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压强和浮力 专项训练与拓展

压强和浮力 专项训练与拓展
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第十四章 压强和浮力

正确审题是减少出错的重要因素 在运用压强公式S

F p =进行计算时,确定不了压力F 、受力面积S 在题中的大小常是出错的主要原因,这既包括干扰因素的出现,也包括它们之间的单位换算、隐含条件的分辨等。所以正确的审题很重要。

一、明辩题中各量间的含义,排除干扰因素

例1、静止在斜面上的金属块,重为10N ,金属块对斜面的压力为6N ,金属块与斜面的接触面积为20cm 2,则金属块对斜面的压强是( )

A .5×103Pa

B .3×103 Pa

C .0.3Pa

D .0.8Pa

错解:A 或C 。

分析:题中有两个力,一个是金属块的重力10N ,一个是它对斜面的压力6N ,计算金属块对斜面的压强时,应选择对斜面的压力6N 。因为重力与压力是不同的,只有放在水平桌面上的物体,其压力在大小上才等于重力,现在的金属块放在了斜面上,故压力的大小应该是6N 。

题中只有一个面积20cm 2,但其单位并不是国际单位制中面积的单位,故还要进行换算,

20cm 2=20×10-4 m 2=2×10-3 m 2。

所以由压强公式可得金属块对斜面的压强3-10

×26==S F p N/m 2=3×103 Pa ,故选B 。 点评:有的同学看见数值就代入计算,也不考虑这些数值代表的含义,不考虑单位是否统一等,选A 的同学没将重力与压力区分开来;选C 的同学没对面积进行单位换算。纠正这些失误的方法是认真审题,明辩题中各量间的关系,排除干扰因素。

二、画出示意图,增强题意的直观性

例2、一只底面积为S 的箱子,当放在面积为2S 的水平桌面的中央时,箱子对桌面的压强为p ;当放在面积为S /2的水平凳面上时(凳面被箱子全部盖住),箱子对凳面的压强是( )

A .p /2

B .p

C .2 p

D .4 p

错解:B 或D 。

分析:由于在压力不变的情况下,压强的大小与受力面积成反比,当放

在面积为2S 的桌面上时,实际与箱子的接触面积为S ;当放在面积为S/2的

凳面上时,实际的接触面积为S /2,如图1所示。所以面积是原来的一半,那么压强就为原来的2倍,故应选C 。

点评:题中有三个面积,到底哪个是接触面积,应该仔细审题,结合题意画出图来是审题的好办法,图示能大大增强题意的直观效果,有时图画出来了,解题的思路也就出来了。

三、注意题中的隐含条件,全面分析问题

例3、封冻的江面所能承受的最大压强是0.7×105 Pa 。有一辆质量为28×103kg 的坦克它的一条履带跟地面的接触面积是3.5m 2,这辆坦克能不能从江面上通过?

错解:坦克不能从江面上通过。

分析:该题有多种比较方法。如果比较压强,则计算出坦克对冰的压强与江面所能承受的压强做对比即可;如果比较质量,则计算出冰面所能承受的最大压力,再转换成物体的质量即可;如果比较面积,则计算出需要的最小接触面积与实际的接触面积做对比即可。

但该题中的坦克是两条履带,与地面的接触面积是2×3.5m 2=7 m 2。这2条履带可是隐含的条件,

图1 动 手 动 脑

学 物 理

你是否注意到了。 由压强公式可得坦克对江面的压强5

.3×210×10×28===3S mg S F p N/m 2=0.392×105 Pa , 因0.392×105 Pa<0.7×105 Pa ,故坦克能从江面上通过。

点评:如果审题不细,没有注意到坦克的两条履带,就很可能得出坦克对江面的压强为2×0.392

×105 Pa=0.784×105 Pa 的结论,而它正好比江面承受的压强0.7×105 Pa 要大,得出的结论也就相

反了。

突破压强计算的技巧

“能用压强的公式进行简单计算”是物理课程标准对压强计算题的具体要求。其具体的含义是:如果知道压力、受力面积、压强这三个量中的两个,能够通过公式的变形计算出第三个,不要求与其他公式综合进行计算。从近几年的中考也可以看出,压强计算题的命制多在信息的获取、单位的换算上下功夫。

一、信息要多方挖掘,突出与实际相结合

例1、黄华路小巷里的纪念碑“血泪洒黄华”,如图1所示,铭记着日本侵略中国

的一段历史,承载着日本欠下中国人的一份血债。碑身高约 1.5m ,宽约0.6m 、厚约

0.1m .已知碑石密度为2.6×103kg/m 3,(本题g 取10N /kg)

求:(1)纪念碑的碑重?

(2)它对地面的压强?

分析:(1)纪念碑的重与碑的质量有关,质量可以通过碑的体积和它的密度得出;(2)碑对地面的压强由压强公式计算得出,其中碑与地面的受力面积由图示的信息可以得出

是“宽×厚”。

解答:(1) 纪念碑的体积V =1.5m ×0.6m ×0.1m= 0.09 m 3;

纪念碑的质量m =ρV = 2.6×103 kg /m 3×0.09 m 3= 234 kg ;

纪念碑的重G = mg = 234kg ×10N /kg = 2340N 。

(2)由于碑对地面的压力F = G = 2340N ;

碑与地面的接触面积S = 0.6m ×0.1m = 0.06 m 2;

纪念碑对地面的压强p = 2m

06.0N 2340 S F =3.9×104Pa 。 可见,解题中的关键信息有时隐藏在叙述中,有时在图示中,有时是通过干扰来体现,有时以条件不足来展示,这都需要我们通过分析题意,通过与实际生活的结合,一步步将其挖掘出来。

二、单位尽量转化为国际单位,突出科学记数法

例2、(2005年济南)某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找国家重点保护动物野牛时,采集到了野牛在水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型。经测量该石蜡模型的平均厚度为2cm ,质量为450g ;对该沙地进行抗压实验,发现使沙地达到相同深度的压强为2×105Pa 。已知石蜡的密度ρ蜡=0.9×103kg/m 3,取g =10N/kg ,

试求:(1)这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积。

(2)这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力。

(3)这头野牛的质量。

分析:(1)接触面积就是石蜡模型的底面积,由密度公式得出体积,再除石蜡模型的高度即可得出;(2)人对沙地的压力可通过压强公式的变形得出,压强知道,受力面积知道,则压力也可求出;

(3)由压力可求人的重力,再由重力公式求出其质量。

图1

解答:(1)因为石蜡的体积V 蜡=3310

9.010450??=-蜡蜡

ρm m 3=5×10-4m 3 故野牛与沙地的接触面积S =2

4

102105--??=h V 蜡

m 2=2.5×10-2m 2 (2)野牛对沙地的压力F=pS =2×105Pa ×2.5×10-2m 2=5×103N 。 (3)野牛的质量m =10

1053

?==g F g G kg=500kg 。 题中的厚度、面积单位我们都换算成了国际单位制中的单位,且使用科学记数法表达,不但答题的书写规范了许多,而且还减少了计算中不必要的失误。

液体产生的压强与液体重无关

我们知道,液体压强的计算公式为p=ρgh ,说明液体压强的大小与液体的密度和深度有关,而与液体的多少无关。

一、质量不相等的液体可能产生一样大的压强

例1、(2006年大连)如图1所示,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积

都相等的容器。向容器中注入高度相等的水,水对容器底部的压强分别为p 甲、p 乙,装水后的容器对桌面的压力分别为F 甲、F 乙。则( )

A .p 甲=p 乙,F 甲=F 乙

B .p 甲>p 乙,F 甲=F 乙

C .p 甲=p 乙,F 甲<F 乙

D .p 甲<p 乙,F 甲<F 乙

错答:D 。

分析:由于甲、乙两容器中,液面的高度相同,还是同种液体,液体的密度也相同,故容器底受到的水的压强是相等的;但乙的容器中装的水量多,故它对桌面的压力要大于甲对桌面的压力。所以该题选C 。

例2、(2007年威海)如图2所示,A 、B 两个内径相同的玻璃管内盛有同种液

体,当A 管竖直,B 管倾斜放置时,两管液面等高,则( ) A .A 、B 两管中液体的质量相等

B .A 管中液体对管底的压强比B 中大

C .A 管中液体对管底的压强比B 中小

D .A 管中液体对管底的压强比B 中相等

错解:C 。

分析:由于试管内装入的是同种液体,液体的密度相同,由于深度也相同,由液体压强公式p=ρgh 可得,液体对容器底的压强是相等的。虽然B 比A 中的水多,但B 的侧壁承担了一部分水的压力。故选B 。

二、质量相等的液体产生的压强可能不一样大

例3、(2005北京)如图3所示,甲、乙两支完全相同的试管。分别装有质量

相等的液体。甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体

对两试管底的压强分别为p 甲和p 乙,则( ) A .p 甲< p 乙 B .p 甲= p 乙

C .p 甲> p 乙

D .条件不足,无法判断

错解:B 分析:由于甲、乙两管中液体的质量相等,甲的体积又比乙的体积小,

图1 图2 图3

故甲的密度要大于乙的密度,由于它们的高度是一样的,故甲试管底受到的压强较大,故选C 。

例4、放在水平桌面上的甲、乙、丙三容器的底面积相等,如图4所

示。若往三个容器中分别注入等质量的同种液体后,液体均未溢出,则液体对容器底的压强分别是p 甲、p 乙、p 丙,则( )

A .p 甲

B . p 甲=p 乙=p 丙

C .p 甲>p 乙>p 丙

D .无法判断 错解:B 。

分析:由于丙容器的形状是下粗上细,使得它在注入液体后,其液面升得最高,故它对容器底产生的压强最大,所以应选A 。

可见,在判断液体所产生压强大小时,一定要看液体的密度和深度,不要受液体重的干扰。

输液中的几个物理问题

不少人生病时都输过液,你知道输液时利用了哪些物理知识吗?如图是输液的

示意图,药瓶被倒挂在支架上,输液瓶口插入了两根导管,一个是进气管,一个是

输液管,在输液管上还有一个调节器。 输液前,护士先将一段橡胶管绑在患者的手臂上,然后打开输液管上的调节器,随着药液的下流,用手不断弹击输液管,排除管中的空气后,关闭调节器,此时药液不流动,并且调节器把上下液柱隔断。当护士把针头刺入患者静脉时,由于静脉附加压强大于调节器以下至针头内药液产生的压强,所以静脉内血液会冲出血管进

入针管和输液管内,护士正是根据这一现象判断针头是否安全地刺入患者静脉中的,然后护士会迅速打开绑在手臂上的橡胶管和调节器,由于药液的压强此时大于血管中血液的压强,所以血液又很快随药液进入了静脉血管中。 输液时,我们可以通过调节器控制输液管中药液流动的快慢,随着药液的减少,

瓶中液面下降,但药液流出的速度却不变,因为瓶口处还插有一个进气管,由于进

气管与外界是相通的,所以瓶口处的压强始终和外界压强相等,因为随着瓶内药液

面的降低,瓶内液面上气体压强减小,外界的空气在大气压作用下通过进气管不断进入瓶内上部,故总保持瓶内液面上气体的压强与h 1段液柱压强的和等于大气压,即瓶内液面的降低对瓶口处的压强无影响。这样针头处药液的压强为p 药=p 0+ρ药h 2g ,因各量在滴注过程中不变,所以保证了整个输液过程中始终能匀速滴注。

药液输完后,有人怕药液滴完后空气再进入静脉会危及生命,就忙着叫护士。其实当瓶中药液滴完后你会发现输液管中的液面会在塑料管中下降,但到了一定高度后,就不再下降了,因为人体静脉的压强大于大气压,当药液产生的压强与大气压的和等于静脉压强时,药液就不会再下降了。时间长的话,血液也会渗透出来,所以输完液后,还是迅速将针头拨出为好。

你知道了输液过程,请思考以下几个问题:

1、针头刚刺入静脉时,为什么血液会倒流进针头?

2、输液时,药瓶的高度为什么要适当?

3、输液时,药液滴下的速度与瓶中液面的高度有没有关系?

4、输完液后,空气会进入血管中吗?

