2026年中考物理复习终极冲刺 讲义05:力学二专项(质量和密度、压强、浮力综合)(全国通用)
2026-05-21
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2份
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59页
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普通
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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 质量和密度,压强,浮力 |
| 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 | 24.90 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57979190.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理中考复习教案聚焦“力学二”专题,覆盖质量与密度、压强、浮力三大核心考点,占中考分值22%-30%。以“基础概念-实验探究-综合应用”为架构,通过考点梳理、公式运用指导、真题典例精析等环节,帮助学生突破密度测量、压强计算、浮力压轴题等难点,体现复习的系统性和针对性。
亮点在于融合科学思维与科学探究,如设计“密度测量实验误差分析”活动培养严谨态度,通过“浮力与压强综合受力分析模型”提升推理能力。设置典例、变式、中考真题三级训练,配合5分钟限时答题反馈,确保高效突破易错点。助力学生构建知识网络,教师可精准把握复习节奏,提升应考能力。
内容正文:
中考物理终极冲刺,全力以赴,备战中考!
中考物理终极冲刺05 力学二
(质量和密度、压强、浮力综合)
中考全国考情分析
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1、 考察方向与分值占比:
力学二是中考物理重难点集中板块,整体分值占比大,出题难度偏高,选择、填空、实验探究、综合计算题均高频考查。全国中考整体分值占比约22%—30%。满分 100 分试卷约占22 至 30 分,70 分试卷约占15 至 21 分。其中密度侧重基础填空与实验,压强为中档核心考点,浮力分值最高、难度最大,常结合压强组成试卷压轴计算题,是中考物理拉开分数差距的核心板块。本专题围绕质量与密度、固体液体大气压强、浮力三大核心知识展开,侧重公式灵活运用、受力分析与题型综合融合,常结合生活实景、实验探究命题,密度测量实验、压强规律探究、浮力综合推导为必考题型。压强与浮力极易结合出压轴大题,考点综合性强、解题思路灵活,易错题与拔高题占比高,既是学生学习的难点,也是拉开中考物理分数差距的关键内容。
2、核心考查内容:
质量与质量的测量和理解,密度、密度的测量与应用,压力、压强、固体压强的理解,液体压强的特点及应用,大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系,阿基米德原理,物体的浮沉条件与应用,密度、压强和浮力的综合应用。
(1)质量与质量的测量和理解:掌握质量的物理含义与基本属性,熟悉天平正确使用方法、称量步骤与误差分析,能结合实际场景判断物体质量变化,熟练完成基础质量测量题型。
(2)密度、密度的测量与应用:牢记密度公式及单位换算,掌握固体、液体密度完整测量实验流程,学会利用密度鉴别物质、计算体积与质量,灵活解决生活中密度实际应用题。
(3)压力、压强、固体压强的理解:明确压力与重力的区别联系,吃透固体压强计算公式,掌握增减压强的实用方法,结合形状物体、叠加物体进行固体压强分析与计算。
(4)液体压强的特点及应用:熟记液体压强规律与计算公式,掌握深度判断技巧,能够分析连通器原理,解决容器不同放置方式下液体压强、压力大小比较类考题。
(5)大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系:了解大气压存在现象与生活应用,掌握大气压基础常识,牢记流体流速与压强变化规律,运用知识点解释各类流体相关生活现象。
(6)阿基米德原理:透彻理解浮力产生原因,熟练运用阿基米德原理公式计算浮力,掌握称重法、排液法测浮力,灵活进行浮力相关基础运算。
(7)物体的浮沉条件与应用:熟记物体漂浮、悬浮、上浮、下沉四大浮沉条件,区分不同状态下浮力与重力关系,掌握轮船、潜水艇、气球等生活实际应用原理。
(8)密度、压强和浮力的综合应用:融合三大板块知识点,综合进行受力分析,攻克液面升降、物体浸入液体、固液组合等复杂题型,主攻中考力学压轴综合计算题。
核心知识点及具体题型
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
【题型一】质量与质量的测量与理解
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。
【典例1】(2026·山西朔州·二模)在学习相关课程后老师安排了家庭实践作业,要求选择合适的测量工具测量生活中的人或物品的质量,小亮选择测爸爸的质量,从测量的需要和操作便捷性考虑,下列测量工具中最合适的是( )
A.分度值为0.2g,测量范围为200g的天平
B.分度值为1g,测量范围为5kg的电子秤
C.分度值为250g,测量范围为100kg的杆秤
D.分度值为500g,测量范围为200kg的台秤
【变式1】(2026·山东滨州·一模)利用盐水清洗草莓,可有效去除草莓表面残留的农药、细菌和果虫。小明想配制密度为的盐水,进行了如下操作。
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移到________,若指针位置如图甲所示,接下来的操作是:________________。
(2)用天平测出空烧杯的质量为15g,往烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量,将最小为5g的砝码加入天平右盘中时,指针偏向分度盘左侧,接下来应进行的操作是______________:天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯中盐水的质量为________g。
(3)将烧杯中的盐水倒入量筒中,液面位置如图丙,则盐水的密度为________。
(4)按照此方案测得盐水的密度值将________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(5)为配制出合格的盐水,需继续向此盐水中加入适量的___________。
【题型二】密度、密度的测量与应用
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。
【典例2】(2026·天津和平·二模)同学们利用天平和量筒测量某液体的密度。
(1)首先将天平放在水平台上,把____________移到标尺左端的零刻度线处,若指针未指在分度盘中央,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)小曲的实验步骤如下:①将空烧杯放在天平上,测出其质量为40.8g;②在烧杯中倒入适量待测液体,天平示数如图甲所示,测出烧杯和液体的总质量为____________g;③将烧杯中的液体全部倒入量筒中,如图乙所示读出液体的体积为____________。根据实验数据可知待测液体的密度为____________。该方法测量的待测液体密度比其真实值____________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)为测量此液体的密度,小明在完成“跨学科实践:制作微型密度计”时,设计了一个用粗细均匀的细塑料管等材料的自制密度计(如图丙所示),为了选择合适的材料,先进行理论分析:自制微型密度计的质量为,如果要看清细塑料管上的相邻刻线和(图上未标出,已知小于),两者相隔的距离至少,则此时细塑料管的横截面积为____________。
【变式2】(2026·四川成都·二模)小欢为辨别家里的黄金挂饰是否为纯金,找来天平、量筒、纯水测量其密度,结合所学知识和实验操作,下列说法正确的是( )
A.称量质量时,左盘放砝码、右盘放物体
B.测量体积时,黄金挂饰未完全浸没,测得密度会偏大
C.纯金的密度不会随温度、物态的变化而变化
D.若黄金挂饰是空心,测出的密度会大于纯金的密度
【题型三】压力、压强、固体压强的理解
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.
【典例3】(2026·陕西咸阳·二模)科技是强国的支撑,关于我国取得的科技成就说法正确的是( )
A.图-1中,空间站内王亚平用吸管将乒乓球压入水中后移开吸管,此时水中乒乓球受到浮力作用
B.图-2中,长征二号F遥十六运载火箭加速升空过程中机械能不变
C.图-3中,C919飞机机翼上凸下平,上方空气流速快压强小从而获得向上的升力
D.图-4中,雪龙2号破冰船“首柱削尖”是为了减小受力面积从而减小压强
【变式3】(2026·山东临沂·二模)如图是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”,“雪龙2号”破冰船满载时的排水量为1.4万吨,船底面积约为。取。
(1)为破冰船提供动力的是大功率柴油发动机的___________冲程。南极空气很湿润,这是由于冰雪___________成水蒸气的原因。
(2)“雪龙2号”满载时船底受到水的压强约为多大?
(3)“雪龙2号”能在冰中以速度连续破冰航行,破冰船的推进功率为,则破冰船在1h内的前进过程中动力做功多少?受到的平均阻力为多大?
【题型四】液体压强的特点及应用
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
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,
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.
