第10章《压强和浮力》单元测试卷(压轴卷)(原卷版+解析)_第1页
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第十章《\o"第10章压强和浮力"压强和浮力》单元测试卷(压轴卷)(原卷版)(考试时间:90分钟试卷满分:100分)测试范围:苏科版八年级上册第10章。第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2023•闵行区二模)实心均匀正方体甲、乙叠放后放在水平地面上,如图(a)所示,已知甲、乙边长关系为l甲=0.5l乙。将它们上下翻转后仍放在水平地面上,如图(b)所示。若翻转前后,上方正方体对下方正方体的压强均为p,则下列关于甲、乙密度ρ甲、ρ乙的大小关系和乙对地面压强p乙大小的判断,正确的是()A.ρ甲=2ρ乙,p乙=2p B.ρ甲=2ρ乙,pZ=0.5p C.ρ甲=8ρ乙,p乙=2p D.ρ甲=8ρ乙,p乙=0.5p2.(2023春•漳平市期中)如图所示的现象中不能用流体压强与流速的关系来解释的是()A.图甲:向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢 B.图乙:装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起 C.图丙:高铁站台边,人必须站在黄色安全线以外的区域候车 D.图丁:飞机升力产生的原因3.(2023•海淀区校级模拟)小明同学是个喜欢动手实验的学生,他在家里用称体重的电子秤(单位是“N”)和一个圆柱形杯子研究压强和浮力的一些问题,他将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将水杯放到电子秤上,按实验操作规范将水杯中装适量的水,再用细线系住一个实心金属块并将其缓慢浸入水杯的水中不触底,如图所示,小明对这一实验过程有如下判断,他的判断正确的是()A.金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,电子秤两次示数变化量等于金属块所受重力 B.金属块浸没在水中静止时与金属块末浸入水中时相比,电子秤示数的变化量等于金属块排开水的重力 C.金属块浸没在水中静止时与金属块末浸入水中时相比,水对容器底部的压强不变 D.若剪断细绳,使金属块沉底,则电子秤两次示数变化量等于金属块所受浮力4.(2023•泰山区一模)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,装有不同的液体,将两个完全相同的长方体A、B分别放入容器的液体中,静止时如图所示,A物体挂在绳子的下方且绳子对A物体有拉力(不计绳子的体积),B悬浮,两个容器的液面相平。液体的密度记作ρ甲、ρ乙,液体对容器底的压强记作p甲、p乙,两物体受到的浮力记作FA、FB,容器对桌面的压力记作F甲、F乙。下列说法中()①ρ甲<ρ乙②p甲=p乙③FA<FB④F甲>F乙A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确5.(2022秋•闵行区期末)甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上。若沿竖直方向切去相同厚度后,甲、乙剩余部分对地面的压强p甲'>p乙'、剩余部分质量m甲'=m乙'。则关于切去前甲、乙对地面的压强p甲、p乙,压力F甲、F乙的大小关系,下列判断正确的是()A.p甲>p乙,F甲<F乙 B.p甲>p乙,F甲>F乙 C.p甲<p乙,F甲=F乙 D.p甲<p乙,F甲<F乙6.(2023春•东坡区校级期中)如图所示,形状不同,底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是()A.液体密度关系为:ρA<ρB<ρC B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大 C.液体对A容器底部的压力最大,对C容器底部的压力最小 D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小7.(2022•长宁区二模)如图所示,放在水平桌面上的轻质薄壁圆柱形容器A、B中分别盛有甲、乙两种液体,且m甲>m乙。现将两个完全相同的小球分别浸没在甲、乙液体中,且ρ球>ρ甲=ρ乙,液体无溢出。此时甲、乙液体对容器底部的压强变化量分别为Δp甲、Δp乙,容器对水平桌面的压强变化量分别为ΔpA、ΔpB,则()A.Δp甲/ΔpA一定大于Δp乙/ΔpB B.Δp甲/ΔpA一定等于Δp乙/ΔpB C.Δp甲/ΔpA一定小于Δp乙/ΔpB D.Δp甲/ΔpA可能等于Δp乙/ΔpB8.(2023•郸城县一模)如图所示,完全相同的两个薄壁柱形容器甲、乙放在水平地面上,分别装有A、B两种密度不同的液体。将两个完全相同的实心金属球浸没在两种液体中后,液体对容器底部的压强pA与pB相等。将两个金属球取出后(忽略带出的液体),下列说法正确的是()A.液体对容器底部的压强pA'>pB' B.液体A的质量可能大于液体B的质量 C.容器对水平面的压强变化量Δp甲=Δp乙 D.液体A的密度小于液体B9.(2022春•平坝区期末)如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出部分液体,使剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是()A.p甲<p乙,F甲>F乙 B.p甲=p乙,F甲<F乙 C.p甲<p乙,F甲<F乙 D.p甲>p乙,F甲=F乙10.(2022春•沙坪坝区校级期中)如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。液面变化忽略不计,则下列说法中正确的是()①物体的底面积为200cm2②物体的密度是3×106kg/m3③当h=7cm时,物体下表面受到水的压力是8N④当h=9cm时,物体上表面受到水的压力为10NA.只有②和③ B.只有②和④ C.只有①和③ D.只有①和④11.(2023春•沙坪坝区校级月考)水平桌面上放着两个相同的足够高的柱形水槽,水中的两个木块也相同。将铁块a放在木块上面,木块刚好浸没在水中,如图甲所示;将铁块b用细线系在木块下面,木块也刚好浸没在水中,如图乙所示,且此时两水槽的水面相平。已知水的密度为ρ水,铁的密度为ρ铁,则()A.a、b两个铁块的重力之比为1:1 B.a、b两个铁块的质量之比为 C.两种情况相比较,乙图中水槽对桌面的压强较大 D.若将a取下投入水中,并剪断b的细线,静止时水对容器底压强变化量Δp甲>Δp乙12.(2022•工业园区校级模拟)据图分析以下选项不正确的是()A.在图甲中,烧瓶内刚停止沸腾的水,浇上冷水后,瓶内的水会重新沸腾 B.在图乙中,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下吹气,并将手指移开,此时乒乓球不会下落 C.图丙过境时将会带来的天气变化是大风、降水、降温 D.在图丁中,风的方向应该是C第Ⅱ卷非选择题二、填空题(本题共10小题,每题3分,共30分)13.(2023春•岳麓区期中)如图所示是长沙市华益中学某厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为500cm2,高为0.2m,盖片B的面积为70cm2,质量为200g(盖片B的厚度不计)。连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒A受到的浮力为N,水对盖片B的压力是N,浮筒A的密度是kg/m3。14.(2023•浠水县校级二模)如图所示,一底面积为S圆柱形玻璃平底容器里装有某种金属颗粒,容器直立漂浮于水槽中,容器下表面深度为h1(甲图);从容器中取出一部分金属颗粒后,容器下表面深度为h2(乙图);把取出的金属颗粒放入装有体积为V1的水的量筒中,放入金属颗粒后总体积为V2(丙图),则取出金属颗粒后容器受到的浮力变化了,金属颗粒的密度为。(已知水的密度为ρ水)15.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图所示,边长分别为0.2m和0.1m的实心正方体A、B放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若将A重叠在B上方,则A对B的压强和B对地面压强之比为。