2018屆中考物理 液體壓強(qiáng)的計算復(fù)習(xí)專項練習(xí)
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1、 液體壓強(qiáng)的計算 一、單選題(本大題共7小題,共14.0分) 1.2017年6月9日16時35分,“蛟龍”號載人潛水器(如圖所示)從6488m的雅浦海溝深淵區(qū)回到海面,24分鐘后,回到“向陽紅09”科學(xué)考察船,完成了其自2009年8月出海以來的第150次下潛.“蛟龍”號載人深潛器是我國首臺自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器,設(shè)計最大下潛深度為7000米級,也是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器.“蛟龍”號可在占世界海洋面積99.8%的廣泛海域中使用,對于我國開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義.早在2012年6月24日,“蛟龍”號最大下潛深度達(dá)7020m,則其外殼要承受的海水
2、壓強(qiáng)是(海水的密度取1.03×103kg/m3;g取10N/kg)( ) A.?7.02×106Pa???B.?7.02×107Pa?????C.?7.2306×107Pa?????D.?7.2306×106Pa 2.我國自主研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器,可達(dá)到的最大下潛深度為7km,具有無動力下潛上浮先進(jìn)技術(shù),具有近底自動航行和懸停定位等多項先進(jìn)功能.其中“深海潛水器無動力下潛上浮技術(shù)”主要是在潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵,重量可以根據(jù)不同深度與要求調(diào)整.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓近似取p0=1.0×105Pa,海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3,g?取10N/kg,則下列說法中不正確的是( ?。?/p>
3、 A.?水下7km處水的壓強(qiáng)相當(dāng)于700個大氣壓 B.?若潛水器最快下潛的速度是42m/min,則到達(dá)7km海底需要4h C.?潛水器在水面下處于懸停時,它在豎直方向上受到的重力與浮力是一對平衡力 D.?深海潛水器采用拋棄壓載鐵的辦法實(shí)現(xiàn)上浮,而潛艇使用壓縮空氣把空氣艙中的海水逼出去達(dá)到上浮的目的 3.如圖所示,為一個梯形容器的縱截面,兩側(cè)壁高度分別為a和b,從開口c處向容器內(nèi)注滿密度為ρ的液體,則容器底部所受液體的壓強(qiáng)為( ?。? A.????B.?? C.?ρgb???????D.?ρga 4.設(shè)想你在5km深的蛟龍?zhí)枬撍髦邪岩恢荒_伸到外面的水里,海水對你腳背壓力的大小相當(dāng)于
4、( ?。﹤€人的重力! A.?50??????B.?500??????C.?1000??????D.?50000 5.水平桌面上的燒杯內(nèi)裝有一定量的水,輕輕放入一個小球后,從燒杯中溢出?100克的水,則下列判斷中正確的是( ?。? A.?小球所受浮力可能等于1牛??????B.?小球的質(zhì)量可能小于100克?????????????????????????? C.?小球的體積一定等于100厘米3???? D.?水對燒杯底的壓強(qiáng)一定增大 6.如圖所示,在底面積為S1的圓柱形容器中注入水,把一橫截面積為S2、高為h、密度為ρ柱的圓柱體直立于水中,圓柱體靜止后,露出水面的高度為h1,此時水深為H
5、.則下列說法中正確的是( ) A.?水對容器底部的壓強(qiáng)為P=ρ水gh??B.?水對容器底部的壓力為F壓=ρ水gHs2?????????? C.?水對圓柱體底部的壓強(qiáng)為p=ρ水gh??D.?圓柱體所受的浮力為F浮=ρ水gS2(h-h1) 7.水平桌面上有甲、乙兩個相同的圓柱形容器,分別裝有水和酒精.有兩個重分別為GA、GB的實(shí)心長方體A、B,它們的底面積均為S,高度比為2:3,密度比為2:1.如圖4所示,將A、B兩物體分別用細(xì)線懸掛并浸在甲、乙兩容器的液體中.兩物體靜止時,甲、乙兩容器底部所受液體的壓強(qiáng)相等,且物體A、B的下底面距容器底的距離分別為h1和h2,物體A、B底部受液體的壓強(qiáng)分
6、別為pA和pB,兩物體所受液體的浮力分別為FA和FB,細(xì)線對A、B的拉力分別為TA和TB.取出物體A、B后,甲、乙兩容器底所受液體的壓力分別為F甲和F乙.已知酒精密度是水密度的0.8倍,h1=2h2=0.1m,S=10cm2.則下列正確的是(g取10N/kg)( ?。? A.?pB-pA=600Pa,TA<TB????B.?FB-FA=0.6N,F(xiàn)甲>F乙????????????????????????? C.?F甲-F乙=1.2N,F(xiàn)A<FB????D.?GA:GB=4:3,F(xiàn)甲<F乙 二、多選題(本大題共6小題,共18.0分) 8.如圖甲所示,圓柱形薄壁容器內(nèi)裝有足量的液體,將密
7、度為ρ0、橫截面積為S0的圓柱形物塊A懸掛在非彈性細(xì)線的下端靜止時,細(xì)繩對物體A的拉力為T;當(dāng)物體A浸入液體深度為h0時(如圖乙),容器內(nèi)的液面升高了△h,細(xì)線上拉力為T1,以下說法正確的是( ?。? A.?圓柱形物塊的體積為 B.?液體的密度為 C.?若剪斷細(xì)線,待容器中液面恢復(fù)穩(wěn)定后(液體未溢出),液體對容器底的壓強(qiáng)與甲圖相比可能增大 D.?若剪斷細(xì)線,待容器中液面恢復(fù)穩(wěn)定后(液體未溢出),液體對容器底的壓強(qiáng)與甲圖相比可能增大 9.在底面積為S0的薄壁平底容器中,注入密度為ρ0的某種液體后,液體的深度為h0,現(xiàn)將一個底面積為S1質(zhì)量為m的金屬圓柱體立于容器中(已知該金屬圓柱體的密度
8、大于所注入液體的密度),圓柱體有一部分露出液面,液體也未溢出,如圖所示,則此時( ?。? A.?液體對容器底部的壓強(qiáng)為ρ0gh0 B.?液體對容器底部的壓強(qiáng)為 C.?圓柱體對容器底部的壓力為mg- D.?圓柱體對容器底部的壓力為mg-ρ0gS1h0 10.在A、B、C三個相同的燒杯內(nèi)裝有深度相同的液體,三種液體的密度關(guān)系是ρ1=ρ2>ρ3.將甲、乙、丙三個重力分別為G甲、G乙、G丙的實(shí)心小球分別在A、B、C的液體中,其中甲球在A中沉入液體底部,乙球在B中恰好懸浮,丙球在C中漂浮在液面上.三個球的密度分別為ρ甲、ρ乙、ρ丙,體積關(guān)系是V甲>V乙=V丙,三個球所受浮力分別為F1、F2、F3
