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专题04密度压强和浮力
考点01
测量密度
1.(1)右
(2)B
(4)62
(5)0.9纯酒精
(⑥小于
(7)②
2.(1)右
(2)60
(3)1.03
(4)大
(⑤)取出物体A,只让塑料杯漂浮,用刻度尺测量出杯底距水面的高度为h3
3.(1)没有把游码拨到零刻度线
(2)82
(3)1.07×103
FgF
(4)加满
P水
(5)4
hsh
4.
五r西P水
不变
考点02
压强
1.D
2.A
3.D
4.B
5.大气压
不是
6.大气压/大气压强
连通器
7.大气压高
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糯P木
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8.1×104t3
9.大于上升
10.(1)明显
(2)甲、丙小于
(3)250没有变化(相同)》
11.(1)气密性
高度差
(2)液体向各个方向的压强相等
(3)
错误
小
材料
考点03
浮力
1.AD
2.ABC
3.BCD
4.ACD
5.AC
6.ABD
7.AD
8.BCD
9.607×103
10.0.4×10310.8
11.<=
12.重核裂变大于2.5×107
13.1000
1.5×103
14.20N
3×103kg/m3
考点04
浮力和压强实验
1.
(1)受力面积
(2)海绵的凹陷程度
(3)在压力一定时通过增大受力面积来减小压强
(4)压强
2.(1)高度差
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(2)A
(3)深度
(4)变大
(5)C
6增P水
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专题04密度 压强和浮力
4大考点概览
· 考点01测量密度
· 考点02压强
· 考点03 浮力
· 考点04 压强、浮力实验
测量密度
考点01
1.(2026·辽阳部分学校·一模)为预防新冠肺炎,小明用密度为0.8g/cm3的纯酒精配制了浓度为75%的酒精,他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为0.87g/cm3,为检验自己配制的酒精是否合格,他进行了如下实验和分析:
(1)将天平放在水平台上并将游码移至标尺左端的零刻度线上,横梁静止时指针如图甲所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向________(左/右)调节,使横梁在水平位置平衡;
(2)将适量配制的酒精倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和酒精的总质量通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍如图甲所示,接下来他应该_______(选填序号);
A.向右调节平衡螺母 B.向右移动游码 C.取下最小的砝码后移动游码
(3)测出烧杯和酒精的总质量为98g后,将烧杯中的一部分酒精倒入量筒,如图乙所示,读出了量筒中酒精的体积;
(4)测量烧杯和剩余酒精的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余酒精的总质量为________g;
(5)小明配制的酒精的密度为________g/cm3。为符合要求,他应该向配制的酒精溶液中添加适量的________(纯酒精/水);
(6)如图丁所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计,该简易密度计刻度部分的A、D两点的测量范围是1.0×103千克/米3~1.6×103千克/米3,将其放入某种液体中,液面的位置恰好在AD的中点C,则这种液体的密度是_________(大于/小于/等于)1.30×103千克/米3;
(7)如图戊所示,小明借来了其他同学自制的三根用长度相同,不同的粗细均匀吸管制成的密度计,当密度计竖直漂浮在水中时的情形如图所示,他应该借用其中密度计__________(选填“①”、“②”或“③”)在测量液体密度时结果更精确。
2.(2026·朝阳市·一模)在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中,操作过程如下,请回答问题:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针静止时如图甲所示,此时应向_________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)继续进行实验:
①向烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2g;
②把烧杯中的部分盐水倒入量筒,如图乙所示,量筒中盐水的体积为_________cm3;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示;
(3)根据测量的实验数据,计算出盐水的密度_________g/cm3;
(4)细心的小明同学发现,在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面,测得盐水的密度比真实值偏_________(选填“大”或“小”)。
(5)实验后,创新学习小组同学设计不用天平和量筒,测量工具只用刻度尺,再利用水和一只圆柱形塑料杯(杯底简单改造可以系线)、水槽等实验器材测一金属块A的密度。下面是他们设计的步骤,请将缺少的部分补充完整,并写出金属块密度表达式。
①将水槽盛有适量的水;
②将金属块A放在杯中,将杯漂浮于水面上,用刻度尺测量出杯底距水面的高度为h1,如图丁A所示;
③取出金属块A,将金属块A吊在杯底部,仍然漂浮在水面上,再测量杯底距水面的高度为h2,如图丁B所示;
④_________;(此处用刻度尺进行一次测量,结果用h3表示,写出具体步骤)水的密度为ρ水,则金属块A密度的表达式为_________。
3.(2026·沈阳市铁西区·一模)某探究小组想测量苹果汁的密度,同学们进行了如下操作:
方案一:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中线处,如图甲所示,其做法错误之处是:_______。
(2)纠正错误后,将装有苹果汁的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和苹果汁的总质量135.5 g;将烧杯中的苹果汁一部分倒入量筒中后,测得烧杯和剩余苹果汁的质量,示数如图乙所示为________g;读出倒入量筒中的苹果汁体积(如图丙所示)。
(3)根据实验计算出苹果汁密度是________。
方案二:
(4)把空塑料小桶挂在弹簧测力计下,读出示数为;在小桶中加满水,读出弹簧测力计的示数为;将小桶中的水全部倒出,擦干小桶,________苹果汁,读出弹簧测力计的示数为;苹果汁的密度表达式ρ苹果汁=______(用所测量和已知量的符号表示,密度已知)。
(5)同学们发现可以用实验中的测力计和烧杯制作“密度秤”,测出空烧杯的重力为1 N,然后在烧杯中放入适量的水并作好标记,测力计示数如图丁所示,测量液体密度时,将待测液体每次都加至烧杯“标记”处,用该测力计测量出烧杯和液体的总重,然后通过运算得到液体密度。则该密度秤能测量的最大液体密度为________。(g取10N/kg)
4.(2026·大连·一模)如图所示,按照甲、乙、丙的顺序进行操作实验,则所测鹅卵石的密度为ρ=_______(用h1、h2、h3和ρ水表示);若按照甲、丙、乙的顺序操作,全过程没有水损失,则密度测量值 _______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
压强
考点02
1.(古代科技)(2026·沈阳大东区·一模)如图是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
2.(2026·锦州·一模)在实验中经常遇到器材选用不合理或次要因素影响等使现象不明显的情况,从而需要对实验进行优化改进,如图所示的物理实验中,对于采取的措施,解释不合理的是( )
A.图甲探究二力平衡条件,用硬纸板而不用小车因为纸板便于剪开
B.图乙探究影响压力作用效果的因素,用硬度小的海绵泡沫塑料
C.图丙探究流体压强与流速的关系,用乒乓球是因为它的惯性小
D.图丁探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动摩擦力小
3. (2026·本沈阳市于洪区·一模)如图是一款冷热水混合器。打开水龙头,冷水流经橡胶管,热水会自动沿T形管上升,混合成温水后从出水口流出。下列各T形管中,能实现该功能的是( )
