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專題6壓強與浮力大小比較與計算問題-2025年中考科學【熱點·重點·難點】專練(浙江通用)(含解析)

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專題6壓強與浮力大小比較與計算問題-2025年中考科學【熱點·重點·難點】專練(浙江通用)(含解析)

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專題6 壓強、浮力大小比較與計算問題
“壓強和浮力”是中考科學中至關重要的一章,它涉及到力的基本原理和實際應用。
對于壓強的理解,考生需要明確壓力、受力面積和壓強之間的關系。考察時,可能會出現一些與生活實際相關的問題,比如液體內部壓強與深度的關系或者是氣體壓強與體積的關系等。
對于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物體沉浮的條件,并能運用這些知識解決實際問題。在考察時,可能會涉及到一些與浮力相關的現象,比如船只的浮沉、潛水艇的工作原理等。
2024年中考在第10題、19題、31題都有考察,屬于高頻考點,2025中考也會繼續考察!
★重難點01: 固體壓強的大小比較
1.重為G的物體在承受面上靜止不動時所受壓力的大小:
分類 直接放置 水平受力 豎直下壓 豎直上拉 頂在頂板 壓在墻上
受力情況
壓力 G G G+F G-F F-G F
(1)多物疊放對地面的壓力等于所有物體的重力:F=G1+G2+…+Gn
(2)容器裝液體+其他物體+外力時對地面的壓力:F=G容+G液+G物-F拉(或+F壓)
2.壓強公式:P=;
其中各量的單位分別是:
①P:壓強——帕斯卡(Pa);②F:壓力——牛頓(N);③S:受力面積——米2(m2)。
3.單位: 帕斯卡(Pa) 1Pa = 1N/m2
1N/m2意義:表示物體(地面、桌面等)在每平方米的受力面積上受到的壓力是1牛頓。
4.使用該公式計算壓強時,關鍵是找出 壓力F (一般F=G=mg)和 受力面積S ;
說明:受力面積是指兩物體的接觸部分(兩接觸面中最小的)。
5.公式變形:
(1)求壓力大小:F=PS; (2)求受力面積:S=
6.柱體對地面的壓強: P=ρgh (如:圓柱體、正方體、長放體等)。
(1)柱體特點:V=Sh(柱體的體積=底面積×高)
(2)柱體對地面的壓強公式推導:
1.(寧波自主招生) 把同種材料制成的甲、乙、丙三個實心正方體,放在水平桌面上,甲、乙、丙對桌面的壓強分別為p1、p2和p3。把甲、乙、丙按如圖所示疊放在水平桌面上,則丙對桌面的壓強為 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知識點】壓強的大小及其計算
【解析】【分析】(1)放置于水平面的物體對水平面的壓力等于物體的重力,即F=G;
(2)密度均勻的柱體對水平面的壓強,由此我們可以求得三個正方體的棱長;
(3)在計算丙對地面的壓強時,丙與地面的接觸面積為受力面積。
【解答】 設甲、乙、丙的密度為ρ。根據公式p=ρgh可得:甲的棱長,乙的棱長,丙的棱長。
由可得,G甲=p1S甲=p1l甲2=,G乙=p2S乙=p2l乙2=,G丙=p3S丙=p3l丙2=。
當三者疊放時,丙對地面的壓力為:++;
丙的底面積為:;
則丙對地面的壓強,故C正確,A、B、D錯誤。
故選C。
2.(2024·浙江模擬) 甲、乙、丙三個實心立方體分別放在水平地面上,它們對水平地面的壓強相等,已知 若在甲、乙、丙三個立方體上分別放一個質量相等的銅塊,則三個立方體對水平地面的壓強大小關系為 (  )
A. B.
C.p甲> >p丙 D.無法判斷
【答案】A
【知識點】壓強的大小及其計算
【解析】【分析】 根據壓強的計算公式可知,水平面上物體受到的壓力等于物體受到的重力,水平面上規則物體(圓柱體、正方體、長方體等)對地面的壓強計算公式可變形為
,柱體的壓強可以理解為與固體的密度和高度有關。
【解答】 (1)根據柱體時的壓強p=ρgh可知,
當壓強相同時,物體密度越小的,物體的高度越高
因為p甲=p乙=p丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙。
所以h甲>h乙>h丙。
(2)甲、乙、丙三個立方體上分別放一個質量相等的銅塊,那么立方體對水平地面的壓力等于銅塊受到的重力(G')和立方體受到的重力(G)之和。
再根據可知,原來三個實心立方體對水平地面的壓強相等,再比較大小即可。
甲、乙、丙三個立方體上分別放一個質量相等的銅塊,即重力G'相等,當壓力相同時,受力面積越大的,壓強越小。
因為三個立方體h甲>h乙>h丙,即S甲>S乙>S丙,所以p'甲<p'乙<p'丙。
故選A。
★重難點02: 液體壓強的大小比較
1.液體壓強的計算公式:P=ρgh
單位:ρ——指液體的密度(單位:kg/m3),g=10N/kg;
h——液體的深度(“深度”:指該點到自由液面的豎直距離),單位:m;
P——壓強,單位:Pa。
2.液體壓強與深度的關系:直線越斜,液體密度越大;ρ甲>ρ乙
3.液體壓強的影響因素:液體的密度、液體中該點的深度;
①液體的壓強只與 液體的密度 和 液體的深度 有關
②液體的壓強與 液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀等均無關
著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。也與浸入液體中物體的密度無關
4.不同形狀的容器,液體重力與液體對容器底壓力的大小關系
5.計算液體對容器底的壓力時:
①先由公式 P=ρgh 算出壓強;
②再由公式 F=PS 計算壓力。
1.(2024八上·寧波期末)如圖所示,水平桌面上放著底面積相等、質量相同的甲、乙兩容器,分別裝有體積不同的同種液體且深度相同,兩容器底部對桌面的壓力分別是F甲、F乙、兩容器底部所受液體壓強分別用p甲、p乙表示,則(  )
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
【知識點】壓力及重力與壓力的區別;壓強大小比較;液體的壓強
【解析】【分析】液體壓強的特點: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、計算液體壓強的公式是p=ρgh。可見,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。4、密閉容器內的液體能把它受到的壓強按原來的大小向各個方向傳遞。與重力無關。固體壓強公式:P=F/S;液體壓強公式:p=ρ液gh;
【解答】容器底部所受的液體壓強=ρ液gh,同種液體,密度相同,深度相同,所以液體對地面的壓強相同,P甲=P乙;因為容器的質量相同,同種液體同一高度,很顯然甲中液體的質量大于乙中液體的質量,所以甲容器整個對桌面的壓力大于乙容器整個對地面的壓力,F甲>F乙;
故答案為:C.
(1題圖) (2題圖)
2.(2022·浙江)如圖所示,完全相同的圓柱形容器中,裝有不同的兩種液體甲、乙,在兩容器中,距離同一高度分別有A、B兩點。若兩種液體的質量相等,則A、B兩點的壓強關系是pA   pB;若A、B兩點的壓強相等,則兩種液體對容器底的壓強關系是p甲    p乙。(兩空均選填“>”“=”或“<”)
【答案】<;>
【知識點】影響液體壓強大小的因素;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】(1)由圖知V甲<V乙,若兩種液體的質量相等,由可知液體密度ρ甲>ρ乙,可得A、B下方對容器底的壓強關系;因為兩種液體的質量相等,液體對容器底的壓強,可得液體對容器底的壓強相等;進而得出A、B兩點的壓強關系;
(2)由圖知A、B深度hA<hB,若A、B兩點的壓強相等,由p=ρgh可知液體密度ρ甲>ρ乙,進而得出A、B下方對容器底的壓強關系,液體對容器底的壓強p底=p+p下,可得液體對容器底的壓強關系。
【解答】解:
(1)由圖知V甲<V乙,若兩種液體的質量相等,由ρ可知液體密度ρ甲>ρ乙,
A、B下方對容器底的壓強:
pA下>pB下,
因為兩種液體的質量相等,液體對容器底的壓強,
所以液體對容器底的壓強:
p甲底=p乙底,
因為液體對容器底的壓強p甲底=pA+pA下,p乙底=pB+pB下,
所以A、B兩點的壓強關系:pA<pB;
(2)由圖知A、B深度hA<hB,若A、B兩點的壓強相等,由p=ρgh可知液體密度ρ甲>ρ乙,
A、B下方對容器底的壓強:
pA下>pB下,
因為液體對容器底的壓強p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下,
所以液體對容器底的壓強:
p甲>p乙。
★重難點03:流速和壓強的關系
1、流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 ;流速越小的位置,壓強 越大 。
2、應用
(1)窗簾飄出窗外的現象分析:由于窗外風速較大,窗外空氣流動速度大,壓強小,窗內空氣流動速度小,壓強大,窗簾在壓強差的作用下,被“壓”出窗外。
(2)化油器(噴霧器、香水瓶):當氣流通過狹窄管道時,流速快,壓強小,汽油噴出形成霧狀化油器上有一段突然變窄的管道與汽油供給部分相連,當氣流經過狹窄的管道時,由于流速變大,壓強變小,汽油就會從噴管噴到氣流之中,變成霧狀。
(3)飛機機翼的原理:由于機翼的上側做成凸圓形狀,而下側成平面形狀,上方氣流的速度就要比下方氣流的速度大得多。這樣,機翼下側受到氣體向上的壓強就要比機翼上側受到氣體向下的壓強大得多。正是這個壓強差,使得飛機得到了一個向上的升力。
(4)火車站臺上的安全線:當火車駛過站臺時,車廂周圍的氣流速度增大,壓強減小,如果人離火車太近,可能會導致被“吸入”鐵軌,發生危險。
1.(2020·溫州)興趣小組用如圖裝置研究壓強與流速的關系,將吹風機對準豎管上端管口向下吹風,在三個水平玻璃管的右端口處同時釋放相同規格的乒乓球,某時刻乒乓球處于如圖所示的位置。下列說法合理的是(  )
A.乒乓球運動是因受到豎管氣流的吸引力
B.裝置中三個水平玻璃管的橫截面積不同
C.三個水平玻璃管的左端口處壓強不相同
D.該裝置可以測量豎管中各處的壓強大小
【答案】C
【知識點】流體壓強與流速的關系
【解析】【分析】小球向左運動的距離越遠,說明對應的左口壓強越小,根據流體壓強和流速的關系分析即可。
【解答】A.當風從左口吹過時,玻璃管的左口處氣體流速大壓強小,而右口處氣體流速小壓強大,于是產生向左的壓強差,推動乒乓球向左移動,故A錯誤;
B.根據圖片可知,三個水平玻璃管的橫截面積相同,故B錯誤;
C.上面的乒乓球向左運動的距離最大,因此最上面的玻璃管左口出氣壓最小,而最下面的氣壓最大,故C正確;
D.由于沒有準確的測量工具,因此無法測量豎管中各處的壓強大小,故D錯誤。
故選C。
2.(2024·浙江)某興趣小組設計了一款自帶風力發電機的一體式路燈,其模型及縱截面示意圖如圖所示。任意方向吹來的風經過燈罩的上、下表面時都會產生上升氣流,帶動風葉轉動而發電。
(1)風力發電機的發電原理是____(填字母)。
A.電磁感應
B.電流周圍存在磁場
C.通電線圈在磁場中轉動
(2)燈罩上方空氣流速大,壓強   。
(3)若路燈額定功率為100瓦,風力發電機產生1千瓦時的電能,能使該路燈正常工作   小時。
【答案】(1)A
(2)小
(3)10
【知識點】流體壓強與流速的關系;電磁感應;電功率計算公式的應用
【解析】【分析】 (1)發電機的工作原理是電磁感應;
(2)流體的壓強跟流速有關:流體的流速越大、壓強越小;流體的流速越小、壓強越大;
(3)根據計算工作時間。
【解答】 (1)電磁感應是指閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線,電路中會產生感應電流,風力發電機原理是電磁感應現象,故選A;
(2) 燈罩上方空氣流速大,壓強越小;
(3) 風力發電機產生1千瓦時的電能,能使該路燈正常工作 。
★重難點04:壓強的計算
1.靈活運用壓強公式及其變形公式
(1)壓強:P=F/S(普遍使用)
(2)p=ρgh(適用于液體、氣體)
(3)g=9.8N/kg或者特殊說明時取g=10N/kg
2.在解決壓強計算問題時會經常用到的公式
(1)重力公式G=mg
(2)變形公式m=G/g
(3)變形公式g=G/m
(4)具體問題中,在沒有特殊說明,取g=9.8N/kg;為了計算方便常常取g=10N/kg,這種情況下,命題者在試題里會直接給出。
1.(2022·金華)太陽能將成為全球未來供電的主要能源。某學校開展了“制作太陽能動力小車”的項目活動。小科制作的小車已經完成測定的參數如下:小車的質量為100g,車長8cm、寬6.5cm、高3cm,輪胎與地面的總接觸面積為2cm2。完成下列問題:
(1)小車靜止在水平地面時,對地面的壓強為多少?
