2022-2023学年河南省安阳市滑县八年级(下)期中物理试卷(含解析)
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 如图甲所示,锤柄撞击桌面时,锤头由于受到惯性力的作用紧套在锤柄上
B. 如图乙所示,汽车司机系安全带是为了减小自身的惯性
C. 如图丙所示,高速公路严禁超车,是因为汽车速度越大,惯性越大
D. 如图丁所示,百米赛跑到终点的运动员不能立即停下来是由于具有惯性
2. 下列解释正确的是( )
A. 甲图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
B. 乙图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
C. 丙图中,塑料吸盘挂钩是因为大气压强的作用才贴在墙壁上的
D. 丁图中,飞机在起飞时,机翼上方的空气流动速度大,压强大
3. 如图所示,将木块A放在木板B上,在水平拉力F作用下它们一起沿水平方向做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 木块A受到木板B对其水平向右的摩擦力
B. 若拉力增大,则木板B与地面的摩擦力也随着增大
C. 地面对木板B的支持力与木板B受到的重力是一对平衡力
D. 木板B受到的压力与木板B对木块A的支持力是一对相互作用力
4. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相等的甲、乙两个容器,分别装有深度相同、质量相同的不同种液体,则下列说法正确的是( )
A. 液体的密度:ρ甲<ρ乙 B. 容器对水平桌面的压强:p甲=p乙
C. 液体对容器底部的压力:F甲
A. p=2.5×103Pa,F=10N
B. p=2.5×103Pa,F=5N
C. p=2.5×106Pa,F=10N
D. p=2.5×106Pa,F=5N
6. 图示是某型号的潜水艇,下列关于潜水艇分析正确的是( )
A. 潜水艇是通过改变自身体积来实现沉浮的
B. 潜水艇在水面以下下潜的过程中,所受浮力越来越小
C. 潜水艇在下潜过程中所受液体压强越来越大
D. 潜水艇在上浮过程中浮力大小等于潜水艇自身的重力
二、多选题(本大题共2小题,共4.0分)
7. 在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示,将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中(VA
A. 甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B. 物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力
C. 甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力
D. 甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强
8. 下列表述中正确的是( )
A. 如图甲所示,滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
B. 如图乙所示,盆景中的自动供水装置中瓶中的水不能流下来是因为瓶外大气压大于瓶内的气压
C. 如图丙所示,飞艇和飞机获得升力的原理是相同的
D. 如图丁所示,橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变排开水的体积实现漂浮的
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共6小题,共14.0分)
9. 如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有______ ;冰壶最终会停下来是因为______ 。
10. 如图所示,将木块置于水平传送带上,弹簧测力计水平放置且右端固定,电动机带动传送带沿图示方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定,木块所受的拉力与摩擦力是一对______ 力,摩擦力大小为______ N。
11. 如图所示是意大利物理学家______ 及其同伴测量大气压值的实验;实验过程中玻璃管内的汞静止之后,汞柱的高度为______ cm;若将玻璃管倾斜,管内汞柱的高度______ (选填“变小”“变大”或“不变”)。
12. 如图所示,两个底面积相同且质量相等的容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分别注入两种不同的液体,已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等,则两容器底部所受液体压强p甲______p乙,所受液体的压力F甲______F乙(均选填“>”“=”或“<”)。
13. 将体积相同的甲、乙、丙三个不同的小球放入水槽中,甲、乙、丙三个小球在水中静止后如图所示,甲、乙、丙三个小球所受浮力分别为F甲、F乙和F丙,则甲、乙、丙三个小球所受浮力大小关系为______ ;甲、乙、丙三个小球的密度分别为ρ甲、ρ乙和ρ丙,则甲、乙、丙三个小球的密度大小关系为______ 。
14. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向______。(g取10N/kg)
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
