精品解析：重庆市第八中学校2024-2025学年八年级下学期期中物理试题

重庆八中2024-2025学年度（下）半期考试初二年级 物理试题 （全卷共四个大题，满分100分，考试时间90分钟） （全卷取，水的密度） 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分，每个题目仅有一个选项符合题意） 1. “估测”是物理学中常用的方法，下面是小王同学对物理量的估测，其中正确的是（ ） A. 四月份重庆主城区的大气压强约为Pa B. 一个鸡蛋漂浮在盐水中，受到的浮力约为5N C. 小王同学双脚站立时对水平地面的压强约为Pa D. 八年级物理课本平放在水平地面上，对地面的压强约为3000Pa 2. 关于压力压强，下列说法正确的是（ ） A. 物体的底面积越大，物体底面受到的压强一定越小 B. 相同深度的液体对容器底部产生的压强一定相同 C. 物体自由静止在水平地面上时，压力就是物体重力 D. 同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强大小相等 3. 如图所示的装置中，没有利用连通器原理的是（ ） A. 牲畜饮水器 B. 船闸 C. 水位计 D. 盆景自动给水装置 4. 绿豆汤可以消暑解毒，超超在煮绿豆汤时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，下列说法正确的是（　　） A. 沉底的绿豆不受水的浮力 B. 沉底的绿豆受到的浮力等于绿豆排开的水的重力 C. 成熟饱满的绿豆下沉过程中受到的浮力一直增加 D. 漂浮在水面的绿豆一定比沉底的绿豆受到的浮力大 5. 我们对周围有空气的环绕已经习以为常，常常忽略了它的存在，而物理的学习过程让我们认识了许多关于大气的知识，如图所示。下列说法不正确的是（ ） A. 将自制气压计从山脚移到山顶，细玻璃管中的液面会下降 B. 在大试管里装水之后套上小试管，倒置后小试管将向上运动 C. 若将玻璃管稍微倾斜一点，管内外水银面的高度差不变 D. 在两支筷子中间放两个乒乓球，用吸管向中间吹气，乒乓球相互靠近 6. 如图所示，两个底面积相同的轻质薄壁容器甲、乙置于水平地面上（容器足够高），容器内分别盛有不同液体A、B，此时液体对容器底部的压强相等。下列说法正确的是（ ） A. 两种液体A、B的密度相同 B. 两种液体A、B的质量相同 C. 甲、乙容器对地面的压强相同 D. 两种液体对容器底部的压力相同 7. 如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器，甲内装有酒精，乙和丙内装有适量的水，在乙容器内放入木块漂浮在水面上，丙容器内放一个小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器内液面高度相同，下列说法正确的是（ ） A. 三个容器对桌面压强关系为 B. 若向乙容器中加入盐水，木块受到浮力变大 C. 若向甲容器中不断加水，则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小 D. 若木块和小球的质量相同，则放入物体前后，乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等 8. 如图所示，当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，这叫做“海水断崖”。潜艇在航行时如果遇到 “海水断崖”会急速“掉深”，若不受控制地掉到安全潜深以下，会被巨大的海水压力破坏。关于这个现象，下列说法不正确的是（ ） A. 潜艇遇“海水断崖”时，所受浮力突然减小 B. 潜艇在急速“掉深”过程中，受到液体压强增大 C. “海水断崖”的危险在于潜水艇在驶入低密度海水区域时会急速下沉 D. 遇到“海水断崖”时为尽快脱险，需要向潜艇的水舱供气排水以增大潜艇浮力 9. 近日，首台国产“深海微生物原位采样自主水下航行器”成功研制，实现了深海微型生物的高保真原位采样和分析，达到国际先进水平，某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型，如图所示。他们将这片海域简化为一个装有足够多水的薄壁柱形容器，并置于水平地面上；航行器模型简化为一个体积为、重8N的空心模型A。将模型A放入容器时，A漂浮于水面上。下列说法正确的是（ ） A. 模型A漂浮时，浸入水中的体积占总体积的四分之三 B. 若模型A从容器中吸入部分水后仍漂浮，则吸水后液面会下降 C. 要使模型A悬浮在水中，A需从容器中吸入2kg的水 D 若模型A从容器中吸入部分水后沉底，则沉底后相较于漂浮时水面会下降 10. 浮力知识在生活中有非常多的应用，在学习浮力之后，小花设计了一个“漂浮的花盆”，通过花盆的升降变化提醒人们及时为植物浇水来改变土壤的湿度。如图所示，这只花盆由内外两层容器组成，里层的容器N用于装土和植物，外层的容器M则用来装水。当N放置于水中漂浮时，盆内土壤不同的干湿状态对应水面在N外侧面的①②③位置线，盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大。下列说法正确的是（ ） A. 三条线中，水面在③线位置，盆底所受水的压强最大 B. 水面分别对齐外侧三条记号线时，花盆受到浮力大小均相同 C. ①记号线对应土壤偏湿，②记号线对应土壤正常，③记号线对应土壤偏干 D. 土壤干湿程度不变，向容器M里加入适量盐，则三条记号线在花盆上的位置应整体上移 11. 水平桌面上放置底面积为200，质量为500g的圆筒。如图甲所示，小鲁同学在弹簧测力计下端用轻质细线系着底面积为50的实心圆柱体，圆柱体浸没在水中，且不与容器壁、容器底接触，此时圆筒水深30cm。然后将其匀速拉出水面，弹簧测力计示数F随圆柱体上升时间t的变化关系如图乙。（不计圆柱体表面所沾水和细线体积），下列说法正确的是（ ） A. 物体的密度是 B. 物体移动的速度为0.8cm/s C. 时，容器对桌面的压强为3150Pa D. 圆柱体上表面刚好与水面相平时，圆柱体下表面受到的水的压强为1200Pa 12. 质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上，将甲、乙沿水平方向切去高度，剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示，已知，乙的边长为30cm，下列选项正确的是（ ） A. 未切前，甲物体的重力为240N B. 乙的密度为 C. 图中h的大小为15cm D. 若将甲叠放在乙的正上方，甲对乙的压强为，若将乙叠放在甲的正上方，乙对甲的压强为，则 13. 水平桌面上有一个底面积为100，重为2N的盛水圆柱形容器。现有用相同材料制成的等质量的金属盒和金属球各一个，若把球放在盒内密封后，它们刚好悬浮于水中，此时水深20cm，如图甲所示；若把球和盒用细绳相连，放进水里静止后，盒有三分之一的体积露出水面，如图乙所示：现将细线剪断，最终金属盒漂浮，金属球沉底，水面深度变化2cm，如图丙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 材料的密度为3 B. 金属盒内最多能装重8N的水 C. 剪断细线后，金属盒静止时有四分之三露出水面 D. 剪断细线后，圆柱形容器对桌面的压强为1800Pa 14. 如图所示，甲、乙两个足够高的薄壁轻质容器置于水平地面上，两容器底部用一根细管相连（忽略细管内液体的体积），开始关闭阀门K。甲、乙容器的底面积均为200，现有一边长为10cm的正方体物块放置在甲容器底的中央，物块的密度为。 ①向容器甲加水，加水质量为600g时，物块刚刚漂浮； ②加水质量为1500g时，打开阀门K，稳定时水对乙容器底部的压强为500Pa； ③在②基础上，将物块浸入水中的部分沿水平方向切去2cm，并将切去部分放入乙容器中，则甲容器中剩余物块上表面下降的距离为1.55cm； ④在②基础上，将物块沿水平方向切去1.25~8.75cm，并将切去部分放入乙容器中，乙容器的液面高度始终为5.25cm。 以上说法正确的是（ ） A. ①②③ B. ①②③④ C. ①③ D. ①②④ 二、填空作图题（共7小题，每空1分，作图题2分，共14分） 15. 古希腊伟大的百科全书式科学家____________发现：浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力；意大利物理学家__________首次用实验测定了大气压强的值。 16. 物理小妙招，生活更精彩。图甲中，用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手，这是通过增大_______来减小压强；图乙是自制简易蛋黄分离器，挤压矿泉水瓶，让瓶口贴近蛋黄，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用_______的作用。 17. 如图所示，一长方体物块漂浮在水面上时，物块露出水面的体积是总体积的2/5；当它漂浮在另一液面上时，浸入液体的体积是总体积的1/2。水和液体对物块下表面的压强分别为和，则______（选填“>”、“=”或“<”），杯中液体的密度是______。 18. 小超用废圆珠笔芯自制了一支密度计，该密度计漂浮在水中受到的浮力________漂浮在酒精中时受到的浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。小超利用已知液体密度进行了刻度标注，如图所示，A点标注，C点标注；B为的中点，则B点标注的密度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 19. 甲、乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器放置在水平地面上，容器底面积均为200，容器足够高。甲容器内装有一定量的水、乙容器内装有一定量的盐水。把球A放入水中，静止时两容器内液面如图所示。将球A从水中取出并缓慢放入盐水中，取出球前后水对容器底压强变化量为500Pa，放入球前后盐水对容器底压强变化量为550Pa，则取出球前后水对容器底部的压力变化量为________N，球A的密度是________（）。 20. 如图甲所示，底面积为300的足够高薄壁柱形容器放在水平地面上，容器内放有一体积为2000的柱形物体A，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于物体A底部中心和柱形容器中心。现缓慢向容器中加水，水对容器的底部的压强与容器对桌面的压强的关系如图乙所示，当时水的深度为________cm；若当绳子拉力刚好达到最大值时，将物体A沿竖直方向切去四分之一并取出（剩余部分保持直立），待液面稳定后拉力为________N。 21. 按要求作图。 （1）如图所示，物体A静止在斜面上，请画出物体A对斜面的压力F； （2）在下图中，重为2N的小球漂浮在水面上，请画出小球所受的浮力。 三、实验探究题（22题6分，23题8分，24题8分，共22分） 22. 小超在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。 （1）U形管与探头连接时，阀门K应处于________（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，按压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置________（选填“漏气”或“不漏气”）； （2）小超分别将探头放入水中、深度处，如图乙、丙所示，比较U形管中液面高度差，得出同种液体压强随________的增加而增加，因此拦河大坝要做成________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状； （3）小超又将探头放入另一种液体中，如图丁所示，发现探头的深度为时，U形管中液面高度差恰好与图丙中U形管液面高度差相等，已知水的密度为，则该液体的密度为________（用题中给出的物理量符号表示）； （4）小超用该装置继续探究，他将探头取下，将橡皮管和玻璃管侧壁管口相连，如图戊所示，当小超向玻璃管中吹气时，U形管内液面较低的是________（选填“a”或“b”）侧。 23. 物理创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图所示，一个可以测推力的测力计，下面用轻质细杆固定一个重为3N的物体，升降台上固定一个溢水桶，溢水桶的溢水口与烧杯通过溢水管相连，当水超过溢水口时，水便流入电子秤上的烧杯中，电子秤可显示压力的大小。 （1）如图步骤A所示对测力计和电子秤进行调零。调试完毕，通过升降台推动溢水桶缓慢向上移动。由图20步骤B可知，物体所受浮力的大小为________N； （2）分析实验步骤A、B、C，可以说明浮力大小跟________有关；继续分析实验步骤________，可以说明浮力大小跟液体密度有关，可以计算盐水的密度为________； （3）比较步骤B、C和D，发现测力计示数变化量__________电子秤示数变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而验证阿基米德原理，这个过程中溢水杯对升降台的压力将________（选填“变大”、“变小”或“不变）。 （4）同学们对实验进行了激烈讨论，认为以下情况仍能证明阿基米德原理，下列同学的观点中正确是________； A. 小莉：测力计未调零 B. 小卓：物体触底了 C. 小飞：溢水桶未装满 （5）若溢水桶的底面积为40，物体的底面积为10，聪明的洋洋根据实验数据可计算出步骤B到步骤C过程中，升降台推动溢水桶向上移动了________cm。 24. 小明想利用弹簧测力计测物体的密度，如图所示，其中图丁和戊中合金块接触容器底且与容器底有力的作用，水和某种液体的体积均为750。 （1）使用弹簧测力计时，手应拿住弹簧测力计的________（选填“拉环”或“刻度盘”）； （2）由图甲到乙的过程中，电子秤的示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”），图丙中合金块在水中受到的浮力为________N。根据图甲、乙、丙可得出合金块在水中受到的浮力大小与________无关； （3）根据以上实验数据计算可知，合金块的密度为________，若交换图甲、乙顺序测出合金块的密度将________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）； （4）图丁和图甲相比，弹簧测力计示数的变化量为，电子秤示数的变化量为，则________（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）小明发现图丙和戊中的电子秤示数恰好相同，于是他利用所学知识计算出图戊中合金块对容器底的压力为________N。 四、论述与计算题（本题共3个小题，25题6分，26题8分，27题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分） 25. 