(2)某次測試中,小車在陽光照射下行駛40米用時1分20秒,該次測試中小車的速度為多少?
(3)測試中,小車以最快速度0.8m/s在水平地面上勻速直線行駛,若受到的阻力為重力的0.1倍,此時小車的功率為多少瓦?
【答案】(1)解:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
P= =5000Pa
(2)解:1分20秒=80秒
v==0.5m/s
(3)解:f=0.1G=0.1×1N=0.1N
物體勻速直線運動時,F=f=0.1N
P=Fv=0.1N×0.8m/s=0.08w
【知識點】速度公式及其應用;壓強的大小及其計算;功率計算公式的應用
【解析】【分析】(1)首先根據F=G=mg計算出小車對地面的壓力,再根據公式計算出小車對地面的壓強;
(2)根據公式計算出小車的速度;
(3)首先根據f=0.1G計算出小車受到的阻力,再根據二力平衡的知識計算出小車受到的牽引力,最后根據P=Fv計算小車的功率。
10.(2023·衢州) 2022年10月31日,我國組建完成的“天宮”空間站,是當今世界上第二個在軌實驗室。航天員可乘坐飛船往返地球和空間站,開展科學實驗。
(1)在空間站生長的水稻,呈現“生長方向雜亂”的現象,其原因是在微重力環境中,它不會像在地球上生長那樣表現出   性。
(2)神舟飛船返回艙結構呈鐘形,穩定性好。返回艙返回地球時以傾斜的姿態飛行,與大氣劇烈摩擦,艙外產生1500℃的高溫和烈焰,迎著大氣層的一側更是比背著大氣層的一側產生更多的熱量,通過調姿發動機自動調整,使返回艙自轉起來。自轉有利于返回艙   ,從而避免艙體受損。
(3)返回艙降落時,使用降落傘讓返回艙不斷減速,這個過程中返回艙受到的阻力   重力(選填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)已知返回艙的總質量為8000kg,與水平地面的接觸面積為5m2,求此時返回艙對地面的壓強。
【答案】(1)向地
(2)受熱均勻
(3)大于
(4)
【知識點】力與運動的關系;壓強的大小及其計算;土壤的性狀與植物的生長
【解析】【分析】(1)植物由于地心引力單方向的作用所引起的向性運動叫向地性;
(2)當返回艙轉動時,整個艙體都會與摩擦面接觸然后離開,從而使其受熱均勻,據此分析解答;
(3)當合力方向與運動方向相同時,物體做加速運動;當合力方向與運動方向相反時,物體做減速運動。
(4)首先根據F=G=mg計算返回艙對地面的壓力,再根據計算返回艙對地面的壓強。
【解答】(1)在空間站生長的水稻,呈現“生長方向雜亂”的現象,其原因是在微重力環境中,它不會像在地球上生長那樣表現出向地性。
(2)通過調姿發動機自動調整,使返回艙自轉起來。自轉有利于返回艙受熱均勻,從而避免艙體受損。
(3)當返回艙減速時,它受到的合力方向與運動方向相反,即G-f<0,則G★重難點05:浮力大小比較
F浮=ρ液gV排
1.(2022·舟山)學習了物體的浮沉條件后,小舟做了如下實驗:在兩個薄氣球中加滿溫水,扎緊后剪去多余部分,分別浸沒于盛有冷水與熱水的玻璃杯中(如圖)。若不計氣球自重,放手后兩氣球的運動情況是(  )
A.冷水、熱水中都下沉 B.冷水中下沉,熱水中上升
C.冷水、熱水中都上升 D.冷水中上升,熱水中下沉
【答案】D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】根據浮沉條件分析判斷。
【解答】冷水的密度大于溫水,即氣球受到的浮力大于重力,因此氣球在冷水中上浮。熱水的密度小于溫水,即氣球受到的浮力小于重力,因此氣球在熱水中下沉。
故選D。
(1題圖) (2題圖)
2.(2023·紹興)2023年3月,”探索一號”科考船完成了首次環大洋洲載人深潛科考任務,搭載的”奮斗者”號多次完成了深度超過萬米的下潛。不考慮海水密度與潛水器體積的變化,潛水器在海面下下潛的過程中(  )
A.浮力不變,壓強變大 B.浮力變大,壓強變大
C.浮力變大,壓強不變 D.浮力不變,壓強不變
【答案】A
【知識點】阿基米德原理;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潛水器受到浮力的變化,根據液體壓強公式p=ρ液gh分析潛水器受到壓強的變化。
【解答】潛水器在海面下沉的過程中,它排開水的體積始終等于自身體積,即排開水的體積不變。根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力保持不變。
在潛水器下潛的過程中,它所在深度逐漸增大,根據液體壓強公式p=ρ液gh可知,它受到海水的壓強變大。
故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
★重難點06:浮力的計算
(1)先明確物體在液體中的狀態:漂浮、懸浮等。
(2)分析物體的受力情況:只受到重力G物和浮力F浮兩個力的作用,并處于靜止狀態(漂浮或懸浮)。
(3)列出二力平衡的方程: F浮= G物。
(4)展開求解:將求浮力的公式F浮= ρ液gV排、重力公式G物=m物g (或G物=ρ物V物g )求未知量。
(5)若受到重力G物和浮力F浮兩個力外,還有繩子拉力、彈簧的彈力、接觸面的支持力等作用,列出受力的等式,即F向上的力 = F向下的力,再根據公式解題。
(6)需要注意的是單位轉換,不同狀態下浮力不同,用不同的符號代替,如F浮與F浮’等。
1.(2021·杭州)小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗他先將一個重為10N的空桶漂浮在水面上,然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內,桶仍漂浮在水面(不考慮撈出過程中帶出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)空桶漂浮在水面時所受浮力大小
(2)鵝卵石撈出放置在桶內時,水池水面高度與鵝卵石未撈出時相比會 ▲ (選填“上升”、“下降”或“不變”)。若此時桶排開水的體積為6.0×10-3m3,求桶內鵝卵石的質量。
【答案】(1)解:因為空桶漂浮在水面,所以F浮=G桶=10N
(2)解:上升;
F浮總=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N
G石=F浮總-G桶=60N-10N=50N
m石= =5kg
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)當物體漂浮在液面上時,它受到的浮力等于重力,根據浮沉條件計算出空桶受到的浮力;
(2)首先比較鵝卵石受到的浮力的變化,再根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析它排開水的體積變化,進而確定水面高度的變化。
首先根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排計算桶受到的浮力,再根據二力平衡G石=F浮總-G桶計算出鵝卵石的重力,最后根據公式 計算鵝卵石的質量。
【解答】(1)因為空桶漂浮在水面,所以F浮=G桶=10N;
(2)鵝卵石原來在水里下沉,那么F浮桶和鵝卵石受到的浮力F浮總=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N;
鵝卵石的重力:G石=F浮總-G桶=60N-10N=50N;
鵝卵石的重力 。
2.(2021·溫州)圖甲所示為一種水下滑翔機,圖乙是其部分結構示意圖。該滑翔機通過液壓泵將油在內、外油囊間來回轉移,從而改變浮力大小以達到上浮和下潛的目的,再結合其它技術即可滑行,以執行海洋環境的監測任務。

(1)該滑翔機具有低能耗、高續航的特點,電池一次充電后能提供1千瓦時電能。它在整個運動過程中前進速度保持0.2米/秒,但只有9%的時間耗電,耗電時功率僅為4瓦。該滑翔機充電一次總共能航行的路程為多少千米?
