压强和浮力的相关计算5 2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业
一、单选题
1．如图是中国国产大飞机C919，下列关于飞机的说法正确的是 （ ）
A．飞机的机翼通常做成上表面平直，下表面凸起的形状
B．加速升空过程中，机械能不断增大
C．飞机所在高空的大气压比陆地表面的大
D．匀速直线飞行时，飞机受非平衡力的作用
2．下列应用实例利用连通器原理工作的是（ ）
A．托盘天平 B．三峡船闸 C．拦河大坝 D．水银气压计
3．小明用100N的力将40N的球推出，球在地面上滚动了5米后停下来，则球在滚动的过程中，手对球所作的功为（ ）
A．0J B．500J C．200J D．700J
4．“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”。人们能闻到梅花香味是因为（ ）
A．分子很小 B．分子间有引力
C．分子在不停的做无规则运动 D．分子间有斥力
5．图中有A、B、C、D四种测量水温的操作．那种做法是正确的（ ）
A． B． C． D．
6．对于公式密度ρ= 的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．密度ρ与物体的质量m成正比
B．密度ρ与物体的体积V成反比
C．密度ρ与物体的质量m和体积V都有关
D．密度ρ在数值上等于物体的质量m与体积V的比值
7．一个未装满水的密闭杯子，先正立放在水平桌面上（如图甲），然后反过来倒立在水平桌面上（如图乙），两次放置时，甲图中杯子对桌面的压力和压强分别为F甲和p甲，乙图中杯子对桌面的压力和压强分别为F乙和p乙，下列判断正确的是（ ）
A．p甲＞p乙F甲＜F乙 B．p甲＞p乙F甲＝F乙
C．p甲＝p乙F甲＜F乙 D．p甲＜p乙F甲＞F乙
8．如图所示，将重为3N的物体挂在弹簧测力计下，当物体浸没在水中时，测力计的示数为2.4N，则物体受到的浮力为（ ）
A．5.4N B．3N C．2.4N D．0.6N
9．如图所示，无风时，站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实．对于该静止的果实，下列说法正确的是（ ）
A．果实受到重力和蚂蚁的支持力作用，这是一对平衡力
B．果实受到重力和蚂蚁的支持力作用，这是一对相互作用力
C．果实能够静止，是因为蚂蚁对它的支持力小于果实受到的重力
D．果实能够静止，是因为蚂蚁对它的支持力大于果实受到的重力
10．物理知识在生活中有广泛的应用，以下实例中应用了密度知识的是（ ）
A．防洪堤坝建成上窄下宽的形状 B．用吸尘器吸灰尘
C．轮船浮在水面上 D．制造飞机采用轻质的合金材料
11．将两个完全相同且质量分布均匀的木块分别按如图所示的方法放入甲、乙两个相同的水槽内,放入前两水槽内水面相平,且水足够深．已知ρ木<ρ水,且放入木块后水未溢出,则下列说法正确的是 （ ）
A．甲水槽内的木块受到的浮力大
B．乙水槽底部受到水的压强大
C．甲水槽内木块排开水的体积大
D．两水槽内木块排开水的体积相等
12．一个木块与一个空心钢球质量相等，均漂浮在水面上，比较它们浸在水中的体积( )。
A．木块大 B．钢球大
C．一样大 D．无法比较大小
13．关于对密度公式ρ= 的理解，下列说法正确的是（ ）
A．某种物质的密度与质量成正比
B．某种物质的密度与体积成反比
C．单位体积某种物质的质量越大，密度越大
D．单位质量某种物质的体积越大，密度越大
14．在木棒的一端缠绕一些铜丝做成自制的简易密度计。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，如图所示，此时液面高度相同，则下列说法中不正确的是（ ）
A．甲液体的密度小于乙液体的密度
B．甲烧杯对桌面的压力较大
C．装有乙液体的烧杯底部所受液体压强较大
D．密度计在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
15．如图所示，水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器，两个容器开口大小相同、底面积相同，分别装有质量相同的a、b两种液体，两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是（ ）
A．两种液体密度的大小关系是ρa＞ρb
B．桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲＞F乙
C．两种液体对容器底压强的大小关系是pa＜pb
D．两个容器对桌面压强的大小关系是p甲＜p乙
二、填空题
16．今夏，我国首台载人潜水器“姣龙号”将“接触”5000米深海，当其排开海水的体积为3米3时，受到浮力的大小约为 牛；当其下潜至1000米深度时，该处海水的压强约为 帕：该潜水器从1000米深处继续下潜，受到的浮力将 （选填”变大”、“不变”或“变小”）（海水的密度近似取：1×103千克／米3）
17．如图所示，物体A在水平推力F的作用下，从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中，A对桌面的压力将 ，A对桌面的压强将 ，桌子对地面的压强将 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
18．一物体的体积为100cm3，重0.8N，把它放入水中静止以后，它将 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）静止，所受浮力为 N。
19．水平台面上有两个相同的规则形状容器甲、乙，分别盛有水和另一种液体。两个相同的瓶子A、B中盛有同样多的同种果汁（瓶子和瓶盖的质量、厚度均不计），分别放入两个容器中，静止时两个容器中液面刚好相平，如图所示。此时，A受到的浮力为F浮A，水对容器底部的压强为p1，甲容器对地面压力为F1；B受到的浮力为F浮B，液体对容器底部的压强为p2，乙容器对地面压力为F2，测量出乙图中此时B瓶内、外液面的高度差为△h1。则F浮A （大于/等于/小于）F浮B、p1 （大于/等于/小于）p2、F1 （大于/等于/小于）F2。若将图乙的瓶子B倒放在液体中，瓶子静止时竖直漂浮，测出此时小瓶B内、外液面的高度差为△h2，则△h1 （大于/等于/小于）△h2。
