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2022-2023学年内蒙古通辽市霍林郭勒五中八年级（下）期中物理试卷（含解析）
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这是一份2022-2023学年内蒙古通辽市霍林郭勒五中八年级（下）期中物理试卷（含解析），共24页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年内蒙古通辽市霍林郭勒五中八年级（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共12小题，共36.0分）
1. 自行车在我国是一种常见的交通工具，小南每天骑着自行车往返于家和学校之间。当小南骑着自行车在平直的道路上匀速行驶时，下列说法不正确的是( )
A. 自行车的车轴上安装滚珠是为了用滚动代替滑动来减小摩擦力
B. 自行车的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
C. 自行车的车座做成马鞍状是为了增大受力面积，从而减小压强
D. 自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对相互作用力
2. 下列选项中说法正确的是( )
A. 液体可以产生比自身重力大的浮力 B. 压力越大，压力作用效果越明显
C. 物体的密度越大，受到的浮力一定越大 D. 液体内部只有向下和向上的压强
3. 为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理，某同学做了一个模拟实验：将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上，鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖，拿一根筷子用大小相同的力分别敲击，如图所示。结果鸡蛋甲完好无损，鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是( )
A. 放上瓶盖后可以增大受力面积 B. 敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C. 鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状 D. 要提高实验的可靠性还需多次实验
4. 在下列事例中，有一个作用原理与其他三个不相同，这个事例是( )
A. 挂衣吸盘 B. 吸饮料
C. 纸片不掉 D. 注射药液
5. 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
6. 如图是测量大气压强的实验装置，玻璃管长约1米，槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A. 实验时，应先将玻璃管装满水银，排净玻璃管中的空气
B. 因为大气压大于玻璃管内这段水银柱产生的压强，所以水银柱不会落下
C. 若将玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
D. 将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，因为外界大气压不变，所以玻璃管中的液柱长度也不会变
7. 如图所示，两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上，已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等，则两容器底部所受液体压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是( )
A. F甲>F乙，p甲>p乙 B. F甲=F乙，p甲>p乙
C. F甲
A. P甲可能小于P乙 B. P甲可能大于P乙 C. P甲一定小于P乙 D. P甲 一定大于P乙
9. 如图所示两个相同的密闭容器中装有相同体积的水静止放置于水平桌面上，图甲中水对容器底部的压强为p1，压力为F1；图乙中水对容器底部的压强为p2，压力为F2；则下列说法正确的是( )
A. p1>p2，F1>F2 B. p1p2，F1=F2
10. 如图所示，在图甲中，用细线将一实心铁球浸没在水中静止，图乙中将一实心铜球浸没在煤油中静止。铁球所受重力为G铁；体积为V铁；铜球所受重力为G铜，体积为V铜。铁球和铜球所受细线的拉力大小相等，所受浮力分别为F铁和F铜，已知水的密度为ρ水，煤油的密度为ρ油，且ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜，则下列判断正确的是( )
A. V铜=V铁 B. V铜>V铁 C. F铜=F铁 D. F铜
A. 物体A的密度为0.25g/cm3
B. 水对容器底部的压力20N
C. 若向容器中缓慢加水直到A浸没水中，则弹簧对A的拉力4N
D. 若向容器中缓慢加水直到A刚浸没水中，容器中水的质量为5kg
12. 水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体，容器底面积为80cm2，用细线拴着体积为为100cm3的金属球沉入容器底，这时液体深度为10cm，金属球对容器底的压力为1.9N，如图所示。现将金属球从液体中取出，液体对容器底的压强改变了100Pa，从容器中取出金属球时，表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断正确的是( )
