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文档简介

目录/目录/contents倒数第倒数第12天压强……………01倒数第倒数第11天浮力……………30倒数第倒数第10天简单机械和功………………60倒数第9天机械能和内能…………………85倒数第12天压强1.压强:物体单位面积受到的亚力。2.液体压强:产生的原因、特点及其应用。3.大气压强:证明和测量大气压的实验。4.流体压强和流速的关系:流速越大的位置,压强越小。一、压强1.压力:(1)压力是垂直压在物体表面上的力。(2)方向:垂直于受力面,指向被压物体。(3)压力与重力的关系:力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。2.压强(1)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比(2)公式:P=F/S。式中P表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿;S表示受力面积,单位是平方米。(3)国际单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=lN/m2,其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。3.增大和减小压强的方法(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。二、液体压强1.液体压强的特点(1)液体向各个方向都有压强。 (2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。 (4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。2.液体压强的大小(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。(2)公式:P=gh。式中,P表示液体压强单位帕斯卡(Pa);表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);h表示液体深度,单位是米(m)。3.连通器——液体压强的实际应用(1)原理:连通器里的液体在不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。(2)应用:水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。三、大气压强1.大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。2.证明大气压存在:马德堡半球实验,覆杯实验,瓶吞鸡蛋实验。3.大气压的测量——托里拆利实验要点诠释:(1)实验方法:在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。(2)计算大气压的数值:P0=P水银=gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。所以,标准大气压的数值为:P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。(3)以下操作对实验没有影响①玻璃管是否倾斜;②玻璃管的粗细;③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度减小,则测量值要比真实值偏小。(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。4.影响大气压的因素:高度、天气等。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。5.气压计——测定大气压的仪器。种类:水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。6.大气压的应用:抽水机等。四、流体压强与流速的关系流速越大的位置压强越小。要点诠释:飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。

一、单选题1.(2021·福田)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是()A.水对杯底的压强为900Pa B.水对杯底的压力为2NC.水杯对桌面的压力为2.8N D.水杯对桌面的压强为1000Pa【答案】D【解析】AB、杯内水的深度h=6cm=0.06m,水对杯底的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,水对杯底的压力F=PS=600Pa×30×10-4m2=1.8N;故A、B错误;

CD、在水平桌面上,杯对桌面的压力:F=G杯+G水=1N+2N=3N,

杯对桌面的压强:p=FS=3N30×10-4m2=1×103Pa,故C错误,D正确。

故答案为:D

【分析】液体对容器的压力压强的计算步骤:①p=ρgh;②2.(2022·南通模拟)下列说法错误的是()A.甲:压力相同,接触面积越大,压强越大B.乙:同一液体,深度相同时,各个方向压强相等C.丙:马德保半球实验证明了大气压强的存在D.丁:往B管吹气,A管液面上升是因为A管上端空气流速变大,压强变小了【答案】A【解析】A.由图可知,两手指受到的压力相同,左边手指与铅笔的接触面积大,由p=FB.据液体内部压强的特点可知,在同一深度,液体向各个方向压强相等,B正确,不符合题意;C.1654年时,当时的马德堡市长奥托•格里克最早用实验证明了大气压强的存在,称为马德堡半球实验,C正确,不符合题意;D.往B管吹气,造成A管液面上方的空气流速变大,烧杯中液面上方空气流速不变,而流体流速越大,压强越小,于是造成A管液面上升;D正确,不符合题意。故答案为:A。

【分析】根据p=FS分析压强和受力面积的关系。

液体对容器底和侧壁都有压强,在同一深度向各个方向都有压强,并且相等。

证明了大气压强的存在的实验是由德国马德堡市的市长、学者奥托•格里克完成的。3.(2021·天河期末)图甲中小明和装备总重力为600N,他深陷水平雪地;乙中骆驼重4800N,在水平沙地上轻松行走,行走时骆驼与沙地接触面积是行走时小明与雪地接触面积的4倍,则()A.小明对雪地的压强比骆驼对沙地的压强大B.小明对雪地的压强比骆驼对沙地的压强小C.小明对雪地的压力大于骆驼对沙地的压力D.无法比较小明对雪地和骆驼对沙地的压强谁更大【答案】B【解析】ABD.行走时骆驼与沙地接触面积是行走时小明与雪地接触面积的4倍,由p=FS由此可知,小明对雪地的压强比骆驼对沙地的压强小,B符合题意,AD不符合题意。C.小明对雪地的压力F=G=600N骆驼对沙地的压力F′=G′=4800N>FC不符合题意;故答案为:B。

【分析】由p=F4.(2021·深圳)如图甲所示,往量杯中匀速注水直至注满,图乙表示此过程中最杯底都受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】根据P=ρgh,液体密度相等,深度越变大,压强越大。由于匀速注水且量杯的开口逐渐增大,深度应该保持增大,但增大的速度逐渐减慢.

故答案为:B.

【分析】根据量杯形状判断深度变化的趋势,进而判断压强变化趋势。5.(2021·青山)圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB.密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是()A.p1:p2=[mAρA]:[(mA+mB)pB]B.p1:p4=mB:(mA+mB)C.p2:p4=[mBρA]:[mAρB]D.p2:p3=[mA(mA+mB)ρB]:[mB2ρA]【答案】D【解析】水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G=mg由ρ=mV由图甲知道,A对B的压强是pB对桌面的压强是p由乙图知道,B对A的压强是pA对桌面的压强是p所以pp1:p4=pppABC不符合题意,D符合题意。故答案为:D。

【分析】利用压力和受力面积的比值,计算压强;根据液体密度和深度,计算液体压强大小。二、填空题6.(2021·讷河)如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中,A受到桌面的摩擦力,A对桌面的压强。(两空均选填“变大、变小或不变”)【答案】不变;变小【解析】由题意可知,在此过程中,物体A在竖直方向上仍处于受力平衡状态,故物体A与桌面之间的压力不变,又因物体A与桌面之间的粗糙程度也不变,A受到桌面的摩擦力不变。因此过程中A与桌面的接触面积变大,而A与桌面之间的压力不变,A对桌面的压强变小。

【分析】影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度。

水平面上静止的物体,压力等于重力,先确定桌面受到压力和受力面积的变化,再利用压强公式P=f/s判断A对桌面压强的变化。7.(2021·南昌期末)随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭。如图所示是一款扫地机器人,它工作时是通过电动机转动,使尘盒内部空气流速,压强(均选填“变大”“变小”或“不变”),使微小垃圾进入吸尘器达到清扫的目的。【答案】变大;变小【解析】扫地机器人是利用流体压强与流速的关系工作的,工作时是通过电动机转动,使尘盒内部空气流速变大,压强变小,使微小垃圾进入吸尘器达到清扫的目的。