(2)該滑翔機總重515牛。當外油囊中無油時,滑翔機排開水的體積為0.0495米3。已知海水密度隨深度變化情況如圖丙所示。當該滑翔機在600米深度懸浮時,外油囊中油的體積為多少米3。(忽略海水壓強對油和滑翔機外殼體積的影響)
【答案】(1)解:t= = 9×105秒
t總= =1×107秒
s=vt總=0.2米/秒×1×105秒=2×105米=2000千米
答:充電一次總共航行路程2000千米。(其它合理解法也可)
(2)解:該滑翔機處于懸浮狀態時,F浮=G物= 515牛
由F浮=ρ液gV排,得V排= =0.05米3
所以V油= 0.05米3-0.0495米3=5×10-4米3
答:該滑翔機在600米深度懸浮時,外油囊中油體積為5×10-4米3(其它合理解法也可)
【知識點】速度公式及其應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;電功率計算公式的應用
【解析】【分析】(1)根據公式計算出滑翔機耗電的時間,再根據計算出滑翔機飛行的總時間,最后根據s=vt總計算出一次的飛行總路程。
(2)根據浮沉條件計算出滑翔機懸浮時受到的浮力,再根據丙圖確定600m深處時海水的密度,接下來根據阿基米德原理 計算出此時滑翔機排開海水的總體積,最后根據V油=V排-V排'計算外油囊中油的體積。
1.(2025·杭州模擬)錢塘江大橋的橋梁運輸采用“浮運法”,如圖所示,利用潮汐的漲落用浮船將橋梁運至橋墩上方,浮船運送橋梁時受到的浮力為F1,浮船將橋梁架設到橋墩上之后受到的浮力為F2,則(  )
A. B. C. D.無法確定
【答案】A
【知識點】浮力產生的原因;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
(1題圖) (2題圖)
2.(2025·麗水模擬)如圖,水槽中的碗既可漂浮在水面上,也可沉入水底。下列關于碗沉入水底后的說法正確的是
A.所受浮力比漂浮時大
B.排開水的體積與漂浮時相同
C.水對容器底部的壓強比漂浮時小
D.浮力等于碗自身的重力
【答案】C
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】ABD.根據浮沉條件比較碗受到的浮力大小,根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析排開水的體積大小變化;
C.根據液體壓強公式p=ρ液gh分析水對容器底部的壓強變化。
【解答】ABD.碗漂浮時,它受到的浮力等于重力;碗下沉時,它受到的浮力小于重力。而碗的重力不變,則碗受到的浮力變小。根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,碗排開水的體積減小,故A、B、D錯誤;
C.碗排開水的體積變小,則容器內水的高度變小。根據液體壓強公式p=ρ液gh可知,水對容器底部的壓強變小,故C正確。
故選C。
3.(2025·富陽模擬)潛水艇從海水高密度區駛入低密度區,急劇下降的過程稱為“掉深”。如圖,某潛水艇從a處駛入低密度海水區, “掉深”到b處。與a處相比,潛水艇在b處
A.受到浮力大小變小 B.受到浮力大小變大
C.受到浮力大小不變 D.無法確定
【答案】A
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】物體排開液體的體積等于物體在水面以下的體積。
【解答】a點和b點潛艇排水水的體積相同,而b點海水的密度較小,由可知,潛艇在b點受到的浮力較小。
故答案為:A。
4.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
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】蠟塊在水中靜止時,它受到的浮力等于它排開水的重力,浮力也等于物體的重力。
【解答】 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,待蠟塊靜止時,它排開水的重力等于它的重力,故天平指針仍指向分度盤中央刻度。
故選A。
5.(2025九下·浙江模擬)如圖,水平桌面上放著一杯水,將橘子放入水中,漂浮在水面上,取出后剝皮再將橘子皮和剝了皮后的橘子放入水中,發現橘子皮漂浮在水中,剝了皮后的橘子沉到杯底。下列分析錯誤的是 (  )
A.橘子皮所受的浮力等于其所受的重力
B.橘子的密度小于水的密度
C.剝了皮的橘子的密度大于水的密度
D.橘子所受浮力小于剝了皮的橘子所受浮力
【答案】D
【知識點】浮力產生的原因;浮力的變化
【解析】【分析】根據剝皮前橘子的浮沉情況判斷出浮力與重力的關系,由剝皮后橘子的重力變小判斷出剝皮后所受浮力的變化,由阿基米德原理判斷出橘子排開水重力的變化。
【解答】 A、橘子皮漂浮在水中,根據物體的浮沉條件,漂浮時物體所受浮力等于其重力,所以橘子皮所受的浮力等于其所受的重力,A 選項正確。
B、橘子放入水中漂浮,說明橘子的平均密度小于水的密度,B 選項正確。
C、剝了皮后的橘子沉到杯底,根據物體的浮沉條件,沉底時物體的密度大于液體的密度,所以剝了皮的橘子的密度大于水的密度,C 選項正確。
D、橘子漂浮時浮力等于重力,剝了皮的橘子沉底,浮力小于重力,而橘子的重力大于剝了皮的橘子的重力,所以橘子所受浮力大于剝了皮的橘子所受浮力,D 選項錯誤。
故答案為:D。
6.(2025九下·蕭山模擬)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
【知識點】壓強的大小及其計算;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】ACD.根據物體浮沉條件,結合圖示判斷兩種液體的密度關系;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。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。
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。
【解答】 ACD.實心物體A、B由同種材料制作,則密度相等,根據圖片可知,A漂浮,則A的密度小于甲液體的密度;B懸浮,則B的密度等于乙液體的密度,所以甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度。靜止時液面等高,根據液體壓強公式p=ρgh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。容器粗細均勻,故甲容器和液體總重大于乙容器的,甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力,故ACD錯誤;
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;
故選B。
7.(2024·鄞州模擬)如圖所示,上大下小的圓臺形容器內盛有水,當溫度升高后,容器內的水面因熱彭脹而升高,在不考慮容器熱彭脹和水蒸發的情況下,容器底部承受的壓強與溫度升高前相比將 (  )
A.減小 B.增大 C.不變 D.無法確定
【答案】A
【知識點】壓強的大小及其計算
【解析】【分析】容器的側壁會承擔液體的部分重力,根據溫度升高后水的體積變化分析容器底部受到壓力和壓強的變化即可。
【解答】根據圖片可知,容器上大下小,則容器的側壁會承擔液體的部分重力。溫度升高后,水的體積膨脹,則液面升高,那么容器側壁承擔水的重力更多,自然容器底部承擔水的重力變小,即容器底部受到的壓力減小。根據可知,容器底部承受的壓強變小。
故選A。
(7題圖) (8題圖)
8.(2024·紹興模擬)如圖,一個圓臺形的筒子,下方有一重力忽略不計的薄片貼住,浸入水中后,薄片不會下落,如果筒中注入100g酒精,恰能使它脫落,則下列情況哪種能使薄片下落 (  )
A.在薄片中央輕放100g砝碼 B.慢慢注入100g水
C.慢慢注入100g水銀 D.上述三種做法都不行
【答案】D
【知識點】壓強的大小及其計算
【解析】【分析】薄片之所以不會下落是因為受到水對它向上的壓力,由圖可看出,容器上窄下寬,100g酒精對薄片產生的壓力F=pS=ρ酒精gh酒精S大于100g酒精的重力。只要放入的物體所產生的壓力大于筒內100g酒精對薄片產生的壓力,薄片就會下落。
【解答】 A.在薄片中央輕放100g砝碼的重力等于100g水的重力,薄片不下落,故A錯誤;
B.對于圓柱體的容器,加入相同質量的水或水銀時,由于m水=m酒精,ρ酒精=0.8ρ水,那么V水=0.8V酒精,h水=0.8h酒精;
結合圖中給出的容器形狀:上細下粗,那么h水<0.8h酒精,則:
F水=p水S=ρ水gh水S<1.25ρ酒精g 0.8h酒精S,即:質量相同的水和酒精對薄片的壓力:F酒精>F水;
因此100g的水不可以使薄片下落。故B錯誤;
C.水銀密度大于水,質量相同時體積小,所以100g水銀產生的壓力F=pS=ρ水銀gh水銀S,小于100g酒精對薄片產生的壓力,薄片不會下落(解法同B),故C錯誤;
D.綜上所述,三種情況都不能使薄片下落,故D正確。
故選D。
9.(2024·溫州模擬) 兩個完全相同的細玻璃管以不同的方式放置,玻璃管內注入質量相同的不同液體,甲管中液面的位置如圖所示。關于這兩種液體密度ρ、液體對玻璃管底的壓強ρ的大小關系,下列說法中正確的是 (  )
A.如圖乙管液面比甲高,則ρ甲一定大于ρ乙,P甲一定大于P乙
B.如果乙管液面比甲高,則ρ甲可能大于ρ乙,P甲可能等于P乙
C.如果乙管液面比甲低,則ρ甲一定大于ρ乙,P甲一定大于P乙
D.如果乙管液面比甲低,則ρ甲可能大于ρ乙,P甲可能等于P乙
【答案】A
【知識點】密度公式的應用;壓強的大小及其計算
【解析】【分析】 (1)甲、乙玻璃管內液體質量相同,其重力相等,結合圖示分析液體對玻璃管底部的壓力大小,然后利用分析壓強大小;
(2)根據甲乙液面的高度比較體積,利用比較液體密度關系。
【解答】(1)由圖可知,甲管豎直放置,液體對玻璃管底部的壓力等于其重力;乙管傾斜,一部分液體壓在玻璃管的側壁上,液體對玻璃管底部的壓力小于其重力,
因甲、乙玻璃管內液體質量相同,重力相同,
所以甲玻璃管底受到的壓力大,乙玻璃管底受到的壓力小,
又因兩玻璃管粗細相同,則底面積相同,
所以根據可知,甲玻璃管底受到的壓強較大,乙玻璃管底受到的壓強較小,即p甲>p乙,故BD錯誤。
如果乙管液面比甲低,則甲、乙兩液體的體積無法比較(甲管內液體的體積可能較大或較小,還可能與乙管內液體的體積相等),所以無法比較甲、乙兩液體的密度,故C錯誤;
如果乙管液面比甲高,則乙液體的體積大于甲液體的體積,由可知,甲液體的密度大于乙液體的密度,故A正確。
故選A。
(9題圖) (10題圖)
10.(2025·紹興模擬)如圖所示,一圓形左粗右細的水庫導管,a、b為粗管和細管中同一水平面上的兩點,當閥門關閉時,它們的壓強分別是 Pa、Pb。打開閥門后(設水庫水位基本保持不變),水管中有一氣泡,隨水流向右運動,在經過a點和 b 點時的體積分別為 Va、Vb。則(  )
A. B.
C.Pa> Pb Va> Vb D.
