重庆市万盛经开区2021-2022学年八年级下学期期末质量监测物理试题
展开A. 教室内的大气压强约为103PaB. 普通课桌高约为200cm
C. 一个中学生的体重约为500ND. 一个鸡蛋悬浮在盐水中受的浮力为10N
2.以科学家帕斯卡的名字作单位的物理量是( )
A. 压强B. 力C. 质量D. 速度
3.如图的实例中,能增大压强的是( )
A. 书包带做得较宽B. 安全锤头部做成锥形
C. 滑雪板的面积较大D. 货车装很多轮子
4.建湖高铁站站台上,标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外候车,目的是为了避免乘客被“吸”向列车的事故发生。因为列车进站时车体附近( )
A. 空气流速小,压强小B. 空气流速大,压强大
C. 空气流速小,压强大D. 空气流速大,压强小
5.如图所示的情景中,关于力对杯子做功的描述正确的是( )
A. 用力推杯,杯没动,推力对杯子做功了
B. 托着杯子长时间不动,托力对杯子做功了
C. 托着杯子水平向右移动,托力对杯子做功了
D. 托着杯子竖直向上移动,托力对杯子做功了
6.控制变量法是物理探究中的重要方法,下列实验中应用了控制变量法的是( )
A. 探究压力作用效果与哪些因素有关B. 用刻度尺测量物体的长度
C. 用重垂线演示重力的方向D. 实验探究平面镜成像的特点
7.小红在操场上将皮球斜从a点斜向上抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a、c两点处于同一高度。(空气阻力不可忽略)则下列判断正确的是( )
A. 五个标识点中b点重力势能最大
B. a、c两点的动能相等
C. c、e两点的机械能相等
D. b点到d点的过程中减小的重力势能全部转化为动能
8.图中,O为轻质杠杆的支点,在B点挂重物,若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡,则图中拟施加的四个力中,符合要求且最小的是( )
A. F1B. F2C. F3D. F4
9.图甲是海南网上扶贫超市给百香果配的多功能小勺子。把A点压在百香果上固定、B处的“刺刀”刺进果壳,用力使勺子绕A点转动一周,“刺刀”就把果壳切开(如图乙)关于勺子的构造和使用说法正确的是( )
A. 勺子转动切果时可作省力杠杆用B. 勺柄表面有花纹是为了减小摩擦
C. “刺刀”很尖利是为了增大压力D. 勺子绕着果转动时运动状态不变
10.如图所示,甲、乙两个完全相同的密闭形容器,装有质量相等、深度相同的不同液体,一个正向放置,一个倒置于水平桌面上。桌面受到甲、乙两容器的压力分别为F甲和F乙,两容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,下列判断正确的是( )
A. F甲>F乙B. F甲
A. 机械所做的额外功为3000J
B. 机械所做的有用功为2000J
C. 拉力的功率为400W
D. 该滑轮组的机械效率为80%
12.由相同金属制成的实心金属块A和B,如图,一木块上面放金属块A,木块顶部刚好与水面相齐,在同样的木块下面挂另一金属块B,木块也刚好全部浸入水中,已知A、B两金属块的体积比为19:21,则该金属的密度是( )
A. 9.5g/cm3B. 10.5g/cm3C. 12.5g/cm3D. 13.5g/cm3
13.如图所示,一个男孩沿水平方向用力推停在地面上的汽车,没能推动,则这时推力______汽车受到的阻力(选填“小于”、“等于”或“大于”),推力对汽车______(选填“做了功”或“不做功”)。
14.如图所示,将一端开口的塑料管中盛满水,用一张硬纸片盖着,轻轻倒过来,观察到水
不流出,硬纸片不掉落,这是由于纸片受到了______的作用。如果在塑料管的上端开个小孔,纸片将______(选填“会”或“不会”)掉落。
15.小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度ρ甲和ρ乙两个容器中,静止时如图所示,从观察到的现象可以判断ρ甲______ρ乙,若该密度计排开液体的重力分别为G甲和G乙,则G甲______G乙(此题两空均选填“<”、“>”或“=”)。
16.物理学史上,最早证明大气压强存在的实验是______实验。伟大科学家阿基米德,用大量的实验发现了著名的阿基米德原理;浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小______它排开液体所受的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
17.如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉起重为6N的物体,物体上升0.4m所用时间为4s。此过程中拉力的功率为______ W,滑轮组的机械效率为______.
