内容正文:
2025年中考物理:苏科版(2024)压强和浮力 一轮训练题附含答案
一、选择题。
1、边长为10cm,重100 N的正方体,把它放在边长为50 cm的水平桌面中央,则桌面受到的压强为( )
A. 4×102 Pa B. 2×103P a C. 1.0 × 103 Pa D. 1×104 Pa
2、取一根长为15cm、内部横截面积为1cm2的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g。向管内倒入10g酒精,将它放入水中静置后,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平。下列结论不正确的是( )
A.装有酒精的塑料管受到的浮力大小为0.12N
B.水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C.管内液面比管外水面高2.5cm
D.将放入水中的塑料管上提少许,橡皮膜会向内凸
3、同学们梳理了教材中心与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
4、英国《每日邮报》曾刊登了一组照片,如图所示.灰鹅在飞行途中突遇强风,这只灰鹅以飞行方向为轴线,横向转体180°,但头部依然保持着正常飞行时的姿态.灰鹅转体的作用是迅速降低飞行高度,躲避危险,其原理是( )
A、大气压强与高度的关系 B、气体压强与体积的关系
C、气体压强与流速的关系 D、气体压强与温度的关系
5、如图所示,一冰块放入烧杯中,冰块对杯底压力为F1、压强为p1;当冰熔化成水后,水对杯底的压力为F2、压强为p2。则下列判断正确的是( )
A.F1>F2 B.F1<F2 C.p1>p2 D.p1=p2
6、在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下,从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为 ( )
A. 2.8×103 kg/m3 B. 2.3×103 kg/m3
C. 0.6×103 kg/m3 D. 3.2×103 kg/m3
7、关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.液体的密度越大,受到的浮力越大
B.浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
8、质量相等的两个实心正方体A和B,如图甲所示,将它们放在水平地面上时,它们对地面产生的压强为p1、p2;当将它们放入水中后分别静止时正漂浮或悬浮在如图乙所示的位置时,它们受到水的浮力为F1、F2。则( )
A.p1<p2;F1>F2 B.p1=p2;F1>F2
C.p1>p2;F1=F2 D.p1<p2;F1=F2
9、如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上。现用一水平力F1,向右缓慢的推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中,木板对桌面的压力、压强的变化情况是( )
A.A 对桌面的压强不变 B.A 对桌面的压力不变
C.A 对桌面的压力不断变小 D.A 对桌面的压强不断变小
10、如图所示,足够大的圆柱形容器A和体积为2V的实心金属块B放在水平地面上,若:①先将B放入A容器底部(未紧密接触),再向A中倒入体积为V的水,此时水对容器底部的压力变化量为ΔF1;②先向A中倒入体积为V的水,再将B放入A容器底部(未紧密接触),此时水对容器底部的压力变化量为ΔF2,则( )
A.ΔF1一定等于ΔF2 B.ΔF1一定大于ΔF2
C.ΔF1可能小于ΔF2 D.ΔF1可能等于ΔF2
11、如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,将两个完全相同的物块(物块密度大于液体甲的密度),一个浸没在液体甲中,另一个放在圆柱体乙上.液体甲对容器底部的压力增加量和压强增加量分别为和,圆柱体乙对水平地面压力增加量和压强增加量分别为和,则( )
A.一定小于 B.可能大于
C.一定大于 D.可能等于
12、一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A、汽车受到的重力是一个无论到哪都不会变化的物理量
B、汽车受到的重力与地面受到的压力是一对平衡力
C、汽车经过某段路面时,车旁地面上的落叶将会从路旁吸向汽车
D、汽车能够向前运动,是因为牵引力大于阻力
13、下列对图中的四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C.丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升
D.丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
14、下列关于浮力的说法,正确的是( )
A.浮力的方向总是垂直向上的
B.浸没在液体中的物体不受浮力的作用
C.只有浮在液体表面上的物体才会受到浮力
D.浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力
15、重6N的物体浸在溢水杯中溢出了4N的水,物体受到的浮力是( )
A.0N B.6N C.4N D.2N
16、如图所示,图甲和图乙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直漂浮在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.甲烧杯中液体的密度较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大
二、填空题。
17、如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为___________。
18、如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有同种液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。比较两试管中液体的体积大小V甲______V乙,液体对管底的压强的大小p甲______p乙,(大于/小于/等于)。
