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专题2 密度与压强
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 长度、体积、温度的测量 ☆ ①测量常出现在选择或填空，实验中，要掌握操作与对物体的估值，难度不大。②密度计算常出现在浮力、杠杆等综合题型中，难度较大，要掌握多个知识点的混合应用③压强考察内容较多，固体，液体计算与探究，大气压的测量，流速与压强关系等，同时要注意压力与重力的关系。
考点2 质量、密度及其测量 ☆☆☆
考点3 压强 ☆☆☆
■考点一 长度、体积、温度的测量
（1）体积的测量：①先在量简中倒入适量水(“适量”是指不能太少，要以能浸没被测物体为准，也不能太多，不要在物体浸没后，液面上升到超过最大刻度处)，读出体积V1，②再将固体用细线拴住慢慢放人量简内的水中，并使其被浸没，读出此时水与固体的总体积V2，③被测固体的体积V= V1-V2
（2）长度的测量：①物体对准零刻度线，视线与刻度尺垂直，②最小刻度下一位有估值，书写时注意单位，③多次测量取平均值减少误差。
（3）温度的测量：①测量前注意量程与最小刻度，②测量时玻璃泡与物体充分接触，且不与杯壁接触，③读数时不能离开被测物体。
■考点二 质量、密度及其测量
（1）实验室里常用天平来测量物体的质量。
①调平。把天平放在水平桌面上；把游码移到横梁标尺左端的零刻度线处；
②称量。把被测物体放在左盘里；用镊子向右盘里加减砝码（先大后小）；调节游码在横梁标尺上的位置，直到天平恢复平衡。这时盘里砝码的总质量加上游码指示的质量值，就等于被测物体的质量。被测物体的质量=砝码的总质量+游码所指示的质量值
（2）固体密度的测量步骤：
①用天平称出物体的质量m，
②用量筒(或量杯)测出物体的体积V(形状规则的物体可直接用刻度尺测量后计算出体积；不规则的物体通常用排水法)，
③然后运用公式计算出物体的密度ρ。
（3）液体密度的测量方法：“差值法”。
①把液体倒入烧杯中测得总质量为M； ②把部分液体倒入量筒测得体积为V；
③测得剩余部分液体和烧杯的总质量为m； ④计算倒出部分液体的质量为M－m；
⑤计算液体的密度：ρ＝(M－m)/V
■考点三 压强
（1）固体压强：物体单位面积受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。公式：p＝F/S。压强单位：帕斯卡(Pa)，1Pa＝1N/m2。放在桌子上的直柱体(如：圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强p＝ρgh。
（2）液体压强
①液体由于受到重力作用，对支持它的容器底部有压强；液体具有流动性，对容器侧壁有压强。
②液体压强的特点：液体对容器的底部和侧壁会产生压强，液体内部朝各个方向都有压强；液体压强随着深度增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等；液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大。
③液体压强的公式：p＝ρgh。从公式中可以看出：液体的压强只与液体的密度和深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡裂桶实验充分说明这一点。
（3）大气压：伽利略首先用长玻璃管内的水柱测出了大气压的数值约为10m的水柱高，托里拆利改进后利用水银柱准确测出大气压值为760mm水银柱高。常用气压计种类：水银气压计、空盒气压计。
大气压的应用与拓展：液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高。高原上气压低，水的沸点低，烧饭时用高压锅可以提高水的沸点。
（4）流体压强：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。
■考点一 长度、体积、温度的测量
◇典例1：（2022·衢州）某同学用体温计给一位生病的同学测体温，读数为38.4℃，该同学在末甩的情况下，又用该温度计依次给生病的甲，乙、丙三位同学量体温，测得结果：甲为38.4℃，乙为39.6℃，丙为39.6℃，则（ ）
A．只有甲的正确 B．只有乙的正确
C．只有丙的正确 D．乙的肯定正确，甲和丙的可能正确
【答案】D
【解析】体温计的液泡上方有一段细小的弯曲，因此水银柱不能依靠自身重力流回液泡。据此可知，在测量体温时，水银柱只能上升或不变，不能下降，据此分析判断。
【解答】体温计原来的示数为38.4℃，测量甲的体温时，示数仍然为38.4℃，即示数不变，那么甲的体温可能等于38.4℃，可能低于38.4℃。当测量乙的体温时，示数为39.6℃，此时水银柱升高了，那么乙的体温肯定准确。当再次测量丙的体温时，示数保持39.6℃不变，因此丙的体温可能低于或等于39.6℃。综上所述，只有乙的体温准确，甲和丙的体温可能准确。
◆变式训练1：（2022·衢州）单位换算是指同一性质的不同单位之间的数值换算，下列有关质量单位换算过程正确（ ）
A．2.5 千克=2.5×1000=2500克
B．2.5千克=2.5千克×1000=2500克
C．2.5千克=2.5×1000克=2500克
D．2.5千克=2.5千克×1000克=2500克
【答案】C
【解析】单位换算时，高级单位化低级单位，乘以进率；低级单位化高级单位，除以进率。在换算过程中，只能有一个单位，即换算后的单位，写在进率的后面，据此分析判断。
【解答】千克化克，为高级单位化低级单位，乘以进率1000，将换算后的单位克写在进率的后面，如下所示：2.5千克=2.5×1000克=2500克。
◆变式训练2：（2022·衢州）如图是某同学用刻度尺测量一金属片长度的情形。
（1）该刻度尺的最小刻度为 。
（2）A、B两种测量方法，正确的是 。
（3）用正确方法测得金属片的长度为 cm。
【答案】（1）1mm（或0.1cm） （2）B （3）2.75（2.71~2.79之间均可）
【解析】（1）刻度尺的最小刻度=大格表示的长度除以中间的小格数；
（2）根据刻度尺的使用方法判断；
（3）长度的测量结果=准确值+估读值。
【解答】（1）根据图片可知，刻度尺上一个大格表示1cm，中间有10个小格，则刻度尺的最小刻度：1cm÷10=0.1cm=1mm；
（2）刻度尺的刻度要最大程度的接近被测物体，则正确的是B。
（3）金属片的长度为：7.75cm-5.00cm=2.75cm。
◆变式训练3：（2023·衢州）温度计的发明及温标(温度的标准)的确定经历了漫长的过程。
（1）当外界温度升高时，伽利略发明的温度计玻璃管中液面将会 (选填”升高”、”不变”或”下降”)。
（2）温度计的发展史上，测温物质在不断改进，考虑的影响因素有 (写出其中一条)。
（3）对于温标的确定过程认识正确的有 。
A．测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程，所以温标必须具有稳定性
B．西门特学院的学者选择的温标具有一定缺陷，所以是没有任何价值的
C．施特默尔将这两点的数值对调，可能是因为更符合人们的习惯
D．温标的确定是一个不断发展和完善的过程
【答案】（1）下降 （2）大气压(测温物质的凝固点、沸点) （3）A；C；D
【解析】（1）根据热胀冷缩分析外界温度升高时管内空气体积的变化，据此确定玻璃管中液面的高度变化。
（2）根据对温度计工作原理的理解分析解答；（3）根据对科学研究的认识判断。
【解答】（1）当外界温度升高时，玻璃泡内的空气受热体积膨胀，于是玻璃管内液面将会下降。
（2）测温介质的沸点和凝固点会影响温度计的测量范围，而大气压强会影响液体的沸点，因此测温物质在不断改进时，需要考虑的因素为：大气压(测温物质的凝固点、沸点)。
（3）A.测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程，所以温标必须具有稳定性，故A正确；
B.西门特学院的学者选择的温标具有一定缺陷，但是可以为以后的改进提高借鉴意义，故B错误；
C.施特默尔将这两点的数值对调，则温度升高时刻度增大，此时更符合人们的习惯，故C正确；
D.温标的确定是一个不断发展和完善的过程，故D正确。故选ACD。
■考点二 质量、密度及其测量
◇典例1：（2023·江山模拟）小科同学想把弹簧测力计改装成液体密度计。他用重力为1.2N的空桶分别盛满酒精、水、盐水三种液体，用弹簧测力计依次测出三种液体和小桶的总重力，所得数据记录于下表中。
液体种类 酒精 水 盐水
液体密度ρ/（kg/m3） 0.8×103 1.0×103 1.1×103
弹簧测力计的示数F/（N） 2.0 2.2 2.3
（1）应将弹簧测力计的1.2牛处标记为 刻度。
（2）利用该“密度计”可测得液体的密度最大为 千克/米3。
（3）已知该“密度计”的最小刻度值为0.1×103千克/米3，则用它 (选填“能”或“不能”)精确测出大小为0.71×103千克/米3的汽油密度。
【答案】（1）零
（2）3.8×103
（3）不能
【解析】（1）由于小桶有重力，所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数，根据小桶重力即可判断；
（2）弹簧测力计的示数为小桶和液体的总重，即F=G总=G桶+G液，又知液体的重力G液=mg=ρ液gV，根据测量一种液体时对应的弹簧测力计的示数和液体密度求出液体的体积，即为小桶的容积；
已知测力计的最大示数为5N，可得出测量液体的最大重力，根据密度公式得出所测液体的最大密度，即为最大量程；
（3）已知该“密度计”的最小刻度值为0.1×103kg/m3，根据精确测量出0.71×103kg/m3汽油的密度的精确度即可判断。
【解答】（1）由于小桶有重力，所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数，
已知小桶的重力G桶=1.2N，则弹簧测力计示数为1.2N时，小桶里没有液体，
由于桶内没有液体即液体密度为零时，测力计示数表示的是桶重，故弹簧测力计的1.2N处标记为零刻度；
（2）弹簧测力计测量水时，水的重力为：，
根据G=mg=ρVg可得小桶的容积：；
能测量液体的最大重力为：G大=F大-G桶=5N-1.2N=3.8N，
液体的最大密度：，
（3）精确测量出汽油的密度的精确度为，已知该“密度计”的最小刻度值为，故不能精确测量出汽油的密度。
◆变式训练1：（2024·嵊州模拟）某同学根据表中提供几种物质的密度（常温常压下），得出以下四个结论，正确的是（）
物质 密度（g/cm3） 物质 密度（g/cm3）
蜂蜜 1.4 冰 0.9
酒精 0.8 铝 2.7
水银 13.6 铜 8.9
A．液体的密度一定小于固体的密度
B．蜂蜜和酒精混合后的液体密度为2.2g/cm3
C．把50g酒精倒掉一半，剩余酒精密度仍为0.8g/cm3
D．铝的密度小于铜的密度，所以铝的质量比铜小
【答案】C
【解析】物质的密度是物种的一种属性，随着物质的种类改变而改变。
【解答】A、根据题表，液体水银的密度大于固体铝铜等，错误；
