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第1页(共1页)2025年中考物理复习之小题狂练300题(解答题):压强与浮力(10题)一.实验探究题(共6小题)1.(2024•花山区校级二模)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。(1)如图所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是;(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为N,所测出排出液体的重力为N;(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它;(4)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中如图戊,在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力,电子秤的读数。2.(2024•南召县开学)如图所示是托里拆利实验。(1)将装满水银的长玻璃管倒立插入水银槽中,管内水银会下降一定高度,管的正上方没有水银的地方是(选填“空气”或“真空”),待液面稳定后,读出此时水银柱的高度为h=740mm,此时外界压强(选填“>”、“<”或“=”)标准大气压强;实验时管中若混入少量空气,大气压的测量结果会(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的长度将变长,高度,对实验结果(选填“有”或“没有”)影响。(3)若在做实验过程中,不小心将玻璃管顶端打破了,则水银柱将。A.往上喷出水银;B.降低到与管外的水银面相平;C.水银柱保持原来高度不变;D.在原来的高度上水银柱上下往返运动。3.(2024•眉县模拟)小阳同学所在物理小组一起“探究影响液体内部压强大小的因素”实验。(1)实验中是用U形管两侧液面的来表示液体压强大小的,为了使实验效果更明显,实验前小阳同学用手按压橡皮膜,他应该选择U形管的液柱变化(选填“明显”或“不明显”)的压强计来进行实验。(2)由图﹣1和图﹣2两实验可得出结论:同种液体,。(3)为了检验液体内部的压强与液体的密度是否有关;小阳同学在图﹣3的装置中,在容器两侧分别装入深度相同的不同种液体,那么(选填“A”或“B”)侧液体密度较大。4.(2024•中山市校级模拟)小明用矿泉水瓶做了以下实验:(1)用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动装满水的水瓶,测力计示数如图甲,则瓶底所受摩擦力大小为N,若只改做加速拉动水瓶,瓶底所受的摩擦力大小将(选填“变大”“变小”或“不变”);倒出瓶中部分水后,重复上述实验,观察到弹簧测力计示数如图乙,分析两次实验数据,可以得到结论:在接触面粗糙程度相同时,越大,滑动摩擦力越大;(2)如图丙,在水瓶的不同位置扎三个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的有关;如图丁,将同一水瓶依次正放和倒放于同一海绵上。海绵凹陷,说明力可以改变物体的;海绵凹陷程度不同主要是与这一因素有关;(3)除转换法外,以上实验主要用到的物理研究方法是法;(4)若图丁中倒放的瓶中装有0.35kg的水,水深0.1m,瓶盖面积为7×10﹣4m2,则水对瓶盖的压力大小为N。5.(2024•冷水滩区校级模拟)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,如图A、B、C、D、E分别为实验情景。(1)物块的重力为N,浸没在水中时受到的浮力是N;(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体越大,所受浮力越大;(3)利用控制变量法可知,由图A和实验(填两个实验序号),得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。6.(2024•岳阳县校级开学)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。(1)分析图甲、乙、丙,说明物体受到浮力的大小与有关;(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,选用图来进行操作;(3)圆柱体浸没在水中时所受浮力是N,用图示实验数据测出盐水的密度是kg/m3。二.计算题(共4小题)7.(2024•岳塘区校级模拟)用浮筒打捞海底沉船时,将充满海水的浮筒竖直下沉至沉船位置与沉船绑定,向筒内充气将海水全部排出,浮筒所受浮力大于重力,浮筒对沉船提供向上的力。为探测沉船的深度,打捞前,在海面竖直向沉船发射超声波,测得超声波从发射至回到海面的时间是0.4s。空浮筒体积(含空腔部分)为200m3,质量为5×104kg,已知海水中的声速为1500m/s,海水的密度取1.0×103kg/m3,忽略浮筒体积变化,求;(1)沉船的深度;(2)沉船位置海水产生的压强;(3)一个浮筒对沉船提供的向上的力;(4)若打捞时用8个这样的浮筒恰能使重为1.5×107N的沉船匀速上升,求沉船受到的浮力。(浮筒和沉船均未露出水面,不计海水阻力)8.(2024•杜集区校级二模)如图甲所示,瓶子底面积为25cm2,瓶中水的深度为8cm;将该瓶倒过来置于水槽中,瓶子恰能竖直漂浮在水面上,此时瓶中水面与瓶外水面高度差为2cm;瓶子厚度和瓶内空气质量忽略不计。请计算:(1)图乙中瓶子受到的浮力。(2)图甲中瓶子的自重及其对桌面的压强。9.(2024•淮滨县开学)在抗击新冠肺炎疫情期间,我市借助多功能雾炮车可喷雾、功力强、射程远、可调节、覆盖面积大的优点,将其运用到城市消毒杀菌工作中来,使之成为抗击疫情、奋战一线的“防疫战士”。如图所示,如表是某雾炮车的相关数据,g取10N/kg,请根据题意回答下列问题:空车质量水罐容积装满水时车轮与地面总接触面积额定功率5t4m30.6m3120kW(1)水罐最多能装多少千克的水?(2)该车装满水静止在水平地面上时对地面的压强为多少?10.(2024•船营区校级二模)如图,水平桌面上放着一个质量为50g,底面积为12cm2的平底薄壁玻璃杯,里面装有130g水,水面距杯底10cm,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)玻璃杯的重力;(2)水对杯底的压力。

2025年中考物理复习之小题狂练300题(解答题):压强与浮力(10题)参考答案与试题解析一.实验探究题(共6小题)1.(2024•花山区校级二模)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。(1)如图所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是丁、乙、甲、丙;(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为2N,所测出排出液体的重力为2N;(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;(4)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中如图戊,在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力不变,电子秤的读数不变。【考点】探究浮力的大小与排开液体重力的关系;浮力大小与排开液体重力的关系;探究浮力大小与排开液体重力的实验步骤.【专题】浮力;分析、综合能力.【答案】(1)丁、乙、甲、丙;(2)2;2;(3)排开液体的重力;(4)不变;不变。【分析】(1)对于实验的合理顺序,我们应把握住两点:一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重;二是物块要先测重力,再直接浸入水中;(2)根据乙中测力计分度值读数,由甲、乙根据称重法得出石块浸没在水中受到的浮力大小;石块排开的水所受的重力等于G丙﹣G丁,据此回答;(3)求出G丙﹣G丁,分析数据得出结论;(4)根据公式p=ρgh和F=pS分析水对溢水杯底的压强和压力的变化情况;铝块浸没在水中静止时,铝块受到重力、浮力以及拉力的作用.