初中物理教科版八年级下册第九章2液体的压强练习题(含答案)
一、单选题
甲、乙两个底面积不同的轻质圆柱形容器放在水平地面上,分别盛有相同质量的水,如图所示。现有铁、铝两个实心金属小球、,从中选一个浸没在某容器的水中水不溢出,能使水对容器底部压强最大的方法是
A.
将铁球放入甲中
B.
将铁球放入乙中
C.
将铝球放入甲中
D.
将铝球放入乙中
如图所示为研究液体内部压强的实验情景,玻璃容器底端扎上相同的橡皮薄膜,竖直放置后注入适量的水。若玻璃容器的形状和底面积大小不同,以下结论中无法得出的是
A.
液体同一深度处的压强相等
B.
液体内部存在着向各个方向的压强
C.
液体对容器底部的压强不受容器形状的影响
D.
液体对容器底部的压强不受容器底面积大小的影响
水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是
A.
两小球所受浮力
B.
两种液体的密度
C.
两种液体对容器底部的压强
D.
两种液体对容器底部的压力
将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示.两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为和,水对瓶底和瓶盖的压力分别为和,则
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,甲量筒内盛水,乙量筒内盛酒精,两个量筒内底部所受液体的压强相等。比较两液体内同一高度上A、B两点液体压强和的大小,则
A.
B.
C.
D.
无法判断
2019年12月17日,我国第一艘国产航母--山东舰,在三亚某军港交付海军,加入现役。在一次训练过程中,一架舰载机降落在航母的甲板上,随后又起飞离开。则下列说法正确的是
A.
漂浮在海面上的航母所受的浮力大于它所受的总重力
B.
当舰载机降落在航母上时,航母将下沉一些,受到的浮力将变小
C.
当舰载机静止在航母上时,舰载机所受的重力与航母对舰载机的支持力是一对平衡力
D.
当舰载机飞离航母时,航母底部受到海水的压强变大
人民公园里有个大的人工湖,小明把一个玩具用绳子拴着放到湖水中不同位置,玩具上端用橡皮膜封着,如图所示放置,橡皮膜在哪个位置时的凹陷程度最明显
A.
a
B.
b
C.
c
D.
d
有一个装满水的柱形容器,已知容器中水的重力为10牛,现在容器中放入一个重为4牛的物体,溢出水的重力为1牛。则此时水对容器底的压力为
A.
9牛
B.
13牛
C.
10牛
D.
3牛
如图所示一个充气的气球下面挂一个金属球,把它们放入水中某处恰能静止,现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.
向上运动
B.
向下运动
C.
静止不动
D.
无法判断
在故事乌鸦喝水中,乌鸦把石块投入瓶中喝到了水。水面上升过程中,水对瓶底的压强
A.
增大
B.
减小
C.
不变
D.
无法确定
二、多选题
很多动物为了适应自身生存的环境,身体某些部位的进化符合了一定的物理规律。对此。从物理学的角度给出解释正确的是
A.
泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱
B.
深水里的海鱼,捕到船上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多
C.
骆驼的脚掌根大,可以减小压力,从面使其在沙漠中行走自如
D.
鱼的体内有鱼鳔,鱼鳔能改变鱼受到的浮力实现浮沉
如图甲所示:容器内部用隔板分成左右两部分,容器上端与大气相通,隔板中有一圆孔,用薄橡皮膜封闭。以下四种情况,不可能出现的是
A.
B.
C.
D.
将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是
A.
甲液体的密度小于乙液体的密度
B.
乙烧杯中小球受到的浮力大
C.
两小球所受浮力大小相等
D.
甲烧杯底部受到液体的压强大
如图,在水槽中放一只小碗,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是
A.
碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了
B.
碗沉入水底时受到的浮力与它的重力大小相等
C.
碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变小了
D.
碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了
深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁。当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等。如图所示,是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的图象。探测器在
A.
OB阶段是下潜,CD阶段是悬浮
B.
下潜过程的速度小于上浮过程的速度
C.
