山东省临沂市临沭县2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
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这是一份山东省临沂市临沭县2020-2021学年八年级下学期期中物理试题,共20页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,作图与实验探究题,应用题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年山东省临沂市临沭县八年级(下)期中物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共40分)
1.(2分)下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A.单位面积上受到的压力越大,压强越大
B.受力面积越大,压强越小
C.重力越大,压力越大
D.压力越小,压强越小
2.(2分)少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图。这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.3×102Pa B.3×104Pa C.3×106Pa D.3×108Pa
3.(2分)生活中的刀、斧、剪的刃磨得很薄,这是为了( )
A.减小压强 B.增大压力 C.减小压力 D.增大压强
4.(2分)如图,桌面上放有甲、乙两个鱼缸,同学们观察、比较后提出下列说法,其中正确的是( )
A.鱼缸甲对桌面的压力小,缸中鱼受到水的压强大
B.鱼缸甲对桌面的压力大,缸中鱼受到水的压强小
C.鱼缸乙对桌面的压力小,缸中鱼受到水的压强小
D.鱼缸乙对桌面的压力大,缸中鱼受到水的压强大
5.(2分)试管中有一段被水银柱密封的空气柱,将此试管分别如图所示旋转,若空气柱的压强为P,大气压为P0,则满足P<P0的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙
6.(2分)液体内部压强有其独到的特点及应用,下列物体不是应用液体压强特点的是( )
A.船闸 B.液压机
C.活塞式抽水机 D.跨路面水渠
7.(2分)如图所示,用塑料管可以把瓶子中的水吸到嘴里,这是由于( )
A.人对水产生吸引力的作用
B.吸管本身有吸水的作用
C.大气压作用在水面上的结果
D.水压的作用
8.(2分)下列图象中,能正确描述液体压强与深度关系的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
10.(2分)有甲、乙、丙三个同学在同一房间用托里拆利的方法测量大气压,实验记录水银柱的长度结果依次是75.2cm,75.6cm,76.0cm。实验时其中有一个同学管内混入了空气,一个同学没有将管子竖直放置,仅有一个同学的方法是正确的,那么正确的一定是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
11.(2分)如图,两只相同的烧杯分别装有质量相等的煤油和水,则两只杯子底部受到液体的压强应该是( )
A.p甲>p乙 B.p乙>p甲 C.p甲=p乙 D.无法判断
12.(2分)浸没在液体里的物体,当物体浸没的深度增加时,它所受的压力差( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法确定
13.(2分)下列关于浮力的有关说法中正确的是( )
A.只要液体的密度越大,物体受到的浮力就一定越大
B.只要物体的体积越大,物体受到的浮力就一定越大
C.阿基米德原来只适合于液体,不适合于气体
D.浸在液体中的物体所受浮力等于被物体排开液体的重力,而与物体的形状及浸在液体中的深度无关
14.(2分)如图,对于水中正在上升的气泡,下列说法正确的是( )
A.气泡受到水的压强变小、浮力变小
B.气泡受到水的压强变小、浮力变大
C.气泡受到水的压强变大、浮力变小
D.气泡受到水的压强变大、浮力变大
15.(2分)在弹簧测力计下挂一重物,当重物浸没在某液体中,弹簧测力计上的读数表示( )
A.物体所受的重力
B.物体所受的浮力
C.物体在液体中失去的重力
D.物体所受重力与浮力之差
16.(2分)假如地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的某艘船来说,它所受的重力和吃水深度(吃水深度指水面到船底的深度)与原来相比,下列说法中正确的是( )
A.船受到的重力不变,船的吃水深度也不变
B.船受到的重力减小,船的吃水深度也减小
C.船受到的重力减小,船的吃水深度不变
D.船受到的重力不变,船的吃水深度减小
17.(2分)将质量相同的木块和铝块、铜块放入水中,木块漂浮,铝块、铜块下沉,则它们受到的浮力( )
A.铝块最大 B.木块最大 C.铜块最大 D.一样大
18.(2分)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.12N B.7N C.14N D.5N
19.(2分)如图所示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是( )