A. B. C. D.
4.(2026·辽宁盘锦·一模)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,主要是为了减小切菜时的摩擦力
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
5.(2026·盘锦兴隆台·一模)如图在装有适量水的水槽中央,固定一支点燃的蜡烛,然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上,此时杯内外水面相平。过一会儿,蜡烛火焰熄灭,杯外的水在____的作用下进入杯中。这一过程中,玻璃与水槽之间____(填“是”或“不是”)连通器。
6.(新情境)(2026·铁岭市·一模)把图(a)中U形管装满水后,倒置在水中,缓慢提起过程中,发现U形管中仍充满了水,这是______作用的结果。在图(b)中U形管装入一些水,U形管倾斜一些后,水面静止后,管内水面仍会相平,这时的U形管是一个______。
7.(2026·沈阳市沈北新区·一模)小巴自制了一个活塞式抽水机如图甲所示,它是利用______工作的;如图乙所示为生活中常用的高压锅,用高压锅煮食物省时,其原因是液面上方气压越高,液体的沸点越______(选填“高”或“低”)。
8.(2026·锦州·一模)定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。某运动员站立在地面上时,与地面的接触面积为500 cm2,他下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系如图所示。则他站立时,对水平地面的压强为______Pa;他在_____(t1/t2/t3/t4)时刻获得向上的最大速度。
9 .(新情境)(2026·丹东·一模)如图,“天气预报瓶”的A为上端开口的玻璃管, B为密闭的玻璃球,A与B底部相通,内装有红墨水,图中情况说明B玻璃球内的气压比大气压______, 把它从一楼拿到五楼,A玻璃管中的液面将______。
10. (2026·本溪市·一模)小泽在海边游玩时发现沙滩上的脚印有深有浅。他想:压力的作用效果与哪些因素有关呢?于是他利用平底玻璃杯和细沙进行了如下实验。
(1)对比甲、乙实验,可知:在其它条件一定时,压力越大,压力作用效果越______。
(2)要想探究压力作用效果与受力面积的关系,应对比______两次实验。得出结论后小泽将空玻璃杯放在倾斜的沙面上,如图丁,发现沙子凹陷比图甲小。由此可推断出此时玻璃杯对沙面的压力 玻璃杯的重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)完成以上实验后,小泽想测量玻璃杯的容积。他找来一个量筒和电子秤,利用上面的玻璃杯和细沙就完成了测量。步骤如图戊所示。可知玻璃杯的容积是 ml,若考虑细沙之间的空隙且空隙均匀,计算出的容积与真实容积相比会 。
11.(2026·锦州·一模)“探究影响液体内部压强因素”活动中:
(1)如图甲,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的______。实验过程中通过U形管两侧液面的______来比较液体内部压强的大小。
(2)比较图乙中的A、B、C,可得出结论:同种液体,同一深度,______。
(3)在实验过程中发现,在同种液体的同深度处,使用不同的压强计时,U形管两侧液面的高度差不完全相同。小明猜想可能是实验时U'形管没有竖直放置;小强则认为可能是U形管中初始液面没有在中间0刻度线。小强的这种说法是______(填“正确”或“错误”的):小华认为可能与金属盒的橡皮膜安装时松紧有关。小华将砝码放在水平放置的金属盒橡皮膜上,改变橡皮膜的松紧程度,发现橡皮膜较紧时,U形管两侧液面的高度差较______。你认为U形管两侧液面的高度差还与橡皮膜的______有关(写出一条即可)。
浮力
考点03
1. (多选)(2026·沈阳·一模)放在水平桌面上相同的烧杯甲、乙装满水,将体积相同的A、B两个小球分别放入甲、乙烧杯中,小球静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A. 小球的密度大小关系为:ρA<ρB
B. 小球受到的浮力大小关系为:FA>FB
C. 水对烧杯底的压强大小关系为:pA>pB
D. 烧杯对桌面的压力大小系为:F甲<F乙
2. (多选)(2026·沈阳·一模)某同学为测量金属块的密度,进行了以下实验。如图-1所示,先将装满水的溢水杯置于水平放置的压力传感器上,静止时,压力传感器的示数为2N。然后将金属块挂在弹簧测力计下端,静止时其示数为1.8N。如图-2所示,将弹簧测力计下的金属块缓慢浸没在水中,水从溢水口流入空烧杯中,待水不再流出时,弹簧测力计静止时的示数为1.6N,另一个压力传感器的示数为1.2N。已知水的密度为,g取10N/kg。下列分析正确的是( )
A. 浸没后,金属块受到的浮力大小为0.2N
B. 金属块的密度为
C. 空烧杯的重力为1N
D. 金属块浸没后,溢水杯下方的压力传感器的示数小于2N
3.(多选)(2026·辽宁鞍山·一模)水平桌面上放置有甲、乙两个底面积和质量都相同的玻璃杯,杯内装有适量的水,水面相平。将物体A、B分别放入甲、乙两杯水中,物体静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.放入物体后两容器对桌面的压强相等
B.图乙中剪断细线,若B下沉,则A所受浮力变小
C.放入物体后,甲容器底部受到水的压强小于乙容器底部受到水的压强
D.图乙中若AB之间细线的拉力为零,则物体B的密度等于水的密度
4.(多选)(2026·辽宁盘锦·一模)如图甲所示的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接,如图乙所示,g取,下列说法中正确的是( )
A.木块的密度为
B.木块漂浮时排开水的质量为200g
C.乙图中,细线对木块的拉力为0.4N
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
5.(多选)(2026·朝阳市一中联盟校·一模)水平桌面上有一盛水的圆柱形容器,用细线将两个材质不同的实心小球A、B系在一起放入水中,状态如图甲所示;剪断细线后A、B最终状态如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.剪断细线后容器对桌面的压强不变
B.细线剪断前后,液体对容器底的压强相同
C.剪断细线后,小球A所受浮力变小
D.向乙图容器加入足量食盐溶解后,小球A、B所受浮力都变大
6.(多选)(2026·本溪市·一模)在水平桌面上,甲、乙两个相同的容器中装有体积相等的两种液体,将由同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两容器中的液面相平,如图所示。下列结论正确的是( )
A.A的质量大于B的质量
B.A受到的浮力大于B受到的浮力
C.乙杯中液体的密度更大
D.甲杯对水平桌面的压强更大
7.(多选)(2026·盘锦兴隆台·一模)如图所示,甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水,静置在水平面上。现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中,甲中杯子静止时漂浮在水面上,乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中,下列说法中正确的是( )
A.木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力
B.甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
C.将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,杯子和木块将沉到容器底
D.甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
8.(多选)(2026·锦州·一模)如图所示,调好的天平两盘放两个完全相同的烧杯,烧杯中盛有甲、乙两种液体,分别用细线拉住小球A、B()浸没在甲、乙两种液体中(细线对两球均有拉力),此时天平平衡,且甲、乙液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度
B.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C.若将A球下的细线剪断,A球静止时天平仍然平衡
D.若将B球上的细线剪断,天平指针将向右偏
9.(2026·葫芦岛龙岗区·一模)某冰块中有一小金属块,冰和金属块的总质量是61g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中,恰好悬浮于水中(如图甲所示)。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6cm(如图乙所示)。容器的底面积为,冰块中冰的体积是________,金属块的密度是________,已知冰的密度。
10.(2026·沈阳市沈北新区·一模)在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块 的边长为10cm,容器的底面积为200cm2,如图甲,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变 1cm, 所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A有1/2的体积浸入液体中 时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木块A的密度为________kg/m3;如图乙在木块A正上方再放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B.已知合金块B的体积为100cm3,高为4cm,则合金块B的重力为________ N.
