2025年中考物理一轮备考复习:压强与浮力综合专题
2025-03-30
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内容正文:
2025年北师大版物理中考一轮备考复习:压强与浮力综合专题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共9小题,共18分。
1.潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A. 向海底下潜过程中,受到海水的压强变大 B. 海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C. 对背心进行放气后,受到海水的浮力变大 D. 对背心进行充气后,潜水员一定会下沉
2.如图是验证阿基米德原理的实验操作,在这一实验中测出浮力大小的步骤是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
3.水平桌面上放着甲、乙两个完全相同的容器。两容器内分别盛有相同质量的水和酒精,将两个完全相同的小球分别投入甲、乙两容器中,静止后如图所示。则下列说法中正确的是( )
A. 甲容器中的小球受到的浮力更大 B. 乙容器中的小球受到的浮力更大
C. 乙容器中液体对容器底的压强更大 D. 甲、乙两容器对水平桌面的压强相等
4.如图是小金鱼吐出的小气泡自深水处向上冒的过程中,所受浮力和水对它的压强变化情况描述正确的是( )
A. 浮力不变,压强逐渐减小 B. 浮力变大,压强逐渐减小
C. 浮力变大,压强不变 D. 浮力不变,压强不变
5.如图为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器,已成功挑战深度。不考虑海水密度的变化及水的阻力,关于“蛟龙号”的下列说法正确的是( )
A. 下潜过程中所受海水压强不变
B. 下潜过程中所受浮力增大
C. 匀速下潜时,其机械能变小
D. 下潜过程中没有被压扁,是因为舱内气体压强与舱外液体压强相平衡
6.两个相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断不正确的是( )
A. 液体的密度关系是 B. 液体对容器底部的压强关系是
C. 容器对桌面的压强关系是 D. 小球受到的浮力大小关系是
7.在水平桌面上有一个盛有水的容器,密度为的木块用细线系住浸没在水中,如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是:
B. 甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
C. 甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是:
D. 甲图中容器对水平桌面的压力大于乙图中容器对水平桌面的压力
8.潜水艇在海面下航行时的排水质量为,在海面上航行时的排水质量为,设海水的密度为,下列说法中正确的是( )
A. 潜水艇在海面下航行时所受浮力等于
B. 潜水艇在海面下航行时所受的压力差
C. 当潜水艇在海面上航行时,水中部分的体积为
D. 要使潜水艇潜入海面下,需要充入重为的海水
9.甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯放置在水平桌面上,内装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙烧杯中,鸡蛋在两烧杯中静止时所处的状态如图所示。下列判断正确的是( )
A. 甲杯中盐水密度为,乙杯中盐水密度为,则
B. 鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为和,则
C. 放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为和,则
D. 放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为和,则
二、多选题:本大题共1小题,共3分。
10.如图所示,将重为的金属小球用细线系好,浸入盛水的烧杯中烧杯中的水没有溢出,金属小球受到的浮力为,杯底增加的压力为;如将此金属小球直接投入水中,杯底增加的压力为,则下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. :: D. ::
三、填空题:本大题共3小题,共6分。
11.小华做了比较、液体密度大小的实验。如下面图,用两个完全相同的瓶子分别装满两种液体,盖上瓶盖悬挂于原先在水平位置平衡的杠杆上,杠杆恢复平衡,则______液体的密度更大。如图,在容器内隔板的两侧盛有深度相同的两种液体,观察隔板上橡皮膜的形状可知,______液体的密度更大。如图,将两个完全相同的小球分别放入体积相同的甲、乙两种液体中,小球静止后所处的位置如图所示,经分析知,甲球受到的浮力______乙球,______液体的密度更大。
12.如图所示,质量均为千克的物体、漂浮在水中,物体所受的浮力为______牛.若、两物体底部所受的压强分别为、,压力分别为、,则______,______后两格均选填“大于”、“等于”或“小于”.