3h、5h和8h的三个时候,观察窗所受压力大小的关系是
D.
处于悬浮状态时,受到重力、浮力和海水对探测压力三个力的作用
三、填空题
一个空心圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中,如图所示,两端橡皮膜都向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的______
,此时玻璃管内的空气密度比没放进水中时要______
。下端橡皮膜凹进程度______
上端皮膜向内凹进程度选填“大于”、“小于”或“等于”,理由是______
。
一重为10牛的正方体木块漂浮在蓄水池的水面。若该池水位由5米降低到米时,池底所受水的压强______,木块下表面所受水的压力______,木块所受的浮力______。均选填“变大”、“不变”或“变小”
如图所示的薄壁柱形容器,底部有一由阀门B控制的出水口,内盛有30cm深的水,现将弹簧测力计上端固定,另一端挂一个底面积为,高为的柱形物体,把物体从接触水面开始,向下移动,物体的上表面刚好与水面相平水不溢出,此时容器中水对容器底部的压强为______打开阀门B,放出200g水,容器对桌面的压强减小了______Pa。已知弹簧测力计每1N刻度线间的距离为
如图所示,物体A重为牛,体积为。如图所示,水平地面上有一个重为12牛、底面积为S的薄壁圆柱形容器,容器足够高,容器内盛有重为牛的水。
若用绳子吊着物体A,将三分之一体积浸入水中,水对容器底压强的增加量与容器对桌面的压强增加量比值为______。
若剪断绳子后,物体A下沉至容器底部且完全浸没在水中,此时水对容器底的压强与容器对桌面压强的比值为______。
深水综合勘察船“海洋石油702”号正式交付使用,使我国进军3000米深海作业区领域迈出了一大步,如图所示是“海洋石油702”号配备了深海作业的ROV机器人。机器人下潜至深海3000m时,受到的压强是______Pa,装在机器人侧面的摄像头也被要求要有良好的抗压性,是因为______。已知,
四、作图题
如图所示,用压强计探究影响液体内部压强大小的因素,如图是金属盒在水中时U形管两侧的液面情况,请在图中大致画出金属盒在深度相同的盐水中时U形管两侧的液面情况。
五、实验探究题
盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面,若在容器中放入一金属块后金属块浸没在液体中,则容器底部及水平桌面受到的压强均会增大。为了研究放入金属块前、后,圆柱形容器底部受到液体压强的增加量以及水平桌面受到压强的增加量与金属块的哪些因素有关,某同学选用了质量相等、体积不同的A、B、C金属块及体积相同、质量不同的D、E、F金属块,分别按图进行实验,并测得每一次实验中的、,其实验数据记录在表一中。
表一
实验序号
放入的金属块
容器底部所受液体压强增加量帕
水平桌面所受压强增加量帕
1
A
50
200
2
B
100
200
3
C
150
200
4
D
100
200
5
E
100
250
6
F
100
300
分析比较实验序号数据中的、变化情况及相关条件,可以得到的初步结论是:
______
______
根据表一信息,请你在表二中选择一金属块放入图中均能浸没在液体中,使得容器底部受到液体压强的增加量及水平桌面受到压强的增加量均最大,应选择的金属块是______
,理由是______
。
表二
金属块
密度
体积
甲
3V
乙
3V
丙
2V
如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
压强计上的U形管______选填“属于”或“不属于”连通器,甲所示压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫______。
若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差。通过______填写正确选项前字母方法可以进行调节。
A.拆除软管重新安装
B.从左管口向U形管内添加适量水
C.从U形管右管口向外抽出适量水
比较图中乙图、丙图和丁图,可以得到结论:______。
在乙图中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将______选填“变大”“变小”或“不变”。
若在步骤时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为______Pa。
六、综合题
如图甲所示,有两个质量分布均匀,不吸水的实心长方体A和B,已知:,,,,,B的密度大于水,B的质量为克取值不确定,A、B表面的中央用一根长为的细线连接。如图乙所示,现将它们放入一个置于水平地面上的足够高的薄壁柱型容器中央处,容器底面积细线的质量、体积等次要因素都忽略不计,且全程未被拉断,,。
求长方体A的重力。
小红同学沿容器壁缓慢加水,当加水质量为时,求水对容器底的压强。
在小红同学加水的过程中,细线拉力从0开始逐渐增大,当细线的拉力刚好不再变化时,求此时水对容器底的压强与的函数关系式。
如图所示是我国88式主战坦克,总质量为,每条履带与地面的接触面积为,该坦克具有强渡功能。
求:该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为多大?
