抢分秘籍05 力学二(质量和密度、压强、浮力综合)(八大题型,四大易错点)(全国通用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-29
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2份
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72页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 力学 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 30.00 MB |
| 发布时间 | 2026-04-29 |
| 更新时间 | 2026-04-29 |
| 作者 | 物理快线 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57607470.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中物理中考复习知识清单聚焦力学综合核心内容,涵盖质量与密度、压强、浮力三大知识模块,构建了从基础测量理解到公式应用、实验探究再到综合计算的递进式复习框架。
清单通过“题型分类+易错点拨”系统呈现知识体系,如将“密度测量”“液体压强特点”等设为专项题型,标注“柱形容器压力比较”等重难点,培养学生物理观念和科学思维。设计“受力分析示意图指导”“图像问题解题技巧”等实用工具,如浮力计算中强调阿基米德原理与浮沉条件结合,助力学生自主突破难点,为教师教学提供清晰复习路径。
内容正文:
秘籍05力学二(质量和密度、压强、浮力综合)
秘籍导览
【解密中考】
【秘籍特训】
【题型一】 质量与质量的测量和理解(押考点)
【题型二】 密度、密度的测量与应用
【题型三】 压力、压强、固体压强的理解
【题型四】 液体压强的特点及应用
【题型五】 大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系
【题型六】 阿基米德原理
【题型七】 物体的浮沉条件与应用
【题型八】 密度、压强和浮力的综合应用
【易错点拨】
【易错一】密度、压强和浮力的图像问题
【易错二】固体压强和液体压强的理解和计算
【易错三】物体在液体中的浮沉状态及分析
【易错四】浮力、压强和密度的综合应用之绳子连接体、注水排水类问题
解密中考
:质量和密度、压强、浮力是力学综合能力的高频考查区,通常占12~18分,题型涵盖选择、填空、实验探究及压轴计算题。质量与密度侧重天平量筒的使用、密度公式 ρ=m/V的测量与计算,常考等体积法、溢水法等特殊测量。压强部分包括固体压强(p=F/S)、液体压强(p=ρgh)及大气压强的应用,要求辨析压力与重力,掌握连通器、托里拆利实验。浮力综合是难点,融合阿基米德原理、浮沉条件及称重法、平衡法、压力差法等多种计算方法,常以“液面升降”“密度计”“船球模型”“弹簧测力计悬挂”等情境综合命题,考查受力分析与方程联立能力,区分度高。
:构建“密度—压强—浮力”知识链条,强化公式适用条件辨析。实验重点:测密度(固体排水法、液体等容法)及探究影响压力作用效果因素、探究液体压强特点(控制变量法、转换法)、验证阿基米德原理。浮力突破需掌握四种计算方法(称重法、阿基米德原理、平衡法、压力差法),并能根据状态(漂浮、悬浮、沉底)灵活选择。训练多过程受力分析,画出物体受力示意图,联立 F浮=ρ液gV排与平衡方程求解。对比固体压强与液体压强的不同思路:固体先压力后压强,液体先压强后压力。关注“柱形容器”“台形容器”的压力比较。通过“浮力与密度综合题”提升建模能力,注意单位统一与规范书写。
秘籍特训
【题型一】质量与质量的测量和理解
秘籍解读
1.质量是物质本身的一种属性.物体的质量不随物体的形状、物态和位置的改变而改变.
2.质量的测量:实验室常用托盘天平来测量质量,测量时注意事项:
(1)被测物体的质量不能超过天平的量程;
(2)称量时,从大到小添加砝码,加减砝码时要用镊子夹取,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
(3)潮湿的物体和腐蚀性物体不能直接放到天平的托盘中;
(4)移动位置后,要重新调节天平平衡.
注意:托盘天平的使用,右图中存在的错误有:
①游码没有调零;
②物体和砝码的位置放反了;
③用手拿取砝码,未用镊子。
秘籍应用
1.物理知识与生活联系非常紧密,下列实际生活中的应用分析正确的是( )
A.发生火灾时,为避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应尽量将身体贴近地面前进
B.坚如磐石的机床底座需要用坚固、密度小的轻盈的材料制成
C.用塑料泡沫做电影场景中的“墙壁”,是因为塑料泡沫的密度较小
D.嫦娥五号探测器携带月球样品返回地球后,样品的质量变小,密度变小
【答案】AC
【详解】A.发生火灾时,燃烧后的气体温度较高,密度较小,容易往上升,人应尽量将身体贴近地面前进,避免吸入有毒气体,故A正确;
B.机床底座需要较重,在工作时更稳定,不易摇晃,所以用坚固、密度大的材料制成,因为体积相同时,密度大的物体质量大,故B错误;
C.塑料泡沫做电影场景中的“墙壁”,是因为塑料泡沫密度较小,体积相同时,与其它材料相比,质量更小,因此可保护演员的安全,故C正确;
D.质量是物体所含物质的多少,不会随着形状、物态、温度、位置的改变而改变。嫦娥五号探测器携带月球样品返回地球后,样品的质量不变,密度不变,故D错误。
故选AC。
2.钧和石,为古代重量单位。《说文解字》记载:“钧,三十斤也,四钧为石”,汉代时,一斤相当于现在250克左右,请判断,以下选项中,总重量大约和汉代1石重量相当的是( )
A.一支圆珠笔 B.600枚鸡蛋 C.10本物理课本 D.两名初三男生
【答案】B
【详解】根据题干信息可知
汉代1斤合250g,因此1石的总质量为
一支圆珠笔质量仅约10g;一枚普通鸡蛋质量约50g,600枚鸡蛋总质量为
和1石质量相当;一本初中物理课本质量约300g,10本总质量仅约3kg;一名初三男生质量约50kg,两名初三男生总质量约100kg。
故选B。
3.在新能源汽车的电池冷却系统中,冷却液需流经高压电路附近,因此除导热性好外,还应具有良好的______(选填“导电性”或“绝缘性”)。小明用调节好的天平测量少量此冷却液和烧杯的质量,右盘砝码及游码位置如图所示,则冷却液和烧杯的总质量为______g。
【答案】 绝缘性 61.8
【详解】冷却液需流经高压电路附近,因此除导热性好外,还应具有良好的绝缘性,避免发生漏电;如图所示,标尺分度值为0.2g,则冷却液和烧杯的总质量为
4.某同学用托盘天平测量物体的质量。调节天平平衡后,他估计该物体的质量约为100g,于是就把物体和砝码分别正确地放入托盘中,发现指针偏向分度盘中线的右侧,那么接下来他应该( )
A.减少砝码 B.增加砝码 C.将平衡螺母向左调 D.将游码向右移
【答案】A
【详解】使用托盘天平称量物体质量时,称量过程中不能调节平衡螺母。 指针偏向分度盘中线右侧,说明右盘砝码的总质量大于左盘物体的质量,因此需要减少砝码,故选A。
【题型二】 密度、密度的测量与应用
秘籍解读
1. 密度是物质的一种属性,在数值上等于物体单位体积的质量.如纯水的密度为1.0×103 kg/m3,表示体积为1 m3的纯水的质量为1.0×103 kg.
2. 密度的可变性:密度在外界因素(如温度、状态、压强等)改变时会发生改变.如氧气瓶中的氧气在使用过程中,瓶中的氧气质量减小,体积不变,密度变小.
3. 对密度公式的理解:
(1)同种物质在相同状态下,密度是相同的,它不随物体的质量或体积的变化而变化.
(2)同种物质组成的物体,质量与体积成正比,即当ρ一定时,=.
(3)不同物质组成物体,在体积相同情况下,质量与密度成正比,即当V一定时,=.
(4)不同物质组成物体,在质量相同情况下,体积与密度成反比,即当m一定时,=.
4.物质密度和外界条件的关系
物体通常有热胀冷缩的性质,即温度升高时,体积变大;温度降低时,体积变小。而质量与温度无关,所以,温度升高时,物质的密度通常变小,温度降低时,密度变大。
注意:水在0至4℃时反常膨胀,即温度升高,体积变小,密度变大;温度下降,体积变大,密度变小)
秘籍应用
5.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,现沿水平方向分别切去相同厚度。关于甲、乙的密度、和所切去质量、的大小判断,正确的是( )
A.,一定大于 B.,一定小于
C.,可能等于 D.,可能大于
【答案】A
【详解】设正方体甲的边长为,乙的边长为,由图可知。
均匀柱体对水平地面的压强公式为,已知甲、乙对地面压强相等
因此有 得,因为,所以
切去相同厚度,切去部分质量为,正方体底面积
将代入得
对比,得
因此
A.,一定大于,故A正确;
B..一定小于,与推导结果矛盾,故B错误;
C.可能等于,与推导结果矛盾,故C错误;
D.一定大于,不是“可能大于”,故D错误。
故选 A。
6.在研学活动中,李同学分别用甲、乙两种材质制作了两个实心工艺品摆件,两种材质的质量与体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲材质的密度为0.5g/cm3
B.甲材质的密度小于乙材质的密度
C.用甲材质制作的摆件质量越大,密度越大
D.体积相同时,用甲材质制作的摆件质量更大
【答案】D
【详解】A.由图像可知,甲材质的密度为,故A错误;
B.由图像可知,乙材质的密度为,故B错误;
C.密度是物质的属性,和物质的种类、物态有关,用甲材质制作的摆件质量越大,密度不变,故C错误;
D.根据可知,体积相同时,由于,所以用甲材质制作的摆件质量更大,故D正确。
故选D。
7.如图所示是某实验小组设计的液体密度计,其中,小桶上标有容积刻度。称量前,移动燕尾夹使木杆在水平位置平衡。某次测量时①将溢水杯中装满水,②向右侧小桶内缓慢加水直到木杆再次水平平衡,③读出此时小桶内液面所示刻度,④此时读数为50mL。若要测量其他液体密度,可将溢水杯中加满待测液体,重复②③步骤即可算出液体密度。关于此密度计说法正确的是( )
A.称量前若木杆左端下沉,可将燕尾夹向右移动使木杆水平平衡
B.溢水杯装满液体时,液体体积为
C.测量某液体密度时向小桶中加入60mL的水后木杆水平平衡,则该液体密度为
D.某次测量时,左侧溢水杯未装满待测液体会导致密度测量值偏大
【答案】AC
【详解】A.测量物体质量前,通过调节燕尾夹使木杆平衡,若木杆左端下沉,左端较重,可将燕尾夹向右移动使木杆水平平衡,故A正确;
B.将溢水杯中装满水,木杆再次平衡时,小桶内水的体积是50mL,小桶内水的质量
根据杠杆平衡原理,左右两侧力与力臂的乘积相等,由于O点是木杆中点,力臂相等,所以溢水杯中水的质量等于右侧小桶中水的质量,溢水杯中水的质量是50g,溢水杯的体积
溢水杯装满液体时,液体体积为,故B错误;
C.测量某液体密度时向小桶中加入60mL的水后木杆水平平衡,右侧水的质量
根据杠杆平衡原理,左右两侧力与力臂的乘积相等,由于O点是木杆中点,力臂相等,所以溢水杯中液体的质量等于右侧小桶中水的质量,液体的体积为,该液体密度,故C正确;
D.某次测量时,左侧溢水杯未装满待测液体,测量的质量不变,但是计算密度时按照溢水杯的体积作为待测液体的体积,液体的体积偏大,由可知液体的密度偏小,故D错误。
故选AC。
8.小云想知道酱油的密度,于是她和小慧用天平和量筒做了如下实验。
(1)将天平放在水平台面上,完成平衡调节。
(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,则烧杯中酱油的质量为__________:将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,量筒中酱油的体积如图乙所示,则酱油的密度为__________。
(3)小云用这种方法测出的酱油的密度会__________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(4)小慧想起还可以利用浮力知识自制密度计测液体密度。小慧将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计。为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值。
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值。
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示,将整个铅笔均匀标上刻度。
d.他将做好的密度计放入酱油中进行检验,发现标记的刻度与所测酱油密度不符。
①如图丙所示为小慧制作的密度计,你认为刻度0.9应该在__________(选填“”或“”)点,
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度对不对?__________。若被测液体的密度为,密度计浸入被测液体的深度为(如图丁)、自制密度计的质量为,铅笔的横截面积为,请你推导出与的关系式:__________(用给定的字母表示推导结果)。
【答案】 46.0 偏大 不对
【详解】[1][2]天平测量物体质量时,物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度值,则烧杯和酱油的总质量,烧杯中酱油的质量为
量筒中酱油的体积
根据密度公式,可得酱油的密度为
[3]将烧杯中的酱油倒入量筒时,由于烧杯中会残留部分酱油,造成测量的酱油体积偏小,则测得的酱油的密度会偏大。
[4]密度计始终漂浮,浮力等于自身重力,由可知,在浮力不变时,液体密度越小,排开液体的体积越大,没入水中的深度越深,因为,即刻度0.9应该在1.0的上面,即P点。
[5][6]密度计处于漂浮状态时,重力等于浮力,即,即 ,则
由关系式可知,h和是反比例关系,因此刻度不均匀,均匀标注刻度是不对的。
【题型三】 压力、压强、固体压强的理解
秘籍解读
1.不同情况下压力与重力的关系.(已知物体所受重力为G)
2. 对压强公式的理解
(1)p=适用于所有物体间压强的计算(无论物体是气体、液体还是固体).