13.如图所示,一重为的鸡蛋放入密度为的盐水中,鸡蛋在盐水中悬浮,则鸡蛋受到的浮力为______,鸡蛋的体积为______。
四、实验探究题:本大题共2小题,共12分。
14.某小组同学用如图所示的装置探究“浮力大小与哪些因素有关”,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积.他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积.实验数据记录在下表中.
中.
液体种类
实验序号
物体重力
弹簧测力计示数
物体受到浮力
排开液体体积
水
酒精
析表中数据,实验所用物体的重力为______ ,第一次实验中物体所受的浮力______
分析比较实验序号、和或、和可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越______,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号______可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大.
请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力______通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证______原理.
本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了______选填字母序号.
A.寻找普遍规律 取平均值减小误差
实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越______于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重的物块,如图甲所示,当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为,他就在处对应标上的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的______处对应标上字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤.
15.在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中,小明用弹簧测力计、密度大于水的合金块、溢水杯、小桶等器材进行实验,实验操作步骤如图所示,实验过程如下:
将水倒入溢水杯中;
用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出合金块的重力;
将挂在弹簧测力计下的合金块缓慢浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
记录、分析实验数据,得出实验结论;
整理实验器材。
请根据小明的实验过程简答下面问题:
小明的实验操作中存在一处错误,是步骤_________填写对应的字母。
小明的实验操作中漏掉了一个步骤,该步骤是:___________________。
若小明不更正错误,根据图中步骤_______填写对应的字母可知合金块浸没水中时受到的浮力为_________,根据阿基米德原理,此时也可求出小桶的重力为______。这个重力比小桶真实的重力_________选填“偏大”或“偏小”。
五、计算题:本大题共5小题,共40分。
16.体重为的小文是一名帆船运动爱好者,一天他登上一艘重为的帆船练习如图所示。
求:小文的质量多大?取
此时帆船浮在水面时,排开水的体积多大?
17.如图所示的茶壶,把它放在水平桌面上,壶中容纳水的质量为,水深,茶壶的底面积是,质量为,,求:
茶壶对桌面的压强;
壶底所受水的压力。
18.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为,浸没在水中称时,测力计示数为。求:取
王冠受到的重力是多少?
王冠浸没在水中受到的浮力是多少?
19.仁爱礁是我国的固有领土,隶属我国海南省三沙市,中国公务船只定期在那里巡视,如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在巡航中,若该船的声呐探头距海面深度为,则该声呐探头受到海水的压强______,该船满载时排水量为,则船受到浮力为______
20.如图是某款智能电动汽车,电池是电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。该款智能电动汽车快充半小时即可将电池容量由充至;该款智能电动汽车的部分参数如表所示:
整车质量
电池容量
电池能量密度
该款智能电动汽车配备的电池质量是多少?
该车在快充时由充至的充电功率为多少?
质量为的小王爸爸驾驶该电动汽车回老家,中途发现电量剩余,于是以的速度匀速赶往服务区,行驶过程中的阻力为车总重的倍,分钟后到达快充点,其中电动机将电能转化成机械能的效率为,若行驶过程中动能回收可忽略不计,则到达后利用快充需要多少分钟能把电池充满?
六、综合题:本大题共1小题,共10分。
21.阅读以下材料回答问题
潜艇掉深,上演分钟生死时速
年月,我海军组织的一次实战化紧急拉动和战备远航训练中,南海舰队新型常规潜艇,正悄无声息地潜航.
突然,潜艇深度计指针突然向下大幅跳动,艇体急速下沉
“不好,潜艇掉深了”
潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,会立即失去浮力,难以控制的急剧掉向海底,造成失事.
生死关头,指挥员王红理立即下达增速、补充均衡、吹除压载水舱等一系列指令,全艇官兵舍生忘死奋力排险.
“打开应急高压气阀门,向水柜供气”.
糟糕,“主机舱管路破损进水”
祸不单行此时主机舱一根管道突然破裂,大量海水瞬间喷入舱室.
“损管警报”“向所有水柜供气”生死关头,指挥员当机立断,果断下令.
