备战2023物理新中考二轮复习考点精讲精练（江苏专用）专题09压强和浮力

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 考点总结考点一、压力垂直作用在物体表面上的力叫做压力。1.产生的条件：相互接触的两个物体相互挤压。例如：静止在地上的篮球和地面间有相互挤压的作用，篮球对地面有压力；静止在竖直墙壁旁的篮球与墙壁之间没有相互挤压，所以没有压力。2方向：与受力物体的受力面垂直，并指向受力面，由于受力物体的受力面可能是水平面，也可能是竖直面，还可能是角度不同的倾斜面，因此压力的方向没有固定指向，它可能指向任何方向，但始终和受力物体的受力面相垂直。3.单位：牛顿，符号：N4.压力和重力的区别如下：压力重力施力物体物体地球受力物体支持物物体大小决定于相互挤压所发生形变大小G=mg方向垂直于受力物体表面，并指向受力面竖直向下作用点在支持面上物体重心力的性质接触的物体间相互挤压而发生形变产生的，属于弹力来于万有引力，是非接触力受力示意图 考点二、压强表示压力作用效果的物理量。1.压力的作用效果与压力和受力面积有关。探究实验提出问题：压力的作用效果跟什么因素有关。猜想和假设：跟压力的大小有关，跟受力面积的大小有关。　进行实验：① 照图甲那样，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；观察泡沫塑料被压下的深度；②再照图乙那样，在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度；③ 再把小桌翻过来，如图丙，观察泡沫塑料被压下的深度。实验步骤①、②是受力面积一定，改变压力的大小，步骤②、③是压力一定，改变受力面积。　　　　　　　　　实验结果：泡沫塑料被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。压力越大，效果越明显，受力面积越小效果越明显。2.定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。3.计算公式及单位①公式：(定义公式)②单位：国际单位为帕斯卡(Pa)，简称帕。1Pa=1N/m2。表示1m2面积上所受的压力是1N，Pa是一个很小的单位，一张报纸平放时对桌面的压强约1Pa。实际应用中常用千帕(kPa) 兆帕(MPa)作单位，气象学中常用百帕(hPa)作单位，换算=，，。4.注意：压强大小是由压力和受力面积共同决定的，不仅仅决定于压力大小。压力F和受力面积S之间不存在因果关系，但压强p和F、S之间有着密切联系，在S一定时，p与F成正比，在F一定时，p与S成反比。考点三、增大和减小压强的方法在生活中我们常常会遇到要增大或减小压强的问题，根据影响压强大的两个因素，可以从两个方面来增大或减小压强。要点诠释： 1.增大压强的方法　　　　　2.减小压强的方法　　　　　考点四、气体压强1.产生原因气体受到重力，且有流动性，故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。2.历史上最早证明大气压强存在的实验马德堡半球实验。3.首次准确测出大气压数值的实验：托里拆利实验 △注意一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强，即 p0=1.013×105Pa，在粗略计算时，一标准大气压可以取1×105Pa帕斯卡，              约支持10.3m高的水柱。4.影响大气压的因素高度：大气压随高度的增加而减小，在海拔2000米内，大约每升高12m，大气压下降133Pa。温度、湿度：在地面附近，温度越高，大气压越低；湿度越大，大气压越低。5.大气压与沸点的关系：液体的沸点随液体表面的气压增大而增大。（如在高山上，气压低，液体沸点低，煮饭不容易熟；高压锅内气压高，沸点高，食物更容易熟）6.气压与体积关系：在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小压强就增大，体积增大压强就减小。考点五、流体压强与流速的关系1.流体流速大的地方，压强小。  2.飞机的升力（1）飞机的机翼与空气流动速度：飞机的机翼一般做成上凸下平的形状，机翼的形状决定机翼上下表面空气流动的速度，从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线、飞机飞行时，空气与机翼发生相对运动，由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程长，所以机翼上方的空气流动比下方要快。 （2）升力的产生：从机翼上方流过的空气通过的路程长，速度大，从机翼下方通过的空气通过的路程短、速度慢；于是空气对机翼上表面的压强小，对下表面的压强大，机翼上下表面所受压力差的方向竖直向上，这个压力差就叫“举力”，又叫飞机的“升力”，飞机起飞前要在跑道上加速滑行一段距离，直升飞机起飞前螺旋桨要高速旋转一段时间，两者都是为了获得较大的升力以升上高空。3.生活中跟流体的压强与流速相关的现象 （1）窗外有风吹过，窗帘飘向窗外；过堂风把衣柜吹开；（2）汽车开过后，两侧的尘埃向中间靠拢；路边的树叶向中间靠拢； （3）踢足球时的“香蕉球”； （4）打乒乓球时发出的“旋转球”； （5）大海中漩涡中心向下凹； （6）厨房排气扇、抽油烟机。考点六、浮力:1.浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力。方向竖直向上，施力物体是液体（或气体）。2.浮力的大小3.定义法：浸没在液体中的物体受到液体对它上下两表面的压力差：F浮=F向上–F向下。若柱形物体与容器底部紧密接触，由于下表面不受向上的压力，所以不受浮力。弹簧测力计测量：先用测力计测量出物体的重力为G，再测出物体浸在液体中时弹簧测力计的读数F，则物体所受浮力为F浮=G–F。考点七、阿基米德原理:1.浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开的液体所受的重力。2.