内容正文:
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让教与学更高效
专题05质量和密度压强和浮力
考点1质量及其测量
1.【答案】(1)右
(2)测量过程中不能调节平衡螺母
(3)11.2
考点2密度的测量与应用
1.【答案】(1)大
(2)22.2
(3)1.1
(4)可行;根据天平平衡关系可
得m标+P液V液=m砝码+m游码
换用10nL的液体和10g的砝码进行实验,则游码对应的示数为
m游码=m杯+P液V液-m陆码=2.2g+P液×10cm3-10g=p液×10cm3-7.8g
有题意可知,待测液体密度最小值。
mn=0.85g/cm,游码对应的最小值为
m游g=0.85g/cm3×10cm3-7.8g=0.7g>0
待测液体密度最大值
mar=1.26g/cm3,游码对应的最大值为
m游g=1.26g/cm3×10cm3-7.8g=4.8g<5g
所有待测密度对应的游码都在0~5g的标尺量程内,因此该建议可行
考点3测量液体和固体的密度
1.【答案】①174
②1.2
③AB
考点4压力与压强
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1.【答案】AC
2.【答案】①增大受力面积
②损伤颈椎形成近视眼
3.【答案】(1)减小
(2)省力
(3)550N
(4)2.75×103Pa
4.【答案】①增大
②电
5.【答案】(1)1.8×10N
(2)2×10Pa
(3)2.5×10kgm
6.【答案】(1)虚
(2)60N
(3)3×103Pa
考点5液体压强及其应用
1.【答案】(1)深度
(2)按压
(3)1、2、3
考点6大气压强
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
考点7浮力与阿基米德原理
1.【答案】①比热容
②排开水的体积
考点8密度压强·浮力综合计算
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1.【答案】(1)
8×108
(2)
防止海水进入沉管,使沉管能够漂浮在海面上,便于浮运安装
(3)
(4)
1m
2×103Pa
2.【答案】(1)40N:(2)800Pa;(3)①若P物≥P水,3000Pa,②若P物<P水,1500Pa
3.【答案】(1)①不变
②小
(2)350Pa×SB
(3)8×10kg/m3
考点9探究影响浮力大小的因素
1.【答案】(1)竖直
(2)0.4
(3)由图丙和图丁可知,物体浸没在不同深度时,
弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关。
模拟题精选
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】CD
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7.【答案】①不变
②小
8.【答案】(1)形变程度
(2)上窄下宽
(3)液体密度
9.【答案】(1)镊子
(2)A
(3)0.9×103
10.【答案】(1)1.2kg,2.4kg
(2)2000Pa
(3)1.1×103kg/m3
11.【答案】(1)1.26
(2)①液面高度差
②A
12.【答案】(1)
1700Pa
(2)
(3)
0.1kg
15.5N
13.【答案】(1)0.8×103
(2)大
(3)①等于
②0.8
14.【答案】(1)右
(2)67.2
(3)2.8
15.【答案】①5
②上
③40
16.【答案】(1)相等
(2)密度
(3)拦河坝设计成上窄下宽
17.【答案】(1)右
(2)①71.8
②30
③1.06×103
18.【答案】(1)450N
(2)1×104Pa
(3)7m/s
19.【答案】(1)水面又与瓶口平齐
(2)m3-m
P水
(3)瓶口处横截面积较小,
m1-m2
液面变化明显,不让水面位于矿泉水瓶横截面积较大的位置,这样做是为了减小实验误差。
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20.【答案】(1)15km
(2)1.125×105Pa
(3)6.75×104W
21.【答案】(1)6.7
(2)减小测量误差
(3)pk×h,-
h2-h1
22.【答案】(1)4.8kg
(2)48N
(3)8×103m3
(4)4.1×103Pa
23.【答案】(1)左
(2)①72.4
②1.03×103
24.【答案】(1)60
(2)1.05×103
(3)①10
②0.5
③
AC
25.【答案】(1)6N
(2)10N
(3)550Pa或1040Pa
26.【答案】(1)
(2)
1000Pa103Pa
(3)
由表中数据可知,放入A水对容器底的压强p水A小于放入B水对容器底的压强p水B,由P=Pgh可知,放
入A时水的深度小于放入B时水的深度,由V=Sh可知,A排开水的体积小于B排开水的体积,而
VA=VB,所以A在水中静止时排开水的体积小于A的体积,处于漂浮状态
(4)
1.5×10kg/m
27.【答案】(1)
增大
(2)
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1.2×105N
(3)
1.3×104Pa
(4)
4.1×10kg~1.05×104kg
28.【答案】(1)一直变大
(2)20N
(3)0.4×103kg/m3
(4)若受
8N拉力则压强为944Pa,若受8N压力则压强为1120Pa
29.【答案】(1)不变
(2)2×103Pa
(3)22k9,该设计只设定了开始注水的条
件,未设定停止注水的水位,水满后无法停止注水,会导致水溢出
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专题05 质量和密度 压强和浮力
3年真题1年模拟
考点分类
湖南考情
命题规律
考点1 质量及其测量
2025湖南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:托盘天平的使用方法。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点2 密度的测量与应用
2026湖南(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:密度公式的简单应用、通过推导间接测量物质的密度、只用天平(及辅助工具)测量物体的密度。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点3 测量液体和固体的密度
2024湖南长沙(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:测量液体密度的实验器材和实验步骤、测量液体密度的数据处理和误差分析、测量液体密度的常见错误、直接测量液体的密度。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点4 压力与压强
2026湖南(2题)、2025湖南长沙(1题)、2025湖南(2题)、2024湖南长沙(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:压强公式的简单应用、减小压强的方法及生活中的实例、增大压强的方法及生活中的实例。
·趋势:常与杠杆等知识板块交叉融合。
考点5 液体压强及其应用
2026湖南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:探究液体压强的实验装置和步骤、探究液体压强的实验数据记录和结果分析、液体压强的特点及其应用。
·趋势:情境化命题逐步加深,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点6 大气压强
2026湖南(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:大气压的应用、证明大气压的存在、流体压强与流速的关系及现象解释。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与浮力等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点7 浮力与阿基米德原理
2024湖南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:应用阿基米德原理解释生活中的现象、阿基米德原理的应用。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点8 密度·压强·浮力综合计算
2026湖南长沙(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖南(1题)
·情境:常将生活设施与科技应用交织构建命题情境。
·重点:液体压强公式简单应用、物体沉浮状态浮力、重力体积关系、浮力压强综合问题、利用阿基米德原理计算浮力、密度质量。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与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9 探究影响浮力大小的因素
2025湖南长沙(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系、称重法测浮力的大小。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 质量及其测量
1.(2025·湖南·中考真题)小红用托盘天平测量一块橡皮的质量。
(1)把天平放在水平的桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,指针的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 端调节,使横梁水平平衡。
(2)调节天平平衡后,把橡皮放在左盘中,在右盘中加减砝码后,观察到指针左偏,于是进行如图乙所示的操作,请指出其操作的不当之处: 。
(3)经过正确操作,横梁达到水平平衡时,右盘砝码的质量及游码的位置如图丙所示,此橡皮质量为 g。
【答案】(1)右 (2)测量过程中不能调节平衡螺母 (3)11.2
【讲解】(1) 由图甲可知指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,根据“左偏右调,右偏左调”的调节方法,要使横梁水平平衡,故应将平衡螺母向右端调节。
(2) 天平使用时只需在测量之前调节平衡螺母使天平横梁水平平衡,在测量过程中,应当加减砝码、调节游码使天平横梁再次水平平衡,测量过程中不能再调节平衡螺母,故其操作的不当之处是测量过程中调节平衡螺母。
(3) 由图丙可知,右盘砝码的质量为10g,游码的示数为1.2g,故橡皮质量为m=m砝+m游=10g+1.2g=11.2g
考点2 密度的测量与应用
1.(2026·湖南·中考真题)某学校正组织一场液体密度测量挑战赛,待测液体有酒精、食用油、白醋、盐水、酱油。老师已提前测得以上液体的密度值,仅告知待测液体密度在0.85~1.26g/cm3之间。已知水的密度为1.0g/cm3。
【项目提出】将托盘天平改装成液体密度测量仪来参加挑战赛
【项目分析】
(1)在调节好的天平上,若用质量为2.2g的小量杯,分别量取20mL的不同液体放在左盘,右盘均只放20g砝码。分析可知:天平平衡时,如果游码对应标尺的刻度值越大,说明量取的液体密度越 。据此,可在标尺的下方,固定一条与标尺等长的纸条,作为密度尺;
【项目实施】
(2)如图甲,称量20mL水的质量,此时天平的读数为 g。在纸条上,将游码左端对齐的位置标注“1”,即水的密度1.0g/cm3;
(3)称量20mL盐水的质量,如图乙所示,可计算得出盐水密度为 g/cm3,并把该密度值标注在纸条相应位置。计算并标注其他刻度对应的密度值,完成密度测量仪的制作;
【交流评估】
(4)称量20mL酱油的质量时,发现将游码调至最大刻度,天平仍向左倾。小组成员建议换用10mL的液体和10g的砝码重复上述操作,装置如图丙所示,以此来完成挑战赛中所有液体密度的测量,请用数据分析并判断该建议是否可行: 。
【答案】(1)大 (2)22.2 (3)1.1 (4)可行;根据天平平衡关系可得
换用10mL的液体和10g的砝码进行实验,则游码对应的示数为
有题意可知,待测液体密度最小值,游码对应的最小值为
待测液体密度最大值,游码对应的最大值为
所有待测密度对应的游码都在0∼5g的标尺量程内,因此该建议可行
【讲解】(1) 由天平平衡关系得V液、、固定,液体密度ρ越大,游码示数越大。
(2) 由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2.2 g,砝码20 g,量杯和水的总质量为
(3) 由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为4.2 g,砝码20 g,量杯和盐水总质量为盐水的质量盐水的体积为盐水的密度
(4) 略。
考点3 测量液体和固体的密度
1.(2024·湖南长沙·中考真题)(多选)“五月五,过端午。”劳技课上学习腌制咸鸭蛋,同学们通过测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度。
(1)实验操作如下:
①在烧杯中装入适量的盐水,用天平测量烧杯和盐水的总质量m1,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图所示,则m1= g;
②将烧杯中的盐水倒入一部分到量筒中,读出量筒中盐水的体积V=60mL;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2=102g;
