资源描述
《压强》练习
-------王 鑫
一.填空题:
1.浮力就是液体对物体__________ 和__________之差。与容器紧密接触的蜡
块之所以没有浮起来是因为________。
2.密度计可用来测量_________,测量时它受的浮力________它受到的重力,当把密度计放入某种液体中时,刻度1.000 在液面的上方,则此液体的密度_________水的密度。(选填“大于”、“等于”、或“小于”)。
3.体积为810米的充氦气球,在空气中受到的浮力是_______牛(空气密度是1.29千克/米3).若它自身重5106牛,则还能载重___________如果气球要下降,通常采用___________来实现。
4.质量相同的木块和冰块(水<冰 )分别放在盐水和水中,均浮在液面上,木块受到浮力 冰块受到浮力,木块排开盐水的体积 冰块排开水的体积。(选择“大于”、“等于”或“小于”)。
5.一个铜球质量为40克,放入水中恰好能悬浮,则可知铜球的体积应为 厘米。
6.密度是0.2510千克/米的物体浮在水面上,要使它恰好浸没在水面以下,在此物体上所加的另一物体重应为该物体重的 倍。
7.在弹簧秤下挂一个密度为3的物体,当物体全部浸没在水中时,弹簧秤的示数是98牛,当物体全部浸没在另一种液体中时,弹簧秤的示数是58.8牛,则这种液体的密度为_________千克/米。
8.弹簧秤下挂一物体,弹簧称的示数为G,把物体没入甲液体中,弹簧秤示数为,把物体没入液体中,弹簧秤示数为,则甲、 乙两液体的密度之比是 。
二.选择题:
1.用手将一木块浸在水中某一深度,松手后,在木块浮露出水面前的上浮过程中,下列说法正确的是 ( )
A木块所受的浮力、重力都不变。
B木块所受的浮力、重力都变小。
C木块所受的浮力变大、重力不变。
D木块所受的浮力变小,重力不变。
2.有体积相同,形状不同的铜、铁、铝三块金属,浸没在水中不同深度,如图1所示,比较它们所受的浮力的大小 ( )
A铜受浮力最大。
B铁受浮力最小。
C三者所受浮力一样大。
D无法确定。
3.一只装有水的木盆浮在水槽中,若将盆中的水取出一些倒入水槽内,则水槽中的水面将 ( )
A上升 B下降 C高度不变 D无法判断
4.如图2所示,在涂蜡的木棍下端缠一些铁丝,使它能竖直浮在水中,如果用刀把露出水面部分切去则其它部分将 ( )
A上浮 B下沉 C不上浮也不下沉 D都有可能
5.在河底有一圆柱形木桩,如图3,它没在水中的体积为0.2米,则木桩受到的浮力为 ( )
A1.9610牛 B小于1.9610牛
C 0 牛 D条件不足无法确定
6.将木块从盐水中取出,再丢入水中,则木块将 ( )
A上浮些,浮力减小 B上浮些,浮力不变
C下沉些,浮力增加 D下沉些,浮力不变
三、判断题
1.空气对轻的物体如气球、羽毛有浮力;对重的物体如铁块、石块没有浮力( )
2.物体浸没在水中越深,受到的浮力越大 ( )
3.浸没在同一液体中,体积相同的物体,不管上升还是下沉,受到的浮力都相等
( )
4.一支密度计测不同液体的密度时,在密度大的液体中,露出部分体积大( )
5.潜水艇在下潜过程中,所受压力越来越大,所以所受的浮力也越来越大( )
6.体积相同的木球和铁球放入水中,木球浮在水面,铁球沉入水底,说明木球受到的浮力大 ( )
7.个实心的,质量分布均匀的物体漂浮在水面上,将其分割成大小不同的两块,则这两块物体放到水中也漂浮 ( )
8.因为铁的密度比水大,所以凡是铁制品在水中都要下沉 ( )
四.计算题:
1.有一个重2牛的金属筒,口朝上放入水中时,有体积浸入水中,如果在筒内装入100厘米的某种液体后,再放入水中,金属筒有的体积露出水面。求:
(1)金属筒的体积
(2)该液体的密度
2.如图所示,木块浸没在水中,细线对它的拉力是2牛,剪断细线后木块浮上水面,静止时它浸入水中部分的体积为0.3分米。求木块的密度。
【提示与答案】
一、填空题
1.向上的压力, 向下的压力,蜡块没有受到浮力
2.液体的密度,等于,大于
3.1.01 10,5.110,缩小气囊的体积
4.等于,小于
木块与冰块都有漂浮于液面,则F浮=G物
木块与产块的质量相等,因此重力也相等,所以所受浮力也相等.
