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中考物理总复习第八章压强和浮力课件
展开1.通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解
其在生产生活中的应用。
2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。3.知道大气压强及其与人类生活的关系。
4.了解流体压强与流速的关系及其在生活中的应用。
5.通过实验,认识浮力。
6.探究并了解浮力大小与哪些因素有关。
7.知道阿基米德原理,能运用物体的浮沉条件说明生产生活中
1.(1)如图甲所示,重为 5 N 的物体放在水平桌面上,则桌面
受到的压力为________N。
压力就是重力对吗?答:________。因为__________________________________________________________________。
(2)如图乙所示,用 20 N 的水平推力把 5 N 的重物压在竖直墙壁上,则墙壁受到的压力为________N。原因是:____________________________________________________。
(3)如图丙所示,要减少物体 A 对桌面的压力,有什么办法?
请分析下面两位同学的方法是否可行。
甲同学想到,把物体 A 推出桌子边一点点(如图丁)可以减小
乙同学想到,把桌子稍微倾斜可以减小对桌面的压力。
2.(1)如上题图丙所示,要增大物块 A 对桌面的压强,可行的
方法是____________,因为________________。
(2)如上题图丁所示,把物块 A 从桌子中央慢慢地推出桌子边的过程中,对桌面的压力________,你判断的根据是_______________________。对桌面的压强________,你判断的根据是______________________________________________________________。
3.如图桌面上的两杯液体,质量相等,液面相平,a、b、c 三
点液体的压强分别为 pa、pb 和 pc。
(1)两种液体密度的关系是________,你判断的根据是______________________________________________________________。(2)pa 和 pb 的大小关系是________,你判断的根据是_______________________________________________________________。(3)pb 和 pc 的大小关系是________,你判断的根据是_______________________________________________________________。
4.(1)如图所示是测量______的实验,甲的测量结果为______,乙的测量结果为________(选用合适的单位表示)。
(2)甲、乙两位置,地势较高的是_______,判断的根据是___________________________________________________________。(3)试管和水槽中的液体 A 应该是水银还是水?________,因为____________________________________________________。(4)该实验不宜时间过长,是因为试管顶端是真空,液体容易
变成蒸汽而使测量结果________。
5.一只手指指甲的面积约为 1 cm2,那么 105 Pa 的大气压在指甲上产生的大气压力为______________。根据是______________________________________________________________________。
6.分别说明下面各现象或实验中所包含的物理知识:
7.(1)如图甲一种利用________工作的吸盘,使用时应把里面空气挤出。用一个长方形的盖子代替吸盘(如图乙),假设吸盘跟墙壁接触不漏气,且里面的空气全部被挤出(真空),请在图乙中画出盖子各表面受到的大气压力。
(2)假设盖子不变形,且面积为 S,则要想拔出吸盘,就要克
服大气压力 F=________。(公式)
(3)如图丁,在用针筒测量大气压的实验中,需要知道针筒的横截面积,这要怎样测量?提示:怎样利用刻度尺测量量筒里液面的横截面积?
8.如图,容器内装有 500 cm3 的水,底面积为 20 cm2,水深20 cm,g=10 N/kg。求:水对容器底的压力和压强。晓君的解答是:水对容器底的压力为 F=G=ρVg=103 kg/m3×500×10-6 m3×10 N/kg=5 N
请分析,晓君的解答对吗?错的请改正。
9.如图在测量石头密度的实验中,测完石头的质量为 56 g,然
后投入盛有水的量筒中,如图所示。
求此时石头受到的浮力。
夏华的解答是:F浮=G物=mg=0.056 kg×10 N/kg=0.56 N陈燕的解答是:V=V2-V1=40 mL-20 mL=20 cm3
F浮=G排=ρVg=2.8×103 kg/m3×20×10-6 m3×10 N/kg=0.56 N请分析,谁对谁错?错的请改正。
10.浸在水中的物体,跟水接触的地方都会受到水的压力和压
(1)如图甲,请在图中画出矿泉水瓶各表面受到的水的压力,
并分析为什么矿泉水瓶很难被按入水中。
(2)如图乙质量为 0.5 kg 的木块 A 漂浮在水面上(g 取 10 N/kg),则木块受到的浮力为_________N,根据是_____________(公式)。木块下表面到水面的距离 h1=4 cm,则木块下表面受到水的压强为________Pa,根据是________(公式)。
(3)那么,木块的底面积为________m2,根据是____________
(4)如图丙,把木块 A 投入另一种液体中,静止时木块下表面到液面的距离 h2>h1,则木块下表面受到液体的压力________,压强________。(填“变大”“变小”或“不变”)
思考:你觉得液体的密度比水的密度大还是小?为什么?你
会用公式表示液体的密度吗?
