内容正文:
专题04 质量与密度、压强与浮力(测试)
2025年中考物理冲刺培优【教培精选】
(时间40分钟,共100分)
一、选择题(每小题3分,共27分)
1.巅峰使命,珠峰科考。2022年5月4日,在珠峰海拔8830米处,我国科考队员成功架设全球海拔最高的自动气象观测站,并成功传回实时数据。有些设备仪器是易碎品,全程由科考队员背上去。下面有关描述正确的是( )
A.在背负设备仪器登峰过程中,大气压增大,仪器的质量不变
B.在背负设备仪器登峰过程中,大气压减小,仪器的质量不变
C.在背负设备仪器登峰过程中,大气压增大,仪器的质量变大
D.在背负设备仪器登峰过程中,大气压减小,仪器的质量变大
2.下列物体质量最接近50g的是( )
A.一只鸡蛋 B.一本九年级物理教材
C.一张课桌 D.一只母鸡
3.如图所示是甲和乙两种液体物质的质量和体积的关系图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质密度比水小
B.体积为60cm3的乙物质的质量为48g
C.质量为25g的甲物质的体积为30cm3
D.装满1kg甲液体的容器同样也能装下1kg乙液体
4.下列选项中,利用大气压工作的是( )
A.弹簧测力计 B.吸盘式挂钩 C.破窗锤 D.热气球
5.如图中的各种情景的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图:水坝筑成下宽上窄的形状,因为水对水坝的压强随深度增加而减小
B.乙图:人推木箱但没有推动,是因为人推木箱的力小于木箱受到的摩擦力
C.丙图:装满水的水壶放在桌面上,壶嘴和壶身中的液面不在同一高度
D.丁图:金鱼吐出的气泡正在水中上升时,受到水的浮力会逐渐变大
6.在高铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,以免产生危险,这主要是因为高速列车经过时,列车与人之间的( )
A.空气流速增大,压强减小 B.空气流速增大,压强增大
C.空气流速增大,压强不变 D.空气流速减小,压强不变
7.下列对生活中观察到的现象解释正确的是( )
A.海拔高度越高的地方气压也越高
B.用吸管吸饮料是利用嘴的“吸力”把饮料吸入嘴里的
C.拦河坝设计成上窄下宽的形状,是因为液体内部压强随深度增加而增大
D.用手抓住瓶子,使之悬空静止;当手的握力增大时,手和瓶子之间的摩擦力也变大
8.如图所示,在下列实例中,其工作原理与连通器无关的是( )
A.茶壶
B.人耳中的半规管
C.船闸
D.高压喷水枪
9.如图所示,将盛有某种液体的杯子静止放在面积为S的水平桌面上,已知杯子的质量为,高度为,底面积为;杯内液体的密度为,质量为,液面高度为。下列说法中正确的是( )
A.杯子对水平桌面的压力就是杯子受到的重力
B.杯子对水平桌面的压强大小为
C.液体对杯底的压力大小等于液体受到的重力大小
D.液体对杯底的压强大小为
二、填空题(共40分)
10.为了纪念经典力学的奠基人 我们用他对名字为力的单位;为纪念著名的法国物理学家 我们用他的名字作为压强的单位。
11.一冰块的质量为4.5kg,则冰块的体积为 ,冰块熔化成水后,水的质量是 g,水的体积 (,)。
12.上九天揽月,下五洋捉鳖皆已实现。“奋斗者”号成功实现载人深潜10909m,当它下潜到10000m时,受到海水(ρ海水=ρ水)的压强是 Pa;如图所示,对吸管A吹气,管B中的水会 。
13.一艘轮船的排水量是50000吨,当它满载在长江内河航行时,排开水的体积是 m3,这艘轮船从长江驶入大海,吃水深度变 (选填“深”、“浅”或“不变”)。
14.如图所示,食用油桶桶盖边缘有较多的竖直条纹,是通过增大接触面粗糙程度来 摩擦;提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了通过 受力面积来减小压强。(以上两空均选填“增大”或“减小”)。
15.如图所示为三星堆出土的黄金面具,该面具的质量与一个苹果质量相当,为280 (填单位);工匠将金块加工成黄金面具的过程中,金的密度 (选填“增大”、“不变”或“减小”):金块能被加工成厚度很薄的面具,说明金的 性好。
16.一物体质量为5kg,体积为6dm3,现用手拿着将它浸没在水中。松手、待物体静止时,物体在水中处于 的状态,此时物体排开水的体积为 m3。
