北师大版八年级下 第八章 压强与浮力
一、单选题
1.放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度大
B.物体b受到的浮力小
C.甲容器底部受到的压力小
D.两容器对桌面的压强一样大
2.关于压强,下列说法正确的是( )
A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越大
B.最早证明大气压强存在的科学家是托里拆利
C.菜刀磨得很锋利是为了减小压强
D.拦河坝建成上窄下宽,是由于密度不变时,液体压强随深度的增加而增大
3.如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是( )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N
B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3
D.B对容器底部的压力为零
4.如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙
5.三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,以下判断不正确的是( )
A.小球受到的浮力关系是F乙=F丙>F甲 B.液体的密度关系是ρ乙>ρ丙>ρ甲
C.液体对容器底部的压强关系是p乙>p丙>p甲 D.容器对桌面的压强关系是p'甲>p'乙>p'丙
6.如图所示的四个物体的设计不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.船闸
C.注射器 D.地漏
7.如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法正确的是( )
A.要使潜水艇上浮,应向水舱充水
B.要使潜水艇下沉,应将水舱里的水排出一部分
C.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇重等于同体积的水重
D.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
8.甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直。乙试管倾斜,静止时。两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲。乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是( )
A.< ,< B.< , =
C.> , > D.>, =
9.如图所示的现象中,能用“流速越大的位置,压强越小”来解释的是( )
A.②③ B.③④ C.②③④ D.①③④
10.如图所示,将一方形木块放于水中,再将一方形冰块放于木块上,静止时水面正好和木、冰交界面共面,此时容器中水面高度为 h0。已知木块和冰块的密度关系是 ρ 木<ρ 冰,ρ 冰=0.9×103kg/m3,在冰块熔化过程中(冰熔化速度不变),水面的高度 h、木块露出水面的体积 V 随着冰块熔化的质量 m 的关系图像中,正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.在物理学中,常用比值法来定义物理量,如:用质量与体积之比定义“密度”。请你再列举一例:用______之比定义“______”。
12.一艘轮船的排水量是100t,该船满载货物时受到水的浮力是 ___________N;若该轮船从大海驶入内河,船受到的浮力大小 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。( g取10N/kg )
13.将一小球轻放入盛满酒精的大烧杯甲中,小球静止后,溢出酒精的质量是80g,小球在酒精中受到的浮力为 ____ N;将其轻放入未装满水 底面积为100cm2的大烧杯乙中,静止后溢出水的质量是45g,水对容器底部的压强加了50Pa,则乙杯中水面升高 ___ cm;小球的密度是 ___ kg/m3 (, )
14.钢笔一甩,墨水就被甩出,这是由于墨水具有_______,钢笔吸墨水是利用________作用,把墨水压进笔胆里.
15.如图所示,壶身与壶嘴中的水面之所以保持相平是因为______原理;活塞A、B面积如图所示,当的力作用在活塞A上,活塞B能举起______N物体。
三、综合题
16.请阅读《海军三型主战舰艇交接入列》并回答。
海军三型主战舰艇交接入列
2021年4月23日,海军三型主战舰艇在海南三亚某军港集中交接入列,标志着我国国防实力得到进一步的提升。这三般舰艇分别是:新型战略核潜艇——长征18号艇,055型万吨级大型导弹驱逐舰——大连舰,075型两栖攻击舰——海南舰。我们来进一步认识一下这三艘舰艇。
长征18号艇(如图甲)是我国最新型的战略导弹核潜艇,相关资料显示:该艇长约,宽约,指挥塔围壳带有填角和圆角设计结构,这样能降低噪音,水下最大排水量约13万吨,水下潜航速度28~30节,艇上有12具艇载垂直发射装置,能用来发射“巨浪”潜射洲际导弹,具有隐蔽性高、威力大、突防能力强等特点。
大连舰(如图乙)是我国目前第三艘入列的055型大型导弹驱逐舰,该型舰长约,舷宽约,标准排水量11000余吨,最大航速30节。从指标上看,055型驱逐舰火力、电子设备等已达到世界同类舰的领先水准,隐身性能更加突出,已经成为了世界上最先进的驱逐舰之一,在航母战斗群中,055型驱逐舰承担着编队防空、反舰和反潜等作战任务。
海南舰(如图丙)是我国自行建造的075型两栖攻击舰,舰长超过,舰宽接近,满载排水量超过4万吨,动力系统采用柴油机,最大航速超过20节。075型两栖攻击舰属于一款两栖作战舰艇,外形与普通航母很相似,舰岛在舰体右侧,设计有大型机库和大面积的直通航空甲板,拥有7个直升机起降点,最大直升机搭载量接近30架,同时还设置了大型坞轮和车库,具备了比较强大的车辆搭载、抢滩登陆能力。
阅读上述材料,回答下列问题(取):
(1)我国海军大连舰的标准排水量约为11000t,该种状态下大连舰受到的浮力约为( )
