[2018·江干区]如图,一个木块A放在长木板B上,弹簧秤一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上.现使水平拉力F逐渐增大,当水平拉力F增大到15牛时,弹簧恰好开始变长,当拉力F为20牛时,弹簧长度不再增加,并且此时长木板B以速度v匀速运动.
以下判断错误的是(
)
A.
当拉力F为10牛时,A的摩擦力为0牛.
B.
当拉力F为20牛时,A受到的摩擦力方向水平向左,为5牛
C.
当拉力F为25牛时,B开始做加速运动,B与地面之间的摩擦力增加为20N
D.
若A的质量增加,则水平拉力F要大于15N,弹簧才会恰好开始变长
1 压力
(1)压力:垂直压在物体表面上的力。压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G;固体可以大小方向不变地传递压力。
(2)研究影响压力作用效果因素的实验:
甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法
2 压强
(1)定义:物体单位面积上受到的压力叫压强;物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量;公式其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。
(2)应用:当压力不变时,可通过
的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过
的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
3 液体的压强
(1)液体内部产生压强的原因:液体受
且具有
。
(2)液体压强的规律:
1、液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
2、在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
3、液体的压强随深度的增加而增大;
4、不同液体的压强与液体的密度有关。
3、压强公式:p=
说明:A、公式适用的条件为:液体
;
B、公式中物理量的单位为:p:Pa;g:N/kg;h:m
;C、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
4 大气压
(1)概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。
(2)产生原因:因为空气受重力并且具有流动性。
(3)大气压的存在——实验证明:历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
5 流体压强与流速的关系
(1)液体和气体统称为流体。
(2)流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
(3)飞机的升力是由于流过机翼上方的空气速度快,流过机翼下方的空气速度慢,机翼上下方的压力差形成向上的升力。
6 浮力的三要素
(1)作用点:在物体上,施力物体是
或
(2)方向:
(3)产生原因:上下表面的压力差,即F浮=
7 对阿基米得原理的理解(F浮=
或
F浮
)
(1)原理中“浸入液体里的物体”指两种情况。
(2)能区分G物与G排;V物与V排;ρ物与ρ液的意义。
(3)明确此公式的适用条件:既用于
也适用于
。
(4)由此式理解决定浮力大小的因素。即:物体浸在液体中所受浮力的大小跟液体(气体)的
和物体排开液体(气体)的
有关,而跟物体本身的体积、密度、形状以及物体浸没在液体(气体)中的深度等无关。因此,在用F浮=ρ液gV排计算或比较浮力大小时,关键是分析液体的密度ρ液和排开液体的体积V排的大小。
8 判断物体的浮沉条件及浮沉的应用
(1)物体的浮沉条件(浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由运动和力的关系可知:
当F浮>G物(ρ液>ρ物)时,物体上浮→漂浮(F浮
=G物)。
当F浮=G物(ρ液=ρ物)时,物体悬浮。
当F浮(2)物体浮沉的条件与应用
技术上为了实现浮沉总是设法改变重力与浮力的“力量对比”,来达到目的。若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮;若保持重力不变,可改变排开液体(气体)的体积来实现沉浮。
轮船
采用“
”办法,使它排开水的体积增大,达到增大浮力的效果
潜水艇
浮力不变,通过改变
,来实现上浮、下沉的
气球与飞艇
用小于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中,通过改变气球和气囊的体积而改变浮力的大小,实现升降
密度计
用来测定液体密度的仪器。它利用漂浮原理:G密度计=F浮=ρ液gV排,即ρ液大,V排就小,密度计露出部分大而做成的。
9 液面变化问题
(1)液面变化问题主要可以总结为关于V排变化的分析。相对简单的试题只要把握好这一点即可。
(2)将物体浸入(移出)柱形容器的液体中(如图1),若物体排开液体的体积为V排,容器的横截面积为S底,则物体浸入(移出)前后液面高度的变化量为=
(3)浸入柱形容器中的柱形物体高出液面(如图2),当向容器中注入液体V加后,液面高度=
图1
图2
图3
图4
(4)关于“冰化水”与“船载”问题
一块冰浮于水面,如图3那么当冰熔化前后,其水面将
(选填“升高”、“降低”
或“不变”)
证明:冰熔化前:由于漂浮,F浮=G物。则V排
=
m冰g/ρ水g
=
m冰/ρ水。
冰熔化:由于m水=
m冰,由ρ=m/V得
V化水=m水/ρ水=m冰/ρ水。
因V排水=
V化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变。
①若上题中的冰包含有气泡,则冰熔化后液面将如何变?
