河南省郑州市枫杨外国语中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
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这是一份河南省郑州市枫杨外国语中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题,共19页。试卷主要包含了,浮力的方向是 等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年河南省郑州市枫杨外国语中学八年级(下)期中物理试卷
一.填空题(每空1分,共14分)
1.(2分)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,为社会带来了很大的危害,因为高处的物体具有较大的 能,下落过程会转化为较大的 能。
2.(2分)小明同学认为“金属块在水中,不受到水的浮力”,聪明的小旭同学做了如图所示的实验,加水前后弹簧的形变不同,说明了在水中的物体 浮力(“受到”或“不受到”),浮力的方向是 。
3.(2分)如图浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 上表面受到液体向下的压力(选填“小于”或“大于”),这两个压力之间存在的差值就是产生浮力的原因,浮力的大小与该物体所受重力的大小 (选填“有关”或“无关”)。
4.(2分)如图甲所示,用弹簧测力计拉同一木块在同一水平面上匀速运动,图乙中图线①、②是两次拉动木块的s﹣t图象。两次运动的时间相同,拉力做的功分别是W1、W2,功率分别为P1、P2。则W1 W2,P1 P2。(选填“<”、“=”或“>”)。
5.(2分)如图是引体向上的示意图,体育老师在半分钟内做了10个规范的引体向上,已知老师的质量为72kg,每次引体向上它能将自身重心提高0.5m,则体育老师每做一次引体向上所做的功至少为 J,整个过程的平均功率是 W。
6.(2分)A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。烧杯中水面的高度h甲 h乙;A、B两物块的密度ρA ρB(选填“>”“=”或“<”)。
7.(2分)如图所示,在同一高度以大小相同的初速度v0分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出,不计空气阻力。小球上升时,小球的 能转化为重力势能;小球竖直向上、斜向上到达最高点时到水平地面的高度分别为h1和h2,小球又下落到与抛出点等高度时的速度大小分别为v1和v2,则h1 h2,v1 v2(大于/等于/小于)。
二.选择题(8-15单选,16-17双选;每题3分,共30分)
8.(3分)以下是小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程有( )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
9.(3分)如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是( )
A.Wa=Wb=Wc B.Wa<Wb=Wc C.Wa<Wb<Wc D.Wa=Wb>Wc
10.(3分)掉在水平地面上的乒乓球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是乒乓球弹跳的频闪照片,乒乓球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是( )
A.乒乓球在减速上升过程中,重力势能减小,动能增加
B.乒乓球在1、2位置的重力势能相同,2位置的机械能较小
C.乒乓球在加速下降过程中,具有的惯性越来越大
D.乒乓球运动到2位置时,若所有力都消失,乒乓球将静止不动
11.(3分)下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块 B.空中上升的气球
C.浮在水面上的轮船 D.在水中的圆柱形桥墩
12.(3分)以下运动过程中,机械能守恒的是( )
A.雨滴落地前在空中匀速下落的过程
B.飞船搭乘火箭加速升空的过程
C.物体沿光滑地面滑行的过程
D.汽车刹车后在水平路面上滑行的过程
13.(3分)将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等
B.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等
C.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等
D.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等
14.(3分)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FC
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
D.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
15.(3分)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是( )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B.漂浮时排开的海水所受的重力最小
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
