第十章 压强和浮力 单元测试
一、选择题(每题3分,共36分)
1.一个人双脚陷入泥潭,当拔起一只脚时,另一只脚 ( )
A.陷入的深度不变,因为泥潭受到的压力不变
B.陷入的深度不变,因为泥潭受到的压强不变
C.将陷得更深,因为泥潭受到的压强增大
D.将陷得更深,因为泥潭受到的压力增大
2.如图所示是某校校庆时放飞的彩色气球,下列说法正确的是 ( )
A.气球加速上升时,重力大于浮力
B.气球飞得越高,受到的大气压强就会越大
C.气球会上升是因为内部气体密度大于空气密度
D.气球飞向高空,最终有可能会被里面的氢气撑破
3.小明取一根装有适量配重的饮料吸管,使其竖直漂浮在水中,制作简易密度计.为了能够在吸管上准确标注出不同液体的密度所对应的刻度,需要测量的是 ( )
A.吸管的总长度 B.吸管浸入水中的深度
C.容器中水的深度 D.吸管露出水面的长度
4.如图所示,艾力同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱和外界气压的变化分别是 ( )
A.上升,降低 B.下降,升高 C.上升,升高 D.下降,降低
5.如图所示的实例中,为了减小压强的是 ( )
6.将未装满水且密闭的瓶子,先正立在水平桌面上,再倒立放置,如图所示.两次水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则 ( )
A.pA>pB,FA>FB B.pA
C.pAFB D.pA=pB,FA7.如图所示,已知ρ盐水>ρ纯净水,则a、b、c、d四点处液体的压强最大的是 ( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
8.以下现象中不能用“流体压强与流速的关系”来解释的是 ( )
A.在地铁站台,必须在列车与安全线之外候车
B.风沿窗外的墙面吹过时,窗口的窗帘会飘向窗外
C.“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门打开
D.把吸盘按在光洁的瓷砖表面,放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上
9.用弹簧测力计竖直挂一铁球,当铁球总体积的露出水面时,弹簧测力计的示数为4 N;当铁球总体积的浸入水中时,弹簧测力计的示数为1 N,取下该铁球放入水中,铁球静止时受到的浮力是 ( )
A.18 N B.14 N
C.8 N D.10 N
10.向两个完全相同的容器中分别倒入甲、乙两种不同的液体,如图所示,下列分析正确的是 ( )
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
11.一弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处开始缓慢下降,下降全过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图像如图所示,由图可知,下列结论中正确的是(g取10 N/kg) ( )
A.圆柱体受到的重力是10 N B.圆柱体的体积为4×10-3 m3
C.圆柱体的密度为3×103 kg/m3 D.圆柱体所受的最大浮力为8 N
12.将一长方体木块(体积为V木)放入水中,再将另一长方体冰块(体积为V冰)放在木块上,木块刚好浸没在水中,如图所示.已知ρ冰=0.9 g/cm3,ρ木=0.8 g/cm3,则V冰∶V木是 ( )
A.2∶9 B.1∶8 C.8∶9 D.9∶8
二、填空题(每空2分,共22分)
13.底面积为0.2 m2、重为400 N的铝块正放在面积为400 cm2的水平桌面上,铝块对桌面的压强是 Pa.沿水平方向切去一半后,铝块对桌面的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”).
14.马德堡半球实验证明了 的存在.制药时为了在不超过80 ℃的温度下从溶液中除去水分而提取抗生素,采用的方法是 (选填“升高”或“降低”)容器内的气压,使水的沸点低于80 ℃.
15.弹簧测力计通过细线吊着一个金属块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则金属块的重力是 N.如图乙所示,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6 N,则金属块在水中受到的浮力是 N.
16.体积均为200 cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8 N,合金块重为6 N,则合金块受到的浮力为 N,木块露出水面的体积为 cm3.
(g取10 N/kg)
17.小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝的质量.改进后如图所示,用它分别测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 (选填“大于”“小于”或“等于”)h2.用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 .
三、解答题(共42分)
18.(4分)(1)如图甲所示,铁球正在水中下沉,请画出此时铁球的受力示意图.
(2)如图乙所示,物块A静止在斜面B上,请画出物块A对斜面B的压力F和A受到的摩擦力f.
19.(7分)一个质量为0.6 kg、边长为0.1 m的正方体物块,放置在水平地面上.求:(g取10 N/kg)
(1)物块受到的重力.
(2)物块对地面的压强.
(3)若将物块浸没在水中后松手,试通过计算判断该物块的浮沉情况.
20.(8分)小华同学进行了有关“浮力”的实践活动(g取10 N/kg):
(1)他选取一质量为900 g、体积为1200 cm3的长方体木块,让其漂浮在水面上(如图甲所示),求木块受到的浮力.
(2)他取来规格相同的由合金材料制成的螺母若干只,每只螺母的质量为60 g,他用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验,螺母静止在水中时弹簧测力计的示数为0.4 N,求一只螺母的体积.
(3)他又将螺母逐只放置在漂浮的木块上.求放多少只螺母时,木块刚好浸没在水中.
21.(14分)某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压的值.
(1)图甲是注射器上的全部刻度线,注射器的容积为 mL,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为10.3 cm,可算出活塞的横截面积为 (保留两位小数)cm2.
(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=28 N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值为p= Pa.
(3)实验时若筒内空气没有排尽,则将导致测得的大气压值 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则将导致测得的大气压值 .(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(4)实验前小红同学在活塞和筒壁间涂了点儿凡士林,这样做的目的:①
; ② .
(5)你认为该小组所选择的器材应符合的要求是 .
