内容正文:
2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】06
【浮力与压强,摩擦力综合】
1.如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在其侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱,将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计。下列分析错误的是( )
A.橡皮膜受到的压力相同时,玻璃管内径越细,液柱上升越明显
B.将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C.饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D.将饮料瓶放入不同液体中,发现液柱上升高度不同,可直接得出结论液体的压强与液体密度有关
【答案】D
2.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙,下列说法正确的是( )
A.0-4s内,物块受的滑动摩擦力为2N
B.12-14s内,拉力F做功72J
C.16s时,撤去F,物体将做匀速直线运动
D.物块10s时的速度小于5m/s
【答案】D
【解析】【解答】 解:由图丙可知,12~18s物体做匀速直线运动,由图乙结合二力平衡条件可得,物体受到的滑动摩擦力为:f=F=4N;
A、由图乙可知,0-4s内,物体受到的拉力2N,物体应处于静止状态,所受静摩擦力等于拉力等于2N,故A错误;
B、由图丙可知,12-14s内,物体处于匀速直线运动状态,拉力F=4N,由图丙可知通过的路程为12m,力F做的功为:W=Fs=4N×12m=48J,故B错误;
C、物体对接触面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以物体所受摩擦力不变,则物体在摩擦力的作用将做减速运动,故C错误;
D、从10到12s时间内,物体的平均速度为:,而在这段时间内物体的拉力大于滑动摩擦力,所以物体做加速运动,则t=10s时,物块的速度一定小于5m/s,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图乙,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小;
(2)根据W=Fs算出12-14s内,力F做的功;
(3)由图丙结合速度公式算出从10到12s时间内的平均速度,再结合图乙力的关系进行分析。
3.陈列于国家博物馆的青铜漏壶(如图甲)是汉代的一种计时工具,某校项目式学习小组复刻了简易模型(如图乙)。使用时壶中的水从壶底的出水口流出,浮舟和漏箭随之下降,通过漏箭上的标注读取时间。组员先关闭出水孔,在壶中加入适量水,随后将浮舟和漏箭缓慢放入,待浮舟静止后,将水位标记为A点,此时浮舟露出水面的体积为总体积的;打开出水孔后,组员发现出水速度随水的压强减小而减小,压强小于一定值后停止出水,标记水位在B点,此时浮舟下表面与壶底的距离为0.5cm。已知壶身和浮舟均为圆柱体,浮舟底面积为,质量为150g,漏箭质量忽略不计,水的密度。求:
(1)浮舟受到的浮力。
(2)水位在B点时,壶底出水口处受到的水的压强。
(3)由于出水速度不均导致计时误差,组员对漏壶装置进行改进,将之前的漏壶作为受水壶,新增补偿壶和恒定壶(如图丙)。受水壶出水口关闭,补偿壶的水流入恒定壶中,使恒定壶水位保持不变。水匀速滴入空的受水壶中,当浮舟对壶底的压力恰好为零时,开始计时,直至浮舟的上表面与受水壶的上沿相平,一个计时周期结束。若恒定壶1min滴出水的质量为50g,受水壶高50cm,计时开始时壶内水的质量为600g,则一个计时周期对应的时间(单位用min)。
(4)补偿壶水位过低时,恒定壶水位会下降,请提供一个延长装置稳定计时的方法。
【答案】(1)解:根据物体的浮沉条件可知,浮舟与漏箭整体漂浮,浮力等于重力,即
(2)解:水位下降至B点时,根据阿基米的原理可知浮舟整体漂浮由得:
浸入的深度为
此时水距离底部的高度
水位在B点时,壶底出水口受到的水的压强。
(3)解:依题意得
开始计时,浮舟漂浮,此时,由得
所以受水壶底面积为
计时结束,浮舟浸入水中深度恒定,计时周期内水上升高度为
计时周期内注入的水质量为
所以一个计时周期对应的时间为。
(4)解:可以增加补偿壶的容积,使补偿壶能储存更多的水,从而在较长时间内保持水位,避免恒定壶水位下降,延长装置稳定计时的时间。
