第十章压强
培优题
参考答案及解析点评
一、浮力与压强形成的诱因
1．静止不动；下浮
【考点】浮力与压强形成的诱因
【解析】开始时兵乓球遭到里面液体浮力，上部没有液体（流向地面），向下的浮力大于向上的浮力，向下的压力大于向上的压力，兵乓球不能下浮，静止不动；当把盖子盖紧，水流下，兵乓球下边有水，兵乓球下边也遭到液体浮力，但兵乓球遭到向下的液体浮力小于向上的液体浮力，向上的压力小于向上的压力，兵乓球下浮。
【点评】本题是与压强有关的知识浮力的大小与哪些因素有关，对于压强形成的缘由在学习过程中，要重视理解。物体排开液体时不一定遭到压强，比如在水底的渡槽，陷在泥里的腿等等。物体遭到压强时物体下边一定有液体。
2．乙；不受
【考点】浮力与压强形成的诱因
【解析】在月球上，兵乓球会悬浮在海面上，遭到水的压强的作用；在太空中，物体都处于失重状态，兵乓球在水底静止时，没有遭到水的压力，所以不会遭到压强，即兵乓球没有遭到力，兵乓球可以在水底任意位置漂浮，故乙图符合压强“消失”现象。
【点评】本题考查了压强形成的缘由、失重状态，属于基础题。
3．受
【考点】浮力与压强形成的诱因
【解析】由图可知，石鼓中间粗、两端细，浸在水底，由于水有流动性和遭到重力作用，所以水对浸在其中的石鼓有向下的斥力和向上的压力作用，其中向下的压力小于向上的压力，这个压力差即物体遭到的压强。
【点评】此题考查压强形成的缘由，解答此题的关键是明晰压强的定义，不能一听到与底面密合就觉得没有向下的压力因而没有压强。
4．看法析
【考点】浮力与压强形成的诱因
【解析】用弹簧测力计测出石块在空气中的重力。再用弹簧测力计吊着物体渐渐溶入水底观察弹簧测力计的示数是否减少，若减少，则说明石块遭到压强，若不减少，则说明石块没有遭到压强；之后使木块自行跳入水中，与烧瓶底充分接触，再用弹簧测力计向下拉起木块，若弹簧测力计示数大于石块重力，则说明石块遭到压强，若弹簧测力计示数不大于石块重力，则说明石块没有遭到压强。
【点评】本题解答的关键是要用弹簧测力计来对压强的形成进行验证。由于压强是物体遭到的向下的力，所以深受压强的物体，其示数一定会降低。
二、探究影响压强大小的诱因
5．D
【考点】探究影响压强大小诱因的实验
【解析】他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部份溶入同一杯水底，液体的密度相同，每次海面抵达同一标记处，说明物体排沸水的容积相同，物体溶入水的深度不同，比较弹簧测力计示数大小，可以探究压强与物体溶入液体的深度的关系，故D正确。
【点评】本题考查了影响压强诱因的实验探究，把握控制变量法是解题的关键。
6．液体密度；3；在第一幅图中，改变物体浸入在水底的深度，观察弹簧测力计的示数是否变化
【考点】探究压强大小与什么诱因有关
【解析】根据图示可以晓得物体都完全浸入在液体中，所以排开的液体容积相同，而一种液体是水、另一种是酒精，两个液体的密度不同，它们所受的压强不同，所以该朋友此次操作的目的是：探究物体所受压强大小与液体密度的关系；
由图可知，物体在水底时，弹簧测力计的拉力为3N，所以物体在水底遭到的压强为：
F浮＝G－F拉
＝6N－3N
＝3N；
要探究压强大小与深度的关系，则应保持液体的密度和排开液体的容积不变，改变所在的深度，可以在第一幅图中，改变物体浸入在水底的深度，观察弹簧测力计的示数是否变化。
