浮力与压强难题(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上COOCO.因你而专业.可圈可点HTTP:/COOCO.NET.CN web试卷生成系统谢谢使用题号一、计算题二、实验,探究题三、选择题四、多项选择五、综合题总分得分评卷人得分一、计算题（每空？ 分，共？ 分）1、如图所示，体积相等、密度分别为的A、B的A、B两个立方体正对叠放在水平桌面上，且A：B=1：3A对B的压强为pA，B对桌面的压强为pB如果A的体积为1.0103米3，密度为3103千克/米3，求A的质量、A对B的压强如果逐渐减小A的体积，但始终保持A的形状为立方体且密度不变，在A的体积逐渐减小的过程中，列出pA与pB的比值的表达式，并指出比值的变化规律2、某

2、教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在，其做法如下：取两个直径相差很小的平底试管，将细试管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置（保持竖直），会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图23所示，细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”，取决于开始时插入粗试管的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为G，外直径为d，水的密度为0，大气压强为p0,请你通过推导计算，回答下列问题：（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？（2）细试管开始插入的深度h0满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”。3、如图所示，边长为2h的完全相同的正方体A和B叠放在一起后和轻质薄壁圆柱形容器

3、C置于水平桌面上，容器C中盛有高为5h、体积为510-3米3的某液体乙（乙0.8103千克/米3）。求液体乙的质量m乙。正方体A对B的压强等于容器C中MN（液体深度为3 h）处的压强，求出物体A的密度A。现从物体A的上方水平切去高为h的物体，从容器C中抽出液体的深度同为h，使物体B和容器C对水平桌面的压强分别为pB和pC，通过计算比较pB和pC的大小关系及其h对应的取值范围。4、有一密度为l，半径为r的半球体放在盛有密度为2的液体的容器的底部，它与容器底部紧密接触（即半球表面与容器底部之间无液体），如图所示，若液体的深度为H，则半球体对容器底部的压力是多大？（不考虑大气压强的影响） 5、某学校

4、科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型，这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门，冲刷便池中的污物。如图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱A是一个边长为50cm的正方体；浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体，其底面积SB为80cm2，高为35cm；放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体，其底面积Sc为55cm2，厚度d为1.5cm；放水阀门C能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根轻绳与浮筒相连，绳的长度l为10cm。请你计算出水箱中的水深H至少为多少时，浮筒B刚好能将放水阀门C打开？6、某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在，其做法如下：

5、取两个直径相差很小的平底试管，将细试管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置（保持竖直），会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图23所示，细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”，取决于开始时插入粗试管的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为G，外直径为d，水的密度为0，大气压强为p0,请你通过推导计算，回答下列问题：（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？（2）细试管开始插入的深度h0满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”。7、 两种金属的密度分别为12，取质量相同的这两种金属做成合金，假设这两种金属在混合过程中，体积不变试证明该合金的密度为212/(1

6、+2) 8、有边长为的正方体木块A和未知边长的正方体石块B。已知。现把A放入盛有足够深的水的容器中，静止后有露出水面（如图甲所示）。请解答以下问题：（1）求木块的密度（2）若把B轻放到A上，静止时A刚被浸没（如图乙所示），若B的密度求B的边长b；（3）若把A、B用轻绳连接后，A上B下地送入水中被水浸没（如图丙所示），然后释放。请分析释放后它们上浮还是下沉？ 9、小玲在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得

7、的盐水密度是多少？10、边长为10cm的立方体木块，质量为600g，现用 一根细线使木块与容器底部相连，让木块浸没在水中，如图7所示；已知容器底面积为200,质量为1kg；细线长10cm, 此时液面深25cm。（1）绳子的拉力为多大？（2）剪断绳子，待木块静止后，这段过程木块克服重力做了多少功？（3）剪断绳子，待木块静止后，水对容器底部压强变化了多少？此时容器对地面的压强是多少？ 11、为响应重庆市政府”创模”号召,干净卫生,节能减排,学校物理兴趣小组的同学们结合本校实际情况进行调查,细心的同学们发现洗碗槽处容易堆积食物残渣,如久不冲刷就极易引起下水管道的堵塞,于是设计了一个自动拔塞的冲水桶安

