2024年中考物理考点复习:压强与浮力 刷题练习题汇编(含答案)_第1页
2024年中考物理考点复习:压强与浮力 刷题练习题汇编(含答案)_第2页
2024年中考物理考点复习:压强与浮力 刷题练习题汇编(含答案)_第3页
2024年中考物理考点复习:压强与浮力 刷题练习题汇编(含答案)_第4页
2024年中考物理考点复习:压强与浮力 刷题练习题汇编(含答案)_第5页
已阅读5页,还剩22页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

2024年中考物理考点复习:压强与浮力刷题练习题汇编

1.如图所示的实例中,能利用大气压强解释的是()

B.锅炉水位计显示水位

D.自制喷雾器喷券

图1图2

A.图1:大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小

B.图2:安仝锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强

C.图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压增大而升高

I).图4:向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,增大水面上方的气压从而降低水的沸点

3.如图,将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为加的木模,用三根竖直细线a、氏。连

接,在水平面上按照“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的'‘张拉整体”结构

原理。则()

第1页共28页

A.a拉力等于mg

B.6的拉力大于a的拉力

C.沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点,线仍竖直,线上拉力会改变

D.沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点,线仍竖直,地面受到的压力会改变

4.如图,一根水平放置、两端开II的透明亚克力管,下部的抽气孔与抽气机相连。将一个略小于管内径的

纸团置于管中,打开抽气机,在的作用下,两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压

较低时关闭抽气机,快速弹开侧塑料片,纸团会从左恻管口飞出。

(1)倒入适量的水,用湿手摩擦杯口会发出声音,是由于物体产生的,改变杯内水量,声音的

会发生改变。

(2)如图所示,纸片被迅速击打出去后,鸡蛋落入杯中,是因为鸡蛋具有__________o

(3)在水中装满水后,杯口朝下,竖宜向上提杯(杯口未离开水面)的过程中,杯内水__________(选填

“减少”或“充满

7.小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。

第2页共28页

(1)压强计通过〃形管两侧液面的来反映被测压强大小。使用前.,用手按压金属盒二的橡皮膜,

发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是一

A.向〃形管中注入一些水

B.将〃形管中水倒出一些

C.检查装置是否漏气

(2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与

是否有关;

(3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压

强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,(能/不能)得出液体压强与液体密

度有关的初步结论。

8.小华发现,压缩一个己经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭

的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细

cm,则活塞的横截面积为_____cm2;

(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验

第3页共28页

abd

【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体

的形状有关。于是,该同学进行了如下探究。

【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。

①如图a所示,用弹簧测力计测用橡皮源的重力为N:

②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;

③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;

④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。

【解释】

(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为N;

(2)由以上实睑可知,浮力大小与物体的形状;

【交流】

(3)本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为

(4)第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小

(选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与无关:

(5)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力冲,能否完成本实验的探究?

1L“铜壶滴漏”是中国占代的计时工具,距今700多年。如图所示,它上面有三个壶,分别是口壶、月壶

和星壶,也叫送水壶,最下面的寿壶也叫受水壶。日、月、星壶侧面底部都有一个龙头形滴水口,壶盖上

开有一个进水孔,小水滴从日壶滴进月壶,再从月壶滴进星壶,最后进入受水壶。受水壶装有两个重要部

件:一个是竖立在壶盖正中的铜尺,上有时辰刻度,从下到上分别为:子、丑、寅、卯、辰、已、午、未、

申、酉、戌、亥。每个时辰是两人小时,其中子时代表23:001:00,丑时代表1:00~3:00……以此类推;

另一个是浮筋,由小木块1:连接一把木尺组成,随着受水壶里水量的增加,浮筋自然同步上)1。观看浮箭

第5页共28页

顶端指示的铜尺刻度,就可以知晓当时、当地的时间了。请根据以上信息并结合所学知识,I可答下面问题:

(1)如图是14:0()浮箭顶端指示的部分铜尺位置的示意图,其中正确的是

铜尺铜尺

一寅—亥

一丑一戌

浮箭浮箭

一子——酉

AD

(2)若浮箭的重力为G,在受水壶中所受的浮力为月孚,则GF淬(选填”或随着

受水壶水位的升高,浮筋下部小木块浸没在水中的深度_____,受水壶壶底受到水的压强o若

想测量1个时辰浮力对浮箭做的功,还需要测量V

12.综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简

易密度计。制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密

封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置取出吸管,

量出。点至封口端的距离〃,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8g/cnJ、。.9g/cm'l.0g/cn?、

l.lg/cnd的位置并标上密度值。

使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。

第6页共28页

(1)。位置处的刻度值为g/cm3;

(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度力=_________(用。水、。液、〃表示):

(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离(相等/不相等);

(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),

他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果(偏大/偏小/无变化);

(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将<,

13.“且夫水之积也不厚,则其负大舟也无力。覆杯水于坳堂之上,则芥为之舟:置杯焉则胶,水浅而舟大

也。“出自战国庄子的《逍遥游》。从文中大舟与水的关系,我们可以得到这样的启示:求大学问,干大事

业,必须打下坚实、深厚的基础。但从物理的角度,“水之积也不厚,则其负大舟也无力。”是指水的深度

还是水的质量呢?即物体能否在水中漂浮(所受浮力的大小),宽竞与水的深度有关还是与水的质量有关呢?

为了探究这一问题,某兴趣小组用烧杯、水、圆柱形木块、刻度尺等器材,进行了如下探究,如图所示。

将两个完全相同的底面积为8cm:高为10cm的圆柱形木块,分别放入底面积为10cn『和12cn?的甲、乙两个

容器中,分别向两个容器中加水,观察和记录每个容器每次加水的深度和木块的状态,实验数据及现象记

录如下表。实验中,容器足够高,无水溢出,不考虑木块吸水,夕水=1.0xl()3kg/m3,吏10N/kg。根据实

验现象和实验数据,求:

容器中水深(A/cm)和木块的状态

挺验次数

甲容器甲容器中木块乙容器乙容器中木块

14cm不能浮起4cn不能浮起

25cm不能浮起5cn不能浮起

36cm刚好浮起6CR刚好浮起

47cm浮起7CH浮起

(1)甲容器中木块刚好浮起时,水对容器底部的压强;

(2)木块的密度;

(3)木块刚好浮起时,甲、乙容器分别加入水的质量。并由计算结果和实验现象判断:木块能否浮起,取

决于容器中水的深度还是水的质量?

(4)实验完成,把木块从甲容器拿出,甲容器对桌面压强的变化量。

第7页共28页

甲乙

14.阅读材料,回答问题

“海油观澜号”深远海浮式风电平台

2023年5月20日,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网,标志着我国深

远海风电关键技术取得重大进展。

“海油观澜号”由浮式基础和风机组成,整体高度超200米,总质量达1.IXIO'kg。平台采用“半潜式”

设计,底部是一个三角形浮式基础,包括3个边立柱和1个中间立柱,图甲为其实物照片。浮式基础上方

是高约83米的圆筒状柱子,柱子上方安装有机舱,机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动,

生戌绿色电力,年发电最将士2.2X10W-ho

(1)风能属于_________(选填“可”或“不可”)再生能源;

(2)根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为________m(保留整数);

甲乙

(3)风平浪静叶片不动时,平台基础排开海水的体积达_________n?(海水密度用LOXlO'kg/m,计算,

不考虑锚链对平台的作用);

(4)海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式(图乙)。两种方式相比较,你认为“半潜式”

的一个明显优点是。

15.静止在水平桌面上的套丛书,质量为1.65kg,与桌面的接触面积为0.03mL求:

(1)该套丛书受到的重力;

