专题03 质量、密度、压强与浮力综合(新疆专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)中考1年模拟物理真题分类汇编
2025-08-19
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2份
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38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-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 新疆维吾尔自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.34 MB |
| 发布时间 | 2025-08-19 |
| 更新时间 | 2025-08-19 |
| 作者 | 傅七七 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53522344.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03 质量、密度、压强与浮力综合
1.(2025•新疆)【实验操作与个性化学习】小华在实验室里测量土豆的密度,实验操作如下:
(1)用 (选填“天平”或“测力计”)测出洗净的土豆样品的质量为220g;
(2)用细线系住土豆样品,缓慢放入装有400mL水的量筒内,土豆排开的水的体积越大,土豆受到的浮力越 (选填“大”或“小”);土豆最终在量筒内静止时如图所示,则土豆样品的密度为 g/cm3;
(3)小华通过查阅资料知道,土豆密度越大,淀粉含量越高,土豆品质越好。可以采取如下方法来评定土豆的品质:先用弹簧测力计测量出土豆样品的重力G;然后把土豆样品浸没在水中(未接触容器底)静止时,读出测力计的示数F,则的值越 (选填“大”或“小”),土豆品质越好。
【答案】(1)天平;(2)大;1.1;(3)小。
【解答】解:(1)用天平测出洗净的土豆样品的质量为220g;
(2)用细线系住土豆样品,缓慢放入装有400mL水的量筒内,土豆排开的水的体积越大,由阿基米德原理,土豆受到的浮力越大;土豆最终在量筒内静止时如图所示,由排水法,土豆的体积为
V=600mL﹣400mL=200mL
则土豆样品的密度为
1.1g/cm3
(3)先用弹簧测力计测量出土豆样品的重力G;然后把土豆样品浸没在水中(未接触容器底)静止时,读出测力计的示数F,在土豆的质量一定时,土豆密度越大,品质越好,由密度公式可知其体积越小,根据阿基米德原理,受到的浮力越小,由称重法,F示数越大,则的值越小,土豆品质越好。
故答案为:(1)天平;(2)大;1.1;(3)小。
2.(2025•新疆)如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为0.5×103kg/m3,木材对水平面的压强为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。图乙中木材对水平面的压强为( )
A.1920Pa B.2400Pa C.2700Pa D.3000Pa
【答案】B
【解答】解:图甲中木材对地面的压力等于其重力F甲=G=pS=4500Pa×(0.4m)2=720N,
现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,每一部分的质量m12kg,
每一部分的体积V2.4×10﹣2m3;
截去部分是一个高为0.4m的棱柱,棱柱的底面积S6×10﹣2m2,
截去棱柱底面直角三角形另一直角边的长:0.3m
底面直角三角形斜边的长L0.5m,
图乙中剩余部分的受力面积S′=0.5m×0.4m=0.2m2,
图乙中剩余的压力等于其重力F′=G′=G﹣2mg=720N﹣2×12kg×10N/kg=480N
图乙中木材对水平面的压强2400Pa。
故选:B。
3.(2025•新疆)如图甲所示,A、B两个薄壁圆柱形容器下半部用细管(体积不计)水平连通后放在水平地面上,将18kg水经A容器缓慢的注入整个装置的过程中,水对A容器底部的压强p与注入的水的质量m的关系如图乙所示。将一个内部有许多小气泡的冰球投入到A容器中(水未溢出),水面刚稳定时冰球露出水面的体积V露=216cm3,此时B容器中水的深度增加了Δh=0.03m。已知冰的密度为ρ冰=0.9×103kg/m3,求:
(1)质量为18kg的水的重力;
(2)当往整个装置中注入水的质量为5kg时,水对B容器底部的压强;
(3)冰球放入A容器中水面刚稳定时,冰球内部气泡的总体积V气。
【答案】(1)质量为18kg的水的重力是180N;
(2)当往整个装置中注入水的质量为5kg时,水对B容器底部的压强是500Pa;
(3)冰球放入A容器中水面刚稳定时,冰球内部气泡的总体积V气是1.6×10﹣5m3。
【解答】解:(1)18kg的水的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N;
(2)根据图像,从4kg开始有水流入B容器,当6kg时,正好到达1000Pa,说明2kg增大了1000Pa,5kg时流入了1kg,增大了500Pa;注入水的质量为5kg时,水对B容器底部的压强为500Pa;
(3)根据(2)知,A、B容器水面相平时,A增大1000Pa注入了4kg,B注入2kg,说明B的底面积是A的一半;
容器是柱形,水的压力等于重力,根据p知,
A底面积S0.04m2;
则B的底面积为0.02m2;
B容器中水的深度增加了Δh=0.03m,两侧水面相平,增大的体积V排=SΔh=0.03m×(0.04m2+0.02m2)=0.0018m3;
根据漂浮的条件和阿基米德原理知,冰块的重力G=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0018m3=18N;
根据G=mg=ρVg可得:18N=ρ冰gV冰=0.9×103kg/m3×10N/kg×V冰;
则冰的体积为V冰=0.002m3;
露出水面的体积V露=216cm3=0.000216m3,
气泡的体积V气=V排+V露﹣V冰=0.0018m3+0.000216m3﹣0.002m3=1.6×10﹣5m3。
答:(1)质量为18kg的水的重力是180N;
(2)当往整个装置中注入水的质量为5kg时,水对B容器底部的压强是500Pa;
(3)冰球放入A容器中水面刚稳定时,冰球内部气泡的总体积V气是1.6×10﹣5m3。
4.(2024•新疆)人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A.10dm3 B.20dm3 C.30dm3 D.40dm3
【答案】A
【解答】解:小明的体积V人4×10﹣2m3=40dm3;
漂浮时,所受浮力等于自身的重力,即:G=F浮,即:ρ水gV人=ρ水gV排,
即V人=V排,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为人的体积的,即为:40dm3=10dm3;
故选:A。
5.(2024•新疆)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则酒精的质量为( )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
【答案】B
【解答】解:玻璃瓶内水的质量为0.30kg=300g,
则瓶内水的体积为V水300cm3,
根据正放时水对底部压强为900Pa,由p=ρgh可得水的深度为:
h1,
则瓶底的面积为Scm2;
根据倒放时水对瓶盖压强为1400Pa,则此时水的深度为:
h2,
所以右图中空余部分的高度为h3=H﹣h2=20cm﹣14cm=6cm,
则右图中空余部分的容积为:V空余=Sh3cm2×6cm=200cm3,
整个玻璃瓶的容积为V容=V水+V空余=300cm3+200cm3=500cm3;
若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则V酒精=V容=500cm3,
酒精的质量为:m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×500cm3=400g=0.40kg。
故选:B。
6.(2024•新疆)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的,将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为p1、p2、p3,且p1:p2:p3=2:3:6,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为50cm2,求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
