关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
秘籍 06 质量与密度、压强、浮力
知识点1:质量
【典例探究1】下列关于质量的说法,正确的是( )
A.把铁块轧成薄铁片,质量变小
B.冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量变小
C.把物理课本放在平邑和放在北京的质量是一样的
D.“神舟十三号”载人飞船从地球到空间站升空后,飞船内物资的质量变小
【解题思路】1.对质量概念的理解及应用
解答时牢记质量是物体的一种属性,不随物体的状态、形状、空间位置、温度等的变化而变化。即物体不
少,质量不变。
2.生活中常见物体的质量估测
【答案】C
【解析】质量是物体的一种属性,不随形状、状态、位置和温度的改变而变化。
A.把铁块轧成薄铁片,形状改变了,质量不变,故A错误;
B.冰箱里的一瓶矿泉水结冰,状态改变了,质量不变,故B错误;
C.把物理课本放在平邑和放在北京,位置改变了,质量是一样的,故C正确;
D.“神舟十三号”载人飞船从地球到空间站升空后,位置改变了,飞船内物资的质量不变,故D错误。
故选C。
1关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
知识点2:天平
【典例探究1】用托盘天平测物体质量前,调节横梁平衡时,发现指针指在如图所示位置,这时应该
( )
A.将平衡螺母向右旋一些 B.将平衡螺母向左旋一些 C.移动游码 D.直接开始测量质量
【解题思路】解题口诀“左偏右调,右偏左调”。
当调天平平衡时,指针向左偏转,则平衡螺母向右旋一些;指针向右偏转,则平衡螺母向左旋一些。
【答案】B
【大招快解】根据“左偏右调,右偏左调”,题目中指针向右偏,则应将平衡螺母向左移动。故选B。
【小结归纳】1.用天平测质量的步骤:
2.天平使用操作技巧
(1)测量前平衡螺母调平:左偏右调、右偏左调。
(2)测量过程中调平;左偏移动游码,右偏拿走最小砝码再移动游码。
知识点3:密度
【典例探究1】如图是将一个气球压入水中的过程(气球不会漏气且不会爆裂),球内气体的质量和密度变化
情况是( )
A.质量变大,密度变大 B.质量不变,密度变小
C.质量变小,密度不变 D.质量不变,密度变大
2关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【解题思路】
【答案】D
【解析】气球压入水中的过程中,只是位置改变,球内气体多少没有变化,则气球内气体质量不变;下压
过程中气球受到水的压强增大,所以气球体积减小,则气球内气体体积变小,根据 可知,质量不变,
体积减小,所以密度增大。故 D正确。
【典例探究2】容积为250 mL的容器,装满水后的总质量为300 g,则容器质量为______g;若装满另一种
液体后的总质量为250 g,则这种液体的密度为______g/cm。(ρ =1.0×103kg/m3)
水
【解题思路】
【答案】50 0.8
【解析】根据密度公式 可得,容器中水的质量为
m =ρ V=1.0g/cm3×250 cm=250g
水 水
则容器的质量为
m =m -m =300g-250g=50g
容 总 水
所求液体的质量为
3关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
m =m -m =250g-50g=200g
液 总1 容
液体的体积为
V =V=250cm3
液
则这种液体的密度为
知识点4:测量物质密度
量筒的读数:仰小俯大。
测量液体和形状不规则塑料块的密度
1.实验原理: ρ = 。
2.实验器材:天平、量筒、盐水、形状不规则的塑料块(不吸水)、烧杯、细线。
3.实验步骤:
(1)测量盐水的密度:
(1)测量盐水的密度:
①将待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和液体的总质量m;
1
②将烧杯中液体的一部分倒入量筒,测出这部分液体的体积V;
③用天平测量烧杯和剩余液体的总质量m;
2
④根据密度公式ρ=可计算出盐水的密度。
(2)测量不规则塑料块的密度:
4关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
①用调好的天平测出塑料块的质量m;
②在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V;
1
③将铁块用细线系好,慢慢放入盛有适量水的量筒中,读出这时铁块和水的总体积V;
2
④将铁块从水中捞出,把塑料块和铁块捆在一起,放入量筒中,再次读出水、铁块和塑料块的总体积V;
3
⑤根据密度公式ρ=可计算出不规则塑料块的密度。
测量固体的密度
1.实验器材:天平、砝码、量筒、水、细线等。
2.实验原理: ρ = 。
3.方法:
①用天平测出物体的质量m;
②在量筒中倒入适量的水,读出体积V;
1
③用细线系好物体,浸没在量筒中,读出总体积V,则物体体积为 V = V - V ;
2 2 1
④利用公式ρ=得到物体的密度。
4.技巧点击:该实验应先测固体的质量,再测固体的体积,否则固体沾上水,质量就偏大了;用量筒测
不规则固体体积时,采用排液法测量,这是一种科学方法叫做“等效替代法”。
【典例探究】在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中
(1)将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天平的指针指在分度
盘的位置如图甲所示;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时,应先取下
质量最小的砝码,接着___________,直到指针指在分度盘的中央刻度线;
(2)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导
下,他们用这些实验数据做出了如图丙所示的 关系图像。从图像可以看出:同种物质组成的不同物
体,质量与体积的比值___________;不同物质组成的物体,质量与体积的比值一般___________。因此,
这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的密度;
5关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(3)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法能体现这句话正
确含义的是___________。
A.铁比木头的质量大 B.相同体积的铁比木头的质量大
C.铁比木头的密度大 D.相同质量的铁比木头的体积小