【解析】【分析】(1)已知浮舟质量为m,浮舟漂浮时F浮=G=mg;(2)由浮力根据阿基米德原理变形公式求出排开水的体积,从而得到浸入的深度,求出壶底出水口的深度,最后由公式p=ρgh求出压强;
(3)当浮舟对壶底的压力恰好为零时浮力等于重力,开始计时,直至浮舟的上表面与受水壶的上沿相平,一个计时周期结束,可求出一个计时周期注入的水质量;根据恒定壶1min滴出水的质量为50g,可求出一个计时周期对应的时间;
(4)补偿壶水位过低时,恒定壶水位会下降,因而要想办法增加补偿壶的容积。
(1)由题知浮舟与漏箭整体漂浮
(2)水位下降至B点时,浮舟整体漂浮由得:
浸入的深度为
此时水距离底部的高度
水位在B点时,壶底出水口受到的水的压强
(3)依题意得
开始计时,浮舟漂浮,此时,由得
所以受水壶底面积为
计时结束,浮舟浸入水中深度恒定,计时周期内水上升高度为
计时周期内注入的水质量为
所以一个计时周期对应的时间为
(4)可以增加补偿壶的容积,使补偿壶能储存更多的水,从而在较长时间内保持水位,避免恒定壶水位下降,延长装置稳定计时的时间。
4.如图甲所示,底面积为,质量为的柱形容器放置在水平地面上,容器足够高。底面积为,高为的圆柱体上端与体积可忽略不计的轻杆相连,轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水,整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,所受浮力为
B.时,容器对地面的压强为
C.时,水对容器底的压力为
D.图乙中与之比为:
【答案】D
【解析】【解答】由乙图可知,在20S时物体开始受到浮力作用,在50S时,物体完全浸没在液体中,从20S到50S加入水的体积为V=(S容-S物)h=(100cm2-40cm2)×15cm3=900cm3,因为匀速加水,则可知加水流量为
A、当t=32s时,物体排开水的体积等于物体浸入水的体积,物体浸入的深度等于加入水的深度即,即可算出排出水的体积v排=s物h=40cm2×6cm=240cm3,浮力为F=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×240×10-6m3=2.4N,故A错误。
B、在t=32s时,物体的重力等于浮力即G物=2.4N,在50s时加入水的重力为G水=mg=ρ水vg=ρtng=1×103kg/m3×50s×30×10-6m/s×10N/kg=15N,容器对地面的压力为G容=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N,在50s时,杆对物体有向下的力,大小为F2,等于此时物体增加的浮力,物体浸入水的深度为h2=h总-h1=15cm-6cm=9cm,故增加的浮力为F增=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-2m2×9×10-2m=3.6N,由此可以得出物体对地面的压力为F压=G物+G水+G容+F增=2.4N+15N+2N+3.6N=23N,进而可得到容器对地面的压强为,故B错误。
C、10s时,物体还没有浸入水中,加入的水的体积为v=nt=30cm3/s×10s=300cm3,F=G=mg=ρvg=1×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N,故C错误。
D、由以上可知F1=2.4N,F2=3.6N,故,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)根据图像可知物体在32S时浮力等于重力。
(2)物体在50S时,完全浸没在水中。
(3)利用加入的水的重量除以时间,可以算出加水流量。
(4)容器对地面的压强等于水的重力、容器重力,物体重力,还有杆向下的力之和。
5.水平桌面上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体.将质量相等、体积不等(VM<VN)的正方体物块M、N分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平.以下判断正确的是
(1)M受到的浮力大于N受到的浮力
(2)M的密度大于N的密度
(3)甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
(4)若将N也放入甲液体中静止时,N沉在杯底
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
