備戰(zhàn)2025年中考科學(xué)考前搶分秘籍（浙江新統(tǒng)）通關(guān)13 壓強與浮力（解析版）

通關(guān)13壓強和浮力考點預(yù)測概率預(yù)測題型預(yù)測壓強和浮力大小的比較問題☆☆選擇題、填空題壓強和浮力大小的影響因素☆☆選擇題、填空題、實驗探究題壓強和浮力大小的計算☆☆☆選擇題、填空題、解答題(可先根據(jù)下列要點回答，若有疑問，可查閱中考科學(xué)（物理部分）知識點隨身記)1、壓強和浮力是中考試卷必考內(nèi)容2、對其概念和簡單計算的考查以選擇題和填空題為主；對探究壓力作用效果、影響液體壓強大小的因素和影響浮力大小因素的考查常見的是實驗探究題；在壓強和浮力的綜合應(yīng)用的考題中，考題題型是綜合計算題3、掌握壓力的分析，固體壓強、液體壓強公式及其變形的應(yīng)用，容器裝液體時對容器底和桌面的壓力和壓強的比較思路。4、浮力：阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力大小的影響因素分析，浮力大小的計算方法，浮力與液面變化問題的研究（冰塊熔化，船載問題……）題型一壓強和浮力大小的比較問題（2024?越城區(qū)校級一模）如圖甲所示，將一塊質(zhì)地均勻的長木板平放在水平桌面上，用水平向右的推力F緩慢推動長木板，直至圖乙所示的位置。在此過程中，下列說法正確的是（）A．壓力變小，壓強變小 B．壓力不變，壓強不變 C．受力面積變小，摩擦力變小 D．受力面積變小，摩擦力不變【解答】解：AB、長木板放在水平桌面上，長木板對桌面的壓力等于長木板的重力，用水平向右的推力F緩慢推動長木板，直至圖乙所示的位置，因長木板的重力不變，則對水平桌面的壓力不變。長木板對水平桌面的壓力不變，受力面積減小，由公式p=FCD、由于壓力、接觸面的粗糙程度均不變，故摩擦力不變，故C錯誤、D正確。故選：D。（1）物體放在水平桌面上，物體對桌面的壓力等于物體的重力。從物體對桌面的壓力和受力面積的變化進行分析，由壓強公式判斷壓強的變化。（1）物體放在水平桌面上，物體對桌面的壓力等于物體的重力。從物體對桌面的壓力和受力面積的變化進行分析，由壓強公式判斷壓強的變化。（2）影響摩擦力大小的因素：壓力大小和接觸面的粗糙程度。（2024?舟山模擬）如圖所示，水平桌面上放著底面積相等、質(zhì)量相同的甲、乙兩容器，分別裝有體積不同的同種液體且深度相同，兩容器底部對桌面的壓力分別是F甲、F乙、兩容器底部所受液體壓強分別用p甲、p乙表示，則（）A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＝F乙，p甲＜p乙 C．F甲＞F乙，p甲＝p乙 D．F甲＝F乙，p甲＞p乙【解答】解：兩容器的質(zhì)量相等，由圖知，液體的體積關(guān)系為V甲＞V乙，根據(jù)m＝ρV可知，液體的質(zhì)量關(guān)系為m甲＞m乙，由G＝mg可得，兩容器的總重力關(guān)系為G甲＞G乙，容器對水平桌面上壓力等于容器的總重力，所以F甲＞F乙；甲、乙兩容器，分別裝有同種液體，且液體深度相同，根據(jù)p＝ρgh可知，兩容器底部受到液體的壓強相同，即p甲＝p乙，故C正確。故選：C。（2024?拱墅區(qū)校級一模）如圖，質(zhì)地均勻的長方體木塊重7N，恰好放在水平桌面邊緣，用6N的力勻速向右推動木塊，直到其四分之一露出桌面后靜止，勻速運動過程中木塊受到摩擦力（填“變小”“不變”或“變大”）。靜止后木塊與桌面的接觸面積為0.01m2，則它對桌面的壓強為Pa；如圖豎直切除該物體右邊的陰影部分，剩余部分對桌面的壓強會（填“變小”“不變”或“變大”）?！窘獯稹拷猓海?）