【答案】移动游码 相同 不同 BC
【解析】【解析】(1)[1]将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到
天平的指针指在分度盘的中央刻度线的左侧;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的中央刻度线
的右侧;根据天平的使用,此时,应先取下质量最小的砝码,接着移动游码,直到指针指在分度盘的中央
刻度线。
(2)[2][3]从 图像可知,单独观察三个组中的任何一个组,同一物质是一条过原点的倾斜的直线,所
以,同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值相同;对比三个组,不同物质组成的物体,质量与体积
的比值一般不同。
(3)[4]密度是物质的属性,不同物质的密度一般不同,铁这种物质比木头这种物质的密度大,我们通常
说“铁比木头重”,其含义是体积相同的铁和木头相比,铁的质量比木头的质量大,反映了铁的密度比木
头的密度大,故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
【归纳总结】1.测量液体密度的一般过程
2.测液体密度的误差分析
(1)液体倒入量筒中时少量附在量筒内壁,体积测量值偏小,密度偏大。
(2)先测容器的质量,再测容器和液体的总质量,由于容器壁有残留倒不干净,体积测量值偏小,密度
偏大。
知识点5:密度的计算
项目 具体内容 说明
6关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
定义 某种物质组成的物体质量与体积的比值。
同种材料,同种物质,ρ不变,m与V
若用ρ表示密度,用m表示质量,用V表示体积,
成正比,即=;物体的密度ρ与物体的
公式
则ρ=,变形得m=ρV,V=
质量、体积、形状无关,但与质量和体
积的比值有关;密度随温度、压强、状
国际单位制:主单位是 kg/m 3 ,常用单位
态等改变而改变,不同物质的密度一般
单位 是 g/cm 3 。
不同,所以密度是物质的一种特性。
单位换算关系:1 g/cm3=103 kg/m3
密度与温 物体的密度受温度影响,一般温度越高物体的密度 水在0~4摄氏度出现反膨胀现象,也
度 越小。 就是温度越高密度越大。
鉴别物质——利用公式算出物质的密度,对照密度表,即可判断物质的种类。
求质量——对于质量无法直接测量的物体,只要知道其密度和体积,可利用公式 m = ρV
密度
算出其质量。
公式的
求体积——对于体积无法直接测量的物体,只要知道其密度和质量,可利用公式 V = 算
应用 出其体积。
测量物质的密度:物体的质量需要用天平测量,物体的体积需要用量筒测量,不规则形
状固体的体积一般利用排水法测量。
知识点6:压强
【典例探究1】图示的四个实例中,为了增大压强的是( )。
A.饮料管的一端剪成斜口 B.铁轨下面铺枕木 C .较宽的书包背带 D.较大的图钉帽面积
【解题思路】改变压强的方法
【答案】A
7关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【解析】饮料管的一端剪成斜口是减小受力面积,增大压强;在铁轨下面铺枕木、书包背带做得较宽、图
钉帽的面积做得较大都是增大受力面积,减小压强,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【典例探究2】某同学质量为50kg,每只鞋底与地面的接触面积为200cm3,则他双脚站在水平地面上时,
对地面的压力为________N,压强为________Pa。(g=10N/kg)
【解题思路】固体压强的计算公式
【答案】500 1.25×104
【解析】[1]质量为50kg,人的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
由于静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,故他双脚站在水平地面上时,对地面的压力
F=G=500N
[2]每只鞋底与地面的接触面积为200cm3,双脚站在水平地面上时,他与地面的接触面积
S=200×2×10-4m2=4×10-2m2
他对地面的压强
【典例探究3】如图所示,甲、乙、丙是三个完全相同的圆柱体坚放在水平地面上,若把乙、丙中的阴影
部分切除后,甲、乙、丙对水平地面的压强大小关系正确的是( )
A.p =p =p B.p <p <p C.p =p <p D.p <p =p
甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙
【解题思路】解题口诀技巧“竖切不变横切小,斜切就看头比脚”。
解决固体压强切割问题,若竖直切割,则剩余部分固体压强不变(竖切不变);若水平横向切割,则剩余
部分压强变小(横切小);若斜向切割,当剩余部分,上面(头)比下面(脚)大时,则剩余部分压强变
8关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
大;当剩余部分,上面(头)比下面(脚)小时则剩余部分压强变小(斜切就看头比脚)。
【答案】C
【解题大招】根据大招“竖切不变”可知,图乙是竖直切割,则压强不变,故p =p ;根据大招“斜切就
甲 乙
看头比脚”可知,图丙是斜向切制,且剩余部分,头比脚大,则压强变大,故p <p ;由此可得,p =p
甲 丙 甲
<p ,故答案为C。
乙 丙
【典例探究4】如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若
在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系是( )
A.p
p C.p =p D.无法判断
甲 乙 甲 乙 甲 乙
【解题思路】解题口诀技巧“极限法比压强”。
两个均匀实心柱状物体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,当题目中要求沿水平方向切去相同体积
或相同高度(厚度)时,可以假设其中一个物体被全部切去,则剩下的物体对桌面压力、压强更大,在没
有全部切完的情况下,也有同样的结论。
【答案】B
【解题大招】利用极限法,假设切去的高度为乙的高度,则甲还剩余一部分,乙被全部切完,显然剩余部
分压强的关系为甲的大于乙的,故答案为B。
知识点7:液体压强
【典例探究1】如图所示,铁桶重 18 N,桶的底面积为 180 cm,往桶里倒入 5 kg 的水,水的深度为20
cm,平放在面积为1m2的水平台面的中央(g=10 N/kg),则:
(1)桶底受到水的压力为多大?
(2)台面受到桶的压强为多大?