A. B. C. D.
(2)在某次联合搜救演习中,海南舰上执行搜救任务的两架舰载直升机起飞。直升机起飞后与起飞前相比,海南舰所受浮力将______;(选填“变大”或“变小”)
(3)长征18号艇在某次训练中在海面下的位置处于悬浮状态,那么此时它受到的海水产生的压强约为______。(取海水的密度)
17.对某汽车做测试,只调整轮胎气压,测得单个轮胎数据在表中。
表(每次单个轮胎对地压力不变)
次数 1 2 3
轮胎气压
地面的受力面积
对地压强
(1)根据公式______ ,单个轮胎对地压力为______ ;
(2)根据表,要减小空车停在水平路面时的对地压强,可行方法是______ 。
18.如图所示,是某学校科技节上展示的两件作品。
(1)图1甲是简易的温度计,它的工作原理是利用___________的性质而制成的。当温度升高时,玻璃管内的液面会___________;其测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的___________有关;
(2)图1乙是简易的气压计,将其从山脚带到山顶时,外界大气压___________,玻璃管内液柱的液面会___________。
[提出问题]小华发现图1甲、乙的构造非常相似,提出乙是否也能做温度计使用?
[设计实验和进行实验]把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显,这是由于瓶内的___________受热膨胀更显著,故乙也能做温度计使用。
[拓展]查阅相关资料,了解到人们很早就发明了如图2所示的气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会___________。但由于受外界___________、季节等环境因素变化的影响,所以这种温度计测量误差较大。
19.把一个重为0.8N的正方体物块放入甲液体中,静止时刚好浸没在液体中,如图1所示。(ρ甲=1×10 kg/m ,g=10N/kg)
(1)求物块静止在甲液体中受到的浮力;_________
(2)请在图2代表物块的A点中画出其静止时所受到的力;________
(3)求物块排开甲液体的质量;_________
(4)将该物块放进乙液体中,静止时有一部分露出液面,如图3所示。此时物块受到的浮力 ________(选填“大于”、“等于”或“小于”)其静止在甲液体中受到的浮力; ________(选填“甲”或“乙”)液体的密度更大,请写出你的分析过程。______
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.a物体处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,即
则
物体a漂浮,,故;
b物体处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力,即
则
物体b漂浮,,故,所以,故A错误;
B.两物体所受浮力,两容器中液体密度相同,a排开的液体体积较小,故a受到的浮力较小,故B错误;
C.容器的受到的压强,两容器中盛同种液体,液体密度相同,两容器底所处深度也相同,故两容器底所受压强相同。容器底所受压力,两容器底面积相同,容器底所受压强相同,故两容器底所受压力相同,故C错误;
D.两容器规则,,容器底所受压力相同,故容器中液体和物体的重力相同。容器对水平桌面的压力等于容器、物体和液体的总重力,故两容器对水平桌面的压力相等,受力面积相同,故两容器对桌面的压强一样大,故D正确。
故选D。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小,故A错误;
B.最早证明大气压强存在的科学家奥托克里克,故B错误;
C.菜刀磨得很锋利是通过减小受力面积,增大压强,故C错误;
D.拦河坝建成上窄下宽,根据可知,由于密度不变时,液体压强随深度的增加而增大,故D正确。
故选D。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同,所以受到的浮力相同,A受的浮力;A、B密度之比为3:5可知
解得
故A正确,不符合题意;
B.细线对A的拉力
故B错误,符合题意;
C.A的体积
A的密度为
故C正确,不符合题意;
D. ,B受到的浮力为8N ,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
AC.水瓶放在水平桌面上,它对桌面的压力等于水瓶的重力,即F=G,正立和倒立时,水瓶的重力不变,压力大小也不变,即F甲=F乙,故AC不符合题意;
BD.由公式可知,在压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大,水瓶倒立时桌面的受力面积更小,压强更大,即p甲<p乙,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.D
【解析】
【分析】
【详解】
三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;
