[物理][期中]广西壮族自治区来宾市2023-2024学年八年级下学期期中试题

这是一份[物理][期中]广西壮族自治区来宾市2023-2024学年八年级下学期期中试题，共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．近年来，我国在科学技术领域取得了辉煌的成就。下列科技成果没有受到浮力的是
A．在太空中遨游的天宫空间站B．在空中飞行的C919大飞机
C．在海水中下潜的奋斗者号D．极目一号Ⅲ型浮空艇
【答案】A
【解析】A、太空中没有空气，故在太空中遨游的“天宫”空间站不受浮力，故A符合题意；
B、在空中飞行的C919大飞机会受到空气的浮力，故B不符合题意；
C、在海水中下潜的“奋斗者号”在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故C不符合题意；
D、空中上升的“极目一号”III型浮空艇受到空气的浮力，故D不符合题意；
故答案为：A。
2．如图所示，牙膏盖子中间的尖头是为了（ ）
A．增大摩擦B．减小摩擦C．增大压强D．减小压强
【答案】C
【解析】 如图所示，牙膏盖子中间的尖头是为了 通过减小受力面积的方式增大压强，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3．最早用实验的方法测量出大气压值的科学家是
A．牛顿B．帕斯卡C．阿基米德D．托里拆利
【答案】D
【解析】A、牛顿 总结得出了牛顿第一定律，故A不符合题意；
B、帕斯卡在运动和力的关系、压强等领域取得卓越的成就，发现了著名的帕斯卡定律，故 B不符合题意；
C、阿基米德 发现了杠杆的平衡条件和阿基米德原理，故C不符合题意；
D、1643年6月20日，意大利科学家托里拆利首先测出了大气压的数值，此实验命名为托里拆利实验，故D符合题意；
故答案为：D。
4．下列实例中，利用连通器原理工作的是
A．弹簧测力计B．船闸C．吸盘式挂钩D．U形管压强计
【答案】B
【解析】A、弹簧测力计利用了在弹性限度内弹簧的伸长与受到的拉力成正比，与连通器无关，故A不符合题意；
B、船闸在工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器，故B符合题意；
C、吸盘式挂衣钩是利用大气压来工作的，与连通器无关，故C不符合题意；
D、U形管压强计一端是封闭的，与连通器无关，故D不符合题意；
故答案为： B。
5．地球被几百千米厚的大气层包围着，大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中，与大气压作用有关的是
A．拦河坝设计成“上窄下宽”的形状
B．跳远时加速助跑
C．将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上
D．医生用注射器将药液注入肌肉
【答案】C
【解析】A、拦河坝设计成上窄下宽的形状，是因为液体压强随深度的增加而增大，与大气压无关，故A不符合题意；
B、跳远时加速助跑，是利用惯性，与大气压无关，故B不符合题意；
C、将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上，是利用大气压的作用，故C符合题意；
D、医生用往射器将药液注人肌肉，是利用人的推力，与大气压无关，故D不符合题意；
故答案为：C。
6．如图所示，将吸管中部剪开一切口，弯曲后A端放入水中，从B端吹气，管中水柱上升，这是因为切口处（ ）
A．流速大，压强大B．流速大，压强小
C．流速小，压强大D．流速小，压强小
【答案】B
【解析】因为吹气时，切口处气体的流速大，压强小，小于外界大气压，杯中水在大气压的作用下上升到切口处，随气流喷出。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．我省开展安全守护行动，倡导大家自觉遵守交通法规。下列交通提示语中，不是为了防止惯性带来危害的是（ ）
A．珍爱生命，远离酒驾B．系安全带，平安出行
C．车辆起步，站稳扶好D．保持车距，安全驾驶
【答案】A
【解析】A.人喝酒后反应就会迟钝，驾车时容易造成事故，与惯性无关，故A符合题意；
B.如果刹车时，人具有惯性，会保持原来的速度向车窗冲去，故为了防止这种现象，人要系安全带，防止惯性带来危害，故B不符合题意；
C.公交车启动时，人由于惯性会向后倾倒，所以提醒乘客“站稳扶好”，防止惯性带来危害，故C不符合题意；
