专题05 压强与浮力-【好题汇编】三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(辽宁专用)
2024-09-19
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2份
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79页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 压强,浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.05 MB |
| 发布时间 | 2024-09-19 |
| 更新时间 | 2024-09-19 |
| 作者 | 傅七七 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-09-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47466572.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 压强与浮力(解析版)
一.选择题(共8小题)
1.(2023•鞍山)关于压强在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过增大压力来增大压强
B.排水管的U形“反水弯”是利用连通器原理
C.用注射器将药液注入肌肉是利用大气压强实现的
D.高压锅是利用液体的沸点随着气压的增大而降低来工作的
【答案】B
【解答】解:A.篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.排水管的U形“反水弯”是上端开口底部连通的容器,是一个连通器,利用了连通器原理,故B正确;
C.用注射器将药液注入肌肉是推力产生的压强,不是依靠大气压,故C错误;
D.用高压锅煮饭,是利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理,故D错误。
故选:B。
2.(2023•大连)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙
C.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙 D.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙
【答案】B
【解答】解:a、b两点的压强相等,即pa=pb,
因为p=ρgh,hb<ha,
所以两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,
又因为a、b两点到容器底的距离相等,
所以从a、b两点以下的液体对容器底的压强关系:pa′<pb′,
而两种液体对容器底的压强:p甲=pa+pa′,p乙=pb+pb′,
所以p甲<p乙;
两种液体对容器底的压强p===,由于两容器底面积相等,p甲<p乙,故两种液体的质量m甲<m乙。
故选:B。
3.(2022•辽宁)2022年2月15日,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,我国运动员苏翊鸣获得金牌。如图为比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.苏翊鸣在空中旋转的过程一直处于平衡状态
B.从高处沿坡道加速下滑的过程中,苏翊鸣的动能增大
C.加速下滑时,苏翊鸣身旁的空气流速变大,压强变大
D.苏翊鸣最终落到地面,是因为他具有惯性
【答案】B
【解答】解:A、苏翊鸣在空中旋转的过程受到重力和空气阻力的作用,这两个力不是平衡力,一直处于非平衡状态,故A错误;
B、从高处沿坡道加速下滑的过程中,质量不变,速度变大,苏翊鸣的动能增大,故B正确;
C、加速下滑时,苏翊鸣身旁的空气流速变大,压强变小,故C错误;
D、苏翊鸣最终落到地面,是因为他受到重力的作用,是重力改变运动员的运动状态,故D错误。
故选:B。
4.(2022•大连)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
B.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C.两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb
D.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲<p乙
【答案】C
【解答】解:(1)由图可知,a、b两种液体的体积Va>Vb,而a、b两种液体的质量是相等的,
根据ρ=可知,ρa<ρb,故A错误;
(2)桌面对容器支持力:F=G总=m容g+m液g,由于容器、液体的质量都相等,
所以,桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲=F乙,故B错误;
(3)a液体对容器底压强的大小:pa==,
b液体对容器底压强的大小:pb=,
因为,ma=mb,
所以,pa<pb,故C正确;
(4)容器对桌面压强的大小:p===,
由于容器、液体的质量都相等,
所以,两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙,故D错误。
故选:C。
5.(2022•鞍山)“生活处处有物理,留心观察皆学问”。下面有关现象的解释,正确的是( )
A.洗手池下方排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B.接种疫苗时,用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
C.潜水员潜水时穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而减小
D.塑料吸盘能贴在墙面的瓷砖上,是因为吸盘对瓷砖有吸引力
【答案】A
【解答】解:A、洗手池下方排水管的U形“反水弯”上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故A正确。
B、用注射器注射药液是由于活塞受到推力的作用,不是利用大气压,故B错误。
C、深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大,故C错误。
D、使用塑料吸盘时,先挤出里边的空气,使其内部的气体压强减小,在外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上,故D错误。
故选:A。
6.(2022•辽宁)如图关于我国大型运输机运﹣20飞行过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.飞机升空利用了空气流速大的位置压强小的原理
B.飞机减速下降,受平衡力的作用
C.飞机加速上升,重力势能转化为动能
D.飞机上升过程中,周围大气压强变大
【答案】A
【解答】解:A、飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼.气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短.因而速度较小,它对机翼的压强较大,因此在机翼的上下表面产生了压强差,这就是向上的升力,故飞机升空利用了空气流速大的位置压强小的原理,故A正确;
B、飞机减速下降,未处于平衡状态,不受平衡力的作用,故B错误;
C、飞机加速上升,质量不变、速度变大,动能变大,高度变高,重力势能变大,重力势能未转化为动能,故C错误;
D、飞机上升过程中,高度增加,周围大气压强变小,故D错误。
故选A。
7.(2021•大连)装有水的容器放在水平桌面上。在空塑料瓶的瓶口扎上橡皮膜,用夹子夹住塑料瓶的中央,将其瓶口朝上压入水中,竖直静止在水面下的某位置,如图所示。若再将塑料瓶瓶口朝下,压入到水中相同位置静止。则( )
A.水对橡皮膜的压强变小
B.夹子对塑料瓶向下的力变大
C.水对容器底部的压强变大
D.容器对桌面的压力变小
【答案】D
【解答】解:
A、液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;由于瓶口朝上橡皮膜所处的深度浅,由公式p=ρgh可知,橡皮膜受到水的压强较小,若再将塑料瓶瓶口朝下,压入到水中相同位置静止,此时橡皮膜所处的深度变深,由公式p=ρgh可知,橡皮膜受到水的压强较大,故A错误;
B、瓶口朝下时橡皮膜凹陷程度变大,塑料瓶体积变小即V排液 变小,由F浮=G排=ρ液gV排液可知F浮变小,根据力的平衡条件可得mg+F压=F浮,所以F压变小,故B错误。
C、当瓶口朝下时,塑料瓶体积变小,容器内液面下降,由p=ρgh可知水对容器底部的压强减小,故C错误。
D、水对容器底部的压强减小,容器的底面积不变,由F=pS知瓶口朝下时水对容器底部的压力变小,而容器的重力不变,进而得出容器对桌面的压力变小,故D正确。
故选:D。
8.(2020•大连)如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲,乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面,且两种液体对容器底的压强相等。则( )
A.两种液体的密度ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量m甲=m乙
C.两个小球所受的重力Ga>Gb
D.两个小球所受的浮力Fa<Fb
【答案】D
【解答】解:A、两种液体对容器底的压强相等,根据p=ρgh,因为h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙,故A错误。
B、两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F=pS得,所以甲和乙两种液体对容器底的压力相等,
即F甲=F乙,所以G甲+Ga排=G乙+Gb排,
由于ρ甲<ρ乙,Va排<Vb排,
所以ρ甲Va排<ρ乙Vb排,
所以,Ga排<Gb排,
故G甲>G乙,
m甲>m乙,故B错误。
CD、a漂浮在甲液面上,Ga=Fa,b在乙液体中沉底,Gb>Fb,又因为F浮=ρ液gV排,乙液体密度大,b排开乙液体体积大,所以乙受到的浮力大于甲受到的浮力,即Fb>Fa,所以Gb>Ga,故C错误,D正确。
故选:D。
二.多选题(共20小题)
(多选)9.(2023•阜新)木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲、乙容器中,静止后密度计的位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等
C.甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
D.未放入密度计前,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
【答案】ABC
【解答】解:AB、简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态,根据F浮=G=G排=m排g可知简易密度计所受的浮力相同,密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等,简易密度计在甲液体中排开液体的体积较大,根据ρ液=可知甲液体的密度较小,故AB正确;
C、图中容器为柱形容器,且同一密度计在两种液体中都处于漂浮状态,则液体对容器底的压力等于液体与密度计的重力之和;
质量相等的不同液体,说明甲、乙容器中液体的重力相同,放入相同的密度计后液体与密度计的重力之和仍然相等,而题中两容器相同,根据p=知,故两容器底部受到的液体压强相等,故C正确。
D、未放入密度计前,甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体,所以液体对容器底的总压力相同,由图可知:S甲=S乙,根据p=知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故D错误。
故选:ABC。
(多选)10.(2023•鞍山)如图所示,水平桌面上两个质量相等的圆柱形薄壁容器甲、乙,底面积S甲:S乙=2:1,分别装入两种不同液体,A、B是两个完全相同的物体。A静止时有体积露出液面,B用细线拴在容器底部且B对细线有拉力。已知液面相平,液体对容器底的压力相等,下列说法中正确的是( )
A.两物体受的浮力FA<FB
B.两液体对容器底的压强p甲<p乙
C.两容器对桌面的压力F甲<F乙
D.若将B下方的细线剪断,则静止时B将有体积露出液面
【答案】ABD
【解答】解:B.由题意知,液面等高且液体对容器底的压力相等,即F'甲=F'乙,因为容器底面积S甲>S乙,所以由公式p=得,液体对容器底部的压强之比为==×==1:2;所以p甲<p乙,故B正确;
A.由于液面相平,即h相等,根据液体压强公式p=ρgh可知,ρ=,则甲、乙容器中两种液体的密度之比为==×==1:2,因为A、B是两个完全相同的物体,即V相等,则A受到的浮力FA=ρ液gV排=ρ甲g(V),B受到的浮力FB=ρ液gV排=ρ乙gV,则===×==1:3,所以两物体受的浮力FA<FB,故A正确;
C:圆柱形薄壁容器甲、乙质量相同,由G=mg知其重力相等即G甲=G乙,容器内液体对容器底部的压力相等即F'甲=F'乙,A在甲液体中漂浮,F浮A=ρ液甲gVA排=GA,B在乙液体中受到的浮力F浮B=ρ液乙gVB;B在液体乙中受到重力、拉力和浮力三力的作用处于平衡状态,有GB+F线拉=F浮B=ρ液乙gVB;甲容器内液体对容器底部的压力F'甲=p液甲S甲=ρ液甲ghS甲=ρ液甲gV柱甲=ρ液甲g(V液甲+VA排)=ρ液甲gV液甲+ρ液甲gVA排=G液甲+GA;
得:G液甲+GA=F'甲;
乙容器内液体对容器底部的压力F'乙=p液乙S乙=ρ液乙ghS乙=ρ液乙gV柱乙=ρ液乙g(V液乙+VB)=ρ液乙gV液乙+ρ液乙gVB=G液乙+F浮B=G液乙+GB+F线拉;
得:G液乙+GB=F'乙﹣F线拉;
甲对桌面的压力F甲=(m甲+mA+m液甲)g=G甲+GA+G液甲=G甲+F'甲=G乙+F'乙,
乙对桌面的压力F乙=(m乙+mB+m液乙)g=G乙+GB+G液乙=G乙+F'乙﹣F线拉;
所以F甲>F乙,故C错误;
D.由于A在甲容器中漂浮,有F浮A=ρ甲gV物=G物=ρ物gV物,则ρ甲:ρ物=,因为ρ甲:ρ乙=,所以ρ物:ρ乙=;
所以,若将B下方的细线剪断,B在乙容器中漂浮,设B排开液体的体积为V1,所以:ρ乙gV1=ρ物gV物,
解得:==,所以静止时B将有体积露出液面,D正确。
故选:ABD。
(多选)11.(2023•盘锦)水平桌面上放置甲、乙两个相同的圆柱形容器,分别装有体积相等的不同液体。将两个完全相同的瓶口扎有薄橡皮膜的空玻璃瓶竖直浸入两种液体中,使其均处于悬浮状态,此时乙容器液面低于甲容器液面,如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲容器中玻璃瓶受到的浮力等于乙容器中玻璃瓶受到的浮力
B.甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度
C.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
D.甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强
【答案】ACD
【解答】解:A、两瓶都悬浮在液体中,根据物体浮沉条件可知,两瓶受到的浮力都等于其重力,两瓶相同,则重力相等,所以两瓶受到的浮力大小相等,故A正确;
B、两瓶都悬浮在液体中,其受到的浮力大小相等,液体原来的体积相同,放入小瓶后,乙容器液面低于甲容器液面,所以乙容器中排开液体的体积小于甲容器中排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可知甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度,故B错误;
C、液体原来的体积相同,且甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度,根据m=ρV知甲容器中液体的质量小于乙容器中液体的质量,由G=mg知甲容器中液体的重力小于乙容器中液体的重力,两瓶相同,其重力相等;两容器也相同,其重力相等,由于容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的总重力,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,故C正确;