坦克在深为7m的河流中潜渡时,坦克底部受到水的压强为多大?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:液体压强公式为,由题图可知,将体积大的铝球物体放入底面积小的乙容器,液面升得更高,水对容器底部压强更大,所以将铝球放入乙中。
故选:D。
根据分析,判断容器对地面的压强大小关系。
此题考查液体压强特点,属于基础题目,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:ACD、四个容器形状不同,底面积不同,但橡皮膜的凸出程度相同,说明液体产生的压强相同,即液体同一深度处的压强相等,A正确;液体对容器底部的压强不受容器形状的影响,C正确;D正确;
B、题中橡皮膜向下凸出,只能说明液体有向下的压强,不能得出液体内部存在着向各个方向的压强,B错误。
故选:B。
ACD、根据橡皮膜的凸出程度表示液体产生的压强大小,采用了转换法;分析四个图中相同因素和不同因素,根据转换法得出液体产生压强与变化量的关系;
B、题中橡皮膜向下凸出,据此分析。
本题研究液体内部压强的实验,考查控制变量法、转换法的运用和数据分析。
3.【答案】D
【解析】解:
A、小球?M?在甲液体中漂浮,则浮力,小球?N?在乙液体中悬浮,则浮力,由于小球M、N?完全相同,即,则有,故?A错误;
B、小球?M?在甲液体中漂浮,则密度,小球?N?在乙液体中悬浮,则密度,由于小球M、N?完全相同,即,则有,故B错误;
C、由B选项分析可知:,两容器液面相平即容器底部深度h相同,根据液体压强计算公式??可知,,故C错误;
D、由C选项分析得容器底部液体压强,两容器底面积相同,由压力计算公式??得,容器底部受到液体压力,故D正确。
故选:D。
由图可知:M在甲液体中漂浮,N在乙液体中悬浮,则根据漂浮和悬浮的条件来即可判断浮力大小关系。
根据浮沉条件即可判断液体密度的大小;
根据比较容器底面受到的压强大小;
根据比较容器底面受到的压力大小。
此题综合考查了阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较等知识点,是一道综合性较强的题目,本题也可以利用物体浮沉条件比较两种液体的密度关系。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
水对瓶底和瓶盖的压强可直接利用进行判断。
水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,水对容器底的压力等于水的重力;上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力;上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力。
比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式进行分析;液体对容器底部的压力可以根据分析,也可以根据容器的形状比较压力与重力的关系分析,会灵活运用不同的比较方法。
【解答】
由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即
正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;
倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;
因此
故选A。?
