内容正文:
专题05 质量密度压强与浮力的综合应用
质量与密度
1.北京时间2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船的返回舱在东风着陆场安全着陆,此次载人飞行任务取得圆满成功。飞船上有的部件是用比铝还轻的新型复合材料制成的,“比铝还轻”指的是( )
A.硬度小 B.质量小 C.密度小 D.体积小
2.以下估测中与实际情况不相符的是( )
A.一个初中生的质量约为5.2×106mg
B.人的正常体温约为37℃
C.人骑自行车的功率大约为70W
D.一枚一角硬币的厚度最接近于2×103μm
3.小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知( )
A.该容器的质量是20kg
B.甲液体密度是2.0g/cm³
C.乙液体密度是1.2g/cm³
D.0.8g/cm³的液体的图像位于Ⅰ区域
4.在测量某品牌酸奶密度过程中,实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,分度盘的指针位置如图甲所示;
②用调节好的天平测出空烧杯的质量,如图乙所示;
③用天平测出烧杯和酸奶的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的酸奶倒入量筒中,读出酸奶的体积V,如图丁所示;
则下列分析正确的是( )
A.调节平衡时,需将平衡螺母向左调
B.由乙丙两图可知烧杯中酸奶的质量为60g
C.由丁图可知量筒中酸奶的体积为50.1mL
D.上述方法测得的酸奶密度较真实值偏大
5.在测量某品牌酸奶密度过程中,实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,分度盘的指针位置如图甲所示;
②用调节好的天平测出空烧杯的质量,如图乙所示;
③用天平测出烧杯和酸奶的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的酸奶倒入量筒中,读出酸奶的体积V,如图丁所示;
则下列分析正确的是( )
A.调节平衡时,需将平衡螺母向左调
B.由乙丙两图可知烧杯中酸奶的质量为60g
C.由丁图可知量筒中酸奶的体积为50.1mL
D.上述方法测得的酸奶密度较真实值偏大
6.某同学研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量20kg B.甲液体密度是2.0g/cm³
C.密度为0.8g/cm³的液体的m-V图像应位于Ⅲ区域 D.乙液体密度1.2g/cm³
7.(多选)在测量液体密度时,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量是72g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中(图甲),用天平测出烧杯和剩余液体的质量(图乙)。下列分析正确的是( )
A.量筒中液体的体积是 B.实验时图乙中添加砝码的合理顺序是5g、10g、20g
C.量筒中液体的质量是33g D.液体的密度是
8.小强想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度,他先用刻度尺测量木块的高,如图甲所示,则木块高___________cm。用托盘天平测量木块质量时,应将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图乙所示位置,接下来他的操作应该是___________;正确操作后,砝码质量和游码示数所对的刻度值如图丁所示,则木块的密度为___________kg/m3。
9.目前世界上最薄的不锈钢厚度仅为0.015mm,这一突破性的成果是由青拓冷轧科技使用国产化设备成功轧制。这种不锈钢因其优异的材料性能、高技术难度和精密设备要求而被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。
(1)将钢材轧制成超薄手撕钢的过程中,钢材在高压下表面的分子热运动__________(填“会”或“不会”)停止。如图所示,将手撕钢撕裂的过程中,钢材的质量__________(填“变大”“变小”或“不变”);
(2)手撕钢由于内部有大量可以自由移动的__________(填“电子”“质子”或“中子”),是良好的导体。
10.走进考场,你写字的笔的长度大约是15_____,你写字的笔的质量大约是15_____。(均填合适的单位)
11.用刻度尺测量一正方体物块的棱长如图甲,用托盘天平测量物块的质量如图乙,则物块棱长为________cm,质量为________g,密度为________。
12.如图所示,是海波、海涛兄弟一起在做“测量固体密度”实验时的部分场景。天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向_______调(选填“左”或“右”);该固体的密度为_______。
密度的测量
1.科学选种是提高粮食产量的关键环节,而盐水选种是我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选小麦种子所需盐水的密度在1.16×10³~1.2×10³kg/m³之间。为检测配制的盐水是否合格,探究小组进行了如下实验。
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻线处,发现天平指针的位置如图甲所示,下一步操作是______________________________;
(2)将50mL待测盐水倒入质量为25g的烧杯中,用天平测量其质量如图乙所示,所测盐水的密度为____kg/m³,为符合要求,应该向配制的盐水添加适量的______(选填“盐”或“水”);
(3)将种子放入配置合格的盐水中,如图丙所示,处于______位置的种子是良种,筛选出良种的密度比盐水的密度__________;
(4)完成实验后,探究小组利用测力计、细绳、小金属块和足够的水再次测量盐水的密度,步骤如下,请将空缺部分填充完整:
①用细绳拴住小金属块,吊在测力计下测出此时拉力为;
②把小金属块浸没入水中,测出此时拉力为;
③把小金属块浸没入盐水中,测出此时拉力为;
④盐水的密度表达式______(用、、、表示)。
2.端午食粽的风俗,千百年来在中国盛行不衰,已成了中华民族影响最大、覆盖面最广的民间饮食习俗之一。小明对自己亲手包的粽子的密度进行了测量。
(1)将天平放在水平工作台上,把游码移动到称量标尺左端的零刻度线处,分度盘指针偏向右侧,应将平衡螺母向___________端调节,让天平平衡;
(2)用保鲜膜将粽子紧紧包好(忽略保鲜膜的体积),用天平测量粽子的质量,天平平衡时,如图甲所示,则粽子的质量为___________g;
(3)因粽子体积较大放不进量筒中,小明借助一只烧杯完成了对粽子体积的测量。图乙中的四个步骤,最佳顺序是___________(用序号表示)。根据数据可知,粽子的体积为___________cm3;
(4)实验所测粽子的密度为___________g/cm3;
(5)本实验所用烧杯的底面积大小对实验结果有无影响并说明理由。___________。
3.小阳在洗绿豆时发现饱满的绿豆在水中是沉底的,他想测量饱满绿豆的密度,于是进行了下列实验。
(1)利用实验室的天平和量筒进行实验:
①将天平置于水平桌面上,游码移动归零后,如图甲所示,应将平衡螺母向_______调节使横梁平衡;
②用调好的天平测量适量绿豆的质量,当横梁再次平衡时,砝码及游码如图乙所示,则绿豆的质量为_______g;
③用量筒测绿豆的体积,如图所示,则绿豆体积为_______;
④绿豆的密度为_______;
⑤分析数据,可发现饱满的绿豆在水中沉底的原因是_______;
(2)利用家中的电子秤和矿泉水瓶进行实验:
①用矿泉水瓶装水,使水面与瓶口平齐,用电子秤测出瓶和水的总质量为;
②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为;
③用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为;
④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至_______,测出此时碗和绿豆的总质量为;
⑤则瓶中绿豆的体积V=_______,绿豆密度的表达式ρ=_______。(用所测物理量表示,已知水的密度为ρ水)
4.一次课外活动中,物理老师让学生自选器材“测量液体密度”;
(1)一组测量某液体的密度,选择天平及量筒等器材;
①天平是利用杠杆平衡条件来工作的,它属于______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。天平置于水平台面上,游码移到标尺左端的______处,指针位置如图甲所示,应该向______调节平衡螺母,直到天平横梁平衡;
②向烧杯中倒入适量待测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m1,右盘中砝码及游码位置如图乙所示,则m1=______g;
③将烧杯中液体倒入一部分在量筒中如图丙,量筒中液体体积V=______cm3;再用天平测得烧杯和剩余液体的总质量为133.2g;
④待测液体的密度ρ=______g/cm3;
(2)二组测量橙汁饮料的密度,选择天平和容积为V的两个完全相同的瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已平衡的天平左右两盘,移动游码使天平平衡。游码示数为m0,如图丁。则橙汁的密度ρ=______(用字母V、m0和ρ水来表示)。
5.小明同学用天平、烧杯、量筒等器材测“食用油”的密度。
A.在调节天平时,发现指针偏向分度盘的左侧(如上图所示),此时应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)端调。
B.小明同学按如下图所示a、b、c顺序的步骤进行实验。
(1)小明所测油的质量为______g,油的密度为______g/cm³。
(2)请你分析一下,这样测出的结果油的密度偏大还是偏小?答:__________。
(3)为了减少实验误差,可以如何改进?答:把abc改为__________(写序号)
6.航空航天领域对材料要求严苛,超高温合金材料研发极为关键。西北2024年成功研制出新型铌合金材料,如图甲所示。现需检测铌合金样品密度(标准范围为)。小李同学为了完成此项任务,准备了天平、量筒和足量的水。
(1)图甲是小李同学将天平放在水平台上调节天平平衡的情景,此操作上的错误之处是___________;改正错误后,天平指针静止时的位置如图乙所示,要使天平平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到天平横梁水平平衡;
(2)调节天平平衡后将一块铌合金放在天平左盘,在右盘添加砝码并移动游码,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图丙所示,则这块铌合金的质量为_____g;
(3)将这块铌合金放入装有30mL水的量筒中后液面位置如图丁所示,则铌合金的密度是_____,由此可判断该铌合金_____(选填“达标”或“不达标”);
(4)小李同学课后利用电子秤、密度为的铌合金和玻璃杯,又对平时爱喝的果汁密度进行了测量,如图(1)、(2)、(3)所示。具体操作步骤如下:
①用电子秤测出铌合金质量为;
②用电子秤测出装有适量果汁的玻璃杯质量为;
③将铌合金放入玻璃杯的果汁中(果汁未溢出),此时电子秤示数为;
根据以上实验数据分析得出果汁的密度为:,老师认为该实验操作和结论是错误的,请利用浮力知识修改上述操作的其中一步,使其成为正确的测量方案:___________。
7.小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向__________调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为__________cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为__________g/cm3;
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm²,水的密度为1×10³kg/m³,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为__________cm³。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm,则此时金属片和柱形容器排开盐水的体积为______cm³;
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为__________g/cm³。
8.小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,他接下来正确的操作是______,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是______g;
(2)用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的体积为______,密度为______;
(3)小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量,经思考后,进行了如下实验操作:
①将杠杆调节水平平衡后,在两侧各挂大石块和弹簧测力计,竖直拉动弹簧测力计使杠杆水平平衡,如图丁所示,记录此时弹簧测力计示数为;
②将石块浸没于盛水的烧杯中,竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡,如图戊所示,记录此时弹簧测力计示数为;
③已知水的密度为,计算大石块的密度______(用、、表示)。
9.小丽学习物理之后,经常利用所学知识解决实际问题。她想测一下出去游玩时妈妈给她买的饰品的密度(饰品的密度大于水的密度),她向实验室老师借来天平、烧杯、量筒,开始进行如下实验。
(1)小丽先将天平放置在水平桌面上,图甲是小丽在调节天平平衡时的情景,她在操作上的错误是___________;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向___________调节,直至天平平衡。
(2)小丽将饰品放在天平的左盘中,在右盘中用___________增减砝码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则饰品的质量为___________g。
(3)用量筒和细线测量饰品的体积如图丙所示,则实验所测饰品的密度为___________kg/m3。
(4)如果先测饰品的体积,再测饰品的质量,会导致所测饰品的密度___________(选填“偏大”或“偏小”),原因是___________。
10.小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的______处,然后调节平衡螺母,使天平平衡,天平属于______杠杆;
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示,李子的质量为______ g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度为______;
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为240g;
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置;
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置,则添加凉茶的体积为______ mL,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282g。根据实验数据,可得凉茶的密度为______。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果______(选填“有”或“无”)影响。
11.一次课外活动中,物理老师让学生自选器材“测量液体密度”。
(1)一小组测量某液体的密度,选择天平及量筒等器材。
①把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端______处,指针静止时如图甲所示,此时应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
②继续进行实验:
a.向烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2g;
b.把烧杯中的部分盐水倒入量筒,如图乙所示,量筒中盐水的体积为______cm3;
c.用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示;
d.根据测量的实验数据,计算出盐水的密度为______g/cm3;
e.细心的小明同学发现,在步骤b中有少量盐水倒在了量筒外面,测得盐水的密度比真实值偏______;(选填“大”或“小”)
(2)二小组测量橙汁饮料的密度,选择天平和容积为V的两个完全相同瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已平衡的天平左右两盘,移动游码使天平平衡,游码示数为m0,如图丁所示,则橙汁的密度为______。(用字母V、m0和ρ水表示)
12.建构密度概念。
次数
物体
m/g
V/cm³
m/V(g·cm-3)
1
铝块1
27
10
2.7
2
铝块2
54
20
2.7
3
铝块3
81
30
2.7
4
木块1
5
10
0.5
5
木块2
10
20
0.5
6
木块3
15
30
0.5
(1)比较两次实验可知,体积相同的不同物质质量不同。分析数据可知,同种物质______相同,不同物质一般不同。根据物质这一特性,引入密度这一物理量,可用于鉴别物质;
(2)小明想知道某实心工艺品是由什么材料制成的,于是进行了如下实验:
①由图甲可知工艺品的质量是______g;
②如图乙,在量筒中倒入适量的水,记下水的体积,将工艺品用细线系好后放入量筒中,记下水和工艺品的总体积,则这个工艺品的密度为______kg/m3。根据图丙信息可以判断,这个工艺品可能是由______制成的;
③小明想用同样的仪器,测一下妈妈金戒指的密度(质量约4g),通过分析,这个方法______(选填“可行”或“不可行”),原因是该戒指的______(选填“质量”或“体积”)太小。
13.如图甲所示,小安看到做花馍用的模具内部印有花纹,为测量模具的容积,进行了以下实验:
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至零刻度线处,调节______,使天平平衡;
(2)调节天平平衡后,小安实验步骤如下:
①测得空模具的质量为200.8g;
②将模具内装入沙子直至沙子上表面与模具上表面齐平,如图乙,测得模具与沙子的总质量为______g;
③用小勺将沙子取出一部分装入量筒,测得模具与剩余沙子的总质量,如图丙;
④测得量筒内沙子的体积,如图丁。
(3)通过计算,可得沙子的密度为______g/cm3,模具的容积为______cm3;
(4)实验后,同学小明评价以上测量过程步骤较多,想用已知密度的水来代替沙子,则只要完成步骤______(选填上述步骤序号①②③④的一个或多个),就能测出模具的容积。若不考虑模具吸水,用水做实验的主要缺点是______。
压强
1.某同学在归纳整理《压强》与生产、生活的联系时,对下面四幅图进行分析。下列说法正确的是( )
A.滑雪运动员穿较宽的滑雪板为了减小对雪地的压力
B.下游阀门B关闭,上游阀门A打开,闸室和下游水道构成连通器
C.茶壶盖子上的小孔使茶壶内气体与大气相通,使水容易倒出
D.小汽车高速行驶时,对地面的压力等于小汽车受到的重力
2.在塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的孔a、b,装入水,在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,如图所示。则( )
A.从a孔喷出水的落点在c处
B.a孔受到水的压强更大
C.实验能说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水比b孔喷出水更多些
3.如图所示,是汽车上用于紧急情况下破窗逃生的安全锤,安全锤的尖端设计为圆锥形,使得其更容易敲破玻璃。能够解释这一现象的公式是( )
A.
B.
C.
D.