【答案】C
6.一冰块内含有某种不溶于水的物体, 放入盛有 水的量筒内, 正好悬浮在水中, 如图 7.89 所示, 此时量筒液面升高了 ; 当冰完全融化后, 水面又下降了 。设量筒的内横截面积为 , 则该物体的密度为 (冰的密度为 。
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】由题意分析可知,冰熔化后,体积减小,液面下降,假设整个冰块的体积为V,冰的体积为V1,物体的体积为V2,总质量为m,冰的质量为m1,物体的质量为m2,则V1-ρ冰V1/ρ水=50cm2×0.44cm,所以V1=220cm3,m1=ρ冰V1=198g,冰块的总体积为4.6cm×50cm2=230cm3,所以物体的体积为V2=10cm3,整个物体的重力mg=ρ液gV排,代入数据可知,m=230g,所以m2=32g,根据密度公式ρ=m/v可知,物体的体积为3.2g/cm3= ,C正确,ABC错误
综上选C
【分析】根据浮力的计算、密度的计算判识选项
1、密度的计算:设整个冰块的体积为V,其中假设整个冰块的体积为V,冰的体积为V1,物体的体积为V2,总质量为m,冰的质量为m1,物体的质量为m2,冰熔化后,体积减小,液面下降,将体积的减少量作为等量关系列方程,即可求出冰块中冰的体积;
密度的计算:利用密度公式求冰的质量;知道冰块(内有物体)悬浮,利用浮力公式F浮=ρ液gV排求冰块的总体积,然后用总体积减去冰的体积即为物体的体积;
2、浮力的计算:利用悬浮条件和阿基米德原理求物体和冰块的总重,再求总质量;用总质量减去冰块的质量即为物体的质量;再利用密度公式即可求出物体的密度。
7.两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙所示。以下说法错误的是( )
A.切除之前,A的重力为40N
B.A与B的密度之比为2:1
C.L=5cm时,pA:pB=4:7
D.若将B叠放在A上,A对地面的压强为2×104Pa
【答案】C
8.如图,锥形瓶内注入适量水,然后将它放在水平桌面上,此时水对锥形瓶底的压力为3N。现在锥形瓶内放入一个重为的木块,水对锥形瓶底的压力变为4N;在锥形瓶内再放入一个重为的木块,水对锥形瓶底的压力变为5N。木块与锥形瓶底始终不接触,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
9.潜水艇是靠改变 实现上浮和下沉的,一艘潜水艇最大排水量达到65000吨,受到的浮力是 N。当从长江潜航到东海潜水艇受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】自身的重力;6.5×108;变大
【解析】【解答】(1)潜水艇靠改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉。
(2)一艘潜水艇受到的浮力F浮=G排=m排g=65000×103kg×10N/kg=6.5×108N;
(3)潜水艇从长江潜行到东海时,排开液体的体积不变,但是海水的密度比江水大。由F浮=ρ液gV排可知,从长江潜航到东海潜水艇受到的浮力变大。
【分析】(1)根据潜水艇的浮沉方法解答;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算潜水艇受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜水艇受到浮力的大小。
10.如图所示,在水平拉力作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止,已知此时墙壁对物块乙的拉力,物块乙受到的摩擦力方向为 选填“水平向左”或“水平向右”,则木板甲与地面间的摩擦力是 。
【答案】水平向右;6
【解析】【解答】(1)物体乙在水平方向上保持静止状态,则它受到的拉力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为乙受到拉力F2 方向水平向左,所以乙受到摩擦力的方向水平向右,大小为4N。
(2)甲受到水平向右的拉力F1,水平向左的乙施加的摩擦力f,那么二者的合力为:10N-4N=6N,且方向水平向右。木板甲在水平面上做匀速直线运动,那么它受到地面的摩擦力与合力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,因此地面对甲的摩擦力水平向左,大小为6N。
【分析】(1)对乙进行受力分析,根据二力平衡的知识确定受到摩擦力的方向;
