一、选择题
1.如图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则( )
A.pA<pB=pC C.pA>pB=pC 2.关于压强公式pB.pA=pC>pB D.pA=pC<pB
F的说法正确的是( ) SA.压力大,压强一定大
B.压力和受力面积的比值大,压强一定大 C.受力面积大,压强一定小
D.该公式只适用于计算固体产生的压强
3.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.图(甲)帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B.图(乙)对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低 C.图(丙)盆景自动供水装置利用了大气压强使盆景内的水位保持不变
D.图(丁)煤气灶点燃煤气后不会从进口处向空气中泄漏,其原因是进口处煤气流速大,压强大
4.如图所示的装置中,利用连通器原理工作的是( )
A.只有①③ ( )
B.只有②④ C.只有①②③ D.①②③④全是
5.两艘船相距较近并排同向行驶,两船会靠的越来越近,甚至发生碰撞,这是因为两船间
A.水的流速大,压强大于两船外侧的压强 B.水的流速大,压强小于两船外侧的压强 C.水的流速小,压强大于两船外侧的压强 D.水的流速小,压强小于两船外侧的压强
6.一正方体浸没在水中,关于它下列说法中正确的是( ) A.它的上、下表面都受到水的压强,其中上表面受的压强较大 B.它的上、下表面都受到水的压力,两表面受的压力相等 C.它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上 D.它的上表面受的压力向上,下表面受的压力向下
7.如图,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则( )
A.p甲<p乙,FA=FB C.p甲>p乙,FA=FB
8.下列说法不正确的是( ) A.离心式水泵是利用大气压把水抽上来的 B.潜水员潜入深水,要穿抗压的潜水服
B.p甲<p乙,FA>FB D.p甲>p乙,FA<FB
C.把书包带做得宽一些背起来比较舒服,是因为减小了肩部受到的压力 D.气体流速大的地方压强小,火车驶过时靠近铁轨的人会被“吸”向火车 9.以下有关初二学生的数据比较合理的是( ) A.体积约是500dm3 B.步行速度约为5m/s C.体重约是50N
104Pa D.双脚站立时对地面的压强约是1.2×
10.重为5N的小球轻轻放入盛有水的烧杯中,溢出3N的水,小球所受浮力( ) A.一定为2N
B.一定为3N
C.可能为4N
D.可能为6N
11.下列说法正确的是( ) 105Pa A.一个标准大气压的值是1.013×C.人步行的速度约为18m/s
B.一个中学生的重力约为5000N D.人体正常体温是40℃
12.下图所示为生活中常用的一些物品,使用时可以减小压强的是 A.
逃生锤
B.
削皮器
C.金属锥 D.提包器
二、填空题
13.置于水平桌面上的某容器,底面积为200cm2,质量为200g。容器盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1103Pa 。则容器内水的重力________N,水对容器底部的压力是________N。(已知水1.010kg/m,忽略容器壁的厚度)
14.如图所示,砖头B放在泡沫上,将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,将其中一块拿走,则砖头对泡沫的压强 ______,压力______(选增大、减小 、不变 )。
33
15.一个50g的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中,如图所示,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中沉底,静止时两杯中液面相平,则鸡蛋在甲中受到的浮力为______N,乙液体的密度______甲液体的密度,杯底受到液体的压强p乙______p甲(后两空均选填“>”、“<”或“=”)(g取10N/kg)
16.小明给妈妈的透明茶壶添水后,放在桌子上,如图所示。妈妈看到后问:“怎么才加了半壶水?”小明说:“我担心再多加一点,水就从细细的壶嘴溢出来了。”妈妈说:“你试试加点水看看。”于是小明反复加了几次水后明白了:茶壶的壶嘴和壶身组成______,壶嘴和壶身中的水面具有高度相同的特点,所以不必担心再加少许水会溢出来。壶盖上有一个小孔,它的作用是利用______使壶里的水容易倒出来。
17.液体由于受到重力作用且具有_____________________性,会对容器的底部和侧壁产生压强。______________________实验测出了大压强的值;证明大气压强存在且很大的是____________________实验。
18.如图甲所示,粗糙程度相同的水平地面上放一重为60N,底面积为20cm2的物体A.用水平拉力F作用于A物体,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示.物体对水平地面的压强是___Pa,由图象可知,物体受到的摩擦力是________N,3s~6s内物体受到的合力是________N,9s~12s物体做______运动
19.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p甲和p乙,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F甲和F乙,则p甲__________p乙,F甲________F乙(填“>”或者“=”或者“<”)。
20.一个空心铝球质量为27g,它能漂浮在水中,且有
1露出水面,已知铝的密度为32.7×103kg/m3,则此铝球的体积为__________cm3,其空心部分的体积为__________ cm3。
三、解答题
21.如图所示,某潜水艇总质量为2.7×103t,体积为3×103m3(海水密度按1.0×103kg/m3计算)则:
(1)潜水艇是通过改变___________来实现上浮和下沉的? (2)当它浮在海面上时,受到的浮力是多少___________?