【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。8.(2021·宣化)如图所示,边长分别为0.4m、0.3m和0.2m的实心正方体A、B、C放置在水平地面上,已知A的密度为0.3×103kg/m3,物体A、B、C对地面的压强相等,则物体C的密度为【答案】0.6×103【解析】正方体对水平地面压强p=根据题意AC对地面压强相同,则ρ则ρ物体C的密度为0.6×10同理可知B的密度为0.4×103将物体C分别放置于物体A、B中央,增加的压强pp物体B比物体A压强多pB应切下的高度hh应将B物体沿水平方向切下它原体积的736。

9.(2021·湖里期末)如图所示,放在水平地面上均匀实心正方体甲、乙对地面的压强相等。若甲乙沿竖直方向切去相同厚度,并将切去的部分叠放在对方剩余部分上面,则甲乙对地面的压力变化量ΔF甲ΔF乙,甲乙对地面的压强【答案】等于;大于【解析】正方体放在水平地面上,对水平地面的压力等于物体重力,所以水平地面受到的压强为p=ρhg,设甲、乙的边长分别为a、b,因为甲、乙对水平地面压强相同,即ρ甲ga=ρ乙gb,设切去的厚度为h,甲切去部分的重力为G甲切=ρ甲gV甲切=ρ甲ga2h乙切去部分的重力为G乙切=ρ乙gb2h,可得G可得G甲切<G乙切;所以将切去部分放置在对方剩余部分的上表面:甲对地面压力的变化量(压力增加)为ΔF甲=G乙切-G甲切乙对地面压力的变化量(压力减小)为ΔF乙=G乙切-G甲切所以甲、乙对地面压力的变化量ΔF甲等于ΔF乙;切割前后甲的高度不变、密度不变,由p=ρgh可知,切割前后甲对地面的压强不变,切割前后乙对地面的压强不变;叠加后甲对地面的压强为p甲′=p甲+Δp甲=p甲+G乙对地面的压强为p乙′=p乙+Δp乙=p乙+G由于G乙切>G甲切,且甲的底面积更小,故甲、乙对地面的压强p甲′大于p乙′。【分析】当物体的压强相等时,受力面积越小,压力越小,物体的重力越小;固体切割并交换叠放时,压力变化量相同;压力一定时,受力面积越小,压强越大。三、实验探究题10.(2021·大连)在探究液体压强特点实验中,小明猜想液体压强可能与液体密度和液体深度有关。实验器材有:U形管压强计(如图所示)、刻度尺、烧杯、酒精、水、盐水。(1)U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用一些的为好(选填“薄”或“厚”)。(2)在探究“液体压强与液体深度的关系”时,容器中液体总深度是15cm。关于液体深度的取值,有如下几种实验方案,应该选择____方案更好。A.3cm、6cm、9cmB.3cm、9cm、14cmC.3cm、5cm、7cm、9cm、11cm、13cm(3)实验中,橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,原因可能是。(4)探究中测得的数据如下表次数液体种类液体密度ρ液体深度h/cmU形管两液面高度差Δh/cm液体压强p1水相同21.8小262.1中3102.3大根据表格中的数据,得到的实验结论是液体压强与液体深度有关,需要在实验表格中提取的实验信息是。(5)在探究“液体压强与液体密度的关系”时,如果U形管压强计的橡皮膜在酒精、水、盐水的深度都是6cm,分别得到的液面高度差是4格、5格、5格,试分析原因:,提供一条合理的改进措施:。【答案】(1)薄(2)B(3)橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,可能是橡皮管弯折,内部气体不流通。(4)在液体密度相同时,液体深度改变,U形管两侧液面高度差改变,液体压强改变(5)盐水的密度和水的密度比较接近;增大盐水密度(或增大深度等其它合理答案)【解析】(1)在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。(2)A.容器中液体总深度是15cm,选项中的三次取值没有充分利用液体的总深度,三个深度均较小,实验效果不是最好的,A不符合题意;B.选项中选取了三个数值,有一定间隔,且充分利用了液体的总深度,实验效果好,B符合题意;C.选取的数值间隔太近,效果不明显,C不符合题意。故答案为:B。(3)橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,可能是橡皮管弯折,内部气体不流通。(4)要探究液体压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,深度不同,由表格数据知液体的密度相同,当深度增大时,高度差也增大,即液体的密度相同,深度越大,液体压强越大。(5)橡皮膜在水中和盐水中的高度差相同,可能是盐水的密度和水的密度近似相等,故可以用多加盐来增大盐水的密度来增加U形管液面的高度差。

【分析】(1)用压强计测量液体内部压强,通过U形管左右液面出现高度差来反映压强的大小,所以U形管压强计金属盒上的橡皮膜应较薄,这样压强计较灵敏。

(2)在探究“液体压强与液体深度的关系”时,应充分利用液体的深度,且一般实验次数要达到三次。

(3)压强计液面高度差不变说明橡皮管内部的气流不流通。

(4)液体的压强可能跟液体的深度有关,探究液体压强跟深度关系时,保持液体的密度、方向、容器形状相同。

(5)从盐水密度和水的密度大小方面,结合液体压强公式分析解答。四、计算题11.(2021·龙门)如图所示,质量为12kg、底面积为0.(1)木块所受摩擦力的大小和方向;(2)木块运动的速度;(3)木块对地面的压强。【答案】(1)解:因物体沿水平地面向右匀速直线运动时处于平衡状态,所以,受到的摩擦力和拉力的大小相等,方向相反,即受到的摩擦力f=F=20N方向水平向左。答:木块所受摩擦力为20N,水平向左(2)解:木块运动的速度为v=答:木块运动的速度为0.(3)解:物体对地面的压力F对地面的压强p=答:木块对地面的压强为1200Pa【解析】(1)物体沿水平地面向右匀速直线运动时,水平方向平衡,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件得出木块受到的摩擦力的大小和方向。

(2)根据速度公式算出木块运动的速度。

(3)木块沿水平地面向右匀速直线运动时,对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,利用p=FS12.(2021·大连)质量为50t的坦克在水平地面匀速直线运动,对水平路面产生的压强为105Pa,受到的地面阻力为重力的0.02倍。不计空气阻力(g=10N/kg)。求:(1)坦克受到的牵引力。(2)每条履带和地面相接触的接触面积。【答案】(1)解:坦克的重力G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N因坦克匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力的大小相等,所以,坦克受到的牵引力F=f=0.02G=0.02×5×105N=1×104N答:坦克受到的牵引力是1×104N;(2)解:坦克在水平地面上静止时对地面的压力F压=G=5×105N两条履带的着地面积为S=每条履带和地面相接触的接触面积为S答:每条履带和地面相接触的接触面积是2.5m2。【解析】(1)根据G=mg求出坦克的重力,水平匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据F=f=0.02G求出牵引力的大小。