B、混合密度根据混合后的总质量除以总体积计算，不同的比例混合，混合密度也不同，不是简单的密度相加，错误；
C、密度为物质的一种属性，不会随着体积和质量的改变而改变，正确；
D、物质质量的多少，由物质的密度和体积的乘积来确定，光凭密度大小，不能确定质量多少，错误；
故答C
◆变式训练2：（2023八上·北仑月考）如图为甲、乙两种物质的m—V图像。下列说法正确的是（ ）
A．体积为20cm3 的甲物质的质量为10g
B．乙物质的密度与质量成正比
C．甲物质的密度比乙的密度小
D．甲、乙质量相同时，乙的体积是甲的2倍
【答案】D
【解析】密度是对特定体积内的质量的度量，密度等于物体的质量除以体积，可以用符号ρ表示，国际单位制和中国法定计量单位中，密度的单位为千克/米3。
【解答】A、由图可知， 体积为20cm3 的甲物质的质量为30g；故A错误；
B、乙物质的质量与体积成正比，密度与质量不成比例；故B错误；
C、由图可知，甲的密度是乙的密度的两倍，故C错误；
D、甲的密度是乙的密度的两倍，所以质量相同时，根据公式V=m/ρ，可知乙的体积是甲体积的两倍；故D正确；
故答案为：D。
◆变式训练3：（2024·温州模拟）为了测量鹅卵石的密度，小明进行了如下实验：
①将一个塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，溢水杯的出水口处放置一个圆柱形容器，如图甲。
②将鹅卵石置于塑料杯中，稳定后测出溢出至圆柱形容器内水的深度为h1＝10厘米，如图乙。
③将鹅卵石从杯中取出并投入到溢水杯中，将容器中的水缓慢倒入溢水杯直至刚好盛满，并测出圆柱形容器中剩余水的深度h2＝7.5厘米，如图丙。
（1）鹅卵石的密度ρ石＝ 。（取小数点后一位）
（2）为了提高鹅卵石密度的测量精确度，以下方法中可行的有____（可多选）。
A．更换容积更小的溢水杯 B．更换横截面积更小的圆柱形容器
C．更换质量更大的塑料杯 D．用密度更小的液体替换水
E．选择质量更大的鹅卵石
（3）小明将该方法用来测量液体密度，并将密度值直接标记在圆柱形容器壁上。具体做法：如图丁，在塑料杯上标记规定体积V0的刻度线，将塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，将不同密度的液体依次注入塑料杯中至V0的刻度线处，在容器内溢出的水面位置标记不同的密度值。试分析容器壁密度值刻度是否均匀并简要说明理由： 。
【答案】（1）1.2g/cm3
（2）B；D；E
（3）由m＝ρV可知，体积V一定，则液体密度越大，质量越大；将液体注入塑料杯中时，塑料杯受到的浮力增加△F浮＝G液溢出水的体积：V＝Sh，则有ρ水gSh＝ρ液V0g，圆柱形容器中液体的高度h＝，ρ水、S、V0一定，h与ρ液成正比，故刻度均匀
【解析】（1）因为漂浮，所以浮力等于重力，再由阿基米德原理原理，可得物体质量等于排开水的质量；再由沉底时，物体体积等于排开水的体积求的物体体积，利用密度的公式即可求物体密度；
（2）由密度表达式ρ石=ρ水h1/h2可知，h1和h2测的越准，测量精确度越高；
【解答】（1）由图甲乙可知，鹅卵石质量等于排开水的质量，由图丙可知鹅卵石的体积为V=S杯h2，
故鹅卵石的密度ρ石=m/v=ρ水h1/h2=1.2g/cm3；
（2）A.由F浮=ρ水gV排，ρ水一定，浮力一定时，V排不变，与溢水杯的谷积无关，故A不符合题意；
B.V排一定时，横截面积越小的圆柱形容器，高度就越大，h1和h2测的越准，故B符合题意；
C.实验过程中.塑料杯一直在溢水杯中漂浮.不块的放入不影响测量结果.故C不符合题意；
D.由F浮=ρ水gV排可知，F浮一定，ρ液越小，V排越大，溢出到圆柱形容器中的液体积积越大，测量的h1和h2越大，测量越精确，故D符合题意；
E.鹅卵石的质量越大，体积越大，实验过程中，溢水水的体积越大，则h1和h2越大，测量越精确，E符合题意。
故答案为：BDE。
（3）刻度与高度相对应，如果高度与密度有线性关系即一次函数关系则刻度均匀 。
■考点三 压强
◇典例1：（2023·衢州）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
【解析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.对着漏斗嘴向下吹气，乒乓球上方空气流速大而压强小，下方空气流速小而压强大，于是乒乓球受到向上的压强，于是乒乓球不掉下来，与飞机升力的原理相同，故A符合题意；
B.用吸管吸牛奶，牛奶盒发生形变，是大气压强对牛奶盒产生压强，故B不合题意；
C.加热空气后。热气球不断上升，是因为氢气球受到的浮力大于重力，故C不合题意；
D.覆杯实验中松手后，硬纸片不会掉下，是因为纸片受到向上的大气压强，故D不合题意。
◆变式训练1：（2023·鹿城模拟）在北京冬奥会上，中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。（g取10N/kg）
（1）滑雪板底做得越宽大，在它对雪地的压力一定时，对雪地的压强 。
（2）如图所示，苏翊鸣由A点运动到B点时动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2，苏翊鸣和滑雪板的总质量为72kg，当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时，对雪地的压强为 Pa。
【答案】（1）越小
（2）减小
（3）1800
【解析】本题考查的是减小压强的措施、能量的变化及压强的计算。
（1）根据减小压强的措施进行解答；
（2）根据影响动能大小的因素进行解答；
（3）根据进行计算。
【解答】
（1）减小压强的措施有增大受力面积、减小压力， 滑雪板底做得越宽大，在它对雪地的压力一定时， 增大了受力面积，而减小了对雪地的压强；
（2）在图中从A点到B时，高度增大，速度减小，因此动能减小；
（3）苏翊鸣对雪地的压力为：，
则地雪地上的压强为：。
◆变式训练2：（2023·衢州）学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”，进行如下实验。
（1）图1是U形管压强计，为了使实验现象更加明显，金属盒上的橡皮膜选用的是 (选填“易形变”或“不易形变")的。
（2）如图2，将压强计金属盒上的橡皮膜朝上，逐渐浸入至水中某一深度，压强计，上反映的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映，此处采用的科学方法是 。保持橡皮膜朝向不变，继续向下浸入，发现U形管左右液面高度差变大，说明液体内部压强随深度的增加而增大。
（3）学习小组选择图3和图4进行实验，是想探究液体压强与液体 的关系。小组其他成员指出探究还不完整，继续探究……
【答案】（1）易形变 （2）上方；转换法 （3）密度
【解析】影响液体压强大小的因素：液体的密度以及深度
转换法主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象
【解答】（1） U形管压强计的原理：当金属盒上的橡皮膜与液体接触时，在水压的作用下，橡皮膜发生形变，向内凹，使得金属盒与U型管内液体之间的气体压强变大，将U型管左侧液面往下压，从而形成液面的高度差；水的压强越大，橡皮膜的形变程度越大，U型管液面的高度差越大，故橡皮膜应选用易形变的。
（2）将压强计金属盒上的橡皮膜朝上，压强计上反应的是橡皮膜上方水产生的压强；压强大小用U形管左右液面高度差来反映，是将压强的大小转换成了U型管液面的高度差，故采用的是转换法
（3）图3和图4中的液体种类不同，改变了液体的密度，因此探究的是液体压强与液体密度的关系
◆变式训练3：（2024·瑞安模拟）图甲是家用一款爱仕达炒锅，与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈，顶部有一蒸汽阀门(如图丙)，蒸汽阀门可上下活动，向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
（1）这款炒锅的好处之一，蒸制、炖汤容易熟，可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好，蒸炖时蒸气不易出来，使得锅内气压增大，沸点 (填“降低”或“升高”)。
（2）如右图把锅盖放在光滑的瓷砖表面，向下关闭阀门，锅盖内外压强差约为3000Pa左右，较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N，直径32cm，横截面积约为800cm2，请计算要提起锅盖大约需多大的力 。(结果取整数)
（3）为能轻松拿起锅盖，下列几种方法可行的是____。
A．将蒸汽阀门往上拉一下，让空气进入后再提起。
B．将锅盖水平移动，使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起。
C．用一薄片，将橡胶圈的一侧先翘起后再提起。
D．两个人一起竖直向上用力提起
【答案】（1）升高
（2）248N
（3）A
【解析】（1）根据液体沸点随上方气压的增大而升高的规律解答；
（2）首先根据△F=△pS计算锅盖内外压力差，再根据平衡力的知识F=△F+G计算提起锅盖需要的力；
（3）要轻松的拿起锅盖，需要减小锅盖内外的压力差，据此分析解答。
【解答】（1）这款炒锅的好处之一，蒸制、炖汤容易熟，可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好，蒸炖时蒸气不易出来，使得锅内气压增大，沸点升高。
（2）根据题意可知，锅盖内外的压力差：△F=△pS=3000Pa×800×10-4m2=240N；
根据平衡力的知识可知，
拿起锅盖需要的力至少为：F=△F+G=240N+8N=248N。
（3）要轻松的拿起锅盖，需要减小锅盖内外的压力差。
A.将蒸汽阀门往上拉一下，让空气进入后再提起，会使内外压强差减小，故A符合题意；
B.锅盖受到的大气压力很大，自然受到的摩擦力很大，则将锅盖水平移动，使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起的操作难以实现，故B不合题意；
C锅盖受到的压强太大，则薄片很难插入，故C不合题意；
D.锅盖上的受力点很小，则两个人很难一起用力，故D不合题意。故选A。
1.（2023·衢州）下列最接近1厘米的是（ ）
A．一枚1元硬币的厚度 B．一本初中科学课本的厚度
C．一个篮球的直径 D．一张课桌的高度
【答案】B
【解析】根据对常见物体的长度的认识判断。
【解答】 A.一枚一元硬币的厚度约1mm，故A不合题意；
B.一本初中科学课本的厚度约1cm，故B符合题意；
C.标准篮球的直径为24.6cm，故C不合题意；
D.课桌的高度约75cm，故D不合题意。
2．（2023·丽水）如图所示，用吸管吸敞口玻璃杯中饮料，使饮料进入口中的力是（ ）
A．大气的压力 B．饮料的重力
C．手握杯的力 D．杯对饮料的支持力
【答案】A
【解析】根据大气压强的知识分析判断。
