2021-2022学年苏教版八年级物理下册第十章压强和浮力章节训练试题(含答案及详细解析)
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苏教版八年级物理下册第十章压强和浮力章节训练
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,沿竖直方向在两个正方体上分别切去相同宽度,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关于甲、乙正方体切去部分质量m甲’和m乙’的大小关系正确的是()
A.m甲’一定大于m乙’
B.m甲’一定等于m乙’
C.m甲’可能小于m乙’
D.m甲’可能不等于m乙’
2、假如河水的密度变为1.8×103 kg/m3,下列现象不可能发生的是()
A.拦河大坝依然是“上窄下宽”B.潜水员在河水中可下潜得更深
C.提起同体积的河水更费力D.流速越大的位置,压强越小
3、质量相等的甲、乙两只小球,分别漂浮在酒精和水中,且ρ酒精<ρ水、ρ甲<ρ乙。
则()
A.甲球的体积较小B.甲球受到的浮力较小
C.两小球排开液体的质量相等D.两小球排开液体的体积相等
4、如图的书包,为了减小书包对学生肩部的伤害,以下方法可行的是()
A.书包背带做细B.书包背带做宽
C.增加书包的重量D.双肩背包变成单肩背包
5、如图所示是“天气预报瓶”的创意新品,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装红墨水。
下列说法正确的是()
A.晴天气压比阴雨天的高,阴雨天A管液面逐渐下降
B.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
C.A管越细,越容易看出天气引起的气压变化
D.A管中液面上升时,表示外界大气压增大
6、相同柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内装有完全相同
....物块A、B,物块A与容器甲底部用一根细绳相连。
同时往两容器内注水,直至水面相平,如图所示。
下列判断正确的是()
A .此时物块受到的浮力F 浮A =F 浮
B B .此时容器对地面的压力F 甲=F 乙
C .此时容器对地面的压强p 甲>p 乙
D .此时水对容器底部的压力F 水甲=F 水乙
7、下列生活现象不属于利用大气压的实例是( ) A .钢笔把墨水吸进钢笔的墨囊中 B .真空包装的食品被压得紧紧的 C .用注射器能把药液注入肌肉里
D .用吸尘器能吸取地板上的灰尘
8、若一艘轮船从长江驶入东海,关于轮船受到的浮力及船身状况的判断正确是( ) A .浮力变大 B .船身上浮 C .浮力变小
D .船身下沉
9、下列物理量中能用来鉴别物质种类的是( ) A .密度
B .质量
C .体积
D .压强
10、如图所示,底面积不同的圆柱形容器A 和B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平且甲液体的质量大于乙液体的质量。
则此时液体对各自容器底部的压强A P 、B P 和液体对各自容器底部的压力A F 、B F 的关系是( )
A .A
B P P < A B F F = B .A B P P = A B F F >
C .A B P P > A B F F =
D .A B P P > A B F F >
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图,2020年10月27口至11月10日中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,创造了中国载人深潜的新纪录。
11月10日“奋斗者”号下潜达到10909m,关于这次在水面下下潜过程中(忽略水的密度随温度变化),以下说法正确的是(______)
A.“奇斗者”号潜水器,潜的越深,受到水的浮力越大
B.“奋斗者”号潜水器,潜的越深,受到水的压强不变
C.“奋斗者”号潜水器,潜的越深,潜水器上下表面受到水的压力差不变
D.“奋斗者”号潜水器悬浮时,此时潜水器的整体密度小于水的密度
选择理由:______
2、刀刃磨得锋利是为了能产生很大的______;液体密度计工作是利用了______原理,船闸工作是利用了______原理。
3、物理知识与日常生活密切相关:如图(a)所示射箭时用的手指皮垫是通过增大受力面积来减小
_______;如图(b)所示的橡胶吸盘是利用_________“吸附”在墙上的;图(c)所示装有水的塑料袋向外鼓出的原因是_______。
4、将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有2
5
的体积露出水面,则木块的密度为
