内容正文:
参考答案及解析·云南物理
分
层
作
业
本
6. 乙 压力相同 平衡力 0. 5 10
000
[变式训练]
2. 5×105 4×108 【解析】图钉尖对墙的压
力等于手指对图钉帽的压力,即 F2 = F1 = 20
N,图钉帽的
面积 S1 = 0. 8
cm2 = 8 × 10-5
m2 ,图钉尖的面积 S2 = 5 ×
10-4
cm2 = 5 × 10-8
m2 , 手 对 图 钉 帽 的 压 强 p1 =
F1
S1
=
20
N
8×10-5
m2
= 2. 5 × 105
Pa,图钉尖对墙的压强 p2 =
F2
S2
=
20
N
5×10-8
m2
= 4×108
Pa.
7. 解:(1)雾炮车达到最大装水量时对水平地面的压力 F =
G总 =m总 g = (m空 +m水)g = (6
000
kg+12
000
kg) ×10
N/ kg =
1. 8×105
N;
(2)【解法一】雾炮车满载时对水平地面的压强 p =
F
S
=
1. 8×105
N
0. 1×4
m2
= 4. 5×105
Pa,小于桥面能承受的最大压强 6×
105
Pa,所以该雾炮车能满载通过;
【解法二】当受力面积为 0. 1×4
m2 = 0. 4
m2 时,古桥能承
受的最大压力 F大 = p大 S= 6×105
Pa×0. 4
m2 = 2. 4×105
N,
大于雾炮车满载时对水平地面的压力 1. 8×105
N,所以该
雾炮车能满载通过;
(3)雾炮车空载时对水平地面的压力 F′=G =m空 g = 6
000
kg×10
N / kg = 6×104
N,雾炮车空载时对水平地面的压强
p′=
F′
S
= 6
×104
N
0. 4
m2
= 1. 5×105
Pa.
8. (1)转换 (2)没有控制压力大小相同 1 (3)压力越大
压路机的碾子很重 【拓展设问】C
9. B 10. C
11. B 思路点拨 1:= > > = > 思路点拨 2:=
12. A 思路点拨 1:< = > 思路点拨 2:①< = < =
< ② = =
13. 1
500 3
000 14. 5 ∶3 10 ∶9
命题点 4 液体压强
1. 连通器 2. D 3. AC
4. BD [变式训练]A 5. B 6. 1×108 1×107
7. 上 1
000 [变式训练](1)3×105 (2)20 1
000 25
1
250
8. 1. 2×103 6×103
9. 解: ( 1) 潜水器受到的海水压强 p = ρ海水 gh = 1. 0 ×
103
kg / m3 ×10
N / kg×7
000
m = 7×107
Pa≈700 个标准大气
压;
(2)由 P=
F
S
可知,观察窗受到的海水压力
F= pS= 7×107
Pa×50×10-4
m2 = 3. 5×105
N;
(3)上浮时间 t= 6 小时 56 分 40 秒= 6×3
600
s+56×60
s+
40
s = 25
000
s,
上浮的平均速度 v=
s
t
= 7
000
m
25
000
s
= 0. 28
m / s.
