专题六 密度压强浮力(广西专用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-07-03
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2份
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55页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 质量和密度,压强,浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.68 MB |
| 发布时间 | 2025-07-03 |
| 更新时间 | 2025-07-03 |
| 作者 | quintinchen |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52872525.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题六 密度压强浮力(原卷版)
考点01 质量与密度
考点02 固体压强
考点03 液体压强
考点04 大气压强
考点05 浮力
质量与密度考点01
1.(2025·广西梧州·二模)下表是部分物质的密度(标准大气压下),下列说法正确的是( )
物质
密度/kg/m3
物质
密度/kg/m3
水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.固态物质的密度一定比液态物质的密度大
B.同种物质的密度一定相同
C.体积相同的实心铜块和铝块,铜块的质量大
D.物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比
2.(2025·广西梧州·二模)如图所示,均匀正方体A、B置水平面上,A的高度为0.1m,质量为2kg。A的密度 ;若,恰能使A、B对水平面的压强相等,B的密度的取值范围 。
3.(2025·广西河池·二模)如图所示,水平地面上放置了质量均匀的甲、乙、丙三个实心物块,甲物块是边长为10cm的正方体,乙物块是长、宽、高分别为30cm、20cm、30cm的长方体,丙物块是边长未知的正方体,甲的密度为8g/cm3,乙的质量为9kg,则乙对地面的压强为 Pa。沿水平或竖直方向将甲、丙各切去五分之一的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、丙对地面压强的变化量如表所示,则正方体丙的密度为 g/cm3。
压强的变化量(Pa)
0
500
4.(2025·广西河池·二模)某实验小组的同学利用学过的物理知识测量一块吊坠的密度。
(1)把天平放在 桌面上,将游码调到标尺左端零刻度线处时,发现指针偏向分度盘的右侧,此时应向 调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是 g。
(3)往量筒中倒入水,将吊坠浸没在水中,水面位置如图乙所示,则吊坠的体积是 cm,吊坠的密度是 。
(4)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到处时横梁平衡,记下加水的体积为,如图丁所示;
③ ,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为;
④吊坠密度的表达式为 。(用、、表示)
5.(2025·广西南宁·二模)小宁在做“测量小石块的密度”的实验中:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的托盘天平测小石块的质量,应用镊子在 (选填“左”或“右”)盘内加减砝码,天平平衡时砝码及游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为 g,若砝码长期使用被磨损,则测量的质量比真实值偏 ;
(3)将小石块放入装有20mL水的量筒中后液面位置如图丙所示,则小石块的体积为 ,计算出小石块的密度是 ;
(4)小宁还想利用已测量出密度的小石块(密度为)测量盐水的密度,于是他找到了圆柱形玻璃杯,刻度尺、塑料盒、记号笔,进行了如下实验;
如图丁所示,圆柱形玻璃杯装入适量盐水,将空塑料盒漂浮在盐水表面,在圆柱形玻璃杯侧壁标记出液面的位置为A;
②用细线拴住石块,将石块浸没在盐水中,塑料盒仍然漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为B,用刻度尺测量出A、B间的竖直距离为;
③将石块从盐水中取出放入塑料盒中漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为C,用刻度尺测量出B、C间的竖直距离为;
则盐水密度的表达式 (用和表示)。
6.(2025·广西桂林·二模)小明用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)小明将天平放在水平台上,游码移到标尺左端 处时,发现指针如图甲所示,他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁水平平衡。
(2)如图乙,小明测得烧杯和饮料的总质量为 g;向量筒中倒入部分饮料,如图丙,量筒中饮料的体积为 ;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为,则饮料的密度为 。
(3)图丁为小明制作的一个可以测量液体密度的“密度杠杆”,将轻质杠杆的中点固定在支点处,调节两端螺母使杠杆在水平位置平衡。
①在点用细线固定一个质量为、容积为的空容器,测出的长度为;
②将体积为的牛奶倒入容器中;
③用细线在点悬挂一质量为的钩码,并使杠杆在水平位置平衡,测出的长度为;
④则牛奶的密度为 (用已知物理量的字母表示);
⑤若适当增大钩码质量,该“密度杠杆”的量程将变 。
7.(2025·广西南宁·二模)小冉和小萱一起测量盐水和一个小球的密度。
(1)小冉将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处,发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向 调节,使横梁平衡;
(2)天平调平后小萱进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为 g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙;则盐水的密度 ,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏 (选填“大”或“小”);为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号);
(3)测量盐水密度完成后,小冉利用所测盐水、量筒、水和如图丙简易装置(隔板位于中间位置),测量小球的密度:
①先单独向隔板右侧注水。发现隔板中间的橡皮膜向左侧凸出,将所测盐水缓慢注入左侧,直到隔板上橡皮膜变平;
②将小球轻轻放在盐水中漂浮,橡皮膜向右侧凸出,说明 侧的液体对橡皮膜的压强大,用量筒量取适量的水,缓慢注入右侧水中,直到隔板上橡皮膜变平,如图丁,读出倒入水的体积为;
③取出小球擦干,从右侧抽出水直到橡皮膜变平,再将小球轻轻放在水中沉底。橡皮膜向左侧凸出,用量筒量取适量的盐水,倒入左侧直到隔板上橡皮膜变平,读出倒入盐水的体积为;
④最后计算小球的密度 (用、、、表示)。
8.(2025·广西柳州·二模)某小组进行测量酱油密度的实验。
(1)将天平置于 桌面,调节使天平横梁水平平衡。用天平测量空注射器的质量为30g,接着用注射器抽取酱油(如图甲),再用天平测量注射器和酱油的总质量,所用砝码及游码如图乙所示,则 g,酱油的密度为 kg/m3;
(2)在缺少天平的情况下,改装注射器:在注射器底部两侧开孔,各连一根可弯曲的透明吸管(密封好接头缝隙)。将装置固定,吸管下端分别浸入水和酱油中,如图丙。
实验操作步骤如下:
①将注射器活塞推到底,用橡皮帽堵住注射器头部,再向上拉活塞,使两吸管中液体上升;
②待液面稳定后,用 分别测量两吸管中液面的高度,记为和;
③求出酱油密度为 (用、和表示);
(3)为减小实验误差,甲同学提出应“选用内径较大的吸管改装注射器”,乙同学认为“向上拉活塞时尽量使和大些”。请指出两个方法是否合理? (不用说明原因)
(4)丙同学尝试乙的方法,向上拉活塞时因用力过大,两吸管中的液体进入注射器内,占据了注射器的部分空间。如果此时取下橡皮帽,出现的现象是:
9.(2025·广西桂林·二模)一个上宽下小且上下均为圆柱形的足够高的容器,下底面积为,内装有深的水,将其置于压力传感器上,如图甲所示。是底面积为的不吸水的实心圆柱体,重力为。用足够长的轻质细硬杆连接并使其缓慢浸入水中,直至的下表面触碰容器底部,图乙是水对容器底部的压强随下降高度变化的图像,图丙是压力传感器的示数随下降高度变化的图像。求:
(1)未放入圆柱体时,容器底部受到的压力;
(2)圆柱体的密度;
(3)当圆柱体刚好完全浸没时,将轻质细硬杆固定,打开阀门,待压力传感器的示数为时,关闭阀门,此时水对容器底部的压强。
10.(2025·广西柳州·二模)校园科技节举行智能潜水器项目比赛。某小组按要求制作了柱形潜水器,它的底面积,高,密度。潜水器内部密封有智能电磁铁和传感器,漂浮在装有水、足够高的圆柱形容器中,容器置于水平铁板上,如图所示。已知水的密度为,取。
(1)潜水器的质量是多少?
