精品解析：山东省烟台市芝罘区2025-2026学年八年级下学期阶段学情自测物理

初三物理 （90分钟，100分） 注意事项：写在试卷上或答题卡指定区域外的答案无效！！ 一、单项选择题（1—10题，每小题的四个选项中，只有一个是正确的，每小题2分，共20分） 1. 以下对常见物理量估值最切合实际的是（　　） A. 人步行的速度约为5m/s B. 人体感到舒适的气温约为35℃ C. 一个中学生的质量约为50kg D. 珠穆朗玛峰顶的大气压约为 2. 某种汽车安全带控制装置如图a，摆锤竖直悬挂时，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动，由此可判断汽车静止或正常行驶：如图b，摆锤摆起时，锁棒锁定棘轮，安全带不能被拉动，由此可判断汽车可能（　　） A. 向西匀速行驶 B. 向东匀速行驶 C. 向西紧急刹车 D. 向东紧急刹车 3. 如图是用于测量汽车轮胎内气体压强的胎压计，其数值的单位是“”，表示的受力面积上，所受的压力大小相当于1kg物体的重力大小。若g取10N/kg，则相当于（　　） A. B. C. D. 4. 在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，下列说法正确的是（　　） A. 种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B. 漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 C. 下沉的种子密度比盐水的密度大 D. 沉底的种子只受到重力和支持力 5. 在探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时，小红在烧杯中装适量水，并按图中步骤进行实验。下列操作对实验结果影响较大的是（　　） A. 图甲中小桶内有少量水 B. 图丙中烧杯中的液面未与右侧杯口相平 C. 图丙中石块未完全浸入水中 D. 测量前弹簧测力计未调零 6. 关于力和运动，下列说法正确的是（ ） A. 跳高运动员腾跃到最高点时，速度为零，所受合力也为零 B. 游泳运动员手臂向后拨水，获得向前的推力，说明物体间力的作用是相互的 C. 被抛出的篮球仍能继续向前运动，是因为受到惯性的作用 D. 被运动员举起的杠铃在空中静止不动，杠铃的重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力 7. 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 8. 如图是某同学“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验过程，下列关于本实验的说法中正确的是（ ） A. 通过海绵凹陷程度来反映压力大小，用到的科学研究方法是转换法 B. 甲与乙两图研究的是压力的作用效果与重力的关系 C. 若把图丙的海绵换成木板，木板受到的压强小于海绵受到的压强 D. 乙与丙两图对比说明，压力大小一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 9. 如图所示，将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中，甲杯中鸡蛋漂浮，乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是（　　） A. 与乙杯相比，甲杯中液体密度较小 B. 与乙杯相比，甲杯溢出的液体质量较小 C. 与甲杯相比，乙杯底部受到的液体压强较大 D. 与甲杯相比，乙杯对水平地面的压力较小 10. 某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后，会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下：先向底面积为的长方体水槽中注入0.2m深的水；将一个质量为3kg、底面积为的正方体金属块，放入水平放置的玻璃杯中，再将玻璃杯放入水槽中，玻璃杯漂浮在水面上静止，如图所示；然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底、待水面稳定后，分析水面变化。（，，整个过程中没有水溢出），则下列说法正确的是（　　） A. 金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后，水面高度的变化量为0.02m B. 金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底、待水面稳定后，水面高度增加 C. 注水后，水对水槽底部的压强为 D. 玻璃杯受到的浮力始终不变 二、多项选择题（11—14题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得2分，不选或选错得0分，共12分） 11. 对下列四幅图所示的情景，说法正确的是（　　） A. 图甲，破窗锤头部设计成锥形尖端，是为了减小受力面积，增大压强 B. 图乙，轻轻一吸，牛奶即入口，是利用了嘴的吸力将牛奶吸入嘴里 C. 图丙，汽车落水后，车门难以打开是因为车门在水中的深度越深，受到的压强越大 D. 图丁，站台的安全线是为了避免乘客靠近行驶的列车时，身体两侧因空气流速不同形成压强差，造成危险 12. 如图所示，置于水平桌面的三个相同烧杯，分别装有质量相等的三种不同液体，、和是三种液体中距杯底等高的点，则（　　） A. 液体密度： B. 液体对烧杯底部的压强： C. 烧杯对桌面的压力： D. 、、三点液体的压强： 13. 如图所示，为保证安全，轮船的船舷上画有载重线，载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。根据图中轮船判断下列说法正确的是（　　） A. 轮船在淡水中排开液体的体积最小 B. 印度洋的海水密度比北大西洋的海水密度小 C. 轮船从北大西洋区域驶入印度洋区域时，受到的浮力不变 D. 轮船从北大西洋区域驶入印度洋区域时，受到的浮力变大 14. 某小组设计了水箱自动控制进水装置，如图所示。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 三、填空题（每小题3分，共15分） 15. 