10. (1)有色 (2)各个方向 (3)越大 (4)乙、丙
[拓展设问](1)上 2
000 (2)小 变大
11. (1)压强 (2)深度 (3)无关 (4)密度 (5)深度
12. AD 【解析】 由题意可知, 圆柱体的体积 V柱 = Sh =
100
cm2 ×12
cm = 1
200
cm3 = 1. 2×10-3
m3 ,圆柱体的密度
ρ柱 =
m柱
V柱
= 0. 9
kg
1. 2×10-3
m3
= 0. 75×103
kg / m3 ,故 A 正确;放水
前,由图可知,圆柱体漂浮在水里,所以 F浮 =G柱 =m柱 g =
0. 9
kg×10
N / kg = 9
N,由 F浮 = ρ水 gV排 可得,排开水的体
积 V排 =
F浮
ρ水 g
= 9
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 9×10-4
m3 ,所以
液面上升的高度 h′=
V排
S容器
= 9
×10-4
m3
300×10-4
m2
= 0. 03
m = 3
cm,
没放圆柱体之前水的体积 V0 =
m0
ρ水
= 4. 2
kg
1. 0×103
kg / m3
= 4. 2
×10-3
m3 ,水面的高度 h0 =
V0
S容器
= 4. 2
×10-3
m3
300×10
-4
m2
= 0. 14
m =
14
cm,所以放水前水面距容器底部的高度 h = h0 +h′ =
14
cm+3
cm = 17
cm,故 B 错误;放水前圆柱体浸在水中
的深度 h浸柱 =
V排
S柱
= 9
×10-4
m3
100×10-4
m2
= 0. 09
m = 9
cm,圆柱体下
面水的高度 h前水 = 17
cm-9
cm = 8
cm,圆柱体下面水的质
量 m0 = ρ水 S容器 h前水 = 1. 0 × 103
kg / m3 × 300 × 10-4
m2 ×
0. 08
m= 2. 4
kg,所以当放水 2. 4
kg 时圆柱体刚好漂浮,
现在放水 3
kg,圆柱体沉底,此时水面下降的高度 Δh =
3
kg-2. 4
kg
ρ水(S容器-S柱)
= 0. 6
kg
1. 0×103
kg / m3×(300×10-4
m2-100×10-4
m2)
=
0. 03
m = 3
cm,放水后水面的高度 h后水 = 9
cm - 3
cm =
6
cm,所以放水后水对容器底的压强 p水 = ρ水 h后水 g = 1. 0
×103
kg / m3 ×0. 06
m×10
N / kg = 600
Pa,所以放水后水对
容器底的压力 F′= p水 S容器 = 600
Pa×300×10-4
m2 = 18
N,
故 C 错误,D 正确. 故选 AD.
13. B 14. A 【变式训练】C
15. D 【解析】由题意可知两容器底部受到的液体压强相等
p甲 = p乙,由图可知甲液体的深度小于乙液体的深度,由 p
= ρgh 可知 ρ甲 >ρ乙;由题意可知液体内 A、B 两点到容器
底部的距离相等,根据 p= ρgh 可知 pA下 >pB下,由于 p甲 = pA
+pA下,p乙 = pB+pB下,且 p甲 = p乙,所以 pA <pB,故 D 正确. 故
选 D.
16. F甲 >F丙 >F乙 p甲 = p乙 = p丙 【解析】容器中水的深度关
系为 h甲 >h丙 >h乙,根据 p= ρgh 可知,容器底部所受水的压
强关系为 p甲 ′>p丙 ′>p乙 ′,因三个容器底面积相同,则根据
F= pS 可知,水对容器底部的压力关系为 F甲 >F丙 >F乙;三
个容器的质量相同、所装水的质量也相同,所以容器和水
的总质量相同,由 G =mg 可知,它们的总重力相同,因为
容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,所以三个容
器对桌面的压力相等,已知三个容器的底面积相同,所以
根据 p =
F
S
可知,三个容器对桌面的压强相等,即 p甲 =
p乙 = p丙 .
17. 解:甲、乙为两个完全相同的薄壁柱形容器,则两个容器
的质量、底面积均相同,当甲、乙对地面的压强相同时,根
据 F= pS 可知,容器对地面的压力相同,液体的重力相
同,根据 G=mg= ρVg= ρShg 可得,ρ水 S0h水 g = ρAS0hAg,则
当 A 液体的深度等于水的深度时,A 液体的密度等于水
的密度,由 ρ=
m
V
= m
Sh
可知,容器底面积和液体质量都一
定时,液体深度越小其密度越大,由图可知,A 液体的深
度比水略大,所以乙中 A 液体的最大密度 ρAmax <ρ水 = 1. 0
×103
kg / m3 ,当乙中 A 液体的深度最大为 0. 8
m 时,其密
度最小,最小密度 ρAmin =
h水
hA
ρ水 =
0. 6
m
0. 8
m
×1. 0×103
kg / m3 =
0. 75×103
kg / m3,所以 A液体的密度范围为 0. 75×103 ~ 1. 0
×103
kg / m3 .