【答案】(1)空心砖的重力为15N;(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为3000Pa;(3)空心砖的材料的密度为2g/cm3。
【解答】解:(1)G=mg=1.5kg×10N/kg=15N。
(2)空心砖放在水平地面上,压力F=G=15N,接触面积S=50cm2=5×10﹣3m2;
压强。
(3)根据压强公式可知,空心砖平放、侧放、竖放于水平地面上时,物体对地面压力相等,接触面积之比等于压强的反比,故三个面积之比为3:2:1;竖放时面积为50cm2,则侧放面积为100cm2,平放面积为150cm2,但平放时底面有的面积是空心孔,故整个底面(含空心孔)的面积为,整个砖块(含空心孔)的体积为V=abc
空心部分占了,故材料部分体积为1000cm3750cm3;
空心砖块材料的密度为:。
答:(1)空心砖的重力为15N;(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为3000Pa;(3)空心砖的材料的密度为2g/cm3。
7.(2023•新疆)我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带—手撕钢的厚度只有0.015mm,则面积为1m2的手撕钢的质量约为( )(ρ钢=7.9×103kg/m3)
A.120g B.12g C.1.2g D.0.12g
【答案】A
【解答】解:手撕钢的厚度只有0.015mm,面积为1m2,故手撕钢的体积为:
V=Sh=1m2×0.015×10﹣3m=1.5×10﹣5m3,
根据ρ可得,面积为1m2的手撕钢的质量约为:
m=ρV=7.9×103kg/m3×1.5×10﹣5m3=0.1185kg≈120g,
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
8.(2023•新疆)某薄壁玻璃管粗细均匀、一端开口。早晨在室外将该玻璃管开口向下竖直缓慢插入水中,玻璃管内封闭了一段空气柱,如图所示,放手后玻璃管在某位置保持漂浮状态,玻璃管露出水面的长度为1.0cm。中午时,由于管内空气升温膨胀,玻璃管内封闭的空气柱的长度增加了1.5cm,此时玻璃管露出水面的长度为( )
A.1.0cm B.1.5 cm C.2.0 cm D.2.5cm
【答案】D
【解答】解:设玻璃管长为L,早晨玻璃管内的水高度为h,玻璃管截面积为S,中午玻璃管露出水面的长度为h′,
根据题意,无论早晨还是中午,玻璃管都漂浮在水面上,因此受到的浮力等于玻璃管和管内水的重力之和,
则早晨时存在等式F浮=G管内水+G管;
即ρ水gS(L﹣1.0cm)=ρ水gSh+G管;①
中午时存在等式F浮′=G管内水′+G管;
即ρ水gS(L﹣h′)=ρ水gS(h﹣1.5cm)+G管;②
①﹣②并化简得:
h′=2.5cm。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
9.(2023•新疆)如图所示,一柱状鱼缸(缸底有小石子)放在水平地面上,其内圆底面积为0.06m2。鱼缸内无水时,鱼缸对水平地面的压强为1.0×103Pa;在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为7.0×103Pa;在鱼缸内再放入几条鱼后,鱼缸对水平地面的压强为7.3×103Pa。求:
(1)质量为42kg的水的重力;
(2)鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的质量;
(3)在鱼缸内放入几条鱼后,水对缸底的某一小石子增加的压强。
【答案】(1)质量为42kg的水的重力为420N;(2)鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的质量为7kg;(3)在鱼缸内放入几条鱼后,水对缸底的某一小石子增加的压强为350Pa。
【解答】解:
(1)质量为42kg的水的重力G水=mg=42kg×10N/kg=420N;
(2)设鱼缸的外底面积为S1,鱼缸内无水时,鱼缸对水平地面的压强p1①;
在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强p2②;
由,,
即,
解得G缸=70N,
鱼缸(含缸底小石子)的质量m缸7kg;
(3)将G缸=70N代入①解得S1=0.07m2,
鱼缸内再放入几条鱼后,鱼缸对水平地面的压力
F3=p3S1=7.3×103Pa×0.07m2=511N,
鱼的重力G鱼=F3﹣G缸﹣G水=511N﹣70N﹣420N=21N;
因为鱼在水中处于悬浮状态,所以在鱼缸内放入几条鱼后,水对缸底增加的压力ΔF=F浮=G鱼=21N,
水对缸底增加的压强Δp350Pa,
故水对缸底的某一小石子增加的压强Δp石=Δp=350Pa。
答:(1)质量为42kg的水的重力为420N;(2)鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的质量为7kg;(3)在鱼缸内放入几条鱼后,水对缸底的某一小石子增加的压强为350Pa。
10.(2022•新疆)正六边形钢质螺母的质量为7.9g,其空心圆的面积为正六边形的面积的,当螺母如图甲所示平放在水平地面上时,螺母对地面的压强为p;当螺母如图乙所示立放在水平地面上时,螺母对地面的压强为4p。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,则正六边形的边长为( )
A. cm B.cm C.cm D.cm
【答案】B
【解答】解:平放在水平地面上时,螺母对地面的压强为p,p;
立放在水平地面上时,螺母对地面的压强为4p,4p;
两式相比可得;
设六边形边长为a,高度为h,则S边=ah,S六a2×6;结合上面式子化简可得h;
正六边形中钢的体积V1cm3;
六边形体积为2V,且2V=S六h,即2×1cm3a2×6a3,
解得acm,故ACD错误,B正确;
故选:B。
11.(2022•新疆)张北柔性直流电网工程不仅满足了北京冬奥会100%的清洁电力需求,还点亮了京城的万家灯火。
(1)该工程全部利用张家口地区的大规模风能、太阳能等 (填“可再生”或“不可再生”)能源发电,保障了北京冬奥会场馆100%的绿色电力供应。电能输送到北京后,通过换流站为运动员居住的房间和北京部分家庭提供 (填“直流”或“交流”)电。该工程为了保障供电的“柔性”,在承德丰宁修建了世界上最大的抽水蓄能电站,电力富余时,通过 (填“发电机”或“电动机”)将水抽到高处,电力短缺时,利用水力发电保障电网的稳定性。
(2)北京冬奥会人工造雪所需的电能全部由该工程提供。北京首钢大跳台赛道的人工雪为密度较大的冰状雪,这有利于 (填“增大”或“减小”)运动员与赛道间的摩擦力。小红在研究比赛过程中大气对运动员身体压强情况时,通过查阅资料得到气体的压强p与流速v的关系式为(其中C为常量,ρ为空气密度)。由关系式可知,空气流速越大的位置,压强 (填“越大”或“越小”),在北京首钢大跳台场馆内,常量C约为 (填“103”“105或“107”)Pa。
【答案】(1)可再生;交流;电动机;(2)减小;越小;105。
【解答】解:
(1)风能、太阳能能从自然界源源不断得到,是可再生能源;
电能输送到北京后,通过换流站为运动员居住的房间和北京部分家庭提供交流电;
抽水蓄能电站,电力富余时,通过电动机将水抽到高处,电力短缺时,利用水力发电保障电网的稳定性;
(2)大跳台赛道的人工雪为密度较大的冰状雪,其表面光滑,在压力一定时,这样能减小运动员与赛道间的摩擦力;
由公式p=Cρv2,(式中C是常量,ρ表示空气密度)可知:空气流速越大的位置,压强越小;
在北京首钢大跳台场馆内,空气流速非常小,气体压强接近大气压,所以常量C≈105Pa。
故答案为:(1)可再生;交流;电动机;(2)减小;越小;105。
12.(2022•新疆)如图所示为“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
实验过程如下:先将盛有盐水的容器放在电子秤上,然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓地浸入盐水中(盐水足够深),同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m,记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为15cm,当h=8cm时,用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.2N。
