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文档简介
专题08压强与浮力综合
1.(2025•天津中考)【跨学科实践】在跨学科实践活动中,同学们制作了如图1所示的“浮力秤”,用
来称量物体的质量。圆柱形薄壁外筒足够高且内装足量的水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,
浮体浸入水中的深度为h0。已知浮体横截面积为S0,外筒横截面积为3S0,水的密度为0。
ρ
图1图2图3
(1)浮体和秤盘的总质量为;
(2)秤盘中未放物体,在水面位于浮体的位置标为“0”刻度线;秤盘中放质量为m1的砝码,在水面位
于浮体的位置标为“m1”刻度线。请推导出这两条刻度线间的距离Δh的表达式;
(3)为了测算该“浮力秤”的最大测量值,先把带有秤盘的浮体直立在外筒底部(图2),再向外筒内
缓慢注水,外筒底部受到水的压强与注入水质量的关系如图3所示。
当外筒底部受到水的压强至少为p1时,此“浮力秤”能够达到最大测量值,该最大测量值为。
2.(2025•天津中考)出行安全尤为重要。公交车上提示“请抓好扶手”,是因为乘客具有,
急刹车时易摔倒;高铁站台上提示“候车请勿越过安全线”,是因为流体流速大的位置压强,
越过安全线易引发危险。
3.(2024•天津中考)小明对我国一些科技成就进行了梳理,如下表所示。在“相关内容分析”中存在错
误的是()
序号科技成就相关内容分析
①三峡船闸轮船通行时利用了连通器的特点
②“玉兔号”月球车车轮宽大可减小对月球表面的压强
③神舟飞船返回舱它在地面附近减速下降过程中机械能不变
④国产大飞机C919机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系
A.①B.②C.③D.④
4.(2024•天津中考)水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为S2的实
心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为p,如图所示。向容器中注入质量为m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
�1
𝑚
�1−�2
B.圆柱体所受浮力为
�2
𝑚
�1−�2
C.容器底所受液体压强可能为
𝑚+��2
�1−�2
D.容器底所受液体压强可能为
𝑚+��2
5.(2024•天津中考)某小组想通过实�1验探究液体压强与哪些因素有关。
老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右
两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。
该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号探头浸入水中深度h/cm探头朝向U形管两侧液面高度差ΔH/cm
①10向上9
②15向上13
③20向上17
④15向下13
⑤15向左13
请你解答如下问题:
(1)分析表中(填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强
都相等;
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中,;
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与是否有关。
6.(2023•天津中考)小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是()
A.瓶子悬空水不流出B.水从侧孔喷出
C.用手弹开纸片D.将瓶按入水中感到费力
7.(2023•天津中考)在学习“阿基米德原理”时,可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究。
请你完成下列任务:
【实验探究】
通过下图所示的实验,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。由实验可得结论:
。这就是阿基米德原理。
【理论探究】
第一步:建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究,如下图所示。
第二步:理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。
请你写出推导过程。提示:推导过程中所用物理量需要设定(可在下图中标出)。
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器,内装质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属
圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没(与容器底接触但不密合),整个过程液
体未溢出。金属圆柱体静止时所受浮力F浮=。
8.(2022•天津中考)如图所示的实例中利用大气压的是()
A.紧固锤头B.U形“反水弯”
C.用吸管喝饮料D.潜水艇的浮沉
9.(2022•天津中考)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积
为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段