(2)计算得出盐水的密度为ρ= g/cm3;
(3)小组成员进行交流时,小明总结了上述实验过程中需要注意的事项,你认为必要的是 (多选)。
A.天平应水平放置 B.量筒读数时视线应与液面相平
C.装入盐水前应测量空烧杯的质量 D.应将烧杯中的盐水全部倒入量筒中
【答案】① 174 ② 1.2 ③ AB
【详解】
(1)① [1]物体的质量等于砝码质量加游码示数,如图,游码示数为4g,故烧杯和盐水的总质量为m1=20g+50g+100g+4g=174g
(2)[2]倒出盐水的体积为V=60mL,倒出盐水的质量为m=m1-m2=174g-102g=72g盐水的密度为(3)[3]A.称量质量时,天平应水平放置,否则误差较大,故A符合题意;B.量筒读数时视线要与液面相平,俯视会偏大,仰视会偏小,故B符合题意;C.本实验的研究对象是倒入量筒中的盐水,倒入量筒中盐水的质量用原来的总质量减去剩余的总质量即可,所以不需要测量空烧杯的质量,故C不符合题意;D.倒入量筒中盐水的多少对实验结果无影响,因为所测的质量和体积均为倒入量筒中盐水的,故D不符合题意。故选AB。
考点4 压力与压强
1.(2024·湖南长沙·中考真题)(多选)在下列生产生活的实例中,属于增大压强的是( )
A. 图钉尖做得很细
B. 书包背带做得较宽
C. 菜刀磨得很锋利
D. 货车限载保护路面
【答案】AC
【详解】A.图钉尖做得很细。这是因为在按图钉时,图钉对墙面的压力是一定的,而图钉尖做得很细,就减小了图钉与墙面的受力面积,根据压强公式,压强就会增大,所以图钉能更容易地按进墙面。故A符合题意;B.书包背带做得较宽。这是为了减小背带对肩膀的压强。因为书包的重力(即背带对肩膀的压力)是一定的,而背带做得较宽,就增大了背带与肩膀的受力面积,根据压强公式,压强就会减小,所以背书包时会感觉更舒服。故B不符合题意;C.菜刀磨得很锋利。这是为了增大菜刀对食材的压强。因为在使用菜刀切食材时,菜刀对食材的压力是一定的,而菜刀磨得很锋利,就减小了菜刀与食材的受力面积,根据压强公式,压强就会增大,所以菜刀能更容易地切开食材。故C符合题意;D.货车限载保护路面。这是因为货车的重力(即对路面的压力)与所载货物的质量成正比,货车超载就会增大对路面的压力。而路面的受力面积(即货车轮胎与路面的接触面积)是有限的,根据压强公式,压力增大就会导致压强增大,从而加速路面的损坏。所以货车限载是为了减小对路面的压强,保护路面。故D不符合题意。故选AC。
2.(2026·湖南·中考真题)每个人都是自己健康的第一责任人。图甲中,某中学生单肩背着较重的书包,经提醒后,她换用双肩背书包,感觉更舒适,这是通过 的方式减小了压强。图乙中,某小朋友低头近距离看书,若长期如此,请从物理的角度思考并写出一条可能对她身体产生的不良影响: 。
【答案】① 增大受力面积 ② 损伤颈椎 形成近视眼
【详解】书包总重力不变,肩膀受到的压力不变,双肩背书包增大了肩膀与书包带的接触面积,根据可知,压强减小,背起来更舒适。低头时颈部受力面积小、压强较大,易损伤颈椎;近距离看书,晶状体长期过厚,容易形成近视眼。
3.(2026·湖南·中考真题)为加强消防安全,一些工厂会配备如图甲所示的推车式干粉灭火器,该推车式灭火器的总质量为55kg,g取10N/kg。
(1)带有车轮的推车式灭火器能轻松移动,这是通过滚动代替滑动的方式来 摩擦力;
(2)如图甲,以O为支点,用力F抬起推车静止时,推车相当于 杠杆;
(3)求该推车式灭火器的总重力;
(4)如图乙,推车式灭火器静止在水平地面上,与地面的总接触面积为20cm2,求此时推车对地面的压强。
【答案】(1)减小 (2)省力 (3)550N (4)
【讲解】(1) 相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦,用车轮滚动代替滑动,减小摩擦力。
(2) 以O为支点,动力F的力臂大于阻力(灭火器重力)的力臂,动力小于阻力,属于省力杠杆。
(3) 推车式灭火器的总重力
(4) 静止在水平地面上时,对地面的压力为推车对地面的压强为
4.(2025·湖南·中考真题)小南学习了如图所示以蛇元素为主题的剪纸作品《蛇盘兔》。剪纸用的剪刀,刀口做得很锋利是为了 压强;他用塑料笔杆与头发摩擦后,可以吸引剪下的轻小纸屑,这说明此时塑料笔杆带 。
【答案】① 增大 ② 电
【详解】[1]剪刀的刀口锋利,是通过减小受力面积来增大压强,使剪纸更省力。[2]塑料笔杆与头发摩擦后带电,带电体可以吸引轻小物体。
5.(2025·湖南长沙·中考真题)某小货车的质量为1800kg,空载(未装货物)时车轮与地面接触的总面积为900cm2。g取10N/kg。
(1)求小货车所受的重力;
(2)求小货车空载时对地面的压强;
(3)在小货车的车厢内直立放入一个质量为400kg、高为80cm的圆柱体石料后,车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了100cm2,且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。
【答案】(1)1.8×104N (2)2×105Pa (3)2.5×103kg/m3
【讲解】(1) 小货车重力G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N
(2) 小货车空载时对地的压力F1=G=1.8×104N小货车空载时对地的压强
(3) 放入圆柱体石料后小货车对地面的压强小货车对地面压强的增加量Δp=p2-p1=2.2×105Pa-2×105Pa=2×104Pa 石料对车箱的压强为p3,根据题意则石料的密度
6.(2025·湖南·中考真题)如图,玻璃鱼缸放置在水平桌面上,鱼缸底部与水平桌面的接触面积为,鱼缸、水和鱼的总质量为6kg,g取10N/kg。
(1)从鱼缸侧面可以看到鱼的正立、放大的 像;
(2)求鱼缸、水和鱼所受的总重力大小;
(3)求鱼缸对桌面的压强大小。
【答案】(1)虚 (2)60N (3)
【讲解】(1) 玻璃鱼缸装水形成中间厚边缘薄类似凸透镜是“水透镜”。鱼在凸透镜的一倍焦距以内,从侧面看到的鱼,是鱼的正立、放大的虚像。
(2) 鱼缸、水和鱼所受的总重力为
(3) 鱼缸对桌面的压强大小为
考点5 液体压强及其应用
1.(2026·湖南·中考真题)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
实验序号
深度/cm
探头方向
U形管液面高度差/格
1
10.0
向下
17
2
10.0
向左
17
3
10.0
向上
17
4
15.0
向下
25
5
20.0
向下
32
(1)将两端蒙有相同橡皮膜的玻璃管静置于水中,如图甲所示。根据上下橡皮膜的凹陷程度,猜想:液体压强与 有关;
(2)检查如图乙所示装置气密性时,可通过 (填操作动作)探头的橡皮膜,观察U形管液面高度差的变化来判断;
(3)把探头放在盛水的容器中,多次进行实验,得到表格中的数据。分析 (填实验序号)三次实验,就能研究液体内部的压强是否与方向有关。
【答案】(1)深度 (2)按压 (3)1、2、3
【讲解】(1) 图甲中玻璃管上下橡皮膜所处水中深度不同,凹陷程度不同,深度越深凹陷越明显,由此猜想液体压强与深度有关。
(2) 检查U形管压强计气密性时,用手按压探头的橡皮膜,若装置不漏气,U形管两侧液面会出现高度差;松手后液面恢复相平,证明气密性良好。
(3) 探究液体压强与探头方向的关系,需控制液体种类、深度相同,只改变探头朝向。实验 1、2、3 深度均为10.0cm,仅探头方向不同,U形管液面高度差相等,可得出:同种液体的相同深度处,液体向各个方向的压强相等。
考点6 大气压强
1.(2026·湖南·中考真题)如图,爱探索的小湘做了以下有趣的实验。关于实验现象解释正确的是( )
A. 图甲:乒乓球被发声的音叉弹开,说明声音传播不需要介质
B. 图乙:乒乓球和瓶中水被“托住”,说明了大气压强的存在
C. 图丙:水中的乒乓球没有浮起,说明浮力大小等于重力大小
D. 图丁:向漏斗中吹气时,乒乓球不掉落,说明流速越大的位置压强越大
【答案】B
【详解】A.甲图中发声的音叉弹开乒乓球,是利用转换法说明声音是由物体振动产生的,故A错误;B.乙图中大气压托住了瓶中的水和乒乓球,说明了大气压强的存在,故B正确;C.丙图中乒乓球下方的水顺着瓶口流出,对乒乓球底部没有产生向上的压力,乒乓球不受浮力,故C错误;D.由流体压强与流速的关系可知,流速越大的位置压强越小,故D错误。故选B。
2.(2024·湖南长沙·中考真题)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A. 水受到的重力
B. 空气对水的浮力
C. 塑料管对纸片的弹力
D. 大气压力
【答案】D
【详解】该实验为覆杯实验,纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力,将纸片紧紧压在塑料管口。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
3.(2024·湖南·中考真题)下列现象中的“吸”,利用了大气压强的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 带电气球吸起头发
C. 苹果受到地球的吸引力 D. 磁性黑板刷被吸住
【答案】A
【详解】A.用吸管吸饮料时,吸管内的压强小于外界大气压,饮料在大气压的作用下进入吸管,利用了大气压的作用,故A符合题意;B.带电的气球吸引头发,是因为带电体能吸引轻小物体,而不是因为大气压强,故B不符合题意;C.苹果受到地球的吸引力,是地球对苹果的引力作用,与大气压强无关。故C不符合题意;D.磁性黑板刷被吸住,是利用了磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,而不是利用大气压强。故D不符合题意。故选A。
考点7 浮力与阿基米德原理
1.(2024·湖南·中考真题)常用水来冷却汽车发动机是因为它的 较大。水能提供浮力,但存在溺水风险。不慎落水的人,情急之下可以利用打湿的衣服鼓足空气等方式来增大 从而增大浮力,使自己漂浮于水面等待救援。
【答案】① 比热容 ② 排开水的体积
【详解】[1]因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以常用水给汽车发动机降温。[2]根据阿基米德原理可知,不慎落水的人,情急之下可以利用打湿的衣服鼓足空气等方式来增大排开水的体积,从而增大浮力,使自己漂浮于水面等待救援。
考点8 密度·压强·浮力综合计算
1.(2026·湖南长沙·中考真题)我国重大工程“深中通道”的海底隧道是全球工程技术的巅峰之作,它是由预制好的沉管埋入海底拼装而成。如图甲所示,密封好的长方体沉管每节长160 m、宽50 m、高11 m,质量为。为了运送安装这一海上巨物,我国研制了世界首艘浮运安装一体船,其简化结构如图乙所示,船体两侧各有一个长方体形状的单体,每个单体宽10 m、长200 m。(一体船与沉管始终保持水平,海水的密度取,g取)
(1)沉管的重力为 N。
(2)浮运过程中,沉管密封的好处: 。
(3)求沉管漂浮时露出水面的高度。
(4)在平静的海面进行浮沉演练时,一体船跨骑在沉管的正上方,二者静止时截面示意图如图丙所示,此时一体船两侧单体浸在水中的深度为7 m,甲板底部高出水面1.8 m。若同时向一体船和沉管内部的密闭水舱缓慢注入压载水,且一体船和沉管相同时间内的注水量相同。请计算求出,从一体船甲板底部与沉管刚好接触,直到它对沉管的压力为时,一体船单体底部所受海水压强的变化量。
【答案】(1)
(2)
防止海水进入沉管,使沉管能够漂浮在海面上,便于浮运安装 (3)
(4)
【讲解】(1) 沉管的重力为
(2) 沉管密封可避免海水进入内部,保证沉管总重力稳定,并且可使沉管平均密度小于海水密度,从而漂浮在海面,方便浮运与安装。
(3) 沉管漂浮时浮力等于重力,即由阿基米德原理得,沉管排开水的体积为因沉管的底面积所以由长方体体积公式可得,沉管浸入水中的深度为故沉管露出水面的高度
(4) 从注水以前的静止状态到一体船甲板底部与沉管刚好接触时,设沉管吃水深度增加量为,一体船吃水深度增加量为,由图可知……①因相同时间注水量相同,可设两者注入水的重力均为。根据漂浮条件,对沉管有,注水以前的重力和浮力满足,则……②对一体船有注水以前的重力和浮力满足,则……③其中为单个单体的底面积联立① ② ③ ,解得,因,,所以两者仍均为漂浮状态从刚好接触到压力为的过程中,因甲板与沉管顶部始终贴合,故一体船与沉管吃水深度增加量相同,设两者吃水深度增加量为,设两者注入水的重力均为。假设沉管和一体船的单体均未浸没,对一体船,由漂浮状态受力平衡可得……④其中为沉管对一体船甲板底部的支持力。对沉管,由漂浮状态受力平衡得……⑤其中为一体船甲板底部对沉管的压力,根据力的相互作用……⑥联立④ ⑤ ⑥ 解得,一体船吃水深度增加量因,,所以沉管刚好浸没,一体船的单体刚好浸没,上述假设有效。故一体船单体底部所受海水压强的变化量
2.(2024·湖南长沙·中考真题)有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)
【答案】(1)40N;(2)800Pa;(3)①若,3000 Pa,②若,1500Pa
【详解】解:(1)容器的重力(2)容器对水平地面的压力容器对水平地面的压强(3)由题意及图像可知,A、B浸没或漂浮时均有注水体积由的过程中……①注水体积由的过程中……②注水体积由的过程中……③联立① ② ③解得由此可知正方体A边长,取出其中一个物体时①若,则A、B浸没,由可知取出的物体为A,为A的高度,,水对容器底部的压强②若,则A、B漂浮,由可知取出的物体为B,由图可知A浸入水中的深度为,B浸入水中的深度为,由于解得水对容器底部的压强答:(1)容器受到的重力是40N;
(2)容器对水平地面的压强是800Pa;
(3)若,水对容器底部的压强为3000Pa,若,水对容器底部的压强为1500Pa。