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
……
m/kg
2.000
2.040
2.080
2.120
2.160
2.200
2.240
……
(1)实验过程中,电子秤示数逐渐增大时,细线对圆柱体的拉力逐渐 (填“增大”或“减小”)。
(2)当h=8cm时,圆柱体受到的浮力大小为 (填“21.6”或“1.6”)N。分析表中数据可知:圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成 比。
(3)圆柱体的密度与盐水的密度之比为 。
【答案】(1)减小;(2)1.6;正;(3)14:15。
【解答】解:(1)设容器和盐水的总重力为G0,圆柱体重力为G,电子秤受到压力为F,细线对圆柱体拉力为F拉,
则有:F=G0+G﹣F拉,
即:m示g=G0+G﹣F拉,
G0、G一定,当电子秤示数(m示)逐渐增大时,细线对圆柱体的拉力逐渐减小;
(2)由表格数据知,当h=0时,圆柱体还没有浸入盐水中,不受浮力,
此时m示g=G0=2.000kg×10N/kg=20N,
当h=8cm时,电子秤示数为2.160kg,
由m示g=G0+G﹣F拉,有:G﹣F拉=m示g﹣G0=2.160kg×10N/kg﹣20N=1.6N;
所以圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F拉=1.6N;
圆柱体浸入某一深度时,电子秤示数与h=0时电子秤示数的差为Δm,因为F浮=G﹣F拉=m示g﹣G0=Δmg,
当h=2、4、6、8......12cm时,圆柱体浸入液体的体积与浸入深度成正比,受到的浮力分别为:
2.040kg×10N/kg﹣20N=0.4N,
2.080kg×10N/kg﹣20N=0.8N,
2.120kg×10N/kg﹣20N=1.2N,
1.6N,
....
2.240×10N/kg﹣20N=2.4N,
据此可知,圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成正比;
(3)h=8cm时,圆柱体受到的拉力为1.2N,浮力为1.6N,
所以圆柱体的重力G=F浮+F拉=1.6N+1.2N=2.8N,
由G=mg和ρ可得,G=ρ物Vg,
即:2.8N=ρ物Vg•••①
由阿基米德原理可得,圆柱体受到的浮力:
F浮=ρ盐gV排,
即:1.6N=ρ盐gV•••②
①÷②可得:ρ物:ρ盐=14:15。
故答案为:(1)减小;(2)1.6;正;(3)14:15。
13.(2021•新疆)“嫦娥五号”从月球取回质量为1731g的月壤,其密度与干燥的细沙接近,则月壤的体积最接近( )
A.109cm3 B.106cm3 C.103cm3 D.1cm3
【答案】C
【解答】解答:细沙可以沉没在水底,所以它的密度大于1g/cm3。为方便计算,我们可以假设细沙的密度为1.731g/cm3,则月壤的密度也可以记为1.731g/cm3。由ρ可得,月壤的体积为V1000cm3=103cm3。
故选:C。
14.(2021•新疆)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为2000Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为3000Pa。则图甲中砖块对水平地面的压强为( )
A.2250 Pa B.2400 Pa C.2500 Pa D.2750 Pa
【答案】B
【解答】解:设图乙中砖块重力为G1,底面积为S1,图丙中砖块底面积为S2,
由F=pS可知,图乙中砖块对地面压力 F1=p1S1=2000Pa×S1
图丙中砖块对地面压力 F2=p2S2=3000Pa×S2
又因为图乙、丙中为同一砖块且均水平自然放置,F1=F2=G1,
即:2000Pa×S1=3000Pa×S2
解得:S2S1,
将乙、丙两图组装为一组合长方体,则F总=2G1,S总=S1+S2S1,
组合长方体体压强:p1.2×2000Pa=2400Pa
柱形均匀固体:p=ρgh,由于图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以图甲中砖块对地面的压强p=2400Pa。
故选:B。
15.(2021•新疆)在测量水和酒精混合液的密度的实验中,将22mL水全部倒入盛有20mL酒精的烧杯中,充分混合后,用天平测出烧杯和混合液的总质量如图甲所示,接着将烧杯中的混合液全部倒入量筒中,体积如图乙所示,然后用天平测出空烧杯的质量为24g。
(1)水和酒精混合后总体积减小,说明分子之间存在 。
(2)用天平测物体的质量时,应在天平 (填“左”或“右”)盘中加减砝码;由图甲可知烧杯和混合液的总质量为 g。
(3)该实验测得水和酒精混合液的密度为 g/cm3。
【答案】(1)间隙;(2)右;62;(3)0.95
【解答】解:(1)水和酒精混合后,由于分子进入彼此的空隙中而使总体积减小;故说明分子间有空隙;
(2)用天平测物体的质量时,应在天平右盘中加减砝码;
由图甲可知烧杯和混合液的总质量m总=50g+10g+2g=62g;
(3)混合液的质量m=m总﹣m空=62g﹣24g=38g,
由图乙读出水和酒精混合液的体积V=40mL=40cm3,
水和酒精混合液的密度ρ液0.95g/cm3。
故答案为:(1)间隙;(2)右;62;(3)0.95。
16.(2025•昭苏县二模)“新埔洋”油轮是我国第一艘自主研发设计、建造并拥有自主知识产权的巨型原油运输船。
(1)新埔洋甲板配备各种世界上最先进的驾驶与导航设备。即便穿越惊涛骇浪,也能实现24小时机舱无人值班与自动导航。轮船导航主要利用 传递信息,大风从轮船的两侧刮过时,船体两侧由于空气流速变大,压强会 (选填“变大”“变小”或“不变”),“新埔洋”油轮的动力来源为柴油,随着油箱中柴油质量的减小,柴油的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)“新埔洋”油轮满载排水量为3.5×105吨,满载时受到的浮力为 N,水深10m处的船体受到海水的压强为 Pa(海水密度取1.02×103kg/m3),若油轮以10m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为总重力的0.25倍,油轮以15m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为总重力的0.3倍,柴油发动机的热机效率保持不变,则油轮分别以15m/s和10m/s不同速度航行相同的一段时间消耗的燃油质量之比为 。
【答案】(1)电磁波;变小;不变;(2)3.43×109;9.996×104;9:5。
【解答】解:(1)轮船导航主要利用电磁波传递信息,比如全球定位系统(GPS)等,通过电磁波与船上的导航设备进行信号传输,从而确定轮船的位置、航向等信息。
根据伯努利原理,流体流速越大的地方,压强越小。所以大风从轮船两侧刮过时,船体两侧空气流速变大,压强会变小。
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积等均无关。所以随着油箱中柴油质量的减小,柴油的热值不变。
(2)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。油轮满载排水量m排=3.5×105t=3.5×108kg,则满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=3.5×108kg×9.8N/kg=3.43×109N。
根据液体压强公式可得水深10m处的船体受到海水的压强p=ρgh=1.02×103kg/m3×9.8N/kg×10m=9.996×104Pa。
设油轮总重力为G,航行时间为t:当速度v1=10m/s时,阻力f1=0.25G,根据W=Fs=fvt,则动力做功W1=f1v1t=0.25G×10m/s×t = 2.5Gt,当速度v2=15m/s时,阻力f2=0.3G,根据W=Fs=fvt,则动力做功W2=f2v2t=0.3G×15m/s×t = 4.5Gt,
因为柴油发动机的热机效率保持不变,根据η可得:,则,即油轮分别以15m/s和10m/s不同速度航行相同一段时间消耗的燃油质量之比为9:5。
故答案为:(1)电磁波;变小;不变;(2)3.43×109;9.996×104;9:5。
17.(2025•昭苏县二模)如图所示是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)把探头放入水中,通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,表明探头处水的压强越 (选填“大”或“小”)。
