第八章压强和浮力综合测试
本套试题满分为100分 张立新
一、填空题:(每空1分,共28分)
1、质量为50 kg,底面积为1 m2的木箱放在水平地面上,则地面的受力面积是 ,地面所受压力是 ,地面受到的压强是 ;若把木箱放在面积为0.5 m2的桌面上,桌面全部被箱子盖住,桌面的受力面积是 ,桌面所受压力是 ,桌面受到的压强是 . (原创)2、在下列力学现象中:(1)用脚踢球脚也疼;(2)船上的人向后划水船前进;(3)铁轨下面要垫上枕木;(4)细钉很容易砸进木板。根据(1)、(2)现象可概括一个结论:力的作用是相互的;请根据(3)(4)现象概括一个结论: ;
3、质量相同的鸡和鸭同在湿稻田里走动。鸭的脚印比鸡的浅.这是因为鸭与鸡相比,鸭脚掌接触地面的面积较________,对地面产生的压强较________。(填“大”或“小”) 4、如图1所示,如果把书从桌子的边缘慢慢拉开,但不离开桌面,书对桌面的压力_______;压强_________.填(“变大”、“变小”或“不变”)
图2 图1
图3
5、如图2所示在侧壁有三个小孔的玻璃管中倒入足量的水,水将从小孔a、b、c中喷出,其中________孔喷得最远,说明_________________________。
6、一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图所示,将一只塑料可乐瓶剪去底部,把一只乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出(图3甲),但乒乓球并不上浮,这是因为_________________________.若用手堵住瓶口(图3乙),可观察到乒乓球浮起,这是因为______________________________________.
(原创)7、将以下做法中用到的主要物理知识分别填在题后的横线上(简要写出物理知识的内容,不要求解释)。
(1)拦河坝总是上部窄,下部宽。 。 (2)正在加速下潜的潜水艇。 。
(3)康熙私访《紫砂记》里的老艺人制做茶壶时,壶身和壶嘴一定要高度一致。 。
8、海洋同学看到江中停着一艘轮船,他想:如果地球对所有物体的引力都突然减小一
半,这艘轮船的质量和浮沉情况会怎样变化呢?正确的是:质量将________;浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),它在水中的位置将________(选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”).
9、如图4所示:甲是自制的水气压计,乙是托里拆利实验装置,当把它们同时从紫金山脚下拿到紫金山顶时,甲图管内的水柱液面将 ;乙图管内的水银柱液面
1
将 。(填“升高”、“降低”或“不变”)
图4
图5
(改编)10、如图5所示:把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体重力是0.4N,乙杯中溢出的液体重力是0.5N,则小球的重力是 N,小球完全浸没在甲液体中时,受到重力与浮力合力的大小是 N,方向 。 11、体积为1米3的木块,浸在酒精中(酒精0.8103千克/米3),露出的体
积是总体积的2/5,那么这木块的密度是_____千克/米3。(取=10牛顿/千克) (原创)12、一个皮球重2 N浮在水面上,有一半浸入水中,这时皮球所受的浮力为_____ N,若用力把皮球全部按入水中时,则皮球所受浮力为 _____ N. 二、选择题:(每小题给出四个选项,只有一个正确,请将正确选项填入题后括号内,每小题3分,共计33分)
13、在红军二万五千里长征中要经过一段沼泽地,其中一个士兵双脚陷入泥潭中,当拔起一只脚时,则另一只脚 ( )
A.陷入的深度不变,因为泥潭受到的压力不变 B.陷入的深度不变,因为泥潭受到的压强不变 C.将陷得更深,因为泥潭受到的压强增大
图6
D.将陷的更深,因为泥潭受到的压力增大
14、如图6所示,把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上,就能用它挂衣服或书包,在解释这个现象时分用以下四句话。①大气压强把塑料吸盘紧压在墙上;②把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上,塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出;③吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力;④所以挂衣钩可以挂住衣服或书包。按照下列哪个顺序排列这四句话,可以把这个现象解释得最清楚。( )
A.①②③④ B.②①③④ C.③②①④ D.②③①④
15、如图7所示,鱼嘴里吐出的气泡上升,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是 ( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小 C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小