F浮木=F浮冰
盐水gv木排=水gv冰排
∵盐水>水
∴V木排<V冰排
5.40
铜球能悬浮在水中,则可知铜球的平均密度等于水的平均密度。
即=1.0×103千克/米3
∴V球=
6.3
水=4物
设另一物体重为G',两物体叠在一起漂浮在水面上,则有
G物+G'=F浮
∴物gv物+G'=水gV物
G'=(水-物)gv物=3物gv物=3G物
7.1.8103千克/米3
弹簧秤挂住物体,物体浸没在液体中时,物体受到三个力平衡:
物体浸没在水中:G物-F浮=F1 (1)
物体浸没在液体中:G物-F浮'=F2 (2)
由(1) 物gv物-水gv物=F1
gv物=
由(2) 物gv物-液gv物=F2
∴gv物=
∴=
∴=
物-液=0.6(物-水)
∴液=0.4物+0.6水=0.4310千克/米+0.61.010千克/米
=1.810千克/米
8.8:9
物体浸没在甲液体中时有:
G-F浮甲=
∴F浮甲=G
∴甲gV=G
∴甲=
物体浸没在乙液体中时有:
G-F浮乙=
∴F浮乙=G
∴ρ乙gV=G
∴ρ乙=
∴==
二、选择题:
1.A 2C 3C
设取出的水体积为V,它在盆中时排开水的体积为V排
G水=F浮=G排 水gv=水gv排 ∴V=V排
即水面高度不变.
4.A
木棍本来是漂浮在水上的:F浮=G棍 若把水面部分切去,木棍重力变小,而若木棍还保持在原来位置,则F浮>G'棍,因此木棍会上浮。
5.C 6D
三、判断题
1.× 2× 3√ 4√
5.× 6× 7√ 8×
四、计算题
1.已知G筒=2牛,V1=V筒
V液=100厘米=10010-6米
V2=(1-)V筒=V筒
求:(1)V筒 (2)液
解(1)空的金属筒漂浮在水面上
根据漂浮的条件 F浮=G筒 水gv1=G筒 水gV筒=G筒
∴V筒===3.010米
(2)筒中装了液体后,仍是漂浮在水面上
G筒+G液=F浮'
G筒+液gv液=水Gv2
G筒+液gv液=水gV筒
∴ρ液=
∴液=1.010千克/米-
=0.810千克/米
答:金属筒的体积为3米,液体的密度为0.810千克/米。
2.已知:F拉=2牛,V排=0.3分米=0.310米 求: 水
解: 细线拉住时,木块受到三个力: F浮=G+F拉
木块漂时,则 F浮'=G
∴G=水gv排=1.010千克/米9.8牛/千克0.310米=2.94牛
∴F浮=G+F拉=2.94牛+2牛=4.94牛
V木=
∴木==水=1.010米=0.610千克/米
答:木块的密度为0.610千克/米。
单元练习压强
一、填空题:
1、目前实验室能达到的最低压强约为帕,在这样的压强下,需要______千米2的面积才能获得1牛的压力。实验室里能达到的高压约为帕,在这样的压强下,1厘米2面积上产生的压力为______牛。
2、质量相等的立方体铝块和铜块放在水平桌面上,对桌面压强较大的是________。
3、如图所示,甲、乙是两块完全相同的砖,边长之比是4:2:1,甲对乙的压强是帕,则乙对水平支承面的压强是______帕。
4、水电站大坝高70米,当上游水位60米时,在坝底和距坝底40米处水的压强之比为__________。
5、测量液体压强的仪器是_____,测量大气压强的仪器是_______。
6、一只塑料桶,它的底面积为米2,倒入重为150牛的水,水的深度为30厘米,则桶底受的压强为_____帕。