3.(2024·湖南·中考真题)小静想知道家中一个实心金属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚薄与质量分布都均匀的方形空盒A和一个方形透明水槽B,它们的底面积分别为SA、SB,且SA︰SB=1︰2。如图甲所示,装有摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后,测出H1和h1;再将摆件从空盒中拿出,轻轻放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出H2和h2。整个过程中,不考虑摆件和空盒吸水,且水槽里的水质量不变,数据记录如下。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
水槽水位H1(m)
空盒浸入水中深度h1(m)
水槽水位H2(m)
空盒浸入水中深度h2(m)
0.2500
0.1000
0.2150
0.0200
(1)摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是 ;图甲中水对水槽底部的压强为p1,图乙中水对水槽底部的压强为p2,p2的大小比p1要 ;
(2)如图甲、乙所示,请结合表中数据,求出摆件静止在空盒A中到全部浸入水槽B中时,水槽底部所受水的压力变化量(结果可用SB表示);
(3)小静用一把尺子就粗略得到该摆件的密度,请你也尝试用题中提供的数据算出该摆件的密度。
【答案】(1)① 不变 ② 小 (2)350Pa×SB (3)8×103kg/m3
【详解】解:(1)[1]摆件放入水中前后质量不变,根据G=mg可知,摆件所受重力不变。[2]由表中数据可知,图甲中水的深度H1=0.2500m,图乙中水的深度H2=0.2150m,根据p=ρgh可知,图甲中水对水槽底部的压强为p1大于图乙中水对水槽底部的压强为p2,所以p2的大小比p1要小。
(2)[3]由题意可知,图甲中水对水槽底部的压强为p1=ρgH1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2500m=2500Pa则图甲中水对水槽底部的压力为F1=p1SB=2500Pa×SB图乙中水对水槽底部的压强为p2=ρgH2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2150m=2150Pa则图甲中水对水槽底部的压力为F2=p2SB=2150Pa×SB因此水槽底部所受水的压力变化量ΔF=F1-F2=2500Pa×SB-2150Pa×SB=350Pa×SB
(3)[4]假设空盒面积为S,则水槽面积为2S;根据图甲整体漂浮,得到整体质量等于整体排开液体的质量,即……①根据图乙空盒漂浮,得到空盒质量等于空盒排开液体的质量,即……②① -② 得到摆件的质量为因为水槽面积是空盒的2倍,故若在图甲中若将整体移除(即水槽中只有水),水面应下降,即水的总高度为;图乙水位上升到,故整体排开液体体积为……③图乙中,空杯子排开液体体积为……④③ -④ 得到物体排开液体体积为故摆件的密度为答:(1)摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是不变;图甲中水对水槽底部的压强为p1,图乙中水对水槽底部的压强为p2,p2的大小比p1要小;
(2)水槽底部所受水的压力变化量为;
(3)小该摆件的密度为。
考点9 探究影响浮力大小的因素
1.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在 方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为 N;
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。
【答案】(1)竖直 (2)0.4 (3)由图丙和图丁可知,物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关。
【讲解】(1) 本实验中弹簧测力计测量的是竖直方向的力,故实验前需要将弹簧测力计沿竖直方向调零。
(2) 由称重法可知乙图中物体所受浮力为F浮=G-F乙=1.4N-1.0N=0.4N
(3) 略。
模拟题精选
1.(2026·湖南娄底·考前预测)小鸣复习整理了压强一章的知识,其中有错误的是( )
A. 海绵凹陷显示压力作用效果 B. 用压强计可以准确测液体压强
C. 托里拆利实验可以测出大气压值 D. 船闸是连通器
【答案】B
【详解】A.探究压力作用效果的实验中,利用转换法,通过海绵的凹陷程度显示压力的作用效果,故A正确,不符合题意;B.初中实验中的U形管压强计只能定性比较液体压强的大小,无法准确测量出液体压强的具体数值,故B错误,符合题意;C.托里拆利实验是最早准确测出大气压数值的实验,故C正确,不符合题意;D.船闸符合“上端开口、底部连通”的连通器特征,是连通器的典型应用,故D正确,不符合题意。故选B。
2.(2026·湖南长沙雅礼中学·一模)下列不是利用大气压的是( )
A. 护士将注射器中的药液注射到人体中
B. 活塞式抽水机
C. 利用吸管吸饮料
D. 塑料吸盘
【答案】A
【详解】A. 用注射器将药液注入病人体内,利用的是人的推力,故与大气压无关,故A符合题意;B. 用活塞式抽水机抽水是在大气压的作用下,水被大气压压上来的,故利用了大气压,故B不符合题意;C. 吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,故利用了大气压,故C不符合题意;D. 先压吸盘,排出吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,利用了大气压,故D不符合题意。故选A。
3.(2026·湖南衡阳·二模)如图所示是小林制作的简易活塞式抽水机。下列应用与其原理相同的是( )
A. 用吸管喝饮料 B. 船闸升降船只
C. 潜水艇水中浮沉 D. 大坝上窄下宽
【答案】A
【详解】我们先分析简易活塞式抽水机的工作原理:它是利用大气压来工作的,通过活塞运动使筒内气压降低,水在外界大气压的作用下被压入筒中。A.用吸管喝饮料:用吸管喝饮料时,先把吸管内的空气吸走,使吸管内气压减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴中,和活塞式抽水机原理相同,都是利用大气压,故A符合题意;B.船闸升降船只:利用的是连通器原理,与大气压无关,故B不符合题意;C.潜水艇水中浮沉:通过改变自身重力来实现浮沉,利用的是物体的浮沉条件,与大气压无关,故C不符合题意;D.大坝上窄下宽:因为液体压强随深度增加而增大,大坝下方受到的水的压强大,所以修得上窄下宽,利用的是液体压强的特点,与大气压无关,故D不符合题意。故选A。
4.(2026·湖南长沙南雅中学·二模)某物理学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,把玻璃管倾斜,管内外水银柱高度差变大
B. 如图乙所示,提起活塞,使外界大气压增大带动阀门B打开
C. 如图丙所示,机翼能产生升力因为流体流速越大的地方压强越小
D. 如图丁所示,拦河大坝设计成上窄下宽是因为深度越深液体压强越小
【答案】C
【详解】A.托里拆利实验中,管内外水银柱的竖直高度差由外界大气压决定,外界大气压不变时,玻璃管倾斜仅会改变水银柱的长度,不会改变竖直高度差,故A错误; B.图乙为活塞式抽水机,提起活塞时,活塞下方气体体积变大、压强减小,小于外界大气压,下方的水在大气压作用下推开阀门B,过程中外界大气压本身没有增大,故B错误; C.机翼形状上凸下平,空气流过机翼时,上方空气流速大于下方,根据流体压强规律:流体流速越大的位置压强越小,因此机翼上方压强小于下方,产生向上的压力差,即为机翼的升力,故C正确; D.根据液体压强公式 ,同种液体深度越深,液体压强越大,因此拦河大坝设计成上窄下宽,来承受底部更大的液体压强,故D错误。故选C。
5.(2026·湖南衡阳·二模)小林想通过天平验证空气是否有质量,进行了如下实验:调节好天平,测量一只没有吹气的气球质量为;然后向气球内吹气,测量吹气后的气球质量为。下列说法正确的是( )
A. 测量前,若指针向左偏,应移动游码使天平平衡
B. 测量前,应将游码置于最右侧,调节平衡螺母使天平平衡
C. 不考虑浮力的影响,吹进去空气的质量为
D. 考虑浮力的影响,气球内部空气的质量小于
【答案】C
【详解】A.测量前,若指针向左偏,应调节平衡螺母使天平平衡,而不是移动游码,故A错误;B.测量前,应将游码置于标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡,故B错误;C.不考虑浮力的影响,吹气后气球质量增加量就是吹进去空气的质量,即吹进去空气的质量为1.5g,故C正确;D.考虑浮力的影响,气球受到空气的浮力,会使测量的吹气后气球质量偏小,那么吹进去空气的质量应大于1.5g,故D错误。故选C。
6.(2026·湖南长沙长郡双语学校·适应性训练)(多选)生活处处有物理,关于小铭对如图所示情景的思考和分析正确的是( )
A. 给肌肉注射药液的过程中,利用大气压强
B. 利用拔火罐进行治疗时,并未利用大气压强
C. C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强小
D. 正确完成托里拆利实验,发现水银柱高度始终低于760 mm,说明此环境气压低于一个标准大气压
【答案】CD
【详解】A.给肌肉注射药液时,依靠医生对注射器活塞的推力将药液推入人体,没有利用大气压强,故A错误;B.拔火罐治疗时,罐内空气降温后气压减小,外界大气压将罐子压在人体皮肤上,是利用大气压强工作的,故B错误;C.流体流速越大的位置压强越小。C919客机机翼为上凸下平结构,升空时机翼上方空气流速大,压强小,故C正确;D.一个标准大气压能支撑760mm高的水银柱,正确完成托里拆利实验时,水银柱高度等于大气压对应水银柱高度,因此水银柱高度始终低于760mm,说明该环境气压低于一个标准大气压,故D正确。故选 CD。
7.(2026·湖南长沙长郡双语学校·适应性训练)2025年4月24日17时17分,长征二号F遥二十运载火箭搭载神舟二十号载人飞船成功发射并取得圆满成功。当飞船与空间站对接后,航天员进入空间站并漂浮在空间站中,他的质量与在地球上相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如今的车辆为了轻便以节省能源,车辆外壳会使用强度高、密度 (选填“大”或“小”)的材料制造。
【答案】① 不变 ② 小
【详解】[1]质量不随物体的位置变化而改变,航天员从地球进入空间站,位置改变但质量不变。[2]根据密度公式,在体积相同的情况下,密度越小,物体的质量越小。车辆外壳追求轻便,即相同体积下质量更小,因此需选用密度小的材料。
8.(2026·湖南衡阳一中学业水平)小南利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下:
①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的。
②先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示。
③然后在B箱中加入一定量盐水,盐水和水的液面相平,实验现象如图丁所示。
(1)圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,小南通过观察橡皮膜的 来反映液体压强的大小。
(2)由图乙、丙现象可以得出:水电站拦河大坝应设计成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)由图丁现象可知,在深度相同时, 越大,液体压强越大。
【答案】(1)形变程度 (2)上窄下宽 (3)液体密度
【讲解】(1) 实验中,液体压强的大小无法直接观察,我们通过观察橡皮膜的凹陷程度(或形变程度)来间接反映压强的大小,这种方法叫做转换法。
(2) 图乙、丙中,液体都是水(密度相同),但丙图中水的深度更大,橡皮膜凹陷得更明显,说明同种液体中,深度越深,液体压强越大;水电站拦河大坝下方承受的水的压强比上方大得多,所以大坝应设计成上窄下宽的形状,以承受更大的水压。
(3) 图丁中,水和盐水的液面高度相同(深度相同),但盐水的密度比水大,此时橡皮膜向水的一侧凹陷,说明盐水一侧的压强更大,因此在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
9.(2026·湖南邵阳·二模)实验小组在测量某液体的密度。
(1)实验中的砝码要用 夹取;
(2)经过小组讨论,同学们得出实验误差最小的操作步骤是________(填序号);
A. 乙丙甲
B. 丙甲乙
C. 丙乙甲
(3)按正确步骤操作,测量结果如上图所示,该液体的密度为 。
【答案】(1)镊子 (2)A (3)
【讲解】(1) 使用托盘天平时,砝码必须用镊子夹取,目的是防止手上的汗液、油污腐蚀砝码,导致砝码质量不准,影响测量结果的精度。
(2) 最优步骤是先测烧杯和液体的总质量(乙),再将液体倒入量筒测体积(丙),最后测烧杯和剩余液体的质量(甲),这样计算出的液体质量与量筒中液体的体积严格对应,避免残留液体导致的体积测量误差。故选A。
(3) 烧杯和液体的总质量剩余质量量筒中液体质量量筒中液体的体积该液体密度
10.(2026·湖南长沙·学业水平)小天发现漂流船四周充气而底部有孔与外界相通,他回家后自制了一个如图所示的漂流船,漂流船外形是一个圆柱体,正中间是一个圆柱形的空心部分,其底部有小孔与外界相通,小天把底面积均为、高均为的A、B两个长方体物体分别单独放入自制漂流船内,测得船底浸入水中的深度和物体密度的关系如下表所示(忽略船底厚度,且船底无形变,漂流船始终处于竖直状态),已知,取,求:
船底浸入的深度
物体的密度
?
