2018-2022年五年中考物理汇编（上海）：压强与浮力（实验题）（解析版）

专题11压强与浮力（实验题）

黑》年中寿真叱

一、实验题

1.（2018・上海・中考真题）在验证阿基米德原理的实验中，需要验证和相等，并

选择（选填“同一”或“不同”）物体多次实验.

【答案】浮力排开液体的重力不同

【解析】

因阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液

体的重力；所以把浮力与排开液体的重力进行比较来验证；为了使结论更严密可靠，具有普

遍性，最后还需用不同物体和换用几种不同的液体多次进行实验，才能验证阿基米德原理的

普遍规律。

2.（2019・上海•中考真题）在“验证阿基米德原理”的实验中，用量筒测物体的,使用弹

簧测力计前，应将指针调到刻度处.“测定小灯泡的电功率”的实验原理是.

【答案】排开水的体积零P=UI

【解析】

第一空.如图，在“验证阿基米德原理”的实验中，物体受到的浮力

Fif=Fi-Fy-,

利用排水法可得物体排开水的体积：

V排=V2-VL

由G=∕ng=ρ啥可得排开水的重力：

G排=P水V据g=p,k（%-%）g;

比较尸出G作的大小验证阿基米德原理，可见，该实验中，用量筒测物体排开水的体积；

3.（2020・上海・中考真题）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹

簧测力计示数和台秤示数的变化情况.他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水

面的距离h、弹簧测力计的示数B、台秤的示数F2记录在下表中.

实验序号h（厘米）B（牛）F：件）

11.07.710.3

22.07.410.6

33.07.110.9

44.06.811.2

55.06.511.5

66.06.511.5

①分析比较实验序号h4的数据中B、B的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：

圆柱体在浸入水的过程中，FiF2;

②表中实验序号的数据表明，圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；

③表中两组数据间B变化量的大小为ΔF∕,相应的B变化量的大小为AB,分析比较实验序

号1~6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，AB与小的关系是

.当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为牛.

【答案】减小增大5.64=M1.5

【解析】

①口］［2］分析比较表中实验序号1-4的数据可知，随着圆柱体下降的深度越深，弹簧测力计

的示数B越来越小，台秤的示数B越来越大，因此可得初步结论：圆柱体在浸入水的过程

中，句减小，冷增大.

②［3］由表可以看出，在序号5、6两次实验中，弹簧测力计的示数尸/不变、台秤的示数B

也不变，说明圆柱体受到的浮力不变，根据∕=z⅛g%可知，物体排开水的体积不变，则

说明物体已全部浸没在水中.

③⑷由表中的实验数据可得，任意两次实验中B的减小量等于对应B的增加量，在5、6

两次实验中B没有发生改变，死也没有发生改变，因此可得出的结论是：圆柱体在水中缓

慢下降的过程中，ΔF∕=ΔF2.

[5]取序号3、4两次实验，可得弹簧测力计尸/的变化量为

=7.1N-6.8N=0.3N

则可得圆柱体在这两次实验'1'受到浮力的变化量为

Δ∕⅛=4=0.3N

圆柱体的底面积为S,圆柱体下降的深度变化量为

△h=4.0cm-3.0cm=Icm=0.01m

由阿基米德原理可得

33

M?=Pi⅛g∆%=。淞gS△力=l×10kg∕m×1ON/kg×S×0.01m=0.3N

解得

S=0.003m2

由表格可知，当物体下降的深度为5cm时，物体已经完全浸没在水中，则有

V^=V=Sh

圆柱体所受到的浮力为

332

Fff=Pifigyiit-PiftgSh-l×10kg∕m×1ON/kg×0.003m×0.05m=1.5N

此时物体继续下降，但是受到的浮力不变，因此当圆柱体处于实验序号6的位置时，圆柱体

受到的浮力为1.5N。

4.(2019・上海•中考真题)某小组同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”

实验中，用弹簧测力计拉着一个圆柱体，测力计示数为居.现将圆柱体悬空放置在一个烧

杯中，倒入液体A,圆柱体的下表面到液面的深度为九记录下此时弹簧测力计的示数为F

以及时和厂的差为△足接着，将液体A替换为液体B,重复上述实验，记录数据如下表

一、:所不.

