内容正文:
压强、浮力的综合判断与计算
一、选择题
1.(2024·枣庄)我国“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者号”在水面下下潜的过程中,受到的( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力增大
C.压强增大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变
一阶 基础巩固练
C
2.传统文化 (2024·自贡)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是( )
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大
D.沉底的种子只受到重力和支持力的作用
C
3.(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( )
A.水对碗减少的浮力(图甲、乙对比)等于图乙中水对土豆的浮力
B.图乙中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力
C.图甲容器中的水对容器底部的压强大于图乙容器中
的水对容器底部的压强
D.图甲容器对桌面的压强大于图乙容器对桌面的压强
C
4.两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有甲、乙两种不同的液体。先将实心物块A用一根不计质量的细杆压住浸没在甲液体中,然后取出物块A擦干后将物块A放入乙液体中,物块A悬浮,物块A分别浸没在两种液体中时液面相平,如图所示。下列判断中正确的是( )
A.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
B.物块A在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力
C.装甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容器对桌面的压力
D.撤走细杆,物块A静止时,装甲液体的容器对桌
面的压强大于装乙液体的容器对桌面的压强
D
5.如图所示,用细线将木块底部与容器底面相连,木块浸没在密度可改变的盐水中。盐水的密度始终大于木块的密度。下列表示木块受到的浮力F1、盐水对容器底部的压强p1、细线对木块的拉力F2、容器对桌面的压强p2随盐水密度ρ变化的关系图像中,可能正确的是( )
C
二、填空题
6.(2024·海口华侨中学二模)水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯子中,取出后剥皮再放入右侧杯子中,橘子静止时的状态分别如图所示。图甲中橘子所受的浮力______图乙中橘子所受的浮力,图甲中杯底所受水的压强______图乙中杯底所受水的压强。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
大于
大于
7.(2024·达州)如图所示,一重为20 N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积S=200 cm2,则木块下底面受到水的压力为____N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为_______Pa。
20
1 000
8.(2024·广安)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2 kg、底面积为100 cm2 的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4 N,此时物体所受浮力为____N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了___cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
16
4
9.(2024·绥化)如图所示,一个长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的;当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的。水和液体对物块下表面的压强分别为p1和p2,则p1 (选填“>”“=”或“<”)p2,杯中液体的密度是__________kg/m3。(物块质量分布均匀,且不吸水和另一种液体,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
=
1.2×103
10.(2024·凉山)如图甲所示,不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止,石块的重力为4 N、体积为200 cm3,木块的重力为8 N、底面积为200 cm2,此时木块M排开液体的体积为_______cm3。当按图乙方式连接静止时,木块M底部受到水的压强为____Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
1200
500
11.如图所示,将物体A放入水中时悬浮,将物体B放入水中时有一半的体积露出水面,将物体A置于物体B上再放入水中时,物体B有的体积露出水面,则物体B的密度是__________kg/m3,两物体的体积之比VA∶VB=_______。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
二阶 能力提升练
0.5×103
1∶ 6
12.古代科技 (2024·遂宁改编)遂宁大英的卓筒井被誉为“世界近代石油钻井之父”,是手工制盐的活化石。从井中提取盐卤水是制盐过程中的关键环节,其装置如图甲所示。某科创小组制作了一个模型来模拟提取过程,如图乙所示,图中的竹制汲卤筒顶端开口,底部装有硬质单向阀门;竹条具有韧性,对汲卤筒可以产生压力或拉力。汲卤筒在盐卤水中下降时单向阀门绕O点转动打开,盐卤水进入筒中;当汲卤筒上升时,单向阀门绕O点转动关闭。已知汲卤筒高
2 m,质量为2.4 kg,密度为0.6×103 kg/m3,盐卤水的密度为1.1×103 kg/m3。(汲卤筒筒底和阀门厚度及质量不计,g取10 N/kg)
(1)汲卤筒浸没在盐卤水中静止时,竹条对它所施加的力的方向为__________。
(2)求汲卤筒实心部分的体积。
解:已知汲卤筒的质量m=2.4 kg,密度ρ=0.6×103 kg/m3,
则汲卤筒实心部分的体积
V===0.004 m3。
竖直向下
(3)求汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力大小。
解:汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力
F浮=ρ盐卤水gV排=1.1×103 kg/m3×10 N/kg×0.004 m3=44 N。
(4)求装满盐卤水的汲卤筒,盐卤水对阀门的压力大小。(筒的取水口与单向阀门均看作面积为30 cm2的圆形;盐卤水对阀门压力的作用点等效在阀门圆心处)
解:盐卤水对阀门的压力
F=pS=ρ盐卤水ghS=1.1×103 kg/m3×10 N/kg×2 m×30×10-4 m2=
66 N。
$$