压强浮力专题(附答案)
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压强浮力专题(附答案)
一、单选题
1.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚接触水面,直至弹簧测力计示数为零的过程中()
A.铁块受到的浮力一直变大B.弹簧测力计的读数一直变小
C.溢水杯底部受到水的压强持续变大D.桌面受到溢水杯的压强先不变,后变大再不变
2.如图所示,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,甲液体中物体沉底,乙液体中物体悬浮,两容器中液面相平,下列说法正确的是()
A.液体的密度:ρ甲>ρ乙
B.物体排开液体的质量:m甲<m乙
C.物体受到的浮力:F甲=F乙
D.液体对容器底的压强:p甲=p乙
3.下列估计最接近实际的是()
A.一张报纸平铺在水平地面上产生的压强约为1000Pa
B.一个普通中学生站立在水平地面上对地面的压力约为50N
C.鲁能巴蜀中学教室的大气压可达到1000mmHg
D.海洋里100m深处的鱼受到海水的压强约为106Pa
4.鲁能巴蜀中学小华用托里拆利实验装置测量出大气压的值后,进行了如下操作,下列说法正确的是()
A.换用内径更大的玻璃管,管内外水银面高度差变小
B.往水银槽内倒入少量水银,管内外水银面高度差变小
C.将玻璃管略微倾斜,管内水银柱长度变长,管内外水银面高度差不变
D.将该装置从南山脚移至南山顶后,管内外水银面高度差变大
5.如图所示,下列现象中,属于减小压强的是()
A.压路机上质量很大的滚子B.冬奥会上滑雪板长而宽
C.破窗锤敲击端做成锥形D.盲道砖的
条纹凸起
6.如图所示实验中得出的结论不正确的是()
A.甲图:用力推另一只船,自己的船也动起来,说明力的作用是相互的
B.乙图:物体在力的作用下做圆周运动,说明物体运动需要力来维持
C.丙图:探头在水中越深,U形管两侧液面的高度差越大,说明液体内部压强越大D.丁图:沿纸条上方吹气,纸条会飘起来,说明流速大的地方压强小
7.下列事例能增大压强的是()
A.注射器的针头很尖
B.火车道上的枕木
C.重型卡车轮子很多
D.坦克的履带
8.关于以下实例的分析,正确的是()
A.用水做汽车发动机的冷却液,是因为水的比热容小
B.火车轨道铺在枕木上,是为了减小压强
C.汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是为了减小摩擦
D.汽油机工作时,输出功率越大效率越高
9.三只相同的直柱形烧杯内分别倒入相同质量的酒精,水和酱油,如图所示,那么,液体对杯底的压力和压强()
A.压力相同,压强不同B.压力和压强均不同
C.压力和压强均相同D.压力不同,压强相同
10.如图所示,用阴影部分面积描述的物理量中,不正确的是()
A.用电器的电功率B.物体所受的压强C.物体的质量D.物体运动的路程
11.如图所示,三支相同的试管中都装有相同质量的水,甲竖直放置,乙、丙倾斜放置(水未流出),则试管底部受到水的压强大小()
A.甲试管较大B.乙试管较大
C.丙试管较大D.甲、乙、丙试管受到水的压强相同12.乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的径迹运动。
运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出,请判断,图中1、2、3三条径迹分别表示上旋球(球沿逆时针方向旋转)、下旋球(球沿顺时针方向旋转)、不转球中的哪一种()
A.上旋球、下旋球、不转球B.不转球、下旋球、上旋球
C.上旋球、不转球、下旋球D.下旋球、不转球、上旋球
13.如图所示,甲、乙两个质量相同的实心圆柱体放在水平地面上,则下列判断正确的是()
A.甲的密度大,甲对水平面压力大
B.甲的密度小,乙对水平面压强大
C.甲的密度小,乙对水平面压力大
D.甲的密度大,甲对水平面压强大
14.如图所示,红色的水从塑料瓶侧壁的两个等大小孔喷出。
下列说法正确的是()
A.水从塑料瓶侧壁的孔中喷出,说明液体内向各个方向都有压强
B.两孔中喷出的水远近不同,说明液体内部压强的大小跟液体的高度有关
C.若两孔大小相同,则相同时间内两个小孔流出的水的质量一样多
D.若在塑料瓶底部扎一个同样大小的小孔,该小孔喷出的水流速度更快
15.疫情期间,人们利用5G无人配送车实现了非接触安心送,如图为一辆在水平路面上匀速行驶的无人配送车,速度为10 km/h,空载时质量为360 kg,轮胎与路面的总接触面积为240cm2。
下列说法正确的是()
A.该车所受的牵引力和阻力是一对相互作用力
B.空载时该车对路面的压强为1.5×104 Pa
C.该车行驶2 km需要12 min
D.该车若加速向左转弯时,车可能向左倾倒
16.2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。
在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。
三种情况下铁锚受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是()
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