15. 如图所示,物块正在光滑水平面上向左滑动并压缩弹簧,在O点画出物块受力示意图。
16. 如图所示,物体静止在斜面上,请画出斜面对物体的力的示意图。
五、实验探究题(本大题共3小题,共18.0分)
17. 某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从______ 滑下,目的是使小车进入水平面的初速度相同。
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力______ ,向前滑行的距离越大。伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果物体受到的阻力______ ,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
(3)本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响。这种研究问题的方法叫______ 法。
18. 在探究液体压强与哪些因素有关的实验时,实验装置如图所示:
(1)在实验中,是根据______ 反映液体压强的大小。
(2)实验1是探究液体压强与______ 的关系,由实验现象可知:______ 。
(3)由实验2的实验现象可知:液体压强与______ 有关,并且当在同一深度时,______ 越大,液体压强越大。
(4)由实验3的实验现象可知:在同种液体的同一深度,______ 。
19. 如图所示的装置是利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关:
(1)由实验现象可知,实心圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力为______ N。
(2)选择A、B、C三次实验,是为了探究浮力大小与______ 的关系;由实验现象可知:______ 。
(3) ______ 三次实验,说明浮力的大小与物体浸没在液体的深度______ (选填“有关”或“无关”)。
(4)若要探究浮力大小与液体密度的关系,需要选择______ 三次实验。由实验现象可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大。物体受到的浮力______ 。
(5)实验中所用盐水的密度为______ kg/m3。
六、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
20. 如图所示,一底面积为40cm2的容器重为3N,放在水平桌面上,容器中装有质量为500g的水。容器中水的深度为10cm,求:(g取10N/kg)
(1)水对容器底部的压力;
(2)容器对水平桌面的压强。
21. 用弹簧测力计悬挂一实心物体。物体下表面与水面刚好接触,如图甲所示,由此处匀速下放物体,直至浸没于水中并继续匀速下放(物体始终未与容器底部接触)。物体下放过程中弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)物体完全浸没在水中所受浮力大小;
(2)物体的密度。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.由题意知,原来锤柄和锤头一起向下运动,当锤柄撞击硬物,受力而停止运动时,锤头由于惯性仍保持原来的运动状态向下运动,所以就套紧在锤柄上了,因此,这一过程利用了锤头的惯性,惯性不是力,故A错误;
B.汽车司机开车时要系好安全带,是为了减小刹车时惯性带来的危害,并不能减小人的惯性,故B错误;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,故C错误;
D.百米赛跑到终点的运动员不能立即停下来,是由于运动员具有惯性,会保持原来的运动状态,故D正确。
故选:D。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
本题考查了利用惯性来解释生活中的现象,同时还要搞清力与运动的关系,属基础题。
2.【答案】C
【解析】解:A、往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升,故A错误;
B、用力一吸,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,用力才能把饮料吸入口中,不能改变大气压强,故B错误;
C、塑料吸盘是大气压在生活中应用的实例。塑料挂衣钩里面的压强小于外界的大气压强,是大气压强把挂衣钩压在墙上的,故C正确;
D、飞机起飞时,机翼上方的空气流速大压强小,机翼下方的空气流速小压强大,从而产生向上的升力,所以能使飞机上升,故D错误。
故选:C。
(1)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(2)大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
本题考查了与压强相关的物理知识,难度不大,将物理知识应用与实际生活相互关联,实现了理论与实际结合,是一道好题。
3.【答案】D
【解析】解:
A、把A和B看做整体,A、B不存在相对运动趋势,所以木块B对木块A没有摩擦力,故A错误;
B、若拉力增大,有压力大小不变、接触面的粗糙程度不变,所以木板B与地面的摩擦力大小不变,故B错误;
C、地面对木板B的支持力等于AB重力的和,要大于木板B受到的重力,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D、木板B受到的压力与木板B对木块A的支持力是两个物体之间的相互作用力,故D正确。
