内容正文:
压轴周周练04 压强与浮力综合练
目录
01 压轴题型精炼
题型01 压强综合
题型02 浮力综合
题型03 压强与浮力实验综合
题型04 压强与浮力计算综合
02 核心突破练
03 真题溯源练
题型01 压强综合
1.(2025·四川内江·模拟预测)厨房里能发现许多与物理知识有关的现象,下列说法正确的是( )
A.甲图中菜刀的刀刃磨得光滑而薄,是为了使菜刀更光滑,减小切菜时的阻力
B.乙图中向水平管中吹气,水从竖直管中喷出,是因为管上方空气流速变大,压强越小
C.丙图中轻轻一吸,牛奶入口,使牛奶上升到嘴里的力是嘴的吸力
D.丁图中高压锅能很快煮熟食物,是由于锅内气压增大,水的沸点减小
【答案】B
【详解】A.菜刀的刀刃磨得光滑而薄,是在压力一定时,通过减小受力面积而增大压强,这样更容易把菜切断,故A错误;
B.向水平管中吹气时,竖直管上方空气流速变大。根据流体压强与流速的关系:流体在流速越大的位置压强越小,所以竖直管上方压强变小,而竖直管下方的压强不变,在压强差的作用下,水从竖直管中喷出,故B正确;
C.轻轻一吸,口腔内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下牛奶被压入嘴里,而不是嘴的吸力使牛奶上升到嘴里,故C错误;
D.液体的沸点跟气压有关,气压越大,沸点越高。高压锅能增大锅内气体的压强,从而提高水的沸点,食物在高温下更容易煮熟,而不是水的沸点减小,故D错误。
故选B。
2.(2025·广东广州·二模)如图所示,“擦窗机器人”的质量为,它的“腹部”有两个吸盘,工作时,机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出,使它能牢牢地吸在竖直玻璃上。则下列说法正确的是( )()
A.机器人工作时,吸盘内部的气压大于外部大气压而产生吸力
B.若忽略吸盘内空气质量,当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受到的摩擦力为
C.若在机器人身上挂一重物,则机器人对玻璃的压强变大
D.大气对机器人的压力与机器人受到的摩擦力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.机器人工作时,真空泵将吸盘内的空气向外抽出,导致吸盘内部的气压小于外部大气压,而外部大气压将机器人压在玻璃上,而产生吸力,故A错误;
B.“擦窗机器人”的质量为,重力为,若忽略吸盘内空气质量,当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,在竖直方向上受到的摩擦力与重力是一对平衡力,即摩擦力,故B正确;
C.若在机器人身上挂一重物,重物对机器人的拉力方向为竖直向下,而机器人对玻璃的压力是垂直于玻璃面,则在机器人身上挂一重物与机器人对玻璃的压强无关,故C错误;
D.大气从四面八方对机器人产生压力,且压力垂直于机器人表面;而机器人受到的摩擦力是与运动方向相反,这两个力没有作用在同一直线上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
3.(2025·新疆·一模)实心长方体A和B放置在水平地面上,A和B的质量之比为1∶7,它们的长、宽、高如图所示,现在长方体A、B的右侧沿竖直方向按相同比例截取一部分长方体,叠放在对方剩余部分的上表面,此时A、B剩余部分对水平地面的压强为pA'、pB',下列关于切割比例n取值范围和对应pA'、pB'的大小关系正确的是( )
A.当n=0.2时,pA'=pB'
B.当0<n<0.1时,pA'<pB'
C.当0.1<n<0.2时,pA'<pB'
D.当0.05<n<0.2时,pA'>pB'
【答案】B
【详解】物体A和物体B的质量之比为1:7,根据,则
由图可知,B的底面积与A的底面积之比
截取后物体A对水平地面的压强
截取后物体B对水平地面的压强为:
当时,带入公式,解得n=0.1
A.当n=0.2时,,故A错误;
BC.当时,代入公式解得0<n<0.1,故B正确,C错误;
D.当时,代入公式解得n>0.1;当0.05<n<0.2时,有可能是,也可能是,故D错误。
故选B。
4.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)生活和生产中的很多物品都运用了物理学的知识,在图a中,金属锥的头部尖细锋利,是为了能产生很大的 ;在图b中,“乳牛自动喂水器”利用的是 原理;在图c中新型材料“气凝胶”被称为“最轻材料”是因为其 极小。蛟龙号载人潜水器在下潜到海面下6km深处受到海水的压强是 Pa(,g取10N/kg)。
【答案】 压强 连通器 密度
【详解】[1]增大压强的方法有增大压力和减少受力面积两种方法,在图(a)中,金属锥的头部尖细锋利,是利用减小受力面积的方法增大压强。
[2]上端开口,下部相连通的容器叫作连通器;液体不流动时,连通器内的各容器中的液面总是在同一水平面上,茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等都利用了连通器的原理。
[3]密度是单位体积的某种物质的质量,在图(c)中的新型材料“气凝胶”被称为“最轻材料”是因为其密度极小。
[4]蛟龙号载人潜水器在下潜到海面下的深度为
受到海水的压强是
5.(2025·广西南宁·模拟预测)水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,A的高为L1,B的高为L2。将B沿如图甲所示的方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上(其他条件不变),此时B2对桌面的压强为p1;如果只将B2放在A上(其他条件不变),此时A对桌面的压强为p2。改变切割位置,p1、p2随a的变化关系如图乙所示则图像p一a中曲线2表示的是 (选填“p1”或“p2”)与a的关系,B的密度 kg/m3。
【答案】 p1 0.5×103
【详解】[1]将B1放在B2上,B2对桌面的压强为
由此可知,p1与a成反比,故图像p-a中的曲线2表示的是p1与a的关系;将B2放在A上(其他条件不变),此时A对桌面的压强为
由此可知,p2与a为一次函数关系 ,故图像p-a中的直线1表示的是p2与a的关系。
[2]由图像可知,当时, ①
当时, ②
当时, ③
④
由①②③④解得,代入①②③④解得,,,,。
则B的质量
B的密度
题型02 浮力综合
6.(2025·广东深圳·模拟预测)关于浮力的应用下列说法中正确的是( )
A.轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的
B.轮船从江水驶入海水中,轮船所受浮力变大
C.潜水艇潜水时是通过改变所受浮力实现上浮和下沉的
D.密度计根据在不同液体中受到浮力不同来测量液体密度的
【答案】A
【详解】A.实心金属块是要在水中沉没的,将轮船做成空心的,在重力不变情况下增大排开水的体积从而增大浮力,使轮船漂浮在水面上。故A正确;
B.不论是在河中还是海中,轮船都是漂浮的,受到的浮力都等于自身重力,即在河中和海中受到的浮力是相等的。故B错误;
C.潜水艇通过排出或者吸入海水,改变自身重力,从而改变重力与浮力关系实现上浮或者下沉的。故C错误;
D.密度计测量液体密度时,都是漂浮在液体表面的,受到的浮力都和自身重力相等。故D错误。
故选A。
7.(2025·河南驻马店·模拟预测)在某次校园安全教育讲座中,讲解员指出:“如不慎溺水,要屏住呼吸、全身放松,去除身上的重物,尽量保持头向后仰、面部向上的仰泳体位,吸气深呼气浅,这样可以使身体浮出水面,为救援争取更多时间。”从物理学的角度分析,以下说法不正确的是( )
A.溺水时手上举,身体排开水的体积减小,因所受浮力减小而易下沉
B.溺水时大喊大叫,人会喝更多的水,因身体所受重力增大而易下沉
C.溺水时去除身上的重物可以增大身体受到的浮力,从而使身体上浮
D.当身体面部向上漂浮在水面上时,身体受到的浮力等于自身的重力
【答案】C
【详解】A.溺水时手上举,根据阿基米德原理,即,身体排开水的体积减小,所受浮力减小,导致容易下沉,故A正确,不符合题意;
B.溺水时大喊大叫,人会喝更多的水,导致身体质量增大,所受重力增大。此时身体排开水的体积不变,由可知,所受浮力不变。当时,人就容易下沉,故B正确,不符合题意;
C.溺水时去除身上的重物,身体排开水的体积减小,浮力也减小,但主要是为了减小自身的重力,当重力小于浮力时,身体上浮,故C错误,符合题意;
D.当身体面部向上漂浮在水面上时,人处于平衡状态,此时身体受到的浮力等于自身的重力,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.(2025·广东深圳·模拟预测)如图所示,水平地面上有一个底面积为的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是,g取,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器内水面下降了3cm
A.只有②④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
【答案】A
【详解】①正方体物块B的体积
因为物块B浸没在水中,则排开水的体积
所以物块B受到的浮力
故①错误;
②因物块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、绳子的拉力作用而处于平衡状态,所以由物块受到的合力为零可得,物块B的重力
由可得,物块B的质量
则物块B的密度
故②正确;
③因为可知,剪断绳子,待物块静止后处于漂浮状态,此时物块受到的浮力
故③错误
④物块漂浮时受到的浮力
由可得,物块漂浮时排开水的体积
由可得,水面下降的深度为
故④正确。
综上可知,只有②④正确,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9.(2025·江苏徐州·一模)如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当总质量为3t,恰好悬浮,此时受到的浮力为 N,当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力 浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强 ,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。(取10N/kg)
【答案】 小于 小
【详解】[1]浮空艇悬浮时受到的浮力与其重力大小相等,则浮力为
[2]根据物体的浮沉条件,驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现上浮。
