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专题02 压强与浮力重难点突破
【课程标准】
1、压强
①概述压强的概念
②辨认增大和减小
③直接用压强公式或公式变形进行简单计算压强的方法
2、液体压强
①感受液体压强的存在
②知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系
③知道液体压强与流速的定性关系
④用流体压强与流速定性关系解释有关的现象直接用压强公式或公式变形进行简单计算
3、浮力
①知道浮力的概念
②描述阿基米德原理
③认识物体浮沉条件
④直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单计算
【学业要求】
①用压强公式或公式变形进行简单计算压强的方法。
②知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系
③知道液体压强与流速的定性关系
④用流体压强与流速定性关系解释有关的现象直接用压强公式或公式变形进行简单计算。
⑤描述阿基米德原理
⑥认识物体浮沉条件
⑦直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单计算
【命题重点】压强与浮力要掌握液体与固体的计算与探究，浮力的浮沉条件与应用，阿基米德原理的实验。型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】压强与浮力的计算注意单位转化，探究题要注意影响因素。浮力尤其要注意生活的应用，是否处于漂浮状态。
考点1：固体压强大小的判断
考点解读：判断固体压强大小一般有两种方法：①通常情况下，压强的大小受压力大小和受力面积的大小影响，由接触面积的变化，再利用压强公式P=F/S可求得压强的变化。②如果粗细均匀的物体，比如长方体、正方体和圆柱体，也可根据固体压强公式的变形公式P=ρgh，通过物体密度和高度的变化，也可判断它们对地面压强的大小关系。
例1：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。
考点2：液体压强大小的判断
考点解读：判断液体压强大小一般有两种方法：①通常情况下，根据液体压强公式P=ρgh，运用液体压强与液体的深度、液体的密度有关进行比较。②如果横截面积相等的液柱，如长方体、正方体、圆柱体里的液注，也可根据液体压强的变形公式P=F/S，通过比较液体压力和受力面积的变化，也可判断它们对容器底部压强的大小关系。
例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
考点3：压强的计算
考点解读：计算固体压力、压强时，一般先算压力，再用公式P=F/S算压强。计算液体压力压强时，一般先用公式p＝ρgh算压强，再用公式F＝pS算压力。柱体(固、液均可)压强的计算，两个公式均可，可灵活选用。
例3：（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：。
考点4：估测大气压
考点解读：估测大气压的方法一般有两种：弹簧测力计和吸盘测量法：①用刻度尺测出吸盘的直径D；②将吸盘吸(挤出里面的空气)在玻璃平面上；③用弹簧测力计钩出挂钩，沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盘，记下吸盘脱离玻璃时的最大读数F；④计算出大气压P=4F/πD2。弹簧测力计和注射器法：①把注射器的活塞推至注射器的底端，排出针筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器的针筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数，即为大气对活塞的压力F。③用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，读数注射器的容积V。④计算出大气压P=FL/V。
例4：某兴趣小组利用带拉环的吸盘、光滑的玻璃板、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小，实验装置如图甲，实验步骤如下：
①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面的面积为S；
②将吸盘沾水湿润后，压在玻璃板上；
②用弹簧测力计竖直向上拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时示数为F；
④根据p=算出大气压强p的值。
（1）步骤②中将吸盘沾水湿润的目的是 。
（2）考虑到弹簧测力计的量程有限，吸盘的直径应选 (填“大”或”小”)些。
（3）由于拉动吸盘时，吸盘会发生形变，测出的大气压值会 (填“偏大”、”偏小”或”不影响”)。
（4）小组同学通过讨论，最后改用图乙的方法进行实验，这样改进的优点是 。
【答案】（1）更好的密封，防止空气进入造成误差
（2）小
（3）偏小
（4）水平方向拉动，可排除吸盘自身重力的影响
【解析】（1）吸盘沾水后，吸盘和墙壁之间存在一层水膜，从而起到液封的作用；
（2）根据F=pS可知，当大气压强不变时，吸盘的直径越大，则受力面积越大，那么大气对吸盘的压力越大，需要测力计的量程越大。
（3）拉动吸盘时，吸盘发生形变，则受力面积会偏小，根据F=pS分析解答；
（4）在甲图中，弹簧测力计的示数等于大气压力和吸盘重力之和，这会导致测力计的示数偏大，最终导致测量结果偏大。而乙图中，拉力在水平方向，可以避免吸盘重力对测量的影响，据此分析解答。
【解答】（1）步骤②中将吸盘沾水湿润的目的是：更好的密封，防止空气进入造成误差；
（2）测力计的量程有限，则要求作用在吸盘上的大气压力要尽量偏小。根据F=pS可知，吸盘的受力面积要偏小，即选用直径较小的吸盘。
（3）由于拉动吸盘时，吸盘会发生形变，会导致吸盘的受力面积减小，根据F=pS可知，导致弹簧测力计的示数偏小，最终导致测出的大气压值会偏小。
（4）小组同学通过讨论，最后改用图乙的方法进行实验，这样改进的优点是：水平方向拉动，可排除吸盘自身重力的影响。
考点5：大气压对人体的影响
考点解读：大气压对人体的影响：高原反应；拔火罐原理；飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压；宇航员在太空行走时必须穿上加压的航天服。人的情绪心情受气压影响：晴朗天气感到心情舒畅，阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。人体对气压的变化有一个逐步适应的过程。人体内也有压强。当人体内外的压强失去平衡后，会对人体产生不良的影响。
例5：阴雨天气时，有些人易产生疲倦、心绪不宁等反应．原因是( ) 。
A.阴雨天气压高，血液溶氧能力减弱
B.阴雨天气压高，血液溶氧能力增强
C.阴雨天气压低，血液溶氧能力减弱
D.阴雨天气压低，血液溶氧能力增强
【答案】C
【解析】阴天地区的大气膨胀比较厉害，从而导致阴天地区的大气横向向外扩散，使空气的密度减小，同时阴天地区大气的湿度比较大，也使大气的密度减小。因这两个因素的影响，从而导致阴天的大气压比晴天的大气压低。
【解答】阴雨天气的大气压低，影响到氧气溶解到血液中的量，气压越低，溶解量越低，因此人会产生疲倦、心绪不宁等反应，C符合题意。
考点6：液体沸点与大气压强的关系
考点解读：液体的沸点与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点增大；当气压减小时，液体的沸点减小。
例6：（2023·杭州模拟）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。
（1）高山或高原地区，普通的锅难以将饭煮熟，我们可用高压锅来煮饭，那么高压锅运用了实验 （选填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宫课堂上，西藏分会场的同学提问：我们西藏地区海拔高，气压低，容易把水烧开，太空中是否容易把水烧开呢？王亚平答：因为在失重条件下，水 选填（“能”或“不能”）进行对流，所以不容易烧开。
