专题7压强和浮力
一、选择题
1．【2017?泰安卷】有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（）
小球的质量是40g
小球的体积是50cm3
液体的密度是1.1×103kg/m3
小球的密度是0.9×103kg/m3．
A．只有正确 B．只有正确 C．只有正确 D．只有正确
【答案】
【考点定位】物体的浮沉条件及其应用；阿基米德原理
、【2017?自贡卷】如下图所示，往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强P随时间t变化的曲线，其中合理的是（）
【答案】B
【解析】
液体内部压强与液体的深度和液体的密度有关，所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决．据图可知，木桶的形状是上宽下窄，所以在向木桶中倒水时，相同时间倒入相同质量的水，但水在木桶中的增加的高度越来越小，所以根据p=ρgh可知，木桶底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小，故B是正确的．故选B．
考点：液体压强计算公式的应用．
【2017?自贡卷】如图所示，一个密封的圆台状容器，内装一定质量的水，放在水平桌面上，现把它倒置过来，则（）
A、水对容器底的压力减小； B、水对容器底的压强减小；
C、容器对桌面的压强减小； D、容器对桌面的压力减小。
【答案】A
考点：压力、压强大小比较．
4.2017?菏泽卷】下列实例中，属于增大压强的是（）
A.B．
C．D．
【答案】A
【解析】
菜刀的刀刃磨得很锋利，是通过减小受力面积来增大压强，故A符合题意为答案。
穿滑雪板滑雪，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故B不符合题意。
书包背带较宽，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意。
铁轨下铺设枕木，增大了受力面积，减小了对路基的压强，故D不符合题意。
考点：增大压强的方法
5．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图）．他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无沦怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】【解析】考点：．【2017?烟台卷】在探究实践创新大赛中，小明同学展示了他的“液体压强演示仪”，其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管（如图），将此装置放于水中，通过橡皮膜的凹凸程度变化，探究液体压强规律．如图描述的几种橡皮膜的变化情况，其中正确的是（）
A． B． C． D．
【答案】
【考点定位】液体的压强的特点
．【2017?长沙卷】在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体，如果所示，下列分析正确的是
A．若甲和乙的质量相等，则甲的密度小于乙的密度
B．若甲和乙对容器底部的压强相等，则甲的密度小于乙的密度
C．若甲和乙对容器底部的压强相等，则甲的质量小于乙的质量
D．若甲和乙的质量相等，则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
【答案】C
【解析】
A.由，A错误；
B.由压强公式，由，B错误；
C.采用割补法
由于，由B中可知，又由F=Ps
由于容器完全完全相同，甲、乙对容器压力相等，
即红色阴影部分重力大小，有
即，即，C对
D.有，由割补法可知，甲对底部压力
乙对底部压力
由以上可知，，又由容器底部，D错误；故选C。
考点：液体压强的特点，固体压强特点。
【2017?盐城卷】下图所示情景中，为了增大压强的是（）
【答案】D
【解析】
房屋建在承重面积更大的地基上，增大了受力面积，减小压强，故A不符合题意。
通过沼泽地时，脚下垫木板，增大了受力面积，在压力一定时，减小了压强，故B不符合题意。
载重汽车装有许多轮子，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的，故C不符合题意。
压路机的碾子质量很大，是通过增大压力来增大对路面的压强，故D符合题意为答案。
考点：增大压强的方法
【2017?盐城卷】可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体，下图表示不同深度、不同温度下甲烷与水存在状态情况，已知深度每增加10m海水的压强增加1atm（1atm为1标准大气压），下列情形中，甲烷与水能形成可燃冰的是（）
A．压强为50atm，温度为10
B．压强为100atm，温度为0
C．压强为200atm，温度为20
D．压强为300atm，温度为30
【答案】B
考点：液体压强的特点
