【备考2024】中考科学高频考点剖析 专题2 压强与浮力重难点突破(含答案)

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名称 【备考2024】中考科学高频考点剖析 专题2 压强与浮力重难点突破(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-04-11 20:43:50

文档简介

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2024年浙江省中考二轮专题复习
★专题2 压强与浮力重难点突破★
【课程标准】
①理解压强的含义,能说出日常生活中增大和减小压强的方法。
②通过实验认识大气压强,知道大气压强的变化及其对生活的影响。
③知道液体内部存在压强,了解影响液体压强大小的因素。
④通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件,并解释生产生活中的有关现象。
⑤了解流体压强与流速的定性关系,并简单解释有关的现象。
【学业要求】
①能用压强与流速的关系解释相关现象。
②能用等效替换的方法理解阿基米德原理。
③能用实验探究阿基米德原理。
④能用压强原理解释阿基米德原理。
考点一:能用压强与流速的关系解释相关现象
1.小嘉设计了四组实验来验证流体的压强与流速的关系,其中不能作为支持证据的是(  )
A.中间喷水,纸船相互靠拢
B.向下吹气,乒乓球不掉落
C.水平吹气,水从玻璃管上端喷出
D.锥形瓶受热冷却后,鸡蛋被“吞”入
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速越大的位置压强越小,据此对各个选项进行分析判断即可。
【解答】A.向中间喷水,中间水流速度大而压强小,因此纸船相互靠拢,故A不合题意;
B.向下吹气时,乒乓球上方空气流速大而压强小,乒乓球下方空气流速小而压强大,因此乒乓球不掉落,故B不合题意;
C.水平吹气时,吸管上方空气流速大而压强小,在外界大气压强的作用下,水从玻璃管上端喷出,故C不合题意;
D.锥形瓶受热冷却后,鸡蛋被“吞”入,是因为瓶内空气温度低而气压减小所致,故D符合题意。
故选D。
2.2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是(  )
A.对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来
B.用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变
C.加热空气后,热气球不断上升
D.覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系;大气压强的存在
【解析】【分析】 机翼获得升力的原理是流体流速快,压强小。
【解答】A.上方气体体流速快,压强小,下方气体流速慢,压强大,形成压强差将球顶起,A正确;
BCD. 用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变是由于牛奶盒内部气体被吸走,内部气压小于大气压,外界大气压将盒子压扁, 加热空气后,热气球不断上升是空气浮力作用, 覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下是大气压作用,BCD错误;
故答案为:A。
3.(2023·鹿城模拟)在学习压强的课上,秀秀做了如下实验,在两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气,则两个乒乓球运动状态是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流速和流体压强的关系为:流速越大时,流体压强越小;流速越小时,流体压强越大。
【解答】 两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气时,使两个乒乓球之间的流速增大,即中间的流体压强变小,导致乒乓球外侧的流体压强大于内侧的压强,故形成了向内的压力差,使乒乓球向中间运动。
故答案为:C
4.如图所示是一种便携式碘伏棉签,塑料管内装有碘伏消毒液,它的上端封闭,这样消毒液就不会从下端流出,使用时将封盖掰开,消毒液会自动向下流入药棉中。下列说法正确的是(  )
A.封盖没有掰开时,消毒液不受重力的作用
B.封盖没有掰开时,消毒液是被大气压托住的
C.封盖掰开后,消毒液不再受重力的作用
D.封盖掰开后,消毒液不再受大气压的作用
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】AC.根据重力的产生原因判断;
CD.根据大气压强的知识分析判断。
【解答】AC.地面附近的物体都会受到地球的吸引,即所有的物体都受到重力,故A、C错误;
BD.无论封盖是否掰开,消毒液都会受到大气压强作用。掰开前,消毒液上面不受大气压强,只受到向上的大气压强,因此消毒液不下落;而掰开后,消毒液上下都受到大气压强,因此相互抵消,在重力作用下消毒液流下,故B正确,而D错误。
故选B。
5.(2023·西湖模拟)带有橡胶塞的口服液所配置的吸管一端做成尖口,另一端是平口,其侧面刻有棱状条纹,如图所示。下列有关分析不正确的是(  )
A.使用时,应当将吸管b端插人橡胶塞
B.吸管b端可以增大对橡胶塞的压强
C.棱状条纹有利于大气压将口服液压入口中
D.插入吸管时,吸管受到橡皮塞向下的摩擦力
【答案】D
【知识点】摩擦力的存在;压力的作用效果;大气压强的存在
【解析】【分析】(1)(2)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(3)根据大气压强的知识判断;
(4)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】根据图片可知,吸管的b端比a端更尖,即受力面积更小,因此在相同的压力作用下对橡胶塞的压强更大,更容易插入口服液中,故A、B正确不合题意;
当吸管插入口服液后,棱状条纹可以保证吸管和橡胶塞之间存在空隙,这样外界的空气可以进入口服液内,从而保证口服液能够在大气压强的作用下流入口中,故C正确不合题意;
插入吸管时,吸管向下运动,而摩擦力的方向与其相反,即橡皮塞施加的摩擦力方向向上,故D错误符合题意。
故选D。
6.(2023·舟山模拟)小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是(  )
A.p1=p2 B.p1【答案】A
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】当气球内外存在气压差时,气球会出现膨胀或缩小。
【解答】AB.气球上方都与大气相连通,故P1=P2;
CD.抽气后的气压为p4,故抽气后气压变小。
故答案为:A
7.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
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】小球向左运动的距离越远,说明对应的左口压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【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。
8.(2024八上·武义期末)如图是书本上关于压强的几个常见实验,下列说法不正确的是(  )
A.实验甲纸片不掉落,说明大气压的存在
B.实验乙向里打气,液体停止沸腾,说明液体的沸点随着气压的增大而增大
C.实验丙吹气时两片纸片向中间靠拢,说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁压强计浸入液体越深U形管中液面的高度差越大,说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
【答案】C
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】考查压强存在及压强相关实验。
【解答】A.覆杯实验是因气压将纸片压住,证明了大气压存在,所以A正确;
B液体停止沸腾说明沸点增加了,所以打气增加气压从而增加沸点,所以B正确;
C.中间靠拢说明中间气压小,所以流速大压强小,所以C错误;
D.U形液面高度差大,说明压强差大, 说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大 ,所以D正确。
故答案C正确。
9.右图所示是轿车车顶的外掀式天窗。在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以   (填“增大”或“减小”)空气的流速,使天窗开口处的气压   (填“大于”“小于”或“等于”)车内的气压,这有利于保持车内空气清新。
【答案】增大;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】液体和气体都称为流体,流体的流速越大,压强越小,据此分析解答。
【解答】在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,随着车子行使,上方的空气流速增大,而空气流速越大的位置,压强越小,因此天窗开口处的气压小于车内气压。
故答案为:增大;小于
10.(2024八上·嘉兴期末)在探究气体压强与流速的关系时,同学们采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法,并设计了如图所示甲、乙二个实验方案。小嘉认为乙方案更合理,理由是   ,用乙方案实验时观察到的现象是   。
【答案】乙实验能避免重力对实验结果的影响;乒乓球不落下
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】首先分析不吹气时乒乓球的状态,再分析吹气时乒乓球的状态,如果乒乓球受到流体压力时运动状态变化了,就能探究流速对流体压强的影响。
【解答】甲图实验不吹气时,乒乓球由于重力作用保持在漏斗底,无法避免重力作用对实验结果的影响,乙不吹气会落下,吹气使得乒乓球不下落,故乙合理;用乙方案实验时观察到的现象是乒乓球不落下。
11.(2023八上·萧山月考)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va   Vb(选填大于、等于或小于)。
【答案】小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】首先根据流体压强和流速的关系分析a、b气泡所在位置水的压强大小,再据此确定气泡的体积大小。
【解答】根据图片可知,气泡a的位置管子更粗,则水流速度更小,根据流体压强和流速的关系可知,a处水的压强大于b处水的压强,则气泡a的体积小于气泡b的体积。
12.(2023·舟山模拟)“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的仰角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
(1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了   ;
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与仰角的关系时,按以下步骤进行:
①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的仰角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值;
②改变   ,重复步骤①并计算升力平均值;
③得到“升力与仰角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,仰角增大,升力会   (填序号);
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,仰角为,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的仰角为(、在15°和20°之间),则仰角   (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)流体的压强与流速的关系
(2)迎角大小;C
(3)<
【知识点】观察结果的记录与分析;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据飞机机翼获得升力的原理分析解答;
(2)②根据控制变量法的要求可知,探究升力与仰角的关系时,需要控制风速相同而改变仰角大小;
③根据丁图确定升力与迎角的关系。
(3)根据升力与飞行速度和仰角大小的关系分析解答。
【解答】(1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了流体的压强与流速的关系;
(2)②改变仰角大小,重复步骤①并计算升力平均值;
③由图像可知:飞机速度一定时,仰角增大,升力会先增大后减小,故选C。
(3)速度小,产生的升力小,需要角度接近15°来获取更大的升力,使得升力等于重力;速度大,产生的升力大,需要角度大于15°来获取比之前小点的升力,使得升力等于飞机重力,所以飞行升力一定时,速度越大,仰角越小,故θ1<θ2。
考点二:能用等效替换的方法理解阿基米德原理
1.(2022·常山模拟)如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程(身体伸直和蜷缩不影响人体的体积),其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是(  )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据图片可知,①→②的过程中,运动员排开水的体积逐渐增大;从②→③的过程中,运动员排开水的体积保持不变;从③→④的过程中,运动员排开水的体积不变;从④→⑤的过程中,运动员排开水的体积逐渐减小。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,在④→⑤的过程中,运动员受到的浮力不断减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.(2024九下·义乌开学考)如图是某一海底隧道的施工现场,起重船将圆柱形物体放入水中至全部浸没的过程中,起重船所受浮力大小的变化是(  )
A.B.C.D.