(1)A、B两物体的质量;
(2)B静止放在水平面上时对水平面的压强;
(3)小天把底面积为、高为的柱形物体C单独放入漂流船,漂流船浸入水中的深度为,求物体C的密度(小数点后保留一位数字)。
【答案】(1), (2) (3)
【讲解】(1) AB的体积A的质量B的质量
(2) B放在水平面上,对水平面的压力B静止放在水平面上时对水平面的压强
(3) 设漂流船的重力为G0,漂流船排水横截面积为S0,处于漂浮状态,总重力和总浮力相等,即A单独放入漂流船,则①B单独放入漂流船,则②由① ② 得到即可以得到③将③ 代入① 得到解得对物体C的可能状态分类讨论:讨论一:物体C在水中漂浮,则它对漂流船底部没有压力,船受到的浮力等于其重力,即则解得,与题意不合,舍去;讨论二:物体C在水中沉底,则有则解得物体C的密度
11.(2026·湖南衡阳·二模)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,实验器材有:U形管压强计,适量的酒精、水和甘油三种液体,注射器和电子秤。
(1)测量液体的密度:用注射器抽取甘油,用电子秤测得注射器和甘油的总质量为;用注射器继续抽取甘油至,测得注射器和甘油的总质量为34.4 g。则甘油的密度为 ;按照上述方法测得酒精的密度为、水的密度为;
(2)探究液体内部压强:实验时通过U形管压强计两侧 反映液体压强的大小。将压强计探头先后放入分别装有酒精、水和甘油的三个容器中,并改变探头在液体中的深度,记录探头的深度与形管两侧液面的高度差,绘制出三种液体的关系图像如图丙,其中表示甘油的直线是 。分析图像可知:液体压强与液体的深度和密度有关。
【答案】(1)1.26 (2)① 液面高度差 ② A
【讲解】(1) 用注射器抽取甘油,用电子秤测得注射器和甘油的总质量为;用注射器继续抽取甘油至,测得注射器和甘油的总质量为34.4g。则注射器继续抽取甘油的体积为继续抽取甘油的质量为甘油的密度为
(2) [1]探究液体内部压强中,利用转换法,实验时通过U形管压强计两侧液面高度差反映液体压强的大小,两侧液面高度差越大,液体压强越大。[2]如图丙所示,探头的深度相同时,根据,A直线两侧液面高度差最大,即所对应液体密度最大,而,因此A直线为甘油。
12.(2026·湖南长沙长郡双语学校·适应性训练)小橙同学将重、底面积的薄壁圆柱形溢水杯放在水平升降台上,如图所示,内装深的水,溢水口到杯底的距离,将底面积、高的圆柱体悬挂于力传感器的挂钩上,示数为。升降台缓慢上升至刚好浸没,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(全过程无水析出)。(不考虑细线伸长、水的蒸发和体积变化)求:
(1)未入水时,溢水杯底部所受液体压强;
(2)整个过程吸入水的质量;
(3)最终力的传感器的示数。
【答案】(1)
(2)
(3)
【讲解】(1) 已知A未入水时,水深未入水时,溢水杯底部所受液体压强
(2) 圆柱体A的体积溢水杯中空余体积因此应溢出水的体积应溢出水的重力第一次A吸收水的重力水面下降,第二次吸收水的体积第二次吸收水的重力总吸收水的重力吸收水的质量
(3) 升降台降低,A位置不变,设水面相对于溢水杯下降,由排开水体积变化关系得代入数据解得A浸入深度总减少量最终浸入深度最终排开水的体积浮力力传感器示数为总重力减浮力
13.(2026·湖南长沙麓山国际实验学校·考前预测)学校科技节设置了“巧手测密度”的挑战项目。小郡同学领取了任务,他需要测定一种未知液体的密度。
将游码拨至标尺左端的零刻度线处,分度盘指针如图甲所示,则应将平衡螺母向右调节,直到指针静止时指在分度盘的中央刻度线上;
(1)测得空烧杯质量为14g,烧杯和液体的总质量如图乙所示,质量测完后,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,如图丙所示,则液体的密度是 ;
(2)用这种测量方法测得的液体密度偏 (选填“大”或“小”);
(3)小郡觉得如果有一种仪器能直接测液体的密度就方便多了,如图丁是小郡用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,当它竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,测得图中AB间距离为10.0cm,则A处应标为1g/cm³,再将该密度计漂浮在酒精中,此时所受的浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在水中所受的浮力,当测得它浸入某种液体中的深度h为12.5cm,则该液体的密度为
【答案】(1) (2)大 (3)① 等于 ②
【讲解】(1) 由图乙可知,烧杯和液体总质量液体质量由图丙可知,液体体积;根据密度公式得
(2) 将烧杯中液体倒入量筒时,烧杯内壁会残留部分液体,导致测得的体积偏小,质量测量准确,根据,体积偏小时,测得的密度偏大。
(3) 密度计始终漂浮在液体中,浮力等于自身重力,同一密度计重力不变,因此在酒精中受到的浮力等于在水中受到的浮力。设密度计横截面积为S,水中浸入深度,某液体中浸入深度,根据阿基米德原理得,化简得
14.(2026·湖南长沙雅礼部分学校·二模)小明在劳动教育基地参加劳动实践活动时,发现了一块漂亮的鹅卵石,他和小亮用天平和量筒测量该鹅卵石的密度。
(1)小明将游码归零后,在调节天平平衡时,发现天平指针向左偏转,应该将平衡螺母向 调节;
(2)小明用调平后的天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时如图所示,此鹅卵石的质量为 g;
(3)用量筒测出它的体积为24cm³,则此鹅卵石的密度为 g/cm³;
【答案】(1)右 (2)67.2 (3)2.8
【讲解】(1) 调节天平平衡时遵循左偏右调,右偏左调的规则:指针向左偏转说明天平左侧更重,因此将平衡螺母向右调节。
(2) 天平测量质量时,总质量为砝码质量加游码对应刻度值:砝码总质量为,标尺分度值为,游码左侧对齐刻度,因此鹅卵石总质量。
(3) 根据密度公式
15.(2026·湖南永州·二模)如图所示,体积为的长方体物体浸没在装有水的柱形容器中,此时物体受到水的浮力为 ;已知物体的重力为,剪断细线时,物体受到合力的方向竖直向 ;若柱形容器的底面积为,从剪断细线到物体最后静止,水对柱形容器底部压强变化量为 (取,)。
【答案】① 5 ② 上 ③ 40
【详解】物体浸没在水中,排开水的体积等于物体体积,即根据阿基米德原理,物体受到水的浮力 已知物体重力,,浮力方向竖直向上、重力方向竖直向下,因此剪断细线后合力方向与浮力方向一致,为竖直向上。 物体最终漂浮,静止时浮力等于重力,即,此时排开水的体积 排开水体积的减少量 水面下降的高度 压强变化量
16.(2026·湖南永州·二模)如图是利用U形管压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)通过①②③三次实验,可以说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小 ;
(2)比较④⑤两次实验,可以得出,当液体深度相同时,液体的压强与液体的 有关;
(3)比较③和④两次实验,可以得出结论,当液体密度一定时,深度越大,液体压强越大;举出生活中应用这一特点的实例 。
【答案】(1)相等 (2)密度 (3)拦河坝设计成上窄下宽
【讲解】(1) ① ② ③ 三次实验中,液体都是水(密度相同)、金属盒深度相同,仅改变橡皮膜朝向,U形管两侧液面高度差相同,说明:同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。
(2) ④ ⑤ 两次实验中,金属盒深度相同,液体密度不同(水和浓盐水),U形管液面高度差不同,压强不同,说明:深度相同时,液体压强与液体密度有关。
(3) “液体密度一定时,深度越大,液体压强越大”的生活应用实例:拦河坝下部需要承受更大的水压强,因此设计成上窄下宽;或深海压强更大,深水潜水需要特制的抗压潜水服,都符合规律。
17.(2026·湖南永州·二模)如图是小明测量自制果汁密度的实验。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码归零后,指针如图甲所示,应将平衡螺母向 端调,可使横梁水平平衡;
(2)调节天平平衡后,小明按下列步骤完成实验:
①取适量的果汁倒入烧杯中,用天平测果汁和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,则它们的总质量是 ;
②将烧杯中的果汁部分倒入量筒中,示数如图丙所示,读出其体积为 ;
③测出剩余果汁和烧杯的质量是40g;
④计算可知果汁的密度为 。
【答案】(1)右 (2)① 71.8 ② 30 ③
【讲解】(1) 天平调平时,游码归零后,指针偏在分度盘左侧,说明天平左侧偏重,根据左偏右调,右偏左调的原则,应将平衡螺母向右端调节。
(2) 天平总质量为砝码质量加游码对应刻度值,砝码总质量为天平标尺分度值为,游码左边缘对应刻度为,因此总质量量筒的分度值为,凹液面底部与刻度线对齐,因此果汁体积为。倒出果汁的质量倒出果汁的体积果汁的密度
18.(2026·湖南永州·二模)2026年4月19日,在北京亦庄举办的人形机器人半程马拉松比赛圆满落幕。齐天大圣队的“闪电”机器人以50分26秒的出色成绩夺得人形机器人半程马拉松项目冠军。已知“闪电”机器人的质量是,静止站立时与水平地面的接触面积为。(取)
(1)求“闪电”机器人所受的重力;
(2)求“闪电”机器人静止站立在水平地面上时对地面的压强;
(3)若“闪电”机器人在某段路程中用时30 s跑完了,求出它在该路段的平均速度。
【答案】(1)450N (2) (3)
【讲解】(1) 机器人重力
(2) 机器人静止在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即,根据压强公式,代入数据计算
(3) 根据可得它在该路段的平均速度
19.(2026·湖南娄底·二模)某同学洗绿豆时发现绿豆是沉在水底的。他想测量绿豆的密度,于是进行了下列实验,请补全实验步骤及结论。
(1)①用一个小矿泉水瓶装水,使水面与瓶口平齐,用天平测出瓶和水的总质量为m1;
②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为m2;
③用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为m3;
④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至 ,测出此时碗和绿豆的总质量为m4。
(2)根据以上实验数据推导出绿豆密度的表达式是 。(已知水的密度为ρ水)
(3)在步骤(1)中,这位同学让水面与瓶口平齐(或者使水面到达瓶口附近某个有标记的位置),而不是让水面位于矿泉水瓶横截面积较大的位置,这样做的好处是 。
【答案】(1)水面又与瓶口平齐 (2) (3)瓶口处横截面积较小,液面变化明显,不让水面位于矿泉水瓶横截面积较大的位置,这样做是为了减小实验误差。
【讲解】(1) 为了测量倒入矿泉水瓶中绿豆的体积,使矿泉水瓶前后体积保持一致,故把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至水面又与瓶口平齐;
(2) 倒入矿泉水瓶中绿豆的质量为倒出矿泉水瓶水的体积为倒入矿泉水瓶中绿豆的体积与倒出矿泉水瓶水的体积相等,故绿豆的密度为
(3) 见答案。
20.(2026·湖南娄底·二模)国产新能源汽车“比亚迪•汉EV”深受消费者青睐,相比传统燃油汽车,电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。小刚家购买了一辆“比亚迪•汉EV”,如图所示,整车质量为2250kg,在2026年3月20日,她的妈妈驾驶该车在S70高速路上以90km/h的速度匀速行驶了10min,所受到的阻力为2700N,该车静止时轮胎与路面接触的总面积为。求:
(1)10min行驶的路程是多少。
(2)该电车静止在水平路面上时,电车对地面的压强大小。
(3)当该电车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶时,其牵引力做功的功率大小。
【答案】(1)15km (2) (3)
【讲解】(1) 10min行驶的路程
(2) 水平路面上,电车对地面的压力等于自身重力电车对地面的压强
(3) 电车匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等牵引力做功的功率
21.(2026·湖南长沙·学业水平)小湘想测量一批纪念币的密度,测量方案如下。
(1)如图甲所示是小湘测量10枚纪念币质量时天平水平平衡时的情景,图乙为10枚纪念币放入量筒前后液面的变化情况,纪念币的密度为 (保留1位小数);
(2)小湘用10枚纪念币进行实验而不是1枚纪念币,目的是 ;
(3)另一同学拿来10枚纪念币,利用刻度尺及其他器材进行图丙所示的操作也测出了纪念币的密度,则所测纪念币的密度表达式 (用、、、表示)。
【答案】(1)6.7 (2)减小测量误差 (3)
【讲解】(1) 由图甲可知,10枚纪念币的质量由图乙可知,放入纪念币前量筒示数为20cm³,放入后示数为30cm³,10枚纪念币的体积所以纪念币的密度
(2) 1枚纪念币的质量和体积较小,直接测量时误差较大;用10枚纪念币测总质量和总体积,再求密度,可以减小测量误差,提高测量结果的准确性。
(3) 设容器底面积为S。空杯漂浮时液面高度为h₁,将10枚纪念币放入杯中后液面高度为h₂,则纪念币增加的重力等于增加的浮力,所以,即;将纪念币取出并浸没在水中,液面高度为h₃,则纪念币体积。故纪念币密度
22.(2026·湖南长沙周南教育集团·二模)如图所示,密度为,体积为的正方体木块,用一根质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心,绳子的长度为25cm,细绳可承受的最大拉力为32N。开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软。已知,容器底面积为。
(1)求木块的质量
(2)求此时木块受到的浮力。
(3)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(4)绳子断裂,木块稳定后容器底部受到水的压强是多大?
【答案】(1) (2) (3) (4)
【讲解】(1) 木块的质量为
(2) 木块的重力为木块漂浮,且绳子恰好伸直,无拉力,所以木块的浮力为
(3) 绳子最大拉力为32N时,木块的浮力为木块浸没的体积为
(4) 绳子刚好断裂时,木块刚好完全浸没,木块为正方体,根据正方体体积公式,求得木块的边长为0.2m,此时水的深度为此时水的体积为水的重力为水对容器底部的压强为
23.(2026·湖南长沙雅礼·二模)小华在实验室利用天平和量筒测量牛奶的密度:
(1)先将天平放置在水平桌面上,然后将游码移至标尺左端的零刻度线处 ,此时分度盘指针静止时的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向 (选填“左ˊ或“右”)调节,直至横梁水平平衡。
(2)调平后小华进行了以下操作:
①测出空烧杯的质量为51.8g;
②量筒中的牛奶液面如图乙所示;
③将部分牛奶倒入烧杯后,量筒内液面的位置如图丙所示。
④如图丁所示,测出烧杯和牛奶的总质量为 g;
⑤牛奶的密度为 kg/m3。
【答案】(1)左 (2)① 72.4 ②
【讲解】(1) 天平使用前,要放在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻度线处。调节天平平衡时,遵循“左偏右调,右偏左调”原则,图甲中指针右偏,所以应将平衡螺母向左调节,直至横梁水平平衡。
(2) 由图丁可知,砝码质量为,游码对应的刻度值为,则烧杯和牛奶的总质量为已知空烧杯质量为,那么倒入烧杯中牛奶的质量由图乙、丙可知,倒入烧杯中牛奶的体积牛奶的密度
24.(2026·湖南长沙南雅中学·二模)(多选)如图所示,小明在测量盐水密度时,天平调平后,进行了如下操作():
(1)用天平测量烧杯和盐水总质量,盘中砝码及游码位置如图甲所示,将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,液面位置如图乙,盐水体积 ml。
(2)用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量为79 g,则盐水密度为 。
【拓展】
(3)在综合实践活动中,小明取来一根长度为20 cm的吸管并将其底端密封,将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重,制作了一个简易的密度计,如图丙。
①他做了5次实验,获得的数据如表所示,当液体的密度为时,密度计浸入的深度为 cm。此密度计所能标注的最小密度值为 。
液体密度()
0.8
0.9
1
1.1
1.2
浸入深度h/cm
12.5
11.11
9.09
8.33
②小明发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此他提出如下改进方案,其中有效的是 。
A.换更细的吸管制作密度计
B.换更大的容器盛放液体做实验
C.适当增加密度计的配重
【答案】(1)60 (2) (3)① 10 ② 0.5 ③ AC
【讲解】(1) 由图乙可知,量筒分度值为,液面对齐刻度线,因此倒出盐水体积为
(2) 由甲图可知,天平标尺的分度值为0.2g,烧杯和盐水总质量倒出盐水的质量盐水密度为
(3) ① 密度计漂浮,浮力等于重力推导得根据表格数据其余数据也符合该规律。 当时,吸管总长为,最大浸入深度,因此最小密度② 相邻密度刻度的间距A.换更细的吸管,横截面积减小,增大,刻度间距变大,减小测量误差,故A符合题意;B.换更大容器不改变浸入深度差,不影响刻度间距,故B不符合题意;C.适当增加配重,总重力增大,增大,刻度间距变大,只要配重合适不会让密度计浸没即可,故C符合题意。 故选AC。
25.(2026·湖南长沙雅礼中学·一模)如图甲所示,一个底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器内放有一个边长为10cm的正方体A,A底部的中心通过一段细杆与容器底部相连。现向容器内缓慢注水,已知在注水过程中,细杆对物体的力随注水质量的变化关系如图乙所示,杆的重力、体积和形变均不计。求:(已知:取,)
(1)A的重力;
(2)当A完全浸没时,A所受的浮力;
(3)若在时停止注水,并撤去细杆,当A再次平衡时,水对容器底部的压强为多少?
【答案】(1)6N (2)10N (3)550Pa或1040Pa
【讲解】(1) 注水质量为0时,A不受浮力,细杆对A的支持力等于A的重力,由图乙可知此时,因此A的重力
(2) 正方体A的边长体积A完全浸没时,排开水的体积根据阿基米德原理
(3) 由图乙可知,注入水质量时,水面刚好到达A的下底面,此时水的体积 容器底面积A的底面积当为拉力时,浮力大于A的重力,细杆对A施加向下的力,对A受力分析得 此时排开水的体积 A浸入深度因此注入水的总体积 撤去细杆后,A漂浮,浮力等于重力,即,此时排开水的体积此时水的深度 此时水对容器底部的压强 当为压力时,浮力小于A的重力,细杆对A施加向上的力,对A受力分析得 此时排开水的体积 A浸入深度因此注入水的总体积 撤去细杆后,若A漂浮,则此时排开水的体积A浸入深度此时最少需要水的总体积为最少需要水的总体积大于已注入水的总体积,说明撤去细杆后A未漂浮,A对容器底有压力,此时水的深度 此时水对容器底部的压强
26.(2026·湖南长沙雅礼·二模)如图所示,爸爸给小宇送了两个外形完全相同的“冰墩墩”,小宇拿在手里掂一下,感觉它们的材质并不相同,于是他从厨房拿出一个薄壁平底的柱形玻璃杯放在水平桌面上,随后在杯中倒入了深度为10cm的水。他将A、B两个“冰墩墩”分别轻轻地放入杯中静止时(水足够多且无溢出),水对容器底部的压强p水和杯子对地面的压强p杯如下表所示。 ,求:
压强
只放入A时
只放入B时
p水/ Pa
1100
1200
p杯/ Pa
2100
2300
(1)画出静止在水平面上的“冰墩墩”A所受重力(O点为重心位置);
(2)未放入冰墩墩时,水对容器底部的压强 p0;
(3)判断A静止在水中时的浮沉状态,并说明你的判断依据;
(4)冰墩墩B的密度为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
由表中数据可知,放入A水对容器底的压强p水A小于放入B水对容器底的压强p水B,由可知,放入A时水的深度小于放入B时水的深度,由可知,A排开水的体积小于B排开水的体积,而,所以A在水中静止时排开水的体积小于A的体积,处于漂浮状态 (4)
【分析】已知初始水深,根据液体压强公式,代入水的密度、g和初始水深计算即可求出水对容器底部的压强;放入A、B后,结合列出两次水对容器底的压强增加量的关系式,解得排开水的体积关系,即可判断A的浮沉状态;设容器底面积为,根据列出两次放入物体时容器对地面压强的关系式,根据阿基米德原理和浮沉条件,即可求出B的重力,得到质量,判断出B沉底,即体积等于排开水的体积,结合密度公式计算B的密度。
(1) 略
(2) 水对容器底部的压强
(3) 略
(4) 已知未放入冰墩墩时,水对容器底部的压强 ,设容器底面积为,杯子对水平地面的压力等于总重力,根据压强公式可得放入A时压强 放入B时压强 由上题可知A漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理得原来水的重力代入式中解得联立两式得因此,B沉底完全浸没,体积等于排开水的体积,即 根据密度公式,代入得
27.(2026·湖南长沙南雅中学·二模)某地修建跨江浮桥时采用浮箱结构(如图甲),单个浮箱整体为长方体,底面积为,高度为2 m,由内部钢架和混凝土外壳组成。其内部钢架为空心长方体,质量为.底面积为;外部为混凝土外壳,密度为,体积为,(如图丙)浮箱内部可注水调节浮力。(水的密度为)
(1)若浮箱内注水深度小于2 m,则浮箱底部所受水的压强随注水深度的增大而 。
(2)浮箱未注水时漂浮在水中,求此时浮箱所受到的浮力。
(3)当浮箱内注入的水后,求浮箱外混凝土外壳下表面所受到的水的压强。
(4)若浮箱需承载最大质量为的货物,为保持稳定和安全,用最大承受力为的绳索拉箱体的下部(如图乙),安全起见,实际工作中要求绳索拉力不超过其最大值的80%,且浮箱顶部至少高出水面0.3 m。通过计算说明需要向浮箱内注水的实际质量范围。
【答案】(1)
增大 (2)
(3)
(4)
【讲解】(1) 据液体压强公式,浮箱底部水的密度和不变,注水深度增大,因此浮箱底部受到水的压强增大。
(2) 混凝土外壳的质量 浮箱总质量 浮箱未注水时漂浮在水面,根据漂浮条件,浮力等于总重力,因此浮力
(3) 水的质量和 重力 浮箱总重力 若浮箱漂浮,浮力等于总重力,即 浮箱总体积由阿基米德原理,得排开水的体积 所以浮箱漂浮,浮箱浸入水中的深度 由液体压强公式,浮箱下表面受到的水的压强
(4) 根据要求,浮箱最大浸入深度最大排开体积浮箱最大浮力 货物重力当绳索拉力为0时,注入水的质量最大。根据受力平衡 绳索允许的最大拉力拉力方向向下,受力平衡得 因此,需要向浮箱内注水的实际质量范围为。
28.(2026·湖南长沙雅礼部分学校·二模)如图甲所示,足够高的圆柱形容器内装有适量的水,A、B是相同材质的长方体,A的高度为22.5cm,现将A、B放入容器中,此时水的深度为8cm。C为质量2kg,底面积 的长方体,现用一根细杆将C物体提至水面上方,恰好不跟水面接触。用细杆将C浸入水中,直至到达容器底部。容器底受到水的压强与C在水中下移距离关系如图乙所示。
(1)随C物体下移距离越来越大,物体C所受浮力如何变化?
