2021中考物理专题复习 专题2.2 填空题(力学)(解析版
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这是一份2021中考物理专题复习 专题2.2 填空题(力学)(解析版,共57页。
专题2.2 填空题(力学)(解析版)
【迎战中考】2021年物理二轮之试卷题型解密(通用版)
填空题是客观题中最广泛的基本题型,主要考查物理的基本知识、基本概念和基本技能,属于对基础知识的考查形式,故题目难度一般不会太高,属于中低档难度题。填空题的“题干”提出问题,告诉学生要解答的问题,“选项”作为试题的主要内容(分为给出选项和未给出选项两个大类),可以考查一个或多个知识点,学生通过对备选选项的分析和理解,找出正确答案。由此看来,解答填空题,除了应该具备完整、扎实的基本知识外,还应对选择题的常考知识点和考查方式熟练掌握。下面对选择题常考内容进行分类说明:
填空题主要考察考生对基础知识的掌握和基本概念的理解,只要做到认真审题,看清题意,再联想学过的相关知识,一般比较容易找到答案。
从近几年中考试卷来看,计算类问题比例相对减少,但文字性表述题型比例大大提高,从命题者的角度分析,这一点意在这一点意在充分发挥中考试题的导向作用,因为现代社会的开放性,对每个人的交流与合作能力都提出了更高的要求。
填空题答题技巧和方法可以从以下几个方面入手:(1)直接法;(2)计算法;(3)分析判断法;(4)探究实验法。
1.力学部分填空题常见考试内容有:长度测量、运动相对性、速度与平均速度、质量与密度的概念、质量测量(天平的使用)、力的概念、重力、弹力、力的测量、摩擦力、力与运动的关系、牛顿第一定律、惯性、二力平衡、压强的概念、压强的简单计算、液体压强的概念与简单计算、大气压强的概念与应用、流体压强、浮力的概念、浮力的测量、浮力的简单计算、阿基米德原理、物体沉浮、功的概念与计算、功率的概念与计算、动能与势能概念、机械能的转化、杠杆、滑轮、机械效率与简单计算等。
2.力学部分填空题在整个选择题中占有较大比例,属于必考内容。常见考查内容除了考查对这些知识点理解、认识程度外,更多的是如何利用所学知识点分析、判断和解释我们看到的现象,力学部分涉及到上述概念的计算问题,但这些计算均属于概念的应用与简单计算。
技巧一:直接法
直接法是根据考生对物理概念、规律及物理方法掌握程度,直接判断答案进行解答的题型。直接法可以直接、有效地查考学生对知识的掌握程度,此类考题所占比例较大。这种题型一般会给出备选选项,答题时一定要准确填入备选选项,当然,这类试题中的备选内容也给考生提供了参考依据和思路;对没有给出备选选项的考题,考生一定要根据所学内容和知识,前后读通整个句子,同样可以找出答案,答案要简洁、准确,考生也可以根据给出“空”的长度判断答案的内容。
【典例】(2020·甘肃省临夏)2019年6月23日,我省首条轨道交通线路﹣﹣兰州地铁I号线正式开通试运营,标志着我省正式进人“地铁时代”。如图所示,小丽乘坐新地铁,她发现地铁严禁携带有“异味”的物品,这是因为“异味”物品的分子发生了 现象,充满了整个密闭空间,影响其他乘客;地铁启动时,她看见墙上的广告牌快速向后飞去,这是以 为参照物的。
【答案】扩散;地铁。
【解析】(1)高铁严禁携带有“异味”的物品,是因为物品的“异味”分子在不停地做无规则运动,发生了扩散现象,使“异味”充满了整个密闭空间,影响其他乘客;
(2)地铁启动时,小丽看见墙上的广告牌快速向后飞去,广告牌相对于地铁的位置在发生变化,是以小丽乘坐的地铁为参照物。
故答案为:扩散;地铁。
【跟踪练习】
1.(2020•沈阳)如图所示是一种可在电梯井中沿竖直通上下运行的电梯,人随底板水平的电梯箱一起上做匀速直线运动时,以 为参照物,人是静止的;此时人 (选填“不受”或“受到”)摩擦力作用。人在随电梯箱一起向上匀速运动时,他的机械能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】电梯箱底板;不受;增大。
【解析】(1)人随底板水平的电梯箱一起上做匀速直线运动时,以电梯箱底板为参照物,人的位置不变,处于静止状态;
(2)人和电梯箱底板之间没有相对运动,或相对运动趋势,不存在摩擦力;
(3)人在随电梯籍一起向上匀速运动时,速度不变,高度增加,所以自行车的动能不变,重力势能增加;所以机械能增大。
故答案为:电梯箱底板;不受;增大。
2.(2020•沈阳)在赛车比赛中,有时尽管赛车手紧急刹车,但赛车由于 要保持原来的运动状态,会继续向前一距离才能下来。通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”,为避免此现象发生,在赛车的尾部安装上尾翼(又叫气流偏导器),形状如图所示。它运用了在气体中流速越大的位置,压强越 (选填“大”或“小”)的原理。
【答案】惯性;小。
【解析】(1)在赛车比赛中,有时尽管赛车手紧急刹车,但赛车由于惯性要保持原来的运动状态,会继续向前一距离才能下来;