【典例4】(2026·山东临沂·二模)小明为了测量某品牌酱油的密度,进行以下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调。
(2)将酱油倒入烧杯中,用已调好的天平测量烧杯和酱油的总质量(如图甲所示),此时游码读数为________g。
(3)将量筒放在________桌面上,将烧杯中的酱油倒一部分到量筒中(如图乙)。
(4)用已调好的天平测量剩余酱油和烧杯的总质量(如图丙所示),由甲、乙、丙图分析,量筒中酱油的质量为________g,体积为________mL,计算可知,此品牌酱油的密度为________。
(5)小明设计了如图丁所示的实验方案:用刻度尺测量此品牌酱油的密度,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,两个容器中分别盛上水和酱油。先用抽气机抽出U形管内的部分空气,再关闭阀门K:
①抽气过程中,因为容器中液体表面大气压________(选填“大于”或“小于”)玻璃管内部气压,所以水和酱油都会沿玻璃管上升在管内形成液柱,关闭阀门K稳定后管内液柱如图丁,则右侧容器里面盛的是________(选填“酱油”或“水”)。
②接着小明用刻度尺测量出U形管两侧两液柱上液面到对应容器中液面的高度差分别为h水、h油。
③根据水的密度和第②步测量得到的物理量h水、h油,可得出酱油密度的表达式为________(用字母表示)。
④若换用更粗的U形管来做该实验,则酱油密度的测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”),这个实验和著名的________________实验很相似。
(6)小明不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小明添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为;
③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为;
④则酱油的密度表达式_________。(已知水的密度)
【变式4】(2026·陕西咸阳·二模)小欣用“水吊法”测量一个手镯的密度,设计了如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A.图丙中手镯处于悬浮状态
B.手镯从空气中下降至图丙所示位置的过程中,所受浮力一直增大
C.实验测得手镯密度约为
D.手镯从刚浸没到向下运动至图丙所示位置的过程中,水对容器底的压强变大
【题型五】大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系
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。
【典例5】(2026·贵州遵义·二模)如图甲所示,“漏刻”是我国古代利用水流计时的工具。某兴趣小组用透明塑料瓶、烧杯、水、带均匀刻度线的刻度纸等器材制作了一个“漏刻”计时器。具体做法如下:将透明塑料瓶去底留盖,在瓶盖上钻一小孔,然后在瓶身外壁贴好刻度纸,将瓶子倒置并固定,如图乙所示。随后在瓶口下方放置烧杯,向瓶内装入一定量的水,此时液面所对应的刻度线标记为“0”刻度线。
(1)该“漏刻”核心工作原理是:水在______作用下从盖孔流出,通过液面下降高度反映时间;
(2)实验中将塑料瓶去底的目的是________;
(3)若想在刻度纸上标记准确的时间刻度,实验中还需要的测量工具是______。
(4)小组同学记录水流出1min液面所在位置为“1”,随后以“0”和“1”之间高度差为参照标准均匀标出“0~5min”刻度,如图丙所示。请判断这样操作是否合理,并说明理由____________。
【变式5】(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图是我国054 A型护卫舰“大理”舰。该舰满载时,排水量约4000吨,吃水深度5 m,海水密度约为,下列说法正确的是( )
A.排水量指的是舰船满载时排开水所受到的重力
B.“大理”舰满载漂浮在海面上时,船底部受到压强约为
C.“大理”舰满载漂浮在海面上时,船底部的面积上所受压力为
D.“大理”舰不能与其他舰船近距离并排航行,是因为两舰中间流体流速大,压强大
【题型六】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.
【典例6】(2026·辽宁铁岭·模拟预测)我国自主研发的某新型潜水艇,在性能上有了显著提升,激发了科技小组的同学们的探究热情。他们对制作的潜水艇模型进行了多项测试与改进,请根据以下情境回答问题;
(1)模型原理
科技小组的同学们设计的潜水艇模型如图甲所示,为了实现潜水艇的上浮,小组同学的操作是___________,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(2)稳定性改进
潜水艇模型在水中航行时,容易出现上下颠簸。为了提高稳定性,潜水艇模型需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响,所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置。图乙所示的四幅图中,压载铁和浮力块的放置位置最合理的是___________(填字母)。
(3)动力装置
潜水艇模型由锂电池提供电能,电动机利用了磁场对___________的作用而转动,带动螺旋桨旋转;螺旋桨推动液体向后流动产生推力,从而使潜水艇模型在水中前进,这主要利用了___________。
(4)载重与浮沉测试
为保证潜水艇安全航行,同学们在潜水艇模型上标记了吃水线,表示潜水艇模型将水全部排出后,潜水艇模型在水中的深度不得超过此线。根据收集到的不同类型潜水艇的数据资料,同学们分析得出,该潜水艇模型在安全航行时,其最大载重量与潜水艇模型自身的质量及设计吃水深度有关。若潜水艇模型自身的质量为,体积为,在淡水中设计的吃水深度对应的排水量为,则潜水艇模型在测试盐水池中安全航行时,若潜水艇模型的吃水深度不变,则此时最多可额外承载___________的重物。现有、和三种规格的注射器,要使该潜水艇在盐水中在满载状态下悬浮,该模型所使用的注射器的规格至少是___________ml。(淡水的密度取;盐水的密度取)
【变式6】(2026·广东佛山·二模)小明将一个空矿泉水瓶压入水中,随着深度的增加,他感到越来越费力。由此,他猜想:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关。为了验证猜想,他进行实验:
(1)实验前,竖直放置的弹簧测力计指针不在零刻度处,应进行的操作是________。
(2)将长方体物块放入水中不同深度,如图甲所示。步骤B中物块所受的浮力大小为________N。
(3)分析数据得出:物体所受浮力大小与深度有关。但小华认为小明的实验不够严谨,应该继续测量浸没后不同深度处物块所受的浮力,如图乙所示。分析数据可知,当物块完全浸没后,浮力大小________,这说明物体浸没在液体中所受浮力与深度________。
(4)为了进一步探究浸没前影响浮力大小的根本原因,小华将该长方体物块横向放置于水中,如图丙所示。改变物体浸在液体中的体积,数据记录如下表所示:
物体浸在液体中的体积V与物体体积的关系
弹簧测力计的示数
1.80
1.40
1.00
①当浸在液体的体积相同时,对比横向放置与竖立放置,深度是________的。
②通过实验,他认为:浸没前影响浮力大小的根本原因是浸在液体中的体积,而不是深度。请你分析他得出此结论的依据是:________。
③如丁图所示,两物体同时以相同速度缓慢匀速下降,则两个传感器的示数F时间t变化的图像正确的是________。
A. B. C. D.
【题型七】物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件:
【典例7】(2026·山东滨州·一模)物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计),自制一个简易密度计。如图所示,密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时,在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线,共得到三条刻线。已知密度计在c液体中,有的体积浸入液体,浸入体积为5×10-6m3。三种液体密度如表格所示,(g取10N/kg),下列分析正确的是( )
液体种类
液体密度/(kg·m⁻3)
a液体
0.5×103
b液体
1×103
c液体
2×103
A.密度计在a液体中做的标记在最下端 B.密度计的质量为0.1kg
C.密度计在三种液体中所受浮力不相等 D.密度计在b液体中的浸入体积为1×10-5m3
【变式7】(2026·四川南充·二模)小明在一个底面积为的长方体薄壁鱼缸中装有适量的水,将一个重、体积的木质装饰木块,与一个重的金属挂件用轻质细线系在一起,轻轻放入水中,松手后、整体刚好悬浮在水中静止(如图甲)。已知水的密度,取。求:
(1)图甲中木块所受浮力的大小;
(2)金属挂件的体积;
(3)若把细线剪断,水未溅出,待金属挂件沉底、木块漂浮静止后(如图乙),细线剪断前后,水对鱼缸底部的压强变化量。
【题型八】密度、压强和浮力的综合应用
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
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。
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。
【典例8】(2026·四川南充·二模)某同学制作了一支重为的密度计,其圆柱形直管高,底面积为。将其放入水中静止时,受到的浮力为______,为保证密度计能竖直稳定漂浮要求其浸入液体的体积至少为总体积的25%,且露出液面高度至少为,取。则该密度计所能测量的液体密度范围为:______。
【变式8】(2026·辽宁鞍山·二模)排水量指船舶排开水的质量,是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器(外边长5 cm)和金属块(每块金属块的质量均为10 g)模拟船舶与货物,探究船舶总质量与排水量的关系。(g取)
(1)实验操作如下:
A.将天平放在水平工作台上,游码移至称量标尺的零刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线。
B.将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。
C.测量空烧杯的质量,如图甲所示,________g。
D.如图乙所示,将金属块轻放入玻璃容器中,用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量,重复实验,在表格中记录数据。
玻璃容器和金属块的总质量
50
60
70
80
烧杯与溢出水的总质量
106.2
116.2
126.2
136.2
E.测量玻璃容器的质量为50 g。
(2)请对(1)中的实验操作步骤科学排序:________________。
(3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线,则这些线排列是否均匀?________________。
(4)分析表格中数据,推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为:________________。
(5)依据国家法令,船舶的舷上须标记载重线,用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线,载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图,推理对应海水密度最大的为________________(填写字母)载重线。
链接中考
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1.(2025·山东德州·中考真题)小明在科技创新大赛中斩获一枚奖牌。他想知道该奖牌的密度,但发现其无法放入量筒,于是借助天平、烧杯进行了如下操作。下列说法正确的是( )
A.使用前分度盘指针如图甲所示,应向右调游码使天平平衡
B.天平正确调平后,称量结果如图乙所示,测得奖牌的质量为129.2g
C.该实验测得奖牌的密度为6.44g/cm3
D.用此方法测得奖牌的密度会偏大
2.(2025·海南·中考真题)下列有趣的“吸引”现象,和大气压强有关的是( )
A.磁铁吸引大头针
B.摩擦后的气球吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上
D.压紧的铅块互相吸引
3.(2025·甘肃定西·中考真题)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后,想自己动手设计一个粗略测温的装置,他的设计思路如下:在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体,液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球,小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计,当有小球悬浮时,悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示,是这个测温装置的示意图,其中小球3上所标温度值为,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为,则下列说法正确的是( )
A.时,小球2处于漂浮状态
B.小球2在时所受的浮力小于时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮,2个小球沉底,则环境温度在至之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度,可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
4.(2025·山东东营·中考真题)如图甲所示,用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示(忽略液面的变化,g取10N/kg),下列说法中正确的是( )
①圆柱体浸没时受到的浮力是2N
②圆柱体受到的重力是3N
③圆柱体的密度是
④圆柱体的底面积是
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.(2025·山东滨州·中考真题)如图所示,水平桌面上甲、乙两个完全相同的烧杯内装有密度不同的盐水,把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,且放入鸡蛋后液面相平。若两烧杯底部所受液体压强分别为p甲、p乙,鸡蛋在甲、乙两杯盐水中所受浮力分别为F甲、F乙,则下列说法正确的是( )
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙
C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
6.(2025·四川攀枝花·中考真题)苴却砚主要产于攀枝花市仁和区,是中国名砚之一。同学们在参观了中国苴却砚博物馆后,了解到苴却石石质致密细腻、莹洁滋润,特别适合雕刻做砚。小明和小江同学想测出苴却石的密度,已有的实验器材为:小苴却石块、大烧杯、足量的水、细线(不计体积和质量)。
(1)小明同学找到了一台电子台秤(放于水平桌面上并已调零),利用已有的实验器材,设计了如下的实验方案:
①将苴却石块放于台秤上,读出台秤的示数;
②将烧杯放于台秤上,并在烧杯中加入适量的水,读出台秤的示数;
③用细线将苴却石块捆牢,再用手提着细线将苴却石块浸没并悬停于水中,读出台秤的示数;
④若水的密度为,则小明测得的苴却石密度可表示为______(用题中给定的物理量字母表示)。
(2)小江同学未找到电子台秤,但找到了一个弹簧测力计(已竖直调零),利用已有的实验器材,也测出了苴却石的密度。请将他的实验方案补充完整。
①用细线将苴却石块捆牢,再用弹簧测力计勾住细线将苴却石块竖直吊起,静止后读出弹簧测力计的示数;
②在烧杯中加入适量的水,____________;
③若水的密度为,则小江测得的苴却石密度可表示为______(用题中给定及自己设定的物理量字母表示)。
7.(2025·四川达州·中考真题)中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽。右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据______条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为m的物体作为秤砣,空小盆挂在A点作为秤盘,在O点挂粗绳作为提纽,______点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为______g。
(3)乙图中,当称量物质量增大时,秤砣应向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案:在乙图中取下秤盘后,A端悬挂秤砣,在C端施加竖直向下拉力时,木棒水平平衡,如丙图;把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,在C端施加竖直向下拉力时,木棒再次水平平衡,如丁图。已知。秤砣密度为______(整个过程秤砣不吸液,液体未溢出,秤砣与容器底未接触,g取10N/kg)。
8.(2025·黑龙江绥化·中考真题)学习了密度的知识后,某同学设计以下实验测量盐水的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直至横梁平衡:再将装有盐水的烧杯放在天平左盘,当右盘放入80g砝码时,天平刚好平衡。
(2)如图乙所示,将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,量筒中盐水的体积为______.
(3)如图丙所示,用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为______g,则所测盐水的密度是______。
(4)实验结束后,该同学改用量筒、水和细线测量橡皮泥的密度。(不考虑橡皮泥吸水及质量变化)如图丁所示。
步骤一:在量筒中倒入适量的水,读出量筒的示数为;
步骤二:将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水中,读出量筒的示数为;
步骤三:将橡皮泥捏成空心碗,放入量筒中使其浮在水面,读出量筒的示数为。
①请写出橡皮泥密度的表达式______(用V1、、、表示)。
②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则所测橡皮泥密度的结果______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(2025·山东青岛·中考真题)小明为了自家花园用水方便,设计了一个自动储水水箱,其模型如图所示。底面积为,高为的浮体A(不吸水)通过一轻质细杆与力传感器相连,浮体A的底面与水箱底的距离为0.1m,柱形薄壁水箱的底面积为。当水箱内水位低于最低水位线a时,注水系统自动往水箱内注水;当水位到达0.6m时,轻质细杆对力传感器的作用力恰好为0;当水位到达最高水位线b时,注水系统停止注水。当水位位于a、b水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小均为。(,)求:
(1)浮体A的重力;
(2)当水位位于最低水位线a时,水对浮体A底面的压强;
(3)当水位位于最高水位线b时,水箱内水的质量。
10.(2025·四川绵阳·中考真题)某同学在实践活动中制作液体密度计,并用于液体密度的测量。将瓶身主体为圆柱体的空塑料瓶瓶底剪掉,旋紧瓶盖并在瓶盖上用细线系上一金属块,然后将空塑料瓶和金属块一起倒放入装有适量水、足够高的玻璃容器中。当水面静止时,将塑料瓶瓶身上与水面相平的位置标记为“0”刻线,如图所示,“0”刻线以上塑料瓶瓶身是圆柱体。缓慢向空塑料瓶注入密度未知的液体,当液面刚好达到“0”刻线时停止注入,此时“0”刻线在水面以下4cm处。已知金属块的质量为58g,体积为8cm3,塑料瓶“0”刻线以上圆柱体的横截面积为20cm2,玻璃容器的内底面积为100cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略空塑料瓶自身的厚度和重量,向空塑料瓶注入液体的过程中金属块不触底。求:
(1)注入液体前,水面静止时细线对金属块的拉力;
(2)“0”刻线以下塑料瓶的容积;
(3)注入液体的密度和缓慢注入液体过程中金属块重力做的功。
1
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中考物理终极冲刺05 力学二
(质量和密度、压强、浮力综合)
中考全国考情分析
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1、 考察方向与分值占比:
力学二是中考物理重难点集中板块,整体分值占比大,出题难度偏高,选择、填空、实验探究、综合计算题均高频考查。全国中考整体分值占比约22%—30%。满分 100 分试卷约占22 至 30 分,70 分试卷约占15 至 21 分。其中密度侧重基础填空与实验,压强为中档核心考点,浮力分值最高、难度最大,常结合压强组成试卷压轴计算题,是中考物理拉开分数差距的核心板块。本专题围绕质量与密度、固体液体大气压强、浮力三大核心知识展开,侧重公式灵活运用、受力分析与题型综合融合,常结合生活实景、实验探究命题,密度测量实验、压强规律探究、浮力综合推导为必考题型。压强与浮力极易结合出压轴大题,考点综合性强、解题思路灵活,易错题与拔高题占比高,既是学生学习的难点,也是拉开中考物理分数差距的关键内容。
2、核心考查内容:
质量与质量的测量和理解,密度、密度的测量与应用,压力、压强、固体压强的理解,液体压强的特点及应用,大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系,阿基米德原理,物体的浮沉条件与应用,密度、压强和浮力的综合应用。
(1)质量与质量的测量和理解:掌握质量的物理含义与基本属性,熟悉天平正确使用方法、称量步骤与误差分析,能结合实际场景判断物体质量变化,熟练完成基础质量测量题型。
(2)密度、密度的测量与应用:牢记密度公式及单位换算,掌握固体、液体密度完整测量实验流程,学会利用密度鉴别物质、计算体积与质量,灵活解决生活中密度实际应用题。
(3)压力、压强、固体压强的理解:明确压力与重力的区别联系,吃透固体压强计算公式,掌握增减压强的实用方法,结合形状物体、叠加物体进行固体压强分析与计算。
(4)液体压强的特点及应用:熟记液体压强规律与计算公式,掌握深度判断技巧,能够分析连通器原理,解决容器不同放置方式下液体压强、压力大小比较类考题。
(5)大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系:了解大气压存在现象与生活应用,掌握大气压基础常识,牢记流体流速与压强变化规律,运用知识点解释各类流体相关生活现象。
(6)阿基米德原理:透彻理解浮力产生原因,熟练运用阿基米德原理公式计算浮力,掌握称重法、排液法测浮力,灵活进行浮力相关基础运算。
(7)物体的浮沉条件与应用:熟记物体漂浮、悬浮、上浮、下沉四大浮沉条件,区分不同状态下浮力与重力关系,掌握轮船、潜水艇、气球等生活实际应用原理。
(8)密度、压强和浮力的综合应用:融合三大板块知识点,综合进行受力分析,攻克液面升降、物体浸入液体、固液组合等复杂题型,主攻中考力学压轴综合计算题。
核心知识点及具体题型
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
【题型一】质量与质量的测量与理解
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。
【典例1】(2026·山西朔州·二模)在学习相关课程后老师安排了家庭实践作业,要求选择合适的测量工具测量生活中的人或物品的质量,小亮选择测爸爸的质量,从测量的需要和操作便捷性考虑,下列测量工具中最合适的是( )
A.分度值为0.2g,测量范围为200g的天平
B.分度值为1g,测量范围为5kg的电子秤
C.分度值为250g,测量范围为100kg的杆秤
D.分度值为500g,测量范围为200kg的台秤
【答案】D
【详解】要测量爸爸的质量,需选择量程足够大且操作便捷的工具。天平(量程)和电子秤(量程)量程过小,无法测量;杆秤(量程)虽量程可能满足,但需悬挂操作不便;台秤(量程)量程合适且可直接站立测量,操作最便捷,故选D。
【变式1】(2026·山东滨州·一模)利用盐水清洗草莓,可有效去除草莓表面残留的农药、细菌和果虫。小明想配制密度为的盐水,进行了如下操作。
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移到________,若指针位置如图甲所示,接下来的操作是:________________。
(2)用天平测出空烧杯的质量为15g,往烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量,将最小为5g的砝码加入天平右盘中时,指针偏向分度盘左侧,接下来应进行的操作是______________:天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯中盐水的质量为________g。
(3)将烧杯中的盐水倒入量筒中,液面位置如图丙,则盐水的密度为________。
(4)按照此方案测得盐水的密度值将________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(5)为配制出合格的盐水,需继续向此盐水中加入适量的___________。
【答案】(1) 零刻度线 向左调节平衡螺母
(2) 向右移动游码 59.8
(3)1.12
(4)偏大
(5)盐
【详解】(1)天平使用前,需先将游码移到标尺左端的零刻度线处;图甲指针偏右,说明天平右侧偏重,接下来应向左调节平衡螺母,直至横梁平衡。
(2)加入最小砝码后指针偏左,说明砝码总质量小于物体质量,此时无法再加砝码,只能向右移动游码,直至横梁平衡。
烧杯和盐水总质量为砝码质量加游码对应刻度,由图可知,标尺的分度值为0.2g,游码示数为4.8g,则烧杯和盐水的总质量为
(3)盐水质量
由图丙可知,盐水体积,盐水的密度为
(4)将烧杯中盐水倒入量筒时,烧杯内壁会残留部分盐水,导致测得的体积V偏小,质量测量准确,根据,计算得到的密度值偏大。
(5)目标盐水密度为,当前盐水密度小于目标值,需要增大密度,因此应加入盐。
【题型二】密度、密度的测量与应用
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)
【典例2】(2026·天津和平·二模)同学们利用天平和量筒测量某液体的密度。
(1)首先将天平放在水平台上,把____________移到标尺左端的零刻度线处,若指针未指在分度盘中央,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)小曲的实验步骤如下:①将空烧杯放在天平上,测出其质量为40.8g;②在烧杯中倒入适量待测液体,天平示数如图甲所示,测出烧杯和液体的总质量为____________g;③将烧杯中的液体全部倒入量筒中,如图乙所示读出液体的体积为____________。根据实验数据可知待测液体的密度为____________。该方法测量的待测液体密度比其真实值____________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)为测量此液体的密度,小明在完成“跨学科实践:制作微型密度计”时,设计了一个用粗细均匀的细塑料管等材料的自制密度计(如图丙所示),为了选择合适的材料,先进行理论分析:自制微型密度计的质量为,如果要看清细塑料管上的相邻刻线和(图上未标出,已知小于),两者相隔的距离至少,则此时细塑料管的横截面积为____________。
【答案】(1)游码
(2) 82.4 52 偏大
(3)
【详解】(1)使用天平前,应先将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)砝码质量为
游码示数为2.4g,因此总质量为
量筒分度值为2mL,液面与52mL 刻度线对齐,因此体积为;液体质量
液体密度
烧杯中的液体倒入量筒时,会有部分残留,导致测得的体积偏小。根据,体积偏小,计算出的密度会偏大。
(3)密度计漂浮时,浮力等于重力,即
设密度计在密度为的液体中浸入深度为,在密度为的液体中浸入深度为,横截面积为S,则①
②
由题意知,因此,且
由①②可得 ,
则
解得横截面积
【变式2】(2026·四川成都·二模)小欢为辨别家里的黄金挂饰是否为纯金,找来天平、量筒、纯水测量其密度,结合所学知识和实验操作,下列说法正确的是( )
A.称量质量时,左盘放砝码、右盘放物体
B.测量体积时,黄金挂饰未完全浸没,测得密度会偏大
C.纯金的密度不会随温度、物态的变化而变化
D.若黄金挂饰是空心,测出的密度会大于纯金的密度
【答案】B
【详解】A.使用天平称量质量时,应遵循“左物右码”的原则,左盘放物体、右盘放砝码,故A错误;
B.根据密度公式,测量体积时黄金挂饰未完全浸没,测得的体积V偏小,而质量m测量准确,因此计算出的密度ρ会偏大,故B正确;
C.密度是物质的特性,但纯金的温度变化时,其体积会发生变化,质量不变,由可知密度会改变;物态变化时,体积也会变化,密度同样会改变,故C错误;
D.若黄金挂饰是空心的,测得的体积是挂饰的总体积,比相同质量的纯金实心体积大,根据,质量m不变,体积V偏大,测出的密度会小于纯金的密度,故D错误。
故选B。
【题型三】压力、压强、固体压强的理解
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.
【典例3】(2026·陕西咸阳·二模)科技是强国的支撑,关于我国取得的科技成就说法正确的是( )
A.图-1中,空间站内王亚平用吸管将乒乓球压入水中后移开吸管,此时水中乒乓球受到浮力作用
B.图-2中,长征二号F遥十六运载火箭加速升空过程中机械能不变
C.图-3中,C919飞机机翼上凸下平,上方空气流速快压强小从而获得向上的升力
D.图-4中,雪龙2号破冰船“首柱削尖”是为了减小受力面积从而减小压强
【答案】C
【详解】A.空间站内处于失重环境,浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差,失重状态下水内部没有压强差,因此乒乓球不受浮力,故A错误;
B.火箭加速升空时,质量不变,速度增大则动能增大,高度增大则重力势能增大,机械能为动能与重力势能之和,因此机械能增大,故B错误;
C.飞机机翼设计为上凸下平,飞行时机翼上方空气流速更快、压强更小,下方流速更慢、压强更大,上下的压强差产生向上的升力,故C正确;
D.破冰船“首柱削尖”,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,方便破冰,故D错误。
故选C。
【变式3】(2026·山东临沂·二模)如图是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”,“雪龙2号”破冰船满载时的排水量为1.4万吨,船底面积约为。取。
(1)为破冰船提供动力的是大功率柴油发动机的___________冲程。南极空气很湿润,这是由于冰雪___________成水蒸气的原因。
(2)“雪龙2号”满载时船底受到水的压强约为多大?
