安徽省合肥市巢湖市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
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一、填空题(每空1分,共22分;将答案直接写在横线上,不必写出解题过程)
1.(2分)八月桂花香是 现象,说明了 。
2.(2分)密度计可以用来测量液体的密度,使用时应让密度计在被测液体中 (选填悬浮、漂浮或下沉);现将其先后放入装有不同液体的甲、乙两个烧杯中(密度分别为ρa和ρb),可以判断,ρa ρb(选填大于、等于或小于)。
3.(2分)地球表面的物体会由于地球吸引而受到重力的作用,重力的方向总是 。重力在物体上的作用点叫重心,形状不规则且均匀的薄板其重心可用悬挂法来确定,其原理是 。
4.(2分)如图,骑马是古人最便捷的出行方式。“春风得意马蹄疾,一日看尽长安花”。当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去;以马为参照物,诗人是 的。长沙到衡阳的路程约为180km,若古人骑马走完此路段,平均速度为5m/s,则大约需要 h。
5.(2分)如图所示,两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”,虽然B车驾驶员紧急刹车,仍撞击了A车,B车撞击A车的力 A车撞击B车的力(选填“>”、“<”、“=”),“追尾”后,B车驾驶员受到 (选填“安全带”、“汽车头枕”)保护未严重受伤。
6.(2分)如图所示是某小组自制的潜水艇模型,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气实现浮沉。当对着胶管A (选填“吸气”或“吹气”)时,模型将下沉,此过程中模型受到的浮力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
7.(1分)如图所示,OAB为可绕O点自由转动的轻质杠杆,OA垂直于AB,且OA长度为40cm,AB长度为30cm,在OA中点C处挂一质量为5kg的物块,要使杠杆在图示位置保持平衡,则需施加的一个最小的力为 N。
8.(3分)有一辆小车重1200N,受到的牵引力是200N,车在水平面内做匀速直线运动,车受到的摩擦阻力是 N,地面对车的支持力是 N,如果突然将牵引力增大,小车受到的摩擦力将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
9.(2分)有一个边长为10cm的正方体,重力为50N,放在光滑墙角处,如图所示,受到水平方向力F1=150N,竖直方向力F2=15N的作用,地面所受压力为 N,墙壁所受压强为 Pa。
10.(2分)如图所示,小明用力按吹起的气球,气球发生弹性形变。这时手会感觉到气球对手有一个力的作用,这个现象证明了 ;越用力气球凹得深度越大,说明力的作用效果和力的 有关。
11.(2分)两个完全相同的物体A和B叠放在一起,在F=12N的水平推力作用下,在水平面上一起做匀速直线运动,此时物体A受到地面的摩擦力大小为 N;物体B受到的摩擦力大小为 N。
二、选择题(每小题3分,共36分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意)
12.(3分)游泳时,使人前进的力的施力物体是( )
A.人 B.手 C.水 D.手和屏
13.(3分)以下关于惯性的说法正确的是( )
A.操场上的足球越滚越慢,足球的惯性越来越小
B.由牛顿第一定律可知物体只有不受力时才具有惯性
C.球被踢出后,在空中受到惯性作用继续向前运动
D.鸭子上后振动翅膀将水抖落是惯性的利用
14.(3分)关于弹簧测力计的使用及原理,下列说法错误的是( )
A.读数时视线应与刻度面垂直
B.使用弹簧测力计时必须使其沿竖直方向
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
15.(3分)下列实例中,减小了压强的是( )
A.水果刀刃很薄 B.铁轨铺在枕木上
C.压路机的碾子很重 D.啄木鸟的尖喙
16.(3分)如图所示是“天气预报瓶”的创意新品,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装红墨水。下列说法不正确的是( )
A.晴天气压比阴雨天的高,阴雨天A管液面逐渐上升
B.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
C.A管越细,越容易看出天气引起的气压变化
D.A管中液面上升时,表示外界大气压增大
17.(3分)如图是“天宫课堂”上的神奇实验——消失的浮力。王亚平老师用吸管将一个乒乓球压入水中,当吸管离开乒乓球后,乒乓球竟然浸没在水中静止不动。下列说法正确的是( )
A.在太空环境中,乒乓球失重后其质量变为零
B.吸管推乒乓球入水时,乒乓球对吸管没有力的作用
C.乒乓球在水杯中静止后其上、下表面不受水的压力
D.乒乓球在水杯中静止后不具有惯性
18.(3分)已知同一物体在月球表面受到的重力为地球表面所受重力的,设想我们乘宇宙飞船到达月球后,下列说法正确的是( )
A.地球上质量为6kg的物体,在月球上只有1kg
B.地球上重为600N的人,在月球上重为100N
C.在地球表面最多能举起重600N物体的人,在月球表面最多能举起重100N的物体
D.一根轻弹簧,在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力,在月球上只需要1N的拉力
19.(3分)如图所示,是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理,此时杆秤处于平衡状态,以下关于它的说法不正确的是( )
