1、专题四专题四 压强、浮力压强、浮力 1、 （2020 温州） 兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系， 将吹风机对准竖管上端管口向下吹风， 在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于如图所示的位置。 下列 说法合理的是( ) A. 乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 B. 装置中三个水平玻璃管的横截面积不同 C. 三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D. 该装置可以测量竖管中各处的压强大小 2、（2017 台州）用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列 说法正确的是（ ） A. 实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响 B. 物块浸入水
2、中越深，水对溢水杯底部的压强越大 C. 物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大 D. 通过计算可知实验所用物块的密度为 2103千克/米 3 3、（2017 杭州）如图，甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水（水 不溢出），三个容器底部受到水的压强（ ） A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 一样大 4、（2016 嘉兴）人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船 两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是（ ） A. 沉船在河底时，受到的浮力等于其重力 B. 浮筒充满气后，受到的浮力大于其
3、重力 C. 沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小 D. 船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力 5、 半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体 重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船 体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮 力分别为 F1、F2、F3 ， 则以下判断正确的是（ ） A. F1F3F2 B. F2F3F1 C. F3F1F2 D. F3F2F1 6、（2019 温州）小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞开容器上，并用胶带绑
4、 紧。检查气密性后，将吸管的 A 端粘在橡皮膜中心，B 端靠近卡纸上的 M 处。外界气压的变化会引 起橡皮膜凹凸程度的变化，从而使吸管绕 O 点转动，指示气压大小变化。（外界气温的变化对容器 内气压的影响极小） （1）检查气密性时，将绑有橡皮膜的容器浸没在水中，轻压橡皮腰，如果观察到_，则气密 性不好。 （2）小明将该气压计从甲地带到乙地，发现吸管 B 端的指向从 M 处变为 N 处。则甲、乙两地气压较 大的是_。 7、 （2018 金华）杯子放在水平桌面上，放入茶叶，再倒入开水，茶叶先漂浮在水面上，过一段时间， 茶叶逐渐下沉到杯底。 （1）茶叶漂浮在水面，是因为浮力_重力（填“大于”、“小于
5、”或“等于）； （2）茶叶匀速下沉阶段（不考虑水的蒸发），茶杯对桌面的压力将_（填“变大”、“变小”或“不 变”）。 8、（2017 衢州）小柯利用实验室的器材开展了下列实验。根据要求回答问题： （1）如图甲，将液体压强计的金属盒放入水里，并不断改变金属盒在水中的深度，观察 U 形玻璃管 两边液面的高度差。这样做是想研究_。 （2）如图乙，在直导线下方放置一枚小磁针，当导线中有电流通过时，磁针发生偏转，表明通电导 线周围存在磁场； 如果导线下方不放小磁针， 当导线中有电流通过时， 则该通电导线周围_(选 填“存在”或“不存在”)磁场。 （3）如图丙，在测量滑动摩擦力的实验中，水平桌面上的物块，
6、受到 2N 水平向右的拉力 F，作匀速 直线运动。当拉力 F 大小变为 4N 时，物块受到的摩擦力为_N。 9、（2019 绍兴）小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。 （1）将一长方体金属块横放，部分体积浸入水中时，在液面所对的烧杯壁作一标记线，读出弹簧测 力计的示数 F 甲（如图甲）为_牛；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当_时，读出弹 簧测力计示数下（如图乙）。比较发现下 F 甲=F 乙小敏得出：浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。 （2） 图中两种状态时， 金属块底部受到水的压强 P 甲_P 乙 （选填“大于”、 “等于”或“小于”） 。 10、（2016 金华
