1
第 8 章压强与浮力单元检测试卷
一、选择题(每题 2 分,共 46 分)
1.如图所示,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止。下列说法中正确的是()。
A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大;
B.两手指受到的压强相同,左边手指受到的压力较大;
C.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大;
D.两手指受到的压强相同,右边手指受到的压力较大
【答案】C。
【解析】(1)铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力。所以两手指对铅笔
的压力相等,由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力使一对作用力与反作用力,所以这两
力也相等,由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同。
(2)由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由 可知右边手指受到的
压强较大,即右边手指压力的作用效果更明显。故选 C。
2.如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲对
地面的压强为 p1,乙对地面的压强为 p2( )。
A.如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为 p1;
B.如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为 p2;
C.如甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为 p1;
D.如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为 p2
【答案】C。
【解析】(1)设甲的边长为 a,乙的边长为 b,由题意知 a<b;S甲=a2,S乙=b2,则 S 甲<
S 乙。(2)如果甲、乙的密度相等,则 P1=ρga,P2=ρgb,P2>P1。
①将甲放到乙上,乙对地面的压强:
S
FP =
1222
3
2
3
2
33
2 PPPb
gagbb
ga
b
gba
S
gmmP 〉〉+=+=+=+=′ ρρρρ )()(
乙
乙甲
2
②将乙放到甲上,甲对地面的压强:
由于 a<b,所以 ,所以 P1'>P2。
(3)如果甲、乙的质量相等, , ,P1>P2。
①将甲放到乙上,乙对地面的压强 ,
因为 S 甲<S 乙,如果 S 乙=2S 甲,则 ,
②将乙放到甲上,甲对地面的压强 。
由以上分析可知,A、B、D 错误,C 正确。故选 C。
3.如图所示,以下与压强知识相关的实验,其中分析正确的是( )。
甲乙丙丁
A.图甲实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而减小;
B.图乙实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越轻,桌腿下陷越深;
C.图丙实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值;
D.图丁实验,在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
【答案】C。
【解析】A、甲图实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而增大,故 A 错
误。
B、乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越轻,对细沙的压力越小,桌腿下陷
越浅,故 B 错误。
22112
3
2
3
2
33
1 PPPPa
gbgaa
gb
a
gba
S
gmmP 〉+〉+=+=+=+=′ ρρρρ )()(
甲
乙甲
22
3
Pgha
gb =〉ρρ
甲S
mgP =1
乙S
mgP =2
乙S
mgP 2
2
=′
12 2
22 PS
mg
S
mg
S
mgP ====′
甲甲乙
211 22 PPS
mgP 〉==′
甲
3
C、丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,利用公式 可估测大
气压强的值,故 C 正确。
D、丁图实验,在教室内不可以用水代替水银做托里拆利实验,因为一个大气压相当于
10m 高的水柱产生的压强,故 D 错误。
4.在冬天,装有一定水的热水瓶过一段时间后,软木塞不易拔出,这主要是由于()。
A.瓶内气压小于大气压;B.瓶内气压大于大气压;
C.瓶塞遇冷收缩; D.塞子与瓶口间的摩擦力增大
【答案】A。
【解析】刚刚塞上软木塞时,暖水瓶内水上方的空气压强等于大气压;经过一段时间后,
暖水瓶里的水温度降低,水上方的水蒸汽部分液化为水,空气压强降低,小于大气压;暖水
瓶塞上方与下方的空气存在压强差,瓶塞所受压力向下,因此瓶塞不易拔出。故选 A。
5.下列现象中,不是利用大气压工作的是()。
A.用塑料管从瓶子中吸饮料; B.注射器吸药液;
C.塑料挂衣钩帖在光滑的瓷砖面上;D.水人高处向低处流
【答案】D。
【解析】A、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,
被压入口腔内;故 A 利用了大气压。
B、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,故 B 利用了大气压。
