第8章 压强和浮力 测试卷(含解析)北师大版(郭玉英)(新教材)八年级下册

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第8章 压强和浮力 测试卷(含解析)北师大版(郭玉英)(新教材)八年级下册

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第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
(考试时间:90 分钟 试卷满分:100 分)
一、选择题(本题共 18 小题,每小题 2 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1 .傍晚时分,八年级学子在操场上积极锻炼身体,洋溢着奋发向上的活力,下列关于一名普通八年级学生的数据合理的是 ( )
A .体重约为 50N B .体积约为500dm3
C .正常体温为 38℃ D .双脚站立时对地面的压强约为104 Pa
2 .如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是 ( )
A .压路机的碾子质量 很大 B .载重汽车装有许多 车轮 C . 自行车刹车时用力捏手闸 D.汽车的轮胎有很多 花纹
3 .在“探究影响压力作用效果的因素 ”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。下列有关说法错误的是 ( )
A.在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该实验方法叫控制变量法
B .对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C .若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关 ”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D .交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过 10t ,就是直接利用甲、乙两图的实验结论
4 .关于液体内部的压强,下列说法中错误的是 ( )
A .在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大
B .在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C .在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大
D .在同种液体内部,深度相同处液体向各个方向压强相等
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5 .如图所示,底面积不同的圆柱形容器 A 和 B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲液体的质量等于乙液体的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强p 甲、p 乙和压力 F 甲、F 乙的关系是 ( )
A.p 甲>p 乙,F 甲=F 乙 B.p 甲>p 乙,F 甲p 乙,F 甲>F 乙
6 .连通器在日常生活中应用广泛,下列事例不是利用连通器原理的是 ( )
A . 拦河坝上窄下宽 B . 奶牛自动喂水器
C . 连体花瓶 D .茶壶
7 .如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是 ( )
A .物体排开液体的质量 m 甲C .容器对地面的压强p 甲9=p 乙' D .液体对容器底部的压力 F 甲>F 乙
8 .长方体容器中盛有水 3N ,将一物体放入水中后,有 1N 的水溢出,则正确的是 ( )
A .物体所受浮力一定 1N B .物体所受浮力一定小于 1N
C .物体所受浮力可能是 1N D .物体所受浮力一定大于 1N
9 .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 A 、 B 分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是 ( )
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A .两小球所受浮力FA = FB B .A 球受到的浮力小于 A 球的重力
C .两种液体的密度 p甲 < p乙 D .两种液体对容器底部的压强p甲 < p乙
10 .假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近 ( )
A .空气流速小,压强小 B .空气流速大,压强大
C .空气流速小,压强大 D .空气流速大,压强小
11 .甲乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,已知甲的密度是乙的密度的 2 倍,则甲、乙物体的底面积之比是 ( )
A . 1 :2 B .2 : 1 C . 1 :4 D .4 : 1
12 .把同种材料制成的甲、乙两个正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p1 和p2 。如图所示,把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为 ( )
3 3 3 3
(
2 2
p
1
+
p
2
p
1
+
p
2
)A .p1 + p2 B .p1 + p2 C . 2 D . 2
p2 p1
13.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力 F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力 F、压强p 的变化情况是 ( )
A.F 变小,p 不变 B.F 不变,p 变小 C.F 变小,p 变大 D.F 不变,p 变大
14.如图所示,质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是 ( )
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A .容器底部受到液体的压强是p 甲<p 乙<p 丙 B .容器底部所受液体的压力是F甲 > F乙 > F丙
C .容器对桌面的压强是p甲'<p乙'<p丙' D .容器对桌面的压力是F甲' > F乙' > F丙'
15 .质量相等的 A 、B 两实心物块,密度之比 p A ∶ p B=2 ∶3 ,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为 FA 和 FB 。当两物块静止时所受浮力 FA 与 FB 之比不可能的是 ( )
A .1 ∶ 1 B .3 ∶2 C . pA ∶ p水 D . pB ∶ p水
16.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放在水平面上,它们对水平面压强相等。现分别沿竖直或水
平方向切割相等厚度后,甲、乙剩余部分对水平面压力变化量、压强变化量分别为ΔF 甲9 、ΔF 乙9、 Δp 甲9 、Δp 乙9 。下列四个大小关系中,正确的有几个 ( )
若沿竖直方向切割,则ΔF 甲9 <ΔF 乙9 ,Δp 甲9>Δp 乙9
若沿水平方向切割,则ΔF 甲9>ΔF 乙9 ,Δp 甲9 <Δp 乙9
A .1 个 B .2 个 C .3 个 D .4 个
17.小凯在探究甲、乙、丙三种不同物质的质量和体积的关系时,得出了如图所示的图线,根据图线可判断下列说法不正确的是 ( )
A .丙物质在足量的水中一定会漂浮
B .质量相同的甲、乙两种物质,它们的体积之比为 2 ︰ 1
C .甲、乙、丙三种物质的密度从大到小排列为ρ甲>ρ 乙>ρ 丙
D .用等质量的甲、乙、丙三种物质,分别制成三个正方体,放在水平面上,对支持面的压强大小关系是p 甲> p 乙>p 丙
18.正方体甲和乙的边长之比是 2 ∶3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲按图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为p, ,则它们的密度之比 p甲 : p乙 压强之比p : p, 分别为 ( )