(2)该套丛书对桌面的压强。

16.一个奖牌挂在弹簧测力计下,示数为1.8N。当奖牌浸没在水中时,弹簧测力计的示数为L6N。已知

第8页共28页

=LOxlO3kg/m3,g取10N/kg。求:

(1)奖牌的质量;

(2)奖牌的体积。

17.2023年4月26日,笫十二届江苏省园艺博览会在连云港盛大开幕,其中科技田园描绘的“孙悟空”形

象,成为一道靓丽的风景线。科技田园的维护主要依靠无人机,图中无人机正在给科技田园喷洒农药。已

知该无人机空机质量为5kg,停放时与地面的总接触面积为80cmL装满农药后的总质量为32kg,农药的

密度为0.9x10'kg/n?,g取10N/kg。求:

(1)该无人机空机状态停放时对水平地面的压强;

(2)该无人机可装农药的最大体积。

18.2023年5月13日,“恩平20—4钻采平台”的安装,创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录,

浮托安装类似于运动员挺举过程,巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示,涨潮时,工程船托

运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口,落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接

口上。工程船满载时的排水量为5.35xl()7kg,所安装的平台组块质量为1.55xl()7kg。(g取10N/kg)

(1)工程船满载航行在海面上时,受到的浮力为多大?

(2)平台组块所受重力大小为多少?

第9页共28页

第10页共28页

参考答案

1.如图所示的实例中,能利用大气压强解释的是()

A.轨道铺在枕木上B.锅炉水位计显示水位

用吸管吸饮料D.自制喷雾器喷券

【答案】C

【解析】A.列车的钢轨要铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意:

B.锅炉的水位计和炉身上端开口,下端连通,水静止时两侧液面总相平,属于连通器,故B不符合颍竟:

C.用吸管吸饮料时,吸管内压强小于外界大气压,在大气压的作用下,将饮料压入嘴中,故C符合题意;

D.自制喷雾器喷雾,用嘴用力吹气时,竖管上端空气流速大压强小,下端流速小压强大,形成向上的压强

差,产生向上的压力差,水受到向上的力,从竖管中喷出,故D不符合题意。

故选Co

2.如图,下列有关压强的描述正确的是()

图1图2图3图4

A.图1:大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小

B.图2:安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强

C.图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压增大而升高

I).图4:向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,增大水面上方的气压从而降低水的沸点

【答案】A

【解析】A.由于机翼模型上凸下平,则在相等时间内,气流通过机翼上表面的路程大,上表面的流速大、

压强小,而机翼下衣面流速小、压强大,则机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力,从而产生了向

第11页共28页

上的升力,故A正确;

B.安全锤做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;

C.把气压计从山脚拿到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压

的作用下,会有一部分水被压入玻璃管内,因此玻璃管的水柱升高,故C错误;

D,向烧瓶瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,瓶内水蒸气遇冷液化,因此瓶内液面上方气压减小,导

致水的沸点降低,因此水重新沸腌起来。故D错误。

故选A。

3.如图,将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为勿的木模,用三根竖直细线a、氏。连

接,在水平面上按照“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构

原理。贝IJ()

A.a拉力等于mg

B.b的拉力大于a的拉力

C.沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点,线仍竖直,线上拉力会改变

D.沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点,线仍竖直,北面受到的压力会改变

【答案】C

【解析】AB.上方木模受到自身向卜的重力勿乡两根长线分别向下的拉力和短线a向上的拉力,两根长线

的拉力相等,由受力平衡

居=mg+2Fb

则F>mg,QR,故AB不符合题意;

C.沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点,上方木模仍受力平衡,则线仍竖直,但力的作用点改变,

方向不变,而力的作用效果相同,故力的大小会改变。故C符合题意;