②若上题中的冰包有一小木块(ρ物<ρ水),则冰熔化后液面又将如何?
③若上题中的冰包含有一小石块(ρ物>ρ水)则冰熔化后又如何?
如图4,铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸中当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底部时,水面高度将
1.中卫至兰州高铁北起宁夏中卫,向南经甘肃白银市及兰州市,正线长218千米,其中甘肃境内172千米,全线设计时速250千米小时,预计2022年建成通车,届时白银市将进入高铁时代。高速行驶的高铁列车进站前关闭电源,由于
列车仍以较大的速度前进。进站时由于车厢附近的空气流速较大,压强
,为了站台上的乘客不被“吸”向高铁列车发生事故,所以乘客一定要站在安全线以外。
2.近日有报道称“中国2018年的探月工程大胆地更进一步”,中国可能会尝试其他航天大国从未做过的事情﹣在月球的背面着陆。我们相信在不久的将来中国人一定会登上月球。现在假设有一名中国宇航员站在月球上,他的总质量为72kg,双脚与月面的接触面积为300cm2,而月球上物体所受重力是地球上的,则这名宇航员对月球表面的压强为
Pa。
3.2018年5月14日早上6:27分,从重庆飞往拉萨的川航3U8633航班突然在9800米高空中飞机的前风挡玻璃破裂,在机长刘传健和全体机组人员的全力配合下,于34分钟后成功降落在成都双流机场,挽救了119位乘客和9名机组人员的生命安全。在此过程中副机长徐瑞辰被强风吸了出去,半个身子都在外面,这是因为飞机外部空气流速大,压强
,机长刘传健手被冻伤,是因为海拔越
,温度越低。
4.2018年5月13日早晨7时,中国首艘国产航母驶离码头进行海试,若该航母排开海水的体积为7×104m3(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg),它所受的浮力是
N。
5.如图所示,一段未点燃的圆柱形蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水中,缓慢地向水中加入适量的食盐,则这段蜡烛受到的浮力将
,圆柱形蜡烛的下表面所受液体的压强将
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.对于现代生活给人们带来的紧张症,可以用“漂浮疗法”减轻它,“漂浮疗法”是在漂浮池内加入大量的
(选填“酒精”或“盐”),使池内液体的密度
(选填“大于”、“等于”或“小于”)人体密度,当人进入池内时都会漂浮起来,从而使人放松、消减紧张感。当重力为500N的“病人”漂浮在池中时,受到的浮力为
N。
7.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。鸡蛋所受浮力的示意图是
(选填:“F1”或“F2”)。
8.将一个小圆柱体放在水中时,其上、下表面受到水对它的压力如图所示,则小圆柱受到的浮力大小等于
N,依据是
。
9.质量相等的甲、乙、丙三个实心球,放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、F丙之间的关系应为:F甲
F乙
F丙(填“>”“<”和“=”)
10.如图所示,中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,满载时排水量达67500t,此时航空母舰在海上处于
(“漂浮”“悬浮”),他受到的浮力为
N,航空母舰满载时船的总重力为
N,当航母上的战斗机飞离航母后,航母受到的浮力将
(“变大”“变小”“不变”),航母将
(“上浮一点”“下沉一点”)。
【例1】两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示.若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为?和2?,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是( )
A.p1=p2
F1=F2
B.p1>p2