提示:物块 A 始终漂浮,则浮力相等可以算;其实,A 底面
的压强也相等,同样可以算。
11.(1)物体浸没在液体中,则 V排=________。如图甲,物体在________中受到的浮力大,因为______________________________________________________________。
(2)物体漂浮在液体中,则 F 浮=________。
如图乙,物体漂浮在不同的两种液体中,则 F 浮________。由
F 浮=G 排=ρ液 V 排 g,可知ρ液与 V 排成________。
所以物体浮起越多,则液体密度________。图乙中,密度较
大的液体是________。
(3)知道V 排可以求F 浮:如图丙,水中的石头受到浮力为_____。(4)知道F 浮可以求V 排:如图丁,水中的金属块受到浮力为
________,体积为________。
想想:有哪几种实验方法可以测量出石头的体积?
12.“比较两个物体受到浮力的大小”和“分析一个物体受到浮力的变化”是初中物理的一个难点。抓住题干中的相同点(有时是隐藏的)是解题的关键。认真分析下面四种情况:
(1)一个鸡蛋沉入水底,往水中加盐,鸡蛋开始浮了上来。分析:同一个鸡蛋,________相同。浸没时,________相同,加盐后,根据公式________,鸡蛋受到的浮力变大。当浮力足够大时,便能把鸡蛋浮起来。
(2)一艘潜水艇悬浮在河里驶进海里作业。
分析:都是浸没,则________相同,驶进海后,由于______________(公式),受到的浮力________。如果潜水艇要保持悬浮在海中,则应向水箱________(填“排水”或“充水”)。(3)在同种液体中,漂浮一块小木块和沉入一块大石头。分析:因为是同种液体,________相同,要比较浮力大小就
看________。________排水量多,受到的浮力较大。
(4)同一艘船从河里驶进海里。
分析:同一物体,________相同。都是漂浮,根据________,有 F浮=G物,所有浮力不变。再根据__________,有 F浮=G排=________。在浮力不变的情况下,船在密度较大的海里, V排会________(填“大一些”或“小一些”),所以船身将________(填“浮起一些”或“下沉一些”)。
例题1:如图,物体 A 放在斜面上处于静止状态,在图中画
出 A 所受重力 G 和对斜面的压力 F 的示意图。
压力和重力是完全不同的两个力:
(1)产生的原因不同(施力物体不同)重力是由于地球的吸引而产生,是一种引力,不接触也能产生;压力是由于两物体间互相挤压而产生,是一种弹力。重力的作用效果是使物体下落并最后挤压着支持面;压力的作用效果是使接触面发生形变。
(2)受力物体不同(所以作用点不同)
重力是作用在物体的重心上;压力是作用在被压物体的接触
重力的方向总是竖直向下(垂直水平面);压力的方向总是垂直
只有当物体放在水平面上时,两力方向才相同。
放在斜面上的物体,其重力产生(分解成)两个作用效果,一个是使物体沿着斜面滑下去的“效果 ”;一个是挤压斜面变形的“效果”,所以此状态下重力比压力大些,画图的长度应长一些,如图所示。只有在水平面上,两个力的大小才可能相等。
1.压力和重力是两个不同的概念,压力和重力的关系还要看具体情况,请把下面的六个关系式填在相应图下面的横线上。
①F压=G;②F压=F+G;③F压=G-F;④F压=F;⑤F压<G;⑥F压=F-G
答案:① ⑤ ② ④ ③ ⑥
2.(2023·安徽)小宇在拖地时,拖把头沿图中 v 所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为
)A.垂直地面向下、与 v 所示方向相反B.垂直地面向下、与 v 所示方向相同C.沿拖杆斜向下、与 v 所示方向相同D.沿拖杆斜向下、与 v 所示方向相反答案:A
3.(2023·徐州)如图所示,请画出水坝上 O 点受到水的压力 F
二、考查对压强的理解和计算以及增大和减少压强的实例例题2:(2023·恩施)如图所示,每块砖的质量相等,长、宽、高分别是 40 cm、20 cm、10 cm,以三种方式摆放在水平地面上。
比较地面受到压强 p 甲、p 乙、p 丙的大小,下列正确的是(
