专题04 质量和密度、液体压强与浮力(5年汇编)(安徽专用)2022-2026年中考物理真题分类汇编
2026-08-29
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3份
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摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理质量密度、压强浮力专题,汇编5年安徽中考真题(12题)及1年模拟题(20题),以实验探究和科技情境(如“奋斗者”号深潜器、水翼船)为载体,覆盖核心考点,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|
|----|-----------|----------|----------|
|填空/选择|20题/约60分|质量测量、流体压强、密度计算|结合天平读数、高铁站安全线等生活科技情境,侧重基础应用|
|计算/综合|12题/约40分|浮力综合、密度-压强-浮力计算|动态分析(如圆柱体升降浮力变化)、实验数据推理(如称重法测密度),融合受力分析与公式应用|
内容正文:
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专题04质量和密度、
考点1质量及其测量
1.【答案】61.0
2.【答案】36.6
考点2密度的测量与应用
1.【答案】(1)0.3kg:(2)1.0×104m;(3)3×103kgm
考点3液体压强及其应用
1.【答案】①大
②<
2.【答案】1×10
3.【答案】①深度越大
②乙
考点4浮力综合应用
1.【答案】(1)
(2)
32W
(3)
0.2m
0.68m
1/3
让教与学更高效
液体压强与浮力
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考点5密度·压强浮力综合计算
1.【答案】(1)1000Pa
(2)12cm
2.【答案】(1)p水gsh;(2)3Sh-Sh1,(3)6×10kg/m3
m
m
3.【答案】(1)mg;(2)。;(3)
水
P水Sh
考点6流体压强与流速
1.【答案】大
2.【答案】小
模拟题精选
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】小
4.【答案】
5.【答案】流体中,流速越大的位置压强越小
6.【答案】大
7.【答案】小
2/3
让教与学更高效
(3)0.6×10kg/m3
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8.【答案】11.4
9.【答案】(1)向右移游码:
(2)2.9×103
10.【答案】(1)空瓶装满水
(2)0.92
11.【答案】(1)10N
(2)2×103m3
12.【答案】(1)1.6×103kg/m3
(2)30N
13.【答案】1.2
14.【答案】(1)800Pa
(2)1.6①N
(3)0.8×103kg/m3
15.【答案】①2:1
②1:2
16.【答案】(1)600Pa
(2)9N
(3)1800Pa
17.【答案】(1)2000Pa
(2)1.5×103kg/m3
(3)40Pa
18.【答案】(1)mg
(2)h2h3mg
(3)h2-h1
h
h2-h
P水
19.【答案】(1)将游码归零
(2)2.84
20.【答案】60
3/3
专题04 质量和密度、液体压强与浮力
5年真题1年模拟
考点分类
安徽考情
命题规律
考点1 质量及其测量
2024安徽(1题)、2022安徽(1题)
· 情境:以实验探究为主,围绕托盘天平测量物块、金属块质量设置读数情境。
·重点:质量、托盘天平、砝码、游码、标尺读数、天平平衡
· 趋势:情境变化不大,常与实验操作融合,题型呈现砝码与游码读数后填写质量的固定模式。
考点2 密度的测量与应用
2022安徽(1题)
· 情境:以实验探究情境为主,围绕物块浸没、液体作用和测量数据设置问题,突出真实操作背景。
·重点:密度、质量、体积、浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件
· 趋势:情境化融入实验测量,与浮力、阿基米德原理交叉,常采用“实验数据—原理推理—密度计算”的综合题型。
考点3 液体压强及其应用
2024安徽(1题)、2023安徽(1题)、2022安徽(1题)
· 情境:以实验探究和深潜器等科技应用为主,突出真实问题中的液体压强现象与规律验证
·重点:液体内部压强特点、液体压强与深度关系、液体压强与密度关系、液体压强公式
· 趋势:实验结论与公式计算并重,常与质量密度、压力压强融合,题型多为探究填空结合实际计算
考点4 浮力综合应用
2026安徽(1题)
· 情境:多以水槽、容器等生活设施为载体,融入起吊、浸没与离水等动态操作情境
·重点:浮力、称重法测浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件、力的平衡
· 趋势:由静态浮力判断转向分阶段动态综合,融合受力分析、密度和运动学,形成拉力变化与浸没状态联动模式
考点5 密度·压强·浮力综合计算
2025安徽(1题)、2024安徽(1题)、2023安徽(1题)
· 情境:以实验探究和科技制作情境为主,融入密度测量、浮沉控制等真实问题,突出操作过程与现象分析
·重点:密度、液体压强、浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件、受力平衡
· 趋势:情境化与探究性增强,常融合受力分析、液面变化和密度计算,题型多为连续设问的综合计算题
考点6 流体压强与流速
2025安徽(1题)、2024安徽(1题)
· 情境:偏向生活设施与交通科技等真实运行场景,借助安全防护、工程装置设置问题
·重点:流体压强与流速的关系、流体压强、压强差、升力
· 趋势:情境化更贴近工程应用,常与力和运动、压强知识融合,题型以填空和现象解释为主,侧重定性推理
考点1 质量及其测量
1.(2024·安徽·中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为 g。
2.(2022·安徽·中考真题)用托盘天平测量一金属块的质量,按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则金属块的质量为 。
考点2 密度的测量与应用
1.(2022·安徽·中考真题)小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示); 将物块浸没在水中, 静止时弹簧测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求 :
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
考点3 液体压强及其应用
1.(2024·安徽·中考真题)小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越 ;
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC ρD(选填“>”“=”或“<”)。
2.(2023·安徽·中考真题)“奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号潜至海面下10000m深处时,其外部的水平舱面上所受的海水压力约为 N。(海水密度近似为,g取)
3.(2022·安徽·中考真题)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中, ,液体的压强越大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图 (选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
