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考點沖刺9【壓強、浮力的綜合】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典

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考點沖刺9【壓強、浮力的綜合】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典

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考點沖刺9【壓強、浮力的綜合】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典
一、選擇題
1.(2017·廣東模擬)在裝修房屋時,工人師傅常用一根灌有水(水中無氣泡)且足夠長的透明塑料軟管的兩端靠在墻面的不同地方并做出標記,如圖所示.工人師傅這樣做的目的是(  )
A.把水管當刻度尺用 B.把水管當氣壓計用
C.為了找到兩個相同高度的點 D.為了測量兩個點的水平距離
2.(2025九下·祁東期中)下列關于壓強的說法錯誤的是
A.圖甲中,剪刀有鋒利的刃是為了減小壓強
B.圖乙中,將玻璃管豎直下壓,下端管口橡皮膜受到的壓強變大
C.圖丙中,墨水會被吸進鋼筆,是利用了大氣壓強
D.圖丁中,從紙條上方沿紙條吹氣,此時紙條上方的氣壓小于下方的氣壓
3.(2025九下·永定模擬)碾谷物的石磨由厚重石材制成,在其轉動碾磨谷物的過程中涉及多個物理知識點。下列說法正確的是(  )
A.石磨轉動時,谷物相對于石磨是靜止的
B.厚重石材制成的石磨在碾磨谷物時,產生的壓強較小
C.石磨對谷物施加力的作用,使其從完整的顆粒變成粉末
D.石磨開始轉動時,由于慣性它會立刻停止轉動
4.(2025·南沙模擬)一木塊放在表面粗糙程度相同的水平桌面上,如圖1所示。現用水平推力F將木塊緩慢勻速推動,使其一部分露出桌面(但未傾翻),如圖2所示。在此過程中,木塊對桌面的壓力、壓強和水平推力F以及木塊受到的摩擦力變化情況是
A.壓力變小 B.壓強不變
C.水平推力變小 D.摩擦力不變
5.(廣東揭陽榕城2025年九年級物理科目期中試卷)如題圖所示,小球在裝滿淡鹽水的溢水杯中處于懸浮狀態,下列對實驗現象分析正確的是
A.往杯中加入清水,小球因浮力變小而下沉,容器底部受到液體的壓強變小
B.往杯中加入適量鹽,小球因浮力變大而上浮,容器部受到液體的壓強不變
C.往杯中加入適量鹽,小球因浮力變大而上浮,容器底部受到液體的壓強變小
D.小球可以懸浮在液體內任何位置,因此小球在液體內部所受的壓強處處相等
6.(2025九下·湖南模擬)小珊發現放在陽臺上擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶隨著天氣變冷而變癟,下圖中與之原理相同的是(  )
A.活塞式抽水機
B.橡皮膜突出
C.船閘
D.飛機機翼
7.(2025九下·湖南模擬)安全救援知識告訴我們,在空書包里塞上某種物品拉上拉鏈后扔給落水者,可以實現緊急安全救援,緊急安全救援時以下幾種物品中不適合塞進書包的是(  )
A.充滿氣的排球 B.多個擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶
C.很多書本 D.多包充氣包裝好的薯片
8.我國鐵路大提速后,站臺上的乘客與列車間的空氣流速和壓強也發生了變化,為了有效地防止安全事故的發生,站臺的安全線距離由原來的1m變為2m.關于列車與乘客間空氣流速及壓強的變化,判斷正確的是()
A.空氣流速變大,壓強變小 B.空氣流速變大,壓強變大
C.空氣流速變小,壓強變大 D.空氣流速變小,壓強變小。
9.(2024九下·臺安模擬)如圖所示,放在水平桌面上的三個完全相同的容器內裝有適量的水,將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內,待它們靜止后,三個容器內的水面高度相同。下列說法中正確的是(  )
A.三個正方體的密度大小關系為
B.三個正方體受到的浮力大小關系為
C.三個容器對水平桌面的壓強大小關系為
D.將B正方體露出水面的部分切去后,剩余部分將懸浮在水中
10.(2024·廣州模擬)如圖甲所示,質量相等、大小不同的兩個小球a、b,它們靜止在某液體中時所受浮力相等。圖乙是小明畫出的兩球靜止時的四種情形,其中合理的是(  )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②④
二、實驗探究題
11.(2025九下·臺山模擬)小明有一塊礦石,他準備用天平和量筒來測量該礦石的密度。該礦石雖然體積不是很大,但實驗室的量筒還是裝不下。于是,他就從該礦石上敲下一小塊來進行測量。
(1)測量前要對天平進行調節。小明將天平放在水平桌面上,靜止時如題圖甲所示。這時他應該進行的操作具體是:先將游碼移到至    ,然后將天平橫梁上的平衡螺母向    移動,直到使指針指到分度盤中央刻度線處。
(2)調節天平平衡后,將小塊礦石放在天平的左盤上,往右盤加減砝碼,當最后放人最小的5g砝碼時,發現指針指在分度盤中央刻度線的右側,如題圖乙所示。則下一步的操作是____ (填字母)。
A.向左移動游碼
B.向左調節平衡螺母
C.取出5g的砝碼,向右移動游碼
(3)天平再次平衡后,砝碼和游碼的位置如題圖丙所示,則該小塊礦石的質量為   g。
(4)小明用量筒測出該小塊礦石的體積為20 cm,由此可算出該礦石的密度為   kg/m3。
(5)課后,小明跟同學一起又研究出一種不用敲碎礦石測量其密度的方法(如題圖丁)。
①用細繩將礦石掛在彈簧測力計下靜止,讀出彈簧測力計的示數F1;
②將掛在彈簧測力計下的礦石浸沒在水中,但不接觸容器底部,讀出此時彈簧測力計的示數F2;
由以上可算出該礦石體積表達式為    ;該礦石的密度表達式為    (兩空請用F1、F2、g和ρ水中的字母表示,ρ水是水的密度)
12.(2025九下·湖南模擬)“不負韶華”和“不負盛夏”兩個學習小組利用實驗探究影響液體壓強的因素有哪些;
(1)“不負韶華”小組安裝好實驗器材,用手輕輕按壓探頭(如圖甲所示),發現U形管內液面高度靈活變化,說明裝置氣密性   ;
(2)如圖乙所示,探頭的橡皮膜朝下,U形管內液面存在高度差說明液體內部存在向   的壓強;由圖乙和圖丙對比得出結論:同種液體中,深度越深,液體壓強   ;
(3)由圖丙和圖   對比得出結論:不同液體中,深度相同時,液體密度越大,壓強越大;
(4)“不負盛夏”學習小組自制了一個探究影響液體壓強因素的實驗器材,該器材整體為一個長方形容器,中間用隔板隔開,在隔板中間開有兩孔,孔中分別粘貼橡皮膜A和B,圖戊為該實驗器材橫截面示意圖。實驗時,將容器左側加滿水,觀察到A、B橡皮膜均向右突起,且B橡皮膜突起更明顯,由此“不負盛夏”小組得出了與第(2)問相同的結論;若要得出第(3)問的結論,應該如何操作?   。
13.(2025·貴州模擬)在探究壓力的作用效果與哪些因素有關的實驗中,小明和小華利用所提供的器材(小桌、海綿、砝碼、木板)設計了如圖(a)、(b)所示的兩個實驗。通過觀察如圖(a)、(b)所示的實驗現象后得出“壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯”的結論。此后,小華把小桌挪放到一塊木板上,發現小桌對木板的壓力效果不夠明顯,如圖(c)所示。通過對圖(a)、(c)的比較又得出“壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越不明顯”的結論。
請你根據已學過的壓強知識分析下列問題。
(1)小明和小華是根據   來比較壓力的作用效果的。
(2)小桌對木板壓力效果不明顯的原因是   。
(3)設圖(b)中小桌對海綿的壓強是,圖(c)中小桌對木板的壓強是,則   (小于/等于/大于)。
(4)比較圖(a)和圖(c)得到的結論是否有效?如果無效,那么請說明原因:   。
14.(2025·南寧模擬)小明在游泳館游泳時發現:站在齊胸深的水中感覺呼吸略微有些困難,越往深水區走,這種感覺越明顯;同時,他還發現,雖然都是齊胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小明提出的兩個猜想,請你幫他寫出另一個:
猜想一:液體壓強大小可能與液體的深度有關。
猜想二:液體壓強大小可能與   有關;
(2)小明決定通過實驗一探究竟。圖甲是他周末在家利用帶孔的礦泉水瓶作為實驗器材設計的實驗,瓶上各點代表小孔所在位置,為了驗證自己的猜想一,他應選擇瓶   (選填“①”或“②”)進行實驗;
(3)周一返校后小明借來U形管壓強計繼續實驗。組裝器材時,有兩塊形狀相同的橡皮膜,將相同的小球放在兩種橡皮膜上時形變程度如圖乙所示,為了能更好反映壓強的細微差別,小明應該選擇橡皮膜   (選填“A”或“B”)。若還沒有按壓橡皮膜前U形管兩側液面就存在一定的高度差,接下來的操作是   (選填下面的選項)
A.向右側支管內添加適量水 B.從右側支管內抽出適量水
C.拆除軟管重新安裝 D.將壓強計傾斜著使用
(4)如圖丙,小明將U形管壓強計的探頭分別放入水和鹽水中,改變探頭朝向和浸入深度,觀察U形管兩側液面高度差并記錄在表格中。為驗證他的猜想二他應選擇   組數據進行分析。通過分析數據組⑤⑥⑦,他得到的結論為:   。
次數 探頭朝向 探頭浸入深度/ cm U形管液面高度差/cm
水 鹽水
① 左 5 5 —
② 右 5 5 —
③ 上 5 5 —
④ 下 5 — 6
⑤ 下 5 5 —
⑥ 下 10 9 —
⑦ 下 20 17 —
⑧ 下 10 — 11
⑨ 下 20 — 20
(5)實驗結束后,同學們交流優化實驗裝置:為了防止在組裝器材時U形管兩端液面不平,在U形管同橡膠管的連接處可加裝一個“三通接頭”(如圖丁),在用橡膠管連接U形管與探頭時,為確保U形管內的水面相平,閥門K應處于   (選填“打開”或“關閉”)狀態。
15.(2025九下·寶安開學考)小明用彈簧測力計、金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精),對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究,如圖表示探究過程及有關數據:
(1)分析圖乙、丙、丁,可知浮力大小跟   有關;
(2)分析   兩圖實驗,可知浮力大小跟液體密度有關;
(3)金屬塊完全浸沒在酒精中所受浮力是   N,金屬塊的密度為   ;
(4)探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關,可以選擇右表中的   兩個物體,將它們浸沒在   液體中(選填“同種”或“不同”),測出所受浮力的大小來進行判斷。
A B C D E
鐵塊 銅塊 鐵塊 銅塊 銅塊
50g 50g
三、多選題
16.(2024九下·海淀開學考)潛水艇在海面下根據需要上浮或下潛(但始終未露出海面)。潛水艇在下潛時,受到的重力為G1、浮力為F1;在上浮時,受到的重力為G2、浮力為F2。下列關系不正確的是(  )