公式为F浮=G排=ρ液gV排，浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关。普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。注意：“浸在”指物体全部浸入或部分浸入、部分露出液面两种情况；V排指的是物体排开的液体的体积，要与物体的体积区分开。考点八、物体的浮沉条件:1.根据重力G和浮力F的关系当G=F时，物体处于悬浮或漂浮状态当G>F时，物体处于下沉状态当G<F时，物体处于上浮状态2.根据物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系当ρ物=ρ液时，物体处于悬浮状态当ρ物>ρ液时，物体处于下沉状态当ρ物<ρ液时，物体处于上浮或漂浮状态  考点突破一、单选题1．（2021·江苏淮安·中考真题）大气压强与人们日常生活的关系非常密切。以下事实中主要利用了大气压强的是（　　）A．飞镖的箭头很尖 B．拦河坝的截面上窄下宽C．用吸管吸取饮料 D．大型客机在空中水平飞行2．（2021·江苏常州·中考真题）新冠疫情期间，下班时，某企业要求员工利用截孔器把口罩打孔破坏后再丢弃。确保废弃口罩不会被重复使用，如图所示。双手共同作用对口罩施加竖直向下，等大的力。口罩受到钉子的压强最大的是（　　）A．B．C．D．3．（2021·江苏无锡·中考真题）如图所示，将压强计的金属盒放在水中某一深度处，U型管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是（　　）A．仅将金属盒向上移动B．仅将金属盒水平移动C．仅改变金属盒面的朝向D．仅在水中加入食盐，食盐溶解后4．（2021·江苏·中考真题）用矿泉水瓶做的下列小实验中，探究影响液体压强大小的因素的是（　　）A．水量越多形变越大 B．纸片托住满瓶泉水C．孔位越低流速越大 D．用力吹气喷出水雾5．（2021·江苏苏州·中考真题）在下列几种航空器中，主要利用压强和流速的关系获得升力的是（　　）A．观光热气球 B．民航客机C．武装直升机 D．运载火箭二、填空题6．（2021·江苏淮安·中考真题）将一个质量为80g、体积为的实心物体浸没于水中，此时该物体所受浮力大小为_____N，松手后该物体将___________（填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。（水的密度为，g取10N/kg）7．（2021·江苏镇江·中考真题）我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处，达到了全球深海探测的制高点。如图所示，某潜水器由宁舱体和油囊两部分构成，质量为M、体积为V，悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后，潜水器的体积增大了0.1V，此时潜水器将___________（填“上浮”或“下沉”），最终悬停在乙处，则潜水器在乙处所排开海水的质量为___________，乙处海水的密度为___________。（上述过程无其他动力）8．（2021·江苏·中考真题）如图所示，用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中，此时模型受到的浮力______重力（填“>”“<”或“=”）。当通过进排气管向瓶中打气时，瓶内气体的压强将______，模型将上浮。在上浮过程中，水对模型底部的压强将______（以上两空填“变大”“变小”或“不变”）。9．（2021·江苏·中考真题）如图所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d，抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。（1）通过观察橡皮膜______（填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强。（2）支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜______。（3）不断增大塑料盒浸没后的深度，其受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。10．（2021·江苏扬州·中考真题）利用笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______将所选笔芯放入水中，它能______漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置A，将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，如图所示，该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小______，已知水的密度=1.0g/cm3，酒精的密度=0.8g/cm3，若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是______（填“C”或“D”）。三、实验题11．（2021·江苏泰州·中考真题）小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。（1）小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中________水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方； ③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1；④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2；若满足______（用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理。（2）老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是：___________。