广西南宁市三美学校2023—2024学年八年级下学期5月月考物理试题
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这是一份广西南宁市三美学校2023—2024学年八年级下学期5月月考物理试题,共23页。试卷主要包含了本卷g取值为10N/kg等内容,欢迎下载使用。
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷g取值为10N/kg。
一、单项选择题(本大题共13小题,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. 下列物体中,所受重力大约为500N的是( )
A. 一匹马B. 一本物理书C. 一名中学生D. 一辆汽车
【答案】C
【解析】
【详解】A.一匹马的质量在200kg左右,受到的重力大约为
G=mg=200kg×10N/kg=2000N
左右,故A不符合题意;
B.一本物理书的质量在200g=0.2kg左右,受到的重力大约为
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
左右,故B不符合题意;
C.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
左右,故C符合题意;
D.一辆汽车的质量在2000kg左右,受到的重力大约为
G=mg=2000kg×10N/kg=20000N
左右,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,一只小鸭子正在湖中游泳。小鸭子的脚掌向后拨水,自身受力向前运动,该力的施力物体是( )试卷源自 每日更新,不到1元,欢迎访问。
A. 湖水B. 鸭掌C. 鸭子D. 空气
【答案】A
【解析】
【详解】力的作用是相互的,小鸭子的脚掌向后拨水,水给脚掌一个向前的力,即鸭子受到的向前的力的施力物体是湖水。
故选A。
3. 下图中,两个力和是一对平衡力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,和不在同一直线上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.如图,和大小不相等,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.如图和作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故C符合题意;
D.如图,和大小不相等,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示,小华用矿泉水瓶做实验:他用水平力轻推底部时,瓶子沿桌面平稳地移动,瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与( )
A. 力的方向有关B. 力的大小有关
C. 力的作用点有关D. 力的大小、方向、作用点都有关
【答案】C
【解析】
【详解】用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了;两种情况下,推力的作用点不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果与力的作用点有关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 如图所示的实例中,目的是为了增大压强的是( )
A. 甲图,火车轨道上铺枕木B. 乙图,图钉尖做得很尖
C. 丙图,货车的轮子多又宽D. 丁图,坦克装有宽大的履带
【答案】B
【解析】
【详解】A.火车轨道上铺枕木,是通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.图钉尖做得很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C.货车的轮子多又宽,是通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.坦克装有宽大的履带,是通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示的情景中,人对物体做功的是( )
A. 脱手后的冰壶在冰面上滑行
B. 人推着小车在水平路面上匀速前进
C. 举重运动员举着杠铃不动
D. 小静背着书包在等车
【答案】B
【解析】
【详解】A.脱手后的冰壶在冰面上滑行,此时人对冰壶没有作用力,人没有对冰壶做功,故A不符合题意;
B.人推着小车在水平路面上匀速前进,人对小车有水平方向的推力,小车在水平方向上运动了一段距离,人对小车做了功,故B符合题意;
C.举重运动员举着杠铃不动,人对杠铃有向上的作用力,杠铃没有在力的方向上移动,人没有对杠铃做功,故C不符合题意;
D.小静背着书包在等车,小静对书包有向上的作用力,书包没有在力的方向上移动,小静没有对书包做功,故D不符合题意。
故选B。
7. 下列现象中,属于防止惯性带来的危害的是( )
A. 用手拍打衣服上的灰尘B. 锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
C. 跳远比赛时运动员采用助跑跳远D. 汽车驾驶员及前排乘客需要系上安全带
【答案】D
【解析】
【详解】A.用手拍打衣服上的灰尘,拍打衣服时,衣服上的粉尘由于惯性,保持运来的运动状态,与衣服分离,是惯性的应用,故A不符合题意;
B.锤头松了,将锤柄在地上撞击,锤柄静止,锤头由于惯性,保持运来向下的运动状态,锤柄撞击几下,锤头就紧紧地套在锤柄上,是惯性的应用,故B不符合题意;
C.跳远比赛时运动员采用助跑跳远,助跑使起跳的速度变大,起跳后运动员由于惯性保持原来的远东状态,可以跳得更远,是利用惯性,故C不符合题意;
D.汽车驾驶员及前排乘客需要系上安全带,是为了防止紧急刹车时,驾驶员及前排乘客由于惯性,保持原来向前的运动状态而受到伤害,故D符合题意。
故选D。
8. 中国天宫空间站绕地球做匀速圆周运动,宇航员处于完全失重状态,宇航员可以在空间站中完成的实验是( )
A. 用天平测量物体质量B. 托里拆利实验测舱内的气压