【答案】A
【知識點】流體壓強與流速的關系;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】液體壓強,h指的是物體距水面的距離。
【解答】由可知,深度相同的ab兩點受到的液體壓強相同。流體流速大、壓強小,b點水管較窄,水的流速快,氣泡受到的壓強小,所以體積更大。
故答案為:A。
11.(2022·溫州模擬)溫州市區和永嘉隔江相望,為了安全兩邊江岸需要建設防護堤。如圖是甌江一段江面的示意圖,甲、乙、丙、丁是江岸同一深度的不同位置,其中受到流水壓強最大的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【知識點】流體壓強與流速的關系
【解析】【分析】根據流體壓強和流速的關系判斷。
【解答】根據圖片可知,從甲到丁,江面逐漸變寬,則河水流速變小,根據流體壓強和流速的關系可知,甲處壓強最小而丁處壓強最大。
故選D。
12.黃旭華院士是中國核潛艇總設計師,他帶領團隊攻克了核潛艇反應堆小型化、隱蔽性等關鍵技術。某核潛艇采用鈾-235核反應堆提供動力,潛艇水下排水量為8000噸,最大下潛深度為300米。結合所學知識,回答下列問題:
(1)鈾-235的原子核中有92個質子和143個中子,則其核外電子數為   。
(2)核潛艇獲得核能的途徑是   。
(3)核潛艇在水下航行時受到的浮力   牛。
【答案】(1)92
(2)核裂變
(3)8×107
【知識點】阿基米德原理;核裂變與核聚變;原子的構成
【解析】【分析】(1)原子的質子數=核外電子數=原子序數;
(2)核能利用的方式為核裂變和核聚變;
(3)根據阿基米德原理F浮=G排=m排g計算即可。
【解答】(1)根據題意可知, 鈾-235的原子核中有92個質子,根據“原子的質子數=核外電子數=原子序數”可知,它的核外電子數為92;
(2) 核潛艇獲得核能的途徑是核裂變;
(3) 核潛艇在水下航行時受到的浮力F浮=G排=m排g=8000×103kg×10N/kg=8×107N。
13.(2025·衢州模擬)衢州市近年來積極謀劃推進港區開發建設,2024年衢州港年吞吐量突破880萬噸。
(1)港口吊機將質量為500千克的貨物,勻速向上吊起10米的過程中,吊機對貨物做的功為 焦耳。
(2)停在港口的貨船,隨著船上貨物增多,貨船受到的浮力將   (選填“增大” “減小”或“不變”)。
(3)有一重量為100N的貨物水平放置在貨船的甲板上,當貨船勻速向北行駛時,貨物受到的摩擦力大小為   。
【答案】(1)50000
(2)增大
(3)0
【知識點】摩擦力的存在;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;功的計算公式的應用
【解析】【分析】(1)對貨物做的功,即為克服物體重力所做的功。
(2)根據沉淀條件進行判斷,物體漂浮或懸浮時,浮力等于重力,下沉時,浮力小于重力。
(3)存在摩擦力的提前條件:物體之間有相對運動或相對運動的趨勢。
【解答】(1)吊機對貨物做的功。
(2)船始終處于漂浮狀態,浮力等于重力,隨著貨物增多,船的總重力變大,可知浮力也逐漸變大。
(3)船勻速向北行駛時,貨物和船之間沒有相對運動和相對運動的趨勢,可知貨物與船之間沒有摩擦力,即摩擦力大小為0。
14.(2025·杭州模擬) 如圖所示,接種疫苗的注射器針頭做得很尖,是為了增大   ,便于注射:小明用吸管模擬注射器吸水過程,如圖形狀的杯子中裝有一些水,小明用吸管吸水時,如果每一口吸入水的質量相同,則每吸一口,水對杯底的壓強減小量將   ;每吸一口,杯子對桌面的壓強減小量將   。(以上兩空均選填“變大”、“變小”、“不變”)
【答案】壓強;變大;不變
【知識點】增大或減小壓強的方法;壓強的變化
【解析】【分析】(1)增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;
(2)杯子的形狀是上寬下窄,如果每次吸入水的質量相同,分析杯內水的深度減小量如何變化,由p=ρgh分析Δp水的變化;
(3)由壓強公式分析杯子對桌面的壓強減小量Δp杯如何變化。
【解答】 (1)接種疫苗的注射器針頭做得很尖,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,便于注射;
(2)如果每一口吸入水的質量相同,根據公式可得每次吸入水的體積相同,則杯中水減小的體積相同;由于杯子的形狀是上寬下窄,則杯中水每次下降的高度Δh逐漸增大,而水對杯底的壓強減小量Δp水=ρgΔh,則Δp水將變大。
(3)杯子對桌面的壓強減小量,因每次吸入水的質量相同,則每次杯中減少水的質量Δm水相同,受力面積不變,所以杯子對桌面的壓強減小量Δp杯保持不變。
15.(2025·富陽模擬)第19屆杭州亞運會鐵餅比賽中,賽場上的特殊“搬運工”引起了網友的關注,幾只電子機器狗來來回回運送鐵餅,四條小腿忙個不停,完成任務之后,它們還會自己“趴”在場邊等待指令。這一幕讓網友直呼“科技感也太強了!”。
(1)該機器狗以3m/s的速度跑到60米遠處取鐵餅,這一過程用時   s。
(2)若該機器狗工作時牽引力恒為50N,當機器狗取到2kg的鐵餅后跑回起點,(假設地面水平)這一過程機器狗克服鐵餅重力做功   J。
(3)若鐵餅的質量為2Kg,直徑約22cm,鐵餅底部與機器狗的接觸面積約 鐵餅對機器狗的壓強約為   帕。
【答案】(1)20
(2)0
(3)2000
【知識點】速度公式及其應用;壓強的大小及其計算;力是否做功的判斷
【解析】【分析】(1)根據速度公式的變式求解時間。
(2)做功的條件:物體在力的方向上有移動距離。
(3)壓強,水平面上壓力等于重力,接觸面積的單位是平方米,注意單位換算。
【解答】(1)用時。
(2)克服重力做功:,在該過程中機器狗沒有在重力的方向上移動距離,所以克服重力做功為零。
(3)壓強。
16.(2024·舟山模擬)水平升降臺上有一個足夠深、底面積為 150cm2的柱形容器,容器內裝有部分水,現將底面積為100cm2、高為20cm的圓柱體A懸掛在固定的彈簧測力計的下端,使 A的上表面剛好與水面相平,此時容器中的水深30cm,彈簧測力計的示數為10N,如圖所示,則圓柱體A的重力為   N。然后使升降臺緩慢下降3cm,再次穩定后,水對容器底部的壓強為    Pa。(已知彈簧測力計的量程足夠,且彈簧受到的拉力每減少1 N,彈簧的長度就縮短1cm)
【答案】30;2900
【知識點】影響液體壓強大小的因素;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】 (1)根據V=Sh求出物體A的體積;根據A的上表面剛好與水面相平可知物體A處于浸沒狀態,排開水的體積等于物體的體積,根據阿基米德原理求出物體A受到的浮力,然后根據力的平衡求出物體的重力;
(2)由于物體A的上表面剛好與水面相平時彈簧處于自由伸縮時的下端點到容器底之間的距離為40cm;當升降臺緩慢下降2cm,再次穩定后,此時彈簧上端固定,則彈簧處于自由伸縮時的下端點到容器底之間的距離為42cm;如圖:
然后根據物體浸沒的深度h1,彈簧的伸長量L2和容器里水的深度h',利用水的體積不變和阿基米德原理得出物體受力平衡的表達式;
即可求出水的深度,最后根據p=ρ水gh求出水對容器底部的壓強。
【解答】(1)圓柱體的體積:V=Sh=100cm2×20cm=2000cm3=2×10-3m3,
圓柱體A受到的浮力為:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N,
根據稱量法:F浮=G-F得,
圓柱體A的重力:G=F浮+F=20N+10N=30N;
(2)如左圖所示:根據彈簧受到的拉力每減少1N彈簧的長度就縮短1cm可知:彈簧測力計的示數為10N時伸長量為L1=10cm。
則當物體A的上表面剛好與水面相平時彈簧處于自由伸縮時的下端點到容器底之間的距離為:
h總=h+L1=30cm+10cm=40cm;
此時容器里水的體積V水=S容h-SAhA=150cm2×30cm-100cm2×20cm=2500cm3;
當升降臺緩慢下降2cm,再次穩定后,設此時物體A平衡后,彈簧伸長量為L2(cm),水的深度為h'(cm),
物體A浸如水的深度為h1(cm),如右圖所示:
則:L2+h'+(LA-h1)=h總+Δh,
即:L2+h'+(20cm-h1)=40cm+2cm=42cm,
所以,L2+h'-h1=22cm--------------①
由于水的體積不變,則:
V水=S容h'-SAh1=150cm2×h'-100cm2×h1=2500cm3,
即:3h'-2h1=50cm-------------------②
物體A此時受到浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g(SAh1)×10-6m3=1.0×103kg/m3×10N/kg×(100×h1)×10-6m3,
根據彈簧受到的拉力每減少1N彈簧的長度就縮短1cm可知:彈簧測力計伸長量為L2時,對物體A的拉力F'=L2×1N/cm,
根據受力平衡可得:
F浮+F'=G,
即:1.0×103kg/m3×10N/kg×(100×h1)×10-6m3+L2×1N/cm=30N,
所以,h1+L2=30cm--------------③
解①②③可得:h'=29cm=0.29m;
則水對容器底部的壓強:
p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.29m=2900Pa;
(16題圖) (17題圖)
17.(2024·浙江模擬) 把同種材料制成的甲、乙兩個實心正方體,單獨放在水平桌面上,甲、乙對桌面的壓強分別為 和p2。把甲放在乙的上面,如圖所示,則乙對桌面的壓強為   。
【答案】
【知識點】壓強的大小及其計算
【解析】【分析】設甲、乙兩個實心正方體的棱長分別為a和b,根據把它們分別放在水平桌面上,甲、乙對桌面的壓強分別為p1和p2,利用壓強公式變形分別求出a和b,然后利用密度公式、重力公式和壓強公式即可求出把甲放在乙的上面時,乙對桌面的壓強。
【解答】 設兩正方體的密度為ρ,邊長分別為a和b,

則正方體的棱長,,
把甲放在乙的上面時,乙對桌面的壓力:
F=G總=(m甲+m乙)g=(ρV甲+ρV乙)g=(ρa3+ρb3)g;
乙對桌面的壓強:

18.(2025·拱墅模擬)桔槔是《天工開物》中記載的一種原始的汲水工具。如圖所示,硬桿用細繩懸掛在樹上,桿可繞O點自由旋轉且與樹之間無作用力,用細繩將重力為20N、容積為的桶懸掛在B端,在A端重120N的拗石輔助下,人可輕松將一桶水從井中提,OA:OB=3:2;懸掛桶的繩子始終保持在豎直方向上,忽略桿和繩的重力。
(1)桶裝滿水時,求水的質量;
(2)空桶在井中漂浮時,求桶排開水的體積;
(3)某人用桔槔將裝滿水的桶提出水面(忽略桶外壁沾水)后,將水桶提升1.5米,桔槔始終處于平衡狀態,共用時10秒。求水桶離開水面后人對水桶做功的功率。
【答案】(1)解:桶裝滿水時水的質量:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.8×10-2m3=28kg;
(2)解:空桶在井中漂浮時,受到的浮力F浮=G桶=20N,
由F浮=ρ水gV排可得,桶排開水的體積:;
(3)解:水的重力G水=m水g=28kg×10N/kg=280N,
桶和水的總重力G總=G桶+G水=20N+280N=300N,
由杠桿平衡條件可得:G拗石×OA=(G總-F)×OB,
即:120N×3=(300N-F)×2,
解得作用在此人手上的拉力F=120N,
拉力做功W=Fs=120N×1.5m=180J,
人對水桶做功的功率。
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;功的計算公式的應用;功率計算公式的應用
【解析】【分析】 (1)已知水桶的容積,由密度公式變形可求得桶裝滿水時水的質量;
(2)空桶在井中漂浮時,受到的浮力等于其重力,由F浮=ρ水gV排公式變形可求得桶排開水的體積;
(3)根據G=mg求得水的重力,由杠桿平衡條件可求得B端繩子的拉力,根據力的平衡條件求得手對繩子的拉力,根據W=Fs得到拉力做功,根據得到人對水桶做功的功率。
(18題圖) (19題圖)
19.(2023·北侖模擬)有一足夠大的水池,在其水平池底豎直放置一段圓木.圓木可近似看作一個圓柱體,底面積0.8m2 , 高5m,密度0.7×103kg/m3。(g=10N/kg)
(1)未向水池內注水時,圓木對池底的壓力和壓強分別為多大?
