专题03 密度·压强·浮力(5年汇编)(重庆专用)2022-2026年中考物理真题分类汇编
2026-08-10
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2份
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75页
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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 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 密度,密度的应用,浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.27 MB |
| 发布时间 | 2026-08-10 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | 学科网初物精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59153047.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
重庆中考5年真题及模拟题汇编,聚焦密度、压强、浮力三大核心模块,以科技(如“蓝鲸号”无人艇)、生活(垃圾分类)、文化(捣谷舂)为情境,融合实验探究与综合计算,适配中考命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|约10题|质量测量、流体压强、浮沉条件|结合高铁安全线、无人机升空等真实场景|
|填空|约5题|天平调节、量筒读数、压强计算|融入传统文化工具(捣谷舂)考查固体压强|
|实验探究|约8题|密度测量、液体压强影响因素|以化学溶液、合金块为对象,含误差分析|
|计算(压轴)|约7题|浮力综合、多体压强动态分析|“海基二号”导管架、水下机器人等工程情境,跨模块综合|
内容正文:
专题03 密度·压强·浮力
5年真题1年模拟
考点分类
重庆考情
命题规律
考点1 质量与密度的测量及计算
2026重庆(1题)、2025重庆(1题)、2024重庆(2题)、2023重庆(1题)、2022重庆(2题)
· 情境:真题题干常结合生活物品鉴定、化学实验溶液、垃圾分类回收、新型材料应用、矿产资源勘探等真实场景,以实验探究流程展开。 · 重点:质量测量、天平平衡调节、量筒读数、固体密度测量、液体密度测量、密度计算、误差分析。 · 趋势:情境素材日趋多样,从生活迈向科技与资源,与浮力计算、材料属性判断交叉融合,非选择题以完整实验步骤和数据处理贯穿。
考点2 固体压强(含大气压·流体)
2026重庆(3题)、2025重庆(1题)、2024重庆(2题)、2023重庆(1题)、2022重庆(3题)
· 情境:命题常结合高铁站台安全线、无人机升空等生活科技场景,以及捣谷舂等传统文化工具,体现物理与生产生活的紧密联系。 · 重点:固体压强、压力、受力面积、流体压强与流速关系、压强计算。 · 趋势:从单一静态压强计算走向多体叠加与切割动态分析,常与密度、杠杆、功及能量综合,题型以选择填空为主。
考点3 液体压强与浮力
2025重庆(2题)、2024重庆(3题)、2023重庆(2题)
· 情境:真题常结合深海工程装备、水下机器人、无人潜航器等科技应用,以及学生探究液体压强、浮力的实验情境创设问题。 · 重点:液体压强特点、液体压强公式、浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件。 · 趋势:科技工程情境比重加大,常与密度、重力、压强、浮沉条件综合考查,实验探究与计算并重,题型趋于多过程问题。
考点4 密度·压强·浮力计算(压轴)
2026重庆(2题)、2025重庆(1题)、2023重庆(4题)、2022重庆(2题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:液体压强公式的简单应用、浮力综合问题、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量。 ·趋势:情境化命题逐步加深,常与压强、浮力等知识板块交叉融合,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 质量与密度的测量及计算
1.(2025·重庆·中考真题)我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大,密度约为钢的四分之一()。关于该复合材料说法正确的是( )
A.比热容大说明吸热能力弱 B.放入水中一定处于漂浮状态
C.飞机大量使用该材料可增加自重 D.与等质量的实心钢相比体积更大
2.(2023·重庆·中考真题)小明按托盘天平的使用要求,正确测量正方体木块的质量,天平平衡时,如图所示。下列说法正确的是( )
A.天平的实质是省力杠杆
B.被测木块的质量为20.4g
C.图中木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强
D.测量结束后,可以直接用手将砝码放回砝码盒
3.(2022·重庆·中考真题)小晨同学买了一个小吊坠(如图甲所示)作为母亲节的礼物送给妈妈,他利用天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。
(1)将天平放在___________上,拨动___________至标尺左端零刻度线,此时指针偏向分度盘中线左侧,他应该将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)将解去挂绳的小吊坠放在左盘,往右盘加减砝码,当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则他下一步的操作是( )
A.向右移动游码 B.向左移动平衡螺母 C.取出5g的砝码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图乙所示,则该小吊坠的质量为___________g;
(4)先向量筒中加入30mL的水,将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中,水面如图丙所示,则小吊坠的体积为___________ cm3;
(5)小晨将测得的密度和表格中数据进行对比,发现小吊坠可能是___________制作而成的,他仔细分析了自己的测量过程发现,小吊坠密度的测量值与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
材质
翡翠
和田玉
玻璃
有机玻璃
密度/g•cm-3
约3.3~3.36
约2.95~3.17
2.5
1.18
4.(2026·重庆·中考真题)我国在铬铁矿勘查中获历史性突破,对合金相关产业有着重要意义。小渝用图中的装置测量某合金块的密度。
(1)将托盘天平放在______上,移动游码至标尺左端的______处,发现指针指在分度盘中线左侧,此时应将右端的平衡螺母向______调节,直至天平横梁水平平衡;
(2)将待测合金块放在左盘,通过增减砝码和移动游码使天平横梁再次水平平衡,如图甲所示,合金块的质量为______g。在量筒内加入30mL水,用细线拴住合金块缓慢放入量筒中浸没时,如图乙所示,示数为______mL。根据以上数据即可算出合金块的密度;
(3)他换用不同的液体重复上述实验,发现合金块浸没在不同液体中时,手感受到的拉力不同。小渝进一步探究合金块浸没时细线拉力与液体密度的关系,他用弹簧测力计吊着合金块浸没在密度______(选填“相同”或“不同”)的液体中,记录弹簧测力计示数,发现拉力与液体密度有关。能正确反映该拉力与液体密度关系的是图丙中的图像______;
(4)小渝通过探究发现,可以将吊着该合金块的弹簧测力计改装成“液体密度秤”。结合上述数据,该密度秤能够测量的最大值为______g/cm3。
5.(2024·重庆·中考真题)“混放是垃圾,分类是资源”,垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头,同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的。
(1)小吴将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现天平的左盘较高,应将平衡螺母向________调节,直至指针对准分度盘的________刻度线。将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图甲所示,测得水龙头质量为________g;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度;
(2)小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力;然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,这是因为水龙头受到竖直向________的浮力,此时弹簧测力计的示数如图乙所示为________N;小欣计算出水龙头的密度是________;
(3)同学们对实验进行交流评估,认为________同学测得的密度误差较大,主要原因是________。
6.(2024·重庆·中考真题)小明将天平放在水平桌面上测量一物体的质量。在游码调零后,发现指针偏左,应将平衡螺母向______移动,使横梁水平平衡。放上物体,通过加减砝码及移动游码,使横梁再次水平平衡时,天平如图所示,则物体的质量为______g。
7.(2022·重庆·中考真题)学习化学后,小明对老师配置的硫酸铜溶液的密度很感兴趣,于是找来天平、烧杯和量筒进行测量。
(1)将天平放在___________工作台上,游码移至标尺的___________处,然后观察到指针偏向分度盘中线的右侧,应将平衡螺母向___________调节,使天平平衡;
(2)在烧杯中装入适量硫酸铜溶液,用天平测量出烧杯和液体的总质量m1=150.4g,再将部分液体倒入量筒(如图甲),读数时视线要与凹液面最___________处相平,量筒中液体体积V=_________mL;
(3)再次将天平调平衡,测得剩余液体和烧杯的总质量m2(如图乙),m2=___________g;
(4)根据ρ=___________计算硫酸铜溶液的密度(用m1、m2和V表示)。
(5)若将烧杯中的溶液倒入量筒时,有部分溶液溅到了量筒的侧壁上,会导致所测溶液密度与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
考点2 固体压强(含大气压·流体)
1.(2026·重庆·中考真题)下列与普通中学生相关的物理量最接近实际的是( )
A.身体的质量约为50kg B.脉搏跳动一次用时约10s
C.正常行走的步长约为60mm D.双脚站立时对水平地面的压强约为1×106Pa
2.(2026·重庆·中考真题)下列行为践行了安全生活的是( )
A.用湿手直接拔电源线 B.不超越火车站台的安全线
C.不系安全带驾驶车辆 D.使用绝缘层破损的充电线
3.(2025·重庆·中考真题)如图所示,是中国首架太阳能氢能混合动力固定翼无人机在重庆明月湖顺利升空的情境。下列说法正确的是( )
A.无人机在升空过程中相对于地面静止
B.无人机使用氢燃料是因为氢的热值小
C.无人机导航系统是靠电磁波传递信息
D.机翼靠下表面弯曲上表面较平获得升力
4.(2024·重庆·中考真题)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为和的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。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.圆柱体A的密度大小为
B.切割前,A对传感器的压力为72N
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13∶15
5.(2022·重庆·中考真题)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为,则以下分析正确的是( )
A.B的重力是50N B.L=2.5cm时,
C.B的底面积为 D.A切去一半后,
6.(2022·重庆·中考真题)有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是( )
A.A的重力为20N B.B的密度为3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5 D.p4=1.6×104Pa
7.(2026·重庆·中考真题)图为L形直角挂衣架,OD段共有4个挂衣孔,固定螺钉与墙之间的最大力为300N。当把总重10N的衣物挂在C孔时,C孔的受力面积为0.5cm2,C孔受到的压强为________Pa;若只用一个挂衣孔,挂衣架最大能够承重________N(挂衣架自重和形变不计)。
8.(2024·重庆·中考真题)乘客在高铁站台要站在白色安全线内,是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变________,压强变________,压强差会给乘客带来危险。
9.(2023·重庆·中考真题)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而舂之”。若碓头质量为,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头的重力;
(2)碓头竖直下落,用时,求重力做功的功率;
(3)质量为的捣谷人,左脚与地面的接触面积为,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知,求人左脚对地面的压强。
10.(2022·重庆·中考真题)英国物理学家___________发现了电磁感应现象才有了发电设备供动车运行,动车停靠的站台设置有安全黄线,是避免因气体流速越大的地方压强越___________带来的安全隐患。
考点3 液体压强与浮力
1.(2025·重庆·中考真题)小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。
(1)该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生___________,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受___________的大小。
(2)小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而___________;只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小___________。
(3)观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向___________移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,可初步得出液体内部压强与液体的___________有关。
(4)如图丁,为了便于测量探头所处的深度,小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度,并将仪器改进为双探头,将左侧探头始终固定在水下深处,调节右侧探头在盐水()中的位置,使U形管左右液面再次相平,读出深度,通过计算发现___________(选填“>”“=”或“<”);小渝将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度,通过进一步分析可以计算该液体密度为___________。
2.(2025·重庆·中考真题)2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
3.(2024·重庆·中考真题)如图甲所示,我国自主建造重为的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有,该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体,其最大吃水深度为7m。“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。()求:
(1)水深300m处的压强;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积;
(3)若驳船体积每增加,自重增加,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度至少应增加多少;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。