(2)水对潜水器底部的压强是多少?
(3)若容器底面积,水深。该小组模拟比赛过程如下:启动潜水器,其内部开关闭合,传感器自动测出潜水器底部到水面的距离,并自动调整电磁铁电流,改变潜水器与铁板间的吸力的大小,使潜水器缓慢匀速下沉,完全浸入水中后,继续保持随变化的关系,加速下沉直至容器底;在容器底停留片刻后,调整电磁铁电流,保持潜水器缓慢匀速上浮回到原出发处。通过计算,求出潜水器下潜到达容器底时吸力的大小,并简要说明潜水器上升过程中吸力随潜水器底部到水面距离的变化情况。
固体压强考点02
11.(2025·广西南宁·二模)如图,密闭的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将饮料倒置过来放在桌面上,压力、压强的变化情况是( )
A.杯子对桌面的压力减小 B.杯子对桌面的压强不变
C.杯内奶茶对杯子底的压力增大 D.杯内奶茶对杯子底的压强增大
12.(2025·广西梧州·二模)如图是《天工开物》中描述的我国古代劳动人民在田间劳作的情境,甲图中扁担被重物压弯,说明力可以改变物体的 ,乙图中把镰刀磨锋利是通过 方式增大压强。
13.(2025·广西南宁·二模)如图所示,水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,A的边长为5cm,B的边长为10cm。将B沿如图甲所示的竖直方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上,此时B2对桌面的压强为;如果只将B2放在A上,此时A对桌面的压强为。改变竖直切割位置,如图乙所示的图像为 (选填“”或“”)随B2厚度a的变化关系,若时,,则A对地面最大压强为 Pa。
14.(2025·广西柳州·二模)如图,质地均匀、质量相等的实心长方体、置于水平地面上,底面积分别为,高度分别为。分别将它们沿水平方向截取相同厚度,它们剩余部分对地面的压强相等,则截取的厚度为 (用题中符号表示)。若不截取相同厚度,而是分别将它们沿水平方向截取相同体积,能否使它们剩余部分对地面的压强相等?请选用一种方式填写你的答案。方式一:只填写“不能”;方式二:填写“能”,并用题中符号表示。答: 。
15.(2025·广西南宁·二模)如图甲所示,A、B分别是质量分布均匀的正方体、圆柱体,将它们置于水平桌面上。已知A的密度为,现在将A沿竖直方向切去宽为的部分,并将切去部分翻转叠放在B的正上方,A、B对桌面的压强随切去宽度的变化关系如图乙所示,则A的高度 cm,B的重力为 N。
液体压强考点03
16.(2025·广西桂林·二模)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下。
(1)实验中液体压强是通过形管两侧液面的 来反映的,这种方法叫 法。
(2)比较图A、B、C可知,在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强大小 。
(3)比较图D和图 ,可知液体内部压强的大小与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越 。
17.(2025·广西梧州·二模)按要求完成实验。
(1)探究“冰的熔化特点”实验。除了如图1甲实验装置中的器材外,还需要的测量工具是 ;某时刻的温度计示数如图1乙所示,为 ℃;
实验次数
1
2
3
4
入射角
10°
20°
30°
40°
折射角
6.6°
13.2°
19.5°
25.4°
(2)小明探究光的折射现象及其特点,使光从空气斜射入玻璃,并将入射角和折射角记录在了表格中。根据表中数据可知:光从空气斜射入玻璃时,折射角 (选填“小于”、“大于”或“等于”)入射角,折射角随着入射角的增大而 ;
(3)在探究液体压强与哪些因素有关的实验时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。请写出能支持猜想①的一个生活现象: ;如图2甲、乙的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.(2025·广西南宁·二模)小华同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)用手按压橡皮膜,U形管内液面高度差变化明显,说明压强计的密封性 (选填“好”或“差”);
(2)图甲中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
(3)分析乙、丙两图的实验现象,得出的结论是:同种液体,深度越深,压强越 ;
(4)在图丙中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 两图进行对比。
大气压强考点04
19.(2025·广西桂林·二模)“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管作为材料进行科学探究实验时,下列说法正确的是( )
A.图甲中,吸管的一端做得很尖,是为了减小摩擦
B.图乙中,自制气压计从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.图丙中,自制液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质测量温度
D.图丁中,用吸管对着两个乒乓球中间吹气,乒乓球会向两边分开
20.(2025·广西南宁·二模)如图所示是某款地面清洁机器人,其工作时内部的电动机带动风扇转动,把尘盒内的空气排出,灰尘在 的作用下被吸入尘盒内,手机通过WiFi与机器人连接,这是利用 波对其进行控制的。
浮力考点05
21.(2025·广西梧州·二模)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(不吸水)将它缓慢浸入水中:
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值。调零时,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)用弹簧测力计测出物块的重力G为 N;
(3)物块在A位置所受的浮力为 N;
(4)由上图所示的A、B、C的位置可知,物块受到的浮力大小与物体排开液体的重力 (选填“有关”或者“无关”);
(5)根据实验数据在图乙中画出物块所受浮力随浸入水中的深度h变化的图象。
22.(2025·广西河池·二模)我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨,这么大的货船通过港口时,工作人员通常是通过读取货船浸入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形小筒和大筒(足够高)制作出可测量物体质量的浮力秤。如图所示,小筒底面积为,高度为,小筒中不放物体时,静止时浸入水中的深度为,,取10N/kg。求:
(1)小筒中不放物体时,小筒底面所受水的压强和压力;
(2)该浮力秤称量物体的最大质量;
(3)为了增大该浮力秤的测量范围,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
23.(2025·广西南宁·二模)如图所示为某环保科技公司研发的一款模块化净水浮筒,浮筒主体为长方体结构,高为、底面积为,内置净水元件监测并净化水质。浮筒需放入高、底面积的临时柱形蓄水容器中进行测试,浮筒沉底后才会正常工作。初始状态下容器内水量为,此时浮筒对容器底的压力为。因一部分浮筒主体长时间暴露在空气中,未浸在水中的浮筒任何部分都有可能出现裂缝,断裂的碎片会立即掉落在容器内,碎片可看作一个柱形物体(碎片密度不变且均匀),仅考虑断裂一次的情况,。求:
(1)初始状态下容器内水的体积;
(2)在浮筒未出现裂缝前,容器底部受到水的压强;
(3)浮筒的重力;
(4)若裂缝导致浮筒断裂的柱形碎片较长,会让剩下的浮筒主体无法沉在底部正常工作。请通过计算说明浮筒恰好还能正常工作时,断裂处距顶部的最大距离。
24.(2025·广西南宁·二模)如图甲所示的装置是可以测量物体质量的“浮力秤”。其中,圆柱形薄壁小筒的高,小筒底部有黑色的配重块,配重块的质量为(不计小筒和秤盘的质量)。“浮力秤”竖直漂浮在圆柱形大筒的水中,大筒的底面积。当秤盘上不放物体时,小筒浸入水中深度为,此时水面在小筒上正对该“浮力秤”的零刻度线0。称量时把待测物体放入秤盘,此时水面在小筒所指的示数就是待测物体的质量。当小筒口刚好与大筒中的水面相平时就是“浮力秤”的最大称量值。已知大筒足够深,水的密度为。求:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒底部受到水的压强;
(2)该浮力秤的最大测量值;
(3)将秤盘去掉,用小筒和配重块制作“密度计”。如图乙所示,在将“密度计”分别放入水和酒精中确定密度的刻度线时,发现两条刻度线离得太近。这样制成的“密度计”分度值太大,精确度低。请你推导这两条刻度线的距离和“密度计”的质量m、底面积S以及、关系式,并根据关系式提出一种提高密度计精确度的方案。
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专题六 密度压强浮力(解析版)
考点01 质量与密度
考点02 固体压强
考点03 液体压强
考点04 大气压强
考点05 浮力
质量与密度考点01
1.(2025·广西梧州·二模)下表是部分物质的密度(标准大气压下),下列说法正确的是( )
物质
密度/kg/m3
物质
密度/kg/m3
水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.固态物质的密度一定比液态物质的密度大
B.同种物质的密度一定相同
C.体积相同的实心铜块和铝块,铜块的质量大
D.物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比
【答案】C
【难度】0.65
【详解】A.由表可知,液态的水银比很多固体(如铝、铜)的密度大,故A错误;
B.如图,水和冰的密度不同,但属于同种物质,所以同种物质的密度有可能不同,故B错误;
C.由表可知,铜的密度比铝大,两者体积相同时,由m=ρV可知,铜块的质量大,故C正确;
D.密度是物质的一种特性,与物体的质量和体积无关,故D错误。
故选 C。
2.(2025·广西梧州·二模)如图所示,均匀正方体A、B置水平面上,A的高度为0.1m,质量为2kg。A的密度 ;若,恰能使A、B对水平面的压强相等,B的密度的取值范围 。
【答案】
【难度】0.65
【详解】[1]正方体A高度为0.1m,质量为2kg,密度为
[2]由于A与B均为均匀柱体置于水平面上,物体对地面的压强为可用公式。
A、B对水平面压强相等,即
则
因为,则
即
3.(2025·广西河池·二模)如图所示,水平地面上放置了质量均匀的甲、乙、丙三个实心物块,甲物块是边长为10cm的正方体,乙物块是长、宽、高分别为30cm、20cm、30cm的长方体,丙物块是边长未知的正方体,甲的密度为8g/cm3,乙的质量为9kg,则乙对地面的压强为 Pa。沿水平或竖直方向将甲、丙各切去五分之一的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、丙对地面压强的变化量如表所示,则正方体丙的密度为 g/cm3。
压强的变化量(Pa)
0
500
【答案】 1500 1
【难度】0.4
【详解】[1]乙物体对地面的压力
乙对地面的受力面积
故乙对地面的压强
[2]通过表格可以知道甲的压强没有发生变化,则说明甲的受力面积和压力均没变,则甲是水平方向切的,且有
所以
当把甲的部分叠加在丙的上方时,丙对地面的压力不变,但丙对地面的压强发生了变化,则说明受力面积发生了变化,因此丙是竖直方向切的,受力面积
则
得
所以丙是边长为0.2m的正方体,故丙的密度
4.(2025·广西河池·二模)某实验小组的同学利用学过的物理知识测量一块吊坠的密度。
(1)把天平放在 桌面上,将游码调到标尺左端零刻度线处时,发现指针偏向分度盘的右侧,此时应向 调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是 g。
(3)往量筒中倒入水,将吊坠浸没在水中,水面位置如图乙所示,则吊坠的体积是 cm,吊坠的密度是 。
(4)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到处时横梁平衡,记下加水的体积为,如图丁所示;
③ ,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为;
④吊坠密度的表达式为 。(用、、表示)
【答案】(1) 水平 左
(2)32.2
(3) 14
(4) 把吊坠直接放在左盘烧杯的水中
【难度】0.4
【详解】(1)[1]使用天平时应将其放置在水平桌面上,这是天平正确使用的基本要求之一。
[2]指针偏向分度盘右侧,说明右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,使横梁水平平衡。
(2)根据图甲可知,砝码总质量为30g,游码示数为2.2g,故吊坠质量为32.2g。
(3)[1]量筒中水的体积增加了64mL-50mL=14mL,即吊坠体积为14cm3。
[2]根据密度公式计算得,密度
(4)[1]步骤③应将吊坠从细线上取下,直接放入左盘烧杯的水中,使其沉底。目的是测吊坠的总质量。
