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沪科版 八年级物理下学期期中模拟测试卷02
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八年级物理下学期期中模拟测试卷02【沪科版】
物理·解析版
一、单选题(每小题2分,共20分)
1.下列情景中,处于平衡状态的是( )
A. B.
绕地匀速运动的卫星 加速追赶猎物的猎豹
C. D.
下落的苹果 匀速下降的热气球的热气球
【答案】D
【解析】
A.绕地匀速运动的卫星其运动方向不断变化,不是平衡状态,故A不符合题意;
B.加速追赶猎物的猎豹其速度大小不断变化,不是平衡状态,故B不符合题意;
C.下落的苹果在重力作用下做加速直线运动,不是平衡状态,故C不符合题意;
D.匀速下降的热气球做匀速直线运动,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
2.下列与压强有关的事例的解释中正确的是
A.书包的背带较宽,是为了增大压强
B.用吸管喝饮料,利用了大气压强
C.拦河大坝修成上窄下宽,利用了连通器原理
D.起风时,常看见屋内的窗帘飘向窗外,这是因为窗外空气流速大,压强大
【答案】B
【分析】
根据减小压强的方法、大气压的应用、液体压强的特点、流体压强与流速的关系逐项判断。
【解析】
书包的背带较宽,是为了压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;当用吸管吸饮料时,首先是把吸管内的空气吸走,然后在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,所以,用吸管喝饮料是利用大气压强,故B正确;液体内部压强随着深度的增加而增大,所以水坝下部比上部建造的宽,是由于液体压强随着深度的增加而增大,故C错误;由于流体流速越大的位置压强越小,所以起风时,常看见屋内的窗帘飘向窗外,这是因为窗外空气流速大、压强小,故D错误,故选B.
【点睛】
3.刘伟同学为了探究“阻力对物体运动的影响”,设计了如图所示的斜面实验。以下说法不正确的是( )
A.为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,应将小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是控制变量法
B.分析甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况,小车所受阻力越小,速度减小得越慢
C.若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上保持静止或匀速直线运动
D.通过本实验推理可知“物体的运动不需要力来维持”观点是正确的
【答案】C
【解析】
A.让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样做是为了使小车到达水平面时的速度相同;采用的方法是控制变量法,故A正确,不符合题意;
B.从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,丙图中小车运动的距离最大,所受阻力最小,速度减小得越慢,故B正确,不符合题意;
C.如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,速度不会改变,将以恒定不变的速度永远运动下去,做匀速直线运动,故C错误,符合题意;
D.实验说明力可以改变物体运动状态而不能维持物体运动状态,可知“物体的运动不需要力来维持”观点是正确的,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.如图,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小
【答案】D
【解析】
根据可知,气泡的体积在变大,那么气泡受到的浮力也在变大;气泡的体积变大,气体质量不变,那么气泡里面气体的压强在变小。
故选D。
5.如图所示的装置中,甲物体重5N,乙物体重3N。甲、乙均保持静止状态,不计弹簧测力计自重,则下列说法正确的是( )
A.甲受到的合力为2N
B.弹簧测力计的示数为5N
C.甲对地面的压力为2N
D.甲对弹簧测力计的拉力大于乙对弹簧测力计的拉力
【答案】C
【解析】
A.甲静止于地面,则所受合力为零,故A错误;
B.弹簧测力计示数大小等于乙物体重力大小,则示数为3N,故B错误;
C.甲受到绳子向上的拉力为3N,甲的重力为5N,则甲对地面的压力为
F压=G甲-F=5N-3N=2N
故C正确;
D.弹簧测力计处于静止状态,所受合力为零,则甲对弹簧测力计的拉力等于乙对弹簧测力计的拉力,故D错误。
故选C。
6.如图所示,在测量大气压值的实验中,若将玻璃管由竖直变成倾斜时,则( )
A.测得大气压值偏小 B.管内水银面的位置不变
C.管内水银柱的高度不变,长度变长 D.管内水银柱的高度变大,长度变长
【答案】C
【解析】
在测量大气压值的实验中,大气压值等于玻璃管内水银柱产生的压强,若将玻璃管由竖直变成倾斜时,由于液体压强与液柱的高度有关,所以管内水银柱的高度不变,长度变长,测得大气压值不变。
故选C。
7.将一支液体密度计分别放入甲、乙两种液体中,最终情况如图所示,则下列判断正确的是
A.密度计在甲中受到的浮力较大
B.密度计在乙中受到的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
【答案】C
【解析】
AB.甲乙中密度计都漂浮,其浮力都等于密度计重力,AB不符合题意;
