初中物理压强和浮力试题

用量筒测得 $8g$煤油的体积如图1所示，煤油的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$；图2为探究液体内部压强影响因素的装置，选用水和煤油分别进行实验，并使金属盒处于两种液体中的深度相同，则用　　进行实验时， $U$形管两侧液面的高度差 $h$较大；用水进行实验时，为使 $U$形管两侧液面的高度差 $h$减小，应将金属盒向　　移动。

阅读短文，回答问题。

水陆两栖飞机“鲲龙” $\mathit{AG}600$

2018年10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙” $\mathit{AG}600$成功实现水上起降，如图所示。 $\mathit{AG}600$装有4台国产 $\mathit{WJ}6$涡轮螺旋桨发动机，是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。

飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示：

$\mathit{WJ}6$发动机数量	4台	最大起飞质量	$53.5t$
最大巡航速度	$500\mathit{km}/h$	发动机巡航推力	$4.6\times {10}^{4}N$
发动机的热效率	$40\%$	发动机的推进效率	$\dots \dots$

（1）“鲲龙” $\mathit{AG}600$在水面降落的过程中，重力势能　　，动能　　。

（2）机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了　　的原理，从水面产生较大的升力。

（3） $\mathit{AG}600$以最大速度满载巡航 $2h$，消耗燃油 $5000\mathit{kg}$，燃油完全燃烧获得的内能是　　 $J$，此过程中发动机的推进效率为　　。（燃油的热值为 $q=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（4）观看“鲲龙” $\mathit{AG}600$在水面上起降后，小明发现“鲲龙” $\mathit{AG}600$与普通飞机不同，机身下部制成“ $V$”形，除了能减小阻力外，这样设计的目的还有　　。

如图甲所示是路边交通指示牌，通过横杆 $A$、 $B$与立柱相连，细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。

（1）小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强，为此设计了下面的探究活动，如图乙所示，分别在圆纸管和方纸管上面施加压力，观察并记录纸管的形变情况，如下表所示：

压力 $/N$ 类型	3	6	9	12
圆纸管	完好	完好	完好	完好
方纸管	完好	完好	轻度瘪	严重瘪

在探究过程中，除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外，还要保持纸管的　厚度　相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。

（2）图甲中指示牌的总质量是 $300\mathit{kg}$，长为 $4m$，高为 $2.5m$， $\mathit{AB}$间距离为 $1m$。（忽略指示牌与立柱之间的距离， $g$取 $10N/\mathit{kg})$立柱对横杆 $B$的作用力的方向是　　，大小是　　 $N$．横杆 $B$对立柱压力的受力面积为 $400c{m}^2$，则横杆 $B$对立柱的压强是　　 $\mathit{Pa}$．立柱固定在地面上，为了增加立柱的稳定性，最好在立柱底座的　　（左 $/$右）侧增加固定螺丝。

（3）请你写出生活中应用本实验结论的一个实例　　。

小明准备用空矿泉水瓶做一个“救生衣”。已知小明的质量是 $50\mathit{kg}$，身体平均密度约等于水的密度，为确保安全至少他的头部要露出水面，头部的体积约占身体总体积的 $1/10$．（不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积）

（1）求小明头部的体积。

（2）请你帮小明计算一下，制作“救生衣”至少需要多少个图示的空矿泉水瓶。

小明提着质量为 $3\mathit{kg}$的书包，从1楼走到3楼用了 $15s$的时间，书包带与手的接触面积为 $10c{m}^2$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。

（1）求书包的重力。

（2）求书包带对手的压强。

（3）估算小明上楼过程中对书包做功的功率。

小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应　　（增加 $/$减少）吸管中铁丝质量，改进后，分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为 $h_1$和 $h_2$，则 $h_1$　　 $h_2$．用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏　　。

