2022-2023学年甘肃省天水市八年级下册物理月考模拟试卷(含解析)
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这是一份2022-2023学年甘肃省天水市八年级下册物理月考模拟试卷(含解析),共36页。试卷主要包含了单选题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年甘肃省天水市八年级下册物理月考模拟试卷
一、单选题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1.下列实例中属于减小压强的是( )
A.压路机的碾子质量很大 B.盲道砖的条纹凸起
C.啄木鸟尖尖的喙 D.铁轨铺在枕木上
2.下列实例中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员将杠铃举起
B.人推车,车未动
C.足球被踢后,在草地上滚动一段距离
D.学生背着书包在水平路面上匀速前进
3.在登山比赛中,体重相同的小明和小刚从山底沿同一路线登上山顶,小刚比小明提前到达,则两人在登山过程中( )
A.做功相同,功率也相同
B.做功不相同,功率也不同
C.做功相同,小明的功率大
D.做功相同,小刚的功率大
4.在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
5.将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,观察鸡蛋静止时在容器中的位置如图所示,鸡蛋在水中沉底,在浓盐水中悬浮。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在水中沉底,是因为鸡蛋在水中没有受到浮力的作用
B.鸡蛋在水中沉底,是因为鸡蛋在水中受到的浮力太小了,如果换用一个体积更大的鸡蛋,浮力变大,在水中一定会漂浮
C.在浓盐水中悬浮,是因为盐水的密度大于鸡蛋的密度
D.鸡蛋在水或浓盐水中都受平衡力的作用
6. 2022年5月4日“巅峰使命”珠峰科考队队员成功登顶。这次“巅峰使命”珠峰科考队使用了“极目”Ⅲ型浮空艇,该艇体积9060m3,珠峰峰顶空气密度为约0.5kg/m3。下列说法正确的是( )
A.珠峰峰顶水的沸点约为98℃
B.珠峰峰顶大气压强约为1.0×105Pa
C.浮空艇在珠峰峰顶受到的浮力为4.53×104N
D.浮空艇与潜水艇的升空原理相同
7.一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么( )
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
8.如图所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A的水面上升,以下现象中涉及的原理与图中相同的是( )
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.汽艇能够停在空中一定高度处
C.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘
D.站在列车站台上的安全线以外等车
9.如图所示,在20N水平向右的力F作用下,重8N的物块静止在竖直墙面上,则物块受到的摩擦力大小为( )
A.8N B.12N C.20N D.28N
10.体积完全相同的铜球、铁球和木球,放入盛水容器静止后如图所示,则三个小球所受浮力大小,下列说法正确的是( )
A.木球最大 B.铁球最小
C.铜球和铁球一样大 D.条件不足,无法判断
11.如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A.A物块受到的摩擦力为5N
B.B物块与地面间的摩擦力为5N
C.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D.B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
12.水平桌面上甲、乙两个相同容器中装有不同液体,把两个相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面如图所示。则下列说法正确的是( )
A.两小球受到的浮力相等
B.乙容器中液体的密度较小
C.两容器对水平桌面的压强相同
D.甲容器底部受到的液体的压力大
二.填空题(每空1分,共21分)
13.(2分)用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 。骑自行车时,为了方便控制车的方向,一般将手放在车头两边的把手上,而不放在中间,这主要是力的 不同,会使力的作用效果不同。
14.(2分)如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力 重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力 重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
15.(2分)以前人们并不知道大气压的存在,17世纪中期,德国的一个市长公开演示了著名的 实验,才使人们确信大气压强的存在;1644年,科学家 首先用实验测定了大气压强的值。
16.(2分)如图所示,是一条小鱼在吐气泡,气泡上升过程中,浮力将变 ,压强将变 。
17.(2分)重为1000N的木箱原来静止在水平地面上,一个同学用200N的水平向右的拉力拉该木箱,木箱能够沿水平地面匀速运动,则木箱受到的摩擦力大小为 N,如果水平拉力增大到300N,则木箱受到的摩擦力为 N
18.(2分)如图所示,是“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背软着陆的情景。“嫦娥四号”的腿上长着脸盆一样的大脚掌,目的是通过增大 来减小对月球表面的压强。“嫦娥四号”在月球表面上受到的重力 它在地球表面上受到的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
19.(2分)小明用10N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m,此过程推力对木箱做的功为 ,木箱重力做的功为 。
20.(2分)负压式救护车在抗击新冠疫情中,发挥了重要作用。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,某款救护车车内气压为外界标准大气压的90%,该车的轮胎上有深深的花纹,这是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦,若车顶的面积为5m2,则车顶受到大气形成的内外压力差为 N(标准大气压取:p0=1.01×105Pa)。
