山东省昌邑市2023-2024学年下学期八年级物理期中考试物理试卷
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这是一份山东省昌邑市2023-2024学年下学期八年级物理期中考试物理试卷,共17页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,作图题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)学习了牛顿第一定律之后,同学们展开了讨论,以下观点错误的是( )
A.物体的运动不需要力来维持
B.物体不受力,它的运动状态不变
C.静止的物体没有惯性
D.此定律是在实验和大量事实基础上推理得出的
【答案】C
【解析】解:A、物体的惯性维持了物体的运动,物体的运动不需要力来维持,故A正确;
B、由牛顿第一定律可知,物体不受力,要么静止,要么做匀速直线运动,即运动状态不变,故B正确;
C、静止的物体也有惯性,故C错误;
D、牛顿第一定律是在实验和大量事实基础上推理得出的,故D正确。
故选:C。
2.(3分)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁,将吸管插入饮料瓶中用力吸,饮料就“吸”到口中
【答案】D
【解析】解:A、图甲,刮大风时,伞面上方空气流速大、压强小,伞面下方空气流速小、压强大,产生向上的“升力”,所以伞面会被向上“吸”起,故A不合题意;
B、图乙,向两张纸之间吹气,两张纸中间空气流速大、压强小,两侧空气流速小、压强大,产生向中间的压强差,所以纸会相互“吸”起来,故B不合题意;
C、图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,因为列车行驶时,靠近列车一侧空气流速大、压强小,远离列车一侧空气流速小、压强大,产生向列车一侧的压强差,人如果离列车太近,有可能会被“吸”向列车,故C不合题意;
D、图丁,吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,不能用流体压强与流速的关系解释,故D符合题意。
故选:D。
3.(3分)自行车是一种常用的交通工具,它的结构和使用涉及了许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.在车轴拧螺母处加一个垫圆,以增大受力面积来增大压强
B.当人骑自行车前进时,停止蹬车后仍向前走,是由于人与自行车具有惯性
C.轴承内装有滚珠,变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦
D.刹车时纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而减小摩擦力
【答案】B
【解析】解:A、扭紧螺丝时,通常要在螺帽底下垫一个较大的垫圈,是为了在压力一定时,增大受力面积减小零件受到的压强,保护零件,故A错误;
B、当人停止蹬车时,由于人和自行车具有惯性,还要保持原来向前运动的状态,因此还会继续向前运动,故B正确;
C、轴承中装有滚珠是用滚动摩擦来代替滑动摩擦,从而减小摩擦,故C错误;
D、刹车时纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力,故D错误。
故选:B。
4.(3分)我国筑三酸国产航空母根“福建号”满载时持水量为85000t,当一架质量为3×104kg的歼十五舰载机飞离航母后,“福建号”因舰载机飞离而少排开水的质量( )
A.等于3×104kgB.大于3×104kg
C.小于3×104kgD.等于87970t
【答案】A
【解析】解:“福建号”航母漂浮在水面上,根据漂浮条件可知航母所受的浮力与航母总重相等;舰载机飞离航母后,“福建号”航母重力减小,所受浮力减小,减小的浮力等于舰载机的重力;根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,少排开水的质量等于舰载机的质量,即等于3×104kg。
故选:A。
5.(3分)歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱,这样做是为了( )
A.增大惯性,使运动状态不易改变
B.减小惯性,使运动状态不易改变
C.增大惯性,使运动状态易于改变
D.减小惯性,使运动状态易于改变
【答案】D
【解析】解:歼击机在战斗前要抛掉副油箱,是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性,使自身的运动状态容易改变,以提高歼击机的灵活性,故选项ABC错误,D正确。
故选:D。
6.(3分)押加是我国少数民族体育项目之一,又称大象拔河。比赛中甲、乙两人通过腿、府等部位用“力”拖动布带互拉,以决胜负,如图所示,甲、乙两人僵持不动,若布带的重力不计,下列说法正确的是( )
A.甲对地面的压力和甲所受的摩擦力是一对平衡力
B.甲对布带的拉力和乙对布带的拉力是一对平衡力
C.甲受到的拉力和乙受到的拉力是一对相互作用力
D.布带对甲的拉力和地面给甲的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】解:
A、甲对地面压力方向竖直向下,甲受到的摩擦力是水平方向的,这两个不在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、甲对布带的拉力和乙对布带的拉力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,都作用在布带上,符合平衡力条件,故B正确;
C、由图,甲受到的拉力是绳子给的和乙受到的拉力也是绳子给的,不符合相互作用力的条件,故C错误;
D、布带对甲的拉力和地面给甲的摩擦力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
7.(3分)如图所示是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银,下列说法正确的是( )
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差变大
B.若将玻璃管下按1cm(水银未充满玻璃管),玻璃管内外水银面高度差变为750mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测得大气压值偏小
D.将此装置从山脚移到山顶,玻璃管内外水银面高度差变大
【答案】C
【解析】解:A、在测量过程中,由于外界的气压不变,则支持的水银柱的高度不变,如果玻璃管向右倾斜,管内水银的长度会变长,但高度差不变,故A错误;
B、水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,若将玻璃管下按1cm,但水银未充满玻璃管,不会影响水银柱的最终高度,则玻璃管内外水银面高度差仍为760mm,故B错误;
C、玻璃管中混入了空气,空气会对水银柱产生向下的压强,抵消了大气压的部分作用效果,所测高度将变小,则所测的大气压值偏小,故C正确;
D、因为大气压随高度的升高而降低,故将此装置从山脚移到山顶,管内被托起的水银将下降,即管内外水银液面高度差减小,故D错误。
故选:C。
8.(3分)俗语“瓜浮李沉”是指西瓜投入水中会漂浮,李于投入水中会下沉,如图所示,对此现象,下列说法正确的是( )
A.西瓜的密度大于李子的密度
B.西瓜所受的浮力小于李子所受的浮力
C.李子受到的浮力小于它的重力
D.西瓜所受的浮力大于它排开水的重力
【答案】C
【解析】解:A、李子在水中沉底,故李子的密度大于水的密度,西瓜漂浮在水面上,故西瓜的密度小于水的密度,故李子的密度大于西瓜的密度,故A错误;
B、根据公式F浮=ρ液gV排可知,在液体密度相同的情况下,西瓜排开水的体积比李子排开水的体积大,则西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力,故B错误;
C、李子沉底时处于静止状态,根据物体的浮沉条件可知,李子所受的浮力小于自身重力,故C正确;
D、根据阿基米德原理,西瓜所受的浮力等于排开水的重力,故D错误;
故选:C。
二、多项选择题(本大题有4小题,共16分。每个小题给出的四个选项中,至少有两个是正确的,选对的每小题得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的得0分)
(多选)9.(4分)如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.刀刃磨得很薄B.蚊子尖尖的口器
C.骆驼宽大脚掌D.滑雪者穿滑雪板
【答案】AB
【解析】解:A、刀刃磨得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大压强,故A正确;
B、蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大压强,故B正确;
C、骆驼宽大脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C错误;
D、滑雪者穿滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:AB。
10.(4分)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同,下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
B.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C.两种液体对容器底压强的大小关系是pa>pb
D.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙
【答案】D
【解析】解:A、由图可知,a、b两种液体的体积Va>Vb,而a、b两种液体的质量是相等的,根据ρ=可知,ρa<ρb,故A错误;
BD、容器的质量相同、液体的质量相同,根据F=G总=m容g+m液g可知,甲、乙两个装置对水平面的压力相同,即F甲=F乙,底面积相同,根据p=可知,两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙,故B错误,D正确;
C、液体的质量相同,根据G=mg可知,液体的重力相同;甲容器中液柱上下粗细相同,则甲容器底部受到的压力等于液体的重力;乙容器中的液体上窄下宽,则乙容器底部受到的压力大于液体的重力,由此可知,两种液体对容器底压力的大小关系是Fa<Fb;容器的底面积相同,根据p=可知,两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb,故C错误。
故选:D。
(多选)11.(4分)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N,已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A对B的压力为FA,物体B对桌面的压力为FB。物体A和物体B的密度分别是ρA和ρB。下列说法中正确的是( )
A.FA:FB=1:9B.FA:FB=1:8
C.ρA:ρB=27:8D.ρA:ρB=9:8
【答案】AC
【解析】解:AB、如图所示,两个物体A、B叠放在水平桌面上,
则物体A对B的压力:FA=GA=5N,
物体B对桌面的压力:FB=GA+GB=5N+40N=45N,
所以FA:FB=5N:45N=1:9,故A正确,B错误;
CD、由图知,A和B的接触面积(即受力面积)为A的底面积SA,B和桌面的接触面积(即受力面积)为B的底面积SB,
则物体A对B的压强为:pA=,物体B对桌面的压强为:pB=,
已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,
所以=,且FA:FB=1:9,则SA:SB=1:9;
因A、B均为正方体,则根据S=L2可得A、B的边长之比为LA:LB=1:3,
根据V=L3可得A、B的体积之比为VA:VB=1:27,
由G=mg可知A、B的质量之比为mA:mB=GA:GB=5N:40N=1:8,
所以A、B的密度之比为:==×=×==27:8,故C正确,D错误。
故选:AC。
(多选)12.(4分)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有三种不同的液体,将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中,静止时三个容器的液面恰好相平,则下列判断正确的是( )
A.长方体A受到的浮力F浮甲=F浮乙=F浮丙
B.容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
C.液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.液体对容器底的压强p甲>p乙>ρ丙
【答案】AC
【解析】解:A、根据图示可知,甲悬浮,乙、丙漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F浮甲=F浮乙=F浮丙,故A正确;
CD、由图可知,物体排开的液体的体积关系为:V甲>V乙>V丙;由于F浮甲=F浮乙=F浮丙,根据阿基米德原理可知,ρ甲<ρ乙<ρ丙,故C正确;
因为丙的密度最大,并且液体的深度相同,因此由p=ρgh可知,丙容器底所受的压强最大,其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强:p甲<p乙<p丙,故D错误;
B、根据图示可知,三个容器中液面的高度相同,甲中物体排开液体的体积最大,丙中物体排开液体的体积最小,所以丙中液体最多,由③知丙液体的密度最大,由m=ρV知丙液体的质量最大,且三个物体和容器相同,由F=G=mg可知,丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙,故B错误。
故选:AC。
三、作图题(本大题共2小题,共5分)
13.(2分)将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被弹开的现象,如图所示。请画出此时小球的受力示意图。
【答案】
【解析】解:小球被弹开后,不再受到音叉的弹力作用,受到重力和拉力的作用,所受的重力竖直向下,拉力的方向沿绳向上。如图所示:
14.(3分)如图所示,是一块重为20N正在水中加速下沉的物块,请画出物块在水中所受重力G和浮力F的受力示意图。
【答案】
【解析】解:正在水中加速下沉的物块,浮力小于重力,G=20N,F<20N,过重心分别作竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,如图所示:
四、实验题(本大题共3小题,共25分)
15.(7分)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)小明用如图甲所示的方式匀速拉动木块,测量滑动摩擦力,弹簧测力计对木块的拉力 大于 (选填“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;木块对木板的压力 等于 (选填“等于”或“不等于”)木板对木块的支持力。
(2)小明提出如下猜想:A.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关:B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明以v1的速度匀速拉动木块,进行了如图乙、丙、丁所示的实验探究过程。比较图 丙、丁 两次实验,可验证猜想A;比较照 乙、丙 两次实验可验证猜想B。
(3)如图丁所示,小明以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知v2>v1,此对毛巾对木块的摩擦力 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)为了验证是否还有其他影响因素,小明进一步设计了如图戊、已所示的实验,A、B是完全相同的两个木块,木板接触面的粗糙程度不变。两次实验木块均做匀速直线运动,弹簧测力计示数相同,可得结论: 滑动摩擦力的大小与接触面积无关 。
【答案】(1)大于;等于;(2)丙、丁;乙、丙;(3)不变;(4)滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
【解析】解:(1)用如图甲所示的方式匀速拉动木块,木块合力为0,拉力拉动木块的同时给木块一个向上的力,故弹簧测力计对木块的拉力大于滑动摩擦力的大小;木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对相互作用力,故大小相等;
(2))要验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,应保持接触面的粗糙程度相同,使接触面受到压力不同,所以应选择丙、丁,要验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,应保持压力相同,使接触面的粗糙程度不同,所以应选择乙、丙;
(3)滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,故以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验毛巾对木块的摩擦力不变;
(4)如图戊、已,压力大小和接触面粗糙程度均不变,改变接触面积,滑动摩擦力大小不变,故可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
故答案为:(1)大于;等于;(2)丙、丁;乙、丙;(3)不变;(4)滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
16.(8分)小明同学在探究液体压强的实验中,用如图甲所示的压强计进行了图乙、丙所示的操作:
(1)实验前,小明发现U形管两液面高度不相同,接下来的操作是 拆除软管重新安装 ;组装好的液体压强计 不是 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)小明将压强计的探头放入液体中,要通过观察 U形管两侧的液面高度差 判断压强大小变化的,此处所用的物理研究方法是 转换法 。
(3)分析图乙A、B两图的实验现象,可以得出的初步结论是: 同种液体中,深度越深,压强越大 。
(4)在图乙B中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(5)小明想知道C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。
内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜,小明进行了如下操作:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh,请你写出盐水的密度表达式:ρ盐水= (用含有h、Δh和ρ水的式子表示)。
【答案】(1)拆除软管重新安装;不是;(2)U形管两侧的液面高度差;转换法;(3)同种液体中,深度越深,压强越大;(4)不变;(5)。
【解析】解:(1)压强计未使用前U形管两侧液面高度应相平,若不相平,应拆除软管重新安装;
上端开口,下端连通的容器为连通器,此装置橡皮膜所处位置为开口,故此装置不是连通器;
(2)液体内部压强的大小不容易观察到,因此用U形管两侧的液面高度差来反映液体内部压强的大小,运用了转换法;
(3)A、B两图液体密度相同,A图探头深度小于B图,A图U形液面管高度差小于B图,因此说明液体压强与液体深度有关,并且同种液体中,深度越深,压强越大;
(4)保持探头的位置不变,只改变探头的方向,液体的密度和探头的深度都没有改变,因此U形管液面高度差不变;
(5)当橡皮膜变平时,盐水对其向下的压强与水对其向下的压强相等,p盐水=ρ盐水gh,p水=ρ水g(h+Δh),
即ρ盐水gh=ρ水g(h+Δh),故ρ盐水==。
故答案为:(1)拆除软管重新安装;不是;(2)U形管两侧的液面高度差;转换法;(3)同种液体中,深度越深,压强越大;(4)不变;(5)。
17.(10分)为了探究浮力的大小跟哪些因素有关,小乐用装有沙子的柱形带盖玻璃瓶依次做了如图所示的实验,来验证下列猜想。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关。
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关。
猜想3:浮力大小与物体的质量有关。
(1)通过实验,可知C中玻璃瓶所受浮力的大小是 2 。
(2)通过实验步骤A、B、C可得结论 液体密度相同时,排开液体体积越大,物体所受浮力越大 ;通过实验步骤 A、C、E ,可得猜想1是正确的。
(3)为验证猜想3,小乐将玻璃瓶中的沙子倒掉一些,并擦干瓶外的水,按步骤A和D得出浮力大小;重复上述操作多次,若发现 浮力大小不变 ,则说明猜想3错误。
(4)有人猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,为验证猜想小乐用橡皮泥代替了装沙子的玻璃瓶,设计实验方案如下:
①用细线拴上橡皮泥,悬挂在弹簧测力计下,使橡皮泥缓慢地 浸没在水中 ,读出测力计的示数F1;
② 改变橡皮泥的形状 ,重复上述步骤,读出测力计的示数F2;
③比较F1和F2的大小,若相等,说明 浸没在液体中的固体所受的浮力跟固体的形状无关 。
【答案】(1)2;(2)液体密度相同时,排开液体体积越大,物体所受浮力越大;(3)浮力大小不变;(4)①浸没在水中;②改变橡皮泥的形状;③浸没在液体中的固体所受的浮力跟固体的形状无关。
【解析】解:(1)A、C实验步骤中,根据称重法可知浮力:F=G﹣F=4.8N﹣2.8N=2N;
(2)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,B、C实验中物体排开液体的体积不同,由于测力计示数不同,由称重法知,两实验中受到的浮力不同,所以,根据A、B、C的结果,可得液体密度相同时,排开液体体积越大,物体所受浮力越大;通过A、C、E实验步骤可知,随着液体密度的增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,金属块所受浮力也增大,说明浮力的大小与液体密度有关,可得猜想1是正确的;
(3)根据称重法测浮力,将瓶子中的沙子倒掉一些可以减小物体的质量,按步骤A、D测出浮力大小,重复多次上述操作,若发现浮力大小不变可说明猜想3错误;
(4)探究浸没在液体中的固体所受的浮力是否与固体形状有关,应控制液体密度与固体的体积不变而改变物体的形状;结合称量法测浮力可得实验方法:
①用细线拴上橡皮泥,悬挂在弹簧测力计下端,使橡皮泥缓慢地浸没在水中,读出弹簧测力计示数F1;
②改变橡皮泥的形状,重复上述步骤,测出弹簧测力计示数F2;
③比较F1和F2的大小,若相等,说明浸没在液体中的固体所受的浮力跟固体的形状无关。
故答案为:(1)2;(2)液体密度相同时,排开液体体积越大,物体所受浮力越大;(3)浮力大小不变;(4)①浸没在水中;②改变橡皮泥的形状;③浸没在液体中的固体所受的浮力跟固体的形状无关。
五、计算题(本大题共3小题,共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和置要的计算步题,只写出最后答案的不能得分)
18.(8分)“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,只取决于桶壁上最短的那块木板,如图所示,已知桶上最长的木板长0.5m,最短的木板长0.2m,桶底内部底面积4×10﹣2m2,空桶的质量2kg,当桶装满水时对水平地面的压强3×103Pa。(忽略桶外壁的厚度,,g取10N/kg)求:
(1)当桶装满水时,桶内水的重力;
(2)当桶装满水时,桶底受到水的压强和压力。
【答案】(1)当桶装满水时,桶内水的重力为100N;
(2)当桶装满水时,桶底受到水的压强为2000Pa、压力为80N。
【解析】解:(1)空桶的重力:G桶=m桶g=2kg×10N/kg=20N;
当桶装满水时对水平地面的压强p1=3×103Pa,忽略桶外壁的厚度,地面受力面积S1=S底=4×10﹣2m2,
由p=可得桶对水平地面的压力:
F1=p1S1=3×103Pa×4×10﹣2m2=120N,
桶对水平地面的压力F1=G桶+G水,
桶内水的重力:
G水=F1﹣G桶=120N﹣20N=100N;
(2)当桶装满水时,h=0.2m,此时桶底受到水的压强:
p2=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,
由p=可得桶底受到水的压力:
F2=p2S底=2000Pa×4×10﹣2m2=80N。
答:(1)当桶装满水时,桶内水的重力为100N;
(2)当桶装满水时,桶底受到水的压强为2000Pa、压力为80N。
19.(10分)一个不吸水的正方体物体B边长为10cm、重为6N,静止在水平放置的平底柱形容器A底部,如图1所示;质量不计的细线一端固定在容器底部,另一端固定在物体B底面中央,向容器A中缓慢加水,物体B上浮后停止加水,当物体B静止时如图2所示(细线处于松弛状态);继续向容器A缓慢加水,物体B随水上升后细线拉直,当物体B的上表面恰好与水面相平时停止加水,如图3所示,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)图1中物体B对容器底的压强;
(2)图2中物体B排开水的体积;
(3)图3中细线对物体B的拉力。
【答案】(1)如图1所示,物体B静止在容器A底部,则物体B对容器底的压强为600Pa;
(2)当物体B静止时如图2所示(细线处于松弛状态),则物体B排开水的体积为6×10﹣4m3;
(3)如图3所示,此时,细线对物体B的拉力为4N。
【解析】解:(1)物体B静止在容器A底部,受力面积:SB=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
对杯底的压力:F=G=6N,
则物体B对容器底部的压强:p==600Pa;
(2)当物体B静止时如图2所示(细线处于松弛状态),物体B漂浮,则F浮=G=6N,
根据F浮=ρ液gV排可得,物体B排开水的体积:
V排==6×10﹣4m3;
(3)图3中,木块完全浸没时受到的浮力:F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,
因为物体处于静止状态,
所以F浮′=G+F拉,
则细线对物体B的拉力:F拉=F浮′﹣G=10N﹣6N=4N。
答:(1)如图1所示,物体B静止在容器A底部,则物体B对容器底的压强为600Pa;
(2)当物体B静止时如图2所示(细线处于松弛状态),则物体B排开水的体积为6×10﹣4m3;
(3)如图3所示,此时,细线对物体B的拉力为4N。
20.(12分)如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其底面积为0.01m2,弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底与容器底部的距离h的关系如图乙所示,g取10N/kg,求:
(1)花岗岩未露出水面前所受水的浮力;
(2)花岗岩的密度;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强。
【答案】(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力为2.3N;
(2)花岗岩的密度为2×103kg/m3;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强为230Pa。
【解析】解:
(1)由图乙可知,花岗岩的重力G=4.6N,花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F=2.3N,
所以花岗岩所受水的浮力大小:
F浮=G﹣F=4.6N﹣2.3N=2.3N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得花岗岩的体积:
V=V排===2.3×10﹣4m3,
花岗岩的质量:m===0.46kg,
花岗岩的密度:
ρ===2×103kg/m3;
(3)花岗岩离开水面后,水面下降的高度:
Δh===0.023m,
水对容器底部减小的压强:
Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.023m=230Pa。
答:(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力为2.3N;
(2)花岗岩的密度为2×103kg/m3;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强为230Pa。
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