山东省烟台市蓬莱市2020-2021学年八年级下学期期中物理试题(五四学制)
展开这是一份山东省烟台市蓬莱市2020-2021学年八年级下学期期中物理试题(五四学制),共18页。试卷主要包含了填空题,作图题与简答题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年山东省烟台市蓬莱市八年级(下)期中物理试卷(五四学制)
一、选择题;(每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意。
1.(2分)关于力的概念,下列说法中错误的是( )
A.物体间力的作用是相互的
B.物体间发生力的作用时,受力物体同时也是施力物体
C.物体只有直接接触才能发生力的作用
D.只有一个物体不会发生力的作用
2.(2分)如图所示,是小明玩滑板车的情景,以下分析不合理的是( )
A.滑板车底部安装有轮子,是为了减小摩擦
B.人和车滑行的速度越快,他们的惯性越大
C.人对滑板车的压力和滑板车对人的支持力是一对相互作用力
D.人和车在滑行过程中受到的力若突然消失,人和车将做匀速直线运动
3.(2分)惯性在日常生活和生产中有利有弊,下面四种现象有弊的是( )
A.往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内
B.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上
C.汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒
D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土
4.(2分)下列关于浮力的说法中不正确的是( )
A.深入河底的柱形桥墩,不受浮力作用
B.浸在液体中的物体,所受浮力的施力物体是物体本身
C.浸没在液体中的物体,所受浮力大小与浸没的深度无关
D.浮力的方向,一定与重力方向相反
5.(2分)如图所示。弹簧测力计和细线受到的重力及一切摩擦不计,物G的重力为1N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.1N、0 B.0、1N C.1N、2N D.1N、1N
6.(2分)下列关于弹力和弹簧测力计的说法中不正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
B.两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C.弹簧测力计在测量时,可以竖直拉,也可以倾斜着拉
D.弹簧的长度越长,产生的拉力越大
7.(2分)小明踢足球,足球的运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A.脚踢球时,球发生形变产生了脚对球的力
B.足球离开脚后速度越大,惯性越大,飞得更远
C.脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力是一对相互作用力
D.若足球在最高点时,一切外力同时消失,足球将静止
8.(2分)用钓鱼竿钓鱼的时候,鱼钩已经钩住了鱼,鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了。对钓鱼过程的下列几种解释,正确的是( )
A.鱼离开水后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变重
B.鱼离开水后,鱼的重力增大,使人感觉鱼变重了
C.鱼离开水后,钓鱼线对钓鱼竿的拉力会不变
D.钓鱼竿太重
9.(2分)如图所示,用手握住一个空瓶子,瓶子开口向上静止在手中不动,以下各种说法中错误的是( )
A.瓶子静止在手中时,受到的摩擦力和重力是一对平衡力
B.随着手对空瓶握力的增大,瓶子所受的摩擦力也随着增大
C.增大手对空瓶的握力,瓶子受到的重力和摩擦力都不变
D.若向瓶内注水装满水后瓶子仍在手中保持静止,则此时瓶子受到的摩擦力比注水之前变大了
10.(2分)如图所示,某同学进行爬竿训练,爬上竿顶后,再从竿顶顺竿滑到地面,每次所用时间各不相同,下列说法正确的是( )
A.向上爬竿过程中受到的摩擦力方向向上
B.下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C.向上爬竿时受到的摩擦力方向向下
D.下滑时间短的那次速度大,摩擦阻力也大
11.(2分)足球运动中蕴含着许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.飞行的足球受到重力和推力的作用
B.足球在飞行过程中,它的运动状态不发生改变
C.踢出去的足球能继续飞行是因为足球具有惯性
D.飞行的足球若所受的力全部消失它将立即停止运动
12.(2分)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是9N.把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是5N,下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力是5N
B.小球的质量是0.5kg
C.小球的体积是5×10﹣4m3
D.小球的密度是1×103kg/m3
13.(2分)将体积相同、材料不同的A、B、C三个实心小球,分别轻轻放入甲、乙、丙三个相同的装满水的烧杯中,三球静止时,A球沉底,B球漂浮,C球悬浮,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.三个小球的质量关系是mA>mB>mC
B.三个小球所受浮力关系是FA=FB<FC
C.水对三个烧杯底部压强关系是p甲=p乙<p丙
D.三个烧杯对桌面压力关系是F甲>F乙=F丙
14.(2分)一块均匀的物体悬浮在水中,将此物体切成大小不等的两块,则( )