木塊勻速運動過程中，始終處于平衡狀態(tài)，受到的推力與摩擦力是一對平衡力，二者大小相等，所以受到摩擦力大小不變；（2）靜止后木塊對桌面的壓強為：p=F（3）豎直切除右邊的陰影部分，剩余部分的重力減少，對桌面的壓力會變小，設(shè)長方體原來的底面積為S1，圖中與桌面的接觸面積為S，沒切除時，長方體對桌面的壓強p=F由S＜S1可知，p=G當(dāng)豎直切除該物體右邊的陰影部分，設(shè)剩余部分的重力為kG，則剩余部分的受力面積為kS1，此時物體對桌面的壓力F′＝kG，剩余部分對桌面的壓強p′=kG由①②可知，p＞p′可知，剩余部分對桌面的壓強會變小。故答案為：不變；700；變小。（2024?杭州模擬）水平桌面上兩個相同的燒杯中分別裝有甲、乙兩種不同液體，將兩個不同材料制成的正方體A、B（VA＜VB），按如圖兩種方式放入兩種液體中，待靜止后B剛好浸沒在甲液體中，A剛好浸沒在乙液體中，兩杯中液面恰好相平。下列說法正確的是（）A．甲圖中B受到的浮力大于乙液體中A受到的浮力 B．甲液體對杯底的壓強等于乙液體對杯底的壓強 C．甲液體對B下表面的壓力等于乙液體對A下表面的壓力 D．裝甲液體的容器對水平桌面的壓力等于裝乙液體的容器對水平桌面的壓力【解答】解：A、把A、B兩物體作為一個整體，由圖知，該整體在兩液體中都處于漂浮狀態(tài)，由漂浮條件可知F?。紾A+GB，所以該整體在兩液體中受到的浮力相等，則甲圖中B受到的浮力等于乙液體中A受到的浮力，故A錯誤；B、由圖知V排甲＝VB，V排乙＝VA，且VA＜VB，所以V排甲＞V排乙；因整體在兩液體中受到的浮力相等，且排開甲液體的體積較大，所以，由F?。溅岩篻V排可知，兩液體的密度關(guān)系：ρ甲＜ρ乙，由題意可知兩液體的深度h相同，且ρ甲＜ρ乙，由p＝ρgh可知，甲液體對杯底的壓強小于乙液體對杯底的壓強，故B錯誤；C、因整體受到的浮力相等（即甲液體中B物體受到的浮力等于乙液體中A物體受到的浮力），且兩物體上表面沒有受到液體的壓力，所以，由浮力產(chǎn)生的原因可知，甲液體中B物體與乙液體中A物體的下表面受到的液體壓力相等，故C正確；D、兩燒杯中液面恰好相平且燒杯相同，則液體與物塊排開液體的體積之和相同，但V排甲＞V排乙，所以甲液體的體積較小，又知ρ甲＜ρ乙，則根據(jù)G液＝m液g＝ρ液gV液可知，甲液體的重力較??；燒杯對水平桌面的壓力F＝G杯+GA+GB+G液，因兩燒杯相同、其重力相同，且A、B兩物體的重力不變，甲液體的重力較小，所以，裝甲液體的燒杯對水平桌面的壓力較小，故D錯誤。故選：C。（2024?浙江模擬）甲、乙兩只完全相同的杯子里盛有水和鹽水，將一只雞蛋先后放入其中。當(dāng)雞蛋靜止時，兩杯中液面相平，雞蛋所處的位置如圖所示，雞蛋在甲、乙兩杯中受到的浮力分別為F甲、F乙，放入雞蛋前后，甲、乙兩杯底部所受液體壓強的增加量分別為Δp甲、Δp乙，則（）A．F甲＝F乙，Δp甲＝Δp乙 B．F甲＝F乙，Δp甲＜Δp乙 C．F甲＜F乙，Δp甲＞Δp乙 D．F甲＜F乙，Δp甲＜Δp乙【解答】解：讀圖可知，雞蛋在甲杯中懸浮，在乙杯中漂浮，則浮沉條件可知，它們此時所受的浮力都等于自身的重力，即F甲＝F乙，故CD錯誤；雞蛋在甲杯中懸浮，在乙杯中漂浮，由于是同一只雞蛋，則杯底部所受液體壓力的增加量相等，都等于雞蛋的重力；由于甲、乙是兩只完全相同的杯子，則根據(jù)p=FS可知杯底部所受液體壓強的增加量相等，即Δp甲＝Δp故選：A。（2023?文成縣二模）小科同學(xué)探究“一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時，其壓強跟體積的關(guān)系”，實驗裝置如圖甲所示（固定的鐵架臺未畫出）。