【解答】用吸管吸敞口玻璃杯中饮料时，用力吸出吸管中的空气，从而使吸管中气压减小。在外界大气压强的作用下，饮料被压入口中，故A正确，而B、C、D错误。
3．（2022·衢州）有一支温度计，当它的玻璃泡浸没在冰水混合物中时管内水银面的位置在刻度3℃处，标准大气压下沸水中管内水银面的位置在刻度103℃处，如果用这支温度计测量某杯水的温度，这时温度计内水银面位置在59℃处，那么这杯水的实际温度是（ ）
A．62℃ B．59℃ C．56℃ D．53℃
【答案】C
【解析】温度计上的刻度是均匀的，即温度的变化量与液柱高度的变化量成正比。冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃，设显示温度为t'，实际温度为t，那么它们之间存在这样的关系：，据此分析计算。
【解答】当温度计的显示温度t'=59℃时，根据得到：；
解得：t=56℃。
4．（2023·丽水）注射器在科学实验中用途广泛。小科利用注射器进行了如下实验：
（1）如图甲，向外拉注射器活塞，观察到气球 的现象，说明大气压的存在。
（2）如图乙是模拟潜水艇浮沉的实验。当缓慢向内推注射器活塞，将玻璃球内的水从底部小孔压出，玻璃球就上浮。玻璃球能上浮是因为它受到的浮力 它的总重力。活塞被向内推时，受到筒壁对它向 的摩擦力。
【答案】（1）变大（2）大于或>；外或左
【解析】（1）气球总是向气压减小的一侧膨胀。
（2）根据浮沉条件解答。摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】（1）如图甲，向外拉注射器活塞，则集气瓶内空气的体积增大而压强减小，于是观察到气球变大的现象，说明大气压的存在。
（2）玻璃球能上浮是因为它受到的浮力大于它的总重力。活塞被向内推时，受到筒壁对它的摩擦力
的方向与其方向相反，即摩擦力的方向向外或向左。
5.（2023·衢州）小科用如图装置探究液体内部压强规律。
（1）图中金属盒的橡皮膜在水中的深度为 cm。
（2）在探究液体压强与液体密度关系时，为确保实验现象更明显，应选用水和____（填字母）进行对比实验。
A．密度为1.06g/cm3的盐水 B．密度为1.53g/cm3的硝酸钾和氯化钠混合溶液
【答案】（1）12 （2）B
【解析】（1）深度是从液面到参考点的垂直距离；（2）根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，金属盒所在的深度为：h=22cm-10cm=12cm；
（2）根据液体压强公式p=ρ液gh可知，当深度相同时，液体的密度差越大，则探头受到的压强差越大，因此U形管两侧液面的高度差越大，实验现象越明显，故选B。
6．（2023·衢州）研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
[实验器材]压强计、橡皮胰两端开口的玻璃管．玻璃杯、圆柱形容器等。
[实验过程]小金用手指按压橡皮膜，如图1所示，无论轻压还是重压，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
（1）出现这种情况的原因可能是 ；
（2）解决上述问题后，小金按下列步骤进行实验：
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录；
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录；
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差；
④换用密度不同的液体，重复上述实验。
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小，这种科学方法是 ；
[实验结论]液体的压强与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大压强越大。
（3）[迁移应用]小金将一支两端开口的玻璃管进行改装，用橡皮膜将其下端封住，往玻璃管内倒入一定量的酒精，观察到橡皮膜向下凸起，然后将玻璃管置于一空玻璃杯内，如图2所示(固定仪器省略)，再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时，橡皮膜的形变情况为 (选填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”)；
（4）[拓展提升]图3是两个完全相同的圆柱形容器，分别装有甲、乙两种不同的液体，在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
若PM=PN，则两容器底部受到的液体压强大小关系是P甲 P乙(选填”>““=“或”<“)。
【答案】（1）装置漏气（2）转换法（3）向上凸起（4）>
【解析】（1）如果压强计的密封性不好，那么橡皮膜上受到压强后，里面的气体会向外溢出，导致U形管内气压几乎不变，因此两侧液面的高度几乎不变。
（2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（3）根据液体压强公式p=ρ液gh比较橡皮膜受到水和酒精的压强大小，而橡皮膜总是向压强小的一侧凸起。
（4）首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较两种液体密度大小，再根据这个公式比较液体对容器底部压强的大小。
【解答】（1）小金用手指按压橡皮膜，如图1所示，无论轻压还是重压，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化，这说明橡皮管内气压几乎不变，那么可能原因为：这个装置漏气。
（2）该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小，这种科学方法是转换法；
（3）酒精的密度小于水的密度， 当玻璃管内外液面相平时， 根据液体压强公式p=ρ液gh可知，则酒精对橡皮膜向下的压强小于外面水对它向上的压强，则橡皮膜向上凸起。
（4）根据图片可知，深度hM
ρ乙。
甲对容器底部的压强：p甲=ρ甲gh甲=ρ甲g（hM+h）=ρ甲ghM+ρ甲gh=pM+ρ甲gh；
乙对容器底部的压强：p乙=ρ乙gh乙=ρ乙g（hN+h）=ρ乙 ghN+ρ乙gh=pN+ρ乙gh；
比较可知，p甲>p乙。
7．（2023·丽水）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度 (填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是 。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程： 。
【答案】（1）变小
（2）控制排开的液体体积相同
（3）方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分 方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度
【解析】（1）白酒其实是酒精和水的混合液，因为水的密度大于酒精的密度，所以水越多，白酒的密度越大；酒精越多，白酒的密度越小；
（2）大螺母受到浮力的大小直接影响所测液体的密度，而浮力受到液体密度和排开液体体积的影响，根据控制变量法的要求可知，探究浮力的大小与液体密度的关系时，必须控制排开液体的体积相同；
（3）根据图片可知，液体的密度越大，刻度值越靠左，且液体的密度与刻度值成正比。B点为0，C点为1，可以根据BC的长度在C点左侧量取得到D点，这就是刻度2的位置，将CD之间平均分成10份每份就是0.1，据此刻度标注完成。也可以将CB之间平均分成10份，得到0.1的长度，据此在C点左侧依次画出对应的刻度值即可。
【解答】（1）敞口一段时间后，白酒溶液的密度增大了，说明其中的酒精减小，而水相对增多了，故酒精度变小。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是：控制排开的液体体积相同。
（3）利用直尺和笔标定刻度的过程：
方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分；
方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度。
8．（2023·衢州） 2022年10月31日，我国组建完成的“天宫”空间站，是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站，开展科学实验。
（1）在空间站生长的水稻，呈现“生长方向杂乱”的现象，其原因是在微重力环境中，它不会像在地球上生长那样表现出 性。
（2）神舟飞船返回舱结构呈钟形，稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行，与大气剧烈摩擦，舱外产生1500℃的高温和烈焰，迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量，通过调姿发动机自动调整，使返回舱自转起来。自转有利于返回舱 ，从而避免舱体受损。
（3）返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，这个过程中返回舱受到的阻力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）已知返回舱的总质量为8000kg，与水平地面的接触面积为5m2，求此时返回舱对地面的压强。
【答案】（1）向地
（2）受热均匀
（3）大于
（4）
【解析】（1）植物由于地心引力单方向的作用所引起的向性运动叫向地性；
（2）当返回舱转动时，整个舱体都会与摩擦面接触然后离开，从而使其受热均匀，据此分析解答；
（3）当合力方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力方向与运动方向相反时，物体做减速运动。
（4）首先根据F=G=mg计算返回舱对地面的压力，再根据计算返回舱对地面的压强。
【解答】（1）在空间站生长的水稻，呈现“生长方向杂乱”的现象，其原因是在微重力环境中，它不会像在地球上生长那样表现出向地性。
（2）通过调姿发动机自动调整，使返回舱自转起来。自转有利于返回舱受热均匀，从而避免舱体受损。
（3）当返回舱减速时，它受到合力方向与运动方向相反，即G-f<0，则G9．（2023·金华）甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道(如图)。
（1）目前从大桥通行两地约半小时。海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？
（2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响。据测算该隧道受到水的最大压强约为8.5×105帕，则隧道1米需要承受水产生的最大压力为多少牛？