A.大块下沉,小块上浮 B.大块上浮,小块下沉
C.两块都下沉或上浮 D.两块仍悬浮在水中
15.(2分)如图所示,放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,其高度从左到右逐步增大,对地面的压强分别为p1、p2和p3,则下列关系正确的是( )
A.p1=p2=p3 B.p1<p2<p3
C.p1>p2>p3 D.缺少条件,无法判断
二、填空题(每空1分,共11分)
16.(3分)如图14所示,让一位同学穿上旱冰鞋用力推墙,人反而会后退。
(1)从力的作用效果的角度来分析说明: ;
(2)人在对墙用力的同时,也受到墙给人的一个力说明: ;
(3)人离开墙以后不能马上停下来说明一切物体都具有: 。
17.(3分)如图所示,质量为1kg的物体A,在16N的水平压力作用下静止在竖直墙壁上,物体A重 N;所受的摩擦力为 N,方向 。
18.(2分)如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大、压强 ,瓶中的热水与冷水混合得到温水,温水下落的原因是受到 的作用。
19.(3分)如图是我国第一艘国产航母“山东舰”,于2019年12月正式交付使用,其满载排水量约为6.5万吨,则满载时其受到的浮力为 N。若其从青岛基地行驶到钓鱼岛,其浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),舰载机从航母上起飞后浮力将 。(g取10N/kg)
三、作图题与简答题
20.(3分)如图所示,一木块静止在斜面上,请画出斜面所受的压力和物体受到的支持力和摩擦力的示意图。
21.(8分)学习了阿基米德原理以后,有同学认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性,使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑,实验家提供了如下器材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽略)、适量的水。请你根据需要选择适当的器材并设计实验,研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循阿基米德原理。
(1)实验器材: ;
(2)实验步骤: 。
四、实验探究题
22.(6分)如图所示,是某物理实验小组探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验。
(1)在甲、乙、丙实验中,用弹簧测力计水平 拉动物体A,依据 原理可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。
(2)通过甲、乙两图中的实验数据,可以得出结论:接触面粗糙程度一定时,压力越 ,滑动摩擦力越大。
(3)通过 两图的实验数据可得出,滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(4)甲实验中,若把水平拉力增加到3N,则物体A受到的滑动摩擦力是 N。
(5)丁实验中是将木块切掉一半后并叠放,通过与甲实验的对比说明滑动摩擦力大小与受力面积大小 (选填“有关”或“无关”)。
23.(7分)在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,小聪进行了大胆猜想:
猜想1:液体内部可能有压强
猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
为验证以上猜想否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,实验时的情景如图所示,请你完成下列问题:
(1)U形管两侧液面高度差 (选填“等于”或“反映”)探头受到的压强大小,这种物理学研究方法是 。
(2)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论: 。
(3)比较图甲和图乙,可以初步得出结论: ,请列举出一个与此相关的实例: (答案合理也可)。
(4)比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗? 。理由是 。
24.(5分)如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)分析图象可知,圆柱体重力是 N。
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(3)圆柱体的体积是 m3。
(4)圆柱体的密度是 g/cm3。
(5)分析图象CD段,可得结论:浮力与 无关。
25.(10分)小霞利用如图所示的器材进行有关浮力大小的探究实验。
(1)如图甲所示,将物体逐渐浸入水中,观察弹簧测力计示数的变化,并将数据记录在表一中。
表一
物体浸入水中的体积占总体积的比例
0.2
0.4
0.6
0.8
1
弹簧测力计的示数/N
3.4
2.9
2.4
1.9
1.4
分析表一中的实验数据,小霞得出的结论是:物体浸入水中的体积越大,受到的浮力越 (选填“大”或“小”)。
(2)小霞继续利用水和石块进行如图乙所示的实验探究,并将相关实验数据记录在表二中。请补充表二中的数据:
① ;
② 。
表二
石块重力
G石/N
空杯重力
G杯/N
石块浸没在水|中时弹簧测力计的示数F/N
杯和水的总
重G总/N
石块浸没在
水中时所受
浮力F浮/N
石块排开水
所受的重力
G排/N
2.0
1.0
1.4
1.6
①
②
(3)根据表二的实验数据可得出的结论是:物体受到浮力的大小 。
(4)由表二的数据,还可以计算出石块的体积为 m3。(g=10N/kg)
五、计算题
26.(9分)如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少?