D.将两个木模看成一个整体,整体静止在地面上,受竖直向下的总重力、地面对它竖直向上的支持力,沿

第12页共28页

左右方向平移三根细线在上方木模的接线点,整体还是处于平衡状态,故地面受到的压力还是木模的总重

力,即不变。故D不符合题意。

故选Co

4.如图,-•根水平放置、两端开口的透明亚克力管,下部的抽角孔与抽气机相连。将•个略小于管内径的

纸团置于管中,打开抽气机,在的作用下,两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压

【解析】打开抽气机抽气,使其管内气压变小,在大气压的作用下,塑料片外侧的大气压大于内侧的气压,

所以的塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。

纸团从左侧管口飞出,说明纸团右侧受到的压力比左侧的大,故应收弹开右侧的塑料片,使右侧的气压变

大。

5.如图,作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。

【解析】漂浮在水面上的物体受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,方向相反:重力竖宜向下,浮

力竖直向上,且在同一条直线上,如图所示:

6.利用高脚玻璃杯做几个小实验:

第13页共28页

(1)倒入适最的水,用湿手摩擦杯口会发出声音,是由于物体产生的,改变杯内水量,声音的

__________会发生改变。

(2)如图所示,纸片被迅速击打出去后,鸡蛋落入杯中,是因为鸡蛋具有。

(3)在水中装满水后,杯口朝下,竖直向上提杯(杯口未离开水面)的过程中,杯内水(选填

“减少”或"充满”)。

【答案】①.振动②.音调③.惯性④.充满

【解析1(1)在玻璃杯中倒入适量的水,用手摩擦杯口,杯子会振动,使其发出声音,声音是由杯子振动

产生的:改变杯中水量,杯干振动的频率会发牛变化,便声音的音调发牛改变。

(2)纸片被迅速击打出去后,鸡蛋落入杯中,这是因为纸片受到力的作用,改变了运动状态,而鸡蛋由于

惯性,要保持原来的静止状态,由于重力作用落入杯中。

(3)向上提起玻璃杯的过程中,玻璃杯露出水面的体积增大,由于杯口未离开水面,且1标准大气压能够

支撑大约10m高的水柱,所以水能够充满整个玻璃杯。

7.小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。

(1)压强计通过〃形管两侧液面的_________来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒二的橡皮膜,

发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是________:

A.向〃形管中注入一些水

B.将〃形管中水倒出一些

C.检查装置是否漏气

(2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与

是否有关:

(3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压

第14页共28页

强变大。若接下来乂进行了图乙所示实验,再与图甲比较,(能/不能)得出液体压强与液体密

度有关的初步结论。

【答案】①.高度差②.c③.方向④.不能

【解析】(1)根据转换法,实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。

使用前用手轻轻按压几卜.橡皮膜是检查装置的气密性;如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏

气;液面没有明显变化,则说明装置漏气;故AB不符合题意,C符合题意。

故选C.

(2)保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,说明液体对橡皮膜的压力的方向不同,故目的是为了探究液

体内部压强大小与方向是否有关。

(3)要探究液体压强与液体密度的关系,需控制液体的深度相同,而图乙所示实验与图甲比较,液体的密

度不同,液体深度的深度也不同,故不能得出液体压强与液体密度有关的初步结论,

8.小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但根杷它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭

的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细

(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验

是否漏气,不增加器材,方法是______;

(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一

端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如

图乙所示为____N,此时外界大气压的数值为Pa;

第15页共28页

(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器4mL刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保

不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为4mL.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,

当注射器内气体体积变为8mL时,弹簧测力计的示数为10N,整续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器

内气体体枳与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。

注射器内气体体积V/mL810121620

弹簧测力计的示数//N10▲13.31516

①当注射器内气体体积为10mL时,弹簧测力计示数为N;

②当注射器内气体体积为20mL时,注射器内气体压强为Pa。

【答案】©.10.000.2③.用手拉动注射器活塞,根据难易程度判断气密性20⑤.

IxlO512⑦.1x10,

【解析】m如图甲所示,注射器刻度部分左端对准零刻线,右端对准10cm刻线,刻度尺的分度,直为0.1mm,

刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00cm,则活塞的横截面积为

V_20cn?

