浮力与压强难题3.14

COOCO.因你而专业.可圈可点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、综合题总分得分一、计算题（每空？分，共？分）1、如图所示，体积相等、密度分别为的ρA、ρB的A、B两个立方体正对叠放在水平桌面上，且ρA：ρB=1：3．A对B的压强为pA，B对桌面的压强为pB．①如果A的体积为1.0×10﹣3米3，密度为3×103千克/米3，求A的质量、A对B的压强．②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ρ0，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C置于水平桌面上，容器C中盛有高为5h、体积为5×10-3米3的某液体乙（ρ乙＝0.8×103千克/米3）。①求液体乙的质量m乙。②正方体A对B的压强等于容器C中MN（液体深度为3h）处的压强，求出物体A的密度ρA。③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ρl，半径为r的半球体放在盛有密度为ρ2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？评卷人得分6、某教师用“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ρ0，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ρ1ρ2，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2ρ1ρ2/(ρ1+ρ2)．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0.5×103kg/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10N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1×10-2m2，弹簧测力计的挂钩上挂着一重为12N，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：(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？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1.013×l05Pa增加到1.013×108Pa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/Pa•m3/Pa•m31.013×1052.24×10﹣22.3×1032.3×1031.013×1072.24×10﹣42.3×1032.3×1035.065×1070.62×10﹣43.1×1032.3×1031.013×1080.46×10﹣44.1×1032.3×103（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1.013×105Pa增加到1.013×107Pa的过程中，我们可以将公式简化为，则这时的p﹣V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1.013×106Pa，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。三、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ρ0=1.0x105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103Kg/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4h．C．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ρ1的液体，乙容器中装有密度为ρ2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=3∶2。将体积相等的密度为ρA的金属球A和密度为ρB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N1∶N2=5∶12。两容器放入金属球后，液体对甲容器底增加的压强为Δp1，液体对乙容器底增加的压强为Δp2。已知：ρ1∶ρA=1∶4，ρ2∶ρB=1∶10，则Δp1与Δp2之比为A．5∶2B．2∶5C．5∶6D．6∶5评卷人得分评卷人得分17、一个实心球由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ρ1ρ2，如图所示，如果实心球完全浸入静水中能保持悬浮状态，则A．ρ1=ρ2B.ρ1+ρ2=ρ水C.ρ1-ρ2=ρ水D.(ρ1+ρ2)/2=ρ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．D．19、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，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.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ρ，则下列说法中正确的是（）A．物块的密度为B．物块的重力为（a﹣h）ρgaC．物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg（a﹣h）D．为了使物块掉落于河水中，力F至少是五、综合题（每空？分，共？分）21、小华家有一个实心金属球，为确定其材料，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）评卷人得分评卷人得分参考答案一、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=ρV=3×103kg/m3×1×10﹣3m3=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====ρAghA=3×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=2940Pa；（2）B对桌面的压强：pB==ρBghB+ρAg所以出pA：pB==，若取x=则上式可以表示为，且0≤x≤1设0≤x2＜x1≤1，则y=+x12﹣（+x22）=（x2﹣x1）（﹣x2﹣x1）＜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）p0πd2/4（2）h0=4G/πd2ρ0g【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