В сосуд с бензином погружен параллелепипед на глубину
Тест
«Действие жидкости и газа на погруженное в них тело»
Вариант 1
В сосуд с керосином погружен параллелепипед на глубину, указанную на рисунке. Площадь верхней и нижней грани по 0,005 м2.
1
30см
20см
. Что можно сказать о силах, действующих на правую и левую, а также на переднюю и заднюю грани параллелепипеда?
б
керосин
) Сила, действующая на правую грань, по модулю больше, чем на левую, а на переднюю – больше, чем на заднюю.
2. Вычислите силу, действующую на верхнюю грань параллелепипеда.
А) 7Н; б) 2400Н; в) 8Н; г) 4000Н; д) 16Н.
3. Вычислите силу, действующую на нижнюю грань параллелепипеда.
А) 3200Н; б) 14Н; в) 6000Н; г) 12Н; д) 1Н.
4. С какой силой параллелепипед выталкивается из жидкости?
А) 2000Н; б) 4Н; в) 800Н; г) 1000Н; д) 7Н.
5.* На концах коромысла весов подвешены свинцовые шарики. Если один из них опущен в сосуд с водой, а другой – в сосуд с бензином, то весы находятся в равновесии. Какой из шариков перетянет, если сосуды с жидкостями убрать? Объясните ответ.
Вариант 2
В сосуд с бензином погружен параллелепипед на глубину, указанную на рисунке. Площадь верхней и нижней грани по 0,02м2.
1
10см
бензин
. Что можно сказать о силах, действующих на правую и левую, а также на переднюю и заднюю грани параллелепипеда?
5см
а) Силы, действующие на правую и левую грани, по модулю равны, равны также и модули сил, действующих на переднюю и заднюю грани параллелепипеда
б) Сила, действующая на правую грань, по модулю больше, чем на левую, а на переднюю – больше, чем на заднюю.
2. Вычислите силу, действующую на верхнюю грань параллелепипеда.
а) 7Н; б) 2400Н; в) 8Н; г) 4000Н; д) 16Н.
3. Вычислите силу, действующую на нижнюю грань параллелепипеда.
а) 320Н; б) 14Н; в) 6000Н; г) 12Н; д) 1Н.
4. С какой силой параллелепипед выталкивается из жидкости?
а) 2000Н; б) 4Н; в) 800Н; г) 1000Н; д) 7Н.
5. Подвешенные к коромыслу весов одинаковые шары погрузили в жидкость сначала так, как показано на рисунке а, а затем так, как показано на рисунке в. В каком случае равновесие весов нарушится? Почему?
Масло
вода
масло
а в
Вариант 3
В сосуд с нефтью погружен параллелепипед на глубину, указанную на рисунке. Площадь верхней и нижней грани по 0,2м2.
1
2м
нефть
. Что можно сказать о силах, действующих на правую и левую, а также на переднюю и заднюю грани параллелепипеда?
1,5м
а) Силы, действующие на правую и левую грани, по модулю равны, равны также и модули сил, действующих на переднюю и заднюю грани параллелепипеда
б) Сила, действующая на правую грань, по модулю больше, чем на левую, а на переднюю – больше, чем на заднюю.
2. Вычислите силу, действующую на верхнюю грань параллелепипеда.
а) 7Н; б) 2400Н; в) 8Н; г) 4000Н; д) 16Н.
3. Вычислите силу, действующую на нижнюю грань параллелепипеда.
а) 3200Н; б) 14Н; в) 1000Н; г) 4000Н; д) 1Н.
4. С какой силой параллелепипед выталкивается из жидкости?
а) 2000Н; б) 4Н; в) 800Н; г) 1000Н; д) 7Н.
5.* В один из сосудов, в которые опущены одинаковые тела, налита вода, а в другой масло. По показаниям динамометров определите, в каком сосуде вода. Объясните, как вы рассуждали.
№
1 №2
Вариант 4
В сосуд с водой погружен параллелепипед на глубину, указанную на рисунке. Площадь верхней и нижней грани по 0,5м2.
1
1,2
м
вода
. Что можно сказать о силах, действующих на правую и левую, а также на переднюю и заднюю грани параллелепипеда?
