内容正文:
第八章压强和浮力
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.潜水员在某海域的海面下持续下潜的过程中,他受到的( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力增大
C.压强增大,浮力不变 D.压强减小,浮力不变
2.以下四位科学家中,首次通过实验测量得到大气压强的具体数值的是( )
A.牛顿 B.伽利略
C.托里拆利 D.帕斯卡
3.中医是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙,下列说法错误的是( )
A. 图甲中“艾灸”时闻到浓浓的艾草药香是扩散现象
B. 图乙中“刮痧”时皮肤温度升高是通过热传递方式改变了物体内能
C. 图丙中“拔火罐”时玻璃罐能“吸附”在皮肤上是大气压的作用
D. 图丁中“针灸”的针头做得比较尖是为了增大压强
4.如下图所示,三个相同的玻璃杯中装有体积相同、密度不同的液体,甲杯中装的是白醋,乙杯中装的是生理盐水,丙杯中装的是纯净水,B、C两点在同一高度。关于液体在A、B、C三点受到的压强,下列分析正确的是(已知)( )
A. B. C. D.
5.茶壶盖上开一个孔的作用是( )
A.让热气冒出来,便于热茶冷却
B.好系绳子,防止打碎
C.让外面的空气流进,不至于壶内空气压强减小使水流不出来
D.让外面的空气流进,可保证茶水的新鲜
6.在施工过程中,需要运送一定数量的石块放入海底施工。据此,如图所示,小明做了一个橡皮泥“船”,在“船”中放入一定数量的石块后放入水中,待船静止后,逐渐将石块取出并放入水中,下列说法正确的是( )
A.小船受到的浮力不变 B.小船浸在水中的体积变小
C.水面将上升 D.小船底部受到水的压强不变
7.水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的容器,分别装有密度不同的液体,将两个完全相同的小球放入容器中,静止时的情形如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度
B.两容器底部受到的液体压强相等
C.小球在两液体中所受浮力相等
D.小球在甲液体中排开液体的质量较大
8.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N,容器中水重7N,容器顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对容器顶部的压强为200Pa
B.水对容器底部的压强为600Pa
C.水对容器底部的压力为7N
D.容器对桌面的压力为9N
9.把重0.5N的物体放入盛有水的烧杯中,排出的水所受的重力为0.3N,则物体受到的浮力( )
A.可能为0.4N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.一定为0.3N
10.三个相同的容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示(其中甲中小球对容器底有压力作用),以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
C.小球放入前后相比,容器对桌面的压强变化量大小关系是
D.若将三个小球取出,液体对容器底压力变化量的大小关系是
二、多选题
11.下图中,利用连通器的特点实现功能的是( )
A. B.
C. D.
12.在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体。如下图所示,将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中,静止时两个烧杯内液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B.物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力
C.甲、乙两个烧杯底受到液体的压强相等
D.甲烧杯底受到液体的压力大于乙烧杯底受到液体的压力
13.在如图所示的四个情景中,有关大气压强的说法错误的是( )
A.同样的装置,在西藏地区做马德堡半球实验要比在沿海地区更容易拉开
B.将玻璃管换成直径更大的,管内外水银面的高度差将变小
C.将自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱将随外界气压的降低而降低
D.活塞式抽水机是利用大气压强将水从井中抽出的
14.如图所示,一个装有水的容器放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.A点所受的压强是200Pa
B.B点所受的压强是200Pa
C.A点所受的压强与容器底部所受的压强之比是1:4
D.B点所受的压强与容器底部所受的压强之比是4:5
15.如图所示,放在水平地面上的两个密度均匀的长方体A、B,已知A、B的高度,与地面的接触面积,对地面的压强。下列判断正确的是( )
A.A的密度可能大于B的密度 B.A的密度一定大于B的密度
C.A的质量一定大于B的质量 D.A的质量可能等于B的质量
三、填空题
16.装满水的饮料瓶瓶口覆盖硬纸片,倒置后水不流出,实验证明 的存在。
17.如图,拧动燃气灶的点火装置后,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,因为天然气的喷入导致进口处的天然气流速 (选填“大”或“小”),所以压强小于大气压强。