A. B.
C. D.
17.(2024九下·永州會考)如圖甲所示,小馬同學用彈簧測力計懸掛一個柱體物塊,使物塊下表面與水面剛好接觸,然后勻速放下物塊,此過程中彈簧測力計示數F與物塊下表面浸入水中的深度h的關系如圖乙所示,彈簧測力計始終在水面上方,水未溢出(g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3)。下列說法中正確的是(  )
A.物塊受到的重力是10N
B.物塊的密度為6g/cm3
C.物塊完全浸沒在水中受到的浮力是0.64N
D.物塊剛好浸沒時,物塊下表面受到水的壓強是400Pa
18.(2024·永城模擬)如圖所示,燒杯中裝有適量的水,現有質地均勻,不吸且不溶于水的a、b兩實心柱體,質量之比為3∶1,體積之比為4∶1,將b置于a上面一起放入燒杯中,靜止時a的上表面剛好與液面相平,下列說法正確的是(  )
A.a的密度為
B.單獨把a放入燒杯中,有四分之三的體積露出液面
C.單獨把b放入燒杯中,有四分之一的體積露出液面。
D.單獨把a放入燒杯中時,其下表面液體壓強與圖中a的下表面液體壓強之比為3∶4
19.(2024·天津市)水平桌面上有一底面積為的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面積為的實心圓柱體(與容器底不密合),圓柱體對容器底的壓強為,如圖所示。向容器中注入質量為的液體后,圓柱體仍直立于容器底且未完全浸沒,則(  )
A.圓柱體所受浮力為
B.圓柱體所受浮力為
C.容器底所受液體壓強可能為
D.容器底所受液體壓強可能為
20.(2024·南明模擬)把裝有適量水的量筒倒置在水槽里的水中,量筒口未接觸水槽底部,量筒中的水面高于水槽中的水面,且水面是靜止的,如圖所示。將量筒緩慢向上提(量筒口未離開水面),則在這個過程中(  )
A.量筒內、外水面的高度差保持不變
B.對量筒施加的提力逐漸變大
C.水槽底內表面受到的壓強逐漸變小
D.水槽所受合力變小
21.(2024·南充)質量分布均勻的實心正方體甲、乙放在水平地面上,將甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分對地面的壓強p與的關系如圖所示,已知,,乙的邊長為,下列選項正確的是(  )(g取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的質量為
C.圖中 D.圖中
四、計算題
22.(2025九下·永定模擬)2017年我國首個承載式光伏高速公路試驗段在濟南成功建成并通車,這一創新舉措實現了高速公路路面與光伏發電技術的完美結合。該路面采用了一種全稱為承載式高速光伏路面的新型結構,其最上層為類似毛玻璃的半透明材料,既確保了車輛行駛的安全穩定,又允許陽光穿透,使下方的太陽能電池能夠將光能高效轉換為電能,并實時輸送至電網,猶如一條巨大的“充電寶”為城市提供綠色能源。
(1)一質量為2080kg的汽車靜止在這段水平路面時,車輪與地面的總接觸面積為400cm2,則電動汽車對地面的壓強為多少Pa?(g取10N/kg)
(2)光伏高速公路太陽能發電,預計年發電量將達106kW h,若這些能量由汽油完全燃燒放出的熱量的30%轉化而來,要消耗汽油約多少噸?(結果保留整數,q汽油=4.6×107J/kg)
23.(2025·乳源模擬)2025年1月28日,人形機器人HI 登上央視春晚舞臺,驚艷全場.該款機器人采用了超輕量級設計,整機質量為47kg 表演中,假設機器人 H1 用18s的時間在舞臺上沿直線前進了3.6m,取10N/Kg求:
(1)機器人Hl所受的重力;
(2)機器人Hl前行的平均速度;
(3)若機器人 Hl 與水平舞臺的接觸面積為 0.02m2, 求其靜止時對舞臺的壓強.
24.(2025·貴州模擬)如圖甲所示,重500N、底面積為的箱子放在水平地面上。現利用一塊直木板將該箱子勻速拉上平臺(如圖乙)。已知拉力為300N,箱子沿木板移動了2m,升高1m,用時20s。
(1)箱子對水平地面的壓強是多少?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)斜面的機械效率是多少?(結果精確到0.1%)
(4)箱子受到斜面的摩擦力為多少?
25.(2025·南山模擬)年月,完全由我國自主設計、建造的首艘彈射型航空母艦福建艦出海順利完成首次海試。若福建艦靜止在海面時排開海水的體積為,其水平甲板上停放一輛我國自主研發的飛機牽引車,該牽引車重,其車輪與水平甲板的接觸總面積為,海水密度取,取,求:
(1)距離海面深處艦身受到海水的壓強;
(2)牽引車對航母的壓強是多少?
(3)航母此時所受浮力。
26.(2025·羅湖模擬)A、B兩物體均為質量分布均勻的實心正方體,A物體放在水平地面上,將B物體疊放在A物體上,如圖甲所示。若沿水平方向將B物體切去一部分,A對地面的壓強與B切去部分的高度的關系如圖乙所示,已知A、B物體的邊長分別為20cm、10cm。求:
(1)A物體的重力;
(2)B的密度。
答案解析部分
1.【答案】C
【知識點】連通器原理及其應用
【解析】【解答】解:透明軟管的兩端開口,底部連通正符合連通器的特點,所以工人師傅這樣做的目的是保證兩點在同一等高線上.
故選C.
【分析】上端開口,下部連通的容器叫連通器;靜止在連通器中的同一種液體,各部分直接與大氣接觸的液面總在同一水平面上.
2.【答案】A
【知識點】增大壓強的方法及其應用;減小壓強的方法及其應用;流體壓強與流速關系的探究實驗
【解析】【解答】 A、圖甲中,剪刀有鋒利的刃,是在壓力一定時,減小受力面積來增大壓強,故A錯誤;
B、圖乙中,吸鋼筆水時,先用手捏筆膽排除里面的空氣,松手后筆膽內空氣體積增大,壓強減小,墨水在大氣壓的作用下被壓入筆膽,故B正確;
C、 圖丙中,墨水會被吸進鋼筆,是利用了大氣壓強 ,故C正確;
D、圖丁中,從紙條上方沿紙條吹氣,因為紙條上方的空氣流速大,壓強小,紙條下方的空氣流速小,壓強大,紙條受到一個豎直向上的壓力差,所以紙條就飄起來,故D正確。
故答案為:A。
【分析】增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;大氣壓的應用主要是利用氣壓差產生的壓力差,常見的有吸管吸飲料、吸盤吸玻璃、注射器吸藥液、鋼筆吸墨水、活塞式抽水機抽水等;液體壓強跟液體密度和液體的深度有關;在液體密度一定時,液體深度越大,液體壓強越大;在液體深度一定時,液體密度越大,液體的壓強越大;流體的壓強跟流速有關,流速越大的位置,壓強越小。
3.【答案】C
【知識點】慣性及其現象;摩擦力的大小;壓強大小比較;運動和靜止的相對性
【解析】【解答】A. 谷物與石磨接觸面存在相對滑動摩擦才能實現碾磨,若完全靜止則無法粉碎谷物,參照物的選擇影響運動狀態判斷,但實際加工過程必然存在相對運動,故A錯誤;
B. 石材厚重(增大壓力 F)會顯著提高壓強,粗糙磨盤接觸面積較小,進一步增大壓強,故B錯誤;
C. 碾磨過程通過:正壓力破壞谷物結構;摩擦力剝離顆粒表層;反復擠壓形成粉末,故C正確;
D. 慣性表現為保持原有運動狀態,啟動時阻礙轉速提升,要停止時慣性阻礙停止,故D錯誤。
故答案為:C。
【分析】存在相對滑動摩擦才能實現碾磨,在受力面積一定時,壓力越大,壓強越大,力的作用,使其從完整的顆粒變成粉末,慣性表現為保持原有運動狀態。
4.【答案】D
【知識點】摩擦力的大小;壓強大小比較
【解析】【解答】A、物體放在水平桌面上,物體對水平桌面的壓力等于物體的重力,物體重力不變,物體對水平桌面的壓力不變,故A錯誤。
B、桌面受到的壓力不變,受力面積減小,根據p=知,壓強變大,故B錯誤。
CD、桌面受到的壓力不變,接觸面粗糙程度不變,摩擦力不變,因為勻速直線運動受力平衡,故推力不變,故C錯誤,D正確。
故答案為:D。
【分析】木塊對桌面的壓力等于物體的重力,不會改變。木塊對桌面的壓強大小的變化,從壓強大小的影響因素進行分析。壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關。木塊受到的摩擦力大小的變化,從摩擦力大小的影響因素進行分析。摩擦力大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,結合平衡條件分析推力大小。
5.【答案】A
【知識點】液體壓強的特點;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.往杯中加入清水,液體密度減小,根據F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力減小,浮力小于重力而下沉;但容器內液體的深度不變,根據p=ρ液gh可知,容器底部受到液體的壓強變小,故A正確;
BC.往杯中加入適量鹽,液體密度增大,根據F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力增大,浮力大于重力而上浮;但容器內液體的深度不變,根據p=ρ液gh可知,容器底部受到液體的壓強變大,故BC錯誤;
D.小球可以懸浮在液體內任何位置,是因為浮力等于重力,不是因為液體內部的壓強,而且液體內部的壓強隨深度的增加而增加,不是處處相等,故D錯誤;
故選A。
【分析】(1)根據F浮=ρ液gV排判斷小球受到的浮力的變化,從而判斷出浮沉;影響液體壓強因素:液體的密度和深度;
(2)根據F浮=ρ液gV排判斷出浮力的變化,根據p=ρgh判斷容器底部受到液體的壓強的變化;
(3)液體的壓強隨深度的增加而增加。
6.【答案】A
【知識點】液體壓強的特點;連通器原理及其應用;氣壓計和抽水機;流體壓強與流速的關系;飛機的升力
【解析】【解答】小珊發現放在陽臺上擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶隨著天氣變冷而變癟,是大氣壓的應用。
A.活塞式抽水機,利用了大氣壓,故A符合題意;
B.橡皮膜突出,是液體對容器底部有壓強,故B不符合題意;
C.船閘,是利用了連通器原理,故C不符合題意;
D.飛機機翼,是利用了流體壓強與流速的關系,故D不符合題意;
故選:A。
【分析】大氣壓的綜合應用主要涉及到多個方面, 包括生活用品、 天氣影響、 人體影響、 液體沸點的影響以及體積與壓強的關系。
7.【答案】C
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】ABCD、體積一定時,平均密度比水的密度小很多的物品,重力較小,能額外提供較大的浮力,充滿氣的排球、多個擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶、多包充氣包裝好的薯片,這些物品的平均密度都比水的密度小很多,書本的平均密度比水的密度相近,不能提供較大的浮力,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選:C。
【分析】體積一定時,平均密度比水的密度小很多的物品,重力較小,能額外提供較大的浮力,書本的平均密度比水的密度相近,不能提供較大的浮力。
8.【答案】A
【知識點】流體壓強與流速關系的探究實驗
【解析】【分析】本題目考查流速壓強與流速的關系,根據所學知識將物理與實際相結合.流體在流速大的地方壓強較小,在流速小的地方壓強大.當車道處壓強小的時候人才被卷入車道中,而壓強小是由于空氣流速大造成的.
