第九章 压强和浮力（挑战压轴题）21个压轴题型讲练+优选题提升训练 共52题-2025-2026学年苏科版（新教材）物理八年级下册同步培优精讲精练

第九章 压强和浮力 题型讲练 2 题型一 压力的概念 2 题型二 探究影响压力效果因素的实验装置和实验过程 2 题型三 压强公式的简单应用 3 题型四 利用p=pgh的公式计算柱状固体的压强 4 题型五 计算较复杂情况的固体压强 4 题型六 压强大小比较 5 题型七 探究液体压强的实验装置和步骤 5 题型八 液体压强公式的简单应用 7 题型九 连通器的原理 8 题型十 证明大气压的存在 9 题型十一 托里拆利实验 9 题型十二 设计实验估测大气压的值 10 题型十三 大气压与高度的关系 11 题型十四 大气压对液体沸点的影响 12 题型十五 大气压的应用 12 题型十六 探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系 13 题型十七 探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 13 题型十八 探究浮力大小与液体密度的关系 14 题型十九 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 16 题型二十 密度计原理及应用 16 题型二十一 浮力与压强的综合问题 16 提升训练 17 题型一 压力的概念 【典型例题】底面积为0.01m2、重10N的长方体放置在地面上，如图所示，沿竖直方向切割，将它分为A、B两块，若，则A，B两物体对水平桌面的压力之比为_________，压强之比为_________。 【变式】一本书放在水平桌面上，如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动，使其一部分移出桌面（但未倾翻），在此过程中，书对桌面的压力和压强的变化情况是（　　） A．压力不变，压强变大 B．压力变小，压强变大 C．压力变大，压强不变 D．压力不变，压强变小 题型二 探究影响压力效果因素的实验装置和实验过程 【典型例题】如图甲、乙、丙所示，小聪利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。 (1)本实验是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的； (2)通过比较图甲、乙，说明压力的作用效果与___________有关； (3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较丙、丁两种情况后，小聪认为压力的作用效果还与接触面的材料有关，这个结论是__________（填“正确”或“错误”）的，为了便于观察，我们在做此实验时应该选择表面材质_________（填“相同”或“不同”）且形变___________（填“明显”或“不明显”）的材料来做实验； (4)实验时，小聪同学将小桌换成木块，并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出的结论是：压力的作用效果与受力面积无关，你认为此结论是否可靠？__________；理由：________。 【变式】在“研究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，某同学利用所提供的器材（小桌、海绵、砝码、木板）设计了如图（a）、（b）所示两个实验。 (1)实验时，通过观察海绵的__________来比较压力的作用效果。 (2)通过比较（a）、（b）可得出结论：________________________________________。 (3)设图（b）中小桌对海绵的压强是pb，图（c）中小桌对木板的压强是pc，则pb_____pc。（选填“小于”、“等于”或“大于”） (4)比较上述实验（b）、（c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小时，还需要满足的条件是：____________________相同。 题型三 压强公式的简单应用 【典型例题】如图所示，水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块，甲物块的底面积为，乙物块的底面积是甲的2倍。甲物块高15cm，乙物块高12cm；甲的密度为。求取 (1)乙的质量； (2)现将甲物块叠放在乙物块上方，求乙物块对水平地面的压强。 【变式】如图，一质地均匀的长方体放在水平桌面上，一部分露出桌面，竖直切除左边的白色部分，剩余部分对桌面的压强______，竖直切除右边的黑色部分，剩余部分对桌面的压强______（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 题型四 利用p=pgh的公式计算柱状固体的压强 【典型例题】如图所示，三个高度相同的实心圆柱体a、b、c放在水平桌面上，a、b是铁制的，c是铜制的，已知，它们对水平桌面的压强分别是、、，则（　　） A． B． C． D． 【变式】如图所示，水平地面上放置 A 、B 两个质地均匀的长方体物块，高度之比 hA：hB ＝2 ：1，底面积之比 SA：SB ＝1：3，它们对地面的压强之比pA：pB ＝2 ：1，则它们对地面的压力之比 FA：FB ＝___________。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分，并将截取部分叠放在B的正中央，A剩余部分对地面的压强与叠放后 B 对地面的压强相等，则截取部分与A物块原有高度之比h：hA = _________。 题型五 计算较复杂情况的固体压强 【典型例题】如图所示，边长为10cm的均匀正方体铝块，放在水平桌面中央，若沿水平方向截去一部分竖放在水平桌面上，且使对桌面压强与剩余部分对桌面压强之比为5：4，图中截去的高度为______。（，取） 【变式】如图所示，材料相同的实心长方体A和B放在水平地面上，高度之比hA︰hB=2︰1，底面积之比SA︰SB=2︰3，它们对地面的压强之比为___________，它们对地面的压力之比FA︰FB=___________。 题型六 压强大小比较 【典型例题】周末，爸爸带小明在湖边游玩，将所带的水壶和水杯放在水平沙滩上，发现两者陷入沙子一样深，如图所示，已知水壶的底面积大于水杯底面积，水壶的总质量为m1，水杯的总质量为m2，二者对沙面的压强分别为p1、p2，根据以上信息可知p1___________p2，m1___________m2（均填“大于”“小于”或“等于”）。 【变式】一个未装满饮料的密闭瓶子、正立放在桌面上如图甲所示，饮料对瓶底的压力为F甲，瓶子对桌面的压强为p甲；倒立放在桌面上如图乙所示，饮料对瓶盖的压力为F乙，瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是（    ） A．F甲＞F乙，p甲＞p乙 B．F甲＞F乙，p甲=p乙 C．F甲＞F乙，p甲＜p乙 D．F甲=F乙，p甲=p乙 题型七 探究液体压强的实验装置和步骤 【典型例题】如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。 (1)压强计上的U形管______（选填“属于”或“不属于”）连通器； (2)实验前检查装置：当按压探头的橡皮膜，若装置不漏气，则U形管两边液面高度变化______（选填“明显”或“不明显”）；在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是______（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出    B．取下软管重新安装 (3)调试完成后，小华接着进行如图所示的实验，如图乙，保持压强计探头在水中的深度不变，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位，发现U形管中液面高度差不变，这说明在液体内部同一深度，向各个方向的压强______； (4)比较图中乙和丙两次实验，可以得到：在同种液体中，液体压强随______的增加而增大； (5)比较______两次实验，可以得到：液体的压强与液体密度有关； (6)小华探究液体内部压强的特点后，还希望测出某未知液体的密度，请你利用下图装置帮助小华完成对未知液体密度的测量：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平。需要测量的物理量有______（选填下列步骤的序号），待测液体的密度______（用测量量表示，水的密度是）。 A．右侧待测液体到容器底的深度    B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度 C．左侧水到容器底的深度    D．左侧水到橡皮膜中心的深度 【变式】小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，在U形管接头处加装了一个三通接头，如图-1所示。 (1)U形管与探头的橡胶管连接时，阀门K处于打开状态，以确保____________。连好装置后将阀门K关闭，用手轻按探头上的橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差变化明显，说明该装置的气密性_______（选填“好”或“差”）。 (2)装置调试完毕进行实验，比较图-2与图-3，可初步得出：同种液体在同一深度向各个方向的压强_______。比较图-2与图-_______，还可得出：液体压强随深度的增加而增大。 (3)小明发现探头所处深度较浅时，U形管两侧液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更_______（选填“大”或“小”）的液体以方便读数。 (4)探究了液体压强的相关内容后，小明又设计出如图-5所示的实验器材，测量盐水的密度： ①用细线和橡皮膜把两端开口且粗细均匀的玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，橡皮膜向下凸出，如图-5甲所示，用刻度尺测出水面到下管口的距离，记为。 ②在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至橡皮膜与下管口平齐为止，如图-5乙所示，用刻度尺测出盐水面到下管口的距离，记为。 ③盐水密度表达式：_______（用、、）。用该方法测出的盐水密度将_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 题型八 液体压强公式的简单应用 【典型例题】小明建立物理模型对帕斯卡裂桶实验进行了理论探究，他将帕斯卡桶抽象为如图所示的一个薄壁容器，容器下部的横截面积是，上部的横截面积是，水深h是3 m，A点到容器底的高度是20cm，（，g取）求： (1)水对点的压强。 (2)水对容器底部的压强和压力。 (3)若容器和水的总质量为11.2 kg，容器对地面的压强和压力。 【变式】如图所示，一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．0.35kg B．0.44kg C．0.40kg D．0.6kg 题型九 连通器的原理 【典型例题】固定在斜面上的U形容器里装有适量水，水静止不流动，则下列图片中水面位置正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式】探究“影响液体内部压强大小的因素”时，同学们设计了以下多种实验。 (1)压强计上的U形管___________ （选填“属于”或“不属于”）连通器。 (2)比较图甲、乙可知，液体内部压强与 ___________有关。 (3)在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强 ___________（选填“相等”或“不相等”）。 (4)小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丙所示，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，说明当深度相同时，___________越大，液体压强越大。 (5)小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图丁所示，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1，酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2，则酒精的密度ρ酒精=___________（用h1、h2、表示）。 题型十 证明大气压的存在 【典型例题】如图所示是家庭常用的塑料吸盘，由于_________的作用，吸盘紧紧地“吸”在了墙壁上。如果吸盘所受的大气压力为150N，悬挂的物体重6N，吸盘与墙壁间的摩擦力为_________N。（吸盘的重力忽略不计） 【变式】在下列生活场景中，利用大气压强作用的是（    ） A．用吸管吸牛奶 B．用高压锅煮饭 C．用打气筒打气 D．用U形管压强计测压强 题型十一 托里拆利实验 【典型例题】如图，利用托里拆利实验测得大气压强等于_________mm高水银柱所产生的压强。如果测量时玻璃管上端留有空气，则测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。把玻璃管倾斜，管内外水银面高度差_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。若此时的大气压是1.0×105Pa，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ水银=13.6×103kg/m3，g取10N/kg，则此时的大气压可支持_________m高的水柱。 【变式】如图所示的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中不正确的是（　　） A．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空的 B．外界大气压强肯定是高水银柱所产生的压强 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷 题型十二 设计实验估测大气压的值 【典型例题】利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。 (1)实验的原理是_____。 (2)把注射器的活塞推到外筒的最底端，这样做的目的是_____，然后用一个橡皮帽密封注射器的小孔，这样做的目的是_____。 (3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连，如图所示，然后慢慢水平拉动注射器的外筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为19N；假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空，再继续稍微拉动注射器的外筒，使活塞再继续滑动一些，弹簧测力计的示数将_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)观察注射器的最大容积为10cm3，用刻度尺测出注射器_____部分的长度为5cm，由此可计算出活塞的横截面积为_____cm2。 (5)大气压的值为_____Pa。 【变式】小明利用2mL的一次性注射器等器材，估测大气压的值： (1)操作步骤如下： a．将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，目的是_______，并防止漏气； b．用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为4.4N； c．用刻度尺测出注射器_______的长度为5.00cm； (2)根据实验数据可求出大气压强为_________Pa； (3)小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③误将注射器总长度当成全部刻度长度；④活塞与注射器筒壁不完全密封，上述原因一定会使测量值偏大的是_________（多选）； (4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦，小明同学可以_________橡皮帽，拉动弹簧测力计，直至活塞匀速运动，记下示数为0.8N，则摩擦力的大小为_________； (5)小明还发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞时，越推越费力。由此猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越_________。 题型十三 大气压与高度的关系 【典型例题】大气压会随高度变化而变化，青藏高原的大气压强相对潮州较 _____ （低/高）；两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水，潮州市的水沸腾时的温度较 _____ （低/高）；将如图所示的简易气压计从教学楼的底层移至楼顶，玻璃管中水柱的高度将 _______ （选填“升高”或“降低”）。 【变式】如图所示是自制气压计，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h，（不考虑温度的影响）下列措施能使h变高的是（　　） A．将自制气压计从山上移到山下 B．减小玻璃瓶内气压 C．放在真空罩内，逐渐抽罩内空气 D．在橡皮塞上戳一透气孔 题型十四 大气压对液体沸点的影响 【典型例题】制药厂在制药时，为了从药液中提取抗菌素粉剂，采用加热的方法使水沸腾除去水分，但要求药液的温度必须保持不超过80℃（该地区水的沸点为98℃），可采取的方法是（　　） A．增大容器内的气压 B．缩短加热时间 C．降低容器内的气压 D．用微火加热使其沸腾 【变式】古人利用该鼎进行烹煮时，需将鼎盖紧密闭锁，鼎内积累大量水蒸气使得内部气压___________一个标准大气压，水的沸点___________100℃（均选填“大于”“小于”或“等于”）。 题型十五 大气压的应用 【典型例题】如图所示，在一个熟鸡蛋上插一根蜡烛，点燃蜡烛，将一个瓶子倒扣在鸡蛋上，蜡烛熄灭后，发现鸡蛋慢慢被压入瓶中。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛熄灭是由于瓶内没有了空气 B．蜡烛熄灭后，瓶内的气压增大 C．鸡蛋是在重力的作用下被吞入瓶中 D．鸡蛋是在大气压的作用下被吞入瓶中 【变式】现有一个紫砂壶，它工艺考究，做工精细。在壶盖上开有一个小孔，其作用是在倒水时使壶内外的大气压______。由于壶身和壶嘴构成______，为方便装水和倒水因而要壶嘴和壶身的高度______（选填“相平”或“不相平”）。 题型十六 探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系 【典型例题】小理同学在进行探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验，实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。 (1)②图中物体A所受浮力大小为___________N； (2)分析图①②③可以得到的结论是物体所受的浮力与___________无关； (3)若要探究浮力与液体密度的关系，应该选①___________三个实验步骤来比较。 (4)小理同学所用的盐水的密度是___________kg/m3（已知水的密度为，g取10N/kg） 【变式】如图所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)在图C中改变物体浸没在水中的深度，发现测力计的示数不变，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）； (2)由图A、B、C可知，浸在液体中的物体所受浮力的大小跟______关； (3)由图A、C和D可知，物体在液体中所受浮力的大小跟______有关； (4)根据图中的实验数据可计算出煤油的密度为______kg/m3（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。 题型十七 探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 【典型例题】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关； 猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关； 猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 (1)如图甲所示，用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深（未浸没），手会感到越吃力。这个事实可以验证猜想3是________（选填“正确”或“错误”）的。 (2)为了验证猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得其重力分别为4N、4.5N和5N然后进行如图乙所示的实验。 ①在序号为a的实验中物体所受的浮力为________N。 ②比较序号为a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力________（选填“有关”或“无关”）。 ③比较序号为________的三次实验可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。进一步分析可知：其他条件相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越________。 【变式】如图是探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数。 (1)②图中物体A所受浮力大小为________N； (2)分析①③⑤三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，________越大，物体受到的浮力越大。 (3)根据有关实验数据，可以计算出物体A浸没在盐水受到浮力为________N。 题型十八 探究浮力大小与液体密度的关系 【典型例题】小明按题图所示的步骤做“探究浮力大小与哪些因素有关”实验。 (1)步骤B物体受到的浮力为_______N；通过比较步骤A、B、C可以得出结论：同种液体中，物体受到的浮力大小与物体排开液体的________有关。 (2)比较步骤A、C、D可以得出结论：同种液体中，物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的______无关。 (3)比较步骤_______可以探究浮力大小与液体密度的关系。 (4)由实验可知，________（选填“水”或“液体b”）的密度大。 (5)下面能正确反映从物体下表面刚好接触水面到步骤D位置，弹簧测力计的示数F与物体下表面到水面距离h关系的图像是______（填字母）. A． B． C． D． 