内容正文:
2025年中考物理强基复习:压强和浮力
一、单选题
1.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约2cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就能跳过栏杆,这是因为( )
A.硬币下方的压强比上方的压强大
B.硬币后面的压强比前面的压强大
C.硬币后面的压力比前面的压力大
D.硬币下方的空气密度比上方的大
2.如图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d。抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中的过程( )
A.四个橡皮膜表面的凹陷程度是一样的
B.正方体排开水的质量逐渐变小
C.a的凹陷程度最大
D.正方体受到的浮力大小保持不变
3.如图所示,完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上,已知砖的长:宽:高为4:2:1,若砖平放时对地面的压强为p1,立放时对地面的压强为p2,则p1:p2等于
A.8:l B.4:1 C.1:4 D.l:8
4.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图像如图乙,从图乙可知( )
A.物体受到的重力为2N
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C.该物体的密度为1.0×103kg/m3
D.浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
5.在校运会的开幕式中,同学们释放的气球向上缓慢升起,随着高度的增加( )
A.球外气压增大,气球体积变小 B.球外气压减小,气球体积变大
C.球内气压增大,气球体积变大 D.球内气压减小,气球体积变小
6.下列现象中,与大气压无关的是 ( )
A.水往低处流 B.马德堡半球实验
C.用吸管吸饮料 D.塑料吸盘贴在光滑的墙壁上能挂东西
二、填空题
7.液体压强的公式: , 计算时单位必须统一。
8.啄木鸟的嘴比较尖,相当于减小鸟嘴与树木之间的 ,从而增大了鸟嘴对树木的 ,这样有利于将树木啄破,捉住其中的害虫。
9.玉潭1814班同学制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。如图所示,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,往玻璃瓶内适量吹点气后再将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,就制成了简易气压计。
(1)将简易气压计从五楼移到一楼过程中,会发现玻璃管内红色水柱 了(填“升高”或“下降”)。
(2)同学们将简易气压计放在太阳光下,过一会儿,他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明,简易气压计的测量结果会受到 的影响。
10.意大利科学家 用如图所示装置进行实验,首先测得了标准大气压强的值约为帕,表示1平方米面积受到 ;实验时,若仅将玻璃管倾斜至虚线位置,则管内水银柱长度将 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
11.背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留,若要在深海的海水中工作,就要穿抗压服了,这是由于海水的压强随深度的增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”).设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,此时水对你脚背的压强约为 Pa(ρ水=1.03×103kg/m3).
三、实验题
12.某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,将两端开口的玻璃管下端扎上橡皮薄膜,竖直插入水中不同深度,观察到橡皮薄膜均向上凹起,实验现象如图(a)(b)所示.
①观察图(a)和(b)所示的实验现象,他们猜想: .
②为了验证猜想,他们用仪器测出不同深度处水的压强p,并将相关实验数据记录在表一中.
表一 水 密度为千克/米
实验序号
深度
h(厘米)
液体压强p(帕)
1
5
490
2
10
980
3
15
1470
表二** 密度为*****
实验序号
深度
h(厘米)
液体压强p(帕)
4
****
5
****
6
****
分析比较实验序号1与2与3的数据及相关条件,距水面深度、、处对应的水的压强为 、、,它们之间满足的关系: (填数量关系).由此,小明得出初步结论:水内部的压强与水的深度成正比;小华得出初步结论:同种液体内部,液体压强与液体深度成正比.
分析上述实验过程和相关条件, 得出的初步结论更合理些(选填“小明”或“小华”).
③小红还要继续研究液体内部压强与液体种类的关系,为此还需要的实验器材是: .为了和表一获取的实验数据作比较她设计了记录表二,请将表二内的空格填写完整 .
13.小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的四次实验,高兴地发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,老师肯定了他的实验,又带他做了一次实验,小明同学便恍然大悟.你认为:
(1)他在探究过程中存在的问题是 .
(2)老师的实验操作是: 观察测力计的示数是否不同;
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时, .
四、计算题
14.冰墩墩是2022年北京冬季奥运会的吉祥物,将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合,整体形象酷似航天员。图中冰墩墩质量为2kg,静止放在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.1m2,冰墩墩的重力为 N,对桌面的压强为 Pa。(g=10N/kg)
15.一个实心金属球在空气中用弹簧秤称得读数为7.8N。求:
(1)当这个金属球浸没在水中时,称得的读数6.8N,金属球在水中所受的浮力是多少?
(2)当这个金属球完全浸没在煤油中时,(煤油的密度)它受到的浮力是多少?
(3)这个金属球的密度是多少?
五、简答题
16.草原犬鼠洞有多个洞口,每个洞口用圆锥形土堆围成,如图,这样的结构能改进洞内的通风情况,为什么?
17.“五一”假期,小明和爸爸乘车旅游,他看到在高速公路路边竖立着“禁止向车外扔杂物”的警示牌,如图所示;车在行驶过程中又发现:打开车窗,窗帘总会向外飞,请你帮助小明用物理知识解释:
(1)为什么在高速公路上规定“禁止向车外扔杂物”?
