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A.a管上端附近气体的压强变大
B.a管上端附近气体的压强变小
C.烧杯中水面上气体的压强变大
D.烧杯中水面上气体的压强变小
6.(2021•南京)用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型,不计进排气管体积。
要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体( )
A.增加B.减少
C.先增加后减少D.先减少后增加
7.(2020•常州)一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙.甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
8.(2020•宿迁)小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;
将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
C.密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大
D.适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确
9.(2020•盐城)小明取一根装有适量配重的饮料吸管,使其竖直漂浮在水中,制作简易密度计。
为了能够在吸管上准确标注出不同液体密度所对应的刻度,需要测的是( )
A.吸管的总长度B.吸管浸入水中的深度
C.容器中水的深度D.吸管露出水面的长度
10.(2020•连云港)下列关于浮力的说法正确的是( )
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
二.填空题(共16小题)
11.(2021•泰州)乘客在动车站台候车时一定要站在警戒线以内,否则动车进站时,乘客易被“吸”向车身而造成伤害事故,这是因为流体的流速越大,压强越 ;
如图是进站后的动车静止在水平轨道上,此时它受到的重力和 是一对平衡力。
12.(2021•苏州)如图是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出 的长度l为10cm,即可算出活塞横截面积为 cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p= Pa;
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'
,则大气压值p'
= (用题中出现的物理量符号表示);
(4)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值 (偏大/偏小/不变)。
13.(2021•苏州)如图,两个质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上,杯底与桌面的接触面积之比为1:
2。
装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为p0,将乙杯中水全部倒入甲杯中放到原处后。
甲杯对桌面的压强p1 (>/=/<)2p0,乙杯对桌面的压强p2 (>/=/<)
p0。
14.(2021•南京)如图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d。
抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜 (填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜 。
(3)不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.(2021•扬州)如图,边长为0.1m的正方体木块放在水平桌面中央,已知木块密度为0.5×
103kg/m3,木块质量为 kg,它对桌面的压强为 Pa。
木块在大小为1.5N的水平向右的拉力作用下从A点匀速直线运动到B点,它所受摩擦力为 ,此过程中,它对桌面的压强 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(g=10N/kg)
16.(2021•扬州)如图,向两个乒乓球中间打气,会看到两个乒乓球 (填“分开”或“靠近”),用注射器吸入无水酒精,是利用了 ,再将活塞推至针筒的底端,然后用橡皮帽封住小孔,小孔内还留有少量酒精,沿针筒轴线方向向外拉动活塞一段距离,保持静止。
此时,液态酒精消失是 现象,不计活塞与针筒间的摩擦以及活塞自重,大气对活塞的压力 拉力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
17.(2020•淮安)如图所示,在水平桌面上堆放一摞相同的书,所有书的总重力为30N,最下面书与桌面的接触面积为0.06m2,此时书对桌面的压强为 Pa.若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书,抽出 书更容易。
此现象表明滑动摩擦力的大小与 有关。
18.(2020•常州)2020年5月27日11点,我国珠穆朗玛峰高度测量登山队成功登顶。
队员脚穿布满尖钉的登山鞋,通过 的方法 冰雪受到的压强,保障行走安全。
19.(2020•徐州)如图所示,用一个矿泉水瓶和两根吸管制成“口吹喷雾器”。
它的原理是流体的流速越大,压强越 ,吸管和瓶口间的空隙是否需要密封?
