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第九章 压强和浮力
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、一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1．下列情况中，为了增大压强的是( )
A.鞋底刻有花纹
B.图钉的钉冒比图钉尖的面积做得大
C.钢轨下面铺上枕木
D.用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利了
2．在如图所示的三个底面积相同的容器中，分别装入质量相同的水，则容器底部受到水的压强和压力为( )
A.甲的压强最小，压力最大 B.乙的压强最大，压力最小
C.丙的压强最大，压力最大 D.以上说法均不对
3．如图所示，小明利用托里拆利实验测量大气压强的值。下列判断正确的是( )
A.将此装置顶部开一个小洞，水银会向上喷出
B.将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差不变
C.将此装置从地面移至山顶，玻璃管内水银面会上升
D.换用粗玻璃管做实验，管内外水银面高度差减小
4．制作红桃粿的木制模具有寿字纹、花卉纹等，使得粿皮呈现浮雕效果，雕刻模具用的刻刀刀头很尖细，是为了( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
5．如图，功夫茶壶中壶身与壶嘴的设计可以看作连通器。下列与其原理相同的是( )
A.液体压强计 B.拦河大坝
C.活塞式抽水机 D.排水管反水弯
6．如图所示，将密度均匀的正方体甲、乙置于水平地面上，它们对水平地面的压强相等，现沿水平方向分别切去厚度，，使得切去部分质量相同。关于甲、乙的密度、和所切去厚度的大小判断，正确的是( )
A. B.
C.， D.，
7．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M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平.下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力
B.两种液体的密度
C.两种液体对容器底部的压强
D.两种液体对容器底部的压力
8．如图所示，甲乙两个底面积不同的圆柱形容器，内部装有深度相同的水，此时水对容器底部的压强均为p，将甲容器中的水全部倒入乙容器中，乙容器中的水对容器底部压强增加量为0.4p；若将乙容器中的水全部倒入甲容器中，甲容器中的水对容器底部压强为( )
A.4.5p B.3.5p C.2.5p D.1.4p
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分）
9．如图所示的实例中，为了减小压强的是( )
A.如图甲，图钉帽面积大 B.如图乙，挂车装多个车轮
C.如图丙，给自行车轴上机油 D.如图丁，切蛋器钢丝很细
10．如图所示是小明自制的一个简易密度计。他用一根实心塑料杆作为标度杆，在其下端缠绕适量的铜丝作为“配重”，在塑料杆中部套上一个泡沫塑料球作为“浮子”。下列分析正确的是( )
A.若该密度计在液体中无法保持竖直的漂浮状态，则应适当增加配重
B.该密度计漂浮在不同液体中受到的浮力均相等
C.该密度计的刻度值越往上越大
D.为更明显的反映出不同液体的密度大小，应选择较细的塑料杆作为标度杆
11．盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种挑选种子的方法，选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，种子静止时如图所示。则( )
A.良种所受浮力小于重力，次种所受浮力等于重力
B.若良种和次种的质量相同，则次种受到的浮力较小
C.若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大
D.若要选出更加饱满的种子，则需往盐水中再加入盐
12．如图甲所示，一实心圆柱体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下，从水面下一定深度开始，以0.1m/s的速度匀速向上运动。绳子的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。整个过程水面高度不发生变化。下列分析正确的是( )
A.金属块受到的重力为20N
B.金属块的密度为
C.金属块的底面积是
D.浸没在水中时金属块所受浮力是10N
三、填空题（每空2分，共14分）
13．如图所示是在野外发现的动物脚印，野生动物保护部门的成员常常会根据动物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等，分析动物的种类、体重、行走速度以及可能的行进方向等。脚印的_______________可以反映压强的大小，再结合脚印的_______________，可以大致算出动物的体重。
14．科技改变未来也改变了我们的生活，给我们的生活带来翻天覆地的变化。图中为“扫地机器人”和“擦窗机器人”工作时的情景：
(1)“擦窗机器人”的“腹部”有吸盘，擦窗时，它的真空泵会将吸盘内的空气向外抽出，在______________作用下吸在竖直玻璃上；
(2)“扫地机器人”工作时扇叶带动内部空气流动起来，使内部气压______________（填“增大”“减小”或“不变”），利用内外气压差将垃圾吸入机器人内部的集尘袋。
15．如图甲所示，小潼用1m长玻璃管再现托里拆利实验，测得当地的大气压等于______cm高水银柱所产生的压强；接着小潼在一端封闭的玻璃管中装入一段长10cm的水银柱，如图乙所示，则管中封闭气体的压强等于_______cm高水银柱所产生的压强。
16．如图所示，用两个吸盘模拟马德堡半 球实验，将两个吸盘对接，用力挤出空气后难以将其分开，说明空气具有“力量”，这一“力量”说明了_________________的存在。
四、实验题（共24分）
17．（12分）在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想：
A.可能与物体浸入液体的深度有关；
B.可能与物体的密度有关；
C.可能与液体的密度有关；
D.可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙（甲和乙的体积相等但密度不同）、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是_______N。
