内容正文:
第10章 流体的力现象
中考新考法 阶段培优练(10.4~10.5)
1
1. [2024·临沂期末] 实践课上,小明用试管、透明胶、铁丝、
塑料管和注射器等,制作如图所示的潜艇模型(不计塑料管
的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说
法正确的是( )
2
A. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B. 向内推注射器活塞,试管内气体压强变大,模型将下沉
C. 向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使试
管内的水先增加后减少
√
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3
2. [2024·德阳] 盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,
先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器
的水中处于漂浮状态,如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻
放入水中,静止时土豆沉底、碗处于漂浮状态,如图乙所示,
下列说法正确的是( )
4
A. 水对碗减少的浮力(甲、乙图对比)
等于乙图中水对土豆的浮力
B. 乙图中水对碗的浮力小于水对土豆
的浮力
C. 甲图容器中的水对容器底部的压强
大于乙图容器中的水对容器底部的压强
D. 甲图容器对桌面的压强大于乙图容
器对桌面的压强
√
5
【点拨】因为碗和土豆的质量相等,则
它们的重力相等,均为 ,由物体的浮
沉条件可知,水对碗减少的浮力
,而乙图中土豆沉底,则 ,所以水
对碗减少的浮力大于乙图中水对土豆的浮力,故A错误;乙
图中碗漂浮,则水对碗的浮力,则 ,
故B错误;在甲图中,土豆和碗整体受到的浮力 ,在
6
乙图中,土豆和碗整体受到的浮力
,由
可知,土豆和碗整体排开
水的体积减小,水面下降,由
可知水对容器底部的压强变小,故C正
确;由于容器对桌面的压力等于水、容
器和碗、土豆的总重力,所以容器对桌
面的压力不变,由 可知容器对桌
面的压强不变,故D错误。
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3. [2024·达州] 如图甲所示,悬挂在弹簧测力计
下的实心圆柱体 浸没在水中,将其缓慢拉出水面
(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数 与物体上升的
高度之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为
的实心物体用细线和 连接在一起,如图丙所示放入水中,
、 刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,
,取 ,下列说法正确的是
( )
8
A. 浸没在水中所受浮力为
B. 的底面积为
C. 受到的重力为
D. 的密度为
√
10
【点拨】根据图乙知,将 拉
出水面后,不受浮力时弹簧测
力计示数等于物体重力
,浸没时 ,
根据称重法知 ,故A错误;
浸没时
11
,
从开始露出水面到全部离开,上升的高度为
,由于水面下降,物体的高度大
于,故 的底面积
,
故B错误;
的体积为,、 整体的体积
,整体受到的浮力
,根据悬浮的条件知 ,即
,则 的密度
,故C
错误,D正确。
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(第4题)
4.如图所示,充满氢气的气象探测气球携带探空
仪(体积不计)在高空测量,工作完毕后释放部
分氢气,气球体积缩小,所受浮力随之______,
气球下落。气球球囊(厚度不计)、细绳及探空
仪的总质量为,空气密度为 ,
减小
1
当它恰能缓慢下降时,球内氢气密度为 ,此时气
球的体积为___ 。
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(第5题)
5.[2024·眉山] 物理兴趣小组的同学制作了
一个简易密度计,分别放入盛有不同液体
的两个玻璃杯中,静止时液面相平,如图
所示,密度计在液体中受到的浮力 ___
,液体对杯底的压强___ 。
(均选填“ ”“”或“ ”)
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17
6.[2024·上海期中] 盛有等质
量水的轻质薄壁圆柱形容器甲、
乙置于水平地面,均匀柱体
、 漂浮在水面上,如图所
示。已知容器底面积 ,
水深,水对容器底部的压力___ ,容器对地面
的压力___,柱体的密度___。(均选填“ ”“ ”
或“ ”)
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【点拨】由题意知 ,水的密度
相同,根据可知 ,由
题意知,且 ,根据
可知 。由图知两柱体在
水中都处于漂浮状态,根据浮沉条件和阿基米德原理可知柱
体受到的重力 ,已知轻质容器的重力不计,则
容器对地面的压力
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,已知 ,
,所以 ,所以容器
对地面的压力 。由图可知,
设柱体有浸入水中,柱体有 浸入
水中,,已知、 均漂浮,根据
阿基米德原理可得,柱体 所受浮力
,柱体 所受浮力
,又因 ,
,可得, ,
即 。
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7.[2023·湘潭] “曹冲称象”是家喻
户晓的典故,兴趣小组受此启发,
找来一个上端开口的空透明圆筒,
底部用细线系一块质量适当的铁
块,然后将其静止放置在水中,如图甲所示,此时圆筒浸入
水中的深度为,水面与圆筒 点相平。利用此装置标上刻
度后放入水中,可以方便地测量出物体的质量。
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在圆筒内放上一个物体后,如图
乙所示,圆筒浸入水中的深度为
, 水面与圆筒 点相平。已
知圆筒底面积为 ,圆筒和
铁块总重为 ,装置始终处于
漂浮状态,圆筒始终竖直
取 。则:
(1)图甲中圆筒和铁块受到的总浮力是____ ,它们浸入水
中的总体积是_________,铁块所受的浮力为____ 。
0.6
0.1
24
【点拨】图甲中圆筒和铁块处于漂浮状态,
受到的总浮力等于总重力,即
;它们浸入水中的总体积 ;
圆筒受到的浮力
25
,
铁块所受的浮力
。
(2)图乙中圆筒底部受到水的压强是
_______,受到水的压力为___ 。
1 000
1
【点拨】图乙中圆筒底部受到水的压强
,受到水的压力
。
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(3)为方便测量,圆筒点应标上___ 刻度线。
0
【点拨】图甲圆筒中没有物体,为方便测量,圆筒 点应标
上 刻度线。
28
(4)利用此装置测量时,圆筒 点的刻
度线对应的质量应为_____ 。
0.05
【点拨】图乙中圆筒受到的浮力变化量
,
利用此装置测量时,圆筒 点的刻度线对应的质量
。
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29
8.[2024·重庆] 如图所示是某型号
水下机器人。该机器人可以通过三
种方式控制浮沉,第一种是机器人
内部水舱充放水,水舱的容积为
;第二种是利用推进器提供竖直向上的推力
,可以在 之间调节;第三种是在机器人外部加
装不同数量的浮块,每个浮块质量均为 ,体积均为
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。已知该机器人水舱未充
水时的质量为 ,未装浮块时,
机器人的总体积为
(体积不变,含机械臂, 取
)。
(1)求 深处水的压强。
【解】 深处水的压强
。
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(2)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停
时, 的大小。
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机器人水舱未充水时的重力
,
水舱充满水的水重
,
机器人浸没在水中所受浮力
34
,
机器人悬停时有 ,则
。
(3) 深处水底有一物体
(未与水底紧密接触),其密度均匀且
为 ,体积为
,需机器人潜入水中用机
械臂抓住物体打捞上来,为确保打捞顺利进行,机器人下水
前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案,在调到
的情况下,还需如何利用另外两种方式实现上浮?请通过计
算给出一种合理方案。
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物体重力
,
物体受到的浮力
,
37
能把物体打捞上来,机器人提供的最小拉力
,
为确保打捞顺利进行,机器人下水前水舱内先充满水,打捞时放干净水,
,另外安装 个浮块,一个
浮块的重力
,
一个浮块受到的浮力
,
给物体提供的最小拉力
,
即 ,
解得,取1,所以在 调到
的情况下,还需要加装1个浮块,再
将水舱中的水排空,即可让机器人抓住
物体上浮。
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