80см
а) Силы, действующие на правую и левую грани, по модулю равны, равны также и модули сил, действующих на переднюю и заднюю грани параллелепипеда
б) Сила, действующая на правую грань, по модулю больше, чем на левую, а на переднюю – больше, чем на заднюю.
2. Вычислите силу, действующую на верхнюю грань параллелепипеда.
а) 7Н; б) 2400Н; в) 8Н; г) 4000Н; д) 16Н.
3. Вычислите силу, действующую на нижнюю грань параллелепипеда.
а) 3200Н; б) 14Н; в) 6000Н; г) 12Н; д) 1Н.
4. С какой силой параллелепипед выталкивается из жидкости?
а) 2000Н; б) 4Н; в) 800Н; г) 1000Н; д) 7Н.
5.* На весах, находящихся под стеклянным колпаком, из под которого выкачан воздух, уравновешены шары разного диаметра. Какой шар перетянет, если под колпак впустить воздух? Углекислый газ? Водород?
Источник
I вариант
Часть А
А1. В каком положении брусок производит наименьшее давление? 1) В первом. 2) Во втором. 3) В третьем. 4) Во всех положениях брусок производит одинаковое давление. |
А2. Станок весомН имеет площадь опоры 2 м2. Вычислите давление станка на фундамент.
1) 7000 Па.Па.
2)Па.Па.
A3. Имеется три одинаковых сосуда. Первый из них наполнен водой, второй — спиртом, третий — керосином. Какой из этих сосудов с жидкостью испытывает наибольшее давление на дно?
1) Сосуд с водой. 3) Сосуд со спиртом.
2) Во всех сосудах давление на дно одинаково. 4) Сосуд с керосином.
А4. Под каким давлением находится дно показанного на рисунке сосуда, если в сосуд налить керосин? 1) 12 кПа;кПа; 2) 4 кПа; 4) 8 кПа. |
А5. Если сила тяжести, действующая на погруженное тело, больше архимедовой силы, то тело:
1) всплывает; 2) тонет; 3) находится в равновесии внутри жидкости;
4) плавает на поверхности жидкости.
А6. В один из сообщающихся сосудов (А) налита вода, а в другой (Б) — керосин. Одинаковы ли давления жидкости в сообщающихся сосудах на уровне горизонтальной плоскости ВГ? 1) В колене А на уровне ВГ давление больше, чем в колене Б. 2) В колене Б на уровне ВГ давление больше, чем в колене А. 3) В обоих сосудах на уровне ВГ давление одинаковое. 4) Давление в коленах А и Б не зависит от рода налитой жидкости. | |
А7. Какой прибор изображен на рисунке? 1) Барометр-анероид. 2) Ртутный барометр. 3) Открытый жидкостной манометр. 4) Металлический манометр. | |
А8. Определите показания изображенного на рисунке барометра-анероида. 1) 710 мм рт. ст.; 2) 740 мм рт. ст.; 3) 746 мм рт. ст.; 4) 810 мм рт. ст. | |
А9. В один и тот же час в течение нескольких суток ученики отмечали величину атмосферного давления и полученным данным построили кривую изменения атмосферного давления, изображенную на рисунке. Каково было самое низкое значение давления? 1) 720 мм рт. ст.; 2) 740 мм рт. ст.; 3) 750 мм рт. ст.; 4) 770 мм рт. ст.; |
|
А10. На какую высоту надо подняться, чтобы давление воздуха уменьшилось на I мм рт. ст.?
1) ~ 76 м; 3) ~ 1 м;
2) ~ 12 м; 4) ~ 10 м.
А11. Чем объясняется изменение давления воздуха при увеличении расстояния от поверхности Земли?
1) Чем дальше слой воздуха от поверхности Земли, тем сильнее он сжат, тем меньше его плотность и, следовательно, тем большее давление он производит.
2) Чем дальше слой воздуха от поверхности Земли, тем слабее он сжат, тем больше его плотность и, следовательно, тем меньшее давление он производит.
3) Чем дальше слой воздуха от поверхности Земли, тем меньше он сжат, тем меньше его плотность и, следовательно, тем меньшее давление он производит.
4) Чем дальше слой воздуха от поверхности Земли, тем сильнее он сжат, тем больше его плотность и, следовательно, тем меньшее давление он производит.