测量大气压强的三种方法

由于我们生活在大气中,对大气压强的存在及大小感知不深,其实我们利用身边的器材,有多种方法能测出大气压强的大小。

图4

一、利用托里拆利装置测量

例1、在做托里拆利实验时,测得水银柱的竖直高度是76cm ,真空部分长度为24cm ,则下列说法中正确的是( )

A .若改用一根2m 长的管子做实验,则真空部分长度为48cm

B .若用一根粗细不均匀的管子做实验,则水银柱高度不再是76cm

C .若将管子倾斜放置,那么液柱的高度将大于76cm

D .若用别的液体代替水银,那么液柱的高度将不再是76cm

分析:在托里拆利实验中,由于水银柱的竖直高度为76cm ,则当地的大气压强

就是76cm 高水银柱产生的压强。A 中玻璃管长度变了,但大气压强托起的水银高

度是不变的,故水银柱的高仍是76cm ,那么真空柱的长度就是200cm -

76cm=124cm ;B 中液体产生的压强只与液体的密度、深度有关,而与底面积无关,

所以粗细是否均匀,不会影响到水银柱的高度;C 中将管子倾斜,由于大气压托起

水银柱的高度是指其竖直高度,要保证竖直高度仍是76cm ,则水银柱在管中会上

升,如图1所示;D 中若用别的液体取代水银,由于液体的压强与密度有关,所以

液柱的高度也将发生变化。故D 是正确的。

二、利用玻璃吸盘测量

例2、市场上有一种圆形软塑料吸盘,把它摆在玻璃上,挤出它和玻璃之间的空气,它就可以“吸”在玻璃上。请你用这样的吸盘、弹簧秤和刻度尺,在家里穿衣橱玻璃上做实验,来估则大气压的数值。

(1)写出实验步骤;(2)写出大气压的计算式。

分析:由于大气压强等于压力除面积,当把圆形软塑料吸盘“吸”在玻璃上拉开时,拉力就等于大气压对它的压力;吸盘的面积可用刻度尺测其直径,然后再将大气压强计算得出。

解: (1)实验步骤:①将吸盘“吸”在竖直的穿衣橱玻璃上,用弹簧秤沿水平方向拉它,直至吸盘被拉得脱离玻璃,读出弹簧秤的示数,记为F ;②用刻度尺测出吸盘的直径,记为D 。(2)由于圆盘的面积为S =π(2D )2,则大气压为p =24D

F π。 三、利用注射器测量

例3、(2007年南通)某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。

(1)图甲是按1:1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为_________,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为_____cm ,可算得活塞的横截面积为_______cm 2。

(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的

小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F =28.0N 时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p =_______ Pa 。

(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值_______;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值_______。(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)

分析:(1)注射器的最大可读容积就是它的量程,为20mL ;用刻度尺直接测量注射器左端至20

刻度线间的总长度为5cm ,则可计算活塞的面积为S=5cm

cm 205cm mL 203

==h V =4cm 2。(2)大气压强真空

1

甲 乙 图2

242m

104N 0.28cm 4N 0.28-?===S F p =0.7×105Pa 。(3)筒内空气若没有排尽,所测拉力会变小,故得出的大气压值会变小;若注射器内壁间的摩擦较大,所测拉力就会变大,得出的大气压值就会变大。

点评:该题融合了长度测量、压强计算、误差分析等多方面的知识,完全可以让学生在家就能进行测量。

赏析一道综合性较强的探究题

习题:(2007年株洲)探究“硬币起飞”的条件。

(一)查寻规律:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v 与压强p 的关系可表示为

ρ2

1v 2+p = C , 式中C 是常量,ρ表示空气密度。根据上述关系式可知

(1)空气流速越大,压强 ;空气流速越小,压强 。

(2)常量C 表示空气流速为0时的 。

(二)设计实验:本研究需要知道硬币的质量m (或重力G )和硬币上(或下)表面面积S 。

(3)某同学采用图1所示的方法测定硬币上(或下)表面面积。

① 测得硬币的直径D = cm

② 根据数学公式S =πD 2/4即可算出硬币上(或下)表面面积。

(4)请你设计一个测定硬币质量(或重力)的实验方案。

(三)探究条件:如图2所示,在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气,气流通过硬币上部,由于硬币下面没有气流通过,从而产生压力差,给硬币一个向上的动力。

(5)根据上述流速与压强的关系式可知,硬币下方空气压强

p 下= 。

(6)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差?F

= 。

(四)得出结论:

(7)请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v 的表达式(用ρ、

S 、m 或G 表示)。

分析:本题从理论出发,结合课本中的一个小实验,实现了从理论到实践的探究。

(一)寻找规律是从理论层面上对问题的简单分析。(1)应填“越小”和“越大”;(2)当速度为零时,常量C 就是压强P 的大小。

(二)设计实验是从实践层面上对问题提出的具体测量要求。对面积的测量是通过测其直径得出的,由图1可知,采用了积累法,4个硬币的直径是7.40cm ,则每一个的直径为1.85cm ,故(3)中应填“1.85”;知道了硬币的直径就可以计算其面积了。在测硬币质量时,我们也要采用积累的思想,

v 图2 图1

故(4)的方案为:先利用天平(或弹簧秤)称出多个硬币的总质量(或总重力),然后计算出单个硬币的质量(或重力)即可。

(三)探究条件是结合理论的再次深层次分析。(5)硬币下方空气压强就是当速度为零时的压强大小,故应填“C ”;(6)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差应与硬币的重力相等,即?F =mg (或G ) 。

(四)得出结论是对以上实验过程的整体综合。(7)由于刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力?F =mg ,即?P ·S = mg ,此时下表面的速度为零,则p 向上=C ;上表面的速度为v ,则p 向下=C -ρ21v 2,故△p =p 向上-p 向下=ρ21v 2,即ρ21v 2×S =mg ,整理得v =ρS m g 2(或v

)。 该题综合性较强,既有理论推导,又有实践验证,还有方法的体现,是一道综合性较强的探究题,小题的排列遵循由易到难的原则,题中的符号增加了难度,体现了综合性的特点。

从三个方面认识浮力

一、什么是浮力?

平时我们将一个木块放入水中,松开手后,木块会上浮,说明木块受到水对

它向上的浮力;可将一石块放入水中,松开手后,它会下沉,石块受不受浮力的作用呢?

为了验证石块也受到浮力的作用,我们只要将石块挂在弹簧秤下,测出石块

在空气中时弹簧秤的示数和石块在水中时弹簧秤的示数进行比较就行了,如图1

所示。会发现,石块在空气时对弹簧秤的拉力F 1大于石块在水中时对弹簧秤的拉

力F 2,这说明,石块在水中时,水对它施加了一个向上托的力,这就是浮力。

可见计算浮力大小的公式可表示为:F 浮=F 1-F 2。 例1、一个重为43.61N 的铜球,全部浸没水中时,弹簧秤读数为33.81N 。问

此铜球受到的浮力是多大?

分析:该球受到的浮力是F 浮=43.61N -33.81N=9.8N 。

二、浮力是怎样产生的?

因为液体内部有压强,所以浸入液体内部物体的上下两表面受到的

压强是不相等的,以边长为a 的正方体为例,如图2所示。底面B 浸

入液体更深的位置,液体对它的压强要大于对上表面A 的压强,因为它们的面积相等,所以液体对物体下表面的向上的压力要大于液体对上

表面向下的压力,这两个压力的差就是浮力的大小,其方向竖直向上。

由此可知,计算浮力大小的公式为:F 浮=F 向上-F 向下。

如果物体只受液体对它向下的压力,向上的压力为零,则物体不受浮力的作用。

如用塞子塞住水槽下面出水口,水槽中注满水时,如图3所示,虽然塞子的上表面受到水向下的压力,但下表面由于没有浸在水中,故没有水对它产生向上的压力,

所以塞子不受浮力的作用。 例2、如图4所示,一个三角形的物体浸没在水中,则它_______(填“会”、“不

会”)受到水对它的浮力。

分析:虽然物体下表面不是一个平面,好像下表面的面积为零,其实

我们可以把这个三角形的物体看成由许多竖直放置的长方体组成,如图5

所示。则每个小长方体的上表面都对应一个小的下表面(该表面由于小,

可以看成是平的),故液体对这个小的长方体也会产生向上的浮力,那么对整个物体而言,它也会受到液体对它向上的浮力的作用,所以应填“会”。

1图1

图2 图3 图4

图5

三、实验研究物体的浮沉条件

物体在液体中到底是下沉还是上浮,要看它所受力的大小。如果物体受到向上的浮力大于向下的重力,则它会下沉;如果浮力小于重力,它会下沉;如果浮力等于重力,它就会停留在液体的任何深度。 例3、如图6所示是三个体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙,

浸没在同一液体中,它们的受力情况如图所示,那么,上浮的物体是_____________,下沉的物体是__________,悬浮的物体是

_____________。

分析:由图中力对应的长度可知,甲的浮力等于重力,故会悬浮;乙的浮力小于重力,故会下沉;丙的浮力大于重力,故会是浮。

计算浮力的四种方法

一、根据定义求浮力

浮力的定义是浸在液体中的物体受到液体对它们向上的托力。故我们把物体放到液体中时,会有一种变轻的感觉,故计算浮力的公式为F 浮=G -F 拉(G 为物体的重力,F 拉为物体浸在液体中时对弹簧秤的拉力)

例1、(2007年盐城)聪聪在探究物体浮沉条件的实验中,把一些碎石放入小瓶里,

并拧紧瓶盖,用弹簧测力计测出重力为6.7N 。浸没水中后,弹簧测力计示数变为3.9N ,

小瓶所受浮力为_______N 。若要让小瓶悬浮在水中,必须从瓶中取出________N 的石块。

分析:小瓶浸没水中后,由于浮力的作用,它对弹簧秤的拉力会变小,这减小的力

就是浮力的大小,故小瓶所受浮力为F 浮=6.7N -3.9N=2.8N ;欲使小瓶悬浮,由于其体

积不变,浸没水中时排开水的体积不变,故浮力的大小也不变,悬浮时F 浮=G ,故小瓶

的重应变为2.8N ,所以应该从瓶中取出6.7N -2.8N=3.9N 重的石块。

二、根据产生的原因求浮力

浮力产生的原因是物体受到液体上、下两表面的压力差。故F 浮=F 向上-F 向下(F 向上是液体作用在物体下表面的向上的压力,F 向下是液体作用在物体上表面的向下的压力)。

例2、如图2所示,一边长为10cm 和正方体竖直浸没在密度为0.8×103kg/m 3的

液体中,上表面和液面相距6cm ,则正方体上表面受到液体的压力为_________N ,方

向__________;下表面受到液体的 _________N ,方向__________;正方体受到的浮

力大小为______N ,方向_________。

分析:由液体压强公式可得,正方体上表面受到液体的压强为p 1=ρgh 1=0.8×

103kg/m 3×10N/kg ×0.06m=480Pa ,上表面受到液体的压力为F 1= p 1S =480Pa ×

(0.1m)2=4.8N ,方向竖直向下;正方体下表面受到液体的压强为p 2=ρgh 2=0.8×103kg/m 3×10N/kg ×(0.1m+0.06m)=1280Pa ,下表面受到液体的压力为F 2= p 2S =1280Pa ×(0.1m)2=12.8N ,方向竖直向上;故正方体受到的浮力大小为F 浮=F 2-F 1=12.8N -4.8N=8N ,方向竖直向上。

三、根据阿基米德原理求浮力

对于小物体受到的浮力可以根据其定义用弹簧秤测出,对于规则物体受到的浮力可以通过其原因得出,但计算一般物体受到的浮力大小,还需要阿基米德原理,它的内容是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。即F 浮=G 排。

例3、质量为79g 的实心铁块浸没在水中时,受到的浮力是_______N 。(ρ铁=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg)

分析:由于铁块的质量知道,密度知道,可求它的体积为V =3

33kg/m 017.9kg 1079??=-铁ρm

=1×10-5m 3,图6

图2 图1

由于铁块是完全浸没的,所以排开水的体积就是物体的体积,则排开水受到的重力为G 排=mg =ρ水V

排g=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×1×10

-5m 3=0.1N 。由阿基米德原理可得F 浮=G 排=0.1N 。 四、根据物体的浮沉条件求浮力

当物体漂浮或悬浮时,F 浮=G ;当物体下沉时,F 浮

例4、把重4N 、体积为0.5dm 3的物体投入水中。若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是(g 取10N /kg)( )

A. 物体漂浮,F 浮=5N B .物体漂浮,F 浮=4N

C .物体悬浮,F 浮=5N

D .物体沉底,F 浮=4N

分析:由于物体的体积为0.5dm 3,它全部浸没水中后受到的浮力为F 浮=G 排=ρ水V 排g ==1.0×

103kg/m 3×0.5×10-3m 3×10N/kg=5N 。故F 浮>G ,物体会上浮最终成为漂浮物体,所以物体静止时受

到的浮力为4N ,B 正确。

巧用分类讨论锁定不确定因素

浮力类问题虽然总体上降低了要求,但由于它是运动和力、压强与密度的结合部位,所以仍有一些中等难度的试题出现;有的试题隐蔽性很强,跨度很大,老是让人模不清头绪,感觉有许多不确定的因素,这时我们要学会分类讨论。

