鄂爾多斯專版2020中考物理復習方案專題02密度壓強浮力的判斷及相關計算試題

PAGEPAGE1專題(二)密度、壓強、浮力的判斷及相關計算|真題回顧|1.[2019·鄂爾多斯]如圖ZT2-1所示,下列關于壓強的說法,正確的是 ()圖ZT2-1A.圖甲是自制壓強計,用它還可以制成高度儀,若瓶中裝滿水,還可制成液體溫度計B.圖乙是機翼的截面圖,飛機獲得升力是因為其上表面空氣的流速小于下表面空氣的流速C.圖丙所示裝置中,水受到重力的方向豎直向下,因此不會對探頭產生向上的壓強D.圖丁是“嫦娥四號”探月器,其靜止時對月球和地球水平表面產生的壓強相等2.[2019·鄂爾多斯]如圖ZT2-2所示,A、B體積相同,B、C質量相等,將他們放入水中靜止后,A漂浮,B懸浮,C沉底。下列說法正確的是 ()圖ZT2-2A.A所受浮力可能大于B所受浮力B.C所受浮力一定小于A所受浮力C.B物體所受浮力一定是最大的D.A下表面所受壓力可能大于B下表面所受的壓力3.[2013·鄂爾多斯]如圖ZT2-3所示是“遼寧號”航母搭載著艦載機試飛演習的場景,下列說法正確的是 ()圖ZT2-3A.當艦載機靜止在航母上時,航母受到的浮力與它們的總重力大小相等B.當艦載機飛離航母時,航母將上浮,航母受到的浮力將變大C.當艦載機降落在航母上時,航母將下沉,航母受到的浮力將變小D.不論艦載機靜止在航母上,還是離開航母,航母受到的浮力大小都不變4.[2017·鄂爾多斯]2017年5月30日,“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在世界最深的馬里亞納海溝進行了本年度的第4潛。當?shù)貢r間7時03分開始下滑,10時21分抵達預定6700m深處,近距離在該深度處拍攝到了獅子魚游弋的影像,獲取到了基巖蝕變巖石、沉積物、生物和近底海水樣品。已知“蛟龍?zhí)枴钡目傮w積為84m3。據(jù)此計算:(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)“蛟龍?zhí)枴睗撍飨聺摰乃俣葹槎啻?(結果保留兩位小數(shù))(2)“蛟龍?zhí)枴睗撍魑聪蛩摮渌畷r的總質量為22t,并且漂浮于海面上,求此時它排開海水的體積是多少?欲使“蛟龍?zhí)枴蓖耆],至少應向水艙中充多少噸海水?(3)獅子魚頭部上表面1×10-4m2的面積上受到的海水壓力是多大?(4)若將獲取到的巖石樣品取一小塊,用天平和量筒測出它的質量和體積分別如圖ZT2-4丙、丁所示,則該巖石的密度是多少千克每立方米?圖ZT2-45.[2018·鄂爾多斯]圖ZT2-5甲是我國首艘國產航母001A,型號屬于中型常規(guī)動力航母。該航母滿載時的總質量為7×104t,航母上配置了滑躍式起飛的“殲-15”艦載機,每架艦載機的質量為30t,飛機與航母甲板的總接觸面積為6000cm2。2018年5月13日該航母再次下水進行試航,航母在10min內航行了6km。如圖乙所示是該航母試航過程中牽引力F與航行速度v的關系圖像。試計算:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)航母試航時的平均速度是多少?(2)航母滿載時排開水的體積是多少?(3)每架艦載機對航母甲板的壓強是多少?(4)試航過程中,航母的牽引力所做的功是多少?圖ZT2-5|基礎過關|1.[2019·攀枝花]如圖ZT2-6所示的實例中關于壓強和摩擦力的說法正確的是 ()圖ZT2-6A.圖甲中,軸承中裝有滾珠是為了增大摩擦B.圖乙中,磁懸浮列車懸浮行駛是為了增大摩擦C.圖丙中,鳥的嘴很尖細,在鑿樹時可以減小壓強D.圖丁中,月球車裝有很多輪子是為了減小壓強2.[2019·攀枝花]關于如圖ZT2-7所示的各種力學現(xiàn)象,下列分析中正確的是 ()圖ZT2-7A.圖甲:用力吹氣,硬幣跳起說明流速大的地方壓強大B.圖乙:廚房地漏可以防止異味,主要用到了連通器原理C.圖丙:橡皮膜向左凸出反映了液體壓強與密度的關系D.圖丁:將瓶子拿到高處,外界氣壓減小,細管內水柱下降3.