A. B.
C. D.
20.(2分)将一支密度计先后放入甲、乙两只容器中,如图所示,若两容器内的液体的密度分别是ρ甲、ρ乙,密度计受到的浮力分别是F甲、F乙,则ρ甲和ρ乙,F甲和F乙之间的关系是( )
A.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙 B.ρ甲<ρ乙,F甲>F乙
C.ρ甲=ρ乙,F甲>F乙 D.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙
二、填空题(每空1分,共18分)
21.(2分)压强是描述 的物理量,在国际单位中,压强的单位是 。
22.(2分)三峡大坝在设计建造时做成下宽上窄,这主要是考虑到液体内部的压强具有 特点;由于含有泥沙的水密度大于清水的密度,在蓄水深度相同的情况下,含有泥沙的泥水对大坝坝底的压强 清水对坝体的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
23.(2分)如图所示,茶壶在倾斜时能将内部的茶水倒出来,这是利用了 的原理。仔细观察可以看到茶壶的壶盖上都有一个小孔,这是为了在倒水时使壶内水面以上的空间与 相连。
24.(2分)吉利集团最先试验成功能飞的汽车,其两侧的装置类似飞机机翼(如图),展开后,当汽车高速行驶时,机翼上方的空气流速 (选填“大于”、“等于”或“小于”)下方的空气流速,机翼受到向上的压强 (选填内容同上)向下的压强,使汽车能够起飞。
25.(2分)旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的 ;民航客机起飞,是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的 。(两空均选填“升力”或“浮力”)
26.(2分)把重力是0.8N,体积是100cm3的物体浸没在水中,松手后该物体将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),当它静止时,所受的浮力是 N。
27.(2分)某次军事演习中,执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中(如图)。要使潜水艇下潜,应对水舱 (选填“注水”或“排水”),在下潜过程中,海水对潜水艇上下表面的压力差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
28.(2分)密度为0.6×103kg/m3的木块放在清水中,向水中撒一些细盐,搅拌一会,静止后,木块受到的浮力与原来相比将 ,木块排开液体的体积与原来相比将 。
29.(2分)一圆柱形塑料筒,质量和厚度不计,现将75%医用酒精(酒精和水的混合物)倒入该圆筒内,酒精的深度为h1(如图甲),然后将该装有酒精的圆筒放入水中(如图乙),当它竖直漂浮、静止时,圆筒浸入水中的深度为h2,则h1 h2(选填“>”、“<”或“=”);已知水的密度为ρ水,该酒精的密度ρ= (用题中的已知量表示)。
三、作图与实验探究题(30题2分,31题5分,32题7分,33题5分,34题7分;共26分)
30.(2分)如图所示,请画出甲图中的物体对斜面的压力、乙图烧杯内水面物块所受浮力的示意图。
31.(5分)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有 和转换法。
(2)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p p′(选填“>”“<”或“=”)。
32.(7分)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)如图甲所示压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。压强计是通过U形管两端液面的 来反映被测压强大小的。
(2)实验前,先检查压强计探头、胶管和U形管的连接是否 ,再经过调整使U形管两侧液面的高度 。
(3)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得到:液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
33.(5分)在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示,这就是注明的托里拆利实验。
(1)为了测得海平面大气压的值,这时必须测量 ,实验过程中若将玻璃管倾斜了,则测量结果会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如果将此装置拿到高山顶上,则观察到的现象是 。
(2)考虑到水银有毒,杨阳同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,结果看到管中的水柱 下降,如果这时在管顶开一个小孔,水柱 向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
34.(7分)如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
(3)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
(4)金属块的密度为 kg/m3。
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。
(6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论: 。
(7)小明认为金属块在水中会下沉,如果使用漂浮的蜡块做实验则不会得出以上结论。小明的观点是 的(选填“正确”或“错误”)。
四、应用题(35题7分,36题9分,共16分)
35.(7分)2020年10月9日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底。坐底地点深度达10909米,若“奋斗者”号载人潜水器的上顶有一个边长为1m的正方形出口,试计算:
(1)“奋斗者”号载人潜水器在下潜到海平面下10km处时所受海水的压强是多大?