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少?
(3)物体的密度是多少?
(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少?
27.(11分)高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。现有一个直径为24厘米,空心柱小孔的横截面积为8毫米2,限压阀的质量为100克的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105帕,问:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多大?
(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105帕,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能;应再配备一个质量为多大的限压阀?(g=10牛/千克)
2020-2021学年山东省烟台市蓬莱市八年级(下)期中物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题;(每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意。
1.【解答】解:A、B、力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用时,受到另一个物体的反作用力,所以施力物体同时也是受力物体。故A、B正确;
C、没有直接接触的物体也可以产生力的作用,例如地球对空中物体的重力。故C错误;
D、力是物体对物体的作用,要产生力的作用,至少两个物体,单独一个物体不会发生力的作用。故D正确。
故选:C。
2.【解答】解:A、滑板车底部安装有轮子,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故A正确;
B、惯性大小只与物体的质量有关,与其他因素无关;人和车滑行的速度越快,但他们的质量不变,其惯性大小不变,故B错误;
C、人对滑板车的压力和滑板车对人的支持力同时作用在滑板车和人上,大小相等,方向相反,所以是一对相互作用力,故C正确;
D、人和车在滑行过程中,若所受到的力突然消失,由牛顿第一定律可知,人和车将做匀速直线运动,故D正确。
故选:B。
3.【解答】解:A、往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内,利用了惯性,是有利的方面,A不符合题意;
B、锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,由于惯性,锤头就紧紧的套在锤柄上,是利用了惯性,B不符合题意;
C、汽车刹车时,站在车内的人由于惯性,向前倾倒,若紧急刹车,容易造成事故,是有害的,C符合题意;
D、拍打衣服,衣服运动,灰尘由于惯性保持原来的运动状态,在重力的作用下掉落在地,可以去掉衣服上的尘土,利用了惯性,D不符合题意。
故选:C。
4.【解答】解:A、浮力产生的原因是物体在液体中时受到上下表面的压力差,深入河底的柱形桥墩,下表面没有受到水的压力,故不受浮力,故A正确;
B、浸在液体中的物体,所受浮力的施力物体是液体,故B错误;
C、根据F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与深度无关,故C正确;
D、浮力的方向始终时竖直向上的,与重力方向相反,故D正确。
故选:B。
5.【解答】解:A弹簧测力计受到向右1N的拉力,静止,向左受的拉力也是1N,示数也为1N,同理,B图中测力计两端受的力都是1N,示数也应为1N,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:A、当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力,故A正确;
B、两个物体直接接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力,故B正确;
C、弹簧测力计在测量时,可以竖直拉,也可以倾斜拉,故C正确;
D、在弹性限度内,弹簧的伸长越长产生的拉力越大,而不是长度越长,产生的拉力越大,故D错误。
故选:D。
7.【解答】解:A、踢球时,球发生形变会对脚产生弹力,而脚对球的力不是球发生形变产生的,故A错误;
B、足球离开脚后速度越大,飞得更远,但足球的惯性只与质量有关,其质量不变、惯性不变,故B错误;
C、脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力作用在两个相互作用的物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、足球在最高点时仍有向前的速度,此时若一切外力同时消失,足球将做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:
AC、鱼在水中时,受到水施加的竖直向上的浮力,则钓鱼线对鱼施加的拉力等于鱼的重力减去鱼受到的浮力;当鱼离开水后,不再受到浮力的作用,钓鱼线对鱼施加的拉力等于鱼的重力;所以,鱼离开水后,钓鱼线对鱼竿的拉力增大,使人感到鱼变重了,故A正确、C错误;
B、鱼离开水后,鱼的重力是不变的,感觉到鱼变重了,是因为钓鱼线对鱼竿的拉力变大了,故B错误;
D、刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了,与鱼竿的重力没有关系,故D错误。
故选:A。
9.【解答】解:
A、瓶子静止在手中,此时瓶子在竖直方向上受到的摩擦力等于其本身的重力,二者是一对平衡力,故A正确;
BC、握力变大,但瓶子仍静止,摩擦力仍与重力平衡,摩擦力仍等于重力,重力大小不变,所以摩擦力大小不变,故B错误,C正确;
D、若向瓶内注水,装满水后瓶子仍在手中保持静止,摩擦力与重力平衡,重力增大,所以瓶所受到的摩擦力也将增大。故D正确。
故选:B。
10.【解答】解:AC、向上爬竿过程中,在重力的作用下,人有向下运动的趋势,摩擦力会阻碍人向下运动,所以摩擦力的方向是竖直向上的,故A正确,C错误;
B、下滑过程中,人运动的速度可能是变化的,在竖直方向上人受到重力和摩擦力的作用,这两个力不一定是平衡力,所以摩擦力大小可能变化的,故B错误;
D、滑动摩擦力的大小与运动的速度无关,故D错误。
故选:A。
11.【解答】解:
A、飞行的足球,在空中只受到重力和空气阻力,不再受到推力的作用,故A错误;
B、足球在空中飞行过程中,速度大小和运动方向不断变化,即运动状态发生改变,故B错误;
C、踢出去的足球能继续飞行,是因为足球具有惯性,仍保持原来的运动状态,故C正确;
D、空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,它将以原来的速度和方向做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:
A、由题意可知,小球的重力为9N,浸没在油中小球受到的拉力为5N;
故小球受到的浮力为:F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N;故A错误;
B、根据G=mg可得,小球的质量:m===0.9kg;故B错误;
C、根据F浮=ρ液gV排可得,小球体积:
V=V排===5×10﹣4m3;故C正确;
D、小球的密度为:ρ===1.8×103kg/m3;故D错误。
故选:C。
13.【解答】解:A、A球沉至容器底部,B球漂浮,C球悬浮,所以A球的密度大于水的密度,B球的密度小于水的密度,C球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:ρA>ρC>ρB,根据ρ=可知:质量大小关系是mA>mC>mB,故A错误。
B、由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:VA排=V球,VB排<V球,VC排=V球,所以VA排=VC排>VB排,根据F浮=ρ液V排g可知:FA=FC>FB,故B错。
C、因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:p甲=p乙=p丙;故C错误。
D、三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为:F=G容器+G水+G球﹣G排和G排=F浮,据此可得:
F甲=G容器+G水+GA﹣G排A=G容器+G水+GA﹣FA;
F乙=G容器+G水+GB﹣G排B=G容器+G水+GB﹣FB;
F丙=G容器+G水+GC﹣G排C=G容器+G水+G丙﹣FC;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则GA>FA;GB=FB;GC=FC;由于mA>mC>mB,则GA>GC>GB,所以F甲>F乙=F丙;故D正确。
故选:D。
14.【解答】解:物体原来能悬浮在水中,说明物体受到的重力与浮力相等,即ρ物gV=ρ水gV,可知物体的密度与水的密度相等,当切成两块后,不论体积大小,它们的密度大小不变,当再把它们投入到水中,它们的密度仍然等于液体的密度,所以它们仍然处于悬浮状态。
故选:D。
15.【解答】解:因为放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都属于柱形固体,都是由铁制成的实心物体,即ρ相同,且h1<h2<h3,
所以,根据p======ρgh可知,它们对地面的压强关系为:p1<p2<p3。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
二、填空题(每空1分,共11分)
16.【解答】解:(1)该同学穿用力推墙,人反而会后退,这说明力可以改变物体运动状态;
(2)人在对墙用力的同时,也受到墙给人的一个力,使得人向会后退,这说明力的作用是相互的;