【变式】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__________。 题型十九 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 【典型例题】将体积为的铝球放入盛有足量水的容器中，则该球受到的浮力（　　） A．等于4.9N B．小于4.9N C．大于4.9N D．无法确定 【变式】某型号中型履带式水陆两栖突击车，采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了水中浮渡能力。在海面训练过程中，该车发射多枚炮弹后，车体将_______（选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”），车体底部受到的水的压强将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 题型二十 密度计原理及应用 【典型例题】密度计是测量液体密度的工具，它利用了__________原理：，即越大，就越__________，密度计露出部分越大，所以大的刻度值在__________，小的刻度值在__________。 【变式】自制的简易密度计如图所示，它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的，将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是（　　） A．木棒越粗，测量误差越小 B．密度计浸入液体的体积越大，说明该液体的密度越小 C．密度计漂浮在水面上静止时，水对密度计的浮力大于它的重力 D．密度计漂浮在水面上静止时，把露出的部分剪去，剩余的部分在水面下静止不动 题型二十一 浮力与压强的综合问题 【典型例题】在给浮筒充气排出筒内水的过程中，忽略浮筒的体积变化，浸没在水中的浮筒受到的浮力_________，浮筒整体受到的重力_________。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【变式】如图，水平地面上有底面积为0.03m2，不计质量的薄壁盛水柱形容器A，内有重4N、边长为0.1m、质量分布均匀的正方体物块B，通过一根细线与容器底部相连，此时水面距容器底0.3m，（，g取10N/kg）求： (1)水对容器底部的压强； (2)物体受到的浮力； (3)剪断绳子，待物块B静止后水对容器底的压强变化量。 1．将一未装满水的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示。瓶底与瓶盖的面积之比为5:1，瓶重和厚度忽略不计。下列说法正确的是（    ） A．倒放后水对底部的压强不变 B．倒放后水瓶对桌面的压强不变 C．倒放后水瓶对桌面的压力变大 D．倒放后水对底部的压力变小 2．如图所示，甲、乙两人在完全相同的沙滩散步，留下深浅相同、大小不同的脚印。则（　　） A．甲对沙滩的压强较大 B．乙对沙滩的压强较小 C．甲所受的重力较大 D．甲所受重力与乙相等 3．下列有关压强与浮力知识的说法正确的是（ ） A．马德堡半球实验证明了液体内部具有压强 B．利用托里拆利实验可以测出大气压的值 C．浮在水面上的物体受到浮力作用，沉入水里的物体不受浮力作用 D．升空时，飞机机翼的升力产生的原理和浮力相同 4．如图-1所示，一乒乓球被踩瘪，此过程说明力可以改变物体的______。如图-2所示，将一个硬质塑料瓶装满水，如图-3所示，在两根筷子中间放上两只乒乓球，用吸管向中间吹气，可观察到两只乒乓球将______（选填“靠近”“远离”或“静止不动”），原因是流速大的地方气体压强较______。 5．当海船从淡水中驶入海水中时，船体将__________（选填“上浮”或“下沉”），海船受到的浮力将__________（选填“增大”“减小”或“不变”），船静止时，底部受到的海水的压力__________（选填“小于”“大于”或“等于”）船受到的浮力。 6．南京静海寺《郑和残碑》记载：“永乐三年，将领官军乘驾二千料海船并八橹船……”。经学术界考证，与北京天坛齐名的二千料海船就是福船。“料”是当时流行的用来表示舟船大小的一种计量单位。二千料海船总长61.2米，最大宽13.8米，型深4.89米；满载时，水线长53米，水线宽13米，吃水深度为3.9米，帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨（即最大排水量可达1170吨）。 排水量是衡量造船能力的重要指标，请你根据文中提供的信息计算出二千料海船满载时受到的浮力是__________N，船体某点距离水面2.9米，该点受到海水的压强是__________。（为了计算方便，海水密度取，取） 7．如图所示，潜水艇始终浸没在水中沿虚线方向匀速上升，以重心O为作用点，作出潜水艇所受重力和浮力的示意图（阻力忽略不计）。 8．平底茶杯放在水平桌面上，茶杯质量为，茶杯的底面积是，茶杯内装有的水（，）。求： (1)茶杯内水的质量。 (2)装水后，茶杯对桌面的压力。 (3)装有水的茶杯对桌面的压强。 9．李佳和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材，做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，进行了如图所示的操作。 (1)图甲中用细线将物体挂在弹簧测力计下，测出它的______大小； (2)由______两图得出物块所受浮力，再由另外两图得出物块排开液体所受重力，可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小______它排开的液体所受的重力； (3)进行乙图实验时，将物体缓慢浸入水中的过程中，弹簧测力计的示数会______，当物体浸没后，将物体向下移动过程中（物体没有接触容器底），弹簧测力计的示数会______（两个空都选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)小组同学经过交流、评估和反思后，得出方便操作和减小误差最合理的操作步骤顺序，第一次应该测量的是图______（选填“甲、乙、丙、丁”）。 10．【问题】小明的父亲是游泳馆中的教练，每天清洗水池前得先放干净水，小明参与放水，发现水越深出水口处的盖子越难打开，因此小明进行了“液体内部压强研究”的实验： 【证据】 (1)该实验是通过U形管两侧液面__________来反映被测压强大小的，使用前应检查装置是否漏气，方法是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__________（选填“漏气”或“不漏气”）； 【解释】 (2)小明比较乙、丙实验得出，液体内部压强与液体__________有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的__________有关； 【交流】 (3)如果保持乙实验中探头浸在液体中深度不变，然后将橡皮膜朝向不同方向，观察U形管两侧液面出现的变化，得出在同种液体中，同一深度不同方向压强__________（选填“相等”或“不相等”）。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 压强和浮力 题型讲练 1 题型一 压力的概念 1 题型二 探究影响压力效果因素的实验装置和实验过程 2 题型三 压强公式的简单应用 4 题型四 利用p=pgh的公式计算柱状固体的压强 6 题型五 计算较复杂情况的固体压强 7 题型六 压强大小比较 8 题型七 探究液体压强的实验装置和步骤 9 题型八 液体压强公式的简单应用 13 题型九 连通器的原理 14 题型十 证明大气压的存在 16 题型十一 托里拆利实验 17 题型十二 设计实验估测大气压的值 18 题型十三 大气压与高度的关系 20 题型十四 大气压对液体沸点的影响 22 题型十五 大气压的应用 22 题型十六 探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系 23 题型十七 探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 25 题型十八 探究浮力大小与液体密度的关系 27 题型十九 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 31 题型二十 密度计原理及应用 31 题型二十一 浮力与压强的综合问题 32 提升训练 34 题型一 压力的概念 【典型例题】底面积为0.01m2、重10N的长方体放置在地面上，如图所示，沿竖直方向切割，将它分为A、B两块，若，则A，B两物体对水平桌面的压力之比为_________，压强之比为_________。 【答案】 2：1 1：1 【详解】[1][2] 如图所示，沿竖直方向切割，将它分为A、B两块，若，则底面积之比，高度相同，由可知，体积之比，密度不变，由可知，质量之比为，由可知，重力之比，他们对水平桌面的压力等于重力，他们对水平桌面的压力之比；由可知压强之比 【变式】一本书放在水平桌面上，如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动，使其一部分移出桌面（但未倾翻），在此过程中，书对桌面的压力和压强的变化情况是（　　） A．压力不变，压强变大 B．压力变小，压强变大 C．压力变大，压强不变 D．压力不变，压强变小 【答案】A 【详解】由题可知，书始终静止在桌面上（缓慢推动，视为匀速或平衡状态），且没有部分掉落；书的重力不变，对桌面的压力也不变，最初，书完全在桌面上，接触面积是整个底面积，当书被推着移出桌面时，与桌面的接触面积逐渐减小，即受力面积减小，根据可知，压力不变，受力面积减小，压强增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 题型二 探究影响压力效果因素的实验装置和实验过程 【典型例题】如图甲、乙、丙所示，小聪利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。 (1)本实验是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的； (2)通过比较图甲、乙，说明压力的作用效果与___________有关； (3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较丙、丁两种情况后，小聪认为压力的作用效果还与接触面的材料有关，这个结论是__________（填“正确”或“错误”）的，为了便于观察，我们在做此实验时应该选择表面材质_________（填“相同”或“不同”）且形变___________（填“明显”或“不明显”）的材料来做实验； (4)实验时，小聪同学将小桌换成木块，并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出的结论是：压力的作用效果与受力面积无关，你认为此结论是否可靠？__________；理由：________。 【答案】(1)凹陷程度 (2)压力大小 (3) 错误 相同 明显 (4) 不可靠 没有控制压力大小不变 【详解】（1）在探究压力作用效果的实验中，压力的作用效果是无法直接观察的物理量，因此实验中采用转换法，将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度来直观判断，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越显著；凹陷程度越小，压力的作用效果越微弱。 （2）探究压力的作用效果与压力大小的关系时，应控制受力面积不变，改变压力大小。