А12. Барометр показывает нормальное атмосферное давление. Чему оно равно?
1) 1013 гПа;гПа;
2) 1000 гПа;гПа.
А13. В какой жидкости утонет дубовый брусок?
1) В воде. 3) В спирте.
2) В керосине. 4) В бензине.
А14. В сосуд с керосином погружен параллелепипед на глубину, указанную на рисунке. Площадь верхней и нижней граней по 0,005 м2. Вычислите силу, действующую на верхнюю грань параллелепипеда. 1) 16 Н; 3) 8 Н; 2) 2400 Н;Н. | |
А15. Как будет вести себя тело, изображенное на рисунке? 1) Утонет. 2) Будет плавать внутри жидкости. 3) Будет плавать на поверхности. 4) Всплывет. |
Часть В
В1. Какое давление испытывает человек в море на глубине 2 метра?
В2. К коромыслу рычажных весов подвешены два одинаковых груза. Нарушится ли равновесие весов, если одну гирю опустить в воду, а другую — в керосин? | |
В3. На какой из опущенных в воду стальных шаров действует наибольшая архимедова сила? | |
В4. По показаниям динамометра определите выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость. |
В5. Прямоугольная баржа длиной 5 м и шириной 3 м после загрузки осела на 50 см. Определите вес груза, принятого баржей.
Источник
5. Механика (объяснение явлений)
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
На рисунке представлены графики зависимости давления (p) от глубины погружения (h) для двух покоящихся жидкостей: воды и тяжёлой жидкости дийодметана, при постоянной температуре. 
Выберите два верных утверждения, согласующихся с приведёнными графиками.
1) Если внутри пустотелого шарика давление равно атмосферному, то в воде на глубине 10 м давления на его поверхность извне и изнутри будут равны друг другу.
2) Плотность керосина 0,82 г/см(^3), аналогичный график зависимости давления от глубины для керосина окажется между графиками для воды и дийодметана.
3) В воде на глубине 25 м давление p в 2,5 раза больше атмосферного.
4) С ростом глубины погружения давление в дийодметане возрастает быстрее, чем в воде.
5) Плотность оливкового масла 0,92 г/см(^3), аналогичный график зависимости давления от глубины для масла окажется между графиком для воды и осью абсцисс (горизонтальной осью).
Полное давление (p) складывается из атмосферного давления (p_a) и гидростатического давления столба жидкости: [p=rho gh+p_a] 1) Как видно из графика, давление воды на глубине 10 м принимает значение 200 кПа, что в два раза больше атмосферного давления (Атмосферное давление 100 кПа).
Утверждение 1 – (color{red}{small text{Неверно}})
2) Так как плотность керосина меньше чем плотность воды, то его аналогичный график окажется между графиком для воды и осью абсцисс.
Утверждение 2 – (color{red}{small text{Неверно}})
3) Давление в воде на глубине 25 м равно 350 кПа, что в 3,5 раза больше атмосферного.
Утверждение 3 – (color{red}{small text{Неверно}})
4) Так как прямая давления в дийодметане лежит выше прямой давления в воде, то это означает, что давление в дийодметане возрастает быстрее, чем в воде.
Утверждение 4 – (color{green}{small text{Верно}})
5) Так как плотность оливкого масла меньше чем плотность воды, то его аналогичный график окажется между графиком для воды и осью абсцисс.
Утверждение 5 – (color{green}{small text{Верно}})
Ответ: 45
К телу, имеющему внутреннюю герметичную полость, на невесомой нерастяжимой нити привязан сплошной шарик. Система «тело + шарик» плавает в сосуде с жидкостью, не касаясь стенок и дна сосуда. Плотность материала тела и шарика 1,6 г/см(^3), плотность жидкости 800 кг/м(^3), объём полости составляет 3/4 объёма тела, объём шарика равен 1/4 объёма тела. Исходя из условия задачи, выберите два верных утверждения.
1) Модуль силы Архимеда, действующей на тело, меньше модуля силы Архимеда, действующей на шарик.
2) Модуль силы натяжения нити равен модулю силы тяжести, действующей на шарик.
3) Модуль силы натяжения нити меньше модуля силы Архимеда, действующей на тело.
4) Модуль силы тяжести, действующей на шарик, равен модулю силы тяжести, действующей на тело.