【答案】（1）甲（2）不能
【解析】（1）沸点随气压的升高而升高。高山或高原地区，因为气压低沸点低，所以普通的锅难以将饭煮熟。高压锅是利用气压高沸点高的原理。
（2）对流时，热水上升，冷水下沉。失重条件下，冷水不能下沉，所以不能进行对流。
【解答】（1）甲图注射器往烧瓶内充气，使瓶内气压高，沸点高，所以答案为：甲
（2）失重时冷水不能下沉，所以不能进行对流。所以答案为：不能
考点7：流体压强与流速的关系
考点解读：流速与压强的关系：气体(液体)的压强会随流速的增大而减小。具体事例：①当火车高速行驶时，人不能离铁轨太近，为什么？原因：火车附近的空气流速大，压强小，离铁轨较远处大气压强大于铁轨附近大气压强，会被大气压推向铁轨处，非常危险。②两船平行行驶时，要保持一定的距离。③把乒乓球放在漏斗里，对着漏斗使劲向下吹气，乒乓球不会掉下来。④飞机飞行时，其机翼上侧的气流速度比下侧快，所以机翼上侧的气压比下侧小。
例7：（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情景，此时在竖直方向上受力情况正确的是（ ）
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。
考点8：探究影响压力作用效果的因素
考点解读：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积也有关。当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。探究影响压力作用效果的实验中，通过受压物体的形变程度来反映压力的作用效果(转换法)，探究压力的作用效果与压力大小的关系时，需保持接触面积不变，改变压力的大小。探究压力的作用效果与受力面积的关系时，需保持压力不变，改变接触面积的大小(控制变量法)。
例8：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝码、木板）设计了如图甲、乙两个实验，通过观察图甲、乙后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上，发现小桌子对木板的压力效果不够明显，如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是通过 来比较压力的作用效果的
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是 。
（3）若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙，图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ，则 p乙 p丙 （选填“大于”、等于”、或“小于”）
【答案】（1）比较凹陷程度（2）没有控制材质相同（3）等于
【解析】（1）小桌子对海绵产生压力，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显。
（2）只有当小桌下面的材质相同时，才能通过凹陷程度判断压力作用效果的大小；
（3）根据公式比较压强的大小。
【解答】（1）小明和小华是通过比较凹陷程度来比较压力的作用效果的；
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是：没有控制材质相同；
（3）根据图片可知，图乙和图丙中，桌子对下表面的压力相同，且接触面积相同，根据可知，压强相等，即p乙=p丙。
考点9：探究液体内部压强的特点
考点解读：液体内部朝各个方向都有压强；同种液体在同一深度不同方向处，液体的压强相等；在同种液体内部，深度越深，液体压强越大；在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。探究液体内部压强的实验中需要用到U形管压强计，根据U形管压强计液面的高度差来判断液体压强的大小(转化法)，实验前需调解U形管中液面相平，并检查装置气密性，检查装置气密性的具体方法是用手压探头上的橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若变化，则气密性良好。实验过程中如果U形管两边液柱的高度几乎不变，那么可能是实验仪器气密性不好或橡皮管破裂。
例9：（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hMρ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。
考点10：浮力图像的分析及计算
考点解读：浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的托力，这个力叫浮力。浮力的方向竖直向上，施力物体液体(或气体)。计算浮力的方法通常有四种：①阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。②称重法：F浮＝G－F，其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。③平衡条件法：F浮＝G，一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。④压力差法：F浮＝F向上－F向下。根据阿基米德原理可知，物体在液体中所受浮力的大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。
例10：（2024·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。
【解析】（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。
考点11：浮沉条件的应用与计算
考点解读： 物体在液体中的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G F浮＋N＝G
ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 ρ液＝ρ物 V排＝V物 ρ液＜ρ物
处于动态(运动状态不断改变)，受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
例11：（2024·杭州模拟）小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船内放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。针对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所装物体越轻，受到的浮力越大
D．小船所装物体越重，受到的浮力越大
【答案】D
【解析】小船漂浮，没有放入物体前，三只小船所受浮力相等，都等于自身的重力；
放入物体后，小船仍然漂浮，但放入的物体质量不同、重力不同，三只小船所受浮力也就不同，放入的物体越重，所受浮力越大，因为物体漂浮时浮力等于自身的重力；
根据F浮=ρ液gV排比较浮力的大小。
【解答】三只小船放入物体前后始终漂浮，浮力始终等于各自的重力，放入的物体越重，自身的重力越大，所受的浮力也就越大；放入的物体越轻，自身的重力越小，所受的浮力也就越小，故D正确；
故答案为：D。
考点12：探究影响浮力大小的因素
考点解读：浮力的大小与物体浸在液体中的体积、液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。探究影响浮力大小的因素有以下三种情况：①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度，观察弹簧测力计的示数变化。②探究浮力的大小与浸入液体体积的关系：用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中不同的体积，观察弹簧测力计的示数变化。③探究浮力与液体密度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中，观察弹簧测力计的示数变化。