例1、(多选)某容器装满水,轻轻放入一小球后,溢出50g 水,则下列判断正确的是( )

A .小球的质量肯定不小于50g

B .小球的质量肯定是50g

C .若小球的质量大于50g ,则小球的体积一定等于50cm 3

D .若小球的质量等于50g ,则小球的体积一定大于50cm 3(2004年天津)

分析:题中只说溢出50g 水,由此能推出它受到的浮力是0.5N ,但没说用的是什么材料的物体,体积有多大,是漂浮还是下沉,然后就让我们判断小球质量的关系,刚接触,真是没一点儿头绪,

不知从何处下手,面对这样多的不确定性,我们一定要分类讨论。 小球在水中的情况只可能有三种,漂浮、悬浮、和下沉,如图1所示。当小球漂浮时,F 浮=G =0.5N ,小球的质量为50g ;当小球悬浮时,F 浮=G =0.5N ,小球的质量也为50g ;当小球下沉时,G >F 浮=0.5N ,小球的质量大于50g 。所以小球的质量肯定大于或等于50g ,不会出现小于50g 的情况,故A 正确,B

不对;对于C 、D 的说法,小球的质量大于50g 时只有下沉的情况,此时球排开水的体积与物体的体积是相等的,故体积一定等于50cm 3,C 正确;而小球质量等于50g 的情况有两种,漂浮时球的体积就大于排开水的体积,故D 不对。应选A 、C 。

例2、(2005年山西)如图2所示,三个球的体积相同,它们在水中静止,则______球一定是空心的,_______________球可能是空心的。(ρ铜>ρ铁>ρ水)

分析:通过图示,我们可以看出,木球的漂浮的,铜球是悬浮的,而铁球是

下沉的,则可以推断出,悬浮的铜球一定是空心的,如果实心它一定会下沉;而木球和铁球既可能是实心的也可能是空心的,因为无论实心还是空心的木球都会漂浮,铁球的下沉也有可能是空心的,这都存在着不确定的因素,故第一空应填“铜”;第二空应填“木”或“铁”。

遇到这类的问题,以后要考虑周到,画出图来,问题的不确定性正是考查我们严谨思维的好素材,多做这样的题,可以让我们考虑问题更全面。

图1

甲 乙 丙 图2

物体浮沉的四种判断方法

一、计算法

例1、(2007年南京)把重5N 、体积为0.4dm 3的物体投入水中.若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是(g 取10N/kg)( )

A. 物体漂浮,F 浮=5N B .物体漂浮,F 浮=4N

C .物体悬浮,F 浮=5N

D .物体沉底,F 浮=4N

分析:根据物体的重和体积,我们可以先求出它的密度,然后再将它的密度与水进行对比,从

而判断出它的浮沉情况,最后再得出其浮力的大小。由于其质量为0.5kg ,体积为0.4×10-3m 3,所以

它的密度大于水,物体会下沉;这样排开液体的体积是0.4dm 3,所以它受到的浮力是F 浮=ρ水V 排

g =1.0×103kg/m 3×0.4×10-3m 3×10N/kg=4N 。故选D 。

点评:先确定状态,再求浮力的大小。

二、推理法

例2、(2007年湖州)如图1所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下

面,把它放入水中某处恰好处于状态,如果往池中缓慢注入一些水,则铅块及气

球( )

A .仍能静止 C .向下运动 D .向上运动 D .静止、向上或向下运动都有可能

分析:气球与铅块原来处于悬浮状态,浮力等于它们的重力;当向池中注水时,水面升高,水对气球的压强增大,其体积会减小,排开液体的体积减小,使其受到的浮力变小,浮力小于气球与铅块的重,所以它会下沉。故选B 。

点评:气球受压后体积会变小是该题的转折点。

三、假设法

例3、(2004年山西)将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N 和5N ,判定物体在水和酒精中的浮沉状态可能是(ρ酒=0.8×103kg/m 3) ( )

A .在水中漂浮,在酒精中漂浮

B .在水中漂浮,在酒精中沉底

C .在水中悬浮,在酒精中漂浮

D .在水中沉底,在酒精中沉底

分析:题中只告诉我们浮力的大小,还是在两种不同的液体中,物体的重力不知,密度不知,欲判断它们的浮沉情况,可以先假设它们都浸没在液体中,则由在水中浮力是6N 可以推出在酒精

中的浮力F 酒=N/kg

10kg/m 100.1N 633??×0.8×103kg/m 3×10N/kg =4.8N ;而现在物体在酒精中的浮力是5N ,由 4.8N 变成5N 似乎不太可能;再由酒精中的浮力是5N 推出水的中浮力为F 水

=N/kg

10kg/m 108.0N 533??×1.0×103kg/m 3×10N/kg =6.25N ;而物体在水中的浮力是6N ,由6.25N 变为6N 的方法是使物体上浮,故物体在水中漂浮,在酒精中下沉。应选B 。

点评:由4.8N 变成5N 的不可能为解题打开了思路。欲使浮力增大,则需增大其排开酒精的体积,物体己完全浸没于酒精中,无法增大了这个体积;酒精的密度是固定的,也无法改变,故它是不可能的。

四、图示法

例4、(2006年杭州)如图2所示,A 、B 两实心球静止在水中,则( ) A .两球受到的浮力一定相等 B .两球受到的浮力不等,A 球受到的浮力大 C .两球的密度不等,B 球的密度大

D .B 球的重力一定大于A 球

分析:题中两球的体积、质量间的关系都没告诉我们,但只凭图中的观察可看出A 是漂浮的,

图2 图1

它是上浮后的结果,所以ρA<ρ水;而B是悬浮的,故ρB=ρ水;以水的密度作为比较中介,可以看出ρA<ρB。故选C。

点评:图示对人们思维的帮助很大,虽然两物体间有许多不确定的因素,但图中所显示的A漂浮、B悬浮则把问题都揭示清楚了。

物理大观园

【资料1】滑雪板

《林海雪原》有这样一个情节:为了智取威虎山,小分队苦练滑雪本领,最后,以迅雷不及掩耳之势,飞到了预定的目标。

为什么在雪地里送信的孙达德行走那么困难?为什么一登上了滑雪板,就如同生了双翅?

滑雪板就是利用加大面积、减小压强的办法使人能在雪上滑行。

人们在深雪或者泥沼里行走时,整个身体就压在一只脚那么大的一块面积上,面积较小,压强就较大,结果脚就陷在软软的雪或泥里,要迈第二步就得把脚抬得很高,所以走起来很困难。

小分队的战士穿上了滑雪板,情况就发生了变化:滑雪板的面积大约有脚的20倍大,在压力不变的条件下,压强减小了20倍,所以不会陷入深雪里。此外,滑雪板与雪之间的摩擦小,所以就能行走如飞了。

【资料2】150吨重型平板挂车

有时我们要把一百多吨的又重又大的工业设备运输到需要的地方去。这些设备有的不能卸开,有的虽然能卸开,但是不卸开整体装运能节省大量的人力、物力和时间。那么怎样装运这些庞大的设备呢?

你自然会想到常见的载重汽车。它们有几个宽大的轮子,这些轮子既分担了车上的载重,也减小了车轮对地面的压强,使车子走过时不至于压坏路面。但是普通的载重汽车一般只能载几吨、几十吨,不能装载一百多吨的大设备。

我国制出了载重为150吨的大型平板挂车,100多吨重的设备可以直接放在它上面运输。这种平板挂车下面共装了56只轮子,分成七排、每排8只,这样轮子多了,相当于增大了面积,每只分担的压强不太大,制造、安装都较易;同时轮子对地面的压强也不太大,避免压环路面。

把轮子加大加宽能减小轮子对地面的压强,增加轮子的个数,同样能减小轮子对地面的压强。遇到问题一种办法解决不了的时候,不要忘记想想其他的办法!

【资料3】破冰船是怎样工作的

在洗澡的时候,请你利用机会做下面的试验。在跳出浴盆以前,先打开它的放水孔,继续让自己的身体躺在盆底上。这时你的身体露出水面的部分在逐渐加多,同时你也觉得你的身体在逐渐变重。在这种情况下,你可以极清楚地看出,只要你的身体一露出水面,它在水里失去的重力(你可以回想一下你在水里的时候曾经觉得自己是多么轻啊!)就立刻恢复。

鲸鱼不由自主地在做着同样的试验──在退潮的时候,如果搁在浅水滩上,也会有同样的感觉的。但是这对它会引起致命的后果:它会被自己的惊人的重力压死。难怪本来是哺乳动物的鲸鱼,却要住在水里:水的浮力能够救它,使它免得因重力的作用被压死。

以上所讲的跟本文的标题有很密切的关系。破冰船的工作是用相同的物理现象做基础的:露在水面上的那一部分船身,因为它的重力没有水的浮力作用把它抵消掉,所以仍旧有它原来的“陆上”重力。你不要以为破冰船在行驶的时候是用自己的船首部分的压力不断地切开冰的。破冰船不是这样工作的,这样工作的是切冰船,例如像在30年代著名的“里特克”号。这种工作方法只能用来对付比较薄的冰。

真正的海洋破冰船是用另外一种方法工作的。破冰船上的强大的机器在开动的时候,能把自己的船首移到冰面上去。它的船首的水下部分就是因为这个缘故造得非常斜。船首出现在水面上的时

候,就恢复了自己的全部重力,而这个极大的重力就能把冰压碎。为了加强作用力,有时候在船首的贮水舱里,还要盛满水──“液体压舱物”。

在冰块的厚度不超过半米的时候,破冰船就是这样工作的。遇到更厚的冰块,就要用船的撞击作用来制服它这时候破冰船就向后退,然后用自己的全部质量向冰块猛撞上去。这时候起作用的已经不是重力,而是运动着的轮船的动能;船好像变成了一个速度不大但是质量极大的炮弹,变成了一个撞锤。

几米高的冰山,破冰船就得用它坚固的船首猛烈撞击几次,才能把它们撞碎。

参加过1932年有名的“西伯利亚人”号通过极地的航行的水手马尔科夫曾经这样描写过这只破冰船的工作:

在几百座冰山中间,在密实地覆盖着冰的地方,“西伯利亚人”号开始了战斗。连续52小时,信号机上的指针老是在从“全速度后退”跳到“全速度前进”。在13班每班4小时的海上工作里,“西伯利亚人”号疾驰着向冰块冲去,用船首撞它们,爬到冰上把它们压碎,然后又退回来。厚达3/4米的冰块慢慢地让出了一条路。每撞一次,船身就可以向前推进1/3。

【资料4】利用物体的沉浮原理估测液体的密度

利用物体的沉浮原理估测液体的密度,在我国的宋、元时代已经开始。根据有关文献记载,密度的测定主要是和古代的制盐业密切联系的,即由于估测盐水的需要,发展了液体密度的测量技术,为晒盐业提供了条件。11世纪,古人姚宽在台州做官时,为了检查盐商是否舞弊,他首创了一种简单的估测盐水密度的方法。选用体积大体相同,而质量不同的莲子10粒,当把莲子放在盐水中时,如果这些浮沉子──莲子有5粒以上浮起,说明此盐水是最浓的;如果有三、四粒莲子浮起,说明此盐水是浓盐水;如果不足3粒莲子浮起,说明此盐水是稀盐水。到了元代,经进一步改进,制造了便于携带的简单装置。取四个莲子,分别用四种不同浓度的盐水浸泡,放在一个竹筒内,便成为简单的测定盐水浓度的装置。如果要测某种盐水的浓度,只要把待测盐水的一小部分装入筒内,观察各类莲子浮起的情况,便可以估测盐水的浓度。到了明代,测定盐水浓度的方法更进一步简化,选一粒轻重合适的莲子,放在竹筒中,当把待测的盐水放入竹筒中时,如果莲子浮在面上成横倒形,则盐水最浓;如果成垂直形,则盐水次浓;如果莲子沉而不浮。则盐水不浓。我国古代这种简单估测盐水浓度的方法,与现代密度计的原理相似,这说明我国古代对浮力的研究与应用已经相当深入了。

【资料5】从高压锅说起

三百多年前,法国有个名叫丹尼斯·巴本的人,他是一个物理学家,也是一个医生,还是一个机械师。由于那时法国国王亨利四世对新教徒的迫害,巴本不得已逃往国外。在跋山涉水的路途中,他发现:在高山上煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾,马铃薯还是煮不软。在帕斯卡由实验证实的“高山上的大气压比海平面低”的启示下,巴本猜想:液体的沸点是否随大气压的减小而降低呢?到了国外以后,他便从事这方面的研究工作。终于用实验证实了“液体的沸点随大气压强的减小而降低”的猜想。

巴本进一步想,如果把问题倒过来,用人工加压的方法增大气压,那么水的沸点不就会升高了吗?1681年,巴本根据这个道理设计并制成了世界上第一个高压锅,当时人们把它叫做巴本锅。巴本锅有内外两层,内层里放要煮的食物,外层是密封的,锅盖更是经过严格选择的,以此控制外层锅里的气压。为了更加安全,锅的外围还特地加上了金属罩。

据说,巴本访问英国时,在英国国王查尔斯二世的要求下,曾作了一次表演,用巴本锅煮肉,不仅省时间,而且就连坚硬的骨头,也能煮得像奶酪一样松软。

当前,我国市场上出售的压力锅,工作压强约为1.3×105帕,水的沸点是124℃。用它来焖饭比用普通锅节约时间。在工厂里也要用高压锅炉,有些热电厂的中型锅炉内,压强高达40×105帕,水的沸点为249℃,用这样的高温高压蒸汽推动蒸汽轮机发电。

在懂得了巴本锅的道理以后,你能解释下列两则奇闻吗?