(3)“雪龙2号”能在冰中以速度连续破冰航行,破冰船的推进功率为,则破冰船在1h内的前进过程中动力做功多少?受到的平均阻力为多大?
【答案】(1) 做功 升华
(2)
(3);
【详解】(1)柴油发动机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,因此为破冰船提供动力的是做功冲程;南极的冰雪是固态,直接变为气态水蒸气进入空气,使空气湿润,该物态变化是升华。
(2)满载排水量
破冰船漂浮在水面,浮力等于船的总重力,即
船底受到水的压力大小等于浮力,即,则压强为
(3)1h内动力做功
航行速度
动力
破冰船匀速航行,动力与平均阻力是平衡力,大小相等,即
【题型四】液体压强的特点及应用
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.
【典例4】(2026·山东临沂·二模)小明为了测量某品牌酱油的密度,进行以下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调。
(2)将酱油倒入烧杯中,用已调好的天平测量烧杯和酱油的总质量(如图甲所示),此时游码读数为________g。
(3)将量筒放在________桌面上,将烧杯中的酱油倒一部分到量筒中(如图乙)。
(4)用已调好的天平测量剩余酱油和烧杯的总质量(如图丙所示),由甲、乙、丙图分析,量筒中酱油的质量为________g,体积为________mL,计算可知,此品牌酱油的密度为________。
(5)小明设计了如图丁所示的实验方案:用刻度尺测量此品牌酱油的密度,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,两个容器中分别盛上水和酱油。先用抽气机抽出U形管内的部分空气,再关闭阀门K:
①抽气过程中,因为容器中液体表面大气压________(选填“大于”或“小于”)玻璃管内部气压,所以水和酱油都会沿玻璃管上升在管内形成液柱,关闭阀门K稳定后管内液柱如图丁,则右侧容器里面盛的是________(选填“酱油”或“水”)。
②接着小明用刻度尺测量出U形管两侧两液柱上液面到对应容器中液面的高度差分别为h水、h油。
③根据水的密度和第②步测量得到的物理量h水、h油,可得出酱油密度的表达式为________(用字母表示)。
④若换用更粗的U形管来做该实验,则酱油密度的测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”),这个实验和著名的________________实验很相似。
(6)小明不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小明添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为;
③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为;
④则酱油的密度表达式_________。(已知水的密度)
【答案】(1)左
(2)2.2
(3)水平
(4) 24.2 22
(5) 大于 水 不受影响 托里拆利
(6)
【详解】(1)天平调平,指针偏右说明右侧偏重,平衡螺母向指针偏转的反方向,即左调节。
(2)天平标尺分度值为0.2g,游码左侧对齐2.2g刻度线,因此游码读数为。
(3)量筒读数时需要放在水平桌面上,保证读数准确。
(4)烧杯和酱油总质量
剩余酱油和烧杯总质量
因此量筒中酱油质量
量筒分度值为2mL,量筒凹液面对齐22mL刻度,量筒中液体体积
液体的密度
(5)抽气后容器液面的大气压大于管内气压,因此液体被压入玻璃管。
根据气压平衡可得液体密度越大,液柱高度越小,右侧液柱更高,说明密度更小,因此右侧容器盛的是水。
由平衡关系,化简得酱油密度
液体压强与U形管横截面积无关,因此换更粗的U形管,测量结果不受影响。
该实验利用气压平衡原理,和著名的托里拆利实验原理相似。
(6)烧杯容积不变,装满水和酱油的体积相等,酱油的体积
酱油质量
因此酱油密度
【变式4】(2026·陕西咸阳·二模)小欣用“水吊法”测量一个手镯的密度,设计了如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A.图丙中手镯处于悬浮状态
B.手镯从空气中下降至图丙所示位置的过程中,所受浮力一直增大
C.实验测得手镯密度约为
D.手镯从刚浸没到向下运动至图丙所示位置的过程中,水对容器底的压强变大
【答案】C
【详解】A.图丙中手镯受到绳子额外的拉力,不是悬浮状态,故A错误;
B.根据阿基米德原理,手镯下降过程中,未完全浸没时逐渐增大,浮力增大;完全浸没后,不再变化,浮力也不变,因此浮力不是一直增大,故B错误;
C.由图可知,手镯质量,电子秤增加的质量
根据力的作用是相互的,手镯受到的浮力等于手镯对水的向下压力,即
手镯浸没时,结合阿基米德原理得
手镯的密度为
故C正确;
D.手镯从刚浸没到向下运动的过程中,排开水的体积不变,容器中水的深度不变,根据,水对容器底的压强不变,故D错误。
故选C。
【题型五】大气压强的理解应用、流体压强与流速的关系
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。
【典例5】(2026·贵州遵义·二模)如图甲所示,“漏刻”是我国古代利用水流计时的工具。某兴趣小组用透明塑料瓶、烧杯、水、带均匀刻度线的刻度纸等器材制作了一个“漏刻”计时器。具体做法如下:将透明塑料瓶去底留盖,在瓶盖上钻一小孔,然后在瓶身外壁贴好刻度纸,将瓶子倒置并固定,如图乙所示。随后在瓶口下方放置烧杯,向瓶内装入一定量的水,此时液面所对应的刻度线标记为“0”刻度线。
(1)该“漏刻”核心工作原理是:水在______作用下从盖孔流出,通过液面下降高度反映时间;
(2)实验中将塑料瓶去底的目的是________;
(3)若想在刻度纸上标记准确的时间刻度,实验中还需要的测量工具是______。
(4)小组同学记录水流出1min液面所在位置为“1”,随后以“0”和“1”之间高度差为参照标准均匀标出“0~5min”刻度,如图丙所示。请判断这样操作是否合理,并说明理由____________。
【答案】(1)重力
(2)使瓶内外气压相等,水匀速流出
(3)秒表
(4)不合理,水的压强随深度减小而减小,水流速度越来越慢,相同时间液面下降高度不同,刻度不均匀。
【详解】(1)水受到竖直向下的重力作用,会在重力作用下从小孔持续流出,因此该漏刻依靠重力工作。
(2)去底后瓶内液面上方与大气相通,气压始终等于大气压,可保证水持续流出。
(3)要标记对应时间的刻度,需要测量时间,因此所需工具是测量时间的秒表。
(4)略
【变式5】(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图是我国054 A型护卫舰“大理”舰。该舰满载时,排水量约4000吨,吃水深度5 m,海水密度约为,下列说法正确的是( )
A.排水量指的是舰船满载时排开水所受到的重力
B.“大理”舰满载漂浮在海面上时,船底部受到压强约为
C.“大理”舰满载漂浮在海面上时,船底部的面积上所受压力为
D.“大理”舰不能与其他舰船近距离并排航行,是因为两舰中间流体流速大,压强大
【答案】B
【详解】A.排水量指的是舰船满载时排开水的质量,不是重力,故A错误;
B.船底部受到的压强,故B正确;
C.船底部的面积上所受压力,故C错误;
D.两船近距离并排航行时,两船中间的水流速度大、压强小,故D错误。
故选B。
【题型六】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.