D、两容器底受到压力都等于液体重加玻璃瓶重,因为甲乙两种液体体积相等,甲密度小,所以质量小,重力小,压力小,由p=得甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强,故D正确。
故选:ACD。
(多选)12.(2023•丹东)如图所示,两个完全相同的容器分别盛有甲、乙两种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入甲、乙两种液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A.若物体A、B密度相等,则物体A、B受到的浮力相等
B.若物体A、B密度相等,则两容器对桌面的压强相等
C.若甲、乙液体密度相等,则物体A的重力大于物体B的重力
D.若甲、乙液体密度相等,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
【答案】ACD
【解答】解:A、实心物体A、B的体积相同,若物体A、B密度相等,由m=ρV知A、B的质量相同,由G=mg知A、B的重力相同,由图知A悬浮,B漂浮,浮力都等于其自身的重力,由于重力相同,则物体A、B受到的浮力相等,故A正确;
B、若物体A、B密度相等,物体A悬浮,甲液体的密度等于A物体的密度,物体B漂浮,乙液体的密度大于B物体的密度,所以乙液体的密度大于甲液体的密度;
由于两容器中液面相平,所以液体和物体排开液体的总体积相同,由于实心物体A、B的体积相同,所以VA排>VB排,则VA液<VB液,由G=mg=ρVg知乙液体的重力大于甲液体的重力,由A知A、B的重力相同,且容器的重力相同,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,容器的底面积相同,由p=知甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,故B错误;
CD、若甲、乙液体密度相等,物体A悬浮,液体的密度等于A物体的密度,物体B漂浮,液体的密度大于B物体的密度,所以A物体的密度大于B物体的密度,由于实心物体A、B的体积相同,由G=mg=ρVg知物体A的重力大于物体B的重力,故C正确;
由于A悬浮,B漂浮,浮力都等于其自身的重力,由于物体A的重力大于物体B的重力,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故D正确。
故选:ACD。
(多选)13.(2023•辽宁)以下文字选于朱自清的《春》:“小草偷偷地从土里钻出来,嫩嫩的,绿绿的”“坐着,躺着,打两个滚,踢几脚球”关于文中所涉及到的现象解释正确的是( )
A.“小草偷偷地从土里钻出来”,草对土有力的作用
B.“坐着,躺着”,由坐到躺,人对地面的压强变小
C.“打两个滚”,在草地上滚动,人不受摩擦力
D.“踢几脚球”,踢出的球由于具有惯性能继续运动
【答案】ABD
【解答】解:A、“小草偷偷地从土里钻出来”,草改变了土的形状,故草对土有力的作用,故A正确;
B、“坐着,躺着”,由坐到躺,压力不变,受力面积变大,人对地面的压强变小,故B正确;
C、人在地面上滚动,其会受到一个与其运动方向相反的摩擦力,故C错误;
D、踢出的球虽然不再受到人的作用力,但球由于具有惯性仍会继续向前运动,故D正确;
故选:ABD。
(多选)14.(2023•辽宁)在两个烧杯内盛有甲、乙两种液体,将瓶口扎有橡皮膜的同一小瓶,分别放入甲、乙液体中,均处于悬浮状态且开口朝下,小瓶在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,如图所示。轻触乙液体中的小瓶使其下沉。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.悬浮时,小瓶在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
C.下沉过程中,橡皮膜所受液体压强不变
D.下沉过程中,小瓶所受浮力变小
【答案】AD
【解答】解:AB、小瓶在甲、乙液体中都悬浮,小瓶受到的浮力等于小瓶的重力,同一个小瓶重力一定,所以小瓶在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力,由于小瓶在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,所以甲液体中小瓶排开液体的体积小,根据F浮=ρ液gV排知甲液体的密度比乙液体的密度大,故A正确,B错误;
C、下沉过程中,深度增加,根据p=ρgh知橡皮膜所受液体的压强变大,故C错误;
D、下沉过程中,深度增加,橡皮膜受到的压强变大,橡皮膜的形变程度变大,小瓶的排开液体的体积变小,根据F浮=ρ液gV排知小瓶所受浮力变小,故D正确。
故选:AD。
(多选)15.(2023•锦州)装有不同液体的甲、乙两个相同容器放在水平桌面上,将装有适量水的瓶子(瓶盖密封)先后置于甲、乙两容器中,瓶子静止时如图所示,此时两容器中液面相平。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等
B.甲、乙两容器中,液体对容器底部的压力相等
C.甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强
D.甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力
【答案】ACD
【解答】解:
A、在甲、乙两个容器中,瓶子的重力相等,都处于漂浮状态,浮力等于重力,即:甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等,故A正确;
B、由图可知,瓶子排开甲液体的体积大于瓶中水的体积(即V排甲>V水),而瓶子排开乙液体的体积小于水的体积(即V排乙<V水),则V排甲>V排乙,即瓶子排开甲液体的体积较大,且两种情况下瓶子受到的浮力相等,由F浮=ρ液gV排可知甲液体密度较小,即ρ甲<ρ乙;
两容器液面等高,根据p=ρgh可知,两种液体对容器底压强关系为:p甲<p乙;容器的底面积相同,根据F=pS可知,乙容器中液体对容器底部的压力较大,故B错误;
C、由题意可知,容器的重力和装水瓶子的重力相同;由图知,甲、乙容器中,液面相平且乙液体的体积大于甲液体的体积,且乙液体的密度大于甲液体的密度,由m=ρV可知,乙容器中液体质量更大,乙容器总重力大于甲容器总重力,乙对桌面的压力大于甲对桌面的压力,而两容器底面积相同,由p=可知甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强,故C正确;
D、由图知,甲中瓶内液体对瓶子底部的压力等于瓶内液体的重力,乙中瓶内液体对瓶子底部的压力有一部分分担在了瓶子的侧壁上,因此瓶盖受到的压力小于瓶内液体的重力,所以甲中瓶内液体对瓶子底部的压力大于乙中瓶内液体对瓶盖的压力,故D正确。
故选:ACD。
(多选)16.(2023•辽宁)在生物学实验课上,学生制作“洋葱鳞片叶表皮”玻片标本。下列关于此过程中涉及的物理知识说法正确的是( )
A.用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水,利用了大气压
B.切洋葱的小刀,刀刃锋利是为了增大压力
C.切洋葱时感到“辣”眼睛是扩散现象造成的
D.用镊子夹取鳞片叶表皮时,镊子是省力杠杆
【答案】AC
【解答】解:A.用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水,挤压后排出管内部分空气,恢复原状时内部气压减小,在大气压的作用下吸水,是利用了大气压,故A正确;
B、切洋葱的小刀,刀刃锋利是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C、切洋葱时感到“辣”眼睛,是因为辣味的分子扩散到了空气中,进入我们的眼睛引起刺激,故C正确;
D、镊子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。
故选:AC。
(多选)17.(2023•辽宁)水平桌面上两个质量相同、底面积不同的容器中,装有质量相等的水。将两个橡胶吸盘吸合在一起放在其中一个容器中漂浮,如图甲所示;又将这两个橡胶吸盘分开后放入另一个容器中,吸盘沉底,如图乙所示。甲、乙两图容器中的水深度相同。下列说法正确的是( )
A.橡胶的密度大于水的密度
B.甲图容器底受到水的压强大于乙图容器底受到水的压强
C.甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强
D.两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力
【答案】ACD
【解答】解:A、橡胶吸盘分开后沉入水底,说明橡胶的密度大于水的密度,故A正确;
B、甲、乙两图容器中的水深度相同,根据p=ρgh知甲图容器底受到水的压强等于乙图容器底受到水的压强,故B错误;
C、容器的质量相同,容器中水的质量相同,吸盘的质量也相同,由G=mg知容器的总重力相同,对桌面的压力也相同,由图知甲的底面积大于乙的底面积,由p=知甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强,故C正确;
D、甲盘中吸盘漂浮在水面上,吸盘受到的浮力等于吸盘的重力,乙盘中吸盘沉底,吸盘受到的浮力小于吸盘的重力,吸盘的重力不变,所以两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力,故D正确。
故选:ACD。
(多选)18.(2023•营口)将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中,冰块静止时如图所示(ρ冰>ρ煤油)。下列分析正确的是( )
A.放入冰块后,烧杯对桌面的压力变大
B.冰块完全熔化后,杯中液面高度下降
C.冰块完全熔化后,杯底受到液体的压强变大
D.冰块完全熔化后,煤油的密度变大
【答案】ABC
【解答】解:
A、冰块的密度大于煤油的密度,冰块在煤油中下沉,则冰块受到的重力大于浮力,根据阿基米德原理可知,浮力等于排开的煤油的重力,所以冰块的重力大于排开的煤油的重力,放入冰块后,烧杯整体的重力变大,对桌面的压力变大,故A正确;
B、冰块完全熔化后,由于冰块的密度小于水的密度,根据ρ=可知,冰块化成水后体积变小,液面高度变低,故B正确;
C、冰块静止时沉底,由浮沉条件可得F浮<G冰块,
因烧杯为柱形容器,且力的作用是相互的,则此时杯底受到煤油的压力:F=G煤油+F浮<G煤油+G冰块﹣﹣﹣﹣①
烧杯为柱形容器,冰块完全熔化为水后,体积减小,则液体不会溢出,此时杯中液体对杯底的压力:F′=G煤油+G水,
冰熔化为水后质量不变,重力不变,即G水=G冰块,则F′=G煤油+G冰块﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可知F′>F,即冰块完全熔化后与冰块静止时相比,杯中液体对杯底的压力变大,受力面积不变,根据p=可知,烧杯底部受到的压强变大,故C正确;
D、煤油不溶于水,冰熔化成水后沉底,煤油的密度不变,故D错误。
故选:ABC。
(多选)19.(2022•丹东)052D型导弹驱逐舰是我国海防和远洋护航的主力舰种之一。关于驱逐舰在海上执行护航任务的过程中,下列说法正确的是( )
A.驱逐舰所受浮力的方向总是竖直向上的
B.舰载直升机离舰后,驱逐舰所受浮力变大
C.舰载直升机加速升空过程中,它的运动状态发生了改变
D.舰载直升机离舰后,驱逐舰舰底所受海水压强变大
【答案】AC
【解答】解:A、浮力方向是竖直向上的,故A正确;
B、驱逐舰处于漂浮状态,浮力等于重力,舰载直升机离舰后,驱逐舰重力变小,所以浮力变小,故B错误;
C、舰载直升机加速升空过程中,速度变大,运动状态发生变化,故C正确;
D、舰载直升机离舰后,浮力变小,排开液体体积变小,所以驱逐舰浸入水的深度变小,液体密度不变,所以液体压强减小,故D错误。
故选:AC。
(多选)20.(2022•辽宁)水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形容器,分别装入密度不同的液体。A、B是两个体积相等的小球。用细线将A球系在轻质木棍上,木棍搭在甲容器壁上。B球与固定在容器底部的细线相连(不计细线和木棍的质量),且两根细线均受拉力。静止时液面如图所示。液体对容器底部的压强相等,C、D两点距容器底高度相等。下列说法正确的是( )
A.A球的密度小于B球的密度
B.C点的压强小于D点的压强
C.若剪断甲容器中的细线,甲容器对桌面的压力不变
D.若剪断乙容器中的细线,液体对容器底的压强变小
【答案】BCD
【解答】解:
A、由图可知,甲容器中液体的深度要小于乙容器中液体的深度,液体对容器底部的压强相等,根据p=ρgh可知,甲容器内液体的密度大于乙容器内液体的密度;两根细线均受拉力,若剪断绳子,则A下沉,A的密度大于甲容器中液体的密度;B上浮至漂浮状态,B的密度小于乙容器中液体的密度,由此可知,A的密度大于B的密度,故A错误;
B、液体对容器底部的压强相等,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,C、D点到容器底部的高度相同,根据p=ρgh可知,pC下>pD下;两容器中的液体对容器底的压强相等,即:pC上+pC下=pD上+pD下,则pC上<pD上,所以C点的压强小于D点的压强,故B正确;
C、若剪断甲容器中的细线,甲容器整体的重力不变,对桌面的压力不变,故C正确;
D、若剪断乙容器中的细线,小球将会上浮至漂浮状态,小球排开的液体的体积变小,所以乙容器中的液面会下降,根据p=ρgh可知,液体对容器底的压强变小,故D正确。
故选:BCD。
(多选)21.(2022•朝阳)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯,杯内分别盛满甲、乙两种不同液体,把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,小球静止后位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度ρ甲>ρ乙
B.小球排开液体的质量m排甲<m排乙
C.液体对烧杯底的压力F甲>F乙
D.液体对烧杯底的压强p甲<p乙
【答案】AC
【解答】解:A、由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中悬浮,则ρ球=ρ乙,故液体的密度ρ甲>ρ乙,故A正确;
B、由图可知,小球在甲中漂浮,则小球在甲液体受到的浮力F浮甲=G,在乙中悬浮,则小球在乙液体受到的浮力F浮乙=G,所以F浮甲=F浮乙,
根据阿基米德原理可知,小球排开液体的重力G排甲=G排乙,根据G=mg可知,小球排开液体的质量m排甲=m排乙,故B错误;
CD、由题意可知,液面相平,液体的密度ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh可知,液体对烧杯底的压强p甲>p乙,
由于烧杯完全相同,根据p=可知,液体对烧杯底的压力F甲>F乙,故C正确、D错误。
故选:AC。
(多选)22.(2022•鞍山)两个质量相等、底面积相同的容器置于水平桌面上,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,有四个体积相等的实心小球A、B、C、D,其中C、D两球完全相同。如图所示,将它们分别放入两容器中,B球悬浮在甲液体中,A球漂浮在乙液体中,C球、D球在两种液体中沉到底部。则下列说法中正确的是( )
A.四个球中A球的密度最小
B.C、D两球在两种液体中受到的浮力相等
C.两容器对桌面的压力相等
D.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
【答案】AD
【解答】解:A、从图中可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,且甲、乙液体的质量相等,根据ρ=可知ρ甲>ρ乙;
C球沉底,故ρC>ρ甲,B球悬浮,故ρB=ρ甲;
D球沉底,故ρD>ρ乙,A球漂浮,故ρA<ρB;
综上可知,四个球中A球的密度最小,故A正确;
B、C、D两球完全相同,且都全部浸没在液体中,故排开液体的体积相同,已知ρ甲>ρ乙,根据F浮=ρ液gV排可知C球受到的浮力大于D球受到的浮力,故B错误;
C、四个小球的体积相等,从图中可知B球排开液体的体积大于A球排开液体的体积,已知ρ甲>ρ乙,根据F浮=ρ液gV排可知B球受到的浮力大于A球受到的浮力,且两球分别处于悬浮和漂浮状态,根据F浮=G可知,GB>GA,C、D两球完全相同,两容器的质量相同,根据F压=G总可知甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故C错误;
D、已知甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,且容器的重力相等,故甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,容器的底面积相同,根据p=可知甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故D正确。
