2023中考物理专项复习——压强和浮力(答案)

2023中考物理专项复习——压强和浮力
一、单选题(共9小题)
1.将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组装成图所示的装置,使用时瓶内装入液体,瓶口密闭,通过细玻璃管内液面高度的变化不可验证的是( )
A.阿基米德原理 B.大气压随高度的变化
C.力可以使固体发生微小形变 D.液体温度变化体积也会改变
2.下列关于筷子的“自述”中,错误的是( )
A.当人们在餐桌上使用我时,我就成了费力杠杆
B.当我将食物夹起的过程中,我可能对食物做了功
C.将我放在水里漂浮,是因为我受到的浮力大于我受到的重力
D.将我放在水里看到我“断”了,是因为光的折射现象
3.一个物体始终只受到两个力和的作用,一开始物体处于静止状态,且,时间内保持不变,只改变的大小,此过程中物体所受合力的方向始终与方向相同。图中可以表示大小随时间变化的图像是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,,两小球在甲、乙两种液体中保持静止。则下列关于它们密度的大小关系,正确的是( )
A B.
C. D.
5.水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为,已知水的密度,取。则( )
A.物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小
B.物体在容器底部时,受到的浮力为
C.物体在容器底部时,水对其底部的压强为
D.物体的密度为
6.下列四幅图描述的现象中,揭示的物理原理相同的两图是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.丙、丁
7.关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.轮船从晋江驶入东海,吃水深度变大
B.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相等
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
8.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为、,则它们的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
9.如图所示,甲、乙两个物体的体积相等,甲物体质量是乙物体质量的倍,现杠杆处于水平平衡状态。若将甲、乙两物体同时浸没在水中,则杠杆将( )
A.左端下沉 B.右端下沉
C.仍然保持水平状态 D.无法确定
二、填空题(共10小题)
10.已知一个空瓶子装满水后的总质量为,在装满水的瓶子中放入一个小石块,溢出水后其总质量为,取出石块后,剩余的水和瓶子的总质量为.(不计取出石块的过程中带走的水)则石块的质量为 ,石块的密度为 .
11.有一个溢水杯,可装满的水,若用这瓶所装满酒精,则酒精的质量为 ,若将密度为的木块放入酒精中,静止时溢出酒精的体积为 .()
12.将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯不同浓度的盐水中,如图所示,则鸡蛋在甲、乙两杯盐水中受到的浮力 ;盐水的密度 。选填“大于”、“等于”或“小于”
13.如图所示,热气球能上浮到空中,是因为热空气的 比空气的小,因而气球受到的 力大于 力,因而能够升空。
14.如图所示,桌面上放一养有金鱼的鱼缸,鱼吐出的气泡上升过程中所受水的压强 ,气泡所受浮力 (都选填“变大”“变小”“不变”).
15.在空气中用弹簧秤称物体的重力为,当将物体浸在水中时称弹簧秤示数为,则物体受到浮力大小是 ,物体的密度是 。取
16.在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。从观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力 、两杯液体的密度 、两个烧杯底部所受液体的压强 。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
17.将一个实心物体放入足够多的水中,排开水的质量为;将该物体放入足够多的酒精中时,排开酒精的质量是,则该物体在水中处于 选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”状态,该物体的密度为 。
18.如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为 。如果直接将该物体投入水中,该物体将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的 有关。
19.如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中,小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉入杯底把它放入乙液体中,小球沉入杯底,则甲液体的密度 乙液体的密度,在甲液体中受的浮力 它在乙液体中受的浮力.(填“大于”、“小于”或“等于”).