8、装在洗碗槽前方,如图6所示,已知桶深55cm,当进水管在桶中注入的水深在桶沿下5cm时,浮子A会自动拉起薄片B进行冲水,已知浮子A是一个密度为0.5103kg/m3，边长为10cm正方体泡沫块,薄片B的质量为0.2kg,面积为5cm2且厚度不计,求（1）浮子A的重力是多少N?（2）桶底受到的最大压强是多少Pa?（3）此时浮子A与薄片B间的细绳的长度是多少cm?12、如图5所示，一重为10 N的容器放在水平桌面上，容器内盛有质量为2kg的水，容器的底面积为110-2m2，弹簧测力计的挂钩上挂着一重为12 N，体积为400cm3的物块，现将物块浸没于水中，容器内水面由15cm上升到18cm，求：(

9、1) 物块放入水中前，容器底受到的水的压力？(2) 物块放入水中后，弹簧测力计的读数？(3) 物块放入水中后，容器对桌面的压强？评卷人得分二、实验,探究题（每空？ 分，共？ 分）13、叶子探究在温度为0条件下，一定质量的氮气的压强和体积的关系她将压强由1.013l05Pa增加到1.013108Pa的过程中，得到如下实验数据（其中a、b对氮气来说是常数）：P/PaV/m3PV/Pam3/Pam31.0131052.241022.31032.31031.0131072.241042.31032.31035.0651070.621043.11032.31031.0131080.461044.1103

10、2.3103（1）由上述实验数据可以得到如下公式： =K （K为常数），其中K= （写上单位）由数据形式变为公式形式运用了 法（2）在压强由1.013105Pa增加到1.013107Pa的过程中，我们可以将公式简化为 ，则这时的pV关系可以用图象中的图线 来表示（3）实验中若氮气的压强为1.013106Pa，则它的体积为 14、实验桌上有如下器材：烧杯、系有细线的石块、六种不同密度的液体（其密度均小于石块密度）、密度计、弹簧测力计。请利用上述器材设计实验证明：在排开液体的体积保持不变时，物体浸入液体所受到的浮力与液体密度成正比。要求：（1）写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表格。评卷人得分三

11、、选择题（每空？ 分，共？ 分）15、如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整1标准大气压近似取0=1.0x 105Pa，海水密度近似取=1.0103Kg/m3，g取10N/kg，下列说法正确的是（）A 水下7km处的压强相当于700个大气压B 若潜水器最快下潜的速度是42m/min，则到达7km海底需要4hC 潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力D 深海潜水

12、器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的16、圆筒形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器中装有密度为1的液体，乙容器中装有密度为2的液体，两容器中液体的体积相等，甲容器的底面积为S甲，乙容器的底面积为S乙，且S甲S乙=32。将体积相等的密度为A的金属球A和密度为B的金属球B分别放入两容器的液体中，如图所示。金属球A受支持力为N1，金属球B受支持力为N2，且N1N2=512。两容器放入金属球后，液体对甲容器底增加的压强为p1，液体对乙容器底增加的压强为p2。已知：1A=14，2B=110，则p1与p2之比为A52 B25 C56 D6517、一个实心球由

13、两种不同的均匀物质组成，两种物质各占一半体积，其密度分别为12，如图所示，如果实心球完全浸入静水中能保持悬浮状态，则A1=2 B. 1+2=水 C. 1 - 2=水 D. (1+2)/2=水18、如图所示，在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A，在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B，金属块B浸没在液体内，而木块漂浮在液面上，液面正好与容器口相齐某瞬间细线突然断开，待稳定后液面下降了；然后取出金属块B（不考虑水的损失），液面又下降了；最后取出木块A，液面又下降了。由此可判断A与B的密度比为 ( ) A B C D19、因为地震，造成了很多堰塞湖，假设有一块立方体石块堵住了水的去路，

14、设水的密度为，石块的质量为，石块的左右侧面为正方形，边长为，宽度为，石块与地面足够粗糙，不会滑动，水若能推倒石块，则石块的宽度应该满足的条件是 ( )A. B. C. D. 评卷人得分四、多项选择（每空？ 分，共？ 分）20、如图所示，边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB边上施加一个力F使其绕DD边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为h，水的密度为，则下列说法中正确的是（）A 物块的密度为B 物块的重力为（ah）gaC 物块漂浮在水面时底面受水的压强为g（ah）D 为了使物块掉落于河水中，力F至少是评卷人得分五、综合题（每空？ 分，共？ 分）21、小华家有一个实心金属球，为

