阶段训练(二) 压强 流体的力现象
(满分分值:100分 时间:60分钟)
考点过关自测:压强□ 液体压强□ 固体压强□ 连通器□ 大气压强□ 流体压强□ 浮力□ 物体的浮沉条件□ 阿基米德原理□ 浮力的应用□
一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.(河北唐山期中)下列生活和生产中,不是利用连通器原理工作的是( B )
2.(四川宜宾期中)下列实例中,目的是增大压强的是( D )
A.坦克的履带做得很宽
B.螺丝刀的握柄做得较粗
C.沙发的坐垫做得很软
D.图钉的针尖磨得很锋利
3.(河北保定期中)我们在生活中会经常用到物理知识。如图所示的生活实例中,没有利用大气压的是( B )
A.甲:纸片托住杯中的水
B.乙:拦河大坝上窄下宽
C.丙:用注射器吸取药液
D.丁:盆景自动供水装置
4.(山东济南期末)如图为拓展活动课时同学们制作的空气迫击炮。用电吹风沿着圆筒上端的筒口送风,乒乓球被逐一吸入圆筒,并从圆筒上方喷射出去。产生这一现象的原因是( D )
A.筒口下方空气流速大,导致筒口下方的压强大于筒口上方的压强
B.筒口下方空气流速大,导致筒口下方的压强小于筒口上方的压强
C.筒口上方空气流速大,导致筒口下方的压强小于筒口上方的压强
D.筒口上方空气流速大,导致筒口下方的压强大于筒口上方的压强
5.(四川成都期中)关于浮力,下列说法正确的是( D )
A.浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力
B.浮力的施力物体只能是液体
C.在不同的液体中,浮力的方向会不同
D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
6.(河北衡水开学考试)如图所示,取一个矿泉水瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮(如图甲);若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙),此实验中,相关说法错误的是( B )
A.甲图中,乒乓球不受浮力
B.乙图中,乒乓球不受浮力
C.丙图中,乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差
D.整个实验验证了浮力产生的原因
甲图下方不受水的压强,因而没有向上的压力,不受浮力,故A正确,不符合题意;当用手堵住瓶口,则乒乓球上面和下面都有水,由于乒乓球上、下两面所处的深度不同,下面所处的深度大于上面的深度,下面受到的压强大于上面受到的压强,因此水对乒乓球产生的向上的压力与向下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是水对乒乓球施加的向上托的力,这个力称为浮力,当乒乓球受到的浮力大于其自身重力时,乒乓球上浮起来,所以此实验说明了浮力产生的原因,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
7.(河北唐山期中)如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( A )
A.实验时,等竖直玻璃管中的水银稳定后,再向水银槽中倒入一部分水银,则玻璃管内外水银面高度差不变
B.换用粗玻璃管做实验,玻璃管内的水银柱会变短
C.实验时,若玻璃管中进入一个小气泡,管内外水银面高度差会变大
D.将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
若再向水银槽中倒入一部分水银,由于外界大气压不变,所以玻璃管内外水银面高度差不变,故A正确;换用粗玻璃管做实验,由于外界大气压不变,所以玻璃管内外水银面高度差不变,故B错误;实验时,若玻璃管中进入一个小气泡,气泡会产生一定的压强,管内外水银面高度差会变小,故C错误;将此装置从地面移至山顶,由于山顶大气压较小,所以玻璃管内的水银面会下降,故D错误。
8.(河北唐山期末)小明在学习了浮沉条件的应用后,用粗细均匀的木棒和铁丝制成一个简易密度计,将其分别放入水平桌面上盛有不同液体的两个相同的圆柱形容器中,密度计在液体中静止时两杯中液面相平,如图所示,下列说法正确的是( D )
A.密度计在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.甲、乙两容器中液体对容器底的压力相等
D.木棒底面所受液体的压强大小相等
在甲、乙两图中,密度计都处于漂浮的状态,浮力均等于重力,同一密度计重力相等,所以浮力相等,即密度计在甲液体中所受浮力等于在乙液体中所受浮力,故A错误;根据密度计的知识可知,液体密度越大,同一密度计露出液面的体积越大,由图可知,甲图中密度计露出的体积大,所以甲液体密度大于乙液体的密度,故B错误;因两容器中液面相平,由p=ρ液gh可知,两容器底受到液体的压强关系为p甲>p乙,又因两容器底面积相同,所以由F=pS可知,甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力,故C错误;密度计受到的浮力相同,根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差,而密度计漂浮,其上表面受到的压力为0,所以下表面受到的压力相等,密度计底面积一定,由F=pS可知,密度计(木棒)底部所受液体的压强相等,故D正确。
9.(河北石家庄期末)中国海军成立71周年纪念日前夕,075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水。这艘攻击舰的最大排水量为3.5×104 t,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是(g取10 N/kg)( B )
A.军舰满载时受到的浮力为3.5×106 N
B.直升机从军舰上飞走后,舰身会上浮一些
C.军舰从长江驶入大海后,排开液体的体积增大
D.军舰匀速航行时,受到的浮力大于军舰的总重力