18.如图甲所示,圆柱形容器中盛有密度为ρ的液体,质量分布均匀的圆柱体A竖直漂浮在液面上,露出液面的体积占总体积的1n,则圆柱体A的密度为______。将圆柱体A取出(圆柱体A没有吸附液体),液面下降了h(图乙),若将圆柱体A露出液面部分切取后竖直静置于水平地面上(图丙),它对地面的压强为p。则圆柱体A的底面积SA与容器的底面积S之比为______(用ρ、h、g、p、n符号表示)。
19.如图所示,在斜面上静止一个烧杯,一小球悬浮在杯内的水中,请在图中画出小球所受浮力及容器对斜面压力的示意图。
20.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器
(2)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状______(选填“有关”或“无关”)。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与______的关系,结论是:______。
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用______两图进行对比。
(5)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小______。
21.小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如图的实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线上,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为30g,在量筒中倒入适量的酱油,测得它的体积如图①所示,再将量筒中的酱油全部倒入烧杯中,测出烧杯和酱油的总质量如图②所示,则烧杯中酱油的质量为______ g,酱油的密度为______kg/m3。
(3)用这种方法测出的酱油密度会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)完成测量后,小明还想继续探究浮力的大小与哪些因素有关,于是他找来一个弹簧测力计,但是他发现测力计的刻度盘已经模糊不清,于是他借助台秤来完成探究实验。
a.如图③甲所示,将金属圆柱体的一半浸入水中,台秤的读数m1=102g;
b.将圆柱体全部浸入水中,如图③乙所示,台秤读数m2=152g。
c.将圆柱体全部浸入和水等质量的盐水中,如图③丙所示,记下台秤的读数m3=182g;
①对比甲、乙两图可知,浸在液体中的物体受到的浮力与______有关;
②要探究浮力的大小与液体密度的关系应该选择______两图;
③金属圆柱体的体积是______cm3,丙图中盐水的密度是______g/cm3。
22.如图所示,某实验小组探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验,请你帮他们解决实验中遇到的问题:
(1)由乙图可知,弹簧测力计的读数为______ N,此时物体受到浮力为______ N。
(2)比较图______、______可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大;
(3)比较图丙、丁可知,物体在水中所受浮力的大小跟物体浸在水中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(4)受上述实验的启发,他们利用电子秤也可以测量某木块浮力的大小,实验如图所示。如图中,杯子及杯中水的质量均相同,电子秤放置于水平桌面上,设木块不吸水且体积不变,由图中电子秤实验数据可测出:木块在乙图中漂浮时浮力大小为______ N;木块浸没在水中时(如丙图所示),受到浮力的大小为______ N,木块的密度为______g/cm3。
23.如图所示是中国第一艘航空母舰“辽宁舰”,它的排水量为6.75×107kg(海水密度按水的密度计算,即ρ海水=1×103kg/m3),求:
(1)“辽宁舰”满载时正常行驶在水面上,受到的浮力;
(2)此时航母排开水的体积。
24.随着科技的发展,广州赛特智能生产的一种智能送药机器人,空载时质量约为60kg。在疫情期间由机器人配送物资可以顶替四个人的工作,减少感染,发挥了极大的作用这个型号为B1的机器人一次最多可以配送200kg物品,速度最快可达到2m/s,充一次电最长可以行驶8h,则:
(1)这辆机器人满载时物品的重是多少牛?
(2)若机器人满载行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍,则地面对机器人的摩擦力是多少N?