21.(3分)一艘远洋货轮在黄浦江中满载航行,它的排水量为6×103t,该货轮受到浮力大小为 N,这艘货轮驶入东海(已知海水的密度大于江河的密度),此时货轮受到的浮力将 (填“增大”、“减小”或“不变”),货轮将 一些(选填“下沉”或“浮起”)。
22.(2分)如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,物体乙受到的摩擦力f乙为 N。
三.作图题(本题共3小题,共8分)
23.(3分)图中,物体漂浮在水面上,请作出物体所受重力G和浮力F的示意图。
24.(3分)如图所示,均匀实心小球从斜面滚下过程中,分别画出此刻小球受到的重力G和小球对斜面的压力F的示意图。
25.(2分)踢出去的足球在操场上慢慢滚动后停下来,在图中请画出在操场上向左滚动的足球受力的示意图。
四.实验题(每空1分,共27分)
26.(6分)小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在 一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是 ,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左 P右。
27.(5分)小明设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 。
(2)图乙中物体受到的浮力是 N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 。
(3)以下两种情况会影响结论的是 。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8g/cm3),物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
28.(11分)如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的 能转化为动能,其动能大小是通过木块 来反映的。
(2)分析比较 两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功 J。
(4)如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
(5)小球从斜面上滚下在水平面上不能立即停下,是因为小球具有 ,木块最终会停下来是因为受到 力的作用。
(6)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步实验想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验次数
小球质量m/g
小球的高度h/cm
木块被撞后运
动的距离s/cm
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
①为了探究“超载”安全隐患,应选择两个序号为 的实验进行比较;
②为了探究“超速”安全隐患,应选择两个序号为 的实验进行比较。分析表格中对应的实验数据可知: 对物体动能的影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
(7)甲、丙两次实验中,让金属球从同一高度由静止滚下,目的是 。
29.(5分)在“探究影响液体内部压强的因素”实验中。
(1)压强计是通过U形管的 来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液平。
①比较图甲和图 ,可得出:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论: 。
③根据上述结论,比较图乙和图丁, (能/否)初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论,理由是: 。
五.计算题(本题共3小题,共20分)
30.(6分)某水泵房每天需要将100m3的水送到9m高的蓄水池里。若用一台水泵每天工作1h,求:
(1)水泵所做的功;
(2)这台水泵的功率。
31.(7分)为了除尘降温,很多城市清晨都要进行洒水。若辆洒水车空车质量为6000kg。水罐能装水4000kg,装满水后,罐内水深1.4m,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该洒水车空车的重力;
(2)装满水时,水对罐底的压强;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强。
32.(7分)把一个重为5.4N、密度为0.9g/cm3的实心物体放入足够深的水中。已知水的密度ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。当物体静止时,求:
(1)物体所受的浮力;
(2)物体排开的水的体积。
答案与试题解析
一、单选题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1.下列实例中属于减小压强的是( )
A.压路机的碾子质量很大 B.盲道砖的条纹凸起
C.啄木鸟尖尖的喙 D.铁轨铺在枕木上
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
解:A、压路机的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A不合题意;
B、盲道砖的条纹凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不合题意;
C、啄木鸟尖尖的喙,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不合题意;
D、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选:D。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
2.下列实例中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员将杠铃举起
B.人推车,车未动
C.足球被踢后,在草地上滚动一段距离
D.学生背着书包在水平路面上匀速前进
【分析】解答此题要知道做功的两个必要因素为:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上产生距离。
解:A、举重运动员将杠铃举起,杠铃在力的作用下移动了距离,力对物体做功,符合题意;
