山东省菏泽市牡丹区黄堽镇侯集初级中学八年级物理下册 压力 浮力真题集训（含解析）（新版）新人教版.doc

压强、浮力真题选讲【例1】 如图所示，放在水平桌面上的容器a为圆柱形，容器为圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是( )a放入木块前，两容器对桌面的压力相等b放入木块前，由于a容器中的水多于b容器，所以a容器底部受水的压力大于b容器c放入木块后，两容器底部所受水的压力相等d放入木块后，b容器底受水的压力大于a容器底所受水的压力【解析】 容器对桌面的压力和压强可看成是固体产生的，可分别用下列两公式讨论：；水对容器产生的压力和压强是液体产生的，一般是先考虑压强，再计算压力其计算公式为：；a放入木块前，两容器对桌面的压力相等是错的因为虽两容器的重量相等，但水由可知，容器比容器对桌面的压力大b放入木块前，由于a容器中水多于容器，所以容器底部受水的压力大于容器的说法是错的因为放入木块前，两容器盛水的高度相同，容器的底面积也相同，由、可知两容器底部受水的压力相等c放入木块后，两容器底部受水的压力相等的说法是错的因为放入木块后，虽、两容器底面积不变，但容器中水的高度比高由、可知，容器底部所受的压力比容器所受水的压力大d放入木块后，容器底受水的压力大于容器底所受水的压力的说法是对的正确的答案应选d【例2】 如下图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是_，质量最小的是_【解析】 酒精；盐水从图可以看出：三种液体对底部的压力满足，要使，就必须有所以三种液体中，质量最大的是酒精，质量最小的是盐水【例3】 厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到阴沟，我们却闻不到沟里的臭味，这种下水管的示意图是图中的( )【答案】 【例4】 小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流到输液管内试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强（水银的密度是13.6 103 kg / m3）？【解析】 104pa，74mm 右手高举药瓶时，瓶中液面与针头的高度差约为1m，这个液柱产生的压强就等于静脉血压与大气压之差： 由于水银的密度是水的密度的倍，所以产生同样大的压强，水银柱的高度，【例5】 2003年春季，在我国部分城市出现了“非典”疫情，各地广泛使用喷雾器对公共场所消毒图3给出了一种喷雾器的示意图，就其工作原理要用到的物理知识有（写出两项即可）（1）_；（2）_【答案】 利用杠杆改变力的大小或方向，气体体积缩小压强增大【例6】 小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，这样就可用较大水量冲刷便池中的污物图6为这种水箱的结构示意图，已知水箱底为边长的正方形，a是一直径的圆形放水阀门，其质量和厚度均可忽略不计，且恰好能将排水管口及连杆与浮子b相连，连杆的长度浮子b是一外部直径、高、质量的空心圆柱体，设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净，试通过计算说明：（1）水箱体至少多高，水才不会从水箱上部溢出？（2）如果自来水管的流量为0.2m3/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟？【解析】 （1）设水箱中水面高度为h时，连杆对阀门a的拉力为t，此时阀门刚好可被拉开对浮子b根据平衡条件有：，其中 对放水阀门a根据杠杆的平衡条件有： 联立可解得： 所以水箱体的高度至少为0.36m（2）一箱水的体积为：自来水管的流量蓄满一箱水所用时间所以，水箱放水的时间间隔约17.4min【例7】 在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图2所示他们这样做的目的是 在做标记时用到的物理知识是 【答案】 在墙上确定一系列等高点,连通器原理【例8】 类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，即那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差设血管截面积为时，两端所需的压强差为；若血管截面积减少10%时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为请你通过计算比较、的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一【解析】 假设截面积为时的压强差为，流速为，假设截面积为时的压强为，流速为；依题意可列方程： 由、两式可得： 又相同的时间内流过同样体积的血液，所以有：，由式可得式代入式可得即，说明血管变细血压增高，血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一【例9】 如图，东湖中学想用离心泵将湖中的水抽到处的养鱼池中要求在内至少向养鱼池中输水，学校领导将以下几个需要解决的问题交给了科技小组（1）a，b处各有一个平台，离心泵应放在什么位置，请说明理由（2）如果某型号离心式水泵的扬程为15 m，功率为17 kw，效率为0.6，试通过计算说明这台水泵是否可满足东湖中学的需求?（3）为了节约资金，有人提出全部采购比硬质管便宜、而且与水泵管径相符的软橡皮管配套使用，你认为是否可行，为什么?