4.全球气候变暖危及北极熊生存,聪明的北极熊学会了智慧出行。在通过薄冰时,它趴下身子,腹部贴着冰面向前爬行,如图所示。北极熊采用这种姿势是为了( )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大摩擦 D.增大速度
5.抽油烟机能够将厨房内的油烟迅速抽走,保持厨房空气清洁。下列设备的工作原理与抽油烟机工作原理相同的是( )
A.压水井 B.高压锅 C.飞机机翼 D.温度计
6.下图用矿泉水瓶所做的实验中,下列说法不正确的是( )
A.甲图用纸片盖住装满水的瓶口后倒立,验证大气压的存在
B.乙图向并排放在玻璃棒上的两个空矿泉水瓶中间吹气,验证流体压强与流速的关系
C.丙图瓶中水从小孔A、B处流出,验证液体对容器的底部有压强
D.丁图将装有不同质量水的矿泉水瓶立在水池中,验证浮力大小与排开液体体积有关
7.下列与压强有关的生产生活实例的说法,不正确的是( )
A.图甲,书包背带加宽是为了增大对肩部的压强
B.图乙,利用拔火罐进行治疗时利用了大气压强
C.图丙,排水管下方的U形“反水弯”是连通器
D.图丁,客机升空利用了流体压强与流速的关系
8.在下图所示的做法中,属于增大压强的是( )
A.用雪橇滑雪 B.用细线分割肥皂
C.在螺丝下加螺母和垫片 D.在拖拉机上安装履带
9.如图,高度相同的实心铜圆柱体和铝圆柱体,放在水平桌面上。已知,。则它们对桌面的压强之比为( )
A. B.
C. D.条件不足,无法确定
10.在物理实验中,我们经常会用到一些科学研究方法,下列实验用到的研究方法相同的是( )
①探究“压力作用效果的影响因素”时,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果
②探究“平面镜成像的特点”时,选用两支相同的蜡烛
③探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,保持压力不变,改变接触面的粗糙程度
④探究“液体压强跟哪些因素有关”时,通过形管两侧液面高度差来判断压强的大小
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
11.关于液体和气体压强及相关的应用,下列说法正确的是( )
A.液体只对容器底部产生压强
B.大气压强是由地球表面空气的重力产生的
C.随着海拔高度的增加,水的沸点升高
D.在同一深度,液体向各个方向的压强不同
12.如图所示是轿车车顶的外掀式天窗。轿车行驶时,天窗上方的空气流速___________车内空气的流速,天窗外空气的压强___________车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。(填“大于”“等于”或“小于”)。
13.水龙头是家庭中常见的机械。如图1所示,用手轻轻抬起拉拉杆的A点即可出水,提拉杆所属的简单机械模型可以看做__________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);如图2所示,将在头发上摩擦过的气球靠近细小水流时,会发现细小水流被气球“吸引”而发生弯曲,这是因为带电体具有__________性质;如图3所示,细线吊起乒乓球靠近水流,发现乒乓球会被水流“吸引”过去,是因为水流带动附近的空气流动,使乒乓球和水柱之间的空气流速变大,压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)的缘故。
14.右图两个形状相似的装置中,______(选填“甲”或“乙”)是一个自制温度计,它是利用液体______的性质工作的。
15.某校科技节上,物理老师自制了一台“乒乓球机关枪”如图甲进行展示,赢得了同学们的喝彩。“乒乓球机关枪”结构如图乙所示,当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强______(选填“变大”“变小”或“不变”),下方的乒乓球在______的作用下向上移动,最后乒乓球被射出。
16.西成高铁是我国首条穿越秦岭的高速铁路线。如图,列车驶出隧道时相对于隧道口是___________(选填“静止”或“运动”)的。列车进站时,车周围空气流速变大,压强变___________,乘客不能越过安全线。
17.如图所示的装置是人体腹式呼吸过程的简单模型,气球相当于肺,橡皮膜相当于体内腹部上方的横膈膜。当向下拉橡皮膜时容器内的气压将___________(选填“变大”“不变”或“变小”),气球在___________作用下体积变大,完成吸气过程。
18.上课时,老师做了如图甲所示的实验:在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶很快变扁了。老师解释是因为桶内的气压变小,
铁桶在内外压强差的作用下,被压扁了。小明对桶内气压变小的原因,做出了如下猜想:
猜想一:气体压强的大小可能和气体体积的大小有关;
猜想二:气体压强的大小可能和气体质量的大小有关;
猜想三:气体压强的大小可能和气体温度的高低有关。
(1)小明做出猜想二的理由:浇冷水时,铁桶内的水蒸气___________成水,质量变小;做出猜想三的理由:浇冷水时,桶内气体的内能通过___________的方式变小,温度降低;
(2)为探究猜想一,小明设计了如图乙所示的实验。将注射器内先密封着的气体,然后缓慢匀速推动活塞,改变气体的体积,并通过固定在左端的压强传感器读出相应压强值,记录的数据如表一所示。
表一
实验次数
封闭气体体积
气体体积
气体压强
1
8
8
1.01
2
8
6
1.35
3
8
4
2.02
4
8
2
4.04
①实验时缓慢匀速推动活塞的目的是控制空气的___________不变;
②通过分析实验数据可知,质量和温度相同的空气,体积越小,压强越___________;
(3)用注射器密封的气体再进行实验,得到的数据如表二所示。要探究气体压强与质量的关系,应将该表中的第1次实验与表一中的第___________实验数据进行比较;
表二
实验次数
封闭气体体积
气体体积
气体压强
1
4
4
1.01
2
4
2
2.02
3
4
1
4.04
(4)为了探究气体压强与温度的关系,小明将烧瓶内封入一定质量的空气,然后分别将温度传感器和压强传感器伸入烧瓶内并与计算机相连,再把烧瓶漂浮在水中加热,记录的温度和相应的压强值如表三所示。分析数据可知,对一定质量的空气,体积不变时,压强的变化量与温度的变化量成___________比;
表三
温度
20
40
60
80
气体压强
1.01
1.08
1.15
1.22
(5)如图丙所示,用吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风时,瓶内液面将___________(选填“上升”“下降”或“不变”)。
19.我国自主研制的“奋斗者号”深海潜水器,成功潜入马里亚纳海沟,其深度达一万米。潜水器质量约36t,当它悬停在10000米深处的海水中时(海水的密度取,g取10N/kg)求此时的“奋斗者号”:
(1)受到海水的浮力;
(2)受到的海水压强;
(3)受到的海水压强相当于质量多大的物体压在手指上产生的压强?(手指面积取)
浮力
1.如图所示,质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,示数为;把草莓轻放入水中,草莓漂浮,电子秤示数为。下列判断正确的是( )
A.甲图中,水对杯底的压力为
B.乙图中,草莓的质量为
C.乙图中,草莓受到的浮力为
D.放入草莓后,杯底受到的液体压强不变
2.盐水可以去除水果表面残留的农药。水平桌面上甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水。质量相等的冬枣和樱桃(冬枣的体积大于樱桃的体积),在盐水中静止时,两容器中的液面相平,如图所示。则( )
A.向甲容器中加盐后,冬枣会下沉到容器底部
B.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
C.冬枣排开盐水的质量等于樱桃排开盐水的质量
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
3.将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球( )
A.在位置2时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
4.两个完全相同的容器放在水平桌面上,使其装满水,将一只小鸭子放在甲容器中,一只大鸭子放在乙容器中,两者均处于漂浮状态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.两只鸭子在水中受到的浮力一样大
B.两容器底部受到水的压强一样大
C.乙容器对桌面的压强大
D.若把两个容器放到台秤上称量,乙的质量大
5.装有水的烧杯放置在水平桌面上,用细线将两个半径相同的实心小球A和B(密度分别为ρA、ρB)连接在一起,放入水中,静止后B沉到杯底的状态如图所示,线已绷紧。下列判断正确的是( )
A.
B.
C.剪断细线待水静止后液面高度保持不变
D.剪断细线待水静止后容器对桌面的压强大小不变
6.宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置所受浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是( )
A.F甲> F乙> F丙 B.F甲= F乙= F丙
C.F甲> F乙= F丙 D.F甲< F乙< F丙
7.甲、乙两个完全相同的溢水杯放在水平桌面上,甲溢水杯中装满密度为ρ甲的液体,乙溢水杯中装满密度为ρ乙的液体。如图甲所示,将密度为ρ,重力为G的物块A轻轻放入甲溢水杯中,物块A漂浮在液面上。如图乙所示,将物块A轻轻放入乙溢水杯中,物块A沉底,则下列说法中正确的是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度
B.放入物块A后,甲容器对桌面的压力变大
C.放入物块A后,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
D.放入物块A后,甲容器底部所受液体的压强小于乙容器底部所受液体的压强
8.孔明灯点燃燃料后可以升空,直接原因是灯内空气( )
A.受热膨胀密度减小 B.分子间隔变小
C.发生化学反应分解 D.质量显著增加
9.如图所示,M、N是两个质量相等的正方体,,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体。M在甲液面漂浮,N用细线吊着静止在乙液体中(细线对N有拉力)。两容器液面相平,M、N露出液面的高度相同。下列说法( )
①M受到的浮力大于N受到的浮力
②甲液体的密度大于乙液体的密度
③左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强
④若剪断细线,N静止时,乙液体对容器底的压强变大
A.只有①②正确 B.只有①②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③④正确
10.下列说法不正确的是( )
A.甲图中船闸运用的是连通器原理
B.乙图中的潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的
C.丙图火箭在上升过程中动能转化为重力势能,机械能总量不变
D.丁图为热机的做功冲程,内能转化为机械能
11.在容器中加入一定量的水,将体积相同的小球a、b放入容器中,最终自由静止后两球的状态如图所示,则两球的质量ma与mb、此时两球所受浮力F浮a与F浮b的大小关系是( )
A.ma<mb B.ma>mb C.F浮a>F浮b D.F浮a=F浮b
12.如图所示,甲、乙两个完全相同的柱状容器分别装有不同液体,静止在水平桌面上。将两个完全相同的小球分别放入容器中,小球静止时液面相平。下列判断正确的是( )
A.乙图,小球的密度小于液体B的密度
B.液体对容器底的压强
C.小球在A、B两种液体中排开液体所受到的重力
D.甲、乙两个容器对桌面的压力
13.如图所示,柱形容器底面积为,用细线将体积相同的两物体A、B系住放入水中,AB两物体处于悬浮状态,将细线剪断后,待A、B静止后,物体A有五分之一的体积露出水面,水对杯底的压强变化了100Pa。则此时( )
①物体A重10N
②此时杯子对桌面的压强变小了
③物体B的密度是
④若将A露出水面的部分切除,水面会下降
A.只有③④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
14.如图所示,密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚线以下的部分截去,则( )
A.木块和水面均下降,且下降的高度相同
B.木块和水面均下降,且木块下降的高度更大
C.木块和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.木块上升,水面下降,且变化的高度不相同
15.质量相等的甲、乙两个实心物块在水中静止时如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲的密度小于乙的密度
B.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
C.甲排开水的体积大于乙排开水的体积
D.甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力
16.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A、B、C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.物体受到的浮力大小关系为
B.三个物体的密度大小关系为
C.容器底部受到水的压力大小关系为
D.容器对桌面的压强大小关系为
17.取三块质量相等的橡皮泥,分别捏成一个碗状,两个球状(其中一只球为空心),分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个物体受到的浮力为
B.橡皮泥排开水的体积为
C.液体对容器底部的压强为
D.容器对桌面的压力为
18.(多选)如图所示,装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其刚好漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,就制作出了一个“浮沉子”。则( )
A.调整挤压力度,可以实现“浮沉子”在水中悬浮
B.用力挤压矿泉水瓶,当“浮沉子”下沉时,浮力变小
C.松开手,“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出一部分
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
19.(多选)水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,容器底面积为80cm2,用细线拴着体积为100cm3的金属球沉入容器底,这时液体深度为10cm,金属球对容器底的压力为1.9N,如图所示。现将金属球从液体中取出,液体对容器底的压强改变了100Pa,从容器中取出金属球时,表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断不正确的是( )
A.金属球在液体中所受浮力大小为1N
B.容器中液体所受重力大小为6.4N
C.取出金属球后,容器对桌面的压强减小了100Pa
D.金属球的密度为2.7×103kg/m3
20.(多选)如图所示,盛有适量水的柱形杯子静止于水平桌面上,土豆与碗质量相等,先将土豆放于碗中,并将碗放入杯中处于漂浮状态;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗仍处于漂浮状态。下列说法正确的是( )
A.甲图杯子对桌面的压强大于乙图杯子对桌面的压强
B.甲乙两图中碗受到的浮力相等
C.乙图中空碗受到的浮力大于土豆受到的浮力
D.甲图中水对杯底的压强大于乙图中水对杯底的压强
21.中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,山东舰在渤海上满载排水量为6.5万吨,此时吃水深度为10m(指船最底部到水面的竖直距离)。山东舰满载时受到的浮力是_______N,船底受到海水的压强是_______Pa;当山东舰从渤海驶入东海后,会______(选填“上浮”或“下沉”)一些。(已知东海海水密度大于渤海海水密度,,)
22.竹排是一种水上交通工具。如图所示,江水中漂浮着一个总体积为0.8m3的竹排,其体积的四分之一浸入水中。此时竹排受到的浮力为_______N;若竹排与水面的接触面积为2m3,竹排下表面受到的水的压强为_______Pa;若该竹排从江水驶入海水,受到的浮力_______(选填“变大”“不变”或“变小”)(g取10N/kg)。
23.如图所示,重为6N不吸水的正方体,静止时有五分之三的体积浸入水中,则物体的密度为________kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
24.以茶待客,是中国人的待客之道。泡好的茶会闻到清香,这是一种______现象;茶叶在水中上下飞舞,漂浮在杯中的茶叶,受到重力与浮力关系是______(选填“>”、“<”或“=”);下沉的茶叶在下落过程中所受水的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
与压强浮力有关的实验
1.如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程,用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中,再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。
(1)比较图①②③三次实验,说明物体_____越大,物体所受浮力越大;为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,应该比较_____三次实验,这种研究问题的方法叫_____;
(2)在图④步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,其上下表面受到水的压力差_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)由实验中的数据计算出圆柱形物体的密度为_____。()
(4)如图⑥所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该圆柱形物体浸没在水中时,圆柱形物体排开水重_____N;从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤的示数变化情况是_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.如图所示,是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验采用的物理方法是_________(选填“控制变量法”或“转换法”)。物体全部浸没在水中时,受到的浮力是_______N。
(2)如图A、B、C所示,记录弹簧测力计示数并分析数据可知:浮力的大小与________有关。比较A、C、D,可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度______。通过分析图中A、D、E可知:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力_________。
(3)同学们查阅相关资料并结合图中数据,还可以测出物体的密度为______kg/m³。()。
(4)从物体下表面刚接触水面开始逐渐浸入水中,直至浸没,浸没后继续缓慢地增大物体在水中的深度(未接触到容器底),同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度。如图能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是( )。(填序号)
A. B.
C. D.
(5)某同学猜想浮力大小可能与物体的密度有关。请你自选实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确__________。
3.利用铜柱、水、溢水杯、小烧杯、弹簧测力计等器材探究浮力大小与哪些因素有关,按照下图所示的步骤进行实验。(ρ铜=8.9×103 kg/m3 )
(1)由乙、丙两图可测出铜柱浸没在水中受到的浮力是______N;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它______;
(3)以下情况不会影响结论的是( )
A.图甲步骤移到图丁步骤后面操作
B.图乙步骤中水面未到达溢水杯的溢水口
C.图丙步骤中铜柱未全部浸没在水中
D.图丙步骤的铜柱碰到溢水杯底部
(4)通过上述实验还可以求出该铜柱的平均密度为______kg/m3,据此密度数据可判断该铜柱是______(选填“实心”或“空心”)的。
4.小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,他接下来正确的操作是______,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是______g;
(2)用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的体积为______,密度为______;
(3)小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量,经思考后,进行了如下实验操作:
①将杠杆调节水平平衡后,在两侧各挂大石块和弹簧测力计,竖直拉动弹簧测力计使杠杆水平平衡,如图丁所示,记录此时弹簧测力计示数为;
②将石块浸没于盛水的烧杯中,竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡,如图戊所示,记录此时弹簧测力计示数为;
③已知水的密度为,计算大石块的密度______(用、、表示)。
5.小明利用身边的常见物品制作了如图甲的探头,探究液体压强和浮力的规律,为此他先后完成了如图乙、丙所示的实验。
(1)在探究液体压强规律的实验前,小明首先检测自制探头的气密性;
(2)比较图乙中_______的两组实验现象,可初步得出结论:液体内部的压强随所处深度增加而增大;
(3)比较图乙中的B、D两组实验现象,可初步得出结论:___________;
(4)在图乙C组实验中,该未知液体密度ρ液体_______ρ水(选填“>”“=”或“<”);
(5)小明利用图丙装置进行实验。已知探头的质量为134.6g,向溢水杯中注满某种液体,用弹簧测力计挂着此探头缓缓浸入液体中。当探头刚好浸没时,获得数据如图丙,则该液体的密度为________kg/m3。
6.某班物理实验小组的同学,利用图甲所示装置验证阿基米德原理。
(1)如图甲所示,物体受到的浮力F浮=________(用F1、F2、F3、F4表示)。
(2)以下实验过程中的操作,会影响验证结果的是________。(填字母)
A.溢水杯内未盛满水
B.小空桶的桶壁上一开始沾有水
C.石块未浸没水中
(3)如图乙所示,宁宁同学将装满水的溢水杯放在升降台C上,当小川缓慢调高升降台,且容器不与重物接触时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计A示数的变化量________(选填“大于”“小于”或“等于”)B示数的变化量,从而证明了阿基米德原理。
7.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关。
(1)本实验主要用到的实验方法:_________;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为________N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);分析________三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力________(选填“越大”或“越小”);
(4)为了研究猜想4,晓丽同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为该结论不可靠,主要原因是_________。
8.如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水;
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较_______来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是______(选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”
B.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,说明_______;小光还比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是_______;
(3)要使丙、丁两图中U形管两侧液面高度差相同,应_______丙容器中探头在液体中的深度,或_______(均选填“增大”或“减小”)丁容器中探头在液体中的深度。
9.某兴趣小组利用如图所示器材“探究液体压强与哪些因素有关”。
(1)压强计是通过U形管两侧液面的_____来反映橡皮膜所受压强大小的仪器。压强计_____(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)将探头放入水中某一深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是探究液体内部压强大小与_____是否有关;
(3)通过比较乙、丙两个实验,探头处的橡皮膜在乙、丙两处的形变程度乙_____丙;
(4)在做探究液体内部压强大小与液体密度关系的实验时,小李同学认为两烧杯中的液面必须相平。你认为小李的观点_____(选填“正确”或“不正确”),理由是_____;
(5)小李同学找到了两个底面积()不同的直柱容器,向容器中加入深度相同的水,如图A、B所示,此时两个容器中水对底部的压强分别为和,则_____(选填“”、“”或“=”),小李将同一压强计探头分别放入两容器的底部,压强计U形管两边液面的高度差分别为和,多次实验发现均大于,产生该现象的原因是_____。
10.下面是小明做的一些有关压强的小实验。
(1)如图甲,用手堵住上端的管口,从水中提起吸管后发现吸管有一段水柱,这是______的作用;
(2)把饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,从B管右侧向左吹气,如图乙所示,可以看到的现象是:吸管A中的水柱上升了,体现的科学知识是:流体的流速越大,______;
(3)如图丙所示,他在矿泉水瓶中装水,在侧壁从上到下不同位置扎了三个小孔,观察到图中所示的现象,他想验证的是同种液体______,压强越大;
(4)如图丁所示,将气球按压在钉了很多钉的木板上,气球没有破裂,说明在压力一定时,增大受力面积,可以______压强。
11.在探究影响浮力大小因素的实验和探究“液体内部的压强”实验中:
实验名称
装置图
问题讨论
探究影响浮力大小的因素
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是______N。
(2)小聪为了验证猜想:浮力大小与液体的密度有关,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
探究“液体内部的压强”
(3)为了验证猜想:液体的压强与液体的密度有关系,应比较______(选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)小芳通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以拦河大坝应修成______(选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
12.在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,小强做了如图(a)所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)实验前用手指按压U形管压强计的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______(填“漏气”或“不漏气”)。
(2)图(a)甲、乙实验表明:当液体深度相同时,液体压强与液体的______有关;图(a)乙、丙实验表明:同种液体,深度越小,液体的压强越______。
(3)他结合液体压强的知识,设计了测量盐水密度的方案,请你将以下实验步骤补充完整:
①如图(b)中的A所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h₁。
②如图(b)中的B所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜水平为止,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h₂。
③盐水的密度表达式:ρ盐水=______(利用ρ水、h₁、h₂等表示)。
④按照此实验过程,所测盐水的密度偏______(选填“大”或“小”),原因是______。
压强浮力综合计算
1.我国自主研制的“奋斗者号”深海潜水器,成功潜入马里亚纳海沟,其深度达一万米。潜水器质量约36t,当它悬停在10000米深处的海水中时(海水的密度取,g取10N/kg)求此时的“奋斗者号”:
(1)受到海水的浮力;
(2)受到的海水压强;
(3)受到的海水压强相当于质量多大的物体压在手指上产生的压强?(手指面积取)
2.如图是我国自主研发的全球首台兆瓦(MW)级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”,成功实现了将浩瀚海洋中的波动能量转化为清洁、可靠的电能,解决了远离大陆电网、供电困难的偏远岛屿地区长期困扰的能源供应问题。“南鲲号”空船总质量为6000吨,每天可产生高达24000kW·h的电能。,g=10N/kg,求:
(1)“南鲲号”在空船状态下,漂浮在平静的海面上排开海水的体积是多少?
