第14讲 压强与浮力Word格式.docx

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茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。

典型例题：

例1在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小聪对实验器材做了一些改进，如图所示，在有机透明盒里放入一块海绵和砖块进行实验．

（1）实验时，是通过观察来比较砖块对海绵的压力作用效果．

（2）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，可以选用两次实验（填序号）．

（3）分析比较图中a、b、c三次实验，可得的结论是．

例2大象的质量为4500k

g，每只脚底的面积是0.05m2。

则大象四脚站立在水平地面时对地面的压力是N，压强是Pa。

例3三个分别用铜、铁、铝制成的形状完全相同的圆柱体

．把它们竖直放置在水平地面上时，三个圆柱体对地面产生的压强（）

A．铜柱最大B．铁柱最大

C．铝柱最大D．一样大

例4如图16所示的事例中，属于减小压强的是（）

例5在圆筒的不同高处开三个小孔，当筒里灌满水时，各孔喷出水的情况如图所示，这表明液体压强（　　）

A．与深度有关B．与密度有关

C．与液柱粗细有关D．与容器形状有关

例6如图所示，水塔中水面距地面高H，水龙头距地面高h，水龙头受到水的压强是（　　）

A．ρ水gHB．ρ水gh

C．ρ水g（H-h）D．ρ水g（H+h）

例7如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子，箱子重50N，其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2竖直的管子与箱子相通，管子重10N，管子和箱子都灌满水，求：

（1）箱内顶部受到水的压强和压力；

（2）箱内底部受到水的压强和压力；

（3）水的重力；

（4）箱子对水平面的压力和压强

例8如图所示，连通器中盛有同种液体，下列说法中正确的是（　　）

A．A点上方的水多，所以压强最大

B．D点距离液面最远，所以压强最大

C．C点上方的水柱最长，所以压强最大

D．A、B、C、D四点的压强相等

针对性练习：

1．下列说法中，正确的是（）

A．压力方向总是与重力方向一致B．单位面积上受到的压力叫压强

C．压力作用效果只与压力大小有关D．压力就是压强

2．α、b两个由同种材料制成的圆柱体，它们的高度相同，质量之比ma：

mb＝3：

5，把它们竖直放置在水平桌面上，则水平桌面受到圆柱体的压强之比pa：

pb等于（）

A．1：

1B．3：

5C．5：

3D．9：

25

3．下列事例中，为了减小压强的是（）

A.注射器的针头很尖B.压路机上的碾子很重

C.载重汽车的车轮很宽D.滑冰鞋上的冰刀刀口很薄

4．一个圆柱形玻璃管，两端扎上橡皮膜，竖直放入水中，如图所示，则（　　）

A．两端橡皮膜都是平整的

B．两端橡皮膜都向外凸，下端橡皮膜凸出得更多

C．两端橡皮膜都向内凹，下端橡皮膜凹进得更多

D．上端橡皮膜向外凸，下端橡皮膜向内凹

5．如图所示，当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中，水对试管底部的压强（）

A．变大B．不变

C．变小D．无法确定

6．一封闭容器装满水后,静止放在水平面桌面上,如图甲所示,对桌面产生的压力与压强分别为F1、P1；

当把容器倒放在桌面上如图乙所示,静止时对桌面产生的压力与压强分别为F2、P2.则（）

A.F1=F2,P1>

P2B.F1=F2,P1<

P2

C.F1>

F2,P1=P2D.F1<

F2,P1=P2

7．如图所示，甲、乙两容器间有一斜管相连，管中间有一阀门K，现甲、乙两容器内装有水，且水面相平．当阀门K打开后，管中的水将（　　）

A．从乙流向甲B．从甲流向乙

C．不流动D．无法判断

8．如图所示，物体A在水平推力F的作用下，从甲图位置匀速运动到乙图位置.在此过程中，A对桌面的压力将______，A对桌面的压强将__（填“变大”、“不变”或“变小”）

