初中物理压强和浮力试题

将 $U$形管压强计的金属盒放在盛有某种液体的玻璃杯中。相关信息如图所示。 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$若 $U$形管压强计中的液体为水，求：

（1）液体的密度。

（2）体积为 $60c{m}^3$的小球浸没在液体中受到的浮力。

图为某品牌共享电单车，其涉及到的物理知识正确的是 $($　　 $)$

A．没有网络传递信息，是无法实现手机扫二维码开锁的

B．车座呈马鞍型，增大了人与车座的受力面积，压强增大

C．车胎上有凹凸不平的花纹，可以减小与地面的摩擦力

D．后轮上的电动机，利用电磁感应原理将电能转化为机械能

依据图中的信息，作出的判断不正确的是 $($　　 $)$

A．两只鸟站在裸线上电压相等

B．冰雪环境中仍有水蒸气存在

C．右洞口空气流速大压强小造成洞内空气流通

D．小白兔根据音色判断大灰狼是不是“妈妈”

在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。

（1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？

于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。

表一

物体浸入水中的体积	$\frac{1}{5}V$	$\frac{2}{5}V$	$\frac{3}{5}V$	$\frac{4}{5}V$	$V$
弹簧测力计的示数 $/N$	3.4	2.9	2.3	1.8	1.2

分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力　　（选填“越小”、“越大”或“不变” $)$。

（2）小军又联想到“死海不死”的传说 $---$人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！

为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！

这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是　　 $($ “正确”、“错误”或“不确定” $)$的。

（3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。

为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。

表二

石块重 $G_{石}/N$	空杯重 $G_{杯}/N$	石块浸没在水中时弹簧测力计的示数 $F/N$	杯和水的总重 $G_{总}/N$	石块浸没在水中时受到的浮力 $F_{\mathit{杯浮}}/N$	石块排开水所受的重力 $G_{重}/N$
2.0	1.0	1.4	1.6

请你帮小军完成表二

（4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小　　。

（5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要　　。

如图所示是一次研学活动中，某校师生乘坐的一辆新能源汽车。汽车和师生的总质量为 $1.5\times {10}^4\mathit{kg}$，汽车轮胎与地面总接触面积是 $0.3m^2$．这辆汽车从学校出发，沿平直公路以 $15m/s$的速度匀速行驶了 $40\mathit{min}$到达研学基地，汽车发动机的功率是 $50\mathit{kW}$．取 $g=10N/\mathit{kg}$。通过计算回答：

（1）这辆汽车对地面的压强多大？

（2）这次的研学基地离学校多远？

（3）这辆汽车从学校到研学基地途中，发动机做了多少功？

如图所示是学习物理过程中的一些演示实验的插图。下列关于这些实验插图的说法中，正确的是 $($　　 $)$

A．图甲中闹钟传出的声音越来越小，说明声音传播需要介质

B．图乙中手指感觉不同，说明压力作用效果与受力面积有关

C．图丙中与毛皮摩擦过的塑料梳子吸引纸屑，说明它带了电

D．图丁中铁屑规则的分布，说明磁体周围的空间存在磁感线

小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是 $80\mathit{kg}$。当小东以 $5m/s$的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为 $0.01m^2$，所受阻力是其总重的0.02倍 $(g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）正常行驶的自行车对路面的压强；

（2）自行车行驶1000米动力所做的功；

（3）自行车行驶的功率。

小强根据液体压强公式 $p=\mathit{\rho gh}$得出如下结论：在任何情况下， $p$都与 $h$成正比。请你设计实验说明小强的结论是错误的。

2018年5月14日早晨7时左右，川航 $A319$飞机，在一万米高空飞经成都空管区域时，该飞机驾驶舱右座前风挡玻璃突然破裂并脱落，造成飞机客舱失压，副驾驶半个身体被“吸”出窗外，飞机紧急迫降。一万米高空的气压约为1标准大气压的0.3倍，机舱内气压约为1标准大气压 $(1.01\times {10}^5\mathit{Pa})$。那么，面积约为 $0.5m^2$的飞机风挡玻璃受到舱内外压力差是　　 $N$．副驾驶半个身体被“吸”出窗外的原因是　　。

2018年5月13日早晨7时，中国首艘国产航母驶离码头进行海试，若该航母排开海水的体积为 $7\times {10}^4{m}^3({\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$，它所受的浮力是　　 $N$。

如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为 $4t$，体积为 $1m^3$。 $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；

（2）物体下表面与水面距离为 $3m$时，求物体下表面所受水的压强；

（3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；

（4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为 $9\mathit{kW}$、对绳子的拉力为 $1.5\times {10}^{4}N$，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到 $0.1\%)$。

教育部将“研学旅行”纳入中小学生日常教育范畴。某校组织学生到黄河入海口进行研学旅行。在河边的沙滩上，老师提议同学们利用一个空矿泉水瓶，借助河水、细沙、随身携带的热水（从中选择一种或多种）设计实验探究所学的物理知识，请参照举例帮他们设计三个可以探究的实验，写出操作方法、实验现象和得出的结论。

例：将空矿泉水瓶慢慢压入水中，发现越来越费力，说明物体所受浮力的大小与其浸在液体中的体积有关。

（1）　　。

（2）　　。

（3）　　。

如图所示，某型号飞机模型机翼上表面凸起，下表面较平。在飞行过程中由于上表面的空气流速　　（选填“大”或“小” $)$，压强　　（选填“大”或“小” $)$，从而能获得向上的升力。

三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是 $($　　 $)$

A．液体的密度关系是 ${\rho }_{甲}>{\rho }_{丙}>{\rho }_{乙}$

B．液体对容器底部的压强关系是 $p_{乙}>p_{甲}>p_{丙}$

C．容器对桌面的压强关系是 $p{\text{'}}_{甲}>p{\text{'}}_{乙}>p{\text{'}}_{丙}$

D．小球受到的浮力大小关系是 $F_{乙}=F_{丙}>F_{甲}$

如图所示，擦窗机器人能凭借自身底部的真空泵和吸盘吸附在玻璃上“行走”，带动清洁布擦拭玻璃。下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．当真空泵将吸盘内的空气抽出时，由于大气压的作用，擦窗机器人被压在玻璃上             

B．擦窗机器人在玻璃上竖直向上匀速“行走”时，所受的摩擦力大于自身所受的重力             

C．擦窗机器人接收的指令是通过电磁波传递的

D．擦窗机器人从窗户底端运动到顶端，其重力势能增大