(2)坦克在水平地面上静止时对地面的压力和自身的重力相等,根据p=FS13.(2021·黄骅)在娄底的一些建筑工程中,一些司机为了降低营运成本,任意超载,给路面及交通安生带来极大的危害。按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重为3t的前后共10个轮子的货车,已知该车在某次实际营运中装砂石30t,每个车轮与地面的接触面积为0.03m2.求:(1)这辆货车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆货车最多装多少吨砂石?(设车轮与地面的接触面积不变,计算中g取10N/kg)(3)已知货车在匀速行驶过程中受到的阻力为车重的0.06倍,那么该车满载时需要的牵引力是多少N?【答案】(1)解:汽车的总质量m=3000kg+30×103kg=3.3×104kg车对水平路面的压力F=G=mg=3.3×104kg×10N/kg=3.3×105N路面总的受力面积S=0.03m2×10=0.3m2车对路面的压强p=故该车超过行业标准。答:这辆货车对路面的压强是1.1×106Pa,超过行业标准;(2)按行业标准由p=FS得车对地的压力F标=p标S=7×105Pa×0.3m2=2.1×10由F=G=mg按行业标准得该车最大总质量m所以该车可载货物质量m货=m标﹣m车=2.1×104kg﹣3000kg=18000kg=18t答:如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆货车最多装18t砂石;(3)由(2)可知,该车满载时的总重G标=F标=2.1×105N汽车受到的阻力f=0.06G标=0.06×2.1×105N=1.26×104N,因为汽车匀速行驶,所以,该车满载时需要的牵引力F牵=f=1.26×104N答:已知货车在匀速行驶过程中受到的阻力为车重的0.06倍,那么该车满载时需要的牵引力是1.26×104N。【解析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;

(2)利用压强公式求解压力,结合物体的重力和g,相除求解物体的质量;

(3)结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力,汽车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力。一、单选题1.(2021·成都市石室联合中学)如图所示,在两个质量相等的容器甲和乙中分别盛有相同质量的不同液体,放在水平面上,液体对甲容器底的压力和压强分别为F1和p1,液体对乙容器底的压力和压强分别为F2和p2,甲容器对水平面的压力和压强分别为F3和p3,乙容器对水平面的压力和压强分别为F4和p4,下列关系中正确的是()A.F1>F2F3>F4 B.p1>p2p3<p4C.F1=F2F3=F4 D.p1<p2p3>p42.(2021·北京市第十三中学分校)如图所示的各种事例中没有利用连通器的是()A.拦河大坝 B.茶壶C.过路涵洞 D.船闸3.(2021·贵阳市第二实验中学)中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术“四大发明”影响了世界,现代的“新四大发明:高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明,下列说法中错误的是()A.高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道B.支付盒子静止于水平桌面上,它受到了重力和桌面对它的支持力C.共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦D.行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下,说明物体的运动需要力来维持二、填空题4.(2021·杭州市采荷中学)建筑工地要用50m3的沙石,现取这种沙石1×10-3m3,测得其质量为2.6kg,则这种沙石的密度为kg/m3,若用载重4.6t的卡车运送,需安全运送趟。小明发现载重卡车的后轮比前轮多,这是为了减少卡车对地面的。5.(2021·苏州立达中学校)如图甲所示,物体A放在水平地面上,物体B叠放在物体A上,其中物体A的重力为20N、底面积为50cm2,物体B的重力为40N、底面积为100cm2,此时A对地面的压强为Pa;现将物体B放在水平地面上,物体A叠放在物体B上,如图16乙所示,要使物体B对水平地面的压强为8000Pa,应将物体B沿竖直方向切去物体B总重的(此空填分数)。三、实验探究题6.(2021·杜郎口中学)小明利用底面积为S1小烧杯、底面积为S2大烧杯和足量的水、刻度尺等,测量小物块的密度,实验步骤如下:步骤1:如图甲所示,向小烧杯中倒入适量的水,再把小烧杯放入盛有水的大烧杯中,用刻度尺测量大烧杯中水的深度为h1。步骤2:如图乙所示,将小物块放入到小烧杯中,用刻度尺测量大烧杯中水的深度为h2。步骤3:如图丙所示,将小物块从水中取出放入到大烧杯中,用刻度尺测量大烧杯中水的深度为h3。(1)小物块的体积为V=。(2)小物块密度的表达式为ρ物=。(3)在实验步骤2和3中,将沾水的小物块放入大烧杯中,测出的金属块密度将。(4)小明发现在向小烧杯中倒水的过程中,小烧杯的浸入水中深度不断变大,小烧杯没入水中的深度与小烧杯内水的质量正比(选填“成”或“不成”)。(5)小明联想到同一艘轮船满载质量相同的货物,吃水深度不同。产生这一现象的原因是航行水域里水的不同。(6)在实验步骤2中,物块投入前后,小烧杯内的水对容器底部压强的变化量是Δp1,大烧杯内的水对容器底部压强的变化量是Δp2。若S2=5S四、计算题7.(2021·宁波市江北外国语学校)如图所示,盛有水的轻质薄壁柱形容器甲和乙放在水平地面上,它们的底面积分别为S、2S。容器足够高。①若甲容器水的深度为0.1米,求水对容器底部的压强p水。②若甲容器水的质量为2千克,求水的体积V水。③现有物体A、B(其密度、体积的关系如下表所示),请在物体A、B和容器甲和乙中各选择一个,把物体放入容器中(物体均能浸没在水中),使容器底部受到水的压强变化量Δp水与容器对水平地面压强的变化量Δp容的比值最小。求出Δp水/Δp容的最小比值。物体密度体积A3ρ2VB2ρ3V8.(2021·广州市八一实验学校)如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面,底面积为4×10(1)求0.1米深处水的压强p;(2)现有如图(b)所示的三个物体A、B、C,其质量、底面积、高度的关系如下表所示。请选择其中一个放入容器中(物体均能触底),使水对容器底部的压强p水最大。写出选择的物体并说明理由,求出放入物体后容器对地面的压强p物体质量(千克)底面积(平方米)高度(米)A78×0.3B62×0.05C51.5×0.2一、单选题1.如图,水平面上放置了质地均匀的甲乙两个实心圆柱体,它们的高度相同,质量相等,甲的底面积小于乙的底面积.为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲乙两物体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方.下列切法可能达到目的的是()A.沿水平方向切去质量相等的部分B.沿水平方向切去体积相等的部分C.沿水平方向切去厚度相等的部分D.沿竖直方向切去质量相等的部分2.如图是实验用的锥形瓶,将锥形瓶放在面积为S的水平桌面上,已知锥形瓶的质量为m1、底面积为S1;当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为m2的液体后,液面高度为h,则下列不正确的是()A.锥形瓶中的液体重为ρgS1hB.液体对锥形瓶底的压强为ρghC.瓶底对水平桌面的压力为(D.瓶底对水平桌面的压强为(二、填空题3.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B两种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从两个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强PA、PB的大小关系是PAPB(填“>”“<”“=”)三、实验探究题4.小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔。b.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,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N。c.测出注射器全部刻度的长度为4cm。d.根据测量数据,算出大气压的值。(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和。(2)此注射器活塞的横截面积是cm2。根据实验数据计算出的大气压强是Pa。(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小于真实值的是(填写序号)。(4)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1N”这一实验步骤,这是为了。小红根据实验数据测出的大气压是Pa。四、计算题5.肺活量(vitalcapacity,VC)是指一次尽力吸气后,再尽力呼出的气体总量。常用作评价人体素质的指标。肺活量体重指数是人体自身的肺活量与体重的比值,在有氧代谢项目运动员的选材和学生的体质综合评价中有一定参考作用。肺活量体重指数=肺活量体重(单位为mL/kg)。如图是测量肺活量的一种方法,A为一端开口的薄壁圆筒,测量前充满水,再倒扣在水中。测量时,被测者尽力吸气,再通过B尽量呼出气体,呼出的气体通过软管进入A内,A向上浮起。已知圆筒A质量为m=600g,圆筒A底面积为S1=200cm2,圆筒A下方水槽底面积为S2=400cm2。呼气时,圆筒不会脱离水面。已知大气压强P0=1.013×105Pa,水的密度ρ水(1)求圆筒底浮出水面的高度为H=15 cm时,圆筒内空气的压强是多少?(2)若某初中毕业男生体重为50kg,肺活量体重指数为76mL/kg。求测试时,圆筒底浮出水面的高度;(3)圆筒由(1)问到(2)问的过程,水对槽底压强的变化量ΔP。