(2)此时其上顶出口阀门所受海水的压力有多大?(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
36.(9分)如图所示,用粗细均匀和重力可以忽略不计的细绳系住一个体积为0.002m3的石块,从水面上方竖直向下保持匀速且缓慢地全部浸入水中,此过程中细绳的拉力随时间变化的关系如图乙所示。(g取10N/kg)求:
(1)石块浸没在水中时所受浮力的大小是多少?
(2)石块浸没在水中细绳的拉力是多大?
(3)石块的密度有多大?
2020-2021学年山东省临沂市临沭县八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共40分)
1.【解答】解:A、单位面积上是指面积一定时,压力越大,压强越大,故本选项正确;
B、只有在压力不变的情况下,受力面积越大,压强越小,故本选项错误;
C、压力是指垂直作用在物体表面上的力,重力有时候不等于压力,故本选项错误;
D、只有在受力面积不变的情况下,压力越小,压强越小,故本选项错误。
故选:A。
2.【解答】解:估测成人体重大约为600N,两个手指面积约为2平方厘米,所以P====3×106Pa。
故选:C。
3.【解答】解:刀、斧、剪的刃磨得很薄,是为了在压力一定时,减小受力面积来增大对物体的压强。
故选:D。
4.【解答】解:从图中可以看出,鱼缸甲体积大于鱼缸乙,所装水的重力也较大,所以鱼缸甲和水的总重力大于鱼缸乙,所以F甲>F乙;
同时从图中还可以看出,甲中的水位较浅,乙中的水位较深,根据p=ρgh可得,深度越深时,里面的鱼受到的压强就越大,故乙鱼缸中的鱼受到的水的压强大,甲中的鱼受到水的压强小。
综合上述分析,对比选项可知,鱼缸甲对桌面的压力大,缸中鱼受到水的压强小,故只有选项B符合题意。
故选:B。
5.【解答】解:A、甲图中水银柱在竖直方向静止,此时管内气体压强P向下,水银柱产生的压强也向下,外界大气压P0向上。水银柱的静止说明向上的压强等于向下的压强。故管内气体压强P加上水银柱产生的压强等于外界大气压P0.所以,空气柱的压强为P小于大气压P0.故A正确。
B、乙图中水银柱在竖直方向静止,此时管内气体压强P向上,水银柱产生的压强也向下,外界大气压P0向下,故管内气体压强P等于水银柱产生的压强加上外界大气压P0.所以管内气体压强大于外界大气压P0.故B错误。
C、丙图中水银柱在水平方向静止,此时管内气体压强P向右,外界大气压P0向左,故管内气体压强P等于外界大气压P0.故C错误。
D、由B、C可知,D错误。
故选:A。
6.【解答】解:AD、船闸和跨路面水渠都是连通器的应用,其利用了同种液体深度相同时压强相同的特点,故AD不合题意;
B、液压机利用了帕斯卡原理,即密闭液体可以大小不变的将压强进行传递的特点,故B不合题意;
C、活塞式抽水机主要是利用了大气压强的作用将水从低处抽到高处,不是利用液体压强的特点,故C符合题意。
故选:C。
7.【解答】解:用塑料管吸水不是靠水产生的引力,吸管本身也不具有吸水作用,也不是靠水压的作用,而是先把塑料管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,水被压进吸管里。
故选:C。
8.【解答】解:B图象反映的是液体压强随深度的增大而增大,是正比例函数图象,说明,液体压强与深度成正比,符合题意,故B正确,ACD都错。
故选:B。
9.【解答】解:根据p=ρgh可知,在液体密度不变时,液体压强的大小取决于液体的深度,而木桶里水的深度是由短木板的长度决定的。
故选:C。
10.【解答】解:一个同学做实验时,管内混入了空气,另一个同学则没有将管子竖直放置,如果只有一个同学的方法是正确的,甲的测量值小,甲实验时玻璃管中混入空气;丙的测量值偏大,丙进行实验时玻璃管没有竖直放置;所以乙同学的测量是正确的。
故选:B。
11.【解答】解:两只相同的烧杯分别装有质量相等的煤油和水,因为煤油的密度小于水的密度,所以煤油的体积大于水的体积,即甲是水,乙是煤油,
因为m煤油=m水
所有G煤油=G水
由于容器为规则直壁容器,液体对容器底的压力等于液体重力,
所以液体对容器底的压力:
F水=F煤油,
又因为两只杯子相同,
所有S甲=S乙
根据p=可知,煤油和水对杯底的压强相等,即p甲=p乙。
故选:C。
