第10章 流体的力现象
类型一 流体压强与流速的关系
1.下列实例,应用了“流体压强与流速的关系”的是( C )
A.拦河坝修成“上窄下宽”
B.用吸管吸瓶中的饮料
C.飞机飞行时获得升力
D.鱼鳔的大小变化使鱼在水中沉浮
2.如图所示,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速>车内空气的流速,天窗外空气的压强<车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外.(均填“>”“=”或“<”)
第2题图
类型二 浮力的大小
3.小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲、乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( B )
第3题图
A.甲杯液体的密度较大
B.乙杯液体的密度较大
C.木棒在甲杯液体中受到的浮力较大
D.木棒在乙杯液体中受到的浮力较大
4.在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示.为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是( D )
第4题图
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙
5.放有适量水的烧杯置于水平桌面上.将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面.下列叙述中,错误的是( C )
第5题图
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6 g/cm3
6.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( B )
第6题图
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
7.两个体积相同的实心正方体A和B,静止在水槽内如图所示位置.正方体A有的体积浸入水中,正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同.设两正方体密度分别为ρA和ρB,所受浮力分别为FA和FB,所受重力分别为GA和GB,下表面所受水的压强分别为pA和pB,下列说法中( A )
①ρA∶ρB=4∶5 ②pA∶pB=4∶9
③FA∶FB=1∶1 ④GA∶GB=5∶4
第7题图
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①②③正确
8.小欢同学把一石块挂在弹簧测力计的挂钩上.空气中称量时弹簧测力计的示数是2.5 N,把石块浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数是1.5 N,石块此时受到水的浮力是1N.
9.将密度为0.9×103 kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的体积V露=V,当冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水面将不变(填“升高”“降低”或“不变”).
10.2019年4月23日,中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行.
(1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图所示),这是因为若靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致压强很小,压力差会使舰艇发生碰撞.
第10题图
(2)在仪式上,我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅,它是通过减小所受重力(填“重力”或“浮力”)实现上浮的.
(3)901综合补给舰也一起亮相,该舰的满载排水量约为40 000 t,它满载时所受的浮力约为4×108N.(g取10 N/kg)
11.如图所示,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.
第11题图
(1)通过观察橡皮膜c(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bd形变相同.
(3)不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力变小(填“变大”“变小”或“不变”).
12.在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示,则圆柱体M的底面积为2.4×10-3_m2.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
第12题图
13.将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有81 g的水溢出,再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有72 g的酒精溢出,则A在水中静止时受到的浮力为0.81N,A的密度是0.9g/cm3.(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
14.许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4 800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4 800 t,此时舰船所受的浮力是4.8×107N(g取10 N/kg).当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度变大(填“变大”“变小”或“不变”).
15.如图所示,用吊车将棱长为1 m的正方体花岗岩从距水面1 m高的A处沿竖直方向匀速放入水中.在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示.花岗岩浸没在水中时受到的浮力等于1.0×104N;花岗岩下落到图甲B处(h0=2 m)时下表面受到水的压强等于3×104Pa.(g取10 N/kg,水密度为1.0×103 kg/m3,计算结果用科学记数法表示)
第15题图
16.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
第16题图
(1)分析比较实验步骤A和D、E,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与液体的密度有关.
(2)分析实验数据可知,F中液体密度小于(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度.
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是1N,金属块密度为2.7×103 kg/m3.(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
17.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1 m的正方体物块A,当容器中水的深度为30 cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg).求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器内缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A的作用力F.
第17题图
解:(1)物块A体积为V=(0.1 m)3=0.001 m3,则V排=V-V露=V-V=V=×0.001 m3=4×10-4 m3,
受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-4 m3=4 N;
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变,
F浮=G,ρ水gV排=ρ物gV,
ρ物=ρ水=×1×103 kg/m3=0.4×103 kg/m3;
(3)物块A刚好完全浸没水中,弹簧的弹力:
F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3-0.4×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=6 N.
类型三 沉与浮
18.如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则( B )
第18题图
A.大块的将下沉,小块的将上浮
B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮
D.两块都将下沉
19.将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中.若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如表所示.则两球静止在水中时的情形可能是( C )
20.一个李子的体积约为60 cm3,质量约为66 g,若把李子放入水中静止时将沉底(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).一个西瓜的体积为6×103 cm3,所受重力为55 N,若把西瓜浸没在水中后放手,当西瓜静止时所受浮力为55N.
21.潜水艇的上浮和下沉是通过什么方法来实现的?
潜水艇的工作原理:潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的.潜水艇两侧有水舱,向水舱中充水时,潜水艇的重力逐渐变大,潜水艇浸入水中的体积会变大,当水舱中的水达到一定量时,潜水艇全部浸没,此时潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力),潜水艇可以悬浮在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力减小,从而使重力小于浮力,潜水艇上浮.
