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中考物理总复习第八章压强和浮力课件
展开1.通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的
方法,并了解其在生产生活中的应用。
2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。
3.知道大气压强及其与人类生活的关系。
4.了解流体压强与流速的关系及其在生活中的应
5.通过实验,认识浮力。
6.探究并了解浮力大小与哪些因素有关。
7.知道阿基米德原理,能运用物体的浮沉条件说明
生产生活中的有关现象。
问题式任务驱动,唤回记忆;归纳性梯度练习,夯实基础
1.(1)如图甲所示,重为 5 N 的物体放在水平桌面
上,则桌面受到的压力为________N。
压力就是重力对吗?答:________。因为_______
________________________________。
(2)如图乙所示,用 20 N 的水平推力把 5 N 的重物压在竖直墙壁上,则墙壁受到的压力为________N。原因是:____________________________________。
(3)如图丙所示,要减少物体 A 对桌面的压力,有什么办法?请分析下面两位同学的方法是否可行。甲同学想到,把物体 A 推出桌子边一点点(如图丁)可以减小对桌面的压力。乙同学想到,把桌子稍微倾斜可以减小对桌面的压力。
2.(1)如上题图丙所示,要增大物块 A 对桌面的压
强,可行的方法是___________,因为_____________。
(2)如上题图丁所示,把物块 A 从桌子中央慢慢地推出桌子边的过程中,对桌面的压力________,你判断的根据是______________________。对桌面的压强________,你判断的根据是__________________________________________________________________。
3.如图桌面上的两杯液体,质量相等,液面相平,a、b、c 三点液体的压强分别为 pa、pb 和 pc。
(1)两种液体密度的关系是________,你判断的根据是______________________________________。
(2)pa 和 pb 的大小关系是________,你判断的根据是___________________________________________。
(3)pb 和 pc 的大小关系是________,你判断的根据是________________________________________。
4.(1)如图所示是测量________的实验,甲的测量结果为________,乙的测量结果为_______(选用合适的单位表示)。
(2)甲、乙两位置,地势较高的是________,判断的根据是_____________________________________。
(3)试管和水槽中的液体 A 应该是水银还是水?
________,因为________________________________。
(4)该实验不宜时间过长,是因为试管顶端是真空,
液体容易变成蒸汽而使测量结果________。
5.一只手指指甲的面积约为 1 cm2,那么 105 Pa 的大气压在指甲上产生的大气压力为________________。根据是____________________________________。
6.分别说明下面各现象或实验中所包含的物理知识:
①玻璃厂用真空吸盘搬运玻璃③工人师傅在墙壁上找等高点
②从上方吹气纸条飘起④马德堡半球实验
7.(1)如图甲一种利用________工作的吸盘,使用时应把里面空气挤出。用一个长方形的盖子代替吸盘(如图乙),假设吸盘跟墙壁接触不漏气,且里面的空气全部被挤出(真空),请在图乙中画出盖子各表面受到的大气压力。
(2)假设盖子不变形,且面积为 S,则要想拔出吸盘,就要克服大气压力 F=________。(公式)(3)如图丁,在用针筒测量大气压的实验中,需要
知道针筒的横截面积,这要怎样测量?
