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  • 2021-05-13 发布

高考难点突破专题:压强与浮力检测题

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‎ 难点突破专题:压强与浮力检测题 ‎1. 如图所示,同样的小球在盛有不同液体的容器中保持静止,四个容器中的液面到容器底面的距离相同,则容器底面受到的液体压强最大的是( )‎ ‎ A B C D ‎2. 如图所示是托里拆利实验装置图。玻璃管内的水银柱稳定后,两水银面的高度差是760mm。下列情况中(试管口始终没离开水银面),水银面的高度差变小的是( )‎ A. 稍稍提高玻璃管 ‎ B. 使玻璃管顷斜 ‎ C. 往水银槽中添加水银 ‎ D. 将实验装置转移到高山上进行实验 ‎3. 李老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验,通过动手动脑,学习物理知识,揭示物理规律。下面图示的实验中不是揭示流体压强与流速关系的是( )‎ ‎4. 小张同学自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图所示。在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,模拟飞机飞行时的气流。当无风时,托盘测力计示数为18N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为10 N。产生这个现象的原因是 ( )‎ A. 吹风能减少物体所受的重力 ‎ B. 吹风能增加物体所受的重力 C. 吹风使机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力 ‎ D. 吹风使机翼模型下方的气流速度大于上方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力 ‎ ‎5. 如图所示,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变 来实现的;潜水艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。‎ 7‎ ‎ ‎ ‎6. 下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )‎ A. 从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B. 从长江驶入大海的轮船 C. 海面下正在下沉的潜水艇 D. 在码头装载货物的轮船 ‎7. 把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是3.2g,若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是(已知)( )‎ A. 2.3g B. 3.2g C. 3.6g D. 4.0g ‎8. 用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶“,如果漂流瓶从长江漂入大海,漂流瓶所受的浮力及它露出水面的体积变化情况是(海水密度大于河水密度)( )‎ A. 浮力变大,露出水面体积不变 B. 浮力不变,露出水面体积变大 C. 浮力不变,露出水面体积变小 D. 浮力变小,露出水面体积变大 ‎9. 如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为5 cm,体积为80 cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是( )‎ A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N ‎10. 将小铁块和小木块放入一盆水中。结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是( )‎ A. 木块受到浮力,铁块不受浮力 ‎ B. 铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力 C. 木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 ‎ D. 木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力 ‎11. 如图所示为体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是( )‎ A. F甲>F乙>F丙 B. F甲<F乙<F丙 C. F甲=F乙=F丙 D. F甲=F乙>F丙 ‎12. 边长为4cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上。以下计算结果正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)‎ A. 橡皮泥块的质量是l2.8 g B. 橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28 N C. 橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64 N D. 橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是l.28×10-4m3‎ ‎13. 