11.(2026·葫芦岛绥中·一模)如图所示,放在水平桌面上的两个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B 两个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,两个容器内水面高度相同。则两个物体受到的浮力大小关系为_______;容器底部受到水的压强大小关系为P1甲 P1乙 ,容器对桌面的压强大小关系为P2甲 P2乙(选填“=”,“>”或“<”)。
12.(2026·辽阳灯塔市·一模)如图所示是我国某新型战略核潜艇,其水面排水量为9000t,水下排水量为11500t。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆,核反应堆的能量来源于 _________(填“重核裂变”或“轻核聚变”);向水舱中充水,当重力 _______浮力时,该核潜艇下沉;为使该核潜艇由水面潜入水面以下,至少要向水舱内充入 ____________N的水。(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
13.(2026·辽阳部分学校·一模)如图所示,一个底面积为2×10-2m2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高0.15米,内盛有0.1米深的水,水对容器底部的压强______Pa。当把一个质量为3千克实心正方体A放入水中后,容器对桌面压强的增加量是1000帕,物体A的密度大小______ kg/m3。
14.(2026·锦州·一模)如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端连接正方体物块,物块上表面恰与水面相平,物块的边长为10cm,水深为20cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm,弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示,此时弹簧对物块的拉力 N,物块的密度是 。(,g取10N/kg,弹簧未超过弹性限度)
浮力和压强实验
考点04
1.(2026·铁岭·一模)聪明的北极熊趴在冰面上爬过薄冰,小明的学习小组通过实验进行了探究,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)由“北极熊趴着过薄冰”可猜想:压力作用效果可能跟______有关;
(2)小明他们是根据______来比较压力的作用效果的;
(3)通过实验可知北极熊能安全通过薄冰的原因是:______。
(4)为了反映压力的作用效果,物理学中引入了 这一物理量。
2. (2026·沈阳·一模) 某同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计是通过U形管中液面的________来反映被测液体压强大小的。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲。为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是________(选填“A”或“B”)。
A. 取下软管重新安装 B. 将右侧管中高出部分的水倒出
(3)分析乙图中A、B实验现象,得出结论:同种液体,液体压强与液体的________有关。
(4)保持图乙C中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的水面的高度差________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)为了使实验过程中U形管两侧液面高度差对比更加明显,下列方法中有效的是________。
A. 容器中换用密度更小的液体
B. 换用更细的U形管
C. U形管中换用密度更小的液体
(6)某同学想知道图乙C中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。装置内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。他进行了如下操作:
a、在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下凸出;
b、在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh。
请你写出盐水的密度表达式________(用含有h、和的式子表示)。
试卷第1页,共3页
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专题04密度 压强和浮力
4大考点概览
· 考点01测量密度
· 考点02压强
· 考点03 浮力
· 考点04 压强、浮力实验
测量密度
考点01
1.(2026·辽阳部分学校·一模)为预防新冠肺炎,小明用密度为0.8g/cm3的纯酒精配制了浓度为75%的酒精,他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为0.87g/cm3,为检验自己配制的酒精是否合格,他进行了如下实验和分析:
(1)将天平放在水平台上并将游码移至标尺左端的零刻度线上,横梁静止时指针如图甲所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向________(左/右)调节,使横梁在水平位置平衡;
(2)将适量配制的酒精倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和酒精的总质量通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍如图甲所示,接下来他应该_______(选填序号);
A.向右调节平衡螺母 B.向右移动游码 C.取下最小的砝码后移动游码
(3)测出烧杯和酒精的总质量为98g后,将烧杯中的一部分酒精倒入量筒,如图乙所示,读出了量筒中酒精的体积;
(4)测量烧杯和剩余酒精的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余酒精的总质量为________g;
(5)小明配制的酒精的密度为________g/cm3。为符合要求,他应该向配制的酒精溶液中添加适量的________(纯酒精/水);
(6)如图丁所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计,该简易密度计刻度部分的A、D两点的测量范围是1.0×103千克/米3~1.6×103千克/米3,将其放入某种液体中,液面的位置恰好在AD的中点C,则这种液体的密度是_________(大于/小于/等于)1.30×103千克/米3;
(7)如图戊所示,小明借来了其他同学自制的三根用长度相同,不同的粗细均匀吸管制成的密度计,当密度计竖直漂浮在水中时的情形如图所示,他应该借用其中密度计__________(选填“①”、“②”或“③”)在测量液体密度时结果更精确。
【答案】 右 B 62 0.9 纯酒精 小于 ②
【详解】(1)[1]调节天平在水平台面上平衡时要将平衡螺母向指针偏转的相反方向调节,指针偏向分度盘的左侧,所以应向右调节平衡螺母。
(2)[2]当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后横梁指针仍偏向分度盘的左侧,说明右侧砝码偏轻,此时应该调节游码,即向右移动游码,使天平平衡,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[3]如图丙所示,游码标尺的分度值是0.2g,烧杯和剩余酒精的总质量
m=50g+10g+2g=62g
(5)[4]由图可知,量筒的分度值为2mL,酒精的体积
V=40mL=40cm3
倒入量筒中酒精的质量为
m'=98g-62g=36g
酒精的密度为
[5]由于医用酒精的密度为0.87g/cm3,所以需要添加密度小的纯酒精。
(6)[6]密度计的重力不变,密度计处于漂浮状态浮力等于重力,即浮力也不变。设A、C、D三点显示的密度分别为、、 则可得
约去g可得
由题意知,
解得:
所以这种液体的密度小于1.30×103千克/米3。
