第八章 压强和浮力(综合题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024北师大版)
2026-03-06
|
2份
|
47页
|
470人阅读
|
5人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 整理与复习 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.76 MB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56686416.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第八章 压强和浮力(实验题30道)
1.某型号载重卡车的技术参数如下表所示,它沿水平公路匀速直线行驶时所受的阻力是其总重力的0.2倍,g取10N/kg。
卡车空
载质量
最大载货量
轮胎个数
行驶时每个轮胎与
地面的接触面积
行驶时的
最大速度
2.2×10⁴kg
5×10⁴kg
12
5dm²
90km/h
(1)满载时,该卡车在水平公路上匀速直线行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知某高架桥能承受的最大压强为1×106Pa,满载时是否允许该卡车通过该桥?(写出必要的计算过程)
(3)简述卡车超载时容易损坏路面的原因。
2.下表记录了干燥空气在不同气压和温度时的密度,请依据表中的相关数据回答问题:
气压(帕)
密度(千克/米3)
温度(℃)
93300
96000
101000
104000
5
1.17
1.20
1.27
1.30
10
1.15
1.18
1.25
1.28
15
1.13
1.16
1.23
1.26
20
1.11
1.14
1.21
1.24
(1)当温度为20℃、气压为104000帕时,干燥空气的密度为________千克/米3;
(2)干燥空气的密度与气压的关系是:___________;
(3)某同学根据表中数据规律,认为:“因为一般情况下,上海地区冬季温度比夏季温度低,所以上海地区冬季干燥空气的密度大于夏季干燥空气的密度。”你是否同意他的判断,并说明理由:________。
3.阅读材料,回答问题。
材料一:2023年10月,随着“大朗站﹣湿地公园站”区间右线盾构机“奋进二号”顺利到达出洞,这条贯穿东莞市水乡片区、中心城区、中部片区、松山湖高新产业区、东南临深片区的东莞地铁1号线如期完成了全线洞通节点目标(如图甲),东莞地铁1号线一期将争取在2025年开通试运营。
材料二:盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在激光导向下掘进的同时构建隧道之“盾”(指支撑性管片),集开挖、支护、出渣于一体,可以实现隧道的一次成型。在推进液压缸的推动下,收入土仓,再由螺旋输送机往后输送泥浆到皮带输送系统(如图乙)。
(1)地铁的车头一般设计为流线型(如图丙),目的是为了_______(选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)当列车在平直轨道匀速运行时,列车受到的牵引力和阻力是一对________(选填“平衡力”或“非平衡力”);
(3)地铁的轨道一般不采用碎石铺设,这是因为当列车高速运行时,列车底部和轨道之间的空气流速增大,压强_______(选填“增大”或“减小”),从而使碎石头飞溅起来,可能引发事故;
(4)盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统,这主要是利用光__________的特性;
(5)为便于在硬岩地层进行挖掘,盾构机的刀盘一般采用硬度_______(选填“较大”或“较小”)的材料制成;
(6)如图丁所示,若盾构机传送带水平匀速运送重为5000N的石料时,石料受到的支持力为_________N,摩擦力为_____N。
4.如图所示是中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号,其满载时排水量为,续航里程15000海里,可抵御16级台风海况,具备海域11000米的钻探能力,大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统,具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式,其中深水无隔水管泥浆循环系统(RMR)由中国自主研制,在该领域实现了从无到有的突破;装有深度声呐并搭载高清摄像系统,可满足海洋领域全学科研究要求。2023年12月27日,“梦想”号顺利完成首次试航,试航时,在60s内匀速直线航行了600m。请解答以下问题:
(1)“梦想”号装有深度声呐并搭载高清摄像系统。利用声呐探测海洋深度,这是利用了声音可以传递___________(选填“信息”或“能量”);
(2)试航时,在60s内航行的速度;
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强;(海水的密度取,g取)
(4)摄像机的镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长,同一个物体距摄像机的距离相同时,在水下所成的像比在空气中所成的像相比会发生什么变化,请利用所学物理知识解释这一变化的原因。
5.创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸”到水;移开手后,能轻松“吸”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸”到水是利用了___________:
(2)图中A点的压强_______B点的压强(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强为多少?( )
6.如图是在用电热水壶烧水。根据图中提供的信息回答问题:
(1)问题:烧水时是通过什么方式改变水的内能的?回答:___________。
(2)问题:壶盖上为什么有一个小孔?回答:________。
(3)再提出一个与物态变化有关的问题并回答:问题:__________;回答:___________。
7.我国的载人深潜器“蛟龙”号完成了水深万米级海试。“蛟龙”号有一个面积为50cm2的观察窗,当在10000m海水深处时。求:(ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“蛟龙”号受到海水的压强;
(2)观察窗受到的海水压力。
(3)“蛟龙”号在潜入水浸没中后,下潜的过程中浮力_________ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
8.综合应用题。如图甲所示,放学途中,小思撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图乙所示的实验进行验证。小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上:在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,填入表格:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可知:模型受到的重力大小是______N,空气低速流过时,模型所受升力为______N;空气流速越快,模型受到的升力越______(选填“大”或“小”);
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地面的压力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)总的重力,进而______(选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,带来极大的安全隐患;
(3)【思维拓展】由上面的实验可以知道,上凸下平结构在高速运动过程会减小车与地面的摩擦,从而使车在高速运动时不易加速,转弯也困难。小思同学想到如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构不就可以解决此问题了吗?见上面的对比图,如果两车在外形体积相同的条件下,小琪同学认为右面的改进不合理,请结合力学知识或生活需要写出小琪认为不合理的理由(写出一点)。
9.“城与舰同名,舰与城连心”,郴州舰是一艘以郴州命名的主力舰艇,是郴州人的骄傲。如图,该舰长147米,满载排水量4200吨,最大吃水深度5m,于2023年春正式入列命名,郴州舰是我国自行研制设计的多用途、全封闭054A型导弹护卫舰。(,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)满载时郴州舰受到的浮力为___________N;
(2)达到最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压力是多大?
(3)某次训练时,郴州舰舰载直升机停在舰尾停机坪,该直升机总质量为3t,与停机坪接触面积约为0.3m2,则该直升机对停机坪的压强是多大?
10.如甲图是放置在地面上体积为18.9L桶装饮用水,桶内水深35cm,与地面接触面积是300cm2,图乙是饮水机的简化示意图(饮水机的外壳被省去了),水桶被倒扣在饮水机储水盒上,桶中的水会流到下面的储水盒里。当满足一定平衡关系后,水就不再流出。当我们打开储水盒上的龙头用水时,桶中的水又继续流出来补充到储水盒里,直到再次满足平衡关系,就停止出水。以此往复直到桶中的水全部用完为止。请解答以下问题(水的密度是1.0×103kg/m3;g取10N/kg):
(1)甲图中桶底受到水的压强;
(2)甲图中地面受到水桶的压强;(空桶自身重力忽略不计)
(3)乙图中储水盒里的水面到达_____(选填“A”或“B”)位置时,水桶里的水就不再流出,此时水不往外流是因为______________的作用。
11.如图所示,某型号的水陆两用坦克,它既能在陆地上行驶,也能在水上航行。若该水陆两用坦克的总质量是22t,每条履带的触地面积是 (坦克有两条履带),水上最大速度是14km/h,陆地上最大速度是54km/h,在陆地上匀速行驶时阻力为坦克重的0.1倍。(人与其他物体质量忽略,g取10N/kg,水的密度为
(1)坦克的履带又宽又大的目的是为了___________压强 ;坦克由地面逐渐入水中的过程中,坦克受到的浮力___________;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)水陆两用坦克停在水平地面上时,对水平地面的压强是多大?
(3)水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速直线行驶时,坦克的牵引力是多少?
12.“云山雾气毛尖嫩,濒水烟波绿茗菁”,河南的“信阳毛尖”是我国十大名茶之一,人们常以茶会友款待客人。小丽将0.4kg的热水倒入质量是0.3kg、底面积为的茶壶中,壶内水深为12cm,将茶壶放到水平桌面上。(;)
(1)茶壶的壶身和壶嘴组成了一个________。
(2)堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出,是由于________。
(3)水对茶壶底部的压强和压力分别是多少_______?
