湖北省武汉市武昌区水果湖一中2020年八年级(下)期中物理试卷
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这是一份湖北省武汉市武昌区水果湖一中2020年八年级(下)期中物理试卷,共21页。
湖北省武汉市武昌区水果湖一中2020年八年级(下)期中物理试卷
一.选择题(本题包括18小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共54分)
1.(3分)关于一个普通中学生,下列估测不符合实际的是( )
A.站在水平地面上时对地面的压力约为 500N
B.游泳时停在水中受到的浮力约为 500N
C.用手托起一块肥皂的力约为 1N
D.学生体积为 5×103cm3
2.(3分)中国的美食享誉中外,下图展示的传统美食,其中用物理知识解释正确的是( )
A.包饺子时手给力饺子皮的力大于饺子皮给手的力,所以饺子皮形变程度大
B.如果将月饼带到月球上,它的重力会减小
C.粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力是一对平衡力
D.煮熟的汤圆飘在水面上的主要原因是汤圆的重力小于汤圆的浮力
3.(3分)如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,不考虑空气阻力下列说法中正确的是( )
A.跳雪运动员能继续在空中向前运动,是由于运动员受到惯性
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,身体倾斜单手扶地,是为了增大摩擦使身体更平稳
C.冰壶运动员推出去的冰壶在冰面上滑动过程中,合力不变
D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球处于平衡状态
4.(3分)对下列物体的受力分析正确的是(不计空气阻力)( )
A.手推出的球 B.静止在墙角的球
C.随A匀速下滑的B D.绕手做圆周运动的橡皮
5.(3分)一个物体受到两个力的作用,且这两个力的三要素完全相同,则下列正确的是( )
A.这两个力一定是一对平衡力
B.这两个力可能是一对平衡力
C.这两个力一定不是一对平衡力
D.以上说法都不正确
6.(3分)如图所示的实验现现象揭示的物理原理或规律所对应的应用不正确的是( )
A.地漏 B.气体压强传感器
C.水坝 D.机翼
7.(3分)某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.分别用这两根橡皮筋制成的测力计,橡皮筋 B 制成的测力计测量的精确度高
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起用,能够测的力最大值为25N
C.将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用,能够测的力最大值为10N
D.当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N 的物体时,橡皮筋A的伸长量为8cm
8.(3分)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
9.(3分)如图在天平的左盘中放托里拆利的实验装置,并用铁架台固定玻璃管,使玻璃管口不接触烧杯底,加减砝码使天平平衡,则下列说法正确的是( )
A.平衡时天平读数等于左盘中烧杯加全部水银的质量之和
B.当外界大气压强增大时,天平仍然平衡
C.装置搬上楼玻璃管内水银柱升高,左端将升高
D.若采取适当办法将一些空气注入玻璃管上方时,右端将升高
10.(3分)如图甲、乙、丙所示,小明同学利用砝码、小桌、海绵等实验器材,做探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。请仔细观察并回答下列问题不正确的是( )
A.该实验是通过海绵的凹 陷程度来显示压力的作用效果
B.要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用乙 丙两次实验
C.由甲、乙两图实验现象可得出结论:压力越大,压力的作用效果越明显
D.由甲、丙两图不能得到探究结论,也不能比较出小桌的压力作用效果
11.(3分)如图“探究二力平衡的条件”的实验,把小车或木块放到水平桌面上,小车两端用细线挂着相同的托盘。关于实验的做法和结论,下列说法正确的是( )
A.实验时用小车更科学,是因为小车受力面积小,摩擦力小一些
B.当两盘砝码质量相等时,将小车扭转一个角度,放手后小车会处于平衡状态
C.小车或木块放在粗糙的水平桌面上更容易保持静止,方便研究二力平衡的条件
D.把小车换成木块,在右盘加一个砝码,左盘加入2个砝码时,木块向左匀速运动,说明木块受平衡力
12.(3分)如图木板上有AB两正方体物块,mA=1kg,mB=0.6kg,A的边长为10cm,B的边长为5cm,B物体放在A上,在A和B一起在木板上做匀速直线运动,以下说法正确的(g=10N/kg)( )