(7)[7]密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确,深度越深相邻两密度值的间距越大;由题图可知密度计②所处的深度最深,相邻两密度值的间距最大,分度值最小,测量值最准确;密度计③所处的深度最小,相邻两密度值的间距最小,分度值最大,所以在测量其他液体密度时结果精确度从大到小依次排列为②①③。故他应该借用其中密度计②在测量液体密度时结果更精确。
2.(2026·朝阳市一中联盟校·一模)在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中,操作过程如下,请回答问题:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针静止时如图甲所示,此时应向_________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)继续进行实验:
①向烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2g;
②把烧杯中的部分盐水倒入量筒,如图乙所示,量筒中盐水的体积为_________cm3;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示;
(3)根据测量的实验数据,计算出盐水的密度_________g/cm3;
(4)细心的小明同学发现,在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面,测得盐水的密度比真实值偏_________(选填“大”或“小”)。
(5)实验后,创新学习小组同学设计不用天平和量筒,测量工具只用刻度尺,再利用水和一只圆柱形塑料杯(杯底简单改造可以系线)、水槽等实验器材测一金属块A的密度。下面是他们设计的步骤,请将缺少的部分补充完整,并写出金属块密度表达式。
①将水槽盛有适量的水;
②将金属块A放在杯中,将杯漂浮于水面上,用刻度尺测量出杯底距水面的高度为h1,如图丁A所示;
③取出金属块A,将金属块A吊在杯底部,仍然漂浮在水面上,再测量杯底距水面的高度为h2,如图丁B所示;
④_________;(此处用刻度尺进行一次测量,结果用h3表示,写出具体步骤)水的密度为ρ水,则金属块A密度的表达式为_________。
【答案】(1)右
(2)60
(3)1.03
(4)大
(5) 取出物体A,只让塑料杯漂浮,用刻度尺测量出杯底距水面的高度为h3
【详解】(1)由图甲可知,测量质量之前,天平指针偏左,说明天平左侧较重,此时应向右调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)由图乙可知,量筒的分度值为2mL,读数为60mL,则量筒中盐水的体积为V=60mL=60cm3
(3)由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2.4g,则烧杯和剩余盐水的质量m剩余=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
倒入量筒中盐水的质量m=m总-m剩余=109.2g-47.4g=61.8g
盐水的密度
(4)测盐水体积时,有少量盐水倒在了量筒外面,使测得的盐水的体积偏小,由得,在质量一定时,测得盐水的密度偏大。
(5)[1][2]图A与图B中塑料杯和金属块看成一个整体,都是漂浮状态,总浮力等于总重力,总重力相等,即总浮力相等,根据得,排开水的体积相等,即V排A=V排B,设圆柱形塑料杯的底面积为S,可得Sh1=Sh2+VA
故金属块A的体积为VA=Sh1-Sh2=S(h1-h2)
由图A得,塑料杯和金属块的总重力
为了测量金属块的质量,应测出塑料杯的重力,取出物体A,只让塑料杯漂浮,用刻度尺测量出杯底距水面的高度为h3,则塑料杯受到的浮力
故金属块A的重力为
则金属块A的质量为
故金属A的密度为
3.(2026·沈阳市铁西区·一模)某探究小组想测量苹果汁的密度,同学们进行了如下操作:
方案一:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中线处,如图甲所示,其做法错误之处是:_______。
(2)纠正错误后,将装有苹果汁的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和苹果汁的总质量135.5 g;将烧杯中的苹果汁一部分倒入量筒中后,测得烧杯和剩余苹果汁的质量,示数如图乙所示为________g;读出倒入量筒中的苹果汁体积(如图丙所示)。
(3)根据实验计算出苹果汁密度是________。
方案二:
(4)把空塑料小桶挂在弹簧测力计下,读出示数为;在小桶中加满水,读出弹簧测力计的示数为;将小桶中的水全部倒出,擦干小桶,________苹果汁,读出弹簧测力计的示数为;苹果汁的密度表达式ρ苹果汁=______(用所测量和已知量的符号表示,密度已知)。
(5)同学们发现可以用实验中的测力计和烧杯制作“密度秤”,测出空烧杯的重力为1 N,然后在烧杯中放入适量的水并作好标记,测力计示数如图丁所示,测量液体密度时,将待测液体每次都加至烧杯“标记”处,用该测力计测量出烧杯和液体的总重,然后通过运算得到液体密度。则该密度秤能测量的最大液体密度为________。(g取10N/kg)
【答案】(1)没有把游码拨到零刻度线
(2)82
(3)
(4) 加满
(5)4
【详解】(1)使用托盘天平的第一步是 “将天平放在水平桌面,游码移至标尺左端的零刻度线处”,再调节平衡螺母。图甲中游码未移到标尺左端的零刻度线处,就调节平衡螺母,这是操作错误。
(2)图乙中,砝码总质量为
游码对应的刻度值为2g(游码标尺分度值为0.2g),因此烧杯和剩余苹果汁的质量
(3)倒入量筒的苹果汁质量
图丙中量筒的示数为50mL,即倒出苹果汁的体积为50mL(即),则苹果汁的密度
(4)[1]要测量苹果汁的密度,需保证苹果汁的体积与水的体积相等(小桶 “装满”),因此填 “装满”。
[2]水的重力,则水的质量
因为都是倒满,即苹果汁的体积与水的体积相同,即
苹果汁的质量
因此苹果汁的密度
(5)图丁中弹簧测力计最大测量值为5N,空烧杯重力,因此液体的最大重力
则液体最大质量
图中装水至标记处,示数为2N,则装水至标记处时,水的重力
水的体积
水的体积等于液体的体积,则最大液体密度
4.(2026·大连·一模)如图所示,按照甲、乙、丙的顺序进行操作实验,则所测鹅卵石的密度为ρ=_______(用h1、h2、h3和ρ水表示);若按照甲、丙、乙的顺序操作,全过程没有水损失,则密度测量值 _______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 不变
【详解】[1]如图甲容器漂浮的水面上,容器受到的浮力等于容器的重力,当把鹅卵石放在容器里,容器还在水中漂浮,浮力等于容器和鹅卵石的总重力,鹅卵石的重力等于增加的浮力,鹅卵石的重力为
G=G排=ρ水V排g=ρ水(h2﹣h1)Sg
则鹅卵石的质量为
m=m排=ρ水V排=ρ水(h2﹣h1)S
由图丙和丁可知鹅卵石的体积为
V=(h3﹣h1)S
鹅卵石的密度
[2]若先使鹅卵石浸没,再放入小容器中测量时,鹅卵石上沾水后时小容器进入水中的深度变大,容器中的水减少,露出的长度不变,因而测量的鹅卵石的质量不变,因而所测密度不变。
压强
考点02
1.(古代科技)(2026·沈阳大东区·一模)如图是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】D
【详解】对于曲辕犁的犁铧部分,其主要功能是破土,因此需要足够的压强来切入土壤。在制作时,将犁铧部分制作得很尖,实际上是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,使其更容易切入土壤,提高耕地效率。
故选D。
2.(2026·锦州·一模)在实验中经常遇到器材选用不合理或次要因素影响等使现象不明显的情况,从而需要对实验进行优化改进,如图所示的物理实验中,对于采取的措施,解释不合理的是( )
A.图甲探究二力平衡条件,用硬纸板而不用小车因为纸板便于剪开
B.图乙探究影响压力作用效果的因素,用硬度小的海绵泡沫塑料
C.图丙探究流体压强与流速的关系,用乒乓球是因为它的惯性小
D.图丁探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动摩擦力小
【答案】A
【详解】A.在探究二力平衡的条件时,为了忽略重力的影响,选用轻质卡片来实验,故A符合题意;
B.研究压力的作用效果与哪些因素有关时,通过压痕深浅反映压力的作用效果,所以用硬度小的海绵泡沫塑料,故B不符合题意;