（3）小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块___________（选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。12．（2021·江苏泰州·中考真题）小明为探究“影响液体内部压强的因素”，进行了如下实验：（1）如图甲，小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜，如果发现U形管两侧液面发生灵活变化，说明该压强计_________（选填“漏气”或“不漏气”）。（2）将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处，如图乙，则压强计显示的是橡皮膜________（选填“各个方向”、“上方”或“下方”）的水对它的压强。（3）由乙、丙两图可知：深度相同时，液体的密度_________，压强越大。13．（2021·江苏苏州·中考真题）如图是小明利用V=2mL的注射器，弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。（1）利用刻度尺测量出______的长度l为10cm，即可算出活塞横截面积为______cm2；（2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=______Pa；（3）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为，则大气压值______（用题中出现的物理量符号表示）；（4）实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值______（偏大/偏小/不变）。四、综合题14．（2021·江苏无锡·中考真题）2020年11月10日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影晌，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）若在10909m深度处，海水产生的压强为1.1×108Pa，此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为多少？(          )（2）若固体浮力材料质量为2400kg，密度为600kg/m3。求：①固体浮力材料的体积为多少？(          )②固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为多少？(          )（3）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若 “奋斗者” 号只在竖直方向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反，压载铁的密度为8.0×103kg/m3，则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为______N。五、计算题15．（2021·江苏淮安·中考真题）电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污。如图所示是淮安市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。空载质量1080kg空载时轮胎与水平面的接触面积电动机的额定功率4kW （1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多大？（g取10N/kg）（2）观光车的电动机以额定功率工作0.5h，消耗多少电能？（3）在题（2）条件下，观光车受到牵引力为320N，运动路程为18km。在该过程中牵引力做多少功？电能转化为机械能的效率是多少？
参考答案：1．C【解析】A．飞镖的箭头很尖，是为了减小受力面积从而增大压强，与大气压强无关，故A不符合题意；B．拦河坝的截面上窄下宽，是利用了液体压强与液体的深度有关，与大气压强无关，故B不符合题意；C．用吸管吸取饮料时，吸管中的空气先被吸走，此时吸管中的气压小于外界大气压，饮料在压强差的作用下被压入吸管中，利用了大气压强，故C符合题意；D．大型客机在空中水平飞行，是利用了流体流速与压强的关系，与大气压无关，故D不符合题意。故选C。2．A【解析】影响压强大小的因素为压力大小和受力面积。当压力相同时，受力面积越小压强越大，由题意可知，一个钉子时受力面积最小，所以压强最大。故选A。3．D【解析】A．仅将金属盒向上移动，深度变小，所测点受到的压强变小，U型管两侧液面出现高度差变小，故A不符合题意；BC．同种液体中同一深度处，液体压强大小不变，所以仅将金属盒水平移动或者仅改变金属盒面的朝向，U型管两侧液面出现高度差不变，故BC不符合题意；D．仅在水中加入食盐，食盐溶解后，液体密度变大，所测点受到的压强变大，U型管两侧液面出现高度差变大，故D符合题意。故选D。4．C【解析】A．图中实验探究压力大小对压力作用效果的影响，故A不符合题意；B．图中实验探究大气压的存在，故B不符合题意；C．图中实验探究深度对液体压强的影响，故C符合题意；D．图中实验探究流体压强与流速的关系，故D不符合题意。故选C。5．B【解析】A．观光热气球利用了通过加热气球内的气体使热气球内空气的温度升高，密度减小，当密度小于热气球外空气的密度时热气球就会上浮，故A不符合题意；B．飞机的机翼上凸下平，当空气流动时上表面流速快压强小，下表面流速慢压强大，产生了一个向上的压强差，所以飞机获得升力，故B符合题意；C．直升飞机是利用螺旋桨（又称为“旋翼”）的运动对空气施加了一个向下的力，物体间力的作用是相互的，空气对螺旋桨施加了一个向上的力，所以，直升机的升力产生的原因和固定翼飞机是不同的，与流体的压强没有关系，故C不符合题意；D．运载火箭靠燃气的反冲力获得升力，故D不符合题意。故选B。6．     