一、当伦敦泰晤士河下的过河隧道竣工时,各界知名人士前来参加通车典礼,在隧道里还举行了庆祝酒会,会上大家一致感到香槟酒的气不够,味不浓。可是,会后大家返回地面上时,一个个

嘴里却不住地打嗝,感到肚子胀。但是,当他们重新回到地下时,一切又恢复了正常。试问,人们的肚子是否真的出了什么毛病?

二、1971年6月30日,苏联宇宙飞船“联合Ⅱ号”由太空返回地面时,突然宇航员和地面指挥中心失去了通话联系,幸亏飞船上有自动飞行控制设备,飞船才重新返回地面。意外的是三名宇航员全部死亡。经过对尸体的解剖化验,确定宇航员死于“血液沸腾症”。科学家又对飞船进行检查,发现密封舱壁上有漏气处。由于舱内空气在太空中迅速地泄漏,致使宇航员死于“血液沸腾症”。为了更加保险,从此以后,宇航员还得穿上“宇航服”,以免血液沸腾。试问飞船漏气以后,宇航员的血液为什么会沸腾?

【资料6】为什么灯泡摔破会很响?

普通白炽照明灯泡是利用电流的热效应工作的。它是依靠电流将灯丝加热到白炽温度(2500℃左右)而发光的。温度很高的灯丝在空气中很容易被氧化,所以它必须隔绝空气工作,即将灯泡内抽成真空或充入与灯丝不起化学作用的氮气等惰性气体。一般灯泡40W及以下的抽成真空,40W及以上的充入氩气、氮气等惰性气体,这样可以防止钨在高温时的升华。

真空的灯泡摔碎时会很响,这是为什么呢?

我们先来看马德堡半球实验中的一段话:把两个直径三十多厘米的空心铜半球紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后用两队马向相反的方向拉两个半球,“连16匹马(拼命挣扎着)都不能把它们拉开,或者只有费了很大的劲才能拉开它们,当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候,还发出了很大的响声,像放炮一样。”像放炮一样的响声是怎么发出的呢?这是由于两半球内部是真空(或接近真空),球里面气体的压强很小,远小于球外面的大气压强,当球被拉开的时候,半球周围的空气就会填充真空部分的空间而发生碰撞从而发出很大的响声。

同样的道理,当真空的灯泡落在地上摔碎的瞬间,由于灯泡内部气体的压强远小于灯泡外的大气压强,灯泡周围的空气填充真空部分发生碰撞而发出很大的响声。

【资料7】什么力支持着乒乓球?

上面介绍了流体静止时的一些现象。实际生活中也有许多流动的流体;而且,当水或空气静止,

船或飞机在运动,也相当于水或空气相对于船或飞机运动。流动的流体也有许

多有趣并且有实际意义的现象。现在我们来研究其中的两种。

现在我们来做一个实验。取一个较大的漏斗和一个乒乓球。将漏斗倒过来

拿着,让大口朝下。用另一只手的手指顶着乒乓球,使乒乓球紧贴在漏斗的大

口内(如图6-6)。然后用嘴衔着漏斗的细管并向漏斗内吹气。当吹气较猛的时

候,把顶乒乓球的那只手移走,尽管乒乓球没有手指支持了,但是它竟不掉下

来。乒乓球本身受到重力的作用,同时又有向下的气流冲向它,它为什么不下

落,究竟是什么力支持着它呢?

为了解释这个现象,我们先来观察一下河里的水流动的情况。如果你仔细

观察,就会发现当河水流到窄处或浅处时,水流动的速度大;当水流到宽处或

深处时,水流动的速度小。

早在18世纪,瑞士物理学家伯努利在研究液体流动后得出结论:流速大的区域压强小,流速小的区域压强大。这就是“流速增加、压强降低”的伯努利原理。

利用上面的这些知识,我们就能解释乒乓球不掉下来的实验了。

从图6-6可以看出,在向漏斗吹气时,那股空气从细管流向

漏斗的大口。当气流流到乒乓球和漏斗之间那段通道时,由于乒

乓球占据着一部分空间,那里空气的通道很窄,气流速度较大;

流过那部分窄通道以后,空气再向下流,由于通道变宽,气流的

速度变慢。根据伯努利原理“流速增加、压强降低”可知,乒乓

球的上部气流速度较大的区域是一低压区,而下部气流速度小是

一高压区;由于乒乓球的上部和下部所受的压强不同,使乒乓球总的受到一个向上的压力,因此它不往下掉。

同学们不要小看这个乒乓球不掉下来的实验,飞机能够飞上天空利用的正是这个道理。飞机的升力主要来自机翼。机翼的截面形状如6-7所示。飞机上升时机翼要像图6-7那样仰起。这时发动机使飞机向前(图中向左)运动。根据相对运动原理,这相当于周围的空气向后(图中是向右)流动。从图中可以看出,机翼上方的气流因为通道较窄,流速较快,而机翼下方的气流出于通道较宽,流速就较低。根据伯努利原理:“流速增加、压强降低”,机翼上方流速较大,是个低压区;而机翼下方流速较小,是高压区,这样机翼就受到向上的升力。

【资料8】“香蕉球”的起因

如果你经常观看足球比赛的话,一定见过罚前场直接任意球。这时候,

通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”,挡住进球路线。进攻

方的主罚队员,起脚一记劲射,球绕过了“人墙”,眼看要偏离球门飞出,

却又沿弧线拐过弯来直入球门,让守门员措手不及,眼睁睁地看着球进了大

门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。

为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?原来,罚“香蕉球”的时候,运动

员并不是拔脚踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,

使球在空气中前进的同时还不断地旋转。这时,一方面空气迎着球向后流动,

另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。

这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。物理知

识告诉我们:气体的流速越大,压强越小(伯努利方程)。由于足球两侧空

气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空

气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。

乒乓球中,运动员在削球或拉弧圈球时,球的线路会改变,道理与“香蕉球”一样。

【资料1】戏弄人的容器

在古时候十七八世纪有些贵族用下面所讲的那种有科学意义的玩具来取乐:准备一只壶形杯──在这种杯的上部刻有一些像花纹一样的切口(图208),在杯里装上酒。把酒给身分比较低的客人喝,尽情地同他们开玩笑。怎样喝这种壶形杯里的

酒呢?不能把杯子斜过来:因为酒会从许多切口里

流出来,一滴也不能喝到嘴里。这时候发生的情况,

正像童话里所说的那样:

我也曾经在那里,

喝那蜂蜜酿的酒;

顺着胡子往下流,

可一滴也没到嘴。

可是知道这种构造的秘密──图208的右图指出了这个秘密──的人,只要用手指按住孔B ,再把嘴凑在壶嘴上吸,那不必把杯子斜过来,就可以把酒吸到嘴里。原来酒会经过孔E 沿着壶柄里的一条沟和这条沟的延长部分C (这一部分在壶口的边缘里面)来到壶嘴里。

【资料2】冰使水开

周末的科技晚会上,刘老师和小华的节目是“冰使水开”。这个节目引起了大

家极大的兴趣。

刘老师先向烧瓶里装了半瓶水,不加瓶塞,放在酒精灯上加热,直到瓶中的水

上下翻滚,沸腾起来。紧接着他拿掉酒精灯,用软木塞把瓶口塞紧,并把烧瓶翻过

来底朝天,这时水已经停止沸腾。然后,刘老师让小华把碎冰渣撒在朝天的烧瓶底

上,这样一来,瓶内的水就又重新沸腾起来了,如图6-10。看到这儿,大家都感

到很意外,纷纷要求刘老师解释这是为什么?

刘老师说,因为液体的沸点跟液面上的气体压强有关系。压强增大,沸点升高;

压强减小,沸点降低。当把冰放在朝天的烧瓶底上时,瓶内上部的水汽遇冷液化成水,瓶内的气压降低。当气压降低到一定程度时,水就会重新沸腾起来。可见水的重新沸腾,是由于水面上气压降低的缘故。

三国的时候,孙权送给曹操一头大象。

大象生在南方,北方人只是听说过而从来没见过。

所以,曹操很高兴,就带领儿子和大臣们一同观赏。

称赞之余,曹操问道:“你们谁能称出这只大象有多

重?”

“这……这得造一杆大秤……”有人说。

马上有人反问:“谁有那么大力气把你纽提起来

呢?”

又有个官员出了个蠢主意:“干脆把象宰了,一块

一块称……”

就在这时,有一个孩子胸有成竹地说:“我有办法。”

曹操和众大臣回头一看,说话的原来是曹操的小儿子曹冲,他当时只有6岁,也跟着大家看象来了。

小曹冲慢条斯理地说:

“把大象牵到一条大船上,船就要沉下去一些,在船身开水的地方画一条线。把大象赶上岸,船又会浮起来一些,再把石头一筐一筐地抬到船上,等船下沉到画线的地方为止。然后把石头一筐一筐称过,这些石头的总重就跟大象一样重。”

曹操满意地点头微笑,派人照着曹冲出的主意去做,把大象有多重称出来了。

同学们,利用学过的浮力知识,你能说明曹冲称象的道理吗?试解释一下看。

曹冲的这种用船当秤的办法,至今仍很有用。轮船船头上都画着刻度,从船头的刻度随时可以看到船吃水有多深,知道了船吃水的深浅,就可以知道它的载重了。

【资料2】舟浮牛出

1066年,我国宋朝的河中府地方(现在的山西省永济县)发生了一次大洪水。汹涌的洪水冲断了河中府的一座浮桥,8只用来固定浮桥的几万斤重的大铁牛也被冲到下游,陷入淤泥中了。

洪水退走以后,铁牛还沉在河底里,要修复这座桥,就得把铁牛捞出来。

这么重的铁牛,怎么把它捞上来呢?官府贴出了“招贤榜”,招请能把铁牛捞出来的“贤人”。榜前围了许多人,大家议论纷纷;谁有那么大的神力?忽然,人群中走出一个人,伸手把“招贤榜”揭了。大家一看,揭榜人原来是个和尚。有人好奇地问和尚,是不是要施“法术”请“神仙”来助他一臂之力?那和尚不慌不忙地微笑着说:

“铁牛是让水冲走的,我就叫水把铁牛送回来。”

那和尚叫人找来两艘大木船,把大船拴在一起,装满沙子,并在两艘船上搭了结实的木架。然后,他带人把船撑到铁牛沉没的地方,派人潜入水底,用绳索把铁牛牢牢地绑住。把绳索的另一头拉紧以后,牢牢地拴在船的水架上。

一切准备就绪,和尚招呼大家把船上的沙子一锹一锹他扔到河里。船缓慢地往上浮升。绳索也拉着铁牛慢慢地从淤泥中升起来。

那和尚就是我国古代的工程家怀丙。他“请”的“大力神”就是水的浮力,他施的“法术”便是阿基米德定律。

怀丙的方法一直沿用至今。

为了打捞沉到海底的船或重物,人们先把打捞工程船开到沉船的地方,利用容积很大的密封钢筒──浮筒来打捞。打捞时,先往浮筒里灌满水,让浮筒下沉,潜水员潜入海底,用钢缆把浮筒和