故选AD。
(多选)23.(2022•盘锦)放在水平桌面上的两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体,将A、B两个小球分别放入两个容器中,静止后如图所示。已知两个小球排开液体的质量相同,下列判断正确的是( )
A.两个小球受到的浮力相等
B.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
C.放入小球后甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
D.放入小球后甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强
【答案】AC
【解答】解:A.由题意可知,两个小球排开液体的质量相同,
由阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,两个小球受到的浮力相等,故A正确;
B.由题意可知,两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体,
由图可知,放入小球后,甲容器内液面较高,则两小球排开液体的体积关系为V排A>V排B,
由F浮=ρ液gV排的变形式ρ液=可知,两液体的密度关系为ρ甲<ρ乙,即甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故B错误;
C.因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,由两个小球受到的浮力相等可知,两小球的重力相等,
因两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体,即两液体的体积相等,
所以,由m=ρV可知,两液体的质量关系为m甲<m乙,
由F=G总=(m容+m液+m球)g可知,乙容器的重力较大,乙对桌面的压力较大,故C正确;
D.放入小球后,液体对容器的压力F′=G总′=(m液+m球)g,则乙容器底部受到的液体压力较大,
由p=可知,乙容器中液体对容器底的压强较大,故D错误。
故选:AC。
(多选)24.(2022•辽宁)水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中。前后两次静止时液面如图所示。下列说法正确的是( )
A.橘子在水和盐水中所受浮力相等
B.两容器对水平桌面的压强p甲>p乙
C.液体对两容器底的压力F水<F盐水
D.向乙容器中加水,香蕉所受浮力不变
【答案】AC
【解答】解:
A、由甲图和乙图可知,橘子都是漂浮,
根据浮沉条件可知:F橘甲=G橘,F橘乙=G橘,
所以F橘甲=F橘乙,橘子在水和盐水中所受浮力相等,
故A正确;
B、根据水和盐水的体积相同,盐水的密度大于水的密度,
则由m=ρV可得,盐水的重力大于水的重力,
由于甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和,
甲容器对水平桌面的压力:F甲=G容+G液水+G香+G橘,
乙容器对水平桌面的压力:F乙=G容+G液盐+G香+G橘,
所以F甲<F乙,
根据p=可得,容器底面积相同,则p甲<p乙,
故B错误;
C、由于容器底的压力等于受到液体重力和浮力之和,盐水的重力大于水的重力,
香蕉浸没,V排=V物,
根据F浮=ρ液gV排可得,香蕉所受到的浮力:F香甲<F香乙,
甲容器底的压力:F水=G液水+F橘甲+F香甲,
乙容器底的压力:F盐水=G液盐+F橘乙+F香乙,
则F水<F盐水,
故C正确;
D、向容器中加水,液体密度降低,根据F浮=ρ液gV排,香蕉的浮力会减小,故D错误;
故选:AC。
(多选)25.(2021•沈阳)如图所示,将一个圆形玻璃瓶装满常温的水,把两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,使玻璃瓶密封。下列说法正确的是( )
A.用力捏玻璃瓶,细玻璃管中水面会上升
B.将玻璃瓶放入热水中,细玻璃管中水面会上升
C.贴着细玻璃管上端开口处沿水平方向吹气,细玻璃管中水面会下降
D.戴厚手套拿着玻璃瓶乘电梯匀速从1楼到30楼,细玻璃管中水面会上升
【答案】AB
【解答】解:A、用力捏玻璃瓶,瓶子发生形变,体积减小,细玻璃管液面上升,故A正确;
B、把装满水的玻璃瓶放入热水中,由于水受热体积膨胀,所以发现玻璃管内的水柱缓缓上升,故B正确;
C、若在玻璃管的上方沿水平方向吹气,瓶内外不存在压强差,玻璃管内水柱高度也不会变化,故C错误;
D、瓶内没有气体,不存在内部气压,如果拿着玻璃瓶从1楼到30楼,玻璃管内水柱高度也不会变化,故D错误。
故选:AB。
(多选)26.(2021•大连)如图甲是反映温度变化的工艺品。它由圆筒、液体及多个浮子组成,浮子是由玻璃球和温度标牌组成,每个浮子的体积相同而质量不同。图乙是该工艺品的简化图,温度降低,液体密度显著增大,浮子会逐个上浮。当液体温度降至某个值时,标牌温度与该值相等的浮子上浮。此时,液体温度为28℃,浮子1、2在图中位置静止,浮子3沉在底部;如果温度从28℃升高到29℃,浮子2将下沉。不计温度对浮子体积的影响,则( )
A.28℃时,浮子1受到的浮力等于自身的重力
B.28℃时,浮子3受到的浮力小于自身的重力
C.从28℃到29℃,浮子2的浮力变化量与浮子3的浮力变化量相等
D.从28℃到29℃,浮子1的浮力变化量比浮子2的浮力变化量小
【答案】BCD
【解答】解:
A、由题意和图示可知,28℃时,浮子1处于平衡状态,则浮子1受到浮力、重力和浮子2对1向上的推力,所以浮子1受到的浮力小于自身的重力,故A错误;
B、28℃时,浮子3下沉,则浮子3受到的浮力小于自身的重力,故B正确;
C、从28℃到29℃,浮子2会下沉,由于浮子2和浮子3的体积相同,排开的液体的体积相同,液体密度的变化量相同,根据ΔF浮=Δρ液gV排可知,浮子2的浮力变化量与浮子3的浮力变化量相等,故C正确;
D、温度为28℃时,浮子1受到浮子2施加的向上推力F而处于平衡状态;温度从28℃到29℃,当浮子2下沉后,浮子1处于漂浮,所以浮子1的浮力变化量为ΔF浮1=F;
温度为28℃时,浮子2受向上的浮力、向下的压力F和向下的重力,则有:F浮2=F+G2,
温度从28℃升高到29℃,浮子2将下沉,则F浮2′<G2;
所以浮子2的浮力变化量为ΔF浮2=F浮2﹣F浮2′>F+G2﹣G2=F=ΔF浮1,
则从28℃到29℃,浮子1的浮力变化量比浮子2的浮力变化量小,故D正确。
故选:BCD。
(多选)27.(2021•辽宁)如图所示,M、N是两个质量相等的正方体,VM<VN,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体。M在甲液面漂浮,N用细线吊着静止在乙液体中(细线对N有拉力)。两容器液面相平,M、N露出液面的高度相同。下列说法正确的是( )
A.M受到的浮力大于N受到的浮力
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强
D.若剪断细线,N静止时,乙液体对容器底的压强变大
【答案】ABD
【解答】解:A、mM=mN,由公式G=mg可知,GM=GN,由物体浮沉条件可知,M在甲液面漂浮,F浮M=GM,N的受力关系为GN=F浮N+F拉,即F浮N<GN,
综合可知M、N受到的浮力大小关系为:F浮M>F浮N,故A正确;
B、F浮M>F浮乙,由公式F浮=ρ液gV排可得:ρ液甲gV排甲>ρ液乙gV排乙,由题意可知V排甲<V排乙,则甲、乙液体密度的大小关系为:ρ液甲>ρ液乙,故B正确;
C、由题意可知,V排甲<V排乙,则容器液体体积V液甲>V液乙,由G=mg=ρVg可知液体重力的大小关系为:G液甲>G液乙,
左侧容器对水平桌面的压力为:F左=G液甲+G杯+GM,右侧容器对水平桌面的压力为:F右=G液乙+G杯+GN﹣F拉,可见F左>F右,
在受力面积相同时,由公式可知容器对桌面的压强大小关系为:p左>p右,故C错误;
D、剪断细绳前,N的受力关系为GN=F浮N+F拉,即F浮N<GN,若剪断细线,N将下沉一些,液面会上升一些,由公式p=ρ液gh可知乙液体对容器底的压强变大,故D正确。
故选:ABD。
(多选)28.(2020•大连)如图所示,U形弯管的两端开口向下,左管的阀门关闭,右管中的活塞处于静止,活塞和阀门之间的管内充满水,左右两管内水面的高度差为h。若将阀门打开,水会从左管流出来。已知活塞的横截面积为S,重力为G,管外的大气压强为p0,水的密度为ρ.不计活塞与管壁的摩擦,则在阀门打开前( )
A.活塞下表面所受的大气压的力为p0S
B.活塞上表面所受的压强为p0﹣
C.活塞上、下表面所受的压强差为ρgh
D.活塞所受的重力G一定小于ρghS
【答案】ABD
【解答】解:对活塞受力分析知:活塞受竖直向下的重力、竖直向上的大气压力、竖直向下的水的压力,根据力的平衡知识知:G+p水S=p0S﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
所以活塞下表面所受的大气压竖直向上的力为p0S,故A正确;
由①式得:p水S=p0S﹣G,
活塞上表面所受的压强为:p水=p0﹣,故B正确;
由①式得:p0=p水+﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
若将阀门打开,水会从左管流出来,说明大气压小于水产生的压强,即p0<p水+ρgh﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
结合②③得,p水+<p水+ρgh,
所以<ρgh,即G<ρghS,故D正确;
活塞上、下表面所受的压强差为:
Δp=p0﹣p水=p水+﹣p水=<ρgh,故C错误。
故选:ABD。
三.填空题(共14小题)
29.(2024•辽宁)如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 大气压 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 小 。
【答案】大气压;小。
【解答】解:如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,瓶内的空气温度降低收缩,瓶内的气压减小,在外面大气压的作用下,过一会儿发现水瓶扁了;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强小。
故答案为:大气压;小。
30.(2023•阜新)如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是 1.2×108 N,排开海水的体积是 1.2×104 m3。舰艇上的雷达接收和发射的是 电磁波 (选填“超声波”或“电磁波”)。(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)。
【答案】1.2×108;1.2×104;电磁波。
【解答】解:“大连舰”在海上静止时受到的浮力F浮=G排=m排g=12000×103kg×10N/kg=1.2×108N;
由密度公式ρ=可知,排开海水的体积V===1.2×104m3;
因电磁波能够传递信息,且传播速度快,所以舰艇上的雷达(防空用)接收和发射的是电磁波。
故答案为:1.2×108;1.2×104;电磁波。
31.(2023•盘锦)一艘货船排水量为5000t,这艘船在满载时受到的浮力是 5×107 N;卸掉一部分货物后,该船底部受到水的压强将 变小 。航行时,禁止两船近距离并排行驶,否则容易被“吸”向对方造成事故,这是因为在流体中,流速越大的位置压强越 小 。(g=10N/kg)
【答案】5×107;变小;小
【解答】解:货船漂浮,满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=5000×103kg×10N/kg=5×107N;
在码头将货物卸下前后,船都漂浮,
因为F浮=G,船和货物总重变小,
所以船受到的浮力变小,
因为F浮=ρ水gV排,
所以排开水的体积减小,船将上浮一些,船底所处的深度减小,
由液体压强公式p=ρgh可知,河水对船底压强将变小。
由流体压强和流速的关系可知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;当两船并排行驶时,两船之间的流速大,压强要小于外侧的压强,从而使两船逐渐靠近,有相撞的危险。
故答案为:5×107;变小;小。
32.(2023•丹东)如图所示,我国第一艘航空母舰“辽宁舰”在海上破浪前行。舰体距海面2m深处受到海水的压强为 2.06×104 Pa。海上航行时,为了安全起见,两只舰艇不能近距离高速并排行驶,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 小 。(海水密度ρ海水=1.03×103kg/m3)
【答案】2.06×104;小。
【解答】解:舰体距海面2m深处受到海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2m=2.06×104Pa;
两只舰艇不能近距离高速并排行驶,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越小,两舰艇外侧水的流速越小,压强越大,形成向内的压力差,可能使两只舰艇发生相撞。
故答案为:2.06×104;小。
33.(2023•营口)如图所示,水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出,说明液体对容器的 侧壁 有压强;b孔中的水喷得更远,说明液体内部的压强随着深度的增加而 增大 ;此时,用手封住瓶口(水面高于a孔),能够观察到小孔 b (选填“ab”、“a”、“b”或“都停止”)持续向外出水。
【答案】侧壁;增大;b。
【解答】解:(1)如图所示,水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出,说明液体对容器的侧壁有压强;
液体内部压强随深度的增加而增大,在液体密度一定时,b处深度比a处大,水喷出的更远,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)用手封住瓶口(水面高于a孔),在流出一部分水后,瓶内上方空气的体积变大,水面上方气体压强减小,当水面上方气体压强与a孔上面的液体压强之和小于外界大气压时,a孔不再向外喷水,且有空气不断进入a孔中;
因为有空气不断进入a孔中,所以瓶内水面上方的气体压强增大,b孔以上的液体压强与上方气体压强之和会大于外界大气压,所以b孔能持续向外出水。
故答案为:侧壁;增大;b。
34.(2022•丹东)如图所示,滑翔者与鸟儿“比翼齐飞”。鸟儿飞翔利用了气体流速大的位置压强 小 的原理;滑翔者使用的安全带较宽是利用增大受力面积的方法 减小 压强。滑翔机发动机上装有消声装置,是在 声源 处减弱噪声。
【答案】小;减小;声源。
【解答】解:(1)飞翔时,鸟的翅膀与空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过,被鸟翅分成上下两部分,由于鸟翅的形状上下不对称,在相同时间内,鸟翅上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对鸟翅的压强较小;下方气流通过的路程较短.因而速度较小,它对鸟翅的压强较大,因此在鸟翅的上下表面产生了压强差,这就是向上的升力,故鸟儿飞翔利用了空气流速大的位置压强小的原理;
(2)书包带做得较宽在压力一定时,增大受力面积来减小压强;
(3)安装消音器是在声源处减弱噪声。
故答案为:小;减小;声源。
35.(2022•丹东)质量为405g的长方体金属块,体积为150cm3,挂在细线下在水中静止,如图所示,金属块的下表面距烧杯底部3cm,距水面7cm。金属块受到的浮力为 1.5 N;水对金属块下表面的压强为 700 Pa。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】1.5;700。
【解答】解:(1)金属块体积为150cm3,则V排=150cm3=1.5×10﹣4m3;
金属块受到的浮力为:F浮=G排=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m3×10N/kg=1.5N。
(2)金属块的下表面距水面7cm,即h=7cm=0.07m,
水对金属块下表面的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa。
故答案为:1.5;700。
36.(2022•辽宁)中考过后,小鹏去森林公园游玩,森林中气温比外界低,原因之一是森林涵养水源。水的 比热容 较大,气温上升得慢。溪水沿着石缝向下流淌,因为受到 重 力的作用。他带着自制的气压计(如图所示),到达山顶时,液柱高度会 上升 。
【答案】比热容;重;上升。
