【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-压强和浮力-液体压强的计算（选择-填空-含答案-19题）

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1．（2021•日照）思思用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量大樱桃的密度，烧杯的重力为G0、底面积为S。如图甲，他用弹簧测力计测出数枚大樱桃的重力为G。如图乙，烧杯内水的深度为h。如图丙，将大樱桃浸没于水中，弹簧测力计的示数为F，取水的密度为ρ。下列说法正确的是（ ）
A．乙图中，烧杯对桌面的压强G0S
B．这些樱桃的体积为G−Fρ
C．丙图中，烧杯底受到水的压强为ρgℎ+G−FS
D．樱桃的密度为为G−FGρ
2．（2021•深圳）有一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，指南针有偏移，下列说法正确的是（ ）
A．指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的
B．水下10cm处的压强为1×105Pa
C．如果外力消失，指南针会沉到水底
D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，排开水的质量是0.2kg
二．填空题（共17小题）
3．（2021•兰州）如图所示，质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水，静止放在水平桌面上，烧瓶底面积为30cm2，测得水的深度为5cm，则水对瓶底的压强为 Pa，烧瓶对桌面的压强为 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
4．（2021•阜新）海上护航舰艇都采用前后编队航行，是因为舰艇平行急速行驶时，舰艇间水流速度大，压强 （选填“大”或“小”），会发生相撞事故。三峡大坝的船闸是利用 原理修建的，大坝上游水深100m处的压强是 Pa。（g＝10N/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3）
5．（2021•朝阳）核动力潜艇利用了原子核的 ，它在海水50m深处沿水平方向潜行时，受到海水的压强为 Pa。关闭发动机后，潜艇仍能在海水中前进一段距离，是由于潜艇具有 （ρ海水＝1.03×103kg/m3）
6．（2021•辽阳）如图所示，是我国自主研制的世界最先进的常规动力破冰船﹣﹣﹣﹣﹣“雪龙2号”，排水量为14000t，其满载时排开海水的体积为 m3，所受浮力为 N。其海面下5m处受到海水的压强为 Pa。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
7．（2021•铁岭）为了监测海洋地震，我国研发了移动式海洋地震仪，它的最大下潜深度为1050m。地震仪将收集到的数据，在水面利用 波通过卫星传回地面接收点。如果其质量为1.5t，在海水中悬浮时排开海水的体积为 m3，下潜到最大深度处受到海水的压强为 Pa。（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）
8．（2021•贵港）据央广网报道，2021年3月31日18：00，当日最后一艘满载货物的船舶驶向粤港澳大湾区，标志着位于广西桂平市的大藤峡船闸试通航满一年。这不仅加速推进了航道改造升级，也带动了相关产业的高质量发展。船闸应用了 原理。2020年9月6日18时许，经过综合调度，建设中的广西大藤峡水利枢纽工程水库水位首次达到52米高程，这是大藤峡工程全面完工前允许运行的最高水位，此时水对坝底的压强为 Pa.（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
9．（2021•宁夏）如图所示，2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。它在10000米深处承受的海水压强约为 Pa。“奋斗者”号可以承受巨大的海水压强，安全载人潜入万米深海，依靠了我国自主研制的新型钛合金材料，这种材料强度高、韧性好，密度为4.5×103kg/m3。与使用钢铁相比，在承受相同的海水压强时，使用这种材料的好处之一是能增大有效载荷，其原因是 。为实现上浮与下潜，“奋斗者”号主要利用电磁铁在外部吸住一些压载铁或铁砂。为实现上浮逐步抛掉压载铁或铁砂，使其所受浮力 重力。“奋斗者”号利用 （选填“电磁波”或“超声波”）实现水下通信。（海水的密度约取1.0×103kg/m3、钢铁的密度为7.9×103kg/m3、g取10N/kg）
10．（2021•荆州）2021年4月，中国海军组织辽宁舰航母编队在台湾周边海域进行训练，海军055型驱逐舰首舰南昌舰现身航母编队，如图所示。南昌舰是中国吨位最大的驱逐舰，满载时排水量达1.236×107kg，则舰底距水面3m深处受到海水的压强为 Pa。南昌舰满载时排开海水体积为 m3（g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3）
11．（2021•通辽）用密度为0.4×103kg/m3的泡沫制作长2m、宽1.5m、厚30cm长方体简易浮桥，浮桥在河水中最大承重为 kg（ρ河水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg），此浮桥空载时分别放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为p海和p河，则p海 p河（填“＞”“＜”或“＝”）。
12．（2021•福建）如图，将一边长为10cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中。木块静止时露出液面的高度为2cm，液面比放入前升高1cm，容器底部受到液体的压强变化了80Pa，则木块底部受到液体压强为 Pa，木块受到的浮力为 N。