(2)把探头固定在水中某一深度不变,转动探头朝着各个方向,发现右边U形管两边液面的高度差均不改变,由此可知:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(3)将烧杯中的水换成浓盐水,观察到探头在相同的深度时,U形管两边液面的高度差增大了,说明液体内部的压强与液体的 有关。
(4)小组同学还通过实验发现将探头置于水下10cm的A处与距离容器底部10cm的B处压强之比为2:3(图中未标出AB处),则容器中水的高度为 cm。
【答案】(1)大;(2)相同;(3)密度;(4)25。
【解答】解:(1)实验中通过U形管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,U形管两边液面的高度差越大,水的压强越大。
(2)控制液体密度和深度不变,改变探头的方向,U形管两侧的液面高度差相等。可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(3)将烧杯中的水换成浓盐水,控制深度不变,液体密度变大,则可以观察到U形管两边液体的高度差变大,从而可以得到:液体的压强还与液体的密度有关,在不同种液体的同一深度处,液体密度越大,液体的压强大。
(4)根据p=ρgh可知,,解得h2=15cm,又因为b处距离容器底部10cm,所以容器中水的高度为15cm+10cm=25cm。
故答案为:(1)大;(2)相同;(3)密度;(4)25。
18.(2025•乌鲁木齐三模)小陈同学利用可以测量压力大小的数显测力计、柱形瓶身的水瓶和刻度尺进行如下实验:
(1)将浓盐水装入轻质小瓶(小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计),拧紧瓶盖后测出重力;如图甲所示,将小瓶放入盛有适量水的容器中,小瓶静止时竖直漂浮,小瓶受到的浮力为F浮,则F浮 (选填“>”“=”或“<”)G,此时瓶身上记录位置A,用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示2.0N。若柱形瓶身的横截面积为50cm2,则OA的距离为 cm。(ρ水=1g/cm3)
(2)如图乙所示将小瓶放入另一种液体中,小瓶静止时竖直漂浮,此时瓶身上记录位置B。比较甲、乙两图可知ρ液 (选填“>”“=”或“<”)ρ水,用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示3.6N,此时OB的距离为6cm,则ρ液= g/cm3。
【答案】(1)=;4;(2)>;1.2。
【解答】解:(1)根据漂浮条件可知,F浮=G;
用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示2.0N。压入水中的过程中,液体的密度和小瓶的重力不变,排开液体的体积变大,则浮力变大,
增大的浮力为:ΔF浮=F=2.0N,
由F浮=ρ液gV排可知,排开水的体积增加了:
ΔV排2.0×10﹣4m3,
OA的距离为:
hOA0.04m=4cm;
(2)根据漂浮条件可知,两次受到的浮力等于小瓶的总重力,小瓶的总重力不变,故两次受到的浮力相等,因图乙中小瓶排开液体的体积小于甲图中小瓶排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,ρ液>ρ水;
用数显测力计将小瓶缓慢压入液体中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示3.6N,此时增大的浮力为:ΔF′浮=F′=3.6N,
此时OB的距离为hOB=6cm=0.06m,则排开液体的体积增加了:
ΔV′排=ShOB=50×10﹣4m2×0.06m=3.0×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排可知,液体的密度为:
ρ液1.2×103kg/m3=1.2g/cm3。
故答案为:(1)=;4;(2)>;1.2。
19.(2025•乌鲁木齐三模)如图所示、形状大小相同的实心长方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压强分别为p甲=2p乙,现沿竖直方向截取部分体积,并将截取部分叠放在各自剩余部分上方后p甲'=p乙'。若甲截取其体积的,则乙需截取体积的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:
设:图中甲的重力为G1,乙的重力为G2,甲的底面积为S1,乙的底面积为S2,若甲截取其体积的,则乙需截取体积的n。
切割前:p甲,p乙,因此时p甲=2p乙,故可以得出:
2①
切割后:当甲截取其体积的时,此时甲的底面积S1'=(1)S1,此时甲对地面压强p甲';
当乙截取其体积的n时,此时乙的底面积S2'=(1﹣n)S2,此时乙对地面压强p乙';
因p甲'=p乙'故可以得出:
②
将①式代入②式,可得:
化简后得出n,所以甲截取其体积的时,乙需要截取,才能实现并将截取部分叠放在各自剩余部分上方后p甲'=p乙'。故A、B、C错误,D正确。
故应选:D。
20.(2025•喀什地区模拟)如图所示,有两个质地均匀的实心正方体物体A、B叠放在水平桌面上,甲图中A对B的压强等于B对桌面的压强;乙图中B对A的压强与A对桌面的压强之比为3:4;则A、B两实心物体的密度之比为(A与B的重心均在同一竖直线上)( )
A.2:1 B.3:1 C.4:3 D.8:3
【答案】D
【解答】解:
已知甲图中A对B 的压强等于B对桌面的压强,
则甲图中A对B的压强pA,B对桌面的压强pB,即,
乙图中B对A的压强p1,A对桌面的压强p2,
已知乙图中B对A的压强与A对桌面的压强之比为3:4,
则:3:4,化简得,则可以假设FB=3,FA=1,即,
根据得,即正方体A的边长为1,正方体B的边长为2,则VA=1,VB=8,
根据公式ρ得。
故选:D。
21.(2025•喀什地区模拟)如图甲所示,两只大小不同的薄壁圆柱形容器分别装有水和A液体,小容器的底面积为100cm2,甲图中小容器在水中的深度为6cm,小容器中A液体的深度为4cm;若在小容器中装入水,大容器中装入A液体,如图乙所示,内外液面相平,且小容器中水的深度为1cm。(已知)
(1)甲图中水对小容器底部的压强。
(2)甲图中小容器受到水的浮力。
(3)液体A的密度。
【答案】(1)甲图中水对小容器底部的压强为600Pa。
(2)甲图中小容器受到水的浮力为6N。
(3)液体A的密度1.4×103kg/m3。
【解答】解:(1)甲图中小容器在水中的深度为h=6cm=0.06m,水对容器底部的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)甲图中小容器受到水的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×0.06m=6N;
(3)甲图中F浮=G容器+GA=G容器+ρAgVA=G容器+ρA×10N/kg×100×10﹣4m2×0.04m=6N﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
乙图中F浮′=G容器+G水=G容器+ρ水gSh水=G容器+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×0.01m=ρA×10N/kg×100×10﹣4m2×0.01m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①﹣②得ρA=1.4×103kg/m3。
答:(1)甲图中水对小容器底部的压强为600Pa。
(2)甲图中小容器受到水的浮力为6N。
(3)液体A的密度1.4×103kg/m3。
22.(2025•米东区校级三模)2025年1月,我国成功批量试制出全球首例镁合金半固态注射成型汽车车轮。16寸的镁合金标准乘用车的车轮相对于传统的同规格铝合金车轮减重约30%,进一步减少汽车行驶中的能耗。已知铝合金的密度约为2.70×103kg/m3,则镁合金的密度约为( )
A.0.81×103kg/m3 B.1.89×103kg/m3
C.2.70×103kg/m3 D.3.51×103kg/m3
【答案】B
【解答】解:与铝材料等体积的新型材料的质量:
m镁合金=(1﹣30%)×m铝=70%×m铝,
此新型材料的密度:
ρ镁合金70%×2.70×103kg/m3=1.89×103kg/m3。
故选:B。
23.(2025•米东区校级三模)如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对水平地面的压强p1;若将切除部分按图丙方式放置,对水平地面的压强为p2;若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,剩余部分对地面压强为p3,则p2:p3为( )