(2)由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较小、压强较大;而流过下方的空气速度较大、压强较小,向下的压强差会增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能。
故答案为:惯性;小。
3.(2020·恩施)弹簧测力计在使用前要注意观察指针是否在______,来回拉动挂钩无异常后,将石块挂在测力计下,静止时如图所示。挂钩对弹簧的拉力大小是______N。根据力的作用是相互的和______的知识,可得知石块所受重力大小。
【答案】(1)零刻度线上;(2)3.6;(3)二力平衡。
【解析】使用弹簧测力计之前,应该搞清楚量程、分度值,并注意观察指针是否在零刻度线上。
如图所示弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数即挂钩对弹簧的拉力大小是3.6N。
挂钩对弹簧的拉力与弹簧对挂钩的拉力是一对相互作用力;挂钩对对石块的拉力与石块对挂钩的拉力又是一对相互作用力;而石块的重力与挂钩对对石块的拉力是一对平衡力。所以可以根据力的作用是相互的和二力平衡的知识,可得知石块所受重力大小。
技巧二:计算法
计算法是利用所学物理知识、物理规律进行简单计算,通过计算考查考生对物理规律的掌握程度和计算推力能力。此类考题属于简单计算,本专题中,常见于平均速度计算、物质密度的计算、功与功率的计算、二力平衡相关计算、压强计算、浮力计算、杠杆计算、机械效率计算等。
【典例】(2020·淮安)在测量酒精密度的实验中,用调节好的天平测出酒精和烧杯的总质量m1=64g:将烧杯中的一部分酒精倒入量筒内,如图甲所示,量筒内酒精的体积V= cm3;接着测量剩余酒精和烧杯的总质量m2,天平平衡时,所用砝码质量及游码位置如图乙所示,则m2= g,根据测量结果计算出酒精的密度ρ= g/m3。
【答案】40;31.2;0.82。
【解析】(1)量筒的分度值为1mL,量筒内酒精的体积为V=40mL=40cm3;
(2)标尺的分度值为0.2g,剩余酒精和烧杯的总质量m2=20g+10g+1.2g=31.2g;
(3)酒精的质量m=m1﹣m2=64g﹣31.2g=32.8g,
酒精的密度为:ρ===0.82g/cm3。
故答案为:40;31.2;0.82。
【跟踪练习】
1.(2020·朝阳)烧杯和盐水的总质量为102.6g。将适量的盐水倒进量筒中,如图甲所示:烧杯和剩余盐水的总质量如图乙所示。则盐水的密度为___________ kg/m3。
【答案】。
【解析】由图甲知,量筒的分度值为2mL,盐水的体积为64mL;由图乙知,标尺的分度值0.2g,剩余盐水和烧杯的总质量为
则盐水的密度为。
2.(2020·天水)小满用水平力推水平地面上的物体,物体的v﹣t图象如图所示,
(1)物体在0~1s处于 状态。
(2)物体在第2s的速度是 m/s;
(3)物体在4~6s内通过的路程是 m。
【答案】(1)静止;(2)0.5;(3)2。
【解析】(1)由图可知,物体在0~1s的速度为0,处于静止状态;
(2)由图可知,物体在第2s的速度是0.5m/s;
(3)物体在4~6s的速度为1m/s,由v=可知,物体在4~6s内通过的路程是:s=vt=1m/s×2s=2m。
故答案为:(1)静止;(2)0.5;(3)2。
3.(2020·绥化)水平地面上,放着一个重是60N,底面积是0.2m2的物体,物体对地面的压强是 Pa;用10N的水平推力,使它做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力大小是 N;当推力增大到15N时,该物体受到的摩擦力 。(填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】300;10;不变。
【解析】(1)物体对地面的压力:F=G=60N,
物体对地面的压强:p===300Pa;
(2)因物体在水平地面上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力和水平推力是一对平衡力,
所以,地面对物体的摩擦力f=F推=10N;
(3)当将推力增大到15N时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,仍为10N。
故答案为:300;10;不变。
4.(2020·咸宁)如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的35%,则她上半身的重力约为 N,她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为 J。
【答案】175;2100。
【解析】该同学的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
她上半身的重力:G上=35%G=35%×500N=175N,
做一次仰卧起坐克服重力做的功:W=G上h=175N×0.3m=52.5J,