5.【答案】C
【解析】
【分析】
已知两个量筒底部所受压强相同,A、B在同一高度。水的密度大于酒精的密度,A点以下水对底部的压强大于B点以下酒精对底部的压强,根据此关系式可求A、B两点压强的大小。
本题考查容器底部所受液体压强的计算,最关键的是知道液体中某一点的深度指的是这一点离液面的垂直距离,而不是距离容器底的距离,这是最容易出错的。
【解答】
解:已知两个量筒底部所受压强相同,且A、B以下液体深度相同,
所以,由可知,,
所以,由、可知,。
故选:C。
6.【答案】C
【解析】解:
A、漂浮在海面上的航母受到重力和浮力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、当舰载机降落在航母上时,航母的总重力变大,浮力变大,根据阿基米德原理可知,航母排开的液体的体积变大,航母将下沉一些,故B错误;
C、当舰载机静止在航母上时,舰载机所受的重力与航母对舰载机的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故C正确;
D、舰载机飞离航母后,浮力减小,排开海水的体积减小,航母会上浮一些,其底部所处的深度减小,根据知,航母受到海水的压强减小,故D错误。
故选:C。
物体漂浮时,浮力等于重力;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、同一直线、同一物体;
液体的压强与深度有关,据此判断。
此题考查了物体漂浮在液体中时,浮力和重力的关系,物体只要是漂浮,浮力始终等于重力,浮力的变化决定于重力是否变化、如何变化。
7.【答案】B
【解析】解:由图可知,b点的深度最深,在液体的密度相同时,深度越深,水产生的压强越大,水对橡皮膜的压力的作用效果越明显。
故选:B。
液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关,密度越大,深度越深,压强越大,压力的作用效果越明显。
本题考查了液体内部压强的特点,属于基础知识,要掌握。
8.【答案】C
【解析】解:
由题知,柱形容器装满水时,水的重力为10N,所以水对容器底压力大小等于10N;
放入一个重为4N的物体,溢出水的重力为1N,水仍是满的,深度不变,
由可知,水对容器底压力保持不变,仍为10N。
故选:C。
柱形容器中液体对容器底的压力大小等于液体重力,由此可知装满水时水对容器底的压力大小;
放入物体后,有水溢出,则水仍是满的,由分析水对容器底压力的变化从而得到答案。
本题考查了液体压强公式的应用,要知道柱形容器中液体对容器底压力大小等于液体重力。
9.【答案】A
【解析】解:气球和金属块在水中静止,故所受浮力与气球及金属块的重力相等。当气球上移时,深度变浅,受到的液体压强变小,则气球体积变大,故气球所受浮力变大,浮力大于重力,故金属块和气球上浮。
故选:A。
本题由液体压强可得气球的体积变化,由体积变化可得浮力的变化,由浮沉条件可知物体的运动情况。
本题应注意考虑气球体积与压强的关系,知道当物体所处深度变化时,首先引起的是压强的变化,进而影响了气体体积的变化和浮力的变化。
10.【答案】A
【解析】解:乌鸦把小石块投入瓶中,水面上升过程中,水的深度h变大,水的密度与g不变,由液体压强公式可知,水对瓶底的压强增大。
故选:A。
根据液体压强公式分析答题。
本题是一道基础题,应用液体压强公式即可正确解题。
11.【答案】ABD
【解析】解:A、泥鳅身上有许多粘液,可以在压力一定时,减小接触面的粗糙程度减小摩擦力,从而方便逃生,故A正确;
B、根据深海处的海水压强很大,深海鱼长期生活在深海处已经适应了这个压强,故把它打捞到岸上时压强远小于深海处的压强,所以会死掉。故B正确;
C、骆驼能在沙漠自如行走,是因为它的脚掌面积很大,在压力一定时减小了骆驼对地面的压强,从而不会陷入沙漠中。故C错误;
D、鱼在水中可以自由地沉浮,就是通过改变鱼鳔的体积排开液体的体积,进而改变其所受的浮力来实现的。故D正确。
故选:ABD。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,当压力一定时,减小接触面的粗糙程度可以减小摩擦。
根据液体压强可知,在海水中,越深处海水的压强越大。据此分析判断。
固体压强与压力的大小和受力面积的大小有关,在压力一定时,受力面积越小,压强就越大;在压力一定时,受力面积越大,压强越小。
鱼是通过改变鱼鳔中的气体体积来帮助浮沉的。
此题综合性很强,既考查了减小摩擦力的方法及其应用、减小压强的方法及其应用,也考查了液体压强的特点、物体浮沉条件及其应用。物理是有趣的,这有趣就体现在生活中有许多现象和我们学过的物理知识是有关的,多观察,多思考,才能学好物理。
12.【答案】ABC
【解析】解:A、A图中隔板左右两侧都是水,且液面相平,根据液体压强公式可知,两边压强相等,橡皮膜不应有凹陷。故A符合题意;
B、B图中隔板左右两侧都是水,且右边的液面高于左边,根据液体压强公式可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷。故B符合题意;
