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專題02 壓強與浮力重難點突破
【課程標準】
1、壓強
①概述壓強的概念
②辨認增大和減小
③直接用壓強公式或公式變形進行簡單計算壓強的方法
2、液體壓強
①感受液體壓強的存在
②知道液體壓強跟液體密度、深度的定性關系
③知道液體壓強與流速的定性關系
④用流體壓強與流速定性關系解釋有關的現象直接用壓強公式或公式變形進行簡單計算
3、浮力
①知道浮力的概念
②描述阿基米德原理
③認識物體浮沉條件
④直接運用阿基米德原理或公式的變形進行簡單計算
【學業要求】
①用壓強公式或公式變形進行簡單計算壓強的方法。
②知道液體壓強跟液體密度、深度的定性關系
③知道液體壓強與流速的定性關系
④用流體壓強與流速定性關系解釋有關的現象直接用壓強公式或公式變形進行簡單計算。
⑤描述阿基米德原理
⑥認識物體浮沉條件
⑦直接運用阿基米德原理或公式的變形進行簡單計算
【命題重點】壓強與浮力要掌握液體與固體的計算與探究，浮力的浮沉條件與應用，阿基米德原理的實驗。型較分散:選擇、填空、實驗、計算都會出現。
【方法要點】壓強與浮力的計算注意單位轉化，探究題要注意影響因素。浮力尤其要注意生活的應用，是否處于漂浮狀態。
考點1：固體壓強大小的判斷
考點解讀：判斷固體壓強大小一般有兩種方法：①通常情況下，壓強的大小受壓力大小和受力面積的大小影響，由接觸面積的變化，再利用壓強公式P=F/S可求得壓強的變化。②如果粗細均勻的物體，比如長方體、正方體和圓柱體，也可根據固體壓強公式的變形公式P=ρgh，通過物體密度和高度的變化，也可判斷它們對地面壓強的大小關系。
例1：制陶中有個制作土坯的階段，小金把兩個均勻圓柱體土坯甲和乙放置在水平地面上，它們對地的壓強相同。現沿水平虛線切去上部后，使甲、乙剩余部分的高度均為h，如圖，則此時甲、乙對地面的壓強p甲、p乙和壓力F甲、F乙的關系是（　　）
A．p甲F乙 B．p甲>p乙，F甲C．p甲p乙，F甲>F乙
【答案】C
【解析】（1）上下粗細一致且密度均勻的柱體對地面的壓強可以用計算；
（2）原來二者壓強相等，根據得到甲、乙密度的大小關系，然后再判斷剩余部分對地面的壓強大小關系，最后根據F=pS比較剩余部分對地面的壓力大小關系。
【解答】根據公式可知，
當壓強相等時，甲的高度大于乙的高度，那么；
因為剩余部分的高度h相等， 所以剩余部分的壓強p甲根據公式F=pS可知，壓強越大，受力面積越大，壓力越大；
因為：p甲故選C。
考點2：液體壓強大小的判斷
考點解讀：判斷液體壓強大小一般有兩種方法：①通常情況下，根據液體壓強公式P=ρgh，運用液體壓強與液體的深度、液體的密度有關進行比較。②如果橫截面積相等的液柱，如長方體、正方體、圓柱體里的液注，也可根據液體壓強的變形公式P=F/S，通過比較液體壓力和受力面積的變化，也可判斷它們對容器底部壓強的大小關系。
例2：（2023·衢州）學習小組利用壓強計探究“影響液體壓強大小的因素”，進行如下實驗。
（1）圖1是U形管壓強計，為了使實驗現象更加明顯，金屬盒上的橡皮膜選用的是　 　(選填“易形變”或“不易形變")的。
（2）如圖2，將壓強計金屬盒上的橡皮膜朝上，逐漸浸入至水中某一深度，壓強計，上反映的是橡皮膜　 　(選填“上方”、“下方”或“各個方向”)水產生的壓強。壓強大小用U形管左右液面高度差來反映，此處采用的科學方法是　 　。保持橡皮膜朝向不變，繼續向下浸入，發現U形管左右液面高度差變大，說明液體內部壓強隨深度的增加而增大。
（3）學習小組選擇圖3和圖4進行實驗，是想探究液體壓強與液體　 　的關系。小組其他成員指出探究還不完整，繼續探究……
【答案】（1）易形變 （2）上方；轉換法 （3）密度
【解析】影響液體壓強大小的因素：液體的密度以及深度
轉換法主要是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象
【解答】（1） U形管壓強計的原理：當金屬盒上的橡皮膜與液體接觸時，在水壓的作用下，橡皮膜發生形變，向內凹，使得金屬盒與U型管內液體之間的氣體壓強變大，將U型管左側液面往下壓，從而形成液面的高度差；水的壓強越大，橡皮膜的形變程度越大，U型管液面的高度差越大，故橡皮膜應選用易形變的。
（2）將壓強計金屬盒上的橡皮膜朝上，壓強計上反應的是橡皮膜上方水產生的壓強；壓強大小用U形管左右液面高度差來反映，是將壓強的大小轉換成了U型管液面的高度差，故采用的是轉換法
（3）圖3和圖4中的液體種類不同，改變了液體的密度，因此探究的是液體壓強與液體密度的關系
考點3：壓強的計算
考點解讀：計算固體壓力、壓強時，一般先算壓力，再用公式P=F/S算壓強。計算液體壓力壓強時，一般先用公式p＝ρgh算壓強，再用公式F＝pS算壓力。柱體(固、液均可)壓強的計算，兩個公式均可，可靈活選用。
例3：（2023·鹿城模擬）在北京冬奧會上，中國運動員蘇翊鳴勇奪單板滑雪大跳臺金牌。（g取10N/kg）
（1）滑雪板底做得越寬大，在它對雪地的壓力一定時，對雪地的壓強　 　。
（2）如圖所示，蘇翊鳴由A點運動到B點時動能　 　（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）若滑雪板與雪地的總接觸面積為0.4m2，蘇翊鳴和滑雪板的總質量為72kg，當他穿著滑雪板站立在水平雪地上時，對雪地的壓強為　 　Pa。
【答案】（1）越小
（2）減小
（3）1800
【解析】本題考查的是減小壓強的措施、能量的變化及壓強的計算。
（1）根據減小壓強的措施進行解答；
（2）根據影響動能大小的因素進行解答；
（3）根據進行計算。
【解答】
（1）減小壓強的措施有增大受力面積、減小壓力， 滑雪板底做得越寬大，在它對雪地的壓力一定時， 增大了受力面積，而減小了對雪地的壓強；
（2）在圖中從A點到B時，高度增大，速度減小，因此動能減小；
（3）蘇翊鳴對雪地的壓力為：，
則地雪地上的壓強為：。
考點4：估測大氣壓
考點解讀：估測大氣壓的方法一般有兩種：彈簧測力計和吸盤測量法：①用刻度尺測出吸盤的直徑D；②將吸盤吸(擠出里面的空氣)在玻璃平面上；③用彈簧測力計鉤出掛鉤，沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盤，記下吸盤脫離玻璃時的最大讀數F；④計算出大氣壓P=4F/πD2。彈簧測力計和注射器法：①把注射器的活塞推至注射器的底端，排出針筒內的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器的針筒。當注射器中的活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數，即為大氣對活塞的壓力F。③用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度L，讀數注射器的容積V。④計算出大氣壓P=FL/V。
例4：某興趣小組利用帶拉環的吸盤、光滑的玻璃板、刻度尺、彈簧測力計來測量大氣壓強的大小，實驗裝置如圖甲，實驗步驟如下：
①用刻度尺測出吸盤的直徑，算出吸盤平面的面積為S；
②將吸盤沾水濕潤后，壓在玻璃板上；
②用彈簧測力計豎直向上拉動吸盤，直至恰好脫落，讀出此時示數為F；
④根據p=算出大氣壓強p的值。
（1）步驟②中將吸盤沾水濕潤的目的是　 　。
（2）考慮到彈簧測力計的量程有限，吸盤的直徑應選　 　(填“大”或”小”)些。
（3）由于拉動吸盤時，吸盤會發生形變，測出的大氣壓值會　 　(填“偏大”、”偏小”或”不影響”)。
（4）小組同學通過討論，最后改用圖乙的方法進行實驗，這樣改進的優點是　 　。
【答案】（1）更好的密封，防止空氣進入造成誤差
（2）小
（3）偏小
（4）水平方向拉動，可排除吸盤自身重力的影響
【解析】（1）吸盤沾水后，吸盤和墻壁之間存在一層水膜，從而起到液封的作用；
（2）根據F=pS可知，當大氣壓強不變時，吸盤的直徑越大，則受力面積越大，那么大氣對吸盤的壓力越大，需要測力計的量程越大。
（3）拉動吸盤時，吸盤發生形變，則受力面積會偏小，根據F=pS分析解答；
（4）在甲圖中，彈簧測力計的示數等于大氣壓力和吸盤重力之和，這會導致測力計的示數偏大，最終導致測量結果偏大。而乙圖中，拉力在水平方向，可以避免吸盤重力對測量的影響，據此分析解答。
【解答】（1）步驟②中將吸盤沾水濕潤的目的是：更好的密封，防止空氣進入造成誤差；
（2）測力計的量程有限，則要求作用在吸盤上的大氣壓力要盡量偏小。根據F=pS可知，吸盤的受力面積要偏小，即選用直徑較小的吸盤。
（3）由于拉動吸盤時，吸盤會發生形變，會導致吸盤的受力面積減小，根據F=pS可知，導致彈簧測力計的示數偏小，最終導致測出的大氣壓值會偏小。
（4）小組同學通過討論，最后改用圖乙的方法進行實驗，這樣改進的優點是：水平方向拉動，可排除吸盤自身重力的影響。
考點5：大氣壓對人體的影響
考點解讀：大氣壓對人體的影響：高原反應；拔火罐原理；飛機在高空飛行時，機艙內必須進行增壓；宇航員在太空行走時必須穿上加壓的航天服。人的情緒心情受氣壓影響：晴朗天氣感到心情舒暢，陰雨天氣感到疲倦和心情煩躁。人體對氣壓的變化有一個逐步適應的過程。人體內也有壓強。當人體內外的壓強失去平衡后，會對人體產生不良的影響。
例5：陰雨天氣時，有些人易產生疲倦、心緒不寧等反應．原因是( ) 。
A.陰雨天氣壓高，血液溶氧能力減弱
B.陰雨天氣壓高，血液溶氧能力增強
C.陰雨天氣壓低，血液溶氧能力減弱
D.陰雨天氣壓低，血液溶氧能力增強
【答案】C
【解析】陰天地區的大氣膨脹比較厲害，從而導致陰天地區的大氣橫向向外擴散，使空氣的密度減小，同時陰天地區大氣的濕度比較大，也使大氣的密度減小。因這兩個因素的影響，從而導致陰天的大氣壓比晴天的大氣壓低。
【解答】陰雨天氣的大氣壓低，影響到氧氣溶解到血液中的量，氣壓越低，溶解量越低，因此人會產生疲倦、心緒不寧等反應，C符合題意。
考點6：液體沸點與大氣壓強的關系
考點解讀：液體的沸點與氣壓的大小有關。當氣壓增大時，液體的沸點增大；當氣壓減小時，液體的沸點減小。
例6：（2023·杭州模擬）觀察自然現象，通過實驗研究揭示其原理，并解釋生產、生活中的應用，這是科學學習的一種基本方法。
（1）高山或高原地區，普通的鍋難以將飯煮熟，我們可用高壓鍋來煮飯，那么高壓鍋運用了實驗 　（選填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宮課堂上，西藏分會場的同學提問：我們西藏地區海拔高，氣壓低，容易把水燒開，太空中是否容易把水燒開呢？王亞平答：因為在失重條件下，水 　 　選填（“能”或“不能”）進行對流，所以不容易燒開。
【答案】（1）甲（2）不能
【解析】（1）沸點隨氣壓的升高而升高。高山或高原地區，因為氣壓低沸點低，所以普通的鍋難以將飯煮熟。高壓鍋是利用氣壓高沸點高的原理。