A.图乙中将木板一端抬起,A 在拉力作用下匀速下滑则木板对A的摩擦力大小不变
B.甲图中A 对木板的压强为1600Pa
C.甲图中A 对B的摩擦力方向水平向左
D.乙图中B下表面压强2400Pa
13.(3分)三个底面积相同,高度相同的容器A,B,C盛满同种液体,如图所示。用pA,pB,pC和FA,FB,FC分别表示液体对容器底面的压强和压力,则( )
A.pA=pB=pC FA>FB>FC B.pA=pB=pC FA=FB=FC
C.pB>pC>pA FA=FB=FC D.pA>pB>pC FA=FB=FC
14.(3分)如图所示,两个底面积相同的圆形容器甲和乙中分别盛有两种质量相等的不同液体,两容器中的液面刚好相平。现将一金属小球分别放入甲、乙两容器的液体中,金属球都沉在甲、乙两容器的底部,金属球在甲中受的浮力为F甲,在乙中受的浮力为F乙,则正确的是(金属球沉底且液体均无溢出)( )
A.F 甲>F乙
B.F 甲<F乙
C.放入球前,甲容器底液体压强大
D.放入球后,甲容器底液体压强增加的多
15.(3分)学习了“大气压强”后,老师布置了一项作业:自制气压计观察大气压强随高度的变化。如图甲、乙分别是小芳和小明利用一个厚玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管做的“气压计”。其中有一个同学自制的装置不能达到目的,另一个同学将自制装置从1楼带到5楼的过程,(每层3m)观察到管内水柱的高度发生了变化,如下表所示,则以下说法不正确的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面高度差(cm)
5
5.3
5.7
6
6.3
A.乙装置上楼时,瓶底水产生的压力增大
B.乙装置上楼管内水柱升高,说明大气压随海拔高度的增加而减小
C.小芳的装置不能达到目的,但可以探究力的作用效果和温度计的原理
D.乙装置上楼时,A 处压强粗略认为增大
16.(3分)一个空的塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上(如图甲),一次瓶口朝下(如图乙),这两次塑料瓶在水里的位置相同,则以下说法正确的是( )
A.甲、乙两图中塑料瓶受到水的浮力相等
B.甲、乙两图中橡皮膜受到水产生的压强相等
C.甲、乙两图中塑料瓶上下底水产生的压力差不同
D.甲、乙两图中橡皮膜的形变说明液体内部只有向下的压强
17.(3分)用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
18.(3分)预计2019年通车的青山长江大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件。假设一正方体构件从江面被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的重力为9.6×105N
C.构件的密度为3×103kg/m3
D.构件在如图④位置时,h为3m,则底部受到江水压强为2×104Pa
二、非选择题(本题包括5小题共46分)
19.(3分)小荣探究“弹簧弹力与哪些因素有关”时,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧上时弹簧会伸长,用图乙仪器分别测出钩码重力和弹簧伸长量,并记录在下面的表格中。
重力 G/N
0.5
1
1.5
2.0
2.5
伸长量/cm
0.49
1.00
1.50
1.98
2.80
(1)由表格数据可得结论 ;
(2)在甲图中画出物块使弹簧形变的力的示意图;
(3)将一个钩码挂在如丙图放置的弹簧测力计提环上,则弹簧测力计读数F= N
20.(11分)为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”小林和同学进行了以下实验,关于此探究,小林提出以下猜想,
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
小明通过如图所示的实验验证猜想。验证猜想二和猜想三的实验数据如下表。
次数
1
2
3
接触面
光滑木板
光滑木板
粗糙木板
压力/N
1.0
1.5
2.0
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.8
回答下列问题:
(1)在使用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,应将弹簧测力计 (选填“水平”“竖直”)放置调整指针到零刻度线。实验时,应用弹簧测力计水平拉着木块做 运动,读出运动的弹簧测力计示数F,则F就是 的大小(选填“弹簧的弹力”或“摩擦力”)。
(2)为验证猜想一,应用弹簧测力计水平拉着木块,沿水平方向以不同接触面在木板上做匀速直线运动时,如弹簧测力计示数 (选填“相同”或“不同”)。说明滑动摩擦力的大小与受力面积 (选填“有关”或“无关”)。
(3)为验证猜想二、三,如甲步骤木块上没加砝码,乙步骤中必须在木块上加砝码,丙步骤