若将A、B分别沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强pApB(选填“>”“<”或“=”)。16.(2023•沙坪坝区校级模拟)如图是薄壁柱形容器,内盛有30cm深的水,现将绳子的一端固定,另一端挂一个底面积为20cm2,高为7.5cm的柱形物体,把物体从接触水面开始向下移动4.5cm,物体的上表面刚好与水面相平(水不溢出,物体与容器壁无接触),此时容器中水对容器底部的压强为Pa,柱形容器对桌面的压强变化了Pa。17.(2023•重庆自主招生)如图甲所示,弹簧测力计一端固定,另一端挂一正方体合金块浸没在装有水的圆柱形容器中,容器底部有一个由阀门控制的出水口。打开阀门缓慢放水,此过程中合金块始终不与容器底部接触。弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示。若弹簧测力计的拉力每改变1N,弹簧长度就对应改变1cm,容器底面积是500cm2,开始时物体上表面距液面6cm。当合金块只有一半浸在水中时,弹簧测力计的示数为N;从开始放水到打开阀门20s时,放出水的质量是kg。18.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图所示,置于水平地面上的实心均匀正方体甲、乙的质量分别为2m和m、边长分别为2a和a,它们对地面的压强之比为。实心均匀正方体丙、丁的密度和边长分别如下表所示,若在丙或丁中选择一个叠放在甲或乙上方中央,使上方物体对下方物体的压强p上与下方物体对地面的压强增加量Δp下的比值最大,则最大比值为。物体密度边长丙ρ2a丁3ρa19.(2022春•遵义期末)如图甲所示,足够高的圆柱形容器A底面积为300cm2、装有8cm深的水,则容器中水的质量为kg,一个质量分布均匀且不吸水、高为40cm的长方体B放置在水平桌面上,若将B水平切去高度为h的部分,并将切去部分竖直缓慢放入A中,水的深度h水随切去高度h的变化关系如图乙所示,当切去的高度h为cm时,B剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)20.(2022春•漳平市期末)在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器,高10cm的长方体木块用细线系住没入水中,如图甲所示,细线绷直,长4cm,木块上表面在水下5cm,已知容器底面积是木块底面积的4倍。如图乙所示,将细线剪断,木块最终浮在水面上,且有4cm高度露出水面,木块与水的密度之比是,剪断细线前后,水对容器底的压强之比是。21.(2022春•重庆月考)如图甲所示,柱形容器足够高,其内有水。圆柱体A重2N、底面积为50cm2、高为12cm。A的底部通过一根原长为10cm的轻质弹簧(弹簧的体积不计,已知弹簧的长度每变化1cm,弹簧的弹力变化1N)与一个体积为100cm3的实心物体B连接(物体B未与容器底部紧密接触),此时弹簧处于原长,圆柱体A没入水中的体积为cm3;然后向容器注水,注水过程中A所受拉力随注水质量的变化图像如图乙所示。假设当注水质量为2.2kg时停止注水,再将一个体积为300cm3、高为4.5cm合金块C竖直放置在A上方,静止时C没入水中的体积为总体积的,则C的重力是N。22.(2023•璧山区校级模拟)如图所示,用质量不计、长度为10cm的弹簧将正方体物块下表面与底面积为150cm2的圆柱形容器底部相连,正方体物块竖直立于圆柱形容器内,且不与容器壁接触,弹簧的长度缩短为2cm;现向容器内部倒入水,当物块有五分之一的体积露出水面时,弹簧的长度又恢复到原长;则正方体物块的重力为N。现继续向容器内倒入0.4kg的水后(水不溢出),容器底部所受水的压强为Pa。(已知:弹簧的长度每改变1cm时,所受力的变化量为1N。g=10N/kg)三.解答题(本题共8小题,共46分)23.(2023•安宁市一模)如图所示是用压强计“研究液体内部的压强”的实验装置。(1)压强计上的U形管(选填“属于”或“不属于”)连通器;(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;A.将右侧支管中高出的水倒出B.取下软管重新安装(3)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差;(4)比较图中的乙和丙图,可以得到;液体的压强与有关。比较图中两图,可以得液体的压强与液体密度有关;(5)实验过程中,主要采用的研究方法是转换法和法,最后可得到影响液体内部压强大小的因素是液体密度和深度;(6)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)24.(2023•海淀区校级模拟)在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中,小明的操作过程如图所示。实验步骤:①如图甲,用细线将物块系好,挂在己调零的弹簧测力计挂钩上,测出物块所受的重力G物;再用弹簧测力计测出小桶所受的重力G桶,将数据分别记录在表格中;②如图乙,将一定量的水倒入溢水杯中;③如图丙,将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中,不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出的水,物块静止、待溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计示数F,将数据记录在表格中;④如图丁,将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上,测出小桶和溢出水的总重G总,将数据记录在表格中;⑤利用测量数据计算出物体所受浮力F浮的大小,并与G排=G总﹣G桶比较。(1)请补充步骤⑤中的表达式F浮=(用上述测量量的符号表示)。(2)请指出小明在实验过程中存在的问题。(3)小明改正了上述的问题后,重新正确地进行了实验,并通过实验得到F浮G排的关系。现将物块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,使物块逐渐浸入溢水杯中。在此过程中记录了多组物块浸入水中不同体积时弹簧测力计的示数F及通过测量G排得到物块受到的浮力F浮,最后根据记录的多组数据绘制了如图戊所示的图像。由图像可知当浮力是2.5N时,弹簧测力计的示数F为N。25.(2023春•宛城区校级月考)小明同学利用A,B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示(1)实验中小明是通过观察来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是法。(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是。(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图和所示实验。(4)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块。如图所示,他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他做出的结论是:压力作用效果与受力面积无关,你认为他在探究过程中存在的问题是。26.(2022春•定远县期中)某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是。(2)如图1,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为6N。(3)如图2,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积为。(4)同学们发现测量结果偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因。