专题05 压强与浮力(山东专用)(3大考点)2026年中考物理一模分类汇编
2026-05-11
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内容正文:
专题05 压强与浮力
3大考点概览
考点01压强
考点02浮力
考点03综合应用
压强
考点1
一、单选题
1.(2026·山东章丘·一模)许多汽车顶部有一弧形天窗,打开时能够有效地使车内外空气流通。当汽车行驶时按图示方式打开天窗,下面有关换气原理的描述正确的是( )
A.车外气体流速大于车内,外部空气被压入
B.车外气体流速大于车内,内部空气被压出
C.车外气体流速小于车内,外部空气被压入
D.车外气体流速小于车内,内部空气被压出
【答案】B
【详解】天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.(2026·山东胶州·一模)某同学乘坐高铁去世界文化与自然双遗产地武夷山开展研学活动,在等候乘车时被高铁站工作人员提醒不要踏进黄线内的区域以保证安全。原因与下面的实验或现象相似的是( )
A B C D
A.托里拆利实验 B.两船并行的危险
C.大坝上窄下宽 D.锅炉水位计
【答案】B
【详解】当高铁进站时,黄线内侧空气流速大压强小,外侧空气流速慢压强大,内外压强差会将人压向列车,引发危险。高铁站要求乘客不踏进黄线内,涉及流体压强与流速的关系;
A.托里拆利实验是测量大气压的大小,与题干原理不同,故A错误;
B.两船并行时,两船之间的水流通道变窄,流速比船外侧更大、压强更小,压强差会推动两船向中间靠拢而发生相撞事故,与题干原理相同,故B正确;
C.大坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,下部需要承受更大的水压,原理是液体压强与深度的关系,与题干不同,故C错误;
D.锅炉水位计利用了连通器知识,与题干原理不同,故D错误。
故选B。
3.(2026·山东济南·一模)下图所示的装置底部有一阀门AB,先将其关闭,往左管注入食用油(),往右管注入清水,使液面相平。再将阀门AB打开,等待一段时间后两管中的液面将( )
A.仍然相平 B.左低右高 C.左高右低 D.无法确定
【答案】C
【详解】阀门AB右端受到清水的压强为p右,左端受到食用油的压强为p左,两容器液面相平,即深度相等,都为h,则,
因为,则
所以将阀门AB打开,液体向左流动,右管中的水面下降,最终左高右低。
故选C。
4.(2026·山东泰安·一模)某兴趣小组对物理课本上的插图进行了讨论,下列对插图的介绍中( )
①甲图:玻璃管中的液体只对橡胶膜有压强
②乙图:粗管中水的流速最慢压强最大
③丙图:滑雪者没有陷入雪中是因为她对雪压力较小
④丁图:盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有③④正确 D.只有①②④正确
【答案】B
【详解】①甲图中,液体内部向各个方向都有压强,玻璃管中的液体不仅对橡胶膜有压强,对玻璃管的侧壁也有压强,故①错误;
②在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。在相同流量下,管越粗,水的流速越慢,则压强越大;管越细,水的流速越快,则压强越小。所以乙图中粗管中水的流速最慢、压强最大,故②正确;
③滑雪者没有陷入雪中,是因为滑雪板增大了受力面积,根据可知,在压力一定时,增大受力面积减小了对雪的压强,而不是对雪压力较小,故③错误;
④盆景的水位能保持一定高度,是因为大气压支持着瓶内的水,这是大气压的作用,故④正确。
只有②④正确,故选B。
5.(2026·山东潍坊·一模)(跨学科实践)如图是某同学在跨学科实践活动中制作的简易活塞式抽水机。关于该抽水机,下列说法正确的是( )
A.提起活塞时,阀门A关闭,阀门B关闭
B.压下活塞时,阀门A打开,阀门B打开
C.该抽水机阀门B打开是利用大气压实现的
D.该活塞式抽水机是利用连通器原理工作的
【答案】C
【详解】A.提起活塞时,活塞向上移动,其下方空间体积增大,气压减小,此时阀门A(位于活塞上方)因下方气压减小而关闭,阀门B(位于圆筒底部)因下方水压大于上方气压而打开,水在大气压作用下进入圆筒,故A错误;
B.压下活塞时,活塞下方空间被压缩,气压增大,此时阀门B(位于圆筒底部)因下方气压大于外界大气压而关闭,阀门A(位于活塞上方)因下方气压大于上方气压而打开,水被压入活塞上方,故B错误;
C.当提起活塞时,活塞下方气压减小,外界大气压将水压入圆筒,使阀门B打开,这个过程利用了大气压,故C正确;
D.连通器是上端开口、底部连通的容器,活塞式抽水机是利用大气压工作的,不是连通器原理,故D错误。
故选C。
二、多选题
6.(2026·山东日照·一模)关于下面四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图是行走在沙漠中的骆驼,它之所以不会陷入沙中,是因为它对地面的压力和压强都大
B.乙图是工作中的船闸,其原理是连通器
C.丙图是自制水气压计,把它从山脚移到山顶,细管内水柱下降
D.丁图中,口含b管对a管上方吹气,a管水面上升是因为流速越大的位置压强越小
【答案】BD
【详解】A.甲图是行走在沙漠中的骆驼,它之所以不会陷入沙中,是因为当它对地面的压力一定时,骆驼脚掌与沙漠的接触面积较大,则骆驼对沙面的压强较小,故A错误;
B.船闸属于连通器,上、下游分别与闸室底部相连,上端开口,利用了连通器原理,故B正确;
C.把自制气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故C错误;
D.丁图中,口含b管对a管上方吹气,a管上方气体流速加快,压强减小,因此a管水面将上升,故D正确。
故选BD。
7.(2026·山东邹城·一模)如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是( )
A.A的密度一定大于B的密度 B.A的密度可能小于B的密度
C.A的质量一定等于B的质量 D.A的质量一定大于B的质量
【答案】AD
【详解】CD.与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB,根据可知A对地面的压力更大,则A的重力更大,所以A的质量一定大于B的质量,故C错误,D正确;
AB.A的质量一定大于B的质量,体积VA<VB,根据可以A的密度一定大于B的密度,故A正确,B错误。
故选AD。
三、填空题
8.(2026·山东乐陵·一模)如图所示,玻璃杯中装有3×10-4m3的水,水深10cm,若杯的重力为1N,杯的底面积为20cm2,水平桌面的面积为0.5m2,杯壁厚度不计;则水对杯底的压力为______N,玻璃杯对水平桌面的压强为______Pa。
【答案】 2 2000
【详解】[1]水对杯底的压强
水对杯底的压力为
[2]水的质量
水的重力为
玻璃杯对桌面的压力等于玻璃杯和水的总重力
玻璃杯对水平桌面的压强为
9.(2026·山东青岛·一模)(科技前沿)如图甲所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号,具备强大的灭火救援能力。“鲲龙”号静止在水平跑道上时,“鲲龙”号所受重力和跑道对“鲲龙”号的支持力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。如图乙是“鲲龙”号机翼设计截面图,当飞机水平飞行时,机翼上方空气流速大,压强___________。执行任务时,“鲲龙”号通过___________(选填“超声波”或“电磁波”)与指挥中心联系。
【答案】 平衡力 小 电磁波
【详解】[1] 平衡力的条件是:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。“鲲龙” 号静止在水平跑道上时,重力和跑道的支持力都作用在飞机上,大小相等、方向相反,因此是一对平衡力。
[2] 根据流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。飞机机翼上凸下平,水平飞行时,机翼上方空气流速大,因此压强小,机翼上下表面的压强差产生向上的升力。
[3] 超声波无法在真空中传播,且衰减快,不适合远距离通信;而电磁波可以在空气中传播,且传播速度快、抗干扰能力强,因此飞机通过电磁波与指挥中心联系。
10.(2026·山东济南·一模)厨房中的抽油烟机工作时,其电动机带动扇叶高速转动,使其周围的空气流速变大,导致扇口处压强________大气压(选填“大于”或“小于”),从而利用大气压把油烟排出厨房。抽油烟机工作过程中将电能主要转化为________。
【答案】 小于 机械能
【详解】根据流体压强规律:流体中流速越大的位置,压强越小。抽油烟机工作时扇口空气流速变大,因此压强小于外界大气压,大气压就会将油烟压出厨房。抽油烟机依靠电动机带动扇叶转动工作,工作过程中消耗电能,主要转化为扇叶转动的机械能,仅有少量电能转化为内能,因此电能主要转化为机械能。
11.(2026·山东德州·一模)如图所示,擦窗机器人上装有真空泵和吸盘,其质量为2kg,“腹部”吸盘的面积为30cm2。
(1)擦窗时,它的真空泵将吸盘内的空气抽出,在________的作用下“吸”在竖直玻璃上;
(2)当它吸附在竖直玻璃上保持静止时,其受到的重力与________是一对平衡力;
(3)它工作时带动清洁布擦拭玻璃,若玻璃表面有顽固污渍,机器人会自动加大抽气力度,这是为了通过增大________来增大摩擦力,从而更有效地清除污渍;
(4)为了保证机器人不下落,水平方向上擦窗机器人对玻璃的压力至少为90N,则吸盘内部气压不得高于________Pa。(已知外界大气压强)
【答案】(1)大气压
(2)摩擦力
(3)压力
(4)
【详解】(1)真空泵抽出吸盘内空气后,吸盘内部气压小于外界大气压,机器人在大气压的作用下被压在竖直玻璃上。
(2)机器人静止在竖直玻璃上,竖直方向受力平衡,向下的重力与向上的摩擦力大小相等、方向相反,是一对平衡力。
(3)加大抽气力度会增大吸盘内外气压差,增大机器人对玻璃的压力,接触面粗糙程度不变时,是通过增大压力来增大摩擦力。
(4)水平方向压力满足关系
换算面积
整理得
四、实验题
12.(2026·山东新泰·一模)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。
13.(2026·山东济南·一模)小明和小华在学习了液体压强的知识后,用饮料瓶做了下列实验:在靠近塑料瓶底部的侧壁上开一个小圆孔,用胶带封住小孔,接着拧开瓶盖,往瓶中加入水,然后撕去胶带,水便从小孔射出,如图甲。
(1)水从小孔射出是因为水对瓶的侧壁有________;小明此时拧紧瓶盖,过了一会儿看到水不再喷出,这是由于________的作用;
(2)活动过程中,小明对“水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?”进行了探究。如图乙所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到水流落点的水平距离)。小明查阅资料得知,当H一定时,s随v的增大而增大。由于速度v不好测量,小明通过比较________的大小来判断v的大小;