22.[2023·牡丹江]学习了阿基米德原理后,小明想到一种只用弹簧测力计测量金属块密度的方法.先用弹簧测力计测出金属块的重力是0.85 N,再把金属块浸没到水中,静止时,弹簧测力计的示数是0.75 N.求:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度.
解:(1)金属块受到的浮力:F浮=G-F=0.85 N-0.75 N=0.1 N;
(2)金属块完全浸没在水中时,金属块的体积等于排开的水的体积:V金= V排===1.0×10-5 m3;
(3)金属块的质量:m===0.085 kg;
金属块的密度:ρ金===8.5×103 kg/m3.第10章 流体的力现象
类型一 流体压强与流速的关系
1.下列实例,应用了“流体压强与流速的关系”的是( )
A.拦河坝修成“上窄下宽”
B.用吸管吸瓶中的饮料
C.飞机飞行时获得升力
D.鱼鳔的大小变化使鱼在水中沉浮
2.如图所示,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗外空气的压强 车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外.(均填“>”“=”或“<”)
第2题图
类型二 浮力的大小
3.小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲、乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( )
第3题图
A.甲杯液体的密度较大
B.乙杯液体的密度较大
C.木棒在甲杯液体中受到的浮力较大
D.木棒在乙杯液体中受到的浮力较大
4.在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示.为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是( )
第4题图
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙
5.放有适量水的烧杯置于水平桌面上.将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面.下列叙述中,错误的是( )
第5题图
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6 g/cm3
6.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
第6题图
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
7.两个体积相同的实心正方体A和B,静止在水槽内如图所示位置.正方体A有的体积浸入水中,正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同.设两正方体密度分别为ρA和ρB,所受浮力分别为FA和FB,所受重力分别为GA和GB,下表面所受水的压强分别为pA和pB,下列说法中( )
①ρA∶ρB=4∶5 ②pA∶pB=4∶9
③FA∶FB=1∶1 ④GA∶GB=5∶4
第7题图
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①②③正确
8.小欢同学把一石块挂在弹簧测力计的挂钩上.空气中称量时弹簧测力计的示数是2.5 N,把石块浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数是1.5 N,石块此时受到水的浮力是 N.
9.将密度为0.9×103 kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的体积V露= V,当冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水面将 (填“升高”“降低”或“不变”).
10.2019年4月23日,中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行.
(1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图所示),这是因为若靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致压强很 ,压力差会使舰艇发生碰撞.
第10题图
(2)在仪式上,我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅,它是通过减小所受 (填“重力”或“浮力”)实现上浮的.
(3)901综合补给舰也一起亮相,该舰的满载排水量约为40 000 t,它满载时所受的浮力约为 N (g取10 N/kg)
11.如图所示,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.
第11题图
(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 .
(3)不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力 (填“变大”“变小”或“不变”).
12.在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示,则圆柱体M的底面积为 _ .(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
第12题图
13.将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有81 g的水溢出,再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有72 g的酒精溢出,则A在水中静止时受到的浮力为 N,A的密度是 g/cm3.(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
14.许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4 800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4 800 t,此时舰船所受的浮力是 N(g取10 N/kg).当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度 (填“变大”“变小”或“不变”).
15.如图所示,用吊车将棱长为1 m的正方体花岗岩从距水面1 m高的A处沿竖直方向匀速放入水中.在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示.花岗岩浸没在水中时受到的浮力等于 N;花岗岩下落到图甲B处(h0=2 m)时下表面受到水的压强等于 Pa.(g取10 N/kg,水密度为1.0×103 kg/m3,计算结果用科学记数法表示)
第15题图
16.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
第16题图
(1)分析比较实验步骤A和 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与 有关.
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度.
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N,金属块密度为 kg/m3.(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
17.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1 m的正方体物块A,当容器中水的深度为30 cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg).求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器内缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A的作用力F.
第17题图
类型三 沉与浮
18.如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则( )
第18题图
A.大块的将下沉,小块的将上浮
B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮
D.两块都将下沉
19.将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中.若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如表所示.则两球静止在水中时的情形可能是( )
20.一个李子的体积约为60 cm3,质量约为66 g,若把李子放入水中静止时将 (填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).一个西瓜的体积为6×103 cm3,所受重力为55 N,若把西瓜浸没在水中后放手,当西瓜静止时所受浮力为 N.
21.潜水艇的上浮和下沉是通过什么方法来实现的?
潜水艇的工作原理:潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的.潜水艇两侧有水舱,向水舱中充水时,潜水艇的重力逐渐变大,潜水艇浸入水中的体积会变大,当水舱中的水达到一定量时,潜水艇全部浸没,此时潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力),潜水艇可以悬浮在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力减小,从而使重力小于浮力,潜水艇上浮.
22.[2023·牡丹江]学习了阿基米德原理后,小明想到一种只用弹簧测力计测量金属块密度的方法.先用弹簧测力计测出金属块的重力是0.85 N,再把金属块浸没到水中,静止时,弹簧测力计的示数是0.75 N.求:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度.