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A .3 ∶2 9 ∶ 13 B .9 ∶4 13 ∶9 C .1 ∶ 1 2 ∶ 1 D .1 ∶ 1 2 ∶5
二、填空题(本题共 6 小题,每空 1 分,共 19 分)
19 .压力是 (选填“垂直 ”或“竖直 ”)作用在物体表面并指向表面的力;压力作用效果与压力和 有关;压力越大,压力的作用效果 (选填“一定 ”或“不一定 ”)越显著。
22 .小洪同学将两块密度均匀的实心长方体蛋糕 A 和 B 放在水平桌面上,如图所示,两块蛋糕的高度之比hA ∶hB=2 ∶ 1 ,底面积之比 SA ∶SB=2 ∶3 ,它们对桌面的压强相等,则它们的密度之比 P A ∶ P B= ,质量之比 mA ∶mB= ,对桌面的压力之比 FA ∶FB= 。
20 .三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示,船闸是根据 原理工作的。当闸室内的水深为 3600cm 时,水对闸室底部产生的压强为 Pa,(水的密度 1×103kg/m3,g 取 10N/kg)。
21.将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇 (选填“冷水 ”或“热水 ”),如图所示,观察到烧瓶内的水再次沸腾,产生这一现象的原因是 。某制药厂在制药时,为了从药液中提取抗菌素粉剂,采用加热的方法使水沸腾,从而除去水分,但要求药液的温度必须保持不超过 80℃ , 根据上述实验原理,可行的方法是 (选填“提高 ”或“ 降低 ”)药液表面的气压。
22 .如图所示,今年 9 月 10 日在沪东中华长兴岛基地举行仪式,庆贺为 17.4 万立方米大型 LNG (液化天然气)运输船首船和 2 号船同日命名。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮 ”或“下降 ”)一些,排开水的体积 (选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”),船体受到的浮力 (选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”)。
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23 .某中学为庆祝办学 65 周年设计了如图所示的气球,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应 (选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”)空气密度。若该气球体积为 5m3 ,空气密度为 1.2kg/m3 ,气球在空气中受到的浮力为 N。
24 .同种材料制成的甲、乙两个正立方体放在水平桌面上,如图 A 所示。甲、乙两物体对桌面的压强分别为 20 帕和 16 帕,则对桌面压力较大的为 (选填“ 甲 ”或“ 乙 ”),甲、乙的边长之比为 。如果把甲放在乙的上面,如图 B 所示,此时乙对桌面的压强为 帕。
三.实验题(本题共 2 小题,每空 1 分,共 13 分)
25 .如图所示是小辉探究液体压强与哪些因素有关的实验装置,请根据图示回答下列问题:
(1)压强计在使用前,需要观察 U 形管两边液面是否相平,还要检查装置的气密性,小辉发现 U 形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A ”或“B ”),使U 形管左右两侧的水面相平;
A .将右侧支管中高出的水倒出 B .取下软管重新安装
(2)压强计上的 U 形管 (选填“属于 ”或“不属于 ”)连通器,通过 显示液体内部压强;
(3)通过比较图乙和图丙,可以得,液体的压强与 有关;
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关;
(5)已知图丁中 U 形管左右两侧水面的高度差h = 10cm ,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa 。( p水 = 1.0 × 103 kg/m3 , p盐水 = 1.1× 103 kg/m3 ,g = 10N/kg )
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26.如图 1 所示是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关 ”实验,他将同一物体分别放在不同液体中。
(1)由图 1 中甲乙可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为 N;
(2)由图 1 甲、丙、丁三图可知,浮力大小和浸没的深度 (选填“有关 ”或“无关 ”);由图 1 甲、丁、戊三图可知,浮力大小和 有关;
(3)分析丁、戊两图,比较水对烧杯底的压强p水 和液体对烧杯底的压强p液 的大小关系,则
p水 p液 (选填“大于 ”“等于 ”或“小于 ”);
(4)图 2 中反映物体浮力大小和物体下表面在水中的深度 h 关系的图像是 (选填“A ”或“B ”)(金属块未接触容器底);
(5)在实验过程中,小杨还发现用测量浮力的方法也可以测量物体的密度:将物体挂在弹簧测力计下,测得物体的重力为 G;
将挂在弹簧测力计下的物体 水中,此时弹簧测力计的读数为 F;
物体的密度表达式为 p = (用 G 、F 和p水 来表示)。
四.计算题(本题共 4 小题,每题 8 分共 32 分)
27.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,4 个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。机器人质量为 500kg ,履带与地面的总接触面积为 0.4m2 。通过计算回答:
(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压力是多少?
(2)机器人静止在水平雪地上对地面的压强是多少?
(3)若南极某处冰面能承受的压强为4.2 × 104 Pa ,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大重力是多少?
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28.如图甲所示,水面放置的平底圆柱形容器 A 的底面积为 300cm2。不吸水的实心正方体物块 B 的边长为 10cm 、质量为 750g ,静止在容器底部,把不可伸长的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块 B 的底面中央,且细线的长度为 4cm 。慢慢向容器中加水,当细线刚好被拉直(即所受拉力为0)时停止加水,此时物块 B 刚好有 的体积露出水面(物块上表面与水面平行)。不计细线的质量和体积。g 取 10N/kg,ρ 水取 1×103kg/m3 。求:
(1)甲图中物块 B 对容器底部的压强;
(2)物块 B 的密度;
(3)如图乙所示,容器底部受到水的压力。
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29.底面积为 100cm2,重为 3N 的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为 600cm3 ,重为 2N 的木块 A 轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为 10cm ,如图甲所示,若将一重为 6N 的物体 B 用细绳系于 A 的下方,使 A 恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),
不计绳重及其体积,g 取10N / kg,p水 = 1.0 × 103 kg / m3 。求:
(1)图甲中木块 A 静止时浸入水中的体积;
(2)物体 B 的密度;
(3)图乙比图甲中水对容器底部增大的压强。
30 .如图所示,将一个体积为 1.0×10﹣3m3 ,重 6N 的木块用细线系在底面积为 50cm2 的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:
(1)细线对木块的拉力;
(2)剪断细线,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大?
