河北省廊坊市第四中学2023-2024学年八年级下学期4月期中物理试题(原卷版+解析版)
展开一、选择题(1——21题单选,每小题2分,22——24题为多选题,每题3分,共51分)
1. 小明学习了物理知识后,兴致勃勃的对物理量进行了估测,其中符合实际的是( )
A. 一名成年男子的体积约为700dm3
B. 成都到重庆的复兴号列车平均速度约为250m/s
C. 八年级物理教材平放在水平地面上时,对地面的压强约为6Pa
D. 一名初二男生双脚站立时对地面的压强约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.一名成年男子的质量在70kg左右,密度约为,其体积约为
故A不符合题意;
B.由物理常识可知,成都到重庆的复兴号列车平均速度约为250km/h,故B不符合题意;
C.八年级物理教材的重力约为3N,教材的长和宽分别约为25cm和18cm,和桌面的接触面积
则它对地面的压强
故C不符合题意;
D.初二男生每只鞋的底面积约为
双脚站立时的受力面积
初二男生的质量约为60kg,双脚站立时对地面的压力
双脚站立时对地面的压强约为
故D符合题意。
故选D。
2. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体不受力的作用时处于静止状态
B. 做匀速直线运动的物体一定不受力的作用
C. 物体运动状态改变时,一定受到力的作用
D. 物体运动速度越大其惯性越大
【答案】C
【解析】
【分析】(1)物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化;
(4)物体的惯性与其质量有关,与物体的速度无关。
【详解】A.物体不受力的作用时,可能处于静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B.做匀速直线运动的物体,可能不受力,也可能受到平衡力的作用,故B错误;
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用,且是非平衡力的作用,因为力是改变物体运动状态的原因,故C正确;
D.惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故D错误。
故选C。
3. 如果没有重力,下列说法不正确的是( )
A. 河水不再流动,再也看不见大瀑布
B. 人一跳起来就离开地球,再也回不来
C. 物体将失去质量
D. 杯子里的水倒不进嘴里
【答案】C
【解析】
【详解】A.如果没有重力,水不会往低处流,有可能流向高处,不会出现瀑布,故A正确,A不符合题意;
B.站在地球表面的人受到重力作用,使人不能轻易脱离地球,如果地球上的物体没有重力作用,人一跳就可能离开地球,故B正确,B不符合题意;
C.质量是物体本身的一种属性,与物体所含物质的多少有关,与是否受到重力无关,故C错误,C符合题意;
D.杯里的水倒进嘴里,是由于水受到重力作用,若没有重力,杯里的水将倒不进嘴里,故D正确,D不符合题意。
故选C。
4. 在航空领域常有小鸟与飞机相撞使飞机受损的事件报道,关于小鸟和飞机相撞,下列说法中正确的是( )
A. 小鸟受到的力大
B. 小鸟和飞机受到的力一样大
C. 飞机受到的力大
D. 主动撞击的一方受到的力大
【答案】B
【解析】
【详解】小鸟撞击飞机时,小鸟给飞机一个力,同时飞机给小鸟一个大小相等、方向相反的一个力,因为物体间力的作用是相互的,故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦忽略不计,物重,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A. ,B. 0,C. ,D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】甲图中,弹簧测力计受力平衡,保持静止,右侧通过定滑轮改变了拉力的方向,弹簧测力计挂钩受到的拉力
弹簧测力计A的读数为;乙图中,弹簧测力计受力也平衡,保持静止,两侧通过定滑轮改变了拉力的方向,弹簧测力计挂钩受到的拉力
弹簧测力计B的读数为。
故选D。
6. 如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A. F、p不变,f变大B. F、f不变,p变大
C. F变小,p、f变大D. F、f不变,p变小
【答案】B
【解析】
【详解】水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,由可得木板对桌面的压强p变大;向右缓慢地推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力f不变,故选B。
7. 物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A. 图(甲)帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B. 图(乙)对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C. 图(丙)用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被“吸”上来的
D. 图(丁)洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:A、液体内部的压强随深度的增加而增大,帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关,A正确.B、图(乙)对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低,B正确.C、图(丙)用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被大气压“压”上来的,而不是“吸”上来的,C错误.D、图(丁)洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理,故D正确.