CD.密度计浸入液体越深,其排开液体体积越大,浮力相同时,则密度越小,C符合题意,D不符合题意
8.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒置放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为 PA 和 PB,水瓶对桌面压力分别为 FA 和 FB,则( )
A.PA>PB,FA>FB B.PA<PB,FA=FB C.PA=PB,FA<FB D.PA<PB,FA>FB
【答案】B
【解析】
瓶子正放时水深小,倒放时水深大,根据液体内部压强公式可以知道
PA<PB
无论正放还是倒放,瓶子对水平桌面的压力等于水和瓶子的总重,而水和瓶子的总重未发生变化,故
FA=FB
选项A、C、D错误,不符合题意;选项B正确,符合题意
故选B。
9.如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积Sa=3Sb,高度hb=2ha,对地面的压强pa=pb,圆柱体密度分别为ρa和ρb对地面的压力分别Fa和Fb,则下列说法正确的是( )
A.ρa=ρb Fa=Fb B.ρa=2ρb Fa=3Fb
C.ρa=ρb Fa=Fb D.ρa=ρb Fa=3Fb
【答案】B
【解析】
两个圆柱体队桌面的压强pa=pb,即
所以
圆柱体对桌面的压力等于圆柱体的重力,即
由可得
所以
故选B。
10.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接.若将阀门K打开后( )
A.当水不流动时,A中液面依然会高于B中液面
B.当水不流动时,A、B两容器中液面相平,所以A、B容器底的深度均为6cm
C.当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为1:1
D.当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为5:7
【答案】D
【解析】
A、由图可知,若将阀门K打开后,AB构成连通器,因为如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的,A的液面高于B的液面,所以若将阀门K打开水从容器A内向B流动,当水不流动时,A中液面与B中液面相平,故AC错误;
BCD、根据题中的插图可知,打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,
B两容器底面的压强之比:===.故BC错误,D正确.
故选D.
二、多选题(每小题2分,共4分)
11.如图,将一小球通过一根轻质绳悬挂在固定的钉子上,让小球在竖真平面内摆动,就构成了一个单摆,(不考虑绳的重力和一切摩擦阻力,下列分析正确的是( )
A.假设小球摆到最高点时所有外力消失,小球将静止在最高点
B.小球摆到最高点时,速度为零,此时受平衡力的作用。
C.小球对绳子的拉力和绳子对小球的拉力大小相等
D.小球摆到O点时速度最大,所以惯性也是最大
【答案】AC
【分析】
(1)小球摆到最高点时,速度为零,不受力,则维持原状态不变;
(2)物体处于平衡状态时,其受力平衡,运动状态不变;
(3)一对相互作用力的大小始终相等;
(4)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小只与物体的质量有关。
【解析】
A.小球摆到最高点时,速度为零,假设小球摆到最高点时所有外力消失,则小球会静止在此处,故A正确;
B.小球摆到最高点时,速度为零,但其不能保持这一状态,运动状态要发生改变,所以受力不平衡,故B错误;
C.小球对绳子的拉力和绳子对小球的拉力是一对相互作用力,其大小始终相等,故C正确;
D.惯性大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,小球摆到O点时速度最大,但其惯性大小不变,故D错误。
故选AC。
12.甲、乙两个完全相同的容器中盛有两种不同的液体,将两个完全相同的物体A、B放入其中,静止时状态如图所示,由此可判断( )
A.甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度
B.物体A、B下表面所受液体压强相等
C.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
D.A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
【答案】BC
【解析】
A.由图可知,两个完全相同的物体A、B放入两种不同的液体中,A物体比B物体漂浮的高,根据浮沉知识可知,甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,故A不符合题意;
B.A和B在液体中都是漂浮状态,所以浮力相等,由浮力的定义可知,两物体上、下表面受到液体对它的压力相同,且物体是相同的,所以物体A、B下表面所受液体压强相等,故B符合题意;
CD.A和B在液体中都是漂浮状态,所以浮力相等;由图可知,放入AB两物体后,液面相平,而B排开水的体积大于A排开水的体积,说明在没有放物体之前甲容器中液体的体积大于乙容器中液体的体积,且ρ甲>ρ乙,由密度公式可知,甲中液体的质量要大于乙中液体的质量,那么甲中液体的重力大于乙中液体的重力,而容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力、物体重力的总和,所以甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故C符合题意,D不符合题意。
