内容正文:
第八章 压强和浮力
一、单选题
1.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大,停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,也能保持膨胀状态。假设气球抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1<p2 B.p1>p2 C.p3>p4 D.p3=p4
2.实验是初中科学学习的重要途径,是发展科学思维和掌握科学知识的有力工具。下列实验不能证明大气压存在的是( )
A.覆杯实验 B.用注射器注射药剂
C.吸盘式挂钩 D.吸管喝饮料
3.如图所示,将一个鱼缸用隔板隔开一半装海水,一半装淡水,下列哪处水的压强最小(,)( )
A.a B.b C.c D.一样大
4.史上著名的证明大气压存在的实验是( )
A.马德堡半球实验 B.托里拆利实验 C.伽利略实验 D.牛顿实验
5.如图所示,是广清高速公路上的杜步高桥,享有“华南第一桥”的称号,高达117m,它的桥墩底部设计的非常巨大,目的是:( )
A.减小重力 B.减小压强 C.减小压力 D.增大压强
6.把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的烧杯里,静止时小球的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.小球在甲烧杯中受到的浮力较大 B.小球在乙烧杯中受到的浮力较大
C.甲烧杯中液体的密度较大 D.乙烧杯中液体的密度较大
7.如图所示,放在水平地面上的三个完全相同的玻璃缸内装满了水,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小玩具鸭,(c)水中漂浮着一只大玩具鸭。这三个玻璃缸对水平地面的压力( )
A.(a)最大 B.(b)最大 C.(c)最大 D.一样大
8.用细线拉着一长方体金属块,使金属块从图甲所示位置匀速下降至图乙所示的位置,下列说法不正确的是( )
A.人的手所受的拉力变大
B.金属块下表面所受的液体压强变大
C.金属块所受的浮力变大
D.乙图中金属块继续下降,它所受浮力不变
二、填空题
9.已知长方体A、B的密度之比为2∶1,底面积之比为1∶3,高度之比为2∶3,将B放在水平地面上,A叠放在B上面,如图甲所示,B对地面的压强为pB,若把B叠放在A上面,如图乙所示,B对A的压强为pB',则pB∶pB'为 。
10.称重法测量浮力:物体受到的浮力等于物体的重力 物体浸在水中时弹簧测力计的示数。
11.如图甲是水坝的截面图,水坝筑成下宽、上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面有 ,并且随深度的增加而 ;如图乙所示,在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做出标记,这样做利用了 原理。
12.质量相等的一个空心铅球和一个木块均漂浮在水面上,空心铅球排开的水的体积 (大于/小于/等于)木块排开的水的体积。
13.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。如图所示,重60kg的竹筏载着总质量500kg的游客漂浮于水面,则竹筏受到的浮力为 N,竹筏排开水的体积为 m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
三、实验题
14.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验中用到了物理实验中最常用的研究方法: 法;
(2)通过比较 (填序号)两图,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p (选填“>”“<”或“=”);
(4)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
15.下图所示是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。请你针对某一个探究因素,从中选择相应的实验操作步骤,并根据弹簧测力计的示数,说明你的探究结论。
(1)若要探究浮力大小与液体深度的关系,相应的实验操作步骤是图(a)(c)和 (选填图中的符号),可得出初步结论:浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度 (选填“有”或“无”)关。
(2)若要探究浮力大小与液体密度是否有关,相应的实验操作步骤是图 (选填图中的符号),可得出初步结论:浸没在液体中的物体受到的浮力大小 。
(3)小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他们找来易拉罐、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将易拉锯开口向上放入盛水的烧杯中,它漂浮在水面上;
步骤二:将易拉罐捏瘪再放入水中,捏瘪的易拉罐下沉至杯底。
(ⅰ)通过分析可知:步骤一时易拉罐受到的浮力 步骤二时易拉罐捏瘪时受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(ⅱ)于是小组同学得出结论:物体受到的浮力与形状有关。
请分析他们得出错误结论的原因: 。
四、计算题
16.超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”,整治超限超载刻不容缓。国家规定,载货车辆对地面的压强应控制在以内。有一辆空载质量为2000kg的6轮货车,每个车轮与地面的接触面积为,该货车某次实际装货10t,g取。
(1)该货车装货后的总重力是多少?
(2)该货车装货后对路面的压强是否符合国家规定?