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】对起重船和物体进行受力分析,根据平衡力的知识列出平衡关系式,从而得到起重船受到的浮力与物体浸入水中体积的关系式。然后根据圆柱体浸入水中时排开水的体积的变化速度确定起重船的浮力的变化规律即可。
【解答】根据图片可知,起重船受竖直向上的浮力、竖直向下的重力、重物对船向下的拉力,
根据力的平衡条件可得F浮船=G船+F拉;
当物体逐渐浸入水时,物体排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排知,物体受到的浮力逐渐增大,且满足F浮物=G物-F拉;
由上述分析可得,起重船所受浮力:F浮船=G船+G物-F浮物=G船+G物-ρ水gV浸,
G船、G物、ρ水均不变,当圆柱体浸入速度相同时,相同时间内浸入深度相同,
则浸入的体积的增大速度先变大后变小。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力增大速度先变大后变小。
那么起重船受到的浮力的减小速度先增大后减小,而当圆柱体完全浸没后,起重船浮力保持不变。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于如图所示的状态。甲、乙排开液体的重力相等,(  )则甲、乙所受浮力相比
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度,所以无法比较浮力大小
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力。
【解答】浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力,此时甲乙排开液体的重力相等,则甲乙受到的浮力相等,故C正确,ABD错误。
故选:C。
4.(2023八上·浙江省台州市临海期中)在一定条件下,物体能在水中上浮。图示物体在上浮前后静止时,所受浮力相同的是(  )
A.图甲中沉底的汤圆,煮熟后上浮并浮出水面。
B.图乙中潜水艇排出水舱中水后,上浮并浮出水面。
C.图丙中往清水中加盐,沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面。
D.图丁中轮船从长江驶入大海,船体上的吃水线 W 线上浮后并浮出水面。
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(3)(4)根据浮沉条件比较浮力的大小变化;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力的大小变化。
【解答】A.汤圆沉在底部时,浮力小于重力;汤圆上浮时,浮力大于重力。因为汤圆的重力不变,所以它受到的浮力增大,故A不合题意;
B.潜水艇上浮露出水面时,它排开水的体积减小,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力减小,故B不合题意;
C.鸡蛋沉在底部时,浮力小于重力;鸡蛋上浮时,浮力大于重力。因为汤圆的重力不变,所以它受到的浮力增大,故C不合题意;
D.轮船始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力保持不变,故D符合题意。
故选D。
5.(2023八上·鹿城月考)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.图甲中远洋货轮从长江驶入大海时,浮力会变大
B.图乙无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,都无法使瓶内的“浮沉子”悬浮
C.图丙说明物体浸没在液体中的位置越深,所受的浮力越大
D.图丁中,将同一只密度计放在两种液体中漂浮,所受浮力大小Fa=Fb,液体的密度ρa<ρb
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力的变化;
(2)挤压塑料瓶时,瓶内气压发生改变,于是浮沉子里面的水会流出或流进,从而改变自身重力,实现浮沉变化;
(3)根据阿基米德原理F=p液gV排分析;
(4)根据物体浮沉条件和阿基米德原理F=p液gV排分析作答。【解答】A.远洋货轮由长江驶入大海后,仍然在水面漂浮。根据漂浮条件,漂浮的物体受到的浮力等于重力。远洋货轮重力不变,所以受到的浮力不变,故A错误;
B.压矿泉水瓶侧面,松开手,大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;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故B错误;
C.当物体浸没在液体中深度增大时,它排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F=p液gV排可得,此时它受到的浮力不变,故C错误;
D.密度计在两种液体中均处于漂浮状态,则受到的浮力和重力是一对平衡力。由平衡力的特点可得,其受到的重力和浮力大小相等,即Fa=Fb,由图丁可得,排开液体的体积关系为Va>Vb,根据阿基米德原理F=p液gV排可得,液体密度ρa<ρb,故D正确。
故选D。
6.甲、乙、丙三个小球的质量和体积的关系如下表所示。将它们浸没在水中释放,稳定后三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是(  )
小球 甲 乙 丙
质量(克) 30 40 54
体积(厘米3) 60 50 20
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲 D.F甲>F丙>F乙
【答案】B
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据小球的质量和小球的体积分析小球密度大小,然后根据小球的密度与水的密度的关系分析小球在水中的状态,最后根据物体的浮沉条件分析和阿基米德原理浮力的大小。
【解答】根据表格数据可知,甲球的密度:;
乙球的密度;
丙球的密度;
因为甲、乙的密度小于水的密度,所以甲、乙都漂浮在水中,
根据物体的浮沉条件可知,甲受到的浮力F甲=G甲=m甲g=30×10-3kg×10N/kg=0.3N,
乙受到的浮力F乙=G乙=m乙g=40×10-3kg×10N/kg=0.4N;
丙的密度大于水的密度,丙在水中下沉,
则丙受到的浮力为:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N;
由此可知,F乙>F甲>F丙。
故选B。
7.(2019·杭州模拟)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中,它静止时将(  )
A.悬浮 B.漂浮 C.沉底 D.无法判断
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体漂浮时受到的浮力等于其自身受到的重力,结合阿基米德原理和重力公式列出等式,求出液体的密度;
(2)B放在A上,将它们看作一个漂浮的物体,结合阿基米德原理计算出B的密度;
(3)根据物体的浮沉条件得出B单独放入液体时的状态。
【解答】A漂浮在液面上时,GA=F浮,
即:,
木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3,
所以,
解得: ,
B放在A上时,刚好完全浸没,则:

即:
将, VA=2VB ,ρA=0.6×103kg/m3 ,代入上式得:
ρB=0.4×103kg/m3,
ρB<ρ液 ,所以将物块单独放入此液体中,它静止时将会漂浮在液面上。
故答案为:B。
8.(2023八上·义乌月考)小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是(  )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
【答案】C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当物体浸入的深度改变时,如果浮力发生改变,那么说明二者存在关系;否则,浮力与深度无关,据此分析判断。
【解答】①探究浮力大小与深度的关系时,需要控制液体密度和排开液体的体积相等,只改变深度。而铁块慢慢浸入水中时,深度和排开液体的体积都增大,故①不合题意;
②浸没在水中的铁块,它排开液体的体积不变,让铁块再下移一段距离测力计示数不变,根据F浮力=G-F拉可知,铁块受到的浮力不变,这说明浮力与深度无关,故②符合题意;
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,则浸入的深度不同。但是二者受到的浮力都等于重力,即二者浮力相等,那么说明浮力与深度无关,故③符合题意;
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上,它们受到的浮力都相等,但是浸入的深度不同,那么说明浮力大小与深度无关,故④符合题意。
则能够证明结论的是②③④。
故选C。
考点三:能用实验探究阿基米德原理
1.对阿基米德原理的理解,下列说法中正确的是(  )
A.浸入液体中的物体,受到的浮力大小和物体的体积有关
B.浸没在液体中的物体,在液体中的深度越大,受到的浮力越大
C.阿基米德原理也适用于气体
D.浸没在液体中的物体,受到的浮力与物体的形状有关
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据对阿基米德原理的理解和认识判断。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浸在液体或气体中的物体,它受到的浮力等于排开液体或气体受到的重力。且浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素无关,故C正确,A、B、D错误。
故选C。
2.在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4。其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是(  )
A.F1>F2>F3>F4 B.F1-F2=F3-F4
C.F1+F2=F3+F4 D.F1-F3=F4-F2
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.表达式:F浮=G排=m排g=ρ液v排g,
【解答】弹簧测力计示数的变化就是浮力导致的,所以浮力可以表示为:F1-F3;再通过测量求出进入烧杯内的水的重力,即:F4-F2;如果物体的浮力等于排开水的重力,则符合阿基米德原理,即F1-F3=F4-F2;
故答案为:D。
3.(2021八上·萧山期中)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.通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103千克/米3
