初中物理压强和浮力试题

以汽油为燃料的某品牌卡丁车额定功率为 $23\mathit{kW}$，其满载时的质量为 $640\mathit{kg}$，轮胎与沙滩接触的总面积为 $0.32m^2$．它在水平沙滩上匀速直线运动 $5\mathit{min}$，行驶了 $3\mathit{km}$。求：

（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？

（2）此次行驶中，卡丁车运动的速度和受到的水平阻力各是多少？

（3）若卡丁车的汽油机效率为 $25\%$，此次行驶中，卡丁车需要燃烧汽油的质量是多少千克？ $(g$取 $10N/\mathit{kg}$， $q_{\mathit{汽油}}=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

如图，小明自制了一个气压计，瓶内气体压强　　大气压（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。若拿着此气压计从29楼下到1楼，玻璃管内水柱的高度将　　（选填“升高”或“降低” $)$。

如图甲，在水平面上的盛水容器中，一个质量分布均匀的物体被固定在容器底部的一根细线拉住后完全浸没在水中静止。如图乙，当将细线剪断后，物体漂浮在水面上，且有四分之一的体积露出水面。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲、乙两图中，物体受到的浮力之比为 $4:3$

B．物体的密度与水的密度之比为 $1:4$

C．图甲中水对容器底的压强大于图乙中水对容器底的压强

D．图甲中水对容器底的压力大于图乙中水对容器底的压力

“中国速度” $--$建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院，为战胜疫情提供了强有力保障。建造医院所用的某厢式板房，其重力是 $1.5\times {10}^{4}N$，放在水平地面上，与地面的接触面积是 $20m^2$．如图所示的起重机滑轮组， $10s$内将该厢式板房匀速提高了 $4m$。在此过程中，钢丝绳自由端的拉力功率是 $7.2\times {10}^{3}W$．试求：

（1）起吊前厢式板房对地面的压强是多少？

（2）钢丝绳自由端的拉力做功是多少？

（3）钢丝绳自由端的拉力是多少？

弹簧测力计通过细线吊着一个金属块，静止时弹簧测力计的示数如图甲所示，则金属块的重力是　　 $N$．如图乙所示，将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数是 $1.6N$．则金属块在水中受到的浮力是　　 $N$。

如图所示， $U$形弯管的两端开口向下，左管的阀门关闭，右管中的活塞处于静止，活塞和阀门之间的管内充满水，左右两管内水面的高度差为 $h$。若将阀门打开，水会从左管流出来。已知活塞的横截面积为 $S$，重力为 $G$，管外的大气压强为 $p_0$，水的密度为 $\rho$．不计活塞与管壁的摩擦，则在阀门打开前 $($　　 $)$

A．活塞下表面所受的大气压的力为 $p_{0}S$

B．活塞上表面所受的压强为 $p_0-\frac{G}{S}$

C．活塞上、下表面所受的压强差为 $\mathit{\rho gh}$

D．活塞所受的重力 $G$一定小于 $\mathit{\rho ghS}$

如图所示，两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲，乙两种不同的液体。 $a$、 $b$是体积相等的两个小球， $a$球漂浮在液面上， $b$球沉没在容器底。甲液面高于乙液面，且两种液体对容器底的压强相等。则 $($　　 $)$

A．两种液体的密度 ${\rho }_{甲}={\rho }_{乙}$B．两种液体的质量 $m_{甲}=m_{乙}$

C．两个小球所受的重力 $G_a>G_b$D．两个小球所受的浮力 $F_a<F_b$

列车驶过车站时，站台上的人必须站在安全线以外的区域。因为这时列车周围的空气 $($　　 $)$

A．流速增大，压强减小B．流速减小，压强减小

C．流速增大，压强增大D．流速减小，压强增大

某旅行车满载时总质量为 $8t$，车轮与地面接触的总面积为 $0.4m^2$．求：

（1）旅行车满载静止在水平地面上，对地面的压强是多少？

（2）如果在某路段，旅行车牵引力的功率恒定为 $72\mathit{kW}$，当它以 $108\mathit{km}/h$的速度匀速行驶时，受到的阻力是多少？

（3）2020年的年底，朝阳至北京的高铁将开通，该段铁路线长约 $450\mathit{km}$，若高铁列车全程以 $360\mathit{km}/h$的最高设计速度行驶时，受到的阻力为 $1.4\times {10}^{5}N$，则列车从朝阳到北京需要多少小时？列车要克服阻力做多少功？

