高考难点突破专题：压强与浮力检测题

高考难点突破专题：压强与浮力检测题

‎ 难点突破专题：压强与浮力检测题 ‎1. 如图所示，同样的小球在盛有不同液体的容器中保持静止，四个容器中的液面到容器底面的距离相同，则容器底面受到的液体压强最大的是（ ）‎ ‎ A B C D ‎2. 如图所示是托里拆利实验装置图。玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是760mm。下列情况中（试管口始终没离开水银面），水银面的高度差变小的是（ ）‎ A. 稍稍提高玻璃管 ‎ B. 使玻璃管顷斜 ‎ C. 往水银槽中添加水银 ‎ D. 将实验装置转移到高山上进行实验 ‎3. 李老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验，通过动手动脑，学习物理知识，揭示物理规律。下面图示的实验中不是揭示流体压强与流速关系的是（ ）‎ ‎4. 小张同学自制了一个飞机机翼模型，将其固定在托盘测力计上，如图所示。在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，模拟飞机飞行时的气流。当无风时，托盘测力计示数为18N；当电风扇吹风时，托盘测力计的示数为10 N。产生这个现象的原因是 （ ）‎ A. 吹风能减少物体所受的重力 ‎ B. 吹风能增加物体所受的重力 C. 吹风使机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度，在机翼的上下表面产生压强差，产生了向上的升力 ‎ D. 吹风使机翼模型下方的气流速度大于上方的气流速度，在机翼的上下表面产生压强差，产生了向上的升力 ‎ ‎5. 如图所示，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变 来实现的；潜水艇在上浮过程中，未露出水面之前，所受的浮力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ 7‎ ‎ ‎ ‎6. 下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）‎ A. 从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B. 从长江驶入大海的轮船 C. 海面下正在下沉的潜水艇 D. 在码头装载货物的轮船 ‎7. 把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，溢出酒精的质量是3.2g，若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中，则溢出水的质量是（已知）（ ）‎ A. 2.3g B. 3.2g C. 3.6g D. 4.0g ‎8. 用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片，然后盖上盖子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成为“漂流瓶“，如果漂流瓶从长江漂入大海，漂流瓶所受的浮力及它露出水面的体积变化情况是（海水密度大于河水密度）（ ）‎ A. 浮力变大，露出水面体积不变 B. 浮力不变，露出水面体积变大 C. 浮力不变，露出水面体积变小 D. 浮力变小，露出水面体积变大 ‎9. 如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为5 cm，体积为80 cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（ ）‎ A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N ‎10. 将小铁块和小木块放入一盆水中。结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是（ ）‎ A. 木块受到浮力，铁块不受浮力 ‎ B. 铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力 C. 木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 ‎ D. 木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力 ‎11. 如图所示为体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况，此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则下面关系正确的是（ ）‎ A. F甲＞F乙＞F丙 B. F甲＜F乙＜F丙 C. F甲＝F乙＝F丙 D. F甲＝F乙＞F丙 ‎12. 边长为4cm、密度为2×103kg／m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船时，便能漂浮在水面上。以下计算结果正确的是（ρ水＝1.0×103 kg／m3，g＝10 N／kg）‎ A. 