考点4 浮力综合应用
1.(2026·安徽·中考真题)如图所示,装有一定量水的长方体水槽放在水平地面上,金属圆柱体A竖直立在水槽底部,水深为。现用轻质细绳竖直向上拉圆柱体A,使其竖直向上匀速运动至离开水面一段距离。从圆柱体A刚离开水槽底部时开始计时,前24 s拉力恒为,随后拉力逐渐增大到,此后拉力保持32 N不变。已知水槽底面积,圆柱体A的底面积,水的密度,取,不计水的阻力及水槽壁厚度。求:
(1)圆柱体A的重力的大小;
(2)圆柱体A的高度;
(3)圆柱体A立在水槽底部时,槽内水的深度。
考点5 密度·压强·浮力综合计算
1.(2025·安徽·中考真题)某兴趣小组要测量一实心圆柱体(不吸水且不溶于水)的密度,进行了如下操作:用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止,将一盛有水的柱形容器放在水平升降台上,容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方,使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接触,测得容器内水的深度为,如图所示;缓慢调节升降台使细线恰好伸直且无拉力,测得容器上升的高度为,整个过程没有水溢出,圆柱体始终处于竖直状态。已知圆柱体的高为,圆柱体与容器的底面积之比为,,取,不计容器壁厚度。求:
(1)调节升降台前水对容器底部的压强;
(2)调节升降台后圆柱体浸入水中的深度;
(3)圆柱体的密度。
2.(2024·安徽·中考真题)某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为,与MN的距离为。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量和体积,已知和g。
(1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示);
(2)求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示):
(3)若求金属块的密度。
3.(2023·安徽·中考真题)“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图1所示的“浮沉子”;装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时,简化的模型如图2所示,小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力,使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为,g为已知量,求:
(1)图2中A所受浮力的大小;
(2)图2中A排开水的体积;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
考点6 流体压强与流速
1.(2025·安徽·中考真题)图示为航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼。当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于相对于水翼下方,水翼上方水流的流速 ,压强小。
2.(2024·安徽·中考真题)在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强 ,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
模拟题精选
1.(2026·安徽铜陵十五中·一模)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上。若将该容器倒置放在桌面上,如图乙所示,则( )
A. 水对容器底的压力减小
B. 容器对桌面的压强增大
C. 水对容器底的压强减小
D. 容器对桌面的压力减小
2.(2026·安徽C20联盟·四模)水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器,如图所示。容器内装有质量为的水。现将一个底面积为的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,木块在水中静止时与容器底接触(部分露出水面,接触不密合),此时木块对容器底的压力刚好为零。水的密度为已知量,下列说法正确的是( )
A. 放入木块前水对容器底的压强为
B. 木块排开水的体积为
C. 木块所受的浮力为
D. 木块的重力为
3.(2026·安徽淮南第二十五中学·一模)如图所示,屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置。它不用电,无噪声,节能环保。风帽转动时其内部流速变大,压强变 (填 “大”或“小”),室内的污浊气体在大气压作用下被排出。
4.(2026·安徽铜陵十五中·一模)如图所示,小球漂浮在水面上。请在图中作出小球所受浮力的示意图。
5.(2026·安徽合肥·一模)兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面上升,说明了 。
6.(2026·安徽六安·二模)如图所示,一圆柱形水管左粗右细,水管中有一些气泡,沿同一水平面随水流向右快速地从粗管流向细管,气泡的体积变大,这说明水在流速 的地方压强较小。
7.(2026·安徽·模考)某日,小明戴着头盔迎风快速骑行电动车时,感到头盔向上“浮起”。从物理学角度分析是由于头盔上、下表面空气流速不同,上表面空气流速快,压强 的原因。
8.(2026·安徽·模考)在一质量为20 g的烧杯中加入一定量的水,用调节好的托盘天平测得烧杯和水的总质量如图所示,则水的质量为 g。
9.(2026·安徽淮南第二十五中学·一模)小祥同学用天平、烧杯和量筒测量一块石块的密度,他进行了如下实验操作,请你完成下列有关问题:
(1)小祥将天平放在水平桌面上,调节天平横梁平衡后,将石块放在天平的左盘,选择如图乙所示的砝码放在天平的右盘,发现天平的指针偏向如图甲所示的位置,要使天平尽快平衡,他应进行的操作是 。
(2)在测出石块的质量后,小祥用量筒量取50ml的水,用细线拴住石块,缓缓放入量筒中,当石块浸没水中时,量筒中水面的位置如图丙所示,所测石块的密度为 kg/m3。
10.(2026·安徽马鞍山第八初级中学·考前预测)小华买了一桶稻米油,他想知道稻米油密度的大小,可家里只有天平没有量筒,于是他利用一个带瓶盖的塑料空瓶设计实验并进行测量(已知)。
(1)小华进行的实验如图甲所示,请帮他完成下列步骤:
第一步:用天平测出空瓶的质量;
第二步:用天平测出 的总质量;
第三步:倒掉瓶中的水后,将稻米油装满空瓶,用天平测出空瓶装满稻米油后的总质量,如图乙所示;
(2)稻米油的密度为 。
11.(2026·安徽铜陵十五中·一模)一个底面积为的平底薄壁圆柱形容器内装有密度为的水,放置于水平桌面上。现将体积为的木块A轻放入容器内的水中,静止后木块A漂浮在水面上,有的体积露出水面(如图1)。若将密度为的物体B用细绳系于A的下方(不 计绳重及其体积),它们恰好浸没在水中(如图2)。求:(g=10N/kg)
(1)物体A的重力;
(2)物体B的体积。
12.(2026·安徽铜陵十五中·一模)随着人们环保和健康意识的不断增强,骑自行车上班、上学已经成为时尚。质量为60kg的鹏鹏骑山地自行车上学,所骑的山地自行车的相关数据如表所示。(g取10N/kg)求:
车架材料
碳纤维
车架体积/
2500
车架质量/kg
4
整车质量/kg
15
(1)碳纤维车架的密度;
(2)若鹏鹏骑该自行车在水平路面上匀速行驶时所受的摩擦力大小是鹏鹏和自行车总重力的0.04倍,则自行车受到的摩擦力大小是多少牛顿?