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力;根据所测数据计算F浮与G排并进行比较。
(2)由左侧图可知物块的重力,计算出质量;由右图可知物块浸没水中后的重力G′,根据F浮=G-G′计算出浮力,根据阿基米德原理计算出V排,即物体的体积,最后根据密度公式计算出物体的密度。
(3)根据阿基米德原理分析物块受到浮力的变化,根据F=G-F浮分析弹簧测力计的示数变化。
(4)根据阿基米德原理分析判断。
【解答】A.如果实验前溢水杯内没有装满水,那么物体浸入水中后,不会马上有水溢出,而是水面先上升到杯口,再有水溢出,即溢出水的重力会偏小,会得不到正确结论,故A错误;
B.由测力计的示数可知,物体的重力G=2N,
则物体的质量;
物体浸没水中后的浮力F浮=G-G′=2N-1N=1N,
则物体的体积,
物体的密度,故B错误;
C.实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,则物块受到的浮力越大,根据F=G-F浮可知,弹簧测力计的示数变小。物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C错误;
D.根据称重法可知:左边的弹簧秤示数F=G-F浮;则弹簧秤变化量△F=F浮;
右边的弹簧秤示数F′=G桶+G排;则弹簧秤变化量△F′=G排;
根据阿基米德原理可知:F浮=G排;
所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故D正确。
故选D。
4.(2023八上·义乌期中)小明利用小石块、溢水杯及水、弹簧测力计、小烧杯、细线等器材验证阿基米德原理,过程如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.实验中最合理的操作顺序是甲、乙、丙、丁
B.若物体漂浮在水面,就一定不满足阿基米德原理
C.若图乙中的石块没有完全浸入水中,就不能验证阿基米德原理
D.若实验中出现F1﹣F2>F4﹣F3的现象,则可能是由于溢水杯中没有盛满水
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据对探究阿基米德原理的实验过程、现象和结论的认识判断。
【解答】 A.根据图片可知,先测空桶的重力,再测物体的重力,接下来将物体进入水中记下测力计的示数,最后测量空桶和排开水的重力,则合理顺序为丙、甲、乙、丁,故A错误;
B.阿基米德原理适用于任何浮沉状态,漂浮也满足阿基米德原理,故B错误;
C.未完全浸没时,物体受到的浮力和排开水的重力都会偏小,但是浮力依然等于排开液体重力,能够验证阿基米德原理,故C错误;
D.根据图片可知,物体受到的浮力F浮力=F1-F2,排开液体重力为G排=F4-F3。如果水未满,则会造成溢出水较少,则排开液体重力小于浮力,故D正确。
故选D。
5.(2023八上·杭州月考) 小明还想在实验室中验证阿基米德原理。
(1) 方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=   N,排开水的重力G排=   N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因不可能是   (填字母)。
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部
(2) 方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数   (选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量   (选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排。
【答案】(1)0.5;0.4;B
(2)减小;等于
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】弹力如果测量竖直方向的力应该将弹簧测力计竖直放置然后调零。
【解答】(1) 石块浸没在水中 ,弹簧秤示数1.5N,石块重力2N,浮力0.5N,由BD可得排开水的重力为0.4N, 整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零,最终可能会导致各种实验误差, 石块浸没后,碰触到溢水杯底部 ,杯底产生支持力,导致秤的示数偏小,浮力值会偏小,与题意不符;
(2) 重物浸入水中的体积越来越大, 浮力越来越大,拉力越来越小, 弹簧测力计A的示数变小, 弹簧测力计A的示数变化量等于浮力大小, B的示数变化量等于排开水的重力。
6.(2023八上·柯桥期中)小科为了验证阿基米德原理,用一个密度大于水的合金块设计了如图所示的实验顺序,弹簧测力计的示数分别表示为G物、F1、F2、G空桶。
(1)按图中顺序测出合金块排开水的重力将   (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)合理调整图中实验顺序后,当实验中的测量结果满足关系式:   (用图测量的字母表示)时,则该实验结果说明阿基米德原理成立。
(3)按照合理的顺序实验,以下情况会影响验证结果的是____。
A.图②大烧杯中水面未到达杯口
B.图③中合金块未全部浸没在水中
C.图③中合金块浸没水中过深(没有碰到容器底部)
(4)实验后,小科又利用上面实验中的器材和木块,正确地探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。实验过程中哪一个步骤可以不用弹簧测力计,这个步骤是   (填写数字序号,②除外)。
【答案】(1)偏小
(2)G物-F1=F2-G空桶
(3)A
(4)③
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)注意小桶内残留部分水对合金块排开水的重力大小的影响;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答;
(3)注意分析实验操作是否会影响金属块排开水的重力大小即可。
(4)注意分析测量漂浮物体的浮力时是否需要弹簧测力计即可。
【解答】(1)根据图片可知,当将小桶中的水倒出时,内壁肯定会残留部分水,从而使空桶的质量偏大。根据G排=G总-G空桶可知,此时测出合金块排开水的重力偏小。
(2)根据图片可知,物体受到的浮力F浮=G-F拉=G物-F1;合金块排开水的重力:G排=G总-G空桶=F2-G空桶,根据阿基米德原理理F浮=G排可知,当 G物-F1=F2-G空桶时,说明阿基米德原理成立。
(3)A.图②大烧杯中水面未到达杯口,则放入物体后水面先升高才会有水排出,那么导致排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.图③中合金块未全部浸没在水中,那么它受到的浮力会偏小,同时排开水的重力偏小,但是二者始终相等,不会影响验证结果,故B不合题意;
C.图③中合金块浸没水中过深(没有碰到容器底部),对实验测量没有影响,故C不合题意。
故选A。
(4)如果物体漂浮在水面上时,那么它受到的浮力始终等于重力,即测量浮力不需要使用弹簧测力计,故选③。
7.(2022·婺城模拟)某项目化学习小组同学制作”浮漂器”,成功地验证了阿基米德原理。
[选材制作]选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成”浮漂器”。”浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
[验证步骤]
①将”浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线;
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平;
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
[结果分析]由步骤①②得出小石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即小石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作”浮漂器”的关键材料之一,”浮漂器”与密度计的原理相同,在液体中都处于   状态(F浮=G总)。
(2)步骤①中将”浮漂器”置于溢水杯中,判断杯中水为”适量”的依据是   
(3)完成步骤②③后,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测在步骤③中其观察到的现象为:   
【答案】(1)漂浮
(2)将小石块放入上托盘时,有少量水溢出
(3)溢水杯中的水刚好到溢水口处,水位刻度线与水面相平
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】 (1)密度计的使用原理:密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变;
(2)杯中水为“适量”的依据是泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出;
(3)两重力相等直观的现象是具有相同的作用效果。
【解答】 (1)密度计的使用原理:密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变,所以“浮漂器”的原理为:使用时在液体中始终处于漂浮状态;
(2)判断杯中水为“适量”的依据是泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出;
(3)两重力相等直观的现象是有相同的作用效果,即水位刻度线与水面相平。
故答案为:(1)漂浮;(2)泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出;(3)水位刻度线与水面相平。
考点四:能用压强原理解释阿基米德原理
1.(2023八上·衢江期中)2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程(  )
A.浮力不变,压强变大 B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变
【答案】A
【知识点】液体的压强;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】 浮力的大小只与液体或气体得密度和排开气液体或气体得体积有关,液体或气体的密度越大,排开的液体或气体的体积越大,浮力越大;影响液体压强的因素:深度,液体的密度(与容器的形状,液体的质量体积无关);液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。”公式:液体压强:p=ρgh;