18.有一质量为2.7kg的正方体铝块,放在1m2的水平桌面上,则桌面受到的压力是 N,桌面受到的压强是 Pa。(ρ铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)
19.甲乙两个完全相同的烧杯,分别装入两种不同的液体,小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计:将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,密度计在甲杯液体中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在乙杯液体中受到的浮力;密度计放入后, (选填“甲”或“乙”)杯中液体对容器底的压力更大。
20.图是我国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号,潜水器总体积约为30m3。潜水器完全浸没在海水中受到的浮力为 N,在继续下潜的过程中,潜水器和潜艇一样,通过改变 来上浮和下潜的,当下潜的深度为10000m时,潜水器受到的海水压强为 Pa。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
四、实验题
21.物理兴趣小组的同学利用周末开展登山活动,他们想利用携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关器材测量山顶的大气压。设计的测量步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使细线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据实验解决以下问题:
(1)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是使活塞与针筒间的密封性更好;二是可以减小 ,从而减小实验误差。这个实验分析研究的是大气对 (选填“针筒”或“活塞”)的压力;
(2)当活塞相对于针筒刚开始滑动时,若不考虑其它因素,根据 的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与 力大小相等;
(3)实验过程中同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量的大气压强值偏 ;
(4)图乙中的A、B、C是三支不同粗细的注射器,若用B注射器进行实验,在测量时弹簧测力计被拉到最大示数,活塞仍没有开始滑动。首先应考虑换用图乙中的 注射器再次测量。用实验中记录的物理量表示测得的大气压,则p大气压= 。
五、综合题
新情境文艺晚会
在五一文艺晚会上,同学们利用自己所学,各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。请完成小题。
22.如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球的斜上方吹气时,乒乓球将( )
A.仍静止 B.运动到左碗
C.运动到右碗 D.无法确定
23.小亮同学则用一根胶管表演了一个有趣的节目,如图所示,他一只手握住管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。由上述实验现象可以确定软胶管上管口处的压强p1和下管口处的压强p2的大小关系为 ;此节目是利用了流体流速越大的位置 的原理。
24.如图所示,小梦和所穿滑雪板的总重力与小明的重力相同,小明陷入雪中,而小梦却未陷入。求:
(1)小梦站在滑雪板上对雪地的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)小明对雪地的压力。小梦站在滑雪板上对雪地的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)小明对雪地的压强。
(2)若小梦的质量为,每块滑雪板质量为,滑雪板长、宽。人站在滑雪板上时,滑雪板对雪地的压力为多少?滑雪板对雪地的压强为多少?(g取)
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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
9
10
答案
C
C
B
B
C
B
C
A
A
C
题号
11
12
13
14
15
答案
ACD
BD
BC
AD
BC
1.C
【详解】潜水员在下潜过程中,深度越来越大,由液体压强公式可知,潜水员在下潜过程中,所受的压强逐渐增大;由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,而液体的密度不变,根据阿基米德原理可知,在潜水员继续下潜过程中,受到的浮力大小不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】意大利科学家托里拆利,利用一支玻璃管测出了大气压能支持的水银柱高度,首次通过实验测量得到大气压强的具体数值,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.闻到浓浓的艾草药香,这说明药香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象,故A正确,不符合题意;
B.“刮痧”时皮肤温度升高,通过做功的方式改变物体的内能,故B错误,符合题意;
C.拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以这是由于大气压强引起的,故C正确,不符合题意;