如图所示是我国研发的四轮长航程极地漫游机器人，科考队在附近遥控机器人。若机器人质量为600kg，每条履带与地面的接触面积为1000。求： （1）机器人对水平冰面的压力； （2）机器人对水平冰面的压强。 26. 如图所示是水上漂浮式舞台的简化图，舞台架两侧的底部共安装有4个水箱（图中A、B表示水箱），每个空水箱的体积为1、质量为50kg，该舞台使用过程中水面不能超过舞台下表面。已知该舞台和舞台架（不含水箱）的总质量为1000kg，舞台架的体积为1.5。求： （1）1个水箱浸没在水中时受到的浮力； （2）该舞台允许承载演员和设备的最大质量； （3）某次演出需要舞台承载演员和设备的质量为7150kg，为了安全，要保证舞台架两侧水箱个数相同，若按照此要求设计舞台，一共至少需要安装多少个这种空水箱。 27. 庄子在逍遥游中写到：“水之积也不厚，则其负大舟也无力”。说的是一个人如果学识（水不够多）不够，是无法完成重大任务或目标的（船的浮起），小明觉得很有道理，于是做了以下实验：如图甲所示，高为10cm的薄壁水槽放在水平地面上，水槽内放入一体积为2000的柱形木块A。现向水槽内缓慢加水，水面的高度与加水质量的关系如图乙所示。求： （1）木块A刚好能够漂起来时，水对容器底部的压强； （2）木块A的底面积； （3）小李觉得庄子并没有了解浮力的本质，浮不起来并不是水不够多，比如当加入水量为1200时，此时木块无法漂浮，但如果将图丙所示的长方体B沿水平或竖直方向切去部分后，将切去部分沿原竖直方向正放入水槽内，木块A也能浮起来。已知B的质量为1.6kg，高为10cm，底面积为200。要使A能漂浮，则长方体B切去部分的体积至少为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆八中2024-2025学年度（下）半期考试初二年级 物理试题 （全卷共四个大题，满分100分，考试时间90分钟） （全卷取，水的密度） 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分，每个题目仅有一个选项符合题意） 1. “估测”是物理学中常用的方法，下面是小王同学对物理量的估测，其中正确的是（ ） A. 四月份重庆主城区的大气压强约为Pa B. 一个鸡蛋漂浮在盐水中，受到的浮力约为5N C. 小王同学双脚站立时对水平地面的压强约为Pa D. 八年级物理课本平放在水平地面上，对地面的压强约为3000Pa 【答案】C 【解析】 【详解】A．四月份重庆主城区的大气压接近一个标准大气压，约为，故A错误； B．一个鸡蛋的重力约为0.5N，漂浮在盐水中，所受的浮力等于自身的重力，约为0.5N，故B错误； C．小王同学的重力约为500N，双脚的面积约为400cm2，双脚站立时对水平地面的压强 接近，故C正确； D．八年级物理课本的重力约为2N，底面积约为500cm2，对水平地面的压强约为，故D错误。 故选C。 2. 关于压力压强，下列说法正确的是（ ） A. 物体的底面积越大，物体底面受到的压强一定越小 B. 相同深度的液体对容器底部产生的压强一定相同 C. 物体自由静止在水平地面上时，压力就是物体重力 D. 同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．压强与压力、受力面积都有关系，物体的底面积越大，物体底面受到的压强不一定越小，故A错误； B．液体压强与液体的密度、深度都有关，相同深度的液体对容器底部产生的压强不一定相同，故B错误； C．物体自由静止在水平地面上时，对地面的压力大小等于物体重力，但是这两个力的施力物体和受力物体不同，不是同一个力，故C错误； D．同种液体压强随深度增加而增大，液体内部对各个方向都有压强，同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强大小相等，故D正确。 故选D。 3. 如图所示的装置中，没有利用连通器原理的是（ ） A. 牲畜饮水器 B. 船闸 C. 水位计 D. 盆景自动给水装置 【答案】D 【解析】 【详解】A．牲畜饮水器通常是上端开口，下端相互连通的容器结构。当牲畜饮水时，水会在饮水器中保持一定的液面高度，且各部分液面相平，符合连通器上端开口、底部连通以及液面相平的特点，所以牲畜饮水器利用了连通器原理。故A不符合题意； B．船闸在工作过程中，当上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，此时闸室内的水位会逐渐与上游水位相平；当下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，闸室内的水位又会逐渐与下游水位相平。通过这种方式，船只能够在不同水位的水域之间顺利通行，这充分体现了连通器原理的应用。故B不符合题意； C．水位计与所测量的容器之间是上端开口、底部连通的。这样，水位计中的水位就能与容器中的水位保持一致，通过观察水位计中的水位变化，就可以知道容器中的水位情况，这是典型的连通器原理的应用。故C不符合题意； D．盆景自动给水装置虽然底部相互连通，但其上端并非都开口。它一般是利用大气压的作用来实现自动给水的，当盆景中的土壤干燥时，装置内的水会在大气压的作用下流出，为盆景补充水分，这与连通器原理中上端开口、底部连通且液面相平的特点不符，所以盆景自动给水装置没有利用连通器原理。故D符合题意。 故选D。 4. 绿豆汤可以消暑解毒，超超在煮绿豆汤时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，下列说法正确的是（　　） A. 沉底的绿豆不受水的浮力 B. 沉底的绿豆受到的浮力等于绿豆排开的水的重力 C. 成熟饱满的绿豆下沉过程中受到的浮力一直增加 D. 漂浮在水面的绿豆一定比沉底的绿豆受到的浮力大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据浮力产生的原因，放入水中沉底的绿豆，绿豆底部有水，因此会受到浮力的作用，故A错误； B．根据阿基米德原理可知，沉底的绿豆受到的浮力等于绿豆排开的水重，故B正确； C．根据阿基米德原理可知，沉底的绿豆浸没前排开液体的体积变大，浮力变大，浸没后浮力大小不变，故C错误； D．漂浮在水面的绿豆所受浮力等于重力，沉底的绿豆所受浮力小于重力，但不知道其质量关系，无法比较重力，故不可以比较浮力大小，故D错误。 故选B。 5. 我们对周围有空气的环绕已经习以为常，常常忽略了它的存在，而物理的学习过程让我们认识了许多关于大气的知识，如图所示。下列说法不正确的是（ ） A. 将自制气压计从山脚移到山顶，细玻璃管中的液面会下降 B. 在大试管里装水之后套上小试管，倒置后小试管将向上运动 C. 若将玻璃管稍微倾斜一点，管内外水银面的高度差不变 D. 在两支筷子中间放两个乒乓球，用吸管向中间吹气，乒乓球相互靠近 【答案】A 【解析】 【详解】A．大气压随高度增大而减小，将自制气压计从山脚移到山顶，外界气压减小，瓶内的水在水面上方气压作用下进入细玻璃管，细玻璃管中的液面会上升，故A错误，符合题意； B．在大试管里装水之后套上小试管，倒置后小试管在下方大气压的作用下将向上运动，故B正确，不符合题意； C．管内高出水银面的水银柱产生的压强与大气压相当，液体压强只与液体的密度、深度有关，若将玻璃管稍微倾斜一点，管内外水银面的高度差不变，故C正确，不符合题意； D．在两支筷子中间放两个乒乓球，用吸管向中间吹气，乒乓球中间空气流速大、压强小，外侧空气流速小、压强大，乒乓球相互靠近，故D正确，不符合题意。 故选A。 6. 如图所示，两个底面积相同的轻质薄壁容器甲、乙置于水平地面上（容器足够高），容器内分别盛有不同液体A、B，此时液体对容器底部的压强相等。下列说法正确的是（ ） A. 