内容正文:
2025年人教版中考物理一轮难点突破:力学-密度、压强、浮力综合(2)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共4小题,共8分。
1.型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,下列有关该潜艇说法正确的是( )
A. 核潜艇在漂浮时和悬浮时受到的浮力相等
B. 漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
C. 浸没在水中的核潜艇下潜时,深度越深浮力越大
D. 浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大
2.我国跳水小将全红婵奥运会夺得金牌为国争光,在入水的过程中,她所受浮力随深度变化的关系如图所示,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3..
A. 两个实心球的质量相等,密度之比::,将它们分别放入足够多的酒精和水中,它们受的浮力之比为不可能的是
A.:
B. :
C. :
D. :
4.重的物体挂在弹簧测力计上,当物体浸没水中静止时,其示数为,则物体受到的浮力是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共6小题,共18分。
5.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将三个体积相同的正方体、、分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 容器底部受到水的压力大小关系为
B. 三个物体的密度大小关系为
C. 物体受到的浮力大小关系为
D. 容器对桌面的压强大小关系为
6.如图所示,水平桌面上放着底面积和质量都相同的甲、乙两个容器,里面装有质量相同的不同种液体,且液面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 甲液体的密度较大
B. 甲容器对桌面的压力较大
C. 甲、乙中液体对容器底部的压强一样大
D. 甲、乙容器对桌面的压力一样大
7.下列关于浮沉条件在生活中运用的实例分析中,正确的是( )
A. 轮船漂浮在海面上时所受的浮力大于重力
B. 潜水艇是靠改变自身的体积来实现上浮或下沉的
C. 节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体
D. 密度计测量不同液体的密度时,都处于漂浮状态,受到的浮力相等
8.将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 三个小球的质量大小关系是
B. 三个小球受到的浮力大小关系是
C. 三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
D. 三个烧杯底部受到水的压力大小关系是
9.如图所示,、体积相同,、质量相等,将它们放入水中,静止后漂浮、悬浮、沉底。则下列说法正确的是( )
A. 所受的浮力小于所受的浮刀
B. 下表面所受的压力等于下表面所受的压力
C. 所受的浮力一定小于所受的浮力
D. 所受的浮力一定小于所受的浮力
10.如图所示,在水平桌面上的盛水容器中漂浮一个质量分布均匀的正方体木块,若将木块露出水面的部分截去并取走,那么( )
A. 木块余下部分下沉,容器底所受水的压强增大
B. 木块余下部分上浮,容器底所受水的压强减小
C. 木块余下部分上浮,容器对桌面的压强不变
D. 木块余下部分上浮,此时受到的浮力等于木块余下部分的重力
三、填空题:本大题共3小题,共6分。
11.将重为的木块放入烧杯中,木块漂浮在水面上,静止时木块所受浮力的大小为______,浮力的方向______木块排开水的体积______;放入木块后,烧杯底部所受水的压强______填“变大”“变小”或“不变”取
12.三峡水库的水深可超过,在水面下深处水的压强为______;水面下深处有一面积为的鱼,它受到水的压力为______。
13.决定浮力大小的因素 ______ ______.
四、计算题:本大题共6小题,共48分。
14.中国骄傲国之重器又传来好消息年月日时分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度。海水的密度约为,且不随深度发生变化,取求:
“奋斗者”号下潜过程中受到海水的压强______选填“变大”、“不变”或“变小”,到最深处时所受到海水的压强是多少帕?
若“奋斗者”号潜水器的一个观测窗的面积约为,则它潜到最深处时海水对观测窗的压力约为多少牛?
“奋斗者”号载人潜水器排开海水的体积约为,则潜水器下潜过程中所受的浮力约为多少牛?
15.一个空瓶子的质量是,当装满水时,瓶和水的总质量是;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是。求:
这个瓶子的容积是多少。
液体的密度是多少。
16.某医院为了方便患者随时能喝上热开水,新购了一批电热开水器如图。如表是说明书上的主要参数求:
外包装尺寸
包装总质量
额定电压
额定加热功率
额定出开水量
将装有电热开水器的包装箱竖放在水平地面上时,它对地面的压强?
电热开水器正常工作时将初温为的水加热至时的热效率?