(5)针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进采用了图示3装置,将该注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为4.1kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出2.2kg水时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为N,所测大气压的值应为Pa。27.(2023•成都模拟)如图所示,将底面积为100cm2的圆柱体放在水平桌面上。当把底面积为80cm2、质量为200g的柱形物体A放在圆柱体的正上方时,圆柱体对桌面压强的变化量为Δp1。桌面上还有一个底面积为200cm2、高12cm,内装有某液体的圆柱形容器(容器壁厚和质量均忽略不计),容器中液体深为10cm。当用外力将物体A刚好浸没在液体中时,液体对容器底部压强的变化量为Δp2。已知Δp1:Δp2=5:4,物体A的密度为0.5×103kg/m3(g取10N/kg,忽略物体吸附液体等次要因素)。求:(1)物体A的高度;(2)容器中液体的密度;(3)若在物体A上放一体积为1×10﹣4m3重物,使得物体A和重物刚好浸没在液体中且保持静止(物体A没有接触到容器底部),求此时桌面受到容器的压强。28.(2023•永善县二模)如图甲所示,水平地面上有一底面积为200cm2、不计质量的薄壁柱形容器。容器中放有一个用细线与容器底部相连的小木块,质量为600g,细线体积忽略不计。如图乙所示,往容器中缓慢加水,直至木块完全没入水中,木块所受的浮力F浮与时间t的关系图象如图丙所示,其中AB段表示木块离开容器底上升直至细线被拉直的过程(已知g取10N/kg)。求:(1)木块浸没在水中时绳子的拉力;(2)木块的密度;(3)剪断绳子,木块静止后水对容器底部压强的变化量。29.(2023春•沙坪坝区校级期中)如图甲所示,为某饮水机自动注水装置的模型,底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水,一竖直、轻质、硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排水质量为4kg时,A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。求:(1)开始注水时,水箱内的水受到的重力;(2)长方体A的密度;(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,水箱底部受到水的压强。30.(2023春•开福区校级期中)A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,A物体放在水平地面上,将B物体叠放在A物体上,如图甲所示。若沿水平方向将B物体切去一部分,A对地面的压强与B切去部分的高度的关系如图乙所示,已知A、B物体的边长分别为20cm、10cm。求:(1)A、B的总重力;(2)A物体的密度;(3)B切去的高度为4cm时,B剩余部分对A的压强;(4)若将A、B两物体分别置于水平地面上,如图丙所示,在正方体A、B上沿竖直方向按相同比例k截下一部分,并将截下的部分分别叠放在对方剩余部分上,请通过计算说明存不存在叠放后的A、B对水平地面压强相等的k值。第十章《\o"第10章压强和浮力"压强和浮力》单元测试卷(压轴卷)(解析版)(考试时间:90分钟试卷满分:100分)测试范围:苏科版八年级上册第10章。第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2023•闵行区二模)实心均匀正方体甲、乙叠放后放在水平地面上,如图(a)所示,已知甲、乙边长关系为l甲=0.5l乙。将它们上下翻转后仍放在水平地面上,如图(b)所示。若翻转前后,上方正方体对下方正方体的压强均为p,则下列关于甲、乙密度ρ甲、ρ乙的大小关系和乙对地面压强p乙大小的判断,正确的是()A.ρ甲=2ρ乙,p乙=2p B.ρ甲=2ρ乙,pZ=0.5p C.ρ甲=8ρ乙,p乙=2p D.ρ甲=8ρ乙,p乙=0.5p【答案】D【分析】(1)若翻转前后,上方正方体对下方正方体的压强均为p,由图可知,受力面积不变,根据p=可知上方正方体对下方正方体压力的变化,从而可知两正方体重力关系,根据G=mg=ρVg可知两物体密度关系;(2)因翻转前后,上方正方体对下方正方体的压强均为p,即p==,因为l甲=0.5l乙,则有S乙=4S甲,根据p=可求出翻转后乙对地面压强p乙。【解答】解:(1)若翻转前后,上方正方体对下方正方体的压强均为p,由图可知,受力面积不变,根据p=可知上方正方体对下方正方体的压力不变,即两正方体重力相等,由G=mg=ρVg=ρl3g可知,ρ甲l甲3g=ρ乙l乙3g,又因为l甲=0.5l乙,则ρ甲=8ρ乙;(2)因翻转前后,上方正方体对下方正方体的压强均为p,即p==,因为l甲=0.5l乙,则有S乙=4S甲,乙图中乙正方体对地面的压强p乙===0.5p。故选:D。2.(2023春•漳平市期中)如图所示的现象中不能用流体压强与流速的关系来解释的是()A.图甲:向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢 B.图乙:装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起 C.图丙:高铁站台边,人必须站在黄色安全线以外的区域候车 D.图丁:飞机升力产生的原因【答案】B【分析】流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。据此对照各选项逐一进行分析即可作答。【解答】解:A、对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸被压到一起,能用流体压强与流速的关系来解释,故A不合题意;B、如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强。不能用流体压强与流速的关系来解释,故B符合题意;C、当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车。能用流体压强与流速的关系来解释,故C不合题意;D、相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力;能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。故选:B。3.(2023•海淀区校级模拟)小明同学是个喜欢动手实验的学生,他在家里用称体重的电子秤(单位是“N”)和一个圆柱形杯子研究压强和浮力的一些问题,他将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将水杯放到电子秤上,按实验操作规范将水杯中装适量的水,再用细线系住一个实心金属块并将其缓慢浸入水杯的水中不触底,如图所示,小明对这一实验过程有如下判断,他的判断正确的是()A.金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,电子秤两次示数变化量等于金属块所受重力 B.金属块浸没在水中静止时与金属块末浸入水中时相比,电子秤示数的变化量等于金属块排开水的重力 C.金属块浸没在水中静止时与金属块末浸入水中时相比,水对容器底部的压强不变 D.若剪断细绳,使金属块沉底,则电子秤两次示数变化量等于金属块所受浮力【答案】B【分析】(1)分析容器对电子秤压力大小的受力,比较两次电子秤所受压力情况可知电子秤两次示数的变化量与金属块重力的关系;(2)根据称重法和阿基米德原理分析电子秤示数的变化量与金属块排开水的重力的关系;(3)先分析水深的变化,然后根据p=ρgh分析水对容器底压强的变化;(4)若剪断细绳,使金属块沉底,结合(1)中的分析得出电子秤两次示数变化量与浮力、重力的关系。