内容正文:
2026中考二轮复习---05压强、浮力专题训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出
C. 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力
2.下图中关于压强的表述正确的是( )
A.设计多轴平板货车是为了增大路面的压强
B.三峡大坝的船闸利用了连通器的原理
C.模拟马德堡半球实验可以得到大气压数值
D.大型运输机运—20的翱翔与大气压强无关
3.暑假即将来临,外出旅行需注意安全。下列图片中涉及的物理知识解释合理的是( )
A.图甲:靠近高压带电体易发生触电
B.图乙:系好安全带是利用乘客的惯性
C.图丙:水看起来比实际的浅是因为光的反射
D.图丁:列车驶过站台时,空气流速越大的位置,压强越大
二、多选题
4.水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为
B.放入木块后水对容器底的压强为
C.木块所受的重力为
D.木块所受的重力为
5.小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0,则所制作的浮沉子( )
A.质量为ρ0(h1-h0)S B.质量为ρ0(h2-h0)S
C.材料的密度为 D.材料的密度为
6.水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A.圆柱体所受浮力为 B.圆柱体所受浮力为
C.容器底所受液体压强可能为 D.容器底所受液体压强可能为
7.如图为某小组设计的水箱自动控制进水装置。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水,相同时间内的进水量大于出水量。已知控制棒的质量为,水的密度为。下列说法正确的是( )
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为
C.力传感器受到的拉力大小在与之间时,说明水箱正在进水
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
8.如图甲所示,水平面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,容器中装有密度为、质量为的液体,一个质量分布均匀、体积为的正方体物块(不吸该液体)放入容器中,物块漂浮在液面上,露出液面的体积是物块体积的。现将一个质量为的铁块轻轻放在物块上表面的中间位置(图乙),物块恰好浸没在液体中(液体未溢出)。下列分析正确的是( )
A.物块的密度是液体密度的
B.铁块的质量满足
C.图甲位置时液体对容器底部的压强为
D.图乙位置时液体对容器底部的压强为
9.如图所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直轻质硬细杆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),细杆下端与实心均匀长方体物块M相连,M底面积为,密度为。M浸没在底面积为装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,物块M始终竖直且不吸水,M完全出水后,力传感器示数为4N。水的密度为,g取。下列说法正确的是( )
A.M浸没在水中时,水对容器底部的压强为
B.M上表面露出水面前,力传感器示数为14N
C.力传感器示数为0时,M下表面受到水的压强为1000Pa
D.M完全出水后与M浸没在水中相比,水对容器底部的压强变化量为100Pa
10.水平面上有一个底面积为的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为的水,现将一质量为的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图甲所示,物块露出水面的体积为;用大小为的力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。下列说法正确的是( )(已知水的密度是)
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图乙中水对容器底部的压强为
D.与图甲对比,图乙中水对容器底部的压强增加量为
11.如图所示,一薄壁柱形容器底面积为150cm²,装有一定量的水,物体A、B的重力均为7N,用体积和质量不计的细线将A与体积为400cm³的物体B连接在一起放入容器中(水没有溢出),整体静止时恰好处于悬浮状态,下列说法正确的是( )
A.此时整体受到的浮力大小为14N
B.B物体的密度为
C.剪断细线待A、B静止后,物体A浸没在水中的体积为300cm³
D.剪断细线待A、B静止后,容器底部受到的液体压强变化了200Pa
12.如图所示情景中,有关说法正确的是( )
A.图甲,三峡船闸是利用连通器原理工作的
B.图乙,马德堡半球实验证明了大气压强的存在
C.图丙,094A型核潜艇在水中主要通过改变排开水的体积实现上浮和下沉
D.图丁,运油-20飞行时,机翼上方空气流速比下方快
13.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.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
C.甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
D.甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
14.如图所示,水平桌面上甲、乙两相同容器中装有体积相等的不同液体(密度分别为、)。将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.液体密度关系:
B.液体对容器底部的压强关系:
C.物体质量关系:
D.物体所受浮力关系:
15.伊伊在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。甲、乙两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲樱桃所受浮力大于自身重力
B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量
C.向水中加盐,甲樱桃会下沉
D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变大
三、填空题
16.图所示是一个盆景自动供水装置,由于______的作用,瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中;锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上(如图所示),此做法主要利用了锤头具有______。
17.篆刻是我国一门古老的艺术形式,篆刻刀的刀口做得很锋利是为了增大________;“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的_________。
18.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。
19.工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上,抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板,这是利用______的作用;电磁铁安装在吊车上,通电后“吸”起大量钢铁,这是利用电流的______效应。