【解答】為了有效避免安全事故的發生,防止由于車道壓強小,造成人被卷入車道中,所以站臺的安全線距離由原來的1m變為2m.主要原因就是空氣流速變大,壓強變小.
故選 A.
【點評】本題目考查的就是關于空氣壓強與空氣流速的關系,看學生能否結合實際情況將物理知識用于實際生活中.
9.【答案】C
【知識點】壓強的大小及其計算;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.則由浮沉條件可知:,,,又,體積相同,由、可知,,故A錯誤;B.由圖可知,根據,浮力關系為,故B錯誤;
C.容器對水平桌面的壓力,故得三個容器對水平桌面的壓力相等,由,,故C正確;
D.由于B正方體的密度小于水的密度,剩余部分仍漂浮在水中,故D錯誤。
故選C。
【分析】(1)由圖得出A、B、C三個正方體排開水的體積關系,根據阿基米德原理即可判斷物體受到的浮力大小關系;
(2)中圖A、B、C三個正方體所外的狀態,判定其浮力和重力的關系:然后根據一者的浮力大小、利用浮沉條件判斷物體密度與水的密度大小關系;
(3)根據阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于物體排開液體的重力,分析出整個裝置的壓力的大小關系,根據分析壓強的大小;
(4)物體的密度是不受形狀的影響的。
10.【答案】D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】 靜止在某液體中時所受浮力相等 ,根據浮力公式可知,兩個球排開液體的體積是相同的,b球的體積大于a球的體積,所以b球一定是漂浮的,所以a球的狀態可能是懸浮,也可能漂浮,綜合以上分析合理的是乙中的②④,正確的是
故選D 。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
11.【答案】(1)零刻度線處;右
(2)C
(3)92.6
(4)
(5) ;
【知識點】質量的測量與天平的使用;密度公式及其應用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)正確使用天平:應先把天平放在水平桌面上,然后將游碼移到標尺左端零刻度線位置上;游碼沒有在標尺左端零刻度線時,指針在分度盤的中央,那么把游碼移到標尺左端零刻度線后,指針會偏向分度盤中線左側,應將平衡螺母向右調,才能使天平平衡。
(2)當最后放入最小的5g砝碼時,發現指針指在分度盤中央刻度線的右側,說明砝碼重了,應該先取出5g的砝碼,再向右移動游碼使天平平衡。
故答案為:C。
(3)由圖丙知,標尺的分度值為,所以吊墜的質量為
(4)礦石的密度為
(5)由稱重法求出礦石受到的浮力為
由阿基米德原理求出礦石的體積
礦石的密度
【分析】(1)正確使用天平:應先把天平放在水平桌面上,然后將游碼移到標尺左端零刻度線位置上,指針左偏,平衡螺母右調;指針右偏,平衡螺母左調;
(2)添加砝碼的順序是從大到小,再移動游碼;
(3)天平測量物體質量,讀數時是砝碼質量加上游碼的示數;
(4)根據密度公式計算平安扣的密度;
(5)由稱重法算出礦石受到的浮力,由阿基米德原理求出礦石的體積,再根據密度公式求出礦石的密度。
12.【答案】(1)良好
(2)上;越大
(3)丁
(4)由題意可知,要得到與第三問相同的結論,需要保證深度相同的情況下,觀測兩種不同液體對橡皮膜的壓強大小,通過觀察橡皮膜向哪邊凸,從而知道壓強的大小。具體操作如下:將容器左側將加滿水,右側加滿鹽水,觀察橡皮膜向哪邊突起,若均向左邊突起,即能得出與第(3)問的結論
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】(1)圖甲中U形管下端連通,但上端只有一個開口,不符合連通器的概念,所以U形壓強計不是連通器;用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣,氣密性良好;
(2)第1空,將壓強計浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的壓強;
第2空,比較乙、丙實驗可知,液體密度相同,深度不同,U形管高度差不同,且深度越大,U形管液面的高度差越大,說明液體內部壓強隨深度的增加而增加,液體壓強與液體的深度有關;
(3)要探究液體內部壓強與液體密度的關系,需控制液體的深度相同,改變液體的密度,圖丙、丁符合題意,由兩次實驗可知:液體壓強與液體密度有關,在其他條件不變的情況下,液體密度越大,液體壓強越大;
(4)由題意可知,要得到與第三問相同的結論,需要保證深度相同的情況下,觀測兩種不同液體對橡皮膜的壓強大小,通過觀察橡皮膜向哪邊凸,從而知道壓強的大小。探究液體壓強與液體密度的關系時,可進行操作:將容器左側加滿水,向右側加滿鹽水,觀察橡皮膜凸起情況。
故答案為:(1)好;(2)上;越大;(3)丁;(4)將容器左側加滿水,向右側加滿鹽水,觀察橡皮膜凸起情況。
【分析】(1)上端開口、下端連通的容器是連通器;如果實驗裝置不漏氣,則實驗前用手輕輕按壓探頭的橡皮膜,會發現U形管內的液體能靈活升降;
(2)液體內部向各個方向都有壓強;根據圖乙、丙的相同量和不同量,根據控制變量法分析解答;
(3)要探究液體內部壓強與液體密度的關系,需控制液體的深度相同,改變液體的密度,根據控制變量法判斷出實驗圖;
(4)液體內部壓強的大小與液體的深度、液體的密度有關。
13.【答案】(1)受力面的形變程度
(2)木板太硬,不容易發生形變
(3)等于
(4)無效,要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小關系,就要采用相同材料的受力物體,只有這樣在受到相同的壓強時,受力物體的形變程度才是相同的,所以比較圖(a)和圖(c)得到的結論是無效的。
【知識點】探究壓力的作用效果跟什么因素有關的實驗
【解析】【解答】(1)壓力的作用效果主要表現在物體的形變上,通過比較海綿的形變程度來比較壓力的作用效果;
(2)小桌對木板壓力效果不明顯的原因是由于木板太硬,不易發生形變;
(3)圖b和圖c中,壓力和受力面積的大小都是相同的,根據壓強的計算公式可知,海綿和木板上受到的壓強是相等的;
(4)要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小關系,就要采用相同材料的受力物體,只有這樣在受到相同的壓強時,受力物體的形變程度才是相同的,所以比較圖(a)和圖(c)得到的結論是無效的。
故答案為:(1)受力面的形變(程度;(2)木板太硬,不易發生形變;(3)等于;(4)無效;要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小關系,就要采用相同材料的受力物體,只有這樣在受到相同的壓強時,受力物體的形變程度才是相同的,所以比較圖(a)和圖(c)得到的結論是無效的。
【分析】(1)壓力是作用效果主要表現在物體的形變上,可以根據受力物體的形變程度來比較壓力的作用效果;
(2)小桌對木板壓力效果不明顯的原因是由于木板太硬,不易發生形變;
(3)壓力和受力面積一定時,根據壓強的計算公式可知,壓強也是相等的;
(4)壓力的作用效果主要通過物體的形變來體現出來,要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小,就要使用相同材料的受力物體。
14.【答案】(1)液體密度
(2)①
(3)A;C
(4)④⑤;在同種液體中,深度越深,壓強越大
(5)打開
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】(1)都是齊胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同,液體壓強可能與液體密度有關;
(2)探究液體壓強與液體深度的關系,應控制液體密度相同,只改變液體深度,應選擇瓶①進行實驗;
(3)壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強的大小,橡皮膜形變程度明顯誤差小,如圖甲小明應選擇橡皮膜A;
使用前應檢查裝置是否漏氣,方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣;
(4)探究液體壓強與液體密度的關系,應選擇④⑤兩組數據;分析表中⑤⑥⑦三組數據,探頭朝向相同,探頭浸入水中的深度不同,液面高度差不同,可初步得出結論:在同種液體中,深度越深,壓強越大;
(5)為了保持內外氣壓平衡,U形管與探頭連接時,閥門K應處于打開狀態,以確保U形管內的水面相平。
故答案為:(1)液體密度;(2)①;(3)A;C;(4)④⑤;在同種液體中,深度越深,壓強越大;(5)打開。
【分析】 (1)根據生活實際情況,做出合理猜想;
(2)探究液體壓強與液體深度的關系,應控制液體密度相同,只改變液體深度;
(3)壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強的大小,橡皮膜形變程度明顯誤差小;
(4)同種液體的同一深度處,液體向各個方向的壓強都相等;同種液體,深度越大,壓強越大;
(5)為了保持內外氣壓平衡,連接時應將閥門K打開。
15.【答案】(1)物體排開液體的體積
(2)丁、戊
(3)2.4;4
(4)C、D;同種
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】探究浮力的影響因素時,
(1)根據圖乙、丙、丁,物體逐漸浸入水中,排開水的體積增大,根據F浮=G-F,浮力增大,說明浮力大小與物體排開液體的體積有關:
(2)探究浮力的大小與液體的密度的關系,保持排開液體的體積相同,液體密度不同,選擇丁、戊兩圖,彈簧測力計示數不同,浮力不同;
(3)物體的重力G=12N;浸沒在酒精中時,彈簧測力計的示數F=9.6N;計算浮力為:
F浮=G-F=12N-9.6N=2.4N;圖甲丁中,根據物體浸沒在水中前后的體積,計算金屬體積:V金屬=V排=1000mL-700mL=300mL=300cm3;金屬塊的質量為:,計算密度為:;
(4)探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關,應使物體的體積相同,并浸沒在同種液體中;表中C、D的體積相同,但是由不同物質組成,則重力不同,因此應選擇C、D兩個物體。
【分析】(1)根據控制變量法,研究浮力大小與其中一個因素的關系時,要控制其它因素不變;
(2)探究浮力和液體密度的關系,需要保持排開液體的體積相同,液體密度不同;
(3)根據F浮=G-F,計算浮力;由圖甲,物體重力以及燒杯內水的體積,圖丁中,浸沒在水中后,燒杯內水的體積,可得金屬體積;根據,計算密度;
(4)浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關,探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關,應控制液體的密度和排開液體的體積均相同,物體不同。