表一液体A(W=I.Ox1()3千克/米3)

实验序号h（厘米）F（牛）△F（牛）

138.51.5

2673

395.54.5

41255

表二液体B（PB=O.8x103千克/米3）

实验序号h（厘米）F（牛）△F（牛）

538.51.2

667.62.4

796.43.6

81264

①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体

的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中,.

②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较△尸与圆柱体的下表面到液面的

深度〃的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，.

③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，分析比较△尸与圆柱体的下表面到液面的

深度h的大小关系，可得出的初步结论是.

④本实验中，圆柱体的重力为牛，高度为厘米.

【答案】弹簧测力计示数/随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小△尸与圆柱体

的下表面到液面的深度/?成正比同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度

力不变时，液体密度P越大，△尸越大10.010.0

【解析】

第一空.根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F⅛

圆柱体的下表面到液面的深度力的大小关系为：同一物体在同种液体中，弹簧测力计示数产

随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小.

第二空.比较序号1与2与3或序号5与6与7的数据可知，圆柱体的下表面到液面的深度

〃为原来的儿倍，△尸也为原来的儿倍.可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，

△尸与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比.

第三空.PΛ>PB,根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，可得出的初步结论是：同

一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度〃不变时，液体密度P越大，△尸越大.

第四空.测力计示数H即为圆柱体重力G,圆柱体浸入液体中测力计的示数为尸，根据称

重法测浮力，4F=%-尸即为圆柱体受到的浮力，故本实验中，圆柱体的重力为：

G=Fl）=ΛF+F=1.5N+8.5N=10.0N.

第五空.由②可知，同一物体在同种液体中，△尸与圆柱体的下表面到液面的深度〃成正比,

但序号4与8实验不符合这个规律.根据阿基米德原理F浮=P淞gV»,在物体没有浸没时，

F浮=P液gSh,受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度力成正比；在物体浸没在液体中

时，物体受到的浮力与深度无关.说明序号4与8实验这两种情况下，圆柱体已浸没在液体

中了，由阿基米德原理，I、4两次实验圆柱体受到的浮力之比为：

PNgSh、1.5N

P患Sh-5N'

即：

A11.5N

则圆柱体高度h=ɔ=IOcm.

1.5N

一、填空题

1.（2022•上海静安•一模）在“测定物质的密度”的实验中，需要用测出物体的质量，

然后用量筒测出物体的.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关''实验时，需要用到

如图所示的装置，该装置叫做,若用手按压金属盒上的橡皮膜，两管中液面将

（选填“相平”或"不相平”）.

【答案】天平体积液体压强计不相平

【解析】

[1]测量物体质量的器材是天平.

[2]在测密度实验中，用排水法测体积，量筒是测量物体体积的.

⑶如图所示的装置叫液体压强计，用来探究液体内部压强的影响因素.

[4]液体压强计的橡皮膜不受压时，两管液面相平，受压时，两管液面不相平.

2.(2022・上海虹口•一模)图(α)(6)所示为“验证阿基米德原理”实验中的场景.

(1)由图(4)S)弹簧测力计示数可知，物体受到浮力的大小为N；

(2)原来量筒中水的体积为60cm由图出)可知，物体排开水的体积为cm3；

(3)在误差范围内，经运算、比较可得：.

【答案】0.220浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力

【解析】

(1)[1]由图可知，当弹簧测力计在空气中提起物体时，弹簧测力计的示数为3.2N,则该物

体的重力为3.2N.当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3.0N,则表示物体受到的拉

力为3.0N,根据物体浸没在水中的受力分析可知，此时物体所受的浮力

与=G-心=3.2N-3.0N=0.2N

(2)[2]由图可知，当物体浸没在量筒的水中时，水面在量筒“80mL”刻度处，原来量筒中水

的体积为60cm3,即物体排开水的体积

嗫=80Cm*-60Cm3=20Cm3

(3)[3]物体排开水的质量

3,63

∕πi,l=p,k=1.0×10kg/m×20×l0^m=0.02kg

物体排开水的重力

G排=mi,fg=0.02kgXION/kg=0.2N

在误差范围内，经运算、比较可得：浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的

重力.

3.(2021・上海金山•一模)在“测定石块密度”的实验中，实验原理是,用电子天平

测出小石块的质量为32克，测量石块体积过程如图所示，该石块的密度为千克/

米，；如图(a)所示的装置叫做,如图(b),(c)和(d)是在探究液体内部的压

强与的关系.