故选BC。
三、填空题(每小题3分,共24分)
13.停止蹬车后,行驶在水平路面上的自行车仍继续向前运动一段距离,这是因为自行车具有___________,自行车最后还会停下来,这是因为它受到___________的缘故。
【答案】惯性 阻力
【解析】
[1]物体总有保持原来运动状态不变的性质,我们称为惯性,行驶在水平路面上的自行车仍继续向前运动一段距离,这是因为自行车具有惯性。
[2]运动的物体最终能停下来是因为物体受到了阻力。
14.如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。木块受到的拉力和_____力是一对平衡力,木块对桌面的压力和木块受到的_____力是一对相互作用力。
【答案】摩擦 支持
【解析】
[1]木块在水平桌面上做匀速直线运动,受平衡力的作用;水平方向上拉力和摩擦力的大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上,是一对平衡力。
[2]木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力,大小相等、方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力。
15.一个放在水平桌面的物体,受到F1=5N和F2=3N的两个力的作用后仍处于静止状态,如图所示,则该物体受到的合力为______,桌面对此物体的摩擦力大小为______。
【答案】0 2N
【分析】
对物体进行受力分析,由力的合成可得出静摩擦力的大小。根据物体的状态得到物体受到的合力。
【解析】
[1]物体处于静止状态,受平衡力,合力为零。
[2]由于
F1>F2
所以物体有向左运动的趋势,受水平向右的摩擦力作用;木块开始在水平方向受三个力而平衡,则有
f=F1-F2=5N-3N=2N
16.水平桌面上放着甲乙两个物体,它们的质量之比为4:3,与桌面的接触面积之比为2:3。则它们对桌面的压力之比F甲:F乙=______,对桌面的压强之比p甲:p乙=______。
【答案】4:3 2:1
【解析】
[1]因为两物体在水平桌面上,所以压力等于重力,即
F甲:F乙=G甲:G乙=m甲:m乙=4:3
[2]因为
S甲:S乙=2:3
所以
17.如图所示的一个容器中盛有水,容器下部的横截面积是50cm2,上部的横截面积是10cm2,水深h是40cm,A点到容器底的高度是h1是10cm,再向容器中倒入0.1kg的水且不溢出,则水对容器底部的压力增加______N。(g=9.8N/kg)
【答案】4.9
【解析】
再向容器中倒入0.1kg的水且不溢出,倒入水的体积为
ΔV=1×10-4m3
水面上升的高度为
Δh==0.1m
则水对容器底部的压强增大量为
Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
根据p=水对容器底部的压力增大量为
ΔF=ΔpS下=980Pa×50×10-4m2=4.9N
18.两个质量相同的实心铜球和铝球(ρ铜>ρ铝),两球的体积比较,V铜___V铝,将两球分别浸没在完全相同的装有相同质量水的甲、乙圆柱形容器中(水没有溢出)两球受到的浮力比较F铜____F铝,两球浸没后,水对容器底部的压强比较p甲______p乙,容器对桌面的压强比较p甲______p乙(均选填“大于”或“小于”或“等于”)。
【答案】小于 小于 小于 等于
【解析】
[1]两个质量相同的实心铜球和铝球因为ρ铜>ρ铝,根据密度公式,铜球的体积小于铝球的体积。
[2]两球放入水后都沉入水中,铜球体积较小,排开水的体积较小,根据阿基米德原理受到的浮力较小。
[3]铜球排开水的体积较小,水面上升的高度较小,所以放入铜球的甲容器中水对容器底的压强较小。
[4]由于两球质量相等,容器相同、水的质量相等,所以两容器对桌面的压力和压强都相同。
19.福银高速公路临汝大桥一个桥墩的体积是,水下的体积是,则这个桥墩受到水的浮力是________, 而桥面上有一辆质量为的别克轿车正在匀速行使,每个轮胎与桥面接触面积为,这时对桥面的压强是__________。
【答案】0
【解析】
[1] 大桥一个桥墩与河底是紧密接触没有缝隙,河水对桥墩的下表面没有向上的压力,水对桥墩没有浮力,故这个桥墩受到水的浮力是0牛。
[2] 别克轿车对桥面的压力等于自身的重力
轿车每个轮胎与桥面接触面积为=,别克轿车对桥面的压强可利用压强公式计算
20.用质量和体积均忽略不计的相同硬杆把长方体A和B分别固定后放入水中,B物体刚好浸没,如图甲所示。其中,A物体密度ρA=0.9g/cm3,高度hA=10cm,B物体底面积SB=100cm2,高度hB=8cm,重力GB=12N,则硬杆对B物体的作用力为_____N。把物体A、B取出,用一根不可伸长的轻质细绳连接后,重新放入水中(忽略水量损失),如图乙;此时,细线拉直,水面比甲图升高0.5cm,若甲图中,硬杆对A的作用力为1.5N,容器底面积为500cm2,则乙图中,B对容器底部的压强为_____Pa。
【答案】4 300
【解析】
[1]图甲中,物体B排开水的体积
物体B受到的浮力
因,所以,物体B受到竖直向上的浮力和硬杆对B的支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,由物体B受到的合力为零可得
则
硬杆对B物体的作用力是4N。
[2]由图甲可知,A浸入水中的深度
物体A受到的浮力
物体A的重力
因
即,所以
即,则硬杆对A的作用力为支持力,其大小为1.5N,此时A物体受到竖直向上的浮力、和硬杆对B的支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,由物体A受到的合力为零可得