(2)车行驶过程中,窗帘为什么会向外飞?
六、科普阅读题
18.阅读下列短文,回答问题。
喷泉DIY
小试牛刀
1.材料准备:
一个饮料瓶、两根可弯曲的长吸管(其中一根可弯曲)、面巾纸、水。
2.制作过程:
(1)往瓶里装入约的水;
(2)将一根长吸管插入水中,另一根吸管也插入瓶中,但不要碰到水;
(3)用浸湿了的面巾纸塞住瓶口,以固定吸管和密封瓶口;
(4)用力吹那根没有接触到水面的吸管,水就会像喷泉一样从另一根吸管中喷出来,如图所示。
3.经验总结:瓶口处必须用面巾纸密封,不能留空隙,若面巾纸塞得太松了,水根本喷不出来。
4.喷泉原理:喷泉到底是怎么形成的呢?原来通过吹气,瓶内水面上的气压升高,于是水就被挤进了另一根吸管,从而形成了好玩的喷泉。
制作升级
图甲所示的是一种叫做希罗喷泉的简单而有趣的装置,当其左上端的敞口蓄水池中的水经竖直水管流进空瓶A中时,被压缩的空气就通过水管进入上端的盛满水的瓶B中,瓶B中的水因受到空气压力的作用,就会从另一根水管中喷出形成喷泉,当瓶A中装满水后,喷泉就会停止喷水。这时只要将装满水的瓶A和空瓶B进行位置调换后,喷泉就会马上投入工作了,其改进版如图乙所示。
现有三个空的矿泉水瓶、三根长吸管、打孔工具、剪刀和哥俩好胶水.利用以上器材,开动脑筋赶快来尝试制作希罗喷泉吧!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)图(1)中,喷水吸管的下端应位于 (选填“空气中”或“水中”);
(2)图(2)中,希罗喷泉的成因是: 被压缩压强变大,将水压出;
(3)在希罗喷泉改进版装置中,若喷泉慢慢地停止喷水后,想让它继续工作,需要将 (选填“喷完水”或“装满水”)的容器向上抬高;
(4)某同学利用上述器材设计的希罗喷泉装置如图(3)所示,请你对该设计进行评价。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
C
B
B
A
1.A
【详解】没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用,在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,产生向上的升力,因此硬币就“跳”过了栏杆。
故选A。
2.B
【详解】AC.由于液体内部的压强随着深度的增加而增加,所以深度不同的a、c两个橡皮膜表面的凹陷程度是不一样的,c的深度最大,c凹陷程度最大,深度相同的b、d两个橡皮膜表面的凹陷程度是一样的,故A、C不符合题意;
BD.不断增大塑料盒浸没后的深度,各橡皮膜受到的压强不断增大,形变程度不断增大,塑料盒的体积不断减小,即塑料盒排开水的体积变小,由公式
F浮=ρ液gV排
可知,塑料盒受到的浮力变小,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】平放和竖放时砖与地面的接触面积之比:,平放时对地面的压强:p1=;竖放时对地面的压强为:p2=;所以压强之比为:.
4.B
【详解】A.由图示图像可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4N,则物体重力为4N,故A不符合题意;
B.由图示图像可知,物体完全浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F=4N-2N=2N
故B符合题意;
C.由浮力公式F浮=ρgV排可知,物体的体积
由G=mg可知,物体的质量
物体的密度
故C不符合题意;
D.由图示图像可知,物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比,物体完全进入液体后受到的浮力不变,故D不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】在气球上升过程中,随着高度的增加,空气的密度减小,外界大气压强逐渐减小,因此球内氢气的压强大于外界大气压,会使得氢气球向外膨胀,气球的体积变大;球内气体的质量不变,气球的体积变大,会使得球内气体的压强也逐渐减小。
故选B。
6.A
【详解】水会往低处流动是由于受到重力作用的缘故,故与大气压无关;而马德堡半球实验、用吸管吸瓶中的饮料、塑料的吸盘三个实例都由于大气压作用的缘故,所以这些现象都与大气压有关.故选A.
7.
【详解】液体压强公式,其中h指的是研究点到液面的垂直距离。
8. 受力面积 压强
【详解】[1][2]啄木鸟的嘴比较尖,受力面积比较小,这样在压力一定时可以增大鸟嘴对树木的压强,有利于将树木啄破,捉住其中的害虫。
9. 下降 温度
【详解】[1]将简易气压计从四楼移到一楼过程中,高度降低,装置外大气压增大,为了保证瓶内液面上方所受压强相同,所以玻璃管内液柱会降低。
[2]将简易气压计放在阳光下,过一会儿,瓶内气体与液体温度升高,体积变大,从而使玻璃管内水柱升高,因此简易气压计的测量结果会受温度影响。
10. 托里拆利 大气压力的大小为牛 变大
【详解】[1][2]十七世纪40年代意大利科学家托里拆利首先用实验测出大气压的值。标准大气压强的值约为1.0×105帕,表示1平方米面积受到大气压力的大小为1×105牛。
[3]若将玻璃管稍微倾斜一点放置,大气压不变,所以水银柱高度也不变,但倾斜后水银柱的长度会变大。
11. 增大 7.21×107
【详解】背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留,若要在深海的海水中工作,就要穿抗压服了,这是由于海水的压强随深度的增加而增大,所以穿抗压服才能抵抗外界水增大的压强.