（2）對流時，熱水上升，冷水下沉。失重條件下，冷水不能下沉，所以不能進行對流。
【解答】（1）甲圖注射器往燒瓶內充氣，使瓶內氣壓高，沸點高，所以答案為：甲
（2）失重時冷水不能下沉，所以不能進行對流。所以答案為：不能
考點7：流體壓強與流速的關系
考點解讀：流速與壓強的關系：氣體(液體)的壓強會隨流速的增大而減小。具體事例：①當火車高速行駛時，人不能離鐵軌太近，為什么？原因：火車附近的空氣流速大，壓強小，離鐵軌較遠處大氣壓強大于鐵軌附近大氣壓強，會被大氣壓推向鐵軌處，非常危險。②兩船平行行駛時，要保持一定的距離。③把乒乓球放在漏斗里，對著漏斗使勁向下吹氣，乒乓球不會掉下來。④飛機飛行時，其機翼上側的氣流速度比下側快，所以機翼上側的氣壓比下側小。
例7：（2023·義烏模擬）2023年3月，我國研制出全球首款雙座水上電動飛機。如圖是水上飛機機翼模型及其在飛離水面前滑行時情景，此時在豎直方向上受力情況正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】【解答】根據圖片可知，機翼上表面為曲面，下表面為平面，則上表面水流速度大而壓強小，下表面水流速度小而壓強大，于是機翼受到向上的支持力。
在豎直方向上，水上飛機模型受到向上的浮力和水向上的支持力，以及向下的重力，如下圖所示：
故選D。
考點8：探究影響壓力作用效果的因素
考點解讀：壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關，而且跟受力面積也有關。當壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯；當受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。探究影響壓力作用效果的實驗中，通過受壓物體的形變程度來反映壓力的作用效果(轉換法)，探究壓力的作用效果與壓力大小的關系時，需保持接觸面積不變，改變壓力的大小。探究壓力的作用效果與受力面積的關系時，需保持壓力不變，改變接觸面積的大小(控制變量法)。
例8：在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”的實驗中，小明和小華利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝碼、木板）設計了如圖甲、乙兩個實驗，通過觀察圖甲、乙后得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯”的結論。此后小華把小桌子挪放到一塊木板上，發現小桌子對木板的壓力效果不夠明顯，如圖丙所示.通過對圖甲、丙的比較又得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越不明顯”的結論。請你根據已學過的壓強知識分析：
（1）小明和小華是通過　 　來比較壓力的作用效果的
（2）造成小華前后兩次得出的結論不一致的原因是　 　。
（3）若圖乙中小桌子對海棉的壓強是 p乙，圖丙中小桌子對木板的壓強是 p丙 ，則 p乙　 p丙 （選填“大于”、等于”、或“小于”）
【答案】（1）比較凹陷程度（2）沒有控制材質相同（3）等于
【解析】（1）小桌子對海綿產生壓力，海綿的凹陷程度越大，說明壓力的作用效果越明顯。
（2）只有當小桌下面的材質相同時，才能通過凹陷程度判斷壓力作用效果的大小；
（3）根據公式比較壓強的大小。
【解答】（1）小明和小華是通過比較凹陷程度來比較壓力的作用效果的；
（2）造成小華前后兩次得出的結論不一致的原因是：沒有控制材質相同；
（3）根據圖片可知，圖乙和圖丙中，桌子對下表面的壓力相同，且接觸面積相同，根據可知，壓強相等，即p乙=p丙。
考點9：探究液體內部壓強的特點
考點解讀：液體內部朝各個方向都有壓強；同種液體在同一深度不同方向處，液體的壓強相等；在同種液體內部，深度越深，液體壓強越大；在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。探究液體內部壓強的實驗中需要用到U形管壓強計，根據U形管壓強計液面的高度差來判斷液體壓強的大小(轉化法)，實驗前需調解U形管中液面相平，并檢查裝置氣密性，檢查裝置氣密性的具體方法是用手壓探頭上的橡皮膜，觀察U形管中的液柱是否變化，若變化，則氣密性良好。實驗過程中如果U形管兩邊液柱的高度幾乎不變，那么可能是實驗儀器氣密性不好或橡皮管破裂。
例9：（2023·衢州）研究小組利用壓強計探究液體內部壓強與液體密度的關系。
[實驗器材]壓強計、橡皮胰兩端開口的玻璃管．玻璃杯、圓柱形容器等。
[實驗過程]小金用手指按壓橡皮膜，如圖1所示，無論輕壓還是重壓，發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化。
（1）出現這種情況的原因可能是　 　 ；
（2）解決上述問題后，小金按下列步驟進行實驗：
①將金屬盒放入水中深度10厘米處觀察并記錄；
②將金屬盒放入酒精中深度10厘米處觀察并記錄；
③比較兩次實驗U形管左右兩邊液面高度差；
④換用密度不同的液體，重復上述實驗。
該實驗通過U形管左右兩邊液面高度差來判斷液體內部壓強的大小，這種科學方法是　 　；
[實驗結論]液體的壓強與液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大壓強越大。
（3）[遷移應用]小金將一支兩端開口的玻璃管進行改裝，用橡皮膜將其下端封住，往玻璃管內倒入一定量的酒精，觀察到橡皮膜向下凸起，然后將玻璃管置于一空玻璃杯內，如圖2所示(固定儀器省略)，再沿著玻璃杯內壁緩慢注水。
當玻璃管內外液面相平時，橡皮膜的形變情況為　 　 (選填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”)；
（4）[拓展提升]圖3是兩個完全相同的圓柱形容器，分別裝有甲、乙兩種不同的液體，在距離容器底同一高度處分別有M、N兩點。
若PM=PN，則兩容器底部受到的液體壓強大小關系是P甲　 P乙(選填”>““=“或”<“)。
【答案】（1）裝置漏氣（2）轉換法（3）向上凸起（4）>
【解析】（1）如果壓強計的密封性不好，那么橡皮膜上受到壓強后，里面的氣體會向外溢出，導致U形管內氣壓幾乎不變，因此兩側液面的高度幾乎不變。
（2）物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。
（3）根據液體壓強公式p=ρ液gh比較橡皮膜受到水和酒精的壓強大小，而橡皮膜總是向壓強小的一側凸起。
（4）首先根據液體壓強公式p=ρ液gh比較兩種液體密度大小，再根據這個公式比較液體對容器底部壓強的大小。
【解答】（1）小金用手指按壓橡皮膜，如圖1所示，無論輕壓還是重壓，發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化，這說明橡皮管內氣壓幾乎不變，那么可能原因為：這個裝置漏氣。
（2）該實驗通過U形管左右兩邊液面高度差來判斷液體內部壓強的大小，這種科學方法是轉換法；
（3）酒精的密度小于水的密度， 當玻璃管內外液面相平時， 根據液體壓強公式p=ρ液gh可知，則酒精對橡皮膜向下的壓強小于外面水對它向上的壓強，則橡皮膜向上凸起。
（4）根據圖片可知，深度hMρ乙。
甲對容器底部的壓強：p甲=ρ甲gh甲=ρ甲g（hM+h）=ρ甲ghM+ρ甲gh=pM+ρ甲gh；
乙對容器底部的壓強：p乙=ρ乙gh乙=ρ乙g（hN+h）=ρ乙 ghN+ρ乙gh=pN+ρ乙gh；
比較可知，p甲>p乙。
考點10：浮力圖像的分析及計算
考點解讀：浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力，這個力叫浮力。浮力的方向豎直向上，施力物體液體(或氣體)。計算浮力的方法通常有四種：①阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。②稱重法：F浮＝G－F，其中F為物體浸入液體時彈簧測力計的讀數。③平衡條件法：F浮＝G，一般指物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態。④壓力差法：F浮＝F向上－F向下。根據阿基米德原理可知，物體在液體中所受浮力的大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關。
例10：（2024·杭州模擬）在彈簧測力計下掛一實心圓柱體，圓柱體的下表面剛好接近水面（未漫入）如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，彈簧測力計示數隨圓柱體下表面逐漸浸入水中深度的變化情況如圖乙．(g取10N/kg)
（1）圓柱體受到的最大浮力；
（2）圓柱體的密度；
（3）若圓柱形容器的底面積是5cm2，由于圓柱體的完全浸沒，水對容器底部的壓強增大了多少
【答案】（1）當h=0（圓柱體沒有浸入水），彈簧測力計的示數等于圓柱體重，
由F-h圖象可知，圓柱體重G=F1=2.0N，
當圓柱體全浸入時，彈簧測力計的示數F2=1.6N，
圓柱體受到的最大浮力（全浸入時）：F浮=G-F2=2N-1.6N=0.4N；
（2）由G=mg可得，圓柱體的質量：；
圓柱體浸沒時排開水的體積：，
因為圓柱體浸沒在水中，
所以圓柱體的體積V=V排=4×10-5m3，
圓柱體的密度：；
（3）由于圓柱體的完全浸沒，排開水的體積V排=4×10-5m3，
則水面上升的高度：，
水對容器底部的壓強增大值：△p=ρ液g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.008m=80Pa。
【解析】（1）由F-h圖象可知，當h=0（圓柱體沒有浸入水），彈簧測力計的示數為圓柱體重；當h≥10cm（圓柱體全浸入水），彈簧測力計的示數加上圓柱體受到的水的浮力等于圓柱體重；據此求出圓柱體受的浮力（最大浮力）；
（2）彈簧測力計的示數為圓柱體重；利用重力公式求出圓柱體的質量；求出圓柱體全浸入時受到的浮力，利用阿基米德原理求圓柱體的體積（排開水的體積），再利用密度公式求圓柱體的密度；
（3）由于圓柱體的完全浸沒，增加的水的體積等于圓柱體的體積，利用V=Sh求水面上升的高度，再利用p=ρ液gh求水對容器底部的壓強增大值。
考點11：浮沉條件的應用與計算
考點解讀： 物體在液體中的浮沉條件
上浮 下沉 漂浮 懸浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G F浮＋N＝G
ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 ρ液＝ρ物 V排＝V物 ρ液＜ρ物
處于動態(運動狀態不斷改變)，受力不平衡 是“上浮”過程的最終狀態 可以停留在液體的任何深度處 是“下沉”過程的最終狀態
處于靜態，受平衡力作用
例11：（2024·杭州模擬）小明在“造船比賽”中用三塊大小相同的橡皮泥做成小船，把它們放在盛有水的水槽中，然后往小船內放入不同質量的物體，它們均能漂浮在水面上，如圖所示。針對此現象，下列說法正確的是（　　）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所裝物體越輕，受到的浮力越大
D．小船所裝物體越重，受到的浮力越大
【答案】D
【解析】小船漂浮，沒有放入物體前，三只小船所受浮力相等，都等于自身的重力；
放入物體后，小船仍然漂浮，但放入的物體質量不同、重力不同，三只小船所受浮力也就不同，放入的物體越重，所受浮力越大，因為物體漂浮時浮力等于自身的重力；
根據F浮=ρ液gV排比較浮力的大小。
【解答】三只小船放入物體前后始終漂浮，浮力始終等于各自的重力，放入的物體越重，自身的重力越大，所受的浮力也就越大；放入的物體越輕，自身的重力越小，所受的浮力也就越小，故D正確；
故答案為：D。
考點12：探究影響浮力大小的因素
考點解讀：浮力的大小與物體浸在液體中的體積、液體的密度有關，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。與物體的質量、體積、密度、形狀及物體在液體中的深度無關。探究影響浮力大小的因素有以下三種情況：①探究浮力的大小與物體浸沒的深度的關系：用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于相同液體的不同深度，觀察彈簧測力計的示數變化。②探究浮力的大小與浸入液體體積的關系：用測力計提著同一物體，讓物體浸入同種液體中不同的體積，觀察彈簧測力計的示數變化。③探究浮力與液體密度的關系：用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于不同的液體中，觀察彈簧測力計的示數變化。
例12：（2023九下·義烏模擬）如圖是小科“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗情形。
（1）物塊未浸入水中時，彈簧測力計示數如圖甲所示。小科將物塊從圖甲下降至圖乙的過程中，發現彈簧測力計示數逐漸減小的同時，還觀察到　 　，由此初步分析得出：物體所受浮力的大小與它排開液體的體積有關。
（2）繼續增大物塊所處的深度，當它與容器底部接觸后，彈簧測力計示數如圖丙所示，此時物塊受到的浮力為　 　。
（3）為探究浮力與液體密度的關系，小科又把物塊浸沒到事先配制好的鹽水中，這樣操作的目的是為了控制____相同；他發現液體密度改變，而物塊受到的浮力變化卻不明顯。小科想出下列四種實驗改進方案，其中不可行的是____。
A．換用體積更大的同種物塊 B．換用密度比水小得多的液體
C．換用精確程度更高的測力計 D．利用現有器材進行多次實驗
【答案】（1）容器內水面升高 （2）0.8N （3）D
【解析】（1）當物體逐漸浸入水中時，它排開水的體積逐漸增大，此時燒杯內水面會升高。
（2）圖乙和圖丙中物體全部浸沒，則二者受到的浮力相等，根據F浮=G-F拉計算物體受到的浮力即可；
（3）①根據控制變量法的要求分析解答；
②根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判斷即可。
【解答】（1）小科將物塊從圖甲下降至圖乙的過程中，發現彈簧測力計示數逐漸減小的同時，還觀察到容器內水面升高，由此初步分析得出：物體所受浮力的大小與它排開液體的體積有關。
（2）丙圖中和乙圖中物體排開水的體積相等，則二者受到相同的浮力，那么此時物體受到浮力：F浮=G-F拉=1.8N-1N=0.8N；
（3）①探究浮力大小與液體密度的關系時，需要控制物體排開液體的體積相等，則：小科又把物塊浸沒到事先配制好的鹽水中，這樣操作的目的是為了控制物體排開液體的體積相同；
②物塊受到的浮力變化卻不明顯，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，要么是液體密度差太小所致，要么是物體的體積太小所致，那么可以換用體積更大的物塊，也可以換用密度更小的液體，故A、B正確不合題意；
換用精確程度更高的測力計能夠檢測出浮力的微小變化，故C正確不合題意；
現有器材無法解決浮力變化較小的問題，無論做幾次實驗都不行，故D錯誤符合題意。
一、選擇題
1．（2023·麗水）如圖所示，用吸管吸敞口玻璃杯中飲料，使飲料進入口中的力是（　　）
A．大氣的壓力 B．飲料的重力
C．手握杯的力 D．杯對飲料的支持力
【答案】A
【解析】根據大氣壓強的知識分析判斷。
【解答】用吸管吸敞口玻璃杯中飲料時，用力吸出吸管中的空氣，從而使吸管中氣壓減小。在外界大氣壓強的作用下，飲料被壓入口中，故A正確，而B、C、D錯誤。
2．如圖所示，甲乙兩個不同的實心圓柱體放在水平面上。其中甲的高度小于乙，底面積大于乙，而它們對地面的壓強正好相等，則下列判斷正確的是（　　）
A．甲的密度大，甲受到的重力大 B．甲的密度大，甲的質量小
C．甲的密度小，甲受到的重力小 D．甲的密度小，甲的質量大
【答案】A
【解析】上下粗細一致的柱體對地面的壓強，據此比較液體密度大小，再根據G=F=pS比較重力大小，最后根據比較物體質量大小。
【解答】甲和乙對地面的壓強相等，根據公式p=ρgh可知，物體的密度ρ甲>ρ乙。
底面積S甲>S乙，根據G=F=pS可知，物體的重力G甲>G乙；
根據可知，物體的重力m甲>m乙。
故A正確，而B、C、D錯誤。
故選A。
3.（2022·浙江紹興·中考真題）下列關于壓強的實驗說法不正確的是（　　）
A．實驗甲說明大氣壓的存在
B．實驗乙說明液體的沸點隨著氣壓的增大而升高
C．實驗丙說明氣體的壓強隨著流速的增大而增大
D．實驗丁說明同種液體中的壓強隨著深度的增加而增大
【答案】C
【解析】A．覆杯實驗中，裝滿水的杯子排出了杯內的空氣，在大氣壓的作用下紙片掉不下來，說明了大氣壓強的存在，故A正確，不符合題意；
B．燒瓶中的水開始沸騰，這時，若向燒瓶內不斷注入氣體，會看到沸騰停止，因為增大氣壓后，水的沸點升高，故B正確，不符合題意；
C．對著兩張紙的中間吹氣，兩張紙中間的空氣流速變大，壓強變小，小于外界的大氣壓，產生了一個向內的壓強差，將紙壓向中間，說明流體流速越大的地方、壓強越小，故C錯誤，符合題意；
D．圖中液體的密度相同，金屬盒在液體中深度越大，U形管液面的高度差越大，液體壓強越大，說明說明同種液體中的壓強隨著深度的增加而增大，故D正確，不符合題意。
4．（2024·濱江模擬）為了測定風速的大小，小濱設計了四種裝置，其中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連，可上下移動。現要求：當風吹過探頭時，滑動變阻器的滑片P向下移動，且風速增大時電壓表的示數增大。下列設計符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】（1）流體壓強和流速的關系：流速越快的地方壓強越小。
（2）閉合開關，兩電阻串聯接入電路，根據滑動變阻器接入電路的電阻變化和串聯分壓原理分析電壓表示數的變化。
【解答】A、閉合開關兩電阻串聯接入電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，當風速增大時，探頭上方空氣流速小，壓強大，下方空氣流速大，壓強小，空氣對探頭向下壓力差增大，彈簧被壓縮，滑片下移，滑動變阻器浸入電路的電阻變大，根據串聯分壓原理可知電壓表的示數變大，故A正確；
B、閉合開關兩電阻串聯接入電路，電壓表測定值電阻兩端的電壓，當風速增大時，探頭上方空氣流速小，壓強大，下方空氣流速大，壓強小，空氣對探頭向下壓力差增大，彈簧被壓縮，滑片下移，即滑動變阻器接入電路的阻值變大，根據串聯電路分壓的特點可知，滑動變阻器兩端電壓變大，則定值電阻兩端電壓減小，即電壓表示數變小，故B錯誤；
CD、當風速增大時，探頭下方空氣流速小，壓強大，上方空氣流速大，壓強小，空氣對探頭向下壓力差增大彈簧被拉伸，滑片上移，與題目要求不符，故CD錯誤。
故選：A。
5.（2024·浙江）運河中一艘貨船因偏離航道擱淺（如圖）。為使該貨船能回到航道繼續航行，下列措施一定不可行的是（　　）
A．借助浮筒使船上浮 B．將貨船拖回到航道
C．清除貨船底部淤泥 D．將貨物搬到甲板上
【答案】D
【解析】根據增大浮力的方法和物體的浮沉條件分析。
【解答】A.借助浮筒能增大浮力，可以使船上浮，故A不符合題意；
B.將貨船拖回到航道，可以使船繼續航行，故B不符合題意；
C.清除貨船底部淤泥，能增大船排開的水的體積，從而增大浮力，故C不符合題意；
D.將貨物搬到甲板上，船和貨物的總重力不變，在浮力不變的情況下，不能繼續航行，故D符合題意。
故選D。
6．（2023·鄞州模擬）取一只瓶口直徑略小于乒乓球直徑的透明塑料瓶，將瓶底切去后，塑料瓶倒立放置，將乒乓球放入瓶中且保持瓶口朝下；當往塑料瓶里注水，乒乓球靜止不動；當用手堵住瓶口，乒乓球一會兒向上運動。此實驗可用于（　　）
A．探究液體壓強的特點 B．研究物體的沉浮條件
C．解釋浮力產生的原因 D．證明大氣壓強的存在
【答案】C
【解析】如圖所示操作，改變了前后乒乓球下方是否受到水對其的壓力，若有水就形成了上下表面的液體壓力差。
【解答】在實驗操作的第二幅圖和第三幅圖中，前后對照形成了上下表面的液體壓力差，故解釋了浮力產生的原因。
7．（2023·浦江模擬）如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．圖甲中遠洋貨輪從長江駛入大海時，浮力會變大
B．圖乙無論怎樣擠壓礦泉水瓶側面，都無法使瓶內的“浮沉子”懸浮
C．圖丙說明物體浸沒在液體中的位置越深，所受的浮力越大
D．圖丁中將同一只密度計放在兩種液體中漂浮，所受浮力大小Fa=Fb，液體密度ρa<ρb
【答案】D
【解析】（1）根據浮沉條件比較浮力的變化；
（2）擠壓塑料瓶時，瓶內氣壓發生改變，于是浮沉子里面的水會流出或流進，從而改變自身重力，實現浮沉變化；
（3）根據阿基米德原理F=p液gV排分析；
（4）根據物體浮沉條件和阿基米德原理F=p液gV排分析作答。
【解答】A.遠洋貨輪由長江駛入大海后，仍然在水面漂浮。根據漂浮條件，漂浮的物體受到的浮力等于重力。遠洋貨輪重力不變，所以受到的浮力不變，故A錯誤；
