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【中考二轮】2024年中考物理重点专练(全国通用)专题10+压强和浮力专题训练.zip
展开专题10 压强和浮力"压强和浮力"是中考物理中至关重要的一章,它涉及到力的基本原理和实际应用。在2024年的中考中,这一章的命题趋势将会更加注重对基础知识的理解和应用能力的考察。对于压强的理解,考生需要明确压力、受力面积和压强之间的关系,理解并能够运用帕斯卡原理、伯努利方程等基本原理。在考察时,可能会出现一些与生活实际相关的问题,比如液体内部压强与深度的关系,或者是气体压强与体积的关系等。对于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物体沉浮的条件,并能运用这些知识解决实际问题。在考察时,可能会涉及到一些与浮力相关的现象,比如船只的浮沉、潜水艇的工作原理等。命题者还可能通过实验探究的方式,考察考生对压强和浮力知识的掌握情况。考生需要能够设计实验、记录数据、分析结果,并得出结论。这不仅要求考生掌握基本的物理知识,还需要具备一定的实验能力和数据处理能力。2024年中考物理"压强和浮力"的命题趋势将会更加注重对基础知识的理解和应用能力的考察,同时也要求考生具备一定的实验能力和数据处理能力。考生需要全面、深入地理解这一章的知识点,并能够灵活运用,才能在考试中取得好成绩。知识点1:压力压强1.压力(1)定义∶垂直作用在物体表面的力叫做压力。如下图所示,分别为杯子对桌面的压力、图钉对墙面的压力、物块对斜面的压力。(2)方向∶压力垂直于接触面,指向被压物体。(3)作用点∶在所压表面上。(4)作用效果∶使受压物体发生形变。探究影响压力作用效果的因素2.实验器材(小桌子、砝码、海绵)3.砝码的作用是改变压力的大小★4.转换法的应用(通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果)5.控制变量法的应用[分析现象和数据,总结结论]6.控制变量法∶研究压力大小对压力作用效果的影响时,要控制受力面积一样;研究受力面积大小对压力作用效果的影响时,要控制压力大小一样。[交流与反思]7.选用海绵而不选用长木板的原因(长木板的形变不易用肉眼观察到,海绵的形变容易用肉眼观察到)8.可代替海绵的材料(沙子、橡皮泥、面粉等容易发生形变的物体)9.实验评估★实验结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。2.压强、压强的大小及其计算:(1)压强概念:在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强;(2)压强公式:;(3)压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。1 Pa=1 N/m2。常用单位∶千帕(kPa)、兆帕(MPa);1 kPa=103Pa,1 MPa=106Pa。(4)物理意义∶压强是描述压力作用效果的物理量。(5)常见数值∶一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约 20 Pa;一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强约0.5 Pa,成年人站立在地面上时对地面的压强约为1.5×104 Pa。知识点2:液体压强1.液体压强产生的原因 (1)液体受重力作用,对支撑它的容器底有压强。(2)液体具有流动性,对阻碍它流散开的容器壁也有压强。(3)液体由于具有流动性而在液体内部相互挤压,因此液体部向各个方向都有压强。液体压强具有以下几个特点:(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)液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。(4)容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。4、液体压强的计算:注意∶应用时,各个物理量的单位都应统一取国际单位。其中ρ—kg/m3,g—N/kg,h—m,p—Pa。研究液体内部的压强5.连通器的原理:(1)连通器:上端开口,下部相连通的容器;(2)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平;(3)连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。知识点3:大气压强1.大气压强的认识:(1)大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示;(2)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性;(3)马德堡半球实验证明了:①大气压的存在②大气压很大。2.托里拆利实验:(1)精确测量出标准气压数值的实验:托里拆利实验;(2)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm;(3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化);知识点4:流体压强1.流体压强与流速的关系:(1)流体:流动的物体,指的是液体和气体;(2)液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。2.飞机升力的产生原因:(1)飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状;(2)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大;(3)机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。