9．图10所示，两支相同的试管，内盛等质量的液体。

甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，比较两管中的液体对管底压强的大小p甲p乙．

10．一油罐中盛有5m深的煤油，在距底部0.5m处发现有一面积为10cm2的孔在漏油，求：

（1）小孔处煤油的压强多大？

（2）要想堵住小孔，至少需要在小孔上施加多大的力？

（ρ煤油=0.8×

103kg/m3，g取10N/kg）

11．如图所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体．液体的体积为2.0×

10-3m3，液体的深为0.5m，若容器重为20N、底面积为2.0×

10-3m2，容器底受到液体的压强为5.0×

103pa．求：

（1）液体的密度．

（2）距容器底高为0.2m处A点的液体压强．

（3）这个装着液体的容器对桌面的压强．（g取10N/kg）

（4）液体对容器底的压力．

知识点二大气压强和流体压强与流速的关系

1．大气压的存在——实验证明：

历史上著名的实验——马德堡半球实验。

小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

2．大气压的实验测定：

托里拆利实验。

1标准大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×

105Pa

3．流体压强与流速的关系：

流速快压强小

4．飞机的升力

机翼上方空气流速快，由流体压强与流速关系可知：

机翼下方的压强大于机翼上方的压强，机翼上下表面的压力差，使飞机产生了升力

例1如图13所示，利用托里拆利实验装置测量大气压强时，当玻璃管内的水银柱稳定后，在玻璃管的顶部穿一小孔，那么管内的水银液面将（）

A．保持不变B．逐渐下降，最终与管外液面相平

C．逐渐上升，最终从小孔中流出D．稍微下降一些

例2下列事例中不是利用大气压的是（）

A．把吸盘式挂衣钩紧贴到墙上后可挂衣服B．用胶头滴管吸取药液

C．茶壶的盖上留一小孔，水才容易倒出

D．用力下压打气筒的活塞，把气充进轮胎中

例3如图所示，小丽同学撑一把雨伞在雨中行走，当一阵大风吹来，伞面可能被“吸”得严重变形．下列有关这一现象及其解释正确的是（　　）

A．伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方

B．伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方

C．伞面被向下“吸”，伞上方的空气压强大于下方

D．伞面被向上“吸”，伞上方的空气压强大于下方

例42011年5月22日，一场大规模龙卷风袭击了美国密苏里州，造成重大人员伤亡．龙卷风的实质是高速旋转的气流，把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中．龙卷风能“吸”起物体的主要原因是（　　）

A．龙卷风使物体受到的重力变小B．高速旋转的气流流速大，压强小

C．龙卷风使物体受到的浮力变大D．高速旋转的气流流速大，压强大

1．下列现象中与大气压无关的是（　　）

A．水往低处流B．马德堡半球实验

C．用吸管吸饮料D．塑料的吸盘贴在光滑的墙壁上能挂东西

2．下面事例中不属于利用大气压的是（　　）

A．用离心式抽水机把深井中的水抽上来B．在茶壶盖上作了一个小孔

C．帕斯卡用几杯水就撑裂了木桶D．吸盘吸玻璃

3．如题图14一4一1所示，打开水龙头，使自来水流过玻璃管，则下面对a,b,c三处上方的水柱高度和a,b,c三处的压强说法正确的是（）

A．三处的水柱高度相同，压强一样大

B．a处的水柱高度与c处相同，但a处压强比c处大

C．b处的水柱高度最小，压强最小

D．a处的水柱高度最大，c处的水柱高度最小；

a处的压强最大，b处的压强最小

4．如图所示，灰鹅在飞行途中突遇强风，会将身体翻转180°

，以脚朝上但头保持不变的怪异姿势飞行．灰鹅转体后（　　）

A．翅膀下方空气流速大于上方的流速，有助于迅速降低高度

B．翅膀下方空气流速大于上方的流速，有助于迅速提升高度

C．翅膀下方空气流速小于上方的流速，有助于迅速降低高度

D．翅膀下方空气流速小于上方的流速，有助于迅速提升高度

5．如图所示，小汽车受到的重力为G，它在平直的高速公路上以90km/h的速度行驶时，受到地面的支持力为F．若考虑周围空气对它的影响，则下列关于G和F的大小关系正确的是（　　）