4.(2024·重庆·中考真题)小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向______的浮力,并且水对容器底部的压强与放入物块前相比______。当测力计示数如图甲所示时,浮力为______N;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积______,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度______;
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关,并通过计算得出所用盐水密度为______;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度______;
(4)同组的小王同学还想进一步探究:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,测力计示数为2.3N,与乙图数据对比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理,并说明理由:______。
5.(2024·重庆·中考真题)如图所示,是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉,第一种是机器人内部水舱充放水,水舱的容积为;第二种是利用推进器提供竖直向上的推力,可以在0~30N之间调节;第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块,每个浮块质量均为0.4kg,体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮块时,机器人的总体积为(体积不变,含机械臂)。
(1)求150m深处水的压强;
(2)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时,的大小;
(3)深处水底有一物体(未与水底紧密接触),其密度均匀且为,体积为,需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来,为确保打捞顺利进行,机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案,在调到30N的情况下,还需如何利用另外两种方式实现上浮,请通过计算给出一种合理方案。
6.(2023·重庆·中考真题)小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验:然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如下表:高度差
序号
液体种类
探头C深度
高度差格
探头D深度hɒ
高度差格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
①分析表中______(填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体______越大,压强越大;
③根据表中数据,小莉估算出硫酸铜溶液的密度为______;
(3)①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越______;浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其表面橡皮膜形变更明显,从而分析出______产生的原因;
(4)让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将______。
7.(2023·重庆·中考真题)小婷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”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向_____移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则_________Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
考点4 密度·压强·浮力计算(压轴)
1.(2026·重庆·中考真题)为探究浮力大小与排开液体体积的关系,小渝将8颗质量均为20g的相同珠子用轻质细线串成间隔均为0.5cm的珠串挂在拉力传感器下端,每个珠子高1cm。下移传感器,使珠子逐渐浸入底面积20cm2、高12cm,原有水深5.5cm的柱形薄玻璃杯内。当第1颗珠子刚好浸没时,传感器的示数为1.5N,如图所示,整个装置不吸水。下列说法正确的是( )
A.浸入水中的珠子越多,传感器的示数越大
B.第1颗珠子刚浸没时,水对杯底的压强为650Pa
C.第2颗珠子刚浸没时,传感器又向下移动了1.5cm
D.当第1颗珠子刚好触底时,有6颗珠子浸没在水中
2.(2023·重庆·中考真题)小俊用弹簧测力计吊着质量为的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为、高为。则圆柱体下降过程中( )
A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C.浸入一半时弹簧测力计的示数为
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为
3.(2026·重庆·中考真题)我国自主设计的“爱达·花城号”邮轮于2026年5月正式试航,如图甲所示。该邮轮满载排水量为1.419×108kg。船舷上画有不同海水的“吃水线”,表示船安全航行时最大排水体积的位置,如图乙所示(仅画出了淡水线F,其余线未画出)。淡水密度取1.0×103kg/m3,常见的海水密度如表所示。求:
海水
密度/(kg·m-3)( )
冬季海洋(W)
1.030×103
夏季海洋(S)
1.025×103
热带海洋(T)
1.020×103
(1)邮轮在淡水中静止时,水对8m深处船体的压强;
(2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积;
(3)根据表中的海水密度在图乙的虚线框中画出夏季海洋线S和冬季海洋线W的合理位置,标注吃水线名称并说明依据。
4.(2025·重庆·中考真题)小渝同学将重、底面积的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装深的水,则溢水杯对升降台的压强为___________;溢水口到杯底的距离,将底面积、高的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水,静置一段时间后,水面下降并保持不变,再将升降台降低(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为___________N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
5.(2023·重庆·中考真题)小莉模拟古人利用浮力打捞铁牛,模拟过程和测量数据如图所示。①把正方体M放在架空水槽底部的方孔处(忽略M与水槽的接触面积),往水槽内装入适量的水,把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如图甲所示;②向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,杯底到M上表面的距离等于M的边长,如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度h=_________cm;③用细线连接水杯和M,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从杯中取出,当铁砂取完后,M恰好可被拉起,完成打捞后,如图丙所示。则M与水杯的底面积之比为___________。
6.(2023·重庆·中考真题)桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端,在端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量;
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;
(3)一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔处于平衡状态时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。
7.(2023·重庆·中考真题)小天做物理小实验,先向质量为的薄壁柱形容器中倒入深度为的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲:然后用细线吊着密度为、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸入容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时木块对容器底部压强为______,接着小天拉着细线,将木块竖直向上提升______,容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响)
8.(2022·重庆·中考真题)底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,如图所示,将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下,由图示位置缓慢向下浸入水中,直至测力计示数为0后,只取走测力计,再打开阀门K向外放水。求:
(1)圆柱体的体积;
(2)圆柱体下降过程中,当其浸入水中的深度为2cm时,测力计的示数;
(3)当放水至容器对桌面的压强为800Pa时,水对容器底的压强。
9.(2022·重庆·中考真题)为进行浮力相关实验,小涛将力传感器固定在铁架台上,底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上,装有23cm深的水,如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中,力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时,水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩,A始终保持竖直,且不吸水。完成下列问题:
(1)求A的质量;
(2)求图乙中F1的大小;
(3)当A浸没入水中后剪断细线,升降台和A都静止时,求溢水杯对升降台的压强。
……………………
模拟题精选
1.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)如图所示,水平地面上有一个装有适量水、底面积为150cm2的圆柱形薄壁容器,将质量分布均匀、边长为10cm的物体A(不吸水)放入容器中,A漂浮在水面上,其下表面受到水的压强为400Pa。再在物体A上方放置一个物体B,此时A恰好能浸没于水中(水未溢出),则下列说法错误的是( )
A.物体A的密度为0.4×103kg/m3
B.物体A与B的质量之比为2︰3
C.物体A从漂浮到刚好浸没的过程中,下降的距离为6cm
D.物体A从漂浮到刚好浸没的过程中,水对容器底部增大的压力为6N
2.(2026·重庆渝中·一模)如图体育比赛中,对运动员比赛时的相关物理分析正确的是( )
A.甲图:运动员冲线后不能立即停下,是由于运动员受到惯性作用
B.乙图:举重运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
C.丙图:鞋底粗糙的花纹是为了减小对其地面的压强
D.丁图:运动员跑步时周围的空气流速大,压强小
3.(2026·重庆市第八中学·一模)科创小组用3D打印机打印了一个底面积为200cm2、外形体积为2000cm3的半潜船模型A,模型A由密度为4g/cm3的材料制成(模型内部为空腔)。一轻质薄壁容器C(足够高),底面积500cm2、装有12cm深的水。现将模型A轻轻放入容器中,模型静止时浸入水中的深度为2.5cm,如图所示。将容器C中的水缓慢注入A内,直至A刚好浸没,将一个与模型A外形完全相同,密度为0.6g/cm3的实心物体B轻轻放在A正上方,当A与B静止后,再将A内的水全部抽出到容器C外。下列说法正确的是( )
A.模型A刚好浸没时,容器对桌面的压强为1200Pa
B.抽水前,模型A与物体B静止时,B对A的压力为0N
C.整个抽水过程中,模型A上移的距离为6.5cm
D.若将图中容器C中的水注满A,静止时水对容器底部的压强比A注水前小了75Pa
4.(2026·重庆·二模)如图体育比赛中,对运动员比赛时的相关物理分析正确的是( )
A.甲图:运动员冲线后不能立即停下,是由于运动员受到惯性作用
B.乙图:举重运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
C.丙图:鞋底粗糙的花纹是为了减小对其地面的压强
D.丁图:运动员跑步时周围的空气流速大,压强小
5.(2026·重庆市实验中学·二模)重庆轨道交通四通八达,安检工作非常细致,切实保障了群众安全,如图所示是轻轨的安检口,关于安检设备,下列说法正确的是( )
A.安检传送带工作时,电动机将机械能转化为电能
B.安检时应用了X射线,X射线是超声波的一种
C.行李过安检时,以传送带为参照物,行李是运动的
D.轨道旁的站台有安全黄线,依据的是流体流速越大的地方,压强越小
6.(2026·重庆·二模)环保小组到室外取水样,自制了如图甲所示的取水壶,由钢球、不沾水的薄壁容器和带有绳结的细绳构成,其简化模型如图乙所示,容器质量20g、容积600cm3,容器底的面积为50cm2,钢球体积15cm3、密度8g/cm3。将取水壶沉入水中,汲满水后拉动细绳,钢球堵住容器口,有三分之二体积露在口外,最后竖直向上缓慢拉动细绳取出取水壶,如图丙所示。(不计细绳的质量与体积,ρ水=1g/cm3),求:
(1)钢球的质量;
(2)取水壶浸没在水中,距水面10cm的容器底受到水的压力;
(3)若向上缓慢拉起取水壶,水不流出,容器露出水面300cm3时,细绳受到的拉力。
7.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)小明用电子秤、薄壁柱形容器(质量忽略不计,底面积为100cm2)、合金块(高度为5cm)、气球(质量忽略不计)、细线(质量和体积忽略不计)、水进行相关实验探究,操作步骤如图:
①将电子秤放在水平台上,测出合金的质量,如图甲;
②将柱形容器放置在电子秤上,向其中装入部分水,如图乙;
③将合金块与气球用细线连接,用手拉着细线使它们逐渐进入水中,如图丙、丁、戊;
④气球全部放气,撤去拉力,合金块沉入容器底部,如图己。
请根据相关信息,回答如下问题:
(1)实验过程中,气球的体积大小可反映气体受到液体压强的大小,根据图丁和戊,说明液体压强大小与 _____有关。
(2)根据图甲乙丙,可知合金块的密度为 _____g/cm3。
(3)根据图丙和丁,由电子秤示数的变化,说明浮力的大小与 _____有关。丁图中气球所受的浮力为 _____N,此时水对容器底部的压强为 _____Pa。从图丁到戊,容器对桌面的压强变化了 _____Pa。
(4)若图戊中的气球缓慢向外漏气,手对细绳的拉力 _____(选填“变大”“变小”“不变”),若将气体全部放完,撤去拉力,如图己,求图己中,合金块对容器底部的压强为 _____Pa。
8.(2026·重庆渝中·一模)同学们设计了一个电动升降装置,如图甲所示,圆柱形容器置于水平地面上,装有16cm深的水,一圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点,保持静止,此时A的下表面与水面刚好相平。打开电动升降机,让圆柱体A逐渐浸入水中,直到圆柱体A刚好与容器底部接触,轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系,如图乙所示。已知圆柱体A与容器高度相同,容器底面积为200cm2,则圆柱体A的底面积为___________cm2。当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下,且大小为4N时,撤走细杆:待圆柱体A静止后,沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去并取出(不计带出水分的多少);待圆柱体A剩余部分最终静止后,圆柱体A的上表面相比撤走细杆时移动的距离为___________cm。