甲、乙两容器分别装有密度为甲、乙的液体。今有A、B两个实心小球,质量分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,密度分别为A、B。已知它们的密度关系为甲>A>B>乙,则( )‎ 7‎ ‎ ‎ A. 若VA=VB,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力相等 B. 若VA=VB,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为A:B C. 若mA=mB,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力相等 D. 若mA=mB,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力之比为B:乙 ‎14. (选做)龙芳同学将一重4.0N的金属容器筒,开口向上放入水中,有的体积露出水面;如在筒内装入100 cm3的某种液体后,金属筒的的体积没入到水中;已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。则金属筒的容积是 m3(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度是 ,其质量是 克。‎ ‎15. 某物质的质量与体积的关系如图所示,该物质的密度是 kg/m3;由该物质构成的体积为4×10﹣5m3的实心物体,重 N,把它放入密度为1.0×103kg/m3的水中,静止后受到的浮力大小是 N,排开水的体积是 m3。(g=10N/kg)‎ ‎16. 如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数 ,木块对桌面的压力 ,木块对桌面的压强 。 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)‎ ‎17. 如图(甲)所示,压路机的车轮做成圆柱形,是为了在压力相等的情况下,减小受力面积,增大________;如图(乙)所示用吸管吸饮料,使饮料流入嘴里的力是________。‎ ‎18. 冰受到的压强越大,冰的熔点越低。运动员穿着滑冰鞋(如图所示)在冰面上滑行,冰面受压会熔化变成水。请你解释为什么滑冰鞋底部的冰刀会设计得很锋利?穿着滑冰鞋,在水泥路面上难以滑动的运动员,为什么可以在冰面上飞速地滑行?‎ ‎19. 如图所示,将U型管底C处阀门关闭,再分别灌些水。测出管中A、B两处水面的高度分别是20cm和10cm。请完成以下分析:‎ ‎(1)估算AC与BC两段水柱向下的压强大小各是多大?(g取10N/kg)‎ 7‎ ‎ ‎ ‎(2)在打开阀门的瞬间,想象在C处有一个竖直方向的液片,其面积为1cm2,求出它所受水柱产生压力的合力,并在图中画出此合力的示意图。‎ ‎20. 某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.21kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线,如图甲.请解答下列问题:(g取10N/kg)‎ ‎(1)不放物体时,该装置所受的浮力是多大?‎ ‎(2)如图乙所示,在该装置中放入一个体积为1.5×10-5m3的物块A,它的底部在水面下的深度h=0.11m。此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?‎ ‎(3)物块A的密度是多少?‎ ‎21. (选做)如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有2/5的体积露出水面,然后在其上表面放一块底面积为2.0×10-3m2的小柱体,如图乙所示,静止时方木块刚好能全部浸入水中。(g=10N/kg)求: ‎ ‎(1)甲图中木块受到的浮力?‎ ‎(2)木块的密度?‎ ‎(3)小柱体放在木块上面时对木块的压强?‎ 7‎ ‎ ‎ ‎1. A 解析:小球在A、B中漂浮,在C中悬浮,在D中下沉,可以判断小球的密度与液体密度的关系,进一步判断出液体密度的大小,还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同,根据液体压强公式就可比较出容器底面受到液体压强的大小。小球在A、B中漂浮,说明小球的密度小于液体的密度,并且小球在液体A中露出的部分大于在液体B中露出的部分,根据F浮=G=ρgV排,可知ρA>ρB,在C中悬浮,说明小球的密度等于液体C的密度,小球在D中下沉,说明小球的密度大于或等于液体的密度,所以可以判断出A液体的密度最大;还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同,根据公式p=ρgh可知,A容器底面受到液体压强最大。‎ 点评:本题考查利用液体压强公式来判断容器所受液体压强的大小,关键是根据物体的沉浮条件判断出液体密度的大小关系。‎ ‎2. D 解析:在本实验中,玻璃管内水银面上方是真空,而管外水银面受到外界大气压的作用,即大气压支持着玻璃管内的水银柱,这段水银柱的高度与管内真空部分的大小、玻璃管倾斜与否、水银槽内水银的多少、管子的粗细等无关,因为水银柱的压强只与水银密度和高度有关,选项ABC错误;如果将实验装置转移到高山上进行实验,那么管外水银面受到外界大气压的作用变小,大气压能够支持的水银柱的高度变小,本题答案为D。