2023-2024学年四川省南充市阆中中学八年级(下)期中物理试卷(含解析)
展开1.高空飞行的飞机疑遭遇“鸟击”,机头被撞凹而受损。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )
A. 小鸟只是施力物体
B. 小鸟撞飞机的力小于飞机撞小鸟的力
C. 机头被撞凹受损,说明力可以改变物体的形状
D. 小鸟撞飞机的力和飞机撞小鸟的力是一对平衡力
2.弹力是日常生活中常见的一种力,下列关于弹力的说法正确的是( )
A. 弹力是指物体由于发生形变而产生的力
B. 两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
C. 推力、支持力、重力都属于弹力
D. 课本对桌面的压力是弹力,它是由书发生形变而产生的
3.关于重力,下列说法中正确的是( )
A. 小朋友玩的气球,不小心一松手,升到了天空,可见它不受重力
B. 停在斜坡上的汽车,不刹车,汽车沿斜坡下滑,可见重力方是沿斜坡向下的
C. 物体所受的重力跟它的质量成正比
D. 物体的重心一定在物体上
4.快递自动分拣系统展示了“中国制造”的实力。如图所示是水平传送带上匀速直线运动的快件,关于快件的说法正确的是( )
A. 运动速度越大,惯性越大
B. 快件没有受到摩擦力作用
C. 若快件所受的外力全部消失,会立刻停止运动
D. 快件受到与运动方向相同的摩擦力
5.盐城再现全球濒危鸟类“震旦鸦雀”,关于震旦鸦雀在水平枝条上静止站立时的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 震旦鸦雀受到的重力与树枝对它的支持力是一对平衡力
B. 震旦鸦雀受到的重力与它对树枝的压力是一对平衡力
C. 覆旦鸦雀对树枝的压力与树枝对它的支持力是一对平衡力
D. 震旦鸦雀对树枝的压力与树枝的重力是一对平衡力
6.如图所示,重5N的物体在水平拉力F=8N的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,突然撤去拉力F后,木块继续运动过程中受到的摩擦力为(不计空气阻力)( )
A. 等于5NB. 等于8N
C. 小于8ND. 条件不足,无法判断
7.在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比槽内水银面高出76cm,可以使这个高度差改变的做法是( )
A. 往槽内加入少许水银B. 使玻璃管稍微倾斜一点
C. 把玻璃管稍微向上提一提D. 把实验移到高山上去做
8.如图所示,若将砖块从中央沿虚线竖直切掉一半,则剩下的一半跟原来相比,下列说法正确的是( )
A. 质量减半,密度减半B. 质量减半,对地面的压强不变
C. 密度减半,对地面的压强增大D. 体积减半,对地面的压强减半
9.如图所示,是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象,设液体甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是( )
A. ρ甲=ρ乙
B. ρ甲>ρ乙
C. ρ甲<ρ乙
D. 无法确定
二、多选题:本大题共2小题,共8分。
10.关于物体所受的浮力,下列说法正确的是( )
A. 在液体中上升的物体受到浮力,下沉的物体也受到浮力
B. 液体的密度越大,物体受到的浮力越大
C. 物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D. 浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
11.如图所示,甲、乙是两个完全相同的容器,分别装满两种不同的液体A、B,放置在水平桌面上,若容器甲底部受到的液体压强大于容器乙底部受到的液体压强。则下列说法正确的是( )
A. A液体质量小于B液体的质量
B. A液体密度大于B液体密度
C. 两容器对桌面的压力相等
D. A液体对容器底部的压力大于B液体对容器底部的压力
三、填空题:本大题共5小题,共20分。
12.物理与生活密不可分,利用小小的塑料瓶就能帮助我们掌握很多物理知识。如图甲,瓶盖上的竖条纹是为了______摩擦;如图乙用材质较硬的塑料瓶、透明吸管和橡胶塞制成的气压计,在1楼标记好稳定后的管中水位,当气压计位于温度相同的23楼时,发现稳定后的管中水位略有升高,说明大气压随高度增加而______(均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
13.2月16日,在北京国家游泳中心“冰立方”举行的北京2022年冬奥会女子冰壶循环赛第11轮中,中国队战胜加拿大队。如图所示是中国女子冰壶队比赛的情景。掷球员脚向后蹬,身体就向前运动了,这是因为物体间力的作用是______的;将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于______会继续向前运动。