50FL5嘈?L)

401-

【解析】

[1]测定石块密度，需要测量石块的质量和体积，实验原理是密度的公式

[2]石块的体积为

Jz=30cm3-20cm3=1Ocm3

石块的密度

P=—=32&、=3.2g∕cm3=3.2×103kg∕m5

VIOcnr

[3]图a所示的是U形管压强计，本装置是通过U形管中液面的高度差来反映压强大小的.

[4]图(b)、(C)和(d)中，液体的密度相同，深度不同，探究液体内部的压强与深度的关系.

4.(2021•上海徐汇•一模)如图所示的实验情景是探究液体内部压强与关系，U形

管中两管液面的反映了金属盒所在处液体压强的大小。在“测定物质的密度”实验中,

需要测量的物理量是物体的与.

【解析】

山图中保证了金属盒所处的深度和方向不变，改变了液体的密度，所以研究的是液体内部

压强跟液体密度的关系.

[2]U形管中两管液面的高度差是由于金属盒收到液体的压强挤压内度空气，从而使U形管

出现高度差的，所以高度差反应了金属盒所处位置的压强大小。

[3][4]物质的密度等于该物质的质量和体积的比值，所以要测量物质的密度需要测量它的质

量和体积.

5.（2021•上海奉贤•一模）如图所示是验证“”的实验，该实验需要比较浸在液体中的

物体所受的浮力与排开液体重力之间的大小关系,实验中可利用器材测量物体所

受的浮力；据图可知，此时物体浸在液体中所受的浮力为牛；实验还需要

的物体进行多次验证（选填"相同”或"不同”）。

【答案】阿基米德原理弹簧测力计和装有适量水的量筒和一个小桶0.5N不同

【解析】

”]由图可知次实验是验证阿基米德原理的实验.

[2]要比较浸在液体中的物体所受的浮力与排开液体重力之间的大小关系.需利用称重法测

得物体受到的浮力（F产G-FA,然后与物体排开水的重力进行比较，所以实验中所需要的

器材应该有弹簧测力计和装有适量水的量筒和一个小桶.

网据图可知，物重是2.0N,进入水中后弹簧测力计的示数是1.5N,所以此时物体浸在液体

中所受的浮力为

2.0N-1.5N=0.5N

[4]为了使实验结论具有普遍性，实验还需要选用不同的物体进行多次验证.

6.（2021••一模）如图1所示是探究液体内部压强与关系的实验，实验中通过观

察记录来比较液体内部压强的大小.如图2所示是“验证”实验的情景,

量筒中两次液面的示数差（匕-匕）表示.

【答案】液体密度U形管两边液面的高度差阿基米德原理物体排开液体的体积

【解析】

[1]由图1可知，两实验装置中是由于液体密度不同造成液体内部压强不同的，所以是研究

液体内部压强与液体密度的关系.

[2]在实验中液体内部压强是通过U形管两边液面的高度差不同来体现的，所以要观察U形

管两边液面的高度差.

[3]由图2可知，该装置是验证阿基米德原理的实验装置.

网量筒中两次液面的示数差（匕-匕）是由于放入物体排开水造成的，所以它表示物体排开水

的体积.

7.（2021・上海金山•一模）验证阿基米德原理的实验目的，是为了验证物体受到浮力和排开

液体的是否相等，小红将重为1.8牛物体浸没在水中时，测力计示数如图所示，则

物体受到的浮力为牛；图中"匕-匕''为2χl（）5米3,则物体排开液体的重力为

牛.为了验证结论是否具有普遍性，应该换用不同的物体和进行多次实验.

【答案】重力0.20.196不同液体

【解析】

[1]验证阿基米德原理是为了验证物体受到浮力与排开液体所受的重力是否相等.

⑵由图可知弹簧测力计的示数为1.6N,所以它受到的浮力

F朽G-F=I.8N-1.6N=0.2N

[3]物体排开液体的重力

G次=力g/行1.0×103kg∕m3×9.8N∕kg×2×10^5m3=0.ɪ96N

图为r验证结论是否具有普遍性，应该换用不同的物体和不同液体进行多次实验.