9、.三個燒杯里的液體對杯底的壓強(qiáng)分別為p1、p2、p3.則以下判斷的關(guān)系中正確的是( ?。? A.?ρ甲>ρ乙=ρ丙??B.?G甲>G乙>G丙?????C.?F1>F2>F3?????D.?p1=p2>p3 11.如圖所示,有一個截面為梯形的物體浸沒在某種液體中(物體與容器不緊密接觸),液體的密度為ρ,深度為H,物體高度為h,體積為P,物體較小的上表面積為S1、較大的下底面積為S2,容器的底面積為S3,則下列說法正確的是( ) A.?該物體上表面受到液體向下的壓力為ρg(H-h)S1? B.?該物體下底面受到液體向上的壓力為ρgHS3?? C.?該物體受到的浮力為ρgV? D.?物體
10、受到的浮力為ρgHS2-ρg(H-h)S1 12.水平桌面上的圓臺形容器中盛有適量的水.將一個重力是0.5N的小球放入容器中,水未溢出,小球處于漂浮狀態(tài),如圖所示,則放入小球后( ?。? A.?水對容器底部的壓強(qiáng)變大?? B.?桌面增大的壓力等于0.5N???????????? C.?水對容器底部的壓力變化小于0.5N??D.?水對容器底部的壓力變化大于0.5N 13.如圖甲所示,重為G、底面積為S的圓柱形容器(不計容器壁的厚度)放置在水平桌面上,容器內(nèi)裝有密度為ρ、重為G1的液體;將體積為V、重為G2的長方體物塊A用細(xì)線系好,使A浸沒在液體中,如圖乙所示,此時細(xì)線對物塊A的拉力為F
11、,下列說法正確的是( ?。? A.?甲圖中,容器底部所受液體的壓強(qiáng)為 B.?乙圖中,液體對物塊A作用的合力大小為F-ρgV C.?乙圖中,物塊A所受的重力與拉力的合力大小是ρgV D.?乙圖中,容器對桌面的壓力為G+G1+G2-F 三、填空題(本大題共16小題,共32.0分) 14.我國自行研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器,其下潛深度已突破6km,“蛟龍?zhí)枴钡捏w積為50m3.某次下潛到7062m的深度,則此時“蛟龍?zhí)枴笔艿降暮K畨簭?qiáng)是______Pa,受到的浮力是______N.(海水的密度取1.0×103kg/m3) 15.中國“向陽紅06”海監(jiān)船赴南海黃巖島維權(quán).船底某處距海面深度為
12、5m,該處受到的海水壓強(qiáng)為______Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg). 16.我國首臺自主設(shè)計和研制的作業(yè)型深海載人潛水器蛟龍?zhí)枺隈R里亞納海溝創(chuàng)在了目前世界同類潛水器的最大下潛深度記錄7062m,這是中國深潛事業(yè)的一個里程碑,蛟龍?zhí)栐?000m深處所受的海水壓強(qiáng)約為______Pa.蛟龍?zhí)柺峭ㄟ^改變______實(shí)現(xiàn)下潛和上浮的.(已知ρ海水=1.01×103kg/m3,g=10N/kg) 17.如圖所示,運(yùn)動員在水中游泳時手心?A?點(diǎn)處距水面?0.5?米,則?A?點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為______帕,B、C?兩點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)大小關(guān)系為pB______pC. 18
13、.一重為10牛的正方體木塊漂浮在蓄水池的水面.若該池水位由5米降低到4.5米時,池底所受水的壓強(qiáng)______,木塊下表面所受水的壓力______,木塊所受的浮力______.(均選填“變大”、“不變”或“變小”) 19.2014年5月22日,天津大學(xué)自主研發(fā)的水下滑翔機(jī)“海燕”在南海北部水深大于1500m海域通過測試,一舉打破國外的技術(shù)封鎖.當(dāng)“海燕”在海面下1500m處滑翔時,收到海水的壓強(qiáng)為______Pa,機(jī)翼上表面200cm2的面積上所承受海水的壓力為______N.(海水的密度約為1×103kg/m3,g=10N/kg) 20.(1)為了鑒別兩個燒杯中哪杯裝的是清水哪杯是鹽水.小
14、明將壓強(qiáng)計的金屬盒先后浸入到兩杯液體中,如圖甲和乙所示.他發(fā)現(xiàn)圖乙中U形管兩邊的液柱高度差較大,于是認(rèn)為圖乙杯子中盛的是鹽水.你認(rèn)為,小明的結(jié)論是______(填“可靠的”或“不可靠的”);簡要說明理由:______. (2)若此時盛清水的杯子中,水面到杯底的高度是0.1m,水對杯底的壓強(qiáng)是______Pa.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3) (3)托里拆利測量大氣壓強(qiáng)值實(shí)驗(yàn)如圖丙所示,當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)等于______mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng). 21.舉世矚目的三峽工程日前已關(guān)閘蓄水,大壩設(shè)計高度為185m.預(yù)計全部投入使用后發(fā)電機(jī)的總功率將達(dá)1.82×107kW.據(jù)新浪
15、網(wǎng)消息,小型輪船通過大壩要乘電梯,大型輪船通過大壩要通過船閘.船閘工作時利用的原理是______;如果蓄水高度為170m,則大壩底部受到水的壓強(qiáng)為______Pa(取g=10N/kg). 22.有一個彈簧測力計掛著一個實(shí)心圓柱體,當(dāng)圓柱體逐漸浸入裝有水的柱形燒杯過程中(如圖所示),觀察記錄彈簧測力計的示數(shù)變化如下表所示.(g=10N/kg) 圓柱體浸入深度h(cm) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 6 測力計示數(shù)F(N) 3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 試根據(jù)
16、表中所給條件求: (1)當(dāng)圓柱體浸入深度為0.3cm時其底面所受的壓強(qiáng)為______Pa; (2)圓柱體的密度是______g/cm3. 23.如圖所示,在一個重1N,底面積為6×10-3m2的容器里盛有20N的水,水深30cm,則水對容器底的壓力為______;容器對桌面的壓強(qiáng)為______.(g取10N/kg) 24.在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,若適當(dāng)傾斜玻璃管,則管中水銀柱的長度______,管中水銀柱的豎直高度______.(選填“變長、不變、變短”) 25.2014年1月12日10:54時,南中國海海域我國首艘300米飽和潛水工作母船“深潛號”依托先進(jìn)的動力定位功能穩(wěn)定在指定船位上后