步驟一：用一支容量為2.5mL的針筒，先將輕質(zhì)活塞（活塞質(zhì)量不計）的下底面拉到剛好對準2.5mL的刻度線，用橡皮泥封住針口，此時活塞靜止。步驟二：在活塞上加砝碼，當(dāng)活塞再次靜止時，記錄下活塞上砝碼質(zhì)量，重復(fù)五次實驗（實驗過程中溫度保持20℃不變，不計活塞和筒壁之間的摩擦）。步驟三：將測得數(shù)據(jù)繪成圖像，如圖乙所示。（1）實驗中是通過來反映封閉氣體的壓強大小。（2）根據(jù)圖像乙可得到實驗結(jié)論：。（3）已知外界大氣壓為1.01×105帕，想要用如圖甲裝置測算出針筒內(nèi)氣體壓強的數(shù)值，還需要測量出什么數(shù)據(jù)。。【解答】解：（1）實驗中通過活塞上砝碼的質(zhì)量來反映封閉氣體的壓強大小，所加砝碼的質(zhì)量越大，表示管內(nèi)的氣體壓強越大；（2）由圖像乙可知，托盤和砝碼的質(zhì)量與氣體體積成反比，所以可得結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時，體積越大，壓強越??；（3）由p=FS可知，想要用如圖甲裝置測算出針筒內(nèi)氣體壓強的數(shù)值，還需要測量針筒上全部刻度的總長度h，然后利用故答案為：（1）砝碼的質(zhì)量大小；（2）一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時，體積越大，壓強越??；（3）針筒上全部刻度的總長度。題型二壓強和浮力大小的影響因素（2023?婺城區(qū)一模）科學(xué)源于生活又高于生活，日常生活中的許多現(xiàn)象，往往隱含著科學(xué)道理?！旧瞵F(xiàn)象】①一只略有凹陷的乒乓球放進一杯熱水中，乒乓球會鼓起來恢復(fù)球形：②壓縮一段封閉在注射器內(nèi)的空氣，發(fā)現(xiàn)越壓縮越費力。小明對上述現(xiàn)象非常感興趣，于是想探索其中奧秘?！咎岢鰡栴}】一定質(zhì)量的氣體壓強大小與什么因素有關(guān)呢？【建立猜想】猜想一：一定質(zhì)量的氣體壓強大小可能與溫度有關(guān)。猜想二：一定質(zhì)量的氣體壓強大小可能與體積有關(guān)。（1）小明作出猜想一是基于生活現(xiàn)象（填“①”或“②”）?！精@取證據(jù)】小明為了驗證猜想二，他找來一個注射器和一個氣壓傳感器，在注射器里密封了30mL空氣（不計注射器活塞重力和摩擦，大氣壓強，并與傳感器密封連接，接上數(shù)據(jù)采集器，如圖所示，然后緩緩?fù)苿踊钊?，記錄?shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)12345體積（mL）3025201510壓強（×10Pa）11.21.52.03.0【得出結(jié)論】（2）小明分析表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是?！窘涣髟u價】（3）實驗中如果小明快速推動活塞，傳感器的讀數(shù)會（填“偏大”、“偏小”或“無影響”），理由是?！窘獯稹拷猓骸窘⒉孪搿科古仪蚍胚M一杯熱水中，改變了溫度，故生活現(xiàn)象①說明氣體壓強和溫度有關(guān)，與猜想一致；【得出結(jié)論】根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)體積變?yōu)樵瓉韼妆稌r，壓強變?yōu)樵瓉淼膸追种?