军舰满载时受到的浮力为F浮=G排=m排g=3.5×104×103 kg×10 N/kg=3.5×108 N,故A错误;直升机起飞时,军舰仍漂浮,但自重G减小,根据漂浮条件可知军舰所受浮力减小,根据F浮=ρ液gV排可知,军舰排开液体的体积减小,所以舰身会上浮一些,故B正确;军舰不管是在海水中还是在江水中,都处于漂浮状态,浮力始终等于军舰的重力,而军舰的重力不变,所以军舰受到的浮力保持不变,从长江驶入大海后,由于海水的密度大于江水的密度,由公式F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积减小,故C错误;军舰航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于军舰的总重力,故D错误。
10.(四川乐山模拟)如图所示,不同材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比2∶1,底面积之比SA∶SB=1∶2,密度之比ρA∶ρB=1∶2,关于地面受到压力和压强关系正确的是( B )
A.FA∶FB=1∶1,pA∶pB=1∶1
B.FA∶FB=1∶2,pA∶pB=1∶1
C.FA∶FB=2∶1,pA∶pB=1∶1
D.FA∶FB=2∶1,pA∶pB=1∶2
因为p======ρgh,由题意知,实心圆柱体A和B高度之比hA∶hB=2∶1,密度之比ρA∶ρB=1∶2,故它们对地面的压强之比pA∶pB=ρAghA∶ρBghB=(1×2)∶(2×1)=1∶1,因为底面积之比SA∶SB=1∶2, 故根据F=pS可得它们对地面的压力之比FA∶FB=pASA∶pBSB=(1×1)∶(1×2)=1∶2。
二、填空题(共7小题,每空2分,共28分)
11.(山东济南期末)2022年12月9日,全球首架国产C919飞机正式交付并测试飞行。当飞机在机场跑道滑行时,机翼上方的空气流速__大于__(选填“大于”“等于”或“小于”)下方的空气流速,机翼上、下方所受的压力差形成向上的升力。飞机离开跑道进入高空过程中,大气压强逐渐__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(河北保定期末)为了探究压力的作用效果,小张将小桌子和砝码依次按照图甲、乙、丙三种方式放置在海绵上。实验中通过观察海绵的__凹陷程度__来反映压力的作用效果,通过乙、丙两图可探究__受力面积的大小__对压力作用效果的影响。
13.(河北中考)如图所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在__大气压/大气压强__作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例:___吸盘__。
在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后,水温度升高变成水蒸气,充满这个铁桶中,把桶口堵住,然后浇上冷水,此时内部的水蒸气遇冷液化,内部压强减小,铁桶在大气压(大气压强)的作用下被压扁;生活中运用大气压的例子有:吸盘,用吸管喝饮料,钢笔吸墨水等。
14.(山东济宁三模)在验证阿基米德原理实验时,根据图中弹簧测力计示数可得物体所受浮力为__0.5__N,排除测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于所受的浮力,实验操作中可能造成这种结果的原因是__A__。
A.图①中烧杯内水面未到烧杯口
B.图④中小桶内有少量水
由称重法据①和②可知物体所受浮力为F浮=F1-F2=1.9 N-1.4 N=0.5 N;图①中烧杯内水面未到烧杯口,造成溢出水的体积小于排开水的体积,排开水的重力减小,故A符合题意,④中小桶内有少量水,物体排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果,故B不符合题意。
15.(山东日照期末)为建设深水港,运用微型潜水艇探测海底情况,该潜水艇由海面逐渐下潜到浸没的过程中,受到的浮力__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”),潜水艇在水面下匀速下潜的过程其排开液体所受的重力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.(四川德阳月考)南水北调中线工程从丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京,渠水在贯穿黄河时,工程师设计了(如甲图)穿黄隧洞,构建了__连通器__模型,实现了渠水全程自流。当小明将一个简易气压计(如乙图)由山顶拿到山脚时,发现细玻璃管中液面__下降__(选填“上升”“下降”或“不变”)。
17.(河北石家庄期末)如图所示,圆柱体A、B叠放在水平桌面上,A的重力为100 N,底面积为100 cm2,B的重力为40 N,底面积为50 cm2。A对B的压力F=__100__N,B对水平桌面的压强p=__2.8×104__Pa。
三、实验题(共2小题,第18题12分,第19题16分,共28分)
18.(12分)(山东德州期末)小婷在探究液体内部的压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。(g取10 N/kg)
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__打开__(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平。
(2)比较图乙与__丙__两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强__相等__。
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向__上__移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.2 m,则p盐=__2_000__Pa。
