資源簡介 專題 03 壓強和浮力目錄考點聚焦:核心考點+高考考點,有的放矢重點速記:知識點和關鍵點梳理,查漏補缺難點強化:難點內容標注與講解,能力提升學以致用:真題感知+提升專練,全面突破10.1 壓強考查點:壓力;壓強的定義;探究影響壓力作用效果的因素;固體壓強大小比較;增大和減小壓強的方法和應用;壓強的計算。10.2 液體的壓強考查點:液體壓強的概念和特點;液體壓強的比較大小;探究液體內部的壓強;液體壓強的計算以及公式的應用;連通器原理;利用平衡法求液體密度。10.3 氣體的壓強考查點:大氣壓強的存在;大氣壓強的測量方法;大氣壓強與高度的關系;氣體壓強跟體積的關系;氣壓計和抽水機;大氣壓的綜合應用;流體壓強與流速的關系;飛機的升力;實驗 研究氣體流速與壓強的關系。10.4 浮力考查點:浮力與浮力產生的原因;探究浮力大小與哪些因素有關;阿基米德原理的應用;探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系;浮力大小的計算;浮力的應用。10.5 物體的浮與沉考查點有:物體的浮沉條件及其應用;帕斯卡原理及其應用。一、壓強1、壓強的定義及計算(1)壓強:壓力的作用效果,數值上等于物體單位面積上受到的壓力。F(2)壓強公式: p 。S(3)壓強 p的單位是帕斯卡(簡稱為帕),符號是 Pa。2、減小壓強方法(1)壓力一定,增大受力面積。(2)受力面積一定,減小壓力。(3)同時減小壓力,增大受力面積。應用:①載重卡車裝有許多的車輪;②房屋建在較大的地基上;③書包帶做得較寬。3、增大壓強方法(1)壓力一定,減小受力面積。(2)受力面積一定,增大壓力。(3)同時增大壓力,減小受力面積。應用:①速滑運動員的冰鞋裝有冰刀;②投向靶盤的飛鏢;③用力剎車。4、壓力和重力的區別(1)壓力:垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。(2)壓力產生的條件:壓力是相互接觸的物體因相互擠壓使物體發生形變時在接觸面之間產生的力。(3)壓力方向:壓力的方向與受力物體的表面垂直且指向受壓物體。(4)壓力作用點:壓力的作用點在受壓物體的表面上。(5)辨析:重力和壓力的區別重力 壓力定義 由于地球的吸引而使物體受到的力 垂直作用在物體表面上的力產生原因 由于地球的吸引而產生 由于物體對物體的擠壓而產生方向 總是豎直向下 垂直于受壓面且指向被壓物體作用點 物體的重心 在受壓物體的表面上施力物體 地球 對受力物體產生擠壓作用的物體聯系 在通常情況下,靜止在水平地面上的物體,其重力等于物體對地面的壓力壓力不一定是由于物體受到重力而引起的;物體由于受到重力的作用,可注意點以產生壓力,但壓力的大小不一定等于物體的重力。(6)影響壓力作用效果的因素:壓力和受力面積.受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。5、固體壓強大小的比較(1)準確判斷壓力、受力面積及其變化:固體壓強的大小與壓力的大小、受力面積有關。(2)找準產生壓強的壓力和該壓力的受力面積是關鍵;抓住“誰對誰的壓強”,找到壓力的施力物體和受F力物體,以及這兩個物體的接觸面積就可以準確判斷壓力和受力面積。利用公式 p ,采用控制變量法。S6、探究影響壓力的作用效果的因素(1)實驗目的、原理、方法①實驗目的:探究壓力作用效果與上面因素有關。②實驗原理: P F ;S③實驗方法:控制變量法、轉換法。(2)實驗器材:小桌子、海綿、砝碼。①小桌子:實驗主體。②砝碼:提供壓力。③海綿:體現壓力作用效果。(4)實驗步驟步驟①把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;觀察泡沫塑料被壓下的深度。步驟②在桌面上放一個砝碼觀察泡沫塑料被壓下的深度。步驟③再把小桌翻過來,如圖丙,觀察泡沫塑料被壓下的深度。(5)實驗結論及應用海綿被壓下的深度與壓力的大小和受力面積的大小有關①受力面積一定時,壓力越大,作用效果越明顯。②壓力大小一定時,受力面積越小,作用效果越明顯。二、液體的壓強1、液體壓強的特點(1)液體壓強產生的原因是由于液體受重力的作用,若液體在失重的情況下,將無壓強可言;(2)液體壓強具有以下幾個特點:①液體除了對容器底部產生壓強外,還對“限制”它流動的側壁產生壓強,固體則只對其支承面產生壓強,方向總是與支承面垂直。②在液體內部向各個方向都有壓強,在同一深度向各個方向的壓強都相等,同種液體,深度越深,壓強越大。(3)容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。2、液體壓強大小比較液體內部的壓強主要與液體的密度、深度有關,比較其大小一定采取控制變量法來分析,利用公式采用密度比較法和深度比較法。3、液體壓強的計算(1)計算液體壓強的公式是 p=ρgh。(2)液體壓強的大小只取決于液體的種類(即密度ρ)和深度 h,而和液體的質量、體積沒有直接的關系。(3)運用液體壓強的公式計算確定深度時,要注意是指液體與大氣(不是與容器)的接觸面向下到某處的豎直距離,不是指從容器底部向上的距離(那叫“高度”)。4、探究液體壓強的特點實驗(1)實驗目的、方法①實驗目的:探究影響液體內部壓強的因素有哪些;②實驗方法:控制變量法。(2)實驗猜想:液體內部壓強可能與液體深度,液體的密度,液體重力,方向等有關。(3)實驗器材:壓強計;燒杯;食鹽;水;刻度尺。①壓強計:測量液體壓強。②燒杯:盛放水。③食鹽:改變液體密度。④水:實驗對象。⑤刻度尺:測量壓強計高度差。(4)實驗步驟步驟①將水倒入燒杯,如圖甲,控制探頭在水下深度不變,調節旋鈕改變探頭的朝向,觀察并測出 U 形管中液面的高度差,將數據填入表格。步驟②如圖乙,控制橡皮膜的朝向不變,改變探頭浸入水中的深度,觀察并測出 U 形管中液面的高度差,將數據填入表格。步驟③如圖丙,控制探頭在水和鹽水下的深度相同,觀察并測出 U形管中液面的高度差,將數據填入表格。(5)實驗結論及應用液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增加;同種液體在同深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關,密度越大,液體的壓強越大。三、氣體的壓強1、大氣壓強的認識(1)大氣壓強:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓;大氣壓用 p0表示。(2)產生原因:因為空氣受重力作用并且具有流動性。(3)馬德堡半球實驗證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。2、估測大氣壓值實驗(1)實驗目的、原理、方法①實驗目的:估算大氣壓強的數值。F②實驗原理: P 。S二力平衡:活塞受到彈簧測力計拉力與大氣壓力處于平衡狀態,這兩個力是一對平衡力。(2)實驗器材:注射器;彈簧測力計;細線;橡皮帽;刻度尺。①注射器:實驗主體。②彈簧測力計:拉動注射器活塞。③細線:連接器材。④橡皮帽:封住注射器的小孔。⑤刻度尺:測注射器針筒上有刻度部分的長度。(3)實驗步驟步驟①把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。步驟②用細線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動針筒,當活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數為 F。步驟③讀出注射器針筒上有刻度部分的容積 V。步驟④用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度 L。(4)實驗計算方法①注射器近似圓柱體,由體積公式可以算出活塞的橫截面積 S=V/L②根據公式 p= 求出大氣壓強。3、氣壓計和抽水機(1)氣壓計的種類有水銀氣壓計及無液氣壓計,氣壓計的用途:①預測天氣的變化,氣壓高時天氣晴朗,氣壓降低時,將有風雨天氣出現。②可測高度,每升高 12 米,水銀柱即降低大約 1毫米,因此可測山的高度及飛機在空中飛行時的高度。(2)抽水機又名“水泵”。離心式水泵是利用大氣壓的作用,將水從低處提升至高處的水力機械。抽水機的原理是:先令水面上方的大氣壓強減小,然后水就在外界大氣壓的作用下,把水沿抽水機壓上來。4、大氣壓的特點與應用(1)空氣內部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。(2)大氣壓隨高度增加而減小;且大氣壓的值與地點、天氣、季節的變化有關。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。(3)大氣壓變化規律:在海拔 3000米以內,每上升 10米,大氣壓大約降低 100 Pa。(4)沸點與壓強:一切液體的沸點,都是隨氣壓減小而降低(如在海拔高的山上煮飯,煮不熟);隨氣壓增大而升高(如用高壓鍋煮飯快)。(5)體積與壓強:質量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大;氣體體積越大壓強越小。5、流體壓強與流速的關系(1)流體:流動的物體,指的是液體和氣體。(2)液體壓強與流速的關系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。6、飛機升力的產生原因(1)飛機的升力的產生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。(2)當飛機在機場跑道上滑行時,流過機翼上方的空氣速度快、壓強小,流過機翼下方的空氣速度慢、壓強大。(3)機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。7、流體壓強與流速的關系探究實驗(1)根據流體壓強與流速的關系“流速大,壓強小,流速小,壓強大”的原理進行實驗。(2)氣體、液體都可以流動,流動流體的壓強大小跟流體的流速有關系的實驗很多,例如:吹不散的氣球。(3)實驗器材:細木桿(1米長左右)1根氣球 2個 細線 2根。(4)實驗步驟:①把兩個氣球充滿氣,用細線把氣球口扎緊。②把細桿的兩端放在離地面 1 米高的支撐物上,使木桿保持水平。③用細線把兩氣球懸掛在木桿上,使兩個氣球的高度一致,相距約 30厘米。④兩個氣球靜止時,用嘴向兩氣球中間吹氣,兩氣球會相互遠離嗎?實驗現象:氣流從兩氣球中間流過時,兩氣球會相互靠近。四、浮力1、浮力產生的原因(1)浮力:浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力。(2)浮力的產生原因:物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力。(3)浮力方向:豎直向上,施力物體是液(氣)體。2、探究影響浮力大小因素的實驗(1)實驗目的、原理、方法①實驗目的:探究影響浮力大小的因素。②實驗原理:F 浮=G-F 讀。③實驗方法:稱重法、控制變量法。(2)實驗器材:彈簧測力計、水、鹽水、細線、燒杯、小石塊。①彈簧測力計:測量拉力。②細線:連接實驗器材。③小石塊、金屬塊:實驗對象。④水、鹽水:改變液體密度。⑤燒杯:盛裝液體。(4)實驗步驟步驟①用彈簧測力計測量石塊在空氣中的重力。步驟②把石塊慢慢浸入水中,直至石塊完全沒入水中,并觀察彈簧測力計讀數變化。步驟③把水換成鹽水,重復步驟②。步驟④把小石塊換成金屬塊重復上面三個步驟。步驟⑤記錄數據,整理器材。(5)實驗結論及應用①浮力大小跟浸入液體(水)中的體積有關。②浸入液體中的體積一定時,浮力大小跟物體所在深度無關。③比較步驟二、三可知,浸入液體中的體積一定時,浮力大小跟液體密度有關,密度大的浮力大。3、阿基米德原理及應用(1) 阿基米德原理:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。(2)公式表示: F浮 G排 液V排g 。(3)液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。(4)適用條件:液體(或氣體)。4、浮力大小的計算(1)兩次稱量求差法 F 浮=F1-F2。(2)二力平衡法 F 浮=G 物。(3)阿基米德原理法 F 浮=G 排。五、物體的浮與沉1、浮力的利用(1)調節浮力的大小:采用“空心”增大體積,從而增大浮力,使物體能漂浮在液面上。(2)輪船采用了把它做成空心的辦法,使它能夠排開更多的水,增大浮力,使輪船能漂浮在水面上。(3)潛水艇:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重來實現的。(4)氣球和氣艇:氣球和飛艇,體內充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氦氣、熱空氣),從浮力與重力的大小關系來解釋氣球升空。