河北省秦皇岛市第七中学2023-2024学年八年级下学期期中考试物理试题(原卷版+解析版)
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一、单项选择题(每小题3分,共42分)
1. 下列物理量估测正确的是( )
A. 一名中学生双脚站立对水平地面的压强约500Pa
B. 两只鸡蛋重约50N
C. 物理八年级课本的重力约2.5N
D. 一名中学生的质量约为500N
【答案】C
【解析】
【详解】A.中学生双脚与地面的受力面积约为0.05m2,一名中学生双脚站立时对水平地面的压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
则一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强
故A错误;
B.两只鸡蛋的质量约为100g,即0.1kg,则重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故B错误;
C.八年级下册物理课本的质量约为250g,即0.25kg,则重力
G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N
故C正确;
D.一名中学生的质量约为50kg,故D错误。
故选C。
2. 篮球在空中运动时所受重力的大小和方向,下列判断中正确的是( )
A. 大小不变,方向在改变B. 大小和方向均在改变
C. 大小在改变,方向不变D. 大小和方向均不改变
【答案】D
【解析】
【详解】篮球在空中运动时,所受重力为,由于物体的质量m是一种属性,不发生变化
故重力的大小不变;物体所受重力的方向总是竖直向下的,故方向不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
3. 图中所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 旅行箱下装有小轮B. 给车轮的轴中加润滑油
C. 在轴承中加滚珠D. 轮胎上制有花纹
【答案】D
【解析】
【详解】A.旅行箱下面的小轮变滑动为滚动,减小了摩擦力,故A不符合题意;
B.给车轮的轴中加润滑油,使两接触面分开,减小了摩擦,故B不符合题意;
C.轴承中装有滚珠,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,是减小摩擦的一种方法,故C不符合题意;
D.轮胎上制有花纹,是在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦,故D符合题意。
故选D。
4. 下列关于惯性的说法中正确的是( )
A. 汽车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于受到惯性力的作用
B. 高速行驶的汽车很难刹车,是因为汽车的速度越大惯性越大
C. 行驶的汽车紧急刹车后需要滑行一段距离才能停下来,是因为汽车具有惯性
D. 乘车时驾乘人员都要系好安全带,这是为了减小惯性,保证人身安全
【答案】C
【解析】
【详解】.汽车紧急刹车时,乘客会向前倾,是因为乘客具有惯性,不是由于受到惯性力的作用,故A错误;
.高速行驶的汽车即使紧急刹车也要滑行一段距离是由于汽车具有惯性,惯性大小与速度无关,故C正确,B错误;
D.乘车时驾乘人员都要系好安全带,这是防止惯性带来的危害,保证人身安全,故D错误。
故选C。
5. 近年来电动平衡车深受年轻人喜爱,已悄然成为生活中一种新的交通时尚。如图所示,人与平衡车一起静止于水平地面,下列分析正确的是( )
A. 人受到的重力和平衡车对人的支持力是一对平衡力
B. 人受到的重力和平衡车对人的支持力是一对相互作用力
C. 人能够静止,是因为平衡车对人的支持力大于人受到的重力
D. 平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.人受到的重力和平衡车对人的支持力这两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,故A正确,B错误;
C.人能够静止,说明人处于平衡状态,受平衡力作用,所以平衡车对人的支持力与人受到的重力是一对平衡力,大小相等,故C错误;
D.平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力大小并不相等,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
6. 如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,下列分析正确的是( )
A. 实心球上升到最高点时受平衡力的作用
B. 实心球下降时速度增大,说明力是维持物体运动的原因
C. 球上升到最高点如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