通过比较图甲、乙，两者受力面积相同，乙图中增加了砝码，压力更大，海绵凹陷程度更明显，因此说明：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越显著。 （3）[1][2][3]将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，与图丙相比，因压力大小和受力面积都相同，则根据压强公式可知，图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小相等，所以小聪的结论是错误的，而海绵看起来凹陷程度大，是因为海绵比较软，容易发生形变，木板比较硬，形变不明显，所以实验时要选择表面材质相同，且形变明显的材料。 （4）[1][2]研究压力作用效果与受力面积的关系时，需用控制变量法，保证压力大小不变，只改变受力面积。实验中把木块沿竖直方向切成两块，虽然受力面积减小了，但每块木块对海绵的压力也随之减小，压力和受力面积同时改变。因此无法确定压力作用效果的变化是由受力面积导致的，得出“压力作用效果与受力面积无关”的结论是不可靠的，其问题在于没有控制压力大小不变。 【变式】在“研究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，某同学利用所提供的器材（小桌、海绵、砝码、木板）设计了如图（a）、（b）所示两个实验。 (1)实验时，通过观察海绵的__________来比较压力的作用效果。 (2)通过比较（a）、（b）可得出结论：________________________________________。 (3)设图（b）中小桌对海绵的压强是pb，图（c）中小桌对木板的压强是pc，则pb_____pc。（选填“小于”、“等于”或“大于”） (4)比较上述实验（b）、（c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小时，还需要满足的条件是：____________________相同。 【答案】(1)凹陷程度 (2)压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显 (3)等于 (4)接触面材料 【详解】（1）在上述实验中，采用转换法，根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。 （2）通过观察图（a）、（b），压力相同，受力面积不同，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。 （3）设图（b）中小桌对海绵的压强是pb，图（c）中小桌对木板的压强是pc，因为压力和受力面积都相同，所以pb等于pc。 （4）把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力作用效果不够明显，如图（c）所示，其原因是木板比海绵硬度大，形变量小。因此根据压力的作用效果比较压强的大小时，还需要满足的条件是接触面材料相同。 题型三 压强公式的简单应用 【典型例题】如图所示，水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块，甲物块的底面积为，乙物块的底面积是甲的2倍。甲物块高15cm，乙物块高12cm；甲的密度为。求取 (1)乙的质量； (2)现将甲物块叠放在乙物块上方，求乙物块对水平地面的压强。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）因为，所以乙的密度为 乙的底面积为 则乙的体积为 由可得，乙的质量为 （2）甲的体积为 由可得，甲的质量为 现将甲物块叠放在乙物块上方，对地面的压力为 乙物块对水平地面的压强为 【变式】如图，一质地均匀的长方体放在水平桌面上，一部分露出桌面，竖直切除左边的白色部分，剩余部分对桌面的压强______，竖直切除右边的黑色部分，剩余部分对桌面的压强______（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 变大 变小 【详解】[1]放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力，设长方体的总重力为G，长方体的底面积为S1，长方体与桌面总的接触面积为S，其切除的面积为，切除的重力为，则切除前，长方体对桌面的压强为 因为，所以则有切除前长方体对桌面的压强大于长方体整体放在桌面上时对桌面的压强，即 由上式可得 当竖直切除左侧白色部分，则剩余部分重力变小，即剩余部分对桌面压力变小了；且剩余部分对桌面压强为 则有 则，说明竖直切除左侧白色部分，剩余部分对桌面压强变大。 [2]竖直切除右边的黑色部分，长方体只剩白色部分，剩余部分重力为，和桌面的接触面积为，剩余部分对桌面的压强 竖直切除右边的黑色部分，剩余部分对桌面的压强变小。 题型四 利用p=pgh的公式计算柱状固体的压强 【典型例题】如图所示，三个高度相同的实心圆柱体a、b、c放在水平桌面上，a、b是铁制的，c是铜制的，已知，它们对水平桌面的压强分别是、、，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】因为图中圆柱体对水平桌面的压力和自身的重力相等，所以实心圆柱体对水平桌面的压强；因为a和b是铁制的，c是铜制的，且，所以它们对水平桌面的压强大小关系为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式】如图所示，水平地面上放置 A 、B 两个质地均匀的长方体物块，高度之比 hA：hB ＝2 ：1，底面积之比 SA：SB ＝1：3，它们对地面的压强之比pA：pB ＝2 ：1，则它们对地面的压力之比 FA：FB ＝___________。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分，并将截取部分叠放在B的正中央，A剩余部分对地面的压强与叠放后 B 对地面的压强相等，则截取部分与A物块原有高度之比h：hA = _________。 【答案】 2:3 3:8 【详解】[1]长方体物块，高度之比 底面积之比 它们对地面的压强之比 由得压力，所以 [2]首先，均匀长方体对地面的压强可推导为，则 解得（A、B 密度相等）。从 A 截取高度h的部分，其质量 截取部分的重力 A剩余部分的高度为，剩余部分对地面的压强： B叠放截取部分后，对地面的压力为 （代入、）： 因此叠放后 B 的压强： 根据题意 ，代入得： 解得。 题型五 计算较复杂情况的固体压强 【典型例题】如图所示，边长为10cm的均匀正方体铝块，放在水平桌面中央，若沿水平方向截去一部分竖放在水平桌面上，且使对桌面压强与剩余部分对桌面压强之比为5：4，图中截去的高度为______。（，取） 【答案】2 【详解】正方体铝块对桌面的压强 若沿水平方向截下一部分a竖放在水平桌面上，a的高度为10cm，根据可知a对桌面压强为 a对桌面压强与剩余部分b对桌面压强之比为5:4，则剩余部分b对桌面压强 解得 【变式】如图所示，材料相同的实心长方体A和B放在水平地面上，高度之比hA︰hB=2︰1，底面积之比SA︰SB=2︰3，它们对地面的压强之比为___________，它们对地面的压力之比FA︰FB=___________。 【答案】 2︰1 4︰3 【详解】[1]对于放在水平地面上的实心长方体，对地面的压强 已知A、B材料相同，即密度相同，g是常量，所以压强p与高度h成正比。 已知，所以它们对地面的压强之比 [2]根据可得 由前面可知且 则它们对地面的压力之比 故 题型六 压强大小比较 【典型例题】周末，爸爸带小明在湖边游玩，将所带的水壶和水杯放在水平沙滩上，发现两者陷入沙子一样深，如图所示，已知水壶的底面积大于水杯底面积，水壶的总质量为m1，水杯的总质量为m2，二者对沙面的压强分别为p1、p2，根据以上信息可知p1___________p2，m1___________m2（均填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 等于 大于 【详解】[1]水壶和水杯在沙子上陷入的深浅相同，则压力的作用效果相同，水杯和水壶对沙面的压强相等，即。 [2]已知水壶的底面积大于水杯的底面积，根据F=pS可知，水壶对沙面的压力大，水壶的重力大，由G=mg可知，水壶的总质量大于水杯的总质量，即。 【变式】一个未装满饮料的密闭瓶子、正立放在桌面上如图甲所示，饮料对瓶底的压力为F甲，瓶子对桌面的压强为p甲；倒立放在桌面上如图乙所示，饮料对瓶盖的压力为F乙，瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是（    ） A．F甲＞F乙，p甲＞p乙 B．F甲＞F乙，p甲=p乙 C．F甲＞F乙，p甲＜p乙 D．F甲=F乙，p甲=p乙 【答案】C 【详解】如图所示，下部分是圆柱形状，甲图中饮料对瓶底的压力大小等于饮料的重力；乙图中饮料的重力由瓶盖和两侧共同分担，故乙图中饮料对瓶盖的压力小于饮料的重力；所以可以判断甲图中饮料对瓶底压力较大，即 把瓶子和瓶内的饮料视为一个整体，无论是正放还是倒放，瓶子对桌面的压力相等。如图可知，当瓶子正放时受力面积较大，倒放时受力面积较小，根据可知，受力面积小的压强大，即，综上可知，故C正确，ABD错误。 故选C。 题型七 探究液体压强的实验装置和步骤 【典型例题】如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。 (1)压强计上的U形管______（选填“属于”或“不属于”）连通器； (2)实验前检查装置：当按压探头的橡皮膜，若装置不漏气，则U形管两边液面高度变化______（选填“明显”或“不明显”）；在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是______（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出    B．取下软管重新安装 (3)调试完成后，小华接着进行如图所示的实验，如图乙，保持压强计探头在水中的深度不变，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位，发现U形管中液面高度差不变，这说明在液体内部同一深度，向各个方向的压强______； (4)比较图中乙和丙两次实验，可以得到：在同种液体中，液体压强随______的增加而增大； (5)比较______两次实验，可以得到：液体的压强与液体密度有关； (6)小华探究液体内部压强的特点后，还希望测出某未知液体的密度，请你利用下图装置帮助小华完成对未知液体密度的测量：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平。需要测量的物理量有______（选填下列步骤的序号），待测液体的密度______（用测量量表示，水的密度是）。 A．右侧待测液体到容器底的深度    B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度 C．左侧水到容器底的深度    D．左侧水到橡皮膜中心的深度 【答案】(1)不属于 (2) 明显 B (3)相等 (4)液体深度 (5)丙、丁 (6) BD 【详解】（1）压强计上的U形管一端封闭，不属于连通器。 （2）[1]实验前，应检查装置的气密性。用手指按压橡皮膜，发现U形管两边液面高度变化明显，说明该装置不漏气，若U形管两边液面高度变化不明显，说明装置漏气。 [2]在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，说明两侧液面上方气压不等，此时应取下软管重新安装，这样两侧液面上方气压就是相等的，U形管左右两侧的水面会变得相平。