[3]流速大(小)的地方压强小(大),图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强小,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)如图所示,质量为0.3kg的薄壁长方体容器甲放置在水平地面上,里面装有10cm深的水。另有密度大于水,且完全相同的实心长方体A、B置于水平地面上,已知。(,g取10N/kg)
(1)长方体容器甲的重力为 N。
(2)水对容器底部的压强为 Pa。
(3)将A以不同底面朝下的方式放入长方体容器中,稳定后,在A对容器底部有压力作用的所有方式中,A对容器底部的最小压强为;再将B按照A的方式放入水中,且置于A上方。在这两次放入后,水对容器底部的压强分别为和。则放入B后,容器对桌面的压力为 N。
【答案】(1)3
(2)1000
(3)45.4
【详解】(1)由可得容器甲的重力
(2)由液体压强公式,可得水对容器底部的压强
(3)由公式可知,A对容器底部的压强最小时,受力面积最大,故应该是平放。由于此时的高度L<8cm,小于水的深度,且A对容器底有压强,所以A浸没。水对容器底部的压强为1240Pa;根据可得
水的深度增大了2.4cm,根据体积关系有
解得,当B按照A的方式叠放在A上方,总高度是10cm,小于水的深度,故B物体也是浸没的。此时压强1400Pa,根据可得,此时水的深度为
水的深度又增加了
由于完全相同的AB,不溢出时,水面增加的高度相同,此时大小不同,说明有水溢出,且溢出水的体积为
已知A对容器底部的最小压强为750Pa;A的体积为
当A浸没时,排开水的体积等于A的体积,即
A所受浮力为
根据公式可得,,
代入数据解得A的重力为
因为物块A、B完全相同,所以
剩余水的体积为
剩余水的质量为
剩余水的重力为
故放入B后,容器对桌面的压力大小为
题型03 压强与浮力实验综合
11.(2025·吉林·模拟预测)如图,用大小、形状、材料相同的砖块,以及海绵来探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果,此实验方法是 。
(2)分析图甲、丙两次实验可知:当受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)分析图 两次实验可知:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)若用图丁和图戊两种方案来探究压力作用效果与受力面积的关系,其中较合理的方案是图 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)压力
(3)甲、乙
(4)丁
【详解】(1)[1][2]实验中压力作用效果难以直接观察,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种方法叫转换法。
(2)选择图甲、丙所示的操作进行实验时,受力面积相等,压力大小不同,丙的压力大,丙海绵下陷越深,说明当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,分析图甲、乙两次实验,海绵受到的压力相同,图甲受力面积较小,海绵凹陷程度较大。所以,分析图甲、乙两次实验可知,当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力相同,而戊中,由于铅笔的重力作用,故两手指受到的压力不同,丁方案更合理一些,戊方案不合理的原因是未控制压力相等。
12.(2025·内蒙古·一模)如图甲所示,用压强计探究液体内部压强的特点。()
(1)实验中,将液体内部的压强大小用U形管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 的(选填“有色”或“无色”)。
(3)将探头放在如图乙所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大。
(4)将探头放在图乙中液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差 (选填“<”、“=”或“>”),这是为了研究液体压强与液体的 关系。
(5)由以上实验可知图乙中液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置 。
(6)U形管压强计 连通器(填“属于”或“不属于”)。
【答案】(1)高度差
(2)有色
(3)深度
(4) > 密度
(5)D
(6)不属于
【详解】(1)压强计的工作原理是:橡皮膜受到压强时,U形管内两边液面出现高度差,两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小,采用的是转换法,液体压强越大,两侧液面高度差也越大。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用有色液体。
(3)将探头分别放在图乙所示的液体内部A、B位置,液体的密度相同,B位置的深度大,观察到U形管两侧液面的高度差,经过多次实验观察到同样的现象,根据转换法,这说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大;
(4)[1][2]将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差,在相同的深度时,探头在浓盐水时U形管两边液面的高度差增大了,即压强变大了,故结论为:在深度相同中,液体密度越大,压强越大,这是为了研究液体压强与液体密度关系。
(5)D点位于密度大,深度大的位置,故该点液体压强最大。
(6)上端开口,下端相连的容器叫连通器,U形管的一端不开口,故组装完好的压强计中的U形管不属于连通器。
13.(2025·山西吕梁·模拟预测)在一次劳动实践课中,小明看着小麦种子问小华:“小麦种子的密度是多少?要怎么测量?”二人一起向老师要了一些小麦种子,到实验室进行实验。
小华想到了实践课上盐水选种的情景,据此设计了如下方案:
实验器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯、水、盐、玻璃棒、待测的小麦种子。
(1)实验步骤:
①将10粒小麦种子放入烧杯中,加入适量的水,然后往烧杯中加盐并搅拌,直到小麦种子 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)在盐水中为止;
②天平放在 上,将游码归零,调节 使指针指到分度盘中央刻度线处。
③用天平测出烧杯及杯内物体的总质量
④将烧杯中的盐水往量筒中倒入适量,待液面稳定后,读出其体积
⑤用天平测出烧杯及杯内剩余物体的总质量
⑥小麦的密度为 ;
(2)实验时小麦种子会吸收少量的盐水,则测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1) 悬浮 水平台面 平衡螺母
(2)偏小
【详解】(1)[1]为了利用悬浮时物体密度等于液体密度的原理来测量小麦种子的密度,需要调节盐水密度使小麦种子悬浮在其中。
[2][3]天平使用时应放在水平台面上。将游码归零后,再调节平衡螺母使指针指到分度盘中央刻度线处,使天平在水平位置平衡。
[4]由悬浮条件得,小麦的密度为
(2)小麦种子会吸收盐水,其平均密度会减小。实验测得的是吸水后悬浮时小麦种子的密度,因此测量结果会偏小。
14.(2025·江西新余·一模)如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
(1)当物体逐渐浸入水中,水对物体底面的压强将逐渐变 ;
(2)比较图中甲、乙、丙中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体 有关;
(3)比较图中甲、丙、丁中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体浸没在液体中的 无关;若慢慢松手使物体沉入杯底时(未与杯底紧密接触),物体受到的浮力为 N;
(4)比较图中甲、丁、戊中弹簧测力计的示数,可以计算出浓盐水的密度是 ;(g取,)
(5)由图中甲、乙、戊所示实验,他就得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关的结论。他的分析过程是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的理由是 。
【答案】(1)大
(2)浸在液体中的体积
(3) 深度 1
(4)
(5) 错误 没有控制物体浸在液体中的体积相同
【详解】(1)当物体逐渐浸入水中,物体底面所处的深度越来越大,水的密度不变,根据可知,水对物体底面的压强将逐渐变大。
(2)由甲图可知,物体的重力为8N,在乙图中,物体一部分体积浸入水中时,弹簧测力计示数减小,变为7.6N,说明物体受到的浮力为
在丙图中,物体全部浸入水中时,弹簧测力计示数继续减小,变为7N,说明物体受到的浮力为
说明物体浸在水中的体积越大,受到的浮力越大,即比较图中甲、乙、丙中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
(3)[1]比较图中丙、丁中弹簧测力计的示数,发现他们示数相同,说明物体受到的浮力相等,而由图可知,物体浸在液体中的深度不同,故可探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]若慢慢松手使物体沉入杯底时(未与杯底紧密接触),此时物体全部浸在水中,因为物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关,与物体浸在液体中的体积有关,所以物体受到的浮力等于丙图中物体受到的浮力,即为1N。
(4)因为丙、丁两图中物体全部浸入在水中,弹簧测力计示数相同,物体受到的浮力相同,即
则此时物体的体积等于物体排开水的体积,即
由甲和戊两图可知,物体浸没在盐水中时的浮力为
物体浸没在浓盐水中排开浓盐水的体积为
则浓盐水的密度是
(5)[1][2]若要探究物体受到的浮力大小与液体的密度的关系,应该控制物体浸在液体中的体积相等,而乙、戊两图中,物体浸在液体中的体积不同,因此无法得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关的结论,所以他的分析过程是错误的。
题型04 压强与浮力计算综合
15.(2025·福建福州·模拟预测)如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,其底面积为,鱼缸内装有深的水,水的重力是270N。(,)试计算:
(1)水对鱼缸底的压力;
(2)若桌面所受鱼缸的压强是,求鱼缸的质量。
【详解】(1)水对鱼缸底的压强
水对鱼缸底的压力
(2)鱼缸和水的总重力
鱼缸的重力
鱼缸的质量
16.(2025·安徽黄山·模拟预测)如图甲所示,薄壁圆筒的底面积是,在圆筒下用细线(忽略体积)拴一个体积为的实心物块(密度大于水),再放入盛水的大桶中,静止时,圆筒底部到水面的距离为5cm,然后在圆筒内倒入深为5cm的某种液体,圆筒底部到水面的距离为8cm,如图乙所示。取,水的密度为。问:
(1)图甲中,实心物块所受的浮力是多少?