(2)“南鲲号”发电时每天连续工作24小时,则发电功率为多少?“南鲲号”每天产生的电能若是由效率为60%的天然气发电站提供,每天需要燃烧多少天然气?(天然气热值为4.0×107 J/m3)
(3)为抵御超强台风,“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉,在下沉过程中,受到的浮力大小怎样变化?当“南鲲号”船底下沉到距离水面20m时,所受海水对它产生的压强是多少?
3.如图甲所示,底面积为的圆柱形容器置于水平桌面上,容器内盛有深度为20cm的某种液体,实心正方体金属块的体积为,质量为270g。用细线将金属块悬挂在弹簧测力计下,并浸没在液体中,静止时弹簧测力计示数如图乙所示。若g取,求:
(1)金属块的密度;
(2)液体的密度;
(3)图乙中容器底部受到液体的压强。
4.如图甲所示,一长方体金属块在细绳竖直向上拉力的作用下从容器底开始竖直向上做匀速直线运动,速度v=5cm/s,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,其中t1=3s(不考虑水的阻力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。则:
(1)该金属块的质量有多大?
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力有多大?
(3)该金属块的密度是多少?
(4)金属块在容器底时金属块上表面受到水的压强是多少?
5.如图为我国自主研制的两栖战车,整车质量为26.5t,每条履带与地面的接触面积为2.5m2,水上最快航速可达30km/h,达到世界先进水平,某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域,该战车在此次任务中消耗燃油510kg。已知:q燃油=4.3×107J/kg、g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3。
求:该战车
(1)静止在水平地面时对地面的压强;
(2)此次任务中穿过该水域需要的时间;
(3)漂浮在水面时排开水的体积;
(4)消耗燃油完全燃烧放出的热量。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题05 质量密度压强与浮力的综合应用
质量与密度
1.北京时间2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船的返回舱在东风着陆场安全着陆,此次载人飞行任务取得圆满成功。飞船上有的部件是用比铝还轻的新型复合材料制成的,“比铝还轻”指的是( )
A.硬度小 B.质量小 C.密度小 D.体积小
【答案】C
【来源】2025年山东省滨州市沾化区中考二模物理试题
【详解】为了减轻飞船的质量,飞船上有的部件是用比铝还轻的新型复合材料制成的,“比铝还轻”指的复合材料的密度小,和其它材料相比较,做成同体积的零部件,复合材料更轻,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.以下估测中与实际情况不相符的是( )
A.一个初中生的质量约为5.2×106mg
B.人的正常体温约为37℃
C.人骑自行车的功率大约为70W
D.一枚一角硬币的厚度最接近于2×103μm
【答案】A
【来源】2025年山东省菏泽市定陶区中考二模物理试题
【详解】A.一个初中生的质量约为 52kg,所以
故A符合题意;
B.人的正常体温约为 37℃,这是常见的生活常识,故B不符合题意;
C.人骑自行车时的功率大小会受到多种因素影响,比如骑行者的体重、骑行速度、路面状况、风力大小以及自行车的类型等。一般来说,普通成年人在正常骑行条件下(如平坦路面、中等速度),功率大约在 50W - 200 W之间。故C不符合题意;
D.一枚一角硬币的厚度约为2mm,
故D不符合题意;
故选A。
3.小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知( )
A.该容器的质量是20kg
B.甲液体密度是2.0g/cm³
C.乙液体密度是1.2g/cm³
D.0.8g/cm³的液体的图像位于Ⅰ区域
【答案】B
【来源】2025年山东省济南市平阴县中考二模物理试题
【详解】A.据图可知,当液体的体积为0时,质量为20g,说明该容器的质量是20g,故A不符合题意;
B.据图可知,当甲液体的体积为40cm3时,甲液体的质量为
甲液体的密度为
故B符合题意;
C.据图可知,当乙液体的体积为60cm3时,乙液体的质量为
乙液体的密度为
故C不符合题意;
D.据图和上述分析可知,液体的密度越小,越像体积V坐标靠近,因此0.8g/cm3的液体的图像位于III区域,故D不符合题意。
故选B。
4.在测量某品牌酸奶密度过程中,实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,分度盘的指针位置如图甲所示;
②用调节好的天平测出空烧杯的质量,如图乙所示;
③用天平测出烧杯和酸奶的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的酸奶倒入量筒中,读出酸奶的体积V,如图丁所示;
则下列分析正确的是( )
A.调节平衡时,需将平衡螺母向左调
B.由乙丙两图可知烧杯中酸奶的质量为60g
C.由丁图可知量筒中酸奶的体积为50.1mL
D.上述方法测得的酸奶密度较真实值偏大
【答案】D
【来源】2025年山东省潍坊市高密市中考二模物理试题
【详解】A.由图甲知,分度盘指针向左偏转,应向右调节平衡螺母才能让天平的横梁在水平位置平衡,故A错误;
B.由图乙知,空烧杯的质量m1=50g+10g+2g=62g
由图丙知,烧杯及酸奶的总质量m2=100g+20g+4g=124g
烧杯中酸奶的质量m=m2-m1=124g-62g=62g,故B错误;
C.图丁中,量筒的分度值为1mL,示数为50mL,酸奶的体积,故C错误;
D.上述方法中,将酸奶倒入量筒中时,烧杯中有酸奶残留,造成测得的酸奶的体积偏小,测得的质量是准确值,由知,测得的酸奶的密度偏大,故D正确。
故选D。
5.在测量某品牌酸奶密度过程中,实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,分度盘的指针位置如图甲所示;
②用调节好的天平测出空烧杯的质量,如图乙所示;
③用天平测出烧杯和酸奶的总质量,如图丙所示;
④将烧杯中的酸奶倒入量筒中,读出酸奶的体积V,如图丁所示;
则下列分析正确的是( )
A.调节平衡时,需将平衡螺母向左调
B.由乙丙两图可知烧杯中酸奶的质量为60g
C.由丁图可知量筒中酸奶的体积为50.1mL
D.上述方法测得的酸奶密度较真实值偏大
【答案】D
【来源】2025年山东省潍坊市诸城市中考二模物理试题
【详解】A.图甲中指针偏向分度盘左侧,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调节,故A错误;
B.烧杯和酸奶总质量124g减去空烧杯质量62g,得到酸奶质量为62g而非60g,故B错误;
C.量筒读数时应以凹液面最低处为准,示数为50mL而非50.1mL,读数不需要估读到0.1mL,故C错误;
D.由于将酸奶倒入量筒时会有少量残留,导致测量的体积偏小,根据可知,密度测量值会偏大,故D正确。
故选D。
6.某同学研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量20kg B.甲液体密度是2.0g/cm³
C.密度为0.8g/cm³的液体的m-V图像应位于Ⅲ区域 D.乙液体密度1.2g/cm³
【答案】C
【来源】2025年山东省德州市宁津县中考第二次模拟考试物理试题
【详解】A.图像起点为(0,20),表示液体体积为0时总质量为20g,说明容器的质量为20g,而非20kg,故A不符合题意;
B.甲液体经过点(40,80),即40cm3液体质量为60g(总质量80g减去容器质量20g),密度为,故B不符合题意;
C.密度0.8g/cm3的液体,相同体积时质量小于甲、乙液体(如40cm3时质量为32g,总质量52g),其图像应位于乙下方(区域Ⅲ),故C符合题意;
D.乙液体经过点(60,80),即60cm3液体质量为60g(总质量80g减去容器质量20g),密度为,故D不符合题意。
故选C。
7.(多选)在测量液体密度时,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量是72g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中(图甲),用天平测出烧杯和剩余液体的质量(图乙)。下列分析正确的是( )
A.量筒中液体的体积是 B.实验时图乙中添加砝码的合理顺序是5g、10g、20g
C.量筒中液体的质量是33g D.液体的密度是
【答案】ACD
【来源】2025年山东省济南市商河县中考二模物理试题
【详解】A.由图甲可知,量筒的分度值是2cm3,量筒读数时,视线与凹液面的最低处保持水平,因此图甲中量筒读数为30cm3,故A正确;
B.根据天平的使用规则,添加砝码时应按照从大到小的顺序,即20g、10g、5g,故B错误;
C.由图乙可知,标尺分度值为0.2g,烧杯和剩余液体的质量
则量筒中液体的质量
故C正确;
D.液体的密度,故D正确。
故选ACD。
8.小强想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度,他先用刻度尺测量木块的高,如图甲所示,则木块高___________cm。用托盘天平测量木块质量时,应将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图乙所示位置,接下来他的操作应该是___________;正确操作后,砝码质量和游码示数所对的刻度值如图丁所示,则木块的密度为___________kg/m3。
【答案】 2.00 向右移动平衡螺母,使指针指在分度盘中央刻度线处 0.63×103
【来源】2025年山东省滨州市阳信县中考二模物理试题
【详解】[1]由图示刻度尺可知,刻度尺的分度值是1mm,木块的高度是2.00cm。
[2]天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度处,由图乙知,指针指向分度盘中线的左侧,天平的右端上翘,平衡螺母向右端移动,使指针指在分度盘中央刻度线处。
[3]由图丁所示可知,木块的质量m=10g+2.6g=12.6g
木块的体积V=10cm2×2.00cm=20cm3
木块的密度
9.目前世界上最薄的不锈钢厚度仅为0.015mm,这一突破性的成果是由青拓冷轧科技使用国产化设备成功轧制。这种不锈钢因其优异的材料性能、高技术难度和精密设备要求而被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。
(1)将钢材轧制成超薄手撕钢的过程中,钢材在高压下表面的分子热运动__________(填“会”或“不会”)停止。如图所示,将手撕钢撕裂的过程中,钢材的质量__________(填“变大”“变小”或“不变”);
(2)手撕钢由于内部有大量可以自由移动的__________(填“电子”“质子”或“中子”),是良好的导体。
【答案】(1) 不会 不变
(2)电子
【来源】2025年山东省青岛市崂山区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]一切物体的分子不停地做无规则运动,钢材在高压下表面的分子热运动不会停止。
[2]质量是物体的一种属性,与形状无关,将钢材轧制成超薄手撕钢的过程中,形状发生变化,但钢材的质量不变。
(2)手撕钢属于金属,能够导电,是由于内部有大量可以自由移动的电子,这些电子定向移动形成电流。
10.走进考场,你写字的笔的长度大约是15_____,你写字的笔的质量大约是15_____。(均填合适的单位)
【答案】 cm g
【来源】2025年山东省菏泽市巨野县中考二模物理试题
【详解】[1]考试所用写字的笔的长度约为一拃长,大约在15cm左右。
[2]写字的笔的质量较轻,大约是15g。
【点睛】
11.用刻度尺测量一正方体物块的棱长如图甲,用托盘天平测量物块的质量如图乙,则物块棱长为________cm,质量为________g,密度为________。
【答案】 2.50 14 0.896×103kg/m3
【来源】2025年山东省滨州市中考第二次模拟考试物理试题
【详解】[1]由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,物体左侧对齐0刻度线,右侧对齐2.50cm,所以物块棱长为2.50cm。
[2]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为4g,则物体的质量
[3]正方体物块的棱长为2.50cm,则正方体物块的体积
则正方体物块的密度
12.如图所示,是海波、海涛兄弟一起在做“测量固体密度”实验时的部分场景。天平使用前指针位置如图甲所示,为使天平平衡,平衡螺母应向_______调(选填“左”或“右”);该固体的密度为_______。
【答案】 左 2.7
【来源】2025年山东省日照市中考二模物理试题
【详解】[1]调节天平横梁平衡时,由图甲可知,指针指在分度盘中央刻度线的右侧,应当将横梁上的平衡螺母向左调节,直至平衡。
[2]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,读数为2g,固体的质量m=20g+5g+2g=27g
图丙中固体的体积V=40mL-30mL=10mL=10cm3
固体的密度为
密度的测量
1.科学选种是提高粮食产量的关键环节,而盐水选种是我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选小麦种子所需盐水的密度在1.16×10³~1.2×10³kg/m³之间。为检测配制的盐水是否合格,探究小组进行了如下实验。
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻线处,发现天平指针的位置如图甲所示,下一步操作是______________________________;
(2)将50mL待测盐水倒入质量为25g的烧杯中,用天平测量其质量如图乙所示,所测盐水的密度为____kg/m³,为符合要求,应该向配制的盐水添加适量的______(选填“盐”或“水”);
(3)将种子放入配置合格的盐水中,如图丙所示,处于______位置的种子是良种,筛选出良种的密度比盐水的密度__________;
(4)完成实验后,探究小组利用测力计、细绳、小金属块和足够的水再次测量盐水的密度,步骤如下,请将空缺部分填充完整:
①用细绳拴住小金属块,吊在测力计下测出此时拉力为;
②把小金属块浸没入水中,测出此时拉力为;
③把小金属块浸没入盐水中,测出此时拉力为;
④盐水的密度表达式______(用、、、表示)。
【答案】(1)向左边调节平衡螺母,使指针对准分度盘中央刻线
(2) 盐
(3) B 大
(4)
【来源】2025年山东省青岛市崂山区中考二模物理试题
【详解】(1)依据天平使用规则:调节平衡螺母(若指针左偏,向右调节螺母;若指针右偏,向左调节螺母),直到指针稳定指向分度盘中央刻线。这一步确保天平水平,以便后续质量测量。故向左边调节平衡螺母,使指针对准分度盘中央刻线。
(2)[1][2]如图乙可知,烧杯加上盐水的总质量为
烧杯的质量为25g,则盐水的质量为
所测盐水的密度为
选小麦种子所需盐水的密度在1.16×10³~1.2×10³kg/m³之间,则此时盐水密度偏小,故需要增加盐。
(3)[1][2]图丙显示种子在盐水中的沉浮状态有部分种子沉底,部分浮起。物体密度更大,则下沉(浮力小于重力)。物体密度更小,则上浮(浮力大于重力),良种(饱满种子)密度较大,因此下沉到底,劣种(干瘪种子)密度较小,因此浮起到水面。图丙中底部B处种子为良种,且良种密度必须大于盐水密度。
(4)当金属块浸没在水和盐水中时,
由公式和可得金属块在水中时的浮力为
盐水中的浮力为
解得
2.端午食粽的风俗,千百年来在中国盛行不衰,已成了中华民族影响最大、覆盖面最广的民间饮食习俗之一。小明对自己亲手包的粽子的密度进行了测量。
(1)将天平放在水平工作台上,把游码移动到称量标尺左端的零刻度线处,分度盘指针偏向右侧,应将平衡螺母向___________端调节,让天平平衡;
(2)用保鲜膜将粽子紧紧包好(忽略保鲜膜的体积),用天平测量粽子的质量,天平平衡时,如图甲所示,则粽子的质量为___________g;
(3)因粽子体积较大放不进量筒中,小明借助一只烧杯完成了对粽子体积的测量。图乙中的四个步骤,最佳顺序是___________(用序号表示)。根据数据可知,粽子的体积为___________cm3;
(4)实验所测粽子的密度为___________g/cm3;
(5)本实验所用烧杯的底面积大小对实验结果有无影响并说明理由。___________。
【答案】(1)左
(2)88
(3) BADC 56
(4)1.57
(5)有影响。底面积越大,体积测量的误差越大
【来源】2025年山东省临沂市河东区中考二模物理试题
【详解】(1)游码归零后,分度盘指针偏向右侧,说明右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,直至天平平衡。
(2)如图甲,称量时,按照左码右物的方式放置。标尺的分度值为0.2g,游码对应读数为2g,所以粽子的质量为m=m砝-m游=50g+20g+20g-2g=88g
(3)[1]测量粽子的体积时,应先将粽子浸没在装有一定量水的烧杯中,在水面处做好标记;然后将粽子取出;再用量筒量好一定量的水;最后将水倒入烧杯中,使水面到达标记处,读出剩余水体积,粽子的体积就等于量筒中倒出水的体积。所以最佳顺序为BADC。
[2]图D中,量筒的分度值为4mL,水的体积为80mL,图D中剩余水的体积为24mL,所以粽子的体积为V=80mL-24mL=56mL=56cm3
(4)粽子的密度为
(5)补水到标记处时,液面位置偏差一定量,若所用的烧杯底面积越大,倒入水的量偏差越大,导致体积测量的误差越大。
3.小阳在洗绿豆时发现饱满的绿豆在水中是沉底的,他想测量饱满绿豆的密度,于是进行了下列实验。
(1)利用实验室的天平和量筒进行实验:
①将天平置于水平桌面上,游码移动归零后,如图甲所示,应将平衡螺母向_______调节使横梁平衡;
②用调好的天平测量适量绿豆的质量,当横梁再次平衡时,砝码及游码如图乙所示,则绿豆的质量为_______g;
③用量筒测绿豆的体积,如图所示,则绿豆体积为_______;
④绿豆的密度为_______;
⑤分析数据,可发现饱满的绿豆在水中沉底的原因是_______;
(2)利用家中的电子秤和矿泉水瓶进行实验:
①用矿泉水瓶装水,使水面与瓶口平齐,用电子秤测出瓶和水的总质量为;
②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为;
③用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为;
④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至_______,测出此时碗和绿豆的总质量为;
⑤则瓶中绿豆的体积V=_______,绿豆密度的表达式ρ=_______。(用所测物理量表示,已知水的密度为ρ水)
【答案】(1) 右 25.8 20 1.29×103 绿豆密度大于水的密度
(2) 水面与瓶口平齐
【来源】2025年山东省淄博市沂源县中考二模物理试题
【详解】(1)[1]由图甲可知,将天平置于水平桌面上,游码移动归零后,指针左偏,将平衡螺母向右端移动,使天平横梁平衡。
[2]由图乙可知,天平标尺上的分度值为0.2g,绿豆的质量m=20g+5g+0.8g=25.8g
[3]由图丙丁可知,量筒的分度值为2mL,绿豆的体积V=40mL-20mL=20mL=20cm3
[4]绿豆的密度
[5]饱满的绿豆密度大于水的密度,浮力大于重力,所以在水中沉底
(2) [1]倒出水的质量m水=m1-m2
则倒出水的体积
把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至水面与瓶口平齐,使加入瓶中绿豆的体积等于倒出水的体积,碗和绿豆的总质量为m3,碗和剩余绿豆的总质量为m4,则倒入瓶中的绿豆质量为m=m3﹣m4
[2]瓶中绿豆的体积
[3]绿豆的密度为
4.一次课外活动中,物理老师让学生自选器材“测量液体密度”;
(1)一组测量某液体的密度,选择天平及量筒等器材;
①天平是利用杠杆平衡条件来工作的,它属于______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。天平置于水平台面上,游码移到标尺左端的______处,指针位置如图甲所示,应该向______调节平衡螺母,直到天平横梁平衡;