(2)向水池內緩慢注水,在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為多大?
(3)當向水池內注水深度達到4m時,圓木受到的浮力又為多大?
【答案】(1)解:圓木的體積:V=0.8m2×5m=4m3 ,
由ρ= 得圓木的質量m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg,
圓木重力:G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N,
未向水池內注水時,圓木對池底的壓力:F=G=2.8×104N,
圓木對池底的壓強:p= = =3.5×104Pa
答:未向水池內注水時,圓木對池底的壓力和壓強分別為2.8×104N、3.5×104Pa。
(2)解:水位達到1m時,V排1=0.8m2×1m=0.8m3 ,
圓木受到的浮力:F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N,
圓木對池底的壓力:F壓=G﹣F浮=2.8×104N﹣8×103N=2×104N
答:向水池內緩慢注水,在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為8×103N、2×104N。
(3)解:當圓木對池底的壓力為0時,F浮2=G=2.8×104N,
即F浮2=ρ水V排2g=1×103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg=2.8×104N,
解得水深h2=3.5m,
當水位達到4m時,圓木靜止時漂浮在水面上,
圓木受到的浮力:F浮3=G=2.8×104N
答:當向水池內注水深度達到4m時,圓木受到的浮力又為2.8×104N。
【知識點】密度公式的應用;二力平衡的條件及其應用;壓強的大小及其計算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)未向水池底部注水時,圓木對池底的壓力等于重力,根據V=Sh計算出圓木的體積,再根據 m=ρ木V 計算出圓木的質量,再根據G=mg計算出圓木的重力,最后根據F=G計算出圓木對池底的壓力。根據公式計算出圓木對池底的壓強;
(2)水位達到1m時,根據 V排1= Sh排1計算出此時圓木排開水的體積,再根據公式 F浮1=ρ水V排g 計算出此時它受到的浮力,最后根據 F壓=G﹣F浮 計算出圓木對池底的壓力。
(3)當圓木對池底的壓力為0時,它受到的浮力等于重力,據此根據阿基米德原理 F浮2=ρ水V排2g 計算出水的深度。當水位到達4m時,將其與前面的深度比較,從而確定圓木漂浮。最后根據浮沉條件計算出圓木受到的浮力。
20.(2025·臨平模擬)中國的基建能力世界領先,其中挖掘機是基建工程中的重要設備。下表是某品牌挖掘機的部分技術參數表。
挖掘機參數表(部分)
整機工作質量(kg) 14000
最大挖掘深度(mm) 5 600
最大卸載高度(mm) 6 400
行走速度(km/h) 3.3~5.2
履帶寬度(mm) 500
履帶長度(mm) 4000
請回答:
(1)請計算該挖掘機靜止在水平地面上時對地面的壓強。
(2)請計算該挖掘機在工地上行走104米的距離至少需要多少時間
(3)若該挖掘機將1×104N的巨石從“最大挖掘深度”處挖起,并舉高到“最大卸載高度”處放下。該過程挖掘機對該石塊至少需要做多少功
【答案】(1)解:
S=0.5 mx4 mx2=4 m2
答:挖掘機靜止在水平地面上時對地面的壓強為
(2)解:
答:至少需要72s
(3)解:
【知識點】速度公式及其應用;壓強的大小及其計算;功的計算公式的應用
【解析】【分析】(1)求挖掘機靜止在水平地面上對地面的壓強,需先根據 G = mg算出重力,再確定受力面積 S ,最后依據 計算壓強。
(2)計算挖掘機行走時間,已知路程 s 和速度 v ,根據公式求解,要注意單位換算。
(3)求挖掘機對石塊做功,已知石塊重力(即力 F )和石塊被提升的高度(力的方向上移動的距離 s ),根據 W = Fs計算。
21.(2025·嘉興模擬)用兩種不同充電樁,對同一輛純電動汽車充滿電的相關數據如下表,不計充電過程中的能量損失。
充電樁 電池初始狀態 充電電壓/V 充電電流/A 充滿電的時間/h
普通充電樁 相同 220 30 10
快充充電樁 600 100  
(1)一輛電車的質量為1500千克,輪胎與地面的接觸面積總和為0.2平方米,停在水平地面上對地面的壓強為多少
(2)用普通充電樁充滿電,消耗的電能為多少千瓦時
(3)用快充充電樁充滿電,需要多少小時
(4)目前存在普通充電樁充電時間長,充電樁緊缺等問題。為解決此問題,除用快充充電樁充電外,再提出一種設想。
【答案】(1)解:電車對地面的壓力為:F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N;
電車對地面的壓強:。
(2)解:普通充電樁充滿電,消耗的電能
W=UIt=220V×30A×10h=6600W×10h=6.6kW×10h=66kW h。
(3)解:用快充充電樁充滿電,消耗的電能不變,W=66kW h;
則充電時間為:。
(4)多安裝一些充電樁,設立電池交換站等
【知識點】壓強的大小及其計算;電功計算公式的應用;電功率計算公式的應用
【解析】【分析】(1)根據F=G=mg計算電車對地面的壓力,再根據計算電車對地面的壓強;
(2)根據W=UIt求出用普通充電樁充滿電,消耗的電能;
(3)使用普通充電樁充滿電和使用快充充電樁充滿電所消耗的電能相同,根據求出用快充充電樁充滿電,需要的時間;
(4)根據題中的存在普通充電樁充電時間長,充電樁緊缺等問題分析解答。
【解答】(4)目前存在普通充電樁充電時間長,充電樁緊缺等問題。采用快充可以減小充電時間,多安裝一些充電樁可以解決充電樁緊缺。
22.(2025·金華模擬)今年央視春晚舞臺上,宇樹科技的人形機器人H1進行了精彩的表演。已知每個H1機器人質量約為47千克,在表演過程中,機器人雙腳站立在水平舞臺上,與地面的接觸面積為200厘米2。請回答:
(1)機器人遇到障礙物會及時躲避,這需要中央處理器快速處理攝像頭捕捉到的光電信號,中央處理器相當于人體反射弧中的____。
A.感受器 B.神經中樞 C.效應器 D.傳出神經
(2)人形機器人的制作需要用到PEEK復合材料,該材料只含碳、氫、氧三種元素,現將4.6克該材料放在氧氣中充分燃燒,產生的氣體通過裝有足量濃硫酸的洗氣瓶后,再緩慢通入裝有足量飽和澄清石灰水洗氣瓶,瓶內產生的沉淀質量隨通氣時間的變化情況見下表:
時間(秒) 0 5 10 30 40
沉淀質量(克) 0 10 20 30 30
求該材料中碳元素的質量分數為多少
(3)求H1機器人雙腳站立時對水平舞臺的壓強。
【答案】(1)B
(2)解:設反應生成二氧化碳的質量為x,
44 100
x 30克

解得:x=13.2克;
碳元素的質量=;
該材料中碳元素的質量分數。
(3)解:機器人與舞臺的接觸面積S=200厘米2=0.02米2,
機器人對舞臺的壓力F=G= mg=47千克×10牛/千克=470牛,
機器人對舞臺的壓強:。
【知識點】應答性反應與反射弧;壓強的大小及其計算;根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】(1)反射弧包括感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器,各部分的功能分別是接受刺激、傳遞神經沖動、分析與綜合活動、傳遞神經沖動、發生相應活動。
(2)根據表格確定反應結束時生成沉淀的質量,寫出氫氧化鈣和二氧化碳的方程式,計算出生成二氧化碳的質量,然后乘以碳元素的質量分數得到碳元素的質量,最后與材料的質量作比即可;
(3)根據F=G=mg計算機器人對舞臺的壓力,根據計算機器人對舞臺的壓強。
【解答】 (1)機器人遇到障礙物會及時躲避,這需要中央處理器快速處理攝像頭捕捉到的光電信號,中央處理器相當于人體反射弧中神經中樞,故B正確,而A、C、D錯誤。
故選B。
23.(2023·婺城二模) 為減少汽車尾氣排放造成大氣污染的加劇,新能源汽車正逐漸成為汽車行業的焦點。插電式混動汽車是常見的一種新能源汽車,行駛動力可由電動機或燃油發動機單獨提供,也可以由二者同時提供。前不久,小科家新買了一輛新能源汽車,好奇的小科查看了該汽車的說明書,發現了如下表列出的部分有關數據:
整車質量/kg 燃油發動機額定功率/kW 輪胎與地面總接觸面積/cm2 燃油標號
1200 90 2000 95號
結合以上數據分析并計算:
(1)當電池電量充足時,該汽車行駛時通過電池使電動機轉動,從而驅動汽車行駛。此過程中電能轉化為   能。
(2)計算該小汽車靜止在水平地面上時,對地面的壓強為多大
(3) 若該小汽車使用燃油發動機單獨提供動力,在平直高速路上以額定功率勻速運動的速度是108km/h,計算該車行駛10km燃油發動機牽引力所做的功為多大
【答案】(1)機械
(2)該小汽車對地面的壓力F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N;
它對地面的壓強 。
(3)該車的速度v=108km/h=30m/s,
該車受到的牽引力;
該車牽引力做的功 W=Fs=3×103N×10×103m=3×107J。
【知識點】壓強的大小及其計算;功的計算公式的應用;功率計算公式的應用
【解析】【分析】(1)根據能量轉化的知識解答;
(2)根據F=G=mg計算該小汽車對地面的壓力,再根據計算它對地面的壓強 ;
(3)根據計算該車受到的牽引力,根據W=Fs計算牽引力做的功。
【解答】(1)當電池電量充足時,該汽車行駛時通過電池使電動機轉動,從而驅動汽車行駛。此過程中電能轉化為機械能。
24.(2025·麗水模擬)研究團隊借鑒槭樹種子下落,開發了仿生種子機器人。
(1)如圖甲,槭樹種子部分較重,有薄翅狀附屬物。下降時果實像直升機葉片旋轉,從而降低下降速度,提高被風吹散的可能性。從流速與壓強關系角度分析,種子下落速度降低的原因是   。
(2)在進行大面積播種前需測定種子的活性,具有活性的種子產生的氣體通入澄清石灰水中,溶液會出現渾濁現象,產生該現象的原因是   (用化學方程式表示)。
(3)模仿槭樹種子下落方式,科學家開發了仿生種子機器人,如圖乙。播種時大面積擴散飄落,留在土壤表面,不再回收。因此,研究人員所選擇的材料應具備   的性質。
【答案】(1)種子上方氣體流速大于下方,上方受到壓強小于下方,上下方的壓力差使得種子受到了一個向上的力,從而降低種子下落速度;(只講到氣體流速大壓強小給1分)
(2)
(3)可降解(或易分解)
【知識點】流體壓強與流速的關系;書寫化學方程式、文字表達式
【解析】【分析】 (1)流體流水越大的位置壓強越小,根據流體壓強和流速的關系解答;
(2)根據二氧化碳與澄清石灰水的反應現象解答;
(3)根據保護土壤和環境的相關知識分析解答。
【解答】(1)從流速與壓強關系角度分析,種子下落速度降低的原因是:種子上方氣體流速大于下方,上方受到壓強小于下方,上下方的壓力差使得種子受到了一個向上的力,從而降低種子下落速度。
(2) 具有活性的種子呼吸作用會產生二氧化碳氣體 ,二氧化碳與澄清石灰水(主要成分是氫氧化鈣Ca(OH)2)反應,生成碳酸鈣沉淀CaCO3和水H2O,化學方程式為:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)播種時大面積擴散飄落,留在土壤表面,不再回收。因此,研究人員所選擇的材料應具備可降解(或易分解)的性質。
25.(2025·溫州模擬)如圖甲是古代一種滴水計時的工具——“漏刻”,它由播水壺和受水壺組成,其模型如圖乙所示,播水壺不斷滴水,受水壺內由標尺與浮塊組成的浮箭上升后,通過指針指向浮箭上標尺的刻度即可讀取時間。
(1)浮塊漂浮在水面,隨水位的上升而上升,它所受的浮力是   (選填“變大”、“變小”或“不變”)的;
(2)小溫想了解漏刻計時的原理,他找來三個橫截面積不同的長方形塑料盒,分別在底部中央開一個大小相同的圓孔如圖丙所示,探究長方形容器中水從圓孔流完所需時間與容器橫截面積及水深的關系。通過實驗得到如表數據:
實驗次數 容器橫截面積 水深 水流完所需時間
1 100 4 12
2 150 4 18
3 300 4 36
4 300 2 25
5 300 6 43
6 300 8 50
7 ? 8 60
①分析   三次實驗數據可知,容器橫截面積相同時,水的深度越深,水流完時間越長;
②請結合上述實驗數據及結論分析第七次實驗“?”處容器橫截面積應為   ;
(3)改進后,小溫檢測發現隨著播水壺內水量減少,滴水間隔時間越來越長。為使滴水間隔時間相同,小組討論后,將滴水壺裝置改進成如圖丁所示,依據的科學知識是   。
【答案】(1)不變
(2)3、4、5;360
(3)根據可知,水的深度保持不變,出水口的液體壓強不變。
【知識點】影響液體壓強大小的因素;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】物理學中對于多因素或多變量的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題.每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。
【解答】(1)浮塊漂浮在水面,所受的浮力始終等于自身的重力,因此隨水位的上升而上升,它所受的浮力不變。
(2)探究長方形容器中水從圓孔流完所需時間與水深度之間的關系,需要控制橫截面積相同,因此選擇3、4、5三次實驗。
根據表格數據分析可知,當深度相同時,橫截面積是原來的多少倍,水流所需的時間也會變為原來的多少倍,結合第6次實驗數據可知,第7次水流時間是第6次的1.2倍,則橫截面積也是原來的1.2倍,則第七次實驗“?”處容器橫截面積應為
(3)根據可知,水的深度保持不變,出水口的液體壓強不變。
(1)浮塊漂浮在水面,所受的浮力始終等于自身的重力,因此隨水位的上升而上升,它所受的浮力不變。
(2)[1]探究長方形容器中水從圓孔流完所需時間與水深度之間的關系,需要控制橫截面積相同,因此選擇3、4、5三次實驗。
[2]根據表格數據分析可知,當深度相同時,橫截面積是原來的多少倍,水流所需的時間也會變為原來的多少倍,結合第6次實驗數據可知,第7次水流時間是第6次的1.2倍,則橫截面積也是原來的1.2倍,則第七次實驗“?”處容器橫截面積應為
(3)根據可知,水的深度保持不變,出水口的液體壓強不變。
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專題6 壓強、浮力大小比較與計算問題
“壓強和浮力”是中考科學中至關重要的一章,它涉及到力的基本原理和實際應用。
對于壓強的理解,考生需要明確壓力、受力面積和壓強之間的關系。考察時,可能會出現一些與生活實際相關的問題,比如液體內部壓強與深度的關系或者是氣體壓強與體積的關系等。
對于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物體沉浮的條件,并能運用這些知識解決實際問題。在考察時,可能會涉及到一些與浮力相關的現象,比如船只的浮沉、潛水艇的工作原理等。
2024年中考在第10題、19題、31題都有考察,屬于高頻考點,2025中考也會繼續考察!
★重難點01: 固體壓強的大小比較
1.重為G的物體在承受面上靜止不動時所受壓力的大小:
分類 直接放置 水平受力 豎直下壓 豎直上拉 頂在頂板 壓在墻上
受力情況
壓力 G G G+F G-F F-G F
(1)多物疊放對地面的壓力等于所有物體的重力:F=G1+G2+…+Gn
(2)容器裝液體+其他物體+外力時對地面的壓力:F=G容+G液+G物-F拉(或+F壓)
2.壓強公式:P=;
其中各量的單位分別是:
①P:壓強——帕斯卡(Pa);②F:壓力——牛頓(N);③S:受力面積——米2(m2)。
3.單位: 帕斯卡(Pa) 1Pa = 1N/m2
1N/m2意義:表示 。
4.使用該公式計算壓強時,關鍵是找出 壓力F (一般F=G=mg)和 受力面積S ;
說明:受力面積是指兩物體的接觸部分(兩接觸面中最小的)。
5.公式變形:
(1)求壓力大小:F=PS; (2)求受力面積:S=
6.柱體對地面的壓強: (如:圓柱體、正方體、長放體等)。
(1)柱體特點:V=Sh(柱體的體積=底面積×高)
(2)柱體對地面的壓強公式推導:
1.(寧波自主招生) 把同種材料制成的甲、乙、丙三個實心正方體,放在水平桌面上,甲、乙、丙對桌面的壓強分別為p1、p2和p3。把甲、乙、丙按如圖所示疊放在水平桌面上,則丙對桌面的壓強為 (  )
A. B.
C. D.
2.(2024·浙江模擬) 甲、乙、丙三個實心立方體分別放在水平地面上,它們對水平地面的壓強相等,已知 若在甲、乙、丙三個立方體上分別放一個質量相等的銅塊,則三個立方體對水平地面的壓強大小關系為 (  )
