云南大学附中一二一校区2019-2020学年八年级下学期期中物理试题
展开2019-2020学年云南大学附中一二一校区八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)。下列各题的答案中只有一个是正确的,请考生用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
1.(3分)新冠肺炎疫情期间,各地白衣战士最美逆行,纷纷驰援武汉。由于病毒强大的传染性,必须做好防护,医护人员长时间戴口罩后,脸上留下了深深的压痕。为减轻由于护目镜和口罩而勒出的勒痕甚至血痕,海军军医大学研发了“防护凝胶贴片“,有效地减轻了医护人员的面部不适,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.压痕深说明压强较小
B.要减轻压痕只能把口罩系的松一点
C.防护凝胶贴片可以减轻压痕,是由于减小了压力
D.防护凝胶贴片可以减轻压痕,是由于增大了受力面积
2.(3分)如图所示装置中属于省力杠杆的是( )
A.吊车起重臂
B.羊角锤
C.镊子
D.钓鱼竿
3.(3分)连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.压强计 B.卫生间的地漏
C.锅炉水位计 D.三峡船闸
4.(3分)如图所示,在水平桌面上,放置一个从左至右,管口口径依次变大的盛水连通管。在三个管口处分别水平放置与管口口径相同的甲、乙、丙三活塞,忽略活塞与管壁间的摩擦力,当活塞都静止时,三管内的水面高度相同,则关于活塞甲、乙、丙的质量大小关系正确的是( )
A.m甲=m乙=m丙 B.m乙>m甲=m丙
C.m甲<m乙<m丙 D.m甲>m乙>m丙
5.(3分)如图所示,一端开口的玻璃管长1m,灌满水银后倒插在水银槽中,下列说法正确的是( )
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压强大小的科学家是托里拆利
C.利用此装置不管在哪里测出大气压强值一定为760mm汞柱
D.在测量过程中,如果玻璃管倾斜会影响所测水银柱高度
6.(3分)某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,则下列分析正确的是( )
A.血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B.三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
C.血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D.甲试管中的硫酸铜溶液密度最大
(多选)7.(3分)如图所示,鱼缸内有两条小鱼及体积相同的铁球和木球,木球漂浮,铁球沉底,以下说法正确的是( )
A.铁球受到的浮力大于木球受到的浮力
B.铁球没入水后下沉过程中,受到的压强变大,浮力不变
C.小鱼在水中的浮和沉是靠改变自身重力实现的
D.如果鱼受到水的压强仅仅是向下,则鱼会被压至水底
8.(3分)如图所示,两个底面积相同的圆形容器甲和乙中分别盛有两种质量相等的不同液体,两容器中的液面刚好相平。现将一金属小球分别放入甲、乙两容器的液体中,金属球都沉在甲、乙两容器的底部,金属球在甲中受的浮力为F甲,在乙中受的浮力为F乙,则正确的是(金属球沉底且液体均无溢出)( )
A.F甲<F乙
B.F甲>F乙
C.放入球前,甲容器底液体压强大
D.放入球后,甲容器底液体压强增加的多
二、填空题(本大题共9小题,每空1分,共20分。请考生用黑色碳素笔在答题卡上作答,不要求写出解答过程。
9.(2分)如图所示是自行车手刹示意图,当手对车闸的作用力F=10N时,刹车拉线受到力的大小为 N。捏刹车时,为了省力我们常将手 (选填“靠近”或“远离”)固定点O。
10.(3分)如图所示,质地均匀的长方体重7N,放在足够大的水平桌面的中央,它与桌子的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为 Pa,表示的物理意义是: 。在如图位置竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
11.(2分)如图所示是“探究影响压力作用效果的因素”实验,将小桌放在海绵上,本实验通过比较 来反映压力的作用效果;比较乙、丙两图可知,当压力一定时, ,压力的作用效果越明显。
12.(2分)如图所示,是小张同学自制的简易气压计,用它来探究“大气压随高度的变化情况”。小张同学将气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的水柱高度会 (填“升高”、“降低”或“不变”),原因是大气压随高度的增加而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
13.(2分)如图甲所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明流速快的地方压强 ,根据这一规律可制成图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会 (选填“上升”、“下降”或“不动”)。
14.(2分)潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的,向潜水艇的水舱中充入适当的海水后,潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮,潜水艇受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果该潜水艇由海水中潜入长江中仍然保持悬浮,应该 (选填“增大”或“减小”)潜水艇水舱中水的质量(ρ海水>ρ水)
15.(2分)一艘轮船从海里驶入江里,它所受到的浮力 ,它排开水的体积 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
16.(2分)密度计是利用漂浮原理来测量 的仪器。同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体里均静止不动时,所处状态如图所示,则密度计在两种液体中所受的浮力F甲 F乙,液体的密度ρ甲 ρ乙(选填“>”、“<”或“=”)
17.(3分)(1)将一块质量为20g,体积为50cm3的物体放入水中,它在水中静止时受到水的浮力是 N,其下表面受到水的压力为 N。
(2)长度为L=0.2m的轻质杆,它能承受的最大力为2N,把边长为0.1m、密度为0.6×103kg/m3的正方体A固定在轻质杆上端,如图所示。轻质杆固定在圆柱形容器的底部,容器的底面积为200cm2,为保证轻质杆不断,求加入容器中的水的深度H的范围是 cm。
三、作图、实验与探究题(本大题共5小题,共2分)。请考生用黑色碳素笔在答题卡上作图和解答,答题中需要文字说明的应简明扼要。
18.(2分)如图所示,请在该图中画出漂浮在水面上的乒乓球的受力示意图。
19.(2分)如图所示,为使杠杆在如图所示位置平衡,请在B点上作出最小力F1的示意图和力F2的力臂L2。
20.(9分)小周同学利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)杠杆静止如图(a)所示,此时杠杆 (选填“处于”或“不处于”)平衡状态。实验前,将两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图(b)所示,在A点挂2个重力均为1N的钩码,在B点用不计自重的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N,实验过程中,让杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)如图(c),保持A点所挂砝码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F的力臂 ,拉力F与其力臂的乘积变化情况是 。(两空均选填字母代号)
A.一直变小
B.一直变大
C.一直不变
D.先变小后变大
(4)小周用如图(d)装置正确操作进行了多次测量,当杠杆水平平衡时发现:F1L1 F2L2(选填“>”、“<”或“=”),其原因是 。
(5)在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,我们 (选填“可以”或“不可以”)同时改变多个量,进行探究测量。
21.(10分)如图所示,小鲁和小格利用压强计等器材探究“液体内内部压强的特点”。他们进行了以下的实验操作:
(1)如图(b),(c)所示,小鲁在探究液体压强与液体 的关系。
(2)小鲁保持(c)图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),他发现U形管两侧的液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论,你认为他得出结论的过程是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是 。
(3)实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液体的高度差来判断的,如果所用的压强计的U形管中可以选择染色的酒精、水和水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的一种液体,为了使实验现象更明显,小鲁应该选择上述三种液体中的 装入U形管中。
(4)如图(c)、(d)所示,小褚将探头分别放置在不同液体中深度相同的位置,由此可以得出结论:当液体深度相同时,液体密度越 ,液体压强越大。
(5)善于动手的小褚同学改装了液体压强计,将U形管两端都分别连接了软管和探头,如图(e)所示,当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的,小褚将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙的液体的甲,乙容器中,当探头所处深度相同时,U形管的液体位置如图(e)所示,则ρ甲 ρ乙(选填“>”,“=”或“<”),为了使得U形管液面再次齐平,小褚将 容器中的探头在液体中的深度增大;当U形管再次齐平后,一旁的小鲁测出了此时两个探头在甲、乙两容器所处的深度h甲和h乙,则ρ甲= (用ρ乙、h甲和h乙表示)
(6)小鲁和小褚继续做“测量大气压值”的实验;装置如图(f)所示。为使实验误差更小,两个同学应该采用图 (选填“甲”或“乙”)装置方式来估测大气压强,实验室有A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (选填“A”或“B”)注射器。
22.(9分)小肖想用弹簧测力计、物体、烧杯和水探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图所示。请根据图示回答问题:
(1)图(a)乙中弹簧测力计读数是 N,此时物体受到的浮力大小为 N;
(2)由图(a)中的乙、丙两幅图可知,物体受到的浮力大小跟物体 有关;由图(a)中的丙、丁两幅图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”);此次实验采取的实验方法是 ;
A.模型法
B.控制变量法
C.等效替代法
(3)同组的小孙利用上述器材继续研究浮力的大小与液体密度的关系,其操作过程如图(b)所示。在实验的过程中小孙发现:无论物体浸没在哪种液体中,弹簧测力计的示数总是不稳定。请你帮助分析这其中的原因可能是 ;
A.液体的密度不同
B.物体的重力在改变
C.实验过程中手会轻微抖动
(4)在实验过程中,小孙惊喜地发现:由如图所测数据及浸没在盐水中测力计示数0.8N,可算出盐水的密度为 kg/m3;
(5)小孙还想到,如果在弹簧测力计1N的位置标上水的密度,在弹簧测力计0.8N的位置标上盐水的密度,再把该物体分别浸没在密度不同的液体中,按照上述方法分别标上密度值,就可以把弹簧测力计改成一个液体密度秤,该密度秤称得最大密度值应该是 kg/m3。用该密度秤测量某液体密度时,若物块没有完全浸没,而是有一部分体积露出液面(物块不接触容器底部),则所测出的液体密度值会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、综合题(本大题共3小题,共24分)。请考生用黑色碳素笔在答题卡上作答,解答时应写出必要的文字说明和公式并代数值和单位计算,文字说明应简明扼要。
23.(6分)如图所示,在水平桌面上放着一个平底玻璃杯,水面距玻璃杯底10cm,水和玻璃杯的总重力是6N,玻璃杯的底面积是40cm2,求:(g取10N/kg)
(1)水对玻璃杯底部的压强。
(2)玻璃杯对桌面的压力。
(3)玻璃杯对桌面的压强。
24.(9分)如图所示将一个体积为1.0×10﹣3m3,重为6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球被浸没时,(g取10N/kg)求:
(1)木球浸没在水中受到的浮力;
(2)细线对木球的拉力;
(3)剪断细线,木球处于静止时,圆柱形容器的液面下降的高度?
25.(9分)为防止停水,小明设计了一个自动储水箱,他先画了如图所示的原理图,又根据小区给水系统估算出活塞C处的压强约为1.2×105Pa,设计进水管口的面积为2.5cm2,支点O到浮球球心A的距离OA为OB的5倍。要求储水深度为1.2m,杠杆呈水平状态,塞子C刚好顶住自来水进口,这时浮球有浸入水中,此时为储满水状态。求:(浮球质量为0.9kg,塞子、杠杆质量不计)
(1)进水口处的活塞C受到的水的压力有多大?
(2)浮球受到的浮力有多大?
(3)浮球的密度有多大?
2019-2020学年云南大学附中一二一校区八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)。下列各题的答案中只有一个是正确的,请考生用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
1.【解答】解:A、压痕深,即压力作用的效果明显,说明压强较大,故A错误;
B、要减轻压痕可以把口罩系的松一点,也可以增大受力面积,故B错误;
CD、防护凝胶贴片是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强(减轻压痕),并没有减小压力,故C错误,D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、在使用吊车起重臂时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离;故A不符合题意;
B、在使用羊角锤时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故B符合题意;
C、在使用镊子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;但省距离,故C不符合题意;
D、在使用钓鱼竿时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,故D不符合题意。
故选:B。
3.【解答】解:
A、压强计的U形管一端是密封的,因此不是连通器,故A符合题意;
BCD、卫生间的地漏、锅炉水位计、三峡船闸在结构上都符合上端开口、底部相连通的特点,是连通器的应用,故BCD不符合题意。
故选:A。
4.【解答】解:
由帕斯卡原理可知,三个活塞对水产生的压强大小:p甲=p乙=p丙,
因为p=,S甲<S乙<S丙,
所以三个活塞对水的压力:
F甲<F乙<F丙,
因为三个活塞对水的压力F=G,
所以三个活塞的重力:
G甲<G乙<G丙,
由G=mg可得:
m甲<m乙<m丙,故C正确,ABD错误。
故选:C。
5.【解答】解:A、因玻璃管的上端是封闭的,所以此装置不是连通器,故A错误;
B、第一次利用此装置测出大气压强大小的科学家是托里拆利,故B正确;
C、因大气压是变化的,所以利用此装置测出大气压强值不一定为760mm汞柱高,故C错误;
D、在测量过程中,由于外界的气压不变,则支持的水银柱的高度不变,如果玻璃管倾斜,不会影响所测水银柱高度,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:A、同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以F甲=F乙>F丙,故A错误;
BD、当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于血液的密度,可知ρ甲>ρ乙>ρ丙,由图知液面相平,由公式p=ρgh可得,p甲>p乙>p丙,故B错误,D正确;
C、血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C错误。
故选:D。
7.【解答】解:A、铁球和木球的体积相同,由于木球漂浮,铁球沉底,则铁球排开水的体积大,由阿基米德原理F浮=G排=ρ水V排g可知铁球受到的浮力大,故A正确;
B、铁球没入水中下沉时,深度变大,根据p=ρgh可知受到的压强变大,但排开水的体积不变,由阿基米德原理F浮=G排=ρ水V排g可知铁球受到的浮力不变,故B正确;
C、当鱼鳔中的气体体积减小一些,鱼儿排开水的体积减小,则由F浮=ρgV排可得,鱼儿的浮力减小,而鱼儿的重力不变,故浮力小于重力,鱼儿将下沉。反之,浮力大于重力,鱼儿将上浮,故C错误;
D、在同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以鱼在水中受到水的压强相互抵消,才不会被压在水底,无法浮起,若鱼受到水的压强仅仅是向下,则鱼会被压至水底,故D正确。
故选:ABD。
8.【解答】解:AB、由图可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,已知液体质量相同,由ρ=可知,ρ甲<ρ乙,
金属球都沉在甲、乙两容器的底部,V排=V物,由F浮=ρgV排可知,金属球在甲、乙中受的浮力F甲<F乙,故A正确,B错误;
C、由图可知,放入球前,两夜面相同,由p=ρgh可知,乙容器底液体压强大,故C错误;
D、由甲、乙容器的形状可知,放入球后,V排=V物,甲容器液面上升的高度小,由p=ρgh可知,乙容器底液体压强增加的多,故D错误。
故选:A。
二、填空题(本大题共9小题,每空1分,共20分。请考生用黑色碳素笔在答题卡上作答,不要求写出解答过程。
9.【解答】解:(1)根据图示可知,L1=12cm,L2=3cm
根据题意可知,F1=F=10N
由F1L1=F2L2可得,刹车拉线受到的力:F2===40N;
(2)由F1L1=F2L2可知,当阻力与阻力臂一定时,为了省力,需增大动力臂,因此需将手远离固定点O。
故答案为:40;远离。
10.【解答】解:
(1)长方体对桌面的压强为:
p====700Pa;
700Pa=700N/m2,表示1m2的面积上受到的压力是700N。
(2)设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S′,没切除时,长方体对桌面的压强:p=,因为S′<S,所以p=>﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力F′=kG,则剩余部分对桌面的压强为:p′==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
故答案为:700;1m2的面积上受到的压力是700N;变小。
11.【解答】解:(1)在实验中,通过海绵的形变程度来反应压力的作用效果;
(2)分析图乙和图丙可知,压力大小相同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,故可得出:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)海绵的形变程度;(2)受力面积越小。
12.【解答】解:小张同学将气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的水柱高度会升高,原因是大气压随高度的增加而减小。
故答案为:升高;减小。
13.【解答】解:
(1)当向下垂的两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小;
(2)向塑料管B吹气时,细管A的上方空气流速大压强小,细管A中的液面在烧杯液面上方的大气压的作用下上升。
故答案为:小;上升。
14.【解答】解:向潜艇的水舱中充入适量的海水后,潜艇在海水中由漂浮变为悬浮,根据物体浮沉条件可知,浮力等于重力,重力增加,所以在此过程中潜艇受到的浮力变大;
该潜艇由海中潜入长江中,水的密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知浮力减小,若仍然保持悬浮,此时应减小自身的重力,使浮力等于重力,潜水艇才会悬浮,所以应使水舱中的水量减少。
故答案为:变大;减小。
15.【解答】解:当轮船从海里驶入江里,船自重不变,
∵轮船始终漂浮,
∴轮船受到的浮力不变;
∵F浮=ρ液v排g,ρ江水<ρ海水,
∴排开江水的体积大于排开海水的体积。
故答案为:不变,变大。
16.【解答】解:①密度计是利用漂浮原理来测量液体密度的仪器。
②同一支密度计在甲、乙两种液体里都漂浮,F浮=G,
因此密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G.即F甲=F乙=G。
③F浮=ρ液gV排=G,
由图可知,密度计在甲、乙两种液体中排开液体的体积:V甲排>V乙排,
液体的密度:ρ甲<ρ乙。
故答案为:液体密度;=;<。
17.【解答】解:(1)物体的密度:ρ===0.4g/cm3,
因为物体的密度小于水的密度,所以,物体在水中漂浮,此时物体受到的浮力:F浮=G=mg=20×10﹣3kg×10N/kg=0.2N;
此时物体下表面受到水的压力:F=F浮=0.2N;
(2)①由ρ=可得,物体A的质量:mA=ρAV=0.6×103kg/m3×(0.1m)3=0.6kg,
物体A的重力:GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,
为使轻质杆不被压断时,根据物体A受力平衡力可得:F浮1=G﹣F压=6N﹣2N=4N,
根据F浮=ρ液gV排可得:
V排1===4×10﹣4m3,
此时A浸入的深度h1===0.04m;
则水的深度H1=L+h1=0.2m+0.04m=0.24m=24cm;
②为使轻质杆不被拉断时,根据物体A受力平衡可得:F浮2=G+F压=6N+2N=8N,
根据F浮=ρ液gV排可得:V排2===8×10﹣4m3,
此时A浸入的深度h2===0.08m;
则水的深度H2=L+h2=0.2m+0.08m=0.28m=28cm;
所以,水的深度H的范围为24cm~28cm。
故答案为:(1)0.2;0.2;(2)24cm~28cm。
三、作图、实验与探究题(本大题共5小题,共2分)。请考生用黑色碳素笔在答题卡上作图和解答,答题中需要文字说明的应简明扼要。
18.【解答】解:过乒乓球的球心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出重力和浮力,注意两条线段的长度要相等,并标出G和F浮,如图所示:
19.【解答】解:延长阻力F2的作用线,从支点向F2的作用线作垂线,垂线段的长度即为F2的力臂L2.
图中O为支点,连接OB,若在B处施加动力F1,当F1的方向与OB垂直时动力臂最大,此时最省力,为使杠杆平衡,F1的方向向下;如图所示:
20.【解答】解:(1)图a中实验前没挂钩码时,杠杆处于静止的平衡状态;发现杠杆左端上翘,调节时重心应向左移动,应将杠杆两端的平衡螺母向左移,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图b所示,在刻度线A处挂两个钩码(每个钩码为1N)在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置时,根据杠杆的平衡条件:F1×L1=F2×L2,每个钩码为G=1N,每小格为L;
则2G×3L=F×2L,2×1N×3L=F×2L,F=3N;
使杠杆在水平位置平衡,杠杆的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(3)将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,拉力F的力臂一直变小,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。
故依次选:A;C;
(4)用如图(d)装置正确操作进行了多次测量,当杠杆水平平衡时发现:F1L1>F2L2;
利用如图所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响;
(5)实验中,不断改变动力(臂)和阻力(臂),可以同时改变多个量,多次进行实验,多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律。
故答案为:(1)处于;左;(2)3;可以直接读出力臂;(3)A;C;(4)>;杠杆的自重对杠杆平衡有影响;(5)可以。
21.【解答】解:(1)如图(b),(c)所示,液体密度相同,液体的深度不同,由控制变量法,故是探究液体压强与液体深度的关系;
(2)小鲁要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变,小鲁保持C图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体深度增大了,密度增大了,得出的结论不可靠,因没有控制液体的深度不变;
(3)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,如果被测压强大小相同,由公式h=知U形管中液体密度越小,液面高度差越大,实验现象越明显,小鲁应该选择密度最小的酒精装入U形管中;
(4)如图(c)、(d)所示,小褚将探头分别放置在不同液体中深度相同的位置,水的密度大于酒精的密度,根据转换法,水产生的压强大,由此可以得出结论:当液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
(5)当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的。小褚将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙的液体的甲、乙容器中,当探头所处深度相同时,U形管的液体位置如图e所示,即右管中液面高,故甲中液体压强大,根据p=ρgh,因深度相同,则ρ甲>ρ乙;
为了使得U形管液面再次齐平,即应增大乙中的压强大小,根据p=ρgh,故小褚将乙容器中的探头在液体中的深度增大;
当U形管再次齐平后,一旁的小鲁测出了此时两个探头在甲、乙两容器所处的深度h甲和h乙,因ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,则ρ甲=×ρ乙;
(6)乙图装置中,向下拉活塞时,由于活塞受到自身的重力,会增大弹簧测力计的示数;故不能采用乙图的装置来估测大气压强,应该采用甲装置;
因甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,
当大气压约为105Pa,当面积为2cm2,即0.0002m2时,
由P=,可得F=PS=105Pa×0.0002m2=20N,而弹簧测力计量程为10N,超过了测力计的量程,所以实验时应选用A注射器。
故答案为:(1)深度;(2)不可靠;没有控制液体的深度相同;(3)酒精;(4)大;(5)>;乙;×ρ乙;(6)甲;A。
22.【解答】解:
(1)由乙图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;由甲图知,弹簧测力计的示数为3N,即物块所受的重力为3N,物块受到的浮力为F浮=G﹣F=3N﹣2.4N=0.6N;
(2)对比乙、丙两图可知,物体排开液体的体积不同,受到的浮力不同,所以浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
由丙、丁两图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关;影响浸在液体中物体所受浮力大小的因素有:液体的密度、物体排开液体的体积,要探究某一因素对物体所受浮力大小的影响,应控制一个因素不变,而改变另一个因素,故B符合题意;
(3)A.液体密度不同不能使弹簧测力计示数不稳定,故A不符合题意;
B.物体的重力与物体的质量和g有关,与物体浸没在何种液体无关,故B不符合题意;
C.实验过程中手会轻微抖动,会导致弹簧测力计的示数不稳定,符合题意;故选C;
(4)由甲、丙两图可知,物体在水中所受的浮力为:F'浮=G﹣F'=3N﹣1N=2N;
由阿基米德原理可知,物体的体积为V=V排水===2×10﹣4m3;
由甲、图2可知,物体在盐水中所受的浮力为F浮''=G﹣F''=3N﹣0.8N=2.2N;
因物体浸没在盐水中,所以排开盐水的体积V排盐水=V=2×10﹣4m3,
由阿基米德原理可知,盐水的密度为:ρ盐水===1.1×103kg/m3;
(5)用弹簧测力计提着物体浸没在液体中,液体密度越大,物体在液体中受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小,当弹簧测力计的示数刚好为0N时,所能测的液体密度最大,此时相当于物体悬浮于液体中,ρ最大====1.5×103kg/m3;
若物体没有完全浸没,而是一部分体积露出液面,物体所受浮力偏小,弹簧测力计的示数偏大,由ρ液=可知:所测液体的密度值会偏小。
故答案为:(1)2.4;0.6;(2)物体排开液体的体积;无关;B;(3)C;(4)1.1×103;(5)1.5×103;偏小。
四、综合题(本大题共3小题,共24分)。请考生用黑色碳素笔在答题卡上作答,解答时应写出必要的文字说明和公式并代数值和单位计算,文字说明应简明扼要。
23.【解答】解:
(1)水对玻璃杯底部的压强:
p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)玻璃杯对桌面的压力:
F=G=6N;
(3)杯子对桌面的压强:
p2===1500Pa。
答:(1)水对玻璃杯底部的压强为1000Pa;
(2)玻璃杯对桌面的压力为6N;
(3)玻璃杯对桌面的压强为1500Pa。
24.【解答】解:(1)木球浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N;
(2)细线对木球的拉力:
F=F浮﹣G=10N﹣6N=4N;
(3)剪断细线,木球处于静止时,木球漂浮则F浮′=G,即ρ水gV排′=G
∴V排′===0.6×10﹣3m3。
V减=V﹣V排′=1.0×10﹣3m3﹣0.6×10﹣3m3=0.4×10﹣3m3。
△h===0.008m=0.8cm
答:(1)木球浸没在水中受到的浮力为10N;
(2)细线对木球的拉力为4N;
(3)剪断细线,木球处于静止时,圆柱形容器的液面下降的高度为0.8cm。
25.【解答】解:
(1)由p=得进水口处的活塞C受到的水的压力:
F=pS=1.2×105Pa×2.5×10﹣4m2=30N;
(2)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得,
FA×OA=F×OB,
所以FA=×F=×30N=6N,
浮球的重力GA=mg=0.9kg×10N/kg=9N,
浮球A受到受力重力、浮力和杠杆向下的压力处于平衡状态,
所以浮球的浮力F浮=GA+FA=9N+6N=15N;
(3)又因为F浮=ρ水gV排;
所以V排===1.5×10﹣3m3;
浮球的体积V=V排=×1.5×10﹣3m3=2.25×10﹣3m3;
浮球的密度ρ球===0.4×103kg/m3。
答:
(1)进水口处的活塞C受到的水的压力为30N;
(2)浮球受到的浮力为15N;
(3)浮球的密度为0.4×103kg/m3。
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