C. 用弹簧测力计测拉力D. 用弹簧测力计测重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.天平根据等臂杠杆原理制成的,在飞船中物体和砝码重力处于失重状态,对托盘没有压力,所以此时天平不能使用,故A不符合题意;
B.托里拆利实验测舱内的气压是利用水银柱产生压强,空间站处于失重状态,不能完成实验,故B不符合题意;
C.弹簧测力计是运用弹性形变原理使用的,所以可以在太空中用弹簧测力计测拉力,故C符合题意;
D.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,物体处于失重状态,所以不能用弹簧测力计测重力,故D不符合题意。
故选C。
9. 如图所示的实例中,能利用大气压强解释的是( )
A. 三峡五级船闸B. 连通器
C. 用吸管吸饮料D. 自制喷雾器喷雾
【答案】C
【解析】
【详解】A.三峡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,故A不符合题意;
B.连通器是上端开口、底部连通的容器,船闸、茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、洗手盆的回水弯、过桥涵洞、船闸等都是连通器,故B不符合题意;
C.吸管吸饮料时,用力吸时,管内压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,故C符合题意;
D.自制喷雾器喷雾,用嘴用力吹气时,竖管上端空气流速大压强小,水面大气压强不变,管A内形成向上的压强差,产生向上的压力差,水受到向上的力,从竖管中喷出,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为;小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为。下列说法正确的是( )
A. ,方向竖直向下B. ,方向竖直向下
C. ,方向竖直向上D. ,方向都竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】小科沿着竖直的直杆匀速上爬时、静止时、沿杆匀速下滑时,他受到的摩擦力均与他的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以在三种情况下,摩擦力大小均为500N,方向竖直向上,故D正确,ABC错误。
故选D。
11. 如图所示,这艘两栖攻击舰排水量约为,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是( )
A. 此军舰满载时受到的浮力约为
B. 军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C 此军舰从长江驶入东海后,船体会下沉一些
D. 直升机从军舰上飞走后,军舰所受浮力减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.此军舰满载时受到的浮力约为
故A错误;
B.军舰受到的浮力是水对它向上和向下的压力差,军舰受到的浮力和军舰对水的压力不是一对平衡力,故B错误;
C.此军舰从长江驶入东海后,受到的浮力不变,海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可知,船体会上浮一些,故C错误;
D.军舰漂浮在水面上,受到的浮力等于它的总重,直升机从军舰上飞走后,军舰的总重减小,所受浮力减小,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,同种材料制成的两个实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,下列说法正确的是( )
A. 它们对地面的压力之比为 2∶1
B. 它们对地面的压力之比为1∶2
C. 它们对地面的压强之比为 1∶2
D. 它们对地面的压强之比为2∶1
【答案】D
【解析】
【详解】CD.圆柱体对水平地面的压强为
两个圆柱体由同种材料制成,它们的密度相同,所以,它们对地面的压强之比为
故C错误,D正确;
AB.它们对地面的压力之比为
故AB错误。
故选D。
13. 如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是( )
A. A球所受浮力最大B. D球密度最大
C. C球密度最大D. A球、B球密度一样大
【答案】B
【解析】
【详解】A.四个小球体积相同,由图可知四个小球排开水的体积
由阿基米德原理可知,四个小球所受浮力
故A错误。
BCD.由图可知,A、B小球处于漂浮状态,所以A、B小球的密度小于水的密度;且A球的密度小于B球的密度。C球悬浮于水中,C球的密度等于水的密度;D球沉底,D球密度大于水的密度。即D球密度最大。故B正确,CD错误。
故选B 。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分)
14. 如图所示,人站在台阶式电梯上随电梯匀速上行时,下列描述或估算合理的是( )
A. 人相对于地面是静止的
B. 电梯运动速度约为100km/h
C. 人和水平台阶间的摩擦力为0
D. 人对电梯的压力和电梯对她的支持力是一对相互作用力
【答案】CD
【解析】
【详解】A.人随电梯一起运动,相对于地面位置发生了变化,是运动的,故A不符合题意;
B.电梯运动速度约为1m/s,约4km/h,故B不符合题意;
C.人和水平台阶间没有相对运动的趋势,摩擦力为0,故C符合题意;
D.人对电梯的压力和电梯对她的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,施力物体和受力物体互为彼此,是一对相互作用力,故D符合题意。
故选CD。
15. 某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上运动,两车运动的图像如图所示,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力和以及牵引力在相同时间内所做的功和之间的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】由于不计空气阻力,在水平方向上,甲、乙两辆汽车都受牵引力与摩擦力作用,由图可知,两辆汽车都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以