A. B. C.1:2 D.2:1
【答案】A
【解答】解:设甲图中正方体的重力为G,底面积为S=a2(a为正方体的棱长),
压强p
切去一半后压力F1G,受力面积S′=a×L对角线a2;
此时压强p2p;
图丁中,先沿着CD和竖直方向将右侧切去,pρgh;压强和原来相等,为p,然后沿着AC切去剩余部分的一半,受力面积不变,压力变为一半,故压强为一半,即p3p;
则p2:p3p:p:2。故A正确。
故选:A。
24.(2025•米东区校级三模)某兴趣小组制作了一个微型密度计,在圆木棒的一端缠绕一些铜丝,将其放入不同的液体中,它会竖直立在液体中,已知圆木棒的横截面积为0.5cm2。
(1)小组同学用天平测出了密度计的质量为10g,将密度计放入水中并处于漂浮状态,如图甲所示,在木棒上用记号笔标出水面的位置,这就是水的密度刻度“1g/cm3”,此时密度计受到的浮力为 N。
(2)假设该密度计漂浮于密度为0.8g/cm3的某液体中时,密度计所在液面的位置将会在原来水中的标记处之 (选填“上”或“下”),在距离“1g/cm3”刻度线 cm的位置标刻“0.8g/cm3”的刻度线。
(3)用同样的方法可以标刻其他刻度,如图乙所示,微型密度计的刻度(单位:g/cm3)标刻正确的是 (填标号)。
【答案】(1)0.1;(2)上;5;(3)B。
【解答】解:(1)密度计的重力:G=mg=10×10﹣3kg×10N/kg=0.1N,
由于密度计是漂浮在水面上的,根据物体的浮沉漂浮可知,密度计在水中受到的浮力:F浮=G=0.1N;
(2)由F浮=ρ液gV排可知,密度计排开水的体积:V排1×10﹣5m3=10cm3,
即密度计在水面以下的体积:V1=V排=10cm3;
根据密度计的工作原理可知,密度计在不同的液体受到的浮力相同,即密度计在密度为0.8g/cm3的某液体中受到的浮力为0.1N,
液体的密度ρ液=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,
由F浮=ρ液gV排可知,密度计排开水的体积:V排′1.25×10﹣5m3=12.5cm3,
即密度计在该液体液面以下的体积V2=V排′=12.5cm3,故密度计所在液面的位置将会在原来水中的标记处之上,
由V=Sh可知,密度计在水面以下:h120cm,
密度计在某液体液面以下的深度:h225cm,
则“1g/cm3”刻度线和“0.8g/cm3”刻度线之间的距离:Δh=h2﹣h1=25cm﹣20cm=5cm;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和体积公式V=Sh可知,密度计浸入液面下的深度:h,
由于密度计在不同液体受到的浮力相同,圆木棒的横截面积不变,根据h可知,密度计浸入液面下的深度与液体的密度成反比,所以密度计的刻度特点是上小下大,而且刻度不是均匀的,上疏下密,故图乙中B标刻正确,故选B。
故答案为:(1)0.1;(2)上;5;(3)B。
25.(2025•天山区校级三模)小文用电子秤和一个边长为3cm的正方体金属块来测量某液体的密度。
(1)金属块的体积为 cm3,金属块的质量为 g。
(2)实验步骤如图乙所示,则液体的密度为 kg/m3。为了减小该实验的误差,电子秤上盛液体的烧杯应该选择图甲中的 (填“a”或“b”)烧杯(金属块都能完全放入烧杯内)。
【答案】(1)27,72.6;(2)1.1×103,b。
【解答】解:(1)金属块是正方体,体积为(3cm)3=27cm3;
金属块的质量为205.2g﹣132.6g=72.6g;
(2)液体的质量为162.3g﹣132.6g=29.7g;
液体的密度为1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
为了减小误差,应选择口径小的烧杯,这样补充液体时,液面变化明显,误差小,故应选择图甲中的b烧杯。
故答案为:(1)27,72.6;(2)1.1×103,b。
26.(2025•克拉玛依模拟)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是错误的,理由是 。
【答案】(1)凹陷程度;(2)甲、乙;(3)受力面积;(4)比较时没有控制受力面积相同。
【解答】解:(1)根据转换法可知,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2)图甲、乙中,受力面积相同,乙图的压力大,海绵凹陷程度大,压力作用效果越明显,因此由甲、乙两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可知,压力相同,乙的受力面积小,压力的作用效果明显,故可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)根据控制变量法,探究压力作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,对比甲、丙两图可知,实验中在改变压力的同时,没有控制受力面积相同,故不能得出压力作用效果与压力大小无关的结论,因此该同学的观点是错误的。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)甲、乙;(3)受力面积;(4)比较时没有控制受力面积相同。
27.(2025•乌鲁木齐一模)如图甲所示,利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,在吸管的下端塞入一些金属丝作为配重,目的之一是 (选填“升高”或“降低”)密度计的重心,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入不同的液体中后均竖直漂浮,密度计在这些液体中受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (选填“越长”“越短”或“不变”)。
(3)通过实验,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示两种刻度的标示合理的是 (选填“A”或“B”),若相同长度的吸管下方缠绕的铁丝质量越大,密度计的量程会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)降低;相等;(2)越长;(3)A;变大。
【解答】解:(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重;
若将它放入不同的液体中后均竖直漂浮,根据漂浮条件可知密度计在这些液体中受到的浮力大小相等,都等于密度计的重力;
(2)密度计在液体中漂浮,所受浮力等于自身的重力,则浮力大小保持不变,根据F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,密度计浸入液体中的体积越小,即浸入液体中的深度越小,则露出液面部分的长度越长;
(3)密度计在液体中漂浮,所受浮力等于自身的重力,则F浮液=G,即ρ液gSh液=G,因为g、S和G一定,所以h液和ρ液成反比,则密度计的刻度分布不均匀,由ρ液gSh液=G可知,浸入液体中的深度越小,说明液体的密度越大,因此密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,因h液和ρ液成反比例,所以在密度增大量Δρ相同时,Δh会减小,即越往下刻度线的间距减小,故A正确,B错误;
由前面分析可知,在其它条件一定时,h液和ρ液成反比,密度计即将倾倒时,其浸入液体中的深度最小,所测液体密度最大,而密度计即将浸没时,其浸入液体中的深度最大,所测液体密度最小,
若相同长度的吸管下方缠绕的铁丝质量越大(总重力G变大),且该密度计浸入液体中的最大深度和最小深度可认为不变,
则根据阿基米德原理和漂浮条件可得:ρ液大,ρ液小,
所测液体的最大密度与最小密度之差为:Δρ=ρ液大﹣ρ液小(),
因为S、h最大、h最小不变,而G增大,所以所测液体的最大密度与最小密度之差增大,即密度计的量程会变大。
故答案为:(1)降低;相等;(2)越长;(3)A;变大。
28.(2025•乌鲁木齐一模)为减小抗洪压力,科创小组设计了水位报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型。如图所示,其中A为压力传感器,B是重力为15N,且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动,当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触目压力为零,水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启泄洪阀门,已知圆柱体B的底面积,高hB=25cm,。求:
(1)当模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强;
(2)圆柱体B的密度;
(3)触发报警装置时,压力传感器A下表面到水面的距离。
【答案】(1)当模型内水深h1=15cm时,水对容器底部的压强为1500Pa;
(2)B的密度为0.6×103kg/m3;
(3)刚触发报警装置时,压力传感器A下表面到水面的距离为7cm。
【解答】解:(1)当模型内水深h1=15cm时,水对容器底部的压强
p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)当模型内水深h1=15cm时,B排开水的体积:V0=SBh1=100cm2×15cm=1500cm3,
由B与模型底面刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,
由物体的漂浮条件可知,B的重力:GB=F0浮=ρ水gV0=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500×10﹣6m3=15N,
由G=mg可知,B的质量:mB1.5kg=1500g,
B的体积:VB=SBhB=100cm2×25cm=2500cm3,
则B的密度:ρB0.6g/cm3=0.6×103kg/m3;
(3)刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为3N,因力的作用是相互的,则传感器对圆柱体有向下的压力,且该压力大小也为3N,
由力的平衡条件可知,此时B受到的浮力:F2浮=GB+F2=15N+3N=18N,
由F浮=ρ液gV排可知,B排开水的体积:V21.8×10﹣3m3=1800cm3,
由V=Sh可知,B浸入水中的深度:h218cm,
则压力传感器A下表面到水面的距离:h′=hB﹣h2=25cm﹣18cm=7cm。
答:(1)当模型内水深h1=15cm时,水对容器底部的压强为1500Pa;
(2)B的密度为0.6×103kg/m3;
(3)刚触发报警装置时,压力传感器A下表面到水面的距离为7cm。
29.(2025•乌鲁木齐一模)一粗细均匀足够长的木头漂浮于水面上露出水面长度为h0,截去露出水面部分,露出水面长度为h1,再从上端截去h0,露出水面部分为h2,其中2cm,则h0﹣h1( )
A.1cm B.3cm C.5cm D.7cm
【答案】B
【解答】解:因为物体漂浮,所以F浮=G,即ρ水gV排=ρ木gV,
化简后可得:1,
则h露=(1)h;
据此可知木头漂浮于水面上露出水面长度为h0时,
h0=(1)h;
截去露出水面部分,则剩余长度为:h﹣h0,当此时露出水面长度为h1,
则h1=(1)(h﹣h0);
再从上端截去h0,则剩余长度为:h﹣2h0,露出水面部分为h2,
则h2=(1)(h﹣2h0);
已知:2cm,则:h0﹣h2=6cm,
即:(1)h﹣(1)(h﹣2h0)=6cm;
(1)h0=3cm;
则:h0﹣h1=(1)h﹣(1)(h﹣h0)=(1)×h0=3cm;故ACD错误,B正确。
故选:B。
30.(2025•吐鲁番市模拟)“三胎?安排!”这一句话,出现在中国人民海军首部航母主题宣传片《深蓝!深蓝!》中。作为片尾15秒的“彩蛋”,该视频一经推出就广受关注——第三艘航母安排上了?“向海图强,人民海军挺进深蓝!”
(1)航母满载时排水量为8万吨,在海水中吃水深度为10m。该航母满载时,受到的浮力为 N,航母的最低处1cm2的瞭望口受到海水的压力为 N;某架7t直升机飞离该航母后,航母排开的海水体积减少了 m3。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(2)航母在海面上运动时海水对舰底的压强 (填“大于”“小于”或“等于”)它停泊于海面相同深度处时海水对舰底的压强。
(3)网传中国核动力航母或将开建。核动力航母与原子弹一样是通过 (选填“核裂变”或“核聚变”)途径来获得核能的。
【答案】(1)8×108;10;7。
(2)小于。
(3)核裂变。
【解答】解:(1)航母满载时重力为:
G=mg=8万吨×10N/kg=8×107kg×10N/kg=8×108N;
因航母漂浮在海面上处于平衡状态,所以受到的浮力等于航母重力,为:
ΔF浮=G=8×108N;
航母的最低处1cm2的瞭望口受到海水的压力为:
F压=pS=ρ海水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1cm2=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×10﹣4m2=10N;
7t直升机飞离航母后,航母所受浮力减小:
ΔF浮=G机=m机g=7t×10N/kg=7×103kg×10N/kg=7×104N;
直升机飞离该航母后,航母排开的海水体积减少为:
ΔV7m3。
(2)航母在海面上运动时海水相对于航母流速,与它停泊于海面相同深度处流速相比较大,因此海水对舰底的压强小于它停泊于海面相同深度处时海水对舰底的压强。
(3)核动力航母与原子弹一样是通过核裂变途径来获得核能的。
故答案为:(1)8×108;10;7。
(2)小于。
(3)核裂变。
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专题03 质量、密度、压强与浮力综合
1.(2025•新疆)【实验操作与个性化学习】小华在实验室里测量土豆的密度,实验操作如下:
(1)用 (选填“天平”或“测力计”)测出洗净的土豆样品的质量为220g;
(2)用细线系住土豆样品,缓慢放入装有400mL水的量筒内,土豆排开的水的体积越大,土豆受到的浮力越 (选填“大”或“小”);土豆最终在量筒内静止时如图所示,则土豆样品的密度为 g/cm3;
(3)小华通过查阅资料知道,土豆密度越大,淀粉含量越高,土豆品质越好。可以采取如下方法来评定土豆的品质:先用弹簧测力计测量出土豆样品的重力G;然后把土豆样品浸没在水中(未接触容器底)静止时,读出测力计的示数F,则的值越 (选填“大”或“小”),土豆品质越好。
2.(2025•新疆)如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为0.5×103kg/m3,木材对水平面的压强为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。图乙中木材对水平面的压强为( )
A.1920Pa B.2400Pa C.2700Pa D.3000Pa
3.(2025•新疆)如图甲所示,A、B两个薄壁圆柱形容器下半部用细管(体积不计)水平连通后放在水平地面上,将18kg水经A容器缓慢的注入整个装置的过程中,水对A容器底部的压强p与注入的水的质量m的关系如图乙所示。将一个内部有许多小气泡的冰球投入到A容器中(水未溢出),水面刚稳定时冰球露出水面的体积V露=216cm3,此时B容器中水的深度增加了Δh=0.03m。已知冰的密度为ρ冰=0.9×103kg/m3,求:
(1)质量为18kg的水的重力;
(2)当往整个装置中注入水的质量为5kg时,水对B容器底部的压强;
(3)冰球放入A容器中水面刚稳定时,冰球内部气泡的总体积V气。
4.(2024•新疆)人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A.10dm3 B.20dm3 C.30dm3 D.40dm3
5.(2024•新疆)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则酒精的质量为( )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
6.(2024•新疆)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的,将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为p1、p2、p3,且p1:p2:p3=2:3:6,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为50cm2,求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
7.(2023•新疆)我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带—手撕钢的厚度只有0.015mm,则面积为1m2的手撕钢的质量约为( )(ρ钢=7.9×103kg/m3)
A.120g B.12g C.1.2g D.0.12g