C、C图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷。故C符合题意;
D、D图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷。故D不合题意。
故选:ABC。
根据液体压强公式,通过比较隔板左右两侧压强的大小,观察橡皮膜凹陷的方向,据此分析,可突破此题。
此题是探究液体压强与深度和密度的关系,考查了对控制变量法的应用,在实验中注意怎样控制变量和改变变量。
13.【答案】CD
【解析】解:
A、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知,,所以,故A错误;
BC、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故B错误,C正确;
D、由于两杯中液面相平,所以根据可知,烧杯底受到液体的压强:故D正确。
故选:CD。
根据小球在甲、乙两杯中的状态判断两种液体与小球的密度关系,进而得出两种液体的密度关系;
根据物体浮沉条件判断小球在两种液体中所受浮力与其重力的关系,进而得出小球在两种液体中所受浮力的大小关系。
根据液面的高度关系,利用比较甲、乙两烧杯底受到液体的压强大小。
本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下漂浮、悬浮物体所受重力与浮力的大小关系。
14.【答案】CD
【解析】解:A、碗沉入水底时与漂浮在水面上时,质量相同,所以重力相同,故A错误;
B、根据物体浮沉条件可知,碗沉入水底时受到的浮力小于它的重力,故B错误;
C、碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于重力相同,所以碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变小了,故C正确;
D、据C可知,漂浮时的浮力大于下沉时的浮力,即据可知,碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,根据可知:容器底受到水的压强变小,故D正确。
故选:CD。
由于地球的吸引而使得物体受到的力是重力,重力的大小与物体的质量有关;
下沉时,物体所受的浮力小于自身的重力;
物体漂浮时,浮力等于自身的重力;
据阿基米德原理分析出排开液体的体积的变化,而后判断出液面的高度变化即可
本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用,关键是知道小碗倾斜后沉入水底排开水的体积变小了,碗重力是不变。
15.【答案】BC
【解析】解:A、由图象知液体的压强p与时间成正比,根据知h与时间成正比,所以,OB段是匀速运动,因为液体的压强随时间增大而增大,代表下沉阶段;类似地,CD段也是匀速运动,代表上浮阶段;而BC段代表静止,表示悬浮阶段,故A错误;
B、根据知,p相同,就代表h相同,OB段所用时间较长,所以速度小于CD段,而BC段静止速度为零,则速度最小,所以下潜过程的速度小于上浮过程的速度,故B正确;
C、由图象可知,3h所受压强为,5h所受压强为,8h所受压强为,根据可得,则5h所受压力大于3h所受压力,3h所受压力大于8h所受压力,即,故C正确;
D、潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故D错误。
故选:BC。
,p与时间成正比,h就与时间成正比,根据OB段是匀速运动,代表下沉阶段;类似地,CD段也是匀速运动,代表上浮阶段;而BC段代表静止,表示悬浮阶段来分析;
根据知,p相同,就代表h相同,OB段所用时间较长,所以速度小于CD段;
根据3h、第5h和第8h的三个时刻所受的压强关系,利用压强公式变形分析观察窗所受压力大小的关系;
潜水器在水下悬浮,受到的重力和浮力大小相等。
此题主要考查的是学生对液体压强特点、物体浮沉条件及其应用的理解和掌握,综合性很强,难度较大,读懂图象是解决此题的关键。
16.【答案】形状?
大?
大于?
液体内部的压强随深度的增加而增大
【解析】解:橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的形状;
玻璃管内的空气质量不变,但体积变小了,根据可知,密度增大了;
上下两端的橡皮膜都受到水的压强而向内凹,因为液体内部的压强随深度的增加而增大,所以下端橡皮膜凹进程度大于上端皮膜向内凹进程度。
故答案为:形状;大;大于;液体内部的压强随深度的增加而增大。
力的作用效果有两个,一个是改变物体的形状;一个是改变物体的运动状态;
利用密度公式分析玻璃管内的空气密度变化;
液体内部压强的特点:液体内部向各个方向都有压强,液体内部的压强随深度的增加而增大,据此分析判断。
本题考查了学生对力的作用效果、密度公式和液体压强特点的掌握和运用,生活中有好多现象反应了液体压强的特点,学习时多观察、多分析。
17.【答案】变小?