7、）已知木块 A 的体积为 110 3m3 ， 重力为 6N，与固定在容器底部的轻质弹簧相 连，如图甲，现向图甲容器中缓慢注水，直至木块 A 完全浸没并处于静止状态，如图 乙 （1）在向容器中注水的过程中，水对容器底部的压强逐渐_（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）木块完全浸没处于静止状态时，弹簧对木块的拉力为_牛 11、（2019 杭州）如图所示,将密度为 0.6 克/厘米 3、高度为 10 厘米、底面积为 20 厘米2 的圆柱体放 入底面积为 50 厘米 2的容器中,并向容器内加水(g 取 10 牛/千克) （1）当水加到 2 厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小 （2）继续向容器中加水
8、,当圆柱体对容器底压力为 0 时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比 12、 如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图，其工作原理为：当盛水器内的水温升高至一定温度 时，水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中，在平衡球作用下，原来水平的平衡杆绕 O 点转动，盛水 器抬升冷却一段时间后，玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器，咖啡冲泡完成 （1）当密封的盛水器内水温升高到一定程度时，其内部的热水开始自动沿导管进入玻璃杯，则此时 盛水器内的压强 p内与外接大气压 p0的大小关系为：p 内_p0 （2）该咖啡机的平衡球重 2.4 牛，盛水器自重 5 牛，以 O 为支点，平衡球与盛水器重力的力臂之比 为 5：2当盛
9、水器内的水为多少牛时，盛水器开始抬升？（写出计算过程，平衡杆和导管的质量不 计） （3）打开出水开关，使 0.2 千克的咖啡流入重为 1 牛的水杯中，若水杯底部与水平桌面的接触面积 为 20 厘米 2 ， 则水杯对桌面的压强是多少帕？（写出计算过程，g 取 10N/kg） 13、（2016 金华）“骑泥马”是一种海涂趣味运动（如图），小金双手握住“泥马”上的横档，一只脚跪 在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就在海涂上“疾行如飞”，已知小金质量为 62kg，“泥马”的 质量为 10kg（不考虑运动泥对“泥马”和人质量的影响） （1）小金以他所骑行的“泥马”为参照物，他的运动状态是_ （2
10、）小金在运动过程中的某一时刻，一只脚跪在水平“泥马”上，另一只脚悬在空中，“泥马”对海涂 压力的受力面积是 0.4m2 ， 求此时“泥马”对海涂的压强 （3）运动结束后，小金从地面将“泥马”抬到距地面高为 1.2m 的架子上，用时 2s，求此过程中，他克 服“泥马”重力做功的功率 14、 如图甲所示，是小科家的“懒人花盆”。它的外面是一个储水盆，里面是一个栽培盆，栽培盆中 有一圆柱体浮子能在光滑的管中自由上下运动，浮子的顶端可显示水位高低，栽培盆底的陶粒渗透与 蒸发的原理起到吸水和透气的作用， 从而为土壤提供水分。 “懒人花盆”的原理图可简化成图乙。 已知： 浮子重为 0.02N，横截面积为
11、0.5cm2。请回答下列问题： （1） 从植物细胞吸水或失水原理分析， 若储水盆内所用营养液浓度过高， 会导致植物细胞_。 （2）浮子在水中漂浮时，浸入水中的深度是多少？ （3）当储水盆盛有密度比水大的营养液时，营养液对漂浮的浮子底面的压强多大？ 15、 某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。 已知：a、b 两点压强等于外界大气压（大气压保持不变）；a 点压强等于 a 点上方液柱压强与 左管内气压 P1之和；b 点压强等于 b 点上方液柱压强与右管内气压 P2之和；液体 1 和液体 2 密度不同。 该小组同学先关闭 K2打开 K 和 K1 ， 用抽气机抽气，进行多次实
12、验。再关闭 K1打开 K 和 K2 ， 重 复上述操作。具体数据记录如一表： 液体种类 液体 1 液体种类 液体 2 实验次数 第一 次 第二 次 第三 次 实验次数 第四 次 第五 次 第六 次 液柱高度（h1/cm） 10 20 30 液柱高度（h2/cm） 10 20 50 左管内气体压强（P1/千帕） 99 97 95 左管内气体压强（P2/千帕） 100 99 98 （1）以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是 。 A.研究磁极间的相互作用规律 B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系 C.研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系 D.研究物体重力势能大小与物体被