沉船牢牢地拴在一起。准备妥当以后,开动空气压缩机把筒里的水排出,就像怀丙让人把船上的沙子扔出去一样,利用巨大的浮力,把沉船或重物打捞上来。

【资料1】浮石

石头能浮在水面,人可以坐在这种石头上,用桨划行,以石代舟渡河、捕鱼。这听起来好像是不可能的,然而在世界上,确实存在着能浮在水面上的石头,人们把这种石头称作“浮石”。

在非洲南部的热带河流中,就有这种浮石。它小的不足几十克,大的可达上百米长。当地居民用这种石头做成“石筏”,用来捕鱼或渡河。近年来,在我国云南省昆明市官渡区的一个水塘中,也发现有这种浮石。

浮石为什么能浮在水面上呢?众所周知,水的密度是1000千克/米3,由物体的浮沉条件可知,石头要能停在水面上而不下沉,它的平均密度一定要比水的密度小才行。一般的石头,由于密度比水的密度大,所以把它放到水中就会下沉。这种浮石,经过研究发现,它的内部结构似蜂窝状,里面有大量的空气,它的平均密度小于水的密度。因而能够浮在水面上。

【资料2】不会淹死人的海

人们从古代起,就已经知道世界上有不会淹死人的海。这就是有名的死海。死海里的水非常咸,任何生物都不能在里面生存。炎热而又不下雨的巴勒斯坦的气候,使海面的水发生剧烈的蒸发作用。可是蒸发掉的只是些纯水,至于溶解在里面的盐却还是留在海里,因此,盐的浓度越来越大了。这就是为什么死海里的水的含盐量不跟大多数海和洋一样只有2%~3%,而是有27%以上,并且还随着水的深度而加大。这样,死海里所含的物质当中,就有1/4是溶解的盐。这里的盐的总含量,据估计大约有4000万吨。

由于这样高的含盐量,死海就有了一种有趣的特征:这里的水比普通的海水重得多。在这样重的液体里,人不会沉下去:人体比它还要轻。我们身体的重力比相同体积的浓盐水要轻得多,所以按照浮体的规律,人不可能在死海里下沉;人会浮在水面上,像鸡蛋会浮在盐水上一样(鸡蛋在淡水里会下沉)。

幽默作家马克·吐温游历了死海以后,曾经用有趣的笔调描写了他和他的同伴们在死海的很重的水里洗澡的时候所得到的异常的感觉:

这是一次有趣的沐浴!我们竞不会沉下去。在这里,我们可以把身体完全伸直,并且把两手放在胸部,仰卧在水面上,而大部分身体却仍旧在水面上。这时候我们还可以把头完全抬起来……你能够很舒服地仰卧着,把两个膝盖抬到下噪颚面用双手抱住它们──不过这样会使你很快就翻一个斤斗,因为头部太重了。你可以头顶着海水竖起来,使自己从胸膛中部到脚尖这一段身体露在水面上,不过你不能长久地保持这种姿势。你不能仰游得很快,

因为你的脚完全露在水面上,只好用脚跟推水。如果你倚

着身体游泳,那你就不能前进,反而要后退。马在死海里

既不能游泳,也不能直立,因为它的身体太不稳定了──

它一到水里,只能侧着身体躺在水面上。

在图194中,你可以看到一个人很舒服地躺在死海的

水面上。水的比较大的密度能使他用这种姿势看书,并且拿着伞遮住炙热的阳光。

卡拉博加兹湖湾(里海的一个海湾)里的水和含盐量达到27%的埃尔唐湖里的水,都有这种特别的性质。

进行盐水浴的病人,也常常有这一类的经验。如果水的含盐量

太大一一管如像斯达罗露斯克矿水那样,病人就必须使用很大的力

气,才能使自己的身体贴在浴盆底上。我曾经听到过一位在斯达罗

露斯克疗养的妇人生气地埋怨说,水老是把她从浴盆里往外推。显

然,她认为这是疗养院管理人员的过失……

在不同的海里,水的含盐量也是各不相同的。由于这个缘故,

船身的吃水深度也不一样。读者当中也许有人曾经在船的侧面吃水

线附近看到过一种“鲁意记号”。这种记号就是用来标明船在各种

密度的水里的最高吃水线的。例如图195画的满载记号,就是船只

满载时在各种海水里的最高吃水线:

在淡水里(FreshWater)……………………FW

在印度洋,夏季(IndiaSummer)…………………IS

在咸水里,夏季(Summer)………………………s

在咸水里,冬季(Winter)…………………………W

在北大西洋,冬季(winterNorthatlantic)…WNA

最后还应该指出,在不久以前又发现了另外一种水,这种水的不含杂质的纯态比普通水要重:它的密度是1.1×103千克/米3,也就是说比普通水重100%因此,在这种水的池里,甚至连不会游泳的人也不会沉下去。新发现的这种水叫做“重水”,它的化学式是D2O(在它的组成里的氢原子,比普通氢原子重一倍,它的符号是字母D),普通水里含有很少量的重水:10升饮水里大约含有重水2克。

我们现在已经能够得到几乎是纯净的重水D2O了。在这种纯净的重水里,只含普通水0.05%。

【资料3】闯“龙宫”的战斗

茫茫的大海,引起过人们无数的幻想。从哪吒闹海到张羽煮海,从孙悟空闯入龙宫到美人鱼……这些神话故事反映了中外人民多么向往着征服大海,开发海底啊!

闯“龙宫”有什么困难吗?困难大着呢,简直是一场战十,正因为如此,到目前为止,人类对海洋的认识还不如对月球的认识。1957年人造卫星就闯入了天宫,但是直到1960年才有一艘潜水器潜入最深的大洋之底。

闯“龙宫”为什么这样难呢?

阻碍我们潜入洋底的不是什么虾兵蟹将,而是海水压强。这海水压强有多厉害呢?

有一位海洋学家做了这样一个实验:把三只大小不同的玻璃管的两端都用白蜡封死,再用麻布包紧,然后把玻璃管塞进一端开口的铜管里,水可以从铜管口进去。然后把这根铜管沉到5000米的深海里。当他把铜管吊上来的时候,不禁惊呆了:从管里倒出麻布包一看,麻布里的玻璃管不见了,只剩下一堆雪花似的玻璃粉!原来,5000米深处的海水压强,把玻璃全压成粉末了。

大家知道,海水的压强随深度而增大。在大海里每深入10米,海水压强就要增加约105帕斯卡。到海面下10千米的地方,光是海水产生的压强就要达到108帕。要是有人带着手枪去“闯龙宫”,潜到那里扣动手枪扳机,那子弹会打不出去,因为手枪外边的海水压强,比小手枪里弹药爆炸所产生的压强还要大!

然而水下10千米并不是海洋最深处。海洋最深的地方是太平洋的马利亚纳海沟,最大深度是11千米多。如果把世界最高峰珠穆朗玛峰移到马利亚纳海沟,顶峰离海平面还有2000多米。在大洋最深处,海水的压强会达到1.18×108帕。

因此,生物在海洋深处受到海水从各个方向压来的压强。原来在空气里或浅海里生活的生物,到深海里是会被压死的。事实上,海洋里各种生物是分层生活的,深海里的鱼升到浅海中便会死亡。

海水里的压强阻碍了人们闯入龙宫。电视片《大西洋海底来的人》里的麦克随意深入大西洋底,

只是科学幻想。不过电视片中麦克在出、进深海潜水船时,都要经过一个增压(减压)舱倒是有道理的。我们生活在陆地上,处在正常的大气压强之下,但是深海里的压强很大,若是没有经过训练的人突然置于这个巨大的压强中,人体便会被压坏,犹如那位海洋学家的玻璃管一样。为了战胜高压,必须在高压舱内逐渐向人体内压进一种特殊的气体,使内外压力平衡,以便维持生命。同样道理,当人从深海回到陆地的时候,还需要在高压舱里逐渐减压,否则,人就会得减压病。目前,我们人类还不能潜到海的最深处,只能潜到二、三百米的深度,闹龙宫的战斗还远没有结束。

一般来说,人如果不用任何设备潜到水下2米多的深处,水给予人胸廓的压力,就会使人的呼吸感到有阻碍。如果穿胶布潜水衣,戴上潜水头盔,呼吸着压缩空气,可以潜入180米。软潜水衣受不住强大的水压,人们又制造了金属潜水衣,里面储存着氧气和空气,通常也只能潜入水下350米。目前,我们到深海还得用深潜器。那是有牢固、刚性外壳的容器,它的外壳要经受得住深海里的高压。潜水器是密闭的,它里面还维持着正常的大气压左右的压强,人们还可以安全地在里边进行观察和工作。

【资料4】在深矿井里

撇开小说家的幻想来谈事实,谁曾到过离地心最近的地方呢?当然是矿工。我们从前面第四部分已经知道,世界上最深的矿井在南非洲,它的深度已经在3公里以上。在这里所讲的并不是钻探工具到达的深度(钻探工具在某些地方已经达到了7.5公里以上的深度),而是人迹所到的地方。下面是法国作家留克·裘尔登博士亲自参观了巴西的一个矿场以后关于这个矿场的描写(这个矿场的深度大约是2300米):

有名的摩洛·维尔荷金矿,坐落在离里约热内卢400公里的地方。在多山的区域里坐了16小时火车以后,你就可以下降到一个四周围着丛林的深谷里。在这以前从来没有人到过的深处,有一家英国公司在开采金矿。

矿脉是斜着往深里走的。矿井也随着矿脉建成了六级采掘段。竖直的有竖井,水平的有巷道。为了寻找黄金,人类才去做这个钻向地心的最勇敢的尝试──在地壳里挖掘最深的矿井,这的确是现代社会的一个最突出的特征。

你得穿上帆布的工作服和皮革的短上衣。在里面你得特别小心:落到井里的一块极小的石头都会把你打伤。我们由矿里的一位工长陪着一起下井,进入了第一个巷道,那里灯光很亮。巷道里的低到4摄氏度的冷风使你浑身发抖──这是为了降低矿井深处的温度而迈进去的冷空气。

乘着狭窄的金属笼子走完了第一个深700米的竖井以后,就到了第二个巷道里。在第二个竖井里继续下降,空气变得比较暖和了。你已经到达比海平面低的地方了。从下一个竖井开始,空气就热得烫脸了。你挥着汗,在低的穹隆下曲着身体,朝着钻机的响声方向前进。有许多裸体的人在飞扬的尘土里工作。他们流着汗,手里不停地传递着水瓶。你不要触动那些刚打下来的矿石,它们的温度高达57摄氏度。什么是这种可怕而且可恶的活动的结果呢──不过是每天大约10千克的黄金……在描写矿井底部的自然条件和工人们受到的极端剥削的程度的时候,这位法国作家只指出了温度高,而没有提到空气压力的增大。

让我们计算一下,在2300米的深处,空气的压力到底有多大。假如那里的温度和地面上一样,那末按照我们已经知道的公式,那里的空气密度就会增长到原来的(1.001)2300/8=1.33倍实际上那里的温度并不和地面一样,而是比地面高。因此空气的密度就不会增长到这么大,而是要小些。最后的结果是,就密度来说矿井底的空气和地面的空气之间的差异,只比炎热的夏天的空气和严寒的冬天的空气之间的差异大一些。现在就能明白,为什么矿里的气压不会引起参观的人注意。

可是显著的空气湿度在这种深井里却有很大的影响,在高温下,它会使里面的人忍受不住。南非洲有一个深2553米的矿井(约翰内斯堡矿),在温度是50摄氏度的时候,湿度竟达到100%。这里现正在建造一种所谓“人造气候”的装置,这种装置所起的冷却作用,同2000吨冰相当。

【资料5】标准大气压值及其变迁

标准大气压值的规定,是随着科学技术的发展,经过几次变化的。最初规定在摄氏温度0℃、纬度45°、晴天时海平面上的大气压强为标准大气压,其值大约相当于76厘米汞柱高。后来发现,

在这个条件下的大气压强值并不稳定,它受风力、温度等条件的影响而变化。于是就规定76厘米汞柱高为标准大气压值。但是后来又发现76厘米汞柱高的压强值也是不稳定的,汞的密度大小受温度的影响而发生变化;g 值也随纬度而变化。

为了确保标准大气压是一个定值,1954年第十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为 1标准大气压=101325牛顿/米2

【资料6】液压传动和含羞草

过去在机器中一直是利用连杆、杠杆等来进行传动的。自行车、汽车的制动器(刹车)、机器的阀门等都可以利用它们来传动。现在有许多汽车和机器应用液压传

动。利用液压机的原理来传动,不但使传动机构简单、可靠,而且

还可以用一个小的控制力来产生比较大的力。

根据前面介绍的帕斯卡定律,加在密闭液体上的压强能够被液

体大小不变地向各个方向传递。例如图6-4就是汽车液压传动刹车

示意图。用脚往下踩刹车踏板A 时,通过杠杆在油缸C 里的活塞上

产生一个推力。这个推力使活塞以P 1=F 1/S 1;(F 1是推力,S 1是活

塞的面积)的压强压在油上。由于油缸及油管是密闭的,所以传到油缸C ′的压强不变,这样就有压力F 2=P 1S 2(S 2是C ′里一个活塞的面积)使刹车蹄B 、B ′张开(因为它

们下端各有一个固定点,C ′中的活塞受力后向左、右移动,B 和B ′就张开),

把摩擦片D 紧压在刹车鼓E 上,使车轮停止转动。根据帕斯卡定律,F 2=P 1S 2=

(F 1/S 1)S 2=(S 2/S 1)F 1当S 2是S 1的2倍时,F 2就是F 1的2倍。这样我们可

以适当选择S 2的面积,使C ′中的活塞上产生较大的制动力。

在自然界里,许多植物能动弹,能捉虫,也是利用液压传动的呢!