B.壓礦泉水瓶側面，松開手，大瓶內水面上的空氣體積增大，壓強減小，“浮沉子”里面被壓縮的空氣把水壓出來，此時“浮沉子”的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；當浮力等于重力，就會懸浮在水中，故B錯誤；
C.當物體浸沒在液體中深度增大時，它排開液體的體積不變，根據阿基米德原理F=p液gV排可得，此時它受到的浮力不變，故C錯誤；
D.密度計在兩種液體中均處于漂浮狀態，則受到的浮力和重力是一對平衡力。由平衡力的特點可得，其受到的重力和浮力大小相等，即Fa=Fb，由圖丁可得，排開液體的體積關系為Va＞Vb，根據阿基米德原理F=p液gV排可得，液體密度ρa＜ρb，故D正確。
8．（2023·金華）將裝滿水的溢水杯放在天平左盤，砝碼放右盤，調節天平至指針指向分度盤中央。向溢水杯里輕放一個密度比水小的蠟塊，待蠟塊靜止，排開的水全部流入量筒后(如圖)，下列有關說法正確的是（　　）
A．天平指針仍指向分度盤中央刻度
B．蠟塊受到的浮力大于蠟塊的重力
C．量筒中水的質量小于蠟塊的質量
D．量筒中水的體積等于蠟塊的體積
【答案】A
【解析】阿基米德原理為：物體在液體中受到豎直向上的浮力，其浮力大小等于其排開液體所受到的重力大小。
【解答】A.左盤放入物體后增加的壓力為浮力大小，其浮力等于排開液體所受到的重力大小，故不變；
B.蠟塊漂浮， 蠟塊受到的浮力等于蠟塊的重力；
C.阿基米德原理可知， 量筒中水的質量等于蠟塊的質量；
D.排開水的體積小于蠟塊的體積；
9.如圖所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙三個完全相同的容器，裝有不同的液體，將三個完全相同的長方體A、B、C分別放入容器的液體中，靜止時三個容器的液面恰好相平。則下列判斷正確的是（　　）
①物體受到的浮力 ②容器對桌面的壓力
③液體對容器底的壓強 ④物體下表面受到液體的壓力FA>FB=FC
A．只有①② B．只有②④ C．只有①②③ D．只有①③④
【答案】D
【解析】①根據物體的浮沉條件判斷；
②根據圖片分析長方體排開液體的體積關系，根據浮力大小關系結婚阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知三種液體的密度關系；由圖可知三種液體的體積大小關系，根據G=mg=ρVg可知三種液體的重力關系；此時容器對桌面的壓力等于容器的重力和容器內部物體重力之和；
③根據p=ρ液gh分析液體對容器底的壓強關系；
④物體受到的浮等于物體上、下表面受到液體的壓力差，根據F下=F浮+F上可知長方體下表面受到的液體壓力關系。
【解答】①根據圖片可知，A在水中懸浮，B、C在水中漂浮，所以其所受的浮力與其自身的重力相等，故F浮A=F浮B=F浮C，故①正確；
②根據圖示可知，物體排開的液體的體積關系為：V甲排＞V乙排＞V丙排，
由于F浮A=F浮B=F浮C，根據F浮=ρ液gV排可知，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，
根據圖示可知，三種液體的體積大小關系：V丙＞V乙＞V甲，
根據G=mg=ρVg可知三種液體的重力關系：G丙＞G乙＞G甲，且A、B、C三個物體完全相同，
因為容器對桌面的壓力等于容器的重力和容器內部物體重力之和，所以丙容器對桌面的壓力最大，其次是乙，最小的是甲，即容器對桌面的壓力F甲＜F乙＜F丙，故②錯誤；
③因為ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，并且液體深度相同，因此由p=ρ液gh可知，容器底所受的壓強p甲＜p乙＜p丙，故③正確；
④物體受到的浮等于物體上、下表面受到液體的壓力差，由F下=F浮+F上可知，甲下表面受到的壓力大于浮力；
乙、丙上表面受到的壓力為零，因此乙、丙下表面受到液體的壓力等于浮力，由于乙、丙的浮力相等，所以乙、丙下表面受到的壓力相等，即FA＞FB=FC，故④正確。
那么正確的是①③④。故選D。
10．（2024.衢州模擬）如圖所示，甲、乙兩個完全相同的容器中裝有體積相等的不同液體，靜置在水平桌面上，將同種材料制成的實心物體 A、B分別放入甲、乙兩容器中，靜止時兩容器中的液面保持相平。下列說法正確的是（ ）
A．甲、乙兩容器的底部受到液體的壓強相等
B．物體A受到的浮力大于物體 B受到的浮力
C．甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度
D．甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力
【答案】B
【解析】[B.首先根據題目中給出的條件判斷，判斷實心物體A、B的體積關系，又知實心物體A、B由同種材料制作，利用密度公式判斷其質量關系，再利用重力公式判斷其重力關系；根據物體浮沉條件判定浮力的大小關系；
C.根據物體浮沉條件，結合圖示判斷兩種液體的密度關系；
A.已知兩種液體的密度關系，又知深度關系，根據p=ρ液gh判斷兩容器底部所受液體壓強關系。
D.根據m=ρV可知兩液體的質量的大小關系，根據G=mg可知兩液體的重力的大小關系，因容器對桌面的壓力等于容器、液體和物體的重力之和，據此得出兩杯對桌面的壓力大的大小關系，由壓強公式判斷出甲杯和乙杯對桌面壓強的關系。
【解答】B.根據題意可知，甲、乙兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體，將實心物體A、B分別放入兩容器中，靜止時液面等高，則甲液體與A排開液體的體積之和等于乙液體與B排開液體的體積之和。由圖可知，A處于漂浮狀態，A排開液體的體積小于物體的體積，B處于懸浮狀態，B排開液體的體積等于物體的體積，所以A的體積大于B的體積；
實心物體A、B由同種材料制作，則密度相等，根據m=ρV得到，A的質量大于B的質量，根據G=mg可知，A的重力大于B的重力；
由圖可知，A處于漂浮狀態，A受到的浮力等于其重力，A的密度小于甲液體的密度；B處于懸浮狀態，B受到的浮力等于其重力，B的密度等于乙液體的密度；因為A的重力大于B的重力，所以A受的浮力大于B受到的浮力，故B正確；
C.由圖可知，A漂浮在甲液體中，A的密度小于甲液體的密度；B懸浮在乙液體中，B的密度等于乙液體的密度，由于實心物體A、B由同種材料制作，則A、B的密度相等，所以，甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度，故C錯誤；
A.由于甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度，靜止時兩容器中的液面保持相平，根據p=ρ液gh可知，甲容器底部所受液體壓強大于乙容器底部所受液體壓強，故A錯誤；
D.由題可知甲杯中液體的體積等于乙杯中液體的體積，甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度，由m=ρV可知甲杯中液體的質量大于乙杯中液體的質量，根據G=mg可知，甲杯中液體的重力大于乙杯中液體的重力，A的重力大于B的重力，甲杯和乙杯對水平桌面的壓力等于液體、物體和杯子的總重力，兩個杯子是相同的，重力相同，所以甲杯對水平桌面的壓力大于乙杯對水平桌面的壓力，兩個杯子的底面積相等，由可知，甲杯對水平桌面的壓強大于乙杯對水平桌面的壓強，故D錯誤。
故選B。
二、填空
11.（2024·義烏模擬）某學習小組同學用一重為5牛的物體、彈簧測力計、溢水杯等器材驗證“阿基米德原理”實驗：
（1）將溢水杯裝滿水，當物體一半體積浸入水中時，物體受到的浮力　 　（選題“大于”、“等于”或“小于”）物體排開液體的重力；
（2）如圖，當物體浸沒在水中并靜止時，彈簧測力計的讀數為2牛，物體下表面與上表面受到的壓力差為　 　牛。
【答案】（1）等于（2）3
【解析】根據阿基米德原理以及浮力產生的原因進行分析。
【解答】(1)根據阿基米德原理可知，浮力等于物體排開液體的重力；
(2)浸沒在水中時，浮力等于重力減拉力，即F浮=G-F=5N- 2N = 3N，根據浮力產生的原因可知，浮力等于物體上下表面壓力差，故壓力差為3N。
12．（2023·麗水）2023年3月11日，"奮斗者”號載人潛水器圓滿完成了國際首次環大洋洲載人深潛科考任務。“奮斗者”號外殼堅硬，下潛過程中體積保持不變，依靠調整配備的壓載鐵來實現下潛和上浮。
（1）潛水器浸沒后在下潛的過程中所受的液體壓強逐漸　 　；
（2）潛水器懸浮在海水中時，所受的浮力　 　重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
【答案】（1）增大（2）等于
【解析】本題考查影響液體壓強大小的因素（液體深度，密度），以及物體浮沉條件的相關應用。
【解答】（1）下潛過程中，其所處深度變大，故液體壓強逐漸增大；
（2）由平衡力的相關知識可知，懸浮時處于靜止狀態，故其浮力等于重力；
13．（2022七下·椒江期末）小科將書本放在水平桌面上，如圖甲所示。
（1）下列屬于一對平衡力的是 。
A．書本對桌面的壓力 B．桌面對書本的支持力 C．書本受到的重力
（2）小科將書本向右緩緩移動，使書本慢慢伸出桌面，下列關于此過程中書本對桌面的壓力與壓強的變化情況分析，正確的是 。
A．壓力減小，壓強不變 B．壓力不變，壓強變大
C．壓力減小，壓強變大 D．壓力不變，壓強不變
（3）當書本的重心位置O移出桌子邊緣時，書本會立馬翻落到地面。小科對其進行受力分析，如圖乙。小科認為書本翻落的原因是　 　。
【答案】（1）C （2）B （3）書本受到的重力與支持力不能保持平衡
【解析】（1）平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上；
（2）水平面上的物體對地面的壓力等于自身重力，根據公式分析壓強的變化；
（3）根據二力平衡的知識分析解答。
【解答】（1）桌面對書本的支持力作用在書本上，方向豎直向上；書本受到的重力作用在書本上，方向豎直向下。則這兩個力大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上，是一對平衡力。故選BC。
（2）小科將書本向右緩緩移動，使書本慢慢伸出桌面，書本對桌面的壓力始終等于重力。因為重力不變，所以它對桌面的壓力不變。書本與桌面的接觸面積減小，根據可知，書本對桌面的壓強增大，故選B。
（3）根據圖乙可知，當書本的重心移出桌面邊緣時，它受到的重力和支持力就不在同一直線上了，此時二者不能平衡，因此：小科認為書本翻落的原因是書本受到的重力與支持力不能保持平衡。
三、解答
14．（2023·麗水）注射器在科學實驗中用途廣泛。小科利用注射器進行了如下實驗：
（1）如圖甲，向外拉注射器活塞，觀察到氣球　 　的現象，說明大氣壓的存在。