命题点 5 大气压强与流体压强
1. B 2. AD [变式训练]C 3. 等于 1×104 4. 小于 运
动 5. 气体的体积 热 向上拉细线加深气球在水中的深
5
参考答案及解析·云南物理
分
层
作
业
本
度,使水面保持不变 气球浸入水中的深度变大 6. DFGH
7. 上升 流速快压强小 8. 变小 静止 上 9. 小 流速
吸尘器 10. 快 小 小于 11. 小 大气压 相同
12. C
命题点 6 浮力的理解及相关计算
1. B 2. B 3. AD 4. D A
5. > = [思路点拨]ρ液 gV排 > =
6. 如答图所示
第 6 题答图
7. B 8. A 9. 0. 8 1 10. 2 2. 5×103
11. 10 17 6. 4 12. 浮 大于 不变 13. C
14. C [思路点拨]① = ②变小 变小 ③不变 不变
15. AB
16. (1)1 (2)错误 没有控制铝块排开液体的体积相同
(3)小于 二力平衡 等于 有关
17. (1)上 变大 0. 3 (2)越大 无关 (3)1. 1 准确
(4)不合理,未控制 V排相同
18. (1)竖直调零(调零) (2)F1 -F3 (3) B (4)变小
变大 相等 (5)BC
19. (1) > (2) < (3) < (4) > (5) >
[拓展设问](1) > (2) < (2)=
20. (1)沉底 漂浮 (2) > < (3) > (4) > (5) >
(6) > (7)= (8) > (9) > (10) <
21. (1)漂浮 沉底 (2)= < (3) > (4) > (5) > <
(6) > (7) > 【变式训练】C
22. (1) > (2)= (3) > (4) > (5) >
23. (1) < (2) < (3) < (4) < (5)= (6) < (7) <
24. AD 【解析】瓶和水都漂浮,浮力等于重力,即 F浮 =G水 +
G瓶,根据 F浮 = ρ水 gV排 和 G = mg = ρgV 可得:ρ水 gV排 = ρ水
gV水 +m瓶 g,即 ρ水 gSh2 = ρ水 gS( h2 -h1 ) +m瓶 g,ρ水 Sh2 =
ρ水(h2 -h1 )S+m瓶,代入数据得:1. 0 × 103
kg / m3 × 1. 4 ×
10-4
m2 ×0. 06
m = 1. 0×103
kg / m3 ×1. 4×10-4
m2 ×(0. 06
m
-0. 02
m) +m瓶,解得 m瓶 = 2. 8× 10
-3
kg = 2. 8
g,故 A 正
确,B 错误;用力挤压矿泉水瓶,瓶内气体的体积减小,气
压变大,将水压入小玻璃瓶,将瓶中的空气压缩,这时浮
沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到浮力,所
以下沉一些,h2 增大,最终仍漂浮. 则挤压矿泉水瓶前
有:ρ水 gV排 = ρ水 gV水 +m瓶 g,即 ρ水 gSh2 = ρ水 gS(h2 -h1 ) +
m瓶 g,化简得:ρ水 h1S = m瓶 ①,挤压矿泉水瓶后有: ρ水
gV排 ′= ρ水 gV水 ′+m瓶 g,即 ρ水 gS(h2 +Δh)= ρ水 gS(h2 +Δh-
h1 ′)+m瓶 g,化简得:ρ水 h1 ′S=m瓶②,由①②知 h1 = h1 ′,所
以由于水进入玻璃瓶,h1 不变,故 C 错误, D 正确. 故
选 AD.
25. 16 4 【解析】长方体静止时受力平衡,受到重力、支持
力和浮力,则浮力 F浮 =G-F支 =mg-F支 = 2
kg×10
N / kg-
4
N = 16
N; 此 时 浸 入 的 深 度 h =
V排
S
=
F浮
ρ水 gS
=
16
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×100×10-4
m2
= 0. 16
m;当物体
漂浮时,浮力等于重力,F浮 ′ = G = mg = 2
kg × 10
N / kg =
20
N; 此 时 浸 入 的 深 度 h′ =
V排 ′
S
=
F浮 ′
ρ水 gS
=
20
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×100×10-4
m2
= 0. 2
m;此时水面
的高度与图甲相比增加了 Δh = h′-h = 0. 2
m- 0. 16
m =
0. 04
m = 4
cm.
26. = 13. 6 【解析】密度计在煤油和水中都处于漂浮状
态,由物体沉浮条件可知,F1 =F2 =G;设吸管长度为 h,底
面积为 S,密度计重力为 G,小明将该密度计放入水中,密
度计静止时 d 为 12
cm,ρ水 = 1. 0
g / cm3 = 1. 0×103
kg / m3 ,
由 F1 =G,可得:ρ水 gV排水 =G,即 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×
[(h-0. 12
m)S] =G①,小明将该密度计放入煤油中,密
度计静止时 d 为 10
cm,ρ煤油 = 0. 8
g / cm3 = 0. 8×103
kg / m3,
由 F2 =G,可得:ρ煤油 gV排煤油 =G,即 0. 8×103
kg / m3 ×10
N / kg×
[(h-0. 1
m)S] =G②,由①②可得,h = 0. 2
m;设该密度
计上对应密度值为 1. 25
g / cm3 的刻度线到密度计顶端
的距离为 d,则[(h-d)S] ×1. 25× 103
kg / m3 ×10
N / kg =G
③,将h= 0. 2
m 分别代入①和③,并将①③联立,解得 d=
0. 136
m = 13. 6
cm.