F1<F2
C.p1>p2
F1=F2
D.p1<p2
F1>F2
【例2】如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,下列表示木块的重力势能Ep,木块所受浮力大小F、木块下表面处水的压强p1和容器对桌面的压强p2随时间变化的关系图线中,可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【例3】如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C.F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小
D.p大小由ρdg增大为ρdg,F、f不变
【例4】将一圆柱形木块用细线栓在容器底部,容器中开始没有水,往容器中逐渐加水至如图甲所示位置,在这一过程中,木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示,则由图象乙得出的以下信息正确的是( )
A.木块的重力为10N
B.木块的底面积为100cm2
C.细线对容器底部的最大拉力为6N
D.木块的密度为0.75×103kg/m3
【例5】如图甲所示,物体A的体积为V,放入水中静止时,浸入水中的体积为V1;现将一体积为V2的物体B放在物体A上,物体A刚好全部浸没在水中,如图乙所示.则物体B的密度为( )
A.?ρ水
B.?ρ水
C.?ρ水
D.?ρ水
【例6】如图所示,水平面上有一底面积为S的圆柱形容器,容器中装有密度为ρ、质量为m的水.现将一个质量分布均匀、底面积为S0、体积为V的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为V1,用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),则( )
A.物块密度为ρ物=ρ
B.未放入木块时,容器中水的深度为
C.物体浸没时与未放物体时相比液面上升的高度△h=
D.物体浸没时水对容器底的压强p=
【例7】(2018·上城区)小金学习浮力后自制了一个密度计,将密度计放入水中,测出浸入水中的深度为8cm,并在对应处标记为a.
(1)要把酒精密度0.8×103kg/m3也标记上去,应该标在a的
(选填“上方”或“下方”)位置。
(2)把密度计放入待测液体中,浸入液体中的深度为7cm,求液体密度
(用科学记数法,保留小数点后2位)
【例8】小陈刷锅时发现,将锅漂浮在水面上时,水面上升了1.6厘米,将漂浮的锅沉入水底后,水面回落了1.4厘米.水槽可近似看作为一个底面积为0.5m2长方体容器.求:
(1)锅的质量.
(2)该锅的密度.
(3)沉底后锅对容器底部的压力.
【例9】小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图所示).然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是
,原因是
;小王看到小明的实验后说,朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气也能达到类似的实验效果,原因是
.
【例10】小金看到工人为水平广场换新的地砖,他发现砖已经被太阳晒得很热,这引起了他的兴趣:地砖经过一整天的暴晒,温度能达到多高?这么多地砖对广场地面会产生多大的压强?他发现地砖包装盒上印着砖的规格50cm×50cm×4cm;每块质量为30kg;密度为3×103kg/m3,小金用红外线温度计测得一天内,砖的最高温度为52℃,最低温度为22℃.(g=10N/kg,砖的比热为900J/(kg?℃))根据上述数据,回答下列问题:
(1)广场受到地砖产生的压强为多大.
(2)一块广场砖的温度从22℃升高到52℃,需要吸收热量是多少?
(3)小金查到,晴天时地球表面每平方接受到太阳辐射功率大约为1.2×103W.若根据这一数据,实际辐射到这块地砖上的太阳能将远远大于问题(2)的计算结果,由此可得地砖的温度将远远高于52℃,为什么出现如此大的差异呢?请你做出分析.
