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2017年中考物理试题分项版解析汇编第01期专题07压强和浮力含解析

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                                   专题    7 压强和浮力

一、选择题

1.【2017•泰安卷】有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体.将一不吸水的小

球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是                          40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻


放入乙溢水杯中,小球漂浮且有                 的体积露出液面,溢出液体的质量是               50g,已知   ρ  酒精
=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是(  )

①小球的质量是        40g

②小球的体积是        50cm3

③液体的密度是        1.1×103kg/m3

④小球的密度是        0.9×103kg/m3.

A.只有①②正确        B. 只有②③正确       C.只有②④正确       D.只有①③正确

【答案】B


【考点定位】物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理

2、【2017•自贡卷】如下图所示,往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强

P 随时间   t 变化的曲线,其中合理的是(     )


                     
【答案】B

【解析】
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液体内部压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决.据图可知,

木桶的形状是上宽下窄,所以在向木桶中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在木桶中的增加的高

度越来越小,所以根据          p=ρgh  可知,木桶底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故                          B 是正确

的.故选     B.

考点:液体压强计算公式的应用.

3.【2017•自贡卷】如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒

置过来,则(    )


A、水对容器底的压力减小;                   B、水对容器底的压强减小;

C、容器对桌面的压强减小;                   D、容器对桌面的压力减小。

【答案】A


考点:压力、压强大小比较.
4. 【2017•菏泽卷】下列实例中,属于增大压强的是(    )


                       A.                     B.


                     C.                       D.
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【答案】A
【解析】
A.  菜刀的刀刃磨得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强,故                          A 符合题意为答案。
B.  穿滑雪板滑雪,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故                           B 不符合题意。
C.  书包背带较宽,通过增大受力面积来减小压强,故                     C 不符合题意。
D.  铁轨下铺设枕木,增大了受力面积,减小了对路基的压强,故                          D 不符合题意。
考点:增大压强的方法

5.【2017•苏州卷】小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图).他将装有适量水的小玻

璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤

压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮.下列说法错误的是


A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力

B.无沦怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中

C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出

D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同

【答案】B

【解析】

挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时

浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;松开手,小瓶内水面上的空

气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮

力,因此它就向上浮,当浮沉子的重力等于它所受的浮力,它就悬浮;潜水艇与“浮沉子”浮沉的

原理相同,综上所述,B          说法错误,符合题意故选           B。

考点:物体的浮沉条件及其应用;气体压强跟体积的关系 

6.【2017•烟台卷】在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一

根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液

体压强规律.如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是(  )
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A.              B.              C.             D.

【答案】B


【考点定位】液体的压强的特点
7.【2017•长沙卷】在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如果所示,下列分析正确
的是


A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强

【答案】C

【解析】

A.由V甲乙甲V乙甲,乙m    m        ,A  错误;

B.由压强公式      P  液 gh ,由 h甲乙甲h乙甲,乙P  P       ,B  错误;

C.采用割补法
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由于   P甲乙 P ,由  B 中可知   甲乙  ,又由    F=Ps

由于容器完全完全相同,甲、乙对容器压力相等,                      F甲乙 F

即红色阴影部分重力大小,有             m甲甲g   Vg  m2 g  2Vg

即  m甲乙乙m甲 =    V  0 ,即  m甲乙 m  ,C 对

D.有V甲乙甲V乙甲,乙m    m        ,由割补法可知,甲对底部压力              F甲甲甲m g   Vg

乙对底部压力       F乙2 m g2   Vg

由以上可知,       F甲乙 F ,又由容器底部       P甲乙 P ,D 错误;故选      C。
考点:液体压强的特点,固体压强特点。
8.【2017•盐城卷】下图所示情景中,为了增大压强的是(  )


【答案】D
【解析】

A.  房屋建在承重面积更大的地基上,增大了受力面积,减小压强,故                            A 不符合题意。
B.通过沼泽地时,脚下垫木板,增大了受力面积,在压力一定时,减小了压强,故                                   B 不符合题意。
C.载重汽车装有许多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故                                   C 不符合题意。
D.  压路机的碾子质量很大,是通过增大压力来增大对路面的压强,故                            D 符合题意为答案。
考点:增大压强的方法
9.【2017•盐城卷】可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体,下图表示不同深度、不同温度下甲烷与水存
在状态情况,已知深度每增加             10m 海水的压强增加       1atm(1atm 为 1 标准大气压),下列情形中,甲烷与
水能形成可燃冰的是(  )
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A.压强为     50atm,温度为    10℃
B.压强为     100atm,温度为    0℃
C.压强为     200atm,温度为    20℃
D.压强为     300atm,温度为    30℃
【答案】B