9关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【解题思路】解题口诀技巧“固压先求力,液压先求p”。
求解压力、压强问题时,如果问的是固体压强。优先考虑通过受力分析求出压力,再利用公式 求压
强;如果问的是液体压力,应先考虑直接通过公式p=ρgh求出压强,再求压力。
【答案】(1)36N;(2)377.8Pa
【解题大招】(1)第一问求液压。先求压强
p =ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
水 水
再求压力
F =p S=2×103Pa×0.018m2=36N
水 水
(2)第二问求固压。先求压力
F=G +G =5kg×10N/kg+18N=68N
水 桶
再求压强
液体压强公式p=ρgh应用时的几点注意:
【归纳总结】
(1)由公式 p=ρgh可以看出,液体压强跟液体的密度和液体的深度有关而跟液体的质量、重力、体积以
及容器的形状、底面积的大小无关。
(2)该公式只适用于静止的液体,且由p=ρgh计算出的压强是液体由于自身重力及流动性产生的压强,
它不包括液体受到的外加压强。
(3)在液体压强公式中h 表示深度,而不是长度。h 指液面到液体内研究的点的竖直高度。,如图所示,
甲图中A 点的深度为 30 cm,乙图中B点的深度为40 cm,丙图中C点的深度为50 cm。
10关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(4)对于液体产生的压强和压力问题,一般解题思路是先根据液体压强的公式p=ρgh求出压强,再根据
F=pS 求出压力。
(5)对于液体对固体的压力、压强问题,先根据公式p=ρgh计算压强,再根据公式 F=pS 计算压力;对
于固体对固体的压力、压强问题,一般是在水平面上,先根据压力等于重力求出压力,再根据公式
计算压强。两种情况下的顺序一般不能颠倒。
【典例探究2】如图所示,某圆台形容器中装了部分水,如甲、乙两种方式放置。甲、乙两种情况下容器
底面所受水的压力情况为:F ____F (选填“大于”“等于”或“小于”)。
甲 乙
【解题思路】解题口诀技巧“好容器省力,坏容器费力”。
在液体压强问题中,经常就出现一类问题:形杯问题,即杯口大或者杯口小的问题。好容器是指口大底小,
侧壁托着里面的部分水,所以底面支持力比重力小,省力。坏容器是指口小底大,侧壁压着里面的部分水,
所以底面支持力比重力大,费力。
【答案】大于
【解题大招】甲是坏容器,压着水,所以压力大于重力;乙是好容器,托着水,所以压力小于重力。故答
案为:大于。
【典例探究3】如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,甲量筒内盛水,乙量筒内盛酒精,
两个量筒内底部所受液体的压强相等,比较两液体内同一高度上A、B两点的液体压强p 和p 的大小,则
A B
( )
A .p >p B.p =p C .p <p D.无法判断
A B A B A B
11关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【解题思路】解题口诀技巧“等压鸡爪法”。
当已知两种液体中某两点的液体压强相等时,将压强相等的两点相连,即AB 和AB,并找到两条等压
1 1 2 2
线的交点O,从O点做等压线OA,则A点和B点压强相等,而 B 点深度大于 B'点,则 B点压强大于A
点压强。
【答案】C
【解题大招】将液压相等两点连线,即AB 和AB,并找到两条等压线的交点 O,从O点做等压线OA,
1 1 2 2
则A点和B'点压强相等,而B点深度大于B'点,则B点压强大于A点压强。故答案为C。
知识点8:大气压强
【典例探究】著名的_____________实验证明了大气压强的存在;____________实验测出了大气压强的值,
该实验中管内水银柱上方为______;物理学把760mm水银柱产生的压强叫做1标准大气压,1标准大气压
=________Pa;离地面越高的地方,大气压越____。
【解题思路】1.大气压的存在
12关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
2.大气压强变化的规律
具体描述 应用说明
由于大气压是大气层受到重力作
与海拔的关系 海拔越高,气压越小 用而产生的,离地面越高,空气
越稀薄
一般晴天比阴天气压高,冬天比 空气中水蒸气含量越大,气压越
与天气、季节的关系
夏天气压高 低
温度不变时,气体体积越小,压
打气筒打气和利用压缩制动原理
气体压强与体积的关系 强越大;气体体积越大,压强越
的抽水机
小
3.大气压的测量
在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银柱高度差所产生的压强等于外界大气压,所以只要外界大气压不
变,管内外水银柱的高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关。做托里拆利实验
时,将玻璃管倾斜、改变玻璃管的粗细、改变玻璃管浸入水银槽中的深度都不会影响测量结果。
注意:水银柱的高度不是长度。
【答案】马德堡半球 托里拆利 真空 1.013×105 小
【解析】马德堡半球实验和托里拆利实验都是与大气压强有关的著名实验,前者证明了大气压的存在,后
者测量出了大气压值;在托里拆利实验中,利用一根一端密闭的玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的
高度,水银柱的上方为真空,1个标准大气压的大小,其具体数值是
p=
大气压强与高度的关系,高度越高,大气压强越小。
知识点9:浮力
【典例探究1】体积为 1000 cm3的金属块浸没在水中(g取10 N/kg),金属块所受浮力的大小为( )
A .1000N B.100N C .10N D.1N
【解题思路】压强浮力的数字密码“100cm,100Pa;一百粒米一顿饭”
13关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
当遇到题中明确g=10 N/kg,液体已知为水,给出深度,求解水产生的压强大小的问题时,可直接记忆 1
cm 水深对应 100 Pa 水的压强;当遇到题中明确g=10 N/kg,液体已知为水,给出物体排开水的体积求解
物体受到浮力的问题时,可直接记忆排开水的体积为 100cm2对应物体受到的浮力是 1N,简称:
“100cm,100Pa;一百粒米一顿饭”。
浮力的四种计算方法:
【答案】C
【解题大招】已知体积为 1000 cm的金属块浸没在水中,根据大招:压强浮力的数字密码“一百粒米一顿