不变?
不变
【解析】解:该池水位由5米降低到米时,h减小,由可知,池底所受水的压强变小;
因为正方体木块漂浮,所以,木块的重力不变,则木块所受的浮力不变;
根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面与上表面所受压力之差,而木块上表面所受压力始终为即不变,所以木块下表面所受水的压力不变。
故答案为:变小;不变;不变。
根据判断池底所受水的压强变化;根据物体漂浮条件判断木块所受的浮力变化;根据浮力产生的原因判断木块下表面所受水的压力变化。
此题考查液体压强公式、物体浮沉条件的应用、同时考查浮力产生的原因,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
18.【答案】3300?
600
【解析】解:由于物体从接触水面开始向下移动,物体的上表面刚好与水面相平水不溢出,则:
当物体全部浸没时,水的深度为:,
则水对容器底部的压强:;
设物体的重力为G,当物体全部浸没时,,
即:----------------,
当物体全部浸没时,,
液面升高的高度为,
则容器的底面积;
根据可得放出的200g水的体积为:;
设弹簧再伸长的长度为,则:
物体液面下降后受到的拉力:-----------------
此时物体浸入水的深度,
则物体受到的浮力:
而又因为,即:
-----------------
联立可得:
;
代入数据可得:,
解得:,
,
排开水的体积:,
物体受到的浮力变化量:,
从容器内向外缓慢抽掉200g的水后图乙中容器内水的容器的总重力减小量为:
,
桌面受到的压力变化量:,
容器对桌面的压强减小量:。
故答案为:3300;600。
先根据液面高度的变化求出水的深度,然后根据求出水对容器底的压强;
根据未放水之前的物体受力平衡;则,
根据物体下降的高度和水上升的高度可求出容器的底面积;然后根据打开阀门B,放出200g水,设弹簧伸长为,可求物体液面下降后受到的拉力,浸入水的深度,则利用阿基米德原理求浮力和物体受力平衡可得:,
然后联立方程即可求出弹簧伸长为;
进而求出排开水的体积的变化量,利用阿基米德原理求物体受到的浮力变化量,则容器内向外缓慢抽掉的水后桌面受到的压力变化量,再利用压强定义式求容器对桌面的压强减小量。
本题是有关压强和浮力的综合计算题目,首先要掌握液体压强的计算公式及阿基米德原理,本题关键是知道容器对桌面的压强减小量都等于放出的水的重力和浮力减小量,难点是求出弹簧的伸长量的变化。
19.【答案】1?
【解析】解:用绳子吊着物体A,将三分之一体积浸入水中时,液面上升的高度,
水对容器底压强的增加量,
当物体A没有浸入水中时,容器对桌面的压力--------
将三分之一体积浸入水中后,把容器、水和物体A看作一个整体,受向下的总重力、向上的支持力、拉力作用处于平衡状态,
所以,此时容器对桌面的压力:--------
由可得:,
容器对桌面的压强增加量,
所以,:::1;
若剪断绳子后,物体A下沉至容器底部且完全浸没在水中时,容器内水的深度,
此时水对容器底的压强,
容器对桌面压力,容器对桌面压强,
所以,:::
::。
故答案为:;。
用绳子吊着物体A,将三分之一体积浸入水中时,根据求出液面上升的高度,利用表示出水对容器底压强的增加量,当物体A没有浸入水中时,容器对桌面的压力等于水和容器的重力之和,将三分之一体积浸入水中后,把容器、水和物体A看作一个整体,受向下的总重力、向上的支持力、拉力作用处于平衡状态,据此求出容器受到的支持力即为此时容器对桌面的压力,然后求出容器对桌面的压力增加量,根据求出容器对桌面的压强增加量,进一步求出答案;
若剪断绳子后,物体A下沉至容器底部且完全浸没在水中时,根据求出液面上升的高度,利用表示出水对容器底的压强,容器对桌面压力等于水和容器、物体A的重力之和,根据求出容器对桌面的压强,然后求出此时水对容器底的压强与容器对桌面压强的比值。
本题考查了液体压强公式和压强定义式的综合应用等,正确得出将三分之一体积浸入水中时容器对桌面压力的增加量是关键。
20.【答案】?