考点:液体压强的特点

10.【2017•盐城卷】未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆(  )
A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小
B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小
C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大
D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
【答案】D
【解析】
汤圆放入锅内,体积较小,重力大于浮力,所以沉在水底;加热一段时间后,汤圆因其内部气体受热膨胀,

致使汤圆体积变大,由          F 浮=ρgV  排可知,所受浮力变大,当浮力大于重力时,汤圆上浮起来,煮熟后漂浮
在水面上,此时受到的浮力等于汤圆的重力。在这个过程中,汤圆的重力不变,煮熟后比未煮过时受到的
浮力大,排开水的体积大。故             D 正确为答案。
考点:物体的浮沉条件

11、【2017•舟山卷】观察自然现象,通过实验研究揭示其原理,并解释生产、生活中的应用,这是科学

学习的一种基本方法。下列各项的现象、原理与应用之间不对应的是(   )

      选项      A                     B                 C                D

      现象      高山上,普通的锅难以将           刮风时,窗帘向外飘         晾在通风处的衣服         煮熟的汤圆浮在

              饭煮熟                                     干得快              水面上
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      探究原理


              沸点与气压的关系              气压与流速的关系          影响蒸发快慢的因         物体的浮沉条件

                                                      素

      应用      高压锅                   飞机                吸尘器              轮船

【答案】C


【考点定位】沸点及沸点与气压的关系,影响蒸发快慢的因素,流体压强与流速的关系,物体的浮沉条件

及其应用

12、【2017•绵阳卷】用细线绑住干净的玻璃板,将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时测力计示数为

F1;又使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面,如图所示,测力计示数为

F2;再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,静止时测力计示数为                                F3。则


   A.F2 > F1 >  F3          B.F1 > F2 > F3  

   C.F2 > F1 = F3               D.F1 = F2 = F3

【答案】A

【解析】

试题分析:将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时测力计示数为                            F1,此时玻璃板受到平衡力作用,F1             的

大小等于玻璃板的重力          G;若使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面,测

力计示数为      F2,此时因水与玻璃板之间存在分子引力作用,F2                  的大小大于玻璃板的重力           G;若将玻璃板慢
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慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,静止时测力计示数为                          F3,此时  F3 的大小等于玻璃板的重力与所受浮

力之差,即      F3 小于玻璃板重力      G;故  F2 > F1 >  F3,答案选  A。

考点:分子引力、浮力

13.【2017•杭州卷】如图,甲、乙、丙是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),三个容器底部都受到水的压强(  )


A.甲最大       B.乙最大       C.丙最大      D.一样大]

【答案】A

【解析】

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=ρgh 可 知,容器底部受到水的压强关系为               p 甲>p 乙>p  丙,故选    A。

【考点定位】液体压强计算公式的应用

14.【2017•德阳卷】如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着

一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是(  )


A.玻璃杯对桌面的压强增加               B.容器内液体的密度减小

C.玻璃杯中液面的高度升高               D.液体对容器底部的压强不变

【答案】D

【解析】

冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G                                 总)就不变,杯子的底面


积不变;根据固体的压强公式:p=               =    得,桌面受压强不变,故           A 错误;冰熔化成水后,水的密度不变,

故  B 错误;根据阿基米德原理:F           浮=G 排(即排开水的重力        G 水即得  F 浮=G 排水);由于冰块漂浮,根据二力

平衡知识,有       F 浮=G 冰;故 G 冰=G 排水;故冰块熔化前后        ,水面高度     h 不变;根据液体压强的公式:
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p=ρgh  可得,由于水的高度         h 不变,故水对杯底的压强不变,故              C 错误,D   正确;故应选      D。

【考点定位】压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用
二、填空题

1、【2017•绵阳卷】乌鸦想喝玻璃瓶中的水。假设玻璃瓶身是圆柱体,其底面积为                                0.02m2,瓶内圆柱形空

间的高度为      0.25m,瓶内有水,水深        0.20m,瓶壁薄(厚度不计),瓶嘴小,只容乌鸦嘴伸入,且瓶嘴深

与乌鸦嘴长相等,瓶放在水平地面上,如图所示。已知空玻璃瓶重                            12N,则玻璃瓶底对地面的压强是

_______Pa。为了喝到瓶中水,乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中。假设每颗石子的质量都是                                   43g,乌鸦至

少向瓶中夹入_______颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水(夹入石子全部浸入水中)。(取

                            3              3    3
g=10N/kg,ρ   水=1.0×10³ kg/m    ρ 石子=2.5×10  kg/m )


