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2021届中考科学一轮复习专题特训四:压强、浮力(含答案解析)

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