第10章:压强和浮力期末试题选编 (含解析)2021-2022学年江苏省各地苏科版物理八年级下学期

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名称 第10章:压强和浮力期末试题选编 (含解析)2021-2022学年江苏省各地苏科版物理八年级下学期
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科目 物理
更新时间 2023-04-17 22:58:15

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第10章:压强和浮力
一、单选题
1.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)如图所示的实例中,属于增大压强的是(  )
A.滑雪板的面积较大 B. 压路机的质量很大
C.图钉帽的面积较大 D.书包的背带较宽
2.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)A、B是两个材料相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
①F1>F2>F3
②丙中桌面受到的总压强最大
③几种情况中A物体所受摩擦力大小关系为fA乙=fA丙>fA甲
④三种情况中B物体下表面所受摩擦力大小关系为fB乙A.①②③ B.②③④ C.②④ D.①④
3.(2022春·江苏镇江·八年级统考期末)如图所示,用两只手指压住铅笔的两端并保持静止,左边手指受到铅笔的压力为 F1、压强为 p1,右边手指受到铅笔的压力为 F2、压强为 p2,下列说法正确的是 (  )
A.右边手指感觉比左边手指疼,是因为力的作用是相互的
B.F1和 F2是一对平衡力,所以 F1=F2
C.右边手指感觉比左边手指疼,是因为左手受到的压强小于右手受到的压强
D.此实验只能验证压力作用效果与受力面积的关系
4.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)如图所示,有A、B两个实心均匀正方体,A的边长为0.1m,重力为1N,B的边长为0.2m,重力为2N,将B叠放在A上置于水平地面,则B对A的压强与A对地面的压强之比为(  )
A.2:3 B.1:3 C.1:6 D.1:2
5.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等。若抽出深度为h的液体后剩余液体对容器底部的压强pA>pB>pC,则应分别从三个容器内抽出的液体深度h的大小关系是(  )
A.hAC.hA>hB>hC D.hA=hB>hC
6.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)在社会实践活动中,下图是某同学设计的拦河坝横截面示意图,其中合理的是(  )
A. B. C. D.
7.(2022春·江苏盐城·八年级统考期末)如图,往浴缸中匀速注水直至注满,下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是( )
A. B. C. D.
8.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)如图所示,卷弯的纸皮放在水平地面上,向纸皮的上方向吹气时(  )
A.纸皮被掀翻,因为纸皮上方的气压变小
B.纸皮被压扁,因为纸皮下方的压强变小
C.纸皮被压扁,因为纸皮上方的气压变大
D.纸皮被掀翻,因为纸皮下方的压强变大
9.(2022春·江苏泰州·八年级统考期末)如图所示,塑料吸盘紧紧吸在竖直墙壁上,皮包挂在挂钩上静止不动。针对该情景、下列说法中正确的是(  )
A.吸盘能够“吸”在墙壁上说明大气压强的存在
B.吸盘能够“吸”在墙壁上是因为吸盘对墙壁的作用力大于墙壁对吸盘的作用力
C.吸盘挂钩对皮包的作用力大于皮包所受的重力
D.大气对吸盘产生的压力与吸盘的面积无关
10.(2022春·江苏苏州·八年级校考期末)2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器下潜过程中,下列分析合理的(  )
A.潜水器所受海水对它的压强大小不变
B.潜水器始终只受到海水对它向下的压强
C.潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大
D.潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力
11.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)建设桥梁的过程中,要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离 h 逐渐增大,构件所受浮力 F1、钢绳拉力 F2随h 的变化如图乙所示( 水=1 × 103kg/m3)。下列判断正确的是(  )
A.构件的边长为 4m B.构件的密度为 3×103kg/m3
C.构件所受的最大浮力为 1.6×105N D.构件所受的重力为 2×105N
12.(2022春·江苏盐城·八年级统考期末)如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为,物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则(  )
A.<、= B.<、>
C.>、= D.>、<
13.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的杯内装有质量相等的水,水平放在电子秤上,一木块漂浮在甲中,此时电子秤的示数为m1;将一个完全相同的木块压入乙中使其刚好浸没,此时电子秤的示数为m2;再将另一个完全相同的木块用细线将其系在丙中杯底使其浸没,此时电子秤的示数为m3。下列说法正确的是(  )
A.电子秤示数的关系为m1=m2=m3
B.杯底受水的压强关系为p1C.甲杯中,木块受到的浮力为m1g
D.丙杯中,绳子的拉力为(m2-m1)g
二、填空题
14.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为p0.现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强p1=___________,若将切除部分按图丙方式放置在地面上,对桌面的压强p2___________p1(选填“>/=/<”);若该正方体按图丁方式沿A、B、C、D面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强p3___________p1(选填“>/=/<”)。
15.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)海贝同学质量为50kg,自然站立在水平地面上,对地面压力为___________N,双脚与地面的接触面积为250cm2,双脚站立时对地面的压强约为___________Pa,当他赤脚站在铺满砂石的海边时,脚感到很疼是因为压力相等,受力面积___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),压强变大。走向深水区,脚的疼痛感减弱是因为___________。(g取10N/kg)
16.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,水对瓶底的压强为p1水,瓶底对桌面的压强为p1桌;立时水对瓶盖的压强为p2水,瓶盖对桌面的压强为p2桌,则p1水________( “>” “<” “=”)p2水,p1桌________(“>” “<” “=”)p2桌。
17.(2022春·江苏苏州·八年级统考期末)如图,甲、乙两容器底面积相同,内装质量相等、深度相同的不同液体,两容器内液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,底部受到液体的压强分别为p甲和p乙,则ρ甲_____ρ乙,p甲_____p乙(均选填“=”、“>”或“<”).