(2)计算时,各物理量的单位必须对应,如p的单位为Pa,F的单位为N,S的单位为m2.
(3)F是压力而不是重力,但有些情况下压力的数值可能等于重力.
(4)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积.
(5)压力F和受力面积S之间不存在因果关系,但压强p与压力F和受力面积S之间有密切关系.即在S一定时,p与F成正比;在F一定时,p与S成反比.
秘籍应用
9.如图所示的实例,为了增大压强的是( )
A.货车有很多车轮 B.门墩底座较大
C.剪刀刃磨得很薄 D. 书包背带做得较宽
【答案】C
【详解】A.货车有很多车轮,是通过增大受力面积的方式减小对地面的压强,故A不符合题意;
BD.门墩底座较大和书包背带做得较宽,都是通过增大受力面积的方式减小压强,故BD不符合题意;
C.剪刀刃磨得很薄,是通过减小受力面积的方式增大压强,故C符合题意。
故选C。
10.如图所示,水平地面上有两个圆柱体A、B,底面积之比为1∶2,从圆柱体B上部水平切去一段放在圆柱体A上,A对地面的压强变为2400Pa,B对地面的压强减少了600Pa,则切去B部分的质量与原来A的质量之比为( )
A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1
【答案】D
【详解】设原来A的质量为,原来B的质量为,切去部分的质量为。从圆柱体B上部水平切去一段放在圆柱体A上,A对地面的压强为 ①
B对地面的压强减少 ②
底面积之比为 ③
联立①②③可得
则切去B部分的质量与原来A的质量之比为
故选D。
11.如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相等均为p0,若甲、乙分别沿水平方向切去一部分,且切去部分的质量相等,则剩余部分对水平地面的压强变为p甲、p乙,则p0、p甲、p乙的大小关系正确的是( )
A.p甲 > p0 B.p乙>p0 C.p0 > p乙>p甲 D.p甲 >p乙
【答案】C
【详解】若甲、乙分别沿水平方向切去一部分,甲、乙的重力均变小,对地面的压力均变小,根据,甲、乙对水平地面的压强均变小。由于切去部分的质量相等,所以甲、乙对水平地面减小的压力相同,由于甲的底面积较小,根据,甲对水平地面的压强减小得多,所以p0、p甲、p乙的大小关系为p0 >p乙>p甲。故C正确,ABD错误。
故选C。
12.A、B为两个质量分布均匀的正方体,B的质量为4kg,边长为20cm,将B放置在水平桌面时,如图甲,B对桌面的压力为___________N;将边长为10cm的A叠放在B的正上方,如图乙,B对水平桌面的压强增加了500Pa;再将A和B倒过来放置,B叠放在A的正上方,如图丙,此时A对水平桌面的压强为___________Pa。
【答案】 40 6000
【详解】[1]水平面上,物体对支撑面的压力等于自身重力,因此B对桌面的压力
[2] B的边长
B的底面积
乙图中增加的压强等于A的重力产生的压力带来的压强,即,因此A的重力
A的边长
A的底面积
丙图中,A对水平桌面的压力等于总重力
因此A对水平桌面的压强
【题型四】 液体压强的特点及应用
秘籍解读
1. 液体压强产生的原因:由于重力的作用,并且液体具有流动性,因此发发生挤压而产生的。
2. 液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。
(4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
3. 液体压强的大小
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。
(2)公式:p=ρgh。式中,
p表示液体压强,单位帕斯卡(Pa);ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);h表示液体深度,单位是米(m)。
4.对液体压强公式的理解
(1)液体内部某处的压强只取决于液体的密度和深度,与液体的质量、体积等无关.
(2)液体深度是指液体中被研究的点到液面(液体与空气的分界面)的竖直距离.
(3)公式p=ρgh适用于静止的、密度均匀的和均匀的柱体,不适用于质地不均匀、形状不规则的固体和流动的液体、气体.
秘籍应用
13.在成都某中学开展的“水环境保护”实践活动中,同学们利用微小压强计“探究液体内部的压强”。烧杯中装有相同的水,实验现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.组装微小压强计时出现液面高度差,不必调整,可用它直接实验
B.比较乙、丁两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
C.探究甲、乙、丙三图对应的实验时,只用到了控制变量法
D.图中的实验现象能得出:同一深度,液体密度越大,液体压强越大
【答案】B
【详解】A.组装微小压强计时若出现液面高度差,说明装置气密性异常或两侧气压不等,必须调整至液面相平后才能进行实验,否则会影响测量结果,故A错误;
B.乙、丁两图中,烧杯内均为水,丁图中压强计探头的深度更大,且U形管两侧液面高度差更大,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大,故B正确;
C.探究甲、乙、丙三图对应的实验时,除了控制变量法,还用到了转换法,通过U形管液面高度差反映液体压强大小,并非只用到控制变量法,故C错误;
D.图中所有实验均使用水,没有改变液体密度,因此无法得出“同一深度,液体密度越大,液体压强越大”的结论,故D错误。
故选B。
14.如图所示,在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,下列说法正确的是( )
A.比较甲和乙,可以探究液体内部的压强与深度有什么关系
B.比较甲和乙,可以探究液体内部是否各个方向都有压强
C.比较甲和丙,可以探究液体内部的压强是否与液体的密度有关
D.比较乙和丙,可以探究液体内部同一深度各个方向的压强是否相等
【答案】A
【详解】A.比较甲和乙,是同种液体,液体的 密度相同,橡皮膜方向相同,改变的是深度,所以探究的是压强和深度的关系,故A正确;
B.甲和乙探究各个方向都有压强,则要改变方向,其他保持不变,但甲、乙方向相同,则无法探究液体内部各个方向都有压强,故B错误;
C.甲和丙,深度和液体密度都不同,存在两个变量,不能探究密度对压强的影响,故C错误;
D.乙和丙,要探究液体内部同一深度各个方向的压强相等,则要改变探头方向,保持液体密度及深度不变,但乙、丙的密度不同,没有改变探头方向,故D错误。
故选A。
15.如图所示,置于水平桌面上的两个粗细不同的圆柱形容器中分别装有甲、乙两种不同的液体,两容器底部受到的液体压强相等,A、B两点距容器底的距离相等,若两容器的质量不计,则下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的关系是
B.容器内液体质量的关系是
C.A、B两点所受液体压强的关系是
D.两容器对水平桌面压力的关系是
【答案】C
【详解】A.已知两容器底部受到的液体压强相等,由图可知甲液体总深度,根据液体压强公式变形得,压强相等时,深度越小,密度越大,因此,故A错误;
B.圆柱形容器中,液体对容器底的压力满足,已知容器底压强相等,甲容器底面积,因此
圆柱形容器中,液体对容器底的压力等于液体重力,即,因此,由可得,故B错误;
C.设A、B两点到容器底的距离为,则A点压强,B点压强;已知容器底压强相等,且,因此,可得
即,故C正确;
D.容器质量不计,容器对水平桌面的压力等于液体重力,由前面推导得,因此
故D错误。
故选C。
16.物理小组的同学们一起测量盐水和石头的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将_________归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)天平调平后小红进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为_________g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙所示。则盐水的密度为_________kg/m3,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”),为减小误差,以上操作合理的顺序是_________(填序号)。
(3)小明说如果想区分水和盐水,还可以利用丙图来判断,由图可知,_________(选填“a”或“b”)烧杯内是水。
(4)小东利用烧杯、水、电子秤测石头的密度,具体操作如下:
①用电子秤称出石头质量88g。
②称出装满水的烧杯的总质量为300g。
③将石头放入烧杯中水溢出,擦干烧杯外壁的水后,称出烧杯、石头和剩余水的总质量为348g;则小东所测这个石头的密度为_________g/cm3。
【答案】(1) 游码 左
(2) 92 1.2×103 大 ②③①
(3)a
(4)2.2
【详解】(1)[1][2]使用天平前,需将游码移至标尺左端的零刻度线处。指针偏右,说明右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡。
(2)[1]烧杯和盐水的总质量为砝码的总质量与游码的示数之和,根据图甲,烧杯和盐水的总质量为
[2]根据图乙,量筒中盐水体积
盐水的质量
则盐水的密度为
[3]将盐水倒入量筒时,烧杯内壁会残留部分盐水,导致测得的体积V偏小。根据公式,体积偏小会使测量值比真实值偏大。
[4]为减小残留影响,合理顺序应为②(先测总质量)③(再倒出测体积)①(最后测空烧杯质量)。
(3)同一深度下,液体密度越大,U形管压强计两管液面高度差越大。盐水密度大于水,同一深度下,盐水产生的压强大。图中a液面高度差较小,说明其内是水。
(4)溢出水的质量为
石头体积等于溢出水的体积,即
故石头的密度为
【题型五】 大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系
秘籍解读
1.大气压强
(1)大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。
(2)马德堡半球实验证明了大气压强是存在的,并且大气压强很大。
(3)大气压的测量—托里拆利实验:大气压的数值:p0=p水银=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
2. 在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
秘籍应用
17.如图所示,玻璃吸盘车利用硅胶吸盘来搬运玻璃。吸盘能吸附在玻璃上是利用________的作用:硅胶是________(选填“导体”或“绝缘体”),可以在带电作业场景中更安全。
【答案】 大气压强/大气压 绝缘体
【详解】吸盘工作时,会先排出吸盘内部空气,使吸盘内气压远小于外界大气压,外界的大气压就会将吸盘紧紧压在玻璃表面,故利用了大气压的作用。