8.（2021—一模）某物理兴趣小组为了测量教室内大气压强的大小，将直径为。的橡胶吸盘

吸在水平放置的玻璃板下方，在吸盘下方挂上钩码当吸盘快要松动时，向小桶内加入细沙进

行微调，如图所示.当吸盘刚好脱离玻璃板时，记录钩码总质量肛测出小桶和沙子总重G.

玻璃板

六

吸盘

(1)该实验的原理是,根据实验得出大气压强的计算式为(用字母表示)；

(2)该小组做了多次实验，测得的大气压强数值均比实验室气压计读数值明显偏小，请你分

析可能的原因有哪些.

【答案】P=XP="Gqmg)吸盘内仍有少量气体

S∏D~

【解析】

(1)口］为了测量教室内大气压强的大小，该实验的原理为压强公式P=?.

［2］钩码总质量肛钩码的重力为mg,小桶和沙子总重G,吸盘所受到的拉力即为钩码与小

桶和沙子的总重力为

F=Hg+G

橡胶吸盘的直径为D,吸盘与玻璃的接触面积为

D2Hlf

S=网一)=—

24

F

由P=《■得

Fmg+G4(G+mg)

P=~Γ三

4

(2)⑵测得的大气压强数值均比实验室气压计读数值明显偏小，可能是吸盘内仍有少量气体.

9.(2021•上海杨浦•一模)如图所示仪器是,为了探究液体内部的压强与方

向的关系，保持金属盒在水中的深度不变，改变,观察并记录U形管液面的

高度差.右下图示是“验证阿基米德原理”的实验过程，此实验目的是为了验证物体受到的浮

力与的关系，实验过程中心-%表明了.

n⅛

lγ⅜

•

【答案】U形管压强计金属盒的方向物体排开的液体所受重力大小物体排开液

体的体积

【解析】

口］图中仪器为U形管压强计.

［2］探究液体内部的压强与方向的关系，根据控制变量法，需要保持其他变量一定，只改变

方向.

［3］由图可知，第••次弹簧测力计测物体的重力，第二次弹簧测力计测物体完全浸没后剩余

的重，能够验证物体受到的浮力与物体排开的液体所受重力大小是否相等.

［4］物体放入液体中，液面会上升，液体体积上升的量为物体排开液体的体积.

10.（2021・上海长宁•一模）小华同学“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验过程如图所

示，他正在探究液体内部压强与的关系，由测量结果U形管两边,可知

液体内部压强与该因素无关。图示为“验证阿基米德原理”实验的操作和测量结果，为达成实

验目的，需由（a）、（C）两图得出物体受到的浮力尸产；需由（b）、（C）两图得出

=屹（匕-匕）g...

IS

sB

sS

【答案】方向液面高度差相同F∖-fG排

【解析】

由图可知，三个容器中液体相同，深度相同，但是橡皮膜的方向不同，故此实验探究

液体内部压强与方向的关系.由图可以发现液面高度差相同，说明液体内部压强与该因素无

关.

[3]浸入液体中的一切物体都会收到浮力的作用，即用测力计时，在水中比在空气中减小的

值即为该物体所受浮力大小，故

F浮=月-琼

[4]放入物体后，排开液体的体积为

V9=V2-Vi

则排开液体的重力为

ff

Gjφ=⅛g=&k-X）g

二、实验题

11.（2022•上海崇明一模）在语文课本上学习了“死海不死”的文章后，小敏想“探究浮力的

大小与哪些因素有关，，，她提出了如下猜想：

猜想一：可能与液体的密度有关

猜想二：可能与物体排开液体的体积有关

猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关

为了验证上述猜想，她按照图中字母顺序做了如下实验:

(1)分析比较实验步骤A、C,D,可以验证猜想；分析比较实验步骤A、B、C,可

以验证猜想是正确的;

(2)分析图中提供的信息，可知图E中物体所受的浮力大小为N,计算可知盐水的密

度是kg∕m3.