【解答】解:森林里的空气中含有水分多,水的比热容大,在其他条件相同的情况下,吸收相同的热量,水温升高少,使得气温上升的慢;
地球周围的物体始终受到重力的作用,并且重力的方向竖直向下,所以溪水沿着石缝向下流淌;
把自制气压计从地面到达山顶时,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会变大。
故答案为:比热容;重;上升。
37.(2022•大连)如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m乙。则m甲 > m乙(选填“>”“=”或“<”);乙液体的密度ρ乙= (用已知条件所给的字母表示)。
【答案】>;。
【解答】解:(1)小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中下沉,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力,根据G=mg可知,溢出的液体质量m甲>m乙;
(2)由于小球在甲液体中漂浮,由F浮=G排=G可得:m排甲g=mg,
则小球的质量m=m甲,
由ρ=可得,小球的体积V==,
小球在乙液体中排开液体的体积V排=V=,
根据阿基米德原理可知,小球在乙液体中受到的浮力F浮乙=G排乙=m排乙g=m乙g,
由F浮=ρ液gV排可得,乙液体的密度ρ乙===。
故答案为:>;。
38.(2022•鞍山)我国第三艘航空母舰已经建造完成,其满载排水量为8.4万吨,满载航行时受到的浮力为 8.4×108 N;舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方的空气流速;当大量舰载战斗机起飞后,航母受到的浮力会 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】8.4×108;大于;减小。
【解答】解:(1)该航母满载漂浮在海面上,所受的浮力等于其排开水的总重力:
F浮=G排=m排g=8.4×104×103kg×10N/kg=8.4×108N;
(2)机翼上凸下平,飞机在飞行时,机翼下表面比上表面的空气流速小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压力差,形成向上的升力;
(3)舰载机飞离后,航母仍漂浮,则F浮=G,但自重G变小,航母所受浮力减小。
故答案为:8.4×108;大于;减小。
39.(2022•辽宁)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为 2×107 N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力 变小 (填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向 竖直向下 。(g取10N/kg)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(2)船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小;
(3)无人机受到的重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:2×107;变小;竖直向下。
40.(2021•沈阳)三峡工程在2020年完成整体竣工验收。如图所示,是无人机拍摄的三峡大坝的壮观景象。当拦河坝蓄水时上游水位上涨过程中,上游坝底受到水的压强 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”);距离水面10m深处水产生的压强为 1×105 Pa。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】变大;1×105。
【解答】解:(1)水位上涨过程中,水的密度不变,而水的深度增加,由p=ρ液gh可知,水对坝底的压强变大;
(2)距离水面10m深处水产生的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa。
故答案为:变大;1×105。
41.(2021•辽宁)如图所示,是我国自主研制的世界最先进的常规动力破冰船﹣﹣﹣﹣﹣“雪龙2号”,排水量为14000t,其满载时排开海水的体积为 1.4×104 m3,所受浮力为 1.4×108 N。其海面下5m处受到海水的压强为 5×104 Pa。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)“雪龙2号”满载时,受到的浮力:
F浮=G排=m排g=14000×103kg×10N/kg=1.4×108N,
由F浮=ρ液gV排可得,满载时排开海水的体积:
V排===1.4×104m3;
(2)“雪龙2号”海面下5m处受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa。
故答案为:1.4×104;1.4×108;5×104。
42.(2020•大连)弹簧测力计通过细线吊着一个金属块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则金属块的重力是 2.8 N.如图乙所示,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N.则金属块在水中受到的浮力是 1.2 N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,则示数为2.8N,即金属块的重力G=2.8N;
由图乙可知,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N,
则金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=2.8N﹣1.6N=1.2N。
故答案为:2.8;1.2。
四.作图题(共1小题)
43.(2022•鞍山)如图所示,容器中盛有水,用细线吊着一个实心铁块静止在水中。请在图中画出铁块所受力的示意图。
【答案】。
【解答】解:实心铁块用细线吊着浸没在水中,铁块受到竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F和浮力F浮的共同作用,作用点在重心。如下图所示:
。
五.简答题(共1小题)
44.(2023•锦州)2023年5月28日上午10时32分,我国具有自主知识产权的商用大型客机C919执行MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,飞往北京首都国际机场,开启这一机型全球首次商业载客飞行,飞机起飞后加速升空的过程如图所示。请利用所学的相关物理知识回答:
(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时的能量是如何转化的?
(2)飞机在升空过程中舱外大气压强如何变化?
(3)飞机获得升力的原理是什么?
【答案】(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时将内能转化为机械能;
(2)大气压随高度的升高而减小;飞机在升空过程中舱外大气压强变小;
(3)流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,机翼上凸下平,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生向上的压力差,即升力。
【解答】解:(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时将内能转化为机械能;
(2)大气压随高度的升高而减小;飞机在升空过程中舱外大气压强变小;
(3)流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,机翼上凸下平,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生向上的压力差,即升力。
六.实验探究题(共5小题)
45.(2022•沈阳)小雨通过学习了解到物体在液体中所受浮力的大小与它浸在液体的体积、液体的密度有关,他还想知道其它因素能否影响浮力大小。
(1)提出问题:浸没在液体中的固体所受的浮力大小是否跟固体的形状有关;
(2)猜想:小雨认为浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状有关;
(3)设计实验:
实验器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计和一块不吸水的橡皮泥。
实验步骤:
①小雨将橡皮泥用细线悬挂在弹簧测力计下,让橡皮泥缓慢 浸没 在水中,待橡皮泥静止时读出弹簧测力计示数为F1;
②改变 橡皮泥的形状 ,重复上述实验步骤,读出弹簧测力计的示数为F2;
(4)实验结论:若F1=F2,则说明小雨的猜想是 错误 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)评估:实验次数少,结论不具有普遍性。
【答案】(3)①浸没;②橡皮泥的形状;(4)错误。
【解答】解:(3)①探究浸没在液体中的固体所受的浮力大小是否跟固体的形状有关,应该将物体浸没在液体中;
②由控制变量法可知,探究浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状的关系,应该使用同一橡皮泥,改变物体的形状,重复实验;
(4)若F1=F2,则浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状无关,所以小雨的猜想是错误的。
故答案为:(3)①浸没;②橡皮泥的形状;(4)错误。
46.(2022•鞍山)同学们发现:李子会沉在水底,而丑橘可以漂浮在水面上。于是他们利用实验室的器材测量了两种水果的密度。
(1)测量李子的密度:
①将天平放在水平台上,如图甲所示,将游码放到标尺左端的零刻度线处,向 右 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘的中线处,使天平横梁平衡。
②接着配制浓度合适的盐水,使李子恰好 悬浮 在盐水中,测出盐水的密度即为李子的密度。测量步骤如下:
步骤一:在小烧杯中加入适量配置好的盐水,用天平测量其质量,当天平平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,小烧杯和盐水的总质量为 81.4 g;
步骤二:把小烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,测量其体积如图丙所示;
步骤三:测出小烧杯和剩余盐水的总质量为39.8g;
则李子的密度ρ李子= 1.04×103 kg/m3。
(2)测量丑橘的密度:
步骤一:如图丁﹣1所示,用台秤测量容器和水的总质量为m1;
步骤二:如图丁﹣2所示,丑橘漂浮在水面上,台秤的示数为m2;
步骤三:如图丁﹣3所示,按压丑橘使其刚好 浸没 在水中,台秤的示数为m3;
则丑橘的密度ρ丑橘= 。(用字母表示,已知水的密度为ρ水)
【答案】(1)①右;②悬浮;81.4;1.04×103;(2)浸没;。
【解答】解:(1)如图甲所示,向右调节平衡螺母,使天平横梁平衡;②物体悬浮时,物体的密度与液体的密度相等,李子恰好悬浮在盐水中,测出盐水的密度即为李子的密度;由图乙中可知烧杯和盐水的总质量=50g+20g+10g+1.4g=81.4g;
部分盐水的质量:m盐水=81.4g﹣39.8g=41.6g;
由图丙可知这部分盐水的体积为40mL;
李子的密度ρ李子=ρ盐水===1.04g/cm3=1.04×103kg/m3;
(2)测量丑橘的密度:
步骤一:如图丁﹣1所示,用台秤测量容器和水的总质量为m1;
步骤二:如图丁﹣2所示,丑橘漂浮在水面上,台秤的示数为m2;
丑橘的质量为:m丑橘=m2﹣m1
丑橘的体积为:V丑橘=
丑橘的密度ρ丑橘===;
故答案为:(1)①右;②悬浮;81.4;1.04×103;(2)浸没;。
47.(2022•辽宁)在测量物质密度的实验中:
(1)整理实验室时,大威发现一个实心金属块,在征得老师同意后设计了如下实验,鉴别金属块的种类。
物质名称
密度ρ/(kg•m﹣3)
银
10.5×103
铜
8.9×103
钢、铁
7.9×103
铝
2.7×103
①将天平放在水平台上,调平后发现右盘底粘有污渍,清理完毕后向 右 侧调节平衡螺母,使横梁重新平衡。
②大威测量金属块密度的过程:
A.用天平测出金属块的质量,砝码质量及游码示数如图甲所示,为 27 g;
B.在量筒中装入适量的水,体积为40cm3;
C.用细线系住金属块并将其浸没在水中,水面上升至图乙所示的位置,读出水面对应的刻度为 50 cm3;算出金属块的密度为 2.7×103 kg/m3。
③查表可知该金属块可能为 铝 。
(2)大威学习浮力知识后利用自制简易密度计、溢水杯和小量筒设计实验,测量浓盐水的密度。
①将密度计放入装满水的溢水杯中(如图丙),待密度计静止,用量筒测量溢出水的体积V1;
②取出密度计,将密度计放入装满浓盐水的溢水杯中,待密度计静止,用量筒测量溢出浓盐水的体积V2;
算出浓盐水的密度ρ浓盐水 =ρ水 。(用字母表示,水的密度用ρ水表示)
③密度计从水中取出后未擦干直接放入浓盐水中,会导致测量结果偏 小 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)①调平后发现右盘底粘有污渍,清理完毕后,重心向左倾斜,所以要向右调整平衡螺母,使横梁重新平衡;
②A、天平所测物体的质量等于砝码质量和游码所在标尺刻度之和,m=25g+2g=27g;
C、量筒的分度值为2mL,读数为50mL,金属块的体积V=50mL﹣40mL=10mL=10cm3;
③查表可知,金属块可能为铝;
(2)②将密度计放入装满水的溢水杯中,物体漂浮,F浮1=G,ρ水gV1=G;
将密度计放入装满浓盐水的溢水杯中,物体漂浮,F浮2=G,ρ浓盐水gV2=G;
所以ρ水gV1=ρ浓盐水gV2,解得ρ浓盐水=ρ水。
③密度计从水中取出后未擦干直接放入浓盐水中,密度计自重变大,根据ρ浓盐水gV2=G可知排开盐水体积V2变大,根据盐水密度表达式可知测量结果会偏小。
故答案为:(1)①右;②27;50;2.7×103;③铝;
(2)=ρ水;小。
48.(2021•辽宁)小平用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关:
(1)根据甲、乙两图,可知压力的作用效果与 压力 大小有关。
(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放 一 个砝码。由此得出结论: 压力 一定,受力面积越小,压力的作用效果越 明显 。
(3)小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
①用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示。
②取下木块上的砝码,重复①的操作,弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明,接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越 大 。
③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 无关 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)比较图中甲、乙两次实验,受力面积一定,乙中压力大,压力的作用效果明显,即压力的作用效果与压力大小有关;
(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力的大小相同,应在丙图木块上放一个砝码,由图可知,压力一定时,受力面积越小,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显;
(3)①图丁中测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N;
②取下木块上的砝码,木块对水平面的压力变小,接触面的粗糙程度不变,重复①的操作,弹簧测力计的示数为1.8N,则木块受到的滑动摩擦力变小了,由此可知,接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大;
③用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块,使它沿水平木板滑动,发现弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力的大小与速度无关。
故答案为:(1)压力;(2)一;压力;明显;(3)②大;③无关。