5) Объём погружённой части тела равен четверти объёма этого тела.
Запишем первый закон Ньютона для тела и шарика: [F_{text{Арх Т}}-m_{text{Т}}g-T=0] [F_{text{Арх Ш}}-m_{text{Ш}}g+T=0]
Сложим два уравнения: [F_{text{Арх Т}}-m_{text{Т}}g+F_{text{Арх Ш}}-m_{text{Ш}}g=0]
Обозначим плотность жидкости (rho_1), плотность материала (rho_2=2rho_1) [rho_1gV_1-rho_2cdot frac{1}{4}V_{T} g+rho_1 g cdot frac{1}{4} V_{T}-rho_2cdot frac{1}{4} V_{T} g=0] [rho_1V_1-2rho_1cdot frac{1}{4}V_{T} +rho_1 cdot frac{1}{4} V_{T}-2rho_1cdot frac{1}{4} V_{T} =0] [V_1-2cdot frac{1}{4}V_{T} + frac{1}{4} V_{T}-2cdot frac{1}{4} V_{T} =0] [V_1=frac{3}{4}V_T]
Тело плавает, погруженное на 3/4 своего объёма.
1) Сила Архимеда, действующая на тело, равна (displaystyle F_{text{Арх Т}}=rho_1gfrac{3}{4}V_T), а сила Архимеда, действующая на шар (displaystyle F_{text{Арх Т}}=rho_1gfrac{1}{4}V_T).
Утверждение 1 – (color{red}{small text{Неверно}})
2) [T=m_{text{Ш}}g-F_{text{Арх Ш}}]
Утверждение 2 – (color{red}{small text{Неверно}})
3) [T=F_{text{Арх Т}}-m_{text{Т}}g]
Утверждение 3 – (color{green}{small text{Верно}})
4) Модуль силы тяжести тела:[m_{text{Т}}g=rho_2cdot frac{1}{4}V_{T}g] Модуль силы тяжести шарика: [m_{text{Ш}}g=rho_2cdot frac{1}{4}V_{T}g]
Утверждение 4 – (color{green}{small text{Верно}})
5) Объём погружённой части тела равен (dfrac{3}{4}) объёма этого тела.
Утверждение 5 – (color{red}{small text{Неверно}})
Ответ: 34
Ученик помещал цилиндр, не удерживая его, в различные жидкости, плотности которых представлены в таблице, и измерял объем погруженной в жидкость части цилиндра (V_text{ погр}). По результатам измерений он получил зависимость, представленную на графике объема погруженной части цилиндра (V_text{погр}) от плотности жидкости (rho). Объем цилиндра постоянен и равен (V=10) см(^3)
[begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}
hline
text{Жидкость}&text{Бензин}&text{Спирт}&text{Вода}&text{Глицирин}&text{Хлороформ}&text{Бромоформ}&text{Дийодметан}\
hline
text{Плотность $rho$ г/см$^3$}&0,71&0,79&1,0&1,26&1,49&2,89&3,25\
hline
end{array}]
На основании анализа приведённого графика выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.
1) В бензине и воде сила Архимеда, действующая на цилиндр, одинакова.
2) Цилиндр не тонет в глицерине.
3) На цилиндр, погруженный в бромоформ, действует сила Архимеда 200мН.
4) Цилиндр плавает во всех жидкостях, указанных в таблице.
5) При плавании цилиндра в глицирине и бромоформе сила Архимеда, действующая на него, одинакова.
1) В бензине и в спирте цилиндр погружен на одинаковый объем. В таком случае сила Архимеда равна [F_A=rho gV_text{погр},] где (rho) – плотность жидкости, в которую погружено тело.
Но плотность спирта больше плотности бензина, а значит и сила Архимеда, действущая на цилиндр в спирте, больше силы Архимеда, действующей на цилиндр в бензине.
Утверждение 1 – (color{red}{small text{Неверно}})
2) Цилиндр тонет при плотности меньше, чем 1 г/см(^3), у глицирина плотность 1,26 г/см(^3), значит, цилиндр плавает.
Утверждение 2 – (color{green}{small text{Верно}})
3) У бромоформа плотность больше 1 г/см(^3), а значит сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.
