鄂尔多斯专版2020中考物理复习方案专题02密度压强浮力的判断及相关计算试题

PAGEPAGE1专题(二)密度、压强、浮力的判断及相关计算|真题回顾|1.[2019·鄂尔多斯]如图ZT2-1所示,下列关于压强的说法,正确的是 ()图ZT2-1A.图甲是自制压强计,用它还可以制成高度仪,若瓶中装满水,还可制成液体温度计B.图乙是机翼的截面图,飞机获得升力是因为其上表面空气的流速小于下表面空气的流速C.图丙所示装置中,水受到重力的方向竖直向下,因此不会对探头产生向上的压强D.图丁是“嫦娥四号”探月器,其静止时对月球和地球水平表面产生的压强相等2.[2019·鄂尔多斯]如图ZT2-2所示,A、B体积相同,B、C质量相等,将他们放入水中静止后,A漂浮,B悬浮,C沉底。下列说法正确的是 ()图ZT2-2A.A所受浮力可能大于B所受浮力B.C所受浮力一定小于A所受浮力C.B物体所受浮力一定是最大的D.A下表面所受压力可能大于B下表面所受的压力3.[2013·鄂尔多斯]如图ZT2-3所示是“辽宁号”航母搭载着舰载机试飞演习的场景,下列说法正确的是 ()图ZT2-3A.当舰载机静止在航母上时,航母受到的浮力与它们的总重力大小相等B.当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力将变大C.当舰载机降落在航母上时,航母将下沉,航母受到的浮力将变小D.不论舰载机静止在航母上,还是离开航母,航母受到的浮力大小都不变4.[2017·鄂尔多斯]2017年5月30日,“蛟龙号”载人潜水器在世界最深的马里亚纳海沟进行了本年度的第4潜。当地时间7时03分开始下滑,10时21分抵达预定6700m深处,近距离在该深度处拍摄到了狮子鱼游弋的影像,获取到了基岩蚀变岩石、沉积物、生物和近底海水样品。已知“蛟龙号”的总体积为84m3。据此计算:(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)“蛟龙号”潜水器下潜的速度为多大?(结果保留两位小数)(2)“蛟龙号”潜水器未向水舱充水时的总质量为22t,并且漂浮于海面上,求此时它排开海水的体积是多少?欲使“蛟龙号”完全浸没,至少应向水舱中充多少吨海水?(3)狮子鱼头部上表面1×10-4m2的面积上受到的海水压力是多大?(4)若将获取到的岩石样品取一小块,用天平和量筒测出它的质量和体积分别如图ZT2-4丙、丁所示,则该岩石的密度是多少千克每立方米?图ZT2-45.[2018·鄂尔多斯]图ZT2-5甲是我国首艘国产航母001A,型号属于中型常规动力航母。该航母满载时的总质量为7×104t,航母上配置了滑跃式起飞的“歼-15”舰载机,每架舰载机的质量为30t,飞机与航母甲板的总接触面积为6000cm2。2018年5月13日该航母再次下水进行试航,航母在10min内航行了6km。如图乙所示是该航母试航过程中牵引力F与航行速度v的关系图像。试计算:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)航母试航时的平均速度是多少?(2)航母满载时排开水的体积是多少?(3)每架舰载机对航母甲板的压强是多少?(4)试航过程中,航母的牵引力所做的功是多少?图ZT2-5|基础过关|1.[2019·攀枝花]如图ZT2-6所示的实例中关于压强和摩擦力的说法正确的是 ()图ZT2-6A.图甲中,轴承中装有滚珠是为了增大摩擦B.图乙中,磁悬浮列车悬浮行驶是为了增大摩擦C.图丙中,鸟的嘴很尖细,在凿树时可以减小压强D.图丁中,月球车装有很多轮子是为了减小压强2.[2019·攀枝花]关于如图ZT2-7所示的各种力学现象,下列分析中正确的是 ()图ZT2-7A.图甲:用力吹气,硬币跳起说明流速大的地方压强大B.图乙:厨房地漏可以防止异味,主要用到了连通器原理C.图丙:橡皮膜向左凸出反映了液体压强与密度的关系D.图丁:将瓶子拿到高处,外界气压减小,细管内水柱下降3.[2019·枣庄]在木棒的一端缠绕一些细钢丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图ZT2-8所示。若密度计在甲、乙两液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则 ()图ZT2-8A.F甲<F乙 B.F甲>F乙C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙4.[2018·广安]如图ZT2-9所示,甲、乙两个完全相同的烧杯放置在同一水平桌面上,杯内盛有密度不同的盐水。将同一小球分别放入两烧杯中,待静止时,两杯盐水液面相平,则 ()图ZT2-9A.甲杯盐水的密度小于乙杯盐水的密度B.盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强C.小球在两杯盐水中受到的浮力相等D.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强5.[2018·山西]小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。在气球内灌入一定量的水封口制成水球(如图ZT2-10甲所示)。先将水球放入冷水中,水球漂浮(如图乙)。把杯中冷水换成热水,再次把水球放入热水中,发现水球沉在杯底(如图丙)。下列分析正确的是 ()图ZT2-10A.水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力B.水球在冷水中排开的水的重力等于水球的重力C.冷水的密度小于热水的密度D.在冷水和热水的同一深度处压强相等6.[2018·淄博]如图ZT2-11所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙,杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是 ()图ZT2-11A.小球A的质量小于小球B的质量B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强7.[2018·常州]水平桌面上,甲、乙、丙三个同规格容器内装有不同液体,小明将完全相同的三个小球分别放入三个容器内,小球静止时状态如图ZT2-12所示,此时三个容器中的液面相平。三个容器底部受到的液体压强大小关系是 ()图ZT2-12A.p甲=p乙=p丙 B.p甲>p乙>p丙C.p甲>p乙=p丙 D.p甲<p乙<p丙8.[2018·玉林]如图ZT2-13所示,若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江,下列分析正确的是 ()图ZT2-13A.浮力变小,舰体上浮一些 B.浮力变大,舰体下沉一些C.浮力不变,舰体下沉一些 D.浮力不变,舰体上浮一些9.[2019·江西]“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法错误的是 ()A.潜水艇排开海水的体积相等B.潜水艇所受的重力大小不相等C.潜水艇所受的浮力大小相等D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等10.[2018·龙东]海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图ZT2-14所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是 ()图ZT2-14A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等B.漂浮时排开的海水所受的重力最小C.上浮过程中所受浮力逐渐变大D.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大11.[2018·淄博]共享单车为人们的绿色出行带来便利。车把上凹凸不平的花纹是通过增大摩擦的。小明骑着单车到公园游玩,10min内沿水平路面行驶了3km,他骑车的平均速度是m/s。若小明和单车的总质量是80kg,每个车轮与水平地面的接触面积是25cm2,骑行过程中单车对地面的压强是Pa。(g取10N/kg)

