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【2018贏在中考】中考2輪專題解讀與強(qiáng)化訓(xùn)練 專項(xiàng)集訓(xùn)2:壓強(qiáng)與浮力

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【2018贏在中考】中考2輪專題解讀與強(qiáng)化訓(xùn)練 專項(xiàng)集訓(xùn)2:壓強(qiáng)與浮力

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專項(xiàng)集訓(xùn)2:壓強(qiáng)與浮力
壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)
中考要求
①概述壓強(qiáng)的概念
b
②辨認(rèn)增大和減小壓強(qiáng)的方法
a
③直接用壓強(qiáng)公式或公式變形進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
b
④感受液體壓強(qiáng)的存在
a
⑤知道液體壓強(qiáng)跟液體密度、深度的定性關(guān)系
a
⑥知道液體壓強(qiáng)與流速的定性關(guān)系
a
⑦用流體壓強(qiáng)與流速的定性關(guān)系解釋有關(guān)的現(xiàn)象
b
浮力
①知道浮力的概念
a
②描述阿基米德原理
a
③認(rèn)識(shí)物體浮沉條件
b
④直接運(yùn)用阿基米德原理或公式的變形進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
b
考點(diǎn)1:固體壓強(qiáng)大小的判斷
考點(diǎn)解讀:判斷固體壓強(qiáng)大小一般有兩種方法:①通常情況下,壓強(qiáng)的大小受壓力大小和受力面積的大小影響,由接觸面積的變化,再利用壓強(qiáng)公式P=F/S可求得壓強(qiáng)的變化。②如果粗細(xì)均勻的物體,比如長(zhǎng)方體、正方體和圓柱體,也可根據(jù)固體壓強(qiáng)公式的變形公式P=ρgh,通過物體密度和高度的變化,也可判斷它們對(duì)地面壓強(qiáng)的大小關(guān)系。
例1:如圖所示,實(shí)心均勻正方體放在水平桌面上,從虛線處將其沿豎直方向截成大小不同的甲、乙兩塊,則兩塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p甲、p乙的大小關(guān)系是(  )
A.p甲大于p乙 B.p甲等于p乙
C.p甲小于p乙 D.無法判斷
解析:因?yàn)殚L(zhǎng)方體鐵塊均勻,并且放置在水平桌面上,若把它豎直截成大小不等的兩塊,由于它們的厚度h相等,因?yàn)镻=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh所以它們對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)相等。B正確,ACD錯(cuò)誤。 答案:B21·cn·jy·com
考點(diǎn)2:液體壓強(qiáng)大小的判斷
考點(diǎn)解讀:判斷液體壓強(qiáng)大小一般有兩種方法:①通常情況下,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh,運(yùn)用液體壓強(qiáng)與液體的深度、液體的密度有關(guān)進(jìn)行比較。②如果橫截面積相等的液柱,如長(zhǎng)方體、正方體、圓柱體里的液注,也可根據(jù)液體壓強(qiáng)的變形公式P=F/S,通過比較液體壓力和受力面積的變化,也可判斷它們對(duì)容器底部壓強(qiáng)的大小關(guān)系。
例2:如圖所示,兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器甲和乙,容器足夠高,分別盛有質(zhì)量相等的鹽水和水,可能使鹽水和水對(duì)底部壓強(qiáng)相等的方法是(  )www.21-cn-jy.com
A.抽出質(zhì)量相同的鹽水和水
B.抽出體積相同的鹽水和水
C.倒入質(zhì)量相同的鹽水和水
D.倒入體積相同的鹽水和水
解析:因?yàn)榧缀鸵沂菆A柱形容器,所以,液體對(duì)對(duì)容器底的壓力:F=G液=m液g,由題知,m鹽水=m水,則F甲=F乙,由圖知,S甲>S乙,由P=F/S可知,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng):P甲答案:D
考點(diǎn)3:壓強(qiáng)的計(jì)算
考點(diǎn)解讀:計(jì)算固體壓力、壓強(qiáng)時(shí),一般先算壓力,再用公式P=F/S算壓強(qiáng)。計(jì)算液體壓力壓強(qiáng)時(shí),一般先用公式p=ρgh算壓強(qiáng),再用公式F=pS算壓力。柱體(固、液均可)壓強(qiáng)的計(jì)算,兩個(gè)公式均可,可靈活選用。·jy21*cnjy*com
例3:如圖所示,輕質(zhì)細(xì)繩將物體A、B通過兩個(gè)定滑輪分別連在同一彈簧測(cè)力計(jì)的兩端,其中GA=10N,GB=100N,B是邊長(zhǎng)為20cm的正方體,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)的重力及滑輪與繩子的摩擦),下列說法正確的是(  )
A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0N
B.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40N
C.B物體對(duì)支撐面的壓力為100N
D.B物體對(duì)支撐面的壓強(qiáng)為2.25×103Pa
解析:物體A受豎直向下的重力GA=10N,豎直向上的彈簧對(duì)A的拉力FA而靜止,則這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,則FA=GA=10N。A對(duì)彈簧的拉力等于彈簧對(duì)A的拉力,大小為10N,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N;故AB錯(cuò)誤;彈簧測(cè)力計(jì)在水平方向受A的拉力、B的拉力而靜止,則這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,所以B對(duì)彈簧的拉力也是10N;物體間力的作用是相互的,彈簧對(duì)B的拉力是FB=10N;物體B受豎直向上的拉力FB、豎直向上的地面的支持力FN、豎直向下的重力G而靜止,則這三個(gè)力的合力為零,即FB+FN-G=0,B物體對(duì)支撐面的壓力與支撐面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用的力,可得B物體對(duì)支撐面的壓力F壓=FN=G-FB=100N-10N=90N,故C錯(cuò)誤;B 物體對(duì)支撐面的壓強(qiáng)p=F壓÷S=90N÷(0.2m×0.2m)=2.25×103Pa,故D正確。【出處:21教育名師】
答案:D
考點(diǎn)4:估測(cè)大氣壓
考點(diǎn)解讀:估測(cè)大氣壓的方法一般有兩種:彈簧測(cè)力計(jì)和吸盤測(cè)量法:①用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D;②將吸盤吸(擠出里面的空氣)在玻璃平面上;③用彈簧測(cè)力計(jì)鉤出掛鉤,沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盤,記下吸盤脫離玻璃時(shí)的最大讀數(shù)F;④計(jì)算出大氣壓P=4F/πD2。彈簧測(cè)力計(jì)和注射器法:①把注射器的活塞推至注射器的底端,排出針筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器的針筒。當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即為大氣對(duì)活塞的壓力F。③用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的長(zhǎng)度L,讀數(shù)注射器的容積V。④計(jì)算出大氣壓P=FL/V。
例4:科學(xué)興趣小組的同學(xué)利用星期天開展一次登山活動(dòng),想利用所學(xué)的物理知識(shí)測(cè)量花果山的高度。若已知在豎直方向每升高10m大氣壓強(qiáng)減小Δp,且山下的大氣壓強(qiáng)為p0。他們隨身攜帶了注射器(有刻度部分的容積為V)、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等。到達(dá)山頂后,他們首先排盡針筒內(nèi)的空氣并用橡皮帽封住其小孔,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)中針筒與活塞之間的摩擦不計(jì))21教育名師原創(chuàng)作品
(1)為了測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng),你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)出的物理量有(指出物理量的名稱并用相應(yīng)的符號(hào)表示):   ;21世紀(jì)教育網(wǎng)利劍科學(xué)工作室
(2)山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)p=    (用所測(cè)量的物理量及已知量表示);
(3)花果山的高度h= (用所測(cè)量的物理量及已知量表示)。
解析:由P=F/S可推出需要測(cè)量的是刻度尺測(cè)注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L和大氣對(duì)活塞的壓力F,再求出注射器的橫截面積S=V/L,即可求出P=,另由于每升高10m大氣壓減小Δp,可列式10:h=Δp:(P0-P),然后求出h。
答案:(1)拉力F、有刻度部分的長(zhǎng)度L (2)  (3)
考點(diǎn)5:流體壓強(qiáng)與流速
考點(diǎn)解讀:液體和氣體都稱為流體,生活中常見的流體是水和空氣,流體流速越大的地方、壓強(qiáng)越小,流體流速越小的地方、壓強(qiáng)越大。
例5:科學(xué)老師在實(shí)驗(yàn)室做“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”的演示實(shí)驗(yàn):圖甲所示的是由粗細(xì)不同的三節(jié)塑料管A、B、C連接而成的裝置,三節(jié)管中分別接有三個(gè)相同傳感器的探頭,傳感器與電腦相連。老師將抽氣機(jī)與C管右端相連后開始抽氣,電腦繪制出的三節(jié)管中的氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的p-t圖像如圖乙所示。則下列描述正確的是(  )
A.抽氣過程中,三節(jié)管中的氣體流速相同
B.實(shí)驗(yàn)室的大氣壓為101.0kPa
C.0~4s,C管中的氣體壓強(qiáng)變化最大
D.圖像③是A管中的氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的圖像
解析:在圖甲的裝置中,當(dāng)用吹風(fēng)機(jī)抽氣時(shí),在同一時(shí)間內(nèi),通過每個(gè)管子的氣體總量相同,細(xì)管內(nèi)氣體流速比粗管內(nèi)氣體流速大,粗管內(nèi)氣體流速小,故A管內(nèi)的氣體流速最大,B管內(nèi)的氣體流速次之,C管內(nèi)的氣體流速最小;故A錯(cuò)誤;觀察p-t圖象可知,開始抽氣前大氣壓為101.3kPa,即實(shí)驗(yàn)室的大氣壓為101.3kPa,故B錯(cuò)誤;因?yàn)锳管內(nèi)的氣體流速最大,B管內(nèi)的氣體流速次之,C管內(nèi)的氣體流速最小,故C管壓強(qiáng)最大,B管次之,A管最小;由圖可知,在相等的時(shí)間內(nèi),③的壓強(qiáng)變化最大,故可判斷氣體壓強(qiáng)變化最大的是A管;即圖象③是A管中的氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的圖象,故C錯(cuò)誤,D正確。21*cnjy*com
答案:D
考點(diǎn)6:探究影響壓力作用效果的因素
考點(diǎn)解讀:壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關(guān),而且跟受力面積也有關(guān)。當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯。探究影響壓力作用效果的實(shí)驗(yàn)中,通過受壓物體的形變程度來反映壓力的作用效果(轉(zhuǎn)換法),探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí),需保持接觸面積不變,改變壓力的大小。探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系時(shí),需保持壓力不變,改變接觸面積的大小(控制變量法)。
例6:在“探究壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)利用木條、橡皮泥、包裝帶和鉤碼進(jìn)行探究活動(dòng)。
(1)如圖所示,將橡皮泥做成長(zhǎng)方體平放在干木條上,把包裝帶撕成相同寬度的兩段,并將兩段包裝帶繞過橡皮泥,且在包裝帶下方掛上不同數(shù)量的鉤碼,通過觀察對(duì)比橡皮泥上端的變化,小明同學(xué)可得出結(jié)論____。
(2)小明同學(xué)想繼續(xù)探究壓力的作用效果跟受力面積的關(guān)系,應(yīng)將橡皮泥恢復(fù)原樣,把包裝帶撕成 ____寬度的兩段,兩包裝帶下方掛____數(shù)量的鉤碼。(均選填“相同”或“不同”)
解析:(1)由圖乙實(shí)驗(yàn)可知,包裝帶寬度相同受力面積相同,但壓力不同,由圖可得出結(jié)論:在受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(2)要探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系,應(yīng)使受力面積不同,壓力相同,故應(yīng)把包裝帶撕成不同寬度的兩段,兩包裝帶下方掛相同數(shù)量的鉤碼。
答案:(1)在受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯 (2)不同 相同
考點(diǎn)7:探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)
考點(diǎn)解讀:液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng);同種液體在同一深度不同方向處,液體的壓強(qiáng)相等;在同種液體內(nèi)部,深度越深,液體壓強(qiáng)越大;在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中需要用到U形管壓強(qiáng)計(jì),根據(jù)U形管壓強(qiáng)計(jì)液面的高度差來判斷液體壓強(qiáng)的大小(轉(zhuǎn)化法),實(shí)驗(yàn)前需調(diào)解U形管中液面相平,并檢查裝置氣密性,檢查裝置氣密性的具體方法是用手壓探頭上的橡皮膜,觀察U形管中的液柱是否變化,若變化,則氣密性良好。實(shí)驗(yàn)過程中如果U形管兩邊液柱的高度幾乎不變,那么可能是實(shí)驗(yàn)儀器氣密性不好或橡皮管破裂。
例7:如圖所示,小雨同學(xué)用U形管壓強(qiáng)計(jì)探究影響液體壓強(qiáng)的因素。
(1)實(shí)驗(yàn)前先檢查U形管壓強(qiáng)計(jì)左右兩液柱是否________,然后用手輕輕按壓橡皮膜,如果兩液柱沒有出現(xiàn)高度差,說明U形管壓強(qiáng)計(jì)存在________問題。
(2)實(shí)驗(yàn)1可以探究________相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與________的關(guān)系。
(3)綜合實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果,可以初步得出:_______________________________。
解析:(1)實(shí)驗(yàn)前先檢查U形管壓強(qiáng)計(jì)左右兩液柱是否等高,然后用手輕輕按壓橡皮膜,如果兩液柱沒有出現(xiàn)高度差,說明U形管壓強(qiáng)計(jì)存在漏氣問題;(2)由實(shí)驗(yàn)1可知,壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒所處的深度相同而液體密度不同,液體壓強(qiáng)不同,此實(shí)驗(yàn)可以探究深度相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系;(3)由實(shí)驗(yàn)2可知,液體密度相同而壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒所處的深度不同,液體壓強(qiáng)不同,由此可知,液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān),綜合實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可知:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān)。