三、实验题(共4小题)
20.实验装置:如图所示。
(1)设计实验
①实验中发现图乙中弹簧测力计的示数比图甲中要小,说明物块受到了 。
②物块浸没在水中后受到的浮力比未浸没前受到的浮力增大了 ,可见浸在液体中的物体受到的浮力大小与 有关。
③为了探究浮力大小与液体的密度是否有关,应选用的实验操作是 。
④为了探究浮力大小是否与物体浸没的深度有关,应选用的操作是 。
(2)得出结论: 。
(3)拓展:进行完上面的实验后,同学们又大胆猜测:浸在液体中的物体受到的浮力是否与物体的密度有关?请你帮助同学们完成此探究。
①实验中应保持 和 不变,改变物体的 。
②分别观察相同体积的不同物体浸没在同种液体中时弹簧测力计的示数,若示数 相同,则说明浮力大小与物体的密度无关,反之则有关。
21.小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
(1)小明列举了三个常识,分别做出了三种猜想,其中符合常识的是猜想 (填序号)。
常识 猜想
常识:木头漂在水面,铁钉沉在水底
常识:轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些
常识:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻 猜想:与浸入液体的深度有关
猜想:与液体的密度有关
猜想:与物体的密度有关
(2)为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验:
①根据、、的结果,可得猜想是 (选填“正确”或“错误”)的;根据、、的结果,可得猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。深入分析上述现象,可得:浮力大小与 有关,与浸入液体的深度 ;
②接下来根据、和 (选填“能”或“不能”)对猜想进行验证;
③为验证猜想,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤进行实验,发现此时测力计示数小于,便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。
22.如图所示,图、、、、是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1) 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力 。 两步骤可得出物块排开水所受的重力,比较与,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
(2)如图所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计随物块浸入深度变化的关系图像,分析图像可得:当物块没有浸没之前,增大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当时,物块所受的浮力为 ;继续增大到时,弹簧测力计示数为 ,该圆柱体物块的高度是 。
23.某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究“影响浮力大小的因素”。
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是 ,方向 。
(2)物体浸没在酒精中时排开的酒精所受的重力是 。
(3)比较图 可知,浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)小明由、、、四个步骤得出结论,浮力的大小有时与深度有关,有时又与深度无关。对此正确的解释是浮力的大小与 有关。
四、计算题(共5小题)
24.如图甲所示,一名工人进入到一根竖直打入海底的圆柱形钢护筒的底部作业时,因海水涨潮,钢护筒上部水面以下米深的位置突然变形,最窄的地方只有,工人被困钢护筒底部.
(1)图甲中钢护筒最窄处受到海水的压强是多少?
(2)为了将工人救出,救援人员将与钢护筒下端连在一起的水泥桩切断,已知钢护筒连同切割下来的水泥桩和工人等的总重为、浸入水中的体积为,现用起重机吊起它们,起重臂滑轮组上的钢缆绕法如图乙所示,则钢缆承受的拉力变化范围为多少?(海水的密度取,取.不考虑风浪、水流等的影响,动滑轮、吊钩、钢缆重及摩擦都忽略不计)
25.建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。
设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是,,,总质量为海水的密度取。
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力是多少
(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为多少?此时其下表面受到海水的压力为多少?
26.如图所示为 我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机首飞成功,可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为,最大航程为,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为,轮胎与跑道的总接触面积为。求:,取
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少。
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行所需要的最短时间是多少。
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为,此时飞机受到的重力是多少,舱底某处距水面,水对该处产生的压强是多少。
27.如图所示,某工人重,站在水平面上,用的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为,重的物体.(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,,)求:
(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是,工人没有拉动绳子时对地面的压强;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)提起物体时滑轮组的机械效率.
28.三峡双线五级船闸的水位落差之大,堪称世界之最.船闸上下落差达米,船舶通过船闸要翻越层楼房的高度.排水量是吨的轮船在某一级闸室内缓慢上升了米.取,求:
(1)轮船排开水的体积;
(2)轮船及货物的重力;
(3)此过程浮力对船做的功.
五、综合应用题(共3小题)
29.回答下列问题:
(1)如图在一起交通事故中车头受到所载水泥管的冲击严重挤压变形这起事故发生在汽车突然 选填加速或“减速”时水泥管由于惯性保持原来运动状态所致水泥管的惯性如此之大是因为它的 选填“速度”或“质量”大。
(2)历史悠久的龙岩沉缸酒,因其在酿造过程中,酒醅经“三浮三沉”,最后酒渣沉落缸底而得此名。若把酒醅看成一个物体,酒醅在酒液中漂浮不动时,所受的浮力 其重力;当酒渣沉于缸底时,其密度 酒液密度。填“大于”、“等于”或“小于”
(3)重、体积是的物体,若把它浸没在水中,它受到的浮力是 ,松手后它将 选填“上浮”、“下沉或“悬浮”。
(4)沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的 ,从而减小了沙发对人的压强;如图,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,由于乒乓球上方空气流速大,压强 的缘故,乒乓球将不会下落。
(5)如图所示,容器内放入木块漂浮在水面上,如果向容器中加入盐水,木块受到的浮力 (“变大”、“变小”或“不变”)。
30.一只重为的西瓜,放在水桶中漂浮。
(1)求漂浮时西瓜受到浮力;
(2)如图,一瓶重为的水瓶放在西瓜表面时,水瓶刚好竖直且没有浸没在水中,而西瓜刚好浸没在水中。(,)
①若以表示西瓜,在方框中画出西瓜的受力示意图;
②此时西瓜受到的浮力是多大?