49.(2021•辽宁)小宇在测浓盐水的密度时进行如下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧,此时应将平衡螺母向 右 (填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)天平调平后小宇进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②用天平测烧杯和浓盐水的总质量,盘中砝码及游码的位置如图甲所示,烧杯和浓盐水的总质量为 92 g;
③将浓盐水倒入量筒中,液面的位置如图乙所示,为 50 mL。为减小误差,以上操作合理的顺序是 ②③① (填序号)。
(3)浓盐水的密度为 1.2 g/cm3。
(4)小宇又想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为ρ0)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出 萝卜 (填“萝卜”或“杯和浓盐水”)的质量为m1;
②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图丙,用记号笔记下液面在萝卜上的位置;
③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为m2。萝卜密度的表达式为ρ= (用所给字母表示)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)调节天平横梁水平平衡时,发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)由图甲可知,烧杯和浓盐水的总质量为:m1=50g+20g+20g+2g=92g,
由图乙可知,量筒中浓盐水的体积为:V=50mL=50cm3;
如果按照小宇的步骤操作,将浓盐水倒入量筒中时,不可能把烧杯内的浓盐水全部倒入量筒内,导致测量的浓盐水的体积偏小,由公式ρ=可知所测密度偏大,所以为了减小误差,合理的测量液体密度的步骤为:用天平测烧杯和浓盐水的总质量;再把烧杯中的浓盐水倒入量筒中,记下量筒中浓盐水体积;最后用天平称出测空烧杯的质量;所以合理的实验顺序是②③①;
(3)量筒中浓盐水的质量为:m=m总﹣m杯=92g﹣32g=60g,
浓盐水的密度为:ρ===1.2g/cm3;
(4)由题意可知本题要利用浮力相关知识测量密度,把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮时,萝卜受到的浮力和萝卜的重力平衡,大小相等,故需要测出萝卜的质量;
则萝卜受到的浮力为:F浮=G=m1g,
由F浮=ρ液gV排得,b块萝卜的体积为:Vb=V排===,
萝卜密度的表达式为:ρ===。
故答案为:(1)右;(2)92;50;②③①;(3)1.2;(4)萝卜;。
七.计算题(共11小题)
50.(2023•阜新)某工地一台8t的推土机,它与地面接触的总面积为4m2。推土机在平直的地面匀速行驶15min,消耗柴油7kg。(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg)求:
(1)推土机静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)若推土机匀速行驶时发动机的功率为130kW,发动机做的功是多少?
(3)推土机匀速行驶时,发动机的效率是多少?(百分号前保留一位小数)
【答案】(1)推土机静止在水平地面时,对地面的压强是2×104Pa;
(2)推土机匀速行驶时发动机做的功是1.17×108J;
(3)推土机匀速行驶时,发动机的效率是38.9%。
【解答】解:(1)推土机静止时对水平地面的压力:
F=G=mg=8×103kg×10N/kg=8×104N,
对水平地面的压强:
p===2×104Pa;
(2)已知推土机匀速行驶时发动机的功率P=130kW=1.3×105W,匀速行驶时间t=15min=15×60s=900s,
由P=可得,推土机做的功:
W=Pt=1.3×105W×900s=1.17×108J;
(3)柴油完全燃烧放出的热量:Q放=m柴油q柴油=7kg×4.3×107J/kg=3.01×108J,
则推土机匀速行驶时,发动机的效率是:η==≈38.9%。
答:(1)推土机静止在水平地面时,对地面的压强是2×104Pa;
(2)推土机匀速行驶时发动机做的功是1.17×108J;
(3)推土机匀速行驶时,发动机的效率是38.9%。
51.(2023•鞍山)如图为某品牌微型电动汽车,该车的空载质量为1.2t,最多载重4人,车轮与地面的总接触面积为1000cm2,发动机的最大输出功率为20kW。(g取10N/kg)求:
(1)该车载重4人(每人按60kg计算)时,静止在水平路面上时对路面的压强;
(2)该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶18km,用时15min,在此过程中汽车受到的阻力;
(3)若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供,燃油汽车的效率为25%,需要消耗多少千克的燃油。(q油=4.5×107J/kg)
【答案】(1)该车载重4人(每人按60kg计算)时,静止在水平路面上时对路面的压强为1.44×105Pa;
(2)该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶18km,用时15min,在此过程中汽车受到的阻力为103N;
(3)若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供,燃油汽车的效率为25%,需要消耗1.6千克的燃油。
【解答】解:(1)该车载重4人(每人按60kg计算)时,静止在水平路面上时对路面的的压力:F=G=mg=(1.2×103kg+4×60kg)×10N/kg=1.44×104N,
对水平路面的压强:p===1.44×105Pa;
(2)该车行驶的速度:v===20m/s,
因该车水平匀速直线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,由P===Fv可得该车受到的阻力:F阻=F牵===103N;
(3)该车发动机做的功:W=Pt=20×103W×15×60s=1.8×107J,
燃油完全燃烧释放的热量:Q===7.2×107J,
需要消耗燃油m===1.6kg。
答:(1)该车载重4人(每人按60kg计算)时,静止在水平路面上时对路面的压强为1.44×105Pa;
(2)该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶18km,用时15min,在此过程中汽车受到的阻力为103N;
(3)若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供,燃油汽车的效率为25%,需要消耗1.6千克的燃油。
52.(2023•丹东)某小汽车的质量为1500kg,轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2。小汽车在平直的公路上匀速行驶6.9km,消耗汽油0.5kg,已知小汽车匀速直线行驶时受到的阻力为1000N。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强;
(2)在此过程中该小汽车牵引力所做的功;
(3)该小汽车发动机的效率。
【答案】(1)该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强为3×105Pa;
(2)在此过程中该小汽车牵引力所做的功为6.9×106J;
(3)该小汽车发动机的效率为30%。
【解答】解:(1)汽车在水平地面上静止时对地面的压力:
F=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N,
则汽车在水平地面上静止时对地面的压强:
p===3×105Pa;
(2)汽车在平直的公路上匀速行驶时,处于平衡状态,
则牵引力F牵=f=1000N,
所以汽车牵引力所做的功:
W=F牵s=1000N×6.9×103m=6.9×106J;
(3)燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J,
该汽车发动机的效率:
η=×100%=×100%=30%。
答:(1)该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强为3×105Pa;
(2)在此过程中该小汽车牵引力所做的功为6.9×106J;
(3)该小汽车发动机的效率为30%。
53.(2023•辽宁)某款环保能源汽车——氢能重卡,它满载时总质量为50t,车轮总着地面积为0.8m2,采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中,汽车以300kW的输出功率,在水平公路上匀速直线行驶了20min,汽车发动机的效率为75%。(g取10N/kg,q柴油取4.0×107J/kg)求:
(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)这次行驶过程中,汽车消耗的氢能为多少焦耳;
(3)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供,至少需要完全燃烧柴油的质量。
【答案】(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强是6.25×105Pa;
(2)这次行驶过程中,汽车消耗的氢能为4.8×108J;
(3)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供,至少需要完全燃烧柴油的质量是12kg。
【解答】解:
(1)因为满载静止在水平地面上时,则有
F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N,
汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强
p===6.25×105Pa;
(2)由题意得,汽车匀速直线行驶了20min做的有用功
W=Pt=300×103W×20×60s=3.6×108J,
由η=得,汽车消耗的氢能Q氢===4.8×108J;
(3)根据题意知,Q柴油=Q氢=4.8×108J,
则至少需要完全燃烧柴油的质量m柴油===12kg。
答:(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强是6.25×105Pa;(2)这次行驶过程中,汽车消耗的氢能为4.8×108J;(3)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供,至少需要完全燃烧柴油的质量是12kg。
54.(2023•锦州)我国道路交通安全规定,货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,王师傅的货车自身质量是6t,车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次,王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg。(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg)求:
(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强是否符合安全规定?
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是多少?
(3)这一过程中货车发动机的效率是多少?(计算结果精确到1%)
【答案】(1)装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强符合安全规定;
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是1.8×108J;
(3)这一过程中货车发动机的效率是42%。
【解答】解:(1)装有沙子的货车的总重力:G总=m总g=(6×1000kg+24×1000kg)×10N/kg=3×105N,
装有沙子的货车静止时,对水平地面的压力:F=G总=3×105N,
装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强:p===6×105Pa<7×105Pa,所以符合安全规定;
(2)货车受到的阻力:f=0.02G总=0.02×3×105N=6000N,
货车匀速行驶时,货车的牵引力与受到的阻力是一道平衡力,根据二力平衡条件可知,货车匀速行驶时,货车的牵引力:F牵=f=6000N,
这一过程中货车牵引力所做的功:W=F牵s=6000N×30×1000m=1.8×108J;
(3)柴油完全燃烧放出的热量:Q放=m柴油q柴油=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J,
这一过程中货车发动机的效率:η==≈42%。
答:(1)装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强符合安全规定;
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是1.8×108J;
(3)这一过程中货车发动机的效率是42%。
55.(2023•辽宁)铁岭市对大通街路面改造的过程中,使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t,履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中,运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m,行驶中受到的阻力为104N。(g取10N/kg,燃料热值q取4.5×107J/kg)求:
(1)空载运输车静止时对水平路面的压强;
(2)这次运送中,运输车发动机的功率;
(3)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是40%,10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。
【答案】(1)空载运输车静止时对水平路面的压强是2.5×104Pa;
(2)运输车发动机的功率是5×104W;
(3)10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是1.8×104m。
【解答】解:(1)空载运输车的重力G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N,
空载运输车静止时对水平路面的压力F=G=3×104N,
空载运输车静止时对水平路面的压强p===2.5×104Pa;
(2)因为运输车匀速直线行驶,受力平衡,所以发动机的牵引力F牵=f=104N,
这次运送中,运输车发动机做的功W=F牵s=104N×600m=6×106J,
运输车发动机的功率P===5×104W;
(3)10kg的燃料完全燃烧放出的热量Q放=m燃料q=10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J,
发动机做的有用功W有用=Q放η=4.5×108J×40%=1.8×108J,
该车沿水平路面匀速直线行驶的距离s′===1.8×104m。
答:(1)空载运输车静止时对水平路面的压强是2.5×104Pa;
(2)运输车发动机的功率是5×104W;
(3)10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是1.8×104m。
56.(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。
【答案】(1)汽车静止时对水平地面的压强为1.4×105Pa;
(2)在上述行驶过程中,汽车通过的路程为8400m;
(3)在上述行驶过程中,汽车发动机的功率为2×104W。
【解答】解:(1)汽车静止时对路面的压力:
F=G=mg=1400kg×10N/kg=1.4×104N,
对路面的压强:p===1.4×105Pa;
(2)由v=可得,汽车通过的路程:
s=vt=20m/s×7×60s=8400m;
(3)因为匀速行驶,牵引力F=f=1000N,
汽车行驶过程中发动机的功率P===Fv=1000N×20m/s=2×104W。
答:(1)汽车静止时对水平地面的压强为1.4×105Pa;
(2)在上述行驶过程中,汽车通过的路程为8400m;
(3)在上述行驶过程中,汽车发动机的功率为2×104W。
57.(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?
