4. 关于下面四幅图的说法正确的是(

A.甲:拿着自制气压计从一楼走上五楼,观察到管内水柱变低,说明大气压随高度的增加而减小
B.乙:活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压下,能提升水的最大高度约$\boldsymbol{76\ cm}$
C.丙:往$B$管中吹气,吸管$A$中水面上的气体压强大于杯内水面上的气体压强
D.丁:飞机飞行时,机翼下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大
D
)。A.甲:拿着自制气压计从一楼走上五楼,观察到管内水柱变低,说明大气压随高度的增加而减小
B.乙:活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压下,能提升水的最大高度约$\boldsymbol{76\ cm}$
C.丙:往$B$管中吹气,吸管$A$中水面上的气体压强大于杯内水面上的气体压强
D.丁:飞机飞行时,机翼下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大
答案
4. D 【点拨】本题考查大气压与流体压强的知识,涉及大气压随高度的变化、大气压支持水柱高度的计算、流体流速与压强的关系(吸管吹气、机翼升力原理)。
【解析】A.拿着自制气压计从一楼走上五楼,高度增加,大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会将水柱压高,而不是变低,故A错误;B.设大气压能支持水柱的高为$h_水$,则$p_{水银}=p_水$,即$\rho_{水银}gh_{水银}=\rho_水gh_水$,$13.6× 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × g × 760 × 10^{-3}\ \mathrm{m} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × g × h_水$,解得$h_水=10.336\ \mathrm{m}$,即标准大气压下,能提升水的最大高度约为10.336 m,故B错误;C.往B管中吹气,吸管A上方空气流速变大,压强变小,所以吸管A中水面上方的气体压强小于杯内水面上方的气体压强,故C错误;D.飞机飞行时,机翼下方气流的速度较小,根据流体压强与流速的关系,流速小的地方压强大,所以对机翼下表面的压强较大,故D正确。
【解析】A.拿着自制气压计从一楼走上五楼,高度增加,大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会将水柱压高,而不是变低,故A错误;B.设大气压能支持水柱的高为$h_水$,则$p_{水银}=p_水$,即$\rho_{水银}gh_{水银}=\rho_水gh_水$,$13.6× 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × g × 760 × 10^{-3}\ \mathrm{m} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × g × h_水$,解得$h_水=10.336\ \mathrm{m}$,即标准大气压下,能提升水的最大高度约为10.336 m,故B错误;C.往B管中吹气,吸管A上方空气流速变大,压强变小,所以吸管A中水面上方的气体压强小于杯内水面上方的气体压强,故C错误;D.飞机飞行时,机翼下方气流的速度较小,根据流体压强与流速的关系,流速小的地方压强大,所以对机翼下表面的压强较大,故D正确。
解析
【分析】本题考查大气压与流体压强的相关知识,需逐一分析每个选项对应的物理原理,判断正误。首先回忆:自制气压计随高度变化的现象、大气压支持水柱的高度、流体流速与压强的关系(包括吸管吹气和机翼升力),通过每个选项的描述结合原理判断对错,最终确定正确选项。
【解析】A. 自制气压计从一楼到五楼,高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会将管内水柱压高,而非变低,故A错误;B. 标准大气压下,大气压支持的水柱高度计算:由$p=\rho_{水银}gh_{水银}=\rho_{水}gh_{水}$,代入数据得$h_{水}\approx10.3\ \mathrm{m}$,并非76cm(76cm是水银柱高度),故B错误;C. 往B管吹气时,吸管A上方空气流速加快,压强减小,因此A中水面上方的气体压强小于杯内水面上方的气体压强,故C错误;D. 飞机机翼的形状是上凸下平,飞行时,机翼下方气流速度较小,根据流体压强与流速的关系,流速小的位置压强大,因此机翼下表面受到的压强较大,故D正确。