饭”在满足g=10 N/kg,且液体为水的条件下,1000cm3,10牛顿,浮力为10N,故选C。
知识点10:阿基米德原理
【典例探究1】物体漂浮在水面,有一半体积露出水面,则物体的密度为(ρ =1.0×103kg/m3)( )
水
A .1.0×103kg/m3 B.0.5×103kg/m3 C .2.0×103kg/m3 D.0.25×103kg/m3
【解题思路】解题口诀技巧“排总比找物业”。
浮沉条件大招:物体漂浮时可得到推论 。
【答案】B
【解题大招】由 得: ,解得ρ =0.5×103kg/m3,故选B。
物
【典例探究2】在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。
图乙是钢绳拉力 F随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( )
A .1.6×103kg/m3 B.2.3×103kg/m3 C .2.8×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3
【解题思路】解题口诀技巧“重浮比找物业”。
14关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
当物体浸没求解物体密度问题时,利用 求解。
具体推导: 。
【答案】C
【解析】由图像可知,物体重力为1400 N,浸没时物体所受的浮力为500 ,水的密度为1.0×103kg/m3,代
人 求解,可得ρ =2.8×103kg/m3。故答案为C。
物
【典例探究3】如图甲所示:一个底面积为50cm2的烧杯装有酒精,把小石块放在木块上,静止时酒精深
h=16 cm;如图乙所示,若将小石块放入酒精中,液体深h=12 cm,石块对杯底的压力F=1.6 N;如图丙所
1 2
示,取出小石块后,酒精深h=10 cm。则小石块的密度ρ 为___________kg/m3(g取10N/kg,ρ
3 石 酒精
=0.8×103kg/m3)
【解题思路】解题口诀技巧“船球模型测密度”。
在遇到类似船球模型的应用求解物体密度的题型中,如图:
(当题目中是体积时: )
【答案】2.4×103
【解题大招】代入公式
,故答案为
2.4×103kg/m3。
知识点11:物体的浮沉条件
【典例探究1】放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别
放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,则( )
15关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
A .甲容器中液体的密度较小 B.乙容器底部受到液体的压强较小
C .甲容器所盛液体的质量较大 D.乙容器中物块受到液体的浮力较大
【解题思路】解题口诀技巧“低调,物大液小”。
在比较物体或液体密度的大小关系时,首先找到位置偏低的状态(低调)若相同液体比较物体密度,则位
置偏低的物体密度大(物大);若相同物体比较液体密度,则位置偏低的物体所在液体密度小(液小)。
【答案】A
【解题大招】A.甲容器中物块的位置偏低,则根据“低调,物大液小”可知,甲容器中液体密度较小,
故 A 正确;
B.由于乙容器中液体密度较大,深度相同,根据 p=ρ gh可知,乙容器中液体压强较大,故 B错误;
液
C.由图可知,甲、乙容器中液体的体积关系是 V >
A B C
B.液体对容器底部的压强p >p >p
B A C
C.液体对容器底部的压力F
B A C B A
> ,故A错误;
C
B.由p=ρgh得,深度相同,液体的密度越大,液体对容器底部的压强越大,则p >p >p ,故B正确;
B A C
C.由 得F=pS可知,在面积相同时,液体对容器底部的压强越大,液体对容器底部的压力越大,则
F >F >F ,故C错误;
B A C
D.容器对桌面的压力等于总重力,总重力相等,所以和F =F =F ,故D错误。
乙 甲 丙
故选B。
3.(2024·上海静安·一模)根据连通器的原理,下列情形中,当水面静止时,液面的位置符合事实的是(
)
18关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
A. U形管中的液面位置 B. 茶壶倾斜时,壶身和壶嘴中的液面位置
C. 下水道存水弯中的液面位置 D. 锅炉液位计液面的位置
【答案】C
【解析】连通器原理:连通器中装有同种液体,当液体静止时,液面是相平的。根据题意知道,四个容器
都是连通器,都装有水,是同种液体,静止时液面是相平的正确,由图知道,只有C正确,符合题意,
ABD不符合题意。
故选C。
4.(2024·广东·模拟预测)舞狮是我国最具特色的传统文化,如图为舞狮时“狮子乙”站在水平地面上,
“狮子甲”站在“狮子乙”身上静止时的情景,下列说法正确的是( )
A.“狮子乙”受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.“狮子乙”抬起一只脚后对地面的压力变大
C.“狮子甲”腾空而起过程中,其惯性增大
D.跃起的“狮子甲”最终落向地面,是因为受到重力的作用
【答案】D
【解析】A.地面对“狮子乙”的支持力等于两个狮子的重力的和,要大于“狮子乙”受到的重力,所以
这两个力不是一对平衡力,故A错误;
B.“狮子乙”抬起一只脚后对地面的压力等于狮子的总重力,重力不变,压力不变,故B错误;
19关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
C.惯性的大小只与物体的质量有关,“狮子甲”腾空而起过程中,质量不变,其惯性不变,故C错误;
D.地面附近的物体都受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的,所以跃起的“狮子甲”最终落向地面,
故D正确。
故选D。
5.(2024·全国·模拟预测)如图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高
度为h(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为h(图b);将细绳剪断后(图
1 2
c),则木块浮出水面的高度h 为( )
3
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设木块的底面积为S,高为h,把木块和铁块看做一个整体,a、b两种情况下都处于漂浮状态,
浮力等于木块和铁块的总重力,所以浮力相同,液体密度相等,则排开液体的体积相等,即V =V ,又
a排 b排
因为
V =Sh-Sh
a排 1
