第十章 压强和浮力
一、选择题
1.如图所示,《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情境,下列选项中可以增大压强的是( )
A.甲图中把镰刀磨锋利 B.乙图中木桶底面积较大
C.丙图中牛的脚掌较大 D.丁图中扁担较宽
2.甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,甲对地面的压强为p0,将甲放到乙上方中央后,乙对地面的压强也为p0。甲、乙的高度分别为h甲、h乙,若甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,则( )
A.h甲>h乙 ρ甲<ρ乙 B.h甲>h乙 ρ甲>ρ乙
C.h甲ρ乙
3.下图所示的实例中,不属于连通器应用的是( )
A. 茶壶 B. 水池下的回水弯管
C. 活塞式抽水 D. 船闸
4.如图所示,两只容器中分别装有相同高度的酒精和水,A、B、C三点中,液体压强分别为、、,已知,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.地球被几百千米厚的大气层包围着,大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中,与大气压作用有关的是( )
A.沙漠越野车安装宽大的车轮
B.用吸管吸玻璃杯中的饮料
C.船经过船闸从上游驶往下游
D.利用圆木滚动来搬运巨石
6.根据“流体中流速越大的位置压强越小”,则下列现象不会发生的是( )
A.两船并行,造成相吸相撞 B.室外有风时,窗帘飘到窗外
C.台风刮过,压塌屋顶 D.汽车驶过,路边的树叶被卷入车底
7.弹簧测力计下悬挂一个金属块在空气中称量时示数如图甲所示,把金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.金属块浸没在水中所受拉力为3.2N
B.金属块浸没在水中所受浮力为2.2N
C.金属块的体积10﹣4m3
D.物体浸没在水中的深度越深,弹簧测力计的示数越大
8.潜水员从水面下潜的过程中,所受的浮力和压强说法正确的是( )
A.浮力变大,压强变大 B.浮力变小,压强变大
C.浮力不变,压强不变 D.浮力不变,压强变大
9.水平桌面上,甲、乙两个相同容器中盛有浓度不同的盐水,小梦将两个草莓(假设其完全相同)分别放入杯中进行清洗,当两草莓静止时,甲、乙容器中的液面恰好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲中草莓受到的浮力更大
B.两杯盐水的密度相等
C.乙中盐水对容器底部的压强更大
D.甲杯子对桌面的压强更大
10.如图所示,是小明学习浮力后所制作的潜水艇模型,注射器通过极软的胶管从大试管中抽气或向大试管中注气,就可以调整大试管在水中的状态,忽略软胶管在水中的体积变化和对大试管的作用力。下列分析正确的是( )
A.潜水艇漂浮时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大
B.将注射器的活塞往里推,“潜水艇”排开水的重力变小
C.将注射器的活塞往外拉,水槽底部受水的压强保持不变
D.当“潜水艇”处于悬浮状态时,向水中加盐,它将上浮
二、填空题
11.如图所示,一块质地均匀的砖,以甲、乙、丙三种方式放置在同一水平桌面上。其中以___________方式放置时砖的重心位置最低,以___________方式放置时砖对桌面的压强最大。
12.如图所示,烧杯内盛有一定量的水,比较水中A、B、C三点,水在___________点的压强最大,在___________点的压强最小。
13.如图,将空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜,瓶口朝下竖直地浸入水中,橡皮膜受到水向________的压强,大小为_________Pa(ρ水=1.0×103kg/m3)。
14.有一种巧妙分离蛋黄蛋清的方法:手按压空矿泉水瓶,把瓶口贴着蛋黄,如图所示,松手后瓶内气体压强变 ___________,蛋黄在 ___________的作用下被吸进瓶里。高压锅 ___________(选填“是”或“不是”)利用大气压原理工作的。
15.综合实践活动课上,小明按图所示的尺寸剪出纸片,折成飞机机翼的模型(虚线为折痕),叠好后用胶带固定,再用细线悬挂,小明悬挂时应该将______(选填“A”或“B”)面朝上,因为当用电吹风对着“机翼”前端水平吹气时,该面比另一面纸片上方空气流速______(选填“快”或“慢”),气体压强______(选填“大”或“小”),从而模拟飞机获得向上的升力。
16.压入水中的乒乓球放手后会上浮,当它没露出水面时,它受到的浮力会______,当它逐渐露出水面时,它受到的浮力会______。(均选填“变大”、“变小”、“不变”)
17.将同一支密度计先后放在甲、乙两种液体中。静止时如图,两次密度计受到的浮力大小关系是F甲______F乙,ρ甲______ρ乙(选填“>”“=”或“<”)。
18.如图所示是我国新型多功能科考船——“海洋地质二号”。它的排水量为7224吨,满载时排开海水的体积为______m3;满载时科考船所受的浮力为______;海面下深处海水的压强为______Pa。(g取,取)
三、作图题
19.如图所示,静止于斜面上的物体,请画出物体所受重力和物体对斜面的压力。
20.如图所示,若不计水的阻力,请画出潜水艇在水中加速下沉时所受力的示意图。(O为力的作用点)
四、实验题
21.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,利用了两个相同的木块和一块海绵,如图所示。