【考点定位】液体压强 大气压 连通器
8. 如图所示的四个实例中,不能用“流体压强与流速的关系”来解释的是( )
A. 自制简易喷雾器B. 孔明灯飘在空中
C. 飞机机翼上面凸起D. 站台边设置的安全线
【答案】B
【解析】
【详解】A.当活塞快速向左推进时,致使喷筒上方空气流速变大,压强变小,在大气压的作用下,水在吸管中上升,最后从喷筒喷出,故A不符合题意;
B.孔明灯飘在空中是利用了浮力,故B符合题意;
C.飞机机翼上面凸起,下面平直,故飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压强(力),所以飞机能起飞,故C不符合题意;
D.当列车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速大压强小,人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人易被压向列车,从而发生交通事故,所以火车站的站台设置安全线,故C不符合题意。
故选B。
9. 如图所示,这是测大气压值的实验,下列有关说法正确的是( )
A. 将玻璃管稍倾斜一点,管内水银柱长度将不变
B. 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的
C. 使用更粗的玻璃管,管内外水银面的高度差将变小
D. 将它从山下移到山上,管内外水银面的高度差将变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.将玻璃管稍倾斜一点,外界大气压不变,能支撑的水银柱的高度不变,则管内水银柱长度将变长,故A错误;
B.这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的,最早测出大气压的大小,故B正确;
C.使用更粗的玻璃管,外界大气压大小不变,管内外水银面的高度差将不变,故C错误;
D.将它从山下移到山上,外界大气压变小,管内外水银面的高度差将变小,故D错误。
故选B。
10. 如图所示事例中,利用了连通器原理的是( )
A. 微小压强计
B. 船闸
C. 活塞式抽水机
D. 拦河大坝
【答案】B
【解析】
【详解】A.微小压强计的一端不是开口的,不是连通器,故A不符合题意;
B.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故B符合题意;
C.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是连通器,故C不符合题意;
D.因为水深度越深,对拦河大坝的压强越大,所以拦河大坝要做成上窄下宽,不是利用连通器原理,故D不符合题意。
故选B。
11. 如图所示,是体操运动员在平衡木比赛中的情景,运动员睁止在平衡木上时,下列关于力的分析正确的是( )
A. 平衡木对运动员的支持力和运动员的重力是一对平衡力
B. 运动员对平衡木的压力和运动员受到的重力是同一个力
C. 地面对平衡木支持力和平衡木的重力是一对平衡力
D. 地面对平衡木的支持力和运动员对平衡木的压力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员在自身重力和平衡木对运动员的支持力的作用下处于静止状态,所以,平衡木对运动员的支持力和运动员的重力是一对平衡力,故A正确;
B.运动员对平衡木的压力施力物体是运动员,受力物体是平衡木,运动员受到的重力施力物体是地球,受力物体是运动员,这两个的施力物体、受力物体都不同,不是同一个力,故B错误;
C.地面对平衡木的支持力等于平衡木与运动员的重力之和,与平衡木的重力大小不相等,与平衡木的重力不是一对平衡力,故C错误;
D.地面对平衡木的支持力等于平衡木与运动员的重力之和,运动员对平衡木的压力大小等于运动员的重力,这两个力大小不相等,施力物体和受力物体也不是互为彼此,不是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
12. 新能源汽车是我国汽车产业高质量发展的战略选择。关于新能源汽车所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 汽车匀速转弯时运动状态不变
B. 司机驾车时系安全带可以减小惯性
C. 汽车轮胎上的花纹是为了增大与地面间的摩擦
D. 人推水平静止的车但未推动,人对车的推力小于路面对车的摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】A. 汽车匀速转弯时运动方向发生了改变,所以运动状态发生了改变,故A错误;
B. 司机驾车时系安全带可以在突然减速时减小由于惯性带来的危害,故B错误;
C. 汽车轮胎上的花纹是为了通过增大接触面粗糙程度来增大与地面间的摩擦,故C正确;
D. 人推水平静止的车但未推动,人对车的推力和路面对车的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故D错误。
故选C。
13. 《热辣滚烫》引发全民拳击热潮,全民健身,“赢”战自我。下列说法中正确的是( )
A. 拳击比赛中,拳头击中对手头部时,拳头没有受到对手的作用力
B. 在拳击比赛中,运动员都要戴一双又大又软的拳击手套,是为了减小压力
C. 训练中举起杠铃静止时,训练者受到的重力和地面给他的支持力是一对平衡力
D. 健身后体重下降到合理值,感觉自己身轻如燕,是因为质量小惯性小
