2025年中考物理二轮复习考前冲刺---压强与浮力综合应用
2025-03-08
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内容正文:
压强与浮力综合应用
一.选择题(共7小题)
1.(2025•虹口区模拟)如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体,A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中,容器对地面的压强为p甲、p乙。现将两个小球取出,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.ρ甲大于ρ乙,p甲大于p乙
B.ρ甲大于ρ乙,p甲小于p乙
C.ρ甲小于ρ乙,p甲大于p乙
D.ρ甲小于ρ乙,p甲小于p乙
2.(2024秋•崇明区期末)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为p甲、p乙,容器对地面的压力为F甲、F乙,则( )
A.p甲=p乙;F甲=F乙 B.p甲=p乙;F甲>F乙
C.p甲>p乙;F甲>F乙 D.p甲>p乙;F甲=F乙
3.(2024春•鼓楼区校级期末)如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,下列说法正确的是( )
A.当鳔膨胀时,鱼会上浮
B.当鳔收缩时,鱼的浮力不变
C.鱼的浮沉与轮船的原理相似
D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
4.(2025•无锡模拟)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示,将它们浸没在水中释放,当三个小球静止后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是( )
小球
甲
乙
丙
m/g
40
40
40
V/cm3
60
40
20
A.F甲˃F乙˃F丙 B.F甲=F乙=F丙
C.F甲=F乙˃F丙 D.F甲˃F乙=F丙
5.(2024秋•滨城区校级期末)如图所示,“新光华”号半潜船是国内最大、全球第二大半潜船。其最大下潜深度为30m,满载排水量约10万吨。工作时,如图甲、乙、丙所示,通过调节压载水舱中的海水量,使甲板下潜至预定水深,待货物到达甲板上方,再次调节舱中海水量,使甲板浮出水面,完成装载过程。下列关于“新光华”号的说法正确的是( )
A.“新光华”号在如图甲、乙、丙三种状态时所受的浮力相等
B.“新光华”号是通过改变排开液体的体积来实现浮与沉的
C.最大下潜时,“新光华”号底部受到海水的压强约为3×105Pa
D.满载时,“新光华”号所受浮力约为1×105N
6.(2024•深圳模拟)如图所示,三个相同的杯子都盛有水银,且甲、乙杯的水银面上分别浮着铁球和木球,三杯的水银面等高。若要比较它们的杯底所受的压力大小,则结论是( )
A.甲杯最大 B.乙杯最大 C.丙杯最大 D.都一样大
7.(2024秋•徐汇区期末)两个相同的量筒里装有相同体积的水,用细绳拴着质量相等的实心铝块、铜块,分别浸没在各量筒的水中,水没有溢出,已知ρ铝<ρ铜,则水对量筒底部的压强( )
A.放铜块的大 B.放铝块的大
C.一样大 D.条件不足,无法确定
二.多选题(共10小题)
(多选)8.(2025•广州模拟)一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0,将它们用细绳相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0,如图甲所示;当把细绳剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图乙所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A.合金球的重力为3ρ0gV0
B.木球的密度为
C.剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
D.根据题干所提供的信息,可以计算出没剪断细线时容器对地面的压力
(多选)9.(2024•安丘市二模)某圆柱形容器的底面积为100cm2,内部盛有一定质量的水。将一总质量为152g的冰块(内含小石块)放入水中,冰块沉入水底,此时水面上升了1.2cm,如图所示。当冰全部熔化后,容器中的水面又下降了0.1cm。水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3,下列分析正确的是( )
A.冰块中纯冰的质量是100g
B.冰块中纯冰的体积是110cm3
C.冰块中石块的质量是62g
D.冰块中石块的密度是3.1×103kg/m3
(多选)10.(2024•天津模拟)如图1所示,放在水平桌面上的柱形薄壁容器重为G、底面积为S、高为h。先将容器注满密度为ρ0的液体,再将重为G0,边长为a的小立方体物块(如图2)从液面处缓慢释放,待物块静止后,容器对桌面的压强可能是( )
A.若物块漂浮,则
B.若物块漂浮,则
C.若物块沉底,则
D.若物块沉底,则
(多选)11.(2024•金水区模拟)如图所示,两个底面积相同的薄壁容器甲、乙分别装有密度为ρa、ρb的液体,放置在水平桌面上,现将同一物块(密度为ρ)分别放入两容器中,物块静止时两容器中液面等高.下列说法正确的是( )
A.液体密度与物体密度的关系为ρa<ρb<ρ
B.放入物块后,乙容器底受到液体的压强较大
C.放入物块后,乙容器底受到液体的压力较大
D.放入物块后,甲容器对桌面的压强增加量较大
(多选)12.(2024春•中山区期中)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个薄壁容器,两容器的质量、高度和容积均相等,甲容器的底面积小于乙容器的底面积。分别向两容器中装入等体积的水后(图中未画出),下列判断正确的是( )
A.两容器对桌面的压力大小一定相等
B.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
C.乙容器中,水对容器底的压力大于水受到的重力
D.水对甲容器底的压强一定大于水对乙容器底的压强
(多选)13.(2024春•中原区校级月考)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有质量相同的不同液体,两容器中液面相平,下列说法正确的是( )
A.甲容器的液体密度大于乙容器的液体密度