在“研究液体内部的压强”的实验中，小红选用液体压强计和两个透明圆柱状的容器，分别盛适量的水和盐水进行实验，操作过程如图甲所示。

（1）小红将压强计的探头插入水中后，发现探头看上去变大了，这是因为容器和水的共同作用相当于　　，起到了放大的作用。

（2）通过比较 $B$、 $C$三个图可以得出的结论是：在同种液体的内部，　　。

（3）小红比较 $C$、 $D$两个图得出液体压强和液体密度有关的结论，小明认为这样比较得出结论是不正确的，他的理由是：　　。

（4）小明利用量筒和一个带胶塞的小瓶，测量出矿石的密度，如图乙，实验过程如下：

①用量筒量取适量的水，读出体积为 $V_0$；

②将小瓶放入量筒内，小瓶漂浮在水面上，读出体积为 $V_1$；

③将适量的矿石放入小瓶中，再将小瓶放入量筒内，小瓶仍漂浮在水面上，读出体积为 $V_2$；

④将瓶内的矿石全部倒入水中，再将小瓶放入量筒内，读出体积为 $V_3$。

根据以上信息计算（水的密度用 ${\rho }_{水}$表示）：在图乙③中，小瓶和矿石受到的浮力 $F_{浮}=$　　；矿石的密度表达式为 ${\rho }_{石}=$　　。

为了保障出行安全，交通部门做了很多规定，如：高速公路上对机动车进行限速；车上驾驶员和乘客要系安全带：特别是自今年的6月1日起，又开展了“一盔一带”专项整治行动。请运用你所学的物理知识，简要回答下列问题：

（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？

（2）为什么行驶中的车辆紧急刹车时，乘客会向前倾？

（3）安全带为什么要做得比较宽大？

先将一只大试管装满水，再把小试管的一部分插入大试管中，小试管在重力的作用下，缓慢向下运动。迅速将该装置倒置过来，如图甲所示，发现小试管在　　作用下缓慢向上移动。如图乙，将 $a$、 $b$、 $c$三个轻质带电泡沫小球悬挂起来，若 $a$带负电，则 $b$带　　电。若用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近 $c$，二者将相互　　（填“吸引”或“排斥” $)$。

三个完全相同的容器内，分别装满酒精、水和盐水后 $({\rho }_{\mathit{盐水}}>{\rho }_{水}>{\rho }_{\mathit{酒精}})$，将 $a$、 $b$、 $c$三个不同的小球放入容器中，小球静止后位置如图所示。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．三个容器底部受到的液体压力关系是 $F_{甲}<F_{乙}<F_{丙}$

B．三个小球的密度关系是 ${\rho }_a>{\rho }_b>{\rho }_c$

C．若将小球 $b$放入丙杯中，小球 $b$排开液体的体积等于小球 $b$的体积

D．若将小球 $c$放入甲杯中，小球 $c$排开液体的质量小于小球 $c$的质量

下列数据最贴近实际的是 $($　　 $)$

A．正常情况下，一个人的心跳每秒约60次

B．在浓盐水中悬浮的一枚鸡蛋所受浮力大约为 $1N$

C．教室内节能灯管的电功率约 $10W$

D．家用电冰箱的正常工作电流约 $1A$

开原以盛产大蒜闻名，小越想知道开原大蒜的密度，他将一些蒜瓣带到学校测量。

（1）他将天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端零刻度线处，指针静止时指在分度盘右侧，他应向　　（填“左”或“右” $)$调节平衡螺母，使天平平衡。

（2）小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为　　 $g$。

（3）他将蒜瓣放入装有 $25\mathit{ml}$水的量筒中，水面上升到图乙所示的位置，蒜瓣的体积为　　 $c{m}^3$，密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（4）小越对实验进行评估，觉得蒜瓣太小，测得体积的误差较大，导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案，其中合理的是　　（填字母）。

$A$．换量程更大的量筒测量

$B$．测多个蒜瓣的总质量和总体积

$C$．换分度值更大的量筒测量

（5）同组的小爱同学测得一个装饰球 $A$的密度为 ${\rho }_0$，他们想利用它测量一杯橙汁的密度，发现装饰球 $A$在橙汁中漂浮，于是选取了测力计、细线和一个金属块 $B$，设计了如图丙所示的实验过程：

①用测力计测出装饰球 $A$的重力为 $G$；

②将装饰球 $A$和金属块 $B$用细线拴好挂在测力计下，并将金属块 $B$浸没在橙汁中静止，读出测力计的示数为 $F_1$；

③将装饰球 $A$和金属块 $B$都浸没在橙汁中静止（不碰到杯底），读出测力计的示数为 $F_2$．根据②、③两次测力计示数差可知　　（填“装饰球 $A$”或“金属块 $B$” $)$受到的浮力。橙汁密度的表达式 ${\rho }_{\mathit{橙汁}}=$　　（用 ${\rho }_0$和所测物理量字母表示）。