18.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图所示的装置可以用来研究液体压强与流速的关系。
(1)如图所示,当阀门K关闭时,A、B两竖直细玻璃管中的液面___________(选填“相平”或“不相平”);
(2)打开阀门K,待水流稳定后,B管下端的水流速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)A管下端的水流速度,所以B管下端水压较___________(选填“大”或“小”),B管中液面较___________(选填“高”或“低”)。
19.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)下列关于“吸”的现象,原理相同的是 ___________。(填序号)
①摩擦后的气球能“吸”起头发
②干燥的冬天,化纤衣服容易“吸”附灰尘
③挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
④两表面削平的铅柱压紧后会“吸”在一起
⑤若人站在安全线以内的区域候车,会被驶过的列车“吸”进铁轨
⑥用丝绸摩擦过的玻璃棒可以吸引毛皮摩擦过的橡胶棒
20.(2022春·江苏盐城·八年级统考期末)如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,受到液体对它的压强 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”),受到浮力的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)如图甲所示,一个底面积为10cm2、质量为270g的金属块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,金属块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将金属块缓慢浸入液体,液面足够高,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示,则金属块浸没时所受的浮力为 _____N,液体的密度为 _____kg/m3,金属的密度为 _____kg/m3。(g=10N/kg)
22.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图甲所示,物体A是边长为10cm的正方体,硬杆B一端固定在容器底,另一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没,硬杆B受到物体A的作用力F的大小随水深h变化的图像如图乙所示。已知容器底面积为400cm2,不计B杆的质量和体积。求:
(1)当水深h为9cm时,物体A受到的浮力为______N;
(2)硬杆B长为______cm,物体A的密度是______kg/m3;
(3)当物体A刚好浸没时,仅将硬杆B撤去,物体A在水中静止后,水对容器底的压强为______Pa。
23.(2022春·江苏苏州·八年级校考期末)将一个密度计分别放入水和煤油中,它受到的浮力F水浮_______F煤油浮(选填“大于”、“小于”或“等于”),该密度计在_______(选填“水”或“煤油”)中露出的长度更大(已知ρ水大于ρ煤油)。
三、实验题
24.(2022春·江苏泰州·八年级统考期末)小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,用砝码、海绵和小桌做了如图所示的实验。
(1)甲、乙、丙实验中,根据______来比较压力的作用效果;
(2)从图甲、乙所示的实验中可得到的结论是:______相同时,______越大,压力作用效果越明显;
(3)根据甲、丙两图的实验,可探究压力作用效果与______的关系;小明提出,比较乙、丙实验观察到的现象,也可以得到甲、丙实验对比的结论。小明的说法______(“有”、“没有”)道理;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丁中木板受到的压强 和图丙中海绵受到的压强的大小关系为______(选填“>”“<”或 “=”)。
25.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图甲所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜 a、c、b、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜______(填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强;
(2)支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜 b、d ______;
(3)图乙所示量筒、烧杯中盛有质量不同的水,量筒中水的质量小于烧杯中水的质量,水对量筒底部压强为 p1,水对烧杯底部压强为 p2,则 p1______p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
26.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)小明利用如图甲所示的装置测量我区大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大。他进行了如下实验。
(1)拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当右端挂上一定数量的钩码时,注射器中的活塞开始滑动,稳定时弹簧测力计示数为1.0N,则活塞与针筒间的摩擦力为______N,若继续增加钩码数量,弹簧测力计的示数将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔。增加钩码数量活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为4.6N;小明又找来刻度尺测量针筒全部刻度的总长度,如图乙所示,由以上数据测出本地大气压强的测量值为______Pa。小明发现这个值和气压计测得的大气压值仍有较大偏差,可能原因是______。
27.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)小明在探究“影响浮力大小因素”的实验后思考:同一物体浸没在不同液体中所受的浮力不同,是不是就可以用甲乙实验装置来测量烧杯中液体的密度?他决定对弹簧测力计进行重新标度,将它改成一个密度秤。使用时,在烧杯中装不同的液体,将甲装置中的物体浸没到不同液体中,就可以测出液体的密度。
(1)该密度秤的零刻度应标在______N处,待测液体密度ρ液应不超过______g/cm3;
(2)小明对本实验进一步分析,进而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图丙中的图线______(选填“①”、“②”或“③”);
(3)用此密度秤测量时,该密度秤的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”);
(4)用此密度秤测量时,若物块未完全浸没,则测得液体密度值将偏______。
