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    2021年新初三物理北师大新版专题复习《压强与浮力》

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    2021年新初三物理北师大新版专题复习《压强与浮力》

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    这是一份2021年新初三物理北师大新版专题复习《压强与浮力》,共72页。试卷主要包含了三峡升船机是世界上最大的升船机等内容,欢迎下载使用。


    2021年新初三物理北师大新版专题复习《压强与浮力》
    一.选择题(共10小题)
    1.(2021•平顶山一模)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、质量相等的不同溶液,下列说法正确的是  
    ①容器对桌面的力:
    ②液体的密度:
    ③液体对容器底部的压强:
    ④容器对桌面的压强:

    A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
    2.(2021•和平区模拟)如图所示的实例中,属于增大压强的是  
    A.多轮平板货车 B.骆驼的脚掌
    C.蚊子的口器 D.滑雪板
    3.(2021•新源县模拟)两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的压力相同,则甲乙切去的质量△、△和甲乙的密度满足的关系是  

    A.,△△ B.,△△
    C.,△△ D.,△△
    4.(2021•宝应县一模)著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是  

    A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
    C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
    5.(2020•樊城区一模)下面能够证明浸在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是  
    A.石块落在水中会下沉
    B.桥墩在水中“稳如泰山”
    C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小
    D.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘“在空中
    6.(2021•郯城县一模)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是  

    A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
    7.(2021•张家界模拟)三峡升船机是世界上最大的升船机。船只驶入装有水的承船厢后,在拉力作用下竖直升降。如图所示,重量不同的船舶驶入承船厢,通过排放水使厢内水深保持不变,则三种情况下,匀速提升所需的拉力  

    A.最大 B.最大
    C.最大 D.、、一样大
    8.(2021•德州模拟)图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数与圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示,取。下列说法正确的是(不考虑液面的变化)  

    A.圆柱体受到的重力是
    B.圆柱体受到的最大浮力是
    C.圆柱体的密度是
    D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为
    9.(2021•红桥区模拟)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是.把实心小球浸没在密度为的油中,弹簧测力计的示数是,下列说法正确的是  
    A.小球受到的浮力是 B.小球的质量是
    C.小球的体积是 D.小球的密度是
    10.(2021•齐河县一模)如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是  

    A.图中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
    B.图中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
    C.图中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
    D.图中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
    二.填空题(共10小题)
    11.(2020•郴州模拟)如图所示,置于桌面上的甲、乙两容器质量相等,底面积相等,注入等质量的同种液体,则液体对甲容器底部的压力  液体对乙容器的压力,液体对容器底部的压强  ,容器对桌面的压强  ,容器对桌面的压力  。(以上4个空都填“”、“ ”或“”

    12.(2021•南城县模拟)如图所示的是道路改建时常用的路面钻机,俗称“啄木鸟”,该机械利用钻头很容易破坏水泥路面,说明力可以改变物体的  ,钻头做成啄木鸟嘴状是为了  。

    13.(2017•无锡)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端。
    (1)  的方法不合理,该方法未控制  相等。
    (2)图甲中。铅笔笔尖面积是,两手指均用的力对压铅笔两端。则笔尖对手指的压强为  。

    14.(2020•长春一模)弹簧秤下吊着重为的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为,则金属块排开水的重力为  .若金属块上表面所受水的压力为,则金属块下表面所受水的压力为  。
    15.(2020•渠县一模)如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是  (填“大于”“等于”或“小于” ;当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是  (填“大于”、“等于”或“小于” ;通过以上探究,你认为浮力产生的原因是  。

    16.(2021•卧龙区校级一模)某物重,若将它浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水重为,它受到的浮力是   ,由此可以判定,放手后该物体将   (上浮悬浮下沉),该物体静止时受到的浮力为   。
    17.(2021•永年区校级三模)如图所示,一艘货船的排水量为,该船满载时受到的浮力为  ,当这艘船从海河驶入渤海,它所受到的浮力将  (选填“增大”、“变小”或“不变”

    18.(2021•铁东区模拟)2020年7月通车的沪苏通长江大桥在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离逐渐增大,构件所受浮力、钢绳拉力随的变化如图乙所示取。
    (1)构件的边长为  ,密度为  ,所受的最大浮力为  ;
    (2)当构件的下表面距江面深时,构件上表面受到江水的压强为  。

    19.(2021•高州市模拟)一个重的实心金属块用细线挂在弹簧测力计下,它浸没水中后弹簧测力计的示数是。它浸没水中后受到的浮力是  ,体积为  ,将实心金属块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数为,该液体的密度为  取
    20.(2021•荆门一模)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比.将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为,拿走物块乙,甲对桌面的压强为,已知,则是  ,是  ,若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为,则  (选填“大于”、“等于”或“小于” 。

    三.实验探究题(共3小题)
    21.(2018•湘西州)如图,一个长方体小木块平放在水平桌面上,要测出它对桌面的压强,老师提供的器材有:直尺、天平、量筒。请你选择实验器材,完成下列实验步骤。
    (1)测出小木块与桌面的接触面积:用  测量小木块的长和宽,再计算出它的底面积;
    (2)用  测量小木块的质量;
    (3)根据上面的测量结果,写出计算小木块对桌面压强的表达式:  。

    22.(2021•东莞市一模)(1)在探究“影响压力作用效果的因素”的实验课上,小芳和小华同学设计了如图1所示的两种实验方案
    ①在小芳设计的甲,乙、丙实验中,通过观察海绵的  来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下  (选填序号)实验中。
    用两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的特点
    滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响
    ②比较乙图和丙图所示实验现象,可以得到压力的作用效果与  的大小有关。
    ③小华根据丁图的两次实验得出:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显。小芳却指出该实验结论是错误的,理由是:实验过程中,没有控制  相同。
    (2)小明用如图2所示的装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。

    ①实验时,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做  直线运动,利用此时木块受到的摩擦力和拉力是一对  (选填“平衡力”或“相互作用力” ,大小相等,来测量摩擦力的大小。
    ②比较图2中  两图所示实验现象,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力大小有关。比较甲图和丙图所示实验可知:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越  (选填“大”或“小” 。
    ③在实验结束后,小明改用拉力传感器水平拉动木块由静止变为匀速直线运动,得到了拉力随时间的变化关系如图3所示,时木块处于静止状态。分析图像可知:当木块所受的拉力,则木块受到摩擦力的大小为  (选填序号)。


    或者
    23.(2021•湖北模拟)用如图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
    (1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对溢水杯底部的压强将会  (选填“变大”、“不变”或“变小” 。根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是  ,排开水的重力是  。
    (2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的  (选填“浮力”或“排开水的重力” 将会  (选填“偏大”或“偏小” 。
    (3)若换用酒精代替水进行实验,则的大小将变为  ,。

    四.计算题(共3小题)
    24.(2019•南关区校级模拟)如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为,容器的下底面积为,高为。取求:
    (1)水对容器底部的压力和压强;
    (2)容器对桌面的压力和压强。

    25.(2021•河北模拟)如图甲所示,在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体铝块,铝块的横截面积为,现以恒定的速度向筒内注水直到筒注满,筒内水的高度与注水时间的关系图象如图乙所示。求:
    (1)当注水时,刚好将铝块浸没,则此时水对筒底的压强是多少?铝块受到的浮力是多少?
    (2)注满水时筒内水的总质量是多少?

    26.(2020•安丘市一模)我国首台载人潜水器“蛟龙号”是世界上下潜最深的作业型深海潜水器。它空载时的质量约为,体积约为,最大荷载。
    (1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
    (2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取,取

    2021年新初三物理北师大新版专题复习《压强与浮力》
    参考答案与试题解析
    一.选择题(共10小题)
    1.(2021•平顶山一模)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、质量相等的不同溶液,下列说法正确的是  
    ①容器对桌面的力:
    ②液体的密度:
    ③液体对容器底部的压强:
    ④容器对桌面的压强:

    A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
    【考点】81:压力及重力与压力的区别;83:压强大小比较;29:密度的大小比较
    【专题】12:应用题;581:压强、液体的压强;62:应用能力
    【分析】(1)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式可求容器对水平桌面的压强;
    (2)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度;根据判断液体对杯底压强的关系。
    【解答】解:
    ①④、两容器的质量相等,且两容器内液体的质量相等,则容器和液体的总重力也相等;因容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,所以两容器对桌面的压力,两容器底面积也相同,由可知,容器对桌面的压强:,故①错误,④正确;
    ②③、两容器的底面积相同,液体的深度相同,则甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积;因为两液体的质量相同,所以根据知;两容器中液体的深度相同,根据知,液体对杯底的压强;故③正确,②错误;
    综上可知,只有③和④正确。
    故选:。
    【点评】本题主要考查了压强定义式、液体压强公式以及密度公式的应用,知道物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
    2.(2021•和平区模拟)如图所示的实例中,属于增大压强的是  
    A.多轮平板货车 B.骆驼的脚掌
    C.蚊子的口器 D.滑雪板
    【考点】增大压强的方法及其应用
    【专题】应用题;压强、液体的压强;应用能力
    【分析】增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强.
    减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强.
    【解答】解:、多轮平板货车是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故不合题意;
    、骆驼的宽大脚掌是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故不合题意;
    、蚊子尖尖的口器是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故符合题意;
    、宽大的滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故不合题意.
    故选:。
    【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
    3.(2021•新源县模拟)两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的压力相同,则甲乙切去的质量△、△和甲乙的密度满足的关系是  

    A.,△△ B.,△△
    C.,△△ D.,△△
    【考点】86:压强的大小及其计算;81:压力及重力与压力的区别
    【专题】12:应用题;563:密度及其应用;34:比较思想
    【分析】(1)它们对水平面的压强相等,利用,可得甲、乙的密度关系;
    (2)将甲、乙沿竖直方向切去不同厚度后,剩余部分的密度不变,剩余的压力相同,根据静止水平面上的物体对地面的压力等于其重力分析甲、乙切去的重力关系,然后可知其质量关系。
    【解答】解:
    (1)正方体对水平地面的压强:,
    切割之前它们对水平面的压强相等,,即,
    由图可知,,
    所以,;错误;
    (2)由图知,在切割之前,
    所以由可知,切割之前甲、乙对地面的压力,
    因为正方体对水平地面的压力等于其重力,且,
    所以,切割之前,①
    当沿水平方向切去不同厚度,剩余的压力相同,即,
    则甲、乙剩余部分的质量:②
    所以由①②可知,切去的质量△△,故正确,错误。
    故选:。
    【点评】此题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式和(适用于实心柱体对支撑面的压强)进行分析解答。
    4.(2021•宝应县一模)著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是  