【答案】（1）解：t= =0.08h
答：通过隧道只需花0.08小时。
（2）解；F=pS =8.5×105Pa×1m2=8.5×105N
答；隧道1米2需要承受水产生的最大压力为8.5×105N。
【解析】（1）时间=路程/速度，故可通过路程与速度的比值求出时间；
（2）压力等于压强x受力面积，故可求出此时的压力大小
10．（2023·金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。某型号农用无人机主要用于播种、施肥，打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1~12m/s
完成下列问题：
（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？
（3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？
【答案】（1）v= 5m/s=18km/h
t= =0.2h
（2）F =G =mg =56kg×10N/kg= 560N
S= =0.08m2
（3）∵匀速
∴F=G= 560N
P= = Fv= 560N×1.2m/s= 672W
【解析】（1）根据公式计算无人机需要的时间；
（2）首先根据F=G=mg计算无人机对地面的压力，再根据计算无人机对地面的压强；
（3）当无人机匀速上升时，首先根据二力平衡的知识F=G计算无人机的升力，再根据P=Fv计算无人机的功率。
11．（2023·金华）学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN，N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长l1为30cm，质量m1为3g，塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2；合金块高l2为2cm，质量m2为18g。请计算：
（1）该仪器的重力。
（2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度。
（3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小。
（4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为 cm
（5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心。该仪器的浮力作用点位于重心及以下时，将会在液体中倾倒，难以测量。从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则该液体的密度为g/cm3（计算结果精确到0.1g/cm3）
【答案】（1）解：m总=m1+m2=3g+18g=21g=0.021kg
G总=m总g=0.021kg×10N/kg=0.21N。
答：该仪器的重力为0.21N
（2）解：该仪器正常工作时处于漂浮状态
F=G=0.21N
由F浮=ρ液gV排得
答：该仪器漂浮在水中的浮力为0.21N，浸入水中的深度为0.175m。
（3）解：
答：该仪器漂浮在水中时水对该仪器底部的压强为1750Pa。
（4）3
（5）根据上面的分析可知，整个装置的中心在3cm处，
而物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心，
即该仪器浸入水中的深度为：h浸入=3cm×2=6cm；
根据漂浮条件得到：F浮力=G总；
ρ液gV排=G总；
ρ液×10N/kg×（1.2×10-4m2×0.06m）=0.21N；
解得：ρ液=2.9×103kg/m3=2.9g/cm3。
【解析】（1）该仪器的重力等于塑料管的重力与合金块的重力之和，首先根据 m总=m1+m2 计算二者的总质量，再根据 G总=m总g 计算二者的总重力。
（2）根据漂浮条件F浮=G计算该仪器受到的浮力，再根据阿基米德原理的变形式 计算它排开水的体积，最后根据 计算该仪器浸入水中的深度。
（3）首先根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下计算下表面受到的压力，再根据 计算该仪器底部受到的压强。
（4）将塑料管的重力看作动力，作用在一半长度处；将金属块的重力看作阻力，阻力臂为金属块的重心到O点的距离，最后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
（5）根据该仪器的重心位置确定浸入水中的深度，再根据浮沉条件，结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排列式计算即可。
【解答】（4）根据丙图可知，将塑料管的重力看作动力，作用在总长度的处，
则动力臂L1=；
将金属块的重力看作阻力，作用在金属块的中心处，则阻力臂L2=d-；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：3g×g×（0.15m-d）=18g×g×（d-001m）；
解得：d=0.03m=3cm。
1．（2023·义乌模拟）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
【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。
2．下列估算最接近实际的是（ ）
A．一个中学生受到的重力约为100N
B．科学课本中一张纸的厚度约为5nm
C．一张对折的报纸平铺在桌面上时对桌面的压强约为1Pa
D．成年人正常步行速度约为5m/s
【答案】C
【解析】（1）根据G=mg估算中学生的体重；
（2）根据对长度的认识判断；
（3）根据对压强的理解判断；
（4）根据对速度的认识判断。
【解答】A.中学生的质量大约50kg，则它的重力大约：G=mg=50kg×10N/kg=500N，故A错误；
B.科学课本中一张纸的厚度约0.1mm，故B错误；
C.一张对折的报纸平铺在桌面上时对桌面的压强约为1Pa，故C正确；
D.成年人正常步行的速度约为1.1m/s，故D错误。
3．双脚站立在水平地面上的一位初中学生，对地面的压强大约为（ ）
A．1250帕 B．2500帕 C．5000帕 D．12500帕
【答案】D
【解析】一个中学生的体重大约50kg，一只脚掌的底面积大约200cm2，根据计算对地面的压强。
【解答】这个中学生对地面的压力：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N；
双脚与地面的接触面积为：S=200cm2×2=400cm2=0.04m2；
它对地面的压强大约为：。
故选D。
4．制陶中有个制作土坯的阶段，小金把两个均匀圆柱体土坯甲和乙放置在水平地面上，它们对地的压强相同。现沿水平虚线切去上部后，使甲、乙剩余部分的高度均为h，如图，则此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是（ ）
A．p甲F乙 B．p甲>p乙，F甲C．p甲p乙，F甲>F乙
【答案】C
【解析】（1）上下粗细一致且密度均匀的柱体对地面的压强可以用计算；
（2）原来二者压强相等，根据得到甲、乙密度的大小关系，然后再判断剩余部分对地面的压强大小关系，最后根据F=pS比较剩余部分对地面的压力大小关系。
【解答】根据公式可知，
当压强相等时，甲的高度大于乙的高度，那么；
因为剩余部分的高度h相等， 所以剩余部分的压强p甲根据公式F=pS可知，压强越大，受力面积越大，压力越大；
因为：p甲故选C。
5．如图所示，甲乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙，底面积大于乙，而它们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是（ ）
A．甲的密度大，甲受到的重力大 B．甲的密度大，甲的质量小
C．甲的密度小，甲受到的重力小 D．甲的密度小，甲的质量大
【答案】A
【解析】上下粗细一致的柱体对地面的压强，据此比较液体密度大小，再根据G=F=pS比较重力大小，最后根据比较物体质量大小。
【解答】甲和乙对地面的压强相等，根据公式p=ρgh可知，物体的密度ρ甲>ρ乙。
底面积S甲>S乙，根据G=F=pS可知，物体的重力G甲>G乙；
根据可知，物体的重力m甲>m乙。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．（2024·滨江模拟）为了测定风速的大小，小滨设计了四种装置，其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向下移动，且风速增大时电压表的示数增大。下列设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】（1）流体压强和流速的关系：流速越快的地方压强越小。
（2）闭合开关，两电阻串联接入电路，根据滑动变阻器接入电路的电阻变化和串联分压原理分析电压表示数的变化。
【解答】A、闭合开关两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，当风速增大时，探头上方空气流速小，压强大，下方空气流速大，压强小，空气对探头向下压力差增大，弹簧被压缩，滑片下移，滑动变阻器浸入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知电压表的示数变大，故A正确；
B、闭合开关两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，当风速增大时，探头上方空气流速小，压强大，下方空气流速大，压强小，空气对探头向下压力差增大，弹簧被压缩，滑片下移，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变大，则定值电阻两端电压减小，即电压表示数变小，故B错误；
CD、当风速增大时，探头下方空气流速小，压强大，上方空气流速大，压强小，空气对探头向下压力差增大弹簧被拉伸，滑片上移，与题目要求不符，故CD错误。
故选：A。
7．（2024·镇海区模拟）如图为世界上第一支温度计——伽利略温度计。它的一端是敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。把玻璃管插入水中，随着温度的变化，瓶内气体压强发生改变，玻璃管中的水面就会上下移动。
（1）一天内发现液面由B下降到A位置，则表明气温 （填“上升”或“下降”）。
（2）法国物理学家雷伊第一个改进了伽利略温度计，他将伽利略的装置倒转过来，将水注入玻璃泡内，而将空气留在玻璃管中，仍然用玻璃管内水柱的高低来表示温度的高低。该装置是利用 （填“液体”或“气体”）的热胀冷缩原理制成的。
【答案】（1）上升（2）液体
【解析】（1）该温度计的测温物质为气体，是利用气体热胀冷缩的性质工作的。