17、,6名飽和潛水員隨即搭乘潛水鐘與飽和艙分離入水.最終由李洪健把鮮艷的五星紅旗插在了313.5米的海底.代表中國飽和潛水作業(yè)技術(shù)已躋身于國際先進(jìn)行列.母船“深潛號”滿載排水量是15864噸,最大裝載質(zhì)量6785噸.那么“深潛號”滿載時所受浮力為______N,自重______N.插在海底的五星紅旗所受海水壓強(qiáng)為______Pa(海水密度為1.0×103kg/m3?g=10N/kg),潛水員李洪健要承受相當(dāng)于地面上約______倍的壓力. 26.小華同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究某種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)p與深度h的關(guān)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了如圖所示的圖象.由圖象可知,該液體20cm深處的壓強(qiáng)為______Pa;并且由
18、圖象可以得出該液體50cm深處的壓強(qiáng)為______Pa. 27.如圖所示,裝有某種液體的圓柱形平底容器置于水平桌面上,其底面積為250cm2.一底面積為100cm2的圓柱形物塊沉在容器底部,現(xiàn)在用彈簧測力計豎直向上勻速提升該物塊,彈簧測力計示數(shù)F隨物塊上升高度h的變化關(guān)系如圖乙所示,則當(dāng)物塊完全離開液體后,容器中的液體對該容器底部的壓強(qiáng)為______Pa.(g=10N/kg) 28.泳池深水區(qū)水深2.5m,池底受到水的壓強(qiáng)為______Pa.(g取10N/kg) 29.我國自主研制的深海潛艇“蛟龍?zhí)枴毕聺撋疃瓤蛇_(dá)到7km,因此對潛艇船體的抗壓能力有較高要求.當(dāng)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰剿嫦?km
19、處,海水對潛艇船體產(chǎn)生的壓強(qiáng)約達(dá)到______Pa.(已知:海水的密度約為1.03g/cm3,g取10N/kg) 四、計算題(本大題共29小題,共232.0分) 30.某游泳池淺水區(qū)的水深為1米,求水對該處池底的壓強(qiáng)p水. 31.如圖所示,底面積分別為0.02米2和0.01米2的柱形容器甲和乙置于水平桌面上,容器受到的重力均為10.8牛,容器甲中水的深度為0.2米,容器乙中酒精的深度為0.3米.(ρ酒精=0.8×103千克/米3) 求:①酒精對容器乙底部的壓強(qiáng)p酒. ②容器甲對水平桌面的壓強(qiáng)p甲. ③為了使容器甲和乙中的液體對各自容器底部的壓強(qiáng)相等,小明設(shè)計的方案是
20、:只向容器甲中倒入體積為△V1的水;小華設(shè)計的方案是:只從容器乙中抽出體積為△V2的酒精. 請計算△V1或△V2其中任意一個的大?。? 32.如圖甲所示為汽車的自動測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖,其中電源兩端的電壓為24V不變,R0為定值電阻,A為油量指示表(一只量程為0~0.6A的電流表;R為壓敏電阻,它的上表面受力面積為l0cm2,其阻值與所受壓力的對應(yīng)關(guān)系如圖乙所示.油箱的橫截面積為20dm2,油箱加?滿汽油時深度為0.4m,此時油量指示表的示數(shù)在最大值處.(已知:ρ汽油=0.7×103kg/m3,g取10N/kg,q汽油=3.0×1010J/m3). 請解答下列問題: (1)
21、當(dāng)油箱裝滿汽油時,壓敏電阻R阻值是多大?定值電阻R0阻值是多大? (2)當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時,油量指示表的指針?biāo)鶎?yīng)的電流值是多少? (3)當(dāng)該車以90km/h的速度勻速行駛1h消耗10L汽油,汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化成汽車的有用功,則行駛過程中汽車受到的阻力多大? 33.如圖所示,放在水平地面上甲、乙兩薄壁輕質(zhì)柱形容器,高均0.4米.甲和乙底面積分別為0.04米2和0.03米2.甲和乙容器內(nèi)液體深度分別為0.2米和0.3米,甲液體的質(zhì)量為10千克,乙容器內(nèi)盛的是水.求: ①甲容器的液體密度; ②水對乙容器底部的壓強(qiáng); ③把一個底面積為0.02米2,高0.3米圓
22、柱體丙(已知ρ水>ρ丙)先后放入甲容器的液體中和乙容器的水中,若能使甲對地面壓強(qiáng)的增加量與水對乙容器底部的壓強(qiáng)增加量相等,則丙物體的質(zhì)量為多少千克? 34.柱形輕質(zhì)薄壁容器的底面積為1×10-2米2,如圖所示,內(nèi)盛0.2米深度的水后置于水平地面上. ①求容器底部受到水的壓強(qiáng)p水. ②現(xiàn)將一塊質(zhì)量為1.5千克、體積為1×10-3米3的物體完全浸沒在容器的水中后,測得容器底部受到水的壓強(qiáng)為2450帕.求此時容器對水平桌面的壓強(qiáng)p容. 35.如圖所示為一個電熱水壺,放置在水平桌面上.壺身和底座的總質(zhì)量是0.5kg,底座與水平桌面的接觸面積為1.5×10-2m2,在水壺
23、內(nèi)裝入重10N的水后,水的深度為0.12m.g取10N/kg,求: (1)水對壺底的壓強(qiáng). (2)水壺對水平桌面的壓強(qiáng). 36.如圖所示,底面積為10-2米2、高為0.4米長方體甲(ρ甲=2×103千克/米3)和底面積為2×10-2米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上.乙容器足夠高,內(nèi)盛有0.1米深的水. (1)求甲的質(zhì)量m甲. (2)求水對乙容器底部的壓強(qiáng)p水. (3)現(xiàn)沿水平方向?qū)㈤L方體甲截取一定的厚度,并將截取部分豎直放入乙容器中,使得水對容器底部的壓強(qiáng)最大,且長方體甲對地面的壓強(qiáng)減少量最小,請求出甲對地面的壓強(qiáng)減少量. 37.如圖所示,高為1米、
24、底面積為0.5米2的輕質(zhì)薄壁圓柱形容器置于水平地面上,且容器內(nèi)盛滿水. (1)求水對容器底部的壓強(qiáng)p. (2)若將一個體積為0.05米3的實(shí)心小球慢慢地放入該容器中,當(dāng)小球靜止不動時,發(fā)現(xiàn)容器對水平地面的壓強(qiáng)沒有發(fā)生變化.求小球質(zhì)量的最大值m球最大. 38.如圖所示,輕質(zhì)薄壁圓柱形容器置于水平地面,容器中盛有質(zhì)量為4千克的水. ①求水的體積V水. ②求0.1米深處水的壓強(qiáng)p水. ③現(xiàn)有質(zhì)量為4千克的物體,其底面積是容器的一半.若通過兩種方法增大地面受到的壓強(qiáng),并測出壓強(qiáng)的變化量,如下表所示. ?方法 ?地面受到壓強(qiáng)的變化量(帕) ?將物體放入容器中 ?980 ?