20.如图所示,塑料吸盘被______挤压在墙上;其所挂的物体越重(吸盘不掉落),吸盘所受摩擦力越______。
四、实验题
21.小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底,乐于探索的她想测量这串项链的密度。受到“曹冲称象”故事的启发,她利用如图所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度为ρ0)进行实验,实验步骤如下:
①在量筒中装入适量的水,记下体积V1;
②将项链浸没在量筒的水中,记下体积V2;
请你帮小芳完成实验。要求:
(1)写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量______;
(2)写出珍珠项链密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)______。
22.在学习“阿基米德原理”时,可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究;请你完成下列任务:
【实验探究】
通过下图所示的实验,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,由实验可得结论______________,这就是阿基米德原理;
【理论探究】
第一步:建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究,如下图所示;
第二步:理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理;
请你写出推导过程,提示:推导过程中所用物理量需要设定(可在下图中标出);____
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,内装质量为m的液体;现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没(与容器底接触但不密合),整个过程液体未溢出;金属圆柱体静止时所受浮力______。
23.某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。
该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号
探头浸入水中深度h/cm
探头朝向
U形管两侧液面高度差/cm
①
10
向上
9
②
15
向上
13
③
20
向上
17
④
15
向下
13
⑤
15
向左
13
请你解答如下问题:
(1)分析表中___________(填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中,____________;
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与__________是否有关。
24.综合实践活动——自制简易密度计
(1)如图1,小明按照课本中“动手动脑学物理”的要求制作简易密度计,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量铁粉并用石蜡封口,降低吸管的重心,从而让它能够竖直的漂浮在液面上。小明制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力______重力(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)如图2所示,把密度计分别放在水和某种液体中静止。若密度计在水中排开水的体积为V排;在某种液体中排开液体的体积为V排液,用已知的水密度ρ水,就可以根据式子求出液体密度ρ液,证明该式子成立_________。
(3)小明和小华在饮料吸管的下端放入适量大头针作为配重,并将这一端用石蜡封闭,制作了一支简易密度计。进行以下实验操作(如图3甲、乙所示):(已知水的密度为ρ水)
①用刻度尺测出密度计总长度l0;
②将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度l1;
③取出密度计擦干后放入待测液体中,测出密度计露出液面的高度l2;
ρ液=______(用ρ水和测得的物理量字母表示)。
25.如图甲,小明将套有食品保鲜袋的手伸入盛水的容器中,这时手背、手心和手指各个部位都明显地感受到保鲜袋紧贴在手上,说明液体内部存在压强,那么液体内部的压强与哪些因素有关呢?
(1)小明在老师的帮助下,利用如图乙所示的微小压强计进行了实验,当薄橡胶膜受到压力作用时,U形管两侧液面会出现______,这种研究问题的方法称为______(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)小明将探头放入水中不同深度,下表是测得的实验数据。
实验序号
探头浸入水中的深度(h/cm)
探头朝向
U形管两侧液面高度差(∆h/cm)
①
10
向上
8
②
15
向上
12
③
15
向下
12
④
15
向左
12
⑤
20
向上
16
通过对数据分析,回答下列问题。
对比分析①②两组数据,可以得出:同种液体中,______越大,液体的压强越大;
对比分析②③④三组数据,可以得出:在液体内部的同一深度,____________。
(3)小明刚想整理器材,老师说:“液体的压强还与液体的密度有关”。于是小明在上述实验的基础上继续进行探究,请写出具体操作步骤:____________。
(4)实验结束后,小明想测液体的密度。于是利用两端开口的玻璃管,一端扎上橡皮膜,然后往玻璃管内倒入待测液体,如图丙所示,观察到橡皮膜向外突出。然后将其放入盛有水的烧杯中,直到橡皮膜变平,用刻度尺测出橡皮膜到待测液体液面的距离,以及到水面的距离。则待测液体的密度为______(用、和水的密度表示)。
五、计算题
26.水平桌面上有一底面积为5S0的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为S0、高为h0的柱形杯装满水后(杯子材料质地均匀),竖直放入水中,静止后容器中水的深度为上h0,如图所示;再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为h0,如图所示,已知水的密度为ρ0,求:
(1)空杯子的质量;
(2)该杯子材料的密度。
27.钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、铅坠、浮漂(7颗相同浮子)构成,该钓具各部分参数如下表所示。假如垂钓时,浸没在水面下的浮子处于同一竖直线上,漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上,为浮子的理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用)。如图乙所示,是某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时的情景,他所用鱼饵的质量为,体积为,沉到水底后未与塘底紧密接触,有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子漂浮在水面上,且浮子处于理想状态。,,则:
名称
1颗浮子
铅坠
鱼钩
鱼线
质量
不计
体积
不计
不计
(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大?