12.【解答】解:浮力产生的原因是上下表面受到的压力差,浮力的大小等于物体排开液体受到的重力,当物体浸没的深度增加时,液体密度和排开液体的体积不变,所受浮力不变,因此,它所受的压力差不变,故A正确。
故选:A。
13.【解答】解:A、浸在液体中的物体受到的浮力只与液体密度和排开液体的体积大小有关,仅知道液体密度的大小,不确定排开液体体积的大小,不能判断浮力的大小,故A错误;
B、浸在液体中的物体受到的浮力只与液体密度和排开液体的体积大小有关,物体体积越大,排开液体的体积不一定越大,所以物体受到的浮力不一定越大,故B错误;
C、阿基米德原理既适合于液体,又适合于气体,故C错误;
D、根据阿基米德原理可知:浸在液体里的物体受到的浮力总等于物体排开液体的重力,与物体的形状及浸没在液体中的深度无关,故D正确。
故选:D。
14.【解答】解:气泡在上升时,所处深度h变小,
∵p=ρgh,
∴气泡受到水的压强变小;
气泡受到水的压强变小,体积将变大,排开水的体积变大,
∵F浮=ρ水gv排,
∴气泡受到水的浮力变大。
故选:B。
15.【解答】解:分析重物受到的力(如图):
弹簧对它的向上的拉力F拉,水对它的向上的浮力F浮,地球对它的向下的重力G,
此时重物静止,根据力的平衡知识可知:F拉+F浮=G,
所以,F拉=G﹣F浮,即弹簧测力计上的读数表示物体所受重力与浮力之差。
故选:D。
16.【解答】解:因为地球的引力减小一半,即1kg的物体受到的重力为4.9N,即g=4.9N/kg,所以船的重力和排开液体的重力都将减小一半,但排开水的体积不变,所以船的吃水深度不变。
故选:C。
17.【解答】解:木块漂浮水面上,由平衡条件可知木块所受浮力等于其重力;而铝块与铜块下沉说明重力大于浮力,因三个物体质量相同,故重力相同;由此可得木块所受浮力最大。
故选:B。
18.【解答】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,
浮力F浮=G﹣F=12N﹣5N=7N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力=2F浮=2×7N=14N;
浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮,
物体此时受到的浮力:=G=12N。
故选:A。
19.【解答】解:当物体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中,物体排开液体的体积在逐渐变大,液体密度不变,根据我们所学过的物理知识F浮=ρ液V排g,所以浮力是变大的。而当物体浸没以后,再向水中下沉的时候,物体排开液体的体积不再发生变化,所以浮力是不变的。
故选:D。
20.【解答】解:因为密度计漂浮,所以,F浮=G,
同一支密度计,重力不变,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力相等(F甲=F乙),都等于密度计受到的重力G,
由图知,密度计排开液体的体积:V乙<V甲,
根据F浮=ρ液gV排可知,甲乙液体的密度:ρ甲<ρ乙。
故选:A。
二、填空题(每空1分,共18分)
21.【解答】解:表示压力作用效果的物理量是压强,压强的单位是帕斯卡,简称帕。
故答案为:压力作用效果;帕斯卡
22.【解答】解:(1)液体内部的压强具有随着深度的增加而增大的特点,因此,为了使其承受更大的水的压强三峡大坝在设计建造时做成下宽上窄的形状;
(2)液体压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大产生的压强越大。因此,由于含有泥沙的水密度大于清水的密度,在蓄水深度相同的情况下,含有泥沙的泥水对大坝坝底的压强大于清水对坝体的压强。
故答案为:随深度的增加而增大的;大于。
23.【解答】解:壶身与壶嘴构成了一个连通器,水静止不流动时,液面是相平的,所以茶壶在倾斜时能将内部的茶水倒出来,这是利用了连通器的原理;
壶盖上的小孔连通了内外的空气,使壶内外气压相等,从而使壶中的水能顺利倒出;
故答案为:连通器;外界大气。
24.【解答】解:机翼上方的空气流速比机翼下方的流速快,因此机翼上方气体压强小于机翼下方气体压强,即机翼受到向上的压强大于向下的压强,从而产生了升力,使汽车能够起飞。
故答案为:大于;大于。