最常见的会动弹的植物是含羞草,当你一触动它的叶子,它就会“羞答

答”地将叶子下垂,合拢起来。含羞草身上没有长肌肉,它是怎么动弹的呢?

原来,在它的叶柄和小叶基部有较膨大的叶枕,中间有充满水分的薄壁细胞,

它就像液压机里的油缸。叶枕里细胞间的空隙较大,一刺激叶子,在0.03

秒钟内,叶枕上半部薄壁细胞里的水分即被排到细胞间隙去,细胞的膨压立

即下降,两片小叶就闭合。所受的刺激能以每秒10厘米的速度沿着叶脉传到

别处,从而使整个叶片下垂。过一些时间,叶枕细胞逐渐充满水分,叶又恢复原状。如果触动的力量较大,不仅是小叶闭合,总叶基部的叶枕也受影响;整片叶子垂了下去。

不但许多植物靠液压动作,就是那机动灵活的蜘蛛腿,也是名符其实的液压腿呢。蜘蛛的腿里没有肌肉,而是有一种液体,小巧的蜘蛛能灵活地使这种液体的压强发生变化,使它的八只“液压腿”进退自如。飞虫一落至网上,蜘蛛马上感受到,便飞快伸出“液压腿”跑到飞虫面前,用丝将那“自投罗网”的飞虫捆缚住……

你看见过打铁吧!打铁时,工人一手拿着钳子,

夹住烧红了的铁块,一手挥动铁锤对准铁砧上的铁

块,一锤一锤地打。打铁不仅能把铁块打成需要的

形状,而且还能使铁块内部组织变得紧密均匀,提

高锻件的质量。显然,要锻打较大的金属锻件,就

要用更大的锤子,使更大的劲。在制造一些重型机

器设备中,有时要锻造一、二百吨重的锻件。而一

个250吨的钢锭,其体积大约长7米(四个人那么

高)、直径2.4米(5个人手牵手才能围住)那么大

的圆柱。这样大的锻件,靠人力是无法锻打的。

这么大的锻件要用万吨水压机来锻压(图下6-2)才行。我国的工人、技术人员发挥自力更生的精神,克服困难,利用较小的设备,制成了万吨水压机。万吨水压机能产生1.2×108牛顿的压力,这么大的压力是怎样产生的呢?是它本身特别重吗?

其实,它的“体重”只有2100吨。这个钢铁大力上的力气完全是从水得来的,是运用帕斯卡定律得来的。

水压机的基本原理可以用图6-3来说明。在密闭的容器两端,

装有大、小两个可以上下移动的活塞。如果大活塞面积为400厘米

2,小活塞面积为2厘米2,当小活塞上加10牛顿力时,小活塞加在

水上的压强等于(10牛顿)/2厘米2。根据帕斯卡定律,水就会将

这个压强大小不变地传到大活塞上,大活塞就能产生F=P·S=(10

/2)×400牛顿=2000牛顿的压力。即大活塞的截面积是小活塞的

多少倍,那么大活塞上产生的压力,就是作用在小活塞上的压力的

多少倍。

根据上述原理,要产生巨大的压力,一个办法是把大活塞的面

积加大;另一个是增大小活塞上的压强。单纯用第一个办法不行,因为大活塞没有办法制造得非常大;单纯采用第二种办法,也不行,因为容器里的水压强太大就会把容器挤破。怎么办呢?

万吨水压机采用分担的办法:它采用六个工作缸,每个缸产生2×107牛顿的压力,六个缸总共产生1.2×108牛顿的压力。每个缸里水的压强是3.5×107帕。这样的高压水又是怎样得来的呢?

高压水是在万吨水压机的高压贮液筒里产生的。高压空气泵向贮液筒压入高压空气,高压空气使筒里的水变成高压水。这些具有3.5×107帕的高压水便推动工作缸里的大活塞向下移动,锻压钢锭。

这样,万吨水压机的工作过程就可以通俗地说成是:气压水,水压大活塞,大活塞压钢锭。其中巧妙地利用水传递压强,得到大的压力。

人教版物理八年级下册:第八章 《压强和浮力》 单元测试题及答案

压强和浮力单元测试题及答案(二) (70分100分钟) 一.选择题。(24分) 1。下列现象中,为了增大压强的是( ) A.骆驼长着宽大的脚掌 B.载重汽车装有许多轮子 C.坦克车装有宽宽的履带 D.压路机装有质量很大的碾子 2.下列做法为了减小压强的是( ) A.铁路钢轨铺在枕木上 B.缝衣针做得很细 C.注射器针尖做得很尖 D.菜刀的刀刃磨得很锋利 3.如图所示,用塑料管可以把瓶子中的水吸到嘴里,这是由于( ) A.人对水产生吸引的作用 B.吸管本身有吸水的作用 C.大气压作用在水面上的结果 D.水压的作用 4.把一个圆锥,用两种方式悬挂后浸没于水中,如图8—5—8所 示,两种情况下锥体受到水的压力差的大小是 ( ) A.底面向下的较大B.底面向上的较大 C.两种情况一样大D.条件不足,无法比较 5.如图所示,有甲、乙两个质量相同的物体分 别悬浮在水下1 m和2m深处,由此可判定() A.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力 B.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力 C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力 D.无法判定 6.用弹簧测力计在空气中称一个物体的重力,读数 是9 N,那么物体的实际重( ) A.略大于9 N B.略小于9 N C.可能等于9 N D.一定等于9 N 7.如图所示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢地完全没入水中底部的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度^关系的图像是( ) 8一艘轮船从长江驶人东海,比较轮船在长江与东海里所受的浮力,下列说法中正确的是( ) A.由于轮船始终浮在水面上,所以它受到的浮力不变 B.由于海水的密度大,所以轮船在海洋里受到的浮力大 C.由于轮船排开海水的体积小,所以它在海洋里受到的浮力小 D.由于轮船排开海水的体积大,所以它在海洋里 9.“五一”游艺晚会上,陈思同学演示了如图8—7—6所示的实验,排在——条线匕的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球斜上方吹气,乒乓球将( ) A.仍静止B.运动到左碗 C.运动到右碗D.无法确定 10.如图所示,一密封的圆台形容器,内装一定质量的水,若把它倒置,则容器对下面物体的作用情况是( ) A.压强减小,压力不变 B.压强减小,压力减小 C.压强增大,压力不变 D.压强增大,压力减小 11.如图,薄壁容器底面积为100cm2,装了重24.5N的水后,水面距容器底部20cm,则水对容器底部的压力、压强分别为( ) A.24.5N,2.45X103Pa B.24.5N,0.24pa C.1.96X105N,1.96X103Pa D.19.6N,1.96X 103Pa 12..如图所示,是两位同学值日时用的圆柱形桶甲和底小口大的桶乙,两桶质量相同,上 口面积相同,装相同质量的水放在水平地面上.关于水桶对地面的压强和水桶底受到水的压 力的说法正确的是( ) A.甲水桶对地面压强大 B.乙水桶对地面压强大 C.甲水桶底受到水的压力大 D.乙水桶底受到水的压力大

初二物理压强和浮力综合测试题之一

图 2 滑雪 细线分割 肥 皂 螺丝连接工 件 拖拉机 螺母、垫片 A B C D 图1 压强和浮力(二) 一、选择题: 1、如图1展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识 2、如图2,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体1和2,放在水平 桌面上,它们对桌面产生的压力F 或压强p 的大小关系正确的是 ( ) A 、F 1>F 2 ,p 1>p 2 B 、F 1<F 2 ,p 1<p 2 C 、F 1=F 2 ,p 1<p 2 D 、F 1=F 2 ,p 1=p 2 3、很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是 ( ) A 、骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走 B 、啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到虫子 C 、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下 D 、深水里的海鱼捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多 4、如图3,甲乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等, 则 ( ) A 、甲的密度大,甲的重力小 B 、甲的密度小,甲的重力小 C 、甲的密度小,甲的重力大 D 、甲的密度大,甲的重力大 5、如图4所示,两容器中都盛有水,容器底部受到水的压强 ( ) A 、甲大 B 、乙大 C 、一样大 D 、无法确定 6、如图5所示,是甲、乙两种液体部的压强与深度关系的图象,设液体甲的密 度为ρ甲、液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是( ) A 、ρ甲=ρ乙 B 、ρ甲<ρ乙 C 、ρ甲>ρ乙 D 、无法确定

第十章-压强与浮力知识点梳理

第十章压强与浮力知识点梳理 1.压力: ⑴定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力。 ⑵压力并不都是由重力引起的,压力不等地重力; 通常把物体放在水平面上时且物体竖直方向不受其他力时,压力等于物体的重力:F =G。 ⑶重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。 | G G F+G G–F F-G F 2.研究影响压力作用效果因素的实验: ⑴A、B说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。 ⑵B、C说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。 ⑶概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。 本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。 3.固体压强: ( ⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。 ⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量 ⑶公式p=F/S;其中各量的单位分别是:压强p:帕斯卡(Pa);压力F:牛顿 (N);受力面积S:米2(m2)。 ☆使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。 ⑷压强单位Pa的认识: 一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa ;一本书对桌面的压强约50pa ; 成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa ;它表示:人站立时,其脚下每平 F $ F F F

方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N。 : ⑸应用: ①当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。 ②也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄 4.液体的压强 ⑴液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。 ⑵测量工具:压强计;用途:测量液体内部的压强。 ⑶液体压强的规律: … ①液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强; ②在同一深度,液体向各个方向的压强都相等; ③液体的压强随深度的增加而增大; ④不同液体的压强与液体的密度有关。 5.大气压 ⑴概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,用P0表示。 说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。 @ ⑵产生原因:因为空气受重力并且具有流动性。 ⑶大气压的存在——实验证明:马德堡半球实验、覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、吸盘。 ⑷大气压的实验测定:托里拆利实验。 ⑴标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。 ⑵一个标准大气压即:1.×105Pa(76厘米水银柱) 6.大气压的特点: ⑴特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大 气压强都相等。大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。 > 一般来说:晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。 ⑵大气压变化规律研究:在海拔2000米以内,每上升10m,大气压大约降低100 Pa; ⑶测量工具:测定大气压的仪器叫气压计。有水银气压计和无液气压计

浮力单元测试卷

第九章 《浮力》单元检测 一、选择题(每题1分,共19分) 1.把某一实心金属球放入某种液体,它一直沉到底,这是因为 ( ) A.金属球不受浮力 B. 金属球所受的重力大于所受的浮力 C. 金属球所受的重力大 D.金属球所受浮力大于它所受的重力 2.如图1,在水槽中有体积相等的甲、乙两个小球。甲球漂浮在水面,乙 球悬浮在水中.它们受到的浮力分别为F 甲和F 乙,则( ) A .F 甲>F 乙 B .F 甲<F 乙 C .F 甲=F 乙 D .无法确定 3.鱼鳔是鱼体内可以胀缩的气囊,是鱼类的沉浮器官.鱼鳔主要是通过改变下列哪一个因素来实现鱼的沉浮的( ) < A .鱼的重力 B .鱼的质量 C .鱼排开水的体积 D .鱼受到的压强 4.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的( ) A.密度 B.体积 C.质量 D.形状 5.如图2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 6.如图3所示,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大, 则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是( ) A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小 C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小 7.把两只完全相同的小球A 、B ,放在两只烧杯中,然后向两烧杯中分别倒入 不同的液体甲、乙,小球静止时的情况如图4,A 球受到的浮力为F A , B 球受到的的浮力为F B ,则( ) A >F BA =F B A

