物理第八章 压强和浮力综合与测试同步达标检测题

第八章  专题训练  压强与浮力综合计算

1．冬天，河面结了一层较厚的冰，测得它能承受的最大压强为3.0×104Pa，小张同学的质量为50kg，每只脚的着地面积相同，均为200cm2，g＝10N/kg，求：

（1）小张站在冰面上对冰面的压强为多大？

（2）为了能安全在冰面上行走，小张最多能背多少千克的物体？

2．如图所示，水平地面上薄壁圆柱形容器甲、乙的底面积分别为2S、S，容器内分别盛有质量相等的水和酒精（ρ酒精=0.8×103千克/米3）。

（1）求甲容器中0.2米深处水的压强；

（2）若乙容器中酒精质量为3.2千克，求酒精的体积；

（3）若在乙容器内抽取0.3米深酒精后，酒精和水对容器底的压强相等，求甲中水的深度。

3．有两个实心圆柱体A和B叠放在一起，并且完全接触，放在水平地面上，如图。已知：A、B 两圆柱体的高分别为8cm、10cm，A与B的底面积之比为1：2，A对B的压强是2000Pa，B的密度是3×103kg/m3。求：

(1)圆柱体A的密度；

(2)圆柱体A和B的重力之比；

(3)若将A沿水平方向截去2cm的高度，求A对B的压强变化量△p1的大小；

(4)若将A沿水平方向截去2cm的高度，求B对地面的压强变化量△p2的大小。

4．如图所示，盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上，容器足够高，它们的底部用一根轻质细软管连通。已知甲、乙容器底面积分别为S1、S2（S1 < S2），水的深度为0.1米。

①若水的质量为4千克，求水的体积V水；

②求水对容器底部的压强p水；

③现将一实心小球A放入甲或乙容器中，小球静止后沉底且浸没，发现甲、乙容器对地面的压力增加量相等。判断小球放入的容器并说明理由，同时求出小球的密度ρA（用S1、S2、ρ水等字母表示）。

5．如图所示，高为15cm圆柱形容器乙中装有适量的油（已知油的密度为0.8×103kg/m3），密度为0.6×103kg/m3的圆柱体甲的横截面积与乙容器的底面积之比为3:4，圆柱体甲和容器乙均放在同一水平桌面上，在甲物体上，沿水平方向截取一段长为x的物体A，并平稳放入容器乙中，用力使物体A刚好没在油中（A未与容器乙接触），截取甲并浸没截取部分入乙以后，甲、乙对桌面的压强随截取长度的变化关系如图丙所示，容器乙的壁厚和质量均忽略不计。求

（1）若甲沿水平方向截取5cm后，甲对桌面减少的压强为多少帕？

（2）在甲沿水平方向截取长为5cm的物体A，并放入容器乙中，用力使物体A刚好浸没在油中（A未与容器乙接触），则容器乙对桌面增加的压强为多少帕？

（3）在图丙中p与p0之比为多少？

6．现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上端开口，底面积S=200cm2，高度h=20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度ρ=0.8×103kg/m3，底面积S1=120cm2，高度与容器高相同，如图乙所示（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

（1）将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？

（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少？

7．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为70m3，空载时质量约为22t，最大荷载240kg。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？

（2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到海水的压强为多大？

（3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的海水？

8．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数下与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。（已知水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³）求：

（1）物块完全浸没在水中时受到的浮力；

（2）物块的密度；

（3）物块刚好浸没时，水对物块下表面的压强。

9．在一个体积为550cm3，重为0.5N的瓶中加入2N的煤油，将此瓶正立放置于水中如图甲所示。求：

（1）正立放置时，瓶底受到水的压强；

（2）若将瓶子倒立放置于水中如图乙所示，瓶子受到的浮力；

（3）将瓶中煤油全部倒出，在瓶中加入0.5L的水，再次放入水中，请判断瓶子的浮沉情况。

10．随着科技的日益发达，人们开始不断的向深海发出挑战.如图是某公司生产的配备推进装置的深海潜水服，总质量约为240kg，可以潜入到海面下300m深处进行科学研究.若一个体重为70kg的潜水员穿着这套潜水服后总体积约为0.3m3。（海水的密度取 1.0×103kgm3，g取 10Nkg）试计算：

（1）潜水员和潜水服的总重力；

（2）在 300m 深处，海水对潜水服产生的压强；

（3）无拉力作用时，要使潜水员在海面下悬停作业，潜水服的推进装置应向哪个方向施加一个多大的力。

11．为了维护桃源沅水大桥，使用吊车向河底投放圆柱形混凝土构件如图甲所示，在整个投放过程中，混凝土构件以0.05m/s的速度匀速竖直下降。图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像。当t＝0s时吊车开始投放混凝土构件，到100s时结束，此时构建竖立在河中。（已知混凝土的密度为2.6×103kg/m3，钢铁的密度为7.8×103kg/m3，g取10N/kg，水的阻力可以忽略不计）求：

（1）混凝土构件的体积；

（2）投放结束时混凝土构件顶部受到水的压强：

（3）通过计算说明这种混凝土构件混凝土与钢筋的质量之比。

12．相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上，甲中盛有水，乙中盛有酒精。现将A、B两个大小完全相同的实心小球分别放入两容器的液体中，静止后如图所示，B小球一半体积浸在酒精中。（小球密度分别为、，酒精的密度为0.8 103千克/米3）。

(1)若甲容器内原装有深度为0.2米的水，求：原来水对甲容器底的压强p水；

(2)若小球B的体积为110-3米3，求：小球B受到的浮力F浮；

(3)若把两个小球对调放入对方容器内（无液体溢出），对调前后液体对容器底部压强的变化量分别为p甲和p乙。求：对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值 p甲∶p乙。

参考答案

1．（1）1.25×104Pa；（2）10千克

2．（1）2000Pa；（2）4×10-3m3；（3）0.48m

3．(1)；(2)1：3；(3)500Pa；(4)250Pa

4．①4×10-3m 3；②980Pa；③小球放入甲容器中，

5．（1）300Pa；（2）300Pa；（3）3:1

6．（1）1600Pa；（2）1600Pa，12.8N

7．（1）2.2×105N；（2）7×107Pa；（3）47.76cm3

8．（1）4N；（2）2×103kg/m3；（3）400Pa

9．（1）800Pa；（2）2.5N；（3）悬浮

10．（1）3100N；（2）；（3）方向竖直向下，100N

11．（1）4×10-2m3；（2）2.5×104 Pa；（3）4:1

12．(1)1960Pa；(2)3.92N；(3)3∶2