2024年中考物理真题分类汇编（全国）：专项二 压强、浮力综合（第02期）（教师版）

专项二压强、浮力综合1．（2024·黑龙江齐齐哈尔）下列是一些生活中的实例，对其应用物理知识的解释正确的是（）A．茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时，水面相平，利用了连通器的特点B．护士用注射器给病人注射药液时，利用了大气压强的作用C．飞机机翼受到的升力，利用了气体流速越大的位置压强越大D．飞艇可以悬停在空中，利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力【答案】A【解析】A．茶壶的壶嘴和壶身上端开口，下端连通，构成了连通器，茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时，水面相平，故A正确；B．护士用注射器给病人注射药液时，利用了人对活塞的压力，与大气压无关，故B错误；C．飞机的机翼是利用了流体压强与流速的关系，上凸下平的形状使得机翼上方的空气流速大、压强小，而机翼下方的空气流速小、压强大，使得飞机受到一个向上的升力作用，故C错误；D．飞艇悬停在空中时，受力平衡，受到的浮力等于它受到的重力，故D错误。故选A。2．（2024·湖北武汉）如图甲所示，水平桌面上有一个质量为100g、底面积为的圆柱形平底薄壁溢水杯，杯底上表面到溢水口的距离为15cm，杯中装有部分水，此时溢水杯对桌面的压强为。将挂在弹簧测力计下端密度为的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中，当圆柱体一半浸在水中时，圆柱体下表面受到的压力为，水对溢水杯底部的压强为；当圆柱体浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为2.4N，溢出到小桶中的水重为1N，圆柱体下表面受到的压力为，溢水杯对桌面的压强为。已知，下列结论正确的是（

）A． B． C． D．【答案】D【解析】A．当圆柱体浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为2.4N，溢出到小桶中的水重为1N，圆柱体下表面受到的压力为，溢水杯对桌面的压强为。已知，与圆柱体未浸入水中时对比，压强变化量为，根据力的作用的相互的，此时压力增大量等于圆柱体受到的浮力与溢出到小桶中的水重之差，则有圆柱体的重力为圆柱体的质量为圆柱体的体积圆柱体的密度故A错误；B．当圆柱体浸没在水中时，如图乙所示，此时溢出到小桶中的水重为1N，乙杯中的水加上物体的体积为则乙杯中水的体积为当圆柱体一半浸在水中时，受到的浮力则原来水总的重力为1N，则溢出的体积为则水的总体积为当圆柱体一半浸在水中时，排开液体的体积为则圆柱体一半浸在水中时，水的体积加上排开液体的体积则此时水并没有溢出，此时液体的深度则圆柱体一半浸在水中时，水对溢水杯底部的压强为故B错误；C．由上可知，水的总重力当圆柱体浸没在水中时，水对溢水杯底部的压强为故C错误；D．根据浮力产生的原理，当圆柱体一半浸在水中时，圆柱体下表面受到的压力为当圆柱体浸没在水中时，圆柱体下表面受到的压力为，则有故D正确。故选D。3．（2024·天津）（多选）水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面积为的实心圆柱体（与容器底不密合），圆柱体对容器底的压强为，如图所示。向容器中注入质量为的液体后，圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没，则（）A．圆柱体所受浮力为 B．圆柱体所受浮力为C．容器底所受液体压强可能为 D．容器底所受液体压强可能为【答案】BD【解析】AB．由密度公式可得，容器内液体的体积圆柱体直立在液体中且与容器底接触，放入圆柱体后容器内液体的深度圆柱体受到的浮力故A不符合题意，B符合题意；CD．若圆柱体对容器底部有压力，则容器底受到液体的压强若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时，即圆柱体漂浮，圆柱体所受的浮力等于重力，此时容器底所受液体压强为故C不符合题意，D符合题意。故选BD。4．（2024·黑龙江绥化）如图，一长方体物块漂浮在水面上时，物块露出水面的体积是总体积的，当它漂浮在另一液面上时，浸入液体的体积是总体积的。水和液体对物块下表面的压强分别为和，则（选填“>”“=”或“<”）。杯中液体的密度是。（物块质量分布均匀，且不吸水和另一液体）【答案】=【解析】[1]物块漂浮在水和液体中，则物块在水和液体中受到的浮力等于自身的重力，而浮力是物体上下表面受到液体对它的压力差，漂浮时，上表面的压力为0，则物块下表面受到的压力相等，据知，水和液体对物块下表面的压强相等，即p1=p2。[2]物块漂浮在水面时，排开水的体积受到的浮力物块漂浮在液体中时，排开液体的体积物块受到的浮力则有解得杯中液体的密度5．（2024·内蒙古赤峰）大国重器“奋斗者”号，在一次深潜作业中，成功从万米海底取回水下取样器，堪称“海底捞针”。请回答（海水密度近似取，g取10N/kg）（1）①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少？②若其载人舱舱盖面积为0.3m2，此深度它受到海水的压力是多少？