伴随着刺耳的损管警报声,全艇上下闻令而动,扑向各个控制阀门
不到秒钟,应急供气阀门全部打开,所有水柜开始供气;一分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关停;两分钟后,全艇各舱室封舱完毕官兵们以令人难以置信的速度,与死神赛跑.
该做的都已做完,而这时,掉深速度虽有减缓,但潜艇掉深不会立即停止,还要继续下降.大约分钟后,在潜艇即将下沉到极限工作深度时,掉深终于停止.潜艇在悬停余秒后,深度计指针缓慢回升,艇体终于开始上浮
请回答:
“掉深”,也叫“水下断崖”通常指潜艇遇到海水密度跃层,潜艇所处的海水密度突然变______选填“大”或“小”,所受的浮力突然______选填“增大”或”减少”,失去平衡而急剧下沉的一种现象.
“打开应急高压气阀门”,“向所有水柜供气”是为了排出水舱中的水,______选填“减小潜艇重力”或“增大潜艇浮力”,阻止潜艇下沉.
实施高压供气、关闭各种阀门后,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为______.
此次潜艇掉深,造成主机舱管路破损进水,说明液体的压强随______的增加而增大.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:海水的密度不变,根据可知,在下潜过程中,深度增加,受到的海水的压强变大,水平游动时,深度不变,受到的海水的压强不变,故A正确、B错误;
海水的密度不变,根据可知,对背心进行放气后,排开水的体积变小,受到海水的浮力变小,对背心进行充气后,排开水的体积变大,受到海水的浮力变大,故CD错误。
故选:。
根据分析判断压强变化情况;
根据分析判断浮力变化情况。
本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用,得出排开水体积的变化和深度变化是突破口。
2.【答案】
【解析】解:因题中验证阿基米德原理,步骤为测量空桶的重,步骤为用弹簧测力计测物体的重,步骤为将物体浸没在溢水杯的水中,记下弹簧测力计的示数,步骤为测量空桶和排出的水的总重。
根据可求浮力大小。在这一实验中,测出浮力大小的步骤是和。
故选:。
认清图中每步的目的和测量的物理量,由称重法测算浮力的大小。
本题考查验证阿基米德原理的实验的过程,属于基本题。
3.【答案】
【解析】解:甲中小球处于漂浮状态,乙中小球处于悬浮状态,两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力,即两容器中小球受到的浮力相等,故AB错误;
两容器内分别盛有相同质量的水和酒精,则两容器中液体的重力相等,
两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力,两容器为柱状容器,液体对容器底部的压力等于容器中液体和物体的重力之和,所以液体对容器底部的压力相等,根据可知两容器中液体对容器底的压强相等,故C错误;
容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和,则两容器对桌面的压力相等,根据可知甲、乙两容器对水平桌面的压强相等,故D正确。
故选:。
甲中小球处于漂浮状态,乙中小球处于悬浮状态,两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力;
两容器内分别盛有相同质量的水和酒精,则两容器中液体的重力相等,
两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力,两容器为柱状容器,液体对容器底部的压力等于容器中液体和物体的重力之和,所以液体对容器底部的压力相等,根据比较两容器中液体对容器底的压强的关系;
容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和,则两容器对桌面的压力相等,根据比较甲、乙两容器对水平桌面的压强的关系。
本题主要考查压力、压强的比较和浮沉条件的应用,一定要搞清不同状态下漂浮、悬浮物体所受重力与浮力的大小关系。
4.【答案】
【解析】解:气泡在上升过程中,距离液面越来越近,所处深度变小,根据公式可知气泡内气体受到的压强在不断减小;
气泡的体积在不断变大,排开水的体积变大,根据公式可知气泡受到的浮力在不断变大。
故选:。
由题知,气泡上升时所处深度变小、排开水的体积变大,根据公式分析气泡内气体受到的压强的变化,根据公式分析气泡内气体受到的浮力的变化情况。
本题考查液体压强公式和浮力公式的灵活运用,知道气泡上升时所处深度和体积的变化是本题的关键。
5.【答案】