B、人推车,车未动,有力而无距离,没有做功,不符合题意;
C、足球被踢后,在草地上滚动一段距离,没有力作用在物体上,力对物体没有做功,不符合题意;
D、学生背着书包在水平路面上匀速前进,虽然有力也有距离,但不是在力的方向上,力与距离垂直,没有做功,不符合题意;
故选:A。
【点评】解决本题要掌握做功的两个必要因素,二者缺一不可。
3.在登山比赛中,体重相同的小明和小刚从山底沿同一路线登上山顶,小刚比小明提前到达,则两人在登山过程中( )
A.做功相同,功率也相同
B.做功不相同,功率也不同
C.做功相同,小明的功率大
D.做功相同,小刚的功率大
【分析】根据W=Gh分析上楼过程中做功的多少;根据P=分析功率的大小。
解:体重相同的小明和小刚,从山底沿同一路线登上山顶,重力和高度都相同,根据W=Gh可知,小明和小刚二人做的功相同,故B错误;
因为小刚用的时间短,根据P=可知,做的功相同,小刚用的时间短,所以小刚的功率大于小明的功率,故AC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查的是学生对功、功率计算公式的理解和掌握,基础性题目。
4.在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
【分析】我们把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是一种性质,不是力;重力势能的大小与质量、高度有关;动能的大小与质量、速度有关。
解:
A、排球在脱离胳膊后能继续上升,是因为排球具有惯性,仍然要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能与重力比较大小,故A错误;B、排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到重力和空气的阻力,二者的方向都是向下的,故B错误;
CD、排球在脱离胳膊后的上升过程中,球的质量不变,高度变大,重力势能逐渐变大;质量不变,速度变小,动能变小,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了惯性、受力分析、影响动能和重力势能的因素,难度不大。
5.将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,观察鸡蛋静止时在容器中的位置如图所示,鸡蛋在水中沉底,在浓盐水中悬浮。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在水中沉底,是因为鸡蛋在水中没有受到浮力的作用
B.鸡蛋在水中沉底,是因为鸡蛋在水中受到的浮力太小了,如果换用一个体积更大的鸡蛋,浮力变大,在水中一定会漂浮
C.在浓盐水中悬浮,是因为盐水的密度大于鸡蛋的密度
D.鸡蛋在水或浓盐水中都受平衡力的作用
【分析】(1)物体在液体中的浮沉条件:上浮时,F浮>G;悬浮或漂浮时,F浮=G;下沉时,F浮<G;
如果被研究物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:
①ρ物<ρ液,上浮,最终处于漂浮状态;
②ρ物=ρ液,悬浮;
③ρ物>ρ液,下沉;
根据物体的浮沉条件;
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态时受平衡力作用。
解:
A、鸡蛋在水中沉底,是因为鸡蛋受到的浮力小于重力,故A错误;
B、鸡蛋在水中沉底,是因为鸡蛋的密度大于水的密度,如果换用一个体积更大的鸡蛋,密度仍然小于水的密度,鸡蛋沉在水的,故B错误;
C、鸡蛋中浓盐水中悬浮,由物体沉浮条件可知,盐水的密度等于鸡蛋的密度,故C错误;
D、鸡蛋在水或浓盐水中都处于静止状态,受平衡力的作用,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查物体浮沉条件及其应用,难度不大,属于常考题型。
6. 2022年5月4日“巅峰使命”珠峰科考队队员成功登顶。这次“巅峰使命”珠峰科考队使用了“极目”Ⅲ型浮空艇,该艇体积9060m3,珠峰峰顶空气密度为约0.5kg/m3。下列说法正确的是( )
A.珠峰峰顶水的沸点约为98℃
B.珠峰峰顶大气压强约为1.0×105Pa
C.浮空艇在珠峰峰顶受到的浮力为4.53×104N
D.浮空艇与潜水艇的升空原理相同
【分析】(1)1标准大气压为1.01×105Pa,水的沸点是100℃;
(2)距离地面越高,大气压强越小;
(3)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低;
(4)浮力大小的计算方法:两次称量求差法 F浮=F1﹣F2,二力平衡法 F浮=G物,阿基米德原理法 F浮=G排。
解:A、海拔在8.844千米的珠穆朗玛峰顶上,水的沸点大约70℃,故A错误;
B、在珠峰峰顶,大气压只有海平面的30%,大约为0.338×105Pa,故B错误;
C、浮空艇在珠峰峰顶受到的浮力为:F浮=ρgV排=0.5kg/m3×10N/kg×9060m3=4.53×104N,故C正确;
D、潜水艇的下潜和上浮是改变自身重力来实现的,浮空艇是利用空气的浮力升空的,浮空艇与潜水艇的升空原理不相同,故D错误。
故选:C。
【点评】知道1标准大气是多少、1标准大气压下水的沸点是多少,理解液体的沸点跟气压的关系,掌握浮力大小的计算方法。
7.一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么( )
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
【分析】(1)动能的影响因素是物体的质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
(2)重力势能的影响因素是物体的质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
解:
A、卫星质量一定,在远地点时相对地球距离最大,势能最大,卫星仍在运动,故动能不为零;故A错误;
B、卫星质量一定,在近地点时速度最大,动能最大,相对地球有一定距离,势能不为零;故B错误;
CD、卫星在运行过程中机械能保持不变,从近地点向远地点运动过程中,速度变小,动能变小;高度变大,势能变大,动能转化为势能;故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了动能和重力势能大小的判断,只要知道影响动能、重力势能大小的因素即可解答。
8.如图所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A的水面上升,以下现象中涉及的原理与图中相同的是( )
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.汽艇能够停在空中一定高度处