20．某氧气瓶的容积是0.4m3，瓶内氧气密度是9kg/m3，给人供氧用去了三分之一的氧气后，瓶中剩余氧气质量为 kg，瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3；液态蜡凝固后，中间会凹陷下去，则蜡由液态变为固态时，密度将 ．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
21．如图所示，水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B，置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同，它们的上表面均与容器中水面相平，则甲、乙受到的浮力 ，当从两容器中分别取出相等质量的水后 未取完 ，A、B底部受到水的压强 ，甲、乙受到的浮力 均选填“ ”“ ”或“ ”
22．如图所示，在甲图中，闭合S，调节滑片P，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图乙所示，电源电压为 V，R1的阻值为 Ω；接通电路后，当两电压表示数相等时，电路消耗的总功率为 W。
23．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N.货物在50s内匀速上升5m。在此过程中，拉力F所做的有用功是. Ｊ，拉力做功的功率是 W，滑轮组的机械效率是
三、计算题
24．如图所示，一柱状鱼缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其内圆底面积为。鱼缸内无水时，鱼缸对水平地面的压强为；在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为；在鱼缸内再放入几条鱼后，鱼缸对水平地面的压强为。求：
（1）质量为42kg的水的重力；
（2）鱼缸内无水时，鱼缸（含缸底小石子）的质量；
（3）在鱼缸内放入几条鱼后，水对缸底的某一小石子增加的压强。
25．如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1200W
最大容量 1L
（1）养生壶最大容量时所装水的质量。[ρ水＝1.0×103kg/m3]
（2）若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是20℃的一壶水烧开，需要多少秒。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（3）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率。电能表上标着“1200r/（kW h）”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2min电能表的转盘转了40r，求电养生壶的实际功率。
26．福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5km，受到的平均阻力是 ，消耗燃油 假设燃油完全燃烧 若燃油的热值 ，求：
（1）专用车牵引力所做的功；
（2）燃油放出的热量；
（3）该专用车的热机效率。
27．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
压力F/N 180 185 190 195 200
压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
28．“塔吊”是建筑工地常用的起重设备。如图所示，AC为一“塔吊”的水平臂，A端装有配重体P，它的质量为3吨，在水平臂BC之间装有可移动的滑轮组（如图乙），滑轮组的钢丝绳绕在卷扬机的轴上。已知AB=10m，BC=30m，若塔身的宽度和铁架、钢丝绳、滑轮组重力及摩擦均不计，g取10N/kg，求：
（1）求配重体的重力大小是多少N？
（2）当滑轮组位于C点时，保证安全的前提下起吊，该“塔吊”恰能匀速吊起货物的质量是多少？
（3）某次操作中，滑轮组在BC间安全吊起质量为1.2吨的货物，匀速上升60m，求滑轮组上钢绳的水平拉力F的大小；
（4）在第（3）问中，如果拉动钢丝绳的卷扬机效率为80%，求该卷扬机消耗的能量是多少？
29．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用燃气壁挂炉对“水地暖”进行加热取暖，其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道，利用管道内温度不高于60℃的热水循环，以热传递方式向室内供热以提高室温
（1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg，供水温度为55℃，出水温度为40℃，这段间里水向外界放出多少热量？（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）
（2）若该壁挂炉的热效率为90%，则需要燃烧多少m3的天然气？（假设天然气完全燃烧）（天然气的热值为7×107J/m3）
30．深圳市政府积极推行“老区换新颜”工作。某次外墙美化工作需要300m3的腻子粉，为了粗略测量腻子粉的密度，先用一只空桶装满一桶水，测得桶中水的质量为20kg，再用另一只相同的空桶装满一桶腻子粉，测得桶中的腻子粉质量为18kg，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）桶中20kg水的体积是多少？
（2）腻子粉的密度是多少？
（3）若用一辆载重3吨的卡车将腻子粉运送到工地，至少要运多少车？
31．有一正方体物块A， 它的体积为V=0.4×10-3m3，用弹簧测力计测出此物块受到的重力G=10N， 如图甲所示，然后将物块A浸没在水中，如图乙所示，g 取10N/kg， p水=1×103kg/ m3.
