2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类(物理)——专题4压强和浮力
一.选择题(共23小题)
1.(2021 东阳市模拟)紧急情况逃生时,使用普通破窗锤产生的碎玻璃容易伤人。如图所示为一种新型破窗锤,使用时将两个面积为S的吸盘吸附在窗玻璃上,然后拉长弹性绳,人离玻璃较远后松手,破窗锤在弹力作用下瞬间击碎窗玻璃而不会伤到人。下列说法中,错误的是( )
A.吸盘能吸附在窗玻璃上是由于受到大气压的作用
B.锤头敲破玻璃,说明力能改变物体的运动状态
C.锤头前端做得比较尖是为了增大压强
D.将锤头改成弹簧测力计,可以粗略测出此时的大气压
2.(2021 吴兴区模拟)某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验,将吹风机对准竖管上端向下吹风,在3个相同的水平玻璃管右端口处同时放置相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.此实验原理与高压锅工作原理相同
B.三个玻璃管的左端口处,C处压强最小
C.增大吹风机的风速,乒乓球向左移动更明显
D.增大水平玻璃管的直径,乒乓球向左移动更明显
3.(2021 海曙区模拟)小科利用小风扇、矿泉水瓶等材料自制了一个简易吸尘器,连上电源后能吸走桌上的纸屑、灰尘。下列事例与简易吸尘器原理相同的是( )
A.磁铁“吸”铁钉
B.用吸管“吸”饮料
C.与头发摩擦过的橡胶棒“吸”轻小物体
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起
4.(2021 宝应县一模)著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
5.(2021 杭州模拟)2020年6月1日1起,公安部交管局在全国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑电动车等必须戴头盔(外部材料坚硬。内部材料松软),开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。下列分析正确的是( )
A.发生碰撞时,头盔可增大头部的受力面积,从而增大压强
B.发生碰撞时,头盔可减小头部的惯性,从而减小撞击力
C.系安全带可减小人体的惯性,避免出现安全事故
D.系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害
6.(2021 秀洲区模拟)如图所示,将质量相等的水分别倒入量筒和量杯内,两容器静止放在水平桌面上。量筒中水对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,量杯中水对容器底部的压强和压力分别为p2和F2。根据上述条件,下列判断中正确的是( )
A.p1<p2,F1<F2 B.p1>p2,F1>F2
C.p1=p2,F1=F2 D.p1>p2,F1=F2
7.(2021 鄞州区校级模拟)如图所示,甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上,三棱劈的密度均匀且底面为矩形,若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉△m甲和△m乙,且△m甲<△m乙,则剩余部分对桌面的压强p甲和p乙的大小关系为( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.p甲=p乙 D.都有可能
8.(2020 宁波模拟)大磅秤上站着一个重为500N的人,并放置着一个重为300N的物体,当人用80N的力竖直向上提重物时,下列说法正确的是( )
A.磅秤的读数将减少80N
B.磅秤的读数将增加80N
C.磅秤的读数将不变
D.物体对磅秤的压力为380N
9.(2020 余姚市二模)如图所示,两个完全相同的量筒分别盛有质量相等的水和煤油(ρ水>ρ油),A,B两点到液面的距离相等,A,C两点到容器底面的距离相等,则有( )
A.两个容器底面受到的液体压强不相等
B.A,B两点的液体压强相等
C.A点的液体压强大于C点的液体压强
D.A点的液体压强小于C点的液体压强
10.(2020 宁波模拟)如图,一个圆台形的筒子,下用一重力忽略不计的薄片贴住,浸入水中后,薄片不会下落,如果筒中注入100g酒精,恰能使它脱落,则下列情况哪种能使薄片下落( )
A.在薄片中央轻放100g砝码
B.慢慢注入100g水
C.慢慢注入100g水银
D.上述三种做法都不行
11.(2020 温州)科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示相应的量是( )
A.压强 B.压力
C.功率 D.时间
12.(2020 温州)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力
B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同
D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
13.(2020 上城区模拟)我们平时用的书包或旅行袋的背带都做得比较宽,对此,以下说法正确的是( )
A.做宽一些是为了美观大方
B.做宽一些是为了减小对肩膀的压力
C.做宽些是为了增大肩膀的受力面积从而减小压强
D.前面三种说法都有科学道理
14.(2020 椒江区一模)带有橡胶塞的口服液所配置的吸管,通常一端做成尖口,其侧面刻有棱状条纹,如图所示。下列有关分析正确的是( )
A.使用时,应当将吸管 a 端插入橡胶塞
B.吸管尖口可以增大对橡胶塞的压力
C.棱状条纹有利于大气压将口服液压入口中
D.棱状条纹可以增大吸管与橡胶塞间的摩擦
15.(2020 柯桥区一模)如图在一盛水的柱状容器中,浸没着一块用细绳拴住的实心冰块,细绳固定在烧杯底部。下列能正确表示冰块逐渐熔化时(不考虑水蒸发和温度影响,ρ冰=0.9×103千克/米3),容器底部受到水的压强随冰熔化体积变化而变化的图像是( )