③西瓜的体积是多少?
31.在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时,我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.年月,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图所示,其主要技术参数如下表),在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后,顺利完成级海试任务.年月日赴马里亚纳海沟向级发起冲击,“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实.
规格:长宽高3.4m
空重:(不含乘员体重及压载铁重)
最大载荷:(不包括乘员体重)
最大速度:节(巡航节)
目前最大下潜深度:7000m
乘员:人(每名乘员的体重不超过)
(1)运用你学过的知识说明,潜水器“下五洋”最大的困难是什么?
(2)根据表中提供的信息,计算说明设计制造时,“蛟龙”号至少承受的压强是多大?
(3)“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备块相同的压载块,当其到达设定深度时,可抛卸其中块压载块,使其处于悬浮状态,从而实现各种实验作业.粗略计算小铁块的体积为多大时,才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态?(海水的密度取,取,铁的密度是,计算结果保留位小数)
参考答案
1.
【答案】:A
【解析】:当细玻璃管内液柱高度发生变化时,可以反应大气压的变化;力可以使物体发生形变;物体热涨冷缩,温度发生变化时,物体体积会发生变化.
解:
、利用图示装置不能验证阿基米德原理,故错误;
、当大气压变化时,细管中液柱的高度会发生变化,利用该装置可以验证大气压随高度的变化,故正确;
、用力挤压瓶子,瓶子可以发生形变,利用该装置可以验证:力可以使固体发生微小形变,故正确;
、物体热胀冷缩,当液体温度变化时体积会发生变化,故正确.
故选.
分析清楚图示情景、应用所学物理知识即可正确解题.
2.
【答案】:C
【解析】:【分析】 动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆;
做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离;
根据物体漂浮条件即可判断; 光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】当人们在餐桌上使用我时,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆,我就成了费力杠杆,故正确;
当我将食物夹起的过程中,有力作用在食物上,可能在力的方向上运动了距离,所以我可能对食物做了功,故正确;
筷子在水里漂浮,受到的浮力等于其受到的重力,故错误;从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故正确。
故选。
本题考查了物体浮沉条件及其应用、杠杆的应用、功、光的折射现象及其应用等多个知识点,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
3.
【答案】:C
【解析】:物体只受到两个力的作用,一开始处于静止状态,则这两个力一定是一对平衡力,所以开始的大小也是,方向与相反,此时合力为零。在时间内合力的方向始终与相同,故的大小不能大于,答案选C。
4.
【答案】:B
【解析】: 【分析】
物体漂浮在液面上,液体的密度大于物体的密度;
体积相同的两物体,漂浮在同一液体中,浸没的体积越小,该物体密度越小;
同一物体漂浮在不同的液体中,浸没的体积越小,该液体密度越大。
本题考查了物体浮沉条件的应用,关键是能根据物体漂浮时,浸入液体中体积的大小来判断液体和物体密度的大小关系,难点是不能将液体和物体的密度联系起来,本题有一定难度。
【解答】
物体漂浮在液面上,液体的密度大于物体的密度,所以;
甲溶液中,体积相同的两小球,小球浸没的体积越小,该物体密度越小,所以;
小球漂浮在甲乙两种溶液中,在乙溶液中,浸没的体积越小,该液体密度越大,所以;
综合以上三条,可得出,。
故选。
5.
【答案】:D
【解析】:浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变,错误。
由题可知,物体的重力,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数,
则此时物体受到的浮力,
故物体在容器底部时,受到的浮力为,错误。
物体在容器底部时,水对其底部的压强为,错误。
根据可知,物体的体积,
则物体的密度为,正确。
6.