【答案】三二1.21.2x103

【解析】

(1)分析比较实验步骤A、C.D可知，物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度

不同，且C、D中测力计示数相等，根据尸浮=G-尸可得物体受到的浮力相等，由此可知,

物体受到的浮力与物体浸没在液体的深度无关，可以验证猜想三是错误的；分析比较实验步

骤A、B,C可知，物体浸入液体中的体积不同，B,C中测力计示数不同，根据F浮=G

-尸可得物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与物体浸入液体中的体积有关，

可以验证猜想二是正确的；

(2)物体在空气中时弹簧测力计示数为2.8N,图E中物体浸没在盐水中时弹簧测力计的示

数为1.6N,因此物体浸没在盐水中所受的浮力为:∕⅞=G-F=2.8N-1.6N=1.2N.由图A.

C所示实验可知，物体浸没在水中受到的浮力：尸浮=G-尸=2.8N-1.8N=1N,设物体体

积为匕由阿基米德原理可得：F浮=P水gV排,F浮=P盐水gV排,因为排开水的体积

和排开盐水的体积相等，都等于物体的体积匕所以「=告史=’生二，则盐水的密度：p

口水g/水g

弓。水_1.2Nχl.0Xlo^g/田

盐水==I.2×103kg∕m3.

∖N

12.(2022•上海普陀•二模)为了探究压力产生的形变效果与哪些因素有关，某实验小组的

同学用三个相同的实心长方体(三个面的关系为d>5>53)先后以不同方式放在同一海绵

上，盛放海绵的玻璃容器上标有间隔距离相等的刻度线.他们将实验观察到的现象和数据记

录在下表中.

实验序号123456

受力面积SlS∖S、2S33$3

-I

∣—

τr~!IT?,■...,∙.∙-..∙∙....∙..∙-.IΓJHTTLJ

M或添零募,■--:蕊屋蕊鼻W

实验现象1.J：∙..∙.jJ∙;.∙.J∙∙.∙...∙ι求.蟒次⅛抵黑;MLLW

下陷格数1格1.9格2.8格5格5格5格

①在实验中是通过比较来比较压力产生的形变效果的；

②分析比较实验序号1与2与3的数据及现象，可得出的初步结论是：当时，压力越

大，压力产生的形变效果越显著；

③分析比较实验序号的数据及现象，可得出的初步结论是：当压力相同时，;

④实验小组的同学在综合分析了表格中的数据和现象后提出猜想:在实验序号1或4的图中,

若沿竖直方向切去一定厚度，海绵的下陷格数保持不变.你认为他们的猜想依据是：.

【答案】物体在海绵中下陷的格数受力面积一定1与4、2与5或3与6受力面

积越小，压力产生的形变效果越显著见解析

【解析】

①川因盛放海绵的玻璃容器上标有间隔距离相等的刻度线，则实验中是通过比较物体在海

绵中下陷的格数来比较压力产生的形变效果的。

②[2]由图可知，实验序号1与2与3受力面积相同，压力大小不同，实验序号1至3压力

越来越大，物体在海绵中下陷的程度也越来越大，则可得出：当受力面积一定时，压力越大,

压力产生的形变效果越显著.

③[3][4]由图可知，实验序号1与4或2与5或3与6中，压力相同，受力面积不同，受力

面积越小，压力作用的形变效果越显著.

④[5]实验序号1或4的图中，物体是柱体，由压强公式

_G柱一,>⅛g一。柱MEg一∕⅛S%g_cfth

从上式可以看出，柱体对水平面产生的压强与柱体的密度和高度有关，当沿竖直方向切去一

定厚度时，柱体的密度和高度不发生变化，则柱体产生的压强不变，因此海绵的下陷的格数

保持不变.

13.（2022・上海松江•二模）小华和小亭通过实验研究将物体放入液体的过程中，容器底部

受到液体压力的变化情况，如图所示。他们将重力分别为30牛和40牛的甲、乙两个柱形物

体，先后挂在弹簧测力计下，并将其逐渐浸入同一柱形容器的液体中（液体不溢出）.他们

读出测力计示数尸，并测得容器底部受到的液体压力/废，然后根据相关物理量计算出物体

所受浮力尸部将实验数据记录在表一、表二中。

表一物体甲的重力为30牛

实

验F浮

F（牛）尸底（牛）

序件）

号

1201030

2161434

3121838

482242

542242

表二物体乙的重力为40牛

实P（牛）F浮F底（牛）

验（牛）

序

号

6301030

7251535

8182242

9103050

1083050

①小华分析比较实验序号后得出初步结论:不同柱形物体浸入同一柱形容器

的液体中，物体所受浮力相同，容器底部受到液体压力相同；

②小亭分析比较实验序号1、2、3与4（或6、7、8与9）后得出初步结论：同一柱形物体

浸入同一柱形容器的液体中，越大，容器底部受到液体压力越大.