名校预测1.【答案】C【解析】AC.由题知,液体质量相等且压力F等于液体重力,故F1=F2又容器质量相等,对桌面的压力等于液体与容器质量之和,故F3=F4A不符合题意,C符合题意;BD.由图知S甲>S乙且F1=F2由p=FS可知,p1<p由S甲>S乙F3=F4由p=FS知p3<pBD不符合题意。故答案为:C。2.【答案】A【解析】A.拦河大坝是根据液体压强随深度的增加而增大的特点修建成上窄下宽的形状,不属于连通器,A符合题意;B.茶壶的壶身和壶嘴组成了连通器,B不符合题意;C.涵洞是上面开口,下面连通的,属于连通器,C不符合题意;D.船闸的原理先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相平,船就可以开到另一端去,应用了两次连通器,D不符合题意。故答案为:A。3.【答案】D【解析】A.高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道,是流体压强和流速的关系,A正确,不符合题意;B.支付盒子静止于水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,故是一对平衡力,B正确,不符合题意;C.共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,C正确,不符合题意;D.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。关闭电源后汽车会慢慢停下来,是因为受到摩擦力的作用,是摩擦力改变了快递车的运动状态,D错误,符合题意。故答案为:D。B.向碗里缓缓注水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高),B不符合题意;C.人向碗走近一些,一定能看到硬币,C不符合题意;D.在碗上方的适当位置放一平面镜,可以通过平面镜的反射看到硬币的虚像,D不符合题意;故答案为:A。4.【答案】2600;29;压强【解析】由题意可知,沙石的质量为m=2.6kg,沙石的体积为V=1×10-3m3,故可得沙石的密度为ρ=由中可知,50m3的沙石的质量为m若用载重4.6t的卡车运送,即4600kg,则需要装车的次数为n=为了安全运送,则不能超载,故需安全运送29趟。载重卡车的后轮比前轮多,是为了增大与地面的接触面积从而减少卡车对地面的压强。5.【答案】1.2×104;1【解析】(1)A对地面的压力等于A和B的重力之和,为F=20N+40N=60N,A与地面的接触面积等于A的底面积,此时求A对地面的压强P(2)设切去部分的重力与B总重的比值为a,则B对地面的压力F'=20N+(1-a)x40N,B与地面的接触面积SB'=(1-a)B对水平地面的压强P'=6.【答案】(1)S2(h3-h1)(2)h(3)不变(4)不成(5)密度(6)2【解析】(1)由步骤1和3可知小物块的体积V=S2(h3-h1)(2)由步骤1和2可知,小物块处于漂浮状态,受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gS2(h2-h1)=G小物块的密度ρ物=m(3)在实验步骤2和3中,将沾水的小物块放入大烧杯中,设小物块带出水的重力是ΔG,小烧杯减小的重力是ΔG,小烧杯初步漂浮状态,浮力减小ΔG,排开水的重力减小ΔG,当小物块放入水中,沉底,小物块排开水的重力增大ΔG,所以小物块沾水不会影响它的体积,小物块的密度不变。(4)小烧杯在水中处于漂浮状态,所以它受到的浮力F浮=G总=G杯+G水ρ水gS1h浸=G杯+G水h浸=G小烧杯没入水中的深度与小烧杯内水的质量不成正比。(5)同一艘轮船满载质量相同的货物,排水量相同,浮力相同,根据F浮=ρ液gV排知,不同的海域海水的密度不同,轮船吃水的深度也不同。(6)设物块的体积为V物,物块投入小烧杯的水中后,物块沉底,则小烧杯中水面上升的高度Δh=水对小烧杯底部压强的变化量为Δ因为将一实心均匀物块浸没在小烧杯的水中后,小烧杯仍旧漂浮在水面上,所以,大烧杯内的水对大烧杯底部增大的压力ΔF=G物=ρ物V物g则大烧杯内的水对大烧杯部压强的变化量ΔΔ7.【答案】解:①甲容器水的深度为0.1米,水对容器底部的压强p水=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa②若甲容器水的质量为2千克,求水的体积V水=m水/ρ水=2kg/1×103kg/m3=2×10-3m3③根据Δp水=ρ水gΔh水=ρ水gV物/S容,要使Δp水最小,应该选择V物最小的物体和S容最大的容器,即把A放入乙容器中;根据Δp容=ΔF/S容=G物/S容=m物g/S容可知要使Δp容最大,应该选择m物最大的物体和S容最小的容器,即把B放入甲容器中Δp水/Δp容=(ρ水gV物A/S乙)/(m物Bg/S甲)=(ρ水2V/2S)/(6ρV/S)=ρ水/6ρ答:①若甲容器水的深度为0.1米,水对容器底部的压强980Pa②若甲容器水的质量为2千克,水的体积为2×10-3m3。③Δp水/Δp容的最小比值为ρ水【解析】①根据p=ρgh求出水对甲底部的压强。