(3)木块在水面处于静止后,容器底所受到水的压强减少了多少?
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(考试时间:90 分钟 试卷满分:100 分)
一、选择题(本题共 18 小题,每小题 2 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1 .傍晚时分,八年级学子在操场上积极锻炼身体,洋溢着奋发向上的活力,下列关于一名普通八
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年级学生的数据合理的是 ( )
A .体重约为 50N
C .正常体温为 38℃
B .体积约为500dm3
D .双脚站立时对地面的压强约为104 Pa
【答案】D
A .一名普通八年级学生体重约为 500N ,故 A 不符合题意;
B .一名普通八年级学生质量约为 50kg ,密度与水密度相近,则体积为
故 B 不符合题意;
C .一名普通八年级学生正常体温为37℃ , 变化很小,故 C 不符合题意;
D .一名普通八年级学生双脚站立时与地面接触面积约为500cm2 ,则对地面的压强约为
故 D 符合题意。故选 D。
2 .如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是 ( )
A.压路机的碾子质量很大 B.载重汽车装有许多车轮 C . 自行车刹车时用力捏手闸 D.汽车的轮胎有很多花纹
【答案】C
A .压路机的碾子质量很大,是通过增大压力的方式来增大压强,故 A 不符合题意;
B .载重汽车装有许多车轮,是通过增大受力面积来减小压强,故 B 不符合题意;
C . 自行车刹车时用力捏手闸,是通过增大压力来增大摩擦力,故 C 符合题意;
D.汽车的轮胎有很多花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故 D 不符合题意。故选C。
3 .在“探究影响压力作用效果的因素 ”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。下列有关说法错误的是 ( )
A.在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该实验方法叫控制变量法
B .对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C .若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关 ”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D .交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过 10t ,就是直接利用甲、乙两图的实验结论
【答案】A
A .在三次实验中,小桌对海绵的压力作用效果大小不能直接比较,均用海绵被压下的深浅,来比较小桌对海绵的压力作用效果大小,采用了转换法,故 A 错误,符合题意;
B .对比甲、乙两图发现,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越明显,所以可以得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关,故 B 正确,不符合题意;
C .若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关 ”的实验结论,需要控制压力大小相同,所以可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比,控制压力大小相同,改变受力面积大小,故 C 正确,不符合题意;
D .通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过 10t ,即受力面积相同,控制了最大压力,所以利用甲、乙两图的实验结论:受力面积相同,压力越大,压力作用效果越明显,故 D正确,不符合题意。故选 A。
4 .关于液体内部的压强,下列说法中错误的是 ( )
A .在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大
B .在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C .在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大
D .在同种液体内部,深度相同处液体向各个方向压强相等
【答案】B
A .由p = pgh 得,在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大,故 A 正确,不符合题意;
BD .液体压强只与液体的密度、深度有关,与液体方向无关。在同种液体内部,深度相同处液体向各个方向压强相等,故 B 错误,符合题意,故 D 正确,不符合题意;
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C .由p = pgh 得,在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大,故 C 正确,不符合题意。故选 B。
5 .如图所示,底面积不同的圆柱形容器 A 和 B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲液体的质量等于乙液体的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强p 甲、p 乙和压力 F 甲、F 乙的关系是 ( )
A.p 甲>p 乙,F 甲=F 乙 B.p 甲>p 乙,F 甲p 乙,F 甲>F 乙
【答案】A
已知甲液体的质量等于乙液体的质量,两液面相平,即 p甲S甲h = p乙S乙h即 p甲S甲 = p乙S乙
图中甲液体的体积小于乙液体的体积,根据 p 可知,甲液体的密度大于乙液体的密度。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,根据p = pgh 可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强;此时,液面仍相平,则h甲 = h乙
则 p甲S甲h甲 = p乙S乙h乙
即此时甲液体的质量等于乙液体的质量,甲液体的重力等于乙液体的重力,液体对容器底部的压力大小等于液体的重力,故液体对容器底部的压力大小相等,故 A 符合题意,BCD 不符合题意。故选 A。
6 .连通器在日常生活中应用广泛,下列事例不是利用连通器原理的是 ( )
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A . 拦河坝上窄下宽
C . 连体花瓶
B.
D.