A. 金属球在液体中所受浮力大小为1N
B. 容器中液体所受重力大小为5.6N
C. 取出金属球后，容器对桌面的压强减小了100Pa
D. 液体的密度为1.25×103kg/m3
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
13. 第一次证明大气压强存在的实验是______ 。用高压锅容易把食物煮熟，是因为气压越大，水的沸点越______ 。
14. 如图，质地均匀的长方体重7N，放在水平桌面上，它与桌子的接触面积为0.01m2，则它对桌面的压强为______Pa。若将其水平向左推回至全部压在桌子上，它对桌面的压强会______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
15. 正方体金属块A、B叠放在水平地面上，金属块B对地面的压强为p1。若取走金属块A，金属块B对地面的压强变化量为p2，已知金属块A、B边长之比L1：L2=2：3，p1：p2=3：1，则金属块A、B的密度之比为______ ，金属块A、B的重力之比为______ 。
16. 某物理课外小组制作如图所示的实验装置，大缸内的水足够多，打开A阀门，关闭B阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度______ b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度______ b管液面高度。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
17. 如图，木块的下表面和上表面受到的压力分别为F1=5N，F2=3N，则水对木块的浮力是______ N，木块的体积是______ m3(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
18. 如图所示，一小木块放置在水平向右做匀速直线运动的平板小车右端，请在图中画出当小车突然做减速运动时木块所受力的示意图。(O点是力的作用点)
19. 如图所示，小球在水中悬浮，请画出小球所受的重力G和浮力F浮。
四、实验探究题（本大题共3小题，共38.0分）
20. 小虎同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的______ 。
(2)如图所示，水平向右慢慢拉动注射器，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出活塞的直径为d，则大气压的值可表示为p= ______ 。(活塞和筒壁之间的摩擦力忽略不计)
(3)本实验中注射器筒内会有少量空气没有排干净。则所测大气压值______ 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)大气压的大小不是一成不变的，为了便于对比，人们通常把______ mm高的汞柱所产生的压强叫做一个标准大气压。为了了解大气压的变化，小明自制如图2所示的水气压计，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”)。
21. 静静同学在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：
(1)在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面，如图甲，为了使U形管左右两侧的水面相平，正确的调节方法是______ (选填“A”或“B”)；
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)分析图乙A、B两图的实验现象，得出的结论是：同种液体中，液体压强随深度的增加而______ ；
(3)在图乙B中保持探头的位置不变，只改变探头的方向，U形管两液面的高度差将______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)；
(4)图乙中要探究液体压强与液体密度的关系，应选用______ 两图进行对比；
(5)图乙B中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为______ Pa；
(6)保持图乙C中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出)，U形管两侧的液面的高度差______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(7)聪明的静静想知道C图中的盐水密度是多少，于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小明进行了如下操作：
a、在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向下突出；
b、在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh，请你写出盐水的密度表达式：ρ盐水= ______ (用含有h、Δh和ρ水的式子表示)。
22. 如图1是小刚在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)用弹簧测力计吊着合金块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图甲、乙、丙、丁戊所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中。乙步骤中合金块受到的浮力为______ N；