(4)茶壶对水平桌面的压力是________N。
13.长江三峡大坝是世界上最大的水利枢纽工程之一、
(1)在经过三峡大坝时,小明观察到三峡大坝坝体做成上窄下宽,主要是根据___________(选填“固体压强”或“液体压强”)的规律。三峡大坝的正常蓄水位为175m,则离水面距离为30m、面积为的大坝表面受到水的压力为___________N。
(2)货轮从长江驶入东海,轮船所受浮力___________,到达目的地后,卸下货物,此时轮船所受浮力___________(均选填“变大”“变小”或“不变”)()。
(3)长江江面上还有其他轮船,两艘同向行驶的轮船不能并排行驶,是因为流体流速大的位置压强___________(选填“大”或“小”)。图示实验中,能说明这个规律的是( )
A.向自由下垂的两张纸中间吹气,两张纸向中间靠拢
B.甩动两端开口的塑料软管,一端靠近碎纸屑,纸屑从另一端飞出
C.将乒乓球靠近水流时,乒乓球被吸引过去
D.将粗试管装满水,再将稍细的空试管放入其中后迅速倒置过来,细试管缓缓上升
(4)小明在游轮上看到甲板上放着很多救生圈,每一个救生圈都标注着质量3kg,体积0.06,若把一个救生圈扔到水中,如图所示(将救生圈简化为一个球形),求:
①计算此时救生圈受到的浮力大小;
②(作图)在图中画出该救生圈所受的浮力示意图。
14.天宫飞天嫦娥奔月
2024年4月25日,随着“神舟十八号”载人飞船成功发射升空并顺利与中国空间站对接,中国空间站航天员已经完成了五次轮换,航天员已经进行了三次太空授课,由于空间站中的物体可视为不受重力作用,产生了很多神奇的实验现象,让国人大开眼界。
2024年5月3日,搭载“嫦娥六号”探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道。6月2日“嫦娥六号”着陆器和上升器组合体平稳着陆于月球背面南极艾特肯盆地。在月球背面“挖土”并展示五星红旗后,“嫦娥六号”还在月面留下了一个“中”字。6月4日“嫦娥六号”上升器携带月球样品自月球背面起飞,踏上返回地球的行程,是国际科学界为之庆祝的壮举。
(1)“神舟十八号”和“嫦娥六号”发射升空时,火箭发动机向下喷射高温燃气,利用物体间力的作用是______的推动火箭上升。在空间站中,宇航员可以通过______(选填“哑铃”或“弹簧拉力器”或“跳绳”)来锻炼身体;
(2)“嫦娥六号”四条腿长有四个大脚掌,其主要目的是______。月球样品从月球带至地球时,月球样品的质量______(选填“变大”或“变小”或“不变”);
(3)宇航员王亚平太空授课时做过多个有趣的实验。空间站中,完全浸没在水中的乒乓球由于不再受到重力和______力而悬停不动,可以停在水中任意位置;
(4)王亚平在空间站中抛出冰墩墩,不考虑空气阻力作用,离手后冰墩墩由于______将做______(填写运动状态)。
15.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m空气稀薄的高空,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇体积约为,总质量约为,其内部上层主气囊充满氮气,中间被软隔膜隔开。下层副气囊充有空气并设有排气和充气装置,主、副气囊的体积可变但浮空艇总体积不变,主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等,为使浮空艇能够安全稳定工作,应使主、副气囊内压强始终高于外界大气压,压强差始终为200Pa。如图所示,由于没有动力系统,它通过一条缆绳与地面的锚泊车连接,利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空(不计空气阻力,g取10N/kg)。请回答下列问题:
(1)主气囊内的氦气密度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)艇外空气密度;
(2)若浮空艇升空过程质量保持不变,上升1000m的高度克服重力做了多少功?( )
(3)如图乙所示,营地锚泊车的质量为90t,若驻空的浮空艇排开空气的质量为,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,则缆绳承受的拉力是多少?( )
(4)若艇内外压强差过大,则浮空艇有安全隐患,为保证内外压强差在一个安全范围内,有时需要将副气囊的空气排出一部分。如果你是浮空艇的指挥员,你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中来排出部分空气?说明理由。( )
16.著名的________首次证明了大气压强存在且很大,意大利科学家_________用汞柱测得了大气压强与_______mm汞柱产生的压强大致相等,这表明我们手掌上承受大气的力约为_________N。
17.位于上海浦东新区的“耀雪冰雪世界”是目前全球最大的室内滑雪场,其内部常年维持低温环境以适应冰雪运动需求。
(1)自然现象中,与造雪机将水雾喷到低温空气中形成的人造雪过程相同的是( )
A.叶尖露珠 B.山间薄雾
C.枝头白霜 D.房檐冰挂
(2)如图(a)所示,某质量为50kg的同学站在雪地上练习单板滑雪,在图中(b)画出此时滑板对地面压力F的示意图。
18.共享单车打通了绿色出行的“最后一公里”,某品牌共享单车如图所示,它的质量为20kg、车胎着地总面积为。自行车支架脚撑的着地面积、车胎受力形变等因素忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)自行车轮胎刻有花纹是为了______摩擦;
(2)该单车在水平地面上静止时对地面的压强;
(3)某同学在水平地面上骑行单车时,单车对地面的压强是,该同学的质量。
19.2024年3月28日,“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器顺利返回三亚,圆满完成首次中国一印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。此次科考中,“奋斗者”号14次下潜深度超过6000米,6个潜次任务由来自中印尼双方科考队员共同完成,刷新了印尼深海下潜新纪录,将进一步加深对全球深渊地质生命过程与地球系统演化的认识,对推动我国共建“一带一路”高质量发展、构建人类命运共同体具有重要意义。已知潜水器完全浸没时排开水的质量为52t,海水的密度且保持不变,。
(1)“奋斗者”号载人潜水器在水下通过改变自身______(选填“体积”或“重力”)来实现浮沉;当潜水器在水下加速上升过程中(未露出水面),所受浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)求潜水器完全浸没时受到海水的浮力是多少?___
(3)当该潜水器下潜到6000m深度时,海水对潜水器的压强是多少?____潜水器上面积为的观察窗所受海水的压力为多大?____
20.随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。图中是某质量为2000kg的纯电动汽车利用5G网络实现远程驾驶,该车在水平路面上匀速直线行驶速度为40km/h,这一过程中,发动机对车的牵引力为1200N,(g取10N/kg)。求:
(1)乘客相对于该车是________(选填“运动”或“静止”)的;
(2)电动汽车受到的重力是多少N?
(3)若该车四个车轮与路面接触的总面积约为,求该车空车静止在水平路面上对路面的压强。
21.“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,舰体搭载国产隐形战斗机,如图所示。“福建舰”满载排水量约为8.4×104t,在海水中满载航行时舰体最底部距海面的竖直距离约为20m。(海水密度取1.05×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)“福建舰”由东海驶入长江后,其排开液体的体积将________;舰载机飞离航母后,“福建舰”所收浮力将_________。(两空均填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)“福建舰”在海水中满载航行时舰底受到海水的压强为多少________?
(3)“福建舰”在海水中满载航行时排开海水的体积约为多少_______?
22.中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大 突破。有关参数如表所示,新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞 试验已取得成功。
满载排水量/t
67200
总功率/kW
1.5×105
最高航速 km/h
54
最大舰载机数量/架
30
最大舰长/m
304
歼 -15 舰载机推重比
0.5
最大舰宽/m
70.5
歼 -15 舰载机的质量/t
21
(1)机翼的横截面设计的形状,是利用流体流速越快,压强越_______ 的原理, 使舰载机产生向_______ 的升力。
(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是
A.舰载机静止在航母水平甲板上时,飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,可知推力的施力物体是发动机
C.舰载机在航空母舰上顺风起飞,更有利于飞机升空
D.舰载机降落后,飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离
(3)飞机降落时,在舰载机与尾钩完全咬合后,舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,这表明力可以 _____________;当阻拦索钩住飞机减速时,为确保飞行员不撞在挡风玻璃上,飞行员应采取的安全措施是___________________。
(4)5 架歼 15 舰载机从航母起飞后,舰底所受海水的压强将____________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
23.如图所示,在水平桌面上用的推力F推着一课本沿直线匀速滑动了,刚好课本有一半被推出桌面,课本的质量为,课本封面的面积为,则:
(1)在课本被逐渐推出桌面的过程中,课本对桌面的压力___________,课本对桌面的压强___________;桌面的凹陷程度___________;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)课本最后对桌面的压力为多大?
