人教版2023年新九年级物理暑假精品练第02讲压强与浮力(原卷版+解析)

这是一份人教版2023年新九年级物理暑假精品练第02讲压强与浮力(原卷版+解析)，共33页。试卷主要包含了压强，浮力，物体沉浮条件等内容，欢迎下载使用。
掌握压力和压强的计算方法；
掌握液体压强的特点和计算方法；
掌握伯努利原理的应用；
掌握浮力的沉浮条件和大小的计算方法。
一、压强
1.固体压强
（1）压力： 垂直 作用在物体表面上的力叫压力。
（2）压强：物体单位面积上 压力的作用效果
（3）压强公式： ，式中P单位是：帕斯卡，简称：帕，符号Pa，1=1N/m2，压力F单位是：牛,符号N；受力面积S单位是：米2，符号m2 。
（4）增大压强方法 :①S不变，F↑；②F不变，S↓ ；③同时把F↑，S↓。而减小压强方法则相反。
2.液体压强
（1）产生原因：是由于 液体受到重力 。
（2）液体压强特点：
①液体内部 任意位置 都有压强，
②液体内部 同一位置 ， 各个方向 压强大小均相等；
③液体的压强随 深度 增加而 增大 ，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
④不同液体的压强还跟 密度 有关系。
（3）液体压强计算公式：p=ρgh，（ρ是液体密度，单位是kg/m3；g=9.8N/Kg；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是m。）
（4）根据液体压强公式：p=ρgh可得，液体的压强与液体的密度和深度有关，而与液体的体积和质量无关。
3.大气压强
（1）证明大气压强存在的实验： 马德堡半球实验 ；测定大气压强值的实验： 托里拆利实验 。
（2）产生的原因：① 空气具有重力 ；② 空气具有流动性 。
（3）测定大气压的仪器是：气压计，常见气压计有水银气压计和无液气压计（金属盒气压计）。
（4）标准大气压：把等于 760毫米 高水银柱产生的液体压强。1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米水柱。
（5）沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压 减小 时沸点降低，气压 增大 时沸点升高。
（6）流体压强大小与流速关系：在流体中 流速越大 地方，压强 越小 ；流速 越小 的地方，压强 越大 。
四、浮力
（1）浮力定义： 一切 浸入 液体（或气体） 中的物体，都受到 液体（或气体） 对它产生一个 竖直向上 的力，这个力叫浮力。浮力方向总是 竖直向上 的。（物体在空气中也受到浮力）方向：竖直向上
（2）浮力的大小计算
①实验法：
②原理法：
③阿基米德公式法：
④平衡法：
3. 特殊情况的浮力计算
①漂浮时：； ②悬浮时：
二、物体沉浮条件（开始时完全浸没在液体中）
浮力的利用
（1）轮船：用密度大于水的材料做成空心，使它能排开更多的水。这就是制成轮船的道理。
（2）潜水艇：通过改变自身的重力来实现沉浮。
（3）气球和飞艇：充入密度小于空气的气体。
考点一：压强
角度1：利用P=ρgh计算固体压强
例1
如图所示，甲和乙是由不同材料制成的正方体，放在水平桌面上，已知甲重9N，乙重16N，甲、乙两物体的质量分布均匀。若甲和乙对桌面的压强相等，则甲、乙对地面的压力大小之比和密度之比ρ甲:ρ乙分别为（ ）
A．16:9，3:4B．16:9，4:3C．9:16，4:3D．9:16，3:4
角度2：叠加题压强计算
例2
A、B两个实心正方体的质量相等，密度之比ρA∶ρB=8∶1，若按如图所示甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上，则地面受到在压力之比与压强之比分别是（ ）

A．F甲∶F乙=1∶2，p甲∶p乙=2∶1
B．F甲∶F乙=2∶1，p甲∶p乙=1∶8
C．F甲∶F乙=1∶1，p甲∶p乙=1∶4
D．F甲∶F乙=1∶1，p甲∶p乙=1∶8
角度3：桌面和容器底部受到的压强和压力的计算
例3
