2022年中考物理二輪專題復習:壓強與浮力考點專項練習題匯編1.(2021青島模擬)如圖所示,水平桌面上放有甲、乙兩個完全相同的圓柱形容器,容器中裝有不同種類的液體,將A、B兩個完全相同的長方體物塊分別放入甲、乙兩個容器的液體中,靜止時兩個容器中的液面恰好相平。下列說法中正確的是( ?。〢.物體受到的浮力FA>FBB.容器對桌面的壓力F甲<F乙C.液體對容器底的壓強p甲>p乙D.物體下表面受到液體的壓強pA=pB2.(2021盤錦模擬)水平桌面上完全相同的甲、乙兩個容器,分別裝有體積相等的兩種液體。將體積相等的A、B兩個小球,分別都放到兩個容器中,靜止時如圖所示。B球在兩種液體中都沉底,A球在甲容器的液體中露出的體積大于在乙容器的液體中露出的體積。下列說法中正確的是( ?。〢.甲容器中液體的密度大于乙容器中液體的密度B.甲、乙兩容器中的液體對容器底部的壓力相等C.甲容器對桌面的壓強大于乙容器對桌面的壓強D.A球在甲容器中受到的浮力小于B球在乙容器中受到的浮力3.(2021河南模擬)甲、乙兩實心物體在水中的浮沉情況如圖所示,它們的質量分別為、,體積分別為、,密度分別為、,所受浮力分別為、,下列說法正確的是( ?。┑?4頁共34頁
A.若,則一定有B.若,則一定有C.若,則一定有D.若,則一定有4.(2021銅仁四中模擬)夏天把西瓜放在冷水中降溫,西瓜浸沒于水中后松手,西瓜會上浮,是由于________________________;用手撈出西瓜的過程中,人感覺越來越費力,由此可以猜想浮力大小與________________________有關。5.(2021寧德模擬)如圖所示,將裝有適量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶內的水面上,將大塑料瓶密封后,用力擠壓側面,大塑料瓶內氣體壓強將 ,此時會看到小瓶將 .松手后,小瓶內水的質量將 ,此時小瓶又將 .6.(2021永州零陵區(qū)模擬)某同學用手將一重為5N的物體全部壓入水中,物體排開的水重5N,此時物體受到的浮力為 N,放手后物體將 ?。ㄟx填“上浮”、“下沉”或“懸浮”),待物體靜止時所受浮力為 N。7.(2021南平模擬)在圖甲中,圓柱體石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時間t變化的圖象。若不計水的阻力,則該石料的重力是 N,該石料的密度為 kg/m3,石料的底面積是250cm2,該石料的高度是 m。第34頁共34頁
8.(2021南平模擬)圖(a)為一種自制的簡易密度計,它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,可用其測量 ;在測量過程中,該密度計 在被測液體中(選填“懸浮”、“漂浮”或“沉底”)。將其分別放入裝有液體甲和液體乙的兩個燒杯中,由圖(b)可知液體密度ρ甲 ρ乙;若該密度計兩次測量中排開甲、乙液體的質量分別為m甲和m乙,則m甲 m乙(后兩空選填“大于”、“等于”或“小于”)。9.(2021云南模擬)電子秤有“清零”功能,例如,在電子秤上放200g砝碼,電子秤顯示為200g,按清零鍵后,顯示變?yōu)榱?;隨后再放上100g砝碼,電子秤顯示為100g。利用電子秤的這種功能,結合物理知識可測定玉鐲的密度。具體操作如圖8:步驟a:向燒杯內倒入適量水,放在電子秤上,按清零鍵,顯示數變?yōu)榱?;步驟b:手提細線拴住玉鐲,浸沒在水中,且不與燒杯底和壁接觸,記下此時電子秤示數為m1;步驟c:把玉鐲接觸杯底,手放開細線,記下此時電子秤示數為m2。經過對測量數據的分析,玉鐲的質量為,玉鐲的密度為(請根據測量量進行表達)。第34頁共34頁
10.(2021河南模擬)小虹利用彈簧測力計、實心圓柱體物塊、燒杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有關。小虹提出如下猜想,設計并進行了實驗。猜想a:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關:猜想b:浮力大小與物體排開液體的體積有關;猜想c:浮力大小與液體的密度有關。(1)小虹確定了測量浮力的方法:用彈簧測力計先測出物體的重力G,接著將物體浸入液體中靜止時,讀出測力計對物體的拉力,可計算出物體所受的浮力。其測量原理利用了______;A.與G是一對平衡力B.與G是相互作用力C.與是相互作用力D.、和G是一組平衡力(2)小虹的操作步驟及測量數據如圖所示。由測量數據可得:B步驟中圓柱體物塊受到水的浮力為______N;(3)分析圖中A步驟與______步驟的數據,可以驗證猜想a是錯誤的;(填出步驟的序號)(4)進一步學習了阿基米德原理之后,利用圖的測量數據,還可以計算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能計算出的是______。A.物塊的體積B.物塊的密度C.鹽水的體積D.鹽水的密度(5)若先進行步驟B,再進行步驟A,會導致計算出的物體浮力第34頁共34頁