【典例6】23.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)我国自主研发的某新型潜水艇,在性能上有了显著提升,激发了科技小组的同学们的探究热情。他们对制作的潜水艇模型进行了多项测试与改进,请根据以下情境回答问题;
(1)模型原理
科技小组的同学们设计的潜水艇模型如图甲所示,为了实现潜水艇的上浮,小组同学的操作是___________,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(2)稳定性改进
潜水艇模型在水中航行时,容易出现上下颠簸。为了提高稳定性,潜水艇模型需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响,所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置。图乙所示的四幅图中,压载铁和浮力块的放置位置最合理的是___________(填字母)。
(3)动力装置
潜水艇模型由锂电池提供电能,电动机利用了磁场对___________的作用而转动,带动螺旋桨旋转;螺旋桨推动液体向后流动产生推力,从而使潜水艇模型在水中前进,这主要利用了___________。
(4)载重与浮沉测试
为保证潜水艇安全航行,同学们在潜水艇模型上标记了吃水线,表示潜水艇模型将水全部排出后,潜水艇模型在水中的深度不得超过此线。根据收集到的不同类型潜水艇的数据资料,同学们分析得出,该潜水艇模型在安全航行时,其最大载重量与潜水艇模型自身的质量及设计吃水深度有关。若潜水艇模型自身的质量为,体积为,在淡水中设计的吃水深度对应的排水量为,则潜水艇模型在测试盐水池中安全航行时,若潜水艇模型的吃水深度不变,则此时最多可额外承载___________的重物。现有、和三种规格的注射器,要使该潜水艇在盐水中在满载状态下悬浮,该模型所使用的注射器的规格至少是___________ml。(淡水的密度取;盐水的密度取)
【答案】(1)用注射器向潜水艇模型内打气
(2)B
(3) 通电导体有力 物体间力的作用是相互的
(4) 300 200
【详解】(1)潜水艇通过改变自身重力实现浮沉。为了实现潜水艇的上浮,要排出水舱内的水以减小自身重力,需向水舱内充气,因此操作是用注射器向潜水艇模型内打气。
(2)为提高稳定性需降低重心且使重力分布均匀。压载铁密度大应放在下方降低重心,浮力块密度小应放在上方,且两者需对称分布以保证重力均匀,图中B 选项符合要求。
(3)电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用;螺旋桨推动液体向后,液体对螺旋桨产生向前的反作用力,利用了物体间力的作用是相互的。
(4)根据密度公式 ,可得潜水艇模型在吃水线处的排开体积(即吃水体积)为
当潜水艇模型在盐水中安全航行且吃水深度不变时,其排开盐水的体积等于在淡水中的吃水体积,即
已知盐水的密度
此时潜水艇模型排开盐水的质量为
潜水艇模型在安全航行时处于漂浮状态,其总重力等于受到的浮力,即总质量等于排开液体的质量。设最多可额外承载的重物质量为 ,则有
则最多可额外承载的重物质量
潜水艇在盐水中满载悬浮时,处于完全浸没状态,排开盐水的体积等于自身总体积。此时浮力等于总重力,即排开盐水的质量等于潜水艇模型满载时总质量。
满载悬浮时排开盐水的质量
需要吸入盐水的质量
需要吸入盐水的体积
所以注射器规格至少为。
【变式6】(2026·广东佛山·二模)小明将一个空矿泉水瓶压入水中,随着深度的增加,他感到越来越费力。由此,他猜想:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关。为了验证猜想,他进行实验:
(1)实验前,竖直放置的弹簧测力计指针不在零刻度处,应进行的操作是________。
(2)将长方体物块放入水中不同深度,如图甲所示。步骤B中物块所受的浮力大小为________N。
(3)分析数据得出:物体所受浮力大小与深度有关。但小华认为小明的实验不够严谨,应该继续测量浸没后不同深度处物块所受的浮力,如图乙所示。分析数据可知,当物块完全浸没后,浮力大小________,这说明物体浸没在液体中所受浮力与深度________。
(4)为了进一步探究浸没前影响浮力大小的根本原因,小华将该长方体物块横向放置于水中,如图丙所示。改变物体浸在液体中的体积,数据记录如下表所示:
物体浸在液体中的体积V与物体体积的关系
弹簧测力计的示数
1.80
1.40
1.00
①当浸在液体的体积相同时,对比横向放置与竖立放置,深度是________的。
②通过实验,他认为:浸没前影响浮力大小的根本原因是浸在液体中的体积,而不是深度。请你分析他得出此结论的依据是:________。
③如丁图所示,两物体同时以相同速度缓慢匀速下降,则两个传感器的示数F时间t变化的图像正确的是________。
A. B. C. D.
【答案】(1)调零
(2)0.40
(3) 不变 无关
(4) 不同 对比实验,当浸没体积相同时,浮力大小相同 A
【详解】(1)弹簧测力计使用前需要让指针指在零刻度线处,故需要调零。
(2)二次称重法的浮力大小为
(3)通过图乙可知,深度不同,浮力大小不变;故物体浸没在液体中所受浮力与深度无关。
(4)横向放置与竖立放置底面积不同,故在液体的体积相同时,在水中的深度不同;
对比实验甲可知,当时,;当时,,故可知虽然浸在液体中的深度不同,但当浸在液体中的体积相同时,浮力大小相同;
图丁中两物体同时以相同速度缓慢匀速下降,则A比B先入水,比B后浸没,故A的传感器的示数比B的先变小,浸没时传感器的示数不变的时间在B之后,故选A。
【题型七】物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件:
【典例7】(2026·山东滨州·一模)物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计),自制一个简易密度计。如图所示,密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时,在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线,共得到三条刻线。已知密度计在c液体中,有的体积浸入液体,浸入体积为5×10-6m3。三种液体密度如表格所示,(g取10N/kg),下列分析正确的是( )
液体种类
液体密度/(kg·m⁻3)
a液体
0.5×103
b液体
1×103
c液体
2×103
A.密度计在a液体中做的标记在最下端 B.密度计的质量为0.1kg
C.密度计在三种液体中所受浮力不相等 D.密度计在b液体中的浸入体积为1×10-5m3
【答案】D
【详解】A.密度计在液体中漂浮时,浮力等于重力,即
由表格可知,根据,在浮力不变时,液体密度越小,排开液体体积越大,密度计浸入液体深度越深,所以密度计在液体中浸入深度最深,其标记应在最上端,故A错误;
B.已知密度计在液体中,有的体积浸入液体,浸入体积
因为漂浮时
则密度计质量
故B错误;
C.因为密度计在三种液体中均处于漂浮状态,根据物体漂浮条件,浮力都等于自身重力,由于密度计重力不变,所以在三种液体中所受浮力相等,故C错误;
D.由选项B可知密度计质量,密度计在液体中漂浮,根据
则浸入体积
故D正确。
故选AD。
【变式7】(2026·四川南充·二模)小明在一个底面积为的长方体薄壁鱼缸中装有适量的水,将一个重、体积的木质装饰木块,与一个重的金属挂件用轻质细线系在一起,轻轻放入水中,松手后、整体刚好悬浮在水中静止(如图甲)。已知水的密度,取。求:
(1)图甲中木块所受浮力的大小;
(2)金属挂件的体积;
(3)若把细线剪断,水未溅出,待金属挂件沉底、木块漂浮静止后(如图乙),细线剪断前后,水对鱼缸底部的压强变化量。
【答案】(1)
4N
(2)
200cm3
(3)
80Pa
【详解】(1)木块B浸没在水中,排开水的体积等于木块B的体积,即
木块B所受浮力为
(2)A、B整体悬浮,总浮力等于总重力,浮力
根据阿基米德原理,可得总体积:
因此金属挂件A的体积
(3)剪断细线后,A沉底仍完全浸没,排开水体积不变;木块B漂浮,浮力等于自身重力,即
此时B排开水的体积
排开水的总体积变化量
统一单位得鱼缸底面积
水面高度变化量
根据液体压强公式,水对鱼缸底部的压强变化量
【题型八】密度、压强和浮力的综合应用
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
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。
【典例8】(2026·四川南充·二模)某同学制作了一支重为的密度计,其圆柱形直管高,底面积为。将其放入水中静止时,受到的浮力为______,为保证密度计能竖直稳定漂浮要求其浸入液体的体积至少为总体积的25%,且露出液面高度至少为,取。则该密度计所能测量的液体密度范围为:______。
【答案】 0.12
【详解】将密度计放入水中静止时,密度计漂浮,受到的浮力为
密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。根据,液体密度越大,排开液体的体积越小。该密度计排开液体的体积至少为
则所能测量的液体密度最大为
该密度计排开液体的体积最大为
则所能测量的液体密度最小为
所以该密度计所能测量的液体密度范围为。
【变式8】(2026·辽宁鞍山·二模)排水量指船舶排开水的质量,是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器(外边长5 cm)和金属块(每块金属块的质量均为10 g)模拟船舶与货物,探究船舶总质量与排水量的关系。(g取)
(1)实验操作如下:
A.将天平放在水平工作台上,游码移至称量标尺的零刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线。