如题图甲所示，将半瓶矿泉水放在水平面上，水深10cm，则水对杯底的压强为________Pa，将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上，则瓶对桌面的压强________，瓶中水对瓶盖的压力比正放时水对瓶底的压力________（后两空选填“变大”“不变”或“变小”）（g＝10N/kg）。
考点二：浮力
角度1：称重法求浮力
例4
如图所示，弹簧测力计吊着物块在空气中称时示数为___________，当把物块总体积的浸入水中称时示数为0.6N，物块的密度为___________kg/m3（g=10N/kg）。

角度2：原理法求浮力
例5
如图所示，一个竖直悬挂在水中重18N的正方体，上表面受到水的压力为4N，下表面受到水的压力为10N，那么它受到水的浮力为___________N，密度是___________kg/m3，放手后正方体会___________ 。（选填“下沉”或“悬浮”）
角度3：阿基米德求浮力
例6
小勇利用如图甲所示的装置研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h关系。其中A是实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图象如图乙所示。浸没前，物体A逐渐浸入水中的过程中，水对容器底部的压强将______，（选填“变大”、“变小”或“不变”），物体A的密度为______kg/m3（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
角度4：平衡法求浮力
例7
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______。
角度5：混合液体求浮力
例8
如图所示，柱形容器的底面积为200cm2，边长为10cm的正方体实心冰块悬浮在油水分层液体中，冰会逐渐熔化，已知浸在分层液体中的物体受到的浮力大小等于它排开所有液体的总重力，ρ油＝0.75×103kg/m3，ρ冰＝0.9×103kg/m3，下列选项正确的是
A．最初冰块浸在油中的体积是600cm3
B．冰块完全熔化后，油面下降了0.5cm
C．冰块完全熔化后水对容器底的压强增加了150Pa
D．冰块完全熔化前，逐渐变小的冰块浸在油中的比例逐渐变大
1．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）如图所示，一密闭容器放在桌面上，如图（a）所示，此时液体对容器底的压力为F1，容器对桌面的压强为p1，将容器倒立放置，此时没体对容器底的压力为F2，容器对桌面的压强为p2，如图（b）所示。则下列说法正确的是（ ）
A．F1=F2，p1=p2B．F1>F2，p1F2，p1>p2D．F1”“F2，p1F2，p1>p2D．F1p乙，由于烧杯完全相同，所以根据可得，液体对烧杯底的压力F甲＞F乙，故C正确，D错误。
故选AC。
3．（2022·贵州安顺·中考真题）书法是中华民族优秀文化的瑰宝。书写时将纸平铺于水平桌面上，纸上放置一块“镇纸”（一般为长方体石条）。该“镇纸”质量为300g，与纸面接触面积为30cm2，则“镇纸”对纸的压强为_______Pa。在行笔过程中，纸保持静止，则纸______（选填“会”或“不会”）受到“镇纸”施加的摩擦力。（取g=10N/kg）
【答案】 1000 会
【详解】[1]“镇纸”放在水平纸面上，对纸的压力为
“镇纸”对纸的压强为
[2]行笔过程中，“镇纸”与纸相对静止，但纸相对于“镇纸”具有运动趋势，所以纸会受到“镇纸”施加的摩擦力。
4．（2022·四川巴中·中考真题）如图，质量相等的实心均匀正方体A和B平放在水平地面上（ρA>ρB），它们对地面的压强分别为pA和pB，则pA___________pB。现竖直切去左半部分（如图中虚线所示），剩余部分对地面的压强分别为pA′和pB′，则pA′___________pB′，pA′___________pA。（均选填“>”“ > =
【详解】[1]由于AB两物体质量相等且，根据，可知A物体体积小于B物体，故A物体的边长小于B物体的边长，A物体的底面积小于B物体。再根据压强公式可知，压力相同，受力面积越小压强越大，故。
[2][3]根据均匀柱体压强公式可知，竖着切去左半部分后，AB物体对平面的压强不变，即，，故。