硅胶是绝缘体, 在带电作业场景中可避免发生触电事故,更安全。
18.如图所示,电加热杯中的水停止沸腾后,用注射器从电加热杯中向外抽气,使水面上方的气压________,观察到电加热杯中的水重新沸腾,这说明________有关。
【答案】 减小 水的沸点与水面上方的气压
【详解】用注射器从杯中向外抽气,水面上方的气体总量减少、体积不变,因此气压减小;水原本已经停止沸腾,气压减小后水重新沸腾,说明水在低于原沸点的温度下就可以沸腾,即沸点随气压降低而降低,这个现象说明水的沸点与水面上方的气压有关。
19.对图中各装置的原理或现象分析不正确的是( )
A.图甲:塑料吸盘依靠大气压紧紧贴在墙壁上
B.图乙:高压锅能增大锅内气体的压强,使水的沸点升高
C.图丙:将自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中的液面会下降
D.图丁:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的地方压强越小
【答案】C
【详解】A.使用塑料吸盘时,挤出吸盘内空气,吸盘内部气压小于外界大气压,大气压将塑料吸盘紧紧压在墙壁上,故A正确;
B.液体沸点随气压的升高而增大。高压锅通过增大锅内气压,提高水的沸点,使食物熟得更快,故B正确;
C.大气压随海拔高度升高而减小。将自制气压计从山脚拿到山顶,外界大气压减小,瓶内气压大于外界气压,会将瓶内水压向玻璃管,玻璃管中的液面会上升,故C错误;
D.对着A管上端的管口吹气时,A管上方空气流速变大,压强减小,大气压将烧杯中的水压入A管,使A管中水面上升,说明流体中流速越大的位置压强越小,故D正确。
本题选择不正确的,故选C。
20.吴姥姥自制“天女散花”:将各种颜色的彩纸剪成碎纸屑,放在桌面上。拿两个矿泉水瓶子,剪掉上面和下面的部分,用塑料胶带把两个塑料瓶连接在一起,如图所示。把塑料瓶放在纸屑的上面,用手拿塑料瓶的下部,晃动瓶子,使瓶子上部快速晃动(下部基本不动),可以看到碎纸屑从瓶子上部向外喷出,形成“天女散花”的有趣现象。下列图片中的应用与“天女散花”原理不相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】“天女散花”的原理:流体中流速越大的位置,压强越小;瓶子上部快速晃动,使瓶内上部空气流速变大,压强减小,小于外界大气压,碎纸屑在大气压作用下向外喷出,利用了流体压强与流速的关系;
A.该图为吹硬币跳跃木块实验,吹气时硬币上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,产生向上的压力差使硬币跳起,利用了流体压强与流速的关系,原理与题干相同,故A不符合题意;
B.该图为研究流体压强与流速关系的实验装置,水流动时,横截面积越小的位置水的流速越大,压强越小,利用了流体压强与流速的关系,原理与题干相同,故B不符合题意;
C.向两个乒乓球中间吹气时,两球中间空气流速变大,压强变小,小于外侧压强,两个乒乓球在压强差作用下向中间靠拢,利用了流体压强与流速的关系,原理与题干相同,故C不符合题意;
D.用吸管吸饮料时,吸气使吸管内气压减小,小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入口中,是利用了大气压,不是利用流体压强与流速的关系,原理与题干不同,故D符合题意。
故选D。
【题型六】 阿基米德原理
秘籍解读
阿基米德原理
1. 内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2. 公式:F浮=G排=m排g=.ρ液表示液体密度,单位为kg/m3;V排表示物体排开液体的体积,单位为m3
(注:当物体部分浸入液体时V排<V物,当物体完全浸没时V排=V物)
3. 变形式:求液体密度:ρ液=;求排开液体的体积:V排=.
4. 适用范围:阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体.
秘籍应用
21.将两个完全相同的圆柱体,分别浸入足量的甲、乙两种液体中如图所示。当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为14︰15;当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为9︰11。若将两圆柱体从测力计上取下分别轻轻放入甲、乙液体中,静止时所受浮力之比为( )
A.19︰16 B.16︰19 C.5︰4 D.4︰5
【答案】A
【分析】根据称重法,利用测力计的示数之比列出方程组,解出甲乙密度关系式,以及物体的密度,然后根据浮沉条件判断物体的状态,再求出物体的浮力比。
【详解】设圆柱体重力为G,体积为V,甲、乙液体密度分别为、,根据称重法测浮力,浸入体积为时,整理得
浸入体积为时,整理得
联立①②解得,,可得圆柱体密度,由于,圆柱体放入甲液体静止后漂浮,浮力等于重力,即
,圆柱体放入乙液体静止后沉底完全浸没,浮力为。最终浮力之比,故选A。
22.我国首艘大型邮轮“爱达·魔都号”圆满完成首个全年运营季。下列关于这艘巨轮的说法正确的是( )
A.漂浮在海面上时,受到的浮力大于其重力
B.从长江驶入东海,船身会上浮一些,浮力不变
C.减速靠岸时,该邮轮处于平衡状态
D.船上直升机降落甲板时,海水对船底的压强不变
【答案】B
【详解】A.漂浮在海面上时,邮轮受到重力和浮力,处于平衡状态,受到的浮力等于其重力,故A错误;
B.从长江驶入东海,该船始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于其重力,浮力不变,由于海水的密度大于淡水密度,根据可知,船从长江驶入东海,排开海水的体积比排开江水的体积变小,则轮船会上浮一些,故B正确;
C.减速靠岸时,邮轮的运动状态发生变化,邮轮并不处于平衡状态,故C错误;
D.船上直升机降落甲板时,船整体的重力增加,船仍然漂浮,因此船的浮力增加,海水密度不变,则船排开海水的体积变大,浸入水中的深度变大,根据可知,此时船底受到的海水压强增大,故D错误。
故选B。
23.小明生日时朋友送了他一个精美的金属球,小明想知道这个金属球是什么物质制作的,他利用电子秤进行了如图所示的测量。下列相关说法不正确的是( )
A.金属球的体积为
B.金属球的密度为
C.在乙图中金属球受到的浮力是
D.测量过程中由于金属球沾水导致所测密度不准确
【答案】D
【详解】A.排开水的质量
金属球体积等于排开水的体积为,故A正确,不符合题意;
B.金属球密度 ,故B正确,不符合题意;
C.根据阿基米德原理,浮力 ,故C正确,不符合题意;
D.金属球沾水带走的水,本身就是排开金属球体积对应的水,我们计算时已经将这部分质量(丙图示数减小的部分)算入排开水中,最终测得的密度仍然是准确的,故D错误,符合题意。
故选D。
24.春季新鲜的草莓上市了,食用前一般先用盐水浸泡一会消毒杀菌,然后放入清水中再清洗一遍,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A.草莓在盐水中所受浮力大于清水中的浮力
B.草莓排开盐水的重力等于排开清水的重力
C.草莓排开盐水的重力大于草莓的重力
D.盐水和清水的同一深度处的压强相等
【答案】B
【详解】AB.由图可知,同一个草莓在盐水和清水中均处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,草莓两次所受的浮力均等于自身的重力,重力不变,故浮力不变;根据阿基米德原理可知,排开液体所受的重力相等,故B正确,A错误;
C.由浮沉条件可知,草莓漂浮,草莓所受的浮力等于自身的重力,由阿基米德原理可知,草莓所受的浮力等于排开盐水的重力,故草莓排开盐水的重力等于草莓的重力,故C错误;
D.由图可知,液体的深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,根据可知,在同一深度处盐水的压强更大,故D错误。
故选B。
【题型七】 物体的浮沉条件与应用
秘籍解读
物体的浮沉条件
秘籍应用
25.将两个完全相同的圆柱体,分别浸入足量的甲、乙两种液体中如图所示。当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为14:15;当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为9:11.若将两圆柱体从测力计上取下分别轻轻放入甲、乙液体中,静止时所受浮力之比为( )
A.19∶16 B.16∶19 C.5∶4 D.4∶5
【答案】A
【详解】由题意得,弹簧测力计的示数为
当浸入体积均为自身体积的时,甲液体中的弹簧测力计的拉力为
乙液体中的弹簧测力计的拉力为,由题意得
化简得
当浸入体积均为自身体积的时,甲液体中的弹簧测力计的拉力为
乙液体中的弹簧测力计的拉力为,由题意得
化简得,联立得,解得
根据得到
即,将圆柱体从测力计上取下轻轻放入甲液体中时,物体将处于漂浮状态,
放入乙液体时,物体将处于沉底状态,全部浸入乙液体中,则
则静止时所受浮力之比为
故选A。
26.在跨学科实践课上,小陶子们自制的一个密度计如图所示,下列说法错误的是( )
A.该密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相等
B.密度计浸入液体的深度越大,表明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水中时,若把露出水面的部分剪去,剩余部分将上浮
D.配重不变的情况下,密度计所用塑料吸管越粗,测得液体密度越精确
【答案】D
【详解】A.密度计在不同液体中均为漂浮状态,浮力等于重力,故所受浮力大小相等,故A正确,不符合题意;
B.密度计在各种液体中处于漂浮状态,受到的浮力始终等于密度计的重力,密度计在各种液体中受到的浮力均相等,根据可知,密度计在不同液体中受到的浮力大小不变,其中g为常数,所以与成反比。密度计浸入液体的深度越深,排开液体体积越大,液体的密度越小,故B正确,不符合题意;
C.若把密度计露出水面的部分剪去,密度计的重力减小,此时合力方向向上,所以密度计会上浮,排开液体的体积减小,受到的浮力减小,最终漂浮,故C正确,不符合题意;
D.为了使测量结果更精确,需使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些,因为,可知减小S,可使变大,即可判断密度计所用塑料吸管越细,测得液体密度越精确,故D错误,符合题意。
故选D。
27.小明将两个相同的鸡蛋分别放入甲乙两种液体的相同烧杯中,当鸡蛋静止后,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。若鸡蛋受到的浮力分别为F甲、F乙,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙。则下列判断正确的是( )
A.p甲=p乙 B.p甲<p乙 C.F甲=F乙 D.F甲>F乙
【答案】B
