第十章 压强和浮力
1.如图是一块质地均匀、质量为600 g的长方体豆腐,已知它与水平放置的盘子接触面积为,则以下说法正确的是( )
A.豆腐对盘子的压强为294 Pa
B.若沿着水平方向切去三分之一,则剩下的豆腐对盘子的压强为98 Pa
C.若沿着竖直方向切去三分之一,则剩下的豆腐对盘子的压强为196 Pa
D.若沿着竖直方向切去二分之一,则剩下的豆腐对盘子的压强为147 Pa
2.下列实例中,没有用到“流体流速快的位置压强小”这个原理的是( )
A.用吸管吸起杯中饮料 B.列车站台边缘设置安全线
C.两艘轮船不得并排疾驶 D.风沿窗外的墙面吹过,窗帘飘向窗外
3.如图是我国首艘具备破冰能力、排水量为2400吨的大型航标船“海巡156”轮。它于2021年4月15日成功下水,是我国“陆海空天”一体化水上交通运输安全保障体系的重要组成部分。下列有关该船的说法正确的是( )
A.在海水中受到的浮力大于自身重力 B.从长江驶入东海,排开液体的质量不变
C.从长江驶入东海,轮船会下沉一些 D.接受补给后,船底受到海水的压强减小
4.将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是( )
A.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪
B.矿泉水瓶热胀冷缩
C.矿泉水瓶内热气将它吸进去了
D.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
5.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:
②液体的密度:
③液体对容器底部的压强:
④容器对桌面的压强:
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
6.如图所示,竖直放置的试管中盛有约半试管的水,若将试管稍稍倾斜些,那么( )
A.试管中水的质量没有变化,水对试管底的压强也不变化
B.试管中水的深度没有变化,水对试管底的压强也不变化
C.试管倾斜后,水面高度下降,水对试管底的压强变小
D.试管倾斜后,水面高度下降,水对试管底的压强变大
7.端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是( )
A.用单手提单绳 B.用单手提双绳 C.用双手提单绳 D.用双手提双绳
8.铁块和小桌静止在海绵上,如图甲所示。撤掉小桌后,铁块再次静止在海绵上,如图乙所示。铁块的质量是600 g,铁块的底面积是,小桌的质量是200 g,桌面的面积是,下列说法正确的是(g取10 N/kg)( )
A.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大
B.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小
C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强大
D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小
9.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和,瓶对桌面的压强分别为和,则( )
A. B. C. D.
10.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型,不计进排气管体积。要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体( )
A.增加 B.减少 C.先增加后减少 D.先减少后增加
11.如图所示,上下叠放在一起的正方体静止于水平地面上,的边长之比,密度之比为,则的质量之比为________,A对B的压强和B对地面的压强之比为________。
12.大象的质量是4000 kg,在水平地面上铺一张方格纸,大象站在纸上时留下的脚印如图所示。图中每个小方格的面积为(数方格数时,超过半格的算一格,不足半格的忽略不计)。大象每只脚底的面积约是________,大象四脚站立时对地面的压强约是________Pa。()
13.一圆柱形塑料筒,质量和厚度不计,现将75%医用酒精(酒精和水的混合物)倒入该圆筒内,酒精的深度为(如图甲),然后将该装有酒精的圆筒放入水中(如图乙),当它竖直漂浮、静止时,圆筒浸入水中的深度为,则_______(选填“>”“<”或“=”);已知水的密度为,该酒精的密度_______(用题中的已知量表示)。
14.如图所示,小华制作了一个简易的密度计;她选择一根长16 cm的粗细均匀的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在________方向静止。密度计在液体中漂浮时,受到的浮力________重力(填“大于”“小于”或“等于”)。把密度计放入水中,露出液面的长度是7.9 cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7 cm,则此液体的密度为________。
15.如图,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重为3 N、底面积为、溢水口距杯底20 cm,内装水的深度为18 cm。将一体积为、密度为的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度,(g取10 N/kg)求:
(1)木块的质量;