A. B.
C. D.
16.(2021 南湖区模拟)因强风吹袭,“长赐号”巨型货轮在通过苏伊士运河时,船身偏离航道、导致船头触底搁浅,堵塞造成运河双向断航。下列对船头触底搁浅巨轮的分析中,正确的是( )
A.巨轮受到的浮力等于它的重力
B.巨轮受到的浮力大于它的重力
C.巨轮受到的浮力小于它的重力
D.巨轮受到的浮力和航行时一样大
17.(2021 吴兴区模拟)装有一定体积水的密闭塑料瓶,静止在A液体中,塑料瓶所受浮力为FA(如图甲);倒置后静止在B液体中,塑料瓶所受浮力为FB(如图乙);若不计塑料瓶的质量及瓶壁、瓶盖的体积,则下列判断正确的是( )
A.FA<FB B.FA>FB C.ρA<ρB D.ρA>ρB
18.(2021 金华模拟)形状不同的铜块、铁块、铝块和铅块,浸没在水中的不同深处,如果受到的浮力相等,则可以判定( )
A.它们的质量相等 B.它们的体积相等
C.它们所受的重力相等 D.无法判断
19.(2021 元阳县模拟)将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是( )
A. B. C. D.
20.(2021 桂平市三模)如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲<F乙 p甲=p乙 B.F甲=F乙 p甲=p乙
C.F甲=F乙 p甲<p乙 D.F甲>F乙 p甲>p乙
21.(2021 浙江模拟)小明利用如图甲所示的实验,研究浮力大小与深度的关系。根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数F与物体下表面在水中所处深度h的关系图象(如图乙)。根据该图象可以得出的正确结论是(g取10N/kg)( )
A.物体的质量是12kg
B.物体浸没在水中时,受到的浮力大小为6N
C.物体的密度为1.5×103kg/m3
D.浮力的大小总是随着深度的增加而增大
22.(2020 杭州模拟)将体积不同、材料不同的甲乙两实心小球,分别轻轻放在水中,两球静止时如图所示,甲浮在水面,乙沉底,已知甲的体积比乙小,则下列说法正确的是( )
A.甲的质量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力等于重力
23.(2020 温州模拟)小明研究浮力大小与深度的关系。现有一正方体金属块,将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示;再将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示。不考虑液面变化。根据该图象可以得出的正确结论是( )
A.物体的质量是25g
B.物体的密度为3.5×103kg/m3
C.物体浸没在液体中时,受到的浮力大小为0.1N
D.浮力的大小总是随着浸入深度的增加而变大
二.填空题(共3小题)
24.(2021 鄞州区校级模拟)流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示。流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测长江的流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如图甲所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S.取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l= ,体积V= (要求用S、v、t表示)。根据流量的定义Q=V/t可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积;
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管。待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速, 处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面较高;
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图丙所示。请你指出产生这种现象的原因: 。
25.(2021 南湖区模拟)嘉兴粽子糯而不腻,成甜适中,是浙江“名小吃”。小科同学把粽子放入盛有适量水的锅中。发现粽子完全浸没在水中并沉在锅底,由此可知,粽子的密度 水的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。此时粽子对锅底的压力 锅底对粽子的支持力。
26.(2021 绍兴模拟)2020年1月19日,我国自主研制的“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟,下潜深度约11000米,创造了我国潜水器领域多项第一。
(1)若“奋斗者”号整体体积22m3,整体质量25t,则其在水下下潜时所受的浮力为 N(ρ水=1.0×103kg/m3);