[2]第一次平衡时,吊坠受到了水给它竖直向上的浮力F浮,根据力的作用是相互的,吊坠给了水竖直向下的压力,增加了对左盘烧杯的压力,此时右盘中加了体积为V1的水,其增加的重力平衡了这个力,故
因为吊坠完全浸没,故吊坠体积,根据阿基米德原理
故
第二次平衡时,吊坠完全放入烧杯底,左盘增加了吊坠的重力,右盘又增加了体积为V2的水进行平衡,共(V1+V2)的水的重力等于吊坠的重力,故
则
综上,吊坠的密度
5.(2025·广西南宁·二模)小宁在做“测量小石块的密度”的实验中:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的托盘天平测小石块的质量,应用镊子在 (选填“左”或“右”)盘内加减砝码,天平平衡时砝码及游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为 g,若砝码长期使用被磨损,则测量的质量比真实值偏 ;
(3)将小石块放入装有20mL水的量筒中后液面位置如图丙所示,则小石块的体积为 ,计算出小石块的密度是 ;
(4)小宁还想利用已测量出密度的小石块(密度为)测量盐水的密度,于是他找到了圆柱形玻璃杯,刻度尺、塑料盒、记号笔,进行了如下实验;
如图丁所示,圆柱形玻璃杯装入适量盐水,将空塑料盒漂浮在盐水表面,在圆柱形玻璃杯侧壁标记出液面的位置为A;
②用细线拴住石块,将石块浸没在盐水中,塑料盒仍然漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为B,用刻度尺测量出A、B间的竖直距离为;
③将石块从盐水中取出放入塑料盒中漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为C,用刻度尺测量出B、C间的竖直距离为;
则盐水密度的表达式 (用和表示)。
【答案】(1)右
(2) 右 29 大
(3) 10 2.9×103
(4)
【难度】0.65
【详解】(1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,指针偏向分度盘的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)[1][2][3]在使用天平称量物体的质量时,应用镊子在右盘内加减砝码,不能用手拿砝码;物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值,则石块的质量为m=20g+5g+4g=29g
若砝码长期使用被磨损,则比正常的质量小,测量的质量比真实值偏大。
(3)[1][2]由图丙可知,小石块和水的总体积是30mL,小石块的体积V=30mL-20mL=10mL=10cm3
小石块的密度
(4)如图丁所示,圆柱形玻璃杯装入适量盐水,将空塑料盒漂浮在盐水表面,在圆柱形玻璃杯侧壁标记出液面的位置为A;用细线拴住石块,将石块浸没在盐水中,塑料盒仍然漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为B,用刻度尺测量出A、B间的距离为h1;设容器的底面积是S,石块的体积V'=Sh1。将石块从盐水中取出放入塑料盒中漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为C,用刻度尺测量出B、C间的距离为h2;由①③步骤得,石块放在塑料盒中,石块的重力等于塑料盒增加的浮力,故石块的重力G=ΔF浮=ρ盐水gΔV排=ρ盐水gS(h1+h2)
石块的质量
石块的密度
盐水的密度
6.(2025·广西桂林·二模)小明用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)小明将天平放在水平台上,游码移到标尺左端 处时,发现指针如图甲所示,他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁水平平衡。
(2)如图乙,小明测得烧杯和饮料的总质量为 g;向量筒中倒入部分饮料,如图丙,量筒中饮料的体积为 ;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为,则饮料的密度为 。
(3)图丁为小明制作的一个可以测量液体密度的“密度杠杆”,将轻质杠杆的中点固定在支点处,调节两端螺母使杠杆在水平位置平衡。
①在点用细线固定一个质量为、容积为的空容器,测出的长度为;
②将体积为的牛奶倒入容器中;
③用细线在点悬挂一质量为的钩码,并使杠杆在水平位置平衡,测出的长度为;
④则牛奶的密度为 (用已知物理量的字母表示);
⑤若适当增大钩码质量,该“密度杠杆”的量程将变 。
【答案】(1) 零刻度线 左
(2) 71.2 30 1.04×103
(3) 大
【难度】0.65
【详解】(1)[1][2]小明将天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处时,发现指针右偏如图甲所示,他应将平衡螺母向左调节,使天平横梁水平平衡。
(2)[1]由图乙可知,天平标尺的1g∼2g之间有5个小格,其分度值为0.2g,游码左侧指在1g过1格处,示数为1.2g,小明测得烧杯和和饮料的总质量m总=50g+20g+1.2g=71.2g
[2]由图丙可知,量筒标尺的10mL∼20mL之间有10个小格,其分度值为1mL,饮料的体积为30mL,即30cm3。
[3]烧杯和剩余饮料的总质量m1=40g,量筒中饮料的质量m=m总-m1=71.2g-40g=31.2g
饮料的密度
(3)[1]杠杆水平平衡时,据杠杆平衡条件得(m0g+m牛奶g)L1=mgL2
倒入容器中牛奶质量,带入上式得(m0g+ρVg)L1=mgL2
牛奶的密度
[2]当钩码的质量适当增大时,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将变大。
7.(2025·广西南宁·二模)小冉和小萱一起测量盐水和一个小球的密度。
(1)小冉将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处,发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向 调节,使横梁平衡;
(2)天平调平后小萱进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为 g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙;则盐水的密度 ,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏 (选填“大”或“小”);为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号);