根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,据此分析.【解答】解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力.因此,最合理的顺序应为:丁、乙、甲、丙;(2)乙中测力计分度值为0.2N,分度值为3.4N,由甲、乙根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为:F浮=G﹣F=3.4N﹣1.4N=2.0N;石块排开的水所受的重力等于G丙﹣G丁=3.2N﹣1.2N=2N;(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;(4)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变;由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变.故答案为:(1)丁、乙、甲、丙;(2)2;2;(3)排开液体的重力;(4)不变;不变。【点评】本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,考查实验操作顺序、称重法测浮力、数据分析、阿基米德原理及密度公式的运用。2.(2024•南召县开学)如图所示是托里拆利实验。(1)将装满水银的长玻璃管倒立插入水银槽中,管内水银会下降一定高度,管的正上方没有水银的地方是真空(选填“空气”或“真空”),待液面稳定后,读出此时水银柱的高度为h=740mm,此时外界压强<(选填“>”、“<”或“=”)标准大气压强;实验时管中若混入少量空气,大气压的测量结果会变小(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的长度将变长,高度不变,对实验结果没有(选填“有”或“没有”)影响。(3)若在做实验过程中,不小心将玻璃管顶端打破了,则水银柱将B。A.往上喷出水银;B.降低到与管外的水银面相平;C.水银柱保持原来高度不变;D.在原来的高度上水银柱上下往返运动。【考点】托里拆利实验;托里拆利实验试管的倾斜的影响;托里拆利实验混入空气的影响;托里拆利实验玻璃管封闭端开口的问题.【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系;理解能力.【答案】(1)真空;<;变小;(2)不变;(3)没有;(3)B。【分析】(1)在托里拆利实验中玻璃管水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,是大气压支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于水银柱所产生的压强;1标准大气压支持760mm高度的水银柱;(2)影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关。(3)连通器里装同种液体,液体不流动时,液面相平。【解答】解:(1)托里拆利实验中,将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中,水银下降后,上方没有水银的地方没有空气进入,处于真空状态。1标准大气压支持760mm高度的水银柱,水银柱的高度为h=740mm,小于760mm水银柱,说明此时外界压强小于1标准大气压强;(2)水银柱竖直高度差只与外界大气压的高低有关,大气压不变时水银柱竖直高度差也不变,所以管子倾斜后,水银柱的竖直高度差不变。对实验结果没有影响;(3)做实验过程中,不小心将玻璃管顶端打破了,两个容器构成连通器,因为连通器里装同种液体,当液体不流动时,液面相平,高度差为零,故选:B。故答案为:(1)真空;<;变小;(2)不变;(3)没有;(3)B。【点评】本题主要考查的是大气压强的测量﹣﹣托里拆利实验,属于识记性内容,比较简单。3.(2024•眉县模拟)小阳同学所在物理小组一起“探究影响液体内部压强大小的因素”实验。(1)实验中是用U形管两侧液面的高度差来表示液体压强大小的,为了使实验效果更明显,实验前小阳同学用手按压橡皮膜,他应该选择U形管的液柱变化明显(选填“明显”或“不明显”)的压强计来进行实验。(2)由图﹣1和图﹣2两实验可得出结论:同种液体,液体压强随深度的增加而变大。(3)为了检验液体内部的压强与液体的密度是否有关;小阳同学在图﹣3的装置中,在容器两侧分别装入深度相同的不同种液体,那么B(选填“A”或“B”)侧液体密度较大。【考点】探究液体内部的压强;探究液体内部压强与深度的关系;探究液体内部压强与液体密度的关系.【专题】实验题;压强、液体的压强;实验基本能力.【答案】(1)高度差;明显;(2)液体压强随深度的增加而变大;(3)B。【分析】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面高度差变化都很小,这说明该压强计的气密性很差;若液面灵活升降,则装置不漏气,压强计的气密性好;(2)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,结合转换法分析;(3)根据p=ρgh分析。【解答】解:(1)由转换法,实验中是用U形管两侧液面的高度差来表示液体压强大小的,为了使实验效果更明显,实验前小阳同学用手按压橡皮膜,他应该选择U形管的液柱变化明显的压强计来进行实验,说明装置不漏气;(2)由图﹣1和图﹣2两实验知,图﹣2中探头所处的深度大,产生的压强也大,可得出结论:同种液体,液体压强随深度的增加而变大。(3)小阳同学在图﹣3的装置中,在容器两侧分别装入深度相同的不同种液体,可在右侧液体产生的压强大,两侧液体的深度相同,根据p=ρgh可知,那么B侧液体密度较大。故答案为:(1)高度差;明显;(2)液体压强随深度的增加而变大;(3)B。【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。4.(2024•中山市校级模拟)小明用矿泉水瓶做了以下实验:(1)用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动装满水的水瓶,测力计示数如图甲,则瓶底所受摩擦力大小为2.8N,若只改做加速拉动水瓶,瓶底所受的摩擦力大小将不变(选填“变大”“变小”或“不变”);倒出瓶中部分水后,重复上述实验,观察到弹簧测力计示数如图乙,分析两次实验数据,可以得到结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(2)如图丙,在水瓶的不同位置扎三个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的深度有关;如图丁,将同一水瓶依次正放和倒放于同一海绵上。海绵凹陷,说明力可以改变物体的形状;海绵凹陷程度不同主要是与受力面积这一因素有关;(3)除转换法外,以上实验主要用到的物理研究方法是控制变量法;(4)若图丁中倒放的瓶中装有0.35kg的水,水深0.1m,瓶盖面积为7×10﹣4m2,则水对瓶盖的压力大小为0.7N。【考点】根据F=ps求压力大小;液体压强与深度的关系;液体压强的公式及计算;力可以使物体发生形变;探究滑动摩擦力与压力的关系.【专题】探究题;控制变量法;其他综合题;分析、综合能力;获取知识解决问题能力;实验基本能力.【答案】(1)2.8;不变;压力;(2)深度;形状;受力面积(3)控制变量;(4)0.7。【分析】(1)根据二力平衡的条件分析,根据测力计分度值读数;影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,据此分析;(2)同种液体内部压强的大小与液体的深度有关,深度越大,压强越大。力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状;压力的作用效果与受力面积有关,压力相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验与“探究影响摩擦力大小的因素”实验都采用了控制变量法;(4)利用p=ρgh求出水对瓶盖的压强,然后利用F=pS计算水对瓶盖的压力大小。