【答案】D
【解析】
【详解】A.拳击比赛中,拳头击中对手头部时,拳头也受到对手的头部给拳头的作用力,说明力的作用是相互的,故A错误;
B.在拳击比赛中,运动员都要戴一双又大又软的拳击手套,是为了在压力一定是,减小对身体的压强,从而降低伤害,故B错误;
C.训练中举起杠铃静止时,训练者和杠铃受到的总重力与地面给他的支持力是一对平衡力,故C错误;
D.惯性的大小只与物体的质量有关,健身后体重下降到合理值,感觉自己身轻如燕,是因为质量小惯性小,故D正确。
故选D。
14. 如图,有三个均匀实心圆柱体甲、乙、丙,静止放在水平地面上,其中h甲=h乙
【解析】
【详解】AB.因甲、乙、丙都是柱形,故它们对水平面的压强可做如下推导
比较甲乙两物体
ρ甲gh甲=ρ乙gh乙
由题意可知h甲=h乙,则有
ρ甲=ρ乙
再比较甲、丙两物体
ρ甲gh甲=ρ丙gh丙
因为h甲
综上可得
ρ甲=ρ乙>ρ丙
故AB错误;
CD.由题意可知甲、乙、丙三者对地面的压强相等,S甲
G甲
m甲
故选D。
15. 叠罗汉是一种体育表演项目,如图所示。三个体重、体型相同的人在水平地面叠成两层静态造型。每个人体重均为G,每只鞋的鞋底与地面的接触面积均为S,如果地面上四只脚所受压强相等,则每只脚对水平地面的压强为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】每个人体重均为G,将三个人看作一个整体,则他们对地面的压力为3G,三个人有四只鞋与地面接触,每只鞋的鞋底与地面的接触面积均为S,如果地面上四只脚所受压强相等,那么每只脚对地面的压力相等,大小为,则每只脚对水平地面的压强为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16. 如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有高度、质量均相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A. p甲>p乙B. p甲<p乙
C. p甲=p乙D. 条件不足,无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】先根据质量和体积的关系,利用密度公式比较两种液体的密度大小,然后根据分析液体对容器底部压强的大小关系。
【详解】因为液体的质量相同,并且V甲>V乙,则由可知,ρ甲<ρ乙;又因为高度相同,则根据公式可知,p甲<p乙。
故选B。
17. 如图所示,装有水的柱状容器置于水平地面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,若物块上表面受到水的压力为、下表面受到水的压力为、受到的重力为G受到的浮力为,则( )
A. 大于B. 与是一对平衡力
C. 与的合力大小大于D. 与的合力大小等于G
【答案】D
【解析】
【详解】根据浮力的产生原理可知,物体上下表面受到液体的压力差为物体受到的浮力,所以F1与F2合力大小等于物体受到的浮力,由于物体悬浮在水中,处于平衡状态,受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以F1与F2的合力大小等于物体受到的重力大小G,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
18. 质量相同的实心铝块。C为正方体,D为圆球体,B为梯形体,A为长方体,如图所示,且C的表面很光滑与容器底密闭接触。在这四种情况下( )
A. A所受的浮力最大
B. B所受的浮力一定比A小
C. A所受的浮力最小
D. B、D浮力是一样大
【答案】D
【解析】
【详解】根据可知质量相同的四个实心铝块的体积相同。C的表面很光滑与容器底密闭接触,则C不受浮力,其受浮力为零,即所受浮力最小;根据,B、D都是全部浸没,排开水的体积相同,所以B、D受浮力相等,A部分浸没,排开水的体积较小,所以A受到的浮力小于B、D受到的浮力。
故选D。
19. 如图所示,在水平桌面上的盛水容器中漂浮一个质量分布均匀的正方体木块,若将木块露出水面的部分截去并取走,那么( )
A. 木块余下部分下沉,容器底所受水的压强增大
B. 木材余下部分上浮,容器底所受水的压强减小
C. 木块余下部分上浮,容器对桌面的压强不变
D. 木块余下部分不上浮也不下沉,容器对桌面的压强不变
【答案】B
【解析】
【详解】AD.将露出水面的部分截去后,木块的密度不变,仍然小于水的密度,所以没入水中的那部分木块将要上浮,故AD不符合题意;
BC.截取露出水面的部分后,木块重变小,因为仍漂浮,受到的浮力变小,根据可知木块排开水的体积变小,容器内水位变低,水深变小,根据可知水对容器底的压强变小,故B符合题意;C不符合题意。
故选B。
20. 把重8 N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是
A. 漂浮,F浮=10 NB. 漂浮,F浮=8 N
C. 悬浮,F浮=8 ND. 沉在水底,F浮=10 N
【答案】B
【解析】
【详解】当物体全浸入水中时
V排=V=1.0×10-3m3,
物体受到水的浮力:
F浮′=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.0×10-3m3×9.8N/kg=9.8N;
∵F浮′>G=8N,
∴物体将上浮,最后静止在水面上漂浮,
∴当物体漂浮时,受到水的浮力为:
F浮=8N.