    A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
    C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
    【考点】88:液体的压强的特点
    【专题】12:应用题;581:压强、液体的压强
    【分析】决定木桶底部受到水的压强的大小的是水的深度,水的深度决定于短木板的长度。
    【解答】解:根据可知,在液体密度不变时,液体压强的大小取决于液体的深度,而木桶里水的深度是由短木板的长度决定的。
    故选:。
    【点评】本题考查液体压强公式的应用,关键是知道决定压强大小的是液体的深度和液体的密度,本题是液体的深度,而液体的深度决定于木板的长度,是短木板的长度,而不是长木板的长度。
    5.(2020•樊城区一模)下面能够证明浸在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是  
    A.石块落在水中会下沉
    B.桥墩在水中“稳如泰山”
    C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小
    D.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘“在空中
    【考点】:浮力产生的原因
    【专题】12:应用题;583:浮力;61:理解能力
    【分析】根据浮力的方向总是竖直向上的特点以及浮力产生的原因对各个选项逐个分析。
    【解答】解:、由于重力的方向总是竖直向下的,所以石块落在水中会下沉不能说明石块受到浮力的作用;故错;
    、桥墩在水中“稳如泰山”,由于桥墩的下半部深埋入水底,没有“上下表面的压力差”,所以不受浮力,故错;
    、在弹簧测力计下悬挂着一个重物,由于重力的作用,弹簧被拉长;当把重物浸没在水中时,测力计的示数减小,说明受到竖直向上的浮力作用,故正确;
    、在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘“在空中,是处于“失重”状态,而不是受到浮力,故错。
    故选:。
    【点评】本题考查浮力的产生原因和应用,关键是知道浮力的方向和浮力的产生。
    6.(2021•郯城县一模)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是  

    A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
    【考点】阿基米德原理的应用
    【专题】定性思想;浮力
    【分析】由题知,四个小球的体积相同,根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。
    【解答】解:已知四个小球的体积相同,
    由图知,四个球排开水的体积关系为:,
    由可知,四个球受到的浮力关系为:,
    即所受浮力最小的是甲。
    故选:。
    【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,能从图中得出四个球排开水的体积关系是本题的关键。
    7.(2021•张家界模拟)三峡升船机是世界上最大的升船机。船只驶入装有水的承船厢后,在拉力作用下竖直升降。如图所示,重量不同的船舶驶入承船厢,通过排放水使厢内水深保持不变,则三种情况下,匀速提升所需的拉力  

    A.最大 B.最大
    C.最大 D.、、一样大
    【考点】:阿基米德原理的应用
    【专题】12:应用题;583:浮力
    【分析】升船机漂浮,根据阿基米德原理,物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力,厢内水深保持不变,厢,水、船的总重相同,匀速提升,拉力等于总重力大小。
    【解答】解:根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力,厢内水深保持不变,重量不同的船舶驶入承船厢,重的船舶排出的水也多,且排出水的重力与船舶的重力相等,所以三种情况下,厢,水、船的总重相同,匀速提升,拉力等于总重力大小,则三种情况下,匀速提升所需的拉力、、一样大。
    故选:。
    【点评】本题主要考查了阿基米德原理及浮力公式的运用,还包括对排水量概念的理解等,难度适中。
    8.(2021•德州模拟)图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数与圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示,取。下列说法正确的是(不考虑液面的变化)  

    A.圆柱体受到的重力是
    B.圆柱体受到的最大浮力是
    C.圆柱体的密度是
    D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为
    【考点】89:液体的压强的计算;:阿基米德原理的应用;:浮力大小的计算;:密度的计算
    【专题】583:浮力;581:压强、液体的压强
    【分析】为了便于分析,给线段标上、、、四个点,如下图,根据图象分析如下:

    (1)下降高度时,下表面接触水面,下降时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,圆柱体下表面距水面距离是,由可计算,下表面受到水的压强。
    (2)由图可知段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
    (3)由图象段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值。
    (4)由题意可知图中段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度。
    【解答】解:、由图象可知,当时,弹簧测力计示数为,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,,故错误;
    、由图象段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力,故错误;
    、图象中段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力,
    则圆柱体受到的浮力。
    圆柱体受到的浮力:,物体的体积:

    由公式可求出物体的质量,
    则圆柱体密度,故正确。
    、下表面受到水的压强,故错误;
    故选:。
    【点评】本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
    9.(2021•红桥区模拟)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是.把实心小球浸没在密度为的油中,弹簧测力计的示数是,下列说法正确的是  
    A.小球受到的浮力是 B.小球的质量是
    C.小球的体积是 D.小球的密度是
    【考点】:浮力大小的计算;:阿基米德原理的应用;:密度的计算
    【专题】12:应用题;563:密度及其应用;583:浮力
    【分析】根据小球的受力情况分析,称重法求出小球所受浮力;运用阿基米德原理可求小球体积。
    再根据,以及密度公式,可求出质量和密度。
    【解答】解:
    、由题意可知,小球的重力为,浸没在油中小球受到的拉力为;
    故小球受到的浮力为:;故错误;
    、根据可得,小球的质量:;故错误;
    、根据可得,小球体积:
    ;故正确;
    、小球的密度为:;故错误。
    故选:。
    【点评】本题考查密度、浮力的计算和阿基米德原理的应用,准确分析物体受力,熟练运用阿基米德原理是解答此题的关键。
    10.(2021•齐河县一模)如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是  

    A.图中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
    B.图中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
    C.图中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
    D.图中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
    【考点】浮力的利用
    【专题】应用题;浮力;浮沉的应用
    【分析】(1)根据阿基米德原理,受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关;
    (2)将物体做成中空的可以通过增大排开液体的体积增大浮力;
    (3)密度计是用来测量液体密度的工具,是根据物体漂浮时浮力与重力相等的原理制成的;
    (4)浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮。
    【解答】解:
    .浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由可知,所受的浮力不变,故错误;
    .巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故正确;
    .密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故错误;
    .气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故错误。
    故选:。
    【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、增大浮力的方法、物体浮沉条件的理解与掌握,是一道浮力应用的综合题。
    二.填空题(共10小题)
    11.(2020•郴州模拟)如图所示,置于桌面上的甲、乙两容器质量相等,底面积相等,注入等质量的同种液体,则液体对甲容器底部的压力  液体对乙容器的压力,液体对容器底部的压强  ,容器对桌面的压强  ,容器对桌面的压力  。(以上4个空都填“”、“ ”或“”

    【考点】压强大小比较;压力及重力与压力的区别
    【专题】压强、液体的压强
    【分析】如图所示,注入等质量的同种液体,由于容器形状不同,液体的深度不同,利用液体压强计算公式,可以判定液体对容器底的压强大小;再根据两容器底面积的大小关系,判断出液体对容器底部的压力大小关系。
    两个容器的质量相同,又分别注入等质量的液体,则甲、乙容器的总质量相同,重力相同;静止在水平面上的物体,对水平面的压力等于其重力,由此可判断两容器对桌面的压力大小关系,再结合甲、乙容器的底面积,由求得压强的大小关系。
    【解答】解:(1)如图所示,,
    所以,根据可知:
    甲、乙液体对容器底的压强大小关系为:;
    已知甲、乙容器的底面积相同,即:;
    由可知:液体对甲、乙容器底的压力大小关系:;
    (2)已知:两容器的质量相同,又注入等质量的液体,则甲乙两容器的总质量相同,即:
    ,由得:;
    所以两容器对桌面的压力大小关系为:;
    已知:,由知:
    甲乙容器对桌面的压强:。
    故答案为:;;;。
    【点评】要注意区分:液体对容器底的压力和压强与容器对支持面的压力和压强不是一回事,一个是液体压强,另一个是固体压强。
    12.(2021•南城县模拟)如图所示的是道路改建时常用的路面钻机,俗称“啄木鸟”,该机械利用钻头很容易破坏水泥路面,说明力可以改变物体的 形状 ,钻头做成啄木鸟嘴状是为了  。

    【考点】:力的作用效果;84:增大压强的方法及其应用
    【专题】12:应用题;62:应用能力;581:压强、液体的压强
    【分析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变;②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化;
    (2)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
    【解答】解:该机械利用钻头很容易破坏水泥路面,说明力可以改变物体的形状,体现了力的作用效果;
    钻头做成啄木鸟嘴状是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大钻头对路面的压强。
    故答案为:形状;增大压强。
    【点评】此题考查了学生对力的作用效果和增大压强的方法的了解与掌握,要灵活运用所学知识。
    13.(2017•无锡)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端。
    (1) 乙 的方法不合理,该方法未控制  相等。
    (2)图甲中。铅笔笔尖面积是,两手指均用的力对压铅笔两端。则笔尖对手指的压强为  。

    【考点】压强的大小及其计算;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
    【专题】控制变量法;压强、液体的压强;探究型实验综合题
    【分析】(1)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力不变,据此分析答题。
    (2)已知压力和受力面积,根据压强公式求解。
    【解答】解:
    (1)为研究压力的作用效果与受力面积的关系,应当控制压力大小不变,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力增大,即没有控制压力相等,所以乙的方法不合理。
    (2)笔尖对手指的压强为:

    故答案为:(1)乙;压力;(2)。
    【点评】本题探究压力的作用效果与受力面积的关系,考查控制变量法的运用及压强的计算。
    14.(2020•长春一模)弹簧秤下吊着重为的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为,则金属块排开水的重力为 4.9 .若金属块上表面所受水的压力为,则金属块下表面所受水的压力为  。
    【考点】浮力产生的原因
    【专题】计算题
    【分析】已知金属块在空气中的重力和浸没水中的重力,根据可求浮力;
    已知浮力,根据变形后计算得出。
    【解答】解:金属块受到的浮力为:;物体所受到的浮力等于排开液体的重力。
    下表面所受水的压力为;
    故答案为:4.9;24.5。
    【点评】本题考查对浮力计算公式的综合应用,知道浮力等于自身重力与弹簧测力计读数之差;还可以等于金属块上下表面所受的水的压力之差。
    15.(2020•渠县一模)如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是 等于 (填“大于”“等于”或“小于” ;当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是  (填“大于”、“等于”或“小于” ;通过以上探究,你认为浮力产生的原因是  。

    【考点】浮力产生的原因
    【专题】应用题;浮力
    【分析】物体浸在液体(或气体)中,物体将受到的液体(或气体)对它产生的压力,求出合力,即受到的浮力,从而得出浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;浮力的方向是竖直向上的。
    【解答】解:
    (1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于在同一深度,由可知,液体压强相等,又因为受力面积相等,由可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小相等,水平方向的合力为0;
    (2)当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,大于,由可知,大于,又因为受力面积相等,由可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力大于,此时竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;
    因此液体会对玻璃圆筒产生向上的和向下的压力不相等,压力差,即浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。
    故答案为:等于;大于;液体对物体上下表面的压力差。
    【点评】此题综合考查了学生对浮力产生的原因的理解,实际考查了压强公式、液体压强公式的应用。
    16.(2021•卧龙区校级一模)某物重,若将它浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水重为,它受到的浮力是 4 ,由此可以判定,放手后该物体将   (上浮悬浮下沉),该物体静止时受到的浮力为   。
    【考点】:阿基米德原理的应用;:物体的浮沉条件及其应用
    【专题】11:计算题
    【分析】由题知,从装满水的溢水杯中溢出的水重(物体排开的水重),由阿基米德原理知道物体受到的浮力;
    物体浸没水中,和物体重比较,根据物体的浮沉条件判断物体会上浮或下沉,进而判断放手后物体所处的状态及静止时受到的浮力。
    【解答】解:由题知,物体浸没水中受到水的浮力:



    物体将上浮,
    放手后,当物体静止时,物体漂浮,

    故答案为:4;上浮;3。
    【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用,认真审题(将物体浸没到装满水的溢水杯中)得出是本题的关键。
    17.(2021•永年区校级三模)如图所示,一艘货船的排水量为,该船满载时受到的浮力为  ,当这艘船从海河驶入渤海,它所受到的浮力将  (选填“增大”、“变小”或“不变”

    【考点】:阿基米德原理的应用;:物体的浮沉条件及其应用
    【专题】12:应用题;584:浮沉的应用;583:浮力
    【分析】(1)知道货船的排水量,根据阿基米德原理求出受到的浮力;
    (2)当这艘船从海河驶入渤海时,始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,分析重力得出浮力的关系。
    【解答】解:(1)该船满载时受到的浮力:

    (2)当这艘船从海河驶入渤海时,始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,
    因这艘船的重力不变,所以,它受到的浮力不变。
    故答案为:;不变。
    【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,明白排水量的含义是关键。
    18.(2021•铁东区模拟)2020年7月通车的沪苏通长江大桥在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离逐渐增大,构件所受浮力、钢绳拉力随的变化如图乙所示取。
    (1)构件的边长为 2 ,密度为  ,所受的最大浮力为  ;
    (2)当构件的下表面距江面深时,构件上表面受到江水的压强为  。

    【考点】浮力大小的计算;密度的计算;液体的压强的计算
    【专题】应用能力;获取知识解决问题能力;计算题;其他综合题;分析、综合能力
    【分析】(1)当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;
    由图可知,构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大,所以浮力也逐渐变大,则钢丝绳的拉力逐渐减小;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,钢丝绳的拉力也不变;
    利用体积公式求出其体积,根据图中可知构件完全浸没时的拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为,然后将密度和体积代入可得,将已知数据代入即可求出构件的密度。
    根据密度公式求得构件密度,然后可求得其重力。当构件全部淹没时,排开水的体积最大,则构件受到的浮力最大,据此分析解答。
    (2)利用即可求出构件上表面受到江水的压强。
    【解答】解:(1)从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为,则构件边长为。
    由图可知,构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大,所以浮力也逐渐变大,则钢丝绳的拉力逐渐减小;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,钢丝绳的拉力也不变,因此反映钢丝绳拉力随变化的图线是①,构件所受浮力随变化的图线是②。
    由图线知,构件完全淹没时,拉力,
    构件体积:,
    构件完全淹没时,,则有:
    ,即:,
    代入数值可得:

    解得,构件的密度为:。
    从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为,则构件边长为,构件体积,
    由可得,构件的质量:,
    则构件的重力:。
    当构件完全淹没时受到的浮力最大,从乙图中可以看出,构件所受的最大浮力为:。
    (2)当构件的下表面距江面深时,构件上表面距江面,
    构件上表面受到江水的压强为:。
    故答案为:(1)2;;;(2)。
    【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,重点是能从图中得出相关信息,难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度。
    19.(2021•高州市模拟)一个重的实心金属块用细线挂在弹簧测力计下,它浸没水中后弹簧测力计的示数是。它浸没水中后受到的浮力是 2 ,体积为  ,将实心金属块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数为,该液体的密度为  取
    【考点】浮力大小的计算;阿基米德原理的应用
    【专题】应用题;应用能力;浮力;计算题
    【分析】(1)根据称重法求出它浸没水中后受到的浮力;
    (2)因为金属块浸没水中,金属块排开水的体积等于金属块的体积,利用阿基米德原理求金属块的体积;
    (3)将实心金属块浸没在另一种液体中时,根据称重法求出浮力,金属块体积不变,再利用可求得该液体的密度。
    【解答】解:(1)金属块受到水的浮力:

    (2)由得金属块的体积为:

    (3)金属块浸没另一种液体中受到液体的浮力:

    排开液体的体积等于排开水的体积,由得液体的密度

    故答案为:2;;1.8。
    【点评】本题考查浮力的计算和阿基米德原理的应用,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求金属块的体积。
    20.(2021•荆门一模)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比.将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为,拿走物块乙,甲对桌面的压强为,已知,则是  ,是  ,若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为,则  (选填“大于”、“等于”或“小于” 。

    【考点】:密度公式的应用;78:重力的计算;86:压强的大小及其计算
    【专题】11:计算题;34:比较思想;563:密度及其应用;573:重力、弹力、摩擦力;581:压强、液体的压强
    【分析】(1)水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,据此利用、、和列出等式,求解两物体的重力和密度之比;
    (2)将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压力都等于物块甲和物块乙的重力之和,得出两种情况下受力面积的大小,然后根据压强公式作出判断。
    【解答】解:(1)甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,对桌面的压力,
    因为、,
    所以,根据题意可得:

    解得:,;
    (2)将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力,都等于物块甲和物块乙的重力之和,
    因为,
    所以,,
    根据可知,大于。
    故答案为:;;大于。
    【点评】此题考查重力、压强的大小计算和比较,涉及到重力、密度公式的应用,是一道综合性较强的题目,难度较大,关键是知道水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,并灵活运用相关公式。
    三.实验探究题(共3小题)
    21.(2018•湘西州)如图,一个长方体小木块平放在水平桌面上,要测出它对桌面的压强,老师提供的器材有:直尺、天平、量筒。请你选择实验器材,完成下列实验步骤。
    (1)测出小木块与桌面的接触面积:用 直尺 测量小木块的长和宽,再计算出它的底面积;
    (2)用  测量小木块的质量;
    (3)根据上面的测量结果,写出计算小木块对桌面压强的表达式:  。

    【考点】压强
    【专题】测量型实验综合题;实验题
    【分析】(1)直尺是测量物体长度的工具;
    (2)天平是测量物体质量的工具;
    (3)小木块对桌面压力等于其自身重力,根据计算小木块对桌面压强。
    【解答】解:(1)用直尺测出小木块的长和宽,再计算出它的底面积;
    (2)小木块的质量应该用天平测量;
    (3)小木块对桌面压力:,
    故小木块对桌面压强:。
    故答案为:(1)直尺;(2)天平;(3)。
    【点评】此题考查压强的测量实验,难度不大,关键是知道小木块对桌面压力等于其自身重力。
    22.(2021•东莞市一模)(1)在探究“影响压力作用效果的因素”的实验课上,小芳和小华同学设计了如图1所示的两种实验方案
    ①在小芳设计的甲,乙、丙实验中,通过观察海绵的 凹陷程度 来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下  (选填序号)实验中。
    用两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的特点
    滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响
    ②比较乙图和丙图所示实验现象,可以得到压力的作用效果与  的大小有关。
    ③小华根据丁图的两次实验得出:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显。小芳却指出该实验结论是错误的,理由是:实验过程中,没有控制  相同。
    (2)小明用如图2所示的装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。

    ①实验时,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做  直线运动,利用此时木块受到的摩擦力和拉力是一对  (选填“平衡力”或“相互作用力” ,大小相等,来测量摩擦力的大小。
    ②比较图2中  两图所示实验现象,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力大小有关。比较甲图和丙图所示实验可知:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越  (选填“大”或“小” 。
    ③在实验结束后,小明改用拉力传感器水平拉动木块由静止变为匀速直线运动,得到了拉力随时间的变化关系如图3所示,时木块处于静止状态。分析图像可知:当木块所受的拉力,则木块受到摩擦力的大小为  (选填序号)。