2月22日，一架 $\mathit{ARJ}21$飞机从上海起飞，在内蒙古顺利降落，标志着国产喷气客机开启商业运营新征程，在空中飞行时，机翼上方空气流速比下方大，所以机翼上方空气压强比下方　　，飞机外壳与空气摩擦，温度升高。这是通过　　的方式增加内能，降落时，在逐渐靠近地面过程中飞机的重力势能　　。

现代建筑多采用中空双层玻璃窗隔热，实验表明，中空双层玻璃窗的隔热性能与两层玻璃间空气压强有关，实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关系如图所示，则中空双层玻璃中间空气压强 $($　　 $)$

A．等于大气压强时，没有隔热效果

B．小于 ${10}^{-1}\mathit{Pa}$时，隔热效果变差

C．在 ${10}^{-1}~{10}^2\mathit{Pa}$时，隔热效果最好

D．等于 ${10}^{-3}\mathit{Pa}$时的隔热效果比 ${10}^4\mathit{Pa}$时好

如图所示为长江某水坝的示意图，水坝左侧水面高， $B$和 $C$两点处于同一高度， $A$和 $C$两点到各自液面的距离相等。水在 $A$、 $B$和 $C$三点产生的压强分别为 $p_A$、 $p_B$和 $p_C$，则 $($　　 $)$

A． $p_A<p_B=p_C$B． $p_A=p_C>p_B$C． $p_A>p_B=p_C$D． $p_A=p_C<p_B$

小华用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度。

（1）测量前，应检查弹簧测力计指针是否指在　　刻度线上。

（2）把适量的酱油装入塑料袋，排出空气后扎紧口，用弹簧测力计测出重力为 $3.6N$；然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为　　 $N$。

（3）水的密度为 $1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，则可算出酱油的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（4）小华想用上述器材继续测量白酒的密度，但白酒的密度比水小。

请帮她想出一个可行的办法并简要说明：　　。

如图所示，在玻璃杯中倒入少量热水，摇晃几下后把水倒出，然后立即把玻璃杯倒扣在水槽中，水快速涌进玻璃杯。请解释其中的道理：　　。

一位同学体重为 $600N$，自然站立在水平地面上，对地面压力为　　 $N$，双脚站立对地面的压强比行走时　　；某沼泽地能承受的压强为 $2\times {10}^4\mathit{Pa}$，这位同学与沼泽地的接触面积至少为　　 $m^2$，才不会陷入沼泽地。

在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕 $O$点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。

（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械？　　。

$A$．滑轮 $B$．滑轮组   $C$．杠杆   $D$．斜面

（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为 $10000N$，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。

①若底部支撑台与地面接触面积为 $0.04m^2$，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？

②顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离。若人摇动扳手使顶升在 $1\mathit{min}$内升高 $12\mathit{cm}$，用千斤顶顶起车身时的机械效率为 $80\%$，则人做功的功率是多大？

小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前，杠杆左端低，右端高，她将平衡螺母向　　调节，直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为 $100g$的实心纯金属块 $a$和 $b$、合金块 $c$（由 $a$、 $b$的材料组成）。她将 $a$挂在 $A$处，且浸没于水中，在 $B$处挂上 $100g$钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得 $\mathit{OA}=50\mathit{cm}$， $\mathit{OB}=40\mathit{cm}$，则 $a$的密度为　　 $g/c{m}^3$．接下来，她分别将 $b$、 $c$挂于 $A$处并浸没于水中，当将钩码分别移至 $C$、 $D$处时，杠杆均水平平衡，测得 $\mathit{OC}=30\mathit{cm}$， $\mathit{OD}=34\mathit{cm}$，则合金块 $c$中所含金属 $a$和金属 $b$的质量之比为　　。 $\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

如图所示，将压强计的金属盒放在同种液体中，金属盒面的朝向不同。

（1）要观察到 $U$形管两侧液面的高度差相等，必须控制金属盒面的中心在液体中的　　相等，由上述实验可知：液体内部某一点，来自各个方向的压强大小是　　的。

（2）不增加器材，用这套装置还可以探究液体内部压强与　　的关系。