(2)图甲中,圆筒底部受到水的压力是多少?
(3)圆筒内液体的质量和密度分别是多少?
【详解】(1)由题意可知,,
实心物块完全浸没在水中,其排开水的体积等于自身的体积。根据阿基米德原理,图甲中,实心物块所受的浮力
(2)由题意可知,圆筒底部到水面的距离
圆筒底面积
图甲中,圆筒底部受到水的压强
圆筒底部受到水的压力
(3)由题意可知,圆筒内倒入液体后,圆筒排开水的高度变化为
圆筒底面积
乙图中,圆筒排开水的体积变化量
装置始终处于漂浮状态,所受浮力等于总重力,则放入液体的重力等于增加的浮力,即:
圆筒内液体的质量
液体的体积
圆筒内液体的密度
17.(2025·安徽·模拟预测)如图所示,将水槽平放,用细线的一端系住金属块,另一端系在塑料容器底部中央,塑料容器中装若干砝码;然后将金属块水平放在水槽底部,并将金属块与水槽底部相连的四周用橡皮泥密封,以防止水进入金属块与水槽底部之间;再向水槽中缓慢加水,塑料容器水平漂浮在水面并随水位升高,直到细线刚好拉直时停止加水,此时细线上没有受到拉力。若从塑料容器中取出砝码时,塑料容器开始上升,金属块刚好能与水槽底分离(不计细线长度变化,不计金属块与橡皮泥间的摩擦,不考虑大气压)而上升。假设塑料容器在上升过程中始终保持水平。金属块高,质量,水槽中水位高,水的密度。
求:
(1)停止加水,未取出砝码时,金属块上表面受到水的压强是多少?
(2)停止加水,未取出砝码时,金属块下表面受到支持力是多少?(以上均用所给字母代数式表示)
(3)已知金属块高,质量,取出砝码,水槽中水位高。则金属块的密度是多少?
【详解】(1)根据题意,停止加水时,水槽中水位高为H,金属块高为h。因此,金属块上表面所处的深度为,根据液体压强公式可知,金属块上表面受到水的压强为
(2)在初始状态下(未取出砝码),金属块静止在水槽底部,处于平衡状态。它受到三个竖直方向的力竖直向下的重力、水对上表面竖直向下的压力、水槽底部对它竖直向上的支持力,根据力的平衡条件,有;当从塑料容器中取出质量为的砝码时,金属块刚好能与水槽底分离。此时,支持力恰好减为0,细线对金属块产生一个竖直向上的拉力T。金属块仍处于平衡状态,受力为:竖直向下的重力、水对上表面竖直向下的压力、细线竖直向上的拉力T,根据力的平衡条件,有;对比两个状态的平衡方程可知,初始状态下的支持力大小等于临界状态下的拉力T,即。对塑料容器而言,取出质量为的砝码后,容器及其剩余砝码所受浮力的增加量提供了大小为T的拉力,这个拉力恰好能将金属块提起。因此,拉力T的大小等于被取出的砝码所受的重力,即,所以,金属块下表面受到的支持力为
(3)若金属块的底面积为S,在金属块刚好被拉离水槽底部的临界状态时,有,即
即
解得。金属块的体积为
金属块的密度
18.(2025·广西南宁·模拟预测)如图甲所示的“提子”是早前商店用来打酱油的器具,其模型由一个圆柱形容器和一根细长的柄构成(如图乙)。某提子的容器部分如图丙所示,质量m=200g,内高h1=10cm,外高h2=12cm,内底面积S=27cm2,外底面积S2=30cm2,细长柄质量不计。已知圆柱形酱油桶装有20cm深的酱油,桶的底面积S3=90cm2,酱油密度=1.2g/cm3,现将该提子竖直漂浮在酱油中如图丁所示,求:
(1)图丁中提子所受的浮力;
(2)未放入提子时,酱油对桶底的压强;
(3)在图丁中,继续将提子缓慢下放,使提子下底面浸入酱油的深度为6cm,此时人对长柄的作用力大小;
(4)在(3)的基础上继续向下缓慢放提子,直到提子的容器里面装满酱油且提子容器口再次与酱油面相平为止,这个过程中酱油对桶底的压强变化量。
【详解】(1)图丁中提子所受的浮力因为提子漂浮在酱油中,根据物体漂浮时浮力等于重力,可得:
(2)未放入提子时,酱油对桶底的压强根据液体压强为
(3)提子下底面没入酱油深度为6cm时,提子排开酱油的体积
此时提子受到的浮力
提子重力,则人对长柄的作用力
(4)提子容积
外侧的总体积
浸没时浸入的体积
与(3)相比,减小的排开液体的体积
减小的深度
酱油对桶底的压强变化量
1.(2025·北京·模拟预测)2021年12月9日,在“天宫课堂”第一课中,航天员王亚平展示了一个“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验,用吸管把乒乓球压入水中,取出吸管后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。判断下列说法中正确的是( )
A.图甲实验中,水对乒乓球的压力的合力几乎为零
B.图甲实验中,乒乓球所受重力可以忽略,因此它不具有惯性
C.图乙实验中,水中上浮的乒乓球所受水的浮力大于它的惯性
D.图乙实验中,杯底所受到的压力就是漂浮的乒乓球和水所受的重力
【答案】A
【详解】A.在中国空间站微重力环境中,图甲中乒乓球所受重力几乎为零,乒乓球悬停处于平衡状态,因此水对乒乓球的浮力几乎为零,即乒乓球所受压力及压力差都为零,所以水对乒乓球的压力的合力几乎为零,故A正确;
B.惯性的大小与质量有关,在空间站乒乓球质量不变,因此惯性不变,故B错误;
C.力和惯性不是同一物理概念,没有可比性,故C错误;
D.图乙实验中,杯底所受到的压力等于水的重力加上乒乓球对水的压力,即杯底所受到的压力等于水和乒乓球的总重力,但压力和重力是不同性质的力,只能说大小相等,故D错误。
故选A。
2.(2025·河南安阳·模拟预测)将两个相同的装满水(瓶内无空气)的饮料瓶放置在水平桌面上,如图所示;甲瓶中水对瓶底的压强为,压力为;乙瓶中水对瓶盖的压强为,压力为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】两个饮料瓶装满水,瓶内水的深度h相同,水的密度ρ也相同。根据液体压强公式p=ρgh,可知甲瓶中水对瓶底的压强p1和乙瓶中水对瓶盖的压强p2相等,即p1=p2。
对于甲瓶,瓶底的受力面积S1较大,根据,水对瓶底的压力F1=p1S1,且此时F1等于瓶内水的重力(因为瓶底水平,水对瓶底的压力等于水的重力)。
对于乙瓶,瓶盖的受力面积S2较小,水对瓶盖的压力F2=p2S2,由于乙瓶的形状是上细下粗,水对瓶盖的压力小于瓶内水的重力。所以F1>F2。
故选D。
3.(2025·安徽·二模)如图,两只完全相同的饮料杯放在水平桌面上,两饮料杯内装有体积相同的两种饮料(未满),此时两饮料对杯底的压强大小相等,下列说法正确的是( )
A.甲杯对水平桌面的压强一定大于乙杯对水平桌面的压强
B.乙杯对水平桌面的压强一定大于甲杯对水平桌面的压强
C.甲杯内饮料对杯底的压力大于乙杯内饮料对杯底的压力
D.乙杯内饮料对杯底的压力大于甲杯内饮料对杯底的压力
【答案】D
【详解】AB.由图可知,甲杯中饮料的深度较大,h甲>h乙,两饮料对杯底的压强大小相等,即p甲=p乙,根据p=ρgh可知ρ甲<ρ乙
根据G=mg=ρgV可知G甲<G乙
由于水平桌面放置两个完全相同的饮料杯,则压力F=G液+G杯,所以桌面受到的压力F甲<F乙
由于饮料杯的底面积S甲<S乙,根据可知:甲、乙两杯对桌面的压强大小关系不确定。故AB错误;
CD.两饮料对杯底的压强大小相等,即p甲=p乙,饮料杯的底面积S甲<S乙,根据可知:乙杯内饮料对杯底的压力大于甲杯内饮料对杯底的压力。故C错误,D正确。
故选D。
4.(2025·福建福州·模拟预测)如图1,是某兴趣小组测量物体密度的实验装置。将力传感器(可显示推、拉、压力的大小)固定在铁架台上,底面积为的实心均匀圆柱体A通过轻质硬杆与力传感器相连,力传感器显示杆对圆柱体A作用力的大小。底面积为的柱形容器B盛有适量的水,放在水平升降台上。升降台上升使圆柱体A逐渐浸入水中,力传感器的示数F与升降台上升的高度h的关系如图2所示。圆柱体A始终保持竖直且不吸水,整个过程无水溢出且圆柱体A未触底,杆没入水中的体积忽略不计,下列说法正确的是( )