(2)分析______ 三个实验步骤得出，浮力的大小与物体的浸没深度无关；
(3)学习了阿基米德原理，小刚利用实验中的数据计算出合金块的体积为______ cm3，盐水的密度为______ kg/m3；
(4)从乙到丁的过程中，水对容器底部的压强增加了______ Pa(已知平底柱形容器的底面积为100cm2)；
(5)实验完成后，小刚想进一步探究浮力大小与排开液体的重力的关系，设计了如图2所示的装置：把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯，在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水里装满水，并且跟金属块、粗铁丝都不接触。
①平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块慢慢浸没水中，在逐渐缓慢浸没的过程中，小刚观察到弹簧测力计示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)，因此得到结论：物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等；
②通过实验现象，小刚继续思考发现金属块在逐渐缓慢浸没的过程中，溢水杯对铁架台的支架的压强______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
五、计算题（本大题共2小题，共12.0分）
23. 如图所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的体积为2.0×10−3m3，液体的深度为0.5m，若容器重为20N、底面积为2.0×10−3m2，容器底受到液体的压强为5.0×103Pa。求：(g取10N/kg)
(1)距容器底高为0.2m处A点的液体压强。
(2)这个装着液体的容器对桌面的压强。
(3)液体对容器底的压力。
24. 某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像，水的阻力和液面变化忽略不计，求：
(1)长方体石柱浸没时在水中所受的浮力；
(2)长方体石柱的底面积；
(3)长方体石柱的密度。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、自行车车轮转轴内的小滚珠，是用滚动代替滑动来减小摩擦力，故A正确；
B、地面对自行车支持力的大小等于自行车的重力与人的重力之和，由此可知自行车的重力与地面对自行车的支持力大小不相等，所以二者不是一对平衡力，故B错误；
C、自行车的车座做成马鞍状，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人体的压强，故C正确；
D、自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上的相互作用力，故D正确。
故选：B。
(1)减小摩擦的方法：从压力大小和接触面的粗糙程度考虑，减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动摩擦；
(2)二力平衡平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；
(3)减小压强的方法：是在压力一定时，增大受力面积；是在受力面积一定时，减小压力；
(4)一对相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面，平时多注意观察，将学到的知识与实际应用结合起来。
2.【答案】A
【解析】解：AC、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，故液体可以产生比自身重力大的浮力，且物体所受的浮力与物体的密度无关，故A正确、C错误；
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积有关，故B错误；
D、液体内部向各个方向都有压强，故D错误。
故选：A。
AC、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关；
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；
D、液体内部向各个方向都有压强。
本题考查浮力和压强的有关知识，是一道综合题。
3.【答案】B
【解析】解：AB、放上瓶盖后，鸡蛋上方的受力面积增大了，根据P=FS可知，在压力一定时，鸡蛋受到的压强减小了，所以敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙小，故A正确、B错误；
C、鸡蛋乙被敲碎，说明力能改变物体的形状，故C正确；
D、为了使实验更具有普遍性，可以通过多次实验来寻找普遍规律，所以要提高实验的可靠性还需多次实验，故D正确。
故选：B。
(1)力可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态；
(2)减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；
(3)为了使实验更具有普遍性，可以通过多次实验来寻找普遍规律。
本题考查力的作用效果、压强大小的影响因素，是一道联系生活实际的题目。
4.【答案】D
【解析】解：
A、用力一压，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了玻璃板上，利用了大气压；
