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文檔簡介
專題06壓強(qiáng)與浮力綜合
1.(2025?河北中考)【實(shí)際應(yīng)用】如圖所示,小明在站臺上的安全線外候車,是為了防止列車進(jìn)站時,
列車附近的空氣流速大,壓強(qiáng)小而帶來的危險。列車出站后,在列車座位上的小明相對于列車車窗是靜
止的。
解:(1)在列車駛過時列車附近的空氣流動速度加快、壓強(qiáng)小,會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差;
(2)以車窗為參照物,小明相對于車窗的位置沒有發(fā)生變化,所以小明是靜止的。
答案:??;靜止。
2.(2025?河北中考)小明利用雙休日清理家中的魚缸。長方體空魚缸的重力G為64N,小明將魚缸和假
山石清洗干凈,放到水平桌面上,魚缸與桌面接觸面積S為0.16m2。向魚缸中注入h為0.2m深的水,
﹣33
然后將假山石(不吸水)浸沒在水中,如圖所示。已知假山石的體積V石為3.0×10m,水的密度水=
ρ
1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)空魚缸對水平桌面的壓強(qiáng)。
(2)放入假山石前,水對魚缸底的壓強(qiáng)。
(3)浸沒在水中的假山石受到的浮力。
FG64N
解:(1)空魚缸對水平桌面的壓強(qiáng):p400Pa;
SS0.16m2
33
(2)放入假山石前,水對魚缸底的壓強(qiáng):p=水gh=1.0×10kg/m×10N/kg×0.2m=2000Pa;
ρ33﹣33
(3)浸沒在水中的假山石受到的浮力:F?。剿甮V排=1.0×10kg/m×10N/kg×3.0×10m=30N。
ρ
答:(1)空魚缸對水平桌面的壓強(qiáng)是400Pa;
(2)放入假山石前,水對魚缸底的壓強(qiáng)是2000Pa;
(3)浸沒在水中的假山石受到的浮力是30N。
3.(2024?河北中考)如圖所示,在鐵桶內(nèi)放少量的水,用火加熱,沸騰之后把桶口堵住,然后澆上冷水。
在大氣壓作用下,鐵桶被壓扁了。這種作用在生活中有很多應(yīng)用,請舉出一個實(shí)例:空氣吸盤。
解:(1)鐵桶里的水被加熱,產(chǎn)生大量的水蒸氣。桶口堵住,澆上冷水,溫度降低,水蒸氣液化,桶內(nèi)
的氣壓變小,在大氣壓的作用下鐵桶被壓扁。
(2)大氣壓的應(yīng)用在生活中有很多事例,比如空氣吸盤,鋼筆吸墨水等。
答案:大氣壓;空氣吸盤。
4.(2024?河北中考)A為質(zhì)量分布均勻的長方體物塊,質(zhì)量為300g,邊長如圖甲所示。B為內(nèi)部平滑的
圓柱形薄壁容器,底面積為300cm2,高為15cm,如圖乙所示。A、B均靜置于水平地面上。水的密度為
1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A的密度;
(2)圖甲中A對地面的壓強(qiáng)為p1,將A放入B后,B對地面的壓強(qiáng)為p2,且p1:p2=5:2,求B的質(zhì)
量;
(3)將A放入B后,向B中緩慢加水,在A對B底部的壓力恰好最小的所有情況中,分析并計算水對
容器底部的最小壓力。
3
解:(1)A為質(zhì)量分布均勻的長方體物塊,質(zhì)量為300g,其體積為VA=8cm×5cm×10cm=400cm,
m300g
則的密度為:A=3=×33;
AA30.75g/cm0.7510kg/m
VA400cm
FGmg
()對地面的壓力等于自身的重力,則對地面的壓強(qiáng)為:AAA,
2AAp1
SASASA
FGGmgmg
對地面的壓力等于自身的重力加的重力,則對地面的壓強(qiáng)為:BABAB,
BABp2
SBSBSB
mAgmAgmBgmAmAmB
因p1:p2=5:2,則:5:2,即:5:2,
SASBSASB
300g300gm
代入數(shù)據(jù),:B5:2,
8cm5cm300cm2
解得:mB=600g;
(3)將A放入B后,向B中緩慢加水,因A的密度小于水的密度,當(dāng)A剛好漂浮,
即F?。紾A=mAg=0.3kg×10N/kg=3N時,A對B底部的壓力恰好為0;
當(dāng)長方體底面積最大時,水的深度最小,此時水對容器底部的壓力最??;
2
由圖可知,最大底面積為SA'=0.08m×0.1m=0.008m,