图乙中,物体A和B受到的浮力增加量
把A和B看作一个整体,则B对容器底部的压力
根据压强公式
可得B对容器底部的压强是300Pa。
四、作图题(每小题2分,共6分)
21.如图所示,一个工件与传送带一起以的速度水平向右匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出工件受力的示意图。
(______)
【答案】
【解析】
【解析】
工件受到重力和支持力的作用,二者的大小相等、方向相反,是一对平衡力。答案如图:
22.在图中画出小球受到的浮力。
(___________)
【答案】
【解析】
【解析】
小球受到的浮力的作用点在小球的重心上,方向竖直向上,过小球的重心作竖直向上的有向线段,用符号F浮表示,如图所示:
23.如图所示,将水倒满该容器,请画出A、B、C三个管口橡皮膜的大致形变程度。
【答案】
【解析】
由于液体内部压强随着深度的增加而增大,故A、B、C三个管口橡皮膜凸出程度最大的是C,其次是B,最小的是A,如图所示
五、实验题(第24,25小题各5分,第26-28小题各6分,共28分)
24.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)图中压力的作用效果是通过观察_______来比较压力作用效果的,我们________(填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明______,压力的作用效果越明显,通过比较图________(填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是______(填“控制变量法”或“理想实验法”);
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的压强p2的大小关系为p1_____p2(填“”“”或“=”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______;
【答案】海绵的凹陷程度 可以 受力面积一定时,压力越大 乙 控制变量法 = 未控制压力相同
【解析】
(1)[1]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵凹陷程度来体现的。
[2]沙子受力的作用也可以发生明显的形变,因此我们可以用沙子代替海绵来完成实验。
(2)[3]通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时乙中压力大,压力作用效果明显,故压力越大,压力的作用效果越明显。
[4]研究压力作用效果与受力面积关系时,要控制压力相同,受力面积不同,故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[5]甲乙两图比较,受力面积相同,压力不同;乙丙两图比较,压力相同,受力面积不同,用到的科学研究方法是控制变量法。
(4)[6]图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的,只是由于木板不易发生形变,其效果显现不出来,故海绵受到的压强p1和木板受到的压强p2的大小关系为p1=p2。
(5)[7]研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力也发生了改变,即没有控制压力大小相同,故他不能得出压力作用效果与受力面积无关的结论。
25.估测大气压值的装置如图所示,器材有注射器、弹簧测力计、刻度尺等。
(1)观察注射器,读出注射器的容积V=20mL。
(2)用刻度尺测出注射器刻线部分的长度,记为L=10cm。
(3)把注射器的活塞推至注射器筒的底部,目的是____________,然后封住注射器的小孔。
(4)水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=22N,即等于大气对活塞的压力。
(5)则大气压的值p=__________(写出表达式,用题目中已知量表示),带入数据求得结果为________Pa。
【答案】排尽空气
【分析】
本实验的原理是
将注射器中空气排尽,然后封住注射器的小孔,弹簧测力计刚好拉动活塞时,拉力大小近似等于大气压力,就可知测出活塞所受大气压力的值,再由注射器的刻线部分的长度和注射器的容积可以求出活塞横截面积,进而求出大气压强的值。实验中要尽可能的排出注射器内的空气,以减小实验误差,同时要注意活塞和注射器筒壁之间的摩擦对实验的影响。
【解析】
[1]把注射器的活塞推至注射器的底部,此操作的目的是排尽空气,并封住注射器的小孔,保证装置的气密性。
[2]注射器是一个圆柱体形状,由注射器的容积V,及注射器刻线部分的长度L,可测量活塞的面积
则大气压为
[3]将V=20mL,L=10cm,F=22N代入得
26.在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示。
(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是(______)
A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论
B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实,③④是实验推论
D.①②③是实验事实,④是实验推论