茶壶
奶牛自动喂水器
【答案】A
A .由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深压强越大,为了大坝的坚固,下面必须修的宽一些。与连通器原理无关,故 A 符合题意;
B .奶牛自动喂水器,饮水口与水箱上端开口,下部连通,是利用连通器的原理制成的,故 B 不符
合题意;
C .连体花瓶上端开口,下部连通,是利用连通器的原理制成的,故 C 不符合题意;
D .茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故 D 不符合题意。故选 A。
7 .如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是 ( )
A .物体排开液体的质量 m 甲C .容器对地面的压强p 甲9=p 乙' D .液体对容器底部的压力 F 甲>F 乙
【答案】D
A .物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重,所以物体受到的浮力相等,即 F 浮甲=F 浮乙; 根据阿基米德原理 F 浮=G 排知,G 甲排=G乙排, 所以物体排开液体的质量 m 甲=m 乙,故 A 错误;
BD .因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ甲>ρ物, 物体在乙液体中悬浮,所以ρ乙=ρ 物, 所以ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh ,h 相同, 所以对容器底部的压强p 甲>p 乙,由于甲乙的底面积相等,根据p 知,液体对容器底部的压力 F 甲>F 乙,故 B 错误,D 正确;
C .由图知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度, 根据
G=mg=ρgV 知甲液体的重力大于乙液体的重力, 又因为容器的重力相等,且在水平面上压力等于重力, 所以 F9 甲>F9 乙, 根据p 甲乙底面积 S 相同,所以p 甲'>p 乙' ,故 C 错误。 故选D。
8 .长方体容器中盛有水 3N ,将一物体放入水中后,有 1N 的水溢出,则正确的是 ( )
A .物体所受浮力一定 1N B .物体所受浮力一定小于 1N
C .物体所受浮力可能是 1N D .物体所受浮力一定大于 1N
【答案】C
长方体容器中盛有水 3N ,将一物体放入水中后,有 1N 的水溢出,若物体排开的水全部溢出,则物体受到的浮力是 1N;若物体排开的水没有全部溢出,则物体受到的浮力大于 1N ,故ABD 不符合题意,C 符合题意。故选 C。
9 .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 A 、 B 分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是 ( )
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A .两小球所受浮力FA = FB B .A 球受到的浮力小于 A 球的重力
C .两种液体的密度 p甲 < p乙 D .两种液体对容器底部的压强p甲 < p乙
【答案】A
AB .由图知,A 球在甲液体中漂浮,B 球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球 A、B的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力
FA=FB =G 球
故 A 正确,B 错误;
C.A 球在甲液体中漂浮,则 pA < p甲 ,B 球在乙液体中悬浮,则 pB = p乙 ,由于小球 A、B 完全相同,即 pA = pB ,则有 p甲 > p乙 ,故 C 错误;
D .静止时两容器内液面相平,且 p甲 > p乙 则由p = pgh 可知,两种液体对容器底部的压强p甲 > p乙 。故 D 错误。故选 A。
10 .假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近 ( )
A .空气流速小,压强小 B .空气流速大,压强大
C .空气流速小,压强大 D .空气流速大,压强小
【答案】D
列车进站时车体附近空气流速大,压强小,小于大气压。人和物体在大气压作用下,会被“吸 ”向列车而发生事故,因此等待列车时必须站立在安全线以外,故 D 符合题意,ABC 不符合题意。故选 D。
11 .甲乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,已知甲的密度是乙的密度的 2 倍,则甲、乙物体的底面积之比是 ( )
A . 1 :2 B .2 : 1 C . 1 :4 D .4 : 1
【答案】C
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ABCD .根据题意计算甲乙对地面压强分别为p pag由甲乙对地面压强相等可得 p甲a甲g = p乙a乙g
又 p甲 = 2p乙
可得a乙 = 2a甲
则甲、乙物体的底面积之比是
则甲、乙物体的底面积之比是 1 :4 ,故 C 正确,ABD 错误。故选 C。
12 .把同种材料制成的甲、乙两个正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p1 和p2 。如图所示,把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为 ( )
3 3 3 3
(
2 2
p
1
+
p
2
p
1
+
p
2
)A .p1 + p2 B .p1 + p2 C . 2 D . 2
p2 p1
【答案】C
假设两正方体的密度为 p ,边长分别为L甲 和L乙 ,则p pgh则甲、乙两正方体的边长分别为L甲
把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力为F = G总 = m总g = (m甲 + m乙)g = (pV甲 + pV乙)g = (L甲3 + L乙3) pg
故乙对桌面的压强为p 故 C 符合题意,ABD 不符合题意。故选 C。
13.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力 F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力 F、压强p 的变化情况是 ( )
A.F 变小,p 不变 B.F 不变,p 变小 C.F 变小,p 变大 D.F 不变,p 变大【答案】D
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
第 15 页 共 28 页