（2）温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。
【解答】（1）当空气温度发生变化时，球形容器内的气体的温度也会随之发生变化。由于气体具有热胀冷缩的性质，所以容器内的气体的体积会随着温度而发生变化，只要我们能找出其体积的变化规律，就可以利用气体的热胀冷缩制成温度计。当温度升高时，容器内气体体积增大，将管内水柱压下；当温度降低时，容器内气体体积减小，管外水在大气压的作用下进入管中，使得管中液面上升。
（2）用玻璃管内水柱的高低来表示温度的高低。该装置是利用液体的热胀冷缩原理制成的。
故答案为：（1）上升；（2）液体。
8．（2022·南湖模拟）某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液，自制了一个简易气压计（如图所示），用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题：
（1）液面上方是空气，分析可知瓶内的气压 （填“大于”“小于”或“等于”）瓶外的大气压。
（2）该同学将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的液柱高度会 （填“上升”“下降”或“不变”），这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
（3）为了排除其他因素对实验结果的影响，在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外，还应该注意 （写出一点即可）。
【答案】（1）大于（2）上升（3）保持瓶内水温不变
【解析】（1）瓶内气压等于外界大气压与细管内水柱产生压强之和，如果瓶内气压等于外界大气压，管内和瓶内的水面应该相平。图中细管内的水面高，说明瓶内气压大于瓶外大气压。
（2）大气压随海拔高度的上升而减小，所以将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的液柱高度会上升。（3）挤压瓶子，水温升高等都会影响细玻璃管内的液柱高度。
【解答】（1）P瓶内=P外＋P水柱，由图可知，瓶内的气压大于瓶外的大气压。故答案为：大于
（2）大气压随高度上升而减小，气压计从山下拿到山上，P外减小，由P瓶内=P外＋P水柱可知，瓶内气压不变，则水柱压强变大，所以细玻璃管内的液柱高度会上升。
9．（2024·温州模拟）人体对空气中二氧化碳的浓度非常敏感，室内二氧化碳含量升高到一定程度会影响人的健康。为降低室内二氧化碳含量，小明自制了一款简易装置来吸收空气中的二氧化碳
（1）闭合开关风扇旋转产生内外压强差，将空气吸进装置。下列图片与该原理相似的是： 。
（2）空气通过图甲装置，二氧化碳与纱布上的氢氧化钙反应被吸收。为检验吸收效果，小明将排出的气体通入图乙的澄清石灰水中，小明发现该装置二氧化碳吸收效果不太理想，那么他观察的现象是 。
（3）为提高该装置二氧化碳的吸收效果，请提出一项建议，并说明理由： 。
【答案】（1）B
（2）澄清石灰水变浑浊
（3）增加氢氧化钙的质量；该装置吸收二氧化碳用的是浸有石灰乳的纱布，氢氧化钙的含量不多，吸收的二氧化碳也少
【解析】流速大压强小，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，增加氢氧化钙的质量来增加二氧化碳的吸收量。
【解答】（1）A项，滚摆运动利用的是重力势能和动能相互转化的原理，与装置原理不同，A选项不符合题意；
B项，在两张纸间吹气，由于空气流动作用，两张纸间空气压力降低，两张纸的外部压力大于纸间的压力，空气压力的作用就会将两张纸压在一起，该原理与装置原理相似，B选项符合题意；
C项，手捏瓶壁，塑料瓶变瘪的原理是外部施加压力，使外部压力大于内部压力，从而使塑料瓶变瘪，该原理与装置原理不同，C选项不符合题意；
D项，重垂线利用的原理是重力的方向总是竖直向下的，该原理与装置原理不同，D选项不符合题意；
故答案为B；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，根据题目提供信息，二氧化碳吸收效果不太理想，说明通过该装置后的空气中还含有二氧化碳，通入澄清石灰水后会观察到澄清石灰水变浑浊；
（3）该装置吸收二氧化碳用的是浸有石灰乳的纱布，氢氧化钙的含量不多，吸收的二氧化碳也少，故可增加氢氧化钙的质量来增加二氧化碳的吸收量，提高该装置二氧化碳的吸收效果。
10．（2024·余姚模拟）小科发现吹气球时所用的力大小是在变的，于是通过查阅资料得知某型号气球弹力产生的压强p与半径R 的关系如图甲所示。为此小科用二只相同的该型号气球A、B按如图乙所示的装置进行探究：
【实验步骤】
①闭合阀门3，打开阀门1、2，向 A气球中充气，使其半径为15cm，闭合阀门2。
②打开阀门3，向B气球中充气，使其半径为10cm，闭合阀门1。
③打开阀门2，观察并记录实验现象。
【实验分析】
（1）根据图甲描述该气球弹力产生的压强与半径的关系： 。
（2）完成步骤①和步骤②后，A、B气球弹力产生的压强大小关系为 pA pB。
（3）推测步骤③中两气球大小如何变化并说明理由： 。
【答案】（1）气球弹力产生的压强随半径的增加先急剧增大后急剧减小，然后缓慢减小
（2）小于
（3）A气球的体积变大，B气球的体积变小，原因是 B气球弹力产生的压强大于 A气球弹力产生的压强
【解析】结合图像判断压强大小，气体被压向压强小的一方。
【解答】（1） 根据图甲气球弹力产生的压强在某个半径产生峰值然后急剧减小，所以气球弹力产生的压强随半径的增加先急剧增大后急剧减小，然后缓慢减小。
（2） 步骤① 其半径为15cm ， 步骤②其半径为10cm，由甲图得，半径为15cm压强小于半径10cm压强，所以 PA （3）因为PA 11．（2023·江山模拟）小科同学想把弹簧测力计改装成液体密度计。他用重力为1.2N的空桶分别盛满酒精、水、盐水三种液体，用弹簧测力计依次测出三种液体和小桶的总重力，所得数据记录于下表中。
液体种类 酒精 水 盐水
液体密度ρ/（kg/m3） 0.8×103 1.0×103 1.1×103
弹簧测力计的示数F/（N） 2.0 2.2 2.3
（1）应将弹簧测力计的1.2牛处标记为 刻度。
（2）利用该“密度计”可测得液体的密度最大为 千克/米3。
（3）已知该“密度计”的最小刻度值为0.1×103千克/米3，则用它 (选填“能”或“不能”)精确测出大小为0.71×103千克/米3的汽油密度。
【答案】（1）零（2）3.8×103（3）不能
【解析】（1）由于小桶有重力，所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数，根据小桶的重力即可判断；
（2）弹簧测力计的示数为小桶和液体的总重，即F=G总=G桶+G液，又知液体的重力G液=mg=ρ液gV，根据测量一种液体时对应的弹簧测力计的示数和液体密度求出液体的体积，即为小桶的容积；
已知测力计的最大示数为5N，可得出测量液体的最大重力，根据密度公式得出所测液体的最大密度，即为最大量程；
（3）已知该“密度计”的最小刻度值为0.1×103kg/m3，根据精确测量出0.71×103kg/m3汽油的密度的精确度即可判断。
【解答】（1）由于小桶有重力，所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数，
已知小桶的重力G桶=1.2N，则弹簧测力计示数为1.2N时，小桶里没有液体，
由于桶内没有液体即液体密度为零时，测力计示数表示的是桶重，故弹簧测力计的1.2N处标记为零刻度；
（2）弹簧测力计测量水时，水的重力为：，
根据G=mg=ρVg可得小桶的容积：；
能测量液体的最大重力为：G大=F大-G桶=5N-1.2N=3.8N，
液体的最大密度：，
（3）精确测量出汽油的密度的精确度为，已知该“密度计”的最小刻度值为，故不能精确测量出汽油的密度。
故答案为：（1）0；（2）3.8×103；（3）不能。
12．（2022·鹿城模拟）弹簧测力计能测力的大小，也能”测”物体密度。如图，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，先后在空气中、浸没在水和盐水中测量，示数分别为F1=2.7N、F2=1.7N、F3=1.5N。请完成以下问题。
（1）规格相同的两个烧杯加入体积相同且适量的水和盐水，如图所示，物体浸没在水和盐水中，烧杯底部受到液体的压强p水 P盐水。(选填”大于”“等于”或”小于”)
（2）金属块在水中受到的浮力为 。
（3）求金属块的密度。
【答案】（1）小于
（2）1N
（3）解：金属块的体积
V=V排==1×10-4m3
金属块的重力G=F1，则m==0.27kg
密度ρ==2。7×103kg/m3
【解析】（1）根据液体压强公式p=ρ液gh比较烧杯底部受到水的压强大小；
（2）根据F浮=G-F拉计算金属块在水中受到的浮力；
（3）根据 V=V排= 计算金属块的体积，再根据计算金属块的质量，根据计算金属块的密度；
【解答】（1）相同的烧杯内加入体积相同的水和盐水，则二者液面高度相同。当物体浸没在水中和盐水中时，它排开液体的体积相同，则液面升高相同的高度，则两个烧杯内液面高度相同。根据液体压强公式p=ρ液gh可知，烧杯底部受到水的压强p水（2）根据图片可知，金属块浸没在水中受到的浮力：F浮=G-F拉=F1-F2=2.7N-1.7N=1N。
13．小科同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧称测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O(杠杆OAB质量不计)， OA：OB=1：3。他实验的步骤如下：
步骤一：用一细绳将体积为180cm3金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。
步骤二：使杠杆OAB 在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为12N。请根据题目求出以下信息：
（1）金属块浸没在水中时受到的浮力。
（2）绳子作用在杠杆A上的拉力。
（3）被测金属块密度。
【答案】（1）金属块浸没在水中时受到的浮力为
（2）根据杠杆平衡条件知道
解得绳子作用在杠杆A上的拉力
FA=3.6N
（3）金属块的重力
金属块的密度
【解析】（1）根据阿基米德原理求解金属块浸没在水中时受到的浮力。
（2）根据杠杆平衡条件代入数据求解绳子作用在杠杆A上的拉力。
（3）重力等于浮力加拉力，由重力求解质量，质量除以体积等于密度。
14．（2024·浙江模拟）如图甲是我国自主研制的全球最大集装箱船舶“地中海·泰莎”号，它于2023年3月下水，该船一次可装载24116只标准集装箱，满载排水量为30万吨，是当之无愧的“海上巨无霸”和“带货之王”。（，g取10N/kg）求：
（1）货船满载正常航行时所受浮力为多少？
（2）某单个标准集装箱及货物的总质量为12t，箱体外部长6m，宽2.5m，高2.5m，将其平放在水平甲板上，它对甲板的压强为多少？