【答案】:D
【解析】:如甲图,沿纸条上方吹起,纸条上方空气流动速度加快,压强变小,纸条向上飘起,说明流体流动速度快的地方压强小;
如乙图,孔明灯上升是利用了空气的浮力;
如丙图,吸气时乒乓球紧贴漏斗,此时乒乓球上方气压小于乒乓球下方气压,乒乓球在大气压力作用下紧贴漏斗;
如丁图,用吸管吸饮料是利用大气压强的作用.
揭示的物理原理相同的是丙丁;其物理原理是大气压的应用.
故选.
7.
【答案】:B
【解析】:轮船从晋江驶入东海,所受浮力等于本身的重力不变,由于水的密度变大,则轮船浸入水的体积变小,所以吃水深度变小,故错误;
密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,而重力不变,所以所受浮力大小相同,故正确;
潜水艇在水中排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故错误;
橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现漂浮的,故错误。
8.
【答案】:A
【解析】:相同的小球在甲液体中没有完全浸没,说明甲液体密度大于乙液体密度。而甲、乙两种液体深度相同。由可知 。
9.
【答案】:A
【解析】:甲、乙物体在空气中挂在杠杆两侧时,因为,,所以,由杠杆平衡条件可知,,所以,甲、乙物体浸没在水中时,甲、乙两个物体体积相同,排开水的体积相同,两物体受到水的浮力相同,可知甲减小的浮力与力臂的乘积小,所以杠杆不再平衡,甲所在一侧将下降,即左端下沉。
10.
【答案】:;
【解析】:石块的质量:

石块排开水的质量:

由可得,石块的体积:

石块的密度:
11.
【答案】:;
【解析】:由 可得溢水杯的容积, ;由 可得酒精的质量:;
()因为,,木块漂浮在酒精上,则,
根据阿基米德原理,,
所以,
静止时溢出酒精的体积: .
据此可知答案为:;.
12.
【答案】:等于;小于
【解析】:因为鸡蛋在甲、乙两杯中处于悬浮和漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,则鸡蛋在甲、乙两杯盐水中受到的浮力;根据浮力的公式,在浮力相同时,甲杯中的大,所以盐水的密度。
13.
【答案】:密度;浮;重
14.
【答案】:变小 ;变大
【解析】:鱼吐出的气泡上升过程中,气泡所处的深度变小,由可知,气泡所受水的压强变小,
由于气泡内的压强大于气泡外的压强,
所以,气泡上升过程中其体积逐渐变大,排开水的体积变大,
由可知,气泡所受浮力变大.
据此可知答案为:变小;变大.
15.
【答案】:;
【解析】:物体浸没在水中受到的浮力:;
由阿基米德原理公式可知,物体排开水的体积:,
物体完全浸没时,,
物体的质量:;
物体的密度:。
16.
【答案】:等于;小于;小于
【解析】:由题图可知,简易密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,此时,两个完全相同的简易密度计重力相同,所以简易密度计在两种液体中所受的浮力相等;甲中简易密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。液面高度相同,根据可知,甲烧杯底部受到的压强小。
17.
【答案】:漂浮 ;
【解析】:物体排开酒精的体积: ,
物体排开水的体积: ,
因为物体在酒精中排开酒精的体积大于在水中排开水的体积物体在酒精中排开酒精的体积最大为物体的体积,现在排开水的体积小于排开酒精的体积,说明在水中有部分露出,
所以物体在水中漂浮,
所以,
物体的质量: ;
物体在酒精中所受浮力:

因为物体在酒精中沉入底部,即物体在酒精中排开酒精的体积等于物体的体积,
所以,
物体的密度:

18.
【答案】:;下沉;密度
19.
【答案】:大于;大于
【解析】:设该小球的平均密度为,其在甲液体中漂浮,即,在乙液体中下沉,即即, 所以甲液体的密度大于乙液体的密度;
因为小球在甲液体里漂浮,故受到的浮力:①
同一小球在乙液体里下沉,所以受到的浮力:②
由①②得:>′,
即:球在甲液体中受的浮力大于它在乙液体中受的浮力.
据此可知答案为:大于;大于.