例12：（2023九下·义乌模拟）如图是小科“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
（1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示。小科将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到 ，由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。
（2）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为 。
（3）为探究浮力与液体密度的关系，小科又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制____相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小科想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是____。
A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度比水小得多的液体
C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验
【答案】（1）容器内水面升高 （2）0.8N （3）D
【解析】（1）当物体逐渐浸入水中时，它排开水的体积逐渐增大，此时烧杯内水面会升高。
（2）图乙和图丙中物体全部浸没，则二者受到的浮力相等，根据F浮=G-F拉计算物体受到的浮力即可；
（3）①根据控制变量法的要求分析解答；
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断即可。
【解答】（1）小科将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到容器内水面升高，由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。
（2）丙图中和乙图中物体排开水的体积相等，则二者受到相同的浮力，那么此时物体受到浮力：F浮=G-F拉=1.8N-1N=0.8N；
（3）①探究浮力大小与液体密度的关系时，需要控制物体排开液体的体积相等，则：小科又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制物体排开液体的体积相同；
②物块受到的浮力变化却不明显，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，要么是液体密度差太小所致，要么是物体的体积太小所致，那么可以换用体积更大的物块，也可以换用密度更小的液体，故A、B正确不合题意；
换用精确程度更高的测力计能够检测出浮力的微小变化，故C正确不合题意；
现有器材无法解决浮力变化较小的问题，无论做几次实验都不行，故D错误符合题意。
一、选择题
1．（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。
2．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。
3.（2022·浙江绍兴·中考真题）下列关于压强的实验说法不正确的是（ ）
A．实验甲说明大气压的存在
B．实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C．实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D．实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
【答案】C
【解析】A．覆杯实验中，装满水的杯子排出了杯内的空气，在大气压的作用下纸片掉不下来，说明了大气压强的存在，故A正确，不符合题意；
B．烧瓶中的水开始沸腾，这时，若向烧瓶内不断注入气体，会看到沸腾停止，因为增大气压后，水的沸点升高，故B正确，不符合题意；
C．对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于外界的大气压，产生了一个向内的压强差，将纸压向中间，说明流体流速越大的地方、压强越小，故C错误，符合题意；
D．图中液体的密度相同，金属盒在液体中深度越大，U形管液面的高度差越大，液体压强越大，说明说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大，故D正确，不符合题意。
4．（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。
5.（2024·浙江）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（ ）
A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道
C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上
【答案】D
【解析】根据增大浮力的方法和物体的浮沉条件分析。
【解答】A.借助浮筒能增大浮力，可以使船上浮，故A不符合题意；
B.将货船拖回到航道，可以使船继续航行，故B不符合题意；
C.清除货船底部淤泥，能增大船排开的水的体积，从而增大浮力，故C不符合题意；
D.将货物搬到甲板上，船和货物的总重力不变，在浮力不变的情况下，不能继续航行，故D符合题意。
故选D。
6．（2023·鄞州模拟）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；当往塑料瓶里注水，乒乓球静止不动；当用手堵住瓶口，乒乓球一会儿向上运动。此实验可用于（ ）
A．探究液体压强的特点 B．研究物体的沉浮条件
C．解释浮力产生的原因 D．证明大气压强的存在
【答案】C
【解析】如图所示操作，改变了前后乒乓球下方是否受到水对其的压力，若有水就形成了上下表面的液体压力差。
【解答】在实验操作的第二幅图和第三幅图中，前后对照形成了上下表面的液体压力差，故解释了浮力产生的原因。
7．（2023·浦江模拟）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，液体密度ρa<ρb
【答案】D
【解析】（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。
8．（2023·金华）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后(如图)，下列有关说法正确的是（ ）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
【答案】A
【解析】阿基米德原理为：物体在液体中受到竖直向上的浮力，其浮力大小等于其排开液体所受到的重力大小。
【解答】A.左盘放入物体后增加的压力为浮力大小，其浮力等于排开液体所受到的重力大小，故不变；
B.蜡块漂浮， 蜡块受到的浮力等于蜡块的重力；
C.阿基米德原理可知， 量筒中水的质量等于蜡块的质量；
D.排开水的体积小于蜡块的体积；
9.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 ②容器对桌面的压力
③液体对容器底的压强 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
【解析】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。
10．（2024.衢州模拟）如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中装有体积相等的不同液体，静置在水平桌面上，将同种材料制成的实心物体 A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