(5)密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的。湯圓剛放入水中時,湯圓受到的浮力小于重力;湯圓煮熟時,它的體積增大,浮力也隨之增大。2、物體的浮沉條件及其應用(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。(2)在重力和浮力的作用下,若物體靜止在液面上,并有一部分露出液面這種狀態稱為漂浮;若物體浸沒在液體中,處于靜止狀態則稱為懸浮。(3)物體在液體中的浮沉條件上浮:F 浮>G 懸浮:F 浮=G 漂浮:F 浮=G。下沉:F 浮<G 沉底:F 浮+N=G。(4)如果被研究的物體的平均密度可以知道,則物體的浮沉條件可變成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,懸浮 ③ρ物>ρ液,下沉。(5)冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變;冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。3、漂浮問題的幾個規律規律 1:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力。規律 2:同一物體在不同液體里漂浮,所受浮力相同。規律 3:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小。規律 4:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾。規律 5:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力,外力等于液體對物體增大的浮力。4、帕斯卡原理及其應用(1)帕斯卡定律:帕斯卡大小不變地由液體向各個方向傳遞。大小根據靜壓力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密閉容器內的液體,其外加壓強 p0發生變化時,只要液體仍保持其原來的靜止狀態不變,液體中任一點的壓強均將發生同樣大小的變化。在密閉容器內,施加于靜止液體上的壓強將以等值同時傳到各點。這就是帕斯卡原理,或稱靜壓傳遞原理。(2)應用:萬噸水壓機、千斤頂,液壓機等。1.壓強的計算壓強的計算,需要確定壓力、面積.要注意面積的計算與單位,其中壓力的確定是難點;正確判斷物體間的壓力,進行受力分析是關鍵;物體間接觸部分的面積,一般與較小的物體面積相同。2. 減小或者增大壓強的方法及其應用(1)壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關。(2)減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積來減小壓強;在受力面積一定時,減小壓力來減小壓強。3. 固體壓強大小的比較(1)某種情況下,物體對水平地面的壓力等于物體的自身重力。(2)受力面積等于物體和被壓物體表面的接觸面積。F(3)壓強的計算公式為 P 。S4. 液體壓強的特點(1)液體壓強產生的原因。(2)液體壓強的特點。(3)利用公式 p=ρgh分析壓強的大小。5. 液體壓強大小比較液體壓強與液體的密度和深度有關,密度越大,深度越大,液體壓強越大。6. 液體壓強的計算(1)液體的壓強與液體的深度和密度有關,因此計算時關鍵找到“液體”的深度和密度。當容器是柱形容F器時,液體對容器底部壓力等于液體重力時,先判斷壓力等于重力后利用 P 求壓強。S(2)液體的壓強公式,對于固體來說,不能直接應用此公式,但對于長方體、正方體、圓柱體等規則形狀的物體來說,經過推導以后可以使用。(3)找出題目中隱含條件是解本題的關鍵。(4)一些題按常規方法比較,很復雜。重要是抓住問題的關鍵:容器內液體體積不變。結合圖形分析、比較,得出結論。7. 大氣壓強的認識空氣受到重力作用,而且空氣具有流動性,因此空氣內部向各個方向都有壓強,這個壓強就叫大氣壓強,1654年格里克在德國馬德堡作了著名的馬德堡半球實驗,馬德堡半球實驗有力地證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。8. 氣壓計和抽水機(1)大氣壓在生活中有著廣泛的應用,活塞式抽水機就是利用大氣壓的原理來工作的。(2)知道氣壓計的分類及用途,理解抽水機的工作原理。9. 大氣壓的特點與應用生活中利用大氣壓來為人類服務的例子命題,例如:鋼筆吸墨水、吸管吸飲料、注射器吸藥液、抽水機抽水、吸盤吸在光滑墻壁上,高壓鍋是利用鍋內氣壓增大、沸點升高的原理煮熟食物的。10. 流體壓強與流速的關系(1)流體的壓強跟流速有關,流速越大,壓強越小。(2)掌握流體的流速和壓強的關系,并能運用壓強和流速的關系解釋生活中有關流體壓強的問題。11. 飛機升力的產生原因從圖上理解飛機的升力產生的原因:從空氣流過機翼的流線譜可以看出:相對氣流流過機翼時,分成上下兩股,分別沿機翼上表面流過,而在機翼的后緣重新匯合向后流去.因機翼表面突起的影響,上表面流線密集,流管細,其氣流流速快、壓力小;而下表面流線較稀疏,流管粗,其氣流流速慢,壓力較大.因此,產生了上下壓力差.這個壓力差就是空氣動力(R),它垂直流速方向的分力就是升力(Y);升力維持飛機在空中飛行。12. 浮力產生的原因理解上下表面的壓力差利用總結的公式解題:F 浮=F 下表面-F 上表面。13.阿基米德原理及應用(1)根據阿基米德原理公式 F 浮=ρ液gV 排判斷鐵塊所受浮力大小關系。(2)浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積。14. 浮力大小的計算(1)兩次稱量求差法:由上面的分析知道,浮力的方向是豎直向上的,與重力的方向剛好相反,所以先用彈簧測力計稱出物體在空氣中的重力 F1,然后把物體浸入液體中,這時彈簧測力計的讀數為 F2,則。(2)二力平衡法:把一個物體浸沒在液體中讓其從靜止開始自由運動,它的運動狀態無非有三種可能:下沉、不動或上浮。物體浸沒在液體中靜止不動,叫做懸浮,上浮的物體最終有一部分體積露出液面,靜止在液面上,叫做漂浮。下沉的物體最終沉入液體的底部。根據物體的受力平衡可知,懸浮和漂浮的物體,浮力等于重力,(3)阿基米德原理法:浸入液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。15. 浮力的利用(1)太空是真空,人在真空中不受任何重力,李寧點燃奧運圣火炬借助的是外力,不是空氣浮力,熱氣球冉冉升空是因為熱空氣密度小于空氣的密度,飛機靠機翼的上下表面產生的壓力差升空。(2)知道利用浮力使物體上浮、下沉、懸浮或漂浮的原理。16. 物體的浮沉條件及其應用研究物體的浮沉時,物體應浸沒于液體中(V排=V物),然后比較此時物體受到的浮力與重力的關系。如果被研究的物體的平均密度可以知道,則物體的浮沉條件可變成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,懸浮 ③ρ物>ρ液,下沉。17. 帕斯卡原理及其應用(1)對于帕斯卡原理,要抓住關鍵語句:“密閉液體“,“大小不變“,“向各個方向“.故平衡時大、小活塞上的壓強應該相等。(2)誤區分析:有些同學寫出了帕斯卡原理的數學表達式,但沒有對公式變形,由此進行推理得出結論。真題感知1 .( 2023 揚 州 ) 如 圖 , 下 列 有 關 壓 強 的 描 述 正 確 的 是 ( )A.圖 1:大型客機飛行時機翼上表面空氣流速大壓強小B.圖 2:安全錘做得很尖是為了減小受力面積,從而減小壓強C.圖 3:自制氣壓計從山腳拿到山頂,玻璃管中液柱隨外界氣壓增大而升高D.圖 4:向盛有剛沸騰的水的燒瓶底澆冷水,增大水面上方的氣壓從而降低水的沸點2.(2023 樂山)太極拳是國家級非物質文化遺產。一位太極拳愛好者在打拳過程中出現甲、乙所示的兩種站姿,在保持這兩種姿態靜止時,他對地面的壓力和壓強分別為 F 甲和 F 乙、p 甲和 p 乙,則下列關系正確的是( )A.F 甲>F 乙,p 甲>p 乙 B.F 甲>F 乙,p 甲<p 乙C.F 甲=F 乙,p 甲>p 乙 D.F 甲=F 乙,p 甲<p 乙3.(2023 徐州)如圖所示,將壓水泵插入水桶中,從上端向下按壓,水就會從出水口流出。按壓的作用是使桶內氣壓( )A.大于大氣壓 B.等于大氣壓C.小于大氣壓 D.變為零4.(2023 婁底)如圖甲所示,將一圓柱體木塊用細線拴在沒有水的容器底部,然后向容器中逐漸加水。圖乙是木塊所受浮力隨容器中水的深度變化的圖象。下列說法正確的是( )①木塊的重力為 10N ②木塊的底面積為 100cm2③木塊剛好浸沒時,液體對容器底的壓強為 1600Pa ④木塊的密度為 0.8×103kg/m3A.①② B.②③ C.②④ D.③④5.(2023 山西)媽媽生日那天,小夢給媽媽煮餃子時發現,當把餃子放入沸騰的水中后,餃子先下沉到鍋底,過了一會兒又上浮,最終漂浮在水面上。下列分析正確的是(不考慮餃子的吸水性)( )A.餃子在下沉的過程中,受到水的壓強不變B.餃子上浮過程中,受到的浮力小于它所受的重力C.餃子上浮過程中,受到的浮力等于它排開的水所受的重力D.餃子在水面漂浮時,受到的浮力大于它所受的重力6.(2023 泰安)如圖所示,有兩個正方體實心物體 A、B 疊放在水平桌面上,物體 A 重 5N,B 重 40N。已知物體 A 對 B 的壓強與此時物體 B 對桌面的壓強相等,物體 A 對 B 的壓力、物體 B 對桌面的壓力分別為 FA 和 FB。物體 A 和物體 B 的密度分別是 ρA 和 ρB,下列說法中( )①FA:FB=1:9 ②FA:FB=1:8③ρA:ρB=27:8 ④ρA:ρB=9:8A.只有①③正確 B.只有①④正確C.只有②③正確 D.只有②④正確7.(2023 大連)如圖所示,放在水平桌面上的兩個相同的柱形容器,分別裝有甲、乙兩種液體,甲液面高于乙液面。液體中的 a、b 兩點處于同一水平高度,a、b 兩點的液體壓強相等。則兩種液體的密度和質量的關系分別是( )A.ρ 甲<ρ 乙;m 甲>m 乙 B.ρ 甲<ρ 乙;m 甲<m 乙C.ρ 甲>ρ 乙;m 甲>m 乙 D.ρ 甲>ρ 乙;m 甲<m 乙8.(2023 濟南)把一塊石頭和一個西紅柿同時放入水中,它們靜止時西紅柿漂在水面上,而石頭沉入了水底,如圖所示。石頭和西紅柿在水中受到的浮力的大小相比較( )A.石頭受到的浮力更大些B.西紅柿受到的浮力更大些C.石頭和西紅柿受到的浮力一樣大D.無法比較石頭和西紅柿受到的浮力大小9.(2023 青海)如圖所示,C919 是我國首架自主研發的大型商用客機。飛機的機翼橫截面呈現上凸下平的流線型,機翼上方的空氣流速 ,壓強 。10.(2023 四川)如圖所示,在我國“2022 巔峰使命”珠峰科考中,極目一號Ⅲ型浮空艇到達海拔 9032m的高度,對珠峰地區氣候進行數據測量。浮空艇能升空是因為內部充入了密度比空氣密度 的氣體,在上升過程中,浮空艇受到的大氣壓強越來越 。(兩空均選填“大”或“小”)11.(2023 宜昌)如圖重為 0.5N 的雞蛋漂浮在裝有淡鹽水的玻璃杯中,雞蛋受到的浮力是 N,若再往玻璃杯中加鹽,雞蛋受到的浮力將 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。12.(2023 丹東)用吸管喝酸奶,吸管有一端很尖,更容易將吸管插入包裝盒中,這是通過減小 來增大壓強的。用吸管把酸奶“吸”入口中,這是利用了 的作用。13.(2023 黑龍江)如圖所示,把一個質量為 0.5kg,底面積為 40cm2 的平底茶壺放在水平桌面上(茶壺壁厚度不計),壺嘴和壺身構成 。壺內裝有 0.6kg 的水,水面到壺底 12cm,則水對壺底的壓力是 N(ρ 水=1.0×103kg/m3)。14.(2023 四川)小何同學用圖甲所示的壓強計探究液體內部壓強特點。(1)該壓強計 (選填“是”或“不是”)連通器。(2)實驗前,若壓強計兩側液面已有高度差,他首先應該 (填字母)。A.拆除軟管,待液面穩定后重新安裝B.直接從 U 形管右側中倒出適量液體C.往 U 形管右側中加入密度更大的液體(3)小何同學利用調試好的壓強計進行實驗,比較圖乙、丙可得到:在同種液體中,液體內部壓強隨深度的增加而 (選填“增大”或“減小”)。(4)比較圖丙和圖 還可以得到:液體的壓強與液體密度有關。15.(2023 黑龍江)如圖所示是物理興趣小組探究“影響浮力大小的因素”的實驗,根據他的實驗探究數據,請你回答下列問題:(ρ =1.0×103kg/m3水 )(1)由圖可知物體浸沒在水中受到的浮力 F 浮= N;(2)由圖 ACD 可知,浮力大小與物體浸沒深度 (選填“無關”或“有關”);(3)分析此實驗可得出:物體受到的浮力大小與 和 有關;(4)經進一步計算可知物體體積 V= m3,物體的密度 ρ= kg/m3。16.