【答案】(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强是5.75×104Pa;
(2)匀速行驶过程中牵引力所做的功是4.14×107J;
(3)这段时间内消耗汽油的质量是2.25kg。
【解答】解:(1)汽车满载时的重力:G=mg=1.15×103kg×10N/kg=1.15×104N,
汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压力:F=G=1.15×104N,
对地面的压强:p===5.75×104Pa;
(2)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:F′=f=0.1G=0.1×1.15×104N=1.15×103N,
匀速行驶过程中牵引力所做的功:W=F′s=1.15×103N×36×103m=4.14×107J;
(3)由η=×100%可得,消耗汽油完全燃烧释放的热量:Q放===1.035×108J,
由Q放=mq可得,这段时间内消耗汽油的质量:m′===2.25kg。
答:(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强是5.75×104Pa;
(2)匀速行驶过程中牵引力所做的功是4.14×107J;
(3)这段时间内消耗汽油的质量是2.25kg。
58.(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。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)小雨的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)哑铃的重力:G′=m′g=2kg×10N/kg=20N,
小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压力:F=G+G′=500N+20N=520N,
他对水平地面的压强:p===1.3×104Pa;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功:W=G′h=20N×0.4m=8J,
克服哑铃重力做功的功率:P===4W。
答:(1)小雨的重力为500N;
(2)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)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功为8J,功率为4W。
59.(2021•沈阳)将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水,先放在水平桌面上(瓶未开启),如图甲所示,瓶底与桌面的接触面积为3cm2,接着把这个水瓶放在水中,瓶子处于漂浮状态,如图乙所示。然后把瓶中水喝完,测得这个空瓶(包含瓶盖)重力为0.2N。(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)瓶中水受到的重力;
(2)图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强;
(3)图乙中瓶浸在水中的体积。
【答案】(1)瓶中水受到的重力为5.5N;
(2)图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强为1.9×104Pa;
(3)图乙中瓶浸在水中的体积为570mL。
【解答】解:(1)由ρ=可知,瓶中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×550×10﹣6m3=0.55kg,
瓶中水受到的重力:
G水=m水g=0.55kg×10N/kg=5.5N;
(2)图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压力:
F=G总=G水+G瓶=5.5N+0.2N=5.7N,
图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强:
p===1.9×104Pa;
(3)由漂浮条件可知,图乙中瓶子漂浮在水面时受到的浮力:
F浮=G总=5.7N,
由F浮=ρ液gV排可知,此时瓶浸在水中的体积:
V排===5.7×10﹣4m3=570mL。
答:(1)瓶中水受到的重力为5.5N;
(2)图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强为1.9×104Pa;
(3)图乙中瓶浸在水中的体积为570mL。
60.(2021•辽宁)如图所示的小型汽油耕地机的质量为80kg,静止时与水平地面的接触面积为20cm2。在水平土地上匀速直线行驶时速度为2m/s,此时汽油机的输出功率为4kW,效率为25%。求:
(1)耕地机静止时对水平地面的压强。(g=10N/kg)
(2)耕地机以2m/s匀速直线行驶时受到的阻力。
(3)耕地机以2m/s匀速直线行驶了2.3km,消耗汽油的质量。(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】(1)耕地机静止时对水平地面的压强为4×105Pa;
(2)耕地机以2m/s匀速直线行驶时受到的阻力为2×103N;
(3)耕地机以2m/s匀速直线行驶了2.3km,消耗汽油的质量为0.4kg。
【解答】解:(1)耕地机的重力:
G=mg=80kg×10N/kg=800N,
耕地机静止时对水平地面的压力:
F=G=800N,
受力面积S=20cm2=2×10﹣3m2,
对水平地面的压强:
p===4×105Pa;
(2)由P===Fv可得牵引力:
F牵===2×103N,
因为耕地机匀速直线行驶,所以耕地机受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,
耕地机以2m/s匀速直线行驶时受到的阻力:
f=F牵=2×103N;
(3)耕地机匀速行驶s=2.3km=2300m做的有用功:
W=F牵s=2×103N×2300m=4.6×106J,
耕地机的效率η=25%,
由η==25%可得汽油完全燃烧释放的热量:
Q放===1.84×107J,
由Q放=mq可得,需要完全燃烧汽油的质量:
m′===0.4kg。
答:(1)耕地机静止时对水平地面的压强为4×105Pa;
(2)耕地机以2m/s匀速直线行驶时受到的阻力为2×103N;
(3)耕地机以2m/s匀速直线行驶了2.3km,消耗汽油的质量为0.4kg。
(多选)1.如图是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的场景,潜水员用钢索把灌满水沉入海底的浮筒拴牢在沉船两旁,然后利用压缩机将空气压进浮筒,把水排出,浮筒就会带着沉船浮出水面。关于浮筒打捞法,下列说法正确的是( )
A.“浮筒打捞法”是利用沉浮条件将沉船打捞上来的
B.浮筒在水中下沉过程中所受水的压强和浮力都一直变大
C.压缩机将空气压进浮筒,把水排出,是为了增大浮筒的浮力
D.浮筒带着沉船在水中上升过程中,浮筒所受的浮力大于其自身重力
【答案】AD
【解答】解:ACD.用压缩机将空气压进浮筒,把水排出,浮筒始终浸没在水中,排开液体的体积不变,所受浮力不变,重力变小,浮筒的重力小于所受浮力,浮筒就会带着沉船浮出水面,故AD正确,C错误;
B.浮筒在水中下沉过程中,排开水的体积不变,所受浮力不变,浸入液体的深度变大,所受水的压强变大,故B错误。
故选:AD。
2.如图所示,下列有关压强和浮力的描述正确的是( )
A.图1:同一艘轮船在不同海域航行时所受的浮力大小不同
B.图2:安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压减小而升高
D.图4:向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,增大水面上方的气压从而降低水的沸点
【答案】C
【解答】解:A、同一轮船在不同的海域航行时,轮船处于漂浮状态,浮力等于重力,故A错误;
B、安全锤做得很尖是在压力一定时,减小受力面积,从而增大压强,故B错误;
C、自制气压计瓶内压强等于外界大气压加上水柱的压强,从山脚拿到山顶,大气压减小,内部压强几乎不变,因而水柱升高,说明玻璃管中液柱随外界气压减小而升高,故C正确;
D、向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,使得内部水蒸气液化,内部压强减小,减小了水面上方的气压从而降低水的沸点,故D错误。
故选:C。
3.下列关于压强和浮力的知识说法正确的是( )
A.气象用探测气球里所充气体的密度大于空气的密度
B.潜水艇从长江匀速潜行到大海,受到的浮力会变大
C.船闸、U形管压强计都是利用连通器的原理来工作的
D.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用了大气压
【答案】B
【解答】解:
A、气象台用的探测气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故A错误;
B、潜水艇从长江匀速潜行到大海,排开水的体积等于自身的体积且不变,由于海水的密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力会变大,故B正确;
C、船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,是利用连通器原理工作的;压强器的U形管一端和空气连通,另一端和探头连通,探头是不透气的,不是连通器,故C错误;
D、医生用注射器把药水推入病人肌肉中是靠外力,与大气压无关,故D错误。
故选:B。
4.小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越 大 ;
(2)实验时的情形如图2所示,比较 甲、乙 两图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较图2甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与 液体密度 有关;
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①她先向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;
②用细线悬挂着弹簧测力计,弹簧测力计下的探头刚好浸没,如图2丁所示,此时弹簧测力计的示数为 0.4 N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为 20 mL,此时探头所受的浮力为 0.2 N;
③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量 变小 (填“变大”“变小”或“不变”),弹簧测力计的示数会 C (填字母)。
A.一直变大
B.先不变后变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
【答案】(1)大;(2)甲、乙;(3)液体密度;(4)②0.4;20;0.2;③变小;C。
【解答】解:(1)把液体内部压强的大小转换成橡皮膜形变程度的大小来判断,形变程度越大,表示液体内部的压强越大。
(2)要探究液体压强大小与深度的关系,应控制液体的密度相同、探头的方向相同,而深度不同,故选甲、乙两图即可;
(3)比较甲图和丙图可知,探头所处的深度相同,液体的种类不同,橡皮膜的形变程度不同,说明液体产生的压强不同,可初步得出液体内部压强与液体密度有关。
(4)①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;
②由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数F′=0.4N;
溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为20mL=20cm3,
此时探头所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N。
③由甲、乙两图可知,探头浸入水中的深度增加时,其体积会减小,排开水的体积减小,根据F浮=ρ水gV排知,其所受浮力变小;根据F浮=G排=m排g知,排开水的质量变小;
探头在刚与溢水杯底部接触但对溢水杯底部没有压力之前,探头的重力不变,所受浮力变小,根据F浮=G﹣F示知,弹簧测力计示数会变大;
当探头在与溢水杯底部接触且对溢水杯底部有压力之后,探头还受到杯底向上的支持力,根据力的合成可知,弹簧测力计示数会变小;
所以,整个过程中弹簧测力计的示数会先变大后变小,故选C。
故答案为:(1)大;(2)甲、乙;(3)液体密度;(4)②0.4;20;0.2;③变小;C。
5.小明在阅读古文时看到“怀丙打捞铁牛”的故事,由此受到启发,他设计了一个模拟“打捞”过程:如图甲所示,金属块A部分陷入淤泥内,水面上重为2N的小船内装有16N的沙石,竖直细绳将金属块A和小船紧连,此时细绳对金属块A向上的拉力为2N。小船有五分之一的体积露出水面:如图乙所示,将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,此时小船有五分之二的体积露出水面。已知金属块A的体积为2×10﹣4m3,不计细绳的质量和体积。
(1)关于模拟“打捞”过程,下列说法正确的是 B ;
A.随着小船沙石的清除,小船受到的浮力增大
B.图乙中,小船受到的浮力大于其所受重力
C.金属块被拉出淤泥的过程中,所受压强和浮力都不变
D.金属块被拉出淤泥静止在水中时,每个表面受到的压强相等
(2)图甲中,金属块A的上表面距离水面50cm,则金属块A上表面受到的水的压强是 5000 Pa;
(3)图乙中,金属块被拉出淤泥静止在水中时,小船受到的浮力是多少?
(4)金属块A的密度为多少?
【答案】(1)B;(2)5000;
(3)小船受到的浮力为15N;
(4)金属块A的密度为7.5×103kg/m3。
【解答】解:(1)A、随着小船沙石的清除,小船排开水的体积减小,根据F浮=ρ水gV排可知小船受到的浮力减小,故A错误;
B、图乙中,小船受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用,由于受力平衡,则F浮=G船+F,所以,小船受到的浮力大于其所受重力,故B正确;
C、金属块被拉出淤泥的过程中,金属块所处的深度减小,根据p=ρ水gh可知所受压强减小,由于金属块底部也受到压强的作用,浮力不再为零,故C错误;
D、金属块被拉出淤泥静止在水中时,每个表面所处深度不一定相同,根据p=ρgh可知每个表面受到的压强不一定相等,故D错误;
故选B;
(2)金属块A的上表面距离水面50cm,则深度h=50cm=0.5m,金属块A上表面受到的水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa;
(3)如图甲所示,对小船受力分析可知,此时小船所受浮力:F浮船1=G船+G沙+F拉1=2N+16N+2N=20N,
由F浮=ρ液gV排可知,小船排开水的体积:V排1===2×10﹣3m3,
由于此时小船有的体积露出水面,则小船的体积:V===2.5×10﹣3m3,
图乙中,小船受到的浮力:F浮船1=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1﹣)×2.5×10﹣3m3=15N;
(4)图乙中,由力的平衡条件可知,此时绳子对小船的拉力为:F拉2=F浮船2﹣G船=15N﹣2N=13N;
由物体间力的作用是相互的可知,图乙中绳子对A的拉力为:F拉A=F拉2=13N,
A受到的浮力:F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N
此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对其向上的拉力,
由力的平衡条件可知,A的重力:GA=F浮A+F拉A=2N+13N=15N,
由G=mg可知,金属块A的质量:mA===1.5kg
金属块A的密度为:ρA===7.5×103kg/m3。
答:(1)B;(2)5000;
(3)小船受到的浮力为15N;
(4)金属块A的密度为7.5×103kg/m3。
图乙所示,将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,此时小船有五分之二的体积露出水面。已知金属块A的体积为2×10﹣4m3,不计细绳的质量和体积。
(1)关于模拟“打捞”过程,下列说法正确的是 ;
A.随着小船沙石的清除,小船受到的浮力增大
B.图乙中,小船受到的浮力大于其所受重力
C.金属块被拉出淤泥的过程中,所受压强和浮力都不变
D.金属块被拉出淤泥静止在水中时,每个表面受到的压强相等
(2)图甲中,金属块A的上表面距离水面50cm,则金属块A上表面受到的水的压强是 Pa;
(3)图乙中,金属块被拉出淤泥静止在水中时,小船受到的浮力是多少?