橡皮泥块的质量是l2.8 g B. 橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28 N C. 橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64 N D. 橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是l.28×10－4m3‎ ‎13. 甲、乙两容器分别装有密度为甲、乙的液体。今有A、B两个实心小球，质量分别为mA、mB，体积分别为VA、VB，密度分别为A、B。已知它们的密度关系为甲>A>B>乙，则（ ）‎ 7‎ ‎ ‎ A. 若VA＝VB，将两球都放入甲容器中，静止时两球所受浮力相等 B. 若VA＝VB，将两球都放入乙容器中，静止时两球所受浮力之比为A：B C. 若mA＝mB，将A、B两球分别放入乙、甲容器中，静止时两球所受浮力相等 D. 若mA＝mB，将A、B两球分别放入甲、乙容器中，静止时两球所受浮力之比为B：乙 ‎14. （选做）龙芳同学将一重4.0N的金属容器筒，开口向上放入水中，有的体积露出水面；如在筒内装入100 cm3的某种液体后，金属筒的的体积没入到水中；已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。则金属筒的容积是 m3（筒壁厚度不计），装入金属筒内液体的密度是 ，其质量是 克。‎ ‎15. 某物质的质量与体积的关系如图所示，该物质的密度是 kg/m3；由该物质构成的体积为4×10﹣5m3的实心物体，重 N，把它放入密度为1.0×103kg/m3的水中，静止后受到的浮力大小是 N，排开水的体积是 m3。（g＝10N/kg）‎ ‎16. 如图所示，某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中，弹簧测力计的示数 ，木块对桌面的压力 ，木块对桌面的压强 。 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）‎ ‎17. 如图（甲）所示，压路机的车轮做成圆柱形，是为了在压力相等的情况下，减小受力面积，增大________；如图（乙）所示用吸管吸饮料，使饮料流入嘴里的力是________。‎ ‎18. 冰受到的压强越大，冰的熔点越低。运动员穿着滑冰鞋（如图所示）在冰面上滑行，冰面受压会熔化变成水。请你解释为什么滑冰鞋底部的冰刀会设计得很锋利？穿着滑冰鞋，在水泥路面上难以滑动的运动员，为什么可以在冰面上飞速地滑行？‎ ‎19. 如图所示，将U型管底C处阀门关闭，再分别灌些水。测出管中A、B两处水面的高度分别是20cm和10cm。请完成以下分析：‎ ‎（1）估算AC与BC两段水柱向下的压强大小各是多大？（g取10N/kg）‎ 7‎ ‎ ‎ ‎（2）在打开阀门的瞬间，想象在C处有一个竖直方向的液片，其面积为1cm2，求出它所受水柱产生压力的合力，并在图中画出此合力的示意图。‎ ‎20. 某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg、底面积为3×10－3m2。不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图甲.请解答下列问题：（g取10N/kg）‎ ‎（1）不放物体时，该装置所受的浮力是多大？‎ ‎（2）如图乙所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10－5m3的物块A，它的底部在水面下的深度h＝0.11m。此时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？‎ ‎（3）物块A的密度是多少？‎ ‎21. （选做）如图甲所示，把边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时有2/5的体积露出水面，然后在其上表面放一块底面积为2.0×10－3m2的小柱体，如图乙所示，静止时方木块刚好能全部浸入水中。（g＝10N/kg）求： ‎ ‎（1）甲图中木块受到的浮力？‎ ‎（2）木块的密度？‎ ‎（3）小柱体放在木块上面时对木块的压强？‎ 7‎ ‎ ‎ ‎1. A 解析：小球在A、B中漂浮，在C中悬浮，在D中下沉，可以判断小球的密度与液体密度的关系，进一步判断出液体密度的大小，还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同，根据液体压强公式就可比较出容器底面受到液体压强的大小。小球在A、B中漂浮，说明小球的密度小于液体的密度，并且小球在液体A中露出的部分大于在液体B中露出的部分，根据F浮＝G＝ρgV排，可知ρA＞ρB，在C中悬浮，说明小球的密度等于液体C的密度，小球在D中下沉，说明小球的密度大于或等于液体的密度，所以可以判断出A液体的密度最大；还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同，根据公式p＝ρgh可知，A容器底面受到液体压强最大。‎ 点评：本题考查利用液体压强公式来判断容器所受液体压强的大小，关键是根据物体的沉浮条件判断出液体密度的大小关系。‎ ‎2. D 解析：在本实验中，玻璃管内水银面上方是真空，而管外水银面受到外界大气压的作用，即大气压支持着玻璃管内的水银柱，这段水银柱的高度与管内真空部分的大小、玻璃管倾斜与否、水银槽内水银的多少、管子的粗细等无关，因为水银柱的压强只与水银密度和高度有关，选项ABC错误；如果将实验装置转移到高山上进行实验，那么管外水银面受到外界大气压的作用变小，大气压能够支持的水银柱的高度变小，本题答案为D。