14.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度______于b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度______于b管液面高度。
15.甲、乙两物体放在水平桌面上,质量之比为3:4,与桌面的接触面积之比为2:1,则甲、乙两物体对桌面的压力之比为______,压强之比为______。
16.将重力为15N的金属块浸没到盛满水的容器中,溢出水的重力为8N,则金属块所受的浮力大小为______N;若金属块一半的体积浸入水中,则金属块下表面所受水的压力大小为______N。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
17.如图所示,物体沿静止斜面向上滑动,请画出物体所受摩擦力和重力的示意图。
18.大坝总是修成上窄下宽的形状,如图所示为一大坝的截面图,A为大坝上一点,请画出A点处大坝受到水的压力示意图及小球受到的浮力示意图。
五、实验探究题:本大题共3小题,共15分。
19.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与______有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(2)小刚通过比较______两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。
(3)小明认为滑动摩擦力还和接触面积有关,所以他进行的操作是,将A从中间切断,并拿走一半,测出剩余一半的滑动摩擦力的大小,于是得出结论:滑动摩擦力大小跟接触面积有关,老师说操作是错误的,原因是______。
(4)该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,要测量出木块受到的滑动摩擦力,下方木板______匀速。(选填“必须”或“不必”)
20.如图所示,小渝想用塑料瓶、泡沫和金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察泡沫的______程度来比较压力的作用效果,这种研究方法是______;
(2)通过比较______两次实验,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)若将图甲的泡沫块换成金属块,如图丁所示。金属块的形变______泡沫块的形变,则塑料瓶对两个物体压强的大小关系为p甲 ______p丁(两空均选填“>”“<”或“=”);
(4)实验中的泡沫可以换成沙子进行实验吗?______(选填“可以”或“不可以”)。
21.如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。则:
(1)分析图象可知,圆柱体受到的重力是______N,当它浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(2)该圆柱体的密度是______kg/m3;
(3)分析图像BC段,可得出结论:圆柱体完全浸没在液体中之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
六、计算题:本大题共2小题,共16分。
22.如图所示,盛有水的薄壁水杯静止在水平桌面中央,杯子重3N,底面积为50cm2,杯内水重6N,水深9cm。求:
(1)水杯对桌面的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)若在杯中加入一些水后,水对杯底的压力变为5N,此时水的深度。
23.如图所示,用细绳系住体积为400cm3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是2N,容器和水的总质量是0.8kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2。求:
(1)物体A受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)容器对桌面的压强。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、小鸟和飞机相撞,由于力的作用是相互的,小鸟既是施力物体,又是受力物体,故A错误;
B、小鸟撞飞机的力与飞机撞小鸟的力是一对相互作用力,二者大小相等,故B错误;
C、机头被撞凹受损,说明力可以改变物体的形状,故C正确;
D、小鸟撞飞机的力和飞机撞小鸟的力,分别作用在飞机和小鸟上,不是作用在同一物体上,不符合平衡力的条件,故D错误。
故选:C。