(3)如图丙,小明将塑料瓶置于木块上,在塑料瓶的侧壁不同高度开三个同样的小孔a、b、c,用胶带堵住三个小孔,往塑料瓶中加入适量的水并记录h和H。撕去胶带,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。实验中,小明更换高度不同的木块进行多次测量。测量数据如下表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
40
30
20
50
40
30
60
50
40
s/cm
40
49
50
45
58
59
49
63
69
①分析表中数据可知,________;
②通过比较实验序号为________的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v随小孔在水中的深度h的增大而增大。你认为产生这种现象的原因是_______;
(4)小华分析表中数据,认为塑料瓶上同样的小孔,孔越低,水流从小孔水平射出的射程越大,你觉得他的想法是否正确?请说明理由________。
【答案】(1) 压强 大气压
(2)射程/s
(3) h一定时,H越大,s越大;H一定时,h越大,s越大。 1、5、9 液体压强随深度增加而增大,压强越大,射出速度越大
(4)不正确;孔的位置变低时,同时改变了h和H两个变量,因此小华的结论不正确。
【详解】(1)[1]液体具有流动性,对容器侧壁会产生压强,因此水在压强作用下从小孔射出;
[2]拧紧瓶盖后,水流出一部分,瓶内上方气压减小,小于外界大气压,水在大气压的作用下停止流出。
(2)由题意可知,当H一定时,射程s随射出速度v增大而增大,因此可以用容易测量的射程s判断v的大小,这是转换法的应用。
(3)[1]分析表格中实验1、4、7的数据可知,当h相同时,射程s随H的增大而增大;分析表格中实验1、5、9的数据可知,当H相同时,射程s随h的增大而增大。写出对应结论即可。
[2]探究射出速度v和深度h的关系,需要控制H相同,改变h,由实验数据可知,实验序号1、5、9满足H相同、h不同,符合要求。
[3]见答案
(4)见答案
五、综合题
14.(2026·山东济南·一模)2026年4月19日,人形机器人半程马拉松将在北京亦庄开跑。备受瞩目的天工Ultra机器人曾在2025年以2h40min夺得冠军。天工Ultra机器人的质量为55kg,两只脚与地面的接触面积为400cm2。冲刺赛道长100米,机器人匀速通过用时50s,其受到的牵引力为重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)机器人匀速通过冲刺赛道的速度是多少?
(2)机器人两脚站立时,对水平地面的压强是多少?
(3)机器人匀速通过冲刺赛道的功率是多少?
【答案】(1)2m/s
(2)
(3)110W
【详解】(1)机器人匀速通过冲刺赛道的速度
(2)受力面积
机器人两脚站立在水平地面上时,对地面的压力
则此时对地面的压强
(3)机器人匀速通过冲刺赛道时受到的牵引力
则通过冲刺赛道的功率
15.(2026·山东高密·一模)无动力水翼板是一种水上运动器材,由一块冲浪板和水翼(未画出)组成,如图所示,一位重为750N的运动员站在水平的冲浪板上向前匀速滑行。
(1)请在图中画出冲浪板对运动员的支持力F的示意图。
(2)为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力,图中虚框内水翼形状应设计成( )
A B C D
【答案】(1)
(2)B
【详解】(1)一位重为750N的运动员站在水平的冲浪板上向前匀速滑行,处于平衡状态,冲浪板对运动员的支持力
作用点在人体上,方向为垂直于接触面向上,如图所示:
(2)为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力,应使水翼的形状上凸下平,水翼上方空气流速快,产生的压强小,下方流速慢,产生的压强大,进而产生一个向上的力,故B符合题意,故选B。
浮力
考点2
一、单选题
1.(2026·山东济南·一模)曹冲称象是中国古代经典的物理应用案例。如图所示,先将大象牵至船上,在船身与水面的交界处做标记;将大象牵离船后,再向船上缓慢添加石块,直至船身标记处再次与水面相平,此时石块的总质量等于大象的质量。下列说法正确的是( )
A.船内石头增多的过程中船底受到水的压强变小
B.甲图中船排开水的重力与大象的重力大小相等
C.船内石头增多的过程中船受到的浮力大小不变
D.甲图中船和乙图中船所受浮力的大小是相等的
【答案】D
【详解】AC.船内石头增多的过程中,船和石头的总重力增大,由于船漂浮在水面上,浮力等于总重力,船受到的浮力变大,由可知,船排开水的体积增大,船底在水中的深度变大,由可知,船底受到水的压强变大,故AC错误;
B.由阿基米德原理可知,浮力大小等于排开液体的重力,由图甲可知,船漂浮在水面上,船受到的浮力等于船和大象的总重力,则甲图中船排开水的重力大于大象的重力大小,故B错误;
D.甲图中和乙图中水面都到船身同一标记处,排开水的体积相同,由可知,浮力大小相等,故D正确。
故选D。
2.(2026·山东德州·一模)如图为用细沙和平底矿泉水瓶(已裁掉瓶口部分)制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同,甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,a、b、c为刻度线,a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法错误的是( )
A.甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小
B.甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度
C.两密度计漂浮在同种液体中时,甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积
D.甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度
【答案】C
【详解】A.根据物体的浮沉条件,甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小,故A正确,不符合题意;
B.密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。根据,液体的密度越大,密度计排开液体的体积越小,浸入液体的深度越浅,所以密度计的刻度上小下大,所以甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度,故B正确,不符合题意;
C.密度计始终漂浮,浮力等于重力。甲、乙两密度计的质量相同,则重力相同,则两密度计漂浮在同种液体中,排开的液体密度相同,根据可知甲密度计排开液体的体积等于乙密度计排开液体的体积,故C错误,符合题意;
D.两密度计漂浮时,浮力等于重力,重力相同,则受到的浮力相同。a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等,甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,所以甲密度计漂浮在a刻度线处表示的液体中时比乙密度计漂浮在c刻度线处表示的液体中排开液体的体积较大,根据可知甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.(2026·山东济南·一模)如图所示,将一个小金桔和一个大李子放入盐水中,静止时小金桔漂浮、李子沉底,已知李子的质量更大,则两者所受浮力的大小( )
A.李子所受浮力更大 B.小金桔所受浮力更大
C.两者所受浮力一样大 D.条件不足,无法比较
【答案】A
【详解】由图可知,大李子排开盐水的体积比小金桔大,根据可知,大李子所受浮力更大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2026·山东德州·一模)如图所示,潜水员浸没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气。下列对潜水员(含气瓶)分析正确的是( )
A.下潜过程中,潜水员受到的压强不变
B.对背心进行充气后,潜水员受到的浮力变大
C.对背心进行充气后,潜水员排开海水的重力变小
D.对背心进行放气后,潜水员受到的浮力小于排开海水的重力
【答案】B
【详解】A.向海底下潜过程中,深度增大,根据液体压强公式可知,受到海水的压强变大,故A错误;
B.对背心进行充气后,排开液体的体积变大,根据可知,则受到的浮力变大,故B正确;
C.对背心进行充气后,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知,受到海水的浮力变大,浮力等于潜水员排开海水的重力,故潜水员排开海水的重力变大,故C错误;
D.根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受浮力大小等于它排开液体所受重力,所以对背心进行放气后,受到的浮力等于排开海水的重力,故D错误。
故选B。
5.(2026·山东曲阜·一模)(传统文化)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
【答案】C
【详解】ABC.根据浮沉条件可得,1号沉底,其密度大于液体的密度,而2、3、4漂浮,密度都小于液体的密度,根据漂浮等于重力,,漂浮时如果物体浸入的体积占总体积的比例越大,物体的密度就越接近液体的密度,即密度越大,即。已知密度关系,不知道体积的关系,故无法比较重力大小,图中2号接近悬浮,密度在1、2之间,所以该海水为二等海水,故AB错误,C正确;
D.图中1号沉底,改盛四等海水,液体的密度更小,因而还是沉底,故排开液体的体积不变,但液体密度变小,由阿基米德原理可知,浮力减小,故D错误。
故选C。
二、多选题
6.(2026·山东济南·一模)如图所示,人类利用现代科技“上九天揽月、下五洋捉鳖”,下列说法正确的是( )
A.甲图中,“神舟十六号”载人飞船的运载火箭加速升空时,受到了平衡力的作用
B.乙图中,人造地球卫星在运动过程中受惯性力的作用
C.丙图中,大型水陆两栖飞机鲲龙AG600轻盈入水,若飞机从长江驶入东海后,船体会上浮一些
D.丁图中,奋斗者号载人潜水器浸没在水中下潜的过程中受到的浮力不变
【答案】CD
【详解】A.甲图中,“神舟十六号”载人飞船的运载火箭加速升空时,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故A错误;
B.惯性是物体的一种性质,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C.大型水陆两栖飞机漂浮在水面上,浮力大小等于自身重力,根据阿基米德原理,若飞机从长江驶入东海后,液体密度变大,由于浮力不变,则排开液体的体积会变小,所以船体会上浮一些,故C正确;
D.奋斗者号载人潜水器在水中下潜的过程中,由于排开液体体积不变,液体密度也未改变,根据阿基米德原理,受到的浮力不变,故D正确。