②向烧杯中倒入适量待测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m1,右盘中砝码及游码位置如图乙所示,则m1=______g;
③将烧杯中液体倒入一部分在量筒中如图丙,量筒中液体体积V=______cm3;再用天平测得烧杯和剩余液体的总质量为133.2g;
④待测液体的密度ρ=______g/cm3;
(2)二组测量橙汁饮料的密度,选择天平和容积为V的两个完全相同的瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已平衡的天平左右两盘,移动游码使天平平衡。游码示数为m0,如图丁。则橙汁的密度ρ=______(用字母V、m0和ρ水来表示)。
【答案】(1) 等臂 零刻度线 右 165 30 1.06
(2)
【来源】2025年山东省滨州市沾化区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]天平的动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,是等臂杠杆。
[2]天平置于水平台面上,将游码归零,游码移到标尺左端的零度线处。
[3]指针位置如图甲所示向左偏,左边重,应该向右调节平衡螺母,直至天平横梁平衡。
[4]烧杯和液体的总质量
[5]如图丙,量筒中液体体积为30mL,合30cm3。
[6]待测液体的质量为
待测液体的密度
(2)如图丁,天平处于平衡,则
即
经整理可知,橙汁的密度。
5.小明同学用天平、烧杯、量筒等器材测“食用油”的密度。
A.在调节天平时,发现指针偏向分度盘的左侧(如上图所示),此时应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)端调。
B.小明同学按如下图所示a、b、c顺序的步骤进行实验。
(1)小明所测油的质量为______g,油的密度为______g/cm³。
(2)请你分析一下,这样测出的结果油的密度偏大还是偏小?答:__________。
(3)为了减少实验误差,可以如何改进?答:把abc改为__________(写序号)
【答案】 右 38 0.95 偏大 bca或bac
【来源】2025年山东省菏泽市定陶区中考二模物理试题
【详解】[1]图中指针偏左,说明左侧质量偏大,应向右调节平衡螺母。
(1)[2]天平分度值0.2g,本实验使用剩液法测由的密度。由图2可知,油和烧杯的初始质量为51g,到一部分入量筒后油和烧杯的质量为13g,因此倒入烧杯中的油的质量
[3]油的体积
油的密度
(2)[4] 将烧杯中的油倒入量筒时,油很容易沾在烧杯壁上,至使体积偏小,密度偏大。
(3)[5] 将实验顺序改为bca或bac,这样烧杯中的残留就不会影响体积和质量的测量结果了,但测体积时仍需注意尽可能防止油沾在量筒壁上。
6.航空航天领域对材料要求严苛,超高温合金材料研发极为关键。西北2024年成功研制出新型铌合金材料,如图甲所示。现需检测铌合金样品密度(标准范围为)。小李同学为了完成此项任务,准备了天平、量筒和足量的水。
(1)图甲是小李同学将天平放在水平台上调节天平平衡的情景,此操作上的错误之处是___________;改正错误后,天平指针静止时的位置如图乙所示,要使天平平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到天平横梁水平平衡;
(2)调节天平平衡后将一块铌合金放在天平左盘,在右盘添加砝码并移动游码,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图丙所示,则这块铌合金的质量为_____g;
(3)将这块铌合金放入装有30mL水的量筒中后液面位置如图丁所示,则铌合金的密度是_____,由此可判断该铌合金_____(选填“达标”或“不达标”);
(4)小李同学课后利用电子秤、密度为的铌合金和玻璃杯,又对平时爱喝的果汁密度进行了测量,如图(1)、(2)、(3)所示。具体操作步骤如下:
①用电子秤测出铌合金质量为;
②用电子秤测出装有适量果汁的玻璃杯质量为;
③将铌合金放入玻璃杯的果汁中(果汁未溢出),此时电子秤示数为;
根据以上实验数据分析得出果汁的密度为:,老师认为该实验操作和结论是错误的,请利用浮力知识修改上述操作的其中一步,使其成为正确的测量方案:___________。
【答案】(1) 游码没有移动到零刻度线处 右
(2)44
(3) 8.8 达标
(4)见解析
【来源】2025年山东省泰安市岱岳区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]天平在调节平衡螺母前,应将游码移至左侧零刻线处,因此甲图中的错误之处是游码没有移动到零刻度线处。
[2]乙图中天平指针指向左侧,说明左侧沉,应将平衡螺母向右调节直到天平横梁水平平衡。
(2)丙图中天平标尺的分度值是0.2g,游码对齐刻度为4g,则铌合金的质量为
(3)[1]丁图中量筒的分度值是1mL,读数为35mL,铌合金的体积为
则铌合金的密度是
[2]根据题意,标准范围为,因此该铌合金达标。
(4)根据③步骤中,无法得到铌合金排开果汁的质量,因此将步骤三更改为:用细线将铌合金完全浸没于玻璃杯的果汁中(果汁未溢出),不与杯底和侧壁接触,记录此时电子秤示数为m3,根据②③两步可得排开果汁的质量,利用铌合金的质量和密度求得铌合金的体积,铌合金浸没后排开果汁的体积与铌合金的体积相等,根据进而求得果汁的密度。
7.小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向__________调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为__________cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为__________g/cm3;
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm²,水的密度为1×10³kg/m³,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为__________cm³。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm,则此时金属片和柱形容器排开盐水的体积为______cm³;
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为__________g/cm³。
【答案】(1)左
(2) 20 1.1
(3) 100 92 1.09
【来源】2025学年山东省临沂市沂南县中考二模物理试题
【详解】(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,说明天平的右端质量较大,则应向左调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)[1]由图甲得,量筒的分度值为1mL,示数为20mL,则倒出盐水的体积为V=20mL=20cm3
[2]由图乙得,剩余的烧杯和剩余盐水的总质量为m剩余=20g+10g+1.8g=31.8g
量筒中盐水的质量为m=m总-m剩余=53.8g-31.8g=22g
盐水的密度为
(3)①[1]由图丙得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力
由得,金属片和柱形容器排开水的总体积为
②[2]依题意得,金属片和柱形容器排开水的总体积比金属片和柱形容器排开盐水的总体积多
金属片和柱形容器排开盐水的总体积
[3]将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,漂浮在盐水表面上,则金属片和柱形容器受到的浮力
由得,在家配制盐水的密度为
8.小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,他接下来正确的操作是______,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是______g;
(2)用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的体积为______,密度为______;
(3)小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量,经思考后,进行了如下实验操作:
①将杠杆调节水平平衡后,在两侧各挂大石块和弹簧测力计,竖直拉动弹簧测力计使杠杆水平平衡,如图丁所示,记录此时弹簧测力计示数为;
②将石块浸没于盛水的烧杯中,竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡,如图戊所示,记录此时弹簧测力计示数为;
③已知水的密度为,计算大石块的密度______(用、、表示)。
【答案】(1) 向右调节游码
(2) 20
(3)
【来源】2025年山东省青岛市即墨区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]天平加入最小砝码后天平指针向右偏,则应取下最小砝码,向右调节游码,使天平水平平衡
[2] 天平的分度值为0.2g,小石块的质量
(2)[1]由图丙可知,小石块的体积
[2] 小石块的密度
(3)由杠杆平衡条件知,如图丁,,则
大石块的质量为
如图戊:,则
则石块所受的浮力为
由可知
由密度公式可知
9.小丽学习物理之后,经常利用所学知识解决实际问题。她想测一下出去游玩时妈妈给她买的饰品的密度(饰品的密度大于水的密度),她向实验室老师借来天平、烧杯、量筒,开始进行如下实验。
(1)小丽先将天平放置在水平桌面上,图甲是小丽在调节天平平衡时的情景,她在操作上的错误是___________;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向___________调节,直至天平平衡。
(2)小丽将饰品放在天平的左盘中,在右盘中用___________增减砝码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则饰品的质量为___________g。
(3)用量筒和细线测量饰品的体积如图丙所示,则实验所测饰品的密度为___________kg/m3。
(4)如果先测饰品的体积,再测饰品的质量,会导致所测饰品的密度___________(选填“偏大”或“偏小”),原因是___________。
【答案】(1) 游码没有移至标尺左端零刻度线处,就调节平衡螺母 右
(2) 镊子 37.2
(3)3.1×103
(4) 偏大 饰品从水中取出会沾水,测量的质量偏大
【来源】2025年山东省菏泽市成武县中考二模物理试题
【详解】(1)[1]使用天平时,将天平放在水面桌面上,游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,偏右左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中游码没有调至标尺左端零刻度线处就调节平衡螺母的操作是错误的。
[2]指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,偏右左调的方法,调节平衡螺母,改正错误后指针在分度盘左侧,故向右调节平衡螺母。
(2)[1]称量物体向右盘加减砝码时用镊子增减砝码。
[2]图乙中饰品的质量等于砝码的质量加游码的示数m=20g+10g+5g+2.2g=37.2g
(3)图丙中量筒的分度值是2mL,由排水法求出饰品的体积V=V2-V1=38mL-26mL=12mL=12cm3
饰品的密度
(4)[1][2]如果先测量饰品的体积,把饰品从水中取出时,饰品会沾水,测量的饰品的质量会偏大,由密度可知测量密度偏大。
10.小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的______处,然后调节平衡螺母,使天平平衡,天平属于______杠杆;
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示,李子的质量为______ g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度为______;
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为240g;
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置;
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置,则添加凉茶的体积为______ mL,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282g。根据实验数据,可得凉茶的密度为______。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果______(选填“有”或“无”)影响。
【答案】(1) 零刻度线处 等臂
(2) 44 1.1
(3) 40 1.05 无
【来源】2025年山东省淄博市博山区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]在调节天平平衡时,应先将游码移至标尺的左端零刻度线处,然后通过调节平衡螺母使天平的横梁在水平位置平衡。
[2]天平使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆。
(2)[1][2]如图所示,横梁标尺分度值为0.2g,则李子的质量为
则李子的密度为
(3)[1][2][3]取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置,添加凉茶的体积等于李子的体积,为40mL,添加的凉茶的质量为
则凉茶的密度为
从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,但这并不会影响凉茶密度的测量结果。因为我们在计算凉茶密度时,是通过比较加入凉茶前后的质量差来求出被排开凉茶的质量的,而这个质量差与是否带出少量凉茶无关。只要我们确保加入的凉茶量能够使液面恢复到原来的标记位置,就可以准确地求出凉茶的密度。
11.一次课外活动中,物理老师让学生自选器材“测量液体密度”。
(1)一小组测量某液体的密度,选择天平及量筒等器材。
①把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端______处,指针静止时如图甲所示,此时应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
②继续进行实验:
a.向烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2g;
b.把烧杯中的部分盐水倒入量筒,如图乙所示,量筒中盐水的体积为______cm3;
c.用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示;
d.根据测量的实验数据,计算出盐水的密度为______g/cm3;
e.细心的小明同学发现,在步骤b中有少量盐水倒在了量筒外面,测得盐水的密度比真实值偏______;(选填“大”或“小”)
(2)二小组测量橙汁饮料的密度,选择天平和容积为V的两个完全相同瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已平衡的天平左右两盘,移动游码使天平平衡,游码示数为m0,如图丁所示,则橙汁的密度为______。(用字母V、m0和ρ水表示)
【答案】 零刻度线 右 60 1.03 大
【来源】2025年山东省临沂市蒙阴县中考二模物理试题
【详解】(1)①[1][2]使用托盘天平时,把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针静止时如图甲所示,指针左偏,说明左端重,此时应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
②[3]如图乙所示,量筒分度值为,示数为,则量筒中盐水的体积为
[4]如图丙所示,横梁标尺分度值为0.2g,游码对应刻度为2.4g,则烧杯和剩余盐水的质量为
则量筒中盐水的质量为
则盐水的密度为
[5]在步骤b中有少量盐水倒在了量筒外面,测得盐水的体积偏小,根据,测得盐水的密度比真实值偏大。
(2)[6]游码示数为m0,则有
即
解得
12.建构密度概念。
次数
物体
m/g
V/cm³
m/V(g·cm-3)
1
铝块1
27
10
2.7
2
铝块2
54
20
2.7
3
铝块3
81
30
2.7
4
木块1
5
10
0.5
5
木块2
10
20
0.5
6
木块3
15
30
0.5
(1)比较两次实验可知,体积相同的不同物质质量不同。分析数据可知,同种物质______相同,不同物质一般不同。根据物质这一特性,引入密度这一物理量,可用于鉴别物质;
(2)小明想知道某实心工艺品是由什么材料制成的,于是进行了如下实验:
①由图甲可知工艺品的质量是______g;
②如图乙,在量筒中倒入适量的水,记下水的体积,将工艺品用细线系好后放入量筒中,记下水和工艺品的总体积,则这个工艺品的密度为______kg/m3。根据图丙信息可以判断,这个工艺品可能是由______制成的;
③小明想用同样的仪器,测一下妈妈金戒指的密度(质量约4g),通过分析,这个方法______(选填“可行”或“不可行”),原因是该戒指的______(选填“质量”或“体积”)太小。
【答案】(1)质量与体积的比值
(2) 78.4 7.84×103 钢、铁 不可行 体积
【来源】2025年山东省青岛市市北区中考二模物理试题
【详解】(1)根据1、2、3或4、5、6质量与体积的比值是相同的可知,同种物质的质量与体积的比值是相同的,由此引入密度这一物理量。
(2)①[1]图甲中,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为3.4g,则工艺品的质量为m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g
②[2][3]由图乙可知,量筒的分度值为2mL,水的体积为30mL,水和工艺品的总体积为40mL,则工艺品的体积为V=40mL-30mL=10mL=10cm3
工艺品的密度为
查表可知,制作工艺品的材料为钢、铁。
③[4][5]纯金的密度ρ金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3
金戒指的体积
因为金戒指的体积小于1mL,小于量筒的分度值,所以用该量筒无法测量金戒指的体积,也就无法测量金戒指的密度。
13.如图甲所示,小安看到做花馍用的模具内部印有花纹,为测量模具的容积,进行了以下实验:
(1)将托盘天平放在水平工作台上,游码移至零刻度线处,调节______,使天平平衡;
(2)调节天平平衡后,小安实验步骤如下:
①测得空模具的质量为200.8g;
②将模具内装入沙子直至沙子上表面与模具上表面齐平,如图乙,测得模具与沙子的总质量为______g;
③用小勺将沙子取出一部分装入量筒,测得模具与剩余沙子的总质量,如图丙;
④测得量筒内沙子的体积,如图丁。
(3)通过计算,可得沙子的密度为______g/cm3,模具的容积为______cm3;
(4)实验后,同学小明评价以上测量过程步骤较多,想用已知密度的水来代替沙子,则只要完成步骤______(选填上述步骤序号①②③④的一个或多个),就能测出模具的容积。若不考虑模具吸水,用水做实验的主要缺点是______。
【答案】(1)平衡螺母
(2)360.8
(3) 1.6 100
(4) ①② 在测量(模具中水和模具的总)质量时,水容易洒出
【来源】2025年山东省济南市市中区中考二模物理试题
【详解】(1)测量物体质量之前,应先将游码归零,再调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)如图乙所示,标尺的分度值为0.2g,读数为0.8g,模具与沙子的总质量为m总=200g+100g+50g+20g+0.8g=360.8g
(3)[1]如图丙,标尺的分度值为0.2g,读数为4.8g,模具与剩余沙子的总质量为m'总=200g+100g+20g+20g+4.8g=344.8g
所以倒入量筒中沙子的质量为m=m总-m'总=360.8g-344.8g=16g