答案:(1)等高 漏氣 (2)深度 液體密度 (3)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān)
易錯(cuò)點(diǎn):①探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向的關(guān)系時(shí)(控制探頭在同種液體的同一深度,改變探頭方向,觀察U形管液面的高度差);②探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系時(shí)(控制探頭在同種液體,方向不變,改變探頭的深度,觀察U形管液面的高度差);③探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí)(控制探頭在相同深度,方向不變,改變液體種類,觀察U形管液面的高度差)。
考點(diǎn)8:浮力圖像的分析及計(jì)算
考點(diǎn)解讀:浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力,這個(gè)力叫浮力。浮力的方向豎直向上,施力物體液體(或氣體)。計(jì)算浮力的方法通常有四種:①阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排液。②稱重法:F浮=G-F,其中F為物體浸入液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。③平衡條件法:F浮=G,一般指物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態(tài)。④壓力差法:F浮=F向上-F向下。根據(jù)阿基米德原理可知,物體在液體中所受浮力的大小,跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。【來源:21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
例8:彈簧測(cè)力計(jì)下掛一長(zhǎng)方體物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中如圖甲;圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖像,則下列說法中正確的是(  )
A.物體的體積是500 cm3
B.物體受到的最大浮力是5 N
C.物體的密度是2.25×103 kg/m3
D.物體剛浸沒時(shí)下表面受到水的壓力是9 N
解析:A、B由圖像知,G=9 N,當(dāng)物體完全浸沒時(shí),拉力F=5 N,則完全浸沒時(shí)的浮力為F浮=G-F=9 N-5 N=4 N,此時(shí)物體完全浸沒,所以浮力最大,故B錯(cuò)誤;由F浮=ρ液gV排得,V=V排===4×10-4 m3,A錯(cuò)誤;C.物體的質(zhì)量m===0.9 kg;則ρ===2.25×103 kg/m3,C正確;D.物體剛浸沒時(shí),下表面受到的壓力F下=F浮=4 N,故D錯(cuò)誤。
答案:C
考點(diǎn)9:浮沉條件的應(yīng)用與計(jì)算
考點(diǎn)解讀: 物體在液體中的浮沉條件
上浮
下沉
漂浮
懸浮
沉底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+N=G
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
V排<V物
ρ液=ρ物
V排=V物
ρ液<ρ物
處于動(dòng)態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變),受力不平衡
是“上浮”過程的最終狀態(tài)
可以停留在液體的任何深度處
是“下沉”過程的最終狀態(tài)
處于靜態(tài),受平衡力作用
例9:潛水器從剛好浸沒時(shí)開始下潛到返回水面合計(jì)10 min,顯示器上分別顯示全過程深度曲線和速度圖像如圖,下列對(duì)潛水器分析正確的是( )21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
A.在1~3 min,受到水的壓強(qiáng)逐漸減小 B.在1~3 min,受到水的浮力逐漸變大
C.在4~6 min,都是處于水下靜止?fàn)顟B(tài) D.在6~8 min,都是處于受力平衡狀態(tài)
解析:由h-t圖像可知,在1~3 min內(nèi)潛水器所處的深度逐漸增大,由p=ρgh可知,受到水的壓強(qiáng)逐漸增大;在1~3 min內(nèi),潛水器排開水的體積不變,由F浮=ρgV排可知,受到水的浮力不變;由v-t圖像可知,在4~6 min內(nèi),潛水器的速度為0,處于靜止?fàn)顟B(tài);由v-t圖像可知,在6~8 min內(nèi),潛水器加速上升,處于非平衡狀態(tài)。
答案:C
易錯(cuò)點(diǎn):計(jì)算浮力前,首先要判定狀態(tài),然后選擇合適公式計(jì)算。
考點(diǎn)10:探究影響浮力大小的因素
考點(diǎn)解讀:浮力的大小與物體浸在液體中的體積、液體的密度有關(guān),物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。與物體的質(zhì)量、體積、密度、形狀及物體在液體中的深度無關(guān)。探究影響浮力大小的因素有以下三種情況:①探究浮力的大小與物體浸沒的深度的關(guān)系:用測(cè)力計(jì)提著同一物體,讓它分別浸沒于相同液體的不同深度,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化。②探究浮力的大小與浸入液體體積的關(guān)系:用測(cè)力計(jì)提著同一物體,讓物體浸入同種液體中不同的體積,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化。③探究浮力與液體密度的關(guān)系:用測(cè)力計(jì)提著同一物體,讓它分別浸沒于不同的液體中,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化。21cnjy.com
例10:在進(jìn)行“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們提出了如下猜想:
A:可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān) B:可能與物體的密度有關(guān)
C:可能與液體的密度有關(guān) D:可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想,小明選用了物塊甲和乙(甲和乙的體積相等但密度不同)、彈簧測(cè)力計(jì)、一杯水、一杯鹽水、細(xì)繩等器材,做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。【版權(quán)所有:21教育】
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤,可以知道甲浸沒在水中時(shí)所受到的浮力是________N。
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)①④⑤,可以驗(yàn)證猜想________是錯(cuò)誤的。
(3)分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥,可以驗(yàn)證猜想________是錯(cuò)誤的。
(4)分析比較實(shí)驗(yàn)________,可以驗(yàn)證猜想D是正確的。
(5)分析比較實(shí)驗(yàn)________可得:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。
(6)綜合以上分析,得出最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:浸在液體中的物體所受浮力的大小與______________________有關(guān)。
(7)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)⑥⑦過程中,也運(yùn)用了控制變量法,保持了____不變,進(jìn)行探究、驗(yàn)證。
解析:由題意可知,(1)由于甲浸沒在水中靜止時(shí),受到重力、浮力和拉力三個(gè)力作用且平衡,所以,甲受到的浮力F浮=G-F拉=3.0 N-1.0 N=2.0N;(2)實(shí)驗(yàn)④和⑤是同一個(gè)物塊浸沒在同一種液體中的不同深度處,但物塊所受到的浮力大小是不變的,由此可以看出物體所受的浮力大小與其浸沒在液體中的深度有關(guān)的猜想是錯(cuò)誤的,即A猜想錯(cuò)誤;(3)由實(shí)驗(yàn)①⑤和②⑥可以看出,物塊的密度不同但液體的密度相同,排開液體的體積相同,物塊所受到的浮力大小也相同,由此可以判斷:物體所受的浮力的大小與物體的密度有關(guān)的猜想是錯(cuò)誤的,即B猜想錯(cuò)誤;(4)由題圖可以看出通過比較實(shí)驗(yàn)①③④或③④或①③⑤或③⑤都可以驗(yàn)證猜想D是正確的;(5)由題圖可以看出通過比較實(shí)驗(yàn)②⑥⑦或⑥⑦可以得出:浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān);(6)綜合以上分析,得出的結(jié)論是:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度、物體浸在液體中的體積有關(guān);(7)由圖可以看出:實(shí)驗(yàn)⑥⑦探究的是物體所受浮力的大小與液體的密度的關(guān)系,所以應(yīng)該要控制物體浸在液體中的深度、物體的密度、物體浸在液體中的體積不變來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
答案:(1)2.0 (2)A (3)B (4)①③④或③④或①③⑤或③⑤ (5)②⑥⑦或⑥⑦
(6)液體的密度、物體浸在液體中的體積 (7)物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、物體浸在液體中的體積
一、選擇題
1.如圖所示,甲、乙兩個(gè)實(shí)心均勻正方體放在水平地面上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)小于乙.為了使甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,小明設(shè)想:沿豎直方向截取部分乙后疊放在甲上;小紅設(shè)想:沿水平方向截取部分乙后疊放在甲上。若用“一定不行”、“可能不行”、“一定行”做三個(gè)表情包,則“可能不行”的表情包(  )
A.給小明
B.給小紅
C.兩人都給
D.兩人都不給
2.(2017蘇州)小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個(gè)“浮沉子”(如圖),他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在礦泉水瓶?jī)?nèi)的水面上,礦泉水瓶?jī)?nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時(shí)“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列說法錯(cuò)誤的是(  )2·1·c·n·j·y
A.“浮沉子”下沉?xí)r,所受重力大于它受到的浮力
B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面,“浮沉子”不可能懸浮在水中
C.“浮沉子”上浮時(shí),小瓶?jī)?nèi)的壓縮空氣會(huì)將內(nèi)部的水壓出
D.潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同
3.現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)完全相同的容器,盛有體積相同的不同液體,把一個(gè)雞蛋分別放入兩容器中的情形如圖,雞蛋在甲、乙兩杯液體中所受的浮力分別為F甲浮和F乙浮,兩杯液體對(duì)容器底部的壓力分別是F甲和F乙,壓強(qiáng)分別是p甲和p乙,以下判斷正確的是( )
A.F甲浮B.F甲浮>F乙浮,F(xiàn)甲C.F甲浮=F乙浮,F(xiàn)甲>F乙,p甲>p乙
D.F甲浮=F乙浮,F(xiàn)甲p乙
4.(2017自貢)如圖所示,一個(gè)密封的圓臺(tái)狀容器,內(nèi)裝一定質(zhì)量的水,放在水平桌面上,現(xiàn)把它倒置過來,則(  )
A.水對(duì)容器底的壓力減小
B.水對(duì)容器底的壓強(qiáng)減小
C.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)減小
D.容器對(duì)桌面的壓力減小
5.如圖為同種材料制成的實(shí)心圓柱體A和B放在水平地面上,它們的高度之比為2∶1,底面積之比為1∶2,則它們的質(zhì)量mA∶mB和對(duì)地面的壓強(qiáng)pA∶pB分別為( )
A.mA∶mB=2∶1,pA∶pB=2∶1
B.mA∶mB=1∶1,pA∶pB=2∶1
C.mA∶mB=1∶1,pA∶pB=1∶1
D.mA∶mB=2∶1,pA∶pB=1∶1
6.在驗(yàn)證大氣壓存在的覆杯實(shí)驗(yàn)中,小柯認(rèn)為:“實(shí)驗(yàn)中紙片不掉落完全是因?yàn)榧埰槐诘乃匙×耍c大氣壓無關(guān)”。下列能幫助小柯改變這種想法的實(shí)驗(yàn)是(  )
A.如圖甲,換用不同種類的紙片做覆杯實(shí)驗(yàn),紙片都不掉落
B.如圖乙,覆杯實(shí)驗(yàn)中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落
C.如圖丙,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落
D.如圖丁,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實(shí)驗(yàn),抽出鐘罩內(nèi)空氣的過程中紙片掉落
7. (2017臺(tái)州)用圖中實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證阿基米德原理,當(dāng)物塊浸入溢水杯時(shí),水會(huì)流入空桶中。下列說法正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響
B.物塊浸入水中越深,水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)越大
C.物塊浸入水中越深,左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大
D.通過計(jì)算可知實(shí)驗(yàn)所用物塊的密度為2×103 kg/m3
8.(2017溫州)用隔板將玻璃容器均分為兩部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封閉(如右圖)。下列問題中可以用該裝置探究的是( )
①液體壓強(qiáng)是否與液體的深度有關(guān)
②液體壓強(qiáng)是否與液體的密度有關(guān)
③液體是否對(duì)容器的底部產(chǎn)生壓強(qiáng)
④液體是否對(duì)容器的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
9.如圖所示,均勻圓柱體甲和乙放置在水平地面上,現(xiàn)沿水平虛線切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均為h。若此時(shí)甲、乙的剩余部分對(duì)地面的壓力相等,則甲、乙原先對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲、p乙和壓力F甲、F乙的關(guān)系是( )21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
A.p甲<p乙,F(xiàn)甲>F乙
B.p甲<p乙,F(xiàn)甲<F乙
C.p甲>p乙,F(xiàn)甲>F乙
D.p甲>p乙,F(xiàn)甲<F乙
10.甲、乙物體的密度相同,甲的體積是乙的2倍,將它們疊放在水槽里的水中,水面恰好與甲的上表面相平,如圖所示,現(xiàn)將乙物體取下,當(dāng)甲物體靜止時(shí),甲物體將( )
A.沉在水槽的底部
B.懸浮在原位置
C.漂浮,水下部分高度與甲的高度之比為1∶2
D.漂浮,露出水面部分的體積與甲的體積之比為1∶3
11.如圖所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四個(gè)完全相同的圓柱形容器,其中甲容器內(nèi)只有水;乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上;丙容器內(nèi)有一個(gè)裝有鋁塊的平底塑料盒漂浮在水面上;丁容器中用細(xì)線懸吊這一個(gè)實(shí)心的鋁球浸沒在水中。已知四個(gè)容器中的水面一樣高,ρ木=0.6×103kg/m3;ρ酒精=0.8×103kg/m3;ρ鋁=2.7×103kg/m3,對(duì)于這一情景,以下一些說法中錯(cuò)誤的是( )