(选填“必须”或“不一定”)在木块上加砝码。小林比较如图甲和丙两次实验,得出结论:接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。你认为这个结论 (选填“是”或“否”)合理,理由是 。
(4)比较甲、乙两图实验可知:在接触面粗糙程度一定时, 滑动摩擦力越大;下列实例中,直接应用由比较甲、乙两实验得到的结论的是(填序号) 。
(5)实验时,小林发现很难使物块匀速运动,他做出了如丁图的改进。不用匀速拉动,只要沿绳方向水平拉动木板即可,弹簧测力计示数稳定后木块相对地面处于 状态。
21.(10分)为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲乙两个实验小组分别采用如图1所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,密度取1.0×103kg/m3,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于两组实验装置以下描述正确的是
A.实验过程中,甲乙都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小 B.甲乙装置都不是连通器
C.甲乙装置,测量液体压强的准确度相同
(2)如图2是甲小组的实验过程:
①实验前要向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面的高度 。
②深海鱼类多是扁片状,其原因可以用对比 两图所得出的结论进行说明;
③比较a、b两图可知,当 一定时,液体内部压强随 增大而增大;
④在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
⑤小组成员将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,如图d所示,U形管内液面较高的是 (选填“a”或“b”)侧。
(3)若在图d中U形管左右两侧液面高度差△h=3cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差约为 Pa。
(4)乙组成员完成探究实验以后,对装置进行了一些改装,如图3所示,然后向装置左右两侧倒入相同质量的水(图中橡皮膜不代表真实形状),待液面稳定后,橡皮膜将向 (选填“左”或“右”)边发生形变。
(5)若大烧杯中始终装水,并保持压强计金属盒探头的深度不变,U形管中分别注入不同液体,U形管左右两侧液面的高度差最大的是 。
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103kg/m3)
22.(11分)小明在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时,进行了如图所示的实验操作,其中F表示弹簧测力计的示数。
(1)通过实验b和d可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是 N;通过 (选填字母代号)两次测量可知物体浸没时排开液体所受重力是 N。
(2)通过对实验过程的仔细分析,小明发现这次实验也可以用来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”:通过分析b、c、d得出,物体在液体中受到浮力大小跟 有关;结合补充实验h可知,物体在液体中受到浮力大小还跟 有关。
(3)比较图d、e可得到的结论是 ;
(4)图f中浮力是 N,图b中物体的密度为 kg/m3;图h中盐水的密度为 kg/m3;
(5)d图中容器底受到水的压强p1与f图中容器底受到水的压强p2之比为p1:p2= 。
23.(11分)2018年9月13日,“鲲龙”AG600在荆门漳河水上机场完成了水上低、中速滑行任务。(如图甲)“鲲龙”翱翔九天,畅游四海,这是一艘会飞的船。“鲲龙”AG600采用悬臂式上单翼、前三点可收放式起落架、单船身水陆两栖飞机布局形式,选装4台国产涡桨6发动机,机长37米、翼展38.8米、机高12.1米(外部尺寸与波音737相当),最大起飞重量53.5吨。
“鲲龙”AG600工作水域要求长1500米,宽200米,深2.5米。具有航程远、续航时间长的特点,在不高于两米海浪的海况执行着水救援任务。“鲲龙”可在水源与火场之间多次往返投水灭火,单次汲水最大为12吨,只需要20秒就可完成。可在距离树梢30到50米高度处进行投水。单次投水救火可覆盖20米×200米的面积,即可对4000余平方米火场进行有效扑灭。
(1)“鲲龙”可以飞行的原理是 ,若该飞机以最大起飞质量在空中水平匀速直线飞行,求飞机机翼产生的最大升力?
(2)在机翼两侧下方各装有一个浮筒,设计要求单侧浮筒的三分之一在水中至少要产生4×104N的浮力才能防止侧翻,机翼才不被巨浪卷入水中,求每个浮筒的体积不得小于多少立方米?
(3)投水灭火后“鲲龙”回到水面畅游时,“鲲龙”号所受浮力是多少?如“鲲龙”下底面平均入水深度2m,则“鲲龙”吃水面积约为多少?