(2023 廣東)C919 是我國自主研發的一種大型客機,已完成商業首航。假設某架飛機總質量為 8×104kg,靜止在水平跑道上時,其輪胎與地面接觸的總面積約為 1m2,g 取 10N/kg。求該飛機:(1)受到的重力;(2)靜止時對水平跑道的壓強;(3)以 800km/h 勻速直線飛行 18min 所通過的距離。17.(2023 通遼)如圖所示,某同學用阿基米德原理測量一種未知液體的密度,他把底面積為 10cm2 的圓柱體物塊,用細繩懸掛在彈簧測力計上,讀出示數后,將物塊浸入該液體中,浸入液體中的深度 h=10cm,容器底面積為 40cm2,g 取 10N/kg。求:(1)物塊所受的浮力;(2)液體的密度;(3)物塊浸入前后,液體對容器底的壓強變化量。提升專練一.選擇題(共 9 小題)1.如圖①和②是戰國時期的青銅汲酒器取酒要經歷的過程,要完成這兩個過程,手指的操作分別是( )A.①摁住方孔②摁住方孔 B.①摁住方孔②松開方孔C.①松開方孔②摁住方孔 D.①松開方孔②松開方孔2.以下設計中,增大壓強的是( )A. 書包帶很寬 B. 圖釘尖很尖C. 載重卡車有多個車輪 D. 鐵軌鋪在枕木上3.如圖所示,小明用玻璃杯盛滿水,用張紙片蓋著,再倒過來,杯中的水不會流出來,這是因為( )A.紙片太輕B.杯中水太少C.紙片粘住了杯子D.大氣對紙片有向上的壓力4.我國自主研發的全球首創雙飛翼垂直起降無人機,兩套機翼都是“上凸下平”的結構,下列現象中涉及的原理與機翼獲得升力的原理相同的是( )A.甲圖:往紙片中間吹氣,紙片會靠攏B.乙圖:用吸管吸牛奶,牛奶盒發生形變C.丙圖:輪船通過三峽船閘D.丁圖:覆杯實驗中松手后硬紙片不會掉下5.小楨同學利用小石塊、溢水杯及水、彈簧測力計、小燒杯、細線等器材驗證阿基米德原理,過程如圖所示,下列說法中正確的是( )A.實驗中最合理的操作順序是甲、乙、丙、丁B.若實驗中出現 F1﹣F2>F3﹣F4 的現象,則可能是由于溢水杯中沒有盛滿水C.若圖乙中的石塊沒有完全浸入水中,就不能驗證阿基米德原理D.若物體漂浮在水面,就一定不滿足阿基米德原理6.探究完浮力的大小跟哪些因素有關,小楓用如圖所示的實驗裝置做了一個課外實驗。測力計 A/N 測力計 B/N 電子秤/g1 2.00 0.02 500.002 1.40 0.42 520.003 0 0.82他將溢水杯放在電子秤上,向底面積為 100cm2 的溢水杯中加水(水沒有到達溢水口),在表格中記錄下測力計 A、B 及電子秤的第一次實驗數據。然后他將小球緩慢下降,當物體的部分體積浸在水中時,記錄下第二次實驗數據。最后他剪斷系在物體上的細線,將小球緩慢沉入到水底后,記錄下第三次的實驗數據。關于小楓的課外實驗,下列說法正確的是( )A.小球浸沒時所受到的浮力為 0.8NB.小球的密度為 2.4×103kg/m3C.第三次實驗電子秤的示數為 600gD.第三次實驗水對溢水杯杯底的壓強比第一次增大了 20Pa7.如圖所示是我國 055 型萬噸級驅逐艦“延安”號。該艦滿載時,排水量約 12000 噸,吃水深度 6.6m。下列說法正確的是( )A.滿載時,該驅逐艦所受的浮力為 1.2×104NB.漂浮在水面上時,“延安”號受到的浮力等于其所受重力大小C.排水量是指艦船滿載時排開水的重力D.“延安”號不能與其他艦船近距離并排航行,是因為流體流速越大,壓強越大8.小明洗水果時,發現體積較小的桔子漂浮在水面上,而體積較大的芒果沉在水底,如圖所示。下列說法正確的是( )A.桔子的密度大于芒果的密度B.桔子的密度等于芒果的密度C.桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力D.桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力9.根據學過的連通器原理,當水不流動時,各容器的液面總保持相平。如圖當水流動時,豎直細管中水柱的高度卻不相同,說明水平管中的壓強也就不相同,下列選項正確的是( )A.甲管中水流速大,壓強大B.甲管中水流速大,壓強小C.甲管中水流速小,壓強大D.甲管中水流速小,壓強小二.填空題(共 5 小題)10.如圖,甲.乙兩魚缸都靜止在水平桌面上,甲比乙魚缸底部受到水的壓強大,理由是: 。11.將一個均勻正方體放在水平地面上,如圖所示。若沿虛線切開拿走上面的一半,則正方體的密度 、正方體對桌面的壓強 (以上兩空均選填“增大”“減小”或“不變”)。12.如圖所示是我國自主研發的一款新能源汽車,該車全時四輪驅動,可以原地調頭,在涉水時還可以水上浮渡。(1)該車在水平公路上高速行駛時,后輪對地面摩擦力的方向 (填“向前”或“向后”),車輪對地面的壓強 (填“大于”“等于”或“小于”)靜止時對地面的壓強。(2)當該車在水面浮渡時,車輪在水中扮演著螺旋槳的角色,能夠向前加速和轉彎,利用了力可以 。13.壓強計是通過觀察 U 形管左右兩側液面的 顯示橡皮模所受壓強的大小。如圖所示,當探頭在液體中的深度相同時,在 (選填“燒杯”、“U 形管”、“燒杯或 U 形管”)更換密度更小的液體,U 形管兩側液面高度差對比更明顯。14.第一屆全國學生(青年)運動會已于 2023 年 11 月在廣西舉辦,此次運動會的吉祥物以中華白海豚為原型進行創作,如圖所示。爸爸給小明送了一個學青會的吉祥物“壯壯”,小明想知道它的密度,于是他將一個薄壁柱形玻璃杯(厚度忽略不計),放存水平地面上,并在杯中倒入與杯子質量相同的水,此時水對杯底的壓強為 1000Pa。然后他將“壯壯”輕輕地放入水中,靜止時“壯壯”沉底(水足夠多且無溢出),水對容器底部的壓強 p 水和杯子對地面的壓強 p 杯如圖表所示。則將“壯壯”放入前,杯子中的水深為 cm;“壯壯”的密度為 kg/m3。(ρ 3水=1.0×10 kg/m3)壓強 放入水中后p 1200水p 2400杯三.實驗探究題(共 3 小題)15.小明利用如圖甲所示的裝置測量本地大氣壓的大小,其中彈簧測力計和注射器的自重可忽略不計。(1)具體實驗操作步驟如下:步驟一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;步驟二:如圖甲所示安裝好器材,不斷增加鉤碼的數量,當注射器中的活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數為 4.6N;步驟三:如圖乙所示用刻度尺測出注射器所有刻度的長度為 cm;步驟四:算出大氣壓強值為 Pa;(2)同組的小華分析了影響實驗結果的可能因素后,對實驗進行了如下改進:①將步驟一改為:先將注射器內抽滿水,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣做的目的是 ;②取下橡皮帽,重復步驟二的操作,當在右端掛上 2N 的鉤碼時活塞開始滑動,此時彈簧測力計示數為0.6N,則活塞與針筒間的摩擦力為 N,若繼續增加鉤碼的數量,則彈簧測力計的示數將 (選填“增大”、“不變”或“減小”);③小華根據改進后測得的數據,重新計算大氣壓的值為 Pa。16.在學習浮力的知識時,小明同學猜想:浮力的大小可能跟液體的密度有關。為了驗證這個猜想,他設計了如圖 1 所示的實驗進行探究:(1)物塊在水中受到的浮力 F 浮= N。(2)比較乙、丙兩圖中物塊所受浮力的大小,小明同學得出浮力的大小與液體的密度無關的結論,你認為這個結論是 (填“正確”或“錯誤”)的,原因是 。(3)空氣對浸入其中的物體有浮力的作用嗎?小明設計了如圖 2 所示的實驗繼續進行探究:小明將氣球通過氣針固定在充滿氣的籃球上,將氣球和籃球放在電子秤上,示數穩定后讀出此時的示數m1;將氣針按壓進入籃球中,籃球開始給氣球充氣,充氣過程中可以看到電子秤的示數 (填“一直變大”“一直變小”或“一直不變”),說明電子秤對籃球的支持力 (填“變大”“變小”或“不變”),也就說明空氣對浸入其中的物體 (填“有”或“無”)浮力的作用。(4)天眼 FAST 調試組根據(3)中的現象,研制了“微重力蜘蛛人系統”:用一個氦氣球將維護人員吊起,形成“零重力”效果,以免壓壞面板。當人靜止在反射面板上時,人受到的支持力和重力 (填“是”或“不是”)一對平衡力,“零重力”效果是指 (填“人對反射面板的壓力”或“人的重力”)接近于零。17.小宇同學用一塊柱形合金材料探究“影響浮力大小的因素”,他將該合金塊標注成 4 等份,進行了如圖1 所示的探究實驗。(1)如圖 1 丙所示,此時合金塊只有兩格浸入水中,合金塊所受的浮力 F 浮= N。(2)根據圖 1 甲、乙、丙、丁,可以得出的初步結論是:當液體密度一定時,物體所受浮力大小與 有關。(3)小宇同學對圖 1 丁實驗操作進行了修改,設計了如圖 1 甲、丁、戊所示方案進行探究,可知浮力大小與物體浸入的深度 (選填“有關”或“無關”)。(4)從合金塊開始浸入裝滿水的溢水杯,直至浸入一定深度的過程中(物體沒有接觸到容器),容器底部受到水的壓強 (選填“變大”“變小”或“不變”)。(5)小宇完成以上實驗后,想測量泡沫球的密度,采用如圖 2 所示裝了水的圓柱形容器,以及細針和電子秤進行測量,其操作順序以及示數如圖 2 中 A、B、C 所示。(水的密度為 1g/cm3)①小宇分析電子秤的數據,通過計算后可知,泡沫球的質量為 g,密度為 g/cm3;②同桌小軒認為,小宇的實驗操作 B 至 C 過程中,泡沫球上浮至漂浮時沾水,導致密度測量結果偏大,該說法是 (選填“正確”或“錯誤”)的。(6)物理學是一門以觀察、實驗為基礎的科學。在物理問題的研究中,科學方法至關重要,下列有關科學方法的說法正確的是 。A.“長度測量”和“小燈泡電阻測量”實驗中,都進行了多次測量,是為了求平均值減小誤差B.在“探究浮力大小與哪些因素有關”和“探究影響滑動摩擦力的因素”實驗中,都用到了控制變量法C.研究磁場特點時引入磁感線和研究光現象時引入“光線”,都用到轉換法D.“探究真空不能傳聲”和“探究平面鏡成像特點”實驗中都用到了等效法四.計算題(共 3 小題)18.溢水杯和質量為 120g 燒杯放在水平桌面上,溢水杯中原來的水平面剛好與溢水口相平,將一邊長為 10cm的正方體實心木塊輕輕放入溢水杯內,木塊靜止時,溢入燒杯的水深為 0.06m,燒杯底面積 0.01m2。(燒杯壁厚不計,g=10N/kg, )。求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)木塊靜止時,燒杯對水平桌面的壓強。19.如圖所示,容器底部安裝有壓力傳感器,可顯示所受壓力的大小。一重為 2.5N 的實心圓柱體,放在容器底部,緩慢向容器中加水,當圓柱體有一半浸在水中時,圓柱體對容器底面的壓力為 1.5N。若將容器內的水全部倒出,然后向容器中緩慢加入某未知液體,當圓柱體剛好完全浸沒在該液體中時,圓柱體對容器底面的壓力剛好為 0。求:( )(1)圓柱體一半浸在水中時,所受的浮力大小;(2)未知液體的密度。20.如圖甲所示,將兩個底面積相等的長方體中間用一根細線連接后重疊放在規則容器底部中央,緩慢向容器中加水直至加滿,容器底部所受水的壓強與加水質量關系如圖乙所示。已知 A 物體高度 hA=8cm,B 物體高度 hB=5cm,容器高度 h 容=20cm,A、B 物體密度之比 ρA:ρB=1:3(忽略細線體積,忽略吸水等其他次要因素),求:(1)加水 492g 時,水的深度。(2)容器中最多能加多少克水?(3)容器中裝滿水后停止加水,再將 A 物體豎直向上提升 7cm,求此時容器底部受到的壓強。專題 03 壓強和浮力目錄考點聚焦:核心考點+高考考點,有的放矢重點速記:知識點和關鍵點梳理,查漏補缺難點強化:難點內容標注與講解,能力提升學以致用:真題感知+提升專練,全面突破10.1 壓強考查點:壓力;壓強的定義;探究影響壓力作用效果的因素;固體壓強大小比較;增大和減小壓強的方法和應用;壓強的計算。10.2 液體的壓強考查點:液體壓強的概念和特點;液體壓強的比較大小;探究液體內部的壓強;液體壓強的計算以及公式的應用;連通器原理;利用平衡法求液體密度。10.3 氣體的壓強考查點:大氣壓強的存在;大氣壓強的測量方法;大氣壓強與高度的關系;氣體壓強跟體積的關系;氣壓計和抽水機;大氣壓的綜合應用;流體壓強與流速的關系;飛機的升力;實驗 研究氣體流速與壓強的關系。10.4 浮力考查點:浮力與浮力產生的原因;探究浮力大小與哪些因素有關;阿基米德原理的應用;探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系;浮力大小的計算;浮力的應用。10.5 物體的浮與沉考查點有:物體的浮沉條件及其應用;帕斯卡原理及其應用。一、壓強1、壓強的定義及計算(1)壓強:壓力的作用效果,數值上等于物體單位面積上受到的壓力。F(2)壓強公式: p 。S(3)壓強 p的單位是帕斯卡(簡稱為帕),符號是 Pa。2、減小壓強方法(1)壓力一定,增大受力面積。(2)受力面積一定,減小壓力。(3)同時減小壓力,增大受力面積。應用:①載重卡車裝有許多的車輪;②房屋建在較大的地基上;③書包帶做得較寬。