19、小强为研究“吸管中饮料是被吸上来的还是被压上来的?”这一问题,设计了如图所示的实验,当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 直玻璃管内的气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),能观察到的现象是吸管中的水位 (选填“下降“或”上升”),所以,我们吸饮料时是利用 压进我们嘴里的。
20、机翼的升力:机翼上方的空气流速大,压强________;下方的空气流速小,压强________,这一压强差产生压力差,使飞机获得竖直向上的升力。
21、把体积为2.0×10-3 m3的物块放入水中,当它静止时浸入水中的体积为1.6×10-3 m3,则该物块受到的浮力大小为________N,该物块的密度为________kg/m3。(ρ水= 1.0×103 kg/m3)
22、如图所示为某新型淡水科考潜水艇,体积为10m3,该潜艇悬浮在水下8m深处时,所受到水的压强为_____Pa,受到的浮力为_____在水面下上浮过程中,其所受浮力_____(填“变大”、“不变”或“变小”).(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
23、如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精。水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜。将木球放入水中、铜球放入酒精中(无液体溢出)。静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2。则p1 p2,F1 F2(填“大于”“等于”或“小于”)。
三、实验题。
24、物理实验小组的同学们在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,进行了如图①~⑤所示的操作:
(1)压强计上的U形管__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差(右侧水面高),其调节的方法是______(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)将压强计金属盒的橡皮膜朝下逐渐浸入水中某一深度处,则压强计显示的是橡皮膜________(选填“各个方向”“上方”或“下方”)的水对它的压强。
(4)U形管压强计是通过U形管中两侧液面的__________来反映橡皮膜所受压强大小的,这种方法叫__________(选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”)。
(5)将橡皮膜置于空气中,U形管中两侧液面应该________,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(6)比较图①②③可知:当液体的密度一定时,在液体同一深度,向各个方向的压强________。
(7)比较图________可知:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大;比较图②④可知:当液体的密度一定时,____________越大,液体的压强越大。
(8)图⑥中梯形容器与图⑤容器的底面积相同,盛有密度相同、深度相同的盐水,将同一金属盒分别放入两容器中相同深度处,可知:容器底部受到的压强大小与容器的形状________(选填“有关”或“无关”)。
(9)如图⑧所示,现将压强计的探头放入另一烧杯的液体中,使U形管两侧液面的高度差Δh与探头在图⑦中的a位置时相同,观察两烧杯中的液面可知,烧杯⑧中的液体密度ρ液______(选填“>”“<”或“=”)ρ水;若U形管足够长,则U形管内选用密度________(选填“较大”或“较小”)的液体可以减小实验误差。
(10)若保持图⑦中的压强计金属盒探头的位置不变,将U形管中的液体分别更换成下列液体后能使U形管内液柱高度差最大的是____________。
A.酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103 kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103 kg/m3)
D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103 kg/m3)
(11)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,同学们做了一些改进,下列操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是__________。
A.将U形管换成更细的
B.U 形管中换用密度更小的酒精
C.烧杯中换密度差更大的液体
D.使探头在液体中的深度增大但保持相同
(12)某同学将调节正常的压强计金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水,两容器液面一样高),如图⑨和⑩所示。他发现图⑨中U形管两侧的液柱高度差较小,由此确定图⑨杯子中盛的是水。他的结论是________(选填“正确”或“错误”)的。
(13)实验过程中,同学们发现根据压强计液面高度差计算出的压强p1和用烧杯中金属盒表面所处深度计算出的压强p2不相等,这是由于橡皮膜发生的形变导致p1________(选填“大于”或“小于”)p2。
四、计算题。
25、小华买了一只圆形平底玻璃杯,放在水平桌面上。玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为20cm2,最多能装300g的水(g取10N/kg),求:
(1)玻璃杯的重力。
(2)玻璃杯的容积。
(3)装满水时玻璃杯对桌面的压强。
26、研究物体的沉浮条件时,一实验小组将一质量为54 g的橡皮泥放入盛水的水槽中,橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢?他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”,将碗口朝上轻轻放在水面上,小碗漂浮。(ρ泥=1.2 g/cm3,ρ水=1.0 g/cm3,半球的体积公式是V=πR3,π取3,取1.65)
(1)橡皮泥放入水槽前,水的深度是0.1 m,求水对水槽底部的压强;
(2)求橡皮泥的体积;
(3)求橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力;
(4)橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件,才能够漂浮在水面上?
2025年中考物理:苏科版(2024)压强和浮力 一轮训练题附含答案
一、选择题。
1、边长为10cm,重100 N的正方体,把它放在边长为50 cm的水平桌面中央,则桌面受到的压强为( )
A. 4×102 Pa B. 2×103P a C. 1.0 × 103 Pa D. 1×104 Pa
【答案】D
2、取一根长为15cm、内部横截面积为1cm2的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g。向管内倒入10g酒精,将它放入水中静置后,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平。下列结论不正确的是( )
A.装有酒精的塑料管受到的浮力大小为0.12N
B.水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C.管内液面比管外水面高2.5cm
D.将放入水中的塑料管上提少许,橡皮膜会向内凸
【答案】D
3、同学们梳理了教材中心与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
【答案】C
4、英国《每日邮报》曾刊登了一组照片,如图所示.灰鹅在飞行途中突遇强风,这只灰鹅以飞行方向为轴线,横向转体180°,但头部依然保持着正常飞行时的姿态.灰鹅转体的作用是迅速降低飞行高度,躲避危险,其原理是( )
A、大气压强与高度的关系 B、气体压强与体积的关系
C、气体压强与流速的关系 D、气体压强与温度的关系
【答案】C
5、如图所示,一冰块放入烧杯中,冰块对杯底压力为F1、压强为p1;当冰熔化成水后,水对杯底的压力为F2、压强为p2。则下列判断正确的是( )
A.F1>F2 B.F1<F2 C.p1>p2 D.p1=p2
【答案】C
6、在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下,从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为 ( )
A. 2.8×103 kg/m3 B. 2.3×103 kg/m3
C. 0.6×103 kg/m3 D. 3.2×103 kg/m3
【答案】A
7、关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.液体的密度越大,受到的浮力越大
B.浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
【答案】C
8、质量相等的两个实心正方体A和B,如图甲所示,将它们放在水平地面上时,它们对地面产生的压强为p1、p2;当将它们放入水中后分别静止时正漂浮或悬浮在如图乙所示的位置时,它们受到水的浮力为F1、F2。则( )
A.p1<p2;F1>F2 B.p1=p2;F1>F2
C.p1>p2;F1=F2 D.p1<p2;F1=F2
【答案】D
9、如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上。现用一水平力F1,向右缓慢的推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中,木板对桌面的压力、压强的变化情况是( )
A.A 对桌面的压强不变 B.A 对桌面的压力不变
C.A 对桌面的压力不断变小 D.A 对桌面的压强不断变小
【答案】B
10、如图所示,足够大的圆柱形容器A和体积为2V的实心金属块B放在水平地面上,若:①先将B放入A容器底部(未紧密接触),再向A中倒入体积为V的水,此时水对容器底部的压力变化量为ΔF1;②先向A中倒入体积为V的水,再将B放入A容器底部(未紧密接触),此时水对容器底部的压力变化量为ΔF2,则( )
A.ΔF1一定等于ΔF2 B.ΔF1一定大于ΔF2
C.ΔF1可能小于ΔF2 D.ΔF1可能等于ΔF2
【答案】B
11、如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,将两个完全相同的物块(物块密度大于液体甲的密度),一个浸没在液体甲中,另一个放在圆柱体乙上.液体甲对容器底部的压力增加量和压强增加量分别为和,圆柱体乙对水平地面压力增加量和压强增加量分别为和,则( )
A.一定小于 B.可能大于
C.一定大于 D.可能等于
【答案】A
12、一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A、汽车受到的重力是一个无论到哪都不会变化的物理量
B、汽车受到的重力与地面受到的压力是一对平衡力
C、汽车经过某段路面时,车旁地面上的落叶将会从路旁吸向汽车
D、汽车能够向前运动,是因为牵引力大于阻力
【答案】C
13、下列对图中的四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C.丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升
D.丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
【答案】B
14、下列关于浮力的说法,正确的是( )
A.浮力的方向总是垂直向上的
B.浸没在液体中的物体不受浮力的作用
C.只有浮在液体表面上的物体才会受到浮力
D.浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力
【答案】D
15、重6N的物体浸在溢水杯中溢出了4N的水,物体受到的浮力是( )
A.0N B.6N C.4N D.2N
【答案】C
16、如图所示,图甲和图乙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直漂浮在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.甲烧杯中液体的密度较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大
【答案】C
二、填空题。
17、如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为___________。
【答案】8:1
18、如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有同种液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。比较两试管中液体的体积大小V甲______V乙,液体对管底的压强的大小p甲______p乙,(大于/小于/等于)。
【答案】
19、小强为研究“吸管中饮料是被吸上来的还是被压上来的?”这一问题,设计了如图所示的实验,当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 直玻璃管内的气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),能观察到的现象是吸管中的水位 (选填“下降“或”上升”),所以,我们吸饮料时是利用 压进我们嘴里的。
【答案】大于;上升;大气压。
20、机翼的升力:机翼上方的空气流速大,压强________;下方的空气流速小,压强________,这一压强差产生压力差,使飞机获得竖直向上的升力。
【答案】小 大
21、把体积为2.0×10-3 m3的物块放入水中,当它静止时浸入水中的体积为1.6×10-3 m3,则该物块受到的浮力大小为________N,该物块的密度为________kg/m3。(ρ水= 1.0×103 kg/m3)
【答案】6 0.8×103
22、如图所示为某新型淡水科考潜水艇,体积为10m3,该潜艇悬浮在水下8m深处时,所受到水的压强为_____Pa,受到的浮力为_____在水面下上浮过程中,其所受浮力_____(填“变大”、“不变”或“变小”).(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】8×104 1×105N 不变
23、如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精。水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜。将木球放入水中、铜球放入酒精中(无液体溢出)。静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2。则p1 p2,F1 F2(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】小于 小于
三、实验题。
24、物理实验小组的同学们在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,进行了如图①~⑤所示的操作:
(1)压强计上的U形管__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差(右侧水面高),其调节的方法是______(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)将压强计金属盒的橡皮膜朝下逐渐浸入水中某一深度处,则压强计显示的是橡皮膜________(选填“各个方向”“上方”或“下方”)的水对它的压强。
(4)U形管压强计是通过U形管中两侧液面的__________来反映橡皮膜所受压强大小的,这种方法叫__________(选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”)。
(5)将橡皮膜置于空气中,U形管中两侧液面应该________,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(6)比较图①②③可知:当液体的密度一定时,在液体同一深度,向各个方向的压强________。
(7)比较图________可知:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大;比较图②④可知:当液体的密度一定时,____________越大,液体的压强越大。
(8)图⑥中梯形容器与图⑤容器的底面积相同,盛有密度相同、深度相同的盐水,将同一金属盒分别放入两容器中相同深度处,可知:容器底部受到的压强大小与容器的形状________(选填“有关”或“无关”)。