17.如图甲所示,将边长为h的正方体木块A放入水中时,有h1浸入水中。如图乙所示,将金属块B放在木块A中央静止后,木块A下表面到水面的距离为h2。如图丙所示,再用轻质细线将金属块B绑在木块A中央,放入水中静止后测出木块A下表面到水面的距离为h3,以上过程均不考虑水附着在物体上的影响,木块A的底面积为S。 g、ρ水、S、h1、h2、h3均为已知量。求:
(1)木块A的重力GA(用题中已知物理量符号表示);
(2)金属块B质量mB的表达式(用题中已知物理量符号表示);
(3)若 求金属块B的密度。
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
8
答案
C
B
B
A
B
C
D
A
1.C
【详解】AB.抽气前后气球内气体与外界大气相通,故抽气前后,气球内气压都等于大气压,所以,故AB错误;
CD.抽气前,瓶内气体与外界大气相通,即;用抽气机向外抽气时,发现瓶内的气球在膨胀,说明玻璃瓶内气体压强小于大气压,即,所以,故C正确,D错误。
故选C。
2.B
【详解】A.覆杯实验是由于大气压强托住纸片不下落,利用了大气压强,故A不符合题意;
B.用注射器推药液靠的是人的推力,与大气压无关,故B符合题意;
C.挂钩上的吸盘挤压在墙壁上时,排出吸盘和墙壁之间的空气,吸盘和墙壁之间的压强减小,吸盘在大气压的作用下被压在墙壁上,故C不符合题意;
D.用吸管吸饮料时饮料瓶变瘪了,是因为盒内的气压小于外部大气压,证明了大气压的存在,故D不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】根据液体压强公式可知,压强大小与距液面深度、液体密度成正比,由图可知a、b两处深度最小,但b处为密度更小的淡水,则可判断出b处水的压强最小。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.A
【详解】历史上,马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里拆利实验测出了大气压的值,伽利略实验和牛顿实验研究了力和运动的状态,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】由知,桥墩底部设计的非常巨大,目的是增大受力面积,减小压强,综上分析知,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】AB.据图可知,同一小球漂浮在甲烧杯的液体上,悬浮在乙烧杯的液体中,根据物体的浮沉条件可知,小球在甲、乙两烧杯的液体中受到的浮力大小均等于自身的重力,因此在两种液体中受到的浮力大小是相等的,故AB错误;
CD.小球在甲烧杯的液体上漂浮,根据物体的浮沉条件可知,;小球在乙烧杯的液体中悬浮,根据物体的浮沉条件可知,,因此,即甲烧杯中液体的密度较大,乙烧杯中液体的密度较小,故C正确,D错误。
故选C。
7.D
【详解】由于鸭子漂浮,由阿基米德原理和漂浮条件可知
F浮=G排=G鸭
即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,整体的重力相当于注满水没有放入物体时的重力,即与(a)相同,所以三个玻璃缸的总重相同,水平面上的压力等于重力,故这三个玻璃缸对水平地面的压力相等。
故选D。
8.A
【详解】A.使金属块从图甲所示位置匀速下降至图乙所示的位置时,金属块排开水的体积会逐渐变大,由阿基米德原理可知,金属块所受浮力变大,而拉力等于重力减去浮力,重力保持不变,再根据力的相互作用关系可知,人的手所受的拉力变小,故A错误,符合题意;
B.根据压强公式可知,随着浸入深度增加,金属块下表面所受的液体压强变大,故B正确,不符合题意;
C.使金属块从图甲所示位置匀速下降至图乙所示的位置时,金属块排开水的体积会逐渐变大,由阿基米德原理可知,金属块所受浮力变大,故C正确,不符合题意;
D.乙图中金属块已经完全浸没在液面以下,继续下降时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,故D正确,不符合题意。
故选A。
9.13∶27
【详解】A、B的体积之比
由重力公式
G=mg=ρVg
可知,A、B的重力之比
甲图B对地面的压力
FB=GA+GB
受力面积为SB,B对地面的压强
乙图B对A的压力FB′=GB,受力面积为SA,B对A的压强
则
10.减去
【详解】称重法测量浮力的原理基于力的平衡和受力分析。当物体静止悬挂在弹簧测力计下时,弹簧测力计的示数等于物体所受重力G;把物体浸入液体中,物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮和弹簧测力计的拉力F拉这三个力作用,且处于平衡状态,根据力的平衡条件可得G=F浮+F拉,那么浮力F浮=G-F拉。
11. 压强 增大 连通器
【详解】[1][2]根据液体压强公式可得。当其他条件相同的情况下,液体的压强会随其深度的增加而增加,所以水坝筑成下宽、上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面有压强,并且随深度的增加而增大。
[3]由题意可知,透明塑料软管是上端开口下端连通的容器,利用了连通器的原理,其目的是在液体不流动的情况下,液面的高度总是相平的,这样可保证两点在同一水平面上。
12.等于
【详解】根据题意知道,木块与空心铅球的质量相同,由G=mg知道,重力相同,因为木块、空心铅球都漂浮,所以,二者受到的浮力都等于自身的重力、二者受到的浮力相等;由知道,二者排开水的体积相等。
13. 5600/5.6103 0.56
【详解】[1]因为竹筏载着游客漂浮在水面上,则。
[2]由得竹筏排开水的体积为。
14.(1)控制变量
(2)乙、丙
(3)=
(4)没有控制压力的大小相同
【详解】(1)影响压力作用效果的因素不止一个,做实验时应控制一个因素不变,研究压力作用效果与另一个因素的关系,所以实验中用到的研究方法有控制变量法。
(2)探究压力的作用效果与受力面积时,应控制压力的大小不变,而受力面积不同,故应该比较图乙、图丙,且可以得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都相同,则根据可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′
(4)研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力大小一定,实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,则压力大小不同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关是错误的,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。
15.(1) d 无
(2) (a)(d)(e) 与液体密度有关
(3) 大于 没有控制变量,易拉罐的形状改变导致排开水的体积也发生了变化
【详解】(1)[1][2]若要探究浮力大小与液体深度的关系,需要控制物体排开液体的体积和液体的密度不变,只改变物体在液体中的深度。从图中可以看出,图(a)是物体在空气中的重力,图(c)是物体浸没在水中某一深度时的拉力,而图(d)是物体浸没在水中更深位置时的拉力。由于物体在图(c)和图(d)中都是浸没状态,所以排开水的体积相同,且水的密度也相同。比较图(a)、(c)和(d)中弹簧测力计的示数,可以发现物体在图(c)和图(d)中的浮力大小相等(因为拉力差即浮力,都等于重力减去拉力,且重力不变,拉力相等,所以浮力相等),这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度无关。
(2)若要探究浮力大小与液体密度是否有关,需要控制物体排开液体的体积和物体在液体中的深度不变,只改变液体的密度。从图中可以看出,图(d)是物体浸没在水中时的拉力,而图(e)是物体浸没在盐水中时的拉力。由于物体在图(d)和图(e)中都是浸没状态,所以排开液体的体积相同,且物体在液体中的深度也相同(因为都是浸没)。比较图(a)、(d)和(e)中弹簧测力计的示数,可以发现物体在图(e)中的浮力大于在图(d)中的浮力(因为拉力越小,浮力越大),这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关,且液体密度越大,浮力越大。
(3)[1][2]对于小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”的实验,他们存在错误。因为他们在改变物体形状的同时,也改变了物体排开水的体积。根据浮力公式F浮=ρ液gV排,排开水的体积越大,浮力越大。所以,他们在比较浮力大小时,并没有控制排开水的体积这一变量不变。因此,他们得出的结论是错误的。具体来说,步骤一中易拉罐漂浮在水面上,受到的浮力等于其重力;而步骤二中易拉罐下沉至杯底,受到的浮力小于其重力。但是,由于步骤二中易拉罐排开水的体积大于步骤一中的排开水的体积,所以不能直接比较两个步骤中的浮力大小来得出物体受到的浮力与形状有关的结论。
16.(1)
(2)该货车装货后对路面的压强不符合国家规定
【解析】【小题1】货车空载质量为2000kg,装货10t,该货车装货后的总质量
则总重力
【小题2】货车对路面的压力
6轮货车,每个车轮与地面的接触面积为,受力面积
则该货车对路面的压强
因为,所以该货车装货后对路面的压强不符合国家规定。
17.(1);
(2);
(3)
【详解】(1)木块A漂浮在水中,则受到的浮力等于其自身重力,又根据阿基米德原理可得浮力等于排开水的重力,则
(2)在乙图中,木块A和金属块B共同漂浮在水面上,浮力等于总重力,则
B的重力为,代入上式可得,解得
(3)在丙图中,木块A和金属块B被细线绑在一起,浮力等于总重力,则
可得,解得
金属块B的密度为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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