A.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
F乙=F丙>F甲
故A正确,不符合题意;
B.小球在甲中下沉,故
ρ球>ρ甲
在乙容器中漂浮,故
ρ球<ρ乙
在丙中悬浮,故
ρ球=ρ丙
所以三种液体的密度关系为
ρ乙>ρ丙>ρ甲
故B正确,不符合题意;
C.静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于乙液体的密度最大,根据p=ρgh可知,乙容器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即
p乙>p丙>p甲
故C正确,不符合题意;
D.开始时,液体的体积
V甲=V乙=V丙
放入小球后,甲、丙溢出相同体积的液体,则剩余液体体积
V甲′=V丙′
由于
ρ甲<ρ丙
故
m甲<m丙
重力
G甲<G丙
乙液体溢出的体积最少,故剩余液体体积V乙′最大;又因为ρ乙最大,根据
G=mg=ρgV
可知,乙的重力最大,故
G甲<G丙<G乙
容器相同,则容器重力相等,三个完全相同的小球,则小球的重力相等,容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和,即
F甲<F丙<F乙
由于受力面积相同,由p=可得
p'乙>p'丙>p'甲
故D错误,符合题意。
故选D。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.茶壶的壶嘴和壶身构成上端开口、下端连通的连通器,故A不符合题意;
B.船闸的闸室和上下游构成上端口、下端连通的连通器,故B不符合题意;
C.注射器吸取药液时利用了大气压强,不是利用连通器原理工作的,故C符合题意;
D.地漏储水杯的左右两个部分构成了上端口、下端连通的连通器进行储水堵臭,故D不符合题意。
故选C。
7.C
【解析】
【详解】
A.潜水艇悬浮在水中,浮力与重力相等,要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应把水舱中的水排出一部分,来减小重力,故A错误;
B.原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应向水舱充水,来增大重力,故B错误;
C.当潜水艇悬浮在水中时,排开水的体积与潜水艇的体积相等,由于悬浮,浮力与重力相等,根据阿基米德原理可知潜水艇重等于同体积的水重,故C正确;
D.在未露出水面之前,由于排开水的体积不变,故潜水艇所受到的浮力不变,潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜,故D错误。
故选C。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
两试管中液体质量相同,乙试管中液体体积较大,由密度公式可知,乙试管液体密度较小;两试管中液体深度相同,由液体压强公式可知,乙试管底部所受压强较小,故ABD错误,C正确。
故选C。
9.B
【解析】
【详解】
①气压跟海拔有关,海拔越高,气压越小,青藏高原,海拔高,气压低于标准气压,水的沸点低于100℃,这说明水的沸点随高度增加而降低,不能说明流体压强与流速的关系,故①不符合题意;
②在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来,故②不符合题意;
③当用B管用力吹气时,A管上端空气流速变大,因为流速大的地方压强小,所以A管上端压强变小,下端大气压没有变化,从而形成了向上的压强差,因此A管中的水面会上升,故③符合题意;
④向漏斗口吹气,乒乓球会贴在漏斗上不掉下来,是因为当从漏斗口吹气时,乒乓球上面的空气流速增大,压强减小,乒乓球被下面的大气压压向漏斗颈而不掉下来。故④符合题意;
故选B。
10.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.冰块熔化前,冰块和木块处于漂浮状态,所受浮力等于木块和冰块的总重力,冰块完全熔化后,所受浮力等于木块重力,浮力减小值等于冰块重力:冰块熔化前后质量不变,熔化后,排开水的体积减小值等于熔化后水的体积,所以冰块熔化前后液面高度不变,故AB错误;
CD.木块和冰块始终处于漂浮状态,由于冰的密度小于水的密度,冰块开始熔化后,冰块和木块总重力减小,所受浮力变小,木块开始露出液面,随冰块熔化质量变大,总重力逐渐变小,所受浮力变小,排开水的体积变小,木块露出液面体积变大,即
故木块露出水面的体积 V与冰块熔化质量成正比,故C正确,D错误。
故选C。
11. 压力与受力面积 压强
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 比值定义法,即压力与受力面积之比,即为压强。
[2]即为压强,压力的作用效果。
12. 106 不变
【解析】
【详解】
[1]排水量是指轮船满载时排开水的质量,则满载时轮船受到的浮力
F浮=G排=m排g=100×103kg×10N/kg=106N