20
(1)①浮力 ;② ;②物体浸入液体的体积 ;③甲、丁、戍 ;④甲、丙、丁
(2)物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度、物体浸在液体中的体积有关,而与物体浸没的深度无关
(3)液体密度;物体浸在液体中的体积;密度;变化量
21
(1)
【解析】:木头漂在水面,是因为木头的密度小于水的密度;铁钉沉在水底,是因为铁的密度大于水的密度,其中符合常识的是与物体的密度有关,即符合常识的是猜想;
(2)正确;错误;排开液体的体积;无关;能;没有测量出此时瓶子的(含有沙子的)重力
【解析】:①、实验中(物体在水中的深度不同),测力计示数不同,由称重法,两实验中受到的浮力不同,根据、、的结果,可得猜想是正确的;而、实验中,浸入液体的深度不同,两实验中,测力计示数相同,由称重法,两实验中受到的浮力相同,根据、、的结果,可得猜想是错误的;、实验中排开液体的体积不同,而、实验中排开液体的体积相同,深入分析上述现象,可得:浮力大小与排开液体的体积有关,与浸入液体的深度无关;②研究浮力与液体的密度有关,要控制排开液体的体积相同,只改变排开液体的密度,故接下来根据、和能对猜想进行验证;③根据称重法测浮力,浮=,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度,则此时瓶子(含有沙子的)重力小于,为验证猜想,即浮力与与物体的密度有关,应测量出此时瓶子(含有沙子的)重力中,故小明在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力。故答案为:①正确;错误;排开液体的体积;无关;②能;③没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力。
22
(1)、;;、
【解析】:由图知,物体的重力,由图知,物体浸没在水中弹簧测力计的示数,圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力,所以,两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力;物块排开水所受的重力等于桶和排开水的总重减去空桶的重,两步骤可得出物块排开水所受的重力。
(2)变小;;;
【解析】:由图知,物体没有浸没前,即圆柱体的深度小于时,弹簧测力计的示数变小,当时,弹簧测力计的示数为,物体受到浮力;圆柱体的深度在~时,即物体浸没后,随深度的增加,弹簧测力计的示数保持不变;当圆柱体深度为时,圆柱体刚好浸没在水中,所以,圆柱体的高度为。
23
(1);竖直向上
(2)
(3)、
(4)物体排开液体的体积
【解析】:浮力;浮力的方向竖直向上。 根据阿基米德原理可知,排开酒精的重力等于物体浸没在酒精中时受到的浮力,即′。 、两图中,、深度均相同,只有液体密度不同,比较可得浮力与液体密度有关。 浸没前,物体浸入液体深度增大,增大,浮力增大;浸没后,深度增大,不变,浮力不变。
24
(1)解:钢护筒最窄处受到海水的压强:
【解析】:
(2)解:由题可知,动滑轮、吊钩、钢缆重及摩擦都忽略不计,由图可知,,
当钢护筒连同切割下来的水泥桩全部露出水面(即不受浮力作用)时,
此时钢缆承受的拉力最大,则 ;
当钢护筒连同切割下来的水泥桩未露出水面(即浸没在水中)时,
钢护筒和水泥桩受到的浮力:,
此时钢缆承受的拉力最小,则 (),
所以,钢缆承受的拉力范围为:
【解析】:()根据公式求出海水的压强;()求出钢护筒连同切割下来的水泥桩未露出水面时所受的浮力,由 求解最小拉力,再求出全部露出水面时钢缆所承受的拉力(最大拉力),据此确定钢缆承受的拉力变化范围.
25
(1)沉管灌水前漂浮,;
【解析】:密封沉管灌水前漂浮,根据漂浮条件计算出浮力;
(2)沉管浸没水中,受到的浮力为:,体积不变,浮力大小不变,处于悬浮状态,,;浸没在水中的物体受到的浮力等于上下表面的压力差,因为沉管刚好浸没在水中,故沉管的上表面受到水的压力为,沉管下表面受到海水的压力就等于沉管此时受到的浮力:。
答:浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力是;当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为;此时其下表面受到海水的压力为。
【解析】:沉管上表面刚好水平浸没在海水中,处于悬浮,根据,计算海水的重力和质量;根据浮力产生的原因,下表面受海水的压力即浮力。
26
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压力等于飞机的重力,即,对跑道的压强。
(2)若飞行所需时间最短,则速度最快,即以最大飞行速度为飞行,最短飞行时间。
(3)因为飞机漂浮,所以所受浮力等于其重力,其等于排开水所受的重力,即。水对舱底该处产生的压强。
27
(1)解:工人没有拉动绳子时对地面的压力等于人的重力,则人对地面的压强为: ;
(2)解:物体浸没在水中时, ,根据阿基米德原理,物体受到的浮力为:
(3)解:
【解析】:()人站在水平地面上时对地面的压力就是人的重力,利用压强公式计算; ()利用浮力的计算公式计算; ()结合滑轮组的绳的段数利用机械效率公式进行计算.