【解答】 不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程,浮力不变,因为浮力和液体的密度和排开液体的体积有关,这两个因素都不变,所以不变;受到的压强增大,因为液体压强和液体的密度和深度有关,液体的密度不变,但是深度增大,所以液体的压强增大;
故答案为:A
2.(2023八上·诸暨月考)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在 D.解释浮力产生的原因
【答案】D
【知识点】浮力产生的原因;物体的浮沉条件及其应用;大气压的综合应用
【解析】【分析】 开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮.当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用.向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,跟浮力产生的有关系 。
【解答】在实验操作的第二幅图和第三幅图中, 用手掌堵住瓶口后,乒乓球上下表面有液体压力差,故解释了浮力产生的原因。
故答案为:D。
3.(2021八上·宁波期末)如图所示,将两个同样形状的长方体分别水平与竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的(  )
A.上、下压强差相等,浮力不等 B.上、下压强差相等,浮力相等
C.上、下压强差不等,浮力不等 D.上、下压强差不等,浮力相等
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh比较上下表面的压强差大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力大小。
【解答】根据图片可知,长方体水平放置时的上下表面的深度差小于竖直放置时的深度差,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,前者上下表面的压强差小于后者的压强差,即二者上下压强差不等。
两种情形下,长方体排开液体的体积都等于自身体积,即排开液体的体积相等,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,两种情形下长方体受到的浮力相等。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为P甲和P乙,则(  )
A.F甲< F乙,P甲=P乙 B.F甲= F乙,P甲=P乙
C.F甲=F乙,P甲F乙,P甲>P乙
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力大小,根据阿基米德原理比较排开水的体积大小,进而比较水面的高度大小,最后根据p=ρ液gh比较水对容器底部的压强大小。
【解答】将物体A和玻璃杯看作整体,它们始终在水面上漂浮,因此它们受到的浮力等于重力,即浮力F甲=F乙。根据阿基米德原理可知,它们排开水的体积相等,因此水面高度相同。根据p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强相等,即p甲=p乙。
故选B。
5.(2024八上·余姚期末)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A,B(VAA.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】A.将两个物体看做一个整体,根据漂浮条件比较受到浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小;
B.根据液体压强公式p=ρ液gh比较杯底受到压强大小;
C.首先根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下比较下表面受到压力大小,再根据比较下表面受到液体压强大小;
D.根据图片比较液体体积大小,根据G=ρVg比较液体重力大小,最后根据F=G杯+GA+GB+G液比较容器对桌面压强大小。
【解答】A.把A、B两物体作为一个整体,它们在两液体中都处于漂浮状态,
根据漂浮条件得到:F浮=GA+GB,则它们在两液体中受到的浮力相等;
根据图片可知,排开液体的体积V排甲>V排乙;
因根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙,故A错误;
B.根据图片可知,两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由液体压强公式p=ρ液gh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故B错误;
C.两个物体受到的浮力相等,且两物体上表面没有受到液体的压力,
由浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,
而B的底面积更大,由可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,故C错误;
D.两烧杯中液面恰好相平且烧杯相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小。因为ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小。
根据烧杯对水平桌面的压力F=G杯+GA+GB+G液可知,因甲液体的重力较小,所以装甲液体的烧杯对水平桌面的压力较小,故D正确。
故选D。
6.(2023八上·杭州期中)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是(  )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)露出水面前,木块排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断浮力的变化;
(2)根据浮沉条件判断浮力和重力的大小;
(3)首先判断水面高度的变化,然后根据液体压强公式判断水对烧杯底部的压强变化;
(4)当木块漂浮时,浮力等于重力,然后利用重力公式和阿基米德原理将等式拆开,最后完成计算即可。
【解答】A.露出水面前,木块排开水的体积始终等于木块的体积,因此保持不变,根据可知,木块受到的浮力不变,故A正确不合题意;
B.在木块露出水面前,木块上浮,根据浮沉条件可知,此时浮力大于重力,故B正确不合题意;
C.木块浸没时,浮力大于重力,漂浮时浮力等于重力,因此浮力变小了,根据可知,木块排开水的体积变小,水面下降了;根据液体压强公式可知,水对烧杯底部的压强变小了,故C错误符合题意;
D.当木块漂浮时,浮力等于重力,
即:;


解得:。
故D正确不合题意。
故选C。
7.(2023八上·义乌月考) 如图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。下列说法中正确的是(  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
C.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
D.通过计算可知,实验所用物块的密度为2×10 kg/m
【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】A.注意分析水未装满对排出水的重力的影响;
B.当深度增大时,根据排开水的体积变化确定浮力变化,再根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对杯底的压强变化;
D.首先根据F浮力=G-F拉计算物体受到的浮力,再根据计算它的体积,最后根据计算物体的密度。
【解答】A.实验前溢水杯未装满水,则浸入物体后不会离开有水排出,从而导致排开水的重力偏小,故A错误;
B.物块浸入水中越深,则物体排开水的体积增大后不变,根据F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力先增大后不变。根据F拉=G-F浮可知,左侧弹簧测力计的示数先变小后不变,故B错误;
C.物块浸入水中越深,但是水面高度不变,根据p=ρ液gh可知,水对溢水杯底部的压强不变,故C错误;
D.物体浸没水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=2N-1N=1N;
则物体的体积:;
那么物体的密度为:,
故D正确。
故选D。
8.(2023八上·杭州月考)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中。放入小球后两个容器中的液体深度机同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。下列选项中(  )
①甲液体对容器底的压强与乙液体对容器底的压强相等
②三个小球中密度最小的是A球
③A球所受浮力大于C球所受浮力
④如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①②③④正确
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】①以B为研究对象,根据浮沉条件比较液体的密度大小,再根据p=ρ液体gh比较液体对容器底部压强大小;
②在容器乙中,根据浮沉条件比较二者密度大小。根据漂浮条件,结合A、C的体积关系,利用F浮=ρ液gV排比较二者的密度大小,从而得到三者的密度大小关系即可;
③根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较A、C的浮力大小;
④比较小球和液体的密度大小,从而确定浮沉状态。
【解答】①根据图片可知,B球在甲中悬浮,则ρB=ρ甲;
B球在乙中下沉,则ρB>ρ乙,比较可知,液体密度ρ甲>ρ乙;
两容器中的液体深度相同,根据液体压强公式p=ρ液体gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙,故①错误;
②由B球在乙中下沉,C球在乙中漂浮可知,ρB>ρ乙,ρc<ρ乙,则ρB>ρc,
根据图片可知,A、C漂浮,且两球排开液体体积相同,三个球的体积V相同,
则可得ρAgV=ρ甲gVA排,则;
ρcgV=ρ乙gVB排,则,
因ρ甲>ρ乙,则可知ρA>ρc,
所以三个小球的密度关系为:ρB>ρA>ρC,即三个小球中密度最小的是C球,
故②错误;
③因VA排=VC排,ρ甲>ρ乙,根据F浮=ρ液gV排可得,A、C两球所受浮力关系为:F浮A>F浮C,故③正确;
④因ρc<ρ乙,ρC<ρA,所以不能比较ρA和ρ乙的关系,如果把A、C两球对调,则不能确定把A球放在乙液体中的浮沉情况,所以A球在乙液体中可能下沉,故④正确;
综上可知,只有③④正确。
故选C。
9.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,体积相等、质量不同的A、B两个实心小球在甲、乙液体中静止时的情况如图所示。小球A在甲液体中受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”,下同)在乙液体中授到的浮力,甲液体的密度   乙液体的密度,小球A的质量   小球的质量。