（2）在海水的高压下，深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同，它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜，若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。①求此时它受的浮力大小。②“奋斗者”号需要上浮时，可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块？【答案】（1）①；②；（2）①；②“奋斗者”号需要上浮时，可以通过断电使电磁铁失去磁性，抛掉吸附的铁块，改变自身重力，使浮力大于重力实现上浮。【解析】解：（1）①深潜器在一万米深处受到海水的压强为②若其载人舱舱盖面积为0.3m2，根据可知，此深度它受到海水的压力为（2）①当深潜器总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业，说明深潜器悬浮，此时它受的浮力为②“奋斗者”号需要上浮时，可以通过断电使电磁铁失去磁性，抛掉吸附的铁块，改变自身重力，使浮力大于重力实现上浮。答：（1）①深潜器在一万米深处受到海水的压强为；②此深度载人舱受到海水的压力为；（2）①深潜器总质量为20t时，能悬停于某一深度作业，此时它受到的浮力为；②“奋斗者”号需要上浮时，可以通过断电使电磁铁失去磁性，抛掉吸附的铁块，改变自身重力，使浮力大于重力实现上浮。6．（2024·广东深圳）“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。思考乐傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107kg，满载时排开海水的质量是1.0×108kg（g取10N/kg，海水的密度为1.0×103kg/m3）根据已知信息求：（1）“海葵一号”满载时受到的浮力；（2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量；（3）当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是0.06m2，请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。【答案】（1）1.0×109N；（2）6.3×107kg；（3）【解析】解：（1）“海葵一号”满载时受到的重力“海葵一号”漂浮在海面上，根据二力平衡，“海葵一号”满载时受到的浮力（2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量（3）直升机在水平停机坪上，对停机坪的压力直升机对停机坪的压强答：（1）“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109N；（2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3×107kg；（3）直升机对停机坪的压强为5×105Pa。7．（2024·山东滨州）“水能载舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告诉我们人民才是社会的主人！习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说：“老百姓是天，老百姓是地。忘记了人民，脱离了人民，我们就会成为无源之水、无本之木，就会一事无成。”从物理学角度来说，浸在水中的物体，当排开水的体积不同时，浮力和压强会发生怎样的变化呢？为了探究这个问题，某小组设计如下实验进行探究。如图甲所示，质地均匀的长方体物体，质量为1kg，底面积为1×10-2m2，竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器（筒壁厚度不计）内（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）物体对容器底部的压强。（2）向容器内注入2cm深的水，物体不会倾斜，也没有浮起，如图乙所示，求水对容器底部的压强。（3）现不断往容器内注水，当注水深度为物体高度的一半时，物体对容器底部的压力刚好为0，如图丙所示，求物体的密度。（4）在容器内继续注入适量的水，物体静止时如图丁所示，将露出水面的部分切去，待剩余部分再次静止后，请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp水与容器对桌面压强的变化量Δp桌的大小有何关系。【答案】（1）1000Pa；（2）200Pa；（3）0.5×103kg/m3；（4）Δp水=Δp桌【解析】解：（1）无水时，物体对容器底的压力等于其重力，即F=G=mg=1kg×10N/kg=10N压强（2）水深度为2cm即0.02m，根据p=ρgh得水对容器底部的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa（3）当水深为物体高度一半时，压力为0，则此时浮力等于重力。根据阿基米德原理，所受浮力为而物体重力为G物=m物g=ρ物V物g根据二力平衡，浮力等于重力，得到故（4）将物体露出水面部分切去，切去其中一半，即切去质量为m=0.5kg。