(2)“奋斗者”号两侧配备了一定数量的压载块。当其需要从沟底返回海面时,采用抛卸压载块减小重力而实现上浮。请说明“奋斗者”号不采用压缩空气排出海水以实现上浮的原因: 。
三.实验探究题(共3小题)
27.(2021 杭州模拟)小金同学在学习了液体压强影响因素后,回到家自制了一个简易的液体压强计:在开口的空矿泉水瓶侧壁扎了a、b两个小孔用橡皮塞塞住,并在瓶中倒入一定量的水至两孔上方,如图甲所示。H表示矿水瓶底部距离地面的高度。(忽略大气压随高度的变化)
(1)甲图,小金拔出橡皮塞,观察中水从a、b两孔射出的距离,是为了研究液体压强与 的关系。
(2)他又提起矿泉水瓶,发现矿水瓶底部距离地面的高度H增加后,水从a、b孔射出的速度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)将一根两端开口的玻璃管穿过矿泉水瓶盖后,旋紧矿泉水瓶,玻璃管上端与大气连通,下端浸没在液体中,管内液面如图乙所示,则拔出橡皮塞后会有水射出的是 (选填“a”、“b”或“a和b”)。
28.(2021 嵊州市模拟)兴趣小组自制简易“浸没式液体密度计”,活动过程如下:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,静止时测力计示数为5牛(如图甲);②将小球浸没在水中,静止时测力计示数为4牛(如图乙);③将小球浸没在某未知液体中,静止时测力计示数为3牛(如图丙)。
求:(1)小球在水中受到浮力。
(2)小球的体积。
(3)根据上述实验过程及该密度计的构造,下列说法合理的是 。
A.小球的密度为3×103kg/m3
B.丙图容器内所装液体的密度为3×103kg/m3
C.该浸入式液体密度计的最大测量值为5×103kg/m3
D.该浸没式液体密度计的刻度值分布均匀
29.(2021 浙江模拟)小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(c)所示,是小华在使用 测量石块的 。
(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式 ,该原理将得到验证。
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 。
A.图(a)中溢杯内未盛满水。
B.图(b)中小桶内有少量水。
C.图(d)中石块未浸没水中。
四.计算题(共2小题)
30.(2021 杭州模拟)一盛水的圆柱形平底容器静置于水平桌面上,容器的底面积为200cm2,容器和水的总重为100N;用一轻质细绳(绳的粗细和重力均不计)将一圆柱体M挂在弹簧测力计上,此时弹簧测力计的示数为24N,如图甲所示:让圆柱体M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中直至浸没,此时弹簧测力计的示数为16N,如图乙所示:然后将轻质细绳剪断,圆柱体M最终沉在容器底部,如图丙所示(不考虑水的阻力,上述过程中水均未溢出,g取10N/kg)。求:
(1)圆柱体M的密度;
(2)圆柱形平底容器处于图丙所示状态时比处于图乙所示状态时,对水平桌面的压强增加了多少?
31.(2021 拱墅区二模)如图是用注射器估测大气压值的实验。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对 (选填“针筒”、“活塞”)的压力。当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”);
(2)在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向质量为100g的烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯中水的质量为460g,活塞面积为7×10﹣5m2,g=10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为多少?
五.解答题(共3小题)
32.(2021 上虞区模拟)按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3)。
(1)车厢内所装沙子的质量是多少?
(2)货车的速度为多少km/h?
(3)货车轮胎对地面的压强是多少?
(4)根据以上计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。
自重 0.5×105N
车轮个数 10
每个轮胎触地面积 0.03m2
车厢容积 10m3
33.(2021 杭州模拟)如图所示,一根底面积为S0,长为L0,密度为ρ的粗细均匀的蜡烛,底部插入一根质量为m的铁钉(铁钉受到的浮力忽略不计),竖直地漂浮在水中,容器的底面积为S,水的密度为ρ水。蜡烛上端露出水面的长度为h0。
(1)求蜡烛受到的浮力。
(2)现将蜡烛点燃,当蜡烛直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,请推导L与h0的关系。
34.(2021 秀洲区模拟)如图所示,有一软木块,体积是100cm3,置于水中静止时,有60cm3露出水面,求:
(1)木块所受的浮力;
(2)木块的密度;
(3)若要将软木块完全浸没在水中,则至少要在软木块上加多少竖直向下的力?