B．物体A受到的浮力大于物体 B受到的浮力
C．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】B
【解析】[B.首先根据题目中给出的条件判断，判断实心物体A、B的体积关系，又知实心物体A、B由同种材料制作，利用密度公式判断其质量关系，再利用重力公式判断其重力关系；根据物体浮沉条件判定浮力的大小关系；
C.根据物体浮沉条件，结合图示判断两种液体的密度关系；
A.已知两种液体的密度关系，又知深度关系，根据p=ρ液gh判断两容器底部所受液体压强关系。
D.根据m=ρV可知两液体的质量的大小关系，根据G=mg可知两液体的重力的大小关系，因容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和，据此得出两杯对桌面的压力大的大小关系，由压强公式判断出甲杯和乙杯对桌面压强的关系。
【解答】B.根据题意可知，甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，将实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和。由图可知，A处于漂浮状态，A排开液体的体积小于物体的体积，B处于悬浮状态，B排开液体的体积等于物体的体积，所以A的体积大于B的体积；
实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，根据m=ρV得到，A的质量大于B的质量，根据G=mg可知，A的重力大于B的重力；
由图可知，A处于漂浮状态，A受到的浮力等于其重力，A的密度小于甲液体的密度；B处于悬浮状态，B受到的浮力等于其重力，B的密度等于乙液体的密度；因为A的重力大于B的重力，所以A受的浮力大于B受到的浮力，故B正确；
C.由图可知，A漂浮在甲液体中，A的密度小于甲液体的密度；B悬浮在乙液体中，B的密度等于乙液体的密度，由于实心物体A、B由同种材料制作，则A、B的密度相等，所以，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，故C错误；
A.由于甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，静止时两容器中的液面保持相平，根据p=ρ液gh可知，甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强，故A错误；
D.由题可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，由m=ρV可知甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量，根据G=mg可知，甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力，A的重力大于B的重力，甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力，两个杯子是相同的，重力相同，所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力，两个杯子的底面积相等，由可知，甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强，故D错误。
故选B。
二、填空
11.（2024·义乌模拟）某学习小组同学用一重为5牛的物体、弹簧测力计、溢水杯等器材验证“阿基米德原理”实验：
（1）将溢水杯装满水，当物体一半体积浸入水中时，物体受到的浮力 （选题“大于”、“等于”或“小于”）物体排开液体的重力；
（2）如图，当物体浸没在水中并静止时，弹簧测力计的读数为2牛，物体下表面与上表面受到的压力差为 牛。
【答案】（1）等于（2）3
【解析】根据阿基米德原理以及浮力产生的原因进行分析。
【解答】(1)根据阿基米德原理可知，浮力等于物体排开液体的重力；
(2)浸没在水中时，浮力等于重力减拉力，即F浮=G-F=5N- 2N = 3N，根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体上下表面压力差，故压力差为3N。
12．（2023·丽水）2023年3月11日，"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 ；
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
【答案】（1）增大（2）等于
【解析】本题考查影响液体压强大小的因素（液体深度，密度），以及物体浮沉条件的相关应用。
【解答】（1）下潜过程中，其所处深度变大，故液体压强逐渐增大；
（2）由平衡力的相关知识可知，悬浮时处于静止状态，故其浮力等于重力；
13．（2022七下·椒江期末）小科将书本放在水平桌面上，如图甲所示。
（1）下列属于一对平衡力的是 。
A．书本对桌面的压力 B．桌面对书本的支持力 C．书本受到的重力
（2）小科将书本向右缓缓移动，使书本慢慢伸出桌面，下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析，正确的是 。
A．压力减小，压强不变 B．压力不变，压强变大
C．压力减小，压强变大 D．压力不变，压强不变
（3）当书本的重心位置O移出桌子边缘时，书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析，如图乙。小科认为书本翻落的原因是 。
【答案】（1）C （2）B （3）书本受到的重力与支持力不能保持平衡
【解析】（1）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上；
（2）水平面上的物体对地面的压力等于自身重力，根据公式分析压强的变化；
（3）根据二力平衡的知识分析解答。
【解答】（1）桌面对书本的支持力作用在书本上，方向竖直向上；书本受到的重力作用在书本上，方向竖直向下。则这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，是一对平衡力。故选BC。
（2）小科将书本向右缓缓移动，使书本慢慢伸出桌面，书本对桌面的压力始终等于重力。因为重力不变，所以它对桌面的压力不变。书本与桌面的接触面积减小，根据可知，书本对桌面的压强增大，故选B。
（3）根据图乙可知，当书本的重心移出桌面边缘时，它受到的重力和支持力就不在同一直线上了，此时二者不能平衡，因此：小科认为书本翻落的原因是书本受到的重力与支持力不能保持平衡。
三、解答
14．（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。
15.（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。
16.如图所示，科学兴趣小组依据课本的实验原理估测本地的大气压值。实验中当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数为27N；所用注射器的最大刻度为30mL；注射器全部刻度的长度为10cm。
（1）本估测实验原理是 ，根据实验数据计算出的大气压强为 Pa；
（2）实验计算出的大气压强小于本地的大气压值，其原因可能是 （填选项）。
A．注射器中有空气未全部排尽
B．活塞与注射器筒壁间摩擦较大
C．橡皮帽漏气
（3）为了研究气体压强和体积的关系，兴趣小组发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力。由此得出结论 。
【答案】（1）；0.9×105
（2）A；C
（3）一定质量气体的体积减小，气体的压强增大
【解析】（1）根据公式可知，只需测量出作用在活塞上的大气压力和活塞的横截面积，就能测出大气压强。根据计算出活塞的横截面积，再根据计算大气压强。
（2）分析各个选项中测出大气压力的变化即可；