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(3)相互平衡的两个力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
本题中需要注意平衡力和相互作用力的区别:平衡力是作用在一个物体上,相互作用力是作用在两个物体上,这是学生容易混淆的地方,要特别注意。
2.【答案】D
【解析】解:A.弹力是指物体由于发生弹性形变而产生的力,故A错误;
B.两个相互接触的物体之间如果不相互挤压发生弹性形变就不会有弹力作用,故B错误;
C.推力、拉力、支持力,符合弹力产生的条件,都属于弹力,重力不是弹力,故C错误;
D.课本对桌面的压力是弹力,它是由课本发生形变而产生的,故D正确。
故选:D。
物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,平时所说的推、拉、提、压、支持等力,都属于弹力。
此题考查了对弹力概念及产生的认识,弹力是由于物体间相互挤压或拉伸而产生的力,原因是发生了弹性形变。
3.【答案】C
【解析】解:A、地球附近的一切物体都受到重力作用,故A错误;
B、重力的方向是竖直向下的,斜坡上的汽车向下滑是重力沿斜面的分力的作用,故B错误;
C、重力G与质量m的比值是个定值,说明两者成正比,故C正确;
D、物体的重心可能不在物体上,如圆环的重心,不在圆环上,故D错误。
故选:C。
(1)地球附近的物体都受到重力作用;
(2)重力的方向是竖直向下的;
(3)重力和质量成正比还是成反比主要看重力和质量的比值一定还是乘积一定,比值一定成正比,乘积一定成反比;
(4)重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体的重心在物体外。
正确理解掌握重力的三要素以及重力和质量的关系,难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A.惯性与质量有关,与速度无关,运动速度越大,惯性不变,故A错误;
BD.水平传送带上匀速直线运动的快件,匀速直线运动时,快件与传动面相对静止,没有相对运动的趋势也没有相对运动,所以快件没有受到摩擦力的作用,故B正确,D错误;
C.若快件所受的外力全部消失,由于有初速度,因而做匀速直线运动,故C错误。
故选:B。
(1)惯性与质量有关,与速度无关;
(2)摩擦力产生的条件,物体之间有相对运动或相对运动趋势,从而判断摩擦力的方向。
(3)根据牛顿第一定律分析。
理解产生摩擦力的条件、惯性概念、牛顿第一定律,可解答此题。
5.【答案】A
【解析】解:
A、震旦鸦雀受到的重力与树枝对它的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,所以它们是一对平衡力,故A正确;
B、震旦鸦雀受到的重力与它对树枝的压力,二力的方向相同,且没有作用在同一物体上,则二力不是一对平衡力,故B错误;
C、震旦鸦雀对树枝的压力与树枝对它的支持力,没有作用在同一物体上,则二力不是一对平衡力,故C错误;
D、震旦鸦雀对树枝的压力与树枝的重力,二力的方向相同,且大小不一定相等,则二力不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡条件: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。
本题考查了平衡力的辨别,要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上。
6.【答案】B
【解析】解:木块做匀速直线运动,木块受到绳的拉力与桌面的摩擦力作用,此二力为一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为8N;
撤去拉力F后,木块对桌面的压力不变,木块与桌面之间的粗糙程度也不变,所以木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变,故B正确,ACD错误;
故选:B。
(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素,是一道基础题。
7.【答案】D
【解析】解:做托里拆利实验时,向水银槽里加入少许水银,使玻璃管稍微倾斜少许,把玻璃管稍微向上提一提,这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小。
故选:D。
托里拆利实验要抓住是大气压支持住水银柱,故大气压有多大,支持住的水银柱就有多高。
托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gh。
8.【答案】B
【解析】解:按虚线的方向将木块截去一半,质量减半,剩下一半的密度不变;对地面的压力减半,与地面的接触面积减半,根据公式P=FS可知对地面的压强不变。
故选:B。
