达标测试卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.新冠疫情期间,下班时,某企业要求员工利用戳孔器把口罩打孔破坏后再丢弃。确保废弃口罩不会被重复使用,如图所示。双手共同作用对口罩施加竖直向下、等大的力。口罩受到钉子的压强最大的是( )

2.如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中能使高度差h增大的是( )

A.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左移动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
3.下列关于压强的实验说法不正确的是( )

A.实验甲说明大气压的存在
B.实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C.实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
4.学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )

A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
5.某实验小组在“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则( )

A.F浮= F3- F1
B.F浮= F4- F1
C.F浮= F3- F2
D.F浮= F2- F4
6.“C919”是我国拥有自主知识产权的干线飞机。下列关于飞机的说法正确的是( )
A.飞机降落后不能立即停下来,因为飞机受到惯性
B.飞机轮子上的轴承主要是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的
C.机翼的横截面形状“上凸下平”,利用了“流速大压强大”的原理
D.静止在水平地面上的飞机受到的重力和支持力是一对平衡力
7.一枚重力为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐(盐水未达到饱和),鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )

8.(多选)如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( )

A.烧杯中盐水的密度变小
B.烧杯内液面不发生变化
C.杯底受到液体的压强变小
D.物块B受到的浮力变小
9.如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是( )

A.液体密度关系为ρA<ρB<ρC
B.容器C对桌面的压强最大,容器A对桌面的压强最小
C.液体对A容器底部的压强最大,对C容器底部的压强最小
D.液体对三个容器底部的压力是相等的
10.如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为2 000 Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为3 000 Pa。则图甲中砖块对水平地面的压强为( )

A.2 250 Pa B.2 400 Pa C.2 500 Pa D.2 750 Pa
二、填空题(每空2分,共34分)
11.如图所示,卡车后面车轮数多于前面车轮数,是因为载重时主要靠后轮承载。后轮增多,增大了____________,减小了卡车对路面的____________,起到保护路面的作用。

12.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6 cm,则水对容器底的压强为________Pa(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3);若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么容器对水平桌面的压强将________(填“变大”“变小”或“不变”)。

13.家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们会倾向选择如图(a)所示两种支撑脚中的 ________。如图(b),水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,其体积 ________(填“变大”“变小”或“不变”)。

14.如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是________N,金属块在水中受到的浮力是________N,所测液体的密度是________kg/m3。(水的密度ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)

15.海上护航舰艇都采用前后编队航行,是因为舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度大,压强________(填“大”或“小”),会发生相撞事故。三峡大坝的船闸是利用________原理修建的,大坝上游水深100 m处的压强是________Pa。(g取10 N/kg,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)
16.一艘满载排水量为104 t的轮船在长江航行时,如果该轮船正好满载,那么它受到的浮力为________N。该船由长江口进入东海后,它会________(填“沉下去”或“浮上来”)一些。(g取10 N/kg)
17.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为________N,木块重力为________N,细线对木块的最大拉力为________N。(水的密度ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)

三、实验与探究题(每空2分,共22分)
18.小明用质地均匀、桌面为长方体的小桌,质量相等的重物(若干),海绵和水等器材进行以下实验。
实验1:用小桌、重物、海绵按图(a)所示方式进行实验。

(1)本实验可以通过观察________________来比较压力作用效果的大小,这是因为力可以使物体发生________。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选择图(a)中的________(填“甲”“乙”或“丙”)两次实验。
(3)通过比较图(a)中甲、乙两次实验现象,可得出的结论是________________________________________________________________________。实验2:将小桌和重物放入水中按图(b)所示方式进行实验,静止后小桌桌面均与水面平行。
(4)图(b)乙比图(b)甲小桌浸入水的深度增加了Δh1,图(b)丙比图(b)甲小桌浸入水的深度增加了Δh2,则Δh1=________Δh2。
(5)若图(a)丙中桌面对海绵的压强为p1,图(b)乙中桌面对水的压强为p2;请你推断p1________(填“>”“=”或“<”)p2。
19.在测定橡皮泥的密度的实验中,同学们采用了两种实验方案,请你帮助他们完成实验报告。
方案一 | 方案二 |
器材:弹簧测力计、水、橡皮泥、细线 | 器材:量杯、水、橡皮泥 |
步骤:①用弹簧测力计测出橡皮泥所受的重力为G ②________________________________________________________________________ ③记录数据进行计算 | 步骤:①向量杯中倒入适量的水,读出体积为V1 ②___________________________________________________ ③___________________________________________________ ④记录数据进行计算 |
表达式:ρ=______________ | 表达式:ρ=______________ |
四、综合运用题(20题6分,21题8分,共14分)
20.根据《西游记》的描述,孙悟空的金箍棒的质量约为6 750 kg,体积约为0.2 m3,横截面积约为0.03 m2,g取10 N/kg。求:
(1)金箍棒的密度。
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强。
21.儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目。游戏者被关进了一个直径2.5 m的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推进水中,游戏者在球中玩耍时,球始终浮在水面,如图所示。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,塑料球和球内气体的质量共为15 kg,若某次游戏中游戏者的质量为55 kg,g取10 N/kg,求:
(1)塑料球在水中所受的浮力是多少?
(2)塑料球排开水的体积为多少立方米?
(3)水面下10 cm深处水对塑料球的压强为多少帕?