【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小,由图知,测力计分度值为0.2N,示数为2.8N,故摩擦力大小等于2.8N。如果加速拉动水瓶,因影响滑动摩擦力大小的两个因素不变,故瓶子受的滑动摩擦力将不变。将瓶中水倒出部分后,瓶对水平面的压力减小,再次沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,测力计示数为2.2N,故摩擦力大小等于2.2N。因接触面粗糙程度不变,压力减小,摩擦力减小,可以得到结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(2)如图丙,在水瓶的不同位置扎三个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象,越靠下的小孔喷水距离越远,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。如图丁,将同一水瓶依次正放和倒放于同一海绵上。海绵凹陷,说明力可以改变物体的形状;海绵凹陷程度不同主要是因为受力面积不同,所以压力的作用效果不同。(3)在探究物理现象与某个因素的关系时,要控制其它因素相同,这叫做控制变量法。除转换法外,以上实验主要用到的物理研究方法是控制变量法。(4)水对瓶盖的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,则水对瓶盖的压力大小为F=pS=1000Pa×7×10﹣4m2=0.7N:故答案为:(1)2.8;不变;压力;(2)深度;形状;受力面积(3)控制变量;(4)0.7。【点评】本题考查影响滑动摩擦力的大小的因素、液体内部压强的影响因素、力的作用效果、影响压力作用效果的因素,以及液体压强公式和压强定义式的应用等,涉及到的知识点多,综合性强,要求学生具备扎实的物理基础知识。5.(2024•冷水滩区校级模拟)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,如图A、B、C、D、E分别为实验情景。(1)物块的重力为2.4N,浸没在水中时受到的浮力是1.0N;(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体排开液体体积越大,所受浮力越大;(3)利用控制变量法可知,由图A和实验D、E(填两个实验序号),得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。【考点】探究浮力大小的影响因素.【专题】浮力;科学探究能力.【答案】(1)2.4;1.0;(2)排开液体体积;(3)D、E。【分析】(1)根据弹簧测力计的分度值和指针对应的刻度读数,即为物体的重力。根据称重法测浮力求出物体浸没在水中时受到的浮力。(2)比较图A、B、C,找出实验中相同量和不同量,由称重法测浮力比较受到的浮力大小,得出浮力与变化量的关系。(3)根据控制变量法可知,探究物体所受浮力的大小与液体的密度有关,要控制排开液体的体积相同。【解答】解:(1)由图A可知,此时物体受拉力和重力,二力平衡,大小相等,拉力大小可由测力计测出,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.4N,所以物体的重力是2.4N。由称量法可得,浸没在水中时受到的浮力是F浮=G﹣F示=2.4N﹣1.4N=1.0N。(2)由A、B、C所示实验可知在同种液体中,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,物体受到的浮力越大,由此可知:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大。(3)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与液体的密度有关,要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,由图A、D、E可知,物块排开水的体积相同时,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,物体受到的浮力越大,因此可得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。故答案为:(1)2.4;1.0;(2)排开液体体积;(3)D、E。【点评】本题探究浮力的大小与哪些因素有关,考查弹簧测力计的读数、称重法测浮力、控制变量法的应用和分析现象归纳结论的能力。6.(2024•岳阳县校级开学)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。(1)分析图甲、乙、丙,说明物体受到浮力的大小与排开液体体积有关;(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,选用图丙、丁来进行操作;(3)圆柱体浸没在水中时所受浮力是4N,用图示实验数据测出盐水的密度是1.1×103kg/m3。【考点】探究浮力大小的影响因素;探究浮力大小与排开液体体积的关系;探究浮力大小与浸没深度的关系.【专题】密度及其应用;分析、综合能力.【答案】(1)物体排开液体的体积;(2)丙、丁;(3)4;(4)1.1×103。【分析】(1)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同;(3)根据称重法计算出浸没在水中受到的浮力,利用阿基米德原理求物块浸没在液体中时排开液体的体积;根据称重法计算出浸没在盐水中受到的浮力,根据阿基米德原理求出盐水的密度。【解答】解:(1)由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。(3)由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N;物块排开水的体积为:V排===4×10﹣4m3,物块浸没在盐水受到的浮力为:F浮′=G﹣F'=5N﹣0.6N=4.4N,盐水的密度:ρ液===1.1×103kg/m3。故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)丙、丁;(3)4;(4)1.1×103。【点评】本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求物体的体积与密度问题,要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题,应用控制变量法是正确解题的关键。二.计算题(共4小题)7.(2024•岳塘区校级模拟)用浮筒打捞海底沉船时,将充满海水的浮筒竖直下沉至沉船位置与沉船绑定,向筒内充气将海水全部排出,浮筒所受浮力大于重力,浮筒对沉船提供向上的力。为探测沉船的深度,打捞前,在海面竖直向沉船发射超声波,测得超声波从发射至回到海面的时间是0.4s。空浮筒体积(含空腔部分)为200m3,质量为5×104kg,已知海水中的声速为1500m/s,海水的密度取1.0×103kg/m3,忽略浮筒体积变化,求;(1)沉船的深度;(2)沉船位置海水产生的压强;(3)一个浮筒对沉船提供的向上的力;(4)若打捞时用8个这样的浮筒恰能使重为1.5×107N的沉船匀速上升,求沉船受到的浮力。(浮筒和沉船均未露出水面,不计海水阻力)【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;回声测距;液体压强的公式及计算.【专题】浮力;分析、综合能力.【答案】(1)沉船在海面下的深度为300m;(2)沉船位置处海水产生的压强为3×106Pa;(3)浮筒对沉船提供的拉力为1.5×106N。(4)沉船受到的浮力为3×106N。