A组
如图,将甲、乙两个两端开口的锥形管的下口用薄塑料片挡住轻轻按人装有水的容器,水不会进入锥形管内.如果在锥形管内轻轻放下1千克的铁块恰能使塑料片刚好脱落,现在若缓慢地向两容器倒入1千克的水时( )
A.甲管下的塑料片先脱落
B.乙管下的塑料片先脱落
C.甲和乙管下的塑料片同时脱落
D.甲乙管下的塑料片都不能脱落
如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球恰好处于水面下,水的密度随温度的变化如图乙所示,现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水温下降到0℃的过程中,若小球的体积始终不变,则小球所受浮力大小的变化情况是( )
A.先不变,后变小
B.先不变,后变大
C.先变大,后变小,沉底后不变
D.先变大,后变小,4℃时最大
如图,实心物体A、B悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中,当把盛水槽移走后,发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值,那么A、B必有相同的( )
A.体积
B.质量
C.密度
D.重力
如图,水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm.计算可得出( )
A.绳子受到的拉力为14
N
B.容器对水平地面的压力是90
N
C.剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200
Pa
D.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200
Pa
用一种厚度为8cm、密度为2.4×103kg/m3的长方体砖砌墙.砌墙使用的水泥砂浆的密度为2.2×103kg/m3,砖缝间水泥砂浆的厚度为1cm,如图所示.为保证安全,墙体对墙基的压强不得超过4.9×105Pa,那么,该墙的高度不得超过
m.(不计大气压强,g取10N/kg)
如图甲所示,用细线拴住一质量为0.4千克、密度为5×103千克/米3的实心小球,接着将小球放在烧杯内,与烧杯底部接触,细线挂在固定在支架上的弹簧秤上,最后调节支架的高度,使弹簧秤的示数为2牛.往烧杯内注水,在水面没有浸没小球前,小球所受的浮力
(选填“变大”、“变小”或“不变”),弹簧秤的读数
(选填“变大”、“变小”或“不变”).若将此小球先后放入装有水的烧杯A和装有水银的烧杯B中,如图乙所示,则烧杯A中小球所受的浮力
(选填“大于”、“等于”或“小于”)烧杯B中小球所受的浮力.
将两个相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上,分别向其中倒入不同种类的液体,并将两个相同的物块分别放入这两个容器中.当两物块静止时,两个容器中液面恰好相平,如图所示.那么,甲容器底部受到液体的压强
(选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器底部受到液体的压强;甲容器中物块排开液体的重力
(选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块排开液体的重力;甲容器中物块下表面受到的压力
(选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块下表面受到的压力.
某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积S=5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示.某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图象.请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体质量
(选填“变小”、“变大”或“不变”);
(2)据图乙可知,缸内气体压强p与长度h成
比;
(3)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,缸内气体的密度为
kg/m3.
将一密度比水小的木块,系好绳子后放入甲图容器中,并把绳子的另一端固定在容器底部的中央,然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块位置变化如乙图.请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由.(温馨提示:t1时木块恰好离开杯底,t2时绳子刚好拉直,t3时木块刚好完全浸没.)
小明在户外捡到一颗漂亮的小石头,回家后他利用一把刻度尺,一条细线,一个厚底薄壁圆柱形的长杯子(杯壁厚度不计)和一桶水来测这颗小石头的密度.请你按照小明的实验思路,将实验步骤补充完整.
(1)长杯子中装入适量水,用刻度尺测出杯内水的深度h1;
(2)将杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,用刻度尺测出杯子露出水面的高度h2;
(3)用细线系好小石块放入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,用刻度尺测出杯子露出水面的高度h3;
(4)
;
(5)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量,计算小石块密度的表达式为:ρ石=
.
某老师巧妙设计了一个“测出不规则固体密度”的实验.主要步骤如下:
①将两个已调好的测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;
②当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G1和G2;
③将不溶于水的小石块用细线拴住放入溢水杯中,溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G3和G4;
(1)已知G1=0.94N,G2=0.40N,G3=1.1N,G4=0.5N;
(2)实验中,小石块排开水的重量是
N,小石块的体积是
m3;小石块的重量是
N;通过以上数据,他得出小石块的密度是
kg/m3;
(3)若将小石块换成一个小盐块,其它步骤不变,不考虑弹簧测力计读数的误差,则他测得的盐块的密度ρ盐′与它的真实密度ρ盐相比将会怎样?理由是?
王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体,在温度不变时,其压强跟体积的关系”,实验装置如图甲所示(固定的铁架台未画出).用一支容量为2.5mL的针筒,先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线,用橡皮泥封住针口,然后在活塞上加砝码.他们测出筒上全部刻度的长度为5cm.活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计,托盘的质量为15g.测量数据如下表:(外界大气压为1×105Pa,g=10N/kg)
实验序号
砝码和托盘质量m/g
筒内气体体积V/cm3
筒内气压P/×105Pa
1
0
2.5
1
2
45
2.3
1.09
3
4
195
1.8
1.39
5
335
1.5
1.67
6
540
1.2
2.08
7
750
1.0
2.5
(1)他们测得的活塞的横截面积为
m2.