17.如图所示,两个质量相同的圆柱形容器中盛有质量相同的同种液体。则液体对容器底的压力 ,容器底受到液体的压强 ,容器A、B对地面的压强 。(以上三空均填“>”“<”或“=”)
18.小明用微小压强计来探究液体压强的规律,实验中小明通过观察U形管两侧液面的 显示橡皮模所受液体压强的大小。如图所示,当探头在液体中的深度相同时,在 (选填“烧杯”或“U形管”)中更换密度更小的液体,U形管两侧液面高差对比会更明显。该实验装置中的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
三、实验题(19分)
19.(7分)小明想通过实验测量矿石的密度,进行了如图所示的操作:
(1)把天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)把矿石放在天平的左盘中进行称量,当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码的位置如图乙所示,则矿石的质量是 ;
(3)矿石放入量筒前后,量筒中水面位置如图丙所示,密度为 ;
(4)小明回到家想要测量一个木块()的密度,但手头只有电子秤和玻璃杯,于是他设计了如图丁所示实验测出了木块的密度。实验器材:电子秤、一根细钢针、玻璃杯和水实验步骤:
如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;
如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;
用细钢针将木块压入水中,使其完全浸没木块不触碰杯底,电子秤的示数为;
木块密度 (用、、和表示);
实验结束后,小明评估实验时觉得:由于木块具有吸水性,会导致在测量时体积偏小,而使测量的密度偏大。你觉得他的评估是否合理?说明理由: 。
20.(6分)某物理兴趣小组做了如图1所示的实验来探究浮力的大小;
(1)铜块浸没在盐水中时受到的浮力是 N;
(2)由①③④⑤四个步骤可知,发现浮力的大小有时与深度有关,有时又与深度无关,对此正确的解释是浮力的大小与排开液体 有关;
(3)比较①④⑦三幅图可得出:物体排开液体的体积相同时, 越大物体受到的浮力越大;
(4)探究物体受的浮力大小是否与物体的密度有关,选取图1中①② 四个步骤进行对比分析;
(5)为了探究浮力的大小与物体排开液体所受到重力的关系,进行了如图2实验操作:
实验操作的正确顺序是 (用a、b、c、d表示),通过分析数据并进行比较发现: (用图中符号G1、G2、G3、G4表示),从而得出结论:浮力的大小 物体排开液体所受到的重力。
21.(7分)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的 程度来比较压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是 (选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论: ;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是 (选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论: ;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
四、计算题(14分)
22.(4分)水平桌面上静止放一本书,书的质量为300g,与桌面的接触面积为5×10-2m2,计算书对桌面的压强(g取10N/kg)。
23.(10分)某同学将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将装有一定量水的圆柱形容器放到电子秤上,电子秤的示数为5000g 。如图所示,现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,将其一半浸入水中,此时弹簧测力计的示数为8N。已知圆柱体物块的质量为1.2kg。(取g10N/kg ,容器壁厚不计)求:
(1)此时物块受到的浮力F浮;
(2)再向容器中缓慢倒入2kg水,使物块完全浸没后,容器中的水没有溢出,则电子秤的示数为多少?