(2)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想______________是错误的。
(3)分析比较实验______________，可以验证猜想D是正确的。
(4)分析比较实验②⑥⑦可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与______________有关。
(5)小明通过分析比较实验①③④，认为猜想A是正确的。你认为小明的观点是______________（选填“正确”或“错误”）的，并说明理由：______________。
(6)综合分析以上数据，可以得出物体甲的密度为______________。（，g取10N/kg）
18．（12分）小丽在实验室发现如图1甲所示的双探头压强计，激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)该压强计的U形管A、B中装入同种液体、在使用前，小丽发现U形管左右两侧的液面不在同一水平面上，接下来的操作应是____________（填选项字母）；
A.拆除软管重新安装 B.向U形管内添加适量水
(2)小丽用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面出现了明显的高度差且保持稳定，说明装置____________（选填“漏气”或“不漏气”）。从结构来看，压强计______________（选填“是”或“不是”）连通器；
(3)小丽把压强计的探头浸入水中某一深度，并分别朝侧面、朝下、朝上，发现两个U形管的液面高度差都保持不变，说明在同种液体内部的同一深度，各个方向的压强____________；
(4)如图乙所示，把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中。根据图甲中高度差和，请判断图乙中能基本反映橡皮膜受到水的压强情况的是______________（填字母）；
(5)小丽制作了如图2甲所示的装置，将容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔，在左右两侧加入相同深度的水和盐水（如图2乙所示）。观察到橡皮膜向左凸起。这一现象说明深度相同时，______________越大，压强越大；
(6)小丽想用该装置测量未知液体的密度。她在右侧容器壁上距离橡皮膜中心高度为处做一标记。测量时，在右侧加入待测液体至标记处，左侧加水直至橡皮膜恢复原状，测出此时左侧水面到橡皮膜中心的深度为h。则待测液体的密度____________（用h、和表示）；
(7)实验结束后，小丽发现图2丙中标记位置处因多次使用略有磨损，导致每次加液时实际液面略低于标记线，则测得的密度值将____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
五、计算题（共18分）
19．（8分）如图所示是某款儿童电动平衡车，质量为13kg，车轮与水平地面的总接触面积为，一质量为17kg的儿童骑行该平衡车在平直的道路上以3m/s的速度匀速行驶，受到的阻力为80N，，求：
(1)儿童骑行平衡车时车对地面的压强；
(2)骑行时，该平衡车的牵引力做功的功率。
20．（10分）如图甲，用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下，静止时测力计读数为1.5N；如图乙，将该木块静置于平放的盛水容器中，木块有的体积露出水面。已知水的密度为，g取10N/kg，求：
(1)图乙中木块所受的浮力大小？
(2)木块的体积？
(3)木块的密度？
参考答案
1．答案：D
解析：A.鞋底刻有花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意；
B.图钉的钉冒比图钉尖的面积做得大，当压力一定时，受力面积越小压强越大，钉冒压强比钉尖小，为了减小压强，故B不符合题意；
C.钢轨下面铺上枕木是在压力一定时，增大受力面积来减小压强的，故C不符合题意；
D.用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强的，故D符合题意。
故选D。
2．答案：C
解析：如图容器装入相同质量的水，容器的底面积相等，三容器内水的深度
又因为，所以容器底部受到水的压强
再根据公式可知容器底部受到水的压力最大的还是丙。故C符合题意。
故选C。
3．答案：B
解析：A.在装置顶部开一个小洞，空气进入试管，在大气压的作用下，水银会向下流出，故A错误；
B.将玻璃管稍微倾斜，由于大气压不变，管内外水银面高度差不变，故B正确；
C.将此装置从地面移至山顶，海拔升高，大气压降低，对水银柱支持力减小，玻璃管内水银面会下降，故C错误；
D.托里拆利实验中，水银柱的高度和水银管的粗细无关，换用粗玻璃管，管内外水银面高度差不变，故D错误。
故选B。
4．答案：C
解析：增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力。雕刻模具用的刻刀刀头很尖细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．答案：D
解析：茶壶的壶身与壶嘴，底部连通，上端开口，构成连通器，利用了连通器的原理。
A.液体压强计的一端开口，一端封闭，不是连通器，故A不符合题意；
B.拦河大坝做成上窄下宽的形状，是因为液体压强随深度的增加而增大，故B不符合题意；
C.活塞式抽水机利用的是大气压强，不属于连通器，故C不符合题意；
D.排水管反水弯两端开口，中间相连通，是连通器，故D符合题意。
故选D。
6．答案：A
解析：设甲、乙两个正方体的边长分别为a和b，根据，由于它们对水平地面的压强相等，即
则
由图得，故，甲
现沿水平方向分别切去厚度，使得切去部分质量相同，根据
得
即
解得
所以，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．答案：D
解析：A.小球 M 在甲液体中漂浮，则浮力 ，小球 N 在乙液体中悬浮，则浮力 ，由于小球 M 、 N 完全相同，即 ，则有 ，故A错误；
B.小球 M 在甲液体中漂浮，则密度 ，小球 N 在乙液体中悬浮，则密度 ，由于小球 M 、 N 完全相同，即 ，则有 ，故B错误；
C.由B选项分析得 ，两容器液面相平即容器底部深度 h 相同，根据液体压强计算公式 可知，，故 C 错误；
D.由C选项分析得容器底部液体压强 ，两容器底面积相同，由压力计算公式 得，容器底部受到液体压力 ，故D正确.