D. 球上升到最高点如果所受的力全部消失,它将静止不动
【答案】C
【解析】
【详解】.实心球上升到最高点时受到竖直向下的重力的作用和向后的阻力的作用,二力的方向不是相反的,受到非平衡力,故A错误;
B.实心球掷出后能继续向上运动是因为它具有惯性,不能说明力是维持物体运动的原因,故B错误;
.球上升到最高点,如果所受的力全部消失,由于球是运动的,则其运动状态不变,将做匀速直线运动,故C正确,D错误。
故选。
7. 关于压力、压强,下列说法正确的是( )
A. 压强越大,压力的作用效果越明显
B. 压力的方向总是竖直向下的,并且和接触面是垂直的
C. 物体自由静止放在水平地面上时,压力就是物体重力
D. 物体的底面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
【答案】A
【解析】
【详解】A.压强是表示压力作用效果的物理量,压强越大,表示压力的作用效果越明显,故A正确;
B.压力是垂直作用于物体表面的力,压力总是和受力面垂直,但压力的方向并不固定,比如斜面上物体对斜面的压力就不是竖直向下,故B错误;
C.只有在水平面上静止的物体对水平面的压力大小才等于物体的重力,其他情况并不相等,有时和重力无关,故C错误;
D.根据公式可知:压强的大小与压力和受力面积两个因素有关,应该说:在受力面积一定时,物体对支撑面的压力越大,压强越大,故D错误。
故选A。
8. 关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和0.1N
B. 在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C. 弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D. 量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图示弹簧测力计可以看出,其量程为0~5N,分度值为0.2N。故A错误;
B.弹簧所受的拉力与弹簧的伸长量成正比,在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大,故B正确;
C.使用弹簧测力计既能测出重力又能测出水平方向上的拉力,只要拉力沿弹簧的轴线方向即可,故C错误;
D.量程是弹簧测力计所能测的最大力,与弹簧的长度无关,量程大的弹簧长度不一定比量程小的弹簧长度大,故D错误。
故选B。
9. 下列现象或生活用品中,不是直接利用大气压作用的是( )
A. 覆杯实验B. 用吸管吸饮料
C. 注射器把药物注入肌肉D. 免打孔门吸
【答案】C
【解析】
【详解】A.覆杯实验中,纸片不会掉落是因为受到大气压的作用.,故A不符合题意;
B.用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故B不符合题意;
C.用注射器把药液注入肌肉是利用作用在活塞上的力导致药液产生的压强大于人体内压强的原理,没有利用大气压,故C符合题意;
D.免打孔门吸是一个吸盘,利用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A. ρ甲=ρ乙>ρ丙B. ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. m甲=m乙=m丙D. m甲>m乙=m丙
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对于粗细均匀的固体,放在水平地面上,其产生的压强为:
P==== ==ρgh,
即压强只与固体密度和高度有关,甲、乙高度相同,对地面的压强相等,则甲、乙密度相等,
丙的高度大,则丙的密度小于甲、乙的密度,故A正确,B错误;
CD.乙的底面积大于甲的底面积,据p=可知,乙对地面的压力大于甲对地面的压力,即G乙大于G甲,乙、丙的底面积相同,对地面的压强相等,则对地面的压力相等,即G乙等于G丙,由G=mg可知,m甲m乙=m丙,故CD错误.
11. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③B. 只有①和④C. 只有②和③D. 只有③和④
【答案】D
【解析】
【详解】①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F甲=F乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误;
③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据可知,液体对容器底部的压强为:p甲>p乙,故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;
故选D.
点睛:关键是判断出两液体密度大小的关系,根据图可知,乙液体体积大,而两液体质量相等,所以根据密度公式可判断密度大小,再判断其它就没有难度了.