A．G＞FB．G=FC．G＜FD．无法比较

6．如图所示，在小瓶里装一些带颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计。

小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上，玻璃管内水柱的高度，水对容器底的压强。

（填“变小”、“不变”或“变大”）如果在瓶中装满水，就可以制成一个较准确的测量仪器（请写出它的名称）。

7．如图所示，在“用吸盘测量大气压”的实验中，能够测出的物理量是、，根据

就可粗略算出的值．

知识点三：

浮力

1．浮力产生的原因（实质）：

液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差，即浮力。

2．物体的浮沉条件：

（1）前提条件：

物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。

（2）请根据示意图完成下空。

下沉悬浮上浮漂浮

F浮<

GF浮=GF浮>

GF浮=G

ρ液<

ρ物ρ液=ρ物ρ液>

ρ物ρ液>

ρ物

3．阿基米德原理：

（1）内容：

浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。

（2）公式表示：

F浮=G排=ρ液V排g

4．浮力的利用：

（1）轮船：

排水量：

轮船满载时排开水的质量。

单位：

t，由排水量m可计算出：

排开液体的体积V排=m/ρ；

排开液体的重力G排=mg；

轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。

（2）潜水艇：

工作原理：

潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。

（3）气球和飞艇：

气球是利用空气的浮力升空的。

气球里充的是密度小于空气的气体如：

氢气、氦气或热空气。

（4）密度计：

原理：

利用物体的漂浮条件来进行工作。

构造：

下面的铝粒能使密度计直立在液体中。

刻度：

刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大

例1如图所示，底部和侧壁分别有木塞a和b，且a,b在水中的体积相等，则（）

A．a受到的浮力大B．a,b受到的浮力相等

C．只有a塞受到的浮力为零D．a,b塞受到的浮力均为零

例2用弹簧测力计在空气中称一物体时，读数为10N，浸没在水中称时，读数是6N，则该物体在水中受到的浮力是N。

例3南海黄岩岛事件后，中国制造航母的呼声越来越高，图是中国航母的设想图．一艘航母的舰载机飞离航母后，则（　　）

A．航母将上浮，所受浮力减小

B．航母将上浮，所受浮力增大

C．航母将下沉，所受浮力增大

D．航母将下沉，所受浮力减小

例4如图所示，有一质量分布均匀的物体，漂浮在水面上有三分之一的体积露出水面，将露出水面部分切去后，剩余浸在水中的部分将（　　）

A．上浮B．悬浮C．下沉D．无法确定

例52012年6月，我国首台载人潜水器“蛟龙号”在太平洋马里亚纳海沟，进行7km级海试，如图所示．“蛟龙号”采用向空气舱中注入海水实现下沉，用抛弃压载铁的办法实现上浮．“蛟龙号”下沉、上浮的原理是（　　）

A．下沉时靠减小浮力，上浮时靠增大浮力

B．下沉时靠增加自重，上浮时靠减小自重

C．下沉时靠减小浮力，上浮时靠减小自重

D．下沉时靠增加自重，上浮时靠增大浮力

例6在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是（　　）

A．F甲＞F乙＞F丙ρ甲＞ρ乙＞ρ丙

B．F甲＜F乙＜F丙ρ甲＜ρ乙＜ρ丙

C．F甲=F乙=F丙ρ甲＞ρ乙＞ρ丙

D．F甲=F乙=F丙ρ甲＜ρ乙＜ρ丙

1．如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮．若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来．此实验说明了（　　）

A．大气存在压强B．连通器原理

C．浮力产生的原因

D．液体的压强与液体的密度和深度有关

2．在探究“浮力的大小等于什么”的实验中，有如图所示的四个步骤，正确的操作顺序应是（　　）

A．①②③④B．①④③②C．④③②①D．②①④③

3．如图所示，体积相等的三个小球静止在水中，关于它们受到的浮力大小正确是（　　）

A．FA＞FB＞FCB．FA＜FB＜FC

C．FA＞FB=FCD．FA＜FB=FC

4．如图4所示，把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态。

如果把水面以上的部分切去，则余下的部分（）

A.沉入水底B.仍然漂浮

C.刚好悬浮D.无法判断

5． 

物理小组制作的潜水艇模型如图所示。

通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。

当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会（）

A．上浮，它受到的浮力增大B．下沉，它受到的浮力减小

C．下沉，它受到的浮力不变D．上浮，它受到的浮力不变

6．如图所示，把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，甲杯中溢出的液体质量是40g，乙杯中溢出的液体质量是50g，则小球质量是________g

7．将一个物体放入足够多的水中静止时，排开水的体积为90cm3；

再将其放入足够多的酒精中静止时，排开了80g的酒精．那么物体的质量是（ρ酒精=0.8×

103kg/m3）．

8．如图所示，烧杯内盛有某种液体，把一体积为1×

104m3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中，静止时弹簧测力计的示数为1.5N，已知铝的密度为2.7×