故选:D。
(1)摩擦力产生的基本条件是:两个物体相互接触,有相对运动或者相对运动的趋势。
(2)影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小、接触面的粗糙程度;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同物体上。
本题考查了二力平衡条件的应用以及平衡力和相互作用力的判断,关键是正确的对整体和物体A进行正确的受力分析。
4.【答案】B
【解析】解:A、因为容器底面积相同,液体深度相同,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据ρ=mV知液体的密度ρ甲>ρ乙,故A错误;
B、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力s相等,由p=FS得容器对桌面的压强:p甲=p乙,故B正确;
CD、由图知,两容器中液体的深度相同,由A知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p′甲>p′乙,由F=pS知液体对容器底部的压力F甲>F乙,故CD错误。
故选:B。
(1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=FS可求容器对桌面的压强;
(3)根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系,由F=pS判断出液体对容器底部的压力。
本题主要考查压强公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
5.【答案】B
【解析】解:烧杯内水的深度:h=25cm=0.25m,
烧杯内的水对杯底的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2.5×103Pa;
物体的体积:V=10cm×10cm×10cm=1×103cm3=1×10−3m3,
物体排开水的体积V排=V=1×10−3m3,
物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N,
根据称重法可知,弹簧测力计示数:F=G−F浮=15N−10N=5N,故ACD错误、B正确。
故选:B。
(1)知道水的深度,利用p=ρgh求出烧杯内的水对杯底的压强;
(2)根据体积公式求出正方体的体积,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力,根据称重法求出弹簧测力计示数。
本题考查液体的计算、称重法求浮力以及阿基米德原理的应用,是一道基础题。
6.【答案】C
【解析】解:A、潜水艇靠在水中排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故A错误;
B、潜水艇在水面以下下潜的过程中,排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排知,浮力大小不变,故B错误;
C、潜水艇在下潜过程中,深度增加,所以受到的海水的压强增大,故C正确;
D、潜水艇上浮过程中受到的浮力大于自身重力,故D错误。
故选:C。
(1)潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和下沉;
(2)浸没在水中的潜水艇当它逐渐下潜时,排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排分析受到浮力的变化情况;
(3)液体内部的压强随深度的增加而增大;
(4)潜水艇上浮过程中受到的浮力大于自身重力。
本题考查浮沉条件、液体压强公式和阿基米德原理的应用,是一道综合题。
7.【答案】BD
【解析】解:(1)两物体质量相等,其重力也相等,
甲图,物体A漂浮,浮力等于重力,即F甲=G;
乙图,物体B悬浮,浮力等于重力,即F乙=G,
所以A物体受到的浮力等于B物体受到的浮力;故B正确;
根据F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,由图知VA排
(3)因为两容器液面相平,即h甲=h乙,而ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,p甲>p乙,两容器底面积相同,由p=FS可知,甲烧杯底受到液体的压力大于乙烧杯底受到液体的压力,故C错误;
(4)放入物体AB后,两容器液面相平,VA
两容器质量相同,则容器的重力相同,物体质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲>G乙,
两容器对桌面的压力分别为F甲=G器+G物+G甲,F乙=G器+G物+G乙,所以F甲>F乙,两容器底面积相同,由p=FS可知,甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强,故D正确。
故选:BD。
(1)根据浮沉条件,判断浮力大小关系;
(2)根据F浮=ρ液gV排分析液体密度大小关系;
(3)根据p=ρgh比较压强关系,再根据p=FS比较压力大小关系;
(4)甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和,根据p=FS比较烧杯对桌面的压强关系。
此题主要考查的是学生对液体压强计算公式、物体的浮沉条件、阿基米德原理的理解和掌握。
8.【答案】BD
