江苏中考物理-专题六--压强和浮力

A组2019年江苏省中考题组考点一压强及其应用1.(2019盐城,11,2分)现代建筑多采用中空双层玻璃窗隔热。实验表明,中空双层玻璃窗的隔热性能与两层玻璃间空气压强有关。实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关系如图所示,则中空双层玻璃中间空气压强 ()A.等于大气压强时,没有隔热效果B.小于10-1Pa时,隔热效果变差C.在10-1~102Pa时,隔热效果最好D.等于10-3Pa时的隔热效果比104Pa时好答案D双层玻璃内外温差Δt越大,说明隔热效果越好,由题图可知,随着压强p的增大,隔热效果起初下降不多,后来明显下降,所以气压越小,隔热效果越好。故选D。2.(2019盐城,10,2分)如图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等,水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则 () A.pApB=pCB.pA=pCpBC.pApB=pCD.pA=pCpB答案D液体的压强与密度和深度有关,深度指从自由液面到该处的距离,而非水平高度,而hA=hChB,故pA=pCpB,故选D。3.(2019无锡,20,3分)如图所示,将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同。 (1)要观察到U形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属盒面的中心在液体的相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小是的。(2)不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与的关系。答案(1)深度相等(2)深度解析(1)如题图所示,金属盒朝向不同,是为了探究液体内部压强与方向的关系,必须控制液体的密度和深度相同;由实验可知,液体内部某一点,金属盒朝各个方向时U形管两侧液面的高度差相等,即来自各个方向的压强大小是相等的。(2)利用本装置,不增加任何器材,可以改变金属盒在液体中的深度从而探究液体压强与深度的关系。命题趋势利用压强计探究液体内部压强特点是初中物理重点探究实验之一,是中考常考内容。4.(2019苏州,19,2分)如图甲所示,一个装有适量水的烧杯放置在水平桌面上,将一装满水的小试管(管壁厚度不计)倒扣在水中。对小试管施加一个竖直向上的拉力F,使其缓慢上升到如图乙所示位置。在此过程中,小试管中一直充满水,这是由于的作用,试管口中心的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 答案大气压变小解析小试管上升的过程中,由于大气压的作用使得内部始终充满水;随着小试管上升,试管口中心的位置在烧杯中的深度逐渐变小,根据液体压强的特点可知,深度越小,所受液体压强越小。解题关键试管口中心压强的大小与液体密度和液体的深度有关,本题主要通过比较液体的深度来比较压强。易错警示液体的深度是指从该点到液面的距离,不是与底部的距离。5.(2019泰州,45,6分)小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p=。步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。 步骤三:用刻度尺测出注射器长度为4.00cm。步骤四:算出大气压强值为Pa。同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于。②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N,由此可知,此时活塞所受到的(摩擦力/大气压力)为0.3N。小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。答案 刚被拉动有刻度部分的1.04×105①排空注射器内的空气②摩擦力FS解析大气压强等于大气压力除以受力面积,即p= ,这就是本实验测量大气压的依据。若不计活塞与筒壁之间的摩擦,当注射器中的活塞刚好被拉动时,根据二力平衡可知,此时的大气对活塞的压力等于活塞受到的拉力,故根据弹簧测力计的示数可知大气对活塞的压力的大小。为了计算活塞的横截面积,需要用注射器的容积除以有刻度部分的长度。容积已知,故还需要测出注射器有刻度部分的长度L。根据以上测量的物理量可计算出活塞的横截面积S= = =0.5cm2=5×10-5m2,则大气压强p= = =1.04×105Pa。①先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,是为了排空注射器筒内的空气使其成为真空并防止漏气。②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,此时活塞两侧的大气压强相等,活塞两侧的大气压力相等,两侧大气对活塞的压力抵消,弹簧测力计的示数等于活塞受到的摩擦力,故此时活塞受到的摩擦力为0.3N。FSVL32cm4cmFS525.2N510m6.(2019扬州,29,6分)如图甲所示是路边交通指示牌,通过横杆A、B与立柱相连,细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。(1)小明猜想可能是空心圆柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动,如图乙所示,分别在圆纸管和方纸管上面施加压力,观察并记录纸管的形变情况,如表所示: 甲乙压力/N类型36912圆纸管完好完好完好完好方纸管完好完好轻度瘪严重瘪在探究过程中,除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外,还要保持纸管的相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。(2)图甲中指示牌和立柱的总质量是300kg,长为4m,高为2.5m,AB间距离为1m。(忽略指示牌与立柱之间的距离,g取10N/kg)立柱对横杆B的作用力的方向是,大小是N。横杆B对立柱压力的受力面积为400cm2,则横杆B对立柱的压强是Pa。立柱固定在地面上,为了增加立柱的稳定性,最好在立柱底座的(左/右)侧增加固定螺丝。(3)请你写出生活中应用本实验结论的一个实例。答案(1)质量(2)水平向左60001.5×105右(3)下水管道解析(1)应控制其他变量相同,只改变柱体形状。(2)将装置简化为杠杆,题中求B点的作用力,则以A为支点,指示牌的重力等于阻力F2,阻力臂为L2=2m,B点受立柱水平方向的力为动力F1,根据题意,阻力可使杠杆绕A点逆时针转动,则动力应可使杠杆绕A点顺时针转动,故立柱对横杆B的作用力方向为水平向左。