根據(jù)阿基米德原理可知,容器中水的最小深度(此時A浸入水中的深度):
F浮3N
h=h浸=0.0375m,
minmin1.0103kg/m310N/kg0.008m2
水gSA
33
則水對容器底部的最小壓強(qiáng):pmin=水ghmin=1×10kg/m×10N/kg×0.0375m=375Pa,
Fρ
由p可知水對容器底部的最小壓力為:
S
﹣42
Fmin=pminSB=375Pa×300×10m=11.25N。
答:(1)A的密度為0.75×103kg/m3;
(2)B的質(zhì)量為600g;
(3)水對容器底部的最小壓力為11.25N。
5.(2023?河北中考)柱狀容器內(nèi)加入濃鹽水,把一枚土豆輕輕放入其中,靜止時土豆漂浮在水面上,如
圖甲所示;向容器中緩慢注入清水,土豆逐漸下沉;注入適量清水時,土豆懸浮在鹽水中,如圖乙所示;
繼續(xù)注入清水,土豆沉到容器底部,如圖丙所示。下列說法正確的是()
A.漂浮在水面上時,土豆受到的浮力與其重力大小相等
B.懸浮在鹽水中時,土豆的密度與此時鹽水的密度相等
C.沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮時受到的浮力
D.沉到底部后,繼續(xù)注入清水,土豆受到的浮力不再變化
解:
A、土豆漂浮在水面上時,根據(jù)物體的沉浮條件可知:土豆受到的浮力與其重力大小相等,故A正確;
B、土豆懸浮在鹽水中時,根據(jù)物體的沉浮條件可知:土豆的密度與此時鹽水的密度相等,故B正確;
C、土豆漂浮時受到的浮力等于重力,土豆沉到底部后,受到的浮力小于重力,則沉到底部后,土豆受
到的浮力小于漂浮時受到的浮力,故C錯誤;
D、沉到底部后,土豆排開水的體積不變,繼續(xù)注入清水,鹽水的密度變小,由F?。揭篻V排可知土豆
受到的浮力變小,故D錯誤。ρ
答案:AB。
6.(2022?河北中考)如圖所示的四幅圖中,不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是()
A.用吸管將飲料吸到嘴里
B.熱氣球騰空而起
C.向燒瓶澆冷水,停止沸騰的水又沸騰了
D.往b管中吹氣,a管中的水面上升
解:
A、用吸管吸飲料的原理是:先把吸管內(nèi)的空氣吸走,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進(jìn)吸管里,利
用了大氣壓強(qiáng),不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋,故A符合題意;
B、熱氣球升空,是因?yàn)闊峥諝獾拿芏缺瓤諝獾拿芏刃。瑹釟馇蚴艿降母×Υ笥谥亓?,利用的是空氣?/p>
浮力,不能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋,故B符合題意;
C、向瓶底澆冷水,瓶內(nèi)壓強(qiáng)變小,水的沸點(diǎn)降低,停止沸騰的水又沸騰了,不能利用流體壓強(qiáng)與流速
的關(guān)系解釋,故C符合題意;
D、a管中水面上升,是因?yàn)橄騜管中吹氣時,a管上方的空氣流速增大、壓強(qiáng)減小,故D不符合題意。
答案:ABC。
7.(2021?河北中考)如圖所示能夠說明流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的是()
A.?dāng)r河壩設(shè)計成上窄下寬
B.向下吹氣,乒乓球不下落
C.用吸盤搬運(yùn)玻璃
D.站在安全線以外候車
解:
A、液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大,即越往下面,河水的壓強(qiáng)越大,所以攔河壩設(shè)計成下寬上窄,
故A不合題意;
B、對著漏斗吹氣,乒乓球上方的空氣流速變大,壓強(qiáng)變小,小于下部的氣壓,產(chǎn)生了一個向上的壓強(qiáng)
差,將乒乓球托住,故B符合題意;
C、吸盤要固定在玻璃上,需要先用力擠壓吸盤,把盤內(nèi)的空氣擠出,然后吸盤就被外界的大氣壓緊壓
在了玻璃上,利用的是大氣壓,故C不合題意;
D、在站臺上的乘客要站在安全線以外候車,是因?yàn)榭諝饬魉僭娇斓奈恢脡簭?qiáng)越小,故D符合題意。
答案:BD。
考點(diǎn)01壓強(qiáng)綜合分析
8.(2025?邯鄲?叢臺區(qū)模擬)如圖所示,下列有關(guān)壓強(qiáng)的描述正確的是()