‎ 注意：也可通过往玻璃管内混入少量空气，使水银面的高度差变小。‎ ‎3. C 解析：本题主要考查流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。‎ 选项A中，没有吹气时，纸的中间和外侧的压强相等，纸在重力的作用下自由下垂；当向中间吹气时，中间的空气流动速度增大，压强减小，纸外侧的压强不变，纸受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，纸在压力差的作用下向中间靠拢。‎ 选项B中，将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为纸条上方的空气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小，压强大，纸条受到一个竖直向上的压力差，所以纸条就飘起来。‎ 选项D中，将一个乒乓球对着漏斗的细管处，对准漏斗细管口用力向下吹气，因为乒乓球上方的空气流速大，压强小，乒乓球下方的空气流速小，压强大，乒乓球受到一个竖直向上的压力差，所以乒乓球紧贴在漏斗上。‎ 以上三个实验表明气体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。‎ 选项C中，用吸管吸饮料是利用大气压强原理，在大气压力的作用下饮料进入口中。‎ 故本题答案为C。‎ 点评：掌握流体压强跟流速的关系，能用流体压强解释有关的问题。‎ ‎4. C 解析：流体的压强与流速有关，流速越大，压强越小；机翼的上表面是弧面，下表面是平面，当电风扇吹风时，相同时间内机翼上方气流经过的路程大于下方气流经过的路程，因此，机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度，下方气流流速小，压强大，上方气流流速大，压强小，在机翼的上下表面产生压强差，产生了向上的升力。本题答案为C。 ‎ ‎5. 自身重（力）；不变 解析：潜水艇的体积一定，浸没在水中时所受浮力不变，它靠向水舱内充水和排水，改变自身重力来实现上浮和下潜。当F浮＞G时（通过向舱外排水实现），它上浮；当F浮＝G时，它悬浮；当F浮＜G时（通过向舱内充水实现），它下沉。‎ ‎6. D 解析：A从深水处走向海岸沙滩的游泳者，排开水的体积逐渐变小，据F浮＝ρgV排可知人受到的浮力变小，不符合题意，故A错；从长江驶入大海的轮船，始终漂浮，浮力等于自身重力，浮力不变，不符合题意，故B错；海面下正在下沉的潜水艇，排开水的体积不变，所受浮力不变，不符合题意，故C错误；在码头装载货物的轮船，漂浮在水面上，F浮＝G，自身重力越来越大，受到水的浮力越来越大，符合题意，故D正确。‎ ‎7. C ‎8. B ‎9. B 解析：石鼓排开水的体积：V排＝80cm3﹣10cm2×5cm＝30cm3＝30×10－6m3，石鼓受到水的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m3＝0.3N。故选B。‎ ‎10. B 解析：本题考查对物体浮沉条件的理解。将小铁块和小木块放入一盆水中，结果发现木块浮在水面上，因为其浮力一定大于自身的重力；而铁块沉入水底，因为浮力一定小于自身的重力。‎ 7‎ ‎ ‎ ‎11. C 解析：因为甲、乙、丙三个物体的体积相同且都浸没在水中，所以这三个物体在水中的V排都相同，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，这三个物体在水中所受的浮力都相同，即F甲＝F乙＝F丙。‎ 点评：不少学生受了上浮、下沉的影响，误以为上浮是因为浮力大、下沉是因为浮力小。这里要注意的是：物体的浮沉条件是由物体的浮力和重力共同决定的，上浮是因为物体受到的浮力大于重力，下沉是因为物体受到的浮力小于重力。解答本题不要根据上浮、下沉去判断它们的浮力大小，而应该根据阿基米德原理去分析。‎ ‎12. D 解析：立方体橡皮泥的体积：V＝4cm×4cm×4cm＝64cm3＝64×10－6m3，橡皮泥的质量：m＝ρV＝2×103kg/m3×64×10﹣6m3＝0.128kg＝128g，故A错；∵橡皮泥块浸没在水中，∴排开水的体积：V排＝V＝64×10﹣6m3，受到水的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×64×10﹣6m3×10N/kg＝0.64N，故B错；橡皮泥的重：G＝mg＝0.128kg×10N/kg＝1.28N，∵橡皮泥小船漂浮，∴橡皮泥小船受到的浮力：F浮′＝G＝1.28N，故C错；∵F浮′＝ρ水V排′g，∴橡皮泥小船排开水的体积：V排′＝＝＝1.28×10﹣4m3，故D正确。故选D。‎ ‎13. D 解析：此题考查物体沉浮条件、浮力等知识点，难度较大。由于甲>A>B，若VA＝VB，将两球都放入甲容器中，两球漂浮在液面，静止时两球所受浮力等于重力，A球所受浮力较大，选项A错误；由于A>B>乙，若VA＝VB，将两球都放入乙容器中，两球将沉入液体中，静止时两球所受浮力相等，选项B错误；若mA＝mB，将A、B两球分别放入乙、甲容器中，A球下沉，B球漂浮，静止时B球所受浮力较大，选项C错误；若mA＝mB，将A、B两球分别放入甲、乙容器中，A球漂浮，B球下沉，A球所受浮力等于重力mAg，B球所受浮力等于B球排开液体的重力VBg乙；由于VBB＝mB ＝mA，所以静止时两球所受浮力之比为B：乙，选项D正确。