【解析】解:A、滑雪板和人受到的总重力等于雪地对滑雪板的支持力,滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力大小不等,所以二力不是一对平衡力,故A错误;
B、盆景自动供水装置中的水受到向下的重力、瓶内气体对其向下的压力、(瓶外)大气压力对其向上的压力作用,在这三个力的作用下,水处于静止状态,则可得:大气压力大于瓶内气体的压力。根据p=FS可知,(瓶外)大气压大于瓶内气压,故B正确;
C、飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流体的流速越大、压强越小的原理;飞艇升空利用的是物体的浮沉条件,故C错误;
D、橡皮泥捏成小船后受到的重力不变,但可以漂浮在水面,是通过改变排开水的体积来实现的,故D正确;
故选BD。
(1)滑雪板和人受到的总重力等于雪地对滑雪板的支持力,滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力大小不等;
(2)瓶内水在重力、向下的气体压力、向上的大气压力的作用下处于静止状态;
(3)流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大;飞艇是利用浮力升空的;
(4)利用“空心”的办法增大排开液体的体积,从而增大物体受到的浮力。
本题考查浮力和压强等知识,是一道综合题。
9.【答案】惯性 冰壶受到摩擦力的作用
【解析】解:掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性,仍要保持原来的运动状态,
冰壶逐渐停下来,是因为冰壶受到摩擦力的作用。
故答案为:惯性;冰壶受到摩擦力的作用。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)力是改变物体运动状态的原因。
通过冰壶比赛这个体育运动考查惯性、力与运动的关系等,实际上每一项体育比赛中都包含了物理知识,认真观察。
10.【答案】平衡 1.6
【解析】解:木块相对于地面是静止的,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,互相平衡的两个力大小相等,由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为1.6,故摩擦力大小f=F=1.6N。
故答案为:平衡;1.6。
当物体处于平衡状态时,物体受平衡力作用,一对平衡力的大小相等,方向相反。
本题考查平衡力的应用,属于基础知识。
11.【答案】托里拆利 76 不变
【解析】解:如图所示是意大利物理学家托里拆利及其同伴测量大气压值的实验;实验过程中玻璃管内的汞静止之后,汞柱的高度为76cm;若将玻璃管倾斜,管内汞柱的高度不变。
故答案为:托里拆利;76;不变。
托里拆利实验:在长约1m,一段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,管内水银下降到一定程度时就不再下降,这时管内外水银高度差约为760mm,把玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变;测量结果表明这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。
本题考查大气压强测量的有关知识,属于基础知识,难度不大。
12.【答案】> >
【解析】解:B点的深度大于A点的深度,A、B两点所受液体的压强相等,根据公式p=ρgh可知,甲的密度大于乙的密度,A、B到底部的深度相等,所以A点下面液体产生的压强大于B点下面液体产生的压强;
因为距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,
所以容器底部甲产生的压强大于乙产生的压强,即p甲>p乙;
因为容器底面积相等,根据p=FS的变形公式F=pS可知,容器底部甲产生的压力大于乙产生的压力,即F甲>F乙。
故选:>;>。
已知A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,B点的深度小于A点的深度,根据公式p=ρgh可知,液体的密度的大小关系,再利用公式p=ρgh判断出两容器底部所受液体压强的大小关系,根据p=FS的变形公式F=pS判断出两容器底部所受液体压力的大小关系。
本题考查压强和压力大小的判断,关键是公式的应用,难点是判断出液体的密度的大小关系。
13.【答案】F甲
故答案为:F甲
甲漂浮,密度小于水的密度,乙悬浮,密度等于水的密度,丙下沉,密度大于水的密度,据此可知甲、乙、丙三个小球的密度大小关系。
本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用,是一道综合题。
14.【答案】2×107 变小 竖直向下
【解析】解:(1)船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(2)船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小;
(3)无人机受到的重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:2×107;变小;竖直向下。
(1)知道船的排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求船满载时受到的浮力;
(2)物体漂浮,浮力等于重力,据此分析;
(3)重力的方向总是竖直向下的。
本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的了解和掌握以及重力的方向,知道航母满载时排水量就是满载时排开水的质量是本题的关键。