(填“偏大”“偏小”)。11.(2021嘉興模擬)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗,請你根據小明的實驗探究回答下列問題。(1)分析 兩圖,可以得出浮力與深度無關的結論。(2)選擇C、E兩圖實驗,小明在實驗時發(fā)現,測力計示數沒有明顯的變化,產生這種現象的原因可能是 。(3)小明想探究“物體受到的浮力與其形狀是否有關”,他找來薄鋁片,燒杯和水進行實驗,實驗步驟如下:步驟一:將鋁片放入盛水的燒杯中,鋁片下沉至杯底;步驟二:將鋁片彎成“碗狀”再放入水中,它漂浮在水面上。①通過分析可知,第一次鋁片受到的浮力 第二次鋁片受到的浮力(選填“大于”、“等于”、“小于”);②根據步驟一、步驟二并不能得出“物體受到的浮力與其形狀有關”的原因是: 。12.(2021南平模擬)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗,請你根據小明的實驗探究回答下列問題。第34頁共34頁
(1)在C與E兩圖中,研究浮力與 的關系;根據A與E兩圖所標的實驗數據,可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為 N。(2)小明對A、B、C和D四個步驟進行了觀察研究,發(fā)現浮力的大小有時與深度有關,有時與深度又無關,對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積增大而 ,當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與浸沒的深度 。(3)把物體A浸沒在裝滿水的溢水杯中,將溢出的水全部裝入小空桶里,由圖中的A、F、G和H可知,物體A受到的浮力大小 它排開水的重力(選填“大于”、“等于”或“小于”),該實驗 (選填“能”或“不能”)全面說明阿基米德原理。(4)由實驗中的有關實驗數據,可以算出鹽水的密度為 kg/m3。13.(2021廈門模擬)我們已經知道,肺活量是一個人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體的體積,單位是毫升(mL).肺活量是身體機能的重要指標之一,對青少年的成長及日后身體是否健康都關系重大。我們要注意增強自身的肺活量。如圖所示是一種測定肺活量的實用方法。圖中A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒(圓筒壁體積忽略不計),測量前排盡其中的空氣(即測量前筒內充滿水).測量時,被測者吸足空氣,再通過B盡量將空氣呼出,呼出的空氣通過導管進入A內,使A浮起。測得圓筒質量為m,橫截面積為S,筒底浮出水面的高度為H,大氣壓強為p0,水的密度為ρ水,則此時:(1)圓筒內空氣的體積為 ?。ㄓ靡阎康淖帜副硎荆?;(2)筒內氣體的壓強 (用已知量的字母表示);第34頁共34頁
(3)如果質量60kg的小強用上面的肺活量測試儀測肺活量,測得H=18cm,已知筒A的質量為200g,橫截面積為200cm2,請計算出他的肺活量體重指數(肺活量體重指數=肺活量/人體質量)。14.(2021南平模擬)如圖甲。柱體A與B經細線繞過定滑輪(不計繩重及摩擦)相連,A置于力敏電阻Rx上,力敏電阻其電阻值Rx隨壓力F的變化關系如表,電源電壓恒為6V.逐漸向容器中注水至滿,得到了電流表的示數了與注水體積之間的關系,如圖乙。已知GA=30N,GB=10N,柱形容器底面積為500cm2,高10cm。求:(1)水深5cm時,水對容器底部的壓強;(2)定值電阻R0的阻值;(3)若電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,在注水過程中,為確保電路安全,求電路消耗的功率范圍。第34頁共34頁
15.(2021云南模擬)將底面積S=3×10-3m2,高h=0.1m的鋁制圓柱體,輕輕地放入水槽中,使它靜止于水槽底部,如圖21所示(圓柱體的底部與水槽的底部不密合),此時槽中水深h1=0.05m(已知ρ鋁=2.7×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:(1)水對圓柱體底部的壓強p1;(2)圓柱體受到的浮力F?。唬?)圓柱體對水槽底部的壓強p2。16.(2021婁底模擬)某地制造的“太陽能漂浮船屋學?!?,可以沿河而行,接送學生上下學,保證學生在洪水暴發(fā)的雨季也能正常上學。該“船屋學?!崩锰柲芄╇?,最大時速為18千米/小時。第34頁共34頁
(1)若船屋總質量為5噸,則靜止在河面上的船屋排開水的體積為多少立方米?(河水密度取1.0×103千克/米3)(2)若船艇上的太陽能電池板接收太陽能的功率為50千瓦,則在陽光下照射3小時,接收到的太陽能為多少焦?(3)在功率不變的情況下,該船受到水平方向的牽引力F隨時間的變化關系如圖2所示,在100秒后,船艇以最大速度做勻速直線運動,此時船的功率為多少瓦?17.(2021青島模擬)如圖所示,質量為400g,底面積為200cm2的容器中央位置用薄隔板(厚度忽略不計)分成左右相同的兩部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封閉的圓孔。首先,小明向左側注入鹽水液面距離橡皮膜中央10cm,右側注水面距離橡皮膜中央12cm時,發(fā)現橡皮膜不向任何一方凸起,隨后,小明又進行了兩步實驗。①若將小球放在右側的水中,發(fā)現小球沉底,此時向左側加入相同的鹽水,當鹽水液面升高1.5cm時,觀察到橡皮膜不向任何一方凸起;②若將小球放在左側的鹽水中,發(fā)現小球漂浮,此時向右側加入適量水,當水面升高2cm時,觀察到橡皮膜不向任何一方凸起(ρ水=1.0×103kg/m3;g=10Nkg)求:(1)未注入液體前,容器對桌面的壓強;(2)左側注入鹽水液面距離橡皮膜中央10cm時,鹽水對橡皮膜中央的壓強;(3)小球的密度。第34頁共34頁