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,用水平力 F 向右缓慢地推木板时,木板对桌面的压力 F 不变,始终等于木板自身的重力。水平力 F 向右缓慢地推木板时,木板与桌面的接触面积变小,即受力面积变小,由p可知,木板对桌面的压强p 变大,故 D 符合题意, ABC 不符合题意。故选 D。
14.如图所示,质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是 ( )
A .容器底部受到液体的压强是p 甲<p 乙<p 丙 B .容器底部所受液体的压力是F甲 > F乙 > F丙
C .容器对桌面的压强是p甲'<p乙'<p丙' D .容器对桌面的压力是F甲' > F乙' > F丙'
【答案】A
AB .图中甲容器中液体的体积最大,丙容器中液体的体积最小,已知容器中装有质量相同的液体,根据 p 可知,丙容器中液体的密度最大,甲容器中液体的密度最小,液体的深度相同,根据p = pgh 可得,容器底部受到液体的压强是p甲<p乙<p丙
已知三个容器底面积相同,根据F = pS可知,容器底部所受液体的压力是F甲<F乙<F丙故 A 正确,B 错误;
CD .容器对桌面的压力大小等于容器和容器中液体的总重力,由于容器的重力相等,液体的重力相等,则容器对桌面的压力大小相等,即F甲' = F乙' = F丙'
根据p 可知,三个容器底面积相同,容器对桌面的压强相等,即p甲' = p乙' = p丙'故 CD 错误。故选 A。
15 .质量相等的 A 、B 两实心物块,密度之比 p A ∶ p B=2 ∶3 ,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为 FA 和 FB 。当两物块静止时所受浮力 FA 与 FB 之比不可能的是 ( )
A .1 ∶ 1 B .3 ∶2 C . pA ∶ p水 D . pB ∶ p水
【答案】C
质量相等的 A 、B 两实心物块,密度之比ρA ∶ρB=2 ∶3根据密度公式可知,体积之比为 3 ∶2。
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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A .若两球的密度都小于水的密度,都漂浮,浮力等于重力,物块的质量相同,重力相同,故浮力的大小相等,故浮力之比为 1 ∶ 1 ,故 A 不符合题意;
B .当两个球的密度都大于水的密度,都沉底时,根据F浮 = p液 gV排 ,浮力之比即为体积之比,故比值为 3 ∶2 ,故 B 不符合题意;
CD .若一漂一沉,B 的密度大于 A 的密度,即 B 球沉底,A 漂浮,则 B 球的浮力为F浮B = p水gVB而 A 球漂浮,则 A 的重力等于浮力,即F浮A = GA = pA gVA
则 又因为ρA ∶ρB=2 ∶3
则 pA pB

故 C 符合题意,D 不符合题意。故选 C。
16.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放在水平面上,它们对水平面压强相等。现分别沿竖直或水
平方向切割相等厚度后,甲、乙剩余部分对水平面压力变化量、压强变化量分别为ΔF 甲′ 、ΔF 乙′、 Δp 甲′ 、Δp 乙′ 。下列四个大小关系中,正确的有几个 ( )
若沿竖直方向切割,则ΔF 甲′ <ΔF 乙′ ,Δp 甲′>Δp 乙′
若沿水平方向切割,则ΔF 甲′>ΔF 乙′ ,Δp 甲′ <Δp 乙′
A .1 个 B .2 个 C .3 个 D .4 个
【答案】B
沿竖直或水平方向切割相等厚度后,甲、乙剩余部分对水平面压力变化量为切去部分重力的大小,设甲的边长为 a ,乙的边长为b ,由图可知 a>b ,设切去相同的厚度为d,柱状固体对水平面的压强p pgh
即柱状固体对水平面的压强由密度和高度决定;
若沿竖直方向切去相同的厚度,它们的密度和高度均未变化,所以,甲、乙对水平面的压强不变,即Δp 甲′=Δp 乙′
最初它们对水平面压强相等
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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p 甲=p 乙
p甲ga = p乙gb
因为 a>b ,所以 p甲<p乙 ;
无论横切还是竖切,切去前后,甲、乙对地面的压力的变化量,等于被切去的那部分重力的大小,所以
ΔF甲9 = G甲切 = p甲gV甲切 = p甲ga2d
ΔF乙9 = G乙切 = p乙gV乙切 = p乙gb 2d
由于 p甲ga = p乙gb ,a>b ,所以可得ΔF 甲′>ΔF 乙′;
若沿水平方向切割,甲的底面积为α2 ,乙的底面积为b2,横切时底面积不变,压强的变化量等于压力变化量除以受力面积,所以
因为 p甲<p乙 ,所以Δp 甲′ <Δp 乙′,所以正确的判断是 ∶沿水平方向切割时,ΔF 甲′>ΔF 乙′,Δp 甲′ <Δp乙′ ,故 ACD 不符合题意,B 符合题意。故选 B。
17.小凯在探究甲、乙、丙三种不同物质的质量和体积的关系时,得出了如图所示的图线,根据图线可判断下列说法不正确的是 ( )
A .丙物质在足量的水中一定会漂浮
B .质量相同的甲、乙两种物质,它们的体积之比为 2 ︰ 1
C .甲、乙、丙三种物质的密度从大到小排列为ρ甲>ρ 乙>ρ 丙
D .用等质量的甲、乙、丙三种物质,分别制成三个正方体,放在水平面上,对支持面的压强大小关系是p 甲> p 乙>p 丙
【答案】B
B .根据图象,当质量都为 20g 时,V 甲= 10cm3 ,V 乙=20cm3 ,它们的体积之比为 1 ︰ 2 ,故B 错误,符合题意;
C .根据图象,当质量都为 20g 时,V 甲= 10cm3 ,V 乙=20cm3 ,可得甲、乙密度
(

)
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(

)
乙和丙在体积相同时,质量 m 乙>m 丙,则由 p = 可知,ρ 乙>ρ 丙;所以三者密度关系为ρ甲>ρ 乙>ρ 丙故 C 正确,不符合题意;
A .由于水的密度为 1g/cm3,ρ 乙= 1g/cm3 ,则ρ丙<ρ乙=ρ 水,根据浮与沉的条件可知,丙在足够多的水中最终漂浮,故 A 正确,不符合题意;
D .三者密度关系为ρ甲>ρ 乙>ρ 丙,等质量的甲、乙、丙三种物质,则三者的体积关系 V 甲因为质量相同,则重力相同,压力相同,对地面的压强为p
受力面积越小,压强越大,所以可得p 甲> p 乙>p 丙故 D 正确,不符合题意。故选 B。
18.正方体甲和乙的边长之比是 2 ∶3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲按图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为p, ,则它们的密度之比 p甲 : p乙 压强之比p : p, 分别为 ( )
A .3 ∶2 9 ∶ 13 B .9 ∶4 13 ∶9 C .1 ∶ 1 2 ∶ 1 D .1 ∶ 1 2 ∶5 【答案】A