8．答案：B
解析：甲乙容器中水对容器底的压强。甲原有水的体积，乙原有水的体积。将甲的水全部倒入乙，乙中增加的深度
压强增加量
由题知，因此得，即。将乙的水全部倒入甲后，甲中水的总体积
总深度
最终压强
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．答案：AB
解析：A.图钉帽面积大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A符合题意；
B.挂车装多个车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意；
C.给自行车轴上机油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故C不符合题意。
D.切蛋器钢丝很细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。故选AB。
10．答案：ABD
解析：A.为使密度计竖直漂浮，应使密度计的下部分质量大，降低重心、提高稳定性；若该密度计在液体中无法保持竖直的漂浮状态，则应适当增加配重，故A正确；
B.该密度计在不同液体中处于漂浮状态，由沉浮条件可知，浮力等于重力，密度计的重力不变，故在不同液体中浮力相等，故B正确；
C.密度计在不同的液体中浮力相等，根据可知，液体的密度越小，密度计排开液体的体积越大，即浸入液体中的体积越大，则标记对应的刻度值越小，即密度计的刻度值越往上越小，故C错误；
D.根据
可得，当液体密度变化时有，可见，选择较细的塑料杆作为标度杆，横截面积较小，则当液体密度变化量相同时，密度计浸入液体的深度变化较大，所以能更明显的反映出不同液体的密度大小，故D正确。
故选ABD。
11．答案：ACD
解析：A.良种下沉，所受浮力小于重力，次种漂浮，所受浮力等于重力，故A正确；
B.若良种和次种的质量相同，根据可知，良种和次种的重力相同，所以次种受到的浮力较大，良种受到的浮力小于重力，次种所受浮力等于重力，则次种受到的浮力较大，故B错误；
C.若良种和次种的体积相同，良种沉底，排开的盐水的体积大，由可知，良种受到的浮力较大，故C正确；
D.更饱满种子的密度更大，若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，将较次的种子漂浮起来，故D正确。
故选ACD。
12．答案：BCD
解析：A.如图所示，AB段拉力不变，表明浮力不变，物体浸没在水下。BC段拉力变大，表明浮力变小，物体逐渐露出水面，CD段拉力不变，表明物体完全露出水面。CD段物体完全露出水面，拉力等于物体的重力，所以金属块的重力为30N，故A错误；
D.AB段拉力不变，物体浸没在水中，根据称重法测浮力可知，浸没在水中时金属块受到的浮力
故D正确；
B.金属块的质量为
浸没时，物体的体积等于排开水的体积，则金属块的体积为
金属块的密度为
故B正确；
C.BC端物体逐渐露出水面，水面高度不变，则金属块的高度为
金属块的底面积为
故C正确。
故选BCD。
13．答案：深浅；大小
解析：根据转换法，可以通过动物在地面上留下脚印的深浅来反映压强的大小，根据
可知，再结合脚印的大小可大致得出动物的体重。
14．答案：(1)大气压
(2)减小
解析：(1)擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气抽出，使泵内气压小于外界大气压，在大气压力的作用下，“擦窗机器人”能吸在竖直玻璃上。
(2)机器人吸尘的工作原理是通过电机转动带动内部空气流速加快压强减小，从而将杂物吹入吸尘器内。
15．答案：；65
解析：在托里拆利实验中，玻璃管内外液面的高度差反映了大气压的大小，由甲图可知，此地大气压的值为高水银柱所产生的压强。乙图液柱在竖直方向受力平衡，液柱受到向下的重力产生的压强和内部空气压强之和等于外部大气压强，则内部气体压强等于
16．答案：大气压
解析：当用两个吸盘模拟马德堡半球实验，用力挤出空气后，吸盘内部的空气减少，气压降低，而吸盘外部的大气压不变。此时，外部的大气压大于内部的气压，就会对吸盘产生压力，使得难以将两个吸盘分开。这一现象清晰地说明了大气压的存在。