15、确定其材料，她决定用学过的物理知识测出金属球的密度。由于身边没有测量质量的工具，于是她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗。设计了一个测金属球密度的实验,如图19所示。请按照他的设计思路完成下列步骤。（1）将圆柱形容器放在水平桌面上并装入适量的水。（2）让塑料小碗漂浮在水面上，测出容器内的水深为H1，如图19（甲）所示。（3）当把金属球放入塑料小碗中，漂浮在液面时，测出容器内的水深为H2，如图19（乙）所示。（4） （5）则金属块的密度表达式为 。（水的密度用水表示）参考答案一、计算题1、（1）A的质量为3kg；A对B的压强为2940Pa；（2）pA与pB的比值的表达式为，在A的体积逐渐减小

16、的过程中，pA：pB的数值在减小【解析】试题分析：（1）物体A的质量：m=V=3103kg/m31103m3=3kg；物体A的边长：h=0.1m对地面的压力：FA=GA，A对B的压强：pA=AghA=3103kg/m39.8N/kg0.1m=2940Pa；（2）B对桌面的压强：pB=BghB+Ag所以出pA：pB=，若取x=则上式可以表示为，且0x1设0x2x11，则y=+x12（+x22）=（x2x1）（x2x1）0所以y是减函数，是增函数；即在A的体积逐渐减小的过程中，pA：pB的数值在减小考点：压强的大小及其计算；密度公式的应用点评：本题考查了压强大小的计算和密度公式的应用，关键是物体可

17、以大小不变的传递压力和水平面上物体的压力和物重相等，难点是利用极端假设法判断两者的压强之比2、（1）p0d2/4（2） h0=4G/d20g【解析】物体在平衡力的作用下运动状态不变，要往上爬升，往上的力开始时稍大于往下的力，匀速运动时就相等了。（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是F0=p0S=p0d2/4。（2）细试管受力情况如图。细试管刚好能“爬升”时，细试管受力平衡F0=G+F，p0S=G+（p0-0gh0）S，h0=4G/d20g。3、m乙=乙V乙=0.8103千克/米35103米3= 4千克 3分pghAg2h乙g3hA1.2103千克/米33分pBpCBg（4hh）

18、g（5hh）1分h2 h，当h2 h时，pBpC当h2 h时，pBpC当h2 h时，pBpC舍去 2分 4、解 设想半球体的下表面下有液体，则下表面受到的液体压力应为：F下p下S=2gHr2 此时半球体受到的浮力应为：F浮2g2/3r3 所以此时液体对半球体上表面的压力为：F上F下F浮2gHr22g2/3r3 故原题中半球体对容器的底部的压力为：F上十mg 2gHr22g2/3r3+1g2/3r3=2gHr2 + 2/3r3g(1 2 ) 5、取B、C整体为研究对象，受力分析由平衡条件得 而水对阀门C的压力 B受到的浮力 由并代入数据得 H=0.415 m. 其中：各2分；各3分。6、（1）p

19、0d2/4（2） h0=4G/d20g【解析】物体在平衡力的作用下运动状态不变，要往上爬升，往上的力开始时稍大于往下的力，匀速运动时就相等了。（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是F0=p0S=p0d2/4。（2）细试管受力情况如图。细试管刚好能“爬升”时，细试管受力平衡F0=G+F，p0S=G+（p0-0gh0）S，h0=4G/d20g。7、8、（1）解：因木块漂浮，故 1分 即2分 1分 （2）解：A、B的总重力等于A受到的浮力，故 1分 即2分 把、代入上式解得 1分 （3）解：刚释放时，A、B受到的浮力为 2分 A、B的总重为 1分 所以 1分故，释放后它们上浮9、小玲

