第九章 压强和浮力(A卷•考点达标卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版2024八年级下册第9章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1.我国南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》中说:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下。”瓶
上有两个小孔,闭住一个,水就流不出来,主要是由于( )
A.重力的作用 B.摩擦力的作用
C.浮力的作用 D.大气压的作用
【答案】D
【解析】瓶子上两个孔,使瓶子构成了一个连通器,堵住瓶子的其中一个孔后,瓶子内外气压不相通,
此时瓶子内气体的压强小于瓶子外界大气压,所以瓶子里的水倒不出来。故D符合题意,ABC不符合
题意。
故选D。
2.我国高铁技术处于世界领先地位,下列属于通过增大受力面积来减小压强的是( )
A.车体采用铝合金材质 B.车厢内的座椅宽大柔软
C.车厢内的破窗锤端部做成锥形 D.高铁站台的盲道用“条形引导砖”铺设
【答案】B
【解析】A.车体采用铝合金材质,是因为铝合金密度较小,可以在体积一定时,减小车身质量,故A
不符合题意;
B.车厢内的座椅宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.车厢内的破窗锤端部做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.高铁站台的盲道用“条形引导砖”铺设,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不
符合题意。
故选B。
3.关于液体内部的压强,下列说法中错误的是( )
A.在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大
B.在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C.在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大
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学科网(北京)股份有限公司D.在同种液体内部,深度相同处液体向各个方向压强相等
【答案】B
【解析】A.由p=ρgℎ 得,在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大,故A正确,不符合题意;
BD.液体压强只与液体的密度、深度有关,与液体方向无关。在同种液体内部,深度相同处液体向各
个方向压强相等,故B错误,符合题意,故D正确,不符合题意;
C.由p=ρgℎ 得,在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大,故C正确,不符合题意。
故选B。
4.如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压
( )
A.大于大气压 B.等于大气压
C.小于大气压 D.变为零
【答案】A
【解析】将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,桶内空气变多,气压变大,当桶内水面上方的气体
压强大于大气压时,水就会在桶内气压的作用下从出水口流出。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.小德指着厨房桌面上的一个白色固体,问妈妈:“这是什么?”妈妈说:“可能是蜡块也可能是小石
子。”爸爸说:“把它放到水中,沉下去就是小石子,若浮着就是蜡块。”其中爸爸的说法是属于科
学探究过程中的哪个要素( )
A.问题 B.交流 C.解释 D.证据
【答案】D
【解析】探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,发现问题后,根据自己已有的知识和生活
经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案,包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行
探究,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论。并不是所有的问题都一次探究
得到正确的结论。有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论。因此,在得出结论后,
还需要对整个探究过程进行反思。所以爸爸说:“把它放到水中,沉下去就是小石子,若浮着就是蜡
块。”,应属于科学探究的收集证据。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
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学科网(北京)股份有限公司6.原平整的细沙面上放上甲、乙两个质地均匀实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的密度一定比乙大 B.甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
C.甲的重力一定比乙小 D.无法判断甲、乙的质量大小
【答案】D
【解析】由图可知,甲、乙两个实心正方体放在原来平整的细沙面上时,乙的凹陷程度比较深,则乙
对沙面产生的压强较大,即p
h 时,ρ <ρ ,即甲的密度一定比乙小;由p= 得正方体对沙面的