21. 在相同规格的溢水杯甲和乙里盛满水。把质量相等的木块和实心铁块分别放入甲杯和乙杯中,它们溢出的水的质量分别为和,比较和的大小是( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】木块密度小于水,放入水中是漂浮的,浮力等于物体的重力;铁块密度大于水,放入水中是下沉的,浮力小于物体的重力,又因为木块和铁块的质量相等,所以重力也相等,故木块在水中受到的浮力较大,根据阿基米德原理
可知,木块排开水的质量较大,即,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
22. 如图所示是体育测试中投实心球的情景,以下分析中正确的是(不计空气阻力)( )
A. 投球时用力蹬地,此时脚对地面作用力大于地面对脚的作用力
B. 抛出去的实心球离开手后继续运动,是由于实心球具有惯性
C. 实心球到达最高点时,只受重力作用
D. 实心球在下落过程中,运动状态不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.投球用力蹬地时,脚对地面的力和地面对脚的作用力是相互作用力,所以大小相等,故A错误;
B.抛出去的实心球离开手后继续运动,是因为实心球具有惯性,保持原来的运动状态保持不变。故B正确;
C.实心球到达最高点时,竖直方向的速度为0,但水平方向有速度,此时实心球只受重力的作用,受力不平衡,故C正确;
D.实心球在下落过程中,速度越来越大,则运动状态发生改变,故D错误。
故选BC。
23. A、B为材料相同的实心正方体,分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,如图所示。下列说法正确的是( )
A. F1>F2>F3
B. 乙中的B不受摩擦力
C. 丙中桌面受到压强最大
D. 乙和丙中的A所受摩擦力大小相等
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.将正方体A、B视为一个整体,甲、乙、丙三种情况下,整体与桌面的接触面的粗糙程度相同,对桌面的压力大小也相同,所以整体受到的滑动摩擦力大小相同,则受到的推力大小也相同,即F1=F2=F3,故A错误;
B.乙图中物体B对于A没有发生相对运动,故物体B不受摩擦力,故B正确;
C.根据图示可知,S1>S2>S3,而桌面受到的压力等于物体的重力,总的重力相等,由可知,丙中桌面受到的总压强最大,故C正确;
D.图乙中,此时的推力F2等于桌面对A的摩擦力;图丙中,物体A受到水平向右的推力和B对物体A的摩擦力,所以推力F3等于B对A的摩擦力,由于F2=F3,所以乙和丙中的A所受摩擦力大小相等,故D正确。
故选BCD。
24. 一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。(g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A. 当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为700Pa
B. 圆柱体受到的重力是12N
C. 圆柱体受到的最大浮力是4N
D. 圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图像知道,当下降高度3cm时,下表面接触水面,下降7cm时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,圆柱体下表面距水面距离是4cm,此时下表面受到水的压强是
p=ρgh=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.04m=400Pa
故A错误;
B.由图像知道,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,所以,圆柱体受到的重力等于弹簧秤的拉力,即
G=F拉=12N
故B正确;
C.由图像知道,当圆柱体下降高度h在7~9cm时,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,所以圆柱体受到的浮力最大为
F浮=G-F=12N-4N=8N
故C错误;
D.由F浮=ρ水gV排可得,当圆柱体完全浸没时,圆柱体的体积为排开水的体积,即
由公式G=mg可得,物体的质量为
所以圆柱体密度是
故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空1分,共17分)
25. 著名的______实验证明了大气压的存在。大气压的大小与海拔高度有关,海拔越高,大气压就越______。
【答案】 ①. 马德堡半球 ②. 小
【解析】
【详解】[1] 最早证明大气压存在的实验是马德堡市的市长奥托格里克做的马德保半球实验。
[2]大气压的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,空气密度越小,大气压就越小。
26. 狂风把小树吹弯了腰,把落叶吹得漫天飞舞。从力的作用效果分析,风力不仅使小树发生了______,还使落叶的______发生了改变。
【答案】 ①. 形变 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]狂风把小树吹弯了腰,使小树的形状发生了改变。
[2]风把落叶吹得漫天飞舞,落叶的运动方向发生了变化。风力改变了落叶的运动状态。