(3)课本最后对桌面的压强为多大?
(4)若在最后阶段,重力消失,课本对桌面的压强将___________(选填“增大”“消失”或“不变”)。
24.如图所示,盛有水的轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面上,容器底面积为4×10﹣2米2,其内部中央放有一个圆柱形物体乙。现分三次从容器中抽水,每次抽水后容器底受到水的压强p水及容器对地面的压强p容如表所示。
序号
1
2
3
4
状态
未抽水
第一次
第二次
第三次
容器底受到水的压强p水/帕
2500
2100
1700
1300
容器对地面的压强p容/帕
3100
2700
2375
2075
(1)求未抽水时容器对地面压力大小F容;_________
(2)关于每次抽出水的深度和质量,两位同学发表了不同的观点。小王认为每次抽出水的深度是相同的;小红认为每次抽出水的质量是相同的。请判断两位同学说法是否正确,并说明理由_________;
(3)根据上述信息还可以作出推断;
(a)第 _________次抽水后乙上表面开始露出水面;
(b)甲、乙底面积之比S甲:S乙为_________。
25.小明发现常用密度计测量大瓶酒精密度较便利,而测量小瓶酒精密度时因瓶口内径过小,无法把常用密度计放入小瓶酒精内,小明想判断酒精是否合格。于是利用爷爷钓鱼用的小鱼漂(长度约10cm,如图a所示),微型电子秤,薄铅皮剪刀和记号笔,制作微型密度计()。
(1)小明用微型电子秤测得小鱼漂的质量为,又量取了的薄铅皮。将薄铅皮紧密缠绕在小鱼漂的下端,如图b所示,这是为了使其______漂浮。此微型密度计的重力为______N,其重力较小,漂浮时所受浮力较______,目的是为了减小排开液体的______,所以测量时,不使待测酒精溢出。
(2)如图c所示,两个瓶中分别为甲、乙两种酒精,其中一种密度为,另一种密度为。将微型密度计分别置于甲、乙酒精中,液面分别与A、B位置的刻度平齐,则甲瓶酒精的密度是______,若把这个密度计放入某液体中,液面位置恰好在A、B的中点,则这种液体的密度______(选填“小于”“等于”或“大于”)。
(3)为便于观察者分辨,若A、B间的长度至少为5mm,利用以上数据计算小鱼漂上半部分的横截面积不得超过__________。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
26.我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降落。
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状,其科学原理是______。
(2)某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水一次性全部注下。下列有关说法正确的是____。
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.飞机以最大巡航速度水平匀速直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F运载火箭,在酒泉卫星发射中心顺利将聂海胜、刘伯明和汤洪波3名航天员送入太空,发射取得圆满成功。请你分析火箭升空的原理__________升空过程中火箭受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
27.制作豆腐过程中,要用重物把豆腐压实,如果重物对豆腐的压力为200N,受力面积为1m2。压实后,30kg豆腐的体积为0.02m3。(g取10N/kg)
(1)重物对豆腐的压力改变了豆腐的__________求:
(2)重物的质量__________;
(3)重物对豆腐的压强__________;
(4)豆腐的密度__________。
28.如图甲所示,一个边长为10cm,重力为6N的正方体木块,下面用一段长为15cm的细线(其质量与体积忽略不计)与木块相连,细线另一端固定在水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部。现向容器中缓慢加水,直到装满容器,如图丙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)当容器内加入的水的深度为3cm时,木块没有倾斜,也没有浮起,如图乙所示,求此时水对容器底的压强;
(2)缓慢加水至木块对容器底部的压力恰好减为0(未画出),求此时容器内水的深度;
(3)求木块完全浸没在水中静止时细线对木块的拉力大小;
(4)请作出在缓慢加水过程中木块所受浮力F随容器内水的深度h变化的大致图象。
29.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某小组利用如图所示的装置来探究。
(1)某小组在设计实验与制定计划后,开始进行实验与收集证据。小明提出按照abcd的步骤进行实验,同组的小华提出不同意见,认为这样做实验误差较大,造成较大误差的原因是什么______?为了减小误差,同学们对实验方案进行了优化,正确的操作顺序是什么______?(用字母序号表示)
(2)优化实验方案后,他们进行了实验并记录的实验数据如表所示。
待测物体重(G物/N)
空桶重(G桶/N)
物体在水中弹簧测力计读数(F/N)
液体与桶总重(G总/N)
1.1
0.2
0.68
0.58
请写出待测物体浸在液体中受到的浮力大小______;
(3)分析实验数据可知物体排开液体所受重力要比浮力略小。不考虑弹簧秤读数的误差,如果问题出现在b步骤操作过程中,则你认为其最可能的原因是什么______?
(4)请你写出该实验的实验结论______。
30.如图所示,某跳水运动员完全入水后,身体由蜷曲变为打开蹬地。在这过程中,他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是( )
A.浮力减小,压强增大 B.浮力增大,压强减小
C.浮力不变,压强增大 D.浮力不变,压强减小
理由:____________________________
学科网(北京)股份有限公司
$
第八章 压强和浮力(实验题30道)
1.某型号载重卡车的技术参数如下表所示,它沿水平公路匀速直线行驶时所受的阻力是其总重力的0.2倍,g取10N/kg。
卡车空
载质量
最大载货量
轮胎个数
行驶时每个轮胎与
地面的接触面积
行驶时的
最大速度
2.2×10⁴kg
5×10⁴kg
12
5dm²
90km/h
(1)满载时,该卡车在水平公路上匀速直线行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知某高架桥能承受的最大压强为1×106Pa,满载时是否允许该卡车通过该桥?(写出必要的计算过程)
(3)简述卡车超载时容易损坏路面的原因。
【答案】(1)
1.44×105N
(2)
不允许
(3)
见解析
【详解】(1)卡车满载总质量
总重力
匀速行驶时牵引力等于阻力
(2)卡车对桥面的压力
总接触面积
压强
因,故不允许通过。
(3)超载时卡车总重力增大,对路面的压力增大,而轮胎与地面的接触面积不变,根据,压强增大,超过路面承受极限导致损坏。
2.下表记录了干燥空气在不同气压和温度时的密度,请依据表中的相关数据回答问题:
气压(帕)
密度(千克/米3)
温度(℃)
93300
96000
101000
104000
5
1.17
1.20
1.27
1.30
10
1.15
1.18
1.25
1.28
15
1.13
1.16
1.23
1.26
20
1.11
1.14
1.21
1.24
(1)当温度为20℃、气压为104000帕时,干燥空气的密度为________千克/米3;
(2)干燥空气的密度与气压的关系是:___________;
(3)某同学根据表中数据规律,认为:“因为一般情况下,上海地区冬季温度比夏季温度低,所以上海地区冬季干燥空气的密度大于夏季干燥空气的密度。”你是否同意他的判断,并说明理由:________。
【答案】(1)1.24
(2)当温度相同时,干燥空气的密度随气压的增大而增大
(3)见解析
【详解】(1)由实验数据可知,干燥空气的密度在不同气压和温度时,密度是不同的,当温度为20℃、气压为104000帕时,干燥空气的密度为1.24kg/m3。
(2)由控制变量法分析表中实验数据可知:当温度一定时,随着气压的增大,空气密度逐渐增大,所以干燥空气的密度与气压的关系是:当温度相同时,气压越大,密度越大。
(3)同意他的判断,由控制变量法分析表中实验数据可知:当气压一定时,温度越低,空气密度越大;当温度一定时,气压越大,空气密度越大;上海地区冬季温度比夏季温度低,且冬季气压大于夏季气压,所以该地区冬季干燥空气的密度大于夏季干燥空气的密度。
3.阅读材料,回答问题。
材料一:2023年10月,随着“大朗站﹣湿地公园站”区间右线盾构机“奋进二号”顺利到达出洞,这条贯穿东莞市水乡片区、中心城区、中部片区、松山湖高新产业区、东南临深片区的东莞地铁1号线如期完成了全线洞通节点目标(如图甲),东莞地铁1号线一期将争取在2025年开通试运营。
材料二:盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在激光导向下掘进的同时构建隧道之“盾”(指支撑性管片),集开挖、支护、出渣于一体,可以实现隧道的一次成型。在推进液压缸的推动下,收入土仓,再由螺旋输送机往后输送泥浆到皮带输送系统(如图乙)。
(1)地铁的车头一般设计为流线型(如图丙),目的是为了_______(选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)当列车在平直轨道匀速运行时,列车受到的牵引力和阻力是一对________(选填“平衡力”或“非平衡力”);
(3)地铁的轨道一般不采用碎石铺设,这是因为当列车高速运行时,列车底部和轨道之间的空气流速增大,压强_______(选填“增大”或“减小”),从而使碎石头飞溅起来,可能引发事故;
(4)盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统,这主要是利用光__________的特性;