沿虚线截去一半,质量减半,重力减去一半,受力面积减去一半,根据压强公式可知木块对桌面的压强变化,密度是物质本身的一种属性,不会随物质质量和体积的变化而变化。
本题考查密度和压强的变化,关键知道密度是物质本身的一种属性,不会随物质质量和体积的变化而变化;还要知道影响压强大小的因素。
9.【答案】C
【解析】解:
由图可知,当甲乙两液体深度相同时,甲的压强小于乙的压强,由p=ρgh可得:ρ甲<ρ乙。
故选:C。
要比较甲、乙两种液体的密度关系,可控制两种液体的深度相同,通过比较两种液体的压强大小来判断其密度关系。
本题考查了学生对液体压强公式的掌握和运用,能从p−h图象中得出相关信息是本题的关键。
10.【答案】AC
【解析】解:A、浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,与物体的浮沉情况无关,所以不管在液体中上升的物体,还是下降的物体都受浮力的作用,故A正确;
BCD、根据F浮=ρ液gV排可知物体所受的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,故C正确、BD错误。
故选:AC。
物体所受浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的形状、物体所在深度无关。
本题考查浮力的有关知识,是一道综合题。
11.【答案】BD
【解析】解:AB、由题知容器底部受到的压强pA>pB,即ρAghA>ρBghB,由图知hA=hB,所以ρA>ρB,又因为两液体体积VA=VB,由m=ρV可知mA>mB,故A错误,B正确;
C、因为mA>mB,由G=mg可知GA>GB,A、B是两个完全相同的容器,则A容器的总重力大于B的,两容器对桌面的压力等于液体和容器的总重力,所以A容器对桌面的压力大于B的,故C错误;
D、由题知液体的压强pA>pB,由图知底面积SA>SB,又因为液体对容器底部的压力F=pS,则A液体对容器底部的压力大于B液体对容器底部的压力,故D正确。
故选:BD。
(1)根据液体的压强公式p=ρgh,结合题意比较A、B液体的密度;根据m=ρV可比较A、B液体的质量;
(2)根据G=mg可知两液体重力的大小,容器对桌面的压力等于液体和容器的总重力;
(3)由图知甲、乙底面积的大小关系,由题意知A、B液体压强的大小关系,液体对容器底部的压力F=pS,据此比较A、B液体对容器底部的压力大小。
本题要求学生知道容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,压强p=FS;液体对容器底的压强p=ρgh,压力F=pS。能够区分液体和固体的压力、压强的计算方法,是解答本题的关键。
12.【答案】增大 减小
【解析】解:(1)增大摩擦力的方法是增大压力和增大接触面的粗糙程度,瓶盖上的竖条纹是为了增大摩擦;
(2)1楼到23楼时,大气压随高度增加而减小。
故答案为:增大;减少。
(1)增大摩擦力的方法是增大压力和增大接触面的粗糙程度;
(2)大气压随高度增加而减小。
本题考查了对生活现象的观察、动手实践的经验及物理课中所学的知识的联系,有一定综合性,但难度不大。
13.【答案】相互 惯性
【解析】解:掷球员脚向后蹬地,力的作用是相互的,地面给掷球员脚下个向前的力,身体就向前运动了;
将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于惯性,保持原来的运动状态继续向前运动。
故答案为:相互;惯性。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
通过冰壶运动考查了物体间的相互作用力、惯性的利用等,体现了物理在体育运动中的广泛应用。
14.【答案】等 大
【解析】解:(1)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的。
(2)当打开B阀门,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,支持的水柱小;粗管的流速小压强大,支持的水柱大。
故答案为:等;大。
(1)从连通器的定义和连通器的原理进行分析。
(2)流体的流速越大,压强越小。
(1)掌握连通器中装有同种液体,静止时液面是相平的。
(2)掌握流体的流速越大压强越小,并能利用流体压强知识解释有关问题。
15.【答案】3:4 3:8
【解析】解:两个物体在水平桌面上,两物体对桌面的压力等于重力,则甲、乙两物体对桌面的压力之比为F甲:F乙=G甲:G乙=m甲:m乙=3:4;
已知S甲:S乙=2:1,则压强之比为p甲:p乙=F甲S甲F乙S乙=F甲×S乙S甲×F乙=3×12×4=3:8。
故答案为:3:4;3:8。
根据物体放在水平地面上时产生的压力等于自身的重力,求出两物体对桌面的压力之比;再依据压强公式p=FS可以得出压强之比。
本题考查了运用压强公式根据已知比例进行数学推导的能力。
16.【答案】8 4