【答案】D
【知识点】大气压与高度的关系、流体压强与流速的关系、大气压的应用
【点评】本题综合考查了大气压和流体压强的多个基础知识点,需要准确区分水银柱与水柱的高度、流体流速与压强的对应关系,是对初中物理核心知识点的常规考查,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】A. 自制气压计从一楼到五楼,高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会将管内水柱压高,而非变低,故A错误;B. 标准大气压下,大气压支持的水柱高度计算:由$p=\rho_{水银}gh_{水银}=\rho_{水}gh_{水}$,代入数据得$h_{水}\approx10.3\ \mathrm{m}$,并非76cm(76cm是水银柱高度),故B错误;C. 往B管吹气时,吸管A上方空气流速加快,压强减小,因此A中水面上方的气体压强小于杯内水面上方的气体压强,故C错误;D. 飞机机翼的形状是上凸下平,飞行时,机翼下方气流速度较小,根据流体压强与流速的关系,流速小的位置压强大,因此机翼下表面受到的压强较大,故D正确。
【答案】D
【知识点】大气压与高度的关系、流体压强与流速的关系、大气压的应用
【点评】本题综合考查了大气压和流体压强的多个基础知识点,需要准确区分水银柱与水柱的高度、流体流速与压强的对应关系,是对初中物理核心知识点的常规考查,难度适中。
【难度系数】0.5
5. 如图所示,描述正确的是(

A.图①中热气球停在空中静止不动时,球内空气密度与球外空气密度一样大
B.图②中茶叶在下沉过程中,所受重力小于浮力
C.图③中“蛟龙”号潜水艇在海面以下上浮和下潜是通过改变所受浮力大小来实现的
D.图④中北极熊母子坐在一块不断熔化缩小的浮冰上,浮冰排开液体体积在减小
D
)。A.图①中热气球停在空中静止不动时,球内空气密度与球外空气密度一样大
B.图②中茶叶在下沉过程中,所受重力小于浮力
C.图③中“蛟龙”号潜水艇在海面以下上浮和下潜是通过改变所受浮力大小来实现的
D.图④中北极熊母子坐在一块不断熔化缩小的浮冰上,浮冰排开液体体积在减小
答案
5. D 【点拨】本题考查浮力相关知识,涉及物体浮沉条件(重力与浮力的关系)、热气球升空原理(密度差)、潜水艇浮沉实现方式(重力的改变)、漂浮时浮力与重力及排开液体体积的关系。
【解析】A.热气球停在空中静止不动时,受到的浮力等于其重力,即$F_浮 = G_球 + G_{内气} = \rho_{外气}gV_排$,则$\rho_{内气}gV_物 < \rho_{外气}gV_排$,所以$\rho_{内气} < \rho_{外气}$,故A错误;B.根据物体的浮沉条件可知,茶叶在下沉的过程中,所受重力大于浮力,故B错误;C.潜水艇浸没在水中时,排开液体的体积不变,根据$F_浮=\rho_液gV_排$可知,其受到的浮力大小不变,潜水艇在海面以下上浮和下潜是通过改变自身重力的大小来实现的,故C错误;D.北极熊母子坐在浮冰上,浮冰处于漂浮状态,浮力等于重力,但浮冰不断熔化缩小,其重力减小,浮力减小,根据$F_浮=\rho_液gV_排$可知,液体密度不变,则排开液体体积减小,故D正确。
【解析】A.热气球停在空中静止不动时,受到的浮力等于其重力,即$F_浮 = G_球 + G_{内气} = \rho_{外气}gV_排$,则$\rho_{内气}gV_物 < \rho_{外气}gV_排$,所以$\rho_{内气} < \rho_{外气}$,故A错误;B.根据物体的浮沉条件可知,茶叶在下沉的过程中,所受重力大于浮力,故B错误;C.潜水艇浸没在水中时,排开液体的体积不变,根据$F_浮=\rho_液gV_排$可知,其受到的浮力大小不变,潜水艇在海面以下上浮和下潜是通过改变自身重力的大小来实现的,故C错误;D.北极熊母子坐在浮冰上,浮冰处于漂浮状态,浮力等于重力,但浮冰不断熔化缩小,其重力减小,浮力减小,根据$F_浮=\rho_液gV_排$可知,液体密度不变,则排开液体体积减小,故D正确。
解析
【分析】
本题考查浮力相关知识,需结合物体浮沉条件、热气球原理、潜水艇浮沉方式、漂浮时浮力与排开体积的关系逐一分析选项。解题时要明确各知识点的核心:热气球静止时受力平衡,下沉物体重力大于浮力,潜水艇靠改变自身重力浮沉,漂浮时浮力等于总重力,结合阿基米德原理判断排开体积变化。
【解析】
A选项:热气球停在空中静止时,受力平衡,浮力等于总重力(球壳+内部空气的重力),即$F_浮 = G_{总} = \rho_{外气}gV_{排}$,因$V_{排}≈V_{物}$,可得$\rho_{内气}gV_{物} < \rho_{外气}gV_{物}$,故$\rho_{内气} < \rho_{外气}$,A错误;