28.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,探究过程及有关数据如图所示。
(1)金属块浸没在水中所受的浮力是______N;
(2)观察A、B、C可得出金属块受到的浮力大小与______有关。比较A、C、E可知浮力大小还与______有关。比较A、C、D可知浮力大小与物体浸没在液体中的______无关。
(3)根据实验测得的数据还可以计算出盐水的密度为ρ盐水=______kg/m3;
(4)如图是改进的“阿基米德原理”实验,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),F是塑料饮料瓶、橡胶塞及弯曲的玻璃管制成的溢水杯,E是升降平台(摇动手柄可使平台高度缓慢升降),在如图所示实验中,同学们逐渐调高平台E,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数______,B的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”),比较弹簧测力计A的示数变化量FA和B的示数变化量FB,它们的大小关系是FA______FB(填“>”、“=”或“<”)。
29.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)小明同学拾得一小石块,他想学习了密度,便动手来测量其密度。
(1)他将天平放在水平桌面上,然后进行天平平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。请你指出小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤:______;
(2)若完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁再次平衡,需向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线;
(3)小明纠正错误重新调平后,将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码直到横梁平衡。这时右盘中的砝码情况和游码位置如图乙所示,则小石块的质量为______g。如图丙和丁所示,小明利用排水法测出小石块体积为______mL,并算出了小石块的密度为______kg/m3;
(4)若考虑小石块放在水中时要吸水(小石块吸水后体积保持不变)会对实验结果产生影响,小明取出量筒中的小石块,擦干其外表面的水,用天平称出其质量为 29g,则小石块密度应修正为______kg/m3;
(5)小明同学又用刻度尺,圆柱形容器,有配重的薄壁长烧杯和水,细线等材料测出了金属块的密度。请你按照他们的实验思路回答后面的填空。
①在圆柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度为 H1,如图(a)所示;
②将金属块吊在烧杯底部,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度 h1,容器中水的深度为H2, 如图(b)所示;
③将金属块放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度 h2,如图(c)所示。图(b) 中水对圆柱形容器底的压强______(填“大于”、“等于”或“小于”)图(c)中水对圆柱形容器底的压强,已知圆柱形容器底面积为 S1,烧杯底面积为 S2,水的密度为ρ水,则金属块的密度为______。
四、计算题
30.(2022春·江苏淮安·八年级统考期末)如图所示为某饭店购买的送餐机器人,该机器人的质量为80kg。空载时它对水平地面的压强为1×105Pa;该机器人最多可负载20kg的重物,g取10N/kg。求:
(1)机器人所受的重力;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积;
(3)机器人满载时对地面的压强(设接触面积未变)。
31.(2022春·江苏苏州·八年级统考期末)如图所示的薄壁柱形容器放在水平地面上,容器内盛有的水,水的深度为0.2米。
(1)求容器内水的质量;
(2)求水对容器底部的压强;
(3)若容器重为,求容器对水平地面的压强。
32.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,已知烧杯的底面积为,该过程中弹簧测力计示数F随圆柱体上升高度h的关系如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)该圆柱体受到的最大浮力为多大?
(2)圆柱体的体积多大?
(3)圆柱体的密度多大?
33.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)小明同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了如图甲所示的“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大桶足够深,小筒的高度为,底面积为,小筒和秤盘总重量为,小筒壁的厚度可忽略不计。,。求:
(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为多大;
(2)该浮力秤的零刻度线应标在小筒上何处,即A点距小筒底部的距离;
(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤“模型最大能称量的物体重力为多大。
34.(2022春·江苏宿迁·八年级统考期末)如图所示,底面积为25 cm2圆柱形容器内盛有水,将一个体积为1×10-4 m3、重力为0.6N的实心小球用一根细线固定在水中,已知 ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10N/kg,求:
(1)小球浸没在水中时受到的浮力;
(2)细线对小球的拉力;
(3)剪断细线后,容器内水面上升还是下降,变化的高度是多少。
35.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)如图所示,漂浮在水面的正方体木块上方有一小铁块,木块上表面刚好和水面齐平,已知木块边长为10cm,小铁块重为4N,ρ水=1×103 kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)木块受到的浮力有多大?
(2)木块的密度有多大?
(3)若轻轻拿走铁块,待木块静止时,木块浸入水中的深度有多大?
五、综合题
36.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)2020年11月10日,中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型,图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t,其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁,中部安装有固体浮力材料,载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外,其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响,忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若在10909m深度处,海水产生的压强为1.1×108Pa,此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为多少?( )