17.2022年北京-张家口举办的第24届冬季奥林匹克运动会上,如图是雪运动员从山上滑下的情景,下列有关说法中正确的是()
A.运动员加速下滑是因为运动员受到了惯性
B.运动员穿上滑雪板,是为了减小对地面的压强
C.运动员采用如图的运动姿态是为了减小摩擦力
D.若运动员下滑过程中一切外力都消失,他将立即停止运动
18.如图所示,将一长木块放在水平桌面上,用一个水平向右的力,将木块沿水平方向推出桌面一些,在木块翻到之前,下列关于木块所受的摩擦力f与桌面所受的压强p的说法中正确的是()
A.f变小,p变小B.f变大,p变大
C.f不变,p变大D.f不变,p不变
19.如图所示,水平桌面上放置一个电子称,电子称上有一盛水的溢水杯,杯内水面跟溢水口相平,现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体铝块,将铝块缓缓地浸入水中,直到铝块完全浸没在水中为止,整个过程铝块未接触杯底和侧壁。
则从铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水中的过程中()
A.测力计的示数变小,电子称的示数变大
B.测力计的示数变小,电子称的示数不变
C.溢水杯底所受水的压力变小,电子称的示数变小
D.溢水杯底所受水的压力不变,电子称的示数变小
20.2020年10月27日,我国研发的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米达到10058米,创造了中国载人深潜的新纪录。
关于“奋斗者”号下列说法正确的是()
A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B.匀速下潜的过程中受非平衡力
C.从悬浮到下潜过程中受到的浮力变大
D.匀速下潜过程中底部受到的海水压强变大
21.如图所示,甲中只有水,乙中有一木块漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小球,三容器内水面高度最后完全相同,则下列说法正确的是()
A.如果向丙中加入酒精,小球受到的浮力不变
B.如果向乙中加入盐水,木块受到的浮力不变
C.水对三个容器底部的压力关系:F甲<F乙<F丙
D.三个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙<p丙
22.如图所示,弹簧测力计下端挂有边长为10cm的正方体物块,将物块放入底面积为300cm2且质量忽略不计的圆柱形容器中。
当物块浸入水中深度为5cm,弹簧测力计的示数为15N,水对容器底部的压强为1.5×103Pa。
现向容器中加水至弹簧测力计的示数为11N时停止加水,已知弹簧的伸长量与所受拉力成正比,弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短0.5cm。
则下列说法中正确的是()
A.柱形物块所受重力大小为15N
B.停止加水时水的深度为28cm
C.在此过程中向容器中加入水的质量为2kg
D.加水过程中水对容器底部增加的压力为18N
23.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是()
A.圆柱体受到的最大浮力是3N
B.圆柱体的高度为8cm
C.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
24.中国的一些美食与传统节日有关,在如图所示的美食中,用物理知识解释正确的是()
A.包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状
B.煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的重力变小了
C.粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力是一对平衡力
D.如果将月饼带到月球上,它的质量会减小
25.如图甲所示,放置在水平桌面上的质量为800g的薄壁厚底容器中装有20cm深的水,
已知容器的底面积为400cm2,容器中水的质量为10kg,将一质地均匀的长方体物块通过一根轻杆缓慢压入水中,当物块还有五分之一的体积露出水面时(如图乙),杯子对桌面的压强与图甲相比增加了200Pa,此时杆对物块的压力为2N,则下列说法正确的是()
A.甲图中容器对桌面的压强为2000Pa
B.甲图中水对容器底的压力为100N
C.乙图中物块的密度为0.6×103kg/m3
D.若将物块全部压入水中,杆对物块的压力为6N
26.如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有申、乙两种不同的液体。
a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。
甲液面高于乙液面,且两种液体对容器底的压强相等。
则()
①两种液体的密度ρ甲=ρ乙②两种液体的质量m甲>m乙
③两个小球所受的重力G a>G b④两个小球所受的浮力F a<F b
A.②正确B.②④正确C.①③正确D.④正确
27.将木棒的一端缠绕一些铜丝,能使木棒竖直浮在液体中,这就制成了一个很有用的简易密度计。
将它分别放到盛有不同液体的相同容器中,静止时的情景如图所示,此时甲、乙杯中液面相平。
下列说法中正确的是()
