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第八章 压强和浮力
一、单选题
1．甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示。则（　　）
A．两杯底部所受的液体压强一样大
B．甲杯中盐水密度较大
C．鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
D．若向甲杯中加水，鸡蛋将下沉
2．学习物理后，小明对流体中的力现象很感兴趣。下面关于生活中流体的力现象，小明的理解错误的是（　　）
A．飞机升力产生的原因就是流体在流速大的地方压强小
B．微小压强计中的U形管是一个连通器
C．拦河大坝上窄下宽原因是水的压强随深度的增加而增大
D．用吸管喝饮料利用了大气压强
3．游客潜海观光，在水面下不断下潜的过程中，受到（　　）
A．浮力变大，压强变小 B．浮力变大，压强不变
C．浮力变小，压强变小 D．浮力不变，压强变大
4．如图所示，潜艇下潜至水下一定深度，下列说法中正确的是（ ）
A．水只对潜艇上表面有压强
B．潜艇下表面受到水的压强最大
C．水对潜艇下表面的压强是竖直向下的
D．水对潜艇两个侧面的压强，方向相反，大小不同
5．如图所示一玻璃管下端封有弹性薄膜，并悬置于一玻璃杯中，某物理兴趣小组利用该装置分别在玻璃管内外加注水研究液体压强问题，在实验前小组同学预测了几种可能实验现象，其中错误的是（　　）
A． B． C． D．
6．如图，鱼嘴吐出的气泡上升，对气泡上升时受到的浮力和气泡受到水的压强分析正确的是（　　）
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
7．小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B．碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C．碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D．碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
8．如下图所示，放在粗糙程度相同的桌面上的P、Q两个物体，分别在的水平拉力作用下做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　）
A．物体P的速度一定大于物体Q的速度
B．若，则物体P一定比物体Q表面粗糙
C．物体P受到的摩擦力可能等于物体Q受到的摩擦力
D．物体P对桌面的压力一定大于物体Q对桌面的压力
二、填空题
9．如图所示，在水平桌面放有底面积为S1的圆柱体A和底面积为S2的薄壁圆柱形容器，容器内装有某种液体。先把质量为m、密度为、底面积为S3（S3S1）的实心圆柱体B放在A上面时，A对桌面压强的变化量为；再将B放入容器内，B浸没在液体中且沉在容器底（液体未溢出），液体对容器底压强的变化量也为， ，容器内液体密度 。
10．如图所示，底面积不同的圆柱形容器A、B放在水平桌面上，两容器中水的深度相等，水对容器底部的压强分别为和，则 ；已知B容器底面积为50cm2，总重为8N，B容器对桌面的压强为 Pa。
11．如图甲是著名的托里拆利实验装置，此时气压 （选填“大于”“小于”或“等于”）一标准大气压，将图中装置从大厦1楼移到20楼，会发现甲装置中的水银柱 ，乙装置细管中的水柱 （后两空选填“上升”“不变”或“下降”）。
12．在“研究水的沸腾”的实验中，得到了如图所示的图像，从图像可知 段表示的是水沸腾的过程，在此过程中，水的温度 （填“上升”、“不变”或“下降”），但需要 热，此实验所得水的沸点是 ，说明当时的气压 一标准大气压。（选填“大于”“小于”或“等于”）
13．网传中国陆上舰用核反应堆实验完毕，中国核动力航母或将开建。核动力航母与原子弹一样是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）途径来获得核能的。核反应堆中，核燃料释放出来的能量是用水来吸收的。在一种称为压水堆的核反应堆中，为了提高水的传热效率，要求水的温度即使高于300oC也不沸腾。要达到这样的要求，你认为应该采取的措施是 。
三、实验题
14．物理兴趣小组的同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，进行了下列的实验操作：
(1)如图甲，用弹簧测力计测出圆柱体合金块的重力为 N；
(2)从合金块的下表面与水面相平时开始缓慢下降，记下合金块的下表面与水面的距离h，以及相应的弹簧测力计的示数F，并绘出F－h图像，如图乙中的a图线。分析a图线可知：