(2)若固体浮力材料质量为2400kg,密度为600kg/m3。求:
①固体浮力材料的体积为多少?( )
②固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为多少?( )
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜,接近海沟底部时,抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中,待海底科研任务结束后,抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若 “奋斗者” 号只在竖直方向实现下潜和上浮,船身与水平面平行,下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反,压载铁的密度为8.0×103kg/m3,则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为______N。
37.(2022春·江苏徐州·八年级统考期末)阅读短文,回答文后问题。
热气球
如图所示,热气球是一种由球囊、吊篮和燃烧器三部分构成的飞行器,球囊用轻薄且不透气的材料制成,开口处用耐火材料制成,吊篮可以装载燃烧器、人员或物品,升空时,燃烧器加热球囊内的空气,空气受热膨胀,密度变小,到一定温度时,气球受到的空气浮力就能使气球带着吊篮一起升空,在空中,控制燃烧器的加热速度,可以调整气囊中空气的温度,从而控制气球的升降。热气球受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,即,热气球横向移动主要依靠风力,现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。
(1)下列物体中,升空原理和热气球相同的是______;
A.孔明灯
B.火箭
C.飞机
D.风筝
(2)海拔高度越高空气密度越小,若热气球的体积变化忽略不计,则热气球上升过程中所受浮力______(填“变大”“变小”或“不变”);
(3)热气球匀速竖直上升过程中,从吊篮里掉出一个物体,物体掉落时相对吊篮静止,则该物体掉出后将______;
A.向下加速运动
B.向下匀速运动
C.向上减速运动
D.向上匀速运动
(4)热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总质量为m,气球的体积为V,外界空气密度为。当热气球正好缓慢匀速上升时,忽略风力和空气阻力,此时一球内热空气的密度=______(用题中所给物理量表示)。
参考答案:
1.B
【详解】A.压力一定时,压强与受力面积成反比,滑雪板的面积较大,可以在压力一定时,减小压强,故A不符合题意;
B.在受力面积一定时,压强与压力成正比,压路机的质量很大,重力很大,对水平面的压力就很大,在受力面积一定时,通过增大压力增大了对路面的压强,故B符合题意;
C.压力一定时,压强与受力面积成反比,图钉帽的面积较大,可以在压力一定时,减小压强,故C不符合题意;
D.压力一定时,压强与受力面积成反比,书包的背带较宽,可以在压力一定时,减小压强,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】①A、B是两个材料相同的实心正方体,在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,以A、B为整体研究,整体的重力相同,与桌面的接触面的粗糙程度相同,整体受到的摩擦力是相同的,因整体做匀速直线运动,则推力和受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即
F1=F2=F3
故①错误;
②根据图示可知,甲、乙、丙三种情况中物块与桌面的接触面积
S1>S2>S3
而桌面受到的压力等于物体的重力,总的重力相等,压力相同,所以由可得,丙中桌面受到的总压强最大,故②正确;
③图甲中,物体A对地面的压力等于A的重力;图乙中,A对地面的压力等于A、B的总重力,接触面的粗糙程度相同,则
fA乙>fA甲
在丙中,以A为研究对象,受到水平面向右的F3的作用及B对A施加的水平向左的摩擦力fA丙的作用,这两个力为一对平衡力,故
F3=fA丙
乙中,A、B整体受到平衡力的作用
F2=fA乙

F3= F2

fA丙=fA乙
结合
fA乙>fA甲
可得出
fA乙=fA丙>fA甲
故③正确;
④对于乙,B与A之间没有发生相对运动的趋势,所以B受到的摩擦力为
fB乙=0
对于甲,B对地面的压力等于其重力;对于丙,B对地面的压力等于A、B的重力之和,而接触面粗糙响度相同,因压力越大,受到的摩擦力越大,故
fB丙>fB甲
故可得出
fB丙>fB甲>fB乙

fB乙<fB甲<fB丙
故④正确。
故选B。
【点睛】本题考查了二力平衡条件的应用、影响滑动摩擦力大小的因素、固体压强公式和力的平衡等知识,综合性强,有一定的难度。
3.C
【详解】AC.由二力平衡得,左右两手指对铅笔的压力大小相等,由力的作用时相互的得,左右两手受到铅笔的压力大小相等,由图得,左手与铅笔的接触面积大于右手与铅笔的接触面积,由得,左手受到的压强小于右手受到的压强,即
因此右边手指感觉比左边手指疼,故A错误,C正确;
B.F1和 F2施力物体都是铅笔,分别作用在左手和右手上,不是一对平衡力,故B错误;
D.此实验能分别改变压力大小、受力面积大小进行验证压力作用效果分别与压力大小、受力面积的关系,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】正方体A的边长为0.1m,B对A的受力面积和A对地的受力面积相等为
S=0.1m×0.1m=0.01m2
则B对A的压强为
A对地的压强为
则B对A的压强与A对地面的压强之比为
即B对A的压强与A对地面的压强之比为2∶3。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.A
【详解】三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,因原来液体的深度
<<
根据,可得出
A>B>C①
已知抽出深度为h的液体后剩余液体对容器底部的压强
pA>pB>pC
故三个底面积不同的圆柱形容器内液体减小的压强大小关系为
<<
根据,由①可得出分别从三个容器内抽出的液体深度h的大小关系是
<<
故只有A正确,BCD错误。
故选A。
6.A
【详解】由液体内部压强p=ρ液gh可知,液体内部压强随液体深度的增大而增大,故设计拦河坝时应该下部宽而随着高度的升高逐渐变窄,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7.B
【分析】液体内部压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决.
【详解】据图可知,浴缸的形状是上宽下窄,所以在向浴缸中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在浴缸中的增加的高度越来越小,所以容器底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的;
故选B.