②根据ρ=mV求出甲中水的体积。

③物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据p=ρgh和V=Sh表示出水对容器底部压强的变化量,据此判断选择的物体和容器;物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据p=F8.【答案】(1)解:根据液体压强公式可知,0.1米深处水的压强为p=ρgh=1000答:0.1米深处水的压强p为980pa;(2)解:将C物体竖放入容器中时,水对容器底部的压强关系为pρ和g不变,当h水最大时,p水的体积V若将物体A竖放入容器h因此0.19m<0.2m故水不溢出;若将物体B竖放入容器h因0.175m<0.2m故水不溢出;若将物体C竖放入容器h因此0.24m>0.2m故水会溢出,溢出水的质量m所以,应将C物体竖放入容器中,放入物体后容器对地面的压力为F=G=mg=(容器对地面的压强为p答:选择物体C放入容器中时,使水对容器底部的压强p水最大,放入物体后容器对地面的压强p【解析】(1)根据p=ρgh求出水对甲底部的压强。

(2)根据p=ρgh可知水对容器底部压强的最大时取决于水的深度,所以判断出哪一个物体放入容器中水的深度最大即可;由于均能触底,则根据容器里的水的体积利用V=Sh分别求出物体放入容器中水的深度,最后比较即可判断选择的物体。进一步根据G=mg和p=FS专家押题1.【答案】B【解析】甲乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,由柱体体积公式V=Sh知道,V甲<V乙,又因为甲乙质量相等,由ρ=mV知道,ρ甲>ρA.若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,由压强公式p=FS知道,当S甲时,p甲>p乙,A不正确.B.沿水平方向切去体积相等的部分,因为ρ甲>ρ乙,由ρ=mV知道,切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而S甲<S乙,由压强公式C.沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以,ρ甲V甲=ρ乙V乙,ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,因为h甲=h乙,所以,ρ甲S甲=ρ乙S乙,设切掉的厚度为△h,则有ρ甲S甲△h=ρ乙S乙△h,即切掉的部分质量相等,C不正确.D.沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙,由ρ=mV知道,所以剩余部分体积V甲'<V因为h甲=h乙,所以,剩余部分底面积S甲'<S乙',将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p=FS,因为S甲'<S乙',所以p甲>p故答案为:B2.【答案】A【解析】AB.锥形瓶中液体密度为ρ、液面高度为h,则根据液体压强公式,液体对锥形瓶的压强为p=ρgh;锥形瓶底面积为S1,则液体对锥形瓶底的压力为F=pS=ρgS1h由于锥形瓶的横截面积上小下大,所以液体对锥形瓶底的压力ρgS1h大于液体所受的重力m2g,A选项错误,符合题意;B选项正确,不符合题意;C.放在水平面上的物体对水平面压力和自身所受重力大小相等,所以,瓶底对水平桌面的压力大小等于锥形瓶和液体重力之和,则压力大小为(mD.已知瓶底对水平桌面的压力为(m1D选项正确,不符合题意。故答案为:A。3.【答案】>【解析】初始时:盛有A、B两种液体的两容器对底部的压强相等,即pA=pB

PA=ρAgSA,PB=ρBgSB

由图可知SA<SB所以ρA>ρB

在两容器中分别抽出相同高度△h的液体,则两容器中液体对各自容器底部的压强分别减小了:△pA=ρAg△h,△pb=ρBg△h,

因为ρA>ρB

所以,△pA<△pB;

所以剩余液体对各自容器底部的压强pA>pB

故答案为:>4.【答案】(1)刻度尺(2)0.625;1.2×105(3)①④(4)测出活塞与筒壁之间的摩擦力;1.04×105【解析】(1)此实验利用原理压强P=FS,需要测量拉力以及受力面积,所以还需要用到刻度尺。

(2)S=VL=2.5c②如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大;③弹簧测力计的示数没有读准会导致测量值小于真实值,也会大于真实值;④活塞与注射器筒壁不完全密封会导致测量值小于真实值。故选①④。

(4)取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1N,是为了测出活塞与筒壁之间的摩擦力。P=F5.【答案】(1)解:设圆筒内部空气压强为P气,大气压强为P0带入P气解得P气答:圆筒内空气的压强是1.016×10(2)解:当筒底高出水面高度H=15 cm时,筒内外水面高度差为h,如图所示,圆筒浮力,二力平衡F浮由阿基米德原理F浮解得h=mg体重50kg男生吹气时,有①式知P气不变,由连通器原理P气=P0+肺活量指数VM代值得200(H′+3)50=76,解得H′答:圆筒底浮出水面的高度16cm;(3)解:由⑤知道,圆筒内外水面高度差h,不会因为筒底上升而改变。槽内水柱总高度H总不变,如图所示,则(1)、(2)问中槽底压强相等,故压强变化量ΔP=0答:水对槽底压强的变化量ΔP=0。【解析】(1)根据平衡力的条件,利用压强和受力面积的乘积计算压力,再计算未知压强的大小;(2)根据压力和受力面积的比值计算压强,结合密度可以计算液体深度;(3)根据压强前后的数据,判断压强的变化量。飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼,气流被机翼分成两部分,由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同的时间里机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大。它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼,气流被机翼分成两部分,由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同的时间里机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大。它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。倒数第11天浮力1.浮力:当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力2.浮力的方向:竖直向上。3.阿基米德原理:F浮=G排=m液g=液gV排。。4.浮力的应用:浮沉条件。一、浮力当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力,这个力就是浮力。要点诠释:1.一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。2.浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮=G-F′3.阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力。用公式表示为;F浮=G排。(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=液gV排。(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。二、浮力的应用1.浸在液体中物体的浮沉条件(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。上浮漂浮悬浮下沉ρ物<ρ液ρ物<ρ液ρ物=ρ液ρ物>ρ液G物<F浮G物=F浮G物=F浮G物>F浮2.应用(1)轮船①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量:轮船满载时排开的水的质量。(2)潜水艇原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。(3)气球和气艇原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。3.浮力的计算方法压力差法:F浮=F向上-F向下阿基米德原理法:F浮=G排=液gV排力的平衡法:受力分析一、单选题1.(2021·凤山月考)下列说法正确的是()A.珠穆朗玛峰顶的大气压强比鞍山市地面的大气压强大B.三峡船闸是世界上最大的人造连通器之一C.一辆高速行驶的汽车从路上的树叶旁驶过时,树叶将飞离汽车D.游泳的人由浅水处走向深水处时,脚底踩到砂石的疼痛感觉减弱,因为水对人的浮力越来越小【答案】B【解析】A、大气压强与海拔高度有关,珠穆朗玛峰顶的海拔高度比鞍山市地面高,所以珠穆朗玛峰顶的大气压强比鞍山市地面的大气压强小,故A错误;B、三峡船闸利用连通器工作的,故B正确;

C、汽车驶过的地方空气流动速度大,压强小,其它地方的空气流速小压强大,树叶受到的压强差不同,压力差不同,树叶被压向汽车行驶的地方.C不正确.