【2017?盐城卷】未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（）
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
【答案】D
【解析】
汤圆放入锅内，体积较小，重力大于浮力，所以沉在水底；加热一段时间后，汤圆因其内部气体受热膨胀，致使汤圆体积变大，由F浮=ρgV排可知，所受浮力变大，当浮力大于重力时，汤圆上浮起来，煮熟后漂浮在水面上，此时受到的浮力等于汤圆的重力。在这个过程中，汤圆的重力不变，煮熟后比未煮过时受到的浮力大，排开水的体积大。故D正确为答案。
考点：物体的浮沉条件
、【2017?舟山卷】观察自然现象，通过实验研究揭示其原理，并解释生产、生活中的应用，这是科学学习的一种基本方法。下列各项的现象、原理与应用之间不对应的是（）
选项 A B C D 现象 高山上，普通的锅难以将饭煮熟 刮风时，窗帘向外飘 晾在通风处的衣服干得快 煮熟的汤圆浮在水面上 探究原理 沸点与气压的关系 气压与流速的关系 影响蒸发快慢的因素 物体的浮沉条件 应用 高压锅 飞机 吸尘器 轮船 【答案】
【考点定位】沸点及沸点与气压的关系，影响蒸发快慢的因素，流体压强与流速的关系，物体的浮沉条件及其应用
12017?绵阳卷】用细线绑住干净的玻璃板，将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，静止时测力计示数为F1；又使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，且没有离开水面，如图所示，测力计示数为F2；再将玻璃板慢慢浸没在水中，玻璃板没有接触杯底，静止时测力计示数为F3。则
A．F2>F1>F3B．F1>F2>F3
C．F2>F1=F3D．F1=F2=F3
【答案】A
【解析】
试题分析：将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，静止时测力计示数为F1，此时玻璃板受到平衡力作用，F1的大小等于玻璃板的重力G；若使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，且没有离开水面，测力计示数为F2，此时因水与玻璃板之间存在分子引力作用，F2的大小大于玻璃板的重力G；若将玻璃板慢慢浸没在水中，玻璃板没有接触杯底，静止时测力计示数为F3，此时F3的大小等于玻璃板的重力与所受浮力之差，即F3小于玻璃板重力G；故F2>F1>F3，答案选A。
考点：分子引力、浮力
13．如图，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水（水不溢出），三个容器底部都受到水的压强（）
A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大]
【答案】
【解析】
如图三容器装入相同质量的水，因容器的底面积相等，所以，三容器内水的深度关系为h甲＞h乙＞h丙，由p=ρgh可知，容器底部受到水的压强关系为p甲＞p乙＞p丙故选A
【考点定位】液体压强计算公式的应用
．【2017?德阳卷】如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰融化前后比较，下列说法正确的是（）
A．玻璃杯对桌面的压强增加 B．容器内液体的密度减小
C．玻璃杯中液面的高度升高 D．液体对容器底部的压强不变
【答案】
【解析】
冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力（F=G总）就不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：p==得，桌面受压强不变，故A错误冰熔化成水后，水的密度不变，故B错误；根据阿基米德原理：F浮=G排（即排开水的重力G水即得F浮=G排水）；由于冰块漂浮，根据二力平衡知识，有F浮=G冰；故G冰=G排水；故冰块熔化前后，水面高度h不变；根据液体压强的公式：p=ρgh可得，由于水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，故C错误，D正确故应选D。
压强大小比较；物体的浮沉条件及其应用
1、【2017?绵阳卷】乌鸦想喝玻璃瓶中的水。假设玻璃瓶身是圆柱体，其底面积为0.02m2，瓶内圆柱形空间的高度为0.25m，瓶内有水，水深0.20m，瓶壁薄（厚度不计），瓶嘴小，只容乌鸦嘴伸入，且瓶嘴深与乌鸦嘴长相等，瓶放在水平地面上，如图所示。已知空玻璃瓶重12N，则玻璃瓶底对地面的压强是_______Pa。为了喝到瓶中水，乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中。假设每颗石子的质量都是43g，乌鸦至少向瓶中夹入_______颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水（夹入石子全部浸入水中）。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3ρ石子=2.5×103kg/m3）
