广西壮族自治区南宁市青秀区南宁市第十四中学2023-2024学年八年级下学期4月期中物理试题(原卷版+解析版)
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(考试形式:闭卷考试时间:90分钟卷面满分100分)
注意事项:
1.请将答案填写在答题卡上,在试卷上作答无效;
2.考试结束后,答题卡、试卷和草稿纸全部上交;
3.本次考试不允许使用计算器(本卷g取10N/kg)。
一、单项选择题(本大题共13题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 生活中处处有物理,下列估测接近实际情况的是( )
A. 教室门的高度是10mB. 自行车的速度大概是50m/s
C. 一张物理试卷的质量约是70kgD. 托起两个鸡蛋的力大约是1N
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据常见物体的长度可知, 教室门的高度约为2m,故A不符合题意;
B.根据常见物体的速度可知,同学骑自行车的速度大约为5m/s,故B不符合题意;
C.一张物理试卷大约为7g,故C不符合题意;
D.2个鸡蛋的质量约为100g,其重力约为
则托起两个鸡蛋所用的力大约是1N,故D符合题意。
故选D。
2. 下列过程,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A. 用力将实心球掷出B. 把橡皮泥捏成不同造型
C. 滚动的足球受阻力缓缓停下D. 篮球受重力从篮筐内竖直下落
【答案】B
【解析】
【详解】用力将实心球掷出,滚动的足球受阻力缓缓停下,篮球受重力从篮筐内竖直下落,这三个情境中,力都改变了物体的运动状态。把橡皮泥捏成不同造型说明力可以改变物体的形状。
故选B。
3. 《宋史·岳飞传》记载岳飞“生有神力,未冠,能挽弓三百斤。”岳飞拉弓射箭时,使箭射出的力的施力物体是( )
A. 弓弦B. 弓臂C. 地球D. 岳飞
【答案】A
【解析】
【详解】A.弓弦受力发生形变,给箭一个力射出,故A符合题意;
B.弓臂没有发生了形变,故B不符合题意;
C.地球并没有施加力,使箭射出,故C不符合题意;
D.岳飞给弓弦施加力,弓弦发生形变,给箭一个力,故D不符合题意。
故选A。
4. 正在加速运动的物体,如果所受的外力全部消失,则( )
A. 物体将立即停止运动B. 物体将做匀速直线运动
C. 物体会慢慢停止运动D. 物体的运动状态无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】正在加速运动的物体,如果所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律得,物体将做匀速直线运动。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 下列做法中可以减小摩擦的是( )
A. 鞋底上有槽纹B. 体操运动员在手上涂镁粉
C. 在自行车转轴处加润滑油D. 用力压住橡皮擦去纸上的字
【答案】C
【解析】
【详解】A.鞋底上有槽纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.体操运动员在手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.在自行车转轴处加润滑油,是通过分开接触面的方法来减小摩擦力的,故C符合题意;
D.用力压住橡皮擦去纸上的字,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列做法中,属于减小压强的是( )
A. 书包带做的较宽B. 篆刻刀刀口磨的很锋利
C. 用细线切割肥皂D. 压路机的碾子质量很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
B.篆刻刀刀口磨的很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.用细线切割肥皂,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.压路机上的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故D不符合题意。
故选A。
7. 下列不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶B. 船闸C. 抽水机D. 地漏
【答案】C
【解析】
【详解】A.茶壶的壶盖上有小孔,壶嘴上端有口,壶身和壶嘴底部相连通,是连通器,故A符合题意;
B.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成通器,故B符合题意;
C.抽水机是利用大气压来工作的,不是利连通器原理工作的,故C不符合题意;
D.地漏是利连通器原理工作的,故D符合题意。
故选C。
8. 下列情境中,不能利用大气压知识解释的是( )
A. 用吸管吸饮料B. 用钢笔吸墨水
C. 飞机获得向上的升力D. 带吸盘的挂钩能吸附在瓷砖上
【答案】C
【解析】
【详解】A.用吸管吸饮料时,管内气压减小,外面大气压将液体压入管内,利用了大气压,故A不符合题意;
B.用钢笔吸墨水时,通过挤压使管内空气排出,气压降低,外面大气压将液体压入管内,利用了大气压,故B不符合题意。
C.飞机获得向上的升力是利用了机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,从而产生向上的压强差的原理,不是利用大气压强,故C符合题意;
D.将吸盘压在瓷砖上,吸盘内空气挤出后,气压减小,外面大气压强将吸盘压在瓷砖上,利用了大气压,故D不符合题意;
故选C。
9. 下列实例中,不涉及流体压强与流速关系的是( )
A. 沙漠越野车安装宽大的车轮
B. 风雨天打伞,伞面有时会向上翻
C. 风沿窗外墙面吹过时,窗帘飘向窗外
D. 列车驶过时,安全线内的人容易被吸向列车
【答案】A
【解析】
【详解】A.沙漠越野车安装宽大的车轮,是在压力一定时通过增大受力面积减小压强,故A符合题意;
B.风雨天打伞,伞面上方空气流速快压强小,伞面上下产生压强差,使伞面受到向上的压力从而上翻,涉及流体压强与流速关系,故B不符合题意;
C.风沿窗外墙面吹过时,窗外空气流速大压强小,窗帘内外产生压强差,使窗帘受到向外的压力从而飘向窗外,涉及流体压强与流速关系,故C不符合题意;
D.列车驰过时,带动列车周围空气流速变大,压强变小,使安全线内的人身体前后产生压强差,使人受到向列车方向的压力从而被吸向列车,涉及流体压强与流速关系,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A. 受到水的压力,没有受到水的浮力
B. 受到水的压力,也受到水的浮力