18.(2021河南模擬)為節(jié)約用水,小華為農場的儲水箱設計了一個自動抽水控制裝置。如圖,水箱高為1m,容積為0.8m3。在空水箱底部豎直放置一重5N的長方體,長方體高為1m、底面積為0.02m2,上端通過絕緣輕桿與控制電路的壓敏電阻R接觸,此時壓敏電阻受到的壓力為零。壓敏電阻R的阻值隨壓力F的增大而減小,部分數據如下表??刂齐娐冯娫措妷篣=12V,定值電阻R0為保護電阻。當控制電路的電流I≥0.5A時,電磁鐵將銜鐵吸合,工作電路斷開,水泵停止給儲水箱抽水。(1)若水泵的額定功率為440W,正常工作時通過的電流是多少?(2)要使儲水箱裝滿水時水泵恰能自動停止工作,R0應為多少?(3)從水箱頂部給空水箱注滿水的過程中,水的重力所做的功是多少?第34頁共34頁
19.(2021盤錦模擬)如圖甲所示,均勻柱狀石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力F隨時間t變化的圖像。若不計水的阻力,取g=10N/kg,求:(1)石料的質量;(2)全部浸沒時,石料受到的浮力;(3)石料的密度;(4)如果將該石料立在水平地面上,則它對地面的壓強。第34頁共34頁
20.(2021銅仁四中模擬)將一塊重為2×103N的巖石打撈上來,現用滑輪組將這塊浸沒在水中的巖石以1m/s的速度勻速提起,動滑輪重為4×102N,如圖所示,巖石沒有露出水面時,繩端的拉力為8×102N,不計繩重、摩擦及水的阻力。g取10N/kg,求:(1)巖石浸沒在水中勻速上升時,拉力的功率;(2)巖石完全露出水面后,勻速上升過程中滑輪組的機械效率;(結果保留到1%)(3)該巖石的密度。第34頁共34頁
參考答案1.(2021青島模擬)如圖所示,水平桌面上放有甲、乙兩個完全相同的圓柱形容器,容器中裝有不同種類的液體,將A、B兩個完全相同的長方體物塊分別放入甲、乙兩個容器的液體中,靜止時兩個容器中的液面恰好相平。下列說法中正確的是( )A.物體受到的浮力FA>FBB.容器對桌面的壓力F甲<F乙C.液體對容器底的壓強p甲>p乙D.物體下表面受到液體的壓強pA=pB【答案】BD【解析】A.根據圖示可知,A、B漂浮,所以其所受的浮力與其自身的重力相等,故FA=FB故A錯誤;B.由圖知B排開液體的體積小于A排開液體的體積FA=FB所以根據F浮=ρ液gV排知,甲中液體的密度小于乙中液體的密度,即ρ乙>ρ甲由圖知,乙液體體積大,由G=ρVg可知乙液體重力大,A、B完全相同,則重力相同,容器對桌面的壓力等于容器的重力和容器內部物體重力之和;故容器對桌面的壓力F甲<F乙故B正確;C.因為ρ乙>ρ甲第34頁共34頁
靜止時兩個容器中的液面恰好相平,即h相等,因此由p=ρgh可知,液體對容器底的壓強p甲<p乙故C錯誤;D.因為物體上、下表面受到液體的壓力差等于物體受到的浮力,AB上表面受到的壓力為零,因此AB下表面受到液體的壓力等于浮力,且相等,A、B完全相同,則底面積相同,由p=可知,物體下表面受到液體的壓強相等,即pA=pB故D正確。故選BD。2.(2021盤錦模擬)水平桌面上完全相同的甲、乙兩個容器,分別裝有體積相等的兩種液體。將體積相等的A、B兩個小球,分別都放到兩個容器中,靜止時如圖所示。B球在兩種液體中都沉底,A球在甲容器的液體中露出的體積大于在乙容器的液體中露出的體積。下列說法中正確的是( ?。〢.甲容器中液體的密度大于乙容器中液體的密度B.甲、乙兩容器中的液體對容器底部的壓力相等C.甲容器對桌面的壓強大于乙容器對桌面的壓強D.A球在甲容器中受到的浮力小于B球在乙容器中受到的浮力【答案】ACD?!窘馕觥拷猓篈、A球在甲乙兩液體中都處于漂浮狀態(tài),所受浮力相等,都與A球的重力相等;由圖可知:V排甲<V排乙,由F?。溅裧V排可得ρ甲>ρ乙,故A正確;B、因為兩種液體體積相等,ρ甲>ρ乙,所以由G=ρgV可知兩液體的重力G甲>G乙;第34頁共34頁
又因為物體間力的作用是相互的,所以小球在受到浮力的同時,對液體會施加向下的壓力(其大小等于浮力);A球在兩液體中都漂浮,浮力相等,都等于A球自身的重力;B球在兩液體中都沉底,排開液體的體積相同,因液體的密度ρ甲>ρ乙,所以由F浮=ρ液gV排可知,B球在甲液體中受到的浮力大于在乙液體中受到的浮力;因液體對容器底的壓力F=G液+F浮A+F浮B,所以綜合分析可知,液體對容器底的壓力F甲>F乙,故B錯誤;C、因為甲容器中液體的重力大于乙容器中液體的重力,甲、乙兩個兩容器完全相同,都放入AB兩球后甲乙兩容器增加的重力相同,所以容器對桌面的壓力F甲′>F乙′,所以,根據p=知甲容器對桌面的壓強大于乙容器對桌面的壓強,故C正確;D、A球在甲乙兩種液體中都漂浮,浮力大小相等,即F浮甲A=F浮乙A,在乙容器中B球排開液體的體積大于A球,由阿基米德原理知,B球在乙容器中受到的浮力大于A球在乙容器中受到的浮力,即F浮乙B>F浮乙A,所以,F浮甲A<F浮乙B,即A球在甲容器中受到的浮力小于B球在乙容器中受到的浮力,故D正確。3.(2021河南模擬)甲、乙兩實心物體在水中的浮沉情況如圖所示,它們的質量分別為、,體積分別為、,密度分別為、,所受浮力分別為、,下列說法正確的是( )A.若,則一定有B.若,則一定有C.若,則一定有D.若,則一定有【答案】BC【解析】甲在水中下沉到容器底部,由物體的浮沉條件,說明,乙處于漂浮狀態(tài),。若即,則與的大小關系無法確定,即不能得出,因此不能得出,故A錯誤;若,即,因第34頁共34頁