28
(1)由可得,轮船排开水的体积:;
【解析】:知道轮船的排水量,即轮船满载时排开水的质量,利用求轮船排开水的体积;
(2)轮船排开水的重:,由阿基米德原理可知,轮船受到的浮力:,因为轮船漂浮,所以轮船及货物的重力:;
【解析】:求出排开水的重,利用阿基米德原理求轮船受到的浮力,再利用漂浮条件求轮船及货物的重力;
(3)此过程浮力对船做的功:.答:轮船排开水的体积为;轮船及货物的重力为;此过程浮力对船做的功.
【解析】:利用求此过程浮力对船做的功.本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件、功的公式的应用,知道排水量的含义(轮船满载时排开水的质量)是关键.
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(1)减速 ;质量
【解析】:水泥管原来与汽车一起运动,当汽车突然减速时,水泥管由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,以原来的速度向前运动,所以车头受到所载水泥管的冲击,严重挤压变形;水泥管的惯性如此之大是因为它的质量大。
(2)等于 ;大于
【解析】:当酒醅在酒液中漂浮时根据漂浮条件可知:所受的浮力等于其重力;当物体的密度大于液体的密度时,物体会下沉,所以,当酒渣沉于缸底时,酒醅密度大于酒液密度。
(3) ;下沉
【解析】:物体受到的浮力:;因为浮力小于重力,所以松手后物体会下沉。
(4)受力面积 ;小
【解析】:我们坐沙发时,沙发发生了形变,则受力面积增大,在压力不变的情况下,受力面积变大,则沙发对人的压强变小,使人感到舒服;当从漏斗口向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度、压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下方的压强大于上方的压强,乒乓球在压强差的作用下不会下落。
(5)不变
【解析】:由浮沉条件可知,木块漂浮在水面上,因为木块的密度小于水的密度,由于水的密度小于盐水的密度,所以木块放在盐水中时,仍漂浮在液面上,受到的浮力的大小仍等于木块的重力。
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(1)西瓜处于漂浮状态,根据漂浮条件可得,西瓜受到的浮力。
【解析】:西瓜处于漂浮状态,根据漂浮条件可得西瓜受到的浮力 ;
(2)①西瓜受到重力、浮力和瓶子对它的压力。重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,压力方向竖直向下,故作图如下:②此时西瓜在三个力的作用下保持静止,这三个力平衡,瓶子对西瓜的压力等于瓶子的重力,故有,③西瓜的体积。答:()求漂浮时西瓜受到的浮力是;()②此时西瓜受到的浮力是;③西瓜的体积是。
【解析】:①西瓜受到重力、浮力和瓶子对它的压力。重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,压力方向竖直向下,故作图如图;②此时西瓜在三个力的作用下保持静止,这三个力平衡,瓶子对西瓜的压力等于瓶子的重力,由此求出浮力;③西瓜的体积 。
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(1)解:潜水器“下五洋”最大的困难是克服深海水产生的巨大压强;
(2)解:“蛟龙号”到达深的海底时,海水密度取, 海水对“蛟龙号”外壳的压强约为

答:“蛟龙”号至少承受的压强是.
(3)解:“蛟龙号”悬浮时,所受浮力和重力是平衡力,
重力()
潜艇受到的浮力;
小铁块受到的浮力;
所以,
整理得:;

代入数据得:.
答:小铁块的体积为.
【解析】:()根据公式可知,液体的压强随深度的增加而增大. ()已知最大下潜深度,由液体压强公式求产生的压强. ()对“蛟龙号”受力分析,由平衡条件求铁块的体积.

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