B.两液体对容器底部的压力相等
C.液体对容器底部的压强相等
D.容器对桌面的压强相等
(多选)14.(2024秋•宣威市期中)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压力:F甲>F乙
B.容器对桌面的压力:F甲<F乙
C.液体对容器底部的压强:p甲>p乙
D.容器对桌面的压强:p'甲=p'乙
(多选)15.(2024秋•章丘区校级期末)如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中。图乙是弹簧测力计示数F拉与物体下降高度h变化关系的图像,忽略液面的变化(g取10N/kg),下列说法不正确的是( )
A.物体的质量是0.9kg
B.物体的重力是5N
C.物体刚入水未完全浸没时受到的浮力是4N
D.物体完全浸没时下表面受到水的压力恒为4N
(多选)16.(2024•新华区校级四模)一质量为600g,密度为0.6g/cm3的正方体木块用细线系于底面积为160cm2容器的水中,如图所示(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。则下列说法中正确的是( )
A.绳子上的拉力为16N
B.木块所受的浮力为10N
C.将细线剪断后,木块露出水面的高度为6cm
D.将细线剪断后,木块静止时,容器底部受到水的压强变化了250Pa
(多选)17.(2024•辽宁模拟)静止在水平面上的甲、乙两个相同的烧杯内分别装有不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,静止时如图所示,两烧杯的液面相平。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两烧杯中,小球底部受到的液体压强相等
B.甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
C.甲烧杯对水平面的压强大于乙烧杯对水平面的压强
D.甲烧杯中小球排开液体的质量等于乙烧杯中小球排开液体的质量
三.填空题(共6小题)
18.(2025•碑林区校级模拟)如图﹣1,将质量均为0.45kg的两个实心正方体A和B放在水平地面上,它们对水平地面的压强pA pB;当它们在水中分别静止于图﹣2所示的位置时,受到水的浮力FA FB(前两空均选填“大于”“等于”或“小于”),若B的棱长为10cm,则漂浮在水面上时其下表面受到的水的压强为 Pa。(g取10N/kg)
19.(2025•昆明校级一模)小明在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成了如图所示的简易密度计(未标刻度,忽略铜丝的体积),为了给密度计标上刻度,小明将密度计分别放在水中和酒精中。密度计竖直漂浮在水中时,露出液面的长度L1为6.4cm,他在密度计上距顶端6.4cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3;密度计竖直漂浮在酒精中时,露出液面的长度L2为4cm,他在密度计上距顶端4cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.2g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为 cm,根据上面的三条刻度线的对应值可知,密度计的刻度线是 的。
20.(2025•雁塔区校级模拟)2024年12月27日,中国人民解放军海军四川舰下水命名。它是中国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰,是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰,是中国人民解放军海军新一代两栖攻击舰,是提升远海作战能力的关键装备。四川舰满载排水量为4万吨。在海上航行时,水下10m处海水对舰体的压强为 Pa;满载时四川舰受到的浮力为 N;若演习时四川舰向目标海域发射了五枚导弹,在导弹发射后四川舰所受浮力 (选填“增大”“不变”或“减小”)。(海水密度ρ取1.1×103kg/m3,g取10N/kg)
21.(2024秋•遵义期末)我国著名跳水运动员全红婵,几乎包揽了近几年国际赛事中的女子10米跳台冠军。她从10米跳台跳下,从指尖触水到身体全部进入水中的过程,几乎不会溅起水花,入水过程中她受到的浮力逐渐 ;入水后她会继续下潜,她在水深2m处受到水的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
22.(2024秋•延安校级期中)如图所示,把一个两端开口的玻璃管下端紧贴一轻质薄塑料片后插入一个装有水的柱形容器中,直至玻璃管下端浸入柱形容器中水面下0.3米深处,然后沿管壁慢慢注入酒精(酒精密度为0.8×103kg/m3),当管中的酒精液面与管外的水面相平时,塑料片受到酒精的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的压强。若将玻璃管缓慢向 (选填“上”或“下”)移动时塑料片有可能掉落。移动玻璃管后塑料片刚好掉落时,玻璃管下端到水面的距离为 米。
23.(2024秋•宝山区校级期中)汽车无论是不慎驶入水中还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,水越深车门越难推开。如图所示,在车门下部距水面0.3米深的O处,水的压强为 帕。若车门在水下部分的面积为0.8米2,受到水的平均压强为4.9×103帕,此时车门所受水的压力为 牛,约相当于 千克的水压在车门上,因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,紧急情况下,应挥动逃生锤的 (填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2025•虹口区模拟)如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体,A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中,容器对地面的压强为p甲、p乙。现将两个小球取出,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.ρ甲大于ρ乙,p甲大于p乙
B.ρ甲大于ρ乙,p甲小于p乙
C.ρ甲小于ρ乙,p甲大于p乙
D.ρ甲小于ρ乙,p甲小于p乙
【分析】将两个小球取出后,根据液面的高度和液体对容器底部压强的大小关系分析液体密度的大小;
