1、压强和浮力专题训练1.把重 5N?密度为 0.9103kg/m3 的实心物体投入水中.当物体静止时,物体处于_状态(填“ 漂浮“悬浮 “或“沉在水底“),物体所受的浮力是_N,物体排开的水重是_N.答案:漂浮 5 5解析: 物pBB.pApB.7.小明很喜欢看动物世界这一电视节目,动物的一些奇妙现象激发着他的灵感,他常把动物的行为和军事?交通工具进行类比.下列对应关系中,不正确的是( ).A.鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来 飞机B.鱼通过改变鱼鳔内的空气量在水中自由沉浮潜水艇C.骆驼用宽大的足在松软的沙漠上行走自如履带式坦克D.蝙蝠通过发出和接受超声波确定猎物的方位 雷达答案:B8.如图所示的
2、各种事例中,跟大气压无关的是( ).答案:D9.一只苹果的质量为 140g，体积为 1.810-4 m3,用手将其浸没在水中时,苹果受到的浮力为 N(犵取 10 N/kg),松手后苹果将 _ (填“上浮“下沉“或 “悬浮“).答案:9.1.8 上浮解析:苹果的重力 G=mg=0.14kg10N/kg=1.4N.苹果受到的浮力 F 浮= 水 gV 排=1.0103 kg/m3 10N/kg1.810-4 m3=1.8N.因为 F 浮G,所以苹果上浮.10.下表是小明同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据.(1)实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为_.(2)综合分析上列
3、实验数据,归纳可以得出液体压强的规律 :_,该结论是通过分析比较实验序号_的数据得出来的._ ,该结论是通过分析比较实验序号_的数据得出来的.答案:10.(1)4 (2)液体内部的压强随深度的增加而增大 1、2、3(或 1、2、5 或 1、2、6) 在同一深度,液体向各个方向的压强相等 3、5、611.(2011湖北武汉)为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系,某同学进行了下图所示的实验:(1)你觉得合理的实验顺序是_.(2)选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力,大小_ .(3)图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受的浮力
4、_ (填“ 变大“不变 “或“变小“).(4)合金块的密度是_.答案:1)丁甲乙丙(或甲丁乙丙 ) (2)等于它排开液体所受的重力 (3)不变 (4)4103kg/m3(4g/cm3)解析:考查点:探究影响浮力大小的因素.分析:(1)为了探究液体中的物体受到浮力大小与排开液体所受重力的关系,我们首先要测量出物体及空桶的重力,再利用称重法测量物体浸没在水中的浮力,最后测量出物体排开液体受到的重力,故正确顺序为丁甲乙丙(或甲丁乙丙);(2)根据实验可以得到结论(即阿基米德原理 ):浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力;(3)浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,排开液体的体积
5、没有发生变化 ,而物体受到的浮力大小与所处深度无关,所以合金块所受的浮力不变;(4)根据图中数据可知,12.如图甲所示,支撑国产大飞机研制的关键重型装备由清华大学研究设计的八万吨模锻液压机项目,已通过专家委员会的论证,这标志着世界上吨位最大的模锻液压机项目正式启动.如图乙所示,是该液压机的主要液压系统的示意图,请结合所学习的液体压强的知识解答下列问题:(1)小活塞的横截面积为 1mm2,大活塞的横截面积为 100dm2,当技术工人用脚踏下脚踏板时在小活塞上会产生一个向左的压力 F1,假如 F1=400N.则: 小活塞和大活塞上的压强分别为多大?请你依据帕斯卡原理计算出 F2 的大小?(2)若在
6、大活塞上产生设计所达到的最大压力,则铜质输油管应该承受多大的压强 ?答案:12.(1)由 p=F/S 可求得小活塞上的压强为 : p=F/S=400N/110-6 m2=4108Pa.根据帕斯卡原理可知:大活塞上的压强等于小活塞处产生的压强 ,即 4108Pa.则大活塞处所承受的压力为:F=pS=4108 Pa10010-4 m2=4106N.(2)达到设计标准时,大活塞所承受的最大压力为 F=G=mg=8104kg10N/kg=8105 N.则输油管应该承受的最大压强等于大活塞处产生的压强: p=F/S=8105N/10010-4 m2=8107Pa.13.如图是一种牲畜饮用水自动装置的示意