A.“标”“本”表示力臂
B.“权”“重”表示力
C.提纽相当于支点
D.增大“重”时,应把“权”靠近O点
20.(3分)如图所示,用110N的拉力刚好可以拉动一重为300N的物体匀速上升,现用同样的滑轮组拉动重为600N的物体上升0.1m(g取10N/kg,不计绳重及滑轮之间的摩擦),则动滑轮所受的重力G动和拉力分别为( )
A.140N 185N B.30N 185N
C.30N 210N D.80N 210N
21.(3分)一未装满橙汁的密闭杯子,先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),则下列说法正确的是( )
A.橙汁对容器底部的压力不变
B.橙汁对容器底部压强减小
C.杯子对桌面的压强增大
D.杯子对桌面的压力增大
22.(3分)如图所示,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,两容器中液面相平,比较物体在两种液体中所受浮力F甲与F乙及两种液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小,下列说法正确的是( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲>F乙,p甲>p乙
C.F甲=F乙,p甲<p乙 D.F甲<F乙,p甲<p乙
23.(3分)如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取10N/kg,下列说法错误的是( )
A.圆柱体的密度是1.2×103kg/m3
B.圆柱体受到的重力是9N
C.圆柱体受到的最大浮力是6N
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为400Pa
三、实验题(第24小题8分,第25小题8分,第26小题6分共22分)
24.(8分)小宁利用压强计等装置来探究液体内部压强的规律,进行了如下的操作:
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)用压强计和盛有水的容器进行实验,如图甲所示。比较实验A、B可知:在液体内部的同一深度,液体向 的压强都相等。
(3)比较实验A、C可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(4)小宁做完实验后,想要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,他选择如图乙所示的两容器进行实验,得出的结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
25.(8分)小明与同学们做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验时,如图所示的A、B、C、D四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 。
物体
物重/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力F浮/N
空桶重G0/N
桶与排开水G1/N
排开水重G排/N
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
【设计与进行实验】小明利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,下表是小明实验中的记录表格。
【分析与论证】
分析表中物体a、b的实验数据,可得出实验结论:浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
【交流与评估】
(1)小明在探究物体c所受浮力的大小跟排开液体所受重力关系的实验中,发现数据明显与其他组数据反映的规律不符。排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受的浮力,请分析实验操作中可能造成这种结果的原因: 。
(2)实验后小组成员又进行了交流,要验证阿基米德原理,物体 (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
(3)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图中的步骤 (选填“A”“B”“C”或“D”)可不使用弹簧测力计。
26.(6分)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,所用杠杆的刻度均匀。
(1)如图甲,应将杠杆的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 。
(2)如图乙,在A点下方挂2个钩码,要使杠杆仍然在水平位置平衡,应该在B点下方挂 个相同的钩码。
(3)如图丙,人行走时,脚可视为杠杆,支点O位于脚掌前端,动力是小腿肌肉施加的力F,阻力是人体受到的重力G。由此可判断,人行走时,脚属于 杠杆。
四、计算题(第27小题6分,第28小题6分,第29小题8分,共20分:解答要有必要的公式和解答)
27.(6分)楠楠放学回家,看见客厅水平茶几的中央放着一个盛有水的平底玻璃杯。如图所示,粗略测出玻璃杯的底面积为2×10﹣3m2;又估测出水和杯子的总质量约为0.4kg,水面到杯子底部距离约为10cm。请你帮他解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)水和杯子的总重力是多少?