【答案】小于;小于;小于
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据小球A在甲和乙液体中的不同状态比较二者液体密度大小和它受到的浮力大小;
(2)根据A、B小球在乙中的状态比较二者密度大小,根据m=ρV比较二者质量大小。
【解答】(1)根据图片可知,A在甲液体中下沉,则浮力小于重力;A在乙液体中漂浮,则浮力等于重力。比较可知,A在甲中受到的浮力小于在乙中受到的浮力;
据图片可知,A在甲液体中下沉,A的密度大于甲液体的密度;A在乙液体中漂浮,则A的密度小于乙液体的密度。比较可知,甲液体密度小于乙液体密度。
(2)A在乙中漂浮,则A的密度小于乙液体密度;B在乙液体中下沉,则B的密度大于乙液体密度。比较可知,A的密度小于B的密度。二者体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量。
1.(2023九下·西湖模拟)每一个科学实验现象都有它的原理。 下列四个实验中,应用的原理与其他三个不一致的是(  )
A.互相靠拢乒乓球 B.纸片会靠拢
C.牛奶盒变瘪D.乒乓球不掉下
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;大气压强的存在
【解析】【分析】本题考查流速和流体压强的相关知识,当流速越大时,流体压强就越小。
【解答】ABD选型均属于流速越大流体压强越小的现象,C选项出现的现象为大气压的作用。
故答案为:C
2.(2023·柯桥模拟)2023年3月,我国研制出全球首款双座水上电动飞机。如图是水上飞机机翼模型及其在飞离水面前滑行时的情景,此时它在竖直方向上的受力情况正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据图片可知,机翼上表面为曲面,下表面为平面,则上表面水流速度大而压强小,下表面水流速度小而压强大,于是机翼受到向上的支持力。
在竖直方向上,水上飞机模型受到向上的浮力和水向上的支持力,以及向下的重力,如下图所示:
故选D。
【分析】对飞机进行受力分析即可。
3.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜艇模型,不计进排气管的体积。要让原本悬浮在a位置的潜艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体(  )
A.增加 B.减少
C.先增加后减少 D.先减少后增加
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析潜艇的重力变化,确定进水的重力变化,从而确定里面气体体积的变化即可。
【解答】根据题意可知,潜艇原来悬浮,此时浮力等于重力。要使潜艇下沉,需要重力大于浮力,即增大潜艇内水的重力,则此时需要向外抽气,减小气体的体积。当潜艇到达b位置附近时,为了保持悬浮状态,需要减小水的重力,即增大里面气体的体积。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.(2024八上·鄞州期末)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为PA和PB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则(  )
A.PA>PB FA>FB B.PA<PB FA=FB
C.PA<PB FA>FB D.PA=PB FA<FB
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【分析】液体的压强随深度的增加而增大,分析出倒立后水面的高度变化即可分析出压强的变化;压力等于压强与受力面积的乘积,根据压强和受力面积的分析即可比较压力的大小。
【解答】(1)由图A可知,矿泉水瓶上细下粗,则倒立后。矿泉水瓶中的水面的高度要变大。根据p=ρgh可知,水的密度不变,水面的高度增加,所以压强会变大,即 水对瓶底的压强pA小于对瓶盖的压强pB。
(2)A中水对瓶底的压力FA=pASA=ρghASA; B中水对瓶底的压力FB=pBSB=ρghBSB,因为ρg相同,hASA>hBSB,故可得 FA>FB 。
故答案为:C
5.(2023八上·义乌月考)三个完全相同的实心球,分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止,所受浮力为F甲、F乙、F丙,下面判断正确的是(  )
A.F甲=F乙>F丙 B.F甲=F乙C.F甲【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 阿基米德定律的内容是:浸在液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所受到的重力;漂浮时,浮力等于重力;沉底时,浮力小于重力;悬浮时,浮力等于重力;
【解答】 三个完全相同的实心球,分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止, 甲和乙中,完全浸没,V排=V物;根据阿基米德原理,F浮=ρ液gV排,水的密度小于盐水的密度,所以F甲<F乙;乙和丙中,乙沉底,F乙<G物;丙中漂浮,F丙=G物;所以F乙<F丙;所以F甲<F乙<F丙;
故答案为: C
6.将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比,即浮力的变化趋势与V排的变化趋势相同。
【解答】根据图像可知,金属块受到的浮力随深度的增大不断增大,但是开始时增大的快,后来增大的慢。
A.金属块为球形,在它进入整个体积的一半前,它的V排随深度的增大而增大的快,进入整个体积的一半以后,它的V排随深度的增大而增大的慢了,故A符合题意;
B.金属块为长方体球形,它的V排随深度的增大而增大的速度是匀速的,故B不合题意;
C.金属块为圆台状,由于它上小下大,所以它的V排随深度的增大而增大的速度不断减小,故C不合题意;
D.金属块为沙漏状,因此它的V排开始时增大的速度越来越小,后来增大的速度越来越大,故D不合题意。
故选A。
7.(2023·滨江模拟)如图是压强计的结构图。压强计是由一侧开口的金属盒、橡皮管和U形管组成,金属盒的开口侧面蒙有橡皮膜,U形管内装有一定量的红墨水。下列分析正确的是(  )
A.通过该压强计的刻度值可以直接测出橡皮膜所受的压强大小
B.在“探究液体压强特点”实验过程中,不能更换压强计测量数据
C.其他条件不变,若将U形管内的红墨水换成水银,液面高度差增大
D.实验前用拇指按压橡皮膜,若U形管左右两侧液面相平,则装置不漏气
【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】根据对液体压强计的认识,结合液体压强的特点分析判断。
【解答】A.通过该压强计的刻度值可以直接得到U形管两侧液面的高度差,从而判断压强的大小变化,但是不能得到具体的压强值,故A错误;
B.在“探究液体压强特点”实验过程中,换用不同的压强计会增大测量误差,故B正确;
C.其他条件不变,若将U形管内的红墨水换成水银,由于液体密度增大,根据p=ρ液体gh可知,液面的高度差会减小,故C错误;
D.实验前用拇指按压橡皮膜,若U形管左右两侧液面相平,则说明装置漏气,故D错误。
故选B。
8.(2023八上·余姚期末)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据漂浮条件分析判断;
(3)根据物体的浮沉条件判断;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排分析判断。
【解答】当碗漂浮在水面上时,它处于平衡状态,即它受到的浮力与重力大小相等,方向相反,故A错误,B正确;
当碗沉底时,它受到的浮力小于它自身的重力。根据前面的分析可知,沉底时受到的浮力小于漂浮时受到的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排可知,碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积,故C、D错误。
故选B。
9.(2023八上·余姚期末)关于下面四幅图的说法正确的是(  )
A.如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小
B.如乙图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如丙图,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
D.如丁图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据流体压强和流速的关系判断;
(2)根据托里拆利实验的原理判断;
(3)首先根据大气压强随高度的变化规律确定大气压强的变化,再根据p内=p水+p大气判断水柱高度的变化。
(4)上面开口,底部连通的容器叫连通器。
【解答】A.如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小,故A正确;
B.如乙图,外界大气压强不变,根据p=ρ液gh可知,则玻璃管内外水银面的高度差保持不变。将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度会变长,但高度不变,故B错误;
C.如丙图,把水气压计从山下移到山顶,大气压强减小,根据p内=p水+p大气可知,水柱的压强增大。根据p=ρ液gh可知,细管内的水柱升高,故C错误;
D.如丁图,虽然水槽和瓶子的口在底部连通,但是瓶子上面的底没有开口,因此不是连通器,故D错误。
故选A。
10.(2023八上·杭州月考)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):将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)。以下图像能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比,根据三幅图片中半潜船的V排分析浮力的变化情况即可。
【解答】根据图片可知,从甲到乙,半潜船浸在水中的体积不断增大,而从乙到丙,半潜船浸在水中的体积不断减小,因此V排的变化情况为:先变大后变小;根据公式F浮=ρ液gV排可知,水的密度保持不变,那么半潜船受到的浮力先变大后变小,故A符合题意,而B、C、D不合题意。
故选A。
11.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。则下列判断正确的是(  )
①物体受到的浮力F浮A=F浮B=F浮C
②容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
③液体对容器底的压强ρ甲<ρ乙<ρ丙