16.【答案】A,D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】AB. 潛水艇未露出海面,根據F浮=ρ液gV排,液體密度和排開體積不變,浮力不變,即
F1=F2,下潛時,向潛水艇注入水,而上浮時,向潛水艇外抽出水,重力關系為G1>G2,故A錯誤,符合題意;B正確,不符合題意。
CD. 潛水艇下潛時,受到的重力為G1大于浮力為F1;在上浮時,受到的重力為G2小于浮力為F2,故C正確,不符合題意;D錯誤,符合題意;
故選AD。
【分析】液體密度和排開體積不變時,根據F浮=ρ液gV排,判斷浮力大小;潛水艇靠改變自身重力來實現上浮和下沉。
17.【答案】B,D
【知識點】二力平衡的條件及其應用;液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.當物塊在空氣中時,受到的重力與測力計的拉力是一對平衡力,此時測力計的拉力等于物塊的重力,為12N,則物塊受到的重力是12N,故A錯誤;
BC.物塊浸沒在水中時,排開液體體積最大,受到的浮力最大,物塊受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力與浮力作用處于平衡狀態,根據稱重法計算物塊的浸沒在水中受到的浮力為
;由得,物塊的體積;根據密度公式計算物塊的密度為
,故B正確,C錯誤;
D.物塊下表面在水中深度為4cm時,物塊剛好浸沒,根據壓強公式計算物塊下表面受到水的壓強是
,故D正確。
故選BD。
【分析】1、稱重法測量物體浮力:先測出物體的重力,然后將物體浸入水中,彈簧測力計的示數就會減小,減小的示數就是物體受到的浮力,
2、壓強的計算:公式為P=ρgh,壓強和液體的密度、浸沒深度有關,且密度越大,壓強越大,深度越大,壓強越大, 在同種液體的同一深度,液體向各個方向的壓強 相同,
3、浮力:浮力產生的原因為上下表面存在壓強差,根據阿基米德遠離可知浮力的大小等于排開水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,應用:通過改變自身重力改變浮力,輪船以及潛水艇。
18.【答案】A,D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.由題意,,根據,,根據題意
聯立可得

解得,故A正確;
B.因,故單獨把放入燒杯中,漂浮,即,即
解得,所以露出液面的體積占總體積的四分之一,故B錯誤;
C.由題意可知,,根據可知
所以
因,故單獨把b放入燒杯中,b懸浮,故C錯誤;
D.單獨把a放入燒杯中時,a下表面在水中的深度,在圖中,下表面所在深度為,根據,單獨把放入燒杯中時和題圖中的下表面液體壓強之比為,故D正確。
故選AD。
【分析】根據物體排開液體的體積,結合浮力和重力相等,計算物體密度;根據,計算物體ab的比值關系,結合物體密度和液體密度關系,判斷物體在液體中進入的體積。
19.【答案】B,D
【知識點】壓強的大小及其計算;阿基米德原理
【解析】【解答】 AB.由密度公式可得,容器內液體的體積

圓柱體直立在液體中且與容器底接觸,放入圓柱體后容器內液體的深度為:

圓柱體受到的浮力為:
F浮=ρ液gV排=ρ液gS2h=ρ液g×,
故A錯誤,B正確;
CD.若圓柱體對容器底部有壓力,則容器底受到液體的壓強為:
p=ρ液gh=ρ液g×,
若圓柱體對容器底部的壓力剛好為零時,即圓柱體漂浮,圓柱體所受的浮力等于重力,
此時容器底所受液體壓強為:

故C錯誤,D正確。
故選BD。
【分析】 AB.根據密度公式求出液體的體積,利用數學關系求出液體的深度,根據阿基米德原理求出圓柱體所受浮力;
CD.若圓柱體對容器底部有壓力,根據液體壓強求出容器底所受液體壓強;若圓柱體對容器底部的壓力剛好為零,此時容器底部受到的壓力等于液體和圓柱體的重力,根據求出容器底所受液體壓強。
20.【答案】B,C
【知識點】二力平衡的條件及其應用;液體壓強計算公式的應用;大氣壓的綜合應用;浮力及其產生原因
【解析】【解答】A.量筒倒置,內部不是真空,氣體對內部液體也有壓強,所以靜止時
p筒氣體+p水柱(量筒)=p大氣
也就是
p筒氣+ρgh(水柱相對液面)=p大氣
在量筒逐漸上提過程中,假設量筒內水柱相對量筒位置不變,則水柱h增大,即p水柱增大,所以p筒氣體減小,則量筒內氣體體積增大,所以假設錯誤,也就是筒內液面不會相對量筒不變,應當下降;假設筒內水柱高度相對外面液面高度差h不變,根據上面的壓強平衡關系式,P柱=ρ水gh不變,則p筒氣也不變,如果h不變,量筒內氣體體積肯定增加,壓強減小,又產生矛盾,假設也不成立,所以量筒上提的過程中,量筒液面h相對于外面液面高度差增大,即h逐漸增大;量筒液面h相對于量筒高度降低,即量筒內氣體體積增大,壓強減小,故A不符合題意;
B.燒杯和水作為整體對放入其中的量筒施加了一個向上的浮力,在豎直方向上量筒受到的重力等于向上受到的浮力和向上的提力。當向上提量筒時,量筒浸入水中的體積減少,所以受到的浮力逐漸變少,因此對量筒施加的提力逐漸變大,故B符合題意;
C.由于燒杯中的水面下降,根據p=ρgh可知,液體密度不變,深度減小,壓強減小,故C符合題意;
D.量筒緩慢向上提起時,水槽整體保持靜止狀態,屬于平衡狀態,受到的合力一直為零,故D不符合題意。
故選BC。
【分析】根據阿基米德原理、液體壓強公式以及平衡力的概念,分析量筒在水中上提過程中內外水面高度差、提力、水槽底壓強以及水槽所受合力的變化。
21.【答案】A,D
【知識點】密度公式及其應用;液體壓強計算公式的應用
【解析】【解答】A.乙為質量分布均勻的實心正方體,邊長h乙=30cm=0.3m,
由圖知未切時,乙對水平地面的壓強p乙=6000Pa,
則乙的密度,故A正確;
B.甲為質量分布均勻的實心正方體,由圖知未切時甲的邊長h甲=20cm=0.2m,
甲的體積V甲=h甲3=(0.2m)3=0.008m3,
未切前,甲的質量m甲=ρ甲V甲=6×103kg/m3×0.008m3=48kg,故B錯誤;
C.由圖知,切去高度hA時,甲和乙對地面的壓強相等,則有:pA=ρ甲g(h甲-hA)=ρ乙g(h乙-hA),
6×103kg/m3×g×(0.2m-hA)=2×103kg/m3×g×(0.3m-hA),
解得:hA=0.15m=15cm,故C錯誤;
D.pA=ρ甲g(h甲-hA)=6×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-0.15m)=3×103Pa,故D正確。
故選AD。
【分析】A.由題可知,乙的邊長和未切時乙對水平地面的壓強,利用p=ρgh得到正方體乙的密度;
B.由甲的邊長和正方體的體積公式得到甲的體積,甲的密度已知,利用密度公式得到甲的質量;
C.由圖知,切去高度hA時,甲和乙對地面的壓強相等,利用p=ρgh得到hA的值;
D.利用p=ρ液gh得到pA的值。
22.【答案】(1)解:電動汽車靜止在水平路面時對路面的壓力F壓=G=mg=2080kg×10N/kg=20800N
則汽車對地面的壓強
(2)解: 光伏高速公路太陽能發電,預計年發電量將達
這些能量由汽油完全燃燒放出的熱量的30%轉化而來,由得,要消耗汽油的質量
【知識點】燃料的熱值;壓強的大小及其計算
【解析】【分析】(1)電動汽車靜止在水平路面時對路面的壓力等與其重力,利用G=mg求出,然后利用計算汽車對地面的壓強;
(2)已知預計年發電量,根據求出消耗汽油的質量。
23.【答案】(1)解:機器人Hl所受的重力為:
G=mg= 47kg x 10N/Kg =470N
答:機器人Hl所受的重力為470N。
(2)解:機器人Hl前行的平均速度為:
答:機器人Hl前行的平均速度為0.2m/s。
(3)解:機器人 Hl 對水平舞臺的壓力為:
F=G=470N
機器人 Hl 對水平舞臺的壓強為:
答:機器人 Hl 對水平舞臺的壓強為2.35x104Pa。
【知識點】速度公式及其應用;重力及其大小的計算;壓強的大小及其計算
【解析】【分析】(1)已知機器人的質量,根據G=mg求出機器人的重力;
(2)已知機器人運動的路程和時間,根據求出機器人Hl前行的平均速度;
(3)先根據F=G求出機器人對水平舞臺的壓力,再根據求出機器人對水平舞臺的壓強。
24.【答案】(1)解: 箱子對水平地面的壓力等于箱子的重力500N,受力面積為0.2m2,
根據可得,箱子對水平地面的壓強:
答: 箱子對水平地面的壓強是2500Pa。
(2)解: 拉力為300N,箱子沿木板移動了2m,用時20s,拉力做的功:
拉力做功的功率:
答: 拉力做功的功率是30W。
(3)解: 箱子升高1m,則有用功:
W有=Gh=500N×1m=500J
斜面的機械效率:
答:斜面的機械效率是83.3%。
(4)解: 箱子克服摩擦力做的額外功:
W額=W-W有=600J-500J=100J
由W額=fs可得,木箱與斜板之間的摩擦力:
答:箱子受到斜面的摩擦力為50N。
【知識點】功率的計算;壓強的大小及其計算;機械效率的計算;功的計算及應用
【解析】【分析】根據計算箱子對水平地面的壓強;
(2)先利用W=FS計算拉力做的功,再根據計算拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh計算該過程中的有用功,利用計算斜面的機械效率;
(4)利用W總=W有+W額計算箱子克服摩擦力做的額外功,利用W額=fs計算箱子受到斜面的摩擦力。
25.【答案】(1)解:距離海面深處艦身受到海水的壓強:。
(2)解:牽引車對航母的壓力,
牽引車對航母的壓強:。
(3)解:航母受到的浮力:。
【知識點】壓強的大小及其計算;液體壓強的計算;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)結合液體深度4m,根據p=ρgh,計算液體壓強的大小;
(2)牽引車對航母的壓力和航母的重力相等,結合重力,計算牽引力;利用,計算壓強;
(3)結合物體排開水的體積,根據F浮=ρ液gV排,計算浮力的大小。
26.【答案】(1)由圖乙可知,當切去高度為物體B的邊長時,物體A對地面的壓強,此時物體A對地面的壓力等于物體A的重力;
(2)由圖乙可知,當切去高度為物體B的邊長時,物體A對地面壓強的變化量為,
此時物體B的重力等于物體A對地面壓力的變化量,
物體B的密度。
【知識點】密度公式及其應用;壓強的大小及其計算
【解析】【分析】(1)根據物體的壓強和受力面積,利用F=pS,計算壓力,結合水平面受到的壓力等于重力,計算重力大小;
(2)根據變化的壓強,利用F=pS,計算壓力,判斷總重力,根據變化的壓力,判斷物體的重力,根據,計算密度。
1 / 1考點沖刺9【壓強、浮力的綜合】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典
一、選擇題
1.(2017·廣東模擬)在裝修房屋時,工人師傅常用一根灌有水(水中無氣泡)且足夠長的透明塑料軟管的兩端靠在墻面的不同地方并做出標記,如圖所示.工人師傅這樣做的目的是(  )
A.把水管當刻度尺用 B.把水管當氣壓計用
C.為了找到兩個相同高度的點 D.為了測量兩個點的水平距離
【答案】C
【知識點】連通器原理及其應用
【解析】【解答】解:透明軟管的兩端開口,底部連通正符合連通器的特點,所以工人師傅這樣做的目的是保證兩點在同一等高線上.
