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六、实验探究题(16分) 35.(4分)为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材.
第一小组:探究金属块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了物体受到的浮力: 方法1:称重法.测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块所受的浮力为 ?? _________ N.
方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图(乙)所示,则排开水的体积为
?? _________ mL,根据F浮=G排=ρ水V排g可计算出浮力.
第二小组:探究木块上浮的条件.要测量木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法 ?? _________ (选填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施: _________ .
36.(6分)利用压强计三次测量静止液体内部的压强,观察到的现象如图所示.
这一实验说明:
(1) _________ ; (2) _________ .
37.(6分)自制压强计若瓶口密封,插在塞子上两端开口的玻璃管中水面高度比瓶内水面高度要高如果将瓶子由山脚搬到山顶,管中水面高度会 _________ ,这个现象表明 _________ .
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《第14章 压强与浮力》2012年单元测试卷(铁
岭市西丰县)
参考答案与试题解析
一、填空题(1-12每空1分,13-15每空2分共30分): 1.(1分)铜块和铝块的体积相同,放在同一桌面上产生的压强也相等,那么铜块和铝块与桌面的接触面积之比为 89:27 .ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3. 考点: 压强的大小及其计算;密度公式的应用;重力的计算. 专题: 应用题;压强、液体的压强. 1155414分析: 已知铜块和铝块的体积相同,根据密度公式可知两者的质量关系,水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据G=mg可知两者的压力关系,由已知两者对同一桌面的压强也相等,根据压强公式得出两者与桌面的接触面积之比. 解答: 解:已知V铜=V铝,ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3, 根据ρ=可得: ====, ∵铜块和铝块在同一桌面上产生的压强也相等, ∴根据p=可得: =====. 故答案为:89:27. 点评: 本题考查了密度公式和压强公式的灵活运用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等.
2.(1分)油罐里装着深h=4.8米的柴油.罐壁上距罐底h′=0.3米处有一小孔,小孔面积S=1.0厘米2,如果用手
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堵住小孔不让柴油流出,至少用力F= 3.825 牛.已知柴油的密度为0.85×10千克/米. 考点: 压强的大小及其计算;液体的压强的计算. 专题: 计算题;应用题. 1155414分析: 求出小孔所处深度,利用液体压强公式计算柴油对手指的压强;又知道小孔的面积,利用F=ps计算煤油对塞子的压力. 解答: 解:小孔所处深度: h′=4.8m﹣0.3m=4.5m, 柴油对手指的压强: p′=ρgh′=0.85×10kg/m×10N/kg×4.5m=3.825×10Pa; ﹣s=1cm2=1×104m2, 柴油对手指的压力: ﹣F=p′s=3.825×104Pa×1×104m2=3.825N.
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www.jyeoo.com 故答案为:3.825. 点评: 本题考查了学生对压强公式、液体压强公式的掌握和运用,注意先计算压强后计算压力. 3.(2分)一个人站在斜坡上,斜坡所受压力的方向是 垂直于斜坡向下 ,这个压力的施力的物体是 人 . 考点: 压力及重力与压力的区别. 专题: 常规题型. 1155414分析: 压力是垂直作用在物体表面上的力,方向与受力面垂直;是物体间的相互作用,对别的物体施加力的作用的物体叫做施力物体. 解答: 解:压力是指垂直作用在物体表面上的力,压力的方向垂直于接触面指向受压物体,因此斜坡所受压力的方向是垂直于斜坡向下;斜坡受到的压力是人施加给斜坡的,所以施力物体是人. 故答案为:垂直于斜坡向下;人. 点评: 本题考查了压力的概念、性质、方向、作用点,是基础知识.对于基础知识我们应熟记,并会用基础知识解决实际问题.
4.(2分)已知图钉帽的面积为1厘米,图钉尖的面积是0.5毫米,手对图钉帽的压强为2×10帕,求图钉尖对墙的压强是多大?
考点: 压强的大小及其计算. 1155414225
专题: 应用题. 分析: 根据手对图钉帽的压强和图钉帽的受力面积,可求出作用在图钉帽上的压力.图钉帽上的压力就是作用在图顶尖上的压力.然后根据压强公式即可请求图钉尖对墙的压强. 解答: 解:S帽=1cm2=1.0×104m2 ﹣S尖=0.5mm2=0.5×106m2 ﹣425F=P帽S帽=2×10Pa×1.0×10m=20N ﹣==4×107pa 答:图钉尖对墙的压强是4×107pa. 点评: 本题主要考查固体对压力的传递特点及熟练运用压强公式.解题关键是明确固体处于平衡状态时,能够等值的传递外加压力.但压强的传递是非等值的,它随受力面积的变化而变化.在压力一定的情况下,压强的大小与受力面积成反比.在应用公式计算时,各个量的单位必须统一使用国际单位制的单位,并要注意压力与受力面积的对应性. 5.(3分)水位计和锅炉构成一个 连通器 ,船闸就是利用 连通器 的原理建造的;水银气压计是依据 托里拆利 实验现象制成的. 考点: 连通器原理. 1155414专题: 应用题;压强、液体的压强. 分析: (1)上端开口,下部相连通的容器叫连通器;连通器内的液体不流动时,各容器中的液面就是相平的.如船闸、茶壶、锅炉水位计、涵洞等都是连通器. (2)气压计是测量大气压强值的仪器,分为水银气压计和固体气压计两类. 解答: 解:锅炉水位计和锅炉就构成了一个连通器,水不流动时,液面就是相平的,液面就保持在同一水平面上,我们通过观察水位计中水位的高低就可以知道锅炉中水的多少,及时加水.同时船闸也是利用连通器的原理制成的. 水银气压计是测量大气压的仪器,它是利用托里拆利实验原理制成的,利用大气压所能支持的水银柱高度来表示大气压的大小. 故答案为:连通器;连通器;托里拆利. 点评: 此题考查了连通器的特点、应用,同时也检测了同学们对气压计的理解,是一道基础题,难度不大.