27. 变小 4 28. B
★专项提思维 5 特殊方法测密度
例 1 100 0. 8×103 例 2 ①12 ⑤10 1. 2
例 3 ④22 1. 1
例 4 (1)20 (2)0. 8×103 5. 6
例 5 (1)使竹筷能够竖直漂浮在液体中 (2)漂浮 越小
(3)
L-h1
L-h2
ρ水 (4)32. 5
【解析】(1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且
密度计重心偏低更稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体
中;(2)根据漂浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮
力与重力相等,因此密度计在水中与在盐水中所受的浮力
相等,即:F浮 = ρ液 gV排,当液体密度越大时,V排会越小;(3)
在水中时 F浮 = ρ水 gV排1 = ρ水 gS(L-h1 ),在盐水中时 F浮 =
ρ盐水 gV排2 = ρ盐水 gS(L-h2 ),因为浮力相等,所以 ρ水 gS(L-
h1 )= ρ盐水 gS(L-h2 ),即 ρ盐水 =
L-h1
L-h2
ρ水;(4)盐水质量 m =
ρ盐水 V= 1. 05
g / cm3 × 400
cm3 = 420
g,根据题意 m = m水 +
m盐,V=V水 +V盐,即 m= ρ水(V-V盐) +ρ盐 V盐,代入数据 420
g
= 1
g / cm3 ×(400
cm3 -V盐) +2. 6
g / cm3 ×V盐,盐的体积 V盐 =
12. 5
cm3 ,所以盐的质量 m盐 = ρ盐 V盐 = 2. 6
g / cm3 × 12. 5
cm3 = 32. 5
g.
例 6
(h2 -h1 )ρ石
3(H2 -H1 )
【解析】设烧杯底面积为 S,烧杯高 h,则
容器底面积为 3S. 图乙和丙两次实验,烧杯和矿石整体漂
浮在液体中,所受浮力等于矿石和烧杯的重力之和,两次
浮力相等,由 F浮 = ρ液 gV排可知:V排乙 =V排丙,则 S(h-h1 )= S
(h-h2 ) +V石,则矿石的体积为 V石 =S(h2 -h1 ),则矿石质量
为 m石 = ρ石 V石 = ρ石 S(h2 -h1 ),由图甲、乙可知,将矿石放
在烧杯中,排开水的体积变化为:ΔV排 = 3S(H2 -H1 ),则矿
石的重力 G= ΔF浮 = ρ液 gΔV排 = 3ρ液 gS(H2 -H1 ),故液体密
度 ρ液 =
G
3gS(H2 -H1 )
=
m石 g
3gS(H2 -H1 )
=
ρ石 S(h2 -h1 )g
3gS(H2 -H1 )
=
(h2 -h1 )ρ石
3(H2 -H1 )
.
例 7 (1)104 (2)50 2. 5×103
例 8 ②变平 ④
h1
h2
ρ水
例 9 ρ水 g(h-Δh) ρ液 gh1
h-Δh
h1
ρ水
例 10 >
L0
L0 -L1
·ρ水
6
分层作业本·云南物理
模
块
四
力
学
命题点 5 大气压强与流体压强(必考)
考向 1
大气压强(8 年 6 考)
1. [2023 云南 4 题 3 分]在如图所示的情景中,利用
了大气压强的是 ( B )
2. (多选)下图所示实例中,不能用大气压强解释
其原理的是 ( AD )
变式训练
生活中的“粘”字常与物理知识有关,下列关
于“粘”的说法正确的是 ( C )
A. 吃冰棒时会感觉“粘”舌头,是水蒸气凝华
导致的
B. 电视机屏幕易“粘”灰尘,是因为同种电荷
相互吸引
C. 塑料挂钩的吸盘“粘”在墙上,是因为大气
压的作用
D. 表面平整的铅块紧压后“粘”在一起,是因
为分子间有间隙
3. [2022 省卷 14 题 2 分]如图是颇具名气的云南建
水紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作
用是使壶内液面上方的压强 等于 (选填
第 3 题图
“大于” “小于”或“等于”)大气
压强. 若茶壶和水的总质量为
0. 5
kg,壶底与桌面的接触面积
为 5
cm2,壶对水平桌面的压强为 1×104
Pa. (g 取 10
N / kg)
4. [2021 省卷 13 题 2 分]新冠肺炎疫情中使用负压
救护车救治和转运感染者,“负压”就是通过技
术手段使车内气压 小于 外界气压,使新鲜
空气流入车内,而车内被污染的空气通过无害
化处理后排出,最大限度地减少医护人员与病
人交叉感染. 救护车疾驰而过,以路旁的树木
为参照物,医护人员和患者都是 运动 的.