假设容器底面积为S，则容器对桌面压强的变化量当物体切去一半后，剩下的一半仍漂浮，故排开液体质量与剩余物体质量相等，均为0.5kg，即排开液体质量也为m=0.5kg；排开液体变化量Δm=0.5kg；则有水面高度变化量则水对容器底部压强的变化量因此Δp水=Δp桌。答：（1）物体对容器底部的压强为1000Pa；（2）水对容器底部的压强为200Pa；（3）物体的密度为0.5×103kg/m3；（4）水对容器底部压强的变化量Δp水等于容器对桌面压强的变化量Δp桌。8．（2024·广西）一个不吸水的实心圆柱体Q，底面积为0.01m2，高为0.3m，密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示，现将Q放在容器中，缓慢往容器中注水（水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）圆柱体Q的质量；（2）当注入水的深度为0.1m时（此时Q未漂浮），Q受到的浮力；（3）广西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上涨，为了监测河水水位，某项目小组设计了“智能水位报警器”，如图乙所示。其由A、B两部分组成，A模拟控制器，B模拟河道。其中A内部高度为0.7m，顶部固定着压力传感器，当压力达到某一数值时，报警器会自动报警。在某次注水测试中，当注水到某一深度时，Q开始漂浮，随着注入水的深度增加，Q最终会与传感器接触，当Q露出水面长度为0.1m时，报警器恰好开始报警。请通过计算，分析从开始注水到报警器报警的过程，并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。【答案】（1）1.5kg；（2）10N；（3）【解析】解：（1）圆柱体Q的体积V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3由可得，圆柱体Q的质量m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg（2）当注入水的深度为0.1m时，Q排开水的体积V排=Sh水=0.01m2×0.1m=0.001m3此时圆柱体Q受到的浮力F浮=ρ水Vg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N当注入水的深度为0.1m时，圆柱体Q受到的浮力大小是10N。（3）圆柱体Q受到的重力大小G=mg=1.5kg×10N/kg=15N圆柱体Q刚好漂浮在水中时，排开水的体积此时注水的深度此时圆柱体Q底部受到的压强大小是p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa圆柱体Q刚接触压力传感器时，注水的深度h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m此时圆柱体Q底部受到的压强大小是p2=p1=1500Pa当圆柱体Q漏出水面长度为0.1m时，注水的深度h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m此时圆柱体Q浸在水中的深度h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m此时圆柱体Q底部受到的压强大小是p3=ρ水gh4=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示：答：（1）圆柱体Q的质量是1.5kg；

（2）当注入水的深度为0.1m时，Q受到的浮力是10N；

（3）此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示。9．（2024·湖北武汉）2024年4月19日，我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装，它刷新了高度、质量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录，“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成。图甲是质量为的“海洋石油229”驳船将质量为的导管架运载至安装海域的情景。（1）如图甲所示，导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板，这4块钢板的作用是。“海基二号”在指定海域成功安装后，这4块钢板处于水深324m的海底处，它们受到海水的压强是Pa；（2）导管架和驳船拖航的速度约为100m/min，它们到达240km外的安装海域所需要的时间约为h。导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架，请在图中画出导管架受力的示意图；()（3）这次海上安装采用了滑移下水方式：工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分，又向船尾水舱注入一部分水，使驳船小角度倾斜，最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离，导管架就在自身重力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别为和时，导管架顶端浸入海水中的体积为，则驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是多少N？(