【解析】解:金属块受到的浮力:F浮=G排=8N;
将金属块一半的体积浸入水中,排开水的体积变为原来的一半,则浮力变为原来的一半,
即F浮′=12F浮=12×8N=4N,
由于浮力等于上下表面的压力差,所以金属块下表面所受水的压力:F下=F浮+F上=4N+0N=4N。
故答案为:8;4。
(1)根据阿基米德原理求出金属块受到的浮力;
(2)将金属块一半的体积浸入水中,排开水的体积变为原来的一半,浮力变为原来的一半,浮力产生的原因是物体上下表面的压力不同,即浮力等于上下表面的压力差,据此求出金属块下表面所受水的压力。
本题考查了浮力产生的原因、阿基米德原理的应用,属于基础题目。
17.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了力的示意图的画法。力的示意图要表示出力的作用点和力的方向。此题中摩擦力的方向与物体运动方向相反。
物体沿斜面向上滑动,木块受到平行斜面向下的摩擦力作用,重力的方向竖直向下。在受力分析的基础上,再按画图要求画出力的示意图。
【解答】
重力作用在物体的重心,方向竖直向下,用G表示;摩擦力的方向与物体运动方向相反,方向沿斜面向下,作用点可画在重心上,摩擦力用f表示。如图所示:
。
18.【答案】解:小球受到的浮力方向竖直向上,作用点在小球的重心,用F浮表示;
大坝受到水的压力,作用点在大坝侧壁的A点处,方向垂直于表面指向大坝,如下图所示:
【解析】漂浮的物体受到的浮力方向竖直向上,作用点在物体的重心;
压力属于弹力,作用点在受力物体的接触面上,方向垂直接触面指向被压物体。
此题主要考查的是力的示意图的画法和液体压力的特点,本题的关键是确定压力的作用点和方向,并会用力的示意图表示力的三要素。
19.【答案】接触面的粗糙程度 甲、乙 没有控制压力不变 不必
【解析】解:
(1)由题中情境可知,柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
(2)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲乙符合要求;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论;
(4)该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故要测量出木块受到的滑动摩擦力,实验时不必使木板做匀速直线运动,但是弹簧测力计相对地面处于静止状态,弹簧测力计示数稳定,便于读数,使读数更准确。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;(2)甲、乙;(3)没有控制压力不变;(4)不必。
(1)可以根据题目给出的情境“柏油马路”“冰雪路面”的区别来猜想;
(2)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小一定,从甲、乙、丙中找出符合条件的;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小;
(4)压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,实验时不必使木板做匀速直线运动,但是弹簧测力计相对地面处于静止状态,弹簧测力计示数稳定,便于读数,使读数更准确。
此题为探究影响滑动摩擦力大小因素的实验,重点考查实验探究过程及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
20.【答案】凹陷 转换法 甲、乙 < = 可以
【解析】解:(1)实验中,通过泡沫塑料的凹陷程度来显示压力的作用效果,这种研究方法是转换法;
(2)由甲、乙两图所示实验知,压力相同,乙中受力面积小,泡沫的凹陷程度更明显,可得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)若将图甲的泡沫块换成金属块,金属块不易发生形变,所以金属块的形变小于泡沫块的形变;由p=FS可知塑料瓶对受压面的压力和受力面积相同,则两个物体压强的大小也相同,即p甲=p丁;
(4)由于泡沫和沙子都比较容易产生形变,所以实验中的泡沫可以换成沙子。
故答案为:(1)凹陷;转换法;(2)甲、乙;(3)<;=;(4)可以。
(1)根据转换法,该实验是通过泡沫塑料的凹陷程度来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验知,压力相同,乙中受力面积小,泡沫的凹陷程度更明显,可得出结论;
(3)因为受压材料不同,所以不能用凹陷程度来反映压力的作用效果,要根据p=FS可知在两种情况中小桌产生的压强的大小关系;
(4)沙子比较容易产生形变,可以用来代替实验时的泡沫。
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和压强公式的运用,体现了对过程和方法的考查。