8.A
【详解】由图可知,纸皮上面弯曲,下面平直,向纸皮的上方吹气时,同一股气流在相同的时间内,通过纸皮的上方和下方,上方气流经过的路程大、速度大、压强小;下方气压不变,在上下压强差的作用下,纸皮被掀翻,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.A
【详解】A.吸盘能够“吸”在墙壁上,是将吸盘中的空气排出,松手后,吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,说明大气压强的存在,故A正确;
B.吸盘和墙壁均处于平衡状态,吸盘对墙壁的作用力与墙壁对吸盘的作用力是一对相互作用力,力的大小相等,方向相反。故B错误;
C.吸盘挂钩在竖直方向上对皮包的拉力与皮包的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故C错误;
D.由F=pS可知,大气对吸盘产生的压力与大气压强和吸盘的面积有关,故D错误。
故选A。
10.D
【详解】A.根据液体压强公式,潜水器下潜过程中,随着深度的增加,海水对潜水器的压强增大,故A错误,不符合题意;
B.潜水器浸没在海水中,则潜水器受到海水对它各个方向的压强,故B错误,不符合题意;
C.根据阿基米德原理,在物体在液体中受到的浮力为,则潜水器下潜过程中由于海水密度不变,潜水艇排开海水体积不变,则潜水艇所受浮力不变,而与所处的深度没有关系,故C错误,不符合题意;
D.根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力与物体排开液体所受的重力相等,所以潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力,故D正确,符合题意。
故选D。
11.B
【详解】A.由图乙可知,当下表面到水面的距离达到2m后,浮力、拉力不再发生变化,这表明当下表面到水面的距离为2m时,构件恰好完全浸没,所以构件的长度为2m,故A错误;
BCD.由题意可得,构件浸入水中的过程中,排开水的体积变大,构件受到的浮力变大,拉力变小,当构件完全浸没在水中时,浮力最大,此时拉力最小,由图乙可得,拉力最小为1.6×105N,因为构件的体积为
V=2m×2m×2m=8m3
所以构件完全浸没时,所受浮力为
F1=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N
又因为构件从江面被匀速吊入江水中,处于平衡状态,对构件进行受力分析可得,构件受到重力、拉力和浮力,且重力等于拉力与浮力的和,所以可得构件所受重力为
G=F1+F2=1.6×105N+8×104N=2.4×105N
所以构件的质量为
所以构件的密度为
故B正确,CD错误。
故选B。
12.C
【详解】由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,由物体的漂浮、悬浮条件知道,FA=G,FB=G,所以
FA=FB
甲液体中的A漂浮,ρ甲液>ρA,乙液体中的B悬浮,ρ乙液=ρB,物体A、B完全相同,则ρA=ρB,由于两种液体的密度ρ甲液>ρ乙液;又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh知道,两种液体对容器底压强
p甲>p乙
故C正确。
故选C。
13.D
【详解】A.甲图中电子秤受到的压力
F1=m1g=G杯+G水+ G木 ①
乙图中,电子秤受到的压力
F2=m2g=G杯+G水+ G木+F压 ②
丙图中,将杯子、木块、绳子看作一个整体,电子秤受到的压力
F3=m3g= G杯+G水+ G木 ③
比较①②③式可得,三个压力的大小关系为
F1=F3所以电子秤的示数的大小关系为
m1=m3故A错误;
B.甲、乙、丙三个完全相同的杯内装有质量相等的水,则未放入木块时水面是相平的,由图甲、乙、丙可知,木块排开水的体积大小关系为
V甲所以,如图放入木块后,三杯水的液面高度关系为
h1根据公式p=ρgh可知,杯底受水的压强关系为
p1故B错误;
C.甲杯中木块处于漂浮状态,因此木块受到的浮力
F浮甲=m木g
而甲图中电子秤受到的压力
F1=m1g= (m杯+m水+m木)g> m木g
故C错误;
D.丙图中木块受到重力、浮力和拉力,处于静止状态,故有
G木+F拉=F浮丙
乙图中木块受到重力、浮力和压力,处于静止状态,故有
G木+F压=F浮乙
图乙、丙中,木块均浸没于水中,根据阿基米德原理可知,它们受到的浮力相等,所以丙图中木块受到的拉力和乙图中木块受到的压力的关系为
F拉=F压
由①②式可得,图乙中木块受到的压力为
F压=(m2-m1)g
所以,绳子的拉力为
F拉= F压= (m2-m1)g
故D正确。
故选D。
14. < =
【详解】[1]设正方体的重力为G,底面积为S,正方体对地面的压力的大小为G, 对地面的压强
乙图沿角线切除后, 剩余部分对地面的压力等于剩余部分的重力,大小为 ,受力面积不变,剩余部分对地面的压强
[2]按图丙放置时,切下来的部分对地面的压力 ,图丙中受力面积 ,由 可知
[3]图丁中,设正方体的边长为a,切去部分边长为l,正方体的密度为,则有切去后剩余部分的体积为,剩余部分对地面的压强
图乙中,剩余部分的体积 ,对地面的压强
由上述分析可知
15. 500 变小 排开水的体积变大,所受水的浮力变大,所受支持力变小,脚所受压强变小
【详解】[1]人自然站立在水平地面上,对地面压力大小等于人的重力大小,所以人对地面的压力为
[2]双脚站立时对地面的压强约为
[3]人赤脚站在铺满砂石的海边时,与人站在平整地面相比,砂石对脚底的压力等于人的重力,但脚底与砂石的接触面积小于脚与平整地面的接触面积,根据可知,受力面积变小,脚底受到的压强变大,所以光脚走在上面时,脚感到很疼。
[4]走向深水区,脚的疼痛感减弱是因为人排开水的体积变大,所受水的浮力变大,使人对地面的压力减小,所以在受力面积一定时,人所受支持力变小,脚所受压强变小。
16. < <
【详解】[1] 由图可知,正放时水的深度小于倒放时水的深度,根据p=ρgh知,正放时水对瓶底的压强小于倒放时水对瓶盖的压强,即
p1水<p2水
[2] 瓶子对桌面的压力等于瓶和水的总重力,无论正放还是倒放,它们的总重力不变,则对桌面的压力不变,倒置后,瓶与桌面的接触面积小,根据公式
可知,倒置后瓶对桌面的压强大,即
p1桌<p2桌
17. <; <
【分析】先判断容器内的体积关系,再由液体的质量相等,判断出容器内部液体的密度关系;最后据液体内部压强的计算公式计算即可.
【详解】根据题意知道,液体的深度相同,两容器底面积相同,所以,甲容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,即V甲>V乙,又因为两种液体的质量相同,所以,由知道,ρ甲 <ρ乙;甲液体的密度小,而液体的深度相同,由p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强小,即p甲 <p乙.