,,可知,則有,根據阿基米德原理,乙排開水的體積一定大于甲排開水的體積,由上圖知,乙排開水的體積小于乙自身的體積,則一定有,故B正確;若,可知甲排開水的體積一定大于乙排開水的體積,根據阿基米德原理,甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力,可得出,則一定有,故C正確;若,則無法確定甲、乙兩物體排開水的體積大小,由阿基米德原理,不能確定甲、乙兩物體受到的浮力大小,因此不一定能得出,故D錯誤。故選BC。4.(2021銅仁四中模擬)夏天把西瓜放在冷水中降溫,西瓜浸沒于水中后松手,西瓜會上浮,是由于________________________;用手撈出西瓜的過程中,人感覺越來越費力,由此可以猜想浮力大小與________________________有關?!敬鸢浮课鞴纤艿母×Υ笥谒闹亓ε砰_液體的體積5.(2021寧德模擬)如圖所示,將裝有適量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶內的水面上,將大塑料瓶密封后,用力擠壓側面,大塑料瓶內氣體壓強將 ,此時會看到小瓶將 .松手后,小瓶內水的質量將 ,此時小瓶又將 .【答案】增大;下沉;減??;上浮?!窘馕觥拷猓河昧D壓側面,瓶內的氣體壓強增大,將水壓入小瓶中,所以小瓶中的水增多,重力增大,當重力大于浮力時小瓶就會下沉;松手后瓶內的氣體壓強減小,小瓶中的水減少,質量減小,重力變小,當重力小于浮力時小瓶就會上浮。6.(2021永州零陵區(qū)模擬)第34頁共34頁
某同學用手將一重為5N的物體全部壓入水中,物體排開的水重5N,此時物體受到的浮力為 N,放手后物體將 ?。ㄟx填“上浮”、“下沉”或“懸浮”),待物體靜止時所受浮力為 N?!敬鸢浮?;懸??;5?!窘馕觥拷猓海?)根據阿基米德原理可知,物體受到的浮力:F?。紾排=5N;(2)物體重G=5N,浸沒時浮力F?。?N;即F?。紾,所以,放手后物體將懸浮;(3)待物體靜止時,物體懸浮在水中,所以,待物體靜止時所受浮力:F浮′=G=5N,7.(2021南平模擬)在圖甲中,圓柱體石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時間t變化的圖象。若不計水的阻力,則該石料的重力是 N,該石料的密度為 kg/m3,石料的底面積是250cm2,該石料的高度是 m?!敬鸢浮?400;2.8×103;2?!窘馕觥拷猓海?)由圖乙可知,在AB段拉力大小不變,此時物體未接觸水面,因石料勻速向下運動,受到的拉力和自身的重力是一對平衡力,所以,物體的重力:G=F=1400N;(2)由圖象知,BC段拉力逐漸減小,說明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的體積逐漸變大,受到的浮力逐漸變大;第34頁共34頁
CD段拉力不變,說明石料受浮力不變,所以在C點恰好完全浸沒,此時鋼繩拉力F′=900N,此時受到的浮力:F?。紾﹣F′=1400N﹣900N=500N,由F?。溅裧V排可得,石料排開水的體積即石料的體積:V=V排===0.05m3,由G=mg可得,石料的質量:m===140kg,石料的密度:ρ===2.8×103kg/m3,該石料的高度:h===2m。8.(2021南平模擬)圖(a)為一種自制的簡易密度計,它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,可用其測量 ;在測量過程中,該密度計 在被測液體中(選填“懸浮”、“漂浮”或“沉底”)。將其分別放入裝有液體甲和液體乙的兩個燒杯中,由圖(b)可知液體密度ρ甲 ρ乙;若該密度計兩次測量中排開甲、乙液體的質量分別為m甲和m乙,則m甲 m乙(后兩空選填“大于”、“等于”或“小于”)?!敬鸢浮恳后w密度;漂?。恍∮?;等于?!窘馕觥拷猓鹤灾频暮喴酌芏扔嬁梢云錅y量液體的密度;第34頁共34頁