(5)为便于在硬岩地层进行挖掘,盾构机的刀盘一般采用硬度_______(选填“较大”或“较小”)的材料制成;
(6)如图丁所示,若盾构机传送带水平匀速运送重为5000N的石料时,石料受到的支持力为_________N,摩擦力为_____N。
【答案】 减小 平衡力 减小 沿直线传播 较大 5000 0
【详解】(1)[1]地铁的车头一般设计为流线型,目的是为了减小运行过程中受到的空气阻力。
(2)[2]列车匀速行驶,该过程中列车处于平衡状态,其运动状态不改变,所以列车受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
(3)[3]高速列车在行驶过程中,会使碎石头和列车之间的空气流速变大,压强变小,碎石头外侧的气体压强不变,可能飞起来落到轨道上。
(4)[4]光在均匀介质中沿直线传播,所以盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统。
(5)[5]为便于在硬岩地层进行挖掘,因硬岩地层硬度较大,所以盾构机的刀盘一般采用硬度较大的材料制成。
(6)[6]若盾构机传送带水平匀速运动,石料随着传送带做匀速直线运动,支持力的大小等于重力的大小,故支持力为5000N。
[7]石料相对于传送带没有相对运动的趋势,因此石料不受摩擦力作用,即摩擦力大小为0。
4.如图所示是中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号,其满载时排水量为,续航里程15000海里,可抵御16级台风海况,具备海域11000米的钻探能力,大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统,具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式,其中深水无隔水管泥浆循环系统(RMR)由中国自主研制,在该领域实现了从无到有的突破;装有深度声呐并搭载高清摄像系统,可满足海洋领域全学科研究要求。2023年12月27日,“梦想”号顺利完成首次试航,试航时,在60s内匀速直线航行了600m。请解答以下问题:
(1)“梦想”号装有深度声呐并搭载高清摄像系统。利用声呐探测海洋深度,这是利用了声音可以传递___________(选填“信息”或“能量”);
(2)试航时,在60s内航行的速度;
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强;(海水的密度取,g取)
(4)摄像机的镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长,同一个物体距摄像机的距离相同时,在水下所成的像比在空气中所成的像相比会发生什么变化,请利用所学物理知识解释这一变化的原因。
【答案】(1)信息
(2)10m/s
(3)
(4)见解析
【详解】(1)声音可以传递信息,声音也可以传递能量;利用声呐探测海洋深度,这是利用了声音可以传递信息。
(2)在60s内航行的速度
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强
(4)摄像机的镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像的特点可知,当物距不变时,凸透镜焦距越大,凸透镜对光线的会聚能力变差,使得像距增大,所成的像会变大。所以同一个物体距摄像机的距离相同时,在水下所成的像比在空气中所成的像相比会变大。
5.创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸”到水;移开手后,能轻松“吸”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸”到水是利用了___________:
(2)图中A点的压强_______B点的压强(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强为多少?( )
【答案】 大气压 等于 7000Pa
【详解】(1)[1]小科吸水时,吸管内气压减小,管外大气压将杯内水压入吸管,进入口中。
(2)[2]由图,AB两点深度相同,液体密度相同,根据液体压强特点,两点压强相等。
(3)[3]装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,对桌面压力等于重力为
杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强
6.如图是在用电热水壶烧水。根据图中提供的信息回答问题:
(1)问题:烧水时是通过什么方式改变水的内能的?回答:___________。
(2)问题:壶盖上为什么有一个小孔?回答:________。
(3)再提出一个与物态变化有关的问题并回答:问题:__________;回答:___________。
【答案】(1)热传递
(2)利用大气压强使水可以流出
(3) 壶嘴上方的“白气”是如何形成的 水蒸气遇冷液化
【详解】(1)电热丝通电把电能转化为内能,水从电热丝处吸热,所以是通过热传递的方式改变水的内能。
(2)电热水壶壶嘴和壶身构成一个连通器,壶盖上开个小孔使壶内外气压相同,便于液体流出。
(3)[1][2]当水沸腾时,壶嘴上方会出现大量的“白气”,壶嘴上方的“白气”是如何形成的?壶嘴上方的“白气”是壶嘴喷出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
7.我国的载人深潜器“蛟龙”号完成了水深万米级海试。“蛟龙”号有一个面积为50cm2的观察窗,当在10000m海水深处时。求:(ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“蛟龙”号受到海水的压强;
(2)观察窗受到的海水压力。
(3)“蛟龙”号在潜入水浸没中后,下潜的过程中浮力_________ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)1×108Pa
(2)5×105N
(3)不变
【详解】(1)“蛟龙”号受到海水的压强p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa
(2)观察窗的面积S=50cm2=0.005m2
则观察窗受到的海水压力F=pS=1×108Pa×0.005m2=5×105N
(3)根据阿基米德原理,浮力F浮=ρ液V排g。当“蛟龙”号完全浸没后,排开海水的体积V排不再变化,因此浮力保持不变。
8.综合应用题。如图甲所示,放学途中,小思撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图乙所示的实验进行验证。小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上:在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,填入表格:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可知:模型受到的重力大小是______N,空气低速流过时,模型所受升力为______N;空气流速越快,模型受到的升力越______(选填“大”或“小”);
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地面的压力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)总的重力,进而______(选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,带来极大的安全隐患;
(3)【思维拓展】由上面的实验可以知道,上凸下平结构在高速运动过程会减小车与地面的摩擦,从而使车在高速运动时不易加速,转弯也困难。小思同学想到如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构不就可以解决此问题了吗?见上面的对比图,如果两车在外形体积相同的条件下,小琪同学认为右面的改进不合理,请结合力学知识或生活需要写出小琪认为不合理的理由(写出一点)。
【答案】(1) 18 2 大
(2) 小于 减小
(3)见解析
【详解】(1)[1]分析表中的数据,当无风时,托盘测力计示数为18N,这个示数实际上等于模型受到的重力,因为此时模型只受到重力和托盘测力计的支持力,二者是一对平衡力。所以,模型受到的重力大小是18N。
[2]当空气低速流过时,托盘测力计示数F2=16N,模型所受升力为F=G-F2=18N-16N=2N
[3] 当风速由低速变为高速,托盘测力计示数变小了,说明模型受到向上的升力变大,说明空气流速越快,模型受到向上的升力越大。
(2)[1][2]伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使电动车对地面的压力变小,使压力小于总重力,摩擦力也会变小。
(3)如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构,会使汽车的重心变高,不稳定。
9.“城与舰同名,舰与城连心”,郴州舰是一艘以郴州命名的主力舰艇,是郴州人的骄傲。如图,该舰长147米,满载排水量4200吨,最大吃水深度5m,于2023年春正式入列命名,郴州舰是我国自行研制设计的多用途、全封闭054A型导弹护卫舰。(,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)满载时郴州舰受到的浮力为___________N;
(2)达到最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压力是多大?
(3)某次训练时,郴州舰舰载直升机停在舰尾停机坪,该直升机总质量为3t,与停机坪接触面积约为0.3m2,则该直升机对停机坪的压强是多大?