_____g/cm3,木块的体积为_____cm3。
5、沪苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢
绳拉力F 2的变化如图乙所示(g 取10N/kg ).则浮力F 1随h 变化的图线是图乙中的______图线,构件的边长为______m ;正方体构件所受的重力为______N 。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、质量为0.5千克、底面积为22210m -⨯的薄壁容器放在水平桌面的中央,容器内盛满水,水深0.2米、体积为332.510m -⨯。
求: (1)水的质量m 水; (2)水对容器底的压强p 水;
(3)为了求得容器对水平桌面的压强p 容,小圆和小梦分别梳理了解题思路如下:
小圆:F p S =
容容容
,而F G G =+水容容,又G F p S ==水水水容;
小梦:F p S =
容容容
,而F G G =+水容容,又G m g V g ρ==水水水水。
请你分别判断小圆和小梦的解题思路是否正确,并通过计算说明理由。
2、如图所示,一个体重为600N 的人站在漂浮于水面的木筏上,木筏的体积为1m 3
,木筏的密度为
330.610kg/m ⨯;(3
3
1.010kg/m ρ⨯水=
) 求:(1)木筏的重力;
(2)此时,木筏排开水的体积;
(3)木筏最多能承载几个人(假设每个人体重为600N)。
3、如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的重力均为G,甲的边长a为3h,乙的边长b为2h。
求:
(1)正方体甲对地面的压强p甲;
(2)正方体甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙;
(3)若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度h
∆后,它们剩余部分对地面的压强p甲′和p乙′相等,请计算截去的厚度h
∆。
4、如图所示,底面积分别为S和2S的柱形容器甲和乙放在水平桌面上,容器质量忽略不计,容器甲中酒精的深度为3h,容器乙中水的深度为2h。
(1)若h=0.05米,S=0.005米2,求:乙容器对水平桌面的压强p乙。
(2)若从两容器中分别抽出质量均为m的酒精和水后,剩余酒精对甲容器底的压强为p酒精,剩余水对乙容器底的压强为p水,且p酒精<p水,求:质量m的取值范围,结果请用题目中的字母符号表示。
(ρ
水=1.0×103千克/米3,ρ
酒精=0.8×10
3千克/米3)
5、如图所示,足够高的圆柱形薄底容器A 、B 置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。
容器A 的底面积为250cm 2
,水的重力为20N ,两容器底部受到液体的压强相等。
求:(g 取10N/kg ,水的密度ρ水=1.0×103
kg/m 3)。
(1)水的体积V 水;
(2)水对容器A 底部的压强p 水;
(3)在容器A 中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A 底部的压强增加了200Pa ,求液体乙的密度ρ乙。
---------参考答案----------- 一、单选题 1、A 【详解】
对于柱状物体竖直放在水平面上时,其对水平面的压强可表示为
F G mg gV gSh
p gh S S S Sh Sh
ρρρ=
===== 可见压强与受力面积无关,只与物体密度及高度有关,沿竖直方向切相同宽度后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,即
gh gh ρρ=甲甲乙乙
沿竖直方向切时,高度不变,其对地压强不变,可知对于切下的相同宽度,对地压强也应该相等,即
F F S S =''
甲乙
甲乙 G G S S ''=''
甲乙甲乙 m g m g S S ''=''
甲乙甲乙 甲边长比乙大,切下部分宽度相同,则切下部分的底面积
S S ''>甲乙
所以
m m ''>甲乙
故A 正确,BCD 不正确。
故选A 。
2、B 【详解】
A .河水密度增大后,根据p gh ρ=知,深度相同时,产生的液体压强越大,所以,拦河大坝依然是“上窄下宽”,故A 可能发生,不符合题意;
B .根据液体压强公式p gh ρ=知,在人体能承受的压强一定时,河水密度增大,潜水员可下潜的深度减小,故B 不可能发生,符合题意;
C .假如河水的密度增大,由m
V
ρ=
和G mg =可知,体积相同时,河水的密度增大,河水的质量增大,重力增大,所以提起同体积的河水更费力,故C 可能发生,不符合题意;
D .根据流体压强和流速的关系可知,流速越大的位置,压强越小,与液体密度大小无关,故可能发生,D 不符合题意。
故选B 。
3、C
【详解】
A.质量相等的甲、乙两只小球,因为
ρ甲<ρ乙
由
m
V
ρ
=可知两球的体积