图7
16、一个水桶重10 N,装满水重30 N,挂在测力计上,然后把水桶全部浸没在水中,测力计的示数( )
A.大于10 N,小于30 N B.小于10 N
2
C.大于30 N D.无法判定
17、在弹簧测力计上,将石块慢慢浸入水中,并浸没到一定的深度,在此过程中,弹簧测力计的示数 ( )
A.先逐渐减小,后保持不变 B.选逐渐减小,后逐渐增大 C.先逐渐增大,后保持不变 D.先逐渐增大,后逐渐减小 18、如图8,一只可口可乐瓶,其侧壁有a、b两小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精。把可口可乐瓶放入水中,当瓶内、外液面相平时,拔出a,b两个小孔上的塞子,则 ( ) A.a、b两个小孔均有水流入 B.a、b两个小孔均有酒精流出
C.酒精从a小孔流出,水从b小孔流入 图8 D.水从a小孔流入,酒精从b小孔流出
19、某物体重为0.5 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3 N的水,则它受到的浮力 A.一定为0.3 N B.可能为0.2 N C.一定为0.5 N D.可能为0.4 N
20、如图9所示,为甲乙两种液体的压强P与液体深度h的关系图像,根据图像所作的下列各判断中错误的是:( ) ..A.若深度相同,甲液体的压强比乙液体压强大 B. 液体压强与液体深度成正比 C. 甲液体的密度比乙液体的密度大
D. 甲液体的密度比乙液体的密度小
21、 某块玻璃的表面积为S,如图10所示,① 平放② 斜放 ③侧放,设大气压强P0=105Pa,则平板玻璃上受到大气压力最大的是:( )
A. 平放最大 C. 侧放最大
B. 斜放最大
D. 三种放法一样大
图9
①
③
②
图10
22、关于浮力,下列说法正确的是
A.体积相等的实心木球和铁球,投入足够多的水中,静止后木球受到的浮力较大 B.质量相等的实心木球和铁球,投入足够多的水中,静止后铁球受到的浮力较大 C.质量相等的实心木球和铁球,投入足够多的水银中,静止后两球受到的浮力相等 D.体积相等的实心木球和铁球,投入足够多的水银中,静止后两球受到的浮力相等 (原创)23、如图11所示,在三个相同的容器中注入等质量的不同液体,然后把三个完全相同的实心铁球沉到容器底,那么铁球受到的浮力( )
A、甲容器的最大 B、丙容器的最大 C、一样大 D、以上说法都不对
甲
乙 图11
3
丙
三、实验设计与推理:(共24分) 24、(8分)有一小块不溶于水的复合地板材料(比量筒口稍大),已知它的密度比水小,晓梅同学想探究它受浮力的大小,以及想知道它的密度的准确值,她和她的学习小组选用了下列实验器材:牙签、天平、烧杯、量筒和水。
实验时,由于小物块不能直接放在量筒里,因而它进行的实验步骤如下: (1) 他用天平测出了小物块的质量为40g。
(2) 向烧杯中倒入了适量的水,在水面处的烧杯壁上做标记A; 将小物块放入烧杯中使其漂浮在烧杯的水面上,在此时水面烧杯壁上做标记B,取出小物块烧杯水面回到A处。
(3) 向量筒中加入适量的水并记录体积为80ml,将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,使烧杯中的水位到达B处,此时量筒中剩余水的体积为40ml,如图19所示。 请你完成以下内容:
A.小物块排开水所受的重力是_______N。(g取10N/kg) B.实验中探究出大小相等的两个物理量是_______。
C. 利用上述实验器材,请你设计出测定小物块密度的方法,写出实验步骤:_______。
(原创)25.(3分) 小华在研究气体压强有关问题时,做了如下两个探究小实验:(1)把一直尺的三分之二放在桌面上,用手指轻轻地向下击打一下伸出的三分之一部分,如图所示,就会看到直尺很容易弹起,若用一张16K白纸盖在桌面的直尺上面,仍用手指击打伸出的三分之一部分,直尺很难弹起,其原因是 。 26、(7分)高度相同的实心圆柱体A、正方体B和长方体C铁块如图放在水平桌面上,已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.针
图13
图12
A B B 对“三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,同学们根据自己所学过的知识提出了以下三种猜想:
猜想一:由于正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大.
猜想二:由于长方体铁块的面积最小,所以它对桌面的压强最大. 猜想三:由于三铁块高度相同,所以三铁块对桌面的压强一样大. (1)(3分)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式(设铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的. (2)(4分)利用细砂等简易器材,设计一个实
图14
4
验粗略验证这种猜想的正确性(简要写出实验步骤及判断方法).
