内容正文:
微专题一密度、压强
1.解:(1)游客站立在地面上时
重力,则游客对地面的压力
F=G=mg=60 kgX10 N/kg=600 N
游客对地面的压强
600N
p=S4X10-9
=1.5×104Pa
(2)游客站在莲叶上时,莲叶受到的压力
F=G.=G十G版=m队g十m饭g=60kgX10N/kg+
3kg×10N/kg=630N
莲叶受到的压强
力-E=630N
=S=1.5m
=420Pa
(3)当莲叶浸人水中的深度达到卷边高度25%时,
由阿基米德原理及物体的浮沉条件可知,泡沫板和
人的总重力
G总'=F浮=p体gV排=1.0X103kg/m3×10N/kg×
25%×16×10-2m×2m=800N
泡沫板和人的总质量
ma'-Go
800N
10 N/kg
=80kg
g
该莲叶能托起人的最大质量
2人=n总
一m袍袜板=80kg-3kg=77kg
2.解:(1)空载时塑料瓶受到的浮力F1等于塑料瓶
的重力G瓶,即
F1=G=120×10-3kg×10N/kg=1.2N
(2)瓶身浸入水中的最大深度为18cm,此时
V排=Smh=20cm2×18cm=360cm3=3.6×
10-4m
此时塑料瓶受到的浮力
F2=P冰gV排=1.0X103kg/m3×10N/kgX3.6×
10r4m3=3.6N
此时所载物体的重力
G物=F浮2一G猫=3.6N-1.2N=2.4N
由G=mg得,浮力秤的最大称量值
G做=2.4N
10 N/kg
=0.24kg
3.解:(D由p=晋可得,冰块所受重力
G=mg=p*Vg=0.9X103kg/m3X10-3m3×
10 N/kg=9 N
(2)冰块在水中是漂浮状态,受到的浮力等于自身
重力,则
F浮=G=9N
(3)由阿基米德原理可得,冰块排开水的体积
F浮
V排=
9N
P冰8
1.0×103kg/m3×10N/kg
=9X
10-4m3
冰块露出水面的体积
Vx=V-V#=10-3m3-9×10-4m3=10-4m
冰块露出水面的体积与水下体积之比
V蓝=10-4m3
1
V排9×104m3-9
(4)由ρ一晋可得,冰块熔化成水后质量不变,体积
浮力综合计算
变为
对地面的压力等于其
V水--m=
0.9kg
0*P陈1.0X10kg/m=9X10m=V排
故液面不升不降
1.2kg
4D【解折】A净标的密度。V一8X品一
0.15X103kg/m3,故错误;B.水对池底的压强p=
p*gh=1.0×103kg/m×10N/kg×90×102m=
9000Pa,故错误;C浮标完全浸没,则V排=V标=
8X103m,浮标受到的浮力F浮=P*gV#-1.0×
103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N,故错误;
D.浮标的重力G=mg=1.2kg×10N/kg=12N,浮
标受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下
的拉力的作用,处于平衡状态,则浮标受到竖直向下
的拉力F=F一G=80N-12N=68N,故正确。
5.解:(1)如图甲所示,利用弹簧测力计测得样品重力
为4.2N,由G=mg可知,该样品的质量
m=G=4.2N
g 10 N/kg
=0.42kg
(2)图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数
F示=1.2N,则该样品浸没在水中时受到的浮力
F¥=G-F示=4.2N-1.2N=3N
(3)由阿基米德原理可得,样品的体积
3N
0X10 kg/m X10 N/kg-3X10m
由于样品浸没在水中,所以样品体积等于样品排开
水的体积,即
V物=V排=3X104m3
该样品的密度
D-9=30=14X1wm
(4)当该样品上表面距水面4cm时,样品上表面所
受水的压强
p=P陈gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×102m
400Pa
(5)根据古典神话嫦娥奔月,月球基地命名为嫦娥
之家(合理即可)
力学综合检测(二)
1.C2.C3.A4.B5.C
6.变小不变变小7.吸增大重
8.小惯性1.05×1039.6×106×106×10
10.(1)打开漏气(2)深相等(3)液体密度
(4)小
11.解:(1)由图乙可知,圆柱体的重力G=2N;当圆
柱体浸人水中的深度为12cm时,圆柱体恰好浸
没在水中,此时弹簧测力计的示数F=1.4N,则
圆柱体受到的最大浮力(浸没时)
F浮=G-F=2N-1.4N=0.6N
(2)圆柱体刚浸没时,下表面所处的深度
h=12cm=0.12m
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强
p=P水gh=1.0X103kg/m3×10N/kg×0.12m=
1200Pa
(3)根据F浮=P*gV排可得,圆柱体的体积
V-V=5-
0.6N
exg 1.0X10 kg/m X10 N/kg
=6X105m
(4)由G=mg可得,圆柱体的质量
2N
n=g=10Vf。s
=0.2kg