A.圆柱体A逐渐浸入水中,其底部受到水的压强逐渐变小
B.当时表示圆柱体浸入水中的深度为8cm
C.圆柱体A的密度为
D.圆柱体A浸没时,容器底部受到水的压强增加了800Pa
【答案】C
【详解】A.根据可知,水的密度不变,圆柱体A逐渐浸入水中,其底部进入水中的深度逐渐变大,受到水的压强逐渐变大,故A错误;
B.h表示升降台上升的高度,当时,设水面相对于容器底上升的高度为,因为圆柱体A浸入水中的体积等于它排开水的体积,则有
代入数值有
解得
则圆柱体浸入水中的深度为,故B错误;
C.当时,圆柱体A排开水的体积为
由图像可知,此时轻质硬杆对圆柱体A的拉力减小为0,圆柱体A只受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,且两个力大小相等,则圆柱体A的重力为
圆柱体A的质量为
当圆柱体A浸没时,轻质硬杆对圆柱体A向上的拉力变为向下的压力,且大小为2N,此时圆柱体A受到的浮力为
此时圆柱体A的体积等于其排开水的体积,即
圆柱体A的密度为,故C正确;
D.圆柱体A浸没时,水面相对于容器底上升的高度为
容器底部受到水的压强增加了,故D错误。
故选C。
5.(2025·广东潮州·二模)用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg。则
(1)大气对吸盘的压力为 N(g取10N/kg);
(2)大气压的测量值为 Pa;
(3)若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。
【答案】(1)32
(2)
(3)小
【详解】(1)使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力,则大气对吸盘的压力为
(2)大气压的测量值为
(3)如果内部气体没排出,内部气体也有压力,则大气压力等于内部压力加重力,只测重力后,相当于测得的大气压力偏小,故压强会偏小。
6.(2025·湖南怀化·二模)如图所示,不吸水的实心正方体A平放在足够高的薄壁柱形容器底部,已知A的质量为600g,边长为10cm,g取。则正方体A所受的重力大小为 N,A对容器底部的压强为 Pa;向容器中缓慢注入1kg水,此时水对容器底的压强为500Pa,若向容器中再注入2kg水,则此时水对容器底的压强为 Pa。
【答案】 6 600 1200
【详解】[1]A所受的重力
[2]A对容器底部的压力等于A的重力,即
受力面积等于A的底面积,即
A对容器底部的压强
[3]向容器中缓慢注入1kg水,此时水对容器底的压强为500Pa,则水的深度
A的密度
小于水的密度,则A浸入水中时,若A刚好漂浮,则A受到的浮力等于它的重力,即
A排开水的体积至少为
A浸入水中的深度至少为
由于,故A不能漂浮,处于沉底状态,
水的体积
则容器的底面积
再注入2kg的水,A将漂浮,所受浮力,即排开水的重力等于A的重力,此时水的重力
水对容器底的压力等于水和A的总重力,即
此时水对容器底的压强
7.(2025·湖南长沙·二模)小露为自家的盆栽设计了一个自动灌溉系统,如图甲所示,水箱底部的面积(含出水口)为S=200cm²,水箱足够高,其中正方体物块A的边长为10cm,质量为200g,长方体物块B底面积与出水口横截面积相等,A下表面与B上表面用细线相连。从加水开始到细线刚好拉直过程中,水箱中水对水箱底部的压强p与加水质m之间的关系如图乙所示。当物块B恰好被拉起时,出水口开始排水灌溉(忽略细线质量、体积和形变)物块A的密度为 ,物块B的高 m;要想实现自动灌溉,物块B的最大重力 N。
【答案】 0.03 2
【详解】[1]正方体物块A的边长为10cm,体积为
物块A的密度
[2]由图乙可知,加水到B刚好浸没时,水对水箱底部的压强
物块B的高度
[3]加水至1680g时,细线被拉开到恰好拉直,可得
绳长
假设塑料块A刚好被浸没,水恰能从排水口流出此时,B上表面水的深度
水的压力
A刚好被浸没受到的浮力
A的重力
绳子的拉力
B的重力
8.(2025·广西南宁·三模)小南同学在实验室测量牛奶的密度。
(1)天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央;
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图1甲所示,则烧杯和牛奶的质量ma= g;
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图1乙所示;
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量mb=93.6g;
(5)根据测量数据求得牛奶的密度ρ= g/cm3;
(6)测量完牛奶的密度,小南制作了简易的密度计。他找来一个底部是圆柱形的小空塑料瓶,如图2甲所示,测出瓶子底面积为10cm2。将瓶子盖紧,用细线拴住一个石头并系在瓶盖处,就制作好了密度计。称出密度计总质量为60g;
①将密度计放在水中漂浮,如图2乙所示,在瓶身水面处用记号笔做标记a,然后在瓶身画上刻度,标记密度值;
②将密度计放在密度为1.2g/cm3的盐水中漂浮,密度计在盐水中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)清水中受到的浮力。盐水水面在标记a的 (选填“上方”或“下方”);
③若测量橙汁密度时,石头触碰容器底并与容器底有力的作用,那么用此密度计测出的橙汁密度比真实密度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
④为使该简易密度计更精确,请你帮小南想一个办法: 。
【答案】 左 135.6 1.05 等于 下方 偏大 换用横截面积更小的塑料瓶
【详解】
[1]天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,天平指针向右偏转,则应向左调节平衡螺母,使天平水平平衡。
[2]由图1甲可知,标尺的分度值为0.2g,故烧杯和牛奶的总质量为
[3]量筒中牛奶的质量为
[4]由图乙可知,量筒的分度值为1mL,故量筒中牛奶的体积为40cm3,故牛奶的密度为
[5]密度计在水中和在盐水中时都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,密度计的重力相同,故密度计在盐水中受到的浮力等于在清水中受到的浮力,但盐水的密度比水的密度大,根据阿基米德原理可知,浮力相同,液体的密度越大,物体排开液体的体积越小,即盐水水面在标记a的下方。
[6]若测量橙汁密度时,石头触碰容器底并与容器底有力的作用,则密度计排开液体的体积变小,则测出的橙汁密度比真实密度偏大。
[7]若想使该简易密度计更精确,可换用横截面积更小的塑料瓶,使物体浸入液体的体积相同时,密度计浸入液体的高度变化更明显,此时分度值变小。
9.(2025·陕西西安·模拟预测)为了给农作物的播种创造良好的土壤条件,防止因收割机对耕地过度压实而干扰播种工作,收割机对耕地的压强一般被控制在以内。有一款新型小麦收割机,重力为,履带与耕地的总接触面积约为1m2,收割机正常工作时2h可以行驶18.8km。
(1)收割机正常工作时的速度是多少?