正方体甲和乙对桌面的压强均为p 且是规则固体,所以p = p甲gL甲 = p乙gL乙甲和乙的边长之比
它们的密度之比
甲和乙的体积之比 甲和乙质量之比
水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以压强之比 故 A 符合题意,BCD 不符合题意。故选 A。
二、填空题(本题共 6 小题,每空 1 分,共 19 分)
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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19 .压力是 (选填“垂直 ”或“竖直 ”)作用在物体表面并指向表面的力;压力作用效果
与压力和 有关;压力越大,压力的作用效果 (选填“一定 ”或“不一定 ”)越显著。
【答案】 垂直 受力面积 不一定
[ 1] 由压力的概念可知,压力是垂直作用在物体表面并指向表面的力,在水平面上,固体对水平面的压力与重力大小有关。
[2][3]压力作用效果与压力和受力面积有关,只有在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果才越显著,如果受力面积也同时发生变化,则压力越大,压力的作用效果不一定越显著。
22 .小洪同学将两块密度均匀的实心长方体蛋糕 A 和 B 放在水平桌面上,如图所示,两块蛋糕的高度之比hA ∶hB=2 ∶ 1 ,底面积之比 SA ∶SB=2 ∶3 ,它们对桌面的压强相等,则它们的密度之比 p A ∶ p B= ,质量之比 mA ∶mB= ,对桌面的压力之比 FA ∶FB= 。
【答案】 1:2 2:3 2:3
[ 1] 由压强公式可知P phg它们对桌面的压强相等,两块蛋糕的高度之比
则它们的密度之比
[2]质量之比
[3]对桌面的压力之比
20 .三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示,船闸是根据 原理工作的。当闸室内的水深为 3600cm 时,水对闸室底部产生的压强为 Pa,(水的密度 1×103kg/m3,g 取 10N/kg)。 【答案】 连通器 3.6 × 105
[ 1]当船闸底部的阀门打开时,上游和闸室、闸室和下游之间都可构成连通器,两侧水面相平,方便船只通行,所以,船闸是根据连通器原理工作的。
[2]水对闸室底部产生的压强为p = pgh = 1.0 × 103 kg/m3 × 10N/kg× 3600× 10_2 m = 3.6 × 105 Pa
21.将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇 (选填“冷水 ”或“热水 ”),如图所示,观察到烧瓶内的水再次沸腾,产生这一现象的原因是 。某制药厂在制药时,为了从药液中提取抗菌素粉剂,采用加热的方法使水沸腾,从而
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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除去水分,但要求药液的温度必须保持不超过 80℃ , 根据上述实验原理,可行的方法是 (选填“提高 ”或“ 降低 ”)药液表面的气压。
【答案】 冷水 气压越低,沸点越低 降低
[ 1][2] 向瓶底浇冷水后,瓶内水蒸气遇冷液化,使得瓶内气压强减小,使液体沸点降低,因此液体重新沸腾起来。
[3]要通过加热去掉药液中的水分,可以通过沸腾的方式将水分汽化为水蒸气,但水的沸点是 100℃ ,要求药液要求温度不能超过 80℃ , 我们可以减小液面上的气压,气压降低,液体的沸点就会降低。
22 .如图所示,今年 9 月 10 日在沪东中华长兴岛基地举行仪式,庆贺为 17.4 万立方米大型 LNG (液化天然气)运输船首船和 2 号船同日命名。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮 ”或“下降 ”)一些,排开水的体积 (选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”),船体受到的浮力 (选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”)。
【答案】 下降 变大 变大
[ 1][2][3]轮船始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,满载天然气后,重力变大,故浮力变大,根据阿基米德原理知,排开液体的体积变大,因而船体在水中要下降一些。
23 .某中学为庆祝办学 65 周年设计了如图所示的气球,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应 (选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”)空气密度。若该气球体积为 5m3 ,空气密度为 1.2kg/m3 ,气球在空气中受到的浮力为 N。
【答案】 小于 60
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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[ 1]根据物体的浮沉条件,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应小于空气密度,使得气球的平均密度小于空气密度。
[2]根据阿基米德原理可知,气球在空气中受到的浮力为
F 浮=ρ 空气 V 排g=ρ 空气 V 物g = 1.2kg/m3 ×5m3 ×10N/kg=60N
24 .同种材料制成的甲、乙两个正立方体放在水平桌面上,如图 A 所示。甲、乙两物体对桌面的压强分别为 20 帕和 16 帕,则对桌面压力较大的为 (选填“ 甲 ”或“ 乙 ”),甲、乙的边长之比为 。如果把甲放在乙的上面,如图 B 所示,此时乙对桌面的压强为 帕。
【答案】 甲 5 ︰ 4 47.25
[ 1] 因甲、乙两物体对桌面的压强分别为 20Pa和 16Pa,且由图知道,甲的受力面积大于乙的受力面积,所以由 F=pS 知道,对桌面压力较大的为甲。
[2]设甲正方体的高度(边长)为 a ,密度为ρ , 则其体积为 V=a3甲正方体的质量为m = pV = pa3
甲正方体对水平面的压力等于其重力,则F = G = mg = pa3g正方体的底面积S = a2
甲正方体对水平面的压强为p甲 pga
同理,乙正方体对水平面的压强为p乙 = p gb (b 为乙正方体的高度)根据题意知道,两正方体的密度相同,则 即甲、乙两正方体的棱长之比为 5 ∶4。
[3]则甲、乙两正方体的体积之比为 125 ∶64 ,根据 G=mg=ρVg 知道,甲、乙两正方体的重力之比为 125 ∶64 ,即G甲 G乙