C.在探究流体压强与流速的关系时,向中间吹起,中间空气流速大,压强小,周围空气流速小,压强大,乒乓球在周围大气压的作用下向中间靠拢,是利用了乒乓球质量小,惯性小,运动状态易于改变的道理,故C不符合题意;
D.探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动的滚动摩擦力小于滑动摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
3. (2026·本沈阳市于洪区·一模)如图是一款冷热水混合器。打开水龙头,冷水流经橡胶管,热水会自动沿T形管上升,混合成温水后从出水口流出。下列各T形管中,能实现该功能的是( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【详解】冷水经过混合器最细部分时,由于管子变细,水流速度加快,细部分压强变的很小,热水桶中的热水在大气压强的作用下上升与冷水混合得到温水。故选D。
4.(2026·辽宁盘锦·一模)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,主要是为了减小切菜时的摩擦力
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.菜刀刀刃磨得薄,主要目的是通过减小受力面积增大压强,方便切菜,故A错误;
B.向水平管吹气时,竖直管管口上方空气流速变大,根据流体压强规律:流速越大,压强越小,管口压强小于外界大气压,试管中的水在大气压作用下向上喷出,故B正确;
C.吸牛奶时,是先将吸管内空气吸出,使管内气压小于外界大气压,大气压将牛奶压入口中,故C错误;
D.液体沸点随气压增大而升高,高压锅内气压增大,水的沸点升高,因此能更快煮熟食物,故D错误。
故选B。
5.(2026·盘锦兴隆台·一模)如图在装有适量水的水槽中央,固定一支点燃的蜡烛,然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上,此时杯内外水面相平。过一会儿,蜡烛火焰熄灭,杯外的水在____的作用下进入杯中。这一过程中,玻璃与水槽之间____(填“是”或“不是”)连通器。
【答案】 大气压 不是
【详解】[1]蜡烛燃烧过程中,消耗掉杯中的氧气,杯中气压减小,杯中气压小于外部大气压,氧气耗尽蜡烛火焰熄灭,杯内温度降低,气压减小得更快,杯外的水在大气压的作用下进入杯中。
[2]连通器是指上端开口,底部连通的容器,此装置,杯子上端不开口,所以玻璃与水槽之间不是连通器。
6.(新情境)(2026·铁岭市·一模)把图(a)中U形管装满水后,倒置在水中,缓慢提起过程中,发现U形管中仍充满了水,这是______作用的结果。在图(b)中U形管装入一些水,U形管倾斜一些后,水面静止后,管内水面仍会相平,这时的U形管是一个______。
【答案】 大气压/大气压强 连通器
【详解】[1]U形管装满水后,倒置在水中,缓慢提起过程中,U形管外的水面受到大气压的作用,使U形管内的水柱不会下降。所以U形管中仍充满了水。
[2]在图(b)中U形管装入一些水,U形管倾斜一些后,水面静止后,管内水面仍会相平,此时的U形管两侧上端开口,下部相连通,这时的U形管是一个连通器。
7.(2026·沈阳市沈北新区·一模)小巴自制了一个活塞式抽水机如图甲所示,它是利用______工作的;如图乙所示为生活中常用的高压锅,用高压锅煮食物省时,其原因是液面上方气压越高,液体的沸点越______(选填“高”或“低”)。
【答案】 大气压 高
【详解】[1]活塞式抽水机的活塞向上运动时,活塞下方气压减小,是利用大气压把水从低处压到高处的。
[2]液体的沸点与液面上方气体压强有关,气压越高,沸点越高,高压锅是利用这一原理提高锅内液体的沸点来提高液体的温度的。
8.(2026·锦州·一模)定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。某运动员站立在地面上时,与地面的接触面积为500 cm2,他下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系如图所示。则他站立时,对水平地面的压强为______Pa;他在_____(t1/t2/t3/t4)时刻获得向上的最大速度。
【答案】 1×104 t3
【详解】[1]他站立时与下蹲后蹬伸前对水平地面的压力相同为500N,则对水平地面的压强为
[2]蹬伸过程中,向上的力先变大后变小,运动员加速向上运动,在t3时刻向上的力等于静止时所受的重力,此时向上的速度达到最大。
9 .(新情境)(2026·丹东·一模)如图,“天气预报瓶”的A为上端开口的玻璃管, B为密闭的玻璃球,A与B底部相通,内装有红墨水,图中情况说明B玻璃球内的气压比大气压______, 把它从一楼拿到五楼,A玻璃管中的液面将______。
【答案】 大于 上升
【详解】[1] .A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压,图示中,A的液面高于B的液面,则B球内气压大于外界大气压;
[2] 若将此瓶从一楼拿到五楼,则B球液面上方气压不变,外界大气压变小,A管的液面有较明显上升。
10. (2026·本溪市·一模)小泽在海边游玩时发现沙滩上的脚印有深有浅。他想:压力的作用效果与哪些因素有关呢?于是他利用平底玻璃杯和细沙进行了如下实验。
(1)对比甲、乙实验,可知:在其它条件一定时,压力越大,压力作用效果越______。
(2)要想探究压力作用效果与受力面积的关系,应对比______两次实验。得出结论后小泽将空玻璃杯放在倾斜的沙面上,如图丁,发现沙子凹陷比图甲小。由此可推断出此时玻璃杯对沙面的压力 玻璃杯的重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)完成以上实验后,小泽想测量玻璃杯的容积。他找来一个量筒和电子秤,利用上面的玻璃杯和细沙就完成了测量。步骤如图戊所示。可知玻璃杯的容积是 ml,若考虑细沙之间的空隙且空隙均匀,计算出的容积与真实容积相比会 。
【答案】(1)明显
(2)甲、丙 小于
(3)250 没有变化(相同)
【详解】(1)我们用沙子凹陷程度表示压力的作用效果,对比甲、乙实验,可知:在其它条件一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(2)[1]要想探究压力作用效果与受力面积的关系,应保持压力一定,受力面积不同,应对比甲、丙两次实验。[2]将空玻璃杯放在倾斜的沙面上,如图丁,发现沙子凹陷比图甲小。由此可推断出此时玻璃杯对沙面的压力小于玻璃杯的重力。
(3)量筒中沙子的质量m=575g-545g=30g,
沙子总质量m总=575g-200g=375g,玻璃杯总体积V总=
若考虑细沙之间的空隙且空隙均匀,计算出的容积与真实容积相比没有变化。
11.(2026·锦州·一模)“探究影响液体内部压强因素”活动中:
(1)如图甲,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的______。实验过程中通过U形管两侧液面的______来比较液体内部压强的大小。
(2)比较图乙中的A、B、C,可得出结论:同种液体,同一深度,______。
(3)在实验过程中发现,在同种液体的同深度处,使用不同的压强计时,U形管两侧液面的高度差不完全相同。小明猜想可能是实验时U'形管没有竖直放置;小强则认为可能是U形管中初始液面没有在中间0刻度线。小强的这种说法是______(填“正确”或“错误”的):小华认为可能与金属盒的橡皮膜安装时松紧有关。小华将砝码放在水平放置的金属盒橡皮膜上,改变橡皮膜的松紧程度,发现橡皮膜较紧时,U形管两侧液面的高度差较______。你认为U形管两侧液面的高度差还与橡皮膜的______有关(写出一条即可)。
【答案】(1) 气密性 高度差
(2)液体向各个方向的压强相等
(3) 错误 小 材料
【详解】(1)[1]如图甲,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性,若U形管中的液面灵活升降,说明压强计气密性良好,若U形管中的液面不动,说明压强计漏气。
[2]实验过程中采用转换法,通过U形管两侧液面的高度差比较液体内部压强的大小。
(2)比较图乙中的A、B、C,可得同种液体,同一深度,橡皮膜朝向不同方向,U形管两边液面高度差相等,可得出结论:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)[1]实验中若出是一面没有在中间0刻度线时,只要初始液面相平即可,U形管两侧液面高度差与初始液面是否在中间0刻度线处无关,故小强说法是错误的。