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;根据装置总重力的大小分析压力的大小,然后根据p分析容器对地面的压强的大小关系。
【解答】解:A、B两个实心小球的体积相同,A排开的液体的体积大于B排开的液体的体积,取出小球后,乙液面的深度要大于甲液面的深度,此时两液体对容器底部的压强相等,根据p=ρgh可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即:ρ甲大于ρ乙;
根据图示可知,液体对底的压强相等,面积相同,压力相等,重力相同;容器相同,所以左侧装置的总重力大于右侧装置的总重力,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,则左侧装置对地面的压力大于右侧装置对地面的压力;受力面积相同,根据p可知,p甲大于p乙。
故选:A。
【点评】本题考查了压强计算公式的应用、压强的大小比较,难度不大。
2.(2024秋•崇明区期末)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为p甲、p乙,容器对地面的压力为F甲、F乙,则( )
A.p甲=p乙;F甲=F乙 B.p甲=p乙;F甲>F乙
C.p甲>p乙;F甲>F乙 D.p甲>p乙;F甲=F乙
【分析】根据p=ρgh分析压强的大小关系;水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,据此分析压力的大小关系。
【解答】解:根据题意可知,两容器内水面相平,在两容器中分别抽取相同体积的水,则液面下降的高度相同,剩余的水的深度相同,根据p=ρgh可知,剩余部分的水对容器底部的压强相同,即:p甲=p乙;
木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,此时木块受到的浮力等于自身的重力;根据阿基米德原理可知,木块排开的水的重力等于浮力,所以木块的重力等于排开的水的重力;由此可知,甲、乙两个装置的总重力是相同的;在两容器中分别抽取相同体积的水,抽去的水的重力相同,剩余的重力也相同,对地面的压力相同,即:F甲=F乙。
故选:A。
【点评】本题考查了压力和压强的大小比较、阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,难度不大。
3.(2024春•鼓楼区校级期末)如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,下列说法正确的是( )
A.当鳔膨胀时,鱼会上浮
B.当鳔收缩时,鱼的浮力不变
C.鱼的浮沉与轮船的原理相似
D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
【分析】(1)当鳔膨胀时,鱼排开水体积变大,根据F浮=G排=ρ液gV排可知鱼所受水的浮力变化和鱼排开水的重力变化,从而可知鱼的浮沉状态变化;
(2)当鳔收缩时,鱼排开水体积变小,根据F浮=G排=ρ液gV排可知鱼所受水的浮力变化;
(3)鱼通过改变排开水的体积来改变所受的浮力,从而实现上浮和下沉;轮船是通过空心法来增大轮船排开水的体积,从而增大轮船所受的浮力,实现漂浮。
【解答】解:AD、当鳔膨胀时,鱼排开水体积变大,根据F浮=G排=ρ水gV排可知,鱼排开水的重力变大,鱼所受水的浮力变大,当浮力大于重力时,鱼会上浮,故A正确、D错误;
B、当鳔收缩时,鱼排开水体积变小,根据F浮=G排=ρ水gV排可知,鱼所受水的浮力变小,故B错误;
C、鱼通过改变排开水的体积来改变所受的浮力,从而实现上浮和下沉;轮船是通过空心法来增大轮船排开水的体积,从而增大轮船所受的浮力,达到漂浮的目的,二者的原理不同,故C错误。
故选:A。
【点评】本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,难度适中。
4.(2025•无锡模拟)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示,将它们浸没在水中释放,当三个小球静止后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是( )
小球
甲
乙
丙
m/g
40
40
40
V/cm3
60
40
20
A.F甲˃F乙˃F丙 B.F甲=F乙=F丙
C.F甲=F乙˃F丙 D.F甲˃F乙=F丙
【分析】根据小球的质量和小球的体积分析小球密度大小;根据小球的密度与水的密度的关系分析小球在水中的状态,根据物体的浮沉条件分析和阿基米德原理浮力的大小。
【解答】解:根据表格中的数据,利用公式ρ可知,三个小球的密度分别为:ρ甲=0.67g/cm3、ρ乙=1.0g/cm3、ρ丙=2g/cm3;
已知水的密度为1.0g/cm3,则:
甲的密度小于水的密度,所以甲在水中漂浮,根据物体的浮沉条件可知:F甲=G甲=m甲g=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N,
乙的密度等于水的密度,所以乙在水中悬浮,根据物体的浮沉条件可知:F乙=G乙=m乙g=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N;
丙的密度大于水的密度,丙在水中下沉,根据阿基米德原理可知,丙受到的浮力为:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N;
由此可知,F甲=F乙˃F丙。
故选:C。
【点评】本题考查了密度的计算、物体浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用,难度不大。
5.(2024秋•滨城区校级期末)如图所示,“新光华”号半潜船是国内最大、全球第二大半潜船。其最大下潜深度为30m,满载排水量约10万吨。工作时,如图甲、乙、丙所示,通过调节压载水舱中的海水量,使甲板下潜至预定水深,待货物到达甲板上方,再次调节舱中海水量,使甲板浮出水面,完成装载过程。下列关于“新光华”号的说法正确的是( )
A.“新光华”号在如图甲、乙、丙三种状态时所受的浮力相等
B.“新光华”号是通过改变排开液体的体积来实现浮与沉的
C.最大下潜时,“新光华”号底部受到海水的压强约为3×105Pa
D.满载时,“新光华”号所受浮力约为1×105N
【分析】(1)由图可知,甲、乙、丙三种状态下半潜船排开水的体积关系,根据F浮=ρ液gV排可知“新光华”号在如图甲、乙、丙三种状态时所受的浮力关系;
(2)根据题意可知,“新光华”号实现浮与沉的方法;
