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專題10壓強(qiáng)和浮力"壓強(qiáng)和浮力"是中考物理中至關(guān)重要的一章,它涉及到力的基本原理和實(shí)際應(yīng)用。在2024年的中考中,這一章的命題趨勢(shì)將會(huì)更加注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力的考察。對(duì)于壓強(qiáng)的理解,考生需要明確壓力、受力面積和壓強(qiáng)之間的關(guān)系,理解并能夠運(yùn)用帕斯卡原理、伯努利方程等基本原理。在考察時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)一些與生活實(shí)際相關(guān)的問題,比如液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,或者是氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系等。對(duì)于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物體沉浮的條件,并能運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問題。在考察時(shí),可能會(huì)涉及到一些與浮力相關(guān)的現(xiàn)象,比如船只的浮沉、潛水艇的工作原理等。命題者還可能通過實(shí)驗(yàn)探究的方式,考察考生對(duì)壓強(qiáng)和浮力知識(shí)的掌握情況。考生需要能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、分析結(jié)果,并得出結(jié)論。這不僅要求考生掌握基本的物理知識(shí),還需要具備一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。2024年中考物理"壓強(qiáng)和浮力"的命題趨勢(shì)將會(huì)更加注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力的考察,同時(shí)也要求考生具備一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力??忌枰?、深入地理解這一章的知識(shí)點(diǎn),并能夠靈活運(yùn)用,才能在考試中取得好成績(jī)。知識(shí)點(diǎn)1:壓力壓強(qiáng)1.壓力(1)定義∶垂直作用在物體表面的力叫做壓力。如下圖所示,分別為杯子對(duì)桌面的壓力、圖釘對(duì)墻面的壓力、物塊對(duì)斜面的壓力。(2)方向∶壓力垂直于接觸面,指向被壓物體。(3)作用點(diǎn)∶在所壓表面上。(4)作用效果∶使受壓物體發(fā)生形變。探究影響壓力作用效果的因素壓力的作用效果可能與壓力的大小、受力面積有關(guān)研究什么?探究壓力的作用效果與壓力的大小是否有關(guān)探究壓力的作用效果與受力面積是否有關(guān)改變什么?壓力的大小受力面積的大小控制什么?受力面積壓力的大小怎么改、控、測(cè)?實(shí)驗(yàn)裝置圖(1)把小桌放在海綿上,觀察海綿被壓下的深淺(2)在小桌上放一個(gè)砝碼,觀察海綿被壓下的深淺(1)把小桌正面朝上放在海綿上,在小桌上放一個(gè)砝碼,觀察海綿被壓下的深淺
(2)把小桌翮過來,桌面朝下,在小桌上放
一個(gè)個(gè)砝碼,觀察海綿被壓下的深淺怎么分析?若兩次實(shí)驗(yàn)海綿被壓下的深淺不同,則壓力
的作用效果與壓力的大小有關(guān)若兩次實(shí)驗(yàn)海綿被壓下的深淺不同,則壓力的作用效果與受力面積有關(guān)2.實(shí)驗(yàn)器材(小桌子、砝碼、海綿)3.砝碼的作用是改變壓力的大小★4.轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用(通過海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果)5.控制變量法的應(yīng)用[分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù),總結(jié)結(jié)論]6.控制變量法∶研究壓力大小對(duì)壓力作用效果的影響時(shí),要控制受力面積一樣;研究受力面積大小對(duì)壓力作用效果的影響時(shí),要控制壓力大小一樣。[交流與反思]7.選用海綿而不選用長木板的原因(長木板的形變不易用肉眼觀察到,海綿的形變?nèi)菀子萌庋塾^察到)8.可代替海綿的材料(沙子、橡皮泥、面粉等容易發(fā)生形變的物體)9.實(shí)驗(yàn)評(píng)估★實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;當(dāng)壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。2.壓強(qiáng)、壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算:(1)壓強(qiáng)概念:在物理學(xué)中,物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng);(2)壓強(qiáng)公式:;(3)壓強(qiáng)p的單位是帕斯卡(簡(jiǎn)稱為帕),符號(hào)是Pa。1Pa=1N/m2。常用單位∶千帕(kPa)、兆帕(MPa);1kPa=103Pa,1MPa=106Pa。(4)物理意義∶壓強(qiáng)是描述壓力作用效果的物理量。(5)常見數(shù)值∶一顆西瓜子平放在桌面上,對(duì)桌面的壓強(qiáng)約20Pa;一張報(bào)紙平放在桌面上時(shí)對(duì)桌面的壓強(qiáng)約0.5Pa,成年人站立在地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為1.5×104Pa。知識(shí)點(diǎn)2:液體壓強(qiáng)1.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因?(1)液體受重力作用,對(duì)支撐它的容器底有壓強(qiáng)。(2)液體具有流動(dòng)性,對(duì)阻礙它流散開的容器壁也有壓強(qiáng)。(3)液體由于具有流動(dòng)性而在液體內(nèi)部相互擠壓,因此液體部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
液體壓強(qiáng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)液體除了對(duì)容器底部產(chǎn)生壓強(qiáng)外,還對(duì)“限制”它流動(dòng)的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng),固體則只對(duì)其支承面產(chǎn)生壓強(qiáng),方向總是與支承面垂直;(2)在液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,同種液體,深度越深,壓強(qiáng)越大。(3)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還跟液體的密度有關(guān),在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。(4)容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。4、液體壓強(qiáng)的計(jì)算:注意∶應(yīng)用時(shí),各個(gè)物理量的單位都應(yīng)統(tǒng)一取國際單位。其中ρ—kg/m3,g—N/kg,h—m,p—Pa。研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)研究什么?