由图丁可知,量筒的分度值为2mL,沙子的体积为V=10mL=10cm3
所以沙子的密度为
[2]模具中沙子的质量为m'=m总-m模=360.8g-200.8g=160g
模具中沙子的体积为
所以模具容积为100cm3。
(4)[1][2]水的密度已知,只需利用步骤①②算出模具装满水时内部水的质量,再根据公式计算出水的体积,模具的容积就等于该体积。故需要完成的步骤为①②即可。但是在测量模具中水和模具的总质量时,水容易洒出。
压强
1.某同学在归纳整理《压强》与生产、生活的联系时,对下面四幅图进行分析。下列说法正确的是( )
A.滑雪运动员穿较宽的滑雪板为了减小对雪地的压力
B.下游阀门B关闭,上游阀门A打开,闸室和下游水道构成连通器
C.茶壶盖子上的小孔使茶壶内气体与大气相通,使水容易倒出
D.小汽车高速行驶时,对地面的压力等于小汽车受到的重力
【答案】C
【来源】2025年山东省临沂市临沭县中考二模物理试题
【详解】A.滑雪运动员穿较宽的滑雪板增大了受力面积,可以减小对雪地的压强,故A错误;
B.下游阀门B关闭,上游阀门A打开,闸室和上游水道构成连通器,故B错误;
C.茶壶盖子上的小孔使茶壶内气体与大气相通,壶身和壶嘴构成连通器,使水容易倒出,故C正确;
D.小汽车高速行驶时,车身上下空气流速不同,对车身产生一个向上的升力,汽车对地面的压力小于小汽车受到的重力,故D错误。
故选C。
2.在塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的孔a、b,装入水,在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,如图所示。则( )
A.从a孔喷出水的落点在c处
B.a孔受到水的压强更大
C.实验能说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水比b孔喷出水更多些
【答案】A
【来源】2025年山东省青岛市崂山区中考二模物理试题
【详解】AB.由图可知,a处液体的深度比b处液体的深度小,由液体压强的特点可知,a处液体的压强小于b处液体的压强,因此a孔喷出水的距离小于b孔喷出水的距离,即d是从b孔喷出水的落点,c是从a孔喷出水的落点,故A符合题意,B不符合题意;
C.由图可知,小孔位置越低,水的深度越深,水喷出得越远,表示水的压强越大,说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关,故C不符合题意;
D.a孔的位置比b孔的位置高,水的深度小,液体压强小,则水的流速慢,若两孔大小相同,则相同时间内a孔流出水的质量小,故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示,是汽车上用于紧急情况下破窗逃生的安全锤,安全锤的尖端设计为圆锥形,使得其更容易敲破玻璃。能够解释这一现象的公式是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【来源】2025年山东省青岛市崂山区中考二模物理试题
【详解】安全锤的尖端设计为圆锥形,使得其更容易敲破玻璃,这是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强, 能够解释这一现象的公式是,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.全球气候变暖危及北极熊生存,聪明的北极熊学会了智慧出行。在通过薄冰时,它趴下身子,腹部贴着冰面向前爬行,如图所示。北极熊采用这种姿势是为了( )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大摩擦 D.增大速度
【答案】A
【来源】2025年山东省淄博市沂源县中考二模物理试题
【详解】由图可知,北极熊采用这种姿势增大了受力面积,根据可知,在压力一定时,减小了冰面受到的压强,而不能减小压力,也不能增大摩擦和速度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.抽油烟机能够将厨房内的油烟迅速抽走,保持厨房空气清洁。下列设备的工作原理与抽油烟机工作原理相同的是( )
A.压水井 B.高压锅 C.飞机机翼 D.温度计
【答案】C
【来源】2025年山东省淄博市周村区中考二模物理试题
【详解】抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大、压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
A.压水井是利用大气压的原理工作的,故A不符合题意;
B.高压锅煮食物容易熟,是利用大气压改变水的沸点,故B不符合题意;
C.飞机的机翼设计成流线型,利用飞机机翼上方凸起,流速大压强小,飞机机翼下方相平,流速小压强大,产生升力,与抽油烟机的原理相同,故C符合题意;
D.常用液体温度计的原理是液体的热胀冷缩,故D不符合题意。
故选C。
6.下图用矿泉水瓶所做的实验中,下列说法不正确的是( )
A.甲图用纸片盖住装满水的瓶口后倒立,验证大气压的存在
B.乙图向并排放在玻璃棒上的两个空矿泉水瓶中间吹气,验证流体压强与流速的关系
C.丙图瓶中水从小孔A、B处流出,验证液体对容器的底部有压强
D.丁图将装有不同质量水的矿泉水瓶立在水池中,验证浮力大小与排开液体体积有关
【答案】C
【来源】2025年山东省临沂市兰山区中考二模物理试题
【详解】A.甲图用纸片盖住装满水的瓶口后倒立,水未流出,则说明大气压给纸片一个支持力,验证了大气压的存在,故A正确,不符合题意;
B.乙图向并排放在玻璃棒上的两个空矿泉水瓶中间吹气,两个空矿泉水瓶相互靠近,则说明空气流速大的位置压强小,故B正确,不符合题意;
C.丙图瓶中水从小孔A、B处流出,说明液体内部存在压强,验证了液体对容器壁有压强,故C错误,符合题意;
D.丁图将装有不同质量水的矿泉水瓶立在水池中,所受到的浮力大小不同,排开液体的体积也不相同,则验证了浮力大小与排开液体体积有关,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.下列与压强有关的生产生活实例的说法,不正确的是( )
A.图甲,书包背带加宽是为了增大对肩部的压强
B.图乙,利用拔火罐进行治疗时利用了大气压强
C.图丙,排水管下方的U形“反水弯”是连通器
D.图丁,客机升空利用了流体压强与流速的关系
【答案】A
【来源】2025年山东省滨州市沾化区中考二模物理试题
【详解】A.书包背带加宽是通过增大受力面积来减小压强,从而降低对肩部的压力作用效果,而非增大压强,因此描述与原理不符,故A错误,符合题意;
B.拔火罐治疗时,罐内气体受热膨胀后冷却,里面压强变小,外界大气压将罐体紧压在皮肤上,其原理是大气压强的应用,故B正确,不符合题意;
C.排水管下方的U形"反水弯"利用连通器原理,当两侧液体静止时液面保持相平,从而有效阻隔异味,故C正确,不符合题意;
D.客机机翼的升力源于流体压强与流速的关系,机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,形成向上的压力差,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.在下图所示的做法中,属于增大压强的是( )
A.用雪橇滑雪 B.用细线分割肥皂
C.在螺丝下加螺母和垫片 D.在拖拉机上安装履带
【答案】B
【来源】2025年山东省菏泽市定陶区中考二模物理试题
【详解】A.用雪橇滑雪,雪橇面积比较大,是在压力一定时,增大受力面积来减小人对雪地的压强,防止陷下去。故A不符合题意;
B.用细线分割肥皂,是在压力一定时,减小受力面积来增大细线对肥皂的压强。故B符合题意;
C.在螺丝下加螺母和垫片,是在压力一定时,增大受力面积来减小螺母对元件的压强。故C不符合题意;
D.在拖拉机上安装履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小拖拉机对地面的压强,保护路面。故D不符合题意。
故选B。
9.如图,高度相同的实心铜圆柱体和铝圆柱体,放在水平桌面上。已知,。则它们对桌面的压强之比为( )
A. B.
C. D.条件不足,无法确定
【答案】B
【来源】2025年山东省菏泽市鄄城县中考二模物理试题
【详解】实心圆柱体放在水平桌面上,根据可知,实心铜圆柱体和铝圆柱体对桌面的压强之比为
故选B。
10.在物理实验中,我们经常会用到一些科学研究方法,下列实验用到的研究方法相同的是( )
①探究“压力作用效果的影响因素”时,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果
②探究“平面镜成像的特点”时,选用两支相同的蜡烛
③探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,保持压力不变,改变接触面的粗糙程度
④探究“液体压强跟哪些因素有关”时,通过形管两侧液面高度差来判断压强的大小
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】B
【来源】2025年山东省泰安市泰山区中考二模物理试题
【详解】① 在探究“压力作用效果的影响因素”时,压力的作用效果是看不见、摸不着的,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,把压力的作用效果这种看不见、摸不着的现象转化为容易观察的海绵凹陷程度,采用的是转换法。
② 在探究“平面镜成像的特点”时,选用两支相同的蜡烛,是为了比较像与物的大小关系,通过让一支蜡烛与另一支蜡烛的像完全重合,从而得出像与物大小相等的结论,采用的是等效替代法。
③ 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,只改变一个因素,研究这个因素对滑动摩擦力大小的影响,采用的是控制变量法。
④ 在探究“液体压强跟哪些因素有关”时,液体压强的大小是看不见、摸不着的,通过U形管两侧液面高度差来判断压强的大小,把液体压强这种看不见、摸不着的现象转化为容易观察的U形管两侧液面高度差,采用的是转换法。
综上,实验①和实验④都采用了转换法,研究方法相同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.关于液体和气体压强及相关的应用,下列说法正确的是( )
A.液体只对容器底部产生压强
B.大气压强是由地球表面空气的重力产生的
C.随着海拔高度的增加,水的沸点升高
D.在同一深度,液体向各个方向的压强不同
【答案】B
【来源】2025年山东省菏泽市成武县中考二模物理试题
【详解】AD.液体向各个方向都有压强,在相同液体内部同一深处各个方向的压强大小相等,故AD错误;
B.空气有质量,受到重力作用,所以大气压强是由地球表面空气的重力产生的,故B正确;
C.随着海拔高度的增加,大气压强减小,水的沸点降低,故C错误。
故选B。
12.如图所示是轿车车顶的外掀式天窗。轿车行驶时,天窗上方的空气流速___________车内空气的流速,天窗外空气的压强___________车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 大于 小于
【来源】2025年山东省滨州市阳信县中考二模物理试题
【详解】[1][2]汽车开动后,车外的空气相对汽车要比车内的空气流动快,那么,流速快的地方压强小,天窗外空气的压强小于车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。
13.水龙头是家庭中常见的机械。如图1所示,用手轻轻抬起拉拉杆的A点即可出水,提拉杆所属的简单机械模型可以看做__________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);如图2所示,将在头发上摩擦过的气球靠近细小水流时,会发现细小水流被气球“吸引”而发生弯曲,这是因为带电体具有__________性质;如图3所示,细线吊起乒乓球靠近水流,发现乒乓球会被水流“吸引”过去,是因为水流带动附近的空气流动,使乒乓球和水柱之间的空气流速变大,压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)的缘故。
【答案】 省力 吸引轻小物体 变小
【来源】2025年山东省淄博市临淄区中考二模物理试题
【详解】[1]用手抬起提拉杆的A点时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力杠杆费距离,可以省力。
[2]由于带电体能够吸引轻小物体,所以气球能够吸引小水流。
[3]当乒乓球靠近水流时,靠近水流中心一侧的空气流速快,压强小,远离水流中心一侧的空气流速慢,压强大,压强差导致乒乓球会被水流“吸引”过去。
14.右图两个形状相似的装置中,______(选填“甲”或“乙”)是一个自制温度计,它是利用液体______的性质工作的。
【答案】 乙 热胀冷缩
【来源】2025年山东省滨州市沾化区中考二模物理试题
【详解】[1][2]甲装置是一个自制气压计;乙装置中,当温度变化时,瓶内液体体积变化会导致细管中液柱高度明显变化,可作为温度计,它是利用液体热胀冷缩的性质工作的。
15.某校科技节上,物理老师自制了一台“乒乓球机关枪”如图甲进行展示,赢得了同学们的喝彩。“乒乓球机关枪”结构如图乙所示,当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强______(选填“变大”“变小”或“不变”),下方的乒乓球在______的作用下向上移动,最后乒乓球被射出。
【答案】 变小 大气压
【来源】2025年山东省日照市莒县中考二模物理试题
【详解】[1][2]在流体中,流速越大,压强越小;当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强变小,小于大气压,下方的乒乓球在下方大气压的作用下向上移动,最后乒乓球被射出。
16.西成高铁是我国首条穿越秦岭的高速铁路线。如图,列车驶出隧道时相对于隧道口是___________(选填“静止”或“运动”)的。列车进站时,车周围空气流速变大,压强变___________,乘客不能越过安全线。
【答案】 运动 小
【来源】2025年山东省菏泽市成武县中考二模物理试题
【详解】[1]列车驶出隧道时,列车相对于隧道口的位置发生了变化,列车相对于隧道口是运动的。
[2]在流体中流速越大的位置压强越小;列车进站时,车周围空气流速变大,压强变小,距离列车远的位置空气流速慢压强大,会把乘客压向列车,因此乘客不能越过安全线。
17.如图所示的装置是人体腹式呼吸过程的简单模型,气球相当于肺,橡皮膜相当于体内腹部上方的横膈膜。当向下拉橡皮膜时容器内的气压将___________(选填“变大”“不变”或“变小”),气球在___________作用下体积变大,完成吸气过程。
【答案】 变小 大气压
【来源】2025年山东省滨州市滨城区中考二模物理试题
【详解】[1][2]当向下拉动橡皮膜时,瓶内气体的体积增大,根据气体压强跟体积的关系可知,此时瓶内气体的压强将减小,由于瓶内气压减小,小于瓶外大气压,所以气球会在大气压的作用下体积变大;吸气时,人的肺体积增大,肺内气压减小,外界空气在大气压的作用下进入人的肺内,这个步骤是模拟人的吸气过程。
18.上课时,老师做了如图甲所示的实验:在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶很快变扁了。老师解释是因为桶内的气压变小,
铁桶在内外压强差的作用下,被压扁了。小明对桶内气压变小的原因,做出了如下猜想:
猜想一:气体压强的大小可能和气体体积的大小有关;
猜想二:气体压强的大小可能和气体质量的大小有关;
猜想三:气体压强的大小可能和气体温度的高低有关。
(1)小明做出猜想二的理由:浇冷水时,铁桶内的水蒸气___________成水,质量变小;做出猜想三的理由:浇冷水时,桶内气体的内能通过___________的方式变小,温度降低;
(2)为探究猜想一,小明设计了如图乙所示的实验。将注射器内先密封着的气体,然后缓慢匀速推动活塞,改变气体的体积,并通过固定在左端的压强传感器读出相应压强值,记录的数据如表一所示。
表一
实验次数
封闭气体体积
气体体积
气体压强
1
8
8
1.01
2
8
6
1.35
3
8
4
2.02
4
8
2
4.04
①实验时缓慢匀速推动活塞的目的是控制空气的___________不变;
②通过分析实验数据可知,质量和温度相同的空气,体积越小,压强越___________;
(3)用注射器密封的气体再进行实验,得到的数据如表二所示。要探究气体压强与质量的关系,应将该表中的第1次实验与表一中的第___________实验数据进行比较;
表二
实验次数
封闭气体体积
气体体积
气体压强
1
4
4
1.01
2
4
2
2.02
3
4
1
4.04
(4)为了探究气体压强与温度的关系,小明将烧瓶内封入一定质量的空气,然后分别将温度传感器和压强传感器伸入烧瓶内并与计算机相连,再把烧瓶漂浮在水中加热,记录的温度和相应的压强值如表三所示。分析数据可知,对一定质量的空气,体积不变时,压强的变化量与温度的变化量成___________比;
表三
温度
20
40
60
80
气体压强
1.01
1.08
1.15
1.22
(5)如图丙所示,用吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风时,瓶内液面将___________(选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】(1) 液化 热传递
(2) 温度 大
(3)3
(4)正
(5)下降
【来源】2025年山东省临沂市河东区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]物质由气态变成液态的过程称为液化,浇冷水时,铁桶内的水蒸气遇冷液化成水,质量变小。
[2]浇冷水时,桶内高温气体与冷水存在温度差,热量从桶内气体传递给冷水,桶内气体的内能通过热传递的方式变小,温度降低。
(2)①[1]根据控制变量法,实验中,缓慢推动活塞,减少由于做功而使得气体温度变化对实验的影响,即控制空气的温度不变。
②[2]分析表一序号为1、2、3、4的实验数据,对于质量和温度一定的空气,当气体体积从8cm3依次变为6cm3、4cm3、2cm3时,气体压强从1.01×105Pa依次变为1.35×105Pa、2.02×105Pa、4.04×105Pa,可以看出随着体积减小,压强增大。
(3)要探究气体压强与质量的关系,根据控制变量法,需控制气体的体积相同,温度相同,所以,应将该表中的第1次实验与表一中的第3次实验数据进行比较。
(4)从表中数据可知,对一定质量的空气,体积不变时,压强的变化量于与温度的变化量的比值是一个定值,即一定质量的空气,体积不变时,压强变化量与温度的变化量成正比 。
(5)当用吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风时,烧瓶内空气温度升高。根据前面(4)中得到的结论,一定质量的气体,体积不变时,温度升高,压强增大。此时烧瓶内气体压强增大,大于外界大气压与瓶内水柱产生的压强之和,会将瓶内的水向下压,所以瓶内液面将下降。
19.我国自主研制的“奋斗者号”深海潜水器,成功潜入马里亚纳海沟,其深度达一万米。潜水器质量约36t,当它悬停在10000米深处的海水中时(海水的密度取,g取10N/kg)求此时的“奋斗者号”:
(1)受到海水的浮力;
(2)受到的海水压强;
(3)受到的海水压强相当于质量多大的物体压在手指上产生的压强?(手指面积取)
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】2025年山东省临沂市临港经济开发区中考二模物理试题
【详解】(1)已知潜水器的质量为
所以潜水器的重力为
由题意得,潜水器在海水中悬浮,所以潜水器受到的浮力为
(2)已知此时潜水器所处深度为
则此深度下潜水器受到的海水压强为
(3)已知手指面积为
则产生上述海水压强时,压在手指上的物体的重力为
所以,产生上述海水压强时,压在手指上的物体的质量为
浮力
1.如图所示,质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,示数为;把草莓轻放入水中,草莓漂浮,电子秤示数为。下列判断正确的是( )
A.甲图中,水对杯底的压力为
B.乙图中,草莓的质量为
C.乙图中,草莓受到的浮力为
D.放入草莓后,杯底受到的液体压强不变
【答案】C
【来源】2025年山东省淄博市淄川区中考二模物理试题
【详解】A.甲图中,水的重力为,但由于杯口较大,而杯底较小,水对杯底的压力小于水的重力,所以水对杯底的压力会小于,故A错误;
B.乙图中,草莓漂浮,根据甲、乙示数可得,草莓的质量为,故B错误;