（2）如圖乙是模擬潛水艇浮沉的實驗。當緩慢向內推注射器活塞，將玻璃球內的水從底部小孔壓出，玻璃球就上浮。玻璃球能上浮是因為它受到的浮力　 　它的總重力。活塞被向內推時，受到筒壁對它向　 　的摩擦力。
【答案】（1）變大（2）大于或>；外或左
【解析】（1）氣球總是向氣壓減小的一側膨脹。
（2）根據浮沉條件解答。摩擦力的方向總是與物體相對運動的方向相反。
【解答】（1）如圖甲，向外拉注射器活塞，則集氣瓶內空氣的體積增大而壓強減小，于是觀察到氣球變大的現象，說明大氣壓的存在。
（2）玻璃球能上浮是因為它受到的浮力大于它的總重力。活塞被向內推時，受到筒壁對它的摩擦力
的方向與其方向相反，即摩擦力的方向向外或向左。
15.（2023·衢州）小科用如圖裝置探究液體內部壓強規律。
（1）圖中金屬盒的橡皮膜在水中的深度為　 　cm。
（2）在探究液體壓強與液體密度關系時，為確保實驗現象更明顯，應選用水和____（填字母）進行對比實驗。
A．密度為1.06g/cm3的鹽水 B．密度為1.53g/cm3的硝酸鉀和氯化鈉混合溶液
【答案】（1）12 （2）B
【解析】（1）深度是從液面到參考點的垂直距離；（2）根據液體壓強公式p=ρ液gh分析判斷。
【解答】（1）根據圖片可知，金屬盒所在的深度為：h=22cm-10cm=12cm；
（2）根據液體壓強公式p=ρ液gh可知，當深度相同時，液體的密度差越大，則探頭受到的壓強差越大，因此U形管兩側液面的高度差越大，實驗現象越明顯，故選B。
16.如圖所示，科學興趣小組依據課本的實驗原理估測本地的大氣壓值。實驗中當注射器的活塞剛開始滑動時記下彈簧測力計的示數為27N；所用注射器的最大刻度為30mL；注射器全部刻度的長度為10cm。
（1）本估測實驗原理是 　 　，根據實驗數據計算出的大氣壓強為 　 　Pa；
（2）實驗計算出的大氣壓強小于本地的大氣壓值，其原因可能是 （填選項）。
A．注射器中有空氣未全部排盡
B．活塞與注射器筒壁間摩擦較大
C．橡皮帽漏氣
（3）為了研究氣體壓強和體積的關系，興趣小組發現：如果在針筒內吸入一定質量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力。由此得出結論 　。
【答案】（1）；0.9×105
（2）A；C
（3）一定質量氣體的體積減小，氣體的壓強增大
【解析】（1）根據公式可知，只需測量出作用在活塞上的大氣壓力和活塞的橫截面積，就能測出大氣壓強。根據計算出活塞的橫截面積，再根據計算大氣壓強。
（2）分析各個選項中測出大氣壓力的變化即可；
（3）氣體被封閉起來后它的質量保持不變，推動活塞時氣體的體積減小，而費力說明氣壓增大，據此分析得到結論即可。
【解答】（1）本估測實驗原理是 。
注射器活塞的橫截面積為：；
則大氣壓強為：。
（2）A.注射器中有空氣未全部排盡時，則里面的空氣對活塞產生向外的壓力，從而使彈簧測力計的示數減小，即測出大氣壓力偏小，故A符合題意
B.活塞與注射器筒壁間摩擦較大，根據F拉=F大氣+f可知，此時會造成彈簧測力計的示數偏大，故B不合題意；
C.橡皮帽漏氣時，外面的空氣會進入注射器內，從而使彈簧測力計的示數減小，故C符合題意。故選AC。
（3）為了研究氣體壓強和體積的關系，興趣小組發現：如果在針筒內吸入一定質量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力。由此得出結論：一定質量氣體的體積減小，氣體的壓強增大。
17.（2024·瑞安模擬）圖甲是家用一款愛仕達炒鍋，與其他不同的是鍋蓋周邊有一圈橡膠圈，頂部有一蒸汽閥門(如圖丙)，蒸汽閥門可上下活動，向上向下時橡膠都可與內外玻璃緊密貼合。
（1）這款炒鍋的好處之一，蒸制、燉湯容易熟，可充當“高壓鍋”的作用。這是由于密封效果好，蒸燉時蒸氣不易出來，使得鍋內氣壓增大，沸點　 　(填“降低”或“升高”)。
（2）如右圖把鍋蓋放在光滑的瓷磚表面，向下關閉閥門，鍋蓋內外壓強差約為3000Pa左右，較難豎直向上拿起來。已知鍋蓋的重力8N，直徑32cm，橫截面積約為800cm2，請計算要提起鍋蓋大約需多大的力 　 　。(結果取整數)
（3）為能輕松拿起鍋蓋，下列幾種方法可行的是____。
A．將蒸汽閥門往上拉一下，讓空氣進入后再提起。
B．將鍋蓋水平移動，使鍋的邊緣露出瓷磚邊緣后再提起。
C．用一薄片，將橡膠圈的一側先翹起后再提起。
D．兩個人一起豎直向上用力提起
【答案】（1）升高
（2）248N
（3）A
【解析】（1）根據液體沸點隨上方氣壓的增大而升高的規律解答；
（2）首先根據△F=△pS計算鍋蓋內外壓力差，再根據平衡力的知識F=△F+G計算提起鍋蓋需要的力；
（3）要輕松的拿起鍋蓋，需要減小鍋蓋內外的壓力差，據此分析解答。
【解答】（1）這款炒鍋的好處之一，蒸制、燉湯容易熟，可充當“高壓鍋”的作用。這是由于密封效果好，蒸燉時蒸氣不易出來，使得鍋內氣壓增大，沸點升高。
（2）根據題意可知，鍋蓋內外的壓力差：△F=△pS=3000Pa×800×10-4m2=240N；
根據平衡力的知識可知，
拿起鍋蓋需要的力至少為：F=△F+G=240N+8N=248N。
（3）要輕松的拿起鍋蓋，需要減小鍋蓋內外的壓力差。
A.將蒸汽閥門往上拉一下，讓空氣進入后再提起，會使內外壓強差減小，故A符合題意；
B.鍋蓋受到的大氣壓力很大，自然受到的摩擦力很大，則將鍋蓋水平移動，使鍋的邊緣露出瓷磚邊緣后再提起的操作難以實現，故B不合題意；
C鍋蓋受到的壓強太大，則薄片很難插入，故C不合題意；
D.鍋蓋上的受力點很小，則兩個人很難一起用力，故D不合題意。故選A。
18.（2024·浙江模擬）小科對于浮力大小影響因素提出了如下四種猜想：
猜想一：浮力的大小與液體的密度有關；
猜想二：浮力的大小與液體的深度有關；
猜想三：浮力的大小與物體的重力有關；
猜想四：浮力的大小與物體的形狀有關．
為了驗證以上猜想是否正確，小科選擇了空塑料瓶、橡皮泥、燒杯、彈簧測力計、水、鹽水等實驗器材進行探究．他先選擇裝入部分橡皮泥的塑料瓶，轉緊瓶蓋后進行如下探究，實驗過程如圖所示．
（1）小科比較實驗步驟d、e，可以確定猜想　 　．（選填“正確”或“錯誤”）
（2）比較實驗步驟　 　，小科認為浮力的大小與液體的深度無關．
（3）要驗證猜想三是否正確，可以在塑料瓶中　 　后再進行探究．
（4）為了驗證猜想四，小科將橡皮泥捏成一團放入盛水的燒杯中，橡皮泥下沉至杯底，再將橡皮泥捏成碗狀放入水中，它漂浮在水面上．通過分析可知，第一次橡皮泥受到的浮力小于第二次橡皮泥受到的浮力，所以小科認為猜想四是正確的．
小金不同意小明的結論，她指出小科實驗過程中只關注了橡皮泥形狀的改變，沒有控制　 　相同．
【答案】（1）正確
（2）cd
（3）再裝入或取出部分橡皮泥
（4）排開液體的體積
【解析】（1）比較d、e實驗步驟得出控制的相同因素，找出變化的因素，然后根據控制變量法即可判斷探究的問題；
（2）研究浮力大小與浸入液體的深度有無關系時，應控制其它的因素相同，只改變浸入液體的深度；
（3）根據控制變量法的要求解答；
（4）要探究浮力大小與物體形狀是否有關時，應控制物體排開液體的體積和液體的密度不變，改變物體的形狀。
【解答】（1）根據圖片可知，實驗d和實驗e中，物體所處的深度和浸沒的體積相同，只有液體的密度不同，說明浮力的大小與液體的密度有關，可以確定猜想一是正確的；
（2）探究浮力的大小可能與液體的深度有關，根據控制變量法可知：液體的密度和排開液體的體積相同，物體所處的深度不同，故選cd；
（3）要驗證猜想三，即探究浮力的大小與物體的重力有關的猜想，應改變物體的重力度，且控制液體的密度和物體排開液體的體積相同，可以在塑料瓶中再裝入或取出部分橡皮泥 ；
（4）小東不同意小金的結論，她指出小金的實驗過程中只關注了橡皮泥形狀的改變，沒有利用控制變量法，即沒有控制物體排開液體的體積相同。
19．某科學興趣小組的同學針對普通高壓鍋不能調節溫度的缺點，對普通高壓鍋進行了技術改造，其結構如圖所示。
（1）工作原理：調節螺絲可以上下旋轉，當往下旋轉時，彈簧對限壓閥的壓力變大，導致高壓鍋內氣壓變大，鍋內水的沸點___________。
（2）已知調節螺絲每向下旋轉1毫米，彈簧對限壓閥的壓力就增大0.1牛，外界大氣壓強為1.0×105帕，限壓閥質量為50克，排氣孔面積為8×10-6米2，且測得水的沸點與氣壓的關系如下表所示。若調節螺絲向下旋轉3毫米，僅這一操作，最終能使高壓鍋內增大多少帕的氣壓？且此時鍋內的最高溫度能達到多少攝氏度？ （g取10N/㎏）
鍋內氣壓P/（×105帕） 1.1 1.2 1.4 1.7 2.0 2.3 2.7 3.1 3.6
鍋內水的沸點/℃ 100 105 110 115 120 125 130 135 140
【答案】升高（或“增大”、“提高”等） 2.0×105Pa 120℃
【解析】（1）[1]沸點隨氣壓的升高而升高，所以彈簧對限壓閥的壓力變大，導致高壓鍋內氣壓變大，鍋內水的沸點升高（或“增大”、“提高”等）
（2）[2][3]因為調節螺絲每向下旋轉1毫米，彈簧對限壓閥的壓力增大0.1牛，所以調節螺絲向下旋轉3毫米，彈簧對限壓閥的壓力增大0.3N。
高壓鍋內增大的氣壓
限壓閥的重力G閥=m閥g=0.05kg×10N/kg=0.5N
限壓閥產生的壓強
鍋內的壓強p內=p外+p增+p閥=1.0×105Pa+0.375×105Pa+0.625×105Pa=2.0×105Pa
由表可知，高壓鍋內的氣壓為2.0×105Pa時，鍋內最高溫度能達到120℃。
20．（2023·金華）我國設計生產的無人機世界領先，具有高效、輕巧、功率大等特點，廣泛應用于工業、農業、軍事等領域。某型號農用無人機主要用于播種、施肥，打藥等，銘牌上的部分參數如下表所示。
整機型號 N420
最大起飛質量 56kg
藥箱額定容量 30L
作業速度 1~12m/s
完成下列問題：
（1）這款無人機以5m/s的作業速度共水平飛行3.6km，需要多少小時？
（2）這款無人機以最大起飛質量停放在水平地面，對地面的壓強約7000Pa，無人機與地面的總接觸面積約為多少平方米？
（3）若這款無人機以最大起飛質量、1.2m/s速度豎直向上勻速飛行，不計空氣阻力，則按此要求計算無人機的功率至少是多少瓦？
【答案】（1）v= 5m/s=18km/h
t= =0.2h
（2）F =G =mg =56kg×10N/kg= 560N
S= =0.08m2
（3）∵勻速 ∴F=G= 560N
P= = Fv= 560N×1.2m/s= 672W
【解析】（1）根據公式計算無人機需要的時間；
（2）首先根據F=G=mg計算無人機對地面的壓力，再根據計算無人機對地面的壓強；
（3）當無人機勻速上升時，首先根據二力平衡的知識F=G計算無人機的升力，再根據P=Fv計算無人機的功率。
21.（2023·浦江模擬）2022年7月28號浙江省青少年皮劃艇錦標賽在成功舉行，在雙人皮劃艇項目中，雙人皮劃艇（沒有載人）浮在水面上時排開水的體積為0.015m3，2名運動員的質量總和為150千克
