逍遥学能 2015-12-25 10:30
压强于浮力单元测试题（含详解北师大版）
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分)
1.(2012•台州中考)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，压强变小 D.压力不变，压强变大
2.小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。下列对整个探究活动的分析不正确的是( )
A.探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关
B.探究的方法：控制变量法
C.探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D.探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
3.下列关于大气压的说法中错误的是( )
A.一个标准大气压能支持水柱10 m高
B.山顶上的大气压比山脚下的大气压高
C.一个标准大气压下水的沸点是100 ℃
D.同一地区大气压也是变化的
4.(2012•盐城中考)下列实验中，不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
5.如图所示，体积相同的A、B、C三个球，则它们所受浮力最大的是( )
A.A球 B.B球
C.C球 D.B球和C球
6.(2012•兰州中考)将重为20 N的金属块挂在弹簧测力计下，金属块体积的 浸入水中并静止时，弹簧测力计的示数为18 N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时，弹簧测力计的示数可能变为( )
A.18 N B.16 N
C.14 N D.10 N
7.(2012•河南中考)如图所示，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上，则台秤的示数( )
A.甲放上时大
B.乙放上时大
C.甲和乙放上一样大
D.无法判断
8.(2012•蚌埠中考)全球变暖已经日益威胁到生物的生存，图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上。若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的融化( )
A.浮冰受到的浮力在增大
B.浮冰受到的浮力大小不变
C.浮冰在水中的体积在减小
D.北极熊受到的支持力在减小
二、填空题(本大题共6小题，每空2分，共30分)
9.(2012•盐城中考)小明将旅行包背在肩上，肩膀受到的压力的施力物体是
_________，包的背带做得很宽是为了减小对肩膀的______________。
10.(2012•济宁中考)草坪式浴室防滑垫的反正面如图所示，其正面做成仿草坪式。目的是____________；反面的许多小吸盘在_____________的作用下，使防滑垫紧贴在地面上，从而达到防滑效果。
11.如图所示，独竹漂和划杆是用玻璃钢制成的，独竹漂重30 kg，划杆重3.5 kg，体重为56.5 kg的人拿着划杆(划杆与水未接触)踏着独竹漂漂浮在水面不动时，独竹漂受到的浮力为________N，独竹漂浸在水中的体积为________m3。(g取10 N/kg)
12.我军新型潜艇正在出海进行远航巡逻，潜艇工作时是悬浮在水中的,工作时从浅水区进入深水区，它所受水的压强_________，受到的浮力___________；当它从海水密度小的海域进入海水密度大的海域，它所受的浮力________(均选填“变大”“变小”或“不变”)，此时高压水舱要________(选填“吸进”或“排出”)海水。
13.(2012•苏州中考)将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中，物块漂浮在水面上，有 的体积露出水面，从烧杯中溢出的水重1 N。则物块漂浮时与未放入物块时相比较，烧杯中的水对烧杯底部的压力将__________(选填“减小”“不变”或“增大”)；若用与物块相同的材料制成一个1 m3的实心物体，其质量为________kg。
14.(2011•广东中考)如图所示，密度为ρ0的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体，A正在向上运动，B静止，C正在向下运动，此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC，三者的大小关系是___________，请写出B物体所受的浮力表达式FB＝__________，B物体的密度为________。
三、作图题(5分)
15.(2012•淮安中考)在图中画出人对竖直墙壁压力的示意图。
四、实验探究题(本大题共2小题，共15分)
16.(7分)(2011•贵阳中考)小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上，如图甲所示。
(1)当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面如图乙所示的情景，则实验装置可能出现了__________________________问题。
(2)排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中 的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，如图丙所示，由此可知液体内部的压强与______________有关。