【详解】AB.由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于沉底和漂浮状态,因为时物体漂浮, 时物体沉底,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,又因为当鸡蛋静止后,两烧杯中液面恰好相平,由可知,容器底部受到的液体压强关系为,故B正确,A错误;
CD.鸡蛋在甲液体中沉底,受到的浮力小于鸡蛋的重力;鸡蛋在乙液体中漂浮,受到的浮力等于鸡蛋的重力,即F甲<F乙,故CD错误。
故选B。
28.大多数鱼类通过鱼鳔充、放气改变自身体积,实现上浮与下沉。悬浮在鱼缸中的鱼,鼓起鱼鳔上浮,最终漂浮在水面(如图)。若悬浮和漂浮时鱼均处于静止状态,不计鱼所受重力的变化,则与悬浮状态相比,鱼处于漂浮状态时,下列说法正确的是( )
A.鱼受到的浮力变小 B.鱼受到的浮力不变
C.鱼缸内的水面降低 D.鱼缸内的水面升高
【答案】B
【详解】AB. 根据浮沉条件,鱼悬浮时静止,浮力等于自身重力,即
漂浮时也处于平衡状态,且题目说明不计重力变化,因此浮力依然等于重力,即
因此和悬浮状态相比,漂浮时鱼受到的浮力大小不变,故A错误,B正确;
CD. 根据阿基米德原理,浮力不变、水的密度不变。因此鱼排开水的体积(浸入水中的体积)不变。 鱼缸内水的体积不变,排开水的体积不变,因此水面高度不变,故CD错误。
故选B。
【题型八】 密度、压强和浮力的综合应用
秘籍解读
密度、压强和浮力是初中物理力学中联系最紧密的三个核心概念,综合应用题的考点通常围绕 “物体在液体中的状态” 展开,核心逻辑链是:
密度决定浮沉 → 浮力大小由阿基米德原理计算 → 压强由液体深度和密度决定
考点核心逻辑
1.密度:是“源头”。比较物体密度与液体密度,判断物体是漂浮、悬浮还是沉底。
上浮:F浮>G,ρ液gV排>ρ物gV物,ρ液>ρ物
下沉:F浮<G,ρ液gV排<ρ物gV物,ρ液<ρ物
悬浮:F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,ρ液=ρ物
2.浮力:是“桥梁”。通常用阿基米德原理 F浮=ρ液gV排F浮=ρ液gV排 和受力平衡(如 F浮=G物F浮=G物 或 F浮+F支=G物F浮+F支=G物)建立方程。
3.压强:是“结果”。计算液体对容器底的压强,需用 p=ρ液ghp=ρ液gh,注意这里的 hh 是液体的实际深度,可能因物体浸入而上升。
秘籍应用
29.如图所示,小陈同学将正方体合金块放在薄壁容器中(重力可忽略),容器与正方体合金块的底面积之比为2∶1,容器放置在水平桌面上。向容器中缓慢加部分水,直到合金块受到的浮力为其重力的。此时合金块对容器底部的压强与容器对地面的压强之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.4∶3 D.6∶5
【答案】D
【详解】合金块对容器底部的压力等于重力减浮力:
合金块对容器底部的压强:
设水的深度为h,合金块受到的浮力
水的体积
因此水的重力
容器重力忽略,容器对地面的总压力等于总重力:
容器对桌面的压强:
所以压强比:
故选D。
30.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为甲、乙的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,两容器底部受到液体的压强分别为p甲、p乙,两容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则下列说法中( )
①F浮甲>F浮乙 ②甲>乙 ③p甲=p乙 ④F甲>F乙
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】D
【详解】将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,即,图甲小球漂浮,则,;图乙小球悬浮,则,;所以,,故①错误,②正确;
根据,可得两容器底部受到液体的压强分别为,,由于,所以,故③错误;
小球放入容器后,两液面相平,由图可以看出,小球浸入液体中的体积,所以,由于,所以,此时两容器对桌面的压力分别为,,所以,故④正确。
综上分析,只有②④正确,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
31.放在水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器中,在液体中静止时两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度比b的密度大 B.物体b受到的浮力比a的浮力小
C.甲容器对桌面的压强比乙容器的小 D.两容器对桌面的压力一样大
【答案】D
【详解】A.物体a漂浮在液体中,则;物体b悬浮在液体中,则,因此,故A不符合题意;
B.物体a排开液体体积比物体b排开液体体积小,根据可知,物体a受到的浮力比b的浮力小,故B不符合题意;
C.由于b悬浮,则b所受的浮力
即b的重力等于排开液体的重力;a漂浮,则a所受的浮力
即a的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同,且两容器相同,所以装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,由于容器的底面积相同,由可知,两容器对桌面的压强大小相等,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
32.如图所示,一质量分布均匀的圆柱体工件A与一个薄壁轻质圆柱形容器B静置于水平桌面上。已知工件A的密度为,高度为,底面积。容器B的底面积,高度,容器内装有深度的某种液体,液体密度。则下列说法正确的是( )
①工件A对桌面的压强为3000Pa
②若将工件A沿竖直方向切去一半,并将切下部分放入容器B中,待稳定后,液体对容器底部的压强为2080Pa
③若将原工件竖直切割一部分后放入容器中,液体对容器底部的压强为,切割部分对容器底部的压强为,当时,容器对桌面的压强为2200Pa
④若从工件A上方水平切去高度,并将切去部分竖直放入容器B内。设工件A对桌面压力的变化量为,容器B对桌面压力的变化量为。若,则切去的高度一定是
A.①③ B.①②③④ C.②④ D.①③④
【答案】A
【分析】对于判断①,求出压力,可利用压强公式计算其对桌面的压强,判断该说法是否正确。
对于判断②,先分析切下的A部分放入容器B后的浮沉状态,再根据浮沉条件和阿基米德原理及液体压强公式计算液体对容器底部的压强,判断说法是否正确。
对于判断③,根据比例关系,结合液体压强公式和柱体压强公式列出等式,求出切割部分的相关参数;再根据容器对桌面的压力等于液体重力加切割部分的重力,利用压强公式计算容器对桌面的压强,判断说法是否正确。
对于判断④,先明确ΔFA等于切去部分的重力,ΔFB等于切去部分受到的浮力;根据的比例关系,结合重力公式、浮沉条件和阿基米德原理和体积关系列出等式,分情况讨论切去部分放入容器后是否浸没,进而求出Δh,判断说法是否正确。
【详解】工件A的体积
工件A的重力
①因为物体放在水平桌面上,所以工件A对桌面的压强,故①正确;
②若工件A沿竖直方向切去一半,切割部分底面积
高度仍0.5m,由于容器最高0.26m,浮力最大为
切下部分的重力
所以切去部分在液体中会沉底。
液体的实际深度
说明液体没有溢出,则液体对容器底部的压强,故②错误;
③设切下部分的底面积是S,由于切割部分对容器底部有压强,则其放在液体中会沉底;
设液体深度为h,液体对容器底压强,切割部分对容器底压力
压强
即
代入数据得:
解得
所以液体不溢出。
由②可知,此时切下部分的重力
液体的重力为
而容器对桌面压力
压强 ,故③正确;
④由题意可知,,说明有液体溢出。
则工件A对桌面压力的变化量
容器B对桌面压力的变化量为
则
解得
即
代入数值有
解得
容器中除了液体还剩余的容积是
若切下部分漂浮则
即
代入数值得
解得
此时
排开液体的体积为
切下部分浸入液体的深度为
符合题意。
若切下部分沉底,则
即
代入数值得
解得
因此切去高度不一定是,故④错误。
综上可知,①③正确。
故选A。
易错点拨
【易错点一】密度、压强和浮力的图像问题
1.考点分析:
在密度、压强和浮力的图像问题中,常见考点包括:密度的m-V图像(斜率表示密度,比较斜率大小可判断密度关系);压强的p-h图像(液体压强与深度成正比,斜率表示液体密度与g的乘积)或p-F图像(压力一定时,压强与受力面积成反比);浮力的F浮-h图像(物体浸入过程中浮力先增大后不变,拐点对应完全浸没,可求物体体积、密度等)。
2. 做题技巧:
1.看清坐标轴,明确横纵物理量及单位;
2. 抓特殊点:起点、拐点、终点,它们对应物体未浸入、刚好浸没、完全浸没或沉底等状态;
3. 利用斜率:如m-V图中斜率大的密度大,p-h图中斜率大则液体密度大;
4. 结合公式:将图像数据代入ρ=m/V、p=ρgh、F浮=ρ液gV排等,列方程求解;
5. 受力分析:浮力图像中结合弹簧测力计示数,由F浮=G−F求浮力。掌握这些技巧,就能快速突破图像类题目。
33.完全相同的小桶分别盛满不同液体,用天平测出小桶和液体的总质量,小华发现在液体密度与总质量之间存在一定的规律,在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】不装入液体时,天平测空桶的质量,质量不为0;利用完全相同的小桶分别盛满不同液体,即液体的体积相同,根据可知,液体的密度越大,测得液体和小桶的总质量越大,天平的示数越大,且结合选项中的图像可知,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
34.地质队获得了一段地质样品,由密度相同的A、B柱体组成,经测量,B部分的底面积为240cm2,为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示,传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该样品的密度大小为2.3g/cm3
B.切割前,A对传感器的压力为75N
C.当时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D.当时,剩余样品与切割前的总重之比为31:35
【答案】D
【分析】因为样品是由密度相同的A、B柱体组成,且压强随切去高度变化,所以先结合图乙确定A、B各自的高度,以及切割不同阶段的压强变化对应的柱体部分。因为柱体对传感器的压力等于自身重力,压强公式为所以可以利用压强变化和高度变化,结合已知的B的底面积,推导样品的密度。分别结合密度、重力、压强的相关公式,将已知的高度、底面积、压强等数据代入,推导对应物理量。当计算剩余部分的压力、压强或重力之比时,需要先确定剩余部分的高度、底面积,再结合密度公式和压强、重力公式进行推导。
【详解】A.由图像乙可知,当h在0到5cm时和5cm到15cm时传感器所受压强随切去高度h的变化量不同,所以B柱体的高度为5cm,当时,传感器所受压强为0,则A、B的总高度为15cm,则A的高度10cm,由图像乙可知,当切去5cm时,传感器上所受压强为物体A对传感器的压强,由