9.(2026·重庆渝中·一模)某实验小组用如图所示装置测量矿石的密度,相关器材有:水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线(不计质量和体积)、铁架台等,主要过程如下:
(1)将装有适量水的烧杯放入已调节平衡天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘___________(选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量为___________g。
(2)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触。天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为149g,则矿石的体积为___________cm3。
(3)如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,与乙图相比,烧杯底受到的液体压力___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。待天平平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为___________kg/m3。
(4)考虑到水中会有杂质,实际水的密度是大于1g/cm3,那么矿石密度的测量值会___________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(5)结合上面的实验经验,组员想到可以用一个质量为,体积为的金属块和烧杯来测量未知液体的密度,具体流程如下图:
a、甲图中溢水杯内装满待测液体后,将一个烧杯放入溢水杯,并用一个小桶收集溢出的液体,如图乙;
b、再将金属块放入液体中,如图丙,溢出液体的总体积为;
c、把金属块从液体中取出,然后放入烧杯内,如图丁,溢出液体的总体积为;
由上述实验数据,计算出被测液体的密度为___________g/cm3步骤c中金属块带有部分液体进入烧杯,则溢出液体的体积V2___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
10.(2026·重庆渝中·一模)如图所示,质量为1.5kg、底面积为足够高的薄壁柱形容器放置在水平地面上,将边长为0.1m、质量为7.5kg的实心正方体金属块静置在容器底部(未紧密结合)。以100cm3/s的恒定速度向容器中注水,水对容器底的压强随注水时间的变化关系如图乙所示。(g取)求:
(1)当注水时间为t1时,水对容器底的压强;
(2)当注水时间为t1时,金属块对容器底的压力;
(3)当水对容器底的压强P1与容器底对地面的压强P2之比为时的注水时间t。
11.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)物理学中为了纪念科学家,常用他们的名字命名物理量的单位,比如压强的单位用法国物理学家______来命名;另一位英国物理学家牛顿,用他的名字作为物理量______的单位。
12.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)师师同学用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部, 它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B 及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为15cm时正方体A 刚好浸没,力传感器的示数大小 F 随水深h变化的图像如图乙所示。物体A所受到的重力为_______N;当容器内水的深度为6cm 时,力传感器的示数大小为F,水对容器底的压强为p1;继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压强为p2;则p1与p2比值的最大值为________。
13.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)如图甲所示,一个底面积为 10cm2的圆柱体,上表面与细线相连,底部贴有压力传感器(不计质量和体积),连接电脑后可显示传感器所受压力大小。图乙是某次将圆柱体 A 从下表面接触水面到匀速放入容器底部,压力传感器所受压力与时间的图像。则圆柱体 A 完全浸没时所受浮力为______N。已知薄壁柱形容器重力为 2N,圆柱体A 浸入水中时底部始终与水平面相平,且容器中没有水溢出,则 3s 末容器对桌面压强为______Pa。
14.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)小侨酷爱动手做实验,他在实验室中找到一个工件,该工件由实心圆柱体A、B紧密连接组成,hA=hB=10cm,SB=2SA=100cm2如图甲,用细线将工件与力传感器相连,如图乙为力传感器原理图,其中R为力敏电阻,其阻值与所受拉力F的关系如表1所示,电源电压为3V。重2.5N,底面积200cm2的薄壁柱形容器放在水平升降台上,其内装有15cm深的水,B的下表面刚好与水面接触。现将升降台上升使工件逐渐浸入水中,该过程中力传感器示数F与升降台上升高度h的关系如图丙。求:
R与F的关系
R/Ω
10
6
4
2
F/N
30
20
15
10
(1)工件的质量;
(2)已知细线拉力为F0时,B恰好浸没,此时乙图中电流的大小;
(3)当工件浸没后剪断细线,稳定时容器对升降台的压强。
15.(2026·重庆·二模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,装有相同体积的水,将两个体积相等的实心小球A和B浸没在水中且细线对A、B拉力均不为0,静止时两容器中的液面相平。则A球的密度___________B球的密度,甲容器对桌面的压力___________乙容器对桌面的压力(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
16.(2026·重庆·二模)如图甲所示,现有一底面积为且带有阀门(关闭)的圆柱形薄壁大容器(足够高),内装有10cm深的水,若将另一带有阀门(关闭,阀门体积不计)的圆柱形薄壁小容器轻轻放入大容器的水中,小容器漂浮,此时水深变为12cm,如图乙,图乙中大容器底部受到水的压强为______Pa;若再将底面积为,高为5cm的均匀柱体A放入小容器中,此时水深为13cm,如图丙。打开阀门,水向外流,水面下降到4.5cm深时关闭阀门,小容器刚好触底(对大容器压力为0),再打开阀门,水进入到小容器中,直到水面不再变化时,此时柱体A所受到的浮力为______N。
17.(2026·重庆·二模)在家务劳动中,小明和妈妈一起制作了豆浆。妈妈将一些黄豆放入透明的玻璃碗中,加入适量的水,小明观察到黄豆沉在碗底,为了测量黄豆的密度,小明开始了如下的操作:
(1)把天平放在水平工作台面上,把______置于标尺左端的零刻度处,发现指针偏向分度盘的左侧,如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____端调节(选填“左”或“右”),使天平横梁水平平衡;
(2)取适量的干黄豆放到天平左盘中,在右盘中加减砝码并调节游码使天平平衡,所加砝码和游码位置如图乙所示,则干黄豆的总质量为_____g;
(3)在量筒内注入适量水,如图丙所示,量筒内水的体积为______;将天平上所有干黄豆缓慢倒入量筒中浸没,此时量筒的读数为80mL,可计算得到干黄豆的密度为_______;很长一段时间后,小明发现量筒中的黄豆吸水变成了“胖豆子”,但量筒中水面的位置几乎没有变化,将量筒中剩余的水全部倒入空量筒,测得剩余水的体积为,“胖豆子”的密度为_______。
(4)妈妈把豆浆制作好后,小明兴趣正浓,找来了电子秤和金属块(不吸水)继续探究豆浆的密度,步骤如图丁:
①将装有适量纯水的玻璃杯静置于放在水平桌面上的电子秤上,电子秤示数为;
②用细线(体积不计)系好金属块浸没在纯水中,金属块不接触玻璃杯底和侧壁并保持静止,此时电子秤示数为;
③搅拌均匀的豆浆替代纯水,重复①步骤,电子秤示数为;
④搅拌均匀的豆浆替代纯水,重复②步骤,电子秤示数为。
则豆浆密度ρ=_______(用字母表示),将金属块浸没在久置豆浆中,再缓慢增大浸没深度,发现液面位置不变但电子秤示数变大,出现这一现象的原因可能是:久置豆浆的_____随深度变化而变化。
18.(2026·重庆市实验中学·二模)小宇利用弹簧测力计,高10cm的圆柱体,烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关,他的操作步骤及测量数据如图所示。
(1)甲、乙两次实验,可知物体所受重力大小是________N,浸在乙中所受浮力大小是________N;
(2)根据图甲、乙、丙、丁可知,物体受到的浮力与________有关,与物体浸没在液体中的深度________;
(3)由实验数据可算出:圆柱体的体积为________,图戊中盐水的密度为________。若实验时圆柱体在液体中触底了,那么测量的液体密度与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小宇同学深入分析实验数据后认为利用实验数据还可以计算液体压强,图乙中圆柱体下表面受到水的压强是________Pa。
19.(2026·重庆市实验中学·二模)2026年春晚,武术节目《武BOT》惊艳全球。人形机器人与演员同台,完成后空翻、双节棍等高难度动作,如图。这一节目激起了小明的浓厚兴趣,他查阅资料,了解相关信息。
(1)人形机器人的机械臂舞动与如图乙所示的人的手臂拿东西时原理类似,写出生活中使用时省力或费力情况与之相同的一种简单机械________;
(2)表演中,机器人沿直线匀速前进8m,用时10s,其速度为多少;
(3)人形机器人质量约为50kg、双脚面积,则站立时对地压强为多大。
20.(2026·重庆市实验中学·二模)物理项目学习小组准备了柱形水槽、刻度尺、柱形塑料杯、水制作了一台简易浮力秤,如图所示。水槽和塑料杯的底面积分别为和(厚度均忽略),塑料杯的总质量为100g。制作完成后,在塑料杯中放入待测物体,塑料杯始终竖直漂浮在水槽的水中,根据制作好的标尺便可读出待测物体质量。
(1)未放物体时,塑料杯受到的浮力大小;
(2)往空塑料杯中放入质量为50g的砝码时,水槽水面上升的高度;
(3)制作标尺时,通过在杯中放入砝码进行质量标注,小组设计了两种方案:
①在塑料杯壁上,以杯子浸入水中的深度的变化来标注质量;
②在水槽外壁,以杯底固定的指针距离水槽底部的高度的变化来标注质量;你认为哪种方案的测量精度较高?请通过必要计算,给出你的分析过程。
试卷第1页,共3页
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专题03 密度·压强·浮力
5年真题1年模拟
考点分类
重庆考情
命题规律
考点1 质量与密度的测量及计算
2026重庆(1题)、2025重庆(1题)、2024重庆(2题)、2023重庆(1题)、2022重庆(2题)
· 情境:真题题干常结合生活物品鉴定、化学实验溶液、垃圾分类回收、新型材料应用、矿产资源勘探等真实场景,以实验探究流程展开。 · 重点:质量测量、天平平衡调节、量筒读数、固体密度测量、液体密度测量、密度计算、误差分析。 · 趋势:情境素材日趋多样,从生活迈向科技与资源,与浮力计算、材料属性判断交叉融合,非选择题以完整实验步骤和数据处理贯穿。
考点2 固体压强(含大气压·流体)
2026重庆(3题)、2025重庆(1题)、2024重庆(2题)、2023重庆(1题)、2022重庆(3题)
· 情境:命题常结合高铁站台安全线、无人机升空等生活科技场景,以及捣谷舂等传统文化工具,体现物理与生产生活的紧密联系。 · 重点:固体压强、压力、受力面积、流体压强与流速关系、压强计算、重力、质量。 · 趋势:从单一静态压强计算走向多体叠加与切割动态分析,常与密度、杠杆、功及能量综合,题型以选择填空为主。
考点3 液体压强与浮力
2025重庆(2题)、2024重庆(3题)、2023重庆(2题)
· 情境:真题常结合深海工程装备、水下机器人、无人潜航器等科技应用,以及学生探究液体压强、浮力的实验情境创设问题。 · 重点:液体压强特点、液体压强公式、浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件、密度、重力。 · 趋势:科技工程情境比重加大,常与密度、重力、压强、浮沉条件综合考查,实验探究与计算并重,题型趋于多过程问题。
考点4 密度·压强·浮力计算(压轴)
2026重庆(2题)、2025重庆(1题)、2023重庆(4题)、2022重庆(2题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:液体压强公式的简单应用、浮力综合问题、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、浮力与压强的综合问题、浮力综合问题。 ·趋势:情境化命题逐步加深,常与压强、浮力等知识板块交叉融合,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 质量与密度的测量及计算
1.(2025·重庆·中考真题)我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大,密度约为钢的四分之一()。关于该复合材料说法正确的是( )
A.比热容大说明吸热能力弱 B.放入水中一定处于漂浮状态
C.飞机大量使用该材料可增加自重 D.与等质量的实心钢相比体积更大
【答案】D 【详解】A.比热容大是描述物质吸热放热能力的物理量,比热容大说明吸热能力强,故A错误; B.复合材料密度约为 根据物体的浮沉条件可知放入水中会下沉,故B错误; C.该材料密度小,约为钢的四分之一,根据,体积不变的情况下大量使用后飞机质量减小,故C错误; D.由公式,质量相同时,密度越小体积越大。复合材料密度约为钢的四分之一,则与等质量的实心钢相比复合材料的体积更大,故D正确。 故选D。
2.(2023·重庆·中考真题)小明按托盘天平的使用要求,正确测量正方体木块的质量,天平平衡时,如图所示。下列说法正确的是( )
A.天平的实质是省力杠杆
B.被测木块的质量为20.4g
C.图中木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强
D.测量结束后,可以直接用手将砝码放回砝码盒
【答案】C 【详解】A.天平的实质是等臂杠杆,故A错误; B.天平游码以左刻线为准,因此被测物体的质量为20g,故B错误; C.由图可知游码在0刻度的位置,则砝码和木块的质量相等,重力相等,而静止在水平面的物体对水平面的压力大小等于物体的重力,即压力相等,根据可知,受力面积越小压强越大,因此木块对托盘的压强小于砝码对托盘的压强,故C正确; D.天平的使用中来回取码需要用镊子,故D错误。 故选C。
3.(2022·重庆·中考真题)小晨同学买了一个小吊坠(如图甲所示)作为母亲节的礼物送给妈妈,他利用天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。
(1)将天平放在___________上,拨动___________至标尺左端零刻度线,此时指针偏向分度盘中线左侧,他应该将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)将解去挂绳的小吊坠放在左盘,往右盘加减砝码,当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,则他下一步的操作是( )
A.向右移动游码 B.向左移动平衡螺母 C.取出5g的砝码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图乙所示,则该小吊坠的质量为___________g;
(4)先向量筒中加入30mL的水,将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中,水面如图丙所示,则小吊坠的体积为___________ cm3;
(5)小晨将测得的密度和表格中数据进行对比,发现小吊坠可能是___________制作而成的,他仔细分析了自己的测量过程发现,小吊坠密度的测量值与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
材质
翡翠
和田玉
玻璃
有机玻璃
密度/g•cm-3
约3.3~3.36
约2.95~3.17
2.5
1.18