用如图所示的装置做“探究二力平衡的条件”的实验时，应选__________（选填“轻一些”或“重一些”）的小卡片。卡片平衡时，小华将卡片转过一个角度，松手后卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在__________（选填“同一直线”或“同一物体”）上的两个力是否能平衡。当卡片重新恢复到静止状态，这时卡片两边的拉力大小__________、方向相反。 16. 如图所示，保持物块A与B位置不动，缓慢向两侧移动铁架台，整个装置静止后，弹簧测力计甲、乙的示数分别为5N和3.5N，则A所受摩擦力的方向水平向______（选填“左”或“右”）；地面对B的摩擦力大小为______N，方向水平向______（选填“左”或“右”）。 17. 如图所示，该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验，水银对玻璃管中A点的压强______（选填“大于”“小于”或“等于”）水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为______Pa。（） 18. 物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中，经过讨论提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小与物体浸入的深度有关； 猜想2：浮力的大小与液体的密度有关； 以下是他们的实验过程。 （1）小凌根据A、B、C三图，认为猜想1是正确的；同组的小果根据A、C、D三图，认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______，与物体浸没在液体的深度无关； （2）根据______三图，可验证猜想2是正确的。同学们通过图中数据，还可以测出物体的密度______ 。（，） 19. 如图所示，同种材料制作而成的两个立方体对桌面的压强之比为pA∶pB=1∶2，则SA∶SB=________。现沿水平方向切割B，并将切割的部分放在A的上方，此时A对桌面的压强为B剩余部分对桌面压强的两倍，那么切割部分的高度与原本B的高度的比值是________。 四、作图阅读题：（20题3分、21题6分 共9分） 20. 图甲是小周和小方模拟马德堡半球实验的示意图。他们对半球施加力的方向相反且作用在同一水平直线上，此时他们相对地面静止。图乙中，O点是小方的重心，A点为小方前脚所受地面摩擦力的作用点。请在图乙中画出：①小方所受重力G的示意图；②小方前脚所受摩擦力f的示意图。 21. 阅读短文，回答问题。 国之重器——模锻液压机 2013年，中国二重集团研发的世界上最大的模锻液压机（8万吨级）在中国投入使用，使我国的工业实力得到大幅提升，简易的液压机主要由液缸、活塞、管、槽、液体及控制系统等部分构成，液压机的结构简图如题图甲所示，它是利用液体来传递压力的设备。科学家帕斯卡研究发现：当外力作用在密闭的液体上时，液体各部分所受的压强将发生相同的变化，物理学中称之为帕斯卡定律。在图甲所示的U形管槽中装满液体，两端活塞把液体密闭，忽略液体的重力，当给左端活塞施加一个向下的压力F1时，根据帕斯卡定律，左、右两个活塞受到液体的压强相等，右端活塞会受到一个向上的压力F2，这就是液压机的原理，由于液体总体积不变，两活塞移动的距离与活塞面积成反比。 （1）如图甲所示，液体对液缸中小活塞和大活塞的压强分别为p1、p2，小活塞和大活塞在液缸中移动的距离分别为s1、s2，则p1___________p2，s1___________s2（均选填“>”“＜”或“=”）； （2）图乙所示为应用液压机原理工作的汽车千斤顶，该千斤顶的大、小活塞横截面积分别是100cm2和4cm2，当在小活塞上施加500N的压力时，最多可在大活塞上产生 ___________N的支持力； （3）我国研发的模锻液压机可达8万吨，说明了液体对 ___________（选填“大”或“小”）活塞的作用力相当于“8万吨”的物体所受的 ___________，若要进一步增大液压机的压力级别，可采取的办法是 ___________。 五、实验探究题（22题8分，23题8分，24题8分，共24分） 22. 如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动，根据___________原理，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数； （2）分析图甲和图乙可知：在接触面粗糙程度相同时，___________越大，滑动摩擦力越大； （3）请举出生活中应用了甲、丙两次实验结论来改变摩擦力例子：___________； （4）完成上述探究后，继续用图中装置进行实验，作出拉力与时间关系图像如图丁所示，物体运动的速度与时间关系图像如图戊所示。则物体在第 时所受的摩擦力大小为___________ N，物体在第 时所受的摩擦力大小为___________N。 23. 小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。 （1）压强计通过U形管两侧液面的___________来反映被测压强大小。使用前，用手按压金属盒的橡皮膜，发现两侧液面没有明显变化，接下来应进行的操作是___________；（填写字母符号） A. 向U形管中注入一些水 B. 将U形管中水倒出一些 C. 检查装置是否漏气 （2）小明在图甲中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与___________是否有关； （3）小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上，继续将金属盒下移一段距离，发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验，再与图甲比较，___________（能/不能）得出液体压强与液体密度有关的初步结论； （4）小明放学回家后，利用矿泉水瓶探究液体压强与深度的关系，将矿泉水瓶装满水，如图丙①所示，将瓶盖拧紧，他只将孔堵住，水从孔也不能流出，因为水受到了___________的作用。当他拧开瓶盖，放开两小孔，在瓶底部水平放置接水盘，发现水的落点为图丙②所示的，于是他将接水盘向下平移至处，使，水的落点为。为了比较两小孔处液体压强大小，应比较与___________的距离。 