(4)金属块A的密度为多少?
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专题05 压强与浮力(原卷版)
一.选择题(共8小题)
1.(2023•鞍山)关于压强在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过增大压力来增大压强
B.排水管的U形“反水弯”是利用连通器原理
C.用注射器将药液注入肌肉是利用大气压强实现的
D.高压锅是利用液体的沸点随着气压的增大而降低来工作的
2.(2023•大连)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙
C.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙 D.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙
3.(2022•辽宁)2022年2月15日,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,我国运动员苏翊鸣获得金牌。如图为比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.苏翊鸣在空中旋转的过程一直处于平衡状态
B.从高处沿坡道加速下滑的过程中,苏翊鸣的动能增大
C.加速下滑时,苏翊鸣身旁的空气流速变大,压强变大
D.苏翊鸣最终落到地面,是因为他具有惯性
4.(2022•大连)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
B.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C.两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb
D.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲<p乙
5.(2022•鞍山)“生活处处有物理,留心观察皆学问”。下面有关现象的解释,正确的是( )
A.洗手池下方排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B.接种疫苗时,用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
C.潜水员潜水时穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而减小
D.塑料吸盘能贴在墙面的瓷砖上,是因为吸盘对瓷砖有吸引力
6.(2022•辽宁)如图关于我国大型运输机运﹣20飞行过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.飞机升空利用了空气流速大的位置压强小的原理
B.飞机减速下降,受平衡力的作用
C.飞机加速上升,重力势能转化为动能
D.飞机上升过程中,周围大气压强变大
7.(2021•大连)装有水的容器放在水平桌面上。在空塑料瓶的瓶口扎上橡皮膜,用夹子夹住塑料瓶的中央,将其瓶口朝上压入水中,竖直静止在水面下的某位置,如图所示。若再将塑料瓶瓶口朝下,压入到水中相同位置静止。则( )
A.水对橡皮膜的压强变小
B.夹子对塑料瓶向下的力变大
C.水对容器底部的压强变大
D.容器对桌面的压力变小
8.(2020•大连)如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲,乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面,且两种液体对容器底的压强相等。则( )
A.两种液体的密度ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量m甲=m乙
C.两个小球所受的重力Ga>Gb
D.两个小球所受的浮力Fa<Fb
二.多选题(共20小题)
(多选)9.(2023•阜新)木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲、乙容器中,静止后密度计的位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等
C.甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
D.未放入密度计前,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
(多选)10.(2023•鞍山)如图所示,水平桌面上两个质量相等的圆柱形薄壁容器甲、乙,底面积S甲:S乙=2:1,分别装入两种不同液体,A、B是两个完全相同的物体。A静止时有体积露出液面,B用细线拴在容器底部且B对细线有拉力。已知液面相平,液体对容器底的压力相等,下列说法中正确的是( )
A.两物体受的浮力FA<FB
B.两液体对容器底的压强p甲<p乙
C.两容器对桌面的压力F甲<F乙
D.若将B下方的细线剪断,则静止时B将有体积露出液面
(多选)11.(2023•盘锦)水平桌面上放置甲、乙两个相同的圆柱形容器,分别装有体积相等的不同液体。将两个完全相同的瓶口扎有薄橡皮膜的空玻璃瓶竖直浸入两种液体中,使其均处于悬浮状态,此时乙容器液面低于甲容器液面,如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲容器中玻璃瓶受到的浮力等于乙容器中玻璃瓶受到的浮力
B.甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度
C.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
D.甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强
(多选)12.(2023•丹东)如图所示,两个完全相同的容器分别盛有甲、乙两种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入甲、乙两种液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A.若物体A、B密度相等,则物体A、B受到的浮力相等
B.若物体A、B密度相等,则两容器对桌面的压强相等
C.若甲、乙液体密度相等,则物体A的重力大于物体B的重力
D.若甲、乙液体密度相等,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
(多选)13.(2023•辽宁)以下文字选于朱自清的《春》:“小草偷偷地从土里钻出来,嫩嫩的,绿绿的”“坐着,躺着,打两个滚,踢几脚球”关于文中所涉及到的现象解释正确的是( )
A.“小草偷偷地从土里钻出来”,草对土有力的作用
B.“坐着,躺着”,由坐到躺,人对地面的压强变小
C.“打两个滚”,在草地上滚动,人不受摩擦力
D.“踢几脚球”,踢出的球由于具有惯性能继续运动
(多选)14.(2023•辽宁)在两个烧杯内盛有甲、乙两种液体,将瓶口扎有橡皮膜的同一小瓶,分别放入甲、乙液体中,均处于悬浮状态且开口朝下,小瓶在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,如图所示。轻触乙液体中的小瓶使其下沉。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.悬浮时,小瓶在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
C.下沉过程中,橡皮膜所受液体压强不变
D.下沉过程中,小瓶所受浮力变小
(多选)15.(2023•锦州)装有不同液体的甲、乙两个相同容器放在水平桌面上,将装有适量水的瓶子(瓶盖密封)先后置于甲、乙两容器中,瓶子静止时如图所示,此时两容器中液面相平。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两容器中,瓶子受到的浮力相等
B.甲、乙两容器中,液体对容器底部的压力相等
C.甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强
D.甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力
(多选)16.(2023•辽宁)在生物学实验课上,学生制作“洋葱鳞片叶表皮”玻片标本。下列关于此过程中涉及的物理知识说法正确的是( )
A.用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水,利用了大气压
B.切洋葱的小刀,刀刃锋利是为了增大压力
C.切洋葱时感到“辣”眼睛是扩散现象造成的
D.用镊子夹取鳞片叶表皮时,镊子是省力杠杆
(多选)17.(2023•辽宁)水平桌面上两个质量相同、底面积不同的容器中,装有质量相等的水。将两个橡胶吸盘吸合在一起放在其中一个容器中漂浮,如图甲所示;又将这两个橡胶吸盘分开后放入另一个容器中,吸盘沉底,如图乙所示。甲、乙两图容器中的水深度相同。下列说法正确的是( )
A.橡胶的密度大于水的密度
B.甲图容器底受到水的压强大于乙图容器底受到水的压强
C.甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强
D.两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力
(多选)18.(2023•营口)将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中,冰块静止时如图所示(ρ冰>ρ煤油)。下列分析正确的是( )
A.放入冰块后,烧杯对桌面的压力变大
B.冰块完全熔化后,杯中液面高度下降
C.冰块完全熔化后,杯底受到液体的压强变大
D.冰块完全熔化后,煤油的密度变大
(多选)19.(2022•丹东)052D型导弹驱逐舰是我国海防和远洋护航的主力舰种之一。关于驱逐舰在海上执行护航任务的过程中,下列说法正确的是( )
A.驱逐舰所受浮力的方向总是竖直向上的
B.舰载直升机离舰后,驱逐舰所受浮力变大
C.舰载直升机加速升空过程中,它的运动状态发生了改变
D.舰载直升机离舰后,驱逐舰舰底所受海水压强变大
(多选)20.(2022•辽宁)水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形容器,分别装入密度不同的液体。A、B是两个体积相等的小球。用细线将A球系在轻质木棍上,木棍搭在甲容器壁上。B球与固定在容器底部的细线相连(不计细线和木棍的质量),且两根细线均受拉力。静止时液面如图所示。液体对容器底部的压强相等,C、D两点距容器底高度相等。下列说法正确的是( )
A.A球的密度小于B球的密度
B.C点的压强小于D点的压强
C.若剪断甲容器中的细线,甲容器对桌面的压力不变
D.若剪断乙容器中的细线,液体对容器底的压强变小
(多选)21.(2022•朝阳)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯,杯内分别盛满甲、乙两种不同液体,把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,小球静止后位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度ρ甲>ρ乙
B.小球排开液体的质量m排甲<m排乙
C.液体对烧杯底的压力F甲>F乙
D.液体对烧杯底的压强p甲<p乙
(多选)22.(2022•鞍山)两个质量相等、底面积相同的容器置于水平桌面上,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,有四个体积相等的实心小球A、B、C、D,其中C、D两球完全相同。如图所示,将它们分别放入两容器中,B球悬浮在甲液体中,A球漂浮在乙液体中,C球、D球在两种液体中沉到底部。则下列说法中正确的是( )
A.四个球中A球的密度最小
B.C、D两球在两种液体中受到的浮力相等
C.两容器对桌面的压力相等
D.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
(多选)23.(2022•盘锦)放在水平桌面上的两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体,将A、B两个小球分别放入两个容器中,静止后如图所示。已知两个小球排开液体的质量相同,下列判断正确的是( )
A.两个小球受到的浮力相等
B.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
C.放入小球后甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
D.放入小球后甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强
(多选)24.(2022•辽宁)水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中。前后两次静止时液面如图所示。下列说法正确的是( )
A.橘子在水和盐水中所受浮力相等
B.两容器对水平桌面的压强p甲>p乙
C.液体对两容器底的压力F水<F盐水
D.向乙容器中加水,香蕉所受浮力不变
(多选)25.(2021•沈阳)如图所示,将一个圆形玻璃瓶装满常温的水,把两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,使玻璃瓶密封。下列说法正确的是( )
A.用力捏玻璃瓶,细玻璃管中水面会上升
B.将玻璃瓶放入热水中,细玻璃管中水面会上升
C.贴着细玻璃管上端开口处沿水平方向吹气,细玻璃管中水面会下降
D.戴厚手套拿着玻璃瓶乘电梯匀速从1楼到30楼,细玻璃管中水面会上升
(多选)26.(2021•大连)如图甲是反映温度变化的工艺品。它由圆筒、液体及多个浮子组成,浮子是由玻璃球和温度标牌组成,每个浮子的体积相同而质量不同。图乙是该工艺品的简化图,温度降低,液体密度显著增大,浮子会逐个上浮。当液体温度降至某个值时,标牌温度与该值相等的浮子上浮。此时,液体温度为28℃,浮子1、2在图中位置静止,浮子3沉在底部;如果温度从28℃升高到29℃,浮子2将下沉。不计温度对浮子体积的影响,则( )
A.28℃时,浮子1受到的浮力等于自身的重力
B.28℃时,浮子3受到的浮力小于自身的重力
C.从28℃到29℃,浮子2的浮力变化量与浮子3的浮力变化量相等
D.从28℃到29℃,浮子1的浮力变化量比浮子2的浮力变化量小
(多选)27.(2021•辽宁)如图所示,M、N是两个质量相等的正方体,VM<VN,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体。M在甲液面漂浮,N用细线吊着静止在乙液体中(细线对N有拉力)。两容器液面相平,M、N露出液面的高度相同。下列说法正确的是( )
A.M受到的浮力大于N受到的浮力
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强
D.若剪断细线,N静止时,乙液体对容器底的压强变大
(多选)28.(2020•大连)如图所示,U形弯管的两端开口向下,左管的阀门关闭,右管中的活塞处于静止,活塞和阀门之间的管内充满水,左右两管内水面的高度差为h。若将阀门打开,水会从左管流出来。已知活塞的横截面积为S,重力为G,管外的大气压强为p0,水的密度为ρ.不计活塞与管壁的摩擦,则在阀门打开前( )
A.活塞下表面所受的大气压的力为p0S
B.活塞上表面所受的压强为p0﹣
C.活塞上、下表面所受的压强差为ρgh
D.活塞所受的重力G一定小于ρghS
三.填空题(共14小题)
29.(2024•辽宁)如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 。
30.(2023•阜新)如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是 N,排开海水的体积是 m3。舰艇上的雷达接收和发射的是 (选填“超声波”或“电磁波”)。(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)。
31.(2023•盘锦)一艘货船排水量为5000t,这艘船在满载时受到的浮力是 N;卸掉一部分货物后,该船底部受到水的压强将 。航行时,禁止两船近距离并排行驶,否则容易被“吸”向对方造成事故,这是因为在流体中,流速越大的位置压强越 。(g=10N/kg)
32.(2023•丹东)如图所示,我国第一艘航空母舰“辽宁舰”在海上破浪前行。舰体距海面2m深处受到海水的压强为 Pa。海上航行时,为了安全起见,两只舰艇不能近距离高速并排行驶,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 。(海水密度ρ海水=1.03×103kg/m3)
33.(2023•营口)如图所示,水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出,说明液体对容器的 有压强;b孔中的水喷得更远,说明液体内部的压强随着深度的增加而 ;此时,用手封住瓶口(水面高于a孔),能够观察到小孔 (选填“ab”、“a”、“b”或“都停止”)持续向外出水。
34.(2022•丹东)如图所示,滑翔者与鸟儿“比翼齐飞”。鸟儿飞翔利用了气体流速大的位置压强 的原理;滑翔者使用的安全带较宽是利用增大受力面积的方法 压强。滑翔机发动机上装有消声装置,是在 处减弱噪声。
35.(2022•丹东)质量为405g的长方体金属块,体积为150cm3,挂在细线下在水中静止,如图所示,金属块的下表面距烧杯底部3cm,距水面7cm。金属块受到的浮力为 N;水对金属块下表面的压强为 Pa。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
36.(2022•辽宁)中考过后,小鹏去森林公园游玩,森林中气温比外界低,原因之一是森林涵养水源。水的 较大,气温上升得慢。溪水沿着石缝向下流淌,因为受到 力的作用。他带着自制的气压计(如图所示),到达山顶时,液柱高度会 。
37.(2022•大连)如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m乙。则m甲 m乙(选填“>”“=”或“<”);乙液体的密度ρ乙= (用已知条件所给的字母表示)。
38.(2022•鞍山)我国第三艘航空母舰已经建造完成,其满载排水量为8.4万吨,满载航行时受到的浮力为 N;舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方的空气流速;当大量舰载战斗机起飞后,航母受到的浮力会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
39.(2022•辽宁)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为 N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力 (填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向 。(g取10N/kg)
40.(2021•沈阳)三峡工程在2020年完成整体竣工验收。如图所示,是无人机拍摄的三峡大坝的壮观景象。当拦河坝蓄水时上游水位上涨过程中,上游坝底受到水的压强 (填“变大”、“变小”或“不变”);距离水面10m深处水产生的压强为 Pa。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
41.(2021•辽宁)如图所示,是我国自主研制的世界最先进的常规动力破冰船﹣﹣﹣﹣﹣“雪龙2号”,排水量为14000t,其满载时排开海水的体积为 m3,所受浮力为 N。其海面下5m处受到海水的压强为 Pa。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
42.(2020•大连)弹簧测力计通过细线吊着一个金属块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则金属块的重力是 N.如图乙所示,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N.则金属块在水中受到的浮力是 N。
四.作图题(共1小题)
43.(2022•鞍山)如图所示,容器中盛有水,用细线吊着一个实心铁块静止在水中。请在图中画出铁块所受力的示意图。
五.简答题(共1小题)
44.(2023•锦州)2023年5月28日上午10时32分,我国具有自主知识产权的商用大型客机C919执行MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,飞往北京首都国际机场,开启这一机型全球首次商业载客飞行,飞机起飞后加速升空的过程如图所示。请利用所学的相关物理知识回答:
(1)飞机的动力来源于强大的喷气发动机,喷气发动机是热机的一种,热机工作时的能量是如何转化的?