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专题04 质量与密度、压强与浮力(测试)
2025年中考物理冲刺培优【教培精选】
(时间40分钟,共100分)
一、选择题(每小题3分,共27分)
1.巅峰使命,珠峰科考。2022年5月4日,在珠峰海拔8830米处,我国科考队员成功架设全球海拔最高的自动气象观测站,并成功传回实时数据。有些设备仪器是易碎品,全程由科考队员背上去。下面有关描述正确的是( )
A.在背负设备仪器登峰过程中,大气压增大,仪器的质量不变
B.在背负设备仪器登峰过程中,大气压减小,仪器的质量不变
C.在背负设备仪器登峰过程中,大气压增大,仪器的质量变大
D.在背负设备仪器登峰过程中,大气压减小,仪器的质量变大
【答案】B
【详解】由题意可知,在背负设备仪器登峰过程中,高度变高,根据大气压与高度的关系可知,大气压将变小,而质量属于物质本身所具有的属性,不随位置的改变而改变。故ACD错误,B正确。
故选B。
2.下列物体质量最接近50g的是( )
A.一只鸡蛋 B.一本九年级物理教材
C.一张课桌 D.一只母鸡
【答案】A
【详解】一斤是500g,一两就是50g。
A.一只鸡蛋大约就是一两,即50g,故A符合题意;
BCD.而物理教材课本约为0.25kg,课桌约为25kg,一只母鸡约为2kg,故BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示是甲和乙两种液体物质的质量和体积的关系图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质密度比水小
B.体积为60cm3的乙物质的质量为48g
C.质量为25g的甲物质的体积为30cm3
D.装满1kg甲液体的容器同样也能装下1kg乙液体
【答案】B
【详解】A.由图像可知,当V甲=40cm3时,m甲=50g,甲的密度
故A错误;
B.由图像可知,当V乙=50cm3时,m乙=40g,乙的密度
体积为60cm3的乙物质的质量为
m乙′=ρ乙V乙′=0.8g/cm3×60cm3=48g
故B正确;
C.质量为25g的甲物质的体积为
故C错误;
D.由选项A和B可知甲乙密度关系
ρ甲>ρ乙
若m甲=m乙,根据可知甲乙的体积关系
V甲<V乙
装满1kg甲液体的容器不能装下1kg乙液体,故D错误。
故选B。
4.下列选项中,利用大气压工作的是( )
A.弹簧测力计 B.吸盘式挂钩 C.破窗锤 D.热气球
【答案】B
【详解】A.弹簧测力计原理是:在弹性限度内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,故A不符合题意;
B.吸盘式挂钩在使用时,排出吸盘内空气,使里面气压减小,外界大气压将吸盘紧紧压在墙壁上,产生一个很大的摩擦力,使挂在钩上的物体不会把吸盘拉下来,是利用大气压工作的,故B符合题意;
C.破窗锤是利用了减小受力面积来增大压强的,不是利用大气压工作的,故C不符合题意;
D.热气球升空是因为热气球内的空气被加热后,密度变小,体积变大,从而受到的空气浮力增大。当浮力大于重力时,热气球就会上升。所以,热气球是利用空气的浮力工作的,而不是利用大气压工作的,故D不符合题意。
故选B。
5.如图中的各种情景的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图:水坝筑成下宽上窄的形状,因为水对水坝的压强随深度增加而减小
B.乙图:人推木箱但没有推动,是因为人推木箱的力小于木箱受到的摩擦力
C.丙图:装满水的水壶放在桌面上,壶嘴和壶身中的液面不在同一高度
D.丁图:金鱼吐出的气泡正在水中上升时,受到水的浮力会逐渐变大
【答案】D
【详解】A.水坝筑成下宽、上窄的形状,因为水对坝体侧面压强随深度增加而增大,故A错误;
B.人推木箱但没有推动,处于静止状态,是因为人推木箱的力等于木箱受到的摩擦力,故B错误;
C.茶壶是利用连通器的原理,故装满水的水壶放在桌面上,壶嘴和壶身中的液面在同一高度,故C错误;
D.气泡在水中上升过程中,因为水对它的压强越来越小,所以气泡变大,排水体积变大,受到水的浮力变大,故D正确。
故选D。
6.在高铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,以免产生危险,这主要是因为高速列车经过时,列车与人之间的( )
A.空气流速增大,压强减小 B.空气流速增大,压强增大
C.空气流速增大,压强不变 D.空气流速减小,压强不变
【答案】A
【详解】高速列车经过时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢,压强大,靠近列车侧流速快压强小,会产生一个向高速列车的压强差,将人推向列车,易出现危险。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.下列对生活中观察到的现象解释正确的是( )
A.海拔高度越高的地方气压也越高
B.用吸管吸饮料是利用嘴的“吸力”把饮料吸入嘴里的
C.拦河坝设计成上窄下宽的形状,是因为液体内部压强随深度增加而增大
D.用手抓住瓶子,使之悬空静止;当手的握力增大时,手和瓶子之间的摩擦力也变大
【答案】C