A.p 甲>p 乙>p 丙C.p 丙>p 乙>p 甲
B.p 乙>p 甲>p 丙D.p 乙>p 丙>p 甲
分别找出三种摆放方式中砖块对地面的压力和受力面
等,由 G=mg 得到每块砖的重力相等,即三种摆放方式对地面的压力相等。通过简单计算可得三种摆放方式受力面积的大小关系:故答案为:D。
(2)当固体是质量均匀的柱形体时,可以通过变形式 p=ρ固 gh
来计算,ρ固是固体的密度,h 是柱形体的高度。
4.(2022·宁波)在日常生活生产中,根据需要常常要考虑受力面
上的压强大小。下列事例中能增大压强的是(
C.滑雪板与雪地 D.背包用较宽
5.(2023·岳阳)一个装满书的箱子,用图示三种不同方式提起并保持静止。甲图中绳子对手的拉力为 F甲,乙图中绳子对手的拉力
为 F乙。下列说法正确的是(
A.F 甲>F 乙B.F 甲
6.(2022·郴州)一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的 a、b 两部分,并取走 a 部
分。剩下的 b 部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是(
7.(2023·泰安)如图所示,两个正方体实心物体 A、B 叠放在水平桌面上,物体 A 重 5 N,B 重 40 N。已知物体 A 对 B 的压强与此时物体 B 对桌面的压强相等,物体 A 对 B 的压力、物体 B 对桌面的压力分别为 FA 和 FB,物体 A 和物体 B 的密度分别是ρA 和
①FA∶FB=1∶9 ②FA∶FB=1∶8 ③ρA∶ρB=27∶8④ρA∶ρB=9∶8
B.只有①④正确D.只有②④正确
A.只有①③正确C.只有②③正确答案:A
8.(2023·广西)质量分布均匀的实心正方体 A、B 置于水平桌面上,如图甲。将 B 沿水平方向截取高为 h 的柱体,并将该柱体叠放在 A 上,A、B 剩余部分对桌面的压强 P 随截取高度h的变化关系如图乙,则 B 的密度为_________kg/m3,A 的重力为______N。(g 取 10 N/kg)
答案:0.6×103 6
9.(2023·广东)C919 是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为 8×104 kg,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为 1 m2,g 取 10 N/kg。求该飞机:
(2)静止时对水平跑道的压强。
(3)以 800 km/h 匀速直线飞行 18 min 所通过的距离。
三、考查液体压强的规律及其计算例题3:如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列
①容器对桌面的压力:F甲>F乙②液体的密度:ρ甲=ρ乙③液体对容器底部的压强:p甲>p乙④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A.只有①和③C.只有②和③
B.只有①和④D.只有③和④
因为液体质量相等,则液体对容器底的压力相等,再
错解原因,容器乙是不规则容器,容器底部受到液体
析液体对容器的压强!本题,从图中获取信息的能力很重要,至少能得到“液面高度相同、乙液体体积大”的信息。根据公式
大,所以密度小,②是错的。要比较两容器底部液体压强的大小,根据公式 p=ρgh,深度 h 相同,只要比较两液体的密度ρ即可,乙液体密度小,所以压强也小,③是对的。要分析容器对桌面的压力、压强,应看作整体来处理:总质量相同,所以压力相同,①是错的;底面积相同,所以压强也相同,④是对的。
10.(2021·襄阳)如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则
三种液体对容器底的压强(
11.(2022·北京)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上。甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内 A、B 两点到容器底部的距离相等,其压强分别为 pA、pB.