13.(2026·安徽铜陵十五中·一模)如图所示,中性笔的笔帽上有通气孔,儿童不小心将笔帽吸入气管引发窒息时,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞。若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞,肺内气压比外界气压小,笔帽的横截面积约为,至少需要 的力才能将笔帽取出。
14.(2026·安徽淮南第二十五中学·一模)某实验小组要测量一种液体的密度,设计的方案如下:将一个圆柱形金属圆筒开口向上,漂浮在水面上,测出圆筒下表面所处的深度为,如图甲所示。在圆筒内倒入100mL水,圆筒漂浮在水面上,测出圆筒下表面所处的深度为 ,如图乙所示。将圆筒装100mL待测液体,放入水中后,圆筒漂浮在水面上,测出圆筒下表面所处的深度为 ,如图丙所示。已知金属圆筒的底面积为S,厚度不计,水的密度,,求:
(1)甲图中圆筒底受到水的压强;
(2)金属圆筒的重;
(3)这种液体的密度。
15.(2026·安徽铜陵十五中·一模)图示为a、b两种物质的m-v关系,a、b两种物质密度之比为 。如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲(a)、乙(b)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,则甲、乙两圆柱体体积之比为 。
16.(2026·安徽六安·二模)底面积为的薄壁圆柱形容器放置在水平桌面上,容器中盛有6cm深的水,如图甲;然后将一边长为10cm的实心正方体铝块放入水中,铝块部分露出水面,如图乙。(g取10N/kg,水的密度为,)。求:
(1)图甲中水对容器底部的压强大小;
(2)图乙中铝块所受的浮力大小;
(3)图乙中铝块对容器底部的压强大小。
17.(2026·安徽安庆四中·二模)如图甲所示,体积为的金属块与体积为的木块叠放在装有水的柱形容器中,金属块的密度是木块密度的2倍,容器底面积为,容器内水的高度为20cm,此时金属块与木块恰好悬浮在水中。若将金属块从木块顶部移去,放置在容器底部,木块将上浮,静止时漂浮于水面,如图乙所示。已知水的密度为,取,求:
(1)图甲中水对容器底部的压强;
(2)金属块的密度;
(3)图乙相较于图甲,水对容器底部的压强变化量。
18.(2026·安徽马鞍山第八初级中学·考前预测)为了测量一石球的密度,将一长方形木块放入装有适量水的玻璃容器中,测出木块漂浮时浸入水的深度为,如图甲所示;然后把石球放在木块上共同漂浮,测出木块浸入的深度为,如图乙所示;最后石球系在木块下方再次放入水中(取、放过程中容器内液体没有损失,细绳的质量和体积忽略不计)共同漂浮,测出木块浸入液体中的深度为,如图丙所示。木块上表面始终水平,已知水的密度、木块的质量和。求:(均用题中物理量的符号表示)
(1)图甲中木块下表面所受水的压力;
(2)图丙中石球所受浮力;
(3)石球的密度。
19.(2026·安徽合肥寿春中学·考前预测)小明使用天平和量筒测量石块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,如图甲所示,是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤: ;
(2)用调好的天平称石块的质量,测量结果如图乙所示,接着他在量筒中倒入30mL的水,再将石块浸没在水中,水面位置如图丙所示,则石块的密度为 g/cm3。
20.(2026·安徽淮北名校联盟·中考检测)高压锅是一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气压的控制。如图所示为某品牌高压锅的示意图,锅内部可看成一个规则圆柱体,底面积为300cm2,限压出气孔的横截面积为,要使锅内的气压达到2个标准大气压,限压阀的质量应为 g(1标准大气压为,g取10N/kg)。
试卷第1页,共3页
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专题04 质量和密度、液体压强与浮力
5年真题1年模拟
考点分类
安徽考情
命题规律
考点1 质量及其测量
2024安徽(1题)、2022安徽(1题)
· 情境:以实验探究为主,围绕托盘天平测量物块、金属块质量设置读数情境。
·重点:质量、托盘天平、砝码、游码、标尺读数、天平平衡
· 趋势:情境变化不大,常与实验操作融合,题型呈现砝码与游码读数后填写质量的固定模式。
考点2 密度的测量与应用
2022安徽(1题)
· 情境:以实验探究情境为主,围绕物块浸没、液体作用和测量数据设置问题,突出真实操作背景。
·重点:密度、质量、体积、浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件
· 趋势:情境化融入实验测量,与浮力、阿基米德原理交叉,常采用“实验数据—原理推理—密度计算”的综合题型。
考点3 液体压强及其应用
2024安徽(1题)、2023安徽(1题)、2022安徽(1题)
· 情境:以实验探究和深潜器等科技应用为主,突出真实问题中的液体压强现象与规律验证
·重点:液体内部压强特点、液体压强与深度关系、液体压强与密度关系、液体压强公式
· 趋势:实验结论与公式计算并重,常与质量密度、压力压强融合,题型多为探究填空结合实际计算
考点4 浮力综合应用
2026安徽(1题)
· 情境:多以水槽、容器等生活设施为载体,融入起吊、浸没与离水等动态操作情境
·重点:浮力、称重法测浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件、力的平衡