7、图.水箱底部有一出水孔,底盖 A 平时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降,浮球 C 受到的浮力减小,底盖 A 打开,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽.设计水箱的最高水位为 60 cm.水箱出水孔横截面积是 30 cm2.底盖 A 及竖杆 B 的总质量是 400g,浮球 C 的质量是 600g,体积是 2dm3,g 取 10N/g.(1)写出此装置应用到的物理知识( 至少说出 2 条);(2)通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作 ;(3)若能正常工作,请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素 :若不能正常工作,请提出使该自动装置正常工作的改进方案.答案: (1)液体压强随着深
8、度的增加而增大 连通器原理(符合即可 )(3)其他条件一定时,通过减小总质量或增大浮球犆的体积可以实现 .解析:(1)此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识,例如,两个牲畜饮水槽利用了连通器原理;浮球犮受到水的浮力 .(2)以 ABC 为一整体进行受力分析 :ABC 整体受到重力、水箱及其中的水向下的浮力和向上的浮力,当浮球受到的向上的浮力大于底盖 A、竖杆 B 和浮球 C 受到的重力及水箱中的水对底盖 A 向下的压力的合力时 ,底盖 A 会顶住水箱的出水孔 .不再有水从水箱流入饮水池,底盖 A、竖杆 B 和浮球 C 受到的重力 G=mg=(60010-3kg+40010-3kg)
9、10N/kg=10N,水箱中蓄满水时,由公式 p=gh 及 p=F/S 得: 水箱中的水对底盖犃向下的压力F=ghS=1.0 103kg/m310N/kg0.6m3010-4m2=18N,由阿基米德原理,可得浮球受到的最大浮力 F 浮 m=因为在水箱中蓄满水时,浮球受到的最大浮力(20N)小于底盖 A、竖杆 B 和浮球 C 受到的重力及水箱中的水对底盖 A 向下的压力的合力 (10N+18N=28N),所以,这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作.(3)第一种情况: 从上述计算过程可以看出,该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向上的浮力不小于底盖 A、竖杆 B 和浮球 C 受到的重力及
10、水箱中的水对底盖 A 向下的压力的合力,因此浮球受到的重力(质量);浮球的体积;底盖 A 和竖杆 B 受到的重力;出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素.第二种情况:要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作,可以采取的改进措施有:适当减小出水孔的横截面积; 适当降低水箱蓄满水时的水位高度;保持浮球质量不变的情况下,适当增大浮球的体积; 在保持浮球体积不变的情况下,适当减小浮球的质量.14.龙卷风的袭击突然而猛烈,产生的风是地面上最强的.在美国,龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电.在强烈龙卷风的袭击下,房子屋顶会像滑翔翼般飞起来.一旦屋顶被卷走后,房子的其他部分也会跟着崩解
11、.因此,建筑房屋时,如果能加强房顶的稳固性,将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失.下面是欢欢同学对形成龙卷风的原因的探究过程:【提出问题】龙卷风是怎样形成的?【探究准备】两个苹果?两根细绳【探究过程】(如图所示)(1)把两个苹果悬挂起来,使它们处于同一高度,相距一定距离 (不大于 5cm);(2)用嘴对着两个苹果之间的缝隙吹气,发现苹果会_( 填“靠拢“或“ 远离“).(3)重复实验,加大吹气的力度,发现随着吹气的力度越大,苹果 _.(4)若无限增大吹气力度,则两个苹果会_.【实验结论】当漏斗形的龙卷风,以极大的速度旋转时会造成_ (填“高“ 或“低“)气压,而气流以外的区域的大气压_ (填“