13．（2021•张家界）中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度约10.9km，创造了中国载人深潜的新纪录，在此深度处潜水器受到的压强为 Pa，“奋斗者”号在深海下潜的过程中，所受浮力的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（假设海水的密度不变取ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
14．（2021•怀化）工程师把三峡水电站水库大坝设计成上窄下宽的形状，是因为水的深度越深、压强越 （选填“大”或“小”）。当水库水深为100m时，坝底受到的水的压强是 Pa（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。
15．（2021•广安）我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗号”在下潜时，受到海水的压强会随下潜深度增加而 （选填“增大”“减小”或“不变”），当“奋斗号”下潜到10000m深度时，其1cm2的表面受到海水的压力约为 N（海水密度约为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）。
16．（2021•天水）2020年11月10日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米，刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为1.02×103kg/m3且不变，奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；则奋斗者号在10000m深处受到的压强是 Pa。（g＝10N/kg）
17．（2021•济宁）重为0.5N、体积为300cm3的小球浸没在水中受到的浮力为 N，水面下20cm深度处水的压强为 Pa。（g取10N/kg）
18．（2021•南充）“奋斗者号”是我国自行研制的世界领先深海潜水器，若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为10000m，此时潜水器受到的海水压强为 Pa；若“奋斗者号”舱门面积约为0.6m2，则舱门所受液体压力为 N（g＝10N/kg，ρ海水≈1.03×103kg/m3）。
19．（2021•重庆）如图甲所示，质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm（ρA＜ρ水）。足够高的圆柱形容器B底面积为300cm2、装有10cm深的水。若将A水平切去高度为h的部分，并将切去部分竖直缓慢放入B中，水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是 g/cm3；当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，然后向B中缓慢加水，当加入水的质量为2200g时，水中柱体仍保持直立，水对容器底的压强为 Pa。
参考答案与试题解析
一．选择题（共2小题）
1．【解答】解：A、由题意得，烧杯中水的质量：
m水＝ρV水＝ρSh，
烧杯中水的重力：
G水＝m水g＝ρShg，
乙图中，烧杯放在水平桌面上，烧杯对桌面的压力：
F乙＝G水+G0＝ρShg+G0，
乙图中，烧杯对桌面的压强：
p乙=F乙S=ρSℎg+G0S=ρhg+G0S，
故A错误；
B、由二次称重法得，樱桃受到的浮力：
F浮＝G﹣F，
樱桃浸没在水中，樱桃的体积：
V樱桃＝V排=F浮ρg=G−Fρg，
故B错误；
C、丙图中，烧杯底受到水的压力大小：
F丙＝G水+F浮＝ρShg+G﹣F，
烧杯底受到水的压强：
p丙=F丙S=ρSℎg+G−FS=ρhg+G−FS，
故C正确；
D．樱桃的质量：
m樱桃=Gg，
樱桃的密度：
ρ樱桃=m樱桃V樱桃=GgG−Fρg=GG−Fρ
故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、我国宋代的科学家沈括最早发现并记述了磁偏角，故A正确；
B、根据液体的压强公式P＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1.0×103Pa，故B错误；
C、如果外力消失，物体将保持原有的静止状态，不会沉到水底，故C错误；
D、浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，排开水的质量是0.02kg，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共17小题）
3．【解答】解：（1）水对瓶底的压强：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；
（2）烧瓶内水的质量：m水＝ρ水V＝1×103kg/m3×300×10﹣6m3＝0.3kg，
烧瓶和水的总质量：m＝m瓶+m水＝120×10﹣3kg+0.3kg＝0.42kg，
烧瓶和水的总重力：G＝mg＝0.42kg×10N/kg＝4.2N，
此时烧瓶对水平桌面的压力：F＝G＝4.2N，
烧瓶对水平桌面的压强：p=FS=4.2N30×10−4m2=1.4×103Pa。
故答案为：500；1.4×103。
4．【解答】解：（1）由流体压强和流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；可知：两舰艇并排行驶时，两舰艇之间的压强要小于外面的压强，从而使两舰艇逐渐靠近，有相撞的危险；
（2）人们根据连通器的原理修建了三峡大坝船闸，三峡大坝的船闸是世界上最大的连通器。