，因此結(jié)合實驗條件可得出實驗結(jié)論：在氣體質(zhì)量和溫度相同時，氣體壓強和體積成反比；【交流評價】快速推動活塞的過程中，活塞對注射器中的氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，而由前面分析可知一定質(zhì)量的氣體，在體積相同時，溫度越高氣壓越大，由此可知傳感器的讀數(shù)會偏大。故答案為：【建立猜想】①；【得出結(jié)論】在氣體質(zhì)量和溫度相同時，氣體壓強和體積成反比；【交流評價】偏大；活塞對注射器中的氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，壓強變大。（1）氣體的壓強和氣體的溫度、質(zhì)量、體積有關(guān)，分析氣體壓強與其中一個因素的關(guān)系時，應(yīng)注意運用控制變量法；（1）氣體的壓強和氣體的溫度、質(zhì)量、體積有關(guān)，分析氣體壓強與其中一個因素的關(guān)系時，應(yīng)注意運用控制變量法；（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，得出壓強與體積的關(guān)系；（3）快速推動活塞的過程中，活塞對注射器中的氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，結(jié)合前面氣體壓強跟溫度的關(guān)系分析解答。（2023?蒼南縣模擬）氣體產(chǎn)生的壓強（氣壓）大小與哪些因素有關(guān)呢？某科學(xué)興趣小組了解到如下信息后提出了相關(guān)猜想。信息：①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎。②籃球充氣越多，越不易被壓扁。③密封在針筒內(nèi)的空氣只能被小范圍壓縮。猜想：氣壓大小可能與氣體的質(zhì)量、溫度及體積有關(guān)。（1）信息（填序號）可作為“氣壓大小可能與氣體體積有關(guān)”的猜想依據(jù)。（2）興趣小組欲利用如圖所示裝置探究氣壓大小與溫度的關(guān)系，請你選擇實驗器材設(shè)計實驗步驟。實驗器材：氣球、細線、固定有滑輪的容器、冷水、熱水、刻度尺、記號筆?！窘獯稹拷猓海?）由信息。③密封在針筒內(nèi)的空氣只能被小范圍壓縮，說明體積縮小，壓強會增大；（2）步驟如下：步驟一：往氣球內(nèi)充入一定量的空氣后，用細線扎緊氣球口。步驟二：在容器底部固定一滑輪，往容器中加入適量的水。步驟三：拉動繞過滑輪的細線使氣球浸沒在水中，標(biāo)記水面位置并測出細線露出水面的長度。步驟四：升高水溫，拉動細線改變氣球深度，使水面的位置保持不變，測出細線露出水面的長度。①氣球浸沒在不同溫度的水中時，保持水面位置不變是為了控制氣體（或氣球）的體積不變。②實驗中對多個不易觀測的量，進行了巧妙的“轉(zhuǎn)換”，如“細線露出水面的長度越長”反映“氣球浸入水中的深度越大”；“氣球浸入水中的深度越大”反映氣球內(nèi)氣體的氣壓越大。③通過本實驗還可以得出液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系是液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大。故答案為：（1）③；（2）見解答。（2024?舟山模擬）為證明空氣浮力的存在，科學(xué)興趣小組利用自行車氣嘴、礦泉水瓶、細繩、氣球等器材進行了如下實驗：步驟一：在礦泉水瓶蓋和底部上各鉆一個小孔，將兩個自行車氣嘴分別固定在瓶蓋和底部，將氣球用細繩與底部的氣嘴綁緊，如圖甲所示。打開瓶蓋，使瓶內(nèi)外氣壓一致，再擰緊瓶蓋不漏氣。步驟二：關(guān)閉氣嘴2，打開氣嘴1；用氣泵向礦泉水瓶充入氣體，待手壓瓶子感覺較硬時停止充氣；用天平稱出整個裝置的質(zhì)量為m1。