知识点5:浮力1.浮力产生的原因:(1)浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力;(2)浮力的产生原因: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即F浮= F向上-F向下;(3)浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。重点实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关重点:(1)浮力的影响因素∶物体在液体中所受浮力的大小只与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关,物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。(2)实验原理∶F浮=G-F。知识点2:阿基米德原理的应用1.阿基米德原理的应用:(1) 阿基米德原理:浸入液体里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;(2)公式表示:F浮=G排=m排g =ρ液gV排;(3)适用条件:液体(或气体)。重点实验探究:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系【实验目的】探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。【实验设计】用"称重法"测出物体在水中受到的浮力,同时测出物体受浮力时排开液体的重力,然后比较二者之间的数量关系。【实验器材】小石块、细线、水、溢水杯、小桶、弹簧测力计。【实验图示】【实验步骤】(1)将小石块用细线系住,挂在弹簧测力计下,如图甲,测出小石块的重力G1;(2)将小桶挂在弹簧测力计下,如图乙,测出其重力G桶;(3)将水倒入溢水杯中,使水面恰好到达溢水杯的溢水口处,并将小桶放在溢水口下,然后将小石块慢慢浸入水中,直至浸没,读出此时弹簧测力计的示数F;(4)用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重 G2;(5)分别计算出小石块受到的浮力F浮和排开水所受的重力G排,并比较它们的大小是否相同。【注意事项】(1)倒入溢水杯中的水,水面必须与溢水口恰好相平,若溢水杯中水未装满,会导致测出的小石块排开的水的重力偏小。(2)利用小桶收集溢出的水时,必须待小石块浸没在水中后,溢水杯中的水不再溢出为止。(3)为寻求普遍规律,本实验应换用不同的小石块或液体多次进行实验。重点本实验为避免因沾水而使测得的小石块重、空桶重偏大,应先测小石块重、空桶重,测量顺序不能颠倒。【实验结论】小石块受到的浮力等于它排开水的重力。知识点3:物体的浮沉条件及应用1.物体的浮沉条件及其应用:前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。物体的浮沉情况归纳一、单选题1.(2023·陕西宝鸡·统考二模)小明把一个体积为125cm3的苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态。小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块,如图所示,再将小块放入水中,发现小块沉入水底,下列说法不正确的是(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)( )A.整个苹果在水中所受浮力为1.25NB.小块苹果浸没后继续下沉过程受到的浮力大小不变C.若将大块苹果浸没水中,松手后大块将会沉入水底D.若不考虑水的损耗,则最终烧杯底部所受水的压强变小【答案】C【解析】A.苹果处于悬浮状态,则苹果所排开水的体积与苹果的体积相同,所以苹果受到的浮力故A正确,不符合题意;B.小块苹果浸没后继续下沉过程,水的密度不变,苹果排开水的体积不变,由可知,受到的浮力大小不变,故B正确,不符合题意;C.整个苹果悬浮在水中,说明苹果所受的浮力和重力相等,即,将小块放入水中,发现小块沉入水底,说明小块苹果所受的浮力小于其重力,即,又因为,则G大<F浮大,故大块将上浮,最终漂浮,故C错误,符合题意;D.若不考虑水的损耗,原来苹果在水里处于悬浮状态,由选项C可知大块将上浮,最终漂浮,则液面下降,由p=ρgh可知,最终烧杯底部所受水的压强变小,故D正确,不符合题意。故选C。2.(2023·黑龙江大庆·统考模拟预测)某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示)。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm(如图乙所示)。已知容器的底面积为10cm2,ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则以下说法不正确的是( )A.冰块中冰的体积是50cm3B.石块的质量是10gC.石块的密度是2×103kg/m3D.水对容器底部的压强变化了5×103Pa【答案】D【解析】A.含有石块的冰悬浮在水中,冰化成水后,石块下沉,则减少的体积为冰变为水后减少的体积,但其质量不变,则代入数据得0.9×103kg/m3×V冰=1.0×103kg/m3×(V冰-10×10-4m2×0.5×10-2m)解得V冰=5×10-5m3=50cm3故A正确,不符合题意;B.冰的质量m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×5×10-5m3=4.5×10-2kg=45g石块的质量为m石=m总﹣m冰=55g﹣45g=10g故B正确,不符合题意;C.