27. 在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球(空气阻力忽略不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 ___________(填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 ___________(填“是”“不是”或“可能是”)一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 ___________(填“等于”或“不等于”)球对绳子的拉力大小。
【答案】 ①. 加速 ②. 不是 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]当汽车加速时,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球就向后偏;根据球向后偏可知汽车做加速运动。
[2]忽略空气阻力,小球受竖直向下的重力,沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力。
[3]绳子对球的拉力和球对绳子的拉力是一对相互作用的力,大小相等。
28. 用手握住重5N的酱油瓶子静止悬在空中,瓶口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为________N;若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力大小为________N。
【答案】 ①. 5 ②. 5
【解析】
【详解】[1]用手握住瓶子静止在空中,此时瓶子水平方向受到各个方向的握力,竖直方向受到重力和静摩擦力。瓶子处于静止状态,所以在竖直方向重力与静摩擦力是一对平衡力:
f=G=5N
[2]当手的握力增大时,瓶子在竖直方向的受力情况没有发生变化,仍然只受到重力和静摩擦力,且它们仍是一对平衡力.所以摩擦力
f=G=5N
保持不变。
29. 一块长方体橡皮,重为0.3N,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是,如图所示。它对桌面的压强是______Pa。若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压强______(填“变大”或“变小”或“不变”。
【答案】 ①. 300 ②. 不变
【解析】
【详解】[1] 对桌面的压强为
[2] 长方体橡皮对桌面的压强为
若沿ab方向竖直向下切去一块,密度和高度均不变,则剩余部分对桌面的压强不变。
30. 如图所示,两只相同的试管,内盛有等质量的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,比较两管中的液体对管底压强的大小p甲______ p乙(填“大于”、“等于”或“小于”)。如果将乙试管慢慢直立起来,则它底部所受液体压强 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 大于 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由图知,V甲<V乙,因为m甲=m乙,所以根据公式ρ=可得两种液体的密度关系:ρ甲>ρ乙,又因为p=ρgh,两管液面相平(液体的深度h相同),所以两管中的液体对管底压强:p甲>p乙。
[2]如果将乙试管慢慢直立起来,液体密度不变,深度增大,由公式p=ρgh知,它底部所受液体压强变大。
31. 如图所示,体积为1.0×10-3m3的圆柱体金属块浸没在水中,下表面受到水对它向上的压力为16N,则上表面受到水对它向下的压力为_____N,增大圆柱体浸没在水中的深度,物体受到向上和向下的压力差将__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 6 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由可知,金属块浸没在水中时受浮力
由浮力产生的原因可知,浮力的大小等于该圆柱体金属块上下表面的压力差大小,故金属块上表面受到水对它向下的压力
[2]当金属块完全浸没在水中时,增大金属块浸没在水中的深度,金属块排开水的体积不变,受到的浮力也不变;由于浮力的大小等于该圆柱体金属块上下表面的压力差大小,故该金属块受到向上和向下的压力差将不变。
32. 物理知识在生活中有广泛应用。轮船从海中驶入江中时,船身会______一些(选填“上浮”或“下沉”),轮船所受浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 下沉 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]轮船在海里和江里都处于漂浮状态,轮船所受的浮力都等于轮船的重力,所以,轮船从海中驶入江中时,轮船所受浮力大小不变。根据阿基米德原理可知,由于江水密度小于海水密度,所以轮船在江里排开水的体积更大,轮船从海中驶入江中时,船身会下沉一些。
33. 如图所示,小巴随电梯匀速直线上升,画出小巴受到的力(忽略空气阻力)。
【答案】
【解析】
【详解】小巴随电梯匀速直线上升时,受力平衡;受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,大小相等,作用点在重心上,如图所示:
34. 如图是盛有水的杯子静止在斜面上,请画出小球静止时的受力示意图。
【答案】 .