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类(物理)——专题4压强和浮力
参考答案与试题解析
一.选择题(共23小题)
1.【解答】解:
A、挤出吸盘内的空气,是大气压把吸盘紧紧地压在玻璃上,故吸盘能吸附在窗玻璃上是由于大气压的作用,故A正确;
B、锤头敲破玻璃,说明力能改变物体的形状,故B错误;
C、在压力一定时,由公式p知,锤头前端做得比较尖是为了减小受力面积,增大压强,故C正确;
D、将锤头改成弹簧测力计,当刚好拉动吸盘时弹簧测力计的读数可近似看成此时大气压力,故D正确。
故选:B。
2.【解答】解:由图中实验装置可知,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,由于竖管口越来越粗,所以风的流动速度越来越慢,即最上端的空气流速快、水平玻璃管左端开口处压强小,最下端的空气流速慢、水平玻璃管左端开口处压强稍大。三个乒乓球右侧的空气流速慢,压强大,产生向左的压强差,且压强差由上至下依次减小,三个乒乓球在压强差的作用下会向左运动,所以会产生三个乒乓球向左运动的位置不同的现象。
A、高压锅利用了密闭气体压强增大、沸点升高的原理,与上述原理不同,故A不合理;
B、由上述解析可知,三个玻璃管的左端口处,c处压强最大,a处压强最小,故B不合理;
C、增大吹风机的风速,三个玻璃管中的压强差均增大,所以乒乓球向左移动更明显,故C合理;
D、增大水平玻璃管的直径,管越粗,相当于降低管口处空气流动的速度,三个玻璃管中的压强差会有所减小,乒乓球向左移动会变得不明显,故D不合理。
故选:C。
3.【解答】解:吸尘器是利用电机将吸尘器内的空气抽走,使内部气压小于大气压,灰尘等垃圾在大气压的作用下被压入吸尘器内。
A、磁铁能“吸”起铁钉,属于磁体的吸铁性,故A不符合题意;
B、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,此现象与大气压有关,故B符合题意;
C、与头发摩擦过的橡胶棒会带电,能够吸引轻小的灰尘,故C不符合题意;
D、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,是因为分子间有引力的作用,故D不符合题意。
故选:B。
4.【解答】解:根据p=ρgh可知,在液体密度不变时,液体压强的大小取决于液体的深度,而木桶里水的深度是由短木板的长度决定的。
故选:C。
5.【解答】解:
A、头盔的作用是在人的头部受到撞击时,通过增大受力面积减小对头部的压强,对驾驶员起一个保护作用,故A错误;
BC、惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,所以头盔和安全带只能减少人受到的伤害,不能减小惯性,故BC错误;
D、汽车在紧急刹车时,人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动,容易撞上挡风玻璃而飞出车外,系安全带可以避免人由于惯性飞出车外,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:(1)将质量相等的水分别倒入量筒和量杯内,水的深度关系为h量筒>h量杯,根据公式p=ρgh可知水对容器底的压强大小关系为:p1>p2。
(2)量筒和量杯内水的质量相同,则其重力相同,量筒上下一样粗细为直壁容器,对容器底的压力等于液体重力即F1=G;
量杯形状是上粗下细,对容器底的压力小于液体重力,即F2<G;所以F1>F2,故B正确,ACD错误。
故选:B。
7.【解答】解:用割补法把剩余的三棱劈补成柱体,如图所示:
因为物体放在水平桌面上,所以柱体对水平桌面的压力:
F甲=G甲,F乙=G乙,
则补成的甲柱体对桌面的压强:p甲′ρ甲h甲g,
同理补成的乙柱体对桌面的压强:p乙′=ρ乙h乙g;
剩余的三棱劈与补成的柱体相比,压力减小一半(重力减小一半),底面积不变,则压强减小一半,
所以剩余的甲三棱劈对桌面的压强:p甲p甲′ρ甲h甲g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
剩余的乙三棱劈对桌面的压强:p乙p乙′ρ乙h乙g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题知ρ甲=ρ乙,剩余三棱劈的高度h乙>h甲,
所以由①②可得p乙>p甲。
故选:B。