(3)根据p=ρ液gh求最大下潜时,“新光华”号底部受到海水的压强;
(4)根据阿基米德原理求满载时,“新光华”号所受的浮力。
【解答】解:A.由图可知,甲、乙、丙三种状态下半潜船排开水的体积不同,液体的密度一定,
由F浮=ρ液gV排可知新光华”号在如图甲、乙、丙三种状态时所受的浮力不同,故A错误;
B.由题可知,通过调节压载水舱中的海水量,使甲板下潜至预定水深,待货物到达甲板上方,再次调节舱中海水量,使甲板浮出水面,所以“新光华”号是通过改变自身的重力来实现浮与沉的,故B错误;
C.“新光华”号半潜船处在最大下潜时,船底所受海水的压强约为
p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa,故C正确;
D.根据阿基米德原理可得,满载时,“新光华”号所受浮力约为
F浮=G排=m排g=10×104×103kg×10N/kg=1×109N,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查阿基米德原理和液体压强公式的应用,难度适中。
6.(2024•深圳模拟)如图所示,三个相同的杯子都盛有水银,且甲、乙杯的水银面上分别浮着铁球和木球,三杯的水银面等高。若要比较它们的杯底所受的压力大小,则结论是( )
A.甲杯最大 B.乙杯最大 C.丙杯最大 D.都一样大
【分析】杯底所受的压力来自于水银,根据公式F=PS,我们只要比较三个杯底所受的压强和杯子的底面积就可以了。
【解答】解:因为三个杯子的液面等高,在液体的密度也相同时,杯底所受的压强是相同的。又因杯子相同,所以杯底的底面积相同。根据公式F=PS,它们所受的压力也是相同的。
故选:D。
【点评】比较压强或压力的大小,我们应该学会从公式入手进行分析。在这里注意不要受浮着的铁球和木球的影响,因为这两个球的重力等于它排开的水银的重力,不会影响液体对杯底的压强。
7.(2024秋•徐汇区期末)两个相同的量筒里装有相同体积的水,用细绳拴着质量相等的实心铝块、铜块,分别浸没在各量筒的水中,水没有溢出,已知ρ铝<ρ铜,则水对量筒底部的压强( )
A.放铜块的大 B.放铝块的大
C.一样大 D.条件不足,无法确定
【分析】要判断哪个量筒底部受到的压强大,就得先分析水的高度,要判断哪个量筒水面最高,就得需要知道哪个金属块的体积最大,而要判断哪个金属块的体积最大,我们可根据密度公式ρ进行判断。
【解答】解:因为m铜=m铝,ρ铜>ρ铝,所以根据ρ可知,V铜<V铝,
因为这两个金属块都浸没入水量筒里,所以它们排出水的体积都等于它们各自的体积,则V铜排<V铝排,所以放铝块的量筒水面最高,根据公式p=ρgh可知,放铝块的量筒底部受到的压强最大。
故选:B。
【点评】本题主要考查了学生对液体压强公式和密度公式的应用,难度不大。
二.多选题(共10小题)
(多选)8.(2025•广州模拟)一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0,将它们用细绳相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0,如图甲所示;当把细绳剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图乙所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A.合金球的重力为3ρ0gV0
B.木球的密度为
C.剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
D.根据题干所提供的信息,可以计算出没剪断细线时容器对地面的压力
【分析】A.图乙中木球漂浮状态,受到的浮力等于它的重力,可求出重力,甲图中它们一起漂浮状态,它们的重力等于浮力,浸没的体积已知浮力可求出,它们的重力可知,它们的重力减去木球的重力即使合金球的重力;
B.木球的重力上面已求出,质量已知,体积已知,可求出密度;
C.间断细绳后木球露出水面的体积已知,容器的底面积已知,可求出因体积变化而引起液面高度的变化,从而求出压强的减少量;V0+2V0﹣V0
D.题干中没有条件信息知道容器中水的质量和容器的质量,所以不能计算剪断细线时容器对地面的压力;
【解答】解:由乙图知G木=F浮木=V排木ρ水g=(5V0﹣2V0)ρ水g=3V0ρ水g=3V0ρ0
由甲图知G木+G金=V排总ρ水g=(5V0+2V0﹣V0)ρ水g=6V0ρ水g=6V0ρ0
G金=3V0ρ0g,故A正确;
.ρ木,故B错误;
.当细绳尖端后,木球体积体积多露出△V=2V0﹣V0=V0
△h
△p=△hρ0g,故C正确;
题干中没有容器的质量和水的质量的信息,不能计算没剪断细线时容器对地面的压力,故D错误;
故选AC。
【点评】考查了漂浮条件、阿基米德原理的应用,解答本题的关键是会对物体进行受力分析。
(多选)9.(2024•安丘市二模)某圆柱形容器的底面积为100cm2,内部盛有一定质量的水。将一总质量为152g的冰块(内含小石块)放入水中,冰块沉入水底,此时水面上升了1.2cm,如图所示。当冰全部熔化后,容器中的水面又下降了0.1cm。水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3,下列分析正确的是( )
A.冰块中纯冰的质量是100g
B.冰块中纯冰的体积是110cm3
C.冰块中石块的质量是62g
D.冰块中石块的密度是3.1×103kg/m3
【分析】(1)由题意可知,冰的体积减去熔化成水后的体积,等于水面下降的体积,据此求冰的体积,再利用m=ρV求冰的质量;
(2)冰块中所含的石块质量等于总质量减去冰的质量;利用V总=SΔh1求冰块和石块的总体积,石块的体积等于总体积减去冰的体积,利用密度公式求石块的密度。
【解答】解:AB、设整个冰块的体积为V总,其中冰的体积为V冰,石块的体积为V石;冰和石块的总质量为m总,其中冰的质量为m冰,石块的质量为m石。
冰熔化成水后的水的质量m水=m冰=ρ冰V冰,其体积V水,
由题知,冰熔化成水后减小的体积:V冰SΔh2,
代入数据得,V冰V冰=0.1cm×100cm2,
解得:V冰=100cm3;
冰的质量:m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×100cm3=90g,故AB错误;
CD、冰块中所含的石块质量:m石=m总﹣m冰=152g﹣90g=62g;
由题意可得,冰块和石块的总体积:V总=SΔh1=100cm2×1.2cm=120cm3,
石块的体积:V石=V总﹣V冰=120cm3﹣100cm3=20cm3,