12、变化“ 或“不变“),因此产生_ (填“指向“或“ 背离“) 气流中心的气压差,由于该气压差极大,所以龙卷风会“卷“ 走树木?汽车?房屋?甚至巨石,造成极大的危害.答案:【探究过程】(2)靠拢 (3)靠拢越快 (4)紧贴在一起【实验结论】低 不变 指向解析:由于空气流速越快,气压越小 .因此当用嘴向两个苹果之间吹气时,两个苹果间的气压变小,因此苹果会受到向内的大气压力作用,因此会靠拢.由于龙卷风的速度很快,所以这种现象更明显.简单机械专题训练1.在我国古代,护城河上安装的吊桥就是简单机械的巧妙应用,若用犔表示绳对桥板的拉力犉的力臂,如图所示在匀速拉起吊桥直至吊桥靠在城门上的过程中( ).A.吊
13、桥是省力杠杆B.犆点是吊桥的支点,犃犅是吊桥的阻力臂C.人的拉力保持不变,始终小于吊桥的重力D.犔先增加后减小,犉犔始终在减小答案:D 解析:吊桥在拉动过程中,绳子对桥板的拉力 F 的力臂越来越大 ,然后减小,因此可以得出结论:在拉动过程中 L 的变化规律是先变大后变小; 因为拉动过程是匀速的,由杠杆平衡条件可知:FL1=GL2,由于重力的力臂 L2 越来越小,所以 Fl 始终在减小 .2.如图所示,使用中属于费力杠杆的工具是( ).答案:C 解析:选 C.本题考查杠杆的分类,判断一个杠杆是省力杠杆还是费力杠杆关键是搞清杠杆的五要素,画出动力臂和阻力臂,再根据杠杆的特点进行判断.剪刀、起子、钢
14、丝钳均是动力臂大于阻力臂的杠杆,属于省力杠杆;镊子是动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆.故 C 选项正确.3.如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同.下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是( ).在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码;在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格;将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格.A. B.C. D.答案: B 解析:利用 F1L1=F2L2 进行分析 ,设每个钩码重为 G.4.如图所示,物体做匀速直线运动,拉力犉=60N,则物体受到的摩擦力是( ).A.60N B.120NC.20N D.180N答
15、案: D 解析:和物体相连的动滑轮上绕有三股绳子 ,每股绳子上的力都为犉,摩擦力 f=3F=180N.5.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个_(填“ 省“或“费“)力杠杆;若箱和物品共重 100N,动力臂是阻力臂的 5 倍,则抬起拉杆的力至少为_N.答案:省 20 解析: 6. 用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成 A、B 两段A、B 哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想：甲： A 较重；乙： B 较重；丙： A 、B 一样重（1）请设计一个简易实验，判断 A、B 的轻重所用器材： 操作方法： 现
16、象及结论： （2）为进一步研究类似 A、 B 轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图 所示。根据图 17 的实验，可以判断 同学的猜想是正确的（填“甲”、“乙”或“ 丙”）根据图 17 的实验，该同学得出结论：只要满足“阻力阻力作用点到支点的距离=动力动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡.a这个结论是否正确？b用图 18 所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确答案:将 A、B 两段胡萝卜分别放在已经调平的托盘天平两边托盘上托盘下降的那边胡萝卜比较重;如果两边平衡,说明两段胡萝卜一样重(2)甲a.否 b.多次
17、改变弹簧测力计拉力方向,使杠杆保持平衡,观察弹簧测力计的读数;如果弹簧测力计读数一直不变,说明该结论正确;如果弹簧测力计读数发生了变化,说明该结论错误.解析:(1)判断 A、B 的轻重,较简易的方法是利用天平,将两段萝卜放在已调好的天平的两个托盘中,观察天平的指针即可判断.(2)由题图可知,杠杆平衡时 ,力臂越短的重物,质量越大,力臂越长的重物,质量越小;A、B 两段萝卜中,A 段力臂短,故 A 段较重,所以甲同学猜想正确.只要满足“阻力 阻力作用点到支点的距离 =动力动力作用点到支点的距离“, 杠杆就能平衡,这个结论是不正确的,要说明这个结论不正确,必须通过弹簧测力计斜拉杠杆,并用刻度尺测出