【答案】2.6×103,59;

【解析】

瓶内水的体积       V=Sh=0.02m2×0.20m=0.004m3;水的质量    m=ρV=1.0×10³ kg/m3×0.004m3=4kg;

水的重力     G=mg=4kg×10N/kg=40N;瓶与水总重力       G 总=G+G 瓶=40N+12N=52N;

                     2       3
P=F/S=G 总/S=52N/0.02m =2.6×10 Pa;

                                                                      2             3
乌鸦若想喝到水,则水面将到达圆柱部分的上边缘,则圆柱部分体积                             V1=Sh=0.02m ×0.25m=0.005m ;需要

                         3      3       3
石块的体积      V 石=V1-V=0.005m -0.004m =0.001m ;所加石块的总质量      m 总=ρ 石×V  石

        3    3       3
=2.5×10  kg/m ×0.001m =2.5kg=2500g,石块数量     N=m 总/m 石=2500g/43g=58.1,保留整数为     59 个。

考点:压强计算
2.【2017•扬州卷】我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至                          6329 米,打破了世界纪录。“海           翼”
的外形设计成流线型,是为了    ;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是因为碳纤
维材料的    小;“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,使浮力    重力。


【答案】减小阻力    密度     大于
【解析】
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(1)“海    翼”的外形设计成流线型,是为了在海水中运动时减小阻力。
(2)由题意知,要减轻滑翔机的重力,也就是减小其质量,在体积一定时,由公式                                   m=ρV 知,需要选择
密度较小的材料,才能减轻质量。
(3)“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,体积变大,由

𝐹浮 = 𝜌𝑔𝑉排
可知浮力变大,当浮力大于重力时,“海翼”滑翔机上浮。
考点:密度   浮力  物体的浮沉条件
3. 【2017•菏泽卷】高速行驶的列车车厢两侧的窗口打开后,窗帘没有飘向窗内,反而会飘向窗外。这是
因为车外空气的_________________。列车进站前提前关闭动力,列车由于______________,仍能前进一
段路程,到达停车位置。
【答案】流速大,压强小      惯性
【解析】
(1)这是因为车外空气的流速大,压强小,车内空气流速小压强大,在内外压强差的作用下,窗帘飘向
窗外。
(2)列车进站前提前关闭动力,列车由于惯性,仍能前进一段路程,到达停车位置。
考点:流速与压强的关系   惯性

4、【2017•自贡卷】一重为         0.6N 的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中,如图所示,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中

漂浮,则鸡蛋在甲中受到的浮力为      N,甲的密度       乙的密度(选填“>“、”<“或”=“)


【答案】0.6     <

【解析】

因为鸡蛋(重为        G)在甲液体悬浮,所以鸡蛋受到甲液体的浮力:F                    甲=G=0.6N,鸡蛋在乙液体漂浮,所以

鸡蛋受到乙液体的浮力:F           乙=G=0.6N,所以    F 甲=F 乙,据  F 浮=ρ 液 V 排 g,V 排甲>V 棑乙,所以    ρ 甲<ρ   乙,

故答案为:0.6;<;

考点:物体的浮沉条件及其应用.

5、【2017•自贡卷】有质量相同的            两个实心球,其密度分别为水的密度的                 2 倍和  5 倍。把它们分别挂在两

个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为                                           ,两弹簧测力计

的示数之比为         。

【答案】5:2             5:8     
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考点:阿基米德原理.

                                                       5 3
6. 【2017•菏泽卷】小美用手把一个重为              0.4N,体积是    2.710  m  的玩具球完全浸没到水中,玩具球受
到的浮力是___________________N,放手后玩具球将_______________(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”
                       1.0103 kg / m3
)。(    g 10N / kg ,  水                 )
【答案】0.27    下沉
【解析】
(1)根据阿基米德原理,玩具球受到的浮力


(2)因为     F 浮<G,放手后玩具球将下沉。
考点:阿基米德原理    物体的浮沉条件
7. 【2017•菏泽卷】三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据
_____________________原理工作的。当闸室内的水深为              36 米时,水对闸室底部产生的压强为
                                    1.0103 kg / m3
______________Pa。(  g 10N  / kg , 水                  )


【答案】连通器   
【解析】
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(1)船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,所以
船闸是根据连通器原理工作的。
(2)当闸室内的水深为          36 米时,水对闸室底部产生的压强


考点:连通器  液体压强的计算
                                          1
8. 【2017•安徽卷】如图所示,将一把薄木尺的                 3 长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上,已知报纸的
上表面积为      0.25m2,则大气对报纸上表面的压力为          N;在木尺右端快速施加竖直向下的力                            F,要
将报纸掀开,则力         F 至少为                 N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端,大气
压取   1.0×105pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计)。