(3)机器人充一次电最远可以行驶多远的距离?(g取10N/kg)
25.如图所示,边长为0.1m,密度为4×103kg/m3的均匀正方体甲和底面积为2×10-2m2、高为0.3m的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有0.2m深的水。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)求甲的质量;
(2)求水对容器底的压力;
(3)现将一个体积为3×10-3m3的物体丙分别置于正方体甲上方和浸没在乙容器内的水中,甲对桌面压强的增加量Δp甲恰好为水对乙容器底部压强增加量Δp水的3.6倍,求:物体丙的密度ρ丙.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、一个标准大气压在1.0×105Pa左右,教室内的气压接近标准大气压,在1.0×105Pa左右,故A错误;
B、普通课桌的高度约为中学生身高的一半,中学生身高约为160cm,,所以课桌的高度约为80cm,故B错误;
C、一个中学生的质量约为50kg,则一个中学生的体重G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C正确;
D、一个鸡蛋的质量约为50g,鸡蛋悬浮在液体中受到的浮力等于鸡蛋自身的重力,即F浮=G蛋=m蛋g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N,故D错误。
故选:C。
(1)一个标准的大气压的值约为1.0×105Pa;
(2)普通课桌的高度约为中学生身高的一半,据此分析;
(3)一个中学生的质量约为50kg,利用G=mg可知一个中学生的体重;
(4)一个鸡蛋的质量约为50g,鸡蛋悬浮在液体中受到的浮力等于鸡蛋自身的重力,据此分析。
本题考查w't的浮沉条件的应用以及物理量的估测,是一道常考题,
2.【答案】A
【解析】解:在物理学中,
A、压强的基本单位是帕斯卡,故A符合题意;
B、力的基本单位是牛顿,故B不符合题意;
C、质量的基本单位是千克,故C不符合题意;
D、速度的基本单位是米/秒,故D不符合题意。
故选:A。
根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
3.【答案】B
【解析】解:A、书包带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B、安全锤头部做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C、滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不合题意;
D、货车装很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不合题意。
故选:B。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
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。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
4.【答案】D
【解析】解:若乘客站在安全线之内,因列车进站时车体附近空气流动速度大,压强小,乘客外侧的气体压强不变,且乘客外侧受到的气体压强大于乘客内侧受到的气体压强,乘客在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生安全事故,所以乘客必须站在安全线之外候车,故D正确,ABC错误。
故选:D。
流体压强与流速有关,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强的知识解释有关的问题。
5.【答案】D
【解析】解:A、用力推杯,杯没动,人给杯子一个力,杯子没有移动距离,人对杯子没有做功.不符合题意.
B、托着杯子长时间不动,手给杯子一个向上的力,杯子没有向上移动,手对杯子没有做功.不符合题意.
C、托着杯子向右移动,手给杯子一个向上的力,杯子没有向上移动,手对杯子没有做功.不符合题意.
D、托着杯子竖直向上移动,手给杯子一个向上的力,杯子向上移动了一段距离,手对杯子做功.符合题意.
故选D.
本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离.二者缺一不可.
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功.