17.酒城泸州市民有储酒的习惯,如图甲是一种常用的储酒罐,现将其水平放置,罐内装有密度为的高度白酒,其深度为,若用酒提子从罐中提酒,酒提子为柱状带柄的薄壁容器,如图乙所示,其容积,质量,材料体积不计。取则:
取酒之前,酒对罐底的压强为多少?
酒提子保持竖直状态取酒时,至少需要施加多大压力才能取到酒?
18.如图甲所示,底面积为、高为的平底圆柱形容器和一个质量为的小球不会吸水置于水平桌面上容器厚度忽略不计,当给容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系图象,如图乙所示;当容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中,小球沉入容器底,待液体溢尽擦干容器壁,测得总质量为。求:
该液体的密度;
该容器盛满液体时的总质量;
该小球的密度。
19.相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有酒精。现将、两个大小完全相同的实心小球分别放入两容器的液体中,静止后如图所示,小球一半体积浸在酒精中。小球密度分别为、,酒精的密度为千克米
若甲容器内原装有深度为米的水,求:原来水对甲容器底的压强。
若小球的体积为米,求:小球受到的浮力。
若把两个小球对调放入对方容器内无液体溢出,对调前后液体对容器底部压强的变化量分别为和。求:对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值:。
五、综合题:本大题共1小题,共10分。
20.取一根内部横截面积为平方厘米的直筒形塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得质量为克.向管内倒入克液体,再将它放入水中.放手后,观察到橡皮膜恰好变平,如图所示.
请回答:
气管内液体的密度______选填”大于“”等于“或”小于“水的密度.
水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小.
装有液体的塑料管受到的浮力大小.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、根据可知核潜艇在漂浮时和悬浮时受到的浮力不相等,故A错误;
B、漂浮在水面的核潜艇,在浮力和重力的作用下保持静止状态,所以它们是一对平衡力,故B正确;
、浸没在水中的核潜艇下潜和上浮时,排开水的体积不变,水的密度不变,根据可知,核潜艇受到浮力不变,故CD错误。
故选:。
根据分析潜艇受到浮力的变化情况;
物体在两个力的作用下保持平衡,则这两个力是一对平衡力。
本题考查二力平衡的条件和阿基米德原理的应用,难度不大。
2.【答案】
【解析】解:在运动员入水的过程中,排开水的体积先增大后不变,由可知运动员受到的浮力先增大,后不变,故A正确。
故选:。
全浸入水之前:运动员排开水的体积逐渐变大,全浸入水之后:运动员排开水的体积不变,根据阿基米德原理分析受到的浮力变化情况,进而得出运动员所受浮力随深度变化的关系大致图象。
本题考查了学生对阿基米德原理的了解和掌握,弄清的变化情况是本题的关键。
3.【答案】
【解析】A、两个实心球的质量相等,密度之比::,由密度变形公式,
可知::;
由于的密度小于的密度,当两球分别放在酒精和水中时,有下列几种情况:
若,、都漂浮;此时浮力相等、等于它们的自重,因此,两球所受浮力之比为:;故A有可能;
若,、都下沉;
此时浮力比为::::::;故B有可能;
因为密度之比::所以假设,,则,,在酒精中漂浮、在水里下沉,
此时两球所受的浮力之比为:::::;故C有可能;
若在酒精中下沉,在水里漂浮,::::;但是由于的密度是的密度的一半,不会出现当在酒精中下沉时,在水里漂浮的现象,故D不可能;故本题答案选D.