由甲图可知,含有石块的冰块在水中悬浮,此时F浮=G,则有:ρ水gV=mg,冰和石块的总体积为石块的体积为V石=V﹣V冰=55cm3﹣50cm3=5cm3石块的密度为故C正确,不符合题意;D.水对容器底的压强减少值Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m=50Pa故D错误,符合题意。故选D。3.(2023·山东临沂·统考二模)2020年11月10日,是一个值得纪念的日子,这一天的8时12分,在“地球第四极”—西太平洋马里亚纳海沟,我国载人深潜“奋斗者”号成功坐底“挑战者深渊”,深度1090米,创下中国载人深潜新的深度纪录。以下关于“奋斗者”的说法不正确的是( )A.“奋斗者”浸没后下潜深度增大时,所受压强增大,浮力增大B.“奋斗者”在水面下匀速下潜时,所受浮力不变,压强增大C.“奋斗者”浮出水面后所受浮力大小等于自身重力的大小D.“奋斗者”可以用超声波探测海底环境【答案】A【解析】AB.“奋斗者”浸没后下潜深度增大时,由p=ρgh可得“奋斗者”所受海水压强逐渐增大;由于“奋斗者”浸没水中,在继续下潜的过程中,排开海水的体积不变,而海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知“奋斗者”所受的浮力不变;故A错误,符合题意;B正确,不符合题意;C.“奋斗者”浮出水面后漂浮,根据浮沉条件可知,所受浮力大小等于自身重力的大小,故C正确,不符合题意;D.超声波可以传递信息,“奋斗者”可以用超声波探测海底环境,故D正确,不符合题意。故选A。4.(2023·山东临沂·统考二模)如图为我国目前最新的核动力潜艇﹣094核潜艇,它采取了最新的降噪技术,动力系统和能源核心,最新设计的舰载核反应堆使得094核潜艇具备前所未有的强大的动力。该潜艇在上浮的过程中(未漏出水面),下列分析正确的是( )A.核潜艇排开水的质量变大B.受到的压强变小,浮力不变C.核潜艇是通过增大浮力来实现上浮的D.核潜艇的动力装置核反应堆是利用核聚变获得能量的【答案】B【解析】A.该潜艇在上浮的过程中(未漏出水面),排开海水的体积不变,根据m=ρ液V排可知,排开水的质量不变;故A错误;B.该潜艇在上浮的过程中所处的深度减小,根据p=ρgh可知,潜艇所受海水压强减小,排开海水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变,故B正确;C.潜水艇浸没在水中,排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故C错误;D.核潜艇的动力装置的核反应堆是利用可控核裂变来获得能量的,故D错误。故选B。5.(2023·山东临沂·统考二模)如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的小球在液体中静止时,两烧杯液面相平,则( )A.甲液体中的小球所受浮力大B.乙液体对烧杯底部的压强大C.乙球受到的浮力等于重力D.两烧杯对桌面的压力一样大【答案】A【解析】AC.甲液体中的小球处于悬浮,则受到的浮力等于小球的重力,乙液体中的小球下沉在容器的底部,则受到的浮力小于小球的重力,由于两个小球是相同的,则小球的重力相等,所以,甲液体中的小球所受浮力大,故A正确,C错误;B.小球在甲液体中悬浮,甲液体的密度等于小球的密度,小球在乙液体中沉底,乙液体的密度小于小球的密度,由于两个小球是相同的,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,由图可知两液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲液体对烧杯底部的压强大,故B错误;D.由图可知两只相同的烧杯中液体的深度相同,小球排开的体积相同,则甲乙液体的体积相等,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据知,甲液体的质量大于乙液体的质量,又因为两小球的质量和两烧杯的质量都相同,根据G=mg知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故D错误。故选A。6.(2023·山东临沂·统考二模)生活处处有物理,留心观察皆学问。下列生活中的现象及其解释正确的是( )A.针头做得很尖容易刺透皮肤,是因为增大了压力B.液压千斤顶能顶起很重的汽车是应用了帕斯卡定律C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小D.飞机升空是因为飞机受到的浮力大于它的重力【答案】B【解析】A.针头做得很尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,从而容易刺透皮肤,故A错误;B.在小活塞加一个较小的力,就可以在大活塞上得到一个较大的力,液压千斤顶就是根据帕斯卡定律制成,故B正确;C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,故C错误;D.飞机机翼的上下两表面的空气流动速度不同,上表面的空气流动速度大,压强小,下表面的空气流动速度小,压强大,上下两表面的压强差产生的压力差提供了飞机升空的升力,不是飞机受到的空气浮力,故D错误。故选B。二、多选题7.(2023·河南信阳·校考三模)准备三个相同的容器,将三块完全相同的橡皮泥分别做成如图所示的三种形状分别放在深度相同的水和盐水中(放入后液面变化未在图中画出)。下列说法正确的是( )A.甲容器中橡皮泥受到的浮力小于乙容器中橡皮泥受到的浮力B.甲容器底受到水的压强大于乙容器底受到水的压强C.乙容器中的橡皮泥受到浮力等于丙容器中橡皮泥受到的浮力D.乙容器中橡皮泥排开水的体积小于丙容器中橡皮泥排开盐水的体积【答案】AC【解析】A.由图可知,甲图中橡皮泥沉到容器底部,则橡皮泥受到的浮力F