B、吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用的是大气压。
C、纸片不掉，在外界大气压的作用下，托住纸片，利用的是大气压；
D、注射药液时，将针口插入人体后，用力向下推动活塞，是推力的作用，不是大气压原理；
故ABC原理相同，D选项的原理与此不同。
故选：D。
大气压的利用一般都是内外压强不同，然后在外界大气压的作用下，产生了某种效果。
分别从选项列举的事例的原理分析，判断是否利用大气压工作。
本题考查了学生对大气压的应用的了解与掌握，利用大气压的生活例子是很多的，学习时，多举例、多解释，分析时不要说成“被吸上来”，而是“被外界的大气压压上来”。
5.【答案】C
【解析】解：A、茶壶的结构是：上端开口，下部连通，即是一个连通器，故A错误；
B、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B错误；
C、抽水机是利用大气压工作的，与连通器无关，故C正确；
D、地漏是利用连通器的原理制成的，故D错误。
故选：C。
连通器的特点：上端开口下端连通的容器．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总是相平的。
本题考查连通器的原理，解题的关键是知道连通器是上端开口，底部相连的，内装同种液体静止时液面保持相平。
6.【答案】A
【解析】解：A、实验时，应先将玻璃管装满水银，排净玻璃管中的空气，故A正确；
B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，故B错误；
C、为了测得大气压的值，这时必须测管内外水银面高度差，由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为760mm，故C错误；
D、将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，因为外界大气压不变，所以玻璃管中的液柱长度也会变，故D错误。
故选：A。
托里拆利实验：在长约1m，一段封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银下降到一定程度时就不再下降，这时管内外水银高度差约为760mm，把玻璃管倾斜，则水银柱的长度变长，但水银柱的高度，即玻璃管内外水银面的高度差不变；测量结果表明这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的，与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。
本题考查了大气压的测量，在解答时，要抓住托里拆利实验的原理——大气压与管内水银柱压强是相等。
7.【答案】C
【解析】B点的深度小于A点的深度，根据公式p=ρgh可知，甲容器内液体的密度小于乙容器内液体的密度；
因为A、B两点到底部的深度相等，所以A点下面液体产生的压强小于B点下面液体产生的压强；
又因为A、B两点所受液体的压强相等，容器为圆柱形，所以甲容器底部受到的压强小于乙容器底部受到的压强；
因为容器底面积相等，根据公式p=FS可知，容器甲底部受到的压力小于容器乙底部受到的压力。
8.【答案】D
【解析】正方体水平放置在地面上，物体对地面的压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh；
所以有p甲=ρ甲gh甲，p乙=ρ乙gh乙
若沿水平方向截去相同体积后，甲、乙剩余部分的高度为h甲′，h乙′，
因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等，
则有p甲′=ρ甲gh甲′=p乙′=ρ乙gh乙′，
由图可知h甲′
切去的体积相同，则有△V=S甲△h甲=S乙△h乙
因为S甲△h乙
则切去后甲对地面的压强减少量为△p甲=ρ甲g△h甲
乙对地面的压强减少量为△p乙=ρ乙g△h乙
所以△p甲>△p乙
则有p甲=p甲′+△p甲，p乙=p乙′+△p乙，
因为p甲′=p乙′，△p甲>△p乙，
所以p甲>p乙，故ABC不符合题意，D符合题意。
物体对水平面的压力和和自身的重力相等，均匀正方体对地面的压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh，据此表示出原来压强和沿水平方向切去部分后甲、乙对地面压强，根据剩余的高度判断出两正方体的密度关系，再根据p=ρgh比较甲乙切去部分对地面的压强关系，进一步得出原来两者对地面的压强关系。
本题考查了压强大小的比较，利用均匀、规则物体(正方体、长方体、圆柱体等)对水平面上的压强公式p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh是关键。
9.【答案】C
【解析】解：两个相同的密闭容器中装有相同体积的水静止放置于水平桌面上，甲容器上宽下窄，乙容器上窄下宽，则甲中水面的深度要大于乙中水面的深度，根据p=ρgh可知，甲容器底部受到的水的压强大，即p1>p2；
容器中水的体积相同，根据G=mg=ρVg可知容器中水的重力相同。甲容器上宽下窄，则水对甲杯底部的压力要小于水的重力；乙容器上窄下宽，则水对乙杯底部的压力要大于水的重力，所以F1
(1)水的体积相同，根据容器的放置情况分析液面深度的大小关系，根据液体压强公式可知水对杯底的压强大小关系；
(2)容器中水的体积相同，根据G=mg=ρVg可知容器中水的重力相同。液体产生的压力与液体重力的关系为：当容器的形状是上下一样粗细的直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时，液体对容器底的压力等于液体重力即F=G；当容器形状是上粗下细时，液体对容器底的压力小于液体重力，即FG。