【点评】解决这种实验题目，要结合控制变量法进行剖析解答，化学学中对于多诱因的问题，往往采用控制变量的方式，把多诱因的问题弄成多个单诱因的问题，每一次只改变其中的某一个诱因，而控制其余几个诱因不变，因而研究被改变的这个诱因对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这些方式叫控制变量法，它是科学探究中的重要思想方式，控制变量法是小学数学中常用的探求问题和剖析解决问题的科学方式之一。解题的关键是找到相同量和不同量。
7．器材：烧瓶、弹簧测力计、橡皮泥、细线、水
步骤：①将烧瓶中放入适量水。将一块橡皮泥捏成正方体并用细线拴上，悬挂在弹簧测力计上端，使橡皮泥平缓地完全浸入在水底，读出弹簧测力计示数F1；
②改变橡皮泥的形状，重复上述步骤，测出弹簧测力计示数F2；
③将橡皮泥捏成任意其他形状，重复上述步骤，读出弹簧测力计的示数F3。
剖析及推论：比较F1、F2、F3的大小，若相等，说明压强大小与物体形状无关；若不相等，说明浸入在液体中物体所受压强大小与物体形状有关。
【考点】探究压强大小与什么诱因有关
【解析】见答案
【点评】根据实验目的、应用控制变量法设计实验即可正确解题。在设计实验时，为了保证推论的确切，我们须要多检测几次（通常是三次），所以，本题若果没有步骤③，将是不妥的。
8．看法析
【考点】探究影响压强大小的诱因
【解析】弹簧测力计的示数先变小后不变；弹簧测力计的拉力F＝G－F浮压强的大小与物体排开液体的容积有关，浸入前，物体溶入水底越深，遭到的压强越大；浸入后，物体遭到的压强与浸入深度无关，故物体溶入水底，弹簧测力计的示数不再变化。
【点评】本题是探究影响压强大小的诱因，基础题。
三、阿基米德原理
9．2.3；40
【考点】阿基米德原理的应用；弹簧测力计的使用与读数
【解析】甲图中测力计的分度值为0.1N，其示数为2.3N，即合铁锭的重力是2.3N；
将合铁锭浸入在水底如图乙所示，静止时弹簧测力计示数为1.9N，按照称重法可知合铁锭所受的压强：
F浮＝G－F示
＝2.3N－1.9N
＝0.4N。
因合铁锭浸入在水底，则按照阿基米德原理可知合铁锭的容积：
V＝V排＝F浮/ρ水g
＝0.4N/1.0×103kg/m3×10N/kg
＝4×10－5m3＝40cmcm3。
【点评】本题考查了压强的估算和阿基米德原理的应用，属于常试题，但重要的是估算过程比较复杂，这是估算式填空题容易出错的地方。
10．甲；铝块；铝块
【考点】阿基米德原理的应用
【解析】同样重的两个实心铜块甲和乙，由G＝mg＝ρVg可知甲乙的容积相同，当全部浸入时排开液体的容积相同；因为水的密度小于煤油的密度，由F浮＝ρgV排可知，甲浸入在水底，乙浸入在煤油中时，甲遭到的压强大；同样重的实心铝块和实心铜块，由G＝mg＝ρVg和ρ铜＞ρ铝可知铝的容积大，当铜块、铝块全部浸入煤油中时，铝块排开煤油的容积大，按照F浮＝ρgV排可知，铝块遭到的压强大；铝块的容积大，当铜块、铝块全部浸入时，铝块排开液体的容积大，因为水的密度小于煤油的密度，按照F浮＝ρgV排可知，铝块遭到的压强大。
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用，关键是晓得物体浸入在液体中时排开液体的容积等于物体的容积。
11．C
【考点】阿基米德原理的应用
【解析】将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸入在水底时，两弹簧测力计示数的减少值相同，说明两物体遭到的水的压强相等；由公式F浮＝ρgV排知，所受的压强和液体的密度都相同时，两物体排开的液体容积一定相等。则这两个物体必将有相同的容积。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用，难度不大，属于常试题。
12．B