    或者
    【考点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验
    【专题】重力、弹力、摩擦力;实验题;压强、液体的压强;分析、综合能力
    【分析】(1)①本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
    ②③压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法;
    (2)
    ①物体做匀速直线运动,一定受到平衡力的作用;
    ②滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
    ③滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
    【解答】解:(1)①实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法:
    .在两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的规律,采用了等效替代法,
    .滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响时,采用了转换法;
    ②比较乙图和丙图所示实验现象可知,压力大小相同,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,则可以得到压力的作用效果与受力面积的大小有关;
    ③根据图示的实验可知,两次实验中的被压物体是不同的,则力的效果不同,故实验中的错误是:没有控制被压物体相同;
    (2)①实验中用弹簧测力计拉动木块在滑动面上做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力与拉力都作用在木块上,是一对平衡力;
    ②探究滑动摩擦力的大小是否与压力的大小有关,要控制接触面粗糙程度不变,改变压力的大小,故进行甲、乙两次实验;根据图像可知,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
    ③由图像戊分析可知,当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,这两个大小相等,方向相反,即滑动摩擦力为,滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力的大小无关,故拉力,则木块受到摩擦力的大小为;
    当物体处于静止状态时,物体受力平衡,拉力为,则静摩擦力为,故正确。
    故答案为:(1)①凹陷程度;;②受力面积;③被压物体;(2)①匀速;平衡力;②甲、乙;大;③。
    【点评】本题探究影响压力作用效果的因素、影响滑动摩擦力的大小的因素,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
    23.(2021•湖北模拟)用如图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
    (1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对溢水杯底部的压强将会 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小” 。根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是  ,排开水的重力是  。
    (2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的  (选填“浮力”或“排开水的重力” 将会  (选填“偏大”或“偏小” 。
    (3)若换用酒精代替水进行实验,则的大小将变为  ,。

    【考点】:阿基米德原理的应用
    【专题】63:分析、综合能力;13:实验题;11:计算题;583:浮力
    【分析】(1)液体内部的压强与液体深度有关,深度越大,产生的压强越大;
    根据称重法,,可计算物块浸没在水中时受到的浮力;物块排开水所受的重力等于桶和排开水的总重减去空桶的重;
    (2)根据物块排开水所受的重力等于桶和排开水的总重减去空桶的重即可分析判断;
    (3)根据求出物块浸没在水中时排开水的体积,即物块的体积,然后根据求出物块浸没在酒精中时受到的浮力;根据称重法即可求出测力计示数。
    【解答】解:(1)物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压强不变;
    由左图知:物体的重力,由右图知,物体浸没在水中弹簧测力计的示数,圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力,
    物块排开水所受的重力等于桶和排开水的总重减去空桶的重,由左图知:空桶的重力为:,由右图知,桶和排开水的总重为,

    (2)根据实验数据可得出:物块浸没在水中时受到的浮力,物块排开水所受的重力,比较与,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
    物块浸没在水中时受到的浮力,是根据称重法得出的;溢水杯未装满水,对于的测量结果没有影响;所以,测出的浮力不变;
    物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,排开水的重力会偏小;
    (3)根据可知:
    物块体积,
    则物块浸没在酒精中时受到的浮力;

    所以若换用酒精代替水进行实验,则的大小为:。
    故答案为:(1)不变;0.5;0.5;(2)排开水的重力;偏小;(3)1.6。
    【点评】本题综合考查了阿基米德原理实验、影响液体压强大小的因素等知识;在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即。
    四.计算题(共3小题)
    24.(2019•南关区校级模拟)如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为,容器的下底面积为,高为。取求:
    (1)水对容器底部的压力和压强;
    (2)容器对桌面的压力和压强。

    【考点】81:压力及重力与压力的区别;89:液体的压强的计算;86:压强的大小及其计算
    【专题】581:压强、液体的压强;11:计算题
    【分析】(1)水对容器底的:先计算压强,后计算压力;
    (2)容器对桌面的:先计算压力,后计算压强。
    【解答】解:(1)水对容器底的压强:
    水对容器底的压力:
    (2)容器重:
    水重:
    容器对水平桌面的压力:
    容器对水平桌面的压强:。
    答:(1)水对容器底部的压力和压强分别为和;
    (2)容器对桌面的压力和压强分别为和。
    【点评】本题考查的是液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强,后计算压力;固体:先计算压力,后计算压强。
    25.(2021•河北模拟)如图甲所示,在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体铝块,铝块的横截面积为,现以恒定的速度向筒内注水直到筒注满,筒内水的高度与注水时间的关系图象如图乙所示。求:
    (1)当注水时,刚好将铝块浸没,则此时水对筒底的压强是多少?铝块受到的浮力是多少?
    (2)注满水时筒内水的总质量是多少?

    【考点】89:液体的压强的计算
    【专题】11:计算题;581:压强、液体的压强
    【分析】(1)根据图象中曲线的变化判断出圆柱体铝块的高度,利用可求得水对筒底的压强;
    注水时,根据图象圆柱体铝块浸入的深度,求出排开水的体积,利用阿基米德原理求木块受到水的浮力;
    (2)先根据筒内水的高度与注水时间的关系判断出水的体积与圆柱体铝块体积的关系,从而求出注满水时水的体积,利用即可求出水的质量。
    【解答】解:(1)由图乙可知,注水时,筒内水深,
    则水对筒底的压强;
    铝块排开水的体积为

    铝块受到的浮力;
    (2)由于均匀地注水,故前、后注入水的体积相等;由图乙可知,后水升高的高度为,则,




    水的总体积,
    水的总质量为;
    答:(1)当注水时,刚好将铝块浸没,则此时水对筒底的压强是;铝块受到的浮力是;
    (2)注满水时筒内水的总质量是。
    【点评】本题考查了液体压强的计算、阿基米德原理、液体压强的计算,知识点多、综合性强,属于难题。由函数变化关系研究事件变化情况及准确的关系式。
    26.(2020•安丘市一模)我国首台载人潜水器“蛟龙号”是世界上下潜最深的作业型深海潜水器。它空载时的质量约为,体积约为,最大荷载。
    (1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
    (2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取,取
    【考点】:阿基米德原理的应用;:物体的浮沉条件及其应用
    【专题】32:定量思想;584:浮沉的应用;62:应用能力
    【分析】(1)蛟龙号”空载漂浮在水面时,根据漂浮条件即可求出浮力;
    (2)已知潜艇的总体积,根据浮力公式从而求出浮力,根据满载时需要下沉时潜水器的总重力,然后求出需要注入的海水重力,利用求出水的体积。
    【解答】解:
    (1)蛟龙号”空载漂浮在水面时,根据漂浮条件可知潜艇受到浮力:

    (2)满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积,
    此时,
    满载总重力,

    则由可得注入水的体积:

    答:(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为;
    (2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,至少注入的水。
    【点评】本题考查了重力公式、物体的沉浮条件、阿基米德原理的应用,要求认真审题灵活应用相关公式。

    考点卡片
    1.密度的大小比较
    【知识点的认识】
    密度大小由物质决定;要比较物质密度的大小:
    (1)从单位上:主单位:kg/m3,( 读作:千克每立方米)常用单位:g/cm3. (读作:克每立方厘米) 单位换算:1 g/cm3=1000 kg/m3 (说明:两个单位比较:g/cm3单位大)
    (2)从性质上:一桶水和一滴水哪个密度大?
    (3)从函数图上那种物质的密度大?

    【命题方向】
    单位换算,用函数图来出密度大小的比较.
    例1:A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图象如图所示.由图可知A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC和水的密度ρ水之间的关系是(  )
    A.ρA>ρB>ρC且ρA>ρ水 B.ρA>ρB>ρC且ρA<ρ水
    C.ρA<ρB<ρC且ρA>ρ水 D.ρA<ρB<ρC且ρA<ρ水
    分析:由m﹣V图象得出某体积A、B、C的质量,利用密度公式ρ=计算出A、B、C三种物质的密度,然后判断各个选项的正误.
    解:由图象可知,当VA=10cm3时,mA=20g;当VB=10cm3时,mB=10g;当VC=20cm3时,mC=10g,
    所以ρA===2g/cm3;
    ρB===1g/cm3;
    ρC===0.5g/cm3.
    由计算可得:ρA>ρB>ρC且ρA>ρ水.
    故选A.
    点评:本题考查了密度的计算,能从m﹣V图象得出相关信息是本题的关键.

    例2:往甲、乙、丙三个同样的量筒里分别倒入等量的水,将同样质量的铝块、铜块、铅块分别依次放入甲、乙、丙三个量筒中,若水没有溢出,则三个量筒水位由低到高依次是 丙 、 乙 、 甲 .
    分析:根据密度的变形式可结合题意直接判断.
    解:根据密度公式ρ=可知,V=,
    由题意可知,m铝=m铜=m铅,
    ∴V甲>V乙>V丙,又知甲、乙、丙三个量筒完全相同,
    ∴三个量筒水位由低到高依次是丙,乙,甲.
    故分别填:丙;乙;甲.
    点评:此题主要考查学生对密度公式及其变形和密度大小的比较的理解和掌握.

    【解题方法点拨】
    运用图象法解答问题的一般步骤是:
    (1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;
    (2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;
    (3)明确图象所表示的物理意义;
    (4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论.

    2.密度的计算
    【知识点的认识】
    (1)密度的公式:ρ=(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)
    (2)密度公式变化:m=ρV、V=

    【命题方向】
    利用公式计算出密度来鉴别物质,利用控制变量法分析函数图来比较密度的大小.
    例1:有不同物质组成的甲乙两个体积相同的实心物体,质量之比是2:3,这两种物质的密度值比是(  )
    A.2:3 B.3:2 C.1:1 D.以上答案都不对
    分析:解答此题的关键是学生明确甲乙两个体积相同,根据密度公式即可得出答案.
    解:由V甲=V乙,=可得=,故选项A正确;故选A.
    点评:此题主要考查学生对密度公式的理解与掌握,此题比较简单,是密度计算题的基础,因此是一道基础题.