A.简易密度计在甲液体中所受的浮力大于它在乙液体中所受的浮力
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
28.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,两球最后均沉至杯底。
已知甲、乙两球排开液体受到的重力相等,则下列说法正确的是()
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.不知道液体密度,无法比较浮力大小
D.甲所在的容器中的液体密度小于乙所在的容器中的液体密度
29.“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计,自主集成研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000m级,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的()
A.压强减小,浮力不变B.压强和浮力都不变
C.压强减小,浮力减小D.压强增大,浮力增大
30.下列实例中,利用大气压工作的是()
A.活塞式抽水机B.订书机C.高压锅D.船闸
二、填空题
31.体积相同的 A、B、C 三个物体,放入水中静止后,处于如图所示的状态,则三个物体受的重力G A、G B、G C的大小关系为_____,密度ρA、ρB、ρC的大小关系为_____。
32.一小石块从水下10m下沉至水下20m的过程中,受到的水的压强大小将____,受到的浮力大小将___。
(选填变大、变小或不变)
33.将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有95g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有80g的酒精溢出。
则A在酒精中静止时受到的浮力为_______N,A的体积是_______cm3,A的密度是_______kg/m3。
(酒精的密度是
0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
34.如图所示,质量均匀的正方体A、B两物体,体积都是为8cm3,A、B的质量分别为4g、16g,将A、B叠放在底面积为20cm2、自重为0.4N的圆柱体容器中,容器壁厚度忽略不计。
ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)物体A的重力是_____N;
(2)图中容器对桌面的压强p 1=_____Pa ;
(3)小亮同学缓慢的沿容器壁注入水,当注水质量为188g 时,求A 、B 两物体静止后,水对容器底的压强p 2=_____Pa 。
35.底面积为400cm 2的薄壁柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把体积为2.2×10-3m 3、重为6N 的木块A 放入水中后,再在木块A 的上方放一个体积为10-3m 3球体B ,平衡时球体B 恰好没入水中,如图甲所示,则球体B 对木块A 的压力为 _____N 。
若将B 放入水中,如图乙所示,则水对容器底部压强变化了 _____Pa 。
(g 取10N/kg ,331.010kg/m ρ=⨯水)
36.如图所示,质量是2kg 的平底水桶底面积为400cm 2,放在水平地面上,桶内装有50cm 深、体积是30dm 3的水。
小萍同学用竖直向上的力F 提水桶,但是没有提起来。
这时,如果水对桶底的压强和桶对地面的压强相等。
小萍同学提水桶的力F =___________N 。
(g =10N/kg )
37.一些传染病医院都有负压病房,所谓负压病房是指在特殊的装置之下,病房内的气压________(选填“大于”、“等于”或“小于”)病房外的气压,这样外面的新鲜空气________(选填“可以”或“不可以”)流进病房,病房内被患者污染过的空气就不会自动流出去,而是通过专门的通道及时排放到固定的地方。
38.下表为某品牌电动平衡车部分技术参数。
平衡车的转向指示灯电路如图甲所示,电路中电源电压恒为6V ,指示灯L 1、L 2的规格均为“6V 6W”,R 0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S 与“1”接通后,左转指示灯L 1会亮暗交替闪烁。
在此过程中,左转指示灯L 1两端实际电压U L 随时间,变化规律如图乙所示。
电池可光锂电池车身自重20kg
电池最大储能0.5kWh最大载重90kg
每个电动机最大输出功率350W最高速度18km/h
每个电动机的能量转化效率80%最大陡坡30°
(1)图乙电路中定值电阻R0的阻值为___________ Ω,在单刀双掷开关S与“1”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min,则整个电路消耗的电能为 ___________ J;(2)体重为60kg的小明站在该双轮电动平衡车上时,若每个车轮与地面接触面积为
20cm2,则地面受到的压强是 ___________ Pa;他驾驶该电动平衡车在水平路面上以最大速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.1倍,则阻力为 ___________ N;
