广西贵港市2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题(word版 含答案)
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这是一份广西贵港市2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题(word版 含答案),共21页。
A.纪念碑的基座建的很宽B.注射器针头做的很尖
C.书包带做得较宽D.坦克装有较宽的履带
2.(3分)在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤B.钢丝钳
C.镊子D.开瓶器
3.(3分)为了确保人们的财产和人身安全,我国设置了很多标志线。如图所示的标志线中,为了防止流体压强造成伤害的是( )
A.高铁站台上的安全线B.机动车道上的停止线
C.银行柜台前的安全线D.人行道上的斑马线
4.(3分)贵港市的四季风景秀丽,下列景色中,能说明分子在永不停息地做无规则运动的是( )
A.春天,柳絮飞扬B.夏天,荷花飘香
C.秋天,树叶纷落D.冬天,雪花漫天
5.(3分)如图,环卫清扫车的车身离地约50cm高,在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的( )
A.动能不变,重力势能不变
B.动能不变,重力势能变大
C.动能变大,重力势能不变
D.动能变大,重力势能变大
6.(3分)如图所示的生活情境中,相关的力对物体做功的是( )
A.背着书包上楼梯时人对书包的力
B.吊着重物水平移动时钢绳对重物的力
C.用力推汽车没动时人对汽车的推力
D.球离开运动员后脚对球的踢力
7.(3分)体积相等的三个实心球甲乙丙在同一液体中静止时的位置如图所示,其中受到浮力最大的是( )
A.甲球B.乙球C.丙球D.无法判断
8.(3分)小明坐公交车去上学,某时刻座位上的小明突然向公交车行驶方向前倾,说明公交车正在( )
A.向左急转弯B.向右急转弯C.直行急加速D.直行急刹车
9.(3分)两个完全相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体,两个完全相同的小球分别静止在液体中,所处位置如图所示且两液面相平。则两种液体对容器底部的压强p甲、p乙以及两个小球受到的浮力F甲、F乙的大小系正确的是( )
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
10.(3分)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,F1=5N,F2=3N。下列说法正确的是( )
A.物体A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.物体B受到的重力和桌面对B的支持力是一对平衡力
C.物体B受到物体A的摩擦力方向水平向右,大小等于5N
D.物体B受到桌面的摩擦力方向水平向左,大小等于2N
二.填空题(每空1分,共20分)
11.(2分)历史上,著名的 实验证明了大气压的存在; 实验首次测定了大气压的值。
12.(2分)1911年,卢瑟福提出了原子核式结构模型,如图所示,原子由原子核和 组成,该粒子环绕原子核运动。物体很难被压缩,说明分子间存在 。
13.(2分)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣,其中左侧滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮;若某段时间内坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了 cm(不考虑钢绳的热胀冷缩)。
14.(2分)良好的卫生习惯可以减少病毒感染,生活中我们要勤洗手。如图所示,这是洗水池下方的排水管的“反水弯”,它利用了 原理,洗手后,用力甩手,手上的水就掉,这是因为水具有 。
15.(2分)如图所示,这是小华同学利用木块和海绵“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,实验中通过观察 来比较压力的作用效果,观察实验现象可知,压力的作用效果与 有关。
16.(2分)“我劳动,我快乐!”如图所示,小贵同学在家洗碗,将沉在洗碗池的碗洗干净后放在水面漂浮,洗碗池里的水量不发生变化。若碗沉底时,碗受到的浮力为F1,水对池底的压强为p1,碗漂浮时,碗受到的浮力为F2,水对池底的压强为p2,则F1 F2;p1 p2。(均选填“>”“<”或“=”)
17.(2分)一个物体的重为10N,体积为1.2dm3,用手将其浸没在水中时,所受的浮力为 N(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),放手后物体最终将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。