【解析】解:、根据可知,“蛟龙号”下潜过程中的深度逐渐增大,所以受的压强逐渐增大,故A错误;
B、下潜过程中潜水器排开水的体积不变,根据可知,下潜过程中所受浮力不变,故B错误;
C、匀速下潜时,潜水器质量不变,速度不变,动能不变;质量不变、高度降低,重力势能变小,动能和势能统称为机械能,所以机械能变小。故C正确;
D、下潜过程中潜水器舱外受到的液体压强逐渐增大,而舱内气体压强始终保持不变,故舱内气体压强与舱外液体压强不可能相平衡。潜水器之所以没有被压扁,是因为外壳比较硬,可以承受很大的压强,故D错误。
故选:。
根据分析潜水器所受压强的变化情况;
根据分析浮力的变化情况;
影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
下潜过程中潜水器舱外受到的液体压强逐渐增大,而舱内气体压强始终保持不变。
此题主要考查的是学生对液体压强特点、阿基米德原理、机械能的大小变化的理解和掌握,涉及到的知识点多,综合性较强,属于中考常考题型。
6.【答案】
【解析】【分析】
根据物体浮沉条件,结合图示得出两种液体的密度大小关系;
利用液体压强公式分析判断两种液体对容器底的压强关系;
容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和小球的总重力,受力面积相同,根据比较压强大小;
物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力,根据浮沉条件判断即可。
本题考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较,根据物体浮沉条件,结合图示得出液体的密度大小关系是解答此题关键。
【解答】
A、由于小球在甲中漂浮,故;在乙容器中悬浮,故;则液体密度的关系:,故A正确;
B、静止时甲乙两个容器的液面恰好相平,即深度相等,由于,根据可知,;故B错误;
C、开始时,液体的体积,放入小球后,由图知剩余液体的体积 ,由于,故,则剩余液体的重力;由于容器相同,两个完全相同的小球,则容器重力和小球的重力相等,因容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和小球的重力之和,所以,,由于容器相同,则底面积相同;
根据可得:,故C正确;
D、由图知,小球在甲中漂浮,在乙容器中悬浮,根据漂浮和悬浮条件可知:,,所以,小球受到的浮力大小关系是,故D正确。
故选:。
7.【答案】
【解析】解:、甲图中木块浸没,浮力:,乙图中木块漂浮,,则木块受到水的浮力之比::::::,故A错误;
B、甲图中木块浸没,,乙图中木块漂浮,,所以,将细线剪断后木块排开水的体积小,水的液面降低,根据可知水对容器底部的压强变小,故B错误;
C、甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则拉力:;
故F:::::,故C正确;
D、以整体为研究对象,甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,因此甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,故D错误。
故选:。
浸没在水中,木块排开水的体积与木块的体积相等;将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,排开水的体积小于木块的体积;
根据判断浮力的关系;
根据排开水的体积变化可知水的深度变化,利用可知水对容器底部的压强的变化;
根据浮力、拉力、重力的关系判断拉力的大小;
以整体为研究对象进行受力分析。
本题是有关浮力知识的应用,关键掌握阿基米德原理及浮沉条件,并能够熟练运用各种公式。有一定难度。
8.【答案】
【解析】解:潜水艇在海面下航行时受到的浮力:
,故A、都错;
当潜艇在海面上航行时,
,即水中部分的体积为,故C错误;
在海面上航行时受到的浮力:
,
潜水艇漂浮,
此时船重:
,
要使潜艇潜入海面下,设充入的海水重为,
,即:,
,故D正确。
故选:。
知道在海面下航行时排开水的质量,利用重力公式求排开水重,再利用阿基米德原理求受到的浮力大小;
知道在海面上航行漂浮时排开水的质量,利用密度公式求排开水的体积,即水中部分的体积;
在海面上航行时排水的质量,利用重力公式求排开水重,再利用漂浮条件求受到的浮力和此时船重,要使潜艇潜入海面下,船重加上水舱里的水重要等于潜水艇在海面下航行时所受浮力,据此求要充入的海水重。
本题为力学综合题,知识点多,比较复杂,要求灵活运用所学公式,特别是阿基米德原理和漂浮条件的综合应用。
9.【答案】