A.圖甲:大型客機(jī)飛行時機(jī)翼上表面空氣流速大壓強(qiáng)小
B.圖乙:安全錘做得很尖是為了減小受力面積,從而減小壓強(qiáng)
C.圖丙:自制氣壓計從山腳拿到山頂,玻璃管中液柱隨外界氣壓增大而升高
D.圖丁:向盛有剛沸騰的水的燒瓶底澆冷水,增大水面上方的氣壓從而降低水的沸點(diǎn)
解:
A、大型客機(jī)飛行時機(jī)翼上表面空氣流速大,壓強(qiáng)小,下表面流速小壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向上的升力,A正確;
B、安全錘做得很尖是在壓力一定時,減小受力面積,從而增大壓強(qiáng),故B錯誤;
C、自制氣壓計瓶內(nèi)壓強(qiáng)等于外界大氣壓加上水柱的壓強(qiáng),從山腳拿到山頂,大氣壓減小,內(nèi)部壓強(qiáng)幾
乎不變,因而水柱升高,說明玻璃管中液柱隨外界氣壓減小而升高,故C錯誤;
D、向盛有剛沸騰的水的燒瓶底澆冷水,使得內(nèi)部水蒸氣液化,內(nèi)部壓強(qiáng)減小,減小了水面上方的氣壓
從而降低水的沸點(diǎn),故D錯誤;
答案:A。
9.(2025?邯鄲?永年區(qū)模擬)中國漢字博大精深,同一個字,在不同的語境下可能承載著不同的含義。下
列幾種“吸”的現(xiàn)象中,涉及到“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”的是()
A.公路旁用隔音墻“吸”收部分噪聲
B.塑料梳子和頭皮摩擦后,可以“吸”引碎紙屑
C.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用膠頭滴管“吸”取藥液
D.等火車時要站在安全線以外,防止被火車“吸”走
解:
A、公路旁用隔音墻“吸”收部分噪聲,主要利用聲音的反射使得聲音進(jìn)入小孔不能反射出來吸聲的,
故A錯誤;
B、塑料梳子和頭皮摩擦后,可以“吸”引碎紙屑,是由于摩擦起電后帶靜電,會吸引輕小物體,故B
錯誤;
C、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用膠頭滴管“吸”取藥液,先擠出空氣使得內(nèi)部壓強(qiáng)減小,在大氣壓的作用下吸取藥液
的,故C錯誤;
D、人離火車太近,火車開動時,使人和火車之間的空氣流動速度快,壓強(qiáng)變小,離站臺遠(yuǎn)的地方氣體
相對流速較慢,壓強(qiáng)較大,人在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下,被強(qiáng)大的氣流壓向列車,從而造成危險,能用“流
體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”解釋,故D正確。
答案:D。
10.(2025?保定?蓮池區(qū)模擬)如圖,把木板放在海綿上,木板上放一水杯,靜止時木板保持水平。若水
杯重為G1,木板重為G2,水杯底面積為S1,木板底面積為S2,下列說法正確的是()
A.水杯對木板的壓力就是水杯受到的重力
B.水杯對木板的壓力和木板對水杯的支持力是平衡力
G
C.水杯對木板的壓強(qiáng)為1
S1
G
D.木板對海綿的壓強(qiáng)為2
S2
解:AC、水杯對木板的壓力大小等于水杯受到的重力,但是壓力不是重力,
FG
水杯對木板的壓強(qiáng)p=1,故A錯誤,C正確;
SS1
B、水杯對木板的壓力和木板對水杯的支持力是一對相互作用力,故B錯誤;
GG
D、木板對海綿的壓強(qiáng)為12,故D錯誤。
S2
答案:C。
11.(2025?唐山?路南區(qū)模擬)質(zhì)量分布均勻的實(shí)心正方體甲、乙放在水平地面上,將甲、乙沿水平方向
33
切去高度Δh,剩余部分對地面的壓強(qiáng)p與Δh的關(guān)系如圖所示,已知甲=6×10kg/m,乙的邊長為30cm,
下列選項正確的是(g取10N/kg)()ρ
A.乙的密度3×103kg/m3
B.未切前,甲的質(zhì)量為24kg
C.圖中hA=15cm
D.圖中pA=1500pa
解:A、乙為質(zhì)量分布均勻的實(shí)心正方體,邊長h乙=30cm=0.3m,
由圖知未切時,乙對水平地面的壓強(qiáng)p乙=6000Pa,
3
乙610Pa33
則乙的密度乙==2×10kg/m,故A錯誤;
gh乙10N/kg0.3m
ρ