时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2。
已知水的密度为0,则所制作的浮沉子()
ρ
A.质量为0(h1﹣h0)S
B.质量为ρ0(h2﹣h0)S
ρ
C.材料的密度为0
ℎ2−ℎ0
12ρ
D.材料的密度为ℎ−ℎ0
ℎ1−ℎ0
ρ
10.(2021•天津中考ℎ)2−水ℎ0平桌面上有一底面积为5S0的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底
面积为S0、高为h0的柱形杯装满水后(杯子材料质地均匀),竖直放入水中,静止后容器中水的深度为
h0,如图1所示;再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯
1
底2与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为h0,如图2所示。已知水的密度
2
为0。求:3
ρ
(1)空杯子的质量;
(2)该杯子材料的密度。
11.(2025•河北区模拟)如图所示,两个相同容器中分别盛有体积相等的A、B两种不同液体。将甲、乙
两个完全相同的厚底玻璃杯杯口向下,沿竖直方向缓慢放入两种液体中,静止后,两玻璃杯杯口压在容
器底部,甲杯内的液面低于乙杯内的液面,下列说法正确的是()
A.甲杯内的气体压强大于乙杯内的气体压强
B.液体A的密度小于液体B的密度
C.容器底部上表面a点的压强小于b点的压强
D.甲杯对容器的压力大于乙杯对容器的压力
12.(2025•和平区模拟)水平桌面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,内盛密度为0的某种液体,将
质量均为m,密度分别为A、B的实心小球A、B放入液体中,A球漂浮,B球沉底ρ,如图所示,下列
选项正确的是()ρρ
A.小球A受到的浮力大小为
B.小球B受到的浮力大小为
C.只取出A球,液体对容器底部的压强变化了
D.只取出B球,液体对容器底部的压强变化了
13.(2025•河东区模拟)两个相同烧杯里装有同种液体,将甲、乙两个体积相同的长方体物块,分别放入
烧杯中,物块静止时如图所示(h1<h2),此时两个烧杯中液面高度相同,下列说法正确的是()
A.两个烧杯内液体对杯底的压强相等
B.物块甲乙下表面受到液体的压力相等
C.两个烧杯对桌面的压强相等
D.物块甲的密度小于物块乙的密度
14.(2025•西青区模拟)将一小球放入盛满酒精的大烧杯甲中,小球静止后,溢出酒精的质量是80g;将
3333
其放入装满水的大烧杯乙中,静止后溢出水的质量是95g(酒精=0.8×10kg/m,水=1.0×10kg/m)。
则下列说法错误的是()ρρ
A.小球在酒精中受到的浮力是0.8N
﹣
B.小球的体积为0.95×101m3
C.小球的密度为0.95×103kg/m3
D.小球在酒精中漂浮,在水中沉底
15.(2025•红桥区模拟)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没
后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆
柱体下降高度h变化的图象。则()
A.分析图象可知,圆柱体重力是12N
B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N
C.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D.分析图象BC段:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力不变
16.(2025•河东区模拟)如图所示,装有适量水(水的密度为0)的柱形容器放在水平桌面上,容器的底
面积为S0,将重为G1的金属块A和重为G2的木块B叠放在ρ水中,水面恰好与木块上表面相平;将金
属块取下放入水中,金属块下沉到容器底部,当木块再次静止时,水对容器底部的压强减小了p0。下列
判断正确的是()
A.木块B的体积为
B.金属块A的体积为
C.木块B再次静止时露出水面的体积为
D.沉到容器底部的金属块A受到的支持力为p0S0
17.(2025•西青区模拟)如图所示,两个相同的盛满水的甲、乙容器放在水平地面上,甲容器中漂浮一物
块,物=0.9水,下列说法中正确的是()
ρρ
A.甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力
B.将物块全部压入水中时,两容器底部受到水的压力相等
C.漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且有的物块体积露出水面
D.将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块受到的压力和浮力的合力不变
18.(2025•滨海新区模拟)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h1,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
密度为水,则()
ρ
A.金属球的密度为水
ρ
B.金属球的密度为水
ρ
C.金属球沉底后,它对容器底的压力为水g(h1﹣h2)S
D.金属球沉底后,它对容器底的压力为ρ水g(h1﹣h0)S
19.(2025•南开区三模)如图甲所示,水平ρ面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,容器中装有密度为