湖北省武汉市武昌区水果湖一中2020年八年级(下)期中物理试卷答案
参考答案与试题解析
一.选择题(本题包括18小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共54分)
1.【解答】解:A、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右。站在水平地面上时对地面的压力等于其重力,故A符合实际;
B、游泳时停在水中,漂浮时,浮力等于其重力,中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为500N,故B符合实际;
C、用手托起一块肥皂的力约为 1N,故C符合实际;
D、人的密度和水的密度差不多,中学生的质量在50kg左右,由ρ=可得,学生体积V==5×10﹣2m3=5×104cm3.故D不符合实际。
故选:D。
2.【解答】解:
A、包饺子时手给力饺子皮的力与饺子皮给手的力是一对相互作用力,大小相等,故A错误;
B、月球上物体受到的重力约为地球上的,所以将月饼带到月球上,它的重力变小,故B正确;
C、粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力,大小不相等,故不是平衡力,故C错误;
D、煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的浮力改变了,当浮力大于重力时上浮,最终漂浮时浮力等于重力,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:
A、惯性不是力,不能说“受到惯性”,而应该是跳雪运动员能继续在空中向前运动,是由于运动员具有惯性,故A错误;
B、短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,身体倾斜单手扶地,降低了重心、增大了支面,使身体更平稳,故B错误;
C、冰壶运动员推出去的冰壶在冰面上滑动过程中,竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,滑动过程中不变,水平方向上只受到向后的滑动摩擦力,其大小也不变,所以合力不变,故C正确;
D、冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,其速度会发生改变,即运动状态改变,所以处于非平衡状态,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:
A、推出的球,不计空气阻力,只受重力的作用,没有图中F的作用力,故A错误;
B、小球与竖直墙壁之间没有弹力的作用,小球只受到支持力和重力的作用,而图中多画了弹力,故B错误;
C、随A匀速下滑的B,受重力和支持力的作用,不受摩擦力,重力的作用点在物体重心,方向竖直向下,支持力的方向竖直向下,故C正确;
D、绕手做圆周运动的橡皮,不计空气阻力,受到两个力的作用:重力(竖直向下)、拉力(沿绳子方向向右),而图中多了一个F2的力,故D错误。
故选:C。
5.【解答】解:确定两个力是否是平衡力就看其是否满足二力平衡的条件:等大、反向、共线、作用在同一物体上。而题目中提到的两个力三要素完全相同,就说明两个力的方向相同。若是平衡力,方向一定要相反,所以这两个力一定不是平衡力。
综上分析,
故选:C。
6.【解答】解:
A、图中上方是连通器;下方的地漏属于上端开口、下部连通的容器,利用了连通器原理,故A正确;
B、图中上方的覆杯实验证明了大气压的存在;下方是研究气体压强与流速的关系,二者原理不同,故B错误;
C、图中上方的压强计可研究液体压强随深度的变化;水坝上窄下宽,是因为液体内部压强随深度的增加而增大,二者原理相同,故C正确;
D、向两张纸中间吹气,纸向中间靠拢,揭示的物理原理是:空气流速大的地方压强小。飞机的机翼就是根据流体压强和流速的关系升空的。二者原理相同,故D正确。
故选:B。
7.【解答】解:A、由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高,故A错误;
B、将本实验中两根橡皮筋并联起来使用时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图可知,在拉力作用下当B达到最大伸长量15cm,A橡皮筋的伸长量也为15cm;当伸长量为15cm时,橡皮筋B上的力为15N,因为橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比,所以橡皮筋A上的力为 ×15N=7.5N,根据二力合成可得受到的最大拉力为15N+7.5N=22.5N,故B错误;
C、若将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用,根据力的作用是相互的,则两个橡皮筋受到的拉力是相同的,最大拉力为A的最大测量值,即为10N,故C正确;
D、由图乙知,当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N 的物体,橡皮筋A的伸长量为=16cm,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:A、为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,研究方法是控制变量法,故A正确;