24. 在跨学科实践课上，某小组的同学们要制作微型密度计。 【项目分析】 要制作一个微型密度计，需要完成以下任务。 ①设计一个能放入小瓶中，并能用来判断酒精是否合格的微型密度计。 ②按照设计要求，完成微型密度计的制作。 【项目实施】 （1）设计：如图所示，把塑料吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝，设法让它能竖直漂浮在水面上，这就是一个最简单的密度计。这根吸管竖直漂浮在液体中时，它受到的浮力___________（填“大于”、“等于”或“小于”）自身重力； （2）制作：同学们用制作棉签的实心塑料杆（直径约为3 mm）作为标度杆，塑料杆中部套一个直径约1.2cm的密度较小的泡沫塑料球作为浮子，下端绕有铜丝作为配重，初步做成一个微型密度计（如图b所示）。这个密度计放入酒精中会触碰瓶底，如图c所示。为了使密度计漂浮，以下对密度计的调整，合理的有哪些？___________。 A. 换一个同种材料、体积适当增大一些的浮子 B. 适当减少铜丝的质量 C. 把塑料杆换成外形相同、密度更大的铜杆 D. 去掉泡沫塑料球 【展示交流】 （3）同学们将调整好的微型密度计放入密度为的甲酒精中，其漂浮在甲酒精中，液面位于标度杆的位置，如图d所示。将调整好的微型密度计放入密度为的乙酒精中，其漂浮在乙酒精中，液面位于标度杆的位置（图d中未标出）。则位置在位置的___________（填“上方”或“下方”），若、之间的距离过小，不利于检测，则应换用直径更 ___________（填“大”或“小”）的实心塑料杆。 六、分析计算题（25题8分、26题12分 共20分 ） 25. 如图所示，是市面上有一种防溺水手环.将手环系在手臂上，在紧急情况下可以快速打开手环，手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四，已知某运动员质量m人=51kg，平均密度ρ人=1.02×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略手环体积和自重，求： （1）该运动员的体积； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力； （3）人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保运动员的安全。 26. 小明同学为了研究浮力产生的原因，设计了如图甲所示的特殊容器，容器由底部相通的、两部分组成，容器底部有一个面积为的圆孔，圆孔距容器底部10cm，现用一个上下表面均为圆形的木塞（不考虑吸水）堵住圆孔，当向容器中注水至水深10 cm时，木塞未上浮且与容器底部接触紧密。已知：木塞的参数如图丙所示， ， ，上表面积，下表面积，木塞质量，水的密度，取10N/kg。求： （1）图甲中水对木塞上表面的压强； （2）向图甲容器中注水，当中水深25cm时（如图乙），木塞受到的浮力； （3）要想使木塞上浮，容器中水至少达到的深度； （4）向图乙容器中注水，直至木塞漂浮在水面上，此时木塞排开水的体积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三物理 （90分钟，100分） 注意事项：写在试卷上或答题卡指定区域外的答案无效！！ 一、单项选择题（1—10题，每小题的四个选项中，只有一个是正确的，每小题2分，共20分） 1. 以下对常见物理量估值最切合实际的是（　　） A. 人步行的速度约为5m/s B. 人体感到舒适的气温约为35℃ C. 一个中学生的质量约为50kg D. 珠穆朗玛峰顶的大气压约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．人正常步行的速度约为，接近跑步的速度，故A不符合题意； B．人体感到舒适的气温约为，属于高温环境，人体会感到燥热不适，故B不符合题意； C．中学生的质量普遍在之间，故C符合题意； D．标准大气压约为，海拔越高大气压越低，珠穆朗玛峰顶海拔极高，大气压低于标准大气压，而远大于标准大气压，故D不符合题意。 故选C。 2. 某种汽车安全带控制装置如图a，摆锤竖直悬挂时，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动，由此可判断汽车静止或正常行驶：如图b，摆锤摆起时，锁棒锁定棘轮，安全带不能被拉动，由此可判断汽车可能（　　） A. 向西匀速行驶 B. 向东匀速行驶 C. 向西紧急刹车 D. 向东紧急刹车 【答案】D 【解析】 【详解】由于摆锤具有惯性，会保持原来的运动状态，据b图可知，摆锤向右摆动，则可能是汽车向西加速运动或向东做减速运动，锁棒锁定棘轮，安全带不能被拉动，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 如图是用于测量汽车轮胎内气体压强的胎压计，其数值的单位是“”，表示的受力面积上，所受的压力大小相当于1kg物体的重力大小。若g取10N/kg，则相当于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】“”，表示的受力面积上，所受的压力大小相当于1kg物体的重力大小，即，故D符合题意；ABC不符合题意。 故选D。 4. 在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，下列说法正确的是（　　） A. 种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B. 漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 C. 下沉的种子密度比盐水的密度大 D. 沉底的种子只受到重力和支持力 【答案】C 【解析】 【详解】A．种子上浮过程中，深度变小，盐水对种子的压强变小，故A错误； B．漂浮的种子受到的浮力和重力二力平衡，大小相等，故B错误； C．当种子密度大于盐水密度时，种子受到的浮力小于其重力，种子就会下沉，故C正确； D．沉底的种子受到浮力、重力及支持力的作用，故D错误。 故选C。 5. 在探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时，小红在烧杯中装适量水，并按图中步骤进行实验。下列操作对实验结果影响较大的是（　　） A. 图甲中小桶内有少量水 B. 图丙中烧杯中的液面未与右侧杯口相平 C. 