C.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘
D.站在列车站台上的安全线以外等车
【分析】A管内液面上升的原因是流体流速越大的地方,压强越小;根据对选项中各现象原理的分析,确定与流体压强与流速关系相关的是哪一个。
解:往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,是因为往吸管B吹气,导致吸管A上方的空气流速增大压强减小,水在压强差作用下升高。
A、将氢气球放手后,它会飘向空中,是浮力大于重力,不合题意;
B、汽艇能够停在空中一定高度处,是因为它受到的重力等于它受到的浮力,不合题意;
C、通过拍打窗帘清除它上面的灰尘,窗帘运动时,灰尘由于惯性将保持静止状态,则灰尘会脱离窗帘,是利用灰尘的惯性,不合题意;
D、站在列车站台上的安全线以外等车,是因为列车一侧的空气流动速度大、压强小,人身后一侧的空气流速小、压强大,产生向列车一侧的压强差,容易发生危险,符合题意。
综上所述,与上述原理相同的是D。
故选:D。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的问题。
9.如图所示,在20N水平向右的力F作用下,重8N的物块静止在竖直墙面上,则物块受到的摩擦力大小为( )
A.8N B.12N C.20N D.28N
【分析】物块静止,则受到的力是平衡力,在竖直方向上,重力G与摩擦力f是一对平衡力,大小相等,方向相反。
解:根据题意可知,重8N的物块静止在竖直墙面上,在竖直方向上,重力G与摩擦力f是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为8N。
故选:A。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用,属于基础题。
10.体积完全相同的铜球、铁球和木球,放入盛水容器静止后如图所示,则三个小球所受浮力大小,下列说法正确的是( )
A.木球最大 B.铁球最小
C.铜球和铁球一样大 D.条件不足,无法判断
【分析】已知三个物体体积相同,物体漂浮时排开水的体积小于下沉和悬浮时的体积,根据公式F浮=ρgV排可比较三个物体所受的浮力大小。
解:由图可知,木球漂浮,铜球悬浮,铁球沉在水底,铜球和铁球排开水的体积相同,木球排开水的体积小,根据公式F浮=ρgV排可知,铜球和铁球所受浮力相同,且都大于木球受到的浮力。
故选:C。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
11.如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A.A物块受到的摩擦力为5N
B.B物块与地面间的摩擦力为5N
C.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D.B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
【分析】(1)分析A的运动状态可判断其是否受到摩擦力;
(2)将两物块看成一个整体,对其进行受力分析可得出B与地面间的摩擦力;
(3)平衡力的条件: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。
解:A、两物体一起向左做匀速直线运动,两者之间没有相对运动的趋势,因此,A物块受到的摩擦力为零,故A错误;
B、将两物块看成一个整体,由于其做匀速直线运动,所以受平衡力;又因为拉力F=5N,故B物块与地面间的摩擦力为5N,故B正确;
C、地面对B的支持力大小等于A、B两物块的重力之和,故B物块受到的重力与地面对B的支持力不是一对平衡力,故C错误;
D、B物块对地面的压力受力物体是地面,地面对B的支持力受力物体是B物体,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了对物体的受力分析、平衡力的辨别、弹力的理解、摩擦力的判断等,属力学综合题。
12.水平桌面上甲、乙两个相同容器中装有不同液体,把两个相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面如图所示。则下列说法正确的是( )
A.两小球受到的浮力相等
B.乙容器中液体的密度较小
C.两容器对水平桌面的压强相同
D.甲容器底部受到的液体的压力大
【分析】两个物体放入水中后,一个漂浮,一个悬浮,所以两个物体的密度不同。
(1)根据漂浮和悬浮的条件判断判断出浮力的关系和两物体密度的关系;
(2)根据密度的公式分析判断处甲乙液体的质量,根据G=mg判断出甲乙液体的重力关系,根据在水平面上压力等于重力判断出两容器对水平桌面压力的关系,再根据p=分析两容器对水平桌面的压强的大小;
(4)根据p=pgh判断出甲乙容器底部受到的液体压强的关系,根据p=判断出甲乙容器底部受到的液体压力的大小。
解:A、已知两个小球完全相同,重力相同,甲图悬浮,浮力等于重力,乙图漂浮,浮力也等于重力,两小球受到的浮力相等,故A正确;
B、把完全相同的两个小球放入液体中后,甲容器中小球悬浮,乙容器中小球漂浮,说明小球的密度等于甲容器中液体的密度,小球的密度小于乙容器中液体的密度,所以乙容器中液体的密度较大,故B错误;
C、由图知,乙液体的体积大于甲液体的体积,由B知,乙液体的密度大于甲液体的密度,根据ρ=知,甲液体的质量小于乙液体的质量,根据G=mg知甲液体的重力小于乙液体的重力,因此两容器的总重力不相同,即甲、乙容器对水平桌面的压力不相等,根据p=知两容器对水平桌面的压强不相同,故C错误;
D、由于甲、乙两容器中液体的深度相同,乙液体的密度较大,根据公式p=pgh可知,乙容器底部受到的液体的压强大,根据p=知故乙容器底部受到的液体的压力大,故D错误。
故选:A。
【点评】该题考查了浮沉条件的应用、液体压强公式、固体压强公式、重力公式的应用等知识点,是一道综合题。
二.填空题(每空1分,共21分)
13.(2分)用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 形状 。骑自行车时,为了方便控制车的方向,一般将手放在车头两边的把手上,而不放在中间,这主要是力的 作用点 不同,会使力的作用效果不同。
【分析】(1)力的作用效果包括两个方面,即力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
(2)影响力作用效果的因素有:力的大小、力的方向以及力的作用点。
解:
用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这是易拉罐受力时,形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状;