8.(2023•新疆)某薄壁玻璃管粗细均匀、一端开口。早晨在室外将该玻璃管开口向下竖直缓慢插入水中,玻璃管内封闭了一段空气柱,如图所示,放手后玻璃管在某位置保持漂浮状态,玻璃管露出水面的长度为1.0cm。中午时,由于管内空气升温膨胀,玻璃管内封闭的空气柱的长度增加了1.5cm,此时玻璃管露出水面的长度为( )
A.1.0cm B.1.5 cm C.2.0 cm D.2.5cm
9.(2023•新疆)如图所示,一柱状鱼缸(缸底有小石子)放在水平地面上,其内圆底面积为0.06m2。鱼缸内无水时,鱼缸对水平地面的压强为1.0×103Pa;在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为7.0×103Pa;在鱼缸内再放入几条鱼后,鱼缸对水平地面的压强为7.3×103Pa。求:
(1)质量为42kg的水的重力;
(2)鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的质量;
(3)在鱼缸内放入几条鱼后,水对缸底的某一小石子增加的压强。
10.(2022•新疆)正六边形钢质螺母的质量为7.9g,其空心圆的面积为正六边形的面积的,当螺母如图甲所示平放在水平地面上时,螺母对地面的压强为p;当螺母如图乙所示立放在水平地面上时,螺母对地面的压强为4p。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,则正六边形的边长为( )
A.cm B.cm C.cm D.cm
11.(2022•新疆)张北柔性直流电网工程不仅满足了北京冬奥会100%的清洁电力需求,还点亮了京城的万家灯火。
(1)该工程全部利用张家口地区的大规模风能、太阳能等 (填“可再生”或“不可再生”)能源发电,保障了北京冬奥会场馆100%的绿色电力供应。电能输送到北京后,通过换流站为运动员居住的房间和北京部分家庭提供 (填“直流”或“交流”)电。该工程为了保障供电的“柔性”,在承德丰宁修建了世界上最大的抽水蓄能电站,电力富余时,通过 (填“发电机”或“电动机”)将水抽到高处,电力短缺时,利用水力发电保障电网的稳定性。
(2)北京冬奥会人工造雪所需的电能全部由该工程提供。北京首钢大跳台赛道的人工雪为密度较大的冰状雪,这有利于 (填“增大”或“减小”)运动员与赛道间的摩擦力。小红在研究比赛过程中大气对运动员身体压强情况时,通过查阅资料得到气体的压强p与流速v的关系式为(其中C为常量,ρ为空气密度)。由关系式可知,空气流速越大的位置,压强 (填“越大”或“越小”),在北京首钢大跳台场馆内,常量C约为 (填“103”“105或“107”)Pa。
12.(2022•新疆)如图所示为“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
实验过程如下:先将盛有盐水的容器放在电子秤上,然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓地浸入盐水中(盐水足够深),同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m,记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为15cm,当h=8cm时,用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.2N。
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
……
m/kg
2.000
2.040
2.080
2.120
2.160
2.200
2.240
……
(1)实验过程中,电子秤示数逐渐增大时,细线对圆柱体的拉力逐渐 (填“增大”或“减小”)。
(2)当h=8cm时,圆柱体受到的浮力大小为 (填“21.6”或“1.6”)N。分析表中数据可知:圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成 比。
(3)圆柱体的密度与盐水的密度之比为 。
13.(2021•新疆)“嫦娥五号”从月球取回质量为1731g的月壤,其密度与干燥的细沙接近,则月壤的体积最接近( )
A.109cm3 B.106cm3 C.103cm3 D.1cm3
14.(2021•新疆)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为2000Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为3000Pa。则图甲中砖块对水平地面的压强为( )
A.2250 Pa B.2400 Pa C.2500 Pa D.2750 Pa
15.(2021•新疆)在测量水和酒精混合液的密度的实验中,将22mL水全部倒入盛有20mL酒精的烧杯中,充分混合后,用天平测出烧杯和混合液的总质量如图甲所示,接着将烧杯中的混合液全部倒入量筒中,体积如图乙所示,然后用天平测出空烧杯的质量为24g。
(1)水和酒精混合后总体积减小,说明分子之间存在 。
(2)用天平测物体的质量时,应在天平 (填“左”或“右”)盘中加减砝码;由图甲可知烧杯和混合液的总质量为 g。
(3)该实验测得水和酒精混合液的密度为 g/cm3。
16.(2025•昭苏县二模)“新埔洋”油轮是我国第一艘自主研发设计、建造并拥有自主知识产权的巨型原油运输船。
(1)新埔洋甲板配备各种世界上最先进的驾驶与导航设备。即便穿越惊涛骇浪,也能实现24小时机舱无人值班与自动导航。轮船导航主要利用 传递信息,大风从轮船的两侧刮过时,船体两侧由于空气流速变大,压强会 (选填“变大”“变小”或“不变”),“新埔洋”油轮的动力来源为柴油,随着油箱中柴油质量的减小,柴油的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)“新埔洋”油轮满载排水量为3.5×105吨,满载时受到的浮力为 N,水深10m处的船体受到海水的压强为 Pa(海水密度取1.02×103kg/m3),若油轮以10m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为总重力的0.25倍,油轮以15m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为总重力的0.3倍,柴油发动机的热机效率保持不变,则油轮分别以15m/s和10m/s不同速度航行相同的一段时间消耗的燃油质量之比为 。
17.(2025•昭苏县二模)如图所示是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)把探头放入水中,通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,表明探头处水的压强越 (选填“大”或“小”)。
(2)把探头固定在水中某一深度不变,转动探头朝着各个方向,发现右边U形管两边液面的高度差均不改变,由此可知:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(3)将烧杯中的水换成浓盐水,观察到探头在相同的深度时,U形管两边液面的高度差增大了,说明液体内部的压强与液体的 有关。
(4)小组同学还通过实验发现将探头置于水下10cm的A处与距离容器底部10cm的B处压强之比为2:3(图中未标出AB处),则容器中水的高度为 cm。
18.(2025•乌鲁木齐三模)小陈同学利用可以测量压力大小的数显测力计、柱形瓶身的水瓶和刻度尺进行如下实验:
(1)将浓盐水装入轻质小瓶(小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计),拧紧瓶盖后测出重力;如图甲所示,将小瓶放入盛有适量水的容器中,小瓶静止时竖直漂浮,小瓶受到的浮力为F浮,则F浮 (选填“>”“=”或“<”)G,此时瓶身上记录位置A,用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示2.0N。若柱形瓶身的横截面积为50cm2,则OA的距离为 cm。(ρ水=1g/cm3)
(2)如图乙所示将小瓶放入另一种液体中,小瓶静止时竖直漂浮,此时瓶身上记录位置B。比较甲、乙两图可知ρ液 (选填“>”“=”或“<”)ρ水,用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示3.6N,此时OB的距离为6cm,则ρ液= g/cm3。
19.(2025•乌鲁木齐三模)如图所示、形状大小相同的实心长方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压强分别为p甲=2p乙,现沿竖直方向截取部分体积,并将截取部分叠放在各自剩余部分上方后p甲'=p乙'。若甲截取其体积的,则乙需截取体积的( )