[2019·棗莊]在木棒的一端纏繞一些細鋼絲制成簡易的液體密度計,將其分別放入盛有甲、乙兩種液體的燒杯中處于靜止狀態(tài),如圖ZT2-8所示。若密度計在甲、乙兩液體中受到的浮力分別是F甲、F乙,甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙,則 ()圖ZT2-8A.F甲<F乙 B.F甲>F乙C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙4.[2018·廣安]如圖ZT2-9所示,甲、乙兩個完全相同的燒杯放置在同一水平桌面上,杯內盛有密度不同的鹽水。將同一小球分別放入兩燒杯中,待靜止時,兩杯鹽水液面相平,則 ()圖ZT2-9A.甲杯鹽水的密度小于乙杯鹽水的密度B.鹽水對甲杯底的壓強小于鹽水對乙杯底的壓強C.小球在兩杯鹽水中受到的浮力相等D.甲容器對桌面的壓強小于乙容器對桌面的壓強5.[2018·山西]小亮同學利用氣球和圓柱形水杯做了一個小實驗。在氣球內灌入一定量的水封口制成水球(如圖ZT2-10甲所示)。先將水球放入冷水中,水球漂浮(如圖乙)。把杯中冷水換成熱水,再次把水球放入熱水中,發(fā)現(xiàn)水球沉在杯底(如圖丙)。下列分析正確的是 ()圖ZT2-10A.水球在冷水中所受浮力小于熱水中所受浮力B.水球在冷水中排開的水的重力等于水球的重力C.冷水的密度小于熱水的密度D.在冷水和熱水的同一深度處壓強相等6.[2018·淄博]如圖ZT2-11所示,水平桌面上有兩個完全相同的溢水杯甲和乙,杯中裝滿了水,將兩個體積相同、材料不同的實心小球A和B分別放入溢水杯中。則下列說法錯誤的是 ()圖ZT2-11A.小球A的質量小于小球B的質量B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力C.甲杯對桌面的壓強等于乙杯對桌面的壓強D.水對甲杯底的壓強等于水對乙杯底的壓強7.[2018·常州]水平桌面上,甲、乙、丙三個同規(guī)格容器內裝有不同液體,小明將完全相同的三個小球分別放入三個容器內,小球靜止時狀態(tài)如圖ZT2-12所示,此時三個容器中的液面相平。三個容器底部受到的液體壓強大小關系是 ()圖ZT2-12A.p甲=p乙=p丙 B.p甲>p乙>p丙C.p甲>p乙=p丙 D.p甲<p乙<p丙8.[2018·玉林]如圖ZT2-13所示,若“玉林號”導彈護衛(wèi)艦從大海駛入珠江,下列分析正確的是 ()圖ZT2-13A.浮力變小,艦體上浮一些 B.浮力變大,艦體下沉一些C.浮力不變,艦體下沉一些 D.浮力不變,艦體上浮一些9.[2019·江西]“遠征號”潛水艇在南海執(zhí)行任務,根據(jù)任務的要求,潛水艇需要在不同深度處懸浮,若海水密度保持不變,則下列說法錯誤的是 ()A.潛水艇排開海水的體積相等B.潛水艇所受的重力大小不相等C.潛水艇所受的浮力大小相等D.潛水艇所受的浮力與重力大小相等10.[2018·龍東]海權握,國則興。建設一支強大海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障,潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如圖ZT2-14所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓練過程。下列對此潛水艇分析正確的是 ()圖ZT2-14A.懸浮和漂浮時受到的浮力相等B.漂浮時排開的海水所受的重力最小C.上浮過程中所受浮力逐漸變大D.漂浮時潛水艇底部所受海水壓強最大11.[2018·淄博]共享單車為人們的綠色出行帶來便利。車把上凹凸不平的花紋是通過增大摩擦的。小明騎著單車到公園游玩,10min內沿水平路面行駛了3km,他騎車的平均速度是m/s。若小明和單車的總質量是80kg,每個車輪與水平地面的接觸面積是25cm2,騎行過程中單車對地面的壓強是Pa。(g取10N/kg)