故选CD。
7.(2026·山东诸城·一模)四个相同的容器底面积为20cm2,四个容器中都漂浮着180g冰,有的冰中包裹有额外内容物,冰的密度为0.9g/cm3,冰熔化前液面高度均为h。熔化后甲、乙、丙、丁四个容器中的液体高度分别变为h1、h2、h3、h4,则下列判断正确的是( )
A.图甲中冰熔化后h1比h低1cm
B.图乙中的冰包裹有5g泡沫,密度为0.5g/cm³,则冰熔化后h2=h
C.图丙中的冰包裹有7.8g铁, 密度为7.8g/cm³, 则冰熔化后h3比h低0.39cm
D.图丁中的液体与水不相溶,密度为1.2g/cm³,则冰熔化后h4比h高1.5cm
【答案】BD
【详解】A.甲容器中,冰漂浮在水面上,浮力
排开液体的体积
熔化后质量不变,水的体积
因为,所以液体高度不变,故h1=h,故A错误;
B.乙容器中,冰包裹5g泡沫,密度0.5g/cm3,整体漂浮,浮力F浮2=G冰+G泡沫
冰熔化后,冰的质量不变,熔化的水的体积等于冰排开水的体积;泡沫密度小于水,会漂浮在水面,浮力F浮泡沫=G泡沫
即泡沫排开水的体积不变。因此,冰和泡沫排开水的总体积不变,液面高度不变,即h2=h,故B正确;
C.丙容器中,冰包裹7.8g铁,密度7.8g/cm3,整体漂浮,浮力F浮3=G冰+G铁,
铁的重力
冰熔化后,冰的质量不变,熔化的水的体积等于冰排开水的体积;铁的密度大于水,会沉底在水面,所受浮力变小,即铁排开水的体积变小,体积差为
则冰熔化后h3比h低,故C错误;
D.丁容器中,冰漂浮在水面上,浮力
排开液体的体积,熔化后质量不变,水的体积
体积差为
则冰熔化后h4比h高,故D正确。
故选 BD。
三、填空题
8.(2026·山东济宁·一模)如图所示,将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为3.6N,当把物体的四分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数变为2.6N,则此时物体受到的浮力为_____N。把该物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止后,物体受到的浮力为_____N。(已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 1 3.6
【详解】由图和题意可知,物体的重力,当把物体的四分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数,此时物体受到的浮力
根据公式得,排开水的体积
物体的体积:
物体的质量
物体的密度
因为,所以物体漂浮在密度为的液体的液面上,所以浮力
9.(2026·山东济宁兖州区·一模)中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304 m、舰宽70.5 m,满载时排水量达67500t。满载时所受的浮力为___________N。(g取10 N/kg)当它从海洋驶入长江时,所受浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变
【详解】[1]根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即
[2]航母从海洋驶入长江时,始终处于漂浮状态,漂浮条件为浮力等于物体自身重力,航母的重力不变,因此所受浮力不变。
10.(2026·山东青州·一模)小海将一个瓷碗平放到装有足量水、足够高的容器中,瓷碗漂浮(如图),测得容器内水面上涨了2cm,则水对容器底部的压强增加了_________Pa。接着小海使瓷碗倾斜入水,最终瓷碗沉在容器底,此时水面相比瓷碗漂浮时______________(选填“上涨一些”“下降一些”或“相平”)。(,g取10N/kg,不考虑水溅到容器壁)
【答案】 200 下降一些
【详解】[1]小海将一个瓷碗平放到装有足量水、足够高的容器中,瓷碗漂浮(如图),测得容器内水面上涨了2cm,水对容器底部的压强增加
[2]接着小海使瓷碗倾斜入水,最终瓷碗沉在容器底,此时碗排开水的体积变小,则水面相比瓷碗漂浮时下降一些。
四、实验题
11.(2026·山东济南·一模)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明猜想浮力大小可能与以下因素有关:①液体的密度;②物体受到的重力;③物体的形状;④物体排开液体的体积
(1)如图甲所示,用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中体积越大,手会感觉越吃力,这个事实可以支持猜想___________(填序号);
(2)为了研究猜想②,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验,通过计算得出A、B、C所受浮力,可得出初步结论:物体所受浮力的大小与物体受到的重力___________(选填“有关”或“无关”);
(3)为了研究猜想③,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同的形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关,小红认为该结论不可靠,主要原因是_______;
(4)利用浮力知识可直接测量液体密度,小红以一根吸管和配重为材料,制作了简易密度计,并开展了如图丁所示的实验操作。当该吸管竖直漂浮于不同液体中时,在吸管上标记出对应液面的刻度线,即可直接读取液体的密度数值。图示两种刻度的标示合理的是________(选“A”或“B”),要使简易的密度计上两刻度线之间的距离大一些,你的方法是_________(写出一条即可)。
【答案】(1)④
(2)无关
(3)没有控制排开液体的体积相同
(4) A 减小密度计的横截面积
【详解】(1)用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中体积越大,即排开液体的体积越大,手会感觉越吃力,说明浮力越大,这个事实可以支持猜想④物体排开液体的体积。
(2)根据称重法,在a实验中,;
在b实验中,;
在c实验中,。
A、B、C三个圆柱体体积相同,排开液体体积相同,液体都是水即密度相同,它们重力不同但所受浮力相等,所以可得出初步结论:物体所受浮力的大小与物体受到的重力无关。
(3)探究浮力大小与物体形状的关系时,应控制液体密度和排开液体的体积相同,只改变物体形状。图丙实验中,将两块相同的橡皮泥做成不同形状进行实验时,没有控制排开液体的体积相同,所以得出浮力的大小与物体形状有关的结论不可靠。
(4)[1]密度计漂浮在液体中,根据漂浮条件,密度计重力不变,则在不同液体中受到的浮力不变。由可知,液体密度越大,排开液体体积越小。所以密度计刻度特点是上小下大,A的刻度标示合理。
[2]根据,要使两刻度线之间的距离大一些,即让h的变化更明显,在和变化一定时,可减小密度计的横截面积,这样相同体积变化时,高度变化更明显。
12.(2026·山东平度·一模)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行___________。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮=___________。
(3)以下选项中若___________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2=F3﹣F4 B.F1﹣F3=F4﹣F2 C.F3﹣F2=F1﹣F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐___________,B的示数逐渐___________。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是___________(多选,都正确得分,否则不得分)。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
【答案】(1)校零
(2)
(3)B
(4) 变小 变大
(5)BC
【详解】(1)弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线,如果没指向零刻度线,需要校零。
(2)由图甲可知,物体的重力为,由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数为,则物体受到的浮力为
(3)由图乙可知空烧杯的重力为,由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为,则物体浸没时排开液体的重力为
当,即,可以得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等。
(4)[1]如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,根据可知,弹簧测力计A的示数变小。
[2]重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,根据可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
(5)A.根据可知,测力计A的示数不等于物体所受浮力,故A不符合题意;
B.由图2的实验装置和器材,两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋,实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定,故B符合题意;
C.薄塑料袋不计质量,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系,故C符合题意。
故选BC。
五、综合题
13.(2026·山东济南·一模)如图所示的是目前世界上最大的“升船电梯”——三峡升船机运行时的情景。某次升船机运行时,游轮从大坝上游江面驶入升船机的承船厢(游轮底部与承船厢底部不接触),江水的密度取求:游轮驶入承船厢后,排开的江水,游轮在承船厢内受到江水的浮力。(g取10N/kg)
【答案】
【详解】游轮在承船厢内受到江水的浮力
14.(2026·山东聊城·一模)2025年11月5日,福建舰(如图甲所示)正式入列中国海军。福建舰配置了全球领先的电磁弹射和阻拦装置,重新定义了现代航母的技术标准和作战理念。(g取10N/kg,)
(1)福建舰满载排水量约8万吨,福建舰满载时受到的浮力为 ______N;
(2)其中一架质量为30t 的舰载飞机起飞后,福建舰排开海水的体积减小了_________ m3;
(3)请在图乙简图中画出福建舰所受重力和浮力示意图。
【答案】(1)
(2)30
(3)
【详解】(1)福建舰满载排水量为
根据阿基米德原理可得,福建舰满载时受到的浮力大小为
(2)其中一架舰载飞机起飞后,福建舰所受浮力的减小值为
由可得,一架舰载飞机起飞后,福建舰排开海水的体积减小值为
