大同杯物理竞赛专题7 密度 压强 浮力.doc

专题7密度 压强 浮力【知识补充】1一切物体都是由物质组成，物体所含物质的多少叫做质量。质量是物体的一种属性，它不随物体的温度、形状、状态和位置的变化而变化。2物理学把物质的质量与体积的比值叫做物质的密度，=m/V。密度反映的是物质本身所具有的特性。每种物质都有它确定的密度；不同的物质，其密度不同。密度与物体的质量、体积、形状、运动状态无关。3单位面积受到的压力叫做压强，压强公式： p=F/S。 液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，各方向压强大小相等。液体的压强只跟液体密度和距液面的深度h有关，与液体重力、体积及容器形状、底面积等无关。液体压强公式：p=gh 连通器中同种液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。 大气压强是由于气体分子对器壁的碰撞而产生。标准大气压数值p=1.013105Pa=760mmhHg（76厘米高的水银柱）。 在流体中，流速越大的位置，压强越小。飞机能够升空是由于机翼上下表面空气流速不同产生了压强差。4浮力是浸在流体中的物体受到流体向上托的力。浮力的方向总是竖直向上的。阿基米德原理：浸入液体（气体）中的物体受到向上浮力的大小等于它排开液体（气体）的重力，即F=gV排。5液体中任意一点的压强在静止的液体中，任取一个底面为正方形（正方形与水平面平行），高为深度的液柱进行受力分析。作用于液柱上的力有液柱的重力 G =ghS ，方向铅直向下；作用在液柱表面的大气压力 Fo=PoS,方向竖直向下；作用在液柱底面的液体压力 F=PS,方向竖直向上；作用液柱的四个侧面上的压力都是水平方向的，两两自相平衡。 作用在液柱铅直方向上有向下的重力G 、向下大气压力 Fo,向上的水压力 F，因为在铅直方向受力也是平衡的，所以 F=Fo+G，即PS = PoS+ghS，约去S得 p = Po+gh。如果不计大气压力，只计液体本身产生的压强，则 P =gh【例题】1.（11年大同杯初赛）分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等，但内径不等的圆柱形容器，铁杯装满质量为m1的水后总重为G1；铝杯装满质量为m2的水后总重为G2。下列关系不可能正确的是（ ）AG1G2,m1G2,m1m2CG1m2 DG1G2,m1m22. （10年大同杯初赛）如图所示，放在水平地面上的是三个由同种材料制成的实心立方体、长方体和圆柱体，则它们对地面的压强最大的是（）A立方体 B长方体 C圆柱体 D缺少条件，无法判断3. （10年大同杯初赛）如图所示，大水槽里有不相溶的A、B两种液体，A液体的密度为，B液体的密度为2一个边长为a的小立方体物体，一半浸没在A液体中，另一半浸没在B液体中，物块的上表面与A液体上表面齐平，则物块的密度为_1.5若在物块上端加一个大小为物块重力0.1倍的竖直向下的压力，则物块下沉的距离为_ 0.15a（物块始终未与水槽底部接触4. （10年大同杯初赛）U形管内注入适量的水银，然后在左右两管内分别注入水和煤油两管通过水平细管相连，细管中的阀门将水和煤油隔离，两管中的水银面相平，如图所示当阀门打开瞬间，细管中的液体会（）A向左流动 B向右流动 C不动 D水向右流动，煤油向左流动 5. （09年大同杯初赛）水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出 100克的水，则下列判断中正确的是（）A小球所受浮力可能等于1牛B小球的质量可能小于100克C小球的体积一定等于100厘米3D水对烧杯底的压强一定增大6. （09年大同杯初赛）取一片金属箔做成中空的桶，它可以漂浮在盛有水的烧杯中如果将此金属箔揉成团，它会沉入水底比较上述两种情况，则下列说法中正确的是（）A金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小 B金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大 C金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大 D金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力7. （09年大同杯初赛） 某冰块中有一小石头，冰和石头的总质量是64克，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.6厘米，若容器的底面积为10厘米2，则石头的密度为（）A2.0l03千克/米3 B2.5103千克/米3 C3.0l03千克/米3 D3.5l03千克/米3 8. （08年大同杯初赛）如图所示，A、B是两个密闭的球形容器，C、D、E都是两端开口的玻璃管，它们与容器接口处紧密封接容器A、B和玻璃管D、E内盛有水，各水面高度差如图所示则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于（）A0.5米 B1.0米 C1.5米 D2.5米9. （08年大同杯初赛）如图（a）所示，在盛有水的圆筒形容器内，铁块甲放在木块乙上，木块乙浮在水面上，木块受的浮力为F，水对容器底部的压强为P，水面距容器底部的高度为h现将甲取下并用轻绳系在乙的下方，如图（b）所示，则（）A浮力F减小 B压强P减小 C高度h减小 D甲受到的合力减小10. （08年大同杯初赛）如图所示，面积较大的水池内水深为H，水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块，物块的一半体积浸在水中现用力将木块缓慢地压入水中直到池底，则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中，池中水的能量增加了（）A2mg（H-a） Bmg（H-a） Cmg（H-a/2） D2mg（H-a/2）11. （07年大同杯初赛）一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如图所示如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金属块和气球（）A仍能静止 B向下运动 C向上运动 D上下晃动12. （07年大同杯初赛）如图所示，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲，木块恰好浸没在水中拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为（）A312克 B237克 C318克 D326克13. （05年大同杯初赛）将质量为1000千克的大木筏置于若干个浮筒上，为了安全起见，每个浮筒至少要有1/3体积露出水面设每个浮筒的质量均为25千克，体积为0.1米3，则至少需要这样的浮筒（）A18个 B24个 C30个 D36个14. （04年大同杯初赛）如图所示，高度为L、横截面积为s的物块浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L已知杯子的横截面积为2s，水的密度为0，物块的密度为1/2 0，现用外力将物块按入水底，则外力所做的功至少是（）A3/16 0gsL2 B1/4 0gsL2 C5 /16 0gsL2 D1/8 0gsL215. （03年大同杯复赛）甲、乙两实心球放入足够深的某种液体中平衡后，所受浮力之比为F甲：F乙=2：5若甲、乙两球的密度之比甲：乙=1：2，体积之比V甲：V乙=2：3，则（）A甲、乙都沉底 B甲漂浮，乙沉底 C甲悬浮，乙沉底 D甲、乙都漂浮在液面上16. （03年大同杯初赛）如图所示，a、b是两个不同的实心圆柱体，其中的a高度小于b，a的底面积大于b，而他们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是（）A因为a的高度比较小，所以a的密度大 B因为a的质量比较大，所以a的密度大 C因为a的底面比较大，所以a的密度小 D因为a的体积比较大，所以a的密度小17. （03年大同杯初赛）把一个小球放入盛满酒精的溢杯中，它将下沉到杯底，从杯中溢出8克酒精，若将该小球放入盛满水的溢杯中，它将漂浮在水面上，则从杯中溢出水的质量（）A大于8克，因为水的密度更大，小球所排开水的质量更多 B大于8克，因为所溢出酒精的质量小于小球质量，而所溢出水的质量等于小球质量 C小于8克，因为小球所排开液体的体积变小，所受浮力不变 D等于8克，因为小球在酒精和水中所受浮力一样大18. （03年大同杯初赛）如图所示，在甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相等的不同种类的液体，将三个相同的铁球分别下沉到各容器底部，当铁球静止时，试比较三容器底部所受铁球的压力（）A甲最小 B乙最小 C丙最小 D大小一样19. （02年大同