,随着瓶内水面降低,吸管内水柱的压强变 ,要想吹出水雾会更费力。
20.(2020•宿迁)2019年12月,宿迁正式进入高铁时代。
如图所示高铁站台安全线与缘的距离大于普通火车站台,这是因为 ,当列车驶出站台时,车上乘客看到站台在后退,这是以 为参照物。
21.(2020•镇江)如图所示,吸管A插入杯中,吸管B管口贴在A管上端。
往B管中吹气,A管中水面将上升,这是因为A管口处气体压强变 。
如图是探究影响液体内部压强因素的实验装置,将金属盒向下移动,观察到U形管两边液面的高度差h变大,表明金属盒所在处水的压强变 ,说明了液体内部压强与 有关。
22.(2020•淮安)2019年12月,淮安市正式进入高铁时代。
如图所示,高铁站台离边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必站在警戒线以外,其原因是:
若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,压强 ;
若高铁提速,站台上乘客与行驶的高铁之间安全距离应 。
(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
23.(2020•泰州)如图是学校的防疫消毒壶,壶和消毒液总重为18N,壶底与水平桌面的接触面积为10cm2,则壶对桌面的压强为 Pa.值日生按要求喷洒部分消毒液后,将消毒壶放回原处,此时消毒液对壶底的压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),这是因为液体压强与液体的 有关。
24.(2020•泰州)吉利集团最先试验成功能飞的汽车,其两侧的装置类似飞机机翼(如图),展开后,当汽车高速行驶时,机翼上方的空气流速 (选填“大于”、“等于”或“小于”)下方的空气流速,机翼受到向上的压强 (选填内容同上)向下的压强,使汽车能够起飞。
25.(2021•扬州)利用塑料笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用 。
将所选笔芯放入水中,它能 漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;
将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示。
该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小 。
已知水的密度ρ1=1.0g/cm3,酒精的密度ρ2=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为ρ3=0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是 (填“C”或“D”)。
26.(2020•淮安)将一盛满水的烧杯置于水平桌面上,缓慢放入一质量为200g的木块,木块最终在杯中处于漂浮状态,此时木块所受浮力大小是 N,从杯中排出水的体积是 cm3,上述过程中水对杯底的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(水的密度ρ=1.0×
103kg/m3.g取10N/kg)
三.实验探究题(共3小题)
27.(2021•南京)用量角器、直尺、45°
三角尺、60°
三角尺,可以做以下实验。
(1)透过尺子能看到清晰的刻度线,说明尺子的材料有很好的 性。
(2)将两把三角尺叠放在水平桌面上,用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子,观察到 的现象,说明上方的尺子具有惯性,与头发摩擦后的直尺能吸引碎纸屑,这是因为 。
(3)图甲中,量角器底边长度为 cm。
(4)用量角器的底边将直尺支撑起来,当直尺在水平位置平衡时,量角器的底边正好在直尺的中间位置(刻度线“7”和“8”的中间)。
①图乙中,用吸管在直尺a端上方用力水平吹气,能观察到直尺a端 (选填“靠近”或“远离”)吸管。
②图丙中,将三角尺A、B分别竖直挂在直尺刻度线“1”和“13”位置后,直尺还能在水平位置平衡,则A、B的质量之比为 。
28.(2021•泰州)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面发生灵活变化,说明该压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处,如图乙,则压强计显示的是橡皮膜 (选填“各个方向”、“上方”或“下方”)的水对它的压强。
(3)由乙、丙两图可知:
深度相同时,液体的密度 ,压强越大。
29.(2021•泰州)小明学习了阿基米德原理后,和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材,设计实验验证阿基米德原理。
(1)小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路:
①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2;
②把大烧杯用小垫块垫起,使右边的溢水口斜向下,在大烧杯中 水,过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方;
③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为F1;
④待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2。
若满足 (用所测物理量符号表示)等式成立就可以验证阿基米德原理。
(2)老师肯定了他们的实验思路,但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验,请你帮他们分析无法完成实验的原因是:
。
(3)小明他们更换相关器材,顺利完成了实验,实验后小组成员又进行了交流,要验证阿基米德原理,金属块 (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
四.计算题(共5小题)
30.(2021•南京)2021年5月,我国自主设计的“祝融号”火星车成功着陆火星,如图所示,实现了我国航天史上的新突破,已知同一物体在火星上的重力是地球上的
。
(地球表面g取10N/kg)
(1)火星车依靠太阳能工作,太阳能 (选填“属于”或“不属于”)可再生能源,车的质量为240kg,它从地球上到火星上质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)火星车在火星表面静止时,若所有轮子和水平表面的总接触面积为300cm2,则车对火星表面的压强是多少帕?
31.(2021•连云港)若滑冰运动员以固定姿势在水平冰面上匀速直线滑行40m用时10s。
已知运动员和滑冰鞋的总质量为50kg,滑行过程中冰面的受力面积为2.5×
10﹣4m2。
(g取10N/kg)求:
(1)运动员的滑行速度。
(2)冰面受到的压力。
(3)此时冰面受到的压强。
32.(2020•盐城)小华买了一只圆形平底玻璃杯,放在水平桌面上。
玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为20cm2,最多能装300g的水(g取10N/kg),求:
(1)玻璃杯的重力;
(2)玻璃杯的容积;
(3)装满水时玻璃杯对桌面的压强。
33.(2020•扬州)为打赢疫情防控阻击战,建设者仅用了10天建成火神山医院。
医院大量采用了PVC塑胶板。
某活动小组用规格为“1000mm×
1000mm×
4mm”(长×
宽×
高)的这种塑胶板铺设活动室地面。
使用时,同学们感觉塑胶板比较轻。
就选取了表面是正方形的样品,用天平测出它的质量为6g,再用刻度尺测量样品的边长,如图:
(1)样品的边长为 cm。
(2)塑胶板的密度多大?