做了40个仰卧起坐克服重力做的功:W′=40W=40×52.5J=2100J。
故答案为:175;2100。
5.(2020·临夏)如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉起重为6N的物体,物体上升0.4m所用时间为4s。此过程中拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
【答案】0.72;83.3%。
【解析】(1)由图知,n=3,拉力端移动距离s=3h=3×0.4m=1.2m,
由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即拉力F=2.4N,
拉力做的总功:W总=Fs=2.4N×1.2m=2.88J,
拉力做功功率:P===0.72W;
(2)拉力做的有用功:W有用=Gh=6N×0.4m=2.4J,
滑轮组的机械效率:η==×100%≈83.3%。
故答案为:0.72;83.3%。
6.(2020·天水)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做功是 。
【答案】漂浮;15N;8cm;0.32J。
【解析】(1)正方体物块M的体积:V=L3=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量:m===0.8kg;
物块M的密度:ρM===0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3;
即物块的密度小于水的密度,
由图象可知:当t=140s时,水的深度为h=12cm,大于正方体物块M的棱长为10cm;
则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态;
(2)当t=140s时,注入水的体积:V水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10﹣4m3,
则注入水的重力:G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;
因容器为方形容器,且此时物块处于漂浮状态,
所以此时水对容器底部的压力:F=G水+GM=7N+8N=15N;
(3)由图象分析可知,当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,则F浮=GM=8N,
根据F浮=ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积:
V排===8×10﹣4m3=800cm3,
由V排=SMh浸可得,此时水的深度:a=h浸===8cm;
(4)在40﹣140s时段,物块M上升的高度(等于水面上升的高度):h′=12cm﹣8cm=4cm=0.04m,
则该过程中浮力对物体做功:W=F浮h′=8N×0.04m=0.32J。
故答案为:漂浮;15N;8cm;0.32J。
技巧三:分析判断法
分析判断法是无法直接通过所学知识给出答案,需要考生进行分析、判断,有的题型还需要进行推理论证才能得到答案的题型。这类考题要求考生具有较高知识能力,并具有分析判断能力、计算能力,是考题中难度较高的一种类型。
【典例】(2020·黑龙江)一个小球质量为0.2kg,漂浮在水面上,它受到的浮力是 N,排开水的体积是 m3.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
【答案】2;2×10﹣4。
【解析】小球漂浮,则小球受到的浮力等于其重力:F浮=G木=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
根据阿基米德原理公式F浮=ρ水gV排可知,
小球排开的水的体积为:V排===2×10﹣4m3。
故答案为:2;2×10﹣4。
【跟踪练习】
1.(2020·十堰)为了检验“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是否正确,小明选用了弹簧测力计、细线、装有适量水的大烧杯和50g橡皮泥块。
(1)将橡皮泥块捏成长方体,用细线系住挂在弹簧测力计上浸没于水中,弹簧测力计示数为0.3N,这时橡皮泥块受到水的浮力为_______N(g取10N/kg)。
(2)取出橡皮泥块捏成圆柱体,再浸没于水中的不同深度,弹簧测力计示数均为0.3N,说明:浮力的大小与物体浸没的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(3)小明的实验证明,上述猜想是_____(选填“错误”或“正确”)的。
【答案】(1)0.2;(2)无关;(3)错误。
【解析】(1)将橡皮泥块捏成长方体,用细线系住挂在弹簧测力计上浸没于水中,弹簧测力计示数为0.3N,这时橡皮泥块沿竖直方向在向上的弹簧拉力、向上水的浮力及向下的重力作用下平衡,则受到水的浮力为