4.【答案】
【解析】解:
物体浸没在水里时,物体受到的浮力加上拉力弹簧测力计的示数等于物体重力,
即:,
则。
故选A。
已知物体重力和物体浸没在水里时弹簧测力计的示数,二者之差就等于物体所受的浮力称重法测浮力。
本题考查物体所受浮力的计算,关键是会利用称重法求物体所受的浮力。
5.【答案】
【解析】解:由题知,、、三个正方体的体积相同;
A、正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即相同,水的密度一定,根据可知,容器底受到水的压强关系为,根据知,容器底部受到水的压力大小关系为,故A正确;
B、由图可知,和处于漂浮,处于悬浮,则由浮沉条件可知:,,,由于,所以;由于正方体、、的体积相同,所以根据可知,物体密度的大小关系:,故B错误;
C、由图可知,、、三个正方体排开水的体积关系为,根据可知,浮力的大小关系为:,故C正确;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为,根据可知:,故D正确。
故选:。
利用判断容器底受到水的压强关系,根据知,容器底部受到水的压力的大小关系;
由图可知和处于漂浮,处于悬浮,由浮沉条件比较出重力的关系,由于正方体、、的体积相同,根据知物体密度的大小关系;
由图得出、、三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据分析压强的大小。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
6.【答案】
【解析】解:、从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据可知,因两容器中液体的深度相同,根据知,液体对杯底的压强,故A正确,C错误;
、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据可知二者的总重力相等,因为容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故容器对桌面的压力,故B错误,D正确。
故选:。
液体质量相同,根据图判断出两液体的体积大小关系,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据判断液体对容器底压强的关系;
容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,据此判定容器对桌面的压力的大小关系。
此题题主要考查了固体压强、液体压强、密度公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解:、轮船漂浮在海面上时所受的浮力等于重力,故A错误;
B、潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下沉的,故B错误;
C、节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体,浮力大于自身重力而升空,故C正确;
D、密度计测量不同液体的密度时,都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,此时它受到的浮力都相等,等于重力,故D正确。
故选:。
漂浮的物体受到的浮力等于重力;
潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下沉的;
气球是利用在空气中的浮力来工作的,气球要上升,则浮力应大于重力;
密度计都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力。
本题物体浮沉条件的应用,是一道综合题,但难度不大。
8.【答案】
【解析】解:、甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:,根据可知:质量大小关系是,故A正确。
B、由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:,,,所以,根据可知:,故B错误。
C、因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据可知烧杯底部受到水的压强相等,即:,故C正确。
D、烧杯底部的底面积相同,烧杯底部受到的水的压强相同,根据可知,三个烧杯底部受到水的压力大小关系是,故D正确。
故选:。
甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,根据物体的浮沉条件分析判断三个小球密度的关系,由于甲乙丙三个实心小球体积相同,根据即可判断三个小球的质量大小关系;
由图可确定三个烧杯中的关系,然后根据阿基米德原理判断浮力大小关系;
由于三个相同烧杯中都装满水,由图可确定判断液面升高的关系,从而根据判断烧杯底部受到水的压强的关系;
根据分析容器底部受到液体压力的大小关系。
本题考查了学生分析推理的能力,本题中解题的关键是由物体在水中所处的状态判断其密度和浮力大小的关系、知道烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力。
9.【答案】
【解析】解:、由图可知,漂浮,悬浮,则,,因为与体积相同,所以,所以根据可知:,故A正确;
B、根据浮力产生原因可知:,,由图可知:,,所以,,由中可知:,所以,故B错误;
C、和质量相同,重力也相同;悬浮,浮力等于自身的重力,下沉,浮力小于重力,所以受到的浮力要大于受到浮力,故C正确;
D、因为,,所以、的浮力无法比较,故D错误。
故选:。
当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三物体的浮力关系;
根据浮力产生原因判断下表面所受的压力。
当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮。
本题考查了学生对压强、重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,灵活运用好物体的浮沉条件是本题的关键。
10.【答案】
【解析】解:将露出水面的部分截去后,木块的密度不变,仍然小于水的密度,所以没入水中的那部分木块将要上浮,最终漂浮,此时受到的浮力等于木块余下部分的重力;
截取露出水面的部分后,木块重变小,因为仍漂浮,受到的浮力变小,根据可知木块排开水的体积变小,容器内水位变低,水深变小,根据可知水对容器底的压强变小。
故选:。
木块漂浮,木块的密度小于水的密度,截取露出水面的部分后,木块的密度不变,根据物体的浮沉条件可知剩余木块的状态,仍为漂浮;
因为漂浮,木块的重减少,木块受到的浮力减小;由阿基米德原理可知木块排开水的体积变小,水深变小,再根据液体压强公式可得水对容器底压强的变化情况。
本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,本题关键:一是知道截取部分木块后密度不变,二是知道木块上浮变小水深变小。
11.【答案】;竖直向上;;变大
【解析】解:根据漂浮的特点,静止时木块所受浮力的大小:
,浮力的方向竖直向上,
根据阿米德原理,,
故排开水的体积:
;
放入木块后,水面上升,根据,水的深度增大,烧杯底部所受水的压强变大.