【答案】2.6×103，59；
【解析】
瓶内水的体积V=Sh=0.02m2×0.20m=0.004m3；水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kg；
水的重力G=mg=4kg×10N/kg=40N；瓶与水总重力G总=G+G瓶=40N+12N=52N；
P=F/S=G总/S=52N/0.02m2=2.6×103Pa；
乌鸦若想喝到水，则水面将到达圆柱部分的上边缘，则圆柱部分体积V1=Sh=0.02m2×0.25m=0.005m3；需要石块的体积V石=V1-V=0.005m3-0.004m3=0.001m3；所加石块的总质量m总=ρ石×V石=2.5×103kg/m3×0.001m3=2.5kg=2500g，石块数量N=m总/m石=2500g/43g=58.1，保留整数为59个。
考点：压强计算
2．【2017?扬州卷】我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米，打破了世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型，是为了；在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力，这是因为碳纤维材料的小；“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，使浮力重力。
【答案】减小阻力密度大于
【解析】
（1）“海翼”的外形设计成流线型，是为了在海水中运动时减小阻力。
（2）由题意知，要减轻滑翔机的重力，也就是减小其质量，在体积一定时，由公式m=ρV知，需要选择密度较小的材料，才能减轻质量。
（3）“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，体积变大，由
可知浮力变大，当浮力大于重力时，“海翼”滑翔机上浮。
考点：密度浮力物体的浮沉条件
.【2017?菏泽卷】高速行驶的列车车厢两侧的窗口打开后，窗帘没有飘向窗内，反而会飘向窗外。这是因为车外空气的_________________。列车进站前提前关闭动力，列车由于______________，仍能前进一段路程，到达停车位置。
【答案】流速大，压强小惯性
【解析】
（1）这是因为车外空气的流速大，压强小，车内空气流速小压强大，在内外压强差的作用下，窗帘飘向窗外。
（2）列车进站前提前关闭动力，列车由于惯性，仍能前进一段路程，到达停车位置。
考点：流速与压强的关系惯性
4、【2017?自贡卷】一重为0.6N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中，如图所示，鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则鸡蛋在甲中受到的浮力为N，甲的密度乙的密度（选填“＞“、”＜“或”＝“）
【答案】0.6＜
【解析】
因为鸡蛋（重为G）在甲液体悬浮，所以鸡蛋受到甲液体的浮力：F甲=G=0.6N，鸡蛋在乙液体漂浮，所以鸡蛋受到乙液体的浮力：F乙=G=0.6N，所以F甲=F乙，据F浮=ρ液排g，V排甲＞V棑乙，所以ρ甲＜ρ乙，故答案为：0.6；＜；
考点：物体的浮沉条件及其应用．
、【2017?自贡卷】有质量相同的两个实心球，其密度分别为水的密度的2倍和5倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端，然后将两球完全浸没在水中，此时两球所受浮力之比为，两弹簧测力计的示数之比为。
【答案】5：2 5：8
考点：阿基米德原理．
2017?菏泽卷】小美用手把一个重为0.4N，体积是的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是___________________N，放手后玩具球将_______________（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。（，）
【答案】0.27下沉
【解析】
（1）根据阿基米德原理，玩具球受到的浮力
（2）因为F浮＜G，放手后玩具球将下沉。
考点：阿基米德原理物体的浮沉条件
7.【2017?菏泽卷】三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示。船闸是根据_____________________原理工作的。当闸室内的水深为36米时，水对闸室底部产生的压强为______________Pa。（，）
【答案】连通器
【解析】
（1）船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，所以船闸是根据连通器原理工作的。
（2）当闸室内的水深为36米时，水对闸室底部产生的压强