【解答】解:A、金属块未浸入水中时,电子秤受到的压力等于水和容器的总重力,因此电子秤的示数等于水和容器的总重力;金属块浸没在水中静止时,电子秤受到的压力等于水、容器以及金属块的总重力与拉力之差,因此电子秤的示数等于水、容器以及金属块的总重力减去拉力;综合上述分析可知,电子秤两次示数变化量等于金属块所受重力减去拉力,故A错误;B、根据称重法可知,浮力等于物体的重力减去细绳的拉力,又由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,因此电子秤示数的变化量等于金属块排开水的重力,故B正确;C、当金属块浸没在水中时,水面将上升,水的深度变大,由p=ρgh可得,水对容器底部的压强变大,故C错误;D、若剪断细绳,使金属块沉底,金属块的重力大于金属块受到的浮力,此时电子秤示数变化量等于金属块的重力,根据B中的分析可知,电子秤两次示数变化量等于金属块所受的重力,故电子秤两次示数变化量不等于金属块所受的浮力,故D错误。故选:B。4.(2023•泰山区一模)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,装有不同的液体,将两个完全相同的长方体A、B分别放入容器的液体中,静止时如图所示,A物体挂在绳子的下方且绳子对A物体有拉力(不计绳子的体积),B悬浮,两个容器的液面相平。液体的密度记作ρ甲、ρ乙,液体对容器底的压强记作p甲、p乙,两物体受到的浮力记作FA、FB,容器对桌面的压力记作F甲、F乙。下列说法中()①ρ甲<ρ乙②p甲=p乙③FA<FB④F甲>F乙A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确【答案】C【分析】(1)两个完全相同的长方体A、B,则其重力、密度、体积、底面积均相同,对甲图中的A进行受力分析,得出A的重力大于浮力,假如没有绳子吊着,A会沉底,从而得出物体密度与甲液体的密度关系,根据物体浮沉条件得出物体与乙液体的密度关系,进而得出两种液体的密度关系;(2)液体内部压强和液体的密度和液体的深度有关,根据p=ρ液gh分析判断;(3)物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;(4)此时容器对桌面的压力等于容器的重力、容器内液体重力、被物体排开液体的重力即物体所受的浮力之和,根据G=mg和ρ=结合图片分析两个容器内液体的重力大小,然后判断容器对桌面的压力大小。【解答】解:两个完全相同的长方体A、B,则其重力、密度、体积、底面积均相同;①对甲图中的A进行受力分析可知,A在重力、拉力和浮力的作用下保持平衡,浮力与拉力之和等于重力,故重力大于浮力,假如没有绳子吊着,A会沉底,所以,ρ>ρ甲;乙图中B悬浮,故ρ=ρ乙,所以两种液体的密度关系为:ρ甲<ρ乙,故①正确;②静止时液面相平,即h相等,ρ甲<ρ乙,所以,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强关系为:p甲<p乙,故②错误;③A受竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力的作用,则FA<G,B悬浮,则FB=G,所以物体受到的浮力关系为:FA<FB,故③正确;④甲、乙两个完全相同的容器,则重力相同;由图可知,静止时液面相平,故放入物体前V甲液=V乙液,由于ρ甲<ρ乙,根据G=mg和ρ=可知,G甲液<G乙液,又因为物体所受的浮力FA<FB,而容器对桌面的压力等于容器的重力、容器内液体重力、被物体排开液体的重力即物体所受的浮力之和,所以,容器对桌面的压力F甲<F乙,故④错误。故选:C。5.(2022秋•闵行区期末)甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上。若沿竖直方向切去相同厚度后,甲、乙剩余部分对地面的压强p甲'>p乙'、剩余部分质量m甲'=m乙'。则关于切去前甲、乙对地面的压强p甲、p乙,压力F甲、F乙的大小关系,下列判断正确的是()A.p甲>p乙,F甲<F乙 B.p甲>p乙,F甲>F乙 C.p甲<p乙,F甲=F乙 D.p甲<p乙,F甲<F乙【答案】B【分析】(1)水平放置的实心均匀柱形物体对地面的压强公式p=,说明同一柱形物体对地面的压强只与其高度有关,所以切去前甲、乙对地面的压强p甲、p乙的大小关系与切去后甲、乙剩余部分对地面的压强p甲'、p乙'的大小关系相同,据此可知p甲、p乙的大小关系;(2)已知甲、乙剩余部分对地面的压强p甲'>p乙'、剩余部分质量m甲'=m乙',根据固体压强公式p==可知甲、乙剩余部分的底面积S甲'、S乙'的大小关系;由剩余部分的底面积表达式S甲'=L甲×(L甲﹣Δh),S乙'=L乙×(L乙﹣Δh),可比较出甲、乙正方体棱长L甲和L乙的大小关系;根据密度公式变形式m=ρV可得可知切去部分质量m甲''和m乙''的大小关系,根据F=G=mg可知切去前甲、乙对地面的压力F甲、F乙的大小关系。【解答】解:(1)设甲、乙两正方体的棱长分别为L甲、L乙;由水平放置的实心均匀柱形物体对地面的压强公式p=,可知同一柱形物体对地面的压强只与其高度有关,甲、乙切去前后高度不变,所以p甲=p甲',p乙=p乙';根据题意可知,沿竖直方向切相同厚度后,甲、乙剩余部分对地面的压强p甲'>p乙',所以p甲>p乙;(2)已知甲、乙剩余部分对地面的压强p甲'>p乙'、剩余部分质量m甲'=m乙',根据固体压强公式p==可得,>,则S甲'<S乙';设沿竖直方向切相同厚度为Δh,则剩余部分的底面积表达式S甲'=L甲×(L甲﹣Δh),S乙'=L乙×(L乙﹣Δh),因为S甲'<S乙',所以L甲×(L甲﹣Δh)<L乙×(L乙﹣Δh),可得L甲<L乙;甲、乙剩余部分质量m甲'=m乙',根据密度公式变形式m=ρV可得ρ甲L甲2(L甲﹣Δh)=ρ乙L乙2(L乙﹣Δh),又因为L甲<L乙,则(L甲﹣Δh)<(L乙﹣Δh),所以ρ甲L甲2>ρ乙L乙2,即可得ρ甲L甲2Δh>ρ乙L乙2Δh,说明甲、乙切去部分质量m甲''>m乙'',则切去前甲、乙正方体的质量m甲>m乙;水平面上物体对水平面的压力等于自身重力,由F=G=mg可得,切去前甲、乙对地面的压力F甲>F乙。故选:B。6.(2023春•东坡区校级期中)如图所示,形状不同,底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是()A.液体密度关系为:ρA<ρB<ρC B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大 C.液体对A容器底部的压力最大,对C容器底部的压力最小 D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小【答案】C【分析】(1)A、B、C三个容器内液体不同、质量相等,根据密度公式和体积大小关系可判断其密度大小关系。(2)A容器上窄下宽,液体对容器底部的压力大于自身的重力;B容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;C容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力;底面积相等,根据公式p=可求液体对容器底部的压强;(3)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=可求容器对桌面的压强。【解答】解:A、根据ρ=可知,质量相等的不同物质,体积越大,密度越小,由图可知,VA<VB<VC,故ρA>ρB>ρC,故A错误;BC、三个容器中,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;根据公式p=可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,故B错误、C正确;D、三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又底面积相等,根据公式p=可知,三个容器对桌面的压强相等,故D错误。故选:C。7.(2022•长宁区二模)如图所示,放在水平桌面上的轻质薄壁圆柱形容器A、B中分别盛有甲、乙两种液体,且m甲>m乙。现将两个完全相同的小球分别浸没在甲、乙液体中,且ρ球>ρ甲=ρ乙,液体无溢出。此时甲、乙液体对容器底部的压强变化量分别为Δp甲、Δp乙,容器对水平桌面的压强变化量分别为ΔpA、ΔpB,则()A.Δp甲/ΔpA一定大于Δp乙/ΔpB B.Δp甲/ΔpA一定等于Δp乙/ΔpB C.Δp甲/ΔpA一定小于Δp乙/ΔpB D.Δp甲/ΔpA可能等于Δp乙/ΔpB【答案】B【分析】液体对容器底部的压强变化量与液体深度的变化有关,Δp液=ρ液gΔh;容器对水平桌面的压强变化量Δp容=,由于ρ球>ρ甲=ρ乙,可以判定小球在甲、乙液体中沉底,处于浸没状态。