压强浮力水溶液大气压重难点题型汇编Word文件下载.docx
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F△t=△N.2mv;
d、气体分子对器壁的压强公式为:
p= 。
b.高度相同的实心圆柱体A、正方体B和长方体C铁块如图放在水平桌面上,已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.针对“三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,同学们根据自己所学过的知识提出了以下三种猜想:
猜想一:
由于正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大.
猜想二:
由于长方体铁块的面积最小,所以它对桌面的压强最大.
猜想三:
由于三铁块高度相同,所以三铁块对桌面的压强一样大.
(1)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式_______________(设铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).根据表达式判断上述猜想_______是正确的.
(2)请你利用生活中的简易器材,设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性(简要写出实验步骤及判断方法)。
c.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验.他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,如图所示,直至观察到薄片脱离管口下落.计算出管内水产生的压强p.改变深度h,重复实验.甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验.所有数据均记录在下表.
小组
槽中液体密度
ρ(×
103千克/米3)
实验序号
深度h(米)
管口面积S(×
10-4米2)
质量m(×
10-3千克)
管内水产生的压强p(帕)
甲
0.8
1
0.05
5
20
392
2
0.1
40
784
3
0.2
80
1568
4
10
160
乙
1.0
25
490
6
50
980
7
100
1960
丙
1.2
8
30
588
9
60
1176
120
2352
1实验中,经分析得出,当薄片恰好脱离管口时,薄片处管外液体的压强管内水产生的压强(选填“等于”或“小于”).
2各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中乙组同学由实验序号初步得出:
同种液体内部的压强与深度成正比.甲组同学由实验序号3、4初步判断:
玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得(选填“有关”或“无关”).
3三组同学互动交流,分析实验序号1、5、8的数据,发现液体内部的压强(p1、p5、p8)与密度(ρ甲、ρ乙、ρ丙)满足关系,可以归纳得出的初步结论:
相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比.
4进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:
液体内部的压强与的比值是一个定值.
二、压强的计算
a.一铝质圆柱台阶倒放于水平桌面上,如图其上下部分横截面积之比为3︰2,且h1=1/3米,h2=1/9米,求其对水平桌面的压强为多少?
(已知ρ铝=2.7×
b.长方体物块A、B的高和底面积如图甲所示。
把它们放在水中时,物块A处于漂浮,物块B处于悬浮,如图乙所示。
则在乙图中,A、B两物块下表面受到水的压强较大的是。
按图甲把A、B两物块放在水平地面上时,对地面的压强较大的是。
c.放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心长方体,它们的长、宽、高如图11所示。
物体A的密度为0.8*103千克/米3,物体B的质量为8千克。
求:
物体A的质量;
物体B所受重力的大小;
在保持物体A、B原有放置方式的情况下,若沿竖直方向截取物体,并通过一定的方法使它们对水平地面的压强相等。
下表有两种方案,请判断这两种方案是否可行,若认为行,计算所截取的长度。
三、漂浮定理
a.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。
“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×
103kg/m3)中静止时露出液面的高度为2㎝;
“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm;
“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。
则此硫酸铜溶液的密度为 kg/m3。
b.一个密度计如图所示,其刻度部分的A、B两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00×
103kg/m3~1.60×
103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是_______g/cm3。
(计算结果保留两位小数)
c.如图,放在水平面上的圆柱形容器B高为20厘米,底面积为0.03米2,容器中放一质量M为0.8千克的正方体木块A,A的边长为10厘米。
(g取10牛顿/千克)。
问:
(1)把水沿容器壁慢慢倒入容器中,当木块A对容器B的压强刚为零时,容器B中水的高度是多少?
(2)继续向容器B中倒水,直至水刚好倒满容器,这时共倒入水体积是多少?
四、浮力的综合分析
a.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。
已知小筒底面积为10cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8cm。
问:
(1)小筒和秤盘的总重力是多少牛顿?
(2)该秤能称出物体的最大质量是多少千克?
(3)该同学把秤的读书均匀地刻在小筒上,为什么刻度是均匀的?
(g=10N/kg)
b.密度为600kg/m³
的长方体木块,长a=0.4m,宽b=0.2m,高c=0.1m。
(1)当木块漂浮在水面上时,它露出水面的体积是多少?
(2)若采用挖空的方法,把这个木块做成一只“小船”,使它能装载5.9kg的沙子而不至于沉没,木块上被挖去的部分体积应该是多大?