故選C.
【分析】上端開口,下部連通的容器叫連通器;靜止在連通器中的同一種液體,各部分直接與大氣接觸的液面總在同一水平面上.
2.(2025九下·祁東期中)下列關于壓強的說法錯誤的是
A.圖甲中,剪刀有鋒利的刃是為了減小壓強
B.圖乙中,將玻璃管豎直下壓,下端管口橡皮膜受到的壓強變大
C.圖丙中,墨水會被吸進鋼筆,是利用了大氣壓強
D.圖丁中,從紙條上方沿紙條吹氣,此時紙條上方的氣壓小于下方的氣壓
【答案】A
【知識點】增大壓強的方法及其應用;減小壓強的方法及其應用;流體壓強與流速關系的探究實驗
【解析】【解答】 A、圖甲中,剪刀有鋒利的刃,是在壓力一定時,減小受力面積來增大壓強,故A錯誤;
B、圖乙中,吸鋼筆水時,先用手捏筆膽排除里面的空氣,松手后筆膽內空氣體積增大,壓強減小,墨水在大氣壓的作用下被壓入筆膽,故B正確;
C、 圖丙中,墨水會被吸進鋼筆,是利用了大氣壓強 ,故C正確;
D、圖丁中,從紙條上方沿紙條吹氣,因為紙條上方的空氣流速大,壓強小,紙條下方的空氣流速小,壓強大,紙條受到一個豎直向上的壓力差,所以紙條就飄起來,故D正確。
故答案為:A。
【分析】增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;大氣壓的應用主要是利用氣壓差產生的壓力差,常見的有吸管吸飲料、吸盤吸玻璃、注射器吸藥液、鋼筆吸墨水、活塞式抽水機抽水等;液體壓強跟液體密度和液體的深度有關;在液體密度一定時,液體深度越大,液體壓強越大;在液體深度一定時,液體密度越大,液體的壓強越大;流體的壓強跟流速有關,流速越大的位置,壓強越小。
3.(2025九下·永定模擬)碾谷物的石磨由厚重石材制成,在其轉動碾磨谷物的過程中涉及多個物理知識點。下列說法正確的是(  )
A.石磨轉動時,谷物相對于石磨是靜止的
B.厚重石材制成的石磨在碾磨谷物時,產生的壓強較小
C.石磨對谷物施加力的作用,使其從完整的顆粒變成粉末
D.石磨開始轉動時,由于慣性它會立刻停止轉動
【答案】C
【知識點】慣性及其現象;摩擦力的大小;壓強大小比較;運動和靜止的相對性
【解析】【解答】A. 谷物與石磨接觸面存在相對滑動摩擦才能實現碾磨,若完全靜止則無法粉碎谷物,參照物的選擇影響運動狀態判斷,但實際加工過程必然存在相對運動,故A錯誤;
B. 石材厚重(增大壓力 F)會顯著提高壓強,粗糙磨盤接觸面積較小,進一步增大壓強,故B錯誤;
C. 碾磨過程通過:正壓力破壞谷物結構;摩擦力剝離顆粒表層;反復擠壓形成粉末,故C正確;
D. 慣性表現為保持原有運動狀態,啟動時阻礙轉速提升,要停止時慣性阻礙停止,故D錯誤。
故答案為:C。
【分析】存在相對滑動摩擦才能實現碾磨,在受力面積一定時,壓力越大,壓強越大,力的作用,使其從完整的顆粒變成粉末,慣性表現為保持原有運動狀態。
4.(2025·南沙模擬)一木塊放在表面粗糙程度相同的水平桌面上,如圖1所示。現用水平推力F將木塊緩慢勻速推動,使其一部分露出桌面(但未傾翻),如圖2所示。在此過程中,木塊對桌面的壓力、壓強和水平推力F以及木塊受到的摩擦力變化情況是
A.壓力變小 B.壓強不變
C.水平推力變小 D.摩擦力不變
【答案】D
【知識點】摩擦力的大小;壓強大小比較
【解析】【解答】A、物體放在水平桌面上,物體對水平桌面的壓力等于物體的重力,物體重力不變,物體對水平桌面的壓力不變,故A錯誤。
B、桌面受到的壓力不變,受力面積減小,根據p=知,壓強變大,故B錯誤。
CD、桌面受到的壓力不變,接觸面粗糙程度不變,摩擦力不變,因為勻速直線運動受力平衡,故推力不變,故C錯誤,D正確。
故答案為:D。
【分析】木塊對桌面的壓力等于物體的重力,不會改變。木塊對桌面的壓強大小的變化,從壓強大小的影響因素進行分析。壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關。木塊受到的摩擦力大小的變化,從摩擦力大小的影響因素進行分析。摩擦力大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,結合平衡條件分析推力大小。
5.(廣東揭陽榕城2025年九年級物理科目期中試卷)如題圖所示,小球在裝滿淡鹽水的溢水杯中處于懸浮狀態,下列對實驗現象分析正確的是
A.往杯中加入清水,小球因浮力變小而下沉,容器底部受到液體的壓強變小
B.往杯中加入適量鹽,小球因浮力變大而上浮,容器部受到液體的壓強不變
C.往杯中加入適量鹽,小球因浮力變大而上浮,容器底部受到液體的壓強變小
D.小球可以懸浮在液體內任何位置,因此小球在液體內部所受的壓強處處相等
【答案】A
【知識點】液體壓強的特點;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.往杯中加入清水,液體密度減小,根據F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力減小,浮力小于重力而下沉;但容器內液體的深度不變,根據p=ρ液gh可知,容器底部受到液體的壓強變小,故A正確;
BC.往杯中加入適量鹽,液體密度增大,根據F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力增大,浮力大于重力而上浮;但容器內液體的深度不變,根據p=ρ液gh可知,容器底部受到液體的壓強變大,故BC錯誤;
D.小球可以懸浮在液體內任何位置,是因為浮力等于重力,不是因為液體內部的壓強,而且液體內部的壓強隨深度的增加而增加,不是處處相等,故D錯誤;
故選A。
【分析】(1)根據F浮=ρ液gV排判斷小球受到的浮力的變化,從而判斷出浮沉;影響液體壓強因素:液體的密度和深度;
(2)根據F浮=ρ液gV排判斷出浮力的變化,根據p=ρgh判斷容器底部受到液體的壓強的變化;
(3)液體的壓強隨深度的增加而增加。
6.(2025九下·湖南模擬)小珊發現放在陽臺上擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶隨著天氣變冷而變癟,下圖中與之原理相同的是(  )
A.活塞式抽水機
B.橡皮膜突出
C.船閘
D.飛機機翼
【答案】A
【知識點】液體壓強的特點;連通器原理及其應用;氣壓計和抽水機;流體壓強與流速的關系;飛機的升力
【解析】【解答】小珊發現放在陽臺上擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶隨著天氣變冷而變癟,是大氣壓的應用。
A.活塞式抽水機,利用了大氣壓,故A符合題意;
B.橡皮膜突出,是液體對容器底部有壓強,故B不符合題意;
C.船閘,是利用了連通器原理,故C不符合題意;
D.飛機機翼,是利用了流體壓強與流速的關系,故D不符合題意;
故選:A。
【分析】大氣壓的綜合應用主要涉及到多個方面, 包括生活用品、 天氣影響、 人體影響、 液體沸點的影響以及體積與壓強的關系。
7.(2025九下·湖南模擬)安全救援知識告訴我們,在空書包里塞上某種物品拉上拉鏈后扔給落水者,可以實現緊急安全救援,緊急安全救援時以下幾種物品中不適合塞進書包的是(  )
A.充滿氣的排球 B.多個擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶
C.很多書本 D.多包充氣包裝好的薯片
【答案】C
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】ABCD、體積一定時,平均密度比水的密度小很多的物品,重力較小,能額外提供較大的浮力,充滿氣的排球、多個擰緊瓶蓋的空礦泉水瓶、多包充氣包裝好的薯片,這些物品的平均密度都比水的密度小很多,書本的平均密度比水的密度相近,不能提供較大的浮力,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選:C。
【分析】體積一定時,平均密度比水的密度小很多的物品,重力較小,能額外提供較大的浮力,書本的平均密度比水的密度相近,不能提供較大的浮力。
8.我國鐵路大提速后,站臺上的乘客與列車間的空氣流速和壓強也發生了變化,為了有效地防止安全事故的發生,站臺的安全線距離由原來的1m變為2m.關于列車與乘客間空氣流速及壓強的變化,判斷正確的是()
A.空氣流速變大,壓強變小 B.空氣流速變大,壓強變大
C.空氣流速變小,壓強變大 D.空氣流速變小,壓強變小。
【答案】A
【知識點】流體壓強與流速關系的探究實驗
【解析】【分析】本題目考查流速壓強與流速的關系,根據所學知識將物理與實際相結合.流體在流速大的地方壓強較小,在流速小的地方壓強大.當車道處壓強小的時候人才被卷入車道中,而壓強小是由于空氣流速大造成的.
【解答】為了有效避免安全事故的發生,防止由于車道壓強小,造成人被卷入車道中,所以站臺的安全線距離由原來的1m變為2m.主要原因就是空氣流速變大,壓強變小.
故選 A.
【點評】本題目考查的就是關于空氣壓強與空氣流速的關系,看學生能否結合實際情況將物理知識用于實際生活中.