C. 没有受到水的压力,但受到水的浮力
D. 没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,是我国首个不用人为控制且能送货到家的无人快递车。它能自动避让行人、车辆,还能乘电梯、叫门。当快递车在水平路面上匀速行驶时,下列说法正确的是( )
A. 快递车受到的重力与快递车对地面的压力是一对平衡力
B. 快递车对地的压力与地对快递车的支持力是一对平衡力
C. 快递车受到的重力与地对快递车的支持力是一对平衡力
D. 快递车受到的重力与快递车受到的牵引力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.快递车受到重力与快递车对地面的压力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B.快递车对地的压力与地对快递车的支持力作用在不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故B错误;
C.快递车受到的重力与地对快递车的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.快递车受到的重力与快递车受到的牵引力不在同一条直线上,不是平衡力,故D错误。
故选C。
12. 如图是测定大气压值的实验装置,此时管内外水银面高度差是760mm,下面哪个措施可以改变这个高度差( )
A. 往水银槽内加少量水银
B. 把实验移到高山上去做
C. 用粗一些的玻璃管做实验
D. 把玻璃管往上提一提,但不出水银面
【答案】B
【解析】
【详解】往水银槽加少量水银、把玻璃管加粗、把玻璃管往上提一提,这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化,只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小。
故选B。
13. 小东和妈妈周末乘车去东湖公园游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 小东和妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 公路旁有严禁超速的标志,是因为汽车速度越大,惯性越大
C. 汽车紧急刹车时,小东向前倾,是由于受到惯性力的作用
D. 驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
【答案】D
【解析】
【详解】A.小东和妈妈都系上安全带,是为了减小惯性带来的伤害,不是减小惯性,故A错误;
B.物体的惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,高速公路严禁超速,是因为速度越大动能越大,故B错误;
C.汽车紧急刹车时,小东向前倾,是由于小东具有惯性,惯性是一种性质,不能说惯性力,故C错误;
D.物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。驾驶员松开油门后,汽车还能继续行驶一段距离,是因为汽车具有惯性,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本大题共3题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14. 下面关于力和运动的说法,不正确的是( )
A. 力是改变物体运动状态的原因
B. 物体受平衡力作用时,运动状态不发生变化
C. 只要有力作用在物体上,物体的运动状态就一定会发生改变
D. 运动的物体如果只受到一个力的作用、它一定做匀速直线运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故A正确,不符合题意;
B.平衡力作用在物体上,物体运动状态不会发生变化,仍保持静止或匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.如果是平衡力作用在物体上,物体可以处于静止状态或做匀速直线运动,运动状态不改变,如放在桌面上的书本,受到了重力和支持力的作用,故C错误,符合题意;
D.如果只受一个力,物体受力不平衡,物体的运动状态一定会变化,不可能做匀速直线运动,故D错误,符合题意。
故选CD。
15. 如图甲所示,在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这过程的分析中正确的是( )
A. 1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
B. 0~1s内木箱没有动,所以此时是平衡状态
C. 如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
D. 3s后人突然用6N的力往回拉箱子,此物体立刻向左加速运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图丙可知,在2s~3s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由图乙可知,在2s~3s内推力F=4N,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力
f=F=4N
由图丙可知,木箱在1s~2s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体运动的速度无关,所以1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4N,故A正确;
B.由图丙可知,0~1s内木箱静止,合力为0,故处于平衡状态,故B正确;
C.如果3s后人停止用力,木箱水平方向只受水平向左的摩擦力作用,做匀减速直线运动,故C错误;
D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,会同时受到向左的摩擦力和向左拉力作用,合力为二者之和,即10N,方向向左,由于惯性,箱子先做向右的减速运动,速度为零后做向左加速运动,故D错误。
故选AB。
16. 如图,质量、底面积相同薄壁容器甲、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. 液体对容器底部的压强
B. 液体对容器底部的压力
C. 容器对桌面的压力
D. 容器对桌面的压强
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题知,三个容器的底面积相同,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,根据可得液体对容器底部的压强
故A正确;