(2)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的___________力和___________力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(3)实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下,目的是为了使小车到达水平面的______________________相同。
(4)由图示可知,小车在木板上运动的距离最远,这说明小车受到的阻力越___________(选填“大”或“小”),速度减小得越___________(选填“快”或“慢”)。
(5)运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上受___________(选填“平衡力”“非平衡力” 或“不受力”)的作用。
【答案】D 重 支持 速度 小 慢 非平衡力
【解析】
(1)[1]该实验使用理想推理法,前3个是实验,最后一个是根据前面实验做的推论。
(2)[2][3]小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
(3)[4]根据控制变量法,为保证摩擦力对小车运动距离的影响,小车应从斜面同一高度上由静止滑下,使其到达斜面的初始速度相等。
(4)[5][6]平面越光滑,小车受到的摩擦力就越小,小车在木板上运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。
(5)[7]小车最终停下来是因为它在水平方向上只受阻力,不受动力,是非平衡力的作用。
27.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验中,探究液体压强的工具是 _______ ;
(2)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛酒体的容器形状 _______ ;(选填“有关”或“无关”)
(3)甲、乙两图是探究液体压强与 _______ 的关系,结论是: _______ ;
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 _______ 两图进行对比;
(5)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小 _______ ,如图所示装置是否是连通器 _______ 。(填“是”或“否”)
【答案】U型压强计 无关 深度 液体内部压强随着深度的增加而增大 乙丙 相等 否
【分析】
研究液体内部压强特点的工具是U型压强计,本题用到了物理上常用的研究方法——转换法,用手按压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差;即将液体压强的大小转化为U型管中液面的高度差;液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,与容器的形状无关,在探究影响液体内部压强的因素时,需要用到控制变量法;液体内部压强的特点是:液体内部压强随着深度的增加而增大,同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,不同液体内部的压强还与液体的密度有关;上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器。
【解析】
(1)[1]由图可知,用来探究液体内部压强的特点的工具是U型压强计,实验时把金属盒放入水中,通过观察两管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的压强的大小。
(2)[2]丙和丁液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U型管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。
(3)[3][4]甲、乙两图液体的密度相同,探头在液体中的深度不同,U型管中液面的高度差不同,说明液体压强与有关,并且液体内部压强随着深度的增加而增大
(4)[5]要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择乙丙两图。
(5)[6]在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
[7]上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,如图所示装置不符合连通器的定义,故不是连通器。
28.小敏在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的圆柱形容器若干,水和密度未知的某种液体,细线等。
(1)小敏进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=______N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟______有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟______有关。
(4)小敏用表格中的数据算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是______Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐______(选填“增大”或“减小”)。