18.(2分)在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度V的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则,从3s到5s内,推力对木块所做的功 J,第2秒木块受到的合力为 N。
19.(2分)如图所示,小华同学用400N的拉力F将一质量为64kg的物体在10s内匀速竖直向上提升2m。不计摩擦和绳重,在此过程中,拉力F的功率为 W;该滑轮组的机械效
率为 。(g取10N/kg)
20.(2分)底面积为400cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把体积为2.2×10﹣3m3、重为6N的木块A放入水中后,再在木块A的上方放一个体积为10﹣3m3球体B,平衡时球体B恰好没入水中,如图甲所示,则球体B对木块A的压力为 N。若将B放入水中,如图乙所示,则水对容器底部压强变化了 Pa。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
三.作图与实验探究题(共28分)
21.(2分)如图是一物体静止在斜面上,请画出物体对斜面的压力和斜面对物体的摩擦力的示意图。
22.(2分)如图所示,小球漂浮在水面上,请作出小球所受力的示意图(O点为小球重心)。
23.(3分)“节约用水,人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2,并画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。
24.(2分)如图甲所示,弹簧测力计的示数为 N。如图乙所示,这是日常生活、生产中的气压计,其读数为 MPa。
25.(3分)在“探究力与运动的关系”实验中,实验情境如图所示。
(1)将同一小车放在同一斜面上的同一高度处,由静止自由滑下,目的是使小车刚到达水平面时的初速度 。
(2)分析实验情境可知,小车在水平面上受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行的距离越 (选填“远”或“近”)。
(3)进一步推理:实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,小车将做 。
26.(7分)如图所示,这是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干)。
(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于如图甲所示状态。应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于直接测量 。
(2)如图乙中杠杆恰好处于水平平衡,若在A、B两点下方各再挂一个相同的钩码,杠杆将 (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持水平平衡”)。
(3)在如图乙实验的基础上通过改变钩码数量及移动钩码悬挂的位置进行多次实验,其目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”),通过分析实验中的数据可得出杠杆的平衡条件是 (用式子表示)。
(4)如图丙中杠杆每个小格长度均为5cm,在C点竖直悬挂4个钩码,当在D点用如图丙所示动力F拉杠杆。要使杠杆在水平位置平衡,此时动力臂为 m,动力F为 N。
27.(9分)兴趣小组的同学们在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,他们讨论后提出了下列猜想。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如图所示的实验。
(1)由实验可知,金属块的重为 N。
(2)分析比较图中A、B、C、D四次实验数据,可以验证猜想 是正确的,猜想 是错误的。
(3)分析比较图中A、C、E三次实验数据,可以得出结论:在其他条件相同时,液体的 越大,物体受到的浮力越 。
(4)分析实验中得到的信息可知,金属块的体积为 cm3,金属块的密度为 kg/m3,盐水的密度为 kg/m3。
(5)本实验中采用的主要实验方法是 。
四.解答题(共22分)解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。答案必须写出数值和单位,只写出最后答案的不能给分。
28.(5分)如图甲所示,物体在F=20N的水平拉力作用下沿水平方向向右运动,物体运动的s﹣t图像如图乙所示。问:
(1)物体运动6s过程中拉力F所做的功是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
29.(8分)如图所示,盛有水的薄壁容器静止放在水平桌面上,容器的重为1N,其底面积为3×10﹣3m2;容器内水重2N,水深0.06m。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)问:
(1)水对容器底的压强是多少?
(2)水对容器底的压力是多少?
(3)容器对桌面的压强是多少?
30.(9分)如图甲所示,水平桌面上有个质量为2.5kg,底面边长为0.5m的正方体水槽,水槽内有一实心球。逐渐往水槽内加水,球受到的浮力F与水深h的关系如图乙所示,水深h=7cm时,球刚好有一半体积浸入水中。不考虑水槽厚度,水的密度为1.0×103kg/m3,求:
(1)实心球的体积和水深7cm时水槽底部受到的水的压强;
(2)实心球的密度;
(3)实心球刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强。
2020-2021学年广西贵港市八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题3分,共30分)每小题只有一个正确的选项。
1.【解答】解:压强的大小与压力大小和受力面积有关;增大压强的方法有:增大压力、减小受力面积。
A、纪念碑的基座建得很宽,是通过增大受力面积的方法减小对地面的压强;故A错误;
B、注射器针头做的很尖;是通过减小受力面积的方法增大压强;故B正确;
C、书包带做得较宽,是增大了书包带的面积,从而减小了压强;故C错误;
D、坦克装有较宽的履带,增大了与地面的接触面积,从而减小了对地面的压强;故D错误;
故选:B。
2.【解答】解:
A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:C。
3.【解答】解:A、高铁站台设置安全线是因为人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,容易被压向列车出现事故,故A符合题意;
BCD、机动车道上的停车线、人行道上的斑马线、银行柜台前的安全线主要是从安全的角度考虑设置,对行人和车辆起警示作用,不能用“流体压强与流速的关系”来解释,故BCD不符合题意。
故选:A。
4.【解答】解:ACD、分子运动是无法直接用眼睛看到的,故柳絮飞扬、树叶纷落、雪花漫天都属于宏观物体的机械运动,不是分子运动的体现,故ACD不符合题意;
B、荷花飘香,闻到花香属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故B符合题意。
故选:B。
5.【解答】解:电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车的总质量变大,速度和高度不变,则动能和重力势能均变大,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:A、背着书包上楼梯,人对书包有力的作用,方向为竖直向上,并且在力的方向上移动了距离,故力做了功,故A正确。
B、吊着重物水平移动,力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,在力的方向上没有移动距离,故力没有做功,故B错误。
C、用力推汽车没动,只有力,没有移动距离,故力没有做功,故C错误。
D、球离开运动员脚后,不再受到脚的力,所以力不做功,故D错误。
故选:A。
7.【解答】解:已知甲、乙、丙三个实心球体积相等,由图可知,甲漂浮,只有小部分排开液体,乙漂浮,有大部分排开液体,丙球浸没,整体排开液体,则V甲排<V乙排<V丙排,
根据F浮=ρ液V排g得:
F甲浮<F乙浮<F丙浮;
故选:C。
8.【解答】解:由题意可知,公交车座位上的小明突然向汽车行驶方向前倾,说明直行的公交车速度突然减小,即直行急刹车,小明的脚也随车做减速运动,而小明的上身由于惯性仍保持原来的速度,所以小明会向汽车行驶的方向前倾,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:根据图示可知,小球在甲液体中漂浮,则小球受到的浮力等于小球重,小球的密度小于甲液体的密度;在乙液体中悬浮,则小球受到的浮力等于小球重力,小球的密度等于乙液体的密度;
两小球完全相同,则:F甲=F乙=G;
因为ρ甲>ρ球,ρ乙=ρ球,
可知ρ甲>ρ乙,
液体的深度相同,根据p=ρgh可知液体对容器底部的压强p甲>p乙。
故选:C。
10.【解答】解:A、物体A受到的重力和B对A的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A错误;
B、物体B受到的重力和桌面对B的支持力,大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C、A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,A处于静止状态,静摩擦力与拉力F1是一对平衡力,方向水平向左,B受到向右的摩擦力,大小等于5N,故C正确;
D、对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,摩擦力方向水平向左,则摩擦力FB=F1﹣F2=5N﹣3N=2N,故D正确。
故选:CD。
二.填空题(每空1分,共20分)
11.【解答】解:证明大气压存在的实验是马德堡半球实验,托里拆利首次测出了大气压的值。
故答案为:马德堡半球、托里拆利。
12.【解答】解:原子是由位于中心的原子核和核外带负电的电子组成的,原子核又是由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电;
物体很难被压缩,是因为组成物质的分子间存在很大的斥力作用的结果。
故答案为:电子;斥力。
13.【解答】解:(1)由图可知,左侧滑轮是定滑轮;
(2)图中坠砣挂在钢绳的自由端,且n=2,输电线A端向左移动,坠砣下降,则坠砣串下降高度h=2sA,坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了:
sA=h=×30cm=15cm。
故答案为:定;15。
14.【解答】解:洗水池下方的排水管的“反水弯”上端开口、底部连通,利用了连通器原理;
洗手后,用力甩手,水和手一起运动,手停止运动,水由于具有惯性,要保持原来运动状态,从而从手上飞出与手分离。
故答案为:连通器;惯性。
15.【解答】解:(1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)由图知压力作用效果与受力面积的关系,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:海绵的凹陷程度;受力面积。
16.【解答】解:若碗沉底时,碗受到的浮力为F1<G,碗漂浮时,碗受到的浮力为F2=G,故F1<F2;
根据阿基米德原理可知V排=,已知F1<F2,故碗沉底排开水的体积小于碗漂浮时排开水的体积,则碗沉底水的深度小于碗漂浮时水的深度,
根据p=ρ水gh可知p1<p2。
故答案为:<;<。
17.【解答】解:已知物体完全浸没,物体排开水的体积等于物体的体积,
小球受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3=12N,
12N>10N,浮力大于重力,放手后物体上浮,最终将漂浮。
故答案为:12;漂浮。
18.【解答】解:(1)由图象可知在3~5s内的运动速度v3=1m/s,推力F3=200N,
由v=可得,在3﹣5s内移动的距离为:s3=v3t3=1m/s×2s=2m,
推力做功:W=F3s3=200N×2m=400J;
(2)由图丙知,3到5s时间内,物体做匀速直线运动,由图乙可知,此时f=F=200N;
而第2s末F=300N,所以2s末木块所受的合力为F合=F﹣f=300N﹣200N=100N。
故答案为:400;100。
19.【解答】解:(1)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m,
拉力做的总功:
W总=Fs=400N×4m=1600J;
拉力做功功率:
P===160W;
(2)物体重力G=mg=64kg×10N/kg=640N,
拉力做的有用功:
W有用=Gh=640N×2m=1280J,
滑轮组的机械效率:
η==×100%=80%。
故答案为:160;80%。
20.【解答】解:
(1)已知球体B的体积VB=1×10﹣3m3,且球体B全部浸没在水中,
所以B排开水的体积:V排B=VB=1×10﹣3m3,
则球体B受到的浮力:F浮B=ρ水gV排B=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
AB整体受到的浮力为:F浮总=ρ水g(V排A+V排B)=1×103kg/m3×10N/kg×(2.2×10﹣3m3+1×10﹣3m3)=32N;
AB整体处于漂浮状态,浮力等于重力,即GA+GB=F浮总=32N,
因为A重6N,
所以GB=F浮总﹣GA=32N﹣6N=26N,
球体B受竖直向下的重力GB、竖直向上的浮力F浮B以及竖直向上的支持力F支;
球体B处于静止状态,故F浮B+F支=GB;
则B受到的支持力:F支=GB﹣F浮B=26N﹣10N=16N;
因为B对A的压力和A对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,
故球体B对木块A的压力为16N;
(2)B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,
A漂浮,则F浮A=GA,
结合阿基米德原理可得:ρ水gVA排=GA,
则此时A排开水的体积:
VA排===6×10﹣4m3。
B放入水中后,水面下降的高度:
△h====0.04m,
水对容器底部压强变化量:
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。
故答案为:16;400。
三.作图与实验探究题(共28分)
21.【解答】解:物体静止在斜面上,但物体有向下运动的趋势,所以该物体受到平行于斜面向上的摩擦力,其作用点可画在物体的重心上;过物体的重心作平行于斜面向上的力,即摩擦力f;
物体对斜面的压力的作用点在接触面的中点处,过此点作垂直于斜面向下的力,即压力F,如下图所示:
22.【解答】解:小球漂浮在水面上,受到重力和浮力的作用,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等;重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,力的作用点可都画在小球的重心上,如下图所示:
23.【解答】解:过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;
动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,OA即为动力臂L1,如下图所示。
。
24.【解答】解:如图甲,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.6N;
如图乙,气压计的分度值为2MPa,示数为16MPa。
故答案为:2.6;16
25.【解答】解:(1)根据控制变量法的思想;让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同速度;
(2)摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大;反之接触面越光滑,则摩擦力越小,当摩擦力越小时,小车运动的距离越远,故可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越慢;
(3)在此基础上通过进一步推理得出:若运动的小车受到阻力为零,小车将做匀速直线运动。
故答案为:(1)相同;(2)远;(3)匀速直线运动。
26.【解答】解:(1)为使杠杆在水平位置平衡,杠杆右端下沉,应将杠杆的平衡螺母向左移。
在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。
(2)如图乙所示,设一格的长度为l,根据杠杆的平衡条件可比较左右两侧力与力臂的乘积:
左端:4G×2l=8Gl,
右端:3G×3l=9Gl,
左端力与力臂的乘积小于右端的力与力臂的乘积,在A、B两点下方各再挂一个相同的钩码,杠杆将右端下沉;
(3)该实验是探究杠杆的平衡条件,实验中测量多组数据,是为了寻找普遍性规律;
由几组数据分析,各组数据的“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”相等,可知杠杆平衡条件为:F1l1=F2l2;
(4)当动力在D点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是:
l1=OD=×4×5cm=10cm=0.1m,
根据杠杆的平衡条件Fl1=4Gl2可得,动力为:
F===2N。
故答案为:(1)左;力臂; (2)右端下沉;(3)寻找普遍规律;F1l1=F2l2;(4)0.1;2。
27.【解答】解:(1)甲图中弹簧测力计的示数为2.8N,所以物体的重力为2.8N;
(2)分析比较图A、B、C三次实验,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大,即物体受到浮力的大小与排开的液体的体积有关,可以验证猜想二是正确的;
要验证猜想三,即探究浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度是否有关,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,而深度不同,故需要分析比较图A、C、D三次实验,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,可以验证猜想三是错误的;
综合分析比较图中A、B、C、D四次实验数据,可以验证猜想二是正确的,猜想三是错误的;
(3)分析比较图A、C、E三次实验可知,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可以得出结论:在其他条件相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
(4)物体完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G﹣F=2.8N﹣1.8N=1N,V排=V,
由F浮=ρ水gV排可得物体排开的水的体积即金属块的体积为:
V=V排===1×10﹣4m3=100cm3;
金属块的密度:
ρ====2.8×103kg/m3;
由图E可知,弹簧测力计示数为1.6N,
根据称量法知物体浸没盐水中受到的浮力为:
F浮′=G﹣F′=2.8N﹣1.6N=1.2N,
物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相同;
由F浮盐水=ρ盐水gV排可得盐水的密度:
ρ盐水===1.2×103kg/m3;
(5)本实验影响浮力的因素是液体的密度和排开液体的体积,实验中应用了控制变量法。
故答案为:(1)2.8;(2)二;三; (3)密度;大;(4)100;2.8×103;1.2×103;(5)控制变量法。
四.解答题(共22分)解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。答案必须写出数值和单位,只写出最后答案的不能给分。
28.【解答】解:(1)从图中可知物体运动6s的路程为18m,拉力F所做的功W=Fs=20N×18m=360J;
(2)拉力F的功率P===60W。
答:(1)物体运动6s过程中拉力F所做的功是360J;
(2)拉力F的功率是60W。
29.【解答】解:(1)水对容器底的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)水对容器底的压力:F水=p水S=600Pa×3×10﹣3m2=1.8N;
(3)容器对水平桌面的压力:F=G容+G水=1N+2N=3N,
容器对水平桌面的压强:p===1000Pa。
答:(1)水对容器底的压强是600Pa;
(2)水对容器底的压力是1.8N;
(3)容器对桌面的压强是1000Pa。
30.【解答】解:
(1)水深h1=7cm时,球刚好有一半体积浸入水中,则V排1=,由图知此时受到的浮力F1=7.18N,
根据阿基米德原理:F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×;
实心球的体积:
V===1.436×10﹣3m3;
水深7cm时水槽底部受到的水的压强:
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa;
(2)水深h1=7cm时,球刚好有一半体积浸入水中,由图知,当水深h2≥10cm时,球受到的浮力开始保持不变,因10cm<2h1=14cm,故此时小球不再沉在容器底部,而是处于漂浮状态,由漂浮的特点,根据图乙,G=F浮2=12.92N,
实心球的密度:
ρ===≈0.90×103kg/m3;
(3)由图知,当水深刚好等于10cm时,浮力不变,说明此时实心球刚好离开水槽底部,
这时水对容器底部产生的压强:
p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
G槽=m槽g=2.5kg×10N/kg=25N,
容器的底面积:
S=0.5m×0.5m=0.25m2;
水对容器底部产生的压力:
F水=p2S=1000Pa×0.25m2=250N;
以水槽为研究对象,其受到水的压力、重力及支持面对其的支持力,根据力的平衡:
F支=F压+G槽=250N+25N=275N;
由力的相互性,水槽对水平桌面的压力为:
F压=275N;
实心球刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强:
p===1.1×103Pa。
答:
(1)实心球的体积为1.436×10﹣3m3;水深7cm时水槽底部受到的水的压强700Pa;
(2)实心球的密度为≈0.90×103kg/m3;
(3)实心球刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强为1.1×103Pa。
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