密度計是利用漂浮原理工作的,故密度計放在兩種液體中都漂?。桓鶕l件可知,密度計在甲、乙兩種液體中受到的浮力都等于密度計受到的重力G,即:F甲=F乙=G;由圖知密度計排開液體的體積V排甲>V排乙,由阿基米德原理F?。溅岩篤排g可知,密度計排開甲液體的體積大,所以甲液體的密度小,即ρ甲<ρ乙。密度計兩次測量中排開甲、乙液體的質量分別為m甲和m乙,由于浮力相同,根據阿基米德原理可知,密度計排開的液體的重力相同,根據G=mg可知,排開的液體的質量也是相同的,即m甲等于m乙。9.(2021云南模擬)電子秤有“清零”功能,例如,在電子秤上放200g砝碼,電子秤顯示為200g,按清零鍵后,顯示變?yōu)榱?;隨后再放上100g砝碼,電子秤顯示為100g。利用電子秤的這種功能,結合物理知識可測定玉鐲的密度。具體操作如圖8:步驟a:向燒杯內倒入適量水,放在電子秤上,按清零鍵,顯示數變?yōu)榱?;步驟b:手提細線拴住玉鐲,浸沒在水中,且不與燒杯底和壁接觸,記下此時電子秤示數為m1;步驟c:把玉鐲接觸杯底,手放開細線,記下此時電子秤示數為m2。經過對測量數據的分析,玉鐲的質量為,玉鐲的密度為(請根據測量量進行表達)。【答案】m2;m2ρ水m110.(2021河南模擬)小虹利用彈簧測力計、實心圓柱體物塊、燒杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有關。小虹提出如下猜想,設計并進行了實驗。猜想a:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關:猜想b:浮力大小與物體排開液體的體積有關;猜想c:浮力大小與液體的密度有關。第34頁共34頁
(1)小虹確定了測量浮力的方法:用彈簧測力計先測出物體的重力G,接著將物體浸入液體中靜止時,讀出測力計對物體的拉力,可計算出物體所受的浮力。其測量原理利用了______;A.與G是一對平衡力B.與G是相互作用力C.與是相互作用力D.、和G是一組平衡力(2)小虹的操作步驟及測量數據如圖所示。由測量數據可得:B步驟中圓柱體物塊受到水的浮力為______N;(3)分析圖中A步驟與______步驟的數據,可以驗證猜想a是錯誤的;(填出步驟的序號)(4)進一步學習了阿基米德原理之后,利用圖的測量數據,還可以計算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能計算出的是______。A.物塊的體積B.物塊的密度C.鹽水的體積D.鹽水的密度(5)若先進行步驟B,再進行步驟A,會導致計算出的物體浮力(填“偏大”“偏小”)?!敬鸢浮浚?)D;(2)0.4;(3)CD;(4)C;(5)偏大【解析】(1)浸入液體中靜止的物體受豎直向下的重力,豎直向上的浮力和豎直向上的拉力保持平衡,拉力、浮力和重力平衡,是一組平衡力,故選D;(2)由A圖讀出物體重力G=2.4N,B圖彈簧測力計的示數FB=2N,物體受到的浮力第34頁共34頁
;(3)分析A、C、D三次實驗,物體浸在水中的深度增加,但所受浮力保持不變,由此驗證猜想a是錯誤的;(4)A.由A圖讀出物體重力G=2.4N,C圖讀出物體完全浸沒在水中時彈簧測力計的示數FC=1.4N,物體此時所受浮力,又根據阿基米德原理的推導式,計算出此時排開的水的體積,由于物體完全浸沒,物體的體積就等于排開的水的體積;B.物體的密度;C.不能算出的是鹽水的體積;D.排開的鹽水的體積;由E圖讀出物體浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數FE=1.3N,此時受到的浮力,鹽水的密度,故選C;(5)當物體浸沒在水中時,所受到的重力與拉力和浮力是平衡力,重力等于浮力加上拉力,如果先進行步驟B會導致物體沾水,測得的重力偏大,浮力偏大。11.(2021嘉興模擬)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗,請你根據小明的實驗探究回答下列問題。第34頁共34頁
(1)分析 兩圖,可以得出浮力與深度無關的結論。(2)選擇C、E兩圖實驗,小明在實驗時發(fā)現,測力計示數沒有明顯的變化,產生這種現象的原因可能是 。(3)小明想探究“物體受到的浮力與其形狀是否有關”,他找來薄鋁片,燒杯和水進行實驗,實驗步驟如下:步驟一:將鋁片放入盛水的燒杯中,鋁片下沉至杯底;步驟二:將鋁片彎成“碗狀”再放入水中,它漂浮在水面上。①通過分析可知,第一次鋁片受到的浮力 第二次鋁片受到的浮力(選填“大于”、“等于”、“小于”);②根據步驟一、步驟二并不能得出“物體受到的浮力與其形狀有關”的原因是: 。【答案】(1)CD;(2)鹽水密度和水的密度相差不大;(3)①小于;②未控制變量,改變形狀的同時改變了排開液體的體積?!窘馕觥拷猓海?)要探究浮力與深度的關系,需要控制液體的密度和排開液體的體積不變,改變深度,CD兩圖符合題意;(2)C與E兩圖,排開液體的體積不變,液體的密度不同,發(fā)現測力計示數沒有明顯的變化,說明浮力變化較小,在排開液體體積不變時,由F?。溅岩篻V排知液體的密度變化較小,即鹽水的濃度太低,使得鹽水密度和水的密度相差不大;(3)①第一次:鋁片下沉說明F浮1<G,第二次:鋁片漂浮說明F浮2=G,所以F浮1<F浮2;②本探究實驗把鋁片彎成“碗狀”,改變了形狀,雖然都是水,但沒有全浸入,兩次排開液體的體積不同,所以不能得出“物體受到的浮力與其形狀有關”的結論,即:他只關注了鐵片形狀的改變,忽視了排開水的體積對浮力大小的影響。12.(2021南平模擬)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗,請你根據小明的實驗探究回答下列問題。第34頁共34頁