(2)若重力为600N的司机驾驶该收割机收割小麦,粮仓中小麦的重力不能超过多少?
【详解】(1)收割机正常工作时的速度
(2)最大允许压强,接触面积。则最大总压力
总压力等于收割机、司机和小麦的总重力,即,已知收割机重力
司机重力,则小麦重力
因此,粮仓中小麦的重力不能超过9400N。
10.(2025·云南曲靖·二模)一个底面积S=的长方体水槽中有一塑料块A。塑料块A上有一个的石块B,如图甲所示,此时塑料块露出水面的体积是塑料块总体积的十分之一,(,)求:
(1)若水槽中水深20cm,水对水槽底的压强;
(2)石块B的质量;
(3)塑料块A的体积:
(4)若石块B滑落水中,如图乙所示,石块B滑落前后水深的变化量△h。
【详解】(1)已知水深h为20cm,即0.2m,水的密度为,g取10N/kg,根据液体压强公式,水对水槽底的压强为
(2)已知石块B的体积为,石块的密度为,根据密度公式,石块B的质量为
(3)已知水的密度为,g取10N/kg,石块B的质量为26g,图甲中,塑料块A和石块B作为一个整体漂浮在水面上,根据物体漂浮条件,总浮力等于总重力,即
塑料块A的质量
塑料块A排开水的体积
根据阿基米德原理,可得
即
代入数据可得
(4)已知塑料块A的体积为,根据密度计算公式,可得塑料块A的质量为
石块B滑落前(图甲),A和B整体漂浮,排开水的总体积为
石块B滑落后(图乙),塑料块A漂浮,石块B沉底,塑料块A排开水的体积
石块B沉底,排开水的体积等于其自身体积,
此时总排开水的体积
排开水的体积变化量为
水深的变化量为
即水深减小了0.2cm。
1.(2025·山西·中考真题)科技小组同学们参加国际机器人竞技大赛,如图是他们制作的机器人滑雪比赛时的场景。关于机器人滑雪比赛过程,下列分析正确的是( )
A.通过增加机器人质量可减小摩擦 B.滑雪板长而宽可减小对雪地压强
C.利用惯性作用可以增大滑行速度 D.机器人的运动状态始终保持不变
【答案】B
【详解】A.通过增加机器人质量,可以增大滑雪板对雪面的压力,此时接触面的粗糙程度不变,可增大摩擦,故A错误;
B.滑雪板长而宽,是压力不变时,通过增大接触面粗糙程度,减小对雪地压强,故B正确;
C.惯性是一种性质,不是力,不能说惯性的作用,故C错误;
D.机器人受非平衡力的作用,运动状态会发生改变,故D错误。
故选B。
2.(2025·新疆·中考真题)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
【详解】木材对水平面的压强为4500Pa,木材与桌面的接触面积为
则木材对桌面的压力为
木材的重力为
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,则剩余部分的重力为
剩余部分对桌面的压力为
切去部分的体积为
切去的两部分拼在一起,即得到一个新的长方体,该长方体的底面积即为图甲中红杉木与水平面接触的底面积,即边长为0.4m的正方形,高度为切除部分的高度h,如图所示,
则切除部分的高度为
由勾股定理可得
则切除虚线部分后,即图乙中,剩余部分与水平面的接触面为边长分别为0.4m和0.5m的长方形,该长方形的面积为
则此时木材对水平面的压强为
故B符合题意,ACD不符合题意。
选B。
3.(2025·四川广元·中考真题)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40cm2、密度为0.4g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数随时间的变化关系如图乙所示,时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0g/cm3,取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.为0时,水对容器底部的压强是2×103Pa
B.0-t1时间段,力传感器示数F1为14.0N
C.t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是100Pa
D.横杆向上运动的速度为1cm/s
【答案】D
【详解】由题可知,0-t1时间段,物块M浸没在水中,t1- t3时间段物块M从开始接触水面到刚好离开水面;因为t1- t3时间段在向上运动的过程中物块M排开液体的体积在不断减小,由可知,液体密度不变,其受到的浮力一直在减小,t1- t3时间段内,力传感器示数先减小后增大,说明t1- t2时间段内,物块M受到的浮力大于其重力,有
t2时刻,物块M受到的浮力等于其重力,所以力传感器示数为零,t2- t3时间段内,物块M受到的浮力小于其重力,有
A.为0时,水的深度为
水对容器底部的压强
故A错误;
B.由题可知,t3之后物体已经离开水中,此时力传感器示数等于物体的重力,所以长方体物块M的重力为4.0N,则长方体物块M的质量为
则长方体物块M的体积为
0-t1时间段,长方体物块M处于浸没状态,此时受到的浮力为
力传感器示数为
故B错误;
C.t为0时,容器内的体积为水和物块M的总体积,则容器内的总体积为
t3时,物块M刚好离开水面,容器内的体积只有水的体积,体积为
此时水的深度为
此时容器底部受到的压强
t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量
故C错误;
D.由题可知,横杆匀速缓慢向上移动,时间段为6s;t2时刻,物块M受到的浮力等于于其重力,受到的浮力为
此时排开液体的体积为
t2时刻,水和物块M浸入水中的总体积为
物块M的高度为
t2时刻,水面的高度为
水面上方物块M的高度为
细杆与物块M连接部分的高度为
t3时刻,细杆与物块M连接部分的高度为
则细杆移动的距离为
横杆移动的距离与细杆移动的距离相同,则横杆向上运动的速度为
故D正确。
故选D。
4.(2025·天津·中考真题)出行安全尤为重要。公交车上提示“请抓好扶手”,是因为乘客具有 ,急刹车时易摔倒;高铁站台上提示“候车请勿越过安全线”,是因为流体流速大的位置压强 ,越过安全线易引发危险。
【答案】 惯性 小
【详解】[1]公交车上提示“请抓好扶手”,人在行驶的公交车上,与公交车一起运动,当公交车突然刹车时,脚随着公交车一起减速,而上半身由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以人会往前倒。
[2]列车高速通过站台时,车体附近气体流速大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,使乘客受到一个“推”向列车的力,从而发生安全事故。
5.(2025·四川资阳·中考真题)如图所示,开始时图甲中冰块位于容器底部,图乙中冰块漂浮于水面,冰块上方均放置有一小铁块。当冰块熔化完后,图甲中的水面与开始时相比将会 (选填“上升”“下降”或“不变”),其原因是 ;图乙中的水面与开始时相比将会 (选填“上升”“下降”或“不变”),其原因是 。
【答案】 下降 见解析 下降 见解析
【详解】[1][2]如图甲所示,冰块没有熔化时,冰块和铁块排开水的体积为
当冰块熔化完后,质量不变,冰熔化成水的体积为
铁块沉底,故冰熔化成水所占的体积与铁块排开水的体积为
由于冰的密度小于水的密度,故,故,甲中的水面与开始时相比将会下降。
[3][4]将冰块与铁块当成一个整体,如图乙所示,冰块没有熔化时,冰块与铁块这个整体漂浮在水面上,故冰块和铁块所受的浮力为
冰块完全熔化成水时,这个整体的总重力不变,但是铁块沉底,容器底部对铁块有支持力,这个整体受到了竖直向下的重力,竖直向上的浮力,和容器底部对铁块有支持力,这个整体的浮力变小,故整体排开水的体积变小;图乙中的水面与开始时相比将会下降。
6.(2025·甘肃兰州·中考真题)小亮游泳时发现,当他从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关。关于影响液体内部压强的因素,他提出了如下猜想:
猜想1:可能与方向有关;猜想2:可能与深度有关;猜想3:可能与液体的密度有关。
为验证猜想,他利用微小压强计进行如下实验探究:
(1)实验前要检查装置的气密性,如图1甲所示,小亮用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)微小压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)小亮把微小压强计的探头固定在水中某一深度,然后改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差保持不变,说明同种液体内部的同一深度,各个方向的压强 。
(4)接着,小亮利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作,其中 两图的现象能解释小亮游泳时呼吸变困难的原因。根据这一现象,当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