[2]轮船从大海驶入内河的过程,一直处于漂浮状态,所以受到的浮力等于船的重力,而船的重力不变,则浮力的大小不变。
13. 0.8 0.5 0.95×103
【解析】
【详解】
[1]小球在酒精中受到的浮力
F浮=G排=m排g=0.08kg×10N/kg=0.8N
[2]据液体内部压强的特点得,乙杯中水面升高的高度
[3]若小球不是漂浮在水中,据阿基米德原理得,小球放入酒精与水中受到的浮力之比为
F浮1:F浮2=ρ酒精:ρ水=80:100
而升高的那部分水的质量
m=ρ水V=ρ水S h=1.0g/cm3×100cm2×0.5cm=50g
则排开的水的总质量为
m总=45g+50g=95g
那么小球放入酒精与水中受到的浮力之比是80:95,所以小球是漂浮在水中,则小球的质量
m=95g
而
95g>80g
所以小球在酒精中下沉,则小球的体积
那么小球的密度
14. 惯性 大气压
【解析】
【详解】
钢笔一甩,墨水被甩出,是因为墨水具有惯性,不能随钢笔一起停止,而要继续向前运动的结果;吸墨水时,是借助了大气压的作用,外界大气压大于笔胆内的气压,把墨水压入笔胆内;
故答案为惯性;大气压;
15. 连通器 2500
【解析】
【分析】
【详解】
[1]壶身与壶嘴中的水面之所以保持相平是因为连通器原理,即在连通器里装有同种液体,当液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
[2]由帕斯卡原理可知,加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,所以右图中,p1=p2,由压强定义式可得
所以在大活塞上能产生的力
16. C 减小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 我国海军大连舰的标准排水量约为11000t,根据阿基米德原理,该种状态下大连舰受到的浮力约为
故选C。
(2)[2]直升机起飞后与起飞前相比,海南舰始终是漂浮的,浮力等于重力,由于重力减小,所以浮力也减小。
(3)[3]它受到的海水产生的压强约为
17. 减小轮胎气压
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)[1][2]根据可得,单个轮胎对地压力为
(2)[3]根据表中数据可知,轮胎气压越大,地面的受力面积越小;每次单个轮胎对地压力不变,根据可知,要减小空车停在水平路面时的对地压强,应增大受力面积,可行方法是减小轮胎气压。
18. 液体的热胀冷缩 上升 内径大小 降低 上升 气体温度升高 下降 大气压
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]液体温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的,当温度上升时,瓶内的液体受热会膨胀,导致玻璃管内液面上升。
[3]其测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管内径大小度有关:在相同条件下,玻璃管越细,液面上升越大。
(2)[4][5]从山脚带到山顶时,海拔升高,外界气压降低,而瓶内气压不变,导致瓶内外气压差变大,玻璃管中液面上升。
[6] [7]把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,乙装置中玻璃管内液柱上升是由于瓶内气体温度升高,体积膨胀,乙装置中玻璃管内液柱上升更明显,说明气体受热膨胀更显著,故乙也能做温度计使用;
[8]图2 所示的气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体膨胀,压强变大管内液面下降;该装置通过细管中密闭的气体压强变化显示温度,所以当外界大气压发生变化时,即使温度不变,细管中液面高度会发生变化,影响测量结果。
19. 0.8N 0.08kg 等于 乙 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意知正方体在甲液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,所以物块静止在甲液体中受到的浮力为
F甲浮=G=0.8N
(2[2]分析可知,物块静止在水面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,二力大小相等,如图所示:
;
(3)[3]根据阿基米德原理知
G排=F浮=0.8N
根据G=mg知物块排开甲液体的质量为
m==0.08kg
(4)[4]由图知物体在甲中悬浮,浮力等于重力,在乙漂浮,浮力等于重力,所以甲、乙容器中物体受到的浮力相等。
[5][6]由图知物块排开乙液体的体积小于排开甲液体的体积,而浮力又相等,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知乙液体的密度更大。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页