專項訓練03 壓強、浮力的判斷及相關計算

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1、專項訓練03壓強、浮力的判斷 及相關計算 專項訓練（三）壓強、浮力的判斷及相關計算 （限時:45分鐘） 一、選擇題 1?晶晶幫媽媽洗碗時發(fā)現(xiàn),同一只瓷碗既可以漂浮在水面上迪 可以沉入水底（如圖ZX3-1所示）,以下說法正確的選項是 （） 圖 ZX3-1 A瓷碗能漂浮在水面上，說明陶瓷的密度比水小 B. 瓷碗漂浮在水面上時，所受浮力等于其受到的重力 C. 當漂浮的瓷碗沉入水底后,水對盆底的壓力變大 D. 當漂浮的瓷碗沉入水底后,水對盆底的壓強不變 2?如圖ZX3-2所示，壓在杯底的乒乓球，上浮時會彈離水面。以 下說法正確的選項是（） 圖 ZX3-2 A?乒乓球上浮過程

2、中,受到的浮力始終不變 C. 乒乓球上浮過程中，水對杯底的壓強始終不變 D. 乒乓球上浮過程中，水對杯底的壓強先不變,后減小 3?水平桌面上，甲、乙兩相同的杯中盛有不同濃度的鹽水，現(xiàn)將兩 相同的物塊分別放入杯中，待物塊靜止時,兩杯中液面恰好相平, 如圖ZX3-3所示,那么（） 圖 ZX3-3 A甲杯中物塊受到的浮力較大 B?乙杯底部受到液體的壓強較小 C.甲杯中物塊對杯底的壓力等于物塊所受重力 D?乙杯中物塊所受到的浮力等于物塊所受重力 4?水平桌面上有甲、乙兩個完全相同的容器，甲容器內(nèi)盛有適量 的A液體,乙容器內(nèi)盛有適量的B液體。將同一個蘋果先后放 入甲、乙兩個容器中,

3、蘋果靜止后的浮沉狀況及液體的深度如圖 ZX3-4所示。以下對圖中情景分析正確的選項是（） 圖 ZX3-4 A甲容器對桌面的壓強大于乙容器對桌面的壓強 B?蘋果排開A液體的重力小于蘋果排開B液體的重力 C. A液體對容器底部的壓強等于B液體對容器底部的壓強 D. 蘋果在A液體中受到的浮力大于蘋果在B液體中受到的浮力 5?在水平桌面上，有兩個完全相同的圓柱形容器甲和乙，內(nèi)盛相 等質(zhì)量的同種液體。將體積相同、材料不同的兩個小球A和B 分別放入兩容器中蟲球漂浮0球懸浮，如圖ZX3-5所示。兩球 在兩容器中所受的浮力分別為F和F，兩容器底部對桌面的 甲 乙 壓強分別為p和p，那么以下

4、關系中正確的選項是（） 甲 乙 AF >F p

p 甲 乙“甲“乙 D.F >F p >p 甲 乙"甲"乙 6?如圖ZX3-6甲所示，盛有液體的柱形容器置于水平桌面上，容 器對桌面的壓強為1000 Pa;如圖乙所示，用細線拴一鋁塊，將鋁 塊的一半浸在液體中，容器對桌面的壓強改變了 80 Pa;如圖丙 所示，將細線剪斷，鋁塊沉到容器底部，容器對桌面的壓強又改變 了 460 Pa。容器的底面積為 100 cm2, p =27 g/cm3舌取 10 N/kg。 鋁 以下判斷

5、正確的選項是（） 圖 ZX3-6 A.鋁塊浸沒在液體中時所受的浮力為0.8 N B.鋁塊的體積是100 cm3 C鋁塊沉底時對容器底部的壓力是4.6 N D.液體的密度是0.8 g/cm3 二、計算題 7. [2021?江西]如圖ZX3-7所示，將邊長為5 cm的實心正方體木 塊輕輕放入裝滿水的溢水杯中，木塊靜止時，從杯中溢出水的質(zhì) 量為0.1 kg。求:仗取10 N/kg) (1) 木塊受到的浮力。 (2) 木塊的密度。 (3) 木塊下外表受到水的壓強。 圖 ZX3-7 &某實驗小組在研究某種物質(zhì)的屬性時，日常需將物體浸沒在 煤油中保存，將體積為1x10-3 m3