答案
一、1.A 点拨:双手共同作用对口罩施加竖直向下、等大的力,根据p=FS可知,当受力面积最小时,压强是最大的,由图可知,A中的受力面积最小,压强最大。
2.A 点拨:将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,A正确;将探头水平向左移动一段距离,深度不变,橡皮膜受到的压强不变,U形管两边液面的高度差不变,B错误;将探头放在酒精中的同样深度处,液体的密度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,C错误;液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度,不会影响压强的大小,D错误。
3.C 4.C 5.B
6.D 点拨:惯性是物体本身具有的一种属性,不能说受到惯性,A错误;飞机轮子上的轴承主要是通过变滑动为滚动来减小摩擦的,B错误;机翼的横截面形状“上凸下平”,是因为机翼上方流速大、压强小,下方流速小、压强大,C错误;静止在水平地面上的飞机受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力, D正确。
7.A 点拨:鸡蛋悬浮在盐水中时,根据悬浮条件可知,浮力等于鸡蛋的重力;往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,鸡蛋浸没在盐水中,鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐增大,浮力大于重力,鸡蛋上浮;浮出水面后浮力减小;鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化,故选A。
8.ACD 点拨:由于水的密度小于盐水的密度,冰块完全熔化为水后,会使原来盐水的密度变小,故A正确;冰块漂浮在盐水中,F浮=G冰,冰熔化成水后,质量不变,所以有F浮=G水,则ρ盐水gV排=ρ水gV水。因为ρ盐水>ρ水,所以V排<V水,即原来冰块排开盐水的体积小于冰块熔化成水的体积,所以液面会升高,故B错误;冰块未熔化时,A漂浮,B悬浮,液体对烧杯底部的压力等于液体、冰块A、物块B的总重力。冰块熔化后,液体密度变小,根据公式F浮=ρ液gV排可知,物块B受到的浮力变小,小于自身重力,将会下沉到烧杯底部,受到烧杯底部的支持力,所以液体对烧杯底部的压力会变小。根据公式p=FS 可知,在烧杯底面积不变的情况下,杯底受到液体的压强变小,故CD正确。
9.C 点拨:由密度公式ρ=mV可知,质量相等的不同物质,体积越大则密度越小,由图可知液体的体积关系为VA<VB<VC,故ρA>ρB>ρC,A错误;三个容器的重力相等,液体的质量相等,则总重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又因为底面积相等,三个容器对桌面的压强相等,B错误;根据液体压强公式p=ρgh,液体对容器底部的压力F=pS=ρghS,hS表示体积,由题图可知,hAS大于容器A中液体体积,hBS等于容器B中液体体积,hCS小于容器C中液体体积,则容器A中液体对容器底部的压力大于自身的重力,容器B中液体对容器底部的压力等于自身的重力,容器C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;液体的质量相等,即液体的重力相等;根据p=FS,三个容器底面积相同,故液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,故C正确,D错误。
10.B 点拨:设图乙中砖块重力为G1,底面积为S1,图丙中砖块底面积为S2,则图乙中砖块对地面压力F1=p1S1=2 000 Pa×S1,图丙中砖块对地面压力F2=p2S2=3 000 Pa×S2,又因为图乙、图丙中为同一砖块且均水平自然放置,有F1=F2=G1,则2 000 Pa×S1=3 000 Pa×S2,解得S2=23S1。
将乙、丙两图中砖块组装为一组合长方体,则F总=2G1,S总=S1+S2=53S1,组合长方体对水平地面压强p=F总S总=2G153=1.2×2 000 Pa=2 400 Pa,柱形均匀固体对水平地面的压强p=ρgh,由于图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以图甲中砖块对水平地面的压强为2 400 Pa。
二、11.受力面积;压强
12.600;变大 点拨:图甲中容器内的水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg /m3×10 N/kg×6×10-2m=600 Pa,由于将容器倒置时,容器对水平桌面的压力大小不变,而桌面的受力面积变小,根据公式p=FS可知,容器对水平桌面的压强变大。