(2)第三次实验时,所加砝码和活塞的位置如图甲所示,请在表内空格填上数据,并写出筒内气压的计算过程.
(3)根据实验数据,请在图乙画出气压随体积变化的图象.
(4)根据图象可知,气体压强跟体积的关系是:一定质量的气体,在温度不变时,
.
B组
我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止安全事故的发生,站台的安全线距离由原来的1m变为2m.关于列车与乘客间空气流速及压强的变化,判断不正确的是( )
A.空气流速变大,压强变小
B.空气流速变大,压强变大
C.空气流速的变化是由于列车和空气间的摩擦
D.人身后的空气流速低、压强比人靠近车的那一边大
同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,沿水平方向慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和
F2.下列计算式正确且最接近真实值的是( )
A.F1L/V
B.F2L/V
C.(F2﹣F1)L/V
D.(F2+F1)L/V
如图所示,甲、乙、丙三个容器的质量相同、底面积相等、口径不同的容器,放在水平桌面上,分别装有甲、乙、丙三种液体,且高度相同,它们对桌面的压强相等.则三种液体对容器底的压强( )
A.p甲<p乙<p丙
B.p甲>p乙>p丙
C.p甲>p乙=p丙
D.p甲<p乙=p丙
将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A.
B.
C.
D.
一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球( )
A.仍能静止
B.向下运动
C.向上运动
D.上下晃动
小梦乘坐竖直升降电梯从一楼到六楼,刚上升时有一种向下沉的感觉,快到六楼时却有一种向上飘的感觉.小梦猜想这种感觉应该与人对电梯地板的压力大小有关.于是小梦把压力传感器放在电梯地板上,将一物体放在压力传感器上,探究电梯上升过程中压力传感器示数变化,每隔1s记录一次数据,记录数据如下表所示:
时间t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
压力F/N
10.0
11.5
11.0
10.5
10.0
10.0
10.0
10.0
9.5
9.0
8.5
10.0
(1)根据上表数据,请在图中绘制出电梯整个上升过程中压力传感器示数F随时间t变化的图象.
(2)分析图象可知物体的重力为
N,由图象还可以获取的信息有
(写出一条即可).
如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
(1)水对木块产生的浮力大小.
(2)木块浸入水中的深度.
(3)水在木块下表面上产生的压强大小.
如图所示,甲、乙两个材质均匀实心正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等.若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面的压强P以及剩余部分质量m的大小关系:P甲>P乙,m甲>m乙,请通过推导证明这个结论.
有一足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木.圆木可近似看作一个圆柱体,底面积0.8m2,高5m,密度0.7×103kg/m3.(g=10N/kg)
(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为多大?
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大?
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为多大?
现有一形状不规则的木块,小明同学用图甲、乙丙所示的方法测出了木块的密度,实验步骤如下:(1)向容器内倒入适量的水,水的体积记为V1.(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V2.(3)用细针将木块按压,使木块浸没于水中,液面上升至V3.请写出下列物理量的表达式:木块的质量m= ,木块的体积V= ,木块密度ρ= (已知水的密度ρ水).
C组
如图所示,桌面上是两个完全相同的圆柱形平底杯子,里面分别盛有质量相等的水和酒精,A、B两点到杯子底部的距离相等.已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,则A、B两点的压强pA、pB的大小关系是( )
A.pA>pB
B.pA<pB
C.pA=pB
D.无法确定
一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),两次放置饮料对杯底的压力和压强分别是F甲、F乙、和P甲、P乙,则下列关系式正确的是( )
A.P甲>P乙
F甲>F乙
B.P甲<P乙
F甲<F乙
C.P甲=P乙
F甲=F乙
D.P甲>P乙
F甲<F乙
如图所示,B、C是体积均为10cm3的实心铁块.当B浸没在水中时,木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动.若用铁块D替换C,使A在水平桌面上向右匀速运动,则D的质量应为( )(ρ铁=7.9g/cm3,铁块B始终在水中,水与B之间的摩擦以及滑轮出的摩擦均忽略不计)
A.69g
B.10g
C.59g
D.79g
弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐进入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是( )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A.