说出你的正确方案【解析】 （1）因为泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程,离心式水泵的吸水扬程是由大气压决定的,当大气压为标准大气压时,吸水扬程实际不会超过所以泵不能放在处,只能放在a处(2)不考虑水的动能:增加的势能按13.8m计算:已知,则因为,所以即应购置水泵的功率为增加的势能按15m计算,应购置水泵的功率为提供的水泵满足要求（3）不可行若离心泵至水面段用橡皮管,由于大气压作用可能将橡皮管压扁而影响正常工作建议离心泵至水面段用硬质管,为节约起见,泵以上水管可用软橡皮管【例10】 小华同学为了节能和方便家人洗澡，用废弃的汽油桶在房顶上自制了一个简易太阳能热水器，图2是它的安装示意图在水箱上下安有二根管子，其中一根是进出水管，给热水器上冷水或淋浴时用热水，都是通过进出水管来完成，室内进出水管上安有三个阀门若当地的大气压强，请回答下列问题：（1）小华为什么要在热水器上方安装一根与大气相通的管子a? （2）根据阀门i、的位置，说明它们的作用是什么?如何调节喷头出水的温度?（3）给热水器上冷水时，阀门i、iii应当处于何种状态?洗澡时，阀门、应当处于何种状态?（4）如果小华同学住的居民楼层高为3 m，他家的热水器安装在七楼楼顶上，距楼顶高1 m，那么该地区的水压至少为多大，才能顺利为热水器上水?（5）设热水器水箱容积为100 l，在一般的光照条件下，一满箱12的水经白天太阳的加热温度可达到45，这相当于多少煤气完全燃烧放出的热量?(已知水的比热容为4.2107j(kg)，煤气的热值约4.2107jkg)【解析】 （1）a管的作用一是排气,二是溢水因为汽油桶改做水箱后,如果不安装a管排气的话,上水时会把一些空气密闭在里面,就不易将水注满;而且,上方的空气还影响箱内水温升高（2）阀门控制进入水箱的冷水;阀门控制进入淋浴喷头的热水;阀门控制进入淋浴喷头的冷水通过阀门、阀门调节进入淋浴喷头的冷热水的多少可以改变淋浴喷头喷出的水的温度（3）给热水器上水时,阀门应打开,阀门、阀门应关闭洗澡时,阀门应关闭,阀门、阀门应打开（4）水箱距地面高度h =22m该地区的最低供水水压,（5）如果靠煤气燃烧放出这些热量,需完全燃烧的煤气,【例11】 由于长期的河道淤塞，黄河下游的河床已被抬高沿河农民通常采用如图3所示的方式，引黄河水来灌溉农田有关这种引水灌溉方式，下列说法中错误的是（）农田灌溉的剖面示意图. 这种取水灌溉方式利用了连通器原理. 使用时端管口必须低于处水面. 使用时先将管道中灌满水. 高度差越大，管道中的水流得就越快【答案】 a【例12】 图5所示的是医院为病人输液时用的吊瓶，瓶中插入两条管子，a管是输液管、b管是空气管在输液的过程中，如果发现病人的血液沿输液管回流，可将吊瓶适当地升高，血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流这是因为当吊瓶升高后，增大了流入患者血管药液的_，阻止了血液的流出b管的作用是_【答案】 压强，使瓶内保持一定的气压（与大气相通）【例13】 图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图水箱底部有一出水孔，底盖a甲时顶住水箱的出水孔一旦饮水槽水位下降，浮球c受到的浮力减小，底盖a打开，水就通过出水孔从水箱流入饮水槽设计水箱的最高水位为60cm水箱出水孔横截面积是30cm2底盖a及竖杆b的总质量是400g，浮球c的质量是600g，体积是2dm3，g取10n/kg（1）写出此装置应用到的物理知识(至少说出2条)；（2）通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作；（3）若能正常工作，请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素：若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案【解析】 （1）此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识（2）以abc为一整体进行受力分析：abc整体受到重力、水箱及其中的水向下的压力和向上的浮力当浮球受到的向上的浮力大于底盖a，竖杆b和浮球c受到的重力及水箱中的水对底盖a向下的压力的合力时，底盖a会顶住水箱的出水孔，不再有水从水箱流入饮水池底盖a，竖杆b和浮球c受到的得力水箱中蓄满水时，由公式及得：水箱中的水对底盖a向下的压力由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力因为在水箱中蓄满水时，浮球受到的最大浮力小于底盖、竖杆和浮球受到的重力及水箱中的水对底盖向下的压力的合力（），所以，这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作（3）第一种情况：从上述计算过程可以看出，该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向上的浮力不小于底盖a、竖杆b和浮球c受到的重力及水箱中的水对底盖a向下的压力的合力因此浮球受到的重力（质量）；浮球的体积；底盖a和竖杆b受到的重力；出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素第二种情况：要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作，可以采取的改进措施有：适当减小出水孔的横截面积；适当降低水箱蓄满水时的水位高度；保持浮球质量不变的情况下，适当增大浮球的体积；在保持浮球体积不变的情况下，适当减小浮球的质量【例14】 