图丙中石块未完全浸入水中 D. 测量前弹簧测力计未调零 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中小桶内有少量水，石块排开水受到的重力等于排开的水和小桶的重力之和减去刚开始时桶的重力，小桶中有水不会影响实验结果，故A不符合题意； B．图丙中烧杯中的液面未与右侧杯口相平，即溢水杯内未盛满水，会使石块溢出的水减少，会较大程度影响实验结果，故B符合题意； C．阿基米德原理是物体浸在液体中受到浮力大小，包括石块完全浸没和部分浸没，所以图丙中石块未浸没水中不会对实验造成影响，故C不符合题意； D．实验要先测物块的重力和空桶的重力，然后再把物块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，根据称重法求出浮力，即；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力，即，最后验证和是否相等，测量前弹簧测力计未调零，四个测量量变化，但和不变，不会对实验造成影响，故D不符合题意。 故选B。 6. 关于力和运动，下列说法正确的是（ ） A. 跳高运动员腾跃到最高点时，速度为零，所受合力也为零 B. 游泳运动员手臂向后拨水，获得向前的推力，说明物体间力的作用是相互的 C. 被抛出的篮球仍能继续向前运动，是因为受到惯性的作用 D. 被运动员举起的杠铃在空中静止不动，杠铃的重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．跳高腾跃到最高点时，仍有水平方向的速度，受到重力和阻力的作用，且二力不在一条直线上，受力不平衡，合力不为零，故A错误； B．因为物体间力的作用是相互的，所以运动员向后拨水时，对水有一个向后的力，同时水对运动员有一个向前的力，人就向前进，故B正确； C．运动员投篮时，当篮球出手后仍能继续向前是因为篮球具有惯性，不能说受到惯性的作用，故C错误； D．运动员举着杠铃在空中静止不动时，杠铃的重力和杠铃对他的压力大小相等，方向相同，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 7. 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 【解析】 【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。 8. 如图是某同学“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验过程，下列关于本实验的说法中正确的是（ ） A. 通过海绵凹陷程度来反映压力大小，用到的科学研究方法是转换法 B. 甲与乙两图研究的是压力的作用效果与重力的关系 C. 若把图丙的海绵换成木板，木板受到的压强小于海绵受到的压强 D. 乙与丙两图对比说明，压力大小一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 【答案】D 【解析】 【详解】A．本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，即压强，采用了转换法，故A错误； B．甲与乙两图中，受力面积相同，压力不同，海绵凹陷程度不同，因此研究的是压力作用效果与压力的关系，故B错误； C．若把图丙的海绵换成木板，因为压力和受力面积不变，压强也不变，所以木板受到的压强等于海绵受到的压强，故C错误； D．乙与丙两图对比，压力大小相同，受力面积小的海绵凹陷程度较大，所以说明压力大小一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中，甲杯中鸡蛋漂浮，乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是（　　） A. 与乙杯相比，甲杯中液体密度较小 B. 与乙杯相比，甲杯溢出的液体质量较小 C. 与甲杯相比，乙杯底部受到的液体压强较大 D. 与甲杯相比，乙杯对水平地面的压力较小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据浮沉条件可知，甲杯中鸡蛋漂浮，甲杯中液体密度应该比鸡蛋密度大，乙中沉底，液体密度比鸡蛋小，与乙杯相比，甲杯中液体密度较大，故A错误。 B．根据浮沉条件可知，甲、乙两杯鸡蛋分别处于漂浮和沉底状态，甲中浮力等于鸡蛋重力，乙中浮力小于重力，因为鸡蛋重力不变，故在甲杯中鸡蛋所受浮力较大，根据阿基米德原理，排开液体的质量也较大，因此甲杯溢出的液体质量较大。故B错误； C．乙杯中液体密度比甲杯小，深度相等，根据知，与甲杯相比，乙杯底部受到的液体压强较小，故C错误； D．甲中液体的密度大，体积大，液体重力大，鸡蛋和杯子的重力相同，故甲杯子总重力大，对桌面的压力大，故与甲杯相比，乙杯对水平地面的压力较小，故D正确。 故选D。 10. 某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后，会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下：先向底面积为的长方体水槽中注入0.2m深的水；将一个质量为3kg、底面积为的正方体金属块，放入水平放置的玻璃杯中，再将玻璃杯放入水槽中，玻璃杯漂浮在水面上静止，如图所示；然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底、待水面稳定后，分析水面变化。（，，整个过程中没有水溢出），则下列说法正确的是（　　） A. 金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后，水面高度的变化量为0.02m B. 金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底、待水面稳定后，水面高度增加 C. 注水后，水对水槽底部的压强为 D. 玻璃杯受到的浮力始终不变 【答案】A 【解析】 【详解】C．注水后，水对水槽底部的压强为，故C错误； ABD．金属块放在玻璃杯中漂浮时，玻璃杯受到的浮力，金属块放入水中沉底后，玻璃杯仍然漂浮，玻璃杯受到的浮力，所以玻璃杯受到的浮力减小，此时整体受到的浮力为，正方体金属块的棱长为 此时金属块受到的浮力为 正方体金属块的重力为 则金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底、待水面稳定后，整体受到的浮力减小，浮力变化量为 根据，整体排开水的体积减小，则水面高度降低，整体排开水的体积变化量为 则水面高度的变化量为，故A正确，BD错误。 