①当合金块完全浸没在水中时，受到的浮力为 N
②合金块在水中受到的浮力大小与它排开水的体积成 比，与它浸没在水中的深度 关。
(3)将容器中的水换成另一种液体，重复（2）中实验，绘出F－h图像，如图乙中的b图线。比较a、b图线可知，合金块在液体受到的浮力大小与液体的 有关。
(4)他们还想探究“物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关”，用两块相同的橡皮泥，分别捏成球状与碗状后，放入水中，静止时两块橡皮泥处于如图所示的位置。于是，他们得出了结论：物体受到浮力的大小与物体的形状有关。你认为他们的结论是的 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
15．如图小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量。
（1）实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。同组的小华发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽，这将使得测量结果比当天气压值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。小华联想到他在医院打针时的场景，将小明的这一步骤加以改进： ，然后将活塞推至注射器筒的底端排尽空气，再用橡皮帽封住注射器的小孔；
（2）实验时小明一手托住弹簧测力计保持在水平方向，从而使活塞受到的拉力和大气压力在 ；
（3）如表是小明记录实验情况的表格：
大气压力F/N 注射器容积V/mL ① 活塞面积 S/cm2 大气压强p/Pa
6.0 2.5 5.00 0.5 ②
表中①应填写：注射器 ，②计算出的大气压值为 Pa；
（4）根据计算出来的大气压数值分析，该数据与标准大气压不同，原因可能是筒壁与活塞之间存在 ，为减小该因素对实验结果的影响，小明对实验又进行改进：在原实验基础上，将活塞推到注射器底端后， ，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.0N．乙同学计算出的大气压强是 Pa。
四、计算题
16．底面积为250cm2的圆柱形容器中装有适量的水，将边长为5cm的正方体B放在边长为10cm的正方体A上，并放入圆柱形容器的水中，静止时正方体A恰好完全浸没在水中，如图甲所示；将正方体B放入圆柱形容器的水中，静止时正方体A有总体积的1/5露出水面，如图乙所示。水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）图甲中，正方体A排开水的重力；
（2）图乙中，正方体A下表面所受水的压力；
（3）正方体B的重力；
（4）B放入水中前后，水对容器底部的压强变化了多少。
17．下图所示的是一辆城市洒水车。洒水车自身质量为4t，储水罐装满可装6t水，洒水车有8个车轮，每个车轮与地面的接触面积是。（g取）
(1)洒水车装满水时受到的重力有多大？
(2)装满水后洒水车静止时对水平路面的压强有多大？
试卷第1页，共3页
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《第八章 压强和浮力》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D B D B C D B B
1．D
【详解】A．因为液面相平，密度不同，根据p=ρgh，两杯底部所受的液体压强不一样大，故A不符合题意；
B．同一只鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，根据浮沉条件可得ρ甲=ρ蛋，ρ乙＞ρ蛋，所以，乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度，故B不符合题意；
C．物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以，同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故C不符合题意；
D．加水后，盐水密度变小，鸡蛋排开盐水的体积不变，根据F浮=ρgV排知，鸡蛋所受浮力变小，浮力小于重力，所以鸡蛋将下沉，故D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】A．飞机升力利用了流体流速大的地方压强小，使机翼上下方产生压强差，从而将飞机抬起来，故正确，不符合题意；
B．微小压强计中的U形管一端封闭、一端开口，不属于连通器原理，故B错误，符合题意；