考点：连通器液体压强的计算
8.【2017?安徽卷】如图所示，将一把薄木尺的长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上，已知报纸的上表面积为0.25m2，则大气对报纸上表面的压力为N；在木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则力F至少为N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端，大气压取1.0×105pa，报纸和薄木尺的重力忽略不计）。
【答案】
【解析】
木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则木尺相当于一个杠杆木尺与桌面边缘的交点为支点根据杠杆平衡条件
考点：压力和压强
9．【2017?长沙卷】“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤（如图甲），台秤的示数为6kg；然后把质地均匀的长方体背漂放入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤的示数为5kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的示数与相比变化了2kg。则（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水，不变形，且未与容器接触，取，）
（1）容器、水和滑轮的总重力为_____N；
（2）台秤的示数为______kg；
（3）为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一，儿童的密度取，则穿着此背漂游泳的儿童体重不超过______kg（结果保留整数）。
【答案】（1）60；（2）2；（3）21。
【解析】
（1）对于台秤而言，容器、水和滑轮相当于固体，因此台秤的读数，所对应的重力，故三者总重力
（2）
稍微用力，背漂浸入一半体积，再大一些力，背漂浸入全部采用整体法，对水、容器、背漂、滑轮受力分析
由于向下的力不变，向上的力F（绳拉力增大），可知F压减小，故，所以；
（3）由（1）可知，；
则对（2）中左图整体法分析有：，即
右图整体分析法有：，即
再对左图V人中背漂受力分析，右图背漂受力分析
由得出：
由上已经得出：（完全浸没时浮力）
对于孩童而言，设孩童体积为V人，密度为
要想安全游泳，有
即
即：
即临界状态有：，有
由解得，解得
故孩童体重不超过21kg。
考点：受力分析物体的浮沉条件。
2017?枣庄卷】在杂技表演中，总重为600N的人直接站立在六个鸡蛋上，鸡蛋放在泡沫板的凹槽内，如图所示。泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的?????，从而减小压强来保护鸡蛋。如果脚与鸡蛋的总接触面积约为1.2×10-3m2，此时脚对鸡蛋的压强为????Pa。
【答案】受力面积5×105
考点：减小压强的方法及其应用；压强的大小及其计算．
11.【2017?重庆A卷】不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端，位于水平地面上的圆柱形容器内，杆上端固定不动，如图8甲所示。现缓慢向容器内注入适量的水，水对容器底部的压强P与注水体积V的变化关系如图8乙所示。当P=600Pa时，容器中水的深度为cm；若ρA=0.5g/cm3，当注水体积V=880cm3时，杆对A的作用力大小为N。
【答案】61.4
【解析】
（1）根据液体压强公式P=ρgh,可得
（2）由图乙，当注水体积为600cm3时，水开始接触物体A，体积为900cm3时，A完全浸没，此时水的压强是2100Pa，由液体压强公式可得此时水的深度
A的高：hA=h’-h=0.21m-0.06m=0.15m，
容器的底面积：
A浸没在水中的横截面积，
当注水体积V=880cm3时，没有完全浸没A，由P=ρgh可得此时水的深度：
此时物体A受到的浮力：
已知ρA=0.5g/cm3，小于水的密度，同体积A的浮力大于重力，杆对A的作用力大小为
考点：阿基米德原理液体压强的计算
1.【2017?菏泽卷】如图所示，画出气球在空中所受浮力的示意图。
【答案】
【解析】
气球在空气中受竖直向上的浮力，过球心作竖直向上的带箭头的线段，即为浮力F浮。
考点：力的示意图
2.【2017?枣庄卷】将你一只手的食指浸入水中,你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗？请从下图提供的实验器材中选择合理的实验器材，设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案，并完成填空。（已知水的密度是ρ水）
方案一：
写出你需要测量或记录的物理量及其符号:（2）食指所受浮力大小的表达式:F=
方案二：
(1)写出你需要测量或记录的物理量及其符号:（2）食指所受浮力的表达式:F=