V =Sh-Sh+V
b排 2 m
所以
Sh-Sh= Sh-Sh+V
1 2 m
所以
V =S(h-h) ①
m 2 1
由图a可知,木块和铁块漂浮时
F =G +G
浮 木 铁
所以
20关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
②
将①式带入②式得
③
将细线剪断后,木块漂浮G =F ,即
M M浮
所以
④
将③式带入④得
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、多选题
6.(2024·河南驻马店·一模)如图所示,一装有适量水的杯子放在水平桌面上,小木块在绳子拉力的作用
下浸没在水中,下列说法正确的是( )
A.剪断绳子,待小木块静止后,木块受到的浮力不变
B.沿杯壁缓慢加水,小木块受到绳子的拉力变大
C.沿杯壁缓慢加盐水,小木块受到的绳子的拉力变大
D.绳子剪断前后,水对容器底的压力变化量等于原来绳子的拉力大小
【答案】CD
21关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【解析】A.浸没时, , ,所以剪断绳子后小木块上浮,静止时漂浮, ,所以
剪断绳子,待小木块静止后,木块受到的浮力变小,故A错误;
B.沿杯壁缓慢加水,小木块排开水的体积不变,由 可知,浮力不变,小木块仍处于平衡状态,
因此,小木块受到绳子的拉力不变,故B错误;
C.沿杯壁缓慢加盐水,则液体的密度变大,木块仍浸没,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知,
小木块受到的浮力变大,小木块受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用,处于静止,三个力是
平衡力,所以 ,浮力变大,重力不变,所以拉力变大,故C正确;
D.浸没时,小木块受到的浮力大于自身的重力,所以剪断绳子后小木块上浮,静止时漂浮,漂浮时浮力
等于重力,排开水的体积比浸没时排开水的体积变小,所受的浮力减小,减小的浮力等于绳子的拉力,水
对容器底的压力变化量等于浮力的变化量,即等于绳子的拉力,故D正确。
故选CD。
7.(2024·河南新乡·一模)实验探究课上,小敏利用土豆来探究物体的浮沉条件。她先取两个相同的烧杯
并倒入相同多的水,接着将一半挖空的土豆放入水中,静止后如图甲所示,又将另一半挖空的土豆放在水
面上,静止后如图乙所示。已知两次放入的土豆完全相同,关于甲、乙两图,下列说法正确的是( )
A.甲图中土豆排开的水所受的重力较小
B.甲图中水对容器底的压强较大
C.乙图中水对容器底的压力较大
D.乙图中土豆受到的浮力大于其自身重力
【答案】AC
【解析】AD.两次放入的土豆完全相同,土豆重力相等,甲图中土豆沉底,浮力小于重力,乙图中土豆漂
浮,浮力等于重力,甲图中所受浮力小于乙图中所受浮力,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,
所以甲图中土豆排开的水所受的重力较小,故A正确,D错误;
B.因甲图中土豆排开的水所受的重力较小,所以其排开水的质量较小,排开水的体积较小,又因两个相
同的烧杯并倒入相同多的水,所以甲图中水的深度小,根据 可知,甲图中水对容器底的压强较小,
22关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
故B错误;
C.因为甲图中水对容器底的压强较小,根据 可知,甲图中水对容器底的压力较小,乙图中水对容
器底的压力较大,故C正确。
故选AC。
8.(2024·云南昆明·模拟预测)如图所示密度计,AB部分是粗细均匀的玻璃管,其上标有刻度,A、B两
点分别是最上面和最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00×103~1.50×103kg/m3;BC部分是一个
玻璃泡,最下端泡内装有铅粒或水银,以保证密度计总能竖直地漂浮在液体中。该密度计质量为0.03kg,
AB部分长L为0.1m,D为AB的中点,B处以下的体积为V。下列说法正确的是( )
A.密度计漂浮在不同液体中受到的浮力均相等
B.密度计的刻度越往上刻度值越大
C.D处刻度线的刻度值为1.20g/cm3
D.AB部分横截面积为1cm2
【答案】ACD
【解析】A.密度计漂浮在不同液体中,都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,则受到的浮力相等,
故A正确;
B.根据 得,密度与排开液体的体积成反比,所以密度计的刻度越往上刻度值越小,故B错误;
C.该密度计的质量
浸入水中时,根据 得,则有
即
23关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
放入液体中
这个密度计B处刻度为1.5g/cm3,浸入水中时
……①
B处刻度为1.5g/cm3
……②
D处时
——③
联立①②③,解得
故C正确;
D.根据 得
……④
……⑤
联立④⑤解得
故选ACD。
9.(2024·云南·一模)如图所示,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,剪
断细线,木块开始上浮,最后漂浮在水面上,漂浮时有五分之二体积露出水面,已知水的密度为
1.0×103kg/m3,下列叙述中正确的是( )
A.木块的密度为6.0×103kg/m3
24关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
B.在露出水面之前,木块所受浮力不变
C.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
D.在木块浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
【答案】BC
【解析】
A.木块最终漂浮,漂浮时有五分之二体积露出水面,浮力等于重力,即
解得
故A错误;
B.在露出水面之前,排开水的体积不变,所以木块所受浮力不变,故B正确;
C.木块上浮,说明浮力大于重力,故C正确;
D.木块漂浮时的浮力等于重力,浸没时浮力大于重力,即漂浮时的浮力更小,由 可知,漂浮
时排开水的体积小,杯子的底面积不变,所以在漂浮时水面高度更低,由 可知,漂浮时水对烧杯
底的压强更小,故D错误。
故选BC。
三、填空题
10.(2023·江苏苏州·中考真题)托盘天平相当于 杠杆。调节天平平衡时,指针如图甲,此时应将
平衡螺母向 调节。测量物体质量时,右盘砝码及游码示数如图乙,物体质量为 g。
【答案】 等臂 右 26.4
【解析】[1]托盘天平的支点在横梁的中心,左右两侧的力臂相等,属于等臂杆杠。