    例2:小明郊游时捡到一块外形不规则的石头.为了测定它的密度,小明称出石头和一个盛满水的容器的质量 分别为0.56kg、2kg,然后将石头轻轻放入容器中,又测出了容器的总质量为2.36kg.(石头吸水不计,g取10N/kg)求:
    (1)石头的体积;
    (2)石头的密度;
    (3)若石头吸水,所测石头的密度是偏大还是偏小,为什么?
    分析:由题意可知,石头的体积等于它排开水的体积,所以根据盛满水的容器溢出的水求出石头的体积;根据密度公式求出石块的密度;若石头吸水,则石块排开水的体积减小,由此判断所测石头的密度值的情况.
    解:(1)排出水的质量为:
    m排=(0.56kg+2kg)﹣2.36kg=0.2kg;
    ∵石块完全浸没
    ∴V石=V排===2×10﹣4m3;
    (2)石头的密度:
    ρ石===2.8×103kg/m3;
    (3)由于石块吸水,导致排出水的体积小于石头的体积;
    根据ρ=可知,石头的密度偏大.
    答:(1)石头的体积为2×10﹣4m3;(2)石头的密度为2.8×103kg/m3;(3)偏大,由于石块吸水,导致排出水的体积小于石头的体积,根据ρ=可知,石头的密度偏大.
    点评:本题考查了密度公式的应用.关键是知道石头浸没水中时,排开水的体积等于石头的体积;石头吸水时,排出水的体积小于石头的体积.

    【解题方法点拨】
    对于密度公式,还要从以下四个方面理解:
    (1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变.当其质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的.因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
    (2)具有同种物质的物体,在同一状态下,体积大的质量也大,物体的体积跟它的质量成正比;
    (3)具有不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比=
    (4)具有不同物质的物体,在质量相同的条件下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比=.
    3.密度公式的应用
    【知识点的认识】
    利用公式ρ=及它的变形公式V=,m=ρV,可以解决一些实际应用中的问题。
    (1)根据公式ρ=来鉴别物质。测出物体的质量和体积,运用公式ρ=求出物质的密度,然后对照密度表就可以知道该物质的种类。
    (2)利用公式V=计算不便测量的物体的体积。测出物体的质量,利用密度表查出该种物质的密度,利用公式V=就可以计算出物体的体积。
    (3)利用m=ρV计算不便测量的物体的质量。测出物体的体积,利用密度表查出该种物质的密度,利用公式m=ρV就可以计算出物体的质量。
    (4)空、实心的判断:通过对物体的密度、质量、体积的比较,可判断物体时空心的还是实心的,即当ρ物=ρ为实心,ρ物<ρ为空心;m物=m为实心,m物<m为空心;V物=V为实心,V物>V为空心。

    【命题方向】
    利用密度知识直接求物体质量,求物体的体积。对一些体积庞大的物体,质量不便测量。可以测量出它的体积,从密度表中查出它的密度,最后计算出它的质量;有的物体、体积不规则,不便于直接测量,可以测出它的质量,从密度表中查出它的密度,最后计算出它的体积。判断这个球是空心还是实心问题。
    例1:图所示三个规格相同的杯子里分别装有质量相等的水、盐水和煤油。(盐水的密度1.1×103kg/m3,煤油的密度0.8×103kg/m3)根据杯中液面的位置可以判定(  )
    A.甲杯是水,乙杯是盐水
    B.甲杯是盐水,乙杯是煤油
    C.乙杯是盐水,丙杯是水
    D.乙杯是水,丙杯是煤油
    分析:质量相同的不同物质,密度大小与体积成反比。据此分析判断。
    解:
    已知三种液体的质量相同,由图知:甲液体的体积最大,乙液体的体积最小,丙液体的体积居中,根据公式ρ=得:甲液体密度最小,为煤油;乙液体密度最大,是盐水;丙液体密度居中,是水。
    故选C。
    点评:此题考查的是对密度公式的理解和应用。对同种物质,密度与质量、体积无关;对不同物质,密度与质量成正比,与体积成反比。

    例2:我省富“硒”的矿泉水资源非常丰富,如果要将其开发为瓶装矿泉水,且每瓶净装550g,则:
    (1)每个矿泉水瓶的容积至少要多少mL?
    (2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装多少mL的酱油?(ρ矿泉水=1.0×103kg/m3,ρ酱油=1.1×103kg/m3)
    分析:瓶子能装液体的体积是相同的,利用密度公式的变形公式V=求出能装水的体积(瓶子的容积),能装酱油的体积就等于瓶子的容积。
    解:(1)V水===550cm3=550mL,
    (2)∵瓶子能装液体的体积是相同的,
    ∴V酱油=V水=550mL。
    答:(1)每个矿泉水瓶的容积至少要550mL;
    (2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装550mL的酱油。
    点评:本题考查了密度公式的应用,计算时注意单位换算:1cm3=1mL,1×103kg/m3=1g/cm3。

    【解题方法点拨】
    熟练运用密度公式及其变形进行计算。判断这个球是空心还是实心有密度比较法、质量比较法、体积比较法三种。

    4.力的作用效果
    【知识点的认识】
    (1)力可以改变物体的运动状态:
    ①物体运动状态的改变:一是指物体运动速度大小发生了改变.如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;二是指物体运动方向发生了改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是指物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变.
    ②力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”.
    (2)力可以改变物体的形状:用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化;刀片能划破纸等,都表面力可以使物体的形状发生改变.

    【命题方向】
    生活中力的作用效果的现象有哪些,判断其是改变运动状态还是形状都是中考的命题方向
    例1:下列过程中,有一个力的作用效果与其他三个不同类,它是(  )
    A.把橡皮泥捏成不同造型
    B.进站的火车受阻力缓缓停下
    C.苹果受重力竖直下落
    D.用力把铅球推出
    分析;解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态.物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变.
    解:A、把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,所以选项A属于力改变物体的形状;
    B、进站的火车受阻力缓缓停下,速度在减小,所以选项B属于力改变物体的运动状态;
    C、苹果受重力竖直下落,苹果在重力作用下,速度越来越快,所以选项C属于力改变物体的运动状态;
    D、用力把铅球推出,铅球在重力作用下,运动速度和运动方向都在发生改变,所以选项D属于力改变物体的运动状态.
    故选:A.
    点评:本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别.

    例2:下列事例中,在力的作用下使物体的形状发生变化的是(  )
    A.紧急刹车
    B.骑自行车加速前进
    C.做直线运动的足球,碰到球员后,运动方向发生改变
    D.两手用力扳竹条,使其弯曲
    分析:力可以使物体发生形变,物体的形变包括:形状的变化和体积的变化.
    解:A、紧急刹车时,刹车皮和轮胎内圈之间的摩擦力使轮胎由运动变为静止,改变了物体的运动状态;
    B、骑自行车加速运动,对自行车施加的作用力改变了自行车的运动速度,速度的改变是运动状态改变的一种;
    C、运动方向的改变就是运动状态改变的一种;
    D、两手对竹条的作用力是竹条的形状变弯了.
    故选D.
    点评:此题考查了力可以改变物体的形状,是一道基础题.

    【解题方法点拨】
    (1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变,这个物体一定受到力的作用.
    (2)一个物体若受到了力的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变,要根据题意判断是哪一种情况,不能盲目地下结论.
    5.重力的计算
    【知识点的认识】
    物体由于地球的吸引而受到的力叫重力.重力的施力物体是地球.重力的方向总是竖直向下.公式G=mg,其中G表示重力,单位是N;m表示质量,单位是kg;g取9.8N/kg,粗略计算时,可取g=10N/kg.

    【命题方向】
    中考命题方向:(1)公式的表述:重力大小跟物体的质量成正比,不能反过来表述:物体的质量跟重力大小成正比.(2)直接利用公式进行重力、质量的计算.(3)由质量计算出重力或直接计算重力做功或克服重力做功.(4)与力的合成或平衡力结合出题.
    例1:下列说法正确的是(  )
    A.“G=mg”表明:物体受到的重力跟它的质量成正比
    B.“m=”表明:物体的质量跟它的重力成正比
    C.“g=”表明:g值大小等于物体受的重力跟它质量的比值,且是一个恒定的值
    D.上述说法都正确
    分析:理解重力公式及其变形的物理意义;对各个选项逐一分析.
    解:A、公式G=mg表示物体受到的重力跟它的质量成正比,正确;
    B、物体的质量是表示物体所含物质的多少,与重力没有关系,故B错误;
    C、g在地球上不同的位置,大小不同,所以不能说是一个恒定的值,故C错误;
    故选A.
    点评:本题考查重力、质量、g的含义,关键是明白他们所表示的物理意义.

    例2:甲、乙两人受到的重力之比是5:4,甲的质量是60kg,则乙的质量和重力分别是(  )
    A.48kg,470.4N B.470.4kg,470.4N C.48kg,48N D.75kg,735N
    分析:重力大小跟质量的关系是:物体所受的重力跟它的质量成正比,知道甲、乙两人受到的重力之比,从而可以计算甲、乙两人的质量之比,又知道甲的质量,可求乙的质量,再利用公式G=mg计算乙的重力.
    解:物体所受的重力跟它的质量成正比,
    ∵甲、乙两人受到的重力之比是5:4,
    ∴甲、乙两人的质量之比是5:4,
    又∵m甲=60kg,
    ∴==,
    从而可知,m乙=48kg,
    ∴乙的重力为:G乙=m乙g=48kg×9.8N/kg=470.4N.
    故选A.
    点评:本题考查了重力公式的应用,物体所受的重力跟它的质量成正比,而且比值是个定值,等于9.8N/kg.

    【解题方法点拨】
    理解公式的含义,注意知识点之间的联系.
    6.探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验
    【知识点的认识】
    提出问题:生活经验告诉我们,在水平面上移动越重的物体,所用的力就要越大;在不同的物体表面上推动同一物体,所用的力也不一样;由此我们猜想滑动摩擦力的大小是否跟物体之间的压力大小和接触面的粗糙程度有关呢?
    实验器材:一个木块、一块长木板、一块长玻璃板、一条长毛巾、一个弹簧测力计、砝码若干
    实验步骤:如图所示,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,从而测出木块和木板、木块和毛巾、木块和玻璃板之间的摩擦力,在木块上加砝码,改变压力,再测出木块和木板之间的摩擦力,并且记下各种情况下弹簧测力计的示数,即摩擦力的大小,填在表格中

    研究方法:控制变量法、转换法
    实验数据:
    实验序号
    实验条件
    摩擦力f/N
    压力情况
    接触面情况
    1
    木块
    木板表面
    0.9
    2
    木块
    毛巾表面
    2.6
    3
    木块
    玻璃板表面
    0.6
    4
    木块和砝码
    木板表面
    2.1
    分析论证:
    (1)为了保证压力等于木板上物体的重力,必须在水平桌面上做实验
    (2)实验时所用的木板要足够长,以保证木块在上面画的时有匀速运动的过程
    (3)弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力,这样读出拉力的大小,就可以知道摩擦力的大小了.由此推理可知,当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时,可利用平衡力的知识求摩擦力的大小.
    得出结论:滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关.接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大.