V甲>V乙
故A不符合题意;
BCD.根据G=mg可知它们的重力相等,甲乙漂浮在酒精和水中,根据漂浮条件可知浮力等于重力,由于两球重力相等,所以浮力相等,根据阿基米德原理可知它们排开液体的重力相等,由G=mg可知它们的排开液体的质量相等,因为
ρ酒精<ρ水
由
m
V
ρ
=可知两小球排开液体的体积不相等,故C符合题意,BD不符合题意。
故选C。
4、B
【详解】
AD.书包背带做细、双肩背包变成单肩背包是在压力一定时,减小受力面积从而增大压强,会增大书包对学生肩部的伤害,故AD不符合题意;
B.书包背带做宽是在压力一定时,增大受力面积从而减小压强,会减小书包对学生肩部的伤害,故B 符合题意;
C.增加书包的重量是在受力面积一定时,增大压力从而增大压强,会增大书包对学生肩部的伤害,故C不符合题意。
故选B。
5、B
【详解】
A .晴天大气压比阴雨天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,根据内外=p p gh ρ+可知,阴雨天A 管液面逐渐升高,故A 错误;
B .A 管和B 球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明B 球内气压等于外界大气压,故B 正确;
C .压强差一定时,液面的高度差应该是一定的,不会因为管的粗细而发生改变,故C 错误;
D .A 管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,即外界大气压减小,故D 错误。
故选B 。
6、D 【详解】
A .由图可知,物体排开水的体积的关系
V A 排>V B 排
根据F 浮=ρ水gV 排可知物块受到的浮力
F 浮A >F 浮B
故A 错误;
BC .相同的容器内水面相平,因为
V A 排>V B 排
所以容器内水的体积大小关系
V 甲<V 乙
根据m =ρV 可知,水的质量
m 甲<m 乙
物块和容器的质量都相同,总质量等于容器、物块和水的质量之和,所以总质量的关系
m总甲<m总乙
由G=mg可知总重力的关系
G总甲<G总乙
容器对地面的压力等于总重力,所以此时容器对地面的压力
F甲<F乙
容器的底面积相等,由
F
p
S
可知,此时容器对地面的压强
p甲<p乙
故BC错误;
D.相同的容器内水面相平,根据p=ρ水gh可知水对容器底部的压强
p水甲=p水乙
容器的底面积相等,根据F=pS可知水对容器底部的压力
F水甲=F水乙
故D正确。
故选D。
7、C
【详解】
A.用力一按墨囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,墨囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入墨囊中,利用了大气压,故A不符合题意;
B.把包装袋内气体抽出,大气压将真空包装的食品被压得紧紧的,利用了大气压,故B不符合题意;
C.用注射器能把药液注入肌肉里靠的是人的推力,与大气压无关,故C符合题意;
D.由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,可知吸尘器在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入,利用了大气压,故D 不符合题意。
故选C 。
8、B 【详解】
AC .当轮船由长江驶入东海后,仍然处于漂浮状态,船受到的浮力
F G 浮=
因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;故AC 错误;
BD .又因为F gV ρ浮排=,且ρρ>海水江水,所以排开海水的体积小于排开江水的体积,即船浸入海水中的体积变小,船上浮一些,故D 错误,B 正确。
故选B 。
9、A 【详解】
A .密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般不同,所以可以用来鉴别物质的种类,故A 符合题意;
B .质量是指组成物体的物质的多少,不是物质的特性,所以不能用来鉴别物质的种类,故B 不符合题意;
C .体积是指物体所占空间的大小,不是物质的特性,不能用来鉴别物质的种类,故C 不符合题意;
D .压强是指压力的作用效果,不是物质的特性,不能用来鉴别物质的种类,故D 不符合题意。
故选A 。
10、D 【详解】
由图知,容器底面积S S <甲乙 ,因为V Sh =,由于液面相平,故h 相同,所以
V V <甲乙
因为m
V
ρ=
, m m >甲乙所以,两液体的密度关系 ρρ>甲乙
根据p gh ρ=可知,液体对各自容器底部的压强A p 、B p 的关系为
A B p p >
对于圆柱形容器,液体对容器底部的压力
F pS ghS gV mg
G ρρ=====
所以,液体对各自容器底部的压力
A B F F >
由以上分析可知,ABC 不符合题意,D 符合题意。