6.【答案】A
【解析】解:A、压力作用效果与多个因素有关,研究压力作用效果与哪些因素有关,采用的是控制变量法。故A符合题意;
B、长度的测量采用的是多次测量取平均值,目的是减小误差。故B不符合题意;
C、重力的方向不能直接观察,利用重垂线演示重力的方向,采用的是转换法。故C不符合题意;
D、利用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点,可以确定虚像的位置,采用的是等效替代法。故D不符合题意。
故选:A。
分析实例中的科学研究方法,然后找出符合题意的研究方法。
本题考查了物理中的科学研究方法的种类区分,注意在初中物理中灵活应用这些研究方法。
7.【答案】A
【解析】解:
A、由图可知,b的高度最高,重力势能最大,故A正确;
B、从能量的转化的角度分析,当球离开手后的运动过程中,或与空气摩擦,或与地面摩擦,使得一部分机械能损失掉,ac的高度相同,重力势能相同,a的机械能要大于c的机械能,所以a点的动能大,故B错误;
C、皮球由c到e时,由于和空气、地面摩擦,故损失掉一部分机械能,故机械能减小,c点的机械能大于e点,故C错误;
D、b到d的过程中重力势能转化为动能,由于一部分机械能转化为内能,所以b点到d点的过程中减小的重力势能没有全部转化为动能,故D错误。
故选:A。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能的大小与物体的质量和高度有关,即质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)动能和势能统称为机械能。
在不计能量损失时,机械能是守恒的;但在真实的情况下,由于地面附近有空气的阻力或地面的摩擦力,机械能是不守恒的。
8.【答案】B
【解析】解:由图可知,O为轻质杠杆的支点,在B点挂重物,若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡,则拉力的方向应向上,故F4不符合要求;
根据力臂的定义和图示可知,F1、F3对应的力臂都小于F2对应的力臂;
由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小;因为F2对应的动力臂最长,所以F2最小,即符合要求且最小的力是F2。
故选:B。
本题考查杠杆平衡条件的应用,使用杠杆,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,找出最长的动力臂是本题的关键。
9.【答案】A
【解析】解:A、勺子转动切果时,动力臂可以大于阻力臂,所以可作省力杠杆用,故A正确;
B、勺柄表面有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B错误;
C、“刺刀”很尖利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,受力面积的大小不能改变压力的大小,故C错误;
D、勺子绕着果转动时,勺子的运动方向发生变化,其运动状态发生变化,故D错误。
故选:A。
(1)要判决杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,要先判断动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;
(3)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力来增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强;
(4)运动状态保持不变,指的是物体速度的大小和方向都不能发生变化,否则物体的运动状态就变了。
本题考查了学生对增大摩擦的方法、杠杆的分类,增大压强的方法,都属于基础知识,只要细心并不难解答。
10.【答案】C
【解析】解:
容器在水平桌面上,桌面所受容器的压力等于容器和液体的总重力;已知两容器的质量相同,所装液体的质量也相同,则总质量相同,总重力相同,所以两容器对桌面的压力相同,即F甲=F乙,故AB错误;
由图可知,液体的深度相同,甲容器内部液体的体积大于乙容器内部液体的体积,且已知两液体的质量相同,根据ρ=mV可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,根据p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强小,即p1
(1)静止在水平面上的物体对桌面的压力大小等于自身的重力;
(2)据液体的质量相等,而后结合容器内的体积关系,可判断出容器内部液体的密度关系,而后据液体内部压强的计算公式计算即可。
此题考查了密度公式、液体内部压强公式的应用和分析,是一道综合题。
11.【答案】C
【解析】解:
(1)机械所做的有用功:
W有=Gh=600N×5m=3000J,故B错误;