故选A。 二、多项选择题（11—14题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得2分，不选或选错得0分，共12分） 11. 对下列四幅图所示的情景，说法正确的是（　　） A. 图甲，破窗锤头部设计成锥形尖端，是为了减小受力面积，增大压强 B. 图乙，轻轻一吸，牛奶即入口，是利用了嘴的吸力将牛奶吸入嘴里 C. 图丙，汽车落水后，车门难以打开是因为车门在水中的深度越深，受到的压强越大 D. 图丁，站台的安全线是为了避免乘客靠近行驶的列车时，身体两侧因空气流速不同形成压强差，造成危险 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．破窗锤头制成锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，更容易破窗，故A正确； B．吸牛奶时，是先吸出吸管内的空气，使吸管内气压小于外界大气压，牛奶在大气压的作用下被压入口中，并不是依靠嘴的吸力把牛奶吸进来，故B错误； C．液体压强随深度增加而增大，汽车落水后，水位越深，车门受到水的压强越大，因此车门难以打开，故C正确； D．列车经过站台时，列车周围空气流速大、压强小，乘客身体外侧空气流速小、压强大，会产生指向列车的压强差，将人推向列车引发危险，因此设置安全线，故D正确。 故选ACD。 12. 如图所示，置于水平桌面的三个相同烧杯，分别装有质量相等的三种不同液体，、和是三种液体中距杯底等高的点，则（　　） A. 液体密度： B. 液体对烧杯底部的压强： C. 烧杯对桌面的压力： D. 、、三点液体的压强： 【答案】B 【解析】 【详解】A．三个烧杯相同，液体质量相等，由图可知液体体积，根据密度公式可知，，故A不符合题意； B．液体对烧杯底部的压力等于液体的重力（柱形容器），三种液体质量相等，重力相等，因此三个烧杯底部受到的压力相同，烧杯底面积S相同，根据压强公式可得，液体对烧杯底部的压强，故B符合题意； C．烧杯对桌面的压力等于烧杯和液体的总重力，三个烧杯相同，烧杯受到的重力相同，液体质量相等，受到的重力相同，因此三个烧杯的总重力相等，烧杯对桌面的压力，故C不符合题意； D．液体对烧杯底部的压强，设、、三点距离烧杯底部的距离为h，根据可知，、、三点液体的压强分别为，， 因为，所以，故D不符合题意。 故选B。 13. 如图所示，为保证安全，轮船的船舷上画有载重线，载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。根据图中轮船判断下列说法正确的是（　　） A. 轮船在淡水中排开液体的体积最小 B. 印度洋的海水密度比北大西洋的海水密度小 C. 轮船从北大西洋区域驶入印度洋区域时，受到的浮力不变 D. 轮船从北大西洋区域驶入印度洋区域时，受到的浮力变大 【答案】BC 【解析】 【详解】轮船始终漂浮，浮力始终等于轮船自身总重力；结合阿基米德原理，浮力不变时，液体密度越小，排开液体的体积越大，吃水深度越大（载重线位置越靠上）。 A．淡水密度小于海水，浮力不变，因此淡水中排开液体体积更大，故A错误； B．印度洋线位置比北大西洋线更靠上，说明印度洋中轮船排开海水的体积更大，根据，浮力不变时，​越大​越小，因此印度洋海水密度更小，故B正确； CD．轮船始终漂浮，浮力始终等于轮船总重力，重力不变，因此在两个区域受到的浮力相等，故C正确，D错误。 故选BC。 14. 某小组设计了水箱自动控制进水装置，如图所示。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】D 【解析】 【详解】A．由题意，控制棒始终浸在水中，控制棒受重力、浮力和拉力。当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力等于，由可知，此时控制棒排开水的体积最大，水的密度不变，则此时控制棒受到的浮力最大。控制棒处于静止状态，受平衡力，则 控制棒的重力不变，受到的浮力最大，则此时拉力最小为。由，则此时排开水的体积 故A错误； B．当到达最低水位时，力传感器所受拉力等于，由可知，此时控制棒排开水的体积最小，水的密度不变，则此时控制棒受到的浮力最小，由 此时拉力最大为。水位由最低到达最高的过程，控制棒排开水的体积变化量最大，水的密度不变，由，则控制棒受到的浮力的变化量最大。最低水位时，浮力 最高水位时浮力 则浮力的最大变化量 故B错误； C．由题意，最低水位时拉力为，此时控制棒受拉力最大，水泵启动进水。最高水位时拉力为，此时控制棒受拉力最小，水泵停止进水。进水过程中拉力从逐渐减小到。若进水过程中同时用水，相同时间内进水量大于出水量，所以进水时水位是净上升的，因此拉力是从单调减小到。如果水泵停止进水后（拉力已达到），开始用水，水位下降，拉力从逐渐增大。在拉力从增大到的过程中，水箱并未进水（水泵未启动），但拉力确实处于和之间。因此，拉力在和之间时，可能是正在进水（拉力从减小到），也可能正在用水（拉力从增大到），故C错误； D．缩短悬挂控制棒的细线，因为、的触发条件不变，控制棒受重力不变，由，则控制棒受最小浮力和最大浮力不变。假设初始时细线长度为L，控制棒长度为h，水箱底到力传感器的距离为H。最低水位时，控制棒浸入，设浸入深度为，则，则， 则 因为、、、、都不变，所以不变，则水位高度 缩短细线，、、不变，减小，增大。同理，最高水位也会增大。所以，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，故D正确。 故选D。 三、填空题（每小题3分，共15分） 15. 用如图所示的装置做“探究二力平衡的条件”的实验时，应选__________（选填“轻一些”或“重一些”）的小卡片。卡片平衡时，小华将卡片转过一个角度，松手后卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在__________（选填“同一直线”或“同一物体”）上的两个力是否能平衡。当卡片重新恢复到静止状态，这时卡片两边的拉力大小__________、方向相反。 【答案】 ①. 轻一些 ②. 同一直线 ③. 相等 【解析】 【详解】[1]做“探究二力平衡的条件”的实验时，应选轻一些的小卡片，减小卡片重力对实验结果的影响。 [2]卡片平衡时，小华将卡片转过一个角度，此时卡片受到的两个拉力不在同一条直线上，松手后卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。 [3]当卡片重新恢复到静止状态，这时卡片两边的拉力等于两边悬挂物体的重力，大小相等。 16. 如图所示，保持物块A与B位置不动，缓慢向两侧移动铁架台，整个装置静止后，弹簧测力计甲、乙的示数分别为5N和3.5N，则A所受摩擦力的方向水平向______（选填“左”或“右”）；地面对B的摩擦力大小为______N，方向水平向______（选填“左”或“右”）。 【答案】 ①. 左 ②. 1.5 ③. 左 【解析】 【详解】[1]弹簧测力计甲、乙的示数分别为5N和3.5N，则弹簧测力计对A的拉力为5N，方向向右；A水平方向上受拉力和摩擦力，由二力平衡可得，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故摩擦力大小为5N，摩擦力水平向左。 [2][3]以B为研究对象，它受到向左的拉力为3.5N，同时受到地面对它的摩擦力和物体A对它的摩擦力，根据相互作用力的特点，A对B的摩擦力大小为5N，方向水平向右，所以地面对物体B的摩擦力为5N-3.5N=1.5N 方向水平向左。 17. 如图所示，该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验，水银对玻璃管中A点的压强______（选填“大于”“小于”或“等于”）水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为______Pa。（） 【答案】 ①. 小于 ②. 1.02×105 【解析】 【详解】[1]据图可知，大气压能够支撑750mm高的水银柱产生的压强，因此水银对玻璃管中A点的压强小于水银槽上方的大气压强。 [2]该地的大气压强为 18. 物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中，经过讨论提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小与物体浸入的深度有关； 猜想2：浮力的大小与液体的密度有关； 以下是他们的实验过程。 （1）小凌根据A、B、C三图，认为猜想1是正确的；同组的小果根据A、C、D三图，认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______，与物体浸没在液体的深度无关； （2）根据______三图，可验证猜想2是正确的。同学们通过图中数据，还可以测出物体的密度______ 。（，） 【答案】（1）增大 （2） ①. A、D、E ②. 【解析】 【小问1详解】 比较A、B、C三图，物体浸入液体的体积越大，测力计示数越小，根据称重法可知，物体受到的浮力越大。A、C、D三图，物体浸入液体的体积一定，物体浸入的深度不同，测力计示数相同，根据称重法可知，物体受到的浮力相同，说明浮力的大小与物体浸入的深度无关。所以浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而增大，与物体浸没在液体的深度无关。 【小问2详解】 比较A、D、E三图，只有液体的密度不同，测力计示数不同，根据称重法可知，物体受到的浮力不同，说明浮力的大小与液体的密度有关，即猜想2是正确的。 图A中，测力计示数为4N，则物体重力为4N。图D中，物体浸没在水中受到的浮力为 则物体体积为 则物体的密度为 19. 如图所示，同种材料制作而成的两个立方体对桌面的压强之比为pA∶pB=1∶2，则SA∶SB=________。现沿水平方向切割B，并将切割的部分放在A的上方，此时A对桌面的压强为B剩余部分对桌面压强的两倍，那么切割部分的高度与原本B的高度的比值是________。 【答案】 ①. 1∶4 ②. 【解析】 【详解】[1]两个立方体由同种材料制作而成，则两个立方体的密度相同，对桌面的压强之比为pA∶pB=1∶2，根据 可知，压强之比 pA∶pB=ρghA∶ρghB=hA∶hB=1∶2 则两个立方体的底面积之比 SA:SB=hA2∶hB2=1∶4 [2]沿水平方向切割B，设切去部分的高度为h，则切去部分的质量 m切=ρV切=ρSBh 切去部分的重力 G=m切g=ρV切g=ρSBhg 剩余部分对地面的压强 pB'=ρg(hB-h) A对桌面的压强 A对桌面的压强为B剩余部分对桌面压强的两倍，则 整理可得 将pA∶pB=1∶2代入上式可得 将pB=ρghB代入上式可得 解得。 四、作图阅读题：（20题3分、21题6分 共9分） 20. 图甲是小周和小方模拟马德堡半球实验的示意图。他们对半球施加力的方向相反且作用在同一水平直线上，此时他们相对地面静止。图乙中，O点是小方的重心，A点为小方前脚所受地面摩擦力的作用点。请在图乙中画出：①小方所受重力G的示意图；②小方前脚所受摩擦力f的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】①重力的方向是竖直向下的，从物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示； ②小周和小方模拟马德堡半球实验，由题图可知，小方有向左运动趋势，所以前脚所受摩擦力向右，如图所示： 21. 阅读短文，回答问题。 国之重器——模锻液压机 2013年，中国二重集团研发的世界上最大的模锻液压机（8万吨级）在中国投入使用，使我国的工业实力得到大幅提升，简易的液压机主要由液缸、活塞、管、槽、液体及控制系统等部分构成，液压机的结构简图如题图甲所示，它是利用液体来传递压力的设备。科学家帕斯卡研究发现：当外力作用在密闭的液体上时，液体各部分所受的压强将发生相同的变化，物理学中称之为帕斯卡定律。在图甲所示的U形管槽中装满液体，两端活塞把液体密闭，忽略液体的重力，当给左端活塞施加一个向下的压力F1时，根据帕斯卡定律，左、右两个活塞受到液体的压强相等，右端活塞会受到一个向上的压力F2，这就是液压机的原理，由于液体总体积不变，两活塞移动的距离与活塞面积成反比。 （1）如图甲所示，液体对液缸中小活塞和大活塞的压强分别为p1、p2，小活塞和大活塞在液缸中移动的距离分别为s1、s2，则p1___________p2，s1___________s2（均选填“>”“＜”或“=”）； （2）图乙所示为应用液压机原理工作的汽车千斤顶，该千斤顶的大、小活塞横截面积分别是100cm2和4cm2，当在小活塞上施加500N的压力时，最多可在大活塞上产生 ___________N的支持力； （3）我国研发的模锻液压机可达8万吨，说明了液体对 ___________（选填“大”或“小”）活塞的作用力相当于“8万吨”的物体所受的 ___________，若要进一步增大液压机的压力级别，可采取的办法是 ___________。 【答案】 ①. = ②. > ③. 1.25×104 ④. 大 ⑤. 重力 ⑥. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1][2]液压机的液缸是密闭的，能够大小不变地由液体向各个方向传递压强，所以，液体对大活塞的压强等于小活塞对液体的压强，即p1=p2；由图甲可知，小活塞的面积小于大活塞的面积，由两活塞移动的距离与活塞面积成反比可知，s1>s2。 （2）[3]因密闭液体能够大小不变的向各个方向传递压强，所以，由可得 即 解得：F大=1.25×104N，即在大活塞上能产生1.25×104N的压力。 （3）[4][5][6]由液压机的原理可知，当给左端活塞施加一个向下的较小的压力F1时，根据帕斯卡定律，左、右两个活塞受到液体的压强相等，右端活塞会受到一个向上的较大的压力F2，则模锻液压机可达8万吨，说明了液体对大活塞产生较大的作用力，这个力与“8万吨”的物体所受的重力相等；若要进一步增大液压机的压力，可采用增大大活塞的面积或减小小活塞的面积的方法来获得更大的压力。 五、实验探究题（22题8分，23题8分，24题8分，共24分） 22. 如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动，根据___________原理，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数； （2）分析图甲和图乙可知：在接触面粗糙程度相同时，___________越大，滑动摩擦力越大； （3）请举出生活中应用了甲、丙两次实验结论来改变摩擦力例子：___________； （4）完成上述探究后，继续用图中装置进行实验，作出拉力与时间关系图像如图丁所示，物体运动的速度与时间关系图像如图戊所示。则物体在第 时所受的摩擦力大小为___________ N，物体在第 时所受的摩擦力大小为___________N。 【答案】（1） ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 （2）压力 （3）自行车轮胎上刻有花纹 （4） ①. 1 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 实验中需让木块做匀速直线运动，此时木块在水平方向受拉力和滑动摩擦力，由二力平衡原理可知，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 【小问2详解】 分析图甲和图乙可知，接触面的粗糙程度相同，图乙中木块对木板的压力大于图甲中木块对木板的压力，且图乙中弹簧测力计的示数大于图甲中弹簧测力计的示数，即图乙中木块受到的滑动摩擦力大于图甲中木块受到的滑动摩擦力，所以在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 【小问3详解】 甲、丙两次实验中，压力相同，接触面的粗糙程度不同，丙中接触面更粗糙，弹簧测力计的示数更大，即丙中木块受到的滑动摩擦力更大，所以可得结论：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。生活中自行车轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 【小问4详解】 从戊图可以看出，0~2s内物体的速度为0，处于静止状态。静止的物体受力平衡，摩擦力等于拉力。从丁图可以看出，0~2s内拉力。因此，第1s时物体所受的摩擦力大小为 4~6s内物体做匀速直线运动，此时受力平衡，滑动摩擦力等于拉力 第6.5s时，物体处于减速运动阶段，但压力大小和接触面粗糙程度不变，因此滑动摩擦力大小不变，因此第6.5s时物体所受的滑动摩擦力大小为2N。 23. 小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。 （1）压强计通过U形管两侧液面的___________来反映被测压强大小。使用前，用手按压金属盒的橡皮膜，发现两侧液面没有明显变化，接下来应进行的操作是___________；（填写字母符号） A. 向U形管中注入一些水 B. 将U形管中水倒出一些 C. 检查装置是否漏气 （2）小明在图甲中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与___________是否有关； （3）小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上，继续将金属盒下移一段距离，发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验，再与图甲比较，___________（能/不能）得出液体压强与液体密度有关的初步结论； （4）小明放学回家后，利用矿泉水瓶探究液体压强与深度的关系，将矿泉水瓶装满水，如图丙①所示，将瓶盖拧紧，他只将孔堵住，水从孔也不能流出，因为水受到了___________的作用。当他拧开瓶盖，放开两小孔，在瓶底部水平放置接水盘，发现水的落点为图丙②所示的，于是他将接水盘向下平移至处，使，水的落点为。为了比较两小孔处液体压强大小，应比较与___________的距离。 【答案】（1） ①. 高度差 ②. C （2）方向 （3）能 （4） ①. 大气压 ②. DF 【解析】 【小问1详解】 根据转换法，实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的； 使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性；如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；液面没有明显变化，则说明装置漏气，故选C。 【小问2详解】 保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，说明液体对橡皮膜的压力的方向不同，故目的是为了探究液体内部压强大小与方向是否有关。 