提示:怎样利用刻度尺测量量筒里液面的横截面
8.如图,容器内装有 500 cm3 的水,底面积为20 cm2,水深 20 cm,g=10 N/kg。求:水对容器底的压力和压强。晓君的解答是:水对容器底的压力为 F=G=ρVg=103 kg/m3×
2.5×103 Pa请分析,晓君的解答对吗?错的请改正。
500×10-6 m3×10 N/kg=5 N
9.如图在测量石头密度的实验中,测完石头的质量为 56 g,然后投入到盛有水的量筒中,如图所示。求此时石头受到的浮力。夏华的解答是:
F浮=G物=mg=0.056 kg×10 N/kg=0.56 N陈燕的解答是:
V=V2-V1=40 mL-20 mL=20 cm3
F浮=G排=ρVg=2.8×103 kg/m3×20×10-6 m3×
=2.8 g/cm3=2.8×103 kg/m3
10 N/kg=0.56 N请分析,谁对谁错?错的请改正。
10.浸在水中的物体,跟水接触的地方都会受到水
(1)如图甲,请在图中画出矿泉水瓶各表面受到的水的压力,并分析为什么矿泉水瓶很难被按入水中。
(2)如图乙质量为 0.5 kg 的木块 A 漂浮在水面上(g取 10 N/kg),则木块受到的浮力为________N,根据是_____________(公式)。木块下表面到水面的距离 h1=4 cm,则木块下表面受到水的压强为________Pa,根据是________(公式)。
(3) 那么,木块的底面积为________m2,根据是
________________(公式)。
(4)如图丙,把木块 A 投入到另一种液体中,静止时木块下表面到液面的距离 h2>h1,则木块下表面受到液体的压力______,压强______。(填“变大”“变小”或“不变”)
思考:你觉得液体的密度比水的密度大还是小?
为什么?你会用公式表示液体的密度吗?
提示:物块 A 始终漂浮,则浮力相等可以算;其
实,A 底面的压强也相等,同样可以算。
11.(1)物体浸没在液体中,则 V排=________。如图甲,物体在________中受到的浮力大,因为_____________________________。
(2)物体漂浮在液体中,则 F 浮=________。如图乙,物体漂浮在不同的两种液体中,则 F 浮___________。由 F浮=G排=ρ液V排g,可知 ρ液与 V排___________。
所以物体浮起越多,则液体密度________。图乙
中,密度较大的液体是________。
(3)知道 V排可以求 F浮:如图丙,水中的石头受到
浮力为________。
(4)知道 F浮可以求 V排:如图丁,水中的金属块受
到浮力为________,体积为________。
想想:有哪几种实验方法可以测量出石头的体
12.“比较两个物体受到浮力的大小”和“分析一个物体受到浮力的变化”是初中物理的一个难点。抓住题干中的相同点(有时是隐藏的)是解题的关键。认真分析下面四种情况:
(1)一个鸡蛋沉入水底,往水中加盐,鸡蛋开始浮
分析:同一个鸡蛋,____________相同。浸没时,________相同,加盐后,根据公式________,鸡蛋受到的浮力变大。当浮力足够大时,便能把鸡蛋浮起来。
(2)一艘潜水艇悬浮在河里驶进海里作业。
分析:都是浸没,则________相同,驶进海后,
由于_____________(公式),受到的浮力________。如
果潜水艇要保持悬浮在海中,则应向水箱________(填
“排水”或“充水”)。
(3)在同种液体中,漂浮一块小木块和沉入一块大
分析:因为是同种液体,________相同,要比较
浮力大小就看________。________排水量多,受到的
(4)同一艘船从河里驶进海里。
分析:同一物体,_________相同。都是漂浮,根
据_________,有 F浮=G物,所有浮力不变。再根据
________,有 F浮=G排=________。在浮力不变的情况下,船在密度较大的海里,V排会________(填“大一些”或“小一些”),所以船身将_______(填“浮起
一些”或“下沉一些”)。
从典型中认知中考;从变式中训练能力
例题 1:如图,物体 A 放在斜面上处于静止状态,
在图中画出 A 所受重力 G 和对斜面的压力 F 的示意图。
压力和重力是完全不同的两个力:
(1)产生的原因不同(施力物体不同)重力是由于地球的吸引而产生,是一种引力,不接触也能产生;压力是由于两物体间互相挤压而产生,是一种弹力。重力的作用效果是使物体下落并最后挤压着支持面;压力的作用效果是使接触面发生形变。
(2)受力物体不同(所以作用点不同)
重力是作用在物体的重心上;压力是作用在被压
重力的方向总是竖直向下(垂直水平面);压力的方
只有当物体放在水平面上时,两力方向才相同。
放在斜面上的物体,其重力产生(分解成)两个作用
效果,一个是使物体沿着斜面滑下去的“效果”;一
个是挤压斜面变形的“效果”,所以此状态下重力比
压力大些,画图的长度应长一些,如图所示。只有在
水平面上,两个力的大小才可能相等。
1.压力和重力是两个不同的概念,压力和重力的关系还要看具体情况,请把下面的六个关系式填在相应图下面的横线上。
①F压=G;②F压=F+G;③F压=G-F;④F压=F;⑤F压<G;⑥F压=F-G
________________
2.(2021·内江)关于压力下列说法正确的是(
A.压力的施力物体一定是地球B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关C.压力的大小总是等于重力的大小D.压力的方向总是竖直向下的答案:B
3.(2021·东营)如图所示,物体 A 放在斜面上处于静止状态,请在图中画出物体 A 对斜面的压力 F 的示意图。
二、考查对压强的理解和计算以及增大和减少压强的实例例题 2:(2022·赤峰)下列动物身体部位的形态特
点,有利于减小压强的是(A.啄木鸟的喙尖尖的B.鸭子趾间有蹼C.狼的牙齿尖锐D.老鹰的爪非常锋利
啄木鸟的喙、狼的牙齿、老鹰的爪,都是
在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;鸭子趾间有蹼,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故答案为:B。
