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專題03質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)與浮力綜合

1.(2025?安徽)【生活實(shí)際新結(jié)合】圖示為航行中的水翼船,其下部裝有上表面凸起、下表面平直的水

翼,類似飛機(jī)機(jī)翼。當(dāng)船在水中高速航行時(shí),水翼會(huì)獲得升力,這是由于相對(duì)于水翼下方,水翼上方水

流的流速,壓強(qiáng)小。

【答案】大。

【解答】解:當(dāng)船在水中高速航行時(shí),由于其下部裝有上表面凸起、下表面平直的水翼,導(dǎo)致它與船體

間的水流速度大,壓強(qiáng)??;水翼下表面的水流速度小,壓強(qiáng)大,因此在水翼的上、下表面存在向上的壓

力(壓強(qiáng))差,所以船便獲得升力。

故答案為:大。

2.(2025?安徽)某興趣小組要測(cè)量一實(shí)心圓柱體(不吸水且不溶于水)的密度,進(jìn)行了如下操作:用一

根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將圓柱體豎直懸掛在鐵架臺(tái)上并保持靜止,將一盛有水的柱形容器放在水平升降臺(tái)上,

容器和升降臺(tái)整體安放在圓柱體的正下方,使容器內(nèi)的水面與圓柱體下表面恰好不接觸,測(cè)得容器內(nèi)水

的深度為h1=10cm,如圖所示;緩慢調(diào)節(jié)升降臺(tái)使細(xì)線恰好伸直且無拉力,測(cè)得容器上升的高度為h2=

8cm,整個(gè)過程沒有水溢出,圓柱體始終處于豎直狀態(tài)。已知圓柱體的高為H=20cm,圓柱體與容器的底

33

面積之比為S1:S2=1:3,ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg,不計(jì)容器壁厚度。求:

(1)調(diào)節(jié)升降臺(tái)前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p;

(2)調(diào)節(jié)升降臺(tái)后圓柱體浸入水中的深度h;

(3)圓柱體的密度ρ。

【答案】(1)調(diào)節(jié)升降臺(tái)前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為103Pa。

(2)調(diào)節(jié)升降臺(tái)后圓柱體浸入水中的深度為12cm。

(3)圓柱體的密度為0.6×103kg/m3。

【解答】解:

(1)調(diào)節(jié)升降臺(tái)前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為:

333

p=ρ水gh1=1.0×10kg/m×10N/kg×0.1m=10Pa;

(2)初始狀態(tài),容器內(nèi)水面與圓柱體下表面恰好不接觸,此時(shí)容器內(nèi)水的體積可表示為V水=S2h1;

緩慢調(diào)節(jié)升降臺(tái)后使細(xì)線恰好伸直且無拉力,此時(shí)升降臺(tái)上升的高度為h2=8cm,圓柱體下表面距容器底

的高度為h1﹣h2=2cm;

此時(shí)容器內(nèi)水的體積可表示為:V水=S2×(h1﹣h2)+(S2﹣S1)×h,其中S1:S2=1:3,

水的體積不變,則可列方程為:S2h1=S2×(h1﹣h2)+(S2﹣S1)×h,代入已知條件解得h=12cm。

(3)細(xì)線恰好伸直無壓力,說明此時(shí)圓柱體處于漂浮狀態(tài),V排=S1h。

由阿基米德原理得

F?。紾排=ρ水gV排=ρ水gS1h﹣﹣﹣﹣①

G=mg=ρ物V物g=ρ物S1Hg﹣﹣﹣﹣②

由浮沉條件可知,漂浮時(shí)F浮=G,即①②兩式相等,聯(lián)立化簡(jiǎn)可得圓柱體的密度為

?

物。

?3333

1.0×10??/?×0.12?3

答:(1)調(diào)節(jié)升降臺(tái)前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為10Pa。

?=?=0.20?=0.6×10??/?

(2)調(diào)節(jié)升降臺(tái)后圓柱體浸入水中的深度為12cm。

(3)圓柱體的密度為0.6×103kg/m3。

3.(2024?安徽)在高鐵站的站臺(tái)上,離站臺(tái)邊緣一定距離的地方標(biāo)有一條安全線(如圖所示),所有乘

客都必須站在安全線以外的區(qū)域候車。這是因?yàn)楫?dāng)列車駛過時(shí),列車附近的空氣流速大,壓強(qiáng),

若越過安全線,即使與列車保持一定的距離,也是非常危險(xiǎn)的。

【答案】小

【解答】解:在高鐵站列車駛過時(shí)會(huì)帶動(dòng)人和車之間的空氣流動(dòng)速度加快,此時(shí)人外側(cè)的空氣流動(dòng)速度

慢;根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,人外側(cè)空氣流速慢、壓強(qiáng)大,而內(nèi)側(cè)流速快、壓強(qiáng)小,會(huì)產(chǎn)生一

個(gè)向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差,將人推向火車,因此,若越過安全線,即使與列車保持一定的距離,也是非常危險(xiǎn)

的。

故答案為:小。

4.(2024?安徽)小亮同學(xué)用圖甲所示的裝置探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān),容器中間用隔板分成左右兩

部分,隔板下部用薄橡皮膜封閉一個(gè)圓孔,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí)橡皮膜的形狀發(fā)生改變。

(1)將同種液體倒入容器左右兩邊,右側(cè)液面高于左側(cè),觀察到橡皮膜的形狀如圖乙所示。

將A、B兩種不同的液體(ρA<ρB)分別倒入容器左右兩邊,使左右兩側(cè)的液面相平,觀察到橡皮膜的

形狀如圖丙所示。

①由圖乙可初步得出:同種液體中,深度越大,壓強(qiáng)越大;

②由圖丙可初步得出:深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越。

(2)若將C、D兩種不同的液體分別倒入容器左右兩邊,倒入液體的深度如圖丁所示,發(fā)現(xiàn)橡皮膜的形

狀幾乎沒有變化。由此可知兩種液體的密度大小關(guān)系為:ρCρD(選填“>”“=”或“<”)。

【答案】(1)②大;(2)<。

【解答】解:(1)②圖丙液體深度相同,液體密度不同,橡皮膜向左側(cè)凹陷說明右邊液體壓強(qiáng)大,已知

ρA<ρB,故可得出結(jié)論:深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大;

(2)根據(jù)圖丁可知,橡皮膜無凹陷,說明左右液體壓強(qiáng)相等,故pC=pD,故ρCghC=ρDghD,已知hC>hD,

故ρC<ρD。

故答案為:(1)②大;(2)<。

5.(2024?安徽)某興趣小組要測(cè)量一金屬塊的密度,設(shè)計(jì)了如下方案:將裝有適量細(xì)沙的薄壁圓筒,緩

慢豎直放入盛有適量水的、水平放置的長(zhǎng)方體透明薄壁容器中,待圓筒靜止后,在圓筒上對(duì)應(yīng)水面的位

置標(biāo)記一點(diǎn)A,并在長(zhǎng)方體容器上標(biāo)出此時(shí)的水位線MN(如圖甲所示);然后將待測(cè)金屬塊用細(xì)線懸掛

在圓筒下方,緩慢豎直放入水中,圓筒靜止后(金屬塊不接觸容器底部),在長(zhǎng)方體容器上標(biāo)出此時(shí)的

水位線PQ(如圖乙所示);再向長(zhǎng)方體容器中緩慢注水至圓筒上的A點(diǎn)與MN在同一水平面上(如圖丙

所示)。測(cè)出PQ與此時(shí)水面的距離為h1,與MN的距離為h2。若圓筒的底面積為S,長(zhǎng)方體容器的底面

積為4S,A點(diǎn)到圓筒底部的豎直距離為h,不計(jì)細(xì)線的質(zhì)量和體積,已知ρ水和g。

(1)求圖甲中圓筒和細(xì)沙總重力G的大?。ㄓ妙}中給定的物理量符號(hào)表示);

(2)求金屬塊的體積V(用題中給定的物理量符號(hào)表示);

(3)若h1=0.07m,h2=0.03m,水,求金屬塊的密度ρ。

33

?=1.0×10??/?

【答案】(1)ρ水gSh;

(2)3Sh2﹣Sh1;

(3)6×103kg/m3。

【解答】解:

(1)圖甲中,圓筒所受浮力等于圓筒和沙子的重力,即G=F?。溅阉甮V排=ρ水gSh;

(2)圖乙和圖丙相比,浮力相等,V排相等,A點(diǎn)在水面下的深度相等,所以乙圖中,A點(diǎn)到水面PQ的

距離應(yīng)該等于(h1+h2),A點(diǎn)到MN的距離應(yīng)該等于h1,圖乙和圖甲相比,ΔV排=ΔV桶浸+V金屬,

則金屬塊的體積:V金屬=ΔV排﹣ΔV桶浸=4Sh2﹣S(h1+h2)=3Sh2﹣Sh1;

(3)由圖甲、乙可知,金屬塊的重力G金屬=ΔF?。溅阉甮4Sh2,

金屬

則金屬塊的質(zhì)量:金屬ρ水4Sh2,

?

金屬塊的密度:?=?=

??

金屬水水

6×103kg/m3。

?金屬??4??2??4?233

1×10??/?×4×0.03?

?=====

?3?2??132?13×0.03??0.07?

故答案為:(1)ρ水gSh;

(2)3Sh2﹣Sh1;

(3)6×103kg/m3。

6.(2023?安徽)“奮斗者”號(hào)深潛器創(chuàng)造了我國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄。當(dāng)“奮斗者”號(hào)潛至海面下10000m

深處時(shí),其外部0.1m2的水平艙面上所受的海水壓力約為N。(海水密度近似為1×103kg/m3,

g取10N/kg)

【答案】107。

338

【解答】解:水平艙面上所受海水的壓強(qiáng)為:p=ρ海水gh=1×10kg/m×10N/kg×10000m=1×10Pa;

由公式p可得,0.1m2的水平艙面上所受海水的壓力為:F=pS=1×108Pa×0.1m2=107N。

?

7

故答案為=:?10。

7.(2023?安徽)“浮沉子”最早是由科學(xué)家笛卡爾設(shè)計(jì)的。小華用大塑料瓶(大瓶)和開口小玻璃瓶(小

瓶)制作了圖1所示的“浮沉子”;裝有適量水的小瓶開口朝下漂浮在大瓶?jī)?nèi)的水面上,擰緊大瓶的瓶

蓋使其密封,兩瓶?jī)?nèi)均有少量空氣。將小瓶視為圓柱形容器,底面積為S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自

身的體積)。當(dāng)小瓶漂浮時(shí),簡(jiǎn)化的模型如圖2所示,小瓶?jī)?nèi)空氣柱的高度為h,手握大瓶施加適當(dāng)?shù)?/p>

壓力,使小瓶下沉并恰好懸浮在圖3所示的位置。將倒置的小瓶和小瓶?jī)?nèi)的空氣看成一個(gè)整體A,A的質(zhì)

量為m,水的密度為ρ水,g為已知量,求:

(1)圖2中A所受浮力的大??;

(2)圖2中A排開水的體積;

(3)圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的密度之比。

【答案】(1)圖2中A所受浮力的大小為mg;

(2)圖2中A排開水的體積為;

?水

(3)圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的?密度之比為。

?

?水

【解答】解:(1)由圖2可知,A處于漂浮狀?態(tài)?,

由物體的漂浮條件可知,圖2中A所受浮力:F浮=G=mg;

(2)由F浮=ρ液gV排可知,圖2中A排開水的體積:V排;

?水水水

???

=??=??=?

(3)圖2中小瓶?jī)?nèi)空氣的體積為V=Sh,

由圖3可知,A處于懸浮狀態(tài),

由物體的懸浮條件可知,圖3中A所受浮力:F浮'=G=mg,

由F?。溅岩篻V排可知,圖3中A排開水的體積:V排',

?水水水

???

=??=??=?

因?yàn)楹雎孕∑孔陨淼捏w積,所以圖3中空氣的體積:V'=V排',

?

=

由于圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量不變,?

空′水

由ρ可知,圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的密度之比:??。

?′空???

?空???水

==?′===

??????

答:(1)圖2中A所受浮力的大小為mg;?

(2)圖2中A排開水的體積為;

?水

(3)圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的?密度之比為。

?

?水

??

8.(2022?安徽)為探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān),取一個(gè)空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,將塑料

瓶浸在液體中,橡皮膜向瓶?jī)?nèi)凹進(jìn)得越多,表明液體的壓強(qiáng)越大。

(1)將塑料瓶豎直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如圖甲),第二次瓶口朝下(如圖乙),兩次塑料瓶

在水里的位置相同。圖乙中的橡皮膜凹進(jìn)得更多,則可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:同種液體中,,

液體的壓強(qiáng)越大;

(2)若用體積相同的酒精(ρ酒精<ρ水)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖丙所示,塑料瓶在酒精里的位置與圖乙相同,

則圖(選填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹進(jìn)得更多。

【答案】(1)深度越深;(2)乙

【解答】解:(1)橡皮膜朝下時(shí),浸入液體的深度大,橡皮膜凹的更明顯,說明在液體密度一定時(shí),深

度越深,壓強(qiáng)越大,液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;

(2)若用體積相同的酒精(ρ酒精<ρ水)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),橡皮膜的深度相同,根據(jù)p=ρgh可知,橡皮膜在

水中受到的壓強(qiáng)大,所以乙中的橡皮膜凹進(jìn)得更多。

故答案為:(1)深度越深;(2)乙。

9.(2022?安徽)小華采用如下方法測(cè)量一物塊(不溶于水)的密度:彈簧測(cè)力計(jì)懸掛物塊靜止時(shí)的示數(shù)

為F1=3.0N(如圖甲所示);將物塊浸沒在水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2=2.0N(如圖乙所示)。

33

已知ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg。求:

(1)物塊的質(zhì)量m;

(2)物塊的體積V;

(3)物塊的密度ρ。

【答案】(1)物塊的質(zhì)量m為0.3kg;

(2)物塊的體積V為1.0×10﹣4m3;

(3)物塊的密度ρ為3×103kg/m3

【解答】解:

(1)由題知,物體在空氣中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=3.0N,則物塊重力G=3.0N;

則物體的質(zhì)量為:m0.3kg;

?3.0?

===

(2)物塊受到的浮力?F?。?0F?1﹣/?F?2=3.0N﹣2.0N=1.0N;

物塊浸沒在水中,由阿基米德原理可得,物體排開的水的體積即物塊的體積為:

浮﹣43

V=V排1.0×10m;

?水

1.0?

==33=

??1.0×10??/?×10?/??

(3)物塊密度為:ρ3×103kg/m3。

?0.3??

?43

答:(1)物塊的質(zhì)量=m為?=0.13.k0g×;10?=

(2)物塊的體積V為1.0×10﹣4m3;

(3)物塊的密度ρ為3×103kg/m3。

10.(2021?安徽)在某星球表面,物體所受重力與質(zhì)量的比值約為3.8N/kg,大氣壓約為760Pa。假設(shè)能

在該星球表面用水做托里拆利實(shí)驗(yàn),如圖所示,水的密度為1.0×103kg/m3,則經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的h約為

m。

【答案】0.2

【解答】解:由p=ρgh得內(nèi)外液面高度差:h0.2m。

?760??

33

故答案為:0.2。=??=1.0×10??/?×3.8?/??=

11.(2025?安徽二模)物理現(xiàn)象中有各種“吸”,但原理各不相同,下列各種“吸”及其對(duì)應(yīng)的原理搭配

錯(cuò)誤的是()

A.圖甲中,用吸管吸飲料——大氣壓強(qiáng)將飲料壓入嘴中

B.圖乙中,抽油煙機(jī)吸油煙——流體的流速越大壓強(qiáng)越小

C.圖丙中,兩個(gè)鉛塊磨平壓緊上面鉛塊吸住下面鉛塊并可以吊起物體——分子間存在引力

D.圖丁中,電磁起重機(jī)吸起廢舊鋼鐵——磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用

【答案】D

【解答】解:A、用吸管吸飲料時(shí),管內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在大氣壓力作用下上升,利用了大

氣壓,故A正確;

B、抽油煙機(jī)“吸”油煙時(shí),抽油煙機(jī)內(nèi)空氣流速大壓強(qiáng)小,抽油煙機(jī)外空氣流速小壓強(qiáng)大,油煙在壓強(qiáng)

差的作用下灰塵被“吸”入抽油煙機(jī)中的,故B正確;

C、圖中兩個(gè)底部光滑的鉛柱緊壓結(jié)合在一起說明分子間存在相互作用的引力,故C正確;

D、電磁起重機(jī)是利用電流的磁效應(yīng)的原理工作的,故D錯(cuò)誤。

故選:D。

12.(2025?安徽二模)如圖所示是測(cè)量某種液體密度的實(shí)驗(yàn)示意圖,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的誤差分析,下列說法正

確的是()

A.若按照A﹣B﹣C的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn),燒杯內(nèi)液體有殘留,則測(cè)算的密度值偏小

B.若按照C﹣B﹣A的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)算的密度值偏大

C.若實(shí)驗(yàn)完畢后發(fā)現(xiàn)100g砝碼被摔掉一小塊,對(duì)質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果沒有影響

D.若實(shí)驗(yàn)完畢后發(fā)現(xiàn)50g砝碼被摔掉一小塊,則測(cè)量的質(zhì)量比實(shí)際值偏小

【答案】C

【解答】解:A、若按照A﹣B﹣C的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因最后測(cè)量空燒杯的質(zhì)量,故燒杯內(nèi)液體有殘留,對(duì)

測(cè)量沒有影響,故測(cè)算的密度值準(zhǔn)確,故A錯(cuò)誤;

B、若按照C﹣B﹣A的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因量筒內(nèi)液體有殘留,測(cè)量出的質(zhì)量偏小,體積測(cè)量準(zhǔn)確,由密度

公式可知,測(cè)算的密度偏小,故B錯(cuò)誤;

C、若實(shí)驗(yàn)完畢后發(fā)現(xiàn)100g砝碼被摔掉一小塊,兩次測(cè)量的結(jié)果都變大,而根據(jù)質(zhì)量之差得出液體的質(zhì)

量不變,對(duì)質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果沒有影響,故C正確;

D、若實(shí)驗(yàn)完畢后發(fā)現(xiàn)50g砝碼被摔掉一小塊,則測(cè)量的杯子和水的質(zhì)量比實(shí)際值偏大,空杯質(zhì)量測(cè)量是

準(zhǔn)確的,液體質(zhì)量測(cè)量值偏大,由密度公式可知,密度測(cè)量值偏大,故D錯(cuò)誤。

故選:C。

13.(2025?安徽二模)學(xué)習(xí)了浮力知識(shí)后,小聰制作了一個(gè)測(cè)量固體密度的“密度秤”,如圖所示水面上

漂浮的是質(zhì)量為100g、帶有刻度的空桶,此時(shí)水面與空桶的10cm刻度線齊平,此時(shí)大杯內(nèi)水深為25cm。

(水,g取10N/kg)

33

(1?)計(jì)=算1.0空×桶1的0底??面/?積S;

(2)若在空桶內(nèi)加入某物體后,此時(shí)大杯中水位為33cm;把物體從空桶中取出,放入大杯內(nèi)的水中,

物體沉底且大杯中水深為30cm,請(qǐng)計(jì)算該物體的密度ρ物。

【答案】(1)計(jì)算空桶的底面積S為10﹣3m2;

33

(2)該物體的密度ρ物為1.6×10kg/m。

【解答】解:(1)水面上漂浮的是質(zhì)量為100g、帶有刻度的空桶,此時(shí)浮力等于重力;

33

根據(jù)阿基米德原理知,F(xiàn)?。溅阉甮V排=1.0×10kg/m×10N/kg×S×0.1m=0.1kg×10N/kg;

解得空桶的底面積S=10﹣3m2;

(2)在空桶內(nèi)加入某物體后,此時(shí)大杯中水位為33cm;根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理知:增大的重力

等于增大的浮力;

33

即G=F'?。溅阉甮V'排=1.0×10kg/m×10N/kg×S'×(0.33m﹣0.25m);

物體沉底且大杯中水深為30cm,故物體的體積V=S'×(0.3m﹣0.25m);

根據(jù)G=mg=ρVg=ρ×10N/kg×S'×(0.3m﹣0.25m);

解得ρ=1.6×103kg/m3。

答:(1)計(jì)算空桶的底面積S為10﹣3m2;

33

(2)該物體的密度ρ物為1.6×10kg/m。

14.(2025?蜀山區(qū)三模)如圖所示,在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上,都漆著若干條“吃水線”。這艘空載的貨輪在

經(jīng)過北大西洋與印度洋時(shí)的浮力F北大西洋F印度洋(選填“>”、“<”或“=”)。

【答案】=。

【解答】解:因?yàn)檩喆。?/p>

所以F?。紾,

所以輪船受到的浮力都等于輪船受到的重力G,即F北大西洋=F印度洋。

故答案為:=。

15.(2025?蜀山區(qū)三模)小西同學(xué)利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體A密度,實(shí)驗(yàn)過程是①將一實(shí)心物體懸掛在彈簧

測(cè)力計(jì)下方,示數(shù)如圖甲所示;②將物體浸沒在水中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙。愛思考的小岳同學(xué)利用

該器材自制簡(jiǎn)易“浸沒式液體密度計(jì)”,圖乙對(duì)應(yīng)的刻度標(biāo)上相應(yīng)液體密度值,繼續(xù)操作;③將物體浸

沒在某未知液體中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖丙所示。這樣彈簧測(cè)力計(jì)標(biāo)上對(duì)應(yīng)的密度就可以改為液體密度

計(jì)了。則:

(1)物體A的密度為kg/m3;

(2)該液體密度計(jì)的分度值為kg/m3,“0”刻度處對(duì)應(yīng)可標(biāo)上kg/m3

的字樣。

【答案】(1)2.8×103kg/m3;(2)0.2×103;2.8×103kg/m3。

【解答】解:(1)物體A的重力G=2.8N,由稱重法可知F浮水=G﹣F水=2.8N﹣1.8N=1N,

浮水﹣43

物體A的體積等于排開水的體積排1×10m

?水

1?

?=?==33=

??1.0×10??/?×10?/??

所以物體A的密度2.8×103kg/m3;

??2.8?

??===?43=

(2)液體最大浮力時(shí),?彈簧?測(cè)?力計(jì)1×的1示0數(shù)?F×液=100?,/?最?大浮力F?。紾﹣F液=2.8N﹣0N=2.8N,

所以測(cè)量的最大液體的密度ρ2.8×103kg/m3,

?

2.8?

?4333

物體未侵入液體時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)=的??示=數(shù)12×.180N,?對(duì)應(yīng)×1的0?密/度??為=0,即密度從0到最大密度2.8×kg/m對(duì)應(yīng)

彈簧測(cè)力計(jì)的刻度為14個(gè)格,所以密度計(jì)的分度值為。

33

2.8×10??/?33

33=0.2×10??/?

“0”刻度處應(yīng)對(duì)應(yīng)能測(cè)量的液體的最大密度即2.8×10kg/m14。

故答案為:(1)2.8×103kg/m3;(2)0.2×103;2.8×103kg/m3。

16.(2025?包河區(qū)三模)圖示為我國(guó)古人運(yùn)送巨木的勞動(dòng)情境示意圖。人們通過橫桿、支架、石塊等,將

巨木的一端抬起,墊上圓木,以便將其移到其他地方。圖示中支架下端墊有底面積較大的石塊,該石塊

的作用是:。

【答案】減小壓強(qiáng)。

【解答】解:支架下端墊底面積較大的石塊,是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)。

故答案為:減小壓強(qiáng)。

17.(2025?包河區(qū)三模)我國(guó)“三峽工程”是舉世矚目的水利工程。如圖所示,當(dāng)三峽大壩的蓄水位達(dá)到

33

175m時(shí),水對(duì)大壩底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Pa。(ρ水=1.0×10kg/m)

【答案】1.75×106

【解答】解:水對(duì)大壩底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為:

336

p=ρ水gh=1.0×10kg/m×10N/kg×175m=1.75×10Pa。

故答案為:1.75×106。

18.(2025?包河區(qū)三模)如圖所示,將一物塊系于已校零的彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,在空氣中測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.6N,

將該物塊先后浸沒水和未知液體中,測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為1.8N和2.0N,分析計(jì)算可得未知液體密度

為。

【答案】0.75×103kg/m3。

【解答】解:由圖甲可知,物體的重力為2.6N,由圖乙可知,將其完全浸沒在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)

為1.8N,

由稱重法可知物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為

F?。紾﹣F示=2.6N﹣1.8N=0.8N;

由阿基米德原理F?。溅阉甮V排可得:0.8N=ρ水gV排;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

由圖丙可知,物體浸沒在未知液體中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.0N,則由稱重法可知物體浸沒在該液體中

時(shí)受到的浮力為

F浮′=G﹣F示′=2.6N﹣2.0N=0.6N;

由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得:0.6N=ρ液gV排;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

33

浸沒時(shí)V排=V不變,聯(lián)立①②解得ρ液=0.75ρ水=0.75×10kg/m。

故答案為:0.75×103kg/m3。

19.(2025?包河區(qū)三模)我國(guó)科學(xué)家自主研制的深海潛水器——“海斗一號(hào)”如圖所示。該潛水器在馬里

亞海溝科考時(shí)創(chuàng)造最大下潛深度10908m,填補(bǔ)了世界無人潛水器萬米科考記錄的空白。不考慮海水密度

和該潛水器體積的變化,“海斗一號(hào)”潛水器在海面下向下潛的過程中,下列說法正確的是()

A.浮力變小,壓強(qiáng)不變

B.浮力不變,壓強(qiáng)變大

C.浮力變大,壓強(qiáng)變小

D.浮力與壓強(qiáng)變化無法確定

【答案】B

【解答】解:潛水器浸沒在海水里下潛的過程中,排開海水的體積不變,不考慮海水密度和該潛水器體

積的變化,根據(jù)F?。溅押K甮V排可知,潛水器所受浮力不變;

潛水器浸沒在海水里下潛的過程中,深度h增加,不考慮海水密度的變化,根據(jù)p=ρgh可知,潛水器

受到海水壓強(qiáng)逐漸增大,故B正確。

故選:B。

20.(2025?包河區(qū)二模)“曹沖稱象”是中國(guó)古代經(jīng)典故事。如圖所示,大象靜立在木船里和船一起漂浮

在水面上,已知該空木船的質(zhì)量為1000kg,此時(shí)木船所排開水的體積為5.25m3,則這只大象的質(zhì)量為

t。水

33

(?=1.0×10??/?)

【答案】4.25。

【解答】解:木船受到的浮力:

3334

F?。溅阉甮V排=1.0×10kg/m×10N/kg×5.25m=5.25×10N;

4

因?yàn)榇?,所以船和?duì)象的總重力:G=F?。?.25×10N;

船和對(duì)象的總質(zhì)量:

m5.25×103kg;

4

?5.25×10?

這=只?大=象的10質(zhì)?/量??為:=

33

m大象=m﹣m船=5.25×10kg﹣1000kg=4.25×10kg=4.25t。

故答案為:4.25。

21.(2025?包河區(qū)二模)構(gòu)建“理想模型”是初中階段我們學(xué)到的一種物理方法,在探究液體內(nèi)某一深度

的壓強(qiáng)大小時(shí),可以構(gòu)建一個(gè)“液柱”模型。如圖甲所示,一個(gè)圓柱形容器置于水平桌面上,其內(nèi)盛有

密度為ρ液的液體,從液體表面向下截取一段“液柱”,設(shè)該“液柱”的深度為h,“液柱”的底面積為

S。請(qǐng)你解答下列問題:

(1)如圖甲所示,利用所學(xué)的相關(guān)物理知識(shí)推導(dǎo)出液體內(nèi)部的壓強(qiáng)計(jì)算公式(寫出推導(dǎo)過程)。

(2)如圖乙所示,圓柱形容器置于水平桌面上,若其中所盛液體的質(zhì)量為m1,該容器的質(zhì)量為m2,不考

慮容器壁的厚度。求圓柱形容器內(nèi)所盛液體對(duì)其底部的壓強(qiáng)p1和圓柱體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p2之比(用題

中給定的物理量符號(hào)表示)。

(3)為探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn),人們制造了U形管液體壓強(qiáng)計(jì),并在U形管液體內(nèi)注入適量藍(lán)色液體

33

(ρ藍(lán)液體=1.0×10kg/m)。如圖丙所示,若將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒插入某未知液體中深度為15cm處,發(fā)現(xiàn)U

形管左右兩側(cè)液面高度左為12cm。請(qǐng)根據(jù)U形管壓強(qiáng)計(jì)工作原理及相關(guān)物理知識(shí),求未知液體的密度大

小。

【答案】(1)則液柱的體積:V=Sh;

液柱的質(zhì)量:m=ρV=ρSh;

液柱對(duì)平面的壓力等于液柱的重力,即:F=G=mg=ρgSh;

?

平面受到的壓強(qiáng):pρgh;。

????

===

(2)圓柱形容器內(nèi)所盛?液體?對(duì)其底部的壓強(qiáng)p1和圓柱體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p2之比為。

?1

33

(3)未知液體的密度大小是0.8×10kg/m。?1+?2

【解答】解:(1)由題可知,某一平面在靜止液面下的深度為h,平面的面積為S;

則液柱的體積:V=Sh;

液柱的質(zhì)量:m=ρV=ρSh;

液柱對(duì)平面的壓力等于液柱的重力,即:F=G=mg=ρgSh;

?

平面受到的壓強(qiáng):pρgh;

????

===

(2)液體對(duì)其底部的壓?強(qiáng)p1?;

???1?

===

根據(jù)壓力等于總重力,即F2=m1?g+m2?g,?

圓柱體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p2;

?2?1?+?2?

==

p1:p2:?;?

?1??1?+?2??1

==

(3)探頭?處的壓強(qiáng)?等于U形?管1液+?面2高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng),根據(jù)p=ρgh有:

U形管中所受到的壓強(qiáng):p=ρ藍(lán)液體gh=ρ液×gh';

3333

代入數(shù)據(jù)有:1.0×10kg/m×10N/kg×0.12m=ρ液×10N/kg×0.15m,解得ρ液=0.8×10kg/m。

答:(1)則液柱的體積:V=Sh;

液柱的質(zhì)量:m=ρV=ρSh;

液柱對(duì)平面的壓力等于液柱的重力,即:F=G=mg=ρgSh;

?

平面受到的壓強(qiáng):pρgh;。

????

===

(2)圓柱形容器內(nèi)所盛?液體?對(duì)其底部的壓強(qiáng)p1和圓柱體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p2之比為。

?1

33

(3)未知液體的密度大小是0.8×10kg/m。?1+?2

22.(2025?南陵縣模擬)同學(xué)們,你見過這種會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的石球嗎?如圖所示,噴水時(shí),“泉水”中央碩大的

石球居然能不停地翻滾,這是怎么回事呢?若仔細(xì)觀察,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)石球兩側(cè)的水流速度和水流量不同,

左側(cè)水流慢,右側(cè)水流快,使石球能不停地轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)動(dòng)的原理是:。

【答案】石球左側(cè)水的流速慢、壓強(qiáng)大,右側(cè)水的流速快、壓強(qiáng)小,所以左側(cè)的壓強(qiáng)大于右側(cè)水的壓強(qiáng),

從而產(chǎn)生一個(gè)壓力差,使得水球轉(zhuǎn)動(dòng)。

【解答】解:據(jù)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系可知,石球左側(cè)水的流速慢、壓強(qiáng)大,右側(cè)水的流速快、壓強(qiáng)小,

所以左側(cè)的壓強(qiáng)大于右側(cè)水的壓強(qiáng),從而產(chǎn)生一個(gè)壓力差,使得水球轉(zhuǎn)動(dòng)。

故答案為:石球左側(cè)水的流速慢、壓強(qiáng)大,右側(cè)水的流速快、壓強(qiáng)小,所以左側(cè)的壓強(qiáng)大于右側(cè)水的壓

強(qiáng),從而產(chǎn)生一個(gè)壓力差,使得水球轉(zhuǎn)動(dòng)。

23.(2025?南陵縣模擬)用硬質(zhì)塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如圖所示的潛

水艇模型(不計(jì)進(jìn)排氣管的體積),然后將模型放入水中,使其上浮或下沉,下列說法正確的是()

A.讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,應(yīng)使瓶?jī)?nèi)的水先增加后減少

B.向內(nèi)推注射器活塞,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)變大,模型將下沉

C.向外拉注射器活塞,水會(huì)被壓入試管中,可實(shí)現(xiàn)潛艇上浮

D.當(dāng)模型漂浮于水面時(shí),它受到的浮力小于重力

【答案】A

【解答】解:A.讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,應(yīng)使瓶?jī)?nèi)的水先增加,使模型重力大于

浮力,模型下沉,當(dāng)模型下沉到更深處時(shí),再使瓶?jī)?nèi)的水減少,使模型重力等于浮力,模型懸浮,故A

符合題意;

B.向內(nèi)推注射器活塞,瓶?jī)?nèi)氣體體積減小,壓強(qiáng)變大,試管內(nèi)的水將變少,模型的重力減小,浮力不變,

浮力大于重力,模型將上浮,故B不符合題意;

C.向外拉注射器活塞,瓶?jī)?nèi)氣體體積增大,壓強(qiáng)變小,小于外界大氣壓,水被壓入試管中,模型重力變

大,浮力不變,重力大于浮力,模型下沉,故C不符合題意;

D.當(dāng)模型漂浮在水面時(shí),它受到的浮力與重力相等,故D不符合題意。

故選:A。

24.(2025?南陵縣模擬)小明發(fā)現(xiàn)木塊在水中是漂浮的,而鐵塊在水中會(huì)下沉,他猜想浮力的大小可能與

浸在液體中的物體的密度有關(guān)。為此他進(jìn)行了如下探究,請(qǐng)你幫助他完成下面實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)思路:選取體積相同、不同的物體A和B分別浸沒在水中,測(cè)出其所受浮力

的大小,并進(jìn)行比較。

(2)實(shí)驗(yàn)過程:按照實(shí)驗(yàn)思路依次進(jìn)行如圖甲、乙所示的操作,甲圖中物體A浸沒在水中所受浮力的大

小為FA,乙圖中物體B浸沒在水中所受浮力的大小為FB,則由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:FAFB(選填“>”

“=”或“<”)。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出初步的結(jié)論為:。

【答案】(1)密度(或質(zhì)量);(2)=;(3)浮力的大小與浸沒在液體中的物體密度無關(guān)。

【解答】解:(1)小明猜想浮力大小與物體密度有關(guān),因此應(yīng)選擇密度不同的物體進(jìn)行浮力的測(cè)量和比

較。

(2)根據(jù)受力平衡,A所受的浮力應(yīng)該等于其重力與拉力之差,即浮力為3N﹣1.8N=1.2N

由乙圖知道,測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為2.8N,即物體B在水中受到的拉力為2.8N,再利用重力

與浮力之差算浮力,大小為4N﹣2.8N=1.2N

(3)根據(jù)(2)的分析,兩個(gè)密度不同的物體浸沒狀態(tài)下所受浮力相等,故浮力的大小與浸沒在液體中

的物體密度無關(guān)。

故答案為:(1)密度(或質(zhì)量);(2)=;(3)浮力的大小與浸沒在液體中的物體密度無關(guān)。

25.(2025?太和縣一模)我國(guó)某智能礦砂船的最大載貨量為40萬噸,這么大的貨船通過國(guó)際港口時(shí),工

作人員通常通過讀取貨船沒入海水中的深度來測(cè)量其載貨量。物理小組根據(jù)這個(gè)原理,利用圓柱形玻璃

杯(厚度忽略不計(jì))制作出可測(cè)量物體質(zhì)量的“浮力秤”。如圖甲所示,玻璃杯底面積為80cm2,重為

33

2N,將未知質(zhì)量的鐵塊放入玻璃杯中,靜止時(shí)玻璃杯浸入水中的深度為6cm。ρ水=1.0×10kg/m,g取

10N/kg。

(1)求玻璃杯底面所受水的壓強(qiáng);

(2)求鐵塊所受的重力;

(3)此裝置還可以作為密度計(jì)來測(cè)量未知液體的密度。如圖乙所示,將空玻璃杯放入待測(cè)液體中,靜止

時(shí)浸入液體中的深度為2cm,求待測(cè)液體的密度。

【答案】(1)玻璃杯底面所受水的壓強(qiáng)是600Pa;

(2)鐵塊所受的重力2.8N;

(3)待測(cè)液體的密度是1.25×103kg/m3。

【解答】解:(1)靜止時(shí)玻璃杯浸入水中的深度為6cm,

壓強(qiáng):p水?;

33?2

(2)由圖=甲?可?知,=裝1.有0×鐵1塊0的?玻?/璃?杯×在1水0?中/?處?于×漂6×浮1狀0態(tài)?,玻=璃60杯0?上?表面受到水的壓力為零,則由壓力

差法F?。紽向上﹣F向下可知,玻璃杯受到水的浮力:浮向上;

?42

根據(jù)物體的浮沉條件可知,漂浮在水面的玻璃杯受到?的浮=力?等于=玻?璃?=杯6和0鐵0?塊?受×8到0的×總10重力?,=則4鐵.8塊?所

受的重力:

G鐵=G浮﹣G標(biāo)=G浮﹣G杯=4.8N﹣2N=2.8N;

(3)將空玻璃杯放入待測(cè)液體中,空玻璃杯處于漂浮狀態(tài),由物體的浮沉條件可知,此時(shí)玻璃杯受到的

浮力:F浮'=G杯=2N;

此時(shí)玻璃杯排開待測(cè)液體的體積:推′?′;

?42?2?43

?=?=80×10?×2×10?=1.6×10?

由阿基米德原理可知,待測(cè)液體的密度:液。

?排

2?33

?==?43=1.25×10??/?

??10?/??×1.6×10?

答:(1)玻璃杯底面所受水的壓強(qiáng)是600Pa;

(2)鐵塊所受的重力2.8N;

(3)待測(cè)液體的密度是1.25×103kg/m3。

26.(2025?瑤海區(qū)三模)目前,人類發(fā)現(xiàn)海水最深處的魚是獅子魚,若一條成年獅子魚身體表面0.1m2面

積上所受的海水壓力為8×106N,則該獅子魚在海水中所處深度為m。(海水的密度為1.0

×103kg/m3,g取10N/kg)

【答案】8×103

【解答】解:該獅子魚所受的海水的壓強(qiáng)為:

p8×107Pa,

6

?8×10?

==2=

該獅?子魚0在.1海?水中所處深度為:

h8×103m。

海水7

?8×10??

==333=

故答?案為?:81×.01×01。0??/?×10?/??

27.(2025?瑤海區(qū)三模)小明用鋁合金制作一個(gè)金屬盒。剛放入水中時(shí),金屬盒漂浮在水面上,如圖甲;

一段時(shí)間后,金屬盒底部滲漏進(jìn)入一些水,但仍漂浮在水面上,如圖乙;最后金屬盒充滿水沉底,如圖

丙。已知金屬盒的質(zhì)量為m,鋁合金的密度為ρ,g為已知量。

(1)求圖甲中金屬盒受到的浮力;

(2)請(qǐng)推理說明:圖乙和圖甲中的水面高度相同;

33

(3)若m=300g,ρ=3.0×10kg/m,水,g取10N/kg,求圖丙中金屬盒受到的支

33

持力。?=1.0×10??/?

【答案】(1)圖甲中金屬盒受到的浮力是mg;

(2)見解答;

(3)圖丙中金屬盒受到的支持力是2N。

【解答】解:(1)甲圖中金屬盒漂浮,根據(jù)漂浮時(shí)浮力等于重力,故F浮=G=mg;

(2)圖乙中,設(shè)進(jìn)入金屬盒中水的體積為V水,則金屬盒增大的重力ΔG=ρ水gV水

金屬盒增大的浮力ΔF?。溅阉甮ΔV排;根據(jù)漂浮時(shí)浮力等于重力

故增大的浮力等于增大的重力,即ΔF?。溅=ρ水gΔV排=ρ水gV水,ΔV排=V水,即增大的排開液體的

體積與進(jìn)入的水體積相等,所以題圖乙和題圖甲中的水面高度相同;

(3)題圖丙中金屬盒沉底后受到重力、浮力和支持力的作用,根據(jù)力的平衡可知,金屬盒受到的支持力

33

F=G﹣F浮=mg﹣ρ水g0.3kg×10N/kg﹣1.0×10kg/m×10N/kg2N。

?0.3??

=×33=

答:(1)圖甲中金屬盒?受到的浮力是mg;3.0×10??/?

(2)見解答;

(3)圖丙中金屬盒受到的支持力是2N。

28.(2025?合肥三模)我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇,在一次科考行動(dòng)中創(chuàng)造了浮空艇大氣科

學(xué)觀測(cè)的世界紀(jì)錄。浮空艇的結(jié)構(gòu)如圖甲所示,浮空艇有兩個(gè)氣囊:一個(gè)是主氣囊,還有一個(gè)小的副氣

囊。某次基地實(shí)驗(yàn)時(shí),用纜繩將浮空艇系在一輛靜止的錨泊車上,如圖乙所示。已知該浮空艇總質(zhì)量約

2600kg,升空前體積達(dá)9000m3,基地的空氣密度約為0.8kg/m3,錨泊車靜止時(shí)所受的重力是纜繩拉力的

三倍,其與水平地面的總接觸面積為0.5m2。求:(g取10N/kg)

(1)浮空艇受到浮力;

(2)錨泊車對(duì)水平地面的壓強(qiáng);

(3)請(qǐng)你解釋懸浮在空中的浮空艇排出副氣囊中的空氣能實(shí)現(xiàn)浮空艇的上升還是下降?簡(jiǎn)要解釋原因。

【答案】(1)浮空艇受到浮力是7.2×104N;

(2)錨泊車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1.84×105Pa;

(3)由于相同條件下氣囊內(nèi)氣體密度比空氣小得多,當(dāng)用氣囊內(nèi)氣體排出下層的部分空氣時(shí),浮空艇的

重力減小,而浮空艇的體積可認(rèn)為不變,根據(jù)阿基米德原理可知,浮空艇受到的浮力不變,則此時(shí)浮空

艇受到的浮力大于自身的重力,根據(jù)物體的浮沉條件可知,浮空艇將上升。

334

【解答】解:(1)浮空艇受到的浮力大小為:F?。溅褮鈍V排=0.8kg/m×10N/kg×9000m=7.2×10N;

(2)浮空艇受到的重力為:G=mg=2600kg×10N/kg=2.6×104N;

444

繩子的拉力T=F浮﹣G=7.2×10N﹣2.6×10N=4.6×10N;

車對(duì)面的壓力F=G﹣T=3T﹣T=2T=2×4.6×104N=9.2×104N;

壓強(qiáng)p1.84×105Pa;

4

?9.2×10?

==2=

(3)由于?相同條0.5件?下氣囊內(nèi)氣體密度比空氣小得多,當(dāng)用氣囊內(nèi)氣體排出下層的部分空氣時(shí),浮空艇的

重力減小,而浮空艇的體積可認(rèn)為不變,根據(jù)阿基米德原理可知,浮空艇受到的浮力不變,則此時(shí)浮空

艇受到的浮力大于自身的重力,根據(jù)物體的浮沉條件可知,浮空艇將上升。

答:(1)浮空艇受到浮力是7.2×104N;

(2)錨泊車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1.84×105Pa;

(3)由于相同條件下氣囊內(nèi)氣體密度比空氣小得多,當(dāng)用氣囊內(nèi)氣體排出下層的部分空氣時(shí),浮空艇的

重力減小,而浮空艇的體積可認(rèn)為不變,根據(jù)阿基米德原理可知,浮空艇受到的浮力不變,則此時(shí)浮空

艇受到的浮力大于自身的重力,根據(jù)物體的浮沉條件可知,浮空艇將上升。

29.(2025?合肥模擬)吃水深度是指船舶在水下部分的最深長(zhǎng)度,中國(guó)海軍福建號(hào)航空母艦滿載時(shí)的吃水

深度約為13m,則在該深度下受到的海水壓強(qiáng)是Pa。(海水密度為1.03×103kg/m3)

【答案】1.339×105

【解答】解:該深度下航空母艦受到的海水壓強(qiáng)為:

335

p=ρ海水gh=1.03×10kg/m×10N/kg×13m=1.339×10Pa。

故答案為:1.339×105。

30.(2025?合肥模擬)我國(guó)已建成領(lǐng)先世界的JF﹣22超高速風(fēng)洞,如圖所示,飛機(jī)模型固定在支架上,

高壓氣體以極高速度從左向右吹過模型。下列說法正確的是()

A.以氣流為參照物,飛機(jī)模型是運(yùn)動(dòng)的

B.氣流經(jīng)過飛機(jī)模型上表面時(shí)流速較小,氣流壓強(qiáng)較大

C.模型受到支架的支持力和模型的重力是一對(duì)平衡力

D.模型受到氣流的升力和模型的重力是一對(duì)平衡力

【答案】A

【解答】解:A、以氣流為參照

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