则圆柱体的密度
晋66n33X106g/m
8微专题一密度、压强、浮力综合计算
2025.23、2024.27、2023.27)
类型漂浮、悬浮类模型
2.[2025乐山节选]如图所示,某同
1.[2025连云港]王莲拥有水生植物中最大的叶
学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和
片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲
装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于
叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物
测量质量。空塑料瓶质量为120g,塑料瓶底
园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保
面积为20cm,水槽底面积为120cm,瓶身能
证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘
够浸入水中的最大深度为18cm,使用过程中水
卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m、
质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为2m
不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已
的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16cm,游客站
知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,
立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣,
不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
如图所示,某游客质量为60kg,双脚站立时与
(1)空载时塑料瓶受到的浮力。
地面的接触面积为4×10-2m。(g取10N/kg,
(2)浮力秤的最大称量值。
p咏=1.0X103kg/m,莲叶自重忽略不计)求:
塑料瓶
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。
水槽
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。
第2题图
硬质泡沫板、
莲叶一
第1题图
3.[2025西宁25]小西所在的兴趣小组,想探索
“冰山一角”蕴含的物理知识。利用一个正方
体模具装入水,放在冰箱中凝固成冰,再将冰
块磨制成体积为10-3m3的正方体,投人装有
适量水的容器中进行实验和分析(实验过程中
不考虑冰的熔化,p冰=0.9X103kg/m3,p水=
1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)请计算冰块的重力。
70
(2)请计算冰块所受的浮力。
5.[2024青海27]“飞天”兴趣小组在模拟搭建月
(3)请计算冰块露出水面的体积与水下体积
球科研基地时,选取了某种砖块作为建筑材
之比。
料,钻取了一块圆柱体样品(样品不吸水)。已
(4)假设冰块全部熔化后,请通过计算说明液
知g取10N/kgp咏=1.0×103kg/m。求:
面升降情况(不考虑温度、蒸发等影响)。
(1)如图甲所示,利用弹簧测力计测得样品重
水
力为4.2N,则该样品的质量。
冰
(2)如图乙所示,该样品浸没在水中时受到的
浮力。
第3题图
(3)该样品的密度。
(4)当该样品上表面距水面4cm时,样品上表
面所受水的压强。
(5)请你为月球基地命名并简单介绍其寓意。
2
2
甲
第5题图
类型2提拉模型
4.[2023西宁13]如图所示,现有一质
度害
量为1.2kg、体积为8×10-3m3质
地均匀的浮标,用细绳的一端系住
浮标,另一端固定在池底。随着水
第4题图
池内水位的上升,细绳逐渐被拉直,当水位达
到90cm时,浮标恰好完全浸没且细绳未被拉
断(P*=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)。下
列相关分析中正确的是
A.浮标的密度为1.5×103kg/m3
B.水对池底的压强为9×105Pa
C.浮标所受的浮力为12N
D.细绳对浮标的拉力为68N
71
力学综合检测(二)
(分值35分,建议时间35分钟)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题2分,共
在空中飞行的场景。下列说法正确的是()
10分)
A.热气球上升时,受到的浮力小于自身重力
【科技与生活】古人用夯锤压实地面、矿泉水
B.热气球上升时,受到的浮力等于排开空气的
瓶因水凝固而凸起、“上天入海”的“国之重器”,
重力
这些来自历史、生活与科技领域的场景,都蕴含