D.汽车行驶过程如果紧急刹车，汽车由于惯性会继续运动，所以要保持一定车距，防止惯性带来危害，故D不符合题意。
故选A。
8．小明在家制作美味的螺丝粉，煮制高汤时为了节省时间，采用了高压锅，高压锅能缩短煮汤的时间是因为
A．减小汤面上方的气压，降低锅内汤的沸点
B．增大汤面上方的气压，降低锅内汤的沸点
C．减小汤面上方的气压，升高锅内汤的沸点
D．增大汤面上方的气压，升高锅内汤的沸点
【答案】D
【解析】高压锅密闭较好，内部压强大，水的沸点高，这样高压锅内的温度就会更高一些，就会更快煮熟食物。所以高压锅是利用增大锅内气体的压强，提高水的沸点来提高锅内温度的。故ABC错误，D正确；
故答案为：D。
9．兴趣小组在测量“浮力的大小”时，其实验操作步骤及弹簧测力计的示数均如图3所示。下列等式正确的是
A．F2-F3=F4-F1B．F2-F1=F4-F3
C．F3-F1=F2-F4D．F1=F2-F3-F4
【答案】A
【解析】当物体浸没在水中时，它受到的浮力等于空气中弹簧测力计的示数与在水中示数之差，即 F浮=F2-F3；排开水的重力等于小桶和水的总重力与小桶重力之差，即G=F4-F1；根据阿基米德原理F浮=G可知， F2-F3=F4-F1 ，故A正确，BCD错误；
故答案为：A。
10．2024年1月17日，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在我国文昌卫星发射场成功发射。火箭发射过程中，当助推器的燃料燃烧完后，助推器将脱离火箭，如图所示，当助推器脱离火箭后将
A．静止B．立即加速下落
C．做匀速直线运动D．先上升一段距离后下落
【答案】D
【解析】火箭在升空的过程中在推力作用下做加速运动，当火箭助推器燃料燃烧完后脱离火箭，助推器由于惯性继续上升，在重力作用下，最后下落，故ABC错误，D正确；
故答案为：D。
11．如图所示，小明站在向前行驶在水平路面的公交车上，突然他向前倾，则说明公交车
A．突然向前加速B．突然刹车
C．突然向左转弯D．突然向右转弯
【答案】B
【解析】小明站在沿水平公路向前行驶的公交车上，突然他向正前方倾，说明小明的下半身停止，上身由于惯性仍然向前运动，所以是公交车突然刹车，故ACD错误，B正确；
故答案为：B。
12．小明购买了一杯密封未装满的果汁，先倒立放在桌面上，然后反过来正立在桌面上，如图所示。下列说法正确的是
A．果汁对杯底的压强不变B．杯子对桌面的压力变小
C．果汁对杯底的压力变小D．杯子对桌面的压强不变
【答案】C
【解析】AC、不论正立还是倒立，杯中装的都是果汁，液体密度相同，由图可知，正放时的深度变大，根据p=pgh可知，正放时对果汁对杯底的压强大，故A错误；
C、正立时，果汁对杯底的压力F1=G液，倒立时，果汁对杯底的压力F2＜G液，故C正确；
BD、桌面受到的压力都等于杯子和果汁的总重力，故桌面受到的压力不变，而正放时受力面积减小，由p=FS可知，正放时杯子对中的压强大，故BD错误。
故答案为：C。
13．一块铝浸没在装满酒精的烧杯中，测得溢出的酒精的质量是8g；再把此铝块浸没在装满水的烧杯中， 溢出水的质量是 (ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,g 取 10N/kg )
A．8gB．10gC．27gD．35g
【答案】B
【解析】根据题意和阿基米德原理可得，铝块在酒精中受到的浮力为F浮酒精=G排酒精=ρ酒精gV排酒精=m排酒精g；溢出酒精的体积为V排酒精=m酒精ρ酒精=8g0.8g/cm3=10cm3；由于铝块的密度大于水的密度，也大于酒精的密度，根据物体的浮沉条件可知，铝块在酒精和水中沉入底部，所以溢出水的体积等于铝块的体积，也等于溢出酒精的体积，即V溢水=V铝=V排酒精=10cm3，根据ρ=mV可得，溢出水的质量是m溢水=ρ水V溢水=lg/cm3 ×10cm2=10g，故B符合题意，ACD不符合题意；
故答案为：B。
二、多项选择题(本大题共3小题，每小题3分，共9分。在每小题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，有错选得0分)
14．近年来，中国科技成就让世人瞩目，一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是
A．复兴号列车运行时的速度变大，其惯性不变
B．深海勇士号载人潜水器在海面下下潜过程中受到的压强、浮力均变大
C．绕地球飞行的天宫空间站如果不受任何外力作用，将会一直绕地球做匀速圆周运动