5．（2021·广西梧州·统考中考真题）两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上，甲的质量为16kg，体积为2×10﹣3m3，则甲的密度为 ______kg/m3。如图所示，当甲竖放，乙平放时，它们对地面的压强均为1.6×104Pa，将它们均顺时针旋转90°，旋转后甲对地面的压强为8×103Pa，乙对地面的压强为 ______Pa。（g＝10N/kg）
【答案】 8×103 3.2×104
【详解】[1]由题意可知，甲的质量为m=16kg，甲的体积为V=210-3m3，故甲的密度为
[2]设长方体的质量为m，底面积为S，故由受力分析可知，长方体对水平地面的压强为
设长方体竖放高度为h竖，平放高度为h平，故由题意可知
解得竖放高度为
因，故有 ①
又因旋转后甲平放时对地面的压强为8×103Pa，即有
解得平放高度为
代入①中，解得乙的密度为
故旋转后乙竖放时对地面的压强为
6．（2022·湖北荆州·统考中考真题）一个边长为10cm的实心正方体（不吸水）重15N，将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时，烧杯内水的深度为25cm，如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为_________Pa，弹簧测力计的示数为_________N。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
【答案】 2500 5
【详解】[1]由题意可知，烧杯内水的深度h=25cm=0.25m
所以烧杯内水对杯底的压强为
[2]因为正方体的边长为10cm，所以该正方体的体积为V=（10cm）3=1000cm3=1.0×10-3m3
因为正方体浸没在水中，所以正方体排开水的体积为V排=V=1.0×10-3m3
所以正方体浸没在水中时，受到的浮力为
由称重法可知，弹簧测力计的示数为F=G-F浮=15N-10N=5N
7．（2021·内蒙古·统考中考真题）如图甲所示，底面积S为25cm2的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体，将容器放入水中处于直立漂浮状态。容器下表面所处深度为h1=10cm，该容器受到的浮力是___________ N；如图乙所示，从容器中取出100cm3的液体后，当容器下表面所处深度h2=6.8cm时，该容器仍处于直立漂浮状态，则未知液体的密度是___________kg/m3（g取10Nkg）
【答案】 2.5 0.8×103
【详解】[1]由液体压强公式可得，水对容器底部向上的压强为
水对容器底部向上的压力为
根据浮力产生的原因我们可以知道：浮力是液体对浸入其中物体的上下两表面的压力差，此时容器未全部浸入水中，未受到液体对它的向下的压力，所以，容器受到的浮力等于水对它的向上的压力，为2.5N。
[2]容器浸入水中的深度减小了，减小的数值为
容器排开水的体积减小了，减小的数值为
容器受到的浮力减小了，减小的浮力为
容器漂浮在水面上，受到的浮力等于自身的总重。当其总重减小后，依然漂浮。它减小的重力等于减小的浮力，则取出的液体重为
被取出的液体的密度为
8．（2022·四川攀枝花·统考中考真题）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
【答案】（1）0.6×103kg/m3；（2）2×103kg/m3
【详解】解：（1）在图丙中，木块处于漂浮状态，由漂浮条件得到G木=F浮
由G=mg和F浮=ρ液gV排得到，
木块的密度
（2）在图甲中，木块和石块整体处于漂浮状态，由漂浮条件得到G石+G木=F浮总
由G=mg和F浮=ρ液gV排得到①
在图乙中，木块和石块整体处于漂浮状态，由漂浮条件得到G石+G木=F′浮总，②
由①和②得到
石块的体积
由②得到石块的质量
石块的密度
答：（1）木块的密度是0.6×103kg/m3；
（2）石块的密度是2×103kg/m3。