(1)固体压强一般通过公式 p=
(2)当固体是质量均匀的柱形体时,可以通过变形式 p=ρ固 gh 来计算,ρ固是固体的密度,h 是柱形体的高度。
4.(2022·宁波)在日常生活生产中,根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强
A.坦克通过履带与地面接触
B.单钢轮压路机有较重的前轮
C.滑雪板与雪地接触面积较大答案:B
5.(2021·凉山)一块长方体合金块,重 1.2 N,侧放于面积为 1 m2 的水平桌面上,它与桌面的接触面积是
1×10-3 m2,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是 1.2 Pa②合金块对桌面的压强是 1 200 Pa③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
6.(2022·郴州)一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的 a、b两部分,并取走 a 部分。剩下的 b 部分(未倾倒)对水平
地面产生的压强最大的是(
7.(2021·杭州)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为 F甲和 F乙,瓶对桌
面的压强分别为 p甲和 p乙,则(
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙
8.(2021·贺州)如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比 l甲∶l乙=2∶3,质量之比 m甲∶m乙=2∶1,则它们对地面的压力之比F甲∶F乙=__________,对地面的压强之比 p甲∶p乙=__________。
9.(2021·徐州)根据《西游记》的描述,孙悟空的金箍棒的质量约为 6 750 kg,体积约为 0.2 m3,横截面积约为 0.03 m2,g 取 10 N/kg。求:
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强。
解:(1)金箍棒的密度
6 750 kg0.2 m3
=33.75×103 kg/m3。
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压力F=G=mg=6 750 kg×10 N/kg=67 500 N对地面的压强
67 500 N0.03 m2
=2.25×106 Pa。
三、考查液体压强的规律及其计算例题 3:如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质
量相等的不同液体。下列说法正确的是(①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙③液体对容器底部的压强:p甲>p乙④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A.只有①和③B.只有②和③
B.只有①和④D.只有③和④
因为液体质量相等,则液体对容器底的压
可知,液体对容器底部的
力相等,再根据公式 p=压强也相等。
错解原因,容器乙是不规则容器,容器底
部受到液体的压力并不等于液体的重力,即 F≠G,所
分析液体对容器的压强!本题,
从图中获取信息的能力很重要,至少能得到“液面高
度相同、乙液体体积大”的信息。根据公式 ρ=
在两液体质量相同时,密度跟体积成反比,乙液体的
体积大,所以密度小,②是错的。要比较两容器底部
液体压强的大小,根据公式 p=ρgh,深度 h 相同,只
要比较两液体的密度ρ即可,乙液体密度小,所以压强
也小,③是对的。要分析容器对桌面的压力、压强,
应看作整体来处理:总质量相同,所以压力相同,①
是错的;底面积相同,所以压强也相同,④是对的。
10.(2021·襄阳)如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底
11.(2022·北京)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上。甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内 A、B 两点到容器底部的距离相等,其压强分别为 pA、pB.若两容器
底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是(
B.ρ甲<ρ乙,pA>pBD.ρ甲>ρ乙,pA<pB
A.ρ甲<ρ乙,pA<pBC.ρ甲>ρ乙,pA=pB答案:D
12.(2022·毕节)如图是洒水车的工作场景。该车罐内装入 1.5 m 深的水时,车的总质量为 12 t,轮胎与地面接触的总面积为 0.6 m2,此时车静止在水平路面上,对路面的压强为________Pa,水对罐体底部的压强为________Pa。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管_______(填“是”或“不是”)连通器。
13.(2021·兰州)如图所示,质量为 120 g 的平底烧瓶内装有 300 mL 的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为 30 cm2,测得水的深度为 5 cm,则水对瓶底的压强为________Pa,烧瓶对桌面的压强为________Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg)
答案:500 1.4×103
14.(2021·南充)“奋斗号”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 10 000 m,此时潜水器受到的海水压强为_________Pa;若“奋斗号”舱门面积约为 0.6 m2,则舱门所受液体压力为__________N。(g 取 10 N/kg,ρ海水≈1.03×103 kg/m3)