(3)测量盐水密度完成后,小冉利用所测盐水、量筒、水和如图丙简易装置(隔板位于中间位置),测量小球的密度:
①先单独向隔板右侧注水。发现隔板中间的橡皮膜向左侧凸出,将所测盐水缓慢注入左侧,直到隔板上橡皮膜变平;
②将小球轻轻放在盐水中漂浮,橡皮膜向右侧凸出,说明 侧的液体对橡皮膜的压强大,用量筒量取适量的水,缓慢注入右侧水中,直到隔板上橡皮膜变平,如图丁,读出倒入水的体积为;
③取出小球擦干,从右侧抽出水直到橡皮膜变平,再将小球轻轻放在水中沉底。橡皮膜向左侧凸出,用量筒量取适量的盐水,倒入左侧直到隔板上橡皮膜变平,读出倒入盐水的体积为;
④最后计算小球的密度 (用、、、表示)。
【答案】(1)左
(2) 92 1.2 大 ②③①
(3) 左
【难度】0.4
【详解】(1)把天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向左端移动。
(2)[1]由图甲可知,烧杯和盐水的总质量为
m1=50g+20g+20g+2g=92g
[2]由图乙可知,量筒中盐水的体积为
V=50mL=50cm3
量筒中盐水的质量为
m=m1-m杯=92g-32g=60g
盐水的密度为
[3][4]如果按照小萱的步骤操作,将盐水倒入量筒中时,不可能把烧杯内的盐水全部倒入量筒内,导致测量的盐水的体积偏小,由密度公式可知所测密度偏大,所以为了减小误差,合理的测量液体密度的步骤为:用天平测烧杯和盐水的总质量;再把烧杯中的盐水倒入量筒中,记下量筒中浓盐水体积;最后用天平称出空烧杯的质量;所以合理的实验顺序是②③①。
(3)[1][2]容器左侧放入盐水,右侧放入水,橡皮膜变平说明橡皮膜上方左右液体产生的压强相等,将小球轻轻放在盐水中漂浮,橡皮膜向右侧凸出,说明左侧的液体对橡皮膜的压强大。将小球轻轻放在盐水中漂浮,用量筒量取适量的水,缓慢注入水中,直到隔板上橡皮膜变平,读出量取水的体积为V1,如图丁,此时橡皮膜上方液体压强增加量相等
Δp盐水=Δp水
ρ0gΔh盐水=ρ水gΔh水
设容器的底面积是S,则
即
ρ0gV排=ρ水gV1
小球漂浮在盐水面上,根据漂浮条件,则小球的重力
G=F浮=ρ0gV排=ρ水gV1
小球的质量
取出小球擦干,调整橡皮膜变平,再将小球轻轻放在水中沉底,用量筒量取适量的盐水,直到隔板上橡皮膜变平,读出量取盐水的体积为V2,此时橡皮膜上方液体压强增加量相等,
Δp'盐水=Δp'水
ρ0gΔh'盐水=ρ水gΔh'水
设容器的底面积是S,则
小球的体积
小球的密度
8.(2025·广西柳州·二模)某小组进行测量酱油密度的实验。
(1)将天平置于 桌面,调节使天平横梁水平平衡。用天平测量空注射器的质量为30g,接着用注射器抽取酱油(如图甲),再用天平测量注射器和酱油的总质量,所用砝码及游码如图乙所示,则 g,酱油的密度为 kg/m3;
(2)在缺少天平的情况下,改装注射器:在注射器底部两侧开孔,各连一根可弯曲的透明吸管(密封好接头缝隙)。将装置固定,吸管下端分别浸入水和酱油中,如图丙。
实验操作步骤如下:
①将注射器活塞推到底,用橡皮帽堵住注射器头部,再向上拉活塞,使两吸管中液体上升;
②待液面稳定后,用 分别测量两吸管中液面的高度,记为和;
③求出酱油密度为 (用、和表示);
(3)为减小实验误差,甲同学提出应“选用内径较大的吸管改装注射器”,乙同学认为“向上拉活塞时尽量使和大些”。请指出两个方法是否合理? (不用说明原因)
(4)丙同学尝试乙的方法,向上拉活塞时因用力过大,两吸管中的液体进入注射器内,占据了注射器的部分空间。如果此时取下橡皮帽,出现的现象是:
【答案】(1) 水平 53.2 1.16×103
(2) 刻度尺
(3)甲不合理,乙合理
(4)见解析
【难度】0.65
【详解】(1)[1][2][3]将天平置于水平桌面,游码调到零刻度线处,调节平衡螺母使天平横梁水平平衡。用天平测量空注射器的质量为30g,接着用注射器抽取20mL酱油如图甲,再用天平测量注射器和酱油的总质量M,所用砝码及游码如图乙所示,标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上示数为3.2g,总质量为
酱油的质量为
酱油的密度为
(2)[1][2]将注射器活塞推到底,用橡皮帽堵住注射器头部,再向上拉活塞,使两吸管中液体上升;待液面稳定后,用刻度尺分别测量两吸管中液面的高度,记为和;大气压强等于液柱产生的压强与注射器内气体的压强之和,故两液柱产生的压强相等,根据液体压强公式,故有
酱油密度为
(3)向上拉活塞时尽量使和大些,两液柱测量的高度准确度高,根据可知,能减小误差,合理;而“选用内径较大的吸管改装注射器”,对测量没有影响,不合理。
(4)丙同学尝试乙的方法,向上拉活塞时因用力过大,两吸管中的液体进入注射器内,占据了注射器的部分空间。如果此时取下橡皮帽,则注射器筒内与大气相通,出现的现象是两吸管中的液体下降直到与容器中液面相平。
9.(2025·广西桂林·二模)一个上宽下小且上下均为圆柱形的足够高的容器,下底面积为,内装有深的水,将其置于压力传感器上,如图甲所示。是底面积为的不吸水的实心圆柱体,重力为。用足够长的轻质细硬杆连接并使其缓慢浸入水中,直至的下表面触碰容器底部,图乙是水对容器底部的压强随下降高度变化的图像,图丙是压力传感器的示数随下降高度变化的图像。求:
(1)未放入圆柱体时,容器底部受到的压力;
(2)圆柱体的密度;
(3)当圆柱体刚好完全浸没时,将轻质细硬杆固定,打开阀门,待压力传感器的示数为时,关闭阀门,此时水对容器底部的压强。
【答案】(1)9N
(2)3×103kg/m3
(3)1.1×103Pa
【难度】0.65
【详解】(1)容器底部受到水的压强为
容器底部受到的压力为
(2)由题图丙可知,圆柱体A浸没在水中受到的浮力
圆柱体A浸没在水中,排开水的体积等于圆柱体A的体积,由可知,A的体积为
圆柱体的密度为
(3)由题图乙可知,当A下降高度为2cm时,水面刚好上升到容器上部分的下表面,此时容器底部受到水的压强为1000Pa,由可知,此时水的深度即容器下部分的高度
圆柱体浸没在水中时,容器底部受到水的压强为1200Pa,此时水的深度
此时容器上部分水的深度
此时
即
解得容器的上底面积
打开阀门K至压力传感器的示数为13N时, 水的重力与浮力的总改变量为
若A露出水面的高度,则
解得
符合题意,则此时水的深度
此时水对容器底部的压强为
10.(2025·广西柳州·二模)校园科技节举行智能潜水器项目比赛。某小组按要求制作了柱形潜水器,它的底面积,高,密度。潜水器内部密封有智能电磁铁和传感器,漂浮在装有水、足够高的圆柱形容器中,容器置于水平铁板上,如图所示。已知水的密度为,取。
(1)潜水器的质量是多少?