9.(2024九下·臺安模擬)如圖所示,放在水平桌面上的三個完全相同的容器內裝有適量的水,將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內,待它們靜止后,三個容器內的水面高度相同。下列說法中正確的是(  )
A.三個正方體的密度大小關系為
B.三個正方體受到的浮力大小關系為
C.三個容器對水平桌面的壓強大小關系為
D.將B正方體露出水面的部分切去后,剩余部分將懸浮在水中
【答案】C
【知識點】壓強的大小及其計算;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.則由浮沉條件可知:,,,又,體積相同,由、可知,,故A錯誤;B.由圖可知,根據,浮力關系為,故B錯誤;
C.容器對水平桌面的壓力,故得三個容器對水平桌面的壓力相等,由,,故C正確;
D.由于B正方體的密度小于水的密度,剩余部分仍漂浮在水中,故D錯誤。
故選C。
【分析】(1)由圖得出A、B、C三個正方體排開水的體積關系,根據阿基米德原理即可判斷物體受到的浮力大小關系;
(2)中圖A、B、C三個正方體所外的狀態,判定其浮力和重力的關系:然后根據一者的浮力大小、利用浮沉條件判斷物體密度與水的密度大小關系;
(3)根據阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于物體排開液體的重力,分析出整個裝置的壓力的大小關系,根據分析壓強的大小;
(4)物體的密度是不受形狀的影響的。
10.(2024·廣州模擬)如圖甲所示,質量相等、大小不同的兩個小球a、b,它們靜止在某液體中時所受浮力相等。圖乙是小明畫出的兩球靜止時的四種情形,其中合理的是(  )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】 靜止在某液體中時所受浮力相等 ,根據浮力公式可知,兩個球排開液體的體積是相同的,b球的體積大于a球的體積,所以b球一定是漂浮的,所以a球的狀態可能是懸浮,也可能漂浮,綜合以上分析合理的是乙中的②④,正確的是
故選D 。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
二、實驗探究題
11.(2025九下·臺山模擬)小明有一塊礦石,他準備用天平和量筒來測量該礦石的密度。該礦石雖然體積不是很大,但實驗室的量筒還是裝不下。于是,他就從該礦石上敲下一小塊來進行測量。
(1)測量前要對天平進行調節。小明將天平放在水平桌面上,靜止時如題圖甲所示。這時他應該進行的操作具體是:先將游碼移到至    ,然后將天平橫梁上的平衡螺母向    移動,直到使指針指到分度盤中央刻度線處。
(2)調節天平平衡后,將小塊礦石放在天平的左盤上,往右盤加減砝碼,當最后放人最小的5g砝碼時,發現指針指在分度盤中央刻度線的右側,如題圖乙所示。則下一步的操作是____ (填字母)。
A.向左移動游碼
B.向左調節平衡螺母
C.取出5g的砝碼,向右移動游碼
(3)天平再次平衡后,砝碼和游碼的位置如題圖丙所示,則該小塊礦石的質量為   g。
(4)小明用量筒測出該小塊礦石的體積為20 cm,由此可算出該礦石的密度為   kg/m3。
(5)課后,小明跟同學一起又研究出一種不用敲碎礦石測量其密度的方法(如題圖丁)。
①用細繩將礦石掛在彈簧測力計下靜止,讀出彈簧測力計的示數F1;
②將掛在彈簧測力計下的礦石浸沒在水中,但不接觸容器底部,讀出此時彈簧測力計的示數F2;
由以上可算出該礦石體積表達式為    ;該礦石的密度表達式為    (兩空請用F1、F2、g和ρ水中的字母表示,ρ水是水的密度)
【答案】(1)零刻度線處;右
(2)C
(3)92.6
(4)
(5) ;
【知識點】質量的測量與天平的使用;密度公式及其應用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)正確使用天平:應先把天平放在水平桌面上,然后將游碼移到標尺左端零刻度線位置上;游碼沒有在標尺左端零刻度線時,指針在分度盤的中央,那么把游碼移到標尺左端零刻度線后,指針會偏向分度盤中線左側,應將平衡螺母向右調,才能使天平平衡。
(2)當最后放入最小的5g砝碼時,發現指針指在分度盤中央刻度線的右側,說明砝碼重了,應該先取出5g的砝碼,再向右移動游碼使天平平衡。
故答案為:C。
(3)由圖丙知,標尺的分度值為,所以吊墜的質量為
(4)礦石的密度為
(5)由稱重法求出礦石受到的浮力為
由阿基米德原理求出礦石的體積
礦石的密度
【分析】(1)正確使用天平:應先把天平放在水平桌面上,然后將游碼移到標尺左端零刻度線位置上,指針左偏,平衡螺母右調;指針右偏,平衡螺母左調;
(2)添加砝碼的順序是從大到小,再移動游碼;
(3)天平測量物體質量,讀數時是砝碼質量加上游碼的示數;
(4)根據密度公式計算平安扣的密度;
(5)由稱重法算出礦石受到的浮力,由阿基米德原理求出礦石的體積,再根據密度公式求出礦石的密度。
12.(2025九下·湖南模擬)“不負韶華”和“不負盛夏”兩個學習小組利用實驗探究影響液體壓強的因素有哪些;
(1)“不負韶華”小組安裝好實驗器材,用手輕輕按壓探頭(如圖甲所示),發現U形管內液面高度靈活變化,說明裝置氣密性   ;
(2)如圖乙所示,探頭的橡皮膜朝下,U形管內液面存在高度差說明液體內部存在向   的壓強;由圖乙和圖丙對比得出結論:同種液體中,深度越深,液體壓強   ;
(3)由圖丙和圖   對比得出結論:不同液體中,深度相同時,液體密度越大,壓強越大;
(4)“不負盛夏”學習小組自制了一個探究影響液體壓強因素的實驗器材,該器材整體為一個長方形容器,中間用隔板隔開,在隔板中間開有兩孔,孔中分別粘貼橡皮膜A和B,圖戊為該實驗器材橫截面示意圖。實驗時,將容器左側加滿水,觀察到A、B橡皮膜均向右突起,且B橡皮膜突起更明顯,由此“不負盛夏”小組得出了與第(2)問相同的結論;若要得出第(3)問的結論,應該如何操作?   。
【答案】(1)良好
(2)上;越大
(3)丁
(4)由題意可知,要得到與第三問相同的結論,需要保證深度相同的情況下,觀測兩種不同液體對橡皮膜的壓強大小,通過觀察橡皮膜向哪邊凸,從而知道壓強的大小。具體操作如下:將容器左側將加滿水,右側加滿鹽水,觀察橡皮膜向哪邊突起,若均向左邊突起,即能得出與第(3)問的結論
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】(1)圖甲中U形管下端連通,但上端只有一個開口,不符合連通器的概念,所以U形壓強計不是連通器;用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣,氣密性良好;
(2)第1空,將壓強計浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的壓強;
第2空,比較乙、丙實驗可知,液體密度相同,深度不同,U形管高度差不同,且深度越大,U形管液面的高度差越大,說明液體內部壓強隨深度的增加而增加,液體壓強與液體的深度有關;
(3)要探究液體內部壓強與液體密度的關系,需控制液體的深度相同,改變液體的密度,圖丙、丁符合題意,由兩次實驗可知:液體壓強與液體密度有關,在其他條件不變的情況下,液體密度越大,液體壓強越大;
(4)由題意可知,要得到與第三問相同的結論,需要保證深度相同的情況下,觀測兩種不同液體對橡皮膜的壓強大小,通過觀察橡皮膜向哪邊凸,從而知道壓強的大小。探究液體壓強與液體密度的關系時,可進行操作:將容器左側加滿水,向右側加滿鹽水,觀察橡皮膜凸起情況。
故答案為:(1)好;(2)上;越大;(3)丁;(4)將容器左側加滿水,向右側加滿鹽水,觀察橡皮膜凸起情況。
【分析】(1)上端開口、下端連通的容器是連通器;如果實驗裝置不漏氣,則實驗前用手輕輕按壓探頭的橡皮膜,會發現U形管內的液體能靈活升降;
(2)液體內部向各個方向都有壓強;根據圖乙、丙的相同量和不同量,根據控制變量法分析解答;
(3)要探究液體內部壓強與液體密度的關系,需控制液體的深度相同,改變液體的密度,根據控制變量法判斷出實驗圖;
(4)液體內部壓強的大小與液體的深度、液體的密度有關。
13.(2025·貴州模擬)在探究壓力的作用效果與哪些因素有關的實驗中,小明和小華利用所提供的器材(小桌、海綿、砝碼、木板)設計了如圖(a)、(b)所示的兩個實驗。通過觀察如圖(a)、(b)所示的實驗現象后得出“壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯”的結論。此后,小華把小桌挪放到一塊木板上,發現小桌對木板的壓力效果不夠明顯,如圖(c)所示。通過對圖(a)、(c)的比較又得出“壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越不明顯”的結論。
請你根據已學過的壓強知識分析下列問題。
(1)小明和小華是根據   來比較壓力的作用效果的。
(2)小桌對木板壓力效果不明顯的原因是   。
(3)設圖(b)中小桌對海綿的壓強是,圖(c)中小桌對木板的壓強是,則   (小于/等于/大于)。
(4)比較圖(a)和圖(c)得到的結論是否有效?如果無效,那么請說明原因:   。
【答案】(1)受力面的形變程度
(2)木板太硬,不容易發生形變
(3)等于
(4)無效,要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小關系,就要采用相同材料的受力物體,只有這樣在受到相同的壓強時,受力物體的形變程度才是相同的,所以比較圖(a)和圖(c)得到的結論是無效的。
【知識點】探究壓力的作用效果跟什么因素有關的實驗
【解析】【解答】(1)壓力的作用效果主要表現在物體的形變上,通過比較海綿的形變程度來比較壓力的作用效果;
(2)小桌對木板壓力效果不明顯的原因是由于木板太硬,不易發生形變;
(3)圖b和圖c中,壓力和受力面積的大小都是相同的,根據壓強的計算公式可知,海綿和木板上受到的壓強是相等的;
(4)要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小關系,就要采用相同材料的受力物體,只有這樣在受到相同的壓強時,受力物體的形變程度才是相同的,所以比較圖(a)和圖(c)得到的結論是無效的。
故答案為:(1)受力面的形變(程度;(2)木板太硬,不易發生形變;(3)等于;(4)無效;要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小關系,就要采用相同材料的受力物體,只有這樣在受到相同的壓強時,受力物體的形變程度才是相同的,所以比較圖(a)和圖(c)得到的結論是無效的。
【分析】(1)壓力是作用效果主要表現在物體的形變上,可以根據受力物體的形變程度來比較壓力的作用效果;
(2)小桌對木板壓力效果不明顯的原因是由于木板太硬,不易發生形變;
(3)壓力和受力面積一定時,根據壓強的計算公式可知,壓強也是相等的;
(4)壓力的作用效果主要通過物體的形變來體現出來,要根據壓力的作用效果來比較壓強的大小,就要使用相同材料的受力物體。