④物体下表面受到液体的压力FA>FB=FC
A.只有①② B.只有②④ C.只有①②③ D.只有①③④
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】①根据物体的浮沉条件判断;
②根据图片分析长方体排开液体的体积关系,根据浮力大小关系结婚阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知三种液体的密度关系;由图可知三种液体的体积大小关系,根据G=mg=ρVg可知三种液体的重力关系;此时容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和;
③根据p=ρ液gh分析液体对容器底的压强关系;
④物体受到的浮等于物体上、下表面受到液体的压力差,根据F下=F浮+F上可知长方体下表面受到的液体压力关系。
【解答】①根据图片可知,A在水中悬浮,B、C在水中漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F浮A=F浮B=F浮C,故①正确;
②根据图示可知,物体排开的液体的体积关系为:V甲排>V乙排>V丙排,
由于F浮A=F浮B=F浮C,根据F浮=ρ液gV排可知,ρ甲<ρ乙<ρ丙,
根据图示可知,三种液体的体积大小关系:V丙>V乙>V甲,
根据G=mg=ρVg可知三种液体的重力关系:G丙>G乙>G甲,且A、B、C三个物体完全相同,
因为容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和,所以丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,即容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙,故②错误;
③因为ρ甲<ρ乙<ρ丙,并且液体的深度相同,因此由p=ρ液gh可知,容器底所受的压强p甲<p乙<p丙,故③正确;
④物体受到的浮等于物体上、下表面受到液体的压力差,由F下=F浮+F上可知,甲下表面受到的压力大于浮力;
乙、丙上表面受到的压力为零,因此乙、丙下表面受到液体的压力等于浮力,由于乙、丙的浮力相等,所以乙、丙下表面受到的压力相等,即FA>FB=FC,故④正确。
那么正确的是①③④。
故选D。
12.(2023八上·杭州月考)如图甲所示,江南小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是(  )
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)图象中,上方与横轴平行的线段表示金属块在水面以上时受到的拉力,等于金属块的重力;
(2)(3)下方与横轴平行的线段表示金属块在水面以下时受到的拉力。两个拉力之差就是浸没时受到的浮力。利用G=mg求金属块的质量;利用阿基米德原理求金属块的体积,再利用密度公式求金属的密度;
(4)由图象可知:金属块恰好完全浸没时下表面距离水面为0.2m,利用p=ρ液gh即可计算出下表面受到压强的数值。【解答】由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为46N,此时金属块处于空气中,根据二力平衡条件可知,金属块的重力:G=F拉1=46N,故A错误;
金属块的质量:;
由图象可知,当h=50cm之后,弹簧测力计示数不变,金属块浸没水中,
受到的浮力:F浮=G-F拉2=46N-26N=20N;
可得金属块体积:,
金属块的密度:,
故B正确、C错误;
金属块刚浸没时下表面距水面距离:h=50cm-30cm=20cm=0.2m,
金属块下底面受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa,故D错误。
故选B。
13.(2023·杭州模拟)如图甲所示,玻璃管中液面与瓶中液面等高(玻璃瓶密封良好),当向外拉注射器活塞时,能够观察到的现象是:直玻璃管内的液面   (选填“高于”、“低于”或“等于”)瓶中液面高度;图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管中液面比B管中液面   (选填“高”或“低”)。
【答案】低于;低
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【分析】(1)根据瓶内气压的变化分析;
(2)根据流体压强和流速的关系解答。
【解答】(1)根据图甲可知,当向外拉注射器的活塞时,瓶内气体体积增大而压强减小,在外界大气压强的作用下,玻璃管内液面降低,而瓶内液面升高,此时玻璃管内液面低于瓶中液面高度。
(2)当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管上方较粗,则空气流速小而压强大,B管上方细,则空气流速大压强小。比较可知,A管上方气压大于B管上方气压,于是A管中液面比B管中液面更低。
14.(2023九下·西湖模拟)将两个相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上,分别向其中倒入不同种类的液体,并将两个相同的物块分别放入这两个容器中。当两物块静止时,两个容器中液面恰好相平,如图所示。那么,甲容器底部受到液体的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器底部受到液体的压强;甲容器中物块排开液体的重力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块排开液体的重力;甲容器中物块下表面受到的压力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块下表面受到的压力。
【答案】小于;等于;大于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响液体压强大小的因素;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】本题考查液体压强大小的判断和阿基米德原理的应用。
【解答】通过甲乙的对照可知(密度越小越往上),液体甲的密度小于液体乙的密度,又因为高度相等,故甲容器底部受到的压强小;甲中物体悬浮,乙中物体漂浮,故其所受浮力均等于重力,即其浮力相等,由阿基米德原理可知,其排开液体的重力即为其所受浮力,故甲乙中排开液体所受重力相等;由上述结论可知其所受浮力相等,而,而乙中上方压力为零,故甲中的下方压力更大。
故答案为:小于;等于;大于
15.(2023·定海模拟)为证明空气浮力的存在,科学兴趣小组利用自行车气嘴、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验:
步骤一:在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔,将两个自行车气嘴分别固定在瓶盖和底部,将气球用细绳与底部的气嘴绑紧,如图甲所示。打开瓶盖,使瓶内外气压一致,再拧紧瓶盖不漏气。
步骤二:关闭气嘴2,打开气嘴1;用气泵向矿泉水瓶充入气体,待手压瓶子感觉较硬时停止充气;用天平称出整个装置的质量为m1。
步骤三:关闭气嘴1,打开气嘴2;让瓶内的高压气体进入气球,至气球停止胀大;称出整个装置的质量为m2。
步骤四:比较m1与m2的大小。
(1)实验装置的气密性是本实验成功的关键,写出一种检查图甲装置气密性的方法:   。
(2)本实验能验证气球在空气中受到浮力,其依据是m1   m2。
(3)实验中,小组同学发现气球与气嘴2之间漏气,于是设计了如图乙所示的改进型实验装置:将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上,调节配重质量使二者保持静止,用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气,观察到    现象,说明金属球受到空气浮力的作用。
【答案】(1)用天平称出整个装置的质量为m1保持不变
(2)>
(3)金属球会上升,配重下降
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【分析】物体在空气中受到浮力的原因为物体在空气中受到大小不等的上下表面压力形成的。
【解答】(1)为验证其装置的气密性,应在充气后称量其总质量是否发生变化;
(2)若气球受到浮力,在称量时气球受到向上的浮力(向上托住气球),使称量值变小,故m1>m2;
(3)当往其中充入空气时,由于金属球体积大于配重块,故金属球受到的竖直向上的浮力更大,故金属球上升,配重下降。
故答案为:(1)用天平称出整个装置的质量为m1保持不变;(2)>;(3)金属球会上升,配重下降
16.(2023八上·南浔期中)小明同学在网络微课上看到了两个有趣的实验,但是他对实验原理不是很清楚,请你结合情景帮助他解释一下。
(1)“降温沸腾”的实验:在玻璃瓶内倒入半瓶水,在微波炉里加热,当瓶子里的水大量沸腾时,立即关掉微波炉,带上绝热手套,取出瓶子并盖紧盖子后,发现水停止沸腾。在瓶盖上放上冰块,又可以看到水重新沸腾。请你结合所学知识解释一下“降温沸腾”的原理
(2)“舞动的葡萄干”:刚倒入玻璃杯的汽水会产生许多气泡。此时,将一些葡萄干放入杯中,有些葡萄干沉入杯底后,一会儿向上浮起,上浮到液面后又会重新沉入杯底,请你解释葡萄干上下“跳舞”的原因。
【答案】(1)水的沸点随气压的降低而降低,放上冰块后,瓶内气体降温,气压减小,水的沸点降低,所以水重新沸腾
(2)物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。气泡附着在葡萄干上,葡萄干排开液体的体积变大,浮力变大,大于重力,上浮。浮出液面后,气泡破裂,排开的液体体积变小,葡萄干受到的浮力变小,小于重力,重新沉入杯底。
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)液体的沸点随上方气压的增大而升高,随气压的减小而降低;质量和体积相同的气体,当温度降低时,压强减小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与物体排开液体的体积成正比,据此分析汽水释放出的气泡对葡萄干受到浮力的影响,最后根据浮沉条件分析即可。
17.(2023八上·台州期末)中国海军装备最先进的战略核潜艇(如图),它有先进可靠的新型核反应堆,具有高航速、低噪音的性能,它作为中国海军战略核威慑力量的重要组成部分,为保障国家安全,会不定期进行战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数(设海水与水的密度相同)。
水下排水量/吨 11500 水下最大航速/节 36
水面排水量/吨 9000 水下巡航速度节 20
艇长/米 135 最大潜深/米 350
艇宽/米 13 1节≈0.5米秒  
请回答:
(1)核潜艇是靠   实现上浮和下沉的;
(2)核潜艇在水下航行时,所受浮力是多少?
(3)当核潜艇以表中的排水量在水面航行时,露出水面的体积是多少?