=2cm2

/10cm

(2)排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是:用手

拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,如果不容易被拉动,则证明气密性良好。

(3)如图乙,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为20N。

此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力,外界大气压的数值

F_20N

=lxlO5Pa

-T-2xlO^m2

(4)①注射器内被封闭的气体体积为4mL,再用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活

塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力

五大气压=4+4内

由以上步骤(3)可知,外界大气压对活塞的压力为20N,由此得到下表

注射器内气体体积V/mL810121620

弹簧测力计的示数尸/N10▲13.31516

注射器内气体对活塞的压力//N1086.754

观察表中的数据可以发现;注射相内的气体变化为原来体积的2倍时,注射器内气体对活塞的压力减半,

第16页共28页

由上表可知,注射器内气体为2()此时注射器内气体对活塞的压力为4N,因此注射器内气体为10mL时注射

器内气体对活塞的压力为8N,当注射器内气体体积为10mL时,弹簧测力计示数为

心=20N-8N=12N

②当注射器内气体体枳为20mL时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为2cM则注射器

内气体对活塞的压力为

户内=20N-16N=4N

注射器内气体压强

:4

%=也=—^r^=lxlOPa

〃内S2xl(Lm2

9.某小组同学做科学探究实验,如图所示:

a.将一个长方体物体(物体不吸水)挂在弹簧测力计下,物体的下表面刚好与水面接触,如图甲所示;

b.移动弹簧测力计使物体向下移动4cm,弹簧测力计的示数如图乙所示;

c.继续移动弹簧测力计使物体再句下移动4cm,物体刚好浸没水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数

为4N;

(1)图乙中弹簧测力计的示数为_____N;

(2)分析测量结果可知,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大N,由此说明,物体所

受浮力的大小与物体排开液体的体积;

(3)图乙中液体对容器底的压力为生,图丙中液体对容器底的压力为斗,则七—牛;

(4)该物体的密度为______kg/m3o

甲乙丙

【答案】①.4.4②.0.4③.有关④.<⑤.6xlO\g/m3

【解析】(1)图乙中弹簧测力计将1N分为五个小格,所以弹簧测力计的分度值为0.2N,故弹簧测力计的读

数为4.4N。

(2)由七二G-晨可知,重力不变,弹簧测力计示数减小的量就是浮力增加的量,即

第17页共28页

△/=AF^=4.4N-4N=0.4N

从乙图到内图,物体排开液体的体积增加了,所受浮力增大,由此说明,物体所受浮力的大小与物体排开

液体的体积有关。

(3)乙中物体从一半浸入液体,丙中物体完全浸入液体,所以丙中液体的液面比乙中高,即生<〃内,由

淞颜可知,P乙<P丙,又由尸二〃S可知,受力面积相等,七<£内。

(4)乙图中物体受到的浮力为

乙二G一尸示乙

设容器底面积为S,将上式展开

P以gSh乙=p^gSh乙一F市乙

代人数值

lxl()3kg/m3xlON/kgxSxO.()4m=/?物x1ON/kgxSx0.08m-4.4N

同理,内图中物体受到的浮力为

/丙二6一七丙

将上式展开

。笊gSh内=。物gSh内一F示两

代入数值

lxl()3kg/m3x1ON/kgx5x0.()8m=p物x1ON/kgx5x0.08m-4N

将两式联立,解得

「物nGxlO,kg/m'

10.【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关

第18页共28页

【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体

的形状有关。于是,该同学进行了如下探究。

【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。

①如图a所示,用弹簧测力计测用橡皮源的重力为N:

②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;

③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;

④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。

【解释】

(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为N;

(2)由以上实睑可知,浮力大小与物体的形状;

【交流】

(3)本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为

(4)第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小

(选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与无关:

(5)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力冲,能否完成本实验的探究?