若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是(
B.ρ甲<ρ乙,pA>pBD.ρ甲>ρ乙,pA<pB
A.ρ甲<ρ乙,pA<pBC.ρ甲>ρ乙,pA=pB答案:D
12.(2022·毕节)如图是洒水车的工作场景。该车罐内装入1.5 m深的水时,车的总质量为 12 t,轮胎与地面接触的总面积为0.6 m2,此时车静止在水平路面上,对路面的压强为________Pa,水对罐体底部的压强为________Pa。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管_______(填“是”或“不是”)连通器。
答案:2×105 1.5×104 不是
13.(2023·常德)如图所示,水平桌面上的甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关 K,先把 K 关上,在两容器中装入不同质量的水后,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,此装置 ________(填“是”或“不是”)连通器。打开开关 K 待液面稳定后,甲中的液面高度 ________(填“大于”“小于”或“等于”)乙中的液面高度。
14.(2023·安徽)“奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号潜至海面下10 000 m深处时,其外部 0.1 m2的水平舱面上所受的海水压力约为__________N。(海水密度近似为 1×103 kg/m3,g 取 10 N/kg)
四、考查探究影响压强大小因素的实验例题4:(2023·岳阳)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中。
(1)气密性良好的微小压强计_________(填“是”或“不是”)
(2)甲乙两图中,__________(填“甲”或“乙”)图中探头上的橡皮膜受到的压强大,原因是同种液体内部的压强随深度的增加而__________。
(3)丙图中,A、B、C 三点受到液体压强最大的是__________
本题主要考查液体内部压强的特点和连通器的概念,
难度较小。(1)上端开口、下端连通的容器叫连通器。(2)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。深度越深,压强越大。液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(3)首先根据 p=ρgh 判断出同种液体中不同深度时两点的压强大小,再判断出不同液体深度相同的两点的压强大小关系。
故答案为:(1)不是;(2)乙;增大;(3)C。
15.(2021·乐山)小明用如图所示容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中符合事实的是
16.(2022·凉山)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的___________来比较压力作用效果。(2)由_______两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系。(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,____________
越小,压力作用效果越明显。
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是________( 填“正确”或“错误”) 的,理由是______________________________。
答案:(1)凹陷程度(2)甲、乙
(4)错误 比较时没有控制受力面积相同
17.(2022·安徽)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜。将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中,____________,液体的压强越大。
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图________( 填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
答案:(1)深度越深 (2)乙
18.(2022·贺州)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示。
(1)通过观察海绵的____________来比较压力作用的效果。(2)通过比较________两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越________(填“明显”或“不明显”)。
(3)通过比较________两次实验,可知压力作用的效果跟受力
面积有关。这种研究问题的方法是__________法。
答案:(1)凹陷程度(2)甲、乙 明显
(3)乙、丙 控制变量
19.(2021·重庆)2020 年 11 月 10 日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了 10 909 m 的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)图甲是 U 形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用______(填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计______(填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而________;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度________(填“有关”或“无关”)。
(3)根据液体内部压强的规律可知, 奋斗者”号深潜到 10 000 m时每平方米的舱体受到的海水压力为__________N(取ρ海水=1.03×103 kg/m3),相当于质量为__________t 的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中 U 形管左右两侧水面的高度差为 5 cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为______Pa;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后( 液体不溢出 ) ,橡皮膜受到的液体压强将 ______( 填“变大”“变小”或“无法判断”)。