B.三个容器的底面积相同,根据公式F=pS可知,液体对容器底部的压力关系为
故B错误;
CD.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G总=m总g可知它们的总重力相等,所以它们对桌面的压力大小相等,即
因受力面积相同,根据可得
故C正确,D错误。
故选AC。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17. “神舟十七号”发射升空时向下喷火,从而获得向上的推力,这说明力的作用是________的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的_______。
【答案】 ①. 相互 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]“神舟十七号”发射升空时向下喷火时对空气有力的作用,同时空气对飞船助推器也会有一个力的作用,使飞船上升,这说明力的作用是相互的。
[2]力可以使物体发生形变,或者改变物体的运动状态。飞船速度变快,运动状态改变了,说明力可以改变物体的运动状态。
18. 如图,小明把自制气压计从山脚拿到山顶,发现管内的液柱高度_________________(选填“升高”、“降低”或“不变”),原因是大气压随高度的增加而_________________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 升高 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]气压计中的水装入大半瓶,水上方有空气,当瓶子内外气压不同时,水在瓶内外气压的作用下,上升或下降,由此可以反映外界大气压的变化。气压计从山脚拿到山顶,由于大气压随高度增加而减小,又因瓶内空气的压强不变,且瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高。
19. 图所示,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为3.6N、体积为的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,测力计示数为_______N,桶中水重为_______N。
【答案】 ①. 2.6 ②. 1
【解析】
【详解】[1]由图可知,测力计分度值为0.2N,示数为2.6N。
[2]根据阿基米德原理和称重法测浮力可得桶中水重为
20. 2024年春晚利用了无人机进行精彩的表演。某无人机在表演时,完成了匀速直线上升、空中悬停和加速上升等动作。当其悬停在空中时,若不考虑空气阻力,受到的升力________重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时无人机处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 ①. 等于 ②. 平衡
【解析】
【详解】[1][2]无人机悬停在空中时,无人机静止,处于平衡状态,若不考虑空气阻力,它所受的重力与它的升力是一对平衡力,因此升力大小等于重力。
21. 如图是同学们进行的“竹筷提米”实验。在玻璃杯内加入大米,将一根竹筷插入米中,慢慢竖直向上提起竹筷,米也被提起。该过程中筷子对米的摩擦力方向是____________,若手握筷子的力变大,则米受到的摩擦力将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),提起后整个过程中米始终保持静止。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]提起米过程中,米粒和杯子由于受到竖直向下的重力作用,相对筷子有向下运动的趋势,摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,所以筷子对米的摩擦力方向竖直向上。
[2]慢慢竖直向上提起竹筷过程中,米处于平衡状态,米受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此若手握筷子的力变大,则米受到的摩擦力将不变。
22. 如图所示,两个实心圆柱体A和B叠在一起,并且完全接触,放在水平地面上。已知A、B两圆柱体的高分别为8cm、10cm,A对B的压强是3200Pa,则A的密度为_________,A与B的底面积之比为1∶4,B的密度是,则B对地面的压强为___________Pa。
【答案】 ①. ②. 3800
【解析】
【详解】[1]A对B的压强为
则A的密度为
[2]B对地面的压强为
即
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23. 如图所示,神舟十五号飞船返回舱进入大气层从空中下降,O为其重心,请画出它的重力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向竖直向下,作用点为O点,故过O点沿竖直向下的方向画线段,在线段的末端标上箭头,如图:
24. 如图所示,物体A随平板车一起向右水平匀速直线运动,作出物体A的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体A放在水平平板车上,随车一起向右匀速直线运动,物体A与平板车之间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,故物体A不受摩擦力。不计空气阻力,物体A受到重力和支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力,从物体A的重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,分别用G和F表示,因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度相等,如下图所示
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
25. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向__________,并通过调整__________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是_________(选填字母);
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(4)利用图丙装置________(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】 ①. 相反 ②. 钩码的个数 ③. 不能 ④. A ⑤. 能
