内容正文:
第八章 压强和浮力
一、单选题
1.在如图所示的三个底面积相同的容器中,分别装入质量相同的水,则容器底部受到水的压强和压力为( )
A.甲的压强最小,压力最大 B.乙的压强最大,压力最小
C.丙的压强最大,压力最大 D.以上说法均不对
2.如图,A为木块,B铝块,C为铁球,它们的体积相等,把它们都浸没在水中,则( )
A.三个物体受到的浮力一样大 B.铝块受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大 D.铁球受到的浮力最大
3.在水平桌面上的两个完全相同的甲、乙容器中,装有一定量的水。向其中分别投放由不同材料制成的体积相等的小球A、B,稳定后两容器中水面高度相同,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A的密度小于小球B的密度
B.小球A所受的浮力等于小球B所受的浮力
C.放入小球前,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.放入小球后,甲容器底部受到水的压力大于乙容器底部受到水的压力
4.根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋的力约为10N
B.一个普通中学生的体重约为500N
C.一个实心球的重力约200N
D.教室里的大气压强约为2个标准大气压
5.下列说法不正确的是( )
A.船闸利用连通器原理工作
B.电水壶通电产生热量的原理是电流的磁效应
C.大型客机升力的形成利用流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大的原理
D.潜水艇通过改变水舱中水的重力实现沉与浮
6.关于下面四幅图,下列说法正确的是( )
A.行走在沙漠中的骆驼,它之所以不会陷入沙中,是因为它对地面的压强大
B.工作中的船闸,其原理是连通器
C.把自制水气压计从山脚移到山顶,细管内水柱下降
D.人应该在安全线以外候车,是因为列车驶过时周围空气流速变大,压强变大产生压力差,容易发生危险
二、填空题
7.如图是养鸡场房顶安装的无动力风帽,凸起的球状体为涡轮,在自然风推动下,快速旋转,能有效将室内气体向外抽出的通风设施。风帽转动时使其内部空气流速变大,压强变 ,其室内的污浊气体在 作用下被排出。水平方向的风,从不同方位吹来,风帽的转动方向不变。
8.如图所示,用一个矿泉水瓶和两根吸管制成“口吹喷雾器”。随着瓶内水面降低,吸管内水柱的压强变 ,要想吹出水雾会更 (选填“省力”或“费力”)。
9.如图所示是一款采用外掀式设计的轿车天窗,当轿车行驶时,只需将天窗后面微微向上打开,就可加快空气的流通,使车内空气清新。请你根据所学的物理知识,针对上述现象,提出一个物理问题,并进行解释。
问题: ?
解释: 。
10.如图为托里拆利实验,可知当地的大气压相当于 mmHg柱产生的压强;若竖直提升玻璃管,管口未离开水银面,则水银面上方的水银柱高度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);若当地的大气压变为标准大气压,则玻璃管中水银柱的高度将增加 mm。
11.生活中物理知识很多,如茶壶的壶嘴和壶身构成 ,在茶水不流动的情况下,壶身和壶嘴的液面高度总是相平的。
三、实验题
12.某小组同学在学了液体压强的规律以后,用如图所示口小底大的圆台形容器进一步进行相关研究。他们在容器中倒入深度为h的水,用传感器测出水对容器底部的压强p水、容器对水平地面的压强p容。实验时,他们每次抽出深度均为Δh的水,记录p水和p容的值,并计算了每次压强变化量Δp水和Δp容,把相关数据记录在下表中。
序号
h/米
p水/帕
p容/帕
Δp水/帕
Δp容/帕
1
0.50
4900.0
3333.0
2
0.45
4410.0
3154.0
490.0
179.0
3
0.40
3920.0
2949.5
490.0
204.5
4
0.35
3430.0
2717.8
490.0
231.7
5
0.30
2940.0
2457.2
490.0
260.6
6
0.25
2450.0
2166.0
490.0
291.2
7
0.20
1960.0
1842.5
490.0
323.5
(1)分析比较表中p容和h的变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:口小底大的圆台形容器中, ;
(2)分析比较表中p水和h的变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:口小底大的圆台形容器中, ;