故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）根据转换法，实验中通过U形管中液面高度差反映液体压强的大小。如图乙，保持压强计探头在水中的深度不变，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位，发现U形管中液面高度差不变，这说明在液体内部同一深度，向各个方向的压强相等。 （4）比较乙、丙两次实验，只有探头所处的深度不同，丙中探头所处的深度较大，U形管中液面高度差较大，可得：在同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大。 （5）比较丙、丁两次实验，只有液体密度不同，U形管中液面高度差不同，可得：液体的压强与液体密度有关。 （6）[1]在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平。则水和待测液体对橡皮膜中心的压强相等，所以应测量右侧待测液体到橡皮膜中心的深度和左侧水到橡皮膜中心的深度，故AC不符合题意，BD符合题意。 故选BD。 [2]水和待测液体对橡皮膜中心的压强相等，根据则有，解得待测液体的密度。 【变式】小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，在U形管接头处加装了一个三通接头，如图-1所示。 (1)U形管与探头的橡胶管连接时，阀门K处于打开状态，以确保____________。连好装置后将阀门K关闭，用手轻按探头上的橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差变化明显，说明该装置的气密性_______（选填“好”或“差”）。 (2)装置调试完毕进行实验，比较图-2与图-3，可初步得出：同种液体在同一深度向各个方向的压强_______。比较图-2与图-_______，还可得出：液体压强随深度的增加而增大。 (3)小明发现探头所处深度较浅时，U形管两侧液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更_______（选填“大”或“小”）的液体以方便读数。 (4)探究了液体压强的相关内容后，小明又设计出如图-5所示的实验器材，测量盐水的密度： ①用细线和橡皮膜把两端开口且粗细均匀的玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，橡皮膜向下凸出，如图-5甲所示，用刻度尺测出水面到下管口的距离，记为。 ②在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至橡皮膜与下管口平齐为止，如图-5乙所示，用刻度尺测出盐水面到下管口的距离，记为。 ③盐水密度表达式：_______（用、、）。用该方法测出的盐水密度将_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) U形管两侧液面相平 好 (2) 相等 4 (3)小 (4) 偏小 【详解】（1）[1]为了保持内外气压平衡，U形管与探头连接时，阀门K应处于打开状态，以确保U形管内的水面相平。 [2]用手轻按探头上的橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差变化明显，说明该装置可以较好地将按压橡皮膜产生的压强向四周传递，即该装置的气密性较好。 （2）[1]比较图-2与图-3可知，探头的深度和液体的密度相同，探头的朝向不同，U形管两侧液面的高度差相同，故可初步得出：同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。 [2]为探究液体压强与深度的关系，应控制液体的密度和探头的朝向相同，只改变探头的深度，故应比较图-2与图-4。 （3）探头所处深度较浅时，U形管两侧液面的高度差不明显，由可知，在压强一定时，液体的密度越小，深度（即高度差）越大，现象越明显，故可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。 （4）[1]将玻璃管缓慢浸入盐水中，直至橡皮膜与下管口平齐为止，说明橡皮膜上面受到水的压强与下面受到盐水的压强相等，由液体压强公式可知，，则盐水的密度为 [2]由图-5可知，橡皮膜恢复原状后管内的水面会上升，则图甲中测得水的深度h1比实际深度要小，根据盐水密度的表达式可知，所测盐水的密度将偏小。 题型八 液体压强公式的简单应用 【典型例题】小明建立物理模型对帕斯卡裂桶实验进行了理论探究，他将帕斯卡桶抽象为如图所示的一个薄壁容器，容器下部的横截面积是，上部的横截面积是，水深h是3 m，A点到容器底的高度是20cm，（，g取）求： (1)水对点的压强。 (2)水对容器底部的压强和压力。 (3)若容器和水的总质量为11.2 kg，容器对地面的压强和压力。 【答案】(1) (2)，600N (3)，112N 【详解】（1）A点距离水面的深度 水对A点的压强 （2）水对容器底部的压强 容器的底面积 水对容器底部的压力 （3）容器对地面的压力等于容器和水的总重力 容器对地面的压强 【变式】如图所示，一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．0.35kg B．0.44kg C．0.40kg D．0.6kg 【答案】C 【详解】正放时，水柱为标准的圆柱体，根据此时水对瓶底的压强为900Pa，根据求得水柱高度 水的质量为0.3kg，由此可知每0.1kg水占圆柱体部分3cm高度。将玻璃瓶倒放在水平面上时，水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa，根据求得水深度 瓶子总高20cm，上方空心部分高度6cm，装满水需要0.2kg，由此可知整个瓶子装满水的质量为0.5kg，瓶子的容积 若该玻璃瓶内装满密度为的酒精，则酒精的质量为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 题型九 连通器的原理 【典型例题】固定在斜面上的U形容器里装有适量水，水静止不流动，则下列图片中水面位置正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】固定在斜面上的U形容器里装有适量水，水静止，该装置相当于一个连通器，容器中的液面是相平的，故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式】探究“影响液体内部压强大小的因素”时，同学们设计了以下多种实验。 (1)压强计上的U形管___________ （选填“属于”或“不属于”）连通器。 (2)比较图甲、乙可知，液体内部压强与 ___________有关。 (3)在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强 ___________（选填“相等”或“不相等”）。 (4)小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丙所示，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，说明当深度相同时，___________越大，液体压强越大。 (5)小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图丁所示，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1，酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2，则酒精的密度ρ酒精=___________（用h1、h2、表示）。 【答案】(1)不属于 (2)液体深度 (3)相等 (4)液体密度 (5) 【详解】（1）压强计组装后，U形管底部相连通，一端不开口。而连通器是底部连通，上端开口，所以压强计不属于连通器。 （2） 比较甲图、乙图知道，液体密度相同，液体深度不同，液体深度越深，U形管两侧的液面高度差越大，故得出结论：当液体密度一定时，液体深度越深，压强越大。 （3）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法。在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强相等。 （4）由图丙所示可知，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，则盐水产生的压强大，而盐水密度大于水，说明当深度相同时，液体密度越大，液体压强越大 （5） 由图丁知道，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，由知 则酒精的密度为 题型十 证明大气压的存在 【典型例题】如图所示是家庭常用的塑料吸盘，由于_________的作用，吸盘紧紧地“吸”在了墙壁上。如果吸盘所受的大气压力为150N，悬挂的物体重6N，吸盘与墙壁间的摩擦力为_________N。（吸盘的重力忽略不计） 【答案】 大气压 6 【详解】[1]将吸盘压在墙上时，盘内空气被排出，盘内气压小于外界大气压，在大气压作用下，吸盘被压在墙上。 [2]以物体与吸盘的整体为研究对象，在竖直方向上受到两个力，重力与向上的摩擦力。吸盘与物体静止，处于平衡状态，重力与摩擦力是一对平衡力，二者大小相等，故摩擦力大小为6N。 【变式】在下列生活场景中，利用大气压强作用的是（    ） A．用吸管吸牛奶 B．用高压锅煮饭 C．用打气筒打气 D．用U形管压强计测压强 【答案】A 【详解】A．用吸管吸牛奶时，先把吸管内的空气吸走，使吸管内气压减小，外界大气压大于吸管内气压，牛奶在大气压的作用下被压入吸管进而进入口中，是利用大气压强作用，故A符合题意； B．高压锅煮饭是利用了锅内气压升高，水的沸点升高的原理，通过增加锅内气压来提高水的沸点，从而使食物更快煮熟，不是利用大气压强，故B不符合题意； C．打气筒打气时，是压缩筒内空气的体积，使其压强增大，大于轮胎（或其他物体）中的气压，从而将空气压入轮胎（或其他物体）中，利用的是气体压强，不是大气压强，故C不符合题意； D．U形管压强计是根据液体压强原理工作的，通过橡皮膜感受压强，再由封闭在管内的气体传递压强，使 U 形管两侧液面出现高度差，以此来测量液体或气体的压强，不是利用大气压强作用，故D不符合题意； 故选A。 题型十一 托里拆利实验 【典型例题】如图，利用托里拆利实验测得大气压强等于_________mm高水银柱所产生的压强。如果测量时玻璃管上端留有空气，则测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。把玻璃管倾斜，管内外水银面高度差_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。若此时的大气压是1.0×105Pa，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ水银=13.6×103kg/m3，g取10N/kg，则此时的大气压可支持_________m高的水柱。 【答案】 740 小于 不变 10 【详解】[1]由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为740mm，因此，当时的大气压强等于740mm高水银柱产生的压强。 [2]若玻璃管上端留有空气，管内空气会对水银柱产生向下的压强，导致管内外水银面的高度差变小，而实验中是通过高度差计算大气压，因此测量值会小于真实值。 [3]把玻璃管倾斜，由于外界大气压的值不变，管内外水银面高度差不变，只是水银柱的长度会变长。 [4]玻璃管内水柱产生的压强等于大气压强，则玻璃管中水的高度为 【变式】如图所示的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中不正确的是（　　） A．