13.乙;变大 点拨:柜子的重力不变,对木质地板的压力不变,在压力一定时增大受力面积可以减小对木质地板的压强,这样不容易损坏木质地板,故选乙。水从水管较粗的一端流入水管较细的一端,水的流速将变快,根据流体压强与流速之间的关系,流体流速越快,压强越小,那么较细的水管中水产生的压强将变小,此时气泡内气体产生的压强大于较细的水管中水产生的压强,所以气泡体积将变大。
14.4.8;2;1.2×103 点拨:根据图中信息可知,金属块的重力即为左图中弹簧测力计的示数为4.8 N。 金属块在水中受到的浮力F浮=G-F=4.8 N-2.8 N=2 N,故金属块在水中受到的浮力是2 N。排开水的体积V排=F浮ρ水g=2 N1×103 kg/m3×10 N/kg=2×10-4m3,排开液体的体积相同,故所测液体的密度ρ液=F浮液V排g=G-F′2×10-4 m3×10 N/kg=4.8 N-2.4 N2×10-4m3×10 N/kg=1.2×103 kg/m3。
15.小;连通器;1×106
16.108;浮上来 点拨:轮船受到的浮力F浮=G排=m排g=104×103 kg×10 N/kg=108 N; 轮船由长江口进入东海后,轮船所受浮力等于自身重力,保持不变,由于海水的密度比江水大,根据F浮=ρ液gV排可知,V排变小,即轮船会浮上来一些。
17.15;9;6 点拨:根据图像可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度L1=9 cm;从9 cm到16 cm,木块一直漂浮,浸入水中的深度不变;当水面高度为16 cm时细线刚好张紧,细线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22 cm,可见木块的高度L=9 cm+(22 cm-16 cm)=15 cm=0.15 m,则木块的体积V木=S木L=0.01 m2×0.15 m=1.5×10-3 m3,木块浸没时受到的浮力最大,F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103 kg/m3×10 N/kg×1.5×10-3 m3=15 N。由图像可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900 Pa,则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,木块重力G=F向上=p向上S=900 Pa×0.01 m2=9 N。直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力F拉=F浮-G=15 N-9 N=6 N。
三、18.(1)海绵下陷程度或海绵凹陷程度;形变
(2)乙、丙
(3)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(4)0.5
(5)=
点拨:(4)由图(b)知,甲、乙、丙中的小桌都处于漂浮状态,受到的浮力都等于各自的重力,重力增大,则浮力也增大,设小桌的底面积为S,对比甲、乙可得ΔF浮=ΔG=G重物=ρ水gΔV排=ρ水gSΔh1。对比甲、丙可得ΔF浮′=ΔG′=2G重物=ρ水gΔV排′=ρ水gSΔh2,联合以上两式,解得Δh1=0.5·Δh2。(5)图(a)中的丙与图(b)中的乙,桌面与海绵及水的接触面积相同,压力相同,则压强相同,即p1=p2。
19.方案一: ②用弹簧测力计测出橡皮泥浸没在水中时的读数为F1表达式:GG-F1ρ水
方案二:②把橡皮泥捏成小盒状,放入量杯中,使其漂浮在水面上,记下此时量杯中水面的示数为V2
③把橡皮泥捏成实心团,使其沉入量杯的水中,记下此时量杯中水面的示数为V3表达式:V2-V1V3-V1ρ水
四、20.解:(1)金箍棒的密度
ρ=mV=6 750 kg0.2 m3= 3.375×104 kg/m3。
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压力
F=G=mg=6 750 kg×10 N/kg=6.75×104 N。
金箍棒对地面的压强
p=FS=6.75×104 N0.03 m2=2.25×106 Pa。
21.解:(1)浮力F浮=G总=(m球+m人)g=(15 kg+55 kg)×10 N/kg=700 N。
(2)排开水的体积V排=F浮ρ水g=700 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg=7×10-2 m3。
(3)压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1×103 Pa。