(2)杯子对水平茶几的压强是多少?
(3)水对杯子底部的压强是多少?
28.(6分)物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,滑动摩擦力的大小f是由物体接触面间的粗糙程度和压力FN共同决定的,有关系式f=μFN成立。如图所示,一个重为40N的物体放在水平地面上,在水平向右F=10N的拉力作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。”
(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小。
(2)求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
29.(8分)如图所示,将一个体积为1.0×10﹣3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:
(1)木块浸没在水中受到的浮力和细线对木块的拉力。
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大?
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少?
2022-2023学年安徽省合肥市巢湖市八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空1分,共22分;将答案直接写在横线上,不必写出解题过程)
1.【分析】分子动理论包括三个方面的内容,一是物质由大量分子组成,分子之间存在空隙,二是分子在永不停息地做无规则运动,三是分子之间存在引力和斥力。
【解答】解:由于一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以闻到桂花香味是香味分子做无规则运动形成的,这是扩散现象。
故答案为:扩散;分子在做无规则运动。
2.【分析】根据密度计的原理分析即可,根据漂浮条件可以判断密度计在不同的液体中受到浮力的大小关系,从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
【解答】解:密度计是利用漂浮原理工作的,故密度在被测液体中都漂浮。
根据漂浮条件可知,密度计在a、b两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,
即:F浮a=F浮b=G,
由图知,密度计排开液体的体积:V排a<V排b,
根据F浮=ρ液V排g可知:ρa>ρb。
故答案为:漂浮;大于。
3.【分析】(1)重力的方向是竖直向下的;
(2)重心是重力的作用点,是一个物体受力的总效果的反应.可根据重力的方向是竖直向下的和二力平衡的条件来突破此题。
【解答】解:重力的方向始终竖直向下;
将物体吊起后,物体处于静止状态,它受到的地球的吸引力和绳子对它的拉力是一对平衡力,故这种方法运用了二力平衡和重力的方向是竖直向下的知识。
故答案为:竖直向下;二力平衡。
4.【分析】(1)判断物体的运动情况时,必须选取一个标准作为参照物,如果研究对象与参照物之间的位置发生了变化,则是运动的;如果位置没有发生变化,则是静止的。
(2)已知速度和路程,利用速度公式计算时间。
【解答】解:诗人孟郊骑在马上以马为参照物,自己与马之间的位置未发生了变化,所以诗人是静止的。
古人骑马的速度v=5m/s=18km/h,
西安到洛阳路程大约需要时间。
故答案为:静止;10。
5.【分析】(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力,一对相互作用力的大小相等。
(2)任何物体都具有惯性,即保持原运动状态不变的性质。
【解答】解:(1)两辆同向行驶的汽车发生“追尾”时,因为物体间力的作用是相互的,撞击时B车对A车有力的作用,同时A车对B车也有一个力的作用,它们大小相等、方向相反;
(2)B车驾驶员由于具有惯性,仍保持原有运动状态,相对于车向前运动,会受到安全带的保护。
故答案为:=;安全带。
6.【分析】潜水艇原理:在同种液体里,排开液体体积不变,则浮力大小不变,而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的,潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。而题目中这个简单的小实验,和上述原理基本一致。
【解答】解:当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,浮力等于重力,若从A管吸气,瓶内气体减少,气压减小,所以烧瓶内水面就会上升,由于排开液体体积不变,则烧瓶浮力大小不变,而烧瓶自身重力变大,重力大于浮力,则烧瓶会下沉。
故答案为:吸气;不变。
7.【分析】要求在端点B处施加一个最小的力F,则力臂应最大,由图可知,其最大力臂可由勾股定理求得OB,再由杠杆平衡条件可求力F的最小值。
【解答】解:要求在端点B处施加一个最小的力F,则力臂应最大,由图可知,其最大力臂是OB;
依据勾股定理可得:OB==50cm;
又由杠杆的平衡条件可得:F×OB=G×OC;
代入数据得:F==20N。
故答案为:20。