【答案】(1)4.2×107
(2)1×104N
(3)1×105Pa
【详解】(1)满载排水量
根据阿基米德了原理可知满载时郴州舰受到的浮力为
(2)舰底受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
舰底0.2m2的面积上受到海水的压力F= pS=5×104Pa×0.2m2=1×104N
(3)直升机对停机坪的压力F直=G直=m直g=3×103kg×10N/kg=3×104N
直升机对停机坪的压强
10.如甲图是放置在地面上体积为18.9L桶装饮用水,桶内水深35cm,与地面接触面积是300cm2,图乙是饮水机的简化示意图(饮水机的外壳被省去了),水桶被倒扣在饮水机储水盒上,桶中的水会流到下面的储水盒里。当满足一定平衡关系后,水就不再流出。当我们打开储水盒上的龙头用水时,桶中的水又继续流出来补充到储水盒里,直到再次满足平衡关系,就停止出水。以此往复直到桶中的水全部用完为止。请解答以下问题(水的密度是1.0×103kg/m3;g取10N/kg):
(1)甲图中桶底受到水的压强;
(2)甲图中地面受到水桶的压强;(空桶自身重力忽略不计)
(3)乙图中储水盒里的水面到达_____(选填“A”或“B”)位置时,水桶里的水就不再流出,此时水不往外流是因为______________的作用。
【答案】(1)
(2)
(3) B 大气压
【详解】(1)根据p=ρgh可得,甲图中桶底受到水的压强为
(2)空桶自身重力忽略不计,甲图中地面受到水桶的压力为
则甲图中地面受到水桶的压强
(3)[1][2]由题知,支撑水桶的地方并不密封,若储水盒内的水位低于B时,水会一直向下流,直到桶内的水上升到B处,此时桶内水的压强与桶内水面上方气压等于外界大气压强,水桶里的水才不再往下流。
11.如图所示,某型号的水陆两用坦克,它既能在陆地上行驶,也能在水上航行。若该水陆两用坦克的总质量是22t,每条履带的触地面积是 (坦克有两条履带),水上最大速度是14km/h,陆地上最大速度是54km/h,在陆地上匀速行驶时阻力为坦克重的0.1倍。(人与其他物体质量忽略,g取10N/kg,水的密度为
(1)坦克的履带又宽又大的目的是为了___________压强 ;坦克由地面逐渐入水中的过程中,坦克受到的浮力___________;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)水陆两用坦克停在水平地面上时,对水平地面的压强是多大?
(3)水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速直线行驶时,坦克的牵引力是多少?
【答案】(1) 减小 增大
(2)
(3)
【详解】(1)[1][2]压力一定时,增大受力面积可以减小压强,履带又宽又大的目的是通过增大受力面积来减小压强;坦克由地面逐渐入水中的过程中,坦克排开液体的体积不断增大,根据阿基米德原理知,受到的浮力增大。
(2)坦克的总重力
对地面的压力
对水平地面的压强
(3)坦克在陆地上匀速行驶时受到的阻力
坦克匀速行驶时,坦克的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡的体积可知,坦克的牵引力。
12.“云山雾气毛尖嫩,濒水烟波绿茗菁”,河南的“信阳毛尖”是我国十大名茶之一,人们常以茶会友款待客人。小丽将0.4kg的热水倒入质量是0.3kg、底面积为的茶壶中,壶内水深为12cm,将茶壶放到水平桌面上。(;)
(1)茶壶的壶身和壶嘴组成了一个________。
(2)堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出,是由于________。
(3)水对茶壶底部的压强和压力分别是多少_______?
(4)茶壶对水平桌面的压力是________N。
【答案】(1)连通器
(2)大气压
(3)1.2×103Pa,2.4N
(4)7N
【详解】(1)茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平。
(2)堵住茶壶盖的小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不易被倒出。
(3)壶内水深度为
h=l2cm=0.12m
水对茶壶底的压强为
p水=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
茶壶的底面积为
S=20cm2=2×10-3m2
水对茶壶底的压力为
F水=p水S=1.2×103Pa×2×10-3m2=2.4N
(4)茶壶对水平桌面的压力为
F壶=G总=m总g=(0.3kg+0.4kg)×10N/kg=7N
13.长江三峡大坝是世界上最大的水利枢纽工程之一、
(1)在经过三峡大坝时,小明观察到三峡大坝坝体做成上窄下宽,主要是根据___________(选填“固体压强”或“液体压强”)的规律。三峡大坝的正常蓄水位为175m,则离水面距离为30m、面积为的大坝表面受到水的压力为___________N。
(2)货轮从长江驶入东海,轮船所受浮力___________,到达目的地后,卸下货物,此时轮船所受浮力___________(均选填“变大”“变小”或“不变”)()。
(3)长江江面上还有其他轮船,两艘同向行驶的轮船不能并排行驶,是因为流体流速大的位置压强___________(选填“大”或“小”)。图示实验中,能说明这个规律的是( )
A.向自由下垂的两张纸中间吹气,两张纸向中间靠拢
B.甩动两端开口的塑料软管,一端靠近碎纸屑,纸屑从另一端飞出
C.将乒乓球靠近水流时,乒乓球被吸引过去
D.将粗试管装满水,再将稍细的空试管放入其中后迅速倒置过来,细试管缓缓上升
(4)小明在游轮上看到甲板上放着很多救生圈,每一个救生圈都标注着质量3kg,体积0.06,若把一个救生圈扔到水中,如图所示(将救生圈简化为一个球形),求:
①计算此时救生圈受到的浮力大小;
②(作图)在图中画出该救生圈所受的浮力示意图。
【答案】(1) 液体压强
(2) 不变 变小
(3) 小 ABC
(4)①9.4N
②
【详解】(1)[1]在其他条件不变时,液体压强随深度的增大而增大,所以三峡大坝坝体做成上窄下宽,能承受更大的液体压强。
[2]根据液体压强公式可知,在离水面距离为30m处,水的压强为
根据可知,面积为1m2的大坝表面受到水的压力为
(2)[1]货轮从长江驶入东海,轮船处于漂浮状态,轮船所受的浮力等于自身的额重力,由于轮船的重力不变,故其所受浮力不变;
[2]轮船到达目的地后,卸下货物,轮船仍处于漂浮状态,所受的浮力仍等于自身的重力,由于卸货后轮船的重力变小,故此时轮船所受浮力也变小。
(3)[1]根据流体压强与流速的关系可知,流体流速大的位置压强小,若两艘同向行驶的轮船并排行驶,轮船之间的水流速度较大,压强较小,轮船外侧的水流速度较小,压强较大,形成一个向内的压力差,易造成撞船事故,故不能并排航行。
[2]A.向中间吹起,中间空气流速变大,压强减小,纸外侧的空气流速较小,压强较大,形成一个向内的压力差,纸将中间靠近,与“两艘同向行驶的轮船不能并排行驶”的原理相同,故A符合题意;
B.甩动塑料软管,软管上端的空气流速较大,压强较小,软管下端的空气流速较小,压强较大,在管内形成一个向上的压力差,纸屑就会从上端飞出,与“两艘同向行驶的轮船不能并排行驶”的原理相同,故B符合题意;
C.将乒乓球靠近水流,乒乓球靠近水流一侧的空气流速较大,压强较小,乒乓球外侧的空气流速较小,压强较大,在压力差的作用下,乒乓球被吸引过去,与“两艘同向行驶的轮船不能并排行驶”的原理相同,故C符合题意;
D.粗试管装满水并插入空试管后,水填充了两者之间的部分,迅速倒过来后,水在重力作用下,从两个试管之间的空隙流出,从而在细试管底部形成一部分真空区域,在大气压的作用下,细试管就会向上运动,此现象与大气压有关,故D不符合题意。
故选ABC。
(4)[1]由图可知,救生圈漂浮在水面上,根据二力平衡可知,救生圈此时受到的浮力与自身重力相等,即
[2]救生圈受到的浮力大小为29.4N,方向竖直向上,作用在其重心处,具体作法:以救生圈的重心为起点,沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并在箭头附近标注“”
14.天宫飞天嫦娥奔月
2024年4月25日,随着“神舟十八号”载人飞船成功发射升空并顺利与中国空间站对接,中国空间站航天员已经完成了五次轮换,航天员已经进行了三次太空授课,由于空间站中的物体可视为不受重力作用,产生了很多神奇的实验现象,让国人大开眼界。
2024年5月3日,搭载“嫦娥六号”探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道。6月2日“嫦娥六号”着陆器和上升器组合体平稳着陆于月球背面南极艾特肯盆地。在月球背面“挖土”并展示五星红旗后,“嫦娥六号”还在月面留下了一个“中”字。6月4日“嫦娥六号”上升器携带月球样品自月球背面起飞,踏上返回地球的行程,是国际科学界为之庆祝的壮举。
(1)“神舟十八号”和“嫦娥六号”发射升空时,火箭发动机向下喷射高温燃气,利用物体间力的作用是______的推动火箭上升。在空间站中,宇航员可以通过______(选填“哑铃”或“弹簧拉力器”或“跳绳”)来锻炼身体;
(2)“嫦娥六号”四条腿长有四个大脚掌,其主要目的是______。月球样品从月球带至地球时,月球样品的质量______(选填“变大”或“变小”或“不变”);
(3)宇航员王亚平太空授课时做过多个有趣的实验。空间站中,完全浸没在水中的乒乓球由于不再受到重力和______力而悬停不动,可以停在水中任意位置;
(4)王亚平在空间站中抛出冰墩墩,不考虑空气阻力作用,离手后冰墩墩由于______将做______(填写运动状态)。
【答案】(1) 相互 弹簧拉力器