C.乙图中,草莓漂浮在水面上,根据物体沉浮条件可知,此草莓受到的浮力等于重力,即,故C正确;
D.放入草莓后,杯中水的液面会上升,由p=ρgh可知,杯底受到的液体压强增大,故D错误。
故选C。
2.盐水可以去除水果表面残留的农药。水平桌面上甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水。质量相等的冬枣和樱桃(冬枣的体积大于樱桃的体积),在盐水中静止时,两容器中的液面相平,如图所示。则( )
A.向甲容器中加盐后,冬枣会下沉到容器底部
B.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
C.冬枣排开盐水的质量等于樱桃排开盐水的质量
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
【答案】C
【来源】2025年山东省临沂市河东区中考二模物理试题
【详解】ABC.冬枣、樱桃的质量相等,冬枣的体积大于樱桃的体积,则冬枣的密度要小于樱桃的密度;由G=mg可知冬枣、樱桃的重力也相等,甲图,浮力等于重力,即F甲=G,冬枣的密度等于甲液体的密度。当向甲容器中加盐后,盐水密度变大,冬枣悬浮冬枣会上浮;乙图,樱桃漂浮,浮力等于重力,即F乙=G,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,樱桃的密度小于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,冬枣所受的浮力等于樱桃所受的浮力,冬枣排开盐水的质量等于樱桃排开盐水的质量;综上分析知,故AB不符合题意,C符合题意;
D.放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,V冬枣>V樱桃,所以V冬枣排>V樱桃排,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即V甲<V乙,且ρ甲<ρ乙,由m=ρV可知,两液体的质量m甲<m乙,则G甲<G乙;两容器质量相同,则容器的重力相同,冬枣、樱桃质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲<G乙,两容器对桌面的压力分别为 ,
所以F甲<F乙,故D不符合题意。
故选C。
3.将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球( )
A.在位置2时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
【答案】D
【来源】2025年山东省淄博市沂源县中考二模物理试题
【详解】A.位置 2 时乒乓球还在向上运动,不是悬浮,悬浮是可停在液体任意深度,这里是上浮过程 ,且此时浮力大于重力,故A 错误,不符合题意;
B.从位置 1 至位置 2,乒乓球排开液体体积不变,根据液体密度和排开液体体积都不变,浮力不变,故B 错误,不符合题意;
C.从位置 1 至位置 2,深度变小,根据,水的密度不变,深度变小,压强逐渐变小,故C 错误,不符合题意;
D.位置 3 时乒乓球漂浮,V排小于位置 1 时的V排,根据,液体密度不变,所以位置 3 时浮力小于位置 1 时浮力,故D 正确,符合题意。
故选D。
4.两个完全相同的容器放在水平桌面上,使其装满水,将一只小鸭子放在甲容器中,一只大鸭子放在乙容器中,两者均处于漂浮状态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.两只鸭子在水中受到的浮力一样大
B.两容器底部受到水的压强一样大
C.乙容器对桌面的压强大
D.若把两个容器放到台秤上称量,乙的质量大
【答案】B
【来源】2025年山东省淄博市周村区中考二模物理试题
【详解】A.两个完全相同的容器里装满了水,玩具鸭子漂浮,浮力等于重力,而m小鸭<m大鸭,由G=mg可知故大鸭子的重力较大,受到的浮力较大,故A错误;
B.由于甲、乙两个完全相同的容器装满了水,h相同,所以根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相等,故B正确;
CD.因为鸭子漂浮,所以F浮=G排=G鸭
即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,又因为排开之前完全相同,故重力相等,排开后仍然重力相等,故质量相等,把两个容器放到台秤上称量,示数相同,而容器的总重相同,所以二个容器对桌面的压力一样大,受力面积相等,由可知对桌面的压强相等,故CD错误。
故选B。
5.装有水的烧杯放置在水平桌面上,用细线将两个半径相同的实心小球A和B(密度分别为ρA、ρB)连接在一起,放入水中,静止后B沉到杯底的状态如图所示,线已绷紧。下列判断正确的是( )
A.
B.
C.剪断细线待水静止后液面高度保持不变
D.剪断细线待水静止后容器对桌面的压强大小不变
【答案】D
【来源】2025年山东省临沂市兰山区中考二模物理试题
【详解】AB.静止后B沉到杯底的状态如图所示,线已绷紧,表明B对A有拉力,对实心小球A受力分析可知
由此可知, ,即没有拉力时应A球为漂浮状态,根据物体的沉浮条件,A球的密度小于水的密度,B球的密度大于水的密度,故,故AB错误;
C.剪断细线A处于漂浮状态,浮力等于重力,即受到的浮力减小,由阿基米德原理知道,排开水的体积减小,而B球排开水的体积不变,所以,液面会下降,故C错误;
D.容器对水平面的压力等于容器的总重力,即
由于容器和液体质量均相等,A、B两球的质量不变,所以,剪断绳子后容器对桌面的压力不变,根据可知两容器对水平面的压强不变,故D正确。
故选D。
6.宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置所受浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是( )
A.F甲> F乙> F丙 B.F甲= F乙= F丙
C.F甲> F乙= F丙 D.F甲< F乙< F丙
【答案】A
【来源】2025年山东省临沂市兰山区中考二模物理试题
【详解】甲、乙、丙三个位置船所排开水的体积逐渐变小,根据可知所受浮力逐渐变小,故F甲> F乙> F丙
故A正确,BCD错误。
故选A。
7.甲、乙两个完全相同的溢水杯放在水平桌面上,甲溢水杯中装满密度为ρ甲的液体,乙溢水杯中装满密度为ρ乙的液体。如图甲所示,将密度为ρ,重力为G的物块A轻轻放入甲溢水杯中,物块A漂浮在液面上。如图乙所示,将物块A轻轻放入乙溢水杯中,物块A沉底,则下列说法中正确的是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度
B.放入物块A后,甲容器对桌面的压力变大
C.放入物块A后,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
D.放入物块A后,甲容器底部所受液体的压强小于乙容器底部所受液体的压强
【答案】C
【来源】2025年山东省滨州市沾化区中考二模物理试题
【详解】A.物体A在甲液体中处于漂浮状态,所以
物体A在乙液体中会沉底,所以
则甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误;
B.物体A放入甲中,处于漂浮状态,根据阿基米德原理可知F浮=G排=G物
所以排出液体的重力等于物体所受的重力,则放入物块A后,甲容器对桌面的压力大小不变,故B错误;
C.容器对桌面的压力为
放入A后,由图可知,
因甲液体的密度大于乙液体的密度,由
可知,
因甲、乙两个溢水杯完全相同,则溢水杯重力相同,故容器对桌面的压力
由可知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故C正确;
D.放入物块A后,甲、乙中液体的高度相同,因甲液体的密度大于乙液体的密度,由可知甲容器底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强,故D错误。
故选C。
8.孔明灯点燃燃料后可以升空,直接原因是灯内空气( )
A.受热膨胀密度减小 B.分子间隔变小
C.发生化学反应分解 D.质量显著增加
【答案】A
【来源】2025年山东省济宁市泗水县中考二模物理试题
【详解】孔明灯升空是因为灯内的空气受热膨胀,但质量不变,根据,密度变小,灯罩内气体的密度小于灯罩外空气的密度,受到空气的浮力大于其重力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.如图所示,M、N是两个质量相等的正方体,,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体。M在甲液面漂浮,N用细线吊着静止在乙液体中(细线对N有拉力)。两容器液面相平,M、N露出液面的高度相同。下列说法( )
①M受到的浮力大于N受到的浮力
②甲液体的密度大于乙液体的密度
③左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强
④若剪断细线,N静止时,乙液体对容器底的压强变大
A.只有①②正确 B.只有①②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③④正确
【答案】B
【来源】2025年山东省泰安市泰山区中考二模物理试题
【详解】M和N的质量相等,据G=mg知,两者的重力相等,M在甲液面漂浮,则M所受的浮力等于自身的重力,N用细线吊着静止在乙液体中,细线对N有拉力,则N受到的竖直向下重力和竖直向上的浮力、拉力是平衡力,所以N所受的浮力小于自身的重力,则N所受的浮力小于M所受的浮力,①正确;
由题知,VM<VN,静止时,M和N露出液面的高度相同,则M排开液体的体积比N排开液体的体积小,据知,甲液体的密度大于乙液体的密度。②正确;
两容器液面相平,两个柱状容器相同,则甲、乙中液体及正方体浸入水中总体积相等,则甲液体的体积比乙液体的体积大,甲液体的质量比乙的大,甲的重力大于乙的重力,正方体静止在液体中,对液体的作用力等于自身所受的浮力,所以M对液体的作用力大于N对液体的作用力,柱状容器的重力相同,则左侧容器对桌面的压力大于右侧容器对桌面的压力,两个柱状容器的底面积相同,据得,左侧容器对桌面的压强大于右侧容器对桌面的压强,③错误;
细线吊着时,N所受的浮力小于自身重力,则剪断细线,N会再下沉一些,是漂浮或沉底,还是悬浮,不能确定,但排开液体的体积增大,液体的深度增大,据知,乙液体对容器底的压强变大,④正确。
故选B。
10.下列说法不正确的是( )
A.甲图中船闸运用的是连通器原理
B.乙图中的潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的
C.丙图火箭在上升过程中动能转化为重力势能,机械能总量不变
D.丁图为热机的做功冲程,内能转化为机械能
【答案】C
【来源】2025年山东省菏泽市单县中考二模 物理试题
【详解】A.船闸通过闸室与上下游构成连通器,实现船只通行,故A正确,不符合题意;
B.潜水艇在水下工作时,受到的浮力大小不变,想要实现沉浮就要向储水箱内注水或者排水,以改变自身重力,故B正确,不符合题意;
C.火箭在上升过程中高度增大,重力势能增大,速度增大,动能增大,所以机械能增大,火箭上升主要是将内能转化为机械能,故C错误,符合题意;
D.由图可知,两气门关闭,火花塞点火,为热机的做功冲程,此过程将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.在容器中加入一定量的水,将体积相同的小球a、b放入容器中,最终自由静止后两球的状态如图所示,则两球的质量ma与mb、此时两球所受浮力F浮a与F浮b的大小关系是( )
A.ma<mb B.ma>mb C.F浮a>F浮b D.F浮a=F浮b
【答案】A
【来源】2025年山东省济南市历城区中考二模物理试题
【详解】体积相同的小球a、b放入容器中,由图可知,a球浸入液体的体积较小,即,根据可知,由图可知,两球静止时漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,浮力等于重力,即,故,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.如图所示,甲、乙两个完全相同的柱状容器分别装有不同液体,静止在水平桌面上。将两个完全相同的小球分别放入容器中,小球静止时液面相平。下列判断正确的是( )
A.乙图,小球的密度小于液体B的密度
B.液体对容器底的压强
C.小球在A、B两种液体中排开液体所受到的重力
D.甲、乙两个容器对桌面的压力
【答案】C
【来源】2025年山东省淄博市中考二模物理试题
【详解】A.根据物体浮沉关系分析可知,乙图中,小球在B中沉底,所以小球的密度大于B的密度,所以A错误。
B.甲图中,小球漂浮,所以小球的密度小于A的密度,乙图中,小球沉底,所以小球密度大于B的密度,故液体A的密度大于液体B的密度,而A、B液体的高度相同,根据压强公式p=ρgh计算可知pA>pB,故B错误。
C.甲图中,小球漂浮,所以浮力等于小球的重力,根据阿基米德原理可知,排开液体的重力等于小球的重力,乙图小球沉底,所以浮力小于小球的重力,根据阿基米德原理可知,排开液体的重力小于小球的重力,综上G排A>G排B,故C正确。
D.据图可知,放入小球后,两液体相平,B排开液体的体积大,所以初始状态,A液体的体积大,高度大,根据重力公式G=mg=ρghs可知,初始状态下A液体重力大,小球重力相同,所以最终状态甲乙容器对桌面的压力为F甲>F乙,故D错误。
故选C 。
13.如图所示,柱形容器底面积为,用细线将体积相同的两物体A、B系住放入水中,AB两物体处于悬浮状态,将细线剪断后,待A、B静止后,物体A有五分之一的体积露出水面,水对杯底的压强变化了100Pa。则此时( )
①物体A重10N
②此时杯子对桌面的压强变小了
③物体B的密度是
④若将A露出水面的部分切除,水面会下降
A.只有③④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
【答案】A
【来源】2025年山东省泰安市岱岳区中考二模物理试题
【详解】①③将细线剪断后,待A、B静止后,物体A有的体积露出水面,水面会下降,细线被剪断后水面高度的减小量
此时物块A有体积露出水面,则A露出水面的体积和容器内减少的体积相等,即
物体A的体积VA=5S容Δh=5×200cm2×1cm=1000cm3
物体B的体积VB= VA=1000cm3
物体A露出水面受到的浮力
物体A处于漂浮状态,重力GA=F′浮A=8N
原来物体A受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA= 1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N
物体A受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力,拉力F= F浮A-GA=10N-8N=2N
原来物体B受到的浮力F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB= 1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N
物体B受到拉力和物体A受到拉力是同一根绳子上的力,两个拉力大小相等,物体B受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力,物体B的重力GB= F浮B+F′=10N+2N=12N
物体B的密度
故③正确,①错误;
②细线剪断前后容器对水平桌面的压力等于容器、水和两个物体的总重力,总重力不变,所以对水平桌面的压力不变,受力面积不变,由可知容器对水平桌面的压强不变,故②错误;
④若将A露出水面的部分切除,水和物体A的密度不变,物块A有体积露出水面,水面会下降,故④正确。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.如图所示,密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚线以下的部分截去,则( )
A.木块和水面均下降,且下降的高度相同
B.木块和水面均下降,且木块下降的高度更大
C.木块和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.木块上升,水面下降,且变化的高度不相同
【答案】B
【来源】2025年山东省济南市市中区中考二模物理试题
【详解】因为木块漂浮,所以浮力与重力相等,即F浮=G木
即ρ水gV排=ρ木gV木
所以
因为木块密度和水的密度不变,因此木块浸入水中的体积与木块体积的比值不变;当将木块虚线以下的部分截去后,木块浸入水中的体积与此时木块体积的比值变小,要使比值不变,应增大比值,即增大排开水的体积,故剩下的木块会下沉一些;由于木块的总体积减小,因此浸入水中的体积也将减小,则水面也将下降。由于木块的底面积小于容器的底面积,而V排=V浸,由可知木块下降的高度大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.质量相等的甲、乙两个实心物块在水中静止时如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲的密度小于乙的密度
B.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
C.甲排开水的体积大于乙排开水的体积
D.甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力
【答案】D
【来源】2025年山东省潍坊市诸城市中考二模物理试题
【详解】A.由图可知,甲物体悬浮,甲的密度等于水的密度,乙物体漂浮,乙的密度小于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,故A错误;
B.由图可知,甲物体悬浮,根据物体的浮沉条件可知,甲物体在水中受到的浮力为F浮甲=G甲;乙物体漂浮,乙物体在水中受到的浮力为F浮乙=G乙;因为甲、乙两物体的质量相等,则甲、乙两物体受到的重力相等,故甲、乙两物体在水中受到的浮力相等,故B错误;
C.甲、乙两物体在水中受到的浮力相等,由阿基米德原理可知,甲乙排开水的体积相等,故C错误;
D.由于甲物体悬浮,由浮力产生的原因得到F浮甲=F甲向上-F甲向下,F甲向下>0,乙物体漂浮,F乙向下=0,F乙浮=F乙向上,由于甲、乙两物体在水中受到的浮力相等,故甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力,故D正确。
故选D。
16.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A、B、C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.物体受到的浮力大小关系为
B.三个物体的密度大小关系为
C.容器底部受到水的压力大小关系为
D.容器对桌面的压强大小关系为
【答案】A
【来源】2025年山东省滨州市无棣县中考二模物理试题
【详解】A.由图得,ABC排开水的体积
由得,物体受到的浮力大小关系为
故A正确;
B.由图得,AB漂浮在水面上,C悬浮在水中,则ABC受到的浮力均等于自身重力,则
A、B、C三个体积相同,由得,三个物体的密度大小关系为
故B错误;
C.水的深度相同,三个容器为相同容器,容器的底面积相同,由得,容器底部受到水的压力大小关系为
故C错误;
D.容器对桌面的压力等于容器的重力加上水对容器底部的压力大小,三个容器完全相同,则容器对桌面的压力相同,由得,容器对桌面的压强大小关系为
故D错误。
故选A。
17.取三块质量相等的橡皮泥,分别捏成一个碗状,两个球状(其中一只球为空心),分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个物体受到的浮力为
B.橡皮泥排开水的体积为
C.液体对容器底部的压强为
D.容器对桌面的压力为
【答案】B
【来源】2025年山东省济南市槐荫区中考二模物理试题
【详解】A.由图可知,甲漂浮,则橡皮泥的浮力等于重力;乙下沉,则橡皮泥的浮力小于重力;丙悬浮,则橡皮泥的浮力等于重力,因为橡皮泥的质量相等,重力相等,故浮力的大小关系为
故A错误;
B.浮力的大小关系为,液体的密度相同,根据阿基米德原理可知,橡皮泥排开水的体积关系为
故B正确;
C.三个相同的烧杯中装入等量的水,水的深度相同;橡皮泥排开水的体积为
容器的底面积相同,则水面上升的高度关系为
故甲、丙中的水面高度相同,都大于乙中的水面高度,根据可知,液体对容器底部的压强关系为
故C错误;
D.容器对水平桌面的压力为
它们的重力之和大小相等,所以容器对桌面的压力相同,即