A. B. C. D.
20.(2025•喀什地区模拟)如图所示,有两个质地均匀的实心正方体物体A、B叠放在水平桌面上,甲图中A对B的压强等于B对桌面的压强;乙图中B对A的压强与A对桌面的压强之比为3:4;则A、B两实心物体的密度之比为(A与B的重心均在同一竖直线上)( )
A.2:1 B.3:1 C.4:3 D.8:3
21.(2025•喀什地区模拟)如图甲所示,两只大小不同的薄壁圆柱形容器分别装有水和A液体,小容器的底面积为100cm2,甲图中小容器在水中的深度为6cm,小容器中A液体的深度为4cm;若在小容器中装入水,大容器中装入A液体,如图乙所示,内外液面相平,且小容器中水的深度为1cm。(已知)
(1)甲图中水对小容器底部的压强。
(2)甲图中小容器受到水的浮力。
(3)液体A的密度。
22.(2025•米东区校级三模)2025年1月,我国成功批量试制出全球首例镁合金半固态注射成型汽车车轮。16寸的镁合金标准乘用车的车轮相对于传统的同规格铝合金车轮减重约30%,进一步减少汽车行驶中的能耗。已知铝合金的密度约为2.70×103kg/m3,则镁合金的密度约为( )
A.0.81×103kg/m3 B.1.89×103kg/m3
C.2.70×103kg/m3 D.3.51×103kg/m3
23.(2025•米东区校级三模)如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对水平地面的压强p1;若将切除部分按图丙方式放置,对水平地面的压强为p2;若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,剩余部分对地面压强为p3,则p2:p3为( )
A. B. C.1:2 D.2:1
24.(2025•米东区校级三模)某兴趣小组制作了一个微型密度计,在圆木棒的一端缠绕一些铜丝,将其放入不同的液体中,它会竖直立在液体中,已知圆木棒的横截面积为0.5cm2。
(1)小组同学用天平测出了密度计的质量为10g,将密度计放入水中并处于漂浮状态,如图甲所示,在木棒上用记号笔标出水面的位置,这就是水的密度刻度“1g/cm3”,此时密度计受到的浮力为 N。
(2)假设该密度计漂浮于密度为0.8g/cm3的某液体中时,密度计所在液面的位置将会在原来水中的标记处之 (选填“上”或“下”),在距离“1g/cm3”刻度线 cm的位置标刻“0.8g/cm3”的刻度线。
(3)用同样的方法可以标刻其他刻度,如图乙所示,微型密度计的刻度(单位:g/cm3)标刻正确的是 (填标号)。
25.(2025•天山区校级三模)小文用电子秤和一个边长为3cm的正方体金属块来测量某液体的密度。
(1)金属块的体积为 cm3,金属块的质量为 g。
(2)实验步骤如图乙所示,则液体的密度为 kg/m3。为了减小该实验的误差,电子秤上盛液体的烧杯应该选择图甲中的 (填“a”或“b”)烧杯(金属块都能完全放入烧杯内)。
26.(2025•克拉玛依模拟)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是错误的,理由是 。
27.(2025•乌鲁木齐一模)如图甲所示,利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,在吸管的下端塞入一些金属丝作为配重,目的之一是 (选填“升高”或“降低”)密度计的重心,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入不同的液体中后均竖直漂浮,密度计在这些液体中受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (选填“越长”“越短”或“不变”)。
(3)通过实验,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示两种刻度的标示合理的是 (选填“A”或“B”),若相同长度的吸管下方缠绕的铁丝质量越大,密度计的量程会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
28.(2025•乌鲁木齐一模)为减小抗洪压力,科创小组设计了水位报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型。如图所示,其中A为压力传感器,B是重力为15N,且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动,当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触目压力为零,水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启泄洪阀门,已知圆柱体B的底面积,高hB=25cm,。求:
(1)当模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强;
(2)圆柱体B的密度;
(3)触发报警装置时,压力传感器A下表面到水面的距离。
29.(2025•乌鲁木齐一模)一粗细均匀足够长的木头漂浮于水面上露出水面长度为h0,截去露出水面部分,露出水面长度为h1,再从上端截去h0,露出水面部分为h2,其中2cm,则h0﹣h1( )
A.1cm B.3cm C.5cm D.7cm
30.(2025•吐鲁番市模拟)“三胎?安排!”这一句话,出现在中国人民海军首部航母主题宣传片《深蓝!深蓝!》中。作为片尾15秒的“彩蛋”,该视频一经推出就广受关注——第三艘航母安排上了?“向海图强,人民海军挺进深蓝!”
(1)航母满载时排水量为8万吨,在海水中吃水深度为10m。该航母满载时,受到的浮力为 N,航母的最低处1cm2的瞭望口受到海水的压力为 N;某架7t直升机飞离该航母后,航母排开的海水体积减少了 m3。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(2)航母在海面上运动时海水对舰底的压强 (填“大于”“小于”或“等于”)它停泊于海面相同深度处时海水对舰底的压强。
(3)网传中国核动力航母或将开建。核动力航母与原子弹一样是通过 (选填“核裂变”或“核聚变”)途径来获得核能的。
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