25、將物體墊在容器下方 ?2940 請根據(jù)表中的信息,通過計算判斷將物體放入容器是否有水溢出,若有水溢出請求出溢出水的重力G溢水,若無水溢出請說明理由. 39.2014年4月14日,為尋找失聯(lián)的MH370航班,啟用了“藍(lán)鱗金槍魚-21”(簡稱“金槍魚”)自主水下航行器進(jìn)行深海搜尋,其外形與潛艇相似(如圖甲所示),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為:體積1m3、重量7500N,最大潛水深度4500m,最大航速7.4km/h(為簡化計算,不考慮海水密度變化,海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg). (1)假設(shè)“金槍魚“上有面積為2×10-3m2的探測窗口,當(dāng)它下潛至4000m深度處時,該探測窗口
26、承受海水的壓力是多少? (2)“金槍魚”搜尋任務(wù)完成后,變?yōu)樽灾貢r,能靜止漂浮在海面上,求此時“金槍魚”露出海面體積為多大? (3)若上述漂浮在海面的“金槍魚”,由起重裝置將其勻速豎直吊離海面.從某時刻計時起,起重裝置拉力的功率隨時間變化的圖象如圖乙所示,圖中P3=3P1.請分析出t3時刻起重裝置對“金槍魚”拉力,并求出t1時刻起重裝置對“金槍魚”的拉力(不考慮水的阻力). 40.如圖甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面積為2S,不吸水的正方體木塊B重為G,底面積為S,靜止在容器底部,質(zhì)量體積忽略的細(xì)線一端固定在容器底部,另一端固定在木塊底面中央,且細(xì)線的長度L0(且短于木
27、塊B邊長),已知水的密度為ρ0. (1)圖甲中,木塊B對容器底部的壓強(qiáng)多大? (2)向容器A中緩慢加水,當(dāng)細(xì)線受到拉力為F時,停止加水,如圖乙所示,此時木塊B受到的浮力是多大? (3)將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷,當(dāng)木塊靜止時,容器底部受到水的壓力是多大? 41.如圖所示,底面積為200cm2的容器底部有一固定輕質(zhì)彈簧,彈簧上方連有一邊長為10cm的正方體木塊A,當(dāng)容器中水深為20cm時,木塊A有的體積浸沒在水中,此時彈簧恰好處于自然狀態(tài),沒有發(fā)生形變.(不計彈簧受到的浮力,g取10N/kg)求: (1)木塊A的密度; (2)向容器內(nèi)緩慢加水,直至木塊A剛好完全浸沒水中,
28、立即停止加水,彈簧伸長了3cm,求此時彈簧對木塊A的作用力F是多大?容器底部受到水的壓強(qiáng)變化是多少? 42.2010年4月20日,墨西哥灣的一座深海油井爆炸起火,原油在深海井口處泄漏,變成了生態(tài)污染,為堵住漏油井口,石油公司派出了多個水下機(jī)器人潛入到海底作業(yè),機(jī)器人下潛到1500m深的漏油井口處時,受到海水的壓強(qiáng)為______Pa,如果漏油井口的面積為0.2m2,則海水在這塊面積上產(chǎn)生的壓力為______N.(取ρ海水=1×103/m3,g取10N/kg) 43.如圖(a)所示,一個質(zhì)量為m器、底面積為S器的薄壁圓柱形容器放在水平地面上,且容器內(nèi)盛有體積為V的水. (1)求水面下
29、0.1米深處水的壓強(qiáng)p水. (2)若將另一個底面積為S柱、高度為h柱的實(shí)心金屬圓柱體A,緩慢豎直地豎直地浸入水中,當(dāng)容器對水平地面的壓強(qiáng)增大一倍時,如圖(b)所示,圓柱體A底部所處深度h. 44.某型號油量表工作原理圖如圖甲所示,電源電壓恒定為U,R0為定值電阻,為油量指示表(實(shí)際上是量程為0-IgA的電流表),R為壓敏電阻,其阻值R與所受壓力F變化的圖象如圖乙所示(其中R1為裝滿汽油時壓敏電阻的阻值).其上表面面積為S1cm2,油箱底面積為S0cm2,裝滿油時深度為hcm.壓敏電阻嵌入油箱的高度很小,忽略不計. (1)油箱裝滿汽油時壓敏電阻上表面受到的壓強(qiáng)和壓力分別為多大?(ρ汽油=0
30、.7×103kg/m3,g=10N/kg) (2)油箱裝滿汽油時,油量表示數(shù)為最大值(即電流表滿偏),求R0的阻值. (3)當(dāng)油箱中的汽油用完時,電路中的電流為多少? (4)若壓敏電阻的阻值隨壓力的變化關(guān)系式為R=(Ω)(F0為常量,單位為N;k為比例系數(shù),單位為Ω?N),則當(dāng)油箱內(nèi)汽油剩余高度為h′cm時,請推導(dǎo)出電路中的電流I與h′的關(guān)系式. 45.如圖(a)所示,一個質(zhì)量為m、底面積為S的薄壁圓柱形容器(足夠高)放在水平地面上,且容器內(nèi)盛有體積為V的水,水的密度為ρ. (1)求容器底受到的水的壓強(qiáng). (2)若將一個底面積為S0、高度為h0的實(shí)心金屬圓柱體A,緩慢豎直地
31、浸入水中,如圖(b)所示,畫出A的受力圖.若圓柱體A緩慢浸入后使得容器對水平地面的壓強(qiáng)增大一倍(A未浸沒),求此時圓柱體A底部所處深度h. 46.有一種氣壓保溫瓶其結(jié)構(gòu)如圖所示.用手壓下按壓器,氣室上方小孔被堵住,在瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)作用下,水經(jīng)出水管流出.按壓器面積為S0cm2,瓶內(nèi)水面距離瓶底的高度為hcm.瓶內(nèi)水面低于出水管口h0cm.已知彈簧的平均彈力為F0N,外界大氣壓為ρ0Pa,水的密度為ρkg/m3,按壓器所受重力忽略不計.要將水壓出管口.求: (1)瓶內(nèi)水面上方的壓強(qiáng)至少要多大? (2)瓶內(nèi)外氣體對按壓器的壓力差△F至少為多大? (3)在按壓器上至少要加多大的壓力?
