中考科学总复习专题训练
专题四 压强、浮力(物理)
1、(2020·温州)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是(??? )
A.?乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力???????????????B.?装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.?三个水平玻璃管的左端口处压强不相同???????????????D.?该装置可以测量竖管中各处的压强大小
2、(2017·台州)用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是(? )
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,水对溢水杯底部的压强越大
C.?物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.?通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
3、(2017·杭州)如图,甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强(?? )
A.?甲最大????????????????????????????????B.?乙最大????????????????????????????????C.?丙最大????????????????????????????????D.?一样大
4、(2016·嘉兴)人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起,下列说法正确的是(? )
A.?沉船在河底时,受到的浮力等于其重力???????????????B.?浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力
C.?沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小???????????D.?船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙).半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3 , 则以下判断正确的是(? )
A.?F1>F3>F2???????????????????????B.?F2>F3>F1???????????????????????C.?F3>F1>F2???????????????????????D.?F3>F2>F1
6、(2019·温州)小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞开容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)
(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮腰,如果观察到________,则气密性不好。
(2)小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管B端的指向从M处变为N处。则甲、乙两地气压较大的是________。
7、(2018·金华)杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
?
(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力________重力(填“大于”、“小于”或“等于");
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
8、(2017·衢州)小柯利用实验室的器材开展了下列实验。根据要求回答问题:
(1)如图甲,将液体压强计的金属盒放入水里,并不断改变金属盒在水中的深度,观察U形玻璃管两边液面的高度差。这样做是想研究________。
(2)如图乙,在直导线下方放置一枚小磁针,当导线中有电流通过时,磁针发生偏转,表明通电导线周围存在磁场;如果导线下方不放小磁针,当导线中有电流通过时,则该通电导线周围________(选填“存在”或“不存在”)磁场。
(3)如图丙,在测量滑动摩擦力的实验中,水平桌面上的物块,受到2N水平向右的拉力F,作匀速直线运动。当拉力F大小变为4N时,物块受到的摩擦力为________N。
9、(2019·绍兴)小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在液面所对的烧杯壁作一标记线,读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为________牛;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当________时,读出弹簧测力计示数下(如图乙)。比较发现下F甲=F乙小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强P甲________P乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
10、(2016·金华)已知木块A的体积为1×10﹣3m3 , 重力为6N,与固定在容器底部的轻质弹簧相连,如图甲,现向图甲容器中缓慢注水,直至木块A完全浸没并处于静止状态,如图乙.
(1)在向容器中注水的过程中,水对容器底部的压强逐渐________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)木块完全浸没处于静止状态时,弹簧对木块的拉力为________牛.
11、(2019·杭州)如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水(g取10牛/千克)
(1)当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小
(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比
12、 如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图,其工作原理为:当盛水器内的水温升高至一定温度时,水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中,在平衡球作用下,原来水平的平衡杆绕O点转动,盛水器抬升.冷却一段时间后,玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器,咖啡冲泡完成.
(1)当密封的盛水器内水温升高到一定程度时,其内部的热水开始自动沿导管进入玻璃杯,则此时盛水器内的压强p内与外接大气压p0的大小关系为:p内________p0 .
(2)该咖啡机的平衡球重2.4牛,盛水器自重5牛,以O为支点,平衡球与盛水器重力的力臂之比为5:2.当盛水器内的水为多少牛时,盛水器开始抬升?(写出计算过程,平衡杆和导管的质量不计)
(3)打开出水开关,使0.2千克的咖啡流入重为1牛的水杯中,若水杯底部与水平桌面的接触面积为20厘米2 , 则水杯对桌面的压强是多少帕?(写出计算过程,g取10N/kg)
13、(2016·金华)“骑泥马”是一种海涂趣味运动(如图),小金双手握住“泥马”上的横档,一只脚跪在“泥马”上,另一只脚用力蹬海涂,“泥马”就在海涂上“疾行如飞”,已知小金质量为62kg,“泥马”的质量为10kg.(不考虑运动泥对“泥马”和人质量的影响)
(1)小金以他所骑行的“泥马”为参照物,他的运动状态是________.
(2)小金在运动过程中的某一时刻,一只脚跪在水平“泥马”上,另一只脚悬在空中,“泥马”对海涂压力的受力面积是0.4m2 , 求此时“泥马”对海涂的压强.
(3)运动结束后,小金从地面将“泥马”抬到距地面高为1.2m的架子上,用时2s,求此过程中,他克服“泥马”重力做功的功率.
14、 如图甲所示,是小科家的“懒人花盆”。它的外面是一个储水盆,里面是一个栽培盆,栽培盆中有一圆柱体浮子能在光滑的管中自由上下运动,浮子的顶端可显示水位高低,栽培盆底的陶粒渗透与蒸发的原理起到吸水和透气的作用,从而为土壤提供水分。“懒人花盆”的原理图可简化成图乙。已知:浮子重为0.02N,横截面积为0.5cm2。请回答下列问题:
(1)从植物细胞吸水或失水原理分析,若储水盆内所用营养液浓度过高,会导致植物细胞________。
(2)浮子在水中漂浮时,浸入水中的深度是多少?