103kg/m3．则铝块在液体中受到的浮力等于N，液体的密度为kg/m3．

9．如图所示，将体积为0.001m3的正方体木块，放入盛有水的水槽中．待木块静止时，其下表面距水面0.06m，已知ρ水=1.0×

103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）木块下表面受到水的压强大小；

（2）木块受到的浮力大小；

（3）木块的密度大小

10．如图所示,在空气中称木块重6N；

当该木块的3/5体积浸入水中时,弹簧测力计的示数恰好为零.

求:

（1）木块的密度多大?

（2）若把木块从测力计上取下,并轻轻放入水里,那么在木块上加多大竖直向下的压力,才能使木块刚好全部浸入水中?

（g=10N/kg）

11．“曹冲称象”是家喻户晓的典故．某学校科技小组同学张强模仿这一现象制作了一台“浮力秤”，可以方便的称量物体的质量，其构造是由小筒和秤盘两部分组成，如图甲所示，已知小筒底面积为20cm2，高度为20cm，小筒和秤盘总质量为100g．（取g=10N/kg）问：

（1）如图甲，当秤不放物体时，“浮力秤”受到的浮力是多少？

此时“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是多少？

（2）如图乙，在秤盘上放一石块后，小筒浸入水中的深度为15cm，则该石块的质量是多少？

第二部分

课后练习：

1．练太极拳是很好的强身健体运动．图甲姿势换成图乙姿势时，人对水平地面的（　　）

A．压力变大，压强不变B．压力变大，压强变大

C．压力不变，压强变大D．压力不变，压强变小

2．在下列事例中，为了减小压强的是（　　）

A．大卡车的车轮比小轿车多而宽

B．软包装饮料的吸管，有一端是尖的

C．缝衣针、注射器的针头都很尖

D．菜刀用过一段时间需要磨一磨

3．小明在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个洞用来探究水的压强．他在探究报告中画出了图中的四种水流喷出时的情景，你认为其中正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

4．在帮妈妈做家务的时候，小明发现两根相同体积的筷子，甲浮在水面上，乙沉在水底，如图，由此可知甲比乙（　　）

A．所受浮力小B．质量大

C．所受压强大D．密度大

5．2012年5月9日，中国首座深水钻机平台“海洋石油981”在南海首钻成功，最大作业水深3000米．巨大的金属钻头从没入海水到接触海底的过程中，受到海水的（　　）

A．浮力变小，压强变大B．浮力更大，压强不变

C．浮力不变，压强变大D．浮力变小，压强变小

6．如图所示的平底容器质量为0.3kg，底面积为3×

l0-3m2，内装0.6kg的水后，测得容器中水深15cm，若将该容器放在面积为1m2的水平桌面中央，则容器对桌面的压强为Pa，容器中的水对容器底的压力大小为N．（忽略容器厚度，取g=10N/kg）

7．小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置．将此装置放入水中静止时，试管露出水面的高度h1为5cm，如图甲所示；

在试管中轻轻放入小石块，此装置在水中静止时，试

管露出水面的高度h2为2cm，如图乙所示．已知小石块放入试管前后，试管中的液面差h3为2cm．则石块的密度为kg/m3．

8．如图所示，质量是2kg的平底水桶底面积为800cm2，放在水平地面上，桶内装有50cm深、体积是45dm3的水．小萍同学用竖直向上的力F提水桶，但是没有提起来．这时水对桶底的压强和桶对地面的压强相等．求：

（1）桶内水的质量是多少？

（2）小萍同学提水桶的力F多大？

（g=10N/kg）

9．2012年6月15日，我国的“蛟龙”号载人潜水艇，在太平洋马里亚纳海沟区域进行的7000m级海试第一次下潜试验中，突破了6500m深度，创造了中国载人深潜新纪录．（g取10N/kg，海水密度p近似取1.0×

103Kg/m3，忽略海水密度的变化）

（1）当潜水器排开海水的体积为10m3时，受到的浮力是多大？

（2）若潜水器到达6500m深的海底世界时，海水对它外壳的压强约是多大？

如果潜水器的一个观测孔的面积约为3×

10-2m2，则海水对该观测孔的压力约是多大？