两种液体A、B的密度相同 B. 两种液体A、B的质量相同 C. 甲、乙容器对地面的压强相同 D. 两种液体对容器底部的压力相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图示知，A液体的深度比B的深，两种液体对容器底部的压强相等，据知，A液体的密度比B的小，故A错误； BD．图示中，甲容器为圆柱体，A液体对甲容器底部的压力等于液体的重力，乙容器的上窄下宽，B液体对乙容器底部的压力大于自身的重力。而两个容器底面积相同，据，A对甲容器的压力等于B对乙容器的压力，所以A的重力大于B的重力，则A的质量大于B的质量，故B错误，D正确； C．两个容器为轻质、薄壁，则容器对地面的压力等于液体的重力，所以甲容器对地面的压力比乙的大，据知，甲容器对地面的压强比乙的大，故C错误。 故选D 7. 如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器，甲内装有酒精，乙和丙内装有适量的水，在乙容器内放入木块漂浮在水面上，丙容器内放一个小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器内液面高度相同，下列说法正确的是（ ） A. 三个容器对桌面的压强关系为 B. 若向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大 C. 若向甲容器中不断加水，则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小 D. 若木块和小球的质量相同，则放入物体前后，乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．容器对桌面的压力等于容器、容器内液体以及放入物体的总重力。已知三个容器完全相同，设容器质量为m容​，甲容器内酒精体积为V甲​，乙容器内水的体积为V乙​，丙容器内水的体积为V丙​，木块质量为m木​，小球质量为m球​。因为木块漂浮，根据漂浮条件F浮木​=G木​，由阿基米德原理F浮木​=G木排​，可得m木​=m木排​；小球悬浮，根据悬浮条件F浮球​=G球​，由阿基米德原理F浮​球=G球排​，可得m球​=m球排​。又因为三个容器内液面高度相同，设容器底面积为S，则V甲​=V乙​+V木排​=V丙​+V球排​=V 甲容器总质量m甲​=m容​+ρ酒精​V 乙容器总质量m乙​=m容​+ρ水​V乙​+m木​=m容​+ρ水​V乙​+ρ水​V木排​=m容​+ρ水​(V乙​+V木排​)=m容​+ρ水​V 丙容器总质量m丙​=m容​+ρ水​V丙​+m球​=m容​+ρ水​V丙​+ρ水​V球排​=m容​+ρ水​(V丙​+V球排​)=m容​+ρ水​V 由于ρ酒精​<ρ水​，所以m甲​<m乙​=m丙​。则总重力G甲​<G乙​=G丙​。根据压强公式​，受力面积S相同，所以p甲​<p乙​=p丙​，故A错误； B．向乙容器中加入盐水的过程中，木块始终漂浮在液面上，根据漂浮条件F浮​=G木​，木块的重力G木​不变，所以木块受到的浮力F浮​始终等于其重力，不会因为加入盐水而改变，故B错误； C．柱形容器中液体对容器底的压力与液体的重力相等。向甲容器中不断加水，液体的总重力增加，则对容器底的压力增加；当水加满容器后，继续加水，水会溢出，由于水的密度比酒精大，则容器中混合液体的密度会变大，其总重力仍然会增加，当容器内液体的密度不再增加时，液体对容器底的压力达到最大而不再增加。容器的底面积不变，由可知，甲容器底部受到的液体压强先变大后不变，故C错误； D．若木块和小球质量相同，即m木​=m球​，根据G=mg可得G木​=G球​。木块漂浮时，F浮木​=G木​，由阿基米德原理F浮木​=ρ水​gV木排​；小球悬浮时，F浮球​=G球​，由阿基米德原理F浮球​=ρ水​gV球排​，所以V木排​=V球排​。液体对容器底部压强的变化量Δp=ρ水​gΔh，Δh为液面高度的变化量，因为V木排​=V球排，容器底面积S相同，根据V=Sh可得Δh相同，所以Δp相同，即放入物体前后，乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，这叫做“海水断崖”。潜艇在航行时如果遇到 “海水断崖”会急速“掉深”，若不受控制地掉到安全潜深以下，会被巨大的海水压力破坏。关于这个现象，下列说法不正确的是（ ） A. 潜艇遇“海水断崖”时，所受浮力突然减小 B. 潜艇在急速“掉深”过程中，受到的液体压强增大 C. “海水断崖”的危险在于潜水艇在驶入低密度海水区域时会急速下沉 D. 遇到“海水断崖”时为尽快脱险，需要向潜艇的水舱供气排水以增大潜艇浮力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排， 当潜艇遇到“海水断崖”时，垂直海面方向上海水密度发生突变，潜艇驶入低密度海水区域，即ρ液突然减小，而潜艇排开海水的体积V排不变，由公式可知潜艇所受浮力会突然减小，故A正确，不符合题意； B．潜艇在急速“掉深”过程中，由液体内部压强产生的原因可知，液体内部某一深度产生的压强相当于液体内部同深度的液柱的重力产生的压强。下沉时上方液柱的重力增大，产生的压强变大，故C正确，不符合题意； C．潜艇驶入低密度海水区域时，所受浮力突然减小，而潜艇的重力不变，当浮力小于重力时，潜艇就会急速下沉，若不受控制地掉到安全潜深以下，会被巨大的海水压力破坏，故C正确，不符合题意； D．遇到“海水断崖”时为尽快脱险，需要向潜艇的水舱供气排水，目的是减小潜艇自身的重力，当重力小于浮力时，潜艇才能上浮脱险，而不是增大浮力，故D错误，符合题意。 故选D。 9. 近日，首台国产“深海微生物原位采样自主水下航行器”成功研制，实现了深海微型生物的高保真原位采样和分析，达到国际先进水平，某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型，如图所示。他们将这片海域简化为一个装有足够多水的薄壁柱形容器，并置于水平地面上；航行器模型简化为一个体积为、重8N的空心模型A。将模型A放入容器时，A漂浮于水面上。下列说法正确的是（ ） A. 模型A漂浮时，浸入水中的体积占总体积的四分之三 B. 若模型A从容器中吸入部分水后仍漂浮，则吸水后液面会下降 C. 要使模型A悬浮在水中，A需从容器中吸入2kg的水 D. 若模型A从容器中吸入部分水后沉底，则沉底后相较于漂浮时水面会下降 【答案】D 【解析】 【详解】A．模型A漂浮时，浮力等于重力，即，则浸入水中的体积 则浸入水中的体积占总体积的比例为 故A错误； BD．若模型A从容器中吸入部分水后仍漂浮，浮力始终等于重力，重力变大，则浮力变大，重力变化量等于浮力的变化量，即。吸收的水的重力等于重力的变化量，即。则有即，可得，即吸收的水的体积等于排开水的体积变化量，所以吸水后液面不变；若模型A从容器中吸入部分水后沉底，吸水前，浮力等于重力，吸水后，浮力小于重力，则重力变化量大于浮力的变化量，即。吸收的水的重力等于重力的变化量，即。则有即，可得，即吸收的水的体积大于排开水的体积变化量，所以吸水后液面下降，故B错误，D正确； C．模型A悬浮在水中时，浮力等于重力，此时浮力为 则此时重力为 则吸入水的重力为 则吸入的水的质量为 故C错误。 故选D。 10. 浮力知识在生活中有非常多的应用，在学习浮力之后，小花设计了一个“漂浮的花盆”，通过花盆的升降变化提醒人们及时为植物浇水来改变土壤的湿度。如图所示，这只花盆由内外两层容器组成，里层的容器N用于装土和植物，外层的容器M则用来装水。当N放置于水中漂浮时，盆内土壤不同的干湿状态对应水面在N外侧面的①②③位置线，盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大。