压轴题10 压强与浮力选填压轴题(解析版)-2023年中考物理压轴题专项训练(全国通用)
- 格式:pdf
- 大小:1.27 MB
- 文档页数:45
压轴题10 压强与浮力选填压轴题
综合近几年中考对于压强与浮力的考察形式,可以看出浮力压强的问题所占比例较高,试题分值也很
高,作为选择题、填空题和综合计算题,主要考查学生运用知识解决问题的能力和计算能力。此类题目结
合实际,还经常与生活实际相联系,和物体沉浮相结合,难度较高主要集中在浮力应用与计算方面。由此可以看出,压强和浮力在中考中所占比例高,也是考查重点、难点。
1.利用公式直接进行解答
在选择题、填空题型中,出现频率较高的是直接利用浮力与压强公式进行计算的题目类型。主要考查
学生对概念的掌握和基本计算能力,只要具备牢记公式并熟练运用公式进行计算能力,此类考题一般不难解答。
2.利用压力差进行解答
主要出现在浮力有关计算中。是指要使物体完全浸没液体中需要外加一定压力,浮力与物体受到的重
力存在压力差。此类题目在有关浮力计算时出现几率较大,也是常考题型。解答此类问题时,只要能利用
好平衡力的概念即可解答。
3.利用力的平衡条件进行解答
物体在液体内处于平衡状态,无论上浮、悬浮还是下沉,都必须遵循力的平衡条件,利用平衡条件,
建立等量关系即可。解答此类问题时,除了下沉外,上浮和悬浮都必须满足重力等于浮力;此类题型舰船
类较多。一、单选题
1
.
(
2021·
重庆渝北·统考模拟预测)一个带瓶盖质量为100g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,内装10cm高的水,
用瓶盖密封后放在水平地面上,如图甲所示,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后,
瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示(瓶壁厚度忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.玻璃瓶底的面积为100cm2
B.未知液体的密度为0.5g/cm3
C.玻璃瓶在水中漂浮时瓶内外水对瓶盖的压强相等
D.玻璃瓶在未知液体中排开的液体的体积为700cm3
【答案】D
【解析】A.玻璃瓶的重力
G
瓶=mg=0.1kg×10N/kg=1N
图乙中玻璃瓶处于漂浮状态,浮力等于玻璃瓶及内部水的总重力,所以
F
浮水=G
瓶+G
水
设瓶子的底面积为S,甲图中的水深h
1=10cm,乙、丙图中瓶内、外液面的高度差h
2=2cm,h
3=4cm,则有
ρ
水gS(h
1+h
2)=G
瓶+ρ
水gSh
1
即:ρ
水gSh
2=G
瓶,所以玻璃瓶的面积
22
33
21N
=0.005m50cm
110kg/m10N/kg0.02mG
S
gSh
瓶
水
故A错误;
B.玻璃瓶在液体中也处于漂浮状态,所受的浮力和在水中时相等,即:F
浮水=F
浮液,则有
ρ
水gS(h
1+h
2)=ρ
液gS(h
1+h
3)
化简得
ρ
水(h
1+h
2)=ρ
液(h
1+h
3)
代入数据得
1.0×103kg/m3×(0.1m+0.02m)=ρ
液(0.1m+0.04m)
解得ρ
液=0.857×103kg/m3
,故B错误;
C.玻璃瓶在水中漂浮时瓶内外水到瓶盖的深度不同,对瓶盖的压强也不同,故C错误;
D.玻璃瓶在未知液体中排开的液体的体积为
V
排=(h
1+h
3)S=(0.1m+0.04m)×0.005m2=0.0007m3=700cm3
故D正确。
故选D。
2.(2022·江苏徐州·统考模拟预测)将一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,静止时,小球浸没在酒精中,溢
水杯中溢出10g的酒精。将这个小球放入盛满水的溢水杯中,静止时,小球漂浮在水中。已知ρ
酒精
=0.8×103kg/m3
,g=10N/kg,则下列判断正确的是( )
①若小球在酒精中沉底,它在酒精中所受浮力一定等于0.1N
②若小球在酒精中沉底,它在水中的排水体积一定等于10cm3
③若小球在酒精中悬浮,它在酒精中所受浮力一定大于0.1N
④若小球在酒精中悬浮,它放入水中后,溢水杯中一定溢出10g的水
A.①②B.②③C.①④D.③④
【答案】C
【解析】①若小球在酒精中沉底,由阿基米德原理可得,小球在酒精中所受浮力为
F
酒精浮=G
排酒精=m
排酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N
故①正确;
②若小球在酒精中沉底,根据物体浮沉条件可知
G>F
酒精浮=0.1N
当小球漂浮在水中时,在水中所受浮力
F
水浮=G>0.1N
根据F
浮=ρ
水gV
排得排开水的体积为
533
330.1N
1.010m=10cm
1.010kg/m10N/kgFF
V
gg
浮水浮酒精
排水
水水>
故②错误;