12.[2018·南充]如图ZT2-15所示,一个重为5N的容器,底面积100cm2,内装有400mL的酒精,则容器对桌面的压力为N,容器对桌面的压强为Pa。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)

图ZT2-1513.[2019·苏州]2019年4月23日,中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行。(1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图ZT2-16所示),这是因为若靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致压强很,压力差会使舰艇发生碰撞。

图ZT2-16(2)在仪式上,我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅,它是通过减小所受(选填“重力”或“浮力”)实现上浮的。

(3)901型综合补给舰也一起亮相,该舰的满载排水量约为40000t,它满载时所受的浮力约为N。(g取10N/kg)

14.[2018·南京]如图ZT2-17所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p1'和p2',两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为p1p2,p1'p2',F1F2,若图乙中小玩具鸭的质量为15g,它排开水的体积是cm3。

图ZT2-1715.[2019·宁夏]小红用弹簧测力计、圆柱体、两个同样的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验,实验步骤和弹簧测力计示数如图ZT2-18所示。图ZT2-18(1)由图可知,圆柱体浸没在水中所受浮力为N。

(2)由图甲、乙、丁可探究的问题是

。

(3)由图甲、丁、戊可以得出的结论是。

(4)在上述实验的基础上,请你添加合适的物体设计实验,探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路:

。

16.[2018·泰安]用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图ZT2-19甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3。求:(1)物块受到的重力。(2)物块完全浸没在水中受到的浮力。(3)物块的密度。图ZT2-1917.[2017·宜昌]2017年4月2日上午,中国第二艘航空母舰001A在大连船厂举行下水仪式,据外界猜测,001A的排水量可达6万吨,“标准排水量”是指人员武装齐备,但不包含燃油、滑油、备用锅炉水在内的排水量。[第(1)(2)小问计算中g取10N/kg,ρ海水=1×103kg/m3](1)若该航空母舰标准排水量为6万吨,则此状态下航空母舰受到海水的浮力是多少?(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水的质量共1.8万吨到达满载,则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了多少?满载后排开水的体积为多少?(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体):①舰身会(选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”)。

②其排水量将(选填“变大”“不变”或“变小”)。

③舰底受到海水的压强将(选填“变大”“不变”或“变小”)。

18.[2018·包头]我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通信设备、武器、导航等系统和隐蔽性强、噪声低、安全可靠等优异性能,主要技术参数如下表(海水的密度近似为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。排水量水上2250t,水下3000t最大潜水深度300m最大航速水上30km/h,水下36km/h最大输出功率(水下)3000kW(1)潜艇在水上航行时受到的浮力是多少?在水下行驶时排开水的体积是多少?(2)潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处,潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力增大了4×104N,则潜艇原来位置的深度是多少?(3)潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1h,发动机输出的能量是多少?若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%,潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力f是多少?|拓展延伸|19.[2019·荆州]2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在我国举行,图ZT2-20是滑雪运动员正在训练的场景,下列说法正确的是 ()图ZT2-20A.使用雪橇滑雪是通过减小压力来减小压强的B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力是一对相互作用力C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力是一对平衡力D.运动员冲过终点后不能立即停止滑行,是由于运动员受到惯性力的作用20.[2019·扬州]在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图ZT2-21所示的m-V图像,下列说法正确的是 ()图ZT2-21A.量杯质量为40gB.40cm3的该液体质量为40gC.该液体密度为1.25g/cm3D.该液体密度为2g/cm321.(多选)[2019·潍坊]2019年4月,中国自主研发的6000m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务。在某次下潜中,若从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,到返回水面(刚好浸没)结束计时,下潜深度h随时间t的变化关系如图ZT2-22乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变,下列对“海龙Ⅲ”分析正确的是 ()图ZT2-22A.从开始到结束计时,共用时10minB.在1~3min,受到海水的浮力逐渐变大C.在4~6min,处于匀速直线运动状态D.在6~8min,受到海水的压强逐渐减小22.[2019·宜宾]如图ZT2-23甲所示,用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像,整个提起过程用时100s,已知河水密度为1.0×103kg/m3,混凝土的密度为2.8×103kg/m3,钢铁的密度为7.9×103kg/m3,g取10N/kg,不计钢丝绳重和河水的阻力。求:(1)0~60s内混凝土构件在河水里上升的高度。(2)开始提起(t=0)时混凝土构件上表面受到水的压强(不计大气压)。(3)0~60s内钢丝绳拉力所做的功。(4)通过计算说明,此构件的组成是纯混凝土,还是混凝土中带有钢铁骨架?图ZT2-23【参考答案】真题回顾1.A2.C3.A4.