8.【分析】(1)物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等,方向相反;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力以及接触面粗糙程度有关。
【解答】解:(1)小车在水平方向上做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,因此阻力大小等于牵引力的大小,为200N;
(2)在竖直方向上,受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,因此支持力大小等于重力的大小,为1200N;
(3)滑动摩擦力的大小只与压力以及接触面粗糙程度有关,所以牵引力突然增大,不影响摩擦力的大小。
故答案为:200;1200;不变。
9.【分析】(1)物体对水平地面的压力等于物体的重力和力F2的和。
(2)固体可以大小不变的传递压力,水平方向物体对墙的压力和力F1对物体的压力相等,然后根据压强公式求出这时竖直墙壁所受压强。
【解答】解:(1)水平地面所受压力:
F′=F2+G=15N+50N=65N;
(2)竖直墙壁所受的压力:
F=F1=150N,
竖直墙壁所受压强:
p===15000Pa。
故答案为:65;15000。
10.【分析】力可以使物体发生形变,撤掉外力后能够恢复原状的形变是弹性形变。力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:小明用力按吹起的气球,气球发生弹性形变,这时手会感觉到气球对手有一个往外鼓的作用,力的作用是相互的;
越用力气球凹得深度越大,说明力的作用效果和力的大小有关。
故答案为:力的作用是相互的;大小。
11.【分析】根据摩擦力产生的条件分析解答。
【解答】解:两个完全相同的物体A和B叠放在一起,在F=12N的水平推力作用下,在水平面上一起做匀速直线运动,此时物体A受滑动摩擦力和水平推力,二力平衡,物体A受到的滑动摩擦力大小为12N;B相对于A来说,没有发生相对运动的趋势,所以A和B之间是没有摩擦力的,即物体B受到的摩擦力大小为0N。
故答案为:12;0。
二、选择题(每小题3分,共36分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意)
12.【分析】游泳时,人与水发生相互作用,推动人向前运动的力的施力物体是水,人对水的力与水对人的力是一对作用力和反作用力。
【解答】解:游泳时用手向后划水,人给水一个向后的力,人就能前进,这表明物体间力的作用是相互的,人受到水施加的向前的力,使人前进的力的施力物体是水。
故选:C。
13.【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与是否运动、是否受力、做什么运动都没有关系。
【解答】解:A、操场上的足球在滚动过程中质量不变,所以足球的惯性不变,故A错误;
B、惯性它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,一切物体任何情况下都具有惯性,故B错误;
C、足球被踢出后,由于惯性在空中继续向前运动,惯性是物体的一种性质,不能说“受到惯性作用”,故C错误;
D、鸭子上岸后振动翅膀将水抖落,是由于水具有惯性,保持原来运动状态,最终从鸭子身上掉下来,故D正确。
故选:D。
14.【分析】弹簧测力计的正确使用方法:
(1)首先看清弹簧测力计的量程,也就是弹簧测力计上的最大刻度即弹簧测力计的测量范围。加在弹簧测力计上的力,不能超出这个范围。
(2)认清弹簧测力计上最小刻度值,即每一小格表示多少N,以便用它测量时可以迅速读出测量值。
(3)测量前要把指针调到零刻度线,读数时,视线要与指针相平。
(4)测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,不可用力猛拉弹簧或让弹簧测力计长久受力,以免损坏。
【解答】解:A.读数时,视线要与指针相平,与刻度面垂直;故A正确;
B.为测量准确,使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向,不一定是竖直方向,故B错误;
C.使用过程中,要防止弹簧、指针与外壳有摩擦造成示数不准确,故C正确;
D.弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,故D正确。
故选:B。
15.【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A.水果刀刃磨很薄,是为了减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.铁轨铺在枕木上,是为了增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.压路机的碾子很重,是为了增大压力来增大压强,故C不符合题意;
D.啄木鸟的尖喙,是为了减小受力面积来增大压强,啄木鸟可以更容易的啄开树木,故D不符合题意。
故选:B。
16.【分析】(1)根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;
(2)气压变化由内外高度差反应,与容器粗细无关。