C．液体压强的大小与液体密度和深度有关，液体密度相同时，深度越深，液体压强越大，因此拦河大坝设计成上窄下宽的形状是因为拦河大坝下方所受到的压强越大，故C正确，用吸管将杯中的饮料吸入口中，是吸走了管中的空气，使管内的气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压入口中，故D正确。；
D．用吸管将杯中的饮料吸入口中，是吸走了管中的空气，使管内的气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压入口中，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】游客潜海观光，在水面下不断下潜的过程中，排开水的体积不变，所处的深度变大，由F浮=ρgV排可知，受到的浮力不变，由p=ρgh可知，受到的海水的压强变大。
故选D。
4．B
【详解】A．液体对浸没在其中的物体各个方向都有压强，这是因为液体具有流动性，会向各个方向传递压力。所以，水不仅对潜艇的上表面有压强，对潜艇的下表面和侧面也都有压强，故A错误；
5．C
【详解】A．玻璃管中装有水后，水会对下端的弹性薄膜产生向下的压强，使得弹性薄膜向下凸起，故A正确，不符合题意；
B．将玻璃管放入装有水的玻璃杯中后，玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强，使得弹性薄膜向上凸起，故B正确，不符合题意；
C．玻璃管和玻璃杯中均有水后，玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强，玻璃管中的水会对下端的弹性薄膜产生向下的压强，但玻璃管中的水的深度大于玻璃杯中的水的深度，故玻璃管中的水对弹性薄膜向下的压强大于玻璃杯中的水对弹性薄膜向上的压强，则弹性薄膜应向下凸起，故C错误，符合题意；
D．玻璃管和玻璃杯中均有水后，玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强，玻璃管中的水会对下端的弹性薄膜产生向下的压强，但玻璃管中的水的深度小于玻璃杯中的水的深度，故玻璃管中的水对弹性薄膜向下的压强小于玻璃杯中的水对弹性薄膜向上的压强，则弹性薄膜应向上凸起，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．D
【详解】气泡上升时，深度变小，由p=ρgh得气泡受到水的压强变小，因此气泡的体积变大，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，气泡所受的浮力在变大，故D正确，ABC错误。
故选D。
7．B
【详解】A．当碗漂浮时，碗静止在水面上处于平衡状态，所受的浮力和重力二力平衡，浮力等于碗的重力，故A错误；
B．当碗漂浮时，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小，故B正确；
CD．当碗沉底后，浮力小于自身重力，漂浮时浮力等于自身重力，所以沉底时所受的浮力小于漂浮时受到的浮力；根据阿基米德原理，碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积，故CD错误。
故选B。
8．B
【详解】A．P和Q都做匀速直线运动，运动速度与力的大小无关，无法判断它们的速度大小关系，故A错误；
BC．物体在水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以FP=fP=5N，FQ=fQ=3N，物体P受到的摩擦力大于物体Q受到的摩擦力； P、Q两物体分别放在同一桌面上，若mP=mQ，因为压力F=G，则对桌面压力相同，而fP＞fQ，所以P的比Q粗糙，故B正确，C错误；
D．摩擦力与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关，fP＞fQ，可能是因为P的压力大也可能是其接触面更粗糙，故D错误。
故选B。
9．
【详解】[1][2]固体对桌面的压力等于固体的重力，所以A对桌面压强的变化量为
B浸没在液体中且沉在容器底（液体未溢出），则液体深度的变化量为
液体对容器底压强的变化量为
由因为A对桌面压强的变化量与液体对容器底压强的变化量相等，所以
则容器内液体密度为
10． = 1600
【详解】[1]已知，两容器内都是水，且水的深度相等，则由可知，水对容器底部的压强相等，即pA=pB。
[2]已知B容器和水总重8N，B容器底面积为50cm2，则B容器对桌面的压强为
11． 小于 下降 上升
【详解】[1]由图甲得，此时气压等于750mm高的水银柱的压强，一标准大气压等于760mm高的水银柱的压强，则此时气压小于一标准大气压。
