备战2023年中考物理真题分类汇编01：压强与浮力（答案）考试试卷

备战2023年中考物理真题分类汇编01：压强与浮力
1．（2022·巴中）小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）
（1）空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小；
（2）求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小；
（3）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到的浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计）
（4）第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高度。
2．（2022·日照）某疫情仓储基地为方便抗疫物资的存储、计件、配送，将可打包的物资打包为质量分布均匀的立方体包裹。现将口罩打包成边长为的立方体后，其质量为。g取。
（1）求口罩打包后的密度；
（2）仓储基地利用叉车运送物资（如图甲），叉车拾升物资的主要装置由两个叉手和升降架等组成，如图乙所示，叉手为弯成的金属板，水平部分承载物资，竖直部分链接在升降架上，其简化示意图如图丙所示，当在叉手的水平部分放上物资时，将叉手看成是一个以O点为支点的杠杆，升降架对杠杆上A点的作用力沿水平方向。已知每个叉手的水平部分长、宽，两叉手间距，运送物资时，使物资紧靠OA放置，并使其重力的作用线通过两叉手的中间。
①当叉车不动，叉手匀速竖直向上运送1包口罩时，求该包口罩对叉手的压强。
②若将可打包的物资均打包成质量相同、边长不超过的立方体包裹，请分析物资的密度是否会影响升降架对A点作用力的大小？
3．（2022·滨州）建造某跨江大桥时，需将长百米、重千余吨的桥梁从江中吊起，施工时采用了将桥梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了以下两个模拟实验。水平桌面上放置一个装有适量水的烧杯，杯的底面积为，将小金属板用细线吊着，然后将其浸没在烧杯内的水中，杯中的水没有溢出。将同一小金属板分别与水面平行和与水面成一定倾角从水下缓慢拉出，如图乙、图丙所示。在这两个过程中测力计所受拉力的变化情况，如图丁坐标图像所示。（，）求：
（1）根据实验数据，实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了多少；
（2）小金属板的密度；
（3）当小金属板浸没水中后，水对烧杯底部增大的压强。
4．（2022·烟台）在物理做中学实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放人水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25g的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？
（2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？
（3）该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议。
5．（2022·丹东）新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐。某新能源汽车质量为1400kg，静止在水平地面上时，车轮与地面总接触面积为0.1m2。当汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶7min，行驶过程中受到的阻力为1000N。求：
（1）汽车静止时对水平地面的压强；
（2）在上述行驶过程中，汽车通过的路程；
（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。
6．（2022·朝阳）某品牌家用汽车满载时的质量为1.15t，静止时车轮与水平地面的总接触面积为0.2m2，它在平直路面上匀速行驶36km，期间受到的阻力为车总重的0.1倍，汽车发动机的效率为40%，求：
（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少？
（3）汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，这段时间内消耗汽油的质量是多少？
7．（2022·黔西）某电动汽车的一些性能参数如表所示。载上总质量为210kg的司乘人员后，汽车轮胎与地面的总接触面积为6.4dm2，若电动机以50kW功率驱动汽车在平直道路上以90km/h的速度匀速行驶25km，驱动效率为80%。求：
性能参数
整车质量 1390kg
最高时速 130km/h
续驶里程
电动机最大功率 70kW
电池容量 45
（1）载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强。
（2）电动机在这段时间内所做的功。
（3）汽车在这段道路上行驶时受到的阻力。
8．（2022·湘西）从高处掉入水里的苹果，最终会漂浮在水面上。设苹果的质量，苹果密度均匀，其密度，水的密度，g取。求：
（1）苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小；
（2）苹果浸没在水中时受到的浮力的大小。