(2)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×5m=10m,
拉力做的总功:
W总=Fs=400N×10m=4000J,
机械做的额外功:
W额=W总-W有=4000J-3000J=1000J,故A错误;
(3)拉力做功的功率:
P=W总t=4000J10s=400W,故C正确;
(4)滑轮组的机械效率:
η=W有W总=3000J4000J×100%=75%,故D错误。
故选:C。
(1)知道物体重和上升的高度,利用W=Gh求有用功;
(2)由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=2,则拉力F移动的距离s=2h,题目告诉了拉力大小,利用W=Fs求总功,额外功等于总功减去有用功;
(3)知道做功时间利用P=Wt求拉力做功功率;
(4)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
本题是一个选择题,实质上是一个小综合题,最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断。本题的关键有二:一是n的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是有用功和总功的区分。
12.【答案】B
【解析】解:
当金属块A在木块的上方时,F浮=ρ水gV木,
此时F浮=G木+GA,即ρ水gV木=ρ木gV木+ρgVA;
则VA=(ρ水-ρ木)V木ρ;
当金属块B在木块下方时,F浮'=ρ水gV排'=ρ水g(V木+VB),
F浮'=G木+GB,即ρ水g(V木+VB)=ρ木gV木+ρgVB,
则VB=(ρ水-ρ木)V木ρ-ρ水;
故VAVB=(ρ水-ρ木)V木ρ(ρ水-ρ木)V木ρ-ρ水=ρ-ρ水ρ=1-ρ水ρ=1921,
ρ水ρ=221,
ρ=212ρ水=10.5×1g/cm3=10.5g/cm3。
故选:B。
将木块和金属块看作一个整体,根据物体漂浮,浮力等于重力,利用G=mg、ρ=mV和F浮=ρgV排列出等式,推导出A和B的体积表达式,然后求解金属块的密度。
此题考查了有关阿基米德原理的应用,同时也涉及到了物体的浮沉条件及有关密度公式的应用,对于此种情况,应按照物体在液体中所处的状态,根据浮沉条件分别列出相等的关系,然后进行换算解答。
13.【答案】等于 不做功
【解析】解:汽车在水平推力的作用下保持静止状态,汽车水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,大小相等。
由于汽车没有在推力方向上通过距离,所以推力对汽车不做功。
故答案为:等于;不做功。
(1)汽车在推力作用下,保持静止状态,静止的汽车受到平衡力的作用,竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力;水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
(2)做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的作用下通过的距离。
本题考查了二力平衡条件的应用及做功的必要因素,要知道静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。
14.【答案】大气压 会
【解析】解:将装满水的塑料管用纸片盖住,迅速倒置,纸片不会往下掉,这是因为纸片下端的大气压大于纸片上端水柱产生的压强;
当管顶端开个小孔时,管中水的上方大气压与管外大气压相等,管中的水和纸片在自身重力的作用下下落。
故答案为:大气压;会。
管中水不会下落,是因为纸片下部受到了大气压的作用,故说明了大气压强的存在;当管顶被扎破时,管中水的上方也有了大气压,此时纸片和水会落下。
本题主要考查学生对大气压存在的认识,以及对相关现象的分析,难度不大。
15.【答案】<=
【解析】解:相同的密度计,在两种液体中都漂浮,根据物体的浮沉条件可知:F浮=G,则密度计在两种液体中受到的浮力:F甲=F乙=G;
由图可知:V排甲>V排乙,根据F浮=ρ液gV排可知,液体的密度:ρ甲<ρ乙;
浮力相等,由阿基米德原理F浮=G排可知,密度计两次排开液体的重力相等,即G甲=G乙。
故答案为:<;=。
同一密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计受到的重力;
由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;
根据阿基米德原理分析排开液体重力的大小。
本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件,利用好密度计漂浮(F浮=G)是解此类题目的关键。
16.【答案】马德堡半球 等于
【解析】解:(1)历史上最早验证大气压存在的实验是马德堡半球实验;