【答案】(1)改变自身重力
(2)解:核潜艇在水下航行时,
所受浮力是:F浮=G排=m排g=11500×103kg×10N/kg=1.15×108N
(3)解:当核潜艇以表中的排水量在水面航行时,
它排开水的体积:V排'= =9000m3;
潜水艇的体积:V=V排= =11500m3;
则露出水面的体积:V露=V-V排'=11500m3-9000m3=2500m3。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 1.阿基米德原理:浸入浸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.浮力的计算公式:F浮=G排=ρ液gV排;3.阿基米德原理也适用于气体.浸没在气体里的物体受到的浮力的大小,等于它排开的气体受到的重力。
【解答】(1)核潜艇是靠改变自身重力实现上浮和下沉的。
18.(2023·杭州模拟)在弹簧测力计下挂一实心圆柱体,圆柱体的下表面刚好接近水面(未漫入)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙.(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)若圆柱形容器的底面积是5cm2,由于圆柱体的完全浸没,水对容器底部的压强增大了多少
【答案】(1)当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数等于圆柱体重,
由F-h图象可知,圆柱体重G=F1=2.0N,
当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F2=1.6N,
圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):F浮=G-F2=2N-1.6N=0.4N;
(2)由G=mg可得,圆柱体的质量:;
圆柱体浸没时排开水的体积:,
因为圆柱体浸没在水中,
所以圆柱体的体积V=V排=4×10-5m3,
圆柱体的密度:;
(3)由于圆柱体的完全浸没,排开水的体积V排=4×10-5m3,
则水面上升的高度:,
水对容器底部的压强增大值:△p=ρ液g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.008m=80Pa。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)由F-h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重;当h≥10cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重;据此求出圆柱体受的浮力(最大浮力);
(2)弹簧测力计的示数为圆柱体重;利用重力公式求出圆柱体的质量;求出圆柱体全浸入时受到的浮力,利用阿基米德原理求圆柱体的体积(排开水的体积),再利用密度公式求圆柱体的密度;
(3)由于圆柱体的完全浸没,增加的水的体积等于圆柱体的体积,利用V=Sh求水面上升的高度,再利用p=ρ液gh求水对容器底部的压强增大值。
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2024年浙江省中考二轮专题复习
★专题2 压强与浮力重难点突破★
【课程标准】
①理解压强的含义,能说出日常生活中增大和减小压强的方法。
②通过实验认识大气压强,知道大气压强的变化及其对生活的影响。
③知道液体内部存在压强,了解影响液体压强大小的因素。
④通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件,并解释生产生活中的有关现象。
⑤了解流体压强与流速的定性关系,并简单解释有关的现象。
【学业要求】
①能用压强与流速的关系解释相关现象。
②能用等效替换的方法理解阿基米德原理。
③能用实验探究阿基米德原理。
④能用压强原理解释阿基米德原理。
考点一:能用压强与流速的关系解释相关现象
1.小嘉设计了四组实验来验证流体的压强与流速的关系,其中不能作为支持证据的是(  )
A.中间喷水,纸船相互靠拢 B.向下吹气,乒乓球不掉落
C.水平吹气,水从玻璃管上端喷出 D.锥形瓶受热冷却后,鸡蛋被“吞”入
2.2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是(  )
A.对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来
B.用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变
C.加热空气后,热气球不断上升
D.覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下
3.(2023·鹿城模拟)在学习压强的课上,秀秀做了如下实验,在两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气,则两个乒乓球运动状态是(  )
A. B. C. D.
4.如图所示是一种便携式碘伏棉签,塑料管内装有碘伏消毒液,它的上端封闭,这样消毒液就不会从下端流出,使用时将封盖掰开,消毒液会自动向下流入药棉中。下列说法正确的是(  )
A.封盖没有掰开时,消毒液不受重力的作用
B.封盖没有掰开时,消毒液是被大气压托住的
C.封盖掰开后,消毒液不再受重力的作用
D.封盖掰开后,消毒液不再受大气压的作用
5.(2023·西湖模拟)带有橡胶塞的口服液所配置的吸管一端做成尖口,另一端是平口,其侧面刻有棱状条纹,如图所示。下列有关分析不正确的是(  )
A.使用时,应当将吸管b端插人橡胶塞
B.吸管b端可以增大对橡胶塞的压强
C.棱状条纹有利于大气压将口服液压入口中
D.插入吸管时,吸管受到橡皮塞向下的摩擦力
6.(2023·舟山模拟)小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是(  )
A.p1=p2 B.p17.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
8.(2024八上·武义期末)如图是书本上关于压强的几个常见实验,下列说法不正确的是(  )
A.实验甲纸片不掉落,说明大气压的存在
B.实验乙向里打气,液体停止沸腾,说明液体的沸点随着气压的增大而增大
C.实验丙吹气时两片纸片向中间靠拢,说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁压强计浸入液体越深U形管中液面的高度差越大,说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
9.右图所示是轿车车顶的外掀式天窗。在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以   (填“增大”或“减小”)空气的流速,使天窗开口处的气压   (填“大于”“小于”或“等于”)车内的气压,这有利于保持车内空气清新。
10.(2024八上·嘉兴期末)在探究气体压强与流速的关系时,同学们采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法,并设计了如图所示甲、乙二个实验方案。小嘉认为乙方案更合理,理由是   ,用乙方案实验时观察到的现象是   。
11.(2023八上·萧山月考)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va   Vb(选填大于、等于或小于)。
12.(2023·舟山模拟)“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的仰角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
(1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了   ;
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与仰角的关系时,按以下步骤进行:
①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的仰角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值;
②改变   ,重复步骤①并计算升力平均值;
③得到“升力与仰角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,仰角增大,升力会
   (填序号);
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,仰角为,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的仰角为(、在15°和20°之间),则仰角
   (选填“>”“<”或“=”)。
考点二:能用等效替换的方法理解阿基米德原理
1.(2022·常山模拟)如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程(身体伸直和蜷缩不影响人体的体积),其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是(  )
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→⑤
2.(2024九下·义乌开学考)如图是某一海底隧道的施工现场,起重船将圆柱形物体放入水中至全部浸没的过程中,起重船所受浮力大小的变化是(  )
A. B. C. D.
3.两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于如图所示的状态。甲、乙排开液体的重力相等,则甲、乙所受浮力相比(  )
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度,所以无法比较浮力大小
4.(2023八上·浙江省台州市临海期中)在一定条件下,物体能在水中上浮。图示物体在上浮前后静止时,所受浮力相同的是(  )
A.图甲中沉底的汤圆,煮熟后上浮并浮出水面。
B.图乙中潜水艇排出水舱中水后,上浮并浮出水面。
C.图丙中往清水中加盐,沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面。
D.图丁中轮船从长江驶入大海,船体上的吃水线 W 线上浮后并浮出水面。
5.(2023八上·鹿城月考)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.图甲中远洋货轮从长江驶入大海时,浮力会变大
B.图乙无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,都无法使瓶内的“浮沉子”悬浮
C.图丙说明物体浸没在液体中的位置越深,所受的浮力越大
D.图丁中,将同一只密度计放在两种液体中漂浮,所受浮力大小Fa=Fb,液体的密度ρa<ρb
6.甲、乙、丙三个小球的质量和体积的关系如下表所示。将它们浸没在水中释放,稳定后三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是(  )
小球 甲 乙 丙
质量(克) 30 40 54
体积(厘米3) 60 50 20
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙 C.F丙>F乙>F甲 D.F甲>F丙>F乙
7.如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中,它静止时将(  )
A.悬浮 B.漂浮
C.沉底 D.无法判断
8.(2023八上·义乌月考)小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是(  )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
考点三:能用实验探究阿基米德原理
1.对阿基米德原理的理解,下列说法中正确的是(  )
A.浸入液体中的物体,受到的浮力大小和物体的体积有关
B.浸没在液体中的物体,在液体中的深度越大,受到的浮力越大
C.阿基米德原理也适用于气体
D.浸没在液体中的物体,受到的浮力与物体的形状有关
2.在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4。其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是(  )
A.F1>F2>F3>F4 B.F1-F2=F3-F4
C.F1+F2=F3+F4 D.F1-F3=F4-F2
3.(2021八上·萧山期中)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.通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103千克/米3
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等
4.(2023八上·义乌期中)小明利用小石块、溢水杯及水、弹簧测力计、小烧杯、细线等器材验证阿基米德原理,过程如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.实验中最合理的操作顺序是甲、乙、丙、丁
B.若物体漂浮在水面,就一定不满足阿基米德原理
C.若图乙中的石块没有完全浸入水中,就不能验证阿基米德原理
D.若实验中出现F1﹣F2>F4﹣F3的现象,则可能是由于溢水杯中没有盛满水
5.(2023八上·杭州月考) 小明还想在实验室中验证阿基米德原理。
(1) 方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=   N,排开水的重力G排=   N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因不可能是   (填字母)。
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部
(2) 方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数   (选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量   (选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排。