（1）皮劃艇快船滑行時所受浮力方向為　 　。
（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力多大
（3）如圖所示，2名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力是多少牛
【答案】（1）豎直向上
（2）解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3=150N
（3）解：∵皮劃艇浮在水面上∴G艇=F浮=150N
∵皮劃艇靜止∴F浮′=G艇+G人=150N+150kg×10N/kg=1650N
【解析】（1）物體在水中受到浮力，浮力方向總是豎著向上
（2）已知排開水的體積，根據阿基米德原理F浮=ρ水gV排，計算浮力大小
（3）皮劃艇靜止時漂浮，漂浮時浮力等于皮劃艇和人的總重力，即F浮=G艇 + G人
【解答】（1）物體在水中受到浮力，浮力方向總是豎著向上，所以答案為：豎著向上
22.（2022·杭州模擬）如圖所示，用細繩將一物體系在裝有水的薄壁柱形容器底部，浸沒。物體所受浮力為10N，容器底面積50cm2，若不計繩重：
（1）求物體的體積；
（2）若細繩對物體的拉力為4N，求物體的密度；
（3）若剪斷細繩，容器液面高度如何改變？請簡要說明。
【答案】（1）物體浸沒在水中時物體的體積：
（2）物體受到重力、拉力和浮力，物體的重力：G＝F浮﹣F＝10N﹣4N＝6N，
物體的質量：
物體的密度：
（3）物體的密度小于水的密度，將細線剪斷后，靜止時，漂浮，此時物體受到的浮力：F浮＝G＝6N，
漂浮時排開水的體積：
液面下降的深度為：
【解析】【分析】（1）當物體浸沒在水中時，它的體積等于排開水的體積，根據 計算出物體的體積；
（2）對物體進行受力分析，根據 G＝F浮-F 計算出物體的重力，根據 計算出物體的質量，根據 計算物體的密度。
（3）剪斷細線后，根據浮沉條件確定物體的運動狀態，然后根據阿基米德原理 計算出此時排開水的體積，然后將剪斷細線前后的排開水的體積相減得到水的體積的變化量，最后根據 計算出水面的高度變化即可。
23．（2023·金華）某景區有乘氦氣球升空的觀光項目。如圖所示，氦氣球內充滿氦氣，下端連接吊籃，在吊籃底端有一根纜繩，通過纜繩來控制氦氣球的升降。氮氣球的體積為6000m3（不計球壁的厚度），ρ氦氣=0.18kg/m3， ρ空氣=1.29kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）氦氣球內氦氣的質量是多少？
（2）氦氣球在纜繩控制下，勻速豎直上升150m，用時300s，則氦氣球上升的速度是多少？
（3）氦氣球（含氦氣）連同吊籃等配件的總重為4×104N，現有總質量為1740kg的乘客，乘坐氦氣球勻速豎直升空，纜繩處于豎直狀態，此時纜繩對吊籃的拉力為多大？（不計吊籃及乘客在空氣中的浮力，不計空氣阻力）
【答案】（1）
（2）
（3）F浮=ρ空氣gV=1.29kg/m3×10N/kg×6000 m3=7.74×104N
G總= G球+ G人= G球+ m人g=4×104N+1740kg×10N/kg=5.74×104N
F纜= F浮- G總=7.74×104N-5.74×104N=2.00×104N
【解析】（1）根據公式m氦=ρ氦V氦計算氦氣的質量；
（2）根據公式計算上升的速度；
（3）首先根據阿基米德原理 F浮=ρ空氣gV排 計算出氦氣球受到的浮力，再根據 G總= G球+ G人 計算出人和氣球的總重力，最后根據 F纜= F浮- G總 計算吊籃受到的壓力。
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專題02 壓強與浮力重難點突破
【課程標準】
1、壓強
①概述壓強的概念
②辨認增大和減小
③直接用壓強公式或公式變形進行簡單計算壓強的方法
2、液體壓強
①感受液體壓強的存在
②知道液體壓強跟液體密度、深度的定性關系
③知道液體壓強與流速的定性關系
④用流體壓強與流速定性關系解釋有關的現象直接用壓強公式或公式變形進行簡單計算
3、浮力
①知道浮力的概念
②描述阿基米德原理
③認識物體浮沉條件
④直接運用阿基米德原理或公式的變形進行簡單計算
【學業要求】
①用壓強公式或公式變形進行簡單計算壓強的方法。
②知道液體壓強跟液體密度、深度的定性關系
③知道液體壓強與流速的定性關系
④用流體壓強與流速定性關系解釋有關的現象直接用壓強公式或公式變形進行簡單計算。
⑤描述阿基米德原理
⑥認識物體浮沉條件
⑦直接運用阿基米德原理或公式的變形進行簡單計算
【命題重點】壓強與浮力要掌握液體與固體的計算與探究，浮力的浮沉條件與應用，阿基米德原理的實驗。型較分散:選擇、填空、實驗、計算都會出現。
【方法要點】壓強與浮力的計算注意單位轉化，探究題要注意影響因素。浮力尤其要注意生活的應用，是否處于漂浮狀態。
考點1：固體壓強大小的判斷
考點解讀：判斷固體壓強大小一般有兩種方法：①通常情況下，壓強的大小受壓力大小和受力面積的大小影響，由接觸面積的變化，再利用壓強公式P=F/S可求得壓強的變化。②如果粗細均勻的物體，比如長方體、正方體和圓柱體，也可根據固體壓強公式的變形公式P=ρgh，通過物體密度和高度的變化，也可判斷它們對地面壓強的大小關系。
例1：制陶中有個制作土坯的階段，小金把兩個均勻圓柱體土坯甲和乙放置在水平地面上，它們對地的壓強相同。現沿水平虛線切去上部后，使甲、乙剩余部分的高度均為h，如圖，則此時甲、乙對地面的壓強p甲、p乙和壓力F甲、F乙的關系是（　　）
A．p甲F乙 B．p甲>p乙，F甲C．p甲p乙，F甲>F乙
考點2：液體壓強大小的判斷
考點解讀：判斷液體壓強大小一般有兩種方法：①通常情況下，根據液體壓強公式P=ρgh，運用液體壓強與液體的深度、液體的密度有關進行比較。②如果橫截面積相等的液柱，如長方體、正方體、圓柱體里的液注，也可根據液體壓強的變形公式P=F/S，通過比較液體壓力和受力面積的變化，也可判斷它們對容器底部壓強的大小關系。
例2：（2023·衢州）學習小組利用壓強計探究“影響液體壓強大小的因素”，進行如下實驗。
（1）圖1是U形管壓強計，為了使實驗現象更加明顯，金屬盒上的橡皮膜選用的是　 　(選填“易形變”或“不易形變")的。
（2）如圖2，將壓強計金屬盒上的橡皮膜朝上，逐漸浸入至水中某一深度，壓強計，上反映的是橡皮膜　 　(選填“上方”、“下方”或“各個方向”)水產生的壓強。壓強大小用U形管左右液面高度差來反映，此處采用的科學方法是　 　。保持橡皮膜朝向不變，繼續向下浸入，發現U形管左右液面高度差變大，說明液體內部壓強隨深度的增加而增大。
（3）學習小組選擇圖3和圖4進行實驗，是想探究液體壓強與液體　 　的關系。小組其他成員指出探究還不完整，繼續探究……
考點3：壓強的計算
考點解讀：計算固體壓力、壓強時，一般先算壓力，再用公式P=F/S算壓強。計算液體壓力壓強時，一般先用公式p＝ρgh算壓強，再用公式F＝pS算壓力。柱體(固、液均可)壓強的計算，兩個公式均可，可靈活選用。
例3：（2023·鹿城模擬）在北京冬奧會上，中國運動員蘇翊鳴勇奪單板滑雪大跳臺金牌。（g取10N/kg）
（1）滑雪板底做得越寬大，在它對雪地的壓力一定時，對雪地的壓強　 　。
（2）如圖所示，蘇翊鳴由A點運動到B點時動能　 　（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）若滑雪板與雪地的總接觸面積為0.4m2，蘇翊鳴和滑雪板的總質量為72kg，當他穿著滑雪板站立在水平雪地上時，對雪地的壓強為　 　Pa。
考點4：估測大氣壓
考點解讀：估測大氣壓的方法一般有兩種：彈簧測力計和吸盤測量法：①用刻度尺測出吸盤的直徑D；②將吸盤吸(擠出里面的空氣)在玻璃平面上；③用彈簧測力計鉤出掛鉤，沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盤，記下吸盤脫離玻璃時的最大讀數F；④計算出大氣壓P=4F/πD2。彈簧測力計和注射器法：①把注射器的活塞推至注射器的底端，排出針筒內的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器的針筒。當注射器中的活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數，即為大氣對活塞的壓力F。③用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度L，讀數注射器的容積V。④計算出大氣壓P=FL/V。
例4：某興趣小組利用帶拉環的吸盤、光滑的玻璃板、刻度尺、彈簧測力計來測量大氣壓強的大小，實驗裝置如圖甲，實驗步驟如下：
①用刻度尺測出吸盤的直徑，算出吸盤平面的面積為S；
②將吸盤沾水濕潤后，壓在玻璃板上；
②用彈簧測力計豎直向上拉動吸盤，直至恰好脫落，讀出此時示數為F；
④根據p=算出大氣壓強p的值。
（1）步驟②中將吸盤沾水濕潤的目的是　 　。
（2）考慮到彈簧測力計的量程有限，吸盤的直徑應選　 　(填“大”或”小”)些。
（3）由于拉動吸盤時，吸盤會發生形變，測出的大氣壓值會　 　(填“偏大”、”偏小”或”不影響”)。
（4）小組同學通過討論，最后改用圖乙的方法進行實驗，這樣改進的優點是　 　。
考點5：大氣壓對人體的影響
考點解讀：大氣壓對人體的影響：高原反應；拔火罐原理；飛機在高空飛行時，機艙內必須進行增壓；宇航員在太空行走時必須穿上加壓的航天服。人的情緒心情受氣壓影響：晴朗天氣感到心情舒暢，陰雨天氣感到疲倦和心情煩躁。人體對氣壓的變化有一個逐步適應的過程。人體內也有壓強。當人體內外的壓強失去平衡后，會對人體產生不良的影響。
例5：陰雨天氣時，有些人易產生疲倦、心緒不寧等反應．原因是( ) 。
A.陰雨天氣壓高，血液溶氧能力減弱
B.陰雨天氣壓高，血液溶氧能力增強
C.陰雨天氣壓低，血液溶氧能力減弱
D.陰雨天氣壓低，血液溶氧能力增強
考點6：液體沸點與大氣壓強的關系
考點解讀：液體的沸點與氣壓的大小有關。當氣壓增大時，液體的沸點增大；當氣壓減小時，液體的沸點減小。
例6：（2023·杭州模擬）觀察自然現象，通過實驗研究揭示其原理，并解釋生產、生活中的應用，這是科學學習的一種基本方法。
（1）高山或高原地區，普通的鍋難以將飯煮熟，我們可用高壓鍋來煮飯，那么高壓鍋運用了實驗 　（選填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宮課堂上，西藏分會場的同學提問：我們西藏地區海拔高，氣壓低，容易把水燒開，太空中是否容易把水燒開呢？王亞平答：因為在失重條件下，水 　 　選填（“能”或“不能”）進行對流，所以不容易燒開。