B选项:根据物体浮沉条件,下沉的物体所受重力大于浮力,因此茶叶下沉时重力大于浮力,B错误;
C选项:潜水艇在海面以下时,排开水的体积不变,由$F_浮=\rho_液gV_排$可知浮力大小不变,其上浮和下潜是通过改变自身重力实现的,并非改变浮力,C错误;
D选项:浮冰漂浮时,浮力等于北极熊母子与浮冰的总重力;浮冰熔化缩小,总重力减小,浮力随之减小,根据$F_浮=\rho_液gV_排$,液体密度不变,故浮冰排开液体体积减小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力、物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活实例考查浮力相关知识,侧重对浮沉条件和阿基米德原理的实际应用,属于基础浮力综合题,需学生准确掌握各知识点的核心逻辑。
【难度系数】
0.6
本题考查浮力相关知识,需结合物体浮沉条件、热气球原理、潜水艇浮沉方式、漂浮时浮力与排开体积的关系逐一分析选项。解题时要明确各知识点的核心:热气球静止时受力平衡,下沉物体重力大于浮力,潜水艇靠改变自身重力浮沉,漂浮时浮力等于总重力,结合阿基米德原理判断排开体积变化。
【解析】
A选项:热气球停在空中静止时,受力平衡,浮力等于总重力(球壳+内部空气的重力),即$F_浮 = G_{总} = \rho_{外气}gV_{排}$,因$V_{排}≈V_{物}$,可得$\rho_{内气}gV_{物} < \rho_{外气}gV_{物}$,故$\rho_{内气} < \rho_{外气}$,A错误;
B选项:根据物体浮沉条件,下沉的物体所受重力大于浮力,因此茶叶下沉时重力大于浮力,B错误;
C选项:潜水艇在海面以下时,排开水的体积不变,由$F_浮=\rho_液gV_排$可知浮力大小不变,其上浮和下潜是通过改变自身重力实现的,并非改变浮力,C错误;
D选项:浮冰漂浮时,浮力等于北极熊母子与浮冰的总重力;浮冰熔化缩小,总重力减小,浮力随之减小,根据$F_浮=\rho_液gV_排$,液体密度不变,故浮冰排开液体体积减小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力、物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活实例考查浮力相关知识,侧重对浮沉条件和阿基米德原理的实际应用,属于基础浮力综合题,需学生准确掌握各知识点的核心逻辑。
【难度系数】
0.6
6. 甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把同一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为$F_{浮甲}$和$F_{浮乙}$,两杯液体对容器底部的压力分别是$F_{甲}$和$F_{乙}$,压强分别是$p_{甲}$和$p_{乙}$。以下判断正确的是(

A.$F_{浮甲} < F_{浮乙}$ $F_{甲} = F_{乙}$ $p_{甲} < p_{乙}$
B.$F_{浮甲} = F_{浮乙}$ $F_{甲} < F_{乙}$ $p_{甲} < p_{乙}$
C.$F_{浮甲} = F_{浮乙}$ $F_{甲} > F_{乙}$ $p_{甲} > p_{乙}$
D.$F_{浮甲} = F_{浮乙}$ $F_{甲} < F_{乙}$ $p_{甲} > p_{乙}$
C
)。A.$F_{浮甲} < F_{浮乙}$ $F_{甲} = F_{乙}$ $p_{甲} < p_{乙}$
B.$F_{浮甲} = F_{浮乙}$ $F_{甲} < F_{乙}$ $p_{甲} < p_{乙}$
C.$F_{浮甲} = F_{浮乙}$ $F_{甲} > F_{乙}$ $p_{甲} > p_{乙}$
D.$F_{浮甲} = F_{浮乙}$ $F_{甲} < F_{乙}$ $p_{甲} > p_{乙}$
答案
6. C 【点拨】本题考查浮力与压强的知识,涉及物体浮沉条件(漂浮、悬浮时浮力与重力的关系)、阿基米德原理以及通过分析鸡蛋在甲、乙杯中的状态,推导液体对容器底的压力、压强关系。