步驟三：關(guān)閉氣嘴1，打開氣嘴2；讓瓶內(nèi)的高壓氣體進入氣球，至氣球停止脹大；稱出整個裝置的質(zhì)量為m2。步驟四：比較m1與m2的大小。（1）實驗裝置的氣密性是本實驗成功的關(guān)鍵，寫出一種檢查圖甲裝置氣密性的方法：。（2）本實驗?zāi)茯炞C氣球在空氣中受到浮力，其依據(jù)是m1m2。（3）實驗中，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)氣球與氣嘴2之間漏氣，于是設(shè)計了如圖乙所示的改進型實驗裝置：將一空心金屬球與配重通過細線懸掛在定滑輪上，調(diào)節(jié)配重質(zhì)量使二者保持靜止，用氣泵往密閉玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣，觀察到現(xiàn)象，說明金屬球受到空氣浮力的作用?！窘獯稹拷猓海?）若本實驗裝置的氣密性良好，則用天平稱出整個裝置的質(zhì)量為m1保持不變；（2）在步驟三中：關(guān)閉氣嘴1，打開氣嘴2；讓瓶內(nèi)的高壓氣體進入氣球，至氣球停止脹大，則氣球受到的浮力變大，稱出整個裝置的質(zhì)量為m2。本實驗?zāi)茯炞C氣球在空氣中受到浮力，其依據(jù)是m1＞m2；（3）如圖乙所示的改進型實驗裝置：將一空心金屬球與配重通過細線懸掛在定滑輪上，調(diào)節(jié)配重質(zhì)量使二者保持靜止，空心金屬球與的體積明顯大于配重的體積，用氣泵往密閉玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣，金屬球受到空氣浮力的作用（比配重受到的浮力大），故觀察到金屬球會上升，配重下降現(xiàn)象，說明金屬球受到空氣浮力的作用。故答案為：（1）用天平稱出整個裝置的質(zhì)量為m1保持不變；（2）＞；（3）金屬球會上升，配重下降。（2023?婺城區(qū)模擬）如圖甲是某校項目化學(xué)習(xí)小組設(shè)計的水面落葉收集器：由一個剪去底部的大塑料瓶、四根可豎直方向調(diào)節(jié)高度的泡沫塊及一個電動抽水泵組裝而成，每根泡沫塊底面積為4平方厘米。啟動裝置時，裝在瓶口的電動水泵將水從塑料瓶中往外泵出，同時瓶外的水會帶動水面落葉不斷地從收集口流入瓶內(nèi)?！驹O(shè)計原理】（1）將裝置放入水中并啟動，如圖乙。判斷A、B兩點壓強較大的是?！臼占芰Α空{(diào)試發(fā)現(xiàn)收集口與水面相平時較厚落葉不易進入瓶中，小組討論后決定將收集口位置下調(diào)至水面以下2厘米處，同學(xué)們提出以下兩個方案。（2）小金的方案：在四根豎直方向上的泡沫塊頂端各安裝一個相同的閃光球，使水面落葉收集器更加美觀（如圖丙），則每個閃光球的質(zhì)量是。（3）小華的方案：將密度為7.4克/立方厘米的合金塊放入瓶口處（如圖丁），則加入的合金塊質(zhì)量為。（ρ水＝1.0×103kg/m3）【平衡性能】（4）實踐發(fā)現(xiàn)小華方案中加入的合金塊對收集器的平衡性有影響。小組同學(xué)繼續(xù)討論改進，小明提出不加外物，僅調(diào)節(jié)裝置自身結(jié)構(gòu)也能實現(xiàn)收集口下調(diào)2厘米，請寫出該方案并簡要說明理由：?！窘獯稹拷猓海?）