（1）求物块A浸没在水中时受到的浮力大小。
（2）求物块A浸没在水中时弹簧测力计的示数。
32．如图，置于水平桌面上的容器底面积为20cm2，未装水时的重力为2N。容器盛水后，水面的高度为20cm，容器对桌面的压强为3.5×103 Pa，（忽略容器壁的厚度，水的密度是1.0×103kg/m3，g取10 N/kg）求：
（1）水对容器底的压力；
（2）容器中水的重力
33．图20是泉州体育中考实心球项目的指定用球，总质量为，直径为，体积为。已知实心球内石英砂的密度为。
图20
（1）求实心球的重力；
（2）若实心球内填充的石英砂的质量为，求橡胶及其空心部分的体积；
（3）观察实心球可以发现，橡胶的表面有凸起的胶粒，其目的是什么
34．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系(s-t)如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系(P-t)如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：
（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm ，则乘客对轿厢的压强为多少帕？
（2）电动机的电梯启动上升12s内，消耗的电能是多少焦？(已知电动机对轿厢所做的功等于其P-t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小)
（3）电梯配重的质量为多少千克？
35．如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0﹣0.6A，电压表V的量程为0﹣15V，当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V，当开关S打到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0=4w，求：
（1）电源电压U
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小，最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？
36．今年“五一”期间，爸爸开车带着鲁鲁去旅游．汽车(包括车上的人和物品)质量为1.6×103 kg，汽车以90 km/h的速度在平直公路上匀速行驶230 km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，汽油的热值是4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧，g取10 N/kg)．求：
（1）汽车以90 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？
（2）汽车行驶230 km牵引力做了多少功？
（3）汽车全程消耗汽油多少千克？
答案解析部分
1．B
2．B
3．A
4．C
5．B
6．D
7．B
8．D
9．A
10．D
11．D
12．C
13．C
14．B
15．C
16．2.94×104；9.8×106；不变
17．不变；变小；不变
18．漂浮；0.8
19．等于；小于；小于；大于
20．2.4；6；变大
21．；；
22．6；10；1.8
23．4000；100；80%
24．（1）解：质量为42kg的水，重力为
答：质量为42kg的水的重力为；
（2）解：设容器的底面积为S，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为
在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平面的压力为
此时鱼缸对水平地面的压强为
根据题意，带入上式解得，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为
鱼缸的质量为
答：鱼缸内无水时，鱼缸（含缸底小石子）的质量为；
（3）解：鱼缸内放入几条鱼后，此时鱼缸的总重力为
则鱼的总重力为
因为鱼悬浮，且鱼缸为柱形的规则形状，受到的浮力等于其重力，那么液体对容器底部的压力增加量等于鱼的重力，则增加的压力为
则增加的压强为
答：在鱼缸内放入几条鱼后，水对缸底的某一小石子增加的压强为。
25．（1）解：养生壶最大容量为1L，则这些水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg
答：养生壶最大容量时所装水的质量为1kg。
（2）解：在标准大气压下，水的沸点为100℃，则此过程中水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
由可得，养生壶消耗的电能：，
由可得，养生壶正常工作的时间：。
答：若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是20℃的一壶水烧开，需要350s
（3）解：1200r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过1200r，
则转盘转过40r时电养生壶消耗的电能：，
t＝2min＝120s，
电养生壶的实际功率：。
答：电养生壶的实际功率为1000W。
26．（1）解：匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，大小相等，根据 计算牵引力做的功。
牵引力所做的功为：
（2）解：根据 计算燃油放出的热量。
燃油放出的热量为：
（3）解：热机效率为：
27．（1）解：由可知，正常工作时通过的电流为
答：若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；
（2）解：长方体体积
装满水时长方体受到的浮力为
对压敏电阻的压力为
由表知此时压敏电阻阻值为14，R0应为
答：要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；
（3）解：水的体积为
水的重力为