C、一压吸盘,排出了吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,
外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上;故 C 利用了大气压。
D、水从高处向低处流,是因为受到重力的作用,和大气压没有关系。故选 D。
6.关于压力和压强,下列说法正确的是( )。
A.物体的重力越大对接触面的压强就一定越大;
S
Fp =
4
B.刀刃磨得很锋利,是为了增大压力;
C.大气压强随着海拔高度的增加而增大;
D.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝体的压强随深度的增加而增大
【答案】D。
【解析】A:根据 可知,压强大小的影响因素是压力和受力面积;压力的大小等
于重力大小是有条件的,重力大,压力不一定大,同时不知道受力面积的大小,所以不能比
较压强的大小,故 A 错误。
B:刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故 B 错误。
C:大气压强随着海拔高度的增加而减小,故 C 错误。
D:液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,故
D 正确。答案是 D。
7.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水
不溢出),三个容器底部都受到水的压强( )。
A.甲最大; B.乙最大; C.丙最大; D.一样大
【答案】A。
【解析】由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,再根据液体
压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系。
如图三容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等,所以,三容器内水的深度关系为
h 甲>h 乙>h 丙,由 可知,容器底部受到水的压强关系为 p 甲>p 乙>p 丙。故选 A。
8.对下列实验的解释错误的是()。
A.甲:压力相同时,压强随受力面积的増大而増大;
S
Fp =
ghp ρ=
5
B. 乙:同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
C. 丙:马德堡半球实验证明了大气压强的存在;
D. 丁:托里拆利实验测量出了大气压强的大小
【答案】A。
【解析】A.甲:压力相同时,压强随受力面积的増大而増大;此说法错误。当压力一定
时,压强随受力面积的增大而减小。
B. 乙:同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;此说法正确。液体的压强,在同
一深度,各个方向的压强都相等。
C. 丙:马德堡半球实验证明了大气压强的存在;此说法正确。马德堡半球实验证明了
大气压强的存在。
D. 丁:托里拆利实验测量出了大气压强的大小;此说法正确。托里拆利实验测出了大
气压强的大小。
A 的说法错误,此题答案是 A。
9.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一
根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度
变化,探究液体压强规律。如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】A:玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,所以应该是下面橡皮膜向上凹得
更厉害些,故 A 错误。
B:玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,且下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故 B 正
6
确。
C:玻璃管水平放置在液体中,液体对两侧橡皮膜有向内的压强,所以右侧橡皮膜应该
向左凹,故 C 错误。
D:玻璃管水平放置在液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故 D 错误。答案是 B。
10.如图所示,甲、乙两根玻璃管底部用一根软管相连,管内装有一定质量的水,水面
相平,现将乙管慢慢向上移动,会观察到甲管内水面( )。
A.向上移动,但总比乙管水面低; B.向上移动,但总比乙管水面高;
C.向上移动,但总与乙管水面相平;D.不移动,与乙管水面相平
【答案】C。
【解析】甲、乙和底部的软管组成连 通器,乙管慢慢向上移动,可认为连通器内的水
不流动,由于乙向上移动,将会使两管中水面跟原来相比都要升高,但总保持相平。
11.如图所示,下列实验装置中属于连通器的是( )。
【答案】B。
【解析】上端开口,下端连通的仪器叫连通器.由图可知选项 A、C、D 中提供的仪器都
不具备这一特点,都不属于连通器;选项 B 中提供的仪器具备这一特点,属于连通器,所以
B 正确。
12.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯
子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。对整个探究活动的分析正确的是
7
()。
A.探究的问题:大气压强有多大;
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强;