18. 相平 小于 大 高
【详解】(1)[1]当阀门K关闭时,A、B两竖直细玻璃组成了一个连通器,根据连通器原理,玻璃管的液面相平。
(2)[2][3][4]打开阀门K时,B管的底部比A管底部横截面积大,水流速小;根据流体压强与流速的关系,B管底部水的压强大,所以B管内的液面较高。
19.①②
【详解】①摩擦后的气球能“吸”起头发,是因为气球带电可以吸引轻小的物体;
②干燥的冬天,化纤衣服容易“吸”附灰尘,是因为化纤衣服容易因摩擦而带电,会吸引轻小的灰尘;
③挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上,是大气压的作用;
④两表面削平的铅柱压紧后会“吸”在一起,是因为分子之间存在引力;
⑤当列车驶进铁轨时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速小、压强大,而内侧(列车周围)空气流速大、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人“吸”进铁轨,易出现危险;
⑥用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。由于异种电荷相互吸引,所以用丝绸摩擦过的玻璃棒可以吸引毛皮摩擦过的橡胶棒。
所以,原理相同的是①②。
20. 变小 变大
【详解】[1][2]液体压强随深度的增加而增加,起泡在上升的过程中,深度变浅,所以气泡受到的液体压强变小,气泡里面的气体受到的压强减少,就会膨胀,体积变大,根据阿基米德原理,物体所收到的物体等于排开液体的重力,所以排开液体的体积增加,排开液体的重力变大,所受的到浮力也变大。
21. 1.2 1.2×103 2.7×103
【详解】[1]金属块的重力
根据图像可知,当金属块浸入的深度为10cm时,弹簧测力计的示数为1.5N,金属块继续浸入,弹簧测力计的示数不变,由此可知,金属块的高度,金属块浸没在液体中时受到的浮力
[2][3]金属块的体积
当金属块浸没在液体中时,金属块排开液体的体积等于金属块的体积,即
液体的密度
金属块的密度
22. 6 3 600##6×102 1200##1.2×103
【详解】(1)[1]根据题意可知,硬杆B受到物体A的作用力F与物体A受到的硬杆B的支持力F支为相互作用力,大小相等。根据图乙可知,在加水0~3cm过程中,硬杆B受到物体A的作用力F的大小不变,即物体A受到的硬杆B的支持力F支不变,说明该过程中液面未达到物体A底部,物体A只受到竖直向下的重力G和竖直向上的硬杆B的支持力F支;在加水3~9cm过程中硬杆B受到物体A的作用力F的大小逐渐减小,即物体A受到的硬杆B的支持力F支逐渐减小,说明在加水3cm开始水面接触到物体A的底部,此时物体A受到竖直向上的硬杆B的支持力F支、竖直向上的浮力F浮和竖直向下的重力G,物体A静止,受力平衡,可推出这几个力的关系为
加水到9cm时,硬杆B受到物体A的作用力F为零,即F支为零,此时F浮=G,物体A在水中的深度为
物体A是边长为a=10cm,物体A的底面积
物体A的浸没在水中的体积
此时物块A受到的浮力为
(2)[2]由(1)分析可知,在加水3cm开始水面接触到物体A的底部,因此可得出硬杆B长为3cm。
[3]由(1)分析可知,物体A的重力
物体A的质量为
物体A是边长为a=10cm,物体A的体积为
物体A的密度为
(3)[4]根据题意可知,物体A是边长为a=10cm,硬杆B长为h硬杆=3cm。当物体A刚好浸没时,容器内液面的深度为
由(2)可知物体A的密度小于水的密度,根据浮沉条件,将硬杆B(不计B杆的质量和体积)撤去物体A将上浮,最终物体A漂浮在水面上静止,此时F浮=G,物体A浸在水中的体积为。物体A刚好浸没时的体积与物体A的体积相等,为,此过程中物体A浸没在水中的体积变化为
容器底面积为S容器=400cm2,液面下降的高度
物体A静止在水面上时,容器内液面的深度为
水对容器底的压强为
23. 等于 水
【详解】[1]密度计放入液体中处于漂浮状态,在水和煤油中都处于漂浮,所受的浮力都等于密度计的重力,所以F水浮=F煤油浮。
[2]据阿基米德原理知,密度计放入液体中的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体的长度就越小,露出水面的长度越大。所以密度计在水中露出的长度更大。
24. 海绵凹陷程度 受力面积 压力 受力面积 没有 =
【详解】(1)[1]根据转换法,甲、乙、丙实验中,根据海绵的凹陷程来比较压力的作用效果,海绵凹陷的越深,压力的作用效果越明显。
(2)[2][3]从图甲、乙所示的实验中可知,受力面积相同,甲中压力大,压力作用效果明显,故得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)[4]比较甲、丙两图的实验,海绵受到的压力相同,受力面积不同,可探究压力作用效果与受力面积的关系
[5]小明的说法没有道理,比较乙、丙的实验,因压力大小和受力面积都不相同,即没有控制变量,故不得出正确的结论。
(4)[6]将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丁中海绵受到的压强,图丙中木板受到的压强,因压力大小和受力面积大小相同,根据可知,大小关系为。
25. c 形变相同 大于
【详解】(1) [1]实验中,我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强,当橡皮膜c向上凸起时,说明液体内部存在向上的压强。
(2)[2]橡皮膜b、d位于正方体塑料盒对称的位置,且处于水中相同深度,若橡皮膜b、d的形变程度相同,说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等。
(3)[3]量筒内水的深度大于烧杯内水的深度,由p=ρ液gh可知,水对量筒底部压强大于水对烧杯底部压强,则p1大于p2。
26. 1.0 不变 9×104 针筒内没有排尽空气
【详解】(1)[1]图甲中,拨去橡皮帽,活塞滑动后,稳定时,活塞受到拉力和摩擦力的作用,且这两个力是一对平衡力,其大小相等,所以活塞与针筒间的摩擦力为1.0N。
[2]增加钩码的数量后,活塞与针筒间压力及接触面的粗糙程度不变,所以活塞所受的摩擦力不变,则所受拉力的大小也不变,所以弹簧测力计的示数将不变。