(2)水对潜水器底部的压强是多少?
(3)若容器底面积,水深。该小组模拟比赛过程如下:启动潜水器,其内部开关闭合,传感器自动测出潜水器底部到水面的距离,并自动调整电磁铁电流,改变潜水器与铁板间的吸力的大小,使潜水器缓慢匀速下沉,完全浸入水中后,继续保持随变化的关系,加速下沉直至容器底;在容器底停留片刻后,调整电磁铁电流,保持潜水器缓慢匀速上浮回到原出发处。通过计算,求出潜水器下潜到达容器底时吸力的大小,并简要说明潜水器上升过程中吸力随潜水器底部到水面距离的变化情况。
【答案】(1)0.9kg
(2)900Pa
(3)F=0
【难度】0.4
【详解】(1)潜水器的质量
(2)浮力产生的原因是上下表面的压力差,由于上表面露出,故浮力等于下底面的压力,漂浮且等于重力;即F浮=G=pS
代入数据有0.9kg×10N/kg=p×0.01m2
解得p=900Pa。
(3)根据p=ρ液gh有900Pa=1.0×103kg/m3×10N/kg×h
开始浸入的深度h=0.09m
改变潜水器与铁板间的吸力F的大小,使潜水器缓慢匀速下沉,则增大的浮力等于吸引力,若移动x,会导致液面上升Δx,根据S2=0.03m2,S1=0.01m2,有S1x=(S2-S1)Δx
解得Δx=0.5x;浸没后水面升高h=0.5×0.15m=0.075m
根据阿基米德原理知,增大浮力ΔF浮=ρ水gV排=ρ水gS1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×1.5x=100x
则吸引力F=ΔF浮=100x
根据图中知,物体开始距离底面为H=0.3m-0.09m+0.075m=0.285m
故x最大是0.21m,吸引力F=150x=100×0.285m=28.5N
缓慢匀速上浮回到原出发处,受力平衡,浮力等于重力加上吸引力,开始是浸没,浮力不变,故吸引力不变,露出水面后浮力减小,故吸引力减小。
固体压强考点02
11.(2025·广西南宁·二模)如图,密闭的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将饮料倒置过来放在桌面上,压力、压强的变化情况是( )
A.杯子对桌面的压力减小 B.杯子对桌面的压强不变
C.杯内奶茶对杯子底的压力增大 D.杯内奶茶对杯子底的压强增大
【答案】C
【难度】0.65
【详解】A.杯子对桌面的压力等于杯子与饮料的重力之和,无论正放,还是倒放,杯子与饮料的重力不变,则杯子对桌面的压力不变,故A不符合题意;
B.杯子对桌面的压力不变,受力面积变大,根据可知,杯子对桌面的压强减小,故 B不符合题意;
C.倒置前,容器上宽下窄,此时杯内奶茶对杯子底的压力小于饮料的重力,倒置后,容器上窄下宽,此时杯内奶茶对杯子底的压力大于饮料的重力,杯内奶茶对杯子底的压力增大,故C符合题意;
D.由图可知,正放时,杯中饮料的深度较大,根据可知,正放时饮料对杯底的压强较大,即,若将饮料倒置过来放在桌面上,杯内饮料对杯子底的压强减小,故D不符合题意。
故选C。
12.(2025·广西梧州·二模)如图是《天工开物》中描述的我国古代劳动人民在田间劳作的情境,甲图中扁担被重物压弯,说明力可以改变物体的 ,乙图中把镰刀磨锋利是通过 方式增大压强。
【答案】 形状 减小受力面积
【难度】0.85
【详解】[1]甲图中扁担被重物压弯,扁担发生形变,说明力可以改变物体的形状。
[2]乙图中把镰刀磨锋利是在压力一定的情况下,通过减小受力面积方式增大压强。
13.(2025·广西南宁·二模)如图所示,水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,A的边长为5cm,B的边长为10cm。将B沿如图甲所示的竖直方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上,此时B2对桌面的压强为;如果只将B2放在A上,此时A对桌面的压强为。改变竖直切割位置,如图乙所示的图像为 (选填“”或“”)随B2厚度a的变化关系,若时,,则A对地面最大压强为 Pa。
【答案】 8200
【难度】0.4
【详解】[1]将B1放在B2上,B2对桌面的压强为
由此可知,p1与a成反比,故图像p-a中的曲线表示的是p1与a的关系。
[2]当a=10cm时,此时B的重力等于B2对桌面的压力,即GB=F=p1SB=1000Pa×0.1m×0.1m=10N
将B2放在A上(其他条件不变),此时A对桌面的压强为
若时,
则
得到GA=10.5N,当B全部放在A上,A对地面的压力最大,A对地面最大压强为
14.(2025·广西柳州·二模)如图,质地均匀、质量相等的实心长方体、置于水平地面上,底面积分别为,高度分别为。分别将它们沿水平方向截取相同厚度,它们剩余部分对地面的压强相等,则截取的厚度为 (用题中符号表示)。若不截取相同厚度,而是分别将它们沿水平方向截取相同体积,能否使它们剩余部分对地面的压强相等?请选用一种方式填写你的答案。方式一:只填写“不能”;方式二:填写“能”,并用题中符号表示。答: 。
【答案】 见解析
【难度】0.4
【详解】[1]质地均匀、质量相等的实心长方体A、B的质量,由于,则有
解得,由于质地均匀的实心长方体对地面的压强
分别将它们沿水平方向截取相同厚度,它们剩余部分对地面的压强相等,则有
解得。
[2]分别将它们沿水平方向截取相同体积,使它们剩余部分对地面的压强相等,则有,可得
解得,所以当时,可以实现它们剩余部分对地面的压强。
15.(2025·广西南宁·二模)如图甲所示,A、B分别是质量分布均匀的正方体、圆柱体,将它们置于水平桌面上。已知A的密度为,现在将A沿竖直方向切去宽为的部分,并将切去部分翻转叠放在B的正上方,A、B对桌面的压强随切去宽度的变化关系如图乙所示,则A的高度 cm,B的重力为 N。
【答案】 10 4
【难度】0.4
【详解】[1]由图乙可知,当切去宽度L=h时,A对桌面压强降为0,说明此时A被完全切除。根据A的密度和初始压强p=2000Pa,由特殊固体的压强公式p=ρgh可得,A的高度
[2]A的重力
正方体A的总边长为10cm,当切去4cm时,切掉的重力
设B的重力为,B的底面积为SB,此时B对地面的压强
当切去h=10cm时,A被完全切掉,切掉重力,此时B对地面的压强
综上
即
整理得:
解得:
液体压强考点03
16.(2025·广西桂林·二模)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下。
(1)实验中液体压强是通过形管两侧液面的 来反映的,这种方法叫 法。
(2)比较图A、B、C可知,在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强大小 。
(3)比较图D和图 ,可知液体内部压强的大小与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越 。