（3）气体被封闭起来后它的质量保持不变，推动活塞时气体的体积减小，而费力说明气压增大，据此分析得到结论即可。
【解答】（1）本估测实验原理是 。
注射器活塞的横截面积为：；
则大气压强为：。
（2）A.注射器中有空气未全部排尽时，则里面的空气对活塞产生向外的压力，从而使弹簧测力计的示数减小，即测出大气压力偏小，故A符合题意
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大，根据F拉=F大气+f可知，此时会造成弹簧测力计的示数偏大，故B不合题意；
C.橡皮帽漏气时，外面的空气会进入注射器内，从而使弹簧测力计的示数减小，故C符合题意。故选AC。
（3）为了研究气体压强和体积的关系，兴趣小组发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力。由此得出结论：一定质量气体的体积减小，气体的压强增大。
17.（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。
18.（2024·浙江模拟）小科对于浮力大小影响因素提出了如下四种猜想：
猜想一：浮力的大小与液体的密度有关；
猜想二：浮力的大小与液体的深度有关；
猜想三：浮力的大小与物体的重力有关；
猜想四：浮力的大小与物体的形状有关．
为了验证以上猜想是否正确，小科选择了空塑料瓶、橡皮泥、烧杯、弹簧测力计、水、盐水等实验器材进行探究．他先选择装入部分橡皮泥的塑料瓶，转紧瓶盖后进行如下探究，实验过程如图所示．
（1）小科比较实验步骤d、e，可以确定猜想 ．（选填“正确”或“错误”）
（2）比较实验步骤 ，小科认为浮力的大小与液体的深度无关．
（3）要验证猜想三是否正确，可以在塑料瓶中 后再进行探究．
（4）为了验证猜想四，小科将橡皮泥捏成一团放入盛水的烧杯中，橡皮泥下沉至杯底，再将橡皮泥捏成碗状放入水中，它漂浮在水面上．通过分析可知，第一次橡皮泥受到的浮力小于第二次橡皮泥受到的浮力，所以小科认为猜想四是正确的．
小金不同意小明的结论，她指出小科实验过程中只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制 相同．
【答案】（1）正确
（2）cd
（3）再装入或取出部分橡皮泥
（4）排开液体的体积
【解析】（1）比较d、e实验步骤得出控制的相同因素，找出变化的因素，然后根据控制变量法即可判断探究的问题；
（2）研究浮力大小与浸入液体的深度有无关系时，应控制其它的因素相同，只改变浸入液体的深度；
（3）根据控制变量法的要求解答；
（4）要探究浮力大小与物体形状是否有关时，应控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，改变物体的形状。
【解答】（1）根据图片可知，实验d和实验e中，物体所处的深度和浸没的体积相同，只有液体的密度不同，说明浮力的大小与液体的密度有关，可以确定猜想一是正确的；
（2）探究浮力的大小可能与液体的深度有关，根据控制变量法可知：液体的密度和排开液体的体积相同，物体所处的深度不同，故选cd；
（3）要验证猜想三，即探究浮力的大小与物体的重力有关的猜想，应改变物体的重力度，且控制液体的密度和物体排开液体的体积相同，可以在塑料瓶中再装入或取出部分橡皮泥 ；
（4）小东不同意小金的结论，她指出小金的实验过程中只关注了橡皮泥形状的改变，没有利用控制变量法，即没有控制物体排开液体的体积相同。
19．某科学兴趣小组的同学针对普通高压锅不能调节温度的缺点，对普通高压锅进行了技术改造，其结构如图所示。
（1）工作原理：调节螺丝可以上下旋转，当往下旋转时，弹簧对限压阀的压力变大，导致高压锅内气压变大，锅内水的沸点___________。
（2）已知调节螺丝每向下旋转1毫米，弹簧对限压阀的压力就增大0.1牛，外界大气压强为1.0×105帕，限压阀质量为50克，排气孔面积为8×10-6米2，且测得水的沸点与气压的关系如下表所示。若调节螺丝向下旋转3毫米，仅这一操作，最终能使高压锅内增大多少帕的气压？且此时锅内的最高温度能达到多少摄氏度？ （g取10N/㎏）
锅内气压P/（×105帕） 1.1 1.2 1.4 1.7 2.0 2.3 2.7 3.1 3.6
锅内水的沸点/℃ 100 105 110 115 120 125 130 135 140
【答案】升高（或“增大”、“提高”等） 2.0×105Pa 120℃
【解析】（1）[1]沸点随气压的升高而升高，所以弹簧对限压阀的压力变大，导致高压锅内气压变大，锅内水的沸点升高（或“增大”、“提高”等）
（2）[2][3]因为调节螺丝每向下旋转1毫米，弹簧对限压阀的压力增大0.1牛，所以调节螺丝向下旋转3毫米，弹簧对限压阀的压力增大0.3N。
高压锅内增大的气压
限压阀的重力G阀=m阀g=0.05kg×10N/kg=0.5N
限压阀产生的压强
锅内的压强p内=p外+p增+p阀=1.0×105Pa+0.375×105Pa+0.625×105Pa=2.0×105Pa
由表可知，高压锅内的气压为2.0×105Pa时，锅内最高温度能达到120℃。
20．（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。
21.（2023·浦江模拟）2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在成功举行，在双人皮划艇项目中，双人皮划艇（没有载人）浮在水面上时排开水的体积为0.015m3，2名运动员的质量总和为150千克
（1）皮划艇快船滑行时所受浮力方向为 。
（2）皮划艇在没有载人时受到的浮力多大
（3）如图所示，2名运动员坐在皮划艇上静止时，皮划艇受到的浮力是多少牛
【答案】（1）竖直向上
（2）解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3=150N
（3）解：∵皮划艇浮在水面上∴G艇=F浮=150N
∵皮划艇静止∴F浮′=G艇+G人=150N+150kg×10N/kg=1650N
【解析】（1）物体在水中受到浮力，浮力方向总是竖着向上
（2）已知排开水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，计算浮力大小
（3）皮划艇静止时漂浮，漂浮时浮力等于皮划艇和人的总重力，即F浮=G艇 + G人
【解答】（1）物体在水中受到浮力，浮力方向总是竖着向上，所以答案为：竖着向上
22.（2022·杭州模拟）如图所示，用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部，浸没。物体所受浮力为10N，容器底面积50cm2，若不计绳重：
（1）求物体的体积；
（2）若细绳对物体的拉力为4N，求物体的密度；
（3）若剪断细绳，容器液面高度如何改变？请简要说明。
【答案】（1）物体浸没在水中时物体的体积：
（2）物体受到重力、拉力和浮力，物体的重力：G＝F浮﹣F＝10N﹣4N＝6N，
物体的质量：
物体的密度：
（3）物体的密度小于水的密度，将细线剪断后，静止时，漂浮，此时物体受到的浮力：F浮＝G＝6N，
漂浮时排开水的体积：
液面下降的深度为：
【解析】【分析】（1）当物体浸没在水中时，它的体积等于排开水的体积，根据 计算出物体的体积；
（2）对物体进行受力分析，根据 G＝F浮-F 计算出物体的重力，根据 计算出物体的质量，根据 计算物体的密度。
（3）剪断细线后，根据浮沉条件确定物体的运动状态，然后根据阿基米德原理 计算出此时排开水的体积，然后将剪断细线前后的排开水的体积相减得到水的体积的变化量，最后根据 计算出水面的高度变化即可。
23．（2023·金华）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3， ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）氦气球内氦气的质量是多少？
（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少？