则石块的密度:ρ石3.1g/cm3,故CD正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了密度公式及其变形公式的应用,认真分析题意得出相关信息、灵活运用相关公式是关键。
(多选)10.(2024•天津模拟)如图1所示,放在水平桌面上的柱形薄壁容器重为G、底面积为S、高为h。先将容器注满密度为ρ0的液体,再将重为G0,边长为a的小立方体物块(如图2)从液面处缓慢释放,待物块静止后,容器对桌面的压强可能是( )
A.若物块漂浮,则
B.若物块漂浮,则
C.若物块沉底,则
D.若物块沉底,则
【分析】物块静止后有两种情况:
(1)当物体在液体中悬浮或漂浮时,根据阿基米德原理可知小立方体物块受到的浮力和溢出液体的重力相等,根据漂浮或悬浮的条件可知小立方体物块的重力等于溢出液体的重力,根据体积公式和密度公式求出液体的重力,液体的重力和柱形薄壁容器重力等于容器对桌面的压力,然后利用压强公式求出容器对桌面的压强;
(2)当物体沉入液体底部时,容器对桌面的压力等于容器重加上液体重再加上小立方体物块的重然后减去溢出液体的重,然后根据压强公式求出容器对桌面的压强。
【解答】解:容器注满密度为ρ0的液体,则液体的重力为:G液=m液g=ρ0V液g=ρ0Shg,
AB.当物体在液体中悬浮或漂浮时,小立方体物块受到的浮力F浮和小立方体物块的重G0相等,根据阿基米德原理F浮=G排,则有F浮=G排=G0,
则容器对桌面的压强为:,
故A错误,B正确;
CD.当物体沉入液体底部时,小立方体物块溢出液体的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理,物体所受浮力为:
,
则容器对桌面的压强为:
,
故C错误,D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了压强的计算和阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,关键是知道物块静止后可能漂浮、可能悬浮、可能沉入容器底部。
(多选)11.(2024•金水区模拟)如图所示,两个底面积相同的薄壁容器甲、乙分别装有密度为ρa、ρb的液体,放置在水平桌面上,现将同一物块(密度为ρ)分别放入两容器中,物块静止时两容器中液面等高.下列说法正确的是( )
A.液体密度与物体密度的关系为ρa<ρb<ρ
B.放入物块后,乙容器底受到液体的压强较大
C.放入物块后,乙容器底受到液体的压力较大
D.放入物块后,甲容器对桌面的压强增加量较大
【分析】(1)根据物体的浮沉条件判断物体密度和液体密度的关系;
(2)放入物块后,物块静止时两容器中液面等高,根据p=ρ液gh得出容器底受到液体的压强关系;根据p可知甲、乙容器底受到液体的压力大小关系;
(3)放入物块后,由于容器底所受压力增加量ΔF=ΔG,根据p判断出甲、乙容器对桌面的压强增加量的关系。
【解答】解:A、同一物块在甲中悬浮,则ρa=ρ,在乙中漂浮,则ρb>ρ,所以ρa=ρ<ρb,故A错误;
BC、放入物块后,液面相平(液体深度相等),且乙液体的密度大,
根据p=ρ液gh可知乙容器底受到的液体压强较大,
两容器的底面积相同,根据p知,乙容器底受到液体的压力较大,故BC正确;
D、放入物块后,容器对桌面的压力的增加量等于物块的重力,即ΔF甲=ΔF乙=G,
两容器的底面积相同,根据p知,甲、乙容器对桌面的压强增加量相等,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查物体浮沉条件及压强定义式和液体压强公式的应用,是一道综合题。
(多选)12.(2024春•中山区期中)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个薄壁容器,两容器的质量、高度和容积均相等,甲容器的底面积小于乙容器的底面积。分别向两容器中装入等体积的水后(图中未画出),下列判断正确的是( )
A.两容器对桌面的压力大小一定相等
B.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
C.乙容器中,水对容器底的压力大于水受到的重力
D.水对甲容器底的压强一定大于水对乙容器底的压强
【分析】水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;根据p分析容器对桌面的压强的大小关系;
根据容器的形状分析压力与水的重力的大小关系;根据p=ρgh分析容器底部受到的压强的大小关系。
【解答】解:
A、容器和水的质量相同,根据G=mg可知,甲、乙两容器的总重力相同,对水平桌面的压力相同,故A正确;
B、根据图示可知,甲的底面积小,受力面积小,根据p可知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故B错误;
C、乙容器上窄下宽,则水对容器底的压力大于水受到的重力,故C正确;
D、两容器中装入等体积的水,当未装满水时,由于甲上宽下窄,乙上窄下宽,所以甲中水的深度大,即h甲>h乙,根据p=ρgh可知,此时水对甲容器底的压强大于水对乙容器底的压强;当两容器中装满水时(由题意可知此时装入水的体积相等),则此时水的深度h相等,由p=ρgh可知此时水对两容器底部的压强相等,所以,水对甲容器底的压强不一定大于水对乙容器底的压强,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了压力和压强的大小比较、压强计算公式的应用,难度不大。
(多选)13.(2024春•中原区校级月考)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有质量相同的不同液体,两容器中液面相平,下列说法正确的是( )
A.甲容器的液体密度大于乙容器的液体密度
B.两液体对容器底部的压力相等
C.液体对容器底部的压强相等
D.容器对桌面的压强相等
【分析】(1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度;
(2)两容器中液面相平,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系;根据公式p可知液体对容器底部的压力关系;
容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p可判定容器对桌面的压强的大小关系;
【解答】解:A、从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据ρ可知ρ甲>ρ乙,故A正确;
BC、因两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,受力面积相同,根据F=pS可知,甲容器底部受到的压力大于乙容器底部受到的压力,故BC错误;
D、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知二者的总重力相等,因为容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故容器对桌面的压力F甲=F乙,甲乙容器的底面积相同,根据p可知,两容器对桌面的压强相等,故D正确;
故选:AD。
【点评】本题主要考查了固体压强、液体压强公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
(多选)14.(2024秋•宣威市期中)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压力:F甲>F乙
B.容器对桌面的压力:F甲<F乙
C.液体对容器底部的压强:p甲>p乙
D.容器对桌面的压强:p'甲=p'乙
【分析】(1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积大小关系,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系,再利用F=pS得出液体对容器底的压力大小关系;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;根据p分析两容器对桌面的压强的关系。
【解答】解:
AC、从图中可知,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据ρ 可知ρ甲>ρ乙;
因两容器中液体的深度相同,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对杯底的压强p甲>p乙,容器的底面积相同,根据F=pS可知液体对容器底部的压力:F甲>F乙,故AC正确;
BD、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知二者的总重力相等,因为容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故容器对桌面的压力相等,即F甲′=F乙′;
容器的底面积相同,由p得,容器对桌面的压强为:p甲′=p乙′,故B错误、D正确。
故选:ACD。
【点评】此题主要考查了固体压强、液体压强、密度公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
(多选)15.(2024秋•章丘区校级期末)如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中。图乙是弹簧测力计示数F拉与物体下降高度h变化关系的图像,忽略液面的变化(g取10N/kg),下列说法不正确的是( )
A.物体的质量是0.9kg
B.物体的重力是5N
C.物体刚入水未完全浸没时受到的浮力是4N
D.物体完全浸没时下表面受到水的压力恒为4N
【分析】(1)根据图像可知,当h<4cm时弹簧测力计示数为9N不变,此时物体在空气中,根据二力平衡条件求出物体重力,根据G=mg可求出物体的质量;
(2)物体刚入水未完全浸没时,物体排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知物体受到的浮力的变化情况;
(3)物体完全浸没时,由F=pS=ρghS可知下表面受到的压力变化情况。
【解答】解:AB、由图像可知,当h<4cm时,弹簧测力计示数为9N不变,此时物体在空气中,
由二力平衡条件可知,物体重力:G=F=9N,
则物体的质量为:m0.9kg,故A正确,B错误;
C、物体刚入水未完全浸没时,物体排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知物体受到的浮力变大,不是定值4N,故C错误;
D、物体完全浸没时,随着物体浸入深度的增加,由F=pS=ρghS可知下表面受到的压力变大,不是恒定的4N,故D错误。
故选:BCD。
【点评】本题主要考查了重力公式、液体压强公式、压强定义式及阿基米德原理的综合应用,从图像中获取有用的信息是关键。
(多选)16.(2024•新华区校级四模)一质量为600g,密度为0.6g/cm3的正方体木块用细线系于底面积为160cm2容器的水中,如图所示(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。则下列说法中正确的是( )
A.绳子上的拉力为16N
B.木块所受的浮力为10N
C.将细线剪断后,木块露出水面的高度为6cm
D.将细线剪断后,木块静止时,容器底部受到水的压强变化了250Pa
【分析】(1)知道正方体木块的质量和密度,根据密度公式求出木块的体积,木块浸没时排开水的体积和自身的体积相等,根据浮力计算公式F浮=ρ液gV排求出受到的浮力;
根据重力公式G=mg计算木块的重力,此时木块受到竖直向下的重力、拉力及竖直向上的浮力作用,从而可求出绳子的拉力;
(2)根据漂浮时浮力与重力的关系得出木块受到的浮力;根据F浮=ρ液gV排得出此时木块排开水的体积,根据V排的变化求出露出木块水面的高度及水深度的变化,根据液体压强公式p=ρgh可得压强的变化。
【解答】解:AB、正方体木块的体积:V木1000cm3=1×10﹣3m3,木块浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,故B正确;
木块的重力为:G木=m木g=0.6kg×10N/kg=6N,此时木块受到竖直向下的重力、拉力及竖直向上的浮力作用,则绳子的拉力为:T=F浮﹣G木=10N﹣6N=4N,故A错误;
CD、由G=mg可得,木块的重力:G1=m1g=0.6kg×10N/kg=6N,
将细线剪断后,木块静止时,木块漂浮,此时木块受到的浮力F浮′=G1=6N;
由F浮′=ρ液gV排得,木块漂浮时排开水的体积:V排′6×10﹣4m3;
而正方体木块的底面积为:S木=()2=()2=0.01m2,
所以木块露出水面的高度为:h露0.04m=4cm,
液面下降的深度为:Δh0.025m,
则容器底部受到水的压强变化量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.025m=250Pa,故C错误,D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了浮力计算公式和密度公式、重力公式、液体压强公式的应用,会根据物体漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等分析剪断细线前后物体浸入液体体积的变化是关键。