(2)物体所受浮力与其排出液体的体积有关,取出橡皮泥块捏成圆柱体,再浸没于水中的不同深度,弹簧测力计示数均为0.3N,此时浮力仍为0.2N,故说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(3)小明的实验中改变了橡皮泥的形状,但其质量不变,实心体的体积不变,浸没在水中后弹簧的拉力也不变,故所受水的浮力不变,故可证明关于“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是错误的。
2.(2020·苏州)Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件,其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时便自动计时,当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用秒表时的启动和停止),由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s。
甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次,乙听到击掌声之后,也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔,分别为t甲、t乙.
(1)若已知空气中的声速为340m/s,0.001s内声音的传播距离为 m;
(2)本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲 t乙(>/=/<);
(3)测得空气中声音的传播速度v声= 。(用s、t甲、t乙表示)
【答案】(1)0.34;(2)>;(3)。
【解析】(1)声音的传播距离为s=vt=340m/s×0.001s=0.34m;
(2)由记录过程知,t甲比t乙多记录声音传播的时间,故t甲>t乙;
(3)从A到B处声音的传播的时间为:t=,测得空气中声音的传播速度v声=测得空气中声音的传播速度v声==。
故答案为:(1)0.34;(2)>;(3)。
3.(2020·哈尔滨)某小组同学想测量铅球的密度,准确测得铅球的质量后,测量体积过程如图所示,则测得的体积比真实值 ,测得的密度比真实值 。
【答案】偏大;偏小。
【解析】在测量铅球体积的方案中,当铅球从水中取出时,铅球表面不可避免地沾有水,故导致加入容器中水的体积大于铅球的实际体积,质量的测量值准确,根据ρ=可知,测出的密度值会偏小。
故答案为:偏大;偏小。
4.(2020·齐齐哈尔)如图所示,一个木箱放在各处粗糙程度均相同的水平地面上,对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力,使木箱水平向右做匀速直线运动,则此过程中木箱受到的摩擦力为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。
【答案】15;左。
【解析】对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力,使木箱水平向右做匀速直线运动,此时木箱处于平衡状态,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为15N;木箱水平向右做匀速直线运动,则摩擦力的方向是水平向左的。
故答案为:15;左。
5.(2020·镇江)如图1所示,吸管A插入杯中,吸管B管口贴在A管上端,往B管中吹气,A管中水面将上升,这是因为A管口处气体压强变_____。图2是探究影响液体内部压强因素的实验装置,将金属盒向下移动,观察到U形管两边液面的高度差h变大,表明金属盒所在处水的压强变_____,说明了液体内部压强与_____有关。
【答案】(1)小;(2)大;(3)深度。
【解析】往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强变小,在烧杯中水面上方大气压的作用下,A管水上升或有水喷出。
金属盒浸没在水中时的深度增加,U形管两边液面的高度差变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体的压强跟液体的深度有关。
6.(2020·临夏)2019年12月,中国第一艘国产航母(命名为“中国人民解放军海军山东舰“)在海南三亚某军港交付海军,山东舰在海面上快速匀速航行时,所受海水的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力;若航母速度不变,航母上许多舰载机起飞后,航母的总动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】等于;变小。
【解析】(1)因为航母在水面航行时,处于漂浮状态,
所以它受到的浮力等于它的总重力;