,
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,两辆汽车对水平路面的压力相等,都等于汽车自身的重力,接触面的粗糙程度相同,所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等,即
所以牵引力
由图可知,相同时间内,甲车通过的路程大,所以根据可知
所以在相同的时间内路程关系
又知
所以根据可知
故AD错误,BC正确。
故选。
16. 如图所示,甲、乙两个完全相同的容器中分别盛有两种不同的液体,将两个相同的实心物体A、B分别放入两种液体中,静止时A悬浮,B漂浮,两个容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B. A所受浮力小于B所受浮力
C. 甲容器底部所受液体压强等于乙容器底部所受液体压强
D. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
【答案】AD
【解析】
【详解】A.静止时A悬浮,说明甲容器中液体的密度等于A的密度,B漂浮,说明乙容器中液体的密度大于B的密度,由于物体A、B密度相同,故甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故A正确;
B.静止时A悬浮,处于平衡状态,浮力等于A的重力,B漂浮,处于平衡状态,浮力等于B的重力,由于物体A、B相同,故A所受浮力等于B所受浮力,故B错误;
C.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,两液体深度相同,由p=ρgh可知,甲容器底部所受液体压强小于乙容器底部所受液体压强,故C错误;
D.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,由图可知,甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,有
G液=m液g=ρ液gV液
则甲容器中液体重力小于乙容器中液体的重力,容器对桌面的压强
因为两容器的重力相同,两物体的重力相同,容器对桌面的受力面积相同,故甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,故D正确。
故选AD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
17. 在物理考试作图时,乐乐画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这是通过增大______的方法来增大橡皮和纸之间的摩擦;我们在墙上挂像框时,可自制一个重锤来检查像框是否挂正,这是利用了重力的方向总是______的。
【答案】 ①. 压力 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]使劲擦时增大了橡皮对纸的压力,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大橡皮和纸之间的摩擦。
[2]我们在墙上挂像框时,可自制一个重锤来检查像框是否挂正,这是利用了重力的方向总是竖直向下的,当重锤静止时,上方悬线沿竖直方向,当像框的边与悬线平行时,就挂正了。
18. 排球比赛中,球员在击打排球时,手感到疼痛,是因为物体间力的作用是______。如图所示,若排球运动到最高点Q时所受的外力全部消失,排球将______(选填“静止”“沿a方向运动”“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
【答案】 ①. 相互的 ②. 沿a方向运动
【解析】
【详解】[1]球员在击打排球时,手感到疼痛,是因为手给排球一个力,排球也给手一个力,说明物体间力的作用是相互的。
[2]此时实心球主要受到重力作用,重力改变小球的运动状态,所以实心球在上升过程中,速度不断减小,最后在竖直方向速度是零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时所受外力同时消失,根据牛顿第一运动定律知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动,即沿a方向运动。
19. 把两支完全相同的密度计分别放入甲、乙两种液体中,它们静止时如图所示,密度计所受到的浮力分别为F甲和F乙,液体密度分别为ρ甲、ρ乙,则F甲__________F乙,密度ρ甲__________ρ乙。(均选填“>”“
【解析】
【详解】[1]当松开铁夹后,a、b 两管构成连通器,根据连通器的特点可知,各液面相平。
[2]当打开软木塞,因为b管下方较细所以水的流速快压强小,a管下方较粗,水流速慢,压强大,所以b管液面较低。
22. 一个盛有一定量水的底面积为的薄壁柱形容器(质量不计)放在电子秤上,用细线将底面积相同的A、B均匀实心长方体(),从如图甲所示位置匀速放入水中,直至A刚好浸没在水中(A、B未接触到容器),整个过程水未溢出,电子秤示数m与时间t的关系如图乙所示。则B完全浸没时受到的浮力为______N,图乙中M的值为______。
【答案】 ①. 4 ②. 8.6
【解析】
【详解】[1]从题图可知,水的质量为8kg,当物体B浸没水中时电子秤的示数变为8.4kg,增加的示数为物体B浸没水中时的排水量,则B完全浸没时受到的浮力为
[2]由乙图可知,B均匀实心长方体从刚放入水中到刚好浸没在水中用时16s,而从26s时,电子秤示数又再次增加,则说明A开始进入水中,A均匀实心长方体从刚放入水中到刚好浸没在水中用时为
是B物体用时的一半,由于A、B的底面积相同,且匀速放入水中,所以A的排水量为B的一半,即
所以图乙中M的值为
四、作图题(本大题共1小题,共4分)
23. 作出图中漂浮在水面上的小球所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】如图,漂浮在水面上的小球受到两个力的作用,处于静止状态,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,力的示意图如下图所示:
24. 如图所示,重为10N的物体放在水平桌面上,请画出物体对桌面的压力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体对桌面的压力方向竖直向下,大小等于物体的重力,等于10N。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分)
25. 如图甲和乙分别是托里拆利实验和自制的水气压计装置:
(1)在托里拆利实验装置中,玻璃管内的上方是______;
(2)实验中,若将玻璃管如图倾斜,则玻璃管内水银柱的竖直高度______;若当大气压减小时,会发现甲装置中的水银柱竖直高度______;(均选填“上升”、“不变”或“下降”)
(3)图乙装置是小雨和小明自制的气压计,当将此装置从山下移到山顶,则细管中的水柱______(选填“上升”、“不变”或“下降”);此时外界大气压______(选填“大于”、“不变”或“小于”)瓶内大气压。
【答案】 ①. 真空 ②. 不变 ③. 下降 ④. 上升 ⑤. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]利用托里拆利实验装置测量大气压时,开始要在水银管内灌满水银,这样可以将管内空气全部排出,竖起后,水银柱下落,管内水银面上方为真空。
(2)[2]将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变。
[3]当大气压减小时,大气压能支持的管内外水银柱液面的高度差将逐渐变小,会发现甲装置中的水银柱下降。
(3)[4][5]图乙装置是小雨和小明自制的气压计,当将此装置从山下移到山顶,因为海拔越高,气压越低,此时外界大气压变小,瓶内气压不变,此时外界大气压小于瓶内大气压,则细管中的水柱上升。
26. 如图甲所示,小明一边玩滑板车一边思考:“运动需要力来维持吗”?他重复了伽利略曾经做过的实验,来验证阻力对运动的影响。小明在水平面上分别铺上毛巾、棉布、木板,使小车从同一斜面的同一高度滑下,如图乙,观察小车在水平面上的运动情况。
(1)小车从同一斜面的同一高度静止滑下,是为了使小车在水平面上的______相同;此过程运用了______方法;
(2)实验结论:阻力越小,速度减小得越______。如果运动物体不受阻力,它将一直运动下去。这证明了物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(3)小明又利用小车,探究了“二力平衡”的条件。如果作用在______上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,则这两个力平衡。小明在水平地面上玩滑板车时,他受到的重力与______平衡。
【答案】 ①. 速度 ②. 控制变量法 ③. 慢 ④. 不需要 ⑤. 同一物体 ⑥. 滑板车对他的支持力
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法,验证阻力对物体运动的影响的实验中,应使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下。
(2)[3][4]小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;进一步推理可知,若水平面绝对光滑,即小车不受阻力,则小车一直保持此时的速度做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
(3)[5]在探究“二力平衡”的条件的实验中,在左右两托盘所加砝码质量相同时,小车处于平衡状态,可知:如果作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,则这两个力平衡。
[6]小明在水平地面上玩滑板车时,在竖直方向上受力平衡,在竖直方向上,他受到的重力和滑板车对他的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
27. 小林在参加“爱泉护泉”活动的时候,观察到济南珍珠泉的气泡在池底上升到水面的过程中逐渐变大。这一现象激发了小林探究“液体内部压强的特点”的兴趣,并提出了自己的猜想:
猜想1:液体内部压强的大小可能与方向有关;
猜想2:液体内部压强的大小可能与液体的密度有关;
猜想3:液体内部压强的大小可能与液体的深度有关;
在老师的帮助下,小林选择了U形管压强计、装有适量水和浓盐水的两个烧杯等实验器材进行如图甲所示的探究。
(1)实验前,发现U形管压强计两管液面不相平,接下来正确的操作是______。(选填选项的序号)
A.取下软管重新安装 B.将右管中高出的液体倒出 C.往右管中加入少量的液体
(2)解决问题后,用手指轻压橡皮膜,发现U形管两侧的液面升降灵活,说明该装置______(选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)如图②③④所示,保持金属盒所处的深度不变,改变橡皮膜的朝向,可以得到液体内部压强大小与方向______(选填“有关”或“无关”)。
(4)分析图③⑤⑥的实验现象,可得出的初步结论是:______
(5)接下来小林在探究液体压强与液体密度的关系时,为了方便操作,保持金属盒所在的位置不变,直接向图⑥的烧杯中加入浓盐水,观察到U形管两侧液面的高度差变大,得出液体压强大小与液体的密度有关的结论。你认为小林的探究步骤合理吗?______,理由是______。
(6)实验结束后,小林突发奇想:对U形管压强计稍加改造,是不是能够直观的比较两种不同液体的密度?于是他对压强计进行了如图乙所示的改造并调试好。将两个金属盒分别没入水和浓盐水的相同深度处,判断出图中装水的是______(选填“A”或“B”)烧杯。
【答案】 ①. A ②. 不漏气 ③. 无关 ④. 在液体密度相同时,液体内部压强随深度的增加而增大 ⑤. 不合理 ⑥. 没有控制深度不变 ⑦. B
【解析】
【详解】(1)[1]实验前,发现U形管压强计两管液面不相平,说明U形管压强计的气密性不好,必须重新调节,应该取下软管重新安装,故选A;
(2)[2]用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置气密性良好,即该装置不漏气。
(3)[3]分析图②③④所示的实验现象及相关条件,可以看出,金属盒所处的深度不变,改变橡皮膜的朝向,U形管两边液面的高度差相同,说明液体内部压强大小与方向无关。