C.探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系;
D.探究的结论:大气向各个方向的压强相等
【答案】B。
【解析】该实验是探究大气压存在的实验,因此针对该实验可以提出问题为大气压向各
个方向有压强吗?假设:大气向各个方向有压强;目的是探究大气压向各个方向是否有压强;
结论:大气压向各个方向有压强;因此只有 B 选项符合要求。
13.甲同学做托里拆利实验,测得的水银柱高出水银面 76cm,乙同学采取下面哪些措施
可以改变这个高度差()。
A.往水银槽内加少量水银; B.实验时,在玻璃管加粗;
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面;D.把实验移到高山上去做
【答案】D。
【解析】往水银槽加水银、用粗一些的玻璃管做实验、把玻璃管往上提,这三个方法既
不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把
实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小。故选 D。
14.“和谐号”动车停靠在成都东站的情景如图 4 所示。为避免人被“吸”向列车而发
生事故,站台上设有距列车一定距离的安全线。这是因为列车进站时车体附近()。
A.气体流速大,压强小;B.气体流速大,压强大;
C.气体流速小,压强大;D.气体流速小,压强小
8
【答案】A。
【解析】在和谐号动车行驶过程中,列车附近空气流速大,压强小,站在列车附近的人
就会受到里外压强差产生的压力差,会把人“吸入”列车就是这个道理。故正确的是 A。
15.如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。当船在高速航行时,水面下的水翼会
使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼安装正确的是( )。
【答案】B。
【解析】流体(气体或液体)在流动时,流速大的位置压强较小,流速小的位置压强较
大;当一个物体上下存在压强差的时候,物体上下受到的力不同,就产生了压力差。就像下
图所示一样,
如图所示,是飞机、水翼船升力的产生示意图,由图可知,水翼上方流速快,压强小;
水翼下面流速慢,压强大;因为存在压强差(方向向上),在水翼上产生向上的升力,从而
减小水对船的阻力。
由此可知,水翼正确的安装方法是 B 图。正确答案是 B。
16.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计
的示数如图中甲、乙所示.则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是( )。
9
A.在水中受到的浮力为 2N;B.质量为 3kg;C.体积为 10cm3;D.密度为 3.0×103kg/m3
【答案】D。
【解析】(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,其关系为 G=F 浮+F 拉,
浸没在水中:G=F 浮 1+F 拉 1,浸没在酒精中:G=F 浮 2+F 拉 2,即 F 浮 1+F 拉 1=F 浮 2+F 拉 2,
又由阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排,
ρ 水 gV 排 +F 拉 1=ρ 酒 精 gV 排 +F 拉 2 , 即 1.0×103kg/m3×10N/kg×V 排
+2N=0.8×103kg/m3×10N/kg×V 排+2.2N,
V 排=1×10-4m3,物体完全浸没,故 V 物=V 排=1×10-3m3,故选项 C 错误。
(2)在水中受到的浮力 F 浮=ρ 液 gV 排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m=1N,故选项 A
错误。
(3)浸没在水中时,重力 G=F 浮 1+2N=1N+2N=3N,质量 ;故 B 错
误。
(4)物体的密度 ,故选项 D 正确。故选 D。
17.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此
过程中,鸡蛋受到的浮力 F 随时间 t 的变化图象可能是下图中的( )。
【答案】D。
【解析】刚开始鸡蛋漂浮在水面上,是因为盐水的密度大于鸡蛋的密度,缓慢加入清水
的过程使得液体密度减小,但是在等于鸡蛋密度前,鸡蛋仍处于漂浮状态,仍是平衡,浮力
仍然等于重力,因此浮力在第一阶段是不变化的。当盐水密度小于鸡蛋密度时,鸡蛋会沉底,
此后鸡蛋排开水的体积不再变化,根据浮力公式 ,体积不变而密度逐渐减小所以浮
力逐渐减小,但是液体的密度会逐渐趋于水的密度,所以浮力会趋于等于在清水中的浮力而
kgkgN
N
g
Gm 3.0/10
3 ===
33
34 /103101
3.0 mkgm
kg
V
m ×=×== −
ρ
10
不可能减小到 0;A 错,D 对。
18.如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住并
将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平。此过程中弹簧测力计的示数
( )。
A.逐渐减小到零 B.先减小后增大 C.始终保持不变 D.逐渐增大
【答案】A。
【解析】在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),F 浮=ρ
水 gV 排,塑料袋排开水的体积增大,所以水对塑料袋的浮力 F 浮增大。
因为弹簧测力计的示数:F′=G-F 浮,G 不变,水对塑料袋的浮力 F 浮增大,
所以弹簧测力计的示数将变小。