32、 47.如圖所示容器,底面積為100cm2,當(dāng)此容器盛滿水時,容積?4dm3,水深12cm,(不計容器的厚度)求: (1)水對容器底的壓強(qiáng); (2)水對容器底的壓力; (3)水受到的重力. 48.海洋打撈技術(shù)中常用浮筒打撈海底沉船.充滿海水的浮筒靠自重下沉,向沉入水中的浮筒內(nèi)充氣,將浮筒內(nèi)海水排出,浮筒即產(chǎn)生上舉力.浮筒為鋼制的空心圓柱體,其圓柱面的外半徑=5m,圓柱體高度L=12m,空心圓柱體的體積等于底面積乘以高,其質(zhì)量為2×105kg.某海域有一失事沉船,打撈人員需先用聲吶(一種發(fā)聲波的儀器)探測沉船的深度,在沉船正上方的海面上方向沉船發(fā)射聲波,測得聲波從發(fā)出至接收到
33、反射波的時間是0.1S,海水中的聲速為1500m/s,海面大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa,海水的密度是ρ=1.03×103kg/m3,g取10N/kg,求: (1)給浮筒充氣的氣體壓強(qiáng)至少應(yīng)是多大? (2)經(jīng)過海下勘測,通過計算機(jī)模擬運(yùn)算可知,大約需4×107N的力才能將沉船打撈起來,若用浮筒打撈,至少需要多少這樣的浮筒? 49.課外實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為對津河水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,他們找來了一根長1.2m粗細(xì)均勻的木條,在其底端嵌入適量重物(重物體積忽略不計),使其能直立漂浮在水中,做好相應(yīng)的標(biāo)記后就做成一個簡易的密度計,該簡易密度計的總質(zhì)量為0.5kg.取g=10N/kg. (1)先將
34、該木條放入足夠深的清水中,測得木條露出水面0.2m,在水面處畫上白線,請計算此時木條底端受到的水的壓強(qiáng)及木條受到的浮力. (2)請通過計算說明應(yīng)在木條的什么位置上標(biāo)出表示污水密度達(dá)到1.05×103kg/m3紅線,以監(jiān)測水密度是否超標(biāo). 50.如圖所示容器的底面積為1×10-2m2.把它放在水平桌面上,裝入24N的水后,水深為0.2m.求:水對容器底的壓力.(g取10N/kg) 51.如圖(甲)所示,放在水平面上的圓柱形容器中裝有質(zhì)量為1.8kg的水,容器的底面積為120cm2.將一個質(zhì)量為150g正方體木塊放入容器中,木塊漂浮在水面,如圖(乙)所示.已知木塊的密度為
35、0.75×103kg/m3,g取10N/kg.求: (1)放入木塊之前,水對容器底部的壓強(qiáng); (2)若對木塊施加豎直向下的壓力,使木塊完全浸沒在水中,則加在木塊上的壓力應(yīng)為多大? 52.如圖所示,水平桌面上放有重力大小為1N的薄玻璃杯,底面積為20cm2,向玻璃杯中倒入重力大小為3N的水,水的深度是10cm,g取10N/kg.求: (1)水對杯底的壓力; (2)玻璃杯對水平桌面的壓強(qiáng). 53.2007年12月22日,在海底23m深處沉睡800多年的“南海一號”古沉船,被“華天龍?zhí)枴贝驌拼w打撈成功.整體打撈是為了保存好文物,將“南海一號”船體和船上滿載的貨物連
36、帶周圍的淤泥一起,按照原狀固定在特殊的鋼制“沉箱”內(nèi),沉箱分為上下兩部分,上沉箱質(zhì)量為5000T,底面積為S,高為a=7m,上沉箱整體搬到專門為它建造的廣東海上絲綢之路博物館“水晶宮”內(nèi).下沉箱底面積為S,高為5m,打撈過程中將留在海底.“華天龍”打撈船的吊臂臂架長達(dá)109m.起吊時,電動機(jī)帶動絞盤拉動直徑為76mm的鋼絲繩,鋼絲繩總長度2200m,分成64根鋼絲繩通過吊臂頂端的定滑輪拉動動滑輪和吊鉤,吊鉤下用直徑為110mm的32根鋼纜拴住沉箱的16個吊點(diǎn),平穩(wěn)地緩緩豎直上升,上升過程底面始終保持水平,此時鋼絲繩的拉力為F1,如圖1所示.當(dāng)沉箱被吊起離開水面,露出高h(yuǎn)?時,吊臂對動滑輪組的豎
37、直向上拉力是F拉.它們的數(shù)量關(guān)系如圖2所示.鋼絲繩、鋼纜所受重力,鋼纜在水中的浮力不計,海水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求: (1)當(dāng)沉箱在水底時,海水對上沉箱頂部的壓強(qiáng). (2)當(dāng)沉箱在水中勻速豎直上升過程中鋼絲繩的拉力F1和機(jī)械效率(保留1位小數(shù)). 54.美化環(huán)境造福人民,朝陽區(qū)在治理北小河時修建一座橋,使用吊車向河底投放圓柱形混凝土構(gòu)件如圖甲所示,在整個投放過程中,混凝土構(gòu)件以0.05m/s的速度勻速豎直下降,圖乙是鋼絲繩的拉力F隨時間t變化的圖象,當(dāng)t=0s時吊車開始投放混凝土構(gòu)件到100s時結(jié)束,此時構(gòu)件豎立在河中.(已知混凝土的密度為2.8×103k
38、g/m3,鋼鐵的密度為7.9×103kg/m3,g取10N/kg,水的阻力可以忽略不計)求: (1)混凝土構(gòu)件完全浸沒在水中時所受的浮力; (2)混凝土構(gòu)件的體積; (3)投放結(jié)束時混凝土構(gòu)件頂部受到水的壓強(qiáng); (4)通過計算說明這種混凝土構(gòu)件有沒有鋼筋制作的骨架. 55.閱讀短文,回答問題: 海水躍層也稱“躍變層”.它是指海水中某水文要素在豎直方向上出現(xiàn)突變或不連續(xù)劇變的水層,表明上下層海水性質(zhì)不同,躍層的厚薄和距海面的深淺,隨海區(qū)的地理和氣象條件變化. 如果海水躍層是上層密度大、下層密度小的狀態(tài),形成負(fù)密度梯度躍變層,被稱為“海中斷崖”.潛艇在水下航行中,如突遭海中斷
39、崖,急劇掉向海底,稱為“掉深”,大多數(shù)常規(guī)潛艇的有效潛深為300m,潛艇不受控制地掉到安全潛深以下時,會被巨大的海水壓力破壞,造成失事. 372潛艇一次遠(yuǎn)航戰(zhàn)備巡邏,當(dāng)時海區(qū)情況比較復(fù)雜,以前也碰見“掉深”的情況,但這次潛艇掉的又快又深,潛艇的主機(jī)艙管路發(fā)生破損,艇長王紅理瞬間條件反射式發(fā)出命令:“損管警報!向所有水柜供氣!”.不到10秒鐘,應(yīng)急供氣閥門打開,所有水柜開始供氣;1分鐘內(nèi),上百個閥門關(guān)閉,數(shù)十種電氣設(shè)備關(guān)閉;2分鐘后,全艇各艙室封艙完畢.但“掉深”依然繼續(xù).3分鐘后,掉深終于停止,深度計開始緩慢回升.372潛艇闖過鬼門關(guān),靠的是及時準(zhǔn)確的命令,也靠著全艇幾十名官兵超水平的配合.