故选D 。
二、填空题 1、C 见解析 【详解】
[1][2]A .“奇斗者”号潜水器,潜的越深,水的密度不变,潜水器排开水的体积不变,由阿基米德原理得,“奇斗者”号潜水器受到水的浮力不变,故A 错误;
B .“奋斗者”号潜水器,潜的越深,水的密度不变,由p gh ρ=得,“奇斗者”号潜水器受到水的压强变大,故B 错误;
C .“奋斗者”号潜水器,潜的越深,潜水器受到的浮力不变,潜水器受到的浮力是潜水器上下表面的压力差,因此潜水器上下表面受到水的压力差不变,故C 正确;
D .“奋斗者”号潜水器悬浮时,潜水器的整体密度等于水的密度,故D 错误。
故选C 。
2、压强 漂浮条件 连通器 【详解】
[1]刀刃磨得锋利是通过减小受力面积的方法增大压强。
[2]密度计的工作原理是物体的漂浮条件。
密度计在液体中处于漂浮状态,则所受的重力与浮力是一对平衡力,大小相等,而密度计的重力是不变的,所以密度计所浸入的液体的密度不同,其排开液体的体积也不同,据此在密度计上标上对应刻度便可测出液体的密度了。
[3]船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,运用了连通器的原理。
3、压强 大气压强 水对容器侧壁有压强 【详解】
[1]射箭时用的手指皮垫是压力不变时,增大受力面积,来减小压强。
[2]橡胶吸盘使用时将吸盘和墙之间的空气排出,在大气压强的作用下,紧紧地贴在墙壁上。
[3]水对容器底部和侧壁都有压强有压强,装有水的塑料袋在水的压强的作用下向外鼓出。
4、0.6 5000 【详解】
[1]因为木块漂浮,所以,F 浮=G 。
又因为F 浮=ρ液gV 排,G =mg =ρgV ,所以
ρ水g 35
V =ρ木gV
则有
ρ木=35
ρ水=0.6×103kg/m 3=0.6g/cm 3
[2] 木块的体积是
3
33000g
0.6g =
=50/0cm
0cm m
V ρ
=
5、② 2 2×105
【详解】
[1]由图可知,构件在浸入水中的过程排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F 1随h 变化的图线是图乙中的②。
[2]从乙图中可以看出,当构件完全淹没时浸入的深度为2m ,则构件的边长为2m 。
[3]从乙图中可以看出,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105
N ;构件完全淹没时,钢绳的拉力
F 2=1.2×105N ,构件排开水的体积
V 排=2m×2m×2m =8m 3
构件受到的浮力为
F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×8m 3=0.8×105N
此时由力的平衡条件可得
F 浮=
G ﹣F 2
则构件的重力为
G =F 浮+F 2=0.8×105N+1.2×105N =2×105N
三、计算题
1、(1)2.5kg ;(2)3210Pa ⨯;(3)见详解 【详解】
解:(1)根据题意,由密度公式m
V
ρ=
可得水的质量为 3333110kg/ 2.m kg 510m 2.5m V ρ-==⨯⨯=⨯水水水
(2)根据题意,由液体压强公式p gh ρ=可得水对容器底部的压强为
333110kg/m 10N/kg 0.10a 2P m 2p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯水水水
(3)容器对水平桌面的压强属于固体压强,水平面上的物体对水平的压力等于物体的总重力,即
F G G =+水容容,根据重力计算公式水的重力为
3333110kg/m 10N/kg 2.510m 2N 5G m g V g ρ-⨯⨯====⨯⨯水水水水
容器的重力为
0.5kg 10N/kg 5N G g m ==⨯=容容
所以容器对水平面的压力为
5N 25N 30N F G G ==++=水容容
由压强的公式F p S
=
可得容器对地面的压强为
22
2130N
P m 1500a 0F p S -=
=
=⨯容容容
在小圆的思想中,水的重力为
322''10Pa 40N 2210m G F p S -=⨯⨯==⨯=水水水容
与小梦根据质量计算的水的重力不同,是因为容器形状可能并非圆柱体等直柱体容器,压力并不等于重力。
故小圆的思路是错误的,小梦是正确的。
答:(1)水的质量为2.5kg ; (2)水对容器底的压强为3210Pa ⨯;
(3)因为容器的形状不是类似于圆柱体等直柱体,所以水对容器底的压力并不等于重力,故小圆的思路是错误的,小梦是正确的。
2、(1)6000N ;(2)0.66m 3
;(3)6 【详解】 解:(1)由m
V
ρ=
可得,木筏的质量 3330.610kg/m 1m 600kg m V ρ⨯⨯===
木筏的重力
600kg 10N/kg 6000N G mg ⨯===