15.【答案】解:
物块正在光滑水平面上向左滑动并压缩弹簧,在水平方向上物块不受摩擦力,受到弹簧对它向右的弹力F弹;在竖直方向上受到重力G、支持力F支;
从物块的重心O,沿水平向右的方向画出弹力F弹,沿竖直向上的方向画出支持力F支,沿竖直向下的方向画出重力G,如图所示:
【解析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
16.【答案】解:静止在斜面上物体受重力、支持力和摩擦力的作用,但重力不是斜面施加的,因此只要画出支持力和摩擦力的示意图即可;
物体受到支持力的方向垂直于斜面向上,其受到摩擦力的方向平行于斜面向上,作用点都画在物体的重心上,过物体的重心分别沿垂直于斜面向上的方向和平行于斜面向上的方向画一条带箭头的线段,分别用符号F和f表示;如图所示:
【解析】先分析斜面对物体有哪些力的作用以及这些力的方向、作用点,然后按照力的示意图的要求画出斜面对物体的力的示意图。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
17.【答案】同一高度由静止 越小 为零 转换
【解析】解:(1)研究阻力对小车运动的影响,就要保持其他量不变,因此,应使小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,从而使其到达水平面时具有相同的初速度;
(2)根据实验中的现象可得,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的越远,速度减小得越慢;
如果小车受到的阻力为零,则小车将以不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动;
(3)通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响。这种研究问题的方法叫转换法。
故答案为:(1)同一高度由静止;(2)越小;为零;(3)转换。
(1)在实验中,我们是把小车放在斜面上,让小车从斜面上向下运动,从而让小车获得一定的速度。小车在斜面上的高度不同,则向下运动的速度就会不同;
(2)根据实验现象,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动得越远;
阻力越小,小车运动得越远可得,若不受阻力,小车将永远不停地运动下去即做匀速直线运动;
(3)通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响。这种研究问题的方法叫转换法。
本题是探究阻力对物体运动影响的实验,运用了控制变量法和科学推理法,此实验是理解牛顿第一定律的基础。
18.【答案】U形管两侧液面的高度差 液体深度 在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大 液体密度 液体密度 液体向各个方向的压强相等
【解析】解:(1)液体内部压强大小通过U形管两侧液面的高度差的大小来反映;
(2)实验1:液体的密度相同,橡皮膜的方向相同,液体的深度不同,U形左右管的液面差不同,压强不同说明液体的压强跟液体的深度有关;
由图可知,右侧橡皮膜所处深度大,U形管两侧液面高度差大,液体产生的压强大,由实验现象可知:在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大;
(3)实验2:液体的深度相同,橡皮膜的方向相同,液体的密度不同,U形左右管的液面差不同,压强不同,说明液体的压强跟液体的密度有关;
由图可知,左侧液体密度大,U形管两侧液面高度差大,液体产生的压强大,可知当在同一深度时,液体密度越大,液体压强越大;
(4)实验3:液体的密度相同,液体的深度相同,橡皮膜的方向不同,U形左右管的液面差相同,压强相同,说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
故答案为:(1)U形管两侧液面的高度差;(2)液体深度;在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大;(3)液体密度;液体密度;(4)液体向各个方向的压强相等。
(1)液体内部压强大小通过U形管两侧液面的高度差的大小来反映,这是转换法;
(2)(3)(4)液体的压强可能跟液体的深度、液体的密度、液体的方向有关,探究液体压强跟深度关系时,保持液体的密度、方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度、方向相同;探究液体压强跟方向的关系时,保持液体的密度、深度都相同。这种方法是控制变量法。
本题考查控制变量法的使用,使用控制变量法来探究液体压强的特点时,首先进行猜测,然后利用控制变量法和转换法来探究液体压强跟液体的深度、密度、方向的关系。
19.【答案】1 物体排开液体的体积 液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大 A、C、D 无关 A、C、E 越大 1.2×103
【解析】解:(1)由步骤A可知,圆柱体物块的重力为9N;当圆柱体物块全部浸没在水中时受到的浮力F浮水=G−FC=9N−8N=1N;
(2)在A、B、C实验中,B、C实验液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,根据F浮=G−F示可知物体所受的浮力不同,故浮力大小与物体排开液体的体积有关;