gℎ 甲 乙 甲 乙 甲 乙 S
压力F=pS,由
F G mg
p= = =
S S S
得正方体的质量
pS
m=
g
由于p
S ,但两者的关系不确定,则甲、乙的质量关系无法确定,根据G=mg,则甲、乙
甲 乙 甲 乙
的重力关系无法确定,甲对沙子的压力和乙对沙子的压力关系无法确定,故ABC不符合题意,D符合
题意。
故选D。
7.将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N,那
么这两个物体一定有相同的( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重力
【答案】B
【解析】B.物体都浸没在水中,测力计的示数都减少了2N,由称重法可知,受到的浮力均为
F =G-F =2N
浮
因为两物体受到的浮力相同,由F =ρ V g可知,两物体排开水的体积相等。因为两物体都浸没在水
浮 水 排
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学科网(北京)股份有限公司中,排开水的体积等于物体的体积,即V =V ,所以两个物体一定有相同的体积,故B符合题意;
物 排
ACD.仅知道物体受浮力的大小关系,据
F =G-F
浮
不能确定物体受重力、物体的质量(密度)、浸没水中后弹簧测力计的示数的大小关系,故ACD不符
合题意。
故选B。
8.小明将吸管制作的简易密度计放入足够深的水中进行测试,测试时发现密度计不能竖直漂浮。下列操
作能使密度计竖直漂浮的是( )
A.增加配重 B.换用更长吸管 C.向容器中加盐 D.换用更大的容器
【答案】A
【解析】浮在水中的吸管受到浮力和重力的作用。吸管漂浮,根据二力平衡知识可以知道,这两个力
的方向是在竖直方向上相反的,在它们的作用下,最终吸管静止在这两个力的作用点的连线上。将两
个力的作用点分开,使这两个点的连线与吸管竖直方向的中线重合在一起,吸管就能竖直立在水中。
浮力的作用点在吸管的中心,增加配重,配重越重,重心越靠近吸管配重一端,这样一来,吸管就能
竖直漂浮了。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9.下列现象中,“吸”的科学原理与其他三个不同的是( )
A.窗外有风吹过,窗帘会被“吸”出去
B.高铁站台的黄线是为了防止人被“吸”过去
C.人用吸管“吸”杯中的饮料
D.大风“吸”起伞面
【答案】C
【解析】风紧贴窗户吹过时,窗帘会被“吸”向窗外,空气流速大、压强小,会产生一个向外侧的压
强差,将窗帘“吸”向窗外;
列车进站时,会带动人和车之间的空气流动速度加快、压强变小;此时人外侧的空气流动速度慢、压
强较大,会产生一个向内侧的压强差,故乘客被“吸”向列车,其原理是流体压强和流速的关系,所
以候车时要站在黄线外侧;
人吸走管内的空气时,管内的气压减小,外界大气压将饮料压入管内,使人喝到饮料,所以用吸管
“吸走”饮料是利用了大气压的作用;
相同时间,空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程,空气通过上方的速度大于下方速度。根据流体
的流速越大压强越小,下方压强大于上方压强,伞在压强差下被吸向上方;
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学科网(北京)股份有限公司综上分析可知,C项的中“吸”的科学原理与其它不同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知L :L =3:2,则它们对水平桌面
A B
的压力和压强之比分别为( )
A.F:F =2:3 B.p :p =2:3 C.F:F =1:1 D.p :p =1:1
A B A B A B A B
【答案】D
【解析】因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,密度均匀的长方体铜块对水平桌面的压
强
F G mg ρVg ρSℎg
p= = = = = =ρgℎ
S S S S S
由图可知,A、B两铜块的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即
p ∶p =1∶1
A B
由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,即
S ∶S =L ∶L =3∶2
A B A B
由
F
p=
S
可得,它们对水平桌面的压力
F∶F =pS ∶pS =S ∶S =3∶2
A B A B A B
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.如图所示,体积相同而材料不同的四个小球甲、乙、丙、丁静止在水中,这四个小球所受的浮力分别
为F 、F 、F 、F ,则( )
甲 乙 丙 丁
A.F =F B.F F D.F >F
甲 乙 甲 丁 乙 丙 甲 乙
【答案】B
【解析】由图可知,四个球排开水的体积
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学科网(北京)股份有限公司V F
甲 乙 甲 乙
【答案】D
【解析】A.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力
等于物体重,所以物体受到的浮力相等,即F =F ; 根据阿基米德原理F =G 知,G =G ,
浮甲 浮乙 浮 排 甲排 乙排
所以物体排开液体的质量m =m ,故A错误;
甲 乙
BD.因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ >ρ , 物体在乙液体中悬浮,所以ρ =ρ , 所以ρ >ρ ,