(3)当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入多少立方米的海水___________?
22.中学生小强的质量为50kg,每只脚与水平地面接触面积为200cm2他双脚站立在水平地面时,求:
(1)他对地面压力的受力面积是多少m2? (2)他对水平地面的压力是多少N?
(3)他对水平地面的压强是多少Pa?(g=10N/kg) 23.有一质量为0.8kg的立方体木块,它的边长为0.1m。 (1)把这个立方体放在水平桌面上,它对水平桌面的压强是多大?
(2)用绳子拉着立方体木块把它浸没在水中,如图所示,求木块上表面受到的水的压强是多大?此时木块受到的浮力是多大?绳子的拉力是多大?
24.如图所示,将底面积为 1000cm2 的容器放在水平桌面上,容器内装有深 40cm的水,求:
(1)距容器底 10cm 的 A 处水的压强是多少?
(2)如果将体积为 300cm3,密度为 0.8×103kg/m3 的木块,把它浸没在水中后放手, 待木块静止后,浸在水中的体积是多少 m3?
(3)取出木块,再将体积为100cm3、重 1.6N 的一块固体浸没在水中后放手,当固体在水中静止时,容器底部对它的支持力是多少 N?
25.如图甲所示,均匀圆柱体A和薄壁圆柱形容器B置于水平地面上。容器B的底面积为
2102m2,其内部盛有0.2m深的水,g10N/kg。求:
(1)容器中水的重力; (2)水对容器底部的压强;
(3)现将A浸没在容器B的水中(水未溢出),如图乙所示。水对容器底部压强的增加量为1000Pa,求物体A的体积。
26.如图甲所示,底面积为100cm2的长方体容器内盛有足够多的水,容器壁的厚度不计,用弹簧测力计挂着一金属块并将金属块逐渐浸入容器的水中且水始终不会溢出。图乙是描述在这个过程中弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况。求: (1)从A到C的过程中,金属块下底部受到水的最大压强值; (2)金属块的密度大小;
(3)金属块浸没水中后(但未触及容器底部)与其在浸入水之前相比较,容器底部受到水的压强增大多少帕斯卡?
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一、选择题 1.D 解析:D
由图知A、B、C三点处的深度关系为B点的深度最深,A和C两点的深度相同,由于水的密度确定,由公式液体压强的公式pgh可知,此三点的压强关系为B处的压强最大,A和C处的压强相等。 故选D。
2.B
解析:B
由压强的公式知,影响压强有两个因素:压力和受力面积,那么压力大,压强不一定大,而受力面积大,压强不一定小,但压力和受力面积的比值大,压强一定大,且压强公式适用所用物体包括固体、液体和气体产生的压强,故ACD错误,B正确。 故选B。
3.D
解析:D
A.甲图,帕斯卡裂桶实验说明液体的压强随深度的增加而增大,故A正确,A不符合题意;
B.图乙,对沸腾的水停止加热,抽气减压,瓶内气压降低,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低,故B正确,B不符合题意;
C.图丙,随着水的蒸发,盆景内的水减少,当瓶口刚好露出水面时,会有少量空气进入
瓶中,瓶内气压增大,瓶内的水会下降,流出一部分水,使盆景内的水位保持不变,并在大气压的作用下瓶中的水不在流出,故C正确,C不符合题意;
D.图丁,因为流速快、压强小,所以煤气灶点燃煤气后不会从进口处向空气中泄漏,故D错误,D符合题意。 故选D。
4.A
解析:A
①从图中可以看到,水壶左右两端开口,右端有一个小孔,下端连通,这是利用连通器原理工作的,①符合题意;
②U形管压强计左端不开口,左端是封闭的,右端开口,这不是利用连通器原理工作的,②不合题意;
③牲畜自动饮水机左右两端开口,下端连通,这是利用连通器原理工作的,③符合题意;
④从图中可以看到,液压机两端都不是开口的,有活塞压着,尽管下端连通,这不是利用连通器原理工作的,④不合题意。 故选A。
