福建省厦门市湖滨中学2023-2024学年八年级下学期期中考试物理试题(原卷版+解析版)
展开(试卷满分:100分考试时间:90分钟考试日期:2024年4月25日)
班级___________姓名___________座号___________
考生须知:
1.全卷g取10N/kg
2.试卷六大题,30小题,试卷共8页,另有答题卡。
3.答案一律写在答题卡上,否则不能得分,作图题可用2B铅笔作答。
一、选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)
1. 下列科学家中,对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献的是()
A. 阿基米德
B. 伽利略
C. 亚里士多德
D. 帕斯卡
【答案】B
【解析】
【详解】A.阿基米德对浮力进行了研究,得出了著名的阿基米德原理,没有对“牛顿第一定律”的建立做出贡献,故A不符合题意;
B.伽利略的理想斜面实验为牛顿第一定律的得出奠定了重要基础,所以对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献的是伽利略,故B符合题意;
C.亚里士多德在很多方面进行了研究,如最早论述了力与运动的关系等,但没有对“牛顿第一定律”的建立做出贡献,故C不符合题意;
D.帕斯卡在研究液体压强方面贡献突出,没有对“牛顿第一定律”的建立做出贡献,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A. 头尖吸管B. 盲道凸起的圆点
C. 菜刀磨得很锋利D. 雪地车车轮做很宽
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸管一头做成尖形,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.盲道有凸起的圆点,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,增大地面对脚的压强,使盲人更好的感觉到路,故B不符合题意。
C.菜刀磨得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.雪地车车轮做的很宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强的,故D符合题意。
故选D。
3. 如图的实例中,属于利用大气压的是( )
A. 利用拔火罐进行治疗B. 利用微小压强计进行测量
C. 用几杯水就能撑裂木桶D. 用回水管的“水封”阻隔臭气
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用拔火罐进行治疗,拔罐前,先用火球在罐内燃烧,减少罐内的气体,使罐内的气压小于大气压,在大气压作用下,罐紧贴在身体上,故A符合题意;
B.利用微小压强计进行测量液体压强,利用的是压强计两端的液面高度差进行测量,利用的是转换法,故B不符合题意;
C.用几杯水就能撑裂木桶,利用液体的深度越深,压强越大,故C不符合题意;
D.用回水管的“水封”阻隔臭气,利用连通器原理,当液体静止时,各容器两端液面相平,故D不符合题意。
故选A。
4. 如图,在雨中撑伞的行人,当大风吹来时,会有伞被向上“吸”的感觉。产生这一现象的主要原因是( )
A. 伞上方的空气流速等于下方空气流速
B. 伞上方的空气流速小于下方空气流速
C. 伞上方的空气的压强小于下方的空气的压强
D. 伞上方的空气的压强大于下方的空气的压强
【答案】C
【解析】
【详解】在雨中撑伞的行人,当大风吹来时,伞上方的空气流速大于下方空气流速,伞上方的空气的压强小于下方的空气的压强,导致伞获得竖直向上的压力差,因此会有伞被向上“吸”的感觉,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 下列关于惯性说法正确的是( )
A. 跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
B. 雨天车辆需减速行驶,是为了减小惯性
C. 客车司乘人员系上安全带,是为了防止惯性带来的危害
D. 运动员跑到终点无法立即停下,是由于受到惯性的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,目的是获得更大的速度,起跳后由于惯性继续保持原来的运动状态不变,从而使运动员跳的更远;而惯性的大小只与物体的质量有关,跳远运动员助跑不能增大惯性,故A错误;
B.惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关,车辆的质量不变,其惯性大小不变,故B错误;
C.客车司乘人员系上安全带,是为了防止行驶中的客车紧急刹车时,司乘人员由于惯性会前倾带来的危害,故C正确;
D.运动员跑到终点后由于惯性不能立即停下来,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故D错误。
故选C。
6. 图甲为F1赛车赛道整体图,图乙为赛道中的局部路段,为了保障车手的安全,赛道需要加设防护设施,图乙中最需要加设防护设施的位置是( )
A. P 处B. N处C. M处D. Q处
【答案】C
【解析】
【详解】运动的赛车具有惯性,一旦发生失控时,赛车由于惯性会保持原来的运动状态继续向前运动而冲出赛道。图乙中,赛车行驶到赛道的M点时,它要进行一个接近90°的急转弯,此时运动方向改变的角度最大,由于惯性,赛车最可能直接冲出赛道,所以为了保障车手的安全,最需要在M处加设防护设施。
故选C。
7. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A. 液体的密度ρA>ρB>ρCB. 液体对容器底部的压强pA>pB>pC
C. 液体对容器底部的压力FC<FA<FBD. 容器对桌面的压力F乙<F甲<F丙