可得该样品的密度大小为
故A错误;
B.B柱体的体积为
B柱体的质量为
B柱体的重力为
由题意得
得A部分的底面积为
由得A部分的重力为
切割前,A对传感器的压力为
故B错误;
C.当时,圆柱体B剩余部分对A的压强为
故C错误;
D.当时,切割的体积为
切割的质量为
切割的重力为
剩余样品重力为
剩余样品与切割前的总重之比为
故D正确。
故选D。
35.如图甲所示是饮水机自动注水装置的模型简图,底面积为300cm2的柱形水箱内装有质量为9kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为50cm2的实心长方体A连接,打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排水质量为6kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.长方体A浸没时的浮力为6N
B.长方体A的密度为
C.长方体A刚全部露出水面时,水对水箱底部的压强为
D.长方体A上表面恰好露出水面时,水对A下表面的压强为
【答案】D
【详解】A.由题意,由图乙,当排水质量为6kg时,长方体A刚好全部露出水面,浮力为,此时实心长方体A受到竖直硬细杆竖直向上的力F1和竖直向下的重力G,细杆对A的作用力等于A的重力,则A的重力
A浸没时,实心长方体A受到竖直硬细杆竖直向下的力F2和竖直向下的重力G及竖直向上的浮力F浮,A静止,处于平衡态,受平衡力,则 ,故A错误;
B.A浸没时,A的体积
A的质量
A的密度,故B错误;
C.A刚好全部露出时,剩余水质量
剩余水体积
水箱底面积
水深
水对箱底压强,故C错误;
D.A上表面恰好露出水面时,A仍浸没,浮力仍为;此时上表面露出,不受水压力,根据浮力产生原因,浮力等于水对A下表面的压力,即
A底面积
水对A下表面压强,故D正确。
故选D。
36.如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力F随时间t变化的图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】AC.碗漂浮时,。碗内水的质量均匀增加,总重力均匀增大,因此浮力随时间线性均匀上升,图像为倾斜直线。故AC错误;
BD.总重力变大,浮力变大,当碗达到最大排水体积时,浮力达到最大,继续加水,碗浸没沉底,碗排开水的体积从带有空腔的大体积骤减为碗自身材料的体积,浮力瞬间大幅下降。沉底后排开水的体积不变,根据,浮力保持恒定不变,因碗沉底,此时浮力小于碗的材料的重力,即小于未加水时碗受到的浮力。故B错误,D正确。
故选D。
【易错点二】固体压强和液体压强的理解和计算
1.在运用压强公式计算时,要明确受力面积应该是指物体相互挤压的那部分面积部分同学容易错误地理解为是物体的面积,或对受力面积考虑不周全,导致多计、少算的现象。
2.关于压强公式中压力的确定,部分同学会错误地认为压力大小就等于物体所受的重力,其实只有放在水平地面上的物体,对水平地面的压力大小才等于物体所受的重力。
3.液体压强公式p=ρgh中,h是指从自由液面到该点的竖直距离,同学们在理解此处时,常见的错误有:(1)认为h是该点到液体底部的距离(混淆深度和高度的概念)。(2)认为h是该点到液面的长度(混淆深度与长度的概念)。
37.如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有同种的液体,将两个形状和大小相同的不同物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是( )
A.A受到的浮力大于B受到的浮力
B.A物体的密度大于B物体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强不相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
【答案】D
【详解】A.根据阿基米德原理,由图可知,相同,所以,故A错误;
B.A、B都漂浮,浮力等于自身重力,即,可得
即,A、B体积相同,由得,故B错误;
C.容器对桌面的压力等于容器、液体、物体的总重力。总液体体积+排开体积=容器中液面以下总体积,因为液面相平,相同。总重力
而,所以
因此两个容器总重力相等,对桌面压力相等;容器底面积S相同,由得,对桌面压强相等,故C错误;
D.液体压强公式为,和深度都相同,因此容器底部受到的液体压强相等,故D正确。
故选D。
38.如图所示,充满互不相溶且等高液体的圆锥容器放在水平桌面上,甲液体对乙液体的压力与乙液体对容器底的压力之比为1∶10,则甲、乙两液体密度之比为( )
A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.4∶5
【答案】B
【详解】已知甲、乙液体等高,设甲高度为,则乙高度也为,圆锥总高度为。根据相似三角形性质,甲、乙分界面面积与容器底面积的比为
则
根据液体压强公式,甲对乙的压强,甲对乙的压力
乙对容器底的总压强
乙对容器底的压力
已知,代入得
整理得
因此
故选B。
39.如图所示,放在水平桌面上的两个质量和底面积相同的容器,分别装有密度不同的甲、乙两种液体。将两个体积相同的小球a、b分别放入两容器中静止时,容器底部受到的液体压强相等。下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度
B.a、b两个小球的质量
C.放入小球后,容器底部对桌面的压力
D.若将a球放入乙液体中,b球放入甲液体中,静止时,两球所受浮力
【答案】D
【详解】A.由图知,甲液体的深度小于乙液体的深度,两个容器底部受到的液体压强相等,根据可知,,故A错误;
B.因为a在甲液体中处于悬浮状态,所以,因为b在乙液体中处于漂浮状态,所以,又因为,所以,当两球体积相同时,,故B错误;
C.已知两容器底部受到的液体压强相等、容器的底面积相等,则液体对容器底部的压力相等,由图可知,甲图中容器上粗下细,则液体的重力大于液体对容器底部的压力,右图中容器上下一样粗,则液体的重力等于液体对容器底部的压力。已知两容器质量相等、,而容器底部对桌面的压力等于液体、小球和容器总重力,故,故C错误;
D.若将a球放入乙液体中,处于沉底状态,浮力小于重力,浮力为
b球放入甲液体中会漂浮,浮力大小等于重力,浮力为
因为,,所以浮力,故D正确。
故选D。
40.如图所示,盛有一定量液体的密闭容器,容器底部对水平面的压强为,液体对容器底部的压强为;把容器倒立过来放置在同一水平面上,容器底部对水平面的压强为,液体对容器底部的压强为,下列分析判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】容器对水平面的压力等于容器和液体的总重力,倒置后总重力不变,所以容器对水平面的压力不变;由图可知,倒置后受力面积增大,根据 可知,容器底部对水平面的压强减小,即;倒置后,容器下部的横截面积较大,则液体深度变小,液体密度不变,根据可知,液体对容器底部的压强减小,即,故B正确,ACD错误。
故选B。
【易错点三】物体在液体中的浮沉状态及分析
状态分析
动态(受非平衡力)
静态(受平衡力)
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
向上运动
向下运动
静止在液体内部任意深度
静止在液面上
静止在容器底
受力示意图
受力分析
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+F支=G
密度分析
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
体积分析
V排=V物(未露出液面前)
V排=V物
V排=V物
V排<V物
V排=V物
41.《天工开物·舟车》篇提及的“漕舫”在明代运河运输中至关重要,“漕舫”样式如图所示,主要用来把各地的粮食通过水路运往京都。关于“漕舫”下列说法正确的是( )
A.船桨是一种省力杠杆
B.“漕舫”装载粮食过程中,船底受到水的压强变大
C.“漕舫”装满粮食后浮在水面,所受总重力大于浮力
D.“漕舫”在风力作用下前行,风力越大,对“漕舫”做功越多
【答案】B
【详解】A.船桨使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.装载粮食过程中,船总重力增大,船始终漂浮,浮力等于总重力,因此浮力增大,由可知,排开水的体积增大,船的吃水深度增加;根据液体压强公式,水的密度不变,船底所处深度变大,因此船底受到水的压强变大,故B正确;
C.漂浮在水面的物体,所受浮力等于自身总重力,故C错误;
D.功的大小,由力的大小和物体在力方向上移动的距离共同决定,只知道风力大小,不知道船移动的距离,无法比较做功多少,故D错误。
故选B。
42.煮饺子时,刚下锅的饺子沉在锅底,煮的过程中上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是( )
A.饺子漂浮时,其密度等于水的密度
B.饺子沉在锅底时,其所受的浮力等于重力
C.饺子上浮过程中,其所受浮力一定一直增大
D.饺子从刚上浮到最终漂浮,其所受的浮力先大于重力,最后等于重力
【答案】D
【详解】A.由浮沉条件可知,漂浮状态下饺子的密度小于水的密度,故A错误;
B.饺子沉在锅底时,饺子受到的浮力与锅底的支持力的合力,与自身重力相平衡,即,故B错误;
C.饺子上浮过程分为两个阶段,第一阶段是饺子还未露出水面时,排开水的体积不变,水的密度不变,根据阿基米德原理,浮力不变;第二阶段是饺子开始露出水面后,排开水的体积逐渐减小,浮力会逐渐减小,所以上浮过程中浮力不是一直增大,故C错误;
D.饺子刚上浮时,浮力大于重力,才能推动饺子向上运动,当最终漂浮在水面上时,根 据浮沉条件,浮力等于重力,故D正确。
故选D。
43.如图所示,漂浮的桔子剥皮后会沉入水底,桔子静止时,下列分析正确的是( )
A.剥皮前的桔子所受浮力大于它的重力
B.剥皮后的桔子所受浮力变小了
C.剥皮前的桔子受到水的压强较大
D.剥皮后的容器对水平支撑面的压力变大
【答案】B
【详解】A.根据物体的浮沉条件,当物体漂浮时,浮力等于重力。剥皮前的桔子漂浮在水面上,所以它所受的浮力等于它的重力,即,故A错误;
B.剥皮前桔子漂浮,浮力等于重力;剥皮后桔子沉入水底,此时浮力小于重力。因为桔子皮被剥掉后的重力减小了,所以剥皮后的桔子所受浮力变小了,故B正确;
C.液体压强公式为(其中为压强,为液体密度,为重力加速度,为深度)。剥皮前桔子漂浮,浸入水中的深度小;剥皮后桔子下沉,浸入水中的深度大。所以剥皮前的桔子受到水的压强较小,剥皮后的桔子受到水的压强较大,故C错误;
D.容器对水平支撑面的压力等于容器、水和桔子的总重力。剥皮后桔子的重力减小了,所以容器对水平支撑面的压力变小,故D错误。
故选B。
44.两个完全相同的烧杯中分别装有体积相等的水和酒精,为了鉴别哪个烧杯中盛的是酒精,小华利用塑料吸管和防水橡皮泥自制了一个检测装置。将此装置放入1号烧杯中的情景如图甲所示,将此装置放入2号烧杯中的情景如图乙所示。下列分析错误的是( )