（3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力）
【答案】（1）
（2）
（3）F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×6000 m3=7.74×104N
G总= G球+ G人= G球+ m人g=4×104N+1740kg×10N/kg=5.74×104N
F缆= F浮- G总=7.74×104N-5.74×104N=2.00×104N
【解析】（1）根据公式m氦=ρ氦V氦计算氦气的质量；
（2）根据公式计算上升的速度；
（3）首先根据阿基米德原理 F浮=ρ空气gV排 计算出氦气球受到的浮力，再根据 G总= G球+ G人 计算出人和气球的总重力，最后根据 F缆= F浮- G总 计算吊篮受到的压力。
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专题02 压强与浮力重难点突破
【课程标准】
1、压强
①概述压强的概念
②辨认增大和减小
③直接用压强公式或公式变形进行简单计算压强的方法
2、液体压强
①感受液体压强的存在
②知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系
③知道液体压强与流速的定性关系
④用流体压强与流速定性关系解释有关的现象直接用压强公式或公式变形进行简单计算
3、浮力
①知道浮力的概念
②描述阿基米德原理
③认识物体浮沉条件
④直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单计算
【学业要求】
①用压强公式或公式变形进行简单计算压强的方法。
②知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系
③知道液体压强与流速的定性关系
④用流体压强与流速定性关系解释有关的现象直接用压强公式或公式变形进行简单计算。
⑤描述阿基米德原理
⑥认识物体浮沉条件
⑦直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单计算
【命题重点】压强与浮力要掌握液体与固体的计算与探究，浮力的浮沉条件与应用，阿基米德原理的实验。型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】压强与浮力的计算注意单位转化，探究题要注意影响因素。浮力尤其要注意生活的应用，是否处于漂浮状态。
考点1：固体压强大小的判断
考点解读：判断固体压强大小一般有两种方法：①通常情况下，压强的大小受压力大小和受力面积的大小影响，由接触面积的变化，再利用压强公式P=F/S可求得压强的变化。②如果粗细均匀的物体，比如长方体、正方体和圆柱体，也可根据固体压强公式的变形公式P=ρgh，通过物体密度和高度的变化，也可判断它们对地面压强的大小关系。
例1：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
考点2：液体压强大小的判断
考点解读：判断液体压强大小一般有两种方法：①通常情况下，根据液体压强公式P=ρgh，运用液体压强与液体的深度、液体的密度有关进行比较。②如果横截面积相等的液柱，如长方体、正方体、圆柱体里的液注，也可根据液体压强的变形公式P=F/S，通过比较液体压力和受力面积的变化，也可判断它们对容器底部压强的大小关系。
例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……
考点3：压强的计算
考点解读：计算固体压力、压强时，一般先算压力，再用公式P=F/S算压强。计算液体压力压强时，一般先用公式p＝ρgh算压强，再用公式F＝pS算压力。柱体(固、液均可)压强的计算，两个公式均可，可灵活选用。
例3：（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。
考点4：估测大气压
考点解读：估测大气压的方法一般有两种：弹簧测力计和吸盘测量法：①用刻度尺测出吸盘的直径D；②将吸盘吸(挤出里面的空气)在玻璃平面上；③用弹簧测力计钩出挂钩，沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盘，记下吸盘脱离玻璃时的最大读数F；④计算出大气压P=4F/πD2。弹簧测力计和注射器法：①把注射器的活塞推至注射器的底端，排出针筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器的针筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数，即为大气对活塞的压力F。③用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，读数注射器的容积V。④计算出大气压P=FL/V。
例4：某兴趣小组利用带拉环的吸盘、光滑的玻璃板、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小，实验装置如图甲，实验步骤如下：
①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面的面积为S；
②将吸盘沾水湿润后，压在玻璃板上；
②用弹簧测力计竖直向上拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时示数为F；
④根据p=算出大气压强p的值。
（1）步骤②中将吸盘沾水湿润的目的是 。
（2）考虑到弹簧测力计的量程有限，吸盘的直径应选 (填“大”或”小”)些。
（3）由于拉动吸盘时，吸盘会发生形变，测出的大气压值会 (填“偏大”、”偏小”或”不影响”)。
（4）小组同学通过讨论，最后改用图乙的方法进行实验，这样改进的优点是 。
考点5：大气压对人体的影响
考点解读：大气压对人体的影响：高原反应；拔火罐原理；飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压；宇航员在太空行走时必须穿上加压的航天服。人的情绪心情受气压影响：晴朗天气感到心情舒畅，阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。人体对气压的变化有一个逐步适应的过程。人体内也有压强。当人体内外的压强失去平衡后，会对人体产生不良的影响。
例5：阴雨天气时，有些人易产生疲倦、心绪不宁等反应．原因是( ) 。
A.阴雨天气压高，血液溶氧能力减弱
B.阴雨天气压高，血液溶氧能力增强
C.阴雨天气压低，血液溶氧能力减弱
D.阴雨天气压低，血液溶氧能力增强
考点6：液体沸点与大气压强的关系
考点解读：液体的沸点与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点增大；当气压减小时，液体的沸点减小。
例6：（2023·杭州模拟）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。
（1）高山或高原地区，普通的锅难以将饭煮熟，我们可用高压锅来煮饭，那么高压锅运用了实验 （选填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宫课堂上，西藏分会场的同学提问：我们西藏地区海拔高，气压低，容易把水烧开，太空中是否容易把水烧开呢？王亚平答：因为在失重条件下，水 选填（“能”或“不能”）进行对流，所以不容易烧开。
考点7：流体压强与流速的关系
考点解读：流速与压强的关系：气体(液体)的压强会随流速的增大而减小。具体事例：①当火车高速行驶时，人不能离铁轨太近，为什么？原因：火车附近的空气流速大，压强小，离铁轨较远处大气压强大于铁轨附近大气压强，会被大气压推向铁轨处，非常危险。②两船平行行驶时，要保持一定的距离。③把乒乓球放在漏斗里，对着漏斗使劲向下吹气，乒乓球不会掉下来。④飞机飞行时，其机翼上侧的气流速度比下侧快，所以机翼上侧的气压比下侧小。
例7：（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情景，此时在竖直方向上受力情况正确的是（ ）