5. [2024 昆明一模]善于观察的小明同学在生活中
发现以下有关气体压强的现象:烈日下充满气
的气球暴晒后容易发生爆炸;封闭在注射器内
的空气越压缩越费力. 于是小明提出了以下
猜想:
①一定质量的气体产生的压强大小可能与气
体的温度有关;
第 5 题图
②一定质量的气体产生的压强
大小可能与气体的体积有关.
他经过认真思索后,设计了如图
所示的装置来探究猜想①. 他往
气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气球
口;在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适
量的水;然后拉动绕过滑轮的轻质细线(长度
一定)使气球浸没在水中的某一深度,标记水
面位置并测出细线露出水面的长度. 实验过程
中,他应控制 气体的体积 不变,接下来的
操作是:将容器中的水换成同体积的 热
(选填“热”或“冷”)水(气球不会破裂),然后
向上拉细线加深气球在水中的深度,使水面
保持不变 ,接着测出细线露出水面的长度,
如果 气球浸入水中的深度变大 ,则说明猜
想①是正确的.
75
分层作业本·云南物理
模
块
四
力
学
考向 2
流体压强与流速的关系(8 年 6 考)
6. (多选)下列几幅图中,能利用流体压强与流速
的关系解释的是 ( DFGH )
7. [2017 省卷 17 题 2 分]如图所示,沿 B 管向左快
速吹气时 A 管中的水面将 上升 ,这是因为
A 管上方空气 流速快压强小 .
第 7 题图
8. [2024 烟台]春节期间,小明和父母乘飞机去上
海旅游. 在飞机上升的过程中,外界大气压强
变小 (选填“变大” “变小”或“不变”);在
飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的
机翼是 静止 (选填“静止”或“运动”)的;
机翼 上 (选填“上”或“下”)方的空气流速
快,压强小,因此获得了向上的升力.
9. 如图,小明将一张卡片对折后,放在桌面上,对
着卡片与桌面之间吹气,卡片下方的气体压强
小 ,卡片被压在桌面上,该现象说明了流
体压强与 流速 有关,请列举一个生活中该
原理的应用: 吸尘器 .
第 9 题图
10. [2023 怀化改编]唐诗“八月秋高风怒号,卷我
屋上三重茅”,诗中秋风“卷” 走“三重茅” 是
由于屋顶茅草上方的空气流速 快 (选填
“快” 或 “ 慢”),压强 小 ( 选填 “ 大” 或
“小”),从而产生一个向上的力;“沿洄划转
如旋风,半侧船头水花没”,这是描写船过漩
涡时,漩涡中心流速大,中心的水压 小于
(选填“大于”或“小于”)周围的水压而造成
的惊险情景.
第 11 题图
11. 屋顶风帽是利用自然风使风帽
旋转实现室内换气的装置,如
图所示. 它不用电,无噪声,节
能环保. 只要速度为 0. 2
m / s
的微风即可让其轻盈运转. 风
帽转动 时 其 内 部 空 气 流 速 变 大、 压 强 变
小 ,室内的污浊气体在 大气压 的作
用下被排出. 水平方向的风,从不同方位吹
来,风帽的转动方向 相同 (选填“相同”或
“不同”).
创新题推荐
12. [2024 成都湖南改编]如图,可以用吸管“吸”取
杯中的饮料,下列现象中,“吸”的物理原理与
其相同的是 ( C )
第 12 题图
A. 公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声
B. 大树通过根从土壤中“吸”取养分
C. 化学实验中用胶头滴管“吸”取药液
D. 用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
85