D.“针灸”的针头做得比较尖,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】由图可知,甲杯中装的是白醋,乙杯中装的是生理盐水,丙杯中装的是纯净水;B、C两点深度相同,由于生理盐水的密度大于纯净水的密度,根据p=ρgh可知,B、C两点受到的压强关系是pB>pC
A点深度小于C点的深度,且白醋的密度小于纯净水的密度,根据p=ρgh可知,A、C两点受到的压强关系是pC>pA
所以液体在A、B、C三点受到的压强pB>pC>pA
故B正确,ACD错误。
故选B。
5.C
【详解】茶壶盖上如果没有孔,随着茶水的外流,茶壶内部气体压强减小,在外界大气压的作用下,茶水将很难倒出,壶盖上开个小孔,使得壶内液面上的气压始终与外界大气压相等,壶身和壶嘴构成连通器,水容易倒出来。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A.小船漂浮在水面上,受到的浮力等于它的总重力,逐渐将石块取出并放入水中,船的总重力变小,受到的浮力变小,故A错误;
B.小船受到的浮力变小,根据阿基米德原理可知,小船浸在水中的体积变小,故B正确;
C.石块取出并放入水中后,受到的浮力变小,则它排开水的体积变小,水面将下降,故C错误;
D.小船受到的浮力变小,则它排开水的体积变小,会上浮一些,小船底部在水中深度变小,小船底部受到水的压强变小,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.两个完全相同的小球放入容器中,由图可知,甲容器中小球漂浮,乙容器中小球悬浮,由沉浮条件可知,甲容器中液体密度大于小球的密度,乙容器中液体密度等于小球的密度,小球的密度不变,所以甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,故A错误;
B.由于甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,两个容器中液体深度相同,由可知,甲容器底部受到的液体压强大于乙容器底部受到的液体压强,故B错误;
C.由图可知,甲容器中小球漂浮,乙容器中小球悬浮,由沉浮条件可知,甲、乙容器中小球受到浮力都等于重力,小球的重力不变,所以小球在两液体中所受浮力相等,故C正确;
D.由于小球在两液体中所受浮力相等,由阿基米德原理可知,小球在甲、乙液体中排开液体的重力相等,则小球在甲、乙液体中排开液体的质量相等,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.水对容器顶部的深度为
所以水对容器顶部的压强为,故A正确;
B.水对容器底部的压强为,故B错误;
C.水对容器底部的压力为,故C错误;
D.容器对桌面的压力等于容器总重,故D错误。
故选A。
9.A
【详解】由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力,由于排出的水的重力为0.3N,如果原来烧杯中的水是满的,则物体的浮力是0.3N;如果原来烧杯中的水是不满的,则物体排出的水要比0.3N大,故物体受到的浮力可能大于0.3N,不可能小于0.3N,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.C
【详解】A.小球在甲中下沉,故,在乙容器中漂浮,故,在丙中悬浮,故;所以三种液体的密度关系为,故A错误;
B.由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力均与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是,故B错误;
C.三个相同的容器内分别盛满不同的液体,小球在甲中沉底,浮力小于重力,根据阿基米德原理,溢出的液体重力小于球的重力,故容器对桌面的压力增大,而小球在乙、丙容器中漂浮或悬浮,球的重力等于浮力,根据阿基米德原理,溢出液体的重力等于球的重力,故容器对桌面的压力不变,三个容器底面积相同,根据,容器对桌面的压强变化量大小关系是,故C正确;
D.根据力的相互作用,若将三个小球取出,液体对容器底压力变化量等于小球所受的浮力,小球受到的浮力大小关系是,所以液体对容器底压力变化量的大小关系是,故D错误。
故选C。
11.ACD
【详解】A.锅炉水位计的上端都开口、底部相互连通,是利用连通器的特点实现功能的,故A符合题意;
B.液体压强计的U形管一端开口,另一端是封闭的,不符合连通器的结构特点,不是连通器,不是利用连通器的特点实现功能的,故B不符合题意;
C.排水管的“反水弯”符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的特点实现功能的,故C符合题意;
D.地漏的存水杯结构符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的特点实现功能的,故D符合题意。
故选ACD。
12.BD
【详解】A.A、B两个物体质量相等,且,根据可知。 由甲图可知A漂浮,根据物体浮沉条件可知;由图乙可知B悬浮,根据物体浮沉条件可知。 所以它们密度的大小关系为,故A错误;
B.物体A能够漂浮,说明它受到的浮力恰好等于自身重力;物体B悬浮,说明它受到的浮力恰好等于自身重力;A、B受到的浮力均等于其重力,又A、B两物体的质量相等,根据,A、B两物体重力相等,故它们受到的浮力相等,故B正确;
CD.因为,且静止时两个烧杯内液面相平。根据可知,甲、乙两个烧杯底受到液体的压强;且两烧杯底面积相同,根据,故甲烧杯底受到液体的压力大于乙烧杯底受到液体的压力,故C错误,D正确。