液体内部向各个方向都有压强
【解析】解:3000m深机器人受到海水的压强:
;
装在机器人侧面的摄像头也被要求要有良好的抗压性,是因为液体内部向各个方向都有压强。
故答案为:;液体内部向各个方向都有压强。
根据得出3000m深机器人受到海水的压强;液体内部向各个方向都有压强。
本题联系实际考查液体压强公式的运用及液体内部压强的特点。
21.【答案】解:由于液体的压强与液体的深度和密度有关,两图中金属盒所处的深度相同,而盐水的密度大于水的密度,因此,盐水中相同深度的压强大,则图中U形管两边液面的高度差大,如图所示:
【解析】实验中通过U形管两边液面的高度差来反映液体内部压强的大小。液体的压强与液体的深度和密度有关。
本题主要考查了液体压强特点的理解,要注意实验中的观察重点,据此来完成画图,难度不大。
22.【答案】随着放入并浸没金属块体积增大而增大,且与金属块的质量无关?
随着放入并浸没金属块质量增大而增大,且与金属块的体积无关?
乙?
需要物体的体积和质量均最大
【解析】解:、B、C金属块质量相等、体积大小为:,分析比较实验序号数据中的逐渐变大,得出随着放入并浸没金属块体积增大而增大;
D、E、F金属块体积相同、质量大小为:,分析比较实验序号数据中的均为100Pa,随与金属块的质量无关;
综上:随着放入并浸没金属块体积增大而增大,且与金属块的质量无关;
已知D、E、F金属块体积相同、质量大小为:,分析比较实验序号数据,水平桌面所受压强增加量逐渐变大,故得出随着放入并浸没金属块质量增大而增大;
A、B、C金属块质量相等、体积大小为:,分析比较实验序号数据可知,水平桌面所受压强增加量都为200Pa,与金属块的体积无关;
综上:随着放入并浸没金属块质量增大而增大,且与金属块的体积无关;
根据随着放入并浸没金属块体积增大而增大,要使使得容器底部受到液体压强的增加量最大,应选择体积最大物体,即选择甲乙;
根据随着放入并浸没金属块质量增大而增大,要使水平桌面受到压强的增加量最大,应选择质量最大的物体,根据,因乙的密度大于甲的密度,故乙的质量大于甲的质量,所以,在表二中选择一金属块放入图中均能浸没在液体中,使得容器底部受到液体压强的增加量及水平桌面受到压强的增加量均最大,应选择的金属块是乙,理由是:需要物体的体积和质量均最大。
?故答案为:随着放入并浸没金属块体积增大而增大,且与金属块的质量无关;
随着放入并浸没金属块质量增大而增大,且与金属块的体积无关;
乙;需要物体的体积和质量均最大。
已知A、B、C金属块质量和体积大小关系,分析比较实验序号数据,可知逐渐变大,得出随变化量的变化关系;
已知D、E、F金属块体积和质量大小关系,分析比较实验序号数据,可知均为100Pa,得出随与变化量的关系;
综上得出结论;
已知D、E、F金属块体积和质量大小关系,分析比较实验序号数据,可知水平桌面所受压强增加量逐渐变大,据此得出与变化量的关系;
已知A、B、C金属块质量和体积大小关系,分析比较实验序号数据可知,水平桌面所受压强增加量都为200Pa,从而得出与变化量的关系;
综上得出结论;
运用在述结论,根据密度公式分析回答。
本题研究放入金属块前、后,圆柱形容器底部受到液体压强的增加量以及水平桌面受到压强的增加量与金属块的哪些因素有关,考查控制变量法、数据分析和归纳结论的能力及运用知识解决实际问题的能力,难度较大。
23.【答案】不属于?