【考点】阿基米德原理的应用
【解析】因为鸭蛋沉船在水底V物＝V排，容积不变，要使物体受的压强变大，按照F浮＝ρgV排可知，必须使液体密度变大，所以向水底加水就能使液体密度变大；在猪肉上升过程中，V物＝V排，液体密度在逐步减小，按照F浮＝ρgV排可知，压强将变大。
【点评】本题考查了压强的影响诱因，晓得压强的大小与液体密度和排开液体的容积有关。
13．B
【考点】阿基米德原理的应用
【解析】根据阿基米德原理，物体在水底遭到的压强等于物体排沸水的重力，则G排＝F浮＝3N。
【点评】此题考查了阿基米德原理的知识应用，要把握阿基米德原理的内容并理解含意。
14．B
【考点】阿基米德原理的应用；密度及其特点；液体浮力的概念和特征
【解析】该气泡在水底上升时，质量不变，容积变大，按照密度公式ρ＝m/V可知，二氧化碳的密度变小；依据公式F浮＝ρgV排，ρ水不变，V排变大，则F浮变大，故A、C、D错误，B正确。
【点评】本题考查了二氧化碳质量与容积的关系和压强大小的影响诱因，难度不大。
15．D
【考点】阿基米德原理的应用
【解析】因为，V＝m/ρ，因为铝块和铜块质量相同，且ρ铜＞ρ铝，所以，V铜＜V铝，由于物体在水底浸入时，V排＝V，所以，V铜排＜V铝排；液体对物体的压强：F浮＝ρgV排，由于，ρ煤油＜ρ水，V铜排＜V铝排，所以，F铜浮＜F铝浮，故：D正确，A、B、C错误。
【点评】本题考查了阿基米德原理的简单应用，属于基础题，解题的关键是：物体浸入时，排开液体的容积等于物体自身的容积。
16．看法析
【考点】阿基米德原理的应用
【解析】根据F浮＝ρgV排，人在水底由深水迈向浅水时，ρ液不变因为人排沸水的容积增大，故人所受压强降低再由F支＝G－F浮；因压强增大，重力不变，故支持力减小，湖边都是尖硬的卵石，那受力面积应当会变小，按照p＝F/S可知，脚遭到石头的浮力变大，所以人的脚将越来越疼。
【点评】本题考查了中学生对阿基米德原理以及斥力和反斥力的理解和把握，关键是支持力通过改变人脚的形变，因而使人倍感浮肿。
四、探究压强的大小与排开液体所受重力的关系
17．（1）见下表
次数
物体所受的重力／N
物体在水底时测力计的读数／N
压强/N
大桶和排沸水所受的总重力／N
大桶所受的重力／N
排沸水所受的重力／N
…
（2）
问题
修正
没有测空大桶的重力
测空大桶的重力G桶
溢杯子的水量不足
将溢杯子中的水加至溢水口处
没有多次实验
换用不同液体进行实验
【考点】探究压强的大小与排开液体所受重力的关系
【解析】阿基米德原理告诉我们：浸在液体中的物体遭到的压强大小等于它排开的液体遭到的重力。这么我们在探究“浮力大小等于哪些”的实验中，就须要测出石块遭到的压强和石块排沸水的重力。而要测石块排沸水的重力，就必须先让瓶子成为溢杯子；要测石块排沸水的重力，还必须要测出空大桶的重力；据此设计实验表格和找出问题并修正。
（1）本实验须要测出石块遭到的压强和石块排沸水的重力。须要记录的量：物体所受的重力、物体在水底时测力计的读数、浮力、小桶和排沸水所受的总重力、小桶所受的重力、排沸水所受的重力，设计表格见答案：
（2）剖析评估小明的实验，强调存在的问题：
①没有测空大桶的重力，所以也就不能检测出排沸水的重力；
②溢杯子的水量不足，这样大桶中所接的水大于石块的排水量；
③没有多次实验。
改正：
①测空大桶的重力G桶；
②将溢杯子中的水加至溢水口处；
③换用不同液体进行实验。
存在的问题及修正见答案：
【点评】本题考查了中学生对于探究“浮力大小等于哪些”这个实验过程的把握，本题中小明出现的两个问题也恰恰是在做该实验时常常出现的问题，一定要注意。另外，第（1）问表格中若没有第四行也可；实验次数不能多于三次。所测的数学量没有单位不行。