B、实验中发现:小车在毛巾表面上(甲图)滑行的距离最短,阻力最大,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,故B正确;
C、进一步推理可知,若水平面绝对光滑,即小车不受摩擦力,则小车将做匀速直线运动,故C错误;
D、通过本实验推理可知力是改变物体运动状态的原因,即物体的运动不需要力来维持,故D正确。
故选:C。
9.【解答】解:
A、外界存在大气压,大气压能压起一定质量的水银,所以平衡时天平读数小于左盘中烧杯加全部水银的质量之和,故A错误;
B、当外界大气压强增大时,天平仍然平衡,有一部分水银被压入玻璃管中,使得左侧的质量减小,天平不会平衡,故B错误;
C、装置搬上楼,由于外界气压减小,玻璃管内水银柱降低,有一部分水银被压入烧杯中,使得左侧的质量变大,右端将升高,故C错误;
D、若采取适当办法将一些空气注入玻璃管上方时,有一部分水银被压入烧杯中,使得烧杯内水银的质量增大,右端将升高,故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:A、海绵容易发生形变,实验过程中,通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,选项正确。
B、乙、丙两个实验,压力相同,受力面积不同,可以探究压力作用效果跟受力面积的关系,选项正确。
C、由甲、乙两图实验现象可得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显,选项错误。
D、甲、丙受力面积不同,压力大小不同,无法探究压力作用效果,也不能比较小桌的压力作用效果,选项正确。
故选:C。
11.【解答】解:
A、摩擦力的大小与受力面积无关,用小车代替木块是因为相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦,故A错误;
B、将小车扭转一个角度,两个力就不在同一条直线上,所以不能平衡,故B错误;
C、在探究“二力平衡的条件”实验中,为了减小摩擦力对实验造成影响,应将小车或木块放在光滑的水平桌面上,且用小车代替木块可以用滚动摩擦来代替滑动摩擦来减小摩擦力,故C错误;
D、木块向左匀速运动,处于平衡状态,受平衡力作用,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:A、图乙中将木板一端抬起,A 在拉力作用下匀速下滑时,物体A对木板的压力变化了,所以木板对A的摩擦力大小也变化了,故A错误;
B、甲图中A 对木板的压强为p====1600Pa,故B正确;
C、甲图中A与B一起匀速运动,A与B没有发生相对运动,也没运动趋势,AB间没有摩擦力,故C错误;
D、若AB在水平面上时,B下表面压强为:p′====2400Pa,但乙图物体在斜面上,对斜面的压力小于重力,所以B下表面压强小于2400Pa,故D错误。
故选:B。
13.【解答】解:因为液体的深度和密度都相同;根据公式p=ρgh可知液体对容器底部的压强相等;
容器底面积相等,根据公式F=pS可知液体对容器底部的压力相等。
故选:B。
14.【解答】解:AB、由图可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,已知液体质量相同,由ρ=可知,ρ甲<ρ乙,
金属球都沉在甲、乙两容器的底部,V排=V物,由F浮=ρgV排可知,金属球在甲、乙中受的浮力F甲<F乙,故A错误,B正确;
C、由图可知,放入球前,两夜面相同,由p=ρgh可知,乙容器底液体压强大,故C错误;
D、由甲、乙容器的形状可知,放入球后,V排=V物,甲容器液面上升的高度小,由p=ρgh可知,乙容器底液体压强增加的多,故D错误。
故选:B。
15.【解答】解:
A、通过表格中数据分析,随着楼层高度的增加,管内与瓶内水面高度差在增大,由p=p液gh可知瓶底水产生的压强增大,由F=pS可知瓶底水产生的压力增大,故A正确;
B、由表中数据可知,随着楼层高度的增加,管内与瓶内水面高度差在增大,说明外界大气压随高度的增加而减小,故B正确;
C、甲图瓶内充满液体是一个自制“温度计”,根据液体的热胀冷缩来显示温度高低,如果有力的挤压,也可以通过液柱的变化来探究力的作用效果,故C正确;
D、乙装置上楼时,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压,管内的水面变高,瓶内水面会下降,水面上方的空气体积增大,压强变小,A处压强会减小,故D错误。
故选:D。
16.【解答】解:
A、由于甲橡皮膜所处的深度浅,所以橡皮膜向内凹陷的程度较小,其排开水的体积大,由F浮=ρgV排可知,甲所受浮力大,故A错误;
B、由于甲橡皮膜所处的深度浅,由公式p=ρgh可知,甲橡皮膜受到水的压强较小,故B错误;
C、由A得,甲、乙两物体,所受的浮力不同,所以甲、乙两图中塑料瓶上下底水产生的压力差不同,故C正确。
D、液体内部向各个方向都有压强,故D错误。
故选:C。
