专项素养综合全练（三）
压强与浮力实验类问题
类型一 与压强有关的实验
1.（2023宁夏中考）某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材,探究“影响压力作用效果的因素”的实验,探究过程如图所示:
（1）实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
（2）对比 两图,可以探究压力作用效果与受力面积的关系。
（3）对比甲、乙两图可以得出结论:当受力面积一定时, ,压力作用效果越明显。请列举一个生产生活中应用该结论的事例: 。
2.（2023辽宁朝阳中考）小明在研究“液体内部的压强”实验中:（g取10 N/kg）
（1）如图甲所示,从结构上看,压强计 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）他通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体, ,压强越大。
（3）若丙图中,探头在水中的深度为5 cm时,请你计算该处水的压强为 Pa。
（4）小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断地增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的,理由是 。
3.（2021甘肃兰州一模）物理兴趣小组的同学利用周末开展了一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图所示,用细线的一端拴住注射器活塞颈部,另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右缓慢拉动针筒,记下弹簧测力计的示数F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题。
（1）测量中,分析研究的是大气对注射器活塞的压力,当向右缓慢拉动针筒时,若不考虑其他因素,根据 的知识可知,活塞在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
（2）实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内的空气排尽,你的方法是 。
（3）测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好;二是可以 。
（4）用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
类型二 与浮力有关的实验
4.（2022贵州毕节中考）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
（1）由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。
（2）分析图甲、乙、丙可知,物体所受浮力大小与 （选填“排开液体”或“物体”）的体积有关。
（3）分析图 可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
5.（2023江苏苏州中考）综合实践活动课上,小明用一根长约20 cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。
制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲）,用笔在吸管上标记此时水面位置O;取出吸管,量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8 g/cm3、0.9 g/cm3、1.0 g/cm3、1.1 g/cm3的位置并标上密度值。
使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 g/cm3;
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙）,液面下方的深度h= （用ρ水、ρ液、H表示）;
（3）管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离 （相等/不相等）;
（4）小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其他没有变化（图丙）,他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果 （偏大/偏小/无变化）;
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将 。
答案全解全析
1.（1）凹陷程度 （2）乙、丙 （3）压力越大 压路机的碾子很重是在受力面积一定时，增大压力，增大压强
解析 （1）本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，采用了转换法。（2）探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变，通过比较图乙、丙，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（3）比较图甲、乙，可得出结论:当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显;压路机的碾子很重是在受力面积一定时，增大压力，增大压强。
2.（1）不属于 （2）深度越大 （3）500 （4）错误 没有控制液体的深度相同
解析 （1）液体压强计的左端是密闭的，所以不属于连通器。（2）比较乙、丙两图可知，液体密度相同，丙中探头深度大，U形管两管液面的高度差大，液体压强也大，故可以得出的结论是同种液体，深度越大，液体压强越大。（3）探头在水中的深度为5 cm时的压强是p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa。（4）向丙图烧杯中多次加盐水，改变了液体密度的同时也改变了液体深度，故错误，理由是没有控制液体的深度相同。
3.（1）二力平衡 （2）偏小 将注射器内抽满水，缓慢向上推动活塞排水，使顶端保留部分水后再封口 （3）减小摩擦 （4）
解析 （1）分析研究的是大气对活塞的压力，若不考虑其他因素，根据二力平衡的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，因此注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，测得的大气压值会偏小。将注射器内抽满水，缓慢向上推动活塞排水，使顶端保留部分水后再封口，可以采用这一简单的方法将注射器内的空气排尽。（3）涂抹润滑油的好处:一是活塞的密封性好，二是可以减小摩擦。（4）活塞的横截面积S=，由p=得，p=。
4.（1）1.0 （2）排开液体 （3）丙、丁、戊
解析 （1）由图甲知物体重力G=2.7 N，由图丙知，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F=1.7 N，则物体浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=2.7 N-1.7 N=1.0 N。（2）由图甲、乙、丙可知物体的体积、重力不变，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮=G-F知，弹簧测力计示数越小，浮力越大，所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。（3）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同，而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁、戊所示实验符合要求。
5.（1）1.0 （2） （3）不相等 （4）偏大 （5）提高
解析 （1）如图甲所示，小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在吸管上标记此时水面位置O，O位置处的刻度值为水的密度值1.0 g/cm3。（2）因为密度计漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水=F浮液=G，即ρ水gSH=ρ液gSh=G，可得:h=。（3）因为h=，ρ水和H已知，h和ρ液成反比，所以刻度分布不均匀，相邻两刻度值之间的距离不相等，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，密度变化越大，h液变化越小。（4）将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其他没有变化，再用这支密度计去测量同一液体的密度，此时排开液体的体积不变，因为吸管排开液体的体积等于排开液体的体积减去铁丝的体积，所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的液体密度值大于实际值。（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，密度计放入水中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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