(3)平铺的塑胶板对地面的压强多大(g取10N/kg)?
34.(2020•常州)创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;
②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;
已知ρ水=1×
103kg/m3,取10N/kg,问:
(1)该小球的密度有多大?
(2)未知液体的密度有多大?
(3)该密度计的最大测量值是 kg/m3
(4)在测量范围内,某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为 ,则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布 (均匀/不均匀)。
五.解答题(共4小题)
35.(2020•南通)小明想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强。
他找到一些与其材质相同的小石块,用测力计、烧杯、水、细线和卷尺等进行如下实验。
(g取10N/kg)
(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在 。
(2)由图示操作,测出小石块受到的浮力F浮= N。
(3)计算出小石块的密度ρ石= kg/m3。
(4)测出校训石的长、宽、高分别为5m,1m,2m,则校训石对水平地面的压强p= Pa。
(5)校训石与地面接触的右下角是缺损的,则他测算出的压强比实际压强 。
(忽略校训石质量的变化)
36.(2020•盐城)阅读短文,回答问题:
卡门涡街现象
2020年5月5日,虎门大桥的桥体异常振动引发了大家的关注,专家认为这是由卡门涡街现象引起的。
如图甲所示,在一定条件下,流体流过阻碍物时,会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡①、②、③、④……,这一现象叫卡门涡街现象。
产生旋涡的一侧流速快,另一侧流速慢,交替形成大小不同的压力,使阻碍物产生有规律的振动,即涡振。
涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关,其关系f=k
(k为常数)。
据分析,桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4m高的防撞板后,在特定风环境条件下产生了振幅较大的涡振现象。
工业上常用的流量计也是利用卡门涡街现象制成的。
在管道中放入装有电子设备的阻碍物,当流体通过时,装有电子设备的阻碍物发生涡振,输出与涡振频率相同的电压信号,通过频率公式得到流速大小,最终输出流体的流量,流量为单位时间内流体通过管道横截面的体积。
(1)下列过程不可能产生卡门涡街现象的是 ;
A.河水流过礁石
B.空气通过树木
C.篮球撞击篮板
D.云层飘过山峰
(2)流体流过阻碍物,当上侧产生涡旋时,阻碍物 侧受到压力大;
(3)若甲图中相同时间内产生的旋涡增多,说明流体的流速变 ;
(4)安装防撞板后,增大了桥体的 ,使得相同风速下桥体的涡振频率 (增大/减小);
(5)某水管的横截面积为S,阻碍物的特征宽度为d,水流通过阻碍物时输出的电压信号如图乙所示。
如不考阻碍物对流速的影响,则管道中水的流量Q和t0之间的关系图像为 。
37.(2020•南京)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深度的关系,如图所示。
(1)图甲中金属盒在水中的深度为 cm。
(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而 。
(3)比较两图,小明认为:
液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。
为研究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件:
,对比甲图,可说明小明的观点是错误的。
38.(2020•苏州)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,分别做出了三个猜想,其中符合常识1的是猜想 (填序号)。
常识
猜想
常识1:
木头漂在水面,铁钉沉在水底
常识2:
轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些
常识3:
人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻
猜想1:
与浸入液体的深度有关
猜想2:
与液体的密度有关
猜想3:
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A、B、C的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的;
根据A、C、D的结果,可得猜想1是 (正确/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A、D和E (能/不能)对猜想2进行验证;
③为验证猜想3,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D进行实验,发现此时测力计示数小于1.8N,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 。
参考答案与试题解析
1.【解答】解:
A、研究液体内部压强的测量仪器是压强计,被测的液体中某处的压强大小就是通过U形管两边液面的高度差来显示出来的,仅将金属盒向上移动,则浸入液体的深度变小,由液体压强的特点可知,此时压强减小,压强计U形管两边液面的高度差变小,故A错误。
B、仅将金属盒水平移动,液体的深度不变,压强不变,故B错误;
C、仅改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,压强不变,故C错误;
D、仅在水中加入食盐,食盐溶解后,深度相同,食盐的密度大于水的密度,压强变大,故D正确。
故选:
D。
2.【解答】解:
A、热气球上升时,热气球受到的浮力大于重力,不符合题意。
B、飞机飞行时,飞机的机翼上方突起,机翼上方空气流速大于下方空气流速,根据流体流速越大压强越小,机翼上方空气压强小于下方压强,飞机受到向上的升力作用。
符合题意。
C、直升机的机翼在转动时对空气有一个向下的力,由于力的作用是相互的,空气对机翼产生一个向上的力,使其上升,不符合题意。
D、火箭发射时向下喷出气体,物体间力的作用是相互的,火箭同时受到一个向上的反作用力,推动火箭上升,不符合题意。
B。
3.【解答】解:
A、物体重力越大,产生的压力不一定越大,只有水平面上的物体,产生的压力等于其重力;
故A错误;
B、大气受重力并且具有流动性,因此会对处于其中的物体产生压强,这个压强叫做大气压强,故B正确;
C、流体的流速越大,则流体的压强越小,故C错误;
D、相同深度的液体对容器底部产生的压强的大小与液体的密度有关,液体密度不同,产生的压强不同,故D错误。
4.【解答】解:
A、覆杯实验,是大气压强托住了纸片,故A不合题意;
B、用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用大气压强,故B不合题意;
C、用吸盘吊起玻璃板,先把吸盘内的空气排尽,是大气压强托住玻璃把玻璃吊起,故是利用大气压强,故C不合题意;
D、堤坝上窄下宽,是利用液体压强随深度的增加而增大,没有利用大气压,故D符合题意。
5.【解答】解:
往B管中轻轻吹气,可以看到a管中的水面上升,原因是:
往b管中吹气,吸管a上方空气的流速增大,压强减小,a管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以a管水上升后从管口喷出;
烧杯中水面上气体的压强是不变,故B正确、ACD错误。
6.【解答】解:
因为潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,所以让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,此时应向瓶内冲水,则瓶内气体减少,使潜艇受到的重力大于浮力,实现下沉,然后停止冲水,再向外排水使重力等于浮力而悬浮,使潜水艇下潜至b位置悬浮,则瓶内气体先减少后增加。
7.【解答】解:
由于饮料瓶漂浮,则F浮=G,所以,饮料瓶在两种液体中受到的浮力相等,都等于饮料瓶受到的重力G,即F浮甲=F浮乙=G,
由图知,饮料瓶排开液体的体积:
V甲排<V乙排,根据F浮=ρ液gV排可知液体的密度:
ρ甲>ρ乙。
C。
8.【解答】解:
A、同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则F浮甲=F浮乙=G,即浮力是相同的,故A错误;
B、密度计浸入液体的深度越小,说明液体的密度越大,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C、由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ液
可知,乙液体的密度大,深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D、因为密度计漂浮在液体中,则F浮=G,即ρ液gSh=G,则△V=sh,增大该密度计两条刻度线之间的距离,即△V变大,h变大,具体做法是:
可适当增大配重或用更细的吸管,故D错误.
9.【解答】解:
因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,
则有:
F浮水=F浮液=G,由阿基米德原理:
F浮=ρ液gV排,
ρ水gSh水=ρ液gSh液=G,
故ρ液
ρ水;
h水是吸管浸入水中的深度,h液是吸管浸入液体中的深度,所以需要测量吸管浸入水中的深度。
10.【解答】解:
A、浸在液体的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,与物体的质量无关,故A错误;
B、轮船漂浮在水中,受到的浮力等于重力,码头上正在卸货的轮船,其重力减小,所以受到的浮力逐渐减小,故B正确;
C、物体密度小于液体密度时,物体在液体中处于漂浮状态,故C错误;
D、潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,其排开的水的体积不变,液体的密度减小,根据F浮=G排=ρ液gV排液可知,其受到的浮力减小,故D错误。
11.【解答】解:
动车行驶过程中,动车的速度很大,人靠近动车时,使人和动车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强不变,外侧压强大于内侧压强,若人站在安全线内极易被“吸”向动车,造成事故;
动车静止在水平轨道上,动车在竖直方向上受到重力和支持力,这两个力满足大小相等、方
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