【分析】(1)根据速度公式求出超声波在海水中传播的路程,沉船在海面下的深度等于超声波传播路程的一半;(2)根据p=ρgh求出沉船位置处海水产生的压强;(3)空浮筒排开海水的体积等于空浮筒的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出空浮筒受到的浮力,根据G=mg求出空浮筒的重力,对空浮筒受力分析求出浮筒对沉船提供的拉力。(4)根据船体受力平衡分析。【解答】解:(1)由v=知,超声波在海水中传播的路程:s=vt=1500m/s×0.4s=600m,沉船在海面下的深度:h=s=×600m=300m;(2)沉船位置处海水产生的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa;(3)空浮筒排开海水的体积:V排=V=200m3,空浮筒受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m3=2×106N,空浮筒的重力:G=mg=5×104kg×10N/kg=5×105N,对空浮筒受力分析可知,浮筒对沉船提供的拉力:F=F浮﹣G=2×106N﹣5×105N=1.5×106N。(4)8个这样的浮筒产生的拉力F=8×1.5×106N=1.2×107N;沉船匀速上升,受力平衡,F浮=G﹣F=1.5×107N﹣1.2×107N=3×106N。答:(1)沉船在海面下的深度为300m;(2)沉船位置处海水产生的压强为3×106Pa;(3)浮筒对沉船提供的拉力为1.5×106N。(4)沉船受到的浮力为3×106N。【点评】本题考查深度公式、液体压强公式、阿基米德原理的应用以及对物体的受力分析,是一道力学综合题,有一定的难度。8.(2024•杜集区校级二模)如图甲所示,瓶子底面积为25cm2,瓶中水的深度为8cm;将该瓶倒过来置于水槽中,瓶子恰能竖直漂浮在水面上,此时瓶中水面与瓶外水面高度差为2cm;瓶子厚度和瓶内空气质量忽略不计。请计算:(1)图乙中瓶子受到的浮力。(2)图甲中瓶子的自重及其对桌面的压强。【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;重力的计算;压强的公式的应用.【专题】浮力;分析、综合能力.【答案】(1)图乙中瓶子受到的浮力为2.5N;(2)图甲中瓶子的自重为0.5N;对桌面的压强为1000Pa。【分析】(1)由图乙可知:瓶子排开水的体积为瓶中的水的体积和高度2cm、底面积为25cm2的瓶子排开水的体积之和,然后根据阿基米德原理求出图乙中瓶子受到的浮力。(2)图乙瓶子处于漂浮状态,根据漂浮条件可知受到的浮力等于瓶子和水总重,根据G=mg=ρVg求出瓶中水的重力,最后即可求出瓶子的自重;根据p=求出图甲中瓶子对桌面的压强。【解答】解:(1)根据阿基米德原理结合柱体的体积公式知,图乙中瓶子受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣4m3×(0.08m+0.02m)=2.5N;(2)根据G=mg和ρ=知,图甲中水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣4m3×0.08m=2N;图甲中瓶子的自重G瓶=F浮﹣G水=2.5N﹣2N=0.5N;压力F=G瓶+G水=0.5N+2N=2.5N;图甲中瓶子对桌面的压强p===1000Pa。答:(1)图乙中瓶子受到的浮力为2.5N;(2)图甲中瓶子的自重为0.5N;对桌面的压强为1000Pa。【点评】此题考查阿基米德原理、重力、密度公式及物体浮沉条件的应用,是一道综合性较强的题目。9.(2024•淮滨县开学)在抗击新冠肺炎疫情期间,我市借助多功能雾炮车可喷雾、功力强、射程远、可调节、覆盖面积大的优点,将其运用到城市消毒杀菌工作中来,使之成为抗击疫情、奋战一线的“防疫战士”。如图所示,如表是某雾炮车的相关数据,g取10N/kg,请根据题意回答下列问题:空车质量水罐容积装满水时车轮与地面总接触面积额定功率5t4m30.6m3120kW(1)水罐最多能装多少千克的水?(2)该车装满水静止在水平地面上时对地面的压强为多少?【考点】压强的公式的应用;密度公式的变形运用计算质量和体积.【专题】压强、液体的压强;分析、综合能力.【答案】(1)水罐最多能装4×103kg的水;(2)该车装满水静止在水平地面上时对地面的压强为1.5×105Pa。【分析】(1)由表中数据可知水罐容积,根据m水=ρ水V求出装满水时水的质量;(2)车装满水静止在水平地面上时,对地面的压力等于车和水的重力之和,根据p=求出雾炮车对地面的压强;【解答】解:(1)由ρ=可得,水罐最多能装水:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×4m3=4×103kg;(2)该车装满水静止在水平地面上对地面的压力:F=G总=(m车+m水)g=(5×103kg+4×103kg)×10N/kg=9×104N,该车装满水静止在水平地面上对地面的压强:p===1.5×105Pa。答:(1)水罐最多能装4×103kg的水;(2)该车装满水静止在水平地面上时对地面的压强为1.5×105Pa。【点评】本题考查了密度公式、重力、压强公式的应用,属于基础题。10.(2024•船营区校级二模)如图,水平桌面上放着一个质量为50g,底面积为12cm2的平底薄壁玻璃杯,里面装有130g水,水面距杯底10cm,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)玻璃杯的重力;(2)水对杯底的压力。【考点】根据F=ps求压力大小;重力的计算.【专题】定量思想;压强、液体的压强;理解能力.【答案】(1)玻璃杯的重力为0.5N;(2)水对杯底的压力为1.2N。【分析】(1)利用G=mg可计算玻璃杯的重力;(2)由液体压强公式p=ρgh求得水对杯底的压强;然后利用p=计算水对杯底部的压力。【解答】解:(1)玻璃杯的重力:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N;(2)水的深度h=10cm=0.1m,则水对杯底的压强:p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;杯子的底面积是S=12cm2=0.0012m2,则根据p=可得,水对杯底部的压力:F=pS=1000Pa×0.0012m2=1.2N。答:(1)玻璃杯的重力为0.5N;(2)水对杯底的压力为1.2N。【点评】本题考查了重力公式、压强定义式和液体压强公式的应用,属于常考题目,难度适中。

考点卡片1.密度公式的变形运用计算质量和体积【知识点的认识】计算密度的公式:ρ=计算物体的质量:m=ρV计算物体的体积:V=【命题方向】考查密度公式的变形运用计算质量和体积。例:中秋国庆长假期间,小斌与家人到白狼上游玩,在游玩的路上捡到了一块小石头,他想知道这种石头的密度。于是他用天平测出小石头的质量为60g,再把小石头放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是20g。求:(1)溢出的水的体积;(2)这种石头的密度;(3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是多少?(水的密度为1.0×103kg/m3)分析:(1)根据V水=得出小石头溢出水的体积;(2)小石头的体积等于溢出水的体积,根据密度公式得出小石头的密度;(3)根据V石碑=得出石碑所用材料的体积。解析:解:(1)小石头溢出水的体积V水===20cm3;(2)小石头的体积等于溢出水的体积,即V盖=V水=20cm3,因此小石头的密度ρ===3g/cm3;(3)石碑所用材料的体积V石碑===2×10﹣2m3。答:(1)溢出的水的体积为20cm3;(2)这种石头的密度为3g/cm3;(3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是2×10﹣2m3。点评:本题考查难度公式的应用,是一道综合题。【解题方法点拨】利用密度公式计算时要注意单位的统一。质量用kg,则体积用m3,密度单位为kg/m3质量用g,则体积用cm3,密度单位为g/cm32.力可以使物体发生形变【知识点的认识】(1)改变物体的形状:力可以直接作用于物体,导致其形状发生变化。