、质量为m1的液体,一个质量分布均匀、体积为V的正方体物块(不吸该液体)放入容器中,物块漂
浮ρ在液面上,露出液面的体积是物块体积的。现将一个质量为m2的铁块轻轻放在物块上表面的中间位
置(图乙),物块恰好浸没在液体中(液体未溢出)。下列分析正确的是()
A.物块的密度是液体密度的
B.铁块的质量m2,满足m2=V
ρ
C.图甲位置时液体对容器底部的压强为
D.图乙位置时液体对容器底部的压强为
20.(2025•河西区三模)底面积不同的两个容器,放在水平桌面上。分别装入质量相等的甲、乙两种不同
液体,液面相平(如图所示)。现有两个体积相同的不同小球A和B,A球放入甲液体中,B球放入乙
液体中,两球均处于悬浮状态,液体均未溢出。下列说法中正确的是()
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.未放入小球时,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
C.悬浮时小球A所受浮力大于小球B所受浮力
D.若把小球B放入甲液体中,静止时小球B所受浮力等于在乙液体中所受的浮力
21.(2025•红桥区三模)一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水
的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300cm2,如图所示。打开阀门K,放出3kg的水后关闭
阀门()。下列说法正确的是()
A.圆柱体的密度为0.75×103kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为14cm
C.放水后水对容器底部的压力为21N
D.放水后水对容器底部的压强为600Pa
22.(2025•红桥区模拟)在“天宫课堂“中,航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,
观察到乒乓球悬停在水中,如图1所示,这是由于在中国空间站中,乒乓球不再受到重力和浮力的原因
而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验:用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察
到乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图2所示,乒乓球露出水面前,浮力(填“大于”、“小
于”或“等于”)重力且浮力大小。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
23.(2025•南开区二模)圆满完成中国南极考察任务的“雪龙2”号搭载考察队员返回中国,“雪龙2”
号设计排水量约为13990t,所受浮力为N;当“雪龙2”号吃水深度为7m时,船底
受到的最大压强为Pa。
24.(2025•河东区二模)如图所示是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg,底面积
约为500m2,它漂浮在海面上时受到的浮力为N,登陆艇静止在水平海滩上时,对海
滩的压强为Pa(g取10N/kg)。
25.(2025•河西区三模)一艘轮船排水量为1000t,满载时船身受到的浮力为N。从海里
驶入河里,它受到的浮力;它排开水的体积。(后两空均选填“变大”“变小”
或“不变”)
26.(2025•和平区模拟)水平桌面上有一柱形容器,内有一个重力为G、底面积为S的实心圆柱体A,底
部用细线连接一个重力为2G、底面积为S实心圆柱体B,开始向容器中缓慢注水,某时刻如图1所示,
细线未被拉直,B未与容器底部紧密接触。已知水的密度为0,A的密度为0,B的密度为20,细线
ρρρ
的长度为L,请解答如下问题:
(1)图1中物体A浸入水中的深度;
(2)在图2中画出一直向容器中注水的整个过程中,细线拉力F随容器中水深h变化关系图象。(写出
必要的分析过程,细线足够结实,柱形容器足够高)
27.(2025•河西区模拟)如图1所示,将底面积为S0的薄壁柱形玻璃杯A和实心物体B用细线相连,放
入装有适量密度为0水的薄壁柱形容器C中,当它们静止时,细线被拉直(细线不可伸长且质量体积均
忽略不计)。已知玻ρ璃杯A的重力为2F0,物体B的体积为V0,柱形容器C的底面积为3S0。现打开容
器C底部水龙头缓慢放水,细线所受拉力大小随时间变化图象如图2所示。请你完成下列内容:
(1)如图,玻璃杯A在(选填“t1”“t2”或“t3”)时刻受到的浮力最小,最小值为。
(用已知量表示)
(2)请在图3中,画出物体B在t1时刻竖直方向上的受力示意图并求出物体B的密度;
(3)求图2中从t1时刻到t2时刻放出水的体积。
28.(2025•河东区模拟)现有一密度为0的实心圆柱体,底面积为S0、高为h0,先将其竖直放在底面积为
S的柱形平底薄壁容器底部,如图所示ρ。然后沿容器内壁缓慢注入密度为的液体,在注入液体的过程中
圆柱体始终保持竖直状态。ρ
(1)当注入一定量的液体时,圆柱体对容器底的压力为F,且圆柱体尚有部分露在液面外,求此时容器
中液体的深度。
(2)继续向容器中注入该液体,若使圆柱体对容器底的压力最小,注入液体的总质量最少是多少?
29.(2025•河东区模拟)边长为20cm
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