(4)探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(1)U形管与探头连接时,需要保持U形管液面上方的气压相同,因此需要把阀门K打开。(2)探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头所处的深度,且探头的朝向相同,故乙、丙两图符合题意;图丙与丁两图,探头深度和液体密度相同,探头朝向不同,U形管两侧液面高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。(3)若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动;当U形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为p盐=p水=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2 000 Pa。(4)探究过程中,保持探头所处深度不变,探头所受的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的高度差不变,由几何知识可知,所对刻度线间的距离将变大。
19.(16分)(河北廊坊期末)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,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),并将弹簧测力计的示数记录在表格中:
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(1)测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和__分度值__,观察指针是否指在零刻度线的位置,步骤A中弹簧测力计的示数是__2.7__N。
(2)分析比较实验步骤A和__D、E__,可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较实验步骤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__有关。
(3)分析实验数据可知,F中液体密度__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(4)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__1__N,金属块密度为__2.7×103__kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在使用弹簧测力计之前,需要明确其量程和分度值,这是为了确保测量结果的准确性和可读性。此外,还需要观察指针是否指在零刻度线的位置,如果不在,需要进行调零。步骤A的图中,弹簧测力计分度值为0.1 N,可以读出弹簧测力计的示数为2.7 N,这是金属块在空气中的重力。(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,需要比较物体在不同深度且完全浸没时受到的浮力。从实验步骤中,可以看到步骤A和D、E满足这一条件(物体完全浸没,但深度不同)。比较A和D、E的弹簧测力计示数,发现浮力大小并未改变,因此可以得出结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,需要比较物体在部分浸入和完全浸入时受到的浮力。从实验步骤A、B、C、D中,可以看到物体排开液体的体积逐渐增大,同时弹簧测力计的示数逐渐减小,即浮力逐渐增大。因此,可以得出结论:浮力大小与物体排开液体的体积有关;为了探究浮力大小与液体密度的关系,需要比较物体在不同密度的液体中受到的浮力。从实验步骤A、E、F,可以看到物体在两种不同密度的液体中受到的浮力不同,且液体密度越大,浮力也越大,因此,我们可以得出结论:浮力的大小还与液体的密度有关。(3)为了比较F中液体的密度与水的密度,需要比较物体在两种液体中受到的浮力。从实验数据中,可以看到物体在F中受到的浮力(通过计算得出为0.8 N)小于在水中的浮力(1 N)。由于物体在两种液体中都是完全浸没的,且排开液体的体积相同,因此根据阿基米德原理,我们可以得出F中液体的密度小于水的密度。(4)金属块浸没在水中时,受到的浮力可以通过称重法计算得出,即浮力等于金属块在空气中的重力减去在水中的重力。从实验数据中,我们可以得到金属块在水中弹簧测力计示数为1.7 N,在空气中的重力为2.7 N,因此金属块浸没在水中时受到的浮力为F浮=G-FE=2.7 N-1.7 N=1 N;利用浮力公式和阿基米德原理求出金属块的体积V=V排===1×10-4 m3,金属块的质量m===2.7×10-1 kg,金属块密度为ρ===2.7×103 kg/m3
四、计算题(共2小题,第20题6分,第21题8分,共14分)
20.(6分)(山东潍坊期中)图示是一平底矿泉水瓶,该瓶容量为500 mL,瓶底面积为30 cm2,瓶盖面积为7 cm2,空瓶的质量为10 g。将该瓶装满水,先后正立和倒放在水平桌面上,如图甲、乙所示,瓶中水的高度为18 cm。求:(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)图甲中瓶子对桌面的压力;
(2)图甲中瓶子对桌面的压强;
(3)图乙中瓶中水对瓶盖的压力。
(1)瓶中水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×500×10-6 m3=0.5 kg
图甲中瓶子对桌面的压力F=G总=(m瓶+m水)g=(10×10-3 kg+0.5 kg)×10 N/kg=5.1 N
(2)图甲中瓶子对桌面的压强p===1.7×103 Pa
(3)图乙中瓶中水对瓶盖的压强为p′=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×18×10-2 m=1.8×103 Pa
图乙中瓶中水对瓶盖的压力为F′=p′S′=1.8×103 Pa×7×10-4 m2=1.26 N