21.【答案】12 8 1.5×103 增大
【解析】解:
(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=F拉=12N。
从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,
则此时圆柱体受到的浮力:F浮=G−F拉′=12N−4N=8N;
(2)由F浮=ρ液V排g可得圆柱体的体积:
V=V排=F浮ρ水g=8N103kg/m3×10N/kg=8×10−4m3,
圆柱体的质量:
m=Gg=12N10N/kg=1.2kg,
圆柱体的密度:
ρ=mV=1.2kg8×10−4m3=1.5×103kg/m3;
(3)分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,V排在逐渐增大,测力计读数在减小,说明物体受到的浮力在逐渐增大。
故答案为:(1)12;8;(2)1.5×103;(3)增大。
(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力等于拉力;从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,受到的浮力等于重力减去拉力;
(2)利用阿基米德原理F浮=ρ液V排g求圆柱体的体积,利用G=mg求圆柱体的质量,再利用密度公式求圆柱体的密度;
(3)分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明物体在慢慢浸入水中,V排在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大。据此得出结论。
本题考查了阿基米德原理、重力公式、密度公式以及称重法测浮力的应用,分析图象得出相关信息是关键。
22.【答案】解:(1)水杯对桌面的压力:F杯=G杯+G水=3N+6N=9N;
水杯对桌面的压强为:p杯=F杯S=9N50×10−4m2=1.8×103Pa;
(2)水对杯底的压强为:p水=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa;
水对杯底的压力:F′=p′S=900Pa×45×10−4m2=4.5N;
(3)在杯中加入一些水后,水对杯底的压力变为5N时,此时水对杯底的压强为:p=FS=5N50×10−4m2=103Pa;
根据p=ρ水gh可知,此时水的深度为:h′=pρ水g=103Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.1m。
答:(1)水杯对桌面的压强为1.8×103Pa;
(2)水对杯底的压力为4.5N;
(3)若在杯中加入一些水后,水对杯底的压力变为5N,此时水的深度是0.1m。
【解析】(1)根据F=G杯子+G水得出水杯对桌面的压力,根据p=FS得出水杯对桌面的压强;
(2)根据p=ρ水gh得出水对杯底的压强,根据F=pS得出水对杯底的压力;
(3)若在杯中加入一些水后,水对杯底的压力变为5N,根据p=FS得出此时水对杯底的压强,根据p=ρ水gh可知此时水的深度。
本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算压强(p=FS)。
23.【答案】解:(1)物体A全部进入水中时,V排=V=400cm3=400×10−6m3=4×10−4m3;
物体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−4m3=4N;
(2)物体静止受力平衡,则物体A的重力GA=F浮+F拉=4N+2N=6N;
根据G=mg=ρVg知,物体的密度
ρA=GAVg=6N4×10−4m3×10N/kg=1.5×103kg/m3;
(3)容器和水的总重力G1=m1g=0.8kg×10N/kg=8N;
根据力的作用是相互,水和杯子给物体的浮力与物体给杯子的压力大小相等,为4N;
容器对桌面的压力F=G1+GA−F拉=8N+4N=12N;
容器对桌面的压强:p=FS=12N100×10−4m2=1.2×103Pa。
答:(1)物体A受到的浮力为4N;
(2)物体A的密度是1.5×103kg/m3;
(3)容器对桌面的压强为1.2×103Pa。
【解析】(1)利用阿基米德原理求物体受到的浮力;
(2)根据受力分析得出物体的重力,根据G=mg=ρVg求物体的密度;
(3)根据G=mg求出水和容器的重力,根据力的平衡可知桌面受到的压力等于容器的重力加上水的重力再加上物体对水向下的压力,这个压力等于物体所受的浮力,最后根据公式 p=FS;求出容器对桌面的压强。
本题考查阿基米德原理、密度公式和压强公式的应用,属于中档题。
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