③若小球在酒精中悬浮,由阿基米德原理可得,小球在酒精中所受浮力为
F
酒精浮=G
排酒精=m
排酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N
故③错误;
④若小球在酒精中悬浮,根据浮沉条件可知
G=F
酒精浮=0.1N
当小球漂浮在水中时,在水中所受浮力为
F
水浮=G=0.1N
根据阿基米德原理可知
F
水浮=G
排=0.1N
则此时溢出水的质量为
0.1N
=0.01kg=10g
10N/kgG
m
g排
排
故④正确。
综上所述,①④正确,②③错误,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2023·山东泰安·统考一模)如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2
的盛水容器A内有边长为10cm
的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3
,g
取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
①物块B受到的浮力是10N
②物块B的密度是0.6×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④
【答案】D
【解析】①正方体物块的体积
V=L3
=(10cm)3
=1000cm3
=1×10
﹣3m3
因物体浸没时,则排开液体的体积
V
排=V=1×10
﹣3m3
所以,物块受到的浮力
F
浮=ρ
水gV
排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10
﹣3m3
=10N
故①正确;
②因物块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力作用处于平衡状态,所以,由物块受到的合
力为零可得
F
浮=G+F
拉
则物块的重力
G=F
浮﹣F
拉=10N﹣6N=4N
由G=mg可得,物块的质量
4N
0.4kg
10N/kgG
m
g=
物块的密度
33
-330.4kg
0.410kg/m
110mm
V
=
故②错误
③由ρ<ρ
水可知,剪断绳子,待物块静止后处于漂浮状态,则物块受到的浮力
F
浮′=G=4N
故③错误;
④木块漂浮
F
浮′=G=4N
由F
浮=ρ
液gV
排得木块漂浮时排开水的体积
'43
33'
4N
410m
110kg/m10N/kgF
V
g
﹣浮
排
水=
所以液面下降的深度为
-33-43
-42110m-410m
0.03m
20010mV
h
S
排
==
容器底受到水的压强减小了
33
1.010kg/m10N/kg0.03m300Papgh
水===
故④正确。
故选D。
4.(2018·河北·校联考模拟预测)如图是两边管子粗细相同,足够高的连通器,中间有一个可无摩擦移动的
活塞。刚开始活塞固定不动,两管液面相平,左管液体是酒精(ρ
酒精=1.0×103 kg/m3
),右管液体是水(ρ
水
=1.0×103 kg/m3
)。现松开活塞,重新稳定后( )
A.右边液面下降1 cmB.右边液面下降2cm
C.右边液面比左边液面低1 cmD.左右液面一样高
【答案】A
【解析】当两管中液体高度都为9cm时,根据液体内部压强公式p
gh
及酒精、水的密度大小关系可以知
道,酒精对活塞的压强小于水对活塞的压强,故活塞要向左移动,右管中水位下降,左管中酒精上升。待
两管中液体对活塞的压强相等时,液面才会静止。因左右两管粗细相同,故水下降的高度与酒精升高的高
度相等,活塞重新静止后,液面变化的高度为
h。活塞重新静止时有
pp
酒水
即
ghgh
酒酒水水
根据题意有
99gcmhgcmh
水酒精
代入酒精、水的密度值,解得
1hcm
评估:竖直管中液体高度为9cm,下面横管长度大约也为9cm左右,横管中有酒精的长度大约为4cm左右,
当左管中酒精上升1 cm时,左侧竖管中全是酒精,思考过程与结果符合实际。故最后情况为:右边水面下
降1 cm,左边酒精上升1cm。故A正确,符合题意;BCD错误,不符合题意。
故选A。
5.(2022·北京石景山·统考二模)小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。
他先向容器内倒入适量的水,再放入塑料小碗使其漂浮,如图甲所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高
度h
1;将鸭蛋放入小碗中,小碗仍漂浮,如图乙所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h
2;将鸭蛋从
小碗中取出放入水中,鸭蛋沉底,如图丙所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h
3水的密度用ρ
水表示,
下列说法正确的是( )