    【命题方向】
    题目以考查滑动摩擦力的测量方法和控制变量法的运用进行命题
    例:用图1所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系.

    (1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对 平衡 力.
    (2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示,它的示数是 1.6 N.
    实验次数
    1
    2
    3
    4
    5
    压力F/N
    3
    4
    5
    6
    7
    摩擦力f/N
    0.6
    0.8
    1.0
    1.2
    1.4
    (3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如表所示,请根据表中的数据,在图2中画出摩擦力随压力大小变化的关系图象.
    (4)分析图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成 正比 .
    (5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗? 不正确 ,理由是: 没有控制压力大小不变 .
    分析:(1)根据二力平衡的知识可知,要让木块在水平板面上做匀速直线运动,只有这样才可以测出摩擦力;
    (2)弹簧测力计读数要首先明确刻度的标注方向,读数时应从小刻度向大刻度方向观察,同时认清分度值,并细心数格,才能保证读数的正确性;
    (3)利用描点法,横坐标对应压力,纵坐标对应摩擦力,绘制出图象;
    (4)从数据上看,接触面粗糙程度一定时,压力越大,受到的摩擦力越大;
    (5)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变.
    受到的摩擦力越大;
    (5)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变.
    解:(1)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一种平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;
    (2)读图可知,弹簧测力计把1N分成了5份,其分度值为0.2N,故该测力计的示数为1N+0.2N×3=1.6N;
    (3)图中横坐标对应的是压力,纵坐标对应的是摩擦力,把表中的数据用描点法绘制图象如下:

    (4)从图象上看出,这是个正比例函数图象,在接触面的粗糙程度一定时,摩擦力的大小与压力的大小成正比;
    (5)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小丽将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论.
    故答案为:(1)平衡;
    (2)1.6;
    (3)如上图;
    (4)正比;
    (5)不正确;没有控制压力大小不变.
    点评:本题考查的是探究影响摩擦力大小的实验,涉及到的知识点比较多,有:平衡力、影响摩擦力大小的因素、实验数据的分析能力、图象的分析能力,实验中采用的是控制变量法,是中考常考的实验之一,是一道综合题,也是一道好题.

    【解题方法点拨】
    滑动摩擦力的大小不能直接测量,只能通过测量拉力的方法间接测量.只有把物体放在水平支持面上,让弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体时,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数.滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度,与接触面积大小无关,与运动速度的大小无关,与是否做匀速直线运动无关,与拉力的大小等因素无关.
    7.压力及重力与压力的区别
    【知识点的认识】
    (1)压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力.
    (2)产生的条件:压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力.
    (3)方向:压力的方向与受力物体的表面垂直且指向受压物体.例如按图钉,其方向可以与墙面垂直,与天花板垂直,也可以与水平桌面垂直,无论这个面如何放置,压力的方向总是要与接触面垂直的.
    (4)作用点:压力的作用点在受压物体的表面上.
    (5)辨析:重力和压力的区别

    重力
    压力
    定义
    由于地球的吸引而使物体受到的力
    垂直作用在物体表面上的力
    产生原因
    由于地球的吸引而产生
    由于物体对物体的挤压而产生
    方向
    总是竖直向下
    垂直于受压面且指向被压物体
    作用点
    物体的重心
    在受压物体的表面上
    施力物体
    地球
    对受力物体产生挤压作用的物体
    联系
    在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
    注意点
    压力不一定是由于物体受到重力而引起的
    物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力
    (6)影响压力作用效果的因素:压力和受力面积.受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.

    【命题方向】
    主要从这几个方面命题:(1)压力与重力的区别方面出选择题;(2)利用压力的作用效果方面来体现控制变量法;(3)作图题:重力、压力的示意图
    例1:放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯对桌面压力”的说法中,正确的是(  )
    A.茶杯对桌面的压力就是重力
    B.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
    C.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
    D.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
    分析:物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力大小等于物体的重力,但不能说就是重力.压力是由于物体的形变而产生的.
    解:A、茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面;茶杯受到的重力的施力物体是地球,受力物体是茶杯.两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不是同一个力,但两者大小相等;故A错误;
    B、茶杯对桌面的压力,是茶杯对桌面施加了一个作用,故施力物体是茶杯,受力物体是桌面.故B错误.
    CD、当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力.故C正确.D错误.
    故选C.
    点评:(1)此题考查了弹力的产生、压力与重力的区别、力的定义等知识点.
    (2)放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,但压力永远不会是重力.
    (3)哪个物体对别的物体施加了压力,该物体就发生了弹性形变.

    例2:如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中装入质量相等的水,三个容器底部所受水的压力(  )
    A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
    分析:由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,然后根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系;然后利用p=分析三个容器底部所受水的压力关系.
    解:如图三容器装入相同质量的水,
    ∵容器的底面积相同,
    ∴三容器内水的深度:h甲>h乙>h丙,
    又∵p=ρgh,
    ∴容器底部受到水的压强p甲>p乙>p丙;
    ∴由p=得F=pS可知,三个容器底部所受水的压力甲最大.
    故选A.
    点评:本题考查了学生对压强公式和液体压强公式的掌握和运用,对液体压强大小变化分析关键是确定深度大小,对固体压强的大小情况分析关键是确定压力和受力面积的大小.

    【解题方法点拨】
    注意压力的概念,理解压力与重力的区别于联系,学会控制变量法分析问题,控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中.

    8.压强
    【知识点的认识】
    压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量.在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米.压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托.一般以英文字母「p」表示.对于压强的定义,应当着重领会四个要点:
    (1)受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大.(此时压强与压力成正比)
    (2)同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同.受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小.
    (3)压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关.
      压强是物体单位面积受到的压力.跟受力面积有关.
    (4)压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”.

    【命题方向】
    命题点:(1)压强的物理意义(2)压强的单位及单位换算(3)压力与压强的理解.
    例1:对于压强公式p=的理解,下列说法中正确的是(  )
    A.物体受到的重力越大,产生的压强越大
    B.物体受到的压力越大,产生的压强就越大
    C.受力面积越大,产生的压强就越大
    D.受力面积不变时,产生的压强与压力的大小成正比
    分析:压强指压力的作用效果,压强的大小与压力大小和受力面积大小有关.据此分析判断.
    解:A、压强的大小与压力大小有关,与物体的重力没有直接关系;故A错误;
    B、当受力面积相同时,物体受到的压力越大,产生的压强才越大;故B错误;
    C、在压力相同时,受力面积越大,产生的压强越小;故C错误;
    D、由p=可知,当受力面积不变时,压强与压力的大小成正比,故D正确;
    故选D.

    例2:近年来,汽车超载现象异常突出,公路损坏严重.你认为超载汽车对公路的损坏主要取决于(  )
    A.汽车的大小 B.汽车对公路的压强 C.汽车的速度 D.汽车的惯性
    分析:汽车超载对公路的压力就越大,压力大对路面产生的压强就越大;压强大就标志着压力的作用效果明显﹣﹣对公路损坏就越严重.
    解:汽车超载现象异常突出,超载导致对地面的压力增大(压力F=G),压强是指压力的作用效果,就此题来说,效果越明显则对路面的损坏就越严重;而压力越大压强越大;故超载汽车对公路的损坏主要取决对公路的压强;故B正确;
    而汽车的大小、速度、惯性不是对公路损坏的主要原因;
    故选B.
    点评:明确压强的物理意义﹣﹣压力的作用效果.

    【解题方法点拨】
    学会用表述法表述物理量,熟记压强的单位及压力与压强的区别.
    9.压强大小比较
    【知识点的认识】
    (1)固体压强的比较
    准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。中考中对于压强的考查,往往在同一情境中出现多个力、多个面积发生变化的情景。要想准确的比较、计算压强的大小,找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键。我们审题时要抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式p=,采用控制变量法:
    (2)液体压强的比较
    液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。

    【命题方向】
    比较压强的大小是各省、市中考物理的热点,考题常以填空、选择等形式出现。只有加强这方面的训练,全面提高分析问题和解决问题的能力,才能在中考时取得好成绩。
    例1:如图所示,放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水>ρ水),下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小的关系说法正确的是(  )
    A.pa>pb>pcB.pc>pb>paC.pb>pa>pcD.pc>pa>pb
    分析;液体压强与液体的密度和深度有关,密度越大,深度越大,液体压强越大。
    解:由b、c两点可知,深度相同,由于盐水的密度大于纯水的密度,所以pc>pb;
    a、b两点可知,同种液体中,压强随深度的增加而增大,所以pb>pa;综上所述,pc>pb>pa。
    故选B。
    点评:本题考查影响液体压强的因素,注意液体压强与密度和深度有关。

    例2:如图所示,两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子,以下列四种不同的方式放在水平桌面上,若杯子上表面面积是下表面面积的2倍,它们对桌面的压强大小分别是p甲、p乙、p丙、p丁,则(  )

    A.p甲<p乙<p丙<p丁B.p乙<p甲<p丁<p丙C.p乙<p甲=p丁<p丙D.p丙<p乙<p丁=p甲
    分析:杯子放在水平地面上,杯子对水平地面的压力等于杯子自身的重力;
    地面的受力面积等于杯子和桌面的接触面积;
    可以设一个杯子的重力为G,杯子的下表面积为S1,杯子的上表面积为S2;
    根据压强的计算公式P=求出各种情况下的压强,进行比较得出结论。
    解:两个装满豆浆的密闭杯子的重力是一定的,杯子放在水平地面上对水平地面的压力就等于杯子的重力;
    设一个装满豆浆的杯子的重力为G,杯子正放时地面的受力面积等于杯子的下表面积S1,倒放时地面的受力面积等于杯子的上表面积S2,S2=2S1;
    甲图中地面受到的压强p甲==;
    乙图中地面受到的压强p乙===;
    丙图中地面受到的压强p丙==;
    丁图中地面受到的压强p丁====。
    通过比较可知,p乙<p甲=p丁<p丙。
    故选C。
    点评:解答此题我们需要知道:
    ①某种情况下,物体对水平地面的压力等于物体的自身重力;
    ②受力面积等于物体和被压物体表面的接触面积;
    ③压强的计算公式为p=。

    【解题方法点拨】
    在解题中要注意控制变量法的使用,控制变量法﹣﹣物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。

    10.增大压强的方法及其应用
    【知识点的认识】
    利用公式:p=来分析增大压强方法:
    (1)压力一定,减小受力面积;
    (2)受力面积一定,增大压力;
    (3)同时增大压力,减小受力面积.
    应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀;②投向靶盘的飞镖;③用力刹车.