当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即:V 排=V 水,
所以排开水的重力等于袋内水的重力,即:F 浮′=G 水,所以测力计的示数应为零。故
选 A。
19.南海黄岩岛事件后,中国制造航母的呼声越来越高,图中国航母的设想图。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
【答案】B。
【解析】因为舰载机飞离后,航母仍漂浮,所以 F 浮=G,
但航母自重 G 减小,所以航母所受浮力减小,又因为 F 浮=ρ 水 V 排 g,所以排开水的体
积要减小,航母将上浮一些。
所以 B 符合题意,A、C、D 不符合题意。故选 B。
11
20.小明和小强分别把体积相同的实心木块和实心铁块同时浸没在水中,松手后发现木
块上浮,铁块下沉;对上述现象他两展开讨论,你认为他们的说法中错误的是( )。
A.铁块的密度大于水的密度,木块的密度小于水的密度;
B.在铁块下沉的过程中,铁块受到的浮力小于铁块受到的重力;
C.当两物体都处于静止状态时,铁块受到的浮力大于木块受到的浮力;
D.因为木块受到的浮力比铁块受到的浮力大,所以木块上浮,铁块下沉
【答案】D。
【解析】A:实心木块和实心铁块同时浸没在水中,根据物体的浮沉条件,木块上浮说
明木块的密度小于水的密度,铁块下沉说明铁块的密度大于水的密度,故 A 正确。
B:在铁块下沉的过程中,根据物体的浮沉条件,铁块受到的浮力小于铁块受到的重力,
故 B 正确。
C:当两物体都处于静止状态时,由于木块上浮则,木块排开的水的条件小于铁块排开
的条件,根据阿基米德原理可知:木块受到的浮力小于铁块受到的浮力,故 C 正确。
D:当都浸没在水中时,根据阿基米德原理可知,此时与木块受到的浮力相等;木块上
浮是由于木块受到的浮力大于木块受到的重力;铁块下沉是由于铁块到的浮力小于铁块受到
的重力;故 D 错误。
21.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
【答案】C。
【解析】若从 A 管吸气,液体进入烧瓶内,自身重增大,但浮力不变,所以将下沉,在
下沉过程中排开液体体积不变,所以浮力不变。故选 C。
22.将重为 4 N、体积为 6×10 -4 m3 的物体投入一装有适量水的溢水杯中,溢出水
300g。若不计水的阻力,当物体静止时,下列判断正确的是( )。
12
A.物体上浮,F 浮=6 N B.物体悬浮,F 浮=4 N
C.物体漂浮,F 浮=4 N D.物体沉在水底,F 浮=6 N
【答案】C。
【解析】因为 G=mg=ρVg,所以物体的密度: ,
因为 ρ<ρ 水,所以物体在水中将漂浮。
物体在水中受到的浮力:F 浮=G=4N。故选 C。
23.质量分布均匀的 A、B 两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中。静止时如
图所示:现将 A、B 捞起后放置在水平桌面上,比较 A、B 在水中受到的浮力 FA、FB,和它们
对水平桌面的压强 pA、pB 的大小关系,正确的是( )。
A.FA<FB,pA>pB;B.FA>FB,PA<PB;
C.FA=FB,pA<PB;D.FA>FB,pA>pB
【答案】D。
【解析】A、B 两个正方形物块,A 悬浮在水中,说明物块密度与水相同;物块 A 排开水
的体积大,它所受的浮力大。
B 漂浮在水面上,说明物块 B 的密度比水小;
由密度公式: 可知, ,
( lB 为 B 的 边 长 ); A 、 B 对 桌 面 的 压 强 分 别 为 : 、
,所以 pA>pB。
二、填空题(每空 2 分,共 24 分)
22.质量为 100g 底面积为 20cm2 的薄壁容器中盛有 500g 水,将容器放置在水平地面上,
如图,容器内水深 h 为 20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,容器底部对地面的压强为
Pa(ρ 水=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)。
3
34 /680/8.9106
4 mkgkgNm
N
Vg
G =××== −
ρ
V
m=ρ 的边长)为( AllVm AAAAAA
3ρρ == 3
BBBBB lVm ρρ ==
AA
A
AA
A
A
A ll
l
l
mp ρρ === 2
3
2
BB
B
BB
B
B
B ll
l
l
mp ρρ === 2
3
2
13
【答案】2000、3000。
【解析】(1)水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)容器底部对地面的压力:F=G 总=(m 水+m 容)g=(0.5kg+0.1kg)×10N/kg=6N;
容器底部对地面的压强: 。
23.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图
所示)。无风时,托盘测力计示数为 15N;当迎面吹着飞机的风速达到 20m/s 时,托盘测力
计的示数为 7N,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的该力大小为
_______N,方向________。
【答案】8,竖直向上(向上)。
【解析】无风时,托盘测力计示数为 15N 说明飞机受到的重力为 15N。
对飞机吹风时托盘测力计的示数变为为 7 牛,示数减小,说明飞机受到了一个向上的升
力,升力的大小为 F′=G-F=15N-7N=8N。
故答案为:8,竖直向上(向上)。
24.将重为 2 N 的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为 N,浮力的方向。木块