18、力的作用点到支点的距离,然后分别计算出两边力与力的作用点到支点距离的乘积,并进行比较.7. 开瓶时使用的开瓶器（图 a），可以简化成不计重力的省力杠杆（图 b），O 为支点若动力 F1 和阻力 F2都与杠杆垂直，且 AO=6cm，BO=1cm，F 1=25N，则F2=_N答案:1508.2008 年北京奥运会的宗旨是“绿色“ 和“人文“.在所有的比赛场馆都为残疾人 (特别是乘坐轮椅的)建立了专用通道,为残疾人上下台阶提供了方便 .它实际上也就是一种我们所学过的简单机械斜面.使用它的好处是 .答案:省力9.台风是一种破坏力很大的灾害性天气.某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了,需要两个工人把它扶起
19、,工人们想到了下列图示四种方案,每个人所需拉力最小的方案是( ).答案:B10. 如图所示是小宇同学发明的捶背椅,当坐在椅子上的人向下踩脚踏板时,捶背器便敲打背部进行按摩.请你在图乙中画出踩下脚踏板敲打背部时,杠杆 B 点受到的阻力 F、阻力臂 L1及动力臂 L2.答案: 11. 下图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。该装置主要由滑轮组、配重 C、D 以及杠杆 AB 组成，配重 C 通过细绳与动滑轮相连，配重 C、D 分别通过支架固连在杠杆 AB 两端，支架与杠杆垂直。杠杆的 B 端放在水平台面上，杠杆可以绕支点 O 在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡
20、。已知动滑轮 P 的质量 mP 为 0.2kg，OA:OB3:1，配重 D 的质量 mD为 1.5kg,作用在 D 上的竖直向下的压力 F 为 75N，刚好拉开开关所需的拉力 T 为 6N。杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g 取 10N/kg。求：配重 C 的质量 mC 等于多少千克，开关刚好能被拉开？答案:若开关刚好能被拉开,则拉力 T 等于 6N,配重 C 的质量等于 mC,此时,杠杆在水平位置平衡,杠杆的 B 端受水平台面的支持力为零。分别以杠杆 AB 及配重 D?动滑轮，配重 C 为研究对象,受力分析,如图 4 甲、 乙、丙所示，专题九 功和
21、能1、 下列实例中,力对物体没有做功的是( ).答案: D 解析:做功的条件是物体必须在力的方向上通过一定的距离.2、 用如图所示的滑轮提起重物,不计动滑轮自重?绳子重和摩擦,若拉力犉为 100N,绳子的自由端向上拉 0.6m,则对重物做功_J.答案: 60 解析:理想情况下,=100%拉力做的功就是有用功.3.世界上最高的人造建筑物“迪拜塔“(高度达 818 米,楼层数量超过 160 层)装有世界上速度最快(约每小时 64 公里)的电梯.它也是是世界上高度最高并且没有依靠支撑物的建筑,如图所示.则在电梯载着游客匀速上升的过程中,对于某一位乘客而言,动能 ,重力势能_,机械能_.(填“增大“不
22、变“或“减小“)答案:不变 增加 增加解析:在电梯匀速上升的过程中,乘客的质量不变,速度为定值,所以其动能不变;但由于其被举高的高度在增加,所以乘客的重力势能逐渐增加;由于机械能等于动能与势能(包括重力势能与弹性势能)之和,所以在此过程中乘客的机械能增加4.弹弓是我们小时候经常玩的玩具,如图所示,如果弹弓对质量是 200g 的弹丸的作用力是3000N,弹丸被弹射出的最大水平距离为 15m 远,则弹弓对弹丸所做的功为( ).A.45000JB.29.4JC.45029.4JD.做了功,但条件不足,无法计算做功的多少答案: D 解析:弹弓对弹丸施加了力,且弹丸在力的方向上也产生了距离,但由于是瞬间
23、作用,在力作用时间内运动距离极短,而“飞行 15m“对应弹丸由于惯性飞行的距离,二者不属于同一个过程.所以弹弓对弹丸做了功,但由于条件不足,无法计算做功的多少.5.门的把手一般都安装在离门轴远的一端,如图所示.其中的科学道理是( ).A.根据杠杆的知识,推开门时比较省距离B.根据杠杆的知识,推开门时比较省力C.根据功的知识,推开门时手对门做功较慢D.根据功的知识,推开门时手对门做功较少答案:D6.在对物体做功一定的情况下,力犉(牛)与此物体在力的方向上移动的距离狊(米)成反比例函数关系,其图像如图所示,犘(5,1)在图像上,则当力达到 10 牛时,物体在力的方向上移动的距离是_米.答案: 0.