【答案】 水平工作台 游码 右 C 24 8 和田玉 偏小 【详解】(1)[1][2]在使用天平前,应进行调零,将天平放在水平工作台上,拨动游码至标尺左端零刻度线。 [3]指针偏向分度盘中线左侧,说明此时天平左端重,右端轻,应该将平衡螺母向右移动,直至天平平衡。 (2)[4]当最后放入5g的砝码时,发现指针指在分度盘中线的右侧,说明此时5g的砝码质量过大,故应将5g的砝码取下,移动游码,使得天平平衡,故下一步的操作是取出5g的砝码,故AB不符合题意,C符合题意。 故选C。 (3)[5]由图乙可知,小吊坠的质量为 m=20g+4g=24g (4)[6]由图丙可知,此时水与小吊坠的总体积为V总=38mL,故小吊坠的体积为 V=V总-V0=38mL-30mL=8mL=8cm3 (5)[7]由可得,小吊坠的密度为 故由表中数据可知,小吊坠可能是和田玉制作而成的。 [8]在测量小吊坠体积时,绳子未解下,则由排水法测小吊坠体积时,会使得小吊坠的体积测量值偏大,故由可知,会使得小吊坠密度的测量值与真实值相比偏小。
4.(2026·重庆·中考真题)我国在铬铁矿勘查中获历史性突破,对合金相关产业有着重要意义。小渝用图中的装置测量某合金块的密度。
(1)将托盘天平放在______上,移动游码至标尺左端的______处,发现指针指在分度盘中线左侧,此时应将右端的平衡螺母向______调节,直至天平横梁水平平衡;
(2)将待测合金块放在左盘,通过增减砝码和移动游码使天平横梁再次水平平衡,如图甲所示,合金块的质量为______g。在量筒内加入30mL水,用细线拴住合金块缓慢放入量筒中浸没时,如图乙所示,示数为______mL。根据以上数据即可算出合金块的密度;
(3)他换用不同的液体重复上述实验,发现合金块浸没在不同液体中时,手感受到的拉力不同。小渝进一步探究合金块浸没时细线拉力与液体密度的关系,他用弹簧测力计吊着合金块浸没在密度______(选填“相同”或“不同”)的液体中,记录弹簧测力计示数,发现拉力与液体密度有关。能正确反映该拉力与液体密度关系的是图丙中的图像______;
(4)小渝通过探究发现,可以将吊着该合金块的弹簧测力计改装成“液体密度秤”。结合上述数据,该密度秤能够测量的最大值为______g/cm3。
【答案】(1) 水平桌面 零刻度线 右
2) 46.4 40 3) 不同 A 4)4.64 【详解】(1)使用托盘天平时,应将托盘天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线左侧,说明左端重,此时应将右端的平衡螺母向右调节,直至天平横梁水平平衡。 (2)如图甲所示,标尺分度值为0.2g,合金块的质量为 如图乙所示,量筒分度值为,示数为。 (3)根据控制变量法,探究合金块浸没时细线拉力与液体密度的关系,应改变液体密度,所以应用弹簧测力计吊着合金块浸没在密度不同的液体中,记录弹簧测力计示数;液体密度越大,根据可知浸没时合金块受到的浮力越大,则细线拉力越小,所以能正确反映该拉力与液体密度关系的是图丙中的图像A。 (4)合金块的体积为 则合金块的密度为 合金块要浸没在液体中,液体密度应小于等于合金块的密度,所以该密度秤能够测量的最大值为。
5.(2024·重庆·中考真题)“混放是垃圾,分类是资源”,垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头,同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的。
(1)小吴将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现天平的左盘较高,应将平衡螺母向________调节,直至指针对准分度盘的________刻度线。将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图甲所示,测得水龙头质量为________g;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度;
(2)小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力;然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,这是因为水龙头受到竖直向________的浮力,此时弹簧测力计的示数如图乙所示为________N;小欣计算出水龙头的密度是________;
(3)同学们对实验进行交流评估,认为________同学测得的密度误差较大,主要原因是________。
【答案】 左 中央 181.4 上 1.4 4.5 小欣 小欣同学根据弹簧测力计的示数得出的水龙头的质量和体积误差较大,因此小欣同学测得的密度误差较大。 【详解】(1)[1][2]天平的左盘较高,说明天平右端下沉,应将平衡螺母向左调节,直至指针对准分度盘的中央刻度线。 [3]由图甲可知,游码的分度值为0.2g,游码的示数为1.4g,则测得水龙头质量为 (2)[4]将水龙头浸没在水中静止,水龙头会受到水的浮力,方向竖直向上。 [5]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N。 [6]由题意可知,水龙头放入水中后弹簧测力计的示数减小了2小格,则水龙头的重力为1.8N,水龙头的质量为 根据称重法测浮力可知,水龙头受到的浮力为 根据阿基米德原理可知,水龙头的体积等于其排开水的体积,为 水龙头的密度为 (3)[7][8]在进行实验测量时,仪器越精确,读出的数据越准确,最终的实验结果误差越小。根据两位同学的测量仪器可知,天平的读数比弹簧测力计的读数更准确,即小欣同学根据弹簧测力计的示数得出的水龙头的质量和体积误差较大,因此小欣同学测得的密度误差较大。
6.(2024·重庆·中考真题)小明将天平放在水平桌面上测量一物体的质量。在游码调零后,发现指针偏左,应将平衡螺母向______移动,使横梁水平平衡。放上物体,通过加减砝码及移动游码,使横梁再次水平平衡时,天平如图所示,则物体的质量为______g。
【答案】 右 152 【详解】[1]游码调零后,发现指针偏左,由左偏右调可知,要向右移动平衡螺母,直到横梁水平平衡。 [2]天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,由图可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2g,所以物体的质量 m=100g+50g+2g=152g
7.(2022·重庆·中考真题)学习化学后,小明对老师配置的硫酸铜溶液的密度很感兴趣,于是找来天平、烧杯和量筒进行测量。
(1)将天平放在___________工作台上,游码移至标尺的___________处,然后观察到指针偏向分度盘中线的右侧,应将平衡螺母向___________调节,使天平平衡;
(2)在烧杯中装入适量硫酸铜溶液,用天平测量出烧杯和液体的总质量m1=150.4g,再将部分液体倒入量筒(如图甲),读数时视线要与凹液面最___________处相平,量筒中液体体积V=_________mL;
(3)再次将天平调平衡,测得剩余液体和烧杯的总质量m2(如图乙),m2=___________g;
(4)根据ρ=___________计算硫酸铜溶液的密度(用m1、m2和V表示)。
(5)若将烧杯中的溶液倒入量筒时,有部分溶液溅到了量筒的侧壁上,会导致所测溶液密度与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 水平 “0”刻度线 左 低 40 102.8 偏大 【详解】(1)[1][2]天平在使用前,应先进行调零,将天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端的“0”刻度线处。 [3]指针偏向分度盘中线的右侧,说明此时天平左端轻,右端重,应将平衡螺母向左调节,使天平平衡。 (2)[4]为了使读数准确,读数时视线要与凹液面最低处相平。 [5]由图甲可知,量筒的分度值为2mL,故量筒中液体体积为V=40mL。 (3)[6]由图乙可知,剩余液体和烧杯的总质量为 m2=100g+2.8g=102.8g (4)[7]由实验步骤可知,倒入量筒中的溶液的质量为 m=m1-m2 量筒中的溶液体积为V,故由可得,溶液的密度为 (5)[8]若将烧杯中的溶液倒入量筒时,有部分溶液溅到了量筒的侧壁上,则会导致量筒中的溶液体积测量值偏小,故由可知,会导致所测溶液密度与真实值相比偏大。
考点2 固体压强(含大气压·流体)
1.(2026·重庆·中考真题)下列与普通中学生相关的物理量最接近实际的是( )
A.身体的质量约为50kg B.脉搏跳动一次用时约10s
C.正常行走的步长约为60mm D.双脚站立时对水平地面的压强约为1×106Pa
【答案】A 【详解】A.普通中学生的质量一般在 左右,符合实际情况,故A符合题意; B.正常人脉搏跳动一次的时间约为 ,故B不符合题意; C.中学生正常行走的步长约为 ,故C不符合题意; D.中学生双脚站立时对水平地面的压力约为 双脚与地面的接触面积约为 对地面的压强约为 ,故D不符合题意。 故选A。
2.(2026·重庆·中考真题)下列行为践行了安全生活的是( )
A.用湿手直接拔电源线 B.不超越火车站台的安全线
C.不系安全带驾驶车辆 D.使用绝缘层破损的充电线
【答案】B 【详解】A.用湿手直接拔电源线,湿手导电容易引发触电,故A不符合题意; B.不超越火车站台的安全线,是为了防止列车经过时空气流速快,压强小,被大气压推向列车,故B符合题意; C.车辆行驶时,若紧急刹车,人由于惯性会保持原来的运动状态向前冲,不系安全带易造成人身伤害,故C不符合题意; D.使用绝缘层破损的充电线,容易漏电引发触电或火灾,故D不符合题意。 故选B。
3.(2025·重庆·中考真题)如图所示,是中国首架太阳能氢能混合动力固定翼无人机在重庆明月湖顺利升空的情境。下列说法正确的是( )
A.无人机在升空过程中相对于地面静止
B.无人机使用氢燃料是因为氢的热值小
C.无人机导航系统是靠电磁波传递信息
D.机翼靠下表面弯曲上表面较平获得升力
【答案】C 【详解】A.无人机在升空过程中,其相对于地面的位置在不断改变,所以无人机相对于地面是运动的,故A错误; B.无人机使用氢燃料是因为氢的热值大。相同质量的氢燃料完全燃烧放出的热量比其它燃料多,这样可以为无人机提供更多的能量,故B错误; C.电磁波可以在真空中传播,并且传播速度快,无人机导航系统靠电磁波传递信息,能够实现远距离、快速、准确的通信,故C正确; D.机翼靠上表面弯曲、下表面较平的形状,使得空气流过机翼上表面的流速大,压强小;流过下表面的流速小,压强大。从而在机翼上下表面产生压强差,获得向上的升力,故D错误。 故选C。
4.(2024·重庆·中考真题)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为和的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。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.圆柱体A的密度大小为
B.切割前,A对传感器的压力为72N
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13∶15
【答案】D 【详解】A.由图像乙可知,当h=15cm时,传感器所受压强为0,则A、B的总高度为15cm,则B的高度 由图像乙可知,传感器所受压强随切去高度h的函数 当B全部切去时,相当于切去5cm的A,则当B全部切去时,传感器所受压强 根据可得,A的密度 故A错误; B.切割前A对传感器的压强为3000Pa,A对传感器的压力 故B错误; CD.A的重力 B的重力 当h=2cm时,B切去的重力 B剩余部分对A的压强 当h=2cm时,剩余样品与切割前的总重之比 故C错误,D正确。 故选D。
5.(2022·重庆·中考真题)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为,则以下分析正确的是( )
A.B的重力是50N B.L=2.5cm时,
C.B的底面积为 D.A切去一半后,
【答案】B 【详解】AC.由图乙可知,L的长度最大为10cm,根据题意可得,物体A的边长为10cm,所以物体B的边长为20cm,可求出B的底面积为400cm2,当L=0时,物体A还没有被切割,此时 根据压强公式可得 因为B放在水平地面上,可得B的重力为 故AC错误; B.由图乙可知,当L=10cm时,说明A全部叠放在B上,此时B对地面的压强为 根据压强公式可得 因为B放在水平地面上且,可求出A的重力为 当L=2.5cm时,根据压强公式,可求出物体B对地面的压强 此时物体A对地面的压强 可得 故B正确; D.A切去一半后,即L=5cm时,根据压强公式,可求出物体A对地面的压强 故D错误。 故选B。
6.(2022·重庆·中考真题)有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是( )
A.A的重力为20N B.B的密度为3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5 D.p4=1.6×104Pa
【答案】B 【详解】A.A的重力为 GA=FA=p1SA=1.0×103Pa×20×10-4m2=2N 故A错误; B.B的重力为 GB=FB=p3SB=6.0×103Pa×20×10-4m2=12N B的密度为 故B正确; C.B对桌面的压强为 p3与p2的比为 故C错误; D.A对桌面的压强变为 故D错误。 故选B。
7.(2026·重庆·中考真题)图为L形直角挂衣架,OD段共有4个挂衣孔,固定螺钉与墙之间的最大力为300N。当把总重10N的衣物挂在C孔时,C孔的受力面积为0.5cm2,C孔受到的压强为________Pa;若只用一个挂衣孔,挂衣架最大能够承重________N(挂衣架自重和形变不计)。
【答案】 【详解】C孔受到的压强 挂衣架自重和形变不计,把挂衣架看作杠杆,支点为 点,当挂在 孔时阻力臂最小 (此时承重最大)。根据杠杆平衡条件 ,挂衣架最大能够承重
8.(2024·重庆·中考真题)乘客在高铁站台要站在白色安全线内,是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变________,压强变________,压强差会给乘客带来危险。
【答案】 大 小 【详解】[1][2]在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。高铁列车进站时靠近列车的一侧空气流速变大,压强变小。而外侧的空气流速小,压强较大,会产生一个向列车方向的压强差,乘客靠近时会给乘客带来危险。
9.(2023·重庆·中考真题)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而舂之”。若碓头质量为,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头的重力;
(2)碓头竖直下落,用时,求重力做功的功率;
(3)质量为的捣谷人,左脚与地面的接触面积为,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知,求人左脚对地面的压强。
【答案】(1)200N;(2)250W;(3)2.1×104Pa 【详解】解:(1)碓头的重力 (2)碓头竖直下落,重力做的功 重力做功的功率 (3)由杠杆平衡条件得,人对杠杆的力为 由力的相互作用得,人受到杠杆的力为 人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态,地面对人的支持力为 由力的相互作用得,人左脚对地面的压力 人左脚对地面的压强
:(1)碓头的重力200N: (2)碓头竖直下落,用时,求重力做功的功率250W; (3)人左脚对地面的压强2.1×104Pa。
10.(2022·重庆·中考真题)英国物理学家___________发现了电磁感应现象才有了发电设备供动车运行,动车停靠的站台设置有安全黄线,是避免因气体流速越大的地方压强越___________带来的安全隐患。
【答案】 法拉第 小 【详解】[1]1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示了电和磁之间的联系。根据这个发现,后来发明了发电机,这个重要现象的发现使人类对电能的大规模获得和利用成为可能。 [2]流体的压强跟流速有关,流速越快的地方,压强越小。
考点3 液体压强与浮力
1.(2025·重庆·中考真题)小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。
(1)该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生___________,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受___________的大小。
(2)小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而___________;只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小___________。
(3)观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向___________移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,可初步得出液体内部压强与液体的___________有关。