25.【解答】解:旅游景区的“热气球”升空是由于气球受到了空气的浮力的作用,当浮力大于气球的重力时,气球就会升空;
飞机的机翼上方突起,下方平直。这样的结构决定了当飞机启动后,机翼上方空气流速快,空气压强小,空气压力方向向下;机翼下方空气流速慢,空气压强大,空气压力方向向上。两个压力形成一个向上的合力,这个合力就是升力,当合力达到一定程度后,飞机就可以腾空而起。
故答案为:浮力;升力。
26.【解答】解:(1)物体完全浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0001m3=1N;
物体的重力为0.8N;G物<F浮,物体上浮,最后漂浮;
(2)物体静止时浮在水面上,所以F浮=G物=0.8N。
故答案为:上浮;0.8。
27.【解答】解:(1)潜水艇是靠改变自身的重量来实现上浮和下潜的,所以要使潜水艇下潜,应对水舱注水来增大它自身的重量。
(2)在下潜过程中,潜水艇完全浸没在水里,排开水的体积不变,所以所受到的浮力不变。由浮力产生的原因知海水对潜水艇上下表面的压力差不变。
故答案为:注水;不变。
28.【解答】解:木块的密度小于清水的密度,所以木块原来在清水中漂浮,浮力等于木块的重力,当放入盐后,木块仍漂浮,浮力仍等于其重力,可知撒盐后,木块所受浮力不变;
由F浮=ρ液gV排得,V排=,由于物体受到的浮力不变,液体的密度增大,所以排开液体的体积减小。
故答案为:不变;变小。
29.【解答】解:设塑料筒的底面积为S,
塑料筒在水中漂浮处于平衡状态,所以塑料筒受到的浮力等于重力,
即F浮=G酒,
所以ρ水gh2S=ρ酒gh1S,
所以ρ水h2=ρ酒h1,
因为酒精的密度小于水的密度,
所以h1>h2;
所以ρ酒=。
故答案为:>;。
三、作图与实验探究题(30题2分,31题5分,32题7分,33题5分,34题7分;共26分)
30.【解答】解:(1)物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,如图所示;
(2)物体受到的浮力F浮方向竖直向上,过物体的重心作竖直向上的浮力,如图所示:
31.【解答】解:
(1)根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法;
(2)通过比较图甲、乙知,受力面积一定,乙中压力大,海绵的凹陷程度大,这说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积时,应控制压力的大小不变,而受力面积不同,故应该比较图乙、丙,且可以得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都相同,则根据p=可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′;
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;控制变量法;(2)受力面积一定时,压力越大;(3)乙、丙;(4)=。
32.【解答】解:(1)安装好的压强计上的U形管只有一端开口,不是连通器;
根据转换法,压强计通过U形管左右液面高度差反应液体内部压强大小;
(2)在使用压强计之前要检查其密闭性,防止漏气,再调整U形管两侧液面的高度相平;
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,故可以得到:在不同深度,液体内部压强与液体的深度有关;
(4)研究液体压强与液体密度的关系,要控制液体的深度相同,故比较丙、丁两图可以得液体的压强与液体密度有关;
(5)因为右侧与大气相通,所以右侧的水柱的高度为10cm,
则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)不属于;高度差;(2)漏气;相平;(3)液体的深度;(3)丙、丁;(5)1000。
33.【解答】解:(1)为了测得大气压的值,这时必须测量管内外水银面高度差;
管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,而与玻璃管的粗细、是否倾斜以及水银槽中的水银的多少无关,所以,如果将玻璃管倾斜放置,可以观察到玻璃管中的水银面长度变大,玻璃管中的水银高度不变;