设小球的质量为m、密度为ρ,容易求得:Δh=、ΔF=mg,代入中即可比较。【解答】解:设小球的质量为m、密度为ρ因为ρ球>ρ甲=ρ乙,故小球在甲、乙液体中沉底所以,V排=V=小球浸没在液体中时,液面上升的高度:小球浸没在液体中时,容器对水平桌面的压力增加:ΔF=mg因为液体的密度相等,两个小球完全相同,所以,=是一个定值。因此:B正确,A、C、D错误。故选:B。8.(2023•郸城县一模)如图所示,完全相同的两个薄壁柱形容器甲、乙放在水平地面上,分别装有A、B两种密度不同的液体。将两个完全相同的实心金属球浸没在两种液体中后,液体对容器底部的压强pA与pB相等。将两个金属球取出后(忽略带出的液体),下列说法正确的是()A.液体对容器底部的压强pA'>pB' B.液体A的质量可能大于液体B的质量 C.容器对水平面的压强变化量Δp甲=Δp乙 D.液体A的密度小于液体B【答案】C【分析】(1)由图可知甲、乙杯中液体的深度关系,根据p=ρgh可知甲、乙杯中液体的密度关系;(2)两个金属球的体积V相同,排开液体的体积相同,容器的底面积相同,根据Δh=可知把两个完全相同的金属球取出后液体深度的变化情况;根据p=ρgh可知甲、乙杯中容器底部受到的液体压强的变化量的关系,据此可知后来液体对容器底部的压强的关系;(3)将两个完全相同的金属球分别浸没在两液体中,液体对容器底的压强相等,根据p=可知甲、乙两个容器底受到液体的压力的关系;液体对容器的压力等于F=pS=ρ液ghS,两者相等,Sh等于液体和球的总体积,根据重力公式G=mg=ρ液gV液=液ρg(hS﹣V球)=ρ液ghS﹣ρ液gV球表示出液体的重力,根据液体的密度关系可知液体重力关系,根据m=可知液体的质量关系;(4)将两个金属球取出后,容器对水平面的压力减小量即为金属球的重力,两个完全相同的金属球的重力相等,所以容器对水平面的压力变化量相等,根据p=可知容器对水平面的压强变化量的关系。【解答】解:D、两个完全相同的金属球分别浸没在两液体中,液体对容器底的压强相等,甲容器液体深度小于乙容器液体深度,根据p=ρgh得,甲容器液体密度大于乙容器液体密度,D错误;A、当把两个完全相同的金属球取出,两个金属球的体积V相同,排开液体的体积相同,容器的底面积相同,则减小的深度Δh=也相同,根据Δp=ρgΔh得,由于甲中液体的密度大,则甲减小的压强大,而原来压强相等,则甲中液体最终对容器底的压强小,即PA'<PB',A错误;B、将两个完全相同的金属球分别浸没在两液体中,液体对容器底的压强相等,因为S甲=S乙,根据F=pS得,甲、乙两个容器底受到液体的压力FA=FB,而液体对容器的压力等于F=pS=ρghS,两者相等,hS等于液体和球的总体积,液体的重力G=mg=ρ液gV液=ρ液g(hS﹣V球)=ρ液ghS﹣ρ液gV球,由于A的液体密度大,则ρ液gV球大,说明A液体的重力较小,由m=可知,液体A的质量小于液体B的质量,故B错误;C、将两个金属球取出后,容器对水平面的压力减小量即为金属球的重力,两个完全相同的金属球的重力相等,所以容器对水平面的压力变化量相等,根据Δp=可知,容器对水平面的压强变化量相等,即Δp甲=Δp乙,故C正确。故选:C。9.(2022春•平坝区期末)如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出部分液体,使剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是()A.p甲<p乙,F甲>F乙 B.p甲=p乙,F甲<F乙 C.p甲<p乙,F甲<F乙 D.p甲>p乙,F甲=F乙【答案】C【分析】(1)在圆柱形容器中,液体对各自容器底部的压力等于液体的重力,根据F=G=mg=ρVg=ρShg可知甲、乙两种液体的密度关系;剩余液体的液面到容器底部的距离相等时,根据p=ρgh可知剩余液体对各自容器底部的压强关系;(2)根据F=G=mg=ρVg=ρShg得出剩余液体的液体的重力关系,即剩余液体对各自容器底部的压力关系。【解答】解:(1)由图可知,圆柱形容器甲、乙的底面积S甲>S乙,原来液体的高度h甲>h乙,原来液体对各自容器底部的压力相等,由F=G=mg=ρVg=ρShg可知:ρ甲S甲g<ρ乙S乙g、ρ甲<ρ乙,剩余液体的液面到容器底部的距离相等,根据p=ρgh可知,剩余液体对各自容器底部的压强关系:p甲<p乙;(2)当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h时,由ρ甲S甲g<ρ乙S乙g可得:ρ甲S甲gh<ρ乙S乙gh,即G甲剩<G乙剩,所以剩余液体对各自容器底部的压力:F甲<F乙,故C正确。故选:C。10.(2022春•沙坪坝区校级期中)如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。液面变化忽略不计,则下列说法中正确的是()①物体的底面积为200cm2②物体的密度是3×106kg/m3③当h=7cm时,物体下表面受到水的压力是8N④当h=9cm时,物体上表面受到水的压力为10NA.只有②和③ B.只有②和④ C.只有①和③ D.只有①和④【答案】C【分析】(1)由图像可知,当物体下降高度h≤3cm时,弹簧测力计示数为12N不变,物体位于空中,根据二力平衡条件得出物体的重力;由图像可知,当h≥7cm时,物体完全浸没,弹簧测力计示数为4N不变,此时物体受到的浮力最大,根据“称重法测浮力”求出物体受到的最大浮力,根据F浮=ρ液gV排求出物体排开水的体积即物体的体积,液面变化忽略不计,根据物体在刚浸没时下表面所处的深度可知物体的高度,根据V=Sh求出物体的底面积;(2)根据G=mg求出物体的质量,再利用ρ=求出物体的密度;(3)当h=7cm时,物体刚完全浸没,求出物体下表面所处的深度,根据p=ρ液gh求出下表面受到水的压强,利用F=pS求出下表面受到水的压力;(4)当h=9cm时,物体已经完全浸没,求出物体上表面所处的深度,根据p=ρ液gh求出上表面受到水的压强,利用F=pS求出上表面受到水的压力。【解答】解:①由图像可知,当h≤3cm时,弹簧测力计示数为12N不变,此时物体位于空中,由二力平衡条件可得,物体的重力G=F拉=12N,由图像可知,当h≥7cm时,物体完全浸没,弹簧测力计示数为4N不变,此时物体受到的浮力最大,则物体受到的最大浮力:F浮=G﹣F拉′=12N﹣4N=8N;由F浮=ρ液gV排可得,物体的体积:V=V排===8×10﹣4m3=800cm3,由于液面变化忽略不计,物体在刚浸没时下表面所处的深度可知物体的高度,即:物体的高度为:L=7cm﹣3cm=4cm,则物体的底面积:S物===200cm2,故①错误;②物体的质量:m===1.2kg;则物体的密度:ρ===2×103kg/m3,故②错误;③当h=7cm时,正方体在刚浸没时,下表面所处的深度:h下=L=4cm=0.04m,则下表面受到的水的压强:p下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;根据p=可得下表面受到的水的压力:F下=p下S物=400Pa×200×10﹣4m2=8N,故③正确;④因当h=7cm时,正方体在刚浸没时,物体上表面与水面相平,则当h=9cm时,物体上表面所处的深度为:h上=9cm﹣7cm=2cm=0.02m,则上表面受到的水的压强:p上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa;根据p=可得上表面受到的水的压力:F上=p上S物=200Pa×200×10﹣4m2=4N,故④错误。故选:C。11.(2023春•沙坪坝区校级月考)水平桌面上放着两个相同的足够高的柱形水槽,水中的两个木块也相同。将铁块a放在木块上面,木块刚好浸没在水中,如图甲所示;将铁块b用细线系在木块下面,木块也刚好浸没在水中,如图乙所示,且此时两水槽的水面相平。已知水的密度为ρ水,铁的密度为ρ铁,则()A.a、b两个铁块的重力之比为1:1 B.a、b两个铁块的质量之比为 C.两种情况相比较,乙图中水槽对桌面的压强较大 D.