专项突破 压强、浮力综合
基础过关
命题点1压强、密度综合判断
1. 我国“奋斗者”号载人潜水器(如图所示)在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为10 909 m,创造了我国载人深潜的新纪录.假设海水密度不变,“奋斗者”号载人潜水器浸没入水中后,在继续下潜的过程中受到海水的( )
第1题图
A. 压强和浮力都增大 B. 压强和浮力都减小
C. 压强增大,浮力不变 D. 压强不变,浮力不变
2. 在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,如图所示.下列说法正确的是( )
第2题图
A. 漂浮的种子受到的浮力小于自身重力
B. 种子下沉过程中受到的浮力大于自身重力
C. 下沉过程中盐水对种子的压强变大
D. 沉底的种子只受到重力和支持力
3. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示.下列说法正确的是( )
第3题图
A. 密度计A所受浮力较小 B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等 D. 两密度计在水面处的刻度值不同
4. 小明的妈妈买回一些樱桃,放在如图甲所示的杯子中准备清洗,为了去除农药残留,往水中加入了适量的盐(忽略液面高度变化),发现樱桃漂浮在液面上,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
第4题图
A. 图甲中樱桃所受的浮力大于它的重力
B. 与图甲相比,樱桃在图乙中受到的浮力较小
C. 与图乙相比,图甲杯底所受的液体压强较小
D. 与图甲相比,图乙杯子对桌面的压强较小
5. 柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入清水,土豆逐渐下沉,当注入适量清水时,土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示.下列说法正确的是( )
第5题图
A. 漂浮在水面上时,土豆受到的浮力与其重力大小相等
B. 向容器中缓慢注入清水时,容器对桌面的压强不变
C. 沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
D. 沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
【典型试题拓展】 第5题 1.(物体质量相同,体积不同)水平桌面上放有两个完全相同的容器,分别盛有两种不同液体,将A、B两个质量相等的实心物体(VB>VA)分别放入甲、乙两种液体中,如图所示.静止时两容器中液面相平,则ρ甲液_______ρ乙液,A物体受到的浮力_______B物体受到的浮力,甲容器底受到的液体压强_______乙容器底受到的液体压强.(均选填“大于”“等于”或“小于”)
命题点2压强、浮力综合计算
6. 如图所示,一个边长为0.1 m的正方体竖直悬浮在某液体中,其上表面受到液体的压力F1为6 N,下表面受到液体的压力F2为14 N(g取10 N/kg).下列说法中错误的是( )
第6题图
A. 正方体受到的浮力为8 N
B. 液体的密度为0.8×103 kg/m3
C. 正方体上表面到液面的距离h=0.06 m
D. 液体对正方体下表面的压强为1.4×103 Pa
7. 为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试.他戴上该手环下潜到湖面下5 m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33 dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面.已知老张的质量为63 kg,密度是1.05×103 kg/m3,不计手环的质量和体积(ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg),则下列说法正确的是( )
第7题图
A. 老张的体积是60 cm3
B. 下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C. 气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为300 N
D. 手环在水下5 m深处时,受到水的压强是5.25×104 Pa
8. 将一体积为1 000 cm3的正方体木块置入盛水的容器中,如图甲所示,该木块漂浮,且有的体积露出水面,则该木块受到浮力为________N,若对该木块施加一个竖直向下的压力F,让它刚好浸没在水中,如图乙所示,则力F的大小为________N,此时木块底部所受水的压强为________Pa(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg).
第8题图
【典型试题拓展】 第8题 2. (叠加模型)体积是1 000 cm3的正方体木块漂浮在水面上,木块浸没入水中部分的体积是600 cm3,如图甲所示,此时木块受到的浮力是______ N,木块的密度是__________ kg/m3;若在木块上放一金属块,木块恰好全部没入水中,如图乙所示,则金属块的质量是______ kg.
9. 如图所示,密度为0.6×103 kg/m3、体积为0.02 m3的木块被绳子系在柱形容器底,木块完全没入水中,绳子受到的拉力为__________N.剪断绳子,木块静止后露出水面的体积为__________m3;该过程中容器对地面的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
第9题图
10. 小明同学从“曹冲称象”的故事中得到启发,制作了如图甲的“水秤”(模拟图),用来称量物体的质量.已知透明大筒足够深,小筒的高度为H=0.3 m,底面积为S=0.02 m2,小筒和秤盘总质量为3 kg.(小筒壁的厚度可忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)则:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为多大?
(2)如图甲,A为“0刻度线”的位置,则水面位于A点时,小筒底部受到的压强为多大?
(3)当秤盘中放上物体时,如图乙,请你通过计算判断该秤能否称量5 kg的物体,若不能,应如何改进?
综合提升
11. 一薄壁柱形容器底面积为200 cm2,装有104 cm3的水.用体积和质量不计的细线将A、B连在一起,放入水中静止,如图所示.水面上升了6.5 cm,物体B的重力为6 N,体积为400 cm3.若把细线剪断后,最终A、B处于静止状态.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)则下列说法正确的是( )
第11题图
A. 最终物体A、B都将沉入容器底部
B. 细线剪断前后物体A、B受到的浮力均不变
C. 细线剪断后,水对容器底的压力变化了2 N
D. 细线剪断后,容器对桌面的总压力变化了2 N
12. 如图甲所示,容器底面积为200 cm2,一根细线下吊着物体,容器开始是空的,现在往容器中以200 cm3/min的恒定速度注水,绳子的拉力随注水时间变化如图乙所示,物体的质量为__________g,当t=4 min时,水对容器底部的压强为__________Pa,物体的密度为__________kg/m3.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
【典型试题拓展】 第12题 3. (物体系在容器底)将一圆柱体木块用细线系在没有水的容器底部,然后向容器中逐渐加水,如图甲所示.图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象,则木块的重力为_____ N,木块的密度为_________ kg/m3,木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为_______ Pa.
专项突破 压强、浮力综合
1. C 2. C 3. A 4. C 5. A
【典型试题拓展】 第5题 大于 等于 大于
6. C 7. C
8. 6 4 1 000
【典型试题拓展】 第8题 6 0.6×103 0.4
9. 80 0.008 不变
10. 解:(1)当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,小筒和秤盘总重力G0=m0g=3 kg×10 N/kg=30 N
所以此时小筒受到的浮力F浮=G0=30 N
(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
V排===3×10-3 m3
由V排=Sh可得,A点距小筒底部的距离,即小筒底部在水中的深度h===0.15 m
此时小筒底部受到的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1 500 Pa
(3)在秤盘上放物体后小筒受到的最大浮力
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gSH=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m2×0.3 m=60 N
则称量物体的最大重力
G=F浮′-G0=60 N-30 N=30 N
所能称量物体的最大质量m===3 kg
故不能称量5 kg的物体,若要称量5 kg的物体,可以通过增大大筒中液体密度的方式进行改进(或减小小筒和秤盘的总质量).
11. C 12. 240 400 1.2×103
【典型试题拓展】 第12题 6 0.6×103 1 600