(2)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有多少颗?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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2026中考二轮复习---05压强、浮力专题训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2023·天津·中考真题)小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出
C. 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力
【答案】A
【详解】A.由于大气压的作用,瓶子内的水不会流出,证明了大气压的存在,故A符合题意;
B.水从杯子侧面小孔中喷出,说明液体中左右方向也有压强,故B不符合题意;
C.用手弹开纸片,钢球由于具有惯性,不与纸片一起飞出,故C不符合题意;
D.将瓶按入水中感到费力,是瓶在水中受到浮力,故D不符合题意。
故选A。
2.(2026·天津红桥·一模)下图中关于压强的表述正确的是( )
A.设计多轴平板货车是为了增大路面的压强
B.三峡大坝的船闸利用了连通器的原理
C.模拟马德堡半球实验可以得到大气压数值
D.大型运输机运—20的翱翔与大气压强无关
【答案】B
【详解】A.根据压强公式,多轴平板货车对路面的压力等于货车总重力,大小不变,增加车轮增大了受力面积,会减小对路面的压强,故A错误;
B.连通器的特点是上端开口、底部互相连通,三峡船闸工作时,闸室分别与上游、下游构成连通器,利用了连通器的原理,故B正确;
C.马德堡半球实验仅证明了大气压的存在,测出大气压数值的是托里拆利实验,模拟马德堡半球实验无法得到大气压数值,故C错误;
D.运输机运-20升空利用了流体压强和流速的关系,依靠机翼上下的压强差获得升力,翱翔与大气压强有关,故D错误。
故选B。
3.(2026·天津河北·一模)暑假即将来临,外出旅行需注意安全。下列图片中涉及的物理知识解释合理的是( )
A.图甲:靠近高压带电体易发生触电
B.图乙:系好安全带是利用乘客的惯性
C.图丙:水看起来比实际的浅是因为光的反射
D.图丁:列车驶过站台时,空气流速越大的位置,压强越大
【答案】A
【详解】A.靠近高压带电体可能会发生电弧触电,即使未直接接触也可能导致触电事故,故A符合题意;
B.安全带的作用是当车辆紧急制动时防止乘客因惯性继续向前运动而与车内物体碰撞受伤,是防止惯性带来的伤害,不是利用惯性,故B不符合题意;
C.水看起来比实际浅是由于光从水中斜射入空气时发生折射现象,折射光线远离法线,人眼逆着光线看到的是变浅的池底,故C不符合题意;
D.根据流体流速越大压强越小,列车高速通过时会使站台边缘空气流速增大、压强减小,可能将人"吸"向列车,故D不符合题意。
故选A。
二、多选题
4.(2020·天津·中考真题)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为
B.放入木块后水对容器底的压强为
C.木块所受的重力为
D.木块所受的重力为
【答案】AD
【详解】A.放入木块前,对容器底部的压力等于水所受的重力,由可得,水对容器底部的压强
故A符合题意;
B.放入木块前,容器中水的深度为
①
设放入木块后容器中水的深度为h,因木块对容器底的压力刚好为零,故木块刚好漂浮于水面上,则木块受到的浮力等于木块所受的重力,由阿基米德原理知,木块所受浮力等于木块排开水所受的重力,即
则
②
联立①②解得,放入木块后水的深度
则放入木块后,水对容器底部的压强为
故B不符合题意;
CD.由
可得木块所受的重力
故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
5.(2022·天津·中考真题)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0,则所制作的浮沉子( )
A.质量为ρ0(h1-h0)S B.质量为ρ0(h2-h0)S
C.材料的密度为 D.材料的密度为
【答案】AD
【详解】AB.刚放入水中时,排开水的体积为
刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,浮力等于浮沉子的重力,等于排开水的重力,故浮子的重力为
经整理可知
故A符合题意,B不符合题意;
CD.一段时间后,空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2,则空腔部分的体积为
实心部分的体积为
材料的密度为
故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
6.(2024·天津·中考真题)水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A.圆柱体所受浮力为 B.圆柱体所受浮力为
C.容器底所受液体压强可能为 D.容器底所受液体压强可能为
【答案】BD
【详解】AB.由密度公式可得,容器内液体的体积
圆柱体直立在液体中且与容器底接触,放入圆柱体后容器内液体的深度
圆柱体受到的浮力
故A不符合题意,B符合题意;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,则容器底受到液体的压强
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时,即圆柱体漂浮,圆柱体所受的浮力等于重力,此时容器底所受液体压强为