A.各容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)相同
B.向乙容器中倒入酒精后,木塊底部受到的壓強(qiáng)將增大
C.將丙容器塑料盒內(nèi)的鋁塊取走,容器內(nèi)液面會(huì)下降
D.將懸吊鋁球的細(xì)線剪斷后,丁容器對(duì)水平桌面壓力將增大
12.(2017自貢)如圖,往浴缸中勻速注水直至注滿,下列表示此過程中浴缸底部受到水的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線,其中合理的是( )
13.在測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,某同學(xué)采用了圖示裝置,將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯相連,向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為880g;然后向外緩慢抽水,當(dāng)活塞剛開始向右滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為460g,燒杯質(zhì)量為100g,活塞面積為7×10-5m2,g=10N/kg輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì),則所測(cè)大氣壓的值應(yīng)為( )
A.1.26×105Pa
B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa
D.0.96×105Pa
14.如圖所示,兩端開口的彎管中充滿液體,兩端分別插入裝有同種液體的兩槽中,彎管頂部裝有閥門S,已知h1<h2。當(dāng)閥門S打開后,液體將( )
A.向右流
B.向左流
C.不流動(dòng)
D.無法判斷
15.同一個(gè)小球,先后放入四個(gè)盛有不同液體的容器中,靜止時(shí)的位置如圖所示.四個(gè)容器中的液面到容器底面的距離相等,則容器底面受到液體壓強(qiáng)最大的是( )

A B C D
16.如圖所示,兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器內(nèi)分別盛有深度不同的液體,已知距容器底部均為h的A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)相等.現(xiàn)將實(shí)心金屬球甲、乙分別浸沒在左右兩液體中,均無液體溢出,此時(shí)A點(diǎn)的壓強(qiáng)大于B點(diǎn)的壓強(qiáng),則一定成立的是( )
A.甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量
B.甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量
C.甲球的體積小于乙球的體積
D.甲球的體積大于乙球的體積
17.如圖所示的實(shí)驗(yàn)中吸盤都保持靜止,但所掛鉤碼已是吸盤所能提起的最大重物。對(duì)此,下列說法正確的是( )
A.圖甲中大氣對(duì)吸盤的壓力等于鉤碼的重力
B.圖乙中大氣對(duì)下面吸盤的壓力等于鉤砝的重力的一半
C.利用圖甲的實(shí)驗(yàn)可以粗測(cè)大氣壓的值
D.利用圖乙的實(shí)驗(yàn)可以粗測(cè)大氣壓的值
18.在五一游藝晚會(huì)上,陳思同學(xué)演示了如圖8所示的實(shí)驗(yàn),排在一條線上的三個(gè)碗,中間碗內(nèi)放一個(gè)乒乓球,當(dāng)用小管向球斜上方吹氣,乒乓球?qū)?  )
A.仍靜止 B.運(yùn)動(dòng)到左碗
C.運(yùn)動(dòng)到右碗 D.無法確定
19.如圖甲所示,長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),上升到離水面一定的高度處.圖乙是繩子拉力F隨時(shí)間t變化的圖象,取g=10N/kg。根據(jù)圖象信息,下列判斷錯(cuò)誤的是(  )2-1-c-n-j-y
A.該金屬塊重力的大小為54N
B.浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2時(shí)間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大
D.從t2時(shí)刻開始金屬塊就慢慢離開水面了
20.如圖所示,一只盛有水的瓶子,瓶口用橡膠塞塞緊,橡膠塞的中央插入一根兩端開口的直玻璃管,管內(nèi)水面如圖所示。如果分別將塞在瓶壁上a、b兩個(gè)小孔上的塞子拔掉,下面哪種情況會(huì)出現(xiàn)(  )
A.a(chǎn)孔有水射出,b孔沒有水射出
B.b孔有水射出,a孔沒有水射出
C.a(chǎn)、b兩孔都有水射出
D.a(chǎn)、b兩孔都沒有水射出
二、非選擇題
21.(2017金華)“彩球溫度計(jì)”是一種現(xiàn)代居家飾品,其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該“彩球溫度計(jì)”是由體積相同(保持恒定)、質(zhì)量不同的小球和密度隨溫度的升高而減小的液體組成。當(dāng)環(huán)境溫度升高的時(shí)候,浸沒在液體中的小球受到的浮力將 。在某一環(huán)境溫度下,四個(gè)小球處于如圖位置,此時(shí)B小球受到的浮力與D小球受到的浮力的大小關(guān)系為 。
22.三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧,一端固定在容器底部,另一端分別與三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連。向容器內(nèi)倒入某種液體,待液體和球都穩(wěn)定后,觀察到如圖所示情況,乙球下方的彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)。
這三個(gè)球受到浮力的大小關(guān)系是 (選填字母)。
A.F甲F乙> F丙 C.F甲=F乙=F丙
這三個(gè)球的密度大小關(guān)系是 (選填字母)。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中 (選填“甲”“乙”或“丙”)球的密度與液體密度相同。
23.如圖所示,底面積為S1的圓柱體放在水平桌面上,當(dāng)把一質(zhì)量為m的物體A放在它上面時(shí),圓柱體對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量為 ;另有一個(gè)底面積為S2、內(nèi)裝某液體的薄壁圓柱形容器,也放在同一水平桌面上,當(dāng)把物體A浸沒在液體中時(shí)(液體未溢出),液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量與圓柱體對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量相等。若物體A的密度為ρ,則該液體的密度為 。(用字母表示)
24.如圖甲所示的覆杯實(shí)驗(yàn)中:
(1)硬紙片不會(huì)掉下的事實(shí)是 存在的證據(jù);
(2)有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是水粘住了紙片,老師用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),隨著空氣被抽出,紙片掉下了,排除了紙片是被水粘住的可能.若換用容積和高度均相同,而杯口更小的杯子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要使同一硬紙片掉下,相同情況下需要抽氣的時(shí)間會(huì) (填“變短”、“變長(zhǎng)”或“不變”)。
25.非洲草原犬鼠是一種哺乳動(dòng)物,有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。下圖是其洞穴的橫截面示意圖:洞穴有兩個(gè)出口,一個(gè)是平的,而另一個(gè)則是隆起的土堆。這種離地面很深、洞口形狀各異看似簡(jiǎn)單的洞穴卻有很強(qiáng)的空氣流動(dòng)能力,成為一個(gè)天然的“空調(diào)器”。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí),回答下列問題:
(1)如圖所示,洞穴中空氣流動(dòng)的方向是 (填“從A洞口流入”或“從B洞口流入”);
(2)當(dāng)洞穴周圍處于 狀態(tài)時(shí),此“空調(diào)器”會(huì)失去效能;
(3)下列行為或做法與犬鼠洞穴“空調(diào)器”運(yùn)用科學(xué)原理相同的有 (填字母序號(hào));
A.并列行駛的軍艦“不能靠得太近” B.列車進(jìn)站時(shí),旅客必須站在安全線外
C.盒裝牛奶喝完后,再用力吸一下,紙盒變扁了
26.利用U形管液面高度差的大小關(guān)系,可以幫助我們比較一些物理量的大小。
(1)將液體壓強(qiáng)計(jì)的探頭分別放入密度為ρ1和ρ2的兩種液體中,U形管液面的高度差相同,如圖甲所示,則ρ1 ρ2。(選填“>”“<”或“=”)
(2)速度為v1和v2的氣流,分別經(jīng)過與U形管左端相連的管子時(shí),U形管液面的高度差如圖乙所示,則v1 v2。(選填“>”“=”或“<”)
27.把一根兩端開口的細(xì)管浸入水中,充滿水后用手指把一端堵住,移出水面,如圖甲所示。
(1)B端的水不會(huì)流下來是由于受到 作用。
(2)把手指移開后管內(nèi)的水會(huì)怎樣流動(dòng),不同的同學(xué)會(huì)有不同的猜想,而檢驗(yàn)猜想是否正確最直接的方法是 。www-2-1-cnjy-com
(3)把細(xì)管倒過來,如圖乙所示。如果把手指移開,管內(nèi)的水會(huì)不會(huì)從A端流出?請(qǐng)寫出你的判斷,并用你所學(xué)的理論知識(shí)證明你的判斷。 。
28.給你一個(gè)吸盤、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一把刻度尺、一塊玻璃,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)粗略測(cè)量大氣壓的方法。要求寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟和計(jì)算大氣壓值的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 。
29.探究“浮力的大小等于什么”時(shí),同學(xué)們進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)排開的水的重力為 牛。
(2)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更為可信,將石塊換成鉤碼等其他物體再進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn),其主要目的是_ _(填字母)。
A.多次測(cè)量求平均值,以減小偶然誤差
B.多次測(cè)量找規(guī)律,排除偶然性
C.探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)
(3)實(shí)驗(yàn)是通過比較物體的重力與 的重力,得出結(jié)論。
30.將掛有重物的吸盤用力按壓在豎直的玻璃表面,吸盤不會(huì)掉下來。是什么力使吸盤不掉下來的呢??jī)晌煌瑢W(xué)提出了兩種不同的觀點(diǎn):同學(xué)一認(rèn)為是吸盤受到的大氣壓力;同學(xué)二認(rèn)為是吸盤受到玻璃對(duì)它的摩擦力。為了研究這一問題,他們分別設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):
同學(xué)一:如圖甲,用抽氣機(jī)不斷抽出玻璃鐘罩內(nèi)的空氣,最后看到玻璃表面的吸盤滑下。
同學(xué)二:如圖乙,掛上同樣重的鉤碼后,吸在涂油玻璃上的吸盤滑下,而吸在干燥玻璃上的吸盤不動(dòng)。
(1)同學(xué)二認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定了同學(xué)一的觀點(diǎn),理由是因?yàn)樗膶?shí)驗(yàn)中兩個(gè)吸盤受到的____________相同,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不同。
(2)同學(xué)二的實(shí)驗(yàn)中,涂油玻璃表面的吸盤滑下的原因是吸盤受到的__________減小。
(3)同學(xué)一的實(shí)驗(yàn)之所以有這樣的結(jié)果,原因是____________________________。
31.如圖所示,取一個(gè)瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會(huì)發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來。請(qǐng)對(duì)以上兩個(gè)現(xiàn)象加以解釋。
32.(2017金華)某興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素”實(shí)驗(yàn)。
已知:①a、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)等于外界大氣壓(大氣壓保持不變);②a點(diǎn)壓強(qiáng)等于a點(diǎn)上方液柱壓強(qiáng)與左管內(nèi)氣壓p1之和;③b點(diǎn)壓強(qiáng)等于b點(diǎn)上方液柱壓強(qiáng)與右管內(nèi)氣壓p2之和;④液體1和液體2密度不同。
該小組同學(xué)先關(guān)閉K2打開K和K1,用抽氣機(jī)抽氣,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。再關(guān)閉K1打開K和K2,重復(fù)上述操作。具體數(shù)據(jù)記錄如下表:
液體種類
液體1
液體種類
液體2
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
4
5
6
液柱高度h1/cm
10
20
30
液注高度h2/cm
10
20
30
左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1/千帕
99
97
95
右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2/千帕
100
99
98
(1)以下研究過程所用到的方法與本實(shí)驗(yàn)中所用的方法明顯不同的是 。
A.研究磁極間的相互作用規(guī)律
B.研究壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系
C.研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系
D.研究物體重力勢(shì)能大小與物體被舉高高度的關(guān)系
(2)通過比較第1次和第4次所測(cè)得的數(shù)據(jù),可以研究 。21教育網(wǎng)
(3)通過比較第4、第5、第6三次測(cè)得的數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是 。
(4)探究液體壓強(qiáng)與密度關(guān)系時(shí),為了使結(jié)論更具普遍性,該小組同學(xué)還應(yīng)如何繼續(xù)實(shí)驗(yàn): 。(請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路,不需寫具體步驟)
33.測(cè)量液體密度的儀器叫做密度計(jì)。圖(a)和圖(b)是自制的簡(jiǎn)易密度計(jì),它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,將其放入盛有不同液體的兩個(gè)燒杯中。
(1)請(qǐng)判斷哪杯液體密度大,并說明理由。
(2)實(shí)驗(yàn)室的密度計(jì)的上部是一個(gè)用來標(biāo)刻度的空心圓柱形玻璃管,管下部為一玻璃泡,內(nèi)裝有鉛粒。某密度計(jì)圓柱形玻璃管長(zhǎng)L=10cm,橫截面積S=2.5cm2,該密度計(jì)總質(zhì)量m=20g,將它放入水中靜止時(shí),水面距玻璃管上端為4cm;將此密度計(jì)放入未知液體中靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)液面距玻璃管上端為2cm。求這種液體的密度以及密度計(jì)玻璃管上能標(biāo)出的最大刻度值和最小刻度值。(已知水的密度為1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
34.(2017安順)如圖所示,水平桌面上放置底面積為80 cm2,質(zhì)量為400 g的圓筒,筒內(nèi)裝有16 cm深的某液體。彈簧測(cè)力計(jì)懸掛底面積為40 cm2、高為8 cm的圓柱體,從液面逐漸浸入直到浸沒,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與圓柱體浸入液體深度h的關(guān)系如圖所示。(圓筒的厚度忽略不計(jì),圓筒液體沒有溢出,g取10 N/kg)求:【來源:21cnj*y.co*m】
(1)圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是多少?