【答案】方案一：（1）食指浸入水中排开水的体积V排（2）ρ水gV排
方案二:(1)小桶的重力为G1，小桶和食指浸入水中是排开的水的总重力G2(2)G2-G1
【解析】
方案一：（1）水槽的横截面积太大，为减小误差，应选择溢水杯；没有小桶，溢出水的重力无法用测力计测量，所以可将溢出的水直接接入量筒中，由密度公式得出质量，根据F浮=G排=m排g得出浮力大小；用到的器材是溢水杯、量筒；（2）实验中测出溢出水的体积V便可；根据阿基米德原理，F=G排=m排g=ρ水Vg；方案二：（1）需要的实验器材：弹簧测力计、溢水杯、小桶．（2）实验步骤：①用细线拴住烧杯，然后用弹簧测力计测出空小桶的重力，记为G0；②向溢水杯中灌满水，然后将食指插入溢水杯中，用小桶接住从溢水杯中溢出的水；③用弹簧测力计测出盛有水的小桶的总重G；浮力的表达式：F浮=G-G0．故答案为：方案一：（1）B、E；（2）溢出水的体积V；方案二：（1）A、B、C；G-G0．
考点：探究浮力大小的实验．
3．小明在报纸上看到一条消息，“一位少女落入冰窟，90后小伙为救人在冰面上匍匐前行”，小伙为什么不抓紧跑过去救人，却要慢慢爬过去？爱思考的小明想知道人平躺时对地面的压强，于是他找来了体重秤、米尺、粉笔粗略地测出了人平躺时对地面的压强．请你帮小明写出测量步骤．
【答案】
【考点定位】压强
、【2017?自贡卷】如右图所示，相信同学们都有过这样的经历：下雨时，我们撑着一把伞步行在雨中，一阵大风吹来，雨伞往往会被向上吸起来。请你用学过的物理知识解释这个现象。
【答案】大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞下方的气压大于伞上表面的气压，所以伞会被向上吸起来。
【解析】
液体和气体称为流体，生活中常见的流体是空气和水；伞上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，伞在压强差的作用下，受到升力作用被吸起来．故答案为：大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞下方的气压大于伞上表面的气压，所以伞会被向上吸起来．
考点：流体压强与流速的关系．
．【2017?德阳卷】潜水艇的上浮和下沉是通过什么方法来实现的？
【答案】
【解析】
潜水艇两侧有水仓，当向水仓中加水时，自身重力增加，即潜水艇浸入水中的体积会变大，直到水仓中装满水时，潜水艇全部浸没，即恰好处于悬浮状态，所以潜水艇是通过改变自身重力来改变浮沉；若潜水艇浸没后，再运动时，是靠潜水艇上的推进器完成的
【考点定位】物体的浮沉条件及其应用
1.【2017?苏州卷】（4分）如图所示，王老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口，压紧后将杯子倒置，水和塑料片都不会掉下来，接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内，封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气，直至塑料片掉下，已知杯中水和塑料片总质量为100，倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5．（不考虑分子间作用力）
塑料片不掉下来说明了的存在，通过计算可知，当钟罩内气压降到Pa时，塑料片会掉下．(g取10N/kg)
工老师在实际操作中发现，抽气至钟罩内气压为30kPa时，玻璃杯内出现了一些小气泡，继续抽气至钟罩内气压为8kPa时，塑料片就掉下了，请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释：．
【答案】考点：．【2017?扬州卷】如图，是某一款电动平衡车，两车轮与地面的接触面积为40cm2。求：
（1）若地面受到的压强为5×l04Pa，则该平衡车对地面的压力为多少？
（2）若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶l00m，受到的阻力为90N，则此过程中克服阻力做功的功率为多少？
【答案】（1）200N（2）450W
【解析】
解：（1）若地面受到的压强为5×l04Pa，则该平衡车对地面的压力
F=PS=5×l04Pa×40×10-4m2=200N
（2）平衡车克服阻力做功W=Fs=90N×100m=9000J
则此过程中克服阻力做功的功率
答：（1）该平衡车对地面的压力为200N。（2）此过程中克服阻力做功的功率为450W。
考点：压力与压强功率
、【2017?舟山卷】如图为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答：
(1)当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是________。
(2)擦窗机器人的擦试速度是4分钟/米2，要擦完总面积为3米2的窗玻璃需要________分钟。
