内蒙古自治区鄂尔多斯市康巴什区2022-2023学年八年级下学期7月期末物理试题
展开一、选择题(本题共 7 小题,每小题 3 分,共 21 分)
1.同学们在做手工时,需要用到如图所示的尖嘴钳来剪断长铁丝,当同学们握住 A 处时,很难剪断,于是向后握住了 B 处,发现很容易就剪断了,主要说明了力的作用效果与( )
A.力的作用点有关B.力的大小有关
C.力的方向有关D.力的单位有关
2.如图,为小潭同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景,下列说法中正确的是( )
A.球离开手后会继续向前飞行,是因为持续受到人的抛力
B.球在地面上滚动时受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.球运动到最高点时惯性消失
D.球在飞行过程中,若所受外力突然消失,球将做匀速直线运动
3.如图为一种可感知天气变化的工艺玻璃瓶,内装适量的有色液体,A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与 A 相连,水平静止放置后,通过观察B管液面变化可预知天气某些变化。关于此工艺玻璃瓶,下列说法正确的是( )
A.该瓶中A、B 两部分构成连通器
B.若将此瓶从一楼拿到十楼,B 管液面会上升
C.若在 B 管上端开口处沿水平方向吹气,B 管液面会下降
D.已知晴天大气压比阴雨天高,则晴天时B 管液面比阴雨天高
4.水平桌面上有两个完全相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓 然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计)。下列判断正确的是( )
①草莓 a 的密度小于草莓b 的密度
②草莓 c 在盐水和清水中所受浮力相等
③草莓 b 和 c 在清水中受到的浮力一定相等
④两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等
A.①B.①③C.①④D.①②③④
5.将球斜向上抛出,其在空中不同位置时的能量情况如图所示,下列判断错.误.的是( )
A.经过B、D 两位置时小球的高度相同
B.C位置可能为小球到达的最高点
C.经过B、E两位置时小球的速度大小相同
D.经C、E两位置时小球的机械能可能相等
6.我国古人运送巨木的劳动情境如图所示。他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起, 垫上圆木,以便将其移到其它地方。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.支架放在石块上面,目的是减小压强
B.使用横杆抬起巨木,目的是省距离
C.人压横杆的位置离支架近一些更容易抬起巨木
D.移动巨木时在下面垫上圆木,目的是增大摩擦
7.如图所示,工人利用长木板搭了一个 3m 长的斜面,用推力 F=500N 把 120kg 的箱子沿斜面从底端匀速推到 1m 高的车厢上,用时 10s。(g 取 10N/kg)下列分析与计算不.正.确.的是( )
A.利用斜面可以省力
B.工人推力 F 做功的功率为 150W
C.箱子受到斜面的摩擦力为 300N
D.斜面的机械效率为 80%
二、实验题(本题包括 4 个小题,第 8 题 4 分,第 9 题 6 分,第 10 题 5 分,第 11 题 6 分,共21 分)
8.【提出问题】小明在选择鞋子时,看到不同的鞋子的底的花纹不同,如图 1 所示,不知道哪种鞋子的防滑效果好,为了探究哪种花纹的鞋底好,小明想到所学的摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,因此想到只需要测出其摩擦力的大小,就可以比较其防滑性能。
(1)【设计实验】
小明认为需将三种鞋子各选一只,按图 2 在同一水平木板面水平拉动,使鞋子在水平面上做匀速直线运动,分别读出对应的弹簧测力计的示数,然后比较三次的示数大小,得出结论。
实验中,小明用弹簧测力计水平拉着鞋子在水平方向做匀速直线运动,根据 条件可知,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)【交流评估】
小华同学认为小明的设计存在问题,小华分析问题所在:三类鞋子的质量可能不同,造成 没 有 控 制 。
小明和小华讨论后,重新设计,操作思路和上面相同,每次将三只鞋子叠放在一起,如图 3 所示,但最下面的鞋子每换一类后,重复操作。
王爷爷看到他们的实验设计,认为还是不合理,因为造成防滑效果还有可能与材料有关; 同时实验操作很难操作,在王爷爷的帮助下,小华他们改进实验设计方案,如图 4 所示进行 操 作 。 请 你 对 此 方 案 进 行 评 价 , 写 出 一 点 即 可 。
9.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,进行了如图 1 所示的操作:
(1)实验前,应检查 U 形管压强计的气密性,具体的操作是用手轻轻按压几下橡皮膜,若 U形管中的液体能够灵活升降,则说明该 U 形管压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)乙、丙两图的操作是为了探究液体压强与液体 的关系。
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择 两图进行比较。结论是: 液体压强与盛液体的容器形状 。
(4)在生产生活实践中,人们经常巧妙利用液体压强的特性,其中连通器便是一个典型事例, 下列设备中利用到连通器的是____。(填写序号)
A.船闸B.液体压强计C.锅炉水位计
(5)如图 2 所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状会发生改变。图 2 中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体, 不.能.比较出左右两侧液体密度大小关系的图是 图。
10.小彬在厨房帮妈妈煮水饺,发现水饺刚入锅时沉在水底,一段时间后水饺鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。小彬猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量沙子装入气球,并充入少量空气,进行了如下实验。实验中充入的空气质量忽略不计。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出气球和沙子的总重力 G= N。
(2)如图乙所示,将气球浸入水中后,气球沉底,它受到的浮力 F乙与其总重力 G 的大小关系为 F 乙 G(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)用测力计把气球竖直拉离水底后,在水中静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮力 F 丙 = N 。
(4)向气球中再充入适量空气,浸没于水中,测力计的示数如图丁所示。通过比较甲、丙、丁 三 图 , 得 出 结 论 : 当 液 体 密 度 一 定 时 , 。
(5)请结合实际分析,沉入锅底的水饺煮熟时能漂浮在水面上的原因 。
11.小明用一根常见的筷子做了如下图所示的实验:
(1)如图甲,小明把筷子用绳子悬挂静止后的情形,此时筷子是 的(选填“平衡” 或“不平衡”),要使筷子在水平位置平衡,应将悬挂点向 (选填“左”或“右”)调节,调节水平平衡的目的是 。
(2)如图乙,筷子在水平位置平衡,标记支点的位置为O,若将筷子从O 点折断,设折断后的左端和右端的筷子的重力分别为G1 和G2,则G1 G(2 选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明用筷子、刻度尺、杯子和水巧妙地测量小石块的密度,实验过程如下。
①如图丙所示重物悬挂在筷子A 处,移动石块悬挂在筷子 B 处,此时筷子在水平位置恢复平衡,用刻度尺分别测得 OA、OB 的长度为 8cm 和 6cm。
②保持重物的悬挂点位置A 不变,将小石块浸没在盛有适量水的杯中,目的是为了保证排开水的体积 (选填“大于”、“等于”或“小于”)石块的体积;调整小石块的悬挂点位置(且未与杯底、杯壁接触),直至在筷子 C 处,如图丁所示筷子在水平位置再次平衡,用刻度尺测得 OC 的长度为 10cm。通过计算,测得石块的密度为 kg/m3。
三、计算题(本题包括 2 个小题,第 12 题 9 分,第 13 题 9 分,共 18 分)
12.如图甲是一种用于建筑工地、道路、桥梁的爬梯式混凝土搅拌机。工作时,搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗,运料斗能通过爬梯顶端的滑轮沿爬梯上升到一定高度,然后将混凝土倾倒卸下,其原理简图如图乙。某次运送混凝土时,提升电机将装有300kg混凝土的运料斗匀速提升6m,用时20s,提升部分钢丝绳拉力为2000N(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)。求:
(1)每次运送,克服混凝土重力做了多少功?
(2)拉力的功率是多少?
(3)此装置运送混凝土的机械效率
13.为了防洪有人发明了一种“自动闭合防洪堤”,这种防洪堤的浮墙平常藏在地面以下,如图甲;当发生洪水时,水从通道进入防洪堤,浮墙在浮力作用下上升,自动浮出地面,将洪水挡住,如图乙。浮墙内部主要由泡沫塑料构成,其平均密度为 0.2×103kg/m3,每块浮墙高 2m,底部面积为 5000cm2,体积为 0.8m3。已知 ρ =1.0×103kg/m3 ,g 取 10N/kg, 不考虑周围阻力,求:
(1)当没有水进入防洪堤,浮墙静止在防洪堤底部时,每块浮墙对水平底部的压强。
(2)当水进入防洪堤,浮墙在水中匀速上浮时,每块浮墙露出水面的体积;
(3)乙图中水对浮墙底部的压力。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】当同学们握住 A 处时,很难剪断,于是向后握住了 B 处,发现很容易就剪断了,根据“A处”和“B处”可知,力的作用效果与力的作用点有关,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据描述结合图片,分析哪个影响力的作用效果的因素发生改变即可。
2.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 A.球离开手后会继续向前飞行,是因为球具有惯性,故A错误;、
B.球在地面上滚动时受到的重力在竖直方向,而摩擦力在水平方向,二者不在同一条直线上,故不是一对平衡力,故B错误;
C.球运动到最高点时惯性依然存在,影响惯性因素只有质量,故C错误;
D. 根据牛顿第一定律可知,球在飞行过程中,若所受外力突然消失,球将做匀速直线运动 ,故D正确。
故选D。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
(3)一切物体都有惯性;
(4)根据牛顿第一定律判断。
3.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;连通器原理;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.根据图片可知,A、B容器底部相连,但是A上方是封闭的,因此二者不是连通器,故A错误;
B.将此瓶从一楼拿到十楼时高度增大,则大气压强减小,根据p内=p大气+p水可知,水柱压强增大,即B内水面升高,故B正确;
C.若在 B 管上端开口处沿水平方向吹气,则B管上方空气流速大而压强小,根据p内=p大气+p水可知,水柱压强增大,则B管内液面升高,故C错误;
D.已知晴天大气压比阴雨天高,根据p内=p大气+p水可知,晴天时水柱压强变小,即水柱高度减小,故D错误。
故选B。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)首先根据大气压强随高度的变化规律确定大气压强的变化,再根据p内=p大气+p水分析液面高度变化;
(3)根据流体压强和流速的关系确定B管上方气压变化,再根据p内=p大气+p水分析水面的变化;
(4)根据大气压强的变化,结合p内=p大气+p水分析水面的变化。
4.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】①由左图可知,草莓a漂浮,草莓a的密度要小于液体的密度,草莓b悬浮,草莓b的密度要等于液体的密度,因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故①正确;
②草莓c在盐水和清水中都处于浸没状态,排开液体的体积相同,两种液体的密度不同,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,草莓c在盐水和清水中所受浮力不相等,故②错误;
③草莓b和c在清水中都沉底,都浸没,但是前提条件没有提到两个草莓的体积相同,所以无法比较两者所受浮力的大小,故③错误;
④两个完全相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,放进去相同的草莓,即草莓重力相同、容器重力相同、液体的重力相同,所以两个容器对桌面的压力也相同,容器的底面积相同,由p=FS可得,两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等,故④正确。
那么正确的是①④。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】①根据浮沉条件比较草莓和液体密度的大小,进而比较草莓密度的大小;
②根据阿基米德原理浮=ρ液gV排比较草莓受到浮力的大小;
③注意分析两个草莓排开水的体积是否相同即可;
④根据F=G总比较容器对桌面的压力大小,再根据p=FS比较容器对桌面的压强大小。
5.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.B、D两点时黑色条形图高度相等,则经过B、D 两位置时小球的重力势能相等,即二者高度相同,故A正确不合题意;
B.C位置时重力势能最大,因此可能为小球到达的最高点,故B正确不合题意;
C.经过B、E两位置时,白色条形图高度不同,则小球的动能不同,因此小球的速度不同,故C错误符合题意;
D.C点白色条形图低而黑色条形图高,E点白色条形图高而黑色条形图低,那么二者的和可能相等,即小球的机械能可能相等,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能,据此分析判断。
6.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;杠杆的分类
【解析】【解答】A.支架放在石块上面,目的是通过增大受力面积而减小压强,故A正确;
B.使用横杆抬起巨木,此时动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆,目的是省力,故B错误;
C.人压横杆的位置离支架远一些则动力臂越长,那么更容易抬起巨木,故C错误;
D.移动巨木时在下面垫上圆木,目的是通过变滑动为滚动而减小摩擦,故D错误。
故选A。
【分析】(1)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
(2)省力杠杆费距离,费力杠杆省距离;
(3)动力臂越长越省力;
(4)根据减小摩擦力的方法分析。
7.【答案】C
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.物体的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N,而推力为500N,此时推力小于重力,那么斜面是省力的,故A正确不合题意;
B.推力做功W总=Fs=500N×3m=1500J,推力的功率:p=W总t=1500J10s=150W,故B正确不合题意;
C.对物体做的有用功为:W有=Gh=1200N×1m=1200J,则克服摩擦做的额外功:W额=W总-W有=1500J-1200J=300J,则摩擦力为:f=W额S=300J3m=100N,故C错误符合题意;
D.斜面的机械效率为:η=W有W总=1200J1500J=80%,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】(1)将推力和重力进行比较,从而确定斜面是否省力;
(2)根据W总=Fs计算推力做功,再根据p=W总t计算推力做功的功率;
(3)根据W有=Gh计算有用功,再根据W额=W总-W有计算额外功,最后根据f=W额S计算箱子受到的摩擦力;
(4)根据η=W有W总计算斜面的机械效率。
8.【答案】(1)二力平衡;等于
(2)压力大小相同;弹簧测力计静止,便于读数
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着鞋子在水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)①小华同学认为小明的设计存在问题,小华分析问题所在:三类鞋子的质量可能不同,造成没有控 制压力相等。
② 在王爷爷的帮助下,小华他们改进实验设计方案,如图 4 所示进行 操 作 。 我对这个实验的评价是:弹簧测力计静止,便于读数。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)①探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,只改变接触面。而三只鞋子不但接触面不同,而且压力不同,据此分析解答。
② 如果用测力计直接拉动鞋子时,需要保证鞋子做匀速直线运动,此时由于鞋子叠放,因此很难控制。而在图4中,只需拉动木板即可,由于鞋子对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此无论木板是否匀速运动,测力计的示数都能保持不变,方便读数。
9.【答案】(1)不漏气
(2)密度
(3)丙、丁;无关
(4)A;C
(5)甲
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)实验前,应检查 U 形管压强计的气密性,具体的操作是用手轻轻按压几下橡皮膜,若 U形管中的液体能够灵活升降,则说明该U形管压强计不漏气;
(2)根据图片可知,乙和丙中液体密度大小不同,那么探究液体压强与液体密度的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应该控制液体密度和深度相同,只改变容器形状,故选丙和丁。在丙和丁中,虽然容器形状不同,但是U形管两侧液面高度差相等,因此液体压强与容器形状无关。
(4)A.船闸的闸室和上游或下游,上面开口,底部连通,为连通器,故A符合题意;
B.液体压强计的U形管上面只有一侧开口,不是连通器,故B符合题意;
C.锅炉水位计是炉身和水位计上面开口,底部连通,为连通器,故C符合题意。
故选AC。
(5)甲;橡皮膜向左凸起,则p左
乙:橡皮膜扁平,则p左=p右,而液体深度h左
丙:橡皮膜向右凸起,则p左>p右,而液体深度h左
丁:橡皮膜向右凸起,则p左>p右,而液体深度h左=h右,据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体密度ρ左>ρ右;
故选甲。
【分析】(1)如果压强计不漏气,那么橡皮膜上一旦受到压强,则U形管两侧立刻会出现高度差;
(2)根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)上面开口、底部连通的容器为连通器;
(5)根据橡皮膜的凸起方向比较两侧压强大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
10.【答案】(1)2.4
(2)<
(3)0.4
(4)物体排开液体的体积越大,浮力越大
(5)开始时,由于饺子所受浮力小于重力,所以下沉;过一会儿,饺子受热膨胀后排开水的体 积变大,所受的浮力会变大,当浮力大于自身重力时,饺子就会上浮,最终漂浮.
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,测力计的分度值为0.2N,则气球和沙子的总重力为:G=2.4N;
(2)如图乙所示,将气球浸入水中后,气球沉底,说明它受到的浮力小于重力,即F浮
(4)向气球中再充入适量空气,浸没于水中,则气球排开水的体积增大。根据丁图可知,此时测力计的示数减小,那么它受到的浮力增大,因此得到结论:当液体密度一定时 ,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
(5)刚放入水里的饺子,排开水的体积小;而饺子受热后膨胀,则排开水的体积增大,于是受到的浮力增大,那么沉入锅底的水饺煮熟时上浮的原因为:开始时,由于饺子所受浮力小于重力,所以下沉;过一会儿,饺子受热膨胀后排开水的体 积变大,所受的浮力会变大,当浮力大于自身重力时,饺子就会上浮,最终漂浮.。
【分析】(1)根据甲图确定测力计的分度值,根据指针位置读出气球和沙子的总重力;
(2)根据浮沉条件比较浮力和重力大小;
(3)根据F浮=G-F拉计算丙中受到的浮力;
(4)分析气球中充入空气后哪个因素发生改变即可;
(5)根据(4)中得到的结论推测饺子上浮的原因。
11.【答案】(1)平衡;左;消除筷子重力对实验的影响,同时方便测量力臂的大小
(2)>
(3)等于;2.5×103
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)①根据图片可知,此时杠杆处于静止状态,则它处于平衡状态;
②根据甲图可知,此时左端下沉,说明左边力和力臂的乘积较大,要使杠杆在水平位置平衡,可以减小左边的力臂,即悬挂点向左调节;
③调节水平平衡的目的是:消除筷子重力对实验的影响,同时方便测量力臂的大小。
(2)根据乙图可知,左边的力臂小于右边的力臂,根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,筷子的重力G1>G2;
(3)②保持重物的悬挂点位置A 不变,将小石块浸没在盛有适量水的杯中,目的是为了保证排开水的体积等于石块的体积。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:
丙:G×OA=G石块×OB,即:G×8cm=ρ石gV×6cm ①;
丁:G×OA=(G石块-F浮力)×OB,即:G×8cm=(ρ石-ρ水)gV×10cm ②;
①÷②得到:ρ石ρ石−ρ水=53;
ρ石ρ石−103kg/m3=53;
解得:ρ石头=2.5×103kg/m3。
【分析】(1)①当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,它处于平衡状态;
②根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答;
③当杠杆在水平位置平衡时,它的重力作用线刚好从支点经过,此时力臂为零,不会对杠杆的平衡产生影响。此外,钩码产生的拉力竖直向下,恰好和杠杆垂直,则支点到悬挂点之间的距离就是力臂,通过上面的刻度可以方便的读出来。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答;
(3)②当物体浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分别列出两个平衡关系式,然后联立计算得到石块的密度即可。
12.【答案】(1)解:混凝土的重力:G=mg=300kg×10N/kg=3000N,
混凝土克服重力做的功:W有=Gh=3000N×6m=1.8×104J;
答:每次运送,克服混凝土重力做的功为1.8×104J
(2)解:由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×6m=12m,
拉力做的总功:W总=Fs=2000N×12m=2.4×104J,
拉力的功率:P= W总t = 2.4×104J20s =1.2×103W;
答:拉力的功率为1.2×103W;
(3)解:此装置运送混凝土的机械效率:η= W有W总 = GℎFs = GℎFnℎ = GFn = 3000N2×2000N ×100%=75%。
答:此装置运送混凝土的机械效率为75%。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算出混凝土的重力,再根据W=Gh计算克服重力做的功;
(2)首先根据s=nh计算出绳子自由端移动的距离,再根据公式 W总=Fs 计算出自由端拉力做的总功,最后根据公式p=W总t计算拉力的功率。
(3)根据公式 η= W有W总= GℎFs= GℎFnℎ = GFn 计算运送混凝土的机械效率。
13.【答案】(1)解:浮墙的质量 m=ρ墙V =0.2×103kg/m3×0.8m3=160kg
当没有水进入防洪堤, 浮墙静止在防洪堤底部时, 浮墙对水平底部的压力 F=G=mg=160kg×10N/kg=1600N
浮墙对水平底部的压强 p=FS=1600N5000×10−4m2=3200Pa
(2)解:由二力平衡可知, 当水进入防洪堤, 浮墙在水中匀速上浮时, 浮墙受到的浮力与重力大小相等, 即 F浮=G=1600N
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排,
V排=F浮ρ水g=1600N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.16m3
每块浮墙露出水面的体积: V露=V−V排=0.8m3−0.16m3=0.64m3
(3)解:当水而上张至如图乙所示时, 浮墙底部的水的深度 ℎ=2m−0.8m=1.2m
水对浮墙底部的压强 p′=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=12000Pa
水对浮墙底部的压力 F=p′S=12000Pa×5000×10−4m2=6000N
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)首先根据m=ρV计算浮墙的质量,再根据F=G=mg计算浮墙对地面的压力,最后根据p=FS计算它对地面的压强。
(2)当水进入防洪堤, 浮墙在水中匀速上浮时, 浮墙受到的浮力与重力大小相等,根据F浮=G计算受到的浮力,再根据阿基米德原理的变形式 V排=F浮ρ水g计算浮墙排开水的体积,最后根 V露=V−V排 计算每块浮墙露出水面的体积。
(3)根据图乙计算浮墙底部所处水的深度,根据液体压强公式p=ρ液gh计算底部受到的压强,最后根据F=pS计算水对浮墙底部产生的压力。
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