7、在做托里拆利实验时,有空气漏入管内,当管竖直放置时,测得的大气压值是p1,当管倾斜放置时,测得大气压值为p2,则p1_____p2(选填“>”、“<”或“=”)
8、液体的沸点随气压的变化而变化。通常在高原上纯水的沸点______100℃(选填“大于”、“小于”或“等于”)。气体的液化温度也与压强有关,常用_____的办法使石油气在常温下液化。
9、离心式水泵的主要部件是_____和装在它里面的______。水泵起动前,要______。离心式水泵和活塞抽水机都是利用_____工作的。
二、选择题:
1、图钉做得帽大,这是为了
A、增大对图钉帽的压力 B、减小手对图钉帽的压力
C、减小图钉尖对墙的压力 D、减小图钉帽对手的压强
2、溜冰运动员穿了装有冰刀的溜冰鞋,可以在冰面上高速滑行,以下分析正确的是( )
A、冰刀较锋利,能够切碎冰面,把滑动摩擦变为滚动摩擦。
B、冰刀对冰面压强增大,使冰的溶点降低,冰刀下表层冰熔化成水,起到润滑作用。
C、冰刀很薄,使运动员对冰面的压力减小,因此摩擦力很小。
D、刀和冰的硬度大,相互接触时摩擦力小。
3、一个中学生站在水平地面上对地面的压强最接近于( )
A、10帕 B、100帕 C、1000帕 D、10000帕
4、三个完全相同的长方体木块,竖放在水平桌面上,若将下图中的阴影部分(底面积都相同)切除后,剩余部分对水平面的压强的大小是( )
A、PA>PB>PC B、PA<PB<PC
C、PB>PA>PC D、PC<PB=PA
5、如下图所示,长方体铁块A静止放在水平桌面上,若把A略向右移动,则A对桌面的压力F1、压强P的变化情况是( )
A、F不变,P不变 B、F不变,P变大
C、F变小,P变小 D、F变大,P变大
6、把重为77.42牛的正方体铁块放在面积是1米2的水平桌面中央,铁块对桌面的压强是( )
A、77.42帕 B、77420帕 C、7742帕 D、0.7742帕
7、两个完全相同的试管甲和乙,分别盛有质量相等的不同液体,按下图放置,则试管底部所受液体压强较大的是( )
A、甲
B、乙
C、一样大
D、条件不足,不能判断
8、如下图所示:在三个底面积相同的容器中分别倒入质量相等的水银,水酒精,则容器底部所受液体压强是( )
A、P甲<P乙<P丙
B、P甲>P乙>P丙
C、P甲=P乙=P丙
D、无法比较
9、潜水员穿上可以承受帕压强的潜水服潜水。若水面上的大气压为帕,则潜水员可以潜入水中的最大深度是( )
A、5米 B、50米 C、500米 D、100米
10、如下图所示,用截面积相同的粗细均匀玻璃管对三种不同的液体做托里拆利实验时的情形,玻璃管的顶端为真空,露出液体中的玻璃管内的液体质量分别是m1、m2、m3,则m1、m2、m3的大小关系是( )
A、m1>m2>m3 B、m1<m2<m3
C、m2>m3>m1 D、m1=m2=m3
11、下列情况中,可能会使气压计读数变大的是( )
A、把气压计从山下拿到山顶
B、季节从夏季变为冬季
C、天气由晴变阴
D、上述几种情况都不可能
12、在做托里拆利实验时,由于不小心将封闭顶端打破了一个小洞,这时管内水银将( )
A、立即从小洞内外喷出
B、保持原状
C、落回水银槽中,直到管内外水银面相平为止
D、无法确定
三、问答题:
应用物理知识简要解释下列现象:
1、河的堤坝下面比上面宽,为什么?
2、医院里常用高压锅蒸煮消毒物品,为什么?