(3)工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛内外气压差达到800帕，求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？
【答案】（1）竖直向上（2）12（3）。
（1）静止时二力平衡，物体受到重力和摩擦力，重力竖直向下，因此摩擦力的方向向上；（2）擦窗机器人的擦试速度是4分钟/米2，因此擦3m2的时间为4分钟/米2×3m2=12min；（3）
【考点定位】压强的大小及其计算，功的计算公式的应用
2017?绵阳卷】蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的“三个大飞机”（运—20、AG600和C919）之一，被誉为国之重器。AG600主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落，2017年2月13日，实现全部四台发动机试车成功，之后又进行了系列测试。AG600空载时质量为41.5t，最多可储水12t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
①某次试飞前，AG600蓄满水后静止在某湖面上，求其排开湖水的体积。
②在水面滑行测试中，AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍。求所蓄水的质量。
③在一次灭火演戏测试中，AG600蓄水后以最大巡航速度飞往假象火场并盘悬在火场上方155m处，分次将所蓄水投下，每次投水100kg，投下的水下落过程中由于重力和空气阻力的作用，先加速运动后匀速运动，匀速运动的速度是10m/s，运动时间是14s，加速过程的平均速度是匀速运动速度的0.25倍。求一次所投的水在下落过程中重力做功的平均功率。
【答案】53.5m38.5×103kg7750w
【解析】
设AG600空载时的质量为m1，最大储水质量为m2，排开湖水的体积为V排，则
m1g+m2g=ρ水gV排，解得V排=53.5m3；
设蓄水质量为m3，发动机牵引力的功率为P1，匀速运动时间为t1，速度为v1，通过的路程为s1，牵引力为F1，所受阻力为F2，则
F2=0.5（m1g+m2g）
F1=F2
S1=v1t1
P1t1=F1s1
解得m3=8.5×103kg
设AG600在火场上空高度为h1，每次投水量为m4，水加速下落时间为t2，高度为h2，匀速下落的速度为v3，时间为t3，高度为h3，整个下落过程中重力做功为W，重力做功的平均功率为P，则
h1=h2+h3
h3=v3t3
h2=0.25v3t2
W=m4gh1
P=W/(t2+t3)
h3=140m；t2=6s；W=1.55×105J
解得P=7750w。
考点：浮力
5．【2017?丽水卷】（9分）“童话云和”盛产木制玩具，是著名的木玩之城。小科同学从某玩具厂得到三块相同的积木，利用该积木和简单的器材在家里进行了“科学小实验”，请分析回答：
（1）称得一块积木的质量为144克，测得该积木的长10厘米、宽6厘米、高4厘米，则积木的密度为克/厘米3；
（2）当将积木搭成如图三种方式时，积木对水平地面的压强大小关系为（用P甲、P乙、P丙表示）；
（3）把一块积木放入水中，若要使积木的上表面恰好浸没，则在积木上至少要施加多大的力？
【答案】（1）0.6（2）P乙>P甲=P丙（3）0.96N
【解析】
解：（1）积木的体积V=长×宽×高=10cm×6cm×4cm=240cm3，
所以积木的密度
（2）积木搭成如图三种方式时，对水平地面的压力等于积木的重力，三者大小相等，因为，由可得，。
（3）若要使积木的上表面恰好浸没，则施加在积木上的力F满足F+G=F浮
答：（1）积木的密度为0.6g/cm3。（2）三者压强的关系是p乙＞p甲=p丙。（3）施加在积木上的力为0.96N。
考点：密度压强浮力
．小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力杆，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问：
（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
【答案】（1）0.2m处；（2）10kg
【考点定位】物体的浮沉条件及其应用
．2017年2月6日，“向阳红09”搭载“蛟龙”号载人潜水器起航离开青岛港，执行中国大洋第38航次科考任务，“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时的排水量为4488t，牵引力的功率恒为6600kW，航行速度随时间变化图象如图所示，若“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行过程中所受阻力恒为6.6×105N，出发200s速度达到10m/s，前进1660m，取g=10N/kg，求：