【解答】解:A.晴天大气压比阴雨天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,根据p内=p外+ρgh可知,阴雨天A管液面逐渐升高,故A正确;
B.A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明B球内气压等于外界大气压,故B正确;
C.内外压强差越大时,液面高度差越大,由于容器内液面也会有升降,A管越细,B的液面升降越小,所以越容易看出天气引起的气压变化,故C正确;
D.A管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,即外界大气压减小,故D错误。
故选:D。
17.【分析】(1)质量是物体的一种属性,其大小与物体的形状、状态、位置、温度无关;
(2)力是改变物体运动状态的原因,物体间力的作用是相互的;
(3)由于液体受重力,且具有流动性,液体内部、液体对容器底和侧壁都有压强。太空中的物体处于失重状态,水的重力为零,水对其中的乒乓球的压强为零、压力为零,乒乓球不受浮力的作用;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都具有惯性。
【解答】解:A、质量是物体的一种属性,其大小与物体的位置无关,在太空环境中,乒乓球失重后其质量不变,不会变为零,故A错误;
B、乒乓球原来静止,吸管推乒乓球入水时,乒乓球由静止到运动,吸管对乒乓球有力的作用,由于力的作用是相互的,乒乓球对吸管也有力的作用,故B错误;
C、太空中的物体处于失重状态,水的重力为零,水对其中的乒乓球的压强为零、压力为零,乒乓球在水杯中静止后其上下表面不受水的压力,故C正确;
D、物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,乒乓球在水杯中静止后仍具有惯性,故D错误。
故选:C。
18.【分析】(1)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关;
(2)已知同一物体在月球表面受到的重力为地球表面所受重力的,据此回答;
(3)地球表面和月球表面同一个人能最多举起物体的重力相等;
(4)同一根轻弹簧,在弹性限度内,弹簧的形变量与受到的拉力成正比,与所处空间位置无关。
【解答】解:A.质量是物体的一种基本属性,地球上质量为6kg的物体,在月球上仍然为6kg,故A错误;
B.已知同一物体在月球表面受到的重力为地球表面所受重力的,地球上重为600N的人,在月球上重为600N×=100N,故B正确;
C.在地球表面最多能举起重600N物体的人,在月球表面也最多能举起重600N的物体,故C错误;
D.一根轻弹簧,在弹性限度内,弹簧的形变量与受到的拉力成正比,所以在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力,在月球上也需要6N的拉力,故D错误。
故选:B。
19.【分析】(1)杠杆中,杠杆绕着旋转的点为支点,使杠杆转动的力叫动力、阻碍杠杆转动的力叫阻力,从支点到力的作用线的距离为力臂;
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
【解答】解:ABC、从杆秤的结构看,杆秤是典型的利用杠杆原理制成的,“标”“本”分别表示动力臂和阻力臂,“权”“重”分别表示动力和阻力,提纽O点是支点,故ABC正确;
D、增大“重”时,阻力变大,阻力臂不变,动力大小不变,为了保持杠杆平衡,应该增大动力臂,即应把“权”适当远离支点,故D错误。
故选:D。
20.【分析】(1)由图知,n=3,不计绳重及滑轮之间的摩擦,由F=(G+G轮)计算动滑轮的重力;
(2)由F=(G+G轮)计算拉动重为200N的物体时拉力F的大小。
【解答】解:由图知道,n=3,不计绳重及滑轮之间的摩擦,由F=(G+G轮)知道,动滑轮的重力:
G轮=3F﹣G=3×110N﹣300N=30N;
拉动重为600N的物体时绳子自由端拉力:
(G+G轮)=×(600N+30N)=210N。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
21.【分析】(1)装有一定量橙汁杯子倒立和正立时,里边液体的深度不同,结合图示判断深度的变化,根据液体压强公式可知两次放置橙汁对杯底的压强关系;
对于液体产生的压力与液体的重力有一定的关系,当容器形状是上下一样粗细为直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时,液体对容器底的压力等于液体重力,即F=G;当容器形状是上粗下细时,液体对容器底的压力小于液体重力,即F<G;当容器形状是上细下粗时,液体对容器底的压力大于液体重力,即F>G;
(2)密闭杯子对桌面的压强是固体压强,静止放在水平桌面上,压力等于重力,根据p=判断桌面受到压强的变化。
【解答】解:
AB、将杯子先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),此时杯子上粗下细,由图可知杯中液面高度增大,橙汁的密度不变,由p=ρgh可知,橙汁对容器底面的压强变大,故B错误;
当容器形状是上细下粗(如图A)时,橙汁对容器底的压力大于橙汁的重力,即FA>G;当容器形状是上粗下细(如图B)时,橙汁对容器底的压力小于橙汁的重力,即FB<G;所以,FB<FA,即橙汁对容器底面的压力变小,故A错误;