B、甲為質(zhì)量分布均勻的實(shí)心正方體,由圖知未切時甲的邊長h甲=20cm=0.2m,
333
甲的體積V甲=h甲=(0.2m)=0.008m,
333
未切前,甲的質(zhì)量m甲=甲V甲=6×10kg/m×0.008m=48kg,故B錯誤;
ρ
C、由圖知,切去高度hA時,甲和乙對地面的壓強(qiáng)相等,則有:pA=甲g(h甲﹣hA)=乙g(h乙﹣hA),
3333
6×10kg/m×g×(0.2m﹣hA)=2×10kg/m×g×(0.3m﹣hA),ρρ
解得:hA=0.15m=15cm,故C正確;
333
D、pA=甲g(h甲﹣hA)=6×10kg/m×10N/kg×(0.2m﹣0.15m)=3×10Pa,故D錯誤。
答案:C。ρ
12.(2025?廊坊?安次區(qū)二模)我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位,高鐵線路總長度居世界第一。如圖甲為
高鐵車廂內(nèi)的破窗錘,金屬端制成錐形是為了需要破窗時增大(選填“增大”或“減小”)壓強(qiáng);
如圖乙站臺處設(shè)置安全線,是因?yàn)檫\(yùn)行高鐵的一側(cè)空氣流速大、壓強(qiáng)?。ㄟx填“大”或“小”),
乘客站在安全線與軌道之間容易發(fā)生危險。
解:(1)破窗錘的金屬端制成錐形,減小了受力面積,是為了需要破窗時增大壓強(qiáng);
(2)人離高鐵比較近時,高速列車的速度很大,人和高鐵的之間的空氣流動速度很大,壓強(qiáng)小,人外側(cè)
的壓強(qiáng)不變,人受到外側(cè)壓強(qiáng)大于人內(nèi)側(cè)受到的壓強(qiáng),人在較大的壓強(qiáng)差作用下很容易被壓向列車,發(fā)
生交通事故,所以站臺處設(shè)置安全線。
答案:增大;小。
13.(2025?唐山?玉田縣模擬)科技改變生活?!安链皺C(jī)器人”工作時,真空泵將吸盤內(nèi)的空氣抽出,由
于大氣壓的作用,擦窗機(jī)器人被“吸”在玻璃上?!皰叩貦C(jī)器人”吸塵時,電機(jī)高速轉(zhuǎn)動使機(jī)器
內(nèi)部的流速大,壓強(qiáng)?。ㄌ睢按蟆被颉靶 保a(chǎn)生負(fù)壓將灰塵壓入吸塵盒內(nèi)。
解:“擦窗機(jī)器人”工作時,真空泵將吸盤內(nèi)的空氣抽出,導(dǎo)致里面氣壓減小,小于外界大氣壓,在大
氣壓的作用下,擦窗機(jī)器人被“吸”在玻璃上。
“掃地機(jī)器人”吸塵時,電機(jī)高速轉(zhuǎn)動使機(jī)器內(nèi)部的流速大,壓強(qiáng)小,而外部流速相對小一些,壓強(qiáng)大,
形成內(nèi)外氣壓差將灰塵壓入吸塵盒內(nèi)。
答案:大氣壓;小。
14.(2025?保定模擬)如圖甲所示,在水平面平行放置的兩根筷子中間放上兩個乒乓球,用吸管向兩球中
間吹氣,觀察到兩個乒乓球向中間靠攏,這是由于中間空氣流速變快,壓強(qiáng)變小如圖乙所示,在
裝滿水的杯子上蓋一張紙片,將杯子倒置過來,紙片不下落,說明紙片受到大氣壓的作用。
解:向乒乓球中間吹氣時,乒乓球中間流速大,壓強(qiáng)變小,乒乓球外側(cè)大氣壓不變,所以乒乓球外側(cè)壓
強(qiáng)大于內(nèi)側(cè)壓強(qiáng),所以乒乓球向中間靠攏。
把裝滿水的玻璃杯蓋上紙片倒置過來,紙片不下落,這是由于大氣壓將紙片托住了,該現(xiàn)彖說明明紙片
受到大氣壓的作用。
答案:中間空氣流速變快,壓強(qiáng)變??;大氣壓。
15.(2025?唐山?路北區(qū)二模)2025年4月20日,我國自主研制的大型水陸兩棲飛機(jī)AG600“鯤龍”取
得型號合格證,該機(jī)型具備飛機(jī)和船的特性,如圖所示,“鯤龍”在水中航行時,相對于河岸是運(yùn)動(選
填“運(yùn)動”或“靜止”)的;在空中飛行時,機(jī)翼上方的空氣壓強(qiáng)小于(選填“大于”“小于”或“等
于”)下方的空氣壓強(qiáng)。
解:
(1)“鯤龍”在水中航行時,“鯤龍”與河岸之間有位置的變化,相對于河岸是運(yùn)動的;
(2)等質(zhì)量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過機(jī)翼的上表面和下表面,由于上表面彎曲,所以機(jī)翼上方的
流速就大于機(jī)翼前方的流速,而下表面平直,因此機(jī)翼下方的流速大致等于前方的流速,從而可以知道,