(9)如图⑧所示,现将压强计的探头放入另一烧杯的液体中,使U形管两侧液面的高度差Δh与探头在图⑦中的a位置时相同,观察两烧杯中的液面可知,烧杯⑧中的液体密度ρ液______(选填“>”“<”或“=”)ρ水;若U形管足够长,则U形管内选用密度________(选填“较大”或“较小”)的液体可以减小实验误差。
(10)若保持图⑦中的压强计金属盒探头的位置不变,将U形管中的液体分别更换成下列液体后能使U形管内液柱高度差最大的是____________。
A.酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103 kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103 kg/m3)
D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103 kg/m3)
(11)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,同学们做了一些改进,下列操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是__________。
A.将U形管换成更细的
B.U 形管中换用密度更小的酒精
C.烧杯中换密度差更大的液体
D.使探头在液体中的深度增大但保持相同
(12)某同学将调节正常的压强计金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水,两容器液面一样高),如图⑨和⑩所示。他发现图⑨中U形管两侧的液柱高度差较小,由此确定图⑨杯子中盛的是水。他的结论是________(选填“正确”或“错误”)的。
(13)实验过程中,同学们发现根据压强计液面高度差计算出的压强p1和用烧杯中金属盒表面所处深度计算出的压强p2不相等,这是由于橡皮膜发生的形变导致p1________(选填“大于”或“小于”)p2。
【答案】(1)不属于 (2)B (3)下方 (4)高度差 转换法 (5)相平 不漏气
(6)相等 (7)④⑤ 液体深度 (8)无关 (9)> 较小 (10)A (11)A
(12)正确 (13)小于
四、计算题。
25、小华买了一只圆形平底玻璃杯,放在水平桌面上。玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为20cm2,最多能装300g的水(g取10N/kg),求:
(1)玻璃杯的重力。
(2)玻璃杯的容积。
(3)装满水时玻璃杯对桌面的压强。
【详解】(1)玻璃杯的质量为0.3kg,玻璃杯的重力:
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N。
(2)玻璃杯最多能装300g的水,其容积即水的体积:
V杯=V水===300cm3。
(3)玻璃杯中水的重力:G水=0.3kg×10N/kg=3N,
装满水时玻璃杯对桌面的压力:F=G总=G+G水=3N+3N=6N,
装满水时玻璃杯对桌面的压强:p===3×103Pa。
26、研究物体的沉浮条件时,一实验小组将一质量为54 g的橡皮泥放入盛水的水槽中,橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢?他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”,将碗口朝上轻轻放在水面上,小碗漂浮。(ρ泥=1.2 g/cm3,ρ水=1.0 g/cm3,半球的体积公式是V=πR3,π取3,取1.65)
(1)橡皮泥放入水槽前,水的深度是0.1 m,求水对水槽底部的压强;
(2)求橡皮泥的体积;
(3)求橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力;
(4)橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件,才能够漂浮在水面上?
【答案】(1)1 000 Pa (2)4.5×10-5 m3
(3)0.54 N (4)d≤1.35 cm
【详解】(1)水的深度h=0.1 m,水对水槽底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。
(2)橡皮泥的体积:
V===45 cm3=4.5×10-5 m3。
(3)根据物体的浮沉条件可知,橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力:
F浮=G=mg=54×10-3 kg×10 N/kg=0.54 N。
(4)当“小碗”的上表面恰好与水面相平时,此时的厚度d满足漂浮时的最大厚度,此时排开水的体积:
V排===5.4×10-5 m3,
则整个半球的半径:
R===0.03 m=3 cm,
空心部分体积:
V空=V排-V=5.4×10-5 m3-4.5×10-5 m3=0.9×10-5 m3,
则空心部分半径:
r====1.65×10-2 m=1.65 cm,
厚度d=R-r=3 cm-1.65 cm=1.35 cm,
故厚度d≤1.35 cm,“小碗”才能够漂浮在水面上。
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