探究液體壓強(qiáng)與液體的深度是否有關(guān)探究液體壓強(qiáng)與液體的密度是否有關(guān)改變什么?壓強(qiáng)計(jì)探頭在液體內(nèi)部的深度密度不同的液體控制什么?液體的密度,壓強(qiáng)計(jì)探頭的方向壓強(qiáng)計(jì)探頭在不同液體中的深度和方向怎么改、控、測(cè)?實(shí)驗(yàn)裝置圖(1)將U形管壓強(qiáng)計(jì)的探頭放人水中深度為H處,觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差Δh1(2)保持探頭方向不變,改變探頭在水中的深度,觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差Δh2(2)保持探頭方向不變,將探頭伸入密度不同液體中深度H處,觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差Δh3怎么分析?若Δh1≠Δh2,則液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)若Δh1≠Δh3,則液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)實(shí)驗(yàn)分析2.實(shí)驗(yàn)器材及作用[U形管、刻度尺(測(cè)量壓強(qiáng)計(jì)的探頭在液體中的深度)]★3.實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性的方法(用手壓探頭上的橡皮膜,觀察U形管中的液柱是否變化,若液柱變化明顯,則氣密性良好)4.實(shí)驗(yàn)前U形管液面應(yīng)調(diào)平(若不平,應(yīng)重新拆裝)★5.轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用(根據(jù)U形管中液面的高度差來判斷液體壓強(qiáng)的大小)★6.控制變量法的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在同種液體的同一深度處,液體對(duì)各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等;在同種液體內(nèi)部,深度越深,液體壓強(qiáng)越大;在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大實(shí)驗(yàn)改進(jìn)探究液體壓強(qiáng)與什么因素有關(guān)如圖所示,容器中間用隔板分成左、右兩部分,隔板下部有一圓孔,用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí)其形狀發(fā)生改變。它可以用來做"探究液體壓強(qiáng)是否跟深度、液體密度有關(guān)"的實(shí)驗(yàn)。1.實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證"在同種液體中液體壓強(qiáng)跟深度有關(guān)"這一結(jié)論,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?說出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟∶向容器左右兩邊加入水,使右邊水面高出左邊水面。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象∶橡皮膜向左邊凸出。2.實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證"在深度相同時(shí),液體壓強(qiáng)跟液體密度有關(guān)"這一結(jié)論,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?說出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟∶向容器左右兩邊分別加入水和鹽水,使兩邊液面相平。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象∶橡皮膜向左邊凸出。5.連通器的原理:(1)連通器:上端開口,下部相連通的容器;(2)原理:連通器里裝同一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器的液面保持相平;(3)連通器的應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。知識(shí)點(diǎn)3:大氣壓強(qiáng)1.大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí):(1)大氣壓強(qiáng):大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱大氣壓;大氣壓用p0表示;(2)產(chǎn)生原因:因?yàn)榭諝馐苤亓ψ饔貌⑶揖哂辛鲃?dòng)性;(3)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。2.托里拆利實(shí)驗(yàn):(1)精確測(cè)量出標(biāo)準(zhǔn)氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn):托里拆利實(shí)驗(yàn);(2)實(shí)驗(yàn)過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm;(3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化);知識(shí)點(diǎn)4:流體壓強(qiáng)1.\o"9.4流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系"流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:(1)流體:流動(dòng)的物體,指的是液體和氣體;(2)液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。2.飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因:(1)飛機(jī)的升力的產(chǎn)生:飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀;(2)當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上滑行時(shí),流過機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小,流過機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大;(3)機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。知識(shí)點(diǎn)5:浮力1.浮力產(chǎn)生的原因:(1)浮力:浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力;(2)浮力的產(chǎn)生原因:物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力即F浮=F向上-F向下;(3)浮力方向:豎直向上,施力物體是液(氣)體。