【答案】①.4②.2③.无关④.控制变量法⑤.不变⑥.深度⑦.能

【解析】由图a可知,弹簧测力计的所示是4N,所以橡皮泥的重力为4N。

(1)由图b可知,弹簧测力计的示数是2N,橡皮泥受到的浮力

尸部二片片=4N-2N=2N

(2)由实验现象可知,同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,由称重法可

知浮力相同,说明浮力的大小与物体的形状无关。

第19页共28页

(3)探究浮力的大小与物体的形状的关系,保持其它因素都相同,只改变物体的形状,用到控制变量法。

(4)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,排开水的体积不变,由阿

基米德原理可知浮力大小不变,说明浮力大小与深度无关。

(5)用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,记录橡皮筋的长度,

比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而比较浮力的大小,能完成本实验的探究。

11.“铜壶滴漏”是中国古代的计时工具,距今700多年。如图所示,它上面有三个壶,分别是日壶、月壶

和星壶,也叫送水壶,最下面的寿壶也叫受水壶。日、月、星壶侧面底部都有一个龙头形滴水口,壶盖上

开有一个进水孔,小水滴从日壶滴进月壶,再从月壶滴进星壶,最后进入受水壶。受水壶装有两个重要部

件:一个是竖立在壶盖正中的铜尺,上有时辰刻度,从下到上分别为:子、丑、寅、卯、辰、已、午、未、

申、酉、戌、亥。每个时辰是两人小时,其中子时代表23:001:00,丑时代表1:00~3:00……以此类推;

另一个是浮箭,由小木块上连接一把木尺组成,随着受水壶里水量的增加,浮箭自然同步上升。观看浮箭

顶端指示的铜尺刻度,就可以知瞪当时、当地的时间了。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问颍:

(1)如图是14:00浮箭顶端指示的部分铜尺位置的示意图,其中正确的是

铜尺铜尺铜尺铜尺

—寅—已—申一亥

--,——丑一八——未-J-戌

浮箭------浮箭------浮箭------浮箭------

一子—卯一午——酉

ABD

(2)若浮箭的重力为G,在受水壶中所受的浮力为月学,则G与(选填”或随着

受水壶水位的升高,浮箭下部小木块浸没在水中的深度________,受水壶壶底受到水的压强________。若

想测量1个时辰浮力对浮箭做的功,还需要测量_________o

【答案】①.C②.:③.不变④.变大⑤.浮箭上升的高度

第20页共28页

【解析】(1)分析可知,14:0()在13:()015:00之间,为未时,所以浮箭指向未。故ABD错误,C正确。

故选C。

(2)浮筋漂浮,处于二力平衡状态,浮筋的重力为G,在受水壶中所受的浮力为人力则依厂洋。

随着受水壶水位的升高,浮筋也跟着.上升,浮力不变,故浮箭下部小木块浸没在水中的深度不变,受水壶

壶底受到水的压强变大。

若想测最1个时辰浮力对浮箭做的功,还需要测量浮箭上升的高度。

12.综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简

易密度计。制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密

封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置。取出吸管,

量出。点至封口端的距离"通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8g/cn?、。.9g/cm,、1.0g/cn?、

1.lg/end的位置并标上密度值。

III

■水BwB

甲乙丙

使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度“

(1)。位置处的刻度值为g/cm3;

(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度方=(用夕水、P液、H表示);

(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离(相等/不相等):

(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),

他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果(偏大/偏小/无变化);

(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将。

PxH

【答案】①.1.0②.③.不相等④•偏大⑤.变高

P液

【解析】(1)密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中。处,说明此时密度计在。处显示的密度值应该为

水的密度,所以则。处应标为Ig/cn?