【解析】
【详解】(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,因此可以通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。
(2)[3]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一直线上,松手后纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)[4]小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面之间会产生摩擦力影响实验效果,当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块也会保持平衡。而小华的实验中,纸片被悬挂在空中,减小了摩擦力对实验结果的影响,纸片很轻,重力可以忽略。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[5]因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,依旧能完成实验。
26. 在利用图探究“阻力对物体运动的影响”实验中让小车从同一高度由静止滑下,目的是为了控制小车每次滑到水平面时的______相同,并通过观察_________(选填“小车滑行距离”或“接触面粗糙程度”)来反映阻力对物体运动的影响。
【答案】 ①. 速度 ②. 小车滑行距离
【解析】
【详解】[1]根据控制变量法,实验中探究阻力对物体运动的影响,要控制小车到达斜面底端时的速度相同,所以让小车从同一斜面同一高度静止滑下。
[2]实验中通过观察小车滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响,小车滑行的距离越长,说明阻力越小,使用了转换法。
27. 在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示。通过观察海绵的_________来比较压力作用的效果;通过实验现象可知:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果_________(选填“明显”或“不明显”)。
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 明显
【解析】
【详解】[1]本实验中用到转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用的效果。
[2]通过实验现象可以看出,甲、乙受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
28. 小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图所示,用布袋装着质量不同的米,用电子秤测其质量,用液晶屏拉力器测其重力,实验数据记录如表:
在图中,当米袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重力的大小________;物体所受重力的大小与它的质量成_________。
【答案】 ①. 相等 ②. 正比
【解析】
【详解】[1]当米袋静止时,拉力器对米袋的拉力和米袋的重力是平衡力,二力相等,米袋对拉力器的拉力(等于拉力器的示数)与拉力器对米袋的拉力是相互作用力,二力相等,故拉力器示数等于米袋的重力。
[2]由表格中的数据得,计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
由计算可知:物体所受的重力与其质量成正比。
29. 如图所示,是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验时依据_______条件,应沿水平方向拉物块做________运动。
(2)甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是________(选填“甲”、“乙”或“丙”)实验;单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,是用到_________两次实验得出的结论。
(3)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦大小与接触面积的大小有关;您认为该结论是_________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(4)实验中发现:很难使木块做匀速直线运动,于是小明又设计了如下图所示的实验装置,该装置的优点是_______(选填“需要”或“不需要”)长木板B做匀速直线运动。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 匀速直线 ③. 甲 ④. 乙、丙 ⑤. 错误 ⑥. 未控制压力相同 ⑦. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验时,为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,此时滑动摩擦力与拉力大小相等。
(2)[3]甲、乙、丙三次实验中,甲实验压力最小,接触面的粗糙程度最小,所以摩擦力最小。
[4]单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,是压力相同,通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故乙、丙两次实验符合题意。
(3)[5][6]要探究滑动摩擦力与接触面积大小之间的关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积,而甲、丁两次实验未控制压力相同,故该结论是错误的。
(4)[7]小明设计的实验装置,木块A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,不需要长木板B做匀速直线运动。
30. 小明在“物理创新实验”社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了他探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计_______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)如图甲,小明先在装水的容器中进行实验:然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