12. 如图所示,水平地面上放置一底面积为20cm2、质量为2kg的长方体,现对其施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,下列说法错误的是( )
A. 物体所受的合力为0B. 物体受到的重力为20N
C. 物体对桌面的压强为1×104PaD. 桌面对物体的支持力为10N
【答案】C
【解析】
【详解】B.长方体的重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
故B正确,不符合题意;
A.由于拉力F小于重力,所以没拉动,物体处于静止状态,静止的物体所受的合力为0,故A正确,不符合题意;
D.对物体受力分析可知,物体受重力G、支持力F支和向上的拉力F,三力平衡,所以支持力为
F支=G-F=20N-10N =10N
故D正确,不符合题意;
C.由于物体的只有是相互的,所以物体对桌面的压力为
F压=F支=10N
物体对桌面的压强为
故C错误,符合题意。
故选C。
13. 如图所示的四个实例中,没有利用连通器原理的是( )
A. 排水管的反水弯
B. 锅炉的水位计
C. 盆栽自动给水装置
D. 三峡船闸
【答案】C
【解析】
【分析】连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【详解】A.根据排水管的反水弯结构可知,左右两个容器连通,上端开口,利用连通器的原理,故A不符合题意;
B.锅炉的水位计的内部与外部细管构成上端开口、底部连通的容器,属于连通器,故B不符合题意;
C.盆栽自动给水装置是利用了大气压,不属于连通器,故C符合题意;
D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,是利用连通器原理进行工作的,故D不符合题意。
故选C。
14. 如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A. 甲图中玻璃管适当倾斜(管口仍在水银中)时,玻璃管内水银柱长度不变
B. 乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C. 把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变大
D. 把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中玻璃管适当倾斜(管口仍在水银中)时,玻璃管内的水银柱的竖直高度不变,长度变大,故A错误;
B.乙图中玻璃管内的液面与大气连通,大气压变小时,玻璃管内的液面会上升,故B错误;
C.把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,海拔变高,大气压变小,玻璃管内外液面上方气压差变小,故玻璃管内外液面高度差一定变小,故C错误;
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,海拔变高,大气压变小,玻璃管内外液面上方气压差变大,玻璃管内外液面高度差一定变大,故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共24分)
15. 小明在科技博览阅读中,查阅了不同星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成________。一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力为________N。
【答案】 ①. 正比 ②. 150
【解析】
【详解】[1]由图分析可知,物体的质量越大,所受的重力越大; 在甲、乙两个星球上,物体受到的重力跟质量的比值都不变, 所以物体所受的重力跟它的质量成正比。
[2]由图可知,当质量为8kg时,在甲星球上受到的重力为120N,由于重力跟它的质量成正比,所以当物体质量为10kg时,重力为
16. 由苹果下落得到启示,提出“宇宙间的物体大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力”观点的科学家是______。被踢出去的足球能在草地上继续滚动是因为足球具有______,足球最后停下来,是因为受到了______作用。足球停下来说明力是______(选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
【答案】 ①. 牛顿 ②. 惯性 ③. 阻力##摩擦阻力 ④. 改变
【解析】
【详解】[1] “宇宙间的物体大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力”是牛顿第一定律的内容,它是牛顿提出的观点。
[2]惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,足球离开脚后能在草地上继续滚动即是在保持原来的运动状态,说明足球具有惯性。
[3] [4]力能改变物体的运动状态,运动的足球最终会停下来,是因为其受到草地对它的阻力,而力改变了足球的运动状态,使其速度逐渐减小直至停下来。这一现象说明力是改变物体运动状态的原因。
17. 如图所示,随传送带一起斜向上匀速运动的物体受______个力作用(不计空气阻力)。摩擦力的方向是______(选填“沿传送带向上”或“沿传送带向下”)。
【答案】 ①. 三 ②. 沿传送带向上
【解析】
【详解】[1]物体随传送带一起斜向上匀速运动,对物体受力分析可知,物体受到三个力,分别重力、支持力与静摩擦力。
[2]物体所受静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,物体相对传送带有沿传送带向下运动的趋势,故静摩擦力的方向沿传送带向上。
18. 如图甲所示,物体受到的水平拉力的作用,在水平面上做匀速直线运动,则物体A受到的摩擦力大小为______N;现将水平拉力增大到15N,则物体A受到的摩擦力为______N,此时物体在做______运动;如果在物体A上面再放一个物体B,使A、B一起在水平拉力作用下做匀速直线运动,则______(选填“>”“
【解析】
【详解】[1][2][3]在水平面上做匀速直线运动的物体,受到的摩擦力与拉力平衡,因此,物体A受到的摩擦力大小为10N;由于接触面不变,压力不变,故将水平拉力增大到15N,则物体A受到的摩擦力为10N,此时拉力大于摩擦力,物体做加速运动。
[4]果在物体A上面再放一个物体B,使A、B一起在水平拉力作用下做匀速直线运动,由于接触面不变,压力增大,所以摩擦力增大,再根据二力平衡原理可知水平方向上的拉力等于摩擦力,则。
19. 在我国青藏高原的边防哨所,战士们用高压锅做饭,这是因为大气压随高度的增加而_______,高压锅能更快煮熟食物是利用了气压增大,沸点_______的原理.
