浮力压强的计算及实验
一、计算题
1、如图所示,平底茶壶的质量是550g,底面积是40cm2,内盛0.65kg的开水,壶内水深12cm,放置在面积为1m2的水平桌面中央,(取g=10N/kg)试求:
(1)壶内水受到的重力;
(2)水对茶壶底部的压强;
(3)水对茶壶底部的压力
2、如图所示,放在水平桌面上的容器中盛有1.3kg水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,容器自重3N,求:
(1)水对容器顶的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强.(g=10N/kg)
3、如图所示,一重为20N、底面积为0.02m2的容器置于水平桌面上,所装液体
的体积是0.01m3,深0.3m.若容器底受到的液体压强是2.7×103Pa.(g取10N/kg)
求:
(1)液体的密度;
(2)距容器底面向上0.1m处a点受到的液体压强;
(3)桌面受到的压
4、有一正方体木块,边长为10cm,静止时漂浮在水面上,如图所示,此时它排开水的质量为600g,g取10N/kg.求:
(1)木块静止时受到的浮力大小;
(2)木块下表面受到水的压力大小;
(3)木块下表面受到水的压强大小;
(4)木块下表面浸入水中的深度;
(5)木块的质量;
(6)木块的密度.
5、如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面积0.01m2,内装40N的水,水深0.15m.现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,铜块未接触容器底部,ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)铜块放入水中浸没时,铜块受到的浮力是多少?
(2)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是多少?
(3)铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少
6、一量筒内盛某种液体,其中有一质量为m,且附有细线的铁块,此时液面的示数为V1,现将一密度ρ的球体用细线系在铁块m上,杯中液面上升到V2,若断开细线,则球体上浮露出液面,稳定后杯中液面至V3,求该液体的密度.
7、2013年12月29日上午,在济南长清区海棠路和芙蓉路交叉路
口,省委常委、济南市委书记王敏宣布:“济南市轨道交通R线建
设启动!”这意味着济南正式进入轨道交通时间,而仪式现场今后将
成为轨道交通1号线的前大彦站.本次启动的R1线长26.4km,设
车站9座,投资约120亿元.计划采用的地铁机车,最高时速为
80km/h,机车的牵引功率为200kW.试求:(若除不尽,计算结果
保留一位小数即可.)
(1)该地铁以最高时速沿R1线运行,单程直达耗时多少?
(2)假设这段时间内牵引机车一直是满功率工作,则牵引机车做功多少J?
(3)牵引机车的牵引力是多少N
二、实验探究
1、在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小红利用图所提供的器材(小桌、海绵、砝码、沙子)设计了图(a)和图(b)两个实验,通过观察图(a)和图(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小红把小桌挪放到沙子上,发现小桌对沙子的压力效果不够明显,如图(c)所示,通过对图(a)和图(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果却不明显”的错误结论.
请你根据已学过的压强知识分析:
(1)比较图(a)和图(c)得出错误结论的原因是:_____ _.
(2)比较图(b)和图(c)可知,根据物体形变的大小比较压力的作用效果,需要满足的条件是:______ .
2、如图甲所示是小丽用自制的一个飞机机翼模型来探究“液体的压强与流速的关系”.
(1)她将模型固定在托盘测力计上,并在模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)实验现象表明机翼上方空气的流速 机翼下方空气的流速,因而机翼上方气体的压强 机翼下方气体的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”);通过本实验可以得出的初步结论是: ;如图乙所示是小丽家购买的一辆小轿车,她发现轿车的外形类似于飞机的机翼,则轿车在快速行驶过程中,对地面的压力
车的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”).
3.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图15所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然 后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
图15
(1)要探究动能大小与物体质量的关系时应保证铁球达到水平面的
相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 。
(3)该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小,从而得出结论的。这里所用的研究方法的是 。(4)若水平面绝对光滑,铁球与纸盒将做 运动。
4、人在水中会下沉,却能漂浮在死海上,那么,是不是浮力的大小跟液体的密度有关?小红找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、一块橡皮泥(不溶于水),想通过实验来验证猜想.
(1)用细线将橡皮泥拴好悬挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数F1,这就是橡皮泥受到的 .
(2)把橡皮泥浸没在清水中,读出弹簧测力计的示数F2,求出橡皮泥受到的浮力F浮=.
(3)接下来应进行的操作是: ,并读出弹簧测力计的示数,求出橡皮泥此时受到的浮力.
(4)比较橡皮泥在清水和盐水中受到的浮力的大小,若两个力的大小 (选填“相等”或“不相等”),说明浮力的大小和液体的密度有关;反之,则无关.
(5)由于橡皮泥的形状容易发生变化,小红认为浮力的大小可能还跟物体的形状有关,要继续验证这个猜想,她只需要改变这块橡皮泥的 ,重复上面步骤中的 (填一个序号),通过比较橡皮泥在同种液体中前后两次受到的浮力的大小,判断浮力的大小是否与物体的形状有关.