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题知,三个容器底面积相同,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,三种液体的质量和深度均相同;由图中容器的形状可知,B液体的体积最小,C液体的体积最大,根据密度公式可知,B液体的密度最大,C液体的密度最小,即
三种液体的深度相同,根据公式可知,液体对容器底部的压强关系为
故AB错误;
C.因液体对容器底部的压强
三个容器的底面积相同,根据公式可知,液体对容器底部的压力关系为
故C正确;
D.容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力大小,因三个容器的质量相同、三种液体的质量也相同,则根据可知它们的总重力相等,所以它们对桌面的压力大小相等。故D错误。
故选C。
8. 2021年12月9日,航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图甲所示;在中国科技馆的同学们做了同样的实验,用吸管把完全相同的乒乓球压入水中,取出吸管后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮在水面,如图乙所示。请根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是( )
A. 图甲中的乒乓球具有惯性,图乙中的乒乓球不具有惯性
B. 图甲中的乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零
C. 图乙中的乒乓球在上浮过程中,受到水的浮力等于它受到的重力
D. 图乙中的乒乓球在水面漂浮时,往水中加盐,乒乓球会下沉
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的一种属性,其大小只与质量有关,两图中的乒乓球都具有惯性,故A错误;
B.图甲中乒乓球处于微重力环境中,水对它向上与向下的压力都几乎为零,所以,乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零,故B正确;
C.图乙中的乒乓球在上浮过程中,受到水的浮力大于它受到的重力,故C错误;
D.图乙中的乒乓球在水面漂浮时,浮力等于重力,往水中加盐,盐水密度比水的密度大,所以它仍会漂浮在液面上,根据阿基米德原来可知,它排开液体体积更小,所以乒乓球会上浮,故D错误。
故选B。
9. 鱼鳔是鱼的一个重要器官,鱼通过呼吸对鱼鳔充气或放气来改变自身的体积,从而改变其在水中的状态,如图,处于水面下的鱼,若把鱼鳔内的一部分气体排出,则鱼( )
A. 体积增大B. 受到的浮力减小
C. 重力增大D. 受到的浮力增大
【答案】B
【解析】
【详解】处于水面下的鱼,浸没在水中,当鱼把鱼鳔内的一部分气体排出体外时,鱼的体积减小,排开水的体积减小,根据可知,鱼受到有浮力变小,鱼排出部分气体,鱼的重力略有减小,故ACD不符合题意,故B符合题意。
故选B。
10. 我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”下潜深度已突破7km。潜水器没入水中后,在水中继续下潜的过程中,它受到海水的浮力和压强的变化情况是( )
A. 浮力逐渐变小,压强逐渐变大
B. 浮力不变,压强逐渐变大
C. 浮力逐渐变大,压强逐渐变小
D. 浮力不变,压强逐渐变小
【答案】B
【解析】
【详解】潜水器下潜的过程中,水的密度不变,排开水的体积V排不变,由F浮=ρgV排可知,它受到的浮力不变,潜水器下潜的过程中,所处深度增大,水的密度不变,由p=ρgh可知,它受到的压强变大。
故选B。
11. 静止在水平地面上的密闭装置内部如图1所示,装置内部固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球,忽略杆和球间的摩擦。该装置正沿某一水平方向做匀速直线运动,杆和底座突然急刹,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图2所示,请由此判断装置是向哪个方向运动( )
A 东B. 南C. 西D. 北
【答案】B
【解析】
【详解】装置正沿某一水平方向做匀速直线运动,突然杆和底座受力做减速运动时,小球由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以小球会向装置运动的相同方向运动;从图2的俯视图可知,小球由于具有惯性而向南运动,则说明装置是向南运动的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12. 如图所示,猴子能够轻松地倒挂在树枝上,当其倒挂在树枝上静止时,下列说法正确的是( )
A. 树枝拉猴子的力和猴子所受的重力是平衡力
B. 猴子拉树枝的力和猴子所受的重力是平衡力
C. 猴子轻,其重力不需平衡就能静止在空中
D. 猴子拉树枝的力和树枝拉猴子的力是平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力符合二力平衡的条件,所以是一对平衡力,故A正确;
B.猴子对树枝的作用力和猴子所受的重力作用在两个物体上、方向相同,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.一个力不能平衡,物体处于平衡状态时应受到平衡力作用,故C错误;
D.猴子拉树枝的力和树枝拉猴子的力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
13. 某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小,木板水平向右运动过程中,测力计A、B示数稳定时,其示数分别为5.0N、2.8N,此时木块受到的摩擦力大小为( )
A. 7.8NB. 2.2NC. 2.8ND. 5.0N
【答案】C
【解析】