D．国产大飞机C919上升过程中，机舱外的大气压变小
【答案】A,D
【解析】A、惯性是物体本身的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，故A正确；
B、液体压强随深度的增加而增大，浮力与深度无关，所以深海勇士号载人潜水器在海面下下潜过程中受到的压强变大，浮力不变，故B错误；
C、绕地球飞行的天宫空间站如果不受任何外力作用，将会做匀速直线运动，故C错误；
D、大气压随高度的增加而减小，国产大飞机C919在上升过程中，机舱外的大气压变小，故D正确；
故答案为：AD。
15．如图所示，这是静止在水平桌面上的“吉祥兔”玩偶，下列说法正确的是
A．玩偶受到的重力和玩偶对桌面的压力是一对平衡力
B．玩偶对桌面的压力和桌面对玩偶的支持力是一对相互作用力
C．玩偶受到的重力和桌面对玩偶的支持力是一对相互作用力
D．玩偶受到的重力和桌面对玩偶的支持力是一对平衡力
【答案】B,D
【解析】A、玩偶受到的重力和玩偶对桌面的压力方向相同、作用在不同的物体上，不是一对平衡力，也不是一对相互作用力，故A错误；
B、玩偶对桌面的压力和桌面对玩偶的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同一物体上，是一对相互作用力，故B正确；
CD、玩偶受到的重力和桌面对玩偶的支持力大小相等、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，故C错误，D正确；
故答案为： BD。
16．如图甲所示，圆柱体挂在弹簧测力计下端浸没在水中，在将圆柱体缓慢拉出水面的过程中，弹簧测力计的示数随圆柱体上升距离的变化情况如图8乙所示。(g取10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3)下列说法正确的是
A．圆柱体上升过程中受到水的浮力先不变后减小直至为零
B．圆柱体的体积为40cm3
C．圆柱体的密度为5×103kg/m3
D．圆柱体上升过程中，容器底部受到水的压强变化量∆p与上升的距离h成正比
【答案】A,B,C
【解析】A、上升过程中测力计的示数先不变、后增大，根据F浮=G-F示可知，上升过程中物体所受的浮力先不变后减小直至为零，故A正确；
B、0~10cm时圆柱体浸没在水中，圆柱体浸没时所受的浮力：F浮=G-F=2.0N-1.6N=0.4N；因为物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=ρ水gV排可得圆柱体的体积：V排=F浮ρ水g=0.4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-5m3=40cm3，故B正确；
C、由G=mg可得，圆柱体的质量：m=Gg=2N10N/kg=0.2kg，圆柱体的密度：ρ=mV=0.2kg4×10-5m3=5×103kg/m3，故C正确；
D、0~10cm时圆柱体浸没在水中，圆柱体上升过程中，深度不变，△p=0；10~20cm时，是露出水面的过程，水的深度减小，水对杯底的压强变化量：△p=ρ水g△h，容器底部受到水的压强变化量△p随上升的距离h而减小，故D错误；
故答案为：ABC。
三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分)
17．物理学推动着人类社会不断进步和发展，物理学家 在前人的研究积累上发现日月星辰的旋转与苹果下落有某些相似，创立了著名的万有引力定律。人们为了纪念他对物理学的贡献将其名字命名为 的单位。
【答案】牛顿；力
【解析】牛顿是物理学史上伟大的科学家，他在力学、光学、天文学、数学等方面作出了巨大的贡献，牛顿运动定律是物理学的三个运动定律的总称，被誉为是经典物理学的基础。牛顿是经典力学理论的集大成者，物理学上用牛顿的名字来作为力的单位。
18．通过学习物理，我们要学会“见物识理”。用吸管“吸”饮料是在 的作用下将饮料“吸”人口中；用力拍打衣服，附在衣服上的灰尘会掉落，这是由于灰尘具有 。
【答案】大气压；惯性
【解析】用吸管“吸”饮料时，吸管内气压减小，饮料在大气压的作用下被“吸”入口中；拍打衣服时，衣服与灰尘开始时都静止，拍打后，衣服突然运动，而灰尘由于具有惯性仍保持原来的运动状态，所以会从衣服上脱落。