本题考查了液体产生的压强大小、压力大小的关系，明确容器的形状是解题的关键。
10.【答案】D
【解析】解：AB、如图甲，铁球受到竖直向下的重力G铁、竖直向上的拉力F拉和竖直向上的浮力F铁，
根据平衡力得，G铁=F铁+F拉，
如图乙，铜球受到竖直向下的重力G铜、竖直向上的拉力F′拉和竖直向上的浮力F铜，
根据平衡力得，G铜=F铜+F′拉，
因为，铁球和铜球所受细线的拉力大小相等，即F拉=F′拉，
所以，G铁−F铁=G铜−F铜，
由于铁球和铜球分别浸没在水和煤油中，
所以，ρ铁gV铁−ρ水gV铁=ρ铜gV铜−ρ油gV铜，
整理得，(ρ铁−ρ水)V铁=(ρ铜−ρ油)V铜，
由于ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜，
所以，ρ铁−ρ水<ρ铜−ρ油，
所以，V铁>V铜，故A和B都错误。
CD、根据阿基米德原理得，
铁球受到的浮力为：F铁=ρ水gV铁，
铜球受到的浮力为：F铜=ρ油gV铜，
因为ρ油<ρ水，V铜
对铁球和铜球进行受到分析，两者都受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用，根据平衡力列出等式，再根据两者受到绳子的拉力相等列出等式，通过ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜，比较两者体积大小，再根据阿基米德原理判断浮力大小。
本题利用G=mg=ρgV和阿基米德原理，以及受到分析，根据平衡力，比较铁球和铜球体积的大小，最后再次利用阿基米德原理比较浮力大小，综合性很强，有一定的难度。
11.【答案】D
【解析】解：
A、当A有14的体积露出水面，即34的体积浸入水中时，弹簧为原长，则说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，物体重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水g34V=34ρ水gV，
物体A的质量：m=Gg=34ρ水gVg=34ρ水V，
物体A的密度：ρA=mV=34ρ水VV=34ρ水=0.75×103kg/m3；故A错误；
B、水对容器底部的压强为p=ρ水gh，由p=FS得，水对容器底部的压力为F=pS=ρ水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×2×10−2m2=40N，故B错误；
C、长方体A的体积V=1×10−2m2×0.04m=4×10−4m3，
若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，
所以F浮=G+F拉，则F拉=F浮−G=ρ水gV−34ρ水gV=14ρ水gV=14×1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−4m3=1N，故C错误。
D、已知当水的深度为20cm时，弹簧长度恰好为原长，此时物体A有14的体积露出水面，长方体A高为4cm，则弹簧长度L=20cm−3m=17cm；
由C可知弹簧对A的拉力为1N，根据弹簧受到的拉力每增加0.1N，弹簧长度就伸长0.1cm可知，弹簧伸长△L=10cm，
则弹簧总长L总=L+△L=17cm+10cm=27cm；
容器内水的体积V水=V总=S容×L总−V=2×10−2m2×0.27m−4×10−4m3=5×10−3m3
由ρ=mV可得，容器中水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10−3m3=5kg。故D正确。
故选：D。
(1)当A有14的体积露出水面，弹簧为原长，说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，利用阿基米德原理求解；求出物体A的质量，利用密度公式求物体A的密度；
(2)知道水深，利用p=ρgh求水对容器底部的压强，再利用p=FS求水对容器底部的压力；
(3)若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，据此求拉力。
(4)根据水的深度为20cm时，弹簧长度恰好为原长可求得弹簧原长，根据弹簧受到的拉力每增加0.1N，弹簧长度就伸长0.1cm可知水的深度，然后可求得水和A的总体积，总体积减去A的体积即为容器中水的体积，再利用密度公式求得水的质量。
本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用，本题难度较大，解题时一定要认真仔细。关键是能够正确进行受力分析。
12.【答案】B
【解析】解：AD、由V=Sh可知，将金属球从液体中取出后，液面下降的高度：Δh=V球S=100cm380cm2=1.25cm=0.0125m，
由p=ρgh可知，液体的密度：ρ液=ΔpgΔh=100Pa10N/kg×0.0125m=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3，故D错误；
金属球浸没在水中，排开液体的体积等于金属球自身的体积，即V排=V=100cm3，
金属球在液体中所受浮力：F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×100×10−6m3=0.8N，故A错误；
B、将金属球从液体中取出后容器内液体的深度：h′=h−Δh=10cm−1.25cm=8.75cm，
容器内液体的体积：V液=Sh=80cm2×8.75cm=700cm3，
由ρ=mV可知，容器内液体的质量：m液=ρ液V液=0.8g/cm3×700cm3=560g=0.56kg，