A.甲液体是酒精 B.甲容器对桌面的压力更大
C.乙液体对容器底的压强大 D.检测装置在水和酒精中受到的浮力相等
【答案】B
【详解】A.根据阿基米德原理,在浮力相同的情况下,液体的密度越大,物体排开液体的体积越小;由图可知,甲图中装置排开液体的体积较大,乙图中排开液体的体积较小;因此,甲烧杯中液体的密度较小,乙烧杯中液体的密度较大;已知水的密度大于酒精的密度,所以甲烧杯中盛的是酒精,乙烧杯中盛的是水,故A正确,不符合题意;
B.两个完全相同的烧杯装有体积相等的液体,即,因为,根据质量公式可知,水的质量大于酒精的质量,进而水的重力大于酒精的重力;容器对桌面的压力等于容器、液体及装置的总重力;由于装置重力相同,乙烧杯盛水的总重力更大,因此乙容器对桌面的压力更大,故B错误,符合题意;
C.原两种液体体积相等,圆柱形容器中,液体对容器底的压力等于液体重力加装置重力(装置对液体的压力等于浮力,大小等于装置重力),即
由于相等,,则,因此
则甲液体对容器底的压力
则乙液体对容器底的压力
则
由,烧杯内横截面积S相同,则液体对容器底的压强
故C正确,不符合题意;
D.检测装置在液体中均处于漂浮状态,根据二力平衡条件可知,浮力等于重力。由于检测装置的重力不变,因此它在水和酒精中受到的浮力相等,故D正确,不符合题意。
故选B。
【易错点四】浮力、压强和密度的综合应用之绳子连接体、注水排水类问题
在浮力、压强与密度的综合题中,绳子连接体和注水/排水问题是高频难点。常见考点包括:多物体通过轻绳连接,漂浮或浸没时受力平衡;注水过程中液面上升,物体所受浮力变化,绳子拉力从松弛到拉紧、甚至拉断;排水时则相反。核心是分析状态变化和临界条件。
做题技巧:
1.受力分析:隔离每个物体,画出重力、浮力、拉力(或支持力)的示意图,列出平衡方程。整体法可简化系统外力分析。
2.找临界点:绳子刚好拉直(拉力为0)、刚好拉断(拉力达最大值)、物体刚好离开底部(支持力为0)、刚好浸没或刚好漂浮。这些点往往是解题突破口。
3.体积与液面关系:注水时,注入水的体积 V注=S容Δh−ΔV排,注意物体排开液体体积变化与液面升降的关联。
4.压强计算:液体压强p=ρgh,h为自由液面到所求点的深度,注意注水过程中液面高度变化由物体排开体积和容器横截面积共同决定。
5.分阶段讨论:将过程分为若干阶段(如绳子松弛阶段、拉直后共同下降阶段等),每个阶段分别列方程。
45.如图所示,两个完全相同的容器分别盛有同种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A.物体A、B受到的浮力相等 B.物体密度
C.桌面受到的压力 D.容器底部受到的液体压强
【答案】B
【详解】A.两容器中液体相同,相同,A、B体积相等,由图知,物体A排开液体的体积大于物体B排开液体的体积,根据阿基米德原理可知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故A错误;
B.根据浮沉条件,物体A悬浮,物体B漂浮,故,故B正确;
C.桌面受到的压力
两容器相同,故相等;液面相平且容器底面积相同,说明液体与排开液体的总体积相等,即
根据浮沉条件和阿基米德原理可知,物体A重力
物体B重力
甲液体重力
乙液体重力
总压力
总压力
故,故C错误;
D.两容器中相同,相同(液面相平),根据,容器底部受到的液体压强相等,故D错误。
故选B。
46.放在水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器中,在液体中静止时两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度比b的密度大
B.物体b受到的浮力比a的浮力小
C.甲容器对桌面的压强比乙容器的小
D.两容器底部受到的压力一样大
【答案】D
【详解】A.如图所示,a物体漂浮,则a浸没时会上浮,b物体悬浮,由物体的浮沉条件可知,,则有,故A错误;
B.如图所示,a物体排开液体体积比b物体排开液体体积小,根据可知,物体a受到的浮力比b的浮力小,故B错误;
C.如图所示,a物体漂浮,b物体悬浮,它们受到的浮力均等于物体的重力,则他们的排液重均等于物体的重力,且两容器中为同种液体、液面相平,把物体转化为液体,两容器完全相同,相当于两容器中装有相同体积的液体,则相当于两容器中液体的重力相同,所以两容器的总重力相同,则桌面受到的压力相同,底面积S相同,根据可知,两容器对桌面的压强相同,故C错误;
D.如图所示,甲、乙中液体到容器底部的深度相同,根据可知,两容器底部受到的压强相同,根据可知,两容器底部受到的压力相同,故D正确。
故选D。
47.如图所示,有三个实心小球甲、乙、丙,甲球能在水中悬浮,乙球能在水中下沉,丙球能漂浮在水面上.现将甲、乙、丙三球同时放在一只敞口的小铁盒里,然后将小铁盒漂浮在盛水的容器中,下列判断正确的是( )
A.只将小球甲从盒中取出放入水中后,容器中水面高度下降
B.只将小球乙从盒中取出放入水中后,容器中水面高度不变
C.只将小球丙从盒中取出放入水中后,容器中水面高度不变
D.将甲、乙、丙三球同时放入水中后,容器中水面高度不变
【答案】C
【分析】由物体的浮沉条件可知三个球在盒子中时,盒子所受到的浮力,由浮力公式可得排开水的体积;则分别将三个小球放入水中时可由浮力公式求得排开水的体积,则可知水面高度的变化。
【详解】当三个小球放在盒中漂浮于水面时,三个物体的总重力等于盒排开水的总重力,即
A.当把小球甲从小盒中拿出放入水中后,因小球甲在水中悬浮则小球甲在水中排开水的体积不变,则容器中水面高度不变,故A错误;
B.因小球乙在水中会沉至水底,则,所以,也就是浮力比之前变小,小球乙在水中排开水的体积变小,水面下降,故B错误;
C.因小球丙在水中漂浮,说明,小球丙拿走以后,因为两个物体都是漂浮,所以水面高度不变,故C正确;
D.通过前面的分析已然明确,只有将乙拿出放入水中时,容器中的水面高度会下降,而其余两个拿出放入水中时均不变,所以当将甲、乙、丙三球同时放入水中后,容器中水面高度会下降,故D错误。
故选C。
48.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。
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秘籍05力学二(质量和密度、压强、浮力综合)
秘籍导览
【解密中考】
【秘籍特训】
【题型一】 质量与质量的测量和理解(押考点)
【题型二】 密度、密度的测量与应用
【题型三】 压力、压强、固体压强的理解
【题型四】 液体压强的特点及应用
【题型五】 大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系
【题型六】 阿基米德原理
【题型七】 物体的浮沉条件与应用
【题型八】 密度、压强和浮力的综合应用
【易错点拨】
【易错一】密度、压强和浮力的图像问题
【易错二】固体压强和液体压强的理解和计算
【易错三】物体在液体中的浮沉状态及分析
【易错四】浮力、压强和密度的综合应用之绳子连接体、注水排水类问题
解密中考
:质量和密度、压强、浮力是力学综合能力的高频考查区,通常占12~18分,题型涵盖选择、填空、实验探究及压轴计算题。质量与密度侧重天平量筒的使用、密度公式 ρ=m/V的测量与计算,常考等体积法、溢水法等特殊测量。压强部分包括固体压强(p=F/S)、液体压强(p=ρgh)及大气压强的应用,要求辨析压力与重力,掌握连通器、托里拆利实验。浮力综合是难点,融合阿基米德原理、浮沉条件及称重法、平衡法、压力差法等多种计算方法,常以“液面升降”“密度计”“船球模型”“弹簧测力计悬挂”等情境综合命题,考查受力分析与方程联立能力,区分度高。
:构建“密度—压强—浮力”知识链条,强化公式适用条件辨析。实验重点:测密度(固体排水法、液体等容法)及探究影响压力作用效果因素、探究液体压强特点(控制变量法、转换法)、验证阿基米德原理。浮力突破需掌握四种计算方法(称重法、阿基米德原理、平衡法、压力差法),并能根据状态(漂浮、悬浮、沉底)灵活选择。训练多过程受力分析,画出物体受力示意图,联立 F浮=ρ液gV排与平衡方程求解。对比固体压强与液体压强的不同思路:固体先压力后压强,液体先压强后压力。关注“柱形容器”“台形容器”的压力比较。通过“浮力与密度综合题”提升建模能力,注意单位统一与规范书写。
秘籍特训
【题型一】质量与质量的测量和理解
秘籍解读
1.质量是物质本身的一种属性.物体的质量不随物体的形状、物态和位置的改变而改变.
2.质量的测量:实验室常用托盘天平来测量质量,测量时注意事项:
(1)被测物体的质量不能超过天平的量程;
(2)称量时,从大到小添加砝码,加减砝码时要用镊子夹取,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
(3)潮湿的物体和腐蚀性物体不能直接放到天平的托盘中;
(4)移动位置后,要重新调节天平平衡.
注意:托盘天平的使用,右图中存在的错误有:
①游码没有调零;
②物体和砝码的位置放反了;
③用手拿取砝码,未用镊子。
秘籍应用
1.物理知识与生活联系非常紧密,下列实际生活中的应用分析正确的是( )
A.发生火灾时,为避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应尽量将身体贴近地面前进
B.坚如磐石的机床底座需要用坚固、密度小的轻盈的材料制成
C.用塑料泡沫做电影场景中的“墙壁”,是因为塑料泡沫的密度较小
D.嫦娥五号探测器携带月球样品返回地球后,样品的质量变小,密度变小
2.钧和石,为古代重量单位。《说文解字》记载:“钧,三十斤也,四钧为石”,汉代时,一斤相当于现在250克左右,请判断,以下选项中,总重量大约和汉代1石重量相当的是( )
A.一支圆珠笔 B.600枚鸡蛋 C.10本物理课本 D.两名初三男生
3.在新能源汽车的电池冷却系统中,冷却液需流经高压电路附近,因此除导热性好外,还应具有良好的______(选填“导电性”或“绝缘性”)。小明用调节好的天平测量少量此冷却液和烧杯的质量,右盘砝码及游码位置如图所示,则冷却液和烧杯的总质量为______g。
4.某同学用托盘天平测量物体的质量。调节天平平衡后,他估计该物体的质量约为100g,于是就把物体和砝码分别正确地放入托盘中,发现指针偏向分度盘中线的右侧,那么接下来他应该( )
A.减少砝码 B.增加砝码 C.将平衡螺母向左调 D.将游码向右移
【题型二】 密度、密度的测量与应用
秘籍解读
1. 密度是物质的一种属性,在数值上等于物体单位体积的质量.如纯水的密度为1.0×103 kg/m3,表示体积为1 m3的纯水的质量为1.0×103 kg.
2. 密度的可变性:密度在外界因素(如温度、状态、压强等)改变时会发生改变.如氧气瓶中的氧气在使用过程中,瓶中的氧气质量减小,体积不变,密度变小.
3. 对密度公式的理解:
(1)同种物质在相同状态下,密度是相同的,它不随物体的质量或体积的变化而变化.
(2)同种物质组成的物体,质量与体积成正比,即当ρ一定时,=.
(3)不同物质组成物体,在体积相同情况下,质量与密度成正比,即当V一定时,=.
(4)不同物质组成物体,在质量相同情况下,体积与密度成反比,即当m一定时,=.