14.(2025·南寧模擬)小明在游泳館游泳時發現:站在齊胸深的水中感覺呼吸略微有些困難,越往深水區走,這種感覺越明顯;同時,他還發現,雖然都是齊胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小明提出的兩個猜想,請你幫他寫出另一個:
猜想一:液體壓強大小可能與液體的深度有關。
猜想二:液體壓強大小可能與   有關;
(2)小明決定通過實驗一探究竟。圖甲是他周末在家利用帶孔的礦泉水瓶作為實驗器材設計的實驗,瓶上各點代表小孔所在位置,為了驗證自己的猜想一,他應選擇瓶   (選填“①”或“②”)進行實驗;
(3)周一返校后小明借來U形管壓強計繼續實驗。組裝器材時,有兩塊形狀相同的橡皮膜,將相同的小球放在兩種橡皮膜上時形變程度如圖乙所示,為了能更好反映壓強的細微差別,小明應該選擇橡皮膜   (選填“A”或“B”)。若還沒有按壓橡皮膜前U形管兩側液面就存在一定的高度差,接下來的操作是   (選填下面的選項)
A.向右側支管內添加適量水 B.從右側支管內抽出適量水
C.拆除軟管重新安裝 D.將壓強計傾斜著使用
(4)如圖丙,小明將U形管壓強計的探頭分別放入水和鹽水中,改變探頭朝向和浸入深度,觀察U形管兩側液面高度差并記錄在表格中。為驗證他的猜想二他應選擇   組數據進行分析。通過分析數據組⑤⑥⑦,他得到的結論為:   。
次數 探頭朝向 探頭浸入深度/ cm U形管液面高度差/cm
水 鹽水
① 左 5 5 —
② 右 5 5 —
③ 上 5 5 —
④ 下 5 — 6
⑤ 下 5 5 —
⑥ 下 10 9 —
⑦ 下 20 17 —
⑧ 下 10 — 11
⑨ 下 20 — 20
(5)實驗結束后,同學們交流優化實驗裝置:為了防止在組裝器材時U形管兩端液面不平,在U形管同橡膠管的連接處可加裝一個“三通接頭”(如圖丁),在用橡膠管連接U形管與探頭時,為確保U形管內的水面相平,閥門K應處于   (選填“打開”或“關閉”)狀態。
【答案】(1)液體密度
(2)①
(3)A;C
(4)④⑤;在同種液體中,深度越深,壓強越大
(5)打開
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】(1)都是齊胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同,液體壓強可能與液體密度有關;
(2)探究液體壓強與液體深度的關系,應控制液體密度相同,只改變液體深度,應選擇瓶①進行實驗;
(3)壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強的大小,橡皮膜形變程度明顯誤差小,如圖甲小明應選擇橡皮膜A;
使用前應檢查裝置是否漏氣,方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣;
(4)探究液體壓強與液體密度的關系,應選擇④⑤兩組數據;分析表中⑤⑥⑦三組數據,探頭朝向相同,探頭浸入水中的深度不同,液面高度差不同,可初步得出結論:在同種液體中,深度越深,壓強越大;
(5)為了保持內外氣壓平衡,U形管與探頭連接時,閥門K應處于打開狀態,以確保U形管內的水面相平。
故答案為:(1)液體密度;(2)①;(3)A;C;(4)④⑤;在同種液體中,深度越深,壓強越大;(5)打開。
【分析】 (1)根據生活實際情況,做出合理猜想;
(2)探究液體壓強與液體深度的關系,應控制液體密度相同,只改變液體深度;
(3)壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強的大小,橡皮膜形變程度明顯誤差小;
(4)同種液體的同一深度處,液體向各個方向的壓強都相等;同種液體,深度越大,壓強越大;
(5)為了保持內外氣壓平衡,連接時應將閥門K打開。
15.(2025九下·寶安開學考)小明用彈簧測力計、金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精),對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究,如圖表示探究過程及有關數據:
(1)分析圖乙、丙、丁,可知浮力大小跟   有關;
(2)分析   兩圖實驗,可知浮力大小跟液體密度有關;
(3)金屬塊完全浸沒在酒精中所受浮力是   N,金屬塊的密度為   ;
(4)探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關,可以選擇右表中的   兩個物體,將它們浸沒在   液體中(選填“同種”或“不同”),測出所受浮力的大小來進行判斷。
A B C D E
鐵塊 銅塊 鐵塊 銅塊 銅塊
50g 50g
【答案】(1)物體排開液體的體積
(2)丁、戊
(3)2.4;4
(4)C、D;同種
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】探究浮力的影響因素時,
(1)根據圖乙、丙、丁,物體逐漸浸入水中,排開水的體積增大,根據F浮=G-F,浮力增大,說明浮力大小與物體排開液體的體積有關:
(2)探究浮力的大小與液體的密度的關系,保持排開液體的體積相同,液體密度不同,選擇丁、戊兩圖,彈簧測力計示數不同,浮力不同;
(3)物體的重力G=12N;浸沒在酒精中時,彈簧測力計的示數F=9.6N;計算浮力為:
F浮=G-F=12N-9.6N=2.4N;圖甲丁中,根據物體浸沒在水中前后的體積,計算金屬體積:V金屬=V排=1000mL-700mL=300mL=300cm3;金屬塊的質量為:,計算密度為:;
(4)探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關,應使物體的體積相同,并浸沒在同種液體中;表中C、D的體積相同,但是由不同物質組成,則重力不同,因此應選擇C、D兩個物體。
【分析】(1)根據控制變量法,研究浮力大小與其中一個因素的關系時,要控制其它因素不變;
(2)探究浮力和液體密度的關系,需要保持排開液體的體積相同,液體密度不同;
(3)根據F浮=G-F,計算浮力;由圖甲,物體重力以及燒杯內水的體積,圖丁中,浸沒在水中后,燒杯內水的體積,可得金屬體積;根據,計算密度;
(4)浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關,探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關,應控制液體的密度和排開液體的體積均相同,物體不同。
三、多選題
16.(2024九下·海淀開學考)潛水艇在海面下根據需要上浮或下潛(但始終未露出海面)。潛水艇在下潛時,受到的重力為G1、浮力為F1;在上浮時,受到的重力為G2、浮力為F2。下列關系不正確的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】AB. 潛水艇未露出海面,根據F浮=ρ液gV排,液體密度和排開體積不變,浮力不變,即
F1=F2,下潛時,向潛水艇注入水,而上浮時,向潛水艇外抽出水,重力關系為G1>G2,故A錯誤,符合題意;B正確,不符合題意。
CD. 潛水艇下潛時,受到的重力為G1大于浮力為F1;在上浮時,受到的重力為G2小于浮力為F2,故C正確,不符合題意;D錯誤,符合題意;
故選AD。
【分析】液體密度和排開體積不變時,根據F浮=ρ液gV排,判斷浮力大小;潛水艇靠改變自身重力來實現上浮和下沉。
17.(2024九下·永州會考)如圖甲所示,小馬同學用彈簧測力計懸掛一個柱體物塊,使物塊下表面與水面剛好接觸,然后勻速放下物塊,此過程中彈簧測力計示數F與物塊下表面浸入水中的深度h的關系如圖乙所示,彈簧測力計始終在水面上方,水未溢出(g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3)。下列說法中正確的是(  )
A.物塊受到的重力是10N
B.物塊的密度為6g/cm3
C.物塊完全浸沒在水中受到的浮力是0.64N
D.物塊剛好浸沒時,物塊下表面受到水的壓強是400Pa
【答案】B,D
【知識點】二力平衡的條件及其應用;液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.當物塊在空氣中時,受到的重力與測力計的拉力是一對平衡力,此時測力計的拉力等于物塊的重力,為12N,則物塊受到的重力是12N,故A錯誤;
BC.物塊浸沒在水中時,排開液體體積最大,受到的浮力最大,物塊受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力與浮力作用處于平衡狀態,根據稱重法計算物塊的浸沒在水中受到的浮力為
;由得,物塊的體積;根據密度公式計算物塊的密度為
,故B正確,C錯誤;
D.物塊下表面在水中深度為4cm時,物塊剛好浸沒,根據壓強公式計算物塊下表面受到水的壓強是
,故D正確。
故選BD。
【分析】1、稱重法測量物體浮力:先測出物體的重力,然后將物體浸入水中,彈簧測力計的示數就會減小,減小的示數就是物體受到的浮力,
2、壓強的計算:公式為P=ρgh,壓強和液體的密度、浸沒深度有關,且密度越大,壓強越大,深度越大,壓強越大, 在同種液體的同一深度,液體向各個方向的壓強 相同,
3、浮力:浮力產生的原因為上下表面存在壓強差,根據阿基米德遠離可知浮力的大小等于排開水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,應用:通過改變自身重力改變浮力,輪船以及潛水艇。
18.(2024·永城模擬)如圖所示,燒杯中裝有適量的水,現有質地均勻,不吸且不溶于水的a、b兩實心柱體,質量之比為3∶1,體積之比為4∶1,將b置于a上面一起放入燒杯中,靜止時a的上表面剛好與液面相平,下列說法正確的是(  )
A.a的密度為
B.單獨把a放入燒杯中,有四分之三的體積露出液面
C.單獨把b放入燒杯中,有四分之一的體積露出液面。
D.單獨把a放入燒杯中時,其下表面液體壓強與圖中a的下表面液體壓強之比為3∶4
【答案】A,D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.由題意,,根據,,根據題意
聯立可得

解得,故A正確;
B.因,故單獨把放入燒杯中,漂浮,即,即
解得,所以露出液面的體積占總體積的四分之一,故B錯誤;
C.由題意可知,,根據可知
所以
因,故單獨把b放入燒杯中,b懸浮,故C錯誤;
D.單獨把a放入燒杯中時,a下表面在水中的深度,在圖中,下表面所在深度為,根據,單獨把放入燒杯中時和題圖中的下表面液體壓強之比為,故D正確。
故選AD。
【分析】根據物體排開液體的體積,結合浮力和重力相等,計算物體密度;根據,計算物體ab的比值關系,結合物體密度和液體密度關系,判斷物體在液體中進入的體積。
19.(2024·天津市)水平桌面上有一底面積為的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面積為的實心圓柱體(與容器底不密合),圓柱體對容器底的壓強為,如圖所示。向容器中注入質量為的液體后,圓柱體仍直立于容器底且未完全浸沒,則(  )
A.圓柱體所受浮力為
B.圓柱體所受浮力為
C.容器底所受液體壓強可能為
D.容器底所受液體壓強可能為