如果把甲放在乙的上面,如图(b)所示,此时乙对水平桌面的压力为F乙 = G甲 + G乙 G乙 + G乙 G乙由p 知道,在受力面积不变时,压强与压力大小成正比,所以,此时乙对桌面的压强为原来乙对桌面压强的倍,即此时乙对桌面的压强大小为p,乙 p乙 Pa=47.25Pa
三.实验题(本题共 2 小题,每空 1 分,共 13 分)
25 .如图所示是小辉探究液体压强与哪些因素有关的实验装置,请根据图示回答下列问题:
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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(1)压强计在使用前,需要观察 U 形管两边液面是否相平,还要检查装置的气密性,小辉发现 U 形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A ”或“B ”),使U 形管左右两侧的水面相平;
A .将右侧支管中高出的水倒出 B .取下软管重新安装
(2)压强计上的 U 形管 (选填“属于 ”或“不属于 ”)连通器,通过 显示液体内部压强;
(3)通过比较图乙和图丙,可以得,液体的压强与 有关;
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关;
(5)已知图丁中 U 形管左右两侧水面的高度差h = 10cm ,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa 。( p水 = 1.0 × 103 kg/m3 , p盐水 = 1.1× 103 kg/m3 ,g = 10N/kg )
【答案】(1)B ;(2) 不属于 U 形管两端液面高度差;(3)深度;(4)丙丁;(5)1000
(1)若在使用压强计前,发现 U 形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样 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 B。
(2)[ 1][2]压强计上的 U 形管一端封闭,所以不是连通器;根据转换法,通过 U 形管两端液面高度差显示液体内部压强大小。
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U 形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,丙图中的深度更深,U 形管两侧的液面高度差更大,说明液体的压强更大。故可以得到:在不同深度,液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大。
(4)比较丙丁两图,在不同密度的液体的相同深度处,U 形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,故可以得到:液体的压强与液体密度有关。
(5)图丁中 U 形管左右两侧水面的高度差h = 10cm ,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
Δp = p水gh = 1 × 103kg / m3 × 10N / kg × 0. 1m = 1000Pa
26.如图 1 所示是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关 ”实验,他将同一物体分别放在不同液体中。
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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(1)由图 1 中甲乙可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为 N;
(2)由图 1 甲、丙、丁三图可知,浮力大小和浸没的深度 (选填“有关 ”或“无关 ”);由图 1 甲、丁、戊三图可知,浮力大小和 有关;
(3)分析丁、戊两图,比较水对烧杯底的压强p水 和液体对烧杯底的压强p液 的大小关系,则
p水 p液 (选填“大于 ”“等于 ”或“小于 ”);
(4)图 2 中反映物体浮力大小和物体下表面在水中的深度 h 关系的图像是 (选填“A ”或“B ”)(金属块未接触容器底);
(5)在实验过程中,小杨还发现用测量浮力的方法也可以测量物体的密度:将物体挂在弹簧测力计下,测得物体的重力为 G;
将挂在弹簧测力计下的物体 水中,此时弹簧测力计的读数为 F;
物体的密度表达式为 p = (用 G 、F 和p水 来表示)。
【答案】(1)1.6;(2) 无关 液体的密度;(3)大于;(4)A;(5) 浸没 _p
(1)图 1 乙中,测力计分度值为 0.2N ,示数为 4.4N ,根据称重法,可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为F浮 = G _ F示 = F甲 _ F乙 = 6N _4.4N = 1.6N
(2)[ 1]丙、丁中,只改变浸没的深度,测力计示数不变,根据称重法可知浮力不变,说明浮力大小和浸没的深度无关。
[2]丁、戊中,只改变液体的密度,测力计示数改变,根据称重法可知浮力改变,说明浮力大小和液体密度有关。
(3)分析丁、戊两图,丁中测力计示数较小,根据称重法可知浮力较大,根据F浮 = p液 gV排 可知丁中水的密度大于戊中液体的密度,两个烧杯中液体深度相同,根据p = pgh 可知水对烧杯底的压强
p水 大于液体对烧杯底的压强p液 。
(4)物体浸没之前,随着深度增加,物体排开液体的体积增大,受到的浮力增大,物体浸没后,排开液体的体积不变,所受的浮力大小不变,所以物体的浮力是先增大后不变,故 A 符合题意,B不符合题意。故选 A。
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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(5)[ 1][2]将物体挂在弹簧测力计下,测得物体的重力为 G;将挂在弹簧测力计下的物体浸没水中,此时弹簧测力计的读数为 F;则物体浸没时受到的浮力F浮 = G _ F ,根据F浮 = p水 gV排 可知物体的体积为V = V排
则物体密度为 p
四.计算题(本题共 4 小题,每题 8 分共 32 分)
27.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,4 个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。机器人质量为 500kg ,履带与地面的总接触面积为 0.4m2 。通过计算回答:
(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压力是多少?