(3)人离开墙以后不能马上停下来,说明一切物体都具有惯性。
故答案为:力可以改变运动状态;力的作用是相互的;惯性。
17.【解答】解:物体静止时,在竖直方向上,摩擦力与重力平衡,所以摩擦力等于重力G=mg=1kg×10N/kg=10N,f=G=10N,重力竖直向下,摩擦力方向竖直向上。
故答案为:10;10; 竖直向上。
18.【解答】解:冷水经过混合淋浴器最细部分时,由于管子突然变细,水流速度加快,细部分压强变的很小,热水壶中的热水在大气压的作用下被压上,进入混合器和冷水混合,变成温度适宜的温水,因为重力的方向总是竖直向下的,所以温水受重力作用下落。
故答案为:小;重力。
19.【解答】解:(1)航母满载的排水量:m排=6.5×104t=6.5×107kg,
航母满载时受到海水的浮力:F浮=G排=m排g=6.5×107kg×10N/kg=6.5×108N;
(2)若其从青岛基地行驶到钓鱼岛,重力不变,所以其浮力也不变;
(3)舰载机从航母上起飞后,航母的总重力减小,根据漂浮条件,其浮力等于其自身的重力,所以浮力变小。
故答案为:6.5×108;不变;变小。
三、作图题与简答题
20.【解答】解:摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,木块静止斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上。
过物体重心作垂直于斜面向上的支持力N和平行于斜面向上的摩擦力f;
物体对斜面的压力F的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点与斜面垂直向下的力,即为压力,如下图:
21.【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知,需要测量蜡块的重力和漂浮时排开液体的体积,所以选择的器材是:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、水。
(2)①用弹簧测力计测出蜡块的重力;
②在量筒中装入适量的水,记下此时的体积为V1,将蜡块用细线吊住轻轻放入量筒中,使其自然漂浮,根据二力平衡可知,此时蜡块受到的浮力等于其重力,待液面稳定后,读出此时的读数为V2;
③计算蜡块排开水的重力,并与浮力进行比较,如果相等,说明遵循阿基米德原理。
故答案为:(1)弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、水;
(2)①用弹簧测力计测出蜡块的重力;
②在量筒中装入适量的水,记下此时的体积为V1,将蜡块用细线吊住轻轻放入量筒中,使其自然漂浮,根据二力平衡可知,此时蜡块受到的浮力等于其重力,待液面稳定后,读出此时的读数为V2;
③计算蜡块排开水的重力,并与浮力进行比较,如果相等,说明遵循阿基米德原理。
四、实验探究题
22.【解答】解:
(1)用弹簧测力计水平拉动物体,使其做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数(即拉力大小);
(2)甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,但是压力大小不同,滑动摩擦力的大小不同,可以得出结论:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)要得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,应该控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,因此符合条件的是甲、丙两图;
(4)甲实验中物体做匀速直线运动时,摩擦力f=F=1.6N;若把水平拉力增加到3N,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,则物体所受摩擦力不变,仍为1.6N;
(5)丁实验中是将木块切掉一半后并叠放,然后匀速拉动时,弹簧测力计示数为1.6N,甲与丁对比,压力大小、接触面的粗糙程度均相同,受力面积不同,拉力相同,滑动摩擦力相同,即滑动摩擦力大小与受力面积无关。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)大;(3)甲丙;(4)1.6;(5)无关。
23.【解答】解:(1)根据转换法,U形管两侧液面高度差反映探头受到的压强大小;
(2)保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体,同一深度,U形管两边液柱的高度差相等,故液体内部向各个方向压强都相等;
(3)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大,与此相关的实例:拦河大坝上窄下宽;
(4)图乙和图丁中液体密度不同,探头所处的深度也不同,但根据图乙和图丁也能初步得出结论,理由是:图丁中探头所处的深度较小,但图乙和图丁中液体产生的压强相等,说明液体密度也会影响液体内部压强。
