第十专题:压强和浮力例1、 如图10—1所示,在盛水容器中,有4个体积完全相同的物体:A 是一浮于水面的正方体木块;B 是用线吊着浸没在水中的长方体铁块;C 是悬浮在水中的空心钢球;D 是圆台形石蜡块,它沉于容器底面并与容器底无缝隙紧密结合,试比较分析A 、B 、C 、D 所受浮力的情况.图10—1例2、 体积相等的甲、乙两物体,其密度分别是0.8×103千克/米3和1.2×103千克/米3, 同时投入水中,静止后所受浮力之比为____________;如果甲、乙两物体的质量相等,则在水中静止后所受浮力之比为__________.例3.如图10—2所示的托里拆利实验装置中,下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化( ).A .将管倾斜B .将玻璃管变粗C .向水银槽中加入少量水银D .外界大气压发生变化图10—2例4.给病人输液时,应使药液均匀地滴下,再注入血管,为使整个输液过程都保持匀速下滴,如图10—3所示的各装置中应采用的装置为( ).能力训练题1. 我国的《道路交通安全法》已于2004年5月1日正式实施.据交通管理部门的统计.有70%的道路交通安全事故是由于车辆超限超载引发的,车辆超限超载还是造成公路受损严重的原因之一.根据以上情况请回答: (1)由于汽车超载,使得汽车对路面的 增大,而汽车与路面的接触面积几乎不变,因而所产生的 增大而导致路面容易损毁. (2)要对机动车进行限速原因是 。
2. 一块长方体橡皮,重为0.3N ,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是1×10-3m 2,如图所示。
它对桌面的压强是 Pa 。
若沿ab 方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压强 (填“变大”或“变小”或“不变”)、橡皮的密度 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
3.请用你两只手的食指同时按住一支圆珠笔(或铅笔)的笔帽和笔尖,向内挤压(注意不图10—3要用力过度),你的感觉是_ __ __ __ __ __ __,这个实验揭示的物理道理是_ __ __ __ ___ __ __ __ __。
4.一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图10—4所示,将一只塑料可乐瓶剪去底部,把一只乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出(图甲),但乒乓球并不上浮,这是因为_________________________.若用手堵住瓶口(图乙),可观察到乒乓球浮起,这是因为______________________________________.5.如图10—5(a)所示,玻璃杯底面积为0.02米2,内盛有0.1米深的水,将一木块横置于杯口,则杯底受到水的压强为__________帕,压力为__________牛;若把木块取下,竖直地放入该杯中如(b)图,则杯底受到水的压强将__________,水平桌面受到的压强将__________(以上两格均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
图10—4 图10—5 图10—66.将体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图10—6所示,若三个小球所受的浮力分别用F A、F B、F C表示,则它们的大小关系是_____________________ ; _____________________ 容器中的小球密度最大.7.把水面的皮球慢慢压入水底,在皮球完全浸入水中前,应加的压力是______的;完全浸入水中后,应加的压力是______。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)8.现有两盐水浓度不同,不准用口尝,设计实验区分的依据和结果中不合理的是:()A.用密度计放入两盐水中测盐水密度,密度大的为浓盐水;因为浓度大的盐水密度大。
B.取一木块放入两盐水中,记下木块浸在盐水中的位置,比较木块浸在盐水中的体积V排,V排小的盐水的浓度大;因F浮=G=ρ液gV排,V排小,则ρ液大。
C.取两碳棒、电源、导线、灯泡串联,将两碳棒分别插入两盐水中,比较两次灯泡的亮度,灯泡较亮的盐水的浓度大。
因盐水浓度大时,盐水的导电性好,通过灯泡的电流大。
D.用天平、量筒分别测出两液体的质量和体积,算出两液体的密度,密度大的液体的浓度大。
因为浓度大的盐水密度大。
9.在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险.这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体_____,压强_____,离站台远的地方气体_____,压强_____,强大的气流会_____.10.如图10—7所示,是一种常见的活塞式抽水机,图中表示了它的工作原理,当提起活塞时,阀门_____关闭,大气压迫使水推开阀门_____进入圆筒;压下活塞时,阀门_____关闭,水不能往下流就推开阀门_____进到_____.再提起活塞,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来.11.如图10—8所示,下列各图中,能够测出大气压值的实验是图图10—812.一个水桶重10 N,装满水重30 N,挂在测力计上,然后把水桶全部浸没在水中,测力计的示数A.大于10 N,小于30 N B.小于10 NC.