【解析】、因为鸡蛋在甲中悬浮、在乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,根据可知,在浮力相同时,甲杯中的大,所以小,即,故A、B错误;
C、因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C正确;
D、烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等,因两烧杯底面积相同,根据可知,两烧杯底部受到液体的压强相同,故D错误。
故选:。
分析:同一只鸡蛋无论漂浮还是悬浮,其浮力都等于排开盐水的重力,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度越小。
水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系。
粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮或悬浮物体的重力之和,根据判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。
本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理、压力和压强大小的比较等,综合性强,难度较大;解题时要注意压强公式的正确选择。
10.【答案】
【解析】解:将重为的金属小球用细线系好,浸入盛水的烧杯中,此时金属小球受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力,如图所示:
则,
而杯底增加的压力为水对杯底增大的压力,即杯底增加的压力等于金属球此时所受到的浮力,
因此;
如将此金属小球直接投入水中,此时金属球受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力,如图所示:
则,
而支持力是杯底施加的,所以也受到球对杯底的压力,其大小等于支持力的大小,
同时水面上升,增大了水对杯底的压力,与浮力大小相同,
因此。
所以,,::,故ABD正确、C错误。
故选:。
首先对金属球进行受力分析,此时金属小球受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力,则根据力的合成可知,则杯底增加的压力为水对杯底增大的压力,即杯底增加的压力等于金属球此时所受到的浮力。
如将此金属小球直接投入水中,此时金属球受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力,则根据力的合成可知,由于支持力是杯底施加的,所以也受到球对杯底的压力,其大小等于支持力的大小,同时水面上升,增大了水对杯底的压力,与浮力大小相同,从而可以计算出此时杯底增加的压力。
本题考查了:物体的受力分析、物体的平衡条件,是一道难题。本题的关键是物体浮沉条件和浮力公式的灵活运用。
11.【答案】 等于 甲
【解析】解:由图可知:;根据杠杆平衡条件可得:;
则:,根据可知:;
由于两个完全相同的瓶子分别装满两种液体,则液体的体积相等,根据可知:;即液体的密度更大。
图中,、液体的深度相同,橡皮膜凹向液体,说明此处液体的压强大,根据可知,的密度小于的密度,即液体的密度更大。
由图可知:小球在甲液体中漂浮,小球在乙液体中悬浮;根据悬浮和漂浮的条件可知:小球所受的浮力都等于它自身的重力,所以两个小球所受的浮力相等;
根据浮沉条件可知:小球的密度小于甲液体的密度,小球的密度与乙液体的密度,所以,甲液体的密度更大。
故答案为:;;等于;甲。
用两个完全相同的瓶子分别装满两种液体,则液体的体积相等,瓶子的重力相等,根据杠杆平衡条件比较得出瓶子和液体的重力的大小关系,根据密度公式即可比较液体的密度;
观察橡皮膜受力方向,判断出左右液体产生的压强大小,由于液面相同,则深度相同,然后根据判断出液体密度的关系;
由图可知:中小球悬浮,中小球漂浮,则根据悬浮和漂浮的条件来即可判断浮力大小关系;根据浮沉条件即可判断液体密度的大小。
本题涉及到了液体压强的相关实验、杠杆平衡条件的实验、物体浮沉条件的应用,综合性强,但都是基本的实验能力,难度不大。
12.【答案】;小于;等于
【解析】解:由图可知,物体漂浮在水中,所以;
由图可知,物体底部所处深度小于物体底部所处深度,水的密度一定,根据可知,;
物体、漂浮在水中,且质量相等,则重力相等,其所受重力与浮力是一对平衡力,大小相等,根据浮力产生的原因可知,、两物体底部所受的压力等于浮力,所以,等于;
此题考查物体浮沉条件及其应用、液体压强特点、涉及到浮力产生的原因等知识点,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大.