容器内液体的重力：G液=m液g=0.56kg×10N/kg=5.6N，故B正确；
C、金属球沉入容器底，受到水中向上的浮力、容器底对金属球竖直向上的支持力和竖直向下的重力，
根据力的平衡条件可知，金属球的重力：G球=F浮+F支=0.8N+1.9N=2.7N，
取出金属球后，容器对桌面的压力减小量：ΔF=G球=2.7N，
取出金属球后，容器对桌面的压强减小量：Δp=ΔFS=2.7N80×10−4m2=337.5Pa，故C错误。
故选：B。
(1)根据V=Sh求出将金属球从液体中取出后，液面下降的高度，根据p=ρgh求出液体的密度；
(2)金属球浸没在水中，排开液体的体积等于金属球自身的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出金属球在液体中所受浮力；
(3)将金属球从液体中取出后容器内液体的深度乘以容器底面积即为容器内液体的体积，根据密度公式求出容器内液体的质量，根据G=mg求出容器内液体的重力；
(4)对金属球受力分析，根据力的平衡条件求出金属球的重力；取出金属球后，容器对桌面的压力减小量即为金属球的重力，根据p=FS求出取出金属球后，容器对桌面的压强减小量。
本题考查体积公式、液体压强公式、阿基米德原理、密度公式以及固体压强公式的应用，题目综合性较强，有一定的难度。
13.【答案】马德堡半球实验 高
【解析】第一个证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验；水的沸点与液面上方的气压有关，气压越大，水的沸点越高。
故答案为：马德堡半球实验；高。
马德堡半球实验是最早证明大气压很大的实验；水的沸点与液面上方气压的关系
本题主要考查学生：大气压强的存在证明实验、气压与沸点的关系，属于识记性内容，相对比较简单。
14.【答案】700 变小
【解析】解：长方体对桌面的压力等于自身重力，即F=G=7N，长方体对桌面的压强为：p=FS=7N0.01m2=700Pa；
若将其水平向左推回至全部压在桌子上，它对桌面的压力不变，受力面积变大，根据压强公式可知它对桌面的压强会变小。
故答案为：700；变小。
(1)长方体对水平桌面的压力等于长方体的重力，根据压强公式求出长方体对桌面的压强；
(2)将其水平向左推回至全部压在桌子上，分析受力面积和压力的变化，再根据压强公式判断它对桌面的压强的变化。
本题考查了压强的简单计算和压强公式的应用，难点是分析将其水平向左推回至全部压在桌子上时受力面积和压力的变化，再确定对桌面的压强变化。
15.【答案】27：16 1：2
【解析】解：由p=FS可知，正方体金属块A、B叠放在水平地面上对地面的压力F1=p1SB，
则A、B的重力之和：G总=F1=p1SB，
取走金属块A，金属块B对地面的压力变化量F2=p2SB，
则A的重力：GA=F2=p2SB，
则B的重力：GB=G总−GA=p1SB−p2SB=(p1−p2)SB，
根据题意可知，p1：p2=3：1，即p1=3p2，
则金属块A、B的重力之比：GA：GB=p2SB：(p1−p2)SB=p2：2p2=1：2；
根据G=mg可知，A、B的质量之比：mA：mB=GAg：GBg=GA：GB=1：2，
A、B的体积之比：VA：VB=L13：L23=23：33=8：27，
金属块A、B的密度之比：ρA：ρB=mAVA：mBVB=18：227=2716。
故答案为：27：16；1：2。
(1)根据p=FS表示出正方体金属块A、B叠放在水平地面上对地面的压力F1和若取走金属块A，金属块B对地面的压力变化量F2；A、B的重力之和等于F1，取走金属块A，金属块B对地面的压力变化量F2即为A的重力，从而求出B的重力，根据p1和p2的关系求出金属块A、B的重力之比；
(2)根据G=mg求出A、B的质量之比，根据金属块A、B边长之比求出A、B的体积之比，根据密度公式求出A、B的密度之比。
本题考查压强公式、重力公式、体积公式以及密度公式的应用，题目有一定的难度。
16.【答案】等于 大于
【解析】解：(1)打开A阀门，水流入管道，a管、b管、大烧杯组成了连通器，因为连通器中装有同种液体，所以根据连通器原理可知，当水稳定后，a管液面高度等于b管液面高度。
(2)再打开B阀门，粗管和细管中水的流量相同，细管处水的流速大、压强小，支持的水柱低；粗管处水的流速小、压强大，支持的水柱高，所以a管液面高度大于b管液面高度。
故答案为：等于；大于。
(1)从连通器的定义和连通器的原理进行分析；
(2)流体压强与流速的关系：流体的流速越大的位置，压强越小。
本题考查连通器原理以及流体压强与流速的关系，难度不大。
17.【答案】2 2×10−4
【解析】解：
由浮力产生的原因可得，水对木块的浮力：
F浮=F1−F2=5N−3N=2N，
木块浸没在水中，则由F浮=ρ水V排g可得木块的体积：
V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3。
故答案为：2；2×10−4。
根据浮力产生的原因(物体所受浮力的大小等于物体下底面受到的压力与上地面受到的压力之差)求水对木块的浮力；再利用F浮=ρ水V排g求排开水的体积，即木块的体积。
本题考查了浮力大小的计算，关键是学生对浮力产生原因的理解和掌握。
18.【答案】解：在竖直方向上，木块受到重力和支持力的作用；
当小车突然做减速运动时，木块由于惯性会继续向前运动，因此在水平方向上受到向左的摩擦力，从木块重心开始，分别沿各力的方向画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上相关字母，如图所示：
【解析】根据题目中提供的场景，利用惯性等知识对木块进行正确的受力分析，并确定各力的作用点和方向，然后按照力的示意图的画法作图。
此题考查力的示意图的画法，关键是对木块进行正确的受力分析，尤其是水平方向上所受力的分析。