· 趋势:由静态浮力判断转向分阶段动态综合,融合受力分析、密度和运动学,形成拉力变化与浸没状态联动模式
考点5 密度·压强·浮力综合计算
2025安徽(1题)、2024安徽(1题)、2023安徽(1题)
· 情境:以实验探究和科技制作情境为主,融入密度测量、浮沉控制等真实问题,突出操作过程与现象分析
·重点:密度、液体压强、浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件、受力平衡
· 趋势:情境化与探究性增强,常融合受力分析、液面变化和密度计算,题型多为连续设问的综合计算题
考点6 流体压强与流速
2025安徽(1题)、2024安徽(1题)
· 情境:偏向生活设施与交通科技等真实运行场景,借助安全防护、工程装置设置问题
·重点:流体压强与流速的关系、流体压强、压强差、升力
· 趋势:情境化更贴近工程应用,常与力和运动、压强知识融合,题型以填空和现象解释为主,侧重定性推理
考点1 质量及其测量
1.(2024·安徽·中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为 g。
【答案】61.0
【详解】
由图可知,标尺的分度值为0.2g,则物块的质量等于砝码的质量加游码的示数,即
m=50g+10g+1g=61.0g
2.(2022·安徽·中考真题)用托盘天平测量一金属块的质量,按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则金属块的质量为 。
【答案】36.6
【详解】
砝码总质量为
标尺分度值为0.2g,游码示数为1.6g,所以金属块的质量为
考点2 密度的测量与应用
1.(2022·安徽·中考真题)小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示); 将物块浸没在水中, 静止时弹簧测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求 :
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
【答案】(1)0.3kg;(2)1.0×10-4m3;(3)3×103kg/m3
【详解】
解:(1)由图甲可知,物体的重力
G=F1=3.0N
所以物体的质量为
(2)根据称重法可得物体浸没水中受到的浮力为
F浮=F1-F2=3.0N-2.0N=1.0N
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可以得出
物体浸没时
V=V排=1.0×10-4m3
(3)物块的密度为
答:(1)物块的质量为0.3kg;
(2)物块的体积为1.0×10-4m3;
(3)物块的密度3×103kg/m3。
考点3 液体压强及其应用
1.(2024·安徽·中考真题)小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越 ;
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC ρD(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】① 大 ② <
【详解】
(1)[1]由图丙可知,A、B两种不同的液体倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,此时橡皮膜向左凸出,说明橡皮膜右侧受到的液体压强较大,而橡皮膜右侧液体密度较大,说明深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(2)[2]由图丁可知,橡皮膜的形状几乎没有变化,说明左右两侧的压强相等,左侧的C液体深度较深,由p=ρgh可知,隔板左侧的C液体密度小于隔板右侧D液体密度,即ρC<ρD。
2.(2023·安徽·中考真题)“奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号潜至海面下10000m深处时,其外部的水平舱面上所受的海水压力约为 N。(海水密度近似为,g取)
【答案】
【详解】
当“奋斗者”号下潜到10000m深度时,此时所受压强为
由压强公式变形可得,外部的水平舱面上所受的海水压力约为
3.(2022·安徽·中考真题)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中, ,液体的压强越大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图 (选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
【答案】① 深度越大 ② 乙
【详解】
(1)[1]由甲、乙两图可知,虽然两次塑料瓶在水里的位置相同,但瓶口朝向不同,甲图中的瓶口所处的深度小于乙图中瓶口所处的深度,乙图中瓶口的橡皮膜凹进得更多。则可得到的实验结论是:同种液体中,深度越大,液体的压强越大。
(2)[2]用体积相同的酒精放入相同的塑料瓶中,则两液体的液面处于同一水平高度。如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,塑料瓶的瓶口朝向也相同,即瓶口处橡皮膜在两种液体的同一深度,由液体压强与液体的密度和深度有关,当液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大可知,橡皮膜在水中受到的压强大于在酒精中受到的压强,所以乙图中的橡皮膜凹进得更多。