‎ 注意:也可通过往玻璃管内混入少量空气,使水银面的高度差变小。‎ ‎3. C 解析:本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。‎ 选项A中,没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂;当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。‎ 选项B中,将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来。‎ 选项D中,将一个乒乓球对着漏斗的细管处,对准漏斗细管口用力向下吹气,因为乒乓球上方的空气流速大,压强小,乒乓球下方的空气流速小,压强大,乒乓球受到一个竖直向上的压力差,所以乒乓球紧贴在漏斗上。‎ 以上三个实验表明气体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。‎ 选项C中,用吸管吸饮料是利用大气压强原理,在大气压力的作用下饮料进入口中。‎ 故本题答案为C。‎ 点评:掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强解释有关的问题。‎ ‎4. C 解析:流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小;机翼的上表面是弧面,下表面是平面,当电风扇吹风时,相同时间内机翼上方气流经过的路程大于下方气流经过的路程,因此,机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度,下方气流流速小,压强大,上方气流流速大,压强小,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力。本题答案为C。 ‎ ‎5. 自身重(力);不变 解析:潜水艇的体积一定,浸没在水中时所受浮力不变,它靠向水舱内充水和排水,改变自身重力来实现上浮和下潜。当F浮>G时(通过向舱外排水实现),它上浮;当F浮=G时,它悬浮;当F浮<G时(通过向舱内充水实现),它下沉。‎ ‎6. D 解析:A从深水处走向海岸沙滩的游泳者,排开水的体积逐渐变小,据F浮=ρgV排可知人受到的浮力变小,不符合题意,故A错;从长江驶入大海的轮船,始终漂浮,浮力等于自身重力,浮力不变,不符合题意,故B错;海面下正在下沉的潜水艇,排开水的体积不变,所受浮力不变,不符合题意,故C错误;在码头装载货物的轮船,漂浮在水面上,F浮=G,自身重力越来越大,受到水的浮力越来越大,符合题意,故D正确。‎ ‎7. C ‎8. B ‎9. B 解析:石鼓排开水的体积:V排=80cm3﹣10cm2×5cm=30cm3=30×10-6m3,石鼓受到水的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m3=0.3N。故选B。‎ ‎10. B 解析:本题考查对物体浮沉条件的理解。将小铁块和小木块放入一盆水中,结果发现木块浮在水面上,因为其浮力一定大于自身的重力;而铁块沉入水底,因为浮力一定小于自身的重力。‎ 7‎ ‎ ‎ ‎11. C 解析:因为甲、乙、丙三个物体的体积相同且都浸没在水中,所以这三个物体在水中的V排都相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,这三个物体在水中所受的浮力都相同,即F甲=F乙=F丙。‎ 点评:不少学生受了上浮、下沉的影响,误以为上浮是因为浮力大、下沉是因为浮力小。这里要注意的是:物体的浮沉条件是由物体的浮力和重力共同决定的,上浮是因为物体受到的浮力大于重力,下沉是因为物体受到的浮力小于重力。解答本题不要根据上浮、下沉去判断它们的浮力大小,而应该根据阿基米德原理去分析。‎ ‎12. D 解析:立方体橡皮泥的体积:V=4cm×4cm×4cm=64cm3=64×10-6m3,橡皮泥的质量:m=ρV=2×103kg/m3×64×10﹣6m3=0.128kg=128g,故A错;∵橡皮泥块浸没在水中,∴排开水的体积:V排=V=64×10﹣6m3,受到水的浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×64×10﹣6m3×10N/kg=0.64N,故B错;橡皮泥的重:G=mg=0.128kg×10N/kg=1.28N,∵橡皮泥小船漂浮,∴橡皮泥小船受到的浮力:F浮′=G=1.28N,故C错;∵F浮′=ρ水V排′g,∴橡皮泥小船排开水的体积:V排′===1.28×10﹣4m3,故D正确。故选D。‎ ‎13. D 解析:此题考查物体沉浮条件、浮力等知识点,难度较大。由于甲>A>B,若VA=VB,将两球都放入甲容器中,两球漂浮在液面,静止时两球所受浮力等于重力,A球所受浮力较大,选项A错误;由于A>B>乙,若VA=VB,将两球都放入乙容器中,两球将沉入液体中,静止时两球所受浮力相等,选项B错误;若mA=mB,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,A球下沉,B球漂浮,静止时B球所受浮力较大,选项C错误;若mA=mB,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,A球漂浮,B球下沉,A球所受浮力等于重力mAg,B球所受浮力等于B球排开液体的重力VBg乙;由于VBB=mB =mA,所以静止时两球所受浮力之比为B:乙,选项D正确。