    【命题方向】
    生活中那些是增大压强的现象,是命题方向.
    例1:如图所示的事例中,属于增大压强的是(  )
    A. B. C. D.
    书包背带做得较宽 切苹果器的刀片做得较薄 铁轨铺在枕木上“好奇”号火星车模型轮子大而宽
    分析:(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小.
    (2)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积.
    (3)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积.
    解答:解:A、书包带子做的宽一些,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意;
    B、切苹果器的刀片做得较薄,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,符合题意;
    C、轨道铺在枕木上,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意;
    D、“好奇”号火星车模型轮子大而宽,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意.
    故选B.
    点评:这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义.解答时,要注意使用控制变量法.

    例2:在一些公共汽车上配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的(  )
    A. B. C. D.
    分析:(1)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
    (2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.
    解:在压力一定时,减小逃生锤和玻璃的受力面积,可以增大逃生锤对玻璃的压强,以便打破玻璃顺利逃生.
    故选C.
    点评:掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题.

    【解题方法点拨】
    利用公式:p=采用控制变量法(控制变量法﹣﹣物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中)来分析增大压强方法.
    11.压强的大小及其计算
    【知识点的认识】
    (1)压强定义或解释
    ①垂直作用于物体单位面积上的力叫做压力.
    ②物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强.
    (2)单位
    在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米.压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等.(之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡)
    (3)公式:p=F/S
    p表示压强,单位帕斯卡(简称帕,符号Pa) F表示压力,单位牛顿(N) S表示受力面积,单位平方米
    (4)补充说明:
    对于(3)所写的为定义式,任何压强都可以用.但是对于液体和气体压强,还有推导公式:

    【命题方向】
    压强的计算,主要是运用公式及其变形解决有关问题.题型常见的有填空、选择、计算及探究题.压强的定义式p=F/S,经验表明,不少学生在学习了这一部分内容后,一般会记住公式,但理解往往是片面的,有时甚至是错误的.因此,学习中要注意对压强公式的理解,除明确各物理量间的数学关系(学生往往重视这一点),明确各量的单位,最重要的是要明确公式所表达的物理意义(学生往往忽略这一点).进行计算时,要能正确地确定压力、确定受力面积.除此以外,还要明确,由于固体不具有流动性,而液体具有流动性,造成了计算固体对水平支持面的压力压强的方法,与计算液体对容器底部的压力压强的方法一般不同.另外,压强的计算常常与密度公式,重力公式相联系,体现了知识的综合性,所以常成为中考的热点.
    例1:如图为站在沙地上的一名初三同学要搬走木箱,已知他一只鞋底的面积为200cm2,请你估计木箱对地面的压强约为(  )
    A.1000Pa B.7000Pa C.10000Pa D.20000Pa
    分析:求木箱对地面的压强,而没有告知木箱对地面的压力和受力面积的大小,因此只有通过比较人和木箱在沙地上的凹陷程度来间接判断.那么就必须先求出人对地面的压强,首先估算人的重力,然后算出两个鞋底的面积,再由压强公式可得出人对沙地的压强,至此题目的未知量就已求出.
    解:人的质量大约为60kg,那么其重力约为:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
    人和地面的接触面积为:S=2×200cm2=400cm2=400×10﹣4m2;
    那么人对地面的压强约为:p人===12500Pa;
    由图片知:木箱在沙地中的凹陷程度要大于人在沙地中的凹陷程度,因此木箱对地面的压强要远大于人对地面的压强,即:p木箱>p人;
    在给出的四个选项中,只有D选项符合这个条件,故选D.
    点评:在此题中,与所求内容相关的物理量没有直接给出,所以能够从人和木箱在沙地中的不同凹陷程度入手来得出两个压强的大小关系,是解答此题的突破口,也是难点所在.

    例2:一长方体木块平放和侧放在水平地面上时,其受力面积之比为3:1,则平放和侧放时,对地面的压强之比是 1:3 ,压力之比是 1:1 .
    分析:木块平放和侧放时对水平地面的压力和自身的重力相等,重力不变,压力不变;根据压强公式求出两者对地面的压强之比.
    解:∵木块平放和侧放时,对水平地面的压力和自身的重力相等,
    ∴木块的重力G不变时,压力F不变,即两种情况下对地面的压力之比为1:1;
    ∵p=,且S平:S侧=3:1,
    ∴====.
    故答案为:1:3;1:1.

    【解题方法点拨】
    压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同.

    12.探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
    【知识点的认识】
    在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.

    请你根据已学过的压强知识分析:
    (1)小明和小华是根据  的现象来比较压力的作用效果的.
    (2)造成前后两个结论不一致的原因是.
    (3)设图(b)中小桌对海绵的压强是Pb,图(c)中小桌对木板的压强是Pc,则Pb  Pc.
    (4)比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:.
    答案:(1)受力面(海绵和木板表面)的形变程度
    (2)前后两次受力面的材料不同
    (3)“=”
    (4)必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较.

    【命题方向】
    探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验是中考命题的重要知识点,尤其来考查控制变量法的典型实验.
    例:在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学作了如图所示的三个实验:

    (1)通过观察三次实验时泡沫塑料的 形变量 ,显示压力作用的效果;
    (2)比较 a 与 c 两图所示实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
    (3)比较 a 与 b 两图所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显.
    (4)该实验说明了:压力的作用效果与 压力大小 、 受力面积 有关.
    分析:力可以使物体发生形变,物体的形变量越大,力的作用效果越明显;根据控制变量法的要求,分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象,然后得出实验结论.
    解:(1)通过观察三次实验时泡沫塑料的形变量(凹陷程度),显示压力作用的效果;
    (2)由图a与c所示实验可知,两实验中受力面积相同为压力不同,泡沫塑料的形变量不同,这说明受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
    (3)由图a与b所示实验可知,物体间的压力相同为受力面积不同,泡沫塑料的形变量不同,压力作用效果不同,受力面积越小,压力作用效果越明显,这说明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显.
    (4)该实验说明了:压力的作用效果与压力大小、受力面积有关.
    故答案为:(1)形变量;(2)a;c;(3)a;b;(4)压力大小;受力面积.
    点评:本题考查了压力作用效果实验,实验应用了控制变量法,正确应用控制变量法、分析图示实验现象即可正确解题.

    【解题方法点拨】
    在解题时要注意物理学方法:控制变量法﹣﹣﹣物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中)来分析增大压强方法.
    13.液体的压强的特点
    【知识点的认识】
    1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用.若液体在失重的情况下,将无压强可言.
    2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点
    (1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强.固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直.
    (2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等.同种液体,深度越深,压强越大.
    (3)计算液体压强的公式是p=ρgh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系.
    (4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递.
    液体压强与重力的关系
    3.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等.

    【命题方向】
    命题知识点:(1)液体压强产生的原因(2)液体压强的特点(3)利用公式p=ρgh分析压强的大小.
    例1:潜水员由水面下2m深处潜入水面下20m深处的过程中,他受到的压强、浮力变化情况是(  )
    A.压强增大,浮力增大 B.压强增大,浮力不变
    C.压强不变,浮力增大 D.压强减小,浮力不变
    分析:①由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知浮力的变化.
    ②潜水员在下潜过程中,深度越来越大,由液体压强公式p=ρ液gh可知所受液体压强的变化.
    解:
    ①由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,而液体的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在潜水员继续下潜过程中,受到的浮力大小不变;
    ②潜水员在下潜过程中,深度越来越大,由液体压强公式p=ρ液gh可知,潜水员在下潜过程中,所受的压强逐渐增大.
    故选B.
    点评:题考查液体压强公式和阿基米德原理的应用,关键知道影响浮力的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,影响液体压强的因素是液体的密度和液体的深度.抓住下潜时深度变大、排开水的体积不变是本题的关键.

    例2:在公园平静的湖水中,有一小气泡从湖底向上升.则小气泡在水中向上运动的过程中,下列说法中正确的是(  )
    A.气泡所受的液体压强不变
    B.气泡所受的液体压强变大
    C.气泡所受的液体压强变小
    D.气泡所受的浮力变小
    分析:(1)液体压强跟液体密度和液体的深度有关.在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大.
    (2)浮力大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大越大,物体受到的浮力越大;在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大.
    解:小气泡在水中向上运动的过程中,水的密度不变,气泡深度减小,根据p=ρgh得,气泡受到的压强减小,气泡受到的压强减小,气泡体积增大,根据F浮=ρ水gV排得,气泡受到的浮力变大.
    故选C.
    点评:掌握液体压强和浮力大小的影响因素,利用控制变量法探究液体压强和浮力大小的变化.