25关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
[2]由图甲可知,指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向右调节,使天平在水平位置平衡。
[3]由图乙可知,右盘砝码的总质量为
20g+5g=25g
标尺分度值为0.2g,游码的读数为1.4g,则物体质量为
25g+1.4g=26.4g
11.(2024·陕西西安·三模)小明做鉴别水和盐水的实验 如图-1,用相同小桶盛装体积相同的
水和盐水,分别用弹簧测力计测出其重力,左边的小桶中装的是 ;如图-2,将压强计做了改进,
将两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平,现将两探头分别放入盛有水和盐水的A、B两烧杯中,当两
探头所处深度分别为h 和h 时,U形管两侧液面重新相平,则烧杯 中装的是盐水。如图-3,
A B
将同一支密度计分别放入水和盐水中,静止时的位置如图所示,则右侧容器中盛装的是 。
【答案】 水 B 盐水
【解析】[1]由 可知,相同体积的水和盐水,由于盐水的密度大于水的密度,所以盐水受到的
重力大于水受到的重力,由图-1可知,左侧弹簧测力计示数小于右侧弹簧测力计示数,所以左边的小桶中
装的是水。
[2]由图-2可知, ,U形管两侧液面重新相平,说明两个探头处的压强相等,由 可知,A烧
杯中液体的密度小于B烧杯中液体的密度,根据盐水和水的密度关系可知,A烧杯装的水,B烧杯装的盐
水。
[3]根据漂浮条件知,密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计自身的重力,又因为
,图-3中右侧密度计排开液体的体积小,则右图在液体的密度大,故右侧容器中装的是盐水。
12.(2024·广西南宁·一模)某广场上的塑像由上方的名人塑像B和下方的底座A构成,整体可以简化为
26关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
如图甲所示的模型。A、B是质量分布均匀的柱形物体,底面积分别为 、 ,若沿水平方向将该
模型切去一部分,并将切去部分放在同一水平地面上,剩余部分对水平地面的压强为 , 与切去部分的
高度h的关系如图乙所示。则当 时,A对水平地面的压力大小为 N;B的密度为 。
【答案】 7800 4×103
【解析】[1][2]由图乙可知,h=0时,p=3.9×104Pa,A对地面的压力为
1
F=pS =3.9×104Pa×0.2m2=7800Nh=0时,AB整体对地面的压力等于AB所受的重力,即
1 1 A
G +G =7800N
A B
由图乙可知,h=0.7m时,物体B全部被切去,仅剩余A物体,此时A对地面的压强为p=2.5×104Pa,A对
2
地面的压力为
F=pS =2.5×104Pa×0.2m2=5000N
2 2 A
A对地面的压力等于A所受的重力,即G =5000N,B所受重力为
A
G =7800N-5000N=2800N
B
由图乙可知,h=0.7m时,物体B全部被切去,即物体B的高度为0.7m,物体B的体积为
V =S h =0.1m2×0.7m=0.07m3
B B B
B的密度为
13.(2024·广东深圳·模拟预测)如图(a)所示,重为 牛的潜艇悬停在海水某深度处,它排开海水
的重力为 N。潜艇的水舱向外排出 牛的海水后开始上浮,在图(b)所示位置时潜艇受到的浮
力为 N。最终潜艇静止在图(c)所示海面,潜艇受到的浮力为 N。由此可见潜水艇是通过改
变 实现上浮和下潜。
27关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】 自重
【解析】[1]潜艇悬停在海水中时,所受的浮力等于自身的重力,即6×107N,据阿基米德原理知,它排开海
水的重力为 N。
[2]图(b)中,潜艇仍浸没水中,与悬停时排开水的体积相同,所受的浮力相同,仍等于自身的重力,为
N。
[3]潜艇的水舱排出 N的海水后,潜艇自身的重力
图(c)中,潜艇漂浮在海面上,此时所受的浮力等于此时自身的重力,为 N。
[4]潜艇在露出海面前,所受的浮力不变,当所受的重力减小,小于浮力时,上浮;同理,当所受的重力增
大,大于浮力时,下沉。所以潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下潜。
14.(2024·安徽合肥·一模)如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的重力为 ,在海上静
止时,排开海水的体积是 。( 取 )
【答案】
【解析】大连舰漂浮在海面上,它受到的浮力等于它的重力,即
28关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
根据阿基米德原理可得,在海上静止时,它排开海水的体积是
四、作图题
15.(2024·河南焦作·一模)如图所示,鸡蛋在水中加速下沉。忽略鸡蛋受到的阻力,请在图中O点画出
鸡蛋受力的示意图。
【答案】
【解析】鸡蛋在水中加速下沉,说明鸡蛋受到的竖直向下的重力大于竖直向上的浮力,分别过O点做竖直
向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力、浮力,并在箭头旁分别标注G、F ,注意表示重力的线
浮力
段较长,如图所示:
五、实验题
16.(2024·陕西西安·三模)近几年,西安市开始对老旧小区居民楼进行外墙保温隔热改造。某物理兴趣
小组的同学们在综合实践活动中,选择研究保温材料的各种性能及其应用。他们从市场上选择了三种常见
29关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
的保温隔热材料进行研究,如图,材料相关信息入下表。
项目 Ⅰ号 Ⅱ号 Ⅲ号
热传导系数
0.033 0.042 0.065
W/(m·K)
吸水性% ≤0.08 ≤0.2 ≤0.5
隔音性 好 好 一般
最高使用温度/℃ 75 65 600
Z/( ) 1.0 1.0 2.4
(1)考虑到高空坠物存在安全隐患,同学们观察表格中缺少材料的密度信息,于是选取了表中的一种材
料,利用家中的电子秤和一个矿泉水瓶进行密度测量,如图所示。
①先用电子秤测得材料的质量是0.4g;
②将矿泉水瓶装满水拧上瓶盖后,测得其质量为569.6g,拧下瓶盖,将材料缓慢放入瓶中并按压下去使其
浸没且水不再溢出,再次拧上瓶盖并擦干瓶外的水,测得总质量为550g;
③则溢出水的质量为 g,材料的密度为 g/cm³。
