内容正文:
专题08 压强、浮力综合
1.(2017·天津)下列有关压强知识的说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了液体内部有压强
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值
C.随着大气压的减小,水的沸点会升高
D.在气体中流速越大的位置,压强越大
【答案】B
【解析】
A.马德堡半球实验首先证明了大气压的存在,是错误的;
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值,是正确的;
C.随着大气压的减小,水的沸点会降低,是错误的;
D.在气体中流速越大的位置,压强越小,是错误的。
故选B。
(多选)2.(2020·天津)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为
B.放入木块后水对容器底的压强为
C.木块所受的重力为
D.木块所受的重力为
【答案】AD
【解析】
A.放入木块前,对容器底部的压力等于水所受的重力,由可得,水对容器底部的压强
故A符合题意;
B.放入木块前,容器中水的深度为 ①
设放入木块后容器中水的深度为h,因木块对容器底的压力刚好为零,故木块刚好漂浮于水面上,则木块受到的浮力等于木块所受的重力,由阿基米德原理知,木块所受浮力等于木块排开水所受的重力,即
则 ②
联立①②解得,放入木块后水的深度
则放入木块后,水对容器底部的压强为
故B不符合题意;
CD.由
可得木块所受的重力
故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
(多选)3.(2019·天津)在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为,如图所示;再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深度为;最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上),待金属球沉底后测水的深度为.已知水的密度为水,则( )
A.金属球的密度为水
B.金属球的密度为水
C.金属球沉底后,它对容器底的压力为水
D.金属球沉底后,它对容器底的压力为水
【答案】AC
【解析】
根据阿基米德定律,金属球放入烧杯中时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水所受重力,等于金属球的重力,即G金=ρ水(h1﹣h0)Sg,根据重力的公式G金=m金g,由m金=ρ水(h1﹣h0)S;
金属球沉入水底时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水的体积,等于金属球的体积,即V金=(h2﹣h0)S;
根据密度公式ρ=得,金属球得密度 ρ金=== 水,故A正确,B错误;
金属球沉底后对杯底得压力等于金属球重力减去水对金属球得浮力,根据浮力公式F浮=ρ水Vg,FN=G金﹣F浮=ρ水(h1﹣h0)Sg﹣ρ水(h2﹣h0)Sg=水.故C正确,D错误.
(多选)4.(2018·天津)如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1、S2.质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为h(水的密度为ρ0).下列说法正确的是( )
A.木球的密度为ρ0
B.木球的密度为ρ0
C.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
D.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
【答案】AD
【解析】
(1)木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,
由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得:
F浮=G+T=mg+T,
木球浸没时,V排=V木,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得:
ρ0gV排=mg+T,
由ρ=可得木球的体积:V木=,
所以,ρ0g×=mg+T,
解得ρ木=ρ0;故A正确,B错误;
(2)剪断细线,木块漂浮,F浮′=G=mg,
则待木球静止后浮力变化量为:△F浮=F浮﹣F浮′=mg+T﹣mg=T,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得水面下降的高度(容器上部的水面下降):
△h===,
则由△p=可得,水对容器底的压力变化量:
△F=△pS2=ρ0g△hS2=ρ0g×S2=T,故C错误,D正确.
故选AD.
5.(2021·天津)篆刻是我国一门古老的艺术形式,篆刻刀的刀口做得很锋利是为了增大________;“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的_________。
【答案】压强 形状
【解析】
[1]篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过减小受力面积,达到增大压强的目的。
[2]艺人对泥施加力的作用,使泥的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
6.(2020·天津)生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同。剪刀、斧头用过一段时间要磨一磨,在冰壶运动中,运动员对冰