(3)福建舰漂浮在海水中,所受的浮力和重力是一对平衡力,如下图:
15.(2026·山东安丘·一模)如图(a)所示,重达数万斤的铁牛大部分身体在淤泥中,古人以“舟载土石、卸载上浮”的方法拔出铁牛,即先在船舱里装满泥沙,将铁牛和船用绳索系牢,后减少船中泥沙,铁牛就缓慢从水中淤泥拔出。如图(b)所示,忽略船和铁牛的形状,将其简化为物体A和物体B。
(1)若河水的密度为,船排开水的体积为,求船受到的浮力。
(2)如图(b)所示,物体B部分露出淤泥,请从浮力的本质分析物体B是否受到液体的浮力。
(3)如图(c)所示,铁牛从淤泥中拔出后,继续减少船中泥沙,船会带着铁牛一起缓慢上浮,最终停止在如图(d)所示位置。此过程中船舱里泥沙减少的质量为,水的密度为,求船排开液体的体积变化量。
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【详解】(1)根据阿基米德原理可得,船受到的浮力为
(2)浮力来源于液体对物体上下表面压力差。物体B的下表面不与液体接触,无液体压力;液体仅作用于其上表面(左右作用力抵消、上下作用力抵消),因而液体对物体的作用力竖直向下,故液体对物体B不产生浮力。
(3)将船和物体看成整体,处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件,图(c)状态时,有
图(d)状态时,有
根据题意可得
于是得,解得
综合应用
考点3
一、单选题
1.(2026·山东泰安·一模)(热点难点)如图甲所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。(,)下列说法中( )
①木块的重力是24 N ②木块的体积是
③木块完全浸没后受到的浮力是40 N ④木块的密度是
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有③④正确 D.只有②④正确
【答案】B
【详解】①由图像知,容器中水的深度在6cm时,木块刚好漂浮,细线对木块没有拉力,当容器中水的深度超过18cm时,细线对木块产生拉力且逐渐变大,所以在AB过程中细线对物体没有拉力;由图像知,容器中水的深度在6cm时,木块刚好漂浮,此时水对木块下表面的压强是600Pa,由压强公式得,木块下表面受到水的压力为此时木块刚好漂浮,根据浮力产生的原因得根据漂浮条件得,木块的重力,故①正确;
③由图像知,当容器中水的深度是22cm时,木块刚好浸没,木块下表面受到水的压强是1000Pa,由压强公式得,此时木块下表面受到水的压力为根据浮力产生的原因得,故③正确;
②由可知,木块的体积为,故②错误;
④由可得,木块的密度为,故④错误。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2026·山东聊城·一模)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。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.甲樱桃所受到的浮力大于乙樱桃所受到的浮力
C.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量
D.甲樱桃的密度大于乙樱桃的密度
【答案】C
【详解】A.甲樱桃漂浮在水面上,根据浮沉条件,漂浮时物体所受浮力等于自身重力,故A错误;
B.两颗樱桃体积相等,甲漂浮、排开水的体积更小,乙沉底、排开水的体积更大。根据阿基米德原理,甲受到的浮力小于乙受到的浮力,故B错误;
C.甲的浮力等于自身重力,乙的浮力小于自身重力,又因为甲的浮力比乙小,所以甲的重力更小质量也就更小,故C正确;
D.物体密度小于液体密度时漂浮,大于液体密度时沉底,因此甲的密度小于水的密度,乙的密度大于水的密度,甲密度更小,故D错误。
故选C。
3.(2026·山东济南·一模)某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的密度,测量过程如图所示,图中、、、分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距离。水的密度为,酱油的密度为,梨在水中所受的浮力为,在酱油中所受的浮力为,下列正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【详解】由图可知,梨在水中和酱油中均漂浮,浮力等于重力,重力相同,则所受的浮力相同,即;设圆柱形容器底面积为S,根据则有,解得酱油的密度。故ABC错误,D正确。
故选D。
二、多选题
4.(2026·山东烟台·一模)如图所示,甲、乙为两个质量相同的圆柱形容器,甲容器的底面积大于乙容器的底面积。容器内分别装有质量相同的两种不同液体,现将两个完全相同的小球分别放入两容器中,其中甲容器中的小球漂浮,乙容器中的小球沉底。以下说法正确的是( )
A.小球在甲容器中受到的浮力较大
B.甲容器对水平面的压力较大
C.未放小球时液体对两容器底部的压强相同
D.甲容器中的液体密度较大
【答案】AD
【详解】A.由图可知,甲中小球漂浮,浮力等于小球的重力;乙中小球下沉,浮力小于小球的重力,所以甲中小球受到的浮力大,故A正确;
B.容器的质量相同,装有质量相同的液体,小球的质量也相同,所以甲装置和乙装置的总质量相同,因此容器对水平面的压力相同,故B错误;
C.液体的质量相同,液体对容器底部的压力相同,甲的底面积大,由可知,未放小球时液体对甲容器底部的压强较小,故C错误;
D.由图可知,甲中小球漂浮,小球的密度小于甲液体的密度;乙中小球下沉,小球的密度大于乙液体的密度,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,故D正确。
故选AD。
5.(2026·山东济南·一模)以下实验装置中,若补充一个步骤就可以测出未知液体的密度。下列步骤补充合理的是( )
A.图甲,用托盘天平测量木块的质量
B.图乙,用弹簧测力计测量金属块的重力
C.图丙,用托盘天平测量倒出液体后空烧杯的质量
D.图丁,用刻度尺分别测量橡皮膜在两种液体中的深度
【答案】BCD
【详解】A.由图甲可知,木块分别漂浮在水和未知液体中,此时物体受到的浮力等于其重力即
现在若用托盘天平测量木块的质量,测出木块质量后,可知木块重力
因为木块在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于 。根据阿基米德原理 ,可得
可以发现,要计算液体密度,还需要知道木块在未知液体中排开液体的体积 。图甲中没有刻度尺等测量工具来测量排开液体的体积,因此仅补充测量木块质量无法测出液体密度,故A不符合题意;
B.由图乙可知, 弹簧测力计悬挂金属块分别浸没在水和未知液体中,示数分别为和 ,根据称重法测浮力,有
现在用弹簧测力计测量金属块的重力。测出金属块重力后,金属块在水中受到的浮力
在未知液体中受到的浮力
根据阿基米德原理有,
因为金属块都是浸没,排开液体的体积相同,所以联立两式可得
即,故B符合题意;
C.由图丙可知, 图中已经测出了烧杯和液体的总质量,以及测出倒入量筒中的液体体积。如果补充步骤测量空烧杯质量,可以算出液体的质量,根据,可得液体密度,故C符合题意;
D.由图丁可知,中间的橡皮膜相平,此时两侧液体对橡皮膜的压强相等,即
根据液体压强公式,可得
现在用刻度尺测出橡皮膜在水中的深度和在未知液体中的深度,则未知液体密度 ,故D符合题意。
故选BCD。
三、填空题
6.(2026·山东高密·一模)如图所示,是我国完全自主设计和建造的首艘电磁弹射型航母“福建舰”。
(1)当“福建舰”上的舰载机起飞后,其所受浮力______;舰底所受海水的压强______(均选“A.变大”“B.不变”“C.变小”)。
(2)大型舰队在海上编队航行的过程中,各舰船之间要保持一定距离,是因为高速同向行驶的舰船若靠得太近,两舰之间水流的流速会较______(均选“A.大”或“B.小”);两舰之间的压强______(均选“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)两舰船外侧水流的压强,可能会造成碰撞事故。
【答案】(1) C C
(2) A C
【详解】(1)[1][2]福建舰始终漂浮,浮力等于重力。当舰载机起飞之后,福建舰重力减小,则浮力减小,根据,福建舰排开水的体积变小,则福建舰底部所处深度减小,根据,福建舰底部受到海水的压强变小。
(2)[1][2]流体中流速越大的位置压强越小。大型舰队在海上编队航行的过程中,各舰船之间要保持一定距离,是因为高速同向行驶的舰船靠得太近,两船之间水流的流速大,压强小于船外侧水流的压强,水流的压力差会使船相互靠近而易造成碰撞事故。
7.(2026·山东蓬莱·一模)底面积为100cm2的容器中装有适量的水,用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球,若把球放在盒内密封后,它们恰能悬浮在水中,此时球对盒底的压力为30N,如图甲。则金属盒子的重力为______N。若把球和盒用细绳相连,放入水中静止后,盒有体积浸在水中(ρ水=1.0×103kg/m3),如图乙所示。图乙中若剪断细绳,待液面稳定后,水对容器底的压强减少了______Pa。
【答案】 30 2000
【详解】[1]图甲中,金属球处于静止状态,金属球的重力等于盒子对金属球的支持力,因为力的作用是相互的,所以金属球的重力为
金属盒和实心金属球质量相等,所以金属盒的重力为
[2]选图甲进行研究,此时盒跟球作为一个整体,由于是悬浮,所以整体受到的总浮力大小为
则金属盒浸入的体积为
当绳子剪断后,金属盒子处于漂浮,盒子的浮力为
则金属盒浸入的体积为
此时金属盒露出水面的体积为
绳子剪断之前,金属盒露出水面的体积为
剪断绳子前后,金属盒露出水面体积的变化量为
液面变化的高度为
水对容器底压强的变化量为
8.(2026·山东新泰·一模)如图所示,图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体,从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体下降距离h的变化图像(忽略液面变化)。合金体从接触水面到刚浸没的过程中,受到的浮力逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。合金体的密度是______kg/m3。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 变大 4.0×103
【详解】[1]合金体从接触水面到刚浸没的过程中,排开水的体积变大,根据可知,浮力越变越大。
[2]从图可知,合金的重力为2N,则合金的质量为
合金所受的浮力为
合金的体积为
合金体的密度是
四、实验题
9.(2026·山东青岛·一模)小明和小丽测量鹅卵石的密度:
(1)小明的测量方法如图A所示,其步骤:
①在测鹅卵石的质量时,将天平放在水平台面上,发现指针停在如图甲所示的位置。要使天平平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调。调好天平后,进行正确的操作,鹅卵石的质量如图乙所示_________g。