‎ ‎14. (6×10-4;1.5×103;150 (选做)解析:将金属筒放在水面上漂浮,知道金属筒重,利用漂浮条件求金属筒受到的浮力,再根据阿基米德原理求排水的体积(浸入的体积),又知道有1/3的体积露出水面,据此求金属筒的体积;知道装入液体后有11/12的体积没入水中,利用阿基米德原理求受到水的浮力,又因为漂浮、知道液体的体积,据漂浮条件可得:F浮′=G=G筒+ρ液gV,据此求液体的密度,再根据密度公式求液体的质量。‎ ‎∵金属筒漂浮在水面上,∴金属筒受到水的浮力:F浮=G=4.0N,∵F浮=ρ水gV排,∴排开水的体积:‎ ‎,由题知,金属筒有1/3的体积露出水面,∴V排=V=4×10-4m3,∴金属筒的容积:V=6×10-4m3。‎ 在筒内装入100cm3的某种液体后,排开水的体积:V排′=V=×6×10-4m3=5.5×10-4m3;受到水的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.5×10-4m3=5.5N,金属筒和液体的总重:G=4.0N+ρ液gV液,∵金属筒漂浮,∴F浮′=G=4.0N+ρ液gV液,即:5.5N=4.0N+ρ液×10N/kg×100×10-6m3,解得:ρ液=1.5×103kg/m3,液体的质量:m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×100×10﹣6m3=0.15kg=150g。‎ 点评:本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用,涉及到两种计算浮力的方法(漂浮条件、阿基米德原理),关键在于排开水的体积的确定。‎ ‎15. 0.8×103;0.32;0.32;3.2×10-5‎ 解析:当物体的体积为10cm3时,物体的质量为8g,这种物质的密度ρ=m/V=8g/10cm3=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;当物体的体积为4×10-5m3,物体的质量m′=ρV′=0.8×103kg/m3×4×10﹣5m3=0.032kg,物体的重力G′=m′g=0.032kg×10N/kg=0.32N;物体的密度是0.8×103kg/m3,小于水的密度1.0×103kg/m3,所以物体在水中静止时漂浮,浮力等于重力,F浮=G′=0.32N;根据浮力的计算公式F浮=ρ水V排g可知排开水的体积V排===3.2×10-5m3。‎ ‎16. 不变;不变;变大 解析:木块在水平面上做匀速直线运动,所以物体所受的 7‎ ‎ ‎ 力平衡。在竖直方向上,受竖直向下的重力和桌面对其竖直向上的支持力,这两个力大小相等。拉力始终等于摩擦力,在水平方向上,受测力计的拉力和桌面对其摩擦力,这两个力的大小相等。由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变。木块在移出桌面的过程中,压力不变,接触面积减小,根据公式p=F/S,所以压强变大。‎ 点评:此题主要考查了影响摩擦力大小的因素、二力平衡条件的应用及压强大小的比较。知道只要压力大小和接触面的粗糙程度不变,则物体所受摩擦力不变;要掌握平衡状态:静止状态或匀速直线运动状态;在分析影响压强的因素时,注意对压强公式的应用。‎ ‎17. 压强;大气压力 解析:(1)压路机车轮制成圆柱型是为了在压力一定时,减小受力面积,增大对地面的压强。(2)喝饮料时,用力吸气,增大了气体的体积,管内压强减小,饮料在大气压的作用下进入吸管。饮料受到的向上的力是大气压力。‎ ‎18. 冰刀做得很锋利,可以减小受力面积,在压力一定时,增大压强。冰面受压后熔点降低,冰熔化变成水,使冰刀与冰面之间形成水膜(使冰刀和冰的接触面彼此分离),起到润滑作用,减小冰刀与冰面间的摩擦力,因此穿着滑冰鞋可以在冰面上飞速滑行。‎ ‎19. 解析:(1)AC段水柱向下的压强:‎ pAC=ρ水ghAC=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2×103Pa,‎ BC段水柱向下的压强:pBC=ρ水ghBC=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1×103Pa;‎ ‎(2)∵p=F/S,∴液片受到的合力:F=F左﹣F右=(pAC﹣pBC)S=(2×103Pa﹣1×103Pa)×1×10-4m2=0.1N,在合力的方向上(水平向右)画一带箭头的线段,即液片所受合力的示意图,如图所示。‎ ‎20. (1)2.1N (2)3.3N;120克 (3)8×103kg/m3 ‎ 解析:(1)该装置的重力为G=mg=0.21kg×10N/kg=2.1N。由二力平衡条件可知 F浮1= G=2.1N。‎ ‎(2)该装置排开水的体积为V排=Sh=3×10-3m2×0.11m=3.3×10-4m3。所受的浮力为F浮2=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.3×10-4m3=3.3N。由二力平衡条件可知G总= F浮2=3.3N。物块A的重力为GA=G总-G=3.3N-2.1N=1.2N,物块A的质量为mA= GA/g=0.12kg=120g。与水面所对应位置处的刻度线应标为120g。‎ ‎(3)物块A的密度是ρA= mA/V==8×103kg/m3。‎ ‎21.(选做)(1)甲图中木块漂浮在水中,木块受到的浮力 ‎(2)方法一:甲图中木块漂浮在水中,F浮=G木=6N,木块的质量 木块的密度 。‎ 方法二:甲图中木块漂浮在水中,F浮=G木,‎ ‎(3)2×103Pa 7‎ ‎ ‎