【答案】2.5×104     1.25×104
【解析】
(1)大气对报纸上表面的压力             F=PS=1.0×105Pa×0.25m2=2.5×104N。
(2)在木尺右端快速施加竖直向下的力                 F,要将报纸掀开,则木尺相当于一个杠杆,木尺与桌面边缘的交

点为支点,根据杠杆平衡条件:  F              报×1/3L=F×2/3L

                         4        4
所以   F=1/2F 报=1/2×2.5×10  =1.25×10 N。
考点:压力和压强   杠杆的平衡条件
9.【2017•长沙卷】“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。某科技小组的同学为测量背漂浸
没在水中时的浮力,进行了如下实验:在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后,再静放在水平

台秤(如图甲),台秤的示数             m1 为 6kg;然后把质地均匀的长方体背漂放入水中,用一轻质的细线通过定
滑轮缓慢地将背漂拉入水中,拉力               F 的方向始终竖直向上,当背漂的一半体积浸入水中时(如图乙),台

秤的示数     m2 为 5kg,当背漂的全部体积浸没在水中时,台秤的示数                    m3 与 m2 相比变化了    2kg。则(不考虑
滑轮的摩擦,在整个过程中水始终没有溢出,背漂不吸水,不变形,且未与容器接触,取                                      g 10N / kg ,

            3     3
 水 1.010  kg/m  )
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(1)容器、水和滑轮的总重力为_____N;

(2)台秤的示数       m3 为______kg;
(3)为确保儿童游泳时的安全,穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面,若儿童头部的体积占人体总

体积的十分之一,儿童的密度取1.08103              kg/m3 ,则穿着此背漂游泳的儿童体重不超过______kg(结果保

留整数)。

【答案】(1)60;(2)2;(3)21。

【解析】

(1)对于台秤而言,容器、水和滑轮相当于固体,因此台秤的读数                            m1  6kg ,所对应的重力

 G1  m1g  6kg 10N / kg  60N ,故三者总重力     G1  60N
(2)


稍微用力     F1 ,背漂浸入一半体积,再大一些力             F2 ,背漂浸入全部采用整体法,对水、容器、背漂、滑轮
受力分析
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由于向下的力不变,向上的力             F(绳拉力增大),可知          F 压减小,故    m3  m2 ,所以  m3  2kg ;

(3)由(1)可知,        G总 =G1 =60N  ;

则对(2)中左图整体法分析有:              G1 +G背  F1 =m2 g ,即 60N  G背背 F1  50N,F1  G 10N  ①

右图整体分析法有:         G1 +G背  F2 =m3 g ,即 60N  G背背 F2  30N,F2  G   30N ②

再对左图     V 人中背漂受力分析,右图背漂受力分析


由①②③得出:       F1 15N,F,2  , 35N  G背浮 5N   F   40N

由上已经得出:       F浮背 40N,G      5N (完全浸没时浮力)

                                                 3      3
对于孩童而言,设孩童体积为             V 人,密度为     人 =1.0810 kg / m

要想安全游泳,有        F浮总总 G

即  F浮浮+人F背人  G  G

即:   40  0.9水人g人V人  5   gV

即临界状态有:       35  人水人0.9 gV  ④,有    m人人人 V  ⑤

            35    人水 0.9   1.08  0.9
由④⑤解得                                ,解得    m人  21kg
           m人人g                 1.08

故孩童体重不超过         21kg。
考点:受力分析  物体的浮沉条件。 

10. 【2017•枣庄卷】在杂技表演中,总重为               600N 的人直接站立在六个鸡蛋上,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,

如图所示。泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的     ,从而减小压强来保护鸡蛋。如果脚与鸡蛋的总接触面积约

为  1.2×10-3m2,此时脚对鸡蛋的压强为    Pa。


【答案】受力面积   5×105     
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考点:减小压强的方法及其应用;压强的大小及其计算. 
11. 【2017•重庆    A 卷】不吸水的长方体        A 固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,
杆上端固定不动,如图          8 甲所示。现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器底部的压强                          P 与注水体积     V 的

                                                                             3
变化关系如图       8 乙所示。当    P=600Pa 时,容器中水的深度为          cm;若           ρA=0.5g/cm ,当注水体积
V=880cm3 时,杆对    A 的作用力大小为         N。