19．少林功夫驰名中外。一质量为60kg的武术爱好者在用如图所示的姿势练功时，只脚与水平地面的接触面积为200cm，则他对地面的压强为 Pa。一段时间后他将一只脚抬起单脚独立练功时，他对地面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】1.5×104；增大
【解析】武术爱好者如图所示姿势练功时，对地面的压力等于人自身的重力，即：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，受力面积(与地面的接触面积)： S=2×200cm2= 400cm2=4 x10-2m2，他对地面的压强：p=FS=600N4×10-2m2=1.5×104Pa；当他缓慢抬起一只脚时，他与地面的接触面积变小，对地面的压力不变，根据p=FS可知他对地面的压强将变大。
20．如图所示，茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ，若壶中水深10cm，则水对壶底的压强是 Pa。(ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
【答案】连通器；1000
【解析】茶壶的壶嘴和壶身上端开口、底部连通，构成了连通器；水对茶壶底的压强：p=ρgh=1×103kg/m3 ×10N/kg×10×10-2m =1000Pa。
【分析】上端开口、底部连通的容器叫连通器，连通器中装同种液体，液体静止时液面是相平的；知道茶壶内水的深度，根据p=ρgh求出水对茶壶底的压强。
21．把一个重为0.5N的小球用手压没在水中，排开水的重为0.8N。则此时小球受到浮力和重力的合力为 N，方向 。
【答案】0.3；竖直向上
【解析】小球所受重力大小为0.5N，方向竖直向下，浮力大小为0.8N，方向为竖直向上，所以小球受到浮力和重力的合力大小为F=F浮-G=0.8N- 0.5N=0.3N，方向与浮力方向一致，竖直向上。
22．放在水平桌面上的量筒中盛有120cm3的水，当把挂在弹簧测力计上的小金属块浸没在量筒里的水中后，量筒的水面上升到170cm处，弹簧测力计的示数为3.4N。则金属块浸没在水中所受浮力为 N，金属块受到的重力为 N。(ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
【答案】0.5；3.9
【解析】物块的体积等于它排开水的体积： V=V排= V2-V1= 170cm3-120cm3=50cm3=5×10-5m3，物体浸没在水中受到的浮力：F浮= ρ水gV排=1×103kg/m3 ×10N/kg×5×10-5m3 = 0.5N；小金属受到的重力G=F浮+F'=0.5N+3.4N=3.9N。
四、作图题(本大题共1小题，共4分)
23．
（1）强我海军，护我领海。我国某潜水艇正在海水中演练，如图甲所示，请作出潜水艇在海水中受到浮力的示意图。(O为潜水艇的重心)
（2）如图乙所示，悬挂的小球处于静止状态，请作出小球所受力的示意图。(忽略空气施加的力，O为力的作用点)
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）潜水艇在海水中受到浮力方向竖直向上，作用点在重心O上，示意图如下：
（2）重力方向竖直向下，作用点在重心O上；拉力沿绳方向竖向上，作用点在重心O上；注意两个力大小相等，所画的长度要相等，示意图如下：
五、实验探究题(本大题共4小题，共25分)
24．探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示。
（1）实验过程中，让同一小车从同一斜面、同一高度由静止自由滑下，其目的是使小车刚进入水平面时的 相同。
（2）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，由此可得出：小车受到的阻力越 ，速度减小得越慢。进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持 运动状态。
（3）冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合该实验结论，开车时应 才能保证行驶安全。(写出一个合理答案即可)
【答案】（1）速度
（2）小；匀速直线
（3）减速慢行
【解析】(1)小车在同一斜面上从同一高度滚下的过程中，受到的阻力相同，运动距离相同，则小车到达水平面时速度相同；