【答案】(1) 高度差 转换
(2)相等
(3) E 大
【难度】0.65
【详解】(1)[1][2]液体压强大小无法直接看出,实验中用到转换法,实验中液体压强是通过形管两侧液面的高度差来反映的。
(2)比较图A、B、C可知,在液体内部的同一深度,探头朝向不同方向,U形管两边液面高度差相同,说明同一液体向各个方向的压强大小相等。
(3)[1][2]图D和图E中,探头在水与盐水中同一深度同一朝向,盐水的密度大于水的密度,在盐水中的U形管的液面高度差较大,则比较图D和图E,可知液体内部压强的大小与液体的密度有关,且在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
17.(2025·广西梧州·二模)按要求完成实验。
(1)探究“冰的熔化特点”实验。除了如图1甲实验装置中的器材外,还需要的测量工具是 ;某时刻的温度计示数如图1乙所示,为 ℃;
实验次数
1
2
3
4
入射角
10°
20°
30°
40°
折射角
6.6°
13.2°
19.5°
25.4°
(2)小明探究光的折射现象及其特点,使光从空气斜射入玻璃,并将入射角和折射角记录在了表格中。根据表中数据可知:光从空气斜射入玻璃时,折射角 (选填“小于”、“大于”或“等于”)入射角,折射角随着入射角的增大而 ;
(3)在探究液体压强与哪些因素有关的实验时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。请写出能支持猜想①的一个生活现象: ;如图2甲、乙的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 秒表 -3
(2) 小于 增大
(3) 水库大坝下部比上部建造得更厚 增大
【难度】0.94
【详解】(1)[1] 探究“冰的熔化特点”实验,需要找出冰熔化过程随时间的变化情况,因此需要记录时间,需用到测量工具秒表。
[2]图乙所示温度计分度值为1℃,且为零下,故读数为-3℃。
(2)[1][2]由表格可知,光从空气斜射入玻璃,入射角增大时,折射角随之增大,但折射角始终小于入射角,故可得出结论,光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,且折射角随入射角增大而增大。
(3)[1] 猜想①液体压强可能与深度有关,生活中水库大坝下部比上部建造得更厚可以支持这一猜想。
[2]由甲乙两图可以看到,乙在液体中的深度更深,乙图中U形管中液面高度差越大,说明同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
18.(2025·广西南宁·二模)小华同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)用手按压橡皮膜,U形管内液面高度差变化明显,说明压强计的密封性 (选填“好”或“差”);
(2)图甲中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
(3)分析乙、丙两图的实验现象,得出的结论是:同种液体,深度越深,压强越 ;
(4)在图丙中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 两图进行对比。
【答案】(1)好
(2)不是
(3)大
(4)不变
(5)丙、丁
【难度】0.65
【详解】(1)用手按压橡皮膜,U形管内液面高度差变化明显,说明压强计气密性好,如果U形管内液面高度差变化不明显,说明压强计漏气。
(2)连通器应具备上端开口、底部连通的结构,而压强计的U形管有一端口是封闭的,所以压强计不是连通器。
(3)分析乙、丙两图的实验现象,液体都是水,丙图中金属盒较深,U形管两侧液面的高度差较大,液体压强较大,故可得出的结论是:同一液体中,深度越深,压强越大。
(4)在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变,说明同种液体,在同一深度向各个方向的压强都相等。
(5)要探究液体压强与液体密度的关系,保持深度不变,改变液体的密度,选择丙、丁两图进行实验。
大气压强考点04
19.(2025·广西桂林·二模)“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管作为材料进行科学探究实验时,下列说法正确的是( )
A.图甲中,吸管的一端做得很尖,是为了减小摩擦
B.图乙中,自制气压计从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.图丙中,自制液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质测量温度
D.图丁中,用吸管对着两个乒乓球中间吹气,乒乓球会向两边分开
【答案】C
【难度】0.65
【详解】A.图甲中,吸管的一端做得很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.由于海拔越高,大气压越小,所以图乙中,自制气压计从山下移到山顶时,大气压减小,水柱上升,故B错误;
C.如图丙,温度上升时,液体膨胀,细管中液柱上升,温度下降时,液体收缩,细管中液柱下降。所以液体温度计是利用液体的热胀冷缩性质来测量温度的,故C正确;
D.流体流速大的位置,压强小;图丁中,用吸管对着两个乒乓球中间吹气,中间空气流速大,压强小,两侧气压将乒乓球往中间压,使得乒乓球向中间靠拢,故D错误。
故选C。
20.(2025·广西南宁·二模)如图所示是某款地面清洁机器人,其工作时内部的电动机带动风扇转动,把尘盒内的空气排出,灰尘在 的作用下被吸入尘盒内,手机通过WiFi与机器人连接,这是利用 波对其进行控制的。
【答案】 大气压 电磁
【难度】0.65
【详解】[1]它工作时内部的电动机带动风扇转动,把尘盒内的空气排出,内部气压减小,小于外面的大气压强,大气压强将垃圾压入入尘盒内。
[2]电磁波被广泛的应用于实际生活之中,广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。可知手机通过WiFi与机器人连接,这是利用电磁波对其进行控制的。
浮力考点05
21.(2025·广西梧州·二模)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(不吸水)将它缓慢浸入水中:
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值。调零时,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)用弹簧测力计测出物块的重力G为 N;
(3)物块在A位置所受的浮力为 N;