初二物理压强和浮力综合测试题

图 2 滑雪 细线分割 肥 皂 螺丝连接工 件 拖拉机 螺母、垫片 A B C D 图1 一、选择题:(36分) 令狐采学 1、如图1展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪 种情境运用了增大压强的知识 2、如 图 2,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体1和2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力F 或压强p 的大小关系正确的是 ( ) A 、F1>F2 ,p1>p2 B 、F1<F2 ,p1<p2 C 、F1 =F2 ,p1<p2 D 、F1=F2 ,p1=p2 3、很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是 ( ) A 、骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行 走 B 、啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到 虫子 C 、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天 花板上也不会掉下 D 、深水里的海鱼捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的

图 6 压强比深水处小得多 4、如图3,甲乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则 ( ) A 、甲的密度大,甲的重力小 B 、甲的密度小,甲的重力 小 C 、甲的密度小,甲的重力大 D 、甲的密度大,甲的重力 大 5、如图4所示,两容器中都盛有水,容器底部受到水的压强 () A 、甲大 B 、乙大 C 、一样大 D 、无法确定 6、如图5所示,是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象,设液体甲的密度为ρ甲、液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ 乙的关系是( ) A 、ρ甲=ρ乙 B 、ρ甲<ρ乙 C 、ρ甲>ρ乙 D 、无法确定 7、物体在液体中受到的浮力大小 ( ) A.和物体本身的重力大小有关 B.和物体的体积大小有 关 C.和物体的密度大小有关 D.和物体排开液体的体 积大小有关 8、如图1所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较 ( ) A.在水中受到的浮力较大 B.在液体中受到的浮力较大 C.受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小 9、如图2所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸

初三物理浮力知识点归纳

第十四章《浮力》知识点 三、浮力 1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。 2.浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体。 3.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。 4.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< G F浮= G F浮> G F浮= G ρ液<ρ物ρ液 =ρ物ρ液 >ρ物ρ液>ρ物 (3)说明: ①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。 ②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为ρ。 分析:F浮=G 则:ρ液V排g =ρ物Vgρ物=(V排/V)·ρ液=ρ液 ③悬浮与漂浮的比较 相同:F浮=G:物不同:悬浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮ρ液<ρ物;V排

八年级物理下册《浮力》单元综合测试题(一))新人教版

精英辅导中心八年级物理测试题 一、选择题(每小题2分,共30分) 1、关于浮力,下列说法不正确的是:( ) A .在液体中的物体不一定受到浮力 B .沉下去的物体受到浮力一定比浮上去的物体受到浮力小 C .浮力大小与受到浮力物体的运动状态无关 D .同一物体浸没在不同的液体中受到的浮力,一般是不同的 2、用弹簧秤测得铁球和铝球在空气中的示数为7.64N 和6.87N ,当将铁球和铝球都浸在水中时,测得弹簧秤示数是4.60N 和3.83N 则两球:( ) A .质量相等 B .密度相等 C .所受浮力相等 D .上述各项都无法判断 3、一物体所受重力为G ,放入水中后,会沉入水底。那么这个物体所受的浮力:( ) A .等于G B .小于G C .大于G D .不能确定 4、三个质量相同但形状不同的物体甲、乙、丙分别悬浮在酒精、水和盐水中,则这三个球的体积:( ) A .甲最大 B .乙最大 C .丙最大 D .一样大 5、如图10.1-1甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图10.1-1乙是绳子拉力F 随时间t 变化的图像,根据图像信息,下列判断正确的是:( ) A .该金属块重力的大小为34N B .浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C .该金属块的密度是3.4×103kg/m 3 D .在t 1至t 2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大 6、如图10.1-2所示,a 、b 、c 是三个实心小球,其中a 与b 质量相等,b 与c 体积相同;放入水中后,a 球漂浮、b 球悬浮、c 球沉底。则下列判断中正确的是:( ) A .它们的体积关系是:V a <V b =V c B .它们的重力关系是:G a = G b >G c C .它们的密度关系是:ρ a >ρ b >ρc D .它们所受的浮力关系是:F a = F b = F c 7、小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图10.1-3所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是:( ) A .浮力不变,压强不变; B .浮力变小,压强变小; C .浮力变大,压强变小; D .浮力变大,压强变大。 8、把体积相同的木块和铁块置于水中,木块浮在水面,铁块沉入水底,这时它们受到的浮力:( ) A .F 水<F 铁 B .F 水= F 铁 C .F 水>F 铁 D .无法确定 9、两个用不同材料做成的实心球A 和B ,放在水中,静止时各露出浮出水面的体积分别是其体积的21、3 1,那么A、B 球受到的浮力之比是:( ) A .2:3 B .3:2 C .3:4 D .4:3 10、把质量同相的铜球、铁球、铝球放入足量的水银中,当它们静止时,浸在水银中的体积:( ) A .铜球最大 B .铁球最大

初二物理压强和浮力综合测试题

图 2 滑雪 细线分割 肥 皂 螺丝连接工 件 拖拉机 螺母、垫A B C D 图 1 图 6 图 7 一、选择题: (36分) 1、如图1展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识 2、如图2,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体1和2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力F 或压强p 的大小关系正确的是 ( ) A 、F 1>F 2 ,p 1>p 2 B 、F 1<F 2 ,p 1<p 2 C 、F 1=F 2 ,p 1<p 2 D 、F 1=F 2 ,p 1=p 2 3、很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是 ( ) A 、骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走 B 、啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到虫子 C 、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下 D 、深水里的海鱼捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多 4、如图3,甲乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则 ( ) A 、甲的密度大,甲的重力小 B 、甲的密度小,甲的重力小 C 、甲的密度小,甲的重力大 D 、甲的密度大,甲的重力大 5、如图4所示,两容器中都盛有水,容器底部受到水的压强 ( ) A 、甲大 B 、乙大 C 、一样大 D 、无法确定 6、如图5所示,是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象,设液体甲的密度为ρ甲、液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是 ( ) A 、ρ甲= ρ乙 B 、ρ甲<ρ乙 C 、ρ甲>ρ乙 D 、无法确定 7、物体在液体中受到的浮力大小 ( ) A.和物体本身的重力大小有关 B.和物体的体积大小有关 C.和物体的密度大小有关 D.和物体排开液体的体积大小有关 8、如图1所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较 ( ) A.在水中受到的浮力较大 B.在液体中受到的浮力较大 C.受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小

压强与浮力知识点讲解归纳

压强与浮力知识点归纳 一、固体的压力和压强 1.压力: ⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。 ⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G。 ⑶固体可以大小方向不变地传递压力_ ⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。 ___ G_ _G_ F+G G - F F-G F 2 .研究影响压力作用效果因素的实验: ⑴课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时 小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。 3.压强: ⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。 ⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。 ⑶公式P=F/S其中各量的单位分别是: P:帕斯卡(Pa); F:牛顿(N)S;米1 2 3 4(m2)。 A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力_______ F(一般F=G=mg )和受力面积S (受力面积要注意两物体的接触部分)。 B、特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强P=p gh。 ⑷压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为: 1.5x lO5Pa。 它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1. 5 x 104N。 ⑸应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢 4.大气压的实验测定:托里拆利实验。 2 实验过程:在长约1m,—端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。 3 原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。 4 结论:大气压Pp=760mmHg=76cmHg=1.01 x 105Pa (其值随着外界大气压的变化而变化) 5 说明: A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。— B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。 C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。___________ 带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝衣针做_________ 4.一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题: 处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。 二、液体的压强 1.液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。 2.测量:压强计用途:测量液体内部的压强。 3?液体压强的规律: ⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。 ⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。 ⑶液体的压强随深度的增加而增大。 4.压强公式: ⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。 ⑵推导过程:(结合课本) 液柱体积V=Sh ;质量m= p V= p Sh。 液片受到的压力:F=G=mg= p Shg。 液片受到的压强:p=F/S= p gh。 ⑶液体压强公式p= p gh说明: A、公式适用的条件为:液体。 B、公式中物理量的单位为:P:Pa; g:N/kg ; h: m。 C、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。 D、液体压强与深度关系图象: 5计算液体对容器底的压力和压强问题: 一般方法:㈠首先确定压强P= p gh :㈡其次确定压力F=PS。 特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F用p=F/S 压力:①作图法;②对直柱形容器F=G。 6连通器:⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。

八年级物理压强与浮力单元测试题及答案

八年级物理压强与浮力单元测试题及答案 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

图 2 滑雪 细线分割 肥 皂 螺丝连接工 件 拖拉机 螺母、垫片 A B C D 图1 初二物理 压强和浮力 测试题 A 组(1—4节) 一、选择题: 1、如图1展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识 ( ) 2、如图2,两 个形状、大小、材料完全相同的实心物体1和2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力F 或压强p 的大小关系正确的是 ( ) A 、F 1>F 2 ,p 1>p 2 B 、F 1<F 2 ,p 1<p 2 C 、F 1=F 2 ,p 1<p 2 D 、F 1=F 2 ,p 1=p 2 3、很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是 ( ) A 、骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走 B 、啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到虫子 C 、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来 D 、深水里的海鱼捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多 4、如图3,甲乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则 ( ) A 、甲的密度大,甲的重力小 B 、甲的密度小,甲的重力小 C 、甲的密度小,甲的重力大 D 、甲的密度大,甲的重力大 5、如图4所示,两容器中都盛有水,容器底部受到水的压强 ( ) A 、甲大 B 、乙大 C 、一样大 D 、无法确定 6、如图5所示,是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象,设液体甲的密度为ρ甲、液体乙的密度为ρ乙, 则ρ甲、ρ乙的关系是 ( ) A 、ρ甲= ρ乙 B 、ρ甲<ρ乙 C 、ρ甲>ρ乙 D 、无法确定 7、如图6所示,在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球 ( ) A 、相互靠近 B 、相互远离 C 、静止不动 D 、向同一方向运动 8、下列现象中,不属于利用大气压强的是 ( ) A 、自来水笔吸墨水 B 、用吸管吸饮料

《 压强、浮力》综合测试题

《 压强、浮力》综合测试题 (满分:100分)(时间:90分钟) 姓名: 分数: 一、填空题(每空1分,共30分) 1、 1标准大气压=________________Pa ,相当于_________cm 高的水银柱产生的压强。在高山上的大气压值__________(选填“等于”、“大于”、“小于”)1标准大气压。马德堡半球实验有力地证明了___________,托里拆利实验精确地测出了____________。 2、 船闸是利用 ___________原理工作的。 3、如图所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A 、B 、C 三点压强P A 、P B 、P C 的大小关系是 4、如图所示,重为40N 的物体被压在竖直墙壁上静止不动,则物体所受的摩擦力为 N ,当F 增大为2F 时,摩擦力为 N 。 5、甲乙两物体,甲的受力面积为乙的3倍,乙所受的压力是甲的2倍,则甲乙所受压强之比为 。 6、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”)。 7、滑板运动已经成为都市青年最流行、最持久的时尚运动。一块滑板是由板面、滑板支架(滑板桥)和四只滑轮等部分组成,总质量约为5kg ,如下左图所示。其中板面是由一块质量约为4kg ,体积为3 3105m -?的复合材料组成。组成板面的复合材料密度为 kg/m 3。若每个滑板轮与水平地面的接触面积为24102m -?,当一个质量为45kg 的学生站在滑板上时,滑板对水平地面的压强为 P a 。(g 取10N/kg ) 甲 乙

第十章_压强与浮力知识点梳理

第十章 压强与浮力知识点梳理 1.压力: ⑴ 定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力。 ⑵ 压力并不都是由重力引起的,压力不等地重力; 通常把物体放在水平面上时且物体竖直方向不受其他力时,压力等于物体的重力:F =G 。 ⑶ 重为G 的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。 G G F+G G –F F-G F 2.研究影响压力作用效果因素的实验: ⑴ A 、B 说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。 ⑵ B 、C 说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。 ⑶ 概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。 本实验研究问题时,采用了控制变量法和 对比法。 3.固体压强: ⑴ 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。 ⑵ 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量 ⑶ 公式 p=F/S ;其中各量的单位分别是:压强p :帕斯卡(Pa ); 压力F :牛顿(N );受力面积S :米2(m 2)。 ☆ 使用该公式计算压强时,关键是找出压力F (一般F=G=mg )和受力面积S (受力面积要注意两物体的接触部分)。 ⑷ 压强单位Pa 的认识: 一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa ; 一本书对桌面的压强约50pa ; 成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa ;它表示:人站立时,其脚下每平方米面积 上,受到脚的压力为:1.5×104N 。 ⑸ 应用: ①当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。 ②也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄 4.液体的压强 ⑴ 液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。 ⑵ 测量工具:压强计;用途:测量液体内部的压强。 ⑶ 液体压强的规律: ① 液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强; ② 在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;