A． B． C． D．
考点8：探究影响压力作用效果的因素
考点解读：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积也有关。当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。探究影响压力作用效果的实验中，通过受压物体的形变程度来反映压力的作用效果(转换法)，探究压力的作用效果与压力大小的关系时，需保持接触面积不变，改变压力的大小。探究压力的作用效果与受力面积的关系时，需保持压力不变，改变接触面积的大小(控制变量法)。
例8：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝码、木板）设计了如图甲、乙两个实验，通过观察图甲、乙后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上，发现小桌子对木板的压力效果不够明显，如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是通过 来比较压力的作用效果的
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是 。
（3）若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙，图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ，则 p乙 p丙 （选填“大于”、等于”、或“小于”）
考点9：探究液体内部压强的特点
考点解读：液体内部朝各个方向都有压强；同种液体在同一深度不同方向处，液体的压强相等；在同种液体内部，深度越深，液体压强越大；在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。探究液体内部压强的实验中需要用到U形管压强计，根据U形管压强计液面的高度差来判断液体压强的大小(转化法)，实验前需调解U形管中液面相平，并检查装置气密性，检查装置气密性的具体方法是用手压探头上的橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若变化，则气密性良好。实验过程中如果U形管两边液柱的高度几乎不变，那么可能是实验仪器气密性不好或橡皮管破裂。
例9：（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”<“)。
考点10：浮力图像的分析及计算
考点解读：浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的托力，这个力叫浮力。浮力的方向竖直向上，施力物体液体(或气体)。计算浮力的方法通常有四种：①阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。②称重法：F浮＝G－F，其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。③平衡条件法：F浮＝G，一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。④压力差法：F浮＝F向上－F向下。根据阿基米德原理可知，物体在液体中所受浮力的大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。
例10：（2024·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
考点11：浮沉条件的应用与计算
考点解读： 物体在液体中的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G F浮＋N＝G
ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 ρ液＝ρ物 V排＝V物 ρ液＜ρ物
处于动态(运动状态不断改变)，受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
例11：（2024·杭州模拟）小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船内放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。针对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所装物体越轻，受到的浮力越大
D．小船所装物体越重，受到的浮力越大
考点12：探究影响浮力大小的因素
考点解读：浮力的大小与物体浸在液体中的体积、液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。探究影响浮力大小的因素有以下三种情况：①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度，观察弹簧测力计的示数变化。②探究浮力的大小与浸入液体体积的关系：用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中不同的体积，观察弹簧测力计的示数变化。③探究浮力与液体密度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中，观察弹簧测力计的示数变化。
例12：（2023九下·义乌模拟）如图是小科“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
（1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示。小科将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到 ，由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。
（2）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为 。
（3）为探究浮力与液体密度的关系，小科又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制____相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小科想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是____。
A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度比水小得多的液体
C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验
一、选择题
1．（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
2．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
3.（2022·浙江绍兴·中考真题）下列关于压强的实验说法不正确的是（ ）
A．实验甲说明大气压的存在
B．实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C．实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D．实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
4．（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．
5.（2024·浙江）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（ ）
A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道