【解析】
【详解】漂浮在水中的小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,过小球的重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力;如下图所示:
35. (1)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图1所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
A.压力的作用效果的大小是通过比较海绵的______程度来确定,这里用到的物理方法是______法。
B.分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:______。
C.分析比较图______的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(2)在研究液体压强的实验中,进行了如图2所示的操作:
A.实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面______。
B.(b)(c)两图是探究液体压强与______的关系。
C.要探究液体压强与密度的关系,应选用______两个图进行对比。
【答案】 ①. 凹陷 ②. 转换 ③. 压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 ④. 乙、丁 ⑤. 相平 ⑥. 液体深度 ⑦. (a)(b)
【解析】
【详解】(1)[1][2]压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定,这里用到的物理方法是转换法。
[3]分析比较图乙和丙可知,压力相同,丙中受力面积小,压力的作用效果明显,故分析比较图乙和丙可知,可以得出结论:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
[4]探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,故分析比较图乙、丁的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(2)[5]液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;故实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平。
[6](b)(c)两图中液体的深度不相同,而液体的密度相同,故是探究液体压强与液体深度的关系。
[7]要探究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同,应选用(a)(b)两个图进行对比。
36. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关;
B.与物体排开液体的体积有关;
C.与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想C的一个生活现象:______;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图1所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为______N;
(3)在图1中:分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 ______(选填“有关”或“无关”);分析______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”);
(4)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;
①探究操作的最合理顺序是______(只填字母),若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式______成立,就可得出结论;
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是______(只填字母)。
A.c中水面未到达溢水杯的溢水口
B.c中物体没有全部浸入在水中
【答案】 ①. 鸡蛋在盐水中漂浮(悬浮),在清水中沉底 ②. 1.4 ③. 无关 ④. a、b、c ⑤. 越大 ⑥. bacd ⑦. ⑧. A
【解析】
【详解】(1)[1]鸡蛋在盐水中漂浮(悬浮),在清水中沉底,由此说明浮力大小可能与液体的密度有关;
(2)[2]由图1中a图可知物体的重力为4.8N,b图中物体浸入水中时弹簧测力计的示数为3.4N,则b图中物体所受浮力大小为
(3)[3] c、d实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,结合a实验,根据控制变量法可知,浮力的大小不同,结论是:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[4]b、c实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,结合a实验,根据控制变量法可知,浮力的大小不同,可得的结论是:浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[5]d、e实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,结合a实验可知,浮力的大小不同,可得的结论是:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)[6]①合理实验步骤是:
先测出空桶所受的重力,取下空桶,测出物体所受的重力,这样可以避免来回取、挂物体;把物体浸没在装满水溢水杯中,测出物体所受的浮力,收集物体排开的水;最后测出桶和排开的水所受的重力;处理数据得出结论。故合理的顺序为b、a、c、d。
[7]以上实验中,浮力的大小
排开水的重力
若四个力之间的关系式成立,就可得出结论。
②[8]A.要想测出物体排开的水的重力,溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口,若达不到,则测得的排开的液体的重力会变小,故A正确;
B.如果物体没有完全浸没在水中,浸入的体积越大,浮力越大,排开液体的重力越大,不会影响测量结果,故B错误。
故选A。
四、计算题(30题6分,31题7分,共13分)
37. 如图所示,容器底面积为,装满水后容器和水总重60N,水面高0.2m,不计容器壁的厚度。(,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)现将一重5N的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.3kg的水溢出,求此时容器对桌面的压强。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)水对容器底部产生的压强为
(2)水对容器底部的压力为
(3)溢出水的重力为
此时容器对桌面的压强为
答:(1)水对容器底部产生的压强为;
(2)水对容器底部的压力为;
(3)现将一重5N的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.3kg的水溢出,此时容器对桌面的压强为。
38. 如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计)。求:
(1)木块此时受到浮力?
(2)木块的重力?
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积?
【答案】(1)2N(2)1.2N(3)1.2×10-4m3
【解析】
【详解】(1)由于木块完全浸入水中,故V排=V物=200cm3;
由阿基米德原理可得:
F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×200×10-6N=2N;
(2)对木块进行受力分析可得,木块的重力
G=F浮-F=2N-0.8N=1.2N;
(3)剪断绳子,木块静止漂浮在水面上,则此时浮力等于重力,即
F浮′=G物=1.2N;
再由阿基米德原理可得:F浮′=ρ水gV排′;
故此时排开水的体积
V排==1.2×10-4m3。
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