[2]橡皮膜较紧时,橡皮膜越不容易发生形变,所以U形管两侧液面的高度差较小。
[3]橡皮膜的弹性与橡皮膜的材料、厚度等有关,所以U形管两侧液面的高度差可能还与橡皮膜的材料有关。
浮力
考点03
1. (多选)(2026·沈阳·一模)放在水平桌面上相同的烧杯甲、乙装满水,将体积相同的A、B两个小球分别放入甲、乙烧杯中,小球静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A. 小球的密度大小关系为:ρA<ρB
B. 小球受到的浮力大小关系为:FA>FB
C. 水对烧杯底的压强大小关系为:pA>pB
D. 烧杯对桌面的压力大小系为:F甲<F乙
【答案】AD
【详解】A.根据物体的沉浮条件可知,A球漂浮,ρA<ρ水,B球下沉,ρB> ρ水,故ρA<ρB,故A正确;
B.两球体积相同,A球排开水的体积比B球小,根据F浮=ρ液V排g可知A球受到的浮力小于B球,FA<FB,故B错误;
C.两容器底部水的深度相同,根据p=ρgh可知水对烧杯底的压强大小关系为pA=pB,故C错误;
D.由阿基米德原理和物体浮沉条件可知,小球A漂浮时有
F浮A = G排A = GA
小球B沉底时有
F浮B = G排B < GB
因物体对水平面上的压力和自身的重力相等,所以容器对桌面的压力
F=G容+(G水-G排)+G球
由
F甲=G容+(G水-G排A)+GA= G容+G水
F乙=G容+(G水-G排B)+GB> G容+G水
可知,F甲<F乙,故D正确。
故选AD。
2. (多选)(2026·沈阳·一模)某同学为测量金属块的密度,进行了以下实验。如图-1所示,先将装满水的溢水杯置于水平放置的压力传感器上,静止时,压力传感器的示数为2N。然后将金属块挂在弹簧测力计下端,静止时其示数为1.8N。如图-2所示,将弹簧测力计下的金属块缓慢浸没在水中,水从溢水口流入空烧杯中,待水不再流出时,弹簧测力计静止时的示数为1.6N,另一个压力传感器的示数为1.2N。已知水的密度为,g取10N/kg。下列分析正确的是( )
A. 浸没后,金属块受到的浮力大小为0.2N
B. 金属块的密度为
C. 空烧杯的重力为1N
D. 金属块浸没后,溢水杯下方的压力传感器的示数小于2N
【答案】ABC
【详解】A.将金属块挂在弹簧测力计下端,静止时金属块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,根据称重法,可知金属块受到的浮力大小为
故A正确;
B.根据阿基米德原理可知,金属块的体积为
则金属块的密度为
故B正确;
C.根据阿基米德原理,排开水的重力为
则空烧杯的重力为
故C正确;
D.金属块浸没前,溢水杯对下方的压力传感器的压力为2N;金属块浸没后,溢水杯对下方的压力传感器的压力为
所以金属块浸没后,溢水杯下方的压力传感器的示数等于2N,故D错误。
故选ABC。
3.(多选)(2026·辽宁鞍山·一模)水平桌面上放置有甲、乙两个底面积和质量都相同的玻璃杯,杯内装有适量的水,水面相平。将物体A、B分别放入甲、乙两杯水中,物体静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.放入物体后两容器对桌面的压强相等
B.图乙中剪断细线,若B下沉,则A所受浮力变小
C.放入物体后,甲容器底部受到水的压强小于乙容器底部受到水的压强
D.图乙中若AB之间细线的拉力为零,则物体B的密度等于水的密度
【答案】BCD
【详解】A.由于容器形状,原来水面相平时,甲中水的体积,总重力
物体静止,压力等于重力,容器对桌面压强,S相同,因此,故A错误;
B.乙图中剪断细线,若B下沉,说明,原来A受力,又因为
剪断后拉力消失,A浮力大于重力,A上浮,排开水的体积减小,最终浮力减小,故B正确;
C.甲、乙中,AB整体均漂浮,A、B排开的水的体积是相同的;由于乙杯上窄下宽,所以乙中液面升高的高度大,根据可知,甲容器底部受到水的压强小于乙容器底部受到水的压强,故C正确;
D.图乙中若AB之间细线的拉力为零,这说明B在水中是悬浮的,根据物体浮沉条件可知,物体B的密度等于水的密度,故D正确。
故选BCD。
4.(多选)(2026·辽宁盘锦·一模)如图甲所示的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接,如图乙所示,g取,下列说法中正确的是( )
A.木块的密度为
B.木块漂浮时排开水的质量为200g
C.乙图中,细线对木块的拉力为0.4N
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
【答案】ACD
【详解】A.由题意得
木块漂浮时浮力等于重力,即
代入数据解得,故A正确;
B.漂浮时排开水的体积
排开水的质量,故B错误;
C.木块的重力
乙图中木块完全浸没,浮力
木块受力平衡,即,则拉力,故C正确;
D.将容器、水、木块看成一个整体,总重力等于水、木块的重力之和(容器质量不计,细线质量不计),图甲、乙中总重力不变。容器对桌面的压力等于总重力,容器底面积不变,根据可知,图甲、乙中容器对水平桌面的压强相等,故D正确。
故选ACD。
5.(多选)(2026·朝阳市一中联盟校·一模)水平桌面上有一盛水的圆柱形容器,用细线将两个材质不同的实心小球A、B系在一起放入水中,状态如图甲所示;剪断细线后A、B最终状态如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.剪断细线后容器对桌面的压强不变
B.细线剪断前后,液体对容器底的压强相同
C.剪断细线后,小球A所受浮力变小
D.向乙图容器加入足量食盐溶解后,小球A、B所受浮力都变大
【答案】AC
【详解】A.剪断细线后容器对桌面的压力等于总重力,总重力不变,受力面积不变,故压强不变,故A正确;
BC.如图所示,细线剪断前后,B球沉底,排开水的体积不变,受到的浮力不变,A球浮出水面排开液体体积减小,受到的浮力减小,液面下降,根据可知,液体对容器底的压强减小,故B错误,C正确;
D.乙图中,B球沉底,A球漂浮,向乙图容器加入足量食盐溶解后,液体的密度变大,小球A仍然漂浮,浮力等于小球的重力,浮力不变; B如果仍然沉底,浮力小于重力,排开液体体积不变,液体密度变大,根据 可知,浮力变大,如果B球变为漂浮,此时浮力等于重力,B所受浮力也是变大,故D错误。
故选AC。
6.(多选)(2026·本溪市·一模)在水平桌面上,甲、乙两个相同的容器中装有体积相等的两种液体,将由同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两容器中的液面相平,如图所示。下列结论正确的是( )
A.A的质量大于B的质量
B.A受到的浮力大于B受到的浮力
C.乙杯中液体的密度更大
D.甲杯对水平桌面的压强更大
【答案】ABD
【详解】
A.根据题意可知,甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A处于漂浮状态,A排开液体的体积小于物体的体积,B处于悬浮状态,B排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据密度公式可知,A的质量大于B的质量,故A正确;
BC.根据重力公式可知,A的重力大于B的重力;由图可知,A处于漂浮状态,A受到的浮力等于其重力,A的密度小于甲液体的密度;B处于悬浮状态,B受到的浮力等于其重力,B的密度等于乙液体的密度;因为A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力;实心物体A、B由同种材料制作,密度相等,则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故B正确、C错误;
D.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,且将由同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两容器中的液面相平,根据液体压强公式可知,甲杯液体对容器底的压强大于乙杯液体对容器底的压强,由F=pS可知,甲杯液体对容器底的压力大于乙杯液体对容器底的压力,所以甲杯对水平桌面的总压力大于乙杯对水平桌面的总压力,两个杯子的底面积相等,由可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,故D正确。
故选ABD。
