初中物理压强和浮力解答题

北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？

如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力 $G$和浮力 $F_{浮}$的示意图。

如图所示，质量为 $500g$的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为 $80c{m}^2$，内装 $1.5L$的水，已知 $g=10N/\mathit{kg}$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，求：

（1）容器对水平桌面的压强；

（2）水对容器底部的压力。

从2016年开始，省会兰州和部分地区的大街小巷出现了一批体积小、节能环保的知豆纯电动车，如图所示正在充电的知豆。知豆空车时整车质量为670千克，额定功率为 $9\mathit{kW}$．则该车行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍 $(g=10N/\mathit{kg})$，请问：

（1）该车静止在水平地面上，轮胎与地面的接触总面积为 $0.04m^2$，则空车时该车对地面的压强多大？

（2）若该车载人后总质量为 $800\mathit{kg}$，该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大？

（3）小丽家距学校大约 $7200m$，小丽爸爸开知豆送小丽去学校路上用时 $10\mathit{min}$，兰州市城市道路限速 $40\mathit{km}/h$，请计算说明小丽爸爸是否驾车超速？

在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想。

小华：浮力大小与液体密度有关；

小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；

冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关；

玲玲：浮力大小与物体的形状有关。

他们找来了体积相同的 $A$、 $B$两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据。

次数	金属块	物体重力 $/N$	液体密度 $g/c{m}^3$	物体浸在液体中的体积 $/c{m}^3$	测力计的 示数 $/N$
1	$A$	5	1.0	20	4.8
2	$A$	5	1.0	60	4.4
3	$A$	5	1.0	100	4.0
4	$A$	5	1.2	100	△
5	$B$	3	1.2	100	1.8

观察表中数据，回答下列问题：

（1）根据表格中实验数据，可知 $A$物体浸在液体中的体积为 $60c{m}^3$时，物体 $A$所受浮力大小为　　 $N$；表格中标有“△”的位置的数据应该是　　；

（2）通过分析比较第　　次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第　　次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的；

（3）为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第　　次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力　　（选填“无关”或“有关” $)$；

（4）要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：　　。

一名体重为 $560N$ 、双脚与地面接触面积为 $0.04m^2$ 的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在 $20s$ 内将 $600N$ 的重物匀速提升 $1m$ （绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。

（1）请画出滑轮组的绕线。当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？

（2）若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是 $75\%$ ，拉力的功率多大？

（3）若用该滑轮组将 $800N$ 的重物匀速提起 $1m$ ，机械效率又是多大？

小亮同学利用"等效替代法"测量一粒花生米的密度，实验过程如图所示。请在下列空格中填写适当内容：

（1）如图甲，选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中，发现花生米下沉至杯底，则花生米完全浸没在水中下沉时所受的浮力 　 　重力（选填"大于"、"等于"或"小于" $)$ 。

（2）如图乙，往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌，直至观察到花生米处于 　　状态，随即停止加盐。

（3）如图丙，取出花生米，用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为 　　 $g$ 。

（4）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，用天平测出空烧杯的质量为 $59g$ ，如图丁，用量筒测出盐水的体积为 　　 $\mathit{mL}$ 。

（5）通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度，本实验中花生米的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ （结果保留两位小数）。

将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力 $F$ 随杯中饮料的高度 $h$ 变化的图象如图。饮料出口的横截面积 $S_1=0.8c{m}^2$ ，饮料流出的速度 $v=50\mathit{cm}/s$ ，杯高 $H=10\mathit{cm}$ ，杯底面积 $S_2=30c{m}^2$ ， $g$ 取 $10N/k{g}_o$

（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？

（2）饮料的密度为多大？

（3）设杯底与杯座的接触面积也为 $S_2$ ，饮料持续流入空杯 $5s$ 后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？

如图，"验证阿基米德原理"的实验步骤如下：

①用弹簧测力计测出物体所受的重力 $G$ （图甲）；

②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数 $F$ （图乙）；

③测出接水后小桶与水所受的总重力 $G_1$ （图丙）；

④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力 $G_2$ （图丁）；

⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。

回答下列问题：

（1）物体浸没在水中，受到水的浮力 $F_{浮}=$ 　 $G-F$ 　，被排开的水所受的重力 $G_{排}=$ 　　。（用上述测得量的符号表示）

（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）

（a） 　　；

（b） 　　。

（3）物体没有完全浸没在水中， 　　（选填"能"或"不能" $)$ 用实验验证阿基米德原理。

蒸粽子时将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方，如图甲。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一会儿，发现锅中的水被"吸入"碗内，如图乙。

（1）锅盖内表而为什么有许多小水珠？

（2）锅中的水为什么会被"吸入"碗内？

学校机器人兴趣小组进行了"精准吊装"试验。 $n$ 块长短不一的长方体木块均平放在水平试验平台上，机器人将木块按长度从小到大依次吊装并对称叠放，如图。已知木块的宽度相同，高度均为 $h=0.2m$ ，密度均为 $\rho =0.5\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ，长度分别为 $a_1$ ， $a_2$ 、 $a_3\dots$ ， $a_n$ 且长度之比 $a_1:a_2:a_y:\dots :a_n=1:2:3:\dots :n$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$

（1）求吊装前长度为 $a$ 的木块对试验平台的压强；

（2）若该平台够承受的最大压强为 $p=1.5\times {10}^4\mathit{Pa}$ ，平台上最多能叠放几块木块？

（3）若吊装某木块的过程中需克服木块重力做功 $60J$ ．吊装下一块需做功 $120J$ ，则再吊装下一块需做功多少？

小明要测量木块的密度。实验器材有：木块、弹簧测力计 $(0~5N)$ 、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。 $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

（1）先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为 　 　 $N$ ；再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水槽倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为 $1.6N$ ．木块的体积为 　　 $m^3$ ，密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ．本实验中滑轮的作用是 　　。

（2）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改装为测量液体密度的"密度计"。原测力计的 $1.0N$ 刻度处应标注为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ，该"密度计"的刻度分布 　　（选填"均匀"或"不均匀" $)$

（3）若要增大这种"密度计"的最大测量值，可以采取的方法有 　　（写出一种即可）。

如图，矿泉水瓶盖侧面刻有凹凸不平的条纹，便于旋开瓶盖；带有橡胶塞的口服液所配置的吸管，其表面也刻有棱状条纹，便于吸上口服液。联系所学的物理知识，分别说明上述两个实例中条纹的作用。

小明要测量木块的密度。实验器材有：木块、弹簧测力计 $(0~5N)$ 、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。 $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

（1）先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为 　 　 $N$ ；再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水槽倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为 $1.6N$ ．木块的体积为 　　 $m^3$ ，密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ．本实验中滑轮的作用是 　　。

（2）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改装为测量液体密度的"密度计"。原测力计的 $1.0N$ 刻度处应标注为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ，该"密度计"的刻度分布 　　（选填"均匀"或"不均匀" $)$

（3）若要增大这种"密度计"的最大测量值，可以采取的方法有 　　（写出一种即可）。

如图，矿泉水瓶盖侧面刻有凹凸不平的条纹，便于旋开瓶盖；带有橡胶塞的口服液所配置的吸管，其表面也刻有棱状条纹，便于吸上口服液。联系所学的物理知识，分别说明上述两个实例中条纹的作用。