機(jī)翼下方的流速就小于機(jī)翼上方的流速,所以機(jī)翼上方的壓強(qiáng)小于機(jī)翼下方的壓強(qiáng),這樣就產(chǎn)生了作用
在機(jī)翼上的向上的升力。
答案:運(yùn)動;小于。
考點(diǎn)02壓強(qiáng)與浮力的綜合分析與計算
16.(2025?保定模擬)如圖甲所示,盛有某一液體(密度為)的圓柱形容器靜止在水平桌面上,容器底
面積為S,用彈簧測力計懸掛一圓柱形金屬塊,將金屬塊從ρ容器底部緩慢豎直向上拉出液體,彈簧測力
計示數(shù)F與金屬塊下表面距容器底部距離h的關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是()
A.金屬塊的高度等于h1﹣h0
FF
B.金屬塊的密度為10
F1
C.金屬塊在液面下上升的過程中,受到的浮力一直減小
FF
D.金屬塊拉出液體后與完全浸沒時相比,水平桌面受到的壓強(qiáng)變化了10
S
解:
A、由圖象可知,金屬塊的上表面剛剛到的液面時,液體的深度為h0+H金,當(dāng)金屬塊剛剛露出液面時水
中的深度為h1,設(shè)容器的底面積為S,金屬塊的底面積為S1,則有S(h0+H金)=S1H金+Sh1,解得金屬
Sh1h0
塊的高度H金=,由于S>S1,所以金屬塊的高度不等于h1﹣h0,故A錯誤;
SS1
B、由圖象可知,當(dāng)液體的深度為h1時金屬塊處于空氣中,彈簧測力計示數(shù)為F1,則金屬塊重力G=F1,
金屬塊浸沒液體中,彈簧測力計示數(shù)為F0,則金屬塊浸沒液體中,圓柱體受到的浮力F?。紽1﹣F0;
F浮F1F0
根據(jù)F?。揭篤排g可得:V=V排=;
gg
ρ
mGFF
所以,金屬塊密度:11,故B錯誤;
ggVF1F0FF
g10
g
C、金屬塊在液面下上升的過程中,排開水的體積不變,根據(jù)F浮=液V排g可知受到的浮力不變,故C
錯誤;ρ
D、金屬塊拉出液體后與完全浸沒時相比,水平桌面受到的壓力減小量為ΔF=F?。紽1﹣F0,
FFF
所以,水平桌面受到的壓強(qiáng)變化量:p10,故D正確。
SS
答案:D。
17.(2025?廊坊?安次區(qū)二模)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩相同的容器裝有體積相等的不同液體。將
同種材料制成的實(shí)心物體A、B分別放入甲、乙兩容器中,靜止時兩容器中的液面保持相平,則()
A.物體A受到的浮力大于物體B受到的浮力
B.甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度
C.甲、乙兩容器的底部受到液體的壓強(qiáng)相等
D.甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力
解:
A.根據(jù)題意可知,甲、乙兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體,將實(shí)心物體A、B分別放入兩容器
中,靜止時液面等高,則甲液體與A排開液體的體積之和等于乙液體與B排開液體的體積之和,由圖可
知,A處于漂浮狀態(tài),A排開液體的體積小于物體的體積,B處于懸浮狀態(tài),B排開液體的體積等于物
體的體積,所以A的體積大于B的體積,實(shí)心物體A、B由同種材料制作,則密度相等,根據(jù)m=V
得到A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,根據(jù)G=mg可知,A的重力大于B的重力;ρ
由圖可知,A處于漂浮狀態(tài),A受到的浮力等于其重力,A的密度小于甲液體的密度;B處于懸浮狀態(tài),
B受到的浮力等于其重力,B的密度等于乙液體的密度;因?yàn)锳的重力大于B的重力,所以A受的浮力
大于B受到的浮力,故A正確;
B、由圖可知,A漂浮在甲液體中,A的密度小于甲液體的密度;B懸浮在乙液體中,B的密度等于乙液
體的密度,由于實(shí)心物體A、B由同種材料制作,則A、B的密度相等,所以,甲杯中液體的密度大于
乙杯中液體的密度,故B錯誤;
C、由于甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,靜止時兩容器中的液面保持相平,根據(jù)p=液gh可
知,甲容器底部所受液體壓強(qiáng)大于乙容器底部所受液體壓強(qiáng),故C錯誤;ρ