（1）“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力；
（2）在0～200s内“向阳红09”搭载“蛟龙”号行驶的平均速度；
（3）在0～200s内“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时牵引力所做的功．
【答案】（1）4.488×107N；（2）8.3m/s；（3）1.32×109J
（1）“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力：F浮=G排=m排g=4.488×106kg×10N/kg=4.488×107N；（2）200s内的平均速度：v===8.3m/s；（3）由P=得牵引力所做的功：W=Pt=6.6×106W×200s=1.32×109J
【考点定位】浮力大小的计算；变速运动与平均速度；功的计算
．【2017?泰安卷】随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭．某品牌小汽车质量是1600kg，车上载有人和物品质量共为200kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2．若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度v1=72km/h；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10N/kg．求：
（1）该汽车静止时对水平路面的压强．
（2）汽车运动过程中受到的阻力；
（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小．
【答案】（1）9×105Pa（2）3000N；（3）8m/s
（1）该汽车静止时对水平路面的压力：F=G总=m总g=（m车+m物）g=×10N/kg=1.8×104N，对水平路面的压强：p===9×105Pa；（2）因为P===Fv，所以，当汽车以v1速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：F1===3000N，因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：F阻=F1=3000N；（3）当汽车以v2速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N，则t2时间后汽车运动的速度：v2===8m/s
【考点定位】压强的大小及其计算；二力平衡条件的应用
．【2017?烟台卷】港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道，全长5.6km，由33节沉管和“最终接头”组成．33节沉管已经全部成功安装，只剩E29和E30之间留有十多米的空隙，这就是“最终接头”的位置．“最终接头”质量约为6.0×106kg，虽然和之前的沉管相比小了很多倍，但入水后受洋流、浮动等因素影响，姿态会发生变化，安全平稳地把接头吊装到约30m深的海底是十分艰难的过程，记者在现场看到，“最终接头”由“振华30号”吊装船吊装（如图），通过系列平衡调整，从9时整，“最终接头”从距离水面20m高处匀速下放，9时12分，开始入水，完全入水后，吊钩对“最终接头”拉力为2.0×107N左右，12时，“最终接头”下沉到位，吊装起重机的机械效率约为80%．（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）求：
（1）“最终接头”下沉到位后下表面所受水的压强；
（2）“最终接头”的平均密度；
（3）吊装起重机最大输出功率．
【答案】（1）3×105Pa；（2）1.5×103kg/m3；（3）6510.1W
（1）由题意可知，“最终接头”下沉到位后下表面的深度h=30m，则下表面所受水的压强：p=ρ海水gh下=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa；（2）“最终接头”的重力：G=mg=6.0×106kg×10N/kg=6.0×107N，“最终接头”受到的浮力：F浮=G﹣F=6.0×107N﹣2.0×107N=4×107N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，“最终接头”的体积：V=V排===4×103m3，“最终接头”的平均密度：ρ===1.5×103kg/m3；（3）吊装起重机对“最终接头”做的有用功：W有=Gh=6.0×107N×30m=1.8×109J，由η=×100%可得，总功：W总===2.25×109J，“最终接头”从开始入水到下沉到位的时间：t=12：00﹣9：12=2h48min=3.456×105s，吊装起重机最大输出功率：P==≈6510.1W
密度的计算；液体的压强的计算；功率的计算
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