(3)当储水盆盛有密度比水大的营养液时,营养液对漂浮的浮子底面的压强多大?
15、 某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知:①a、b两点压强等于外界大气压(大气压保持不变);②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压P1之和;③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压P2之和;④液体1和液体2密度不同。
该小组同学先关闭K2打开K和K1 , 用抽气机抽气,进行多次实验。再关闭K1打开K和K2 , 重复上述操作。具体数据记录如一表:
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度(h1/cm)
10
20
30
液柱高度(h2/cm)
10
20
50
左管内气体压强(P1/千帕)
99
97
95
左管内气体压强(P2/千帕)
100
99
98
(1)以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是??????? 。
A.研究磁极间的相互作用规律
B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
C.研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
D.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系。
(2)通过比较第一次和第四次所测得的数据,可以研究________。
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据,可以得出的结论是________。
(4)探究液体压强与密度关系时,为了使结论更具普遍性,该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤)________。
某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压力的大小等于重力.”科学兴趣小组做了相关的实验.
步骤1:选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力;
步骤2:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表1.
步骤3:改变受力面鱼水平面的倾角,用步骤2的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小,实验数据见表2和表3.
表1在水平面上所测数据
序号
重力/N
压力/N
1
5
5
2
10
10
3
15
15
表2在18°角斜面上所测数据
序号
重力/N
压力/N
4
5
4.75
5
10
9.5
6
15
14.25
表3在25°角斜面上所测数据
序号
重力/N
压力/N
7
5
4.5
8
10
9.0
9
15
13.5
请回答:
(1)比较序号________的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是________的.(选填“合理”或“不合理”)
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论:________.
答案解析:
1、【解答】A.当风从左口吹过时,玻璃管的左口处气体流速大压强小,而右口处气体流速小压强大,于是产生向左的压强差,推动乒乓球向左移动,故A错误;
B.根据图片可知,三个水平玻璃管的横截面积相同,故B错误;
C.上面的乒乓球向左运动的距离最大,因此最上面的玻璃管左口出气压最小,而最下面的气压最大,故C正确;
D.由于没有准确的测量工具,因此无法测量竖管中各处的压强大小,故D错误。
故选C。
2、【解答】A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响,会使溢出的水不等于排开的水影响实验结果,A错误;
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大,压强与液体深度有关由于溢水杯中水的深度使终不变所以水对溢水杯底部的压强也不变,B错误;
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大,未浸没时浸入越深物块受到浮力越大,左侧弹簧测力计示数越小,浸没后物块深度增加由于排开液体体积不变所以浮力不变,弹簧测力计示数也不变,C错误;
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3 , F浮=2N-1N=1N,V物=V排= F浮ρ液g , ρ物=m物V物 = G物V物g ,合并得, ρ物=G物ρ液F浮 =2×103千克/米3 , D正确。
故选D
3、【解答】解:如图三容器装入相同质量的水, 因容器的底面积相等, 所以,三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙 , 由p=ρgh可 知,容器底部受到水的压强关系为p甲>p乙>p丙。
故选A
4、【解答】解:A、沉船在河底时,受到的浮力小于其重力,故A错误;
B、浮筒充满气后,浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知,总的浮力增大,排出浮筒中的水,浮筒的重力减小,当浮力大于重力时,沉船就会浮上来.故B正确;
C、沉船在水下上浮时,船排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,故C错误;
D、船和浮筒浮在水面时,受到的浮力等于其重力,故D错误.
故选B.
5、【解答】解:据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,所以据F浮=ρgV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1 .
故选B.
6、【解答】(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮腰,如果观察到橡皮膜边缘有气泡冒出,则气密性不好。
(2)吸管B端的指向从M处变为N处,那么吸管的A端向下运动,即橡皮膜向下凹陷,那么这时大气压增大,即乙地的大气压大。
【答案】 (1)橡皮膜边缘有气泡冒出
(2)乙
7、【解答】(1)漂浮时,茶叶处于二力平衡状态,重力等于浮力;故答案为:等于;
⑵茶叶匀速下降时,处于二力平衡状态,所以对茶杯总体的重力不影响;故答案为:不变;
故答案为:(1)等于;(2)不变。
8、【解答】(1)题干中告诉我们“不断改变金属盒在水中的深度”所以研究的是水的内部压强与深度的关系;(2)磁场有无只与电流的有无有关所以磁场是存在的;(3)滑动摩擦力大小只与压力与粗糙程有关因为两者不变所以摩擦力等于2N。
故答案为:1、水的内部压强与深度的关系;2、存在;3、2
9、【解答】(1)弹簧测力计的量程是5N,分度值是0.2N,那么F甲为:1N+0.2N×3=1.6N;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当水面与标记线相平时,读出弹簧测力计示数。比较发现下F甲=F乙 , 小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)根据图片可知,金属块底部在甲中的深度小于在乙中的深度,根据p=ρ液体gh可知,p甲<p乙。
【答案】 (1)1.6;水面与标记线相平
(2)小于
10、【解答】解:(1)在向容器中注水的过程中,水的密度不变,但水的深度增大,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强逐渐增大;(2)木块完全浸没处于静止状态时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,
木块在水中静止,所以F浮=G+F拉 ,
则弹簧对木块的拉力F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N.