答案:(1)薄 不是(2)增大 有关
(3)1.03×108 1.03×104(4)500 变大
五、考查大气压的规律、现象以及大气压的测量例题5:下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际
本题主要综合考查的知识是:沸点与气压的关系、大
气压的存在和现象、大气压的测量等。气压与沸点的关系是气压增大,水的沸点也增大,故 A 错误;吸盘和墙壁之间几乎没有空气,气压很小,在外界大气压的作用下紧紧压在了墙壁上,故 B正确;马德堡半球实验首先把球内的空气抽出,气压变小,在外界大气压的作用下紧紧压在一起,所以用很多马都很难拉开,故C正确;大气压是托里拆利最早测量出来的,故 D 正确。
解释大气压现象和应用大气压工作的原理的关键问题是:外面的大气产生的大气压强,可认为是保持不变的,而密封气体的压强容易受到温度和体积变化的影响而发生变化,从而产生内外压强差。所以分析时务必分清内部密封气体压强变化,再跟外面大气压进行比较。
利用的原理与另外三个不同的是( )
20.(2021·枣庄)下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个
C.高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面
21.(2022·宜昌)在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大
A.将玻璃管稍微倾斜B.将玻璃管稍微下压C.用密度更小的液体替代水银D.玻璃管内混入空气答案:D
22.(2023·徐州)如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下
按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压(
B.等于大气压D.变为零
A.大于大气压C.小于大气压答案:A
23.(2023·无锡)小华发现,压缩一个已经充气的气球比较容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此他猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强可能与体积有关。为此他准备了 20 mL 的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等进行探究,步骤如下:
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为
______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。
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器 4 mL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 4 mL。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 8 mL 时,弹簧测力计的示数为 10 N,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数,将所测数据记录在下表中,根据表中数据规律推算:
①当注射器内气体体积为 10 mL 时,弹簧测力计的示数为
②当注射器内气体体积为 20 mL 时,注射器内气体的压强为
________Pa。
答案:(1)10.00 2
(2)用手拉动注射器活塞,根据难易程度及松手后活塞能否回
(3)20 1×105 (4)①12 ②2×104
六、考查流体压强规律及其现象的解释例题6:如图所示,小丽同学撑一把雨伞在雨中行走,当一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形。下列有关这一现象及
A.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方B.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方C.伞面被向下“吸”,伞上方的空气压强大于下方D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气压强大于下方
等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和
下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”。故答案为:B。
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷
25.(2022·广州)如图甲,连通器中的水静止,此时水面上方 a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图乙所示。此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强
pc、pd。若大气压保持不变,则(
26.(2021·广东)唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速______、压强______,从而产生一个向______的力。答案:大 小 上
27.(2021·凉山)观察图甲中车的外形,若车在水平路面上急速行驶,由于车上下表面空气流动速度不同,车对地面的压力会______(填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了减少上述意外情况的发生,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______( 填“A”或“B”)。
七、考查浮力知识及其应用、浮力的计算例题7:(2022·河南)两同学分别在两支底端封闭的相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了 A、B 两支密度计,放入同一个盛
有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是(A.密度计 A 所受浮力较小B.密度计 B 所受重力较小C.两密度计底部所受水的压强相等D.两密度计在水面处的刻度值不同