打開底部水泵后，靠近入水口水的流速變大，壓強變小，A、B兩點壓強較大的是B；（2）由圖可知樹葉收集器模型的上方有4根浮條，收集器入水口低于水面2厘米時，浮條浸入水中的體積的變化量為：V排＝4×2cm×4cm2＝32cm3＝3.2×10﹣5m3，根據(jù)阿基米德原理可知收集器受到的浮力變化量為：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.2×10﹣5m3＝0.32N，則閃光球的總重力為：G＝F?。?.32N，則閃光球的總質(zhì)量為：m=G即每個每個閃光球的質(zhì)量為：32g÷4＝8g；（3）圖丁和圖丙中，收集口位置均在水面以下2厘米處，則收集器排開水的體積相同，由阿基米德原理可知收集器受到的浮力相同，根據(jù)漂浮條件可知兩種情況下收集器的總重力也相同，因塑料瓶、泡沫塊以及抽水泵的重力不變，所以G水+G球總＝G水′+G合金塊（注意兩種情況下收集器內(nèi)部水的重力不同），根據(jù)重力公式可得：m水+m球總＝m水′+m合金塊﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①且由圖可知：V水﹣V水′＝V合金塊=m由①②可得：m合金塊＝m水﹣m水′+m球總＝ρ水（V水﹣V水′）+m球總＝ρ水×m合金塊ρ整理可得：m合金塊（1?ρ水ρ代入數(shù)據(jù)可得：m合金塊×（1?1g/c解得加入的合金塊質(zhì)量m合金塊＝37g；（4）根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排知，決定浮力大小的因素是液體密度和物體排開液體的體積，落葉收集器在不加外物的情況下，適當(dāng)減小泡沫塊粗細，也能實現(xiàn)收集口下調(diào)2厘米。（2022?溫州模擬）某項目化學(xué)習(xí)小組同學(xué)制作“浮漂器”，成功地驗證了阿基米德定律。選取溢水杯、泡沫塊、托盤和粗鐵絲、細鐵絲等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撐桿由粗鐵絲制成，下托盤由細鐵絲制成。①將“浮漂器”置于裝有適量水的溢水杯，取一小石塊放在上托盤，在支撐桿上標(biāo)出水位刻度線。②將小石塊改放在下托盤，往上托盤加砝碼，同時用空燒杯接收溢出的水，直到水位刻度線與水面相平。③取下砝碼，把燒杯中的水全部倒入上托盤。由步驟①②得出石塊所受浮力F浮＝G砝碼，由步驟②③得出燒杯中水的重力G排＝G砝碼。因此，F(xiàn)浮＝G排，即石塊所受浮力等于其所排開的水受到的重力，從而驗證了阿基米德原理。（1）泡沫塊是制作“浮漂器”的關(guān)鍵要素之一。確定泡沫塊高度，應(yīng)考慮的因素有。（可多選）A．支撐桿的高度B．托盤的質(zhì)量C．溢水杯的質(zhì)量D．泡沫塊的密度E．液體的密度（2）步驟①中將“浮漂器”置于溢水杯，判斷杯中水為“適量”的依據(jù)是。（3）分析步驟②③，該組同學(xué)得出結(jié)論：燒杯中所收集水的重力等于砝碼的總重力，即G排＝G砝碼。推測其觀察到的現(xiàn)象為。（4）有同學(xué)認為，往上托盤“加砝碼”的操作存在缺陷，改進方法有（寫出一種）?！窘獯稹拷猓海?）支撐桿的高度會影響“浮漂器”的重心，越高重心，越不穩(wěn)，所以支撐桿的高度不能太高，即需要考慮支撐桿的高度，故A正確；泡沫塊高度與泡沫塊所受浮力有關(guān)，而其浮力應(yīng)大于托盤質(zhì)量，故B正確；浮漂器能上浮，說明其所受浮力還得大于自身重力，即泡沫塊的密度小于液體的密度，故DE正確；又因為溢水杯在泡沫塊的外部，溢水杯靜止不動，所以C不影響泡沫塊的高度。故選：ABDE。（2）為避免對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，判斷杯中水為“適量”的依據(jù)是將小石塊放入上托盤時，有少量水溢出（或水位剛好達到溢水口處）；（3）兩重力相等直觀的現(xiàn)象是有相同的作用效果，即水位刻度線與水面相平；（4）砝碼有最小重量，食鹽顆粒的最小重量較砝碼更小，故更精確。