(2)对甲进行受力分析,根据平衡力的知识确定木板甲与地面之间摩擦力的大小。
11.如图甲所示,将一长方体重物以0.02m/s的速度匀速浸入水中,重物受到绳的拉力、水对重物的浮力随时间的变化关系如图乙所示。重物浸没后匀速下降的过程中,所受到的重力和绳的拉力 (填“是”或“不是”)一对平衡力,该重物的质量为 kg。(g取10N/kg)
【答案】不是;2
【解析】【解答】重物浸没后匀速下降,重力、拉力和浮力共同作用处于平衡状态,所以此时所受到的重力和钢绳的拉力不是一对平衡力。浸没时重物受到浮力和拉力均为10N,受力分析可知 G=F浮+F拉
所以重物的重力为:G=10N+10N=20N;根据G=mg计算重物的质量:
故答案为:不是;2。
【分析】根据重力的计算、受力分析填空
受力分析可知,物体受到重力(向下)、拉力(向上)和浮力(向上), 重物浸没后匀速下降的过程中 ,三力平衡由图可知,浸没时构件受到浮力和拉力均为1.0×105N,根据G=F浮+F拉可求出构件的重力,根据G=ρVg求出构件的密度。
12.如图,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:2,甲的边长为 10 cm,则甲对地面的压强为 Pa,著乙沿水平方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为 cm。 (g 取10N/kg)
【答案】3000;2
【解析】【解答】(1)正方体对水平地面的压强:,
则甲对地面的压强:p甲=ρgh甲=3×103kg/m3×10N/kg×0.1m=3000Pa;
(2)将乙物块沿水平方向切下部分的高度为Δd,切下的部分放在甲物块上,
则切去部分的重力:ΔG乙=Δm乙g=ρ乙ΔV乙g=ρ乙S乙Δdg,
此时甲物块对水平面上的压力:F甲=G甲+ΔG乙=ρ甲S甲h甲g+ρ乙S乙Δdg,
已知它们的边长之比为1:2,则它们的面积之比为S甲:S乙=1:4,
甲的边长为h甲=10cm=0.1m,则乙的边长为h乙=20cm=0.2m,
此时甲物块对水平面的压强:
;
此时乙物块对水平面的压强:p乙'=ρ乙g(h乙-Δd),
因此时甲、乙物块对水平面的压强相等,
所以,ρ甲gh甲+4ρ乙gΔd=ρ乙g(h乙-Δd),
已知同种材料制成,ρ甲=ρ乙,将h甲=10cm=0.1m,h乙=20cm=0.2m代入上式,
解得:Δd=0.02m=2cm。
【分析】1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据求出甲对地面的压强;
(2)将乙物块沿水平方向切下部分的高度为Δd,切下的部分放在甲物块上,根据G=mg=ρVg=ρShg表示出切去部分的重力,此时甲物块对水平面上的压力等于甲的重力加上乙切去部分的重力,根据求出此时甲物块对水平面的压强,根据p=ρgh表示出乙物块对水平面的压强,利用此时甲、乙物块对水平面的压强相等得出等式即可求出乙切去的高度。
13.一个底面积为2×10﹣2m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有0.1m深的水,如图(a)所示。另有质量为2kg,体积为1×10﹣3m3的实心正方体A,如图(b)所示。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)水对容器底部的压强。
(2)实心正方体A的密度。
(3)将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,求实心正方体A所受浮力及容器对地面压强的变化量。
【答案】(1)解: 水对容器底的压强:p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
答:水对容器底部的压强为1000Pa;
(2)解: 正方体A的密度:ρA2×103kg/m3;
答:实心正方体A的密度为2×103kg/m3;
(3)解: 将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,则V排=V=1×10﹣3m3,
受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,若容器足够高,则水面上升的高度:Δh0.05m,
由于容器的高度为0.12m,已装0.1m深的水,所以有水溢出,
则溢出水的高度:h溢=0.1m+0.05m﹣0.12m=0.03m,
溢出水的质量:m溢=ρ水V溢=ρ水Sh溢=1.0×103kg/m3×2×10﹣2m2×0.03m=0.6kg,