(2)在水平面上，小车初速度相等，实验中我们会观察到：在不同材料的表面上，小车滑行的距离是不同的，在表面光滑的木板上滑行的距离最长，在最粗糙的毛巾上滑行的距离最短，可见小车在毛巾上运动受到的摩擦力最大，在木板上运动受到的摩擦力最小，以上实验表明：小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，运动的距离越远；进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持匀速直线运动状态。
(3)冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合该实验结论，开车时应减速慢行才能保证行驶安全(写出一个合理答案即可)。
25．在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
（1）实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
（2）分析甲、乙两图实验现象可知：在 一定时，压力 ，压力的作用效果越明显。
（3）分析 两图实验现象可知：在压力一定时， 越小，压力的作用效果越明显。
（4）对比甲、丙两图，小明认为压力作用效果与压力大小无关，请你对他的观点进行评价 。
【答案】（1）凹陷程度
（2）受力面积；越大
（3）乙丙；越大
（4）小明的观点错误，因为比较时没有控制受力面积相同
【解析】(1)实验中是根据海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的，这是转换法的运用。
(2)对比甲、乙两图可知，受力面积相同，压力不同，故可以得出受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显；
(3)对比乙、丙两图可知，压力相同，受力面积不同，故可以得出在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
(4)根据控制变量法，探究压力作用效果与压力大小的关系，应控制受力面积相同，对比甲、丙两图可知，实验中在改变压力的同时，没有控制受力面积相同，故不能得出压力作用效果与压力大小无关的结论，因此该同学的观点是错误的。
26．小明用压强计探究“液体压强与哪些因素有关”的实验装置如图所示。
（1）压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强大小，这种研究物理问题的方法是 。使用前，用手按压金属盒上的橡皮膜，发现两侧液面没有明显变化，接下来应进行的操作是 (填选项)。
A.向U形管中注人一些水
B.将U形管中水倒出一些
C.拆下软管重新安装
（2）通过比较图甲、乙、丙三次实验现象，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
（3）通过比较图 两次实验现象，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而 。
（4）通过比较图丁、戊两次实验现象，可得出结论：同一深度，液体的 越大，压强越大。
【答案】（1）高度差；转换法；C
（2）相等
（3）乙丁；增大
（4）密度
【解析】(1)压强计通过U形管两侧液面高度差来反映被测压强大小，这种研究物理问题的方法是转换法；实验前要检查装置是否漏气，故AB错误，C正确；故答案为：C。
(2)同种液体在相同深度向各个方向的压强都相等。
(3)乙、丁是同种液体，深度不同，U形管液面高度差不同，说明同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(4)丁、戊液体道德深度相同，液体的密度不同，液体的压强不同，说明：同一深度，液体的密度越大，液体的压强越大。
27．实验小组在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，根据生活经验讨论交流后提出了猜想。
猜想一：浮力的大小与物体密度有关。
猜想二：浮力的大小与物体浸人液体中的深度有关。
猜想三：浮力的大小与液体密度有关。
猜想四：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
（1）请你写出一个支持猜想四的生活现象 。(合理即可
（2）实验前，应将弹簧测力计沿 (选填“水平”或“竖直”)方向调零。
（3）同学们进行的实验步骤及弹簧测力计的示数如图15所示，由此可知，实验中所用物块的重为 N.