故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
7.(2026·天津红桥·一模)如图为某小组设计的水箱自动控制进水装置。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水,相同时间内的进水量大于出水量。已知控制棒的质量为,水的密度为。下列说法正确的是( )
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为
C.力传感器受到的拉力大小在与之间时,说明水箱正在进水
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
【答案】BD
【分析】对控制棒进行受力分析,再结合阿基米德原理进行相关分析和计算。
【详解】A.由题意可知,控制棒受到重力、浮力和拉力的作用,当水位达到最高水位时,控制棒受到的浮力最大,此时力传感器所受的拉力为F2,根据力的作用是相互的可知,控制棒受到的拉力大小等于F2,此时控制棒受到的浮力为
则排开水的体积为
故A错误;
B.当水位到达最低水位时,控制棒受到的浮力最小,此时力传感器受到的拉力等于F1,即控制棒受到的拉力大小等于F1,此时控制棒受到的浮力为
则浮力的最大变化量为
故B正确;
C.由题意可知,最低水位时传感器的拉力为F1,此时控制棒对传感器的拉力最大,水泵启动进水,最高水位时传感器的拉力为F2,此时控制棒对传感器的拉力最小,水泵停止向水箱注水,故注水过程中,拉力逐渐从F1减小到F2,若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量,所以此时水位是上升的,拉力是从F1减小到F2,若水泵停止注水开始用水,水位下降,则拉力从F2逐渐增大到F1,则不管是进水还是出水,拉力大小都在与之间,故C错误;
D.缩短悬挂控制棒的细线,而F1和F2触发的条件不变,控制棒的重力不变,故控制棒受到的浮力不变,则控制棒排开液体的体积不变,而缩短细线时控制棒的高度升高,故要达到原来的排水量液面要上升,即水箱中的最高和最低水位均升高,故D正确。
故选BD。
8.(2025·天津·三模)如图甲所示,水平面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,容器中装有密度为、质量为的液体,一个质量分布均匀、体积为的正方体物块(不吸该液体)放入容器中,物块漂浮在液面上,露出液面的体积是物块体积的。现将一个质量为的铁块轻轻放在物块上表面的中间位置(图乙),物块恰好浸没在液体中(液体未溢出)。下列分析正确的是( )
A.物块的密度是液体密度的
B.铁块的质量满足
C.图甲位置时液体对容器底部的压强为
D.图乙位置时液体对容器底部的压强为
【答案】ABD
【详解】A.物块在甲中漂浮,浮力等于重力,则有,即,则有
故A正确;
B.甲乙对比,整体均漂浮,浮力等于重力,则有,则有,所以铁块的重力
则铁块的质量
故B正确;
C.图甲位置时液体对容器底部的压力为
则图甲位置时液体对容器底部的压强为
故C错误;
D.图乙位置时液体对容器底部的压力为
则图乙位置时液体对容器底部的压强为
故D正确。
故选ABD。
9.(2026·北京房山·一模)如图所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直轻质硬细杆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),细杆下端与实心均匀长方体物块M相连,M底面积为,密度为。M浸没在底面积为装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,物块M始终竖直且不吸水,M完全出水后,力传感器示数为4N。水的密度为,g取。下列说法正确的是( )
A.M浸没在水中时,水对容器底部的压强为
B.M上表面露出水面前,力传感器示数为14N
C.力传感器示数为0时,M下表面受到水的压强为1000Pa
D.M完全出水后与M浸没在水中相比,水对容器底部的压强变化量为100Pa
【答案】AC
【详解】A.M浸没在水中时,水的深度为,水对容器底的压强为
故A正确;
B.M完全出水后,力传感器示数等于M的重力,则M的质量为
M的体积为
M浸没时受到的浮力为
此时M受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力,细杆对M的竖直向下的压力,平衡时
则力传感器示数为
故B错误;
C.力传感器示数为0时,细杆对M的力为0,此时
此时M上表面露出水面,则浮力等于水对M下表面的压力,因此下表面压强为
故C正确;
D.M完全出水后与M浸没在水中相比,排开水的体积减少量为M的体积,则水面高度变化为
压强变化量为
故D错误。
故选AC。
10.(2026·天津西青·一模)水平面上有一个底面积为的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为的水,现将一质量为的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图甲所示,物块露出水面的体积为;用大小为的力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。下列说法正确的是( )(已知水的密度是)
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图乙中水对容器底部的压强为
D.与图甲对比,图乙中水对容器底部的压强增加量为
【答案】BD
【详解】AB.物块漂浮时,浮力等于重力,根据阿基米德原理,可得排开水的体积,即物块浸入水中的体积为
则物块总体积为
物块密度为
故A错误,B正确;