8.【解答】解:ABC、将人和物体作为一个整体,对整体受力分析可知,磅秤上的示数等于人和物体的总重力,总重力不变,故示数不变;故AB错误,C正确;
D、对物体单独分析可知,物体受重力、支持力、人对物体向上的拉力,则支持力F支=G物﹣F拉=300N﹣80N=220N,根据力的作用的相互性可知,物体对磅秤的压力为220N;故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、两个完全相同的量筒分别盛有质量相等的水和煤油,所以两个容器底面受到的液体压力相等且等于液体的重力,所以压强相等,故A不符合题意;
B、A、B两点到液面的距离相等即同深度,利用压强计算公式p=ρgh可知,由于水的密度大于煤油的密度,所以,A点的压强大于B点的压强,故B不符合题意;
CD、A、C两点到容器底面的距离相等,煤油的密度小于水的密度,根据公式p=ρgh可知,A、C点以下部分的液体产生的压强是水中的压强大,煤油中的压强小。又因为两只量筒中液体对底面的压强相等,总压强减去A、C点以下部分的压强就等于A、C点以上部分产生的压强,因此可得出,A点的压强小于C点的压强。故C不符合题意,D符合题意。
故选:D。
10.【解答】解:A、在薄片中央轻放100g砝码的重力等于100g水的重力,薄片不下落,故A错误。
B、对于圆柱体的容器,加入相同质量的水或水银时,由于m水=m酒精,ρ酒精=0.8ρ水,那么V水=0.8V酒精,h水=0.8h酒精;
结合图中给出的容器形状:上细下粗,那么h水<0.8h酒精,则:
F水=p水S=ρ水gh水<1.25ρ酒精g 0.8h酒精S,即:质量相同的水和酒精对薄片的压力:F酒精>F水;
因此100g的水不可以使薄片下落。故B错误。
C、水银密度大于水,质量相同时体积小,所以100g水银产生的压力F=pS=ρ水银gh水银S,小于100g酒精对薄片产生的压力,薄片不会下落(解法同B),故C错误。
D、综上所述,三种情况都不能使薄片下落。
故选:D。
11.【解答】解:
A、由图可知,横坐标表示受力面积,纵坐标表示压力,阴影部分面积等于压力和受力面积的乘积,由p可知,压强等于压力和受力面积的比值,故A错误;
B、由图可知,横坐标表示受力面积,纵坐标表示压强,阴影部分面积等于压强和受力面积的乘积,由F=pS可知,压强和受力面积的乘积就是压力,故B正确;
C、由图可知,横坐标表示做功时间,纵坐标表示功,阴影部分面积等于功和做功时间的乘积,由P可知,功率等于功和做功时间的比值,故C错误;
D、由图可知,横坐标表示功率,纵坐标表示功,阴影部分面积等于功率和功的乘积,由t可知,做功时间等于功和功率的比值,故D错误。
故选:B。
12.【解答】解:由图中实验装置可知,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,由于竖管口越来越粗,所以风的流动速度越来越慢,即最上端的空气流速快、水平玻璃管左端开口处压强小,最下端的空气流速慢、水平玻璃管左端开口处压强大。三个乒乓球右侧的空气流速慢,压强大,产生向左的压强差,且压强差由上至下依次减小,三个乒乓球在压强差的作用下会向左运动,所以会产生三个乒乓球向左运动的位置不同的现象。故只有选项C说法正确。
故选:C。
13.【解答】解:书包或旅行袋对人的压力一定,做得比较宽,通过增大受力面积来减小压强,不是为了美观。
故选:C。
14.【解答】解:AB、吸管一端做成尖口,插入时,胶塞的受力面积比平口小,根据p可知,压力大小相等时,尖口对胶塞产生的压强比平口大,吸管容易插入胶塞中,因此使用时,应当将吸管b端插入橡胶塞,故AB错误。
CD、棱状条纹作用:空气进入瓶内,使瓶内气体与大气相通,在大气压的作用下吸入口服液,
不是为了增大吸管与橡胶塞间的摩擦;故C正确,D错误。
故选:C。
15.【解答】解:
冰化为水,状态变化,质量不变,由于水的密度大于冰的密度,由ρ可知冰熔化为水的体积小于冰的体积,所以冰化为水后水面下降,由p=ρgh知容器底部受到水的压强将减小;故CD错误;
冰化成水后,质量不变,设冰熔化的质量为m,
则冰化成水后减小的体积为:△V=V冰﹣V冰化水m();
水面下降的高度为:△h();
则水对容器底部减小的压强为:
△p=ρ水g△h=ρ水g()g(1)g(1)g(ρ水﹣ρ冰),
由于水的密度、冰的密度、容器底面积和g值都是定值,所以减小的压强与冰熔化的体积成正比,即水的压强是均匀减小的,图象为一条斜向下的直线,故A正确,B错误。
故选:A。
16.【解答】解:ABC、由于船头触底搁浅,所以此时巨轮为沉底状态,所以此时F浮+N=G,F浮=G﹣N,所以受到的浮力小于重力,故AB错误,C正确;