（4）分析比较图15中实验步骤甲和 (填两个实验步骤)可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
（5）分析比较图中实验步骤甲、丙、戊，可验证猜想 是正确的。
（6）分析比较图中实验步骤 (填三个实验步骤)，可得出结论：液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。
（7）本次实验除了可以探究“浮力的大小与哪些因素有关”，还可以计算液体的密度，根据实验数据可计算出盐水的密度为 kg/m3.(ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
【答案】（1）将皮球压人水中，随着皮球进人水中越多越费力
（2）竖直
（3）3.2
（4）丙丁；无关
（5）三
（6）甲乙丙
（7）11000
【解析】(1)将皮球压入水中，随着皮球进入水中越多越费力，由此说明浮力大小与物体排开液体的体积有关；
(2)实验前，应将弹簧测力计沿竖直方向调零，可以更准确的进行实验；
(3)由弹簧测力计的示数可知，弹簧测力计的示数即为物体的重力，为3.2N；
(4)分析比较图③④实验中，物体浸没的深度不同，弹簧测力计的示数相同，说明物体受到的浮力也相同，因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关；
(5)分析比较①③⑤三次实验，由于图③和图⑤当中的液体密度不同，从而弹簧测力计的示数也不相同，即在不同密度的液体中重力大小不同，那么根据图①可知，他们自身的重力减去他们在水中所受的重力即他们所受的浮力不同，可知浮力的大小与液体的密度有关，故猜想三正确；
(6)分析比较①②③三次实验可知，图③当中的物体比图②当中的物体排开水的体积大，弹簧测力计的示数图③比图②小，即图③中物体的重力小于图②中物体所受的重力，根据图①可知，他们自身的重力减去他们在水中的重力即他们所受的浮力图③大于图②，即同一液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；
(7) 由F浮=ρ水gV排得物体的体积V物=V排=F浮ρ水g=1N1.0×10kg/m3×10N/kg=1×10-4m3；根据G=mg得物体的质量为：m=Gg=3.2N10N/kg=0.32kg，物体的密度为：ρ=mV=0.32kg1×10-4m3=3.2×103kg/m3；物体浸没盐水中所受浮力为：F浮=G-F'=3.2N-2.1N=1.1N，由F浮=ρ水gV排得盐水的密度为：ρ水=F浮gV排=1.1N10N/kg×1×10-4m3=1.1×103kg/m3。
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，未写出主要演算过程的，不得分)
28．自行车以轻便、节能、环保的优越性能深受大家喜爱。质量为50kg的小明骑着质量为20kg的自行车沿平直路面匀速行驶，此过程中自行车轮胎与地面的总接触面积为2×10-2m2，所受的阻力为总重的1/20。(g取10N/kg)求小明在骑行自行车的过程中：
（1）对自行车施加的动力；
（2）自行车对地面的压强。
【答案】（1）解：自行车沿平直路面匀速行驶， 所受动力与阻力是一对平衡力， 小明对自行车施加的动力：F动=f=120G总=120m总g=120×(20kg+50kg)×10N/kg=35N
答：对自行车施加的动力是 35N；
（2）解：自行车对地面的压强：p=F压S=G总S=m总gS=(20kg+50kg)×10N/kg2×10-2m2=3.5×104Pa
答：自行车对地面的压强是 3.5×10'Pa¡£
【解析】(1)自行车匀速行驶时，处于平衡状态，小明对自行车施加的动力和阻力是一对平衡力，大小相等；
(2)根据G=mg分别计算自行车的重力和小明的重力，自行车对地面的压力等于它们的总重力，根据p=FS计算压强。
29．福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，满载排水量为8万吨，是我国吨位最大的水面战斗舰艇，搭载多架质量为15t的“歼-15”舰载机。(g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3)求：
（1）满载的福建舰受到海水的浮力；
（2）在海水下10m、面积为200cm2的舰体表面受到的海水压力；