（3）若“地中海·泰莎”号匀速直线航行时，航速为27km/h，发动机的主机功率为，求其以该速度匀速直线航行时所受的阻力。
【答案】（1）
（2）
（3）
船匀速行驶
【解析】（1）根据货船漂浮时受到的浮力等于排开水的重力计算出它满载正常航行时所受浮力的大小；
（2）根据压强的计算公式计算出货物对甲板的压强；
（3）根据的变形公式计算出船受到的牵引力，根据二力平衡的条件计算出船受到的阻力的大小。
【解答】（1）由于船漂浮在水面上，它受到的浮力：F浮=G排=m排g计算出它受到的浮力的大小；
（2）先计算出货物的底面积，它在水平的甲板上，它对甲板的压力等于它的重力，再根据计算出它对甲板的压强的大小；
（3）先根据功率的计算公式计算出牵引力的大小，再根据二力平衡的条件计算出船受到的阻力的大小。
1.利用浮力测量密度：（2022·松阳模拟）小明在家利用水槽、电子秤、细针（体积忽略不计）等工具测量一正方形木块（表面经处理不吸水）的密度。（ρ水=1.0×103 kg/m3），具体步骤如下（图1）：
① 水盆装适量水，用电子秤称其质量，电子秤示数如图甲所示；
② 用细针将缓缓木块压入水中使其完全浸没（水未溢出），电子秤示数如图乙所示；
③ 让木块自由漂浮在水面，电子秤示数如图丙所示。
（1）在步骤②的过程中，当木块刚好浸没时，其下表面受到的压力大小为 N。
（2）完成步骤②后，在步骤③中发现木头露出水面的部分，其表面会带有水。这会使得测定结果与真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（3）根据以上测量数据，求木块的密度。
【答案】（1）2 （2）相等
（3）m木=320g-200g=120g V木=V排水=(400g-200g)/1g/cm3 =200cm3 密度=m木/V木=6g/cm3
【解析】（1）乙和甲的示数之差就是木块浸没时排开水的质量，根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算出此时木块受到的浮力，再根据浮力产生的原因F浮=F下-F上计算即可。
（2）电子秤的示数等于上面所有物体的质量之和；
（3）丙和乙的示数之差就是木块的质量，乙和甲的示数之差就是木块完全浸没时排开水的质量，根据计算出木块的体积，最后根据计算出木块的密度。
【解答】（1）在步骤②中，当木块刚好浸没时，
它受到的浮力：F浮=G排=m排g=(0.4kg-0.2kg)×10N/kg=2N；
木块上表面没有水，则受到水的压力F上为0N；
根据浮力产生的原因F浮=F下-F上得到2N=F下-0N；
解得：F下=2N；
（2）根据丙图可知，电子秤的示数等于容器、水和木块的总质量，无论水在容器内还是在木块上，总质量保持不变，则电子秤的示数不变，那么测出木块的质量不变，因此测量结果与真实值相等。
2.利用杠杆测量密度：（2023·温州模拟）实验小组设计了一个利用刻度尺、细线、质量未知的钩码和杠杆测量石块密度的实验方案，如图所示。
（1）调节杠杆平衡。杠杆静止时如图甲所示，此时应向 调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是： ；
（2）测量石块密度。
①把石块挂在杠杆右侧A处，在杠杆左侧B位置挂上钩码，使杠杆水平平衡，如图乙所示，用刻度尺测量出OA的长l1；
②保持钩码及位置B不动，把石块全部浸没装有水的烧杯中；移动石块位置，使杠杆水平静止，如图丙所示，测量出长l2；
③石块密度表达式：ρ石= 。（用测量的物理量符号和ρ水表示）
【答案】（1）右；消除杠杆自身重力对平衡条件的影响，直接在杠杆上测出力臂
（2）
【解析】（1）调节杠杆平衡时，平衡螺母应向上翘的一端移动，让杠杆在水平位置保持静止，便于测量力臂；
（2）①进行实验时，为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；
②③石块在空气中时杠杆右侧的拉力等于石块的重力，石块浸没在水中时杠杆右侧的拉力等于石块重力与浮力之差，结合杠杆平衡条件列出表达式求解石块的密度。【解答】（1）由图甲可知，杠杆的左端下沉、右端上翘，则杠杆的右端轻，因此应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；
（2）①把石块挂在杠杆右侧A处，在杠杆左侧B位置挂上钩码，使杠杆水平平衡，如图乙所示，用刻度尺测量出OA长l1，
由杠杆平衡条件可得：G钩码×OB=G石×l1 ①
②保持钩码及位置B不动，把石块浸没在装有水的烧杯中，移动石块位置，使杠杆水平静止，如图丙所示，测量出OA'长l2，此时杠杆右侧A′处的拉力F拉=G石-F浮，
此时由杠杆平衡条件可得：G钩码×OB=（G石-F浮）×l2 ②
③由Ⅰ、Ⅱ可得：G石×l1=（G石-F浮）×l2，
因为G石=m石g=ρ石V石g，F浮=ρ水gV排=ρ水gV石，
所以ρ石V石g×l1=（ρ石V石g-ρ水gV石）×l2，
解得：。
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专题2 密度与压强
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 长度、体积、温度的测量 ☆ ①测量常出现在选择或填空，实验中，要掌握操作与对物体的估值，难度不大。②密度计算常出现在浮力、杠杆等综合题型中，难度较大，要掌握多个知识点的混合应用③压强考察内容较多，固体，液体计算与探究，大气压的测量，流速与压强关系等，同时要注意压力与重力的关系。
考点2 质量、密度及其测量 ☆☆☆
考点3 压强 ☆☆☆
■考点一 长度、体积、温度的测量
（1）体积的测量：①先在量简中倒入适量水(“适量”是指不能太少，要以能浸没被测物体为准，也不能太多，不要在物体浸没后，液面上升到超过最大刻度处)，读出体积V1，②再将固体用细线拴住慢慢放人量简内的水中，并使其被浸没，读出此时水与固体的总体积V2，③被测固体的体积V= V1-V2
（2）长度的测量：①物体对准零刻度线，视线与刻度尺垂直，②最小刻度下一位有估值，书写时注意单位，③多次测量取平均值减少误差。
（3）温度的测量：①测量前注意量程与最小刻度，②测量时玻璃泡与物体充分接触，且不与杯壁接触，③读数时不能离开被测物体。
■考点二 质量、密度及其测量
（1）实验室里常用天平来测量物体的质量。
①调平。把天平放在水平桌面上；把游码移到横梁标尺左端的零刻度线处；
②称量。把被测物体放在左盘里；用镊子向右盘里加减砝码（先大后小）；调节游码在横梁标尺上的位置，直到天平恢复平衡。这时盘里砝码的总质量加上游码指示的质量值，就等于被测物体的质量。被测物体的质量=砝码的总质量+游码所指示的质量值
（2）固体密度的测量步骤：
①用天平称出物体的质量m，
②用量筒(或量杯)测出物体的体积V(形状规则的物体可直接用刻度尺测量后计算出体积；不规则的物体通常用排水法)，
③然后运用公式计算出物体的密度ρ。
（3）液体密度的测量方法：“差值法”。
①把液体倒入烧杯中测得总质量为M； ②把部分液体倒入量筒测得体积为V；
③测得剩余部分液体和烧杯的总质量为m； ④计算倒出部分液体的质量为M－m；
⑤计算液体的密度：ρ＝(M－m)/V
■考点三 压强
（1）固体压强：物体单位面积受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。公式：p＝F/S。压强单位：帕斯卡(Pa)，1Pa＝1N/m2。放在桌子上的直柱体(如：圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强p＝ρgh。
（2）液体压强
①液体由于受到重力作用，对支持它的容器底部有压强；液体具有流动性，对容器侧壁有压强。
②液体压强的特点：液体对容器的底部和侧壁会产生压强，液体内部朝各个方向都有压强；液体压强随着深度增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等；液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大。
③液体压强的公式：p＝ρgh。从公式中可以看出：液体的压强只与液体的密度和深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡裂桶实验充分说明这一点。
（3）大气压：伽利略首先用长玻璃管内的水柱测出了大气压的数值约为10m的水柱高，托里拆利改进后利用水银柱准确测出大气压值为760mm水银柱高。常用气压计种类：水银气压计、空盒气压计。
大气压的应用与拓展：液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高。高原上气压低，水的沸点低，烧饭时用高压锅可以提高水的沸点。
（4）流体压强：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。
■考点一 长度、体积、温度的测量
◇典例1：（2022·衢州）某同学用体温计给一位生病的同学测体温，读数为38.4℃，该同学在末甩的情况下，又用该温度计依次给生病的甲，乙、丙三位同学量体温，测得结果：甲为38.4℃，乙为39.6℃，丙为39.6℃，则（ ）
A．只有甲的正确 B．只有乙的正确
C．只有丙的正确 D．乙的肯定正确，甲和丙的可能正确
◆变式训练1：（2022·衢州）单位换算是指同一性质的不同单位之间的数值换算，下列有关质量单位换算过程正确（ ）
A．2.5 千克=2.5×1000=2500克
B．2.5千克=2.5千克×1000=2500克
C．2.5千克=2.5×1000克=2500克
D．2.5千克=2.5千克×1000克=2500克
◆变式训练2：（2022·衢州）如图是某同学用刻度尺测量一金属片长度的情形。
（1）该刻度尺的最小刻度为 。
（2）A、B两种测量方法，正确的是 。
（3）用正确方法测得金属片的长度为 cm。
◆变式训练3：（2023·衢州）温度计的发明及温标(温度的标准)的确定经历了漫长的过程。
（1）当外界温度升高时，伽利略发明的温度计玻璃管中液面将会 (选填”升高”、”不变”或”下降”)。
（2）温度计的发展史上，测温物质在不断改进，考虑的影响因素有 (写出其中一条)。
（3）对于温标的确定过程认识正确的有 。
A．测量是一个把待测量与公认的标准进行比较的过程，所以温标必须具有稳定性
B．西门特学院的学者选择的温标具有一定缺陷，所以是没有任何价值的
C．施特默尔将这两点的数值对调，可能是因为更符合人们的习惯
D．温标的确定是一个不断发展和完善的过程
■考点二 质量、密度及其测量
◇典例1：（2023·江山模拟）小科同学想把弹簧测力计改装成液体密度计。他用重力为1.2N的空桶分别盛满酒精、水、盐水三种液体，用弹簧测力计依次测出三种液体和小桶的总重力，所得数据记录于下表中。
液体种类 酒精 水 盐水
液体密度ρ/（kg/m3） 0.8×103 1.0×103 1.1×103
弹簧测力计的示数F/（N） 2.0 2.2 2.3
（1）应将弹簧测力计的1.2牛处标记为 刻度。
（2）利用该“密度计”可测得液体的密度最大为 千克/米3。