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn):探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄扛×Υ笮∨c物體浸沒在液化中的深度的關(guān)系探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關(guān)系探究浮力大小與液體的密度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)圖示控制變量物體浸入液體中的體積相同,液體密度相同,物體所處深度不同液體密度相同,物體浸入液體的體積不同物體浸在液體中的體積相同,液體密度不同實(shí)驗(yàn)操作(1)測(cè)出物體的重力G;(2)將物體浸沒在同一液體中不同深度,分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1,F(xiàn)2(1)測(cè)出物體的重力G;(2)將物體浸在同一液體中,改變物體浸入液體的體積,分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2(1)測(cè)出物體的重力G;(2)將物體浸沒在不同液體中,并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1、F2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象乙、丙兩種情況,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相同,即F1=F2乙、丙兩種情況,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不同,且F1>F2乙、丙兩種情況,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不同,且F1>F2實(shí)驗(yàn)分析根據(jù)F浮=G-F可知,兩種情況下物體所受浮力相等根據(jù)F浮=G-F可知,兩種情況下物體所受浮力不相等,且F浮1<F浮2根據(jù)F浮=G-F可知,兩種情況下物體所受浮力不相等,且F浮1<F浮2實(shí)驗(yàn)結(jié)論浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度無關(guān)浮力大小跟物體浸在液體中的體積(排開液體的體積)有關(guān),液體密度相同時(shí),物體浸在液體中的體積越大,物體所受的浮力越大浮力大小跟液體的密度有關(guān),物體浸在液體中的體積(排開液體的體積)相同時(shí),液體的密度越大,物體所受的浮力就越大注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),容器內(nèi)的液體體積要適量,以能浸沒物體又不溢出液體為準(zhǔn);(2)在探究過程中,要沿豎直方向拉彈簧測(cè)力計(jì),并且物體不能與容器的底部和側(cè)壁接觸;(3)讀數(shù)時(shí),等彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后再讀重點(diǎn):(1)浮力的影響因素∶物體在液體中所受浮力的大小只與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān),物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,物體所受的浮力就越大。(2)實(shí)驗(yàn)原理∶F浮=G-F。知識(shí)點(diǎn)2:阿基米德原理的應(yīng)用1.阿基米德原理的應(yīng)用:(1)阿基米德原理:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力;(2)公式表示:F浮=G排=m排g=ρ液gV排;(3)適用條件:液體(或氣體)。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究:探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄扛×Φ拇笮「砰_液體所受重力的關(guān)系?!緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】用"稱重法"測(cè)出物體在水中受到的浮力,同時(shí)測(cè)出物體受浮力時(shí)排開液體的重力,然后比較二者之間的數(shù)量關(guān)系?!緦?shí)驗(yàn)器材】小石塊、細(xì)線、水、溢水杯、小桶、彈簧測(cè)力計(jì)?!緦?shí)驗(yàn)圖示】【實(shí)驗(yàn)步驟】(1)將小石塊用細(xì)線系住,掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,如圖甲,測(cè)出小石塊的重力G1;(2)將小桶掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,如圖乙,測(cè)出其重力G桶;(3)將水倒入溢水杯中,使水面恰好到達(dá)溢水杯的溢水口處,并將小桶放在溢水口下,然后將小石塊慢慢浸入水中,直至浸沒,讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;(4)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和溢出水的總重G2;(5)分別計(jì)算出小石塊受到的浮力F浮和排開水所受的重力G排,并比較它們的大小是否相同。【注意事項(xiàng)】(1)倒入溢水杯中的水,水面必須與溢水口恰好相平,若溢水杯中水未裝滿,會(huì)導(dǎo)致測(cè)出的小石塊排開的水的重力偏小。(2)利用小桶收集溢出的水時(shí),必須待小石塊浸沒在水中后,溢水杯中的水不再溢出為止。(3)為尋求普遍規(guī)律,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)換用不同的小石塊或液體多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。重點(diǎn)本實(shí)驗(yàn)為避免因沾水而使測(cè)得的小石塊重、空桶重偏大,應(yīng)先測(cè)小石塊重、空桶重,測(cè)量順序不能顛倒?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】小石塊受到的浮力等于它排開水的重力。知識(shí)點(diǎn)3:物體的浮沉條件及應(yīng)用1.\o"物體的浮沉條件及其應(yīng)用"物體的浮沉條件及其應(yīng)用:前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。物體的浮沉情況歸納狀態(tài)浮沉條件特點(diǎn)浮力和物體重力比較物體密度和液體密度比較F?。綠ρ液>ρ物處于非平衡狀態(tài),分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過程F?。糋ρ液<ρ物F浮=Gρ液=ρ物處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件進(jìn)行分析F浮=Gρ液>ρ物F浮<G(F浮+F支=G)ρ液<ρ物一、單選題1.(2023·陜西寶雞·統(tǒng)考二模)小明把一個(gè)體積為125cm3的蘋果放入水中,蘋果在水里處于懸浮狀態(tài)。小明從水中取出蘋果,分成一個(gè)大塊和一個(gè)小塊,如圖所示,再將小塊放入水中,發(fā)現(xiàn)小塊沉入水底,下列說法不正確的是(g取10N/kg,水的密度為1.0×103kg/m3)()A.整個(gè)蘋果在水中所受浮力為1.25NB.小塊蘋果浸沒后繼續(xù)下沉過程受到的浮力大小不變C.若將大塊蘋果浸沒水中,松手后大塊將會(huì)沉入水底D.若不考慮水的損耗,則最終燒杯底部所受水的壓強(qiáng)變小2.(2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))某冰塊中有一小石塊,冰和石塊的總質(zhì)量是55g,將它們放在盛有水的圓柱形容器中恰好懸浮于水中(如圖甲所示)。當(dāng)冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm(如圖乙所示)。已知容器的底面積為10cm2,ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。則以下說法不正確的是()A.冰塊中冰的體積是50cm3B.石塊的質(zhì)量是10gC.