(5)小敏在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐______(选填“增大”或“减小”);当所加水为22g时,使铜块刚好浸没时(水未溢出),容器底部受到水的压强增加了420Pa,则容器的底面积为______cm2。
【答案】2.7 0.1 物体排开液体的体积 液体密度 200 增大 减小 10
【解析】
(1)[1]A步骤中弹簧测力计分度值为0.1N,则示数为2.7N,即铜块重力为2.7N。
(2)[2]根据称重法测浮力可知,步骤B中铜块所受浮力为
F浮=G-F示=2.7N-2.6N=0.1N
(3)[3]在步骤B、C、D中,随着铜块进入水中的体积(排开水的体积)增大,弹簧测力计示数在减小,则铜块受到浮力在增大。说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
[4]步骤E、F中,铜块的深度相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,则铜块所受浮力不同。说明说明浮力大小跟液体的密度有关。
(4)[5]步骤B中铜块所受浮力为0.1N,此时铜块进入水中的体积为
V排==10cm3
铜块底面积为
S铜=5cm2=5×10-4m2
则铜块进入水中的深度为
h=0.02m
此时铜块下表面受到水的压强是
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
[6]步骤B、C、D中铜块进入水中的深度增大,则其下表面在水中的深度增加,由p=ρ水gh可知,铜块下表面受到水的压强在增大。
(5)[7]把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,则铜块进入水中的体积(排开水的体积)增大,根据F浮=ρ水gV排可知,铜块受到的浮力将增大,则弹簧测力计的示数将逐渐减小。
[8]如下图所示,在步骤B的基础上继续加水22g,使铜块刚好浸没时,容器底部受到水的压强增加了420Pa,则水面上升高度为
Δh==0.042m=4.2cm
则水面上升的体积等于加入水的体积与原来铜块露出水面的体积之和,即
ΔV=V水+V露
则
S容Δh=+ (V铜-V排)
带入数据得
S容×4.2cm= +(5cm2×6cm-10cm3)
解得S容=10cm2。
六、计算题(第29,30小题各5分,第31小题8分,共18分)
29.如图甲所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,重物G通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上的木块相连.已知G=2 N,此时,用水平向左的大小为5 N的拉力F1拉着木块可使其向左做匀速直线运动.(甲乙实验材料相同)则:
(1)这时木块受到的摩擦力大小为多少?
(2)如图乙所示,同样若用水平向右的拉力F2拉木块使其向右做匀速直线运动,则F2为多大?
【答案】(1)3 N.(2)1 N.
【解析】
(1)当木块受到5N的拉力向左做匀速直线运动时,木块水平方向受到向左的拉力、水平向右的摩擦力和砝码对它的拉力,这三个力平衡,所以此时的滑动摩擦力为:
(2)木块向右做匀速直线运动时,木块水平方向受到向右的拉力、水平向左的摩擦力和砝码对它的拉力,这三个力平衡,所以
答:(1)这时木块受到的摩擦力大小为3N;
(2)如图乙所示,若用水平向右的拉力F2拉木块使其向右做匀速直线运动,则F2为1N.
【点睛】此题主要考查的是学生对平衡力及运动和力的理解和应用,要会从物体的平衡状态的角度去对物体进行平衡力的分析.知道摩擦力大小的决定因素.
30.小明放学回家,看见在面积为的水平桌面中央放着一个盛有水的平底茶壶,经测量发现,茶壶的质量为,底面积为,内盛的开水,水的深度为。(g取)求:
(1)水对茶壶底部的压强。
(2)茶壶底部受到水的压力。
(3)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)1200Pa;(2)4.8N;(3)2500Pa
【分析】
对液体压强和固体压强的考察。
【解析】
(1)茶壶内水的深度
水对壶底的压强
(2)壶的底面积
由可得水对茶壶底的压力
(3)茶壶的重力
水的重力
茶壶对桌面的压力:
茶壶对桌面的压强
答:(1) 水对茶壶底部的压强为1200Pa。
(2)茶壶底部受到水的压力为4.8N。
(3)茶壶对桌面的压强为2500Pa。
31.如图,一个底面积为20dm2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为10dm3、密度均匀且为0.8×10kg/m3的物体A放入其中,静止时物体A漂浮于水面上.求:
(1)物体A所受到的浮力
(2)若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),计算截下部分的质量;
(3)待剩余部分再次静止时,与截去前相比,容器底部受到压强减小了多少?
【答案】(1)80N;(2)3.2kg;(3)160Pa
【解析】
(1)物体A重力为:
由于物体A在水中处于漂浮状态,浮力等于重力:
(2)由可计算浸入水中体积为:
则截取部分体积为:
截取部分质量为:
(3)再次静止时,物体依然漂浮,由于容器为规则容器,则底面减小压力为截取部分重力:
容器底部受到压强减小量为:
答:(1)物体A受到的浮力为80N;
(2)截下部分质量为3.2kg;
(3)容器底部受到压强减小160Pa.
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