(2)筒內(nèi)液體的密度是多少?
(3)圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時(shí),圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少?
專項(xiàng)集訓(xùn)2:壓強(qiáng)與浮力
壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)
中考要求
①概述壓強(qiáng)的概念
b
②辨認(rèn)增大和減小壓強(qiáng)的方法
a
③直接用壓強(qiáng)公式或公式變形進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
b
④感受液體壓強(qiáng)的存在
a
⑤知道液體壓強(qiáng)跟液體密度、深度的定性關(guān)系
a
⑥知道液體壓強(qiáng)與流速的定性關(guān)系
a
⑦用流體壓強(qiáng)與流速的定性關(guān)系解釋有關(guān)的現(xiàn)象
b
浮力
①知道浮力的概念
a
②描述阿基米德原理
a
③認(rèn)識(shí)物體浮沉條件
b
④直接運(yùn)用阿基米德原理或公式的變形進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
b
考點(diǎn)1:固體壓強(qiáng)大小的判斷
考點(diǎn)解讀:判斷固體壓強(qiáng)大小一般有兩種方法:①通常情況下,壓強(qiáng)的大小受壓力大小和受力面積的大小影響,由接觸面積的變化,再利用壓強(qiáng)公式P=F/S可求得壓強(qiáng)的變化。②如果粗細(xì)均勻的物體,比如長(zhǎng)方體、正方體和圓柱體,也可根據(jù)固體壓強(qiáng)公式的變形公式P=ρgh,通過物體密度和高度的變化,也可判斷它們對(duì)地面壓強(qiáng)的大小關(guān)系。
例1:如圖所示,實(shí)心均勻正方體放在水平桌面上,從虛線處將其沿豎直方向截成大小不同的甲、乙兩塊,則兩塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p甲、p乙的大小關(guān)系是(  )
A.p甲大于p乙 B.p甲等于p乙
C.p甲小于p乙 D.無法判斷
解析:因?yàn)殚L(zhǎng)方體鐵塊均勻,并且放置在水平桌面上,若把它豎直截成大小不等的兩塊,由于它們的厚度h相等,因?yàn)镻=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh所以它們對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)相等。B正確,ACD錯(cuò)誤。 答案:B
考點(diǎn)2:液體壓強(qiáng)大小的判斷
考點(diǎn)解讀:判斷液體壓強(qiáng)大小一般有兩種方法:①通常情況下,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh,運(yùn)用液體壓強(qiáng)與液體的深度、液體的密度有關(guān)進(jìn)行比較。②如果橫截面積相等的液柱,如長(zhǎng)方體、正方體、圓柱體里的液注,也可根據(jù)液體壓強(qiáng)的變形公式P=F/S,通過比較液體壓力和受力面積的變化,也可判斷它們對(duì)容器底部壓強(qiáng)的大小關(guān)系。
例2:如圖所示,兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器甲和乙,容器足夠高,分別盛有質(zhì)量相等的鹽水和水,可能使鹽水和水對(duì)底部壓強(qiáng)相等的方法是(  )
A.抽出質(zhì)量相同的鹽水和水
B.抽出體積相同的鹽水和水
C.倒入質(zhì)量相同的鹽水和水
D.倒入體積相同的鹽水和水
解析:因?yàn)榧缀鸵沂菆A柱形容器,所以,液體對(duì)對(duì)容器底的壓力:F=G液=m液g,由題知,m鹽水=m水,則F甲=F乙,由圖知,S甲>S乙,由P=F/S可知,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng):P甲答案:D
考點(diǎn)3:壓強(qiáng)的計(jì)算
考點(diǎn)解讀:計(jì)算固體壓力、壓強(qiáng)時(shí),一般先算壓力,再用公式P=F/S算壓強(qiáng)。計(jì)算液體壓力壓強(qiáng)時(shí),一般先用公式p=ρgh算壓強(qiáng),再用公式F=pS算壓力。柱體(固、液均可)壓強(qiáng)的計(jì)算,兩個(gè)公式均可,可靈活選用。·jy21cnjy.com
例3:如圖所示,輕質(zhì)細(xì)繩將物體A、B通過兩個(gè)定滑輪分別連在同一彈簧測(cè)力計(jì)的兩端,其中GA=10N,GB=100N,B是邊長(zhǎng)為20cm的正方體,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)的重力及滑輪與繩子的摩擦),下列說法正確的是(  )
A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0N
B.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40N
C.B物體對(duì)支撐面的壓力為100N
D.B物體對(duì)支撐面的壓強(qiáng)為2.25×103Pa
解析:物體A受豎直向下的重力GA=10N,豎直向上的彈簧對(duì)A的拉力FA而靜止,則這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,則FA=GA=10N。A對(duì)彈簧的拉力等于彈簧對(duì)A的拉力,大小為10N,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N;故AB錯(cuò)誤;彈簧測(cè)力計(jì)在水平方向受A的拉力、B的拉力而靜止,則這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,所以B對(duì)彈簧的拉力也是10N;物體間力的作用是相互的,彈簧對(duì)B的拉力是FB=10N;物體B受豎直向上的拉力FB、豎直向上的地面的支持力FN、豎直向下的重力G而靜止,則這三個(gè)力的合力為零,即FB+FN-G=0,B物體對(duì)支撐面的壓力與支撐面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用的力,可得B物體對(duì)支撐面的壓力F壓=FN=G-FB=100N-10N=90N,故C錯(cuò)誤;B 物體對(duì)支撐面的壓強(qiáng)p=F壓÷S=90N÷(0.2m×0.2m)=2.25×103Pa,故D正確。21·cn·jy·com
答案:D
考點(diǎn)4:估測(cè)大氣壓
考點(diǎn)解讀:估測(cè)大氣壓的方法一般有兩種:彈簧測(cè)力計(jì)和吸盤測(cè)量法:①用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D;②將吸盤吸(擠出里面的空氣)在玻璃平面上;③用彈簧測(cè)力計(jì)鉤出掛鉤,沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盤,記下吸盤脫離玻璃時(shí)的最大讀數(shù)F;④計(jì)算出大氣壓P=4F/πD2。彈簧測(cè)力計(jì)和注射器法:①把注射器的活塞推至注射器的底端,排出針筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器的針筒。當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即為大氣對(duì)活塞的壓力F。③用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的長(zhǎng)度L,讀數(shù)注射器的容積V。④計(jì)算出大氣壓P=FL/V。
例4:科學(xué)興趣小組的同學(xué)利用星期天開展一次登山活動(dòng),想利用所學(xué)的物理知識(shí)測(cè)量花果山的高度。若已知在豎直方向每升高10m大氣壓強(qiáng)減小Δp,且山下的大氣壓強(qiáng)為p0。他們隨身攜帶了注射器(有刻度部分的容積為V)、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等。到達(dá)山頂后,他們首先排盡針筒內(nèi)的空氣并用橡皮帽封住其小孔,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)中針筒與活塞之間的摩擦不計(jì))21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
(1)為了測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng),你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)出的物理量有(指出物理量的名稱并用相應(yīng)的符號(hào)表示):   ;21世紀(jì)教育網(wǎng)利劍科學(xué)工作室
(2)山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)p=    (用所測(cè)量的物理量及已知量表示);
(3)花果山的高度h= (用所測(cè)量的物理量及已知量表示)。
解析:由P=F/S可推出需要測(cè)量的是刻度尺測(cè)注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L和大氣對(duì)活塞的壓力F,再求出注射器的橫截面積S=V/L,即可求出P=,另由于每升高10m大氣壓減小Δp,可列式10:h=Δp:(P0-P),然后求出h。
答案:(1)拉力F、有刻度部分的長(zhǎng)度L (2)  (3)
考點(diǎn)5:流體壓強(qiáng)與流速
考點(diǎn)解讀:液體和氣體都稱為流體,生活中常見的流體是水和空氣,流體流速越大的地方、壓強(qiáng)越小,流體流速越小的地方、壓強(qiáng)越大。
例5:科學(xué)老師在實(shí)驗(yàn)室做“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”的演示實(shí)驗(yàn):圖甲所示的是由粗細(xì)不同的三節(jié)塑料管A、B、C連接而成的裝置,三節(jié)管中分別接有三個(gè)相同傳感器的探頭,傳感器與電腦相連。老師將抽氣機(jī)與C管右端相連后開始抽氣,電腦繪制出的三節(jié)管中的氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的p-t圖像如圖乙所示。則下列描述正確的是(  )
A.抽氣過程中,三節(jié)管中的氣體流速相同
B.實(shí)驗(yàn)室的大氣壓為101.0kPa
C.0~4s,C管中的氣體壓強(qiáng)變化最大
D.圖像③是A管中的氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的圖像
解析:在圖甲的裝置中,當(dāng)用吹風(fēng)機(jī)抽氣時(shí),在同一時(shí)間內(nèi),通過每個(gè)管子的氣體總量相同,細(xì)管內(nèi)氣體流速比粗管內(nèi)氣體流速大,粗管內(nèi)氣體流速小,故A管內(nèi)的氣體流速最大,B管內(nèi)的氣體流速次之,C管內(nèi)的氣體流速最小;故A錯(cuò)誤;觀察p-t圖象可知,開始抽氣前大氣壓為101.3kPa,即實(shí)驗(yàn)室的大氣壓為101.3kPa,故B錯(cuò)誤;因?yàn)锳管內(nèi)的氣體流速最大,B管內(nèi)的氣體流速次之,C管內(nèi)的氣體流速最小,故C管壓強(qiáng)最大,B管次之,A管最小;由圖可知,在相等的時(shí)間內(nèi),③的壓強(qiáng)變化最大,故可判斷氣體壓強(qiáng)變化最大的是A管;即圖象③是A管中的氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的圖象,故C錯(cuò)誤,D正確。
答案:D
考點(diǎn)6:探究影響壓力作用效果的因素
考點(diǎn)解讀:壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關(guān),而且跟受力面積也有關(guān)。當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯。探究影響壓力作用效果的實(shí)驗(yàn)中,通過受壓物體的形變程度來反映壓力的作用效果(轉(zhuǎn)換法),探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí),需保持接觸面積不變,改變壓力的大小。探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系時(shí),需保持壓力不變,改變接觸面積的大小(控制變量法)。
例6:在“探究壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)利用木條、橡皮泥、包裝帶和鉤碼進(jìn)行探究活動(dòng)。
(1)如圖所示,將橡皮泥做成長(zhǎng)方體平放在干木條上,把包裝帶撕成相同寬度的兩段,并將兩段包裝帶繞過橡皮泥,且在包裝帶下方掛上不同數(shù)量的鉤碼,通過觀察對(duì)比橡皮泥上端的變化,小明同學(xué)可得出結(jié)論____。
(2)小明同學(xué)想繼續(xù)探究壓力的作用效果跟受力面積的關(guān)系,應(yīng)將橡皮泥恢復(fù)原樣,把包裝帶撕成 ____寬度的兩段,兩包裝帶下方掛____數(shù)量的鉤碼。(均選填“相同”或“不同”)
解析:(1)由圖乙實(shí)驗(yàn)可知,包裝帶寬度相同受力面積相同,但壓力不同,由圖可得出結(jié)論:在受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(2)要探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系,應(yīng)使受力面積不同,壓力相同,故應(yīng)把包裝帶撕成不同寬度的兩段,兩包裝帶下方掛相同數(shù)量的鉤碼。
答案:(1)在受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯 (2)不同 相同
考點(diǎn)7:探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)
考點(diǎn)解讀:液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng);同種液體在同一深度不同方向處,液體的壓強(qiáng)相等;在同種液體內(nèi)部,深度越深,液體壓強(qiáng)越大;在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中需要用到U形管壓強(qiáng)計(jì),根據(jù)U形管壓強(qiáng)計(jì)液面的高度差來判斷液體壓強(qiáng)的大小(轉(zhuǎn)化法),實(shí)驗(yàn)前需調(diào)解U形管中液面相平,并檢查裝置氣密性,檢查裝置氣密性的具體方法是用手壓探頭上的橡皮膜,觀察U形管中的液柱是否變化,若變化,則氣密性良好。實(shí)驗(yàn)過程中如果U形管兩邊液柱的高度幾乎不變,那么可能是實(shí)驗(yàn)儀器氣密性不好或橡皮管破裂。