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空的 B．外界大气压强肯定是高水银柱所产生的压强 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷 【答案】D 【详解】A．玻璃管倾斜后能够充满全管，说明上端无水银的部分肯定是真空，若不是真空，管内水银不会充满全管，故A正确，不符合题意； B．由图可知此时外界大气压强等于高水银柱产生的压强，倾斜后高度变为，是因为玻璃管高度不够长，故B正确，不符合题意； C．外界大气压不变，外界大气压强等于高水银柱产生的压强，故倾斜后高度变为，水银充满全管，所以水银对玻璃管上端有压强，故C正确，不符合题意； D．玻璃管倾斜后，上端碰出一小孔，玻璃管上端也存在大气压强，管内水银在重力作用下会下降，而不会向上喷，故D不正确，符合题意。 故选D。 题型十二 设计实验估测大气压的值 【典型例题】利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。 (1)实验的原理是_____。 (2)把注射器的活塞推到外筒的最底端，这样做的目的是_____，然后用一个橡皮帽密封注射器的小孔，这样做的目的是_____。 (3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连，如图所示，然后慢慢水平拉动注射器的外筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为19N；假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空，再继续稍微拉动注射器的外筒，使活塞再继续滑动一些，弹簧测力计的示数将_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)观察注射器的最大容积为10cm3，用刻度尺测出注射器_____部分的长度为5cm，由此可计算出活塞的横截面积为_____cm2。 (5)大气压的值为_____Pa。 【答案】(1) (2) 排尽注射器内的空气 防止空气进入注射器 (3)不变 (4) 有刻度 2 (5)9.5×104 【详解】（1）实验中需要测量拉动注射器筒的拉力和活塞的横截面积，所以测量大气压的原理是。 （2）[1][2]实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排尽注射器中的空气，避免注射器中的空气压强对实验结果产生影响，用一个橡皮帽密封注射器的小孔，这样做的目的是防止空气进入注射器，保证筒内为真空或接近真空状态。 （3）若注射器外筒与活塞密封的空间为真空，再继续稍微拉动注射器的外筒，使活塞再继续滑动一些，弹簧测力计的示数将不变。因为此时活塞受到的拉力只与大气对它的压力平衡，大气压力不变，根据二力平衡，拉力也不变，而活塞与筒壁间的摩擦力不变，所以弹簧测力计示数不变。 （4）[1][2]观察注射器的最大容积为10cm3，为了计算出活塞的横截面积，应用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度，则活塞的横截面积 （5）由题意知，当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数为19N，则大气压对活塞的压力为19N，因此大气压的值为 【变式】小明利用2mL的一次性注射器等器材，估测大气压的值： (1)操作步骤如下： a．将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，目的是_______，并防止漏气； b．用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为4.4N； c．用刻度尺测出注射器_______的长度为5.00cm； (2)根据实验数据可求出大气压强为_________Pa； (3)小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③误将注射器总长度当成全部刻度长度；④活塞与注射器筒壁不完全密封，上述原因一定会使测量值偏大的是_________（多选）； (4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦，小明同学可以_________橡皮帽，拉动弹簧测力计，直至活塞匀速运动，记下示数为0.8N，则摩擦力的大小为_________； (5)小明还发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞时，越推越费力。由此猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越_________。 【答案】(1) 排尽空气 全部刻度 (2) (3)②③ (4) 拔去 0.8 (5)大 【详解】（1）[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，可以排尽注射器内的空气，并防止漏气。 [2]根据实验原理，需要用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度，然后根据计算活塞横截面积。 （2）注射器全部刻度的长度为 有刻度部分的容积为 注射器活塞的横截面积为，则大气压强为 （3）①④活塞与注射器筒壁不完全密封，橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，都会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；②活塞与注射器筒壁间有摩擦会使拉力变大，在面积不变的情况下，会导致测量值大于真实值；③误将注射器总长度当成全部刻度长度，根据计算活塞横截面积公式可知，注射器容积一定，测得长度L偏大，则横截面积偏小，根据可知，会导致测量的大气压值大于真实值。故一定会使测量值偏大的是②③。 （4）[1][2]拔去橡皮帽后，注射器内部与外界大气相通，内部气压和外界一致，当活塞匀速运动时，拉力与摩擦力平衡，即摩擦力等于拉力0.8N。 （5）在推活塞的过程中，活塞下面空间内气体的体积变小，越推越费力，说明气体压力越大，由此可知，气体的压强越大。所以，其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。 题型十三 大气压与高度的关系 【典型例题】大气压会随高度变化而变化，青藏高原的大气压强相对潮州较 _____ （低/高）；两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水，潮州市的水沸腾时的温度较 _____ （低/高）；将如图所示的简易气压计从教学楼的底层移至楼顶，玻璃管中水柱的高度将 _______ （选填“升高”或“降低”）。 【答案】 低 高 升高 【详解】[1]因为大气压随高度的增加而减小，所以青藏高原海拔相对潮州高，大气压强较低。 [2]因为水的沸点随气压的减小而降低，潮州市的海拔低，大气压强较高，水的沸点较高，所以两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水，潮州市的水沸腾时的温度较高。 [3]把气压计从教学楼的底层移至楼顶，高度变高，大气压强变低，液柱高度会升高。 【变式】如图所示是自制气压计，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h，（不考虑温度的影响）下列措施能使h变高的是（　　） A．将自制气压计从山上移到山下 B．减小玻璃瓶内气压 C．放在真空罩内，逐渐抽罩内空气 D．在橡皮塞上戳一透气孔 【答案】C 【详解】A．从山上移到山下，外界气压增大，瓶内气压不变，差值减小，h变低，故A不符合题意； B．减小瓶内气压，瓶内与外界气压的差值减小，h变低，故B不符合题意； C．放在真空罩内逐渐抽气，外界气压减小，瓶内气压不变，差值增大，h变高，故C符合题意； D．橡皮塞戳透气孔，瓶内与外界气压相等，差值为0，h变为0，故D不符合题意。 故选C。 题型十四 大气压对液体沸点的影响 【典型例题】制药厂在制药时，为了从药液中提取抗菌素粉剂，采用加热的方法使水沸腾除去水分，但要求药液的温度必须保持不超过80℃（该地区水的沸点为98℃），可采取的方法是（　　） A．增大容器内的气压 B．缩短加热时间 C．降低容器内的气压 D．用微火加热使其沸腾 【答案】C 【详解】水的沸点与水面的气压有关，水面气压越大，水的沸点越高。该地区水的沸点为98℃，要求药液的温度必须保持不超过80℃的情况下使水沸腾，则需要降低水面的气压。缩短加热时间和用微火加热使其沸腾并不能降低水的沸点。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式】古人利用该鼎进行烹煮时，需将鼎盖紧密闭锁，鼎内积累大量水蒸气使得内部气压___________一个标准大气压，水的沸点___________100℃（均选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 大于 大于 【详解】[1][2]一个标准大气压下水的沸点为100℃，水面上方气压越大，水的沸点越高。将鼎盖紧密闭锁，鼎内积累大量水蒸气使得内部气压大于一个标准大气压，水的沸点大于100℃，食物就会烹煮得更快。 题型十五 大气压的应用 【典型例题】如图所示，在一个熟鸡蛋上插一根蜡烛，点燃蜡烛，将一个瓶子倒扣在鸡蛋上，蜡烛熄灭后，发现鸡蛋慢慢被压入瓶中。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛熄灭是由于瓶内没有了空气 B．蜡烛熄灭后，瓶内的气压增大 C．鸡蛋是在重力的作用下被吞入瓶中 D．鸡蛋是在大气压的作用下被吞入瓶中 【答案】D 【详解】A．蜡烛燃烧时需要氧气，蜡烛熄灭是由于瓶内氧气的量不足，故A错误。 B．蜡烛熄灭后，瓶内温度降低，气压减小，故B错误。 CD．瓶内气压小于外界大气压时，鸡蛋在大气压的作用下被压入瓶中，故C错误，D正确。 故选D。 【变式】现有一个紫砂壶，它工艺考究，做工精细。在壶盖上开有一个小孔，其作用是在倒水时使壶内外的大气压______。由于壶身和壶嘴构成______，为方便装水和倒水因而要壶嘴和壶身的高度______（选填“相平”或“不相平”）。 【答案】 相等 连通器 相平 【详解】[1]壶盖上的小孔连通了内外的空气，使壶内外气压相等，从而使壶中的水能顺利倒出。 [2][3]壶身与壶嘴构成了一个连通器，因为水静止时水面相平，所以制作时高度应相同才行。 题型十六 探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系 【典型例题】小理同学在进行探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验，实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。 (1)②图中物体A所受浮力大小为___________N； (2)分析图①②③可以得到的结论是物体所受的浮力与___________无关； (3)若要探究浮力与液体密度的关系，应该选①___________三个实验步骤来比较。 (4)小理同学所用的盐水的密度是___________kg/m3（已知水的密度为，g取10N/kg） 【答案】(1)1 (2)物体浸没的深度 (3)③⑤ (4) 【详解】（1）根据称重法可知，②图中物体A所受浮力大小为 （2）分析图①②③，液体的密度和物体A排开液体的体积相同，物体A浸没的深度不同，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，物体A受到的浮力相同，故可得物体所受的浮力与物体浸没的深度无关。 （3）根据控制变量法，要想探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，只改变液体的密度，因此应选①③⑤三个实验步骤来比较，此时弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知，物体受到的浮力不同，可知物体所受的浮力与液体的密度有关。 （4）由图①③实验，根据称重法可知，物体A在水中受到的浮力为 物体A完全浸没，物体A的体积等于排开水的体积，根据阿基米德原理可知 由图①⑤实验，根据称重法可知，物体A在盐水中受到的浮力为 则盐水的密度为 【变式】如图所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)在图C中改变物体浸没在水中的深度，发现测力计的示数不变，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）； (2)由图A、B、C可知，浸在液体中的物体所受浮力的大小跟______关； (3)由图A、C和D可知，物体在液体中所受浮力的大小跟______有关； (4)根据图中的实验数据可计算出煤油的密度为______kg/m3（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。 【答案】(1)无关 (2)物体排开液体的体积 (3)液体的密度 (4) 【详解】（1）在图C中，改变物体浸没在水中的深度，测力计示数不变。根据浮力计算公式，物体重力不变，测力计示数不变，说明浮力不变。这就表明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （2）图A中物体未浸入水中，图B、C中物体浸入水中的体积，即排开液体的体积不同，测力计示数不同。根据，可知浮力不同。所以由图A、B、C可知，浸在液体中的物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。 （3）图A中物体未浸入水中，物体浮力等于重力，图C中物体浸在水中，图D中物体浸在煤油中，物体排开液体的体积相同，但液体种类不同，密度不同，测力计示数也不同。根据，可知浮力不同。所以由图A、C和D可知，物体在液体中所受浮力的大小跟液体的密度有关。 （4）首先，由图A可知物体重力。由图C可知，物体浸没在水中时，测力计示数，则物体在水中受到的浮力 根据阿基米德原理，物体浸没在水中，所以 由图D可知，物体浸没在煤油中时，测力计示数，则物体在煤油中受到的浮力 因为物体浸没在煤油中时，，根据阿基米德原理，则煤油的密度 题型十七 探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 【典型例题】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关； 猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关； 猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 (1)如图甲所示，用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深（未浸没），手会感到越吃力。这个事实可以验证猜想3是________（选填“正确”或“错误”）的。 (2)为了验证猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得其重力分别为4N、4.5N和5N然后进行如图乙所示的实验。 ①在序号为a的实验中物体所受的浮力为________N。 ②比较序号为a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力________（选填“有关”或“无关”）。 ③比较序号为________的三次实验可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。进一步分析可知：其他条件相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越________。 【答案】(1)正确 (2) 1 无关 a、d、e 大 【详解】（1）用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，即排开水的体积越大，手会感到越吃力，说明饮料罐受到的浮力越大，这个事实可以支持“浮力的大小可能与排开液体的体积有关”，即验证猜想3是正确的； （2）[1]根据称重法，在序号a的实验中物体所受的浮力为 [2]比较序号a、b、c的三次实验可知，三个物体的体积相同，排开水的体积相同，而三个物体的重力不同，由称重法可知，三个物体受到的浮力相同，因此可得出：浮力的大小与物体的重力无关。 [3] 探究浮力大小与液体密度有关，要控制物体排开液体的体积相同，液体密度不同，比较a、d、e的三次实验，由称重法可知，物体受到的浮力大小不同，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关； [4] 进一步分析可知，排开液体的体积相同，而盐水的密度大于水的密度，水的密度大于酒精的密度，由称重法，在盐水中受到的浮力最大，故得出液体的密度越大，物体所受的浮力越大。 【变式】如图是探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数。 (1)②图中物体A所受浮力大小为________N； (2)分析①③⑤三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，________越大，物体受到的浮力越大。 (3)根据有关实验数据，可以计算出物体A浸没在盐水受到浮力为________N。 【答案】(1)1 (2)液体密度 (3)1.2 【详解】（1）根据称重法测浮力 由图①可知物体A在空气中时，弹簧测力计的拉力等于物体重力，即，由图②可知：物体A浸没在水中时，弹簧测力计的示数，因此物体A所受浮力 （2）分析①③⑤三次实验：实验①：测物体 A 的重力，实验③：物体 A完全浸没在水中，排开水的体积等于物体体积，弹簧测力计示数，由称重法得水中浮力 实验⑤中，由称重法得盐水中浮力 对比可知：水的密度小于盐水的密度，且，因此得出结论：在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 （3）由小问2的分析可知，物体A浸没在盐水中时，弹簧测力计示数，结合物体重力，根据称重法可得物体A 在盐水中受到的浮力 题型十八 探究浮力大小与液体密度的关系 【典型例题】小明按题图所示的步骤做“探究浮力大小与哪些因素有关”实验。 (1)步骤B物体受到的浮力为_______N；通过比较步骤A、B、C可以得出结论：同种液体中，物体受到的浮力大小与物体排开液体的________有关。 (2)比较步骤A、C、D可以得出结论：同种液体中，物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的______无关。 (3)比较步骤_______可以探究浮力大小与液体密度的关系。 (4)由实验可知，________（选填“水”或“液体b”）的密度大。 (5)下面能正确反映从物体下表面刚好接触水面到步骤D位置，弹簧测力计的示数F与物体下表面到水面距离h关系的图像是______（填字母）. A． B． C． D． 【答案】(1) 0.5 体积 (2)深度 (3)A、D、E (4)水 (5)B 【详解】（1）[1]由步骤A可知物体重力，步骤B中弹簧测力计示数，则浮力 [2]步骤B、C中，液体都是水，密度相同，物体排开液体的体积不同，B部分浸入、C完全浸入，浮力不同，因此通过比较步骤A、B、C可以得出结论：同种液体中，浮力与物体排开液体的体积有关。 （2）步骤C、D中，物体都完全浸没在水中，排开液体体积相同，但浸没深度不同，弹簧测力计示数均为3N，浮力相同，因此通过比较步骤A、C、D可以得出结论：同种液体中，浮力与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）探究浮力大小与液体密度的关系，需控制“排开液体体积相同”，改变“液体密度”。步骤D、E中，物体都完全浸没，排开体积相同，液体分别是水和液体b，密度不同，所以比较步骤A、D、E可探究浮力与液体密度的关系。 （4）物体完全浸没时，排开液体体积相同，根据，水中浮力 液体b中浮力 因为，、g相同，所以，即水的密度大。 （5）从“物体下表面刚接触水面”到“完全浸没”：初始时未浸入，拉力；浸入过程中，排开液体体积增大，浮力增大，拉力减小；完全浸没后，排开体积不变，浮力不变，拉力保持不变。对应图像是B，先下降，后水平，故B符合题意。 故选B。 【变式】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。 题型十九 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 【典型例题】将体积为的铝球放入盛有足量水的容器中，则该球受到的浮力（　　） A．等于4.9N B．小于4.9N C．大于4.9N D．无法确定 【答案】D 【详解】计算完全浸没时的浮力铝球体积。根据阿基米德原理，若铝球完全浸没在水中，排开水的体积等于自身体积，此时浮力为：。若铝球是实心的，其重力 远大于浮力，会下沉并完全浸没，浮力为 4.9N。若铝球是空心的：当空心部分较大，使铝球平均密度小于水的密度时，铝球会漂浮，此时浮力等于重力，因此浮力也小于 4.9N。当空心部分恰好使铝球平均密度等于水的密度时，铝球会悬浮，此时浮力等于重力，也等于 4.9N。由于题目未说明铝球是实心还是空心，其浮力可能等于 4.9N，也可能小于 4.9N，因此无法确定，故ABC错误，D正确。 故选D。 【变式】某型号中型履带式水陆两栖突击车，采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了水中浮渡能力。在海面训练过程中，该车发射多枚炮弹后，车体将_______（选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”），车体底部受到的水的压强将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 上浮一些 变小 【详解】[1][2]发射多枚炮弹后，履带式水陆两栖突击车仍漂浮，但自重G减小，因为，所以该两栖突击车所受浮力减小；由可知，该两栖突击车排开水的体积减小，因此车体将上浮一些。车体向上浮起了一些，车底在水中的深度变小，根据可知，车体底部受到的水的压强变小。 题型二十 密度计原理及应用 【典型例题】密度计是测量液体密度的工具，它利用了__________原理：，即越大，就越__________，密度计露出部分越大，所以大的刻度值在__________，小的刻度值在__________。 【答案】 漂浮 小 下面 上面 【详解】[1]密度计是利用物体漂浮在液面上的原理工作的，漂浮时，浮力等于重力，即。 [2][3][4]根据阿基米德原理，，所以。因为密度计的重力不变，所以和成反比。当液体密度越大时，排开液体的体积就越小。密度计排开液体的体积越小，浸入液体中的部分越少，露出液面的部分越大，所以密度计的刻度是上小下大，即大的刻度值在下面，小的刻度值在上面。 【变式】自制的简易密度计如图所示，它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的，将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是（　　） A．