(4)[4]分析图③⑤⑥的实验现象及相关条件,可以看出,液体的密度相同,金属盒所处的深度不同,U形管两边液面的高度差不同,且深度越深,高度差越大,可得出的初步结论是:在液体密度相同时,液体内部压强随深度的增加而增大。
(5)[5][6]探究液体压强与液体密度的关系时,应控制深度相同,改变液体的密度,而小林在探究液体压强与液体密度的关系时,保持金属盒所在的位置不变,直接向图⑥的烧杯中加入浓盐水,此时金属盒所处的深度发生了变化,不符合控制变量法的要求,故小林的探究步骤不合理。
(6)[7]由可知,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大,U形管两边液面的高度差越大,故将两个金属盒分别没入水和浓盐水的相同深度处,B杯中橡皮膜受到的压强小,判断出图中装水的是B烧杯。
28. 小华在探究“影响浮力大小的因素”实验时,用弹簧测力计挂着同一金属块进行了如图所示的实验操作(、)。
(1)分析图A、B、C可知:浮力的大小与排开液体的体积____________;分析图A、C、D可知:浮力的大小跟物体浸没的深度____________(以上两空均选填“有关”或“无关”);
(2)分析图A、D、E可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力___________;
(3)利用图中的实验数据,还可求出金属块的密度为____________;
(4)小华把该金属块分别浸入到另外的甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,且金属块的下表面到容器底部的距离也相等,此时金属块受到的浮力为___________N,则甲液体对容器底部的压强___________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体对容器底部的压强;
(5)小华还想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出萝卜的质量为;
②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图丙,用记号笔记下液面在萝卜上的位置;
③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为;
则萝卜密度的表达式为___________(用字母、和表示)。
【答案】 ①. 有关 ②. 无关 ③. 越大 ④. ⑤. 0.7 ⑥. 大于 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]由图ABC可知,同种液体中,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知浮力越大,可得浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[2]由图ACD可知,物体全部浸入液体中,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,可以得到浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)[3]由图ADE可知,物体排开液体的体积相同,水的密度较大,弹簧测力计示数较小,由称重法可知浮力较大,可以得到物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)[4]由A、D可得金属块浸没在水中的浮力
F浮=G-FD=4N-3N=1N
金属块的体积
金属块密度
(4)[5]由题意可知,把该金属块分别浸入到甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,根据称重法F浮=G-F可知金属块在甲、乙两种液体中受到的浮力大小相等,则浮力为
F浮'=G'-F'=4N-3.3N=0.7N
[6]由浮力产生的原因可知甲、乙两种液体对金属块的下表面产生的压力大小相等,同时由压强公式可知液体对金属块下表面的压强关系为
p甲上=p乙上
排开液体的体积关系
V排甲ρ乙
因为金属块的下表面到容器底部的距离相等,结合液体压强公式p=ρgh求出甲、乙两种液体从金属块下表面对容器底部的压强关系为
p甲下>p乙下
甲、乙两种液体对容器底部的压强等于各自上下两部分压强之和,由此可知液体对容器底部的压强
p甲>p乙
(5)[7]由题意可知本题要利用浮力相关知识测量密度,把物体轻轻放入浓盐水中漂浮时,物体受到的浮力和物体的重力平衡,大小相等,故需要测出物体的质量,则物体受到的浮力为
F浮=G=mg
由F浮=ρ液gV排得b块物体的体积为
物体密度的表达式为
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分)
29. 如图所示为某次研学游所用的一辆校车。校车和师生的总质量约为5000kg,校车轮胎与地面总接触面积是。该校车从学校出发,沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了30min,到达研学基地,校车发动机的牵引力约2000N。取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)研学基地离学校的距离;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强;
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)研学基地离学校的距离为
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强为
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功为
答:(1)研学基地离学校的距离;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强为;
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功为。
30. 如图所示,轻质薄壁柱形容器B置于水平地面上,均匀立方体A平放在容器B内,已知A的边长a为0.1米,质量为2千克;B的底面积为5×10-2米2.