则容器对地面的压力变化量:ΔF=GA﹣G溢=mAg﹣m溢g=(mA﹣m溢)g=(2kg﹣0.6kg)×10N/kg=14N;
容器对地面压强的变化量:Δp700Pa。
答:实心正方体A所受浮力为10N,容器对地面压强的变化量为700Pa。
【解析】【分析】(1)由液体压强公式求出水对容器底的压强;
(2)由密度公式求出A的密度;
(3)浸没后,排开液体体积等于A的体积,由阿基米德原理计算受到的浮力大小;放入A后,水高度的变化量为,水的深度为原来水的深度加上高度的变化量,因为水的深度大于容器高度,则放入A后水的深度为容器的高度,则容器对地面的压力变化量为,由固体压强公式求出容器对地面的压强变化量。
14.如图甲所示,小华参观向家坝航电枢纽后,了解到船只过船闸的时间很长,为此他在网上查阅资料,设计了一个如图乙所示的船只升降模型,通过往轻质薄壁柱形容器Z中注水或排水可以实现船厢W上升下降,容器Z足够高且容器中水量足够。船厢W质量为300g,长方体形浮筒Y高为20cm。图示装置静止时,进水阀和排水阀均关闭,船厢W中装有700g的水,浮筒Y浸入水中的深度为16cm,绳I上的拉力为18N,容器底部液体压强传感器显示5200Pa。假设不计绳子绳重和伸长且绳足够长,不计水的阻力和摩擦,压强传感器不计厚度,浮筒Y与容器Z始终无接触,实验过程中设法确保装置平稳。求:
(1)船厢中装700g的水后,船厢所受的总重力;
(2)动滑轮的重力;
(3)接下来用手固定浮筒Y,再在船厢W中放入代表船只的600g塑料块(水不溢出),并打开排水阀排出的水后关闭排水阀,松手后浮筒Y仍然在原位置保持静止,此时压强传感器显示;接着再次固定浮筒Y,将浮筒Y左右两边各竖直切去,并将两切块一上一下竖直重叠放置在容器Z中,叠块始终竖直不倾倒,则为了使松手后船厢W仍要在原位置静止,应在容器Z中注水还是排水?注入或排出水多少?
【答案】(1)10N
(2)2N
(3)排出,360g
15.阿秀设计了如图所示的装置间接测量某种液体的密度,拉力传感器可以读出细绳拉力的大小。长方体塑料块A的高度为8cm、底面积为,往薄壁容器中缓慢加水,当水深为20cm时,塑料块A完全浸没,拉力传感器的示数为3.2N;再将水全部倒出,将塑料块A擦干,往薄壁容器中缓慢加入同深度的某液体时,拉力传感器的示数为1.6N,即可间接测出液体密度。求:
(1)薄壁容器中水深为20cm时,水对容器底部的压强大小;
(2)某液体的密度;
(3)若薄壁容器重5.6N、底面积为,当容器中缓慢加入20cm深的某液体时,薄壁容器对桌面的压强。
【答案】(1)2×103Pa;(2)0.8×103kg/m3;(3)1700Pa
16.如图1所示,甲乙是两根相同的粗细均匀下端开口的长直玻璃管,玻璃管的内部截面积,两根玻璃管内装有等量的水银且静止,水银柱上方存在气体。(不考虑水银柱与管之间的摩擦)。
(1)此时,甲管内水银柱上方气压 大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)。在图2中画出乙管内水银“●”竖直方向上的受力示意图;
(2)图1甲、乙管内的气压分别为、,则 (选填“>”“=”或“<”);
(3)若在乙管口下方沿水平方向吹气(气流方向如图3所示),则水银下方的气压将会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。你的判断依据是 。
【答案】小于;;=;变小;在气体中,流速越大的位置,压强越小
【解析】【解答】(1)图1甲中,甲管中静止的水银柱,受到竖直向上的大气压力、竖直向下的自身重力和水银柱上方空气向下的压力,三个力是平衡力,可知甲管内水银柱上方空气的压力小于大气压力,根据可知,甲管内水银柱上方气压小于大气压。
图2乙中,乙管中静止的水银柱,受到竖直向下的重力G、管内空气向下的压力和竖直向上的大气压力,三个力是平衡力,作用在水银柱的重心上,如图如下:
(2)两根玻璃管内装有等量的水银 ,水银柱所受的重力相等,外界大气压力相等,则两管内空气压力相等,两玻璃管内部截面相同,即两水银柱的表面相同,根据可知,两管内气压相同,故= 。
(3)若在乙管口下方沿水平方向吹气,水银柱下方空气流速增大,气压将会变小,判断依据是:在气体中,流速越大的位置,压强越小。
【分析】管中的水银柱受重力、大气压力、管内空气压力,三个力平衡,据此画图和分析,根据比较压强大小关系;
在气体或液态中,流速越大的位置,压强越小。
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】06
【浮力与压强,摩擦力综合】