13.【答案】
【解析】解:因为鸡蛋悬浮在盐水中,所以其所受到的浮力等于自身的重力,即;
物体悬浮时物体的密度与液体的密度相同,故鸡蛋的密度等于盐水的密度,即,
鸡蛋的质量为:,
鸡蛋的体积为:。
故答案为:;。
根据悬浮时物体的重力与浮力相等可算出鸡蛋受到的浮力;
根据悬浮时物体与液体的密度关系可判断鸡蛋的密度,由算出鸡蛋的质量,由密度公式算出鸡蛋的体积。
能熟练运用浮沉条件可判断浮力的大小以及鸡蛋的体积的计算,能熟练运用浮沉条件和密度的公式是关键。
14.【答案】;;大;、或者、或者、;;阿基米德;;小;
【解析】解:分析表中数据可知,实验所用物体的重力为;
第一次实验中物体所受的浮力.
分析比较实验序号、和或、和可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即所受的浮力变大;
故可得结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大.
在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度;结合表格可知、或者、或者、符合.
第一次实验中物体排开水受到的重力:
,
因,所以可以验证阿基米德原理.
在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性,使实验得出的实验规律更具有普遍性,所以本实验的目的是寻找普遍规律.
根据可知,物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,所以将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大,根据可知弹簧测力计的示数越小;
当他把物块浸没在水中时,受到的浮力:
,
根据阿基米德原理得:
-----
当他把物块浸没在酒精中时,
-----
两者排开液体的体积相等,
两式相比可得:
,
此时应标在弹簧测力计的处.
故答案为:;;大;、或者、或者、;;阿基米德;;小;.
由表格可知物体的重力,根据称重法求出第一次实验中物体所受的浮力;
分析比较实验序号、和或、和可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法求出受到浮力的大小,即可得出结论;
物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度再表格数据即可得出答案.
根据和求出物体排开水受到的重力,比较排开水的重力和受到的浮力即可验证阿基米德原理.
根据实验的目的可知多次实验的目的.
根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受的浮力越大,根据称重法可知弹簧测力计示数的变化;根据阿基米德原理求出,物体在酒精中受到的浮力,根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置.
本题主要考查学生控制变量法的应用和图象的分析能力.探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定;要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定.
15.【答案】;将空的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;;;;偏小。
【解析】解:
合金块放入水中前,溢水杯中的水应该是满的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,因此:小明的实验操作中存在一处错误,是步骤,应改为用水装满溢水杯;
实验中要测出溢出水的重力,应先测出空小桶的重力,由实验步骤可知,小明的实验操作漏掉的步骤是:将空的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
由称重法测浮力,根据图中步骤、,可知合金块浸没水中时受到的浮力为:
;
排开水的重力:,根据阿基米德原理,可以求出空桶的重力,;
根据溢水杯的水没有装满,溢出的水偏少,使得偏小,求得的空桶的重力偏小。
故答案为:;将空的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;;;;偏小。
在“探究浮力的大小”实验中:
合金块放入水中前,溢水杯中的水应该是满的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积;