②在量筒内注入30mL的水,将系上细线的鹅卵石没入水中,水面位置如图丙所示,鹅卵石的体积_______cm3;
③则鹅卵石的密度为 ____________kg/m3。
(2)小丽的测量方法如图B所示,其步骤:
a、在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,正方体塑料块漂浮在水面上的高度为h1;
b.将鹅卵石放在塑料块上,塑料块仍漂浮在水面上,用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2;
c.用细线将鹅卵石系在塑料块下方,然后放入水中,塑料块仍漂浮在水面上,用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。
①鹅卵石密度的表达式为ρ= _________(已知水的密度为ρ水,用所测量的符号表示)
②若在进行测量步骤c时,不小心将部分水沾在塑料块的上表面,测得鹅卵石的密度为_____ρ(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1) 左 22.4 8
(2) >
【详解】(1)①[1]把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,分度盘指针向右偏,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,直到指针指在分度盘中央。
[2]如图乙,天平标尺的分度值为0.2g,读数为2.4g,天平平衡时,即
②[3]水面位置如图丙所示,量筒的分度值为2mL,鹅卵石和水的总体积为鹅卵石的体积为38mL,鹅卵石的体积
③[4]鹅卵石的密度为
(2)①[1]设正方体塑料块的棱长为h,由图a可知,塑料块受到的浮力等于其重力 ①
由图b可知,塑料块受到的浮力等于塑料块和鹅卵石的总重力 ②
由图c可知,塑料块和鹅卵石受到的浮力等于塑料块和鹅卵石的总重力 ③
由②-①可得鹅卵石的重力
由②③可得鹅卵石的体积
鹅卵石的密度
②[2]若在进行测量步骤c时,不小心将部分水沾在塑料块的上表面时,使得排开水的体积偏大,h3偏小,由可知,测量的密度值偏大。
五、计算题
10.(2026·山东聊城·一模)(热点难点)我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载物质量为40万吨,通过港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载重质量。物理兴趣小组的同学根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”,如图甲所示。已知玻璃杯的底面积为8×10-3 m2,质量为0.2 kg。将质量未知的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5×10-2 m。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)玻璃杯底面所受水的压力;
(2)铁块所受的重力;
(3)国强同学发现这个“浮力秤”还可以用来测液体密度,在玻璃杯中加入深度为0.2 m的水后,将玻璃杯放入装有某液体的容器中,容器中的液面比玻璃杯的水面高0.05 m,如图乙所示。则容器中液体的密度为多少kg/m3?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)静止时玻璃杯浸入水中的深度为,
则玻璃杯底面所受水的压强
由可得 ,玻璃杯底面所受水的压力
(2)玻璃杯的重力:
玻璃杯和铁块整体漂浮,所以,则
(3)玻璃杯处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,此时
玻璃杯排开待测液体的体积
由阿基米德原理可知待测液体的密度
11.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在水中。现在沿竖直方向匀速向上拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水面相平,A、B之间的绳子绷直,B在容器底部(未与容器底部接触),A上端绳子的拉力是F,F随A上升的距离h变化的图像如图乙所示。整个过程中,水的液面高度变化忽略不计,绳的质量和体积忽略不计。已知A的密度。求:
(1)正方体A的体积;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体B的密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据图像可得:拉力的增加量即物体A受到的浮力大小,即
浸没时,正方体A的体积等于排开液体的体积,即
(2)正方体A、B的边长为
根据图像可得:水的深度
水对容器底的压强
(3)正方体A的重力
A、B体积相同,所以受到的浮力都为10N
对物体进行整体受力分析:
代入数据
解得,正方体B的密度
12.(2026·山东枣庄·一模)(科技热点)我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射航母福建舰,排水量约为,舰体吃水深度为11m。其电磁弹射器可在3s内将一架质量为30t的舰载机从静止加速至,弹射距离约为90m,电磁弹射器对舰载机的水平牵引力约为。海水密度取,取。
(1)弹射过程中,舰载机在水平方向上受到的阻力约为,则舰载机在水平方向上所受合力大小为_________N,方向是_________;
(2)求航母满载时所受浮力;
(3)求航母满载时海水对舰体底部的压强;
(4)求电磁弹射器对舰载机做功的功率。
【答案】(1) 与舰载机运动方向相同
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由题意可知,舰载机水平方向受牵引力和阻力,两个力方向相反,舰载机受到的合力
合力方向与较大的牵引力方向一致,即水平向前,与舰载机运动方向相同。
(2)航母满载时漂浮在海面,根据物体漂浮条件和阿基米德原理,浮力等于排开海水的总重力。由题意得,排开海水的质量
排开海水的重力
因此满载浮力
(3)舰底受到的压强
(4)牵引力做的功
电磁弹射器对舰载机做功的功率
13.(2026·山东济南·一模)如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水深度是9m,最大排水量是70000t。(已知:海水密度,g取)
(1)求轮船满载时所受的浮力;
(2)求轮船满载时底部受到的水的压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,轮船满载时受到的浮力等于排开海水的总重力,即
(2)轮船满载时底部受到的水的压强为
14.(2026·山东滨州·一模)(新题型)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与体积为的实心均匀长方体物块相连,浸没在底面积为装有水的容器中,此时水的深度为。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数随时间的变化关系如图乙所示。物块始终竖直且不吸水,水的密度是,取。求:
(1)为0时,水对容器底部的压强。
(2)时间段,力传感器的示数。
(3)为0时与时相比,容器底部受到的压强变化量。
(4)t1~t2时间段内,物块受到的浮力______其重力;时间段内,物块受到的浮力______其重力,(均选填“大于”、“等于”、“小于”)。
【答案】(1)
(2)6N
(3)
(4) 大于 小于
【详解】(1)为0时,此时水的深度为40cm,水对容器底部的压强
(2)时间段物块完全浸没,排开水的体积
根据阿基米德原理,物块受到的浮力
当时间大于t3后,物块M完全脱离水面,此时力传感器示数等于物块M的重力,即
时间段,物块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力,匀速缓慢向上移动时满足
力传感器的示数
(3)物块完全浸没,物块完全离开水面,排开水体积变化量
水面下降的高度
压强变化量
(4)[1][2]时间段,力传感器对物块的压力,受力满足,因此浮力大于重力;时间段,力传感器对物块的拉力,受力满足,因此浮力小于重力。
15.(2026·山东临清·一模) 如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A上端固定在水平杆上,下端通过细线与正方体E相连,水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B,小桶D放在力传感器B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感器B的示数随时间t变化的关系如图乙所示。已知,。
(1)当时,求正方体E受到的浮力;
(2)当时,力传感器A的示数,求正方体E的密度。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体所受的重力,即
由图乙可知, 时正方体E还未排开水,力传感器B的示数等于小桶D的重力,即
当时,力传感器B的示数等于小桶D和排开水的总重力。由图乙可知,力传感器B的示数
则排开水的重力
因此正方体E受到的浮力
(2)由图乙可知,时正方体E浸没在水中,排开水的体积等于正方体E的体积,即
根据阿基米德原理得,排开水的体积
力传感器A下端通过细线与正方体E相连,故E受到绳对它向上的拉力等于力传感器A的示数。此时E受力平衡,则E的重力
则正方体E质量
正方体密度
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专题05 压强与浮力
压强
考点1
一、单选题
1.B 2.B 3.C 4.B 5.C
二、多选题
6. BD 7. AD
三、填空题
8.2 2000
9.平衡力 小 电磁波
10.小于 机械能
11. (1)大气压
(2)摩擦力
(3)压力
(4)
四、实验题
12.(1) U形管两侧液面相平 好
(2) 相等 4
(3)小
(4) 偏小
13.(1) 压强 大气压
(2)射程/s
(3) h一定时,H越大,s越大;H一定时,h越大,s越大。 1、5、9 液体压强随深度增加而增大,压强越大,射出速度越大
(4)不正确;孔的位置变低时,同时改变了h和H两个变量,因此小华的结论不正确。
五、综合题
14.(1)2m/s
(2)
(3)110W
【详解】(1)机器人匀速通过冲刺赛道的速度
(2)受力面积
机器人两脚站立在水平地面上时,对地面的压力
则此时对地面的压强
(3)机器人匀速通过冲刺赛道时受到的牵引力
则通过冲刺赛道的功率
15.(1)
(2)B
浮力
考点2
一、单选题
1.D 2.C 3.A 4.B 5.C
二、多选题
6. CD 7. BD
三、填空题
8.1 3.6
9. 不变
10.200 下降一些
四、实验题
11.(1)④
(2)无关
(3)没有控制排开液体的体积相同
(4) A 减小密度计的横截面积
12.(1)校零
(2)
(3)B
(4) 变小 变大
(5)BC
五、综合题
13.