9．（2022·呼和浩特）如左图所示，是呼和浩特市在疫情防控期间，消毒车为街道喷洒消毒液的情景。图中消毒车净重10t，装有10m3消毒液，此时车轮与地面的总接触面积为0.5m2，右图是消毒车运动的s﹣t图。已知消毒液的密度为1.01×103kg/m3，求：
（1）10min内消毒车的平均速度；消毒液的质量；
（2）喷洒前，消毒液质量和消毒车对水平地面的压强。
10．（2022·呼和浩特）浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已知，每个浮筒质量为4.8×103kg，体积为160m3，海水密度为1.03×103kg/m3。求：
（1）每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小和产生的上举力大小；
（2）若沉船在海平面下方200m处，海平面大气压为1.0×105Pa，浮筒排出海水时，充气压强的最小值；
（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
11．（2022·铜仁）如图所示，将边长为20cm的正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为10cm，已知水的密度为1×103kg/m3 ，g=10N/kg。求：
（1）水对正方体下表面的压强；
（2）正方体受到的浮力；
（3）正方体的密度。
12．（2022·沈阳）周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg，他双脚站立在水平地面上，两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃，每次举起的高度为0.4m，所用时间为2s。（g取10N/kg）求：
（1）小雨的重力；
（2）小雨举着哑铃静止不动时，他对水平地面的压强；
（3）哑铃被匀速举起一次，克服哑铃重力做的功及其功率。
13．（2022·鄂州）如图所示是中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），其满载时的排水量约为7×103t，当驱逐舰以60km/h的速度在海面上匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍（海水的密度取1.0×103kg/m3）。则：
（1）在水面下3.5m深处，船体受到海水的压强是多少？
（2）驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？
（3）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？
（4）驱逐舰满载时，以60km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，牵引力所做的功是多少？
14．（2022·鞍山）如图所示是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。这辆车的质量为1440kg，轮胎与地面的总接触面积为0.12m2，充满电后可储存电能30kW·h，其中有80%的电能可转化为汽车的机械能。某次该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶，所受的阻力为800N。（g取10N/kg，q燃油=4×107J/kg）求：
（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）该车充满电后在平直路面上匀速行驶时，可以行驶多少小时？
（3）该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量？
15．（2022·贵港）如图所示，水平地面上放置一个底面积为0.03m2薄壁圆柱形容器，容器侧面靠近底部有一控制出水的阀门K。边长为0.1m的正方体木块A体积的浸入水中，下方用细线TB系有重为3N的合金球B，B的体积是A体积的0.1倍。木块A上方的悬线TA能承受的最大拉力为5N，此时悬线TA处于松弛状态。（容器内的水足够深，不计细线的体积和质量，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）木块A受到的浮力大小；
（2）细线TB对合金球B的拉力大小；
（3）打开阀门K使水缓慢流出，当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K，此时木块A排开水的体积为多少？
（4）若在悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB，待木块A再次静止漂浮时，与悬线TA断裂的瞬间相比，容器底受到水的压强改变了多少？
答案解析部分
1．【答案】（1）解：由题意可知，A盒盒底所处的深度为1cm，即0.01m，由 可知，盒底部受到水的压强
答：空盒A漂浮在水面上时，盒底部受到水的压强为100Pa；
（2）解：由题意可知，空盒A底面积为100cm2，即0.01m2入水中1cm深，即0.01m，故空盒A排开水的体积
由 可知，空盒A漂浮在水面上时所受浮力
答：空盒A漂浮在水面上时所受浮力为1N；
（3）解：由题意可知，金属块B的重力
小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，盒A受到的浮力的大小与盒A和金属块B的重力大小之和相等，即
答：水槽里的水位与之前相比会上升，水槽里水位变化的高度为3.75cm。
（4）解：金属块B在水中时受到的浮力
把金属块B从水中捞起后放进盒A中时，将A、B视为一个整体，此时该整体所受的浮力变化量
该整体排开水的体积的变化量
故水槽里水位变化的高度
水槽里的水位与之前相比会上升。