5.B
解析:B
两艘船并排行驶时,两船内侧的水流速度大,外侧的水流速度小,根据流体压强与流速的关系可知,两船内侧水的压强小于两船外侧水的压强,在这个压强差的作用下,两船会向中间靠拢,出现相撞的情形,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。
6.C
解析:C
A.它的上、下表面都受到水的压强,下表面较深,受到的压强较大,故A错误; B.它的上、下表面都受到水的压力,两表面受到的压强不同,受力面积相同,两表面受的压力不相等,故B错误;
C.它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上,故C正确; D.它的上表面受的压力向下,下表面受的压力向上,故D错误; 故选C。
7.C
解析:C
由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,由物体的漂浮、悬浮条件可知
FAG FBG
所以
FAFB
根据浮沉条件可知,甲液体中的A漂浮则
甲液A
乙液体中的B悬浮则
乙液B
两种液体的密度
甲液乙液
又因为两容器液面等高,所以由pgh可知,两种液体对容器底压强
p甲>p乙
故C正确,ABD错误。 故选C。
8.C
解析:C
A.离心式水泵转动时,泵内气压变小,泵外大气压把水压入水泵内,故A正确,不符合题意;
B.潜水员潜入水中越深,受到水的压强越大,所以潜水员潜入深水,要穿抗压的潜水服,故B正确,不符合题意;
C.把书包带做得宽一些背起来比较舒服,是因为减小了肩部受到的压强,故C错误,符合题意;
D.气体流速与压强有关,流速越大,压强越小,所以火车驶过时靠近铁轨的人会被“吸”向火车,故D正确,不符合题意。 故选C。
9.D
解析:D
A.中学生的体积约是
V故A不符合题意;
m=50kg=0.05m3=50dm3 33110kg/mB.步行速度约为1m/s,故B不符合题意; C.中学生的体重约是500N,故C不符合题意; D.双脚站立时对地面的压强约是
p故D符合题意。 故选D。
F500N4==110Pa S0.05m210.C
解析:C
当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为排开水的重,所以,由阿基米德原理可得,小球所受
浮力的最小值为
FminG排G溢3N
当烧杯中原来没有盛满水时,把小球放入后才溢出水,已知溢出3N的水,说明物体排开的水的重力大于3N,所以浮力大于3N ,这时若小球漂浮或悬浮在水中,小球所受的浮力等于小球重;若小球下沉,小球受到的浮力小于其重力,可知小球受到的最大浮力
FmaxG球5N
因此它受到的浮力范围为: 3N~5N,故ABD错,C正确。 故选C。
11.A
解析:A
A.大气压是不稳定的,它随高度,天气等因素而变化。物理上把压强为1.013×105Pa大气压规定为1标准大气压的值。故A正确; B.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
左右。故B错误; C.普通人步行的速度在
1m/s=3.6km/h
故C错误;
D.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小。故D错误。 故选A。
12.D
解析:D
A.逃生锤很尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,不符合题意; B.削皮器很锋利,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,不符合题意;
C.金属锥很尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,不符合题意; D.提包器,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,符合题意.