【详解】A.大气压强随海拔高度的变化而变化,海拔高度越高,气压越低,故A错误;
B.用吸管能将饮料吸进嘴里,是大气压把饮料压入嘴里,故B错误;
C.拦河坝设计成上窄下宽的形状,是因为液体内部压强随深度增加而增大,那么拦河大坝的下部所受的压强大于上部的一起,所以做成上窄下宽的形状,增大大坝的承受能力,故C正确;
D.用手抓住瓶子悬空静止时,瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的手对瓶子的摩擦力的作用,当手的握力增大时,瓶子仍处于静止状态,瓶子的重力不变,则手与瓶子间的摩擦力也不变,故D错误。
故选C。
8.如图所示,在下列实例中,其工作原理与连通器无关的是( )
A.茶壶
B.人耳中的半规管
C.船闸
D.高压喷水枪
【答案】D
【详解】A.茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,茶壶是连通器,故A不符合题意;
B.人耳中的半规管满足上端开口,下端相连,也是符合连通器的原理的,故B不符合题意;
C.船闸也是利用连通器的原理工作的,故C不符合题意;
D.高压喷水枪是利用较大的压强将水喷出的,与连通器无关,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示,将盛有某种液体的杯子静止放在面积为S的水平桌面上,已知杯子的质量为,高度为,底面积为;杯内液体的密度为,质量为,液面高度为。下列说法中正确的是( )
A.杯子对水平桌面的压力就是杯子受到的重力
B.杯子对水平桌面的压强大小为
C.液体对杯底的压力大小等于液体受到的重力大小
D.液体对杯底的压强大小为
【答案】B
【详解】A.杯子对水平桌面的压力大小等于杯子和液体的重力大小之和,故A错误;
B.杯子对水平桌面的压力
F=G总=(m1+m2)g
杯子对水平桌面的压强
故B正确;
C.杯子上宽下窄,故液体对杯底的压力大小小于液体受到的重力大小,故C错误;
D.液面高度为,液体对杯底的压强大小为p′=ρgh2,故D错误。
故选B。
二、填空题(共40分)
10.为了纪念经典力学的奠基人 我们用他对名字为力的单位;为纪念著名的法国物理学家 我们用他的名字作为压强的单位。
【答案】 牛顿 帕斯卡
【详解】[1]牛顿是伟大的物理学家,被称为经典力学的奠基人,其名字被命名为力的单位。
[2]为纪念法国物理学家帕斯卡在流体静力学做出的杰出贡献,把他的名字命名为压强的单位。
11.一冰块的质量为4.5kg,则冰块的体积为 ,冰块熔化成水后,水的质量是 g,水的体积 (,)。
【答案】 4500 4500
【详解】[1]由知,冰块的体积为
[2][3]冰块熔化成水后,质量不变,水的质量等于冰的质量为4500g,水的体积为
12.上九天揽月,下五洋捉鳖皆已实现。“奋斗者”号成功实现载人深潜10909m,当它下潜到10000m时,受到海水(ρ海水=ρ水)的压强是 Pa;如图所示,对吸管A吹气,管B中的水会 。
【答案】 1×108 上升
【详解】[1]“奋斗者”号在水下10000m时,受到水的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa
[2]现往A管中吹气,B管上方的空气流速变大,压强变小,B管下方的压强不变,B管中的水在外界大气压作用下被压上,所以B管中的水上升。
13.一艘轮船的排水量是50000吨,当它满载在长江内河航行时,排开水的体积是 m3,这艘轮船从长江驶入大海,吃水深度变 (选填“深”、“浅”或“不变”)。
【答案】 5×104m3 浅
【详解】[1]根据题意可知
由可得,在长江航行时排开水的体积为
[2]轮船从长江驶入大海都是漂浮的,由于轮船重力不变,则浮力不变,因海水密度比淡水密度大,根据可知,轮船排开水的体积会减小,吃水深度变浅。
14.如图所示,食用油桶桶盖边缘有较多的竖直条纹,是通过增大接触面粗糙程度来 摩擦;提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了通过 受力面积来减小压强。(以上两空均选填“增大”或“减小”)。
【答案】 增大 增大
【详解】[1]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,食用油桶桶盖边缘有较多的竖直条纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的。
[2]压强的大小与受力面积和压力大小有关,提手处设计成弯曲形状,贴合手形,可以增大受力面积,从而减小压强。
15.如图所示为三星堆出土的黄金面具,该面具的质量与一个苹果质量相当,为280 (填单位);工匠将金块加工成黄金面具的过程中,金的密度 (选填“增大”、“不变”或“减小”):金块能被加工成厚度很薄的面具,说明金的 性好。
【答案】 g 不变 延展
【详解】[1]一个苹果的质量约为200~300g,该面具的质量与一个苹果质量相当,为280g。
[2]工匠将金块加工成黄金面具的过程中,金这种材料不变,金的密度不变。
[3]金块能被加工成厚度很薄的面具,说明其容易形变不恢复原状而且不会破裂,说明金的延展性好。