(2)当保温材料厚度一定时,为了方便比较材料的性能,在表格中的项目里引入参数“Z”,单位为 。
同学们观察表格中是Z,猜想它可能与密度有一定关系;
①已知保温材料厚度为h,请推导出Z与材料密度ρ的关系Z= 。(结果用已知量的符号表示)
②三种材料厚度均为5cm,请利用上述实验中测出的密度值计算出该材料的Z值,从而推断出它是
号材料;
(3)请根据你家居住地的气候特点、房屋位置等因素及表格中保温材料的相关性能,为你居住的房屋选
30关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
出一种合格的保温材料,并说明选择依据。(注:传热系数越大,保温性能越差)选择 号保
温材料。
【答案】 20 0.02 Ⅱ Ⅰ
【解析】(1)③[1]则溢出水的质量为
[2]溢出水的体积等于材料的体积
材料的密度为
(2)①[3]设材料的质量为m,面积为S,厚度为h,已知参数“Z”的单位为 ,表示厚度一定时,单
位面积的质量,已知保温材料厚度为h, Z与材料密度ρ的关系
②[4]已知材料厚度为5cm,该材料的Z值
该材料的Z值是1kg/m²,对照表中数据,可知是第Ⅱ号材料。
(3)[5]选择Ⅰ号材料;理由:面积相同时,质量不是很大,而且吸水性不好,最高使用温度高,传热系
数小,保温性能好。
17.(2024·江西赣州·一模)小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
31关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在
压强,放在液体里的薄膜就会 ,U形管左右两侧液面就会产生 ;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与 的关系。根据研究得出的结论,
拦河坝应设计成 (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状:
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,
得出结论: ;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液
体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部
压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 (选填“正确”或“错误”)
的,判断的依据是: ;
【答案】 发生形变 高度差 液体深度 下宽上窄 见解析 错误 没有控制
探头所在深度一定
【解析】(1)[1][2]图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如
果液体内部存在压强,液体就会空金属盒蒙上橡皮膜形成压力,力可以改变物体形状,故对放在液体里的
薄膜就会发生形变,左边管内压强增加大,U形管左右两侧液面就会产生高度差,运用了转换法。
(2)[3][4]根据图2、图3所示,液体密度相同,深度不同,根据控制变量法,可以研究液体内部压强大小
与液体深度的关系。同种液体中,深度越大,液体产生的压强越大,根据研究得出的结论,拦河坝底部深
度大,承受的液体压强更大,应设计成下宽上窄的形状。
(3)[5]如图3、图4所示,液体密度和深度相同,方向不同, U形管左右两侧液面不变,即压强相同,
根据控制变量法可得出结论同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(4)[6][7]为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,根据控制变量法,应保持深度相同,将浓盐水
缓慢倒入图3所示容器的水中,容器内液体密度变大,同时探头的深度也变大了,没有保持深度相同,不
符合控制变量法,实验过程是错误的。
18.(2024·北京东城·一模)在学习浮力的知识时,小阳观察生活现象发现:浸没在水中的木块松手后会
上浮,而浸没在水中的石块松手后会下沉。他由此猜想“浸入液体中的物体所受浮力的大小跟物体的密度
有关”。小京为了证明小阳的观点是错误的,选用弹簧测力计、体积为 的实心铁块A,体积为
的实心铜块B,体积为10cm3的实心铜块C,烧杯、水和细线,小京选用以上器材,设计实验验证小阳的猜
想是错误的。请你帮小京将实验步骤补充完整,并画出实验数据记录表格。(已知 ;
)
(1)用细线拴住铁块A并挂在弹簧测力计下,测出A的重力为 ,记录A的重力 及铁块的密度 。将
铁块A浸没在水中且不接触容器,记录弹簧测力计的示数 , 将以上数据记入表格;
32关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(2)根据公式 分别计算并记录物体受到的浮力;
(3)画出实验数据记录表格 ;
(4)由于物体的密度变化时, (选填“=”或“≠”),就可以证明小阳的观点是错误的。
【答案】 见解析 F =G-F
浮
密度ρ/ 重力 弹簧测力计的示数
物体 浮力F /N
浮
kg/m3 G/N F/N
铁块
铜块
=
【解析】(1)[1]为了探究浮力大小与物体密度的关系,应保持物体的体积相同,所以将铁块A浸没在水
中后,还应该将相同体积的铜块C浸没在水中。所以同理,应测出C的重力G,记录C的重力及铜块的密
2
度ρ 。将铜块C浸没在水中且不接触容器,记录测力计的示数F。
铜 2
(2)[2]据称重法,F =G-F分别计算铁块及铜块浸没在水中所受的浮力。
浮
(3)[3]实验中需要记录物体的重力、对应的密度、测力计的示数及对应的浮力,所以表格如下:
密度ρ/ 重力 弹簧测力计的示数
物体 浮力F /N
浮
kg/m3 G/N F/N
铁块
铜块
(4)[4]由于物体的密度变化,而浮力不变,即F =F ,说明浮力与物体的密度无关,证明小阳的观点
浮1 浮2
是错误的。
六、综合题
19.(2024·新疆乌鲁木齐·一模)小红用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力
传感器固定在柱形容器的底部,它的上端与不吸水的实心正方体A固定(不计细杆B及连接处的质量和体
积),现缓慢地向容器中加水,力传感器的示数大小F随水深h变化的图象如图乙所示(
)。求:
(1)正方体A所受重力大小;
33关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(2)当容器内水的深度为13cm时,正方体A受到的浮力大小;
(3)当容器内水的深度为4cm时,力传感器的示数大小为F,继续向容器中加水,当力传感器的示数大小
变为0.2F时,水对容器底部的压强是多少?