17．答案：(1)2.0
(2)B
(3)①③④
(4)液体的密度
(5)错误；见解析
(6)
解析：(1)由①知，物体甲的重力，由图⑤知，物体甲完全浸没在水中时所受拉力，则
(2)由图①⑤所示实验可知，物块甲浸没在水中时受到的浮力，由图②⑥所示实验可知，物块乙浸没在水中时受到的浮力为
甲与乙的密度不同，它们受到的浮力相等，因此由①⑤与②⑥所示实验可知，物体受到的浮力与物体的密度无关，故猜想B是错误的。
(3)分析比较实验①③④，液体的密度相同，但④中物体排开液体的体积大于③中物体排开液体的体积，且测力计的示数变小，根据可知物体所受浮力变大，可得：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大，猜想D是正确的。
(4)②⑥⑦中同一物体浸没在不同的液体中，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，测力计的示数不同，浮力不同，由②⑥⑦可探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体密度的关系。
(5)在探究浮力与物体浸入液体深度的关系时，要控制液体密度和排开液体体积相同。而实验①③④中，物体虽然都是在水中（液体密度相同），但在③④中物体排开液体的体积不同（③中部分浸入，④中完全浸入），没有控制排开液体体积相同，所以不能得出浮力与物体浸入液体深度有关的结论。
(6)物体甲浸没在水中时受到的浮力，根据阿基米德原理得物体甲的体积
物体甲的质量为
物体甲的密度
18．答案：(1)A
(2)不漏气；不是
(3)相等
(4)D
(5)液体密度
(6)
(7)偏小
解析：（1）使用压强计之前，U形管左右两侧的液面不在同一水平面上，是因为软管内封闭的气体压强与外界气压不相等，需要拆除软管重新安装，使U形管中两管上方的气体压强都等于大气压，当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就相平，故选A。
（2）用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面出现明显高度差且保持稳定，说明装置不漏气；若装置漏气，U形管两侧液面均与大气连通，两侧液面没有高度差。
连通器是上端开口、下端连通的容器，压强计一端是封闭的，所以压强计不是连通器。
（3）把压强计的探头浸入水中某一深度，并分别朝侧面、朝下、朝上，两个U形管的液面高度差都保持不变，即仅改变探头朝向时，液体压强不变，说明在同种液体内部的同一深度，各个方向的压强都相等。
（4）由图甲可知探头C的位置较高，深度较小，且有，可以说明：同种液体中，液体深度越大，压强越大。如图乙所示，橡皮膜朝左、朝右、朝前、朝后时的所处深度相同，大于朝上目小于朝下时所处深度，则橡皮膜朝上时受到的压强最小，朝左、朝右、朝前、朝后时受到的压强次之，朝下时受到的压强最大，所以图乙中能基本反映橡皮膜受到水的压强情况的是D。
（5）左右两侧加入相同深度的水和盐水，观察到橡皮膜向左凸起，说明右侧盐水对橡皮膜的压强大，即深度相同时，液体密度越大，压强越大。
（6）当橡皮膜恢复原状时，左右两侧液体对橡皮膜的压强相等，根据可得则液体密度
（7）标记位置因多次使用略有磨损，导致每次加入的待测液体的实际液面略低于标记线，液体在橡皮膜中心处的压强变小，实验时会使得水的压强变小，水的深度h变小，但是计算待测液体密度时，待测液体的深度仍按计算，根据可知，测得的密度值将偏小。
19．答案：(1)；(2)240W
解析：(1)人和车的总重力
儿童骑行平衡车时车对水平地面的压力
儿童骑行平衡车时车对地面的压强
(2)因为平衡车在平直的公路上匀速行驶，所以，由二力平衡条件可知，平衡车的牵引力
骑行时该平衡车电动机的机械功率
20．答案：(1)1.5N；(2)；(3)
解析：(1)由图甲可知，木块的重力
图乙中木块为漂浮状态，所以木块受到的浮力
(2)图乙中木块排开水的体积
由题意可知
则
(3)木块的质量
=0.15kg
木块的密度

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