转换法?
A?
在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等?
变大?
500
【解析】解:压强计上端不都是开口的,故不属于连通器;压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫转换法;
进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选A;
比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,控制深度不变,把水换成盐水,密度变大,则可以观察到U形管两边液体的高度差变大。
图乙中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:
。
故答案为:不属于;转换法;;在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;变大;?。
上端开口,底部相互连通的容器是连通器;压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫转换法;
形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
在相同液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的密度有关;
根据求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
此题考查的是我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素。注意物理实验中研究方法转换法和控制变量法的运用。液体压强是中考必考的一个知识点,需要掌握。
24.【答案】解:的重力:;
当小红沿容器壁缓慢加水时,水的深度变化可能有多种情况,当A漂浮时:
,
则物体A浸入水中的深度为:
;
如图甲所示,假设B沉底,A处于漂浮状态,且绳子刚好拉直时,所加水的质量为,则容器中水的深度为:
,
容器中水的体积为:
;
容器中水的质量为:
;
此假设与题意已知条件符合,故假设成立。则水对容器底部压强为:
;
???????????????
甲????????????????????????????????
乙??????????????????????????????????????
丙
细线的拉力刚好不再变化时,有两种可能:要么整体浸没,要么整体漂浮。
a:如图乙所示,把A、B看成整体假设总重力大于或等于浮力,整体沉底或悬浮,加水使A刚好浸没时,浮力就不再变化,如果继续加水,绳子拉力将不再发生变化。整体受三个力的作用且平衡:
;
因为,即,
即,即:;
A刚好浸没时,水到容器底部的深度:
,
则水对容器底部压强为:
当时,;
b:因为整体沉底或悬浮时,,所以整体漂浮时,。又因为B的密度大于水,即,则,所以当时,如图并所示,A、B整体漂浮后,B虽然与容器底接触,但对容器底部无压力,A和B受到的总浮力等于总重力:
,
如图甲所示,A处于漂浮状态,且绳子刚好拉直时,,相对于图甲A漂浮时,增加的浮力为:
;
增加的排开水的体积为:
,
增加的排开水深度为:
;
水对容器底部增加的压强为:
;
又因为A处于漂浮状态,且绳子刚好拉直时,水对容器底部的压强为,则当时,
;
故水对容器底的压强与的关系式为:
当时,;当时,。
答:长方体A的重力为6N;
小红同学沿容器壁缓慢加水,当加水质量为时,水对容器底的压强为1500Pa;
在小红同学加水的过程中,细线拉力从0开始逐渐增大,当细线的拉力刚好不再变化时,水对容器底的压强与的函数关系式为:当时,;当时,。
【解析】根据求出A的重力;
根据求出正方体A和B的密度,根据物体浮沉条件判断物体A和B的状态,当加入水的质量为700g时,根据求出加入水的体积,根据求出正方体A和B的底面积以及容器的底面积,根据题意求出当正方体A恰好浸没时容器内水的体积,然后与所给水的体积相比较判断出水没有浸没A,然后求出此时容器内水的深度,利用求出水对容器底部的压强;
本题考查了密度公式和重力公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的综合应用等,正确得出容器内水的质量与物体A和B对应的状态是关键。
25.【答案】解:坦克对地面的压力:
,
坦克对地面的压强:
;
由题知,坦克在深为7m的河流中潜渡,
则坦克底部受到水的压强:
。
答:该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为;
坦克在深为7m的河流中潜渡时,坦克底部受到水的压强为。
【解析】坦克对水平地面的压力等于它的重力,由求出它对水平地面的压强。
根据求出坦克底部受到水的压强。
本题考查了压强和液体压强的计算,是一道比较简单的计算题。
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