題型三壓強和浮力大小的計算（2024?拱墅區(qū)校級一模）密度為ρ＝0.6×103kg/m3的實心圓柱體，高h1＝20cm，底面積S1＝50cm2，放在底面積S2＝80cm2、高h2＝30cm的柱形容器中，求：（1）圓柱體對容器底部的壓強。（2）若向容器內(nèi)加水，最多可加多少克水且水不溢出，（取g＝10N/kg）【解答】解：（1）圓柱體的體積V1＝S1h1＝50cm2×20cm＝1000cm3＝1.0×10﹣3m3，由ρ=mV可得，圓柱體的質(zhì)量m＝ρV1＝0.6×103kg/m3×1.0×10﹣3m圓柱體對容器底部的壓力F＝G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，圓柱體對容器底部的壓強p=FS1（2）柱形容器的體積V2＝S2h2＝80cm2×30cm＝2400cm3＝2.4×10﹣3m3，因為實心圓柱體密度小于水的密度，所以若向容器內(nèi)加水，圓柱體將漂浮，此時受到的浮力F?。紾＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，由F浮＝ρ水gV排可得，圓柱體浸入水中的體積V排=F浮ρ水g若向容器內(nèi)加水，最多可加水的體積ΔV＝V2﹣V排＝2.4×10﹣3m3﹣6×10﹣4m3＝1.8×10﹣3m3，所加水的質(zhì)量Δm＝ρ水ΔV＝1.0×103kg/m3×1.8×10﹣3m3＝1.8kg＝1800g，還可以這樣計算：m＝ρ水h2S2﹣ρh1S1＝1g/cm3×30cm×80cm2﹣0.6g/cm3×20cm×50cm2＝1800g，（1）圓柱體對容器底部的壓力等于其重力，再利用p（1）圓柱體對容器底部的壓力等于其重力，再利用p=F（2）因為實心圓柱體密度小于水的密度，所以若向容器內(nèi)加水，圓柱體將漂浮，根據(jù)F?。溅阉甮V排可求得圓柱體浸入水中的體積容器體積減去圓柱體浸入水中的體積即為所加水的體積，然后可求水的質(zhì)量。（2023?杭州二模）如圖所示，實心均勻正方體A、B放置在水平地面上，它們的高度分別為0.2米和0.1米，A的密度為2×103千克/米3，B質(zhì)量為1千克。求：①A的質(zhì)量；②B對水平地面的壓強；③若在正方體A、B上沿豎直方向按相同比例n截下一部分，并將截下的部分分別疊放在對方剩余部分上，這時A、B剩余部分對水平地面的壓強為pA′、pB′，請通過計算比較它們的大小關(guān)系及其對應(yīng)的比例n的取值范圍?！窘獯稹拷猓海?）mA＝ρAVA＝2×103kg/m3×（0.2m）3＝16kg。答：A的質(zhì)量為16kg。（2）FB＝GB＝mBg＝1kg×9.8N/kg＝9.8N，PB=FB答：B對水平地面的壓強為980Pa。（3）GAG若PA′＝PB′，F(xiàn)AGA16(1?n)+n4解得n＝0.16當(dāng)pA'＞pB'則0＜n＜0.16當(dāng)pA'＜pB'則0.16＜n＜1。答：正方體A、B上沿豎直方向按相同比例n截下一部分。A、B剩余部分對水平地面的壓強PA′和PB′的大小關(guān)系及其對應(yīng)的n的取值范圍：若pA'＞pB'則0＜n＜0.16若pA'＝pB'則n＝0.16。若pA'＜pB'則0.16＜n＜1。（2022?定海區(qū)一模）2022年北京冬奧會成功舉辦，向世界展示了中國綠色低碳的發(fā)展理念，高科技場館引人注目。整個冬奧會體現(xiàn)了奧林匹克精神與“綠色”、“環(huán)?！钡慕Y(jié)合。