40、 2014年9月2日下午,中央軍委給王紅理、海軍給372潛艇記一等功,慶功大會在南海艦隊某潛艇支隊禮堂舉行.中央軍委和海軍的通令,分別給王紅理和372潛艇頒發(fā)了獎?wù)伦C書、獎狀. (1)海水中某水文要素在豎直方向上出現(xiàn)突變或不連續(xù)劇變的水層,我們稱之為______. (2)300m深處潛艇受到海水的壓強(qiáng)約為______Pa.(海水密度近似水的密度,g取10N/kg) (3)海中斷崖的海水密度變化會造成潛艇受到的浮力______(選填:“增大”或“減小”),進(jìn)而急劇掉向海底. (4)“向所有的水柜供氣”的目的是______. 56.如圖所示裝置,輕質(zhì)杠桿AB在水平位置保持平
41、衡,O為杠桿的支點(diǎn),OA:OB=2:3.甲、乙兩容器中均裝有水,物體M浸沒在乙容器的水中.已知:甲容器中活塞C(含桿AC)的質(zhì)量m0=0.5kg,活塞C的橫截面積S=400cm2,水深h1=45cm,h2=40cm,物體M的體積VM=1×103cm3.不計摩擦和繩重,g取10N/kg.求: (1)物體M所受浮力F??; (2)活塞受到水的壓強(qiáng)p; (3)物體M的密度ρM. 57.閱讀以下材料,回答相關(guān)問題. 碳納米管是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的材料.碳納米管具有良好的力學(xué)性能.它的硬度與金剛石相當(dāng),卻擁有良好的柔韌性,可以拉伸.碳納米管的強(qiáng)度比同體積鋼的強(qiáng)度高100倍,質(zhì)量卻只有后
42、者的.碳納米管因而被稱為“超級纖維”. 研究人員曾將碳納米管置于巨大的水壓下(相當(dāng)于水下1×104m深處的壓強(qiáng)),由于巨大的壓力,碳納米管被壓扁.撤去壓力后,碳納米管像彈簧一樣立即恢復(fù)了原狀,表現(xiàn)出良好的韌性.這啟示人們可以利用碳納米管制造輕薄的彈簧,用在汽車、火車上作為減震裝置,能夠大大減輕重量. 由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同,所以具有很好的電學(xué)性能.碳納米管表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性,導(dǎo)電能力通常可達(dá)銅的1萬倍. 碳納米管具有良好的傳熱性能,由于具有非常大的長徑比,因而其沿著長度方向的熱交換性能很高,相對其垂直方向的熱交換性能較低,通過合適的取向,碳納米管可以合成各向異性的熱傳導(dǎo)材
43、料. (1)碳納米管的密度約為鋼密度的______; (2)水下1×104m處的壓強(qiáng)約為1×______Pa; (3)跟銅相比,碳納米管的導(dǎo)電能力更______; (4)通過合適的取向,碳納米管可以合成各向異性的______材料. 58.我國是世界上第一個成功完成海底沉船整體打撈的國家,如圖1是“南海1號”沉船打撈出水的情況.所謂整體打撈,就是將沉船與其周圍泥沙按原狀固定在特殊的鋼制沉箱內(nèi)一次性吊浮起運(yùn),沉箱是一種用金屬制成,形狀像箱子,下面沒有底,可以罩住整個沉船的設(shè)備.沉箱四周安放了氣囊,起吊過程氣體膨脹,產(chǎn)生巨大的浮力,起到助浮的作用.如圖2所示是與上述原理相似的簡化裝
44、置:一個質(zhì)量為11.7t的鋼制沉箱倒扣在深度H=20m的水底,箱內(nèi)腔體的橫截面積S=10m2、高為L=4m,可忽略重力和體積的充氣裝置使箱內(nèi)封入高h(yuǎn)為0.5m的空氣.現(xiàn)用吊繩將沉箱打撈至水面,吊繩與滑輪組及電動機(jī)相連可控制沉箱勻速上升,ρ鋼=7.8×103kg/m3,ρ海水取1×103kg/m3,g=10N/kg,水的阻力、摩擦和繩重不計.問: (1)沉箱倒扣在海底時,沉箱的上表面所受海水的壓強(qiáng)是多大?(此問不計沉箱上表面的厚度) (2)若使沉箱能夠從海底被吊起,吊繩的拉力至少多大? (3)沉箱上升至到達(dá)水面之前的過程中,因壓強(qiáng)減小箱內(nèi)空氣體積增大,已知h為0.5m時,滑輪組的機(jī)械效率η
45、1=98%,那么當(dāng)h為1m時,滑輪組的機(jī)械效率η2是多少?(結(jié)果保留整數(shù)) (4)假設(shè)腔內(nèi)空氣的高度h一直未達(dá)到腔體的高度L,通過計算說明從起吊到沉箱上表面到達(dá)海面的過程中,電動機(jī)是否必須一直做功? 五、綜合題(本大題共2小題,共20.0分) 59.如圖所示,水平地面上放置著兩個高度相同、底面積不同的薄壁圓柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分別盛滿質(zhì)量相等的水和酒精,現(xiàn)將密度為ρ的物體A分別放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待靜止后,水和酒精對容器底部的壓強(qiáng)分別為p水和p酒精,甲和乙容器對桌面的壓力分別為F甲和F乙,請你分析比較出p水和p酒精,F(xiàn)甲和F乙的大小,寫出過程,推導(dǎo)過程需
46、要的物理量請?zhí)崆霸O(shè)定. 60.小明參觀科技館時,看到下面的資料: “蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器(如圖所示)是我國首臺自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器,也是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器.“蛟龍?zhí)枴笨稍谡际澜绾Q竺娣e99.8%的廣闊海域中使用,對于我國開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義.“蛟龍?zhí)枴?,最大工作設(shè)計深度為7000米.“蛟龍?zhí)枴鄙詈Mㄓ嵖俊奥暋辈豢俊半姶拧?,陸地通信主要靠電磁波,速度可以達(dá)到光速.但這一利器到了水中卻沒了用武之地,電磁波在海水中只能深入幾米.“蛟龍?zhí)枴睗撊肷詈?shù)千米,如何與海面母船保持聯(lián)系呢?科學(xué)家們研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通訊技術(shù),采用聲納通訊
47、.根據(jù)以上資料和學(xué)過的知識,回答下列問題: (1)潛水器在下潛過程中受到海水的壓力逐漸______; (2)下潛到海面下7000m深處時受到海水的壓強(qiáng)是______Pa;(海水密度按1.0×103kg/m3計算) (3)潛入深水的“蛟龍?zhí)枴惫ぷ魇覂?nèi)的科學(xué)家是靠______與海面上的母船進(jìn)行信號聯(lián)系的. (4)聲在水中傳播速度是1500m/s,如果母船上的人向7000m深度的蛟龍?zhí)柊l(fā)出信號,大約經(jīng)______s收到返回的信號. 中考物理專項練習(xí)之液體壓強(qiáng)的計算(含答案解析、全國通用) 【答案】 1.??C???????2.??B???????3.??C?????