(2)[3]将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔,则针筒内形成真空;当活塞开始滑动时,此时活塞受到向右大气的压力、针筒对活塞的摩擦力及向左的拉力作用,处于平衡状态,所以大气压力
F=F拉-f=4.6N-1.0N=3.6N
由图乙知,刻度尺的分度值为0.1cm,针筒有刻度部分的长度为5.00cm,所以活塞的横截面积
所以大气压强
[4]此实验测得的气压值与气压计测得的大气压值有较大偏差,可能是针筒内的空气没排尽,则活塞除了受到拉力和摩擦力以及大气压力,还受到筒内气体压力的作用,那么测得的筒外气体的压力会偏小,于是造成结果有偏差。
27. 4 4 ③ 均匀 小
【详解】(1)[1]液体密度为零时,物体不受浮力,弹簧测力计的示数大小等于物体的重力,等于4N,所以它的零刻度线应标在4N处。
[2]由图甲、乙可知,物体浸没在水中受到的浮力为
F浮水=G-F1=4N-3N=1N
物体的体积为
密度秤在使用时,物体受到的最大浮力等于物体的重力,即
F浮最大=G=4N
那么液体的最大密度为
(2)[3]由F浮=G-F和F浮=ρ液gV 排可得
F=G-ρ液gV 排
可知液体密度越大,弹簧测力计示数越小,所以弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系与③相符。
(3)[4] 由公式
F=G-ρ液gV 排
可知,物体重力不变,排开液体的体积不变,弹簧测力计的示数与液体的密度之间属于一次函数关系,所以刻度是均匀的。
(4)[5]若物块未完全浸没,根据公式F浮=ρ液gV 排可知,物块受到的浮力会偏小,弹簧测力示数偏大,则测得的液体密度值将偏小。
28. 1 排开液体的体积 液体密度 深度 1.2×103 减小 增大 =
【详解】(1)[1]由图A可知,金属块的重力为G=2.8N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数为,则金属块浸没在水中受到的浮力为
(2)[2]比较B、C可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,由此可得金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
[3]由A、C、E可知,E的示数为1.6N,金属块排块液体体积相同,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同可以得出结论:金属块受到的浮力大小与液体密度有关。
[4]比较A、C、D可知,金属块浸没在水中的深浅并没有改变弹簧测力计的示数,受到的浮力相同,由此可以得出结论:金属块受到的浮力与金属块浸没在水中的深度无关。
(3)[5]由AD可知,浸没在水中受到的浮力为1N,由题意可知,在水中和在盐水中排开液体体积相等,根据阿基米德原理,则
解得
ρ盐=1.2×103kg/m3
(4)[6][7][8]根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受到的重力,重物浸在液体中体积越大受到的浮力越大,根据称重法能够知道弹簧测力计A的示数减小;此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,故弹簧测力计B的示数增大;排开液体的体积等于B中流入的体积,液体的密度没有改变,所以液体的重力没有改变,所以弹簧测力计A的示数变化量FA和B的示数变化量FB相等。
29. 游码归零 右 27 10 等于
【详解】(1)[1]使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处,即游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡,而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了游码归零这一步骤。
(2)[2]甲图中没有将游码移至零刻度线,横梁就平衡了,如果将游码调零,则指针会偏向分度盘左侧,此时要使横梁平衡,则应将平衡螺母向右调节。
[3]天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量与游码在标尺上所对的刻度值,由乙图可知,小石块的质量
[4]该量筒所能测量的最大值为40ml,所以其量程为0 40mL,量筒的分度值为1mL,量筒中液体的体积为15mL,物体和液体的总体积为25ml,石头的体积
[5]小石块的密度为
(4)[6]由题可知,小石块吸水的质量为

小石块吸收的水的体积为
小石头的实际体积为
小石块的密度为
(5)[7]图(b)中和图(c)中都是漂浮,浮力都等于其重力,由可知,排开水的体积相同,则水的深度相同,由可知,图(b)中水对圆柱形容器底的压强等于图(c)中水对圆柱形容器底的压强。
[8]由图(a)可知水对容器底部的压强为
可得
和图(b),可知水对容器底部的压强为
可得
综上所述可知金属块的质量为
图(b)中和图(c)中都是漂浮,浮力都等于其重力,由可知,排开水的体积相同,设烧杯的高度为h,可知
可得
金属块的密度为
30.(1)800N;(2)0.008m2;(3)1.25×105Pa
【详解】解:(1)机器人的重力
G人=m人g=80kg×10N/kg=800N
(2)空载时它对水平地面的压力
F=G人=800N
机器人空载时的车轮与地面的接触面积为
(3)机器人满载时对地面的压力
F′=G总=m总g=(80kg+20kg)×10N/kg=1000N
机器人满载时对地面的压强
答:(1)机器人所受的重力为800N;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积为0.008m2;
(3)机器人满载时对地面的压强为1.25×105Pa。
31.(1)2kg;(2);(3)
【详解】(1)容器内水的质量为
(2)水对容器底部的压强
(3)容器底部的面积为
容器对水平地面的压强为
答:(1)容器内水的质量2kg;
(2)水对容器底部的压强为;
(3)容器对水平地面的压强为。