【答案】6     1.4
【解析】
(1)根据液体压强公式          P=ρgh,可得
    𝑃         600𝑃𝑎
ℎ =   =                     = 0.06𝑚 = 6𝑐𝑚
    𝜌𝑔 1 × 103𝑘𝑔/𝑚3 × 10𝑁/𝑘𝑔
(2)由图乙,当注水体积为            600cm3 时,水开始接触物体        A,体积为    900cm3 时,A 完全浸没,此时水的压
强是   2100Pa,由液体压强公式可得此时水的深度
     𝑃'          2100𝑃𝑎
ℎ' =    =                         =  0.21𝑚
     𝜌𝑔 1 × 103𝑘𝑔/𝑚3 × 10𝑁/𝑘𝑔

           ’
A 的高:hA=h    -h=0.21m-0.06m=0.15m,
容器的底面积:

             3
    𝑉1 600𝑐𝑚
𝑆 =  =       = 100𝑐𝑚2
    ℎ    6𝑐𝑚
A 浸没在水中的横截面积,
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    𝑉' 900𝑐𝑚3 ‒ 600𝑐𝑚3
𝑆' = =               = 20𝑐𝑚2
    ℎ'       15𝑐𝑚
当注水体积      V=880cm3 时,没有完全浸没      A,由   P=ρgh 可得此时水的深度:

                 3       3
    𝑉 ‒ 𝑉1 880𝑐𝑚 ‒ 600𝑐𝑚
ℎ" =      =               = 14𝑐𝑚
      𝑆'       20𝑐𝑚2
此时物体     A 受到的浮力:

                  ' "      3     3                  ‒ 6 3
𝐹浮 = 𝜌液𝑔𝑉排 = 𝜌液𝑔𝑆 ℎ = 1 × 10 𝑘𝑔/𝑚 × 10𝑁/𝑘𝑔 × 280 × 10 𝑚 = 2.8𝑁

               3
已知   ρA=0.5g/cm ,小于水的密度,同体积           A 的浮力大于重力,杆对         A 的作用力大小为

                                    3    3                  ‒ 6 3
𝐹 = 𝐹浮 ‒ 𝐺 = 𝐹浮 ‒ 𝜌𝐴𝑔𝑉排 = 2.8𝑁 ‒ 0.5 × 10 𝑘𝑔/𝑚 × 10𝑁/𝑘𝑔 × 280 × 10 𝑚 = 1.4𝑁
考点:阿基米德原理   液体压强的计算
三、作图与探究
1. 【2017•菏泽卷】如图所示,画出气球在空中所受浮力的示意图。


【答案】


【解析】

气球在空气中受竖直向上的浮力,过球心作竖直向上的带箭头的线段,即为浮力                                  F 浮。 
考点:力的示意图

2.【2017•枣庄卷】将你一只手的食指浸入水中,你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗?

请从下图提供的实验器材中选择合理的实验器材,设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案,并完成

填空。(已知水的密度是           ρ  水)
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方案一:

(1)写出你需要测量或记录的物理量及其符号:              

(2)食指所受浮力大小的表达式:F=                      

方案二:

(1)写出你需要测量或记录的物理量及其符号:              

(2)食指所受浮力的表达式:F=                           

【答案】方案一:(1)食指浸入水中排开水的体积                      V 排   (2)ρ   水 gV 排

方案二:(1)小桶的重力为         G1,小桶和食指浸入水中是排开的水的总重力                  G2   (2)G2-G1

【解析】

方案一:(1)水槽的横截面积太大,为减小误差,应选择溢水杯;

没有小桶,溢出水的重力无法用测力计测量,所以可将溢出的水直接接入量筒中,由密度公式得出质量,

根据   F 浮=G 排=m 排 g 得出浮力大小;

用到的器材是溢水杯、量筒;

(2)实验中测出溢出水的体积             V 便可;

根据阿基米德原理,F=G         排=m 排 g=ρ 水 Vg;

方案二:(1)需要的实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小桶.

(2)实验步骤:

①用细线拴住烧杯,然后用弹簧测力计测出空小桶的重力,记为                           G0;

②向溢水杯中灌满水,然后将食指插入溢水杯中,用小桶接住从溢水杯中溢出的水;

③用弹簧测力计测出盛有水的小桶的总重                  G;

浮力的表达式:F        浮=G-G0.

故答案为:方案一:(1)B、E;(2)溢出水的体积                     V;方案二:(1)A、B、C;G-G0.

考点:探究浮力大小的实验. 

3.【2017•连云港卷】小明在报纸上看到一条消息,“一位少女落入冰窟,90                             后小伙为救人在冰面上匍匐

前行”,小伙为什么不抓紧跑过去救人,却要慢慢爬过去?爱思考的小明想知道人平躺时对地面的压强,

于是他找来了体重秤、米尺、粉笔粗略地测出了人平躺时对地面的压强.请你帮小明写出测量步骤.