答案:1.03×108
四、考查探究影响压强大小因素的实验
例题 4:在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察 U 形管的两端液面的______
来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种
液体中,液体内部压强随液体________的增加而增大。
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度
有关,应选择________进行比较。
(4)已知乙图中 U 形管左侧液柱高为 4 cm,右侧液柱高为 10 cm ,则 U 形管底部受到的液体的压强为________Pa(U 形管中液体密度ρ液=1×103 kg/m3,g 取
本题主要考查液体内部压强的探究和压强
计的使用,涉及控制变量法,对结论性内容的考查相对简单,难度较小。压强计应该有良好的气密性,若气密性差,按压金属盒橡皮膜时,会“漏气”,则对外界压强反应不灵敏,用手轻压橡皮膜不会出现高度差。实验前应该检查压强计的气密性,看是否漏气。如果漏气应该把
橡皮管拆开重新安装,调节好后,放在空气中,U 形
(1)橡皮膜受到的压力(压强)越大,则 U 形管两端
(2)甲、乙两实验可知,液体是相同的,液体内部
的压强随液体深度的增加而增大。
(3)如果要比较不同液体的压强时,应控制橡皮膜
在液体中的深度相同,否则无法比较,应选择乙和丙
的实验。显然,深度相同时,压强与密度有关。
(4)U 形管底部受到液体的压强等于右侧 10 cm 液
柱产生的压强,为 p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×
0.1 m=1 000 Pa。
故答案为:(1)高度差;(2)深度;(3)乙、丙;(4)1 000。
15.(2021·乐山)小明用如图所示容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则
下列现象中符合事实的是(
16.(2022·凉山)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果。
(2)由________两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系。(3) 对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,____________越小,压力作用效果越明显。(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是________(填“正确”或“错误”)的,理由是___________________________。
比较时没有控制受力面积相同
17.(2022·安徽)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜。将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中,____________,液体的压强越大。(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图________(填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
18.(2022· 贺州) 在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示。
(1)通过观察海绵的____________来比较压力作用的效果。
(2)通过比较________两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越________(填“明显”或“不明显”)。(3)通过比较________两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关。这种研究问题的方法是___________法。
答案:(1)凹陷程度(3)乙、丙控制变量
19.(2021·重庆)2020 年 11 月 10 日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了 10 909 m 的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)图甲是 U 形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用______(填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计______(填“是”或“不是”)连通器。(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而________;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度________(填“有关”或“无关”)。
(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到 10 000 m 时每平方米的舱体受到的海水压力为__________N(取ρ海水=1.03×103 kg/m3),相当于质量为__________t 的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中 U 形管左右两侧水面的高度差为 5 cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为______Pa;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),
橡皮膜受到的液体压强将______(填“变大”“变小”小”或“无法判断”)。
答案:(1)薄 不是 (2)增大 有关
(3)1.03×108(4)500 变大
中,与实际不符的是( )