3、增大壓強方法(1)壓力一定,減小受力面積。(2)受力面積一定,增大壓力。(3)同時增大壓力,減小受力面積。應用:①速滑運動員的冰鞋裝有冰刀;②投向靶盤的飛鏢;③用力剎車。4、壓力和重力的區別(1)壓力:垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。(2)壓力產生的條件:壓力是相互接觸的物體因相互擠壓使物體發生形變時在接觸面之間產生的力。(3)壓力方向:壓力的方向與受力物體的表面垂直且指向受壓物體。(4)壓力作用點:壓力的作用點在受壓物體的表面上。(5)辨析:重力和壓力的區別重力 壓力定義 由于地球的吸引而使物體受到的力 垂直作用在物體表面上的力產生原因 由于地球的吸引而產生 由于物體對物體的擠壓而產生方向 總是豎直向下 垂直于受壓面且指向被壓物體作用點 物體的重心 在受壓物體的表面上施力物體 地球 對受力物體產生擠壓作用的物體聯系 在通常情況下,靜止在水平地面上的物體,其重力等于物體對地面的壓力壓力不一定是由于物體受到重力而引起的;物體由于受到重力的作用,可注意點以產生壓力,但壓力的大小不一定等于物體的重力。(6)影響壓力作用效果的因素:壓力和受力面積.受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。5、固體壓強大小的比較(1)準確判斷壓力、受力面積及其變化:固體壓強的大小與壓力的大小、受力面積有關。(2)找準產生壓強的壓力和該壓力的受力面積是關鍵;抓住“誰對誰的壓強”,找到壓力的施力物體和受F力物體,以及這兩個物體的接觸面積就可以準確判斷壓力和受力面積。利用公式 p ,采用控制變量法。S6、探究影響壓力的作用效果的因素(1)實驗目的、原理、方法①實驗目的:探究壓力作用效果與上面因素有關。②實驗原理: P F ;S③實驗方法:控制變量法、轉換法。(2)實驗器材:小桌子、海綿、砝碼。①小桌子:實驗主體。②砝碼:提供壓力。③海綿:體現壓力作用效果。(4)實驗步驟步驟①把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;觀察泡沫塑料被壓下的深度。步驟②在桌面上放一個砝碼觀察泡沫塑料被壓下的深度。步驟③再把小桌翻過來,如圖丙,觀察泡沫塑料被壓下的深度。(5)實驗結論及應用海綿被壓下的深度與壓力的大小和受力面積的大小有關①受力面積一定時,壓力越大,作用效果越明顯。②壓力大小一定時,受力面積越小,作用效果越明顯。二、液體的壓強1、液體壓強的特點(1)液體壓強產生的原因是由于液體受重力的作用,若液體在失重的情況下,將無壓強可言;(2)液體壓強具有以下幾個特點:①液體除了對容器底部產生壓強外,還對“限制”它流動的側壁產生壓強,固體則只對其支承面產生壓強,方向總是與支承面垂直。②在液體內部向各個方向都有壓強,在同一深度向各個方向的壓強都相等,同種液體,深度越深,壓強越大。(3)容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。2、液體壓強大小比較液體內部的壓強主要與液體的密度、深度有關,比較其大小一定采取控制變量法來分析,利用公式采用密度比較法和深度比較法。3、液體壓強的計算(1)計算液體壓強的公式是 p=ρgh。(2)液體壓強的大小只取決于液體的種類(即密度ρ)和深度 h,而和液體的質量、體積沒有直接的關系。(3)運用液體壓強的公式計算確定深度時,要注意是指液體與大氣(不是與容器)的接觸面向下到某處的豎直距離,不是指從容器底部向上的距離(那叫“高度”)。4、探究液體壓強的特點實驗(1)實驗目的、方法①實驗目的:探究影響液體內部壓強的因素有哪些;②實驗方法:控制變量法。(2)實驗猜想:液體內部壓強可能與液體深度,液體的密度,液體重力,方向等有關。(3)實驗器材:壓強計;燒杯;食鹽;水;刻度尺。①壓強計:測量液體壓強。②燒杯:盛放水。③食鹽:改變液體密度。④水:實驗對象。⑤刻度尺:測量壓強計高度差。(4)實驗步驟步驟①將水倒入燒杯,如圖甲,控制探頭在水下深度不變,調節旋鈕改變探頭的朝向,觀察并測出 U 形管中液面的高度差,將數據填入表格。步驟②如圖乙,控制橡皮膜的朝向不變,改變探頭浸入水中的深度,觀察并測出 U 形管中液面的高度差,將數據填入表格。步驟③如圖丙,控制探頭在水和鹽水下的深度相同,觀察并測出 U形管中液面的高度差,將數據填入表格。(5)實驗結論及應用液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增加;同種液體在同深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關,密度越大,液體的壓強越大。三、氣體的壓強1、大氣壓強的認識(1)大氣壓強:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓;大氣壓用 p0表示。(2)產生原因:因為空氣受重力作用并且具有流動性。(3)馬德堡半球實驗證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。2、估測大氣壓值實驗(1)實驗目的、原理、方法①實驗目的:估算大氣壓強的數值。F②實驗原理: P 。S二力平衡:活塞受到彈簧測力計拉力與大氣壓力處于平衡狀態,這兩個力是一對平衡力。(2)實驗器材:注射器;彈簧測力計;細線;橡皮帽;刻度尺。①注射器:實驗主體。②彈簧測力計:拉動注射器活塞。③細線:連接器材。④橡皮帽:封住注射器的小孔。⑤刻度尺:測注射器針筒上有刻度部分的長度。(3)實驗步驟步驟①把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。步驟②用細線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動針筒,當活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數為 F。步驟③讀出注射器針筒上有刻度部分的容積 V。步驟④用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度 L。(4)實驗計算方法①注射器近似圓柱體,由體積公式可以算出活塞的橫截面積 S=V/L②根據公式 p= 求出大氣壓強。3、氣壓計和抽水機(1)氣壓計的種類有水銀氣壓計及無液氣壓計,氣壓計的用途:①預測天氣的變化,氣壓高時天氣晴朗,氣壓降低時,將有風雨天氣出現。②可測高度,每升高 12 米,水銀柱即降低大約 1毫米,因此可測山的高度及飛機在空中飛行時的高度。(2)抽水機又名“水泵”。離心式水泵是利用大氣壓的作用,將水從低處提升至高處的水力機械。抽水機的原理是:先令水面上方的大氣壓強減小,然后水就在外界大氣壓的作用下,把水沿抽水機壓上來。4、大氣壓的特點與應用(1)空氣內部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。(2)大氣壓隨高度增加而減小;且大氣壓的值與地點、天氣、季節的變化有關。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。(3)大氣壓變化規律:在海拔 3000米以內,每上升 10米,大氣壓大約降低 100 Pa。(4)沸點與壓強:一切液體的沸點,都是隨氣壓減小而降低(如在海拔高的山上煮飯,煮不熟);隨氣壓增大而升高(如用高壓鍋煮飯快)。(5)體積與壓強:質量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大;氣體體積越大壓強越小。5、流體壓強與流速的關系(1)流體:流動的物體,指的是液體和氣體。(2)液體壓強與流速的關系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。6、飛機升力的產生原因(1)飛機的升力的產生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。(2)當飛機在機場跑道上滑行時,流過機翼上方的空氣速度快、壓強小,流過機翼下方的空氣速度慢、壓強大。(3)機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。7、流體壓強與流速的關系探究實驗(1)根據流體壓強與流速的關系“流速大,壓強小,流速小,壓強大”的原理進行實驗。(2)氣體、液體都可以流動,流動流體的壓強大小跟流體的流速有關系的實驗很多,例如:吹不散的氣球。(3)實驗器材:細木桿(1米長左右)1根氣球 2個 細線 2根。(4)實驗步驟:①把兩個氣球充滿氣,用細線把氣球口扎緊。②把細桿的兩端放在離地面 1 米高的支撐物上,使木桿保持水平。③用細線把兩氣球懸掛在木桿上,使兩個氣球的高度一致,相距約 30厘米。④兩個氣球靜止時,用嘴向兩氣球中間吹氣,兩氣球會相互遠離嗎?實驗現象:氣流從兩氣球中間流過時,兩氣球會相互靠近。四、浮力1、浮力產生的原因(1)浮力:浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力。(2)浮力的產生原因:物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力。(3)浮力方向:豎直向上,施力物體是液(氣)體。2、探究影響浮力大小因素的實驗(1)實驗目的、原理、方法①實驗目的:探究影響浮力大小的因素。②實驗原理:F 浮=G-F 讀。③實驗方法:稱重法、控制變量法。(2)實驗器材:彈簧測力計、水、鹽水、細線、燒杯、小石塊。①彈簧測力計:測量拉力。②細線:連接實驗器材。③小石塊、金屬塊:實驗對象。④水、鹽水:改變液體密度。⑤燒杯:盛裝液體。(4)實驗步驟步驟①用彈簧測力計測量石塊在空氣中的重力。步驟②把石塊慢慢浸入水中,直至石塊完全沒入水中,并觀察彈簧測力計讀數變化。步驟③把水換成鹽水,重復步驟②。步驟④把小石塊換成金屬塊重復上面三個步驟。步驟⑤記錄數據,整理器材。(5)實驗結論及應用①浮力大小跟浸入液體(水)中的體積有關。②浸入液體中的體積一定時,浮力大小跟物體所在深度無關。③比較步驟二、三可知,浸入液體中的體積一定時,浮力大小跟液體密度有關,密度大的浮力大。3、阿基米德原理及應用(1) 阿基米德原理:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。(2)公式表示: F浮 G排 液V排g 。(3)液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。(4)適用條件:液體(或氣體)。4、浮力大小的計算(1)兩次稱量求差法 F 浮=F1-F2。(2)二力平衡法 F 浮=G 物。(3)阿基米德原理法 F 浮=G 排。五、物體的浮與沉1、浮力的利用(1)調節浮力的大小:采用“空心”增大體積,從而增大浮力,使物體能漂浮在液面上。(2)輪船采用了把它做成空心的辦法,使它能夠排開更多的水,增大浮力,使輪船能漂浮在水面上。(3)潛水艇:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重來實現的。(4)氣球和氣艇:氣球和飛艇,體內充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氦氣、熱空氣),從浮力與重力的大小關系來解釋氣球升空。(5)密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的。湯圓剛放入水中時,湯圓受到的浮力小于重力;湯圓煮熟時,它的體積增大,浮力也隨之增大。2、物體的浮沉條件及其應用(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。(2)在重力和浮力的作用下,若物體靜止在液面上,并有一部分露出液面這種狀態稱為漂浮;若物體浸沒在液體中,處于靜止狀態則稱為懸浮。(3)物體在液體中的浮沉條件上浮:F 浮>G 懸浮:F 浮=G 漂浮:F 浮=G。下沉:F 浮<G 沉底:F 浮+N=G。(4)如果被研究的物體的平均密度可以知道,則物體的浮沉條件可變成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,懸浮 ③ρ物>ρ液,下沉。(5)冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變;冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。3、漂浮問題的幾個規律規律 1:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力。規律 2:同一物體在不同液體里漂浮,所受浮力相同。規律 3:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小。