例如,当我们用力拉弹簧时,弹簧会被拉长;或者当我们用力挤压一个气球时,气球会变瘪。这些现象都是力作用于物体,使其形状发生改变的例子。(2)改变物体的运动状态:力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。运动状态的变化包括速度的大小、方向,或者是物体由静止到运动,由运动到静止的转变。例如,当我们用手推一个静止的课本时,课本会由静止变为运动,这表明力改变了课本的运动状态。【命题方向】理解力可以使物体发生形变,能结合生活中的实际现象进行分析。例:下列运动场景中,能明显观察到力使物体发生形变的是()A.踢出去的足球在草地上越滚越慢B.足球在空中沿弧线飞行C.守门员抱住飞来的足球D.踩在脚下的足球变扁分析:力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。解析:解:A、踢出去的足球在草地上越滚越慢,足球的运动速度大小发生了改变,这是物体运动状态的改变,故A不符合题意;B、踢出去的足球在空中划出弧线,足球的运动方向发生了改变,这是物体运动状态的改变,故B不符合题意;C、守门员抱住飞来的足球,这是物体运动状态的改变,故C不符合题意;D、踩在脚下的足球变扁,这是物体形状的改变,故D符合题意。故选:D。点评:本题考查力的作用效果,属于基础性题目。【解题方法点拨】理解力的作用效果对于解释和理解许多物理现象以及解决实际问题都是至关重要的。3.重力的计算【知识点的认识】公式G=mg,其中G表示重力,单位是N;m表示质量,单位是kg;g取9.8N/kg,粗略计算时,可取g=10N/kg.【命题方向】(1)公式的表述:重力大小跟物体的质量成正比,不能反过来表述:物体的质量跟重力大小成正比.(2)直接利用公式进行重力、质量的计算.(3)由质量计算出重力或直接计算重力做功或克服重力做功.(4)与力的合成或平衡力结合出题.例:在某运河桥桥头立有这样的一块牌子,如图所示。现有一自重6×104N的大卡车,装了4m3的石子,石子的密度为2.5×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)车自身的质量;(2)车中石子的质量;(3)这辆卡车能否从该桥上通过。分析:(1)知道大卡车的重,根据G=mg求出车自身的质量;(2)知道石子的体积和密度,根据m=ρV求出其质量;(3)比较大卡车的总质量和桥允许通过车的最大质量相比较,然后得出答案。解析:解:(1)由G=mg可得,车自身的质量:m车===6×103kg=6t;(2)由ρ=可得,车中石子的质量:m石=ρ石V石=2.5×103kg/m3×4m3=1×104kg=10t;(3)大卡车的总质量:m总=m车+m石=6t+10t=16t<20t,所以,这辆卡车能从该桥上通过。答:(1)车自身的质量是6t;(2)车中石子的质量是10t;(3)这辆卡车能从该桥上通过。点评:本题考查了重力公式和密度公式的应用以及车是否安全通过大桥的判断,是一道较为简单的应用题。【解题方法点拨】理解公式的含义,注意知识点之间的联系.4.探究滑动摩擦力与压力的关系【知识点的认识】实验器材:一个木块、一块长木板、一块长玻璃板、一条长毛巾、一个弹簧测力计、砝码若干。实验步骤:如图所示,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,从而测出木块和木板、木块和毛巾、木块和玻璃板之间的摩擦力,在木块上加砝码,改变压力,再测出木块和木板之间的摩擦力,并且记下各种情况下弹簧测力计的示数,即摩擦力的大小,填在表格中研究方法:控制变量法、转换法分析论证:(1)为了保证压力等于木板上物体的重力,必须在水平桌面上做实验(2)实验时所用的木板要足够长,以保证木块在上面画的时有匀速运动的过程(3)弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力,这样读出拉力的大小,就可以知道摩擦力的大小了。由此推理可知,当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时,可利用平衡力的知识求摩擦力的大小。得出结论:滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。【命题方向】考查探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。例:如图是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,是为了让桌面对物块的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力二力平衡,大小相等。(2)在三次实验中,滑动摩擦力最大的是丙(选填“甲”“乙”或“丙”)。(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力是否有关。(4)比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关,结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。分析:(1)根据二力平衡的条件分析;(2)根据弹簧测力计的示数结合二力平衡分析;(3)(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。解析:解:(1)测量摩擦力的原理是二力平衡,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,是为了让桌面对物块的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力二力平衡,大小相等。(2)在三次实验中,物体受力平衡,弹簧测力计的拉力等于摩擦力,丙图拉力最大,则滑动摩擦力最大的是丙。(3)比较甲、乙实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,故是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;(4)比较乙、丙实验中,压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。故答案为:(1)匀速直线;相等;(2)丙;(3)压力;(4)接触面粗糙程度;压力。点评:本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。【解题方法点拨】影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变5.根据F=ps求压力大小【知识点的认识】压力计算公式为:F=PS。其中P为压强,S为作用面积。【命题方向】运用压力计算公式F=pS计算压力的大小。例:一辆10t的汽车在水平路面匀速直线运动,已知汽车所受的阻力是汽车本身重力的0.02倍,车顶的面积为5m2.求:(1)汽车受的重力G;(2)汽车的牵引力;(3)大气对车顶的压力(1标准大气压下)。分析:(1)已知汽车的质量,利用G=mg求其重力;(2)汽车所受的阻力是汽车本身重力的0.02倍,可求得其阻力;汽车在水平路面匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,据此求汽车的牵引力;(3)1标准大气压为1.01×105Pa,知道车顶面积,利用F=pS求大气对车顶的压力。解析:解:(1)汽车受的重力:G=mg=10×103kg×10N/kg=1×105N;(2)汽车所受的阻力f=0.02G=0.02×1×105N=2×103N,因为汽车在水平路面做匀速直线运动,所以汽车的牵引力:F=f=2×103N;(3)1标准大气压p=1.03×105Pa,由p=得大气对车顶的压力:F=pS=1.01×105Pa×5m2=5.05×105N。答:(1)汽车受的重力G为1×105N;(2)汽车的牵引力为2×103N;(3)大气对车顶的压力为5.05×105N。点评:本题考查了重力的计算、二力平衡条件和压强定义式p=的应用,属于基础题目。【解题方法点拨】这个公式适用于固体和液体的情况。