木棒越粗，测量误差越小 B．密度计浸入液体的体积越大，说明该液体的密度越小 C．密度计漂浮在水面上静止时，水对密度计的浮力大于它的重力 D．密度计漂浮在水面上静止时，把露出的部分剪去，剩余的部分在水面下静止不动 【答案】B 【详解】A．木棒越粗，相同密度变化下，密度计浸入深度的变化越小，测量误差会越大，而非越小，故A错误。 B．密度计始终漂浮，浮力等于重力（），根据阿基米德原理，越大，说明越小，故B正确。 C．漂浮状态下，浮力与重力是一对平衡力，大小相等，而非浮力大于重力，故C错误。 D．密度计漂浮在水面时，受到的浮力等于重力，当截去密度计露出水面的部分时，重力变小，浮力大于重力，密度计会上浮，最终处于漂浮状态，故D错误。 故选B。 题型二十一 浮力与压强的综合问题 【典型例题】在给浮筒充气排出筒内水的过程中，忽略浮筒的体积变化，浸没在水中的浮筒受到的浮力_________，浮筒整体受到的重力_________。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 不变 变小 【解析】[1]根据阿基米德原理，浮力。充气过程中浮筒体积不变（不变），液体密度也不变，因此浮筒受到的浮力不变。 [2]充气排出筒内的水，浮筒的总质量减小，根据，浮筒整体受到的重力变小。 【变式】如图，水平地面上有底面积为0.03m2，不计质量的薄壁盛水柱形容器A，内有重4N、边长为0.1m、质量分布均匀的正方体物块B，通过一根细线与容器底部相连，此时水面距容器底0.3m，（，g取10N/kg）求： (1)水对容器底部的压强； (2)物体受到的浮力； (3)剪断绳子，待物块B静止后水对容器底的压强变化量。 【答案】(1) (2)10N (3)200Pa 【详解】（1）水对容器底的压强 （2）物块浸没在水中，物块排开水的体积 物块B受到的浮力 （3）物块B的重力，因为 所以剪断绳子，待物块B静止后漂浮，浮力为 物块漂浮时排开水的体积 排开水的体积减小了 液面下降的深度为 水对容器底的压强变化量 1．将一未装满水的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示。瓶底与瓶盖的面积之比为5:1，瓶重和厚度忽略不计。下列说法正确的是（    ） A．倒放后水对底部的压强不变 B．倒放后水瓶对桌面的压强不变 C．倒放后水瓶对桌面的压力变大 D．倒放后水对底部的压力变小 【答案】D 【详解】A.由图可知，倒放时瓶中水的深度变大，根据可知，倒放时水对底部的压强变大，故A错误； BC.在水平面上，瓶子对水平面的压力等于瓶子的总重力，由图知倒放后瓶子的重力不变，瓶子对水平桌面的压力不变，受力面积变小，由知水瓶对桌面的压强变大，故BC错误； D．倒放前水对容器底部的压强为 瓶底与瓶盖的面积之比为5:1，故倒放前水对容器底部的压力可表示为 倒放后水对容器底部的压强为 倒放后水对容器底部的压力可表示为 由于，即，因此倒放后水对底部的压力变小，故D正确。 故选D。 2．如图所示，甲、乙两人在完全相同的沙滩散步，留下深浅相同、大小不同的脚印。则（　　） A．甲对沙滩的压强较大 B．乙对沙滩的压强较小 C．甲所受的重力较大 D．甲所受重力与乙相等 【答案】C 【详解】AB．甲、乙两人在沙地上留下的脚印深浅相同，则他们对沙地的压强相等，即，故AB错误； CD．因，由可得，压强大小相同，则，由于物体对水平面的压力等于重力，因此甲的重力较大，故C正确，D错误。 故选C。 3．下列有关压强与浮力知识的说法正确的是（ ） A．马德堡半球实验证明了液体内部具有压强 B．利用托里拆利实验可以测出大气压的值 C．浮在水面上的物体受到浮力作用，沉入水里的物体不受浮力作用 D．升空时，飞机机翼的升力产生的原理和浮力相同 【答案】B 【详解】A．马德堡半球实验证明的是大气压的存在，而不是液体内部的压强，故A错误； B．托里拆利实验是历史上首次精确测量出大气压数值的实验，故B正确； C．只要物体浸入液体（或气体）中，就会受到浮力作用，与物体是浮在水面还是沉入水中无关，故C错误； D．飞机机翼的升力是利用流体压强与流速的关系（伯努利原理）产生的，而浮力是利用排开液体或气体的重量产生的，两者原理不同，故D错误。 故选B。 4．如图-1所示，一乒乓球被踩瘪，此过程说明力可以改变物体的______。如图-2所示，将一个硬质塑料瓶装满水，如图-3所示，在两根筷子中间放上两只乒乓球，用吸管向中间吹气，可观察到两只乒乓球将______（选填“靠近”“远离”或“静止不动”），原因是流速大的地方气体压强较______。 【答案】 形状 靠近 小 【详解】[1]图1中乒乓球被踩瘪，说明力可以改变物体的形状。 [2][3]图3中，用吸管向两只乒乓球中间吹气，中间空气流速变大，流速大的地方压强小，乒乓球外侧的空气流速小、压强大，会将乒乓球向中间压，所以两只乒乓球将靠近。 5．当海船从淡水中驶入海水中时，船体将__________（选填“上浮”或“下沉”），海船受到的浮力将__________（选填“增大”“减小”或“不变”），船静止时，底部受到的海水的压力__________（选填“小于”“大于”或“等于”）船受到的浮力。 【答案】 上浮 不变 等于 【详解】[1][2]海船始终处于漂浮状态，海船受到的浮力始终等于海船自身的重力，即，，根据，可知船体将上浮； [3]浮力是海水对船体所有浸在水中的表面压力的合力，船静止时，只有底部受到的海水的压力，因此底部受到的海水的压力等于船受到的浮力。 6．南京静海寺《郑和残碑》记载：“永乐三年，将领官军乘驾二千料海船并八橹船……”。经学术界考证，与北京天坛齐名的二千料海船就是福船。“料”是当时流行的用来表示舟船大小的一种计量单位。二千料海船总长61.2米，最大宽13.8米，型深4.89米；满载时，水线长53米，水线宽13米，吃水深度为3.9米，帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨（即最大排水量可达1170吨）。 排水量是衡量造船能力的重要指标，请你根据文中提供的信息计算出二千料海船满载时受到的浮力是__________N，船体某点距离水面2.9米，该点受到海水的压强是__________。（为了计算方便，海水密度取，取） 【答案】 【详解】[1]根据阿基米德原理可得，二千料海船满载时受到的浮力 [2]船体某点距离水面2.9米，该点受到海水的压强 7．如图所示，潜水艇始终浸没在水中沿虚线方向匀速上升，以重心O为作用点，作出潜水艇所受重力和浮力的示意图（阻力忽略不计）。 【答案】 【详解】潜水艇始终浸没在水中沿虚线方向匀速上升，说明潜水艇受到的是平衡力，潜水艇浸没在水中，潜水艇会受到竖直向上的浮力，潜水艇还会受到竖直向下的重力，两者大小相同，方向相反，如图所示： 8．平底茶杯放在水平桌面上，茶杯质量为，茶杯的底面积是，茶杯内装有的水（，）。求： (1)茶杯内水的质量。 (2)装水后，茶杯对桌面的压力。 (3)装有水的茶杯对桌面的压强。 【答案】(1)0.2kg (2)5N (3)2000Pa 【详解】（1）水的体积 茶杯内水的质量 （2）茶杯重力 水的重力 装水后茶杯对桌面的压力等于总重力，故装水后，茶杯对桌面的压力 （3）底面积 则装有水的茶杯对桌面的压强 9．李佳和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材，做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，进行了如图所示的操作。 (1)图甲中用细线将物体挂在弹簧测力计下，测出它的______大小； (2)由______两图得出物块所受浮力，再由另外两图得出物块排开液体所受重力，可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小______它排开的液体所受的重力； (3)进行乙图实验时，将物体缓慢浸入水中的过程中，弹簧测力计的示数会______，当物体浸没后，将物体向下移动过程中（物体没有接触容器底），弹簧测力计的示数会______（两个空都选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)小组同学经过交流、评估和反思后，得出方便操作和减小误差最合理的操作步骤顺序，第一次应该测量的是图______（选填“甲、乙、丙、丁”）。 【答案】(1)重力 (2) 甲乙 等于 (3) 变小 不变 (4)丁 【详解】（1）图甲中用细线将物体挂在弹簧测力计下静止，根据二力平衡，测力计示数等于物体的重力，从而测出物体的重力大小。 （2）[1][2]由图甲可知，物体重力为2N，根据甲乙两图和称重法得出物块所受浮力为 根据丙丁两图得出物块排开液体所受重力为 所以浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 （3）[1]浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。进行乙图实验时，将物体缓慢浸入水中的过程中，物体排开液体的体积变大，受到的浮力变大，根据称重法可知，弹簧测力计的示数会变小。 [2]当物体浸没后，将物体向下移动过程中（物体没有接触容器底），液体的密度和排开液体的体积均不变，则受到的浮力不变，根据称重法可知，弹簧测力计的示数不变。 （4）实验时，为了避免由于沾水导致测得物体的重力、空桶的重力偏大，应先测这两个力。为了避免将物块从弹簧测力计上取下再挂上，应先测小桶重，再测物块的重，所以，最佳顺序是先测出空小桶的重力，再测出物块的重力，然后将物块浸没在水中进行排水并记下测力计示数，最后测得小桶和溢出水的总重力，即最佳顺序是丁甲乙丙。所以第一次应该测量的是图丁。 10．【问题】小明的父亲是游泳馆中的教练，每天清洗水池前得先放干净水，小明参与放水，发现水越深出水口处的盖子越难打开，因此小明进行了“液体内部压强研究”的实验： 【证据】 (1)该实验是通过U形管两侧液面__________来反映被测压强大小的，使用前应检查装置是否漏气，方法是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__________（选填“漏气”或“不漏气”）； 【解释】 (2)小明比较乙、丙实验得出，液体内部压强与液体__________有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的__________有关； 【交流】 (3)如果保持乙实验中探头浸在液体中深度不变，然后将橡皮膜朝向不同方向，观察U形管两侧液面出现的变化，得出在同种液体中，同一深度不同方向压强__________（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】(1) 高度差 不漏气 (2) 密度 深度 (3)相等 【详解】（1）[1]探究影响液体内部压强大小的因素时，根据转换法，通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强的大小。 [2]实验前，应检查U形管压强计是否漏气，按压橡皮膜时，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气。 （2）[1]比较乙、丙两次实验，液体的深度相同，液体的密度不同，压强计两侧液面的高度差不同，说明液体内部压强与液体密度有关。 [2]比较丙、丁两次实验，液体的密度相同，液体的深度不同，压强计两侧液面的高度差不同，说明液体内部压强与液体深度有关。 （3）如果保持乙实验中探头浸在液体中深度不变，然后将橡皮膜朝向不同方向，U形管两侧液面高度差不变，说明，探头在同种液体的同一深度，受到的向各个方向的压强相等，由此说明：同一液体，在同一深度，向各个方向的压强相等。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $