中考物理试题专题训练压强与浮力专题答案版.docx
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中考物理试题专题训练压强与浮力专题答案版
2019年中考物理试题专题训练
——压强与浮力专题
一、选择题
1.(2019吉林,5)将乒乓球按压到水面下30cm深度处,松开手后乒乓球加速上升,在乒乓
球没有露出水面之前,下列说法中正确的是()
A.乒乓球受到的重力变小B.乒乓球的动能变大
C.乒乓球受到的浮力变小D.乒乓球受到的水的压强变大
【答案】B
2.(2019湖州,5)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后撤
去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。
下列叙述中,
错误的是()
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C
3.(2019天津,13)在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,
测出水的深度为h0,如图所示:
再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深为最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上,待金属球沉底后
测出水的深度为h2,已知水的密度为p水,则()
I
A.金属球的密度为11
B.金属球的密度为II
C.金属球沉底后,它对容器底的压力为I'
D.金属球沉底后,它对容器底的压力为II
【答案】AC
4.(2019岳阳,5)对下列现象解释合理的是()
A.运动员刚跳上去,又很快落下来-运动员受到重力
B.纸飞机离开手后,继续飞行-纸飞机受惯性作用
B.用橡皮泥捏成的小船漂浮在水面上--浮力大于重力
D.用力推箱子,箱子未移动-推力对箱子做了功
【答案】A
5.(2019山西,9)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。
为了验
证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。
第一天放入水中的鸡蛋沉入水
底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来
网传是真的。
下列分析正确的是()
11
A.鸡蛋两次所受的浮力一样大
B.甲图中鸡蛋排开水的重力大
C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力
D.放置50天后的鸡蛋密度变大
【答案】Bo
二、填空题
1.(2019哈尔滨,45)如图,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3
的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为N,石块静止时,
测力计示数为N.(稣=1.0X103kg/m3,g=10N/kg)11
【答案】1;3
2.(2019天津,18)小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。
由图可知物体
A所受浮力为N;由阿基米德原理可知,丙图中弹簧测力计的示数应为No
I
【答案】11.5
3.(2019广东,13)如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。
则物块受
到的重力为N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为cm,未知液体的密度为kg/m3.(g取10N/kg)।【答案】15;10;0.9X103。
4.(2019广东,28)阅读下列短文,叫答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中,如图所示。
可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣。
lm3的可燃冰分解后可
释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%〜99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:
首先要求低温,可燃冰在0-10C时生成,超过20c便会分
解,海底温度一般保持在2〜4c左右;其次是高压,可燃冰在0c时,只需海水产生29个
标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源。
在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:
[1个标准大气压取lxi05Pa,海水的密度取lx103kg/m3,g取l0N/kg。
c水=4.2X103J/kg?
C),甲烷的热值取4.2Xl07J/m3]
(1)可燃冰的主要成分是。
(2)若要在0c的海底生成可燃冰,海水的深度至少要m。
(3)如图所示,海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海
水的浮力为No
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量,在标准大气压下,至少可以将质量为kg温度为20c的水加热至沸腾。
11
【答案】
(1)水和甲烷;
(2)290m;(3)0;(4)8.2X103kg。
三、实验题
1.(2019吉林,26)某实验小组用天平和刻度尺分别测出了质地均匀的正方体蜡块和盐水的密度。
11
(1)用天平测蜡块的质量时,应将蜡块放在天平盘,如图14甲所示,蜡块的质量是g;
(2)用细针使蜡块浸没在装满水的水杯中,再用天平称得溢出水的质量为10g,则蜡块的
体积是cm3,
蜡块的密度潍=g/cm3;
(3)用刻度尺测出正方体蜡块的高度为hi,如图乙所示,蜡块漂浮在盐水中,再用刻度尺
测出蜡块露出液面的高度h2,则盐水的密度泮=(用hi、h2和p蜡表示)
【答案】
(1)左;9;
(2)10;0.9;(3)p蜡hi/hi-h2
2.(2019宁夏,20)小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的
因素”的实验,其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。
(1)由图可知:
铁圆柱体浸没在水中所受浮力为No
(2)由甲、乙、丁图可探究的问题是:
。
(3)由甲、丁、戊图可以得出的结论是:
。
(4)在上述实验的基础上,请你添加合适的物体设计实验,探究浮力大小与物体质量是否
有关,请写出你的实验思路:
。
【答案】
(1)4
(2)浮力的大小和排开液体体积的关系(3)浮力的大小和液体的密
度有关,V排相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大(4)添加一个体积相同,质
量不同的物体,分别将他们浸没在水中,比较两次测力计的示数,就可得出结论。
3.(2019齐齐哈尔,25)弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具,让我们利用
它来探究力学中蕴含的奥秘吧!
实验过程如图一所示。
观察指针是否指在零
(1)小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”
①在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和刻度线的位置。
②分析图一中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为No
③比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与有关。
④小聪通过数据还计算出了物体A的体积为m3,A的密度为kg/m3。
(2)小明用弹簧测力计探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,实验装置如图二所示①实验中为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其做运动。
②比较A、B两图中弹簧测力计的示数,可得出结是:
滑动摩擦力越大。
利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中类型的鞋(填字母)。
③小明利用图C继续进行探究时,突然拉动下面木块,观察到上面的小木块向后倾倒,则上面小木块受到摩擦力的方向是向(选填"前”或“后”)的。
【答案】
(1)①分度值;②1;③液体的密度;④I。
」4;4X103;
(2)①匀速直线;②压力一定,接触面越粗糙;a;③前。
4.(2019贵阳,27)小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”其构造如图所示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定一个滑轮,将一根无弹性
的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂砰盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒
自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入砰盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。
请你回答下列问题(不计细线、砰盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)
(1)为了制作量程为1kg的浮力秤,向砰盘添加1kg的祛码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的(选填"上”或“下”)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。
(2)取下祛码,当浮筒受到力和力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面
上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,在均匀地标定其余刻度线。
(3)若将质量为m(m<1kg)的待测物体放在砰盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为斑,请写出待测物体质量的表达式m=。
(4)若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒,细沙的质量和细线的
长度等不变,则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是(选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降”),请你分析带来这一变化的原因是:
【答案】
(1)下
(2)重;浮(3)M—p水Sh(4)零刻度线上升;当浮筒受至重力和
浮力是一对平衡力时,指针指的是零刻度线,根据题意,即是要使浮力不变,也就是在水中的V排不变,根据V=Sh可知,当浮筒横截面积变小,那h越大,也就是指针会上升。
5.(2019攀枝花,30)某同学在河边玩耍时捡到一块石头,估测石头质量大约800g。
回家后,
他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。
观察弹簧测力计量程后,
发现该测力计不能直接测得石头的质量。
通过思考,该同学利用一根质量分布均匀的细木杆
和上述实验器材设计如图所示实验:
I
(1)将木杆的中点。
悬挂于线的下端,使杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以消除_
对杆平衡的影响;
(2)将左端A与弹簧测力计相连,用细线把石头挂于OA的中点C,弹簧测力计竖直向上
提起A端,使杆保持水平,测力计示数如图所示,则拉力大小为N;将石头浸没于装有
水的玻璃杯中且不与杯子接触,保持杆水平,记下弹簧测力计此时示数为2.7N;
(3)通过计算,浸没后石头受到的浮力大小为N,石头的密度为kg/m3(已知o=1.0x103kg/m3);
(4)若上述
(2)步骤中,只是杆未保持水平,则测量结果(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】杠杆自重:
42.63.08X103不变
6.(2019鸡西,29)为探究浮力大小与哪些因素有关,小高设计了如图所示实验,请依据实
验回答:
①比较b,c两图可知,物体浸在水中的体积越大,受到的浮力。
②比较图和图d可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
③由下图的实验数据可知,盐水的密度为kg/m3。
11
【答案】①越大;②e;③1.2X103。
7.(2019广东,23)学校创新实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放
入量简,故选用水、烧杯、天平(带祛码和镣子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过
程如下:
(l)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺的处,并调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用往天平的右盘(选填“从小到大”或“从大到小”)试加祛码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的祛码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量为go
(3)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都
没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中祛码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,
则矿石的体积为m3.(p水=1.0X103kg/m3)
(4)如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中祛码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为kg/m3。
11
【答案】
(1)零刻度线;
(2)镣子;从大到小;124;(3)2X10-5;(4)2.5X103。
四、计算题
1.(2019安徽,22)将底面积S=3x10-3m2,高h=0.1m的铝制圆柱体,轻轻地放人水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示(圆柱体的底部与水槽的底部不密合),此时槽中水深h1=0.05m(已知p铝=2.7x103kg/m3)。
求:
(1)水对圆柱体底部的压强P1
(2)圆柱体受到的浮力F浮
(3)圆柱体对水槽底部的压强P2
11
II
2.(2019包头,13)圆柱形容器置于水平地面(容器重忽略不计),容器的底面积为0.2m2,
内盛30cm深的水。
现将一个底面积400cm2、体积4000cm2均匀实心圆柱体放入其中。
如图
甲所示,物体漂浮在水面,其浸入水中的深度为5cm;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后,物体最终恰好浸没于水中静止,如图乙所示。
(p水=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)
则:
।
(1)物体受到的重力是多少?
(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少?
(3)从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功?