6、、重6N的該物體用細線系在 底面積為250 cm2的圓柱形容器的底部，物體浸沒在煤油中，如 圖 ZX3-8 所示。(g 取 10 N/kgp =0.8x103 kg/m3) 煤油 (1)細線受到的拉力是多大? (2)假設細線與物體脫落，待物體靜止后煤油對容器底的壓強變 化了多少？ 圖 ZX3-8 9?如圖ZX3-9甲所示，不吸水的長方形物塊放在底部水平的容 器中,物塊的質(zhì)量為0.2 kg,物塊的底面積為50 cm2,物塊與容器 底部用一根質(zhì)量、體積均忽略不計的細繩相連，當往容器中緩慢 注入水至如圖乙所示位置時，停止注水，此時物塊上外表距離水 面10 cm,繩子豎直拉直，物塊

7、水平靜止,繩子的拉力為2 Np =1.0x103 kg/m3,g 取 10 N/kg,求: ⑴物塊的重力。 ⑵物塊的密度。 ⑶注水過程中，繩子剛好豎直拉直時到圖乙所示位置時冰對物 圖 ZX3-9 10?在水平臺面上放置一個底面積為100 cm2的圓筒形容器，容 器內(nèi)水深20 cm,將一個長方體用細線拴好懸掛在彈簧測力計 下,從水面開始逐漸浸入直至浸沒到水面下某處停止。此過程中, 彈簧測力計的示數(shù)F與長方體下外表到水面的距離h的關系圖 像如圖ZX3-10所示。g取10 N/kg,容器厚度、細線重力均不計, 容器內(nèi)的水未溢出。求： ⑴長方體浸沒在水中時受到的浮力。 (2)長方體浸

8、沒時，水對容器底的壓強。 圖 ZX3-10 參考答案 1.B ［解析］瓷碗是空心的，增大了可以利用的浮力，所以瓷碗 能漂浮在水面上并不能說明陶瓷的密度比水的密度小，故A錯 誤;瓷碗漂浮時，根據(jù)浮沉條件可知：瓷碗受到的浮力等于它所 受的重力，故B正確;由于瓷碗浸沒時是沉底狀態(tài)，浮力小于重力, 漂浮時瓷碗受到的浮力與其所受重力相等，所以瓷碗浸沒時和 F 漂浮時相比所受的浮力變小，根據(jù)V排=_浮可知，瓷碗浸沒后排 排唧 開的水的體積減小，水面下降，容器底受到水的壓強變小，根據(jù) F=pS,水對容器底的壓力變小，故C、D錯誤。 2D ［解析］乒乓球在上浮過程中，先是完全浸入水中的上升 過

9、程，此過程排開水的體積不變，由F浮水V排g可知，受到的浮 1^1 小，由F濟=p召Vs可知，此過程中受到的浮力變小，所以乒乓球 浮 水 排 在上浮過程中，受到的浮力先不變，后變小，故A錯誤;乒乓球彈 離水面后不再受浮力作用，故B錯誤;由以上分析可知，乒乓球在 上浮過程中，水對杯底的壓強先不變,后變小，故C錯誤,D正確。 3.D ［解析］物塊在甲杯中沉底,受到的浮力小于物塊所受重 力p p，兩杯中液面恰好相平，由p=pgh可知,乙杯底部受到 乙 甲 液

10、體的壓強較大，故B錯誤。甲杯中物塊靜止在容器底部，物塊 對杯底的壓力等于物塊所受重力與浮力之差，故C錯誤。物塊 在乙杯中懸浮，根據(jù)浮沉條件可知，此時物塊受到的浮力等于物 塊所受重力，故D正確。 4.A ［解析］由題圖可知,蘋果在A液體中漂浮,所以蘋果的密 度小于A液體的密度;蘋果在B液體中懸浮，所以蘋果的密度等 于B液體的密度，因此A液體的密度大于B液體的密度。因為 甲、乙為兩個完全相同的容器，待蘋果靜止后容器內(nèi)液面高度相 同，由圖可知，甲容器內(nèi)A液體體積大于乙容器內(nèi)B液體體積, 且A液體的密度大于B液體的密度，所以A液體重力大于B液 體重力，那么甲容器對桌面的壓力較大，由p=f可知，甲容