(2) 减小压强 不变
(3)浮
(4) 惯性 匀速直线运动
【详解】(1)[1]火箭发动机向下喷射高温燃气,燃气对火箭施加了一个向上的反作用力,由于物体间力的作用是相互的,火箭也就获得一个上升的力,所以火箭会上升。
[2]在空间站中,物体处于失重状态,因此宇航员不能通过举哑铃或跳绳来锻炼身体。而弹簧拉力器依靠弹簧的弹力来提供锻炼效果,所以宇航员可以通过弹簧拉力器来锻炼身体。
(2)[1]“嫦娥六号”四条腿长有四个大脚掌,这是为了增大与地面的接触面积,在压力一定的情况下,减小对地面的压强,确保探测器在月球表面的稳定。
[2]质量是物体的一种基本属性,它不随物体位置、形状、状态或温度的改变而改变。因此,月球样品从月球带至地球时,尽管位置发生了改变,但月球样品的质量不变。
(3)在空间站中,由于物体处于失重状态,乒乓球不再受到重力和浮力的作用,所以它会悬停在水中不动,可以停在水中任意位置。
(4)[1][2]根据牛顿第一定律,如果物体不受力的作用或所受合力为零时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。因此,王亚平在空间站中抛出冰墩墩后,由于冰墩墩具有惯性,不考虑空气阻力的作用,那么冰墩墩将保持被抛出时的速度和方向做匀速直线运动。
15.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m空气稀薄的高空,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇体积约为,总质量约为,其内部上层主气囊充满氮气,中间被软隔膜隔开。下层副气囊充有空气并设有排气和充气装置,主、副气囊的体积可变但浮空艇总体积不变,主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等,为使浮空艇能够安全稳定工作,应使主、副气囊内压强始终高于外界大气压,压强差始终为200Pa。如图所示,由于没有动力系统,它通过一条缆绳与地面的锚泊车连接,利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空(不计空气阻力,g取10N/kg)。请回答下列问题:
(1)主气囊内的氦气密度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)艇外空气密度;
(2)若浮空艇升空过程质量保持不变,上升1000m的高度克服重力做了多少功?( )
(3)如图乙所示,营地锚泊车的质量为90t,若驻空的浮空艇排开空气的质量为,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,则缆绳承受的拉力是多少?( )
(4)若艇内外压强差过大,则浮空艇有安全隐患,为保证内外压强差在一个安全范围内,有时需要将副气囊的空气排出一部分。如果你是浮空艇的指挥员,你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中来排出部分空气?说明理由。( )
【答案】 小于 2.6×107J 4.6×104N 见解析
【详解】(1)[1]浮空艇要上升,主气囊内的氦气密度小于艇外空气密度,浮空艇受到的浮力大于重力。
(2)[2]浮空艇总质量约为m=2.6×103kg,其重力
G=mg=2.6×103kg×10N/kg=2.6×104N
上升1000m的高度克服重力做功
W=Gh=2.6×104N×1000m=2.6×107J
(3)[3]浮空艇受到的浮力
F浮=G排=m排g=7.2×103kg×10N/kg=7.2×104N
缆绳承受的拉力
F=F浮-G=7.2×104N-2.6×104N=4.6×104N
(4)[4]由于大气压随着高度的增加而减小,所以越往高处,大气压越小,内外压强差越大,所以在浮空艇上升的过程中来排出部分空气来减小浮空艇内部的压强,使内外压强差变小。
16.著名的________首次证明了大气压强存在且很大,意大利科学家_________用汞柱测得了大气压强与_______mm汞柱产生的压强大致相等,这表明我们手掌上承受大气的力约为_________N。
【答案】 马德堡半球 托里拆利 760 1000
【详解】[1]著名的马德堡半球实验通过两个紧密合在一起的铜半球,在抽去其中的空气后,由两队马分别向两 个方向拉,结果半球未被拉开,从而证明了大气压强存在且很大。这个实验以其直观、震撼的效果, 成为了证明大气压强存在的重要实验之一。
[2][3]意大利科学家托里拆利首次用实验的方法测出 了大气压强的数值。他利用装满水银的细玻璃管,倒置在水银槽中,发现水银柱的高度稳定在一个特定的值,即760毫米汞柱。这个值就是当时大气压强的准确值。
[4]已知手掌的面积约为100cm2,则表明我们手掌上承受大气的力约为
17.位于上海浦东新区的“耀雪冰雪世界”是目前全球最大的室内滑雪场,其内部常年维持低温环境以适应冰雪运动需求。
(1)自然现象中,与造雪机将水雾喷到低温空气中形成的人造雪过程相同的是( )
A.叶尖露珠 B.山间薄雾
C.枝头白霜 D.房檐冰挂
(2)如图(a)所示,某质量为50kg的同学站在雪地上练习单板滑雪,在图中(b)画出此时滑板对地面压力F的示意图。
【答案】(1)D
(2)
【详解】(1)造雪机将水雾喷到低温空气中形成的人造雪,水由液态变为固态,这一过程发生的物态变化是凝固。
叶尖露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的;山间薄雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的;枝头白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的;房檐冰挂是液态的水凝固形成的固态的冰,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)滑板对地面压力垂直地面向下,作用点在接触面的中心处,如图所示:
18.共享单车打通了绿色出行的“最后一公里”,某品牌共享单车如图所示,它的质量为20kg、车胎着地总面积为。自行车支架脚撑的着地面积、车胎受力形变等因素忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)自行车轮胎刻有花纹是为了______摩擦;
(2)该单车在水平地面上静止时对地面的压强;
(3)某同学在水平地面上骑行单车时,单车对地面的压强是,该同学的质量。
【答案】(1)增大
(2)
(3)60kg
【详解】(1)自行车轮胎刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
(2)单车在水平地面上静止时对地面的压力
单车在水平地面上静止时对地面的压强
(3)某同学在水平地面上骑行单车时对地面的压力
由于压力等于人和单车的总重力,即
则人的重力
人的质量
19.2024年3月28日,“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器顺利返回三亚,圆满完成首次中国一印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。此次科考中,“奋斗者”号14次下潜深度超过6000米,6个潜次任务由来自中印尼双方科考队员共同完成,刷新了印尼深海下潜新纪录,将进一步加深对全球深渊地质生命过程与地球系统演化的认识,对推动我国共建“一带一路”高质量发展、构建人类命运共同体具有重要意义。已知潜水器完全浸没时排开水的质量为52t,海水的密度且保持不变,。
(1)“奋斗者”号载人潜水器在水下通过改变自身______(选填“体积”或“重力”)来实现浮沉;当潜水器在水下加速上升过程中(未露出水面),所受浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)求潜水器完全浸没时受到海水的浮力是多少?___
(3)当该潜水器下潜到6000m深度时,海水对潜水器的压强是多少?____潜水器上面积为的观察窗所受海水的压力为多大?____
【答案】 重力 不变 5.2×105N 6.18×107Pa 9.72×105N
【详解】(1)[1]载人潜水器在水面下排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变,通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,依靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的。
[2]当潜水器在水下加速上升过程中(未露出水面),排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变。
(2)[3]潜水器完全浸没时受到海水的浮力
F浮=G排=m排g=52×1000kg×10N/kg=5.2×105N
(3)[4]当该潜水器下潜到6000m深度时,海水对潜水器的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×6000m=6.18×107Pa
[5]潜水器上面积为的观察窗所受海水的压力
F=pS=6.18×107Pa×150×10-4m2=9.72×105N
20.随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。图中是某质量为2000kg的纯电动汽车利用5G网络实现远程驾驶,该车在水平路面上匀速直线行驶速度为40km/h,这一过程中,发动机对车的牵引力为1200N,(g取10N/kg)。求:
(1)乘客相对于该车是________(选填“运动”或“静止”)的;
(2)电动汽车受到的重力是多少N?