(2)求C物体的重力;
(3)求A物体的密度;
(4)当细杆的力为8N时,水对容器底的压强大小为多少?(最终结果保留整数)
【答案】(1)一直变大 (2) (3) (4)若受8N拉力则压强为,若受8N压力则压强为
【分析】解决本题的关键是,根据图像判断物体的浮沉状况;讨论细杆受到的力的方向不同的两种情况,结合图像及物体下降高度、水面上升高度之间的关系,求解对应液面高度。
(1) 由乙图可知中,从C开始向下移动,直到C下移 8cm到达容器底时,容器底受到水的压强仍在持续增大,由可知,液面一直在上升,则C排开水的体积一直在增大,根据阿基米德原理可得,浮力一直变大。
(2) C物体的重力
(3) 初始状态时水深,水对容器底的压强可得,所以压强对应水深由图乙,可知,图像倾斜程度越来越小,出现两个转折点,说明液体横截面积在变大,这是由于A、B相继漂浮引起的。第一个转折点处,水对容器底的压强为,对应水深为,此时A刚好漂浮(浮力等于重力),A漂浮时浸入深度等于水深 根据漂浮条件,即可得,A的密度为
(4) 若细杆受到的为8N的拉力,则此时C受到的浮力为C浸入水中的深度为C下移时,压强变为,压强增加100Pa,则水深增加C浸入深度在第二段图像中,液体压强由增大到,则水的深度由9cm升高到11cm,升高的高度为C下降的高度为C的浸入深度要达到3cm,则浸入深度还要增大1cm,设水面需上升,则有解得,,所以,当细杆受到8N拉力时,水面高度为水对容器底的压强为若细杆受到的为8N的压力,则此时C受到的浮力为C浸入水中的深度为C下移时,水对容器底的压强变为,与开始时相比,压强增加300Pa,则水深增加C浸入深度在第三段图像中,液体压强由增大到,则水的深度由11cm升高到14cm,升高的高度为C下降的高度为C的浸入深度要达到7cm,则浸入深度还要增大0.5cm,设水面需上升,则有解得,,所以,当细杆受到8N压力时,水面高度为水对容器底的压强为
29.(2026·湖南郴州第二次)图甲是学校科技小组为学校开水房设计的自动注水装置的部分结构模型简图,底面积为柱形水箱内装有质量50kg的水,竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水且质地均匀的实心柱体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示,当排出水的质量达到40kg时,A刚好全部露出水面。(不计细杆重力,水的密度为)求:
(1)水箱中的水排出的过程中,长方体A所受的重力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)当排出水的质量达到40kg时,水箱内的水对箱底的压强;
(3)若设计小组设定传感器示数为2N时,进水口开始注水,求此时水箱中水的质量,并尝试说说此设计存在的问题。
【答案】(1)不变 (2) (3),该设计只设定了开始注水的条件,未设定停止注水的水位,水满后无法停止注水,会导致水溢出
【分析】根据题意和图像,结合阿基米德原理以及受力平衡,分情况进行分析。
(1) 水箱中的水排出的过程中,长方体A的质量不变,根据可知,所受的重力不变。
(2) 由题可知,当排出水的质量达到40kg时,水箱中剩下水的质量由可知,此时水的深度水箱内的水对箱底的压强
(3) 由图乙和题意可知,水逐渐减少时,传感器的示数先不变,然后减小,最后增大,说明开始时细杆对传感器有向上的压力,对A有向下的压力,当排出水的质量为10kg以后,A受到的浮力减小,重力不变,此时细杆对A的压力减小,当重力大于浮力时,细杆对A有向上的拉力;则当传感器示数时,所受浮力有两种情况①传感器受到细杆的拉力,此时浮力;②传感器受到细杆向上的压力,A受到细杆对其向下的压力,此时浮力①若,则此时水箱中水的质量②由图像和题意可知,当A全部浸入在水中时,受到竖直向下的重力和细杆对其的压力及竖直向上的浮力,此时压力大小为8N,则受到的最大浮力为此时物体的体积等于排开水的体积,则物体的体积为水的体积为未排水时,水的深度为由图像可知,排出水的质量为后,传感器示数开始变化,则未排水时,A上表面到水面的高度为A的高度为圆柱体的底面积为当传感器示数时,A排开水的体积为此时A浸在水中的深度为此时A两侧水的体积为水的密度为此时A两侧水的质量为此时水箱中水的质量为因为传感器示数为2N时,进水口开始注水,分析可知,此时水箱中水的质量为22kg;该设计存在问题:该设计只设定了开始注水的条件,未设定停止注水的水位,水满后无法停止注水,会导致水溢出。
试卷第1页,共3页
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专题05 质量和密度 压强和浮力
3年真题1年模拟
考点分类
湖南考情
命题规律
考点1 质量及其测量
2025湖南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:托盘天平的使用方法。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点2 密度的测量与应用
2026湖南(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:密度公式的简单应用、通过推导间接测量物质的密度、只用天平(及辅助工具)测量物体的密度。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点3 测量液体和固体的密度
2024湖南长沙(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:测量液体密度的实验器材和实验步骤、测量液体密度的数据处理和误差分析、测量液体密度的常见错误、直接测量液体的密度。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点4 压力与压强
2026湖南(2题)、2025湖南长沙(1题)、2025湖南(2题)、2024湖南长沙(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:压强公式的简单应用、减小压强的方法及生活中的实例、增大压强的方法及生活中的实例。
·趋势:常与杠杆等知识板块交叉融合。
考点5 液体压强及其应用
2026湖南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:探究液体压强的实验装置和步骤、探究液体压强的实验数据记录和结果分析、液体压强的特点及其应用。
·趋势:情境化命题逐步加深,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点6 大气压强
2026湖南(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:大气压的应用、证明大气压的存在、流体压强与流速的关系及现象解释。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与浮力等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点7 浮力与阿基米德原理
2024湖南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:应用阿基米德原理解释生活中的现象、阿基米德原理的应用。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点8 密度·压强·浮力综合计算
2026湖南长沙(1题)、2024湖南长沙(1题)、2024湖南(1题)
·情境:常将生活设施与科技应用交织构建命题情境。
·重点:液体压强公式简单应用、物体沉浮状态浮力、重力体积关系、浮力压强综合问题、利用阿基米德原理计算浮力、密度质量。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与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9 探究影响浮力大小的因素
2025湖南长沙(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系、称重法测浮力的大小。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 质量及其测量
1.(2025·湖南·中考真题)小红用托盘天平测量一块橡皮的质量。
(1)把天平放在水平的桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,指针的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 端调节,使横梁水平平衡。
(2)调节天平平衡后,把橡皮放在左盘中,在右盘中加减砝码后,观察到指针左偏,于是进行如图乙所示的操作,请指出其操作的不当之处: 。
(3)经过正确操作,横梁达到水平平衡时,右盘砝码的质量及游码的位置如图丙所示,此橡皮质量为 g。
考点2 密度的测量与应用
1.(2026·湖南·中考真题)某学校正组织一场液体密度测量挑战赛,待测液体有酒精、食用油、白醋、盐水、酱油。老师已提前测得以上液体的密度值,仅告知待测液体密度在0.85~1.26g/cm3之间。已知水的密度为1.0g/cm3。
【项目提出】将托盘天平改装成液体密度测量仪来参加挑战赛
【项目分析】
(1)在调节好的天平上,若用质量为2.2g的小量杯,分别量取20mL的不同液体放在左盘,右盘均只放20g砝码。分析可知:天平平衡时,如果游码对应标尺的刻度值越大,说明量取的液体密度越 。据此,可在标尺的下方,固定一条与标尺等长的纸条,作为密度尺;
【项目实施】
(2)如图甲,称量20mL水的质量,此时天平的读数为 g。在纸条上,将游码左端对齐的位置标注“1”,即水的密度1.0g/cm3;
(3)称量20mL盐水的质量,如图乙所示,可计算得出盐水密度为 g/cm3,并把该密度值标注在纸条相应位置。计算并标注其他刻度对应的密度值,完成密度测量仪的制作;
【交流评估】
(4)称量20mL酱油的质量时,发现将游码调至最大刻度,天平仍向左倾。小组成员建议换用10mL的液体和10g的砝码重复上述操作,装置如图丙所示,以此来完成挑战赛中所有液体密度的测量,请用数据分析并判断该建议是否可行: 。
考点3 测量液体和固体的密度
1.(2024·湖南长沙·中考真题)(多选)“五月五,过端午。”劳技课上学习腌制咸鸭蛋,同学们通过测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度。
(1)实验操作如下:
①在烧杯中装入适量的盐水,用天平测量烧杯和盐水的总质量m1,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图所示,则m1= g;
②将烧杯中的盐水倒入一部分到量筒中,读出量筒中盐水的体积V=60mL;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2=102g;
(2)计算得出盐水的密度为ρ= g/cm3;
(3)小组成员进行交流时,小明总结了上述实验过程中需要注意的事项,你认为必要的是 (多选)。
A.天平应水平放置 B.量筒读数时视线应与液面相平
C.装入盐水前应测量空烧杯的质量 D.应将烧杯中的盐水全部倒入量筒中
考点4 压力与压强
1.(2024·湖南长沙·中考真题)(多选)在下列生产生活的实例中,属于增大压强的是( )
A. 图钉尖做得很细
B. 书包背带做得较宽