骑自行车时,为了方便控制车的方向,一般将手放在车头两边的把手上,而不放在中间,主要是因为两种情况下力的作用点不同,使得力的作用效果不同(手放在车头两边的把手上时,更容易操作)。
故形状;作用点。
【点评】此题主要考查了对力的作用效果以及影响力作用效果的因素的理解,是一道基础题。
14.(2分)如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力 小于 重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力 等于 重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【分析】要知道力和运动之间的关系:若受力不平衡,则物体运动状态改变;若受力平衡,则物体处于平衡状态。
知道二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
解:降落伞没有打开前,所受重力大于阻力,所以下落速度越来越快;打开后当所受空气阻力与重力相等时,则这两个力平衡,运动员匀速下落。
故小于;等于。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件及应用,知道物体处于匀速直线运动状态时,物体受力平衡;若速度变化,则受力不平衡。
15.(2分)以前人们并不知道大气压的存在,17世纪中期,德国的一个市长公开演示了著名的 马德堡半球 实验,才使人们确信大气压强的存在;1644年,科学家 托里拆利 首先用实验测定了大气压强的值。
【分析】(1)能够证明大气压存在的实验有很多,但只要提到著名和首先的实验,那就确定了是哪一个。
(2)意大利著名的科学家托里拆利利用实验测定了大气压强的数值。
解:(1)由课本中提到的物理史实可知,最早证明大气压存在的,并且最著名的实验是马德堡市的市长奥托格里克做的马德堡半球实验。
(2)科学家托里拆利首先利用实验﹣﹣托里拆利实验测定了大气压强的数值。
故马德堡半球;托里拆利。
【点评】此题主要考查的是大气压强的存在证明实验﹣﹣马德堡半球实验,大气压强的测定实验﹣﹣托里拆利实验。属于识记性内容,比较简单。
16.(2分)如图所示,是一条小鱼在吐气泡,气泡上升过程中,浮力将变 大 ,压强将变 小 。
【分析】在水中上浮过程中,气泡所处的深度减小,由液体压强公式分析气泡内压强的变化;气泡的体积变大,由阿基米德原理分析气泡受到浮力的大小变化。
解:∵气泡上升时,h变小,
∴由P=ρgh得:
气泡外液体的压强p变小,会使气泡的体积变大;
∵气泡的体积变大,排开水的体积变大,
∴由F浮=ρ水v排g得:
气泡受到水的浮力变大。
故大;小。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理公式的掌握和运用,能分析出气泡的深度变化和体积变化情况是本题的关键。
17.(2分)重为1000N的木箱原来静止在水平地面上,一个同学用200N的水平向右的拉力拉该木箱,木箱能够沿水平地面匀速运动,则木箱受到的摩擦力大小为 200 N,如果水平拉力增大到300N,则木箱受到的摩擦力为 200 N
【分析】(1)匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件进行判断。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体运动速度等都没有关系。
解:(1)木箱受到200N水平向右的拉力作用,木箱做匀速直线运动,木箱水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,拉力大小是200N,水平向右,所以滑动摩擦力大小也是200N,水平向左。
(2)当拉力增大时,木箱对地面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力保持不变,还是200N。
故200;200。
【点评】匀速直线运动的物体和静止的物体都受到平衡力作用,根据平衡力条件判断力的大小和方向是常用的一种方法。
18.(2分)如图所示,是“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背软着陆的情景。“嫦娥四号”的腿上长着脸盆一样的大脚掌,目的是通过增大 受力面积 来减小对月球表面的压强。“嫦娥四号”在月球表面上受到的重力 小于 它在地球表面上受到的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【分析】根据减小压强的方法分析解答:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
同一个物体在月球上的重力要小于地球上的重力。
解:嫦娥四号探测器腿上的圆形大脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月面的压强。
“嫦娥四号”在月球表面上受到的重力是在地球上受到重力的六分之一,所以“嫦娥四号”在月球表面上受到的重力小于它在地球表面上受到的重力。
故受力面积;小于。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
19.(2分)小明用10N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m,此过程推力对木箱做的功为 50J ,木箱重力做的功为 0J 。
【分析】做功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
根据W=Fs得出推力对木箱做的功。
解:推力对木箱做功W=Fs=10N×5m=50J。
此过程中木箱水平运动,重力的方向为竖直向下,故木箱没有在重力的方向上移动距离,故木箱重力对木箱做功0J。
故50J;0J。
【点评】本题考查了功的计算,是一道基础题。
20.(2分)负压式救护车在抗击新冠疫情中,发挥了重要作用。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,某款救护车车内气压为外界标准大气压的90%,该车的轮胎上有深深的花纹,这是为了 增大 (选填“增大”或“减小”)摩擦,若车顶的面积为5m2,则车顶受到大气形成的内外压力差为 5.05×104 N(标准大气压取:p0=1.01×105Pa)。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
(2)根据车内和车外的气压求出压强差;根据公式F=pS求出压力差的大小。
解:(1)摩擦力的大小与接触面所受压力和接触面粗糙程度有关,该车的轮胎上有深深的花纹,增大了接触面的粗糙深度,故是为了增大摩擦。
(2)救护车车内气压为:p=p0×90%=1.01×105Pa×90%=0.909×105Pa;
救护车车内外的压强差为:Δp=p0﹣p=1.01×105Pa﹣0.909×105Pa=0.101×105Pa;
车顶受到大气形成的内外压力差为:ΔF=ΔpS=0.101×105Pa×5m2=5.05×104N。
故增大;5.05×104。
【点评】本题考查了增大摩擦力的方法、压强公式的应用,属于基础题。
21.(3分)一艘远洋货轮在黄浦江中满载航行,它的排水量为6×103t,该货轮受到浮力大小为 6×107 N,这艘货轮驶入东海(已知海水的密度大于江河的密度),此时货轮受到的浮力将 不变 (填“增大”、“减小”或“不变”),货轮将 浮起 一些(选填“下沉”或“浮起”)。
【分析】(1)根据轮船受到的浮力等于满载时排开水的重力求出其所受的浮力;
(2)从黄浦江驶入东海,货轮始终漂浮,浮力等于重力,大小不变,海水密度大,根据公式V排=可知排开液体的体积的化,然后可知货轮的状态。
解:轮船满载时受到的浮力就等于货轮及所装货物的总重力,还等于满载时排开水的重力:
G总=F浮=G排=m排g=6×103×103kg×10N/kg=6×107N;
这艘货轮驶入东海,由于货轮漂浮,则货轮受到的浮力与轮船的重力相等,而轮船的重力不变,所以浮力不变,
由于ρ河水<ρ海水,根据V排=可知,排开河水的体积大于排开海水的体积,船将上浮一些。
故6×107;不变;浮起。
【点评】本题考查浮力大小的计算和浮力公式的应用,解答的关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力,难点是知道满载时排开水的重力就等于受到的浮力。
22.(2分)如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为 40 N,物体乙受到的摩擦力f乙为 35 N。
【分析】(1)对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况;
(2)根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力。
解:
(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以f甲=G甲=40N;墙壁受到的压力是50N;
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=35N。
故40;35。
【点评】本题考查了求物体受到的摩擦力,正确对物体进行受力分析、灵活应用平衡条件是正确解题的关键。
三.作图题(本题共3小题,共8分)
23.(3分)图中,物体漂浮在水面上,请作出物体所受重力G和浮力F的示意图。
【分析】物体漂浮时,浮力等于重力,重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上,过重心表示出重力和浮力的大小和方向。
解:因为物体漂浮,所以F浮=G,过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力,如图所示:
【点评】本题考查漂浮条件的应用和力的示意图画法,注意作用点要画在实际位置;同一个图中画多个力,用线段的长短表示力的大小。
24.(3分)如图所示,均匀实心小球从斜面滚下过程中,分别画出此刻小球受到的重力G和小球对斜面的压力F的示意图。
【分析】重力是作用在实心小球上的力,压力是作用在两物体接触面上的力,重力的方向是竖直向下的,压力的方向是垂直于斜面向下的。
解:找出重心,画一个竖直向下的线段,标上箭头就是重力的示意图;
压力的作用点在斜面的表面上,方向是和斜面垂直的。如图所示:
【点评】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
25.(2分)踢出去的足球在操场上慢慢滚动后停下来,在图中请画出在操场上向左滚动的足球受力的示意图。
【分析】先对物体进行受力分析,然后确定物体的重心,再用示意图表示物体所受力的作用点和方向。
解:
因为足球在操场上慢慢滚动后停下来,所以足球受到与运动方向相反的摩擦力;同时足球受竖直向下的重力,过球心作竖直向下的重力G和水平向右的摩擦力f。此外,足球还受到地面对它竖直向上的支持力F,作用点可以画在足球的球心上,如图所示:
【点评】会对物体进行受力分析,知道重力的方向总是竖直向下的,会根据物体的运动状态确定摩擦力的方向,并且会用示意图表示物体受力情况。
四.实验题(每空1分,共27分)
26.(6分)小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在 受力面积 一定时, 压力 越大,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 甲、丙 所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是 没有控制压力不变 ,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左 = P右。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,分析图甲、乙所示实验,根据控制的变量与实验现象得出实验结论。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制受力面积相同而压力不同,分析图示实验,然后答题。
(4)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力不变,据此分析答题。通过压力的作用效果分析压强大小关系。
解:
(1)实验中小宣是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力作用效果不同,压力越大,压力作用效果越明显,由此可得:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应控制压力相同而受力面积不同,图甲、丙所示实验符合要求。
(4)将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,没有控制物体间压力相同,所得结论:压力作用效果与受力面积无关是错误的。
小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,说明压力的作用效果相同,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左=P右。
故(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积;压力;(3)甲;丙;(4)没有控制压力不变;=。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
27.(5分)小明设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 丁、甲、乙、丙 。
(2)图乙中物体受到的浮力是 1 N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 排开的液体受到的重力 。
(3)以下两种情况会影响结论的是 A 。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8g/cm3),物体受到的浮力 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)分别读出空桶的重力、物体的重力、物体浸没水中时弹簧测力计的示数、桶和溢出水的重力,桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力;
(2)物体所受的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数;物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力,然后比较浮力和排开水所受的浮力得出结论;
(3)溢水杯的水没装满,会使溢出的水的重力偏少;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答。
解:(1)最合理的实验顺序是:
丁、测出空桶的重力;
甲、测出物体所受到的重力;
乙、把物体浸在装满水的溢杯中,测出测力计的示数;
丙、测出桶和排开的水受到的重力;
故正确顺序为:丁、甲、乙、丙;
(2)空气中物体的重力为G=2N;水中弹簧测力计的示数为F′=1N,
物体在水中受到的浮力为:
F浮=G﹣F′=2N﹣1N=1N;
由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N,
由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N,
所以溢出水的重力为:
G排=G总﹣G桶=1.5N﹣0.5N=1N;
根据计算结果,可见F浮=G排,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力;
(3)A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意;
故选:A;
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),液体的密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力减小。
故(1)丁、甲、乙、丙;(2)1;排开的液体受到的重力;(3)A;(4)变小。
【点评】本题考查了验证阿基米德原理的实验,关键是知道该实验的验证方法。
28.(11分)如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的 重力势 能转化为动能,其动能大小是通过木块 被撞击后移动的距离 来反映的。
(2)分析比较 甲、乙 两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功 0 J。
(4)如果水平面光滑,则 不能 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
(5)小球从斜面上滚下在水平面上不能立即停下,是因为小球具有 惯性 ,木块最终会停下来是因为受到 阻 力的作用。
(6)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步实验想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验次数
小球质量m/g
小球的高度h/cm
木块被撞后运
动的距离s/cm
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
①为了探究“超载”安全隐患,应选择两个序号为 1、3 的实验进行比较;
②为了探究“超速”安全隐患,应选择两个序号为 1、2 的实验进行比较。分析表格中对应的实验数据可知: 速度 对物体动能的影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
(7)甲、丙两次实验中,让金属球从同一高度由静止滚下,目的是 为了使金属球在斜面底端具有相同的速度相同 。
【分析】(1)动能的大小与物体的质量、速度有关;重力势能的大小与物体的质量、高度有关;观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,用到了转换法;
(2)影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系;
(3)做功的两个必要因素:一是力,二是在力的方向上通过的距离;二者缺一不可;
(4)如果水平面绝对光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动;
(5)小球由于具有惯性,保持运动状态不变,在水平面上继续运动;由于受到阻力,慢慢停了下来;
(6)应用控制变量法,分析表中实验数据得出结论;
(7)金属球由斜面同一高度静止滚下是为了使金属球在斜面底端具有相同的速度相同。
解:
(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程;其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,重力对木块做功0J;
(4)如果水平面是光滑的,没有阻力作用,木块被撞击后将做匀速直线运动,不能通过被撞击的距离来比较动能大小;
(5)小球在水平面上不能立即停下,是因为小球具有惯性,要保持原来的运动状态;因为小木块受到阻力的作用,故速度慢慢减下来直到最后停止;
(6)①研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择1、3所示实验进行比较;
②为了探究“超速”安全隐患,应选择1、2两个序号的实验进行比较;
由表中实验数据可知,在控制质量相同,质量和速度同样增大为2倍,质量增大为2倍,动能增大为2倍,速度增大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重;
(7)金属球由斜面同一高度静止滚下是为了使金属球在斜面底端具有相同的速度相同。
故(1)重力势;被撞击后移动的距离;(2)甲、乙;(3)0;(4)不能;(5)惯性;阻;(6)①1、3;②1、2;速度;(7)为了使金属球在斜面底端具有相同的速度相同。