③分析比较实验序号4与5（或9与10）的数据，发现物体所受浮力厂融容器底部受到

液体压力F∕⅛相同，但测力计示数尸不同，出现这种情况的原因是：;

④两位同学分析比较表一（或表二）的数据，并通过一定的计算，可知容器内液体的重力

为牛；

⑤当柱形物体处于实验序号3位置时，容器底部受到液体压力的增加量为

牛.

【答案】1与6浮力柱形物体与容器底接触后,容器底对物体有支持力2018

【解析】

①川由实验1和6知，两个物体浸在液体中所受的浮力相同，容器底部受到液体压力也相

同.所以可得：不同柱形物体浸入同一柱形容器的液体中，物体所受浮力相同，容器底部受

到液体压力相同.

②⑵由实验1、2、3与4知，物体甲浸入液体所受的浮力越大，容器底部受到液体压力也

越大.所以可得：同一柱形物体浸入同一柱形容器的液体中，所受浮力越大，容器底部对液

体的压力越大.

③[3]由实验4和5知，物体所受的浮力相同，且容器底部受到液体压力相同，则可能是物

体接触容器底了，因为物体只受到拉力和浮力时，有/声G-E浮力不变时，拉力也不变，

即弹簧测力计的示数保持不变，而实验中，测力计示数变小，是物体触底了，除了受到浮力

和拉力，还受到容器底的向上支持力.

④[4]未放入物体时，柱形容器底所受的压力等于容器中液体的重力，放入物体后，液体对

物体有向上的浮力，据力的作用是相互的，物体对液体有向下的作用力，所以放入物体后,

柱形容器底所受的压力等于液体的重力与浮力之和.由表格一实验1的数据知，容器中液体

的重力

G瀛FFHF浮=30N-10N=20N

⑤[5]容器底所受的压力等于容器中液体的重力与浮力之和.容器中液体的重力不变，液体

对容器底压力的增大量等于物体所受的浮力，表格一的实验3中，物体所受的浮力为18N,

所以容器底部受到液体压力的增加量为18N.

14.（2022•上海虹口•二模）人在行走、站立、平躺等不同情况时，对水平地面的压强大小

不同.已知人的质量为60千克，行走时与地面的接触面积为0.02米2.

①求人行走时对地面压强的大小P人;

②为了表示不同情况压强的大小，用水平方向的格数表示接触面面积、竖直方向的格数表示

相应的压强，如图所示，图中表示了人背负物体（甲或乙）、不背负物体时，行走、站立及

平躺时的情况；

（a）求乙物体的质量m乙；

（b）判断：C表示人是的（选填“站立”或“行走”），此时人是否背负甲或乙物体，通

□C：□D：平躺举起乙物体

【答案】3xl04pa60kg站立见解析

【解析】

(1)[1]根据公式p=g可得，人行走时对地面的压强为

£=6OkgX吗kg3展

人S0.02m2

(2)[2]由图可知人平躺举起乙物体时和人不负重行走时与地面的接触面积之比为10：1,

对地面的压强之比为1：5,根据公式P=!可得，人平躺举起乙物体时和人不负重行走时时

地面的压力之比为1:2,因为都是在水平地面上，所以对地面压力等于自身的重力，因此

乙物体的重力刚好等于人的重力，乙的质量为60kg.

[3]由图可知B表示不负重行走，与地面接触的面积刚好是C这种情况的一半，走路时是一

只脚落地，所以可判断C表示人站立.

[3]因为人的脚掌大小是一样的，若C表示人不负重站立，那么它对地面的压强应该是B不

负重行走时对地面压强的一半，但由图可以看出他们的压强不是二分之一的关系，所以可以

判断C表示人负重站立.

B不负重行走时对地面的压强

PB.

BS

C种情况站立时对地面的压强

p、B

ʌ2S

由图可知

军

旦∙=2=C∙

PA3区

2S

FB:FA=5:6

又因为

FE人

所以

FA>G人

因此判断C表示人负重站立.