如果将此装置拿到高山顶上,大气压随高度的增加而减小,则大气压所能支持的水银柱高度也变低,即观察到的现象是管内水银柱高度变低。
(2)一个标准大气压为760毫米汞柱,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水可知,如果水银气压计中的水银用水代替,那么玻璃管的长度约为 10m,所以把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降;
当管顶开一个小孔时,管内的水与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,则管内的水不会从小孔喷出,反而会立即下降,直到液面相平;
故答案为:(1)管内外水银面高度差;不变;管内水银柱高度变低;(2)不会;不会。
34.【解答】解:(1)由图A、C(或D),金属块浸没在水中时受到的浮力:
F浮=G﹣F示=2.7N﹣1.7N=1N;
(2)研究金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同,改变排开液体的体积,图ABC符合题意;
(3)研究金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度的关系,要控制排开液体的密度和体积相同,图ACD符合题意;
(4)金属块浸没在水中时受到的浮力F浮=1N,
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得金属块的体积:
V=V排===1×10﹣4m3;
金属块的质量为:
m===0.27kg
金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3;
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,可能造成这种结果的原因:溢水杯没有装满水,造成溢出水的体积小于排开水的体积;
(6)由E图知物体排开水的重力为:
G排=1.4N﹣0.4N=1N,
由(1)知浮力为1N,
所以可以得出物体所受浮力的大小等于物体排开水受到的重力;
(7)根据漂浮的特点,蜡块的重力G等于其受到的浮力,用G桶总﹣G桶可以算出排开水的重力,比较G与G桶总﹣G桶的大小仍可得出同样的结论,故小明的观点错误。
故答案为:(1)1;(2)ABC;(3)ACD;(4)2.7×103;(5)溢水杯没有装满水;(6)物体排开水受到的重力;(7)错误。
四、应用题(35题7分,36题9分,共16分)
35.【解答】解:(1)“奋斗者”号载人潜水器在下潜到海平面下10km处时所受海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10×103m=1.03×108Pa;
(2)边长为1m的正方形出口的面积S=1m×1m=1m2,
此时其上顶出口阀门所受海水的压强p′=ρ海水gh′=1.03×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.123627×108Pa;
根据p=可知此时其上顶出口阀门所受海水的压力F=p′S=1.123627×108Pa×1m2=1.123627×108N。
答:(1)“奋斗者”号载人潜水器在下潜到海平面下10km处时所受海水的压强是1.03×108Pa;
(2)此时其上顶出口阀门所受海水的压力为1.123627×108N。
36.【解答】解:(1)石块浸没在水中时排开水的体积:V排=V=0.002m3,
则石块浸没在水中时所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N;
(2)由图乙可知,当t≤5s时,细绳的拉力为40N不变,此时石块位于空中,
由二力平衡条件可知,石块的重力G=40N,
由F浮=G﹣F′可得,石块浸没在水中细绳的拉力:F′=G﹣F浮=40N﹣20N=20N;
(3)由G=mg可得,石块的质量:m===4kg,
则石块的密度:ρ===2×103kg/m3。
答:(1)石块浸没在水中时所受浮力的大小是20N;
(2)石块浸没在水中细绳的拉力是20N;
(3)石块的密度为2×103kg/m3。
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