(4)如图丁,为了便于测量探头所处的深度,小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度,并将仪器改进为双探头,将左侧探头始终固定在水下深处,调节右侧探头在盐水()中的位置,使U形管左右液面再次相平,读出深度,通过计算发现___________(选填“>”“=”或“<”);小渝将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度,通过进一步分析可以计算该液体密度为___________。
【答案】(1) 形变 压强 (2) 增大 相等 3) 下 密度 4) = 0.8 【详解】(1)[1][2]该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生形变,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,这是转换法的应用。 (2)[1]小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,水面到探头的深度逐渐增大,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,说明探头受到水的压强变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而增大。 [2]只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明橡皮膜受到水的压强不变,可得出:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小相等。 (3)[1][2]观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向下移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,说明探头受到盐水的压强大于受到水的压强,由于盐水和水的密度不同,可初步得出液体内部压强与液体的密度有关。 (4)[1]根据液体压强公式p=ρgh可知,当U形管左右液面再次相平,说明左右两侧液体对探头的压强相等,即 则 [2]将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度,由 可得 得
2.(2025·重庆·中考真题)2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
【答案】(1) 1.2×105N
2)2×105Pa 3)3600N 【详解】(1)“蓝鲸号”体积为,在近海悬浮时,排开水的体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力 (2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强 (3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,“蓝鲸号”所受浮力 由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重
3.(2024·重庆·中考真题)如图甲所示,我国自主建造重为的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有,该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体,其最大吃水深度为7m。“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。()求:
(1)水深300m处的压强;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积;
(3)若驳船体积每增加,自重增加,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度至少应增加多少;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。
【答案】(1)3×106Pa;(2)4×104m3;(3)10m,将驳船的长度增加 【详解】解:(1)水深300m处的压强 (2)加宽前,最大V排为 最大排水量为 满载时所受浮力为 因为漂浮,所以 则船的重力为 空载时,船漂浮,则 根据阿基米德原理,驳船空载时排开水的体积 (3)若把导管架“海基二号”放入驳船中,需增加的排开水的体积增加为 由题知,若驳船体积每增加,自重增加,则设宽度的增加量为ΔL,则排水量增加了 200m×7m×ΔL 自重就增加了 200m×14m×ΔL×2.5×103N/m3 于是有 宽度增加量为 由上述方法可知,还可以采用将驳船加长的方法。
:(1)水深300m处的压强3×106Pa; (2)加宽前,驳船空载时排开水的体积4×104m3; (3)驳船总宽度至少应增加10m;改进:将驳船加长。
4.(2024·重庆·中考真题)小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向______的浮力,并且水对容器底部的压强与放入物块前相比______。当测力计示数如图甲所示时,浮力为______N;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积______,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度______;
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关,并通过计算得出所用盐水密度为______;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度______;
(4)同组的小王同学还想进一步探究:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,测力计示数为2.3N,与乙图数据对比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理,并说明理由:______。
【答案】 上 增大 0.3 越大 无关 1.1 不变 没有控制物体排开液体的体积相同 【详解】(1)[1]将物块部分浸入水中时,物体受到竖直向下的重力、弹簧测力计对它向上的拉力、水对物体的作用力,由于弹簧测力计的示数减小,则水对物体的作用力为竖直向上,即竖直向上的浮力。 [2]物块部分浸入水中后,由于物体排开液体使液面上升, 即容器底的深度变大,则水对容器底部的压强变大,即水对容器底部的压强比放入物块前大。 [3]当测力计示数如图甲所示时,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.4N,则浮力 (2)[4]由图甲、乙、丙所示实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大,由此可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。 [5]观察丙、丁两图可知,物体完全浸没于液体中,排开液体的体积不变,物体在水中的深度增加,弹簧测力计示数不变,受到的浮力不变,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。 (3)[6]物体的重力为2.7N,浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N,物体受到的浮力 排开水的体积 当物体完全浸没在盐水中时,受到的浮力 物体排开盐水的体积等于排开水的体积,盐水的密度 [7]在实验前,弹簧测力计并未调零,由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差,所以计算得到的浮力是准确的,则算出的盐水密度不变。 (4)[8]要探究物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关,需控制物体排开液体的体积、液体的密度相同,小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,则在改变深度的同时,物体排开液体的体积也改变了,故该方案不合理之处是没有控制物体排开液体的体积相同。
5.(2024·重庆·中考真题)如图所示,是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉,第一种是机器人内部水舱充放水,水舱的容积为;第二种是利用推进器提供竖直向上的推力,可以在0~30N之间调节;第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块,每个浮块质量均为0.4kg,体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮块时,机器人的总体积为(体积不变,含机械臂)。
(1)求150m深处水的压强;
(2)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时,的大小;
(3)深处水底有一物体(未与水底紧密接触),其密度均匀且为,体积为,需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来,为确保打捞顺利进行,机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案,在调到30N的情况下,还需如何利用另外两种方式实现上浮,请通过计算给出一种合理方案。
【答案】(1);(2);(3)在F推调到30N的情况下,还可以将水舱中水排空,并用一个浮块,即可让机器人抓住物体上浮 【详解】解:(1)150m深处水的压强 (2)该机器人水舱未充水时的重力为 水舱充满水,水的重力 浮力为 悬停时,根据二力平衡,所需推力 (3)物体重力 物体浮力 物体要上浮,需要的拉力 将水舱排空,机器人可产生拉力 当F推调为30N时,则还需要的升力由浮块提供,为 每个浮块重力 每个浮块浮力 每个浮块可产生升力为 因此,在F推调到30N的情况下,还可以将水舱中水排空,并用一个浮块,即可让机器人抓住物体上浮。
:(1)150m深处水的压强是; (2)F推的大小为15N; (3)在F推调到30N的情况下,还可以将水舱中水排空,并用一个浮块,即可让机器人抓住物体上浮。
6.(2023·重庆·中考真题)小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验:然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如下表:高度差
序号
液体种类
探头C深度
高度差格
探头D深度hɒ
高度差格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
①分析表中______(填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体______越大,压强越大;
③根据表中数据,小莉估算出硫酸铜溶液的密度为______;
(3)①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越______;浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其表面橡皮膜形变更明显,从而分析出______产生的原因;
(4)让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将______。
【答案】 不漏气 12 密度 1.5 大 浮力 变小 【详解】(1)[1]U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气,若漏气,按压橡皮膜时,U形管两边不会出现液面高度差。 (2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验:然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如下表:高度差 [2]① 分析表中12或34两次数据可知:同种液体中,深度越深,U形管两边液面高度差越大,压强越大。 [3]② 分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体密度越大,U形管两边液面高度差越大,压强越大。 [4]③ 根据表中13数据与得 , 由两式相除得 则 (3)[5]她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,水深度越深,压强越大,浮筒受到水的压力越来越大,因此会感受到细金属管对手的作用力越来越大。 [6]将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越大,浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其下表面橡皮膜形变更明显,从而分析出浮力产生的原因。 (4)[7]让浮筒浸没后继续下降,随着深度的增加,上探头橡皮膜向下凹,下探头橡皮膜向上凸,浮筒排开水的体积变小,所受浮力变小。
7.(2023·重庆·中考真题)小婷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”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向_____移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则_________Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 打开 不漏 丙 相等 上 2000 小 变大 【详解】(1)[1]U形管与探头连接时,需要保持U形管两侧的压强相同,因此需要把阀门K打开。 [2]压探头的橡皮膜时,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置的气密性较好,装置不漏气。 (2)[3]探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头所处的深度,故乙、丙两图符合题意。 [4]丙与丁两图中,同种液体,探头所处的深度相同,只改变探头的方向,U形管液面的高度差几乎相同,说明:同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。 (3)[5]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动。 [6]当U形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为 (4)[7][8]U形管两液面的高度差不明显,根据可知,可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验;将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将会变大。
考点4 密度·压强·浮力计算(压轴)
1.(2026·重庆·中考真题)为探究浮力大小与排开液体体积的关系,小渝将8颗质量均为20g的相同珠子用轻质细线串成间隔均为0.5cm的珠串挂在拉力传感器下端,每个珠子高1cm。下移传感器,使珠子逐渐浸入底面积20cm2、高12cm,原有水深5.5cm的柱形薄玻璃杯内。当第1颗珠子刚好浸没时,传感器的示数为1.5N,如图所示,整个装置不吸水。下列说法正确的是( )
A.浸入水中的珠子越多,传感器的示数越大
B.第1颗珠子刚浸没时,水对杯底的压强为650Pa
C.第2颗珠子刚浸没时,传感器又向下移动了1.5cm
D.当第1颗珠子刚好触底时,有6颗珠子浸没在水中
【答案】D 【分析】先计算珠串总重力,结合称重法 分析拉力随浸入珠子数的变化,再通过排开体积算出液面上升高度,结合液体压强公式判断前两个选项。再根据液面上升规律,结合珠子高度、间隔参数,分别计算第二颗珠子刚浸没时传感器的下移距离,以及第一颗珠子触底时浸没的珠子总数,判断后两个选项。 【详解】A.浸入水中的珠子越多,排开水的体积越大,根据阿基米德原理 ,珠子受到的浮力越大。传感器示数 ,由于总重力 不变,所以浮力 越大,传感器示数 越小,故A错误; B.每颗珠子质量 8颗珠子的总重力 第1颗珠子刚浸没时,受到的浮力 单颗珠子体积 初始水的体积 第1颗珠子刚浸没时,水深 此时水对杯底的压强 故B错误; C.第1颗珠子刚浸没时,水深为 ,珠子串底端距离杯底 第2颗珠子刚浸没时,排开水的体积为 ,此时水深 珠子串底端距离杯底 传感器向下移动的距离为 故C错误; D.当第1颗珠子刚好触底时,设浸没的珠子数量为 。此时水深 等于浸没部分的珠子串长度。浸没部分的体积为 ,水深 浸没部分的珠串长度为 颗珠子的高度和 个细线的长度之和,即 令 ,则