規律 4:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾。規律 5:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力,外力等于液體對物體增大的浮力。4、帕斯卡原理及其應用(1)帕斯卡定律:帕斯卡大小不變地由液體向各個方向傳遞。大小根據靜壓力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密閉容器內的液體,其外加壓強 p0發生變化時,只要液體仍保持其原來的靜止狀態不變,液體中任一點的壓強均將發生同樣大小的變化。在密閉容器內,施加于靜止液體上的壓強將以等值同時傳到各點。這就是帕斯卡原理,或稱靜壓傳遞原理。(2)應用:萬噸水壓機、千斤頂,液壓機等。1.壓強的計算壓強的計算,需要確定壓力、面積.要注意面積的計算與單位,其中壓力的確定是難點;正確判斷物體間的壓力,進行受力分析是關鍵;物體間接觸部分的面積,一般與較小的物體面積相同。2. 減小或者增大壓強的方法及其應用(1)壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關。(2)減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積來減小壓強;在受力面積一定時,減小壓力來減小壓強。3. 固體壓強大小的比較(1)某種情況下,物體對水平地面的壓力等于物體的自身重力。(2)受力面積等于物體和被壓物體表面的接觸面積。F(3)壓強的計算公式為 P 。S4. 液體壓強的特點(1)液體壓強產生的原因。(2)液體壓強的特點。(3)利用公式 p=ρgh分析壓強的大小。5. 液體壓強大小比較液體壓強與液體的密度和深度有關,密度越大,深度越大,液體壓強越大。6. 液體壓強的計算(1)液體的壓強與液體的深度和密度有關,因此計算時關鍵找到“液體”的深度和密度。當容器是柱形容F器時,液體對容器底部壓力等于液體重力時,先判斷壓力等于重力后利用 P 求壓強。S(2)液體的壓強公式,對于固體來說,不能直接應用此公式,但對于長方體、正方體、圓柱體等規則形狀的物體來說,經過推導以后可以使用。(3)找出題目中隱含條件是解本題的關鍵。(4)一些題按常規方法比較,很復雜。重要是抓住問題的關鍵:容器內液體體積不變。結合圖形分析、比較,得出結論。7. 大氣壓強的認識空氣受到重力作用,而且空氣具有流動性,因此空氣內部向各個方向都有壓強,這個壓強就叫大氣壓強,1654年格里克在德國馬德堡作了著名的馬德堡半球實驗,馬德堡半球實驗有力地證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。8. 氣壓計和抽水機(1)大氣壓在生活中有著廣泛的應用,活塞式抽水機就是利用大氣壓的原理來工作的。(2)知道氣壓計的分類及用途,理解抽水機的工作原理。9. 大氣壓的特點與應用生活中利用大氣壓來為人類服務的例子命題,例如:鋼筆吸墨水、吸管吸飲料、注射器吸藥液、抽水機抽水、吸盤吸在光滑墻壁上,高壓鍋是利用鍋內氣壓增大、沸點升高的原理煮熟食物的。10. 流體壓強與流速的關系(1)流體的壓強跟流速有關,流速越大,壓強越小。(2)掌握流體的流速和壓強的關系,并能運用壓強和流速的關系解釋生活中有關流體壓強的問題。11. 飛機升力的產生原因從圖上理解飛機的升力產生的原因:從空氣流過機翼的流線譜可以看出:相對氣流流過機翼時,分成上下兩股,分別沿機翼上表面流過,而在機翼的后緣重新匯合向后流去.因機翼表面突起的影響,上表面流線密集,流管細,其氣流流速快、壓力小;而下表面流線較稀疏,流管粗,其氣流流速慢,壓力較大.因此,產生了上下壓力差.這個壓力差就是空氣動力(R),它垂直流速方向的分力就是升力(Y);升力維持飛機在空中飛行。12. 浮力產生的原因理解上下表面的壓力差利用總結的公式解題:F 浮=F 下表面-F 上表面。13.阿基米德原理及應用(1)根據阿基米德原理公式 F 浮=ρ液gV 排判斷鐵塊所受浮力大小關系。(2)浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積。14. 浮力大小的計算(1)兩次稱量求差法:由上面的分析知道,浮力的方向是豎直向上的,與重力的方向剛好相反,所以先用彈簧測力計稱出物體在空氣中的重力 F1,然后把物體浸入液體中,這時彈簧測力計的讀數為 F2,則。(2)二力平衡法:把一個物體浸沒在液體中讓其從靜止開始自由運動,它的運動狀態無非有三種可能:下沉、不動或上浮。物體浸沒在液體中靜止不動,叫做懸浮,上浮的物體最終有一部分體積露出液面,靜止在液面上,叫做漂浮。下沉的物體最終沉入液體的底部。根據物體的受力平衡可知,懸浮和漂浮的物體,浮力等于重力,(3)阿基米德原理法:浸入液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。15. 浮力的利用(1)太空是真空,人在真空中不受任何重力,李寧點燃奧運圣火炬借助的是外力,不是空氣浮力,熱氣球冉冉升空是因為熱空氣密度小于空氣的密度,飛機靠機翼的上下表面產生的壓力差升空。(2)知道利用浮力使物體上浮、下沉、懸浮或漂浮的原理。16. 物體的浮沉條件及其應用研究物體的浮沉時,物體應浸沒于液體中(V排=V物),然后比較此時物體受到的浮力與重力的關系。如果被研究的物體的平均密度可以知道,則物體的浮沉條件可變成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,懸浮 ③ρ物>ρ液,下沉。17. 帕斯卡原理及其應用(1)對于帕斯卡原理,要抓住關鍵語句:“密閉液體“,“大小不變“,“向各個方向“.故平衡時大、小活塞上的壓強應該相等。(2)誤區分析:有些同學寫出了帕斯卡原理的數學表達式,但沒有對公式變形,由此進行推理得出結論。真題感知1 .( 2023 揚 州 ) 如 圖 , 下 列 有 關 壓 強 的 描 述 正 確 的 是 ( )A.圖 1:大型客機飛行時機翼上表面空氣流速大壓強小B.圖 2:安全錘做得很尖是為了減小受力面積,從而減小壓強C.圖 3:自制氣壓計從山腳拿到山頂,玻璃管中液柱隨外界氣壓增大而升高D.圖 4:向盛有剛沸騰的水的燒瓶底澆冷水,增大水面上方的氣壓從而降低水的沸點【答案】A【解答】解:A、大型客機飛行時機翼上表面空氣流速大,壓強小,下表面流速小壓強大,產生向上的升力,故 A 正確;B、安全錘做得很尖是在壓力一定時,減小受力面積,從而增大壓強,故 B 錯誤;C、自制氣壓計瓶內壓強等于外界大氣壓加上水柱的壓強,從山腳拿到山頂,大氣壓減小,內部壓強幾乎不變,因而水柱升高,說明玻璃管中液柱隨外界氣壓減小而升高,故 C 錯誤;D、向盛有剛沸騰的水的燒瓶底澆冷水,使得內部水蒸氣液化,內部壓強減小,減小了水面上方的氣壓從而降低水的沸點,故 D 錯誤;故選:A。2.(2023 樂山)太極拳是國家級非物質文化遺產。一位太極拳愛好者在打拳過程中出現甲、乙所示的兩種站姿,在保持這兩種姿態靜止時,他對地面的壓力和壓強分別為 F 甲和 F 乙、p 甲和 p 乙,則下列關系正確的是( )A.F 甲>F 乙,p 甲>p 乙 B.F 甲>F 乙,p 甲<p 乙C.F 甲=F 乙,p 甲>p 乙 D.F 甲=F 乙,p 甲<p 乙【答案】C【解答】解:人對地面的壓力等于自身重力的大小,且同一個人的重力一定,所以兩圖中人對地面的壓力大小相等,故 AB 錯誤;由圖可知,甲圖中人與地面的接觸面積小于乙圖中人與地面的接觸面積,且壓力大小相等,根據 p=可知甲圖中人對地面的壓強比乙圖中的大,故 C 正確,D 錯誤。故選:C。3.(2023 徐州)如圖所示,將壓水泵插入水桶中,從上端向下按壓,水就會從出水口流出。按壓的作用是使桶內氣壓( )A.大于大氣壓 B.等于大氣壓C.小于大氣壓 D.變為零【答案】A【解答】解:將壓水泵插入水桶中,從上端向下按壓,桶內空氣變多,氣壓變大,當桶內水面上方的氣體壓強大于大氣壓時,水就會從出水口流出。故選:A。4.(2023 婁底)如圖甲所示,將一圓柱體木塊用細線拴在沒有水的容器底部,然后向容器中逐漸加水。圖乙是木塊所受浮力隨容器中水的深度變化的圖象。下列說法正確的是( )①木塊的重力為 10N②木塊的底面積為 100cm2③木塊剛好浸沒時,液體對容器底的壓強為 1600Pa④木塊的密度為 0.8×103kg/m3A.①② B.②③ C.②④ D.③④【答案】B【解答】解:①由題意和圖象可知,當容器中水的深度在 6cm~12cm 時,木塊處于漂浮狀態,受到的浮力和重力大小相等,因此木塊的重力 G=F 浮=6N,故①錯誤;②由圖象可知,木塊全部浸沒時,受到的浮力為 10N,由 F 浮=ρ 水 gV 排可知,木塊的體積 V=V = = =1×10﹣3m3排 =1000cm3.由圖象知物體在 0﹣6cm 和 12﹣16cm 時浮力改變,即浸入深度改變,因而物體的高度為 6cm+(16﹣12)cm=10cm;木塊的底面積 S= = =100cm2.故②正確;③木塊剛好浸沒時,h=16cm=0.16m,液體對容器底的壓強 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa,故③正確;④木塊的重力 G=6N,木塊的質量 m= = =0.6kg;V=1×10﹣3m3;ρ= = =0.6×103kg/m3;故④錯誤。綜上所述,②③正確。故選:B。5.(2023 山西)媽媽生日那天,小夢給媽媽煮餃子時發現,當把餃子放入沸騰的水中后,餃子先下沉到鍋底,過了一會兒又上浮,最終漂浮在水面上。下列分析正確的是(不考慮餃子的吸水性)( )A.餃子在下沉的過程中,受到水的壓強不變B.餃子上浮過程中,受到的浮力小于它所受的重力C.餃子上浮過程中,受到的浮力等于它排開的水所受的重力D.餃子在水面漂浮時,受到的浮力大于它所受的重力【答案】C【解答】解:A、餃子下沉的過程中,餃子在水中的深度 h 變大,由 p=ρgh 可知,所受水的壓強變大,故 A 錯誤;B、根據物體的浮沉條件可知:餃子上浮過程中,受到的浮力大于它所受的重力,故 B 錯誤;C、餃子上浮過程中,由 F 浮=G 排可知,受到的浮力等于它排開的水所受的重力,故 C 正確;D、餃子在水面漂浮時,根據物體的浮沉條件可知:浮力等于重力,故 D 錯誤。故選:C。6.(2023 泰安)如圖所示,有兩個正方體實心物體 A、B 疊放在水平桌面上,物體 A 重 5N,B 重 40N。已知物體 A 對 B 的壓強與此時物體 B 對桌面的壓強相等,物體 A 對 B 的壓力、物體 B 對桌面的壓力分別為 FA 和 FB。物體 A 和物體 B 的密度分別是 ρA 和 ρB,下列說法中( )①FA:FB=1:9②FA:FB=1:8③ρA:ρB=27:8④ρA:ρB=9:8A.只有①③正確 B.只有①④正確C.只有②③正確 D.只有②④正確【答案】A【解答】解:物體 A 對 B 的壓力與物體 B 對桌面的壓力之比:= = = ,故①正確,②錯誤;正方體物體 A 對 B 的壓強:pA= = = = ,正方體物體 B 對桌面的壓強:pB= = = = ,由題意可知:pB=pA,即: = ,解得:3LA=LB;根據重力公式和密度公式可得,物體對接觸面的壓強:p= = = = ,所以,pA= =ρALAg,pB= =ρBLBg+ g=3ρBLAg+ g,因 pB=pA,所以 ρALAg=3ρBLAg+ g,= ,故③正確,④錯誤。故選:A。7.(2023 大連)如圖所示,放在水平桌面上的兩個相同的柱形容器,分別裝有甲、乙兩種液體,甲液面高于乙液面。液體中的 a、b 兩點處于同一水平高度,a、b 兩點的液體壓強相等。則兩種液體的密度和質量的關系分別是( )A.ρ 甲<ρ 乙;m 甲>m 乙 B.ρ 甲<ρ 乙;m 甲<m 乙C.ρ 甲>ρ 乙;m 甲>m 乙 D.ρ 甲>ρ 乙;m 甲<m 乙【答案】B【解答】解:a、b 兩點的壓強相等,即 pa=pb,因為 p=ρgh,hb<ha,所以兩液體的密度關系:ρ 甲<ρ 乙,又因為 a、b 兩點到容器底的距離相等,所以從 a、b 兩點以下的液體對容器底的壓強關系:pa′<pb′,而兩種液體對容器底的壓強:p 甲=pa+pa′,p 乙=pb+pb′,所以 p 甲<p 乙;兩種液體對容器底的壓強 p= = = ,由于兩容器底面積相等,p 甲<p 乙,故兩種液體的質量 m 甲<m 乙。故選:B。8.(2023 濟南)把一塊石頭和一個西紅柿同時放入水中,它們靜止時西紅柿漂在水面上,而石頭沉入了水底,如圖所示。石頭和西紅柿在水中受到的浮力的大小相比較( )A.石頭受到的浮力更大些B.西紅柿受到的浮力更大些C.石頭和西紅柿受到的浮力一樣大D.無法比較石頭和西紅柿受到的浮力大小【答案】A【解答】解:把一塊石頭和一個西紅柿同時放入水中,它們靜止時西紅柿漂在水面上,而石頭沉入了水底,西紅柿排開的水的體積小于石頭排開的水的體積,根據阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排可知,石頭受到的浮力大。