（1）開幕式上，本屆冬奧會的火炬“飛揚”（甲圖）采用的是碳纖維材質(zhì)，燃燒的是氫能源，在奧運史上首次實現(xiàn)了零排放。①碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，被譽為材料中的“黑黃金”。碳纖維每平方毫米可以承受3530牛的拉力，問火炬“飛揚”碳維“外衣”能承受的壓強為多少帕？②開幕式的“微火”創(chuàng)意讓我們非常驚奇，手持火炬在雪花中心長明不熄，氫燃料流量約為1.2立方米/小時（氫氣密度為0.09kg/m3）。若按照該流量設(shè)計，奧運圣火燃燒15個晝夜，共需要消耗氧氣多少kg？（2）賽事期間大量使用氫燃料電池車，以減少污染排放。氫燃料電池工作原理如圖乙所示，電池工作時，電子從電極A經(jīng)外部電路通過電動機M到達電極B，形成電流，此時，通過電動機的電流方向是。（選填“A→M→B”或“B→M→A”）（3）國家速滑館首次選用世界上最先進的制冷技術(shù)——二氧化碳跨臨界直接制冰系統(tǒng)。應(yīng)用此技術(shù)，國家速滑館全冰面模式下每年僅制冰部分就能節(jié)省至少2×106度電，若完全燃燒標(biāo)準煤釋放的熱能轉(zhuǎn)化為電能的效率為30%，就相當(dāng)于節(jié)約多少千克煤？（標(biāo)準煤的熱值是3×107J/kg）【解答】解：（1）①火炬“飛揚”碳維“外衣”能承受的壓強p=FS=②每小時氫的體積V＝1.2m3/h×1h＝1.2m3，每小時氫的質(zhì)量m＝ρV＝0.09kg/m3×1.2m3＝0.108kg，15天燃燒的氫的總質(zhì)量m總＝15×24×m＝15×24×0.108kg＝38.88kg，2H2+O2點燃ˉ2H243238.88m氧氣432解得m氧氣＝311.04kg，即15天消耗的氧氣的質(zhì)量是311.04kg；（2）電子帶負電荷，電子的定向移動的方向與電流方向相反，所以電路中的電流方向是B→M→A；（3）完全燃燒煤放出的熱量Q放=2×106完全燃燒煤的質(zhì)量m=Q放q（2023?甌海區(qū)二模）2021年4月25印度尼西亞的一艘排水量1390噸的潛艇在海下300m處斷裂，通過水下搜索發(fā)現(xiàn)了海面下850m處的失事潛艇。應(yīng)印方要求，我國派出排水量為7000噸的軍艦協(xié)助施救。發(fā)現(xiàn)水下有一塊排水體積為20m3的殘骸，假設(shè)殘骸被軍艦上的起重機勻速向上拉起。已知海水密度為1.03×103kg/m3。求：（1）此潛艇殘骸在海底受到的浮力多大？殘骸向上拉的過程中（未出水）浮力（填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）已知起重機的拉力為1.2×106N，求該殘骸的密度。【解答】解：（1）此潛艇殘骸在海底受到的浮力：F?。溅押Ｋ甐排g＝1.03×103kg/m3×20m3×10N/kg＝2.06×105N；殘骸向上拉的過程中（未出水），殘骸排開的水的體積不變，水面的密度不變，根據(jù)F浮＝ρ海水V排g可知，浮力不變；（2）殘骸在水中受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力、豎直向上的浮力的共同作用，殘骸做勻速直線運動，受力平衡，則殘骸的重力為：G＝F+F?。?.2×106N+2.06×105N＝1.406×106N；殘骸的密度為：ρ=mV=GgV（2023?西湖區(qū)二模）如圖甲是一種抽水馬桶。沖水原理如圖乙，出水閥打開，水箱中的水減少，空心銅球就在重力作用下，隨著水位下降而向下運動，通過金屬桿AB繞O點轉(zhuǎn)動，向上拉動進水管閥門，使水能通過