故答案为:(1)增大;(2)4.
11、【答案】 (1)解:以圆柱体为研究对象进行受力分析:
F支=G-F浮
=ρ物gV物-ρ水gV排
=(ρ物h物-ρ水h浸)gS柱
=(0.6×103kg/m3×0.1m-1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10-4m2
=0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力
∴F压=0.8N
(2)解:∵压力为0
∴容器对圆柱体的支持力为0
∴F浮=G物
∴ρ水gh下S柱=ρ物gh物S柱
∴ h物h下=ρ水ρ物=1.00.6=53
∴ h上h下=5-33=23
12、【答案】 (1)>
(2)由杠杆平衡条件得:G球×L1=G盛水器总×L2
则盛水器的总重:G盛水器总= G球×L1L2 = 2.4N×52 =6N,
所以,盛水器内水的重:G水=G盛水器总﹣G容器=6N﹣5N=1N.
答:当盛水器内的水为1N牛时,盛水器开始抬升.
(3)咖啡的重:G咖啡=m咖啡g=0.2kg×10N/kg=2N,
整个水杯对桌面压力:F=G咖啡+G杯=2N+1N=3N,
受力面积:S=20cm2=2×10﹣3m2
水杯对桌面的压强:p= FS = 3N2×10-3m2 =1.5×103Pa.
答:水杯对桌面的压强是1.5×103帕.
【解答】解:(1)当密封的盛水器内水温升高到一定程度时,盛水器内水的上方空气受热膨胀,且水蒸气逐渐增多,内部气压增大,大于外界大气压,在内部气压作用下水流入玻璃杯中;
13、【解答】解:(1)小金以他所骑行的“泥马”为参照物,他与“泥马”之间的位置没有变化,所以他的运动状态是静止;
2)人的重力G人=m人g=62kg×10N/kg=620N,
泥马的重力G马=m马g=10kg×10N/kg=100N,
则人和泥马对海涂的压力:
F=G总=G人+G马=620N+100N=720N,
此时“泥马”对海涂的压强:
p= = =1800Pa;
3)克服“泥马”重力做的功:
W=G马h=100N×1.2m=120J,
则功率:P= = =60W.
答:(1)静止;(2)此时“泥马”对海涂的压强为1800Pa;(3)此过程中,他克服“泥马”重力做功的功率为60W.
14、【解答】解:(1)从植物细胞吸水或失水原理分析,若储水盆内所用营养液浓度过高,大于萝卜细胞液的浓度,会导致植物细胞失水.
【答案】 (1)失水
(2)由于浮子漂浮在液面上,则F浮=G=0.02N,
由F浮=ρgV排得:
V排= F浮ρ水g = 0.02N1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10﹣6m3;
浮子浸入水中的深度:h= V排S = 2×10-6m30.5×10-4m2 =0.04m.
答:浮子在水中漂浮时,浸入水中的深度是0.04m.
(3)由于浮子漂浮在液面上,则浮子底面的压力F=G=0.02N,
所以p= FS = 0.02N0.5×10-4m2 =400Pa.
答:当储水盆内盛有密度比水大的营养液时,营养液对漂浮的浮子底面的压强是400Pa.
15、【解答】(1)本实验利用的是控制变量法,研究磁极间的相互作用规律采用的是类比法,不是控制变量法,故选A;
(2)通过比较第一次和第四次,液体柱的高度相同,密度不同,可以比较液体内部压强与液体密度的关系;
(3)第四、第五、第六三次实验,液体的密度相同,液体柱的高度不同,高度越大,压强越大,可以得出结论液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;
(4)为了使结论更具普遍性,还需要多选用几种不同密度的液体重复实验。
故答案为:(1)A;(2)液体内部压强与液体密度的关系;(3)液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;(4)换不同密度的液体重复实验。
16\【解答】解:(1)小科同学的想法是:压力的大小等于重力;
分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9中的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向的夹角越大,物体产生的压力越小,由此可知:小科同学的想法是不合理的;(2)比较表一或表二或表三的实验数据中压力与重力的比值是相同的,则可得出结论是:当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同;
分析比较表一和表二和表三的实验中同一物体,静止在水平方向的夹角不同的受力面上的压力数据不同,且变小;可得出结论:当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小.
故答案为:(1)1、4、7或2、5、8或3、6、9;不合理;(2)当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同或当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小.