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www.jyeoo.com 6.(2分)如图的容器中盛有水,则容器中A点受到的水的压强为 2940Pa ,B点受到的水的压强为
980Pa .
考点: 液体的压强的计算. 1155414
专题: 压强、液体的压强. 分析: (1)水中A、B两点深度是指水面到A、B点的距离; (2)根据(1)求出的A、B点的深度,利用液体压强公式P=ρgh可求得A、B点受到水的压强. 解答: 解:由图可知,容器中盛有水,则水面到A点的距离hA=0.3m;水面到B点的距离hB=0.3m﹣0.2m=0.1m, A点受到水的压强: pA=ρghA=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa. B点受到水的压强: pB=ρghB=1.0×10kg/m×9.8N/kg×0.1m=980Pa. 故答案为:2940Pa;980Pa. 点评: 本题考查容器底部所受液体压强的计算,最关键的是知道液体中某一点的深度指的是这一点离液面的垂直距离,而不是距离容器底的距离,这是最容易出错的.
7.(3分)甲、乙两个长方体实心物块,放在沙子上,陷入沙中的深度相同,已知S甲>S乙,h甲<h乙,则甲、乙两物体的密度、质量和压强关系分别为 ρ甲 > ρ乙,m甲 > m乙,P甲 = P乙. 考点: 压强的大小及其计算. 115541433专题: 推理法;压强、液体的压强. 分析: (1)甲、乙两个长方体实心物块,放在沙子上,陷入沙中的深度相同说明两者对沙子的压强相等,根据压强公式和两者的底面积关系可知两者的压力关系即两者的重力关系,再根据G=mg可知两者的质量关系; (2)水平面上长方体对沙子的压强p======ρgh,根据两者的压强关系和高度关系求出密度关系. 解答: 解:(1)∵甲、乙两个长方体实心物块,放在沙子上,陷入沙中的深度相同, ∴p甲=p乙, ∵S甲>S乙, ∴根据p=可知,F甲>F乙, ∵水平面上物体的压力和自身的重力相等, ∴G甲>G乙, ∵G=mg, ∴m甲>m乙; (2)水平面上长方体对沙子的压强p===∵p甲=p乙,h甲<h乙, ∴ρ甲>ρ乙. 故答案为:>;>;=. 点评: 本题考查了压强公式的灵活应用,关键是知道两者陷入沙中的深度相同是指两者的压强相等.
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===ρgh, 菁优网
www.jyeoo.com 8.(3分)潜水艇是靠改变 自身重 来实现浮沉的. 轮船从海里驶到河里,它受到的浮力 不变 (填变大、变小或不变),它排开河水的体积 > 它排开海水的体积(填><或=). 考点: 物体的浮沉条件及其应用. 1155414专题: 应用题;浮沉的应用. 分析: (1)潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,实现上浮或下沉的; (2)轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力;得出了受到浮力的大小关系,知道河水和海水的密度关系,根据阿基米德原理分析排开河水和海水体积的大小关系. 解答: 解:潜水艇通过调节自身的重力来实行上浮与下潜的; ∵轮船漂浮, ∴F浮=G, ∴轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G, 即:ρ液gv排=G, 设河水和海水的密度ρ1和ρ2,轮船排开河水和海水的体积为v1、v2, ∵ρ1<ρ2. ∴轮船排开水的体积: v1>v2, ∴排开海水的体积将变小. 故答案为:自身重;不变;>. 点评: 本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,知道轮船漂浮(F浮=G)是解此类题目的突破口,利用好阿基米德原理是关键. 9.(2分)弹簧秤的下端吊着一个金属球,弹簧秤的示数是10N,若金属球有一半浸入水中时,弹簧秤的示数是9N,这时金属球受到的浮力是 1 N,如果把它全部浸入水中,弹簧秤的示数将变为 8 N. 考点: 浮力大小的计算. 1155414专题: 浮力. 分析: (1)已知金属球在空气中的重力和一半浸入水中的弹簧秤的示数,减小的示数就是此时受到的浮力; (2)如果把它全部浸入水中,排开水的体积变为原来的2倍,根据阿基米德原理得出此时受到的浮力,再根据F浮=G+F示求解. 解答: 解: (1)由题知,金属球的重力G=10N, 金属球有一半浸入水中时: F浮=G﹣F示1=10N﹣9N=1N; (2)把它全部浸入水中,F浮′=2F浮=2N, ∵F浮′=G+F示′, ∴F示′=G﹣F浮′=10N﹣2N=8N. 故答案为:1;8. 点评: 本题考查浮力大小的计算方法(称重法):浮力等于物体浸入液体前后两次弹簧测力计对物体的拉力差.
10.(1分)如图所示,试管中装有煤油,底部A点受到煤油的压强为 2400 Pa.(g=10N/kg,ρ煤油=800千克/米)
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