2．【答案】（1）解：口罩打包后的密度
答：口罩打包后的密度为；
（2）解：①每个叉手的水平部分接触面积为
该包口罩对叉手的压强
②设物资的密度为，则物资的重力为
根据杠杆平衡原理可知，升降架对A点作用力的大小
物资的密度会影响升降架对A点作用力的大小。
答：①包口罩对叉手的压强为，
②物资的密度会影响升降架对A点作用力的大小。
3．【答案】（1）解：如图定，实验1最大的拉力为12N，实验2的最大值为9N，实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了
答：实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了3N；
（2）解：如图当小金属板浸没时的拉力为6N，当小金属板离开水面后的拉力为9N，此时小金属受重力和拉力，故物体的重力的大小为9N，故浮力的大小为
小金属板的体积为
小金属板的密度为
答：小金属板的密度为；
（3）解：当小金属板浸没水中后，水对烧杯底部增大的压力与小金属板的浮力是相互作用力，大小相等，故当小金属板浸没水中后，水对烧杯底部增大的压强
答：当小金属板浸没水中后，水对烧杯底部增大的压强为300Pa。
4．【答案】（1）解：已知
根据阿基米德原理可知
答：将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为
（2）解：已知橡皮泥体积为
橡皮泥密度为
故橡皮泥的重力为
物体的质量为
物体的重力为
对整体进行受力分析，这只橡皮泥“船”装载最多物体时，浮力为
答：这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为
（3）解：如果要提高橡皮泥“船”的装载能力，根据阿基米德原理
我们可以通过增大水的密度或者减少船身重量或者增大船的体积等方式来提高船的装载能力。
5．【答案】（1）解：汽车静止时对路面的压力为
对路面的压强为
答：汽车静止时对水平地面的压强为
（2）解：由可得，汽车通过的路程为
答：在上述行驶过程中，汽车通过的路程为8400m；
（3）解：因为汽车匀速行驶，由二力平衡可知，牵引力为
汽车行驶过程中发动机的功率为
答：在上述行驶过程中，汽车发动机的功率为。
6．【答案】（1）解：汽车满载时的重力为G=mg=1.15×103kg×10N/kg=1.15×104N
所以汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压力为F=G=1.15×104N
即汽车对地面的压强为
答：汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强是5.75×104Pa。
（2）解：因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力为F′=f=0.1G=0.1×1.15×104N=1.15×103N
所以匀速行驶过程中牵引力所做的功为W=F′s=1.15×103N×36×103m=4.14×107J
答：匀速行驶过程中牵引力所做的功是4.14×107J。
（3）解：根据可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量为
再根据Q放=mq可得，这段时间内消耗汽油的质量为
答：这段时间内消耗汽油的质量是2.25kg。
7．【答案】（1）解：司乘人员和汽车的总重力
载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压力
汽车静止时轮胎对水平地面的压强
答：载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：所用时间
电动机在这段时间内所做的功
答：电动机在这段时间内所做的功为5×107J；
（3）解：汽车在这段道路上行驶时所做的有用功
汽车所受的牵引力
汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的阻力
答：汽车在这段道路上行驶时受到的阻力为1600N。
8．【答案】（1）解：苹果的质量，则苹果的重力
苹果漂浮在水面上时受到的浮力等于重力，则浮力F1=G=1.5N
答：苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小为1.5N
（2）解：苹果的质量，苹果密度均匀，其密度，则苹果的体积
苹果浸没在水中时受到的浮力
答：苹果浸没在水中时受到的浮力的大小为2.5N。
9．【答案】（1）解：由图得，消毒车10min运动的路程为4km，平均速度为
由 得，消毒液的质量得
答：10min内消毒车的平均速度24km/h；消毒液的质量1.01×104kg；
（2）解：喷洒前，消毒液的体积为10m3，质量为1.01×104kg。
消毒车对水平地面的压力
消毒车对水平地面的压强
答：喷洒前，消毒液质量1.01×104kg，消毒车对水平地面的压强4.02×105Pa。
10．【答案】（1）解：浮筒浸没时，每个浮筒受到的浮力F浮=ρ海水gV排=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×160m3=1.648×106N
每个浮筒的重力G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N
由力的平衡条件，每个浮筒能产生的上举力F举=F浮-G=1.648×106N-4.8×104N=1.6×106N
答：每个浮筒受到的浮力为1.648×106N，产生的上举力大小为1.6×106N；