实验中要测出溢出水的重力,应先测出空小桶的重力;
由称重法测浮力,根据图中步骤、,可知合金块浸没水中时受到的浮力;
排开水的重力:,根据阿基米德原理可以求出空桶的重力,根据溢水杯的水没有装满分析解答。
本题考查探究浮力的大小实验的正确操作步骤和称重法测浮力及注意事项。
16.【答案】解:小文的质量为:;
帆船浮在水面时,浮力等于小文与帆船的总重力,即:
,
根据可得,排开水的体积:
。
答:小文的质量为;
排开水的体积为。
【解析】利用计算小文的质量;
根据物体漂浮条件求出浮力,然后利用可求排开水的体积。
此题考查重力的计算、阿基米德原理和物体漂浮条件,关键是利用漂浮条件求出帆船所受浮力大小。
17.【答案】解:茶壶对桌面的压力,
茶壶对桌面的压强;
水深,
壶底所受水的压强,
根据得出壶底所受水的压力。
答:茶壶对桌面的压强为;
壶底所受水的压力为。
【解析】根据得出茶壶对桌面的压力,根据得出茶壶对桌面的压强;
已知水深,根据得出壶底所受水的压强,根据得出壶底所受水的压力。
本题考查了液体压强和固体压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
18.【答案】解:王冠的质量,王冠的重力;
由题意可知,王冠所受的浮力。
答:王冠受到的重力是;
王冠浸没在水中受到的浮力是。
【解析】利用公式来进行计算,可求出王冠的重力;
王冠浸没水中受到的浮力可通过称重法计算得出。
此题中主要以故事为背景,考查了重力公式、称重法求浮力,这些都是我们应该掌握的基本知识点。
19.【答案】;
【解析】解:声呐探头受到海水的压强:
;
船受到浮力:
故答案为:;
利用求解海水产生的压强;
利用阿基米德原理求解浮力大小.
此题考查学生对于液体压强的计算和与关于轮船的浮力求解.
20.【答案】解:由表中数据可知,电池的能量密度为,电池容量是,
因此电池的质量:;
快充半小时即可将电量由充至,
则给电池补充的电能:,
充电时间:,
因此充电功率:;
汽车受到的阻力:总;
因为汽车匀速行驶,则根据二力平衡条件可知,汽车的牵引力:;
以的速度匀速赶往服务区通过的路程:,
所做的有用功:,
已知电动机的机械效率为,则汽车行驶过程中需要消耗的电能:;
到达服务区后要把电池充满,需要给电池充入的电能:;
该车在快充时的充电功率为,
则需要的充电时间:。
答:该款智能电动汽车配备的电池质量为;
该车在快充时由充至的充电功率为;
到达后需要能把电池充满。
【解析】根据电池容量和电池能量密度计算电池的质量;
快充半小时即可将电量由充至,根据电量的变化和充电时间,用就可以计算出充电功率;
已知汽车受到的阻力为车重的倍,据此求得阻力,因为匀速行驶,则由二力平衡条件可得牵引力;根据速度公式求出以的速度匀速赶往服务区通过的路程,然后利用可求得有用功;根据电动机的机械效率为计算行驶过程中消耗的电能,根据原来电池容量为和行驶消耗的电能计算需要充入的电能,根据计算把电池充满的时间。
本题以新能源纯电动汽车为情景,考查了安全用电、功、机械效率、电功率公式应用等,充分体现了物理与实际生活的联系,是中考的热点。
21.【答案】小;减小;减小潜水艇重力;潜艇具有惯性;液体深度
【解析】解:“掉深”是由于潜艇遇到密度突然减小的海水,由于潜艇排开海水的体积不变,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力减少;
根据物体的浮沉条件可知;为了上浮,应使重力小于浮力,所以应迅速打开供气阀门,排出水舱内的水,使重力减小,当浮力大于重力潜艇上浮.
施高压供气、关闭各种阀门后,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有惯性,要继续保持原来的运动状态.
据液体内部压强的特点可知,此次潜艇掉深,造成主机舱管路破损进水,说明液体的压强随液体深度的增加而增大;
故答案为:小;减少; 减小潜艇重力;潜艇具有惯性;液体深度.
潜艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,海水中不同深度下海水的密度不同,根据阿基米德原理可知浮力有所变化;
根据潜水艇的下潜和上浮的原理和物体的浮沉条件进行判断.
物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性.一切物体都有惯性.
液体内部压强随着深度的增加而增大.
本题考查学生对于潜水艇的原理和海水深度不同密度不同以及液体压强的特点的理解和掌握,认真阅读材料,读懂题意是解答此题的关键.
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