D、“长赐”号触底搁浅后,货轮排开的水量减少了,受到浮力变小,故D错误。
故选:C。
17.【解答】解:(1)由图可知:塑料瓶在两种液体上漂浮,则FA=FB=G,故AB错误;
(2)由于FA=FB,由图可知:V排A>V水>V排B,所以根据阿基米德原理可知:FA=ρAV排Ag,FB=ρBV排Bg,
,ρA<ρB,故C正确,D错误。
故选:C。
18.【解答】解:因为铜块、铁块、铝块和铅块浸在水中并且所受浮力相等,
所以,由F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的体积相等,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,四个物体的体积相等,故B正确、D错误;
因为铜、铁、铝和铅的密度不同且四个物块是否空心未知,
所以,由m=ρV和G=mg可知,无法得出它们的质量和重力关系,故AC错误。
故选:B。
19.【解答】解:根据图象可知,曲线中是斜率先变大再变小,最后完全沉入水中后就不变了;
A、当球体匀速浸入水中时,浸没的体积先变大后变小,符合题意;
B、正方体匀速浸入水中时,浸没的体积是均匀变化的,不符合题意;
C、当梯形匀速浸入水中时,浸没的体积逐渐减小,不符合题意;
D、当D中物体浸入水中时,浸没的体积先减小后增大,不符合题意,
故选:A。
20.【解答】解:把A和容器看作一个整体,即A和容器的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,故F甲=F乙;
因为两种情况下浮力相等,又由阿基米德原理又可得,F浮=ρ水gv排;
∵F甲=F乙,
∴V排甲=V排乙;
因此甲乙两图中,液面的高度是相同的,由p=ρgh可知,当ρ一定时,若h相等,则P相等;即 p甲=p乙。
故选:B。
21.【解答】解:A、由图可知当物体受浮力为0时,
G=12N,
物体的质量:
,故A错;
B、由图可知,当物体全浸入时,物体受浮力
F浮=G﹣F′=12N﹣4N=8N,故B错;
C、∵物体全浸入,F浮=ρ水gV排,
∴物体的体积:
V=V排。
∴,故C正确;
D、当物体全浸入时,浮力的大小不随着深度的增加而增大,大小不变,故D错。
故选:C。
22.【解答】解:
(1)甲球漂浮,则甲受到的浮力等于重力;乙球沉底,则乙受到的浮力小于重力,乙球沉底,甲球漂浮,所以乙球的密度大于水的密度,甲球的密度小于水的密度,则可知甲的密度比乙小,即ρ甲<ρ乙,故B正确,CD错误;
(2)已知甲的体积比乙小(即V甲<V乙)且ρ甲<ρ乙,由m=ρV可知,甲的质量比乙小,故A错误;
故选:B。
23.【解答】解:将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中:
在金属块浸没在液体中的过程中,受到的浮力大小不变,测力计示数不变;
在开始离开液面的过程时(h=2cm),排开液体的体积变小,受到的浮力变小,测力计示数变大;
当物体全部离开液面时(h=4cm),受到的浮力为0,测力计示数为金属块的重力,
A、由图可知,金属块的重力0.35N,
金属块的质量:
m0.035kg=35g,故A错误;
B.物体的体积为:V=a3=(2cm)3=8cm3,
物体的密度为:ρ4.375g/cm3=4.375×103kg/m3,故B错误;
C.根据B中分析可知,物体浸没在水中时受到的浮力为0.1N,故C正确;
D.浮力的大小与深度的大小无关,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共3小题)
24.【解答】解:(1)AB间水柱的长度可用水的流速乘以时间计算,即L=vt,水的体积可用横截面积S乘以水柱长度计算vt,即V=Svt;
(2)在1、2两处流量相等时,根据公式Q=vs可知:2处横截面积s小,水的流速v就大,由于流速大的位置压强小,所以D处压强小水面低,C处压强大水面高。
(3)水往下流时,重力势能转化为动能,速度变大,而流量保持不变,根据Q=vS可知,水柱的横截面积将减小。因此,水柱越来越细。
故答案为:(1)vt;Svt;
(2)2;C;
(3)水往下流时,重力势能转化为动能,速度变大,而流量保持不变,根据Q=vS可知,水柱的横截面积将减小。因此,水柱越来越细。
25.【解答】解:粽子在水中下沉,说明此时粽子的密度大于水的密度;
由于粽子对锅底的压力和锅底对粽子的支持力是一对相互作用力,其大小相等。
故答案为:大于;等于。