(5)将微小压强计改装成如图3所示的装置,把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中,当两探头位于同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差为Δh,说明猜想3是 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)不漏气
(2)不属于
(3)相等
(4) 乙、丙 D
(5)正确
【详解】(1)小亮用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明微小压强计气密性良好,该装置不漏气。
(2)微小压强计上的U形管一端封闭,一端开口,故从结构来看不属于连通器。
(3)改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差保持不变,说明压强大小不变,即在同种液体内部的同一深度液体向各个方向的压强相等。
(4)[1]根据实验现象可知小亮呼吸困难的原因是:人从较浅的水域走向较深的水域时,身体受到压强逐渐变大;研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度不变,只改变深度大小,因此乙、丙两幅图的现象能解释小亮游泳时发现的问题。
[2]图2中把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,左右两侧橡皮膜的深度相等,根据可知,左右两侧受到的液体压强相等,所以左右两侧橡皮膜向内凹陷的程度相同,而下方橡皮膜所处的深度大于上方橡皮膜,则下方橡皮膜受到的液体压强大于上方橡皮膜,所以下方橡皮膜向上凹陷的程度较大,而上方橡皮膜向下凹陷的程度较小,故图2中D图正确。
(5)图3中,当两探头位于同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差为Δh,说明两探头所受到的液体压强不同,而待测液体的密度不同,说明液体压强与液体的密度有关,故猜想3是正确的。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)小丹和爸爸去古玩市场买回一个铜刀币,她想知道这个刀币是否是纯铜的呢?于是小丹进行如下实验。
(1)小丹想根据的原理测出刀币的密度,则质量的测量工具是 ,体积的测量工具是 ;
(2)小丹测体积时遇到了困难,因为刀币较大,无法放入测体积的工具中,但可以放入大烧杯中,情形如图所示。只利用大烧杯、弹簧测力计、细线、水、记号笔和刀币这些器材,请你帮她设计实验测出刀币的体积。要求写出主要的实验操作步骤及表达式(水的密度用表示)。
【答案】(1) 托盘天平 量筒
(2)见解析
【详解】(1)[1][2]我们一般利用天平测量物体的质量,利用量筒借助排水法测量物体的体积。
(2)实验步骤如下:
①在刀币大约中部位置做标记,用细线将刀币挂在调好的弹簧测力计下,测出刀币的重力为G;
②在烧杯中装入适量的水,使刀币浸入水中至标记处,刀币不接触烧杯底和侧壁,读出此时测力计的示数为F1;
③把刀币倒过来挂在弹簧测力计上重复步骤2的操作,读出此时测力计的示数为F2。
根据称重法,步骤①中刀币受到的浮力为,步骤②中刀币受到的浮力为,则步骤①中刀币排开水的体积为
步骤②中刀币排开水的体积为
则刀币的体积为
8.(2025·陕西·中考真题)如图所示,质量为1.8kg的书本,静止放置在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.06m2。(g取10 N/kg)
(1)书本的重力是多少;
(2)静止在水平桌面上的书本对桌面的压强是多少?
【详解】(1)书本的重力是
(2)静止在水平桌面上的书本对桌面的压强是
9.(2025·四川绵阳·中考真题)某同学在实践活动中制作液体密度计,并用于液体密度的测量。将瓶身主体为圆柱体的空塑料瓶瓶底剪掉,旋紧瓶盖并在瓶盖上用细线系上一金属块,然后将空塑料瓶和金属块一起倒放入装有适量水、足够高的玻璃容器中。当水面静止时,将塑料瓶瓶身上与水面相平的位置标记为“0”刻线,如图所示,“0”刻线以上塑料瓶瓶身是圆柱体。缓慢向空塑料瓶注入密度未知的液体,当液面刚好达到“0”刻线时停止注入,此时“0”刻线在水面以下4cm处。已知金属块的质量为58g,体积为8cm3,塑料瓶“0”刻线以上圆柱体的横截面积为20cm2,玻璃容器的内底面积为100cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略空塑料瓶自身的厚度和重量,向空塑料瓶注入液体的过程中金属块不触底。求:
(1)注入液体前,水面静止时细线对金属块的拉力;
(2)“0”刻线以下塑料瓶的容积;
(3)注入液体的密度和缓慢注入液体过程中金属块重力做的功。
【详解】(1)金属块在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力F浮金和细线竖直向上的拉力F拉的作用,处于静止状态,受力平衡。
金属块的重力
金属块受到的浮力
细线对金属块的拉力
(2)注入液体前,空塑料瓶和金属块整体处于漂浮状态,由于忽略空塑料瓶的重量,则细线对塑料瓶的拉力就是塑料瓶受到的浮力,根据可得“0”刻线以下塑料瓶的容积
(3)注入液体后,塑料瓶、金属块和注入的液体整体处于漂浮状态,总浮力等于总重力,即注入的液体的重力等于增加的浮力,即
注入液体的体积
则注入液体的密度
缓慢注入液体过程中,塑料瓶下沉,导致容器内水面上升。设塑料瓶(及金属块)相对于容器底部下沉的距离为d,水面上升的高度为。“0”刻线从与水面相平到水面以下4cm,说明塑料瓶相对于水面下沉了4cm,即
水面上升是由于塑料瓶浸入水中的体积增加引起的。增加的浸入体积为
水面上升的的高度
则金属块下沉的距离
金属块重力做的功
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压轴周周练04 压强与浮力综合练
目录
01 压轴题型精炼
题型01 压强综合
题型02 浮力综合
题型03 压强与浮力实验综合
题型04 压强与浮力计算综合
02 核心突破练
03 真题溯源练
题型01 压强综合
1.(2025·四川内江·模拟预测)厨房里能发现许多与物理知识有关的现象,下列说法正确的是( )
A.甲图中菜刀的刀刃磨得光滑而薄,是为了使菜刀更光滑,减小切菜时的阻力
B.乙图中向水平管中吹气,水从竖直管中喷出,是因为管上方空气流速变大,压强越小
C.丙图中轻轻一吸,牛奶入口,使牛奶上升到嘴里的力是嘴的吸力
D.丁图中高压锅能很快煮熟食物,是由于锅内气压增大,水的沸点减小
2.(2025·广东广州·二模)如图所示,“擦窗机器人”的质量为,它的“腹部”有两个吸盘,工作时,机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出,使它能牢牢地吸在竖直玻璃上。则下列说法正确的是( )()
A.机器人工作时,吸盘内部的气压大于外部大气压而产生吸力
B.若忽略吸盘内空气质量,当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受到的摩擦力为
C.若在机器人身上挂一重物,则机器人对玻璃的压强变大
D.大气对机器人的压力与机器人受到的摩擦力是一对平衡力
3.(2025·新疆·一模)实心长方体A和B放置在水平地面上,A和B的质量之比为1∶7,它们的长、宽、高如图所示,现在长方体A、B的右侧沿竖直方向按相同比例截取一部分长方体,叠放在对方剩余部分的上表面,此时A、B剩余部分对水平地面的压强为pA'、pB',下列关于切割比例n取值范围和对应pA'、pB'的大小关系正确的是( )
A.当n=0.2时,pA'=pB' B.当0<n<0.1时,pA'<pB'
C.当0.1<n<0.2时,pA'<pB' D.当0.05<n<0.2时,pA'>pB'
4.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)生活和生产中的很多物品都运用了物理学的知识,在图a中,金属锥的头部尖细锋利,是为了能产生很大的 ;在图b中,“乳牛自动喂水器”利用的是 原理;在图c中新型材料“气凝胶”被称为“最轻材料”是因为其 极小。蛟龙号载人潜水器在下潜到海面下6km深处受到海水的压强是 Pa(,g取10N/kg)。