4.物质密度和外界条件的关系
物体通常有热胀冷缩的性质,即温度升高时,体积变大;温度降低时,体积变小。而质量与温度无关,所以,温度升高时,物质的密度通常变小,温度降低时,密度变大。
注意:水在0至4℃时反常膨胀,即温度升高,体积变小,密度变大;温度下降,体积变大,密度变小)
秘籍应用
5.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,现沿水平方向分别切去相同厚度。关于甲、乙的密度、和所切去质量、的大小判断,正确的是( )
A.,一定大于 B.,一定小于
C.,可能等于 D.,可能大于
6.在研学活动中,李同学分别用甲、乙两种材质制作了两个实心工艺品摆件,两种材质的质量与体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲材质的密度为0.5g/cm3
B.甲材质的密度小于乙材质的密度
C.用甲材质制作的摆件质量越大,密度越大
D.体积相同时,用甲材质制作的摆件质量更大
7.如图所示是某实验小组设计的液体密度计,其中,小桶上标有容积刻度。称量前,移动燕尾夹使木杆在水平位置平衡。某次测量时①将溢水杯中装满水,②向右侧小桶内缓慢加水直到木杆再次水平平衡,③读出此时小桶内液面所示刻度,④此时读数为50mL。若要测量其他液体密度,可将溢水杯中加满待测液体,重复②③步骤即可算出液体密度。关于此密度计说法正确的是( )
A.称量前若木杆左端下沉,可将燕尾夹向右移动使木杆水平平衡
B.溢水杯装满液体时,液体体积为
C.测量某液体密度时向小桶中加入60mL的水后木杆水平平衡,则该液体密度为
D.某次测量时,左侧溢水杯未装满待测液体会导致密度测量值偏大
8.小云想知道酱油的密度,于是她和小慧用天平和量筒做了如下实验。
(1)将天平放在水平台面上,完成平衡调节。
(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,则烧杯中酱油的质量为__________:将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,量筒中酱油的体积如图乙所示,则酱油的密度为__________。
(3)小云用这种方法测出的酱油的密度会__________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(4)小慧想起还可以利用浮力知识自制密度计测液体密度。小慧将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计。为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值。
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值。
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示,将整个铅笔均匀标上刻度。
d.他将做好的密度计放入酱油中进行检验,发现标记的刻度与所测酱油密度不符。
①如图丙所示为小慧制作的密度计,你认为刻度0.9应该在__________(选填“”或“”)点,
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度对不对?__________。若被测液体的密度为,密度计浸入被测液体的深度为(如图丁)、自制密度计的质量为,铅笔的横截面积为,请你推导出与的关系式:__________(用给定的字母表示推导结果)。
【题型三】 压力、压强、固体压强的理解
秘籍解读
1.不同情况下压力与重力的关系.(已知物体所受重力为G)
2. 对压强公式的理解
(1)p=适用于所有物体间压强的计算(无论物体是气体、液体还是固体).
(2)计算时,各物理量的单位必须对应,如p的单位为Pa,F的单位为N,S的单位为m2.
(3)F是压力而不是重力,但有些情况下压力的数值可能等于重力.
(4)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积.
(5)压力F和受力面积S之间不存在因果关系,但压强p与压力F和受力面积S之间有密切关系.即在S一定时,p与F成正比;在F一定时,p与S成反比.
秘籍应用
9.如图所示的实例,为了增大压强的是( )
A.货车有很多车轮 B.门墩底座较大
C.剪刀刃磨得很薄 D. 书包背带做得较宽
10.如图所示,水平地面上有两个圆柱体A、B,底面积之比为1∶2,从圆柱体B上部水平切去一段放在圆柱体A上,A对地面的压强变为2400Pa,B对地面的压强减少了600Pa,则切去B部分的质量与原来A的质量之比为( )
A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1
11.如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相等均为p0,若甲、乙分别沿水平方向切去一部分,且切去部分的质量相等,则剩余部分对水平地面的压强变为p甲、p乙,则p0、p甲、p乙的大小关系正确的是( )
A.p甲 > p0 B.p乙>p0 C.p0 > p乙>p甲 D.p甲 >p乙
12.A、B为两个质量分布均匀的正方体,B的质量为4kg,边长为20cm,将B放置在水平桌面时,如图甲,B对桌面的压力为___________N;将边长为10cm的A叠放在B的正上方,如图乙,B对水平桌面的压强增加了500Pa;再将A和B倒过来放置,B叠放在A的正上方,如图丙,此时A对水平桌面的压强为___________Pa。
【题型四】 液体压强的特点及应用
秘籍解读
1. 液体压强产生的原因:由于重力的作用,并且液体具有流动性,因此发发生挤压而产生的。
2. 液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。
(4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
3. 液体压强的大小
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。
(2)公式:p=ρgh。式中,
p表示液体压强,单位帕斯卡(Pa);ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);h表示液体深度,单位是米(m)。
4.对液体压强公式的理解
(1)液体内部某处的压强只取决于液体的密度和深度,与液体的质量、体积等无关.
(2)液体深度是指液体中被研究的点到液面(液体与空气的分界面)的竖直距离.
(3)公式p=ρgh适用于静止的、密度均匀的和均匀的柱体,不适用于质地不均匀、形状不规则的固体和流动的液体、气体.
秘籍应用
13.在成都某中学开展的“水环境保护”实践活动中,同学们利用微小压强计“探究液体内部的压强”。烧杯中装有相同的水,实验现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.组装微小压强计时出现液面高度差,不必调整,可用它直接实验
B.比较乙、丁两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
C.探究甲、乙、丙三图对应的实验时,只用到了控制变量法
D.图中的实验现象能得出:同一深度,液体密度越大,液体压强越大
14.如图所示,在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,下列说法正确的是( )
A.比较甲和乙,可以探究液体内部的压强与深度有什么关系
B.比较甲和乙,可以探究液体内部是否各个方向都有压强
C.比较甲和丙,可以探究液体内部的压强是否与液体的密度有关
D.比较乙和丙,可以探究液体内部同一深度各个方向的压强是否相等
15.如图所示,置于水平桌面上的两个粗细不同的圆柱形容器中分别装有甲、乙两种不同的液体,两容器底部受到的液体压强相等,A、B两点距容器底的距离相等,若两容器的质量不计,则下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的关系是
B.容器内液体质量的关系是
C.A、B两点所受液体压强的关系是
D.两容器对水平桌面压力的关系是
16.物理小组的同学们一起测量盐水和石头的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将_________归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)天平调平后小红进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为_________g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙所示。则盐水的密度为_________kg/m3,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”),为减小误差,以上操作合理的顺序是_________(填序号)。
(3)小明说如果想区分水和盐水,还可以利用丙图来判断,由图可知,_________(选填“a”或“b”)烧杯内是水。
(4)小东利用烧杯、水、电子秤测石头的密度,具体操作如下:
①用电子秤称出石头质量88g。
②称出装满水的烧杯的总质量为300g。
③将石头放入烧杯中水溢出,擦干烧杯外壁的水后,称出烧杯、石头和剩余水的总质量为348g;则小东所测这个石头的密度为_________g/cm3。
【题型五】 大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系
秘籍解读
1.大气压强
(1)大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。
(2)马德堡半球实验证明了大气压强是存在的,并且大气压强很大。
(3)大气压的测量—托里拆利实验:大气压的数值:p0=p水银=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
2. 在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
秘籍应用
17.如图所示,玻璃吸盘车利用硅胶吸盘来搬运玻璃。吸盘能吸附在玻璃上是利用________的作用:硅胶是________(选填“导体”或“绝缘体”),可以在带电作业场景中更安全。
18.如图所示,电加热杯中的水停止沸腾后,用注射器从电加热杯中向外抽气,使水面上方的气压________,观察到电加热杯中的水重新沸腾,这说明________有关。
19.对图中各装置的原理或现象分析不正确的是( )
A.图甲:塑料吸盘依靠大气压紧紧贴在墙壁上
B.图乙:高压锅能增大锅内气体的压强,使水的沸点升高
C.图丙:将自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中的液面会下降
D.图丁:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的地方压强越小
20.吴姥姥自制“天女散花”:将各种颜色的彩纸剪成碎纸屑,放在桌面上。拿两个矿泉水瓶子,剪掉上面和下面的部分,用塑料胶带把两个塑料瓶连接在一起,如图所示。把塑料瓶放在纸屑的上面,用手拿塑料瓶的下部,晃动瓶子,使瓶子上部快速晃动(下部基本不动),可以看到碎纸屑从瓶子上部向外喷出,形成“天女散花”的有趣现象。下列图片中的应用与“天女散花”原理不相同的是( )
A. B. C. D.
【题型六】 阿基米德原理
秘籍解读
阿基米德原理
1. 内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2. 公式:F浮=G排=m排g=.ρ液表示液体密度,单位为kg/m3;V排表示物体排开液体的体积,单位为m3
(注:当物体部分浸入液体时V排<V物,当物体完全浸没时V排=V物)
3. 变形式:求液体密度:ρ液=;求排开液体的体积:V排=.
4. 适用范围:阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体.