【答案】如下所示
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【考点定位】压强

4、【2017•自贡卷】如右图所示,相信同学们都有过这样的经历:下雨时,我们撑着一把伞步行在雨中,

一阵大风吹来,雨伞往往会被向上吸起来。请你用学过的物理知识解释这个现象。


【答案】大风吹来        时,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,而气体流速较大的地方压强较小,因此伞

下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起来。

【解析】

液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水;伞上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,

伞在压强差的作用下,受到升力作用被吸起来.故答案为:大风吹来时,伞上方的空气流速大于下方的空

气流速,而气体流速较大的地方压强较小,因此伞下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起

来.

考点:流体压强与流速的关系.

5.【2017•德阳卷】潜水艇的上浮和下沉是通过什么方法来实现的?

【答案】如下所示

【解析】

潜水艇两侧有水仓,当向水仓中加水时,自身重力增加,即潜水艇浸入水中的体积会变大,直到水仓中装

满水时,潜水艇全部浸没,即恰好处于悬浮状态,所以潜水艇是通过改变自身重力来改变浮沉;若潜水艇

浸没后,再运动时,是靠潜水艇上的推进器完成的。

【考点定位】物体的浮沉条件及其应用
四、计算题

1. 【2017•苏州卷】(4      分)如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖
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住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩

后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下,已知杯中水和塑料片总质量为                                    100g,倒置后杯和水

与塑料片的接触面积为          12.5cm2.(不考虑分子间作用力)

(1)塑料片不掉下来说明了   ▲   的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到   ▲   Pa                                时,塑料片

会掉下.(g     取 10N/kg)

(2)工老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为                       30kPa 时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气

至钟罩内气压为        8kPa 时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释:   ▲   .


【答案】(1)大气压;800;(2)


考点: 大气压的存在
2.【2017•扬州卷】如图,是某一款电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为                              40cm2。求:


(1)若地面受到的压强为           5×l04Pa,则该平衡车对地面的压力为多少?
(2)若该平衡      车  2 0s 内沿水平面匀速行驶       l00m,受到的阻力为       90N,则此过程中克服阻力做功的功率为
多少?
【答案】(1)200N   (2)450W
【解析】
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解:(1)若地面受到的压强为             5×l04Pa,则该平衡车对地面的压力

F=PS=5×l04Pa×40×10-4m2=200N 
(2)平衡车克服阻力做功           W=Fs=90N×100m=9000J
则此过程中克服阻力做功的功率
    𝑊  9000𝐽
𝑃 =  =      = 450𝑊
    𝑡   20𝑠
答:(1)该平衡车对地面的压力为               200N。(2)此过程中克服阻力做功的功率为                450W。
考点:压力与压强   功率

3、【2017•舟山卷】如图为某款擦窗机器人,它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间                                    形成低气压,牢

牢地吸附在竖直玻璃上。请回答:


(1)当它静止在竖直玻璃上时,受到的摩擦力方向是________。    

(2)擦窗机器人的擦试速度是           4 分钟/米   2  , 要擦完总面积为        3 米 2 的窗玻璃需要________分钟。    

(3)工作时擦窗机器人对玻璃的压力为                28 牛内外气压差达到         800 帕,求擦窗机器人与玻璃的接触面积至

少为多少平方米?    

【答案】(1)竖直向上(2)12(3)                       。  

【解析】

(1)静止时二力平衡,物体受到重力和摩擦力,重力竖直向下,因此摩擦力的方向向上;(2)擦窗机器

人的擦试速度是        4 分钟/米  2,因此擦    3m2 的时间为   4 分钟/米   2×3m2=12min;(3) 

                         。
【考点定位】压强的大小及其计算,功的计算公式的应用

4、【2017•绵阳卷】蛟龙        AG600 水陆两栖飞机是我国自主研制的“三个大飞机”(运—20、AG600                        和

C919)之一,被誉为国之重器。AG600            主要用于大型灭火和水上救援,可以从地面起飞和降落,也可以从

水面起飞和降落,2017        年  2 月 13 日,实现全部四台发动机试车成功,之后又进行了系列测试。AG600                         空

                                                                3
载时质量为      41.5t,最多可储水      12t。(取   g=10N/kg,ρ  水=1.0×10³ kg/m  )

①某次试飞前,AG600       蓄满水后静止在某湖面上,求其排开湖水的体积。
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②在水面滑行测试中,AG600          蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为                     2500kW,飞机在水面上以