【详解】游轮在承船厢内受到江水的浮力
14.(1)
(2)30
(3)
15.(1)
(2)见解析
(3)
【详解】(1)根据阿基米德原理可得,船受到的浮力为
(2)浮力来源于液体对物体上下表面压力差。物体B的下表面不与液体接触,无液体压力;液体仅作用于其上表面(左右作用力抵消、上下作用力抵消),因而液体对物体的作用力竖直向下,故液体对物体B不产生浮力。
(3)将船和物体看成整体,处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件,图(c)状态时,有
图(d)状态时,有
根据题意可得
于是得,解得
综合应用
考点3
一、单选题
1.B 2.C 3.D
二、多选题
4. AD 5. BCD
三、填空题
6. (1) C C
(2) A C
7.30 2000
8.变大 4.0×103
四、实验题
9. (1) 左 22.4 8
(2) >
五、计算题
10. (1)
(2)
(3)
【详解】(1)静止时玻璃杯浸入水中的深度为,
则玻璃杯底面所受水的压强
由可得 ,玻璃杯底面所受水的压力
(2)玻璃杯的重力:
玻璃杯和铁块整体漂浮,所以,则
(3)玻璃杯处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,此时
玻璃杯排开待测液体的体积
由阿基米德原理可知待测液体的密度
11.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据图像可得:拉力的增加量即物体A受到的浮力大小,即
浸没时,正方体A的体积等于排开液体的体积,即
(2)正方体A、B的边长为
根据图像可得:水的深度
水对容器底的压强
(3)正方体A的重力
A、B体积相同,所以受到的浮力都为10N
对物体进行整体受力分析:
代入数据
解得,正方体B的密度
12. (1) 与舰载机运动方向相同
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由题意可知,舰载机水平方向受牵引力和阻力,两个力方向相反,舰载机受到的合力
合力方向与较大的牵引力方向一致,即水平向前,与舰载机运动方向相同。
(2)航母满载时漂浮在海面,根据物体漂浮条件和阿基米德原理,浮力等于排开海水的总重力。由题意得,排开海水的质量
排开海水的重力
因此满载浮力
(3)舰底受到的压强
(4)牵引力做的功
电磁弹射器对舰载机做功的功率
13.(1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,轮船满载时受到的浮力等于排开海水的总重力,即
(2)轮船满载时底部受到的水的压强为
14. (1)
(2)6N
(3)
(4) 大于 小于
【详解】(1)为0时,此时水的深度为40cm,水对容器底部的压强
(2)时间段物块完全浸没,排开水的体积
根据阿基米德原理,物块受到的浮力
当时间大于t3后,物块M完全脱离水面,此时力传感器示数等于物块M的重力,即
时间段,物块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力,匀速缓慢向上移动时满足
力传感器的示数
(3)物块完全浸没,物块完全离开水面,排开水体积变化量
水面下降的高度
压强变化量
(4)[1][2]时间段,力传感器对物块的压力,受力满足,因此浮力大于重力;时间段,力传感器对物块的拉力,受力满足,因此浮力小于重力。
15. (1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体所受的重力,即
由图乙可知, 时正方体E还未排开水,力传感器B的示数等于小桶D的重力,即
当时,力传感器B的示数等于小桶D和排开水的总重力。由图乙可知,力传感器B的示数
则排开水的重力
因此正方体E受到的浮力
(2)由图乙可知,时正方体E浸没在水中,排开水的体积等于正方体E的体积,即
根据阿基米德原理得,排开水的体积
力传感器A下端通过细线与正方体E相连,故E受到绳对它向上的拉力等于力传感器A的示数。此时E受力平衡,则E的重力
则正方体E质量
正方体密度
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专题05 压强与浮力
3大考点概览
考点01压强
考点02浮力
考点03综合应用
压强
考点1
一、单选题
1.(2026·山东章丘·一模)许多汽车顶部有一弧形天窗,打开时能够有效地使车内外空气流通。当汽车行驶时按图示方式打开天窗,下面有关换气原理的描述正确的是( )
A.车外气体流速大于车内,外部空气被压入
B.车外气体流速大于车内,内部空气被压出
C.车外气体流速小于车内,外部空气被压入
D.车外气体流速小于车内,内部空气被压出
2.(2026·山东胶州·一模)某同学乘坐高铁去世界文化与自然双遗产地武夷山开展研学活动,在等候乘车时被高铁站工作人员提醒不要踏进黄线内的区域以保证安全。原因与下面的实验或现象相似的是( )
A B C D
A.托里拆利实验 B.两船并行的危险
C.大坝上窄下宽 D.锅炉水位计
3.(2026·山东济南·一模)下图所示的装置底部有一阀门AB,先将其关闭,往左管注入食用油(),往右管注入清水,使液面相平。再将阀门AB打开,等待一段时间后两管中的液面将( )
A.仍然相平 B.左低右高 C.左高右低 D.无法确定
4.(2026·山东泰安·一模)某兴趣小组对物理课本上的插图进行了讨论,下列对插图的介绍中( )
①甲图:玻璃管中的液体只对橡胶膜有压强
②乙图:粗管中水的流速最慢压强最大
③丙图:滑雪者没有陷入雪中是因为她对雪压力较小
④丁图:盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有③④正确 D.只有①②④正确
5.(2026·山东潍坊·一模)(跨学科实践)如图是某同学在跨学科实践活动中制作的简易活塞式抽水机。关于该抽水机,下列说法正确的是( )
A.提起活塞时,阀门A关闭,阀门B关闭
B.压下活塞时,阀门A打开,阀门B打开
C.该抽水机阀门B打开是利用大气压实现的
D.该活塞式抽水机是利用连通器原理工作的
二、多选题
6.(2026·山东日照·一模)关于下面四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图是行走在沙漠中的骆驼,它之所以不会陷入沙中,是因为它对地面的压力和压强都大
B.乙图是工作中的船闸,其原理是连通器
C.丙图是自制水气压计,把它从山脚移到山顶,细管内水柱下降
D.丁图中,口含b管对a管上方吹气,a管水面上升是因为流速越大的位置压强越小
7.(2026·山东邹城·一模)如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是( )
A.A的密度一定大于B的密度 B.A的密度可能小于B的密度
C.A的质量一定等于B的质量 D.A的质量一定大于B的质量
三、填空题
8.(2026·山东乐陵·一模)如图所示,玻璃杯中装有3×10-4m3的水,水深10cm,若杯的重力为1N,杯的底面积为20cm2,水平桌面的面积为0.5m2,杯壁厚度不计;则水对杯底的压力为______N,玻璃杯对水平桌面的压强为______Pa。
9.(2026·山东青岛·一模)(科技前沿)如图甲所示是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号,具备强大的灭火救援能力。“鲲龙”号静止在水平跑道上时,“鲲龙”号所受重力和跑道对“鲲龙”号的支持力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。如图乙是“鲲龙”号机翼设计截面图,当飞机水平飞行时,机翼上方空气流速大,压强___________。执行任务时,“鲲龙”号通过___________(选填“超声波”或“电磁波”)与指挥中心联系。
10.(2026·山东济南·一模)厨房中的抽油烟机工作时,其电动机带动扇叶高速转动,使其周围的空气流速变大,导致扇口处压强________大气压(选填“大于”或“小于”),从而利用大气压把油烟排出厨房。抽油烟机工作过程中将电能主要转化为________。
11.(2026·山东德州·一模)如图所示,擦窗机器人上装有真空泵和吸盘,其质量为2kg,“腹部”吸盘的面积为30cm2。
(1)擦窗时,它的真空泵将吸盘内的空气抽出,在________的作用下“吸”在竖直玻璃上;
(2)当它吸附在竖直玻璃上保持静止时,其受到的重力与________是一对平衡力;
(3)它工作时带动清洁布擦拭玻璃,若玻璃表面有顽固污渍,机器人会自动加大抽气力度,这是为了通过增大________来增大摩擦力,从而更有效地清除污渍;
(4)为了保证机器人不下落,水平方向上擦窗机器人对玻璃的压力至少为90N,则吸盘内部气压不得高于________Pa。(已知外界大气压强)
四、实验题
12.(2026·山东新泰·一模)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”)。
13.(2026·山东济南·一模)小明和小华在学习了液体压强的知识后,用饮料瓶做了下列实验:在靠近塑料瓶底部的侧壁上开一个小圆孔,用胶带封住小孔,接着拧开瓶盖,往瓶中加入水,然后撕去胶带,水便从小孔射出,如图甲。
(1)水从小孔射出是因为水对瓶的侧壁有________;小明此时拧紧瓶盖,过了一会儿看到水不再喷出,这是由于________的作用;
(2)活动过程中,小明对“水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?”进行了探究。如图乙所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到水流落点的水平距离)。小明查阅资料得知,当H一定时,s随v的增大而增大。由于速度v不好测量,小明通过比较________的大小来判断v的大小;
(3)如图丙,小明将塑料瓶置于木块上,在塑料瓶的侧壁不同高度开三个同样的小孔a、b、c,用胶带堵住三个小孔,往塑料瓶中加入适量的水并记录h和H。撕去胶带,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。实验中,小明更换高度不同的木块进行多次测量。测量数据如下表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
40
30
20
50
40
30
60
50
40
s/cm
40
49
50
45
58
59
49
63
69
①分析表中数据可知,________;