5.(2025·广西南宁·模拟预测)水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,A的高为L1,B的高为L2。将B沿如图甲所示的方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上(其他条件不变),此时B2对桌面的压强为p1;如果只将B2放在A上(其他条件不变),此时A对桌面的压强为p2。改变切割位置,p1、p2随a的变化关系如图乙所示则图像p一a中曲线2表示的是 (选填“p1”或“p2”)与a的关系,B的密度 kg/m3。
题型02 浮力综合
6.(2025·广东深圳·模拟预测)关于浮力的应用下列说法中正确的是( )
A.轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的
B.轮船从江水驶入海水中,轮船所受浮力变大
C.潜水艇潜水时是通过改变所受浮力实现上浮和下沉的
D.密度计根据在不同液体中受到浮力不同来测量液体密度的
7.(2025·河南驻马店·模拟预测)在某次校园安全教育讲座中,讲解员指出:“如不慎溺水,要屏住呼吸、全身放松,去除身上的重物,尽量保持头向后仰、面部向上的仰泳体位,吸气深呼气浅,这样可以使身体浮出水面,为救援争取更多时间。”从物理学的角度分析,以下说法不正确的是( )
A.溺水时手上举,身体排开水的体积减小,因所受浮力减小而易下沉
B.溺水时大喊大叫,人会喝更多的水,因身体所受重力增大而易下沉
C.溺水时去除身上的重物可以增大身体受到的浮力,从而使身体上浮
D.当身体面部向上漂浮在水面上时,身体受到的浮力等于自身的重力
8.(2025·广东深圳·模拟预测)如图所示,水平地面上有一个底面积为的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是,g取,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器内水面下降了3cm
A.只有②④正确 B.只有①②正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确
9.(2025·江苏徐州·一模)如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当总质量为3t,恰好悬浮,此时受到的浮力为 N,当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力 浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强 ,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。(取10N/kg)
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)如图所示,质量为0.3kg的薄壁长方体容器甲放置在水平地面上,里面装有10cm深的水。另有密度大于水,且完全相同的实心长方体A、B置于水平地面上,已知。(,g取10N/kg)
(1)长方体容器甲的重力为 N。
(2)水对容器底部的压强为 Pa。
(3)将A以不同底面朝下的方式放入长方体容器中,稳定后,在A对容器底部有压力作用的所有方式中,A对容器底部的最小压强为;再将B按照A的方式放入水中,且置于A上方。在这两次放入后,水对容器底部的压强分别为和。则放入B后,容器对桌面的压力为 N。
题型03 压强与浮力实验综合
11.(2025·吉林·模拟预测)如图,用大小、形状、材料相同的砖块,以及海绵来探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果,此实验方法是 。
(2)分析图甲、丙两次实验可知:当受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)分析图 两次实验可知:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)若用图丁和图戊两种方案来探究压力作用效果与受力面积的关系,其中较合理的方案是图 。
12.(2025·内蒙古·一模)如图甲所示,用压强计探究液体内部压强的特点。()
(1)实验中,将液体内部的压强大小用U形管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 的(选填“有色”或“无色”)。
(3)将探头放在如图乙所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大。
(4)将探头放在图乙中液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差 (选填“<”、“=”或“>”),这是为了研究液体压强与液体的 关系。
(5)由以上实验可知图乙中液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置 。
(6)U形管压强计 连通器(填“属于”或“不属于”)。
13.(2025·山西吕梁·模拟预测)在一次劳动实践课中,小明看着小麦种子问小华:“小麦种子的密度是多少?要怎么测量?”二人一起向老师要了一些小麦种子,到实验室进行实验。
小华想到了实践课上盐水选种的情景,据此设计了如下方案:
实验器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯、水、盐、玻璃棒、待测的小麦种子。
(1)实验步骤:
①将10粒小麦种子放入烧杯中,加入适量的水,然后往烧杯中加盐并搅拌,直到小麦种子 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)在盐水中为止;
②天平放在 上,将游码归零,调节 使指针指到分度盘中央刻度线处。
③用天平测出烧杯及杯内物体的总质量
④将烧杯中的盐水往量筒中倒入适量,待液面稳定后,读出其体积
⑤用天平测出烧杯及杯内剩余物体的总质量
⑥小麦的密度为 ;
(2)实验时小麦种子会吸收少量的盐水,则测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
14.(2025·江西新余·一模)如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
(1)当物体逐渐浸入水中,水对物体底面的压强将逐渐变 ;
(2)比较图中甲、乙、丙中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体 有关;
(3)比较图中甲、丙、丁中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体浸没在液体中的 无关;若慢慢松手使物体沉入杯底时(未与杯底紧密接触),物体受到的浮力为 N;
(4)比较图中甲、丁、戊中弹簧测力计的示数,可以计算出浓盐水的密度是 ;(g取,)
(5)由图中甲、乙、戊所示实验,他就得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关的结论。他的分析过程是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的理由是 。
题型04 压强与浮力计算综合
15.(2025·福建福州·模拟预测)如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,其底面积为,鱼缸内装有深的水,水的重力是270N。(,)试计算:
(1)水对鱼缸底的压力;
(2)若桌面所受鱼缸的压强是,求鱼缸的质量。
16.(2025·安徽黄山·模拟预测)如图甲所示,薄壁圆筒的底面积是,在圆筒下用细线(忽略体积)拴一个体积为的实心物块(密度大于水),再放入盛水的大桶中,静止时,圆筒底部到水面的距离为5cm,然后在圆筒内倒入深为5cm的某种液体,圆筒底部到水面的距离为8cm,如图乙所示。取,水的密度为。问:
(1)图甲中,实心物块所受的浮力是多少?
(2)图甲中,圆筒底部受到水的压力是多少?
(3)圆筒内液体的质量和密度分别是多少?
17.(2025·安徽·模拟预测)如图所示,将水槽平放,用细线的一端系住金属块,另一端系在塑料容器底部中央,塑料容器中装若干砝码;然后将金属块水平放在水槽底部,并将金属块与水槽底部相连的四周用橡皮泥密封,以防止水进入金属块与水槽底部之间;再向水槽中缓慢加水,塑料容器水平漂浮在水面并随水位升高,直到细线刚好拉直时停止加水,此时细线上没有受到拉力。若从塑料容器中取出砝码时,塑料容器开始上升,金属块刚好能与水槽底分离(不计细线长度变化,不计金属块与橡皮泥间的摩擦,不考虑大气压)而上升。假设塑料容器在上升过程中始终保持水平。金属块高,质量,水槽中水位高,水的密度。
求:
(1)停止加水,未取出砝码时,金属块上表面受到水的压强是多少?
(2)停止加水,未取出砝码时,金属块下表面受到支持力是多少?(以上均用所给字母代数式表示)
(3)已知金属块高,质量,取出砝码,水槽中水位高。则金属块的密度是多少?