排开水的体积为________m3;放入木块后,烧杯底部所受水的压强________(填“变大”“变
小”或“不变”)。(取 g=10 N/kg)
【答案】2;向上;2×10-4;变大。
【解析】木块漂浮,木块受到的浮力:F 浮=G=2 N,浮力的方向是竖直向上;
因为 F 浮=ρ 水 V 排 g,所以木块排开水的体积:
Pam
N
S
Fp 30001020
6
24
=×==′ −
14
V 排= = =2×10-4 m3;
放入木块后,水深 h 变大,因为 p=ρgh,所以烧杯底部所受水的压强变大。
答案:2;向上;2×10-4;变大。
25.一个重 12 N,体积为 800 cm3 的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是
________N;松开手后,小球将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此过程中小球
受到水的压强________(填“变大”“变小”或“不变”),浮力________(填“变大”“变
小”或“不变”)。(取 g=10 N/kg)
【答案】8,下沉,变大,不变。
【解析】物体完全浸没水中,则所受浮力 F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×800cm3=8N;
并且浮力大小只与排开水的体积有关和深度无关,故下沉时浮力大小不变;
因 G>F,小球受合力向下,故小球将下沉;在下沉过程中,小球所在深度变大,由 P=ρgh
可得,小球所受压强变大,但浮力不变。
故答案为:8,下沉,变大,不变。
三、实验探究题(9 分)
26.(9 分)同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。(g 取
10N/kg,ρ 水=1×103kg/m3)
(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作:
①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过増减
砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量
为 。
②在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸
没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过増减祛码和移动游码使天平再次获得
平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为 167g,塑料瓶的体积是 cm3。
15
(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例
猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水
面上;
猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮
起来;
猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水
向上托自己的力越大;
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,
实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤 d 和 (填序号),可以确定猜想二是正确的;
②根据实验步骤 c 和 d 可以验证猜想三是 (选填“正确”或“错误”);对该猜想对
应的实例,合理的解释是 。
③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中 后再进行探究。
④同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要
选用一个能漂浮在图 e 中盐水上的物体时,物体的密度应小于 g/cm3(计算结果保留 1
位小数)。
【答案】(1)①133;②34;①e;②错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,
人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;③添加一些细砂;④1.1。
【解析】(1)①烧杯和水的总质量为:m=100g+20g+10g+3g=133g;②由①②步骤可知,
塑料瓶排开水的质量 m 排水=167g﹣133g=34g,
由 ρ=可得, ,因为铁块浸没,所以 ,
由 C、D 可知,铁块排开液体的质量 m排液=m3﹣m4,因为铁块浸没,所以 V 铁=V 排水=V 排液。
(2)①物体浸没水中受到的浮力 F 浮=0.4N﹣0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的
水
排水
排水 ρ
mV = 3
3 34/1
34 cmcmg
gVV === 排水铁
16
浮力 F 浮=0.4N﹣0.02N=0.38N;因为,浮力不相等,而物体所处的深度和浸没的体积相同,
则是液体的种类(密度)不同的引起的,说明浮力的大小与液体的密度有关,根据实验 d、e
可以确定猜想二是正确的。
②物体在 c、d 中(排开液体的密度相同,都是水)中受到的浮力相同,而排开液体的
体积都等于物体的体积,但物体所处的深度不同,故得出:物体浸在同种液体中,所受浮力
大小与浸入液体的深度无关.根据实验步骤 c 和 d 可以验证猜想三是错误的。
对该猜想对应的实例,合理的解释是:在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人