18．探究物体遭到的压强与排开液体的重力关系；不能；实验中缺乏了检测大桶重力的环节，丙图检测出的是大桶和排开的液体遭到的总重力
【考点】探究压强的大小与排开液体所受重力的关系
【解析】由图可知，甲检测物体在空气中遭到的重力的大小；乙检测的是物体溶入水底后弹簧测力计的示数；丙检测的是大桶和水的总重力；
剖析甲、乙、丙三图可知，她们实验的目的是探究物体遭到的压强与排开液体的重力关系；由图可知，她们不能得到正确的推论，由于丙图检测出的是大桶和排开的液体遭到的总重力，不是排开的液体遭到的重力；实验中缺乏了检测大桶重力的环节。
【点评】本题探究“浮力大小与什么诱因有关”的实验，主要涉及控制变量法和归纳法的运用，考查了中学生用检测数据验证原理过程的能力。
19．变大；小
【考点】探究压强的大小与排开液体所受重力的关系
【解析】若将弹簧测力计（连同被检测的物体）移至真空罩内，在抽去罩内空气后，物体原先深受空气对它的压强将消失，而物体的重力是不变的，所以弹簧测力计的示数将变大；
按照ρ＝m/V知在质量一定时物体的密度越小，容积越大，按照F浮＝ρgV排知容积大，压强大，所以真空罩内弹簧测力计的示数与在空气中的差异更大，即为了使实验疗效显著，最好选用密度较小的物体。
【点评】本题考查了阿基米德原理和密度公式的应用，是一道新颖的题目。
五、物体的沉浮条件及其应用
20．（1）前后两次排沸水的容积相同；
（2）物体的悬浮条件：压强等于重力
【考点】阿基米德原理和物体沉浮条件的应用
【解析】（1）由图知，船上放小象和放石头海面达到相同的记号，即排沸水的容积相同，依照阿基米德原理晓得两种情况遭到的压强相同；
（2）两种情况船均为悬浮，由F浮＝G可得小象和船的总重等于石头和船的总重，由此得：G象＝G石头。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体的悬浮条件的应用，晓得曹冲砸缸的原理——等量取代是本题的关键。
21．＝；＜
【考点】阿基米德原理和物体沉浮条件的应用
【解析】本题的前提条件是A、B、C三个物体的容积相等，依据物体在同种液体中的状态，判定出三个物体在液体中遭到的压强大小。
由于物体A、B飘浮，按照悬浮条件可知：它们遭到的压强都等于物体的重力，而A、B是两个完全相同的物体，所以它们遭到的压强相等，即FA＝FB；
由于B飘浮，排开的液体容积大于物体的容积，C物体下沉，浸入液体中，排开的液体容积与物体的容积相同，而物体C与B容积相等，所以B物体排开的液体容积大于C物体排开的液体容积，按照阿基米德原理可知：B物体遭到的压强大于C物体遭到的压强，即FB＜FC。
【点评】对于容积相等的物体在液体中遭到的压强，先依照物体所处的状态，找到物体排开液体的容积，最后按照阿基米德原理判别出各物体遭到的压强大小关系。
22．提出问题：锅贴为何一开始沉底，后来又浮上来？
形成问题的缘由：刚下锅时，馄饨遭到的压强大于重力，所以下沉；水沸腾后，馄饨内部的空气受热膨胀，馄饨的容积减小，遭到的压强减小，当压强小于重力时便下浮。
【考点】物体的沉浮条件及其应用
【解析】一切浸在液体或二氧化碳中的物体都遭到竖直向下的压强，物体所受压强的大小既与物体排开液体的容积有关，又与排开液体的密度有关；物体的浮沉与物体的重力大小以及物体所受压强的大小无关，它是由物体所受重力与压强决定。当重力大于压强则物体下浮；当重力小于压强，则物体下沉；当重力等于压强，则物体处于悬浮或漂浮状态。
【点评】能否按照情景或生活经验找到与化学知识有关的现象是本题的解题关键所在。
23．B