(3)若该车四个车轮与路面接触的总面积约为,求该车空车静止在水平路面上对路面的压强。
【答案】(1)静止
(2)
(3)
【详解】(1)乘客相对于该车的位置没有发生变化,因此乘客相对于该车是静止的。
(2)电动汽车受到的重力
(3)空车静止在水平路面上时,对路面的压力
对路面的压强
21.“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,舰体搭载国产隐形战斗机,如图所示。“福建舰”满载排水量约为8.4×104t,在海水中满载航行时舰体最底部距海面的竖直距离约为20m。(海水密度取1.05×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)“福建舰”由东海驶入长江后,其排开液体的体积将________;舰载机飞离航母后,“福建舰”所收浮力将_________。(两空均填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)“福建舰”在海水中满载航行时舰底受到海水的压强为多少________?
(3)“福建舰”在海水中满载航行时排开海水的体积约为多少_______?
【答案】(1) 变大 变小
(2)2.1×105Pa
(3)8×104m3
【详解】(1)[1]“福建舰” 由东海驶入长江后,始终处于漂浮状态,浮力等于重力,其重力不变,所以浮力不变。而海水密度大于江水密度,根据,浮力不变时,液体密度变小,排开液体的体积将变大。
[2]舰载机飞离航母后,航母的总重力减小,因为航母始终漂浮,浮力等于重力,所以 “福建舰” 所受浮力将变小。
(2)海水密度1.05×103kg/m3,g取10N/kg,舰体最底部距海面距离约为20m,舰底受到海水的压强
(3)已知 “福建舰” 满载排水量
根据,所以排开海水的体积
22.中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大 突破。有关参数如表所示,新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞 试验已取得成功。
满载排水量/t
67200
总功率/kW
1.5×105
最高航速 km/h
54
最大舰载机数量/架
30
最大舰长/m
304
歼 -15 舰载机推重比
0.5
最大舰宽/m
70.5
歼 -15 舰载机的质量/t
21
(1)机翼的横截面设计的形状,是利用流体流速越快,压强越_______ 的原理, 使舰载机产生向_______ 的升力。
(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是
A.舰载机静止在航母水平甲板上时,飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,可知推力的施力物体是发动机
C.舰载机在航空母舰上顺风起飞,更有利于飞机升空
D.舰载机降落后,飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离
(3)飞机降落时,在舰载机与尾钩完全咬合后,舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,这表明力可以 _____________;当阻拦索钩住飞机减速时,为确保飞行员不撞在挡风玻璃上,飞行员应采取的安全措施是___________________。
(4)5 架歼 15 舰载机从航母起飞后,舰底所受海水的压强将____________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 小 上
(2)A
(3) 改变物体的运动状态 系安全带
(4)变小
【详解】(1)[1][2]机翼的横截面设计的形状,是利用流体流速越快,压强越小的原理,机翼上表面空气流速快,压强小;下表面流速慢,压强大,形成向上的压强差,产生向上的升力。
(2)A.舰载机静止在航母水平甲板上时,处于平衡状态,飞机只受到的竖直向下的重力与竖直向上的支持力作用,因此这两个力是一对平衡力,故A正确;
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,即往后喷出高温燃气,由于物体间力的作用是相互的,高温燃气给发动机向前的推力,使飞机前进,因此可知推力的施力物体是喷出的高温燃气,故B错误;
C.舰载机在航空母舰上逆风起飞,可增大相对气流速度,更有利于飞机升空,故C错误;
D.惯性是物体自身具有的保持运动状态不变的性质,不能表述为“作用”,舰载机降落后,飞机由于具有惯性,仍会向前滑行一段距离,故D错误。
故选A。
(3)[1]拉力使舰载机减速而停止,说明力改变物体的运动状态。
[2]减速前飞行员与飞机有相同的向前的运动状态,飞机减速时,飞行员由于具有惯性,会向前倾倒,为确保飞行员不撞在挡风玻璃上,飞行员应采取的安全措施是系安全带。
(4)航母漂浮在海面上,受到的浮力等于总重力,舰载机起飞后,航母的总重力变小,则受到的浮力变小,海水的密度不变,由可知,航母排开海水的体积变小,航母上浮一些,舰底在海水中所处的深度变小,由可知,舰底所受海水的压强将变小。
23.如图所示,在水平桌面上用的推力F推着一课本沿直线匀速滑动了,刚好课本有一半被推出桌面,课本的质量为,课本封面的面积为,则:
(1)在课本被逐渐推出桌面的过程中,课本对桌面的压力___________,课本对桌面的压强___________;桌面的凹陷程度___________;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)课本最后对桌面的压力为多大?
(3)课本最后对桌面的压强为多大?
(4)若在最后阶段,重力消失,课本对桌面的压强将___________(选填“增大”“消失”或“不变”)。
【答案】(1) 不变 增大 增大
(2)5N
(3)250Pa
(4)消失
【详解】(1)[1][2][3]在课本被逐渐推出桌面的过程中,课本对桌面的压力等于它的重力,重力不变,对桌面的压力不变,受力面积减小,由可知课本对桌面的压强增大,说明对桌面的压力作用效果较明显,桌面的凹陷程度增大。
(2)课本对桌面的压力
(3)受力面积
课本最后对桌面的压强为
(4)若在最后阶段,重力消失,课本对桌面的压力消失,课本对桌面的压强将消失。
24.如图所示,盛有水的轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面上,容器底面积为4×10﹣2米2,其内部中央放有一个圆柱形物体乙。现分三次从容器中抽水,每次抽水后容器底受到水的压强p水及容器对地面的压强p容如表所示。
序号
1
2
3
4
状态
未抽水
第一次
第二次
第三次
容器底受到水的压强p水/帕
2500
2100
1700
1300
容器对地面的压强p容/帕
3100
2700
2375
2075
(1)求未抽水时容器对地面压力大小F容;_________
(2)关于每次抽出水的深度和质量,两位同学发表了不同的观点。小王认为每次抽出水的深度是相同的;小红认为每次抽出水的质量是相同的。请判断两位同学说法是否正确,并说明理由_________;
(3)根据上述信息还可以作出推断;
(a)第 _________次抽水后乙上表面开始露出水面;
(b)甲、乙底面积之比S甲:S乙为_________。
【答案】(1)124N
(2)见详解
(3) 二 4:1
【详解】(1)由表格数据可知未抽水时容器对地面的压强为。根据可得未抽水时容器对地面压力大小
(2)抽水后,水对容器底部的压强变化量分别为第一次
第二次
第三次
则
根据p=ρgh可知即深度的变化量相同,由此可知每次抽出水的深度是相同的,故小王的说法正确;抽水后,容器对地面的压强变化量分别为第一次
第二次
第三次
根据可得抽出的水重力变化量分别为
则
根据G=mg可知每次抽出水的质量是不同的,故小红的说法错误。
(3)(a)[1]根据可知第二次抽水后乙开始露出水面。
(b)[2]根据p=ρhg可得每次抽出水的深度变化量:
则第一次抽出水的体积
根据G=mg=ρVg可知
所以
则
第三次抽出水的体积
根据G=mg=ρVg可知
所以
则
所以,
25.小明发现常用密度计测量大瓶酒精密度较便利,而测量小瓶酒精密度时因瓶口内径过小,无法把常用密度计放入小瓶酒精内,小明想判断酒精是否合格。于是利用爷爷钓鱼用的小鱼漂(长度约10cm,如图a所示),微型电子秤,薄铅皮剪刀和记号笔,制作微型密度计()。
(1)小明用微型电子秤测得小鱼漂的质量为,又量取了的薄铅皮。将薄铅皮紧密缠绕在小鱼漂的下端,如图b所示,这是为了使其______漂浮。此微型密度计的重力为______N,其重力较小,漂浮时所受浮力较______,目的是为了减小排开液体的______,所以测量时,不使待测酒精溢出。
(2)如图c所示,两个瓶中分别为甲、乙两种酒精,其中一种密度为,另一种密度为。将微型密度计分别置于甲、乙酒精中,液面分别与A、B位置的刻度平齐,则甲瓶酒精的密度是______,若把这个密度计放入某液体中,液面位置恰好在A、B的中点,则这种液体的密度______(选填“小于”“等于”或“大于”)。