12.[2018·南充]如圖ZT2-15所示,一個重為5N的容器,底面積100cm2,內裝有400mL的酒精,則容器對桌面的壓力為N,容器對桌面的壓強為Pa。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)

圖ZT2-1513.[2019·蘇州]2019年4月23日,中國人民海軍成立70周年閱兵儀式在黃海舉行。(1)兩并排行駛的艦艇編隊間距較遠(如圖ZT2-16所示),這是因為若靠得過近,彼此間海水流速會很大,導致壓強很,壓力差會使艦艇發(fā)生碰撞。

圖ZT2-16(2)在儀式上,我國研制的新型核潛艇浮出水面接受檢閱,它是通過減小所受(選填“重力”或“浮力”)實現(xiàn)上浮的。

(3)901型綜合補給艦也一起亮相,該艦的滿載排水量約為40000t,它滿載時所受的浮力約為N。(g取10N/kg)

14.[2018·南京]如圖ZT2-17所示,水平桌面上兩個相同的玻璃缸裝滿了水,水中分別漂浮著大、小兩只玩具鴨。甲、乙兩圖中水對缸底的壓強分別為p1和p2,缸對桌面的壓強分別為p1'和p2',兩只玩具鴨受到的浮力分別為F1和F2,則它們的大小關系為p1p2,p1'p2',F1F2,若圖乙中小玩具鴨的質量為15g,它排開水的體積是cm3。

圖ZT2-1715.[2019·寧夏]小紅用彈簧測力計、圓柱體、兩個同樣的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實驗,實驗步驟和彈簧測力計示數(shù)如圖ZT2-18所示。圖ZT2-18(1)由圖可知,圓柱體浸沒在水中所受浮力為N。

(2)由圖甲、乙、丁可探究的問題是

。

(3)由圖甲、丁、戊可以得出的結論是。

(4)在上述實驗的基礎上,請你添加合適的物體設計實驗,探究浮力大小與物體質量是否有關。請寫出你的實驗思路:

。

16.[2018·泰安]用彈簧測力計懸掛一實心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖ZT2-19甲所示。從此處勻速下放物塊,直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過程中,彈簧測力計示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關系如圖乙所示。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3。求:(1)物塊受到的重力。(2)物塊完全浸沒在水中受到的浮力。(3)物塊的密度。圖ZT2-1917.[2017·宜昌]2017年4月2日上午,中國第二艘航空母艦001A在大連船廠舉行下水儀式,據(jù)外界猜測,001A的排水量可達6萬噸,“標準排水量”是指人員武裝齊備,但不包含燃油、滑油、備用鍋爐水在內的排水量。[第(1)(2)小問計算中g取10N/kg,ρ海水=1×103kg/m3](1)若該航空母艦標準排水量為6萬噸,則此狀態(tài)下航空母艦受到海水的浮力是多少?(2)若裝載燃油、滑油、備用鍋爐水的質量共1.8萬噸到達滿載,則航空母艦受到的浮力比標準排水量時增大了多少?滿載后排開水的體積為多少?(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,當這艘航空母艦滿載時從太平洋到印度洋時(不考慮燃油、食物、淡水等物質的消耗,艦體浸水部分當作長方體):①艦身會(選填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不變”)。