20、自制的密度计在水中和盐水中都是竖直漂浮。则两情况下此密度计所受浮力大小相等（都等于此密度计的重力）。而由阿基米德原理又可以建立浮力大小与液体密度的关系，据此建立方程，则可求得盐水的密度。参考答案以表示盐水密度，0表示水的密度，设密度计漂浮于液面上时，浸入盐水中的深度为h，浸入水中的深度为ho，并以S表示木杆的横截面积。由于不考虑铅丝的体积，则由阿基米德原理知，密度计在盐水中时所受到的浮力大小为：密度计在水中时所受到的浮力大小为由于两情况下浮力大小都与密度计本身重力相等，即，故有：故得盐水的密度为10、11、解：（1） （2） （3） 12、二、实验,探究题13、；2.3103Pam3；等效替代

21、；pv=k；b；2.27103m3【解析】试题分析：（1）通过观察，表中的数据P、V是变量，是一个定值从表中可以得出K的数值用数据替代了公式（2）由数据可以看出在压强由1.013105Pa增加到1.013107Pa的过程中，PV的乘积可以看成一个定值，pV关系可以看出压强增大，体积减小（3）在压强由1.013105Pa增加到1.013107Pa的过程中，对应体积分别为2.24102到 2.24104，所以当压强为1.013106Pa时，可求对应体积解：（1）由实验数据可以看出，是一个定值，可以看作常数，为2.3103Pam3，这是应用了等效替代法（2）在压强由1.013105Pa增加到1.01

22、3107Pa的过程中，PV乘积不变，可将公式简化为PV=K，pV关系可以看出压强增大，体积减小，故选b（3）由公式PV=K可知，K是一个定值，当压强为1.013l06Pa，对应体积V=2.27103m3考点：压强的大小及其计算；物理学方法点评：本题主要考查了利用等效替代法解决问题，关键是从所给信息中找到有用的数据，根据数据得出结论，这是本题的难点也是重点14、（1）实验步骤： 用调好的弹簧测力计测量石块在空气中的重G，并记入表格中； 用密度计测量第一种液体的密度1，并记入表格中；用弹簧测力计提着石块，使石块浸没液体中，记下弹簧测力计的示数F1，并记入表格中； 用密度计测量第二种液体的密度记为2

23、并记入表格中；用弹簧测力计提着石块，使石块浸没液体中，记下弹簧测力计的示数F2，并记入表格中； 仿照步骤，分别将36和F3F6记入表格中；根据F浮=G-F计算石块所受浮力F浮1F浮6； 整理实验器材。（2）实验记录表： /（kgm-3） G/N F/N F浮/N三、选择题15、ACD【解析】试题分析：A、水下7km处的压强是P=液gh=1.0103Kg/m310N/kg7000m=7107Pa，1个标准大气压P0=1.0105Pa，相当于=700个，故该选项说法正确；B、潜水器最快下潜的速度是42m/min，则到达7km海底需要t=min=2.8h，故该选项说法不正确；C、潜水器在水面下处于悬

24、停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项说法正确；D、深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的，故该选项说法正确考点：平衡力的辨别；速度公式及其应用；液体的压强的计算；物体的浮沉条件及其应用点评：本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了求平均速度、海水压强、浮力的计算，判断潜水器的运动状态，考查的点较多，属于难题16、C 17、D 18、D 19、B 四、多项选择20、ACD【解析】试题分析：A、因为物块漂浮，所以F浮=gV排=ga2（ah）=G=mg=物gV=物ga3，整理得物=所以A

25、说法正确，符合题意B、A选项中已经求得物=，所则物块所受的重力G=mg=物gV=物ga3=ga3=（ah）ga2所以B说法错误，不符合题意C、物块漂浮时底面所处的深度为ah，则物块底面所受水的压强P=g（ah）所以C说法正确，符合题意 D、物体重力为G=mg=物Vg=物a3g，根据杠杆平衡条件FL1=GL2，所以F=所以D说法正确，符合题意考点：液体的压强的计算；密度的计算；重力的计算点评：本题考查面比较广，有浮力、密度、压强、杠杆平衡条件等的计算，重点是各种公式的应用，难点是做出力臂的大小，这是最容易出错的，也是最难的五、综合题21、（4）将金属球从塑料小碗中拿出，放入水中,记下液面的深度为H3; 3分 （5）r金=（H2-H1）r水 /（H3-H1） 3分四、计算题（本大题包括3个小题，共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）专心-专注-专业