(3)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持_________不变。
(4)小强保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验，小强得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。你认为他的结论是否可靠？______。原因是：____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
17.(8分)(2012•绥化中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积 有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想，李明做了如图甲所示的实验：
他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一过程中：
(1)铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的示数________，说明铁块受到的浮力__________；从位置3→4的过程中，弹簧测力计的示数________。说明铁块受到的浮力________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)通过以上实验可以验证上述猜想_________是正确的。(填上面猜想的字母)
(3)如图乙所示，把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉，向水中加盐并轻轻搅拌，你会发现____________。这种现象说明了上述猜想_______是正确的(填上面猜想的字母)。
五、计算题(10分)
18.(2012•烟台中考)在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时，我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.2011年7月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图所示，其主要技术参数如表)，在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后，顺利完成5 000 m级海试任务。2015年6月3日赴马里亚纳海沟向7 000 m级发起冲击，“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实。
(1)运用你学过的知识说明，潜水器“下五洋”最大的困难是什么？
(2)根据表中提供的信息，计算说明设计制造时，“蛟龙”号至少承 受的压强是多大？
(3)“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备4块相同的压载块，当其到达设定深度时，可抛卸其中2块压载块，使其处于悬浮状态，从而实现各种实验作业。粗略计算小铁块的体积为多大时，才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态？(海水的密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，铁的密度是7.9×103 kg/m3，计算结果保留1位小数)
答案解析
1.【解析】选D。甲、乙两图，人站在水平地面上，对地面的压力：F甲=F乙=G；甲图是双脚着地站立，乙图是单脚着地站立，地面受力面积：S甲＞S乙，由公式 可以判断对地面的压强：p甲＜p乙，即：从图甲姿势换成图乙姿势时，压力不变，压强变大，故选D。
2.【解析】选C。图中用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果，桌子正放和倒放改变海绵的受力面积，加砝码可以改变海绵受到的压力，探究压力的作用效果与什么因素有关，故A正确；影响压力作用效果的因素有压力和受力面积，探究压力作用效果和其中一个因素有关时，要采用控制变量法，控制另一个因素不变，故B正确；海绵比较容易发生形变，所以用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果，故C错误；由图甲、乙可知，海绵的受力面积一定，乙图海绵受到的压力比较大，海绵的凹陷程度大，说明在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。由图乙、丙可知，海绵受到的压力一定，乙图海绵的受力面积较小，压力的作用效果明显，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显，故D正确。
3.【解析】选B。大气压随着高度的增加而减小，山顶上的气压比山脚下的气压小。故选B。
4.【解析】选B。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。用吸管吸饮料是利用了大气压的作用，不能揭示流体压强与流速的关系。在纸片下面吹气时，纸片下方的空气流速加快，下方的压强小于上方的压强，故纸片向下凹陷。当向B管中吹气时，致使A管上方的空气流速加快，气压减小，在大气压的作用下，水在A管中上升。故选B。
5.【解析】选C。本题考查阿基米德原理的应用。A球与B球相比，B球排开的酒精体积大，B球受到的浮力大；B球与C球相比，排开的液体的体积相同，但C球排开的液体的密度大，故C球受到的浮力大,故选C。
6.【解析】选D。由图知，金属块受到的浮力：F浮=G-F示=20 N-18 N=2 N。因为金属块体积的四分之一浸入水中静止，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可求得金属块的体积： 当金属块全部浸入水中且未碰到杯底时，所受浮力为F=ρ水gV排=1×103 kg /m3×10 N/kg×0.8×