48、??4.??C???????5.??A??????? 6.??D???????7.??B???????8.??BCD???????9.??BC???????10.??BC??????? 11.??AC???????12.??ABC???????13.??ACD??????? 14.??7.062×107;5×105??????? 15.??5.15×104??????? 16.??7.07×107;改變自身重力??????? 17.??4900;<??????? 18.??變??;不變;不變??????? 19.??1.5×107;3×105??????? 20.??不可靠的;
49、沒有控制金屬盒在液體中的深度相同;1000;750??????? 21.??連通器原理;1.7×106??????? 22.??30;5??????? 23.??18N;3500Pa??????? 24.??變長;不變??????? 25.??1.5864×108;9.079×107;3.135×106;31??????? 26.??2500;6250??????? 27.??1440??????? 28.??2.5×104??????? 29.??7.21×107??????? 30.??解:水對該處池底的壓強(qiáng): p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg
50、×1m=9.8×103Pa; 答:水對該處池底的壓強(qiáng)為9.8×103Pa.??????? 31.??解:①酒精對容器乙底部的壓強(qiáng): p酒=ρ酒gh酒=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2352Pa; ②容器甲中水的重力為: G水=m水g=ρ水V水g=ρ水S甲h水g=1.0×103kg/m3×0.02m2×0.2m×9.8N/kg=39.2N; 甲對水平桌面壓力為:F=G水+G容=39.2N+10.8N=50N; 甲對水平桌面壓強(qiáng)為:p甲===2500Pa; ③水對容器甲底部的壓強(qiáng): p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=196
51、0Pa; 比較可知,p水<p酒; 要使容器甲和乙中的液體對各自容器底部的壓強(qiáng)相等,可以向容器甲中倒入體積為△V1的水, 此時應(yīng)滿足p水′=p酒, 則ρ水gh水′=ρ酒gh酒, 即:1000kg/m3×9.8N/kg×h水′=800kg/m3×9.8N/kg×0.3m, 解得h水′=0.24m; 故增加水的深度:△h水=h水′-h水=0.24m-0.2m=0.04m; 倒入水的體積:△V1=S甲△h水=0.02m2×0.04m=8×10-4m3. 另一種方法,因原來液體壓強(qiáng)的關(guān)系為p水<p酒, 要使容器甲和乙中的液體對各自容器底部的壓強(qiáng)相等,可以從容器乙中抽出體積為△V2的酒
52、精. 此時應(yīng)滿足p水=p酒′, 則ρ水gh水=ρ酒gh酒′, 即:1000kg/m3×9.8N/kg×0.2m=800kg/m3×9.8N/kg×h酒′, 解得h酒′=0.25m; 故取出酒精的深度:△h酒=h酒-h酒′=0.3m-0.25m=0.05m; 取出酒精的體積:△V2=S乙△h酒=0.01m2×0.05m=5×10-4m3. 答:①酒精對容器乙底部的壓強(qiáng)為2352Pa. ②容器甲對水平桌面的壓強(qiáng)為2500Pa; ③△V1的大小為8×10-4m3,△V2的大小為5×10-4m3.??????? 32.??解:(1)當(dāng)油箱裝滿汽油時,壓敏電阻受到的壓強(qiáng): p=ρg
53、h=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2.8×103Pa, 由p=可得,壓敏電阻受到的壓力: F=pS=2.8×103Pa×10×10-4m2=2.8N, 由圖乙可知,壓敏電阻R阻值是10Ω, 此時油量指示表的示數(shù)在最大值處,即電路中的電流I=0.6A, 由I=可得,電路中的總電阻: R總===40Ω, 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以,定值電阻R0阻值: R0=R總-R=40Ω-10Ω=30Ω; (2)當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時,壓敏電阻上受到的壓力為0, 由圖乙可知,此時壓敏電阻的阻值R′=90Ω, 則油量指示表的指針?biāo)鶎?yīng)的電流值: I′===
54、0.2A; (3)10L汽油汽油完全燃燒釋放的熱量: Q=Vq=10×10-3m3×3.0×1010J/m3=3.0×108J, 由η=×100%可得,汽油轉(zhuǎn)化成汽車的有用功: W=Qη=3.0×108J×30%=9×107J, 由v=可得,該車以90km/h的速度勻速行駛1h通過的路程: s=vt=90km/h×1h=90km=9×104m, 由W=Fs可得,汽車的牽引力: F===1000N, 因汽車做勻速直線運(yùn)動時處于平衡狀態(tài),受到的阻力和牽引力是一對平衡力, 所以,行駛過程中汽車受到的阻力f=F=1000N. 答:(1)當(dāng)油箱裝滿汽油時,壓敏電阻R阻值是10Ω,定
55、值電阻R0阻值是30Ω; (2)當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時,油量表的指針對應(yīng)的電流值是0.2A; (3)汽車在這段時間行駛過程中受到的阻力是1000N.??????? 33.??解:①甲液體的體積為:V甲=S甲h甲=0.04m2×0.2m=0.008m3; 甲的密度為:ρ甲===1.25×103kg/m3; ②水對乙容器底部的壓強(qiáng)為:p=ρ水gh乙=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa; ③丙的體積為:V丙=0.02m2×0.3m=0.006m3; 甲容器液面以上的體積為:V甲上=0.04m2×(0.4m-0.2m)=0.008m3; 乙容器水面以上的體積為
56、:V乙上=0.03m2×(0.4m-0.3m)=0.003m3; 因?yàn)棣鸭祝睛阉睛驯谒泻图滓后w中均是漂浮,V丙<V甲上,甲沒有液體溢出,V丙>V乙上,故只有當(dāng)乙有水溢出時,即乙容器中的水是滿的,才可能有△p甲=△p水 所以m丙g/S甲=ρ水g(H-h水) m丙=ρ水(H-h水)S甲 =1×103kg/m3×(0.4m-0.3m)×0.04m2 =4kg; 答:①甲容器的液體密度為1.25×103kg/m3; ②水對乙容器底部的壓強(qiáng)為2940Pa; ③丙物體的質(zhì)量為4千克.??????? 34.??解:①容器底部受到水的壓強(qiáng): p水=ρ水gh=1.0×103kg/m
57、3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa; ②容器內(nèi)原來水的體積與物體的體積之和: V總=V水+V物=S容h+V物=1×10-2m2×0.2m+1×10-3m3=3×10-3m3, 物體完全浸沒在容器的水中后,由p=ρgh可得此時容器內(nèi)水的深度: h′===0.25m, 此時物體與容器內(nèi)水的體積之和: V總′=S容h′=1×10-2m2×0.25m=2.5×10-3m3, 因V總>V總′, 所以,容器內(nèi)有水溢出, 則剩余水的體積: V剩水=V總′-V物=2.5×10-3m3-1×10-3m3=1.5×10-3m3, 由ρ=可得,剩余水的質(zhì)量: m剩水=ρ水V剩水=1.