(g=10N/kg)
(3)体重为60kg的小明驾驶该电动平衡车在水平路面上以最大速度匀速行驶时,则每个电动机的平均输出功率为 ___________ W,平衡车最大行驶的路程是 ___________ km。
三、实验题
39.小乐设计如下实验验证阿基米德原理。
把弹簧测力计上端固定在铁架台的铁夹上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。
在金属块的正下方有一溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝框都不接触,如图甲所示。
(1)如图甲→乙→丙,平稳抬高放有溢水杯的支架,使金属块缓慢浸没到水中,此过程
中,弹簧测力计示数均为______N,说明______。
(2)再平稳缓慢地降低放有溢水杯的支架,使金属块完全离开水面,如图丁所示。
此时弹簧测力计的示数为4.4N,由此可计算出金属块完全浸入到水中时所受到的浮力约为
______N。
40.如图所示,甲、丙两管装有油,密度为0.8g/cm3,乙管装有水,密度1g/cm3,阀门A、B关闭,甲、乙、丙液面相平,液柱高度为9cm。
(1)阀门打开前,甲、乙、丙三管______(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)先打开阀门A,甲管液面______,乙管液面______ ,甲、乙两管液面高度差为______ cm;
(3)待甲、乙液面稳定后,再打开阀门B,将看到:丙管液面______(选填“上升”或“下降”),三个管液面稳定后,将发现:______液面相平。
41.用2个无色透明玻璃瓶(A瓶装满带颜色的水,B瓶仅装半瓶带颜色的水)和两根细吸管和一个带孔的橡皮塞可以制作成多种简易实验装置,例如:简易温度计,简易气压计,口吹喷雾器,以及微小形变放大器等,请仿照示例,选取一种简易实验装置进行设计,并完成下表,答案不得与示例重复。
(注意:只写仪器名称不得分,填写选用器材时必须说明所需细吸管的数量)
仪器名称选用器材实验原理实验现象
示例:简易温度计A瓶,带孔的橡皮
塞,一根细吸管
液体热胀冷缩
将A瓶放入热水后,吸管中水柱
液面上升,将A瓶放入冷水中
后,吸管中水柱液面下降。
42.亲爱的同学:你会使用下面的实验仪器吗?
(1)如图所示,a图电阻箱的示数为______Ω;b图是测量______的仪表,此时的读数是______kW h⋅;c图秒表的读数为______s;d图弹簧测力计的示数为______N;
(2)如图所示,为某种多功能仪表表盘的一部分,内圈刻度的分度值是5hpa,外圈刻度旁标有英文meter字样,且外圈的0刻度在内圈的1000附近,根据观察到的信息可以判断该仪表能够测量的物理量是海拔高度和_________,进一步分析表盘的刻度,我们可以得到一个物理规律:_______________。
四、计算题
43.某自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长为40cm,阻值20Ω,其接入电路的阻值与对应的金属棒长度成正比。
弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。
圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重为80N,高为60cm,底面积为100cm2,当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰好在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。
已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L 的关系如图乙所示。
闭合开关S,试求:
(1)当水位处于位置A时,M受到的浮力是多少N?
(2)当水位处于位置A时,弹簧拉力为多少N?
(3)水位由位置A降至位置B这一过程,水对容器底压强变化了多少Pa?
(4)水位由位置A降至B这一过程,R1的功率的最大值和最小值相差多少?
44.地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。
小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。
如图所示,是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为103t,海水的密度为1.03×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)冰川熔化前排开海水的体积;
(2)冰川完全熔化成水后水的体积;
(3)推断海平面的升降,并说明理由。
45.一辆小车的总质量为1.2t,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍,问:
(1)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
(2)小车每个车轮与地面的接触面积为0.02m2,当小车空车静止时,它对地面的压强是多少?
(3)某路面能承受的最大压强为8×105pa,该小车在该路面行驶时,车上人和物的总质量不能超过多少t?