【详解】木块相对地面和弹簧测力计B是静止的,处于平衡状态,木块受到弹簧测力计B的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以木块受到的摩擦力大小为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14. 如图所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们对水平地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,并将截去部分叠放在对方剩余部分上,它们对地面的压强为p甲和p乙,甲、乙的密度大小ρ甲、ρ乙关系是( )
A. ,B. ,
C. ,D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】因为
且两物体对水平面的压强相同,即
,
所以
把甲、乙均分为两部分,甲最初对地面的压强为
①
乙最初对地面的压强为
②
由于它们均为实心正方体,且对地面的压强相等,可得
甲切去部分的重为
③
同理乙切去部分的重为
④
③除以④可得
可得
⑤
将切去部分放置在对方剩余部分的上表面,则此时甲的整体产生的压强为
⑥
此时乙的整体产生的压强为
⑦
由①⑤⑥可知
⑧
由②⑤⑦可知
⑨
而最初甲乙对地面压强相等,结合⑧⑨可知
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本大题5小题,每个空格2分,共12分)
15. 1644年意大利科学家___________首先用实验测定了大气压的值,到了十七世纪中期,德国学者做的___________实验,才使人们确信大气压强的存在。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 马德堡半球
【解析】
【详解】[1]托利拆利首次测定了大气压的值,后人用他的名字命名了这一著名的实验。
[2]马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在,也是一个著名的物理实验。
16. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,如图是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图,三峡船闸利用了______原理,图中闸室所有闸门和阀门都关闭,若闸室中的轮船要开往下游,则应先打开______。
【答案】 ①. 连通器 ②. 阀门B
【解析】
【详解】[1]船闸闸室与上下游之间上端开口,底部连通,构成连通器,船闸是利用连通器的原理来工作的。
[2]图中闸室所有闸门和阀门都关闭,若闸室中的轮船开往下游,则应先打开阀门B,此时下游与闸室组成连通器,闸室的水通过阀门B流向下游,水面相平时,打开下游闸门,船平稳地驶向下游。
17. 2024年4月20日,备受瞩目的第二艘国产大型邮轮H1509船正式下坞,H1509船“尺码”更大、设备更先进,排水量相较于首艘船增加0.64万吨达14.19万吨,总长增加17.4米达341米,型宽37.2米,设计最大吃水8.4米,如图;邮轮满载时受到的浮力___________N,邮轮底部受到海水的最大压强___________Pa(海水密度取1.03×103kg/m3),邮轮空载时底部受到海水的压强___________(选填“不变”“变大”或“变小”),在邮轮的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。说明北大西海水的密度___________印度洋海水的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 1.419×109 ②. 8.652×104 ③. 变小 ④. 大于
【解析】
【详解】[1]邮轮满载时受到的浮力
[2]邮轮底部受到海水的最大压强
[3]由可得,邮轮空载时底部的深度变浅,压强变小。
[4]由图可得,邮轮在北大西洋排开水的体积比在印度洋排开水的体积小。由可得,北大西海水的密度大于印度洋海水的密度。
18. 如图所示,是某同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图像。由图像可知,ρ甲:ρ乙=______,其中______液体是水(填“甲”或“乙”)。
【答案】 ①. 2:1 ②. 乙
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图中可知,两液体的压强相等时,液体深度的关系为
故由p=gh可知,两液体的密度关系为
[2]由图中可知,乙液体的密度为
故可知乙液体为水。
19. 如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,当A和B匀速下滑时,A所受到的摩擦力是_______N,在推力F保持不变时,将B取走,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小_______N。
【答案】 ①. 30 ②. 50
【解析】
【分析】
【详解】[1]当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A与B的重,所以摩擦力为
[2]根据影响摩擦力的因素知,当推力F保持不变时,A与墙面的摩擦力不变,仍为30N,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重和摩擦力平衡,故
【点睛】关键是平衡状态的判断和平衡力的知识,理解当静止或匀速直线运动时,物体受力一定平衡,即摩擦力与重力平衡,据此可判断摩擦力的大小。
三、作图题(本大题2小题,共4分)
20. 如图,请画出正在下潜的潜水艇的浮力和重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】下潜的潜水艇的浮力和重力作用点均取重心即可,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,重力大于浮力,过重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线,分别表示重力、浮力,表示重力的线段比表示浮力的线段长,如图所示:
21. 如图为一蓄水池,A处的黑点是水池侧壁上的一块小瓷砖,请画出A处所受水的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】A处所受水的压力作用在A点上,方向与水池侧壁垂直,如图所示:
四、简答题(本大题1小题,共4分)
22. 将新打开盖子的饮料盒中的果汁倒入杯中时,选择图甲方式(开口在下)倒饮料,会出现果汁不易流出,断断续续的现象,果汁也很容易溅出杯子外面;选择图乙方式(开口在上)倒饮料,果汁容易稳定的倒出,不易溅到杯子外面。请分析说明图甲、乙两种方式倒果汁效果不同的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】甲饮料盒开口在下,果汁倒出一部分后,盒内气压变小,下方瓶口被里面的果汁堵住,外界气体无法进入,内外气体产生的压强差(或盒内气压小于盒外大气压)使果汁不易流出,在倾倒液体的过程中有气泡从饮料盒口进入到饮料盒底,此时饮料盒内压强突然大于大气压,然后有液体快速喷出,易溅到饮料盒外面。而乙瓶中的液体没有完全封住瓶口,气体可以进入,瓶中液体能够平稳的倒出。
五、实验探究题(本大题5小题,共30分)
23. 在“探究二力平衡条件”的实验中,依次进行实验。
(1)如图甲,木块左右两边各挂一个相等质量的钩码时,木块处于静止状态。小宇在右边钩码上加一小块橡皮泥时,木块仍处于静止状态,这时木块在水平方向受到的是______(选填“平衡”或“非平衡”)力;取下橡皮泥,在右边再加一钩码时,木块却向右运动;
(2)在老师的建议下小宇对实验进行改进,如图乙用小车替换木块进行实验,目的是减小______对实验的影响;
(3)如图丙用卡片替换小车,应使用______硬纸板(选填“较轻”或“较重”),这样可以减小重力对实验的影响。在实验中,将卡片旋转一定角度,松手后发现卡片旋转到原来位置,这说明两个力必须作用在______上,物体才能平衡。
【答案】 ①. 平衡 ②. 摩擦力 ③. 较轻 ④. 同一直线
【解析】
【详解】(1)[1]因木块仍处于静止状态,则木块在水平方向上应受平衡力的作用。
(2)[2]用小车替换木块,变滑动为滚动,主要是为了减小摩擦力对实验的影响。
(3)[3]实验中应使用质量较轻的纸板以减小重力的影响。
[4]实验中,将卡片旋转一定角度,此时卡片在水平方向上受到的两个力不在同一直线上,松手后发现卡片旋转到原来位置,即卡片在水平方向上受到的这两个力在同一直线上时,卡片才静止不动,说明这两个力必须作用在同一条直线上时,物体才能平衡。
24. 子腾小组利用如图的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响。
(1)实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达斜面底端时的___________相同。
(2)子腾小组多次实验分析论证得出:水平面越光滑,小车受到的摩擦阻力越小,速度减小得越___________,运动得越远。
(3)在上述实验的基础上,进一步推理:若水平面完全光滑且足够长,小车将一直做___________,表明物体的运动___________(填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)子腾思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,假设受到的力全部消失,自己将处于怎样的运动状态呢?你认为图选项中正确的是___________。
A.做匀速直线运动
B.继续来回摆动
C.保持静止状态
【答案】 ①. 速度 ②. 慢 ③. 匀速直线运动 ④. 不需要 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法,实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达斜面底端时的速度相同。
(2)[2]水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得越慢。
(3)[3][4]在上述实验的基础上,进一步推理:若水平面完全光滑且足够长,小车将一直做匀速直线运动,表明物体的运动不需要力来维持。
(4)[5]当荡秋千运动到右侧最高点时,速度为0,假设受到的力全部消失,由牛顿第一定律,将处于静止状态。
故选C。
25. 小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会 ___________,U形管左右两侧液面就会产生 ___________;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与 ___________的关系;
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:___________;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 ___________(选填“正确”或“错误” 的,判断的依据是:___________;
(5)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜 ___________;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为;
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为;
④可推导出该盐水密度的表达式为___________(用、、表示)。