【小问3详解】 甲中金属盒所处位置的深度大，液体密度小；乙中金属盒所处位置的深度小，液体密度大。乙中金属盒所处位置压强等于甲中金属盒所处位置压强，即乙中金属盒所处位置深度小但压强与甲中金属盒所处位置的压强相等，所以能得出液体压强与液体密度有关的初步结论。 【小问4详解】 瓶盖拧紧后，瓶内上方没有空气，而瓶外存在大气压。外界的大气压对M孔处的水产生了向内的压力，所以水无法流出； 液体压强越大，从小孔喷出的水的水平速度就越大，在相同的竖直下落高度下，水平射程就越远。因此，比较两小孔处的液体压强大小，需要比较它们在相同竖直下落高度下的水平射程，也就是AC和DF的距离。射程越远，说明小孔处的液体压强越大。 24. 在跨学科实践课上，某小组的同学们要制作微型密度计。 【项目分析】 要制作一个微型密度计，需要完成以下任务。 ①设计一个能放入小瓶中，并能用来判断酒精是否合格的微型密度计。 ②按照设计要求，完成微型密度计的制作。 【项目实施】 （1）设计：如图所示，把塑料吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝，设法让它能竖直漂浮在水面上，这就是一个最简单的密度计。这根吸管竖直漂浮在液体中时，它受到的浮力___________（填“大于”、“等于”或“小于”）自身重力； （2）制作：同学们用制作棉签的实心塑料杆（直径约为3 mm）作为标度杆，塑料杆中部套一个直径约1.2cm的密度较小的泡沫塑料球作为浮子，下端绕有铜丝作为配重，初步做成一个微型密度计（如图b所示）。这个密度计放入酒精中会触碰瓶底，如图c所示。为了使密度计漂浮，以下对密度计的调整，合理的有哪些？___________。 A. 换一个同种材料、体积适当增大一些的浮子 B. 适当减少铜丝的质量 C. 把塑料杆换成外形相同、密度更大的铜杆 D. 去掉泡沫塑料球 【展示交流】 （3）同学们将调整好的微型密度计放入密度为的甲酒精中，其漂浮在甲酒精中，液面位于标度杆的位置，如图d所示。将调整好的微型密度计放入密度为的乙酒精中，其漂浮在乙酒精中，液面位于标度杆的位置（图d中未标出）。则位置在位置的___________（填“上方”或“下方”），若、之间的距离过小，不利于检测，则应换用直径更 ___________（填“大”或“小”）的实心塑料杆。 【答案】（1）等于 （2）AB （3） ①. 下方 ②. 小 【解析】 【小问1详解】 这根吸管漂浮在液体中时，根据物体的浮沉条件，它受到的浮力等于自身重力。 【小问2详解】 密度计放入酒精中会触碰瓶底，原因是密度计本身重力太大，或密度计所受的浮力太小，为了使密度计漂浮，可以减小密度计的重力，也可以增大密度计所受的浮力，所以可以换一个同种材料、体积大一些的浮子，也可以适当减少铜丝的质量，故选AB。 【小问3详解】 同一个密度计，无论是在第一种酒精中漂浮，还是在第二种酒精中漂浮，浮力都等于重力，两次浮力相等，第二种酒精密度大，由阿基米德原理可知密度计在第二种酒精中排开的酒精的体积小，所以B位置在A位置下方； 根据可知，在体积变化量不变时，横截面积S越小，高度变化量越大，若A、B之间的距离过小，换用直径更小的实心塑料杆，可以使两条刻度线之间的间隔变大。 六、分析计算题（25题8分、26题12分 共20分 ） 25. 如图所示，是市面上有一种防溺水手环.将手环系在手臂上，在紧急情况下可以快速打开手环，手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四，已知某运动员质量m人=51kg，平均密度ρ人=1.02×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略手环体积和自重，求： （1）该运动员的体积； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力； （3）人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保运动员的安全。 【答案】（1）0.05m3；（2）400N；（3）0.011m3 【解析】 【详解】解：（1）人的体积为 （2）人在水中排开液体的体积为 该运动员在水中受到的浮力为 （3）人的重力为 因为人漂浮浮力等于重力，即 此时排开水的体积为 则气囊的体积为 答：（1）该运动员的体积为0.05m3； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力为400N； （3）人漂浮时，气囊体积至为0.011m3。 26. 小明同学为了研究浮力产生的原因，设计了如图甲所示的特殊容器，容器由底部相通的、两部分组成，容器底部有一个面积为的圆孔，圆孔距容器底部10cm，现用一个上下表面均为圆形的木塞（不考虑吸水）堵住圆孔，当向容器中注水至水深10 cm时，木塞未上浮且与容器底部接触紧密。已知：木塞的参数如图丙所示， ， ，上表面积，下表面积，木塞质量，水的密度，取10N/kg。求： （1）图甲中水对木塞上表面的压强； （2）向图甲容器中注水，当中水深25cm时（如图乙），木塞受到的浮力； （3）要想使木塞上浮，容器中水至少达到的深度； （4）向图乙容器中注水，直至木塞漂浮在水面上，此时木塞排开水的体积。 【答案】（1）400Pa （2）8.8N （3）26.5cm （4） 【解析】 【分析】确定木塞上表面的深度，利用即可计算水对木塞上表面的压强；分别计算木塞上下表面受到的液体压力，因为浮力是上下表面的压力差，所以用下表面压力减去上表面压力得到木塞受到的浮力；木塞上浮的临界条件是向上的力等于向下的总力，即下表面压力等于上表面压力与木塞重力之和，据此列方程求解B中对应的最小水深；木塞漂浮时浮力等于自身重力，结合阿基米德原理求出木塞排开水的体积。 【小问1详解】 木塞上表面深度 根据液体压强公式，图甲中水对木塞上表面的压强 【小问2详解】 浮力为物体上下表面的压力差，即，上表面积 上表面向下压力 木塞下表面距B容器底部 B水深，下表面深度 下表面压强 下表面积 下表面向上压力 因此浮力 【小问3详解】 木塞刚好上浮时满足，木塞重力 设B中水最小深度为，则 代入数据得 计算得 【小问4详解】 木塞漂浮时浮力等于重力，即 根据阿基米德原理，此时木塞排开水的体积 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $