内容正文:
第八章 压强和浮力
一、单选题
1.如图所示,充满空气的热气球在空中匀速直线上升,在上升过程中(忽略空气对气球的阻力)。下列说法正确的是( )
A.热气球的浮力大于热气球及吊篮的重力
B.热气球上升过程中气球下面的吊篮对气球的拉力与吊篮的重力是一对平衡力
C.热气球及吊篮的动能增加
D.吊篮的重力势能在不断增加
2.如图所示两个正方体放在水平地面上,已知两物体的底面积之比为4∶1,重力之比为1∶3。则A,B对地面的压强之比应为( )
A.1∶4 B.1∶3 C.12∶1 D.1∶12
3.如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是( )
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
4.在物理课堂上同学们做了如图甲所示的小实验,在水桶中装大半桶水,用手把空的饮料罐逐渐按入水中,在这个过程中同学们都有越来越费劲的感觉,同时观察到水面越来越高。由此同学们猜想浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。同学们为验证猜想做了如图乙所示的实验,请你从中选出能验证猜想的操作是( )
A.①②③ B.②③④
C.③④ D.①②
5.下列设备没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.船闸 C.药液注射器 D.锅炉液位计
6.如图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是( )
A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N
C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N
7.国庆假期,小明乘坐动车回老家看望爷爷。当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服,有胀痛感和轻微耳鸣,而当动车离开隧道后,这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内( )
A.车厢外空气流速大,压强小,导致车厢内气压降低
B.车厢外空气流速大,压强大,导致车厢内气压升高
C.车厢外空气流速小,压强小,导致车厢内气压降低
D.车厢外空气流速小,压强大,导致车厢内气压升高
二、填空题
8.大气压与海拔高度有关,高度越高,气压越 (选填“高”或“低”);液体沸点与气压有关,气压越低,沸点越 (选填“高”或“低”)。
9.在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。深度 ,压强越大。液体内部压强的大小还与液体的 有关,在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
10.有一种测定人体血液密度的方法是:在几支试管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液,再向每支试管内分别滴入一滴血液。若血液在某一支试管内悬浮,则血液的密度就 (大于/小于/等于)该试管内硫酸铜溶液的密度。
11.小聪利用质量为30g的橡皮泥造“船”,制成的小船最大排水体积为100cm3。制成的小船受到的最大浮力是 N,能装载的物体质量最大是 g。
12.如图所示,“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时,以 为参照物,飞行员是静止的;飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的 ,从而产生了较大的升力。
三、实验题
13.小明利用图甲的实验装置“探究水在沸腾前后温度变化特点”;
(1)在安装器材时出现如图甲的情形,应调整 (填“铁杆a”或“铁圈b”)。
(2)安装好器材,用酒精灯给烧杯中的水加热,当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,并观察水沸腾前后的现象。下表是小明记录的实验数据,分析表中数据可知,水沸腾时的温度特点: 。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水的温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)如图乙是小明加热到第 (填“1”或“7”)min时气泡的变化情况。
(4)小明又做了图丙的实验,将烧瓶内的水加热至沸腾后,移走酒精灯,烧瓶中的水停止沸腾,说明 ;用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,会出现水重新沸腾的现象,如图丁,原因是 。
14.小明用一个弹簧测力计、一个圆柱体和放在水平台面上的两个底面积均为的薄壁烧杯(分别装有一定量的酒精和水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究。其中,图丙和图丁分别是圆柱体刚好浸没在酒精和水中的情况。图(a)表示其探究过程及有关数据。(,)
(1)比较图(a)中甲、乙、丙的数据,可以得出浮力的大小与 有关;
(2)如图(a)中丁所示,弹簧测力计的示数是 N;
(3)如图(b)所示,完成实验后,小明将烧杯中的水倒出,将该圆柱体放在烧杯底部,然后向烧杯内缓慢倒入另一种液体,圆柱体受到的浮力与容器内液体的深度h关系如图(c)所示,圆柱体始终处于沉底状态。未倒液体前,圆柱体对容器底部的压强为 Pa,该液体的密度为 。
四、计算题
15.如图所示,小红同学用弹簧测力计挂了重为10牛,边长为0.1m正方体半浸没在水中保持静止。求:
(1)A下表面受到的液体压力。
(2)弹簧测力计的示数。
16.炎热的夏天,某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水,它比普通洒水车的降温、净化空气的效果更好。求:(雾炮车的参数如表所示,取)
雾炮车的部分参数
空载时质量
6000kg
最大装水质量
12000kg
轮胎与地面的总接触面积
(1)雾炮车达到最大装水量时对水平地面的压力;
(2)已知某古桥的桥面能承受的最大压强为,通过计算判断该雾炮车能否满载通过;
(3)空载时,雾炮车对水平地面的压强。
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
D
D
A
C
B
A
1.D
【详解】A.图中的热气球匀速直线上升,竖直方向受平衡力作用,浮力等于重力,故A错误;
B.热气球上升过程中气球下面的吊篮对气球的拉力与吊篮的重力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
CD.热气球匀速上升过程中,质量可认为不变,速度不变,高度增大,则动能不变,重力势能增大,故C错误,D正确。
故选D。
2.D
【详解】根据题意可知
因为在水平地面,所以
则
所以,A对地面压强和B对地面压强之比为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.拦河大坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,故A不符合题意;
B.火车道路的铁轨下面铺放路枕,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,饮料在大气压强的作用下顺着吸管流进嘴里,故C不符合题意;
D.行驶的列车快速驶过时,列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小,因而乘客会受到指向列车的压力差,可能会被“吸”向行驶的列车,所以候车的乘客应站在安全线以外,故D符合题意。
故选D。
4.A
【详解】实验需要验证的猜想是:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。
要验证浮力大小与物体排开液体的体积的关系,根据控制变量的思想,应控制液体的密度相同,而使物体排开液体的体积不同,图乙中①②③次实验,符合要求,从测力计的示数变化可得出浮力的大小关系,从而得出浮力与排开液体的体积的关系。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】A.茶壶的壶嘴与壶身底部相通、上端开口,符合连通器的结构特点,是利用连通器的原理工作的,故A不符合题意;
B.当船从上游进入闸室时,上游和闸室构成上端开口下端连通的连通器;当船从闸室进入下游时,闸室和下游构成连通器。所以船闸是利用连通器工作的。故B不符合题意;
C.注射器在吸药水时,是利用外界大气压大于其内部的压强,故药水在外界大气压的作用下被压入注射器内部的,是利用大气压强的原理工作的;故C符合题意;
D.锅炉液位计,液位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器,利用的是连通器原理,故D不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A.重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,故A错误;
B.对物体进行受力分析,可知,所以石块浸没在水中受到的浮力为
故B正确;
C.浮力等于物体上、下表面受到的压力差,所以石块上、下表面受到的压力差为
故C错误;
D.根据可知,石块上下表面的表面积未知,石块所处的深度未知,所以无法求出石块下表面受到的压力,故D错误。
故选B 。
7.A
【详解】当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服,有胀痛感和轻微耳鸣,而当动车离开隧道后,这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内车厢外空气流速大,压强小,导致车厢内气压降低,引起耳膜两侧压强不平衡,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 低 低
【详解】[1]海拔越高,空气越稀薄,故大气压与海拔高度有关,高度越高,气压越低。
[2]液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。故气压越低,沸点越低。
9. 相等 越大 密度 密度
【详解】[1]液体压强与液体方向无关,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
[2]由得,同一液体中,液体深度越大,压强越大。
[3]液体内部压强的大小与液体的深度和密度有关。
[4]由得,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
10.等于
【详解】由浮沉条件可知,物体在液体中悬浮时,物体的密度等于液体的密度,若血液在某一支试管内悬浮,则血液的密度就等于该试管内硫酸铜溶液的密度。
11. 1 70
【详解】[1]已知橡皮泥造“船”,制成的小船最大排水体积为100cm3,制成的小船受到的最大浮力是
[2]橡皮泥造“船”的重力为
由于“船”始终漂浮,浮力大小等于“船”总重力的大小,则所装货物的最大重力为
装载的物体质量最大是
12. 飞机 大(快)
【详解】[1]飞机在飞行时,以飞机为参照物,飞行员与飞机的位置不发生变化,所以飞行员是静止的。
[2]由于机翼上方的空气流速比下方的快,当空气流速越快,压强越小,所以机翼上方压强小,而机翼下方压强大,此压强差产生升力,进而使飞机能够飞起来。
13.(1)铁杆a
(2)保持不变
(3)1
(4) 沸腾时吸热 气压减小,水的沸点降低
【详解】(1)由图甲可知,温度计的液泡碰到容器底。而在实验中使用温度计测量液体温度时,液泡不能碰到容器底或侧壁,所以应调整铁杆a,使温度计上移。
(2)水沸腾时,吸收热量,温度保持不变,所以水沸腾时的温度特点是继续吸热,温度保持不变。
(3)由图乙可知,气泡变小,这是水沸腾前,上部水温度较低,杯底产生的气泡在上升过程中,温度降低,气泡内水蒸气部分液化成水,所以气泡会变小,7min时水的温度为98℃,水是沸腾的,故图乙是小明加热到第1min时气泡的变化情况。
(4)[1]水沸腾过程中需要不断吸收热量,若对已经沸腾的水停止加热,此时水将无法继续吸收热量,水就会停止沸腾,这说明水的沸腾需要吸热。
[2]当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,烧瓶内的水蒸气液化成小水珠,水面上方的气压减小,导致水的沸点降低,所以水重新沸腾起来的,这说明因为液体的沸点和气压有关,气压越低,沸点越低。
14.(1)排开液体的体积
(2)1
(3) 1000
【详解】(1)图(a)中的甲、乙和丙图,圆柱体浸入酒精中的深度不同,排开酒精的体积不同,弹簧测力计的示数不同,圆柱体所受的浮力不同,所以浮力的大小与排开液体的体积有关。
(2)图(a)丁中,测力计的分度值为0.2N,示数为1N。
(3)[1]由图(a)的甲知,圆柱体未浸入酒精时,测力计的示数为5N,即圆柱体的重力为5N。由图丙知,圆柱体浸没酒精中,测力计的示数为1.8N,所受的浮力
浸没时,排开酒精的体积等于圆柱体的体积,圆柱体的体积
由图(c)知,容器内液体深度为8cm时,随水面升高浮力保持不变,此时圆柱体浸没液体中,整个加液体的过程,圆柱体始终沉底,所以圆柱体的高度为h=8cm=0.08m。圆柱体的底面积
未倒液体前,圆柱体对容器底部的压强
[2]由图(c)知,圆柱体浸没在液体中,圆柱体受到的浮力为4.8N,该液体的密度
15.(1)5N
(2)5N
【详解】(1)下表面的深度为
A下表面受到的液体压强为
A下表面的面积为
A下表面受到的液体压力为
(2)由浮力产生的原因可知,A受到的浮力为
弹簧测力计的示数为
16.(1)
(2)能满载通过
(3)
【详解】解:(1)雾炮车达到最大装水量时对水平地面的压力;
(2)【解法一】雾炮车满载时对水平地面的压强,
所以该雾炮车能满载通过;
【解法二】当受力面积为时,古桥能承受的最大压力,所以该雾炮车能满载通过;
(3)雾炮车空载时对水平地面的压力,雾炮车空载时对水平地面的压强。
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