大坝上游水深100m处的压强为：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100m＝1×106Pa。
故答案为：小；连通器；1×106。
5．【解答】解：（1）核动力潜艇上的核反应堆利用的是核裂变产生的巨大能量；
（2）它在海水50m深处沿水平方向潜行时受到海水的压强：
p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×50m＝5.15×105Pa；
（3）核动力潜艇沿水平方向潜行时，关闭发动机后，由于具有惯性，能继续前进，所以潜艇仍能在海水中前进一段距离。
故答案为：裂变；5.15×105；惯性。
6．【解答】解：（1）“雪龙2号”满载时，受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝14000×103kg×10N/kg＝1.4×108N，
由F浮＝ρ液gV排可得，满载时排开海水的体积：
V排=F浮ρ海水g=1.4×108N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.4×104m3；
（2）“雪龙2号”海面下5m处受到海水的压强：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa。
故答案为：1.4×104；1.4×108；5×104。
7．【解答】解：（1）电磁波的传递不需要介质，可以在真空中传播，地震仪将收集到的数据，在水面利用电磁波通过卫星传回地面接收点；
（2）移动式海洋地震仪在海水中悬浮时受到的浮力：F浮＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，
由F浮＝ρ液gV排可得，此时排开海水的体积：V排=F浮ρ海水g=1.5×104N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.5m3；
（3）下潜到最大深度处受到海水的压强：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1050m＝1.05×107Pa。
故答案为：电磁；1.5；1.05×107。
8．【解答】解：船闸应用了连通器的原理，在工作时闸室分别与上游、下游构成连通器；
此时水对坝底的压强p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×52m＝5.2×105Pa。
故答案为：连通器；5.2×105。
9．【解答】解：（1）在10000米深处承受的海水压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa；
（2）载人潜水器外壳的材料既要选择牢固、硬度大的材料，同时也要考虑密度小的物质，才能增大有效载荷，所以其原因是新型钛合金材料的密度小于钢铁的密度；
（3）由于“奋斗者”潜入万米深海受到的海水压强非常大，舱内的海水需要很大的压强才能排出舱外，所以不能像潜艇那样采用排水的方法实现上浮，而是通过抛掉压载铁减小自身重力，使其所受浮力大于重力来实现上浮的；
（4）电磁波在海水中会大幅衰减，所以奋斗者”号利用超声波实现水下通信。
故答案为：1×108；新型钛合金材料的密度小于钢铁的密度；大于；超声波。
10．【解答】解：（1）舰底受到海水的压强：p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×3m＝3.09×104Pa；
（2）由ρ=mV可知，南昌舰满载时排开海水体积：V排=m排ρ海水=1.236×107kg1.03×103kg/m3=1.2×104m3。
故答案为：3.09×104；1.2×104。
11．【解答】解：
（1）泡沫的体积V泡沫＝2m×1.5m×30×10﹣2m＝0.9m3，
由ρ=mV可得，泡沫的质量：
m泡沫＝ρ泡沫V泡沫＝0.4×103kg/m3×0.9m3＝360kg，
泡沫的重力：G泡沫＝m泡沫g＝360kg×10N/kg＝3600N，
即浮桥的重力为3600N，
浮桥受到的最大浮力：F浮最大＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×0.9m3×10N/kg＝9000N，
浮桥在河水中的最大承重：G载最大＝F浮最大﹣G泡沫＝9000N﹣3600N＝5400N，
浮桥在河水中的最大承载质量：m载最大=G载最大g=5400N10N/kg=540kg；
（2）此浮桥空载时分别平放到海水和河水中，受到的浮力相等，都等于浮桥的重力；
因为F浮＝F下表面﹣F上表面＝F下表面，
所以下表面受到的压力相等，由p=FS可知，下表面受到的压强相等，即p海＝p河。
故答案为：540；＝。
12．【解答】解：（1）液面比放入前升高1cm，即h＝0.01m，容器底部受到液体的压强变化了80Pa；
由p＝ρgh得，液体的密度为：ρ=pgℎ=80Pa10N/kg×0.01m=800kg/m3；
正方体木块的边长为10cm，木块静止时露出液面的高度为2cm，则木块下表面距水面的距离为：h浸＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m；
则木块底部受到液体压强为p木＝ρgh浸＝800kg/m3×10N/kg×0.08m＝640Pa；
（2）木块排开液体的体积为：V排＝0.1m×0.1m×0.08m＝0.0008m3；
木块受到的浮力为：F浮＝ρV排g＝800kg/m3×0.0008m3×10N/kg＝6.4N。
故答案为：640；6.4。
13．【解答】解：（1）坐底深度约10.9km，即h＝10.9km＝10900m；
此深度处潜水器受到的压强为：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10900m＝1.09×108Pa。