(2)飞机在升空过程中舱外大气压强如何变化?
(3)飞机获得升力的原理是什么?
六.实验探究题(共5小题)
45.(2022•沈阳)小雨通过学习了解到物体在液体中所受浮力的大小与它浸在液体的体积、液体的密度有关,他还想知道其它因素能否影响浮力大小。
(1)提出问题:浸没在液体中的固体所受的浮力大小是否跟固体的形状有关;
(2)猜想:小雨认为浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状有关;
(3)设计实验:
实验器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计和一块不吸水的橡皮泥。
实验步骤:
①小雨将橡皮泥用细线悬挂在弹簧测力计下,让橡皮泥缓慢 在水中,待橡皮泥静止时读出弹簧测力计示数为F1;
②改变 ,重复上述实验步骤,读出弹簧测力计的示数为F2;
(4)实验结论:若F1=F2,则说明小雨的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)评估:实验次数少,结论不具有普遍性。
46.(2022•鞍山)同学们发现:李子会沉在水底,而丑橘可以漂浮在水面上。于是他们利用实验室的器材测量了两种水果的密度。
(1)测量李子的密度:
①将天平放在水平台上,如图甲所示,将游码放到标尺左端的零刻度线处,向 调节平衡螺母,直至指针指在分度盘的中线处,使天平横梁平衡。
②接着配制浓度合适的盐水,使李子恰好 在盐水中,测出盐水的密度即为李子的密度。测量步骤如下:
步骤一:在小烧杯中加入适量配置好的盐水,用天平测量其质量,当天平平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,小烧杯和盐水的总质量为 g;
步骤二:把小烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,测量其体积如图丙所示;
步骤三:测出小烧杯和剩余盐水的总质量为39.8g;
则李子的密度ρ李子= kg/m3。
(2)测量丑橘的密度:
步骤一:如图丁﹣1所示,用台秤测量容器和水的总质量为m1;
步骤二:如图丁﹣2所示,丑橘漂浮在水面上,台秤的示数为m2;
步骤三:如图丁﹣3所示,按压丑橘使其刚好 在水中,台秤的示数为m3;
则丑橘的密度ρ丑橘= 。(用字母表示,已知水的密度为ρ水)
47.(2022•辽宁)在测量物质密度的实验中:
(1)整理实验室时,大威发现一个实心金属块,在征得老师同意后设计了如下实验,鉴别金属块的种类。
物质名称
密度ρ/(kg•m﹣3)
银
10.5×103
铜
8.9×103
钢、铁
7.9×103
铝
2.7×103
①将天平放在水平台上,调平后发现右盘底粘有污渍,清理完毕后向 侧调节平衡螺母,使横梁重新平衡。
②大威测量金属块密度的过程:
A.用天平测出金属块的质量,砝码质量及游码示数如图甲所示,为 g;
B.在量筒中装入适量的水,体积为40cm3;
C.用细线系住金属块并将其浸没在水中,水面上升至图乙所示的位置,读出水面对应的刻度为 cm3;算出金属块的密度为 kg/m3。
③查表可知该金属块可能为 。
(2)大威学习浮力知识后利用自制简易密度计、溢水杯和小量筒设计实验,测量浓盐水的密度。
①将密度计放入装满水的溢水杯中(如图丙),待密度计静止,用量筒测量溢出水的体积V1;
②取出密度计,将密度计放入装满浓盐水的溢水杯中,待密度计静止,用量筒测量溢出浓盐水的体积V2;
算出浓盐水的密度ρ浓盐水 。(用字母表示,水的密度用ρ水表示)
③密度计从水中取出后未擦干直接放入浓盐水中,会导致测量结果偏 。
48.(2021•辽宁)小平用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关:
(1)根据甲、乙两图,可知压力的作用效果与 大小有关。
(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放 个砝码。由此得出结论: 一定,受力面积越小,压力的作用效果越 。
(3)小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
①用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示。
②取下木块上的砝码,重复①的操作,弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明,接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越 。
③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 。
49.(2021•辽宁)小宇在测浓盐水的密度时进行如下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码归零,发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)天平调平后小宇进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②用天平测烧杯和浓盐水的总质量,盘中砝码及游码的位置如图甲所示,烧杯和浓盐水的总质量为 g;
③将浓盐水倒入量筒中,液面的位置如图乙所示,为 mL。为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号)。
(3)浓盐水的密度为 g/cm3。
(4)小宇又想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为ρ0)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出 (填“萝卜”或“杯和浓盐水”)的质量为m1;
②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图丙,用记号笔记下液面在萝卜上的位置;
③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为m2。萝卜密度的表达式为ρ= (用所给字母表示)。
七.计算题(共11小题)
50.(2023•阜新)某工地一台8t的推土机,它与地面接触的总面积为4m2。推土机在平直的地面匀速行驶15min,消耗柴油7kg。(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg)求:
(1)推土机静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)若推土机匀速行驶时发动机的功率为130kW,发动机做的功是多少?
(3)推土机匀速行驶时,发动机的效率是多少?(百分号前保留一位小数)
51.(2023•鞍山)如图为某品牌微型电动汽车,该车的空载质量为1.2t,最多载重4人,车轮与地面的总接触面积为1000cm2,发动机的最大输出功率为20kW。(g取10N/kg)求:
(1)该车载重4人(每人按60kg计算)时,静止在水平路面上时对路面的压强;
(2)该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶18km,用时15min,在此过程中汽车受到的阻力;
(3)若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供,燃油汽车的效率为25%,需要消耗多少千克的燃油。(q油=4.5×107J/kg)
52.(2023•丹东)某小汽车的质量为1500kg,轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2。小汽车在平直的公路上匀速行驶6.9km,消耗汽油0.5kg,已知小汽车匀速直线行驶时受到的阻力为1000N。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强;
(2)在此过程中该小汽车牵引力所做的功;
(3)该小汽车发动机的效率。
53.(2023•辽宁)某款环保能源汽车——氢能重卡,它满载时总质量为50t,车轮总着地面积为0.8m2,采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中,汽车以300kW的输出功率,在水平公路上匀速直线行驶了20min,汽车发动机的效率为75%。(g取10N/kg,q柴油取4.0×107J/kg)求:
(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)这次行驶过程中,汽车消耗的氢能为多少焦耳;
(3)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供,至少需要完全燃烧柴油的质量。
54.(2023•锦州)我国道路交通安全规定,货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,王师傅的货车自身质量是6t,车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次,王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg。(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg)求:
(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强是否符合安全规定?
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是多少?
(3)这一过程中货车发动机的效率是多少?(计算结果精确到1%)
55.(2023•辽宁)铁岭市对大通街路面改造的过程中,使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t,履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中,运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m,行驶中受到的阻力为104N。(g取10N/kg,燃料热值q取4.5×107J/kg)求:
(1)空载运输车静止时对水平路面的压强;
(2)这次运送中,运输车发动机的功率;
(3)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是40%,10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。
56.(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。
57.(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?
58.(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。
59.(2021•沈阳)将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水,先放在水平桌面上(瓶未开启),如图甲所示,瓶底与桌面的接触面积为3cm2,接着把这个水瓶放在水中,瓶子处于漂浮状态,如图乙所示。然后把瓶中水喝完,测得这个空瓶(包含瓶盖)重力为0.2N。(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)瓶中水受到的重力;
(2)图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强;
(3)图乙中瓶浸在水中的体积。
60.(2021•辽宁)如图所示的小型汽油耕地机的质量为80kg,静止时与水平地面的接触面积为20cm2。在水平土地上匀速直线行驶时速度为2m/s,此时汽油机的输出功率为4kW,效率为25%。求:
(1)耕地机静止时对水平地面的压强。(g=10N/kg)
(2)耕地机以2m/s匀速直线行驶时受到的阻力。
(3)耕地机以2m/s匀速直线行驶了2.3km,消耗汽油的质量。(q汽油=4.6×107J/kg)
(多选)1.如图是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的场景,潜水员用钢索把灌满水沉入海底的浮筒拴牢在沉船两旁,然后利用压缩机将空气压进浮筒,把水排出,浮筒就会带着沉船浮出水面。关于浮筒打捞法,下列说法正确的是( )
A.“浮筒打捞法”是利用沉浮条件将沉船打捞上来的
B.浮筒在水中下沉过程中所受水的压强和浮力都一直变大
C.压缩机将空气压进浮筒,把水排出,是为了增大浮筒的浮力
D.浮筒带着沉船在水中上升过程中,浮筒所受的浮力大于其自身重力
2.如图所示,下列有关压强和浮力的描述正确的是( )
A.图1:同一艘轮船在不同海域航行时所受的浮力大小不同
B.图2:安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压减小而升高
D.图4:向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,增大水面上方的气压从而降低水的沸点
3.下列关于压强和浮力的知识说法正确的是( )
A.气象用探测气球里所充气体的密度大于空气的密度
B.潜水艇从长江匀速潜行到大海,受到的浮力会变大
C.船闸、U形管压强计都是利用连通器的原理来工作的
D.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用了大气压
4.小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越 ;
(2)实验时的情形如图2所示,比较 两图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较图2甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与 有关;
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①她先向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;
②用细线悬挂着弹簧测力计,弹簧测力计下的探头刚好浸没,如图2丁所示,此时弹簧测力计的示数为 N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为 mL,此时探头所受的浮力为 N;
③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量 (填“变大”“变小”或“不变”),弹簧测力计的示数会 (填字母)。
A.一直变大
B.先不变后变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
5.小明在阅读古文时看到“怀丙打捞铁牛”的故事,由此受到启发,他设计了一个模拟“打捞”过程:如图甲所示,金属块A部分陷入淤泥内,水面上重为2N的小船内装有16N的沙石,竖直细绳将金属块A和小船紧连,此时细绳对金属块A向上的拉力为2N。小船有五分之一的体积露出水面:如图乙所示,将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,此时小船有五分之二的体积露出水面。已知金属块A的体积为2×10﹣4m3,不计细绳的质量和体积。
(1)关于模拟“打捞”过程,下列说法正确的是 ;
A.随着小船沙石的清除,小船受到的浮力增大
B.图乙中,小船受到的浮力大于其所受重力
C.金属块被拉出淤泥的过程中,所受压强和浮力都不变
D.金属块被拉出淤泥静止在水中时,每个表面受到的压强相等
(2)图甲中,金属块A的上表面距离水面50cm,则金属块A上表面受到的水的压强是 Pa;
(3)图乙中,金属块被拉出淤泥静止在水中时,小船受到的浮力是多少?
(4)金属块A的密度为多少?
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