10-3 m3=8 N，则弹簧测力计的示数F拉=G-F=20 N-8 N=12 N。当金属块全部浸入水中并与杯底接触时，杯底可能会给金属块向上的支持力，则此时弹簧测力计的示数有可能小于12 N，故正确答案应该选D。
7.【解析】选C。本题考查了阿基米德原理。两鱼缸的液面是相平的，鱼缸乙放入小船，船会排开一部分水，根据 阿基米德原理和物体的浮沉条件可知，它排开的水的重力与小船自身的重力正好相等，因此，最终两鱼缸的重力是相等的，质量也相同。
8.【解析】选C。本题考查物体的浮沉条件及浮力大小的决定因素。北极熊和浮冰处于漂浮状态，受到的浮力等于北极熊和浮冰的重力。浮冰不断融化，冰的质量在不断减小，则它们受到 的浮力在不断减小，故A、B错误；根据F浮=
ρ液V排g，在水的密度不变的情况下，浮冰和北极熊排开水的体积在不断减小，故C正确；北极熊在浮冰上，受到的支持力和其重力是一对平衡力，即北极熊受到的支持力等于它受到的重力，则北极熊受到的支持力保持不变，故D错误。
9.【解析】背在肩上的书包对肩膀施加了压力，受力物体为肩膀，故施力物体为旅行包，包的背带 做得宽，增大了受力面积，可以减小压强。
答案：旅行包 压强
10.【解析】本题考查摩擦及大气压强的有关知识。增大摩擦一般有两种方法：压力一定时，增大接触面的粗糙程度；接触面的粗糙程度一定时，增大压力。由题意可知防滑垫正面做成仿草坪式是为了增大接触面的粗糙程度以增大摩擦；反面的许多吸盘在 大气压的作用下，使防滑垫紧贴在地面上，达到防滑效果。
答案：增大摩擦(或者增大接触面的粗糙程度)
大气压
11.【解析】独竹漂漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，则F浮=G人+G杆+G独竹漂=(m人+m杆+m独竹漂)g
=(30 kg+3.5 kg+56.5 kg)×10 N/kg=900 N。
根据F浮=ρgV排，知
答案：900 0.09
12.【解析】潜艇从浅水区进入深水区时，深度变大，由p=ρ液gh知，潜艇所受水的压强变大；潜艇浸没在水中时，排开水的体积等于潜艇的体积，不变，由
F浮=ρ液gV排知，它所受的浮力不变；潜艇从海水密度小的海域进入海水密度大的海域时，由F浮=ρ液gV排知，它所受浮力变大，潜艇工作时悬浮，F浮=G，因
F浮变大，G也要变大，故此时高压水舱要吸进海水。
答案：变大 不变 变大 吸进
13.【解析】由于放入烧杯的物体处于漂浮状态，物体所受到的浮力等于物体的重力，又根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于排开液体受到的重力，虽然从烧杯中溢出了1 N的水，但物体的重力也是1 N，所以烧杯中水对烧杯底部的压力不变；根据题意可得，占该物体 体积的水的重力和该物体的体积相同，则1 m3该材料的实心物体受到的重力等于0.75 m3的水受到的重力即7 500 N，所以实心物体的质量为750 kg。
答案：不变 750
14.【解析】本题主要考查浮力大小的计算及物体的浮沉条件。三个物体的体积相等，根据公式F浮=ρgV排可知三者的浮力是相等的；B物体在液体中受到的浮力FB＝ρ0gV，B物体在液 体中处于悬浮状态，根据物体的浮沉条件可知B物体的密度等于液体的密度ρ0。
答案：FA=FB=FC ρ0gV ρ0
15.【解析】压力的作用点是手与墙壁的接触点；然后过作用点作垂直于墙，并指向墙里面的压力。
答案：如图所示
16.【解析】(1)压强计的金属盒浸入水中后，两侧的液面依然相平，即还相
当于连通器，说明金属盒到U形管间的橡皮管有漏气之处，与大气直接相通。
(2)深度改变，压强计的示数改变，说明液体内部压强与液体的密度有关。
(3)由于液体压强与液体深度有关，还可能与液体密度有关，所以要探究液体
密度与压强的关系必须控制液体的深度相同。(4)不可靠，因为加入浓盐水后，液体的密度和金属盒所处的深度都增加，没有控制变量，故结论不可靠。
答案：(1)橡皮管破裂(其他合理答案均可)
(2)深度 (3)深度
(4)不可靠 小强没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化。
17.【解析】本题考查了浮力。(1)铁块在1、2、3位置时弹簧测力计的示数分别为4.4 N、3 N、2 N，所以弹簧测力计的示数是减小的。铁块受到三个力的作用：重力、拉力和浮力，重力=浮力+拉力，重力不变，拉力减小，说明浮力变大。铁块在3、4位置时，弹簧测力计的示数始终为2 N，弹簧测力计的示数保持不变，浮力也保持不变。(2)铁块在1、2、3位置时的浮力是变化的，铁块排开的液体的体积不相同，所以可以验证B是正确的。(3)向水中加盐时，盐水的密度变大，鸡蛋受到的浮力变大，浮力大于重力时，鸡蛋会上浮，可以验证猜想C。
答案：(1)变小 变大 不变 不变 (2)B
(3)鸡蛋上浮 C
18.【解析】(1)由于液体内部的压强随深度的增加而增大，故“下五洋”最大的困难是设计潜水器能够承受深海巨大的压强。
(2)“蛟龙”号在7 000 m时承受的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
7 000 m=7×107 Pa
(3)查得“蛟龙”号最大总质量
m总= 22 000 kg + 220 kg + 240 kg = 22 460 kg
“蛟龙”号悬浮时排开水的质量
m排=ρ(2V铁+V)= m总+ρ铁•2V铁
即1.0×103 kg/m3×(2V铁+8.2 m×3.0 m×3.4 m)= 22 460 kg + 7.9×103 kg/m3×2V铁
解得V铁=4.4 m3
答案：(1)克服深海产生的巨大压强 (2)7×107 Pa (3)4.4 m3