D、从浅水区走向深水区的过程中,人的重力不变,但排开水的体积不断增大,由公式F浮=ρ【分析】(1)在相同条件下,大气压强随海拔高度的增加而减小.

(2)连通器:上端开口、底部连通的容器,例如:茶壶、船闸、反水弯等.

(3)流速大的地方压强小.

(4)对游泳者进行受力分析:受到重力、浮力和小石子对人的支持力,根据浮力变化判断小石子对人的支持力.2.(2021·仓山)将重为5牛的物体放入盛满水的容器中,容器溢出3牛重的水,物体受到的浮力()A.一定等于3牛 B.一定等于5牛 C.可能等于2牛 D.可能等于4牛【答案】A【解析】因容器盛满水,所以小球排开水的重力等于溢出水的重力,根据阿基米德原理,浮力就等于它排开的水的重力,所以小球所受到浮力一定等于3N。故答案为:A。

【分析】阿基米德原理求给出,物体受到的浮力等于排开特体受到的重力。3.(2021·庄河期末)浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法中正确的是()A.物体受到的压强不变B.物体上、下表面受到的压力不变C.物体受到的浮力增大D.物体上、下表面受到的压力差不变【答案】D【解析】AB.物体在湖水中所处的深度h增加,根据p=ρgh知物体受到湖水的压强增大,压力也增大,AB不符合题意;CD.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,ρ液、V排都不变,所以物体受到的浮力不变;根据浮力产生的原因:浮力是指物体上下表面受到的压力差,浮力不变,压力差也不变。C不符合题意;D符合题意。故答案为:D。

【分析】完全浸没的物体,深度增大时,上下表面受到的压力差不变,浮力不变。4.(2021·陕西)如图所示,物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型(忽略进气排气管的体积)探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是(ρA.模型浸没在水中受到的浮力为1.7NB.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的【答案】C【解析】A.模型浸没在水中受到的浮力为FA正确,不符合题意;B.模型浸没后继续下沉的过程中,由于排开液体的体积不变,故浮力大小不变,B正确,不符合题意;C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水,减轻潜水艇的重力,小于浮力,从而实现上浮,C错误,符合题意;D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的,排水时,重力小于浮力,故上浮,进水时,重力大于浮力,故下沉,D正确,不符合题意。故答案为:C。

【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。5.(2021·西城期末)小亮用一支自制的简易密度计测量液体的密度。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,如图所示。下列说法正确的是()A.甲杯中液体密度比乙杯中液体密度大B.密度计在甲、乙两杯中,所受浮力相等C.在甲杯中,密度计底部所受液体压强较大D.在乙杯中,密度计底部所受液体向上的压力较大【答案】B【解析】AB.因为同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所以F浮甲=F浮乙=G所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙又因为F浮=ρ液V排g,所以ρ甲<ρ乙A不符合题意,B符合题意;CD.密度计受到的浮力相同,根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差,而密度计漂浮,其上表面受到的压力为0,所以下表面受到的压力相等,密度计底面积一定,故密度计底部所受液体的压强相等,CD不符合题意。故答案为:B。

【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力。二、填空题6.(2021·克山期末)一艘船从鸭绿江驶入渤海,这艘船受到的浮力(填变大,变小或不变),船身将一些。(填上浮或下沉)【答案】不变;上浮【解析】船在江水和海水中都为漂浮状态,而物体漂浮时F浮=G物,所以船由鸭绿江驶入渤海后,船的重力不变,所以船受到的浮力不变。

F浮=ρ液gV排,而江水的密度小于海水的密度,所以船由鸭绿江驶入渤海后,排开水的体积变小,则船身相对于水面将上浮。

【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力。7.(2021·恩平模拟)为了探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学进行了如图的实验。为了不重复实验操作步骤,你觉得图中合理的实验顺序是。图中漫画在水中的物体所受浮力的大小为N。小明在实验过程中把小烧杯打坏了,老师给他足够多的牛奶,不增加其它器材,你认为小明(选填“可以”或“不可以”)测出牛奶的密度。【答案】CBDA;1.2;可以【解析】将溢水杯装满,先测小桶的重力,再测物体的重力,再用称重法测量浮力,最后测桶和水的总重,求出排开水的重力,故顺序是CBDA。图中漫画在水中的物体所受浮力的大小为F故在水中的物体所受浮力的大小为1.2N。可以,先根据如图所示求出排开水的体积,即物体的体积,再用称重法测量物体浸没在牛奶中浮力,根据F浮=ρgV8.(2021·陈仓期末)一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是N,此时铁块上、下表面的压力差是N。【答案】5;25;5【解析】浮力是物体在液体中受到的上、下表面的压力差产生的。当铁块上表面受到15N压力,下表面受到20N压力时,物体完全浸没在水中,铁块受到的浮力F当铁块继续下沉时,铁块排开水的体积不变,浸入的液体也不变,所以铁块受到的浮力大小不变,由F得上表面受到的压力增大至20N时,下表面受到的压力大小F因为铁块下沉时,浮力大小不变,所以此时铁块上、下表面的压力差等于5N。

【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的。9.(2021·钦州期末)如图,水平桌面有一个底面积为200cm²、内盛有水的圆柱形容器A,不吸水的正方体物块B重3N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,细线受到拉力为1N,物块B受到的浮力N,拉直的细线长为L=4cm,容器底部受到水的压强Pa,剪断细线,物块B静止时,水对容器底部压强变化了Pa.【答案】4;800;50【解析】(1)对物体B进行受力分析可知,受到竖直向上的浮力和竖直向下的拉力和重力,即F浮=G+F拉=3N+1N=4N;

(2)物体B排开水的体积V排=F浮ρ水g=4N103kg/【分析】对物体B进行受力分析可知浮力等于物体的重力与拉力之和;捋清楚水到容器底的深度关系,代入P=ρ三、实验探究题10.(2021·宜州期末)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图所示为探究过程及有关数据。(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟有关;(2)分析图A、,说明浮力大小跟液体密度有关;(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是N。【答案】(1)物体排开液体的体积(2)D、E(3)2.4【解析】(1)由BCD拉力越来越小可知,浮力越来越大,所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关(2)需要改变液体的密度,而物体排开液体体积不变,所以用DE图做对比实验。