考点4 浮力综合应用
1.(2026·安徽·中考真题)如图所示,装有一定量水的长方体水槽放在水平地面上,金属圆柱体A竖直立在水槽底部,水深为。现用轻质细绳竖直向上拉圆柱体A,使其竖直向上匀速运动至离开水面一段距离。从圆柱体A刚离开水槽底部时开始计时,前24 s拉力恒为,随后拉力逐渐增大到,此后拉力保持32 N不变。已知水槽底面积,圆柱体A的底面积,水的密度,取,不计水的阻力及水槽壁厚度。求:
(1)圆柱体A的重力的大小;
(2)圆柱体A的高度;
(3)圆柱体A立在水槽底部时,槽内水的深度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【讲解】(1) 小问详解:
当圆柱体A完全离开水面后,拉力与重力二力平衡,大小相等。由题意可知,完全离开水面后拉力恒为,因此圆柱体A的重力。
(2) 小问详解:
当圆柱体A完全浸没在水中时,拉力,根据称重法可知圆柱体受到的浮力为
完全浸没时,因此圆柱体体积
圆柱体高度
(3) 小问详解:
A匀速上升,设速度为: 前24s A完全浸没,水面高度不变,从水槽底部上升到A顶部刚好接触水面,A上升距离为,满足关系:①
A从顶部接触水面到完全出水用时8s,总用时,A完全出水后,水面下降高度
此时下降后的水面高度等于A底部距离水槽底的高度,满足关系:②
联立① ② 两式,得
解得A上升速度
再代入得原水深
考点5 密度·压强·浮力综合计算
1.(2025·安徽·中考真题)某兴趣小组要测量一实心圆柱体(不吸水且不溶于水)的密度,进行了如下操作:用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止,将一盛有水的柱形容器放在水平升降台上,容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方,使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接触,测得容器内水的深度为,如图所示;缓慢调节升降台使细线恰好伸直且无拉力,测得容器上升的高度为,整个过程没有水溢出,圆柱体始终处于竖直状态。已知圆柱体的高为,圆柱体与容器的底面积之比为,,取,不计容器壁厚度。求:
(1)调节升降台前水对容器底部的压强;
(2)调节升降台后圆柱体浸入水中的深度;
(3)圆柱体的密度。
【答案】(1) (2) (3) 【讲解】(1) 小问详解:
调节升降台前水对容器底部的压强
(2) 小问详解:
缓慢调节升降台后使细线恰好伸直且无拉力,故圆柱体的位置始终不变。由水的体积不变可得,
所以圆柱体浸入水中的深度
(3) 小问详解:
调节升降台后细线恰好伸直且无拉力,则圆柱体处于漂浮状态,所以,则有,则圆柱体的密度
2.(2024·安徽·中考真题)某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为,与MN的距离为。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量和体积,已知和g。
(1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示);
(2)求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示):
(3)若求金属块的密度。
【答案】(1)ρ水gSh;(2)3Sh2-Sh1;(3)6×103kg/m3
【详解】
解:(1)图甲中,圆桶所受浮力等于圆桶和沙子的重力
G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh
(2)图乙和图丙相比,浮力相等,V排相等,A点在水面下的深度相等,所以乙图中,A点到水面PQ的距离应该等于(h1+h2),A点到MN的距离应该等于h1,图乙和图甲相比
ΔV排=ΔV桶浸+V金属
金属块的体积
V金属=ΔV排-V桶浸=4Sh2-S(h1+h2)=3Sh2-Sh1
(3)由图甲图乙可知,金属块的重力
G金属=ΔF浮=ρ水g4Sh2
金属块的质量
金属块的密度
答:(1)图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为ρ水gSh;
(2)金属块的体积V为3Sh2-Sh1;
(3)金属块的密度6×103kg/m3。
3.(2023·安徽·中考真题)“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图1所示的“浮沉子”;装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时,简化的模型如图2所示,小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力,使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为,g为已知量,求:
(1)图2中A所受浮力的大小;
(2)图2中A排开水的体积;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
【答案】(1)mg;(2);(3)
【详解】
解:(1)图2中A处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力
F浮=G=mg
(2)根据阿基米德原理可得,A排开水的体积
(3)忽略小瓶壁厚,图2中小瓶内空气的体积
V空气2=Sh
图3中小瓶悬浮,忽略小瓶自身的体积,则瓶内空气的体积等于A排开水的体积,由于A受到的浮力仍等于其重力,大小不变,因此图3中A排开水的体积仍为,图3中小瓶内空气的体积