CD、桌面受到的压力都等于杯子和果汁的总重力,故桌面受到的压力不变,而正放时受力面积减小,由p=可知,正方时杯子对中的压强增大,故C正确,D错误。
故选:C。
22.【分析】由图可知两物体的状态和排开液体的体积关系,完全相同的两个物体的重力相等,物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,由图可知两者排开液体的体积关系,根据阿基米德原理可知两液体的密度关系,两容器中液面相平,根据p=ρgh比较两种液体对容器底部的压强关系。
【解答】解:由图可知,甲中物体悬浮,乙中物体漂浮,且V排甲>V排乙,
因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且完全相同的两个物体的重力相等,
所以,物体在两种液体中所受的浮力相等,即F甲=F乙,故BD错误;
由F浮=ρ液gV排的变形式ρ液=可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,
因两容器中液面相平,液体的深度相同,
所以,由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强,即p甲<p乙,故A错误、C正确。
故选:C。
23.【分析】为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:
(1)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
(2)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值。
(3)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为3N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度
(4)根据图像得出圆柱体在刚浸没时下表面所处的深度,根据p=ρ液gh求出下表面受到的液体压强。
【解答】解:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=9N,故B正确;
(2)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N,故C正确;
(3)图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=3N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N。
圆柱体受到的浮力:F浮=ρ水gV排,物体的体积:
V物=V排===6×10﹣4m3,
由公式G=mg可求出物体的质量m===0.9kg,
则圆柱体密度ρ物===1.5×103kg/m3,故A错误。
D、由前面解答可知,圆柱体刚浸没时,其下表面所处的深度(等于圆柱体的高)为4cm,
则下表面受到的液体压强应大于:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D正确;
故选:A。
三、实验题(第24小题8分,第25小题8分,第26小题6分共22分)
24.【分析】(1)上端开口,下端连通的容器叫连通器;
(2)(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
【解答】解:(1)液体压强计的左端是密闭的,所以不是连通器;
(2)比较A、B可知,保持探头在水中的深度不变,探头的方向不同,U形管两侧的高度差相同,可以得到液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
(3)比较A、C可知,液体的密度相同,A图中探头深度较大,U形管两侧的高度差较大,液体压强较大,说明液体内部的压强与液体的深度有关;
(4)比较图乙可知,液体的密度和探头的深度相同,容器的形状不同,U形管两侧的高度差相同,所以得出的结论是:液体压强与盛液体的容器形状无关。
故答案为:(1)不属于;(2)各个方向;(3)深度;(4)无关。
25.【分析】要先测物块的重力和空桶的重力,然后再把物块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数,根据称重法求出浮力;最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力;
【交流与评估】
(1)在实验中,排除测量误差因素的影响,从溢出水的体积小于排开水的体积考虑;
(2)根据实验过程可知要验证阿基米德原理,物体不一定要浸没在水中;
(3)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,因此可以不用弹簧测力计,利用物体的漂浮条件求浮力。
【解答】解:为便于操作和减小误差,则合理的实验顺序是CADB;
【交流与评估】
(1)在实验中,若溢水杯没有装满水,造成溢出水的体积小于排开水的体积,则排开水的重力明显小于所受的浮力(或排开的水没有全部流入小桶);
(2)要验证阿基米德原理,物体不一定要浸没在水中;
(3)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图D步骤中可不使用弹簧测力计。