甲 物 乙 物 甲 乙
F
根据p=ρgh,h相同, 所以对容器底部的压强p >p ,由于甲乙的底面积相等,根据p= 知,液
甲 乙
S
体对容器底部的压力F >F ,故B错误,D正确;
甲 乙
C.由图知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度, 根据
G=mg=ρgV知甲液体的重力大于乙液体的重力, 又因为容器的重力相等,且在水平面上压力等于重力,
F
所以F′ >F′ , 根据p= ,甲乙底面积S相同,所以p '>p ',故C错误。
甲 乙 甲 乙
S
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共32分)
13.C919大型客机是我国第一架拥有自主知识产权的商用干线飞机,它利用“流速大,压强_________”的
原理来获得向上的升力;小明利用如图所示装置来粗测大气压强,乘坐电梯把该装置从1楼拿到28楼,
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学科网(北京)股份有限公司会看到细管中的水面_________(选填“上升”或“下降”)。
【答案】 小 上升
【解析】[1]流体流速大的地方压强小,飞机的机翼上凸下平,飞机飞行时,上方空气流速大,压强小,
下方空气流速小,压强大,会产生向上的压力差,从而使飞机获得向上的升力。
[2]海拔高度越高,大气压强越小,乘坐电梯把该装置从1楼拿到28楼,高度增大,瓶外大气压强减
小,细管中的水面会上升。
14.如图所示,顺时针旋转的足球可以绕过“人墙”射入球门,这是因为足球左侧的空气流速比右侧的空
气流速小,形成向_________(选填“左”或“右”)的压力差;足球在飞向球门的过程中处于
_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 右 非平衡
【解析】[1]流体流速越大的地方,压强越小。足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小,则足球左侧
的空气压强大于右侧的空气压强,形成向右的压力差,改变了足球的运动轨迹。
[2]物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处
于平衡状态;足球在非平衡力作用下,其运动状态会发生改变,足球的速度大小和方向会不断变化,
所以足球处于非平衡状态。
15.图是节日放飞氢气球的场景,氢气球放手后会向上运动。从运动和力的知识可以得到:氢气球向上运
动,是因为放手时氢气球的重力G_________(选填“大于”或“小于”)氢气球受到的空气浮力F,
当氢气球上升高到一定高度后不再上升,说明氢气球上升过程中受到的浮力F_________(选填“变
大”或“变小”)。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 小于 变小
【解析】[1]氢气球向上运动时,受到重力和浮力,根据力与运动关系可知,重力和浮力的合力方向与
浮力的方向一致,即重力小于浮力。
[2]当氢气球上升高到一定高度后不再上升,说明氢气球受到的浮力F变小,此时氢气球的重力等于氢
气球受到的浮力。氢气球上升过程中,体积变化忽略不计,随高度的增加空气越来越稀薄,密度变小,
根据
F =ρ gV
浮 气 排
可知,氢气球受到的浮力变小,自身重力不变,当受到的浮力等于自身重力时,由于惯性,上下运动
几次,最终停在此位置,不再上升。
16.“三峡天下壮,请君乘船游”。如图所示是游轮过三峡船闸的情景,该游轮满载时排水量为4050t。
船闸是根据_________原理工作的。当闸室内的水深为3600cm时,水对闸室底部产生的压强为
_________Pa。该游轮满载时排开水的重力为_________N。当游客从游轮下来时,游轮底部受到水的压
强_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(水的密度1×103kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】 连通器 3.6×105 4.05×107N 变小
【解析】[1]当船闸底部的阀门打开时,上游和闸室、闸室和下游之间都可构成连通器,两侧水面相平,
方便船只通行,所以,船闸是根据连通器原理工作的。
[2]由阿基米德原理可得,游轮满载时受到的浮力
F =G =m g=4050×103kg×10N/kg=4.05×107N
浮 排 排
[3]水对闸室底部产生的压强为
p=ρgℎ =1.0×103kg/m3×10N/kg×3600×10−2m=3.6×105Pa
[4]当游客从游轮下来时,总重力减小,浮力减小,排开水的体积减小,浸入的深度减小游轮底部受到
水的压强变小。
17.如图,密度均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,它对桌面的压强
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学科网(北京)股份有限公司为_________Pa;若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,剩余部分对桌面的压力会
_________,剩余部分对桌面的压强会_________;第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,剩
余部分对桌面的压强相较于第一次会_________。(以上三空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】 700 变小 变小 不变。
【解析】[1]物体对桌面的压强为
F 7N
p= = =700Pa
S 0.01m2
[2][3]物体对桌面的压力等于重力,若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,物体重力
减小,压力减小,受力面积不变,剩余部分对桌面的压强会变小。
[4]第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,根据直柱体压强的计算公式p=ρgℎ ,密度和高度
均不变,剩余部分对桌面的压强相较于第一次切除后不变。
18.中国制造的“和平方舟”号大型医院船,被誉为守卫和平的友谊使者。“和平方舟”号满载时总重为
1.4×108N,当它满载在海上航行时所受浮力为_________N,在某次执行任务过程中,它从大西洋驶入
海水密度更小的印度洋时,吃水深度_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/
kg)
【答案】 1.4×108 变大
【解析】[1]当它满载在海上航行时,它处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,所受浮力为
F =G=1.4×108N
浮
[2]它从大西洋驶入海水密度更小的印度洋时,它仍处漂浮状态,受到的浮力不变,海水密度变小,根
据阿基米德原理可知,它排开海水的体积变大,吃水深度变大。
19.如图所示,两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中,静止两液面相平。则密度计在两液体中
所受浮力大小关系是F _________F ,甲、乙两液体密度大小关系是ρ _________ρ ,甲、乙两
浮甲 浮乙 甲 乙
液体对容器底部压强大小关系是p _________p 。(均选填“大于”“等于”“小于”)
甲 乙
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 等于 大于 大于
【解析】[1]图中所示密度计始终漂浮,浮力等于密度计的重力,因此密度计在两液体中所受浮力大小
相等,即F =F 。
浮甲 浮乙
[2]根据F =ρ gV 可知,密度计在甲液体中排开液体的体积小,则甲液体的密度大,即ρ >ρ 。
浮 液 排 甲 乙
[3]静止两液面相平,根据p=ρgℎ 可知,甲液体的密度大,则甲液体对容器底部的压强大于乙液体对
容器底部的压强。
20.如图所示,在远洋轮船的船舷上,都漆着若干条“吃水线”。当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时,
轮船受到的浮力_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),北大西洋与印度洋的海水密度ρ
_________ρ (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
北大西洋 印度洋
【答案】 不变 大于
【解析】[1]因为轮船漂浮,由二力平衡可知,F =G,所以当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时,轮
浮
船受到的浮力不变。
[2]由图可知,轮船在北大西洋的吃水线比印度洋的吃水线要深,可知在北大西洋排开水的体积小于在
印度洋排开水的体积,由F =ρ gV 知,ρ 大于ρ 。
浮 液 排 北大西洋 印度洋
21.福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,排水量为8万吨,满载时的浮力为
_________牛,排开液体的体积为_________米3。当舰载机起飞后,航空母舰所受的浮力_________
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。航空母舰的排水量将_________(选填“变大”“不变”或
“变小”)。
【答案】 8×108 8×104 变小 变小
【解析】[1]“福建舰”的满载排水量为8×104t,即排开水的质量为
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学科网(北京)股份有限公司m =8×104t×103kg= 8×107kg
排
“福建舰”满载时航行在大海中,其受到的浮力
F =G =m g=8×107kg×10Nkg= 8×108N
浮 排 排
[2]由F =ρgV 可知,排开液体的体积为
浮 排
F 8×108N
V = 浮 = =8×104m3
排 ρ g 1×103kg/m3×10N/kg
水
[3]“福建舰”在海面上航行时始终处于漂浮状态,则F =G。舰载机起飞后,“福建舰”的总重力减
浮
小,则“福建舰”受到的浮力将变小。
[4]由F =ρ V g可知,排开海水的体积比排开江水的体积小,所以,航母要上浮一些,排水量变小。
浮 液 排
22.物理知识在生活中有广泛的应用。光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在_________作用下被压在墙壁上;液
体密度计是利用二力平衡条件和_________原理来测量液体密度大小的;图1所示扫地机器人是通过电
机转动使内部气压_________,利用内外气压差,将垃圾压入吸尘器;图2所示的大型邮轮从内河驶向
大海时,所受浮力将_________。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 大气压 阿基米德 变小 不变
【解析】[1]用力将吸盘压在光滑墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外
界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。