[2]将图中装置从大厦1楼移到20楼，大气压减小，会发现甲装置中的水银柱降低。
[3]乙装置瓶内气压不变，外界大气压减小，在气压差作用下，细管中的水柱会上升。
12． BC 不变 吸 99℃ 小于
【详解】[1][2][3][4][5]由图可知，AB段水吸收热量，温度不断升高，到了BC段，水尽管不断吸热，但温度保持不变，这个不变的温度就是水的沸点，为99℃，所以BC段表示的就是水沸腾的过程；由于水的沸点在1标准大气压下是100℃，水的沸点随气压的增大而升高，此时的沸点低于100℃，所以此时的气压低于1标准大气压。
13． 核裂变 增大气压
【详解】[1]原子弹利用的是核裂变来获取核能的，核动力航母与原子弹获取核能方式一样，故也是利用的是核裂变来获取核能的。
[2]水的沸点和气压有关，气压越大，沸点越高，水在标准大气压下沸点为100oC，要求水的温度即使高于300oC也不沸腾，故需要增大气压。
14．(1)7.2
(2) 3 正 无
(3)密度
(4) 错误 没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同
【详解】（1）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则其示数为7.2N，该合金块的重力为7.2N。
（2）[1]由图可知，当合金块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数4.2N，则浸没在水中受到浮力为
[2]根据阿基米德原理可知，当液体密度一定时，浮力与排开液体体积成正比；当它浸没后，深度改变时，液体密度和排开液体体积均不变，所以浮力不变，故与它浸没在水中的深度无关。
（3）物体没变，即重力不变，h相同时，排开液体体积相同，测力计示数不同，根据可知浮力不同，说明浮力大小和液体密度有关。
（4）[1][2]探究物体受到浮力的大小与物体的形状关系时，应控制液体密度和排开液体体积相同；而题中只控制了液体密度相同，为控制排开水的体积相同，故结论错误。
15． 偏小 在注射器中吸入一部分水，针头朝上 同一直线上 有刻度部分的长度L/cm 1.2×105 摩擦力 取下小孔上的橡皮帽 1.0×105
【详解】（1）[1][2]如果注射器顶端装针头处，空气无法排尽，那么活塞在水平方向上将受到3个力：水平向左的大气压力、水平向右的拉力和空气压力；此时弹簧测力计的拉力小于大气压力，导致测出的大气压强偏小。在注射器中吸入一部分水，针头朝上，此时注射器内水在下，空气在上，然后再将活塞推至注射器筒的底端就可以排尽针头里的空气了。
（2）[3]小明一手托住弹簧测力计保持在水平方向，此时弹簧测力计和注射器就在同一水平直线上了，从而保证了活塞受到的拉力和大气压力在同一水平直线上。
（3）[4][5]注射器的容积指的是有刻度部分的容积，所以需要测出注射器有刻度部分的长度，然后算出来的才是活塞的横截面积，即受力面积。由表格中的数据得
（4）[6][7][8]考虑到筒壁与活塞之间存在摩擦力时，那么活塞在水平方向上将受到3个力：水平向左的大气压力和摩擦力、水平向右的拉力；此时弹簧测力计的拉力大于大气压力，导致测出的大气压强偏大；改进的方法：取下小孔上的橡皮帽，重复原来的实验；这样做的目的是，取下橡皮帽后活塞左右两侧都将受到大气压力，因此大气压力相互抵消了，此时活塞在水平方向上只受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力，就可以测出摩擦力的大小了。消除摩擦力后，可得
16．（1）10N；（2）8N；（3）2N；（4）30Pa
【详解】解：（1）已知图甲中正方体A的边长为10cm，且完全浸没在水中，则正方体A的体积为
A排开水的重力为
（2）乙图中正方体A处于漂浮状态，则A下表面所受水的压力
（3）甲图中，将A、B看成一个整体，因为该整体处于漂浮状态，则A所受的浮力等于A、B的总重；图乙中A处于漂浮状态，则A受到的浮力等于A的自重。那么B的重力为
（4）已知B的边长为5cm，则B的体积为
B放入水中前后，排开水的体积减少量为
水下降的高度为
水对容器底部减少压强为
答：（1）图甲中，正方体A排开水的重力为10N；
（2）图乙中，正方体A下表面所受水的压力为8N；
（3）正方体B的重力为2N；
（4）B放入水中前后，水对容器底部的压强减少了30Pa。
17．(1)
(2)
【详解】（1）根据G=mg可得，洒水车装满水时受到的重力为。
（2）洒水车有8个车轮，每个车轮与地面的接触面积是，则洒水车对地面的受力面积为，根据可得，装满水后洒水车静止时对水平路面的压强为。
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