故選:A。9.(2023 青海)如圖所示,C919 是我國首架自主研發的大型商用客機。飛機的機翼橫截面呈現上凸下平的流線型,機翼上方的空氣流速 大 ,壓強 小 。【答案】大;小。【解答】解:飛機的機翼橫截面呈現上凸下平的流線型,機翼上方的空氣流速大、壓強小,機翼下方的空氣流速小、壓強大,產生向上的壓強差,形成升力。故答案為:大;小。10.(2023 四川)如圖所示,在我國“2022 巔峰使命”珠峰科考中,極目一號Ⅲ型浮空艇到達海拔 9032m的高度,對珠峰地區氣候進行數據測量。浮空艇能升空是因為內部充入了密度比空氣密度 小 的氣體,在上升過程中,浮空艇受到的大氣壓強越來越 小 。(兩空均選填“大”或“小”)【答案】小;小。【解答】解:(1)浮空艇能升空是因為內部充入了密度比空氣密度小的氣體,同體積的該氣體與空氣相比,其質量小、重力小,則浮空艇受到的浮力大于重力而升空;(2)由于大氣壓隨高度增加而減小,所以在上升過程中,浮空艇的高度增大,受到的大氣壓強越來越小。故答案為:小;小。11.(2023 宜昌)如圖重為 0.5N 的雞蛋漂浮在裝有淡鹽水的玻璃杯中,雞蛋受到的浮力是 0.5 N,若再往玻璃杯中加鹽,雞蛋受到的浮力將 不變 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。【答案】0.5;不變。【解答】解:雞蛋漂浮在裝有淡鹽水的玻璃杯中,雞蛋受到的浮力 F 浮=G=0.5N;若再往玻璃杯中加鹽,鹽水的密度變大,則雞蛋仍漂浮在液面上,則浮力等于重力,雞蛋的重力不變,則雞蛋受到的浮力不變。故答案為:0.5;不變。12.(2023 丹東)用吸管喝酸奶,吸管有一端很尖,更容易將吸管插入包裝盒中,這是通過減小 受力面積 來增大壓強的。用吸管把酸奶“吸”入口中,這是利用了 大氣壓 的作用。【答案】見試題解答內容【解答】解:吸管有一端很尖,在壓力一定時,減小了受力面積,增大了壓強,所以更容易將吸管插入包裝盒中;用吸管吸酸奶時,吸管內部氣壓降低,酸奶在大氣壓作用下被“吸”入口中。故答案為:受力面積;大氣壓。13.(2023 黑龍江)如圖所示,把一個質量為 0.5kg,底面積為 40cm2 的平底茶壺放在水平桌面上(茶壺壁厚度不計),壺嘴和壺身構成 連通器 。壺內裝有 0.6kg 的水,水面到壺底 12cm,則水對壺底的壓力是 4.8 N(ρ 水=1.0×103kg/m3)。【答案】連通器;4.8。【解答】解:(1)茶壺的壺身與壺嘴上端開口、下部相連通,所以茶壺是連通器;(2)水對壺底的壓強:p=ρ 水 gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1.2×103Pa,由 p= 可知,水對壺底的壓力:F=pS=1.2×103Pa×40×10﹣4m2=4.8N。故答案為:連通器;4.8。14.(2023 四川)小何同學用圖甲所示的壓強計探究液體內部壓強特點。(1)該壓強計 不是 (選填“是”或“不是”)連通器。(2)實驗前,若壓強計兩側液面已有高度差,他首先應該 A (填字母)。A.拆除軟管,待液面穩定后重新安裝B.直接從 U 形管右側中倒出適量液體C.往 U 形管右側中加入密度更大的液體(3)小何同學利用調試好的壓強計進行實驗,比較圖乙、丙可得到:在同種液體中,液體內部壓強隨深度的增加而 增大 (選填“增大”或“減小”)。(4)比較圖丙和圖 丁 還可以得到:液體的壓強與液體密度有關。【答案】(1)不是;(2)A;(3)增大;(4)丁。【解答】解:(1)壓強計一端是封閉的,所以它不是連通器;(2)進行調節時,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣的話,U 形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的(都等于大氣壓),當橡皮膜沒有受到壓強時,U 形管中的液面就是相平的,故選 A;(3)由圖乙和圖丙可知,同種液體,丙圖中深度較大,液體壓強較大,可以得到在同種液體中,液體內部壓強隨深度的增加而增大;(4)探究液體的壓強與液體密度的關系,保持深度相同,液體的密度不同,比較圖丙和圖丁。故答案為:(1)不是;(2)A;(3)增大;(4)丁。15.(2023 黑龍江)如圖所示是物理興趣小組探究“影響浮力大小的因素”的實驗,根據他的實驗探究數據,請你回答下列問題:(ρ 水=1.0×103kg/m3)(1)由圖可知物體浸沒在水中受到的浮力 F 浮= 0.5 N;(2)由圖 ACD 可知,浮力大小與物體浸沒深度 無關 (選填“無關”或“有關”);(3)分析此實驗可得出:物體受到的浮力大小與 物體排開液體的體積 和 液體密度 有關;(4)經進一步計算可知物體體積 V= 5×10﹣5 m3,物體的密度 ρ= 4×103 kg/m3。【答案】(1)0.5;(2)無關;(3)物體排開液體的體積;液體密度;(4)5×10﹣5;4×103。【解答】解:(1)比較圖 A、C,根據稱重法得,物體浸沒在水中受到的浮力 F 浮=G﹣FC=2N﹣1.5N=0.5N;(2)由圖 A、C、D 可知,液體密度、物體排開液體的體積相同,物體浸沒深度不同,受到的浮力相等,所以,浮力大小與物體浸沒深度無關;(3)由圖 A、B、C 可知,液體密度相同,物體排開液體的體積不同,受到的浮力不同;由圖 A、D、E可知,物體排開液體的體積相同,液體密度不同,受到的浮力不同;分析此實驗可得出:物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積和液體密度有關;(4)利用(1)的數據,根據阿基米德原理得,物體體積 V=V 排= = =5×10﹣5m3,根據 G=mg 得,物體的質量為:m= = =0.2kg,物體的密度 ρ= = =4×103kg/m3。故答案為:(1)0.5;(2)無關;(3)物體排開液體的體積;液體密度;(4)5×10﹣5;4×103。16.(2023 廣東)C919 是我國自主研發的一種大型客機,已完成商業首航。假設某架飛機總質量為 8×104kg,靜止在水平跑道上時,其輪胎與地面接觸的總面積約為 1m2,g 取 10N/kg。求該飛機:(1)受到的重力;(2)靜止時對水平跑道的壓強;(3)以 800km/h 勻速直線飛行 18min 所通過的距離。【答案】(1)受到的重力 8×105N;(2)靜止時對水平跑道的壓強 8×105Pa;(3)以 800km/h 勻速直線飛行 18min 所通過的距離是 240km。【解答】解:(1)飛機受到的重力:G=mg=8×104kg×10N/kg=8×105N;(2)飛機靜止時對水平地面的壓力:F=G=8×105N,對水平地面的壓強:p= = =8×105Pa;(3)以 800km/h 勻速直線飛行 18min=0.3h,由 v= 知,所通過的距離 s=vt=800km/h×0.3h=240km。答:(1)受到的重力 8×105N;(2)靜止時對水平跑道的壓強 8×105Pa;(3)以 800km/h 勻速直線飛行 18min 所通過的距離是 240km。17.(2023 通遼)如圖所示,某同學用阿基米德原理測量一種未知液體的密度,他把底面積為 10cm2 的圓柱體物塊,用細繩懸掛在彈簧測力計上,讀出示數后,將物塊浸入該液體中,浸入液體中的深度 h=10cm,容器底面積為 40cm2,g 取 10N/kg。求:(1)物塊所受的浮力;(2)液體的密度;(3)物塊浸入前后,液體對容器底的壓強變化量。【答案】(1)物塊所受的浮力為 0.8N;(2)液體的密度為 0.8×103kg/m3;(3)物塊浸入前后,液體對容器底的壓強變化量為 200Pa。【解答】解:(1)由測力計的示數可知,物體的重力 G=3N,物塊浸入液體中時測力計的示數 F=2.2N;則物塊受到的浮力:F 浮=G﹣F=3N﹣2.2N=0.8N;(2)底面積為 10cm2 的圓柱體物塊,浸入液體中的深度 h=10cm,物體排開液體的體積:V 排=Sh=10cm2×10cm=100cm3=1×10﹣4m3,由阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排可知,液體密度:ρ 液= = =0.8×103kg/m3;(3)由液體壓強公式 p=ρgh 可知,物塊放入前,液體對容器底的壓強 p=ρ 液 gh,物塊放入后,液體對容器底的壓強 p′=ρ 液 g( )=ρ 液 g× +ρ 液 g× =ρ 液 gh+ρ 液 g×,所以,物塊浸入前后,液體對容器底的壓強變化量:Δp=p′﹣p=ρ 液 gh+ρ 液 g× ﹣ρ 液 gh=ρ 液 g× =0.8×103kg/m3×10N/kg× =200Pa。答:(1)物塊所受的浮力為 0.8N;(2)液體的密度為 0.8×103kg/m3;(3)物塊浸入前后,液體對容器底的壓強變化量為 200Pa。提升專練一.選擇題(共 9 小題)1.如圖①和②是戰國時期的青銅汲酒器取酒要經歷的過程,要完成這兩個過程,手指的操作分別是( )A.①摁住方孔②摁住方孔 B.①摁住方孔②松開方孔C.①松開方孔②摁住方孔 D.①松開方孔②松開方孔【答案】B【解答】解:根據圖示可知,①圖中使汲酒器內裝滿酒,應該摁住方孔,防止酒流出;②將酒轉移到碗中,為了讓酒流出,應該松開方孔,故 B 正確。故選:B。2.以下設計中,增大壓強的是( )A. 書包帶很寬 B. 圖釘尖很尖C. 載重卡車有多個車輪 D. 鐵軌鋪在枕木上【答案】B【解答】解:A、書包帶很寬,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故 A 不符合題意;B、圖釘尖很尖,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故 B 符合題意;C、載重卡車有多個車輪,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故 C 不符合題意;D、鐵軌鋪在枕木上,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故 D 不符合題意。故選:B。3.如圖所示,小明用玻璃杯盛滿水,用張紙片蓋著,再倒過來,杯中的水不會流出來,這是因為( )A.紙片太輕B.杯中水太少C.紙片粘住了杯子D.大氣對紙片有向上的壓力【答案】D【解答】解:“用紙片把盛滿水的杯子蓋嚴,使杯口朝下,紙片不會掉下來,水也不會流出來”是因為大氣對紙片有向上的壓力,能支持紙片和杯內的水,故 D 正確,ABC 錯誤。故選:D。4.我國自主研發的全球首創雙飛翼垂直起降無人機,兩套機翼都是“上凸下平”的結構,下列現象中涉及的原理與機翼獲得升力的原理相同的是( )A.甲圖:往紙片中間吹氣,紙片會靠攏B.乙圖:用吸管吸牛奶,牛奶盒發生形變C.丙圖:輪船通過三峽船閘D.丁圖:覆杯實驗中松手后硬紙片不會掉下【答案】A【解答】解:飛機的機翼能獲得向上的升力,是應用了流體壓強與流速的關系;A、向兩只紙片中間吹氣,兩張紙之間空氣流速大,壓強小,兩張紙片在兩側大氣壓的作用下,向中間靠攏,故 A 符合題意;B、用吸管吸牛奶,牛奶盒發生形變,是因為牛奶盒受到了大氣壓的作用,故 B 不符合題意;C、三峽船閘利用的是連通器的原理,故 C 不符合題意;D、覆杯實驗中松手后硬紙片不會掉下,是因為硬紙片受到了大氣壓的作用,故 D 不符合題意。故選:A。5.小楨同學利用小石塊、溢水杯及水、彈簧測力計、小燒杯、細線等器材驗證阿基米德原理,過程如圖所示,下列說法中正確的是( )A.實驗中最合理的操作順序是甲、乙、丙、丁B.若實驗中出現 F1﹣F2>F3﹣F4 的現象,則可能是由于溢水杯中沒有盛滿水C.若圖乙中的石塊沒有完全浸入水中,就不能驗證阿基米德原理D.若物體漂浮在水面,就一定不滿足阿基米德原理【答案】B【解答】解:A、為了減小誤差,在小桶接水前,應先測出其重力,所以合理的實驗順序為丙、甲、乙、丁,故 A 錯誤;B、重物受到的浮力:F 浮=F1﹣F2,溢水杯中盛滿水時,重物排開的水的重力為 G 排=G 溢=F3﹣F4,根據阿基米德原理可知:F 浮=G 排,若實驗中出現 F1﹣F2>F4﹣F3 的現象,說明重物排開的水的重力大于溢出的水的重力,由此可知可能是由于溢水杯中沒有盛滿水,故 B 正確;C、若圖乙中的石塊沒有完全浸入水中,此時浮力小,排開的水的體積也小,所以不影響實驗結果,故 C錯誤;D、阿基米德原理反映了物體所受浮力與排開液體重力的關系,即 F 浮=G 排,與物體所處位置無關,所以若物體漂浮在水面,也能驗證阿基米德原理,故 D 錯誤。故選:B。6.探究完浮力的大小跟哪些因素有關,小楓用如圖所示的實驗裝置做了一個課外實驗。測力計 A/N 測力計 B/N 電子秤/g1 2.00 0.02 500.002 1.40 0.42 520.003 0 0.82他將溢水杯放在電子秤上,向底面積為 100cm2 的溢水杯中加水(水沒有到達溢水口),在表格中記錄下測力計 A、B 及電子秤的第一次實驗數據。