16.一物体质量为5kg,体积为6dm3,现用手拿着将它浸没在水中。松手、待物体静止时,物体在水中处于 的状态,此时物体排开水的体积为 m3。
【答案】 漂浮 5×10-3
【详解】[1]根据题意可知,物体浸没在水中时,有
V排=V=6dm3=0.006m3
物体受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.006m3=60N
物体的重力为
G=mg=5kg×10N/kg=50N
所以F浮>G,则松手后物体将上浮,最后漂浮。
[2]由于物体漂浮,根据二力平衡可知,所受浮力为
根据阿基米德原理可知最终排开水的体积为
17.如图所示,两个质量相同的圆柱形容器中盛有质量相同的同种液体。则液体对容器底的压力 ,容器底受到液体的压强 ,容器A、B对地面的压强 。(以上三空均填“>”“<”或“=”)
【答案】 = < <
【详解】[1]已知两圆柱形容器内液体的质量相等,由G=mg可知,两种液体的重力相等;又因为A、B都为圆柱形容器,所以液体对容器底的压力等于液体的重力,即。
[2]由图示可知,A的底面积大于B的底面积,即,根据可得,。
[3]由于容器的质量相等,则两容器的重力相等,故总重力相等,由于两容器静止在地面上,因此容器对地面的压力等于其总重力,总重力相等,容器对地面的压力相等,由于,根据可得,。
18.小明用微小压强计来探究液体压强的规律,实验中小明通过观察U形管两侧液面的 显示橡皮模所受液体压强的大小。如图所示,当探头在液体中的深度相同时,在 (选填“烧杯”或“U形管”)中更换密度更小的液体,U形管两侧液面高差对比会更明显。该实验装置中的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
【答案】 高度差 U形管 不属于
【详解】[1]压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大。
[2]若探头在液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以在“烧杯中换密度更大的液体”U形管左右两侧液面的高度差更大,反之,在U形管中更换密度更小的液体,U形管两侧液面高差对比会更明显。
[3]连通器是上端开口,底部相互连通的容器,而U形管有一边的口是与密封的橡胶管连着,不属于连通器。
三、实验题(19分)
19.(7分)小明想通过实验测量矿石的密度,进行了如图所示的操作:
(1)把天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)把矿石放在天平的左盘中进行称量,当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码的位置如图乙所示,则矿石的质量是 ;
(3)矿石放入量筒前后,量筒中水面位置如图丙所示,密度为 ;
(4)小明回到家想要测量一个木块()的密度,但手头只有电子秤和玻璃杯,于是他设计了如图丁所示实验测出了木块的密度。实验器材:电子秤、一根细钢针、玻璃杯和水实验步骤:
如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;
如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;
用细钢针将木块压入水中,使其完全浸没木块不触碰杯底,电子秤的示数为;
木块密度 (用、、和表示);
实验结束后,小明评估实验时觉得:由于木块具有吸水性,会导致在测量时体积偏小,而使测量的密度偏大。你觉得他的评估是否合理?说明理由: 。
【答案】 左 52.4 2.62 见解析
【详解】(1)[1]图中指针偏右,平衡螺母向左调节,使横梁平衡。
(2)[2]矿石质量等于砝码质量和游码对应的刻度值之和,游码分度值为,矿石的质量为
(3)[3]矿石放入前,量筒中水的体积为
矿石放入水中浸没,量筒中的体积为
则矿石的体积为
矿石的密度为
(4)[4]根据①②可知,木块的质量
用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为,则木块的体积为
木块密度为
[5]由于木块具有吸水性对各次质量的测量没有偏差,由知,测量的密度没有偏差,故他的评估不合理。
20.(6分)某物理兴趣小组做了如图1所示的实验来探究浮力的大小;
(1)铜块浸没在盐水中时受到的浮力是 N;
(2)由①③④⑤四个步骤可知,发现浮力的大小有时与深度有关,有时又与深度无关,对此正确的解释是浮力的大小与排开液体 有关;
(3)比较①④⑦三幅图可得出:物体排开液体的体积相同时, 越大物体受到的浮力越大;
(4)探究物体受的浮力大小是否与物体的密度有关,选取图1中①② 四个步骤进行对比分析;
(5)为了探究浮力的大小与物体排开液体所受到重力的关系,进行了如图2实验操作:
实验操作的正确顺序是 (用a、b、c、d表示),通过分析数据并进行比较发现: (用图中符号G1、G2、G3、G4表示),从而得出结论:浮力的大小 物体排开液体所受到的重力。
【答案】 1.2 体积 液体密度 ④⑥ dabc G1-G2=G3-G4 等于
【详解】(1)[1]由①和⑦可知,铜块浸没在水中时受到的浮力