①分析表中_________________(填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体_________________越大,压强越大;
③根据表中数据,小明估算出硫酸铜溶液的密度为_________________。
(3)小明受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮筒相通),他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越_________________;浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其_________________(选填“上”或“下”)表面橡皮膜形变更明显,从而分析出_________________产生的原因。
【答案】 ①. 不漏气 ②. 1、2或3、4 ③. 密度 ④. 1.5 ⑤. 大 ⑥. 下 ⑦. 浮力
【解析】
【详解】(1)[1]U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气,若漏气,按压橡皮膜时,U形管两边不会出现液面高度差。
(2)[2]分析表中1、2或3、4两次数据可知:同种液体中,深度越深,U形管两边液面高度差越大,压强越大。
[3]硫酸铜溶液密度大于水的密度,分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
[4]根据表中1、3数据,对于探头处于相同深度h时
两式相除可得
解得
硫酸铜溶液的密度为
(3)[5]他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,浮筒排开水的体积增加,所受浮力增大,因此会感受到细金属管对手的作用力越来越大。
[6][7]由于液体压强与液体的深度有关,所以浮筒竖直浸没水中后,下表面的深度比上表面的深度更深,由可知,其下表面橡皮膜形变程度更明显;浸在液体中的物体上下表面在液体中的深度不同,形变程度不同,存在着压力差,从而分析出浮力产生的原因。
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分,答案必须明确写出数值和单位)
31. 南宁园博园为打造“绿色低碳”,引入纯电动观光车,供市民免费乘坐游览。如图所示的观光车,运动时所受的阻力为人和车总重的0.04倍,某次游览时人和车的总重量为,在水平路面上以10m/s的速度匀速行驶了5min。求:
(1)观光车通过的路程:
(2)观光车的总重力;
(3)观光车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力。
【答案】(1)3000m;(2);(3)800N
【解析】
【详解】解:(1)观光车通过的路程为
(2)观光车的总重力为
(3)观光车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二者大小相等,阻力为
则观光车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为
答:(1)观光车通过的路程为3000m;
(2)观光车的总重力为;
(3)观光车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为800N。
32. 如图所示,完全相同的长方体薄壁密闭容器A和B,分别竖放和平放在水平地面上。两容器内分别盛有体积相等的液体甲和水,水的深度为0.1m,B容器的底面积为,两液体对容器底部的压强之差为。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)若将容器B竖放,此时两液体对容器底部的压强之差仍为500Pa。求液体甲的密度。
【答案】(1)1000Pa;(2)20N;(3)
【解析】
【详解】解:(1)水对容器底的压强
(2)水对容器底部的压力等于水的重力,水对容器底部的压力
(3)甲液体的体积等于水的体积,甲液体的体积
两液体对容器底部的压强之差为500Pa,甲液体对容器底部的压强
若将容器B竖放,水对容器底部的压强增大,此时两液体对容器底部的压强之差仍为500Pa,B竖放时,水对容器底的压强
B竖放时水的深度
液体甲的深度等于B竖放时水的深度,甲液体的深度
液体甲的密度
答:(1)水对容器底的压强为1000Pa;;
(2)水对容器底部的压力为20N;
(3)液体甲的密度为。
33. 小明设计了如图透明薄壁轻质长方体玻璃容器(容器足够高且不计质量)其底面积为:。容器内用厚度不计的隔板(隔板与容器壁接触完好,不漏水)固定在正中间B位置,将容器分成甲、乙两部分,容器底部的隔板上开有小圆孔,小圆孔的面积为,小圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强大小不相等时,其形状发生改变,忽略橡皮膜形变对水的体积造成的影响。现往甲部分注入6cm深的水,乙部分注入15cm深的水,水的总重为25.2N。求:
(1)容器对地面的压强;
(2)橡皮膜两侧所受的压力差;
(3)若将隔板往左移动,固定到甲部分的中间D位置,再往乙部分轻轻放入实心均匀圆柱体M,待M静止后,发现橡皮膜变平,整个容器对水平地面的压强变化量是放入M前后水对乙部分底部压强变化量的2倍,求圆柱体M的重力。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由于容器不计质量,则容器对地面的压力为
容器对地面的压强为
(2)容器两侧水面的高度差为
则橡皮膜两侧所受的压强差为
橡皮膜两侧所受的压力差为
(3)若将隔板往左移动,固定到甲部分的中间D位置,如下图
则甲侧水的深度变为
乙侧水的深度变为
往乙部分轻轻放入实心均匀圆柱体M,待M静止后,发现橡皮膜变平,则乙侧水深度与甲侧相同,故放入实心均匀圆柱体M后乙部分液面升高了
乙部分底部压强变化量为
则整个容器对水平地面的压强变化量为
整个容器对水平地面增加的压力为
整个容器对水平地面增加的压力即为圆柱体M的重力,即
答:(1)容器对地面的压强为;
(2)橡皮膜两侧所受的压力差为;
(3)圆柱体M的重力为。实验次数
1
2
3
4
5
电子秤的示数/g
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
拉力器的示数/N
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
序号
液体种类
探头C深度
高度差
/格
探头D深度
高度差
/格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
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