五、考查大气压的规律、现象以及大气压的测量例题 5:下列四幅图对应的与气体压强有关的说法
A.高压锅能增大锅内气压降低沸点
B.吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
C.马德堡半球实验证明了大气压的存在
D.托里拆利最早测出了大气压的值
本题主要综合考查的知识是:沸点与气压
的关系、大气压的存在和现象、大气压的测量等。气
压与沸点的关系是气压增大,水的沸点也增大,故 A
错误;吸盘和墙壁之间几乎没有空气,气压很小,在
外界大气压的作用下紧紧压在了墙壁上,故 B 正确;
马德堡半球实验首先把球内的空气抽出,气压变小,
在外界大气压的作用下紧紧压在一起,所以用很多马
都很难拉开,故 C 正确;大气压是托里拆利最早测量
出来的,故 D 正确。
解释大气压现象和应用大气压工作的原理的关键
问题是:外面的大气产生的大气压强,可认为是保持
不变的,而密封气体的压强容易受到温度和体积变化
的影响而发生变化,从而产生内外压强差。所以分析
时务必分清内部密封气体压强变化,再跟外面大气压
关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
20.(2021·枣庄)下列生活中的现象均与大气压有
C.高压锅煮饭答案:C
21.(2022·宜昌)在如图所示的托里拆利实验中,会
使测得的大气压数值变小的是(A.将玻璃管稍微倾斜B.将玻璃管稍微下压C.用密度更小的液体替代水银D.玻璃管内混入空气答案:D
22.(2020·丹东)如图,小明自制了一个气压计,瓶内气体压强________(填“大于”“小于”或“等于”)大气压.若拿着此气压计从 29 楼下到 1 楼,玻璃管内水柱的高度将________(填“升高”或“降低”)。
23.(2021·苏州)如图是小明利用 V=2 mL 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 10 cm,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=2.1 N,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 F′,则大气压值 p′=__________(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______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案:(1)注射器带刻度部分
(2)1.05×105
六、考查流体压强规律及其现象的解释例题 6:如图所示,小丽同学撑一把雨伞在雨中行走,当一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形。
下列有关这一现象及其解释正确的是(
A.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于
B.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于
C.伞面被向下“吸”,伞上方的空气压强大于
D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气压强大于
等质量的空气在相同的时间内同时通过伞
的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”。故答案为:B。
A.如图甲所示,向两张纸中间吹气,纸张向中间
B.如图乙所示,用吸管吸饮料
C.如图丙所示,向 B 管吹气,A 管中的水面上升D.如图丁所示,飞机产生升力的原因答案:B
25.(2022·广州)如图甲,连通器中的水静止,此时水面上方 a、b 处的气压为 pa0、pb0。在 b 上方持续水平吹气,水面稳定后如图乙所示。此时 a、b 处的气压为 pa、pb,水面下 c、d 处水的压强为 pc、pd。若大气
26.(2021·广东)唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速______、压强______,从而产生一个向______的力。
27.(2021·凉山)观察图甲中车的外形,若车在水平路面上急速行驶,由于车上下表面空气流动速度不同,车对地面的压力会__________(填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力_______(填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了减少上述意外情况的发生,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(填“A”或“B”)。
七、考查浮力知识及其应用、浮力的计算例题 7:(2022·河南)两同学分别在两支底端封闭的相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了 A、B 两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。
A.密度计 A 所受浮力较小B.密度计 B 所受重力较小C.两密度计底部所受水的压强相等D.两密度计在水面处的刻度值不同
由图可知, VA排<VB排,由 F浮=ρ水V排g
可知浮力的大小;两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的重力;由图可知,两密度计底部到水面的距离 hA<hB,由 p=ρgh 可知两密度计底部所受水的压强的大小;密度计在水面处的刻度值为水的密度。故答案为:A。
例题 8:(2022·广州)两个量筒均装有 20 mL 的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为 1 g/cm3,g 取 10 N/kg,则
)A.甲的体积为 40 cm3B.甲受到的浮力为 0.4 NC.乙排开水的体积小于 20 mLD.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