24、5 米 解析:设力 F(牛)与此物体在力的方向上移动的距离 s(米)的函数关系式为 F=k/s 把点犘(5,1)代入得 k=5 所以当 F=10 牛时,s=0.5 米.7.身材娇小的女生小红和高大健壮的同班同学小明都能做功,只要有充足的时间?充足的食物和充分的休息,他们都“一样“可以无休止地做功,现在,我们假设让他们参加一个“体能测试“,聪明的你也许会有所发现.测试内容:各自将一堆同样的砖头从地面搬运到三楼去情境:两人的差别是显而易见的,小明一次拿的更多,跑得也更快,优势很明显;而且,无论小红如何努力,她发挥到极限也无法赶上小明问题是小明和小红的这种差异到底是什么?在物理上如何体现?它既不是“
25、做功“多?也不是“省时间“;也许,根据我们的生活常识,小红的“体能“明显不及小明,那么,这里的“体能“所指的物理实质是什么?根据我们学习物理的经验,这里的“体能“应该是代表物体做功的“一种能力“.问:(1)谁的体能更优?你是如何评定的? .(2)本“实验“说明小明比小红( ).A.做功多、功率小 B.省时间、功率相同C.做功快、功率大 D.做功相同、功率相同答案: (1)小明,小明先完成同样的工作(2)C8.如图所示的网球掉到地上会跳起,但是越跳越低.试回答下面两个问题:(1)网球从高处下落?触地变形?恢复形状反弹的三个连续过程中,机械能分别是怎么转化的?(2)从能量转化角度分析网球为什么会越
26、跳越低?答案: (1)网球从高处下落时,重力势能转化成动能;触地变形的过程,动能转化成弹性势能;恢复形状反弹过程,弹性势能转化成动能.(2)网球在弹跳过程中,机械能不断转化成其它形式的能量而逐渐损耗,所以网球会越跳越低,最后停止跳动.9.在“探究影响滑轮组机械效率的因素“实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:(1)在表中的空格处填上适当的数据;(机械效率用百分数表示,保留一位小数)(2)在实验操作中应竖直向上_拉动弹簧测力计;(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组, _可以提高滑轮组的机械效率;(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,请你作出恰当的猜想:
27、滑轮组的机械效率与_有关(写出一种影响因素即可).答案: (1)88.9% 2.2 30(2)匀速 (3)增加物重（4)动滑轮重、绳与滑轮的摩擦等10.探究“斜面的机械效率“的实验装置如图所示,某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关“的猜想:(1)请将表格中空格处的数据填写完整.(2)由以上表格小明得出“斜面越陡机械效率越高“的结论,要得到此结论需要控制不变的因素有:_ ._ ._ .(3)分析表格中的实验数据还可推知:高度相同的斜面,越长越_ (填“省力“或“费力“);斜面在我们生活中的应用有_ (只写出一条即可).答案: (1)1.5 80% (2)小车的重 斜面的长度 斜面
28、的粗糙程度 (3)省力 盘山公路(答案不唯一)解析:(1)表格中所缺的机械效率可以用当次实验的有用功 1J 除以总共 1.25J 求得.(2)要得出“斜面越陡机械效率越高“的结论,应当控制的因素有小车的重、斜面的长度和斜面的粗糙程度等.(3)分析表格中的实验数据可以看出,高度相同的斜面,斜面越长就越省力.斜面在我们生活中的应用很多,如在货车的车厢上搭个木板就形成了斜面,螺丝钉的螺纹其实也可以看做是斜面,盘山公路也是斜面的应用等等.11.了解到“重力势能“知识的小东同学,想用身边的器材(铅球),来探究影响重力势能大小的因素,其探究程序如下:(1)猜想:影响重力势能大小的因素可能有:犪.重力势能大
29、小可能与物体的质量有关犫.重力势能大小可能与物体的高度有关(2)实验提供的实心铅球有 2kg、2kg、3kg 各一个,细沙(足够多)?刻度尺?两个相同大纸盒,请你利用上述器材,帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤:A.将适量的沙子放进大纸盒里拨平;B.取质量为_的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较;C.取质量为_的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较.(3)通过对该实验的探究,B 步骤得到的结论是:重力势能跟_有关;C 步骤得出的结论是:重力势能跟_有关.答案:(2)2kg、3kg 2kg、2kg(3)质量 高度12.张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳重和摩擦.如果所送货物重犌从 200N 开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子,且提升同样的高度.图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像.请根据有关信息完成以下问题:(1)每个滑轮的重是多少?(2)绳子能承受的最大拉力是多少?(3)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?_