（3）已知该“密度计”的最小刻度值为0.1×103千克/米3，则用它 (选填“能”或“不能”)精确测出大小为0.71×103千克/米3的汽油密度。
◆变式训练1：（2024·嵊州模拟）某同学根据表中提供几种物质的密度（常温常压下），得出以下四个结论，正确的是（）
物质 密度（g/cm3） 物质 密度（g/cm3）
蜂蜜 1.4 冰 0.9
酒精 0.8 铝 2.7
水银 13.6 铜 8.9
A．液体的密度一定小于固体的密度
B．蜂蜜和酒精混合后的液体密度为2.2g/cm3
C．把50g酒精倒掉一半，剩余酒精密度仍为0.8g/cm3
D．铝的密度小于铜的密度，所以铝的质量比铜小
◆变式训练2：（2023八上·北仑月考）如图为甲、乙两种物质的m—V图像。下列说法正确的是（ ）
A．体积为20cm3 的甲物质的质量为10g
B．乙物质的密度与质量成正比
C．甲物质的密度比乙的密度小
D．甲、乙质量相同时，乙的体积是甲的2倍
◆变式训练3：（2024·温州模拟）为了测量鹅卵石的密度，小明进行了如下实验：
①将一个塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，溢水杯的出水口处放置一个圆柱形容器，如图甲。
②将鹅卵石置于塑料杯中，稳定后测出溢出至圆柱形容器内水的深度为h1＝10厘米，如图乙。
③将鹅卵石从杯中取出并投入到溢水杯中，将容器中的水缓慢倒入溢水杯直至刚好盛满，并测出圆柱形容器中剩余水的深度h2＝7.5厘米，如图丙。
（1）鹅卵石的密度ρ石＝ 。（取小数点后一位）
（2）为了提高鹅卵石密度的测量精确度，以下方法中可行的有____（可多选）。
A．更换容积更小的溢水杯 B．更换横截面积更小的圆柱形容器
C．更换质量更大的塑料杯 D．用密度更小的液体替换水
E．选择质量更大的鹅卵石
（3）小明将该方法用来测量液体密度，并将密度值直接标记在圆柱形容器壁上。具体做法：如图丁，在塑料杯上标记规定体积V0的刻度线，将塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，将不同密度的液体依次注入塑料杯中至V0的刻度线处，在容器内溢出的水面位置标记不同的密度值。试分析容器壁密度值刻度是否均匀并简要说明理由： 。
■考点三 压强
◇典例1：（2023·衢州）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
◆变式训练1：（2023·鹿城模拟）在北京冬奥会上，中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。（g取10N/kg）
（1）滑雪板底做得越宽大，在它对雪地的压力一定时，对雪地的压强 。
（2）如图所示，苏翊鸣由A点运动到B点时动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2，苏翊鸣和滑雪板的总质量为72kg，当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时，对雪地的压强为 Pa。
◆变式训练2：（2023·衢州）学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”，进行如下实验。
（1）图1是U形管压强计，为了使实验现象更加明显，金属盒上的橡皮膜选用的是 (选填“易形变”或“不易形变")的。
（2）如图2，将压强计金属盒上的橡皮膜朝上，逐渐浸入至水中某一深度，压强计，上反映的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映，此处采用的科学方法是 。保持橡皮膜朝向不变，继续向下浸入，发现U形管左右液面高度差变大，说明液体内部压强随深度的增加而增大。
（3）学习小组选择图3和图4进行实验，是想探究液体压强与液体 的关系。小组其他成员指出探究还不完整，继续探究……
◆变式训练3：（2024·瑞安模拟）图甲是家用一款爱仕达炒锅，与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈，顶部有一蒸汽阀门(如图丙)，蒸汽阀门可上下活动，向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
（1）这款炒锅的好处之一，蒸制、炖汤容易熟，可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好，蒸炖时蒸气不易出来，使得锅内气压增大，沸点 (填“降低”或“升高”)。
（2）如右图把锅盖放在光滑的瓷砖表面，向下关闭阀门，锅盖内外压强差约为3000Pa左右，较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N，直径32cm，横截面积约为800cm2，请计算要提起锅盖大约需多大的力 。(结果取整数)
（3）为能轻松拿起锅盖，下列几种方法可行的是____。
A．将蒸汽阀门往上拉一下，让空气进入后再提起。
B．将锅盖水平移动，使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起。
C．用一薄片，将橡胶圈的一侧先翘起后再提起。
D．两个人一起竖直向上用力提起
1.（2023·衢州）下列最接近1厘米的是（ ）
A．一枚1元硬币的厚度 B．一本初中科学课本的厚度
C．一个篮球的直径 D．一张课桌的高度
2．（2023·丽水）如图所示，用吸管吸敞口玻璃杯中饮料，使饮料进入口中的力是（ ）
A．大气的压力 B．饮料的重力
C．手握杯的力 D．杯对饮料的支持力
3．（2022·衢州）有一支温度计，当它的玻璃泡浸没在冰水混合物中时管内水银面的位置在刻度3℃处，标准大气压下沸水中管内水银面的位置在刻度103℃处，如果用这支温度计测量某杯水的温度，这时温度计内水银面位置在59℃处，那么这杯水的实际温度是（ ）
A．62℃ B．59℃ C．56℃ D．53℃
4．（2023·丽水）注射器在科学实验中用途广泛。小科利用注射器进行了如下实验：
（1）如图甲，向外拉注射器活塞，观察到气球 的现象，说明大气压的存在。
（2）如图乙是模拟潜水艇浮沉的实验。当缓慢向内推注射器活塞，将玻璃球内的水从底部小孔压出，玻璃球就上浮。玻璃球能上浮是因为它受到的浮力 它的总重力。活塞被向内推时，受到筒壁对它向 的摩擦力。
5.（2023·衢州）小科用如图装置探究液体内部压强规律。
（1）图中金属盒的橡皮膜在水中的深度为 cm。
（2）在探究液体压强与液体密度关系时，为确保实验现象更明显，应选用水和____（填字母）进行对比实验。
A．密度为1.06g/cm3的盐水 B．密度为1.53g/cm3的硝酸钾和氯化钠混合溶液
6．（2023·衢州）研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
[实验器材]压强计、橡皮胰两端开口的玻璃管．玻璃杯、圆柱形容器等。
[实验过程]小金用手指按压橡皮膜，如图1所示，无论轻压还是重压，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
（1）出现这种情况的原因可能是 ；
（2）解决上述问题后，小金按下列步骤进行实验：
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录；
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录；
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差；
④换用密度不同的液体，重复上述实验。
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小，这种科学方法是 ；
[实验结论]液体的压强与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大压强越大。
（3）[迁移应用]小金将一支两端开口的玻璃管进行改装，用橡皮膜将其下端封住，往玻璃管内倒入一定量的酒精，观察到橡皮膜向下凸起，然后将玻璃管置于一空玻璃杯内，如图2所示(固定仪器省略)，再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时，橡皮膜的形变情况为 (选填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”)；
（4）[拓展提升]图3是两个完全相同的圆柱形容器，分别装有甲、乙两种不同的液体，在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
若PM=PN，则两容器底部受到的液体压强大小关系是P甲 P乙(选填”>““=“或”<“)。
7．（2023·丽水）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度 (填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是 。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程： 。
8．（2023·衢州） 2022年10月31日，我国组建完成的“天宫”空间站，是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站，开展科学实验。
（1）在空间站生长的水稻，呈现“生长方向杂乱”的现象，其原因是在微重力环境中，它不会像在地球上生长那样表现出 性。
（2）神舟飞船返回舱结构呈钟形，稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行，与大气剧烈摩擦，舱外产生1500℃的高温和烈焰，迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量，通过调姿发动机自动调整，使返回舱自转起来。自转有利于返回舱 ，从而避免舱体受损。
（3）返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，这个过程中返回舱受到的阻力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）已知返回舱的总质量为8000kg，与水平地面的接触面积为5m2，求此时返回舱对地面的压强。
9．（2023·金华）甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道(如图)。
（1）目前从大桥通行两地约半小时。海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？
（2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响。据测算该隧道受到水的最大压强约为8.5×105帕，则隧道1米需要承受水产生的最大压力为多少牛？