3、用螺钉固定工件时常在螺帽下垫上一个垫圈,垫圈的作用是什么?
4、“磨刀不误砍柴工”是什么道理?
5、宇航员在太空行走时都要穿上充气的宇航服。试说明充气的主要作用。
四、实验题:
如下图所示,在做托里拆利实验时,水银槽放在托盘天平右盘中,天平平衡,在下列情况下,天平是否平衡?为什么?
①大气压降低
②下压(管口不与槽底接触;管内上方同有空间)
③玻璃管上提(管口不离开水银面)
五、计算题:
1、一个潜水艇在水中受到的压强P=11标准大气压,若海面的大气压P0=1标准在气压,求潜水艇潜入水中的深度h0()
2、如下图所示,棱台A的上、下底面积分别为S1=80厘米2,S2=100厘米2,重GA=40牛,水平放置于底面积为S3=90厘米2的平台上,试求(a)、(b)两种情况时A对B的压强。
3、如下图所示,容器下部为每边长10厘米的正方体,上部为一截面积为50厘米2的圆柱形筒。方形部分装满水,液面达到A处。当把质量为7克的长方实铁块放入水内时,设铁块与容器底贴紧,水面上升到B处,求此时容器底部承受水和铁块的总压力。
【答案与提示】
一、填空题:
1、104,107
提示:
2、铜块
提示:质量相等的立方体铝块和铜块,铝块的体积较大,其边长也长,底面积大。由于,在水平桌面上F=G,故,而G铜=G铝,S铜<S铝,故p铜>p铝
3、1.2×104帕
提示:由于G甲=G乙,故F甲=F乙;设砖的边长分别为a、2a、4a,故
,因此
4、3:1
提示:坝底的水深为h1=60米,距坝底40米处的水深为h2=20米,
故p1:p2=ρgh1:ρgh2=h1:h2=60米:20米=3:1
5、液体压强计,气压计
6、2.94×103帕
提示:桶底受到的压强只跟水的密度和深度有关
p=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.3米=2.94×103帕
注意:有人根据F=G=150牛和S=3×10-2米2计算出压强p为5×103帕,这个数值正确吗?只要画出桶的形状如图就可知F≠G
7、<
提示:当管内混有气体p1<p0(标准大气压),当管倾斜时,测其长度所得气压值p2>p0。
8、小于,加压
9、泵壳、叶轮、往泵壳里灌水,大气压
二、选择题:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
B
C
C
B
C
A
B
B
D
B
C
提示:
1、图针通常做得帽大头针是因为,同样的压力下,头尖可使针对墙的压强较大,而手与图钉帽的接触面积小些就可减小压强,不伤手。
2、运动员对冰面的压力一定,把冰刀装在溜冰鞋下,就可减小接触面积,从而增大压强;而固体的熔点也要受压强影响,随强的增大而降低。故选B
3、先应知道一名中学生的质量约为50千克,则体重约为500牛,而且应能估测两个脚与地面的接触面积约为500厘米2,即500×10-4米2,故一名中学生对地面的压强约为104帕。
4、设长方体木块底面积为S,高为h,密度为ρ,则未切削它对水平桌面的压强为:
,设切去阴影部分面积为,剩下
面积为。当如图A那样切去阴影部分,则长方体体积变为,立长方体对水平桌面的压力亦变为,可见压强不变。
当如图B那样切法,则长方体切去部分的高,即剩下体积比大故长方体对水平桌面的压力比,可见压强比原来大。
当如图C那样切法,可知长方体剩下的体积比小,即它对水平桌面的压力比小,可见压强减小。
故应选C。
5、由图可知铁块A的重心在水平桌面上,把它略向右移动,只有重心未移出,我们就认为它压在水平桌面的压力大小与重力相同,即压力大小不变。而其受力面积在变小,故压强增大。故选B
6、应先算出正体铁块的底面积,与桌面面积相比,较而确定受力面积多大,切不可胡乱代入,由于ρ铁=7.9×103千克/米3,G=mg=ρrg=ρa3g