‎ ‎14. （6×10－4；1.5×103；150 （选做）解析：将金属筒放在水面上漂浮，知道金属筒重，利用漂浮条件求金属筒受到的浮力，再根据阿基米德原理求排水的体积（浸入的体积），又知道有1/3的体积露出水面，据此求金属筒的体积；知道装入液体后有11/12的体积没入水中，利用阿基米德原理求受到水的浮力，又因为漂浮、知道液体的体积，据漂浮条件可得：F浮′＝G＝G筒＋ρ液gV，据此求液体的密度，再根据密度公式求液体的质量。‎ ‎∵金属筒漂浮在水面上，∴金属筒受到水的浮力：F浮＝G＝4.0N，∵F浮＝ρ水gV排，∴排开水的体积：‎ ‎，由题知，金属筒有1/3的体积露出水面，∴V排＝V＝4×10－4m3，∴金属筒的容积：V＝6×10－4m3。‎ 在筒内装入100cm3的某种液体后，排开水的体积：V排′＝V＝×6×10－4m3＝5.5×10－4m3；受到水的浮力：F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5.5×10－4m3＝5.5N，金属筒和液体的总重：G＝4.0N＋ρ液gV液，∵金属筒漂浮，∴F浮′＝G＝4.0N＋ρ液gV液，即：5.5N＝4.0N＋ρ液×10N/kg×100×10－6m3，解得：ρ液＝1.5×103kg/m3，液体的质量：m液＝ρ液V液＝1.5×103kg/m3×100×10﹣6m3＝0.15kg＝150g。‎ 点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，涉及到两种计算浮力的方法（漂浮条件、阿基米德原理），关键在于排开水的体积的确定。‎ ‎15. 0.8×103；0.32；0.32；3.2×10－5‎ 解析：当物体的体积为10cm3时，物体的质量为8g，这种物质的密度ρ＝m/V＝8g/10cm3＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3；当物体的体积为4×10－5m3，物体的质量m′＝ρV′＝0.8×103kg/m3×4×10﹣5m3＝0.032kg，物体的重力G′＝m′g＝0.032kg×10N/kg＝0.32N；物体的密度是0.8×103kg/m3，小于水的密度1.0×103kg/m3，所以物体在水中静止时漂浮，浮力等于重力，F浮＝G′＝0.32N；根据浮力的计算公式F浮＝ρ水V排g可知排开水的体积V排＝＝＝3.2×10－5m3。‎ ‎16. 不变；不变；变大 解析：木块在水平面上做匀速直线运动，所以物体所受的 7‎ ‎ ‎ 力平衡。在竖直方向上，受竖直向下的重力和桌面对其竖直向上的支持力，这两个力大小相等。拉力始终等于摩擦力，在水平方向上，受测力计的拉力和桌面对其摩擦力，这两个力的大小相等。由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变。木块在移出桌面的过程中，压力不变，接触面积减小，根据公式p＝F/S，所以压强变大。‎ 点评：此题主要考查了影响摩擦力大小的因素、二力平衡条件的应用及压强大小的比较。知道只要压力大小和接触面的粗糙程度不变，则物体所受摩擦力不变；要掌握平衡状态：静止状态或匀速直线运动状态；在分析影响压强的因素时，注意对压强公式的应用。‎ ‎17. 压强；大气压力 解析：（1）压路机车轮制成圆柱型是为了在压力一定时，减小受力面积，增大对地面的压强。（2）喝饮料时，用力吸气，增大了气体的体积，管内压强减小，饮料在大气压的作用下进入吸管。饮料受到的向上的力是大气压力。‎ ‎18. 冰刀做得很锋利，可以减小受力面积，在压力一定时，增大压强。冰面受压后熔点降低，冰熔化变成水，使冰刀与冰面之间形成水膜（使冰刀和冰的接触面彼此分离），起到润滑作用，减小冰刀与冰面间的摩擦力，因此穿着滑冰鞋可以在冰面上飞速滑行。‎ ‎19. 解析：（1）AC段水柱向下的压强：‎ pAC＝ρ水ghAC＝1×103kg/m3×10N/kg×20×10－2m＝2×103Pa，‎ BC段水柱向下的压强：pBC＝ρ水ghBC＝1×103kg/m3×10N/kg×10×10－2m＝1×103Pa；‎ ‎（2）∵p＝F/S，∴液片受到的合力：F＝F左﹣F右＝（pAC﹣pBC）S＝（2×103Pa﹣1×103Pa）×1×10－4m2＝0.1N，在合力的方向上（水平向右）画一带箭头的线段，即液片所受合力的示意图，如图所示。‎ ‎20. （1）2.1N （2）3.3N；120克 （3）8×103kg/m3 ‎ 解析：（1）该装置的重力为G＝mg＝0.21kg×10N/kg＝2.1N。由二力平衡条件可知 F浮1＝ G＝2.1N。‎ ‎（2）该装置排开水的体积为V排＝Sh＝3×10－3m2×0.11m＝3.3×10－4m3。所受的浮力为F浮2＝ρ水g V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.3×10－4m3＝3.3N。由二力平衡条件可知G总＝ F浮2＝3.3N。物块A的重力为GA＝G总－G＝3.3N－2.1N＝1.2N，物块A的质量为mA＝ GA/g＝0.12kg＝120g。与水面所对应位置处的刻度线应标为120g。‎ ‎（3）物块A的密度是ρA＝ mA/V＝＝8×103kg/m3。‎ ‎21.（选做）（1）甲图中木块漂浮在水中，木块受到的浮力 ‎（2）方法一：甲图中木块漂浮在水中，F浮＝G木＝6N，木块的质量 木块的密度 。‎ 方法二：甲图中木块漂浮在水中，F浮＝G木，‎ ‎（3）2×103Pa 7‎ ‎ ‎