初中物理压强和浮力试题

2017年5月5日，大飞机 $C919$首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进一大步。 $C919$主要性能参数如表所示：

中国商飞 $C919$
最大载重	77.3吨
巡航速度	$0.78-0.8$马赫（相当于 $954\mathit{km}/h$到 $980\mathit{km}/h)$
巡航高度	12100米
最长航程	5555公里
最多座椅数	190个

（1）上海到广州的空中距离大概是 $1470\mathit{km}$，若全程以最大巡航速度匀速飞行，则 $C919$从上海到广州大约需多长时间？

（2）当 $C919$发动机总推力达到 $2\times {10}^{5}N$，飞行速度达到 $954\mathit{km}/h$时， $C919$发动机的总输出功率是多少？

（3）当 $C919$以最大载重停在机场时，轮胎与地面的总接触面积大约为 $0.1m^2$，则 $C919$对地面的压强约多少？

某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。

已知：① $a$、 $b$两点压强等于外界大气压（大气压保持不变）；② $a$点压强等于 $a$点上方液柱压强与左管内气压 $P_1$之和；③ $b$点压强等于 $b$点上方液柱压强与右管内气压 $P_2$之和；④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭 $K_2$打开 $K$和 $K_1$，用抽气机抽气，进行多次实验。再关闭 $K_1$打开 $K$和 $K_2$，重复上述操作，具体数据记录如表：

液体种类	液体1			液体种类	液体2
实验次数	第一次	第二次	第三次	实验次数	第四次	第五次	第六次
液柱高度 $(h_1/\mathit{cm})$	10	20	30	液柱高度 $(h_2/\mathit{cm})$	10	20	30
左管内气体压强 $(P_1/$千帕）	99	97	95	右管内气体压强 $(P_2/$千帕）	100	99	98

（1）以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是　

$A$．研究磁极间的相互作用规律

$B$．研究压力的作用效果与受力面积大小的关系

$C$．研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系

$D$．研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系

（2）通过比较第一次和第四次所测得的数据，可以研究　　。

（3）通过比较第四、第五、第六三次测得的数据，可以得出的结论是　　。

（4）探究液体压强与密度关系时，为了使结论更具普遍性，该小组同学还应如何继续实验（请写出实验思路，不需写具体步骤）　　。

“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示，该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将　　，在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时 $B$小球受到的浮力与 $D$小球受到的浮力的大小关系为　　。

今年5月，运用“蓝鲸一号”钻探平台，我国南海神孤海域首次实现可燃冰试采成功。

材料一：可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为 $C{H}_4·8H_{2}O$．它是天然气的固体状态（因海底高压）。埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下，最后形成石油和天然气（石油气），其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温 $(2~5^{°}\text{C})$与压力下结晶，形成“可燃冰”。

材料二：“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程创新了多项世界记录。它长117米，宽92.7米，高118米，质量为42000吨。

请根据上述材料回答：

（1）形成可燃冰需要一定的生态环境。

①海底底层深处，这些分解有机质的细菌能很好的生存，体现了生物对环境的　　，这些细菌分解有机质　　（选填“需要”或“不需要” $)$氧气。这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是　　。

②在开采过程中，极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏，这主要是因为海洋生态系统有　　的 能力。

（2）形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源。

①可燃冰 $(C{H}_4·8H_{2}O)$中 $C:H:O$的元素质量比是　　。甲烷属于　　（选填“有机物”或“无机物” $)$

②与石油、煤等化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有（写一条）　　。（可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为 $C{H}_4\cdot 8H_{2}O+2O_2\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}C{O}_2+10H_{2}O)$

（3）如果南海海水的密度是 $1.03\times {10}^3$千克 $/$米 ${}^3$，“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是　　牛，浸入海水的体积至少需要　　米 ${}^3$，开采处的可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因可能是　　。