[2]密度计的设计利用了二力平衡知识和阿基米德原理,密度计在液体中漂浮时F =G ,根据阿基米
浮 物
德原理F =ρ gV 可知,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越小,据此来判断液体密度大
浮 液 排
小。
[3]扫地机器人中的电动机转动,会使内部空气流速变大,导致内部气压减小,使内部气压小于外部气
压,利用内外气压差,可以将垃圾吸入吸尘器内。
[4]邮轮的重力不变,从内河驶入大海时,轮船仍然漂浮,所受浮力等于自身重力,所以浮力不变。
23.“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。
它的测量范围是13℃~26℃;如图所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管
中液体的密度会随之变化。液体中装有体积均为2×10−6m3五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的
温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时(彩球体积变化可忽略),所有上浮彩球中最下方一个
彩球(此时彩球处于悬浮状态)标注的温度表示所测的环境温度。球上标有设定好的温度来读数,小
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学科网(北京)股份有限公司球质量和标注温度如下表。
标注温度(℃) 16 18 20 22 24 26
彩球质量(克) 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0
(1)当外界温度为18℃时,温度计内液体的密度是_________kg/m3;
(2)根据上述信息结合自己所学知识判断:玻璃管中液体的密度会随温度升高_________(选填“升高”
或“降低”),说出理由____________________________________。
【答案】(1)1.2×103 (2)降低 见解析
【解析】(1)当外界温度为18℃时,温度计内液体温度为18℃,由表中数据可知,标注18℃的彩球
质量为2.4g,则彩球的密度
m 2.4g 2.4×10−3kg
ρ= = = =1.2×103kg/m3
V 2×10−6m3 2×10−6m3
此时彩球处于悬浮状态,由沉浮条件可知,此时温度计内液体的密度为1.2×103kg/m3。
m
(2)[1][2]由于液体吸收热量,温度升高,体积膨胀,即体积增大,液体的质量不变,由ρ= 可知,
V
液体的密度降低。
三、解答题(共8小题,共44分)
24.(4分)为营造高雅的诗意校园,某中学在校园内修建了一座孔子雕像。整座雕像总质量(含底座)
为3000kg,由孔子像和水平基座两部分组成,如图所示,其中水平基座是由花岗岩制成的,已知该花
岗岩的密度为 2.6×10³千克/米3,水平基座体积为0.5米3,水平基座与地面接触的总面积为1.5米2。
求:
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学科网(北京)股份有限公司(1)水平基座的质量;
(2)整座雕像对水平地面的压强;
(3)请利用学过的知识解释水平基座做得比较大的好处。
【答案】(1)1300kg (2)2×104Pa (3)见解析
【解析】(1)水平基座的质量
m=ρV=2.6×103kg/m3×0.5m3=1300kg
(2)整座雕像的重力
G=m g=3000kg×10N/kg=3×104N
总
整座雕像对水平地面的压力
F=G=3×104N
整座雕像对水平地面的压强
F 3×104N
p= = =2×104Pa
S 1.5m2
(3)水平基座做的比较大,是在压力一定的情况下,增大受力面积从而减小压强,不易压坏地面。
25.(3分)小明用矿泉水瓶做了以下实验:
(1)用矿泉水瓶自制简易蛋黄分离器(如图甲所示),挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手蛋黄被
吸进瓶子里,这是利用 的作用。
(2)在水瓶的不同高度处扎三个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图乙所示,此现象表明:
同种液体内部压强的大小与液体的 有关,在三个小孔同时喷水的某个时刻将瓶口堵住,可
以观察到 (填字母)。
A.只有最上面的小孔继续喷水 B.只有最下面的小孔继续喷水
C.三个小孔均继续喷水 D.三个小孔都停止继续喷水
【答案】(1)大气压 (2)深度 D
【解析】(1)挤压矿泉水瓶,瓶内的一部分气体被排出,让瓶口贴近蛋黄,松开手时由于外界大气
压大于瓶内气压,故蛋黄被吸进瓶子里。
(2)[1]由图乙可知,小孔所在位置的深度越深,水被喷出的距离越远,故可知同种液体内部压强的
大小与液体的深度有关。
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学科网(北京)股份有限公司[2]将瓶口堵住,瓶内气压小于瓶外大气压,三个小孔将停止喷水,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26.(7分)小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的_________来比较压力作用效果的;
(2)比较_________两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越_________,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用_________两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强_________(选填“相等”或“不