C.根据力的平衡,可知图乙中物块恰好浸没时,增加的浮力等于压力F,即
则圆柱形容器内水对底部的总压力为
水对容器底部的压强为
故C错误;
D.甲图中水对容器底的压力为,图乙中水对容器底部的压力增加量为
因此压强增加量为
故D正确。
故选BD。
11.(2026·云南文山·一模)如图所示,一薄壁柱形容器底面积为150cm²,装有一定量的水,物体A、B的重力均为7N,用体积和质量不计的细线将A与体积为400cm³的物体B连接在一起放入容器中(水没有溢出),整体静止时恰好处于悬浮状态,下列说法正确的是( )
A.此时整体受到的浮力大小为14N
B.B物体的密度为
C.剪断细线待A、B静止后,物体A浸没在水中的体积为300cm³
D.剪断细线待A、B静止后,容器底部受到的液体压强变化了200Pa
【答案】AD
【详解】A.AB整体悬浮在水中,根据悬浮条件:浮力等于总重力,总重力
因此整体受到的浮力
故A正确;
B.物体B的质量
物体B的密度
故B错误;
C.根据阿基米德原理,可得总体积:
因此
剪断细线后A漂浮,浮力等于重力:
则A浸没的体积
故C错误;
D.剪断后B沉底,B仍然完全浸没,
总排开体积
排开体积减少量
容器底面积
液面下降高度
容器底部液体压强变化量
故D正确。
故选AD。
12.(2026·云南文山·一模)如图所示情景中,有关说法正确的是( )
A.图甲,三峡船闸是利用连通器原理工作的
B.图乙,马德堡半球实验证明了大气压强的存在
C.图丙,094A型核潜艇在水中主要通过改变排开水的体积实现上浮和下沉
D.图丁,运油-20飞行时,机翼上方空气流速比下方快
【答案】ABD
【详解】A.船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成;若船要从上游驶向下游,先打开上游阀门,使闸室和上游构成连通器,水相平后,打开上游闸门,船驶入闸室;然后打开下游阀门,使下游和闸室构成连通器,闸室和下游水位相平时,打开下游闸门,船驶入下游,分析可知,船闸是利用连通器原理工作的,故A正确;
B.由图可知,马德堡半球内部空气被抽出,气压变小,外界大气压大于内部压强,所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起,故能说明了大气压强的存在,故B正确;
C.核潜艇在水中是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,潜艇体积不变,浸没后排开水的体积不变,故C错误;
D.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;机翼做成上面凸起,下面平直,飞机在飞行时,机翼上方的空气流速大,压强较小,机翼下方的空气流速小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力,故D正确。
故选ABD。
13.(2026·辽宁盘锦·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.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
C.甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
D.甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
【答案】AC
【详解】A.木块在甲容器中不与水接触,不受浮力作用,浮力为0;乙容器中,木块浸没在盐水中,木块受浮力,因此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.乙中木块与杯子一起悬浮在盐水中,平均密度与盐水的密度相等。轻轻向下推动少许,因杯中无气体,排开液体的体积不变,即所受浮力不变,浮力仍等于重力,因此整体仍悬浮,不会沉底,故B错误;
C.甲容器中,杯子和木块整体漂浮在水中,整体受到的浮力等于整体的重力;乙中,杯子和木块整体悬浮在水中,整体受到的浮力等于整体的重力。因此甲、乙中整体受到的浮力相同。乙中盐水的密度更大,根据可知,甲中排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据可知,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C正确;
D.容器对水平面的压力等于容器、液体、杯子和木块的重力之和。甲、乙中容器、杯子和木块重力相同。水和盐水的体积相同,盐水的密度大,根据可知,乙中盐水的质量更大,因此盐水的重力更大,两容器的底面积相同,根据可知,乙对水平面的压强更大,故D错误。
故选AC。
14.(2026·河南洛阳·一模)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同容器中装有体积相等的不同液体(密度分别为、)。将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.液体密度关系:
B.液体对容器底部的压强关系:
C.物体质量关系:
D.物体所受浮力关系:
【答案】AD
【详解】A.物体A漂浮,根据物体的浮沉条件知,物体A的密度小于甲液体的密度,物体B悬浮,物体B的密度等于乙液体的密度,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故A正确;
B.静止时两容器中的液面保持相平,说明液体深度相同,因甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度根据可知,甲容器中液体对容器底部的压强大于乙容器中液体对容器底部的压强,故B错误;