26.【解答】解:(1)“海斗者”下潜时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×22m3=2.2×105N;
(2)“奋斗者”号下潜到11000米深度时其受到的海水压强非常大,舱内的海水需要很大的压强才能排出舱外,所以不能像潜艇那样采用排水的方法实现上浮,而是通过抛掉压载铁减小自身重力来实现上浮的。
故答案为:(1)2.2×105;(2)“奋斗者”号下潜到11000米深度时其受到的海水压强非常大,舱内的海水需要很大的压强才能排出舱外,所以不能像潜艇那样采用排水的方法实现上浮。
三.实验探究题(共3小题)
27.【解答】解:(1)根据甲图可知,b孔的深度大,b孔的水射出的距离大,表明b处液体的压强大,故该实验是为了研究液体压强与液体深度的关系;
(2)因为射程的远近由该点的压强决定,而该处的压强与水的密度和水面到容器底部的高度有关,与其它因素都无关,而H表示的是容器底部与地面的高度,因此水从a、b孔射出的速度与矿泉水瓶底部距离地面的高度H的大小无关,即水从a、b孔射出的速度不变;
(3)设瓶内气压为p0,大气压为p大,由图乙知,管中的液面和下管口等高,高于b孔,低于a孔;
管中的液面比a孔低,p0加上ha水深产生的压强小于大气压p大,拔去a孔木塞的瞬时,水不会流出瓶外;
管中的液面比b孔高,p0加上hb水深产生的压强大于大气压p大,拔去b孔木塞的瞬时,水会流出瓶外;
所以只有拔去b孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外。
故答案为:(1)液体深度;(2)不变;(3)b。
28.【解答】解:(1)由图甲可知小球的重力大小为:G球=5N,小球浸没在水中时,测力计示数为F示=4N,则:
小球浸没在水中时受到的浮力为:F浮=G球﹣F示=5N﹣4N=1N,
(2)由F浮=ρ液gV排可得排开水的体积:
V排水1.0×10﹣4m3,
小球的体积为:V球=V排水=1.0×10﹣4m3,
(3)A、小球的质量m小球0.5kg,
小球的密度:ρ球5×103kg/m3;故A错误;
B、小球浸没在液体中时,测力计示数为F示′=3N,
小球浸没在液体中时受到的浮力为:F浮′=G球﹣F示′=5N﹣3N=2N
小球浸没在液体中时排开液体的体积为:V排液=V球=10﹣4m3,
液体的密度:ρ液2×103kg/m3;故B错误;
C、当测力计的示数为零时,所测的液体密度最大,则小球在密度最大的液体中受到的浮力F浮最大=G﹣0=5N﹣0N=5N;
则根据F浮=ρ液gV排可得:
液体的最大密度ρ液最大5×103kg/m3,故C正确;
D、在测量范围内,根据F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV排可得:
液体的密度表达式:ρ待测液体,
因ρ待测液体与F成一次函数,所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀,故D正确。
答:(1)小球在水中受到浮力为1N。
(2)小球的体积为1.0×10﹣4m3。
(3)CD。
29.【解答】解:
(1)由图c可知,弹簧测力计下竖直挂着石块,是用测力计测量石块的重力;
(2)由图可知,图c测出了石块的重力,图d测出了石块浸没在液体中时测力计的拉力,图b测出空桶的重力,图e测出桶和石块排开液体的重力;
则物体浸入液体时受到的浮力为F2﹣F3,物体排开液体的重力为F4﹣F1,
如果F2﹣F3=F4﹣F1时,即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力,阿基米德原理就成立。
(3)A.图(a)中溢杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果。
B.图(b)中小桶内有少量水,石块排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果。
C.图(d)中石块未浸没水中,此时浮力小,排开的水的体积也小,不影响实验结果。
故答案为:(1)弹簧测力计;重力;(2)F2﹣F3=F4﹣F1;(3)A。
四.计算题(共2小题)
30.【解答】解:
(1)由题意可知圆柱体M的重力G=24N,圆柱体M浸没在水中时弹簧测力计的示数为16N,
根据称重法可得,圆柱体的浮力F浮=G﹣F示=24N﹣16N=8N,
由F浮=ρ水V排g可得圆柱体M的体积:
VM=V排8×10﹣4m3。
圆柱体M的质量:
m2.4kg,