(2)[2]由图③④可知,物体在水中的深度变大,弹簧测力计的示数变小,根据,物体受到的浮力变大,因没有控制排开液体的体积相等,因此不能得出浮力大小与深度有关的结论。物体在水中的深度变大的同时,排开液体的体积变大,则说明了物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,即浮力的大小与排开液体的体积有关;由图④⑤可知,物体浸没后,物体排开液体的体积不变,弹簧测力计的示数相同,即物体受到浮力大小相同,则说明浸没在液体中的物体浮力大小与物体的深度无关。即物体受到的浮力的大小与物体排开液体的体积有关,与深度无关。
(3)[3]比较①④⑦三幅图可知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,由此可知,浮力大小与液体密度有关。
(4)[4]要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关,要控制物体排开液体的体积和液体的密度相同。他应选取图中①②④⑥等步骤进行对比分析。根据称重法,由图①④可知,铜块所受到的浮力
由图②⑥可知,铝块所受浮力为
由此可知:物体所受的浮力大小与物体的密度无关。
(5)[5]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为dabc。
[6][7]通过分析数据并进行比较发现浮力
排开液体的重力
即
从而得出结论:浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力。
21.(7分)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的 程度来比较压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是 (选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论: ;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是 (选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论: ;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) 减小 当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3) 增大 当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(4)=
【详解】(1)实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,海绵的凹陷程度大,压力的作用效果越明显,这种科学探究方法是转换法。
(2)[1][2]本实验中物体对海绵的压力大小等于物体的重力大小,分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是增大压力大小,甲、乙中受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是增大受力面积大小,受力面积越大,压力的作用效果越不明显;可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,压力大小和受力面积相同,根据可知,图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为。
四、计算题(14分)
22.(4分)水平桌面上静止放一本书,书的质量为300g,与桌面的接触面积为5×10-2m2,计算书对桌面的压强(g取10N/kg)。
【答案】60Pa
【详解】解:根据题意可知,书的质量为
m=300g=0.3kg
则书所受的重力为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
书对桌面的压强
答:书对桌面的压强为60Pa。
23.(10分)某同学将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将装有一定量水的圆柱形容器放到电子秤上,电子秤的示数为5000g 。如图所示,现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,将其一半浸入水中,此时弹簧测力计的示数为8N。已知圆柱体物块的质量为1.2kg。(取g10N/kg ,容器壁厚不计)求:
(1)此时物块受到的浮力F浮;
(2)再向容器中缓慢倒入2kg水,使物块完全浸没后,容器中的水没有溢出,则电子秤的示数为多少?
【答案】(1)4N;(2)7800g
【详解】解:(1)物块的重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
物块受到水的浮力
F浮=G-F示=12N-8N=4N
(2)使物块完全浸没后,受到的浮力
容器对电子秤的压力为
由 F压=mg可得电子秤的示数为
答:(1)此时物块受到的浮力为4N;
(2)电子秤的示数为7800g。
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