B.
C.
D.
一个边长为10cm的正方体,放入水中静止时,有的体积露出水面,此时受到水的浮力为F水;把该物体放入某种液体中,待物体静止时,有的体积浸入液体中,此时受到液体的浮力为F液,液体的密度为ρ液(g取10N/kg),则( )
A.F液=6N,ρ液=2.4×103kg/m3
B.F水=6N,ρ液=0.8×103kg/m3
C.F液=4N,ρ液=0.53×103kg/m3
D.F水=4N,ρ液=0.8×103kg/m3
一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知水的密度是1.0×103kg/m3,酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块的密度是( )A.1.0×103kg/m3
B.0.95×103kg/m3
C.1.2×103kg/m3
D.0.90×103kg/m3
桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图所示.水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ铁.将木球放入水中、铁球放入酒精中,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2.下列判断中正确的是( )
A.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1>F2
B.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1<F2
C.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1=F2
D.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1<F2
如图所示,为了验证“阿基米德原理”,某同学做了如下实验:
(1)如图甲,在弹簧的下端挂一个小桶,小桶的下面吊一个石块,记下弹簧伸长后下端到达的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力计为T1,小桶与石块的总重记为G,则T1
G(选填“>”“<”“=”);
(2)如图乙,在溢水杯中盛满水,当石块浸没在水中时,排出的水便流到旁边的小水杯中,将排出的水的重力记为G排;
(3)如图丙所示,把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中,弹簧的下端又会到达原来的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力记为T2,则T2
T1(选填“>”“<”“=”);
(4)通过对图丙中小桶和石块的受力分析,请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系
.(要求写出推导过程)
如图甲,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上;
底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下.小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(
水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系.(
使用刻度尺测量h,不计细线重)
(1)小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前,分别记下多组F、h,并将测量的结果填写在实验表格中,依据实验表中数据,在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象.
①由图象乙可知,物体A的重力为
N.
②观察图象乙,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F
(
选填“增大”、“减小”或“不变”);
在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F
(
选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度
(
选填“有关”或“无关”).
③由图象乙可知:当h等于10cm时,物体A受到的浮力为 N.
(2)物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较,水对容器底产生的压强增加了
Pa.(g取10N/kg)
小常同学从课外资料中了解到,庄子曾提出:如果水积得不够多,那么承载大船就没有力量.也就是说浮力的大小与液体的多少有关.庄子的说法有道理吗?
(1)小常从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关.他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲).再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙).然后他
(填操作),发现木块仍然漂浮.经分析可知,木块两次受到的浮力都为
牛.从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关.
(2)小常进一步开展了如图丙实验.往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10牛的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮.这时B盆所受浮力:F浮=GB盆+10N>10N.继续往B盆内加30牛水,B盆仍漂浮.此实验的结论是:
.
(3)小常在如图乙的基础上用手拿针将木块缓缓压入水中(进入水中针的体积忽略不计)来感受浮力大小的变化,你认为小常手受到的力F随木块浸入水中的深度h(定义乙图状态下h=0m)的变化图象是:
(选填“①”或“②”).
1、如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上,甲、乙质量相等。现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽取部分乙后,甲对地面的压强小于乙对容器底部的压强。若甲、乙剩余部分的体积分别是V甲、V乙,则(
)
A.
V甲可能等于V乙
B.
V甲可能大于V乙
C.
V甲一定大于V乙
D.