(2)机器人静止在水平雪地上对地面的压强是多少?
(3)若南极某处冰面能承受的压强为4.2 × 104 Pa ,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大重力是多少?
【答案】(1)5000N;(2)1.25× 104 Pa ;(3)11800N
(1)机器人自身的重力G人 = m人g = 500kg× 10N/kg = 5000 N机器热静止在雪地上对地面的压力F = G人 = 5000N
(2)机器人静止在雪地上对地面的压强p Pa
(3)南极某处冰面能承受的最大压力F大 = p大S = 4.2 × 104 Pa× 0.4m2 = 1.68× 104 N机器人装载装备后的最大重力G大 = F大 = 1.68× 104 N
机器人要安全通过该处,能装载装备的最大重力G货 = G大 _ G人 = 1.68× 104 N _ 5000N=11800N
28.如图甲所示,水面放置的平底圆柱形容器 A 的底面积为 300cm2。不吸水的实心正方体物块 B 的边长为 10cm 、质量为 750g ,静止在容器底部,把不可伸长的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块 B 的底面中央,且细线的长度为 4cm 。慢慢向容器中加水,当细线刚好被拉直(即所受
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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拉力为0)时停止加水,此时物块 B 刚好有 的体积露出水面(物块上表面与水面平行)。不计细线的质量和体积。g 取 10N/kg,ρ 水取 1×103kg/m3 。求:
(1)甲图中物块 B 对容器底部的压强;
(2)物块 B 的密度;
(3)如图乙所示,容器底部受到水的压力。
【答案】(1)750Pa;(2)0.75×103kg/m3 ;(3)34.5N
(1)物块 B 的重力G = mg = 0.75kg x 10N / kg = 7.5N物块 B 的底面积S = l2 = (0. 1m)2 = 1x 10_2 m2
物块 B 对水平地面的压强p Pa
(2)物块 B 的体积V = l3 = (0. 1m)3 = 1x 10_3 m3
物块 B 的密度 p x 103 kg / m3
(3)由题意可知物块 B 在如图乙所示的位置时,有 3 的体积浸入水中,相当于有7.5cm高度浸在水
4
中,则此时容器中水对容器底部的压强p = pgh = 1x 103 kg / m3 x 10N / kg x (0.04m + 0.075m) = 1. 15x 103 Pa容器中水对容器底部的压力F = pS = 1. 15x 103 Pa x 3 x 10_2 m2 = 34.5N
29.底面积为 100cm2,重为 3N 的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为 600cm3 ,重为 2N 的木块 A 轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为 10cm ,如图甲所示,若将一重为 6N 的物体 B 用细绳系于 A 的下方,使 A 恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),
不计绳重及其体积,g 取10N / kg,p水 = 1.0 x 103 kg / m3 。求:
(1)图甲中木块 A 静止时浸入水中的体积;
(2)物体 B 的密度;
(3)图乙比图甲中水对容器底部增大的压强。
【答案】(1)2 x 10_4 m3 ;(2)3 x 103 kg / m3 ;(3)600Pa
第八章 压强和浮力 测试卷(解析版)
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(1)图甲中木块 A 漂浮在水中,所以 A 受到的浮力F浮 = GA = 2N
由公式F浮 = p液 gV排 得木块 A 浸入水中的体积为V排 x10_4 m3
(2)图乙中,A 、B 共同悬浮,此时整体受到的浮力为F浮1 = GA + GB = 2N + 6N = 8N此时整体排开水的体积为V排 x10_4 m3
物体 B 的体积为VB = V排1﹣ VA = 8 x 10﹣4 m3﹣6x 10﹣4 m3 = 2 x 10﹣4 m3物体 B 的质量为mB kg
则 B 物体的密度为 pB x103 kg / m3
(3)图乙与图甲相比,水面升高的高度为m 图乙比图甲中,水对容器底部增大的压强为Δp = p水gΔh = 1.0 x 103 kg / m3 x 10N / kg x 0.06m = 600Pa
30 .如图所示,将一个体积为 1.0×10﹣3m3 ,重 6N 的木块用细线系在底面积为 50cm2 的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:
(1)细线对木块的拉力;
(2)剪断细线,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大?
(3)木块在水面处于静止后,容器底所受到水的压强减少了多少?
【答案】(1)4N;(2)4×10﹣4m3 ;(3)800Pa
(1)木球浸没在水中受到的浮力 F 浮=ρ 水gV 排= 1×103kg/m3 ×10N/kg×1.0×10﹣3m3= 10N木块被浸没时处于静止,则木块受平衡力作用,则细线对木球的拉力 F=F 浮﹣G= 10N﹣6N=4N (2)剪断细线,木块静止时漂浮在水面上,受到的浮力 F 浮′=G=6N
由 F 浮=ρ 水gV 排得,木块排开水的体积V排 露出水面的体积 V 露= V﹣V 排′= 1.0×10﹣3m3﹣6×10﹣4m4=4×10﹣4m3
(3)液面下降的高度m
剪断细线后水对容器底的压强变化量 p=ρ 水g h=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.08m=800Pa
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答:(1)细线对木块的拉力为4N;
(2)剪断细线,木块处于静止时,木块露出水面的体积为 4×10﹣4m3;
(3)木块在水面处于静止后,容器底所受到水的压强减少了 800Pa。
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