专题05 浮力和压强的综合培优提高题Word文档格式.docx
- 文档编号:20021503
- 上传时间:2023-01-15
- 格式:DOCX
- 页数:39
- 大小:596.70KB
专题05 浮力和压强的综合培优提高题Word文档格式.docx
《专题05 浮力和压强的综合培优提高题Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题05 浮力和压强的综合培优提高题Word文档格式.docx(39页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
C.容器乙中液体的密度为0.4×
103kg/m3
D.容器乙中未放入物体A时,液体的深度为8cm
5.(2019•遂宁)如图所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B.C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容器内水面高度相同。
下列判断正确的是( )
A.容器底部受到水的压强关系:
p甲=p乙=p丙B.小球受到的浮力关系:
FA>FB>FC
C.容器对桌面的压力关系:
F甲<F乙<F丙D.小球的质量关系:
mA=mB<mC
6.(2018•长沙模拟)如图所示,底面积均为100cm2的薄壁轻质容器甲和乙,里面分别装有质量均为2kg的水和另一种液体,液面相平。
把一物块浸没在甲容器的水中,水未溢出,甲容器对地面的压强增加了1.5×
103Pa,是水对容器底部的压强增加量的3倍;
当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,液体未溢出。
则下列结论正确的是( )
A.乙容器对地面的压强增加量小于1.5×
103PaB.物块的密度为3×
C.乙容器底部受到的液体压强为3.5×
103PaD.甲容器中水面上升5cm
7.(2019•汶上县二模)如图所示,浸在水中的A物体的质量为3kg,B物体的质量为2kg,且整体处于静止状态,弹簧测力计自身重力不计,g=10N/kg,滑轮摩擦不计,下列说法正确的是( )
①弹簧测力计的示数为20N②物体A受到的浮力为10N
③物体A浸在水中的体积为500cm3④物体A处于平衡状态
A.只有①④正确B.只有②③正确
C.只有①②④正确D.只有①②③正确
8.(2019•宝山区校级模拟)如图所示,装有水的直柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为100cm2,容器质量不可忽略,一长方体木块竖直漂浮在水面上,此时容器底受到水的压强为2×
103Pa,若取走木块,容器底部受到水的压强为1.5×
103Pa,下列说法中正确的是( )
A.木块漂浮在水面上时,容器对桌面的压力为20N
B.木块漂浮在水面上时,木块排开水的体积为50cm3,木块下表面受到水的压力为5N
C.取走木块后,水对容器底的压力减小了50N
D.取走木块后,容器对桌面的压力减小了5N
9.(2019•准格尔旗一模)水平桌面上有一个质量为1kg、底面积为200cm2的圆柱形盛水容器,在容器底部用细绳将一质量是600g,体积为1000cm3的正方体木块固定在水中,木块有
的体积浸入水中,绳子处于绷紧状态,木块静止后水深30cm,如图甲所示;
现向容器中加入适量水(水没有溢出)直至液面与物体的上表面相平,此时绳子刚好断裂,如图乙所示;
绳子断裂后木块再次静止时,如图丙所示。
下列说法中正确的是( )
A.甲图中绳子的拉力为8N
B.从甲图到乙图所加水的重力为4N
C.丙图相对于乙图的水面下降了2cm
D.在丙图中,容器对桌面的压强是3000Pa
10.(2019•南充模拟)如图A、B两只柱状容器(SA>SB),分别盛有密度为ρ甲和ρ乙的两种不同液体,现将两个相同的小球分别浸入两种液体中,小球在如图的位置处于静止,两液面恰好相平。
若将小球从两液体中取出,则甲、乙液体对容器底部的压强变化量△p和压力变化量△F的大小关系是( )
A.△p甲>△p乙,△F甲>△F乙B.△p甲<△p乙,△F甲=△F乙
C.△p甲<△p乙,△F甲<△F乙D.△p甲>△p乙,△F甲=△F乙
11.(2019•郴州)A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。
试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为( )
A.h甲<h乙B.h甲>h乙C.h甲=h乙D.无法判断
12.(2018•达州)两个底面积相同形状不同的容器A、B(GA=GB),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是( )
A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B.两容器底受到的液体压强相等