(3)物体重力G=10N,物体受到的拉力是F拉=7.6N,所以F浮=G-F拉=10N-7.6N=2.4N。【分析】利用控制变量法分析,浮力与物体排开液体的体积有关,与液体密度有关,物体排开液体的体积越大,液体密度越大,浮力越大。利用称重法F浮=G-F拉计算浮力。11.(2021·宁津期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图16所示,其中弹簧测力计示数的大小关系是:F1>F2>F(1)比较两图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。(2)比较丙、丁两图可知,浮力的大小跟有关。(3)分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力F浮,物体的密度ρ物(4)深入分析丙、丁两图,比较水对烧杯底的压强p水和某液体对烧杯底的压强p液的大小关系,则p水【答案】(1)乙、丙(2)液体密度(3)F1−(4)大于(或>)【解析】(1)要探究浮力的大小跟物体排开液体体积的关系,需保证液体密度相同、物体排开液体体积的大小不等,故可以选择乙、丙两图中的实验进行探究。(2)丙、丁两图中,物体排开液体的体积相等,液体的密度不等,故答案为:择丙、丁两图中的实验,可以探究浮力的大小跟液体密度大小的关系。(3)利用“称重法”可得物体浸没在水中时受到的浮力F根据物体受到有浮力,可计算出物体的体积V甲图中,弹簧测力计的数值等于物体重力大小,故物体的质量m由密度公式可得物体的密度ρ(4)因为F3<F根据丙、丁两图可判断出物体排开水和排开未知液体的体积大小相等V排由“阿基米德”原理可得液体的密度ρ液由①②③三式可得ρ又因为丙、丁两图中,杯底所处深度相等,故由液体内部压强的公式p=ρ液【分析】(1)探究浮力和排开液体的体积的关系时,需要液体的密度相同;

(2)当物体排开液体的体积相同时,可以探究浮力和液体密度的关系;

(3)根据物体的重力和进入液体中测力计的示数差,可以计算受到的浮力的大小;利用物体的重力计算质量,结合浮力计算物体的体积,可以计算物体的密度的大小;

(4)当液面深度相同时,液体密度越大,对容器底的压强越大。四、计算题12.(2021·荆州月考)图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有25(1)此时容器底部受到的水的压强;(2)木块A的密度;(3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大?【答案】(1)解:容器底部受到的水的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×答:容器底部受到的水的压强为2×10(2)解:弹簧恰好处于自然状态时,没有发生形变,所以F浮=Gρ水gV排=ρ木由题意知V排=25V所以ρ木=25ρ水=25×1.0×答:木块A的密度0.4×103kg/m(3)解:木块A刚好浸没水中时,所受浮力F浮'=ρ水gV=1.0×103kg/m正方体的重力G=mg=ρ木gV=0.4×103kg/m3×10N/kg×弹簧对木块A的作用力F=F浮'−G=答:此时弹簧对木块A的作用力F1是6N。【解析】(1)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;

(2)结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度即可;

(3)利用阿基米德原理求解物体受到的浮力,结合重力大小求解支持力。13.(2021·自贡模拟)底面积为400cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把体积为2.2×10-3m3、重6N的木块A放入水后,再在木块A的上方放一球体B,平衡时球体B恰好没入水中,如图甲所示。已知球体B的体积为1×10-3m3。g取10N/kg。求:(1)球体B受到的浮力。(2)球体B对木块A的压力。(3)若将B放入水中,如图乙所示,则水对容器底部压强变化了多少?【答案】(1)解:已知球体B的体积VB=l×l0则球体B受到的浮力F答:球体B受到的浮力为10N;(2)解:AB整体受到的浮力为FAB整体处于漂浮状态,浮力等于重力,即G因为A重6N,所以G球体B受竖直向下的重力GB、竖直向上的浮力F浮B以及竖直向上的支持力F则B受到的支持力F因为B对A的压力和A对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,故球体B对木块A的压力为16N;答:球体B对木块A的压力为16N;(3)解:B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,A漂浮,则F结合阿基米德原理可得ρ则此时A排开水的体积VB放入水中后,水面下降的高度△h=水对容器底部压强变化量△p=答:水对容器底部压强变化了400Pa。【解析】(1)根据液体密度和排开液体的体积,可以计算物体受到浮力的大小;(2)悬浮的物体受到的总浮力等于总重力;根据浮力和其中有关物体重力差,计算另一物体的重力,计算压力;(3)根据物体的重力,计算悬浮时受到的浮力,结合液体密度计算排开液体的体积;再根据容器的底面积计算液体深度的变化,结合液体密度计算液体压强的变化。14.(2021·罗湖期末)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲。图乙是弹簧测力计示数F拉与物体下降高度h变化关系的图像,忽略液面的变化(ρ水=1.0×103kg/m3),求:(1)物体浸没时受到的浮力?(2)物体的体积?(3)物体刚浸没时,下表面受到水的压强?【答案】(1)根据乙图可知,物体的重力G=9N,完全浸没时测力计的拉力为5N,

则此时物体受到的浮力为:F浮力=G-F拉=9N-5N=4N;(2)物体的体积V=V(3)根据图乙可知,当物体下降高度为4cm时,下表面开始入水;

当下降高度为8cm时,物体受到的浮力不变,即物体刚好完全浸没水中,

则此时下表面的深度为:h=8cm-4cm=4cm=0.04m,

下表面受到的压强p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。【解析】(1)根据图乙确定物体的重力和浸没时测力计的示数,然后根据F浮力=G-F拉计算出即可;