D、由題可知甲杯中液體的體積等于乙杯中液體的體積,甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,由
m=V可知甲杯中液體的質(zhì)量大于乙杯中液體的質(zhì)量,根據(jù)G=mg可知,甲杯中液體的重力大于乙杯
中液ρ體的重力,A的重力大于B的重力,甲杯和乙杯對水平桌面的壓力等于液體、物體和杯子的總重力,
兩個杯子是相同的,重力相同,所以甲杯對水平桌面的壓力大于乙杯對水平桌面的壓力,兩個杯子的底
面積相等,由p=可知甲杯對水平桌面的壓強(qiáng)大于乙杯對水平桌面的壓強(qiáng),故D錯誤。
答案:A。
18.(2025?保定?競秀區(qū)模擬)物理興趣小組把吸管的下端密閉并纏繞一段細(xì)銅絲(細(xì)銅絲體積忽略不計),
自制一個簡易密度計。放入水中靜止時,如圖甲所示;放入另一種液體中靜止時,如圖乙所示。密度計
靜止后兩燒杯中液面剛好相平,在密度計與液面平齊處各標(biāo)記一條刻線。下列說法正確的是()
A.密度計在水中受到的浮力大于在另一種液體中受到浮力
B.水對燒杯底的壓強(qiáng)大于另一種液體對燒杯底的壓強(qiáng)
C.把一枚雞蛋放入圖乙燒杯的液體中時,雞蛋一定沉底
D.若再多纏繞一些細(xì)銅絲,放入這兩種液體中時,兩刻線間的距離將變大
解:A、同一個密度計放在不同液體中都漂浮,受到的浮力都等于密度計受到的重力G,所以浮力相等,
故A錯誤;
B、由圖知密度計排開液體的體積V排甲>V排乙,由于浮力相等,根據(jù)F浮=液V排g可知:甲<乙;已
ρρρ
知兩燒杯中的液面剛好相平,根據(jù)p=液gh可知:圖甲水對杯底的壓強(qiáng)小于圖乙液體對杯底的壓強(qiáng),故
B錯誤;ρ
C、雞蛋的密度比水大,由于乙液體的密度比水大,無法比較雞蛋的密度與液體密度關(guān)系,因而不能確
定浮沉,故C錯誤;
D、若再多纏繞一些細(xì)銅絲,放入這兩種液體中時,根據(jù)阿基米德原理F浮=水gV排=水gSh=G,當(dāng)重
力變?yōu)閹妆叮肷疃韧瑫r變?yōu)閹妆?,故深度的差值也變?yōu)閹妆叮蕛煽叹€間ρ的距離將變ρ大,故D正確。
答案:D。
19.(2025?唐山?遷安市二模)鹽水選種是我國古代勞動人民發(fā)明的一種巧妙的挑選種子的方法。選種前
需要配制一定濃度的鹽水,然后把種子倒入鹽水中,漂浮于水面的是次種,沉入容器底的是良種(如圖)。
下列有關(guān)鹽水選種的說法正確的是()
A.良種所受浮力小于重力,次種所受浮力大于重力
B.鹽水選種時所用鹽水的密度要大于所有種子的密度
C.若良種和次種的體積相同,則良種受到的浮力較大
D.若要選出更飽滿種子,則需要往鹽水中加入適當(dāng)?shù)乃?/p>
解:
A、良種下沉,所受浮力小于重力,次種漂浮,所受浮力等于重力,故A錯誤;
B、若鹽水選種時所用鹽水的密度都大于次種的密度,小于良種的密度,故B錯誤;
C、若良種和次種的體積相同,良種排開的鹽水的體積大,由F?。揭篤排g知道,良種受到的浮力較大,
故C正確;ρ
D、更飽滿種子的密度更大,若要選出更飽滿種子,則需要往鹽水中加入適當(dāng)?shù)柠},增大鹽水的密度,
將次種漂浮起來,故D錯誤。
答案:C。
20.(2025?邢臺?任澤區(qū)模擬)小明用電子秤、水、柱形燒杯、紫砂壺蓋、輕質(zhì)細(xì)線等器材探究密度和浮
力的相關(guān)問題。其中柱形燒杯的質(zhì)量為100g,其底面積為50cm2,實(shí)驗(yàn)操作如圖所示。g取10N/kg,水
的密度為1.0×103kg/m3。根據(jù)圖示信息,下列說法正確的是()
A.比較c、d兩圖可以探究浮力的大小與物體排開液體密度的關(guān)系
B.實(shí)驗(yàn)后小明發(fā)現(xiàn)壺蓋略有吸水,導(dǎo)致所測壺蓋密度偏小
C.如圖d所示,此時燒杯中的水對燒杯底部的壓強(qiáng)為400Pa
D.據(jù)圖可知,壺蓋的密度為2.5g/cm3
解:
A、比較c、d兩圖可知,液體的密度相同,物體排開液體的體積不同,同時電子秤的示數(shù)不同,即物體
排開水的質(zhì)量不同,說明物體受到的浮力不同,故兩圖可以探究浮力的大小與物體排開液體體積有關(guān),
故A錯誤;
B、壺蓋略有吸水,導(dǎo)致壺蓋排開水的體積偏小,即所測壺蓋的體積偏小,由=可知所測壺蓋密度偏
ρ
大,故B錯誤;
﹣3
C、圖d中,水對燒杯底的壓力:F水=(m示﹣m杯)g=(320﹣100)×10kg×10N/kg=2.2N,