故答案为:;竖直向上;;变大.
已知物体的重力,根据漂浮的特点求浮力;浮力的方向竖直向上;
已知浮力,根据阿基米原理的变形公式求排开水的体积;
放入木块后,液面上升,根据分析.
本题考查漂浮的特点、浮力的方向、阿基米德原理及压强公式的运用,为基础题.
12.【答案】
【解析】解:在水面下深处水的压强:
,
由可得,鱼受到水的压力:
。
故答案为:;。
根据求出在水面下深处水的压强,又知道鱼的面积,根据求出它受到水的压力。
本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用,是一道较为简单的应用题。
13.【答案】液体的密度;排开液体的体积
【解析】解:根据阿基米德原理可知,浮力大小取决于液体的密度和排开液体的体积,而与受力物体的重、体积、密度无关.
故答案为:液体的密度;排开液体的体积.
根据阿基米德原理的内容知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此解答即可.
此题考查阿基米德原理,要求学生牢记,并能利用阿基米德原理分析和解决问题.
14.【答案】变大
【解析】解:“奋斗者”号下潜过程中,海水的深度变大,根据可知“奋斗者”号下潜过程中受到海水的压强变大;
到最深处时所受到海水的压强;
若“奋斗者”号潜水器的一个观测窗的面积约为,则它潜到最深处时海水对观测窗的压力;
“奋斗者”号载人潜水器排开海水的体积约为,则潜水器下潜过程中所受的浮力。
答:变大;到最深处时所受到海水的压强是;
它潜到最深处时海水对观测窗的压力约为;
潜水器下潜过程中所受的浮力约为。
“奋斗者”号下潜过程中,海水的深度变大,根据可知“奋斗者”号下潜过程中受到海水的压强的变化情况;
根据得出到最深处时所受到海水的压强;
若“奋斗者”号潜水器的一个观测窗的面积约为,根据的变形式可知它潜到最深处时海水对观测窗的压力;
“奋斗者”号载人潜水器排开海水的体积约为,根据得出潜水器下潜过程中所受的浮力。
本题考查压强、压力、浮力的计算问题,属于对基础知识的考查,需灵活运用公式。
15.【答案】解:水的质量:
,
由可得:
;
液体的质量:
,
液体的体积:
,
液体的密度:
。
答:这个瓶子的容积为;
液体的密度是。
【解析】根据空瓶子质量和装满水后总质量求出水的质量,然后根据密度公式的变形公式可求出水的体积,即瓶子的容积;
根据瓶子质量和装满另一种液体后总质量求出该液体的质量,然后根据密度公式,可求出该液体的密度。
本题主要考查学生对密度公式及其变形公式的应用和理解,解答此题的关键是明确瓶子的容积就是盛满水后水的体积,也是盛满另一种液体后液体的体积。
16.【答案】解:装有电热开水器的包装箱的总重力为:
,
因为包装箱静止在水平地面上,所以压力为:,
包装箱竖放在水平地面上时,受力面积为:
,
它对地面的压强:
;
水吸收的热量为:
,
由得,这段时间消耗的电能为:
,
热效率为:
。
故答案为:将装有电热开水器的包装箱竖放在水平地面上时,它对地面的压强为;
电热开水器正常工作时将初温为的水加热至时的热效率约为。
【解析】包装箱竖放在水平地面上时,它对地面的压力等于其总重力,已知其总质量,利用可求得其重力,已知受力面积,然后利用可求得它对地面的压强。
利用可求得水吸收的热量,由可得这段时间消耗的电能为,然后利用可求得热效率。
本题考查了压强的大小计算、以及热效率公式,公式的熟练运用是关键。
17.【答案】解:酒对罐底的压强为:
;
当酒提子刚好进酒时,对于酒提子的浮力:
;
,
;
答:取酒之前,酒对罐底的压强为;
酒提子保持竖直状态取酒时,至少需要施加的压力才能取到酒。
【解析】根据液体压强公式可求出酒对罐底的压强;
根据阿基米德原理,求出当酒提子刚好进酒时,对于酒提子的浮力,至少需要施加的压力:。
本题考查了液体压强、阿基米德原理知识的应用,要仔细分析,避免出错。