22.(9分)小东用溢水杯、弹簧测力计、烧杯、水、重物及细线按照正确的操作步骤完成了“验证阿基米德原理”的实验.
(1)请根据图中的操作示意图排列出小东实验操作的正确顺序: .
(2)物体所受浮力是 N,排开液体的重力是 N,小东的实验结果与阿基米德原理 (选填“相符”或“不相符”).
(3)小东根据实验过程计算出物体的体积是 m3,物体的密度是 kg/m3.(g取
10 N/kg)
自我综合评价(五)
1.C
2.D
3.B [解析] 因为密度计漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,
ρ水Sh水g=ρ液Sh液g=G;ρ液=ρ水,
h水是吸管浸入水中的深度,h液是吸管浸入液体中的深度,所以需要测量吸管浸入水中的深度.
4.A [解析] 大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶外界气压会降低,又因为瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管中,使管内水柱上升.
5.C
6.C [解析] (1)由图可知,倒放时,瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时,水对瓶盖的压强较大,即pAFB,故B错误,C正确.
7.B
8.D
9.D
10.C [解析] 若甲和乙的质量相等,由图可知,V甲ρ乙,故A错误;若甲和乙对容器底部的压强相等,由图可知,h甲ρ乙,故B错误;液体压强相等,两容器的底面积相等,由p=可知,甲、乙对容器底的压力相等,即F甲=F乙①,采用割补法(如图所示),分别把容器两侧半球部分补上同种液体,此时液体为圆柱形:
割补后深度不变,液体密度不变,所以液体对容器底的压强不变,又因为容器的底面积不变,所以割补前后液体对容器底部的压力不变,且此时液体为圆柱形(液体对容器底的压力等于液体的总重力);所以,F甲=G甲总②,F乙=G乙总③,两容器完全相同,则补上的液体体积相等,设补充的液体体积为V,由①②③可得:G甲总=G乙总,即m甲g+ρ甲Vg=m乙g+ρ乙Vg④,由B选项可知,ρ甲>
ρ乙,所以由④式可得:m甲-m乙=(ρ乙-ρ甲)V<0,所以m甲ρ乙,由割补法可知,甲对容器底部的压力:F甲=m甲g+ρ 甲Vg,乙对容器底部的压力:F乙=m乙g+ρ乙Vg,而m甲=m乙,ρ甲>ρ乙,所以F甲>F乙,因为两容器的底面积相等,所以根据公式p=可知,p甲>p乙,故D错误.
11.D [解析] 由于物体是从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处开始缓慢下降的,所以开始并没有浸入水中,此时弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力G,由图像可知,G=12 N,故A错误;当物体下降的高度为3 cm时,物体开始浸入水中,此时的物体受到三个力的作用:弹簧测力计的拉力F拉、物体的重力G、水对它的浮力F浮,三个力彼此平衡即G=F拉+F浮.当物体下降的高度为7 cm时,圆柱体全部浸入水中,此时物体排开液体的体积等于物体的体积,受到的浮力最大.此时物体受到的最大浮力:F浮=G-F拉=12 N-4 N=8 N,故D正确;因为水的密度ρ=1.0×
103 kg/m3,F浮=8 N,利用阿基米德原理可得,圆柱体的体积:V===8×
10-4 m3,故B错误;圆柱体的密度:ρ物===1.5×103 kg/m3,故C错误.
12.A [解析] 当木块完全浸没时,木块与冰块处于漂浮状态,G冰+G木=F浮,由G=mg=ρVg和
F浮=g得:ρ冰V冰g+ρ木V木g=ρ水V木g,ρ冰V冰g=ρ水V木g-ρ木V木g=(ρ水-ρ木)V木g,整理得:
ρ冰V冰=(ρ水-ρ木)V木,则===2∶9.
13.1×104 变小
14.大气压强 降低
15.2.8 1.2
16.2 20 [解析] (1)合金块浸没在水中,则V合金排=V合金=200 cm3=2×10-4 m3,F浮合金=ρ水V合金排g=1.0×103 kg/m3×2×10-4 m3×10 N/kg=2 N.
(2)木块漂浮,F浮木=G木=1.8 N,
V木排===1.8×10-4 m3=180 cm3,V露=V木-V木排=200 cm3-180 cm3=20 cm3.
17.增加 大于 大
18.如图所示
19.(1)物块受到的重力:
G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N.
(2)物块对地面的压强:
p====600 Pa.
(3)物块的密度:ρ===0.6×103 kg/m3<ρ水,故将物块浸没在水中后松手,物块将上浮,最终漂浮在水面上.
20.(1)因为木块漂浮,受到的浮力:
F浮木=G木=m木g=0.9 kg×10 N/kg=9 N.
(2)一只螺母的重力:
G螺母=mg=0.06 kg×10 N/kg=0.6 N,
一只螺母受到的浮力:
F浮螺母=G螺母-F示=0.6 N-0.4 N=0.2 N,
一只螺母的体积:V螺母=V排===2×10-5 m3.
(3)木块完全浸没时,木块受到的浮力:
F浮木'=ρ水V排'g=ρ水V木g=1.0×103 kg/m3×1200×1 m3×10 N/kg=12 N,
放置螺母的总重力:G总=F浮木'-G木=12 N-9 N=3 N,
放置螺母的只数:n===5.
放5只螺母时,木块刚好浸没在水中.
21.(1)20 1.94 (2)1.44×105 (3)偏小 偏大
(4)①减小摩擦 ②密封性好
(5)弹簧测力计最大测量值应较大,注射器活塞的横截面积应较小
22.(1)丙、甲、丁、乙
(2)2 2 相符 (3)2×10-4 2×103