大于30 N D.无法判定13.有一均匀正方体对水平地面的压力是F,压强是p,如图10—9所示,若切去阴影部分,则剩余部分对地面的压力和压强分别为()A.F、p B.7F/8、7p/6C.7F/8、7p/8 D.3F/4、3p/214.如图10—10所示,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是()浮力不变,压强不变 B. 浮力变小,压强变小力变大,压强变大 D. 浮力变大,压强变小15.如图10—11所示打捞江底的沉船,下面采取的措施,不合..理.的是()A.使沉船与水底淤泥尽量分离B.使用费力的机械把沉船拉起来C.清除船体中的泥沙,使船变轻D.将浮筒与船绑在一起,再排出浮筒内的水图图10—716. 如图10—12所示,把一只玻璃杯的杯口朝下,竖直按入水中,在杯子按入水中的过程中则( )A.杯内充满水B.水不能进入杯内C.水进入杯中,杯中空气压强越来越小D.水进入杯中,杯中空气压强越来越大17. 潜水艇在海底航行时排水量为m 1kg ,在海面上航行时排水质量为m 2 kg,设海水的密度为ρkg /m 3,试确定下列说法哪些正确( )A. 它在海底航行时所受浮力等于(m l -m 2)g N B .它在海底航行时所受的压力差是(m 1-m 2)g NC.当潜艇在海面上航行时,水中部分的体积为 2m m 3D.要使潜艇潜人海水中要充人(m 1-m 2)kg 的海水18. 如图10—13所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在图示位置,绳子对它们的拉力F 1和F 2的大小关系是:( )A 、F 1> F 2B 、F 1=F 2C 、F 1<F 2D 、无法确定19. 如图10—14所示,向两张纸的中间吹气,发生的现象是( )A.纸向两边分开B.纸向中间靠拢C.保持原来位置不动D.都有可能20. 如图10—15所示的装置,作“喷泉”实验,这个实验可以说明:①容器A 里的气压大于大气压;②容器A 里的气压小于大气压; ③喷泉停止时,容器A 里的气压大于大气压; ④喷泉如能最后将水灌满A 球,说明喷水前A 球内为真空。
上述四点说明中,正确的是( )A . 只有② B.只有②③ C. 只有②④ D. 除去①21. 物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?图3图13—23 图13—22图10—16(1)请仔细观察如图如图10—16所示所示的应用实例,对影响流体阻力的因素提出一种猜想: [题(3)中的猜想除外];(2)根据你的猜想,请设计一个实验方案来验证;(3)小刚同学猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关.他设计了如下的实验方案:①用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F 1;②用弹簧秤拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F 2;③通过比较F 1与 F 2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关. 请你对小强同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):.22.某市中环线已建成,若汽车以60千米/小时的速度跑完全程仅需10分钟。
(1)求中环线已建成部分的长度。
(2)若混凝土的密度为2.0×103千克/米3,求中环线已建成部分使用混凝土的质量。
(3)某同学在实验室中用材料相同的几个物体模拟高架桥墩和桥面设计了三种不同的模型,如图10—17(a )、(b )、(c )所示,其中桥墩采用圆柱形,三桥面质量相同。
已知(a )、(b )桥墩高度相同,(b )、(c )桥墩底面积相同。
问:三种模型中对水平地面压强最大和最小的分别是哪种?23. 空的可乐瓶、矿泉水瓶随处可见。
我们可以利用它们来做很多物理实验。
(1)双手挤压矿泉水瓶可以使瓶子变形。
如果要使瓶子变形程度加大,你所施加的力就要桥面桥面 (a ) (b ) (c )_____(填“增大”或“减小”或“不变”)。
这个现象表明力的作用效果跟力的____有关系。
(2)在空可乐瓶侧壁的三个不同高度的地方扎三个小孔。
再往里面倒水。
这里你可以观察到水从三个小孔流了出来。
其中_______孔流出的水喷得最远,从______孔流出的水喷得最近。
这表明______孔处水的压强最大,也就是说,液体中的压强随深度的增大而_______。
(3)请你再设计一个利用空可乐瓶或空矿泉水瓶进行的物理实验。
24. 把一块表面很干净的10×10cm 2厚玻璃板挂在弹簧测力计的下面,测得示数为2.5N ,手持弹簧秤的上端,把玻璃板往下全部放入水一定深度处,测得弹簧秤示数为1.5N,再慢慢提起弹簧秤,当玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数如图,玻璃板完全脱离水面后,弹簧秤示数回到2.5N 。
试回答下列问题:(1) 玻璃板浸没在水中时受到的浮力是________N ,玻璃板的密度为__ ___。
(2) 小明发现,玻璃板即将离开水面时,弹簧秤的示数比玻璃板的重力大______N ,这说明此时玻璃还受到方向向_____的一个力。
(3) 关于这个力的来历,小明开展了探究。
一开始小明猜想是所受的是大气压力,但他很快否定了自己的想法,原因是玻璃板上表面所受的大气压力约为_________N ,但上、下表面受到的大气压力平衡。
(4) 小明仔细观察了玻璃板即将离开水面时,玻璃板与水面的接触情况,如图, 10—18由此他想到这个力可能是 。