内容正文:
第八章 压强和浮力
一、单选题
1.在太空中,航天服起着至关重要的作用,关于太空中航天服内的气压,下列说法正确的是( )
A.航天服内的气压与地球表面的气压相同
B.航天服内的气压比太空中的气压高很多
C.航天服内的气压比地球表面的气压低很多
D.航天服内的气压几乎为零
2.下列现象中涉及的物理知识与飞机机翼的设计原理相同的是( )
A.用抽水机抽水 B.火箭升空
C.用吸管从瓶中吸饮料 D.吹气时纸条向上飘
3.生活处处有物理,物理知识在身边。下列生活中的现象及其解释正确的是( )
A.打开高速行驶的大巴车的车窗时,窗帘往外飘,是因为车外空气流速大,压强小
B.啄木鸟的嘴很尖细,可以减小压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子
C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
D.珠穆朗玛峰顶的大气压强比自贡市城区的大气压强大
4.如图表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究她们对雪地压力的作用效果,应选择右图中的( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.以上都不对
5.如图所示,下列实验装置中属于连通器的是:( )
A. B.
C. D.
6.如图,新牙膏使用时需要刺破塑料膜,利用牙膏盖上的尖头能够帮助( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦
C.增大压强 D.减小压强
7.如图所示,水平桌面上有一块长度为L、质量分布均匀的木板M,其右端与桌边相齐,木板M在水平拉力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.木板M对桌面的压强变小,压力变小
B.木板M对桌面的压强不变,压力不变
C.木板M对桌面的压强变大,压力不变
D.木板M对桌面的压强变大,压力变小
8.春天到了,天上飞起了漂亮的风筝,风筝能够升空利用的原理是( )
A.作用力与反作用力 B.升力 C.浮力 D.以上都不正确
二、填空题
9.在制作简易密度计的综合实践活动中,选择一根饮料吸管,在其下端加适当的配重,并将这一端封闭起来,使其 漂浮在液体中。分别用它来测量水和盐水的密度时,液面处在吸管A、B两处,则液面在A处时测量的是 的密度。(ρ水<ρ盐水)
10.我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡船闸是世界上最大的船闸。船闸是利用 原理工作的;三峡大坝设计成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而 (选填“增大”或“减小”)。
11.如图所示,当打开阀门,关闭阀门,让水流入粗细不同的透明水平塑料管中时,静止后三根小竖管中水柱的高度会相同,因为此时装置相当于 ;当再打开阀门时,三根小竖管中水柱的高度不相同,水平管中越细的位置,液体的流速越 ,压强越 ,所以此处上方管中液柱较低。
12.如图所示,遮阳伞虽能遮挡阳光,但会影响骑行视线,存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时,遮阳伞上边空气流速 ,压强 ,伞面被向上吸,车身不稳定,容易引发事故。
13.小汽车的外观呈流线型,在高速行驶时小汽车对地面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
三、实验题
14.为了探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系,小明做了如图甲所示的实验。
(1)实验前弹簧测力计要 及认清分度值、量程,同时拉动一下挂钩;
(2)如图甲所示,石块的重力是 N,排开液体的重力是 N。得到的结论是:浸没在液体里的物体,受到的浮力的大小 排开液体所受的重力;
(3)请你根据图中的实验数据,计算出石块的密度为 ;
(4)学习结束后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图乙所示,其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞和弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。
①实验前,在选择A、B两个弹簧测力计时,很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以,而小军同学认为应选择 (选填“规格相同”或“规格不同”)的弹簧测力计;
②实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量,它们的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”)。
15.物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体,下面是关于流体压强的研究过程,请回答下列问题:
(1)老师准备了如图(甲)所示装置:将三节粗细不同的塑料管①、②、③(横截面积)连接在一起,右端开口,左端与抽气机相通,抽气机抽气时, (选填“①”“②”或“③”)管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内,传感器与计算机相连,计算机可以显示出管中压强值。
(2)计算机显示的数据结果如图(乙)所示,由此可知道 (选填“①”“②”或“③”)管中气体压强最小;并能进一步得出在气体中,流速越大的位置, 。
(3)如图(丙)所示,老师准备了两张纸,固定上端,向两张纸中间吹气,根据上述结论能判断出两张纸的下端将 (选填“靠拢”或“分开”)。
四、计算题
16.如图所示,一个底面积为的L形容器重为,放在面积为的水平桌面中央,内盛的水,水面距底面,点距底面,取,求:
(1)图中水对点的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
17.如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765 吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量), 求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人,当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
试卷第2页,共5页
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《第八章 压强和浮力》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
A
B
B
C
C
B
1.B
【详解】AD.太空中的气压几乎为零,因此航天服内的气压设定是为了适应太空环境,并非简单地模拟地球表面的气压,内设的气压约为地球气压的0.4倍,故AD错误;
BC.太空中的气压接近真空,几乎为零。航天服必须维持足够的气压以确保航天员生存。虽然航天服内的气压(约40千帕)比地球表面(约101千帕)低很多,但更强调与太空环境的对比。由于航天服需抵御外部真空,其内部气压必须显著高于太空中的气压(接近零),故B正确,C错误。
故选B。
2.D
【详解】飞机的机翼上方凸起,下方平直,在相等的时间内,上方比下方的空气速度大,上方比下方的压强小,在上下压强差的作用下产生了向上的升力,故利用的是流体压强和流速的关系。
A.用活塞式抽水机抽水时,通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,故A不符合题意;
B.火箭起飞时,向后喷气,空气对火箭产生一个向前的力,使火箭加速前进,这是利用了力的作用是相互的,故B不符合题意;
C.吸管吸饮料时,吸管中的气压小于饮料上方的大气压,大气压将饮料压进吸管,故C不符合题意;
D.将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.行驶的大巴车,窗外的空气流速大,压强小,而窗内空气流速小压强大,窗帘在内外压强差的作用下向外飘,故A正确;
B.啄木鸟的嘴很尖细,可以在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C.液体内部,压强随深度的增加而增大,水坝修建为上窄下宽可增大承压能力,故C错误;
D.大气压随海拔高度的升高而降低,珠穆朗玛峰顶的海拔高度比自贡市城区的高,大气压比自贡市的低,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】左图是体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关。
A.甲与乙受力面积相同,压力不同,故A不符合题意;
B.乙、丙两个实验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关,故B符合题意;
C.甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量,故C不符合题意;
D.乙与丙这一组可以研究压力作用效果与受力面积的关系,故D不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】上端开口,底部连通的仪器叫连通器。
A.A图中装置只有一端,不符合连通器特点,不属于连通器,故A不符合题意;
B.B图中装置符合上端开口,底部连通特点,属于连通器,故B符合题意;
C.C图中装置左端是封闭的,不符合连通器特点,不属于连通器,故C不符合题意;
D.D图中装置一端开口,一端封闭,不符合连通器特点,不属于连通器,故D不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】利用牙膏盖上的尖头能够在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而刺破塑料膜,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】因水平面上物体对桌面的压力和自身的重力相等,所以,在水平拉力的作用下沿直线向右匀速离开桌边时,木板对桌面的压力不变;因在水平拉力的作用下沿直线向右匀速离开桌边时,木板与桌面的接触面积变小,受力面积变小,由 可知,长木板对桌面的压强变大,故ABD错误,C正确。
故选C。
8.B
【详解】风筝升空的原理主要是升力。当风筝在空中飞行时,风筝上方的空气流速大于下方的空气流速,根据流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,风筝上方的空气压强会小于下方的空气压强,从而产生一个向上的升力,使风筝能够升空。
故选B。
9. 竖直 水
【详解】[1]选择粗细均匀的饮料吸管,在其下端加适当的配重,并将这一端封闭起来,是为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中。
[2]密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长,则液面在A处时测量的是盐水。
10. 连通器 增大
【详解】[1]船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,运用了连通器的原理。
[2]液体压强会随着深度的增加而增大,为了承受更大的液体压强,三峡大坝设计成了上窄下宽的形状。
11. 连通器 大 小
【详解】[1]读图可知,当打开阀门、关闭阀门,让水流入粗细不同的透明水平塑料管中时,三根竖直管构成连通器,因此管中的水柱高度相同。
[2][3]当再打开阀门时,在流过的水量一定的情况下,管的横截面积越小,水流速越大,其压强越小,水的高度越低。
12. 大 小
【详解】[1][2]遮阳伞的上表面是弧形的,下表面是平直的,当电动车快速行驶时,在相同的时间内,空气经过上表面的路程长,流速大,压强小;经过下表面的路程短,空气流速小,压强大,从而形成了向上的“吸”力,车身不稳定,更容易发生交通事故。
13.小于
【详解】小汽车的外观呈流线型,上凸下平,在高速行驶时,流过小汽车上方的空气流速快,压强小,流过小汽车下方的空气流速慢,压强大,产生一个向上的升力;汽车在竖直方向上受支持力和空气向上的升力,这两个力的合力等于汽车的重力,故汽车受到的支持力小于汽车的重力,根据物体间力的作用是相互的可知,汽车对地面的压力等于汽车受到的支持力,所以,汽车对地面的压力小于汽车的重力。
14.(1)调零
(2) 3.2 1.6 等于
(3)
(4) 规格相同 减小 =
【详解】(1)根据弹簧测力计的使用方法可知,实验前弹簧测力计要进行调零,并看清分度值、量程,同时拉动一下挂钩。
(2)[1]由图甲可知,用弹簧测力计测石块重力时,弹簧测力计的示数为3.2N,则石块的重力为3.2N。
[2]由图甲可知,空桶的重力为,桶和排开液体的重力为,则排开液体的重力是
[3]由称重法可知,石块受到的浮力为
由此可得浸没在液体里的物体,所受到的浮力的大小等于排开液体所受到的重力。
(3)石块的质量为
石块浸没在液体中,石块的体积等于排开液体的体积,则石块的体积为
石块的密度为
(4)①[1]实验中为了测量的结果更加精确,所以应选用规格相同的弹簧测力计。
②[2]当重物浸入水中的体积越来越大,由可知,物体所受的浮力越来越大,对弹簧测力计的拉力逐渐变小,即弹簧测力计的示数会变小。
[3]弹簧测力计A的示数变化量等于物体所受的浮力,弹簧测力计B的示数变化量等于排开液体所受的重力,根据阿基米德原理可知这两个弹簧测力计示数的变化量刚好相等。
15.(1)③
(2) ③ 压强越小
(3)靠拢
【详解】(1)(1)[1]由图可知,塑料管③横截面积最小,当气体流过时,③处的气体流速最快。
(2)[1]由图乙可知,三条曲线中,塑料管③内的气体压强比101kPa小得更多,即塑料管③压强最小。
[2]③处的气体流速最快,且③处的压强最小,故可以得出结论:在气体中流速越大的位置,压强越小。
(3)向纸中间吹气,纸中间空气流速大于外侧空气流速,纸中间压强小于外侧压强,外部气体对纸向内压力较大,对纸产生向内的压力差,使纸向中间靠拢。
16.(1);(2);(3)。
【详解】解:(1)点距离水面的高度
水对点的压强
(2)水对容器底部的压强
由可得,水对容器底部的压力
(3)水的重力
容器对水平桌面的压力
容器对水平桌面的压强
答:(1)图中水对点的压强为;
(2)水对容器底部的压力为;
(3)容器对水平桌面的压强为。
17.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题可知,游船空载时的排水量为765t,可知游船空载时排开水的质量为
游船漂浮在水面,浮力等于重力,由阿基米德原理可知 “洱海一号”游船的重力为
(2)由可知,“洱海一号”游船空载时船底受到的压强为
(3)游船满载时,游船漂浮,浮力等于总重力
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