二、填空题 13.30
解析:30
[1]容器未装水时的质量为0.2kg,则容器的重力
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根据题意知道,容器盛水后容器对桌面的压强为1.1×103Pa,则此时容器对桌面的压力
F桌面=p桌面S=1.1×103Pa×200×10-4 m2=22N
将容器和水看做一个整体,对桌面的压力等于容器和水的重力之和,故水的重力
G水=F桌面-G=22N-2N=20N
[2]容器盛水后,水对容器底部的压强
p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa
由pF 知道,水对容器底部的压力 SF′=p′S=1.5×103Pa×200×10-4 m2=30N
14.不变减小
解析:不变 减小
[1]由图和题意可知,砖头为密度均匀的规则物体所以砖头对泡沫的压强
pFGmgVggh SSSS砖头的高度没有改变,所以它对泡沫的压强也不会改变。 [2]砖头切去一部分后,它的重力将减小,压力也会减小。
15.5<<
解析:5 < <
[1]鸡蛋在甲中悬浮,则浮力等于重力
F浮=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
[2][3]鸡蛋在甲中悬浮,在乙中下沉,则由浮沉条件可知,甲液体密度等于鸡蛋密度,乙液体密度小于鸡蛋密度,则可得乙液体密度小于甲液体密度,又由于杯中液面相平,则由
pgh可知,甲杯底所受液体压强更大。
16.连通器大气压
解析:连通器 大气压
[1]茶壶的壶嘴和壶身两端开口,底部连通,组成一个连通器。
[2]小孔把茶壶里面的空气和外面的大气连在一起。当往外到水时,水从壶嘴里流出来,壶里的空间增大,外面的空气就及时从小孔进到壶里,使壶里空气的压力与外面大气的压力相同,水就会不断地从壶嘴里流出来。如果没有这个小孔,或者把这个小孔堵上,空气不能随时流进茶壶里,水从壶嘴流出后,壶里的空气压力小,外面大气的压力大,壶里的水就倒不出来。
17.流动性托里拆利马德堡半球
解析:流动性 托里拆利 马德堡半球
[1]因为液体具有流动性且受到重力作用,所以液体会对容器的底部和侧壁产生压强。 [2]著名的托里拆利实验测出了大气压强的值。
[3]马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在,并显示出大气压强很大。
18.63减速直线
解析:6 3 减速直线
物体对水平地面的压力等于其重力,即F=G=60N,又因为A物体的底面积是20cm2 ,故对水平地面的压强是:pF60N=30000 Pa;由图像知道,物体在6-9s做匀速直线S20cm2运动,受到的是平衡力的作用,由于拉力是6N,所以,物体受到的摩擦力是6N;由图乙
知道,3s~6s内物体做加速运动,在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,拉力的大小是:F拉=9N,由于滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,而木块对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩擦力不变,仍是f=6N,所以,受到的合力是:F合 =F拉-f=9N-6N=3N;在9s~12s时拉力为0,物体的速度随着逐渐变小,此时由于只受到摩擦阻力的作用,所以,物体做匀减速直线运动.
19.<>
解析:< >
[1]矿泉水瓶正立比倒立时的水面深度要浅,即p甲
[2]压力为垂直作用在表面上的力,如图A,瓶下半部分,粗细均匀,所以水的重力全部作用在底面上,即压力等于水的重;如图B,倒放时,瓶盖面积小,水的重力部分作用在瓶盖上,即以瓶盖为底面的圆柱体的水的重为瓶盖受到的压力,所以F甲>F乙。
20.5305
解析:5 30.5 [1]空心铝球的重力为
Gmg2.7102kg10N/kg0.27N
漂浮在水中,则所受浮力等于重力,根据F浮液gV排可得空心铝球在水中排开的体积
V排空心铝球有
F浮G0.27N0.27104m3 33水g水g1.010kg/m10N/kg12露出水面,即浸入中部分为,则空心铝球的体积为
3333V球V排0.27104m30.405104106cm340.5cm3
22[2]由m可得空心铝球实心部分的体积 VV实则空心部分的体积为
m铝27g310cm
2.7103103g/cm3V空V球V实40.5cm310cm330.5cm3
三、解答题
21.自身重力 2.7×107N 300m3
(1)潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,受到的浮力不变,只能通过改变自身重力来实现上浮和下沉。
(2)由于潜水艇漂浮,所以受到的浮力等于重力,即
F浮=G潜=mg=2.7×106kg×10N/kg=2.7×107N
(3)要使潜水艇下潜,则需要满足
G潜水艇+G水≥F浮′
所以至少要向水舱充入海水的重力
G水=F浮′-G潜水艇=3×107N-2.7×107N=3×106N