(2)由于木筏漂浮,木筏受到的浮力等于木筏和人的重力,即
6000N+600N 6600N F G G +浮木人===
由F gV ρ=浮液排可得
333
1.66000.66m 10N/kg
010kg/m F N V g ρ=
==⨯⨯液排水 (3)当木筏排开水的体积为1m 3
时,木筏受到的最大浮力
3334110kg/m 10N/kg 1m 10N F gV ρ⨯⨯⨯'浮水===
则木筏最多能载的人数
410N-6000N
=6.7600N
n =
所以最大可以载6人。
答:(1)木筏的重力为6000N ;
(2)此时,木筏排开水的体积为0.66m 3
; (3)木筏最多能承载6个人。
3、(1)
29G h ;(2)827;(3)30
19
h 【详解】
解:(1)正方体甲对地面的压力
F G 甲=
正方体甲对地面的压强
()2293F G G
p S h h ==
甲甲甲=
(2)正方体甲的体积
33
3327V a h h ===甲()
正方体乙的体积
33328V b h h ===乙()
实心均匀的正方体甲、乙的重力均为G ,根据G mg =可知质量
m m =甲乙
则正方体甲、乙的密度之比
33882727
m
V V h m V h V ρρ====甲甲乙乙甲乙
(3)若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度h ∆后,它们剩余部分对地面的压强
p p '='甲乙
根据F
p S
=
,我们可得压强 g F G mg Vg Shg p h S S S S S
ρρρ=
===== 由p p '='甲乙,可得
()()3Δ2Δg h h g h h ρρ-=-甲乙
得
3019
h h ∆=
答:(1)正方体甲对地面的压强为
2
9G
h ; (2)正方体甲、乙的密度之比为8:27;
(3)截去的厚度为
30
19
h 。
4、(1)980Pa ;(2)3ρ酒精Sh >m >(6ρ酒精-4ρ水)Sh 【详解】
解:(1)乙容器中水的体积
V 水=2S ×2h =2×0.005m 2×2×0.05m=1×10-3m 3
由m
V
ρ=
知道,水的质量 m 水=ρ水V 水=1.0×103kg/m 3×1×10-3m 3=1kg
容器质量忽略不计,则乙容器对水平桌面的压力
F 乙=
G 水=m 水g =1kg ×9.8N/kg=9.8N
乙容器对水平桌面的压强
2
9.8N 980Pa 20.005m F p S =
==⨯乙乙乙 (2)从两容器中分别抽出质量均为m 的酒精和水,则抽出酒精和水的体积分别为
m
V ρ=
抽酒精酒精 m
V ρ=
抽水水
酒精和水降低的高度分别为
m
V m h S
S
S
ρρ=
=
=
抽酒精
酒精酒精酒精
222m
V m h S
S
S
ρρ=
=
=
抽水水水水
从两容器中分别抽出质量均为m 的酒精和水后,p 酒精<p 水,所以,由p gh ρ=知道,
322m
m g h g h S S ρρρρ⎛
⎫⎛⎫-
<- ⎪ ⎪ ⎪
⎪⎝⎭⎝
⎭水酒精水酒精 整理得
()64m Sh ρρ>-水酒精
原来酒精和水的质量分别为
m 酒精=ρ酒精V 酒精=ρ酒精S ×3h =3ρ酒精Sh m 水=ρ水V 水=ρ水×2S ×2h =4ρ水Sh
因为3ρ酒精<4ρ水,所以原来酒精的质量小于水的质量,则抽取两种液体的质量应小于酒精的质量;所以质量m 的取值范围为
3ρ酒精Sh >m >(6ρ酒精-4ρ水)Sh
答:①乙容器对水平桌面的压强为980Pa ;
②质量m 的取值范围为3ρ酒精Sh >m >(6ρ酒精-4ρ水)Sh 。
5、(1)2×10﹣3m 3
;(2)800Pa ;(3)800kg/m 3
【详解】
解:(1)容器甲中水的质量为
20N
=
=2kg 10N/kg
G m g =
水水
水的体积为
3333
2kg
=
210m 1.010kg/m
m V ρ=
⨯⨯水
水
﹣水= (2)容器甲中水的深度
33
42
A 210m =0.08m 25010m V h S --⨯==⨯水
水对容器底部的压强
331.010kg/m 10N/kg 0.08m 800Pa p gh ρ⨯⨯⨯水=== 。
(3)当容器甲内加水至于容器乙相平时,此时水深为h 1,此时水对容器底部的压强
1800Pa 200Pa 1000Pa p p p +∆+水===
由p =gh ρ 可得此时水的深度
11331000Pa ===0.1m 1.010kg/m 10N/kg
p h g ρ⨯⨯水 由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,
800Pa p p 乙水==
由p =gh ρ可得,液体乙的密度
31800Pa ===800kg/m 10N/kg 0.1m
p gh ρ⨯乙乙 答:(1)水的体积为2×10﹣3m 3;
(2)容器甲中水对容器底部的压强为800Pa ;
(3)液体乙的密度为800kg/m 3。