(2)舰载机从航母上起飞后,航母的质量减小,速度不变,动能变小。
故答案为:等于;变小。
7.(2020·东莞)2020年5月5日,长征五号B运载火箭首飞任务取得圆满成功(如图所示),实现空间站阶段飞行任务首战告捷,拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。火箭在加速升空时,动能 ,重力势能 (两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,忽略燃料质量的损耗);“柔性充气式货物返回舱试验舱”本质是带有“充气热盾”的飞船,膨胀起来的充气外壳能把飞船进入大气层的动能转化为 能,从而减小飞船速度,保护飞船不受损害。
【答案】变大;变大;弹性势。
【解析】火箭加速升空过程中,卫星的质量不变、速度增大,动能增大;质量不变、高度增大,重力势能增大;
膨胀起来的充气外壳发生弹性形变,能把飞船进入大气层的动能转化为弹性势能,从而减小飞船速度,保护飞船不受损害。
故答案为:变大;变大;弹性势。
8.(2020·广州)如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一重3N的物体M,尺在竖直向上的拉力F作用下保持水平静止,尺的质量不计。
(1)O在______dm刻度线处;
(2)画出F的力臂______。
【答案】(1)1;(2)如图。
【解析】(1)由题图可知,要使尺保持水平静止,则支点O可能在力F的左侧,或物体M的右侧;当支点O在力F的左侧时,设支点距离力F的位置为L,由杠杆的平衡条件可得
带入数据,解得
即O在1dm刻度线处。
当支点O在物体M的右侧时,设支点距离力物体M的位置为,由杠杆的平衡条件可得
带入数据,解得;不符合题意,舍去。
(2)由于O在1dm刻度线处,所以F的力臂如图所示:
。
技巧四:实验探究法
实验探究类题目多数是填空题,此类考题也是考试重点,要求在所学物理知识和规律基础上,通过实验或探究活动,达到认知规律、验证规律的目的。在解答此类问题时,只要抓住实验探究活动目的这条主线,按照所学知识,一般不难解答。此类考题不属于实验探究题,只是利用实验探究过程来考查考生对相关知识的掌握。
【典例】(2020·黄石)在课外活动中同学们举行爬杆比赛,有同学沿竖直竹竿匀速向上爬,该同学匀速上爬时受到的摩擦力方向为竖直______(选填“向上”“向下”)。取一个瓶子,装入适量的水,再取一根两端开口带刻度的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插人水中。从管子上端吹人少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口上方如图,如果你拿着它从一楼上到六楼时会观察到细玻璃管里的水面______(选填“上升”“下降”或“不变”)。乘坐观光电梯时,透过玻璃看到户外树木向上运动,说明观光电梯在______(选填“上升”“下降”或“静止”)。
【答案】(1)向上;(2)上升;(3)下降。
【解析】匀速上爬时,该同学在竖直方向上受重力和摩擦力,两个力平衡,方向相反,所以摩擦力方向竖直向上。
若拿着瓶子从一楼上到六楼时,由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压,故细玻璃管里的水面上升。
乘坐观光电梯时,透过玻璃看到户外树木向上运动,说明观光电梯的位置相对于地面发生了变化,则观光梯向下运动,即观光梯正在下降。
【跟踪练习】
1.(2020·无锡)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。
(1)需将小车从斜面的同一位置由静止释放,以保证小车到达水平面时的 相同。
(2)让小车先后在铺有锦布、木板和玻璃板的水平面上滑行,最后所停的位置分别如图中的小旗1、2、3所示。由此可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程 ;我们可以通过小车所受阻力减小时其运动路程变化的趋势,推理出阻力减小到零时,运动的小车将 。
【答案】(1)速度;(2)越远;匀速直线运动。
【解析】(1)实验中每次均让小车从斜面的同一位置由静止释,是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)让小车先后在铺有锦布、木板和玻璃板的水平面上滑行,小车通过的距离不同,由实验知:接触面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;如果运动的小车不受力时,小车的运动状态将不会改变,则它将做匀速直线运动。
故答案为:(1)速度;(2)越远;匀速直线运动。
22.(2020·哈尔滨)如图,小车从斜面上滑下后。在足够长的光滑水平木板上运动,从A点运动到B点所用时间为0.8s,则小车这段时间内运动的速度为 m/s(结果保留一位小数),小车经过B点后的运动情况是 。
【答案】43.8;速度逐渐变小直到静止。
【解析】(1)由图知:sAB=40.0cm﹣5.0cm=35.0cm;
小车AB段的平均速度:vAB==≈43.8cm/s;
(2)小车经过B点后速度逐渐变小,最后静止。
故答案为:43.8;速度逐渐变小直到静止。
3.(2020·鄂州)物理创新小组在某次实践活动中,采集了一块矿石(矿石不吸水),想测出矿石的密度。
(1)在测量体积之前,要观察量筒的______;
(2)测量过程的情景如下图,其中测质量时有一处操作有误,那么正确且合理测量质量的操作顺序为______;根据所测的数据,算出矿石的密度为______g/cm3(保留一位小数即可)。
【答案】(1)量程和分度值;(2)DAC;(3)。
【解析】(1)用量筒测量矿石的体积时,首先要观察量筒的量程和分度值。
(2)测量质量的操作顺序为先将游码归零,调节横梁平衡,将矿石放在左盘,右盘放砝码,若此时不平衡,应增减砝码或移动游码,不能再调节平衡螺母,故B错误,则测质量的操作顺序为DAC。
由C可知,矿石的质量由排水法测量矿石的体积,量筒的分度值为,则矿石的体积
根据密度公式可得矿石的密度。
4.(2020·赤峰)如图所示,物体A放在粗糙程度不变的水平台面上,用细线通过定滑轮与装有沙子的小桶相连,小桶和沙子的总重力为20N时,物体A恰好做匀速直线运动(忽略细线与滑轮之间的摩擦)。物体A做匀速直线运动过程中受到的摩擦力是______N,方向________,小桶和沙子的总机械能将_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)20;(2)水平向左;(3)变小。
【解析】 小桶和沙子的总重力为20N,使用定滑轮不能改变力的大小(忽略细线与滑轮之间的摩擦),则物块受到的拉力大小为20N;因为物块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以滑动摩擦力的大小为20N,方向水平向左。
小桶和沙子匀速下降的过程中,质量不变,高度减小,所以重力势能减小,速度不变,动能不变,故机械能变小。
5.(2020·广州)小明想探究图甲中的膜被不同粗细的针(表)刚刺破时所受压强是否相等。A针对膜的压力F随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,F-t图象如图乙所示。
针的编号
A
B
针与膜接触面积/m2
(1)膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为______N,压强为______Pa;
(2)t1至t2这段时间,A针对膜的压强是变大、变小还是不变______?
(3)B针刚刺破图甲中的膜时,测得针对膜压力为3.5N,此时B针对膜的压强为,则______(选填“>”“=”“”“;(2)。
【解析】当装有酒精和水的混合物的圆筒竖直漂浮、静止时,酒精所受浮力 等于酒精自身的重力,酒精和水的混合物密度小于水的密度,因此h1>h2;
酒精所受浮力等于酒精自身的重力有,则酒精的密度。
5.(2020·咸宁)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两个材料相同的均匀实心正方体木块A、B,则两个木块受到的浮力FA FB(选填“>”、“=”或“<”),水对木块底面的压强pA pB(选填“>”、“=”或“<”),缸对桌面的压强是p甲 p乙(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】>;>;=。
【解析】(1)设A的边长为a,B的边长为b,
VA=a3,VB=b3,
GA=ρgVA=ρga3,GB=ρgVB=ρgb3,
由图知,a>b,所以GA>GB,
由于AB漂浮在水面上,所以,FA=GA,FB=GB,
所以,两个木块受到的浮力FA>FB。
(2)A漂浮在水面上,FA=GA,
A漂浮在水面上,FA=F向上﹣F向下=FA向上,
所以,FA=GA=FA向上,
水对木块A向上的压力为:FA向上=GA=ρga3,
则水对木块A向上的压强为:pA===ρga,
同理,水对木块B向上的压强为:pB=ρgb,
因为a>b,所以pA>pB。
(3)A、B放入水之前,玻璃缸和水的重力都相等,容器对桌面的压力相等,压强相等;
A都漂浮在水面上,A排开水的重力等于A的重力,说明A放入前后,玻璃缸的总重不变,对桌面的压力不变,压强不变,
同理B都漂浮在水面上,B排开水的重力等于B的重力,说明B放入前后,玻璃缸的总重不变,对桌面的压力不变,压强不变,
故放入AB后,玻璃缸对桌面的压强不变,即p甲=p乙。
故答案为:>;>;=。
6.(2020·湘潭)某型号声呐,质量为6.6kg。其内部有两个完全相同的空腔,声呐每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封,密封盖质量和体积均不计,当密封盖浸泡在海水中,将逐渐被海水腐蚀,海水进入空腔导致声呐逐渐下沉。某次公海军事演习,反潜飞机向海中投入该声呐,声呐在海中静止后露出整个体积的.此时上下空腔均没有海水进入,如图甲所示;24小时后,声呐没入海中处于悬浮状态,声呐下空腔充满海水而上空腔没有海水进入,如图乙所示;再经过24小时后,声时沉入海底,上下空腔均充满海水,如图丙所示。(已知ρ海水=1.1×103kg/m3),
(1)图甲中,声呐所受浮力为 N;
(2)声呐整个体积为 m3;
(3)当声呐底部位于海面下100m深度时(未沉入海底),所受海水的压强为 Pa;
(4)每个空腔的体积为多少m3?
【答案】(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每个空腔的体积为2×10﹣3m3。
【解析】(1)图甲中,声呐在海中静止后处于漂浮状态,根据漂浮条件可知浮力:
F浮=G声呐=m声呐g=6.6kg×10N/kg=66N;
(2)根据F浮=海水V排g可得图甲中,声呐浸没在水中的体积:
V排===6×10﹣3m3,
已知声呐在海中静止后露出整个体积的,则声呐整个体积:
V===8×10﹣3m3;
(3)当声呐底部位于海面下100m深度时所受的海水压强:
p=ρ海水gh海水=1.1×103kg/m3×10N/kg×100m=1.1×106Pa;
(4)图乙中,声呐受到的浮力:
F浮1=ρ海水gV排′=ρ海水gV=1.1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=88N,
根据悬浮条件可知:G总=F浮1=88N,
声呐下空腔力的海水重力:G海水=G总﹣G声=88N﹣66N=22N,
根据G=mg=ρVg可知一个空腔的容积:
V空=V海水===2×10﹣3m3。
故答案为:(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每个空腔的体积为2×10﹣3m3。
7.(2020·南通)小明想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强。他找到一些与其材质相同的小石块,用测力计、烧杯、水、细线和卷尺等进行如下实验:(g取10N/kg)
(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在____;
(2)由图示操作,测出小石块受到的浮力F浮=____N;
(3)计算出小石块的密度____kg/m3;
(4)测出校训石的长、宽、高分别为5m、1m、2m,则校训石对水平地面的压强=____Pa;
(5)校训石与地面接触的右下角是缺损的,则他测算出的压强比实际压强____。
【答案】(1)零刻度;(2)1;(3);(4);(5)偏小。
【解析】(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在零刻度线,如果没有,需要校零。
(2)小石块受到的浮力
(3)石块的重力等于空气中称量时弹簧测力计的示数,所以石块的质量
石块在水中浸没,其体积等于被它排开的水的体积
小石块的密度
(4)校训石为形状规则、密度均匀的长方体,它对地面的压强可以利用液体压强的公式来计算
(5)若校训石与地面接触的右下角有缺损,则他测算出的压强比实际压强偏小。
8.(2020·淮安)将一盛满水的烧杯置于水平桌面上,缓慢放入一质量为200g的木块,木块最终在杯中处于漂浮状态,此时木块所受浮力大小是 N,从杯中排出水的体积是 cm3,上述过程中水对杯底的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3.g取10N/kg)
【答案】2;200;不变。
【解析】(1)因为木块在水中静止后处于漂浮状态,
受到的浮力:F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
木块排开水的体积:V排===2×10﹣4m3=200cm3;
(2)木块放入水中后,排开的水溢出烧杯,杯内水的深度不变,
根据p=ρgh可知,烧杯底部所受水的压强不变。
故答案为:2;200;不变。
9.(2020·沈阳)人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸没水中且沉在锅底,这说明粽子的密度______水的密度,此时粽子对锅底的压力______粽子受到的重力。(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”)若粽子的体积为,则它受到的浮力为______N(,)
【答案】(1)大于;(2)小于;(3)1.5。
【解析】根据物体在液体中的浮沉条件,因为粽子完全浸没水中且沉在锅底,说明粽子的密度大于水的密度。
因为粽子浸没在水中,所以粽子受到向上的浮力,所以粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。
因为粽子浸没在水中,所以粽子浸入水中的体积为
粽子浸没在水中受到的浮力。
10.(2020·营口)水平桌面上有一个盛满水的溢水杯,杯中水的深度为10cm,现将一个不吸水的物块轻轻成入溢水杯中,静止时有72g水溢出,将其捞出擦干后轻轻放入完全相同且盛满酒精的溢水杯中,静止时有64g酒精溢出,则物块在酒精中受到的浮力为______N,物块的密度为______;此时酒精对容器底的压强为______Pa。(,,g取)
【答案】(1)0.64;(2)0.9×103 ;(3)800。
【解析】物体浸入酒精中,排开酒精的质量为64g,则在酒精中所受浮力为
此时排开酒精的体积为
物体浸入水中时,排开水的体积为
则排开水的体积小于排开酒精的体积。
若两个物体都漂浮,则由可知,排开不同液体重力相等且等于物体重力,而物体浸入酒精中,排开酒精的质量为64g,物体浸入水中时,排开水的质量为72g,所以两个物体不可能都漂浮。
若两个物体都完全浸入,则排开液体体积应当相等,而排开水的体积小于排开酒精的体积,所以两个物体不可能都完全浸入。
因为而排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物体在水中漂浮,在酒精中完全浸入,故物体体积等于排开酒精的体积80cm3,物体质量等于在水中漂浮时排开水的质量72g。
所以物体密度为
此时酒精对容器底的压强为。
11.(2020·本溪)如图是“远望6号”远洋测量船,排水量为25000吨,满载时受到的浮力为______N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行,完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时受到的浮力______(填“相同”或“不同”)。船静止在测控点,水下3m处船体受到海水的压强为______Pa。(g取10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
【答案】(1)2.5×108 ;(2)相同;(3)3.09×104。
【解析】满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=25000×103kg×10N/kg=2.5×108N
满载的测量船在密度不同的海域漂浮时,浮力等于重力,重力不变,浮力不变。
水下3m处船体受到海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3m=3.09×104Pa。
12.(2020·通辽)如图所示我国设计建造的世界首座半潜式圆筒型海洋生活平台“希望7号”。主船体直径60m,型深27m,设计最大吃水深度19m,满载航行的排水量为2.5×104t,满载航行时的平台所受的浮力是______N。若某时平台底部所受海水的压强为1.632×105Pa,则此时平台吃水深度是______m。(已知ρ海水=1.02g/cm3,取g=10N/kg)
【答案】(1)25×108 ;(2)16。
【解析】满载时,平台的重力G=mg=2.5×104×103kg×10N/kg=2.5×108N
此时平台处于漂浮状态,所受的浮力F=G=2.5×108N
据p=ρgh得,平台此时吃水的深度。
13.(2020·福建)我国自主研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器,填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白。当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时,受到海水的压强约为______Pa(ρ海水取1.03×103kg/m3,g取10N/kg);在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,潜水器受到的浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)自重,从而上浮。
【答案】(1)1.03×108;(2)大于。
【解析】当潜水器号下潜至1.0×104m深处时,受到海水的压强
p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa
潜水器受到海水的压强为1.03×108Pa。
潜水器悬浮时,浮力等于自重,在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,自重减小,V排不变,所受浮力不变,浮力大于自重,从而上浮。
14.(2020·江西)如图所示,AB两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断______;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲______F乙(均选填“>”、“
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