内容正文:
第八章 压强和浮力
一、单选题
1.关于浮力,下列说法正确的是( )
A.沉入水底的物体不受浮力
B.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
C.浸在液体中的物体,上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
2.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( )
A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定
3.下列说法正确的是( )
A.同一物体放入不同的液体中,受到的浮力一定不同
B.只要物体排开液体的体积大,那么该物体受到的浮力就一定大
C.浮在液面的物体所受到的浮力有可能比沉在液体底部的物体所受到的浮力小
D.处在同种液体中的不同物体,受浮力大的物体一定会上浮
4.物理方法是运用现有的物理知识对物理进行深入的学习和研究,找到解决物理问题的基本思路与方法。在运用如图所示的方法推导液体压强的计算公式时,所采用的研究方法是( )
A.控制变量法 B.比较法 C.模型法 D.等效法
5.如图所示,小军用一个塑料瓶装足够的水倒放在盆景中,瓶口刚好被水浸没,其瓶中水面高于盆内水面。下列说法正确的是( )
A.该装置利用了连通器原理
B.瓶侧壁钻一小孔水会从小孔喷出
C.若外界大气压降低,瓶内的水面将升高
D.外界大气压使瓶内水面高于盆内水面
6.如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是( )
A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
7.一只饮料瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的水,如图所示,把饮料瓶放入装有酒精的杯子中(ρ水>ρ酒精),当瓶内、外液面相平时,拔出a、b两个小孔上的塞子,则( )
A.a、b两个小孔均有酒精流入 B.a、b两个小孔均有水流出
C.酒精从a小孔流入,水从b小孔流出 D.水从a小孔流出,酒精从b小孔流入
二、填空题
8.图甲中,左右两侧橡皮膜的凹陷程度相同,说明在同一深度液体对橡皮膜水平方向的压力大小 ;图乙中,上下两侧橡皮膜的凹陷程度不同,说明液体对下侧橡皮膜向上的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)液体对上侧橡皮膜向下的压力。由此可知,浮力是由液体对浸在其中的物体向 和向 的压力差产生的。
9.如图所示,两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中,静止两液面相平。则密度计在两液体中所受浮力大小关系是F浮甲 F浮乙,甲、乙两液体密度大小关系是 ,甲、乙两液体对容器底部压强大小关系是p甲 p乙。(均选填“大于”“等于”“小于”)
10.大气压强的应用:活塞式抽水机和离心式抽水机,它们都是利用 来工作的;高压锅是通过提高液面上方气体的 来提高液体的 ,从而达到更易煮熟食物的目的。
11.小虹测量某物体所受浮力时做了如图所示的实验。该物体浸没在水中受到的浮力为 N,该物体浸没在盐水中受到的浮力为 N。
12.黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程。它的拦水大坝采用如图所示的堆砌方式,坝体下部宽大主要是考虑到水越深对坝体的压强越 ;坝体上部较窄,除考虑到节约土方外,还考虑到减小对坝基的 ,避免大坝沉降。
三、实验题
13.用天平测小球的密度(小球密度大于水且不吸水,水的密度用表示)。
(1)用调好的天平测出小球的质量为;
(2)在烧杯中装适量的水,用天平测出水和烧杯的总质量为;
(3)用细线系住小球,使其 在水中,但不接触烧杯底和烧杯壁,测出此时烧杯、水和小球的总质量为;
(4)小球在水中受到的浮力 ,小球的体积V= ;
(5)则小球的密度 。
14.如图是一辆停在水平地面上的四轮轿车,轮子上的气嘴如图甲所示,通过它可以对轮胎充气和测量胎压。现有一个胎压表如图乙,通过气嘴可测量胎压、一把毫米刻度尺、两张白纸。请利用这些器材,估测这辆车的重力。设当地的大气压为p0,轮子与地面接触的橡胶部分的重力和轮胎内气体的重力忽略不计。
(1)需要测出的量是 、 (不需要描述具体的测量方法,并用字母表示这些量)。
(2)通过必要的分析,写出估测这辆车重力G的表达式 。(用已知量和测量量表示)
四、计算题
15.如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
16.如图所示,斜面与地面成30°,小明从斜面顶端A点静止开始加速下滑至斜面底端B点,已知小明的重力为500N,在A点时小明对斜面的压力为300N,斜面AB间的长为10m,下滑时间为5s。求:
(1)小明从斜面A点滑到B点的平均速度?
(2)小明从斜面A点滑到B点的过程中重力所做的功?
(3)小明在A点时的受力面积为20cm2,他对斜面的压强多大?
试卷第1页,共3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
答案
D
B
C
C
D
B
B
1.D
【详解】浮力产生的原因是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的和向下的压力差。具体来说,当物体浸入液体或气体中时,由于物体上下两个面所处的深度不同,上面的压强小,下面的压强大,因此下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力,这种压力差就是浮力,也就是物体受到液体或气体向上托起的力。沉入水底的物体也受到浮力的作用,浸在液体中的物体,不论是上浮还是下沉,都受到浮力的作用。故ABC错误,D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确,不符合题意;
B.图中潜艇模型,向内推注射器活塞,内部气压增大,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B错误,符合题意;
C.向外拉注射器活塞,内部气压减小,试管内水增加,试管内水量适当时,潜艇可能悬浮,故C正确,不符合题意;
D.试管左轻、右重,为了保持试管稳定,潜艇模型的试管上绕些铁丝,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.根据漂浮条件,同一物体放入不同的液体中,若物体漂浮,则所受浮力都等于自身重力,故A错误;
B.根据F浮=ρ液gV排,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,仅仅是排开液体的体积大,液体密度未知,该物体受到的浮力不一定大,故B错误;
C.根据F浮=ρ液gV排,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,若浮在液面的物体排开液体的体积小,则物体所受到的浮力就小,故C正确;
D.处在同种液体中的不同物体,受浮力大的物体,若浮力小于物体自身的重力,则物体会下沉,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.控制变量法,是改变一个变量,其它的物理量需要控制相同,故A不符合题意;
B.比较法强调的是对比,故B不符合题意;
C.在水中建立一个柱状体,该柱状体所产生的压强,从而计算出液体压强的计算公式,称为模型法,故C符合题意;
D.等效法侧重的是产生相同的效果,故D不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】A.上端开口、下端连通的容器叫做连通器,该装置瓶和盆下端连通,但瓶子上端是密封的,所以该装置不是连通器,故A错误;
B.瓶侧壁钻一小孔,则瓶内水受到的大气压与盆景中的水受到的大气压相平衡,水在重力作用下流入盆景中,但不会从瓶侧壁喷出,故B错误;
C.若外界大气压降低,大气压能托起的水柱降低,瓶内水面将降低,故C错误;
D.塑料瓶装足够的水倒放在盆景中时,水面上方气压等于瓶内气体的压强加上水柱产生的压强,外界大气压使瓶内水面高于盆内水面,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】由图甲及二力平衡的条件可知,石块的重力大小等于弹簧测力计的示数,为4N,而图乙中,石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力,则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
7.B
【详解】由于瓶内、外液面相平,即,,由可得,,因此a、b两个小孔均有水流出。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 相等 大于 上 下
【详解】[1]橡皮膜两侧橡皮膜凹进去,且凹进的程度相同,这说明了同一深度处的液体对橡皮膜水平方向的压力大小相等。
[2]橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,也就说明液体对下面橡皮膜向上的压强大于液体对上面橡皮膜向下的压强,受力面积相等,则液体对下面橡皮膜向上的压力强大于液体对上面橡皮膜向下的压力。
[3][4]在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,且向上的压力大于向下的压力,则液体对物体向上和向下的压力差(压力的合力)即为浮力。
9. 等于 大于 大于
【详解】[1]图中所示密度计始终漂浮,浮力等于密度计的重力,因此密度计在两液体中所受浮力大小相等,即。
[2]根据可知,密度计在甲液体中排开液体的体积小,则甲液体的密度大,即。
[3]静止两液面相平,根据可知,甲液体的密度大,则甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强。
10. 大气压 压强 沸点
【详解】[1]抽水机工作原理:活塞式和离心式抽水机工作时,通过内部机械结构(如活塞运动或叶轮旋转)排出空气,形成低压区。外界大气压将水压入抽水机,从而将水抽到高处。因此,它们的共同原理是利用大气压。
[2][3]高压锅的原理:高压锅通过密封设计,加热时水蒸气无法逸出,导致锅内液面上方的气压增大。根据液体沸点随气压升高而升高的规律,锅内水的沸点提高(可达120℃以上),温度更高,食物更易煮熟。
11. 1 1.1
【详解】[1]由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,故物体的重力G=2.4N,由图知,物体完全浸没在水中受到的拉力为1.4N,所以物体浸没在水中时,受到的浮力为
[2]由图知,物体完全浸没在盐水中受到的拉力为1.3N,所以物体浸没在盐水中时,受到的浮力为
12. 大 压强
【详解】[1]液体压强随深度的增加而增大,坝体下部宽大,是因为坝体下部液体深度大,液体压强大。
[2]坝体上部较窄,减小了坝体的重力,从而减小对坝基的压力,减小对坝基的压强。
13. 浸没
【详解】(3)[1]用细线系住小球,使其浸没在水中,此时小球排开水的体积等于自身体积。
(4)[2][3]根据力的相互作用,小球在水中受到的浮力为
根据阿基米德原理,小球的体积为
(5)[4]根据,小球的密度为
14. 每只轮胎与地接触面积S 轮胎的胎压p 4(p-p0)S
【详解】(1)[1][2]要估算车的重力,根据所学知识,由压力公式F=pS总可知,需要轮胎与地面接触的总面积,故需要知道每只轮胎和地面接触面积S;还需要知道轮胎的胎压p。
(2)[3]以轮胎和地面接触面为研究对象,受到向上的支持力和大气压力,向下的胎内气压,则地面对轮胎的支持力
而胎内气体压力为
外界大气压力为
联立以上三式可得地面对轮胎的支持力为
由于车保持静止,所以重力与支持力是二力平衡,故车的重力为
15.(1)15N
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,空心砖的重力为
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为
(3)设空心砖的长宽高分别为
、、,
压力不变,根据可知
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有
②
联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
16.(1)2m/s;(2)2500J;(3)1.5×105Pa
【详解】解:(1)小明从斜面A点滑到B点的平均速度为
(2)因为斜面与水平地面的夹角为30°,所以斜面的高为
h=0.5s=0.5×10m=5m
小明重力做的功为
W=Gh=500N×5m=2500J
(3)小明对斜面的压强为
答:(1)小明从斜面A点滑到B点的平均速度为2m/s;
(2)小明从斜面A点滑到B点的过程中重力所做的功为2500J;
(3)小明对斜面的压强1.5×105Pa。
答案第1页,共2页
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