内容正文:
第八章 压强和浮力
一、单选题
1.将一个大铁球和一个小塑料球放入水中,结果如图所示,则( )
A.大铁球受到的浮力大 B.小塑料球受到的浮力大
C.它们所受浮力一样大 D.条件不足,不能确定
2.如图甲所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,已知S甲<S乙,对水平桌面的压力F甲>F乙,为使甲、乙对水平地面的压强相等,在甲、乙上方中央分别叠放体积相同的圆柱体A、B ,如图乙所示,则 A 、B 的质量 mA 、mB和 A 对甲的压强pA、B 对乙的压强 pB的关系是( )
A.mA <mB,pA>pB
B.mA <mB ,pA<pB
C.mA >mB ,pA>pB
D.mA >mB,pA<pB
3.连通器在日常生活和生产中应用广泛,下列不是连通器工作原理的是( )
A.排水管的“反水弯” B.水壶
C.锅炉的水位计 D.拦河大坝
4.利用吸管可以把瓶中的饮料吸入口中,这是因为( )
A.口对管中的饮料有吸力
B.吸气后,饮料被管外大气压压进口中
C.口对管中的饮料有吹力
D.饮料自动流进口中
5.在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示。工人师傅这样做的目的是( )
A.把水管当刻度尺用 B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点 D.为了测量两个点的水平距离
6.下图是我国自主研制的全球最大的集装箱船“鑫福103”轮。当从船上卸下一部分集装箱后( )
A.船体略上浮,受到浮力不变 B.船体略上浮,受到浮力变小
C.船体略下沉,受到浮力不变 D.船体略下沉,受到浮力变大
7.匀速地向某容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示。则这个容器可能是( )
A.量杯 B.烧杯
C.锥形瓶 D.量筒
8.如图所示是托里拆利实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.大气压支持管内这段水银柱不会下落
B.当管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
C.将玻璃管倾斜或下压,管内外水银面的高度差会变小
D.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
二、填空题
9.浮力产生的原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,即 。
10.大气压与生活密切相关,驻守青藏高原的战士要用高压锅才能将饭煮熟。同学们自制了一个气压计(如图)来研究大气压与高度的关系,他们把这个自制气压计从山脚拿到山顶,发现管内的液柱高度升高,原因是大气压随高度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
11.体积相同的A、B、C三个小球浸在水中稳定后的情形如图所示,分析可知 球受到的浮力最小,B球受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)C球受到的浮力。
12.如图甲所示,将装满水的杯子倒置过来,纸片不下落,说明纸片受到 的作用。若此时将瓶口转向各个方向,如图乙和丙所示,纸片都不落下,说明 。
13.如图所示是负压救护车,车内空间为负压舱,它能有效防护病毒再传播,负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气 (选填“从车内抽出”或“抽入至车内”),使车内气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)车外大气压,在大气压作用下,清洁的空气只能由车外流向车内。
三、实验题
14.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)【实验方法】实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法在以下实验中也用到的是___________(选填“A”“B”或“C”);
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当压力一定时,探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系
C.用悬挂的乒乓球靠近振动的音叉,用乒乓球的运动来探究声音产生的条件
(2)【实验材料】实验中选用海绵,有硬一些的也有软一些的,我们要选用 (选填“硬”或“软”)一些的,这样实验效果比较明显;
(3)【实验结论】对比甲、乙两图,可以得出的结论是: ;
【交流】
(4)通过甲、丁两图,小刚得出压力的作用效果与受力面积无关,小刚的结论是错误的,这是因为 。
四、计算题
15.均匀圆柱体甲、乙分别竖直置于水平地面上,两圆柱体的质量、密度和底面积见下表。
圆柱体
质量m(千克)
密度ρ(千克/米3)
底面积S(米2)
甲
5
2.5×103
4×10﹣3
乙
10
5.0×103
5×10﹣3
(1)求甲的体积V甲。
(2)求乙对水平地面的压强p乙。
(3)若在甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余部分上方。叠放后与切去前相比,甲对水平地面的压强变化了4900帕,求叠放后,乙对水平地面压力F乙。
16.如图所示的是一种水下航行器,用于深海搜寻。其外形与潜艇相似,体积为,重7500N,最大潜水深度为4000m,最大航速为7.5km/h。(不考虑海水密度变化,海水密度取,g取)
(1)航行器停留在海面下300m深处作业时,若遇故障导致发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉情况。
(2)航行器完成搜寻任务后静止漂浮在海面上。求此时航行器露出海面的体积。
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
A
B
D
B
C
B
A
A
1.A
【详解】由图得,铁球排开水的体积大于塑料球排开水的体积,由得,大铁球受到的浮力大,故A符合题意,BC D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】已知甲圆柱体对水平桌面的压力大,底面积反而小,根据压强公式
可知,甲对桌面的压强大于乙对桌面的压强,又因为甲对桌面的压力等于重力,则
甲、乙上方中央分别叠放体积相同的圆柱体A、B之后,甲乙对水平地面的压强相等,说明A对甲的压力小于B对乙的压力,即A质量小于B的质量,即
mA <mB
放上之后,压强相等得
展开得
因为
所以
即A 对甲的压强小于B对乙的压强。故
pA<pB
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】A.排水管的“反水弯”,上端开口,下部连通,构成了连通器,故A不符合题意;
B.水壶的壶嘴与壶身上端开口,下部连通,构成了连通器,故B不符合题意;
C.锅炉水位计上端开口,下部连通,构成了连通器,故C不符合题意;
D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,故D符合题意。
故选D。
4.B
【详解】利用吸管可以把瓶中的饮料吸入口中,是因为吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】当软管的两端分别靠在墙面的不同地方时,由于软管足够长且水中无气泡,因此软管两端的水面会保持相平。这是因为软管和水构成了一个连通器,根据连通器原理,同种液体在连通器内静止时,同一液体在连通器各部分的液面总是保持相平的。工人师傅这样做的目的是为了找到两个相同高度的点,从而进行后续的装修工作,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】船始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,当从船上卸下一部分集装箱后,重力变小,根据物体浮沉条件可知船受到的浮力变小,根据F浮=ρ液gV排可知船排开水的体积变小,船略上浮。
故选B。
7.A
【详解】根据图象可知,随着注水时间的增加,容器底所受水的压强开始快,后来变慢;已知匀速地向某容器内注水,根据可知,容器内水面高度应该是快速增高,先快后慢,说明容器的横截面积逐渐增大,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.A
【详解】A.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故A正确;
B.玻璃管顶部空白处应该为真空,当管内存有少量空气时,测量结果会偏小,故B错误;
CD.管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,而与玻璃管的粗细,倾斜、玻璃管上提无关,故CD错误;
故选A。
9.-
【详解】浸在液体中的物体,液体对物体向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差就是物体受到的浮力,即
10.减小
【详解】这个自制气压计从山脚拿到山顶,由于高度增加,外界大气压减小,又因瓶内空气的压强不变,且瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高。说明大气压随高度的增加而变小。
11. A 等于
【详解】[1][2]由图可知,A、B、C三个小球浸在水中稳定后的情况为A球有一部分体积露出水面,,B球和C球完全浸没,由于三个小球体积相同,则
根据阿基米德原理可知,A球受到的浮力最小,B球和C球受到的浮力相等。
12. 大气压 大气向各个方向都有压强
【详解】[1]纸的下方受到大气压的作用,纸的上方受到瓶中水产生压强的作用,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落。
[2]由于气体具有流动性,若此时将瓶口转向各个方向,纸片都不落下说明,说明大气向各个方向都有压强。
13. 从车内抽出 低于
【详解】[1][2]负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气从车内抽出,减小车内的气压,车内气压低于外界大气压,在大气压的作用下,空气从压强大的地方流向压强小的地方,故清洁的空气从车外流向车内。
14.(1)C
(2)软
(3)压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(4)没有控制压力相同
【详解】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法叫转换法:
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用了等效替代法,故A不符合题意;
B.当压力一定时,探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系,采用了控制变量法,故B不符合题意;
C.用悬挂的乒乓球靠近振动的音叉,用乒乓球的运动来探究声音产生的条件,采用了转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)实验中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来表示的,受压面应易发生形变,因此选择软一些的海绵,使实验效果更明显。
(3)在图甲、乙中,压力相同,受力面积不同,且受力面积越小,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,所以结论为:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与受力面积无关是不正确的,因为没有控制压力不变,同时改变了压力大小和受力面积大小,存在两个变量。
15.(1)2×10﹣3m3
(2)2×104Pa
(3)80.4N或119.6N
【详解】(1)由图表可知甲的质量m甲=5kg,甲的密度ρ甲=2.5×103kg/m3,根据密度公式可得甲的体积:
(2)由图表可知乙的质量m乙=10kg,乙的底面积S乙=5×10﹣3m2,根据压强计算公式可得乙对水平地面的压强
(3)在甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分的质量分别为m甲′、m乙′,并将切去部分叠放在对方剩余部分上方,根据叠放后与切去前相比,甲对水平地面的压强变化了4900帕,有两种情况,可能增加4900帕,也可能减少4900帕,由此可得:
第一种情况:
第二种情况:
解得
m甲′-m乙′=1.96kg或 m乙′-m甲′=1.96kg
故叠放后,乙对水平地面压力为
F乙1=G乙剩1=(10kg-m乙′+m甲′)g=(10kg-1.96kg)×10N/kg=80.4N
或
F乙2=G乙剩2=(10kg-m乙′+m甲′)g=(10kg+1.96kg)×10N/kg=119.6N
故乙对水平地面压力为80.4N或119.6N
16.(1)上浮
(2)
【详解】(1)航行器停留在水下300m深处作业时,受到的浮力
航行器重力,因为,所以航行器将上浮。
(2)航行器静止漂浮在海面上,所以此时它所受的浮力
此时排开海水的体积
航行器露出海面的体积
答案第1页,共2页
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