21.(8分)(四川广安期末)如图甲所示,水平桌面上有一足够高的薄壁圆柱形容器,一质量为0.6 kg、底面积为200 cm2、高为10 cm的圆柱形玻璃杯A(未盛水)漂浮在容器内的水面上,A的底部通过细绳与一质量为0.24 kg的实心金属块B相连。此时A、B在水中均处于静止状态,细线未拉直(B未与容器底部紧密接触,细线不可伸长且质量、体积忽略不计)。向容器中缓慢注水,细线对A的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)细线未拉直时,水对玻璃杯A底部的压强大小;
(2)t1时刻,玻璃杯A所受的浮力大小;
(3)实心金属块B的密度。
(1)由题意可知,细线未拉直时,玻璃杯A处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,所以玻璃杯A受到的浮力为FA浮=GA=mAg=0.6 kg×10 N/kg=6 N
玻璃杯A漂浮,根据浮力产生的原因可知,水对玻璃杯A底部的压力为F=FA浮=6 N
则玻璃杯A底部受到水的压强为pA===300 Pa
(2)由图乙可知,t1时刻,细线对A的拉力大小为FA=1N
因为A受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用,且受力平衡,所以A受到的浮力大小为FA浮′=GA+FA=6 N+1 N=7 N
(3)由图乙可知,当金属块B被提起时,细线对B的拉力大小为FB=2 N
因为B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,且受平衡力,所以B受到的浮力为FB浮=GB-FB=mBg-FB=0.24 kg×10 N/kg-2 N=0.4 N
由F浮=ρ液V排g可得,金属块B浸没在水中排开水的体积为VB排===4×10-5 m3
金属块B的体积为VB=VB排=4×10-5m3
则金属块B的密度为ρB===6×103 kg/m3阶段训练(二) 压强 流体的力现象
(满分分值:100分 时间:60分钟)
考点过关自测:压强□ 液体压强□ 固体压强□ 连通器□ 大气压强□ 流体压强□ 浮力□ 物体的浮沉条件□ 阿基米德原理□ 浮力的应用□
一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.(河北唐山期中)下列生活和生产中,不是利用连通器原理工作的是( )
2.(四川宜宾期中)下列实例中,目的是增大压强的是( )
A.坦克的履带做得很宽
B.螺丝刀的握柄做得较粗
C.沙发的坐垫做得很软
D.图钉的针尖磨得很锋利
3.(河北保定期中)我们在生活中会经常用到物理知识。如图所示的生活实例中,没有利用大气压的是( )
A.甲:纸片托住杯中的水
B.乙:拦河大坝上窄下宽
C.丙:用注射器吸取药液
D.丁:盆景自动供水装置
4.(山东济南期末)如图为拓展活动课时同学们制作的空气迫击炮。用电吹风沿着圆筒上端的筒口送风,乒乓球被逐一吸入圆筒,并从圆筒上方喷射出去。产生这一现象的原因是( )
A.筒口下方空气流速大,导致筒口下方的压强大于筒口上方的压强
B.筒口下方空气流速大,导致筒口下方的压强小于筒口上方的压强
C.筒口上方空气流速大,导致筒口下方的压强小于筒口上方的压强
D.筒口上方空气流速大,导致筒口下方的压强大于筒口上方的压强
5.(四川成都期中)关于浮力,下列说法正确的是( )
A.浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力
B.浮力的施力物体只能是液体
C.在不同的液体中,浮力的方向会不同
D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
6.(河北衡水开学考试)如图所示,取一个矿泉水瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮(如图甲);若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙),此实验中,相关说法错误的是( )
A.甲图中,乒乓球不受浮力
B.乙图中,乒乓球不受浮力
C.丙图中,乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差
D.整个实验验证了浮力产生的原因
7.(河北唐山期中)如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.实验时,等竖直玻璃管中的水银稳定后,再向水银槽中倒入一部分水银,则玻璃管内外水银面高度差不变
B.换用粗玻璃管做实验,玻璃管内的水银柱会变短
C.实验时,若玻璃管中进入一个小气泡,管内外水银面高度差会变大
D.将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
8.(河北唐山期末)小明在学习了浮沉条件的应用后,用粗细均匀的木棒和铁丝制成一个简易密度计,将其分别放入水平桌面上盛有不同液体的两个相同的圆柱形容器中,密度计在液体中静止时两杯中液面相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.甲、乙两容器中液体对容器底的压力相等
D.木棒底面所受液体的压强大小相等
9.(河北石家庄期末)中国海军成立71周年纪念日前夕,075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水。这艘攻击舰的最大排水量为3.5×104 t,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是(g取10 N/kg)( )
A.军舰满载时受到的浮力为3.5×106 N
B.直升机从军舰上飞走后,舰身会上浮一些
C.军舰从长江驶入大海后,排开液体的体积增大
D.军舰匀速航行时,受到的浮力大于军舰的总重力
10.(四川乐山模拟)如图所示,不同材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比2∶1,底面积之比SA∶SB=1∶2,密度之比ρA∶ρB=1∶2,关于地面受到压力和压强关系正确的是( )
A.FA∶FB=1∶1,pA∶pB=1∶1
B.FA∶FB=1∶2,pA∶pB=1∶1
C.FA∶FB=2∶1,pA∶pB=1∶1
D.FA∶FB=2∶1,pA∶pB=1∶2
二、填空题(共7小题,每空2分,共28分)