A. B.
C.p甲> >p丙 D.無法判斷
★重難點02: 液體壓強的大小比較
1.液體壓強的計算公式:P=ρgh
單位:ρ——指液體的密度(單位:kg/m3),g=10N/kg;
h——液體的深度(“深度”:指該點到自由液面的豎直距離),單位:m;
P——壓強,單位:Pa。
2.液體壓強與深度的關系:直線越斜,液體密度越大;ρ甲>ρ乙
3.液體壓強的影響因素:液體的密度、液體中該點的深度;
①液體的壓強只與 液體的密度 和 有關
②液體的壓強與 液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀等均無關
著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。也與浸入液體中物體的密度無關
4.不同形狀的容器,液體重力與液體對容器底壓力的大小關系
5.計算液體對容器底的壓力時:
①先由公式 算出壓強;
②再由公式 F=PS 計算壓力。
1.(2024八上·寧波期末)如圖所示,水平桌面上放著底面積相等、質量相同的甲、乙兩容器,分別裝有體積不同的同種液體且深度相同,兩容器底部對桌面的壓力分別是F甲、F乙、兩容器底部所受液體壓強分別用p甲、p乙表示,則(  )
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
(1題圖) (2題圖)
2.(2022·浙江)如圖所示,完全相同的圓柱形容器中,裝有不同的兩種液體甲、乙,在兩容器中,距離同一高度分別有A、B兩點。若兩種液體的質量相等,則A、B兩點的壓強關系是pA   pB;若A、B兩點的壓強相等,則兩種液體對容器底的壓強關系是p甲    p乙。(兩空均選填“>”“=”或“<”)
★重難點03:流速和壓強的關系
1、流體壓強與流速的關系
在氣體和液體中,流速 的位置,壓強 越小 ;流速越小的位置,壓強 越大 。
2、應用
(1)窗簾飄出窗外的現象分析:由于窗外風速較大,窗外空氣流動速度大,壓強小,窗內空氣流動速度小,壓強大,窗簾在壓強差的作用下,被“壓”出窗外。
(2)化油器(噴霧器、香水瓶):當氣流通過狹窄管道時,流速快,壓強小,汽油噴出形成霧狀化油器上有一段突然變窄的管道與汽油供給部分相連,當氣流經過狹窄的管道時,由于流速變大,壓強變小,汽油就會從噴管噴到氣流之中,變成霧狀。
(3)飛機機翼的原理:由于機翼的上側做成凸圓形狀,而下側成平面形狀,上方氣流的速度就要比下方氣流的速度 。這樣,機翼下側受到氣體向上的壓強就要比機翼上側受到氣體向下的壓強大得多。正是這個壓強差,使得飛機得到了一個 。
(4)火車站臺上的安全線:當火車駛過站臺時,車廂周圍的氣流速度增大,壓強減小,如果人離火車太近,可能會導致被“吸入”鐵軌,發生危險。
1.(2020·溫州)興趣小組用如圖裝置研究壓強與流速的關系,將吹風機對準豎管上端管口向下吹風,在三個水平玻璃管的右端口處同時釋放相同規格的乒乓球,某時刻乒乓球處于如圖所示的位置。下列說法合理的是(  )
A.乒乓球運動是因受到豎管氣流的吸引力
B.裝置中三個水平玻璃管的橫截面積不同
C.三個水平玻璃管的左端口處壓強不相同
D.該裝置可以測量豎管中各處的壓強大小
2.(2024·浙江)某興趣小組設計了一款自帶風力發電機的一體式路燈,其模型及縱截面示意圖如圖所示。任意方向吹來的風經過燈罩的上、下表面時都會產生上升氣流,帶動風葉轉動而發電。
(1)風力發電機的發電原理是____(填字母)。
A.電磁感應
B.電流周圍存在磁場
C.通電線圈在磁場中轉動
(2)燈罩上方空氣流速大,壓強   。
(3)若路燈額定功率為100瓦,風力發電機產生1千瓦時的電能,能使該路燈正常工作   小時。
★重難點04:壓強的計算
1.靈活運用壓強公式及其變形公式
(1)壓強:P=F/S(普遍使用)
(2)p=ρgh(適用于液體、氣體)
(3)g=9.8N/kg或者特殊說明時取g=10N/kg
2.在解決壓強計算問題時會經常用到的公式
(1)重力公式G=mg
(2)變形公式m=G/g
(3)變形公式g=G/m
(4)具體問題中,在沒有特殊說明,取g=9.8N/kg;為了計算方便常常取g=10N/kg,這種情況下,命題者在試題里會直接給出。
1.(2022·金華)太陽能將成為全球未來供電的主要能源。某學校開展了“制作太陽能動力小車”的項目活動。小科制作的小車已經完成測定的參數如下:小車的質量為100g,車長8cm、寬6.5cm、高3cm,輪胎與地面的總接觸面積為2cm2。完成下列問題:
(1)小車靜止在水平地面時,對地面的壓強為多少?
(2)某次測試中,小車在陽光照射下行駛40米用時1分20秒,該次測試中小車的速度為多少?
(3)測試中,小車以最快速度0.8m/s在水平地面上勻速直線行駛,若受到的阻力為重力的0.1倍,此時小車的功率為多少瓦?
10.(2023·衢州) 2022年10月31日,我國組建完成的“天宮”空間站,是當今世界上第二個在軌實驗室。航天員可乘坐飛船往返地球和空間站,開展科學實驗。
(1)在空間站生長的水稻,呈現“生長方向雜亂”的現象,其原因是在微重力環境中,它不會像在地球上生長那樣表現出   性。
(2)神舟飛船返回艙結構呈鐘形,穩定性好。返回艙返回地球時以傾斜的姿態飛行,與大氣劇烈摩擦,艙外產生1500℃的高溫和烈焰,迎著大氣層的一側更是比背著大氣層的一側產生更多的熱量,通過調姿發動機自動調整,使返回艙自轉起來。自轉有利于返回艙   ,從而避免艙體受損。
(3)返回艙降落時,使用降落傘讓返回艙不斷減速,這個過程中返回艙受到的阻力   重力(選填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)已知返回艙的總質量為8000kg,與水平地面的接觸面積為5m2,求此時返回艙對地面的壓強。
★重難點05:浮力大小比較
F浮=ρ液gV排
1.(2022·舟山)學習了物體的浮沉條件后,小舟做了如下實驗:在兩個薄氣球中加滿溫水,扎緊后剪去多余部分,分別浸沒于盛有冷水與熱水的玻璃杯中(如圖)。若不計氣球自重,放手后兩氣球的運動情況是(  )
A.冷水、熱水中都下沉 B.冷水中下沉,熱水中上升
C.冷水、熱水中都上升 D.冷水中上升,熱水中下沉
(1題圖) (2題圖)
2.(2023·紹興)2023年3月,”探索一號”科考船完成了首次環大洋洲載人深潛科考任務,搭載的”奮斗者”號多次完成了深度超過萬米的下潛。不考慮海水密度與潛水器體積的變化,潛水器在海面下下潛的過程中(  )
A.浮力不變,壓強變大 B.浮力變大,壓強變大
C.浮力變大,壓強不變 D.浮力不變,壓強不變
★重難點06:浮力的計算
(1)先明確物體在液體中的狀態:漂浮、懸浮等。
(2)分析物體的受力情況:只受到重力G物和浮力F浮兩個力的作用,并處于靜止狀態(漂浮或懸浮)。
(3)列出二力平衡的方程: F浮= G物。
(4)展開求解:將求浮力的公式F浮= ρ液gV排、重力公式G物=m物g (或G物=ρ物V物g )求未知量。
(5)若受到重力G物和浮力F浮兩個力外,還有繩子拉力、彈簧的彈力、接觸面的支持力等作用,列出受力的等式,即F向上的力 = F向下的力,再根據公式解題。
(6)需要注意的是單位轉換,不同狀態下浮力不同,用不同的符號代替,如F浮與F浮’等。
1.(2021·杭州)小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗他先將一個重為10N的空桶漂浮在水面上,然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內,桶仍漂浮在水面(不考慮撈出過程中帶出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)空桶漂浮在水面時所受浮力大小
(2)鵝卵石撈出放置在桶內時,水池水面高度與鵝卵石未撈出時相比會 ▲ (選填“上升”、“下降”或“不變”)。若此時桶排開水的體積為6.0×10-3m3,求桶內鵝卵石的質量。
2.(2021·溫州)圖甲所示為一種水下滑翔機,圖乙是其部分結構示意圖。該滑翔機通過液壓泵將油在內、外油囊間來回轉移,從而改變浮力大小以達到上浮和下潛的目的,再結合其它技術即可滑行,以執行海洋環境的監測任務。

(1)該滑翔機具有低能耗、高續航的特點,電池一次充電后能提供1千瓦時電能。它在整個運動過程中前進速度保持0.2米/秒,但只有9%的時間耗電,耗電時功率僅為4瓦。該滑翔機充電一次總共能航行的路程為多少千米?
(2)該滑翔機總重515牛。當外油囊中無油時,滑翔機排開水的體積為0.0495米3。已知海水密度隨深度變化情況如圖丙所示。當該滑翔機在600米深度懸浮時,外油囊中油的體積為多少米3。(忽略海水壓強對油和滑翔機外殼體積的影響)
1.(2025·杭州模擬)錢塘江大橋的橋梁運輸采用“浮運法”,如圖所示,利用潮汐的漲落用浮船將橋梁運至橋墩上方,浮船運送橋梁時受到的浮力為F1,浮船將橋梁架設到橋墩上之后受到的浮力為F2,則(  )
A. B. C. D.無法確定
(1題圖) (2題圖)
2.(2025·麗水模擬)如圖,水槽中的碗既可漂浮在水面上,也可沉入水底。下列關于碗沉入水底后的說法正確的是
A.所受浮力比漂浮時大
B.排開水的體積與漂浮時相同
C.水對容器底部的壓強比漂浮時小
D.浮力等于碗自身的重力
3.(2025·富陽模擬)潛水艇從海水高密度區駛入低密度區,急劇下降的過程稱為“掉深”。如圖,某潛水艇從a處駛入低密度海水區, “掉深”到b處。與a處相比,潛水艇在b處
A.受到浮力大小變小 B.受到浮力大小變大
C.受到浮力大小不變 D.無法確定
4.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
5.(2025九下·浙江模擬)如圖,水平桌面上放著一杯水,將橘子放入水中,漂浮在水面上,取出后剝皮再將橘子皮和剝了皮后的橘子放入水中,發現橘子皮漂浮在水中,剝了皮后的橘子沉到杯底。下列分析錯誤的是 (  )
A.橘子皮所受的浮力等于其所受的重力
B.橘子的密度小于水的密度
C.剝了皮的橘子的密度大于水的密度
D.橘子所受浮力小于剝了皮的橘子所受浮力
6.(2025九下·蕭山模擬)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
7.(2024·鄞州模擬)如圖所示,上大下小的圓臺形容器內盛有水,當溫度升高后,容器內的水面因熱彭脹而升高,在不考慮容器熱彭脹和水蒸發的情況下,容器底部承受的壓強與溫度升高前相比將 (  )
A.減小 B.增大 C.不變 D.無法確定
(7題圖) (8題圖)
8.(2024·紹興模擬)如圖,一個圓臺形的筒子,下方有一重力忽略不計的薄片貼住,浸入水中后,薄片不會下落,如果筒中注入100g酒精,恰能使它脫落,則下列情況哪種能使薄片下落 (  )
A.在薄片中央輕放100g砝碼 B.慢慢注入100g水
C.慢慢注入100g水銀 D.上述三種做法都不行
9.(2024·溫州模擬) 兩個完全相同的細玻璃管以不同的方式放置,玻璃管內注入質量相同的不同液體,甲管中液面的位置如圖所示。關于這兩種液體密度ρ、液體對玻璃管底的壓強ρ的大小關系,下列說法中正確的是 (  )
A.如圖乙管液面比甲高,則ρ甲一定大于ρ乙,P甲一定大于P乙
B.如果乙管液面比甲高,則ρ甲可能大于ρ乙,P甲可能等于P乙
C.如果乙管液面比甲低,則ρ甲一定大于ρ乙,P甲一定大于P乙
D.如果乙管液面比甲低,則ρ甲可能大于ρ乙,P甲可能等于P乙
(9題圖) (10題圖)
10.(2025·紹興模擬)如圖所示,一圓形左粗右細的水庫導管,a、b為粗管和細管中同一水平面上的兩點,當閥門關閉時,它們的壓強分別是 Pa、Pb。打開閥門后(設水庫水位基本保持不變),水管中有一氣泡,隨水流向右運動,在經過a點和 b 點時的體積分別為 Va、Vb。則(  )
A. B.
C.Pa> Pb Va> Vb D.