(2)阿基米德原理:浸在浸体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,即:F浮=G排。
故答案为:马德堡半球;等于。
(1)历史上最早验证大气压存在的实验是马德堡半球实验,马德堡半球实验证明:大气压强是存在的,并且非常大;
(2)阿基米德原理:F浮=G排。
经历实验体验或实验探究,能加深对相关知识、原理的认识。
17.【答案】0.7283.3%
【解析】解:
(1)由图知,n=3,拉力端移动的距离s=3h=3×0.4m=1.2m,
由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即拉力F=2.4N,
拉力做的总功:W总=Fs=2.4N×1.2m=2.88J,
拉力做功的功率:P=W总t=2.88J4s=0.72W;
(2)有用功:W有=Gh=6N×0.4m=2.4J,
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总×100%=×100%≈83.3%。
故答案为:0.72;83.3%。
(1)由图知,n=3,拉力端移动的距离s=3h;先明确弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数,得出拉力大小,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用P=W总t求拉力做功的功率;
(2)利用W有=Gh求所做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算以及弹簧测力计的读数方法,明确有用功、总功的含义是关键。
18.【答案】(1-
)ρρgh:np
【解析】解:(1)根据物体漂浮条件可知,圆柱体A漂浮在液面上时,F浮=GA,且A排开液体的体积为:V排=(1-
)VA,
结合公式F浮=ρ液gV排、G=mg=ρVg可得:ρg(1-
)VA=ρAVAg,即:A的密度为:ρA=(1-
)ρ;
(2)由题意知,取出A后,液面下降了h,则A排开液体的体积为:V排=Sh=(1-
)VA,即:S=
,
切取的A露出液面部分对水平地面的压强为:p=
=
=
=
,即:SA=
,
圆柱体A的底面积SA与容器的底面积S之比为:SA:S=ρgh:np。
故答案为:(1-
)ρ;ρgh:np。
(1)根据物体漂浮条件可知,圆柱体A漂浮在液面上时,F浮=GA,结合公式F浮=ρ液gV排、G=mg=ρVg可求得A的密度;
(2)由题意知,取出A后,液面下降了h,则A排开液体的体积为:V排=Sh;切取的A露出液面部分对水平地面的压强为:p=FSA=GA露SA,综合可得A与容器的底面积之比。
本题考查物体漂浮条件的应用及压强公式的应用,涉及字母综合运算,难度较大。
19.【答案】解:小球在水中静止时,所受到的浮力的F的作用点在重心,方向是竖直向上的。
在物体和斜面的接触面上找一点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为F。
故答图如下:
【解析】小球受到的浮力的作用点在重心,方向是竖直向上。
物体对斜面的压力,作用在斜面上,作用点就画在斜面上,方向是垂直斜面向下的。
此题中关键要分清压力与重力方向和作用点的不同,重力方向是竖直向下,而压力则与斜面垂直,重力作用点在重心,而压力则作用在接触面上。
20.【答案】不属于 无关 液体深度 液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大 乙、丙 相等
【解析】解:
(1)这是测量液体压强的压强计,它的一端是密闭的,所以不是连通器。
(2)由丙、丁两图可知,液体的密度相同、金属盒所处的深度也相同,容器的形状不同,两图中U形管内液面的高度差相同,说明了液体压强与盛液体的容器形状无关;
(3)甲、乙两图液体的密度相同,金属盒在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,说明液体压强与液体深度有关,并且液体内部压强随着深度的增加而增大;
(4)要探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法的要求,应控制金属盒所处的深度相同、容器的形状相同,液体的密度不同,所以应选择乙和丙两图进行对比;
(5)在图乙中,控制橡皮膜在盐水中的深度相同,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,即方向不同,而两图中U形管内液面的高度差相同,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
故答案为:(1)不属于;(2)无关;(3)液体深度;液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大;(4)乙、丙;(5)相等。
(1)测量液体压强的仪器叫压强计;上端开口,下端连通的容器叫连通器。