(2)由题意知密度计漂浮在水面上时,1公=附则有四尸。拗,即

第21页共28页

G物=。水g%=P水、9

当密度计漂浮在密度为。液的液体中时,唳*SA,则有心液“物,即

G物=夕液g/液=P液gSh

可得

P液gSh=p水gSH

解得

〃=训

P液

,p.H

(3)由力=—可知,力和。双是反比例函数,刻度分布不均匀。

夕液

(4)小明杷吸管中的细铁丝拿出来,缠绕在吸管的下端,再用这支密度计去测显液体的密度,此时排开液

体的体积不变,因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铜丝的体积,所以,吸管排开液体的体

积减小,会上浮一些,测得的密度值偏大,即测出的同一液体密度值偏大。

(5)为了使测量结果更准确,使密;度计上两条刻度线之间的距离大一些,增加塞入吸管中铁丝的质量,从

而获得更大的重力,即浮力更大,排开体积更大,由片s方可知,S不变,即可使力变大,据此设计精确程

度更高。

13.“且夫水之积也不厚,则其负大舟也无力“覆杯水于坳堂之上,则芥为之舟;置杯焉则胶,水浅而舟大

也J出自战国庄子的《逍遥游》。从文中大舟与水的关系,我们可以得到这样的启示:求大学问,干大事

业,必须打下坚实、深厚的基础。但从物理的角度,“水之积也不厚,则其负大舟也无力」是指水的深度

还是水的质量呢?即物体能否在水中漂浮(所受浮力的大小),究竟与水的深度有关还是与水的质量有关呢?

为了探究这一问题,某兴趣小组用烧杯、水、圆柱形木块、刻度尺等器材,进行了如下探究,如图所示。

将两个完全相同的底面积为8cm:高为10cm的圆柱形木块,分别放入底面积为10cm?和12cm2的甲、乙两个

容器中,分别向两个容器中加水,观察和记录每个容器每次加水的深度和木块的状态,实验数据及现象记

录如下表。实验中,容滞足够高,无水溢出,不考虑木块吸水,。水nl.OxlO'kg/H?,^lON/kgo根据实

验现象和实验数据,求:

容器中水深(力/cm)和木块的状态

实验次数

甲容器甲容器中木块乙容器乙容器中木块

第22页共28页

14cm不能浮起4cn不能浮起

25cm不能浮起5cn不能浮起

36cm刚好浮起6cn刚好浮起

47cm浮起7cn浮起

(1)甲容器中木块刚好浮起时,水对容器底部的压强;

(2)木块的密度;

(3)木块刚好浮起时,甲、乙容器分别加入水的质量。并由计算结果和实验现象判断:木块能否浮起,取

决于容器中水的深度还是水的质量?

