《第8章压强与浮力》2011年单元测验

《第8章压强与浮力》2011年单元测验B菁优网©2010-2012菁优网《第8章压强与浮力》2011年单元测验B一、填空题（共6小题，每小题5分，满分30分）1．随着人民生活水平的提高，轿车已逐渐进入百姓家庭，如图，是小华家购买的一辆小轿车，他发现轿车的外形类似于飞机的机翼．则轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速_________车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强_________车子下方气体的压强，从而使得轿车对地面的压力_________车的重力．（均填“大于”、“等于”或“小于”）2．（2009•杭州）一头质量为6×103kg的大象，每只脚掌的面积，为600cm2，它的重力为_________N，它四脚着地时对地面的压强为_________Pa．若大象抬起一条腿，如图所示，它对地面的压强（选填“变大”“变小”“不变”）_________．（g取10N/公斤）3．（2006•宿迁）用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N，此时物体受到的浮力为_________N；放手后物体将_________（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为_________N．4．（2006•苏州）现有一架总质量为m的喷气式飞机，已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比，即f=kv2（式中k为已知量）．若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计．（1）该飞机在空中沿水平方向飞行时，飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的．若以机翼为参照物，则机翼上表面附近气流的速度_________机翼下表面附近气流的速度．（2）在该飞机沿水平直线匀速飞行时，它上、下表面所受到的压力差为_________．（3）若该飞机以速度v沿水平方向匀速直线飞行的时间为t，则它在这段时间内克服空气阻力所做的功W为_________．5．（2006•江西）生活中处处有物理：（1）生活在西部高原的人们烹饪食物往往是采用炒、烤等方式制作，较少用煮的方式，这是由于高原地区的大气压较_________，水的沸点较_________的缘故；（2）如图所示，治病输液时，药水瓶口A处常插着两根塑料管B、C，其中插C管的目的是利用_________使输液能顺利地进行．6．在工厂里常用圆形低压吸盘搬运距离，图中E为一圆形吸盘，其直径为0.2m，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1m，重125.6N，若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小_________Pa．菁优网©2010-2012菁优网二、选择题（共4小题，每小题4分，满分16分）7．如图所示，一只盛有水的瓶子，瓶口用橡胶塞塞紧，橡胶塞的中央插入一根两端开口的直玻璃管，管内水面如图所示．如果分别将塞在瓶壁上a，b两个小孔上的塞子拔掉，下面哪种情况会出现．（）A．a孔有水射出，b孔没有水射出B．b孔有水射出，a孔没有水射出C．a，b两孔都有水射出D．a，b两孔都没有水射出8．如图所示，c为扎在a管下端的小气球，则下列方法中能使气球膨胀的是（）A．从a管向外抽气B．从b管向外抽气C．从a管向内打气D．从b管向内打气9．如图所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后，水不断从小孔流出．下图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强p与时间t的关系图象是（）A．B．C．D．10．（2008•梅州）小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯璧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的变化图象可能是图中的（）A．B．C．D．三、解答题（共4小题，满分0分）11．用水、烧杯、弹簧测力计、细线、铁块测量牛奶的密度．菁优网©2010-2012菁优网（1）写出实验步骤；（2）写出待测液体密度的表达式．12．在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法．其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎．（1）当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为1500m3，求船自身的重力．（2）在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为5m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？（海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg）13．如图所示，在横截面积为100cm2的圆柱形容器（不计壁厚）中装入适量的水，当把挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.5N，且水对容器的压强增加100Pa（g取10N/kg）．试求：（1）物体浸没在水中后水面上升的高度；（2）物体在水中受到的浮力；（3）物体的密度．14．小华同学用有挂钩的塑料吸盘来“估测大气压的值”，他设计的实验方案是：将蘸水的吸盘按在平滑的玻璃板上，挤出里面的空气，按住玻璃板，用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩，缓慢往上拉，记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数，再测量出吸盘与玻璃板的接触面积，即可算出大气压的值，如图所示．实验室提供的器材是：量程为10N的弹簧测力计1只，底面积为3cm2的吸盘，平滑玻璃板．实验时，他发现当弹簧测力计拉至读数最大时，吸盘仍未脱离玻璃板，实验室又没有量程更大的弹簧测力计，他认为可运用其他器材结合所学物理知识来解决这一问题．（1）请设计两种不同的实验方案，要求：先确定所需的器材（除量程为10N的弹簧测力计1只、底面积为3cm2的吸盘和平滑的玻璃板外），再简要说明你是如何运用物理知识解决这一问题的？（不增加弹簧测力计的个数）[方案一]器材：_________；说明：_________[方案二]器材：_________；说明：_________（2）该实验只能粗略测出大气压的值，结果并不精确，请指出你所设计的方案中产生误差的主要原因有哪些？