1.如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在其侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱,将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计。下列分析错误的是( )
A.橡皮膜受到的压力相同时,玻璃管内径越细,液柱上升越明显
B.将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C.饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D.将饮料瓶放入不同液体中,发现液柱上升高度不同,可直接得出结论液体的压强与液体密度有关
2.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙,下列说法正确的是( )
A.0-4s内,物块受的滑动摩擦力为2N
B.12-14s内,拉力F做功72J
C.16s时,撤去F,物体将做匀速直线运动
D.物块10s时的速度小于5m/s
3.陈列于国家博物馆的青铜漏壶(如图甲)是汉代的一种计时工具,某校项目式学习小组复刻了简易模型(如图乙)。使用时壶中的水从壶底的出水口流出,浮舟和漏箭随之下降,通过漏箭上的标注读取时间。组员先关闭出水孔,在壶中加入适量水,随后将浮舟和漏箭缓慢放入,待浮舟静止后,将水位标记为A点,此时浮舟露出水面的体积为总体积的;打开出水孔后,组员发现出水速度随水的压强减小而减小,压强小于一定值后停止出水,标记水位在B点,此时浮舟下表面与壶底的距离为0.5cm。已知壶身和浮舟均为圆柱体,浮舟底面积为,质量为150g,漏箭质量忽略不计,水的密度。求:
(1)浮舟受到的浮力。
(2)水位在B点时,壶底出水口处受到的水的压强。
(3)由于出水速度不均导致计时误差,组员对漏壶装置进行改进,将之前的漏壶作为受水壶,新增补偿壶和恒定壶(如图丙)。受水壶出水口关闭,补偿壶的水流入恒定壶中,使恒定壶水位保持不变。水匀速滴入空的受水壶中,当浮舟对壶底的压力恰好为零时,开始计时,直至浮舟的上表面与受水壶的上沿相平,一个计时周期结束。若恒定壶1min滴出水的质量为50g,受水壶高50cm,计时开始时壶内水的质量为600g,则一个计时周期对应的时间(单位用min)。
(4)补偿壶水位过低时,恒定壶水位会下降,请提供一个延长装置稳定计时的方法。
4.如图甲所示,底面积为,质量为的柱形容器放置在水平地面上,容器足够高。底面积为,高为的圆柱体上端与体积可忽略不计的轻杆相连,轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水,整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,所受浮力为
B.时,容器对地面的压强为
C.时,水对容器底的压力为
D.图乙中与之比为:
5.水平桌面上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体.将质量相等、体积不等(VM<VN)的正方体物块M、N分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平.以下判断正确的是
(1)M受到的浮力大于N受到的浮力
(2)M的密度大于N的密度
(3)甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
(4)若将N也放入甲液体中静止时,N沉在杯底
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
6.一冰块内含有某种不溶于水的物体, 放入盛有 水的量筒内, 正好悬浮在水中, 如图 7.89 所示, 此时量筒液面升高了 ; 当冰完全融化后, 水面又下降了 。设量筒的内横截面积为 , 则该物体的密度为 (冰的密度为 。
A. B.
C. D.
7.两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙所示。以下说法错误的是( )
A.切除之前,A的重力为40N
B.A与B的密度之比为2:1
C.L=5cm时,pA:pB=4:7
D.若将B叠放在A上,A对地面的压强为2×104Pa
8.如图,锥形瓶内注入适量水,然后将它放在水平桌面上,此时水对锥形瓶底的压力为3N。现在锥形瓶内放入一个重为的木块,水对锥形瓶底的压力变为4N;在锥形瓶内再放入一个重为的木块,水对锥形瓶底的压力变为5N。木块与锥形瓶底始终不接触,则( )