等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更柔软的_________进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三
个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大
的是_________(选填“①”“②”或“③”)。
【答案】(1)凹陷程度 (2)甲、乙 大 (3)乙、丙 (4)相等 (5)
海绵 (6) 相等 ③
【解析】(1)实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)[1][2]要探究压力的作用效果与压力之间的关系,需要控制受力面积相同,因此选择甲、乙两实
验,且受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)坦克设计成履带是当压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,因此探究实验需
要控制压力相同,受力面积不同,可选择乙、丙两图进行实验的结论。
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,由于压力和受力面积不变,则压强不变,即小桌对木板和海
绵的压强相等。
(5)为了使实验现象更加明显,即使海绵额凹陷程度越大,可选择质量较大的砝码或更柔软的海绵
进行实验。
(6)用以下三种不同的方法切去一半,则①②③的三个半块对水平面的压力大小相等,③方式中的
受力面积最小,则压强最大。
27.(6分)2020年11月,“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜新纪录,
标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小钟同学探究液体内部压强的兴趣,他进行
了如图的操作。
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学科网(北京)股份有限公司(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用_________(选填“薄”或“厚”)一些的能更好
地对比实验现象,从结构来看,正常使用的U形管压强计_________(选填“是”或“不是”)连通
器;实验前,小钟没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图所示)接下来的操作是
__________________,使U形管左右两侧的水面相平;
(2)分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:在同种液体中,液体压强的大小随液体深度的增
加而_________(选填“增加“减小”或“不变”),因此拦河大坝要做成_________的形状(选填
“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)小钟同学在原探究的圆柱容器中又装进一些纯净水后,原海水的密度变小了,则:海水对容器底的
压强_________(选填:“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】(1) 薄 不是 将软管取下,再重新安装
(2) 增加 上窄下宽 (3)变大
【解析】(1)[1]实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的,因为薄的橡皮膜受到
一定的压强时形变更明显,可以更准确地将液体压强传递到U形管,实验的结论越准确。
[2]压强计的一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”的特点,所以,不是连通器。
[3]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形
管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面
就是相平的。
(2)[1]由乙、丙可知,液体密度相同,金属盒浸入液体的深度不同,丙实验中金属盒浸入液体的深
度较大,U形管中液面高度差较大,表明丙实验中橡皮膜处液体产生的压强较大,所以可以得到的结
论是同种液体中,液体压强随着液体深度的增加而增加。
[2]河水越深,压强越大,为了能承受较大的压强,拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)因为容器为规则柱体,所以容器底部所受压力等于海水的重力,由于加入纯净水后,海水的重
F
力增加,对容器底的压力增加,由p= 可知,海水对容器底的压强变大。
S
28.(6分)如图甲是小明利用注射器估测大气压的实验装置图。
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学科网(北京)股份有限公司(1)该实验中以活塞为研究对象,利用_________原理来测出大气压力,当注射器中的活塞刚开始滑动时,
记下此时弹簧测力计的示数为F;
(2)某同学读出所用注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器_________(选填“针筒”、“活塞”或
“全部刻度”)的长度L,则此时大气压值p=_________;(用已知量符号表示)