【答案】(1)6N;(2)10N;(3)800Pa或1000Pa。
【解析】解:(1)由图乙可知,当h=0时,力传感器的示数为F =6N,此时正方体没有受到浮力,不计
0 示数
细杆B及连接处的质量,则细杆B对力传感器的压力等于正方体的重力,故正方体A所受重力大小为
G =6N
0
(2)由图乙可知,当h =3cm时,物体A的下表面恰好与水面接触;当容器内水的深度h =13cm时,已经
1 2
超过了F=0时水的深度,由力的平衡条件可得,此时正方体A受到的浮力
F =G+F '=6N+4N=10N
浮 示数
(3)由图乙可知,当h =3cm时,物体A的下表面恰好与水面接触,则正方体A的边长
1
容器内水的深度h =4cm时,正方体A浸入水的深度
3
h =h -h =4cm-3cm=1cm=0.01m
浸2 3 1
排开水的体积
V ′=L2h =(0.1m)2×0.01m=1×10-4m3
排 浸2
正方体A受到的浮力
F ′=ρ gV ′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
浮 水 排
力传感器的示数
F=G-F ′=6N-1N=5N
浮
继续向容器中加水,当力传感器第一次受到的力
且水的深度较小时、细杆的向上的作用力处于平衡状态,所以由正方体受到的合力为零可得
34关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
F ″=G-F′=6N-1N=5N
浮
由
F =ρ gV =ρ gS h
浮 液 排 液 A 浸
可得,此时正方体浸入水中的深度
则此时容器内水的深度
h =h +h =3cm+5cm=8cm=0.08m
4 1 浸3
则此时水对容器底的压强
p'=ρ gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
液 4
继续向容器中加水,当力传感器第二次受到的力
F ′=0.2F=0.2×5N=1N
1
且水的深度较小大时、细杆的向下的作用力处于平衡状态,所以由正方体受到的合力为零可得
F ''=G+F ′=6N+1N=7N
浮1 1
此时正方体浸入水中的深度
则此时容器内水的深度
h =h +h ′=3cm+7cm=10cm=0.1m
5 1 浸3
则此时水对容器底的压强
p '=ρ gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
1 液 5
答:(1)正方体A所受重力大小为6N;
(2)当容器内水的深度为13cm时,正方体A受到的浮力大小为10N;
(3)当容器内水的深度为4cm时,力传感器的示数大小为F,当力传感器的示数大小变为0.2F,压强为
800Pa或1000Pa。
七、计算题
20.(2024·北京东城·一模)如图所示,将一盛有水的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为
35关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
,容器的重力 。用细线将一个小球固定在容器底部,当小球完全浸没在水中静止时,
细线对小球的拉力为F。已知小球的重力 ,小球的体积为 ,此时容器内水深h=0.15m。
水的密度 ,g取10N/kg。求:
(1)小球完全浸没在水中静止时,所受浮力的大小;
(2)细线对小球的拉力F的大小;
(3)水对容器底的压强p;
(4)剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力 。
【答案】(1)10N;(2)2N;(3)1500Pa;(4)30N
【解析】解:(1)小球完全浸没水中时,排开水的体积等于自身的体积,所以所受的浮力
(2)小球静止时,受到竖直向下的重力和细线的拉力及竖直向上的浮力的作用,处于平衡,三个力是平
衡力,所以细线对小球拉力
F=F -G=10N-8N=2N
浮
(3)水对容器底的压强
(4)小球浸没水中时,水及小球的总体积
水的体积
水的质量
水的重力
36关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
G =m g=2kg×10N/kg=20N
水 水
剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力
F =G +G +G =2N+20N+8N=30N
压 容 水
答:(1)小球完全浸没在水中静止时,所受的浮力大小为10N;
(2)细线对小球的拉力F的大小为2N;
(3)水对容器底的压强p为1500Pa;
(4)剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力为F 为30N。
压
21.(2024·江西南昌·一模)小明想利用鸡蛋来研究物体的浮沉状况。他找来了一个鸡蛋,利用托盘天平
测得质量为 ,利用排水法,测得鸡蛋的体积为 。求:
(1)鸡蛋的密度为多少?
(2)请通过计算,判断鸡蛋在水中的浮沉状态;
(3)小明在烧杯中装入 盐水,鸡蛋能恰好悬浮在盐水中,盐水的总质量为多少?
【答案】(1)1.1g/cm3;(2)鸡蛋在水中下沉,最终沉底;(3)440g
【解析】解:(1)鸡蛋的密度为
(2)鸡蛋受到的重力为
鸡蛋浸没水中时受到的浮力为
因为G>F ,所以鸡蛋下沉,最终沉底。
浮
(3)鸡蛋能恰好悬浮在盐水中,说明盐水的密度等于鸡蛋的密度
则盐水的总质量为
37关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
答:(1)鸡蛋的密度为1.1g/cm3;
(2)鸡蛋在水中下沉,最终沉底;
(3)盐水的总质量为440g。
22.(2024·四川泸州·一模)如图是小明设计的浮力跷跷板,将完全相同的不吸水泡沫长方体A、B用不可
伸长轻绳及定滑轮如图所示放置在水槽中,已知泡沫密度为0.2×103kg/m3,每块泡沫底面积为250cm2,高
为20cm,水足够深,且泡沫长方体刚好有一半浸没在水中,不计一切摩擦(g取10N/kg)求:
(1)此时,绳子拉力为多大?
(2)在A端放上质量为m=1kg的物体,绳子拉力为多大?
1
(3)先在A端放上质量为m=1kg的物体,稳定后在B端放上质量为m=2kg的物体,则放上m 前后B浸
1 2 2
入水中的深度变化了多少?
【答案】(1)15N;(2)10N;(3)4cm
【解析】解:(1)对长方体A(或B或AB整体)有
此时,绳子拉力为
(2)在长方体A上放重物时,物A下降一些,物B上升相同高度,绳子拉力F将减小。当物A上所放重物
质量为m 时,绳子拉力刚好减小到零时(绳子拉直),物B处于漂浮状态,由F =G ,即
0 浮B B
所以
解得,物B浸入水中的深度 h =4cm,即物B上升的高度
浸B
38关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
Δh =10cm-4cm =6cm
B
物A下降的高度Δh =6cm,此时,物A(含重物m)仍露出水面,处于平衡状态,则
A 0
即
解得 m=3kg,当在物A上放 m=1kg时,绳子拉力F﹥0 ,绳子绷直,故A(含m)和B整体,所受总
0 1 2 1
浮力不变,则
F =2F =2×25N=50N
浮总 浮A
所以
F =G +mg+G +2F
浮总 A 1 B 2
即
代入数据解得F =10N。
2
(3)当在物A上放 m=1kg时,对物B有
1
F =G +F=ρ gSh
浮B B 2 水 浸B
当在物A上放 m,又在物B上放m 时,则
1 2
G =G +mg+G +mg=50N
总 A 1 B 2
对物A(含m)、B(含m)整体所受总浮力不变为 F =50N,因为
1 2 浮总
F =G =50N
浮总 总
故绳子拉力F=0,物A(含m)、B(含m)各自处于平衡状态,对物B(含m)有
3 1 2 2
F′ =G +mg=ρ gSh′
浮B B 2 水 浸B
两次物B所受浮力差
ΔF =m g-F =ρ gS(h′ -h )
浮B 2 2 水 浸B 浸B
即
39关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
解得物B浸入水中的深度增加了
Δh =h′ -h =4cm
浸B 浸B 浸B
答:(1)此时,绳子拉力为15N;
(2)在A端放上质量为m=1kg的物体,绳子拉力为10N;
1
(3)深度变化了4cm。
40