故D错误。
故选B。
18.(多选)如图所示,装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其刚好漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,就制作出了一个“浮沉子”。则( )
A.调整挤压力度,可以实现“浮沉子”在水中悬浮
B.用力挤压矿泉水瓶,当“浮沉子”下沉时,浮力变小
C.松开手,“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出一部分
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】ACD
【来源】2025年山东省青岛市崂山区中考二模物理试题
【详解】AC.松开手,大瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故AC符合题意;
B.用力挤压矿泉水瓶,瓶内空气被压缩,将压力传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,重力大于它受到的浮力,会下沉,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变,故B不符合题意;
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的,故D符合题意。
故选ACD。
19.(多选)水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,容器底面积为80cm2,用细线拴着体积为100cm3的金属球沉入容器底,这时液体深度为10cm,金属球对容器底的压力为1.9N,如图所示。现将金属球从液体中取出,液体对容器底的压强改变了100Pa,从容器中取出金属球时,表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断不正确的是( )
A.金属球在液体中所受浮力大小为1N
B.容器中液体所受重力大小为6.4N
C.取出金属球后,容器对桌面的压强减小了100Pa
D.金属球的密度为2.7×103kg/m3
【答案】ABC
【来源】2025年山东省日照市金海岸中学中考一模物理试题
【详解】A.由V=Sh可知,将金属球从液体中取出后,液面下降的高度
将金属球从液体中取出,液体对容器底的压强改变了100Pa,由可知,液体的密度
金属球在液体中所受浮力
故A错误,符合题意;
B.将金属球从液体中取出后容器内液体的深度
容器内液体的体积
由可知,容器内液体的质量
容器内液体的重力
故B错误,符合题意;
C.金属球沉入容器底,受到水中向上的浮力、容器底对金属球竖直向上的支持力和竖直向下的重力,根据力的平衡条件可知,金属球的重力
取出金属球后,容器对桌面的压力减小量
取出金属球后,容器对桌面的压强减小量
故C错误,符合题意;
D.金属球的质量
金属球的密度
故D正确,不符合题意。
故选ABC。
20.(多选)如图所示,盛有适量水的柱形杯子静止于水平桌面上,土豆与碗质量相等,先将土豆放于碗中,并将碗放入杯中处于漂浮状态;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗仍处于漂浮状态。下列说法正确的是( )
A.甲图杯子对桌面的压强大于乙图杯子对桌面的压强
B.甲乙两图中碗受到的浮力相等
C.乙图中空碗受到的浮力大于土豆受到的浮力
D.甲图中水对杯底的压强大于乙图中水对杯底的压强
【答案】CD
【来源】2025年山东省青岛市市北区中考二模物理试题
【详解】A.由于杯子对桌面的压力等于杯子、水、土豆的总重力,所以甲、乙两图中杯子对桌面的压力相同,由可知杯子对桌面的压强不变,故A错误;
B.由甲图知,碗和土豆整体处于漂浮状态,碗受到的浮力等于碗和土豆的总重力;由乙图知,碗处于漂浮状态,碗受到的浮力等于碗的重力,所以甲图中碗受到的浮力大于乙图中碗受到的浮力,故B错误;
C.因为碗和土豆的质量相等,则它们的重力相等,乙图中碗漂浮,则水对碗的浮力F浮碗=G,土豆沉底,则F浮土豆<G,所以F浮土豆<F浮碗,故C正确;
D.在甲图中,土豆和碗整体受到的浮力为F甲=2G
在乙图中,土豆和碗整体受到的浮力为F乙=F浮碗+F土豆浮<2G
由F浮=ρ水gV排可知,乙图中土豆和碗整体排开水的体积比甲中的小,水面比甲低,即h甲>h乙,由p=ρgh可知甲图中水对杯底的压强大于乙图中水对杯底的压强,故D正确。
故选CD。
21.中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,山东舰在渤海上满载排水量为6.5万吨,此时吃水深度为10m(指船最底部到水面的竖直距离)。山东舰满载时受到的浮力是_______N,船底受到海水的压强是_______Pa;当山东舰从渤海驶入东海后,会______(选填“上浮”或“下沉”)一些。(已知东海海水密度大于渤海海水密度,,)
【答案】 6.5×108 1.05×105 上浮
【来源】2025年山东省淄博市临淄区中考二模物理试题
【详解】[1]满载排水量达6.5×104t,即m排=6.5×104t=6.5×107kg
则“山东舰”满载时所受的浮力F浮 =G排=m排g=6.5×107kg×10N/kg=6.5×108 N
[2]船底受到海水的压强p=ρ渤海gh=1.05×103kg/m3×10 N/kg×10m=1.05×105Pa
[3]当它从渤海驶入东海,都处于漂浮状态,所受浮力都等于船重,所以浮力大小不变;由于东海海水密度大于渤海海水密度,根据阿基米德原理知,从渤海驶入东海后液体的密度密度变大,故排开液体的体积减小,因而会上浮一些。
22.竹排是一种水上交通工具。如图所示,江水中漂浮着一个总体积为0.8m3的竹排,其体积的四分之一浸入水中。此时竹排受到的浮力为_______N;若竹排与水面的接触面积为2m3,竹排下表面受到的水的压强为_______Pa;若该竹排从江水驶入海水,受到的浮力_______(选填“变大”“不变”或“变小”)(g取10N/kg)。
【答案】 2×103 1×103 不变
【来源】2025年山东省淄博市沂源县中考二模物理试题
【详解】[1]竹排在水中漂浮时排开液体体积
此时受到的浮力
[2]竹排下表面受到的水对竹排向上的压力
竹排下表面受到的水的压强
[3]竹排在江水和海水里航行时,都处于漂浮状态,受到浮力的大小都等于其重力的大小,故竹排从江水驶入海水时,受到的浮力不变。
23.如图所示,重为6N不吸水的正方体,静止时有五分之三的体积浸入水中,则物体的密度为________kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】0.6×103kg/m3
【来源】2025学年山东省泰安市宁阳县中考二模物理试题
【详解】由于物体处于漂浮,则F浮=G,根据阿基米德原理可知
则
则物体的密度为
24.以茶待客,是中国人的待客之道。泡好的茶会闻到清香,这是一种______现象;茶叶在水中上下飞舞,漂浮在杯中的茶叶,受到重力与浮力关系是______(选填“>”、“<”或“=”);下沉的茶叶在下落过程中所受水的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 扩散 = 变大
【来源】2025年山东省淄博市博山区中考二模物理试题
【详解】[1]泡好的茶会闻到清香,这是一种扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]茶叶在水中上下飞舞,漂浮在杯中的茶叶处于平衡状态,受到重力与浮力是一对平衡力,则
[3]浸没在液体中的物体受到的液体压强随深度的增加而增大,因此下沉的茶叶在下落过程中所受水的压强变大。
与压强浮力有关的实验
1.如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程,用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中,再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。
(1)比较图①②③三次实验,说明物体_____越大,物体所受浮力越大;为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,应该比较_____三次实验,这种研究问题的方法叫_____;
(2)在图④步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,其上下表面受到水的压力差_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)由实验中的数据计算出圆柱形物体的密度为_____。()
(4)如图⑥所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该圆柱形物体浸没在水中时,圆柱形物体排开水重_____N;从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤的示数变化情况是_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 排开液体的体积 ①③⑤或①④⑤ 控制变量法
(2)不变
(3)8
(4) 1 不变
【来源】 2025年山东省临沂市罗庄区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]比较图①②③三次实验,弹簧测力计的读数有8N变成7.5N,再变成7N,测力计读数越来越小,说明浮力越来越大,说明物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。
[2]为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,需要控制排开液体体积相同,应该比较①③⑤或①④⑤三次实验。
[3]浮力的大小与液体密度和排开液体体积有关,要探究浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体体积相同,这种研究问题的方法叫控制变量法。
(2)浮力的大小与液体密度和排开液体体积有关,在图④步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,液体密度和排开液体体积都不变,所受浮力不变,其上下表面受到水的压力差不变。
(3)由图①可知,物体重力,物体质量
由①③两图可知,物体浸没水中所受浮力
根据阿基米德原理求出该物体的体积
该物体密度
(4)[1]把该圆柱形物体浸没在水中时,圆柱形物体受到的浮力为,由阿基米德原理可知,排开水重。
[2]由阿基米德原理可知,从物体接触水面到完全浸没的过程中,浮力逐渐变大,排开液体的重力液会逐渐最增大,并且浮力总等于“排开水的重力”。在这一过程中,还涉及到物体间力的作用是相互的,水对物体有向上的浮力,物体对水有向下的压力,这种相互作用力大小还相等,所以台秤的示数不变。
2.如图所示,是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验采用的物理方法是_________(选填“控制变量法”或“转换法”)。物体全部浸没在水中时,受到的浮力是_______N。
(2)如图A、B、C所示,记录弹簧测力计示数并分析数据可知:浮力的大小与________有关。比较A、C、D,可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度______。通过分析图中A、D、E可知:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力_________。
(3)同学们查阅相关资料并结合图中数据,还可以测出物体的密度为______kg/m³。()。
(4)从物体下表面刚接触水面开始逐渐浸入水中,直至浸没,浸没后继续缓慢地增大物体在水中的深度(未接触到容器底),同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度。如图能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是( )。(填序号)
A. B.
C. D.
(5)某同学猜想浮力大小可能与物体的密度有关。请你自选实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确__________。
【答案】(1) 控制变量法 0.6
(2) 排开液体体积/物体浸入液体体积 无关 越大
(3)8000
(4)D
(5)见详解
【来源】2025年山东省淄博市临淄区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]实验中探究浮力大小与物体密度、浸没深度、排水体积等多个量的关系,因此所选用的是控制变量法。
[2]由A可知,物体受到的重力
由C可知,弹簧测力计的示数
物体浸没在水中时,受重力,浮力、弹簧测力计的拉力作用,处于平衡状态,由平衡条件得物体浸没在水中时的浮力
(2)[1]按照图中的A、B、C步骤实验,随着铁块浸入水中的体积增大,物体受到浮力由0.4N增大到0.6N,所以可以得出的结论是:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大。
[2]比较A、C、D可知物体浸没的深度不同,受到的浮力不变,则可以得出当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关。
[3]利用图A、D可求出物体浸没在水中的浮力为0.6N,利用图A、E可求出物体浸没在盐水中的浮力为0.8N,说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)由A知,物体受的重力
则物体的质量
铁块的体积等于它所排开水的体积,根据可得
则物体的密度
(4)根据题意,当物体没有完全浸没时,深度越深,弹簧测力计示数越小,浮力越大,当物体完全浸没之后,深度加深,弹簧测力计示数不变,浮力不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)①取体积相同的铜块和铝块,用弹簧测力计分别从测出它们的重力记为G1、G2,
②用弹簧测力计分别挂着它们浸没在水中(金属块不触底),读出弹簧测力计的示数为F1、F2;
③分析比较G1-F1和G2-F2的大小,若相等则无关,若不等则有关。
3.利用铜柱、水、溢水杯、小烧杯、弹簧测力计等器材探究浮力大小与哪些因素有关,按照下图所示的步骤进行实验。(ρ铜=8.9×103 kg/m3 )
(1)由乙、丙两图可测出铜柱浸没在水中受到的浮力是______N;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它______;
(3)以下情况不会影响结论的是( )
A.图甲步骤移到图丁步骤后面操作
B.图乙步骤中水面未到达溢水杯的溢水口
C.图丙步骤中铜柱未全部浸没在水中
D.图丙步骤的铜柱碰到溢水杯底部
(4)通过上述实验还可以求出该铜柱的平均密度为______kg/m3,据此密度数据可判断该铜柱是______(选填“实心”或“空心”)的。
【答案】(1)1
(2)排开液体的重力
(3)C
(4) 4.6×103 空心
【来源】2025年山东省临沂市兰山区中考二模物理试题
【详解】(1)由甲可知,物体的重力为4.6N,物体完全浸没在液体中的弹簧测力计示数为3.6N,根据压差法可知物体的浮力
F浮=4.6N-3.6N=1N
(2)由甲可知,空桶的重力为0.4N,物体排开液体的重力和桶的重力为1.4N,所以物体排开液体的重力G=1.4N-0.4N=1N
结合(1)可知,物体的浮力等于物体排开液体的重力。
(3)A.先做图丁,导致桶内部含有液体导致测量空桶的重力偏大,物体排开液体的重力会偏小,故A不符合题意。
B.水面未到达溢水杯的溢水口,会导致物体排开液体的重力偏小,故B不符合题意。
C.铜柱未全部浸没在水中导致物体排开液体的重力减小,但是根据压差法计算的浮力也减小,不会影响二者的大小关系,故C符合题意。
D.铜柱碰到溢水杯底部导致杯底对物体有支持力,是的弹簧测力计示数减小,导致压差法计算的浮力偏小,故D不符合题意。
故选C。
(4)[1][2]物体的重力为4.6N,排开液体的重力为1N,物体排开液体的体积等于物体体积,即
所以铜的密度为,小于题目给出铜的密度,所以该铜柱为空心的。
4.小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,他接下来正确的操作是______,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是______g;
(2)用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的体积为______,密度为______;
(3)小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量,经思考后,进行了如下实验操作:
①将杠杆调节水平平衡后,在两侧各挂大石块和弹簧测力计,竖直拉动弹簧测力计使杠杆水平平衡,如图丁所示,记录此时弹簧测力计示数为;
②将石块浸没于盛水的烧杯中,竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡,如图戊所示,记录此时弹簧测力计示数为;
③已知水的密度为,计算大石块的密度______(用、、表示)。
【答案】(1) 向右调节游码
(2) 20
(3)
【来源】2025年山东省青岛市即墨区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]天平加入最小砝码后天平指针向右偏,则应取下最小砝码,向右调节游码,使天平水平平衡
[2] 天平的分度值为0.2g,小石块的质量
(2)[1]由图丙可知,小石块的体积
[2] 小石块的密度
(3)由杠杆平衡条件知,如图丁,,则
大石块的质量为
如图戊:,则
则石块所受的浮力为
由可知
由密度公式可知
5.小明利用身边的常见物品制作了如图甲的探头,探究液体压强和浮力的规律,为此他先后完成了如图乙、丙所示的实验。
(1)在探究液体压强规律的实验前,小明首先检测自制探头的气密性;
(2)比较图乙中_______的两组实验现象,可初步得出结论:液体内部的压强随所处深度增加而增大;
(3)比较图乙中的B、D两组实验现象,可初步得出结论:___________;
(4)在图乙C组实验中,该未知液体密度ρ液体_______ρ水(选填“>”“=”或“<”);
(5)小明利用图丙装置进行实验。已知探头的质量为134.6g,向溢水杯中注满某种液体,用弹簧测力计挂着此探头缓缓浸入液体中。当探头刚好浸没时,获得数据如图丙,则该液体的密度为________kg/m3。
【答案】 AB 同一深度,液体密度越大,液体压强越大 > 1.1×103
【来源】2025年山东省济宁市邹城市第十一中学中考第二次模拟物理试题
【详解】(2)[1]AB图中,探头浸没在水中的不同深度,图B中探头浸没在水中的深度较大,橡皮膜凹陷程度较大,由此可初步得出结论:液体内部的压强随所处深度增加而增大。
(3)[2]比较图乙中的B、D两组实验现象,探头浸没在水中与酒精中的同一深度,水的密度较大,橡皮膜在水中的凹陷程度较大,由此可初步得出结论:同一深度,液体密度越大,液体压强越大。
(4)[3]由图AC得,探头分别浸没在水中、未知液体中的同一深度,橡皮膜在未知液体中凹陷程度较大,说明
(5)[4]由图得,测力计的分度值为0.2N,示数为0.4N,探头受到的浮力为
量筒的分度值为2mL,示数为86mL,即探头排开液体的体积为
由得,该液体的密度为
6.某班物理实验小组的同学,利用图甲所示装置验证阿基米德原理。
(1)如图甲所示,物体受到的浮力F浮=________(用F1、F2、F3、F4表示)。
(2)以下实验过程中的操作,会影响验证结果的是________。(填字母)
A.溢水杯内未盛满水
B.小空桶的桶壁上一开始沾有水
C.石块未浸没水中
(3)如图乙所示,宁宁同学将装满水的溢水杯放在升降台C上,当小川缓慢调高升降台,且容器不与重物接触时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计A示数的变化量________(选填“大于”“小于”或“等于”)B示数的变化量,从而证明了阿基米德原理。
【答案】(1)F1-F3
(2)A
(3) 变小 等于
【来源】2025学年山东省泰安市宁阳县中考二模物理试题
【详解】(1)根据称重法可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F3