量筒中装有 20 mL 的水,放入甲后,甲没
有全部浸没在水中,量筒的示数为 60 mL,甲排开的水的体积为 V排甲=60 mL-20 mL=40 mL=40 cm3=4×10-5 m3,甲的体积要大于 40 cm3;根据阿基米德原理可知,甲受到的浮力为 F浮甲=ρ水gV排甲=1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×4×10-5 m3=0.4 N;故 A 错误, B 正确。量筒中装有 20 mL 的水,放入乙后,乙浸没,
量筒的示数为 70 mL,乙的体积即排开的水的体积为
V乙=V排乙=70 mL-20 mL=50 mL=50 cm3=5×
10- 5 m3;根据阿基米德原理可知, 乙受到的浮力
为F浮乙=ρ水gV排乙=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×
10-5 m3=0.5 N,大于甲受到的浮力,故 CD 错误。故答案为:B。
1.物体沉浮条件(F浮=ρ液gV排,G=ρ物gV物)。
28.(2021·广东)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块 a 和不吸水的木块 b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块 a 从水中拿出并轻轻放在木块 b 上,它们处于漂浮状态,
A.下降C.不变答案:B
29.(2022·大庆)如图所示,将一体积为 10 cm3、质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为 8 cm3。若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢
水杯中,则溢出液体的体积为(
30.(2022·德阳)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度,则关于三
种液体密度大小关系的说法正确的是(A.ρ甲>ρ乙=ρ丙B.ρ甲=ρ乙>ρ丙C.ρ甲>ρ乙>ρ丙D.ρ甲<ρ乙<ρ丙答案:C
31.(2022·百色)用弹簧测力计悬挂重为 5.4 N 的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为_________N,物体的体积为________m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
32.(2022·广东)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破 10 000 m,在载人深潜领域达到世界领先水平。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取
(1)潜水艇活动的海水深度一般为 300 m 至 600 m。它可以通过水舱的排水或充水来改变____________,从而实现浮沉。
(2)深潜器可进入更深的水域,在 10 000 m 的深处,海水产生的压强为________Pa。由于深海的海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。(3)小明阅读资料后,利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在
水中处于静止状态,已知乙的质量为 0.2 kg,体积为25 cm3,则乙所受浮力的大小为_______N,乙受到细线的拉力为________N。若剪断细线,甲将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此时甲所受浮力______(填字母)。
A.增大,且大于重力C.不变,且大于重力答案:(1)自身重力
B.不变,且等于重力D.减小,且小于重力(2)1.03×108
(3)0.25 1.75
八、考查跟浮力有关的实验
例题 9:(2022·齐齐哈尔)某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;②与物体排
开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、
盐水(ρ盐水>ρ水)。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是________N;金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是________N。
(2)分析实验步骤 a、c、d 可知,在同种液体中,物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度________( 填“有关”或“无关”) 。分析实验步骤__________(填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。分析实验步骤 a、
d、e 可知,在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力________。
(3)若先完成实验步骤 c,再完成实验步骤 a,则测得的浮力将________(填“偏大”或“偏小”)。(4)该小组同学完成本次实验后,又用获得的数据求出了金属块的体积为__________m3,盐水的密度为__________kg/m3。
(1)根据称重法知物体受到的浮力大小等于
在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在液体中时弹簧测力计的示数。(2)影响浮力因素是液体的密度、排开液体的体积。分析实验时注意控制变量法的应用。由图可知,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小。可知,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)若先完成实验步骤 c,再完成实验步骤 a,会由
于金属块表面沾有水,导致所测得的重力偏大。