(原创)27、(3分)搬进新家后,小明间的衣柜开始“闹鬼”,当把居室前后两面的窗子都打开时,居室侧面摆放的衣柜的门有时会“不打自开”,小明百思不得其解,聪明的你能帮他解开心中的疑团吗? (改编)28、(2分)请你阅读下面的科学寓言,猜猜抓到的是谁?
一群伟大的科学家死后在天堂里玩藏猫猫,轮到爱因斯坦抓人,他数到100睁开眼睛,看到所有人都藏起来了,只有牛顿还站在那里。 爱因斯坦走过去说:\"牛顿,我抓住你了。\" 牛顿:\"不,你没有抓到牛顿。\" 爱因斯坦:\"你不是牛顿你是谁\" 牛顿:\"你看我脚下是什么\"
爱因斯坦低头看到牛顿站在一块长宽都是一米的正方形的地板砖上,不解。
牛顿:\"我脚下这是一平方米的方块,我站在上面就是„„,所以你抓住的不是牛顿,你抓住的是„„。\"
四、计算与说理(要求有必要的文字说明和解题步骤,共16分)
29.(8分)某同学在实验室里将体积为1.0×10m的实心正方体木块放入水中,如图15所示,静止时,其下表面距水面0.06m。请根据此现象和所学力学知识,计算出两个与该木块有关的物理量。(要求写计算过程,g=10N/kg)
图15
(原创)30.(8分)“乌鸦喝水”的故事早已妇孺皆知:一只容积为4×10-4m3的瓶内盛有0.3㎏水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01㎏的小石子投入瓶中,当乌鸦投了30块相同的小石子后,水面上升到瓶口。求:(1)石块受到的总浮力;(2)石块的密度;(已知:水1.0103kg/m3、g10N/kg)
5
-33
参:
1、1㎡,500N,500Pa,0.5㎡,500N,1000Pa; 2、压力的作用效果与受力面积有关; 3、大,小; 4、不变,变大;
5、C,液体内部压强随深度的增加而增大;
6、乒乓球不受浮力,只受水的压力;乒乓球受到浮力作用,浮力大于乒乓球重力; 7、(1)液体内部压强随深度增加而增大; (2)G>F浮 (3)连通器原理 8、不变,变小,不变 9、上升,下降
10、0.5N 0.1N 竖直向下 11、0.6×103㎏/m3 12、2N,4N;
13、C 14、B 15、D 16、B 17、A 18、A 19、D 20、D 21、D 22、C 23、A 24、0.4;浮力、排开水的重力;
(1)用天平测出小物块的质量
(2)向烧杯中倒入适量的水,在水面出的烧杯壁上做标记A;将小物块放入烧杯并用牙签按压使其完全浸没,在此时水面处烧杯壁上做标记B,取出小物块烧杯水面回到A处。
向量筒中加入适量的水并记录体积为V1,将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,使烧杯中的水位到达B处,此时量筒中剩余水的体积为V2。根据V1-V2计算出小物块的体积V
(3)根据公式ρ=m/V,利用测得小物块的质量和体积计算出小物块的密度。
25、受力面积增大,使大气压对直尺的压力增大; 26、(1)p=
=
=
=
=ρg h
由上式知,猜想三正确
(2)①取一容器(如水槽)装适量细砂,将容器内的砂摇匀、铲平,轻轻地将圆柱体A铁块放入砂中,静止后轻轻取出,测量砂陷入的深度ha(或不取出A,测量A露出砂面上的高度ha′,则 ha=h-ha′);
②同理,依次测量B、C产生的砂洞深度hb、hc;
③比较ha、hb、hc,深度越深,对接触面的压强越大,可验证猜想的正确性。 27、前后窗子打开后室内的空气形成对流,流速加快,对衣柜产生向内的压强小,而侧面衣柜里的空气流速慢,对衣柜产生向外的压强大,这样内外空气的压强差把衣柜门打开
28、帕斯卡
33Pgh1.010kg/m10N/kg0.06m600Pa 29、(1)下表面受到水的压强:
6
(2)V=1.0×10-3m3 l0.1m S=10-2㎡
F浮gV排gsh1.0103kg/m310N/kg102m20.06m6N 根据情况还可以求物体的重力,物体的密度等; 30、(1) m0.3kg43V310m水 1.0103kg/m3
V排V容V水4104m33104m31104m3
F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1104m31N
m0.01kg303石石310kg43(2) V石110m7