(1)在C與E兩圖中,研究浮力與 的關系;根據A與E兩圖所標的實驗數據,可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為 N。(2)小明對A、B、C和D四個步驟進行了觀察研究,發(fā)現浮力的大小有時與深度有關,有時與深度又無關,對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積增大而 ,當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與浸沒的深度 。(3)把物體A浸沒在裝滿水的溢水杯中,將溢出的水全部裝入小空桶里,由圖中的A、F、G和H可知,物體A受到的浮力大小 它排開水的重力(選填“大于”、“等于”或“小于”),該實驗 ?。ㄟx填“能”或“不能”)全面說明阿基米德原理。(4)由實驗中的有關實驗數據,可以算出鹽水的密度為 kg/m3。【答案】(1)液體密度;2.4;(2)增大;無關;(3)等于;不能;(4)1.2×103?!窘馕觥拷猓海?)在C與E兩圖中,保持了排開液體的體積不變,而排開液體的密度不同,故研究浮力與液體密度的關系,根據A與E兩圖所標的實驗數據,由稱重法,可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為:F=G﹣F′=8N﹣5.6N=2.4N;(2)小明對ABCD四個步驟進行了觀察研究,發(fā)現浮力的大小有時與深度有關,有時與深度又無關,對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大,當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度無關;第34頁共34頁
(3)由圖F、H可知,物體排開的水的重力,G排=G水和桶﹣G桶=2.4N﹣0.4N=2N,物體B受到的浮力,F?。紾﹣FD=8N﹣6N=2N,F?。紾排,可知物體B受到的浮力等于B排開水的重力;因阿基米德原理適用于氣體,所以該實驗不能全面說明阿基米德原理。(4)由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,而D、E中物體浸沒,故排開液體的體積相同,故有=,故鹽水的密度為:ρ鹽水=×ρ水=×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3。13.(2021廈門模擬)我們已經知道,肺活量是一個人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體的體積,單位是毫升(mL).肺活量是身體機能的重要指標之一,對青少年的成長及日后身體是否健康都關系重大。我們要注意增強自身的肺活量。如圖所示是一種測定肺活量的實用方法。圖中A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒(圓筒壁體積忽略不計),測量前排盡其中的空氣(即測量前筒內充滿水).測量時,被測者吸足空氣,再通過B盡量將空氣呼出,呼出的空氣通過導管進入A內,使A浮起。測得圓筒質量為m,橫截面積為S,筒底浮出水面的高度為H,大氣壓強為p0,水的密度為ρ水,則此時:(1)圓筒內空氣的體積為 (用已知量的字母表示);(2)筒內氣體的壓強 ?。ㄓ靡阎康淖帜副硎荆唬?)如果質量60kg的小強用上面的肺活量測試儀測肺活量,測得H=18cm,已知筒A的質量為200g,橫截面積為200cm2,請計算出他的肺活量體重指數(肺活量體重指數=肺活量/人體質量)。第34頁共34頁
【答案】解:(1)因為圓筒漂浮在水面上,所以有F浮=G=mg,據阿基米德原理F浮=ρ水gV排,即:ρ水gV排=mg,所以V排=,筒內氣體的總體積V=V排+SH=+SH;(2)由圖可知:筒外水面比筒內水面高出高度為h==;筒內氣體壓強為p=p0+ρ水gh=p0+ρ水g=p0+,(3)他的肺活量為:V=V排+SH=+SH=+200cm2×18cm=3800cm3=3800ml,所以肺活量體重指數==≈63ml/kg。答:(1)+SH;(2)p0+;(3)他的肺活量體重指數是63ml/kg。14.(2021南平模擬)如圖甲。柱體A與B經細線繞過定滑輪(不計繩重及摩擦)相連,A置于力敏電阻Rx上,力敏電阻其電阻值Rx隨壓力F的變化關系如表,電源電壓恒為6V.逐漸向容器中注水至滿,得到了電流表的示數了與注水體積之間的關系,如圖乙。已知GA=30N,GB=10N,柱形容器底面積為500cm2,高10cm。求:(1)水深5cm時,水對容器底部的壓強;第34頁共34頁
(2)定值電阻R0的阻值;(3)若電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,在注水過程中,為確保電路安全,求電路消耗的功率范圍?!敬鸢浮拷猓海?)水深5cm時,水對容器底部的壓強:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;(2)由圖乙可知,注水的體積為2500cm3前,電路中的電流I=0.3A不變,此前水沒有達到B的底面,因不計繩重及摩擦,且定滑輪只改變力的方向,不改變力的大小,所以,力敏電阻受到的壓力:F=GA﹣GB=30N﹣10N=20N,由表格數據可知,此時力敏電阻的阻值Rx=14Ω,由I=可得,電路中的總電阻:R===20Ω,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,定值電阻R0的阻值:R0=R﹣Rx=20Ω﹣14Ω=6Ω;(3)水沒有達到B的底面前,力敏電阻的受到的壓力最小,其阻值最大,電路中的電流最小,電路的功率最小,則P小=UI=6V×0.3A=1.8W;由圖乙可知,當容器注滿水時注水的體積V水=4000cm3,此時物體B排開水的體積:V排=V容﹣V水=S容h′﹣V水=500cm2×10cm﹣4000cm3=1000cm3=1×10﹣3m3,第34頁共34頁