C.取出两物块后,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强
D.取出两物块后,B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强
13.(2018•天津)(多选)如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1、S2.质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为h(水的密度为ρ0)。
下列说法正确的是( )
A.木球的密度为
ρ0
B.木球的密度为
C.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
D.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为
T
二.填空题(共4小题)
14.(2018•长沙模拟)如图所示,将底面积为100cm2的圆柱体放在水平桌面上。
当把一底面积为80cm2、质量为200g的物体A放在圆柱体的正上方时,圆柱体对桌面压强的变化量为△p1,桌面上还有一个底面积为200cm2、内装有某液体的圆柱形容器(容器壁厚和质量均忽略不计)。
容器中液体深为10cm,当用外力将物体A刚好浸没在液体中时(液体未溢出,物体A没有接触到容器底部),液体对容器底部压强的变化量为△p2,已知△p1:
△p2=5:
4,物体A的密度为0.5×
103kg/m3.则物体A的体积为 m3,容器中液体的密度为 kg/m3;
若在物体A上放一重物,使得物体A刚好浸没在液体中且保持静止,则此时桌面受到容器的压强为 Pa.(g取10N/kg)
15.(2016•达州)某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3N,体积为500cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N,g=10N/kg,盐水密度是 kg/m3;
若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是 N.(一切摩擦与阻力均忽略不计)
16.(2017•重庆)不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动。
如图所示。
现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器的压强P与注水体积V的变化关系如图乙所示。
当P=600Pa时,容器中水的深度为 cm;
若ρA=0.5g/cm3,当注水体积v=880cm3时,杆对A的作用力大小为 N。
17.(2018•重庆)水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器,容器中水深20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,如图所示,然后使升降台上升7cm,再次稳定后,A所受的浮力为 N.(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)
三.计算题(共4小题)
18.(2018•青羊区模拟)如图1,高度足够高的圆柱形容器,高处有一个注水口,以10cm3/s均匀向内注水,容器正上方天花板上,有轻质细杆(体积忽略不计)粘合着由两个横截面积不同的实心圆柱体组成的组合,此组合的A、B部分都是密度为0.6g/cm3的不吸水复合材料构成,图2中坐标记录了从注水开始到注水结束的1min内,水面高度h的变化情况,根据相关信息,求:
(1)组合体B部分的横截面积大小
(2)t=49s时,杆对圆柱体组合作用力的大小和方向。
(3)在注水过程中,选取两个长为连续的25s的时段(两时段可部分重叠)计算在这两个时段内液体对容器底压强增加量比值的最大值。
19.(2019•龙泉驿区模拟)将一轻质弹簧的两端分别固定在正方体物体A、B表面的中央,构成一个连接体,把正方体物体B放在水平桌面上,当物体A、B静止时,弹簧的长度比其原长缩短了1cm,如图甲所示。
现将连接体放入水平桌面上的平底圆柱形容器内,与容器底始终接触(不密合),再向容器中缓慢倒入一定量的水,待连接体静止时,连接体对容器底的压力恰好为0.已知物体的边长均为10cm,物体A、B的密度之比为1:
9,圆柱形容器的底面积为200cm2,弹簧原长为10cm,弹簧所受力F的大小与弹簧的形变量△L(即弹簧的长度与原长的差值的绝对值)的关系如图乙所示。
上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,不计弹簧的体积及其所受的浮力,g取10N/kg,求:
(1)物体A的重力;
