压强与浮力模拟试题

第八章 《压强与浮力》复习（二）

（一）应用类物理问题的主要类型 ：

1. 同生活经验、常识有关的分析判断：这类问题多为选择题和填空题，要求学生掌握和了解生活中与物理知识有关的常识、经验、信息及物理量的数量级等。

例1. 已知空气的密度为1.29千克/米3，质量为60千克的人在空气中受到的浮力大约是__________牛.

分析：要解答此问题，关键是要知道人体的密度和水的密度几乎相同这个常识，用水的密度和人的质量求出人的体积，再带入阿基米德原理公式求出人在空气中的浮力。

例2. 一个中学生站在水平地面上对地面的压强大约是（ ）

A.102Pa B. 103Pa C. 104Pa D. 105Pa

分析：解决此问题的关键是要了解人的体重的数量级和鞋底面积的数量级，知道了这两个常识后就可根据压强公式估算出人对地面压强的数量级。

2. 对实际应用中某个应用问题的解释、判断推理和计算

例3. 在远洋轮船的船舷上，都漆着几条“载重线”,俗称“吃水线”，轮船满载时，水面不能超过规定的载重线。如图所示为一艘远洋轮船载重线的示意图，其中标有S的是印度洋载重线,标有W的是北大西洋载重线。运用你学过的物理知识，分析一下这种标识说明了什么？

例题4：某年某地区遭受了特大洪涝灾害，为抗洪抢险，急需在18小时内从甲地调运6.5×104kg钢材至乙地，现仅剩一艘满载时排水量为8.0×104kg的货船，船身质量（包括船员）约1.7×104kg。已知甲、乙两地的水路距离为80km，船行驶的平均速度为10km/h，钢材的密度为7.9×103kg/m3，若不计水流速度：

（1）请你设计出完成此项任务的可行方案； （2）通过分析、计算，找出最佳方案。

分析：由轮船的排水量可知，船每次只能装载6.3×104kg的钢材，如果都装载船上，得需运输2次；而轮船从甲地调运钢材至乙地单程所用时间为8小时，再运第2次往返又得需要16小时，显然与规定的18小时相矛盾，看来这两种方法都不可行。那么把一定质量的钢材用钢丝绳拴在船帮上，就能一次运到目的地。

解：kgkgkgkgmmm4444105.6103.6107.1100.8船排载货或mmkgkg钢船8210801044..

单程所用时间： hhkmkmvst8/1080

往返两次所用时间为：24h>18h 不符合要求。

只能把一定质量的钢材用钢丝绳捆好拖在船外，船的整体和拖在船外的钢材处于漂浮状态，所以有：

总浮GF 即： kgmmkgVmmmkgkgmkgkgkgkgmmmgGgmGVgmGgVG43333334334441058.12/109.72/100.1102.0/100.1108.0106.5101.7水排钢船水排钢船钢钢船钢水排钢材船浮（钢材）浮（船）GGFF

用钢丝绳拖在船外的钢材应为1.58×104kg就能一次完成任务。

3. 压强和浮力在实际器件中的应用：

例5. 一种厕所马桶水箱结构如图所示（图中省略向水箱中注水的位置）。出水口上的橡胶盖是空心的。放水时它漂浮在水面上，水从水口流出，如图甲，随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程

结束，注水过程中和注满水后橡胶盖都盖住水口，如图乙。

（1）请判断，图甲中空心橡胶盖所受的重力与它所受浮力的大小关系是： 。

（2）请说明。图乙中为什么橡胶盖能紧紧的盖住出水口而不浮起。

（3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一桶水，为节约用水请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水。放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。

分析与解答：（1）从甲图中看到细尼龙绳弯曲处于松弛状态，说明此时橡胶盖处于漂浮状态，G=F浮

（2）从乙图中看到橡胶盖处于密合状态，橡胶盖受到重力和水给橡胶盖向下的压力，所以橡胶盖能紧紧的盖住出水口而不浮起。

（3）增大橡胶盖的重力。

例6. 图中为一种牲畜饮水用自动装置，水箱底部有一出水孔，底盖A平时顶住水箱的出水孔，一旦水位下降，浮球C受到的浮力减小，水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的水位最高60厘米，水箱出水孔横截面积是30厘米2。底盖A及竖杆B的总质量是400克，浮球C的质量是600克，体积是2分米3。（g=10牛/千克）

（1）请写出此装置应用到的物理知识（至少写出1条） 。

（2）通过计算说明，这个自动装置在水箱畜满水时是否能正常工作。

（3）若能正常工作，请分析说明出水孔横截面积的大小对此装置的设计有无影响；若不能正常工作，请提出一种改进方案（只写想法，不用计算）

分析与解答：（1）此装置应用到的物理知识有压强、浮力、连通器。

（2）以ABC为一整体进行受力分析：受到重力、水向下的压力和浮力；

方法一：当F浮最大时有：水压浮FGFABC 即：

AABCSghgmgV水水球水

cmmmmkgkgmmkgSmVhAABC3333.0103/100.11102/100.123333333水球水水

cmhcmH3360 所以这个自动装置在水箱畜满水时，系统不能正常工作

方法二：当水箱的水位最高为60厘米时，F浮为多大？

33333332333dm22.8dm2.8dm102.8/10/100.128N281036.0/10/100.1/101mkgNmkggFVNmmkgNmkgkgNkgSghgmFGFAABCABC水浮排水水水压浮 所以这个自动装置在水箱畜满水时，系统不能正常工作