受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
③要验证猜想一是否正确,即浮力的大小与物体的密度有关,根据控制变量法要改变物
体的密度,在物体体积不变时,在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度;
④由 a、c 两图知,物体浸没在水中所受浮力:F 浮=G﹣F′=0.4N﹣0.06N=0.34N;
物体浸没在盐水中受到的浮力 F 浮′=0.4N﹣0.02N=0.38N;
由阿基米德原理可得:F 浮=ρ 水 gV 排=0.34N-(Ⅰ),F 浮′=ρ 盐水 gV 排=0.38N-(Ⅱ)
浸没时 V 排相等,由(Ⅰ)(Ⅱ)可得盐水的密度:
物体的浮与沉与密度有关,要选用一个能漂浮在图 e 中盐水上的物体时,物体的密度应
小于 1.1g/cm3。
故答案为:(1)①133;②34;①e;②错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积
越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;③添加一些细砂;④
1.1。
四、计算题(25 分)
27.(9 分)目前,世界上能够制造潜水深度 6000 米潜水器的国家仅有中国、美国、日
本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜 7062 米,创造了世界同类
作业型潜水器最大下潜深度记录,取 ρ 海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在 7000m 的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压;
(2)若“蛟龙号”上有一个 50cm2 的观察窗,在 7000m 深度时观察窗受到的海水压力
为多大;
(3)若“蛟龙号”从 7000m 深度上浮至水面用时 6 小时 56 分 40 秒,它上浮的平均速
度。
333
33
/1.1/101.134.0
/10138.0 cmgmkgN
mkg
F
F =×=××=′=
浮
水浮
盐水
ρρ
17
【解析】(1)潜水器受到的海水压强:
(2)由 可得,观察窗受到的海水压力:
F=pS=7×107Pa×50×10﹣4m2=3.5×105N;
(3)上浮时间:t=6 小时 56 分 40 秒=6×3600s+56×60s+40s=25000s,
上浮的平均速度: 。
答:(1)潜水器受到的海水压强为 7×107Pa,合 700 个标准大气压;(2)观察窗受
到的海水压力为 3.5×105N;(3)它上浮的平均速度 0.28m/s。
28.(6 分)今年 5 月 13 日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为
50kg,双脚与地面的总接触面积为 0.04m2。求:
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为 1.0×103kg/m3)。
【解析】此题属于基本知识计算,只要熟悉重力、压强的概念,此题不难解答。解答过
程如下。
【答案】解:已知:小明的质量 m=50kg,密度 ρ=1.0×103kg/m3,受力面积 S=0.04m2。
(1)小明的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)小明站立在水平地面时对地面的压强 。
(3)小明的体积 。
答:(1)小明的重力为 500N;(2)小明站立时对水平地面的压强为 1.25╳104Pa;
(3)小明的体积为 5×10-2m3。
个标准大气压7001077000/10/100.1 733 =×=×××== PamkgNmkgghp ρ
S
Fp =
sms
m
t
Sv /28.025000
7000 ===
Pam
N
S
Fp 4
2 1025.104.0
500 ×===
32
33 105/100.1
50 mmkg
kgmV −×=×== ρ
18
29.(10 分)小明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 0.2kg、底面积为 3×10-3m2。不放物体时,在与水面所对应位置
处标注质量为“0”的刻度线,如图 1 所示。请解答下列问题:(g 取 10N/kg)
(1)不放物体时,求该装置所受的浮力?
(2)如图 2 所示,在该装置中放入一个体积为 2×10-5m3 的物块 A,圆柱形容器的底部
在水面下的深度 h=0.1m。此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置的刻度线应
标为多少克?
(3)求物块 A 的密度是多少?
【解析】(1)该装置的重力为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
物体漂浮,由二力平衡条件可知 F 浮 1= G=2N。
(2)该装置排开水的体积为 V 排=Sh=3×10-3m2×0.1m=3×10-4m3,
所受的浮力为 F 浮 2=ρ 水 g V 排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N。
漂浮 G 总= F 浮 2=3N;物块 A 的重力为 GA=G 总-G=3N-2N=1N。
与水面对应位置处刻度应标 mA= GA/g=1N/10N/kg=0.1kg=100g。
(3)物块 A 的密度是 。33
35 /105102
1.0 mkgm
kg
V
mA
A ×=×== −ρ