(4)由上图所示的A、B、C的位置可知,物块受到的浮力大小与物体排开液体的重力 (选填“有关”或者“无关”);
(5)根据实验数据在图乙中画出物块所受浮力随浸入水中的深度h变化的图象。
【答案】(1) 量程 竖直
(2)1
(3)0.2
(4)有关
(5)
【难度】0.65
【详解】(1)[1]使用弹簧测力计前,应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值。
[2]该实验中,所测力在竖直方向上,调零时,应该在竖直方向拉动弹簧测力计,防止卡壳。
(2)由甲图可知,测力计示数为1.0N,则物体的重力为1.0N
(3)物块在A位置时弹簧测力计的示数为0.8N,物块在A位置所受的浮力为F浮=G-F=1N-0.8N=0.2N
(4)从A到B再到C,物块浸入深度h增加,排开液体的体积增大,弹簧测力计拉力减小,浮力增大。根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体的重力,因此物块受到的浮力大小与排开液体的重力有关。
(5)根据F浮=G-F;0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时,受到的浮力分别为0、0.2N、0.4N、0.6N、0.6N、0.6N;由此在图象上描点画出图象,如图:
22.(2025·广西河池·二模)我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨,这么大的货船通过港口时,工作人员通常是通过读取货船浸入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形小筒和大筒(足够高)制作出可测量物体质量的浮力秤。如图所示,小筒底面积为,高度为,小筒中不放物体时,静止时浸入水中的深度为,,取10N/kg。求:
(1)小筒中不放物体时,小筒底面所受水的压强和压力;
(2)该浮力秤称量物体的最大质量;
(3)为了增大该浮力秤的测量范围,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
【答案】(1)250Pa,2N
(2)1kg
(3)将水换成其它密度更大的液体
【难度】0.4
【详解】(1)小筒中不放物体时,小筒底面所受水的压强
小筒底面所受水的压力
(2)该浮力秤称量物体时,始终漂浮,浮力等于重力,则重力的变化量等于浮力变化量,则该浮力秤称量物体的最大重力为
则该浮力秤称量物体的最大质量
(3)根据(2)中
可知,为了增大该浮力秤的测量范围,可以将水换成其它密度更大的液体,也可以通过增大小筒底面积或增加小筒的高度来增大小桶排开液体的体积。
23.(2025·广西南宁·二模)如图所示为某环保科技公司研发的一款模块化净水浮筒,浮筒主体为长方体结构,高为、底面积为,内置净水元件监测并净化水质。浮筒需放入高、底面积的临时柱形蓄水容器中进行测试,浮筒沉底后才会正常工作。初始状态下容器内水量为,此时浮筒对容器底的压力为。因一部分浮筒主体长时间暴露在空气中,未浸在水中的浮筒任何部分都有可能出现裂缝,断裂的碎片会立即掉落在容器内,碎片可看作一个柱形物体(碎片密度不变且均匀),仅考虑断裂一次的情况,。求:
(1)初始状态下容器内水的体积;
(2)在浮筒未出现裂缝前,容器底部受到水的压强;
(3)浮筒的重力;
(4)若裂缝导致浮筒断裂的柱形碎片较长,会让剩下的浮筒主体无法沉在底部正常工作。请通过计算说明浮筒恰好还能正常工作时,断裂处距顶部的最大距离。
【答案】(1)2000cm3
(2)1000Pa
(3)16N
(4)6.25cm
【难度】0.4
【详解】(1)已知水的质量,水的密度,根据密度公式可得
(2)放入浮筒后容器内水的深度为
容器底部受到水的压强
(3)由(2)得,浮筒排开水的体积为V排=S浮筒h=100cm2×10cm=1000cm3=1.0×10-3m3
浮筒受到的浮力为
则浮筒的重力
(4)设断裂处距顶部为 x,剩余浮筒高度为(20−x)cm,其重力为
碎片体积为100xcm3 ,浮筒的密度为
则其排开的水体积为80xcm3,此时总水量为300ℎ′ = 2000+80x+100ℎ′,即ℎ′=(10+0.4x)cm
受容器高度限制h′ ≤11cm,解得x≤2.5cm。此时剩余浮筒浸入11cm,浮力为
剩余浮筒重力需满足G ′ ≥F浮 ′ ,即0.8(20−x)N≥11N,解得x≤6.25cm,综合所得,最大x=6.25cm。
24.(2025·广西南宁·二模)如图甲所示的装置是可以测量物体质量的“浮力秤”。其中,圆柱形薄壁小筒的高,小筒底部有黑色的配重块,配重块的质量为(不计小筒和秤盘的质量)。“浮力秤”竖直漂浮在圆柱形大筒的水中,大筒的底面积。当秤盘上不放物体时,小筒浸入水中深度为,此时水面在小筒上正对该“浮力秤”的零刻度线0。称量时把待测物体放入秤盘,此时水面在小筒所指的示数就是待测物体的质量。当小筒口刚好与大筒中的水面相平时就是“浮力秤”的最大称量值。已知大筒足够深,水的密度为。求:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒底部受到水的压强;
(2)该浮力秤的最大测量值;
(3)将秤盘去掉,用小筒和配重块制作“密度计”。如图乙所示,在将“密度计”分别放入水和酒精中确定密度的刻度线时,发现两条刻度线离得太近。这样制成的“密度计”分度值太大,精确度低。请你推导这两条刻度线的距离和“密度计”的质量m、底面积S以及、关系式,并根据关系式提出一种提高密度计精确度的方案。
【答案】(1)1000Pa
(2)200g
(3),见解析
【难度】0.4
【详解】(1)当秤盘上不放物体时,小筒浸入水中深度为h0=10cm=0.1m
小筒底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)当测量最大质量时,小筒全部浸入,H=20cm,是小筒自身漂浮时浸入深度的2倍;
根据F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸
得到原来的浮力
最大称量时的浮力F'浮=ρ水gV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×SH=(m+m')g
解得m'=m=200g
(3)当将“密度计”分别放入水和酒精中,处于漂浮状态,则在水中的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸水=mg
在酒精中的浮力F浮=ρ酒精gV排酒=ρ酒精gSh浸酒=mg
两条刻度线的距离
根据表达式知,要增大Δh,可以在m不变时减小S,或S不变时,增大m。
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