燒杯中的水對燒杯底部的壓強(qiáng):p===440Pa,故C錯誤;
D、由圖a、e可知,壺蓋所吸水的質(zhì)量:m吸=m總﹣m蓋=64g﹣60g=4g,
結(jié)合圖d可知壺蓋排開水的質(zhì)量:m排=md+m吸﹣mb=320g+4g﹣300g=24g,
蓋排開水的體積,即壺蓋的體積:V=V排===24g,
壺蓋的密度:===2.5g/cm3,故D正確。
ρ
答案:D。
21.(2025?邯鄲?叢臺區(qū)三模)如圖所示,已知雞蛋的質(zhì)量為60g、體積為50cm3,將雞蛋放在盛有清水的
玻璃杯中,雞蛋沉入杯底(圖甲);逐漸將食鹽溶解在水中,雞蛋恰好懸浮(圖乙);繼續(xù)溶解食鹽,
最終雞蛋漂?。▓D丙)(g取10N/kg)。下列說法正確的是()
A.圖甲中雞蛋所受浮力為0.6N
B.圖乙中鹽水的密度是1.1×103kg/m3
C.圖中三種狀態(tài)下浮力的大小關(guān)系是F甲<F乙=F丙
D.圖丙中若繼續(xù)加鹽,雞蛋所受的浮力將變大
解:
A、圖甲中雞蛋處于沉底狀態(tài),則浮力小于重力,雞蛋的重力為G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,即浮
力小于0.6N,故A錯誤;
333
B、雞蛋的密度為:蛋===1.2g/cm=1.2×10kg/m,圖乙中雞蛋懸浮,雞蛋的密度等于鹽
ρ
水的密度,故鹽水的密度為1.2×103kg/m3,故B錯誤;
C、圖甲中雞蛋處于沉底狀態(tài),則浮力小于重力;圖乙中雞蛋懸浮在液體中時,浮力等于重力;圖丙中
雞蛋漂浮,所受浮力等于雞蛋自身重力,所以三種狀態(tài)下浮力的大小關(guān)系是F甲<F乙=F丙,故C錯誤;
D、圖丙中雞蛋漂浮,所受浮力等于雞蛋自身重力,若繼續(xù)加鹽,仍是漂浮,浮力等于重力,故不變,
故D錯誤。答案:C。
22.(2025?石家莊模擬)如圖所示,足夠高的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上,容器內(nèi)水的質(zhì)量為1kg,
2
水的深度為10cm。不吸水的實(shí)心圓柱體A質(zhì)量為400g,底面積為20cm,高度為16cm。已知水=1.0
×103kg/m3,常數(shù)g取10N/kg。ρ
(1)求容器的底面積。
(2)若將圓柱體A豎直放入容器內(nèi),求靜止時水對容器底部的壓強(qiáng)p。
(3)B的質(zhì)量為600g,體積為700cm3,把B放入容器中,要使B對容器的壓力為0,則B的底面積最
小為多少?
﹣333
解:(1)由=可得,水的體積:V水===1×10m=1000cm,
ρ
2
由V=Sh可得,容器的底面積:S底===100cm;
(2)由m=V=Sh可得,實(shí)心圓柱體A的密度:
ρρ
333
A===1.25g/cm=1.25×10kg/m,
ρ
則:A>水,所以,將圓柱體A豎直放入容器內(nèi),A將沉底,
假設(shè)ρA豎ρ直放入容器中,沒有被水淹沒且水的深度為h1,
223
由體積關(guān)系可得:(S﹣SA)h1=V水,即(100cm﹣20cm)×h1=1000cm,
解得:h1=12.5cm<hA,所以,假設(shè)成立,
333
此時水對容器底部的壓強(qiáng):p=水gh1=1.0×10kg/m×10N/kg×0.125m=1.25×10Pa;
ρ
(3)B對容器的壓力為0時處于漂浮狀態(tài),則受到的浮力F?。紾B=mBg,
由阿基米德原理可得:F浮=水gV排,
ρ
則:水gV排=mBg,
ρ
3
所以,V排===600cm,
則水的深度為h浸===16cm,
2
B的最小底面積SB===37.5cm。
答:(1)容器的底面積為100cm2。
(2)若將圓柱體A豎直放入容器內(nèi),靜止時水對容器底部的壓強(qiáng)p1.25×103Pa。
(3)把B放入容器中,要使B對容器的壓力為0,則B的底面積最小為37.5cm2。
23.(2025?唐山?古冶區(qū)二模)一底面積為30cm2的柱形容器放置在水平地面上,內(nèi)放有一底面積10cm3、
高20cm質(zhì)地均勻的長方體木塊,如圖甲所示。緩慢向容器中注水,到一定深度時木塊會漂浮,繼續(xù)注
3333
水到距容器底24cm高度時停止。(已知木=0.9×10kg/m,水=1.0×10kg/m,g取10N/kg)求:
(1)木塊的質(zhì)量及圖甲中注水前木塊對容ρ器底的壓強(qiáng);ρ
(2)注入水的體積;
(3)將木塊沿水平方向切下質(zhì)量為m的部分,換成等質(zhì)量的合金塊并用細(xì)線懸掛在木塊下方且不與容
33
器底接觸,則木塊剩余部分剛好浸沒在水中,如圖乙所示,(已知合金=2.5×10kg/m)求m的值。
ρ
23
解:(1)木塊的體積:V木=10cm×20cm=200cm,根據(jù)密度公式得,
33
木塊的質(zhì)量:m木=木V木=0.9g/cm×200cm=180g;
長方體木塊的質(zhì)地均ρ勻,注水前木塊對容器底的壓強(qiáng)為:
33
p====木gh=0.9×10kg/m×10N/kg×0.2m=1800Pa;
ρ
(2)當(dāng)水面距容器底24cm,此高度大于木塊的高度,說明木塊漂浮,
G=F?。剿甐排g;m木g=水V排g;
ρρ
3
此時木塊排開水的體積V排===180cm;
233
注入水的體積V水=Sh﹣V排=30cm×24cm﹣180cm=540cm;
(3)圖乙中整體懸浮,浮力等于重力;
木塊的體積;
合金的體積;
切換后整體的質(zhì)量不變,故水g(V木+V合)h=m木g;
ρ
即水g(+)h=m木g;
ρ
代入數(shù)據(jù);
解得m=28.125g。
答:(1)木塊的質(zhì)量及圖甲中注水前木塊對容器底的壓強(qiáng)1800Pa;
(2)注入水的體積540cm3;
33
(3)將木塊沿水平方向切下質(zhì)量為m的部分,換成等質(zhì)量的合金塊(合金=2.5×10kg/m)并用細(xì)線懸
掛在木塊下方且不與容器底接觸,則木塊剩余部分剛好浸沒在水中,如ρ圖乙所示,m的值為28.125g。
24.(2025?石家莊?藁城區(qū)二模)如圖甲、乙,實(shí)心圓柱體A和一薄壁輕質(zhì)容器置于水平地面上,A的質(zhì)
﹣
量為8kg,底面積為2×102m2,容器的底面積是圓柱體A的底面積的2倍,其中盛有10cm深的水。(g
33
取10N/kg,水=1.0×10kg/m)
(1)求實(shí)心ρ圓柱體A對地面的壓強(qiáng);
(2)現(xiàn)將圓柱體A水平切去一部分,將切去部分豎直放置在容器中(水未溢出),如圖丙所示,水對
容器底部壓強(qiáng)的增加量為600Pa,此時圓柱體剩余部分對于地面的壓強(qiáng)與水對容器底部的壓強(qiáng)相等。求
切去部分在水中受的浮力和圓柱體A的高度hA。
(解答時,要求有必要的文字說明、公式和計算步驟等,只寫最后結(jié)果不得分)
解:(1)圓柱體A的重力G=mg=8kg×10N/kg=80N,則實(shí)心圓柱體A對地面的壓強(qiáng)為:
pA====4000Pa。
(2)根據(jù)阿基米德原理可知,切去部分在水中受的浮力等于排開水的重力,大小也等于水對容器底部壓
﹣22
力的增加量,即F?。溅=ΔpS容=600Pa×2×2×10m=24N。
此時切去部分浸沒在水中,排開水的體積等于切去部分的體積,
由阿基米德原理F?。揭篻V排,以及V=Sh可得,
容器中水的液面上升的ρ高度為:
Δh===0.06m,
切去部分的高度為:h切===0.12m,
因?yàn)榇藭r圓柱體剩余部分對地面的壓強(qiáng)與水對容器底部的壓強(qiáng)相等,即p剩=p水,
則×g×(hA﹣h切)=水g(h水+Δh),
ρ
33
即:×(hA﹣0.12m)=1.0×10kg/m×(0.1m+0.06m),
解得:hA=0.2m=20cm。
答:(1)實(shí)心圓柱體A對地面的壓強(qiáng)為4000Pa;(2)切去部分在水中受的浮力為24N;圓柱體A的
高為20cm。
2
25.(2025?保定?蓮池區(qū)模擬)如圖甲所示,放在水平桌面上底面積為S0=0.02m的柱狀容器盛有水,木
﹣43
塊A漂浮在水面,實(shí)心球B浸沒在水中。已知球的重力為GB=4N,體積為VB=2×10m。(g取10N/kg,
33
水的密度為水=1.0×10kg/m)
(1)若木塊ρA的質(zhì)量為300g,體積為500cm3,求A的密度;
(2)若甲圖狀態(tài)容器中水深為20cm,求容器底部受到水的壓強(qiáng);
(3)將B取出并放在A上面(假設(shè)B不帶水),求容器底部受到水的壓強(qiáng)改變量;
(4)將B放在A上面后,求水對A的底部壓力改變量。
解:
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