考點7：流體壓強與流速的關系
考點解讀：流速與壓強的關系：氣體(液體)的壓強會隨流速的增大而減小。具體事例：①當火車高速行駛時，人不能離鐵軌太近，為什么？原因：火車附近的空氣流速大，壓強小，離鐵軌較遠處大氣壓強大于鐵軌附近大氣壓強，會被大氣壓推向鐵軌處，非常危險。②兩船平行行駛時，要保持一定的距離。③把乒乓球放在漏斗里，對著漏斗使勁向下吹氣，乒乓球不會掉下來。④飛機飛行時，其機翼上側的氣流速度比下側快，所以機翼上側的氣壓比下側小。
例7：（2023·義烏模擬）2023年3月，我國研制出全球首款雙座水上電動飛機。如圖是水上飛機機翼模型及其在飛離水面前滑行時情景，此時在豎直方向上受力情況正確的是（　　）
A． B． C． D．
考點8：探究影響壓力作用效果的因素
考點解讀：壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關，而且跟受力面積也有關。當壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯；當受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。探究影響壓力作用效果的實驗中，通過受壓物體的形變程度來反映壓力的作用效果(轉換法)，探究壓力的作用效果與壓力大小的關系時，需保持接觸面積不變，改變壓力的大小。探究壓力的作用效果與受力面積的關系時，需保持壓力不變，改變接觸面積的大小(控制變量法)。
例8：在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”的實驗中，小明和小華利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝碼、木板）設計了如圖甲、乙兩個實驗，通過觀察圖甲、乙后得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯”的結論。此后小華把小桌子挪放到一塊木板上，發現小桌子對木板的壓力效果不夠明顯，如圖丙所示.通過對圖甲、丙的比較又得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越不明顯”的結論。請你根據已學過的壓強知識分析：
（1）小明和小華是通過　 　來比較壓力的作用效果的
（2）造成小華前后兩次得出的結論不一致的原因是　 　。
（3）若圖乙中小桌子對海棉的壓強是 p乙，圖丙中小桌子對木板的壓強是 p丙 ，則 p乙　 p丙 （選填“大于”、等于”、或“小于”）
考點9：探究液體內部壓強的特點
考點解讀：液體內部朝各個方向都有壓強；同種液體在同一深度不同方向處，液體的壓強相等；在同種液體內部，深度越深，液體壓強越大；在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。探究液體內部壓強的實驗中需要用到U形管壓強計，根據U形管壓強計液面的高度差來判斷液體壓強的大小(轉化法)，實驗前需調解U形管中液面相平，并檢查裝置氣密性，檢查裝置氣密性的具體方法是用手壓探頭上的橡皮膜，觀察U形管中的液柱是否變化，若變化，則氣密性良好。實驗過程中如果U形管兩邊液柱的高度幾乎不變，那么可能是實驗儀器氣密性不好或橡皮管破裂。
例9：（2023·衢州）研究小組利用壓強計探究液體內部壓強與液體密度的關系。
[實驗器材]壓強計、橡皮胰兩端開口的玻璃管．玻璃杯、圓柱形容器等。
[實驗過程]小金用手指按壓橡皮膜，如圖1所示，無論輕壓還是重壓，發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化。
（1）出現這種情況的原因可能是　 　 ；
（2）解決上述問題后，小金按下列步驟進行實驗：
①將金屬盒放入水中深度10厘米處觀察并記錄；
②將金屬盒放入酒精中深度10厘米處觀察并記錄；
③比較兩次實驗U形管左右兩邊液面高度差；
④換用密度不同的液體，重復上述實驗。
該實驗通過U形管左右兩邊液面高度差來判斷液體內部壓強的大小，這種科學方法是　 　；
[實驗結論]液體的壓強與液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大壓強越大。
（3）[遷移應用]小金將一支兩端開口的玻璃管進行改裝，用橡皮膜將其下端封住，往玻璃管內倒入一定量的酒精，觀察到橡皮膜向下凸起，然后將玻璃管置于一空玻璃杯內，如圖2所示(固定儀器省略)，再沿著玻璃杯內壁緩慢注水。
當玻璃管內外液面相平時，橡皮膜的形變情況為　 　 (選填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”)；
（4）[拓展提升]圖3是兩個完全相同的圓柱形容器，分別裝有甲、乙兩種不同的液體，在距離容器底同一高度處分別有M、N兩點。
若PM=PN，則兩容器底部受到的液體壓強大小關系是P甲　 P乙(選填”>““=“或”<“)。
考點10：浮力圖像的分析及計算
考點解讀：浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力，這個力叫浮力。浮力的方向豎直向上，施力物體液體(或氣體)。計算浮力的方法通常有四種：①阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。②稱重法：F浮＝G－F，其中F為物體浸入液體時彈簧測力計的讀數。③平衡條件法：F浮＝G，一般指物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態。④壓力差法：F浮＝F向上－F向下。根據阿基米德原理可知，物體在液體中所受浮力的大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關。
例10：（2024·杭州模擬）在彈簧測力計下掛一實心圓柱體，圓柱體的下表面剛好接近水面（未漫入）如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，彈簧測力計示數隨圓柱體下表面逐漸浸入水中深度的變化情況如圖乙．(g取10N/kg)
（1）圓柱體受到的最大浮力；
（2）圓柱體的密度；
（3）若圓柱形容器的底面積是5cm2，由于圓柱體的完全浸沒，水對容器底部的壓強增大了多少
考點11：浮沉條件的應用與計算
考點解讀： 物體在液體中的浮沉條件
上浮 下沉 漂浮 懸浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G F浮＋N＝G
ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 ρ液＝ρ物 V排＝V物 ρ液＜ρ物
處于動態(運動狀態不斷改變)，受力不平衡 是“上浮”過程的最終狀態 可以停留在液體的任何深度處 是“下沉”過程的最終狀態
處于靜態，受平衡力作用
例11：（2024·杭州模擬）小明在“造船比賽”中用三塊大小相同的橡皮泥做成小船，把它們放在盛有水的水槽中，然后往小船內放入不同質量的物體，它們均能漂浮在水面上，如圖所示。針對此現象，下列說法正確的是（　　）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所裝物體越輕，受到的浮力越大
D．小船所裝物體越重，受到的浮力越大
考點12：探究影響浮力大小的因素
考點解讀：浮力的大小與物體浸在液體中的體積、液體的密度有關，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。與物體的質量、體積、密度、形狀及物體在液體中的深度無關。探究影響浮力大小的因素有以下三種情況：①探究浮力的大小與物體浸沒的深度的關系：用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于相同液體的不同深度，觀察彈簧測力計的示數變化。②探究浮力的大小與浸入液體體積的關系：用測力計提著同一物體，讓物體浸入同種液體中不同的體積，觀察彈簧測力計的示數變化。③探究浮力與液體密度的關系：用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于不同的液體中，觀察彈簧測力計的示數變化。
例12：（2023九下·義烏模擬）如圖是小科“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗情形。
（1）物塊未浸入水中時，彈簧測力計示數如圖甲所示。小科將物塊從圖甲下降至圖乙的過程中，發現彈簧測力計示數逐漸減小的同時，還觀察到　 　，由此初步分析得出：物體所受浮力的大小與它排開液體的體積有關。
（2）繼續增大物塊所處的深度，當它與容器底部接觸后，彈簧測力計示數如圖丙所示，此時物塊受到的浮力為　 　。
（3）為探究浮力與液體密度的關系，小科又把物塊浸沒到事先配制好的鹽水中，這樣操作的目的是為了控制____相同；他發現液體密度改變，而物塊受到的浮力變化卻不明顯。小科想出下列四種實驗改進方案，其中不可行的是____。
A．換用體積更大的同種物塊 B．換用密度比水小得多的液體
C．換用精確程度更高的測力計 D．利用現有器材進行多次實驗
一、選擇題
1．（2023·麗水）如圖所示，用吸管吸敞口玻璃杯中飲料，使飲料進入口中的力是（　　）
A．大氣的壓力 B．飲料的重力
C．手握杯的力 D．杯對飲料的支持力
2．如圖所示，甲乙兩個不同的實心圓柱體放在水平面上。其中甲的高度小于乙，底面積大于乙，而它們對地面的壓強正好相等，則下列判斷正確的是（　　）
A．甲的密度大，甲受到的重力大 B．甲的密度大，甲的質量小
C．甲的密度小，甲受到的重力小 D．甲的密度小，甲的質量大
3.（2022·浙江紹興·中考真題）下列關于壓強的實驗說法不正確的是（　　）
A．實驗甲說明大氣壓的存在
B．實驗乙說明液體的沸點隨著氣壓的增大而升高
C．實驗丙說明氣體的壓強隨著流速的增大而增大
D．實驗丁說明同種液體中的壓強隨著深度的增加而增大
4．（2024·濱江模擬）為了測定風速的大小，小濱設計了四種裝置，其中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連，可上下移動。現要求：當風吹過探頭時，滑動變阻器的滑片P向下移動，且風速增大時電壓表的示數增大。下列設計符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
5.（2024·浙江）運河中一艘貨船因偏離航道擱淺（如圖）。為使該貨船能回到航道繼續航行，下列措施一定不可行的是（　　）
A．借助浮筒使船上浮 B．將貨船拖回到航道
C．清除貨船底部淤泥 D．將貨物搬到甲板上