(2)由丙、丁两图可知,液体的密度相同、金属盒所处的深度也相同,容器的形状不同,通过U形管中液面的高度差来判断是否与该因素有关。
(3)液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,与容器的形状无关,在探究影响液体内部压强的因素时,需要用到控制变量法;
(4)要探究液体压强与液体密度的关系,必须保证金属盒所处的深度相同、容器的形状相同、液体的密度不同,据此选择符合要求的实验步骤;
(5)在图乙中,控制橡皮膜在盐水中的深度相同,使金属盒的朝向不同;这是为了探究同一深度处,液体向各个方向的压强大小关系。
本题是探究“液体压强与那些因素有关”的实验,在实验中控制变量法的使用要熟练,并了解压强计的原理。
21.【答案】左 221.1×103 偏小 排开的液体的体积 乙、丙 1001.3
【解析】解:(1)调节时将天平放在水平台上,把游码放在标尺零刻度处,指针的位置指在分度盘中央的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节;
(2)由图乙所示量筒可知,酱油的体积:V=20mL=20cm3,
由图甲所示可知,酱油和瓶的总质量:m总=50g+2g=52g,
烧杯中酱油的质量:m=m总-m剩=52g-30g=22g,
酱油的密度:
ρ=mV=22g20cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(3)小明不可能把量筒内的酱油全部倒入烧杯内,导致测量的酱油的质量偏小,由公式ρ=mV知:密度测量结果偏小;
(4)①对比甲、乙两图可知,物体排开的水的体积不同,台秤示数不同,受到的浮力不同,即浸在液体中的物体受到的浮力与物体排开的液体的体积有关;
②要探究浮力的大小与液体密度的关系控制液体密度不同,其他条件相同,故应该选择乙、丙两图;
③金属圆柱体的一半浸入水中时,排开的水的质量为:m=152g-102g=50g;
则水的质量为:m水=102g-50g=52g;
把金属块全部浸入水中时,排开的水的质量为:m'=152g-52g=100g;
排开的水的体积即金属块的体积为:
V=m'ρ水=100g1g/cm3=100cm3;
金属块全部浸入盐水中时排开的盐水的质量为:m''=182g-52g=130g;
则盐水的密度为:
ρ盐=m ' 'V=130g100cm3=1.3g/cm3。
故答案为:(1)左;(2)22;1.1×103;(3)偏小;(4)①排开的液体的体积;②乙、丙;③100;1.3×103。
(1)天平使用前调节平衡时,要调节平衡螺母,规则是“右偏左调,左偏右调”,即指针向右偏就向左调平衡螺母,指针向左偏就向右调平衡螺母,调左侧的还是右侧的平衡螺母都是可以的。
(2)由图示量筒读出酱油的体积,砝码与游码对应的刻度值之和是天平所测物体的质量;然后由密度公式可以求出酱油的密度;
(3)在测液体密度时,玻璃容器中的液体向外倒的过程中,容器壁一定要沾液体,所以不能全部倒出,将会带来实验误差,明确对体积测量结果的影响,进一步判断对密度测量结果的影响。
(4)①对比甲、乙两图找出相同量和不同量得出影响浮力的因素;
②要探究浮力的大小与液体密度的关系需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度;
③算出排开水的质量,根据ρ=mV算出排开水的体积。
本题考查了天平的调节、天平读数、量筒读数、求密度,要掌握天平的使用方法、注意事项与读数方法,求出酱油的质量与体积,应用密度公式可以求出酱油的密度。
22.【答案】2.81.2乙 丙 无关
【解析】解:(1)由乙图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N;由甲图知,弹簧测力计的示数为4N,即物块所受的重力为3N,物块受到的浮力为F浮=G-F=4N-2.8N=1.2N;
(2)探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积关系时,应控制液体的密度相同,故应选择乙、丙两图;
(3)由丙、丁两图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关;
(4)将烧杯、水、木块视为一个整体,木块的质量m木=m乙-m甲=130g-100g=30g;木块漂浮时F浮=G木=m木g=30×10-3kg×10N/kg=0.3N;
木块全部浸入水中时,排开的水的质量为:m排=m丙-m甲=160g-100g=60g;
F浮=m排g=0.06kg×10N/kg=0.6N;
木块排开水的体积为V排=m排ρ水=60g1g/cm3=60cm3;
因木块浸没在水中,所以物体的体积V=V排;
由ρ=mV可得,木块的密度为:ρ木=m木V=30g60cm3=0.5g/cm3。
故答案为:(1)2.8;1.2;(2)乙、丙;(3)无关;(4)0.3;0.6;0.5。