13、举高高度的关系。 （2）通过比较第一次和第四次所测得的数据，可以研究_。 （3）通过比较第四、第五、第六三次测得的数据，可以得出的结论是_。 （4）探究液体压强与密度关系时，为了使结论更具普遍性，该小组同学还应如何继续实验（请写出 实验思路，不需写具体步骤）_。 16、 某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时，小科同学提出的猜想是：“压力的大 小等于重力”科学兴趣小组做了相关的实验 步骤 1：选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的 3 个物体，用弹簧测力计测出三个物体的重 力； 步骤 2：把 3 个物体依次放在水平受力面上，用专用的仪器测出 3 次压力大小，实验数据见表 1
14、步骤 3：改变受力面鱼水平面的倾角，用步骤 2 的方法，依次测出与水平面成 18角和 25角的压力大 小，实验数据见表 2 和表 3 表 1 在水平面上所测数据 序号 重力/N 压力/N 1 5 5 2 10 10 3 15 15 表 2 在 18角斜面上所测数据 序号 重力/N 压力/N 4 5 4.75 5 10 9.5 6 15 14.25 表 3 在 25角斜面上所测数据 序号 重力/N 压力/N 7 5 4.5 8 10 9.0 9 15 13.5 请回答： （1）比较序号_的数据可得：当同一物体静止在同一受力面上时，受力面与水平方向夹角越 大，物体产生的压力越小；小科同学的猜想是_
15、的（选填“合理”或“不合理”） （2） 进一步分析压力和物体重力之间的大小关系： 先分析同表中的关系， 再比较不同表之间的关系， 综合可得出结论：_ 答案解析答案解析: 1、 【解答】A.当风从左口吹过时，玻璃管的左口处气体流速大压强小，而右口处气体流速小压强大， 于是产生向左的压强差，推动乒乓球向左移动，故 A 错误； B.根据图片可知，三个水平玻璃管的横截面积相同，故 B 错误； C.上面的乒乓球向左运动的距离最大， 因此最上面的玻璃管左口出气压最小， 而最下面的气压最大， 故 C 正确； D.由于没有准确的测量工具，因此无法测量竖管中各处的压强大小，故 D 错误。 故选 C。 2、【解答
16、】A实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响，会使溢出的水不等于排开的水影响实 验结果，A 错误； B物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大，压强与液体深度有关由于溢水杯中水的深度使 终不变所以水对溢水杯底部的压强也不变，B 错误； C物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大，未浸没时浸入越深物块受到浮力越大，左侧弹 簧测力计示数越小，浸没后物块深度增加由于排开液体体积不变所以浮力不变，弹簧测力计示数也不 变，C 错误； D 通过计算可知实验所用物块的密度为 2103千克/米 3 ， F 浮=2N-1N=1N， V物=V排= 浮 液 ， 物 物 物 = 物 物 ，合并得， 物 物 液 浮
17、 =2103千克/米 3 ， D 正确。 故选 D 3、【解答】解：如图三容器装入相同质量的水， 因容器的底面积相等， 所以，三容器内水的深度 关系为 h甲h乙h 丙 ， 由 p=gh 可 知，容器底部受到水的压强关系为 p甲p乙p丙。 故选 A 4、【解答】解：A、沉船在河底时，受到的浮力小于其重力，故 A 错误； B、浮筒充满气后，浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，根据 F浮=液gV排可知，总的浮力增大，排 出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时，沉船就会浮上来故 B 正确； C、沉船在水下上浮时，船排开水的体积不变，水的密度不变，根据 F浮=液gV排可知，受到的浮力不 变，故 C
18、 错误； D、船和浮筒浮在水面时，受到的浮力等于其重力，故 D 错误 故选 B 5、 【解答】解：据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小， 所以据 F浮=gV排可知，液体的密度是相同的，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即 浮力大小关系是：F2F3F1 故选 B 6、【解答】（1）检查气密性时，将绑有橡皮膜的容器浸没在水中，轻压橡皮腰，如果观察到橡皮膜 边缘有气泡冒出，则气密性不好。 （2）吸管 B 端的指向从 M 处变为 N 处，那么吸管的 A 端向下运动，即橡皮膜向下凹陷，那么这时 大气压增大，即乙地的大气压大。 【答案】 （1）橡皮膜边缘有气泡
19、冒出 （2）乙 7、【解答】（1）漂浮时，茶叶处于二力平衡状态，重力等于浮力；故答案为：等于； 茶叶匀速下降时，处于二力平衡状态，所以对茶杯总体的重力不影响；故答案为：不变； 故答案为：（1）等于；（2）不变。 8、【解答】（1）题干中告诉我们“不断改变金属盒在水中的深度”所以研究的是水的内部压强与深度 的关系；（2）磁场有无只与电流的有无有关所以磁场是存在的；（3）滑动摩擦力大小只与压力与粗 糙程有关因为两者不变所以摩擦力等于 2N。 故答案为：1、水的内部压强与深度的关系；2、存在；3、2 9、【解答】（1）弹簧测力计的量程是 5N，分度值是 0.2N，那么 F甲为：1N+0.2N3=1.