此時物體B受到的浮力:F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,因F?。紾B,所以,力敏電阻受到的最大壓力F′=GA=30N,由表格數據可知,力敏電阻的阻值Rx′=9Ω,此時電路中的電流:I′===0.4A<0.6A,此時電壓表的示數:U=I′R0=0.4A×6Ω=2.4V<3V,則電路消耗的最大功率:P大=UI′=6V×0.4A=2.4W,所以,電路消耗的功率范圍為1.8W~2.4W。答:(1)水深5cm時,水對容器底部的壓強為500Pa;(2)定值電阻R0的阻值為6Ω;(3)電路消耗的功率范圍為1.8W~2.4W。15.(2021云南模擬)將底面積S=3×10-3m2,高h=0.1m的鋁制圓柱體,輕輕地放入水槽中,使它靜止于水槽底部,如圖21所示(圓柱體的底部與水槽的底部不密合),此時槽中水深h1=0.05m(已知ρ鋁=2.7×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:(1)水對圓柱體底部的壓強p1;(2)圓柱體受到的浮力F?。唬?)圓柱體對水槽底部的壓強p2?!敬鸢浮拷猓海?)水的深度h1=0.05m,第34頁共34頁
則水對圓柱體底部的壓強:p1=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;(2)由圖可知,圓柱體浸在水中的體積:V排=Sh1=3×10﹣3m2×0.05m=1.5×10﹣4m3,根據阿基米德原理,圓柱體所受的浮力:F?。溅阉甐排g=1×103kg/m3×1.5×10﹣4m3×10N/kg=1.5N;(3)圓柱體的重力:G鋁=m鋁g=ρ鋁V鋁g=2.7×103kg/m3×3×10﹣3m2×0.1m×10N/kg=8.1N;圓柱體靜止于水槽底部,由力的平衡可知壓力:F壓=G鋁-F浮=8.1N-1.5N=6.6N,則圓柱體對水槽底部的壓強:P=F壓S=6.6N3×10?3m2=2.2×103Pa16.(2021婁底模擬)某地制造的“太陽能漂浮船屋學?!?,可以沿河而行,接送學生上下學,保證學生在洪水暴發(fā)的雨季也能正常上學。該“船屋學?!崩锰柲芄╇?,最大時速為18千米/小時。(1)若船屋總質量為5噸,則靜止在河面上的船屋排開水的體積為多少立方米?(河水密度取1.0×103千克/米3)(2)若船艇上的太陽能電池板接收太陽能的功率為50千瓦,則在陽光下照射3小時,接收到的太陽能為多少焦?(3)在功率不變的情況下,該船受到水平方向的牽引力F隨時間的變化關系如圖2所示,在100秒后,船艇以最大速度做勻速直線運動,此時船的功率為多少瓦?【答案】解:(1)船屋受到的浮力:F?。紾船=m船g=5×103kg×10N/kg=5×104N;由F浮=ρ水gV排得,船排開水的體積:V排===5m3;第34頁共34頁
(2)太陽能電池板接收到的太陽能:Q=Pt=50×103W×3h=1.5×105J;(3)觀察圖象可知,100s后船屋做勻速直線運動,速度為v=18km/h=5m/s,根據P===Fv可知:功率P=Fv=0.5×104N×5m/s=2.5×104W。答:(1)靜止在河面上的該船屋排開水的體積為5m3;(2)在陽光下照射3小時,接收到的太陽能共為1.5×105J;(3)船屋以最大速度做勻速直線運動,此時船屋的功率為2.5×104W。17.(2021青島模擬)如圖所示,質量為400g,底面積為200cm2的容器中央位置用薄隔板(厚度忽略不計)分成左右相同的兩部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封閉的圓孔。首先,小明向左側注入鹽水液面距離橡皮膜中央10cm,右側注水面距離橡皮膜中央12cm時,發(fā)現橡皮膜不向任何一方凸起,隨后,小明又進行了兩步實驗。①若將小球放在右側的水中,發(fā)現小球沉底,此時向左側加入相同的鹽水,當鹽水液面升高1.5cm時,觀察到橡皮膜不向任何一方凸起;②若將小球放在左側的鹽水中,發(fā)現小球漂浮,此時向右側加入適量水,當水面升高2cm時,觀察到橡皮膜不向任何一方凸起(ρ水=1.0×103kg/m3;g=10Nkg)求:(1)未注入液體前,容器對桌面的壓強;(2)左側注入鹽水液面距離橡皮膜中央10cm時,鹽水對橡皮膜中央的壓強;(3)小球的密度?!敬鸢浮浚?)200Pa;(2)1200Pa;(3)1.11g/cm3第34頁共34頁