若将a取下投入水中,并剪断b的细线,静止时水对容器底压强变化量Δp甲>Δp乙【答案】B【分析】(1)将铁块和木块看作一个整体,利用物体在液体中的浮沉条件和阿基米德原理可得出物体的密度和体积之间的关系,在密度相同时,根据ρ=可知=,从而求出质量比;利用G=mg可知重力之比;(2)因为两水槽完全相同且水槽内水面相平,由p=ρgh可知水对容器底面的压强相等,由p=可知水对容器底面的压力相等,因为水平桌面上放着两个相同的柱形水槽,由F压=F水+G容可知容器对桌面的压力也相等;进一步可知水槽对桌面的压强关系;(3)因为水平桌面上放着两个相同的柱形水槽,所以水对容器底的压力变化量等于排开水的重力变化量,等于木块受到的浮力变化量,根据p=可知静止时水对容器底压强变化量关系。【解答】解:AB、甲图中,铁块a和木块一起漂浮在水面,则F浮木=Ga+G木,所以Ga=F浮木﹣G木,即ρ铁gVa=ρ水gV木﹣ρ木gV木,乙图中,铁块b和木块一起悬浮在水中,则F浮木+F浮b=Gb+G木,所以Gb﹣F浮b=F浮木﹣G木,即ρ铁gVb﹣ρ水gVb=ρ水gV木﹣ρ木gV木,所以ρ铁gVa=ρ铁gVb﹣ρ水gVb=(ρ铁﹣ρ水)gVb,所以=,又因为a、b的密度相同,由m=ρV可知,a、b两个铁块的质量之比为:==,故B正确;利用G=mg可知a、b两个铁块的重力之比为,故A错误;C、因为两水槽完全相同且水槽内水面相平,由p=ρgh可知水对容器底面的压强相等,由p=可知水对容器底面的压力相等,因为水平桌面上放着两个相同的柱形水槽,由F压=F水+G容可知容器对桌面的压力也相等,故图中水槽对桌面的压强相等,故C错误;D、因为水平桌面上放着两个相同的柱形水槽,所以水对容器底的压力变化量等于排开水的重力变化量,等于木块受到的浮力变化量,将a取下投入水中,静止时,木块漂浮,a沉底,F浮木'=G木,F浮a=Ga﹣Fa,水对容器甲底的压力变化量为:ΔF压甲=ΔF浮甲=F浮木﹣(F浮木'+F浮a)=Ga+G木﹣(G木+Ga﹣Fa)=Fa,同理可得,水对容器乙底的压力变化量为:ΔF压乙=ΔF浮乙=Gb+G木﹣(F浮木'+F浮b)=Gb+G木﹣(G木+Gb﹣Fb)=Fb,又因为Fa<Fb,由Δp===可知,Δp甲<Δp乙,故D错误。故选:B。12.(2022•工业园区校级模拟)据图分析以下选项不正确的是()A.在图甲中,烧瓶内刚停止沸腾的水,浇上冷水后,瓶内的水会重新沸腾 B.在图乙中,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下吹气,并将手指移开,此时乒乓球不会下落 C.图丙过境时将会带来的天气变化是大风、降水、降温 D.在图丁中,风的方向应该是C【答案】D【分析】(1)液体的沸点与气压有关,气体的压强越低,液体的沸点降低;(2)液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。(3)根据冷锋和暖锋对天气的影响分析解答;(4)根据在等压线图上判断风向的方法分析解答。【解答】解:A、甲图中,冷水倒在烧瓶上,瓶内气体温度降低,压强变小,水的沸点降低,所以刚停止沸腾的水又重新沸腾,故A正确;B、乙图中,从漏斗的上方吹气,气体从乒乓球的上方流出,乒乓球上方气体流速大于下方气体流速,上方压强小于下方压强,压强差使乒乓球受到向上的托力,不掉落下来。故B正确;C、当冷气团主动移向暖气团时,较重的冷气团前缘插入暖气团下方,使暖气团被迫抬升。暖气团在抬升过程中冷却,其中水汽容易凝结成云、雨。如果暖空气中含有大量水汽,那么可能带来雨雪天气。冷锋移动速度较快,常常带来较强的风。所以冷锋过境时将会带来的天气变化是大风、降水、降温。故C正确。D、在等压线图上判断风向时,如要知道图中某点的风向,先经此点画一条与等压线垂直的虚线,这条虚线的箭头指向气压较低的地方。由图可知,只有B指向气压较低的地方,故风向是B,故D错误。故选:D。第Ⅱ卷非选择题二、填空题(本题共10小题,每题3分,共30分)13.(2023春•岳麓区期中)如图所示是长沙市华益中学某厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为500cm2,高为0.2m,盖片B的面积为70cm2,质量为200g(盖片B的厚度不计)。连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒A受到的浮力为100N,水对盖片B的压力是35N,浮筒A的密度是0.63×103kg/m3。【答案】100;35;0.63×103。【分析】(1)浮筒A浸没时排开水的体积等于浮筒A的体积,由阿基米德原理计算A完全浸没时所受到的浮力;(2)先计算出水刚好浸没浮筒A时水深,利用液体压强公式求水对盖片B的压强,再利用压强公式求水对盖片B的压力;(3)由于力的作用是相互的,杆对浮筒的拉力等于杆对盖片的拉力;根据G=mg求盖片的重力,根据力的平衡条件求杆对盖片的拉力;当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒受到的浮力与浮筒重、杆对浮筒的拉力平衡,据此求浮筒A的重力,由密度公式计算A密度。【解答】解:(1)浮筒A完全浸没时V排=VA,所以A受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×500×10﹣4m2×0.2m×10N/kg=100N;(2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水深:h=hA+LAB=0.2m+0.3m=0.5m,水对盖片B的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa,由p=可得水对盖片B的压力:F=pSB=5×103Pa×70×10﹣4m2=35N;(3)盖片B的重力为:GB=mBg=200×10﹣3kg×10N/kg=2N,因为力的作用是相互的,所以杆对浮筒的拉力等于杆对盖片B的拉力,由于盖片B受到水的压力、重力和杆对盖片B的拉力作用,处于平衡状态,则杆对盖片的拉力,即杆对浮筒的拉力:F′=F+GB=35N+2N=37N,水刚好浸没浮筒A时,浮筒受到的浮力与浮筒重、杆对浮筒的拉力平衡,即F浮=GA+F′,所以浮筒A的重力:GA=F浮﹣F′=100N﹣37N=63N,所以A的密度:ρA====0.63×103kg/m3。故答案为:100;35;0.63×103。14.(2023•浠水县校级二模)如图所示,一底面积为S圆柱形玻璃平底容器里装有某种金属颗粒,容器直立漂浮于水槽中,容器下表面深度为h1(甲图);从容器中取出一部分金属颗粒后,容器下表面深度为h2(乙图);把取出的金属颗粒放入装有体积为V1的水的量筒中,放入金属颗粒后总体积为V2(丙图),则取出金属颗粒后容器受到的浮力变化了ρ水gS(h1﹣h2),金属颗粒的密度为。(已知水的密度为ρ水)【答案】ρ水gS(h1﹣h2);。【分析】(1)知道容器下表面深度和底面积求出容器排开水的体积,根据阿基米德原理求出容器受到的浮力。(2)根据阿基米德原理计算减少的浮力,容器漂浮时,所受浮力等于容器的重力,根据减少的浮力等于减少的重力列出等式求得液体的密度。【解答】解:(1)取出金属颗粒后容器受到的浮力变化了:ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gS(h1﹣h2),(2)容器漂浮时,所受浮力等于容器的重力,则金属颗粒的重力等于减少的浮力,即:G减=ΔF浮=ρ水gS(h1﹣h2),根据G=mg知从容器中取出金属颗粒的质量为:m===ρ水S(h1﹣h2),金属颗粒的密度为:ρ==。故答案为:ρ水gS(h1﹣h2);。15.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图所示,边长分别为0.2m和0.1m的实心正方体A、B放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若将A重叠在B上方,则A对B的压强和B对地面压强之比为4:5。若将A、B分别沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强pA>pB(选填“>”“<”或“=”)。【答案】4:5;>。