②通过比较实验序号为________的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v随小孔在水中的深度h的增大而增大。你认为产生这种现象的原因是_______;
(4)小华分析表中数据,认为塑料瓶上同样的小孔,孔越低,水流从小孔水平射出的射程越大,你觉得他的想法是否正确?请说明理由________。
五、综合题
14.(2026·山东济南·一模)2026年4月19日,人形机器人半程马拉松将在北京亦庄开跑。备受瞩目的天工Ultra机器人曾在2025年以2h40min夺得冠军。天工Ultra机器人的质量为55kg,两只脚与地面的接触面积为400cm2。冲刺赛道长100米,机器人匀速通过用时50s,其受到的牵引力为重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)机器人匀速通过冲刺赛道的速度是多少?
(2)机器人两脚站立时,对水平地面的压强是多少?
(3)机器人匀速通过冲刺赛道的功率是多少?
15.(2026·山东高密·一模)无动力水翼板是一种水上运动器材,由一块冲浪板和水翼(未画出)组成,如图所示,一位重为750N的运动员站在水平的冲浪板上向前匀速滑行。
(1)请在图中画出冲浪板对运动员的支持力F的示意图。
(2)为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力,图中虚框内水翼形状应设计成( )
A B C D
浮力
考点2
一、单选题
1.(2026·山东济南·一模)曹冲称象是中国古代经典的物理应用案例。如图所示,先将大象牵至船上,在船身与水面的交界处做标记;将大象牵离船后,再向船上缓慢添加石块,直至船身标记处再次与水面相平,此时石块的总质量等于大象的质量。下列说法正确的是( )
A.船内石头增多的过程中船底受到水的压强变小
B.甲图中船排开水的重力与大象的重力大小相等
C.船内石头增多的过程中船受到的浮力大小不变
D.甲图中船和乙图中船所受浮力的大小是相等的
2.(2026·山东德州·一模)如图为用细沙和平底矿泉水瓶(已裁掉瓶口部分)制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同,甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,a、b、c为刻度线,a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法错误的是( )
A.甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小
B.甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度
C.两密度计漂浮在同种液体中时,甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积
D.甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度
3.(2026·山东济南·一模)如图所示,将一个小金桔和一个大李子放入盐水中,静止时小金桔漂浮、李子沉底,已知李子的质量更大,则两者所受浮力的大小( )
A.李子所受浮力更大 B.小金桔所受浮力更大
C.两者所受浮力一样大 D.条件不足,无法比较
4.(2026·山东德州·一模)如图所示,潜水员浸没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气。下列对潜水员(含气瓶)分析正确的是( )
A.下潜过程中,潜水员受到的压强不变
B.对背心进行充气后,潜水员受到的浮力变大
C.对背心进行充气后,潜水员排开海水的重力变小
D.对背心进行放气后,潜水员受到的浮力小于排开海水的重力
5.(2026·山东曲阜·一模)(传统文化)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
二、多选题
6.(2026·山东济南·一模)如图所示,人类利用现代科技“上九天揽月、下五洋捉鳖”,下列说法正确的是( )
A.甲图中,“神舟十六号”载人飞船的运载火箭加速升空时,受到了平衡力的作用
B.乙图中,人造地球卫星在运动过程中受惯性力的作用
C.丙图中,大型水陆两栖飞机鲲龙AG600轻盈入水,若飞机从长江驶入东海后,船体会上浮一些
D.丁图中,奋斗者号载人潜水器浸没在水中下潜的过程中受到的浮力不变
7.(2026·山东诸城·一模)四个相同的容器底面积为20cm2,四个容器中都漂浮着180g冰,有的冰中包裹有额外内容物,冰的密度为0.9g/cm3,冰熔化前液面高度均为h。熔化后甲、乙、丙、丁四个容器中的液体高度分别变为h1、h2、h3、h4,则下列判断正确的是( )
A.图甲中冰熔化后h1比h低1cm
B.图乙中的冰包裹有5g泡沫,密度为0.5g/cm³,则冰熔化后h2=h
C.图丙中的冰包裹有7.8g铁, 密度为7.8g/cm³, 则冰熔化后h3比h低0.39cm
D.图丁中的液体与水不相溶,密度为1.2g/cm³,则冰熔化后h4比h高1.5cm
三、填空题
8.(2026·山东济宁·一模)如图所示,将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为3.6N,当把物体的四分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数变为2.6N,则此时物体受到的浮力为_____N。把该物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止后,物体受到的浮力为_____N。(已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
9.(2026·山东济宁兖州区·一模)中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304 m、舰宽70.5 m,满载时排水量达67500t。满载时所受的浮力为___________N。(g取10 N/kg)当它从海洋驶入长江时,所受浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.(2026·山东青州·一模)小海将一个瓷碗平放到装有足量水、足够高的容器中,瓷碗漂浮(如图),测得容器内水面上涨了2cm,则水对容器底部的压强增加了_________Pa。接着小海使瓷碗倾斜入水,最终瓷碗沉在容器底,此时水面相比瓷碗漂浮时______________(选填“上涨一些”“下降一些”或“相平”)。(,g取10N/kg,不考虑水溅到容器壁)
四、实验题
11.(2026·山东济南·一模)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明猜想浮力大小可能与以下因素有关:①液体的密度;②物体受到的重力;③物体的形状;④物体排开液体的体积
(1)如图甲所示,用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中体积越大,手会感觉越吃力,这个事实可以支持猜想___________(填序号);
(2)为了研究猜想②,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验,通过计算得出A、B、C所受浮力,可得出初步结论:物体所受浮力的大小与物体受到的重力___________(选填“有关”或“无关”);
(3)为了研究猜想③,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同的形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关,小红认为该结论不可靠,主要原因是_______;
(4)利用浮力知识可直接测量液体密度,小红以一根吸管和配重为材料,制作了简易密度计,并开展了如图丁所示的实验操作。当该吸管竖直漂浮于不同液体中时,在吸管上标记出对应液面的刻度线,即可直接读取液体的密度数值。图示两种刻度的标示合理的是________(选“A”或“B”),要使简易的密度计上两刻度线之间的距离大一些,你的方法是_________(写出一条即可)。
12.(2026·山东平度·一模)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行___________。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮=___________。
(3)以下选项中若___________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2=F3﹣F4 B.F1﹣F3=F4﹣F2 C.F3﹣F2=F1﹣F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐___________,B的示数逐渐___________。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是___________(多选,都正确得分,否则不得分)。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
五、综合题
13.(2026·山东济南·一模)如图所示的是目前世界上最大的“升船电梯”——三峡升船机运行时的情景。某次升船机运行时,游轮从大坝上游江面驶入升船机的承船厢(游轮底部与承船厢底部不接触),江水的密度取求:游轮驶入承船厢后,排开的江水,游轮在承船厢内受到江水的浮力。(g取10N/kg)
14.(2026·山东聊城·一模)2025年11月5日,福建舰(如图甲所示)正式入列中国海军。福建舰配置了全球领先的电磁弹射和阻拦装置,重新定义了现代航母的技术标准和作战理念。(g取10N/kg,)
(1)福建舰满载排水量约8万吨,福建舰满载时受到的浮力为 ______N;
(2)其中一架质量为30t 的舰载飞机起飞后,福建舰排开海水的体积减小了_________ m3;
(3)请在图乙简图中画出福建舰所受重力和浮力示意图。
15.(2026·山东安丘·一模)如图(a)所示,重达数万斤的铁牛大部分身体在淤泥中,古人以“舟载土石、卸载上浮”的方法拔出铁牛,即先在船舱里装满泥沙,将铁牛和船用绳索系牢,后减少船中泥沙,铁牛就缓慢从水中淤泥拔出。如图(b)所示,忽略船和铁牛的形状,将其简化为物体A和物体B。