(2)放在水平桌面上时,连接体对桌面的压强;
(3)为达到题中要求,需要向容器内倒入水的质量。
20.(2019•徐汇区二模)如图所示,均匀实心圆柱体A和盛有适量水的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,它们的底面积分别为2S和3S,圆柱体A的质量为m。
①若从容器内抽出质量为0.5千克的水,求抽出的水的体积。
②求圆柱体A对水平地面的压强。
③若容器高为0.12米、底面积为3×
10﹣2米2,现沿水平方向从圆柱体A上方截取一部分△A放入水中,截取部分△A的质量为4.8千克,分别测出△A放入容器前后,容器对水平桌面的压强p容、水对容器底部的压强p水,如下表所示。
求圆柱体A密度的最大值。
容器对桌面、水对容器底压强
△A放入前
△A放入后
p容(帕)
2450
3430
p水(帕)
980
1176
21.(2017•成都)如图1所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状,边长l1=4cm,下面部分也为正方体形状,边长l2=6cm,容器总质量m1=50g,容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体,底面积S物=9cm2,下表面与容器底面距离l3=2cm,上表面与容器口距离l4=1cm,物体质量m2=56.7g。
现往容器内加水,设水的质量为M,已知ρ水=1.0×
103kg/m3,g=10N/kg。
(1)当M=58g时,水面还没有到达物体的下表面,求此时容器对水平地面的压强;
(2)当M=194g时,求水对容器底部的压力;
(3)当0≤M≤180g时,求出水对容器底部的压力F随M变化的关系式,并在图2中作出F﹣M图象。
一.选择题(共12小题)
【答案】C。
【解析】AB、金属小球浸没在A中,液体对容器底部的压强pA>pB,由于A中液面的高度小于B的高度,根据p=ρgh可知,A中液体的密度要大于B中液体的密度;
若将小球从A中拿出并浸没在B中,则A中液面的下降高度等于B中液面上升的高度,由于不知AB初始高度和球的体积大小,故无法比较放入B中后,AB中液面的高度的大小,故无法判定底部压强的大小,故AB错误;
CD、A中液体的密度要大于B中液体的密度,A中液面的下降高度等于B中液面上升的高度,根据p=ρgh可知,液体对容器底部压强的变化量大小△pA>△pB;
故C正确、D错误。
【解析】A、由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态,则:
F浮乙=G球=G排液,可得小球质量:
m=m排=80g;
则小球的重力G球=mg=0.08kg×
10N/kg=0.8N,
小球浸没在酒精中时,由阿基米德原理可知小球受到的浮力F浮甲=G排酒精=m排酒精g=0.08kg×
则F浮甲=G球,所以小球在甲溢水杯(在酒精中)处于悬浮状态,故A错误;
B、由题知,小球浸没在酒精中,则小球的体积就等于排开酒精的体积,
由ρ
可得小球的体积:
V=V溢酒精
100cm3;
故B错误;
C、因为小球在乙液体中漂浮,所以小球受到的浮力:
F浮乙=G球,
由阿基米德原理和G=mg=ρVg可得:
ρ液V排g=ρ液
Vg=mg,
所以,
ρ液×
100cm3=80g,
解得液体的密度:
ρ液=1g/cm3=1.0×
103kg/m3;
故C正确;
D、小球的密度ρ球
0.8g/cm3=0.8×
故D错误。
【答案】D。
【解析】
(1)薄壁正方体容器装满水时,容器底部受到水的压强为1×
103Pa,
由p=ρgh可得,容器内水的深度:
h
0.1m,
由薄壁正方体容器的厚度不考虑,则正方体容器的边长L=h=0.1m,
则容器的底面积:
S=L2=(0.1m)2=0.01m2=100cm2,故A错误;
(2)当在容器中装满另一种液体时,容器底部受到的压力是8N,
则液体对容器底部的压强:
p液
800Pa,故C错误;
(3)正方体容器的容积:
V=L3=(0.1m)3=0.001m3,
容器内装满水时水的重力:
G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Vg=1.0×
103kg/m3×
0.001m3×
10N/kg=10N,
当在容器中装满水时,台秤的示数为12N,即容器和水的总重力G水总=12N,
则容器的重力:
G容=G水总﹣G水=12N﹣10N=2N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,物块和容器的总重力:
G总=F=pS=2.9×
103Pa×
0.01m2=29N,
则物块的重力:
G=G总﹣G容=29N﹣2N=27N,故B错误;
(4)物块的质量m
2.7kg,物块的体积V=0.001m3,
则物块的密度:
ρ
2.7×
103kg/m3,故D正确。