动力臂L1=1m,由F1L1=F2L2得F1= = =6000N(此题应将总质量300kg改为指示牌质量更合理),p= = =1.5×105Pa。若指示牌较重,立柱可能左倾,以立柱左侧为支点,应增加右侧向下的作用力,故在底座右侧增加螺丝固定。(3)各种管道,都是利用了圆柱抗压能力强这一特点。221FLL3000N2m1mFS226000N410m7.(2019南京,27,5分)2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就——“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面。图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型,质量为36kg。(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?(g取10N/kg)(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?答案(1)360N(2)9×103Pa解析(1)F=G=mg=36kg×10N/kg=360N(2分)(2)S=400cm2=4×10-2m2p= = =9×103Pa(3分)FS22360N410m易错警示计算压强时,受力面积的单位应转换成国际单位制单位m2。考点二浮力及其应用1.(2019淮安,6,2分)长江上,一艘载满货物的轮船在卸完一半货物后。该艘轮船 ()A.会浮起一些,所受浮力变小B.会浮起一些,所受浮力变大C.会沉下一些,所受浮力变小D.会始终漂浮,所受浮力不变答案A轮船在水中始终是漂浮的,所以浮力与重力相等,当卸完一半货物后,轮船总重减小,所以所受浮力减小;根据F浮=ρ液V排g,得V排= ,故V排减小,轮船会浮起一些,故选A。Fρg浮液解题关键分析物体所受浮力的角度:①称重法测量浮力;②公式法或排水法,F浮=G排液=ρ液V排g;③状态分析,漂浮或悬浮时,浮力大小与重力大小相等,沉底时,浮力小于重力。思路分析知道漂浮时,浮力大小等于重力大小,灵活运用公式;能将物体状态与受力结合到一起分析。2.(2019无锡,12,2分)我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测,为深潜器提供浮力,技术水平居于世界前列。固体浮力材料的核心是“微球”(直径很小的空心玻璃球)。若用质量为60g、密度为2.4g/cm3的玻璃材料制成“微球”后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料,其内部结构的放大示意图如图所示。粘合剂的密度为1.2g/cm3,粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%,制成后的固体浮力材料密度为0.48g/cm3,下列说法错误的是 () 固体浮力材料A.“微球”能承受很大的压强B.这块固体浮力材料能漂浮在水面上C.这块固体浮力材料中粘合剂的质量为24gD.这块固体浮力材料中空心部分的体积为175cm3答案C深海压强大,“微球”必须能承受很大压强,故A正确;这块固体浮力材料的密度为0.48g/cm3,小于水的密度,故B正确;V1= = =25cm3,(V1+V空+V2)×20%=V2,m1+ρ2V2=(V1+V2+V空)ρ。联立解得V2=50cm3,V空=175cm3,则m2=ρ2V2=60g,故C错误,D是正确的。故选C。11mρ360g2.4g/cm3.(2019盐城,20,3分)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应(增加/减少)吸管中铁丝质量。改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1h2,用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏。 答案增加大于大解析密度计不能直立,说明其重心较高,将铁丝质量增加,可降低其重心,增加稳定性,使其直立水中。密度计在水和盐水中均为漂浮,浮力均等于其自身重力,也等于排开的液体的重力,所以ρ水gSh1=ρ盐水gSh2,因为ρ水ρ盐水,所以h1h2。测可乐密度时,由于吸管“沾”上气泡,使得其在可乐中的V排减少,密度计会上浮一些,所以测得的密度偏大。4.(2019苏州,17,3分)2019年4月23日,中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行。 (1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图所示),这是因为若靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致压强很,压力差会使舰艇发生碰撞;(2)在仪式上,我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅,它是通过减小所受(选填“重力”或“浮力”)实现上浮的;(3)901综合补给舰也一起亮相,该舰的满载排水量约为40000t,它满载时所受的浮力约为N。(g=10N/kg)答案(1)小(2)重力(3)4×108解析(1)根据流体压强和流速的关系可知,流体的速度越大,受到的压强就会越小。(2)潜艇的浮沉是通过排出或吸进海水以改变自身的重力来实现的,因为潜艇的外壳是硬质的,潜艇的体积不会改变,当潜艇浸没在海水里时所受浮力大小也是不变的。(3)舰艇满载时,根据阿基米德原理F浮=G排,可知排水所受到的重力大小等于舰艇所受浮力的大小,F浮=G排=m水g=4×108N。5.(2019苏州,29,6分)用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。(1)测小石块的密度①天平放置于工作台上,将游码移到标尺处,调节平衡螺母使横梁平衡;②用此天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为g。在量筒内放入适量的水,用细线绑好小石块,缓慢放入水中,如图乙所示,则小石块的密度为kg/m3; (2)测小瓷杯的密度如图丙所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为V1;再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2;最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其浮于水面(水未损失),液面刻度为V3。小瓷杯密度的表达式ρ杯=(用V1、V2、V3和ρ水表示)。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净,则所测结果(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。答案(1)①水平零刻度线②17.43.48×103(2) ρ水不变3121VVVV