下列说法正确的是（ ） A. 三条线中，水面在③线位置，盆底所受水的压强最大 B. 水面分别对齐外侧三条记号线时，花盆受到浮力大小均相同 C. ①记号线对应土壤偏湿，②记号线对应土壤正常，③记号线对应土壤偏干 D. 土壤干湿程度不变，向容器M里加入适量盐，则三条记号线在花盆上的位置应整体上移 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据液体压强公式p=ρgh，可知液体压强与液体密度和深度有关。水面在③线位置时，花盆浸入水中的深度h最小，所以盆底所受水的压强最小，故A错误； B．根据物体的浮沉条件，当物体漂浮时，物体受到的浮力等于其重力，即F浮​=G。已知盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大，花盆的总重力G就越大。水面分别对齐外侧三条记号线时，花盆处于漂浮状态，由于土壤湿度不同，花盆的总重力不同，所以花盆受到的浮力大小不同，故B错误； C．由前面分析可知，盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大，花盆的总重力G就越大，根据F浮​=G和F浮​=ρ液​gV排​可知，花盆的总重力越大，排开水的体积V排​就越大，花盆浸入水中的深度就越深。水面对准①记号线时，排开的液体体积最大，所受浮力最大，总重力最大，则对应土壤偏湿。同理，②记号线对应土壤正常，③记号线对应土壤偏干，故C正确； D．向容器M里加入适量盐后，液体的密度ρ液​增大。因为土壤干湿程度不变，所以花盆的总重力G不变，根据F浮​=G和F浮​=ρ液​gV排​可得，当ρ液​增大时，V排​减小，即花盆浸入水中的体积减小，那么三条记号线在花盆上的位置应整体下移，故D错误。 故选C。 11. 水平桌面上放置底面积为200，质量为500g的圆筒。如图甲所示，小鲁同学在弹簧测力计下端用轻质细线系着底面积为50的实心圆柱体，圆柱体浸没在水中，且不与容器壁、容器底接触，此时圆筒水深30cm。然后将其匀速拉出水面，弹簧测力计示数F随圆柱体上升时间t的变化关系如图乙。（不计圆柱体表面所沾水和细线体积），下列说法正确的是（ ） A. 物体的密度是 B. 物体移动的速度为0.8cm/s C. 时，容器对桌面的压强为3150Pa D. 圆柱体上表面刚好与水面相平时，圆柱体下表面受到的水的压强为1200Pa 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知，0~5s，实心圆柱体浸没水中，弹簧测力计示数为2N，第5s~25s，圆柱体逐渐露出水面，测力计的示数逐渐变大，第10s后，圆柱体离开水面，测力计示数为10N，即圆柱体的重力为10N，浸没时，受到的浮力 浸没时，排开水的体积等于圆柱体自身的体积，据阿基米德原理知，圆柱体的体积 圆柱体的质量 圆柱体的密度，故A错误； B．圆柱体的高度 由图乙知，圆柱体从上表面刚露出水面到完全离开水面，用时20s，若圆柱体移动过程，水面保持不变，则移动的速度 但是圆柱体向上露出水面的过程中，水面随着下降，则圆柱体实际移动的距离比16cm少，移动的速度比0.8cm/s小，故B错误； C．圆筒的重力 圆柱体浸没时，圆筒中水的深度为30cm，此时水及圆柱体的总体积 水的体积 水的重力 圆筒及水和圆柱体的总重力 将圆筒、水及圆柱体看成一个整体，第10s时，这个整体受到竖直向下的重力及竖直向上的拉力、桌面的支持力的作用，因为圆柱体被匀速拉出，所以三个力是平衡力，而桌面的支持力与圆筒对桌面的压力是一对相互作用力，所以圆筒对桌面的压力 圆筒对桌面的压强 故C正确； D．圆柱体上表面刚好与水面相平时，下表面受到的水的压力等于所受的浮力为8N，所受的水的压强 故D错误。 故选C。 12. 质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上，将甲、乙沿水平方向切去高度，剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示，已知，乙的边长为30cm，下列选项正确的是（ ） A. 未切前，甲物体的重力为240N B. 乙的密度为 C. 图中h的大小为15cm D. 若将甲叠放在乙的正上方，甲对乙的压强为，若将乙叠放在甲的正上方，乙对甲的压强为，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲为质量分布均匀的实心正方体，由图知未切时甲的边长h甲=20cm=0.2m， 甲的体积V甲=(h甲)3=(0.2m)3=0.008m3。未切前，甲的重力 故A错误； B．乙为质量分布均匀的实心正方体，边长h乙=30cm=0.3m。由图知未切时，乙对水平地面的压强p乙=6000Pa，则乙的密度 故B错误； C．由图知，切去高度hA时，甲和乙对地面的压强相等，则有，代入数据得 6×103kg/m3×g×（0.2m-hA）=2×103kg/m3×g×(0.3m-hA)， 解得hA=0.15m=15cm 故C正确； D．因h甲<h乙，甲叠放在乙的正上方，甲对乙的压强为；乙叠放在甲的正上方，乙对甲的压强为。则 故D错误。 故选C。 13. 水平桌面上有一个底面积为100，重为2N的盛水圆柱形容器。现有用相同材料制成的等质量的金属盒和金属球各一个，若把球放在盒内密封后，它们刚好悬浮于水中，此时水深20cm，如图甲所示；若把球和盒用细绳相连，放进水里静止后，盒有三分之一的体积露出水面，如图乙所示：现将细线剪断，最终金属盒漂浮，金属球沉底，水面深度变化2cm，如图丙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 材料的密度为3 B. 金属盒内最多能装重8N的水 C. 剪断细线后，金属盒静止时有四分之三露出水面 D. 剪断细线后，圆柱形容器对桌面的压强为1800Pa 【答案】B 【解析】 【详解】A．设金属盒的体积为V盒，金属球的体积为V球，二者的质量相等，为m，由图甲可知，盒与球处于悬浮状态，则所受浮力等于盒与球的总重力，由图乙可知，盒与球处于漂浮状态，则所受浮力也等于盒与球的总重力，可知两种情况下盒与球所受的浮力相等，由F浮=ρ液gV排可知，两次排开水的体积相同，即，则 因F浮=G总，则有 即，则 材料的密度，故A错误； C．由图乙可知 由图丙可知，金属盒漂浮 由以上两式可知，图丙中金属盒浸入水中的体积，剪断细线后，金属盒静止时有二分之一露出水面，故C错误； B．图甲乙中，金属球和金属盒两次排开水的体积相同，故水深都是20cm 图乙中金属球和金属盒排开水的体积，图丙中金属球和金属盒排开水的体积 现将细线剪断，最终金属盒漂浮，金属球沉底，水面深度减小2cm，金属球和金属盒排开水减少的体积 代入数据 金属盒排的体积，金属盒实心部分的质量等于金属球的质量，它们由相同材料制成，金属盒实心部分的体积等于金属球的体积，即 由题意可知，盒空心部分的体积 金属盒内最多能装水的重力，故B正确； D．圆柱形容器中水的体积 圆柱形容器中水的重力 金属球和金属盒的重力 剪断细线后，整个容器对桌面的压力 剪断细线后，圆柱形容器对桌面的压强，故D错误。 故选B 。 14. 如图所示，甲、乙两个足够高的薄壁轻质容器置于水平地面上，两容器底部用一根细管相连（忽略细管内液体的体积），开始关闭阀门K。甲、乙容器的底面积均为200，现有一边长为10cm的正方体物块放置在甲容器底的中央，物块的密度为。 ①向容器甲加水，加水质量为600g时，物块刚刚漂浮； ②加水质量为1500g时，打开阀门K，稳定时水对乙容器底部的压强为500Pa； ③在②基础上，将物块浸入水中的部分沿水平方向切去2cm，并将切去部分放入乙容器中，则甲容器中剩余物块上表面下降的距离为1.55cm； ④在②基础上，将物块沿水平方向切去1.25~8.75cm，并将切去部分放入乙容器中，乙容器的液面高度始终为5.25cm。 