(1)若河水的密度为,船排开水的体积为,求船受到的浮力。
(2)如图(b)所示,物体B部分露出淤泥,请从浮力的本质分析物体B是否受到液体的浮力。
(3)如图(c)所示,铁牛从淤泥中拔出后,继续减少船中泥沙,船会带着铁牛一起缓慢上浮,最终停止在如图(d)所示位置。此过程中船舱里泥沙减少的质量为,水的密度为,求船排开液体的体积变化量。
综合应用
考点3
一、单选题
1.(2026·山东泰安·一模)(热点难点)如图甲所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。(,)下列说法中( )
①木块的重力是24 N ②木块的体积是
③木块完全浸没后受到的浮力是40 N ④木块的密度是
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有③④正确 D.只有②④正确
2.(2026·山东聊城·一模)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。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.甲樱桃所受到的浮力大于乙樱桃所受到的浮力
C.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量
D.甲樱桃的密度大于乙樱桃的密度
3.(2026·山东济南·一模)某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的密度,测量过程如图所示,图中、、、分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距离。水的密度为,酱油的密度为,梨在水中所受的浮力为,在酱油中所受的浮力为,下列正确的是( )
A., B.,
C., D.,
二、多选题
4.(2026·山东烟台·一模)如图所示,甲、乙为两个质量相同的圆柱形容器,甲容器的底面积大于乙容器的底面积。容器内分别装有质量相同的两种不同液体,现将两个完全相同的小球分别放入两容器中,其中甲容器中的小球漂浮,乙容器中的小球沉底。以下说法正确的是( )
A.小球在甲容器中受到的浮力较大
B.甲容器对水平面的压力较大
C.未放小球时液体对两容器底部的压强相同
D.甲容器中的液体密度较大
5.(2026·山东济南·一模)以下实验装置中,若补充一个步骤就可以测出未知液体的密度。下列步骤补充合理的是( )
A.图甲,用托盘天平测量木块的质量
B.图乙,用弹簧测力计测量金属块的重力
C.图丙,用托盘天平测量倒出液体后空烧杯的质量
D.图丁,用刻度尺分别测量橡皮膜在两种液体中的深度
三、填空题
6.(2026·山东高密·一模)如图所示,是我国完全自主设计和建造的首艘电磁弹射型航母“福建舰”。
(1)当“福建舰”上的舰载机起飞后,其所受浮力______;舰底所受海水的压强______(均选“A.变大”“B.不变”“C.变小”)。
(2)大型舰队在海上编队航行的过程中,各舰船之间要保持一定距离,是因为高速同向行驶的舰船若靠得太近,两舰之间水流的流速会较______(均选“A.大”或“B.小”);两舰之间的压强______(均选“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)两舰船外侧水流的压强,可能会造成碰撞事故。
7.(2026·山东蓬莱·一模)底面积为100cm2的容器中装有适量的水,用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球,若把球放在盒内密封后,它们恰能悬浮在水中,此时球对盒底的压力为30N,如图甲。则金属盒子的重力为______N。若把球和盒用细绳相连,放入水中静止后,盒有体积浸在水中(ρ水=1.0×103kg/m3),如图乙所示。图乙中若剪断细绳,待液面稳定后,水对容器底的压强减少了______Pa。
8.(2026·山东新泰·一模)如图所示,图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体,从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体下降距离h的变化图像(忽略液面变化)。合金体从接触水面到刚浸没的过程中,受到的浮力逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。合金体的密度是______kg/m3。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
四、实验题
9.(2026·山东青岛·一模)小明和小丽测量鹅卵石的密度:
(1)小明的测量方法如图A所示,其步骤:
①在测鹅卵石的质量时,将天平放在水平台面上,发现指针停在如图甲所示的位置。要使天平平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调。调好天平后,进行正确的操作,鹅卵石的质量如图乙所示_________g。
②在量筒内注入30mL的水,将系上细线的鹅卵石没入水中,水面位置如图丙所示,鹅卵石的体积_______cm3;
③则鹅卵石的密度为 ____________kg/m3。
(2)小丽的测量方法如图B所示,其步骤:
a、在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,正方体塑料块漂浮在水面上的高度为h1;
b.将鹅卵石放在塑料块上,塑料块仍漂浮在水面上,用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2;
c.用细线将鹅卵石系在塑料块下方,然后放入水中,塑料块仍漂浮在水面上,用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。
①鹅卵石密度的表达式为ρ= _________(已知水的密度为ρ水,用所测量的符号表示)
②若在进行测量步骤c时,不小心将部分水沾在塑料块的上表面,测得鹅卵石的密度为_____ρ(选填“>”、“=”或“<”)。
五、计算题
10.(2026·山东聊城·一模)(热点难点)我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载物质量为40万吨,通过港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载重质量。物理兴趣小组的同学根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”,如图甲所示。已知玻璃杯的底面积为8×10-3 m2,质量为0.2 kg。将质量未知的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5×10-2 m。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)玻璃杯底面所受水的压力;
(2)铁块所受的重力;
(3)国强同学发现这个“浮力秤”还可以用来测液体密度,在玻璃杯中加入深度为0.2 m的水后,将玻璃杯放入装有某液体的容器中,容器中的液面比玻璃杯的水面高0.05 m,如图乙所示。则容器中液体的密度为多少kg/m3?
11.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在水中。现在沿竖直方向匀速向上拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水面相平,A、B之间的绳子绷直,B在容器底部(未与容器底部接触),A上端绳子的拉力是F,F随A上升的距离h变化的图像如图乙所示。整个过程中,水的液面高度变化忽略不计,绳的质量和体积忽略不计。已知A的密度。求:
(1)正方体A的体积;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体B的密度。
12.(2026·山东枣庄·一模)(科技热点)我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射航母福建舰,排水量约为,舰体吃水深度为11m。其电磁弹射器可在3s内将一架质量为30t的舰载机从静止加速至,弹射距离约为90m,电磁弹射器对舰载机的水平牵引力约为。海水密度取,取。
(1)弹射过程中,舰载机在水平方向上受到的阻力约为,则舰载机在水平方向上所受合力大小为_________N,方向是_________;
(2)求航母满载时所受浮力;
(3)求航母满载时海水对舰体底部的压强;
(4)求电磁弹射器对舰载机做功的功率。
13.(2026·山东济南·一模)如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水深度是9m,最大排水量是70000t。(已知:海水密度,g取)
(1)求轮船满载时所受的浮力;
(2)求轮船满载时底部受到的水的压强。
14.(2026·山东滨州·一模)(新题型)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与体积为的实心均匀长方体物块相连,浸没在底面积为装有水的容器中,此时水的深度为。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数随时间的变化关系如图乙所示。物块始终竖直且不吸水,水的密度是,取。求:
(1)为0时,水对容器底部的压强。
(2)时间段,力传感器的示数。
(3)为0时与时相比,容器底部受到的压强变化量。
(4)t1~t2时间段内,物块受到的浮力______其重力;时间段内,物块受到的浮力______其重力,(均选填“大于”、“等于”、“小于”)。
15.(2026·山东临清·一模) 如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A上端固定在水平杆上,下端通过细线与正方体E相连,水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B,小桶D放在力传感器B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感器B的示数随时间t变化的关系如图乙所示。已知,。
(1)当时,求正方体E受到的浮力;
(2)当时,力传感器A的示数,求正方体E的密度。
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