(3)实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽或漏气,则测得的大气压值偏_________;
(4)考虑到活塞与针筒之间的摩擦力对实验的影响,小华改进了实验,如图乙所示,将注射器筒固定在
水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,
测得杯和水的重力为9.8N,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重
力为5.6N,已知活塞面积为7×10-5m2,则活塞与注射器之间的摩擦力为_________N,所测大气压的值
应为_________Pa。
【答案】(1)二力平衡 (2)全部刻度 (3)小 (4)2.1 1.1×105
【解析】(1)该实验中以活塞为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,活塞处于平衡状态,利
用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,记录此时弹簧
测力计的示数。
(2)[1]为了测量活塞的面积,读出所用注射器的容积,再用刻度尺测出注射器全部刻度的长度,由
圆柱体的体积公式可得活塞的面积。
[2]活塞的面积
活塞受到的压强
则此时大气压值
(3)注射器筒中的空气没有排尽或漏气,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会
偏小。
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学科网(北京)股份有限公司(4)[1][2]当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为9.8N,则活塞受到拉力和摩擦力等于杯和
水的重力
F+f=G=9.8N
1
当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为5.6N,则活塞受到拉力和摩擦力之差等于杯和水的重
力
F-f=G=5.6N
2
解得活塞与注射器之间的摩擦力
f=2.1N
解得大气压力
F=G-f=9.8N-2.1N=7.7N则大气压的值
1
29.(6分)小明通过如图步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验:
(1)由C、D两图可知,物体所受浮力与它浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);
由B、C两图可知,物体受到的浮力大小与___________________________有关;物体完全浸没在水中
时,受到浮力为_________N;
(2)小明另取一杯盐水用弹簧测力计吊着该金属块浸没于盐水中。由D、E两图可知,物体所受浮力与
______________有关;
(3)将适量细铜丝塞入吸管下部,将制作好的吸管轻轻放入水中,发现吸管倾倒在水中,应_________
(选填“增加”或“减少”)细铜丝的量,直至吸管能竖直漂浮在水中:在吸管上与水面相平处做上
标记(如图甲所示),并标上刻度值为 ;
(4)用刻度尺测出标记到吸管底部的距离为H,按 的分度值刻画刻度并标上对应刻度值,
的刻度线距离底部的距离为_________H。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)无关 物体排开液体的体积 1 (2)液体密度 (3)增加 (4)1.25H
【解析】(1)[1]由C、D两图知道,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,深度不同,弹簧
测力计的示数相同,物体受到的浮力相同,由此可知,物体所受浮力与它浸没在液体中的深度无关。
[2]比较B、C两图知道,液体的密度相同,物体排开液体的体积不相同,弹簧测力计的示数不同,物
体受到的浮力不同,由此可知,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[3]利用称重法计算物体完全浸没在水中受到浮力为
(2)比较D、E两图知道,物体排开液体的体积相同,液体的密度不相同,弹簧测力计的示数不同,
物体受到的浮力不同,故物体所受浮力的大小与液体密度有关。
(3)自制密度计时,要让密度计能够竖直漂浮在液体中,需要降低其重心的位置,让密度计重心位
置偏下,即应增加细铜丝的重力。
(4)已知密度计在待测液体中总是处于漂浮状态,故其在不同液体中受到的浮力不变,则
由题意可知,吸管放置在水中时水面到吸管底部的距离为H,则
30.(4分)为比较甲、乙两种液体的密度,同学们进行了实验。
(1)第一组同学用电子秤完成了以下几个实验:
①小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体,并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量。
电子秤的示数如图1所示,则这两种液体的密度关系是 _________ ;
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学科网(北京)股份有限公司②小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V,并用电子秤测出了量
筒和液体的总质量m,用甲、乙两种液体各测两组数据后,在如图2所示的 图像上描出了四个
点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知:属
于甲液体的两点是_________;
③小红在小明实验的基础上添加了一个边长为3cm的正方体金属块,测量出了甲液体的密度,实验步
骤如图3所示。则甲液体的密度为_________ ;
(2)第二组同学准备用如图4所示压强计来比较两种液体的密度大小,图5是他们设计的几种方案(压强
计的U形管未画出),其中最佳方案是_________。
【答案】(1) > A、C 1.1 (2)C
【解析】(1)[1] 由图1可知,甲液体和烧杯的总质量大于乙液体和烧杯的总质量,且两个烧杯完全
相同,两种液体的体积相等,则甲液体质量较大,由 可知,这两种液体的密度关系是 。
[2] 当量筒中液体的体积为零时,竖轴上对应的数值是量筒的质量,这时甲乙在图像上对应同一个点;
只有把A 、C和B、D两点分别相连,它们的延长线才能交于竖轴(质量轴)一点,且质量不为零,
如下图所示:
由图可知,当体积一定时,上面直线所代表的物质的质量大,说明密度较大。由此可知:属于甲液体
的两点是A和C。
[3] 图3中,补入甲液体的质量为162.3g和132.6g之差(而不是162.3g和129.9g之差,因为取出金属
块的过程会带出一部分液体),则补入甲液体的质量为
补入液体的体积等于金属块的体积,则补入液体的体积为
则甲液体的密度为
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学科网(北京)股份有限公司(2)利用液体的压强来比较两种液体的密度大小,原理是 ,在两种液体的深度相同时,产
生的压强越大,则液体密度越大;所以,应把压强计的橡皮膜放在相同深度处;A图中深度太浅,两
种液体产生的压强较小,效果不明显,B中没有控制深度相同,C图中深度较深,两种液体产生的压
强较大,效果明显。所以最佳方案是C。
31.(8分)小明用透明薄壁圆筒制作测量液体密度的密度计。已知水的密度 ,圆筒底
面积为S。
(1)用调节好的天平测空圆筒质量m;往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲
(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,接下来正确的操作是
,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示则空圆筒的质量m= g;
(2)标记一定体积:向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为74.4g,计算得到圆筒内水的
体积V= cm3。如图丙所示,在圆筒外壁上与水面平齐处做好虚线标记后,倒掉圆筒内的
0
水;
(3)标记刻度线和密度值:如图丁所示,向圆筒内倒入待测液体至标记处,使待测液体体积为V。将圆
0
筒放入水中处于漂浮状态,测量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度ρ = (用m、
液
S、h、V、ρ 表示)。根据表达式计算出待测液体密度ρ 分别为0.8、0.9、1.0、1.1(单位均为g/cm
0 水 液
)对应的4个h值,再在圆筒外壁上从筒底开始量取这4个h值,分别标上对应的刻度线和密度值;
(4)交流与讨论:
①圆筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的 (上方/下方/同一位置);
②步骤(3)中所标的刻度线在圆筒外壁上分布 (均匀/不均匀);为了使上述刻度线分布更
疏一些,在保持其它情况不变时,可以适当 (填字母);
A.增大圆筒底面积S B.增大圆筒质量m C.增大步骤(2)中水的体积V
0
③用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒在容器中触底无法漂浮,请提出一条改进建议:
。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)向右移动游码 34.4 (2)40 (3)
(4)上方 均匀 C 容器中加足够深的水(言之有理即给分)
【解析】(1)[1]右盘中加入最小砝码后,天平指针向右偏转(图一甲),此时右盘质量偏大。取出
最小砝码,天平指针向左偏转,此时左盘中质量偏大,所以接下来应向右调节游码直至指针对准分度
盘中央刻度线。
[2]图乙中,空圆筒的质量
m=20g+10g+4.4g=34.4g
(2)圆筒中水的质量
水的体积
(3)圆筒漂浮在水中,所受浮力等于圆筒和待测液体的总重力。即
圆筒排开水的体积
V =Sh
排
据阿基米德原理有
则
待测液体的密度
(4)[1]圆筒中装入水,放入水中漂浮,所受的浮力等于圆筒及筒中水的重力,则圆筒排开水的体积
比筒内水的体积大,而圆筒为薄壁,所以筒外水的高度比筒内的高,筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图
丙中虚线标记处的上方。
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学科网(北京)股份有限公司[2]液体的密度
其中 、S、V、m是定值,液体密度是关于h的一次函数,所以标得的刻度线在圆筒的外壁上分布
0
均匀。
[3]由液体密度公式可知,为使刻度线分布更疏一些,即在液体密度不变时,让圆筒浸入水中的深度更
深,可减小圆筒的底面积或减小圆筒的质量,也可以增大V,故AB不符合题意,C符合题意。
0
故选C。
[4]圆筒触底无法漂浮,是因为重力大于浮力,所以可以增大浮力,也就是往容器中加入足够多的水增
大容器排开水的体积从而增大浮力,使其漂浮。或者减小重力,也就是减小待测液体体积,从而减小
重力使圆筒漂浮,但这时减小待测液体体积,需要重新标刻度,那么往容器中加水,更易操作。
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