例7:如圖所示,小雨同學(xué)用U形管壓強(qiáng)計(jì)探究影響液體壓強(qiáng)的因素。
(1)實(shí)驗(yàn)前先檢查U形管壓強(qiáng)計(jì)左右兩液柱是否________,然后用手輕輕按壓橡皮膜,如果兩液柱沒有出現(xiàn)高度差,說明U形管壓強(qiáng)計(jì)存在________問題。
(2)實(shí)驗(yàn)1可以探究________相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與________的關(guān)系。
(3)綜合實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果,可以初步得出:_______________________________。
解析:(1)實(shí)驗(yàn)前先檢查U形管壓強(qiáng)計(jì)左右兩液柱是否等高,然后用手輕輕按壓橡皮膜,如果兩液柱沒有出現(xiàn)高度差,說明U形管壓強(qiáng)計(jì)存在漏氣問題;(2)由實(shí)驗(yàn)1可知,壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒所處的深度相同而液體密度不同,液體壓強(qiáng)不同,此實(shí)驗(yàn)可以探究深度相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系;(3)由實(shí)驗(yàn)2可知,液體密度相同而壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒所處的深度不同,液體壓強(qiáng)不同,由此可知,液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān),綜合實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可知:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān)。
答案:(1)等高 漏氣 (2)深度 液體密度 (3)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān)
易錯(cuò)點(diǎn):①探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向的關(guān)系時(shí)(控制探頭在同種液體的同一深度,改變探頭方向,觀察U形管液面的高度差);②探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系時(shí)(控制探頭在同種液體,方向不變,改變探頭的深度,觀察U形管液面的高度差);③探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí)(控制探頭在相同深度,方向不變,改變液體種類,觀察U形管液面的高度差)。2·1·c·n·j·y
考點(diǎn)8:浮力圖像的分析及計(jì)算
考點(diǎn)解讀:浸在液體(或氣體)中的物體受到豎直向上的托力,這個(gè)力叫浮力。浮力的方向豎直向上,施力物體液體(或氣體)。計(jì)算浮力的方法通常有四種:①阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排液。②稱重法:F浮=G-F,其中F為物體浸入液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。③平衡條件法:F浮=G,一般指物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態(tài)。④壓力差法:F浮=F向上-F向下。根據(jù)阿基米德原理可知,物體在液體中所受浮力的大小,跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。21*cnjy*com
例8:彈簧測(cè)力計(jì)下掛一長(zhǎng)方體物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中如圖甲;圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖像,則下列說法中正確的是(  )
A.物體的體積是500 cm3
B.物體受到的最大浮力是5 N
C.物體的密度是2.25×103 kg/m3
D.物體剛浸沒時(shí)下表面受到水的壓力是9 N
解析:A、B由圖像知,G=9 N,當(dāng)物體完全浸沒時(shí),拉力F=5 N,則完全浸沒時(shí)的浮力為F浮=G-F=9 N-5 N=4 N,此時(shí)物體完全浸沒,所以浮力最大,故B錯(cuò)誤;由F浮=ρ液gV排得,V=V排===4×10-4 m3,A錯(cuò)誤;C.物體的質(zhì)量m===0.9 kg;則ρ===2.25×103 kg/m3,C正確;D.物體剛浸沒時(shí),下表面受到的壓力F下=F浮=4 N,故D錯(cuò)誤。
答案:C
考點(diǎn)9:浮沉條件的應(yīng)用與計(jì)算
考點(diǎn)解讀: 物體在液體中的浮沉條件
上浮
下沉
漂浮
懸浮
沉底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+N=G
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
V排<V物
ρ液=ρ物
V排=V物
ρ液<ρ物
處于動(dòng)態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變),受力不平衡
是“上浮”過程的最終狀態(tài)
可以停留在液體的任何深度處
是“下沉”過程的最終狀態(tài)
處于靜態(tài),受平衡力作用
例9:潛水器從剛好浸沒時(shí)開始下潛到返回水面合計(jì)10 min,顯示器上分別顯示全過程深度曲線和速度圖像如圖,下列對(duì)潛水器分析正確的是( )21教育網(wǎng)
A.在1~3 min,受到水的壓強(qiáng)逐漸減小 B.在1~3 min,受到水的浮力逐漸變大
C.在4~6 min,都是處于水下靜止?fàn)顟B(tài) D.在6~8 min,都是處于受力平衡狀態(tài)
解析:由h-t圖像可知,在1~3 min內(nèi)潛水器所處的深度逐漸增大,由p=ρgh可知,受到水的壓強(qiáng)逐漸增大;在1~3 min內(nèi),潛水器排開水的體積不變,由F浮=ρgV排可知,受到水的浮力不變;由v-t圖像可知,在4~6 min內(nèi),潛水器的速度為0,處于靜止?fàn)顟B(tài);由v-t圖像可知,在6~8 min內(nèi),潛水器加速上升,處于非平衡狀態(tài)。
答案:C
易錯(cuò)點(diǎn):計(jì)算浮力前,首先要判定狀態(tài),然后選擇合適公式計(jì)算。
考點(diǎn)10:探究影響浮力大小的因素
考點(diǎn)解讀:浮力的大小與物體浸在液體中的體積、液體的密度有關(guān),物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。與物體的質(zhì)量、體積、密度、形狀及物體在液體中的深度無關(guān)。探究影響浮力大小的因素有以下三種情況:①探究浮力的大小與物體浸沒的深度的關(guān)系:用測(cè)力計(jì)提著同一物體,讓它分別浸沒于相同液體的不同深度,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化。②探究浮力的大小與浸入液體體積的關(guān)系:用測(cè)力計(jì)提著同一物體,讓物體浸入同種液體中不同的體積,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化。③探究浮力與液體密度的關(guān)系:用測(cè)力計(jì)提著同一物體,讓它分別浸沒于不同的液體中,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化。21教育名師原創(chuàng)作品
例10:在進(jìn)行“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們提出了如下猜想:
A:可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān) B:可能與物體的密度有關(guān)
C:可能與液體的密度有關(guān) D:可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想,小明選用了物塊甲和乙(甲和乙的體積相等但密度不同)、彈簧測(cè)力計(jì)、一杯水、一杯鹽水、細(xì)繩等器材,做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤,可以知道甲浸沒在水中時(shí)所受到的浮力是________N。
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)①④⑤,可以驗(yàn)證猜想________是錯(cuò)誤的。
(3)分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥,可以驗(yàn)證猜想________是錯(cuò)誤的。
(4)分析比較實(shí)驗(yàn)________,可以驗(yàn)證猜想D是正確的。
(5)分析比較實(shí)驗(yàn)________可得:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。
(6)綜合以上分析,得出最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:浸在液體中的物體所受浮力的大小與______________________有關(guān)。
(7)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)⑥⑦過程中,也運(yùn)用了控制變量法,保持了____不變,進(jìn)行探究、驗(yàn)證。
解析:由題意可知,(1)由于甲浸沒在水中靜止時(shí),受到重力、浮力和拉力三個(gè)力作用且平衡,所以,甲受到的浮力F浮=G-F拉=3.0 N-1.0 N=2.0N;(2)實(shí)驗(yàn)④和⑤是同一個(gè)物塊浸沒在同一種液體中的不同深度處,但物塊所受到的浮力大小是不變的,由此可以看出物體所受的浮力大小與其浸沒在液體中的深度有關(guān)的猜想是錯(cuò)誤的,即A猜想錯(cuò)誤;(3)由實(shí)驗(yàn)①⑤和②⑥可以看出,物塊的密度不同但液體的密度相同,排開液體的體積相同,物塊所受到的浮力大小也相同,由此可以判斷:物體所受的浮力的大小與物體的密度有關(guān)的猜想是錯(cuò)誤的,即B猜想錯(cuò)誤;(4)由題圖可以看出通過比較實(shí)驗(yàn)①③④或③④或①③⑤或③⑤都可以驗(yàn)證猜想D是正確的;(5)由題圖可以看出通過比較實(shí)驗(yàn)②⑥⑦或⑥⑦可以得出:浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān);(6)綜合以上分析,得出的結(jié)論是:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度、物體浸在液體中的體積有關(guān);(7)由圖可以看出:實(shí)驗(yàn)⑥⑦探究的是物體所受浮力的大小與液體的密度的關(guān)系,所以應(yīng)該要控制物體浸在液體中的深度、物體的密度、物體浸在液體中的體積不變來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。【出處:21教育名師】
答案:(1)2.0 (2)A (3)B (4)①③④或③④或①③⑤或③⑤ (5)②⑥⑦或⑥⑦
(6)液體的密度、物體浸在液體中的體積 (7)物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、物體浸在液體中的體積
一、選擇題
1.如圖所示,甲、乙兩個(gè)實(shí)心均勻正方體放在水平地面上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)小于乙.為了使甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,小明設(shè)想:沿豎直方向截取部分乙后疊放在甲上;小紅設(shè)想:沿水平方向截取部分乙后疊放在甲上。若用“一定不行”、“可能不行”、“一定行”做三個(gè)表情包,則“可能不行”的表情包(  )2-1-c-n-j-y
A.給小明
B.給小紅
C.兩人都給
D.兩人都不給
解析:甲、乙兩個(gè)實(shí)心均勻正方體放在水平地面上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)小于乙;
小明的設(shè)想:沿豎直方向截取部分乙后,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)不變;將部分乙放在甲上后,能增大甲對(duì)地面的壓力,從而增大甲對(duì)面的壓強(qiáng),由于甲的底面積是一定的,所以增加部分乙的重力后,甲對(duì)地產(chǎn)生的壓強(qiáng)有可能達(dá)不到乙的壓強(qiáng),故應(yīng)該把“可能不行”的表情包給小明;小紅的設(shè)想:沿水平方向截取部分乙后疊放在甲上后,乙的壓強(qiáng)會(huì)減小,甲的壓強(qiáng)會(huì)增大,故一定能達(dá)到壓強(qiáng)相等。
答案:A
2.(2017蘇州)小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個(gè)“浮沉子”(如圖),他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在礦泉水瓶?jī)?nèi)的水面上,礦泉水瓶?jī)?nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時(shí)“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列說法錯(cuò)誤的是(  )【版權(quán)所有:21教育】
A.“浮沉子”下沉?xí)r,所受重力大于它受到的浮力
B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面,“浮沉子”不可能懸浮在水中
C.“浮沉子”上浮時(shí),小瓶?jī)?nèi)的壓縮空氣會(huì)將內(nèi)部的水壓出
D.潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同