（2）“奋斗者”号在深海下潜的过程中，由于液体密度不变，排开液体的体积不变，所受浮力的大小不变。
故答案为：1.09×108；不变。
14．【解答】解：
（1）因为液体的压强随深度的增加而增大，所以，为了使水坝底部能承受更大的水压，大坝应设计成上窄下宽的形状；
（2）当水深h＝100m，坝底受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100m＝1.0×106Pa。
故答案为：大；1.0×106。
15．【解答】解：（1）液体的压强随着深度的增加而增大；
（2）当“奋斗号”下潜到10000m深度时，此时所受压强P＝ρhg＝1.03×103kg/m3×10000m×10N/kg＝1.03×108Pa；
1cm2＝10﹣4m2，由压强公式P=FS变形可得F＝PS＝1.03×108Pa×10﹣4m2＝1.03×104N；
故答案为：增大；1.03×104。
16．【解答】解：（1）潜水器在上浮且未浮出水面过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，由F浮＝ρ水V排g可知浮力不变；
（2）潜水器在10000m深处受到海水的压强是：
p＝ρ海水gh＝1.02×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.02×108Pa。
故答案为：（1）不变；（2）1.02×108。
17．【解答】解：（1）小球浸没在水中时排开水的体积：
V排＝V＝300cm3＝3×10﹣4m3，
此时小球受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝3N；
（2）水的深度：h＝20cm＝0.2m，
则水面下20cm深度处水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa。
故答案为：3；2000。
18．【解答】解：该潜水器下潜深度为10000m处所受海水的压强为：
p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.03×108Pa，
由p=FS可知，舱门所受液体压力为：
F＝pS＝1.03×108Pa×0.6m2＝6.18×107N。
故答案为：1.03×108；6.18×107。
19．【解答】解：
（1）由乙图可知，将A水平切去高度为：h1＝30cm时，放入水中恰好漂浮，浸在水中深度：h水1＝15cm，
设A的底面积为SA，A的密度为ρA，则A水平切取的体积：VA1＝SAh1，质量：mA1＝SAh1ρA，重力：GA1＝SAh1ρAg；
切取的A排开水的体积：V排1＝SAh水1，由阿基米德原理可知，物块受到的浮力为：F浮1＝ρ水gV排1＝ρ水gSAh水1；
根据漂浮的条件，F浮1＝GA1，即ρ水gSAh水1＝SAh1ρAg，解得：ρA=ℎ水1ℎ1ρ水=15cm30cm×1g/cm3＝0.5g/cm3；
（2）有乙图知，当h≤30cm时，h水随h变化的图像是直线，故设：h水＝kh+b，
将h0＝0，h水0＝10cm代入得：10cm＝k×0+b……①；
将h1＝30cm，h水1＝15cm代入得：15cm＝k×30cm+b……②；
解①②联立方程组得：k=16，b＝10cm，
所以当h≤30cm时，h水=16h+10cm；
由题意：当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，
A剩余部分对水平桌面的压强：pA剩＝ρAgh剩＝ρAg（hA总﹣h），
水对容器底部的压强：p水＝ρ水gh水，
由pA剩＝p水知：ρAg（hA总﹣h）＝ρ水gh水，
ρAρ水=ℎ水ℎA总−ℎ，即：0.5g/cm31g/cm3=16ℎ+10cm70cm−ℎ，解得：h＝37.5cm＞30cm，不合题意，舍去。
故在h≤30cm范围内不存在：当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等；
所以当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，h＞30cm，此时h水2＝15cm不变；
A剩余部分对水平桌面的压强：pA剩2＝ρAgh剩2＝ρAg（hA总﹣h2），
水对容器底部的压强：p水2＝ρ水gh水2，
由pA剩2＝p水2得，ρAg（hA总﹣h2）＝ρ水gh水2，
所以，ρAρ水=ℎ水2ℎA总−ℎ2，即：0.5g/cm31g/cm3=15cm70cm−ℎ2，解得h2＝40cm＞30cm，符合题意；
容器内原来有水的深度：h水0＝10cm，水深增加：△h2＝h水2﹣h水0＝15cm﹣10cm＝5cm，
容器内物块排开水的体积：V排2＝S容△h2＝300cm2×5cm＝1500cm3，
A的底面积：SA=V排2ℎ浸2=V排2ℎ水2=1500cm315cm=100cm2；
切取的物块的体积：VA2＝SAh2，质量：mA2＝SAh2ρA，重力：GA2＝SAh2ρAg，
设当容器中加水至h水3时，容器中物块所受浮力：F浮3＝ρ水gV排3＝ρ水gSAh水3，
物块在水中刚好漂浮，F浮3＝GA2，所以，ρ水gSAh水3＝SAh2ρAg，
h水3=ρAρ水h2=0.5g/cm31g/cm3×40cm＝20cm，
则水深需再次增加量：△h3＝h水3﹣h水2＝20cm﹣15cm＝5cm，
所需加水的体积：V水3＝（S容﹣SA）△h3＝（300cm2﹣100cm2）×5cm＝1000cm3，
实际加水：m＝2200g，加水的体积：V=mρ水=2200g1g/cm3=2200cm3，
因为V＞V水3，所以物块漂浮，
实际水面的深度：h总＝h水3+V−V水3S容=20cm+2200cm3−1000cm3300cm2=24cm＝0.24m，
由液体压强计算公式可知，水对容器底的压强：
p＝ρ水gh总＝1×103kg/m3×10N/kg×0.24m＝2400Pa。
故答案为：0.5；2400Pa。