内容正文:
第八章 压强和浮力
一、单选题
1.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体甲、乙,已知体积V甲<V乙,与地面的接触面积S甲>S乙,对地面的压强p甲=p乙。下列判断正确的是( )
A.甲的密度一定小于乙的密度
B.甲的密度可能等于乙的密度
C.甲的质量可能等于乙的质量
D.甲的质量一定大于乙的质量
2.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度。则它们对地面压力的变化量∆F甲、∆F乙的关系是( )
A.∆F甲一定大于∆F乙
B.∆F甲一定小于∆F乙
C.∆F甲可能大于∆F乙
D.∆F甲可能小于∆F乙
3.下列物体主要是依靠空气的浮力升空的是( )
①飞行的飞艇 ②飞行的飞机
③升空的热气球 ④发射的火箭
A.①③ B.③④ C.②④ D.①④
4.一个密封的木箱,体积是,质量是4kg,它在水中最终的状态是( )
A.悬浮 B.沉底 C.漂浮 D.无法判断
5.新素材 据新闻报道,速度为160千米每小时的复兴号动车组,2023年7月1日起在青藏铁路西宁至格尔木段投入运营,青藏铁路正式进入动车时代。如图所示,列车站台上都有黄色警戒线,从物理学角度看,这是因为列车高速通过时,列车与人之间的空气( )
A.流速减小,压强增大 B.流速减小,压强减小
C.流速加大,压强增大 D.流速加大,压强减小
6.船只通过大坝需要利用船闸,现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸,如图所示,请你指出船只通过船闸的顺序( )
A.a c b d B.c a d b
C.c a b d D.a b c d
7.将实心木球和铁球浸没在水中后释放,铁球下沉,木球上浮。下列说法中正确的是( )
A.木球受到浮力,铁球不受浮力
B.铁球沉在水底,所受浮力一定小于自身的重力
C.木球受的浮力一定比铁球受的浮力大
D.木球浮在水面上,所受的浮力大于自身的重力
二、填空题
8.浸在液体中的物体所受浮力的大小 被排开的液体所受的 ,这便是著名的阿基米德原理。用公式表示便是:F浮= = 。
9.飞机的升力:机翼上表面弯曲,下表面比较平。机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强 ;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强大。机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生了 。
10.如图所示,不计空气阻力,质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动,则气球除了受重力,还要受到一个 N的力,此力的方向是 。气球所受重力的施力物体是 。(g取10N/kg)
11.如图所示的容器内装有5kg的水,容器底面积为0.01m2,容器底离水面的竖直高度为1m,A点距离容器底面高度为0.4m,则A点受到水的压强为 Pa,水对容器底的压力为 N。(,g取10N/kg)
12.如图所示,潜水艇通过调节自身 来实现上浮和下潜。潜水艇处于悬浮状态时受到的浮力 重力;若向水舱充水,其重力变 ,潜水艇将 ;若将水舱中的水排出一部分,潜水艇将 。
三、实验题
13.如图所示,为了验证阿基米德原理,小昌做了如下实验。
(1)A步骤中向溢水杯中注水时,水面要恰好与出水口 。
(2)该实验漏掉一个步骤,请写出该步骤E的内容: ,此时弹簧测力计的示数是。
(3)为减小误差,B、C、D、E操作的合理顺序应该是 (按顺序填写序号)。
(4)若、、、之间满足关系 ,则说明“阿基米德原理”成立。
14.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
15.河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省收割小麦的主要工具。为了防止过分压实耕地影响秋作物的播种,收割机对耕地的压强一般不应超过80kPa。已知空载收割机的质量为1000kg,轮胎与耕地的总接触面积始终为0.2m2
(1)求收割机空载时对地面产生的压强
(2)求收割机储粮仓中的小麦不能超过多少kg?(g取10N/kg)
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
A
C
D
C
B
1.D
【详解】AB.由于是实心的柱状体,物体对地面的压强为
根据对地面的压强p甲=p乙可知
经整理可知
从图可知,,故,故AB错误;
CD.因为对地面的压强p甲=p乙,与地面的接触面积S甲>S乙,由可知,甲对地面的压力大于乙对地面压力,故甲的质量一定大于乙的质量,故C错误,D正确。
故选D。
2.B
【详解】两个正方体的棱长分别为h甲和h乙,则h甲<h乙,由
可知:由于甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,对地面的压强相等,即:p甲=p乙,所以
则
在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即
则
所以,ΔF甲<ΔF乙,故ΔF甲一定小于ΔF乙,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.A
【详解】①飞艇工作时,需要向飞艇内充入密度比空气小的气体,从而利用浮力来飞行;
②飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的;
③热气球里利用气球里的空气受热后体积变大,密度变小后小于外部空气密度,气球受浮力作用而上升;
④火箭升空靠气体的反作用力而获得动力。综上,依靠空气的浮力而升空的实例是①③,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】密封箱子的密度
箱子密度小于水的密度,则此箱子掉入足够深的水中,它将上浮,最后处于漂浮。
故选C。
5.D
【详解】列车高速通过时,列车与人之间的空气流速变快,列车与人之间的压强变小,小于列车与人外的大气压,在压强差的作用下,人会被推向车轨,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.C
【详解】船通过船闸时,船闸内外构成连通器,船闸内外的水位应相同。先是上游与闸室构成连通器,再是下游与闸室构成连通器。因船从上游往下游行驶通过船闸,所以水位应逐渐降低,故正确的顺序应为cabd,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】A.浸在液体或气体中的物体都要受到竖直向上的浮力,木球受到浮力,铁球也受到浮力,故A错误;
B.若重力大于浮力,则下沉,铁球沉在水底,所受浮力一定小于自身的重力,故B正确;
C.铁球与木球排开水的体积关系未知,所以无法比较受到浮力大小,故C错误;
D.木球浮在水面上,所受的浮力等于自身的重力,故D错误。
故选B。
8. 等于 重力 G排 ρ液gV排
【详解】[]1[2][3][4]阿基米德原理的内容:浸在液体的物体所受浮力的大小等于它排开液体受到的重力,公式为F浮=G排
根据G=mg和
可得F浮=G排=ρ液gV排
9. 较小 升力
【详解】[1][2]流体的流速越快,压强越小;流体的流速越慢,压强越大。机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。机翼上、下表面就存在着竖直向上的压强差,因而有竖直向上的压力差,产生了升力。
10. 0.2 竖直向上 地球
【详解】[1][2]气球的重力
气球在空中做匀速直线运动,因此它受到的力是平衡力,不计空气阻力,气球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,浮力的大小
[3]物体由于地球吸引而受到的力叫做重力,故气球所受重力的施力物体是地球。
11. 6000 100
【详解】[1]A点的深度为
则A点受到水的压强为
[2]水对容器底的压强
则水对容器底的压力
12. 重力 等于 大 下潜 上浮
【详解】[1][2][3][4][5]潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,来实现上浮和下沉。潜水艇完全浸没在水中处于悬浮状态,此时受到的浮力等于自身重力;若此时向水舱中注水,潜水艇受到的重力变大,而其排开水的体积不再变化,根据F浮=ρgV排可知,潜水艇受到的浮力不变,因其重力大于浮力,所以潜水艇将下潜。若将水舱中的水排出一部分,潜水艇受到的重力变小,而其排开水的体积不再变化,根据F浮=ρgV排可知,潜水艇受到的浮力不变,因其重力小于浮力,所以潜水艇将上浮。
13.(1)相平
(2)用弹簧测力计测出物体的重力
(3)DEBC或EDBC
(4)
【详解】(1)A步骤中向溢水杯中注水时,必须注满,注满的标志就是水面要恰好与出水口相平。
(2)要判断浮力,用到公式,需要测出物体重力和物体浸没水中时测力计的读数,该实验漏掉的一个步骤是:用弹簧测力计测出物体的重力。
(3)为减小误差,应该先测量物体的重力和空小桶的重力,这两个重力先测哪个都可以。用测力计提着物体浸没水中,读出测力计示数,并用小桶收集排开的水,最后测出排开的水和小桶的总重力,合理的实验顺序是:DEBC或EDBC。
(4)要验证阿基米德原理,就要求出物体所受的浮力和排开的水所受的重力,再进行比较,如果满足则说明“阿基米德原理”成立。
14.(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。
15.(1)
(2)
【详解】(1)收割机空载时对地面产生的压力
收割机空载时对地面产生的压强
(2)收割机对耕地的压强一般不应超过
收割机对耕地的压力
小麦的重
收割机储粮仓中的小麦质量不能超过
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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