B.将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。
C.测量空烧杯的质量,如图甲所示,________g。
D.如图乙所示,将金属块轻放入玻璃容器中,用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量,重复实验,在表格中记录数据。
玻璃容器和金属块的总质量
50
60
70
80
烧杯与溢出水的总质量
106.2
116.2
126.2
136.2
E.测量玻璃容器的质量为50 g。
(2)请对(1)中的实验操作步骤科学排序:________________。
(3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线,则这些线排列是否均匀?________________。
(4)分析表格中数据,推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为:________________。
(5)依据国家法令,船舶的舷上须标记载重线,用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线,载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图,推理对应海水密度最大的为________________(填写字母)载重线。
【答案】(1)56.2
(2)ACEBD
(3) 7 均匀
(4)
(5)W
【详解】(1)天平读数为砝码质量加游码示数,砝码总质量为,游码示数为,因此空烧杯质量
(2)实验合理顺序:先调平天平(A),再测量空烧杯质量(C),接着测量玻璃容器质量(E),再将玻璃容器放入溢水杯收集溢出的水、测量烧杯和水的总质量(B),最后逐渐加入金属块重复实验记录数据(D),因此排序为ACEBD。
(3)玻璃容器为正方体,外边长,最大排水体积
水密度为,因此最大排水量;根据结论,总质量最大为,玻璃容器本身质量,金属块总质量最大为,每块,因此最多放块;
每加一块金属块,排水量增加,排开体积增加量固定,玻璃容器横截面积固定,由可知,每次深度增加量相等,因此标记线排列均匀。
(4)根据表格数据计算:,分别为,和玻璃容器与金属块总质量相等,因此可得关系:,符合漂浮时浮力等于总重力的规律。
(5)船舶漂浮时浮力等于总重力,浮力不变,由可知:越大,越小,吃水深度越小,载重线位置越靠下。图中最靠下的是,因此对应海水密度最大。
链接中考
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1.(2025·山东德州·中考真题)小明在科技创新大赛中斩获一枚奖牌。他想知道该奖牌的密度,但发现其无法放入量筒,于是借助天平、烧杯进行了如下操作。下列说法正确的是( )
A.使用前分度盘指针如图甲所示,应向右调游码使天平平衡
B.天平正确调平后,称量结果如图乙所示,测得奖牌的质量为129.2g
C.该实验测得奖牌的密度为6.44g/cm3
D.用此方法测得奖牌的密度会偏大
【答案】C
【详解】A.使用前分度盘指针如图甲所示,指针左偏,应向右调平衡螺母使天平平衡,直至指针指在分度盘中央,故A错误;
B.标尺的分度值为0.2g,由图乙可得,奖牌的质量为,故B错误;
C.由丙可知,奖牌的体积为
奖牌的密度为,故C正确;
D.奖牌的质量测量准确,测得的体积是奖牌和细线的总体积,且从水中拿出奖牌时会带出一部分水,所以测得的奖牌体积偏大,由可知,该方法所测奖牌的密度偏小,故D错误。
故选C。
2.(2025·海南·中考真题)下列有趣的“吸引”现象,和大气压强有关的是( )
A.磁铁吸引大头针
B.摩擦后的气球吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上
D.压紧的铅块互相吸引
【答案】C
【详解】A.磁铁吸引大头针是由于磁力作用,故A不符合题意;
B.摩擦后的气球吸引头发是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故B不符合题意;
C.吸盘吸在墙壁上是因为吸盘内部空气被排空,内部气压小于外界大气压,在大气压作用下吸盘被紧紧压在墙壁上,故C符合题意;
D.压紧的铅块互相吸引是因为分子间有引力,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025·甘肃定西·中考真题)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后,想自己动手设计一个粗略测温的装置,他的设计思路如下:在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体,液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球,小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计,当有小球悬浮时,悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示,是这个测温装置的示意图,其中小球3上所标温度值为,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为,则下列说法正确的是( )
A.时,小球2处于漂浮状态
B.小球2在时所受的浮力小于时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮,2个小球沉底,则环境温度在至之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度,可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
【答案】C
【详解】5个小球体积相等,由浮沉关系和题意可知,小球的密度关系为,由题意可知,温度越高,液体密度越小,对应悬浮小球密度越小,编号越小温度越高,因为此时小球3上所标温度值为,所以1号小球标有,2号小球标有,3号小球标有,4号小球标有,5号小球标有。
A.时,小球2处于悬浮状态,故A错误;
B.由题意可知,时小球2漂浮,时小球2悬浮,根据沉浮条件,漂浮和悬浮时浮力都等于小球重力,小球重力不变,因此浮力相等,故B错误;
C.若有3个小球漂浮、2个小球沉底,说明前3个小球密度都小于液体密度,后2个小球密度都大于液体密度,即;液体密度越大温度越低,因此可得温度范围在至之间,故C正确;
D.最高温度对应最小的液体密度,需要密度更小的小球,即体积相等时质量更小,增加体积相等、质量更大的小球,密度更大,只能测得更低温度,故D错误。
故选C。
4.(2025·山东东营·中考真题)如图甲所示,用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示(忽略液面的变化,g取10N/kg),下列说法中正确的是( )
①圆柱体浸没时受到的浮力是2N
②圆柱体受到的重力是3N
③圆柱体的密度是
④圆柱体的底面积是
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【详解】①②由图乙可知,当时,弹簧测力计示数为,且在提升圆柱体时示数保持不变,此过程中圆柱体完全浸没在水中;当时,弹簧测力计的示数为,且示数保持不变,此时圆柱体位于空中,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力
圆柱体完全浸没时受到的浮力
故①正确,②错误;
③圆柱体的质量
圆柱体的体积等于完全浸没时排开水的体积
则圆柱体的密度
故③正确;
④由图乙可知,圆柱体从开始露出水面到完全离开水面,则圆柱体的高度
则圆柱体的底面积
故④错误;
综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2025·山东滨州·中考真题)如图所示,水平桌面上甲、乙两个完全相同的烧杯内装有密度不同的盐水,把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,且放入鸡蛋后液面相平。若两烧杯底部所受液体压强分别为p甲、p乙,鸡蛋在甲、乙两杯盐水中所受浮力分别为F甲、F乙,则下列说法正确的是( )
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.根据浮沉条件,漂浮时液体密度,悬浮时。因此,甲杯盐水密度。放入鸡蛋后液面相平,即液体深度。根据液体压强公式,所以,故A错误,B正确;
CD.由图可知,鸡蛋在甲杯中漂浮,浮力等于鸡蛋的重力,即;鸡蛋在乙杯中悬浮,浮力也等于鸡蛋的重力,即,因此,故CD错误;
故选B。
6.(2025·四川攀枝花·中考真题)苴却砚主要产于攀枝花市仁和区,是中国名砚之一。同学们在参观了中国苴却砚博物馆后,了解到苴却石石质致密细腻、莹洁滋润,特别适合雕刻做砚。小明和小江同学想测出苴却石的密度,已有的实验器材为:小苴却石块、大烧杯、足量的水、细线(不计体积和质量)。
(1)小明同学找到了一台电子台秤(放于水平桌面上并已调零),利用已有的实验器材,设计了如下的实验方案:
①将苴却石块放于台秤上,读出台秤的示数;
②将烧杯放于台秤上,并在烧杯中加入适量的水,读出台秤的示数;
③用细线将苴却石块捆牢,再用手提着细线将苴却石块浸没并悬停于水中,读出台秤的示数;
④若水的密度为,则小明测得的苴却石密度可表示为______(用题中给定的物理量字母表示)。
(2)小江同学未找到电子台秤,但找到了一个弹簧测力计(已竖直调零),利用已有的实验器材,也测出了苴却石的密度。请将他的实验方案补充完整。
①用细线将苴却石块捆牢,再用弹簧测力计勾住细线将苴却石块竖直吊起,静止后读出弹簧测力计的示数;
②在烧杯中加入适量的水,____________;