【点评】本题考查了“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,能够运用控制变量法和转换法解决问题,是解答本题的关键。
29.(5分)在“探究影响液体内部压强的因素”实验中。
(1)压强计是通过U形管的 两侧液面高度差 来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液平。
①比较图甲和图 乙 ,可得出:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论: 同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等 。
③根据上述结论,比较图乙和图丁, 能 (能/否)初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论,理由是: 金属盒没入较浅的压强反而大,说明液体的密度更大 。
【分析】(1)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大;压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的。
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程。
解:(1)压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大;
(2)①想探究液体压强大小与深度的关系,应控制液体的密度相同、金属盒的方向相同,而深度不同,故选甲、乙两次实验即可;
②在乙、丙两次实验中,液体的密度相同,深度相同,但是金属盒的方向不同,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等;
③结合乙、丁两图可知,丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大,由此可知丁图中液体的密度更大。
故(1)两侧液面高度差;
(2)①乙;②同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等;③能;金属盒没入较浅的压强反而大,说明液体的密度更大。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素是解题关键。
五.计算题(本题共3小题,共20分)
30.(6分)某水泵房每天需要将100m3的水送到9m高的蓄水池里。若用一台水泵每天工作1h,求:
(1)水泵所做的功;
(2)这台水泵的功率。
【分析】(1)根据密度公式求出水的质量,根据G=mg求出水的重力,根据W=Gh求出水泵所做的功;
(2)根据P=求水泵的功率。
解:(1)由ρ=可知,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×100m3=1×105kg,
水的重力:G=mg=1×105kg×10N/kg=1×106N,
水泵所做的功:W=Gh=1×106N×9m=9×106J;
(2)水泵的功率:P===2.5×103W。
答:(1)水泵所做的功为9×106J;
(2)这台水泵的功率为2.5×103W。
【点评】本题考查密度公式、重力公式、功和功率公式的应用,难度不大。
31.(7分)为了除尘降温,很多城市清晨都要进行洒水。若辆洒水车空车质量为6000kg。水罐能装水4000kg,装满水后,罐内水深1.4m,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该洒水车空车的重力;
(2)装满水时,水对罐底的压强;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强。
【分析】(1)根据重力公式G=mg计算该洒水车空车的重力;
(2)知道装满水时罐内水深,根据p=ρ液gh求出水对罐底的压强;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,对地面的压力等于车和水的总重力,根据重力公式G=mg计算车和水的总重力,利用p=求出洒水车对地面的压强。
解:(1)该洒水车空车的重力:G车=m车g=6×103kg×10N/kg=6×104N;
(2)装满水时,水对罐底的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4m=1.4×104Pa;
(3)装满水时洒水车的总重力:G总=(m车+m水)g=(6×103kg+4×103kg)×10N/kg=1×105N,
装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压力:F=G总=1×105N,
洒水车对地面的压强:p===2×105Pa。
答:(1)该洒水车空车的重力为6×104N;
(2)装满水时,水对罐底的压强为1.4×104Pa;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强为2×105Pa。
【点评】本题考查了重力公式、固体压强公式、液体压强公式应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
32.(7分)把一个重为5.4N、密度为0.9g/cm3的实心物体放入足够深的水中。已知水的密度ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。当物体静止时,求:
(1)物体所受的浮力;
(2)物体排开的水的体积。
【分析】(1)物体的浮沉条件:将物体浸没在液体中时,若F浮>G,上浮;若F浮=G,悬浮;若F浮<G,下沉;
如果被研究物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮;②ρ物=ρ液,悬浮;③ρ物>ρ液,下沉。
(2)根据F浮=ρ水gV排计算物体排开水的体积。
解:(1)由题知,ρ物<ρ水,
所以当物体静止时,漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,物体所受的浮力:F浮=G=5.4N;
(2)ρ水=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,
根据F浮=ρ水gV排可得,物体排开水的体积:V排===5.4×10﹣4m3。
答:(1)物体所受的浮力为5.4N;
(2)物体排开的水的体积为5.4×10﹣4m3。
【点评】此题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,属于常考题目,比较简单。
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