②其排水量將(選填“變大”“不變”或“變小”)。

③艦底受到海水的壓強將(選填“變大”“不變”或“變小”)。

18.[2018·包頭]我國自主研制的第三代常規(guī)動力潛艇具備先進的通信設備、武器、導航等系統(tǒng)和隱蔽性強、噪聲低、安全可靠等優(yōu)異性能,主要技術參數(shù)如下表(海水的密度近似為1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。排水量水上2250t,水下3000t最大潛水深度300m最大航速水上30km/h,水下36km/h最大輸出功率(水下)3000kW(1)潛艇在水上航行時受到的浮力是多少?在水下行駛時排開水的體積是多少?(2)潛艇由水下某位置下潛到最大潛水深度處,潛艇上一個面積是400cm2的觀察口受到海水的壓力增大了4×104N,則潛艇原來位置的深度是多少?(3)潛艇在水下以最大輸出功率勻速行駛1h,發(fā)動機輸出的能量是多少?若發(fā)動機以最大輸出功率工作時螺旋槳推進器效率為80%,潛艇以最大航速勻速行駛時受到水的平均阻力f是多少?|拓展延伸|19.[2019·荊州]2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在我國舉行,圖ZT2-20是滑雪運動員正在訓練的場景,下列說法正確的是 ()圖ZT2-20A.使用雪橇滑雪是通過減小壓力來減小壓強的B.運動員加速滑行時,地面對雪橇的支持力與雪橇對地面的壓力是一對相互作用力C.當運動員勻速直線滑行時,雪橇的重力與地面對雪橇的支持力是一對平衡力D.運動員沖過終點后不能立即停止滑行,是由于運動員受到慣性力的作用20.[2019·揚州]在測量液體密度的實驗中,小明利用天平和量杯測量出液體和量杯的總質量m及液體的體積V,得到幾組數(shù)據(jù)并繪出如圖ZT2-21所示的m-V圖像,下列說法正確的是 ()圖ZT2-21A.量杯質量為40gB.40cm3的該液體質量為40gC.該液體密度為1.25g/cm3D.該液體密度為2g/cm321.(多選)[2019·濰坊]2019年4月,中國自主研發(fā)的6000m無人遙控潛水器“海龍Ⅲ”成功完成下潛任務。在某次下潛中,若從“海龍Ⅲ”剛好浸沒開始計時,到返回水面(剛好浸沒)結束計時,下潛深度h隨時間t的變化關系如圖ZT2-22乙所示。忽略海水密度變化和“海龍Ⅲ”的形變,下列對“海龍Ⅲ”分析正確的是 ()圖ZT2-22A.從開始到結束計時,共用時10minB.在1~3min,受到海水的浮力逐漸變大C.在4~6min,處于勻速直線運動狀態(tài)D.在6~8min,受到海水的壓強逐漸減小22.[2019·宜賓]如圖ZT2-23甲所示,用鋼絲繩將一個實心圓柱形混凝土構件從河里以0.05m/s的速度豎直向上勻速提起,圖乙是鋼絲繩的拉力F隨時間t變化的圖像,整個提起過程用時100s,已知河水密度為1.0×103kg/m3,混凝土的密度為2.8×103kg/m3,鋼鐵的密度為7.9×103kg/m3,g取10N/kg,不計鋼絲繩重和河水的阻力。求:(1)0~60s內混凝土構件在河水里上升的高度。(2)開始提起(t=0)時混凝土構件上表面受到水的壓強(不計大氣壓)。(3)0~60s內鋼絲繩拉力所做的功。(4)通過計算說明,此構件的組成是純混凝土,還是混凝土中帶有鋼鐵骨架?圖ZT2-23【參考答案】真題回顧1.A2.C3.A4.解:(1)由題意,t=10:21-7:03=3小時18分=11880s,v=st=6700m11880s≈0(2)由F浮=ρ液gV排得,V排=F浮ρ海水g=Gρ海水當“蛟龍?zhí)枴蓖耆]時,F浮'=G',則ΔG=F浮'-G=ρ海水gV-G=1×103kg/m3×10N/kg×84m3-22×103kg×10N/kg=6.2×105N,充入海水質量為Δm=ΔGg=6.2×105N10N/kg=6.2(3)F=pS=ρ海水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×6700m×1×10-4m2=6700N。(4)由題意知,該巖石樣品的質量m'=50g+15g+2.4g=67.4g,體積V'=40mL-20mL=20mL=20cm3,則該巖石密度ρ=m'V'=67.4g20cm3=3.37g/cm3=3.375.