石塊的密度是2×103kg/m3D.水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了5×103Pa3.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模)2020年11月10日,是一個(gè)值得紀(jì)念的日子,這一天的8時(shí)12分,在“地球第四極”—西太平洋馬里亞納海溝,我國載人深潛“奮斗者”號(hào)成功坐底“挑戰(zhàn)者深淵”,深度1090米,創(chuàng)下中國載人深潛新的深度紀(jì)錄。以下關(guān)于“奮斗者”的說法不正確的是()A.“奮斗者”浸沒后下潛深度增大時(shí),所受壓強(qiáng)增大,浮力增大B.“奮斗者”在水面下勻速下潛時(shí),所受浮力不變,壓強(qiáng)增大C.“奮斗者”浮出水面后所受浮力大小等于自身重力的大小D.“奮斗者”可以用超聲波探測(cè)海底環(huán)境4.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模)如圖為我國目前最新的核動(dòng)力潛艇﹣094核潛艇,它采取了最新的降噪技術(shù),動(dòng)力系統(tǒng)和能源核心,最新設(shè)計(jì)的艦載核反應(yīng)堆使得094核潛艇具備前所未有的強(qiáng)大的動(dòng)力。該潛艇在上浮的過程中(未漏出水面),下列分析正確的是()A.核潛艇排開水的質(zhì)量變大B.受到的壓強(qiáng)變小,浮力不變C.核潛艇是通過增大浮力來實(shí)現(xiàn)上浮的D.核潛艇的動(dòng)力裝置核反應(yīng)堆是利用核聚變獲得能量的5.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模)如圖所示,水平桌面上兩只相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種不同液體,兩個(gè)相同的小球在液體中靜止時(shí),兩燒杯液面相平,則()A.甲液體中的小球所受浮力大B.乙液體對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)大C.乙球受到的浮力等于重力D.兩燒杯對(duì)桌面的壓力一樣大6.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模)生活處處有物理,留心觀察皆學(xué)問。下列生活中的現(xiàn)象及其解釋正確的是()A.針頭做得很尖容易刺透皮膚,是因?yàn)樵龃罅藟毫.液壓千斤頂能頂起很重的汽車是應(yīng)用了帕斯卡定律C.水壩修建為上窄下寬是因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度增加而減小D.飛機(jī)升空是因?yàn)轱w機(jī)受到的浮力大于它的重力二、多選題7.(2023·河南信陽·??既#?zhǔn)備三個(gè)相同的容器,將三塊完全相同的橡皮泥分別做成如圖所示的三種形狀分別放在深度相同的水和鹽水中(放入后液面變化未在圖中畫出)。下列說法正確的是()A.甲容器中橡皮泥受到的浮力小于乙容器中橡皮泥受到的浮力B.甲容器底受到水的壓強(qiáng)大于乙容器底受到水的壓強(qiáng)C.乙容器中的橡皮泥受到浮力等于丙容器中橡皮泥受到的浮力D.乙容器中橡皮泥排開水的體積小于丙容器中橡皮泥排開鹽水的體積8.(2023·黑龍江佳木斯·統(tǒng)考二模)水平桌面上兩個(gè)底面積相同的容器中,分別盛有甲、乙兩種液體。將兩個(gè)完全相同的小球M、N分別放入兩個(gè)容器中,靜止時(shí)兩球狀態(tài)如圖所示,兩容器內(nèi)液面相平。下列分析正確的是()A.兩小球所受浮力B.兩種液體的密度C.兩種液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)D.兩種液體對(duì)容器底部的壓力三、填空題9.(2023·江蘇泰州·統(tǒng)考二模)在探究物體的“浮沉條件”時(shí),小明先將裝滿水的溢水杯放在水平桌面上,再把一個(gè)質(zhì)量為100g的物體放入溢水杯中,靜止時(shí)溢出了90mL的水。物體受到的浮力是N;物體在水中靜止時(shí)是(選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”);放入物體后,水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)(選填“變大”、“變小”或“不變”),溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(g取10N/kg)10.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模)“三峽天下壯,請(qǐng)君乘船游”。乘游輪游三峽,不僅能觀賞奇峰險(xiǎn)峻的三峽之美,還可以在游輪上品嘗美味佳肴。如圖為某游輪過三峽船閘的情景,該游輪滿載時(shí)排水量4050t,吃水深度2.5m。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)三峽船閘利用了原理;(2)游輪廚房飄出的飯香是分子的結(jié)果;(3)該游輪滿載時(shí)受到水的浮力為N;(4)該游輪滿載時(shí)底部受到水的壓強(qiáng)為Pa。11.(2024·上海普陀·統(tǒng)考一模)意大利科學(xué)家用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先測(cè)得了標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的值約為帕,表示1平方米面積受到;實(shí)驗(yàn)時(shí),若僅將玻璃管傾斜至虛線位置,則管內(nèi)水銀柱長度將(選填“變小”“不變”或“變大”)。
12.(2024·上海楊浦·統(tǒng)考一模)如圖(a)所示,重為牛的潛艇懸停在海水某深度處,它排開海水的重力為牛。潛艇的水艙向外排出牛的海水后開始上浮,在圖(b)所示位置時(shí)潛艇受到的浮力為牛。最終潛艇靜止在圖(c)所示海面,潛艇受到的浮力為牛。13.(2024·上海長寧·統(tǒng)考一模)用細(xì)繩吊著某金屬塊并將其浸在水中,分別在圖(a)、(b)、(c)所示位置保持靜止,若金屬塊所受的拉力分別為F1、F2和F3,則F1F2F3,若液體對(duì)其上、下表面的壓力差分別為ΔF1、ΔF2和ΔF3,則ΔF1ΔF2。(均選填“>”“=”或“<”)14.(2023·陜西西安·校聯(lián)考三模)小華測(cè)得一個(gè)熟雞蛋的質(zhì)量是,體積為,其密度為kg/m3(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。她將熟雞蛋浸沒在水中后,熟雞蛋下沉,下沉過程受到的浮力(選填“變大”、“變小”或“不變”)。欲使熟雞蛋懸浮,可向水中加(選填“水”、“酒精”或“鹽”)。雞蛋煮熟的過程中,其內(nèi)能(選填“增大”、“減小”或“不變”)。四、實(shí)驗(yàn)題15.(2023·重慶·??寄M預(yù)測(cè))如圖1所示,小寧用壓強(qiáng)計(jì)“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”。(1)通過圖1甲觀察發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計(jì)(選填“是”或“不是”)連通器;實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)對(duì)裝置進(jìn)行檢查,當(dāng)用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時(shí),發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變,則說明裝置;(2)小寧把壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜和橡皮管更換后,在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,接下來的操作應(yīng)是;A.