C. 菜刀磨得很锋利
D. 货车限载保护路面
2.(2026·湖南·中考真题)每个人都是自己健康的第一责任人。图甲中,某中学生单肩背着较重的书包,经提醒后,她换用双肩背书包,感觉更舒适,这是通过 的方式减小了压强。图乙中,某小朋友低头近距离看书,若长期如此,请从物理的角度思考并写出一条可能对她身体产生的不良影响: 。
3.(2026·湖南·中考真题)为加强消防安全,一些工厂会配备如图甲所示的推车式干粉灭火器,该推车式灭火器的总质量为55kg,g取10N/kg。
(1)带有车轮的推车式灭火器能轻松移动,这是通过滚动代替滑动的方式来 摩擦力;
(2)如图甲,以O为支点,用力F抬起推车静止时,推车相当于 杠杆;
(3)求该推车式灭火器的总重力;
(4)如图乙,推车式灭火器静止在水平地面上,与地面的总接触面积为20cm2,求此时推车对地面的压强。
4.(2025·湖南·中考真题)小南学习了如图所示以蛇元素为主题的剪纸作品《蛇盘兔》。剪纸用的剪刀,刀口做得很锋利是为了 压强;他用塑料笔杆与头发摩擦后,可以吸引剪下的轻小纸屑,这说明此时塑料笔杆带 。
5.(2025·湖南长沙·中考真题)某小货车的质量为1800kg,空载(未装货物)时车轮与地面接触的总面积为900cm2。g取10N/kg。
(1)求小货车所受的重力;
(2)求小货车空载时对地面的压强;
(3)在小货车的车厢内直立放入一个质量为400kg、高为80cm的圆柱体石料后,车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了100cm2,且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。
6.(2025·湖南·中考真题)如图,玻璃鱼缸放置在水平桌面上,鱼缸底部与水平桌面的接触面积为,鱼缸、水和鱼的总质量为6kg,g取10N/kg。
(1)从鱼缸侧面可以看到鱼的正立、放大的 像;
(2)求鱼缸、水和鱼所受的总重力大小;
(3)求鱼缸对桌面的压强大小。
考点5 液体压强及其应用
1.(2026·湖南·中考真题)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
实验序号
深度/cm
探头方向
U形管液面高度差/格
1
10.0
向下
17
2
10.0
向左
17
3
10.0
向上
17
4
15.0
向下
25
5
20.0
向下
32
(1)将两端蒙有相同橡皮膜的玻璃管静置于水中,如图甲所示。根据上下橡皮膜的凹陷程度,猜想:液体压强与 有关;
(2)检查如图乙所示装置气密性时,可通过 (填操作动作)探头的橡皮膜,观察U形管液面高度差的变化来判断;
(3)把探头放在盛水的容器中,多次进行实验,得到表格中的数据。分析 (填实验序号)三次实验,就能研究液体内部的压强是否与方向有关。
考点6 大气压强
1.(2026·湖南·中考真题)如图,爱探索的小湘做了以下有趣的实验。关于实验现象解释正确的是( )
A. 图甲:乒乓球被发声的音叉弹开,说明声音传播不需要介质
B. 图乙:乒乓球和瓶中水被“托住”,说明了大气压强的存在
C. 图丙:水中的乒乓球没有浮起,说明浮力大小等于重力大小
D. 图丁:向漏斗中吹气时,乒乓球不掉落,说明流速越大的位置压强越大
2.(2024·湖南长沙·中考真题)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A. 水受到的重力
B. 空气对水的浮力
C. 塑料管对纸片的弹力
D. 大气压力
3.(2024·湖南·中考真题)下列现象中的“吸”,利用了大气压强的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 带电气球吸起头发
C. 苹果受到地球的吸引力 D. 磁性黑板刷被吸住
考点7 浮力与阿基米德原理
1.(2024·湖南·中考真题)常用水来冷却汽车发动机是因为它的 较大。水能提供浮力,但存在溺水风险。不慎落水的人,情急之下可以利用打湿的衣服鼓足空气等方式来增大 从而增大浮力,使自己漂浮于水面等待救援。
考点8 密度·压强·浮力综合计算
1.(2026·湖南长沙·中考真题)我国重大工程“深中通道”的海底隧道是全球工程技术的巅峰之作,它是由预制好的沉管埋入海底拼装而成。如图甲所示,密封好的长方体沉管每节长160 m、宽50 m、高11 m,质量为。为了运送安装这一海上巨物,我国研制了世界首艘浮运安装一体船,其简化结构如图乙所示,船体两侧各有一个长方体形状的单体,每个单体宽10 m、长200 m。(一体船与沉管始终保持水平,海水的密度取,g取)
(1)沉管的重力为 N。
(2)浮运过程中,沉管密封的好处: 。
(3)求沉管漂浮时露出水面的高度。
(4)在平静的海面进行浮沉演练时,一体船跨骑在沉管的正上方,二者静止时截面示意图如图丙所示,此时一体船两侧单体浸在水中的深度为7 m,甲板底部高出水面1.8 m。若同时向一体船和沉管内部的密闭水舱缓慢注入压载水,且一体船和沉管相同时间内的注水量相同。请计算求出,从一体船甲板底部与沉管刚好接触,直到它对沉管的压力为时,一体船单体底部所受海水压强的变化量。
2.(2024·湖南长沙·中考真题)有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)
3.(2024·湖南·中考真题)小静想知道家中一个实心金属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚薄与质量分布都均匀的方形空盒A和一个方形透明水槽B,它们的底面积分别为SA、SB,且SA︰SB=1︰2。如图甲所示,装有摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后,测出H1和h1;再将摆件从空盒中拿出,轻轻放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出H2和h2。整个过程中,不考虑摆件和空盒吸水,且水槽里的水质量不变,数据记录如下。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
水槽水位H1(m)
空盒浸入水中深度h1(m)
水槽水位H2(m)
空盒浸入水中深度h2(m)
0.2500
0.1000
0.2150
0.0200
(1)摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是 ;图甲中水对水槽底部的压强为p1,图乙中水对水槽底部的压强为p2,p2的大小比p1要 ;
(2)如图甲、乙所示,请结合表中数据,求出摆件静止在空盒A中到全部浸入水槽B中时,水槽底部所受水的压力变化量(结果可用SB表示);
(3)小静用一把尺子就粗略得到该摆件的密度,请你也尝试用题中提供的数据算出该摆件的密度。
考点9 探究影响浮力大小的因素
1.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在 方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为 N;
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。
模拟题精选
1.(2026·湖南娄底·考前预测)小鸣复习整理了压强一章的知识,其中有错误的是( )
A. 海绵凹陷显示压力作用效果 B. 用压强计可以准确测液体压强
C. 托里拆利实验可以测出大气压值 D. 船闸是连通器
2.(2026·湖南长沙雅礼中学·一模)下列不是利用大气压的是( )
A. 护士将注射器中的药液注射到人体中
B. 活塞式抽水机
C. 利用吸管吸饮料
D. 塑料吸盘
3.(2026·湖南衡阳·二模)如图所示是小林制作的简易活塞式抽水机。下列应用与其原理相同的是( )
A. 用吸管喝饮料 B. 船闸升降船只
C. 潜水艇水中浮沉 D. 大坝上窄下宽
4.(2026·湖南长沙南雅中学·二模)某物理学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,把玻璃管倾斜,管内外水银柱高度差变大
B. 如图乙所示,提起活塞,使外界大气压增大带动阀门B打开
C. 如图丙所示,机翼能产生升力因为流体流速越大的地方压强越小
D. 如图丁所示,拦河大坝设计成上窄下宽是因为深度越深液体压强越小
5.(2026·湖南衡阳·二模)小林想通过天平验证空气是否有质量,进行了如下实验:调节好天平,测量一只没有吹气的气球质量为;然后向气球内吹气,测量吹气后的气球质量为。下列说法正确的是( )
A. 测量前,若指针向左偏,应移动游码使天平平衡
B. 测量前,应将游码置于最右侧,调节平衡螺母使天平平衡
C. 不考虑浮力的影响,吹进去空气的质量为
D. 考虑浮力的影响,气球内部空气的质量小于
6.(2026·湖南长沙长郡双语学校·适应性训练)(多选)生活处处有物理,关于小铭对如图所示情景的思考和分析正确的是( )
A. 给肌肉注射药液的过程中,利用大气压强
B. 利用拔火罐进行治疗时,并未利用大气压强
C. C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强小
D. 正确完成托里拆利实验,发现水银柱高度始终低于760 mm,说明此环境气压低于一个标准大气压
7.(2026·湖南长沙长郡双语学校·适应性训练)2025年4月24日17时17分,长征二号F遥二十运载火箭搭载神舟二十号载人飞船成功发射并取得圆满成功。当飞船与空间站对接后,航天员进入空间站并漂浮在空间站中,他的质量与在地球上相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如今的车辆为了轻便以节省能源,车辆外壳会使用强度高、密度 (选填“大”或“小”)的材料制造。
8.(2026·湖南衡阳一中学业水平)小南利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下:
①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的。
②先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示。
③然后在B箱中加入一定量盐水,盐水和水的液面相平,实验现象如图丁所示。
(1)圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,小南通过观察橡皮膜的 来反映液体压强的大小。
(2)由图乙、丙现象可以得出:水电站拦河大坝应设计成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)由图丁现象可知,在深度相同时, 越大,液体压强越大。
9.(2026·湖南邵阳·二模)实验小组在测量某液体的密度。
(1)实验中的砝码要用 夹取;
(2)经过小组讨论,同学们得出实验误差最小的操作步骤是________(填序号);
A. 乙丙甲
B. 丙甲乙
C. 丙乙甲
(3)按正确步骤操作,测量结果如上图所示,该液体的密度为 。
10.(2026·湖南长沙·学业水平)小天发现漂流船四周充气而底部有孔与外界相通,他回家后自制了一个如图所示的漂流船,漂流船外形是一个圆柱体,正中间是一个圆柱形的空心部分,其底部有小孔与外界相通,小天把底面积均为、高均为的A、B两个长方体物体分别单独放入自制漂流船内,测得船底浸入水中的深度和物体密度的关系如下表所示(忽略船底厚度,且船底无形变,漂流船始终处于竖直状态),已知,取,求:
船底浸入的深度
物体的密度
?