‌对于液体,‌特别是在柱形物体置于水平面上时,‌对水平面的压强计算也可以使用这个公式。‌6.压强的公式的应用【知识点的认识】计算公式:P=,(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体)【命题方向】压强的计算,主要是运用公式及其变形解决有关问题,另外,压强的计算常常与密度公式,重力公式相联系,体现了知识的综合性,所以常成为中考的热点。例:我国研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队在附近遇控机器人。若机器人质量为500kg,履带与地面的总接触面积为400cm2。求:(1)机器人对水平冰面的压力;(2)若南极某处冰面能承受的压强为2×105Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?分析:(1)已知机器人的质量,利用G=mg求其重力,机器人对冰面的压力等于本身的重力;(2)知道履带与冰面的接触总面积(受力面积),利用p=求机器人对冰面的压强,与冰面能承受的最大压强比较可知能否通过该冰面。解析:解:(1)机器人的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N,机器人对冰面的压力等于机器人的重力,即F=G=5000N;(2)机器人对冰面的受压面积S=400cm2=0.04m2,则机器人对冰面的压强为:p===1.25×105Pa<2×105Pa,机器人可以顺利通过该冰面。答:(1)机器人对水平冰面的压力是5000N;(2)该机器人可以顺利通过冰面。点评:本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对冰面的压力等于物体重力。【解题方法点拨】压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同.7.液体压强与深度的关系【知识点的认识】(1)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。(2)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。(3)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。【命题方向】考查影响液体压强大小的因素。例:为什么深水潜水员必须穿行坚固耐压的潜水服?分析:由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;在同一深度处液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。解析:答:处于液体内部的物体的所有表面都要受到液体的压强,压强大小与深度有关,越深处压强越大,深水潜水员在潜水时要受到比在水面上大许多倍的压强,如果不穿坚固耐压的潜水服,潜水员是承受不了那么大压强,会有生命危险,所以必须穿上高强度耐压的潜水服才行。点评:本题的解题关键是知道液体的压强随深度的增加而增大。【解题方法点拨】记忆性的知识点,要熟记.8.探究液体内部的压强【知识点的认识】研究液体内部的压强与哪些因素有关1.观察U形管压强计U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。3.研究液体内部液强与液体密度的关系。[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。【命题方向】考查探究液体内部的压强的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。例:如图所示,是小明同学“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验。(1)实验前,用手指按压图甲中探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气(选填“漏气”或“不漏气”)。(2)如图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出结论:液体内部的压强随深度的增加而增大。(3)将探头放入水中某一深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是探究液体内部压强大小与方向是否有关。(4)比较图丙和图丁,可得出结论:不同的液体,产生的压强大小与液体的密度有关。(5)在做图丙和图丁所示的实验时,小明同学认为图丙、丁两烧杯中的液面必须相平。小明的观点是否正确?并说明理由:不正确,只需控制探头在液体中的深度相同即可。分析:(1)检查装置是否漏气时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降;(2)(3)(4)找出相关实验中相同量和不同量,结合转换法,得出压强随与变化量的关系。(5)根据深度是某点到液面的竖直距离分析。解析:解:(1)压强计是通过U形管两端液面的高度差来反映被测压强大小的,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明装置不漏气。(2)图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度,压强计液面的高度差不一样,且探头在液面中越深的,液面高度差越大,则可得结论:液体内部的压强随深度的增加而增加。(3)将探头放入水中某一深度不变,改变橡皮膜朝向,即改变橡皮膜在各个方向上所受的压强,观察U形管液面高度差,目的是探究液体内部压强大小与方向的关系。(4)图丙和丁中,探头在液面的深度相同,液体的密度不同,U形管液面高度差不同,所以可得结论:不同的液体,产生的压强与液体的密度有关。(5)在做探究液体内部压强与液体密度的关系时,需要控制探头在液体的深度相同即可,即某点到液面的距离相等即可,所以不需要两烧杯中液面相平,只需控制金属盒在液体的深度相同即可。故答案为:(1)不漏气;(2)增大;(3)方向;(4)密度;(5)不正确,只需控制探头在液体中的深度相同即可。点评:本题探究液体内部压强,考查控制变量法及液体压强的规律。【解题方法点拨】1、控制变量法实验中影响压强的因素有深度、密度。我们需要用控制变量法来研究各个因素对压强的影响。2、转换法液体内部压强的大小无法直接测量,我们用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种方法叫做转换法。9.探究液体内部压强与深度的关系【知识点的认识】研究液体内部的压强与哪些因素有关1.观察U形管压强计U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。3.研究液体内部液强与液体密度的关系。[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。【命题方向】考查探究液体内部的压强的实验,考查液体内部的压强与深度的关系,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。例:小明利用压强计等装置来探究影响液体内部压强大小的因素,进行了如下的操作:(1)如图甲所示,使用压强计前发现U形管内水面有高度差,应通过方法B(填序号)进行调节;A.从U形管内向外倒出适量水;B.拆除软管重新安装;C.向U形管内添加适量水。(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;(3)在完成探究得到结论后,小明和同学们交流后又设计了图丁所示的装置,可以用来“比较液体的密度和测量未知液体的密度”。如:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,可得出:ρ液>(选填“>”“=”或“<”)ρ水。