（3）当一架“歼-15”舰载机飞离甲板后，福建舰排开海水的体积变化量。
【答案】（1）解：满载的福建舰受到海水的浮力：F浮=G排=m排g=8×104×103kg×10N/kg=8×108N
答： 满载的福建舰受到海水的浮力是 8×108N；
（2）解：舰体表面受到的海水压强：p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa
舰体表面受到的海水压力：F=pS=105Pa×200×10-4m2=2×103N
答： 舰体表面受到的海水压力是 2×103N；
（3）解：一架“歼-15” 舰载机飞离甲板后， 福建舰所受浮力的变化量：ΔF浮=G=15×103kg×10N/kg=1.5×105N
排开海水的体积的变化量：ΔV排=ΔF放ρ海水g=1.5×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=15m3
答： 福建舰排开海水的体积的变化量是 15m3 。
【解析】（1）已知福建舰满载排水量，根据重力公式G=mg和阿基米德原理F浮=G排，可求出满载的福建舰受到海水的浮力；
（2）已知海水密度和深度，根据液体密度公式p=ρgh可求出舰体表面受到的海水压强；再根据压强定义式p=FS求出舰体表面受到的海水压力；
（3）已知舰载机质量，根据重力公式G=mg以及舰载机重力与福建舰所受浮力的变化量的关系，即可求出一架“歼-15” 舰载机飞离甲板后， 福建舰所受浮力的变化量；再根据阿基米德原理求出排开海水的体积的变化量。
30．学校科技创新活动中，小明展示了自己的作品“浮力秤”，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为8cm，高度为15cm，秤盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为5cm。(g取10N/kg，水密度取1.0×103kg/m3)求：
（1）秤盘中不放物体时，小筒底受到水的压强；
（2）该“浮力秤”能称出物体的最大质量；
（3）若大筒底面积为10cm2，当秤盘中放入最大称量的物体时比不放物体时，大筒底部受到水的压强变化量。
【答案】（1）解：盘中不放物体时， 小筒底受到水的压强：p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=5×102Pa
答：秤盘中不放物体时， 小筒底受到水的压强是 5×102Pa；
（2）解：秤盘中不放物体时， 秤盘和小筒的重：G盘筒=F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m2×5×10-2m=4N
该“浮力秤”所受的最大浮力：F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m2×15×10-2m=1.2N
该“浮力秤”能称出物体的最大质量：m=Gg=F浮2-G盘秤g=1.2N-0.4N10N/kg=0.08kg
答：该“浮力秤”能称出物体的最大质量是 0.08kg；
（3）解：当秤盘中放入最大称量的物体时比不放物体时，小筒受到的浮力变化量：ΔF浮=F浮2-F浮1=1.2N-0.4N=0.8N
排开水的体积变化量：ΔV排=ΔF浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-5m3
水面变化高度：Δh=ΔV排S大=8×10-5m310×10-1m2=8×10-2m
大筒底部受到水的压强变化量：Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m=8×102Pa
答： 大筒底部受到水的压强变化量是 8×102Pa 。
【解析】（1）已知小筒高度和水密度，根据液体压强公式p=ρgh可求出小筒底受到水的压强；
（2）已知小筒底面积、水深、水密度，根据阿基米德原理F浮=ρgV排和二力平衡，可求出秤盘中不放物体时， 秤盘和小筒的重；已知小筒底面积、高度、水密度，根据阿基米德原理F浮=ρgV排，可求出该“浮力秤”所受的最大浮力；再根据重力公式G=mg，求出该“浮力秤”能称出物体的最大质量；
（3）已知秤盘中放入最大称量的物体时所受浮力和不放物体时所受浮力，可求小筒受到的浮力变化量；根据阿基米德原理F浮=ρgV排和几何关系V=Sh，可求出排开水的体积变化量和水面变化高度；再根据液体压强公式p=ρgh，可求出大筒底部受到水的压强变化量。