解析:擠壓大塑料瓶,瓶?jī)?nèi)空氣被壓縮,將壓強(qiáng)傳遞給水,水被壓入小瓶中,將瓶體中的空氣壓縮,這時(shí)“浮沉子”里進(jìn)入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;松開手,小瓶?jī)?nèi)水面上的空氣體積增大,壓強(qiáng)減小,“浮沉子”里面被壓縮的空氣把水壓出來,此時(shí)“浮沉子”的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;當(dāng)“浮沉子”的重力等于它所受的浮力,它就懸浮;潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同,綜上所述,B說法錯(cuò)誤,符合題意故選B。
答案:B
3.現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)完全相同的容器,盛有體積相同的不同液體,把一個(gè)雞蛋分別放入兩容器中的情形如圖,雞蛋在甲、乙兩杯液體中所受的浮力分別為F甲浮和F乙浮,兩杯液體對(duì)容器底部的壓力分別是F甲和F乙,壓強(qiáng)分別是p甲和p乙,以下判斷正確的是( )
A.F甲浮B.F甲浮>F乙浮,F(xiàn)甲C.F甲浮=F乙浮,F(xiàn)甲>F乙,p甲>p乙
D.F甲浮=F乙浮,F(xiàn)甲p乙
解析:雞蛋漂浮在甲杯中,受到液體的浮力等于雞蛋重力;雞蛋懸浮在乙杯中,受到液體的浮力也等于雞蛋重力;所以雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力大小相等,即:F甲浮=F乙浮;雞蛋在甲杯液體中漂浮,液體對(duì)容器底的壓力:F甲=G雞蛋+G甲液體=G雞蛋+m甲g=G雞蛋+ρ甲Vg,雞蛋在乙杯液體中懸浮,液體對(duì)容器底的壓力:F乙=G雞蛋+G乙=G雞蛋+m乙g=G雞蛋+ρ乙Vg,因?yàn)镕甲浮=F乙浮,所以ρ甲>ρ乙,所以液體對(duì)容器底的壓力:F甲>F乙,因?yàn)槿萜飨嗤⑷萜鞯酌娣e相同,由壓強(qiáng)公式P=F/S可知液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等,即:p甲>p乙.綜上分析,ABD錯(cuò)誤,C正確。
答案:C
易錯(cuò)點(diǎn):壓強(qiáng)和浮力的變化要正確選用公式,找準(zhǔn)不變量,再通過變量的變化推導(dǎo)壓強(qiáng)浮力的大小。
4.(2017自貢)如圖所示,一個(gè)密封的圓臺(tái)狀容器,內(nèi)裝一定質(zhì)量的水,放在水平桌面上,現(xiàn)把它倒置過來,則(  )
A.水對(duì)容器底的壓力減小
B.水對(duì)容器底的壓強(qiáng)減小
C.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)減小
D.容器對(duì)桌面的壓力減小
解析:由于圓臺(tái)形容器上細(xì)下粗,容器中裝有一定質(zhì)量的水,沒有裝滿容器。倒置后,液體深度h增大,根據(jù)p=ρgh可知,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)增大,故B錯(cuò)誤,倒置前水對(duì)容器底的壓力大于水的重力,倒置后水對(duì)容器底的壓力小于水的重力,所以倒置后,水對(duì)容器底的壓力減小,A正確。正放和倒置時(shí),容器對(duì)水平桌面的壓力相等,都等于水和容器的總重,所以容器對(duì)桌面的壓力F不變;而受力面積變小,根據(jù)P=F/S可知,對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)變大,故CD錯(cuò)誤。
答案:A
5.如圖為同種材料制成的實(shí)心圓柱體A和B放在水平地面上,它們的高度之比為2∶1,底面積之比為1∶2,則它們的質(zhì)量mA∶mB和對(duì)地面的壓強(qiáng)pA∶pB分別為( )
A.mA∶mB=2∶1,pA∶pB=2∶1
B.mA∶mB=1∶1,pA∶pB=2∶1
C.mA∶mB=1∶1,pA∶pB=1∶1
D.mA∶mB=2∶1,pA∶pB=1∶1
解析:兩物體的體積關(guān)系:VA:VB=1:1,由ρ=m/V得:m=ρV,因?yàn)锳、B是由同種材料制成的實(shí)心圓柱體,密度相同,所以mA:mB=ρVA:ρVB=VA:VB=1:1;因?yàn)锳和B放在水平地面上,所以對(duì)地面的壓力F=G=mg=ρVg=ρShg,對(duì)地面的壓強(qiáng):P=F/S=ρShg/S=ρhg,所以對(duì)地面的壓強(qiáng)之比:PA:PB=hA:hB=2:1
答案:B
6.在驗(yàn)證大氣壓存在的覆杯實(shí)驗(yàn)中,小柯認(rèn)為:“實(shí)驗(yàn)中紙片不掉落完全是因?yàn)榧埰槐诘乃匙×耍c大氣壓無關(guān)”。下列能幫助小柯改變這種想法的實(shí)驗(yàn)是(  )
A.如圖甲,換用不同種類的紙片做覆杯實(shí)驗(yàn),紙片都不掉落
B.如圖乙,覆杯實(shí)驗(yàn)中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落
C.如圖丙,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落
D.如圖丁,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實(shí)驗(yàn),抽出鐘罩內(nèi)空氣的過程中紙片掉落
解析:圖甲中,換用不同種類的紙片做覆杯實(shí)驗(yàn),紙片都不掉落,都可以證明大氣壓的存在,不能反駁小柯的想法,A不合題意;圖乙中,覆杯實(shí)驗(yàn)中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落,可證明大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),不能反駁小柯的想法,B不合題意;圖丙中,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落,杯子內(nèi)外都有空氣,無法說明大氣是否存在向上的壓強(qiáng),不能反駁小柯的想法,C不合題意;圖丁中,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實(shí)驗(yàn),抽出鐘罩內(nèi)空氣的過程中紙片掉落,說明沒有空氣時(shí),沒有了氣壓,也就無法托住水和紙片,這說明實(shí)驗(yàn)中紙片不掉落是因?yàn)槭艿酱髿鈮旱淖饔茫皇羌埰槐诘乃匙×耍煞瘩g小柯的想法,D符合題意。
答案:D
7. (2017臺(tái)州)用圖中實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證阿基米德原理,當(dāng)物塊浸入溢水杯時(shí),水會(huì)流入空桶中。下列說法正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響
B.物塊浸入水中越深,水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)越大
C.物塊浸入水中越深,左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大
D.通過計(jì)算可知實(shí)驗(yàn)所用物塊的密度為2×103 kg/m3
解析:物體浸入水中前,溢水杯應(yīng)該是裝滿水的,否則小桶內(nèi)所盛的水將小于物體排開水的體積,A錯(cuò)誤;物塊浸沒水中后,隨著深度的增加,排開水的體積不變,故水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)不變,B錯(cuò)誤;在物塊完全浸沒水中前,隨著物塊浸入水中深度的增加,排開水的體積增大,溢出的水增多,左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小;物塊完全浸沒水中,排開水的體積不變,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不再變化,C錯(cuò)誤;由測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知,物體的重力G=2 N,物體的質(zhì)量m===0.2 kg;物體浸沒水中后的浮力F浮=G-G′=2 N-1 N=1 N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,物體的體積V=V排===1×10-4 m3,物體的密度ρ===2×103 m3,D正確。故選D。
答案:D
8.(2017溫州)用隔板將玻璃容器均分為兩部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封閉(如右圖)。下列問題中可以用該裝置探究的是( )
①液體壓強(qiáng)是否與液體的深度有關(guān)
②液體壓強(qiáng)是否與液體的密度有關(guān)
③液體是否對(duì)容器的底部產(chǎn)生壓強(qiáng)
④液體是否對(duì)容器的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
解析:①在容器兩側(cè)倒入深度不同的同種液體,觀察橡皮膜產(chǎn)生的現(xiàn)象;可以探究“液體壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系”;②在容器兩邊分別裝入深度相同,密度不同的甲、乙兩種液體,若橡皮膜凹向左邊,則右邊液體密度大,若橡皮膜凹向右邊,則左邊液體密度大,可以探究液體壓強(qiáng)是否與液體的密度有關(guān)系;③此時(shí)的橡皮膜沒有處于容器的底部,所以該現(xiàn)象不能驗(yàn)證液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng);④此裝置可以在一側(cè)倒入液體,如果橡皮膜凸出,則表明液體對(duì)容器的側(cè)壁有壓強(qiáng),若不凸出,則表明液體對(duì)側(cè)壁沒有壓強(qiáng),可以探究液體是否對(duì)容器的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)。故選B。
答案:B
9.如圖所示,均勻圓柱體甲和乙放置在水平地面上,現(xiàn)沿水平虛線切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均為h。若此時(shí)甲、乙的剩余部分對(duì)地面的壓力相等,則甲、乙原先對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲、p乙和壓力F甲、F乙的關(guān)系是( )
A.p甲<p乙,F(xiàn)甲>F乙
B.p甲<p乙,F(xiàn)甲<F乙
C.p甲>p乙,F(xiàn)甲>F乙
D.p甲>p乙,F(xiàn)甲<F乙
解析:切去之后甲、乙對(duì)地面的壓力相等,則剩余部分的重力相等、質(zhì)量也相等;由于甲、乙剩余部分的高度均為h,且S甲>S乙,所以V甲剩>V乙剩,由ρ=m剩÷V剩可知,ρ甲<ρ乙;由圖可知,原來兩柱體的高度關(guān)系為H甲<H乙,由柱體壓強(qiáng)公式P=ρgh可知,原來的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲<p乙 ;由圖可知,甲切去的體積更小,且甲的密度更小,所以可知G甲切<G乙切;而原來的重力=剩余部分的重力+切去部分的重力,所以可知G甲<G乙,即F甲<F乙。
答案:B
10.甲、乙物體的密度相同,甲的體積是乙的2倍,將它們疊放在水槽里的水中,水面恰好與甲的上表面相平,如圖所示,現(xiàn)將乙物體取下,當(dāng)甲物體靜止時(shí),甲物體將( )
A.沉在水槽的底部
B.懸浮在原位置
C.漂浮,水下部分高度與甲的高度之比為1∶2
D.漂浮,露出水面部分的體積與甲的體積之比為1∶3
解析:F浮=ρ液gV排,G物=mg=ρ物V物g,物體漂浮時(shí),F(xiàn)浮=G物,所以ρ液gV排=ρ物V物g,即,乙物體取下之前,可以把甲乙看成一個(gè)整體,此時(shí)露出水面部分的體積V乙是甲乙體積之和的三分之一,乙物體取下之后,甲、乙物體的密度不變,所以甲物體將漂浮,露出水面部分的體積是甲的體積三分之一。故D正確。
答案:D
易錯(cuò)點(diǎn):漂浮在液面上的物體,根據(jù)變形公式可知,物體密度是液體密度的幾分之幾,物體浸沒在液體中的體積就是物體體積的幾分之幾。
11.如圖所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四個(gè)完全相同的圓柱形容器,其中甲容器內(nèi)只有水;乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上;丙容器內(nèi)有一個(gè)裝有鋁塊的平底塑料盒漂浮在水面上;丁容器中用細(xì)線懸吊這一個(gè)實(shí)心的鋁球浸沒在水中。已知四個(gè)容器中的水面一樣高,ρ木=0.6×103kg/m3;ρ酒精=0.8×103kg/m3;ρ鋁=2.7×103kg/m3,對(duì)于這一情景,以下一些說法中錯(cuò)誤的是( )
A.各容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)相同
B.向乙容器中倒入酒精后,木塊底部受到的壓強(qiáng)將增大
C.將丙容器塑料盒內(nèi)的鋁塊取走,容器內(nèi)液面會(huì)下降
D.將懸吊鋁球的細(xì)線剪斷后,丁容器對(duì)水平桌面壓力將增大
解析:四個(gè)容器底面積相同,由P=F/S可知它們的壓強(qiáng)相同,A正確;向乙容器中倒入酒精后,木塊仍然漂浮在液面上,浮力不變,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,木塊底部受到的壓強(qiáng)不變,B錯(cuò)誤;鋁塊在塑料盒內(nèi)處于漂浮,則F浮=G盒+G鋁,將塑料盒內(nèi)的鋁塊取出放到丙容器的水中后,F(xiàn)浮′=G盒+ρ水gV排鋁,因G鋁>ρ水gV排鋁,所以,F(xiàn)浮>F浮′,由F浮=ρgV排可知,排開水的總體積減小,容器的水面會(huì)下降,故C正確;將懸吊鋁球的細(xì)線剪斷后,丁容器對(duì)水平桌面壓力將增大,故D正確。
答案:B
12.(2017自貢)如圖,往浴缸中勻速注水直至注滿,下列表示此過程中浴缸底部受到水的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線,其中合理的是( )
解析:據(jù)圖可知,浴缸的形狀是上寬下窄,所以在向浴缸中倒水時(shí),相同時(shí)間倒入相同質(zhì)量的水,但水在浴缸中的增加的高度越來越小,所以容器底部所受的液體的壓強(qiáng)的增加量也會(huì)越來越小,故B是正確的。
答案:B
13.在測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,某同學(xué)采用了圖示裝置,將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯相連,向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為880g;然后向外緩慢抽水,當(dāng)活塞剛開始向右滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為460g,燒杯質(zhì)量為100g,活塞面積為7×10-5m2,g=10N/kg輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì),則所測(cè)大氣壓的值應(yīng)為( )