(1)实验中通过观察海绵的______________来比较压力作用的效果;
(2)对比甲、乙两图,可以得出:在______________相同时,______________,压力的作用效果越明显;
(3)对比__________两图,可以得出受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为__________(填“正确”或“不正确”),其理由是:___________。
(5)图甲与图丁中的物体对海绵的压强分别为p甲、p丁,则p甲____________p丁(填“=”“<”“>”)
22.如图所示,小亮用微小压强计探究液体内部压强的特点(ρ盐水>ρ水)。
(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,那么应该通过下列哪种方法进行调节 ______;
A.向U形管内加适量水 B.向U形管内加适量酒精 C.拆除软管重新安装
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 _____(选填“有色”或“无色”)的;
(3)将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置,观察U形管两侧液面的高度差的变化,这是为了研究液体压强与 _______关系;
(4)由以上实验可知,图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置 _____。
23.小慧利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是减小_____ ;二是____ 。
(2)如图所示,水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞____时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L,则大气压的值可以表示为p=___
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值______(偏大/不变/偏小)。
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用___(甲/乙)注射器,理由是____ 。
24.在“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,小明的实验步骤如下:
①如图甲,用弹簧测力计测出物体所受的重力,用F1表示;
②如图乙,将物体缓慢浸入水中,读出物体浸没在水中后弹簧测力计的读数,用F2表示;
③如图丙,用弹簧测力计测出排开的水和小桶的总重力,用F3表示;
④如图丁,倒出小桶中的水,用弹簧测力计测出小桶所受的重力,用F4表示。
(1)小强提醒小明注意小桶的重力应该在注水前提前测好,这样做的好处是能更加准确地计算出______,小明以合理的顺序进行测量,如果四次测量值满足______(用表达式填写)的关系时,即可验证阿基米德原理;
(2)物体的密度(用所测物理量和ρ水表示)______;若溢水杯中的水没有装满,物体浸没在溢水杯后,则小桶中水的重力与物体所受浮力相比______(选填“偏大”或“偏小”);
(3)为了使实验结论更具有普遍性,小明应该______(选填序号)。
A.多次测量取平均值
B.换用其他液体多次实验
C.换用其他弹簧测力计多次实验
五、计算题
25.如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,该坦克具有潜渡功能(即:坦克可以完全钻入水中,沿河底从水下通过),坦克总质量为42t,坦克顶部离地面的高度为2.3m,每条履带与地面的接触面积为。(人与其他物体质量忽略不计,g取10N/kg,河水的密度约为)。请利用给出的数据,求:
(1)该坦克停在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)坦克在深为5m的河水中潜渡时,坦克顶部受到液体压强是多少?
(3)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部、面积为的水平舱门受到的河水的压力是多少?
26.中国第二艘航空母舰001A标准排水量可达6万吨,“标准排水量”指人员齐备,但不包含燃油、备用锅炉水等在内的排水量。(ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若该航空母舰在标准排水量时,所受到海水的浮力是多少?
(2)若再装载燃油、锅炉水等共1.8万吨达到满载,则满载后排开水的体积为多少m3?
(3)若该航空母舰以5.4m/s的速度匀速直线航行,受到的阻力为1.0×107N,则牵引力应为多少牛?
参考答案
1.A
2.D
3.C
4.C
5.B
6.C
7.C
8.D
9.C
10.D
11.丙 乙
12.A C
13.上 800
14.小 大气压 不是
15.A 快 小
16.不变 变小
17.= <
18.7224
19.
20.
21.凹陷程度 压力 受力面积越小 甲丙 不正确 未控制压力相同 =
22.C 有色 液体密度 D
23.摩擦 活塞的密封性好 刚开始移动 偏小 甲 用乙时,所测的力将超过测力计的量程
24.排开水的重力 F1-F2=F3-F4 偏小 B
25.(1)1.05×105Pa;(2)2.7×104Pa;(3)2.16×104N
26.(1)6×108N;(2)7.8×104m3;(3)1.0×107N