【答案】B,D
【知識點】壓強的大小及其計算;阿基米德原理
【解析】【解答】 AB.由密度公式可得,容器內液體的體積

圓柱體直立在液體中且與容器底接觸,放入圓柱體后容器內液體的深度為:

圓柱體受到的浮力為:
F浮=ρ液gV排=ρ液gS2h=ρ液g×,
故A錯誤,B正確;
CD.若圓柱體對容器底部有壓力,則容器底受到液體的壓強為:
p=ρ液gh=ρ液g×,
若圓柱體對容器底部的壓力剛好為零時,即圓柱體漂浮,圓柱體所受的浮力等于重力,
此時容器底所受液體壓強為:

故C錯誤,D正確。
故選BD。
【分析】 AB.根據密度公式求出液體的體積,利用數學關系求出液體的深度,根據阿基米德原理求出圓柱體所受浮力;
CD.若圓柱體對容器底部有壓力,根據液體壓強求出容器底所受液體壓強;若圓柱體對容器底部的壓力剛好為零,此時容器底部受到的壓力等于液體和圓柱體的重力,根據求出容器底所受液體壓強。
20.(2024·南明模擬)把裝有適量水的量筒倒置在水槽里的水中,量筒口未接觸水槽底部,量筒中的水面高于水槽中的水面,且水面是靜止的,如圖所示。將量筒緩慢向上提(量筒口未離開水面),則在這個過程中(  )
A.量筒內、外水面的高度差保持不變
B.對量筒施加的提力逐漸變大
C.水槽底內表面受到的壓強逐漸變小
D.水槽所受合力變小
【答案】B,C
【知識點】二力平衡的條件及其應用;液體壓強計算公式的應用;大氣壓的綜合應用;浮力及其產生原因
【解析】【解答】A.量筒倒置,內部不是真空,氣體對內部液體也有壓強,所以靜止時
p筒氣體+p水柱(量筒)=p大氣
也就是
p筒氣+ρgh(水柱相對液面)=p大氣
在量筒逐漸上提過程中,假設量筒內水柱相對量筒位置不變,則水柱h增大,即p水柱增大,所以p筒氣體減小,則量筒內氣體體積增大,所以假設錯誤,也就是筒內液面不會相對量筒不變,應當下降;假設筒內水柱高度相對外面液面高度差h不變,根據上面的壓強平衡關系式,P柱=ρ水gh不變,則p筒氣也不變,如果h不變,量筒內氣體體積肯定增加,壓強減小,又產生矛盾,假設也不成立,所以量筒上提的過程中,量筒液面h相對于外面液面高度差增大,即h逐漸增大;量筒液面h相對于量筒高度降低,即量筒內氣體體積增大,壓強減小,故A不符合題意;
B.燒杯和水作為整體對放入其中的量筒施加了一個向上的浮力,在豎直方向上量筒受到的重力等于向上受到的浮力和向上的提力。當向上提量筒時,量筒浸入水中的體積減少,所以受到的浮力逐漸變少,因此對量筒施加的提力逐漸變大,故B符合題意;
C.由于燒杯中的水面下降,根據p=ρgh可知,液體密度不變,深度減小,壓強減小,故C符合題意;
D.量筒緩慢向上提起時,水槽整體保持靜止狀態,屬于平衡狀態,受到的合力一直為零,故D不符合題意。
故選BC。
【分析】根據阿基米德原理、液體壓強公式以及平衡力的概念,分析量筒在水中上提過程中內外水面高度差、提力、水槽底壓強以及水槽所受合力的變化。
21.(2024·南充)質量分布均勻的實心正方體甲、乙放在水平地面上,將甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分對地面的壓強p與的關系如圖所示,已知,,乙的邊長為,下列選項正確的是(  )(g取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的質量為
C.圖中 D.圖中
【答案】A,D
【知識點】密度公式及其應用;液體壓強計算公式的應用
【解析】【解答】A.乙為質量分布均勻的實心正方體,邊長h乙=30cm=0.3m,
由圖知未切時,乙對水平地面的壓強p乙=6000Pa,
則乙的密度,故A正確;
B.甲為質量分布均勻的實心正方體,由圖知未切時甲的邊長h甲=20cm=0.2m,
甲的體積V甲=h甲3=(0.2m)3=0.008m3,
未切前,甲的質量m甲=ρ甲V甲=6×103kg/m3×0.008m3=48kg,故B錯誤;
C.由圖知,切去高度hA時,甲和乙對地面的壓強相等,則有:pA=ρ甲g(h甲-hA)=ρ乙g(h乙-hA),
6×103kg/m3×g×(0.2m-hA)=2×103kg/m3×g×(0.3m-hA),
解得:hA=0.15m=15cm,故C錯誤;
D.pA=ρ甲g(h甲-hA)=6×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-0.15m)=3×103Pa,故D正確。
故選AD。
【分析】A.由題可知,乙的邊長和未切時乙對水平地面的壓強,利用p=ρgh得到正方體乙的密度;
B.由甲的邊長和正方體的體積公式得到甲的體積,甲的密度已知,利用密度公式得到甲的質量;
C.由圖知,切去高度hA時,甲和乙對地面的壓強相等,利用p=ρgh得到hA的值;
D.利用p=ρ液gh得到pA的值。
四、計算題
22.(2025九下·永定模擬)2017年我國首個承載式光伏高速公路試驗段在濟南成功建成并通車,這一創新舉措實現了高速公路路面與光伏發電技術的完美結合。該路面采用了一種全稱為承載式高速光伏路面的新型結構,其最上層為類似毛玻璃的半透明材料,既確保了車輛行駛的安全穩定,又允許陽光穿透,使下方的太陽能電池能夠將光能高效轉換為電能,并實時輸送至電網,猶如一條巨大的“充電寶”為城市提供綠色能源。
(1)一質量為2080kg的汽車靜止在這段水平路面時,車輪與地面的總接觸面積為400cm2,則電動汽車對地面的壓強為多少Pa?(g取10N/kg)
(2)光伏高速公路太陽能發電,預計年發電量將達106kW h,若這些能量由汽油完全燃燒放出的熱量的30%轉化而來,要消耗汽油約多少噸?(結果保留整數,q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】(1)解:電動汽車靜止在水平路面時對路面的壓力F壓=G=mg=2080kg×10N/kg=20800N
則汽車對地面的壓強
(2)解: 光伏高速公路太陽能發電,預計年發電量將達
這些能量由汽油完全燃燒放出的熱量的30%轉化而來,由得,要消耗汽油的質量
【知識點】燃料的熱值;壓強的大小及其計算
【解析】【分析】(1)電動汽車靜止在水平路面時對路面的壓力等與其重力,利用G=mg求出,然后利用計算汽車對地面的壓強;
(2)已知預計年發電量,根據求出消耗汽油的質量。
23.(2025·乳源模擬)2025年1月28日,人形機器人HI 登上央視春晚舞臺,驚艷全場.該款機器人采用了超輕量級設計,整機質量為47kg 表演中,假設機器人 H1 用18s的時間在舞臺上沿直線前進了3.6m,取10N/Kg求:
(1)機器人Hl所受的重力;
(2)機器人Hl前行的平均速度;
(3)若機器人 Hl 與水平舞臺的接觸面積為 0.02m2, 求其靜止時對舞臺的壓強.
【答案】(1)解:機器人Hl所受的重力為:
G=mg= 47kg x 10N/Kg =470N
答:機器人Hl所受的重力為470N。
(2)解:機器人Hl前行的平均速度為:
答:機器人Hl前行的平均速度為0.2m/s。
(3)解:機器人 Hl 對水平舞臺的壓力為:
F=G=470N
機器人 Hl 對水平舞臺的壓強為:
答:機器人 Hl 對水平舞臺的壓強為2.35x104Pa。
【知識點】速度公式及其應用;重力及其大小的計算;壓強的大小及其計算
【解析】【分析】(1)已知機器人的質量,根據G=mg求出機器人的重力;
(2)已知機器人運動的路程和時間,根據求出機器人Hl前行的平均速度;
(3)先根據F=G求出機器人對水平舞臺的壓力,再根據求出機器人對水平舞臺的壓強。
24.(2025·貴州模擬)如圖甲所示,重500N、底面積為的箱子放在水平地面上。現利用一塊直木板將該箱子勻速拉上平臺(如圖乙)。已知拉力為300N,箱子沿木板移動了2m,升高1m,用時20s。
(1)箱子對水平地面的壓強是多少?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)斜面的機械效率是多少?(結果精確到0.1%)
(4)箱子受到斜面的摩擦力為多少?
【答案】(1)解: 箱子對水平地面的壓力等于箱子的重力500N,受力面積為0.2m2,
根據可得,箱子對水平地面的壓強:
答: 箱子對水平地面的壓強是2500Pa。
(2)解: 拉力為300N,箱子沿木板移動了2m,用時20s,拉力做的功:
拉力做功的功率:
答: 拉力做功的功率是30W。
(3)解: 箱子升高1m,則有用功:
W有=Gh=500N×1m=500J
斜面的機械效率:
答:斜面的機械效率是83.3%。
(4)解: 箱子克服摩擦力做的額外功:
W額=W-W有=600J-500J=100J
由W額=fs可得,木箱與斜板之間的摩擦力:
答:箱子受到斜面的摩擦力為50N。
【知識點】功率的計算;壓強的大小及其計算;機械效率的計算;功的計算及應用
【解析】【分析】根據計算箱子對水平地面的壓強;
(2)先利用W=FS計算拉力做的功,再根據計算拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh計算該過程中的有用功,利用計算斜面的機械效率;
(4)利用W總=W有+W額計算箱子克服摩擦力做的額外功,利用W額=fs計算箱子受到斜面的摩擦力。
25.(2025·南山模擬)年月,完全由我國自主設計、建造的首艘彈射型航空母艦福建艦出海順利完成首次海試。若福建艦靜止在海面時排開海水的體積為,其水平甲板上停放一輛我國自主研發的飛機牽引車,該牽引車重,其車輪與水平甲板的接觸總面積為,海水密度取,取,求:
(1)距離海面深處艦身受到海水的壓強;
(2)牽引車對航母的壓強是多少?
(3)航母此時所受浮力。
【答案】(1)解:距離海面深處艦身受到海水的壓強:。
(2)解:牽引車對航母的壓力,
牽引車對航母的壓強:。
(3)解:航母受到的浮力:。
【知識點】壓強的大小及其計算;液體壓強的計算;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)結合液體深度4m,根據p=ρgh,計算液體壓強的大小;
(2)牽引車對航母的壓力和航母的重力相等,結合重力,計算牽引力;利用,計算壓強;
(3)結合物體排開水的體積,根據F浮=ρ液gV排,計算浮力的大小。
26.(2025·羅湖模擬)A、B兩物體均為質量分布均勻的實心正方體,A物體放在水平地面上,將B物體疊放在A物體上,如圖甲所示。若沿水平方向將B物體切去一部分,A對地面的壓強與B切去部分的高度的關系如圖乙所示,已知A、B物體的邊長分別為20cm、10cm。求:
(1)A物體的重力;
(2)B的密度。
【答案】(1)由圖乙可知,當切去高度為物體B的邊長時,物體A對地面的壓強,此時物體A對地面的壓力等于物體A的重力;
(2)由圖乙可知,當切去高度為物體B的邊長時,物體A對地面壓強的變化量為,
此時物體B的重力等于物體A對地面壓力的變化量,
物體B的密度。
【知識點】密度公式及其應用;壓強的大小及其計算
【解析】【分析】(1)根據物體的壓強和受力面積,利用F=pS,計算壓力,結合水平面受到的壓力等于重力,計算重力大小;
(2)根據變化的壓強,利用F=pS,計算壓力,判斷總重力,根據變化的壓力,判斷物體的重力,根據,計算密度。
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