【解析】解:(1)未注入液體前,容器對桌面的壓力F=G容=m容g=0.4kg×10N/kg=4N未注入液體前,容器對桌面的壓強=200Pa(2)右側注入的是水,水面距離橡皮膜中央12cm,左側注入的鹽水,鹽水面到橡皮膜中央的距離為10cm,此時橡皮膜相平,則水對橡皮膜的壓強和鹽水對橡皮膜的壓強相等,故p鹽水=p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa因為p=ρgh,所以ρ鹽水==1.2×103kg/m3=1.2g/cm3(3)將小球放在右側的水中,發(fā)現小球沉底,此時向左側加入相同的鹽水,當鹽水液面升高1.5cm時,觀察到橡皮膜不向任何一方凸起,可得等式ρ鹽gh′鹽=ρ水gh′水1.2×103kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.015m)=1×103kg/m3×10N/kg×h′水h′水=0.138m=13.8cm上升的水的高度Δh水=13.8cm-12cm=1.8cm把小球放在左側的鹽水中,發(fā)現小球漂浮。此時向右側加入適量水,當觀察到橡皮膜不向任何一方凸起時,停止加水,此時水面升高2cm,可得等式ρ鹽gh″鹽=ρ水gh″水1.2×103kg/m3×10N/kg×h″鹽=1×103kg/m3×10N/kg×(0.12m+0.02m)h″鹽=×10-2m鹽水上升的高度Δh鹽=cm-10cm=cm第34頁共34頁
第一種情況下,因為小球沉底,升高的水的體積與球體積相同,第二種情況下,小球漂浮,上升的鹽水的質量與小球質量相同,假設隔板兩側的底面積為S,則小球的密度ρ=≈1.11g/cm3答:(1)未注入液體前,容器對桌面的壓強是200Pa;(2)左側注入鹽水液面距離橡皮膜中央10cm時,鹽水對橡皮膜中央的壓強是1200Pa;(3)小球的密度是1.11g/cm3。18.(2021河南模擬)為節(jié)約用水,小華為農場的儲水箱設計了一個自動抽水控制裝置。如圖,水箱高為1m,容積為0.8m3。在空水箱底部豎直放置一重5N的長方體,長方體高為1m、底面積為0.02m2,上端通過絕緣輕桿與控制電路的壓敏電阻R接觸,此時壓敏電阻受到的壓力為零。壓敏電阻R的阻值隨壓力F的增大而減小,部分數據如下表??刂齐娐冯娫措妷篣=12V,定值電阻R0為保護電阻。當控制電路的電流I≥0.5A時,電磁鐵將銜鐵吸合,工作電路斷開,水泵停止給儲水箱抽水。(1)若水泵的額定功率為440W,正常工作時通過的電流是多少?(2)要使儲水箱裝滿水時水泵恰能自動停止工作,R0應為多少?(3)從水箱頂部給空水箱注滿水的過程中,水的重力所做的功是多少?【答案】(1)若水泵的額定功率為440W,正常工作時通過的電流是2A;(2)要使儲水箱裝滿水時水泵恰能自動停止工作,R0應為10Ω;第34頁共34頁
(3)從水箱頂部給空水箱注滿水的過程中,水的重力所做的功是3900J?!窘馕觥浚?)正常工作時通過的電流是;(2)長方體體積V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3;裝滿水時長方體浮力為F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N;對壓敏電阻壓力F=200N-5N=195N,此時壓敏電阻為14Ω,R0應為;(3)水體積為,水的重力,重心高度變化為0.5m,所以水的重力所做的功是。19.(2021盤錦模擬)如圖甲所示,均勻柱狀石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力F隨時間t變化的圖像。若不計水的阻力,取g=10N/kg,求:(1)石料的質量;(2)全部浸沒時,石料受到的浮力;(3)石料的密度;(4)如果將該石料立在水平地面上,則它對地面的壓強。【答案】解:(1)由圖乙可知,AB段拉力大小不變,此時石料未接觸水面,此時鋼繩的拉力F=1400N;以恒定速度下降,處于平衡狀態(tài),根據二力平衡條件可得,石料的重力G=F=1400N,第34頁共34頁
則石料的質量:m===140kg;(2)BC段拉力逐漸減小,說明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的體積逐漸變大,受到的浮力逐漸變大,在C點恰好完全浸沒,此時鋼繩的拉力F′=900N,則浸沒時石料受到的浮力:F?。紾﹣F′=1400N﹣900N=500N;(3)由F?。溅阉甮V排可得,石料的體積:V=V排===0.05m3;則石料的密度:ρ===2.8×103kg/m3;(4)由圖乙可知,石料從剛開始浸入水中到全部浸沒所用的時間為2s;由v=可得,柱狀石料的高度:h=s=vt=0.5m/s×2s=1m;將該石料立在水平地面上,對地面的壓強:p=====ρgh=2.8×103kg/m3×10N/kg×1m=2.8×104Pa。答:(1)石料的質量為140kg;(2)全部浸沒時,石料受到的浮力為500N;(3)石料的密度為2.8×103kg/m3;(4)如果將該石料立在水平地面上,則它對地面的壓強為2.8×104Pa。20.(2021銅仁四中模擬)將一塊重為2×103N的巖石打撈上來,現用滑輪組將這塊浸沒在水中的巖石以1m/s的速度勻速提起,動滑輪重為4×102N,如圖所示,巖石沒有露出水面時,繩端的拉力為8×102N,不計繩重、摩擦及水的阻力。g取10N/kg,求:第34頁共34頁
(1)巖石浸沒在水中勻速上升時,拉力的功率;(2)巖石完全露出水面后,勻速上升過程中滑輪組的機械效率;(結果保留到1%)(3)該巖石的密度?!敬鸢浮?600W83.3%2500kg/m3第34頁共34頁