专项一 压强、浮力综合 —2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）（第1期）

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专项一  压强、浮力综合（解析版）（第1期）一、选择题1.（2022·山东临沂） 线上教学期间，居家学习的小明进行实验探究：将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水，把两个质量相同的小球分别放入两杯中，两小球静止时如图所示，则（　　）。A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大【答案】D。【解析】AB．依题意得，两个小球的质量相等，由得，重力相等。由图得，甲杯中球处于漂浮状态，受到的浮力等于重力；乙杯中球处于悬浮状态，受到的浮力等于重力，因此两球受到的浮力大小相等；由阿基米德原理得，两球排开水的重力相同，由得，两球排开的水的质量相同，由得，两球排开的水的体积相同，故AB不符合题意；C．两杯水的深度相同，由得，甲乙杯底受到的水的压强相等，故C不符合题意；D．依题意得，未放入球时，两杯水的重力相等，球放入后，两杯水被排出的水的重力相等，所以剩余水的重力相等，两球的重力相等，所以甲中剩余水与球的总重力等于乙中剩余水与球的总重力，塑料杯放在水平桌面上，对水平桌面的压力等于瓶子和瓶内物理体的总重力，所以两杯对桌面的压力相等，两杯与水平桌面的接触面积相等，由得，两杯对桌面的压强一样大，故D符合题意。故选D。2.（2022·山东泰安）两个相同的容器放在同一水平桌面上，分别装有甲、乙两种密度不同的液体，且；两个体积相同的实心小球和在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示；两容器内、两点到容器底部的距离相等。设小球和的密度分别为和，质量分别为和，受到的浮力分别为和，、两处的液体压强分别为和。下列说法中（　　）。①   ②   ③   ④A. 只有①③正确 B. 只有②③正确C. 只有①④正确 D. 只有①③④正确【答案】D。【解析】①由图可知，a在甲中悬浮，b在乙中漂浮，所以，又，所以故①正确；②由题意可知，ab两小球体积相同，由①可知。根据m=ρVma=ρaVmb=ρbV所以，故②错误；③由图可知，a全部浸没液体甲中，b浸没液体的一半。根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到的浮力等于它排开水液体所受到的重力，图中b排开液体体积是a排开液体体积的一半，，根据F浮=ρ液gV排，Fa=ρ甲gVa，Fb=ρ乙gVb  所以，故③正确；④由图可知，甲的液面高度高于乙的液面高度，且，两容器内、两点到容器底部的距离相等。根据液体压强公式p=ρghpc=ρ甲gh甲pd=ρ乙gh乙可得，故④正确。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。二、填空题3.（2022·四川南充）将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲乙相同烧杯中，稳定后如图所示，甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲烧杯溢出的液体质量___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙烧杯溢出的液体质量，此时___________（选填“甲”或“乙”）杯底部受到的液体压力较大。【答案】①大于；②甲。【解析】[1]甲乙中小球相同重力，甲中小球漂浮，浮力F1等于重力，乙中小球沉底，浮力F2小于重力，则根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体重力，则[2]甲中小球漂浮，则乙中小球沉底，则杯底部受到的液体压强，，杯底部受到的液体压力，，。三、计算题4.（2022·四川自贡）小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验，他在水平桌面上放置一个底面积为的厚度可忽略的圆柱形容器，向容器中注入0.2m深的水，再拿一个鸡蛋，用天平称得其质量为，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了4mm（水未溢出）。然后，向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动，直到鸡蛋恰好悬浮为止，（，）求：（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强和压力大小；（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力大小；（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是多少？【答案】（1）2000Pa，25N；（2）0.55N；（3）1.1×103kg/m3。【解析】（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强水对容器底部的压力F=p=2000Pa×1.25×10-2m2=25N（2）鸡蛋的重力G=mg=5.5×10-2kg×10N/kg=0.55N鸡皮悬浮时，受到的浮力等于自身的重力，所以F浮=G=0.55N（3）鸡蛋放入盐水中，沉底时，水面升高了4mm，鸡蛋排开水的体积，即鸡蛋的体积V=V排=Sh1=1.25×10-2m2×0.004m=5×10-5m3那么鸡蛋悬浮时，排开盐水的体积等于鸡蛋的体积。据阿基米德原理得，盐水的密度答：（1）水对容器底部的压强为2000Pa，压力为25N；（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力的大小为0.55N；（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是1.1×103kg/m3。5.（2022·四川遂宁）底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：（1）圆柱体的体积；（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。【答案】（1）500cm3；（2）3.5N；（3）450Pa。