（2）解：海平面下方200m处海水的压强p海水=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×200m=2.06×106Pa
浮筒排出海水时，充气压强的最小值p最小=p海水+p0=2.06×106Pa+1.0×105Pa=2.16×106Pa
答：浮筒排出海水时，充气压强的最小值为2.16×106Pa
（3）解：因为需要产生4.1×107N的举力，所以需要浮筒的个数
因此至少需要26个浮筒。
答：若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力，才能上浮，至少需要26个浮筒与沉船固定。
11．【答案】（1）解：正方体浸入水中的深度为10cm，则水对正方体下表面受到的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1×103Pa
答：水对正方体下表面的压强是1×103Pa；
（2）解：正方体受到的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m×20×10-2m×10×10-2m=40N
答：正方体受到的浮力是40N；
（3）解：正方体漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，浮力大小等于重力大小，所以G=F浮=40N
则正方体的质量
正方体的的密度
答：正方体的密度是0.5×103kg/m3。
12．【答案】（1）解：小雨的质量为50kg，则小雨的重力
答：小雨的重力为500N；
（2）解：单臂举起2kg哑铃，两鞋底与地面的受力面积为400cm2，他对水平地面的压强
答：小雨举着哑铃静止不动时，他对水平地面的压强为1.3×104Pa；
（3）解：单臂举起2kg哑铃，每次举起的高度为0.4m，所用时间为2s，克服哑铃重力做的功
克服哑铃重力做的功的功率
答：哑铃被匀速举起一次，克服哑铃重力做的功为8J，功率为4W。
13．【答案】（1）解：在水面下3.5m深处，船体受到海水的压强为p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m=3.5×104Pa
答：在水面下3.5m深处，船体受到海水的压强是3.5×104Pa；
（2）解：驱逐舰满载时排开海水的体积为
答：驱逐舰满载时，排开海水的体积是7×103m3；
（3）解：驱逐舰满载时受到的浮力为F浮=G排=m排g=7×103×103kg×10N/kg=7×107N
答：驱逐舰满载时，受到的浮力是7×107N；
（4）解：驱逐舰满载时漂浮在海面上，受到浮力等于重力，则驱逐舰满载时的总重力为G=F浮=7×107N
驱逐舰以60km/h的速度在海面上匀速直线航行时受到的阻力为f=0.01G=0.01×7×107N=7×105N
由力的平衡条件可知，驱逐舰受到的牵引力为F=f=7×105N
驱逐舰航行1h的距离为s=vt=60km/h×1h=60km=6×104m
牵引力做的功为W=Fs=7×105N×6×104m=4.2×1010J
答：驱逐舰满载时，以60km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，牵引力所做的功是4.2×1010J。
14．【答案】（1）解：该车静止在水平地面上时，对地面的压力为F压=G=mg=1440kg×10N/kg=14400N
对地面的压强是
答：该车静止在水平地面上时，对地面的压强是1.2×105Pa；
（2）解：该车充满电后转化的机械能为W=W电η=30kW·h×80%=24kW·h=24×3.6×106J=8.64×107J
该车匀速行驶，处于平衡状态，所受的阻力为800N。根据二力平衡可知，牵引力为F=f=800N
该车能运动的路程为
行驶的时间是
答：该车充满电后在平直路面上匀速行驶时，可以行驶3小时
（3）解：该车充满电后储存的电能为W电=30kW·h=30×3.6×106J=1.08×108J
相当于完全燃烧燃油的质量是
答：该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧2.7千克的燃油放出的热量。
15．【答案】（1）解：由题意知A物体的体积为
此时A物体浸没在水中的体积为
根据阿基米德原理可知此时物体A受到浮力为
答：木块A受到的浮力大小为9N
（2）解：物体B的重力为，B物体的体积为A物体体积的0.1倍
由于物体B完全浸没在水中故
根据阿基米德原理可得B物体在水中受到的浮力为
对物体B进行受力分析，受到一个向上TB对合金球B的拉力，一个自身的重力3N，还有一个向上的浮力1N，在这3个力的作用下物体B处于平衡，故有以下关系
所以
答：细线TB对合金球B的拉力大小为；
（3）解：由于B受到一个向上TB的拉力，所以B对A也有一个向下大小为TB的拉力2N。对A进行分析，A受到一个向上大小为9N的浮力，受到一个自身的重力GA，还受到一个向下的大小为2N的拉力，此时A处于平衡状态，故有关系式
所以，当悬线TA断裂的一瞬间时，对A进行分析，此时A受到自身重力7N，受到B对A的拉力2N，受到向上的拉力TA（由题意知绳子断掉时，TA为5N），受到向上浮力，故有如下关系式
故此时
根据阿基米德原理
故
答：打开阀门K使水缓慢流出，当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K，此时木块A排开水的体积为
（4）解：若悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB，对A进行分析，此时A受到竖直向下重力7N，竖直向上浮力7N，故根据阿基米德原理有下式
则
由于容器底面积，根据液面高度变化量
故
所以压强的变化量为
答：容器底受到水的压强改变了。