物体M的密度:
ρM3×103kg/m3;
(2)圆柱形平底容器处于图乙所示状态时,对水平桌面的压力F乙=G容器+G水+G圆柱体﹣F示,
圆柱形平底容器处于图丙所示状态时,对水平桌面的压力F丙=G容器+G水+G圆柱体,
图丙与图乙相比,容器对水平桌面压力的增加量:
△F=F丙﹣F乙=G容器+G水+G圆柱体﹣(G容器+G水+G圆柱体﹣F示)=F示=16N,
对水平桌面的压强增加量:
△p800Pa。
答:(1)圆柱体M的密度为3×103kg/m3;
(2)圆柱形平底容器处于图丙所示状态时比处于图乙所示状态时,对水平桌面的压强增加了800Pa。
31.【解答】解:(1)该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力;当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力;
(2)当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=(880×10﹣3kg+100×10﹣3kg)×10N/kg=9.8N,
对活塞受力分析:F+f=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=(460×10﹣3kg+100×10﹣3kg)×10N/kg=5.6N,
对活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N,f=2.1N,
所测大气压的值:
p1.1×105Pa。
故答案为:(1)活塞;平衡力;(2)所测大气压的值应为1.1×105。
五.解答题(共3小题)
32.【解答】解:(1)沙子的密度ρ沙=2.5×103kg/m3,车厢的容积V=10m3,
由ρ得,车厢内所装沙子的质量:m=ρV=2.5×103kg/m3×10m3=2.5×104kg;
(2)货车行驶路程s=8km,行驶时间t=6min=0.1h,
货车的速度:
v80km/h;
(3)货车中沙子所受重力:G=mg=2.5×104kg×10N/kg=2.5×105N,
车轮对路面的压力:F=G总=G沙+G车=2.5×105N+0.5×105N=3.0×105N,
每个车轮与地面接触面积S=0.03m2,车轮与地面接触面积S总=10S=10×0.03m2=0.3m2,
车轮对路面的压强:
p1×106Pa;
(4)由计算结果可知:货车对地面的压强大于应控制的压强值,且车速超过限速,所以货车超载且超速,
危害:超载易压坏路面、缩短汽车使用寿命、汽车难以制动易发生交通事故等;超速易发生交通事故、汽车刹车距离变长、影响操作稳定性等。
答:(1)车厢内所装沙子的质量是2.5×104kg;
(2)货车的速度为80km/h;
(3)货车轮胎对地面的压强是1×106Pa;
(4)货车超速;易发生交通事故、汽车刹车距离变长、影响操作稳定性。
33.【解答】解:
(1)图中蜡烛浸入水中的深度h浸=L0﹣h0,
则蜡烛受到的浮力:F浮=ρ水gS0(L0﹣h0);
(2)图中蜡烛处于漂浮状态,则由F浮=G蜡+G铁可得:ρ水gS0(L0﹣h0)=ρgS0L0+mg﹣﹣﹣﹣﹣①
点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭,且燃烧掉的蜡烛长为L,
此时蜡烛和铁钉悬浮,则:F浮′=G蜡′+G铁,
即:ρ水gS0(L0﹣L)=ρgS0(L0﹣L)+mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①﹣②得:
ρ水g(L﹣h0)=ρgL,
解得:L。
答:(1)蜡烛受到的浮力为ρ水gS0(L0﹣h0);
(2)L与h0的关系:L。
34.【解答】解:(1)木块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(100﹣60)×10﹣6m3=0.4N;
(2)∵木块漂浮,
∴G=F浮=0.4N,
∵G=mg,
∴木块质量m0.04kg,
木块的密度为
ρ0.4×103kg/m3。
(3)木块全部浸入水中,受到的浮力F浮1=G排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N,
需要施加的压力F压=F浮1﹣G木=1N﹣0.4N=0.6N。
答:(1)木块受到的浮力为0.4N;
(2)木块的密度为0.4×103kg/m3;
(3)若要将软木块完全浸没在水中,则至少要在软木块上加1N的力。