5年中考3年模拟试卷初中物理八年级下册07专项素养综合全练（七）

专项素养综合全练(七)压强和浮力综合类型一压强和浮力的定性分析1.【新素材·现代科技】(2023山东济宁期中改编)2022年5月21日凌晨,我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升至空气稀薄的9050m高空处,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。关于正在升空的浮空艇,下列说法正确的是(P8210003) ()A.浮空艇所受空气浮力不变B.浮空艇所受大气压强逐渐减小C.浮空艇所受空气浮力逐渐增大D.浮空艇所受大气压强逐渐增大2.【学科素养·科学思维】(2023湖南郴州中考)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则 ()A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力3.【跨学科·物理学与日常生活】(2023湖北武汉洪山模拟)如图所示,最大容积为400mL的烧杯静置在水槽中,烧杯内有质量为200g的水,现将一个体积为330mL的可乐罐缓慢浸入烧杯中,直到烧杯溢出水的质量为100g。下列说法正确的是(g取10N/kg)(P8210003) ()A.当烧杯溢出水的质量为100g时,可乐罐受到的浮力大小是1NB.整个过程中烧杯对水槽的压强一直变大C.整个过程中烧杯底部受到水的压强一直变大D.整个过程中可乐罐对手的作用力一直变大4.【实验探究·分析论证】(2023辽宁葫芦岛连山期中)如图甲所示,将一根线固定在乒乓球上,线的一端固定在圆柱形杯底,加水后乒乓球浮起将线拉直。将水杯倾斜,如图乙所示,乒乓球所呈现的状态说明了浮力的方向是的;在由甲到乙的过程中,液面升高,乒乓球所受的浮力大小将,水对杯底最低处的压强将。(后两空填“变大”“变小”或“不变”)

类型二压强和浮力的定量计算5.如图甲所示,盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为100cm2,容器对桌面的压强为500Pa。用细线拴一体积为125cm3的实心金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,细线对金属球的拉力是9N,容器对桌面的压强为600Pa。将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示。g取10N/kg。下列判断正确的是 ()A.金属球所受浮力是1.25NB.金属球的密度是7.2×103kg/m3C.图丙中容器对桌面的压强为1500PaD.图丙中金属球对容器底部的压力是10N6.【物理跨数学】(2023四川遂宁中考)小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部对升降台AB的压强变化了Pa。升降台AB升高的高度为cm。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)

7.【学科素养·科学思维】(2023广东珠海斗门二模)如图所示,一个重为1N的薄壁平底容器放在水平桌面上,容器内装有6N的酒精,容器的底面积为25cm2,一重为3N的木块漂浮在酒精中,酒精深度为10cm,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)木块受到的浮力;(2)容器对水平桌面的压强;(3)酒精对容器底部的压力。8.【新素材·现代科技】【新独家原创】2023年6月16日,中国首艘海陆一体化生产运营的智能“海上油气加工厂”——“海洋石油123”在江苏南通交付(如图所示)。已知该船的载重量为11.22万吨,排水量为15.9万吨。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:(P8210005)(1)该船空载时受到的重力;(2)水面下6m处面积为2cm2的船体上受到水的压力;(3)当该船装载7.32万吨石油后排开海水的体积。9.(2023河南南阳二模)棱长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,露出水面的高度为4cm,如图甲所示;将该木块放入某种油中,并在木块上表面施加竖直向下的大小为2N的压力,木块上表面恰好与油面相平,如图乙所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:(P8210004)(1)木块的重力;(2)图乙中油的密度;(3)图乙中木块下表面受到油的压强。10.【学科素养·科学思维】(2022河北中考)质地均匀的长方体放在水平地面上,密度为1.5×103kg/m3,边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10-2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上,容器内盛有0.3m深的某种液体,如图乙所示。将长方体由平放变为竖放,长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。(g取10N/kg)(1)求长方体的质量;(2)在图甲中作出长方体所受重力的示意图(“O”点为长方体的重心);(3)求液体的密度;(4)在竖放的长方体上水平截取一部分,并将截取部分放入容器中,能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小,求截取部分所受的浮力。