(3)分析比较表中Δp水和h的变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:口小底大的圆台形容器中,每次抽出深度均为Δh的水,水对容器底部的压强变化量Δp水与容器中水的深度h (选填“有关”或“无关”);
进一步分析比较表中Δp水和Δp容的大小关系及相关条件,可得出:Δp水 (选填“可能”或“不可能”)小于Δp容。
四、计算题
13.如图所示为国庆70周年阅兵中首次亮相的ZTQ-15式轻型坦克,它能适应水网地带、山地、高原等环境恶劣地区作战。据网络消息,该轻型坦克质量为3.5×104kg,每条履带与地面的接触面积约为1.5m2。(g=10N/kg)求:
(1)该轻型坦克所受的重力;
(2)该轻型坦克静止时对水平地面的压强。
五、作图题
14.如图所示,放在斜面上的水杯中漂浮着一个重5N的小球,请画出小球所受浮力的示意图。
六、简答题
15.西溪湿地的河流旁,有不少钓鱼的人群,水面上有各种各样的浮标,请回答下列问题:
(1)浮标的密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(2)某同学取了一只浮标,并测得浮标的体积为15cm3,放入水中时,露出水面的体积为5cm3,则该浮标的重力为 N;
(3)如果地球的引力变成原来的一半,浮标在水中的位置将 (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。
16.如图所示为我国古代的播种农具独脚耧。据东汉崔寔《政论》中记载,耧犁是西汉武帝时搜粟都尉赵过所发明,这大大提高了播种效率。独脚耧的耧犁做得特别尖,请你从物理学角度解释这样制作的原因。
17.如图所示,为标枪运动员投掷标枪时的情景。请写出两条标枪运动中涉及的力学知识。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
A
B
B
B
1.C
【详解】如图容器装入相同质量的水,容器的底面积相等,三容器内水的深度
又因为,所以容器底部受到水的压强
再根据公式可知容器底部受到水的压力最大的还是丙。故C符合题意。
故选C。
2.A
【详解】三个物体体积相等,都是浸没在水中,则它们排开水的体积都相等,根据F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力一样大。
故选A。
3.A
【详解】A.小球A在水中是漂浮的,说明;小球B在水中是悬浮的,说明,所以,故A正确;
B.由图得,,根据可知,,故B错误;
C.放入小球前,容器内水的体积为
故,由可知,放入小球前,容器内水的质量关系为,;容器对桌面的压强为
而甲乙容器完全相同,故,故C错误;
D.放入小球后,两容器中水面高度相同,根据可得,甲乙容器底部受到的压强相等,由于甲乙容器完全相同,底面积也相同,根据可得,甲乙容器底部受到水的压力大小相等,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】A.两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,托起两个鸡蛋的力在
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
左右,故A不符合题意;
B.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
左右,故B符合题意;
C.实心球的质量在2kg左右,受到的重力在
G=mg=2kg×10N/kg=20N
左右,故C不符合题意;
D.我们生活的环境气压接近标准大气压,教室中大气压不可能达到2个标准大气压,故D不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】A.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,故A正确,不符合题意;
B.电水壶通电产生热量的原理是电流的热效应,不是磁效应,故B错误,符合题意;
C.大型客机的机翼上凸下平,可产生向上的升力,利用了流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大的原理,故C正确,不符合题意;
D.潜水艇通过改变水舱中水的重力,从而改变自身的重力来实现沉与浮,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.行走在沙漠中的骆驼,它之所以不会陷入沙中,是因为它对地面的压强小,故A错误;
B.工作中的船闸,其原理是连通器,利用连通器原理使船闸两侧水面相平,方便船只通行,故B正确;
C.大气压随高度增大而减小,把自制水气压计从山脚移到山顶,外界大气压减小,细管内水柱上升,故C错误;
D.人应该在安全线以外候车,是因为列车驶过时周围空气流速变大、压强变小,产生压力差,容易将人压向列车,发生危险,故D错误。