③若水的密度为,则小江测得的苴却石密度可表示为______(用题中给定及自己设定的物理量字母表示)。
【答案】(1)
(2) 用弹簧测力计提着苴却石块浸没并悬停于水中,读出测力计的示数
【详解】(1)分析题可得,③中,苴却石块给水一个向下的压力,所以台秤示数增大,同时水会给苴却石块一个向上的浮力,由于物体间力的作用是相互的,所以苴却石块给水的压力等于水给苴却石块向上的浮力,即苴却石块浸没时受到的浮力
根据阿基米德原理可得,石块排开水的体积
石块浸没时,
石块的密度
(2)[1]①用细线将苴却石块捆牢,再用弹簧测力计勾住细线将苴却石块竖直吊起,静止后读出弹簧测力计的示数,即为苴却石块的重力;
②在烧杯中加入适量的水,用弹簧测力计提着苴却石块浸没并悬停于水中,读出弹簧测力计的示数 。
[2]根据可得,苴却石块的质量
由称重法可得,苴却石块受到的浮力,由阿基米德原理可得,苴却石块浸没时
因为苴却石块浸没,所以
苴却石块的密度
7.(2025·四川达州·中考真题)中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽。右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据______条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为m的物体作为秤砣,空小盆挂在A点作为秤盘,在O点挂粗绳作为提纽,______点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为______g。
(3)乙图中,当称量物质量增大时,秤砣应向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案:在乙图中取下秤盘后,A端悬挂秤砣,在C端施加竖直向下拉力时,木棒水平平衡,如丙图;把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,在C端施加竖直向下拉力时,木棒再次水平平衡,如丁图。已知。秤砣密度为______(整个过程秤砣不吸液,液体未溢出,秤砣与容器底未接触,g取10N/kg)。
【答案】(1) 杠杆平衡 O
(2)0
(3)右
(4)增大
(5)8.8×103
【详解】(1)[1]杆秤准确称量前,秤杆在两个力的作用下围绕固定点转动,是杠杆,杆秤准确称量时,秤杆保持静止状态,此时可读出物体质量,故当杠杆平衡时才能读出质量的大小,利用的是杠杆平衡条件。
[2]图乙中,杆秤在秤盘和秤砣提供的力的作用能围绕点O转动,故O点是支点。
(2)秤盘未放称量物,所测物体的质量为0g,故标记处对应的刻度为0g。
(3)把图乙中对应的杠杆五要素标出来,如图所示:
根据生活经验,称量物体时l1、F2保持不变,称量物质量增大,就使的其提供的力F1增大,根据杠杆平衡条件可得,即l1、F2保持不变,F1增大时,l2就变大,所以秤砣应向右端移动。
(4)增大杆秤量程,就是指秤砣在相同位置时,能测量出的质量更大,根据“小问3详解”中的图形,增大杆秤量程就是在l1、l2保持不变时,改变什么条件,能满足F1增大,根据杠杆平衡条件的变形公式可知,当增大F2时,可使F1增大,即增大秤砣提供的力时,可增大量程,而增大秤砣的质量,可以增大秤砣提供的力。
(5)秤砣浸没时,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,则液体的密度
将图丙、图丁中杠杆五要素画出来,如图所示:
由杠杆平衡条件可知:
图丙………………………………①
图丁……………………②
①÷②可得
化简可得
即
因为秤砣完全浸没,则秤砣的体积等于排开液体体积,即V秤砣=V排
则
则
即。
8.(2025·黑龙江绥化·中考真题)学习了密度的知识后,某同学设计以下实验测量盐水的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直至横梁平衡:再将装有盐水的烧杯放在天平左盘,当右盘放入80g砝码时,天平刚好平衡。
(2)如图乙所示,将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,量筒中盐水的体积为______.
(3)如图丙所示,用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为______g,则所测盐水的密度是______。
(4)实验结束后,该同学改用量筒、水和细线测量橡皮泥的密度。(不考虑橡皮泥吸水及质量变化)如图丁所示。
步骤一:在量筒中倒入适量的水,读出量筒的示数为;
步骤二:将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水中,读出量筒的示数为;
步骤三:将橡皮泥捏成空心碗,放入量筒中使其浮在水面,读出量筒的示数为。
①请写出橡皮泥密度的表达式______(用V1、、、表示)。
②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则所测橡皮泥密度的结果______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)右
(2)40
(3)
(4) 不变
【详解】(1)天平指针左偏,应将平衡螺母向右调,使横梁平衡。
(2)量筒分度值为2mL,盐水体积(乙图中量筒示数为40mL,)。
(3)[1]丙图中,砝码质量
游码对应刻度,则烧杯和剩余盐水总质量
[2量筒中盐水质量
根据密度公式,则所测盐水的密度
(4)[1]由图丁及实验步骤,橡皮泥体积
橡皮泥漂浮时,橡皮泥所受水的浮力等于橡皮泥重力,则橡皮泥重力
橡皮泥质量
则橡皮泥密度
[2]当水进入空心碗时,从力的平衡和体积变化角度看,进入碗的水重力,和碗因多装水多排开的水的重力相等(),量筒中,碗内水使液面降的体积,与碗漂浮时多排开的水的体积抵消,(有效排开体积)不变。因橡皮泥密度中,分子分母都不受影响,故密度测量结果不变。
9.(2025·山东青岛·中考真题)小明为了自家花园用水方便,设计了一个自动储水水箱,其模型如图所示。底面积为,高为的浮体A(不吸水)通过一轻质细杆与力传感器相连,浮体A的底面与水箱底的距离为0.1m,柱形薄壁水箱的底面积为。当水箱内水位低于最低水位线a时,注水系统自动往水箱内注水;当水位到达0.6m时,轻质细杆对力传感器的作用力恰好为0;当水位到达最高水位线b时,注水系统停止注水。当水位位于a、b水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小均为。(,)求:
(1)浮体A的重力;
(2)当水位位于最低水位线a时,水对浮体A底面的压强;
(3)当水位位于最高水位线b时,水箱内水的质量。
【答案】(1)50N
(2)1000Pa
(3)991kg
【详解】(1)当水位到达0.6m时,轻质细杆对力传感器的作用力恰好为0,此时浮体A受到的重力和浮力大小相等、方向相反,是一对平衡力;此时浮体A排开水的体积
浮体A受到的浮力
浮体A的重力
(2)当水位位于a水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小为,此时浮体A的浮力小于重力,轻质细杆受到浮体A向下的拉力,大小为40N,浮体A受到的浮力
浮体A受到的浮力等于浮体上下底面受的压力差,浮体A上底面在水面上,上底面受的压力为0,因此水对浮体A底面的压力为
水对浮体A底面的压强
(3)当水位位于最高水位线b时,轻质细杆对力传感器的作用力大小40N,此时浮体A的浮力大于重力,轻质细杆受到浮体A向上的压力,大小为40N,浮体A受到的浮力
浮体A浸入液体的体积
浮体A浸入液体的长度
水箱内水的深度
水箱内水的体积
水箱内水的质量
10.(2025·四川绵阳·中考真题)某同学在实践活动中制作液体密度计,并用于液体密度的测量。将瓶身主体为圆柱体的空塑料瓶瓶底剪掉,旋紧瓶盖并在瓶盖上用细线系上一金属块,然后将空塑料瓶和金属块一起倒放入装有适量水、足够高的玻璃容器中。当水面静止时,将塑料瓶瓶身上与水面相平的位置标记为“0”刻线,如图所示,“0”刻线以上塑料瓶瓶身是圆柱体。缓慢向空塑料瓶注入密度未知的液体,当液面刚好达到“0”刻线时停止注入,此时“0”刻线在水面以下4cm处。已知金属块的质量为58g,体积为8cm3,塑料瓶“0”刻线以上圆柱体的横截面积为20cm2,玻璃容器的内底面积为100cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略空塑料瓶自身的厚度和重量,向空塑料瓶注入液体的过程中金属块不触底。求:
(1)注入液体前,水面静止时细线对金属块的拉力;
(2)“0”刻线以下塑料瓶的容积;
(3)注入液体的密度和缓慢注入液体过程中金属块重力做的功。
【答案】(1)
0.50N
(2)
(3)
,0.01856J
【详解】(1)金属块在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力F浮金和细线竖直向上的拉力F拉的作用,处于静止状态,受力平衡。
金属块的重力
金属块受到的浮力
细线对金属块的拉力
(2)注入液体前,空塑料瓶和金属块整体处于漂浮状态,由于忽略空塑料瓶的重量,则细线对塑料瓶的拉力就是塑料瓶受到的浮力,根据可得“0”刻线以下塑料瓶的容积
(3)注入液体后,塑料瓶、金属块和注入的液体整体处于漂浮状态,总浮力等于总重力,即注入的液体的重力等于增加的浮力,即
注入液体的体积
则注入液体的密度
缓慢注入液体过程中,塑料瓶下沉,导致容器内水面上升。设塑料瓶(及金属块)相对于容器底部下沉的距离为d,水面上升的高度为。“0”刻线从与水面相平到水面以下4cm,说明塑料瓶相对于水面下沉了4cm,即
水面上升是由于塑料瓶浸入水中的体积增加引起的。增加的浸入体积为
水面上升的的高度
则金属块下沉的距离
金属块重力做的功
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