(多选)17.(2024•辽宁模拟)静止在水平面上的甲、乙两个相同的烧杯内分别装有不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,静止时如图所示,两烧杯的液面相平。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两烧杯中,小球底部受到的液体压强相等
B.甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
C.甲烧杯对水平面的压强大于乙烧杯对水平面的压强
D.甲烧杯中小球排开液体的质量等于乙烧杯中小球排开液体的质量
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力,得出排开液体质量的关系和液体密度关系,再根据p=ρgh和p判断杯底和水平面的压强关系。
【解答】解:
AB、根据浮沉条件可知,物体漂浮时ρ液>ρ物,物体悬浮时ρ液=ρ物,所以ρ液甲>ρ球,ρ液乙=ρ球,由此可得:ρ液甲>ρ液乙;两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,ρ液甲>ρ液乙,所以烧杯底受到液体的压强:p液甲>p液乙,故A错误,B正确;
C、甲杯内液体的体积大,甲的密度大,由G=mg=ρVg可知,甲的重力较大,烧杯和小球均相同,所以甲杯对桌面的压力较大;又根据p可知,甲杯对桌面的压强较大,故C正确。
D、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,甲烧杯中小球排开液体的质量等于乙烧杯中小球排开液体的质量,故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的大小关系。
三.填空题(共6小题)
18.(2025•碑林区校级模拟)如图﹣1,将质量均为0.45kg的两个实心正方体A和B放在水平地面上,它们对水平地面的压强pA 大于 pB;当它们在水中分别静止于图﹣2所示的位置时,受到水的浮力FA 等于 FB(前两空均选填“大于”“等于”或“小于”),若B的棱长为10cm,则漂浮在水面上时其下表面受到的水的压强为 450 Pa。(g取10N/kg)
【分析】根据A和B的质量相同,可知其重力相同,在水平地面上,对地面的压力等于重力,因为A的底面积小于B的底面积,所以由压强公式可比较出二者对地面产生的压强大小;
当将它们放入水中后分别静止在如图b所示的位置时,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于其重力,悬浮时浮力也等于其重力,由此可作出判断二者受浮力大小关系;
根据浮力产生的原因结合压强公式分析。
【解答】解:由题知两个实心正方体A和B质量相同,
由G=mg得GA=GB,
在水平地面上,对地面的压力等于重力即F=G,
所以两正方体对地面的压力:FA=FB,
由图a可知SA<SB,
由p知,两正方体对地面的压强:pA>pB;
由图b可知,当将它们放入水中后,A漂浮,B悬浮,
因物体漂浮时浮力等于其重力,悬浮时浮力也等于其重力,
所以F浮A=F浮B=G。
由图b可知,若B的棱长为10cm,则漂浮在水面上时其下表面受到的水压力等于浮力,即F浮B=G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N。
压强p450Pa。
故答案为:大于;等于;450。
【点评】本题考查压强与浮沉条件的应用,属于中档题。
19.(2025•昆明校级一模)小明在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成了如图所示的简易密度计(未标刻度,忽略铜丝的体积),为了给密度计标上刻度,小明将密度计分别放在水中和酒精中。密度计竖直漂浮在水中时,露出液面的长度L1为6.4cm,他在密度计上距顶端6.4cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3;密度计竖直漂浮在酒精中时,露出液面的长度L2为4cm,他在密度计上距顶端4cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.2g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为 8 cm,根据上面的三条刻度线的对应值可知,密度计的刻度线是 不均匀且上小下大 的。
【分析】①密度计处于漂浮状态,所受浮力与重力大小相等,根据阿基米德原理,找到浮力的表达式结合二力平衡列方程组,可得刻度线到密度计顶端的距离;
②比较得到的数据,可知刻度线到密度计顶端的距离与液体的密度不成线性函数关系,可得密度计的刻度线的特点。
【解答】解:a.设简易密度计的横截面积为S,长度为L,重力为G,
密度计始终漂浮,则浮力等于重力,所以当密度计竖直漂浮在水中时,则有ρ水gV排水=G,即1×103kg/m3×10N/kg×S(L﹣0.064cm)=G ①
密度计竖直漂浮在酒精中时,则有ρ酒精gV排酒精=G,即0.8×103kg/m3×10N/kg×S(L﹣0.04cm)=G ②
联立①②,解得L=0.16m;
当密度计竖直漂浮在密度值为1.2g/cm3的液体中时,设1.2g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为L3,则有1.2×103kg/m3×10N/kg×S(0.16m﹣L3)=G ③
联立②③,解得L3=0.08m=8cm,即对应密度值为1.2g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为8cm;
b.对应0.8g/cm3、1g/cm3、1.2g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离分别为4cm、6.4cm、8cm,据此可知刻度线到密度计顶端的距离与液体的密度不成线性函数关系,所以密度计的刻度线是不均匀且上小下大的。
故答案为:8;不均匀且上小下大。
【点评】本题算式稍复杂,计算难度较大。