7.(多选)(2026·盘锦兴隆台·一模)如图所示,甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水,静置在水平面上。现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中,甲中杯子静止时漂浮在水面上,乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中,下列说法中正确的是( )
A.木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力
B.甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
C.将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,杯子和木块将沉到容器底
D.甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
【答案】AD
【详解】A.甲容器中,木块与水不接触,木块没有排开水,木块不受浮力;乙容器中,木块与盐水接触,木块排开一些盐水,木块受浮力,木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力,故A正确;
B.甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水,由于水的密度小于盐水的密度,所以水的质量小于盐水的质量;将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中,甲中杯子静止时漂浮在水面上,乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中,两个容器中增加的质量相等,所以,甲容器的总质量小于乙容器的总质量,甲容器对水平面的压力小于乙容器对水平面的压力,甲容器对水平面的压强小于乙容器对水平面的压强,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浮力大小与液体密度和排开液体体积有关,将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,液体密度和排开液体体积都不变,杯子和木块所受浮力不变,仍然悬浮,故C错误;
D.根据阿基米德原理,浮力大小与液体密度和排开液体体积有关,杯子和木块在甲容器中漂浮,在乙容器中悬浮,两次浮力都等于重力之和,两次浮力相等,但水的密度小于盐水的密度,所以甲容器中排开水的体积大于乙容器中排开盐水的体积,甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度,故D正确。
综上所述,正确的有AD。
故选AD。
8.(多选)(2026·锦州·一模)如图所示,调好的天平两盘放两个完全相同的烧杯,烧杯中盛有甲、乙两种液体,分别用细线拉住小球A、B()浸没在甲、乙两种液体中(细线对两球均有拉力),此时天平平衡,且甲、乙液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度
B.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C.若将A球下的细线剪断,A球静止时天平仍然平衡
D.若将B球上的细线剪断,天平指针将向右偏
【答案】BCD
【详解】A.A在重力、拉力和浮力的作用下平衡,则A受到的浮力大于重力,根据,左侧烧杯对托盘的压力为
根据称重法和,右侧烧杯对托盘的压力为
天平平衡时,两烧杯对天平的压力相等,即,则有
甲、乙液面相平,说明液体的体积和排开液体的体积之和相等,根据
可知甲液体密度较大,即,故A错误;
B.已知,,根据可知A、B两球浸没时A球受到的浮力大于B球受到的浮力,故B正确;
C.若将A球下的细线剪断,A球静止时处于漂浮状态,左侧烧杯对托盘的压力仍为
左侧烧杯对托盘的压力不变,所以A球静止时天平仍然平衡,故C正确;
D.右侧烧杯对托盘的压力为
若将B球上的细线剪断,则拉力消失,所以右侧烧杯对托盘的压力变大,天平指针将向右偏,故D正确。
故选BCD。
9.(2026·葫芦岛龙岗区·一模)某冰块中有一小金属块,冰和金属块的总质量是61g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中,恰好悬浮于水中(如图甲所示)。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6cm(如图乙所示)。容器的底面积为,冰块中冰的体积是________,金属块的密度是________,已知冰的密度。
【答案】 60
【详解】[1]设冰和金属块的总体积为V,其中冰的体积为V1,金属块的体积为V2;冰和金属的总质量为m,其中冰的质量为m1,金属块的质量为m2,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,即
可得冰的体积为
[2]由可得冰的质量为
金属块的质量为
由于冰和金属块恰好悬浮于水中,则
由得
所以金属块的密度
10.(2026·沈阳市沈北新区·一模)在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块 的边长为10cm,容器的底面积为200cm2,如图甲,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变 1cm, 所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A有1/2的体积浸入液体中 时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木体A的密度为________kg/m3;如图乙在木块A正上方再放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B.已知合金块B的体积为100cm3,高为4cm,则合金块B的重力为________ N.
【答案】 0.4×103 10.8
【详解】弹簧原长10cm,在未注入液体前,弹簧长度为6cm,则木块将弹簧压缩了4cm.因弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N,说明木块给弹簧的压力未4N,则木块的重力G木=4N,所以木块质量为m木===0.4kg.木块边长为10cm,则木块体积为V木=(10cm)3=1000cm3=0.001m3.则木块密度为ρ===0.4×103kg/m3;向容器内注入某种液体,当木块A有1/2的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态,说明此时木块受到液体的浮力大小等于木块的重力,且此时木块排开液体的体积等于木块体积的1/2.根据F浮=ρ液gV排得ρ液====0.8×103kg/m3.木块A有1/2的体积浸入液体中,则此时木块浸入液体中的深度等于木块边长的1/2为5cm,且此时弹簧恰好处于自然伸长状态,则此时容器中液体的深度等于弹簧原长度加木块浸入液体中的深度,即h液=10cm+5cm=15cm=0.15m.因此时容器中液面以下的总体积由液体体积和木块浸入液体的体积两部分组成,且该总体积V液+排=S容h液=200×10-4m2×0.15m=3×10-3m3,所以容器中液体的体积V液=V液+排-V排=3×10-3m3-×0.001m3=2.5×10-3m3.在木块A正上方再放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,合金块B的体积为100cm3,则此时木块和合金块排开液体的总体积为V排总=V木+V合金=0.001m3+100×10-6m3=1.1×10-3m3,此时木块和合金块受到的总浮力F浮总=ρ液gV排总=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.1×10-3m3=8.8N.由于液面刚好浸没B,所以此时容器中液面总深度为H====0.18m,则此时弹簧长度等于液面总深度减去木块和合金块的高度,即0.18m-10cm-4cm=4cm,说明此时弹簧被压缩了6cm,则弹簧此时产生的弹力大小为F弹=6N.此时木块和合金块静止,将它们看成一个整体,它们受到重力G总=G木+G合金、浮力F浮总、弹簧向上的弹力F弹三个力作用,则G木+G合金=F浮总+F弹=8.8N+6N=14.8N,则G合金=14.8N-G木=14.8N-4N=10.8N.