17.【解答】解:A、物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水;故A错误;
B、物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压强不变;故B错误;
C、左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化;故C错误;
D、由测力计的示数可知,物体的重力G=2N,物体的质量m===0.2kg;
物体浸没水中后的浮力F浮=G﹣G′=2N﹣1N=1N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,物体的体积V=V排===1×10﹣4m3,
物体的密度ρ===2×103kg/m3;故D正确。
故选:D。
18.【解答】解:A、由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②;故A错误;
BC、从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,
则构件边长为2m,构件体积V=2m×2m×2m=8m3,
构件完全淹没时,V排=V=8m3,F2=1.6×105 N,有:
F浮=G﹣F2,
即ρ水gV排=ρgV﹣F2,
代入数值得1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3﹣1.6×105 N
则ρ=3×103kg/m3.故C正确;
由ρ=可得构件的质量m=ρV=3×103kg/m3×8m3=2.4×104kg,
则构件的重力G=mg=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N;故B错误。
D、当h=3m时,构件底部受到江水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa,故D错误;
故选:C。
二、非选择题(本题包括5小题共46分)
19.【解答】解:(1)根据表格中的数据可知,物体的重力越大,弹簧的伸长量越大,在误差允许的范围内,结论为:在弹性限度内,弹簧的伸长量与物体的重力成正比;
(2)物块受到重力的作用,物体会对弹簧产生一个拉力,这个拉力使弹簧发生形变,力的示意图如下:
;
(3)由图可知,弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,示数为0.4N;根据表格中的数据可知,一个钩码的重力为0.5N;将一个钩码挂在如丙图放置的弹簧测力计提环上,在弹簧测力计的示数为0.4N+0.5N=0.9N,
故答案为:(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与物体的重力成正比;(2)如图;(3)0.9。
20.【解答】解:(1)实验前,将弹簧测力计水平方向调整指针指在零刻度线,然后用弹簧测力计沿水平方向拉着物块在同一水平桌面上做匀速直线运动,此时受到平衡力的作用,滑动摩擦力大小等于测力计示数,读出运动的弹簧测力计示数F,则F就是摩擦力;
(2)为验证猜想一,应用弹簧测力计水平拉着木块,沿水平方向以不同接触面在木板上做匀速直线运动时,如弹簧测力计示数相同。说明滑动摩擦力的大小与受力面积无关;
(3)为验证猜想二、三,如甲步骤木块上没加砝码,乙步骤中必须在木块上加砝码,丙步骤不一定在木块上加砝码,根据控制变量法可以比较甲丙。小林比较如图甲和丙两次实验,得出结论:接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。这个结论不合理,理由是没有控制压力大小一定;
(4)比较甲、乙两图实验可知:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;下列实例中,
①自行车的车闸接触面粗糙程度不变,压力越大,滑动摩擦力越大,①符合题意;
②滚动轴承是变滑动为滚动,减小摩擦,与压力大小无关,②不符合题意;
③加润滑油,改变了接触面的粗糙程度,不符合题意;
直接应用由比较甲、乙两实验得到的结论的是①;
(5)小林发现很难使物块匀速运动,他做出了如丁图的改进。不用匀速拉动,只要沿绳方向水平拉动木板即可,当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,弹簧测力计示数稳定后,木块相对地面处于都处于静止状态。
故答案为:(1)水平;匀速直线;摩擦力;(2)相同;无关;(3)不一定;否;没有控制压力大小一定;(4)压力越大;①;(5)静止。
21.【解答】解:(1)据图可知,甲图是通过看U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小的;而乙图是通过观察橡皮膜的凹陷程度来判断两侧液体压强大小的;据连通器的特点可知,甲装置的下部连同,但左侧的上端没有开口,故不是连通器;乙装置中,隔板两侧的液体上端开口,下端不连同,所以都不是连通器;故选B。
(2)①实验前要向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面的高度相平;