所以因此铁块的底面积应为,所以受力面积应为10-2米2而不是1米2
所以
7、若两试管都竖直时,由于两试管所装液体质量相等,因此对试管底的压力相等,而两试管是一样的,则管底受到的压强也相等;而图中试管乙倾斜了,则其对试管底的压强减小了,故应选A
8、液体对容器底的压力与液体的重力是两个完全不同的概念,容器底部所受的液体压力F=pS=ρShg,由图乙可以看出Sh实际是以容器底面S为截面、以液体深度h为高的液柱的体积,ρShg是这部分液柱的重,所以液体对容器底部的压力F等于以容器底面积为截面,以液体深度为高的液柱重。因此F甲>G液,F乙=G液,F丙<G液,因为各容器中液体的重相等,所以F甲>F乙>F丙,又由于受力面积都相等,所容器所受压强
9、潜水员身上承受的压强应为p=p水+p气,因此潜水员身上承受压强最大时,水产生的压强p水=pm-p气=5.9×105帕-1.0×105帕=4.9×105帕
又有p水=ρ水gh,因此
10、由托里拆利实验原理可知,管内液柱是由管外大气压托起的,故p1=p2=p3=p4,p0为管外的大气压,而三管截面积相同,因此管内露出液面的液体,产生的压力也相等,所对管内露出液面液体的重力也相等,因此m1=m2=m3
12、管顶破了一个洞即管内液体亦与大气相连,由连通器原理可知应选C
三、问答题:
1、由于液体压强随深度增加而增大,因此坝底水的深度大,坝承受的压强也大,需加宽来稳固
2、因为有些细菌在100℃的高温下还不能杀死,而需要更高一点的温度。高压锅内的气压高于一个标准大气压,水的沸点就可以高于100℃
3、垫圈可以增大螺帽与器件的接触面积,即受力面积在压力相同的情况下,就不减小压强。
4、刀刃磨得锋利了,可在使用中减小其受力面积,在压力相同时,可以提高砍柴的效率。
5、太空中没有大气,也就没有大气压,宇航员若直接在外行走,其体内的压强无法得到平衡。而充气的宇航服保证了一定的大气压,与宇航员体内的压强平衡。
四、实验题:
分析:由托里拆利实验可知,管内水银柱产生的压强与大气压平衡,管内水银的重力由大气对水银的压力平衡。由此可知:
①气压下降内管内水银减水,槽中水银增多,对天平压力增大,天平不平衡,且左边下沉。
②管内水银柱与槽中水银高度差不变,因此槽中水银量也不变,天平仍平衡。
③与②相同。
五、计算题:
1、解:p海水=p-p0=11标准大气压-1标准大气压=10标准大气压=1.013×106帕
答:潜水艇潜入水中的深度为100米
2、已知:S1=80cm2=80×10-4m2,S2=100cm2=100×10-4m2,S3=90cm2=90×10-4m2,GA=40N
求:(a)图中,(b)图中
解:(a)图中:
图(b)中:
答:(a)图的情况时A对B的压强为4.4×103帕
(b)图的情况时A对B的压强为5.0×103帕
3、已知:a=10cm=0.1m,SB=50cm2=50×10-4m2,m铁=79g=79×10-3kg,ρ铁=7.9×103kg/m3
求:F总
解:
将此铁块放进水内后,水进入圆柱形筒的高度为:
若铁块部分仍为水,则容器底部所受水的压力
F1=p底S底=ρ水g(a+h)a2
=1.0×103kg/m2×9.8N/kg(0.1+2.0×10-3)m×0.12m2
=9.996N
与铁块同体积的水的重力:
G0=ρ水gV铁=1.0103kg/m2×9.8N/kg×2.010-3m3=0.098N
将这部分换成铁块可得容器的总压力:
F总=F1-G0+m铁g
=9.996N-0.098N+78×10-3kg×9.8N/kg=10.662N
注意:本题在计算容器底部所受水和铁块的总压力时,采用了替代法,即先求出容器内全部是水时容器底部所受的压力,然后再将铁块换成同体积的水求得实际压力。
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