V甲一定小于V乙
2、有一个梯形物体浸没在水中,如图所示,水的密度为ρ,深度为
H,物块高度为
h,体积为
V,较小的下底面面积为
S,与容器底紧密接触,其间无水.则该物体所受的浮力为(
)
A.ρgV
B.ρ(V﹣hS)g
C.ρ(V﹣HS)g
D.ρgV﹣(p0+ρgH)S
3、如图所示,水平桌面上放置—底面积为
S2
的轻质圆柱形容器,容器足够深。在容器中放入底面积为
S1、质量为
m
的圆柱形木块。在容器中缓慢加入水,当木块对容器底部的压力恰好为零时,容器对桌面的压力大小为(
)
A、
B、
C、
D、
基础训练
1.惯性;小。
2.4000。
3.小;高。
4.7.21×108。
5.不变;不变。
6.盐;大于;500。
7.F1。
8.1;物体在液体中受到浮力大小等于其上下表面所受液体的压力差。
9.=;>。
10.漂浮;6.75×108;6.75×108;变小;上浮一点。
例题答案
例1.C.
例2.B.
例3.D.
例4.B.
例5.B.
例6.BD.
例7.(1)上方(2)1.14×103kg/m3
例8.(1)锅的质量为8kg;
(2)该锅的密度为8×103kg/m3;
(3)沉底后锅对容器底部的压力为70N.
例9.乒乓球不会掉落;大气压的作用;气体流速越大的位置压强越小.
例10.(1)广场受到地砖产生的压强为1200Pa;
(2)需要吸收热量8.1×105J;
(3)地砖的温度高于空气的温度,所以地砖会向空气中散热;有一部分太阳辐射会被地砖反射等.
巩固练习A组
1.A.
2.A.
3.A.
4.C.
5.20.6.
6.变大;不变;小于.
7.小于;等于;大于.
8.(1)不变;(2)反;(3)6.5.
9.
10.(4)把杯子从水中取出,用刻度尺测出杯内水的深度h4;(5)
11.(2)0.1;10﹣5;0.26;2.6×103;
(3)偏大;理由:因为盐块放入水中会溶化,体积减小,测量的密度会增大.
12.(1)0.5×10﹣4;
(2)
实验序号
砝码和托盘质量m/g
筒内气体体积V/cm3
筒内气压P/×105Pa
1
0
2.5
1
2
45
2.3
1.09
3
125
2.0
1.25
4
195
1.8
1.39
5
335
1.5
1.67
6
540
1.2
2.08
7
750
1.0
2.5
(3)
(4)体积越大,压强越小.
巩固练习B组
1.B.
2.C.
3.A.
4.C.
5.C.
6.(1)见上图;(2)10;在0﹣1s,地板对物体的向上的支持力大于重力,即做加速运动.
7.(1)水对木块产生的浮力大小为60N.
(2)木块浸入水中的深度为0.1m.
(3)水在木块下表面上产生的压强大小为1×103Pa.
8.对于地面上放置的实心柱状物体,地面受到的压强:p=ρgh;
因为两物体对水平面的压强相同,则p=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且h甲>h乙,故ρ甲<ρ乙;
当从水平方向截去相同高度h后:剩余的甲物体对水平面的压强:p甲=ρ甲g(h甲﹣h)=p﹣ρ甲gh;
剩余的乙物体对水平面的压强:p乙=ρ乙g(h乙﹣h)=p﹣ρ乙gh;
由于ρ甲<ρ乙,即ρ甲gh<ρ乙gh;
故p﹣ρ甲gh>p﹣ρ乙gh,即p甲>p乙;
由于沿水平方向截去相同高度,所以乙截去的体积占乙的比例大于甲截去的体积占甲的比例,所以乙截去的质量较大,剩余的质量较小,即m甲>m乙.
9.(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为2.8×104N、3.5×104Pa;
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×103N、2×104N;
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为2.8×104N.
10.ρ水(V2﹣V1);V3﹣V1;
巩固练习C组
1.B.
2.D.
3.C.
4.C.
5.C.
6.B.
7.B.
8.B
9.(1)=;(3)=;(4)T1=G,T2=G+G排﹣F浮,且T1=T2,所以F浮=G排.
10.(1)①9;②减小;不变;无关;③6;(2)900.
11.(1)向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水;2.5;(2)较少的水能产生较大的浮力;(3)②.
拓展训练
D
D
A