從U形管內(nèi)向外倒出適量水B.拆除軟管重新安裝C.向U形管內(nèi)添加適量水(3)完成上述操作后,如圖1乙、丙所示是將該裝置的探頭放入水中不同深度的情況,比較后可初步得出結(jié)論:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而;(4)小寧同學(xué)利用U形管壓強(qiáng)計(jì)改裝成如圖1戊所示的測(cè)量某種未知液體的密度的密度計(jì)。A為固定支架,其作用是保證橡皮膜在不同的液體中深度均為5cm。U形管盛水,其右管標(biāo)有刻度值,為了便于讀數(shù),在U形管右管有一個(gè)指示液面位置的紅色浮標(biāo)。未測(cè)量時(shí),U形管水面剛好與a相平。當(dāng)橡皮膜放入某液體中時(shí),浮標(biāo)指示在b處,小寧利用刻度尺測(cè)出a、b之間的距離為2.0cm,則該液體的密度為g/cm3;(5)同組的小剛同學(xué),利用實(shí)驗(yàn)室的電子秤和一個(gè)實(shí)心金屬圓柱體也測(cè)出了未知液體的密度,如圖2所示:①用細(xì)線拉著圓柱體,使其一半浸入水中,記下臺(tái)秤的示數(shù)為m1=112.0g;②用細(xì)線拉著圓柱體,浸沒入水中,記下臺(tái)秤的示數(shù)為m2=162.0g;③將圓柱體從水中取出擦干后,用細(xì)線系住物體浸沒于與水等質(zhì)量的未知液體中,記下臺(tái)秤的示數(shù)m3=152.0g;小剛根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出了實(shí)心金屬圓柱體的體積為cm3,未知液體的密度ρ=kg/m3;(6)實(shí)驗(yàn)最后,小寧發(fā)現(xiàn)自己測(cè)出的未知液體密度總是小于小剛的測(cè)量值,多次實(shí)驗(yàn)后仍然如此。小寧和小剛重新回顧了整個(gè)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)造成該現(xiàn)象的原因是。16.(2023·廣東惠州·惠州市華僑中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))如圖所示為活動(dòng)卡上的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(1)圖(a)所示實(shí)驗(yàn)過程是定量研究浸沒在液體中的物體受到的浮力與之間的關(guān)系,量筒中盛放的是水,物體受到的浮力可以用表示,V2﹣V1表示。(2)如圖(b)所示,在探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)時(shí),觀察到手指肌肉下陷情況不同,這是在探究壓力的作用效果與的關(guān)系。(3)小明和小紅同學(xué)利用U形管壓強(qiáng)計(jì)來探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,如圖(c)所示。小明在容器內(nèi)裝入水后,將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒置于水中的深度處(選填“相同”或“不同”),并觀察比較U形管壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面的。(4)圖(d)所示實(shí)驗(yàn)中若玻璃管傾斜,管內(nèi)水銀柱的長度將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。若倒插水槽后手指離開之前,管內(nèi)水銀柱上方有氣泡,管外大氣壓將。(選填“變大”、“變小”或“不變”)17.(2023·遼寧丹東·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))小麗用裝有沙子的柱形帶蓋塑料瓶“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”。(1)小麗列舉了以下三個(gè)常識(shí),做出了三個(gè)猜想,其中符合常識(shí)2的是猜想(填序號(hào))。常識(shí)猜想常識(shí)1:空玻璃瓶會(huì)漂浮在水面上,裝滿水的玻璃瓶會(huì)沉入水底。常識(shí)2:輪船從江里駛?cè)牒@?,船身?huì)上浮一些。常識(shí)3:人在水中越往深處走,覺得身體越來越輕。猜想1:浮力大小與液體的密度有關(guān)。猜想2:浮力大小與物體排開液體的體積或深度有關(guān)。猜想3:浮力大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。(2)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,依次做了以下實(shí)驗(yàn),如圖所示。A.B.C.D.E.①裝有沙子的塑料瓶掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖A,則裝沙子的塑料瓶重N;②通過A、B實(shí)驗(yàn)兩圖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知在B圖狀態(tài)下,物體所受浮力大小是N;③通過A、B、C實(shí)驗(yàn)步驟,(選填“能”或“不能”)得出浮力大小與物體浸入液體的深度是否有關(guān),原因是;④通過A、B、C實(shí)驗(yàn)步驟,可以得出浮力的大小跟浸入液體體積有關(guān)的前提是確定了浮力大小與無關(guān);⑤通過A、C、E實(shí)驗(yàn)步驟,可探究物體所受浮力大小與的關(guān)系。五、綜合題18.(2023·河南周口·統(tǒng)考三模)數(shù)顯推拉力計(jì)是一種常見的力學(xué)測(cè)量?jī)x器,它能對(duì)拉力以及推力進(jìn)行測(cè)試,并且在電子電器以及點(diǎn)火裝置、制鎖等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如圖所示,小凱用數(shù)顯推拉力計(jì)把物體A壓入純凈水中,這時(shí)數(shù)顯推拉力計(jì)示數(shù)為2N,即A受到向下的推力大小為2N;若物體A的質(zhì)量為,純凈水的密度是。(1)求圖中物體A受到的浮力;(2)求物體A的密度;(3)若取走數(shù)顯推拉力計(jì)后,物體A上浮,設(shè)在A的上表面漏出水面前,其上升到水面的時(shí)間約為,上浮的距離為40cm,則浮力做功的功率是多大?(4)物體A浸沒在水中靜止時(shí),持續(xù)向水中加鹽,A的上下表面所受的液體壓力差怎樣變化?六、計(jì)算題19.(2024·上海徐匯·統(tǒng)考一模)如圖所示,薄壁圓柱形容器甲、乙放置在水平地面上。甲中盛有水,乙中盛有酒精,酒精的密度為。①若甲中水的深度為0.2米,求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p水;②若乙中酒精的體積為0.5米3,求酒精的質(zhì)量m酒;③若容器中水和酒精的深度相同,甲、乙的底面積之比為5∶3,水的質(zhì)量為m水?,F(xiàn)通過在液體中放入物體,使兩液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等,下表中列出了兩種方案。內(nèi)容方案一將物體緩慢放入甲容器中(水不溢出),物體漂浮于水中。方案二將物體緩慢放入甲、乙容器中(液體均不溢出),物體漂浮于液體中。請(qǐng)判斷:這兩種方案是否均可行。若可行,求放入物體的質(zhì)量m物;若不可行,請(qǐng)說明理由。20.(2023·安徽合肥·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊,該物塊下表面與水面剛好接觸,如圖甲所示。由此處勻速下放物塊,直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放(水的深度足夠,該物塊始終未與容器底部接觸)。