在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,根据计算脚受到的压强为:
.
点睛:重点是液体压强的特点和压强公式的应用,根据可知,同种液体中压强随深度的增加而增大,计算压强时,注意单位要统一.
12. 同种液体内部压强随深度增大而增大 小明 其他液体 5;10;15
【详解】①[1] 观察图1和2可知,两个容器中装有同种液体,橡皮膜所处的深度不同,凹陷程度也不同,因此可以提出的猜想是:液体内部的压强可能与深度有关;
②[2]分析比较实验序号1与2与3的数据可知,
h1:h2:h3=5:10:15=1:2:3,
p1:p2:p3=490:980:1470=1:2:3;
故深度与压强之间满足的关系为:
p1:p2:p3=h1:h2:h3;
[3]本实验中探究的是水,因此探究的结论为水内部的压强与水的深度成正比;要想得到同种液体内部,液体压强与液体深度成正比的结论,需要再选择其它液体进行验证;因此小明的结论更合理些.
③[4]要探究液体内部压强与液体密度的关系,根据控制变量法的运用规则,需要保持液体深度相同,密度不同,因此需添加密度不同的其它液体,并使深度分别为5cm、10cm和15cm.
实验
序号
深度h
(厘米)
液体压强p
(帕)
4
5
∗∗∗∗
5
10
∗∗∗∗
6
15
∗∗∗∗
13. 没有控制排开液体的体积相同 把物体浸没入液体中,改变深度 浮力的大小与物体排开液体的体积有关
【详解】(1)研究浮力大小与深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,小明分析了ABCD四个步骤,发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,他在探究过程中存在的问题是:没有控制排开液体的体积相同;
(2)为了探究浮力与深度的关系,把物体浸没入液体中,当物体排开液体的体积相同时,改变深度,发现弹簧测力计的示数不变;
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
14. 20 200
【详解】[1]根据G=mg可得,冰墩墩的重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
[2]根据可得,对桌子的压强为
15.(1)1N;(2)0.8N;(3)
【详解】解:(1)依题意实心金属球在空气中用弹簧秤称得读数为7.8N,由二力平衡可知,金属球的重力为
当这个金属球浸没在水中时,竖直方向受到向上的浮力、弹簧测力计的拉力,以及向下的重力,则金属球在水中所受的浮力为
(2)由于金属球浸没在液体中,所以金属球在煤油中排开煤油的体积和在水中排开水的体积相等,都等于金属球的体积,则金属球在煤油中排开煤油的体积为
金属球完全浸没在煤油中时受到的浮力为
(3)金属球的质量为
金属球的体积为
金属球的密度为
答:(1)金属球在水中受到的浮力为1N;
(2)金属球在煤油中受到的浮力为0.8N;
(3)这个金属球的密度是。
16.见解析
【分析】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
等量的空气在洞口经过时,相同时间内,经过较平的洞口时,速度小压强大;经过较突出的洞口时,流速大压强小,洞中出现压强差,使空气顺利进入洞穴.
【详解】由于洞穴各洞口突出地面的高度各不相同,较高的洞口处空气流速快,压强小,较低的洞口处空气流速慢,压强大,这样,洞穴内的空气在气压作用下自然流动,从而改进洞穴内的通风状况.
17.见解析所示
【详解】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性;车高速行驶时,车上的物体随车一起运动,抛出时由于惯性还要保持原来的运动状态,速度很大,在物体质量一定时,速度越大,具有的动能大,能够做的功越多,会造成危险.
(2)车在高速行驶过程中,车外的空气流速大,压强小;车内的空气流速慢,压强大,产生了向外的压强力差,窗帘在这个压强差的作用下会向外飞.
18. 水中 密闭空气 装满水 见解析
【详解】(1)[1]通过吹气,瓶内水面上的气压升高,于是水就被挤进了另一根吸管,从而形成了的喷泉,故喷水吸管的下端应位于水中。
(2)[2]因为一定质量的气体,体积变小,压强变大,故图(2)中,希罗喷泉的成因是:密闭空气被压缩压强变大,将水压出。
(3)[3]由甲图可知,当瓶A中装满水后,喷泉就会停止喷水.这时只要将装满水的瓶A和空瓶B进行位置调换后,喷泉就会马上投入工作了,所以在希罗喷泉改进版装置中,若喷泉慢慢地停止喷水后,想让它继续工作,需要将“装满水”的容器向上抬高。
(4)[4]设计图(3)希罗喷泉装置,该设计不能喷水,应将左边第二根吸管的上部开口端放在倒置的矿泉水瓶中。
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答案第1页,共2页
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