(2)已知浮力,根据阿基米德原理V=V排=F浮力1.(2021·苏州高新区实验初级中学)如图所示,小李同学不断地在水中加盐,使一个沉在杯底的鸡蛋由沉底逐渐至悬浮,最后漂浮在液面上,以下说法中正确的是()A.沉底时受到的浮力小于漂浮时受到的浮力B.沉底时受到的浮力大于悬浮时受到的浮力C.悬浮时受到的浮力大于漂浮时受到的浮力D.悬浮时受到的浮力小于漂浮时受到的浮力2.(2021·昆明市第二中学)下列数值最接近实际情况的是()A.两个鸡蛋的质量约为10gB.一个标准大气压约为1000PaC.漂浮在死海上的中学生,受到的浮力约为50ND.一支铅笔的长度大约是18cm3.(2021·上海市建平实验中学)在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且2/5的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是()A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5∶2B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力二、填空题4.(2021·北京市陈经纶中学分校)如图所示,一正方体木块漂浮在烧杯中的水面上。若向烧杯中再注入少量的水后,烧杯底所受水的压强(选填"变大"、"不变"或"变小",下同),木块下表面所受水的压力,木块所受的浮力。5.(2021·金陵中学仙林分校)如图甲所示,底面积S为25cm2的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体,将容器放入水中处于直立漂浮状态。容器下表面所处深度为h1=10cm,该容器受到的浮力是N;如图乙所示,从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处深度h2=6.8cm时,该容器仍处于直立漂浮状态,则未知液体的密度是kg/m3(g取10Nkg)三、实验探究题6.(2021·银川市第三中学)小孟同学出去游玩时看到放入水中的石块沉入水底,而放入水中的泡沫塑料漂浮在水面上。因此猜想:物体在水中受到的浮力大小可能与物体的密度有关。请你帮助小孟设计一个实验进行验证。实验器材;实验步骤;现象及结论。四、计算题7.(2021·长春市第八十七中学)如图所示,圆柱形容器中盛有某种液体,该液体的密度为0.8×103kg/m3.一个体积为1000cm3、重力为6N的实心物体被细线系在容器底部,此时液体的深度为60cm。求:(1)液体对容器底部的压强;(2)细线对物体的拉力;(3)剪断细线后,物体最终露出液体表面的体积。8.(2021·大连市第九中学)小文同学借助力传感开关为自家太阳能热水器设计向水箱注水的自动控制简易装置。装置示意图如图所示,太阳能热水器水箱储水空间是底面积0.4m2,高0.6m的长方体。考虑既充分利用太阳能又节约用水,小文设计水箱储水量最少不少于0.04m3,最大不超过0.16m3(图中未标注最大和最少水位)。力传感开关通过细绳在水箱内悬挂一根细长的圆柱形控制棒,并根据受到的细绳拉力大小打开水泵开关向水箱注水,或者断开水泵开关停止向水箱注水,水泵开关状态与细绳拉力大小的关系如表所示。细绳拉力FF≥16N16N>F>8NF≤8N减小过程中增大过程中开关状态打开打开断开断开已知控制棒重G=18N,密度ρ=1.5×103kg/m3。不计细绳质量与体积,计算储水量时控制棒排水体积忽略不计,水的密度ρ0=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。小文完成设计和安装,自动控制简易装置按照设计正常工作。求:(1)水箱底受到水的最大压强;(2)控制棒排开水的最小体积;(3)控制棒的长度。一、单选题1.如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是()(ρ水=1.0×103kg/m3)A.B受到的重力为10N B.细线对A的拉力为1NC.A的密度为0.75×103kg/m3 D.B对容器底部的压力为零2.如图所示,一个半径为R的实心半球体,静止放置在一个水平桌面上的盛水的容器底部,半球上表面与水平面平行。此时容器内水深为H,水的密度记为ρ0,球体的体积公式为43A.半球受到的浮力为0B.半球上表面受到水的压强为ρ0gRC.水对半球球面部分压力的合力,其方向竖直向上,大小为2D.水对半球上表面的压力的合力,其方向竖直向下,大小为2二、填空题3.如图甲所示,重4N,底面积为100cm2的容器放在水平桌面上,容器上部和下部都是正方体,底部中央固定有一根沿竖直方向的轻杆(轻杆的体积和质量均不计),轻杆的上端连接着密度为0.6g/cm3的圆柱体A。现向容器中加水,控制水以10cm3/s的速度流入,同时开始计时直至圆柱体A浸没时停止加水,水对容器底的压力F随时间t变化的规律如图17乙所示。则圆柱体A刚好浸没时水对容器底部的压强为Pa,当t=95s时,容器对桌面的压强为Pa。4.如图甲所示,质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm(ρA<ρ水)足够高的柱形容器B底面积为300cm2、装有10cm深的水若将A水平切去高度为h的部分,并将切去部分竖直缓慢放入B中,水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是g/cm3;当切去的高度h为某一值时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等,然后向B中缓慢加水,当加入水的质量为2200g时,水中柱体仍保持直立,水对容器底的压强为Pa。三、实验探究题5.某小组同学用图所示装置,研究实心物块漂浮在水面上,水对容器底部的压强及台秤的示数变化情况,他们选用了不同密度、不同体积的物块浸入水中,待物体静止后,利用仪器测出了水对容器底部的压强p以及台秤的示数F,并把数据记录在下表中。实验序号物块的密度ρ(千克/米3)物块的体积V(×10-4米3)水对容器底部的压强p(帕)台秤的示数F(牛)10.4×1033.026004.620.4×1034.028005.030.6×1031.023004.040.6×1032.026004.650.6×1033.029005.260.6×1034.530005.470.8×1032.028005.080.8×1033.030005.490.8×1035.030005.4100.8×1035.530005.4(1)观察实验序号1与2(或3与4与5与6或7与8)中p与V的数据,可得初步结论:同种材料制成的实心物块漂浮在同一容器的水中,。(2)观察实验序号1与5与8(或4与7)中F与p的数据,可得初步结论:实心物块漂浮在在同一容器的水中,。(3)进一步分析实验序号1与4(或2与7)中p与V的数据,可知:当相同时,F相同,p也相同。(4)小明分析实验序号9与10数据,发现不符合上述结论,请判断可能存在原因,并用学过的物理知识写出推导过程。(5)若选用密度为0.7×103千克/米3、体积为3×10-4米3的物块放入上述容器中,可推断:p为帕,F为牛。四、计算题6.如图所示,实心均匀圆柱体A底面积为15cm²,密度为0.6g/cm3。B和C为薄壁圆柱形容器,容器B底面积为圆柱体A底面积的两倍,容器C底面积为20cm²,三者高度均为H=10cm。A、B、C三个物体都放置在水平桌面上。容器B内装有密度为0.9g/cm³的油,容器C内装有水,忽略圆柱体A吸附液体等次要因素,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)圆柱体A对水平桌面的压强大小;(2)容器B中油的初始深度至少为多少时,恰能使放入其中的圆柱体A漂浮起来?(结果保留三位有效数字)(3)若容器C中水的深度为6cm,将圆柱体A竖直缓慢放入容器C内,释放并稳定后,再将圆柱体A竖直向上缓慢提升0.5cm,求静止时水对容器C底部的压力。名校预测1.【答案】A【解析】AB.鸡蛋沉底时受到的浮力小于自身的重力,悬浮和漂浮时鸡蛋受到的浮力等于自身的重力,可知鸡蛋沉底时受到的浮力小于鸡蛋悬浮和漂浮时受到的浮力。A符合题意,B不符合题意;CD.鸡蛋悬浮和漂浮时,受到的浮力都等于自身的重力,因此悬浮时受到的浮力等于漂浮时受到的浮力。CD不符合题意。故答案为:A。2.【答案】D【解析】A.一只鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量约为100g,A不符合题意;B.1个标准大气压约1.01×105Pa,B不符合题意;C.中学生的重力在G=500N左右,漂浮在死海

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