11.(2026·葫芦岛绥中·一模)如图所示,放在水平桌面上的两个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B 两个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,两个容器内水面高度相同。则两个物体受到的浮力大小关系为_______;容器底部受到水的压强大小关系为P1甲 P1乙 ,容器对桌面的压强大小关系为_P2甲 P2乙(选填“=”,“>”或“<”)。
【答案】 < = =
【详解】[1]由图知,体积相同A、B两正方体,B浸在水的体积大于A浸在水中的体积,即B排开水的体积大于A排开水的体积,由阿基米德原理知,B受到的浮力大于A受到的浮力,即
[2]因两容器内的水的深度相同,由知,两容器内的水对底部的压强相等,即
[3]因两正方体处于漂浮状态,则所受的浮力等于它们自身的重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于它们打开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,则两容器内总重力相等,由于容器相同,故两个容器对桌面的压力相等,由可知,两容器对桌面的压强相等,即
12.(2026·辽阳灯塔市·一模)如图所示是我国某新型战略核潜艇,其水面排水量为9000t,水下排水量为11500t。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆,核反应堆的能量来源于 _________(填“重核裂变”或“轻核聚变”);向水舱中充水,当重力 _______浮力时,该核潜艇下沉;为使该核潜艇由水面潜入水面以下,至少要向水舱内充入 ____________N的水。(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
【答案】 重核裂变 大于 2.5×107
【详解】[1]核潜艇的核反应堆是利用原子核发生裂变释放能量来工作的。
[2]当物体所受的浮力小于重力时,物体将下沉,因此向水舱中充水,当重力大于浮力时,该核潜艇下沉。
[3]该潜艇漂浮时的排水量为
潜艇漂浮时受到的浮力等于潜艇的重力,根据阿基米德原理可得,潜艇漂浮时的重力
该潜艇悬浮时的排水量为
潜艇悬浮时受到的浮力等于潜艇的重力,根据阿基米德原理可得潜艇悬浮时的重力
则向水舱内充入水的重力为
13.(2026·辽阳部分学校·一模)如图所示,一个底面积为2×10-2m2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高0.15米,内盛有0.1米深的水,水对容器底部的压强______Pa。当把一个质量为3千克实心正方体A放入水中后,容器对桌面压强的增加量是1000帕,物体A的密度大小______ kg/m3。
【答案】 1000 1.5×103
【详解】[1]已知水的深度h水=0.1m,所以水对容器底部的压强为
[2]正方体的重力
容器的底面积S=2×10﹣2m2,正方体放入水中后容器对桌面压强的增加量,由公式可知,正方体A放入水中后容器对桌面压力的增加量
因为,所以有水溢出,溢出水的重力
溢出水的质量
溢出水的体积
物体A放入容器后,容器中液面上升,设物体沉没于水中,则上升部分水的体积
物体受到的浮力
因,所以,物体A沉底,则物体A的体积
物体A的密度
14.(2026·锦州·一模)如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端连接正方体物块,物块上表面恰与水面相平,物块的边长为10cm,水深为20cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm,弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示,此时弹簧对物块的拉力 N,物块的密度是 。(,g取10N/kg,弹簧未超过弹性限度)
【答案】20N
【详解】由图甲可得弹簧此时的长度
由图乙可知,弹簧原长
弹簧伸长量
由图乙,拉力
物块浸没在水中,排开水的体积等于物块的体积,物块体积
即此时物块受到的浮力
物块静止,受力平衡,重力等于浮力与弹簧拉力之和,即
物块的质量
根据密度公式
浮力和压强实验
考点04
1.(2026·铁岭·一模)聪明的北极熊趴在冰面上爬过薄冰,小明的学习小组通过实验进行了探究,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)由“北极熊趴着过薄冰”可猜想:压力作用效果可能跟______有关;
(2)小明他们是根据______来比较压力的作用效果的;
(3)通过实验可知北极熊能安全通过薄冰的原因是:______。
(4)为了反映压力的作用效果,物理学中引入了 这一物理量。
【答案】(1)受力面积
(2)海绵的凹陷程度
(3)在压力一定时通过增大受力面积来减小压强
(4)压强
【详解】(1)北极熊趴着时,受力面积较大,由“北极熊趴着过薄冰”可猜想:压力作用效果可能跟受力面积有关。
(2)根据转换法,小明他们是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,海绵的凹陷程度越大表示压力的作用效果越明显。
(3)比较乙丙,压力大小相同,丙中受力面积较大,海绵的凹陷程度较小,可得:当压力相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显。北极熊能安全通过薄冰就是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强。
(4)为了反映压力的作用效果,物理学中引入了压强这一物理量。
2. (2026·沈阳·一模) 某同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计是通过U形管中液面的________来反映被测液体压强大小的。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲。为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是________(选填“A”或“B”)。
A. 取下软管重新安装 B. 将右侧管中高出部分的水倒出
(3)分析乙图中A、B实验现象,得出结论:同种液体,液体压强与液体的________有关。
(4)保持图乙C中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的水面的高度差________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)为了使实验过程中U形管两侧液面高度差对比更加明显,下列方法中有效的是________。
A. 容器中换用密度更小的液体
B. 换用更细的U形管
C. U形管中换用密度更小的液体
(6)某同学想知道图乙C中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。装置内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。他进行了如下操作:
a、在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下凸出;
b、在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh。
请你写出盐水的密度表达式________(用含有h、和的式子表示)。
【答案】(1)高度差 (2)A
(3)深度 (4)变大
(5)C (6)
【解析】
【小问1详解】
液体内部压强的大小不容易观察到,因此用U形管两侧的液面高度差来反映液体内部压强的大小,运用了转换法。
【小问2详解】
U形管右端上方和大气相通,等于大气压强,U形管右端液面高,说明U形管左端液面上方的大气压强大于大气压,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的,故选A。
【小问3详解】
A、B两图液体密度相同,A图探头深度小于B图,A图U形管高度差小于B图,可以得到当液体密度一定时,液体内部压强随着深度的增加而增大,同种液体,液体压强与液体的深度有关。
【小问4详解】
保持乙图C中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),金属盒所处的深度变大,液体的密度变小,根据可知容器底部所受液体压强变大,根据可知探头以下部分液体压强变小,则探头以上部分液体压强变大,U形管两侧的液面的高度差将变大。
【小问5详解】
A.容器中的液体换成密度更小的液体,根据可知,在深度一定时,液体高度差变小,故A不符合题意;
B.根据可知,液体压强只与液体的密度和深度的关,与容器的内径粗、细无关,故B不符合题意;
C.U形管内换成密度更小的液体,根据可知,在压强一定时,液体高度差变大,故C符合题意。
故选C。
【小问6详解】
当橡皮膜变平时,盐水对其向下的压强与水对其向上的压强相等,根据可知
盐水的密度
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