由图可知,VA排<VB排,由F浮=ρ水V排g可知浮力的
大小;两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的重力;由图可知,两密度计底部到水面的距离 hA<hB,由 p=ρgh可知两密度计底部所受水的压强的大小;密度计在水面处的刻度值为水的密度。故答案为:A。
例题 8:(2022·广州)两个量筒均装有 20 mL 的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密
度为 1 g/cm3,g 取 10 N/kg,则(
A.甲的体积为 40 cm3B.甲受到的浮力为 0.4 NC.乙排开水的体积小于 20 mLD.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
分析 量筒中装有 20 mL 的水,放入甲后,甲没有全部浸没在水中,量筒的示数为 60 mL,甲排开的水的体积为 V排甲=60 mL-20 mL=40 mL=40 cm3=4×10-5 m3,甲的体积要大于40 cm3;根据阿基米德原理可知,甲受到的浮力为F浮甲=ρ水gV排甲=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-5 m3=0.4 N;故A错误,B正确。量筒中装有 20 mL 的水,放入乙后,乙浸没,量筒的示数为
70 mL,乙的体积即排开的水的体积为V乙=V排乙=70 mL-20 mL=50 mL=50 cm3=5×10-5 m3;根据阿基米德原理可知,乙受到的浮力为F浮乙=ρ水gV排乙=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-5 m3=0.5 N,大于甲受到的浮力,故CD错误。
1.物体沉浮条件(F浮=ρ液gV排,G=ρ物gV物)。
28.(2023·山西)妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水
)A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力答案:C
29.(2022·大庆)如图所示,将一体积为 10 cm3、质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为 8 cm3。若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放
入装满该液体的溢水杯中,则溢出液体的体积为(
30.(2022·德阳)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的
密度,则关于三种液体密度大小关系的说法正确的是(A.ρ甲>ρ乙=ρ丙B.ρ甲=ρ乙>ρ丙C.ρ甲>ρ乙>ρ丙D.ρ甲<ρ乙<ρ丙答案:C
31.(2022·百色)用弹簧测力计悬挂重为 5.4 N 的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为______N,物体的体积为__________m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
答案:2 2×10-4
32.(2022·广东)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m,在载人深潜领域达到世界领先水平。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)潜水艇活动的海水深度一般为 300 m 至 600 m。它可以通过水舱的排水或充水来改变____________,从而实现浮沉。(2)深潜器可进入更深的水域,在 10 000 m 的深处,海水产生的压强为________Pa。由于深海的海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。
(3)小明阅读资料后,利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为 0.2 kg,体积为 25 cm3,则乙所受浮力的大小为________N,乙受到细线的拉力为________N。若剪断细线,甲将___________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此时甲所受浮力________(填字母)。
A.增大,且大于重力C.不变,且大于重力
B.不变,且等于重力D.减小,且小于重力
答案:(1)自身重力(2)1.03×108
(3)0.25 1.75 上浮 C
八、考查跟浮力有关的实验
例题9:(2022·齐齐哈尔)某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸没在液体中的深度有关;②与物体排开液体的体
积有关;③与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(ρ盐水>
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_______N;金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是________N。(2)分析实验步骤 a、c、d 可知,在同种液体中,物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度________(填“有关”或“无关”)。分析实验步骤__________(填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。分析实验步骤a、d、e 可知,在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力________。
(3)若先完成实验步骤 c,再完成实验步骤 a,则测得的浮力将
________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组同学完成本次实验后,又用获得的数据求出了金属块的体积为________m3,盐水的密度为__________kg/m3。
(1)根据称重法知物体受到的浮力大小等于在空气中弹