CD.两容器中液体的体积相等,物体A、B分别放入甲、乙容器后,液面相平,说明物体A、B排开液体的体积相等,因甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,根据可知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力;又因物体A漂浮,物体B悬浮,故,由可知,物体A的质量大于物体B的质量,故C错误,故D正确。
故选AD。
15.(2026·河南洛阳·一模)伊伊在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。甲、乙两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲樱桃所受浮力大于自身重力
B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量
C.向水中加盐,甲樱桃会下沉
D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变大
【答案】BD
【详解】A.甲漂浮在水面,乙沉在水底,根据浮沉条件,漂浮的物体所受浮力等于自身重力,即,沉底时浮力小于重力,即,故A错误;
B.两颗樱桃的体积相同,由图可知,两者排开水的体积,根据阿基米德原理可知,甲樱桃所受的浮力小于乙樱桃所受的浮力,即,由于,,所以,所以,故B正确;
C.向水中加盐后,液体密度变大,甲仍然漂浮,浮力始终等于自身重力,根据,液体密度变大后,甲排开水的体积会减小,甲会上浮,不会下沉,故C错误;
D.向水中加盐后,液体密度变大,盐溶解后液面深度几乎不变(盐溶解带来的体积变化可忽略),根据液体压强公式,变大、不变,因此盆底受到的液体压强变大,故D正确。
故选BD。
三、填空题
16.(2021·天津·中考真题)图所示是一个盆景自动供水装置,由于______的作用,瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中;锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上(如图所示),此做法主要利用了锤头具有______。
【答案】 大气压 惯性
【详解】[1]开始由于大气压的作用,瓶内的水不会流出来,当水面下降露出瓶口时,有一部分空气进入瓶中,使一部分水流出瓶口来浸没瓶口,瓶内的水又会在大气压的作用下不再流出。
[2]锤头和锤柄原来一起运动,锤柄因撞击而静止,而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态,就紧套在锤柄上了。
17.(2021·天津·中考真题)篆刻是我国一门古老的艺术形式,篆刻刀的刀口做得很锋利是为了增大________;“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的_________。
【答案】 压强 形状
【详解】[1]篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过减小受力面积,达到增大压强的目的。
[2]艺人对泥施加力的作用,使泥的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
18.(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。
19.(2025·天津·中考真题)工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上,抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板,这是利用______的作用;电磁铁安装在吊车上,通电后“吸”起大量钢铁,这是利用电流的______效应。
【答案】 大气压 磁
【详解】[1]当吸盘内部空气被抽走后,内部气压低于外部大气压,形成一个压力差,这个压力差使得大气压将吸盘紧紧地压在大块玻璃上,从而实现吸附,所以这是利用了大气压的作用。
[2]电磁铁是一种将电能转化为磁能的装置,它利用电流的磁效应产生磁场,从而实现对铁磁性物质的吸引和控制。
20.(2026·天津河北·一模)如图所示,塑料吸盘被______挤压在墙上;其所挂的物体越重(吸盘不掉落),吸盘所受摩擦力越______。
【答案】 大气压 大
【详解】[1]使用塑料吸盘时,先挤走里边的空气,使其内部近似真空,气体压强非常小,塑料吸盘被外界大气压压在了光滑的墙面上。
[2]吸盘不掉落,处于静止状态,吸盘竖直方向上受到竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等。所挂的物体越重,吸盘受到的拉力越大,则吸盘所受摩擦力越大。
四、实验题
21.(2022·天津·中考真题)小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底,乐于探索的她想测量这串项链的密度。受到“曹冲称象”故事的启发,她利用如图所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度为ρ0)进行实验,实验步骤如下:
①在量筒中装入适量的水,记下体积V1;
②将项链浸没在量筒的水中,记下体积V2;
请你帮小芳完成实验。要求:
(1)写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量______;
(2)写出珍珠项链密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)______。
【答案】 见解析