【考点】阿基米德原理与物体的沉浮条件及其应用
【解析】根据题意可知，大铁块的容积小于小铁块的容积；
浸入在水底时，大铁块排沸水的容积小于小铁块排沸水的容积，由F浮＝ρgV排可知，大铁块遭到的压强小于小铁块遭到的压强。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用，晓得物体浸入时排开液体的容积和自身的容积相等是关键。
24．C
【考点】密度的估算；压强大小的估算；物体沉浮条件的应用
【解析】由图可知，当Va＝1cm3时ma＝2g，Vb＝2cm3时mb＝1g，则长方体甲的密度为ρa＝ma/Va＝2g/1cm3＝2g/cm3，长方体乙的密度为ρb＝mb/Vb＝1g/2cm3＝0.5g/cm3。因甲的密度小于水的密度，所以物体甲装入水底后，一定坠入水中，故A正确；因乙的密度大于水的密度，所以乙物体装入水底，一定悬浮在海面上浮力的大小与哪些因素有关，故B正确；
将容积相等的甲、乙捆在一起后，设每一个的容积为V，则两物体的重力：
G1＝ρagV+ρbgV
＝2×103kg/m3×gV
+0.5×103kg/m3×gV
＝2.5×103kg/m3×gV，
两物体浸入时所受的压强：
F1＝ρ水g（2V）
＝2×103kg/m3×gV，
因G1＞F1，所以两物感受坠入水中，故C错误；
将质量相等的甲、乙物体捆在一起时，设每一个的质量为m，则两物体的重力G2＝2mg，两物体所受压强：
F2＝ρ水g（m/ρa）
+ρ水g（m/ρb）
＝（1/2）mg+2mg
＝2.5mg，
因F2＞G2，所以物体将下浮，并最终悬浮在海面，故D正确。
【点评】本题借助图象法求得物体的密度，按照密度公式及物体的沉浮条件进行剖析求解；图象法是数学学中常用方式，在学习中应注意怎样读出图象中告诉的有用信息并能加以借助。
25．（1）重力，（2）在压强一定的条件下，物体的下浮或下沉与物体的重力有关；（3）甲朋友将钉子全部插入冬瓜中，在改变重力时控制压强保持不变
【考点】物体的沉浮条件及其应用
【解析】（1）容积不变，改变物体的重力，可以改变物体在液体中的状态；
（2）用控制变量法进行剖析，即在压强一定的条件下，物体的下浮或下沉与物体的重力有关；
（3）用控制变量法进行剖析，甲朋友将钉子全部插入冬瓜中，在改变重力时控制压强保持不变；（能彰显“控制压强不变”、“控制容积不变”等其他合理答均可；或评价乙朋友“没有控制压强不变”、“没有控制容积不变”等合理答也可）
【点评】会用控制变量法剖析问题，晓得物体下浮和下沉的本质缘由。
26．看法析
【考点】物体的沉浮条件及其应用；浮力的估算；压强与压强形成的缘由
【解析】解：（1）在甲图中，铁块A悬浮在海面上，则此时遭到的压强为：
F浮＝GA＝mAg
＝0.4kg×10N/kg
＝4N，
按照压强形成的缘由可知，铁块A下表遭到的压力为：
F向下＝F浮＝4N，
此时铁块A的下表面遭到的浮力为：
p＝F向下/SA
＝4N/(0.1m)2
＝400Pa；
（2）铁块A完全浸入时遭到的压强：
F浮'＝ρ水gVA
＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3
＝10N，
此时铁块A遭到重力、浮力及铁块B对铁块A的压力共同作用，则铁块A上表面遭到的压力为：
F压＝F浮'－GA
＝10N－4N
＝6N。
答：（1）图甲中，铁块A的下表面遭到的浮力是400Pa；
（2）图乙中，铁块B对铁块A的压力是6N。
【点评】本题考查压强、重力、压强等的估算，关键是公式及其变型的灵活运用，考查知识点较多，实际是考查对化学知识综合应用的能力。