重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做功为
答：从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。
28．（1）解：配重体P的重力大小
答：配重体P的重力大小3×104N；
（2）解：配重体P的重力大小是3×104N，则对A端的拉力为3×104N。根据题意知道，AB=10m，BC=30m，当滑轮组位于C端时，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得F1×AB=F2×BC
即
解得，C端的拉力大小F2=1×104N
恰能吊起货物的质量
答：当滑轮组位于C端时，该“塔吊”恰能吊起货物的质量是1×103kg；
（3）解：根据题意知道，吊起质量为1.2吨的货物的重力
由图乙知道，有三段绳子吊着物体，承担物重绳子的股数n=3，故滑轮组上的钢绳的水平拉力F大小
答：滑轮组上的钢绳的水平拉力F大小4000N；
（4）解：滑轮组在BC间安全吊起质量为1.2吨的货物做的有用功
由于卷扬机的效率是80%，由知道，该卷扬机消耗的能量是
答：该卷扬机消耗的能量是9×105J。
29．（1）解：这段时间里水向外界放出的热量Q水放=cm水(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(55℃-40℃)=6.3×107J
答：这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量；
（2）解：这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q有用=Q水放=6.3×107J
天然气完全燃烧放出的热量Q放= =7×107J
消耗天然气的体积 =1m3
答：需要燃烧1m3的天然气。
30．（1）解：由 可得，桶中20kg水的体积为
答：桶中20kg水的体积是0.02m3；
（2）解：桶中腻子粉的体积为V腻子粉＝V水＝0.02m3
则腻子粉的密度为
答：腻子粉的密度是0.9×103kg/m3；
（3）解：300m3腻子粉的总质量为m总=ρ腻子粉V总=0.9×103kg/m3×300m3=2.7×105kg
若用一辆载重3t＝3000kg的卡车将腻子粉运送到工地，至少要运
即90车。
答：一辆载重3000kg的卡车将腻子粉运送到工地，至少要运90车。
31．（1）解：F浮=ρ水gV排=1X103kg/m3X10N/kgX0.4X10-3m3= 4N
（2）解：F示=G-F浮=10N-4N=6N
32．（1）解：水对容器底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
水对容器底的压力F=p水S=2×103Pa×20×10-4m2=4N
答：水对容器底的压力是4N；
（2）解：容器对桌面的压力F压=pS=3.5×103Pa×20×10-4m2=7N
容器和水的总重力G总= F压=7N
容器中水的重力G水= G总- G容=7N-2N=5N
答：容器中水的重力是5N。
33．（1）解：
答：实心球的重力20N
（2）解：
橡胶及其空心部分的体积
答：橡胶及其空心部分的体积336cm3
（3）解：橡胶的表面有凸起的胶粒，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
答：橡胶的表面有凸起的胶粒，其目的是增大摩擦力
34．（1）解： 乘客对轿厢的压力F=G=mg=70kg×10N/kg=700N，
乘客对轿厢的压强；
答：乘客对轿厢的压强为14000Pa
（2）解：电动机在前2s做的功；
后10s做的功W2=Pt=4000W×10s=40000J，
12s内做的总功W=W1+W2=7000J+40000J=47000J，
消耗的电能；
答：消耗的电能是58750J；
（3）解：后10s的速度；
电动机对轿厢的拉力：；
轿厢和乘客的总重力：G总=m总g=（780kg+70kg）×10N/kg=8500N，
配重的重力：G配=G总-F拉=8500N-2000N=6500N，
配重的质量：。
答：电梯配重的质量为650kg。
35．【解答】解：
（1）当开关S打到2位置及滑片的位置且滑片P在中点时，电路连接如图：
滑动变阻器接入电路的电阻为R′= R0= ×50Ω=25Ω，
因为P=I2R，
所以电路电流为I′= = =0.4A，
串联电路总电阻为R串=R2+R′=20Ω+25Ω=45Ω，
因为I= ，
所以电源电压为U=I′R串=0.4A×45Ω=18V；
（2）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路连接如图：
滑动变阻器两端电压为U0=U﹣U1=18V﹣8V=10V，
因为 ，
所以 ，
解得R1=40Ω；
（3）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路总电阻最大，为R最大=R1+R0=40Ω+50Ω=90Ω，
此时的电路总功率最小，为P最小===3.6W；
当电路电流达到滑动变阻器允许通过的最大电流I最大=0.5A时，
电路总功率最大，为P最大=UI最大=18V×0.5A=9W．
答：
（1）电源电压为18V；
（2）定值电阻R1的阻值为40Ω；
（3）电路的总功率最小是3.6W；最大功率是9W．
36．（1）解：汽车总重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N，汽车行驶时受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×1.6×104N＝800N，因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，F＝f＝800N
（2）解：汽车匀速行驶的距离s＝230km＝2.3×105m，牵引力做功：W＝Fs＝800N×2.3×105m＝1.84×108J
（3）解：由η＝ 得：Q放＝ ＝7.36×108J，因为Q放＝mq，所以汽车全程消耗汽油的质量：m＝ ＝16kg
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