小瓶内空气的质量不变,根据得到图2和图3中小瓶内空气的密度之比
答:(1)图2中A所受浮力的大小为mg;
(2)图2中A排开水的体积为;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比为。
考点6 流体压强与流速
1.(2025·安徽·中考真题)图示为航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼。当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于相对于水翼下方,水翼上方水流的流速 ,压强小。
【答案】大
【详解】
流体中,流速越快的位置压强越小。船在水中高速行驶时,水翼上表面凸起,水流速度大,压强小,水翼下表面的水流速度小,压强大,因此在水翼的上下表面存在向上的压强差,所以船便获得升力。
2.(2024·安徽·中考真题)在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强 ,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
【答案】小
【详解】
当列车驶过时带动空气流速加快,使人身体前面压强变小,而身后空气流速慢压强大,当列车驶过时,即使与车保持一定的距离,也很容易被身后的压强推入火车道,因此是非常危险的。
模拟题精选
1.(2026·安徽铜陵十五中·一模)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上。若将该容器倒置放在桌面上,如图乙所示,则( )
A. 水对容器底的压力减小
B. 容器对桌面的压强增大
C. 水对容器底的压强减小
D. 容器对桌面的压力减小
【答案】C
【详解】
A.甲容器上面粗、下面细,有一部分液体压在容器的侧壁上,则液体对容器底的压力小于液体的重力,即;倒置后,乙图中容器上面细、下面粗,由于容器侧壁对液体有斜向下的压力,则液体对容器底部的压力大于液体的重力,即; 倒置后容器内液体质量不变,重力不变,比较可知,即把该容器倒放在水平桌面上,水对容器底部的压力将变大,故A不符合题意;
BD.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,容器对桌面的压力不变。把该容器倒放在该桌面上后,容器与水平桌面的接触面积变大,由可知,容器对水平桌面的压强变小,故BD不符合题意;
C.由图可知,容器倒置后,水的深度h变小,水的密度ρ不变,根据液体压强的公式,水对容器底的压强将变小,故C符合题意。
故选C。
2.(2026·安徽C20联盟·四模)水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器,如图所示。容器内装有质量为的水。现将一个底面积为的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,木块在水中静止时与容器底接触(部分露出水面,接触不密合),此时木块对容器底的压力刚好为零。水的密度为已知量,下列说法正确的是( )
A. 放入木块前水对容器底的压强为
B. 木块排开水的体积为
C. 木块所受的浮力为
D. 木块的重力为
【答案】C
【详解】
A.放入木块前,水对容器底的压力等于水的重力,,容器底面积为S1,因此水对容器底的压强,故A错误;
B.水的体积不变,。放入木块后,水占据的横截面积为,设此时水深为h,则,得。 木块排开水的体积,故B错误;
C.根据阿基米德原理,木块所受浮力,故C正确;
D.木块对容器底压力为零,说明木块重力等于浮力,即,故D错误。
故选C。
3.(2026·安徽淮南第二十五中学·一模)如图所示,屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置。它不用电,无噪声,节能环保。风帽转动时其内部流速变大,压强变 (填 “大”或“小”),室内的污浊气体在大气压作用下被排出。
【答案】小
【详解】
流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小,风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小,所以室内的污浊气体在大气压的作用下被排出。
4.(2026·安徽铜陵十五中·一模)如图所示,小球漂浮在水面上。请在图中作出小球所受浮力的示意图。
【答案】 【讲解】(1) 题详解:
小球漂浮在水面上时,受到的重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;重力的大小是竖直向下的,可知浮力的方向是竖直向上,浮力的作用点可画在小球的重心上,浮力的示意图如图:
5.(2026·安徽合肥·一模)兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面上升,说明了 。
【答案】流体中,流速越大的位置压强越小
【详解】
沿B管吹气时,A管上方空气流速变大,此时A管液面上升,说明A管上端压强减小,小于烧杯水面上方的大气压,大气压将烧杯中的水压入A管,使A管液面上升,该现象证明了流体中,流速越大的位置压强越小。
6.(2026·安徽六安·二模)如图所示,一圆柱形水管左粗右细,水管中有一些气泡,沿同一水平面随水流向右快速地从粗管流向细管,气泡的体积变大,这说明水在流速 的地方压强较小。
【答案】大
【详解】