(2)A.溢水杯内未盛满水,则物体开始浸没时,没有水溢出,则会导致排开水的重力G排偏小,因此会影响验证结果,故A符合题意;
B.若小空桶的桶壁上一开始粘有水,求排开水的重力G排=F4-F2
则求排开水的重力G排不受影响,因此仍能得出F浮=G排,故B不符合题意;
C.无论石块是否完全浸没,都不会影响受到的浮力和排开水的重力,因此对验证结果没有影响,故C不符合题意。
故选A。
(3)[1][2]如图乙,重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液V排g可知,重物受到的浮力变大,因为F示=G-F浮
所以弹簧测力计A的示数变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大,溢出水的质量变大,溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等。
7.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关。
(1)本实验主要用到的实验方法:_________;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为________N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);分析________三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力________(选填“越大”或“越小”);
(4)为了研究猜想4,晓丽同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为该结论不可靠,主要原因是_________。
【答案】(1)控制变量法
(2)1.4
(3) 无关 a、b、c 越大
(4)没有控制物体排开液体的体积相同
【来源】2025年山东省德州市平原县中考二模物理试题
【详解】(1)本题在探究影响浮力大小的因素时,猜想浮力的大小可能与多个因素有关,然后在保持其它因素相同的情况下,探究浮力大小与其中一个因素的关系,这种实验方法叫控制变量法,是一种常用的物理探究方法。
(2)由a图可知,,所以序号b中物体P所受浮力大小为
(3)[1] 由题中a、c、d三次实验可得,在序号c实验中物体P所受浮力大小为
在序号d实验中物体P所受浮力大小为
对比c、d两图可知,液体密度、物体形状、物体排开液体的体积均相同,而浸没的深度不同,浮力大小相同,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]由题意可知,根据本题的实验猜想,要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,需保持液体的密度、物体的形状等其它因素相同,只改变物体排开液体的体积,观察浮力大小的变化,由此可以判断,分析a、b、c三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;
[3]分析a、d、e三次实验,可得:物体P在序号d实验中所受浮力大小为
物体P在序号e实验中所受浮力大小为
根据控制变量法,当其它因素相同时,液体的密度变大,浮力变大,由此得出结论:当物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)由图可以看出,晓丽同学在探究浮力的大小与物体的形状的关系时,在改变物体的形状的同时,也改变了物体排开液体的体积,没有控制物体排开液体的体积相同,从而得出错误的结论。
8.如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水;
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较_______来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是______(选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”
B.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,说明_______;小光还比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是_______;
(3)要使丙、丁两图中U形管两侧液面高度差相同,应_______丙容器中探头在液体中的深度,或_______(均选填“增大”或“减小”)丁容器中探头在液体中的深度。
【答案】(1) U形管两侧液面高度差 B
(2) 液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等 没有控制液体深度不变
(3) 增大 减小
【来源】2025年山东省滨州市沾化区中考二模物理试题
【详解】(1)[1]当橡皮膜受到了压强越大,U形管液面高度差越大,故可以根据U形管两侧液面高度差反应液体压强变化。
[2]利用看得见的U形管两侧液面高度差来反映看不见的液体压强的变化,称为转化法;
A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”,运用了模型法,故A不符合题意;
B.用看得见的木块被小车撞击后移动的距离来反映看不见动能的大小,运用了转换法,故B符合题意;
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像,运用了等效替代法。
故选B。
(2)[1]比较图甲、乙、丙三次实验,同一液体,同一深度,探头测量不同方向的液体压强,U形管液面高度差相同,液体压强相同,故结论为液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等。
[2]要探究液体压强和液体密度的关系,需要控制探头所处的液体的深度相同,改变液体的种类,而小光丙、丁两次实验,液体的密度不同,液体的深度相同,多个变量,无法得出结论液体压强和液体密度有关。
(3)[1]观察丙、丁可知,丁实验U形管液面高度差较大,为了要使丙、丁两图中U形管两侧液面高度差相同,需要增大丙容器中探头处的液体压强,可以增大丙容器中探头在液体中的深度。
[2]还可以减小丁容器中探头处的液体压强,减小丁容器中探头在液体中的深度。
9.某兴趣小组利用如图所示器材“探究液体压强与哪些因素有关”。
(1)压强计是通过U形管两侧液面的_____来反映橡皮膜所受压强大小的仪器。压强计_____(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)将探头放入水中某一深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是探究液体内部压强大小与_____是否有关;
(3)通过比较乙、丙两个实验,探头处的橡皮膜在乙、丙两处的形变程度乙_____丙;
(4)在做探究液体内部压强大小与液体密度关系的实验时,小李同学认为两烧杯中的液面必须相平。你认为小李的观点_____(选填“正确”或“不正确”),理由是_____;
(5)小李同学找到了两个底面积()不同的直柱容器,向容器中加入深度相同的水,如图A、B所示,此时两个容器中水对底部的压强分别为和,则_____(选填“”、“”或“=”),小李将同一压强计探头分别放入两容器的底部,压强计U形管两边液面的高度差分别为和,多次实验发现均大于,产生该现象的原因是_____。
【答案】(1) 高度差 不是
(2)方向
(3)小于/<
(4) 不正确 只需控制探头在液体中的深度相同即可
(5) = 见解析
【来源】2025年山东省菏泽市巨野县中考二模物理试题
【详解】(1)[1]根据转换法,图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小。
[2] 压强计上的U形管一端开口、一端封闭,不属于连通器。
(2)将探头放入水中某一深度不变,改变橡皮膜朝向,即改变橡皮膜在各个方向上所受的压强,观察U形管液面高度差,目的是探究液体内部压强大小与方向的关系。
(3)图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度,压强计液面的高度差不一样,且探头在液面中越深的,液面高度差越大,所以乙中液体压强小于丙中液体压强,故乙处的形变程度小于丙处的形变程度。
(4)[1][2]在做探究液体内部压强与液体密度的关系时,需要控制探头在液体的深度相同即可,所以不需要两烧杯中液面相平,只需控制金属盒在液体的深度相同即可,因此小李的观点不正确。
(5)[1][2]两容器内水的深度相同,根据可知水对容器底部的压强pA=pB
由于
将同一压强计探头分别放入两容器的底部后,A中液面变化大,即A中探头深度大,根据可知A中探头受到液体压强大,因此均大于。
10.下面是小明做的一些有关压强的小实验。
(1)如图甲,用手堵住上端的管口,从水中提起吸管后发现吸管有一段水柱,这是______的作用;
(2)把饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,从B管右侧向左吹气,如图乙所示,可以看到的现象是:吸管A中的水柱上升了,体现的科学知识是:流体的流速越大,______;
(3)如图丙所示,他在矿泉水瓶中装水,在侧壁从上到下不同位置扎了三个小孔,观察到图中所示的现象,他想验证的是同种液体______,压强越大;
(4)如图丁所示,将气球按压在钉了很多钉的木板上,气球没有破裂,说明在压力一定时,增大受力面积,可以______压强。
【答案】(1)大气压
(2)压强越小
(3)深度越大
(4)减小
【来源】2025年山东省济宁市邹城市中考二模检测物理试题
【详解】(1)两端开口的饮料管插入水中,管内外水面上方受到大气压的作用,所以内外液面将保持相平,用手堵住口的一端,管内水将在外界大气压的作用下不会流下来。
(2)从B管右侧向左吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,在外界大气压强的作用下,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升。
(3)由图丙可知,越深的地方水流出的距离越远,说明越深的地方受到的液体压强越大,则可得出结论:同种液体中,深度越深,液体压强越大。
(4)压强的大小跟受力面积和压力有关,将气球按压在钉了很多钉的木板上,增大了受力面积,气球没有破裂,说明在压力一定时,可以通过增大受力面积的方法减小压强。
11.在探究影响浮力大小因素的实验和探究“液体内部的压强”实验中:
实验名称
装置图
问题讨论
探究影响浮力大小的因素
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是______N。
(2)小聪为了验证猜想:浮力大小与液体的密度有关,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
探究“液体内部的压强”
(3)为了验证猜想:液体的压强与液体的密度有关系,应比较______(选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)小芳通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以拦河大坝应修成______(选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
【答案】 4 错误 未控制排开液体体积相同 ②③ 上窄下宽
【来源】2025年山东省德州市宁津县中考第二次模拟考试物理试题
【详解】(1)[1]根据实验数据,利用称重法,可计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是
(2)[2][3]要探究浮力大小与液体密度的关系,需控制物体排开液体的体积相同。B、E两次实验中,液体的密度不同,同时物体排开液体的体积也不同,所以这样操作是错误的。
(3)[4]为了验证猜想:液体的压强与液体的密度有关系,需控制探头在不同液体中的深度相同,液体的密度不同,因此应比较②③两次实验操作。
(4)[5]液体压强与液体深度有关,且液体越深,压强越大,所以拦河大坝应修成上窄下宽的形状,可以承受较大的压强。
12.在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,小强做了如图(a)所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)实验前用手指按压U形管压强计的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______(填“漏气”或“不漏气”)。
(2)图(a)甲、乙实验表明:当液体深度相同时,液体压强与液体的______有关;图(a)乙、丙实验表明:同种液体,深度越小,液体的压强越______。
(3)他结合液体压强的知识,设计了测量盐水密度的方案,请你将以下实验步骤补充完整:
①如图(b)中的A所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h₁。
②如图(b)中的B所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜水平为止,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h₂。
③盐水的密度表达式:ρ盐水=______(利用ρ水、h₁、h₂等表示)。
④按照此实验过程,所测盐水的密度偏______(选填“大”或“小”),原因是______。
【答案】(1)不漏气
(2) 密度 小
(3) 小 见解析
【来源】2025年山东省济南市钢城区中考二模物理试题
【详解】(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;将橡皮膜置于空气中,U形管两边的液面应该相平;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)[1]如图中甲、乙实验,深度不同,U形管两侧液面高度差不同,这表明:当液体深度相同时,液体压强与液体的密度有关。
[2]图乙、丙实验,液体种类相同,深度越小,U形管两侧高度差越小,这表明:同种液体,深度越小,液体压强越小。
(3)[1]他结合液体压强的知识,设计了一个测量盐水密度的方案,请你将以下实验步骤补充完整:①如图中A所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1。②如图中B所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至 橡皮膜水平为止,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2。③因为橡皮水平,说明盐水与水产生的压强相等,即:
得盐水的密度表达式 。
[2][3]按照此实验过程,由于图A中橡皮膜发生形变,造成测量的水深度即h1变小,故密度的测量值偏小。
压强浮力综合计算
1.我国自主研制的“奋斗者号”深海潜水器,成功潜入马里亚纳海沟,其深度达一万米。潜水器质量约36t,当它悬停在10000米深处的海水中时(海水的密度取,g取10N/kg)求此时的“奋斗者号”:
(1)受到海水的浮力;
(2)受到的海水压强;
(3)受到的海水压强相当于质量多大的物体压在手指上产生的压强?(手指面积取)
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】2025年山东省临沂市临港经济开发区中考二模物理试题
【详解】(1)已知潜水器的质量为
所以潜水器的重力为
由题意得,潜水器在海水中悬浮,所以潜水器受到的浮力为
(2)已知此时潜水器所处深度为
则此深度下潜水器受到的海水压强为
(3)已知手指面积为
则产生上述海水压强时,压在手指上的物体的重力为
所以,产生上述海水压强时,压在手指上的物体的质量为
2.如图是我国自主研发的全球首台兆瓦(MW)级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”,成功实现了将浩瀚海洋中的波动能量转化为清洁、可靠的电能,解决了远离大陆电网、供电困难的偏远岛屿地区长期困扰的能源供应问题。“南鲲号”空船总质量为6000吨,每天可产生高达24000kW·h的电能。,g=10N/kg,求:
(1)“南鲲号”在空船状态下,漂浮在平静的海面上排开海水的体积是多少?
(2)“南鲲号”发电时每天连续工作24小时,则发电功率为多少?“南鲲号”每天产生的电能若是由效率为60%的天然气发电站提供,每天需要燃烧多少天然气?(天然气热值为4.0×107 J/m3)
(3)为抵御超强台风,“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉,在下沉过程中,受到的浮力大小怎样变化?当“南鲲号”船底下沉到距离水面20m时,所受海水对它产生的压强是多少?
【答案】(1)6×103m3
(2)1000kW,3600m3
(3)变大,2×105Pa
【来源】2025年山东省临沂市兰山区中考二模物理试题
【详解】(1)空船漂浮,所受浮力为
由得排开海水的体积是
(2)由得南鲲号发电功率
和得
所以每天需要燃烧天然气的体积为
(3)因为注水下沉过程中排开水的体积变大,所以所受的浮力变大;由可得船底受到海水的压强
3.如图甲所示,底面积为的圆柱形容器置于水平桌面上,容器内盛有深度为20cm的某种液体,实心正方体金属块的体积为,质量为270g。用细线将金属块悬挂在弹簧测力计下,并浸没在液体中,静止时弹簧测力计示数如图乙所示。若g取,求:
(1)金属块的密度;
(2)液体的密度;
(3)图乙中容器底部受到液体的压强。
【答案】(1)2.7×103kg/m3
(2)0.9×103kg/m3
(3)1980Pa
【来源】2025年山东省菏泽市鄄城县中考二模物理试题
【详解】(1)金属块A的密度
(2)由图乙可知测力计的示数为,金属块的重力
可得浮力
排开液体的体积
根据可得,液体的密度
(3)
则容器里液体的深度
所以容器底部受到液体的压强
4.如图甲所示,一长方体金属块在细绳竖直向上拉力的作用下从容器底开始竖直向上做匀速直线运动,速度v=5cm/s,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,其中t1=3s(不考虑水的阻力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。则:
(1)该金属块的质量有多大?
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力有多大?
(3)该金属块的密度是多少?
(4)金属块在容器底时金属块上表面受到水的压强是多少?
【答案】(1)5.4kg
(2)20N
(3)
(4)1500Pa
【来源】2025年山东省菏泽市单县中考二模 物理试题
【详解】(1)当金属块在空气中时,受到的水的浮力为0,金属块受到的重力与拉力是一对平衡力,大小相等,此时拉力最大,由图乙得,该金属块的重力为54N,则金属块的质量为
(2)由图乙得,金属块浸没在水中时,受到的拉力为34N,则浸没在水中的金属块受到的浮力为
(3)金属块浸没在水中,排开水的体积等于金属块的体积,该金属块的体积
金属块的密度是
(4)根据题意,由图乙可知金属块完全浸没在水的时间为3s,金属块上表面到水面的距离为金属块完全浸没在水中上升的高度
则金属块在容器底时金属块上表面受到水的压强是
5.如图为我国自主研制的两栖战车,整车质量为26.5t,每条履带与地面的接触面积为2.5m2,水上最快航速可达30km/h,达到世界先进水平,某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域,该战车在此次任务中消耗燃油510kg。已知:q燃油=4.3×107J/kg、g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3。
求:该战车
(1)静止在水平地面时对地面的压强;
(2)此次任务中穿过该水域需要的时间;
(3)漂浮在水面时排开水的体积;
(4)消耗燃油完全燃烧放出的热量。
【答案】(1)5.3104Pa
(2)2.2h
(3)26.5m3
(4)2.1931010J
【来源】2025年山东省临沂市蒙阴县中考二模物理试题
【详解】(1)战车的质量
战车停在水平地面时对地面的压力
战车对地面的压强
(2)根据,该战车穿过此水域所用时间
(3)战车在水中漂浮,根据二力平衡,其所受浮力
由阿基米德原理得,排开水的体积为
(4)燃油完全燃烧放出的热量
/
学科网(北京)股份有限公司
$$