故答案为:CADB;【交流与评估】(1)利用物体c进行实验时,溢水杯没有装满水(或排开的水没有全部流入小桶);(2)不一定;(3)D。
26.【分析】(1)杠杆使用前应调节在水平位置平衡,需要将螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡,可以消除杠杆自重对实验的影响;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断;
(3)根据动力臂与阻力臂的大小关系来判断杠杆的类型。
【解答】解:(1)在挂钩码前,小组发现杠杆左端低右端高,应将杠杆右端的平衡螺母向右端调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的是为了消除杠杆自重对实验的影响;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,即2G×3L=FB×2L,解得FB=3G,需挂3个钩码;
(3)由图可知,踮起脚时,O为支点,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆。
故答案为:(1)消除杠杆自重对实验的影响;(2)3;(3)省力。
四、计算题(第27小题6分,第28小题6分,第29小题8分,共20分:解答要有必要的公式和解答)
27.【分析】(1)已知水和杯的子的总质量,根据G=mg计算出水和杯子的总重力;
(2)水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,根据p=计算出杯子对水平茶几的压强;
(3)根据p=ρgh求出水对杯子底部的压强。
【解答】解:(1)水和杯子的总重力约为:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N;
(2)杯子对水平茶几的压力为:F=G=4N,
杯子对水平茶几的压强为:p===2000Pa;
(3)水对杯底的压强为:p′=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa。
答:(1)水和杯子的总重力是4N;
(2)杯子对水平茶几的压强是2000Pa;
(3)水对杯底的压强为1.0×103Pa。
28.【分析】(1)物体处于匀速直线运动,属于平衡状态,那么根据平衡力的条件,便可求出物体所受摩擦力的大小。
(2)由关系式f=μFN代入数据求得图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
【解答】解:
(1)物体在水平面上匀速运动,所以水平方向上拉力和滑动摩擦力平衡,
则物体受到的滑动摩擦力f=F=10N;
(2)在水平面上压力等于重力,即FN=G=40N,
又因为f=µFN,所以µ===0.25。
答:(1)运动过程中物体受到的滑动摩擦力f是10N;
(2)物体与地面间的动摩擦因数µ是0.25。
29.【分析】(1)已知木块的体积,则就可以知道它浸没时排开水的体积,那么知道了V排和水的密度,则可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力;对物体进行受力分析,求得细线对木块的拉力;
(2)由题意可知,剪断细线后,木块时漂浮在水面上的,则F浮=G,知道了木块受到的浮力大小,就可以根据阿基米德原理公式的变形式算出此时木块在水中的V排,最后用木块的体积减去V排就算出了木块露出水面的体积;
(3)液体压强公式是P=ρ液gh,要算容器底部所受水的压强减小了多少,就需要先算出液面高度下降了多少,而液面下降的高度取决于木块露出水面的体积,所以用木块露出水面的体积除以容器的底面积,就可以算出水面减小的高度,从而就可以算出减小的压强。
【解答】解:(1)木块浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N;
木块受重力、浮力、拉力作用静止,
故F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N;
(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,
由于漂浮,所以F浮=G=6N,
由F浮=ρ液gV排得:V排===6×10﹣4m3,
则V露=V﹣V排=1.0×10﹣3m3﹣6×10﹣4m3=4×10﹣4m3;
(3)木块露出水面处于静止后,水面下降的高度:h减===0.01m,
则容器底部所受水的压强减小了:P=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa。
答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N,细线对木块的拉力为4N;
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积为4×10﹣4m3。
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了100Pa。
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