1．某同学在家里做实验，他把一枚鸡蛋放在透明的玻璃杯中，加入清水后发现鸡蛋沉入水底（如图甲）；他向水中加盐并搅拌，最后鸡蛋悬浮，如图乙所示，下列关于甲，乙两种状态的说法中正确的是（ ）
A．鸡蛋排开液体的质量甲小于乙
B．鸡蛋排开液体的体积甲小于乙
C．玻璃杯对桌面的压力甲大于乙
D．乙图中鸡蛋受到的浮力甲大于乙
【答案】A
【详解】AD．鸡蛋在甲中沉入水底，则；在图乙中悬浮，则；所以鸡蛋受到的浮力，因为阿基米德原理
所以鸡蛋排开液体的质量甲小于乙，故A正确，D错误；
B．鸡蛋在甲中沉入水底，则；在图乙中悬浮，则；所以鸡蛋排开液体的体积甲等于乙，故B错误；
C．加盐后，水的密度变大，则水的质量变大，重力变大，因为玻璃杯对桌面的压力等于玻璃杯、玻璃杯内液体和鸡蛋的总重力，所以玻璃杯对桌面的压力甲小于乙，故C错误。
故选A。
2．如图甲，左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，将长方体木块竖直放在容器底部。控制阀门，使容器中相同时间内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态。下列表示木块所受浮力大小、容器和液体总质量m、木块对容器底部的压力、容器对桌面的压强p随注入液体体积V变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】A．当还没开始往容器中注入液体时，木块所受浮力为0，故A错误；
B．由题意知，所以m与V的关系为一次函数，故B正确；
C．当还没开始往容器中注入液体时，木块对容器的压力等于木块的重力，随着液体的注入，木块受到竖直向上的浮力增大，则木块对容器底部的压力逐渐减小，故C错误；
D．由图可知，容器对桌面的压力大小等于容器和液体的重力，则容器对桌面的压强为，所以容器对桌面的压强p与注入的液体体积V的关系是一次函数不过原点，故D错误。
故选B。
3．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验乙、丙、丁中，弹簧测力计的示数分别为、和2.2N若盐水的密度为，则下列结论正确的是（ ）
A．物体A的密度为
B．物体A的重力为4N
C．物体A的体积
D．由甲丙丁实验可以得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结论
【答案】B
【详解】ABC．乙、丙、丁中，弹簧测力计的示数分别为、和，
根据，物体浸没在液体中结合阿基米德原理，对丙图的物体受力分析，带入数据
同理，对乙图的物体受力分析
两式联立得，，B正确，C错误；
物体A的密度，故A错误；
D．丁中物体接触容器的底部，即容器对物体有一个向上的力的作用，导致测力计示数偏小，故丁中物体受到的浮力不等于，故由甲丙丁实验不能得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结论，D错误。
故选B。
4．如图所示，水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，分别装有两种不同液体，将两个完全相同的小球分别放入两容器中，小球静止时，两容器液面相平，小球在甲溶液中漂浮、乙溶液中沉底，则下列说法正确的是（ ）
A．液体的密度：B．小球受到的浮力：
C．小球排开液体的质量：D．液体对杯底的压强：
【答案】C
【详解】A．因为小球在甲液体中漂浮，所以小球的密度小于甲液体的密度；因为小球在乙液体中沉底，所以小球的密度大于乙液体的密度，因此可得甲液体的密度大于乙液体的密度，故A错误；
BC．小球在甲液体中漂浮，小球受到的浮力等于小球的重力；小球在乙液体中沉底，小球受到的浮力小于小球的重力；因此小球在乙液体中受到的浮力小，即，根据阿基米德原理可知：小球排开甲液体的重力大于小球排开乙液体的重力，所以小球排开甲液体的质量大于小球排开乙液体的质量，故B错误，C正确；
D．液面等高，因为甲的密度大于乙的密度，根据可得，甲容器中液体对容器底的压强大，故D错误。
故选C。
5．如图所示，物块A漂浮在水中，有的体积浸入水中，则该物块的密度是______，再把另一个质量相同的物块B放入水中，B恰好悬浮，若A、B下表面受到水的压力分别为和，则二者的大小关系是______（水密度取）
【答案】