(多选)16.(3分)如图所示是一种蹦极游戏,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。图中a点是弹性绳子自然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程,下列正确的是( )
A.游戏者的势能一直在减小
B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C.游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能
D.游戏者到a点时,他的动能最大
(多选)17.(3分)如图1所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以2m/s速度匀速下降,直至全部没入水中。图2是钢绳拉力功率随时间t变化的图像。若不计水的阻力,g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.石料没入水中后,受到的浮力为500N
B.石料的密度为2.0×103kg/m3
C.石料的密度为2.8×103kg/m3
D.石料的重力为700N
三.作图题(每题3分,共6分)
18.(3分)如图所示,用手将一物块浸没在倾斜放置的水桶中,松手后物块加速上升,请画出物块加速上升时的受力示意图。
19.(3分)如图所示为一盛水的容器,请在A、B两点上画出所受水的压力的示意图。
四.实验探究题(20题8分,21题10分,22题12分,共30分)
20.(8分)小明和小华用如图所示的实验装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
(1)小明在探究“动能与质量的关系”时,让质量不同的小车从斜面的 由静止开始下滑,质量大的小车将木块推得更远,由此可得出的实验结论是: 。
(2)小华按图乙所示装置实验,用两根细绳将小球悬挂起来,拉起小球,当细绳与竖直方向成θ角后松手,小球下落过程中 转化为动能,撞击水平木板上的木块,记下木块移动的距离s,改变角度θ的大小,让小球从不同高度落下,重复实验,这是探究动能大小与 的关系。
21.(10分)小明在探究浮力的实验中,测量浸在水中的物体所受浮力大小过程如图1所示。
(1)由甲图和丁图可知,物体完全浸没在水中时,所受的浮力为 N,根据图中弹簧测力计示数的变化可知,物体 越大,所受的浮力越大。
(2)在上述实验的基础上,小明若想探究浮力大小与液体密度的关系,则应该换用一杯 (选填“质量”或“密度”)不同的液体,将金属圆柱体浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数,与 图比较得出结论(选填“乙”、“丙”或“丁”)。
(3)如图2所示,图线 (选填“a”或“b”)能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
22.(12分)某班物理实验小组的同学,在实验中验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军用石块按照如图1甲所示的实验步骤依次进行实验。
①由图甲可知,石块浸没在水中时排开水的重力G排= N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是 (填序号)。
A、最初溢水杯中的水未装至溢水口
B、整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C、步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
②小军改正错误后,得到石块浸没在水中的浮力为1N,则石块密度为 kg/m3;
(2)方案二:如图1乙所示,小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节水杯的高度。当小川逐渐调高升降台时,随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A示数的变化量 B示数的变化量(选填“大于”、“小于”或“等于”),从而证明了F浮=G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)小军实验后用如图2方法测量石块密度,在烧杯中装入适量水并将一个木块放入烧杯中,水深为h1;把小石块放在木块上,水深为h2;再将小石块放入水中,水深为h3。已知水的密度为ρ水,则石块密度为ρ石= 。
五、综合应用题(23题10分,24题10分,共20分)
23.(10分)爸爸开满载质量为1.5×103kg的小轿车带小明去旅行,如图1所示,若汽车做直线运动,牵引力的功率恒为9×104W。运动过程中受到的阻力保持不变,运动的速度v与时间t的关系如图2所示,则:
(1)在0~10s内,牵引力的大小 汽车受到的阻力(选填“大于”“小于”或“等于”),牵引力做了多少功?
(2)运动过程中受到的阻力是多少?
(3)小轿车满载时,车轮与地面的接触总面积为0.04m2,则地面受到的压强是多大?
24.(10分)如图甲所示,柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为12cm均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根细绳连在一起,现慢慢向容器中加水,如图乙所示,当加入水的深度为9cm,木块A对容器底部的压力刚好为0。ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)当木块A对容器底部的压力刚好为0,A受到的浮力;
(2)木块A的密度;
(3)若继续缓慢向容器中再加水至木块A完全浸没,求此时绳子的拉力。
2020-2021学年河南省郑州市枫杨外国语中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.填空题(每空1分,共14分)