C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上
6．（2023·鄞州模拟）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；当往塑料瓶里注水，乒乓球静止不动；当用手堵住瓶口，乒乓球一会儿向上运动。此实验可用于（ ）
A．探究液体压强的特点 B．研究物体的沉浮条件
C．解释浮力产生的原因 D．证明大气压强的存在
7．（2023·浦江模拟）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，液体密度ρa<ρb
8．（2023·金华）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后(如图)，下列有关说法正确的是（ ）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
9.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 ②容器对桌面的压力
③液体对容器底的压强 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
10．（2024.衢州模拟）如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中装有体积相等的不同液体，静置在水平桌面上，将同种材料制成的实心物体 A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
B．物体A受到的浮力大于物体 B受到的浮力
C．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
二、填空
11.（2024·义乌模拟）某学习小组同学用一重为5牛的物体、弹簧测力计、溢水杯等器材验证“阿基米德原理”实验：
（1）将溢水杯装满水，当物体一半体积浸入水中时，物体受到的浮力 （选题“大于”、“等于”或“小于”）物体排开液体的重力；
（2）如图，当物体浸没在水中并静止时，弹簧测力计的读数为2牛，物体下表面与上表面受到的压力差为 牛。
12．（2023·丽水）2023年3月11日，"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 ；
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
13．（2022七下·椒江期末）小科将书本放在水平桌面上，如图甲所示。
（1）下列属于一对平衡力的是 。
A．书本对桌面的压力 B．桌面对书本的支持力 C．书本受到的重力
（2）小科将书本向右缓缓移动，使书本慢慢伸出桌面，下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析，正确的是 。
A．压力减小，压强不变 B．压力不变，压强变大
C．压力减小，压强变大 D．压力不变，压强不变
（3）当书本的重心位置O移出桌子边缘时，书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析，如图乙。小科认为书本翻落的原因是 。
三、解答
14．（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。
15.（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
16.如图所示，科学兴趣小组依据课本的实验原理估测本地的大气压值。实验中当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数为27N；所用注射器的最大刻度为30mL；注射器全部刻度的长度为10cm。
（1）本估测实验原理是 ，根据实验数据计算出的大气压强为 Pa；
（2）实验计算出的大气压强小于本地的大气压值，其原因可能是 （填选项）。
A．注射器中有空气未全部排尽
B．活塞与注射器筒壁间摩擦较大
C．橡皮帽漏气
（3）为了研究气体压强和体积的关系，兴趣小组发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力。由此得出结论 。
17.（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
18.（2024·浙江模拟）小科对于浮力大小影响因素提出了如下四种猜想：
猜想一：浮力的大小与液体的密度有关；
猜想二：浮力的大小与液体的深度有关；
猜想三：浮力的大小与物体的重力有关；
猜想四：浮力的大小与物体的形状有关．
为了验证以上猜想是否正确，小科选择了空塑料瓶、橡皮泥、烧杯、弹簧测力计、水、盐水等实验器材进行探究．他先选择装入部分橡皮泥的塑料瓶，转紧瓶盖后进行如下探究，实验过程如图所示．
（1）小科比较实验步骤d、e，可以确定猜想 ．（选填“正确”或“错误”）
（2）比较实验步骤 ，小科认为浮力的大小与液体的深度无关．
（3）要验证猜想三是否正确，可以在塑料瓶中 后再进行探究．
（4）为了验证猜想四，小科将橡皮泥捏成一团放入盛水的烧杯中，橡皮泥下沉至杯底，再将橡皮泥捏成碗状放入水中，它漂浮在水面上．通过分析可知，第一次橡皮泥受到的浮力小于第二次橡皮泥受到的浮力，所以小科认为猜想四是正确的．
小金不同意小明的结论，她指出小科实验过程中只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制 相同．
19．某科学兴趣小组的同学针对普通高压锅不能调节温度的缺点，对普通高压锅进行了技术改造，其结构如图所示。
（1）工作原理：调节螺丝可以上下旋转，当往下旋转时，弹簧对限压阀的压力变大，导致高压锅内气压变大，锅内水的沸点___________。
（2）已知调节螺丝每向下旋转1毫米，弹簧对限压阀的压力就增大0.1牛，外界大气压强为1.0×105帕，限压阀质量为50克，排气孔面积为8×10-6米2，且测得水的沸点与气压的关系如下表所示。若调节螺丝向下旋转3毫米，仅这一操作，最终能使高压锅内增大多少帕的气压？且此时锅内的最高温度能达到多少摄氏度？ （g取10N/㎏）
锅内气压P/（×105帕） 1.1 1.2 1.4 1.7 2.0 2.3 2.7 3.1 3.6
锅内水的沸点/℃ 100 105 110 115 120 125 130 135 140
20．（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？
21.（2023·浦江模拟）2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在成功举行，在双人皮划艇项目中，双人皮划艇（没有载人）浮在水面上时排开水的体积为0.015m3，2名运动员的质量总和为150千克
（1）皮划艇快船滑行时所受浮力方向为 。
（2）皮划艇在没有载人时受到的浮力多大
（3）如图所示，2名运动员坐在皮划艇上静止时，皮划艇受到的浮力是多少牛
22.（2022·杭州模拟）如图所示，用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部，浸没。物体所受浮力为10N，容器底面积50cm2，若不计绳重：
（1）求物体的体积；
（2）若细绳对物体的拉力为4N，求物体的密度；
（3）若剪断细绳，容器液面高度如何改变？请简要说明。
23．（2023·金华）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3， ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）氦气球内氦气的质量是多少？
（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少？
（3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力）
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