15.(2022・上海浦东新•二模)上海市“空中课堂名师面对面“有一堂课是“阿基米德原理：单

元答疑”，其中有"浮力秤''的介绍.某小组同学观课后制作了一“浮力秤如图（a）所示，

其构造是由质量为m。、底面积为S的浮筒和可盛放液体（密度为。液）的容器两部分组成.

他们首先在容器内装入足量水，空浮筒静止时浸入液体的深度为爪如图（b）所示，在浮

筒内放一物块后，小筒浸入水中的深度增加了△/?,从浮筒上标有的刻度可读出物块的质量

m,并将不同质量的物块分别装入浮筒中，记录相关实验数据于表一中.接着，他们把水更

换为酒精，重复上述过程，并记录数据于表二中.

表一

序号液体ΔΛ（米）加（千克）

10.080.04

2水0.100.05

30.120.06

表二

序号液体△h（米）m（千克）

40.100.04

5酒精0.130.05

60.150.06

（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据△〃和m的数据关系，可得出的初

步结论是：当使用同一浮力秤测量物体质量时（液体不溢出），△/?与〃?成正比，说明该浮

力秤的刻度值的间距是（选填“相等”或“不相等”）;

(2)分析比较实验序号的数据可得出：当使用相同浮筒、相同容器制成的浮力秤测

量同一物体质量时(液体不溢出)，与液体密度。液有关；

(3)浮力秤是运用了二力平衡及原理，该物块的质量加为(用上述物理量的

字母表示)，并在下面空白处写出推导过程：;

(4)测量过程中，他们发现测量范围不够大，需要改进.请写出一种增大浮力秤测量范围

的方法：.

【答案】相等1与4、2与5或3与6漂浮⅜5ΔA见解析增大浮筒的底

面积

【解析】

(1)[1]比较实验序号I、2和3可知，质量变化().01kg,浮筒静止时浸入液体的深度变化

0.02m,所以该浮力秤的刻度值的间距是相等的.

(2)[2]比较实验序号1与4、2与5或3与6可得，在不同的液体密度中，使用相同的浮

筒，称量相同的质量时，浮筒静止时浸入液体的深度不同，即△〃不同，所以△/?与液体密

度。液有关.

(3)[3][4][5]由题意可知，该浮力秤在称量质量时，浮筒始终在液体中处于漂浮状态，因为

物体处于漂浮状态时，可得产浮=G点，即∕⅛g/广加总g,所以浮力秤运用了漂浮原理，又因

为V市Sh,所以当还没有称量质量时，即W=O时，可得

Z⅛gM=%g

当开始称量质量时，可得

P灌gS%=(rn0+m)g

联立以上两个式子，可得

P海gS(%-%)=mg

即可得

m=p^S(h2-h2)=⅛5Δh

(4)[6]⅛(3)可知，In=P液SAh,所以增大浮筒的底面积可以使称量的质量更大，即可

以增大浮力秤的测量范围.

16.(2022•上海华旭双语学校模拟预测)为了研究圆柱体在浸入液体的过程中，液体对柱形

容器底部的压力增加量△尸的情况，某同学利用金属圆柱体、水、酒精以及相同的柱形容器

（足够高）等进行实验.如图所示，他先在容器内倒入足够的酒精，再将金属圆柱体缓慢浸

入酒精中，逐步改变其下表面的深度h,并计算得到液体对容器底部的压力增加量AF,然

后换用相同体积的水和另一块金属圆柱体再次实验，并将数据记录在表一、表二中.

表一酒精（P酒精=0.8xl（P千克/米3）

实验序号h（米）△F（牛）

100

20.020.4

30.051.0

40.102.0

50.162.8

60.182.8

表二水（p水=LOXlO3千克/米3）

实验序号力（米）NF（牛）

700

80.020.5

90.082.0

100.102.5

110.163.0

120.183.0

（1）分析比较AF与h的数据及相关条件，可得出的初步结论为：；

（2）设放入酒精和水中的圆柱体分别为A和B,则圆柱体的底面积&SB,高度

hAhB（均选填“大于”、“等于”或“小于”）；

(3)分析数据，还可以获得的结论：

【答案】当圆柱体未完全浸入液体中时，液体对容器底部的压力增加量ΔF与圆柱体浸入

液体中的深度〃成正比等于大r当圆柱体浸在液体中的深度相同时，液体密度越

大，液体对容器底部的压力增加量△尸越大

【解析】

(1)[1]由实验2、3、4和实验8、9、10中数据可得，当圆柱体未完全浸入液体中时，液

体对容器底部的压力增加量△厂与圆柱体浸入液体中的深度h成正比.