    【解题方法点拨】
    记忆性的知识点,要熟记.
    14.液体的压强的计算
    【知识点的认识】
    计算液体压强的公式是p=ρgh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。

    【命题方向】
    液体压强的计算,题型常见的有填空、选择、计算及探究题。
    例1:如图所示三个规格相同的杯子里分别装有水、盐水和煤油。它们对容器底部的压强相同,根据杯中液面的位置可以判定(  )(ρ油<ρ水<ρ盐水)
    A.甲杯是水,乙杯是盐水
    B.甲杯是盐水,乙杯是煤油
    C.乙杯是盐水,丙杯是水
    D.乙杯是水,丙杯是煤油
    分析:根据液体压强计算公式可知,压强相等时密度越大深度越小。
    解:根据p=ρgh可知,压强相等时,密度越大深度越小,因为盐水密度最大,所以深度最小的是盐水,其次是水,最多的是油。
    故选C。
    点评:本题考查液体压强公式的应用和计算。

    【解题方法点拨】
    液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强。

    15.浮力产生的原因
    【知识点的认识】
    浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力.

    【命题方向】
    浮力产生的原因,作浮力的示意图.
    例:浮力产生的原因是由于(  )
    A.液体(或气体)对物体有压力
    B.液体(或气体)对物体有压力差
    C.液体(或气体)有质量
    D.物体对液体(或气体)有压力
    分析:解答此题的关键是求浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)对它产生的压力的合力,从而找出浮力产生的原因,
    解:假设物体为一正方体,浸没在液体(或气体)中,正方体的上表面与液体(或气体)表面相平,
    这时正方体的六个表面都受到液体(或气体)的压力作用如右图:
    正方体的前面和后面、左面和右面,处在液体(或气体)中的同一深度处.则h前=h后,h左=h右,
    所以由F=Ps=ρ液ghs可得:F前=F后,F左=F右.
    即正方体的前面和后面受到的压力、左面和右面受到的压力是平衡力,合力为零.
    而上、下表面都受到液体(或气体)的压力,由于上下表面所处的深度不同,即:h下>h上.
    ∵F下=Ps=ρ液gh下s,F上=Ps=ρ液gh上s.
    ∴F下>F上
    ∴下表面受到液体(或气体)的压力比上表面大,其合力F合=F下﹣F上.
    由此可知物体受到液体(或气体)对它的上、下表面的压力的合力,这个合力就叫浮力.
    这就是浮力产生的原因,所以选项A、C、D错误.
    故选B.
    点评:此题综合考查学生对浮力产生的原因,但同时主要考查二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,二力作用在同一物体上,且在同一条直线上; 辨别时四个条件缺一不可.

    【解题方法点拨】
    理解上下表面的压力差利用总结的公式解题:F 浮=F下表面﹣F上表面.

    16.阿基米德原理的应用
    【知识点的认识】阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理。浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。其公式可记为F浮=G排=ρ液•g•V排液。

    【命题方向】
    直接用阿基米德原理来解题,用阿基米德原理分析解决与浮力有关的问题。
    例:将一铁块第一次浸没于水中,第二次浸没于煤油中,比较铁块在两种液体中所受到的浮力,正确的是(  )
    A.铁块浸没于水中受到的浮力大
    B.铁块浸没于煤油中受到的浮力大
    C.两次铁块受到的浮力一样大
    D.无法比较两次铁块所受到的浮力大小
    分析:同一铁块浸没于水中和煤油中,排开液体的体积相同,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排判断铁块所受浮力大小关系。
    解:∵铁块浸没于水和煤油中,
    ∴铁块排开水和煤油的体积相同,
    ∵F浮=ρgV排,水的密度大于煤油的密度,
    ∴浸没在水中的铁块受到的浮力大。
    故选A。
    点评:本题关键是知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,本题的影响因素是液体的密度,本题隐含的条件是铁块排开液体的体积相同。

    【解题方法点拨】
    解题时注意找物理量,分析问题时要注意控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中)来分析增大压强方法。
    17.浮力大小的计算
    【知识点的认识】
    浮力大小的计算方法:
    (1)两次称量求差法 F浮=F1﹣F2
    (2)二力平衡法 F浮=G物
    (3)阿基米德原理法 F浮=G排

    【命题方向】
    利用公式计算或综合性题目,即浮力与密度、压强、二力平衡条件和杠杆等相结合类题目。
    例:一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是(  )
    A. B.
    C. D.
    分析:根据公式F浮=ρgV排可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,完全浸没后物体排开水的体积不再变化,所受浮力不再变化。
    解:铁块在没有完全浸没时,根据公式F浮=ρgV排可知,物体所受浮力随浸没深度的增加而增大,因为浸没的深度越大,排开水的体积越大;当完全浸没后,排开水的体积不再变化,不管浸入多深,所受浮力将不再改变。
    故选A。
    点评:本题考查浮力大小与物体浸入深度的关系,关键知道完全浸没前和完全浸没后的区别,还要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。

    【解题方法点拨】
    要灵活运用以上各种方法例如:
    1.两次称量求差法
    由上面的分析知道,浮力的方向是竖直向上的,与重力的方向刚好相反,所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1,然后把物体浸入液体中,这时弹簧测力计的读数为F2,则。
    2.二力平衡法
    把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动,它的运动状态无非有三种可能:下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动,叫做悬浮,上浮的物体最终有一部分体积露出液面,静止在液面上,叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知,悬浮和漂浮的物体,浮力等于重力,
    3.阿基米德原理法
    阿基米德原理的内容是:浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。

    18.浮力的利用
    【知识点的认识】
    (1)如何调节浮力的大小,采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。
    (2)轮船采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在水面上
    (3)潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。
    (4)气球和气艇:气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢气、氦气、热空气),从浮力与重力的大小关系来解释气球升空
    (5)密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的6.汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增大。

    【命题方向】
    轮船、气球、气艇、潜水艇等浮沉原理是命题方向
    例1:如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是(  )
    A. B.
    翟志刚“行走”太空 李宁点燃奥运圣火炬
    C. D.
    热气球冉冉升空 飞机翱翔蓝天
    分析:太空是真空,人在真空中不受任何重力,李宁点燃奥运圣火炬借助的是外力,不是空气浮力,热气球冉冉升空是因为热空气密度小于空气的密度,飞机靠机翼的上下表面产生的压力差升空。
    解:主要依靠空气浮力而“飞天”的是热气球,因为热空气密度小于空气的密度,
    翟志刚“行走”太空是因为太空是真空,
    李宁点燃奥运圣火炬借助的是钢丝的拉力,
    飞机靠机翼的升力升空,应用的是流体压强与流速的关系。
    故选C。
    点评:本题考查浮力的利用,关键知道人类利用空气浮力制成了热气球,还要知道一些物体升空的原理,有助于我们开拓知识面。

    例2:将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中,并保持悬置状态(如图),在冰块浸入的过程中,台秤的读数将 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将 下降 (选填“上升”、“下降”或“不变”),台秤的读数将 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知:冰的密度为0.9×103kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3;整个过程中无液体溢出。)
    分析:由题目的信息可知:在冰块浸入的过程中,台秤的读数将增大,因为在酒精中又增加了冰块的质量;在冰块熔化过程中,容器内液面将下降,因为分子之间有间隔,水分子运动到酒精分子的间隔中去了。
    解:在冰块浸入的过程中,台秤的读数将增大,因为在酒精中又增加了冰块的质量;在冰块熔化过程中,因为冰熔化成等质量的水后体积变小,所以容器内液面将下降,因为分子之间有间隔,水分子运动到酒精分子的间隔中去了;或将冰块、酒精、杯子视为一个整体,冰熔化前,该整体的重力由台秤和绳子共同承担,冰熔化后,绳子将不再有拉力,该整体的重力完全由台秤承担,由于该整体的重力不变,台秤承担的份额增加,所以台秤的示数变大。
    故答案为:增大;下降;增大。
    点评:本题考查了物质的三态变化和分子的性质,基础性比较强,要加强记忆,理解应用。

    【解题方法点拨】
    要会知道利用浮力使物体上浮、下沉、悬浮或漂浮的原理。

    19.物体的浮沉条件及其应用
    【知识点的认识】
    物体在液体中的浮沉条件
    上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G
    下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G
    理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,悬浮 ③ρ物>ρ液,下沉
    浮沉条件的应用
    潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。

    【命题方向】
    主要以选择题、计算题的形式考查:物理的浮沉,如何控制物体的浮沉,怎样运用物体的浮沉原理解释问题等。
    例1:质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是(  )
    A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
    分析;由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,根据浮沉条件得出球受到的浮力与重力的关系,而4个小球的质量相同、重力相同,可得4个小球受到的浮力大小关系。
    解:由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,
    ∵漂浮和悬浮时,F浮=G=mg,4个小球的质量相同
    ∴甲、乙、丙球受到的浮力:
    F浮甲=F浮乙=F浮丙=G,
    丁球沉入容器底部时,F浮丁<G,
    ∴F浮甲=F浮乙=F浮丙>F浮丁,
    则丁球的浮力最小。
    故选D。
    点评:本题考查了重力的公式、物体的浮沉条件,利用好漂浮和悬浮条件是本题的关键。

    例2:一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力 变大 (填“变大”、“变小”“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力 不变 (填“变大”、“变小”“不变”),船身相对于水面将 上浮 (填“上浮”、“下沉”“不变”)。
    分析:货轮在装上货物后,船身下沉,说明排开水的体积变大,根据阿基米德原理分析船受到浮力的变化情况;
    当船由长江驶入大海后,都是漂浮,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况,再根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化,从而得出船是上浮还是下沉。
    解:由题知,货轮在装上货物后,船身下沉,排开水的体积V排变大,
    ∵F浮=ρ水V排g,
    ∴船受到水的浮力变大;
    当船由内河驶入大海后,都是漂浮,
    船受到的浮力:F浮=G,
    ∵船受到的重力不变,
    ∴船受到的浮力不变;
    ∵F浮=ρ液V排g,ρ河水<ρ海水,
    ∴排开河水的体积大于排开海水的体积,船将上浮一些。
    故答案为:变大,不变,上浮。
    点评:本题关键有二,一是漂浮条件的使用,二是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素(液体的密度和排开液体的体积)。

    【解题方法点拨】
    判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。

    声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布
    日期:2021/6/29 10:18:14;用户:JY-雾离;邮箱:zybzb2@xyh.com;学号:40292133

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