解:(1)由题意,t=10:21-7:03=3小时18分=11880s,v=st=6700m11880s≈0(2)由F浮=ρ液gV排得,V排=F浮ρ海水g=Gρ海水当“蛟龙号”完全浸没时,F浮'=G',则ΔG=F浮'-G=ρ海水gV-G=1×103kg/m3×10N/kg×84m3-22×103kg×10N/kg=6.2×105N,充入海水质量为Δm=ΔGg=6.2×105N10N/kg=6.2(3)F=pS=ρ海水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×6700m×1×10-4m2=6700N。(4)由题意知,该岩石样品的质量m'=50g+15g+2.4g=67.4g,体积V'=40mL-20mL=20mL=20cm3,则该岩石密度ρ=m'V'=67.4g20cm3=3.37g/cm3=3.375.解:(1)解法一:t1=10min=16h,s1=v1=s1t1=解法二:t2=10min=600s,s2=6km=6000m,v2=s2t2=(2)m总=70000t=7×107kg,因处于漂浮状态,所以受到的浮力F浮=G总=m总g=7×107kg×10N/kg=7×108N;因为F浮=ρ水V排g,则V排=F浮ρ水g=7×108N1.0×1(3)F压力=G飞机=m飞机g=3×104kg×10N/kg=3×105N,p=F压力S=3×105N6000×1(4)由图乙可知,牵引力F与航行速度v的乘积是一定值,即航母航行过程中牵引力做功的功率不变,由图乙可知其功率为P=Fv=5.4×108N×10m/s=5.4×109W,则W=Pt=5.4×109W×600s=3.24×1012J。基础过关1.D2.B3.C4.C[解析]同样的小球在甲、乙两种不同密度的盐水中漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,所以小球在两杯盐水中受到的浮力相等,C正确。甲杯中的小球排开盐水的体积小,所以甲杯盐水的密度大于乙杯盐水的密度,A错误。两杯盐水深度相同,根据p=ρgh可知,盐水对甲杯底的压强大于盐水对乙杯底的压强,B错误。甲容器中盐水的质量大于乙容器中盐水的质量,两杯底面积相同,则甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,D错误。5.B6.B7.C8.C9.B10.B11.增大接触面的粗糙程度51.6×10512.8.282013.(1)小(2)重力(3)4×10814.==>15[解析]甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,玩具鸭放入后水的深度h仍然相同,根据p=ρgh可知,水对缸底的压强相等,即p1=p2。完全相同的甲、乙两个玻璃缸装满水时,水的质量相等,则甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等;由于玩具鸭都漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知G物=F浮=G排,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具鸭时的玻璃缸甲、乙对桌面的压力仍然相等;由于玻璃缸完全相同(底面积相同),则由p=FS可知,此时缸对桌面的压强相等,即p1'=p2'。根据图示可知,甲缸中玩具鸭排开水的体积大,根据阿基米德原理可知,甲缸中玩具鸭受到的浮力大,即F1>F2;若图乙中小玩具鸭的质量为15g,则G排=F浮=G物,即m排g=m物g,所以m排=m物=15g,则排开水的体积V排=m排ρ水=15g15.(1)4(2)物体受到的浮力的大小与排开液体的体积的关系(3)物体受到浮力的大小与液体的密度有关(4)取A、B、C三个体积相同,质量不同的立方体,分别先挂在弹簧测力计下,然后浸没在水中,观察各弹簧测力计示数的变化量是否相同16.解:(1)由图乙可知,物块浸入水中前弹簧测力计示数为18N,故物块的重力为G=18N。(2)由图乙可知,物块全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F=10N,则物块完全浸没时受到的浮力为F浮=G-F=18N-10N=8N。(3)由F浮=ρ液gV排得,物块的体积V=V排=F浮ρ水g=8N1.0×1则物块的密度为ρ=mV=GgV=18N10N/kg×8×10-4m3=2.17.解:(1)若航空母舰标准排水量6万吨,根据阿基米德原理,该航空母舰在此状态下受到的浮力F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N。(2)因航空母舰漂浮,故满载时受到的浮力F浮'=G排'=m排'g=(m排+m)g=(6×104×103kg+1.8×104×103kg)×10N/kg=7.8×108N;航空母舰满载时受到的浮力比标准排水量时增大了ΔF浮=F浮'-F浮=7.8×108N-6×108N=1.8×108N。由F浮=ρ液gV排可得,满载后排开水的体积V排=F浮'ρ海水g=7.8×108N1×10(3)①下沉一些②不变③不变18.解:(1)潜艇在水上航行时漂浮在水面上,则其受到的浮力F浮1=G排上=m排上g=2250×103kg×10N/kg=2.25×107N,由题意可知,水下航行时排开水的体积为V排下=m排下ρ=3000×103(2)由题意可知,潜艇观察口受到海水的压强的变化量Δp=ΔFS=4×104N400×1在最大深度受到水的压强p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3则在原来的位置受到水的压强p1=p2-Δp=3×106Pa-1×106Pa=2×106P