1     上浮【解析】[1]由阿基米德原理可知，物体浸没于水中后，所受浮力为[2]由题意可知，物体所受重力为因F浮>G，故松手后物体将上浮。7．     上浮     M     【解析】[1]根据浮力公式可知，当潜水器的体积增大0.1V时，潜水器收到的浮力增大，而此时潜水器的重力不变，故潜水器将上浮。[2]潜水器在乙处时处于悬停状态，则根据阿基米德原理，可知[3]根据可得8．     =     变大     变小【解析】[1]潜水艇模型悬浮，受平衡力作用，所以此时所受浮力等于自身重力。[2]当通过进排气管向瓶中打气时，瓶中气体增多，气压变大，将瓶中水压出，潜水艇模型自身重力变小，潜水艇上浮。[3]上浮过程中，模型底部所处深度变小，液体密度不变，模型底部所受压强，故模型底部所受压强变小。9．     c     bd形变相同     变小【解析】（1）[1]橡皮膜c下方有水，会受到向上的压强，故观察c。（2）[2]由题，需要找同深度的橡皮膜，为bd，所以现象是bd形变相同。（3）[3]不断增大塑料盒浸没后的深度，压强增大，橡皮膜发生形变，盒子体积变小，根据F浮=ρgV排，浮力减小。10．     用了一半油墨的旧     竖直     相等     D【解析】[1][2]利用笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用将所选用了一半油墨的旧笔芯放入水中，这样的旧笔芯重心低，稳度大，它能竖直漂浮在水中。[3]笔芯漂浮在水中和酒精中时都漂浮，受到的浮力都等于笔芯自身的重力，故该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小相等。[4]笔芯漂浮在水中标出水面的位置A，将笔芯放人酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，水的密度=1.0g/cm3，酒精的密度=0.8g/cm3，若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中时，设笔的质量为m，重力为G，笔头的体积为V0，笔管的横截面积为S，根据化简可知密度与笔管所在的深度成反比，当密度由0.8g/cm3变成0.9 g/cm3，和由0.9g/cm3变成1 g/cm3相比变化量相同时，深度的变化量故如图应取D点。11．     加满     G2- F1= F2- G1     见详解     不一定【解析】（1）[1]大烧杯只有加满水才能够充当溢水杯。[2]物体所受浮力为F浮= G2- F1排开液体的重力G排= F2- G1要验证阿基米德原理，需要F浮= G排，即G2- F1= F2- G1（2）[3]体积10cm3的金属块，完全浸没在水中浮力为F=ρgV=103kg/m3×10N/kg×10-5m3=0.1N测力计分度值为0.2N，无法测量此数据。（3）[4]因为浮力用测力计示数差值计算，排开液体的重力也用测力计差值计算，所以不需要金属块完全浸没。12．     不漏气     上方     越大【解析】（1）[1]用手指轻按金属盒上的橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，说明能够正确测量压强，说明装置不漏气。（2）[2]压强计显示的是橡皮膜面的压强，所以是上方的水对它的压强。（3）[3]由乙、丙两图可知，同一深度，丙密度大，压强计两边液面差大，说明深度相同时，液体的密度越大，压强越大。13．     注射器刻度部分     0.2               偏小【解析】1）[1][2]利用刻度尺测量出注射器刻度部分的长度，活塞横截面积（2）[3]当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，大气对活塞水的压力等于弹簧测力计的示数，测得大气压值（3）[4]水平向右缓慢拉动注射器筒时，当活塞开始滑动时，活塞相对于筒壁向左运动，摩擦力的方向向右，设大气对活塞的压力为F0，则①小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为，活塞相对于筒壁向右运动，摩擦力的方向向左，则②由①②可得大气压值（4）[5]实验时若筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，由可知，导致测量的大气压值偏小。14．                    【解析】（1）[1]此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为故海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为。（2）[2][3] 固体浮力材料的体积为故固体浮力材料的体积为；固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力自身重力为浮力与自身重力差为则浮力与自身重力差为。（3）[4] 设“奋斗者”号的体积为V船，由题匀速下沉时………①压载铁全部抛完匀速上升时……②两式相加可得，=解得V船=20.875m3当抛掉质量为m的压载铁后，“奋斗者“号悬浮，则 则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为 15．（1）1.08105Pa；（2）7.2106J；（3）5.76106J，80%【解析】解：（1）由受力分析可知，观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压力为F=G=mg=1080kg10N/kg=10800N轮胎与地面的接触面积为S=1000cm2=0.1m2故空载时对地面的压强为（2）由表中数据可知，电动机的额定功率为P=4000W，故电动机以额定功率工作0.5h，消耗的电能为W=Pt=4000W0.53600s=7.2106J（3）由题意可知，该过程中牵引力做功为W牵=F牵s=320N18000m=5.76106J故由（2）中可知，电能转化为机械能的效率为答：（1）空载时对地面的压强是；（2）消耗的电能为7.2106J；