1.【解答】解:一个重物从高处下落的过程中,重物的质量不变,重物不断下落,高度减小,重力势能在减小。重物的质量不变,速度不断增大,故动能增大。所以在该过程中是重力势能转化为动能,故此时若重物砸到人很容易让人受伤。
故答案为:重力势;动。
2.【解答】解:加水前,金属块受到弹簧的弹力和重力的作用,并且这两个力是一对平衡力;加水后,弹簧的形变程度变小,即受到的弹力变小,而其重力不变,所以一定还受到一个竖直向上的力,而这个力就是金属块受到的浮力。
故答案为:受到;竖直向上。
3.【解答】解:据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消;
而物体上、下表面所受的液体压力是不同的,
设上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2。
则上表面受到的压强为p向下=ρ液gh1,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1S;
下表面受到的压强为p向上=ρ液gh2,受到的压力为F向上=P向上S=ρ液gh2S。
因为h1<h2,所以F向上>F向下,
则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等,压力差就产生了浮力,即F浮=F向上﹣F向下.浮力的大小与该物体所受重力的大小无关。
故答案为:大于;无关。
4.【解答】解:两次在水平地面上拉动同一木块,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,故木块受到的滑动摩擦力大小不变;
木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,由s﹣t图象可知,木块两次都做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2。
从图象中可以判断出,第①次运动的速度v较大,根据公式P=Fv可知,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。
已知两次运动的时间相同,由W=Pt可知,两次做的功关系W1>W2。
故答案为:>;>。
5.【解答】解:
(1)老师的重力:
G=mg=72kg×10N/kg=720N,
老师每一次引体向上所做的功:
W=Gh=720N×0.5m=360J;
(2)老师半分钟做的总功:
W总=360J×10=3600J,
时间t=0.5min=30s,
则老师做功的平均功率:
P===120W。
故答案为:360;120。
6.【解答】解:把AB当做一个物体进行受力分析:
因为漂浮,所以,甲图物体受到的浮力:F甲=GA+GB;
因为漂浮,所以,乙图物体受到的浮力:F乙=GA+GB;
故两种情况下,F甲=F乙;根据F浮=ρ水V排g可知,排开液体的体积也相同,h=,所以h甲=h乙;
由乙图可知,若A的密度小于水,则A上浮,绳子应是松弛的(没有拉力),而乙图中绳子是绷直的,即有拉力,所以A的密度会大于水的密度;由于A对B有向下的拉力,则B的密度是小于水的密度的,所以ρA>ρB。
故答案为:=;>。
7.【解答】解:小球上升时,速度变小,高度变大,动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能;
两个完全相同的小球,在同一高度处以相同大小的初速度,他们的动能和重力势能相同,故两球抛出时的机械能相同,忽略空气阻力,两球抛出后上升到最高点时斜向上的小球运动到最高点时,动能没有全部转化为重力势能,其重力势能较小、高度较小,因此两球抛出后上升到最高点时到地面的高度h1>h2;
小球又下落到与抛出点等高度时,重力势能相同,不计空气阻力,机械能不变,则动能相同,所以速度也相同。
故答案为:动;大于;等于。
二.选择题(8-15单选,16-17双选;每题3分,共30分)
8.【解答】解:
①小张将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故有力做功,故①符合题意。
②小张将球举起停在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功,故②不符合题意;
③小张挥动球,有力作用在球上,球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离,故有力做功,故③符合题意;
④球飞出去,球由于惯性向前运动,小张没有对球施加力,小张没有对球做功,故④不符合题意。
可见,手对球做功的过程有①③。
故选:B。
9.【解答】解:根据题意可知,a、b、c三种情况下拉力的大小相同;
a中力与物体运动方向垂直,即物体在力的方向上通过的距离为0;
b中物体斜向上运动,则物体在力的方向上通过的距离要小于s;
c中物体在力的方向上通过的距离为s;
由W=Fs可得,Wa<Wb<Wc。
故选:C。
10.【解答】解:
A、乒乓球在减速上升过程中,质量一定,高度变大,重力势能变大;速度变小,动能变小,故A错误;
B、小球在1、2位置的高度相同,所以重力势能相同;由于与空气摩擦等,小球机械能逐渐减小,所以在1处的机械能大,2处的机械能小,故B正确;
C、惯性是任何物体都具有的一种性质,其大小与质量有关,与速度无关,故C错误;
D、乒乓球运动到2位置时,若所有力都消失,由牛顿第一定律可知,乒乓球将做匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
11.【解答】解:
ABC、在水中下沉的铁块、浮在水面上的轮船、空中上升的气球,都受到液体或气体向上的压力,由浮力的产生原因可知,它们都受到浮力作用,故ABC不符合题意;
D、圆柱形桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此圆柱形桥墩没有受到水对其向上的压力,则圆柱形桥墩不受浮力作用,故D符合题意。