10．（2023·金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。某型号农用无人机主要用于播种、施肥，打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1~12m/s
完成下列问题：
（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？
（3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？
11．（2023·金华）学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN，N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长l1为30cm，质量m1为3g，塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2；合金块高l2为2cm，质量m2为18g。请计算：
（1）该仪器的重力。
（2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度。
（3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小。
（4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为 cm
（5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心。该仪器的浮力作用点位于重心及以下时，将会在液体中倾倒，难以测量。从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则该液体的密度为g/cm3（计算结果精确到0.1g/cm3）
1．（2023·义乌模拟）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．
2．下列估算最接近实际的是（ ）
A．一个中学生受到的重力约为100N
B．科学课本中一张纸的厚度约为5nm
C．一张对折的报纸平铺在桌面上时对桌面的压强约为1Pa
D．成年人正常步行速度约为5m/s
3．双脚站立在水平地面上的一位初中学生，对地面的压强大约为（ ）
A．1250帕 B．2500帕 C．5000帕 D．12500帕
4．制陶中有个制作土坯的阶段，小金把两个均匀圆柱体土坯甲和乙放置在水平地面上，它们对地的压强相同。现沿水平虚线切去上部后，使甲、乙剩余部分的高度均为h，如图，则此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是（ ）
A．p甲F乙 B．p甲>p乙，F甲C．p甲p乙，F甲>F乙
5．如图所示，甲乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙，底面积大于乙，而它们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是（ ）
A．甲的密度大，甲受到的重力大 B．甲的密度大，甲的质量小
C．甲的密度小，甲受到的重力小 D．甲的密度小，甲的质量大
6．（2024·滨江模拟）为了测定风速的大小，小滨设计了四种装置，其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向下移动，且风速增大时电压表的示数增大。下列设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2024·镇海区模拟）如图为世界上第一支温度计——伽利略温度计。它的一端是敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。把玻璃管插入水中，随着温度的变化，瓶内气体压强发生改变，玻璃管中的水面就会上下移动。
（1）一天内发现液面由B下降到A位置，则表明气温 （填“上升”或“下降”）。
（2）法国物理学家雷伊第一个改进了伽利略温度计，他将伽利略的装置倒转过来，将水注入玻璃泡内，而将空气留在玻璃管中，仍然用玻璃管内水柱的高低来表示温度的高低。该装置是利用 （填“液体”或“气体”）的热胀冷缩原理制成的。
8．（2022·南湖模拟）某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液，自制了一个简易气压计（如图所示），用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题：
（1）液面上方是空气，分析可知瓶内的气压 （填“大于”“小于”或“等于”）瓶外的大气压。
（2）该同学将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的液柱高度会 （填“上升”“下降”或“不变”），这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
（3）为了排除其他因素对实验结果的影响，在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外，还应该注意 （写出一点即可）。
9．（2024·温州模拟）人体对空气中二氧化碳的浓度非常敏感，室内二氧化碳含量升高到一定程度会影响人的健康。为降低室内二氧化碳含量，小明自制了一款简易装置来吸收空气中的二氧化碳
（1）闭合开关风扇旋转产生内外压强差，将空气吸进装置。下列图片与该原理相似的是： 。
（2）空气通过图甲装置，二氧化碳与纱布上的氢氧化钙反应被吸收。为检验吸收效果，小明将排出的气体通入图乙的澄清石灰水中，小明发现该装置二氧化碳吸收效果不太理想，那么他观察的现象是 。
（3）为提高该装置二氧化碳的吸收效果，请提出一项建议，并说明理由： 。
10．（2024·余姚模拟）小科发现吹气球时所用的力大小是在变的，于是通过查阅资料得知某型号气球弹力产生的压强p与半径R 的关系如图甲所示。为此小科用二只相同的该型号气球A、B按如图乙所示的装置进行探究：
【实验步骤】
①闭合阀门3，打开阀门1、2，向 A气球中充气，使其半径为15cm，闭合阀门2。
②打开阀门3，向B气球中充气，使其半径为10cm，闭合阀门1。
③打开阀门2，观察并记录实验现象。
【实验分析】
（1）根据图甲描述该气球弹力产生的压强与半径的关系： 。
（2）完成步骤①和步骤②后，A、B气球弹力产生的压强大小关系为 pA pB。
（3）推测步骤③中两气球大小如何变化并说明理由： 。
11．（2023·江山模拟）小科同学想把弹簧测力计改装成液体密度计。他用重力为1.2N的空桶分别盛满酒精、水、盐水三种液体，用弹簧测力计依次测出三种液体和小桶的总重力，所得数据记录于下表中。
液体种类 酒精 水 盐水
液体密度ρ/（kg/m3） 0.8×103 1.0×103 1.1×103
弹簧测力计的示数F/（N） 2.0 2.2 2.3
（1）应将弹簧测力计的1.2牛处标记为 刻度。
（2）利用该“密度计”可测得液体的密度最大为 千克/米3。
（3）已知该“密度计”的最小刻度值为0.1×103千克/米3，则用它 (选填“能”或“不能”)精确测出大小为0.71×103千克/米3的汽油密度。
12．（2022·鹿城模拟）弹簧测力计能测力的大小，也能”测”物体密度。如图，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，先后在空气中、浸没在水和盐水中测量，示数分别为F1=2.7N、F2=1.7N、F3=1.5N。请完成以下问题。
（1）规格相同的两个烧杯加入体积相同且适量的水和盐水，如图所示，物体浸没在水和盐水中，烧杯底部受到液体的压强p水 P盐水。(选填”大于”“等于”或”小于”)
（2）金属块在水中受到的浮力为 。
（3）求金属块的密度。
13．小科同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧称测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O(杠杆OAB质量不计)， OA：OB=1：3。他实验的步骤如下：
步骤一：用一细绳将体积为180cm3金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。
步骤二：使杠杆OAB 在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为12N。请根据题目求出以下信息：
（1）金属块浸没在水中时受到的浮力。
（2）绳子作用在杠杆A上的拉力。
（3）被测金属块密度。
14．（2024·浙江模拟）如图甲是我国自主研制的全球最大集装箱船舶“地中海·泰莎”号，它于2023年3月下水，该船一次可装载24116只标准集装箱，满载排水量为30万吨，是当之无愧的“海上巨无霸”和“带货之王”。（，g取10N/kg）求：
（1）货船满载正常航行时所受浮力为多少？
（2）某单个标准集装箱及货物的总质量为12t，箱体外部长6m，宽2.5m，高2.5m，将其平放在水平甲板上，它对甲板的压强为多少？
（3）若“地中海·泰莎”号匀速直线航行时，航速为27km/h，发动机的主机功率为，求其以该速度匀速直线航行时所受的阻力。
1.利用浮力测量密度：（2022·松阳模拟）小明在家利用水槽、电子秤、细针（体积忽略不计）等工具测量一正方形木块（表面经处理不吸水）的密度。（ρ水=1.0×103 kg/m3），具体步骤如下（图1）：
① 水盆装适量水，用电子秤称其质量，电子秤示数如图甲所示；
② 用细针将缓缓木块压入水中使其完全浸没（水未溢出），电子秤示数如图乙所示；
③ 让木块自由漂浮在水面，电子秤示数如图丙所示。
（1）在步骤②的过程中，当木块刚好浸没时，其下表面受到的压力大小为 N。
（2）完成步骤②后，在步骤③中发现木头露出水面的部分，其表面会带有水。这会使得测定结果与真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（3）根据以上测量数据，求木块的密度。
2.利用杠杆测量密度：（2023·温州模拟）实验小组设计了一个利用刻度尺、细线、质量未知的钩码和杠杆测量石块密度的实验方案，如图所示。
（1）调节杠杆平衡。杠杆静止时如图甲所示，此时应向 调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是： ；
（2）测量石块密度。
①把石块挂在杠杆右侧A处，在杠杆左侧B位置挂上钩码，使杠杆水平平衡，如图乙所示，用刻度尺测量出OA的长l1；
②保持钩码及位置B不动，把石块全部浸没装有水的烧杯中；移动石块位置，使杠杆水平静止，如图丙所示，测量出长l2；
③石块密度表达式：ρ石= 。（用测量的物理量符号和ρ水表示）
备考指南
知识导图
考点梳理
考点突破
真题在线
专项练习
思维拓展
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