【分析】边长分别为0.2m和0.1m的实心正方体A、B放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,根据p=表示它们对水平地面的压强,整理可得的值,静止在地面上的物体对地面的压力等于自身的重力,据此可得GA与GB之间的关系,将A重叠在B上方时,B对地面的压力等于A、B的重力之和,根据压强公式计算将A重叠在B上方,A对B的压强和B对地面压强之比;根据G=mg可知A、B的重力之比,根据密度公式计算两物体的密度之比,进一步计算将A、B分别沿水平方向切去相同厚度,切去部分的重力之比,根据压强公式表示A剩余部分对地面的压强和B剩余部分对地面的压强,比较可知将A、B分别沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强的大小关系。【解答】解:边长分别为0.2m和0.1m的实心正方体A、B放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,则p==,即=,整理可得=,静止在地面上的物体对地面的压力等于自身的重力,则=,即GA=4GB,将A重叠在B上方,则A对B的压强和B对地面压强之比:====;根据G=mg可知==,两物体的密度之比:==×=×=,将A、B分别沿水平方向切去相同厚度,切去部分的重力之比:===,即ΔGA=2ΔGB,A剩余部分对地面的压强为pA===,B剩余部分对地面的压强为pB===,比较可知>,即将A、B分别沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强pA>pB。故答案为:4:5;>。16.(2023•沙坪坝区校级模拟)如图是薄壁柱形容器,内盛有30cm深的水,现将绳子的一端固定,另一端挂一个底面积为20cm2,高为7.5cm的柱形物体,把物体从接触水面开始向下移动4.5cm,物体的上表面刚好与水面相平(水不溢出,物体与容器壁无接触),此时容器中水对容器底部的压强为3300Pa,柱形容器对桌面的压强变化了300Pa。【答案】见试题解答内容【分析】(1)由题意可知,把物体从接触水面开始向下移动4.5cm,物体的上表面刚好与水面相平,柱形物体的高度减去物体下移的高度即为水面上升的高度,然后求出此时容器中水的深度,利用p=ρ液gh求出此时容器中水对容器底部的压强;(2)根据V=Sh求出柱形物体排开水的体积,然后求出容器的底面积,利用F浮=ρ液gV排求出柱形物体受到的浮力,柱形物体对水的压力和水对柱形物体浮力是一对相互作用力,则柱形容器对桌面压力的增加量等于柱形物体受到的浮力,根据p=求出柱形容器对桌面压强的变化量。【解答】解:(1)柱形物体的高度h=7.5cm,把物体从接触水面开始向下移动4.5cm,物体的上表面刚好与水面相平,则水面上升的高度:Δh=h﹣h下=7.5cm﹣4.5cm=3cm,此时容器中水的深度:h水′=h水+Δh=30cm+3cm=33cm=0.33m,此时容器中水对容器底部的压强:p=ρ水gh水′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.33m=3300Pa;(2)柱形物体排开水的体积:V排=Sh=20cm2×7.5cm=150cm3,由V=Sh可得,容器的底面积:S===50cm2,柱形物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×150×10﹣6m3=1.5N,因柱形物体对水的压力和水对柱形物体浮力是一对相互作用力,所以,柱形容器对桌面压力的增加量:ΔF=F浮=1.5N,柱形容器对桌面压强的变化量:Δp===300Pa。故答案为:3300;300。17.(2023•重庆自主招生)如图甲所示,弹簧测力计一端固定,另一端挂一正方体合金块浸没在装有水的圆柱形容器中,容器底部有一个由阀门控制的出水口。打开阀门缓慢放水,此过程中合金块始终不与容器底部接触。弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示。若弹簧测力计的拉力每改变1N,弹簧长度就对应改变1cm,容器底面积是500cm2,开始时物体上表面距液面6cm。当合金块只有一半浸在水中时,弹簧测力计的示数为11N;从开始放水到打开阀门20s时,放出水的质量是12kg。【答案】11;12【分析】(1)由图知,合金块全浸没水中弹簧测力计的示数、合金块离开水面弹簧测力计的示数(合金块重力G),利用称重法求出合金块浸没水中受到的浮力,然后可知,当合金块只有一半浸在水中时,弹簧测力计的示数;(2)求出了合金块浸没水中受到的浮力,可知合金块从上表面露出水面到全露出,弹簧测力计减小的示数,由题知,弹簧测力计的拉力每改变1N,弹簧长度就对应改变1cm,可求弹簧长度伸长值,从而可求水面下降的高度(合金块边长加上弹簧的伸长值),这段时间流出水的体积等于这段时间减少的总体积减去合金块的体积;再利用密度公式求流出水的质量;和前5s流出的水的质量相加可得总共流出水的质量。【解答】解:(1)前5s弹簧测力计的示数F示=6N,20s后弹簧测力计的示数不变,合金块已经离开水面,可见合金块重力G=16N,合金块浸没水中受到的浮力:F浮=G﹣F示=16N﹣6N=10N,当合金块只有一半浸在水中时,受到的浮力F浮1=F浮=×10N=5N,此时弹簧测力计的示数F示1=G﹣F浮1=16N﹣5N=11N;(2)前5s内合金块浸没水中,流出水的体积:V1=500cm2×6cm=3000cm3,由ρ=,可得,前5s内流出水的质量:m1=ρV1=1g/cm3×3000cm3=3000g=3kg;前5s弹簧测力计的示数F示=6N,20s后弹簧测力计的示数不变,合金块已经离开水面,可见合金块重力G=16N,已经求得合金块浸没水中受到的浮力:F浮=10N,因为F浮=ρ水V排g,合金块浸没水中,所以合金块的体积:V合金块=V排===0.001m3,所以合金块的体积:V合金块=V=0.001m3,因为合金块为正方体,所以合金块的边长为a===0.1m=10cm,因为合金块浸没水中受到的浮力为10N,所以合金块从上表面露出水面到全露出,弹簧测力计减小的示数为10N,由题知,弹簧测力计的拉力每改变1N,弹簧长度就对应改变1cm,则弹簧伸长了10cm,水面下降的高度:h=10cm+10cm=20cm,流出水的体积:V2=500cm2×h﹣V合金块=500cm2×20cm﹣1000cm3=9000cm3,该过程流出水的质量:m2=ρV2=1g/cm3×9000cm3=9000g=9kg;总共流出水的质量:m=m1+m2=3kg+9kg=12kg。故答案为:11;12。18.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图所示,置于水平地面上的实心均匀正方体甲、乙的质量分别为2m和m、边长分别为2a和a,它们对地面的压强之比为1:2。实心均匀正方体丙、丁的密度和边长分别如下表所示,若在丙或丁中选择一个叠放在甲或乙上方中央,使上方物体对下方物体的压强p上与下方物体对地面的压强增加量Δp下的比值最大,则最大比值为4:1。物体密度边长丙ρ2a丁3ρa【答案】1:2;4:1。【分析】(1)物体置于水平地面上,对地面的压力等于物体的重力,求出受力面积,利用压强公式求出甲、乙对地面的压强,进而得出压强之比;(2)知道丙和丁的密度和边长,利用G=mg=ρVg求其重力,利用压强公式分别求出上方物体对下方物体的压强、下方物体对地面的压强增加量,求出比值得出答案。【解答】解:(1)由于甲、乙两物体置于水平地面上,所以对地面的压力大小分别为:F甲=G甲=m甲g=2mg,F乙=G乙=m乙g=mg,而受力面积分别为:S甲=(2a)2=4a2,S乙=a2,则甲、乙对地面的压强之比为=;(2)由G=mg和ρ=得丙、丁的重力分别为:G丙=m丙g=ρ丙V丙g=ρ×(2a)3g=8ρa3g,G丁=m丁g=ρ丁V丁g=3ρ×a3g=3ρa3g,在丙或丁中选择一个叠放在甲或乙上方中央,为了使上方物体对下方物体的压强p与下方物体对地面的压强增加量Δp的比值最大,则要求p最大、Δp最小,共有四种方法,如图所示:,第一种情况:p上1==2ρag,Δp下1==2ρag,故有;第二种情况:p上2==3ρag,Δp下2=ρag,故=;第三种情况:p上3==8ρag,Δp下3==8ρag,故=;第四种情况:p上4==3ρag,Δp下4==3ρag,故=;可见,第二种情况的比值最大,即将丁叠放在甲上方中央,则最大比值为4:1。故答案为:1:2;4:1。19.