11.(2022·溫州模擬)溫州市區和永嘉隔江相望,為了安全兩邊江岸需要建設防護堤。如圖是甌江一段江面的示意圖,甲、乙、丙、丁是江岸同一深度的不同位置,其中受到流水壓強最大的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
12.黃旭華院士是中國核潛艇總設計師,他帶領團隊攻克了核潛艇反應堆小型化、隱蔽性等關鍵技術。某核潛艇采用鈾-235核反應堆提供動力,潛艇水下排水量為8000噸,最大下潛深度為300米。結合所學知識,回答下列問題:
(1)鈾-235的原子核中有92個質子和143個中子,則其核外電子數為   。
(2)核潛艇獲得核能的途徑是   。
(3)核潛艇在水下航行時受到的浮力   牛。
13.(2025·衢州模擬)衢州市近年來積極謀劃推進港區開發建設,2024年衢州港年吞吐量突破880萬噸。
(1)港口吊機將質量為500千克的貨物,勻速向上吊起10米的過程中,吊機對貨物做的功為 焦耳。
(2)停在港口的貨船,隨著船上貨物增多,貨船受到的浮力將   (選填“增大” “減小”或“不變”)。
(3)有一重量為100N的貨物水平放置在貨船的甲板上,當貨船勻速向北行駛時,貨物受到的摩擦力大小為   。
14.(2025·杭州模擬) 如圖所示,接種疫苗的注射器針頭做得很尖,是為了增大   ,便于注射:小明用吸管模擬注射器吸水過程,如圖形狀的杯子中裝有一些水,小明用吸管吸水時,如果每一口吸入水的質量相同,則每吸一口,水對杯底的壓強減小量將   ;每吸一口,杯子對桌面的壓強減小量將   。(以上兩空均選填“變大”、“變小”、“不變”)
15.(2025·富陽模擬)第19屆杭州亞運會鐵餅比賽中,賽場上的特殊“搬運工”引起了網友的關注,幾只電子機器狗來來回回運送鐵餅,四條小腿忙個不停,完成任務之后,它們還會自己“趴”在場邊等待指令。這一幕讓網友直呼“科技感也太強了!”。
(1)該機器狗以3m/s的速度跑到60米遠處取鐵餅,這一過程用時   s。
(2)若該機器狗工作時牽引力恒為50N,當機器狗取到2kg的鐵餅后跑回起點,(假設地面水平)這一過程機器狗克服鐵餅重力做功   J。
(3)若鐵餅的質量為2Kg,直徑約22cm,鐵餅底部與機器狗的接觸面積約 鐵餅對機器狗的壓強約為   帕。
16.(2024·舟山模擬)水平升降臺上有一個足夠深、底面積為 150cm2的柱形容器,容器內裝有部分水,現將底面積為100cm2、高為20cm的圓柱體A懸掛在固定的彈簧測力計的下端,使 A的上表面剛好與水面相平,此時容器中的水深30cm,彈簧測力計的示數為10N,如圖所示,則圓柱體A的重力為   N。然后使升降臺緩慢下降3cm,再次穩定后,水對容器底部的壓強為    Pa。(已知彈簧測力計的量程足夠,且彈簧受到的拉力每減少1 N,彈簧的長度就縮短1cm)
(16題圖) (17題圖)
17.(2024·浙江模擬) 把同種材料制成的甲、乙兩個實心正方體,單獨放在水平桌面上,甲、乙對桌面的壓強分別為 和p2。把甲放在乙的上面,如圖所示,則乙對桌面的壓強為   。
18.(2025·拱墅模擬)桔槔是《天工開物》中記載的一種原始的汲水工具。如圖所示,硬桿用細繩懸掛在樹上,桿可繞O點自由旋轉且與樹之間無作用力,用細繩將重力為20N、容積為的桶懸掛在B端,在A端重120N的拗石輔助下,人可輕松將一桶水從井中提,OA:OB=3:2;懸掛桶的繩子始終保持在豎直方向上,忽略桿和繩的重力。
(1)桶裝滿水時,求水的質量;
(2)空桶在井中漂浮時,求桶排開水的體積;
(3)某人用桔槔將裝滿水的桶提出水面(忽略桶外壁沾水)后,將水桶提升1.5米,桔槔始終處于平衡狀態,共用時10秒。求水桶離開水面后人對水桶做功的功率。
(18題圖) (19題圖)
19.(2023·北侖模擬)有一足夠大的水池,在其水平池底豎直放置一段圓木.圓木可近似看作一個圓柱體,底面積0.8m2 , 高5m,密度0.7×103kg/m3。(g=10N/kg)
(1)未向水池內注水時,圓木對池底的壓力和壓強分別為多大?
(2)向水池內緩慢注水,在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為多大?
(3)當向水池內注水深度達到4m時,圓木受到的浮力又為多大?
20.(2025·臨平模擬)中國的基建能力世界領先,其中挖掘機是基建工程中的重要設備。下表是某品牌挖掘機的部分技術參數表。
挖掘機參數表(部分)
整機工作質量(kg) 14000
最大挖掘深度(mm) 5 600
最大卸載高度(mm) 6 400
行走速度(km/h) 3.3~5.2
履帶寬度(mm) 500
履帶長度(mm) 4000
請回答:
(1)請計算該挖掘機靜止在水平地面上時對地面的壓強。
(2)請計算該挖掘機在工地上行走104米的距離至少需要多少時間
(3)若該挖掘機將1×104N的巨石從“最大挖掘深度”處挖起,并舉高到“最大卸載高度”處放下。該過程挖掘機對該石塊至少需要做多少功
21.(2025·嘉興模擬)用兩種不同充電樁,對同一輛純電動汽車充滿電的相關數據如下表,不計充電過程中的能量損失。
充電樁 電池初始狀態 充電電壓/V 充電電流/A 充滿電的時間/h
普通充電樁 相同 220 30 10
快充充電樁 600 100  
(1)一輛電車的質量為1500千克,輪胎與地面的接觸面積總和為0.2平方米,停在水平地面上對地面的壓強為多少
(2)用普通充電樁充滿電,消耗的電能為多少千瓦時
(3)用快充充電樁充滿電,需要多少小時
(4)目前存在普通充電樁充電時間長,充電樁緊缺等問題。為解決此問題,除用快充充電樁充電外,再提出一種設想。
22.(2025·金華模擬)今年央視春晚舞臺上,宇樹科技的人形機器人H1進行了精彩的表演。已知每個H1機器人質量約為47千克,在表演過程中,機器人雙腳站立在水平舞臺上,與地面的接觸面積為200厘米2。請回答:
(1)機器人遇到障礙物會及時躲避,這需要中央處理器快速處理攝像頭捕捉到的光電信號,中央處理器相當于人體反射弧中的____。
A.感受器 B.神經中樞 C.效應器 D.傳出神經
(2)人形機器人的制作需要用到PEEK復合材料,該材料只含碳、氫、氧三種元素,現將4.6克該材料放在氧氣中充分燃燒,產生的氣體通過裝有足量濃硫酸的洗氣瓶后,再緩慢通入裝有足量飽和澄清石灰水洗氣瓶,瓶內產生的沉淀質量隨通氣時間的變化情況見下表:
時間(秒) 0 5 10 30 40
沉淀質量(克) 0 10 20 30 30
求該材料中碳元素的質量分數為多少
23.(2023·婺城二模) 為減少汽車尾氣排放造成大氣污染的加劇,新能源汽車正逐漸成為汽車行業的焦點。插電式混動汽車是常見的一種新能源汽車,行駛動力可由電動機或燃油發動機單獨提供,也可以由二者同時提供。前不久,小科家新買了一輛新能源汽車,好奇的小科查看了該汽車的說明書,發現了如下表列出的部分有關數據:
整車質量/kg 燃油發動機額定功率/kW 輪胎與地面總接觸面積/cm2 燃油標號
1200 90 2000 95號
結合以上數據分析并計算:
(1)當電池電量充足時,該汽車行駛時通過電池使電動機轉動,從而驅動汽車行駛。此過程中電能轉化為   能。
(2)計算該小汽車靜止在水平地面上時,對地面的壓強為多大
(3) 若該小汽車使用燃油發動機單獨提供動力,在平直高速路上以額定功率勻速運動的速度是108km/h,計算該車行駛10km燃油發動機牽引力所做的功為多大
24.(2025·麗水模擬)研究團隊借鑒槭樹種子下落,開發了仿生種子機器人。
(1)如圖甲,槭樹種子部分較重,有薄翅狀附屬物。下降時果實像直升機葉片旋轉,從而降低下降速度,提高被風吹散的可能性。從流速與壓強關系角度分析,種子下落速度降低的原因是   。
(2)在進行大面積播種前需測定種子的活性,具有活性的種子產生的氣體通入澄清石灰水中,溶液會出現渾濁現象,產生該現象的原因是   (用化學方程式表示)。
(3)模仿槭樹種子下落方式,科學家開發了仿生種子機器人,如圖乙。播種時大面積擴散飄落,留在土壤表面,不再回收。因此,研究人員所選擇的材料應具備   的性質。
25.(2025·溫州模擬)如圖甲是古代一種滴水計時的工具——“漏刻”,它由播水壺和受水壺組成,其模型如圖乙所示,播水壺不斷滴水,受水壺內由標尺與浮塊組成的浮箭上升后,通過指針指向浮箭上標尺的刻度即可讀取時間。
(1)浮塊漂浮在水面,隨水位的上升而上升,它所受的浮力是   (選填“變大”、“變小”或“不變”)的;
(2)小溫想了解漏刻計時的原理,他找來三個橫截面積不同的長方形塑料盒,分別在底部中央開一個大小相同的圓孔如圖丙所示,探究長方形容器中水從圓孔流完所需時間與容器橫截面積及水深的關系。通過實驗得到如表數據:
實驗次數 容器橫截面積 水深 水流完所需時間
1 100 4 12
2 150 4 18
3 300 4 36
4 300 2 25
5 300 6 43
6 300 8 50
7 ? 8 60
①分析   三次實驗數據可知,容器橫截面積相同時,水的深度越深,水流完時間越長;
②請結合上述實驗數據及結論分析第七次實驗“?”處容器橫截面積應為   ;
(3)改進后,小溫檢測發現隨著播水壺內水量減少,滴水間隔時間越來越長。為使滴水間隔時間相同,小組討論后,將滴水壺裝置改進成如圖丁所示,依據的科學知識是   。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

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