分析:(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;(2)液体压强与深度和液体的密度有关,研究液体压强与其中一个因素的关系,要控制另外一个因素不变;分析实验中相同量和不同量,根据转换法得出结论;由实验结论分析回答;(3)观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,根据p=ρ液gh,可求出液体的密度的表达式;深度是液体内部一点到液体自由面的距离。解析:解:(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的:选B;(2)分析乙、丙两图知,液体密度相同,乙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;(3)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即ρ水gh水=ρ液gh液;因为h水>h液,所以ρ水<ρ液。故答案为:(1)B;(2)增大;上窄下宽;(3)>。点评:本题利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,考查器材调试、控制变量法和转换法及p=ρ液gh的运用与对深度的理解。【解题方法点拨】1、控制变量法实验中影响压强的因素有深度、密度。我们需要用控制变量法来研究各个因素对压强的影响。2、转换法液体内部压强的大小无法直接测量,我们用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种方法叫做转换法。10.探究液体内部压强与液体密度的关系【知识点的认识】研究液体内部的压强与哪些因素有关1.观察U形管压强计U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。3.研究液体内部液强与液体密度的关系。[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。【命题方向】考查探究液体内部的压强的实验,考查液体内部的压强与液体密度的关系,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。例:如图所示为某同学用压强计研究液体内部压强大小可能与哪些因素有关时的一个情景,下列说法中,正确的是()A.在此情景下,她探究的是液体内部向各个方向是否都有压强B.在此情景下,她探究的是液体内部的压强跟液体密度的关系C.在此情景下,图甲中金属盒处的压强等于图乙中金属盒处的压强D.在此情景下,图甲中金属盒处的压强小于图乙中金属盒处的压强分析:(1)掌握液体内部压强的特点:液体内部有压强,同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;密度相同时,液体内部压强随深度增加而增大;深度相同时,液体密度越大,压强越大。(2)液体内部压强的大小是通过观察U形管两侧液面的高度差来反映的,体现了转换法。(3)根据实验现象,确定相同的量和改变的量,根据控制变量法得出探究的问题。解析:解:A、在此情景下,她探究的是液体内部向各个方向是否都有压强,应在同种液体、同一深度处改变橡皮膜的朝向,与图示不符,故A错误;B、在此情景下,她探究的是液体内部的压强跟液体密度的关系,应控制深度相同,密度不同,图示中液面高度差不同,产生的压强不同,探究问题与图示相符,故B正确;CD、在此情景下,深度相同,甲图中U形管两侧液面的高度差大,甲图中金属盒处的压强大于乙图中金属盒处的压强,故CD错误;故选:B。点评:此题是探究液体压强实验,考查了对实验现象的分析、转化法及控制变量法的应用。【解题方法点拨】1、控制变量法实验中影响压强的因素有深度、密度。我们需要用控制变量法来研究各个因素对压强的影响。2、转换法液体内部压强的大小无法直接测量,我们用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种方法叫做转换法。11.液体压强的公式及计算【知识点的认识】1、计算液体压强的公式是p=ρgh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算:由液体的压强公式p=ρgh可知,液体的压强大小取决于液体的密度和深度,深度的不同比较直观,一眼可以看到,而密度不同需引起注意,有时直接给出物质不同,密度不同,有时则隐含着密度不同,需要自己发现。3、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法:液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。(1)液体内部压强是由液体的重力产生的,但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力,而等于底面积所受的压强乘以受力面积,因此,处理液体内部问题时,先求压强再算压力。(2)容器对支持面的压力和压强,可视为固体问题处理,先分析压力大小,再根据p=计算压强大小。【命题方向】液体压强的计算,题型常见的有填空、选择、计算及探究题。例:面积为1m2的水平桌面正中央放着一个平底鱼缸,内外底面积均为100cm2;缸内有3kg的水和一条100g的鱼,水的深度为20cm,忽略鱼缸厚度和质量,求:(1)水对鱼缸底的压强;(2)水对鱼缸底产生的压力;(3)鱼缸对桌面产生的压强。分析:(1)根据p=ρgh求水对鱼缸底的压强;(2)根据p=求出水对鱼缸底产生的压力;(3)根据G=mg求鱼和水的重力,鱼缸对水平桌面的压力大小等于鱼缸、水和鱼的总重力,根据p=求出鱼缸对桌面产生的压强。解析:解:(1)水对鱼缸底的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;(2)鱼缸的底面积S=100cm2=0.01m2,则水对缸底产生的压力:F=pS=2×103Pa×0.01m2=20N;(3)鱼的重力:G鱼=m鱼g=0.1kg×10N/kg=1N,水的重力:G水=m水g=3kg×10N/kg=30N,鱼缸对桌面的压力:F'=G总=1N+30N=31N,鱼缸对桌面产生的压强:p'===3100Pa。答:(1)水对鱼缸底的压强为2×103Pa;(2)水对鱼缸底产生的压力为20N;(3)鱼缸对桌面产生的压强为3100Pa。点评:本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算压强(p=)。【解题方法点拨】(1)液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强。(2)液体的压强公式,对于固体来说,不能直接应用此公式,但对于长方体、正方体、圆柱体等规则形状的物体来说,经过推导以后可以使用。(3)找出题目中隐含条件是解本题的关键。(4)一些题按常规方法比较,很复杂。重要是抓住问题的关键:容器内液体体积不变。结合图形分析、比较,得出结论。12.托里拆利实验【知识点的认识】托里拆利实验测量了大气压强的值。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。实验方法1、准备一根1m左右长的玻璃管,一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排除空气。2、用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。3、待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定当管内外水银液面的高度差约为760mm左右时,它就停止下降,读出水银柱的竖直高度h,利用公式p=ρ水银gh计算出大气压强的大小。4、逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变【命题方向】考查托里拆利实验验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。例:用如图所示装置测定某地大气压的大小,下列说法正确的是()A.当地大气压跟740mm高水银柱产生的压强大小相等B.当地大气压等于1个标准大气压C.缓慢倾斜玻璃管,会影响测量结果D.