得 ,此时水深等于(杯子高度),水未溢出,符合条件,故D正确。 故选D。
2.(2023·重庆·中考真题)小俊用弹簧测力计吊着质量为的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为、高为。则圆柱体下降过程中( )
A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C.浸入一半时弹簧测力计的示数为
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为
【答案】C 【详解】A.浸没前,圆柱体排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排可知,受到浮力变大,由F=G-F浮可知弹簧测力计的示数逐渐变小,故A不符合题意; B.浸没前,溢水杯中一直是满的,水的深度不变,由p=ρ水gh可知水对容器底部的压强不变,故B不符合题意; C.圆柱体的重力 G=mg=1.35kg×10N/kg=13.5N 圆柱体的体积 V=Sh=100cm2×5cm=500cm3=500×10-6m3=5×10-4m3 浸入一半时圆柱体受到的浮力 弹簧测力计的示数为 F=G-F浮=13.5N-2.5N=11N 故C符合题意; D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa 圆柱体底部受到水的压力 F压=pS=500Pa×100×10-4m2=5N 故D不符合题意。 故选C。
3.(2026·重庆·中考真题)我国自主设计的“爱达·花城号”邮轮于2026年5月正式试航,如图甲所示。该邮轮满载排水量为1.419×108kg。船舷上画有不同海水的“吃水线”,表示船安全航行时最大排水体积的位置,如图乙所示(仅画出了淡水线F,其余线未画出)。淡水密度取1.0×103kg/m3,常见的海水密度如表所示。求:
海水
密度/(kg·m-3)( )
冬季海洋(W)
1.030×103
夏季海洋(S)
1.025×103
热带海洋(T)
1.020×103
(1)邮轮在淡水中静止时,水对8m深处船体的压强;
(2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积;
(3)根据表中的海水密度在图乙的虚线框中画出夏季海洋线S和冬季海洋线W的合理位置,标注吃水线名称并说明依据。
【答案】(1)
2) 3),根据漂浮条件,邮轮满载时浮力不变,由阿基米德原理可知液体密度越大排开体积越小。 因冬季海水密度大于夏季海水密度大于淡水密度,故冬季吃水线W应在夏季吃水线S的下方,且两者都在淡水线F下方。 【详解】(1)水对8m深处船体的压强 (2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积 (3)邮轮满载在不同海水中航行时均处于漂浮状态,其受到的浮力等于自身重力,保持不变。根据阿基米德原理可知,当浮力一定时,液体密度越大,排开液体的体积越小,船的吃水深度越浅,吃水线位置越低。由表格数据可知,海水密度关系为。在图乙的虚线框中,以已有的淡水线F为基准,夏季海洋线S应画在F线的下方,冬季海洋线W应画在S线的下方。从上到下三条线的顺序为F、S、W。
4.(2025·重庆·中考真题)小渝同学将重、底面积的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装深的水,则溢水杯对升降台的压强为___________;溢水口到杯底的距离,将底面积、高的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水,静置一段时间后,水面下降并保持不变,再将升降台降低(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为___________N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
【答案】 1750 15.5 【详解】[1]溢水杯中水的重力 溢水杯对水平升降台的压力 根据可得,溢水杯对升降台的压强为 [2]根据题意,A的重力为20N;体积为1000cm3;溢水口到杯底的距离是20cm,内装17cm的水,则当A刚好浸没时,若A不吸水,会溢出水的体积为1000cm3-(20cm-17cm)×200cm2=400cm3 而现在溢出水的重力为3.5N,体积为350cm3。说明A吸收了50cm3的水,即50g的水。静置一段时间后,水面下降0.5cm时,溢水杯中水的体积的减少量为 根据题意可知,圆柱体吸收水的质量为 圆柱体吸收的水的重力为 此时溢水杯B内剩余水的重力为 此时溢水杯B内剩余水的质量为 此时溢水杯B内剩余水的体积为 根据题意,A刚好浸没时,此时A的上表面与B的溢水口相平,A的下表面与B的底部的距离为 当再将升降台降低时,即B的底部下降2cm,由于A的位置不变,所以,此时A的下表面与B的底部的距离为 可得 所以,此时A浸入水的深度为 可得此时A排开水的体积为 根据阿基米德原理可得,此时A受到的浮力为 根据称重法可得,此时力传感器的示数为
5.(2023·重庆·中考真题)小莉模拟古人利用浮力打捞铁牛,模拟过程和测量数据如图所示。①把正方体M放在架空水槽底部的方孔处(忽略M与水槽的接触面积),往水槽内装入适量的水,把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如图甲所示;②向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,杯底到M上表面的距离等于M的边长,如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度h=_________cm;③用细线连接水杯和M,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从杯中取出,当铁砂取完后,M恰好可被拉起,完成打捞后,如图丙所示。则M与水杯的底面积之比为___________。
【答案】 9 2∶9 【详解】[1]根据甲、乙两图可知,向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,液面上升的距离为 由此可知当加入质量与水杯相同的铁砂液面上升3cm,因为铁砂与柱形薄壁水杯质量相等,因此不加铁砂时,水杯浸入水中的深度为3cm,因此如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度 [2]由图乙可知,装入铁砂后烧杯下降6cm,则增加的浮力为 ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水g×6cm×S杯 取出铁砂的拉力的增量等于ΔF浮。因铁砂的质量是水杯的2倍,并由甲图可知,烧杯受到的浮力为 F浮=ρ水g×3cm×S杯=G杯 又因为M的质量与水杯的质量相等,因此,M受到的重力大小也为F浮。当铁砂取完后,M恰好可被拉起可知,杯底到M上表面的距离等于M的边长,铁砂产生的浮力刚好的与M正方体的重力和上表面的压力,则 化简得 ① 根据甲丙两图可知,增加的排开水的体积是 且增加的浮力等于正方体M的重力与所受浮力之差,则有 化简得 在甲图中,排开水的体积为 则有 ② ① ② 两式联立可得
6.(2023·重庆·中考真题)桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端,在端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量;
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;
(3)一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔处于平衡状态时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。
【答案】(1)28kg;(2)2000cm3;(3) 【详解】解:(1)因为桶的容积为2.8×10−2m3,则桶装满水的质量为 (2)漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为 则排开水的体积为 (3)桔槔平衡时,根据杠杆平衡条件可求,B端施加的拉力为 人对绳子的拉力为 人对地面的压强为
:(1)桶装满水时,水的质量为; (2)空桶在井中漂浮时,桶排开水的体积为2000cm3; (3)人对地面的压强1.2×104Pa。
7.(2023·重庆·中考真题)小天做物理小实验,先向质量为的薄壁柱形容器中倒入深度为的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲:然后用细线吊着密度为、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸入容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时木块对容器底部压强为______,接着小天拉着细线,将木块竖直向上提升______,容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响)
【答案】 300 0.8 【详解】[1]由图甲可知,容器和水的总质量m总=450g,则容器中水的质量 m水=m总-m容器=450g-300g=150g 由可知,水的体积 由V=Sh可知,容器的底面积 由图乙可知,容器、水和木块的总质量m总’=1050g,则木块的质量 由可知,木块的体积 由V=L3可知,木块的边长 木块的底面积 图乙中水的深度 此时木块排开水的体积 则木块受的浮力 木块的重力 G木=m木g=600×10-3kg×10N/kg=6N 由力的平衡条件可知,木块对容器底部的压力 F底=G木-F浮=6N-3N=3N 木块对容器底的压强 [2]设提升后,木块浸在水中的深度为h2,此时木块排开水的体积 V排2=S木h2 木块受到的浮力 由力的平衡条件可知,提升时的拉力 提升之前,容器对电子秤的压力 F压秤=G总’ 提升后,容器对电子秤的压力 由可知,容器对电子秤的压强变化量 由p=ρgh可知,木块底部所受水的压强变化量 由题意可知 即
得h2=0.006m=0.6cm 则提升后水和木块浸在水中的总体积 此时容器中水的深度 木块下表面到容器底部的距离 h3=1.4cm-0.6cm=0.8cm 则木块竖直向上提升的高度为0.8cm。
8.(2022·重庆·中考真题)底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,如图所示,将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下,由图示位置缓慢向下浸入水中,直至测力计示数为0后,只取走测力计,再打开阀门K向外放水。求:
(1)圆柱体的体积;
(2)圆柱体下降过程中,当其浸入水中的深度为2cm时,测力计的示数;
(3)当放水至容器对桌面的压强为800Pa时,水对容器底的压强。
【答案】(1)500cm3;(2)3.5N;(3)450Pa 【详解】解:(1)由题意可知,圆柱体的质量为m=450g,密度为ρ=0.9g/cm3,故由可得,圆柱体的体积为 (2)圆柱体下降过程中,当其浸入水中的深度为2cm时,则其排开水的体积为 V排=S柱h0=50cm2×2cm=100cm3=1×10-4m3 故由F浮=ρ液gV排可得,此时圆柱体所受浮力为 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N 圆柱体的重力为 G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N 故由称重法可得,此时弹簧测力计的示数为 F=G-F浮=4.5N-1N=3.5N (3)当容器对桌面的压强为p容=800Pa时,由可得,容器对桌面的压力为 F压=p容S容=800Pa×1.5×10-2m2=12N 由受力分析可知,容器对桌面的压力F压等于容器、圆柱体与水的重力之和G总,即 F压=G总=G容+G+G水=12N
得此时容器内的水的重力为 G水=G总-G容-G=12N-3N-4.5N=4.5N 由G=mg可得,此时水的质量为 由可得,水的体积为 设此时圆柱体下端与容器底端接触,圆柱体浸入水中的深度为h水,可得 S容h水=S柱h水+V水 得 此时圆柱体排开水的体积为 V′排=S柱h水=50cm2×4.5cm=225cm3=2.25×10-4m3 由阿基米德原理可知,此时圆柱体所受浮力为 F′浮=ρ水gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×2.25×10-4m3=2.25N 可知此时圆柱体所受浮力小于其重力,则圆柱体在水中处于下沉状态,故假设成立,则此时容器中的水面深度为 h′水=h水=0.045m 故由p=ρgh可得,水对容器底的压强为 p水=ρ水gh′水=1×103kg/m3×10N/kg×0.045m=450Pa :(1)圆柱体的体积为500cm3; (2)测力计的示数为3.5N; (3)水对容器底的压强为450Pa。
9.(2022·重庆·中考真题)为进行浮力相关实验,小涛将力传感器固定在铁架台上,底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上,装有23cm深的水,如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中,力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时,水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩,A始终保持竖直,且不吸水。完成下列问题:
(1)求A的质量;
(2)求图乙中F1的大小;
(3)当A浸没入水中后剪断细线,升降台和A都静止时,求溢水杯对升降台的压强。
【答案】(1) 1.2kg
2)10N 3)3400Pa 【详解】解:(1)当升降台上升的高度小于5cm时,A对绳子的拉力等于A的重力,由图乙可知,绳子的拉力F拉=12N,所以物体的重力为 GA=F拉=12N 物体A的质量为 (2)当升降台上升8cm时,水对A下表面的压强为500Pa,由p=ρgh可知,此时物体A浸在水中的深度为 A排开水的体积为 物体A受到的浮力为 升降台上升高度为8cm时,A物体受到的浮力为2N,所以绳子的拉力位 F1=G-F浮=12N-2N=10N (3)当升降台上升5cm时,乙图像第一次出现拐点,说明物体开始浸入水中;当升降台上升8cm时,乙图像第二次出现拐点,说明溢水杯中的水溢满;在从5cm上升到8cm的过程中,升降台上升了3cm,A浸入水中5cm,说明液面上升了2cm至溢水口,容器中水的深度为 H=23cm+2cm=25cm 此时物体浸入水中的体积为 V浸=V排=2×10-4m3 当升降台从8cm上升至18cm的过程中,水溢出,升降台上升的距离等于物体浸入的深度,为 h2=18cm-8cm=10cm 该过程排开水的体积为 V排2=SA×h2=40cm2×10cm=400cm3 容器中剩余水的体积为 V剩=V-V排2=S容h0-V排2=100cm2×23cm-400cm3=1900cm3 当升降台上升到18cm后,绳子的拉力不再变化,说明物体浸没不再排开液体,容器中最终剩余液体的体积为1900cm3,剩余水的重力为 G剩水=ρ水gV剩=1.0×103kg/m3×10N/kg×1900×10-6m3=19N 剪断细线后,物体全部浸没在水中,溢水杯对升降台的压力为 F=G剩水+G容+GA=19N+3N+12N=34N 溢水杯对升降台的压强为 :(1)A的质量为1.2kg; (2)图乙中F1的大小10N; (3)当A浸没入水中后剪断细线,升降台和A都静止时,溢水杯对升降台的压强为3400Pa。
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模拟题精选
1.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)如图所示,水平地面上有一个装有适量水、底面积为150cm2的圆柱形薄壁容器,将质量分布均匀、边长为10cm的物体A(不吸水)放入容器中,A漂浮在水面上,其下表面受到水的压强为400Pa。再在物体A上方放置一个物体B,此时A恰好能浸没于水中(水未溢出),则下列说法错误的是( )
A.物体A的密度为0.4×103kg/m3
B.物体A与B的质量之比为2︰3
C.物体A从漂浮到刚好浸没的过程中,下降的距离为6cm
D.物体A从漂浮到刚好浸没的过程中,水对容器底部增大的压力为6N