故选:D。
12.【解答】解:A、雨滴落地前在空中匀速下落的过程,说明雨滴处于受力平衡状态,并不是只有重力做功,故A错误。
B、飞船搭乘火箭加速升空的过程,动能和重力势能都增大,所以机械能不守恒,故B错误。
C、物体沿光滑地面滑行的过程,不受摩擦力,动能和势能不变,机械能守恒,故C正确。
D、汽车刹车后在水平路面上滑行的过程,克服摩擦做功,机械能不守恒,故D错误。
故选:C。
13.【解答】解:长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变;
而长方体物块上下表面受到水的压强差:△p=,竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。
综合上述分析可知,选项BCD错误,A正确。
故选:A。
14.【解答】解:由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A错误;
B、由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方体A、B、C的体积相同,
根据ρ===可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故B错误;
C、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,所以三个容器内水和物体的总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,因为容器底面积S甲=S乙=S丙,故由p=可知p甲=p乙=p丙,故C正确;
D、三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲′=p乙′=p丙′,由p=可知,容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙,故D错误。
故选:C。
15.【解答】解:A、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮>F漂浮,故A错误。
B、根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力;由B项可知F悬浮>F漂浮,所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故B正确。
C、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变;逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小;故C错误。
D、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=ρgh可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故D错误。
故选:B。
16.【解答】解:
A、游戏者在向下运动的过程中,质量不变,高度一直减小,重力势能一直减小,故A正确;
B、从跳台至a点的过程中,减小的重力势能全部转化为动能;从a点至c点的过程中,减小的重力势能将转化弹性势能、和游戏者的动能,到达c点时,重力势能全部转化为弹性势能,故B错误;
C、游戏者通过a点后,绳子逐渐被拉长,具有弹性势能,故C正确;
D、a点过后,动能还会继续增加,然后等到绳子拉力等于重力时,速度最大,动能最大,当拉力大于重力时,动能才开始减小,到C点动能为零,故D错误。
故选:AC。
17.【解答】解:
AD、当石料没有浸入水中时,重力等于拉力,由图乙可知,石料的重力为1400N;
石料浸没后钢丝绳的拉力为900N,则石料受到的浮力为:
F浮=G﹣F拉=1400N﹣900N=500N;故A正确、D错误;
BC、石料浸没在水中,根据F浮=ρ水V排g可得,石料的体积:
V=V排===0.05m3,
由G=mg可得石料的质量:
m===140kg,
则石料的密度:
ρ石===2.8×103kg/m3,故B错误,C正确。
故选:CD。
三.作图题(每题3分,共6分)
18.【解答】解:(1)以物块重心为力的作用点,分别沿着竖直向下的方向和竖直向上的方向做出物块受到的重力和浮力;
(2)由于物块是加速上升,所以其受到的浮力小大于重力。因此在做力的示意图时,要保证浮力大于重力。如图所示:
19.【解答】解:由于液体内部向各个方向都有压强,因此液体向各个方向都有压力,压力垂直作用在容器壁上;液体产生的压强随深度的增加而增大,根据F=pS可知,压力也会随之增大;如图所示:
四.实验探究题(20题8分,21题10分,22题12分,共30分)
20.【解答】解:
(1)小明在探究“动能与质量的关系”时,需要控制小球的速度不变,改变质量,即让质量不同的小车从斜面的相同高度由静止开始下滑,质量大的小车将木块推得更远,动能越大,由此可得出的实验结论是:速度相同时,质量越大,动能越大。
(2)小球下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,撞击水平木板上的木块,记下木块移动的距离s,改变角度θ的大小,让小球从不同高度落下,重复实验;θ大小不同,小球撞击木块时的速度不同,质量不变,这是探究动能大小与速度的关系。
故答案为:(1)相同高度;速度相同时,质量越大,动能越大;(2)重力势能;速度。
21.【解答】解:(1)由甲图可知,测力计分度值为0.2N,物体的重力为4N;
根据称重法F浮=G﹣F示,由甲图和丁图可知,物体完全浸没在水中时,所受的浮力为:
F浮=G﹣F示=4N﹣2N=2N;
由乙丙丁知,弹簧测力计示数的逐渐变小,根据F浮=G﹣F示可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大;