然后他將小球緩慢下降,當物體的部分體積浸在水中時,記錄下第二次實驗數據。最后他剪斷系在物體上的細線,將小球緩慢沉入到水底后,記錄下第三次的實驗數據。關于小楓的課外實驗,下列說法正確的是( )A.小球浸沒時所受到的浮力為 0.8NB.小球的密度為 2.4×103kg/m3C.第三次實驗電子秤的示數為 600gD.第三次實驗水對溢水杯杯底的壓強比第一次增大了 20Pa【答案】D【解答】解:A.小球浸沒時,彈簧測力計 B 增大示數為 0.82N﹣0.02N=0.8N,第二次實驗時,溢出液體的重力為 0.42N﹣0.02N=0.4N,而浮力為 2.00N﹣1.40N=0.6N,說明溢水杯中原來缺少 0.6N﹣0.4N=0.2N 水沒有注滿;即排開液體的重力為 0.8N+0.2N=1N,根據阿基米德原理知,所受到的浮力為 1N,故 A 錯誤;B.小球的重力 G=2N,根據 G=mg=ρVg,則 2N=ρVg,浸沒時的浮力為 1N,根據阿基米德原理知:1N=ρ 水 V 排 g,由于浸沒 V 排=V;解得 ρ=2ρ 水=2×103kg/m3;故 B 錯誤;C.第三次實驗小球沉底;溢出水的重力為 0.8N,則減少水的質量 m= =0.08kg=80g;小球的質量 m 球= =0.2kg=200g;從不滿到滿需要增大 0.2N 的水,因而增大的質量為 m 加= =0.02kg=20g;電子秤的示數為 m'=m1+m 球﹣m=500g+200g﹣80g+m 加=640g,故 C 錯誤;D.第三次實驗與第 2 次液面高度相同;從不滿到滿增大 0.2N,柱形杯子,液體的壓力等于重力,壓力增大 0.2N,與水對溢水杯杯底的壓強比第一次增大了 p= =20Pa,故 D 正確。故選:D。7.如圖所示是我國 055 型萬噸級驅逐艦“延安”號。該艦滿載時,排水量約 12000 噸,吃水深度 6.6m。下列說法正確的是( )A.滿載時,該驅逐艦所受的浮力為 1.2×104NB.漂浮在水面上時,“延安”號受到的浮力等于其所受重力大小C.排水量是指艦船滿載時排開水的重力D.“延安”號不能與其他艦船近距離并排航行,是因為流體流速越大,壓強越大【答案】B【解答】解:A、滿載時,該驅逐艦所受的浮力為 F 浮=G 排=m 排 g=12000×103kg×10N/kg=1.2×108N,故 A 錯誤;B、漂浮在海面上,根據物體的浮沉條件可知,所受浮力等于重力的大小,故 B 正確;C、排水量指的是艦船滿載時排開水的質量,不是重力,故 C 錯誤;D、若“延安”號與其他艦船近距離同向航行,兩艦之間的水流速加快、該處的壓強變小,小于兩艦外面的壓強,產生了一個向內的壓力差,將兩艦壓向中間,易發生兩艦相撞事故,故 D 錯誤。故選:B。8.小明洗水果時,發現體積較小的桔子漂浮在水面上,而體積較大的芒果沉在水底,如圖所示。下列說法正確的是( )A.桔子的密度大于芒果的密度B.桔子的密度等于芒果的密度C.桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力D.桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力【答案】C【解答】解:AB.桔子漂浮在水面上,其密度小于水的密度;芒果沉在水底,芒果的密度大于水的密度;所以,桔子的密度小于芒果的密度,故 AB 錯誤;CD.體積較大的芒果卻沉在水底,體積較小的桔子漂浮在水面上,故芒果排開水的體積較大,由公式 F浮=ρ 液 gV 排判斷芒果所受的浮力較大,故 C 正確,D 錯誤。故選:C。9.根據學過的連通器原理,當水不流動時,各容器的液面總保持相平。如圖當水流動時,豎直細管中水柱的高度卻不相同,說明水平管中的壓強也就不相同,下列選項正確的是( )A.甲管中水流速大,壓強大B.甲管中水流速大,壓強小C.甲管中水流速小,壓強大D.甲管中水流速小,壓強小【答案】C【解答】解:讀圖可知,當水流動時,在流過的水量一定的情況下,水平管的橫截面積越大,水的流速越慢,其壓強越大,豎直細管內水的高度越大,由于甲管內水的流速小,該處的壓強大,豎直細管中的水的高度大。故選:C。二.填空題(共 5 小題)10.如圖,甲.乙兩魚缸都靜止在水平桌面上,甲比乙魚缸底部受到水的壓強大,理由是: 液體都是水,液體密度和 g 一定,甲魚缸水的深度比乙大,由 p=ρgh 可知甲底部受到的壓強比乙大 。【答案】液體都是水,液體密度和 g 一定,甲魚缸水的深度比乙大,由 p=ρgh 可知甲底部受到的壓強比乙大【解答】解:液體都是水,液體密度和 g 一定,甲魚缸水的深度比乙大,由 p=ρgh 可知甲底部受到的壓強比乙大。故答案為:液體都是水,液體密度和 g 一定,甲魚缸水的深度比乙大,由 p=ρgh 可知甲底部受到的壓強比乙大。11.將一個均勻正方體放在水平地面上,如圖所示。若沿虛線切開拿走上面的一半,則正方體的密度 不變 、正方體對桌面的壓強 減小 (以上兩空均選填“增大”“減小”或“不變”)。【答案】不變;減小【解答】解:按虛線的方向將長方體截去一半,物質種類和狀態沒有變化,所以剩余部分的密度不變。沿虛線截去一半,正方體的重力減去一半,對地面的壓力減半,受力面積不變,根據公式 可知:對地面的壓強減小。故答案為:不變;減小。12.如圖所示是我國自主研發的一款新能源汽車,該車全時四輪驅動,可以原地調頭,在涉水時還可以水上浮渡。(1)該車在水平公路上高速行駛時,后輪對地面摩擦力的方向 向前 (填“向前”或“向后”),車輪對地面的壓強 小于 (填“大于”“等于”或“小于”)靜止時對地面的壓強。(2)當該車在水面浮渡時,車輪在水中扮演著螺旋槳的角色,能夠向前加速和轉彎,利用了力可以 改變物體的運動狀態 。【答案】(1)向前;小于;(2)改變物體的運動狀態【解答】解:(1)該車為全時四輪驅動,車在水平公路上高速行駛時,后輪相對于地面是向前運動的,所以后輪受到了向前的摩擦力;小汽車的形狀上面凸起,下面平直,在水平路面上高速行駛時,流過上方的空氣流速快,下方的流速慢,上方的壓強小,下方的壓強大,產生向上的壓力差,減小對地面的壓力,使得小轎車在水平路面高速行駛時對地面的壓力小于靜止時對地面的壓力,受力面積大小不變,根據 p= 可知,車輪對地面的壓強小于靜止時對地面的壓強;(2)車輪在水中扮演著螺旋槳的角色,能夠向前加速和轉彎,使車的運動狀態發生改變,這是利用了力可以改變物體的運動狀態。故答案為:(1)向前;小于;(2)改變物體的運動狀態。13.壓強計是通過觀察 U 形管左右兩側液面的 高度差 顯示橡皮模所受壓強的大小。如圖所示,當探頭在液體中的深度相同時,在 U 形管 (選填“燒杯”、“U 形管”、“燒杯或 U 形管”)更換密度更小的液體,U 形管兩側液面高度差對比更明顯。【答案】高度差;U 形管。【解答】解:壓強計測量液體壓強時,就是靠 U 形管兩側液面高度差來體現壓強大小的,液面高度差越小,說明液體壓強越大。探頭在下列液體中的深度相同,根據 p=ρgh 可知;“U 形管中換用密度更小的液體”U 形管左右兩側液面的高度差變大。故答案為:高度差;U 形管。14.第一屆全國學生(青年)運動會已于 2023 年 11 月在廣西舉辦,此次運動會的吉祥物以中華白海豚為原型進行創作,如圖所示。爸爸給小明送了一個學青會的吉祥物“壯壯”,小明想知道它的密度,于是他將一個薄壁柱形玻璃杯(厚度忽略不計),放存水平地面上,并在杯中倒入與杯子質量相同的水,此時水對杯底的壓強為 1000Pa。然后他將“壯壯”輕輕地放入水中,靜止時“壯壯”沉底(水足夠多且無溢出),水對容器底部的壓強 p 水和杯子對地面的壓強 p 杯如圖表所示。則將“壯壯”放入前,杯子中的水深為 10 cm;“壯壯”的密度為 2×103 kg/m3。(ρ 水=1.0×103kg/m3)壓強 放入水中后p 1200水p 2400杯【答案】10;2×103。【解答】解:將“壯壯”放入前,杯子中的水深為:h 水= = =0.1m=10cm;設容器的底面積為 S,因為容器為柱形玻璃杯(厚度忽略不計),則“壯壯”放入前后,水對杯底部壓強的增加量為:Δp=p 水 2﹣p 水 1=1200Pa﹣1000Pa=200Pa,水面上升的高度為:Δh= = =0.02m,則“壯壯”的體積為:V=V 排=SΔh=S×0.02m,因為倒入水與杯子質量相同,則倒入水后杯子對桌面的壓力為水重力的 2 倍,由 p= 可知“壯壯”放入前杯子對桌面的壓強為:p 容 1=2p 水 1=2000Pa,所以“壯壯”放入前后,杯子對桌面壓強的增加量為:Δp'=p 容 2﹣p 容 1=2400Pa﹣2000Pa=400Pa,而放入“壯壯”后,杯子對桌面壓力的增加量等于“壯壯”的重力,所以“壯壯”的重力為:G=ΔF=Δp'S=400Pa×S,由 G=mg=ρVg 可知,“壯壯”的密度為:ρ= = =2×103kg/m3。故答案為:10;2×103。三.實驗探究題(共 3 小題)15.小明利用如圖甲所示的裝置測量本地大氣壓的大小,其中彈簧測力計和注射器的自重可忽略不計。(1)具體實驗操作步驟如下:步驟一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;步驟二:如圖甲所示安裝好器材,不斷增加鉤碼的數量,當注射器中的活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數為 4.6N;步驟三:如圖乙所示用刻度尺測出注射器所有刻度的長度為 5.00 cm;步驟四:算出大氣壓強值為 1.15×105 Pa;(2)同組的小華分析了影響實驗結果的可能因素后,對實驗進行了如下改進:①將步驟一改為:先將注射器內抽滿水,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣做的目的是 排盡氣體 ;②取下橡皮帽,重復步驟二的操作,當在右端掛上 2N 的鉤碼時活塞開始滑動,此時彈簧測力計示數為0.6N,則活塞與針筒間的摩擦力為 0.6 N,若繼續增加鉤碼的數量,則彈簧測力計的示數將 不變 (選填“增大”、“不變”或“減小”);③小華根據改進后測得的數據,重新計算大氣壓的值為 1.0×105 Pa。【答案】(1)5.00;1.15×105;(2)排盡氣體;0.6;不變;1.0×105。【解答】解:(1)如圖乙所示用刻度尺的分度值為 0.1cm,測出注射器所有刻度的長度為:L=5.00cm﹣0.00cm=5.00cm;當注射器中的活塞剛開始滑動時,大氣壓力等于此時的拉力,記下彈簧測力計的示數為 4.6N,即大氣壓力為 4.6N。注射器的橫截面積為:,大氣壓強值為:;(2)①將步驟一改為:先將注射器內抽滿水,可以將針筒內全部的空氣排出,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣做的目的是時針筒內為真空狀態,避免針筒內空氣對實驗的影響;②圖甲中注射器的針筒由靜止開始向右移動,活塞處于平衡狀態,受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,所以活塞與針筒間的摩擦力為 f=F=0.6N;若繼續增加鉤碼的數量,活塞與針筒間的壓力不變,接觸面粗糙程度不變,則活塞與針筒間的摩擦力不變,則彈簧測力計的示數將不變;③大氣壓力為:F 大氣壓=F﹣f=4.6N﹣0.6N=4N,大氣壓的值為: 。故答案為:(1)5.00;1.15×105;(2)排盡氣體;0.6;不變;1.0×105。16.在學習浮力的知識時,小明同學猜想:浮力的大小可能跟液體的密度有關。為了驗證這個猜想,他設計了如圖 1 所示的實驗進行探究:(1)物塊在水中受到的浮力 F 浮= 1.0 N。(2)比較乙、丙兩圖中物塊所受浮力的大小,小明同學得出浮力的大小與液體的密度無關的結論,你認為這個結論是 錯誤 (填“正確”或“錯誤”)的,原因是 沒有控制物塊排開液體的體積相同 。(3)空氣對浸入其中的物體有浮力的作用嗎?小明設計了如圖 2 所示的實驗繼續進行探究:小明將氣球通過氣針固定在充滿氣的籃球上,將氣球和籃球放在電子秤上,示數穩定后讀出此時的示數m1;將氣針按壓進入籃球中,籃球開始給氣球充氣,充氣過程中可以看到電子秤的示數 一直變小 (填“一直變大”“一直變小”或“一直不變”),說明電子秤對籃球的支持力 變小 (填“變大”“變小”或“不變”),也就說明空氣對浸入其中的物體 有 (填“有”或“無”)浮力的作用。(4)天眼 FAST 調試組根據(3)中的現象,研制了“微重力蜘蛛人系統”:用一個氦氣球將維護人員吊起,形成“零重力”效果,以免壓壞面板。當人靜止在反射面板上時,人受到的支持力和重力 不是 (填“是”或“不是”)一對平衡力,“零重力”效果是指 人對反射面板的壓力 (填“人對反射面板的壓力”或“人的重力”)接近于零。【答案】(1)1.0;(2)錯誤;沒有控制物塊排開液體的體積相同;(3)一直變小;變小;有;(4)不是;人對反射面板的壓力。