已知該物塊下放過程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水中的深度h的關(guān)系如圖乙所示。求:(1)物塊浸沒水中時(shí)受到的浮力大??;(2)該實(shí)心物塊的密度大小;(3)從該物塊剛好浸沒水中到h=20cm的過程中,水對(duì)該物塊下表面的壓強(qiáng)變化量為多少帕斯卡?21.(2023·江蘇常州·統(tǒng)考二模)如圖是我國第二艘航母——首艘國產(chǎn)航母,該航母相關(guān)參數(shù)為:艦長304m、艦寬70.5m、滿載吃水10.5m;排水量:57000噸(空載)、67500噸(滿載),動(dòng)力:2×105馬力(馬力是功率單位,1馬力=735W);航速:最大31節(jié)(1節(jié)=1.8km/h);續(xù)航力:8000海里/18節(jié),海上自持能力15天。(g取10N/kg,)(1)該航母滿載時(shí)受到的浮力?(排水量指排開水的質(zhì)量,ρ海水≈1.0×103kg/m3)(2)航母以2×105馬力、30節(jié)的速度勻速航行時(shí),受到水的阻力為多少?(3)由于船體太大,航母下水不能直接使用動(dòng)力,這樣對(duì)船體有損害。因此常用的方法是先往干船塢里面注水,讓航母飄浮起來,然后利用拖船緩慢的把航母拖到碼頭。若每艘拖船的最大輸出功率為104馬力,拖動(dòng)航母時(shí)的速度為0.5m/s,航母受到的阻力為航母重力的0.1倍,則拖動(dòng)航母至少需要多少艘拖船?(此時(shí)航母為空載,拖動(dòng)時(shí)航母不提供動(dòng)力。粗略認(rèn)為拖船提供的動(dòng)力等于航母受到的阻力。)七、科普閱讀題22.(2023·湖北恩施·統(tǒng)考中考真題)閱讀短文,回答問題??茖W(xué)研究的“太空實(shí)驗(yàn)室”中國空間站縮寫CSS,又稱天宮空間站,是中華人民共和國建造的國家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室。1992年9月21日,中國載人航天工程正式立項(xiàng)實(shí)施;2023年12月31日,國家主席習(xí)近平在新年賀詞中鄭重宣布,“中國空間站全面建成”。經(jīng)過遴選,空間站上搭載安裝有包括生物學(xué)、材料科學(xué)、基礎(chǔ)物理、流體等類別相關(guān)的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)設(shè)施??臻g站需要大規(guī)模的供電能力,需安裝幾對(duì)數(shù)十米長的太陽帆板,來維持長期運(yùn)行。在空間站任務(wù)中,航天員必須完成大量的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)試驗(yàn)等工作。在中國空間站歷次“天宮課堂”中,航天員在微重力環(huán)境下,曾做了浮力消失的實(shí)驗(yàn)、水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)、太空拋物實(shí)驗(yàn)、液橋演示實(shí)驗(yàn)等許多項(xiàng)目。請(qǐng)回答下列問題:(1)如圖所示,在太空授課中航天員用小棒將乒乓球緩慢推入水中,撤回小棒后,由于球處于環(huán)境中,所受浮力“消失”,觀察到球相對(duì)于水的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是的;(2)王亞平老師在天宮實(shí)驗(yàn)室里,用兩片塑科板讓水建成了“液橋”,如圖所示。水能成橋是因?yàn)?;A.分子引力
B.分子斥力
C.磁場(chǎng)力
D.浮力
(3)中國空間站使用的電能,主要來自于;(4)如果在未來,允許中學(xué)生去天宮做物理實(shí)驗(yàn)。小強(qiáng)采用電熱絲加熱質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,驗(yàn)證影響電功大小的因素,用溫度計(jì)測(cè)量煤油的溫度,可通過煤油來比較電流做功的大小。實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法和(選填“理想實(shí)驗(yàn)法”“轉(zhuǎn)換法”或“類比法”)。一、單選題1.(2023·湖南岳陽·校聯(lián)考一模)兩個(gè)質(zhì)量均勻的正方體A、B放在水平地面上如圖甲所示,B的邊長是A的2倍。將A沿豎直方向切去寬為L的部分,把切去部分疊放在B上,B對(duì)地面的壓強(qiáng)與L的變化關(guān)系如圖乙所示。切割后,A剩余部分對(duì)地的壓強(qiáng)為,則以下分析正確的是()
A.B的重力是50N B.,C.B的底面積為 D.時(shí),2.(2023·山東泰安·統(tǒng)考二模)如圖所示,甲圖中圓柱形容器中裝有適量的水,將密度均勻的木塊A放入水中靜止時(shí),有的體積露出水面,如圖乙所示;若在木塊A上表面輕放一個(gè)質(zhì)量為的物塊,木塊恰好全部浸入水中,如圖丙所示;若將容器中的水換成煤油(煤油的密度為),在木塊A上表面輕放一個(gè)質(zhì)量為的物塊,木塊恰好全部浸入煤油中,如圖丁所示,且圖丙與圖丁液面相平;則下列說法中全部正確的是()①丙丁兩圖中,木塊所受浮力之比為1∶1②木塊A的密度為③兩物體的質(zhì)量與之比為2∶1④圖丙與圖丁液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)之比為5∶4
A.②③ B.③④ C.①② D.①③3.(2023·重慶·重慶市巴川中學(xué)校??级#┵|(zhì)量不計(jì)的輕薄容器橫截面積為100cm2,裝有10cm深的某種液體,如圖甲所示;橫截面積為50cm2且質(zhì)量分布均勻的圓柱體乙放在水平地面上,現(xiàn)沿水平方向截去厚度為h的部分,放入甲的容器中,柱體保持豎直方向不變,甲容器對(duì)地面的壓強(qiáng)p隨所截取厚度h的變化如圖丙所示,則以下說法中,不正確的是()
A.液體密度為0.8×103kg/m3B.乙柱體的密度為0.4×103kg/m3C.p2的值為1.2D.當(dāng)h=30cm時(shí),乙柱體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為200Pa4.(2023·江蘇鹽城·??寄M預(yù)測(cè))分別在底端封閉的兩支相同吸管中裝入不同質(zhì)量的細(xì)沙,制成了A、B兩支密度計(jì),放入盛有水的燒杯中,靜止后如圖所示。有以下兩個(gè)判斷:(1)兩支密度計(jì)受到的浮力相等;(2)將兩支密度計(jì),放入同一個(gè)盛有鹽水的燒杯中,靜止后與圖中相比,密度計(jì)A上升的高度等于B上升的高度。關(guān)于這兩個(gè)判斷下列選項(xiàng)正確的是()
A.只有(1)正確 B.只有(2)正確C.(1)(2)都正確 D.(1)(2)都不正確5.(2023·重慶·重慶八中??级#┤鐖D甲所示,足夠高且質(zhì)量為10kg的長方體薄壁容器C置于水平地面,不吸水的AB兩物體疊放置于容器內(nèi),A為正方體,B為長方體,A、B的高度均為0.1m,緩慢向容器中加水,直到容器中水的深度為0.12m時(shí)停止加水,所加水的質(zhì)量與容器中水的深度關(guān)系如圖乙所示,停止加水后,將物體A取走,物體B浸入深度變化了4.5cm,接著向容器中繼續(xù)注水,當(dāng)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)與容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比為1∶2時(shí),再將A物體放入水中(設(shè)物體上、下表面始終與水面平行)。關(guān)于以上過程,下列說法正確的是()A.容器C的底面積為800cm2B.長方體B的重力為18NC.第2次加水結(jié)束后,容器中水的質(zhì)量為9.4kgD.將A物體放入水中,當(dāng)A靜止時(shí),容器底部受到的壓力為110N6.