【详解】(1)[1]③往大水槽中加入适量的水,使装有项链的小桶漂浮在水槽的水面上,并记下水面在小桶上的位置;
④取出项链,往小桶中加水使桶外水面到达所记位置,用量筒测出桶中水的体积。
(2)[2]由步骤③④可知,项链的质量等于取出项链后向小筒中加的水的质量
m=ρ0V3
由步骤①②可知,项链的体积
V=V2-V1
项链的密度
22.(2023·天津·中考真题)在学习“阿基米德原理”时,可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究;请你完成下列任务:
【实验探究】
通过下图所示的实验,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,由实验可得结论______________,这就是阿基米德原理;
【理论探究】
第一步:建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究,如下图所示;
第二步:理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理;
请你写出推导过程,提示:推导过程中所用物理量需要设定(可在下图中标出);____
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,内装质量为m的液体;现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没(与容器底接触但不密合),整个过程液体未溢出;金属圆柱体静止时所受浮力______。
【答案】 见解析
【详解】[1]由图中实验数据可得,F甲-F乙=F丙-F丁,即物体受到的浮力等于排开液体的重力,即。
[2]设长方体的底面积为S、高为h,液体密度为,长方体上、下表面所处的深度及受力情况,如下图所示:
由于同种液体中,深度越深,液体的压强越大,长方体的上下面表面积相同,由可得,液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力,两者之差即为浮力
[3]由阿基米德原理可得,金属圆柱体静止时所受浮力
23.(2024·天津·中考真题)某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。
该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号
探头浸入水中深度h/cm
探头朝向
U形管两侧液面高度差/cm
①
10
向上
9
②
15
向上
13
③
20
向上
17
④
15
向下
13
⑤
15
向左
13
请你解答如下问题:
(1)分析表中___________(填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中,____________;
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与__________是否有关。
【答案】 ②④⑤ 深度越深,压强越大 液体的密度
【详解】(1)[1]②④⑤三次实验只有探头方向不同,其他因素相同,故探究的是液体压强与方向的关系,根据实验数据可知,在同一液体的同一深度,向各个方向压强相等。
(2)[2]分析表中①②③三组数据,只有深度不同,故探究的是液体压强与深度的关系,根据实验数据可知,同一液体,深度越深,压强越大。
(3)[3]要探究体压强与液体的密度有关,则只改变液体密度,其他条件均保持不变,故再增加足量的食用盐。利用题中所给实验仪器,可以探究液体压强是否与液体的密度有关。
24.(2025·天津蓟州·模拟预测)综合实践活动——自制简易密度计
(1)如图1,小明按照课本中“动手动脑学物理”的要求制作简易密度计,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量铁粉并用石蜡封口,降低吸管的重心,从而让它能够竖直的漂浮在液面上。小明制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力______重力(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)如图2所示,把密度计分别放在水和某种液体中静止。若密度计在水中排开水的体积为V排;在某种液体中排开液体的体积为V排液,用已知的水密度ρ水,就可以根据式子求出液体密度ρ液,证明该式子成立_________。
(3)小明和小华在饮料吸管的下端放入适量大头针作为配重,并将这一端用石蜡封闭,制作了一支简易密度计。进行以下实验操作(如图3甲、乙所示):(已知水的密度为ρ水)
①用刻度尺测出密度计总长度l0;
②将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度l1;
③取出密度计擦干后放入待测液体中,测出密度计露出液面的高度l2;
ρ液=______(用ρ水和测得的物理量字母表示)。
【答案】(1)=
(2)见解析
(3)
【详解】(1)制作密度计的原理是利用物体漂浮在液面时,受到的浮力等于物体自身的重力。
(2)因为是相同的密度计,在两种液体中都漂浮,所以
所以同一密度计在水中和在液体中受到的浮力相等,即有
结合阿基米德原理可得
变形得,从而求出液体的密度。
(3)密度计在水中漂浮,密度计受到的浮力为
密度计在待测液体中漂浮,密度计受到的浮力为
密度计在水中和待测液体中都处于漂浮状态,所受的浮力都等于自身的重力,所以有
解得,待测液体的密度为
25.(2026·河北石家庄·模拟预测)如图甲,小明将套有食品保鲜袋的手伸入盛水的容器中,这时手背、手心和手指各个部位都明显地感受到保鲜袋紧贴在手上,说明液体内部存在压强,那么液体内部的压强与哪些因素有关呢?