6．（2023·鄞州模擬）取一只瓶口直徑略小于乒乓球直徑的透明塑料瓶，將瓶底切去后，塑料瓶倒立放置，將乒乓球放入瓶中且保持瓶口朝下；當往塑料瓶里注水，乒乓球靜止不動；當用手堵住瓶口，乒乓球一會兒向上運動。此實驗可用于（　　）
A．探究液體壓強的特點 B．研究物體的沉浮條件
C．解釋浮力產生的原因 D．證明大氣壓強的存在
7．（2023·浦江模擬）如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．圖甲中遠洋貨輪從長江駛入大海時，浮力會變大
B．圖乙無論怎樣擠壓礦泉水瓶側面，都無法使瓶內的“浮沉子”懸浮
C．圖丙說明物體浸沒在液體中的位置越深，所受的浮力越大
D．圖丁中將同一只密度計放在兩種液體中漂浮，所受浮力大小Fa=Fb，液體密度ρa<ρb
8．（2023·金華）將裝滿水的溢水杯放在天平左盤，砝碼放右盤，調節天平至指針指向分度盤中央。向溢水杯里輕放一個密度比水小的蠟塊，待蠟塊靜止，排開的水全部流入量筒后(如圖)，下列有關說法正確的是（　　）
A．天平指針仍指向分度盤中央刻度
B．蠟塊受到的浮力大于蠟塊的重力
C．量筒中水的質量小于蠟塊的質量
D．量筒中水的體積等于蠟塊的體積
9.如圖所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙三個完全相同的容器，裝有不同的液體，將三個完全相同的長方體A、B、C分別放入容器的液體中，靜止時三個容器的液面恰好相平。則下列判斷正確的是（　　）
①物體受到的浮力 ②容器對桌面的壓力
③液體對容器底的壓強 ④物體下表面受到液體的壓力FA>FB=FC
A．只有①② B．只有②④ C．只有①②③ D．只有①③④
10．（2024.衢州模擬）如圖所示，甲、乙兩個完全相同的容器中裝有體積相等的不同液體，靜置在水平桌面上，將同種材料制成的實心物體 A、B分別放入甲、乙兩容器中，靜止時兩容器中的液面保持相平。下列說法正確的是（ ）
A．甲、乙兩容器的底部受到液體的壓強相等
B．物體A受到的浮力大于物體 B受到的浮力
C．甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度
D．甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力
二、填空
11.（2024·義烏模擬）某學習小組同學用一重為5牛的物體、彈簧測力計、溢水杯等器材驗證“阿基米德原理”實驗：
（1）將溢水杯裝滿水，當物體一半體積浸入水中時，物體受到的浮力　 　（選題“大于”、“等于”或“小于”）物體排開液體的重力；
（2）如圖，當物體浸沒在水中并靜止時，彈簧測力計的讀數為2牛，物體下表面與上表面受到的壓力差為　 　牛。
12．（2023·麗水）2023年3月11日，"奮斗者”號載人潛水器圓滿完成了國際首次環大洋洲載人深潛科考任務。“奮斗者”號外殼堅硬，下潛過程中體積保持不變，依靠調整配備的壓載鐵來實現下潛和上浮。
（1）潛水器浸沒后在下潛的過程中所受的液體壓強逐漸　 　；
（2）潛水器懸浮在海水中時，所受的浮力　 　重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
13．（2022七下·椒江期末）小科將書本放在水平桌面上，如圖甲所示。
（1）下列屬于一對平衡力的是 。
A．書本對桌面的壓力 B．桌面對書本的支持力 C．書本受到的重力
（2）小科將書本向右緩緩移動，使書本慢慢伸出桌面，下列關于此過程中書本對桌面的壓力與壓強的變化情況分析，正確的是 。
A．壓力減小，壓強不變 B．壓力不變，壓強變大
C．壓力減小，壓強變大 D．壓力不變，壓強不變
（3）當書本的重心位置O移出桌子邊緣時，書本會立馬翻落到地面。小科對其進行受力分析，如圖乙。小科認為書本翻落的原因是　 　。
三、解答
14．（2023·麗水）注射器在科學實驗中用途廣泛。小科利用注射器進行了如下實驗：
（1）如圖甲，向外拉注射器活塞，觀察到氣球　 　的現象，說明大氣壓的存在。
（2）如圖乙是模擬潛水艇浮沉的實驗。當緩慢向內推注射器活塞，將玻璃球內的水從底部小孔壓出，玻璃球就上浮。玻璃球能上浮是因為它受到的浮力　 　它的總重力。活塞被向內推時，受到筒壁對它向　 　的摩擦力。
15.（2023·衢州）小科用如圖裝置探究液體內部壓強規律。
（1）圖中金屬盒的橡皮膜在水中的深度為　 　cm。
（2）在探究液體壓強與液體密度關系時，為確保實驗現象更明顯，應選用水和____（填字母）進行對比實驗。
A．密度為1.06g/cm3的鹽水 B．密度為1.53g/cm3的硝酸鉀和氯化鈉混合溶液
16.如圖所示，科學興趣小組依據課本的實驗原理估測本地的大氣壓值。實驗中當注射器的活塞剛開始滑動時記下彈簧測力計的示數為27N；所用注射器的最大刻度為30mL；注射器全部刻度的長度為10cm。
（1）本估測實驗原理是 　 　，根據實驗數據計算出的大氣壓強為 　 　Pa；
（2）實驗計算出的大氣壓強小于本地的大氣壓值，其原因可能是 （填選項）。
A．注射器中有空氣未全部排盡
B．活塞與注射器筒壁間摩擦較大
C．橡皮帽漏氣
（3）為了研究氣體壓強和體積的關系，興趣小組發現：如果在針筒內吸入一定質量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力。由此得出結論 　。
17.（2024·瑞安模擬）圖甲是家用一款愛仕達炒鍋，與其他不同的是鍋蓋周邊有一圈橡膠圈，頂部有一蒸汽閥門(如圖丙)，蒸汽閥門可上下活動，向上向下時橡膠都可與內外玻璃緊密貼合。
（1）這款炒鍋的好處之一，蒸制、燉湯容易熟，可充當“高壓鍋”的作用。這是由于密封效果好，蒸燉時蒸氣不易出來，使得鍋內氣壓增大，沸點　 　(填“降低”或“升高”)。
（2）如右圖把鍋蓋放在光滑的瓷磚表面，向下關閉閥門，鍋蓋內外壓強差約為3000Pa左右，較難豎直向上拿起來。已知鍋蓋的重力8N，直徑32cm，橫截面積約為800cm2，請計算要提起鍋蓋大約需多大的力 　 　。(結果取整數)
（3）為能輕松拿起鍋蓋，下列幾種方法可行的是____。
A．將蒸汽閥門往上拉一下，讓空氣進入后再提起。
B．將鍋蓋水平移動，使鍋的邊緣露出瓷磚邊緣后再提起。
C．用一薄片，將橡膠圈的一側先翹起后再提起。
D．兩個人一起豎直向上用力提起
18.（2024·浙江模擬）小科對于浮力大小影響因素提出了如下四種猜想：
猜想一：浮力的大小與液體的密度有關；
猜想二：浮力的大小與液體的深度有關；
猜想三：浮力的大小與物體的重力有關；
猜想四：浮力的大小與物體的形狀有關．
為了驗證以上猜想是否正確，小科選擇了空塑料瓶、橡皮泥、燒杯、彈簧測力計、水、鹽水等實驗器材進行探究．他先選擇裝入部分橡皮泥的塑料瓶，轉緊瓶蓋后進行如下探究，實驗過程如圖所示．
（1）小科比較實驗步驟d、e，可以確定猜想　 　．（選填“正確”或“錯誤”）
（2）比較實驗步驟　 　，小科認為浮力的大小與液體的深度無關．
（3）要驗證猜想三是否正確，可以在塑料瓶中　 　后再進行探究．
（4）為了驗證猜想四，小科將橡皮泥捏成一團放入盛水的燒杯中，橡皮泥下沉至杯底，再將橡皮泥捏成碗狀放入水中，它漂浮在水面上．通過分析可知，第一次橡皮泥受到的浮力小于第二次橡皮泥受到的浮力，所以小科認為猜想四是正確的．
小金不同意小明的結論，她指出小科實驗過程中只關注了橡皮泥形狀的改變，沒有控制　 　相同．
19．某科學興趣小組的同學針對普通高壓鍋不能調節溫度的缺點，對普通高壓鍋進行了技術改造，其結構如圖所示。
（1）工作原理：調節螺絲可以上下旋轉，當往下旋轉時，彈簧對限壓閥的壓力變大，導致高壓鍋內氣壓變大，鍋內水的沸點___________。
（2）已知調節螺絲每向下旋轉1毫米，彈簧對限壓閥的壓力就增大0.1牛，外界大氣壓強為1.0×105帕，限壓閥質量為50克，排氣孔面積為8×10-6米2，且測得水的沸點與氣壓的關系如下表所示。若調節螺絲向下旋轉3毫米，僅這一操作，最終能使高壓鍋內增大多少帕的氣壓？且此時鍋內的最高溫度能達到多少攝氏度？ （g取10N/㎏）
鍋內氣壓P/（×105帕） 1.1 1.2 1.4 1.7 2.0 2.3 2.7 3.1 3.6
鍋內水的沸點/℃ 100 105 110 115 120 125 130 135 140
20．（2023·金華）我國設計生產的無人機世界領先，具有高效、輕巧、功率大等特點，廣泛應用于工業、農業、軍事等領域。某型號農用無人機主要用于播種、施肥，打藥等，銘牌上的部分參數如下表所示。
整機型號 N420
最大起飛質量 56kg
藥箱額定容量 30L
作業速度 1~12m/s
完成下列問題：
（1）這款無人機以5m/s的作業速度共水平飛行3.6km，需要多少小時？
（2）這款無人機以最大起飛質量停放在水平地面，對地面的壓強約7000Pa，無人機與地面的總接觸面積約為多少平方米？
（3）若這款無人機以最大起飛質量、1.2m/s速度豎直向上勻速飛行，不計空氣阻力，則按此要求計算無人機的功率至少是多少瓦？
21.（2023·浦江模擬）2022年7月28號浙江省青少年皮劃艇錦標賽在成功舉行，在雙人皮劃艇項目中，雙人皮劃艇（沒有載人）浮在水面上時排開水的體積為0.015m3，2名運動員的質量總和為150千克
（1）皮劃艇快船滑行時所受浮力方向為　 　。
（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力多大
（3）如圖所示，2名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力是多少牛
22.（2022·杭州模擬）如圖所示，用細繩將一物體系在裝有水的薄壁柱形容器底部，浸沒。物體所受浮力為10N，容器底面積50cm2，若不計繩重：
（1）求物體的體積；
（2）若細繩對物體的拉力為4N，求物體的密度；
（3）若剪斷細繩，容器液面高度如何改變？請簡要說明。
23．（2023·金華）某景區有乘氦氣球升空的觀光項目。如圖所示，氦氣球內充滿氦氣，下端連接吊籃，在吊籃底端有一根纜繩，通過纜繩來控制氦氣球的升降。氮氣球的體積為6000m3（不計球壁的厚度），ρ氦氣=0.18kg/m3， ρ空氣=1.29kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）氦氣球內氦氣的質量是多少？
（2）氦氣球在纜繩控制下，勻速豎直上升150m，用時300s，則氦氣球上升的速度是多少？
（3）氦氣球（含氦氣）連同吊籃等配件的總重為4×104N，現有總質量為1740kg的乘客，乘坐氦氣球勻速豎直升空，纜繩處于豎直狀態，此時纜繩對吊籃的拉力為多大？（不計吊籃及乘客在空氣中的浮力，不計空氣阻力）
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