以上说法正确的是（ ） A. ①②③ B. ①②③④ C. ①③ D. ①②④ 【答案】B 【解析】 【详解】①物块的边长为L=10cm，则底面积为S=(10cm)2=100cm2 体积为V=(10cm)3=1000cm3=0.001m3 物块的质量为m=ρV=0.6g/cm3×1000cm3=600g=0.6kg 物块的重力为G=mg=0.6kg×10N/kg=6N 刚好漂浮时，物块所受的浮力等于自身重力，即F浮=G=6N 由阿基米德原理知，此时排开液体的体积为 水的深度为 加水的体积为V水=(S容-S)h=(200cm2-100cm2)×6cm=600cm3 加水的质量为m水=ρ水V水=1g/cm3×600cm3=600g 故①正确； ②加水质量为1500g时，加水体积为 打开阀门K，稳定时若物块已经浮起，则水深为 而由①知，物块浮起时的水深需要达到6cm，可知此时物块并未浮起，所以水深为 水对乙容器底部的压强为p=ρgh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa 故②正确； ③切去后，甲容器中剩余部分的重力为 该部分漂浮时排开液体的体积为 浸入水中的深度为 所以该部分确实是漂浮的，乙中部分较小，所以也是漂浮的，此时水面的深度与①相同，深度为h0=5.25cm。切去前，物块上表面到容器底部的距离为h1=L=10cm 切去后，物块上表面到底部的距离为h2=L-h切-h甲+h0=10cm-2cm-4.8cm+5.25cm=8.45cm 所以甲容器中剩余部分上表面下降的距离为Δh=h1-h2=10cm-8.45cm=1.55cm 故③正确； ④切去1.25cm或8.75cm时，同③可知，较大部分浸入水中的深度为h3=5.25cm，刚好漂浮，可知在②基础上，将物块沿水平方向切去1.25~8.75cm，两部分均漂浮，水面的深度与①相同，所以两容器液面的高度均为h0=5.25cm，故④正确。故ACD错误，B正确。 故选B。 二、填空作图题（共7小题，每空1分，作图题2分，共14分） 15. 古希腊伟大的百科全书式科学家____________发现：浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力；意大利物理学家__________首次用实验测定了大气压强的值。 【答案】 ①. 阿基米德 ②. 托里拆利 【解析】 【详解】[1]古希腊科学家阿基米德发现浸在液体的物体所受的浮力，大小等于排开液体受到的重力，这就是阿基米德原理。 [2]意大利物理学家托里拆利通过实验，即托里拆利实验，首次测出了一个标准大气压的数值。 16. 物理小妙招，生活更精彩。图甲中，用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手，这是通过增大_______来减小压强；图乙是自制简易蛋黄分离器，挤压矿泉水瓶，让瓶口贴近蛋黄，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用_______的作用。 【答案】 ①. 受力面积 ②. 大气压 【解析】 【详解】[1]用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手，这是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 [2]由于瓶子受挤压，瓶内的空气被挤出，使瓶子内的压强小于瓶子外的压强，在外界大气压和瓶内压强差的作用下，蛋黄被压入瓶内。 17. 如图所示，一长方体物块漂浮在水面上时，物块露出水面的体积是总体积的2/5；当它漂浮在另一液面上时，浸入液体的体积是总体积的1/2。水和液体对物块下表面的压强分别为和，则______（选填“>”、“=”或“<”），杯中液体的密度是______。 【答案】 ①. = ②. 【解析】 【详解】[1]长方体物块在水中和另一液体中均漂浮，浮力等于重力，重力相同，则浮力相同，根据浮力的产生原因可知水和液体对物块下表面的压力相同，根据可知水和液体对物块下表面的压强相同，即。 [2]设长方体物块体积为，长方体物块在水中和另一液体中所受浮力相同，根据则有，则杯中液体的密度为 18. 小超用废圆珠笔芯自制了一支密度计，该密度计漂浮在水中受到的浮力________漂浮在酒精中时受到的浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。小超利用已知液体密度进行了刻度标注，如图所示，A点标注，C点标注；B为的中点，则B点标注的密度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 小于 【解析】 【详解】[1]该密度计漂浮在水中和酒精中，由漂浮条件可知，浮力等于重力，故浮力大小相等。 [2]密度计的刻度是上小下大、上疏下密。A点标注1×103kg/m3，C点标注1.5×103kg/m3；故两种的密度中间值应该在中点的下方，才能满足上疏下密，因B为AC的中点，其密度小于中间值1.25×103kg/m3。 19. 甲、乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器放置在水平地面上，容器底面积均为200，容器足够高。甲容器内装有一定量的水、乙容器内装有一定量的盐水。把球A放入水中，静止时两容器内液面如图所示。将球A从水中取出并缓慢放入盐水中，取出球前后水对容器底压强变化量为500Pa，放入球前后盐水对容器底压强变化量为550Pa，则取出球前后水对容器底部的压力变化量为________N，球A的密度是________（）。 【答案】 ①. 10 ②. 1.1 × 103 【解析】 【详解】[1]根据压强公式变形可得F=pS。已知容器底面积S=200cm2=200×10−4m2=2×10−2m2 取出球前后水对容器底压强变化量Δp水​=500Pa，则取出球前后水对容器底部的压力变化量ΔF水​=Δp水​S=500Pa×2×10−2m2=10N [2]取出球前后水对容器底压强变化量Δp水​=ρ水​gΔh水，可得 则球A排开水的体积V排水​=SΔh水​=2×10−2m2×0.05m=1×10−3m3 由图甲可知，球在水中浸没，则球的体积VA=V排水=1×10−3m3 同理，放入球前后盐水对容器底压强变化量Δp盐​=ρ盐水​gΔh盐​，可得 则球A排开盐水的体积 则球A在盐水中漂浮，可得球A的重力 球A的密度 20. 如图甲所示，底面积为300的足够高薄壁柱形容器放在水平地面上，容器内放有一体积为2000的柱形物体A，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于物体A底部中心和柱形容器中心。现缓慢向容器中加水，水对容器的底部的压强与容器对桌面的压强的关系如图乙所示，当时水的深度为________cm；若当绳子拉力刚好达到最大值时，将物体A沿竖直方向切去四分之一并取出（剩余部分保持直立），待液面稳定后拉力为________N。 【答案】 ①. 8 ②. 4 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，当p2​=900Pa时，p1​=800Pa。则容器中水的深度 [2]已知容器底面积S=300cm2=300×10−4m2=3×10−2m2，容器对桌面的压强​​ 从图乙可知，向容器中缓慢加水时，柱体A经历了在容器底静止、浮力等于重力时上浮、细绳拉直后加水至浸没、浸没后继续加水四个阶段。