32.(1)4N;(2)4×10-4m3;(3)2.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图象可知,圆柱体的重力G=10N,圆柱体浸没在水中弹簧测力计示数为6N,则圆柱体受到的最大浮力为
F浮=G-F=10N-6N=4N
(2)圆柱体的体积
(3)圆柱体密度
答:(1)该圆柱体受到的最大浮力为4N;
(2)圆柱体的体积为4×10-4m3;
(3)圆柱体的密度为2.5×103kg/m3。
33.(1)2N;(2)0.01m;(3)38N
【详解】解:(1)因为当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,小筒和秤盘总重G0=2N,所以此时小筒受到的浮力为
F浮=G0=2N
(2)根据F浮=ρ液gV排得当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积为
由V=Sh得A点距小筒底部的距离
(3)在秤盘上放物体后小筒受到最大浮力为
F浮′=ρ液gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.2m=40N
物体的最大重力为
G= F浮′-G0=40N-2N=38N
答:(1)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为是2N;
(2)该“浮力秤”的零刻度线应标在小筒上距小筒底部0.01m处;
(3)该“水秤”模型最大能称量的物体重量为38N。
34.(1)1N;(2)0.4N;(3)下降,1.6cm
【详解】解:(1)小球浸没在水中时,排开水的体积等于小球的体积,那么小球受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
(2)小球被细线拉着浸没在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用处于静止状态,所以拉力
F=F浮-G=1N-0.6N=0.4N
(3)因为小球浸没在水中时,所受的浮力大于重力,小球会上浮,漂浮在水面时,排开水的体积变小,则容器内水面会下降。此时,小球所受的浮力
F浮1=G=0.6N
排开水的体积
小球由浸没到漂浮,体积的变化量
V=V排-V排1=1×10-4m3-0.6×10-4m3=0.4×10-4m3
那么水面高度的变化量
答:(1)小球浸没在水中时受到的浮力为1N;
(2)细线对小球的拉力为0.4N;
(3)剪断细线后,容器内水面下降,变化高度是1.6cm。
35.(1)10N;(2)0.6×103kg/m3;(3)0.06m
【详解】解:(1)因铁块放在木块上时上表面刚好和水面齐平,所以,木块排开水的体积
V排=V木=L木3=(0.1m)3=1×10-3m3
则木块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
(2)因木块和铁块整体漂浮在水面上,木块和铁块的总重力等于木块受到的浮力,所以,木块的重力
G木=F浮-G铁=10N-4N=6N
木块的质量
木块的密度
(3)若轻轻拿走铁块,由
ρ水>ρ木
可知,当木块静止时处于漂浮,此时木块受到的浮力
F浮′=G木=6N
木块排开水的体积
木块浸入水中的深度
答:(1)木块受到的浮力是10N;
(2)木块的密度是0.6×103kg/m3;
(3)若轻轻拿走铁块,待木块静止时,木块浸入水中的深度是0.06m。
36.
【详解】(1)[1]此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为
故海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为。
(2)[2][3]固体浮力材料的体积为
故固体浮力材料的体积为;固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力
自身重力为
浮力与自身重力差为
则浮力与自身重力差为1.6×104N。
(3)[4]设“奋斗者”号的体积为V船,由题匀速下沉时
……①
压载铁全部抛完匀速上升时
……②
两式相加可得
=……③
当抛掉质量为m的压载铁后,“奋斗者”号悬浮,则
……④
令③-④×2整理得
ρ水(V铁-2V铁剩)=ρ铁(V铁-2V铁剩)
可知
V铁-2V铁剩=0

船和压载铁总质量20t,压载铁质量为2t,则船的质量为18t,即18000kg,则船的重力
G船=18000kg×10N/kg=1.8×105N
则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为
答:(1)此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为;
(2)固体浮力材料的体积为4m3;固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为1.6×104N;
(3)“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为1.9×105N。
37. A 变小 C
【详解】(1)[1] A.孔明灯是通过加热灯内的空气,空气受热膨胀,密度变小,到一定温度时,孔明灯受到的空气浮力大于灯的重力,就能升空,升空原理和热气球相同,故A符合题意;
B.火箭是通过向下喷出高温高压的燃气时,会产生一个和喷出方向相反的推力,是利用力的作用是相互的原理,故B不符合题意;
C.飞机是利用机翼上下表面的空气流速不同,产生的压强差,下方空气流速小,压强大,从而产生向上的升力,故C不符合题意;
D.风筝主要是靠风的推力升扬于空中,故D不符合题意。
故选A。
(2)[2]海拔高度越高,空气密度越小,热气球的体积变化忽略不计,由可知,热气球上升过程中所受浮力变小。
(3)[3]热气球匀速竖直上升过程中掉出一个物体,物体掉落时相对吊篮静止,是因为物体由于具有惯性,要保持原来的运动状态,继续向上运动,该物体掉出后,由于受到重力作用,速度会下降,所以将向上减速运动,最后下落,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[4]当热气球匀速上升时,处于平衡状态,受到的浮力与重力相等,热气球受到的重力为
热气球受到的浮力为
热气球受到的浮力与重力相等,所以
解得,球内热空气的密度为