由G=mg和m知道,至少要向水舱充入海水的体积 V3106NV水==300m3 33水g1.010kg/m10N/kg答:(1)潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的; (2)当它浮在海面上时,受到的浮力是2.7×107N;
(3)当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入300立方米的海水。 22.(1)4×10−2;(2)500;(3)1.25×104
解:(1)该中学生双脚站立时与地面的接触面积
S=2S1=2×200×10−4m2=4×10−2m2
(2)对水平地面的压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
(3)他对水平地面的压强
G水pF500N1.25104Pa 22S410m10−2m2; 答:(1)他对地面压力的受力面积是4×(2)他对水平地面的压力是500N; (3)他对水平地面的压强是1.25×104Pa。 23.(1)800Pa;(2)500Pa;10N;2N 【分析】
把这个立方体放在水平桌面上,根据压强的公式得到对桌面的压强;根据液体压强的公式得到木块上表面受到的压强,由阿基米德原理得到木块受到的浮力,拉力等于浮力和重力之差。
解:(1)物块所受重力
G=mg=0.8kg×10N/kg=8N
物体放置在水平桌面上,对桌面的压力
F=G=8N
物体与水平地面的接触面积
S=a2=(0.1m)2=0.01m2
物块对地面的压强
p=
(2)木块上表面受到的水的压强
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
木块浸没在水中
V排=V=(0.1m)3=0.001m3
此时木块受到的浮力
F8N=800Pa S0.01m2F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N
绳子的拉力
F拉=F浮﹣G=10N﹣8N=2N
答:(1)把这个立方体放在水平桌面上,它对水平面的压强是800Pa;
(2)木块上表面受到的水的压强是500Pa;此时木块受到的浮力是10N;绳子的拉力是2N。 24.(1)3000Pa;(2)2.4×10-4m3;(3)0.6N (1)距容器底 10cm 的 A 处水的压强是
pgh=103kg/m310N/kg0.4m-0.1m=3103Pa
(2)木块重力为
Gmg=物V物g=0.8103kg/m3300106m310N/kg2.4N
因为物块的密度小于水的密度,因此木块漂浮,浮力等于重力2.4N,待木块静止后,浸在水中的体积是
V排1F浮12.4N32.4104m3 3液g10kg/m10N/kg(3)固体浸没在水中受到的浮力大小为
F浮2液V排2g103kg/m3100106m310N/kg1N<1.6N
因此物块沉底,容器底部对它的支持力是
1.6N-1N=0.6N
答:(1) A 处水的压强是3000Pa; (2) 浸在水中的体积是2.4×10-4m3; (3) 容器底部对它的支持力是0.6N。 25.(1)40N;(2)2000Pa;(3)2103m3 (1)容器中水的体积
V水SBh2102m20.2m4103m3
容器中水的重力
G水m水g水V水g1.0103kg/m34103m310N/kg=40N
(2)水对容器底部的压强
p水水gh1.0103kg/m310N/kg0.2m2000Pa
(3)圆柱体A放入水中后,容器B中水面升高量
hp1000Pa0.1m 水g1.0103kg/m310N/kg因为物体A在水中完全浸没,所以物体A的体积和它排开水的体积相等
VAV排SBh2102m20.1m=2103m3
答:(1)容器中水的重力为40N; (2)水对容器底部的压强为2000Pa; (3)求物体A的体积为2103m3。
26.(1)800Pa;(2)3×103kg/m3;(3)200Pa
(1)由图可知,金属块下表面最大深度为8cm,即为0.08m,金属块下底部受到水的最大压强为
pgh1103kg/m310N/kg0.08m800Pa
(2)由乙图可知,金属块的重力为6N,金属块的质量为
mG6N0.6kg g10N/kg当金属块浸没时,金属块的体积等于浸入液体的体积,所以金属块的体积为
F浮6N-4NVV浸210-4m3 33水g110kg/m10N/kg金属块的密度为
m0.6kg3103kg/m3 -43V210m(3)当金属块浸没后比浸入水中前,容器底部增大的压力为
FF浮2N
增大的压强为
pF2N2N200Pa S100cm20.01m2答:(1)从A到C的过程中,金属块下底部受到水的最大压强值800Pa。 (2)金属块的密度大小为3103kg/m3。
(3)金属块浸没水中后(但未触及容器底部)与其在浸入水之前相比较,容器底部受到水的压强增大200Pa。
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