6.(2023八上·柯桥期中)小科为了验证阿基米德原理,用一个密度大于水的合金块设计了如图所示的实验顺序,弹簧测力计的示数分别表示为G物、F1、F2、G空桶。
(1)按图中顺序测出合金块排开水的重力将   (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)合理调整图中实验顺序后,当实验中的测量结果满足关系式:   (用图测量的字母表示)时,则该实验结果说明阿基米德原理成立。
(3)按照合理的顺序实验,以下情况会影响验证结果的是____。
A.图②大烧杯中水面未到达杯口
B.图③中合金块未全部浸没在水中
C.图③中合金块浸没水中过深(没有碰到容器底部)
(4)实验后,小科又利用上面实验中的器材和木块,正确地探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。实验过程中哪一个步骤可以不用弹簧测力计,这个步骤是   (填写数字序号,②除外)。
7.(2022·婺城模拟)某项目化学习小组同学制作”浮漂器”,成功地验证了阿基米德原理。
[选材制作]选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成”浮漂器”。”浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
[验证步骤]
①将”浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线;
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平;
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
[结果分析]由步骤①②得出小石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即小石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作”浮漂器”的关键材料之一,”浮漂器”与密度计的原理相同,在液体中都处于   状态(F浮=G总)。
(2)步骤①中将”浮漂器”置于溢水杯中,判断杯中水为”适量”的依据是   
(3)完成步骤②③后,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测在步骤③中其观察到的现象为:   
考点四:能用压强原理解释阿基米德原理
1.(2023八上·衢江期中)2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程(  )
A.浮力不变,压强变大 B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变
2.(2023八上·诸暨月考)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在 D.解释浮力产生的原因
3.(2021八上·宁波期末)如图所示,将两个同样形状的长方体分别水平与竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的(  )
A.上、下压强差相等,浮力不等 B.上、下压强差相等,浮力相等
C.上、下压强差不等,浮力不等 D.上、下压强差不等,浮力相等
4.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为P甲和P乙,则(  )
A.F甲< F乙,P甲=P乙 B.F甲= F乙,P甲=P乙
C.F甲=F乙,P甲F乙,P甲>P乙
5.(2024八上·余姚期末)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A,B(VAA.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
6.(2023八上·杭州期中)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是(  )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
7.(2023八上·义乌月考) 如图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。下列说法中正确的是(  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
C.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
D.通过计算可知,实验所用物块的密度为2×10 kg/m
8.(2023八上·杭州月考)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中。放入小球后两个容器中的液体深度机同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。下列选项中(  )
①甲液体对容器底的压强与乙液体对容器底的压强相等
②三个小球中密度最小的是A球
③A球所受浮力大于C球所受浮力
④如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①②③④正确
9.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,体积相等、质量不同的A、B两个实心小球在甲、乙液体中静止时的情况如图所示。小球A在甲液体中受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”,下同)在乙液体中授到的浮力,甲液体的密度   乙液体的密度,小球A的质量   小球的质量。
1.(2023九下·西湖模拟)每一个科学实验现象都有它的原理。 下列四个实验中,应用的原理与其他三个不一致的是(  )
A.互相靠拢乒乓球 B.纸片会靠拢
C.牛奶盒变瘪 D.乒乓球不掉下
2.(2023·柯桥模拟)2023年3月,我国研制出全球首款双座水上电动飞机。如图是水上飞机机翼模型及其在飞离水面前滑行时的情景,此时它在竖直方向上的受力情况正确的是(  )
A. B. C. D.
3.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜艇模型,不计进排气管的体积。要让原本悬浮在a位置的潜艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体(  )
A.增加
B.减少
C.先增加后减少
D.先减少后增加
4.(2024八上·鄞州期末)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为PA和PB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则(  )
A.PA>PB FA>FB
B.PA<PB FA=FB
C.PA<PB FA>FB
D.PA=PB FA<FB
5.(2023八上·义乌月考)三个完全相同的实心球,分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止,所受浮力为F甲、F乙、F丙,下面判断正确的是(  )
A.F甲=F乙>F丙 B.F甲=F乙C.F甲6.将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是(  )
A. B. C. D.
7.(2023·滨江模拟)如图是压强计的结构图。压强计是由一侧开口的金属盒、橡皮管和U形管组成,金属盒的开口侧面蒙有橡皮膜,U形管内装有一定量的红墨水。下列分析正确的是(  )
A.通过该压强计的刻度值可以直接测出橡皮膜所受的压强大小
B.在“探究液体压强特点”实验过程中,不能更换压强计测量数据
C.其他条件不变,若将U形管内的红墨水换成水银,液面高度差增大
D.实验前用拇指按压橡皮膜,若U形管左右两侧液面相平,则装置不漏气
8.(2023八上·余姚期末)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
9.(2023八上·余姚期末)关于下面四幅图的说法正确的是(  )
A.如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小
B.如乙图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如丙图,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
D.如丁图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
10.(2023八上·杭州月考)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):将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)。以下图像能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是(  )
A. B. C. D.
11.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。则下列判断正确的是(  )
①物体受到的浮力F浮A=F浮B=F浮C
②容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
③液体对容器底的压强ρ甲<ρ乙<ρ丙
④物体下表面受到液体的压力FA>FB=FC
A.只有①② B.只有②④ C.只有①②③ D.只有①③④
12.(2023八上·杭州月考)如图甲所示,江南小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是(  )
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
13.(2023·杭州模拟)如图甲所示,玻璃管中液面与瓶中液面等高(玻璃瓶密封良好),当向外拉注射器活塞时,能够观察到的现象是:直玻璃管内的液面   (选填“高于”、“低于”或“等于”)瓶中液面高度;图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管中液面比B管中液面   (选填“高”或“低”)。
14.(2023九下·西湖模拟)将两个相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上,分别向其中倒入不同种类的液体,并将两个相同的物块分别放入这两个容器中。当两物块静止时,两个容器中液面恰好相平,如图所示。那么,甲容器底部受到液体的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器底部受到液体的压强;甲容器中物块排开液体的重力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块排开液体的重力;甲容器中物块下表面受到的压力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块下表面受到的压力。
15.(2023·定海模拟)为证明空气浮力的存在,科学兴趣小组利用自行车气嘴、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验:
步骤一:在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔,将两个自行车气嘴分别固定在瓶盖和底部,将气球用细绳与底部的气嘴绑紧,如图甲所示。打开瓶盖,使瓶内外气压一致,再拧紧瓶盖不漏气。
步骤二:关闭气嘴2,打开气嘴1;用气泵向矿泉水瓶充入气体,待手压瓶子感觉较硬时停止充气;用天平称出整个装置的质量为m1。
步骤三:关闭气嘴1,打开气嘴2;让瓶内的高压气体进入气球,至气球停止胀大;称出整个装置的质量为m2。
步骤四:比较m1与m2的大小。
(1)实验装置的气密性是本实验成功的关键,写出一种检查图甲装置气密性的方法:
   。
(2)本实验能验证气球在空气中受到浮力,其依据是m1   m2。
(3)实验中,小组同学发现气球与气嘴2之间漏气,于是设计了如图乙所示的改进型实验装置:将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上,调节配重质量使二者保持静止,用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气,观察到    现象,说明金属球受到空气浮力的作用。
16.(2023八上·南浔期中)小明同学在网络微课上看到了两个有趣的实验,但是他对实验原理不是很清楚,请你结合情景帮助他解释一下。
(1)“降温沸腾”的实验:在玻璃瓶内倒入半瓶水,在微波炉里加热,当瓶子里的水大量沸腾时,立即关掉微波炉,带上绝热手套,取出瓶子并盖紧盖子后,发现水停止沸腾。在瓶盖上放上冰块,又可以看到水重新沸腾。请你结合所学知识解释一下“降温沸腾”的原理。
(2)“舞动的葡萄干”:刚倒入玻璃杯的汽水会产生许多气泡。此时,将一些葡萄干放入杯中,有些葡萄干沉入杯底后,一会儿向上浮起,上浮到液面后又会重新沉入杯底,请你解释葡萄干上下“跳舞”的原因。
17.(2023八上·台州期末)中国海军装备最先进的战略核潜艇(如图),它有先进可靠的新型核反应堆,具有高航速、低噪音的性能,它作为中国海军战略核威慑力量的重要组成部分,为保障国家安全,会不定期进行战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数(设海水与水的密度相同)。
水下排水量/吨 11500 水下最大航速/节 36
水面排水量/吨 9000 水下巡航速度节 20
艇长/米 135 最大潜深/米 350
艇宽/米 13 1节≈0.5米秒
请回答:
(1)核潜艇是靠   实现上浮和下沉的;
(2)核潜艇在水下航行时,所受浮力是多少?
(3)当核潜艇以表中的排水量在水面航行时,露出水面的体积是多少?
18.(2023·杭州模拟)在弹簧测力计下挂一实心圆柱体,圆柱体的下表面刚好接近水面(未漫入)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙.(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)若圆柱形容器的底面积是5cm2,由于圆柱体的完全浸没,水对容器底部的压强增大了多少
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