36km/h 的速度匀速滑行了        1min,滑行过程中所受阻力为总重的             0.5 倍。求所蓄水的质量。

③在一次灭火演戏测试中,AG600            蓄水后以最大巡航速度飞往假象火场并盘悬在火场上方                       155m 处,分次将

所蓄水投下,每次投水          100kg,投下的水下落过程中由于重力和空气阻力的作用,先加速运动后匀速运动,

匀速运动的速度是         10m/s,运动时间是      14s,加速过程的平均速度是匀速运动速度的                 0.25 倍。求一次所投

的水在下落过程中重力做功的平均功率。

【答案】53.5m3    8.5×103kg   7750w

【解析】


①   设 AG600 空载时的质量为       m1,最大储水质量为       m2,排开湖水的体积为         V 排,则

                                3
m1g+m2g=ρ 水 gV 排,解得    V 排=53.5m ;

①   设蓄水质量为       m3,发动机牵引力的功率为          P1,匀速运动时间为        t1,速度为    v1,通过的路程为      s1,牵引

力为   F1,所受阻力为      F2,则

F2=0.5(m1g+m2g)

F1=F2

S1=v1t1

P1t1=F1s1

              3
解得   m3=8.5×10 kg

①   设  AG600 在火场上空高度为       h1,每次投水量为       m4,水加速下落时间为         t2,高度为   h2,匀速下落的速度

为  v3,时间为    t3,高度为    h3,整个下落过程中重力做功为            W,重力做功的平均功率为           P,则

h1=h2+h3

h3=v3t3

h2=0.25v3t2

W=m4gh1

P=W/(t2+t3)

                         5
h3=140m;t2=6s;W=1.55×10   J

解得   P=7750w。

考点:浮力
5.【2017•丽水卷】(9       分)“童话云和”盛产木制玩具,是著名的木玩之城。小科同学从某玩具厂得到
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三块相同的积木,利用该积木和简单的器材在家里进行了“科学小实验”,请分析回答:


(1)称得一块积木的质量为            144 克,测得    该积木的长     10 厘米、宽    6 厘米、高   4 厘米,则积木的密度为        
克/厘米    3;

(2)当将积木搭成如图三种方式时,积木对水                    平地面的压强大小关系为      (用            P 甲、P 乙、P  丙表示);

(3)把一块积木放入水中,若要使积木的上表面恰好浸没,则在积木上至少要施加多大的力?

【答案】(1)0.6  (2)P        乙>P 甲=P 丙   (3)0.96N
【解析】
解:(1)积木的体积 V=长×宽×高=10cm×6cm ×4cm=240cm3,
所以积木的密度
                    𝑚   144𝑔
                 𝜌 = =        = 0.6𝑔/𝑐𝑚3
                     𝑉 240𝑐𝑚3

(2)积木搭成如图三种方式时,对水平地面的压力等于积木的重力,三者大小相等,因为𝑆乙                                     < 𝑆甲 = 𝑆丙,
      𝐹
  𝑝 =
由     𝑆可得,𝑝乙 > 𝑝甲 = 𝑝丙。

(3)若要使积木的上表面恰好浸没,则施加在积木上的力                         F 满足    F+G=F 浮

𝐹 = 𝐹浮 ‒ 𝐺 = 𝜌水𝑔𝑉 ‒ 𝑚𝑔

 = 1.0 × 103𝑘𝑔/𝑚3 × 240 × 10 ‒ 6𝑚3 × 10𝑁/𝑘𝑔 ‒ 0.144𝑘𝑔 × 10𝑁/𝑘𝑔

 = 2.4𝑁 ‒ 1.44𝑁 = 0.96𝑁

                            3
答:(1)积木的密度为0.6g/cm          。(2)三者压强的关系是           p 乙>p 甲=p 丙。(3)施加在积木上的力为
0.96N。
考点: 密度   压强   浮力

6.【2017•杭州卷】小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为                                0.5×103 千克/米   3,粗

细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为                                  40 厘米,横截面积为

0.1 米 2,其上面可以作为秤盘(g=10           牛/千克),问:
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(1)质量为      0 的刻度线的位置在哪里?

(2)距离上表面        10 厘米处的刻度对应的质量为多少?