11、器對桌 s 面的壓強較大，由p=pgh可知A液體對容器底部的壓強較大，故 A正確、C錯誤。蘋果在A液體中漂浮,那么蘋果受到的浮力 等于蘋果的重力;蘋果在B液體中懸浮，那么蘋果受到的浮力也 等于蘋果的重力;因此在A液體和B液體中蘋果所受浮力相等, 根據(jù)阿基米德原理可知:蘋果排開A液體的重力等于蘋果的重 力等于蘋果排開B液體的重力，故B、D錯誤。 5.C ［解析］由F浮予液V排g可知,決定浮力大小的因素有兩個, 一是液體的密度,二是物體排開液體的體積;甲、乙容器中為等 質(zhì)量的同種液體A、B兩球的體積相等，而V排不同,V排

12、G可知:GAvGB,甲、乙 甲 乙 浮 A b 容器中液體質(zhì)量相等，那么G =G，那么放入小球后G

13、4 N,那么鋁塊的體積V 鋁 廠 =鋁= 5.4N =2x10?4 m3=200 cm3,故 B 錯誤。鋁塊 p g 2?7X103 kg/m3xlON/kg 鋁 浸沒時，所受浮力為1.6 N,重力為5.4 N,那么支持力F頁G?F浮 =5.4 N-1.6 N=3.8 NF =F =3.8 N,故 C 錯誤。液體密度 p 壓 支 液 F =浮= 16N =0.8x103 kg/m3=0.8 g/cm3,故 D 正確。 V g 2X10-4 m3xlON/kg 排 7?解:(1)F =G =m g=0.1 kgx10 N/kg=1 N。 浮 排 排 ⑵木塊漂浮,

14、那么 G =F 木 G F = 木= 木= 浮= =0.8x103 kg/m3。 V gV gV 10N/kgx(5xl0-2 m)3 木 木 木 (3)F浮曲向上-F向下=F向上心F向上 那么d=f向上=尸浮= 1N =400 Pa。 S S (5X10-2 m)2 &解:(1)物體浸沒在煤油中時,V =V=1.0x10-3 m3,受到的浮力F 排 浮予煤油 V 排 g=°?8x103 kg/m3x1.0x10-3 m3x10 N/kg=8 N,因為 G+F =F，所以物體受到的拉力F =F -G=8 N-6 N=2 N。 拉 浮 拉 浮 (2)漂浮時F浮'=G=6 N

15、,此時排開煤油的體積V'排 F' = 浮 = P煤油& m3-7.5x10-4 6N =7.5x10-4 0? 8x103 kg/m 3xl0N/kg m3=2.5x10-4 m3,煤 m3,AV 排=1x10-3 油深度變化量 Ah=Y排=2?5x10-4 m3 =0.01 m,Ap=p gAh=0.8x103 kg/m3x10 S 250x10-4 m2 煤油 N/kgx0.01 m=80 Pa。 9?解:(1)物塊的重力 G=mg=0.2 kgx10 N/kg=2 N。 (2)由題意可知F浮=G+F=2 N+2 N=4 N, 根據(jù)F浮=p水V排gp

16、= t ,V物=V排,可得 浮 水 排 V 物 排 物 p=mP水9=0.2kgx1，0x103 kg/m3x10N/kg=o.5x1O3 kg/m3。 —~ 4N 浮 ⑶繩子剛好被拉直時物塊恰好漂浮,下外表所受壓強為 p =m<9=°?2kgx1°N/kg=400 Pa, 1 S 50x10-4 m2 物塊上下外表高度差％￡物=丄①， s P水g 停止注水時下外表與水面的高度差為H=h+h0②, 壓強為p2=P水gH③，聯(lián)立①②③解得p2=1800 Pa。 故壓強的變化范圍為400~1800 Pa。 10?解:⑴當h=0時，長方體未進入水中，此時彈簧測力計的示數(shù) 等于

17、長方體的重力，由題圖可知,G=9 N;當h>10 cm時，彈簧測力 計的示數(shù)不變，說明此時浮力不變，長方體完全浸沒，此時F =5 N;所以長方體浸沒在水中時受到的浮力F浮=6孑示=9 N-5 N =4 No 不 (2)長方體浸沒時排開水的體積 V F =浮 = 4N =4x10-4 m3, p水g 1x103 kg/m3xl0 N/kg 容器內(nèi)水的體積 V =S h=100 cm2x20 cm=2021 cm3=2x10-3 水 容 m3, 長方體浸沒時,水和長方體的總體積V=V +V =2x10-3 水 排 m3+4x10-4 m3=2.4x10-3 m3, 那么此時容器內(nèi)水的深度hf=L = 2.4x10-3 m3 =0.24 m,水對容器 S亠 100x10-4 m2 容 底的壓強 p=pgh=1x103 kg/m3x10 N/kgx0.24 m=2400 Pa。