(2023·重慶·九年級(jí)學(xué)業(yè)考試)水平桌面上有一個(gè)柱形容器,里面放有一個(gè)底面積為100cm2柱形物體,一根質(zhì)量和體積不計(jì)的細(xì)繩分別系住物體底部和容器底,如圖甲所示?,F(xiàn)以恒定的速度勻速向容器注水,直至將容器注滿為止,注水3s后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)p和注水時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。分析圖像可知,下列說法正確的是()①注水的速度為200cm3/s②細(xì)繩能承受的最大拉力是2N③若物體的高度為8cm,則物體的密度為0.25g/cm3④t1=0.6s,t2=1.6s,t1至t2這段時(shí)間內(nèi),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大了140PaA.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②④二、多選題7.(2023·山東威?!そy(tǒng)考二模)水平桌面上放著兩個(gè)相同的足夠高的柱形水槽,水中的兩個(gè)木塊也相同。將鐵塊a放在木塊上面,木塊剛好浸沒在水中,如圖甲所示;將鐵塊b用細(xì)線系在木塊下面,木塊也剛好浸沒在水中,如圖乙所示,且此時(shí)兩水槽的水面相平,已知水的密度為ρ水,鐵的密度為ρ鐵,則()
A.a(chǎn)鐵塊的重力小于b鐵塊的重力B.a(chǎn)、b兩個(gè)鐵塊的體積之比C.兩種情況相比較,乙圖中水槽對(duì)桌面的壓強(qiáng)較大D.若將a取下投入水中,并剪斷b的細(xì)線,靜止時(shí)水對(duì)容器底壓強(qiáng)p甲>p乙8.(2023·遼寧本溪·統(tǒng)考二模)玩具小黃鴨由A、B、C三個(gè)材料不同的實(shí)心部分組成,A部分體積小于C部分的體積。兩個(gè)相同的小黃鴨在消毒時(shí),被分解后將其中的一部分分別投入到裝有甲、乙兩種消毒液的相同容器中,靜止時(shí)如圖所示,兩容器中液面相平,C對(duì)乙容器底有壓力。下列說法正確的是()
A.甲液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大于乙液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)B.A部分的密度小于C部分的密度C.甲容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)D.將乙容器中的B、C兩部分安裝在一起,仍放在乙液體中,乙液面會(huì)上升三、填空題9.(2023·湖南長沙·統(tǒng)考二模)如圖所示,杠桿AB的A點(diǎn)掛邊長為2dm、密度為ρ1=2kg/dm3的正方體C,B點(diǎn)掛邊長為1dm的正方體D,AO∶OB=2∶5,A、B兩點(diǎn)與懸掛物均用輕質(zhì)連桿(不可伸縮或彎曲)連接,杠桿在水平位置平衡時(shí),D靜止在空中,C對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p=103Pa,若將正方體D浸沒在某種液體中(未接觸到容器底),杠桿在水平位置平衡時(shí),C對(duì)水平地面的壓強(qiáng)增大了1250Pa,則正方體C的質(zhì)量為kg,當(dāng)物體D浸沒在該液體中時(shí)A點(diǎn)所受豎直向下的拉力為N,若物體D不浸入液體,要使物體C對(duì)地面的壓強(qiáng)為零,則應(yīng)對(duì)物體D施加豎直向下N的力。
10.(2023·江蘇常州·統(tǒng)考二模)小明在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,示數(shù)是2.7N。當(dāng)把零件浸沒在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.7N,則零件受到的浮力是N;又把該零件浸沒在某種液體中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.9N,則該液體的密度為kg/m3。小明想起以前看到一則科技報(bào)道:氣凝膠是當(dāng)今世界上密度最小的固體,一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠,其密度僅為空氣密度的3倍,看上去就像凝固的煙。現(xiàn)將質(zhì)量為9kg的硅氣凝膠輕放靜置于水平地面上,小明受剛才的實(shí)驗(yàn)啟發(fā),求出了這塊硅氣凝膠對(duì)地面的壓力大小為N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)11.(2022·湖南長沙·統(tǒng)考一模)如圖甲所示,質(zhì)量分布均勻且不吸水的柱體A高70cm(ρA<ρ水),足夠高的圓柱形容器B底面積為,裝有10cm深的水。若將A水平切去高度為h的部分,并將切去部分豎直緩慢放入B中,水的深度隨切取高度h的變化關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)A切去部分的高度為30cm時(shí),A浸在水中的深度為cm,柱體A的密度是;當(dāng)切去的高度h為某一值時(shí),A剩余部分對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)和水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等,則h為cm。
12.(2023·湖南懷化·統(tǒng)考三模)小字給家里樓頂?shù)乃渲谱髁艘粋€(gè)自動(dòng)加水裝置,初步設(shè)計(jì)如圖所示,將兩個(gè)完全相同的實(shí)心圓柱體、通過細(xì)繩與一壓力傳感器開關(guān)相連,吊在水平放置的圓柱形水箱中,已知每個(gè)圓柱體重為,底面積為。當(dāng)水箱儲(chǔ)水深度降到,圓柱體一半浸在水中時(shí),壓力傳感器開關(guān)所受拉力達(dá)到,其閉合開始加水。(細(xì)繩質(zhì)量與體積均忽略不計(jì))(1)剛開始加水時(shí),水箱底部所受水的壓強(qiáng)。(2)圓柱體一半浸在水中時(shí)受到的浮力N。(3)圓柱體的密度。(4)當(dāng)水箱儲(chǔ)水深度達(dá)到時(shí),壓力傳感器開關(guān)所受拉力為,其斷開停止加水,求應(yīng)設(shè)計(jì)、間細(xì)繩的長度。
13.(2023·湖南長沙·長沙市南雅中學(xué)??级#W(xué)完浮力后小雅突發(fā)奇想,用如下方法測(cè)量不吸水長方體B物體的質(zhì)量,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,小雅先量出長方體B的高為0.15m,然后取一個(gè)足夠高的圓柱體容器置于水平地面上,如圖甲所示,將長方體B放置于容器內(nèi),緩慢向容器中加水,直到容器中水的深度為0.14m時(shí)停止加水,其所加水的質(zhì)量與容器中水的深度關(guān)系如圖乙所示,停止加水時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是Pa;長方體B的質(zhì)量為kg;停止加水后,小雅用一根輕質(zhì)細(xì)桿(不計(jì)細(xì)桿的體積)與長方體B的上表面相連,將長方體B豎直下壓2cm,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓力為N。(設(shè)物體上、下表面始終與水面平行)
四、實(shí)驗(yàn)題14.(2023·江蘇無錫·統(tǒng)考中考真題)小華發(fā)現(xiàn),壓縮一個(gè)已經(jīng)充氣的氣球感到很容易,但想把它壓縮得很小卻又很困難。由此她猜想被封閉的一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與體積可能有關(guān)。為此她準(zhǔn)備了的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)繩等,進(jìn)行探究,步驟如下