11.(山东济南期末)2022年12月9日,全球首架国产C919飞机正式交付并测试飞行。当飞机在机场跑道滑行时,机翼上方的空气流速__ __(选填“大于”“等于”或“小于”)下方的空气流速,机翼上、下方所受的压力差形成向上的升力。飞机离开跑道进入高空过程中,大气压强逐渐__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(河北保定期末)为了探究压力的作用效果,小张将小桌子和砝码依次按照图甲、乙、丙三种方式放置在海绵上。实验中通过观察海绵的__ __来反映压力的作用效果,通过乙、丙两图可探究__ __对压力作用效果的影响。
13.(河北中考)如图所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在__ __作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例:___ __。
14.(山东济宁三模)在验证阿基米德原理实验时,根据图中弹簧测力计示数可得物体所受浮力为__ __N,排除测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于所受的浮力,实验操作中可能造成这种结果的原因是__ __。
A.图①中烧杯内水面未到烧杯口
B.图④中小桶内有少量水
15.(山东日照期末)为建设深水港,运用微型潜水艇探测海底情况,该潜水艇由海面逐渐下潜到浸没的过程中,受到的浮力__ __(选填“变大”“变小”或“不变”),潜水艇在水面下匀速下潜的过程其排开液体所受的重力__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.(四川德阳月考)南水北调中线工程从丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京,渠水在贯穿黄河时,工程师设计了(如甲图)穿黄隧洞,构建了__ __模型,实现了渠水全程自流。当小明将一个简易气压计(如乙图)由山顶拿到山脚时,发现细玻璃管中液面__ __(选填“上升”“下降”或“不变”)。
17.(河北石家庄期末)如图所示,圆柱体A、B叠放在水平桌面上,A的重力为100 N,底面积为100 cm2,B的重力为40 N,底面积为50 cm2。A对B的压力F=__ __N,B对水平桌面的压强p=__ __Pa。
三、实验题(共2小题,第18题12分,第19题16分,共28分)
18.(12分)(山东德州期末)小婷在探究液体内部的压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。(g取10 N/kg)
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__ __(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平。
(2)比较图乙与__ __两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强__ __。
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向__ __移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.2 m,则p盐=__ _ __Pa。
(4)探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.(16分)(河北廊坊期末)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,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),并将弹簧测力计的示数记录在表格中:
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(1)测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和__ __,观察指针是否指在零刻度线的位置,步骤A中弹簧测力计的示数是__ __N。
(2)分析比较实验步骤A和__ __,可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较实验步骤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。
(3)分析实验数据可知,F中液体密度__ __(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(4)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=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
四、计算题(共2小题,第20题6分,第21题8分,共14分)
20.(6分)(山东潍坊期中)图示是一平底矿泉水瓶,该瓶容量为500 mL,瓶底面积为30 cm2,瓶盖面积为7 cm2,空瓶的质量为10 g。将该瓶装满水,先后正立和倒放在水平桌面上,如图甲、乙所示,瓶中水的高度为18 cm。求:(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)图甲中瓶子对桌面的压力;
(2)图甲中瓶子对桌面的压强;
(3)图乙中瓶中水对瓶盖的压力。
21.(8分)(四川广安期末)如图甲所示,水平桌面上有一足够高的薄壁圆柱形容器,一质量为0.6 kg、底面积为200 cm2、高为10 cm的圆柱形玻璃杯A(未盛水)漂浮在容器内的水面上,A的底部通过细绳与一质量为0.24 kg的实心金属块B相连。此时A、B在水中均处于静止状态,细线未拉直(B未与容器底部紧密接触,细线不可伸长且质量、体积忽略不计)。向容器中缓慢注水,细线对A的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)细线未拉直时,水对玻璃杯A底部的压强大小;
(2)t1时刻,玻璃杯A所受的浮力大小;
(3)实心金属块B的密度。