(1)小明在老师的帮助下,利用如图乙所示的微小压强计进行了实验,当薄橡胶膜受到压力作用时,U形管两侧液面会出现______,这种研究问题的方法称为______(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)小明将探头放入水中不同深度,下表是测得的实验数据。
实验序号
探头浸入水中的深度(h/cm)
探头朝向
U形管两侧液面高度差(∆h/cm)
①
10
向上
8
②
15
向上
12
③
15
向下
12
④
15
向左
12
⑤
20
向上
16
通过对数据分析,回答下列问题。
对比分析①②两组数据,可以得出:同种液体中,______越大,液体的压强越大;
对比分析②③④三组数据,可以得出:在液体内部的同一深度,____________。
(3)小明刚想整理器材,老师说:“液体的压强还与液体的密度有关”。于是小明在上述实验的基础上继续进行探究,请写出具体操作步骤:____________。
(4)实验结束后,小明想测液体的密度。于是利用两端开口的玻璃管,一端扎上橡皮膜,然后往玻璃管内倒入待测液体,如图丙所示,观察到橡皮膜向外突出。然后将其放入盛有水的烧杯中,直到橡皮膜变平,用刻度尺测出橡皮膜到待测液体液面的距离,以及到水面的距离。则待测液体的密度为______(用、和水的密度表示)。
【答案】(1) 高度差 转换法
(2) 深度 向各个方向的压强都相等
(3)将探头向上放入深为10cm的盐水中,观察U形管两侧液面的高度差
(4)
【详解】(1)[1]微小压强计的工作原理是:橡皮膜受到压力时,U形管两侧液面会出现高度差,压强越大高度差越大。
[2]将不易直接测量的液体压强转换为容易观察的液面高度差,这种研究方法是转换法。
(2)[1]对比①②数据,液体密度、探头朝向相同,只有深度不同,深度越大液面高度差越大,因此可得结论:同种液体中,深度越大,液体压强越大。
[2]对比②③④数据,液体密度、深度相同,只有探头朝向不同,液面高度差相同,因此可得结论:液体内部同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)探究液体压强与液体密度的关系,需要用到控制变量法:控制探头的深度、朝向不变,只改变液体密度,观察U形管液面高度差。
(4)橡皮膜变平时,管内待测液体和管外水对橡皮膜的压强相等
化简得待测液体密度
五、计算题
26.(2021·天津·中考真题)水平桌面上有一底面积为5S0的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为S0、高为h0的柱形杯装满水后(杯子材料质地均匀),竖直放入水中,静止后容器中水的深度为h0,如图所示;再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为h0,如图所示,已知水的密度为ρ0,求:
(1)空杯子的质量;
(2)该杯子材料的密度。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)由题意可知,再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为h0,则可知F浮=G,可得
推导出空杯的质量
(2)材料的体积为
材料的密度为
答:(1)空杯子的质量为;
(2)该杯子材料的密度为。
27.(2026·天津河北·一模)钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、铅坠、浮漂(7颗相同浮子)构成,该钓具各部分参数如下表所示。假如垂钓时,浸没在水面下的浮子处于同一竖直线上,漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上,为浮子的理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用)。如图乙所示,是某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时的情景,他所用鱼饵的质量为,体积为,沉到水底后未与塘底紧密接触,有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子漂浮在水面上,且浮子处于理想状态。,,则:
名称
1颗浮子
铅坠
鱼钩
鱼线
质量
不计
体积
不计
不计
(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大?
(2)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有多少颗?
【答案】(1)
(2)
4颗
【详解】(1)由题意得,4颗浸没浮子排开水的体积
浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为
(2)设稳定后浸没的浮子有颗,理想状态下漂浮浮子排开体积忽略不计,整体平衡时总浮力等于总重力。总重力为7颗浮子、铅坠、鱼钩的总重力
总浮力为颗浸没浮子和铅坠的浮力和
平衡时,得
代入数据
整理得
解得
浮子颗数为整数,故水面下浸没浮子为4颗。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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