①求立方体A所受重力大小GA.
②求立方体A对容器B产生的压强pA.
③若再向容器B内缓慢注入质量为4千克的水,求水对容器B底部的压强p水.
【答案】(1)19.6牛 ;(2)1.96×103帕 ;(3)9.8×102帕
【解析】
【详解】①因为立方体A的质量为2千克,所以,立方体A所受重力是:GA =mAg=2kg×9.8N/kg=19.6N;
②由于A的边长a为0.1米,所以,受力面积是:S=SA =0.1m×0.1m=0.01m2,
立方体A对容器B产生的压力是:F=GA =19.6N;
故立方体A对容器B产生的压强是:=1.96×103pA;
③A的体积是:VA =(0.1m)3 =0.001m3,
A的密度是:=2×103 kg/m3 ,即ρA >ρ水,
所以当向容器B内缓慢注入水时,不论注入多少水,A只会沉在容器底,
当注水刚好浸没A时,注入水的体积是:V1=(S容-SA)×hA =(5×10-2 m2 -0.01m2 )×0.1m=0.004m3 ,
这些水的质量是:m1 =ρ水 V1 =1×103 kg/m3 ×0.004m3 =4kg,
所以,若再向容器B内缓慢注入质量为4千克的水,水深等于A的高度,即h=hA =0.1m,
故水对容器B底部的压强是:p水=ρ水gh=1×103 kg/m3 ×9.8N/kg×0.1m=980Pa.
31. 如图甲所示,一个圆柱形容器放在水平桌面上,容器中放着一个底面积为、高为的均匀实心木块A,A底部与容器底部用一根细绳连在一起。现慢慢向容器中加水,加入的水时,木块A对容器底部的压力刚好为零,如图乙所示,此时容器中水的深度为6cm(g取,),求:
(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时,木块A受到的浮力;
(2)木块A的密度;
(3)若继续缓慢向容器中加水,当木块A刚好浸没,停止加水,如图丙所示,此时将与木块A相连的细绳剪断,已知细绳长度为,整个过程中无水溢出,细绳剪断后,水对容器底部的压强。
【答案】(1)6N;(2);(3)1240Pa
【解析】
【详解】解:(1)木块A对容器底部压力刚好为零时,此时容器中水的深度为,木块A排开水的体积
木块A受到的浮力
(2)木块A对容器底部的压力刚好为零时处于漂浮状态,则有
由可得,木块A的质量
木块A的体积
木块A的密度
(3)水的体积
当木块A对容器底部的压力刚好为零时,由可得,容器的底面积
木块A浸没时容器中水的深度为
容器中木块A与水的体积之和为,木块A刚好浸没时,容器中水的体积
细绳剪断后,容器内水的深度
水对容器底部的压强
答:(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时,木块A受到的浮力是6N;
(2)木块A的密度是0.6×103kg/m3 ;
(3)若继续缓慢向容器中加水,当木块A刚好浸没,停止加水,如图丙所示,此时将与木块A相连的细绳剪断,已知细绳长度为 l=4cm ,整个过程中无水溢出.细绳剪断后,水对容器底部的压强是1240Pa。
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