18.【答案】解:由乙图可知,当液体的体积为零,容器的质量;当液体体积为时,容器和液体的总质量,液体的质量,
液体的密度;
容器内盛满时,液体的体积,
液体的质量,
总质量为;
将小球轻轻放入容器中,溢出液体的质量,
小球的体积,
小球的密度为:。
答:该液体的密度是;
该容器盛满液体时的总质量是;
该小球的密度是。
【解析】由乙图可知容器的质量,以及当液体体积为时,容器和液体的总质量,进而可得出此时液体的质量,利用可求出液体的密度;
已知容器的底面积和高,利用体积公式求出容器的容积,即容器内盛满液体时液体的体积,利用求出此时液体的质量,进而可得出总质量;
将小球轻轻放入容器中,先溢出液体的质量,利用求出溢出液体的体积,即小球的体积,再利用密度公式求出小球的密度。
本题考查了学生对密度公式的运用,解题关键是要知道小球的体积与小球放入液体中,溢出液体的体积相等。
19.【答案】解:若甲容器内原装有深度为的水,水对容器底的压强:。
酒精的密度为,小球的体积为,小球一半体积浸在酒精中,
排开酒精的体积为:,
根据得,在酒精受到的浮力:。
小球在酒精中漂浮,小球一半体积浸在酒精中,小球在酒精受到的浮力等于重力,
所以小球的重力是:,
又因为,,
解得,小球的密度:,
小球放在水中,小球的密度小于水的密度,小球会漂浮在水面上,
根据漂浮条件得,小球受到的浮力等于重力,所以在水中受到的浮力为:,
根据得,小球排开水的体积为:,
A、两个体积相等,所以小球悬浮在水中排开水的体积为,
所以当小球在水中取出,小球放在水中,小球排开水的体积变化量为:,
所以水的深度变化量为:,
所以水对容器底的压强变化量为:--
小球在水中悬浮,小球的密度和水的密度相等,所以小球的密度:,
小球放在酒精中,小球的密度大于酒精的密度,小球在酒精中下沉到容器底部,
所以小球在酒精中排开酒精的体积为,
所以当小球在酒精中取出,小球放在酒精中,小球排开酒精的体积变化量为:,
所以酒精的深度变化量为:,
所以酒精对容器底的压强变化量为:--
:得,:::::。
答:若甲容器内原装有深度为的水,水对甲容器底的压强为。
若小球的体积为,小球受到的浮力为。
对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值::。
【解析】知道水的深度和水的密度,根据,计算原来水对甲容器底的压强。
知道酒精的密度和小球排开酒精的体积,根据,计算小球在酒精中的浮力。
小球在酒精中漂浮,小球一半体积浸在酒精中,求出的密度,的密度小于水的密度,在水中会漂浮,求出排开水的体积和排开水的体积的差,求出水的深度变化,根据压强公式求出水对容器底的压强变化量。
小球悬浮在水中,求出的密度,的密度大于酒精密度,所以放在酒精中会下沉,求出排开酒精的体积和排开酒精的体积的差,求出酒精深度的变化,根据压强公式求出酒精对容器底的压强变化量。
知道和,求出两者的比值。
本题的难点在于把两个小球对调后,比较对调前后排开液体的体积的差,求出液面的变化量,再根据液体压强公式求出压强变化量,最后求出压强变化量的比值。
20.【答案】小于;
橡皮膜受到管内液体的压力,
橡皮膜受力平衡,水对橡皮膜的压力等于管内液体对橡皮膜的压力,,
所以水对塑料管底部橡皮膜的压强;
装有液体的塑料管受到的浮力.
【解析】解:放手后,橡皮膜恰好变平,说明管内液柱产生的压强等于管外水产生的压强,根据液体压强公式,管内液柱的高度大,则细管内液体的密度小于水的密度;
橡皮膜受到管内液体的压力,
橡皮膜受力平衡,水对橡皮膜的压力等于管内液体对橡皮膜的压力,,
所以水对塑料管底部橡皮膜的压强;
装有液体的塑料管受到的浮力.
故答案为:小于;
水对塑料管底部橡皮膜产生的压强是;
装有液体的塑料管受到的浮力是.
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