将水银换成水进行实验,操作更加简便分析:托里拆利实验原理是p大气=ρ水银gh;(1)为了测得大气压的值,这时必须测管内外水银面高度差;由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为740mm,因此,当时的大气压强等于740mm高水银柱产生的压强;(2)1标准大气压为760mm水银柱;(3)管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,而与玻璃管是否倾斜无关。(4)已知水银的密度大于水的密度,大气压相同,大气压能支持的水柱远大于水银柱,据此分析。解析:解:AB、由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为740mm,因此,当时的大气压强等于740mm高水银柱产生的压强;小于标准大气压的760mm,不是一标准大气压,故A正确,B错误;C、管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,如果将玻璃管倾斜放置,可以观察到玻璃管中的水银柱长度变长,玻璃管中的水银柱高度不变;故C错误;D、把水银换成水,大气压能支持管中的水柱大约10m左右,此时水柱高度大于玻璃管的长度,因而需要更换10m以外的玻璃管,故很难操作,故D错误。故选:A。点评:本题考查托里拆利实验的分析,属于中档题。【解题方法点拨】掌握托里拆利的实验原理以及实验结论。13.托里拆利实验试管的倾斜的影响【知识点的认识】托里拆利实验中,‌玻璃管的倾斜不会影响管内水银柱的高度,‌但会改变水银柱的长度。‌因为液体压强与深度成正比,所谓深度,指从液面到液体内某位置的竖直距离。管外大气压一定,水银柱产生的压强一定,所以玻璃管内外液面竖直距离不变。【命题方向】考查托里拆利实验试管的倾斜的影响。例:用如图所示装置测量大气压强的值。若实验时没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,则此时大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。分析:在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,据此读图可得出结果。解析:解:由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。故答案为:750。点评:本题考查了托里拆利实验,要注意管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。【解题方法点拨】在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度。14.托里拆利实验混入空气的影响【知识点的认识】当托里拆利实验中混入空气时,‌水银柱的高度会减小,即测量结果偏小。‌如果玻璃管中混入了少量的空气,‌这些空气会对管内水银柱产生一个向下的压强,‌从而导致管内水银柱的高度减小,这是因为空气的压强与水银柱的压强相加等于外界大气压。【命题方向】考查托里拆利实验混入空气的影响。例:关于大气压强,说法正确的是()A.在物理学史上,马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值B.医生用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强C.做托里拆利实验时,玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变小D.高原边防哨所战士用压力锅煮面条是因为气压越高,液体沸点越低分析:(1)马德堡半球实验首次证明大气压的存在,托里拆利实验第一次测量出了大气压强的准确数值;(2)大气压的在生活中有广泛的应用,呼吸、注射器吸药液、吸管吸饮料、抽水机等等;(3)做托里拆利实验时,玻璃管内顶端混入少量空气,会使得测量值变小;(4)液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高。解析:解:A.托里拆利实验第一次测量出了大气压强的准确数值,故A错误;B.用注射器推药液是人的推力,不是利用了大气压强的作用,故B错误;C、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气,会对水银柱产生向下的压强,使得测量结果偏小,故C正确;D、气压随着高度的升高而降低,而沸点随着气压的降低而降低,青藏高原地势高,气压低,水的沸点低,所以边防战士用压力锅煮面条以增大气压,提高水的沸点,更容易煮熟食物,故D错误。故选:C。点评:本题考查与大气压相关的多个知识点,难度不大,但都是物理学中比较重要、也是学生容易出错的地方,值得我们关注。【解题方法点拨】托里拆利实验中混入空气会影响实验结果的准确性,‌导致测量的大气压数值偏小。‌15.托里拆利实验玻璃管封闭端开口的问题【知识点的认识】当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降.此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平【命题方向】考查托里拆利实验玻璃管封闭端开口的问题。例:红红在物理实验室内,利用如图所示的装置模仿托里拆利测量大气压强的数值。下列关于这个实验的说法中正确的是()A.玻璃管必须竖直放置才能测出大气压强的数值B.此时实验室中水的沸点为100℃C.在玻璃管顶部开孔水银会向下流入水银槽中D.换用更粗的玻璃管,管内外液面的高度差将变小分析:(1)托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强;在一标准大气压下,大气压能支持760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系;(2)根据液体压强公式p=ρgh进行判断。解析:解:A.在测量过程中,由于外界的气压不变,则支持的水银柱的高度不变,如果玻璃管倾斜,管内水银的长度会变长,但不会影响所测水银柱高度,故A错误;B.由图知道,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,标准大气压下水银柱的高度为760mm,故此时的气压小于标准大气压,沸点随大气压强的减小而降低,故水的沸点低于100℃,故B错误;C.当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银会向下流入水银槽中,此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平,故C正确;D、若换用更粗的玻璃管,既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化,故D错误。故选:C。点评:托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gh.此问题的关键是要明确水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度。【解题方法点拨】理解管顶开一个小孔时,托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平。16.探究浮力大小的影响因素【知识点的认识】(1)探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物体的拉力没有变化。可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。(2)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物体的拉力随浸没在液体中的体积改变。可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大。(3)探究浮力的大小跟液体的密度的关系使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时的拉力大小,并记录

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