【解答】解:(1)由圖 1 甲可知,彈簧測力計的分度值為 0.2N,物體的重力:G=2.8N,由圖 1 乙可知,物體浸沒在水中時彈簧測力計的示數:F 示水=1.8N,所以物體受到水的浮力:F 浮水=G﹣F 示水=2.8N﹣1.8N=1N;(2)探究浮力的大小與液體密度的關系時,根據控制變量法,要使物體排開液體的體積相同,圖 1 乙、丙兩圖中沒有控制排開液體的體積相同,所以結論錯誤;(3)將充足氣的籃球和套扎在氣針尾端的氣球一起放在靈敏電子秤上,由于籃球和氣球處于平衡狀態,則 G=F+F 浮;所以,電子秤示數為 F=G﹣F 浮;當將扎在氣球上的氣針頭插入籃球的氣門內,氣球隨即膨脹后,由于籃球和氣球仍處于靜止狀態,則 G=F′+F 浮′;所以,電子秤示數為 F′=G﹣F 浮′;籃球和氣球重力不變,根據 F 浮=ρ 氣 gV 排可知,氣球上的氣針頭插入籃球的氣門內,籃球內的部分氣體進入氣球,氣球隨即膨脹,氣球排開氣體的體積越大,則它受到的浮力也越大,即 F 浮′>F 浮;所以,F′<F;這個實驗可以說明:空氣也能產生浮力。(4)當人靜止在反射面板上時,重力等于拉力加上支持力,人受到的支持力和重力不等,故不是一對平衡力,由于拉力較大,支持力接近 0,則“零重力”效果是指人對反射面板的壓力接近于零。故答案為:(1)1.0;(2)錯誤;沒有控制物塊排開液體的體積相同;(3)一直變小;變小;有;(4)不是;人對反射面板的壓力。17.小宇同學用一塊柱形合金材料探究“影響浮力大小的因素”,他將該合金塊標注成 4 等份,進行了如圖1 所示的探究實驗。(1)如圖 1 丙所示,此時合金塊只有兩格浸入水中,合金塊所受的浮力 F 浮= 0.4 N。(2)根據圖 1 甲、乙、丙、丁,可以得出的初步結論是:當液體密度一定時,物體所受浮力大小與 物體排開液體的體積 有關。(3)小宇同學對圖 1 丁實驗操作進行了修改,設計了如圖 1 甲、丁、戊所示方案進行探究,可知浮力大小與物體浸入的深度 無關 (選填“有關”或“無關”)。(4)從合金塊開始浸入裝滿水的溢水杯,直至浸入一定深度的過程中(物體沒有接觸到容器),容器底部受到水的壓強 不變 (選填“變大”“變小”或“不變”)。(5)小宇完成以上實驗后,想測量泡沫球的密度,采用如圖 2 所示裝了水的圓柱形容器,以及細針和電子秤進行測量,其操作順序以及示數如圖 2 中 A、B、C 所示。(水的密度為 1g/cm3)①小宇分析電子秤的數據,通過計算后可知,泡沫球的質量為 5 g,密度為 0.25 g/cm3;②同桌小軒認為,小宇的實驗操作 B 至 C 過程中,泡沫球上浮至漂浮時沾水,導致密度測量結果偏大,該說法是 錯誤 (選填“正確”或“錯誤”)的。(6)物理學是一門以觀察、實驗為基礎的科學。在物理問題的研究中,科學方法至關重要,下列有關科學方法的說法正確的是 B 。A.“長度測量”和“小燈泡電阻測量”實驗中,都進行了多次測量,是為了求平均值減小誤差B.在“探究浮力大小與哪些因素有關”和“探究影響滑動摩擦力的因素”實驗中,都用到了控制變量法C.研究磁場特點時引入磁感線和研究光現象時引入“光線”,都用到轉換法D.“探究真空不能傳聲”和“探究平面鏡成像特點”實驗中都用到了等效法【答案】(1)0.4;(2)物體排開液體的體積;(3)無關;(4)不變;(5)①5;0.25;②錯誤;(6)B。【解答】解:(1)由圖 1 甲可知,彈簧測力計的分度值是 0.1N,彈簧測力計的指針位于 4N 以下第 8 個刻度,示數為 4.8N,即合金塊的重力為 4.8N;由圖 1 丙知,合金塊所受的浮力為:F 浮=G﹣F 丙=4.8N﹣4.4N=0.4N;(2)由圖 1 甲、乙、丙、丁所示實驗可知液體的密度相同,物體排開液體的體積不同,且物體排開液體的體積越大,彈簧測力計的示數越小,由稱重法知浮力越小,所以可以得出的初步結論是:當液體密度一定時,物體所受浮力大小與物體排開液體的體積有關;(3)由圖 1 甲、丁、戊所示實驗可知液體的密度相同,物體排開液體的體積相同,物體浸沒的在液體中的深度不同,彈簧測力計的示數相同,由稱重法知浮力相同,所以得出的初步結論是:浮力大小與物體浸沒的深度無關;(4)根據阿基米德原理可知物體受到的浮力等于物體排開液體的重力,則水的重力與物體受到的浮力之和不變,從合金塊開始浸入裝滿水的溢水杯,直至浸入一定深度的過程中(物體沒有接觸到容器),由于水會溢出,容器底部處水的深度不變,由 p=ρgh 可知容器底部受到水的壓強不變;(5)①泡沫球的質量為 m=mC﹣mA=305g﹣300g=5g,B 中泡沫球浸沒中水中,受到豎直向上的浮力、豎直向下的壓力和重力,且三個力平衡,結合圖 A、B可知:F 浮=G 排=G 球+F=(mB﹣mA)g,則:m 排=ρ 水 V 排=mB﹣mA=320g﹣300g=20g,所以泡沫球體積 V=V = = =20cm3排 ;泡沫球的密度 ρ 球= = =0.25g/cm3;②實驗操作由 B 至 C 過程中,泡沫球上會沾水,但由 B 到 C 的操作中泡沫球、水和容器的總質量并不會發生改變,所以由 A、C 得到泡沫球的質量正確,不會造成測泡沫球密度偏大,所以說法錯誤。(6)A、“長度測量”用到了多次測量求平均值,是為了減小誤差;小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而增大,所以測小燈泡電阻時,不能取不同電壓下的電阻的平均值,故 A 錯誤;B、浮力大小與液體密度和物體排開液體體積有關,滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關,當探究壓力作用效果或滑動摩擦力的大小與某個因素的關系時,需控制其它量不變,因此在“探究浮力大小與哪些因素有關”和“探究影響滑動摩擦力的因素”實驗中,都用到了控制變量法,故 B 正確;C、研究磁場特點時引入磁感線和研究光現象時引入“光線”,都用到模型法,故 C 錯誤;D、“探究真空不能傳聲”用到了實驗推理法,“平面鏡成像”實驗用的是等效替代法,故 D 錯誤。故選:B。故答案為:(1)0.4;(2)物體排開液體的體積;(3)無關;(4)不變;(5)①5;0.25;②錯誤;(6)B。四.計算題(共 3 小題)18.溢水杯和質量為 120g 燒杯放在水平桌面上,溢水杯中原來的水平面剛好與溢水口相平,將一邊長為 10cm的正方體實心木塊輕輕放入溢水杯內,木塊靜止時,溢入燒杯的水深為 0.06m,燒杯底面積 0.01m2。(燒杯壁厚不計,g=10N/kg, )。求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)木塊靜止時,燒杯對水平桌面的壓強。【答案】(1)木塊受到的浮力為 6N;(2)木塊的密度為 0.6×103kg/m3;(3)木塊靜止時,燒杯對水平桌面的壓強為 720Pa。【解答】解:(1)木塊受到的浮力為(2)木塊漂浮,則重力等于浮力,即 G=F 浮=6N木塊的體積為V=(0.1m)3=0.001m3則木塊的密度為(3)木塊靜止時,燒杯對水平桌面的壓力為F=G 杯+G 排=m 杯 g+G 排=0.12kg×10N/kg+6N=7.2N則燒杯對水平桌面的壓強為答:(1)木塊受到的浮力為 6N;(2)木塊的密度為 0.6×103kg/m3;(3)木塊靜止時,燒杯對水平桌面的壓強為 720Pa。19.如圖所示,容器底部安裝有壓力傳感器,可顯示所受壓力的大小。一重為 2.5N 的實心圓柱體,放在容器底部,緩慢向容器中加水,當圓柱體有一半浸在水中時,圓柱體對容器底面的壓力為 1.5N。若將容器內的水全部倒出,然后向容器中緩慢加入某未知液體,當圓柱體剛好完全浸沒在該液體中時,圓柱體對容器底面的壓力剛好為 0。求:( )(1)圓柱體一半浸在水中時,所受的浮力大小;(2)未知液體的密度。【答案】(1)圓柱體一半浸在水中時,所受的浮力大小為 1N;(2)未知液體的密度為 1.25×103kg/m3。【解答】解:(1)圓柱體一半浸沒水中,圓柱體對容器底面的壓力:F 壓=F 支=G﹣F 浮,受到水的浮力 F 浮=F 支=G﹣F 壓=2.5N﹣1.5N=1N,(2)由 F 浮=ρ 水 V 排 1g 可得排開水的體積:V 排= = =1×10﹣4m3,圓柱體的體積:V=2V =2×1×10﹣4m3=2×10﹣4排 m3;圓柱體剛好浸沒未知液體中,圓柱體對容器底面的壓力:F 壓′=G﹣F 浮′,受到液體的浮力 F 浮′=F 支′=G﹣F 壓′=2.5N﹣0N=2.5N,排開未知液體的體積 V 排′=V=2×10﹣4m3,由 F 浮=ρ 液 V 排 g 可得另一種液體的密度:ρ 液= = =1.25×103kg/m3。答:(1)圓柱體一半浸在水中時,所受的浮力大小為 1N;(2)未知液體的密度為 1.25×103kg/m3。20.如圖甲所示,將兩個底面積相等的長方體中間用一根細線連接后重疊放在規則容器底部中央,緩慢向容器中加水直至加滿,容器底部所受水的壓強與加水質量關系如圖乙所示。已知 A 物體高度 hA=8cm,B 物體高度 hB=5cm,容器高度 h 容=20cm,A、B 物體密度之比 ρA:ρB=1:3(忽略細線體積,忽略吸水等其他次要因素),求:(1)加水 492g 時,水的深度。(2)容器中最多能加多少克水?(3)容器中裝滿水后停止加水,再將 A 物體豎直向上提升 7cm,求此時容器底部受到的壓強。【答案】(1)加水 492g 時,水的深度 8.2cm;(2)容器中最多能加 1632 克水;(3)容器中裝滿水后停止加水,再將 A 物體豎直向上提升 7cm,求此時容器底部受到的壓強 1832Pa。【解答】解:(1)由圖乙可知,加水 492g 時,容器底部所受水的壓強 p=820Pa,由 p=ρgh 得,水深為h= = =0.082m=8.2cm;(2)由圖乙可知,加水質量為 492g 時出現拐點,A 恰好漂浮;加水質量 492g~992g 時,A 隨水面上升;加水 992g 時,出現第二個拐點,此時細線恰好被拉直;加水992g時,水的壓強是1320Pa,可得此時水深h1= = =0.132m=13.2cm;故細線長 L=h1﹣h=13.2cm﹣8.2cm=5cm;從 h 到 h1 加水的質量為Δm1=992g﹣492g=500g,加水的體積ΔV1= = =500cm3,則容器底面積 S= = =100cm2;492g 水的體積為 V 3 21= = =492cm ;所以有 100cm ×8.2cm=492cm3+S 物×8.2cm,解得A、B 底面積 S 物=40cm2;則物體 A 體積為 VA=S 物×hA=40cm2×8cm=320cm3,則物體 B 體積為 VB=S 物×hB=40cm2×5cm=200cm3,物體 A 的重力為 GA=F 浮 1=ρ 水 gV 排=1×103kg/m3×10N/kg×40cm2×(8.2﹣5)×10﹣6m3=1.28N;物體 A 的密度 ρA= = = =0.4×103kg/m3;物體B的密度 ρ =3ρ =3×0.4×103kg/m3B A =1.2×103kg/m3;則物體B的重力為GB=mBg=ρBVBg=1.2×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=2.4N;當 p3=1420Pa 時,出現第三個拐點,容器中水深為 h3= = =0.142m=14.2cm<5cm+10cm+5cm,此時 A、B 一起漂浮,F 浮 2=GA+GB=1.28N+2.4N=3.68N,由阿基米德原理 V 排 2= ==3.68×10﹣4m3=368cm3;故容器中恰好滿時,加水的體積 V3=100cm2×20cm﹣368cm3=1632cm3,故容器中最多能加水的質量為m 33=ρ 水 V3=1g/cm ×1632cm3=1632g;(3)容器中加滿水時,物體 A 浸在水中的體積 V 3 3 3排 A=V 排 2﹣VB=368cm ﹣200cm =168cm ,則 A 浸在水中的深度為 hA 浸= = =4.2cm;將 A 豎直向上提升 7cm,A 全部露出水面,同時容器中水面下降;若 B 未露出水面,則Δh= = =1.68cm,物體 B 上表面到容器最上端的距離 14.2cm﹣5cm﹣7cm=2.2cm>1.68cm,故 B 未露出水面;容器底部受到的水的壓強 p=ρ 3 3 ﹣2水 gh 水=1×10 kg/m ×10N/kg×(20﹣1.68)×10 m=1832Pa。答:(1)加水 492g 時,水的深度 8.2cm;(2)容器中最多能加 1632 克水;(3)容器中裝滿水后停止加水,再將 A 物體豎直向上提升 7cm,求此時容器底部受到的壓強 1832Pa。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題03 壓強和浮力(學生版) 2024年新九年級物理暑假提升講義(蘇科版).pdf 專題03 壓強和浮力(教師版) 2024年新九年級物理暑假提升講義(蘇科版).pdf 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