【答案】
(1)20N
(2)3200Pa(3)0.8J
3.(2019杭外I,14)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;求图柱体在液面上方和下方的长
度之比。
解:
(1)以圆柱体为研究对象进行受力分析:
尸支=6—F浮=儆gV物一小gV排=(幽h物一小h浸)gS柱
=(0.6X103kg/m3x0.1m—1.0X103kg/m3x0.02m)x10N/kgx20X10-4m2=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)•••压力为0
容器对圆柱体白^支持力为0.-F浮二G物
如gh下S柱=ogh物S柱
II==
4.(2019北部湾,29)如图甲所示。
一个底面积为0.04m2的薄壁柱形容器放在电子秤上,容
器中放着一个高度为0.1m的均匀实心柱体A,向容器中缓慢注水,停止注水后,容器中水
的深度为0.1m,电子秤的示数与容器中水的深度关系如图19乙所示。
求:
(1)容器中水的深度为0.06m时,水对容器底部的压强;
(2)A对容器底部压力恰好为零时,容器对电子秤的压强;
(3)停止注水后,A所受的浮力;
(4)停止注水后,将A竖直提高0.01m,A静止时水对容器底的压强。
I
解:
(1)设h1=0.06m,则水对容器底部的压强为।
(2)由图乙知,当水的深度为h1=0.06m时,A对容器底部压力恰好为零
此时容器对电子秤的压力为
F=G总=mg=2.5kgX10N/kg=25N
容器对电子秤的压强为
(3)当A对容器底部压力恰好为零时,有F浮=Ga,
此时A浸入水的高度为0.06m,A刚好处于漂浮状态;
由图乙知,此时容器中注入的水的质量为mi=2.5kg—1.9kg=0.6kg,
设柱体A的底面各为Sa,则有mi=妙(0.04-SA)hi,即
当注水的深度为0.1m时,由于A仍然处于漂浮状态,
则柱体A所受浮力不变,即A浸入水中的高度仍然为0.06m,
此时A排开水的体积为V排=0.06SA=0.06mX0.03m2=1.8x10-3m3
由阿基米德原理得A所受的浮力为
II
(4)将A竖直提高।后,A排开水的体积减少量为
II
水面下降的高度为
II
A静止时水的深度为
II
A静止时水对容器底的压强为
II
5.(2019安顺,19)如图所示,水平桌面上放置一圆柱形容器,其内底面积为200cm2,容器
侧面称近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口,均匀物体A是边长为10cm的正方体,
用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时物体A有的体积露出水面,细线受到的拉
II
力为12N,容器中水深为18cm。
已知细线能承受的最大拉力为15N,打开阀门K,使水缓
慢流出,当细线断裂日立即关闭阀门K,关闭阀门K时水流损失不计,细线断裂后物体A
下落过程中不翻转,物体A不吸水。
(1)从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中,求重力对物体A所做的功。
(2)物体A下落到容器底部稳定后,求水对容器底部的压强。
(3)阅读后解答:
当细线断裂后,物体A所受重力与浮力将不平衡,物体A所受重力与浮力之差称为物体A
所受的合外力F(不计水对物体A的阻力),由牛顿第二定律可知:
所受的合外力会使物体
F=ma(式中的F单位为N,
产生运动的加速度a,并且合外力与加速度之间关系式为:
的单位为m/s2,m为物体的质量,其单位为kg)
通过阅读以上材料,求物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程
中加速度a的大小。
解:
(1)正方体的体积:
V=(0.1m)3=1X10-3m3,
由于用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,
II
则V排=(1—)V=X1X103m3=8X104m3,iiii
正方体受到的浮力:
F浮=p水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX8X104m3=8N,
此时正方体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下的重力处于平衡状态,
则物体A的重力:
G=F+F浮=12N+8N=20N;
物体A原来浸入水的深度:
h=(1-)x0.1m=0.08m,
I
细线断裂后,物体A下落的高度:
h下落=0.18m-0.08m=0.1m,
则重力对物体A所做的功:
W=Gh下落=20NX0.1m=2J;
ii
(2)细线刚好断裂时,物体受到的浮力:
F浮'=G-F'=20N-15N=5N,
此时物体排开水的体积:
V排'===5X104m3,
iiii
则此时物体浸入水中的深度:
h'—==0.05m,
|ii
水下降的深度:
△h下降=h—h'=0.08m—0.05m=0.03m,
则细线刚好断裂时,露出水面的体积为:
V露=丫-V排’=1X10」3m3-5X104m3=5X10
4m3,
细线断裂后,物体A下落到容器底部稳定后,液面上升的高度:
△h上升===0.025m,物体A下落到容器底部稳定后水深:
h水=h—△h下降+△h上升=0.18m—0.03m+0.025m=0.175m,
此时水对容器底部的压强:
p=p水gh水=1.0X103kg/m3x10N/kgx0.175m=1.75X103Pa;
(3)物体全部浸没时受到的浮力:
F浮”=「水gv排=1.0X103kg/m3x10N/kgX1X103m3=10N,
物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中受到的合力:
F合=仃一F浮”=20N-10N=10N,
物体A的质量:
m===2kg,iiii
由牛顿第二定律可得,该过程中的加速度:
2
a===5m/s。
iiii
答:
(1)从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中,重力对物体A所做的功为2J;
(2)物体A下落到容器底部稳定后,水对容器底部的压强为1.75X103Pa;
(3)物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度为5m/s2。