(1)如圖甲所示,用刻度尺測(cè)出注射器刻度部分的長度為,則活塞的橫截面積為;(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排盡筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,為了檢驗(yàn)是否漏氣,不增加器材,方法是;(3)如圖乙所示,用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,彈簧測(cè)力計(jì)一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器活塞開始滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示為N,此時(shí)外界大氣壓的數(shù)值為;(4)取下橡皮帽,拉動(dòng)活塞,讓活塞的底端位于注射器刻度處,用橡皮帽封住注射器的小孔,確保不漏氣,此時(shí)注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為.再按照?qǐng)D乙的方式操作,水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積變?yōu)闀r(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為,繼續(xù)向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒,記下注射器內(nèi)氣體體積與對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下表中。注射器內(nèi)氣體體積810121620彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)10▲13.31516①當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N;②當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí),注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為。15.(2023·廣東深圳·深圳市高級(jí)中學(xué)校考三模)小明和小聰通過實(shí)驗(yàn)探究“阿基米德原理”,選用了以下的實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、小吊桶、小石塊、圓柱體、溢水杯、細(xì)線、小燒杯、鐵架臺(tái)、水。他們操作過程如圖1中a、b、c、d所示。
(1)在a和b的操作中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)先吊著石塊,再加上吊著小吊桶。在c操作中,小明先向溢水杯中注水,直到溢水口流出水時(shí),就停止加水,將小石塊逐漸放入水中的過程中(小石塊沒有與容器接觸),杯底所受的水的壓強(qiáng)(選填“變大”、“變小”或“不變”),溢水杯對(duì)鐵架臺(tái)的壓強(qiáng)(選填“變大”、“變小”或“不變”)。當(dāng)小石塊浸沒溢水杯中,溢出的水全部流入小燒杯,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1如圖c所示,把小燒杯中的水全部倒入小吊桶中,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2,如圖d所示,則排開的水的重力G排為N;(2)小明根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出了小石塊的密度為g/cm3;(3)小聰在完成d步驟后保持器材狀態(tài)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),把彈簧測(cè)力計(jì)拆下,把小石塊放入裝有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入溢水杯,發(fā)現(xiàn)小吊桶處于漂浮狀態(tài),溢水杯中水溢出,這個(gè)過程排出的水重為N(忽略小石塊所附帶的水);(4)實(shí)驗(yàn)室中的另外一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)損壞,他們?cè)O(shè)計(jì)如圖2所示的測(cè)量圓柱體密度的方案,步驟如下:①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中;②將圓柱體浸沒在水中,測(cè)得溢出水的體積為20mL;③將燒杯中20mL水倒掉,從水中取出圓柱體;④將圓柱體放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,測(cè)得此時(shí)溢出水的體積為34mL;由實(shí)驗(yàn)可知被測(cè)圓柱體的密度是g/cm3,在實(shí)驗(yàn)步驟③和④中,若將圓柱體從水中取出后(表面沾水)直接放入小空筒,測(cè)出的圓柱體密度將(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。16.(2022·重慶·重慶八中??级#倫傊谱髁巳鐖D所示的探頭,探究液體壓強(qiáng)與浮力的相關(guān)問題進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)過程中悅悅通過細(xì)線將探頭緩慢放入溢水杯中且探頭上表面始終與液面平行。(1)緊密蒙在探頭下端的橡皮膜,形變程度越大,說明它所受的液體壓強(qiáng)越;(2)對(duì)比圖丙、丁可知:在同種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的有關(guān);(3)對(duì)比圖可知:液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān);(4)如圖丙所示,探頭受到的浮力為N;探頭從圖丙的位置不斷緩慢往下放直至觸底的過程中(細(xì)線足夠長,實(shí)驗(yàn)過程中橡皮膜沒有破裂),探頭排開液體的重力將(選填“變小”、“保持不變”或“變大”);彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)(選填字母)。A.一直變大
B.先不變后變小C.先變大后變小
D.先變小后變大(5)細(xì)心的悅悅同學(xué)發(fā)現(xiàn),將探頭從圖丙的位置下放5cm到達(dá)圖丁位置的過程中,溢水杯中的水位下降了0.2cm,已知柱形溢水杯的底面積為20cm2,探頭的上表面積為10cm2,則圖丁中水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生的壓力為N,圖丁中手對(duì)探頭的拉力圖戊中手對(duì)探頭的拉力(選填“大于”、“小于”、“等于”或“無法判斷”)。五、綜合題17.(2023·寧夏銀川·??级#短旃ら_物》中記錄了古代勞動(dòng)者煮海水制鹽的方法,如圖甲所示。用于制鹽的海水密度有嚴(yán)格要求,在《西溪叢語》中談到了用蓮子選定海水的方法:采用多粒蓮子投入盛有海水的容器中,若所有蓮子均浮,則海水含鹽重;若所有蓮子均沉,則這樣的海水就毫無制鹽價(jià)值。后來《熬波圖詠》中談到,將蓮子分別浸入不同密度等級(jí)的海水中(一等海水密度最大,二、三、四等依次次之),充分浸泡后制備成不同測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的“浮子”。將“浮子”放入盛有待測(cè)海水的竹管內(nèi),如圖乙所示,根據(jù)浮起的“浮子”數(shù)即可判斷待測(cè)海水的密度范圍。請(qǐng)回答下列問題:(1)《西溪叢語》談到:無制鹽價(jià)值的海水,蓮子放入后會(huì)全部沉
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