(1)弹簧测力计读数要注意分度值的大小,然后再根据指针所指示的刻度来读数;利用称重法测量物体受到的浮力大小;
(2)(3)探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关时应控制排开的液体的体积相同;为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应控制液体的密度,深度不同;此实验采用控制变量法;
(4)将烧杯、水、木块视为一个整体,m乙-m甲即为木块的质量(m乙表示图B中电子秤的示数,以下类似),漂浮时F浮=G木,可求出浮力大小;m丙-m甲为木块被压浸没时排开水的质量,由此求出木块的体积,利用阿基米德公式求浮力;根据密度公式可以求出木块的密度。
本题是探究影响浮力大小因素的实验,考查了对实验现象的分析及称重法求浮力公式、阿基米德原理公式的应用,要注意控制变量法的应用。
23.【答案】解:(1)“辽宁舰”满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=6.75×107kg×10N/kg=6.75×108N;
(2)根据F浮=ρ液gV排得此时航母排开水的体积V排=F浮ρ海水g=6.75×108N1.0×103kg/m3×10N/kg=6.75×104m3。
答:(1)“辽宁舰”满载时正常行驶在水面上,受到的浮力为6.75×108N;
(2)此时航母排开水的体积为6.75×104m3。
【解析】(1)根据F浮=G排=m排g得出“辽宁舰”满载时受到的浮力。
(2)由公式F浮=ρ液gV排的变形公式V排=F浮ρ海水g便可求出排开海水的体积。
此题考查了有关阿基米德原理和浮沉条件的应用,综合性强,难度适中。
24.【答案】解:
(1)机器人满载时物品的重力为:
G物=m物g=200kg×10N/kg=2000N;
(2)地面对机器人的摩擦力为:
f=0.1G总=0.1×(m机器人+m物)g=0.1×(60kg+200kg)×10N/kg=260N;
(3)由v=st可得,配送机器人行驶的距离为:
s=vt=2m/s×8×3600s=5.76×104m。
答:
(1)这辆机器人满载时物品的重为2000N;
(2)地面对机器人的摩擦力为260N;
(3)机器人充一次电最远可以行驶的距离为5.76×104m。
【解析】(1)已知配送机器人满载的质量,根据G=mg求出满载时物品的重;
(2)根据机器人满载行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍,根据F=f=0.1G总求出地面对机器人的摩擦力;
(3)知道配送机器人的最大速度和行驶时间,根据s=vt求出机器人充一次电最远行驶的距离。
本题考查了重力公式和速度公式的应用,属于基础性题目。
25.【答案】解:(1)物体的体积为:
V甲=a甲3=(0.1m)3=10-3m3,
根据ρ=mV可知,甲物体的质量为:
m甲=ρ甲V甲=4×103kg/m3×10-3m3=4kg;
(2)水对容器底部的压强为:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,
由p=FS可知,所以水对容器底的压力为:
F=pS=2000Pa×2×10-2m2=40N;
(3)丙浸没在乙容器内的水中,所以排开水的体积V排=V丙=3×10-3m3,
所以水面上升的高度为:h'=V排S乙=3×10-3m32×10-2m2=0.15m,
容器高0.3m,原来水深0.2m,物体丙浸没后部分水溢出,水面升高Δh=0.1m,
由题意知,甲对桌面压强的增加量Δp甲恰好为水对乙容器底部压强增加量Δp水的3.6倍,
即Δp甲=3.6Δp乙,
则:ΔF甲S甲=3.6ρ水gΔh,
而ΔF甲=m丙g=ρ丙V丙g,
S甲=a甲2=(0.1m)2=0.01m2,
则:ρ丙V丙gS甲=3.6ρ水g△h,
化简代入数据可得:ρ丙×3×10-3m30.01m2=3.6×1×103kg/m3×0.1m,
解得:ρ丙=1.2×103kg/m3。
答:(1)甲的质量m甲为4kg;
(2)水对乙容器底部的压强p水为2000pa;
(3)物体丙的密度ρ丙是1.2×103kg/m3。
【解析】(1)已知甲的边长和密度,可以计算出甲的体积,然后根据ρ=mV的变形公式计算出甲的质量;
(2)根据p=ρgh来计算水对乙容器底部的压强,由p=FS可求出水对容器底的压力;
(3)甲对桌面压强的增加量Δp甲恰好为水对乙容器底部压强增加量Δp水的3.6倍,根据压强公式列出方程求解丙物体的密度。
该题主要考查了密度公式以及压强公式的应用,此题综合性强,计算也比较复杂。1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
(n-1)VA
nh
F
SA
GA露
SA
ρAgVA露
SA
(1-
1
n
)ρg
1
n
VA
SA
(n-1)ρgVA
n2p
1
n
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