【参考答案】
一、单选题
1.D 2.B 3.D 4.C 5.B 6.B 7.A 8.B 9.C 10.B 11.A 12.C 13.D 14.D 15.C 16.D 17.B 18.C 19.B 20.D 21.B 22.D 23.C 24.A 25.C 26.B 27.D 28.D 29.A 30.A 二、填空题
31. A B C G G G << ρA <ρB <ρC 【解析】 【详解】
[1]依题意得,A 、B 、C 的体积相等,由图得,A 、B 、C 排开水的体积大小关系为
A B C V V V <<
由=F V g ρ浮水排得,A 、B 、C 受到的浮力的大小关系为
A B C F F F <<
由图得,AB 漂浮在水面上,C 悬浮在水中,因此
A A F G = ,
B B F G = ,
C C F G =
因此
A B C G G G <<
[2]由G
m g
=
得,A 、B 、C 的质量关系为 A B C m m m <<
A 、
B 、
C 的体积相等,由m V
ρ=
得 A B C ρρρ<<
32. 变大 不变 【解析】 【详解】
[1]由p gh ρ=得,同一液体中,深度越深,液体的压强越大,所以一小石块从水下10m 下沉至水下20m 的过程中,深度变深,受到的水的压强大小将变大。
[2]小石块下沉过程中,排开水的体积不变,由=F V g ρ浮排得,石块受到的浮力大小不变。
33. 0.8 100 0.95⨯103 【解析】 【详解】
[1] [2]物块A 放入盛满水的大烧杯中,静止后,有95g 的水溢出,根据阿基米德原理
F 浮=
G 排=m 排g =0.095kg×10N/kg=0.95N
再将其放入盛满酒精的大烧杯中,A 静止后,有80g 的酒精溢出。
说明在酒精中受到的浮力
F 浮酒=
G 排’=m 排’g =0.08kg×10N/kg=0.8N
分析知道,物体A 在水中漂浮
G A = F 浮=0.95N
在酒精中下沉,A 的体积是
-43333
0.8N
110m 100cm 0.810kg /m 10N /kg
浮酒排酒F V g ρ=
==⨯=⨯⨯ [3]A 的密度是
333395g 0.95g /cm 0.9510kg /m 100cm
m V ρ⨯==
== 34. 0.04 300 1000 【解析】 【详解】
(1)[1]物体A 的重力为
G A =m A g =4×10-3kg×10N/k g =0.04N
(2)[2]物体B 的重力为
G B =m B g =16×10-3kg×10N/kg =0.16N
图中容器对桌面的压力
F =
G A +G B +G 容=0.04N+0.16N+0.4N =0.6N
图中容器对桌面的压强
2
140.63002010容N Pa m p F S -===
⨯ (3)[3]当注水质量为188g 时,由m
V
ρ=
可得,注水的体积 33
1881881.0水
水水
g
cm g/cm
m V ρ=
=
= 物体A 和B 的体积
V A =V B =8cm 3
物体A 和B 的边长
2cm l ===
物体A 和B 的密度分别为
3340.58A A A g g/cm cm
m V ρ===
331628B B B g g/cm cm
m V ρ===
因ρA ˂ρ水˂ρB ,所以,A 会漂浮在水面、B 会沉底,则物体A 受到的浮力
F 浮A =
G A =0.04N
由F 浮=ρgV 排可得,物体A 排开水的体积
533A
A 33
0.04N
0.410m 4cm 1.010kg/m 10N/kg
F V g
ρ-=
=
=⨯=⨯⨯浮排水 此时水面以下的总体积
V =V 水+V B +V 排A =188cm 3+8cm 3+4cm 3=200cm 3
此时容器内水的深度
3
2
200cm 10.0cm 20cm V h S ===水容
水对容器底的压强
p 2=ρ水gh 水=1.0×103kg/m 3×10N/kg×10.0×10-2m =1000Pa
35. 16 400 【解析】 【详解】
(1)[1]球体A 全部浸没在水中,所以A 排开水的体积
33A A 2.210m V V ⨯==﹣排
则球体A 受到的浮力
3333A A 110kg/m 2210N/kg 2.210m N F gV ρ⨯⨯==⨯=⨯﹣浮水排
A 浸没且静止,所以A 受到的合力为零即
A A G F F +=压浮
所以
A A 22N 6N 16N F F G =-=-=压浮
(2)[2]B 放入水中后沉底,A 漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,结合阿基米德原理可得
''A A A F gV G ρ浮水排==
则此时A 排开水的体积
43A A
33
6N
=610m 110kg/m 10N/kg
G V g ρ-==⨯⨯'⨯排水 此时排开水的体积减少量为
-433A 33A 3=-2.210m 161006m m 1.V V V =-⨯⨯∆=⨯排﹣﹣
水对容器底部深度的减少量为
33
42
Δ 1.610m Δ0.04m 40010m V h S -⨯===⨯﹣