【解析】A、由图象可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强p甲=4p0,容器乙对桌面的压强p乙=p0,
由p
得,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比:
,故A错误;
B、设截取前圆柱体甲的高度为h,则圆柱体甲对桌面的压强:
4p0=ρ甲gh,
圆柱体甲截取长度x=10cm=0.1m后,圆柱体甲对桌面的压强:
2p0=ρ甲g(h﹣x),
联立以上两式代入数据可解得:
h=0.2m,
所以,圆柱体甲截取前对桌面的压强:
p甲=ρ甲gh=0.6×
l03kg/m3×
10N/kg×
0.2m=1200Pa,故B错误;
CD、容器乙中未放入物体A时,对桌面的压强等于液体的压强,
即:
p0=ρ乙gh乙﹣﹣﹣①
圆柱体甲截取长度x=10cm=0.1m时,则物体A的体积VA=S甲x,
将物体A浸没在液体乙中,液面上升的高度:
△h
②
物体A刚好浸没在液体中时,容器乙对桌面的压强等于此时液体的压强,
2p0=ρ乙g(h乙+△h)﹣﹣﹣③
联立①②③可解得:
h乙
x=7.5cm,故D错误;
由B可知,p0
p甲
1200Pa=300Pa,
由p0=ρ乙gh乙得,容器乙中液体的密度:
ρ乙
0.4×
103kg/m3,故C正确。
【答案】A。
【解析】由题知,A、B、C三个小球的体积相同;
A、小球静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故A正确;
B、由图可知,A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排<VB排=VC排,
根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:
FA<FB=FC,故B错误;
C、A球在甲容器中漂浮,所以FA=GA;
根据阿基米德原理有FA=GA排,所以GA=GA排(即A球的重等于A排开水的重);
B球在乙容器中悬浮,所以FB=GB;
根据阿基米德原理有FB=GB排,所以GB=GB排(即B球的重等于B排开水的重);
上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重,由于甲乙容器内水面相平,则甲乙容器内水和小球的总重相等;
甲乙两容器完全相同,则两容器的重相等,故甲乙容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即F甲=F乙;
而C球在丙容器中沉底,所以GC>FC,根据阿基米德原理有FC=GC排,所以GC>GC排,即C球的重大于C排开水的重;
故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即F乙<F丙。
综上分析可知,三个容器对桌面压力关系为F甲=F乙<F丙,故C错误;
D、由图可知,A漂浮,B悬浮,C下沉,则由浮沉条件可知:
GA=FA,GB=FB,GC>FC,
由于FA<FB=FC,则GA<GB<GC;
所以,mA<mB<mC,故D错误。
(1)甲容器对地面的压强增加了1.5×
103Pa,根据F=pS,甲容器对地面的压力增加:
△F=△pS=1.5×
100×
10﹣4m2=15N,
即物体的重力:
G=15N,
当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,乙容器对地面的压力增加了15N,因两容器底面积均为100cm2的均相等,根据p
,
乙容器对地面的压强增加量等于1.5×
103Pa,A错误;
(2)由已知条件,△p水
500Pa,
p=ρgh,甲容器中液面上升的高度:
0.05m=5cm,故D正确;
因甲容器上小下大,故物体实际的体积V<hS=0.05m×
10﹣4m2=5×
10﹣4m3,物体的密度:
3×
103kg/m3,
B错误;
(3)由图知,甲乙两容器中的液体的体积大于水的体积,因质量相同,根据ρ
,故液体的密度小于水的密度,即ρ液<ρ水,
乙容器中的液体(液柱)对容器底部的压力等于其重力:
F=G=mg=2kg×
10N/kg=20N,
则原来乙容器底部受到的液体压强:
p′
2×
103Pa﹣﹣﹣﹣﹣①,
放入物体后,因物体实际的体积V<5×
10﹣4m3,
故物体浸没后,液体中乙容器中液面升高的高度△h
5×
10﹣2m,
增加的液体压强:
△p液=ρ液g△h<1.0×
10﹣2m=500Pa﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②,乙容器底部受到的液体压强:
p乙<p′+△p液=2×
103Pa+500Pa
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题05 浮力和压强的综合培优提高题 专题 05 浮力 压强 综合 提高