(2022春•遵义期末)如图甲所示,足够高的圆柱形容器A底面积为300cm2、装有8cm深的水,则容器中水的质量为2.4kg,一个质量分布均匀且不吸水、高为40cm的长方体B放置在水平桌面上,若将B水平切去高度为h的部分,并将切去部分竖直缓慢放入A中,水的深度h水随切去高度h的变化关系如图乙所示,当切去的高度h为22cm时,B剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】2.4;22。【分析】(1)根据V=Sh求出容器内水的体积,利用ρ=的变形公式m=ρV求出容器内水的质量;(2)由图像乙知在h=18cm时容器中物块漂浮,且此时浸在水中的深度可知,根据漂浮条件计算容器中物块的密度,即B的密度;由图乙,求得h水与h的函数关系的两种情况,根据题干压强相等,分别表达A剩余部分对桌面的压强和水对容器底部的压强,根据函数关系判断h的大小,不合题意的舍去,求得h的值。【解答】解:(1)容器内水的体积:V水=S容h水=300cm2×8cm=2400cm3=2.4×10﹣3m3,由ρ=可得,容器内水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.4×10﹣3m3=2.4kg;(2)由乙图可知,将B水平切去高度为:h1=18cm时,放入水中恰好漂浮,浸在水中深度:h水1=12cm,设B的底面积为SB,B的密度为ρB,则B水平切取的体积:VB1=SBh1,质量:mB1=SBh1ρB,重力:GB1=SBh1ρBg;切取的B排开水的体积:V排1=SBh水1,由阿基米德原理可知,物块受到的浮力为:F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSBh水1;根据漂浮的条件,F浮1=GB1,即ρ水gSBh水1=SBh1ρBg,解得:ρB=ρ水=×1g/cm3=g/cm3;由乙图知,当h≤18cm时,h水随h变化的图像是直线,故设:h水=kh+b,将h0=0,h水0=8cm代入得:8cm=k×0+b……①;将h1=18cm,h水1=12cm代入得:12cm=k×18cm+b……②;解①②联立方程组得:k=,b=8cm,所以当h≤18cm时,h水=h+8cm;由题意:当切去的高度h为某一值时,B剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等,B剩余部分对水平桌面的压强:pB剩=ρBgh剩=ρBg(hB总﹣h),水对容器底部的压强:p水=ρ水gh水,由pB剩=p水知:ρBg(hB总﹣h)=ρ水gh水,=,即:=,解得:h=21cm>18cm,不合题意,舍去;故在h≤18cm范围内不存在:当切去的高度h为某一值时,B剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等;所以当切去的高度h为某一值时,B剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等,h>18cm,此时h水2=12cm不变;B剩余部分对水平桌面的压强:pB剩2=ρBgh剩2=ρBg(hB总﹣h2),水对容器底部的压强:p水2=ρ水gh水2,由pB剩2=p水2得,ρBg(hB总﹣h2)=ρ水gh水2,所以,=,即:=,解得h2=22cm>18cm,符合题意;故当切去的高度h为22cm时,B剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等。故答案为:2.4;22。20.(2022春•漳平市期末)在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器,高10cm的长方体木块用细线系住没入水中,如图甲所示,细线绷直,长4cm,木块上表面在水下5cm,已知容器底面积是木块底面积的4倍。如图乙所示,将细线剪断,木块最终浮在水面上,且有4cm高度露出水面,木块与水的密度之比是3:5,剪断细线前后,水对容器底的压强之比是19:18。【答案】3:5;19:18。【分析】(1)将细线剪断,木块最终浮在水面上,浮力等于重力,即:F浮=G木,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排、重力公式G=mg和密度公式ρ=可得木块与水的密度比;(2)由甲图可知,将细线剪断前,水的深度为h前,设木块的底面积为S,剪断细线后,木块排开水的体积与浸没时相比减小了ΔV=S×4cm,已知容器底面积是木块底面积的4倍,可得出水面下降的深度Δh,进而得出将细线剪断后,水的深度h后,最后根据p=ρgh分析并得出剪断细线前后,水对容器底的压强比。【解答】解:(1)将细线剪断,木块最终浮在水面上,浮力等于重力,即:F浮=G木,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排、重力公式G=mg和密度公式ρ=可得:ρ水gV排=ρ木gV木…①木块有4cm高度高出水面,故:==…②由①②得:==;(2)由甲图可知,将细线剪断前,水的深度为h前=5cm+10cm+4cm=19cm,设木块的底面积为S,剪断细线后,木块排开水的体积与浸没时相比减小了ΔV=S×4cm,已知容器底面积是木块底面积的4倍,故水面下降的深度Δh===1cm,故将细线剪断后,水的深度为h后=19cm﹣1cm=18cm,故剪断细线前后,水对容器底的压强比:====。故答案为:3:5;19:18。21.(2022春•重庆月考)如图甲所示,柱形容器足够高,其内有水。圆柱体A重2N、底面积为50cm2、高为12cm。A的底部通过一根原长为10cm的轻质弹簧(弹簧的体积不计,已知弹簧的长度每变化1cm,弹簧的弹力变化1N)与一个体积为100cm3的实心物体B连接(物体B未与容器底部紧密接触),此时弹簧处于原长,圆柱体A没入水中的体积为200cm3;然后向容器注水,注水过程中A所受拉力随注水质量的变化图像如图乙所示。假设当注水质量为2.2kg时停止注水,再将一个体积为300cm3、高为4.5cm合金块C竖直放置在A上方,静止时C没入水中的体积为总体积的,则C的重力是7.75N。【答案】200;7.75。【分析】(1)向容器内注水前,圆柱体A漂浮状态,弹簧处于原长,A处于平衡状态,物体有FA浮=GA;(2)①由图乙求出注水质量2.2kg时弹力的大小,根据力的平衡条件求出A所受浮力的大小,根据F浮=ρ水gV排计算A排开水的体积,求出物体A浸入水中的深度h;②然后根据加入水的质量与液面的变化关系求出容器的底面积;③根据题意可知放入C前后容器内水的体积不变,据此列出水的总体积表达式,并求出放入C前后容器内水面高度差;再根据两次容器中水的深度求出高度差,从而求出放入C后弹簧的长度和弹簧的形变量,结合题意可知此时弹簧的弹力大小;④以A和C的整体为研究对象,整体受到向上的浮力、向上的弹力和向下的总重力,则有F浮总+F弹=GA+GC,据此求出C的重力。【解答】解:向容器内注水前,圆柱体A漂浮状态,弹簧处于原长,A处于平衡状态,故FA浮=GA=2N,根据阿基米德原理,圆柱体A没入水中的体积为:VA排====2×10﹣4m3=200cm3,由图乙可知,注水质量为2.2kg时,A仍有部分露出水面;当注水质量2.75kg时,弹力为2.5N,由图可知F与m成正比,故有:,解得F=2N;则由题意可知,注水质量为2.2kg时,弹簧伸长Δl=2cm,根据力的平衡条件可得,此时A受到的浮力:FA浮′=G+F=2N+2N=4N,VA排===4×10﹣4m3=400cm3,则物体A浸入水中的深度:h浸1===8cm,因FA浮′=2FA浮,则A漂浮时浸入水中的深度:h浸0=0.5h浸1=4cm。注水质量为2.2kg时,注水的体积V注水===2200cm3,设容器底面积为S容,则由下面甲、乙两图可知:V注水=(S容﹣SA)(h浸1﹣h浸0)+S容Δl,代入数据:2200cm3=(S容﹣50cm2)×(8cm﹣4cm)+S容×2cm,解得:S容=400cm2;如图所示,甲图中A刚好漂浮,乙图在甲图基础上注入2.2kg的水,丙图中叠放了C物体;设图乙中水的深度为h1,则图乙中容器内水的体积:V水=S容h1﹣VB﹣VA排=400cm2×h1﹣100cm3﹣400cm3=400cm2×h1﹣500cm3﹣﹣﹣﹣﹣①设图丙中水的深度为h2,此时A浸没,A的体积VA=SAhA=50cm2×12cm=600cm3,由题意可知此时C排开水的体积:VC排=VC=×300cm3=100cm3,图

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