水对容器底部压强变化量
331.010kg/m 10N/kg 0.04m=400Pa p g h ρ∆=∆=⨯⨯⨯水
36.120 【解析】 【详解】 水的体积
V =30dm 3=30×10-3m 3
水的质量
m=ρV =1.0×103kg/m 3×30×10-3m 3=30kg
水深
h =50cm=0.5m
水桶底面积
S =400cm 2=400×10-4m 2
由F
p S
=
得水对桶底的压力 F 水=ps =ρ水ghS =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.5m×400×10-4m 2=200N
水对桶底的压强和桶对地面的压强相等,受力面积相同,则桶对地面的压力等于水对桶底的压力,所以桶对地面的压力F 压=200N ,桶对地面的压力和地面对桶的支持力是一对相互作用力,大小相等,则F 支=200N ,由于水桶的总重力与地面对水桶的支持力和提水桶的力平衡,则小萍同学提水桶的力
F =
G 桶+G 水-F 支=2kg×10N/kg+30kg×10N/kg-200N=120N
37. 小于 可以 【解析】 【详解】
[1][2]负压病房的空气不会自动流出病房,是因为病房内的气压低于病房外的气压,于是外
面的新鲜空气在较大气压的作用下,流进病房。
38. 24 1680 2×105 80 200 18 【解析】 【详解】 (1)[1]由
2
U P UI R
==
可得,指示灯L 1的阻值
()2
2
L
L L 6V 6Ω6W
U R P ===
S 与“1”接通,触点A 与B 分离时,L 1与R 0串联,由图像知灯泡两端电压
L
=1.2V U ' 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R 0两端的电压
0L 6V 1.2V=4.8V U U U ='=﹣﹣
因串联电路中各处的电流相等,所以此时电路中的电流
L
L 1.2V 0.2A 6Ω
U I R '=
== 由U
I R
=
可知,定值电阻R 0的阻值 00 4.8V 24Ω0.2A
U R I =
== [2]0~1s 内电路消耗的电能
1L 6V?0.2A?1s=1.2J W U It ==
当触点A 与B 接通时,电磁铁和电阻R 0被短路,指示灯两端的电压和额定电压相等,则1s~1.5s 内电路消耗的电能
2L 6W?0.5s=3J W P t ='=
由图乙可知,一个周期的时间
1.5s T =
10min 内的周期数
1060s
4001.5s
⨯= 个,则指示灯交替工作10min 整个电路消耗的电能
()()12400 1.2J+3J ?400=1680J W W W =+⨯=
(2)[3]小明站在该双轮电动平衡车上时,地面受到的压力
()()20kg+60kg ?10N/kg=800N F G m m g ==+=人总车
受力面积
223
22?20cm =40cm =4?10m S =﹣
对地面的压强
5-32800N =2?10Pa 4?10m
F p S =
= [4]他驾驶该电动平衡车在水平路面上以最大速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.1倍,则阻力
0.10.1?800N=80N f G ==总
(3)[5]小明驾驶该电动平衡车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则电动机的牵引力
80N F f ==
由W Fs P Fv t t
=
==可得,电动机输出的总功率 80N?5m/s=400W P F v ='=
因电动平衡车的动力来源于左右两个电动机,则每个电动机平均输出功率
11
400W 200W 22
P P '=
=⨯= [6]由表格数据可知,电动机的能量转化效率为80%,锂电池最大储存电能0.5kW·h ,则电池提供的电能用来做功的能量
680%?0.5kW h=0.4kW h=1.44?10J W '=
由
W Fs =
可得,平衡车行驶的路程
641.4410J
1.810m 18km 80N
W s F '⨯===⨯=' 三、实验题
39. 3.2 金属块受到的浮力等于排开水的重力 1.2 【解析】 【详解】
(1)[1][2]平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),弹簧测力计示数保持不变,由图示可知,弹簧测力计的分度值为0.2N ,示数均为3.2N ,该现象说明了在此过程中金属块到的浮力等于排开液体所受的重力。
(2)[3]已知图丙中弹簧秤示数F 丙=3.2N ,图丁中弹簧秤示数为4.4N ,即G 总=4.4N ,则金属块浸没在水中受到的浮力为
4.4N 3.2N 1.2N F F F --丁丙浮===
40. 不是 上升 下降 0.9 上升 甲、丙 【解析】 【详解】
(1)[1]两端开口,底部连通的容器称为连通器,阀门打开前,该装置上端开口,但底部并不连通,所以阀门打开前,该装置不是连通器。
(2)[2][3]甲管为油,乙管为水,水的密度大于油的密度,由图可知,两管液体在阀门A。