(完整版)初二物理《压强和浮力》测试题及答案

初二物理《压强和浮力》测试题 考试时间::100分钟满分:100分 一、选择题(每题2分,共28分) 1.(2015·无锡) 如图为玻璃厂搬运平板玻璃时使用的真空 吸盘起重机的示意图.起重机上有若干个相同的真空吸盘, 下列关于真空吸盘起重机的说法不正确的是 ( ) A.吸盘起重机在使用时必须排尽吸盘内的空气 B.当玻璃板静止在空中时,其所受重力等于吸盘对它的 压力 C.若要吊起更重的玻璃板,则应增加吸盘个数 D.吸盘起重机不可以搬运表面粗糙的木板 2.(2015·北京) 如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两 个圆柱形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在 液体A中,物块M排开液体的质量为m1,液体A对 甲容器底部的压强为p1;乙容器中盛有液体B,物块N 漂浮在液体B中,物块N排开液体的质量为m2,液体 B对乙容器底部的压强为p2,已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等.下列判断中正确的是( ) A.p1p2C.m1m2 3.如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过程中体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是( ) A.压强变小,浮力变小B.压强变小,浮力变大 C.压强变大,浮力不变D.压强不变,浮力不变 4.现实当中,人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关.下列对涉及压强和浮力的事例论述不正确的是( ) A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用 B.石头扔进河里会沉入水底说明石头在水中不受浮力 C.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压加大使液体(锅内的水) 的沸点升高 D.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水) 的压强随深度增大而增大 5.MH370失联事件后,澳大利亚派出“蓝鳍金枪鱼-21”水下航行器,利用侧扫声呐系统描绘出海底详细地图,寻找飞机残骸.金枪鱼-21的最大潜水深度为4 500米,水下最大航速为7千米/小时,在水下续航时间为25小时.以下说法不正确 ...的是( ) A.“蓝鳍金枪鱼”下潜过程中受海水压强逐渐增大 B.“蓝鳍金枪鱼”每次下水可绘出约一百多公里海底地图

压强和浮力单元测试(有答案)

压强和浮力单元测试(有答案)

压强和浮力单元测试(1) 一、填空题 1.著名的马德堡半球实验证实了_____,意大利科学家_____第一个用实验的方法测出大气压的值.1标准大气压等于_____Pa,他相当于_____ cm水银柱产生的压强.若桌面的面积是2 m2,在标准气压下,大气作用在桌面上的压力是_____ N. 2.坦克安装履带是为了_____;刀刃磨得很薄是为了_____;铁路的钢轨铺在枕木上是为了_____;汽车轮胎上有花纹是为了_____. 3.潜水艇是靠改变它受到的_____来实现潜水和上浮的.浸没在水中的潜水艇当它逐渐下潜时,受到水的压强_____,受到水的浮力_____,它排开的水所受的重力_____.(填“不变”“变大”或“变小”) 4.气球和飞艇是利用空气对它的_____升到空中的,是靠改变气囊的体积调节_____大小来控制升降的. 5.把橡皮泥投入水中会下沉,把它捏成盆的形状就能浮在水面,并能装载一些小“货物”,这是采用了_____的方法增大了可以利用的

_____. 6.轮船满载时,船和货物总重9.8×104N,则船在海洋航行所受浮力是_____ N,轮船的排水量是_____.同一艘轮船从河里驶进海洋,受到的重力大小_____,受到的浮力_____,排开水的体积_____(填“不变”“变大”或“变小”),轮船要_____些.(填“沉下”或“浮起”) 7.质量相等的正方体木块和铁块都放在水平地面上,对地面压强较大的是_____,用手把它们都放于水面下,松开手待它们静止后,受浮力较大的是_____. 8.图钉帽的面积是1 cm2,图钉尖的面积是0.04 cm2,图钉重0.02 N,用20 N的沿水平方向的压力向竖直的墙上按图钉,则手对图钉帽的压强是_____,图钉尖对墙的压力是_____,压强是_____. 9.如果质量是50 kg的物体恰好在水中悬浮,此物体的体积约为_____ m3.此物体在空气中所受浮力是_____.(取g=10 N/kg,ρ空气=1.3 kg/ m3) 10.一位物理实验小组的同学利用 一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮

初中物理压强和浮力测试题及答案

初中物理压强和浮力测试题及答案 一、填空题:(每空1分,共40分) 1.叫做压强。压强的计算公式,单位是。压强的大小同时受、两个因素影响,压力大,不一定大。 2.日常生活中根据需要,有时要增大压强,有时要减小压强,增大压强的方法有:(1)(2)。减小压强的方法有:(1)(2) 3.举增大压强和减小压强的方法各一例:、; 4.菜刀用久了要磨一磨是为了,书包的背带要用而宽是为了铁路的钢轨不是直接铺在路基上而是铺在在枕木上是为了,钢丝钳的钳口有螺纹是为了。 5.液体由于受力的作用和具有性,所以液体对容器的 和都有压强。 6.液体内部压强方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强 ,液体内部压强随的增加而增大,液体内部的大小还与有关,在不同液体的相同深度处大的压强大。液体的压强公式为。测量液体压强的工具叫,它是根据来判断液体内部压强的大小的。 7. 实验首先证明了大气存在压强,1p o标准大气压为或为。大气压强会随增大而,大气压强还与、有关。 8.最早较准确测出大气压强值的是国科学家,他认为1标准大气压强相当于产生的压强,大气压对液体的沸点有影响,具体关系是 ,生活中高压锅就是应用了这一原理。 9.流速和压强的关系:在液体中流速越大的地方,压强。 1.质量相同的实心铜球和实心铁球投入同种液体后,所受浮力大小相等,这种液体一定是( ) A.水;B.水银; C.酒精; D.盐水 2.潜水员由水面下2 m深处潜入水面下20 m深处的过程中,他受到的压强、浮力变化情况是()A.压强增大,浮力增大;B.压强增大,浮力不变 C.压强不变,浮力增大;D.压强减小,浮力不变 3.竖直放置的下端扎有橡皮膜的开口玻璃管内,倒入一定量的水后,橡皮膜向外突出,当将管子逐渐倾斜的过程中,管底的橡皮膜凸起程度将() A.逐渐变小;B.逐渐变大;C.不变; D.无法判断 4.湖底的一个水泡上浮时(不计温度影响)()

浮力与压强知识点

知识要点 (一)压力与压强 1. 把垂直作用在物体表面的力叫做压力,压力的方向总是垂直于被压物体的表面。 2. 压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关,物理学中用压强来表示。 3. 物体单位面积上受到的压力叫压强,压强公式是ρ=S F ,压强的国际单位是帕斯卡,符号是Pa ,1Pa =1N/m 2表示:1m 2的面积上受到的压力是1N 。 (二)液体的压强 1. 液体内部压强的规律是:液体内部向各个方向都有压强;在同一深度,向各个方向的压强都相等;深度增加,液体的压强也增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。 2. 上端开口,下端连通的容器叫做连通器.连通器的特点是:当连通器里水不流动时,各容器中的水面总保持在同一高度.举出常见的连通器的实例:涵洞,茶壶等。 (三)大气压强 1. 大气由于受到重力而产生的压强叫做大气压强,简称大气压. 2. 首次准确测定大气压强值的实验是:托里拆利实验. 一标准大气压等于76cm 高水银柱产生的压强,约为1.013×105Pa.(帕). 3. 大气压是变化的,随高度的增加而减小;大气压还跟气候有关. 4. 液体的沸点随液体表面的气压的增大而增大, 随气压的减小而减小。 (四)流体压强与流速的关系 1. 气体、液体都具有流动性,因此被称作流体。 2. 在流体中,流速越大的位置压强越小。 (五)浮力 1. 浸在液体(或气体)中的物体会受到液体向上的托力,叫做浮力。 2. 浮力的大小:浸在液体里的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力(这就是阿基米德原理)。公式表示:F 浮=ρ液gV 排,式中ρ液表示液体的密度,V 排表示排开液体的体积。 (六)浮力的应用 1. 判断物体的浮沉 浸没.. 在液体中的物体,一般受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的浮力,物体在液体中是上浮还是下沉决定于这二者之间的关系,这就是浮沉条件: 当F 浮>G 时,物体上浮;当F 浮=G 时,物体悬浮;当F 浮<G 时,物体下沉。 2. 轮船的排水量是指轮船所排开的水的质量;潜水艇靠改变自身的重力来实现它的上浮和下潜;气球和飞艇,利用密度小于空气的密度,通过改变气囊里的气体的质量来改变自身的体积,从而改变所受浮力的大小,来实现升降;密度计利用浮力不变,排开液体的体积越大,密度越小来测量密度。 四. 重点难点剖析

《压强和浮力》单元测试题四(参考答案)

《压强和浮力》单元测试题四(参考答案)DIV.MyFav_1324344793208 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph;FONT-SIZE: 10.5pt;FONT-FAMILY: "Times New Roman";TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1324344793208 LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph;FONT-SIZE: 10.5pt;FONT-FAMILY: "Times New Roman";TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1324344793208 DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt;FONT-FAMILY: "Times New Roman";TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1324344793208 P.MsoHeader{BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0cm;BORDER-TOP: medium none;PADDING-LEFT: 0cm;FONT-SIZE: 9pt; PADDING-BOTTOM: 0cm;BORDER-LEFT: medium none;LAYOUT-GRID-MODE: char;PADDING-TOP: 0cm;BORDER-BOTTOM: medium none;FONT-FAMILY: "Times New Roman";TEXT-ALIGN: center}DIV.MyFav_1324344793208 LI.MsoHeader{BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0cm;BORDER-TOP: medium none;PADDING-LEFT: 0cm;FONT-SIZE: 9pt;

八年级物理压强与浮力单元测试题及答案汇编

初二物理 压强和浮力 测试题 A 组( 1— 4 节) 一、选择题: 1、如图 1 展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情 境运用了增大压强的知识 ) 2、如图 2,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体 对桌面产生的压力 F 或压强 p 的大小关系正确的是 ( A 、F 1> F 2 , p 1>p 2 B 、F 1ρ 乙 D 、无法确定 ) A 图1 拖拉机 D 1和 )

《-压强、浮力》综合测试题

《压强、浮力》综合测试题 (满分:100分)(时间:90分钟) 姓名:分数: 一、填空题(每空1分,共30分) 1、1标准大气压,相当于高的水银柱产生的压强。在高山上的大气压值(选填“等于”、“大于”、“小于”)1标准大气压。马德堡半球实验有力地证明了,托里拆利实验精确地测出了。 2、船闸是利用原理工作的。 3、如图所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A、B、 C三点压强、、的大小关系是 4、如图所示,重为40N的物体被压在竖直墙壁上静止 不动,则物体所受的摩擦力为 N,当F增 大为2F时,摩擦力为 N。 5、甲乙两物体,甲的受力面积为乙的3倍,乙所受的压力是甲的2倍,则甲乙所受压强之比为。 6、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”)。 甲乙

7、滑板运动已经成为都市青年最流行、最持久的时尚运动。一块滑板是由板面、滑板支架(滑板桥)和四只滑轮等部分组成,总质量约为5,如下左图所示。其中板面是由一块质量约为4,体积为的复合材料组成。组成板面的复合材料密度为3。若每个滑板轮与水平地面的接触面积为,当一个质量为45的学生站在滑板上时,滑板对水平地面的压强为。(g取10) 8、龙卷风的危害很大,一次龙卷风发生时,屋外气压急剧降到9×104,当时门窗紧闭,室内气压可以认为是一个标准大气压(粗略取作105),若室内屋顶的面积为100m2,则此时屋顶所受到的内外压力差可达,屋顶足以被掀飞。 9、一艘小船船底离水面0.5m,水对船底的压强为;若船底有一面积为22的小洞被一木塞堵住,水对该木塞的压力为。 (10) 10、放在水平地面上的一个立方体的重力为8×103N,底面积为0.4m2,它对地面的压强是,若沿竖直方向切去一半,则剩余部分对地面的压强是是 11、在地铁站的站台上,当火车驶过时,若有人站在安全线以内就会

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