等量的水在相同时间流过水管,横截面积更小的右侧细管,水流流速更大;气泡流入细管后体积变大,说明气泡受到的水的压强更小,由此可得:水在流速大的地方压强较小,这符合流体压强与流速的关系。
7.(2026·安徽·模考)某日,小明戴着头盔迎风快速骑行电动车时,感到头盔向上“浮起”。从物理学角度分析是由于头盔上、下表面空气流速不同,上表面空气流速快,压强 的原因。
【答案】小
【详解】
流体压强与流速的关系为流速越大的位置,压强越小,头盔上表面空气流速快,根据上述规律,上表面压强更小,下表面空气流速慢、压强大,上下表面形成向上的压强差,产生向上的升力,使头盔出现向上“浮起”的现象。
8.(2026·安徽·模考)在一质量为20 g的烧杯中加入一定量的水,用调节好的托盘天平测得烧杯和水的总质量如图所示,则水的质量为 g。
【答案】11.4
【详解】
砝码质量,游码标尺分度值为0.2g,游码示数为1.4 g,烧杯和水的总质量
水的质量为
9.(2026·安徽淮南第二十五中学·一模)小祥同学用天平、烧杯和量筒测量一块石块的密度,他进行了如下实验操作,请你完成下列有关问题:
(1)小祥将天平放在水平桌面上,调节天平横梁平衡后,将石块放在天平的左盘,选择如图乙所示的砝码放在天平的右盘,发现天平的指针偏向如图甲所示的位置,要使天平尽快平衡,他应进行的操作是 。
(2)在测出石块的质量后,小祥用量筒量取50ml的水,用细线拴住石块,缓缓放入量筒中,当石块浸没水中时,量筒中水面的位置如图丙所示,所测石块的密度为 kg/m3。
【答案】(1)向右移游码; (2)2.9×103 【讲解】(1) 小问详解:
天平测量质量时,已经完成调平、放上物体和砝码后,不能再调节平衡螺母。指针偏左说明左盘石块的质量大于右盘砝码的总质量,因此应该向右移动游码(游码相当于向右盘添加小质量砝码),直到横梁重新平衡。
(2) 小问详解:
砝码总质量为,游码对应示数为,因此石块质量
原有水的体积为,放入石块后总体积为,因此石块体积
石块的密度
10.(2026·安徽马鞍山第八初级中学·考前预测)小华买了一桶稻米油,他想知道稻米油密度的大小,可家里只有天平没有量筒,于是他利用一个带瓶盖的塑料空瓶设计实验并进行测量(已知)。
(1)小华进行的实验如图甲所示,请帮他完成下列步骤:
第一步:用天平测出空瓶的质量;
第二步:用天平测出 的总质量;
第三步:倒掉瓶中的水后,将稻米油装满空瓶,用天平测出空瓶装满稻米油后的总质量,如图乙所示;
(2)稻米油的密度为 。
【答案】(1)空瓶装满水 (2)0.92 【讲解】(1) 小问详解:
本实验只有天平没有量筒,利用瓶子容积不变,通过水的密度间接得到瓶子的容积,因此第二步需要测量空瓶装满水后的总质量。水的质量
瓶子容积等于水的体积
标尺分度值为0.2g,游码示数为2.4g,空瓶装满稻米油后的总质量
(2) 小问详解:
稻米油的质量
稻米油的密度
11.(2026·安徽铜陵十五中·一模)一个底面积为的平底薄壁圆柱形容器内装有密度为的水,放置于水平桌面上。现将体积为的木块A轻放入容器内的水中,静止后木块A漂浮在水面上,有的体积露出水面(如图1)。若将密度为的物体B用细绳系于A的下方(不 计绳重及其体积),它们恰好浸没在水中(如图2)。求:(g=10N/kg)
(1)物体A的重力;
(2)物体B的体积。
【答案】(1)10N (2) 【讲解】(1) 小问详解:
图1中木块A漂浮,有的体积露出水面,因此A排开水的体积
根据漂浮条件,,A受到的浮力
所以
(2) 小问详解:
将A、B看作整体,二者恰好悬浮,根据悬浮条件,整体总浮力等于总重力,即
可得
解得。
12.(2026·安徽铜陵十五中·一模)随着人们环保和健康意识的不断增强,骑自行车上班、上学已经成为时尚。质量为60kg的鹏鹏骑山地自行车上学,所骑的山地自行车的相关数据如表所示。(g取10N/kg)求:
车架材料
碳纤维
车架体积/
2500
车架质量/kg
4
整车质量/kg
15
(1)碳纤维车架的密度;
(2)若鹏鹏骑该自行车在水平路面上匀速行驶时所受的摩擦力大小是鹏鹏和自行车总重力的0.04倍,则自行车受到的摩擦力大小是多少牛顿?
【答案】(1) (2)30N 【讲解】(1) 小问详解:
碳纤维车架的密度为
(2) 小问详解:
自行车的总重力
自行车受到的摩擦力大小是
13.(2026·安徽铜陵十五中·一模)如图所示,中性笔的笔帽上有通气孔,儿童不小心将笔帽吸入气管引发窒息时,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞。若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞,肺内气压比外界气压小,笔帽的横截面积约为,至少需要 的力才能将笔帽取出。
【答案】1.2
【详解】
笔帽被吸入气管后,其内外存在压强差。外界大气压作用在笔帽外表面,肺内气压作用在笔帽内表面。由于肺内气压小于外界大气压,这个压强差会对笔帽产生一个指向肺内的压力,将笔帽紧紧压在气管内。根据压强公式可得,压力差
要将笔帽取出,至少需要克服的力等于压力差,即至少需要施加1.2N的力才能将笔帽取出。
14.(2026·安徽淮南第二十五中学·一模)某实验小组要测量一种液体的密度,设计的方案如下:将一个圆柱形金属圆筒开口向上,漂浮在水面上,测出圆筒下表面所处的深度为,如图甲所示。在圆筒内倒入100mL水,圆筒漂浮在水面上,测出圆筒下表面所处的深度为 ,如图乙所示。将圆筒装100mL待测液体,放入水中后,圆筒漂浮在水面上,测出圆筒下表面所处的深度为 ,如图丙所示。已知金属圆筒的底面积为S,厚度不计,水的密度,,求:
(1)甲图中圆筒底受到水的压强;
(2)金属圆筒的重;
(3)这种液体的密度。
【答案】(1) (2)1.6N (3) 【讲解】(1) 小问详解:
图甲中圆筒底受到水的压强为
(2) 小问详解:
图甲中圆筒漂浮,圆筒受到的重力与浮力相平衡,
即 ①,图乙中圆筒内水的重为
图乙中圆筒漂浮,圆筒和筒内水受到的总重力与浮力相平衡,
即②
联立① ②得,
圆筒的重。
(3) 小问详解:
图丙中圆筒漂浮,圆筒和液体受到的总重力与浮力相平衡,
即 ③
联立② ③得
代入数值得
该液体的密度为。
15.(2026·安徽铜陵十五中·一模)图示为a、b两种物质的m-v关系,a、b两种物质密度之比为 。如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲(a)、乙(b)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,则甲、乙两圆柱体体积之比为 。
【答案】① ②
【详解】
[1]从图像中读取数据知,物质a:当时,,则a物质的密度
物质b:当时,,则b物质的密度为
因此,a、b两种物质密度之比
[2]已知甲、乙两圆柱体质量相等,即
根据,可得, 则甲、乙两圆柱体体积之比
16.(2026·安徽六安·二模)底面积为的薄壁圆柱形容器放置在水平桌面上,容器中盛有6cm深的水,如图甲;然后将一边长为10cm的实心正方体铝块放入水中,铝块部分露出水面,如图乙。(g取10N/kg,水的密度为,)。求:
(1)图甲中水对容器底部的压强大小;
(2)图乙中铝块所受的浮力大小;
(3)图乙中铝块对容器底部的压强大小。
【答案】(1)600Pa (2)9N (3)1800Pa 【讲解】(1) 小问详解:
图甲中水对容器底部的压强为
(2) 小问详解:
由于铝的密度大于水的密度,所以将铝块放入水中后,铝块沉底。甲和乙两图中水的体积不变,故有
乙图中水的深度为
图乙中铝块排开水的体积为
铝块受到浮力大小为
(3) 小问详解:
铝块的重力为
放入铝块后,铝块在容器底部静止,受力平衡,受到的支持力为
与是一对相互作用力,所以压力的大小为
图乙中铝块对容器底部的压强大小为
17.(2026·安徽安庆四中·二模)如图甲所示,体积为的金属块与体积为的木块叠放在装有水的柱形容器中,金属块的密度是木块密度的2倍,容器底面积为,容器内水的高度为20cm,此时金属块与木块恰好悬浮在水中。若将金属块从木块顶部移去,放置在容器底部,木块将上浮,静止时漂浮于水面,如图乙所示。已知水的密度为,取,求:
(1)图甲中水对容器底部的压强;
(2)金属块的密度;
(3)图乙相较于图甲,水对容器底部的压强变化量。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 小问详解:
图甲中水对容器底部的压强
(2) 小问详解:
设金属块的密度为,则木块的密度为,金属块与木块悬浮在水中时
代入数据
解得
(3) 小问详解:
木块的重力为
木块漂浮时,
所以
相较于图甲,排开水的体积变化量
容器内水的高度减小
水对容器底部的压强变化量
18.(2026·安徽马鞍山第八初级中学·考前预测)为了测量一石球的密度,将一长方形木块放入装有适量水的玻璃容器中,测出木块漂浮时浸入水的深度为,如图甲所示;然后把石球放在木块上共同漂浮,测出木块浸入的深度为,如图乙所示;最后石球系在木块下方再次放入水中(取、放过程中容器内液体没有损失,细绳的质量和体积忽略不计)共同漂浮,测出木块浸入液体中的深度为,如图丙所示。木块上表面始终水平,已知水的密度、木块的质量和。求:(均用题中物理量的符号表示)
(1)图甲中木块下表面所受水的压力;
(2)图丙中石球所受浮力;
(3)石球的密度。
【答案】(1) (2) (3) 【讲解】(1) 小问详解:
木块漂浮,浮力等于物块自身重力。由二力平衡条件知,木块下表面所受水的压力等于木块所受重力,即
(2) 小问详解:
甲、乙图中木块排开水的体积之比为
根据阿基米德原理可知,甲、乙两图中木块所受浮力之比
所以图乙中木块所受浮力为
同理,图丙中木块所受浮力为而图丙中木块和石球整体所受浮力为
所以图丙中石球所受浮力为
(3) 小问详解:
根据阿基米德原理可知石球的体积为
图乙中石球和木块的总重为
所以石球的质量为
所以石球的密度为
19.(2026·安徽合肥寿春中学·考前预测)小明使用天平和量筒测量石块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,如图甲所示,是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤: ;
(2)用调好的天平称石块的质量,测量结果如图乙所示,接着他在量筒中倒入30mL的水,再将石块浸没在水中,水面位置如图丙所示,则石块的密度为 g/cm3。
【答案】(1)将游码归零 (2)2.84 【讲解】(1) 小问详解:
由图甲可知,天平调平时漏掉的操作步骤是调平前将游码归零,这样会导致测得的质量有误。
(2) 小问详解:
如图乙所示,标尺分度值为0.2g,石块的质量为
如图丙所示,量筒分度值为,示数为,则石块的体积为
则石块的密度为
20.(2026·安徽淮北名校联盟·中考检测)高压锅是一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气压的控制。如图所示为某品牌高压锅的示意图,锅内部可看成一个规则圆柱体,底面积为300cm2,限压出气孔的横截面积为,要使锅内的气压达到2个标准大气压,限压阀的质量应为 g(1标准大气压为,g取10N/kg)。
【答案】60
【详解】
当限压阀刚好被顶起时,受力平衡,则,限压阀的质量
试卷第1页,共3页
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