58、0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg, 輕質(zhì)薄壁容器的重力忽略不計,則此時容器對水平桌面的壓力: F=G總=(m剩水+m物)g=(1.5kg+1.5kg)×9.8N/kg=29.4N, 此時容器對水平桌面的壓強(qiáng): p容===2940Pa. 答:①容器底部受到水的壓強(qiáng)為1960Pa; ②此時容器對水平桌面的壓強(qiáng)為2940Pa.??????? 35.??解: (1)水對壺底的壓強(qiáng): p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa; (2)壺身和底座的總重力: G壺=m壺g=0.5kg×10N/kg=5N, 水壺對水平桌面的壓力
59、: F=G水+G壺=10N+5N=15N, 水壺對水平桌面的壓強(qiáng): p′===1000Pa. 答:(1)水對壺底的壓強(qiáng)為1200Pa; (2)水壺對水平桌面的壓強(qiáng)為1000Pa.??????? 36.??解: (1)由ρ=得甲的質(zhì)量: m甲=ρ甲V甲=2×103kg/m3×1×10-2m2×0.4m=8kg; (2)水對乙容器底部的壓強(qiáng): p水=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa; (3)當(dāng)切割部分恰好浸沒在水中時,水對容器底部的壓強(qiáng)最大,甲對地面的壓強(qiáng)減少量最?。? 設(shè)水面最終深度為h′,則: S乙h′=V水+△V甲, S乙h′=V水
60、+S甲h′, 2×10-2m2×h′=2×10-2m2×0.1m+1×10-2m2×h′, 解得:h′=0.2m, △V甲=2×10-2m2×(0.2m-0.1m)=2×10-3m3, △h甲===0.2m, 甲對地面的壓強(qiáng)減少量: △p甲=ρg△h=2×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=3920Pa. 答:(1)甲的質(zhì)量為8kg. (2)水對乙容器底部的壓強(qiáng)為980Pa. (3)甲對地面的壓強(qiáng)減少量為3920Pa.??????? 37.??解: (1)水對容器底部的壓強(qiáng): p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9800Pa; (2)
61、由題可知,原來容器內(nèi)盛滿水,實(shí)心小球放入容器中后對水平地面的壓強(qiáng)沒有發(fā)生變化,由p=的變形式F=pS可知,實(shí)心小球放入前后容器對水平地面的壓力不變, 因水平面上物體的壓力和自身的重力相等, 則可得:G容+G水總=G容+G剩水+G球, 又因G水總=G剩水+G排, 所以,G球=G排, 由阿基米德原理可知F浮=G排=G球,即小球受到的浮力和自身的重力相等, 因物體漂浮或懸浮時受到的浮力和自身的重力相等, 所以,由F浮=ρ水gV排可知,當(dāng)小球懸浮時排開水的體積最大,受到的浮力最大,此時小球的重力最大,即小球的質(zhì)量最大, 因物體懸浮時其密度和液體的密度相等, 所以,小球的密度ρ=ρ水=
62、1.0×103kg/m3, 由ρ=可得,小球質(zhì)量的最大值: m球最大=ρV球=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg. 答:(1)水對容器底部的壓強(qiáng)為9800Pa; (2)小球質(zhì)量的最大值為50kg.??????? 38.??解:①由ρ=可得,水的體積: V水===4×10-3m3; ②0.1米深處水的壓強(qiáng): p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa; ③設(shè)容器的底面積為S,將物體墊在容器下方,受力面積為, 增大的壓力: △F=△G=G物=m物g=4kg×9.8N/kg=39.2N, 由p=可得,容器的底面積為: S==≈
63、0.027m2, 將物體放入容器中,增大的壓力應(yīng)為: △F′=△p′S=980Pa×0.027m2=26.46N, 由題意知,將物體放入容器中,若無水溢出,則實(shí)際增大的壓力為: △F=△G=G物=m物g=4kg×9.8N/kg=39.2N, △F′<△F, 所以,有水溢出, 溢出水的重力為: G溢水=△F-△F′=39.2N-26.46N=12.74N. 答:①水的體積V水為4×10-3m3; ②0.1米深處水的壓強(qiáng)p水為980Pa; ③通過計算可知將物體放入容器有水溢出;溢出水的重力為12.74N.??????? 39.??解: (1)當(dāng)它下潛至4000m深度處時,
64、探測窗口受到海水的壓強(qiáng): p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×107Pa; 由p=可得,探測窗口承受海水的壓力: F=pS=4×107Pa×2×10-3m2=8×104N; (2)“金槍魚”搜尋任務(wù)完成后,靜止漂浮在海面上,所以F浮=G=7500N; 由F浮=ρ水gV排可得排開水的體積: V排===0.75m3, 則“金槍魚”露出海面體積:V露=V-V排=1m3-0.75m3=0.25m3; (3)分析圖象可知,在t3時刻“金槍魚”離開水面,由于“金槍魚”勻速運(yùn)動,所以此時起重裝置對“金槍魚”的拉力等于“金槍魚”的重力,即F3=G=7500N;
65、 由于起重裝置將“金槍魚”勻速豎直吊離海面,所以速度v保持不變; 根據(jù)P===Fv可得兩次拉力的功率:P1=F1v,P3=F3v, 又P3=3P1,即:F3v=3F1v, 所以F3=3F1,則F1=F3=×7500N=2500N. 答:(1)探測窗口承受海水的壓力是8×104N; (2)“金槍魚”露出海面的體積為0.25m3; (3)t3時刻起重裝置對“金槍魚”拉力7500N;t1時刻起重裝置對“金槍魚”拉力2500N.??????? 40.??解:(1)因水平面上物體的壓力和自身的重力相等, 所以,圖甲中,木塊B對容器底部的壓強(qiáng): p==; (2)圖乙中,木塊B在豎直向下
66、重力G、繩子拉力F以及豎直向上浮力F浮的作用下處于平衡狀態(tài), 由力的平衡條件可得,此時木塊B受到的浮力: F浮=G+F; (3)由F浮=ρgV排可得,木塊排開水的體積: V排==, 由V=Sh可得,木塊B浸入水中的深度: h浸===, 所加水的體積: V水=SA(L0+h浸)-V排=2S×(L0+)-=2SL0+, 由ρ=和G=mg可得,所加水的重力: G水=m水g=ρ水V水g=ρ0(2SL0+)g=2ρ0gSL0+G+F, 將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷,當(dāng)木塊靜止時處于漂浮狀態(tài),由圖可知該容器形狀規(guī)則, 則容器底部受到水的壓力: F壓′=G水+G木=(2ρ0gSL0+G+F)+G=2ρ0gSL0+2G+F. 答:(1)圖甲中,木塊B對容器底部的壓強(qiáng)為; (2)向容器A中緩慢加水,當(dāng)細(xì)線受到拉力為F時,停止加水,如圖乙所示,此時木塊B受到的浮力是G+F; (3)將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷,當(dāng)木塊靜止時,容器底部受到水的壓力是2ρ0gSL0+2G+F.??????? 41.??解: (1)彈簧恰好處于自然狀態(tài)時沒有發(fā)生形變,即木塊漂浮, 所以F浮=G,
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