(3)为便于观察者分辨,若A、B间的长度至少为5mm,利用以上数据计算小鱼漂上半部分的横截面积不得超过__________。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
【答案】(1) 竖直 小 体积
(2) 小于
(3)见解析
【详解】(1)[1]为了使小鱼漂保持竖直漂浮,应降低重心,可以将薄铅皮紧密缠绕在小鱼漂的下端。
[2]此微型密度计的重力
[3][4]小鱼漂漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力等于重力,因小鱼漂重力较小,因此漂浮时所受浮力较小;根据可知,小鱼漂排开液体的体积较小,这样可以在测量时,不使待测酒精溢出。
(2)[1][2]将微型密度计分别置于甲、乙酒精中,微型密度计处于漂浮状态,浮力等于重力,因微型密度计重力不变,故微型密度计受到的浮力不变,根据可知,微型密度计排开液体的体积越大,液体密度越小,因甲酒精中液面与A位置的刻度平齐,即微型密度计排开甲酒精的体积大,因此甲酒精的密度小,故甲瓶酒精的密度是,将微型密度计置于甲酒精中,则 ①
将微型密度计置于乙酒精中,则 ②
若把这个密度计放入某液体中,液面位置恰好在A、B的中点,则 ③
联立①②③解得
(3)微型密度计漂浮,则
根据可知,微型密度计在甲酒精中排开酒精的体积
微型密度计在乙酒精中排开酒精的体积
排开酒精体积的变化量
故小鱼漂上半部分的横截面积不得超过
26.我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降落。
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状,其科学原理是______。
(2)某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水一次性全部注下。下列有关说法正确的是____。
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.飞机以最大巡航速度水平匀速直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F运载火箭,在酒泉卫星发射中心顺利将聂海胜、刘伯明和汤洪波3名航天员送入太空,发射取得圆满成功。请你分析火箭升空的原理__________升空过程中火箭受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
【答案】(1)
流速大的位置压强小
(2)B
(3)
物体间力的作用是相互的
非平衡力
【详解】(1)机翼上侧凸圆、下侧平直的形状使空气流经时上侧流速大、压强小,下侧流速小、压强大,上下表面的压强差产生升力。
(2)A.着火点是物质的固有属性,不可降低,故A错误;
B.匀速直线飞行是平衡状态,处于平衡状态的物体所受到的力称为平衡力,故B正确。
故选B。
(3)[1]由于力的作用是相互的,火箭向下喷出高温气体,气体对火箭施加反作用力推动升空。
[2]火箭加速上升时运动状态改变,处于非平衡状态,合力不为零,受非平衡力作用。
27.制作豆腐过程中,要用重物把豆腐压实,如果重物对豆腐的压力为200N,受力面积为1m2。压实后,30kg豆腐的体积为0.02m3。(g取10N/kg)
(1)重物对豆腐的压力改变了豆腐的__________求:
(2)重物的质量__________;
(3)重物对豆腐的压强__________;
(4)豆腐的密度__________。
【答案】(1)形状
(2)20kg
(3)200Pa
(4)
【详解】(1)用重物把豆腐压实,重物对豆腐的力使豆腐的形状发生了改变。
(2)由题意得,重物的重力G=F=200N,则重物的质量为
(3)重物对豆腐的压强
(4)豆腐的密度
28.如图甲所示,一个边长为10cm,重力为6N的正方体木块,下面用一段长为15cm的细线(其质量与体积忽略不计)与木块相连,细线另一端固定在水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部。现向容器中缓慢加水,直到装满容器,如图丙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)当容器内加入的水的深度为3cm时,木块没有倾斜,也没有浮起,如图乙所示,求此时水对容器底的压强;
(2)缓慢加水至木块对容器底部的压力恰好减为0(未画出),求此时容器内水的深度;
(3)求木块完全浸没在水中静止时细线对木块的拉力大小;
(4)请作出在缓慢加水过程中木块所受浮力F随容器内水的深度h变化的大致图象。
【答案】(1)300Pa
(2)0.06m
(3)4N
(4)
【详解】(1)容器内加入的水的深度为3cm=0.03m时,水对容器底部的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03cm=300Pa
(2)由题意知,当木块对容器底部的压力恰好减为0时,木块处于漂浮状态,木块受到的浮力等于自身重力6N,此时木块排开的水的体积
木块的边长为10cm,此时容器内水的深度
(3)木块完全浸没在水中时,木块排开的水的体积
此时木块受到的浮力
木块受到向下的重力、向下的拉力、向上的浮力,则细线对木块的拉力
(4)水的深度达到0.06m=6cm之前,木块受到的浮力逐渐增大,达到6cm时木块受到的浮力等于重力,长为15cm的细线没有拉直以前,木块受到的浮力不变,细线拉直时,水的深度为15cm+6cm=21cm
继续加水,木块受到的浮力变大,木块完全浸没前,受到的浮力逐渐变大,水的深度为15cm+10cm=25cm
木块完全浸没,此后木块受到的浮力不变,如下图所示:
29.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某小组利用如图所示的装置来探究。
(1)某小组在设计实验与制定计划后,开始进行实验与收集证据。小明提出按照abcd的步骤进行实验,同组的小华提出不同意见,认为这样做实验误差较大,造成较大误差的原因是什么______?为了减小误差,同学们对实验方案进行了优化,正确的操作顺序是什么______?(用字母序号表示)
(2)优化实验方案后,他们进行了实验并记录的实验数据如表所示。
待测物体重(G物/N)
空桶重(G桶/N)
物体在水中弹簧测力计读数(F/N)
液体与桶总重(G总/N)
1.1
0.2
0.68
0.58
请写出待测物体浸在液体中受到的浮力大小______;
(3)分析实验数据可知物体排开液体所受重力要比浮力略小。不考虑弹簧秤读数的误差,如果问题出现在b步骤操作过程中,则你认为其最可能的原因是什么______?
(4)请你写出该实验的实验结论______。
【答案】 桶中水有残留 dabc 0.42 溢水杯的液体液面略低于出水口 浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力
【详解】(1)[1]按照abcd的步骤进行实验,测完桶和排开水的总重力后,再测空桶的重力,由于桶中还有水残留,会导致测出的排开水的重力偏小。
[2]为了防止测空桶的重力时桶中还有水残留,因此要先测空桶的重力,因此正确的操作顺序是dabc。
(2)[3]由表格数据可知,待测物体重为G物=1.1N,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力为0.68N,根据称重法可知,待测物体浸在液体中受到的浮力大小为
(3)[4]如果问题出现在b步骤操作过程中,则其最可能的原因溢水杯的液体液面略低于出水口,导致物体排开的水一部分还留在溢水杯中,导致排到桶里的水重力偏小。
(4)[5]由于b步骤中,溢水杯的液体液面略低于出水口,导致排到桶里的水重力偏小,略小于待测物体浸在液体中受到的浮力,若排除错误的操作,那么排到桶里的水的重力大小将等于待测物体浸在液体中受到的浮力大小,因此可以得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
30.如图所示,某跳水运动员完全入水后,身体由蜷曲变为打开蹬地。在这过程中,他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是( )
A.浮力减小,压强增大 B.浮力增大,压强减小
C.浮力不变,压强增大 D.浮力不变,压强减小
理由:____________________________
【答案】 C 见详解
【详解】[1][2]由阿基米德原理可知,运动员完全入水后,无论身体是蜷曲还是打开,其排开水的体积V排始终等于自身的体积,因此V排不变,故浮力保持不变。由液体压强公式可知,当运动员身体由蜷曲变为打开蹬地时,脚底的位置向下移动,到水面的竖直距离h增大,水对脚底的压强增大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。