【解析】因为鸡蛋漂浮在甲杯中,鸡蛋悬浮在乙杯中,受到液体的浮力都等于鸡蛋重力,所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:$F_{浮甲}=F_{浮乙}$;鸡蛋在甲杯液体中漂浮,液体对容器底的压力:$F_甲=G_{鸡蛋}+G_{甲液体}=G_{鸡蛋}+m_{甲液体}g=G_{鸡蛋}+\rho_甲 Vg$,鸡蛋在乙杯液体中悬浮,液体对容器底的压力:$F_乙=G_{鸡蛋}+G_{乙液体}=G_{鸡蛋}+m_{乙液体}g=G_{鸡蛋}+\rho_乙 Vg$,因为$F_{浮甲}=F_{浮乙}$,即$\rho_甲 V_{排甲}g=\rho_乙 V_{排乙}g$,$V_{排甲}<V_{排乙}$,所以$\rho_甲>\rho_乙$,所以液体对容器底的压力:$F_甲>F_乙$,因为容器相同、容器底面积相同,由压强公式$p=\frac{F}{S}$可知,液体对容器底部的压强:$p_甲>p_乙$,故选C。
【解析】因为鸡蛋漂浮在甲杯中,鸡蛋悬浮在乙杯中,受到液体的浮力都等于鸡蛋重力,所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:$F_{浮甲}=F_{浮乙}$;鸡蛋在甲杯液体中漂浮,液体对容器底的压力:$F_甲=G_{鸡蛋}+G_{甲液体}=G_{鸡蛋}+m_{甲液体}g=G_{鸡蛋}+\rho_甲 Vg$,鸡蛋在乙杯液体中悬浮,液体对容器底的压力:$F_乙=G_{鸡蛋}+G_{乙液体}=G_{鸡蛋}+m_{乙液体}g=G_{鸡蛋}+\rho_乙 Vg$,因为$F_{浮甲}=F_{浮乙}$,即$\rho_甲 V_{排甲}g=\rho_乙 V_{排乙}g$,$V_{排甲}<V_{排乙}$,所以$\rho_甲>\rho_乙$,所以液体对容器底的压力:$F_甲>F_乙$,因为容器相同、容器底面积相同,由压强公式$p=\frac{F}{S}$可知,液体对容器底部的压强:$p_甲>p_乙$,故选C。
解析
【分析】首先根据物体浮沉条件判断鸡蛋在甲、乙两杯中的浮力关系;再利用阿基米德原理比较两种液体的密度大小;接着结合容器形状推导液体对容器底部的压力关系;最后根据压强公式判断压强关系,从而确定正确选项。
【解析】1. 浮力判断:鸡蛋在甲杯中漂浮,根据漂浮条件,浮力等于自身重力,即$F_{浮甲}=G_{鸡蛋}$;鸡蛋在乙杯中悬浮,根据悬浮条件,浮力也等于自身重力,即$F_{浮乙}=G_{鸡蛋}$,因此$F_{浮甲}=F_{浮乙}$。
2. 液体密度比较:根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,因$F_{浮甲}=F_{浮乙}$,故$ρ_{甲}gV_{排甲}=ρ_{乙}gV_{排乙}$;由图可知$V_{排甲}<V_{排乙}$,所以$ρ_{甲}>ρ_{乙}$。
3. 容器底压力推导:甲、乙容器完全相同,盛有体积相同的液体(设体积为$V$)。柱形容器中,液体对容器底的压力等于鸡蛋重力与液体重力之和,即$F_{甲}=G_{鸡蛋}+G_{甲液体}=G_{鸡蛋}+ρ_{甲}Vg$,$F_{乙}=G_{鸡蛋}+G_{乙液体}=G_{鸡蛋}+ρ_{乙}Vg$;因$ρ_{甲}>ρ_{乙}$,故$F_{甲}>F_{乙}$。
4. 压强判断:容器底面积$S$相同,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力越大压强越大,因此$p_{甲}>p_{乙}$。综上,$F_{浮甲}=F_{浮乙}$,$F_{甲}>F_{乙}$,$p_{甲}>p_{乙}$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】本题综合考查浮力与压强的知识,核心是利用浮沉条件判断浮力,结合阿基米德原理比较液体密度,再推导容器底的压力和压强,需理清各物理量的关联,是中等难度的综合题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 浮力判断:鸡蛋在甲杯中漂浮,根据漂浮条件,浮力等于自身重力,即$F_{浮甲}=G_{鸡蛋}$;鸡蛋在乙杯中悬浮,根据悬浮条件,浮力也等于自身重力,即$F_{浮乙}=G_{鸡蛋}$,因此$F_{浮甲}=F_{浮乙}$。
2. 液体密度比较:根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,因$F_{浮甲}=F_{浮乙}$,故$ρ_{甲}gV_{排甲}=ρ_{乙}gV_{排乙}$;由图可知$V_{排甲}<V_{排乙}$,所以$ρ_{甲}>ρ_{乙}$。
3. 容器底压力推导:甲、乙容器完全相同,盛有体积相同的液体(设体积为$V$)。柱形容器中,液体对容器底的压力等于鸡蛋重力与液体重力之和,即$F_{甲}=G_{鸡蛋}+G_{甲液体}=G_{鸡蛋}+ρ_{甲}Vg$,$F_{乙}=G_{鸡蛋}+G_{乙液体}=G_{鸡蛋}+ρ_{乙}Vg$;因$ρ_{甲}>ρ_{乙}$,故$F_{甲}>F_{乙}$。