答案全解全析1.B浮空艇升空时,其所处海拔逐渐增大,空气密度逐渐减小,大气压强逐渐减小,故B正确,D错误;浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇受到空气的浮力逐渐减小,故A、C错误。2.A由图可知,甲容器内的液体与A排开液体的体积之和等于乙容器内的液体与B排开液体的体积之和,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制成,密度相等,由ρ=mV可知,A的质量大于B的质量,A的重力大于B的重力。物体A、B受到的浮力大小与自身重力相等,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故A符合题意;由图可知,A漂浮,A的密度小于甲容器中液体的密度,B悬浮,B的密度等于乙容器中液体的密度,所以,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,静止时液面等高,根据p=ρgh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强;甲容器和液体以及物体A的总重大于乙容器和液体以及物体B的总重,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,3.D烧杯内水的体积V水=m水ρ水=200g1.0g/cm3=200cm3,溢出水的体积V溢水=m溢水ρ水=100g1.0g/cm3=100cm3,烧杯的容积V容=400mL=400cm3,可乐罐缓慢浸入烧杯的过程中排开水的体积V排=V容+V溢水-V水=400cm3+100cm3-200cm3=300cm3=3×10-4m3,此时可乐罐受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N,故A错误;整个过程中,可乐罐排开水的体积不断增大,可乐罐受到的浮力不断增大,由F手+G=F浮可知,手对可乐罐的压力不断增大,由于物体间力的作用是相互的,可乐罐对手的作用力一直变大,故D正确;将可乐罐、烧杯与水看成一个整体,通过受力分析可知烧杯对水槽的压力等于烧杯的重力、水的重力、可乐罐的重力以及手对可乐罐的压力和。溢水前其他力不变,手对可乐罐的压力变大,则烧杯对水槽的压力增大;溢水时,手对可乐罐的作用力继续变大,水的重力减小,对可乐罐进行受力分析可得F手+G=F浮=G排,即手对可乐罐的压力的增大量与水的重力的减小量相等,烧杯对水槽的压力大小不变;则整个过程中烧杯对水槽压力先变大后不变,由p=FS可知,受力面积不变,所以烧杯对水槽的压强先变大后不变,故B错误;溢水前烧杯内水的深度增加4.竖直向上不变变大解析图中,烧杯虽然倾斜了,但是浮力的方向仍然是竖直向上的;在由甲到乙的过程中,液面升高,乒乓球排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排可知,乒乓球受到水的浮力不变;由p=ρgh可知水对杯底最低处的压强变大。5.C如图甲,容器对水平桌面的压力为F=pS=500Pa×100×10-4m2=5N,如图乙,容器对水平桌面的压力为F'=p'S=600Pa×100×10-4m2=6N,金属球对液体向下的压力为F压=F'-F=6N-5N=1N,金属球受到的浮力为F浮=F压=1N,故A错误;金属球的重力为G=F浮+F拉=1N+9N=10N,金属球的密度为ρ=mV=GgV=10N10N/kg×125×10−6m3=8×103kg/m3,故B错误;图丙中容器对桌面的压力为F″=F+G=5N+10N=15N,此时容器对桌面的压强为p″=F″S=15N100×10−4m2=1500Pa,故C正确6.40020解析当拉力为12N时,石块受到的浮力F浮=G-F=20N-12N=8N,石块对水的压力F压=F浮=8N,容器底部对升降台AB的压力变化量ΔF'=F压=8N,压强变化量Δp=ΔF'S=8N200×10−4m2=400Pa;石块排开液体的体积V=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3=800cm3,石块浸入水中的深度h石=V排S石=800cm350cm2=16cm,容器中水的体积V水=Sh0=200cm2×15cm=3000cm3,此时容器中水的深度h=V总S=V水+V排S=3000cm3+800cm3200cm2=19cm,石块底部到容器底部的距离h下=h-h石=19cm-16cm=3cm,石块下表面刚好与水面接触时,升降台AB到传感器的距离L=L0+15cm,石块放入水中后,弹簧受到的拉力减小量ΔF=F浮=8N,由图乙可知,此时弹簧伸长量减小值ΔL减小=8cm,升降台7.解析(1)木块漂浮在酒精中,则F浮=G木=3N;(2)容器对水平桌面的压力F=G总=G木+G酒精+G容=3N+6N+1N=10N,容器对水平桌面的压强p=FS=10N2.5×10−3m2=4×103Pa;(3)酒精深度为h=10cm=0.1m,则酒精对容器底部的压强p'=ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa,则酒精对容器底部的压力F酒精=p'S=800Pa×258.解析(1)该船满载时的重力G重=G排=m排g=1.59×108kg×10N/kg=1.59×109N,又因G载=1.122×108kg×10N/kg=1.122×109N,所以G空=G重-G载=4.68×108N,m空载=G空g=4.68×107kg;(2)水面下6m处的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa,面积为2cm2的船体上受到水的压力F=pS=6×104Pa×2×10-4m2=12N;(3)当该船装载7.32万吨石油后船的总质量m总=m空载+m石油=4.68×107kg+7.32×107kg=1.2×108kg,重力为G总=m总g=1.2×108kg×10N/kg=1.2×109N,由于船处于漂浮状态,所以F浮=G总,船排开海水的体积V排=F浮ρ海水g=1.2×109N9.解析(1)正方体木块的体积V=a3=(0.1m)3=10-3m3,图甲中木块排开水的体积V排=(0.1m)2×(0.1m-0.04m)=6×10-4m3,则图甲中木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;木块漂浮在水面上,所以木块的重力G木=F浮=6N;(2)图乙中木块浸没在油中静止,受到的浮力F浮'=G木+F=6N+2N=8N,由题意可得,此时木块排开油的体积V排'=V=10-3m3,图乙中油的密度ρ油=F浮'gV排'=8N10N/kg×10−3m3=0.8×103kg/m3;(3)图乙中木块下表面受到油的压强p=ρ油ga=0.810.解析(1)长方体的体积V=0.1m×0.1m×0.3m=3×10-3m3,长方体的质量m=ρV=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg;(2)长方体受到的重力G=mg=4.5kg×10N/kg=45N;重力示意图作图如下,从重心O出发竖直向下作有向线段,并在箭头旁标出“G=45N”;(3)将长