(1)A、B两物体的质量;
(2)B静止放在水平面上时对水平面的压强;
(3)小天把底面积为、高为的柱形物体C单独放入漂流船,漂流船浸入水中的深度为,求物体C的密度(小数点后保留一位数字)。
11.(2026·湖南衡阳·二模)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,实验器材有:U形管压强计,适量的酒精、水和甘油三种液体,注射器和电子秤。
(1)测量液体的密度:用注射器抽取甘油,用电子秤测得注射器和甘油的总质量为;用注射器继续抽取甘油至,测得注射器和甘油的总质量为34.4 g。则甘油的密度为 ;按照上述方法测得酒精的密度为、水的密度为;
(2)探究液体内部压强:实验时通过U形管压强计两侧 反映液体压强的大小。将压强计探头先后放入分别装有酒精、水和甘油的三个容器中,并改变探头在液体中的深度,记录探头的深度与形管两侧液面的高度差,绘制出三种液体的关系图像如图丙,其中表示甘油的直线是 。分析图像可知:液体压强与液体的深度和密度有关。
12.(2026·湖南长沙长郡双语学校·适应性训练)小橙同学将重、底面积的薄壁圆柱形溢水杯放在水平升降台上,如图所示,内装深的水,溢水口到杯底的距离,将底面积、高的圆柱体悬挂于力传感器的挂钩上,示数为。升降台缓慢上升至刚好浸没,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(全过程无水析出)。(不考虑细线伸长、水的蒸发和体积变化)求:
(1)未入水时,溢水杯底部所受液体压强;
(2)整个过程吸入水的质量;
(3)最终力的传感器的示数。
13.(2026·湖南长沙麓山国际实验学校·考前预测)学校科技节设置了“巧手测密度”的挑战项目。小郡同学领取了任务,他需要测定一种未知液体的密度。
将游码拨至标尺左端的零刻度线处,分度盘指针如图甲所示,则应将平衡螺母向右调节,直到指针静止时指在分度盘的中央刻度线上;
(1)测得空烧杯质量为14g,烧杯和液体的总质量如图乙所示,质量测完后,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,如图丙所示,则液体的密度是 ;
(2)用这种测量方法测得的液体密度偏 (选填“大”或“小”);
(3)小郡觉得如果有一种仪器能直接测液体的密度就方便多了,如图丁是小郡用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,当它竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,测得图中AB间距离为10.0cm,则A处应标为1g/cm³,再将该密度计漂浮在酒精中,此时所受的浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在水中所受的浮力,当测得它浸入某种液体中的深度h为12.5cm,则该液体的密度为
14.(2026·湖南长沙雅礼部分学校·二模)小明在劳动教育基地参加劳动实践活动时,发现了一块漂亮的鹅卵石,他和小亮用天平和量筒测量该鹅卵石的密度。
(1)小明将游码归零后,在调节天平平衡时,发现天平指针向左偏转,应该将平衡螺母向 调节;
(2)小明用调平后的天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时如图所示,此鹅卵石的质量为 g;
(3)用量筒测出它的体积为24cm³,则此鹅卵石的密度为 g/cm³;
15.(2026·湖南永州·二模)如图所示,体积为的长方体物体浸没在装有水的柱形容器中,此时物体受到水的浮力为 ;已知物体的重力为,剪断细线时,物体受到合力的方向竖直向 ;若柱形容器的底面积为,从剪断细线到物体最后静止,水对柱形容器底部压强变化量为 (取,)。
16.(2026·湖南永州·二模)如图是利用U形管压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)通过①②③三次实验,可以说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小 ;
(2)比较④⑤两次实验,可以得出,当液体深度相同时,液体的压强与液体的 有关;
(3)比较③和④两次实验,可以得出结论,当液体密度一定时,深度越大,液体压强越大;举出生活中应用这一特点的实例 。
17.(2026·湖南永州·二模)如图是小明测量自制果汁密度的实验。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码归零后,指针如图甲所示,应将平衡螺母向 端调,可使横梁水平平衡;
(2)调节天平平衡后,小明按下列步骤完成实验:
①取适量的果汁倒入烧杯中,用天平测果汁和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,则它们的总质量是 ;
②将烧杯中的果汁部分倒入量筒中,示数如图丙所示,读出其体积为 ;
③测出剩余果汁和烧杯的质量是40g;
④计算可知果汁的密度为 。
18.(2026·湖南永州·二模)2026年4月19日,在北京亦庄举办的人形机器人半程马拉松比赛圆满落幕。齐天大圣队的“闪电”机器人以50分26秒的出色成绩夺得人形机器人半程马拉松项目冠军。已知“闪电”机器人的质量是,静止站立时与水平地面的接触面积为。(取)
(1)求“闪电”机器人所受的重力;
(2)求“闪电”机器人静止站立在水平地面上时对地面的压强;
(3)若“闪电”机器人在某段路程中用时30 s跑完了,求出它在该路段的平均速度。
19.(2026·湖南娄底·二模)某同学洗绿豆时发现绿豆是沉在水底的。他想测量绿豆的密度,于是进行了下列实验,请补全实验步骤及结论。
(1)①用一个小矿泉水瓶装水,使水面与瓶口平齐,用天平测出瓶和水的总质量为m1;
②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为m2;
③用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为m3;
④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至 ,测出此时碗和绿豆的总质量为m4。
(2)根据以上实验数据推导出绿豆密度的表达式是 。(已知水的密度为ρ水)
(3)在步骤(1)中,这位同学让水面与瓶口平齐(或者使水面到达瓶口附近某个有标记的位置),而不是让水面位于矿泉水瓶横截面积较大的位置,这样做的好处是 。
20.(2026·湖南娄底·二模)国产新能源汽车“比亚迪•汉EV”深受消费者青睐,相比传统燃油汽车,电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。小刚家购买了一辆“比亚迪•汉EV”,如图所示,整车质量为2250kg,在2026年3月20日,她的妈妈驾驶该车在S70高速路上以90km/h的速度匀速行驶了10min,所受到的阻力为2700N,该车静止时轮胎与路面接触的总面积为。求:
(1)10min行驶的路程是多少。
(2)该电车静止在水平路面上时,电车对地面的压强大小。
(3)当该电车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶时,其牵引力做功的功率大小。
21.(2026·湖南长沙·学业水平)小湘想测量一批纪念币的密度,测量方案如下。
(1)如图甲所示是小湘测量10枚纪念币质量时天平水平平衡时的情景,图乙为10枚纪念币放入量筒前后液面的变化情况,纪念币的密度为 (保留1位小数);
(2)小湘用10枚纪念币进行实验而不是1枚纪念币,目的是 ;
(3)另一同学拿来10枚纪念币,利用刻度尺及其他器材进行图丙所示的操作也测出了纪念币的密度,则所测纪念币的密度表达式 (用、、、表示)。
22.(2026·湖南长沙周南教育集团·二模)如图所示,密度为,体积为的正方体木块,用一根质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心,绳子的长度为25cm,细绳可承受的最大拉力为32N。开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软。已知,容器底面积为。
(1)求木块的质量
(2)求此时木块受到的浮力。
(3)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(4)绳子断裂,木块稳定后容器底部受到水的压强是多大?
23.(2026·湖南长沙雅礼·二模)小华在实验室利用天平和量筒测量牛奶的密度:
(1)先将天平放置在水平桌面上,然后将游码移至标尺左端的零刻度线处 ,此时分度盘指针静止时的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向 (选填“左ˊ或“右”)调节,直至横梁水平平衡。
(2)调平后小华进行了以下操作:
①测出空烧杯的质量为51.8g;
②量筒中的牛奶液面如图乙所示;
③将部分牛奶倒入烧杯后,量筒内液面的位置如图丙所示。
④如图丁所示,测出烧杯和牛奶的总质量为 g;
⑤牛奶的密度为 kg/m3。
24.(2026·湖南长沙南雅中学·二模)(多选)如图所示,小明在测量盐水密度时,天平调平后,进行了如下操作():
(1)用天平测量烧杯和盐水总质量,盘中砝码及游码位置如图甲所示,将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,液面位置如图乙,盐水体积 ml。
(2)用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量为79 g,则盐水密度为 。
【拓展】
(3)在综合实践活动中,小明取来一根长度为20 cm的吸管并将其底端密封,将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重,制作了一个简易的密度计,如图丙。
①他做了5次实验,获得的数据如表所示,当液体的密度为时,密度计浸入的深度为 cm。此密度计所能标注的最小密度值为 。
液体密度()
0.8
0.9
1
1.1
1.2
浸入深度h/cm
12.5
11.11
9.09
8.33
②小明发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此他提出如下改进方案,其中有效的是 。
A.换更细的吸管制作密度计
B.换更大的容器盛放液体做实验
C.适当增加密度计的配重
25.(2026·湖南长沙雅礼中学·一模)如图甲所示,一个底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器内放有一个边长为10cm的正方体A,A底部的中心通过一段细杆与容器底部相连。现向容器内缓慢注水,已知在注水过程中,细杆对物体的力随注水质量的变化关系如图乙所示,杆的重力、体积和形变均不计。求:(已知:取,)
(1)A的重力;
(2)当A完全浸没时,A所受的浮力;
(3)若在时停止注水,并撤去细杆,当A再次平衡时,水对容器底部的压强为多少?
26.(2026·湖南长沙雅礼·二模)如图所示,爸爸给小宇送了两个外形完全相同的“冰墩墩”,小宇拿在手里掂一下,感觉它们的材质并不相同,于是他从厨房拿出一个薄壁平底的柱形玻璃杯放在水平桌面上,随后在杯中倒入了深度为10cm的水。他将A、B两个“冰墩墩”分别轻轻地放入杯中静止时(水足够多且无溢出),水对容器底部的压强p水和杯子对地面的压强p杯如下表所示。 ,求:
压强
只放入A时
只放入B时
p水/ Pa
1100
1200
p杯/ Pa
2100
2300
(1)画出静止在水平面上的“冰墩墩”A所受重力(O点为重心位置);
(2)未放入冰墩墩时,水对容器底部的压强 p0;
(3)判断A静止在水中时的浮沉状态,并说明你的判断依据;
(4)冰墩墩B的密度为多少?
27.(2026·湖南长沙南雅中学·二模)某地修建跨江浮桥时采用浮箱结构(如图甲),单个浮箱整体为长方体,底面积为,高度为2 m,由内部钢架和混凝土外壳组成。其内部钢架为空心长方体,质量为.底面积为;外部为混凝土外壳,密度为,体积为,(如图丙)浮箱内部可注水调节浮力。(水的密度为)
(1)若浮箱内注水深度小于2 m,则浮箱底部所受水的压强随注水深度的增大而 。
(2)浮箱未注水时漂浮在水中,求此时浮箱所受到的浮力。
(3)当浮箱内注入的水后,求浮箱外混凝土外壳下表面所受到的水的压强。
(4)若浮箱需承载最大质量为的货物,为保持稳定和安全,用最大承受力为的绳索拉箱体的下部(如图乙),安全起见,实际工作中要求绳索拉力不超过其最大值的80%,且浮箱顶部至少高出水面0.3 m。通过计算说明需要向浮箱内注水的实际质量范围。
28.(2026·湖南长沙雅礼部分学校·二模)如图甲所示,足够高的圆柱形容器内装有适量的水,A、B是相同材质的长方体,A的高度为22.5cm,现将A、B放入容器中,此时水的深度为8cm。C为质量2kg,底面积 的长方体,现用一根细杆将C物体提至水面上方,恰好不跟水面接触。用细杆将C浸入水中,直至到达容器底部。容器底受到水的压强与C在水中下移距离关系如图乙所示。
(1)随C物体下移距离越来越大,物体C所受浮力如何变化?
(2)求C物体的重力;
(3)求A物体的密度;
(4)当细杆的力为8N时,水对容器底的压强大小为多少?(最终结果保留整数)
29.(2026·湖南郴州第二次)图甲是学校科技小组为学校开水房设计的自动注水装置的部分结构模型简图,底面积为柱形水箱内装有质量50kg的水,竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水且质地均匀的实心柱体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示,当排出水的质量达到40kg时,A刚好全部露出水面。(不计细杆重力,水的密度为)求:
(1)水箱中的水排出的过程中,长方体A所受的重力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)当排出水的质量达到40kg时,水箱内的水对箱底的压强;
(3)若设计小组设定传感器示数为2N时,进水口开始注水,求此时水箱中水的质量,并尝试说说此设计存在的问题。
试卷第1页,共3页
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