A. B. C. D.
9.潜水艇是靠改变 实现上浮和下沉的,一艘潜水艇最大排水量达到65000吨,受到的浮力是 N。当从长江潜航到东海潜水艇受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
10.如图所示,在水平拉力作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止,已知此时墙壁对物块乙的拉力,物块乙受到的摩擦力方向为 选填“水平向左”或“水平向右”,则木板甲与地面间的摩擦力是 。
11.如图甲所示,将一长方体重物以0.02m/s的速度匀速浸入水中,重物受到绳的拉力、水对重物的浮力随时间的变化关系如图乙所示。重物浸没后匀速下降的过程中,所受到的重力和绳的拉力 (填“是”或“不是”)一对平衡力,该重物的质量为 kg。(g取10N/kg)
12.如图,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:2,甲的边长为 10 cm,则甲对地面的压强为 Pa,著乙沿水平方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为 cm。 (g 取10N/kg)
13.一个底面积为2×10﹣2m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有0.1m深的水,如图(a)所示。另有质量为2kg,体积为1×10﹣3m3的实心正方体A,如图(b)所示。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)水对容器底部的压强。
(2)实心正方体A的密度。
(3)将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,求实心正方体A所受浮力及容器对地面压强的变化量。
14.如图甲所示,小华参观向家坝航电枢纽后,了解到船只过船闸的时间很长,为此他在网上查阅资料,设计了一个如图乙所示的船只升降模型,通过往轻质薄壁柱形容器Z中注水或排水可以实现船厢W上升下降,容器Z足够高且容器中水量足够。船厢W质量为300g,长方体形浮筒Y高为20cm。图示装置静止时,进水阀和排水阀均关闭,船厢W中装有700g的水,浮筒Y浸入水中的深度为16cm,绳I上的拉力为18N,容器底部液体压强传感器显示5200Pa。假设不计绳子绳重和伸长且绳足够长,不计水的阻力和摩擦,压强传感器不计厚度,浮筒Y与容器Z始终无接触,实验过程中设法确保装置平稳。求:
(1)船厢中装700g的水后,船厢所受的总重力;
(2)动滑轮的重力;
(3)接下来用手固定浮筒Y,再在船厢W中放入代表船只的600g塑料块(水不溢出),并打开排水阀排出的水后关闭排水阀,松手后浮筒Y仍然在原位置保持静止,此时压强传感器显示;接着再次固定浮筒Y,将浮筒Y左右两边各竖直切去,并将两切块一上一下竖直重叠放置在容器Z中,叠块始终竖直不倾倒,则为了使松手后船厢W仍要在原位置静止,应在容器Z中注水还是排水?注入或排出水多少?
15.阿秀设计了如图所示的装置间接测量某种液体的密度,拉力传感器可以读出细绳拉力的大小。长方体塑料块A的高度为8cm、底面积为,往薄壁容器中缓慢加水,当水深为20cm时,塑料块A完全浸没,拉力传感器的示数为3.2N;再将水全部倒出,将塑料块A擦干,往薄壁容器中缓慢加入同深度的某液体时,拉力传感器的示数为1.6N,即可间接测出液体密度。求:
(1)薄壁容器中水深为20cm时,水对容器底部的压强大小;
(2)某液体的密度;
(3)若薄壁容器重5.6N、底面积为,当容器中缓慢加入20cm深的某液体时,薄壁容器对桌面的压强。
16.如图1所示,甲乙是两根相同的粗细均匀下端开口的长直玻璃管,玻璃管的内部截面积,两根玻璃管内装有等量的水银且静止,水银柱上方存在气体。(不考虑水银柱与管之间的摩擦)。
(1)此时,甲管内水银柱上方气压 大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)。在图2中画出乙管内水银“●”竖直方向上的受力示意图;
(2)图1甲、乙管内的气压分别为、,则 (选填“>”“=”或“<”);
(3)若在乙管口下方沿水平方向吹气(气流方向如图3所示),则水银下方的气压将会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。你的判断依据是 。
学科网(北京)股份有限公司
$