新型膨胀式安全带（如图）紧缚力达到一定的值，藏在安全带里的气囊就会快速充气，迅速形成气囊袋，对驾乘人员起到更好的保护作用。下列关于膨胀式安全带说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	该安全带会使人的惯性减小
B．	该安全带可以使人所承受的力减小
C．	当车加速时，该安全带就会自动充气
D．	该安全带充气后增大与人体的接触面积，减小压强，可避免人员被勒伤

如图为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答：

（1）当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是　　。

（2）擦窗机器人的擦试速度是4分钟 $/$米 ${}^2$，要擦完总面积为3米 ${}^2$的窗玻璃需要　　分钟。

（3）工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛，内外气压差达到800帕，求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？

（4）擦窗机器人的总质量为1.2千克，工作时的实际功率为80瓦，它在竖直向上擦窗过程中有 $0.25\%$的电能用于克服重力做功。若窗户足够高，持续竖直向上擦窗20分钟，擦窗机器人可上升的最大高度为多少米？（取 $g=10$牛 $/$千克）

观察自然现象，通过实验研究揭示其原理，并解释生产、生活中的应用，这是科学学习的一种基本方法。下列各项的现象、原理与应用之间不对应的是 $($ 　　 $)$

选项	$A$	$B$	$C$	$D$
现象	高山上，普通的锅难以煮熟	刮风时，窗帘向外飘	晾在通风处的衣服干得快	煮熟的汤圆浮在水面上
探究原理	沸点与气压的关系	气压与流速的关系	影响蒸发快慢的因素	物体的浮沉条件
应用	高压锅	飞机	吸尘器	轮船

A．

$A$

B．

$B$

C．

$C$

D．

$D$

如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	刀刃很薄可以增大压力
B．	铡刀实质上是一种费力杠杆
C．	甘蔗放在 $a$ 点比 $b$ 点更易被切断
D．	手沿 $F_1$ 方向用力比沿 $F_2$ 方向更省力

取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2克。向管内倒入10克液体，再将它放入水中。放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示（管壁厚可以忽略）。

请回答：

（1）气管内液体的密度　 　（选填”大于“”等于“或”小于“ $)$水的密度。

（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小。

（3）装有液体的塑料管受到的浮力大小。

下列实例与原理对应的是 $($ 　　 $)$

选项	实例	原理
$A$	岸边的树在水中的倒影	光在同种均匀介质中沿直线传播
$B$	乘客候车时不能跨越高铁站台的安全黄线	流体压强随流速增大而减小
$C$	用桨划水时龙舟前进	杠杆的平衡条件
$D$	看到"科学试题卷"	神经冲动沿着反射弧传导

A．

$A$

B．

$B$

C．

$C$

D．

$D$

小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为 $0.5\times {10}^3$千克 $/$米 ${}^3$，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米 ${}^2$，其上表面可以作为秤盘 $(g=10$牛 $/$千克），问：

（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？

（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？

如图，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水（水不溢出），三个容器底部受到水的压强 $($ 　　 $)$

A．甲最大B．乙最大C．丙最大D．一样大

如图是一初中《科学》课本，下列对此课本的估测值与真实值最接近的是 $($ 　　 $)$

A．	长度约为26厘米	B．	质量约为2千克
C．	重力约为0.2牛	D．	平放时对桌面压强约为2帕

如图甲所示，水平桌面上有个质量为 $2.5\mathit{kg}$，底面边长为 $0.5m$的正方体水槽，水槽内有一实心球。逐渐往水槽内加水，球受到的浮力 $F$与水深 $h$的关系如图乙所示，水深 $h=7\mathit{cm}$时，球刚好有一半体积浸入水中。不考虑水槽厚度，水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，求：

（1）实心球的体积和水深 $7\mathit{cm}$时水槽底部受到的水的压强；

（2）实心球的密度；

（3）实心球刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强。

某实验小组探究“杠杆平衡条件”。实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于　　（选填“平衡”或“不平衡” $)$状态。另一实验小组利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上探究“影响压力作用效果的因素”后，又将图乙中的小桌和砝码放到桌面上，如图丙所示。比较乙、丙两种情况中小桌产生的压强 $p_{乙}$　　 $p_{丙}$。