故选BD。
13.BC
【详解】A.在西藏地区的海拔高于沿海地区,大气压随海拔的升高而减小,故西藏的大气压小于沿海地区,马德堡半球实验验证了大气压强的存在,同样的装置,在西藏地区大气压强小,更容易拉开,故A正确,不符合题意;
B.在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,将玻璃管换成直径更大的,管内外水银面的高度差不变,故B错误,符合题意;
C.将自制水气压计从山脚移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的升高而减小,因此管内水柱会升高,故C错误,符合题意;
D.活塞式抽水机使用时,先抽出里面的空气,导致气压降低,在大气压的作用下将水从井中抽出,故D正确,不符合题意。
故选BC。
14.AD
【详解】A.由图示知A点的深度hA=2cm=0.02m,根据液体压强公式p=ρgh得,A点所受的压强,故A正确;
B.B点的深度hB=10cm-2cm=8cm=0.08m
B点所受的压强,故B错误;
CD.容器中水的深度h=10cm=0.1m
容器底部所受的压强
所以A点所受的压强与容器底部所受的压强之比是200Pa:1000Pa=1:5
B点所受的压强与容器底部所受的压强之比是800Pa:1000Pa=4:5。故C错误,D正确。
故选AD。
15.BC
【详解】AB.水平面上规则物体对地面的压强计算公式可变形为
由题意可知
即
由于
得
CD.对地面的压强。由可知,由图可知,,则可得。再由可知,。即A的质量一定大于B的质量。故C正确,D错误。
故选BC。
16.大气压(或大气压强、大气压力)
【详解】装满水的饮料瓶瓶口覆盖硬纸片,倒置后水不流出,这是覆杯实验,这个实验证明了大气压(或大气压强、大气压力)的存在。
17.大
【详解】因为流体流速越大的地方压强越小,所以当天然气流速变大时,其压强小于大气压强,产生的压强差向内,所以不会从进口处外泄。
18. 27 2700
【详解】[1]铝块对桌面的压力F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N
[2]正方体铝块的体积
铝块的边长
铝块的底面积S=L2 =(0.1m)2=0.01m2
对桌面的压强
19. 等于 乙
【详解】[1]因为密度计漂浮,所以密度计受到的浮力与重力是一对平衡力,密度计受到的浮力都等于自身的重力,即两图中密度计在液体中受到的浮力相等。
[2]根据F浮=ρgV排,V排甲>V排乙,可得ρ甲<ρ乙,因为两杯中液体深度相同,由p=ρgh知,液体对容器底的压强p甲<p乙,两个烧杯底面积相同,由可得,液体对容器底部的压力F甲<F乙。
20. 自身重力
【详解】[1]由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,潜水器在海水中受到的浮力
[2]潜水器在海水中排开液体的体积不变,海水的密度也不变,故所受的浮力不变,因此想要上潜则需要减少自身的重力,若需要下浮则需要增加自身的重力,因此潜水器是通过改变自身重力实现上潜和下浮的。
[3]由液体压强公式得,潜水器受到的海水压强为
21.(1) 摩擦 活塞
(2) 二力平衡 拉
(3)小
(4) C
【详解】(1)[1]润滑油的作用一是可以增加密封性,二是可以减小摩擦,减小摩擦力对实验结果的影响。
[2]因为题中提到是用细线拴住注射器活塞颈部,拉动针筒观察测力计读数,所以该实验中以活塞为研究对象,研究的是大气对活塞的压力。
(2)[1][2]根据二力平衡的知识可知,因为不考虑其他因素,所以研究对象在水平方向所受的大气压力等于拉力大小。
(3)如果注射器针头处的空气无法排尽,这部分气体也能产生压强,使弹簧测力计的示数偏小,则会使结果偏小。
(4)[1]弹簧测力计被拉到最大示数,活塞仍没有滑动,说明大气压力比测力计的最大示数还要大;根据,大气压一定时,受力面积越小,压力越小,所以应可选C注射器。
[2]注射器的受力面积
则大气压
22.C 23. p1<p2 压强越小
【解析】22.当用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,乒乓球受到一个向上的压力差,所以会上升。当乒乓球上升后,其右侧空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,所以乒乓球会运动到右碗(只有斜向上吹气时才会如此)。
故选C。
23.[1][2]由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度大,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,所以p1<p2,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现天女散花,此节目是利用了流体流速越大的位置压强越小的原理。
24.(1) 等于 小于
(2)540N;1800Pa
【详解】(1)[1]在水平雪地上,人对雪地的压力等于其重力,由于小梦和所穿滑雪板的总重力与小明的重力相同,所以小梦的滑雪板对雪地的压力等于小明对雪地的压力。
[2]由题可知,小明陷入雪中,而小梦却未陷入,说明小梦的滑雪板对雪地的压强小于小明对雪地的压强。
(2)在水平雪地上,人站在滑雪板上时,滑雪板对雪地的压力等于其重力,则滑雪板对雪地的压力为
每块滑雪板长、宽,则滑雪板的总面积为
根据公式可知,滑雪板对雪地的压强为
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