(g取10N/kg/)
c.在2003年印度洋大海啸中,印度尼西亚经受了海啸的袭击,又遭受了暴雨的摧残。
连日的暴雨使印度尼西亚首都雅加达地区一些河流水位上涨,部分街道被淹没。
图示为一名雅加达妇女依靠橡胶轮胎漂浮在水面上。
假定轮胎的内圈直径约60厘米,外圈直径约100厘米,轮胎充足气时的平均密度约0.2×
103千克/米3,试估算使用该轮胎最多能托起重为多少牛的人(假设人不浸入水中,g=10牛/千克)?
d.如图1—32所示,一木块上面放着一实心铁块A,木块顶部刚好与水面相平,在同样的木块下挂另一铁块B,木块也刚好全部浸在水中,则A、B两铁块的体积比是多少?
(ρ铁=7.8×
103千克/米3,ρ水=1.0×
103千克/米3)
e.如图甲所示:
若将金属块A放在木块B上,木块B恰好浸没在水中。
如图乙若将金属A块放入水中,容器底对金属块A的支持力是2N,木块上浮静止时,有2/5的体积出水面。
已知木块B的体积是金属块A的5倍,求金属块的密度和木块的重力。
(取g=10N/kg)
f.如图1—27所示,一根弹簧原长15厘米,其下端固定在容器底部,上端连接一个边长为4厘米的正方体实心木块,向容器里注水,当水深达到18厘米时,木块一半浸入水中;
当水深达到22厘米时,木块上表面正好与水面相平,求木块的密度。
g.如下图所示,密度为0.6×
103千克/米3,体积为10-3米3正方形木块,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心.细绳对木块的最大拉力为3牛.容器内有一定质量的水,木块处于漂浮,但细绳仍然松软,对木块没有拉力(取g=10牛/千克).求:
(1)木块浸入水中的体积多大?
(2)向容器内注水(容器容量足够大)直至细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳处于断裂前一瞬间,停止注水.此时木块浸入水中的体积多大?
(3)细绳断裂后,木块再次漂浮,若柱形容器底面积为2×
10-2米2,此时容器里的水面与细绳断裂前的瞬间的水面相比,高度变化了多少?
h.如图甲是一个空水池,底部的排水口已用塞子塞住,放水至虚线处,
(1)现将一质量为60g,体积为750ml的空心密闭瓶放入水中,试计算该瓶静止后所受的浮力;
(2)如用弹簧测力计向上逐渐用力拉塞子,如图乙,当弹簧测力计的示数为5N时,塞子恰好被拔出。
如用
(1)中所用的空心密闭塑料瓶代替弹簧测力计,同样使池中水位达到相同位置时恰好将塞子拔出,如图丙,试计算塑料瓶排开水的体积为多大时能把塞子拔出。
(g=10N/kg)
i.科学家胡克经过大量的实验研究发现,在弹性限度内,弹簧的伸长△x与它受到的拉力F大小成正比,即F=k△x,k由弹簧的结构和材料决定。
小强同学将某种新材料制成的实心球与一个原长为10厘米的弹簧一端相连,弹簧另一端固定在容器底部。
当容器内注入适量清水后(球浸没在水中),如图所示,弹簧的长度为14厘米;
把水倒掉,换成适量酒精(球浸没在酒精中),弹簧的长度变为12厘米。
新材料的密度为多少?
如果在空气中,把此球挂在该弹簧上,弹簧的长度是多少?
(已知酒精的密度为0.8×
l03千克/米3,该新材料在水和酒精中都不会浸湿)
j.如图21所示,圆柱形容器中盛有某种液体,在它的侧壁上固定了一块水平挡板,下方有一个体积为103cm3、质量为500g的实心小球体被挡住,液体深为50cm,对容器底的压强为4.0×
103Pa。
(g=10N/kg)求:
(1)容器中液体的密度。
(2)挡板对小球的压力。
(3)撤去挡板后,小球最终露出液体表面的体积。
k.如图所示,是小明为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2m时,浮子A恰好堵住进水管向箱内放水,此时浮子A有1/3体积露出水面(浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动)。
若进水管口水的压强为1.2×
105Pa,管口横截面积为2.5㎝2,贮水箱底面积为0.8m2,浮子A重10N
(1)贮水箱能装多少水?
(2)浮子A的体积应多大?
l.一带阀门的圆柱形容器,底面积是300厘米2,装有13厘米深的水。
正方体A边长为12厘米,重25牛,用细绳悬挂放入水中,有l/6的体积露出液面,如下图所示.试求:
(1)A受到的浮力大小;
此时液体对容器底部的压强。
(2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92牛,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,求容器中液面下降的高度.(g=10牛/干克)。
m.图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片