小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g（1）请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀(说明书标有：当大气压为105pa时，该锅最高温度为120已知：水的沸点与压强的关系如图1所示，取g =10n/kg)（2）请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题【解析】 （1）由图1可知，当锅内温度为120时，锅内压强p=1.8105pa此时限压阀受力：f0+g=f 设安全阀的质量为m，则有：p0s+mg=ps 可得：所以，应该买质量为100g的限压阀 （2）如果买了另一种质量为60g的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120的后果课后训练1 给你一根饮料吸管、一把刻度尺，水和橡皮泥，你能设法测出一杯液体的密度吗？【解析】 实验步骤为：（1）在饮料吸管下端粘上一些橡皮泥，使其能直立并漂浮在液体中，用刻度尺测出饮料吸管的全长；（2）将饮料吸管放入水中，测出其露出水面的长度；（3）再将饮料吸管放入待测液体中，测出其露出液面的长度设饮料吸管的横截面积为，应用二次漂浮条件联立上式得液体的密度2 如图所示，容器壁上开有一个“窗口”，一个圆柱体嵌入其中圆柱体的轴安装在器壁上，它可绕轴自由转动现在窗口中注入水银（水银不会向外渗漏）有人说，圆柱体左边受到水银的浮力作用，将持续不断地绕轴沿顺时针方向转动，你认为可能吗？为什么？【解析】 本题中，由于圆柱体只有左侧有水银，因此不能利用阿基米德原理求浮力，只能用液体压强的知识来对它进行受力分析由于液体内部存在压强，而圆柱体左侧处于水银中，故圆柱体受水银对它的压强、压力又由于压力的方向垂直于圆柱体的表面，即均指向轴线，故不可能产生转动效果所以，题中说圆柱体将持续不断地绕轴沿顺时针方向转动是不可能的3 如图所示，一个体积为，半径为的实心铁质半球，静止在一个水平放置的盛水的平底容器底部，此时，容器底面距水面的高度为，求：（1）半球受到的重力；（2）半球受到的浮力；（3）水对半球面部分向上的压力（，取）【解析】 根据题中已知物体的体积和铁的密度，可求得半球的重力因为物体会浸在水中，根据阿基米德原理可求得浮力因，水对半球面向上的压力 4 如图所示，装有石块的小船浮在水面上时所受浮力为，当把石块投入水中后，石块所受浮力为，池底对石块的支持力为，下面判断中不正确的是（）a空船所受浮力为b池底所受水的压力减小c石块所受重力等于d船排开水的体积减小了【解析】 设空船所受浮力为，由平衡条件，石块沉入池底后，由石块的受力平衡条件知，石块重力（c不正确）所以，a正确把小船中的石块看成用细线悬挂在船下方，细线剪断石块下沉，石块的排水量不变，小船因上浮，排水量又减少，因此池中的水面应下降，池底所受水压力必减小，如图所示，b正确小船减小的排水体积决定于石块的重力，即，d正确【答案】 c5 在趣味物理表演会上，小明展示了如图所示的蓄水和放水装置如果原来水箱是空的，注入水时水箱中的水位高于哪一点时，排水口才有水流出？如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水？如果进水口不停地向箱中注水，但进水量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情况下排水的水流有什么特点？【解析】 这是虹吸现象的一种应用对于这一现象的原理，见如下事例分析：用两个容器和，将中倒入适量的水并放在较高处，处在较低处，将形管中充满水后，用双手堵住两个管口，使其竖直向下，双手松开此时中的水就会源源不断地流入中，直到流完为止，这种现象叫做虹吸现象并分析其原因，在其上部取一小液片（如图所示），它受到向右的压强它受到向左的压强为（为外界大气压压强）因为，所以注液片要向右移动即水向右流，由上述条件分析看出，虹吸现象产生的条件是：（1）管内充满液体；（2）管两边的液面存在高度差；本题中，注水时水箱水位高于点时，才有水流出如果原来水箱是满的，放水时，水箱中的水位降到点才停止出水如果进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量这种情况下，排水口会间歇式地放水6 水平桌面上有叠圆形的金属片如图所示，最下面一块的物重为，面积为，它相邻的上面一块金属片物重为，面积为，以此类推，金属块的物重和面积逐渐减半，一直叠下去则每个金属片上表面所受压强之比，桌面所受压强为【解析】 1.转化替代法将金属片转化成厚度、宽度相同的形状，并自下向上按1、2、3编号，先考虑第一片与其上各片的长度关系（如图所示）第二片是第一片长度的一半，第三片是第二片长度的一半，第四片是第三片长度的一半我们将第一片以上的各片并列排在一起，可得知，这些金属片的总长正好与第一片的长度相等，即第一片以上的各片的总面积（和总量）第一片面积（和物重）与其上各片的总面积（和总量）相等由此可见，上面一片受到的压力是下面一片受到的压力的一半同时上面一片的受力面积也是下面一片的受力面积的一半，所以第1、2、3金属片受到的压强之比桌面受到的压强【答案】 贝尔实验室将科学技术成果直接转化为生产力，是世界上诸多大公司内设研究机构的一大特色，贝尔实验室就是如此。贝尔实验室的全称是