C.大小不同的热气球悬停在同一高度时,受到
着丰富的物理知识。请完成1~3题。
的浮力相同
1.古代人们常用夯锤(如图)将地砸实,打夯时四
D.热气球上升过程中,受到的大气压强逐渐
个劳动者每人分别握住夯锤的一个把手,一个
增大
人喊号,号声一响,四人同时用相同的力将地
上质量很大的夯锤竖直向上提起;号音一落,
四人同时松手,夯锤落下将地面砸实。夯锤的
质量很大是为了
)
甲
A.增大受力面积
B.减小受力面积
第4题图
第5题图
C.增大压强
D.减小压强
5.以前人们去商店买醋和酱油时,店主用竹筒状
的容器来量取,如图所示,但量取相同质量
(200g)的醋和酱油所用的容器是不一样的(均装
放入前取出时
满),已知,4嘴=1.05g/cm3,p%油=1.2g/cm,下列
说法正确的是
)
第1题图
第2题图
A.甲容器是量取醋的
2.如图所示,小明将装满水的矿泉水瓶放入冰箱
B.若两个容器均装满酱油,则酱油的质量相同
冷冻室,过一段时间将其取出,发现水已全部结
冰,瓶身“凸起”,这个过程中瓶内物质的(
C.甲容器与乙容器的容积之比是7:8
A.质量变小,密度变小B.质量不变,密度变大
D.甲容器与乙容器的容积之比是8:9
C.质量不变,密度变小D质量变大,密度不变
二、填空题(本题共4小题,每空1分,共12分)
3.中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家6.小海从西安到青海旅游,发现随身携带的食品
科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现
袋鼓起来了,如图所示。这是因为海拔高度升
实。对于如图所示的“国之重器”不受浮力作
高,大气压强
导致的。膨胀后袋内气
用的是
体的质量
、密度
(均选填
“变大”“不变”或“变小”)
膨胀前
膨胀后
A.遨游的“天宫号”
B.升空的“圆梦号”
空间站
飞艇
第6题图
【工程与实践】从用塑料瓶等材料制作潜水艇
模型,到用3D打印机制作飞机模型,这些实践过
C.航行的“辽宁号”
D.下潜的“蛟龙号”
程,都蕴含着丰富的物理原理,请完成7~8题。
航母
潜水器
7.小悦用塑料瓶等材料,制作了一个潜水艇模
4.2025年1月25日,第45届国际热气球节吸引
型。他把潜水艇模型放入装有水的盆中,模型
了全球各地的爱好者前来观赏,如图是热气球
在水中漂浮,如图所示。若要实现潜水艇模型
72
下沉,小悦必须从进气(排气)管口处
(2)调整装置后进行实验,比较乙、丙两图,可
(选填“吹”或“吸”)气,
(选填“增大”或
初步得出液体内部深度越
,压强越
“减小”)潜水艇模型自身的
力。
大;比较丙、丁两图,还可初步得出液体在同
进气(排气)管
一深度向各个方向的压强
进水(排水)管
(3)通过图丁和图戊对比得出液体压强与
配重
的关系。
第7题图
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两
8.在学校科技社团活动中,小昭用3D打印机制作
液面的高度差不明显,可将U形管中的水换
了如图所示的飞机模型,机翼设计成上凸下平
成密度更
的液体以方便读数。
的形状是利用了流体流速越大压强越
的
四、计算题(本题共1小题,共7分)
11.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的
原理,从而为飞机提供升力;飞机着地后,会沿
底面刚好与水面接触(未浸入水中)如图甲,然
水平地面继续向前滑行一段距离,是由于它具
后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示
有
;已知小昭所用打印材料的体积为
数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,
200cm3,质量为210g,则所用材料的密度为
求:(g取10N/kg,p咏=1.0X103kg/m3)
kg/m3。
个FN
2.0
1.4
0.2
0
第8题图
第9题图
122436h/cm
乙
9.如图所示,“长春”号导弹驱逐舰满载时排水量
第11题图
为6×10kg,吃水深度6m。海水的密度约为
(1)圆柱体受到的最大浮力。
1.0×103kg/m3,g取10N/kg。“长春”舰底
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
受到海水的压强是
Pa;满载时,“长
(3)圆柱体的体积。
春”舰受到的浮力为
N;满载时,“长春”
(4)圆柱体的密度。(保留小数点后1位)
舰排开海水的体积为
m3。
三、实验探究题(本题共1小题,共6分)
10.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。
丙
第10题图
(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形管内的液面相平;组装完成后,轻压探头
的橡皮膜到一定程度,U形管内液面高度没
有明显的变化,说明装置
(选填“漏
气”或“不漏气”)。
73