(2)在上述实验的基础上,小明若想探究浮力大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积相同,只改变排开液体的密度,则应该换用一杯密度不同的液体,将金属圆柱体浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数,与丁图比较得出结论;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,在浸没前,物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大,浸没后,排开液体的体积不变,受到的浮力不变,故图线b能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
故答案为:(1)2;排开液体体积;(2)密度;丁;(3)b。
22.【解答】解:(1)方案一:
①根据F浮=G﹣F可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=F1﹣F3=2.5N﹣1.4N=1.1N;
排开水的重力G排=F4﹣F2=2.2N﹣1.2N=1.0N;
故F浮>G排;
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则石块排开的水只有一部分溢出到桶中,则测得排开水的重力G排减小,故A有可能;
B、若弹簧测力计都没有校零,四次测量结果都偏大或偏小(有可能指针在0刻度的上方或下方),且都偏大或偏小相同的数值,则所得浮力与排开水的重力大小应不变,故B不可能;
C、步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测得F3偏小,根据F浮=F1﹣F3可知测得的浮力偏大,故C有可能;
故选:AC;
②根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排知,
石块的体积为:V=V排===1×10﹣4m3,
石块的密度:ρ=====2.5×103kg/m3;
(2)方案二:
重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,
因为F浮=G﹣F示,所以弹簧测力计A的示数F示=G﹣F浮变小;
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等;
将溢水杯、水和物体看做一个整体,溢水杯对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力(大小等于测力计的示数),
即:F压=G杯+G杯内水+G物﹣F示,而G物﹣F示=F浮,
所以F压=G杯+G杯内水+F浮,根据阿基米德原理,F浮=G排水,
所以F压=G杯+G杯内水+G排水,由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水的重力,是个定值,所以在这个过程中溢水杯对升降台C的压力不变;
(3)设烧杯的底面积为S,由甲乙图可知,石块放在木块上时比单独放木块时多排开液体的体积:ΔV排=(h2﹣h1)S,
此时木块增加的浮力:ΔF木=ρ水gΔV排=ρ水g(h2﹣h1)S,
木块和石块放在木块上时的木块漂浮,漂浮时物体所受浮力等于重力,则小石块的重力:G石=ΔF木=ρ水g(h2﹣h1)S,
小石块的质量:m==ρ水(h2﹣h1)S;
由甲、丙两图可知小石块的体积:V石=(h3﹣h1)S,
小石块的密度:ρ石===ρ水。
故答案为:(1)①1.0;AC;②2.5×103;(2)等于;不变;(3)ρ。
五、综合应用题(23题10分,24题10分,共20分)
23.【解答】解:(1)由图可知:在0~10s内,汽车在做加速直线运动,牵引力大于阻力;
牵引力做的功W=Pt=9×104W×10s=9×105J;
(2)由图可知:在10~15s内,汽车在做匀速直线运动,v=30m/s,
牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,根据P===Fv可知f=F===3000N;
(3)地面受到的压力F压=G=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,
地面受到的压强p===3.75×105Pa。
故答案为:(1)大于;牵引力做了9×105J的功;
(2)运动过程中受到的阻力是3000N;
(3)地面受到的压强是3.75×105Pa。
24.【解答】解:(1)已知木块A的底面积S木=100cm2,
由乙图可知:当木块A对容器底部的压力刚好为0,水的深度为h水=9cm;
则木块A排开水的体积:V排=S木h水=100cm2×9cm=900cm3=9×10﹣4m3,
木块受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×9×10﹣4m3×10N/kg=9N;
(2)木块A的体积:V木=S木h木=100cm2×12cm=1200cm3=1.2×10﹣3m3,
由于木块A对容器底部的压力刚好为0,木块A处于漂浮,则G=F浮=9N,
由G=mg=ρVg可得木块的密度:ρ木===0.75×103kg/m3;
(3)完全浸没时木块受到的浮力为:F浮′=ρ水V木g=1×103kg/m3×1.2×10﹣3m3×10N/kg=12N,
对木块进行受力分析可知,木块受到的浮力等于木块的重力加上细绳对A的拉力,
则细绳对A的拉力为:F拉=F浮′﹣G=12N﹣9N=3N。
答:(1)A受到的浮力为9N;
(2)木块A的密度为0.75×103kg/m3;
(3)此时绳子的拉力大小为3N。
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