秘籍应用
21.将两个完全相同的圆柱体,分别浸入足量的甲、乙两种液体中如图所示。当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为14︰15;当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为9︰11。若将两圆柱体从测力计上取下分别轻轻放入甲、乙液体中,静止时所受浮力之比为( )
A.19︰16 B.16︰19 C.5︰4 D.4︰5
22.我国首艘大型邮轮“爱达·魔都号”圆满完成首个全年运营季。下列关于这艘巨轮的说法正确的是( )
A.漂浮在海面上时,受到的浮力大于其重力
B.从长江驶入东海,船身会上浮一些,浮力不变
C.减速靠岸时,该邮轮处于平衡状态
D.船上直升机降落甲板时,海水对船底的压强不变
23.小明生日时朋友送了他一个精美的金属球,小明想知道这个金属球是什么物质制作的,他利用电子秤进行了如图所示的测量。下列相关说法不正确的是( )
A.金属球的体积为
B.金属球的密度为
C.在乙图中金属球受到的浮力是
D.测量过程中由于金属球沾水导致所测密度不准确
24.春季新鲜的草莓上市了,食用前一般先用盐水浸泡一会消毒杀菌,然后放入清水中再清洗一遍,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A.草莓在盐水中所受浮力大于清水中的浮力
B.草莓排开盐水的重力等于排开清水的重力
C.草莓排开盐水的重力大于草莓的重力
D.盐水和清水的同一深度处的压强相等
【题型七】 物体的浮沉条件与应用
秘籍解读
物体的浮沉条件
秘籍应用
25.将两个完全相同的圆柱体,分别浸入足量的甲、乙两种液体中如图所示。当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为14:15;当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为9:11.若将两圆柱体从测力计上取下分别轻轻放入甲、乙液体中,静止时所受浮力之比为( )
A.19∶16 B.16∶19 C.5∶4 D.4∶5
26.在跨学科实践课上,小陶子们自制的一个密度计如图所示,下列说法错误的是( )
A.该密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相等
B.密度计浸入液体的深度越大,表明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水中时,若把露出水面的部分剪去,剩余部分将上浮
D.配重不变的情况下,密度计所用塑料吸管越粗,测得液体密度越精确
27.小明将两个相同的鸡蛋分别放入甲乙两种液体的相同烧杯中,当鸡蛋静止后,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。若鸡蛋受到的浮力分别为F甲、F乙,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙。则下列判断正确的是( )
A.p甲=p乙 B.p甲<p乙 C.F甲=F乙 D.F甲>F乙
28.大多数鱼类通过鱼鳔充、放气改变自身体积,实现上浮与下沉。悬浮在鱼缸中的鱼,鼓起鱼鳔上浮,最终漂浮在水面(如图)。若悬浮和漂浮时鱼均处于静止状态,不计鱼所受重力的变化,则与悬浮状态相比,鱼处于漂浮状态时,下列说法正确的是( )
A.鱼受到的浮力变小 B.鱼受到的浮力不变
C.鱼缸内的水面降低 D.鱼缸内的水面升高
【题型八】 密度、压强和浮力的综合应用
秘籍解读
密度、压强和浮力是初中物理力学中联系最紧密的三个核心概念,综合应用题的考点通常围绕 “物体在液体中的状态” 展开,核心逻辑链是:
密度决定浮沉 → 浮力大小由阿基米德原理计算 → 压强由液体深度和密度决定
考点核心逻辑
1.密度:是“源头”。比较物体密度与液体密度,判断物体是漂浮、悬浮还是沉底。
上浮:F浮>G,ρ液gV排>ρ物gV物,ρ液>ρ物
下沉:F浮<G,ρ液gV排<ρ物gV物,ρ液<ρ物
悬浮:F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,ρ液=ρ物
2.浮力:是“桥梁”。通常用阿基米德原理 F浮=ρ液gV排F浮=ρ液gV排 和受力平衡(如 F浮=G物F浮=G物 或 F浮+F支=G物F浮+F支=G物)建立方程。
3.压强:是“结果”。计算液体对容器底的压强,需用 p=ρ液ghp=ρ液gh,注意这里的 hh 是液体的实际深度,可能因物体浸入而上升。
秘籍应用
29.如图所示,小陈同学将正方体合金块放在薄壁容器中(重力可忽略),容器与正方体合金块的底面积之比为2∶1,容器放置在水平桌面上。向容器中缓慢加部分水,直到合金块受到的浮力为其重力的。此时合金块对容器底部的压强与容器对地面的压强之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.4∶3 D.6∶5
30.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为甲、乙的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,两容器底部受到液体的压强分别为p甲、p乙,两容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则下列说法中( )
①F浮甲>F浮乙 ②甲>乙 ③p甲=p乙 ④F甲>F乙
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
31.放在水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器中,在液体中静止时两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度比b的密度大 B.物体b受到的浮力比a的浮力小
C.甲容器对桌面的压强比乙容器的小 D.两容器对桌面的压力一样大
32.如图所示,一质量分布均匀的圆柱体工件A与一个薄壁轻质圆柱形容器B静置于水平桌面上。已知工件A的密度为,高度为,底面积。容器B的底面积,高度,容器内装有深度的某种液体,液体密度。则下列说法正确的是( )
①工件A对桌面的压强为3000Pa
②若将工件A沿竖直方向切去一半,并将切下部分放入容器B中,待稳定后,液体对容器底部的压强为2080Pa
③若将原工件竖直切割一部分后放入容器中,液体对容器底部的压强为,切割部分对容器底部的压强为,当时,容器对桌面的压强为2200Pa
④若从工件A上方水平切去高度,并将切去部分竖直放入容器B内。设工件A对桌面压力的变化量为,容器B对桌面压力的变化量为。若,则切去的高度一定是
A.①③ B.①②③④ C.②④ D.①③④
易错点拨
【易错点一】密度、压强和浮力的图像问题
1.考点分析:
在密度、压强和浮力的图像问题中,常见考点包括:密度的m-V图像(斜率表示密度,比较斜率大小可判断密度关系);压强的p-h图像(液体压强与深度成正比,斜率表示液体密度与g的乘积)或p-F图像(压力一定时,压强与受力面积成反比);浮力的F浮-h图像(物体浸入过程中浮力先增大后不变,拐点对应完全浸没,可求物体体积、密度等)。
2. 做题技巧:
1.看清坐标轴,明确横纵物理量及单位;
2. 抓特殊点:起点、拐点、终点,它们对应物体未浸入、刚好浸没、完全浸没或沉底等状态;
3. 利用斜率:如m-V图中斜率大的密度大,p-h图中斜率大则液体密度大;
4. 结合公式:将图像数据代入ρ=m/V、p=ρgh、F浮=ρ液gV排等,列方程求解;
5. 受力分析:浮力图像中结合弹簧测力计示数,由F浮=G−F求浮力。掌握这些技巧,就能快速突破图像类题目。
33.完全相同的小桶分别盛满不同液体,用天平测出小桶和液体的总质量,小华发现在液体密度与总质量之间存在一定的规律,在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是( )
A. B.
C. D.
34.地质队获得了一段地质样品,由密度相同的A、B柱体组成,经测量,B部分的底面积为240cm2,为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示,传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该样品的密度大小为2.3g/cm3
B.切割前,A对传感器的压力为75N
C.当时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D.当时,剩余样品与切割前的总重之比为31:35
35.如图甲所示是饮水机自动注水装置的模型简图,底面积为300cm2的柱形水箱内装有质量为9kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为50cm2的实心长方体A连接,打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排水质量为6kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.长方体A浸没时的浮力为6N
B.长方体A的密度为
C.长方体A刚全部露出水面时,水对水箱底部的压强为
D.长方体A上表面恰好露出水面时,水对A下表面的压强为
36.如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力F随时间t变化的图像可能是( )
A. B. C. D.
【易错点二】固体压强和液体压强的理解和计算
1.在运用压强公式计算时,要明确受力面积应该是指物体相互挤压的那部分面积部分同学容易错误地理解为是物体的面积,或对受力面积考虑不周全,导致多计、少算的现象。
2.关于压强公式中压力的确定,部分同学会错误地认为压力大小就等于物体所受的重力,其实只有放在水平地面上的物体,对水平地面的压力大小才等于物体所受的重力。
3.液体压强公式p=ρgh中,h是指从自由液面到该点的竖直距离,同学们在理解此处时,常见的错误有:(1)认为h是该点到液体底部的距离(混淆深度和高度的概念)。(2)认为h是该点到液面的长度(混淆深度与长度的概念)。
37.如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有同种的液体,将两个形状和大小相同的不同物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是( )
A.A受到的浮力大于B受到的浮力
B.A物体的密度大于B物体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强不相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
38.如图所示,充满互不相溶且等高液体的圆锥容器放在水平桌面上,甲液体对乙液体的压力与乙液体对容器底的压力之比为1∶10,则甲、乙两液体密度之比为( )
A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.4∶5
39.如图所示,放在水平桌面上的两个质量和底面积相同的容器,分别装有密度不同的甲、乙两种液体。将两个体积相同的小球a、b分别放入两容器中静止时,容器底部受到的液体压强相等。下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度
B.a、b两个小球的质量
C.放入小球后,容器底部对桌面的压力
D.若将a球放入乙液体中,b球放入甲液体中,静止时,两球所受浮力
40.如图所示,盛有一定量液体的密闭容器,容器底部对水平面的压强为,液体对容器底部的压强为;把容器倒立过来放置在同一水平面上,容器底部对水平面的压强为,液体对容器底部的压强为,下列分析判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【易错点三】物体在液体中的浮沉状态及分析
状态分析
动态(受非平衡力)
静态(受平衡力)
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
向上运动
向下运动
静止在液体内部任意深度
静止在液面上
静止在容器底
受力示意图
受力分析
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+F支=G
密度分析
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
体积分析
V排=V物(未露出液面前)
V排=V物
V排=V物
V排<V物
V排=V物
41.《天工开物·舟车》篇提及的“漕舫”在明代运河运输中至关重要,“漕舫”样式如图所示,主要用来把各地的粮食通过水路运往京都。关于“漕舫”下列说法正确的是( )
A.船桨是一种省力杠杆
B.“漕舫”装载粮食过程中,船底受到水的压强变大
C.“漕舫”装满粮食后浮在水面,所受总重力大于浮力
D.“漕舫”在风力作用下前行,风力越大,对“漕舫”做功越多
42.煮饺子时,刚下锅的饺子沉在锅底,煮的过程中上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是( )
A.饺子漂浮时,其密度等于水的密度
B.饺子沉在锅底时,其所受的浮力等于重力
C.饺子上浮过程中,其所受浮力一定一直增大
D.饺子从刚上浮到最终漂浮,其所受的浮力先大于重力,最后等于重力
43.如图所示,漂浮的桔子剥皮后会沉入水底,桔子静止时,下列分析正确的是( )
A.剥皮前的桔子所受浮力大于它的重力
B.剥皮后的桔子所受浮力变小了
C.剥皮前的桔子受到水的压强较大
D.剥皮后的容器对水平支撑面的压力变大
44.两个完全相同的烧杯中分别装有体积相等的水和酒精,为了鉴别哪个烧杯中盛的是酒精,小华利用塑料吸管和防水橡皮泥自制了一个检测装置。将此装置放入1号烧杯中的情景如图甲所示,将此装置放入2号烧杯中的情景如图乙所示。下列分析错误的是( )
A.甲液体是酒精 B.甲容器对桌面的压力更大
C.乙液体对容器底的压强大 D.检测装置在水和酒精中受到的浮力相等
【易错点四】浮力、压强和密度的综合应用之绳子连接体、注水排水类问题
在浮力、压强与密度的综合题中,绳子连接体和注水/排水问题是高频难点。常见考点包括:多物体通过轻绳连接,漂浮或浸没时受力平衡;注水过程中液面上升,物体所受浮力变化,绳子拉力从松弛到拉紧、甚至拉断;排水时则相反。核心是分析状态变化和临界条件。
做题技巧:
1.受力分析:隔离每个物体,画出重力、浮力、拉力(或支持力)的示意图,列出平衡方程。整体法可简化系统外力分析。
2.找临界点:绳子刚好拉直(拉力为0)、刚好拉断(拉力达最大值)、物体刚好离开底部(支持力为0)、刚好浸没或刚好漂浮。这些点往往是解题突破口。
3.体积与液面关系:注水时,注入水的体积 V注=S容Δh−ΔV排,注意物体排开液体体积变化与液面升降的关联。
4.压强计算:液体压强p=ρgh,h为自由液面到所求点的深度,注意注水过程中液面高度变化由物体排开体积和容器横截面积共同决定。
5.分阶段讨论:将过程分为若干阶段(如绳子松弛阶段、拉直后共同下降阶段等),每个阶段分别列方程。
45.如图所示,两个完全相同的容器分别盛有同种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A.物体A、B受到的浮力相等 B.物体密度
C.桌面受到的压力 D.容器底部受到的液体压强
46.放在水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器中,在液体中静止时两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度比b的密度大
B.物体b受到的浮力比a的浮力小
C.甲容器对桌面的压强比乙容器的小
D.两容器底部受到的压力一样大
47.如图所示,有三个实心小球甲、乙、丙,甲球能在水中悬浮,乙球能在水中下沉,丙球能漂浮在水面上.现将甲、乙、丙三球同时放在一只敞口的小铁盒里,然后将小铁盒漂浮在盛水的容器中,下列判断正确的是( )
A.只将小球甲从盒中取出放入水中后,容器中水面高度下降
B.只将小球乙从盒中取出放入水中后,容器中水面高度不变
C.只将小球丙从盒中取出放入水中后,容器中水面高度不变
D.将甲、乙、丙三球同时放入水中后,容器中水面高度不变
48.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
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