【答案】C 【详解】A.物体A漂浮时,其下表面受到水的压力等于浮力,且浮力等于自身重力,下表面受到的压力 则,物体A的质量 物体A的密度 故A正确,不符合题意; B.物体A完全浸没时,受到的浮力 此时A、B整体漂浮,总重力等于总浮力,则B的重力 由知, 故B正确,不符合题意; C.物体A漂浮时,下表面浸在水中的深度 完全浸没时,下表面浸在水中的深度为物体的高度10cm,所以物体A的下表面相对于水面来说下降了10cm-4cm=6cm 由于物体A在下降的过程中,排开水的体积增加,增加的排开水的体积为 那么水面上升的距离 所以物体实际下降的距离 故C错误,符合题意; D.A漂浮时水对容器底部的压力等于水和物体A的总重力,当物体A完全浸没时,水对容器底部的压力等于水和物体A及物体B的总重力,所以物体A从漂浮到刚好浸没的过程中,水对容器底部增大的压力等于物体B的重力,为6N,故D正确,不符合题意。 故选 C。
2.(2026·重庆渝中·一模)如图体育比赛中,对运动员比赛时的相关物理分析正确的是( )
A.甲图:运动员冲线后不能立即停下,是由于运动员受到惯性作用
B.乙图:举重运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
C.丙图:鞋底粗糙的花纹是为了减小对其地面的压强
D.丁图:运动员跑步时周围的空气流速大,压强小
【答案】D 【详解】A.惯性是物体本身固有的属性,只能说物体“具有惯性”,不能表述为“受到惯性作用”,故A错误; B.举重运动员举着杠铃静止时,地面对他的支持力大小等于运动员重力和杠铃重力之和,支持力和运动员自身重力大小不相等,不满足二力平衡的条件,不是一对平衡力,故B错误; C.鞋底粗糙的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不是为了减小压强,故C错误; D.根据流体压强规律:流体流速越大的位置压强越小,运动员跑步时,身体周围空气流速大,压强小,故D正确。 故选D。
3.(2026·重庆市第八中学·一模)科创小组用3D打印机打印了一个底面积为200cm2、外形体积为2000cm3的半潜船模型A,模型A由密度为4g/cm3的材料制成(模型内部为空腔)。一轻质薄壁容器C(足够高),底面积500cm2、装有12cm深的水。现将模型A轻轻放入容器中,模型静止时浸入水中的深度为2.5cm,如图所示。将容器C中的水缓慢注入A内,直至A刚好浸没,将一个与模型A外形完全相同,密度为0.6g/cm3的实心物体B轻轻放在A正上方,当A与B静止后,再将A内的水全部抽出到容器C外。下列说法正确的是( )
A.模型A刚好浸没时,容器对桌面的压强为1200Pa
B.抽水前,模型A与物体B静止时,B对A的压力为0N
C.整个抽水过程中,模型A上移的距离为6.5cm
D.若将图中容器C中的水注满A,静止时水对容器底部的压强比A注水前小了75Pa
【答案】D 【详解】首先计算出模型A的重力,模型A放入水中静止时漂浮,浸入深度,排开水的体积 根据漂浮条件 模型材料的体积 空腔体积 物体B的重力 容器C初始水的重力为 A.模型A刚好浸没时,注入A内部水的体积等于空腔体积,注入水的重力为 容器为轻质,总压力为 容器对桌面的压强为 故A错误; B.A刚好浸没后放上B,整体漂浮,总浮力等于总重力 A刚好浸没时,A受到的总浮力为 总重力大于最大浮力,A完全浸没后整体仍然下沉,容器底对A有支持力,对B受力分析,B重12N,B浸没时浮力小于B的重力,若B不受A的压力,B会漂浮,因此B对A有压力不为0,故B错误; C.抽出A内所有水后,总重力 A抽水前,容器C中剩余的水的体积为 此时A完全浸没,排开体积为2000cm3,容器水深为 A底部到容器底部的距离为 抽出水后,总重力为 此时由浮力得 A浸没的深度为 容器水深 A 底部到容器底部的距离为 A上移的距离为 故C错误; D.注水前,容器的水深是 A注满水后,注入A的水的体积为空腔体积为1875cm3,剩余的水的体积 A仍然漂浮,浮力不变,排开水的体积为500cm3,因此容器水深为 压强变化量 即压强比注水前小了75Pa,故D正确。 故选D。
4.(2026·重庆·二模)如图体育比赛中,对运动员比赛时的相关物理分析正确的是( )
A.甲图:运动员冲线后不能立即停下,是由于运动员受到惯性作用
B.乙图:举重运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
C.丙图:鞋底粗糙的花纹是为了减小对其地面的压强
D.丁图:运动员跑步时周围的空气流速大,压强小
【答案】D 【详解】A.惯性是物体本身固有的属性,只能说物体“具有惯性”,不能表述为“受到惯性作用”,故A错误; B.举重运动员举着杠铃静止时,地面对他的支持力大小等于运动员重力和杠铃重力之和,支持力和运动员自身重力大小不相等,不满足二力平衡的条件,不是一对平衡力,故B错误; C.鞋底粗糙的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不是为了减小压强,故C错误; D.根据流体压强规律:流体流速越大的位置压强越小,运动员跑步时,身体周围空气流速大,压强小,故D正确。 故选D。
5.(2026·重庆市实验中学·二模)重庆轨道交通四通八达,安检工作非常细致,切实保障了群众安全,如图所示是轻轨的安检口,关于安检设备,下列说法正确的是( )
A.安检传送带工作时,电动机将机械能转化为电能
B.安检时应用了X射线,X射线是超声波的一种
C.行李过安检时,以传送带为参照物,行李是运动的
D.轨道旁的站台有安全黄线,依据的是流体流速越大的地方,压强越小
【答案】D 【详解】A.电动机工作时,是将电能转化为机械能,而非机械能转化为电能,故A错误; B.X射线属于电磁波,不是超声波,超声波是机械声波,故B错误; C.行李随传送带运动,行李和传送带的相对位置没有发生变化,因此以传送带为参照物,行李是静止的,故C错误; D.列车进站时,轨道侧空气流速大、压强小,人身体外侧压强大,会将人推向列车引发危险,安全黄线依据的原理就是流体流速越大的地方,压强越小,故D正确。 故选D。
6.(2026·重庆·二模)环保小组到室外取水样,自制了如图甲所示的取水壶,由钢球、不沾水的薄壁容器和带有绳结的细绳构成,其简化模型如图乙所示,容器质量20g、容积600cm3,容器底的面积为50cm2,钢球体积15cm3、密度8g/cm3。将取水壶沉入水中,汲满水后拉动细绳,钢球堵住容器口,有三分之二体积露在口外,最后竖直向上缓慢拉动细绳取出取水壶,如图丙所示。(不计细绳的质量与体积,ρ水=1g/cm3),求:
(1)钢球的质量;
(2)取水壶浸没在水中,距水面10cm的容器底受到水的压力;
(3)若向上缓慢拉起取水壶,水不流出,容器露出水面300cm3时,细绳受到的拉力。
【答案】(1) 120g
2) 5N 3) 4.25N 【详解】(1)钢球的质量为 (2)容器底受到水的压强为 容器底受到水的压力为 (3)钢球堵住容器口,有三分之二体积露在口外(即有体积在口内),则容器中实际装水的体积为 取水壶内水的质量 取水壶总质量 取水壶总重力 当容器露出水面300cm3时,且钢球有三分之二体积露在口外,容器浸入水中体积 总排开水的体积 取水壶受到的总浮力为 取水壶受力平衡,则有 所以取水壶受到的拉力为 根据力的作用是相互的,细绳受到的拉力等于。
7.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)小明用电子秤、薄壁柱形容器(质量忽略不计,底面积为100cm2)、合金块(高度为5cm)、气球(质量忽略不计)、细线(质量和体积忽略不计)、水进行相关实验探究,操作步骤如图:
①将电子秤放在水平台上,测出合金的质量,如图甲;
②将柱形容器放置在电子秤上,向其中装入部分水,如图乙;
③将合金块与气球用细线连接,用手拉着细线使它们逐渐进入水中,如图丙、丁、戊;
④气球全部放气,撤去拉力,合金块沉入容器底部,如图己。
请根据相关信息,回答如下问题:
(1)实验过程中,气球的体积大小可反映气体受到液体压强的大小,根据图丁和戊,说明液体压强大小与 _____有关。
(2)根据图甲乙丙,可知合金块的密度为 _____g/cm3。
(3)根据图丙和丁,由电子秤示数的变化,说明浮力的大小与 _____有关。丁图中气球所受的浮力为 _____N,此时水对容器底部的压强为 _____Pa。从图丁到戊,容器对桌面的压强变化了 _____Pa。
(4)若图戊中的气球缓慢向外漏气,手对细绳的拉力 _____(选填“变大”“变小”“不变”),若将气体全部放完,撤去拉力,如图己,求图己中,合金块对容器底部的压强为 _____Pa。
【答案】 深度 5 物体排开液体的体积 0.1 2030 5 变大 2000 【详解】(1)[1]由图丁和图戊可知,深度越大时,气球的体积越小,说明气球受到液体的压强越大,从而得知,液体压强大小与深度有关。 (2)[2]由图甲可知,合金块的质量 m=100g 由图乙和图丙可知,合金块排开水的质量 m排=2020g﹣2000g=20g 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得,合金块的体积 则合金块的密度 合金块的密度为。 (3)[3]由图丙和图丁可知,排开水的体积增大时,电子秤的示数增大,则电子秤受到的压力增大,增大的压力等于气球受到的浮力,从而说明浮力的大小与排开液体的体积有关。 [4]由图丙和图丁知,气球受到的浮力等于电子秤增大的压力,则气球受到的浮力为 F浮=F丁﹣F丙=(m丁﹣m丙)g=(2030﹣2020)×10﹣3kg×10N/kg=0.1N [5]丁图中,水对容器底部的压力 F=G=m′g=2030×10﹣3kg×10N/kg=20.30N 此时水对容器底部的压强 此时水对容器底部的压强为2030Pa。 [6]从图丁到图戊,容器对桌面的减小的压力为 ΔF=F丁﹣F戊=(m丁﹣m戊)g=(2030﹣2025)×10﹣3kg×10N/kg=0.05N 容器对桌面变化的压强为 容器对桌面变化的压强为5Pa。 (4)[7]若图戊中的气球缓慢向外漏气,气球排开液体的体积减小,由F浮=ρ液gV排知,受到的浮力减小,由F浮=G﹣F拉知,手对细绳的拉力变大。 [8]图己中,合金块的重力为 G′=mg=100×10﹣3kg×10N/kg=1N 合金块浸没时受到的浮力为 F浮=m排g=20×10﹣3kg×10N/kg=0.2N 合金块对容器底部的压力为 F′=G′﹣F浮=1N﹣0.2N=0.8N 合金块的底面积为 合金块对容器底部的压强 合金块对容器底部的压强为2000Pa。
8.(2026·重庆渝中·一模)同学们设计了一个电动升降装置,如图甲所示,圆柱形容器置于水平地面上,装有16cm深的水,一圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点,保持静止,此时A的下表面与水面刚好相平。打开电动升降机,让圆柱体A逐渐浸入水中,直到圆柱体A刚好与容器底部接触,轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系,如图乙所示。已知圆柱体A与容器高度相同,容器底面积为200cm2,则圆柱体A的底面积为___________cm2。当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下,且大小为4N时,撤走细杆:待圆柱体A静止后,沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去并取出(不计带出水分的多少);待圆柱体A剩余部分最终静止后,圆柱体A的上表面相比撤走细杆时移动的距离为___________cm。
【答案】 160 8 【分析】(1)由图乙初始状态得到圆柱体A的重力,再根据A移动后杆的弹力变化求出对应浮力。利用阿基米德原理得到排开水的体积,结合容器底面积,联立水的体积不变的关系,求出A的高度和底面积。 (2)先根据杆的向下弹力,求出此时A的浮力、排开体积和浸入深度,进而求出圆柱体上表面的位置。截去浸入部分的后,计算剩余部分的重力,根据漂浮条件得到新的浮力和排开体积,求出圆柱体静止时上表面的位置。再对比撤走细杆时A的上表面位置,计算移动距离。 【详解】[1]由图乙可知,当时,细杆的拉力,此时A未浸入水中,故圆柱体的重力。当A刚好与容器底部接触时,细杆向下的弹力,此时A刚好浸没,受力平衡, 由阿基米德原理可知, 由图可知,当细杆向下的压力为16N时,水刚好开始溢出,此时,圆柱体受到的浮力为 此时,圆柱体排开水的体积为 水面升高的高度为 圆柱体和容器的高度为 圆柱体的底面积为 [2]当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下,且大小为4N时,圆柱体受到的浮力为 此时,圆柱体浸入水中的深度为 此时,容器中装满水,圆柱体上表面距容器底的距离为 撤走细杆后,圆柱体处于漂浮状态,受到的浮力为 此时,圆柱体浸入水中的深度为 沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去,则切去的高度为 即切去了圆柱体的一半,剩余圆柱体高度为10cm,重力为 剩余圆柱体受到的浮力为 此时,圆柱体浸入水中深度为 在此过程中,圆柱体所受浮力减小量为 水面降低的高度为 此时,容器中水的深度为 圆柱体上表面到容器底的距离为 待圆柱体A剩余部分最终静止后,圆柱体A的上表面相比撤走细杆时移动的距离为
9.(2026·重庆渝中·一模)某实验小组用如图所示装置测量矿石的密度,相关器材有:水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线(不计质量和体积)、铁架台等,主要过程如下:
(1)将装有适量水的烧杯放入已调节平衡天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘___________(选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量为___________g。
(2)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触。天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为149g,则矿石的体积为___________cm3。
(3)如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,与乙图相比,烧杯底受到的液体压力___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。待天平平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为___________kg/m3。
(4)考虑到水中会有杂质,实际水的密度是大于1g/cm3,那么矿石密度的测量值会___________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(5)结合上面的实验经验,组员想到可以用一个质量为,体积为的金属块和烧杯来测量未知液体的密度,具体流程如下图:
a、甲图中溢水杯内装满待测液体后,将一个烧杯放入溢水杯,并用一个小桶收集溢出的液体,如图乙;
b、再将金属块放入液体中,如图丙,溢出液体的总体积为;
c、把金属块从液体中取出,然后放入烧杯内,如图丁,溢出液体的总体积为;
由上述实验数据,计算出被测液体的密度为___________g/cm3步骤c中金属块带有部分液体进入烧杯,则溢出液体的体积V2___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1) 从大到小 124
2)25 3) 不变 2×103 4)偏小 5) 1.2 不变 【详解】(1)[1]用天平测质量过程中,往右盘加砝码时应按从大到小的顺序试加。 [2]烧杯和水的总质量为 (2)矿石的体积等于它浸没水中时排开的水的体积 (3)[1]如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,与乙图相比,石块排开的水的体积不变,水面高度不变,容器底部所受水的压强不变,所受水的压力不变。 [2]由图甲、丙可知,矿石的质量 矿石的密度 (4)计算矿石体积时,是通过排开水的质量除以水的密度,若实际水密度大于1g/cm³,如果仍按1g/cm³计算,则计算出的体积会偏大。而矿石质量是甲、丙两次天平读数的差,是准确的。所以矿石密度,体积偏大,则密度测量值偏小。 (5)[1]由乙、丙两图可知,金属块和烧杯排开的水的总体积,金属块排开的液体体积,所以烧杯排开的液体体积 由乙、丁两图可知,由于金属块漂浮,放入金属块后多排开的液体质量,多排开的液体体积 液体的密度 [2]金属块带有部分液体进入烧杯,金属块与烧杯的总重力偏大,偏大的部分等于金属块带有的部分液体重力,整体漂浮,所受浮力等于自身的重力,根据阿基米德原理,排开液体的体积等于这部分液体的体积,而烧杯内的液体因被带入烧杯而减小,所以溢出液体的体积V2不变。
10.(2026·重庆渝中·一模)如图所示,质量为1.5kg、底面积为足够高的薄壁柱形容器放置在水平地面上,将边长为0.1m、质量为7.5kg的实心正方体金属块静置在容器底部(未紧密结合)。以100cm3/s的恒定速度向容器中注水,水对容器底的压强随注水时间的变化关系如图乙所示。(g取)求:
(1)当注水时间为t1时,水对容器底的压强;
(2)当注水时间为t1时,金属块对容器底的压力;
(3)当水对容器底的压强P1与容器底对地面的压强P2之比为时的注水时间t。
【答案】(1)
2) 3) 【详解】(1)当注水时间为时,由图像可知,此时水深与金属块边长相等为,水对容器底部的压强为 (2)金属块的重力 金属块的体积大小 受到的浮力 金属块对底面的压力 (3)容器的重力 容器底面积为 金属块底面积 t1时水面刚好没过金属块,此时注水体积 注水的重力 已知注水速度 则水面刚好没过金属块时的注水时间 ① 当,即水未没过金属块时,水对容器底压强 容器对地面的总压力 容器对地面压强 水对容器底的压强p1与容器底对地面的压强 p2之比为,即即 得 ,符合条件。 ② 当 ,即水没过金属块时,从t1到注水体积 从t1到t注水重力 时容器对地面的压强 从t1到注水的深度 则水对容器底部的压强 水对容器底的压强p1与容器底对地面的压强 p2之比为,即 得,不符合 的假设,舍去。 综上所述,注水时间为 。
11.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)物理学中为了纪念科学家,常用他们的名字命名物理量的单位,比如压强的单位用法国物理学家______来命名;另一位英国物理学家牛顿,用他的名字作为物理量______的单位。
【答案】 帕斯卡 力 【详解】[1][2]由物理常识可知,为了纪念物理学家作出的突出贡献,通常用他们的名字来命名相关物理量的单位。以法国物理学家帕斯卡来命名压强的单位,以英国物理学家牛顿的名字命名为力的单位。
12.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)师师同学用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部, 它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B 及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为15cm时正方体A 刚好浸没,力传感器的示数大小 F 随水深h变化的图像如图乙所示。物体A所受到的重力为_______N;当容器内水的深度为6cm 时,力传感器的示数大小为F,水对容器底的压强为p1;继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压强为p2;则p1与p2比值的最大值为________。
【答案】 6 3∶5 【详解】[1]由图乙可知,当h0=0cm时,力传感器的示数为F0=6N,由细杆的质量不计可知,正方体A对力传感器的压力等于自身的重力,即正方体A的重力为 G=F0=6N [2]由图乙可知,当h2=5cm时,物体A的下表面恰好与水面接触,当容器内水的深度h1= 15cm时,正方体A刚好浸没,则正方体A的边长为 当容器内水的深度h3=6cm时,此时水对容器底的压强为 此时正方体A浸入水的深度为 此时排开水的体积为 由阿基米德原理可得,正方体A受到的浮力为 力传感器的示数为 继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压强为p2,由图乙可知,当力传感器受到的压力 且水的深度较小时,p1与p2的比值最大,因为此时正方体A受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、细杆的支持力作用处于平衡状态,所以,由正方体受到的合力为零可得,受到的浮力为 由 可得,此时正方体浸入水中的深度为 此时容器内水的深度为 此时水对容器底的压强为 p1与p2比值的最大值为
13.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)如图甲所示,一个底面积为 10cm2的圆柱体,上表面与细线相连,底部贴有压力传感器(不计质量和体积),连接电脑后可显示传感器所受压力大小。图乙是某次将圆柱体 A 从下表面接触水面到匀速放入容器底部,压力传感器所受压力与时间的图像。则圆柱体 A 完全浸没时所受浮力为______N。已知薄壁柱形容器重力为 2N,圆柱体A 浸入水中时底部始终与水平面相平,且容器中没有水溢出,则 3s 末容器对桌面压强为______Pa。
【答案】 2 5000 【详解】[1][2]由图乙可知, 当t=1s时,物体A刚好全部浸没,压力传感器所受压力F1=2N ,所以 F1=p1S=ρ水gSh=ρ水gSVA=ρ水gSV排=F浮=2N 则物A的体积为 物体A的高为 1~2s的时间内,A由完全浸没到接触薄壁容器底部,由关系图可知,A下表面的压力由2N变到3N,所以下表面所受到的压强变化量为 则物体A下表面距水面深度的变化量为 因为排开水的体积不变,则薄壁容器的底面积为 物体A移动的速度 则水面上升的高度 在0~1s圆柱体浸入水中0.2m,圆柱体向下移动了0.1m,在2s时,圆柱体A接触薄壁容器底,圆柱体匀速运动,故圆柱体A接触薄壁容器时,水深为0.3m,则薄壁容器中水和圆柱体的体积为 V=Sh=2×10-3m3×0.3m=6×10-4m3 则水的体积为 V水=V-VA=6×10-4m3-2×10-4m3=4×10-4m3 水的质量为 m水=ρ水V水= 1.0×103kg/m3×4×10-4m3=0.4kg 则水的重力为 G水=m水g=0.4kg×10N/kg=4N 第3s时,容器对圆柱体的支持力为 圆柱体A在薄壁容器底部,受到重力,浮力,支持力的作用,经受力分析得 GA=F浮+F支=2N+2N=4N 容器对桌面的压力为 F压=GA+G水+G容=4N+4N+2N=10N 所以3s时,容器对桌面的压强为
14.(2026·重庆巴蜀中学校·一模)小侨酷爱动手做实验,他在实验室中找到一个工件,该工件由实心圆柱体A、B紧密连接组成,hA=hB=10cm,SB=2SA=100cm2如图甲,用细线将工件与力传感器相连,如图乙为力传感器原理图,其中R为力敏电阻,其阻值与所受拉力F的关系如表1所示,电源电压为3V。重2.5N,底面积200cm2的薄壁柱形容器放在水平升降台上,其内装有15cm深的水,B的下表面刚好与水面接触。现将升降台上升使工件逐渐浸入水中,该过程中力传感器示数F与升降台上升高度h的关系如图丙。求:
R与F的关系
R/Ω
10
6
4
2
F/N
30
20
15
10
(1)工件的质量;
(2)已知细线拉力为F0时,B恰好浸没,此时乙图中电流的大小;
(3)当工件浸没后剪断细线,稳定时容器对升降台的压强。
【答案】(1)3kg;(2)0.5A;(3)3000Pa 【详解】解:(1)由题意知,当升降台上升高度h为0cm时,工件的重力为 根据知,工件的质量 (2)由乙图像可知,当h=0cm时,绳子的拉力为30N,则工件的重力为G=30N,当细绳的拉力为F1且不变时,B恰好浸没,此时工件排开水的体积为 工件受到浮力为 由工件受力关系 可得 R为力敏电阻,其阻值与所受拉力F的关系如表1所示,当拉力F1=20N时,其中R阻值为6Ω,由图乙和欧姆定律知,乙图中电流的大小 (3)随着工件B、A两部分逐渐浸入水中时,所受浮力变大,细绳的拉力逐渐变小,水面逐渐上升。由乙图像可知,当升降台上升高度h升=8.75cm时,水面刚好到达容器口,此时B部分全部浸没于水中,A部分有一部分浸入水中,则AB浸入水中的高度等于水面上升的高度与工件下降距离之和,即AB浸入水中的高度为 即
得 此时A露出水面的体积为 当A露出水面部分全部浸入水中时,溢出水的重力为 则此时容器对升降台的压强压力等于 稳定时容器对升降台的压强 :(1)工件的质量3kg; (2)B恰好浸没,此时乙图中电流为0.5A; (3)当工件浸没后剪断细线,稳定时容器对升降台的压强3000Pa。
15.(2026·重庆·二模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,装有相同体积的水,将两个体积相等的实心小球A和B浸没在水中且细线对A、B拉力均不为0,静止时两容器中的液面相平。则A球的密度___________B球的密度,甲容器对桌面的压力___________乙容器对桌面的压力(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 小于 小于 【详解】[1]两球体积相等且都浸没在水中,排开水的体积相同,根据,两球所受浮力相同。对A球进行受力分析, 则 对B球进行受力分析, 则 所以,又因为两球体积V相同,根据,可得。 [2]两容器完全相同,装有相同体积的水,甲容器对桌面的压力 乙容器对桌面的压力 所以。
16.(2026·重庆·二模)如图甲所示,现有一底面积为且带有阀门(关闭)的圆柱形薄壁大容器(足够高),内装有10cm深的水,若将另一带有阀门(关闭,阀门体积不计)的圆柱形薄壁小容器轻轻放入大容器的水中,小容器漂浮,此时水深变为12cm,如图乙,图乙中大容器底部受到水的压强为______Pa;若再将底面积为,高为5cm的均匀柱体A放入小容器中,此时水深为13cm,如图丙。打开阀门,水向外流,水面下降到4.5cm深时关闭阀门,小容器刚好触底(对大容器压力为0),再打开阀门,水进入到小容器中,直到水面不再变化时,此时柱体A所受到的浮力为______N。
【答案】 1200 3.6 【详解】[1]图乙中大容器底部受到水的压强为 [2]将A放入小容器后,小容器排开水的体积为 由可得小容器的底面积为 将A放入小容器后,小容器漂浮,小容器增加的浮力等于A的重力,则放入A增加的排开水的体积为 物体A的重力为 A的质量为 A的密度为 A的密度大于水的密度,所以A在进水后一定不会漂浮。打开阀门,水进入到小容器中,直到水面不再变化时,内外液面的高度相同,假设水面的高度为h,则 则水面的高度为 A排开液体的体积为 所受的浮力为
17.(2026·重庆·二模)在家务劳动中,小明和妈妈一起制作了豆浆。妈妈将一些黄豆放入透明的玻璃碗中,加入适量的水,小明观察到黄豆沉在碗底,为了测量黄豆的密度,小明开始了如下的操作:
(1)把天平放在水平工作台面上,把______置于标尺左端的零刻度处,发现指针偏向分度盘的左侧,如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____端调节(选填“左”或“右”),使天平横梁水平平衡;
(2)取适量的干黄豆放到天平左盘中,在右盘中加减砝码并调节游码使天平平衡,所加砝码和游码位置如图乙所示,则干黄豆的总质量为_____g;
(3)在量筒内注入适量水,如图丙所示,量筒内水的体积为______;将天平上所有干黄豆缓慢倒入量筒中浸没,此时量筒的读数为80mL,可计算得到干黄豆的密度为_______;很长一段时间后,小明发现量筒中的黄豆吸水变成了“胖豆子”,但量筒中水面的位置几乎没有变化,将量筒中剩余的水全部倒入空量筒,测得剩余水的体积为,“胖豆子”的密度为_______。
(4)妈妈把豆浆制作好后,小明兴趣正浓,找来了电子秤和金属块(不吸水)继续探究豆浆的密度,步骤如图丁:
①将装有适量纯水的玻璃杯静置于放在水平桌面上的电子秤上,电子秤示数为;
②用细线(体积不计)系好金属块浸没在纯水中,金属块不接触玻璃杯底和侧壁并保持静止,此时电子秤示数为;
③搅拌均匀的豆浆替代纯水,重复①步骤,电子秤示数为;
④搅拌均匀的豆浆替代纯水,重复②步骤,电子秤示数为。
则豆浆密度ρ=_______(用字母表示),将金属块浸没在久置豆浆中,再缓慢增大浸没深度,发现液面位置不变但电子秤示数变大,出现这一现象的原因可能是:久置豆浆的_____随深度变化而变化。
【答案】(1) 游码 右
2)51.2 3) 40 1.28 4) 密度 【详解】(1)[1]天平使用前调平:先将天平放在水平台,把游码移到标尺左端零刻度线处。 [2]指针偏左说明左侧偏重,平衡螺母应向右调节,使横梁平衡。 (2)天平读数为砝码质量加游码示数,砝码质量50g,游码示数1.2g,因此总质量 (3)[1]量筒分度值为2mL,丙图液面正对60mL刻度,因此水的体积为 [2]干黄豆体积 “胖豆子”的密度 [3]黄豆吸水后,剩余水体积,吸收水的体积 吸收水的质量 量筒总液面不变,总体积仍为,因此胖豆子体积 胖豆子总质量 密度 (4)[1]根据力的作用相互性,金属块对液体的压力等于金属块受到的浮力,电子秤增加的示数对应浮力大小: 水中浮力······① 豆浆中浮力·······② 联立① ② 得豆浆密度 [2]增大浸没深度,液面不变但电子秤示数变大,说明浮力变大,金属块排开豆浆体积不变,因此是久置豆浆的密度随深度变化而变化。
18.(2026·重庆市实验中学·二模)小宇利用弹簧测力计,高10cm的圆柱体,烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关,他的操作步骤及测量数据如图所示。
(1)甲、乙两次实验,可知物体所受重力大小是________N,浸在乙中所受浮力大小是________N;
(2)根据图甲、乙、丙、丁可知,物体受到的浮力与________有关,与物体浸没在液体中的深度________;
(3)由实验数据可算出:圆柱体的体积为________,图戊中盐水的密度为________。若实验时圆柱体在液体中触底了,那么测量的液体密度与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小宇同学深入分析实验数据后认为利用实验数据还可以计算液体压强,图乙中圆柱体下表面受到水的压强是________Pa。
【答案】(1) 2.4 0.4
2) 无关 3) 1×10-4 1.2×103 偏大 4)400 【详解】(1)物体的重力由图甲直接读出,图乙中,弹簧测力计示数,根据称重法 (2)由甲、乙、丙、丁图可知,液体密度相同,随着物体排开液体的体积 增大,弹簧测力计示数减小,浮力增大,说明浮力与排开液体的体积有关。由丙、丁图可知,物体都完全浸没在水中,深度不同但弹簧测力计示数相同,浮力不变,说明浮力与物体浸没在液体中的深度无关。 (3)完全浸没时,浮力 由阿基米德原理,物体完全浸没时体积 戊图中拉力,物体浸没在盐水中,盐水中的浮力 由可知,盐水的密度 若圆柱体接触容器底部,容器底对物体产生向上的支持力,弹簧测力计示数偏小;由可知计算出的浮力偏大;再由,最终测得的盐水密度偏大。 (4)圆柱体的底面积 图乙中物体上表面未浸入水中,上表面水的压力为0,浮力,所以,根据压强公式可知,受到水的压强
19.(2026·重庆市实验中学·二模)2026年春晚,武术节目《武BOT》惊艳全球。人形机器人与演员同台,完成后空翻、双节棍等高难度动作,如图。这一节目激起了小明的浓厚兴趣,他查阅资料,了解相关信息。
(1)人形机器人的机械臂舞动与如图乙所示的人的手臂拿东西时原理类似,写出生活中使用时省力或费力情况与之相同的一种简单机械________;
(2)表演中,机器人沿直线匀速前进8m,用时10s,其速度为多少;
(3)人形机器人质量约为50kg、双脚面积,则站立时对地压强为多大。
【答案】(1) 镊子
2)0.8m/s 3)1.25×104Pa 【详解】(1)人手臂拿东西时,支点为肘关节,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,因此列举生活中任意一种费力杠杆即可,筷子、镊子、钓鱼竿均符合要求。 (2)已知机器人运动路程,运动时间,根据速度公式,代入数据计算得 (3)根据重力公式,取,则机器人的重力为 机器人站立在水平地面,对地面的压力等于自身重力,即 机器人站立时与地面的接触面积为 根据压强公式得,机器人站立时对地压强为
20.(2026·重庆市实验中学·二模)物理项目学习小组准备了柱形水槽、刻度尺、柱形塑料杯、水制作了一台简易浮力秤,如图所示。水槽和塑料杯的底面积分别为和(厚度均忽略),塑料杯的总质量为100g。制作完成后,在塑料杯中放入待测物体,塑料杯始终竖直漂浮在水槽的水中,根据制作好的标尺便可读出待测物体质量。
(1)未放物体时,塑料杯受到的浮力大小;
(2)往空塑料杯中放入质量为50g的砝码时,水槽水面上升的高度;
(3)制作标尺时,通过在杯中放入砝码进行质量标注,小组设计了两种方案:
①在塑料杯壁上,以杯子浸入水中的深度的变化来标注质量;
②在水槽外壁,以杯底固定的指针距离水槽底部的高度的变化来标注质量;你认为哪种方案的测量精度较高?请通过必要计算,给出你的分析过程。
【答案】(1) 1N
2)0.25cm 3)方案① 精度更高,理由:以加入50g砝码为例:,(浸入深度增加 1cm),,(指针高度减少 0.75cm),可见同一质量下,方案① 标尺间距更大,所以精度更高。 【详解】(1)由题意知,未放物体时,塑料杯漂浮在水面,根据漂浮条件,浮力等于自身重力,塑料杯质量为 塑料杯的重力为 故塑料杯受到的浮力为 (2)放入砝码后,增加的浮力等于增加的重力,即 根据阿基米德原理,可得 水槽底面积为,由,得水面上升高度为 (3)设增加待测质量为,分别推导两种方案的高度变化: 方案① :塑料杯底面积为,浸入深度变化为,则 由,整理得 方案② :设水面高度为,由几何关系,得高度变化大小,水面上升 代入数据得 对比可知:相同质量变化下,方案① 的高度变化更大,刻度间距更大,因此测量精度更高。
试卷第1页,共3页
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