解:(1)解法一:t1=10min=16h,s1=v1=s1t1=解法二:t2=10min=600s,s2=6km=6000m,v2=s2t2=(2)m總=70000t=7×107kg,因處于漂浮狀態(tài),所以受到的浮力F浮=G總=m總g=7×107kg×10N/kg=7×108N;因為F浮=ρ水V排g,則V排=F浮ρ水g=7×108N1.0×1(3)F壓力=G飛機=m飛機g=3×104kg×10N/kg=3×105N,p=F壓力S=3×105N6000×1(4)由圖乙可知,牽引力F與航行速度v的乘積是一定值,即航母航行過程中牽引力做功的功率不變,由圖乙可知其功率為P=Fv=5.4×108N×10m/s=5.4×109W,則W=Pt=5.4×109W×600s=3.24×1012J。基礎過關1.D2.B3.C4.C[解析]同樣的小球在甲、乙兩種不同密度的鹽水中漂浮和懸浮時受到的浮力都等于重力,所以小球在兩杯鹽水中受到的浮力相等,C正確。甲杯中的小球排開鹽水的體積小,所以甲杯鹽水的密度大于乙杯鹽水的密度,A錯誤。兩杯鹽水深度相同,根據(jù)p=ρgh可知,鹽水對甲杯底的壓強大于鹽水對乙杯底的壓強,B錯誤。甲容器中鹽水的質量大于乙容器中鹽水的質量,兩杯底面積相同,則甲容器對桌面的壓強大于乙容器對桌面的壓強,D錯誤。5.B6.B7.C8.C9.B10.B11.增大接觸面的粗糙程度51.6×10512.8.282013.(1)小(2)重力(3)4×10814.==>15[解析]甲、乙兩個完全相同的玻璃缸裝滿了水,玩具鴨放入后水的深度h仍然相同,根據(jù)p=ρgh可知,水對缸底的壓強相等,即p1=p2。完全相同的甲、乙兩個玻璃缸裝滿水時,水的質量相等,則甲、乙兩個玻璃缸裝滿水時對桌面的壓力相等;由于玩具鴨都漂浮,根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理可知G物=F浮=G排,即玩具鴨的重力與溢出水的重力相等,所以漂浮著玩具鴨時的玻璃缸甲、乙對桌面的壓力仍然相等;由于玻璃缸完全相同(底面積相同),則由p=FS可知,此時缸對桌面的壓強相等,即p1'=p2'。根據(jù)圖示可知,甲缸中玩具鴨排開水的體積大,根據(jù)阿基米德原理可知,甲缸中玩具鴨受到的浮力大,即F1>F2;若圖乙中小玩具鴨的質量為15g,則G排=F浮=G物,即m排g=m物g,所以m排=m物=15g,則排開水的體積V排=m排ρ水=15g15.(1)4(2)物體受到的浮力的大小與排開液體的體積的關系(3)物體受到浮力的大小與液體的密度有關(4)取A、B、C三個體積相同,質量不同的立方體,分別先掛在彈簧測力計下,然后浸沒在水中,觀察各彈簧測力計示數(shù)的變化量是否相同16.解:(1)由圖乙可知,物塊浸入水中前彈簧測力計示數(shù)為18N,故物塊的重力為G=18N。(2)由圖乙可知,物塊全部浸沒在水中時,彈簧測力計的示數(shù)為F=10N,則物塊完全浸沒時受到的浮力為F浮=G-F=18N-10N=8N。(3)由F浮=ρ液gV排得,物塊的體積V=V排=F浮ρ水g=8N1.0×1則物塊的密度為ρ=mV=GgV=18N10N/kg×8×10-4m3=2.17.解:(1)若航空母艦標準排水量6萬噸,根據(jù)阿基米德原理,該航空母艦在此狀態(tài)下受到的浮力F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N。(2)因航空母艦漂浮,故滿載時受到的浮力F浮'=G排'=m排'g=(m排+m)g=(6×104×103kg+1.8×104×103kg)×10N/kg=7.8×108N;航空母艦滿載時受到的浮力比標準排水量時增大了ΔF浮=F浮'-F浮=7.8×108N-6×108N=1.8×108N。由F浮=ρ液gV排可得,滿載后排開水的體積V排=F浮'ρ海水g=7.8×108N1×10(3)①下沉一些②不變③不變18.解:(1)潛艇在水上航行時漂浮在水面上,則其受到的浮力F浮1=G排上=m排上g=2250×103kg×10N/kg=2.25×107N,由題意可知,水下航行時排開水的體積為V排下=m排下ρ=3000×103(2)由題意可知,潛艇觀察口受到海水的壓強的變化量Δp=ΔFS=4×104N400×1在最大深度受到水的壓強p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3則在原來的位置受到水的壓強p1=p2-Δp=3×106Pa-1×106Pa=2×106P