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F;
(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强p。
答案以及解析
1.答案:A
解析:豆腐对盘子的压强;若沿着水平方向切去三分之一,则豆腐的体积减小三分之一,质量及重力也相应地减小三分之一,但与盘子的接触面积不变,根据可知,此时对盘子的压强减小三分之一,则;若沿着竖直方向切去一部分,压力与受力面积均同比例减小,因而压强不变,仍是294 Pa。
2.答案:A
解析:用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,这个过程没有用到“流体流速快的位置压强小”这个原理,A符合题意;列车高速行驶过程中,列车附近的空气流动速度很大,压强很小,人离列车太近时,人外侧的压强较大,人在内外侧压强差的作用下,可能会被压向列车出现事故,因此列车站台要设置安全线,B不符合题意;两艘轮船并排高速行驶时,两艘轮船之间的水流流速大、压强小,容易发生相撞事故,所以两艘轮船不得并排疾驶,C不符合题意;窗外沿墙面吹风时,屋内的窗帘会飘向窗外,这是因为窗外空气流速大、压强小,D不符合题意。
3.答案:B
解析:船漂浮在海水中,受到的浮力等于自身重力,A错误;船从长江驶入东海,始终处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,浮力不变,根据阿基米德原理可知,排开液体的重力不变,所以排开液体的质量不变,B正确;船受到的浮力,因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;又因为,所以排开海水的体积小于排开江水的体积,即船浸入海水中的体积较小,船上浮一些,C错误;接受补给后总重力变大,浮力变大,根据可知,船排开海水的体积变大,则船体会下沉,根据可知,船底受到的压强变大,D错误。
4.答案:D
解析:瓶中注入热水并摇晃后,瓶中气体受热膨胀跑出了一些,将倒出热水的矿泉水瓶密封后,浇上冷水,瓶内气体温度降低,气压减小,内部气压小于外界大气压强,在大气强的作用下,矿泉水瓶被压瘪了,故D正确。
5.答案:D
解析:水平桌面上,甲、乙两个容器中所装两种液体质量相等,则重力相等,甲、乙两容器底面积和质量相同,故容器对桌面的压力,由得,容器对桌面的压强,故①错误,④正确;因为两容器底面积相同,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,甲、乙中液体的质量相同,所以,故②错误;两容器中液体的深度相同,,根据知,液体对容器底的压强,故③正确。
6.答案:C
解析:质量是物体所含物质的多少,试管倾斜后,所含的水的多少不变,所以质量不变,水面高度下降,水的深度减小,水对试管底的压强减小,故A、B、D错误,C正确。
7.答案:A
解析:用单手与用双手提起同一盒粽子,所受压力相等,用单手提单绳时受力面积最小,所受压强最大,故选A。
8.答案:A
解析:铁块对小桌的压力等于铁块的重力,;铁块对小桌的压强;小桌对海绵的压力等于小桌和铁块的总重力,;小桌对海绵的压强;由计算可知,故A正确,B错误。图甲中铁块对小桌的压力和图乙中铁块对海绵的压力都等于自身的重力,且受力面积相同,所以图甲中铁块对小桌的压强和图乙中铁块对海绵的压强相等,故C、D错误。
9.答案:D
解析:水瓶放在水平桌面上,它对桌面的压力等于水瓶的重力,正立和倒立时,水瓶的重力不变,压力大小也不变,即,故A、C错误;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小,压强大,即,故B错误、D正确。
10.答案:D
解析:因为潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,所以让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,应向瓶内注水,则瓶内气体减少,使潜水艇受到的重力大于浮力,实现下沉,然后停止注水,再向外排水使重力等于浮力从而使潜水艇在b位置悬浮,则瓶内气体先减少后增加。
11.答案:1:4;4:5
解析:的质量之比为
A对B的压强为
B对地面的压强为,则。
12.答案:
解析:大象每只脚底的面积
大象的重力
大象对地面的压强。
13.答案:
解析:设塑料筒的底面积为S,塑料筒在水中漂浮,处于平衡状态,所以塑料筒受到的浮力等于重力,即,所以,所以,所以,因为酒精的密度小于水的密度,所以。
14.答案:竖直;等于;
解析:将一些铜丝从下端塞入吸管并用石蜡封口,这样做目的是让密度计漂浮在液体中时能保持在竖直方向静止;根据物体的浮沉条件可知,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力等于重力;吸管露出水面的长度是7.9 cm,则浸入水中的长度,将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体中的长度,因为密度计不管是在水中还是在某液体中,都是处于漂浮状态,所以,,由可得,即,解得。
15.答案:(1)0.9 kg
(2)54 N
(3)2100 Pa
解析:(1)。
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力。
(3)由于木块密度小于水的密度,所以木块会漂浮:,
水面升高:,即3 cm;
由于水面从18 cm上升到20 cm只能上升2 cm,所以会有水溢出:;
,;,。
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