【答案】(1)0.2m      处;(2)10kg

【解析】


【考点定位】物体的浮沉条件及其应用

7.【2017•连云港卷】2017       年  2 月 6 日,“向阳红     09”搭载“蛟龙”号载人潜水器起航离开青岛港,执

行中国大洋第       38 航次科考任务,“向阳红          09”搭载“蛟龙”号航行时的排水量为               4488t,牵引力的功率

恒为   6600kW,航行速度随时间变化图象如图所示,若“向阳红                     09”搭载“蛟龙”号在航行过程中所受阻

力恒为    6.6×105N,出发    200s 速度达到   10m/s,前进   1660m,取   g=10N/kg,求:


(1)“向阳红       09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力;

(2)在    0~200s 内“向阳红     09”搭载“蛟龙”号行驶的平均速度;

(3)在    0~200s 内“向阳红     09”搭载“蛟龙”号航行时牵引力所做的功.

【答案】(1)4.488×107N;(2)8.3m/s;(3)1.32×109J

【解析】
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(1)“向阳红       09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力:F                   浮=G 排=m 排

g=4.488×106kg×10N/kg=4.488×107N;(2)200s     内的平均速度:v=        =       =8.3m/s;(3)由    P= 得
牵引力所做的功:W=Pt=6.6×106W×200s=1.32×109J。

【考点定位】浮力大小的计算;变速运动与平均速度;功的计算

8.【2017•泰安卷】随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭.某品牌小汽车质量是                                      1600kg,

车上载有人和物品质量共为            200kg,车轮与地面的总接触面积为             2.0×10﹣2m2.若小汽车以输出功率

60kW 在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度                    v1=72km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油

门,使汽车的输出功率立即减小为               24kW 并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图所示,

设运动过程中汽车所受阻力不变,g               取  10N/kg.求:


(1)该汽车静止时对水平路面的压强.

(2)汽车运动过程中受到的阻力;

(3)t2  时间后汽车运动的速度          v2 的大小.

【答案】(1)9×105Pa;(2)3000N;(3)8m/s

【解析】

                                                                         4
(1)该汽车静止时对水平路面的压力:F=G                 总=m 总 g=(m 车+m 物)g=×10N/kg=1.8×10   N,对水平路面的压


                            5
强:p=    =              =9×10 Pa;(2)因为     P=  =   =Fv,所以,当汽车以        v1 速度匀速行驶时,汽车


受到的牵引力:F1=          =            =3000N,因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的阻力:F                      阻

=F1=3000N;(3)当汽车以       v2 速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力               F2=F 阻=3000N,则 t2 时间后汽车运动的


速度:v2=      =          =8m/s。

【考点定位】压强的大小及其计算;二力平衡条件的应用

9.【2017•烟台卷】港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长                              5.6km,由  33 节沉管和“最

终接头”组成.33        节沉管已经全部成功安装,只剩             E29 和 E30 之间留有十多米的空隙,这就是“最终接头”
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的位置.“最终接头”质量约为              6.0×106kg,虽然和之前的沉管相比小了很多倍,但入水后受洋流、浮动

等因素影响,姿态会发生变化,安全平稳地把接头吊装到约                          30m 深的海底是十分艰难的过程,记者在现场

看到,“最终接头”由“振华             30 号”吊装船吊装(如图),通过系列平衡调整,从                     9 时整,“最终接头”

从距离水面      20m 高处匀速下放,9      时  12 分,开始入水,完全入水后,吊钩对“最终接头”拉力为

       7
2.0×10  N 左右,12   时,“最终接头”下沉到位,吊装起重机的机械效率约为                        80%.(g  取 10N/kg,ρ   海水

取  1.0×103kg/m3)求:


(1)“最终接头”下沉到位后下表面所受水的压强;

(2)“最终接头”的平均密度; 

(3)吊装起重机最大输出功率.

【答案】(1)3×105Pa;(2)1.5×103kg/m3; (3)6510.1W

【解析】

(1)由题意可知,“最终接头”下沉到位后下表面的深度                         h=30m,则下表面所受水的压强:p=ρ            海水 gh 下

=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa;(2)“最终接头”的重力:

            6                 7
G=mg=6.0×10  kg×10N/kg=6.0×10  N,“最终接头”受到的浮力:F             浮

=G﹣F=6.0×107N﹣2.0×107N=4×107N,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,“最终


                                                            3 3
接头”的体积:V=V       排=         =                         =4×10  m ,“最终接头”的平均密度:ρ=


                       3    3
  =             =1.5×10 kg/m ;                  (3)吊装起重机对“最终接头”做的有用功:W                   有


           7             9                                                          9
=Gh=6.0×10  N×30m=1.8×10  J,由  η=     ×100%可得,总功:W       总=    =            =2.25×10 J,

“最终接头”从开始入水到下沉到位的时间:t=12:00﹣9:12=2h48min=3.456×105s,吊装起重机最大输
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出功率:P=        =              ≈6510.1W

【考点定位】密度的计算;液体的压强的计算;功率的计算
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