【答案】 ①. 减小 ②. 升高
【解析】
【详解】大气压随高度的增加而减小,在青藏高原哨所,由于海拔高度较高,所以那里的气压低,水的沸点降低,利用高压锅煮饭时,可提高锅内的气压,进而提高水的沸点.
20. 用水平推力F将长方体物块从图甲位置匀速推到图乙位置,此过程中物体对桌面的压力______,摩擦力______,压强______(以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。如果此质地均匀的长方体物块重8N,它与桌子的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为______Pa。竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会_______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 变大 ④. 800 ⑤. 变小
【解析】
【详解】[1] 将长方体物块从图甲位置匀速推到图乙位置,物块始终在水平桌面上,物块对水平桌面的压力大小始终等于物块的重力,重力不变,则压力大小也不变。
[2]推动物块过程中,桌面对物块有滑动摩擦力,影响滑动摩擦力大小的因素是:压力的大小、接触面的粗糙程度。推动过程中压力大小不变,接触面的粗糙程度也不变,则滑动摩擦力也不变。
[3]推动物块过程中物块对水平桌面的压力不变,物块与桌面的接触面积(受力面积)在减小,由可得,物块对桌面的压强变大。
[4]物块对水平桌面的压强为
[5] 设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S1,没切除时,长方体对桌面的压强
因为S1<S,所以
①
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力F´=G´=kG,则剩余部分对桌面的压强为
②
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
21. 著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在,意大利科学家______最早用实验准确的测出了大气压强的值,标准大气压的值是______mmHg(汞柱),约等于______Pa。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 760 ③. 1.013×105
【解析】
【详解】[1][2][3] 最早测出大气压值的科学家是托里拆利,即著名的托里拆利实验,在该实验中,测得大气压强的值与760mm高的水银柱的压强相等。这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,其值约为
p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa
22. 如图所示,物体A重30N,物体B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2,则B对水平地面的压力是______N,A对B的压强是______Pa。
【答案】 ①. 45 ②.
【解析】
【详解】[1]B对水平地面的压力
[2]A对B的压强
三、作图题(23题3分,24题2分,共5分)
23. 如图,斜面上的小球A被挡板B挡住,请画出小球A所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】对A进行受力分析,A受到竖直向下的重力,斜面给A垂直于斜面向上的支持力,以及挡板给A的垂直于挡板向上的弹力,如图所示:
24. 如图,箱子随水平传送带向右做匀速直线运动,请画出它所受力的示意图(空气阻力不计)
【答案】
【解析】
【详解】物体做匀速直线运动说明它受到了平衡力的作用,水平方向上不受力;竖直方向上有重力和支持力,物体竖直方向上是静止的,重力和支持力就是一对平衡力,大小相等、方向相反;作用点在物体中心,画出表示重力和支持力的射线标出箭头、字母,如图所示
四、实验题(每空1分,共21分,其中25题8分,26题6分,27题7分)
25. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平______直线拉动木块,根据______知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;______两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分,移走一部分,用剩下的一部分继续进行实验,如图丁所示。这种做法______(选填“是”或“不是”)合理的,原因______;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进。如图戊所示,用弹簧测力计拉住木块,水平向左拉动木板,弹簧测力计的示数为1.5N,木块所受的摩擦力方向为水平向______(选填“左”或“右”),改进后______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】 ①. 匀速 ②. 二力平衡 ③. 压力大小 ④. 甲、丙 ⑤. 不是 ⑥. 没有控制压力大小相同 ⑦. 左 ⑧. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3][4]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关;研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,要控制压力大小相同,改接触面粗糙程度,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关
(3)[5][6]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分,移走一部分,用剩下的一部分继续进行实验,压力大小改变了,故这种做法不是合理的,理由是没有控制压力大小相同。
(4)[7][8]木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,木块受到弹簧测力计向右的拉力,木块所受的摩擦力方向为水平向左;改进后木块始终处于静止状态,故不需要匀速拉动长木板。
26. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,某同学作出了以下猜想:
猜想一:压力的作用效果可能跟压力的大小有关。
猜想二:压力的作用效果可能跟受力面积的大小有关。
(1)该同学为了验证“猜想一”是否正确,设计了如下实验方案:
实验时应使受力面积的大小______,压力的大小______(均选填“相同”或“不同”);
(2)该同学进行了如图所示实验:甲图把小桌放在海绵上;乙图在小桌上放一个砝码;丙图把小桌翻过来,桌面朝下并在它上面放一个砝码。他是通过观察______来显示压力的作用效果;
(3)分析比较______两图的实验现象,得出的结论是:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)分析比较甲、乙两图的实验现象,得出的结论是:______;
(5)本实验中用到的主要实验方法是控制变量法和______。
【答案】 ①. 相同 ②. 不同 ③. 海绵的凹陷程度##海绵的形变程度 ④. 乙、丙 ⑤. 当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ⑥. 转换法
【解析】
【详解】(1)[1][2]探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应控制受力面积相同而压力大小不同,两次实验进行比较得出结论。
(2)[3]本实验海绵受到压力,形状发生变化,可以通过观察海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,采用了转换法。
(3)[4]乙、丙两图实验进行比较,压力的大小相同而受力面积不同,压力作用效果不同,由此可知,压力作用效果与受力面积有关。
(4)[5]分析比较甲、乙两图的实验现象,受力面积相同而压力的大小不同,压力作用效果不同,由此得出的结论是:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(5)[6]用海绵的凹陷程度来反映压力作用效果,采用了转换法。
27. 一实验小组进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验探究,实验装置如图甲所示:
(1)液体内部压强的大小是通过压强计U形管左右两侧液面产生的______反映的,该微小压强计______(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过方法______(填序号)可以进行调节;
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内加适量水
(3)比较图甲A、B、C,得出结论:同种液体,同一深度,______;
(4)将图甲A中的探头逐渐下移,可观察到U形管内液柱的高度差逐渐变大,得出逐结论:液体密度一定,______;
(5)实验结束后,实验小组用图乙所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好______(选填“相平”、“向左凸起”或“向右凸起”),他们测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底深度
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度
C.左侧水到容器底的深度
D.左侧水到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为______(选择题中合适的物理量和表示)。
【答案】 ①. 液面高度差的大小 ②. 不是 ③. ② ④. 各个方向的压强相等 ⑤. 深度越深,液体压强越大 ⑥. 相平 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2]液体内部压强大小通过U形管中液面高度差的大小来反映,这是转换法;上端开口下端连通的容器是连通器,U形管压强计的一端是密闭的,故不是连通器。
(2)[3]进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选②。
(3)[4]比较图甲A、B、C,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差不变,液体内部的压强不变,故得出结论:同种液体,同一深度,各个方向的压强相等。
(4)[5]将图甲A中的探头逐渐下移,液体的密度相同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部的压强越大,故可以得出结论:在液体密度一定时,深度越深,液体压强越大。
(5)[6][7]实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好相平,利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,分别测量出待测液体和水到橡皮膜中心的深度,根据橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即
由液体压强公式可得
解得待测液体密度的表达式为。
五、计算题(本题8分)
28. 如图所示,是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶部离容器底6cm,A端液面离容器底26cm,容器中水的重力是10N,容器的重力是2N。求:(,g=10N/kg)
(1)容器底部的底面积是,求容器底部受到液体的压力是多少牛?
(2)求容器B端顶部受到水的压强是多少帕;
(3)容器底部的面积,容器底部对桌面的压强是多少Pa。
【答案】(1)20.8N;(2)2×103Pa;(3)1.5×103Pa
【解析】
【详解】(1)根据图中数据及液体压强计算公式可求出水对容器底的压强为
则水对容器底的压力为
(2)由图可知B顶部位置在水中的深度为
则B顶部受到水的压强为
(3)容器对桌面的压力大小为
容器对桌面的压强是
答:(1)容器底部受到液体的压力是20.8N;
(2)容器B端顶部受到水的压强是2×103Pa;
(3)容器底部对桌面的压强是1.5×103Pa。
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