（3）出水孔横截面积的大小对此装置的设计有影响，出水孔横截面积越大，压力越大。

改进方法：降低水箱高度或增大浮球的体积

例7. 如图是HG2002型台式饮水机结构剖面示意图，控水槽中浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽。已知桶内水位高40厘米，阀门C横截面积1.0厘米2，不计A、C本身质量、大气压强。为使控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多大？

分析：如本题可分解为以下小问题：

（1）阀门C所受水的压强是多大？

（2）阀门C所受水对它向下的压力是多大？

（3）如何理解题目中“当A恰好浸没时,阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽。”这句话？

（4）如果控水槽的水位下降，浮体A所受浮力大小如何变化？会引起阀门C什么变化？

（5）当A恰好浸没时阀门和浮子A作为一个整体受哪些力？

（6）在这些力的作用下阀门C和浮子A处于什么状态？

（7）这些力的关系是什么？浮体A具有最小体积的条件是什么？

解答：浮体A具有最小体积的条件是：浮体A刚好浸没在水中时受到向上的浮力和阀门C受到水向下的压力相等。

桶口处的压强、压力

即浮体A最小体积为4.0×10-5m3

注意：

1） 1） 弄清实际器件的工作原理，看懂图的含义。

2） 2） 确定研究对象3）进行受力分析

4）确定研究对象所处的状态

5）根据物理规律和公式列出方程 【模拟试题】

一. 选择题：1-12为单项选择题， 13、14题为多项选择题，错选、多选、不选，该小题不得分。

1. 下列实例中，增大压强的是（ ）

A．大型挖掘机宽大的履带B．切蛋器C．铁轨铺在枕木上D．滑雪运动员脚下的滑雪板

2. 关于压力，下列说法正确的是（ ）

A. 压力的方向一定垂直于物体间接触表面 B. 压力的大小一定等于物体的重力

C.压力的方向有时垂直于物体间接触表面，有时不垂直于物体间接触表面

D.压力的大小一定与物体的重力无关

3. 从图钉的构造来看，钉帽的面积做得很大是为了使用时对手指 （ ）

A. 增大压强 B. 减小压强 C. 增大压力 D. 减小压力

4. 若压力为F，横截面积为S时，压强为P，那么( )

A. 当压力变为2F、横截面积变为2S时，压强变为2P

5. 图中所示各种应用中，不是应用大气压强的是 (

)

6. 同一木球漂浮在不同液体面上，那么 ( )

A. 浸没的体积较大时受浮力较大；B. 露在液面上的体积较大时所受浮力较大

C. 不论浸没的体积多大，所受的浮力一样大

D. 不知木球是实心的还是空心的，因而无法判断浮力的大小。

7. 如图所示的密度计，若把它放入密度为ρA的液体里，静止时，液面在密度计A刻度处，密度计受到浮力为FA。若把它放入密度为ρB的液体里，静止后，液面在B刻度处，受到的浮力为FB，则有（ ）

A. 在两种液体里受到的浮力是FAρB

C. 两个刻度的读数是A

8. A、B两个体积相等的实心铜球，分别放入水和水银中，当它们都处于静止状态时，它们受到的浮力分别是FA、FB，则比较浮力的大小是：（ ）

A. FA＞FB B. FA＝FB C. FA＜FB D. 无法比较

9. 潜水艇在海水里匀速竖直上浮过程中（未露出海面），下面说法正确的是（ ）

A. 浮力变大，重力小于浮力 B. 浮力不变，重力小于浮力

C. 浮力不变，重力等于浮力 D. 浮力和重力同时变小，但浮力和重力始终相等

10. 重为5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，若绳子突然断了，

木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是（ ）

A. 5 N，竖直向下 B. 3N，竖直向上 C. 2N，竖直向上 D. 8N，竖直向下

11. 将一个质量为79克的铁块放在木块上面，木块恰好全部浸没在水中，如图所示，若将铁块拿掉，则木块露出水面的体积为（ ）

A. 10厘米3 B. 13厘米3 C. 79厘米3 D. 40厘米3

12. 两个不同材料制成的实心球a和b，它们都漂浮在水面上时，a球有1/4的体积露出水面，b球有1/2的体积露出水面。那么两球的密度之比（ ）

A. 2:1 B. 2:3 C. 3:2 D. 1:8

13. （多选）如图鸡蛋放入水中，今将水中加盐后鸡蛋浮出水面，由以上现象，下列正确判断为（ ）

A. 鸡蛋的重力小于在盐水中所受的浮力

B. 浮在盐水中的鸡蛋所受的浮力，比沉在纯水中所受浮力大

C. 鸡蛋的密度大于盐水的密度

D. 鸡蛋的重力小于在纯水中所受的浮力

14. （多选）下列用连线表示的是物理现象与它们在生活中实例的联系，其中正确的是（ ）

A. 大气压强现象——用吸管吸饮料 B. 物体受浮力现象——氢气球脱手后升空

C. 惯性现象——汽车突然刹车，乘客向前倾倒D. 摩擦现象——瓶盖上有粗糙的花纹

二. 填空题：

15. 压力（F）___________作用在物体表面的力，叫压力。压力的方向：___________于受力物体___________。在（A）图中杯重5N，杯中水重12N；在其它图中，物体受到的重力是50N，手的压力70N，请在图中填写支持面受到的压力的大小。