②深海鱼类多是扁片状,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,其受到的压强较大,比较b、c两图可知,液体的密度相同,深度越大,U形管左右液面差越大,压强越大,所以可以得出:在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;
③比较a、b两图可知,液体的深度相同,密度不同,U形管左右液面差不同,液体内部压强不同,所以液体内部压强与液体的密度有关;
④在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,探头所受的液体压强不变,即U形管两液面的高度差将不变;
⑤在d图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左(a)侧液面将升高。
(3)橡皮管内气体的压强与大气压之差:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa;
(4)据图可知,向装置左右两侧倒入相同质量的水,由于左侧的横截面积大,所以深度小;而右侧的横截面积小,所以深度大,故右侧的压强大于左侧的压强,故橡皮膜向左发生形变。
(5)探头在烧杯中的水的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度相同,加在探头上的压强相同,比较U形管中液体的密度,酒精的密度最小,盐水的密度最大,当U形管中是酒精时,根据p=ρgh可知,U形管左右两侧液面的高度差最大,故A符合题意。
故答案为:(1)B;(2)①相平;②bc;③液体深度;密度;④不变;⑤a;(3)300;(4)左;(5)A。
22.【解答】解:(1)根据称重法,通过实验b和d可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是:
F=F2﹣F4=2N﹣1.5N=0.5N;
浸没时排开液体所受重力等于小桶和排开水的重力之和与空桶的重力差,
故通过a、g两次测量可知物体浸没时排开液体所受重力是:G=F7﹣F1=1.0N﹣0.5N=0.5N;
(2)通过分析b、c、d得出,物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,根据称重法知,受到的浮力不同,故物体在液体中受到浮力大小跟排开液体体积大小有关;比较实验e、h实验可知,物体排开液体的体积相同,但排开液体的密度不同,两图中,测力计示数不同,根据称重法知,受到的浮力不同,
故得出物体在液体中受到浮力大小还跟排开液体的密度有关;
(3)比较图d、e可知,液体的密度相同,排开液体的体积相同,物体所处的深度不同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,所以可以得出浮力与物体所处的深度无关;
(4)由G=mg可知,物体的重力:m===0.2kg,
根据(1)知物体在水中的浮力为0.5N,当物体浸没在f中时,因为液体的密度和排开液体的体积相同,所以浮力也相同,也为0.5N;
根据阿基米德原理F浮=ρ水gVV排知,
物体的体积:V=V排===5×10﹣5m3,
物体的密度:ρ===4×103kg/m3;
根据图b、h可知,物体浸没在盐水中所受浮力:F浮′=F2﹣F8=2N﹣1.6N=0.6N;
则盐水的密度:ρ盐水===1.2×103kg/m3。
(5)根据题意,d、f中液体的密度相同,液体的深度相同,由p=ρgh得容器底受到水的压强相同,所以p1:p2=1:1。
故答案为:(1)0.5;a、g;0.5;(2)物体排开液体体积;液体的密度;(3)浮力与物体所处的深度无关;(4)0.5;4×103;1.2×103;(5)1:1。
23.【解答】解:(1)飞机的机翼上凸下平,飞机在运动过程中,机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小、压强大,所以机翼在较大的向上压强差的作用下升上天空,即飞机获得升力的原理是流体压强和流速的关系;飞机处于匀速直线运动时,受重力和升力一对平衡力的作用,平衡力大小相等,即F=G=mg=53.5kg×103kg×10N/kg=5.35×105N;
(2)根据F浮=ρ液gV排知两侧浮筒的体积:
V排===4m3;
单侧浮筒的体积为:V′=3V=3×4m3=12m3;
(3)“鲲龙”单次汲水最大为12吨,投水后“鲲龙”的质量为(53.5﹣12)t=41.5t,“鲲龙”号漂浮在水面山所受浮力等于重力:F浮=G=mg=41.5×103kg×10N/kg=4.15×105N,V排===41.5m3,“鲲龙”下底面平均入水深度2m,“鲲龙”吃水的面积:S===20.75m2。
答:(1)流体压强和流速的关系;若该飞机以最大起飞质量在空中水平匀速直线飞行,求飞机机翼产生的最大升力为5.35×105N;
(2)每个浮筒的体积不得小于12立方米;
(3)投水灭火后“鲲龙”回到水面畅游时,“鲲龙”号所受浮力是4.15×105N;如“鲲龙”下底面平均入水深度2m,则“鲲龙”吃水面积约为20.75m2。
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