【解析】（1）由题意可知，圆柱体的质量为m=450g，密度为ρ=0.9g/cm3，故由可得，圆柱体的体积为（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，则其排开水的体积为V排=S柱h0=50cm2×2cm=100cm3=1×10-4m3故由F浮=ρ液gV排可得，此时圆柱体所受浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N圆柱体的重力为G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N故由称重法可得，此时弹簧测力计的示数为F=G-F浮=45N-1N=3.5N（3）当容器对桌面的压强为p容=800Pa时，由可得，容器对桌面的压力为F压=p容S容=800Pa×1.5×10-2m2=12N由受力分析可知，容器对桌面的压力F压等于容器、圆柱体与水的重力之和G总，即F压=G总=G容+G+G水=12N解得此时容器内的水的重力为G水=G总-G容-G=12N-3N-4.5N=4.5N由G=mg可得，此时水的质量为由可得，水的体积为设此时圆柱体下端与容器底端接触，圆柱体浸入水中的深度为h水，可得S容h水=S柱h水+V水解得此时圆柱体排开水的体积为V′排=S柱h水=50cm2×4.5cm=225cm3=2.25×10-4m3由阿基米德原理可知，此时圆柱体所受浮力F′浮=ρ水gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×2.25×10-4m3=2.25N可知此时圆柱体所受浮力小于其重力，则圆柱体在水中处于下沉状态，故假设成立，则此时容器中的水面深度为h′水=h水=0.045m故由p=ρgh可得，水对容器底的压强为p水=ρ水gh′水=1×103kg/m3×10N/kg×0.045m=450Pa。答：（1）圆柱体的体积为500cm3；（2）测力计的示数为3.5N；（3）水对容器底的压强为450Pa。6.（2022·四川南充）一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部，长方体容器内部底面积为S2=0.1m2，水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示，现将水缓慢放出，圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示，水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg。（1）由图像分析，水的深度为h1、h2、h3中哪一个时，绳子的拉力恰好变为0？（2）求圆柱体的重力G和密度ρ物；（3）若不将水放出，只剪断细线，圆柱体静止后，与剪断细线前相比，液体对容器底部压强减少了多少？【答案】（1）h2时；（2）9N，0.6×103kg/m3；（3）60Pa。【解析】（1）分析得知，圆柱体刚刚漂浮时浸入的深度为h1，从h1到h2，圆柱体一直漂浮，当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0。（2）当容器中水的深度在h1、h2之间时，圆柱体漂浮，重力等于浮力为圆柱体的质量为当容器中水的深度为h3时，物体浸入液体中体积等于物体体积，此时浮力圆柱体的体积为圆柱体的密度（3）剪断绳子稳定后，浸在水中的体积为则液面下降的高度则液体对容器底部压强减少量为。答：（1）当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0；（2）圆柱体重力为9N，密度为0.6×103kg/m3；（3）液体对容器底部压强减少了60Pa。7.（2022·云南省）在研究物体的沉浮条件时，一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中，橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢？他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”，将碗口朝上轻轻放在水面上，小碗漂浮。（ρ泥=1.2g/cm3，ρ水=1.0g/cm3，半球的体积公式是，π取3，取1.65）（1）橡皮泥放入水槽前，水的深度是0.1m，求水对水槽底部的压强；（2）求橡皮泥的体积；（3）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少？（4）橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件，才能够漂浮在水面上？【答案】（1）1000Pa；（2）4.5×10−5m3；（3）0.54N；（4）d<1.35cm。【解析】（1）水的深度h=0.1m，水对水槽底部的压强为（2）橡皮泥的质量m=54g，橡皮泥的密度ρ泥=1.2g/cm3，所以橡皮泥的体积为（3）根据物体的浮沉条件可知，橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力为（4）当小碗的上表面恰好与水面相平时，此时的厚度d满足漂浮时的最大厚度，此时排开水的体积为V排=则整个半球的半径为空心部分体积为则空心部分半径为则厚度d为d=R-r=3cm-1.65cm=1.35cm；故厚度d<1.35cm，才能够漂浮在水面上。答：（1）水的深度是0.1m，水对水槽底部的压强为1000Pa；（2）橡皮泥的体积为4.5×10−5m3；（3）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是0.54N；（4）橡皮泥“小碗”的厚度d<1.35cm，才能够漂浮在水面上。8.（2022·湖南衡阳）小王同学学习了压强和浮力的知识后，自己设计了一个体验实验装置，该装置的轴剖面图如图甲所示。放在水平桌面上的薄壁容器由上下两个柱状体组合而成，下部分容器横截面积，高度，上部分容器横截面积，高度，容器的质量为0.1kg，图乙是容器的立体图。另有一圆柱形实心铁棒，铁棒横截面积，长度l=0.1m。用细绳绕过定滑轮连接铁棒，细绳另一端有一控制铁棒缓慢升降和暂停装置（图中未画出），铁棒置于容器口的上方，向容器内注入深度的水，缓慢计铁棒下降，直至完全浸没后铁棒停止下降，铁棒始终保持竖直且未与容器底部接触。（）。求：（1）注入的水质量是多少kg；（2）铁棒所受浮力的大小；（3）桌面所受的压力的大小；（4）水对容器底部的压力，通过计算比较与的大小。【答案】（1）0.9kg；（2）4N；（3）14N；（4）。【解析】（1）注入的水质量（2）铁棒所受浮力（3）容器的重力水的重力桌面所受的压力（4）铁棒的体积下柱体剩余水体积上柱体水上升体积以及高度此时水的高度水对容器底的压强水对容器底的压力所以。答：（1）注入的水质量是0.9kg；（2）铁棒所受浮力的大小是4N；（3）桌面所受的压力的大小是14N；（4）。