4. 压强判断:容器底面积$S$相同,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力越大压强越大,因此$p_{甲}>p_{乙}$。综上,$F_{浮甲}=F_{浮乙}$,$F_{甲}>F_{乙}$,$p_{甲}>p_{乙}$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】本题综合考查浮力与压强的知识,核心是利用浮沉条件判断浮力,结合阿基米德原理比较液体密度,再推导容器底的压力和压强,需理清各物理量的关联,是中等难度的综合题。
【难度系数】0.5
7. 下列四种情况中,对物体做了功的是(

A.图甲:物体在绳子拉力的作用下升高
B.图乙:提着滑板在水平路面上前行
C.图丙:用力搬一块大石头而没有搬动
D.图丁:举重运动员举着杠铃原地不动
A
)。A.图甲:物体在绳子拉力的作用下升高
B.图乙:提着滑板在水平路面上前行
C.图丙:用力搬一块大石头而没有搬动
D.图丁:举重运动员举着杠铃原地不动
答案
7. A 【点拨】本题考查做功的判断,涉及做功的两个必要因素,要注意:力与移动方向垂直时,该力对物体不做功。
【解析】A.物体在拉力的方向上通过了距离,满足做功的两个必要因素,拉力对物体做了功,故A正确;B.滑板受到的力的方向竖直向上,移动距离为水平方向,力的方向与移动方向垂直,不满足做功的条件,所以人对滑板没有做功,故B错误;C.人对石头施加了力的作用,但石头没有在力的方向上通过距离,不满足做功的条件,所以人对石头没有做功,故C错误;D.运动员对杠铃施加了力的作用,但杠铃没有在力的方向上通过距离,不满足做功的条件,所以运动员对杠铃没有做功,故D错误。
【解析】A.物体在拉力的方向上通过了距离,满足做功的两个必要因素,拉力对物体做了功,故A正确;B.滑板受到的力的方向竖直向上,移动距离为水平方向,力的方向与移动方向垂直,不满足做功的条件,所以人对滑板没有做功,故B错误;C.人对石头施加了力的作用,但石头没有在力的方向上通过距离,不满足做功的条件,所以人对石头没有做功,故C错误;D.运动员对杠铃施加了力的作用,但杠铃没有在力的方向上通过距离,不满足做功的条件,所以运动员对杠铃没有做功,故D错误。
解析
【分析】要判断是否对物体做功,需牢记做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。接下来逐一分析每个选项,判断是否同时满足这两个做功条件。
【解析】
选项A:图甲中,物体受到绳子竖直向上的拉力,且物体在拉力方向(竖直向上)移动了距离,同时满足做功的两个必要因素,因此拉力对物体做了功,A正确。
选项B:图乙中,人对滑板的力是竖直向上的,而滑板移动的距离是水平方向,力的方向与移动距离的方向垂直,物体没有在力的方向上通过距离,不满足做功条件,人对滑板不做功,B错误。
选项C:图丙中,人对大石头施加了力,但大石头没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,人对石头不做功,C错误。
选项D:图丁中,举重运动员对杠铃施加了力,但杠铃原地不动,没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,运动员对杠铃不做功,D错误。
【答案】A
【知识点】做功的两个必要因素,力是否做功的判断
【点评】本题考查力学中做功的判断,核心是准确理解做功的两个必要条件,需注意区分“有力无距离”“有距离无力”“力与距离垂直”这三种不做功的情况,属于基础题型,需熟练掌握相关概念。
【难度系数】0.7
【解析】
选项A:图甲中,物体受到绳子竖直向上的拉力,且物体在拉力方向(竖直向上)移动了距离,同时满足做功的两个必要因素,因此拉力对物体做了功,A正确。
选项B:图乙中,人对滑板的力是竖直向上的,而滑板移动的距离是水平方向,力的方向与移动距离的方向垂直,物体没有在力的方向上通过距离,不满足做功条件,人对滑板不做功,B错误。
选项C:图丙中,人对大石头施加了力,但大石头没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,人对石头不做功,C错误。
选项D:图丁中,举重运动员对杠铃施加了力,但杠铃原地不动,没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,运动员对杠铃不做功,D错误。
【答案】A
【知识点】做功的两个必要因素,力是否做功的判断
【点评】本题考查力学中做功的判断,核心是准确理解做功的两个必要条件,需注意区分“有力无距离”“有距离无力”“力与距离垂直”这三种不做功的情况,属于基础题型,需熟练掌握相关概念。
【难度系数】0.7
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