(4)根据 G=mg 求出金属块的质量;根据阿基米德
原理求出金属块的体积,由于排开盐水的体积等于金
属块的体积,由阿基米德原理算出盐水的密度。
故答案为:(1)2;2.2;(2)无关;a、b、c;越大;
(3)偏大;(4)2×10-4;1.1×103。
1.实验结论:(1)浮力的大小与物体浸没在液体的
体积有关;(2)浮力的大小与液体的密度有关;(3)浮力
的大小与浸没深度无关;(4)浮力的大小与物体的形状
2.实验注意点:不能将弹簧测力计的示数当成浮
例题 10:(2022·达州)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最
科学合理的实验顺序是________________。
(2) 根据图中的实验数据可求出小石块的密度为________kg/m3。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体,按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出 F浮_______G排(填“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块继续浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强________________(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“一直不变”)。(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图________步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出 F浮________G排(填“>”“<”或“=”)的结论。
(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的
重力,应先测量空桶的重力,然后再测出小石块的重力。(2)由甲、丁根据称重法得出石块浸没在水中受到的浮力大小,根据阿基米德原理得出物体的体积;根
据 G=mg 求出物体的质量,根据ρ=度。
(3)由 G乙-G丙=G甲-G丁,可得 F浮=G排。
(4)小石块浸入液体过程中,溢水杯中水的深度不
变,根据公式 p=ρgh 可知,水对溢水杯底的压强不变。
(5)密度小于液体密度的物体会漂浮在液面上,物
体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使
(6)溢水杯未装满时,则 G排偏小,因而他会得出
故答案为:(1)丙、甲、丁、乙;(2)2.8×103;
(3)=;(4)一直不变;(5)丁;(6)>。
实验注意点:(1)应先测空桶和物体的重力,否则
(2)误差分析:①若先将物体浸入水中读出弹簧测
力计的示数,再测物体的重力,则物重偏大,浮力偏
大;②若先测桶和排开水的总重力,再测桶的重力,
则桶重偏大,导致排开液体的重力偏小。
33.(2021·岳阳)如图是“探究阿基米德原理”的
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出一满袋水的重
力为 2 N(不计袋子厚度和重力)。
(2)乙图,将水袋浸入水中,静止时弹簧测力计示
数为 1.2 N,此时水袋所受浮力为______N。(3)丙图,继续让水袋下沉,但未浸没,水袋所受浮力________(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)丁图,水袋浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为 0 N。由此______(填“能”或“不能”)得到结论:此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力。
(5)设丙图中水袋受到的浮力为 F浮,排开水所受到的重力为 G排,则 F浮______G排(填“=”或“≠”)。
34.(2022·十堰)在“探究浮力大小与哪些因素有关”
的实验中,小明提出如下猜想:
A.可能与液体密度有关
B.可能与物体浸在液体中的体积有关
C.可能与物体密度有关
D.可能与物体浸没在液体中的深度有关
他们领取的实验器材有:柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水(适量)、细线(体积忽略不计)。(1)只用这些器材,可以验证上述猜想中的 B 和
________(填字母)是否正确。
(2)如图是探究猜想 B 的实验过程,将铁块悬挂在弹簧测力计下并静止在空气中时,弹簧测力计的示数
为 F1;将铁块部分浸入水中时,弹簧测力计的示数为F2,此时铁块受到的浮力大小表达式为 F浮=________(用题中物理量符号表示)。将铁块浸没在水中时,弹簧测力计示数为 F3,则 F2________F3(填“>”“<”或“=”)。分析比较 F1、F2、F3 的大小与浮力的关系,可以得到结论:铁块浸在水中的体积越大,受到的浮力________。
35.(2021·随州)下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水“探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程,其中弹簧测力计的示数依次是 F1、F2、F3、F4。
(1)在实验操作前细心的小明同学指出:在情景甲
中存在错误,该错误是溢水杯中水面______________。
(2)纠正错误后,该探究实验的合理顺序为______
________(用甲、乙、丙、丁表示)。
(3)在情景乙的测量中,溢水口还在溢水过程中,义正便急忙把小杯移开,开始测量小杯和溢出水的总重力,这样会导致测得“排开液体所受重力” ______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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