簧测力计的示数减去浸没在液体中时弹簧测力计的示数。(2)影响浮力因素是液体的密度、排开液体的体积。分析实验时注意控制变量法的应用。由图可知,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小。可知,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。(3)若先完成实验步骤 c,再完成实验步骤 a,会由于金属块表面沾有水,导致所测得的重力偏大。
(4)根据 G=mg 求出金属块的质量;根据阿基米德原理求出金属块的体积,由于排开盐水的体积等于金属块的体积,由阿基米德原理算出盐水的密度。
故答案为:(1)2;2.2;(2)无关;a、b、c;越大;(3)偏大;
(4)2×10-4; 1.1×103。
1.实验结论:(1)浮力的大小与物体浸没在液体的体积有关;(2)浮力的大小与液体的密度有关;(3)浮力的大小与浸没深度无关;(4)浮力的大小与物体的形状无关。
2.实验注意点:不能将弹簧测力计的示数当成浮力。
例题 10:(2022·达州)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的
实验顺序是________________。
(2)根据图中的实验数据可求出小石块的密度为______kg/m3。
(g 取 10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体,按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出 F浮_______G排(填“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块继续浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强________________( 填“逐渐变大”“逐渐变小”或“一直不变”)。(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图________步骤中可不使用弹簧测力计。(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液
体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮________G排(填“>”
“<”或“=”)的结论。
(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先
测量空桶的重力,然后再测出小石块的重力。(2)由甲、丁根据称重法得出石块浸没在水中受到的浮力大小,根据阿基米德原理得出物体的体积;根据 G=mg 求出物体的质量, (3)由G乙-G丙=G甲-G丁,可得F浮=G排。(4)小石块浸入液体过程中,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。
(5)密度小于液体密度的物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计。(6)溢水杯未装满时,则 G排偏小,因而他会得出 F浮>G排的
故答案为:(1)丙、甲、丁、乙;(2)2.8×103;(3)=;(4)一直
不变;(5)丁;(6)>。
实验注意点:(1)应先测空桶和物体的重力,否则会造成实验
(2)误差分析:①若先将物体浸入水中读出弹簧测力计的示数,再测物体的重力,则物重偏大,浮力偏大;②若先测桶和排开水的总重力,再测桶的重力,则桶重偏大,导致排开液体的重力偏小。
33.(2023·随州)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块 A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
(1)要测量金属块 A 浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是
__________(填“①→②”或“②→①”)。
(2)计算金属块 A 浸没在水中的浮力 F=________N。
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块 A 的浮力大小与
__________(填“液体密度”或“金属密度”)有关。
(4)盐水的密度表达式ρ盐水=_______(用F1、F2、F3、ρ水表示)。
答案:(1)①→② (2)1.3 (3)液体密度
34.(2022·十堰)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,
A.可能与液体密度有关
B.可能与物体浸在液体中的体积有关C.可能与物体密度有关
D.可能与物体浸没在液体中的深度有关
他们领取的实验器材有:柱形铁块一个、弹簧测力计一个、
一杯水(适量)、细线(体积忽略不计)。
(1)只用这些器材,可以验证上述猜想中的 B 和________(填字
(2)如图是探究猜想 B 的实验过程,将铁块悬挂在弹簧测力计下并静止在空气中时,弹簧测力计的示数为 F1;将铁块部分浸入水中时,弹簧测力计的示数为 F2,此时铁块受到的浮力大小表达式为 F 浮=___________(用题中物理量符号表示)。将铁块浸没在水中时,弹簧测力计示数为 F3,则 F2_______F3(填“>”“<”或“=”)。分析比较F1、F2、F3 的大小与浮力的关系,可以得到结论:铁块浸在水中的体积越大,受到的浮力________。
答案:(1)D (2)F1-F2 > 越大
35.(2021·随州)下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水“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”的过程,其中弹簧测力计的示数依次是 F1、F2、F3、F4。
(1)在实验操作前细心的小明同学指出:在情景甲中存在错误,
该错误是溢水杯中水面________________________。
(2)纠正错误后,该探究实验的合理顺序为________________
(用甲、乙、丙、丁表示)。
(3)在情景乙的测量中,溢水口还在溢水过程中,义正便急忙把小杯移开,开始测量小杯和溢出水的总重力,这样会导致测得“排开液体所受重力”______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)在完成实验之后,陶子发现实验桌上有一瓶用于测量密度的盐溶液,她思考之后建议:利用浮力来测量该液体的密度,经过组内一番讨论,仅增加了戊图(注意:戊图中是盐水,乙图中是水)所示情景,此时弹簧测力计示数为 F5,则待测盐溶液的密度
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