A.1.26×105Pa
B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa
D.0.96×105Pa
解析:當(dāng)注射器中的活塞開始向左滑動(dòng)時(shí),G1=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N,對(duì)活塞受力分析:f+F=G1=9.8N;當(dāng)注射器中的活塞開始向右滑動(dòng)時(shí),G2=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N,對(duì)活塞受力分析:F-f=G2=5.6N;兩式聯(lián)立解得:F=7.7N;
∴P=F/S=7.7N÷7×10?5m2=1.10×105Pa。
答案:B
14.如圖所示,兩端開口的彎管中充滿液體,兩端分別插入裝有同種液體的兩槽中,彎管頂部裝有閥門S,已知h1<h2。當(dāng)閥門S打開后,液體將( )
A.向右流
B.向左流
C.不流動(dòng)
D.無法判斷
解析:閥門S左側(cè)受到的壓強(qiáng):P左=P0-ρgh1。閥門S右側(cè)受到的壓強(qiáng):P右=P0-ρgh2。因?yàn)閔1<h2,由以上分析可知,P左>P右,由P=F/S可知,閥門S受到向左的壓力小于它受到向右的壓力,所以當(dāng)閥門S開啟后液體將向右流。【來源:21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
答案:A
15.同一個(gè)小球,先后放入四個(gè)盛有不同液體的容器中,靜止時(shí)的位置如圖所示.四個(gè)容器中的液面到容器底面的距離相等,則容器底面受到液體壓強(qiáng)最大的是( )

A B C D
解析:小球在A、B中漂浮,說明小球的密度小于液體的密度,并且小球在液體A中露出的部分大于在液體B中露出的部分,根據(jù)F浮=G=ρgV排,可知ρA>ρB,在C中懸浮,說明小球的密度等于液體C的密度,小球在D中下沉,說明小球的密度大于液體的密度,所以可以判斷出A液體的密度最大;還知道四個(gè)容器中液面到容器底面的深度相同,根據(jù)公式P=ρgh可知,A容器底面受到液體壓強(qiáng)最大。
答案:A
16.如圖所示,兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器內(nèi)分別盛有深度不同的液體,已知距容器底部均為h的A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)相等.現(xiàn)將實(shí)心金屬球甲、乙分別浸沒在左右兩液體中,均無液體溢出,此時(shí)A點(diǎn)的壓強(qiáng)大于B點(diǎn)的壓強(qiáng),則一定成立的是( )
A.甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量
B.甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量
C.甲球的體積小于乙球的體積
D.甲球的體積大于乙球的體積
解析:設(shè)A點(diǎn)到液面的距離是hA,B點(diǎn)到液面的距離是hB,由圖知:hA>hB,因?yàn)锳、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)相等,由P=ρgh,得ρA<ρB,金屬球甲、乙分別浸沒在A、B兩液體中,設(shè)液面上升的高度分別為:△hA、△hB,因?yàn)锳點(diǎn)的壓強(qiáng)大于B點(diǎn)的壓強(qiáng),所以△hA>△hB,甲球的體積大于乙球的體積。
答案:D
17.如圖所示的實(shí)驗(yàn)中吸盤都保持靜止,但所掛鉤碼已是吸盤所能提起的最大重物。對(duì)此,下列說法正確的是( )21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
A.圖甲中大氣對(duì)吸盤的壓力等于鉤碼的重力
B.圖乙中大氣對(duì)下面吸盤的壓力等于鉤砝的重力的一半
C.利用圖甲的實(shí)驗(yàn)可以粗測(cè)大氣壓的值
D.利用圖乙的實(shí)驗(yàn)可以粗測(cè)大氣壓的值
解析:甲圖中吸盤在豎直方向受豎直向下的拉力和豎直向上的摩擦力,并且二力是一對(duì)平衡力;在水平方向受大氣對(duì)吸盤的壓力和支持力,二力也是一對(duì)平衡力;因此大氣對(duì)吸盤的壓力與鉤碼的重力沒有任何關(guān)系,故A錯(cuò)誤;乙圖中吸盤受到大氣對(duì)下面吸盤向上的壓力和物體對(duì)下面吸盤向下的拉力,并且這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,故大氣對(duì)下面吸盤向上的壓力等于鉤碼的重力;故B錯(cuò)誤;由A選項(xiàng)的分析可知,甲圖不能求出大氣對(duì)吸盤的壓力,故不可以粗測(cè)大氣壓的值;故C錯(cuò)誤;由B選項(xiàng)的分析可知,乙圖能求出大氣對(duì)吸盤的壓力,故可以粗測(cè)大氣壓的值;故D正確。
答案:D
18.在五一游藝晚會(huì)上,陳思同學(xué)演示了如圖8所示的實(shí)驗(yàn),排在一條線上的三個(gè)碗,中間碗內(nèi)放一個(gè)乒乓球,當(dāng)用小管向球斜上方吹氣,乒乓球?qū)?  )
A.仍靜止 B.運(yùn)動(dòng)到左碗
C.運(yùn)動(dòng)到右碗 D.無法確定
解析:當(dāng)用小管向乒乓球斜上方吹氣時(shí),上方氣體流速大,壓強(qiáng)小,乒乓球受到一個(gè)向上的壓力差,所以會(huì)上升。當(dāng)乒乓球上升后,其右側(cè)空氣流速大、壓強(qiáng)小,左側(cè)空氣流速小、壓強(qiáng)大,所以乒乓球會(huì)運(yùn)動(dòng)到右側(cè)(只有斜向上吹氣時(shí)才會(huì)如此)。由上述可知選項(xiàng)A、B、D的說法都不正確。
答案:C
19.如圖甲所示,長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),上升到離水面一定的高度處.圖乙是繩子拉力F隨時(shí)間t變化的圖象,取g=10N/kg。根據(jù)圖象信息,下列判斷錯(cuò)誤的是(  )
A.該金屬塊重力的大小為54N
B.浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2時(shí)間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大
D.從t2時(shí)刻開始金屬塊就慢慢離開水面了
解析:當(dāng)金屬塊完全露出液面,沒有浸入水中時(shí),金屬塊不受浮力,此時(shí)拉力等于重力,即為圖中的CD段,從圖可知,該金屬塊重力為:G=F拉=54N,故A正確;當(dāng)金屬塊未露出液面時(shí),即為圖中的AB段,從圖可知,此時(shí)繩子的拉力為34N,則金屬塊受到的浮力大小為:F浮=G-F拉=54N-34N=20N,故B正確;從圖可知,繩子的拉力在t1至t2時(shí)間段內(nèi)逐漸的變大,則由公式F浮=G-F拉可知,金屬塊的重力不變,而拉力逐漸的變大,所以浮力逐漸變小,故C錯(cuò)誤;繩子的拉力從t2時(shí)刻開始不在變化了,所以金屬塊從t2時(shí)刻開始就慢慢離開水面了,故D正確。
答案:C
點(diǎn)評(píng):本題考查了重力、浮力、質(zhì)量、密度的計(jì)算,以及阿基米德原理,關(guān)鍵是公式和公式變形的應(yīng)用,難點(diǎn)是通過圖乙確定金屬塊的重力及繩子受到的拉力、會(huì)用稱重法計(jì)算出金屬塊受到的浮力。
20.如圖所示,一只盛有水的瓶子,瓶口用橡膠塞塞緊,橡膠塞的中央插入一根兩端開口的直玻璃管,管內(nèi)水面如圖所示。如果分別將塞在瓶壁上a、b兩個(gè)小孔上的塞子拔掉,下面哪種情況會(huì)出現(xiàn)(  )
A.a(chǎn)孔有水射出,b孔沒有水射出
B.b孔有水射出,a孔沒有水射出
C.a(chǎn)、b兩孔都有水射出
D.a(chǎn)、b兩孔都沒有水射出
解析:如圖;設(shè)玻璃管內(nèi)水位處為c處,瓶?jī)?nèi)密閉空氣的壓強(qiáng)為P。在拔掉塞子前,玻璃管內(nèi)的水由于受到大氣壓的作用,和瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到平衡狀態(tài);而瓶?jī)?nèi)c處受到的壓強(qiáng)為瓶?jī)?nèi)密閉氣體的壓強(qiáng)和c處液體壓強(qiáng)的和,即Pc=P大氣壓=P+ρ水ghc;而a處的壓強(qiáng),Pa=P+ρ水gha<P+ρ水ghc=Pc=P大氣壓,同理,可知:Pb=P+ρ水ghb>P+ρ水ghc=P大氣壓;因此拔掉塞子a、b后,a處壓強(qiáng)小于大氣壓,會(huì)吸入空氣,而b處壓強(qiáng)大于大氣壓,會(huì)噴出水來。
答案:B
二、非選擇題
21.(2017金華)“彩球溫度計(jì)”是一種現(xiàn)代居家飾品,其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該“彩球溫度計(jì)”是由體積相同(保持恒定)、質(zhì)量不同的小球和密度隨溫度的升高而減小的液體組成。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),浸沒在液體中的小球受到的浮力將 。在某一環(huán)境溫度下,四個(gè)小球處于如圖位置,此時(shí)B小球受到的浮力與D小球受到的浮力的大小關(guān)系為 。
解析:(1)浸沒在液體中的小球,由于排開液體的體積不變,根據(jù)液體密度隨溫度的升高而減小可知:當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),液體密度減小,根據(jù)F浮=ρgV排可知所受浮力變小。(2)由題圖可知:B小球與D小球都處于浸沒狀態(tài),排開液體的體積相等,根據(jù)F浮=ρgV排可知所受浮力相等,即FB=FD。21*cnjy*com
答案:變小 FB=FD
22.三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧,一端固定在容器底部,另一端分別與三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連。向容器內(nèi)倒入某種液體,待液體和球都穩(wěn)定后,觀察到如圖所示情況,乙球下方的彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)。
這三個(gè)球受到浮力的大小關(guān)系是 (選填字母)。
A.F甲F乙> F丙 C.F甲=F乙=F丙
這三個(gè)球的密度大小關(guān)系是 (選填字母)。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中 (選填“甲”“乙”或“丙”)球的密度與液體密度相同。
解析:(1)已知三個(gè)實(shí)心球體積相同,由于三個(gè)球浸沒在同種液體中,則排開液體的體積相同,根據(jù)F浮=ρ液V排g可知,它們受到的浮力:F浮甲=F浮乙=F浮丙;故選C。(2)以題意可知,乙球下方彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng),則彈簧對(duì)乙球沒有作用力;觀察如圖情況可知,甲球下方彈簧長(zhǎng)度大于原長(zhǎng),則彈簧對(duì)甲球有向下的拉力F拉;丙球下方彈簧長(zhǎng)度小于原長(zhǎng),則彈簧對(duì)丙球有向上的支持力F支;由題知,三個(gè)球處于靜止,所以F浮甲=G甲+F拉,F(xiàn)浮乙=G乙,F(xiàn)浮丙=G丙-F支,比較可知,F(xiàn)浮甲>G甲,F(xiàn)浮乙=G乙,F(xiàn)浮丙<G丙,由于它們所受浮力相等,所以三個(gè)球的重力關(guān)系為:G甲<G乙<G丙;根據(jù)重力公式可知,三個(gè)球的質(zhì)量關(guān)系為:m甲<m乙<m丙;又三個(gè)球的體積相同,根據(jù)ρ=m/V可知:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故選A。(3)根據(jù)前面分析可知,彈簧對(duì)乙球沒有作用力,浮力與重力平衡,乙球處于懸浮狀態(tài),所以,ρ乙=ρ液。
答案:C A 乙
23.如圖所示,底面積為S1的圓柱體放在水平桌面上,當(dāng)把一質(zhì)量為m的物體A放在它上面時(shí),圓柱體對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量為________;另有一個(gè)底面積為S2、內(nèi)裝某液體的薄壁圓柱形容器,也放在同一水平桌面上,當(dāng)把物體A浸沒在液體中時(shí)(液體未溢出),液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量與圓柱體對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量相等。若物體A的密度為ρ,則該液體的密度為______________。(用物理量符號(hào)表示)
解析: ①圓柱體對(duì)桌面壓力變化量ΔF=GA=mg,壓強(qiáng)的變化量:Δp1==;②物體A浸沒在液體中,物體A排開液體的體積為:V排=VA=,當(dāng)把物體A浸沒在液體中時(shí)(液體未溢出),液面升高的高度h==,液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量Δp2=ρ液·g·h,由Δp1=Δp2,得=·g·ρ液,故ρ液=ρ。
答案: ρ
24.如圖甲所示的覆杯實(shí)驗(yàn)中:
(1)硬紙片不會(huì)掉下的事實(shí)是 存在的證據(jù);
(2)有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是水粘住了紙片,老師用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),隨著空氣被抽出,紙片掉下了,排除了紙片是被水粘住的可能.若換用容積和高度均相同,而杯口更小的杯子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要使同一硬紙片掉下,相同情況下需要抽氣的時(shí)間會(huì) (填“變短”、“變長(zhǎng)”或“不變”)。【來源:21cnj*y.co*m】
解析:(1)杯口朝下時(shí),由于杯內(nèi)沒有空氣只有水,而杯內(nèi)水柱產(chǎn)生壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界的大氣壓,故紙片就被大氣壓給“頂”住了.此實(shí)驗(yàn)證明了大氣壓的客觀存在;(2)要使紙片下落,紙片上下受到的壓強(qiáng)應(yīng)該相等,容積和高度均相同,紙片受到上面的水的壓強(qiáng)是一定的,設(shè)紙板剛好脫落時(shí)的氣壓為p,由平衡力的知識(shí)則有:ρ水ghS+G=pS,因?yàn)镾變小,題中沒說紙板重力G忽略不計(jì),所以p變大,所以抽氣時(shí)間變短.
答案:(1)大氣壓 (2)變短
25.非洲草原犬鼠是一種哺乳動(dòng)物,有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。下圖是其洞穴的橫截面示意圖:洞穴有兩個(gè)出口,一個(gè)是平的,而另一個(gè)則是隆起的土堆。這種離地面很深、洞口形狀各異看似簡(jiǎn)單的洞穴卻有很強(qiáng)的空氣流動(dòng)能力,成為一個(gè)天然的“空調(diào)器”。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí),回答下列問題:
(1)如圖所示,洞穴中空氣流動(dòng)的方向是 (填“從A洞口流入”或“從B洞口流入”);
(2)當(dāng)洞穴周圍處于 狀態(tài)時(shí),此“空調(diào)器”會(huì)失去效能;
(3)下列行為或做法與犬鼠洞穴“空調(diào)器”運(yùn)用科學(xué)原理相同的有 (填字母序號(hào));
A.并列行駛的軍艦“不能靠得太近”
B.列車進(jìn)站時(shí),旅客必須站在安全線外
C.盒裝牛奶喝完后,再用力吸一下,紙盒變扁了
解析:(1)由圖可知,A洞口凸,B洞口平,有風(fēng)經(jīng)過時(shí),相同時(shí)間內(nèi),經(jīng)過B時(shí)速度小,壓強(qiáng)大;經(jīng)過A時(shí)速度大,壓強(qiáng)小,洞中出現(xiàn)壓強(qiáng)差,使空氣順利進(jìn)入洞穴.故風(fēng)是從B洞口流入。(2)當(dāng)洞穴周圍處于無風(fēng)狀態(tài)時(shí),此“空調(diào)器”會(huì)失去效能。(3)犬鼠洞穴“空調(diào)器”運(yùn)用科學(xué)原理是伯努利原理,分析可知,并列行駛的軍艦“不能靠得太近”、列車進(jìn)站時(shí),旅客必須站在安全線外運(yùn)用的科學(xué)原理都是伯努利原理,盒裝牛奶喝完后,再用力吸一下,紙盒變扁了運(yùn)用的是大氣壓.故應(yīng)選AB。
答案:(1)從B洞口流入 (2)無風(fēng) (3)AB
26.利用U形管液面高度差的大小關(guān)系,可以幫助我們比較一些物理量的大小。
(1)將液體壓強(qiáng)計(jì)的探頭分別放入密度為ρ1和ρ2的兩種液體中,U形管液面的高度差相同,如圖甲所示,則ρ1 ρ2。(選填“>”“<”或“=”)
(2)速度為v1和v2的氣流,分別經(jīng)過與U形管左端相連的管子時(shí),U形管液面的高度差如圖乙所示,則v1 v2。(選填“>”“=”或“<”)
解析:(1)由圖甲可知,兩U形管中液柱的高度差相同,說明壓強(qiáng)相同,且兩液體中左側(cè)金屬盒位置較深,由p=ρgh的變形式ρ=p/gh可知,左側(cè)液體的密度小于右側(cè)液體的密度,即ρ1<ρ2;(2)由圖乙可知,左側(cè)U形管液面的高度差較大,說明左側(cè)U形管中左側(cè)液面上方壓強(qiáng)較小,由流速越大的位置壓強(qiáng)越小可知,左側(cè)管子中氣體的流速較大,即v1>v2。
答案:(1)< (2)>
27.把一根兩端開口的細(xì)管浸入水中,充滿水后用手指把一端堵住,移出水面,如圖甲所示。
(1)B端的水不會(huì)流下來是由于受到 作用。
(2)把手指移開后管內(nèi)的水會(huì)怎樣流動(dòng),不同的同學(xué)會(huì)有不同的猜想,而檢驗(yàn)猜想是否正確最直接的方法是 。
(3)把細(xì)管倒過來,如圖乙所示。如果把手指移開,管內(nèi)的水會(huì)不會(huì)從A端流出?請(qǐng)寫出你的判斷,并用你所學(xué)的理論知識(shí)證明你的判斷。 。
解析:(1)當(dāng)用手指堵住上端開口時(shí),上端不再與大氣相通,下端受到大氣壓對(duì)它向上的作用,由于一個(gè)大氣壓強(qiáng)能支撐約10m高的水柱,水不會(huì)從下端流出。(2)各種假設(shè)和猜想都需要大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的支持,因此檢驗(yàn)猜想是否正確最直接的方法是實(shí)驗(yàn)。 (3)當(dāng)手指移開后,假設(shè)管內(nèi)的水保持靜止,取管底液面為研究對(duì)象,它把管內(nèi)的水柱分成左右兩部分,如圖所示,因?yàn)橐好嫔疃萮左>h右,所以p向右>p向左;因?yàn)镕=pS,而液面左右的面積S相等;所以F向右>F向左;液面將向右移動(dòng),管內(nèi)的水從A端流出。
答案:(1)大氣壓 (2)實(shí)驗(yàn)(或移開手指,觀察水的流動(dòng)情況) (3) 會(huì)
28.給你一個(gè)吸盤、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一把刻度尺、一塊玻璃,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)粗略測(cè)量大氣壓的方法。要求寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟和計(jì)算大氣壓值的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
解析: 根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=F/S可知,要測(cè)量出大氣壓值,則需知道大氣壓產(chǎn)生的壓力和受力面積,因此可以擠盡吸盤內(nèi)空氣,將吸盤吸在玻璃上,用彈簧測(cè)力計(jì)用力拉,直到吸盤剛好離開玻璃,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于大氣壓的作用力,再用刻度尺測(cè)出吸盤直徑即可得出吸盤的面積,最后利用壓強(qiáng)公式和測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算大氣壓值。
答案:測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)步驟:用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D;將吸盤四周沾上水,擠盡里面的空氣,壓在光滑的玻璃上;將玻璃放地面上并且固定,然后用彈簧測(cè)力計(jì)豎直往上拉吸盤柄,直到吸盤脫離玻璃,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即為大氣壓作用在吸盤上的壓力F;設(shè)吸盤的直徑是D,所以吸盤的面積S=πD2/4,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)p=4F/(πD2)。
29.探究“浮力的大小等于什么”時(shí),同學(xué)們進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)排開的水的重力為 牛。
(2)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更為可信,將石塊換成鉤碼等其他物體再進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn),其主要目的是_ _(填字母)。
A.多次測(cè)量求平均值,以減小偶然誤差
B.多次測(cè)量找規(guī)律,排除偶然性
C.探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)
(3)實(shí)驗(yàn)是通過比較物體的重力與 的重力,得出結(jié)論。
解析:(1)排開的水重為:G排=G總-G桶=2.6N-1.2N=1.4N;(2)本實(shí)驗(yàn)多次實(shí)驗(yàn)的目的是:多次測(cè)量找規(guī)律、排除偶然性;(3)∵F浮=G,∴浮力的大小等于排開液體的重力。
答案:(1)1.4 (2)B (3)排開液體
30.將掛有重物的吸盤用力按壓在豎直的玻璃表面,吸盤不會(huì)掉下來。是什么力使吸盤不掉下來的呢??jī)晌煌瑢W(xué)提出了兩種不同的觀點(diǎn):同學(xué)一認(rèn)為是吸盤受到的大氣壓力;同學(xué)二認(rèn)為是吸盤受到玻璃對(duì)它的摩擦力。為了研究這一問題,他們分別設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):
同學(xué)一:如圖甲,用抽氣機(jī)不斷抽出玻璃鐘罩內(nèi)的空氣,最后看到玻璃表面的吸盤滑下。
同學(xué)二:如圖乙,掛上同樣重的鉤碼后,吸在涂油玻璃上的吸盤滑下,而吸在干燥玻璃上的吸盤不動(dòng)。
(1)同學(xué)二認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定了同學(xué)一的觀點(diǎn),理由是因?yàn)樗膶?shí)驗(yàn)中兩個(gè)吸盤受到的____________相同,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不同。
(2)同學(xué)二的實(shí)驗(yàn)中,涂油玻璃表面的吸盤滑下的原因是吸盤受到的__________減小。
(3)同學(xué)一的實(shí)驗(yàn)之所以有這樣的結(jié)果,原因是____________________________。
解析:(1)由乙圖知,讓兩個(gè)吸盤處在相同的空間內(nèi),為的是使表面氣壓相同;(2)涂油玻璃表面比較光滑,雖然壓力相同,但涂油玻璃表面對(duì)其摩擦力較小,所以會(huì)滑下;(3)用抽氣機(jī)不斷抽出玻璃鐘罩內(nèi)的空氣,則減小了大氣對(duì)吸盤的壓力,所以摩擦力減小,因此吸盤會(huì)滑下。
答案:(1)大氣壓力(或大氣壓強(qiáng))(2)摩擦力(3)大氣壓力減小導(dǎo)致摩擦力減小
31.如圖所示,取一個(gè)瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會(huì)發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來。請(qǐng)對(duì)以上兩個(gè)現(xiàn)象加以解釋。
解析:開始時(shí)乒乓球受到上面液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用,下部沒有液體只受大氣壓的作用,向上的壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng),向上的壓力小于向下的壓力,乒乓球不能上浮.當(dāng)用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用.向上的液體壓強(qiáng)大于向下的液體壓強(qiáng),乒乓球上浮。
答案:①當(dāng)有水從乒乓球與瓶頸之間的縫隙中流出,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的壓力為0,上表面受到的水的壓力不為0,受到的合力方向向下,乒乓球不能上浮;②堵住下部流水處后,乒乓球浸沒水中,乒乓球受到的浮力(上下表面產(chǎn)生了壓力差)大于重力,所以乒乓球?qū)⑸细 ?br/>32.(2017金華)某興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素”實(shí)驗(yàn)。
已知:①a、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)等于外界大氣壓(大氣壓保持不變);②a點(diǎn)壓強(qiáng)等于a點(diǎn)上方液柱壓強(qiáng)與左管內(nèi)氣壓p1之和;③b點(diǎn)壓強(qiáng)等于b點(diǎn)上方液柱壓強(qiáng)與右管內(nèi)氣壓p2之和;④液體1和液體2密度不同。
該小組同學(xué)先關(guān)閉K2打開K和K1,用抽氣機(jī)抽氣,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。再關(guān)閉K1打開K和K2,重復(fù)上述操作。具體數(shù)據(jù)記錄如下表:
液體種類
液體1
液體種類
液體2
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
4
5
6
液柱高度h1/cm
10
20
30
液注高度h2/cm
10
20
30
左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1/千帕
99
97
95
右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2/千帕
100
99
98
(1)以下研究過程所用到的方法與本實(shí)驗(yàn)中所用的方法明顯不同的是 。
A.研究磁極間的相互作用規(guī)律
B.研究壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系
C.研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系
D.研究物體重力勢(shì)能大小與物體被舉高高度的關(guān)系
(2)通過比較第1次和第4次所測(cè)得的數(shù)據(jù),可以研究 。www-2-1-cnjy-com
(3)通過比較第4、第5、第6三次測(cè)得的數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是 。
(4)探究液體壓強(qiáng)與密度關(guān)系時(shí),為了使結(jié)論更具普遍性,該小組同學(xué)還應(yīng)如何繼續(xù)實(shí)驗(yàn): 。(請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路,不需寫具體步驟)
解析:(1)探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素”實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法;A實(shí)驗(yàn)利用的是直接實(shí)驗(yàn)法,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論;BCD實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法,故選A。(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知,第一次和第四次實(shí)驗(yàn)中液柱的高度相同,液體的密度不同,故探究的是液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。(3)通過比較第四、第五、第六三次測(cè)得的數(shù)據(jù)可知,液體的種類是相同的,液柱高度越大,氣體壓強(qiáng)越小,則液體內(nèi)部的壓強(qiáng)越大,故結(jié)論為:液體密度相同時(shí),液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液柱的升高而增大。(4)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具普遍性和代表性,應(yīng)換用其他液體多次實(shí)驗(yàn)。
答案:(1)A (2)液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系 (3)液體密度相同時(shí),液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液柱的升高而增大 (4)換不同密度的液體重復(fù)實(shí)驗(yàn)
33.測(cè)量液體密度的儀器叫做密度計(jì)。圖(a)和圖(b)是自制的簡(jiǎn)易密度計(jì),它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,將其放入盛有不同液體的兩個(gè)燒杯中。
(1)請(qǐng)判斷哪杯液體密度大,并說明理由。
(2)實(shí)驗(yàn)室的密度計(jì)的上部是一個(gè)用來標(biāo)刻度的空心圓柱形玻璃管,管下部為一玻璃泡,內(nèi)裝有鉛粒。某密度計(jì)圓柱形玻璃管長(zhǎng)L=10cm,橫截面積S=2.5cm2,該密度計(jì)總質(zhì)量m=20g,將它放入水中靜止時(shí),水面距玻璃管上端為4cm;將此密度計(jì)放入未知液體中靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)液面距玻璃管上端為2cm。求這種液體的密度以及密度計(jì)玻璃管上能標(biāo)出的最大刻度值和最小刻度值。(已知水的密度為1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
解析:(1)同一個(gè)密度計(jì)放在不同液體中都漂浮,則F浮a=F浮b=G,由圖知密度計(jì)排開液體的體積V排a>V排b,根據(jù)F浮=ρ液V排g可知ρa(bǔ)<ρb。(2)密度計(jì)的質(zhì)量m=20g=0.02kg,則G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N;當(dāng)置于水中時(shí),F(xiàn)浮1=G=0.2N,由F浮=ρ水gV排可得V排水===2×10-5m3,圓柱形玻璃管進(jìn)入水的體積V1=S(h-h(huán)1)=2.5cm2×(10cm-4cm)=15cm3=1.5×10-5m3;所以管下部玻璃泡的體積V0=V排水-V1=2×10-5m3-1.5×10-5m3=5×10-6m3;放入未知液體中靜止時(shí),圓柱形玻璃管進(jìn)入液體的體積V2=S(h-h(huán)2)=2.5cm2×(10cm-2cm)=20cm3=2×10-5m3;則V排液=V0+V2=5×10-6m3+2×10-5m3=2.5×10-5m3;由于密度計(jì)都是處于漂浮狀態(tài),則F浮2=G=0.2N。由F浮=ρ液gV排可得:ρ液===0.8×103kg/m3。當(dāng)密度計(jì)上部的圓柱形玻璃管全部露出液面時(shí),所測(cè)液體密度值為最大,因?yàn)镕浮=G,所以ρ最大gV0=G,則ρ最大===4×103kg/m3。當(dāng)密度計(jì)上部的圓柱形玻璃管全部浸沒液面時(shí),所測(cè)液體密度值為最小,圓柱形玻璃管的體積V=Sh=2.5cm2×10cm=25cm3=2.5×10-5m3;V排最大=V0+V=5×10-6m3+2.5×10-5m3=3×10-5m3;因?yàn)镕浮=G,所以,ρ最小g(V0+Sh)=G,則ρ最小==≈0.67×103kg/m3。
答案:(1)ρa(bǔ)<ρb (2)最大:4×103kg/m3最小:0.67×103kg/m3
34.(2017安順)如圖所示,水平桌面上放置底面積為80 cm2,質(zhì)量為400 g的圓筒,筒內(nèi)裝有16 cm深的某液體。彈簧測(cè)力計(jì)懸掛底面積為40 cm2、高為8 cm的圓柱體,從液面逐漸浸入直到浸沒,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與圓柱體浸入液體深度h的關(guān)系如圖所示。(圓筒的厚度忽略不計(jì),圓筒液體沒有溢出,g取10 N/kg)求:
(1)圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是多少?
(2)筒內(nèi)液體的密度是多少?
(3)圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時(shí),圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少?
解析:(1)圓柱體浸沒在液體中所受的浮力:F浮=G-F示=10 N-2 N=8 N;(2)物體排開液體的體積:V排=V物=S物h物=40 cm2×8 cm=320 cm3=3.2×10-4 m3,液體的密度:ρ液===2.5×103 kg/m3;(3)液體的質(zhì)量:m液=ρ液V液=2.5×103 kg/m3×80×16×10-6 m3=3.2 kg,圓筒對(duì)地面的壓力:F=(m液+m筒)g+G-F示=(3.2 kg+400×10-3 kg)×10 N/kg+10 N-2 N=44 N,圓筒對(duì)地面的壓強(qiáng):p===5.5×103 Pa。www.21-cn-jy.com
答案:(1)圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是8 N;(2)筒內(nèi)液體的密度是2.5×103 kg/m3;(3)圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng)是5.5×103 Pa。

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