故选B。
7. 小 大气压
【详解】[1][2]根据流体流速和压强的规律可知,风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小,所以室内的污浊气体在大气压的作用下被排出。
8. 大 费力
【详解】[1]流体流速越大的地方压强越小,水平吹气时,竖直管口上方空气流动快,压强小,瓶内水面空气流动很慢,压强大,压强差将水压入管中,管中的水柱高度变大,由可知,管内水柱的压强变大。
[2]随着瓶内水面的降低,管中水柱深度增加,水液柱的压强变大,要想吹出水雾会更费力。
9. 车顶的天窗为什么采用外掀式设计? 见解析
【详解】[1][2]天窗打开时,车顶形成一个凸面,加大了空气流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新。
10. 755 不变 5
【详解】[1]利用托里拆利实验测量大气压时,气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,即大气压与此水银柱产生的压强相等,所以由图知当地的大气压相当于755mmHg柱产生的压强。
[2]外界大气压不变时,支持管内的水银柱高度不变,所以在管口未离开水银面前,竖直提升玻璃管,水银面上方的水银柱高度不变。
[3]标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强,若当地的大气压变为标准大气压,则玻璃管中水银柱的高度将增加
11.连通器
【详解】茶壶的壶嘴和壶身上端开口,下部连通,所以壶嘴和壶身构成了一个连通器。
12.(1)容器对水平地面的压强p容随容器中水的深度h的减小而减小
(2)水对容器底部的压强p水与容器中水的深度h成正比
(3) 无关 不可能
【详解】(1)由序号1、2、3数据,水深分别为0.5m、0.45m、0.40m,容器对水平地面压强分别为3333.0Pa,3154.0Pa,2949.5Pa,可知容器对水平地面压强随水深减小而减小,原因是在水平地面上,容器对桌面压力大小等于容器重与水重之和,当抽出水后,容器对桌面压力减小,根据压强计算公式即可得压力减小时,压强也减小。
(2)分析比较表中p水和h的变化关系,p水和h的比值一定,可得:口小底大的圆台形容器中,水对容器底部的压强p水与容器中水的深度h成正比。
(3)[1]根据序号2、3、4数据,水深分别为0.45m、0.40m、0.35m,每次抽水深度为0.05m,水对容器底部的压强变化量Δp水均为490Pa,可得出的初步结论是:口小底大的圆台形容器中,每次抽出深度均为Δh的水,水对容器底部的压强变化量Δp水与容器中水的深度h无关。
[2]容器为口小底大的圆台形容器,抽水时,抽出水的重力小于所抽出的水对底产生的压力,因此Δp水不可能小于Δp容。
13.(1)3.5×105N;(2)1.2×105Pa
【详解】解:(1)由题意可知,该轻型坦克质量为3.5×104kg,g=10N/kg,坦克所受重力
坦克所受重力为3.5×105N。
(2)由(1)解析可知,坦克所受重力为3.5×105N,这也是坦克对水平地面的压力,每条履带与地面的接触面积约为1.5m2,总共两条履带,则履带总面积
该轻型坦克静止时对水平地面的压强
对水平地面的压强约为1.2×105Pa。
答:(1)该轻型坦克所受的重力为3.5×105N;
(2)该轻型坦克静止时对水平地面的压强约为1.2×105Pa。
14.
【详解】由浮沉条件得,小球受到的浮力等于重力,为5N,过小球的重心做竖直向上的带箭头的直线,表示小球受到的浮力,浮力大小为5N,如图所示:
15. 小于 0.1 不变
【详解】(1)[1]因为浮标漂浮在水面上,所以由浮沉条件可知,浮标的密度小于水的密度。
(2)[2]由题意可知,浮标排开水的体积
因为浮标漂浮在水面上,所以浮力等于浮标的重力,则浮标的重力为
(3)[3]由,可知,浮标漂浮时,F浮=G,即,如果地球的引力变成原来的一半,而浮标和水的密度都没有变化,浮标仍漂浮在水面上,满足,即F浮=G,排开水的体积大小不变,则它在水中的位置不变。
16.见解析
【详解】根据可知,独脚耧的耧犁做得特别尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而更容易破开土壤,提高播种效率。
17.见解析
【详解】①投掷前助跑,是为了使标枪出手前具有更大的速度,利用标枪的惯性,继续向前运动的距离更远;②标枪最终落到地上,是因为受到重力的作用,同时说明力可以改变物体的运动状态;③标枪的前端很尖,是为了增大对地面的压强。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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