18.(2025·广西南宁·模拟预测)如图甲所示的“提子”是早前商店用来打酱油的器具,其模型由一个圆柱形容器和一根细长的柄构成(如图乙)。某提子的容器部分如图丙所示,质量m=200g,内高h1=10cm,外高h2=12cm,内底面积S=27cm2,外底面积S2=30cm2,细长柄质量不计。已知圆柱形酱油桶装有20cm深的酱油,桶的底面积S3=90cm2,酱油密度=1.2g/cm3,现将该提子竖直漂浮在酱油中如图丁所示,求:
(1)图丁中提子所受的浮力;
(2)未放入提子时,酱油对桶底的压强;
(3)在图丁中,继续将提子缓慢下放,使提子下底面浸入酱油的深度为6cm,此时人对长柄的作用力大小;
(4)在(3)的基础上继续向下缓慢放提子,直到提子的容器里面装满酱油且提子容器口再次与酱油面相平为止,这个过程中酱油对桶底的压强变化量。
1.(2025·北京·模拟预测)2021年12月9日,在“天宫课堂”第一课中,航天员王亚平展示了一个“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验,用吸管把乒乓球压入水中,取出吸管后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。判断下列说法中正确的是( )
A.图甲实验中,水对乒乓球的压力的合力几乎为零
B.图甲实验中,乒乓球所受重力可以忽略,因此它不具有惯性
C.图乙实验中,水中上浮的乒乓球所受水的浮力大于它的惯性
D.图乙实验中,杯底所受到的压力就是漂浮的乒乓球和水所受的重力
2.(2025·河南安阳·模拟预测)将两个相同的装满水(瓶内无空气)的饮料瓶放置在水平桌面上,如图所示;甲瓶中水对瓶底的压强为,压力为;乙瓶中水对瓶盖的压强为,压力为,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·安徽·二模)如图,两只完全相同的饮料杯放在水平桌面上,两饮料杯内装有体积相同的两种饮料(未满),此时两饮料对杯底的压强大小相等,下列说法正确的是( )
A.甲杯对水平桌面的压强一定大于乙杯对水平桌面的压强
B.乙杯对水平桌面的压强一定大于甲杯对水平桌面的压强
C.甲杯内饮料对杯底的压力大于乙杯内饮料对杯底的压力
D.乙杯内饮料对杯底的压力大于甲杯内饮料对杯底的压力
4.(2025·福建福州·模拟预测)如图1,是某兴趣小组测量物体密度的实验装置。将力传感器(可显示推、拉、压力的大小)固定在铁架台上,底面积为的实心均匀圆柱体A通过轻质硬杆与力传感器相连,力传感器显示杆对圆柱体A作用力的大小。底面积为的柱形容器B盛有适量的水,放在水平升降台上。升降台上升使圆柱体A逐渐浸入水中,力传感器的示数F与升降台上升的高度h的关系如图2所示。圆柱体A始终保持竖直且不吸水,整个过程无水溢出且圆柱体A未触底,杆没入水中的体积忽略不计,下列说法正确的是( )
A.圆柱体A逐渐浸入水中,其底部受到水的压强逐渐变小
B.当时表示圆柱体浸入水中的深度为8cm
C.圆柱体A的密度为
D.圆柱体A浸没时,容器底部受到水的压强增加了800Pa
5.(2025·广东潮州·二模)用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg。则
(1)大气对吸盘的压力为 N(g取10N/kg);
(2)大气压的测量值为 Pa;
(3)若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。
6.(2025·湖南怀化·二模)如图所示,不吸水的实心正方体A平放在足够高的薄壁柱形容器底部,已知A的质量为600g,边长为10cm,g取。则正方体A所受的重力大小为 N,A对容器底部的压强为 Pa;向容器中缓慢注入1kg水,此时水对容器底的压强为500Pa,若向容器中再注入2kg水,则此时水对容器底的压强为 Pa。
7.(2025·湖南长沙·二模)小露为自家的盆栽设计了一个自动灌溉系统,如图甲所示,水箱底部的面积(含出水口)为S=200cm²,水箱足够高,其中正方体物块A的边长为10cm,质量为200g,长方体物块B底面积与出水口横截面积相等,A下表面与B上表面用细线相连。从加水开始到细线刚好拉直过程中,水箱中水对水箱底部的压强p与加水质m之间的关系如图乙所示。当物块B恰好被拉起时,出水口开始排水灌溉(忽略细线质量、体积和形变)物块A的密度为 ,物块B的高 m;要想实现自动灌溉,物块B的最大重力 N。
8.(2025·广西南宁·三模)小南同学在实验室测量牛奶的密度。
(1)天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央;
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图1甲所示,则烧杯和牛奶的质量ma= g;
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图1乙所示;
(4)测出烧杯和剩余牛奶的质量mb=93.6g;
(5)根据测量数据求得牛奶的密度ρ= g/cm3;
(6)测量完牛奶的密度,小南制作了简易的密度计。他找来一个底部是圆柱形的小空塑料瓶,如图2甲所示,测出瓶子底面积为10cm2。将瓶子盖紧,用细线拴住一个石头并系在瓶盖处,就制作好了密度计。称出密度计总质量为60g;
①将密度计放在水中漂浮,如图2乙所示,在瓶身水面处用记号笔做标记a,然后在瓶身画上刻度,标记密度值;
②将密度计放在密度为1.2g/cm3的盐水中漂浮,密度计在盐水中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)清水中受到的浮力。盐水水面在标记a的 (选填“上方”或“下方”);
③若测量橙汁密度时,石头触碰容器底并与容器底有力的作用,那么用此密度计测出的橙汁密度比真实密度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
④为使该简易密度计更精确,请你帮小南想一个办法: 。
9.(2025·陕西西安·模拟预测)为了给农作物的播种创造良好的土壤条件,防止因收割机对耕地过度压实而干扰播种工作,收割机对耕地的压强一般被控制在以内。有一款新型小麦收割机,重力为,履带与耕地的总接触面积约为1m2,收割机正常工作时2h可以行驶18.8km。
(1)收割机正常工作时的速度是多少?
(2)若重力为600N的司机驾驶该收割机收割小麦,粮仓中小麦的重力不能超过多少?
10.(2025·云南曲靖·二模)一个底面积S=的长方体水槽中有一塑料块A。塑料块A上有一个的石块B,如图甲所示,此时塑料块露出水面的体积是塑料块总体积的十分之一,(,)求:
(1)若水槽中水深20cm,水对水槽底的压强;
(2)石块B的质量;
(3)塑料块A的体积:
(4)若石块B滑落水中,如图乙所示,石块B滑落前后水深的变化量△h。、
1.(2025·山西·中考真题)科技小组同学们参加国际机器人竞技大赛,如图是他们制作的机器人滑雪比赛时的场景。关于机器人滑雪比赛过程,下列分析正确的是( )
A.通过增加机器人质量可减小摩擦 B.滑雪板长而宽可减小对雪地压强
C.利用惯性作用可以增大滑行速度 D.机器人的运动状态始终保持不变
2.(2025·新疆·中考真题)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.(2025·四川广元·中考真题)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40cm2、密度为0.4g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数随时间的变化关系如图乙所示,时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0g/cm3,取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.为0时,水对容器底部的压强是2×103Pa
B.0-t1时间段,力传感器示数F1为14.0N
C.t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是100Pa
D.横杆向上运动的速度为1cm/s
4.(2025·天津·中考真题)出行安全尤为重要。公交车上提示“请抓好扶手”,是因为乘客具有 ,急刹车时易摔倒;高铁站台上提示“候车请勿越过安全线”,是因为流体流速大的位置压强 ,越过安全线易引发危险。
5.(2025·四川资阳·中考真题)如图所示,开始时图甲中冰块位于容器底部,图乙中冰块漂浮于水面,冰块上方均放置有一小铁块。当冰块熔化完后,图甲中的水面与开始时相比将会 (选填“上升”“下降”或“不变”),其原因是 ;图乙中的水面与开始时相比将会 (选填“上升”“下降”或“不变”),其原因是 。
6.(2025·甘肃兰州·中考真题)小亮游泳时发现,当他从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关。关于影响液体内部压强的因素,他提出了如下猜想:
猜想1:可能与方向有关;猜想2:可能与深度有关;猜想3:可能与液体的密度有关。
为验证猜想,他利用微小压强计进行如下实验探究:
(1)实验前要检查装置的气密性,如图1甲所示,小亮用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)微小压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)小亮把微小压强计的探头固定在水中某一深度,然后改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差保持不变,说明同种液体内部的同一深度,各个方向的压强 。
(4)接着,小亮利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作,其中 两图的现象能解释小亮游泳时呼吸变困难的原因。根据这一现象,当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
(5)将微小压强计改装成如图3所示的装置,把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中,当两探头位于同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差为Δh,说明猜想3是 (选填“正确”或“错误”)的。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)小丹和爸爸去古玩市场买回一个铜刀币,她想知道这个刀币是否是纯铜的呢?于是小丹进行如下实验。
(1)小丹想根据的原理测出刀币的密度,则质量的测量工具是 ,体积的测量工具是 ;
(2)小丹测体积时遇到了困难,因为刀币较大,无法放入测体积的工具中,但可以放入大烧杯中,情形如图所示。只利用大烧杯、弹簧测力计、细线、水、记号笔和刀币这些器材,请你帮她设计实验测出刀币的体积。要求写出主要的实验操作步骤及表达式(水的密度用表示)。
8.(2025·陕西·中考真题)如图所示,质量为1.8kg的书本,静止放置在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.06m2。(g取10 N/kg)
(1)书本的重力是多少;
(2)静止在水平桌面上的书本对桌面的压强是多少?
9.(2025·四川绵阳·中考真题)某同学在实践活动中制作液体密度计,并用于液体密度的测量。将瓶身主体为圆柱体的空塑料瓶瓶底剪掉,旋紧瓶盖并在瓶盖上用细线系上一金属块,然后将空塑料瓶和金属块一起倒放入装有适量水、足够高的玻璃容器中。当水面静止时,将塑料瓶瓶身上与水面相平的位置标记为“0”刻线,如图所示,“0”刻线以上塑料瓶瓶身是圆柱体。缓慢向空塑料瓶注入密度未知的液体,当液面刚好达到“0”刻线时停止注入,此时“0”刻线在水面以下4cm处。已知金属块的质量为58g,体积为8cm3,塑料瓶“0”刻线以上圆柱体的横截面积为20cm2,玻璃容器的内底面积为100cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略空塑料瓶自身的厚度和重量,向空塑料瓶注入液体的过程中金属块不触底。求:
(1)注入液体前,水面静止时细线对金属块的拉力;
(2)“0”刻线以下塑料瓶的容积;
(3)注入液体的密度和缓慢注入液体过程中金属块重力做的功。
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