20.(2025•雁塔区校级模拟)2024年12月27日,中国人民解放军海军四川舰下水命名。它是中国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰,是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰,是中国人民解放军海军新一代两栖攻击舰,是提升远海作战能力的关键装备。四川舰满载排水量为4万吨。在海上航行时,水下10m处海水对舰体的压强为 1.1×105 Pa;满载时四川舰受到的浮力为 4×108 N;若演习时四川舰向目标海域发射了五枚导弹,在导弹发射后四川舰所受浮力 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。(海水密度ρ取1.1×103kg/m3,g取10N/kg)
【分析】(1)利用p=ρgh求船体受到的海水的压强;
(2)四川舰满载时漂浮,浮力等于总的重力,受到的浮力大小等于其排开水的重力;
(3)四川舰漂浮时,受到的浮力等于总重力,对航空母舰进行受力分析,可得到浮力的变化情况。
【解答】解:四川舰在海上航行时,水面下10m处海水的压强为:
p=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×10m=1.1×105Pa;
满载时,四川舰漂浮,受到的浮力大小等于其排开水的重力,则浮力为:F浮=G=4×104×103kg×10N/kg=4×108N;
若演习时四川舰向目标海域发射了五枚导弹,四川舰所受重力减小,四川舰受到的浮力变小。
故答案为:1.1×105;4×108;减小。
【点评】本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、二力平衡条件的应用等,明确排水量的含义(排开水的质量)是解答本题的关键。
21.(2024秋•遵义期末)我国著名跳水运动员全红婵,几乎包揽了近几年国际赛事中的女子10米跳台冠军。她从10米跳台跳下,从指尖触水到身体全部进入水中的过程,几乎不会溅起水花,入水过程中她受到的浮力逐渐 增大 ;入水后她会继续下潜,她在水深2m处受到水的压强为 2×104 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【分析】(1)全红婵在入水过程中,排开水的体积增大,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排分析所受浮力的变化;
(2)利用液体压强公式p=ρgh计算池水深5m,水池底面受到水的压强的大小。
【解答】解:(1)全红婵在入水过程中,排开水的体积增大,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,排开水的体积变大,因此该运动员所受的浮力增大;
(2)水深2m,则水池底面受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa。
故答案为:增大;2×104。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式和阿基米德原理的掌握和利用,属于基础题。
22.(2024秋•延安校级期中)如图所示,把一个两端开口的玻璃管下端紧贴一轻质薄塑料片后插入一个装有水的柱形容器中,直至玻璃管下端浸入柱形容器中水面下0.3米深处,然后沿管壁慢慢注入酒精(酒精密度为0.8×103kg/m3),当管中的酒精液面与管外的水面相平时,塑料片受到酒精的压强 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的压强。若将玻璃管缓慢向 上 (选填“上”或“下”)移动时塑料片有可能掉落。移动玻璃管后塑料片刚好掉落时,玻璃管下端到水面的距离为 0.24 米。
【分析】(1)当管中的酒精液面与管外的水面相平时,塑料片在酒精和水中的深度相同,根据p=ρgh结合水和酒精的密度关系得出塑料片受到的压强关系;
(2)当塑料片受到酒精的压强大于水的压强时,塑料片要掉落,据此结合p=ρgh判断塑料片有可能掉落时玻璃管移动的方向;
(3)当塑料片受到酒精的压强等于水的压强时,塑料片恰好不脱落,根据p=ρgh求出此时水的深度。
【解答】解:管内外的液面相平时,深度相同,由于水的密度大于酒精的密度,根据p=ρgh可知,水的压强大于酒精的压强,即塑料片受到酒精的压强小于水的压强。
若玻璃管缓慢向上移动时,内部酒精的深度不变,而水中深度减小,水对塑料薄片下表面向上的压强减小,则塑料薄片有可能掉落。
当酒精对塑料片上表面的压强等于水对塑料片下表面的压强时,塑料片刚好掉落,则有
ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,
由题可知管中酒精的深度为0.3米,则玻璃管下端到水面的距离为
.。
故答案为:小于;上;0.24。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用,要注意塑料片受到酒精的压强等于水的压强时塑料片恰好不脱落。
23.(2024秋•宝山区校级期中)汽车无论是不慎驶入水中还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,水越深车门越难推开。如图所示,在车门下部距水面0.3米深的O处,水的压强为 2940 帕。若车门在水下部分的面积为0.8米2,受到水的平均压强为4.9×103帕,此时车门所受水的压力为 3920 牛,约相当于 400 千克的水压在车门上,因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,紧急情况下,应挥动逃生锤的 B (填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρgh即可求出水的压强;
(2)由压强公式的变形公式F=pS可以求出压力;
(3)应用G=mg求出水的质量。
(4)增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。掌握液体内部压强的特点,根据液体压强随深度的增加而增大进行分析。
【解答】解:水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa;
车门所受水的压力为
F=p′S=4.9×103Pa×0.8m2=3920N,
根据G=mg得重力为3920N的水的质量为:
,
由图知,B处比A处的面积小,所以用B端砸向玻璃窗的边角,在用力相同的情况下,产生的压强越大,玻璃更容易破碎。
故答案为:2940;3920;400;B。
【点评】本题涉及的知识点较多,是一道综合题,应用液体压强公式、压强公式的变形公式、G=mg可以解题,难度不大,是一道基础题。
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