（写出2点即可）①_________；②_________．菁优网©2010-2012菁优网《第8章压强与浮力》2011年单元测验B参考答案与试题解析一、填空题（共6小题，每小题5分，满分30分）1．随着人民生活水平的提高，轿车已逐渐进入百姓家庭，如图，是小华家购买的一辆小轿车，他发现轿车的外形类似于飞机的机翼．则轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，从而使得轿车对地面的压力小于车的重力．（均填“大于”、“等于”或“小于”）考点：流体压强与流速的关系；二力平衡条件的应用。分析：空气从汽车的前方分开，到车尾汇合，所用的时间相同．由汽车的形状可知车上方空气走的路程大于车下方空气走的路程．根据速度的计算公式可知，车子上方空气的流速与车子下方空气的流速的大小关系．根据流体压强的特点可判断汽车上下方气体压强的大小．汽车在竖直方向上处于静止状态，受平衡力的作用．利用力的平衡，来分析汽车对地面压力与本身重力的大小关系．解答：解：空气从汽车的前方分开，到车尾汇合，所用的时间相同，而S上＞S下．据公式：v=可知：v上＞v下，即车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速．在流体中，流速越大的位置压强越小．所以车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强．对汽车在竖直方向上进行受力分析：向下有重力G、向上的有地面对汽车的支持力F支、因车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强而产生的向上的空气压力F压．汽车在竖直方向上处于平衡状态即受平衡力，所以G=F支+F压，变形得：F支=G﹣F压，由此可知面对汽车的支持力小于重力．因为汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是作用力与反作用力，两者相等．所以，汽车对地面的压力也小于重力．故答案为：大于；小于；小于．点评：对汽车进行受力分析，利用汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是作用力与反作用力，两者相等进行转换，是此题较难理解的地方．2．（2009•杭州）一头质量为6×103kg的大象，每只脚掌的面积，为600cm2，它的重力为6×104N，它四脚着地时对地面的压强为2.5×105Pa．若大象抬起一条腿，如图所示，它对地面的压强（选填“变大”“变小”“不变”）变大．（g取10N/公斤）考点：重力的计算；压强大小比较；压强的大小及其计算。专题：计算题。分析：重力计算由G=mg可以直接算出．大象对地面的压力等于大象的重力，四脚着地时的面积是4×600cm2=0.24m2，然后用P=算出大象对地面的菁优网©2010-2012菁优网压强．压力一定时，受力面积减小，压强增大．解答：解：大象的重力：G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N．大象对地面的压力等于大象的重力：F=G，大象四只脚的面积：S=4×600cm2=2400cm2=0.24m2，大象对地面的压强：P===2.5×105Pa．若大象抬起一条腿，则作用面积变成了三只脚，作用面积减小，在压力不变时，压强变大．故答案为6×104，2.5×105，变大．点评：本题综合考查了重力、压强．重力等于压力是题中的等量关系，做计算题时一定要找出该题中的等量关系．3．（2006•宿迁）用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N，此时物体受到的浮力为10N；放手后物体将上浮（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为6N．考点：阿基米德原理；二力平衡条件的应用。分析：此题应分两部分来考虑：①用手将物体压入水中时，已知了物体排开的水重，根据阿基米德原理可知物体所受的浮力；②放手后，此时物体受到的浮力明显大于自身的重力，将上浮，直到漂浮状态，再利用二力平衡的知识来解答．解答：解：用手将物体全部压入水中时，已知物体排开的水重为10N，由阿基米德原理知：此时物体所受的浮力也为10N；放手后，物体受到的浮力10N要大于物体的自重6N，因此物体要上浮；待物体静止时，由二力平衡的条件知：此时物体所受的浮力等于物体的重力，即6N；故答案为：10、上浮、6．点评：解答此题要掌握阿基米德原理和二力平衡的相关知识；阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力的作用，浮力大小等于物体排开的液体的重力．4．（2006•苏州）现有一架总质量为m的喷气式飞机，已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比，即f=kv2（式中k为已知量）．若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计．（1）该飞机在空中沿水平方向飞行时，飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的．若以机翼为参照物，则机翼上表面附近气流的速度大于机翼下表面附近气流的速度．（2）在该飞机沿水平直线匀速飞行时，它上、下表面所受到的压力差为mg．（3）若该飞机以速度v沿水平方向匀速直线飞行的时间为t，则它在这段时间内克服空气阻力所做的功W为kv3t．考点：流体压强与流速的关系；二力平衡条件的应用；功的计算。专题：计算题。分析：（1）对流体现象，注意分析物体形状，分析流速快慢（凸部流速快，窄处流速快）．机翼上方的空气流速大，压强较小；下方的空气流速小，压强大．（2）因为该飞机沿水平直线匀速飞行，根据二力平衡的条件即可求出它上、下表面所受到的压力差．（3）当飞机匀速前进时，飞机的牵引力等于飞机所受的阻力，飞机牵引力功率可以用公式P=Fv，进行求解．解答：解：（1）若以机翼为参照物，等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过上表面的流速大，通过下表面的流速较小．故答案为：大于．（2）该飞机沿水平直线匀速飞行时，飞机受到平衡力的作用，即△F=G．菁优网©2010-2012菁优网它上、下表面所受到的压力差为△F=G=mg．故答案为：mg．（3）已知飞机匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比，即f=kv2，当飞机在水平轨道上匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F=f=kv2，所以它在这段时间内克服空气阻力所做的功W=Pt=Fvt=fvt=kv2×vt=kv3t．故答案为：kv3t．点评：本题的解题关键是看准机翼面向哪弯曲，找出机翼的上下方的空气流速特点，解答