初中物理压强和浮力试题

在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时，我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想．2011年7月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号（如图所示，其主要技术参数如下表），在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后，顺利完成5000m级海试任务．2012年6月3日赴马里亚纳海沟向7000m级发起冲击，“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实．

规格：长8.2m 宽3.0m 高3.4m 空重：22t（不含乘员体重及压载铁重） 最大载荷：220kg（不包括乘员体重） 最大速度：25节（巡航1节） 目前最大下潜深度：7000m 乘员：3人（每名乘员的体重不超过80kg）

（1）运用你学过的知识说明，潜水器“下五洋”最大的困难是什么
（2）根据表中提供的信息，计算说明设计制造时，“蛟龙”号至少承受的压强是多大？
（3）“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备4块相同的压载块，当其到达设定深度时，可抛卸其中2块压载块，使其处于悬浮状态，从而实现各种实验作业．粗略计算小铁块的体积为多大时，才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态？（海水的密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg，铁的密度是7.9×10³kg/m³，计算结果保留1位小数）

小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，实验探究过程如图所示．
（1）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得到的结论是什么？
（2）图乙和图丙探究的问题是什么？
（3）小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示，由实验现象，他经过分析、论证得到的结论是：压力的作用效果与受力面积无关．分析评估他的实验结论．

阅读上文，回答下列问题：
（1）阐述“负压”的物理意义，并说明新风系统的工作原理．
（2）列举一个生产生活中相似的事例．

如图所示，一个瓶子里有不多的水，乌鸦喝不到水，聪明的乌鸦就衔了很多的小石块填到瓶子里，水面上升了，乌鸦喝到了水．若瓶子的容积为450mL，内有0.2kg的水，乌鸦投入其中的石块的体积是　   　，石块的质量是　      　．（石块密度为2.6×10³kg/m³）

家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料，材料的质量为1OOkg．（g取10N/kg）．
（1）使用定滑轮是为了　       　．
（2）材料放在水平地面上，与地面的接触面积为0.5m²此时轻绳无拉力，求材料对地面的压强．
（3）开启电动机，电动机实际消耗的电功率为1500W，通过轻绳用时10s将材料从地面提升到9m高的四楼，求该过程中电动机消耗的电能和材料的平均速度．
（4）材料离开地面后匀速上升了6m，求该过程中轻绳对材料所做的功．

小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为　 　N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的　 　有关，若剪断图中的细线，石块将　 　（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．

如图甲所示，一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F，向右缓慢地推木板，使其一部分露出桌面如图乙所示，在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是（　　）

A． F、p不变，f变大	B． F、f不变，p变大
C． F变小，p、f变大	D． F、f不变，p变小

如图甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验，调控两根伸缩杆，使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器．
处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m．不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力．

（1）请在图乙中画出投放深潜器时“∩”形架的动力和阻力示意图
（2）深潜器的质量为25t，总体积为24.5m³．在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛？

生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识．以下两个现象可能您尝试或观察过：
(1)喝牛奶时，把吸管插人牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出．
（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了．
由以上现象进行猜想： 
当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的＿和＿有关．
【设计并进行实验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
(1) 把细玻璃管插人装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示；

(2)从细管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强     （选填“增大”、“减小”或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图所示）．

(3)接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请您在图23中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置；
【实验拓展】
(1)控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会    （选填“相同”或“不同”），理由是     ．
(2）控制其它条件相同时，把图22的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将_______（选填“上升”、“下降”或“不变”），这是由于                     。

有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型的环保汽车，总质量为3×10³ kg，汽车轮胎与  地面的总接触面积为0.1m²．当它在永平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作 电压为300V，汽车所受阻力为车重的0.04倍．(g取10N/kg)

(1)汽车对路面的压强多大？
(2)若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5，则该车匀速前
进的速度多大？
(3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电，其它条件不变，求所需的太阳能电池板的最
小面积．结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议， 已知太阳辐射的总功率为4×10²⁶ W，太阳到地球的距离为1.5 ×10¹¹m，半径为r的球其表面积为4πr²．太阳光传播到地面的过程中，设有29. 35%的能量损耗．该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%．

小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图（甲）所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N．第二次如图（乙）所示，让金属块浸没在盛水的杯于中，这时弹簧测力计的读数为1.7N．（g取10N/kg）
（l）求金属块在水中受到的浮力．
（2）求金属块的体积；
（3＞通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属块是何种金属．

金属	金	铜	铁	铝
密度（×10^3kg/m^3	19.3	8.9	7.9	2.7

将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上，如图（甲）所示，此时杯底对桌面的压强为p；若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，稳定后如图（乙）所示，此时杯底对桌面的压强为p₁，则p₁　　p（选填“＞”、“＜”、或“=”）；如果改用小木块轻轻放在图（甲）的溢水杯中，也有一部分水溢出，稳定后入图（丙）所示，此时杯底对桌面的压强为p₂，则p₂　　p（选填“＞”、“＜”、或“=”）．

如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到水的浮力为　　 N，物块的密度为　　kg/m³．（水的密度为1.0×10³ kg/m³）

如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它们的底面积分别为200cm²和100cm²。容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.3m高的酒精。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p_水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p_酒精。当质量m的范围为       时，才能满足p_水＞p_酒精。（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）

如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能．其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整．1标准大气压近似取ρ₀="1.0x" 10⁵Pa，海水密度近似取ρ=1.0×10³Kg/m³，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　）

	A．	水下7km处的压强相当于700个大气压．
	B．	若潜水器最快下潜的速度是42m/min，则到达7km海底需要4h．
	C．	潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力．
	D．	深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的．