(4)实验完成,把木块从甲容器拿出,甲容器对桌面压强的变化量。

【答案】(1)600Pa;(2)O.6xlO3kg/m3;(3)木块能否浮起,取决于容器中水的深度:(4)480Pa

【解析】解:(1)由题意知木块刚好浮起时,甲容器水深6cm,根据〃二夕0,可得,水对容器底部的压强

p=pgh=l.Oxltfkg/m3xlON/kgx0.06m=600Pa

(2)在甲容器水深6cm时,物块刚好浮起,此时木块排开水的体积等于浸入水的体积为

V非=%=s木〃=8X1o4m2X0.06m=4.8x105m3

此时木块受到得浮力等于其自身重力,根据场.=夕液g、『可得

E浮=G=夕水g%=1.0x1tfkg/m3x1ON/kgx4.8xl0-5m3=0.48N

根据G=mg可得木块质量为

G0.48N

m=—=------=---0.048kg

g1ON/kg

己知木块底面枳为8cm*高为10cm,可得其体积为

V=5/z=8xl0,m2x0.1m=8xl05m-

第23页共28页

又夕二名得,木块的密度为

%£=*=0.6,°kg/m

(3)由题意知,甲容器水深6cm时,物块刚好浮起时,水的体积为

以甲'=晨甲-%=(S甲-S木)h=(10x1O^m2-8X1O^m2)x0.06m=1.2xl05m3

同理,乙容器中,水的体积为

以乙'=唳乙"非=(S甲-S木)h=(12x1O^nr-8x1O^m2)x0.06m=2.4xl05in3

m

根据密度公式夕=歹可得,甲中水的质量为

以甲=pV=1.0x103kg/m3x1.2x10'm3=1.2x102kg

同理可得,乙中水的质量为

m水乙==LOxlO3kg/m3x2.4x10'm'=2.4x102kg

可知,容器甲和乙中,木块刚好浮起时,加入水的质量不相等,可以判断,木块能否浮起,取决于容器中

水的深度。

(4)由题意知,木块从甲容器拿巴,容器中水得体积减少,其减少的体积就是木块浮起时,浸入水的体积,

AV=V.=4.8x10-5m3

可得,拿出木块后,容沸水的液面变化量为

AV4.8x]0-5m3

Ai=4.8xl0-2m

=——S甲=-l-O--x-M-L-7n-f^r

根据〃=得,甲容器对桌面压强的变化量为

5=P水=1.0x1tfkg/m3X1ON/kgx4.8xio2m=480Pa

答:(1)甲容器中木块刚好浮起时,水对容器底部的压强为600Pa。

(2)木块的密度为0.6xl0*kg/n?。

(3)木块刚好浮起时,甲、乙容器分别加入水的质量。并由计算结果和实验现象判断:木块能否浮起,取

决于容器中水的深度。

(4)实验完成,把木块从甲容器拿出,甲容器对桌面压强的变化量为480Pa。

14.阅读材料,回答问题

第24页共28页

“海油观澜号”深远海浮式风电平台

2023年5月20日,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网,标志着我国深

远海风电关键技术取得重大进展。

“海油观澜号”由浮式基础和风机组成,整体高度超200米,总质量达LIXIO'kg。平台采用“半潜式”

设计,底部是一个三角形浮式基础,包括3个边立柱和1个中间立柱,图甲为其实物照片。浮式基础上方

是高约83米的圆筒状柱子,柱子上方安装有机舱,机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动,

生成绿色电力,年发电量将达2.2X10?kW-h。

(1)风能属于_________(选填“可”或“不可”)再生能源;

(2)根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为________m(保留整数);

甲乙

(3)风平浪静叶片不动时,平台基础排开海水的体积达_________n?(海水密度用LOXIO'kg/mS计算,

不考虑锚链对平台的作用);

(4)海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式(图乙)。两种方式相比较,你认为“半潜式”

的一个明显优点是。

【答案】①.可②.7()

③.l.lxlC/④.i.8xl06⑤.吃水深度较浅,适用海域范围较广

【解析】(1)风能在短时间可以再次产生,属于可再生能源。

(2)由甲图可知,单个叶片长度比浮式基础上方圆筒状柱子稍短些,而圆柱子高83米,所以单个叶片长

度约为65'80m。

(3)“海油观澜号”总质量达l.lKlO,kg,漂浮在海面上,根据漂浮条件可知,“海油观澜号”受到的浮

力为

F^=G=\,1X107kgX10N/kg=l.1X1O8N

根据阿基米德原理可得,平台基础排开海水的体积为

=一—=1,1x10^^

"p海水g1.OxlO5kg/m3xlON/Tcg

(4)由乙图可知,“半潜式”海浮式风电平台基础吃水深度较浅,所以它的优点是适用海域范围较广。

第25页共28页

15.静止在水平桌面上的套从书,质量为1.65kg,与桌面的接触面积为0.031/,求:

(1)该套丛书受到的重力;

(2)该套丛书对桌面的压强。

【答案】(1)16.5N;(2)550Pa

【解析】解:(1)该套丛书受到的重力

伊吟1.65kgX10N/kg=16.5N

(2)该套丛书对桌面的压强

p/=g=W=550Pa

SS0.03m2

答:(1)该套丛书受到的重力为16.5N;

(2)该套丛书对桌面的压强为550Pa。

16.一个奖牌挂在弹簧测力计下,示数为1.8N。当奖牌浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.6N。已知

33

/?A=l.OxlOkg/m,g取10N/kg。求:

(1)奖牌的质量;

(2)奖

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论