По графику видим, что цилиндр начинает плавать при плотности жидкости 1г/см(^3), а значит именно такова плотность материала, из которого он сделан. Откуда сила Архимеда, действующая на цилиндр [F_A=mg=1text{ г/см$^3$}cdot 10text{ см$^3$}cdot 10text{ Н/кг}=100text{ мН}] Утверждение 3 – (color{red}{small text{Неверно}})
4) Нет, при плотности меньше 1 г/см3 цилиндр не плавает.
Утверждение 4 – (color{red}{small text{Неверно}})
5) У глицирина и бромоформа плотность больше 1 г/см(^3), а значит сила Архимеда уравновешивает силу тяжести и силы Архимеда одинаковы.
Утверждение 5 – (color{green}{small text{Верно}})
Ответ: 25
На полу лифта расположены два одинаковых металлических бака, в которых доверху налита вода (см. рисунок). 
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) Давление воды на дно первого бака в 4 раза меньше, чем на дно второго.
2) Первый бак давит на пол лифта с силой, в 2 раза меньшей, чем второй.
3) Сила давления воды на дно первого бака в 2 раза меньше, чем на дно второго.
4) Первый бак оказывает на пол лифта в 2 раза меньшее давление, чем второй.
5) Если лифт начнёт движение вниз с ускорением 2 м/с(^2), давление воды на дно баков уменьшится на 20 %.
1) Давление воды на дно первого бака равно [displaystyle p_1=frac{mg}{2a^2}] где (m) — масса воды. Давление на дно второго бака [displaystyle p_2=frac{mg}{a^2}] Видно, что давление (p_2=2p_1), следовательно, давление воды на дно первого бака в 2 раза меньше, чем на дно второго бака.
Утверждение 1 – (color{red}{small text{Неверно}})
2) Сила давления равна силе тяжести воды. Так как объем одинаковый, значит масса воды в сосудах одинаковая.
Утверждение 2 – (color{red}{small text{Неверно}})
3) Утверждение 3 – (color{red}{small text{Неверно}})
4) Утверждение 4 – (color{green}{small text{Верно}})
5) При движении лифта вниз с ускорением 2 м/с(^2), оно будет компенсировать ускорение свободного падения (g), то есть вода будет иметь ускорение свободного падения 10-2=8 м/с(^2). В результате сила давления на дно баков будет равна (F=8m).
Утверждение 5 – (color{green}{small text{Верно}})
Ответ: 45
В сосуд с жидкостью погружают маленький датчик манометра, который регистрирует давление, создаваемое только столбом жидкости (без учёта атмосферного давления). На рисунке представлен график зависимости показаний (p) этого датчика давления от времени (t). Известно, что датчик может либо двигаться строго по вертикали вниз со скоростью 1 мм/с, либо покоиться. 
На основании анализа приведённого графика выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.
1) Максимальная глубина погружения датчика давления равна 20 см.
2) В промежутке времени от 50 с до 150 с датчик давления находился на одной и той же глубине.
3) Плотность жидкости, в которую опустили датчик давления, равна 650 кг/м(^3).
4) Максимальная глубина погружения датчика давления равна 15 см.
5) Плотность жидкости, в которую опустили датчик давления, равна 1300 кг/м(^3).
1) Датчик двигался на промежутках от 0 с до 50 с и от 150 с до 200 с, т. е. глубина погружения (h=1 cdot (50 + 50 ) = 100) мм(= 10) см.
Утверждение 1 – (color{red}{small text{Неверно}})
2) Из графика видно, что давление не изменяется в промежутке времени от 50 с до 150 с, это означает что датчик находился на одной и той же глубине, т. е. покоился.
Утверждение 2 – (color{green}{small text{Верно}})
3) Давление столба жидкости: [p=rho gh] Плотность жидкости: [rho=frac{p}{gh}=frac{p}{gupsilon t}=frac{650}{10cdot0,001cdot50}=1300 text{ кг/м$^3$}]
Утверждение 3 – (color{red}{small text{Неверно}})
4) Глубина погружения 10 см
Утверждение 4 – (color{red}{small text{Неверно}})
5) Плотность жидкости (rho=1300) кг/м(^3)
Утверждение 5 – (color{green}{small text{Верно}})
Ответ: 25
Источник