由实验现象可知:液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)为探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体所处的液体的深度不同,故可分析图中A、C、D三次实验,且C、D中测力计的示数相同,根据F浮=G−F示可知物体在C、D中所受的浮力相同,故浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(4)在A、C、E实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积相同,根据F浮=G−F示可知物体所受的浮力不同,故浮力大小与液体的密度有关;比较C、E实验,液体的密度变大,弹簧测力计的示数变小,根据F浮=G−F示可知物体所受的浮力变大,可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
(5)根据A、C两图所示的实验数据可知,物体浸没在水中所受的浮力:F浮水=1N;
根据A、E两图所示的实验数据可知,物体浸没在盐水中所受的浮力:F浮盐水=G−FE=9N−7.8N=1.2N;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可得物体体积为:V物=F浮gρ水,实验中排开液体的体积都等于物体的体积,故有:F浮盐水gρ盐水=F浮水gρ水;则盐水的密度为:ρ盐水=F浮盐水F浮水×ρ水=1.2N1N×1×103kg/m3=1.2×103kg/m3。
故答案为:(1)1;(2)物体排开液体体积;液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;(3)A、C、D;无关;(4)A、C、E;越大;( 5)1.2×103。
(1)由步骤A可知,测力计的示数为9N,进而得出圆柱体物块的重力;根据F浮=G−F示求出圆柱体物块全部浸没在水中时受到的浮力;
(2)在A、B、C实验中,B、C实验液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,根据F浮=G−F示可知物体所受的浮力不同;进而得出浮力大小与物体排开液体的体积的变化关系;
(3)为探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体所处的液体的深度不同,据此分析;
(4)在A、C、E实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积相同,根据F浮=G−F示可知物体所受的浮力不同;进而得出浮力大小与液体密度的变化关系;
(5)求出物体分别浸没在水和盐水中所受的浮力F浮水、F浮盐水;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可得物体体积为:V物=F浮gρ水,实验中排开液体的体积都等于物体的体积,故有:F浮盐水gρ盐水=F浮水gρ水;则可求出盐水的密度。
本题探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验,考查了控制变量法、称重法测浮力和阿基米德原理的理解和掌握。
20.【答案】解:(1)水对容器底部的压强:p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
由p=FS可知,水对容器底部的压力:F1=p1S=1000Pa×40×10−4m2=4N;
(2)水的重力:G水=m水g=500×10−3kg×10N/kg=5N,
容器对水平桌面的压力:F2=G容+G水=3N+5N=8N,
容器对水平桌面的压强:p2=F2S=8N40×10−4m2=2000Pa。
答:(1)水对容器底部的压力为4N;
(2)容器对水平桌面的压强为2000Pa。
【解析】(1)根据p=ρgh求出水对容器底部的压强,根据p=FS求出水对容器底部的压力;
(2)根据G=mg求出水的重力,容器对水平桌面的压力等于水和容器的重力之和,根据p=FS求出容器对水平桌面的压强。
本题考查液体压强公式以及压强定义公式的应用,难度不大。
21.【答案】解:(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8N,此时物块未浸入水中,则物块重力G=F最大=18N,
物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=10N,
则物块完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G−F示=18N−10N=8N。
(2)根据G=mg可知物块的质量:m=Gg=18N10N/kg=1.8kg;
由F浮=ρ水gV排得,物块的体积:V=V排=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10−4m3,
物块的密度:ρ物=mV=1.8kg8×10−4m3=2.25×103kg/m3。
答:(1)物体完全浸没在水中所受浮力为8N;
(2)物体的密度为2.25×103kg/m3。
【解析】(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块重力等于最大示数;由图得出物块浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法求受到的浮力;
(2)利用G=mg求物体的质量;由V=V排=F浮ρ水g得出物块的体积,根据密度公式得出物块的密度。
本题考查了密度公式、阿基米德原理的应用,分析图像得出相关信息是关键。
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