【答案】 ①. 发生形变 ②. 高度差 ③. 液体深度 ④. 同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等 ⑤. 错误 ⑥. 没有控制探头所在深度一定 ⑦. 变平 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1][2]当将探头放在液体里时,由于液体内部存在压强,金属盒上薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,U形管液面的高度差越大,液体内部的压强越大,这用到了转换法。
(2)[3]分析图2、图3的实验现象知道,两次实验中液体的种类相同而探头所处的深度不同,图3中U形管左右两侧液面高度差较大,这就说明图3中探头所受的压强较大,由此我们可以得出初步结论:在同种液体中,液体压强随着液体深度的增加而增大。
(3)[4]通过U形管左右两侧液面的高度差反映薄膜所受压强的大小,这是应用了转换法;如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管两侧液面的高度差,发现高度差不变;这表明:同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(4)[5][6]小彬保持图3中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,液体的密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制探头所在深度一定,不能探究液体压强跟液体的密度的关系。
(5)[7][8]在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜变平,则左右液体产生的压强相同,测得水面到橡皮膜中心的深度为h1,测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2,根据知道,液体的密度的表达式
26. 如图是靖杰小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置及实验数据。
(1)由图甲可得:物块的重力为___________N;
(2)由图甲、丁可得:物块浸没在水中受到的浮力___________N;
(3)物块的密度___________g/cm3(保留两位小数);
(4)盐水的密度是___________kg/m3;
(5)由图甲、乙、丙可得出结论:当液体密度一定时,物体___________越大;所受浮力越大。
(6)由图甲、丁、戊可得出结论:___________;
(7)由图甲、丙、丁可得出结论:___________;
(8)如图,弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中的过程中,以下能表示弹簧测力计的拉力F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图像是___________。
【答案】 ①. 2.8 ②. 1.4 ③. 2 ④. 1.07×103 ⑤. 排开液体的体积 ⑥. 物体排开液体的体积相同,液体密度越大,受到的浮力越大 ⑦. (同种液体)物体所受浮力大小与浸没深度无关 ⑧. C
【解析】
【详解】(1)[1] 物体静止时受到的拉力与重力是一对平衡力,大小相等,由甲图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N,则物体的重力为2.8N。
(2)[2]由称重法可得,物块浸没在水中受到的浮力为
(3)[3]当物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,则物体的体积为
物体的密度为
(4)[4]物体浸没在液体中时测力计的示数为1.3N,由上述物体密度表达式,可得液体密度为
(5)[5] 由图甲、乙、丙可知,排开水的体积不同,测力计示数不同,由称重法,受到的浮力不同,且排开水的体积越大,弹簧测力计的示数越小,浮力越大,故可以得出当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大。
(6)[6] 由图甲、丁、戊可知物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,且液体的密度越大,浮力越大,故可以得出:当排开液体体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
(7)[7] 由图甲、丙、丁可知物体排开液体的体积和液体的密度相同,深度不同,浮力相同,故可以得出:浮力与深度无关。
(8)[8] 如图所示,当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中,从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中,在浸没前,排开液体的体积逐渐增大,受到的浮力逐渐变大,浸没后,排开液体的体积不变,受到浮力不变,根据称重法得,拉力为故其拉力随着深度的增加应先减小,后不变,故C符合题意。
27. 小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,其实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔。
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N,
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm,
d.根据测量数据,算出大气压的值,
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 ________。
(2)此注射器活塞的横截面积是__________ cm2,根据实验数据计算出大气压强是多大?_________
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值是 __________。
A.①③; B.①④; C.②③; D.②④.