则当p1​=800Pa时，细绳刚好拉直，此时柱体A所受浮力等于物体的重力；当p'1​=1400Pa时，物体A刚好浸没，此时柱体A所受浮力最大，绳子的拉力刚好达到最大值。由题意可知 第三个阶段水面上升的高度 第三个阶段增加水的重力 增加水的体积 圆柱体A的底面积 圆柱体A的高 圆柱体A的重力 物体A沿竖直方向切去四分之一后剩余重力 切去物体A的体积为500cm3，剩余的体积为1500cm3，原来物体A两侧水的体积为10cm×(300cm2-200cm2)=1000cm3 切除后物体A的底面积为150cm2，切除后物体A浸没在水中的深度是 柱体A剩余部分所受浮力 此时绳子的拉力 21. 按要求作图。 （1）如图所示，物体A静止在斜面上，请画出物体A对斜面的压力F； （2）在下图中，重为2N的小球漂浮在水面上，请画出小球所受的浮力。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物体A对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直于斜面向下，作图如下： 【小问2详解】 小球漂浮在水面上，所受的浮力等于自身的重力为2N，浮力方向竖直向上，作用在小球的重心上，作图如下： 三、实验探究题（22题6分，23题8分，24题8分，共22分） 22. 小超在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。 （1）U形管与探头连接时，阀门K应处于________（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，按压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置________（选填“漏气”或“不漏气”）； （2）小超分别将探头放入水中、深度处，如图乙、丙所示，比较U形管中液面高度差，得出同种液体压强随________的增加而增加，因此拦河大坝要做成________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状； （3）小超又将探头放入另一种液体中，如图丁所示，发现探头的深度为时，U形管中液面高度差恰好与图丙中U形管液面高度差相等，已知水的密度为，则该液体的密度为________（用题中给出的物理量符号表示）； （4）小超用该装置继续探究，他将探头取下，将橡皮管和玻璃管侧壁管口相连，如图戊所示，当小超向玻璃管中吹气时，U形管内液面较低的是________（选填“a”或“b”）侧。 【答案】（1） ①. 打开 ②. 不漏气 （2） ①. 深度 ②. 上窄下宽 （3） （4）b 【解析】 【小问1详解】 [1]U形管与探头连接时，阀门K应处于打开状态，这样可以使U形管、探头与外部的大气相通，确保U形管内的液面相平，从而保证实验测量的准确性。 [2]组装完成后，按压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置不漏气。 【小问2详解】 [1]小超分别将探头放入水中h1​、h2​深度处，比较U形管中液面高度差，发现h2​>h1​时，U形管中液面高度差更大。由此可得，在同种液体中，深度h越大，压强p越大。同种液体压强随深度的增加而增加。 [2]因为液体压强随深度的增加而增加，所以拦河大坝下部受到的水的压强比上部大，为了能承受更大的压强，拦河大坝要做成上窄下宽的形状。 【小问3详解】 已知探头的深度为h3​时，U形管中液面高度差恰好与图丙中U形管液面高度差相等，U形管中液面高度差反映的是探头受到的液体压强大小，所以图丙中水对探头的压强p水与图丁中另一种液体对探头的压强p液​相等。根据液体压强公式p=ρgh可得ρ水​gh2​=ρ液​gh3​，解得。 【小问4详解】 当小超向玻璃管中吹气时，玻璃管内空气流速增大，根据流体压强与流速的关系：流体流速越大的地方压强越小，可知玻璃管内气体压强减小。此时U形管左侧（a侧）与玻璃管相连，压强减小，U形管右侧（b侧）压强相对较大，大气压将U形管中液体向左压，所以U形管内液面较低的是b侧。 23. 物理创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图所示，一个可以测推力的测力计，下面用轻质细杆固定一个重为3N的物体，升降台上固定一个溢水桶，溢水桶的溢水口与烧杯通过溢水管相连，当水超过溢水口时，水便流入电子秤上的烧杯中，电子秤可显示压力的大小。 （1）如图步骤A所示对测力计和电子秤进行调零。调试完毕，通过升降台推动溢水桶缓慢向上移动。由图20步骤B可知，物体所受浮力的大小为________N； （2）分析实验步骤A、B、C，可以说明浮力大小跟________有关；继续分析实验步骤________，可以说明浮力大小跟液体密度有关，可以计算盐水的密度为________； （3）比较步骤B、C和D，发现测力计示数变化量__________电子秤示数变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而验证阿基米德原理，这个过程中溢水杯对升降台的压力将________（选填“变大”、“变小”或“不变）。 （4）同学们对实验进行了激烈的讨论，认为以下情况仍能证明阿基米德原理，下列同学的观点中正确是________； A. 小莉：测力计未调零 B. 小卓：物体触底了 C. 小飞：溢水桶未装满 （5）若溢水桶的底面积为40，物体的底面积为10，聪明的洋洋根据实验数据可计算出步骤B到步骤C过程中，升降台推动溢水桶向上移动了________cm。 【答案】（1）0.6 （2） ①. 排开液体的体积 ②. D、E ③. 1.2×103 （3） ①. 等于 ②. 不变 （4）A （5）4 【解析】 【小问1详解】 步骤A中，测力计和电子秤调零，此时物体未浸入水中，步骤B测力计示数为0.6N，即测力计受到向上的推力为0.6N，则物体所受浮力为0.6N。 【小问2详解】 [1]步骤A：物体未浸入水中，浮力为 0N。步骤B：物体部分浸入水中，浮力为 0.6N。步骤C：物体完全浸入水中，浮力为 1.0N。浮力随物体浸入水中的体积（排开液体的体积）增大而增大。说明浮力大小跟排开液体的体积有关。 [2]步骤D：物体完全浸入水中，浮力为 1.0N。步骤E：物体完全浸入盐水中，浮力为1.2N。步骤D和步骤E物体浸没在液体中的深度相同，浮力不同，说明浮力大小跟液体密度有关。 [3]由步骤D可知 由步骤E可得盐水的密度 【小问3详解】 [1]比较步骤B、C和D，发现测力计示数变化量等于电子秤示数变化量。 [2]溢水杯对升降台的压力等于溢水杯、水和物体对水向下的压力之和。浮力增大时，物体对水的压力增大，溢出的水的重力增加。由于物体所受浮力与溢出水的重力相等，则物体对水的压力的增加量等于溢水杯中减少水的重力，因此溢水杯对升降台的压力不变。 【小问4详解】 小莉：如果测力计未调零，但初始和后续的示数变化量仍能反映浮力与排开液体重力的关系，因此可以证明。小卓：如果物体触底，测力计示数不再等于浮力大小，无法验证阿基米德原理。小飞：如果溢水桶未装满，溢出的水不等于排开的水，无法验证阿基米德原理。故选A。 【小问5详解】 物体底面积S物​=10cm2，溢水桶底面积S溢​=40cm2。步骤B到步骤C过程中浮力变化量ΔF=1.0N−0.6N=0.4N 排开水的体积变化  物体浸入深度变化 溢水杯中水的高度不变，因此升降台推动溢水桶向上移动了4cm。 24. 小明想利用弹簧测力计测物体的密度，如图所示，其中图丁和戊中合金块接触容器底且与容器底有力的作用，水和某种液体的体积均为750。 （1）使用弹簧测力计时，手应拿住弹簧测力计的________（选填“拉环”或“刻度盘”）； （2）由图甲到乙的过程中，电子秤的示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”），图丙中合金块在水中受到的浮力为________N。根据图甲、乙、丙可得出合金块在水中受到的浮力大小与________无关； （3）根据以上实验数据计算可知，合金块的密度为________，若交换图甲、乙顺序测出合金块的密度将________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）； （4）图丁和图甲相比，弹簧测力计示数变化量为，电子秤示数的变化量为，则________（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）小明发现图丙和戊中的电子秤示数恰好相同，于是他利用所学知识计算出图戊中合金块对容器底的压力为________N。 【答案】（1）拉环 （2） ①. 变大 ②. 2.5 ③. 浸没的深度 （3） ①. 2×103 ②. 偏小 （4）等于 （5）2 【解析】 【小问1详解】 使用弹簧测力计时，手应拿住弹簧测力计的拉环，这样便于测量物体对弹簧测力计的拉力。 【小问2详解】 [1]由图甲到乙的过程中，合金块浸入水中，合金块受到水向上的浮力，根据力的作用的相互性，水会受到合金块向下的压力，所以电子秤的示数变大。 [2]已知图甲中弹簧测力计的示数F甲​=5N，图丙中弹簧测力计的示数F丙​=2.5N，根据称重法测浮力可得合金块在水中受到的浮力F浮​=F甲​−F丙​=5N−2.5N=2.5N [3]根据图甲、乙、丙可知，合金块浸没在水中的深度不同，但浮力大小不变，所以可得出合金块在水中受到的浮力大小与浸没的深度无关。 【小问3详解】 [1]由图甲可知，合金块的重力G=F甲​=5N。根据阿基米德原理F浮​=ρ水​gV排​，因为合金块浸没在水中，所以V排​=V物​，则 则合金块的密度 [2]若交换图甲、乙顺序，合金块上沾有水的重力为ΔG，导致图甲中弹簧测力计的示数偏大，根据称重法测浮力F浮​=G−F拉​，会使测得的浮力偏大，再根据​​，会使测得的V排​偏大，所测得的物体的体积偏大，根据，因G>G-F,且ΔG>0，则会使测出的合金块密度偏小。 【小问4详解】 图丁和图甲相比，因合金块接触容器底，导致弹簧测力计示数的变化量为ΔF，则ΔF等于水和杯子给金属块向上的作用力，即为浮力与支持力之和。而电子秤示数的变化量为Δm，则电子秤受到压力的增加量为Δmg，且Δmg等于金属块对水和杯子的总压力，因为相互作用力的大小相等，所以ΔF=Δmg。 【小问5详解】 水和某种液体体积均为750cm3，水的重力 图丙和戊中的电子秤示数恰好相同，即两种情况下对电子秤的压力相等，则有G容+G水+G物-F拉丙=G容+G液+G物-F拉戊。代入数据解得G液=6N。则液体的密度 合金块在液体中受到的浮力 图戊中合金块受到重力G、浮力F浮液​和容器底对它的支持力F支​，根据力的平衡条件G=F浮液​+F支​，可得F支​=G−F浮液​=5N−2N=3N 根据力的作用的相互性，合金块对容器底的压力F压​=F支​=2N 四、论述与计算题（本题共3个小题，25题6分，26题8分，27题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分） 25. 如图所示是我国研发的四轮长航程极地漫游机器人，科考队在附近遥控机器人。若机器人质量为600kg，每条履带与地面的接触面积为1000。求： （1）机器人对水平冰面的压力； （2）机器人对水平冰面的压强。 【答案】（1）6000N； （2）1.5×104Pa 【解析】 【小问1详解】 当机器人静止在水平冰面上时，机器人对水平冰面的压力F等于机器人自身的重力G。则机器人对水平冰面的压力F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N 【小问2详解】 机器人有四条履带，则履带与地面的总接触面积S=4×1000cm2=4000cm2=4000×10−4m2=0.4m2 机器人对水平冰面的压强 26. 如图所示是水上漂浮式舞台的简化图，舞台架两侧的底部共安装有4个水箱（图中A、B表示水箱），每个空水箱的体积为1、质量为50kg，该舞台使用过程中水面不能超过舞台下表面。已知该舞台和舞台架（不含水箱）的总质量为1000kg，舞台架的体积为1.5。求： （1）1个水箱浸没在水中时受到的浮力； （2）该舞台允许承载演员和设备的最大质量； （3）某次演出需要舞台承载演员和设备的质量为7150kg，为了安全，要保证舞台架两侧水箱个数相同，若按照此要求设计舞台，一共至少需要安装多少个这种空水箱。 【答案】（1）1×104N； （2）4.3×103kg； （3）8 【解析】 【小问1详解】 一个水箱浸没在水中时受到的浮力F浮箱=ρ水gV排箱=ρ水gV箱=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N 【小问2详解】 该舞台和舞台架（不含水箱）受到的总重力为G台=m台g=1×103kg×10N/kg=1×104N 舞台架所受最大浮力F浮架=ρ水gV排架=ρ水gV架=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m3=1.5×104N 舞台受到的最大浮力F浮最大=4×F浮箱+F浮架=4×1×104N+1.5×104N=5.5×104N 该舞台允许承载演员和设备的最大质量 【小问3详解】 舞台承载的演员和设备增加的重力 设增加的空水箱个数为n，则有，带入数据得 解得n=3。为了安全，要保证舞台架两侧水箱个数相同，因此还要增加4个空水箱，原来有4个空水箱，一共需要安装8个这种水箱。 27. 庄子在逍遥游中写到：“水之积也不厚，则其负大舟也无力”。说的是一个人如果学识（水不够多）不够，是无法完成重大任务或目标的（船的浮起），小明觉得很有道理，于是做了以下实验：如图甲所示，高为10cm的薄壁水槽放在水平地面上，水槽内放入一体积为2000的柱形木块A。现向水槽内缓慢加水，水面的高度与加水质量的关系如图乙所示。求： （1）木块A刚好能够漂起来时，水对容器底部的压强； （2）木块A的底面积； （3）小李觉得庄子并没有了解浮力的本质，浮不起来并不是水不够多，比如当加入水量为1200时，此时木块无法漂浮，但如果将图丙所示的长方体B沿水平或竖直方向切去部分后，将切去部分沿原竖直方向正放入水槽内，木块A也能浮起来。已知B的质量为1.6kg，高为10cm，底面积为200。要使A能漂浮，则长方体B切去部分的体积至少为多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像拐点是1800g，对应的高度是6cm知，此时刚好使得木块A能够漂起来时，根据公式知，加水的体积 根据图知，当加入3400g水时容器装满水，体积为 漂浮后的加水体积为 上升的高度为 则容器的底面积为 木块A刚好能够漂起来时，木块所受的浮力等于重力，所以对容器没有压力，则水对容器底部的压强为 【小问2详解】 开始加水到漂浮有 木块A的底面积 【小问3详解】 已知B的质量为1.6kg，高为10cm，底面积为200cm2。B的体积是 B的密度是 因此放入B后，B在水中漂浮。由前面分析可知，要使A漂浮，加水的体积为1800cm3，现在加水1200cm3，因此B需要排开水的体积为 根据浮沉条件可知，B受到的浮力等于自身重力，则有，，则可得 即长方体B切去部分的体积至少为750cm3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$