故答案为:(1)反映;转换法;(2)同种液体,同一深度,液体内部向各个方向压强都相等;(3)在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;拦河大坝上窄下宽;(4)能;图丁中探头所处的深度较小,但图乙和图丁中液体产生的压强相等,说明液体密度也会影响液体内部压强。
24.【解答】解:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数F=12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F=12N;
(2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数F′不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,
则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力:F浮=G﹣F′=12N﹣4N=8N;
(3)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ液gV排得,圆柱体的体积:V=V排===8×10﹣4m3;
(4)由G=mg可得,物体的质量:m===1.2kg,
则圆柱体的密度:ρ===1.5×103kg/m3=1.5g/cm3;
(5)分析图象CD段可知,物体完全浸没,当浸没的深度变化时,测力计的示数不变,则物体受到的浮力不变,可得结论:浮力与物体浸没深度无关。
故答案为:(1)12;(2)8;(3)8×10﹣4;(4)1.5;(5)物体浸没深度。
25.【解答】解:(1)由图表中数据可知,物体浸入水中的体积不同,物体受到的浮力不同,且排开的体积越大,浮力越大。
(2)根据称重法F浮=G﹣F拉,可依次求出石块全部浸入时所受的浮力,则所受浮力F浮=2.0N﹣1.4N=0.6N,
石块排开水所受的重力G排=1.6N﹣1.0N=0.6N,
(3)比较可以看出,二者的大小是相同的,即石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小相等。
(4)石块全部浸入时所受的浮力F浮=2.0N﹣1.4N=0.6N,
由F浮=ρ水gV排可求得:
V排===6×10﹣5m3。
因为全部石块浸没,石块的体积V石块=V排=6×10﹣5m3。
故答案为:(1)大;(2)①0.6;②0.6;(3)等于它排开液体的重力;(4)6×10﹣5。
五、计算题
26.【解答】解:(1)物体在露出水面前受到水的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=1×104N;
(2)由图象可知,露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×104N,
当重物未露出水面时,重物受到三个力的作用,即拉力F1、重力G、浮力F浮;
由力的平衡条件可得:F1+F浮=G,
所以,当重物未露出水面时,拉力F1=G﹣F浮=3×104N﹣1×104N=2×104N;
(3)物体的质量m===3×103kg,
物体的密度ρ===3×103kg/m3;
(4)由图象可知,从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s,
所以物体运动的速度:
v===0.1m/s,
由图象可知,上表面从水底上升至水面用时30s,
所以物体距液面的深度:h=vt=0.1m/s×30s=3m,
物体在水底时,上表面受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa。
答:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是1×104N;
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N;
(3)物体的密度是3×103kg/m3;
(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是3×104Pa。
27.【解答】解:(1)限压阀的重量为:
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
高压锅内气体能达到的最大压强为:
p=p0+=1.0×105Pa+=2.25×105Pa;
(2)p限=p最大﹣p0=1.8×105Pa﹣1×105Pa=0.8×105Pa,
根据p=可得F限=p限S=0.8×105Pa×8×10﹣6m2=0.64N,
G=F限=0.64N,
m===0.064kg=64g。
答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2.25×105Pa;
(2)不能,应该再配一个质量为64g的限压阀。
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