(4)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤,活塞口到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤,这是为什么?______
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 0.625 ③. 1.2Pa ④. B ⑤. 减小摩擦力对实验结果的影响
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]实验器材还需要刻度尺,因为注射器的长度需要用刻度尺来测量。
(2)[2]注射器活塞的横截面积
S==0.625cm2
[3]则大气压强为
p===1.2Pa
(3)[4]大气压的测量值偏小的原因可能是拉力的测量值偏小或者横截面积的测量值偏大,在以上四种原因中,①中橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体时,所需的拉力变小,故符合题意;②中活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使测量的拉力偏大,计算出的大气压强偏大,故不符合题意;③中弹簧测力计的示数没有读准,也可能偏大,也可能偏小,故不符合题意;④中活塞与注射器筒壁不完全密封,则所需要的拉力也会偏小,故符合题意,故选B。
(4)[5]这时没有大气压力,记下活塞被抽出时测力计的示数,而这个示数正是活塞与注射器筒的摩擦力的大小;它是用来消除摩擦力对拉力的影响而设计的一步实验。
六、计算题(本大题3小题,6+7+9,共22分)
28. 一块质量为60g,体积为100cm3的木块漂浮在水面上,请你计算出两个与该木块相关的物理量(如木块的重力、密度、浮力等)。
【答案】见解析
【解析】
【详解】解:(1)木块的密度为
(2)木块的重力为
(3)木块漂浮,故木块受到的浮力
答:(1)木块的密度为;
(2)木块的重力为;
(3)木块受到的浮力为。
29. 如图,“极地漫游者”是由中国自主研发的风能机器人,2013年2月8日在南极中山站附近冰盖上“走”出了第一步,“极地漫游者”长1.8米,高1.2米,宽1.6米,质量300kg,装有四条履带,每条履带与地面的接触面积约为0.1m2.可在风能发电驱动下不间断地昼夜行走,能跨越高度近半米以上的障碍物。求:
(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压强;
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为8750Pa,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大质量为多少千克?
【答案】(1);(2)50kg
【解析】
【详解】解:(1)机器人受到的重力
机器人静止在水平雪地上对地面的压力
机器人静止在水平雪地上对地面的压强
(2)若南极某处冰面能承受的压强为8750Pa,机器人要安全通过该处,则总重力
总质量
则所装载装备的质量
答:(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压强;
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为8750Pa,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大质量为50kg。
30. 如图,装有水的圆柱形容器静止在水平桌面上,用细线拉着小球浸没在水中,已知小球的质量300g,体积500cm3,容器的底面积是400cm2。求:
(1)小球受到的浮力;
(2)小球受到细线拉力;
(3)若剪断细绳后,小球静止时容器底受到水的压强变化了多少?
【答案】(1)5N;(2)2N;(3)减小50Pa
【解析】
【详解】解:(1)小球排开的体积
小球受到的浮力
(2)小球的重力为
小球静止在水中,受力平衡,故有
则小球受到细线的拉力为
(3)剪断细线后,小球只受重力和浮力,且浮力大于重力,所以小球会上浮,小球静止时漂浮,浮力为
小球漂浮时,排开体积为
小球静止时露出水面的体积为
容器水位下降了
容器底受的压强减小(变化)
答:(1)小球受到的浮力为5N;
(2)小球受到细线的拉力为2N;
(3)若剪断细绳后,小球静止时容器底受到水的压强减小了50Pa。
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