20、6N；再把金属 块竖放浸入同一杯水中，当水面与标记线相平时，读出弹簧测力计示数。比较发现下 F甲=F乙 ， 小 敏得出：浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。 （2） 根据图片可知， 金属块底部在甲中的深度小于在乙中的深度， 根据 液体 可知， p 甲p乙。 【答案】 （1）1.6；水面与标记线相平 （2）小于 10、【解答】解：（1）在向容器中注水的过程中，水的密度不变，但水的深度增大，根据 p=gh 可 知，水对容器底部的压强逐渐增大；（2）木块完全浸没处于静止状态时受到的浮力： F浮=水gV排=水gV=1.0103kg/m310N/kg1103m3=10N， 木块在水中静止，所以 F浮=G+
21、F拉 ， 则弹簧对木块的拉力 F拉=F浮G=10N6N=4N 故答案为：（1）增大；（2）4 11、【答案】 （1）解：以圆柱体为研究对象进行受力分析： F支=G-F浮 =物gV物-水gV排 =（物h物-水h浸）gS柱 =(0.6103kg/m30.1m-1.0103kg/m30.02m)10N/kg2010-4m2 =0.8N 容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力 F压=0.8N （2）解：压力为 0 容器对圆柱体的支持力为 0 F浮=G 物 水gh 下S柱=物gh物S柱 物 下 水 物 上 下 12、【答案】 （1） （2）由杠杆平衡条件得：G球L1=G盛水器总L2 则
22、盛水器的总重：G盛水器总= 球 = =6N， 所以，盛水器内水的重：G水=G盛水器总G容器=6N5N=1N 答：当盛水器内的水为 1N 牛时，盛水器开始抬升 （3）咖啡的重：G咖啡=m咖啡g=0.2kg10N/kg=2N， 整个水杯对桌面压力：F=G咖啡+G杯=2N+1N=3N， 受力面积：S=20cm2=2103m2 水杯对桌面的压强：p= = =1.510 3Pa 答：水杯对桌面的压强是 1.5103帕 【解答】解：（1）当密封的盛水器内水温升高到一定程度时，盛水器内水的上方空气受热膨胀，且 水蒸气逐渐增多，内部气压增大，大于外界大气压，在内部气压作用下水流入玻璃杯中； 13、【解答】解：
23、（1）小金以他所骑行的“泥马”为参照物，他与“泥马”之间的位置没有变化，所以 他的运动状态是静止； 2）人的重力 G人=m人g=62kg10N/kg=620N， 泥马的重力 G马=m马g=10kg10N/kg=100N， 则人和泥马对海涂的压力： F=G总=G人+G马=620N+100N=720N， 此时“泥马”对海涂的压强： p= = =1800Pa； 3）克服“泥马”重力做的功： W=G马h=100N1.2m=120J， 则功率：P= = =60W 答：（1）静止；（2）此时“泥马”对海涂的压强为 1800Pa；（3）此过程中，他克服“泥马”重力做功 的功率为 60W 14、【解答】解：（
24、1）从植物细胞吸水或失水原理分析，若储水盆内所用营养液浓度过高，大于萝 卜细胞液的浓度，会导致植物细胞失水 【答案】 （1）失水 （2）由于浮子漂浮在液面上，则 F浮=G=0.02N， 由 F浮=gV 排得： V排= 浮 水 = =210 6m3； 浮子浸入水中的深度：h= 排 = =0.04m 答：浮子在水中漂浮时，浸入水中的深度是 0.04m （3）由于浮子漂浮在液面上，则浮子底面的压力 F=G=0.02N， 所以 p= = =400Pa 答：当储水盆内盛有密度比水大的营养液时，营养液对漂浮的浮子底面的压强是 400Pa 15、【解答】（1）本实验利用的是控制变量法，研究磁极间的相互作用规
25、律采用的是类比法，不是 控制变量法，故选 A； （2）通过比较第一次和第四次，液体柱的高度相同，密度不同，可以比较液体内部压强与液体密度 的关系； （3）第四、第五、第六三次实验，液体的密度相同，液体柱的高度不同，高度越大，压强越大，可 以得出结论液体密度相同时，液体内部压强随液柱的升高而增大； （4）为了使结论更具普遍性，还需要多选用几种不同密度的液体重复实验。 故答案为：（1）A；（2）液体内部压强与液体密度的关系；（3）液体密度相同时，液体内部压强随 液柱的升高而增大；（4）换不同密度的液体重复实验。 16【解答】解：（1）小科同学的想法是：压力的大小等于重力； 分析比较实验序号 1、
26、4、 7 或 2、 5、 8 或 3、 6、 9 中的数据可得： 当同一物体静止在同一受力面上时， 受力面与水平方向的夹角越大，物体产生的压力越小，由此可知：小科同学的想法是不合理的； （2） 比较表一或表二或表三的实验数据中压力与重力的比值是相同的，则可得出结论是：当材料、表面粗 糙程度相同的不同物体，静止在同一受力面上时，压力与重力的比值相同； 分析比较表一和表二和表三的实验中同一物体， 静止在水平方向的夹角不同的受力面上的压力数据不 同，且变小；可得出结论：当材料、表面粗糙程度相同的物体，受力面与水平方向的夹角越大，压力 与重力的比值越小 故答案为：（1）1、4、7 或 2、5、8 或 3、6、9；不合理；（2）当材料、表面粗糙程度相同的不同 物体，静止在同一受力面上时，压力与重力的比值相同或当材料、表面粗糙程度相同的物体，受力面 与水平方向的夹角越大，压力与重力的比值越小