(2)[2]由实验4中数据可知，当圆柱体浸入酒精中的深度为〃=0.IOm时，此时酒精对容器

底部的压力增加量为AF=2.0N,由

F=PS=P谈ghS

可得，A圆柱体的底面积为

S='F__________________2.°N________________=2.5×10^3m2

ʌP酒精gh0.8×103kg∕m3×10N∕kg×0.10m

由实验IO中数据可得，当圆柱体浸入水中的深度为Λ=0.1()m时，此时水对容器度的压力增

加量为△产=2.5N,同理可得，B圆柱体的底面积为

ΔF'_______________25N_______________

SB==2.5×10^3m2

p*gh1×103kg/m3×ION/kg×0.10m

故可知SA=SB.

[3]由表一中数据可知，酒精对容器底部的压力增加量最大为Af∖=2.8N,此时圆柱体A完全

浸没在酒精中，由受力分析可知，酒精对容器底的压力增加量等于圆柱体A所受酒精的浮

力，即

ʌ厂大=Λ≡g/

解得圆柱体A的体积为

VA/2.8N二JgT3

V---------=---------------------------------=3.5<10m

KP酒精g0.8×10,kg∕m3×10N∕kg

则圆柱体A的高度为

V.3.5×IO-4m3

h”________=_0_._14m

A57-2.5×10",m2

由表二中数据可知，水对容器底部的压力增加量最大为△9人=3.0N,同理可得，圆柱体B的

体积为

________30N________

1=3.0×104m3

l×105kg∕m3×10N∕kg

则圆柱体B的高度为

,VB3.0X10Tm3

hβ=工=0.12m

SB2.5×10^3m2

即hA>hβ.

（3）[4J由实验序号2与8或4与10中的数据可知，此时两圆柱体浸入液体中的深度相同，

故当圆柱体浸在液体中的深度相同时，液体密度越大，液体对容器底部的压力增加量△尸越

大.

17.（2022・上海杨浦•一模）为研究物体浸入液体的过程中，测力计示数减小量与哪些因素

有关，小明设计了方案进行实验,小明用测力计将圆柱体A悬挂在空容器中，如图所示，

此时测力计示数片为8.0牛.然后逐次向容器中注入液体，并将圆柱体下表面至液面的距

离儿相应的测力计示数尸记录在表一中.为进一步探究，小明换用材料、体积与圆柱体A

相同，但形状不同的圆柱体B重复实验，并将测得的数据记录在表二中.

工

表一：（圆柱体A）

实验序号h（厘米）F（牛）

13.07.4

26.06.8

39.06.2

412.05.6

515.0—

表二：（圆柱体B）

实验序号h（厘米）F（牛）

62.07.2

74.06.4

86.05.6

98.05.2

IO10.0—

①分析比较实验序号1~4（或6〜8）数据中产和A的关系及相关条件，可得出的初步结论是：

同一圆柱体在同种液体中，;

②分析比较实验序号1-4（或6~8）数据中尸与见的差值△尸和〃的关系及相关条件，可得

出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中,.请用学过的知识,解释这个结论;

③继续分析表一和表二的数据，发现实验序号9的数据不适用于题②的结论，可能的原因是

④进一步分析表一和表二的数据，可得：实验序号5中，F为牛.实验序号10中，F

为牛.

【答案】〃越大，尸越小△尸与方成正比见详解柱体浸没了5.25.2

【解析】

①⑴分析比较实验序号17（或6~8）数据，〃越大，表明浸入液体的深度越大，排开液体

的体积越大，受到的浮力越大，重力一定，拉力越来越小，故〃越大，尸越小.

②[2][3]假设柱体部分浸入液体时，液体密度为∕⅛,柱体下表面至液面的距离为九柱体的

底面积为S.物体浸在液体中受到三个力的作用：竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力,

物体处于平衡状态，则物体所受浮力为

%=G-廉

即测力计示数的减小量等于物体所受浮力

△F=%=。液g%=PteShS

当。浓、S相同时，Δ