19.【答案】解：小球悬浮在水中，浮力等于重力，从小球重心开始，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上字母G和F浮；注意两条线段长度要相等，如下图所示：
【解析】物体悬浮时，浮力等于重力，根据重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上，从小球重心表示出重力和浮力的大小和方向。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。需要注意平衡力的长度要相等。
20.【答案】排尽筒内空气，防止空气进入 4Fπd2 偏小 760 上升
【解析】解：(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是排尽注射器内的空气，防止外面的空气进入；
(2)活塞的直径为d，活塞的面积为S=π(d2)2=πd24，大气压强p=FS=Fπd24=4Fπd2；
(3)如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式p=FS可知，导致测得的大气压值偏小；
(4)一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱；图2装置是小明自制的气压计，当将此装置从山下移到山顶，由于海拔越高，气压越低，此时外界大气压降低，细管中的水柱在瓶内气压的作用下上升。
故答案为：(1)排尽筒内空气，防止空气进入；(2)4Fπd2；(3)偏小；(4)760；上升。
(1)注射器的活塞推至注射器筒的底端，排出注射器内的空气；
(2)根据公式p=FS求大气压；
(3)注射器筒内有空气会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；
(4)一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱；海拔越高，气压越低，当将图2装置从山下移到山顶，此时外界大气压降低，据此分析细管中的水柱位置的变化情况及原因。
本题考查托里拆利实验和自制气压计的有关知识，并考查大气压与高度的关系，综合性较强，有一定难度。
21.【答案】B 增大 不变 B、C 500 变大 (Δh+h)ρ水h
【解析】解：(1)使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，为了使U形管左右两侧的液面相平，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，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B；
(2)分析A、B两图的实验现象，液体都是水，金属盒的深度不同，U形管两侧的液面高度不同，B图中深度大，液面高度差大，产生的压强大，故可得出的结论是：同一液体中，深度越深，压强越大；
(3)在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等，所以在图B中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差将不变；
(4)要探究压强与液体密度的关系，应使探头深度相同，液体密度不同，所以应选择B、C两图；
(5)图乙B中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为：
p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×5×10−2m=500Pa；
(6)保持乙图C中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出)，金属盒所处的深度变大，液体的密度变小，根据p=FS可知容器底部所受液体压强变大，根据p=ρgh可知探头以下部分液体压强变小，则探头以上部分液体压强变大，U形管两侧的液面的高度差将变大；
(7)当橡皮膜的表面相平时，盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即：p盐水=p水，
利用测得的盐水的深度h和其密度ρ盐水，表示出p盐水，即：p盐水=ρ盐水gh，
同理表示出p水，即：p水=ρ水g(Δh+h)，
两者相等即：ρ盐水gh=ρ水g(Δh+h)，
由此可以求得盐水的密度：ρ盐水=(Δh+h)ρ水h；
故答案为：(1)B；(2)增大；(3)不变；(4)B、C；(5)500；(6)变大；(7)(Δh+h)ρ水h。
(1)U形管右端的上方是和大气相通的，使用压强计前，发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差，要取下软管，重新安装；
(2)(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
(5)图乙B中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，根据p=ρ水gh得出橡皮管内气体的压强与管外大气压之差；
(6)保持乙图C中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出)，金属盒所处的深度变大，液体的密度变小，根据p=FS可知容器底部所受液体压强变大，根据p=ρgh可知探头以下部分液体压强变小，则可判断U形管两侧的液面的高度差的变化情况；
(7)当橡皮膜不再发生形变时，说明其受到的大容器中水对其向上的压强与烧杯中盐水对其向下的压强相等。通过两者压强相等，结合液体压强的计算，利用水的密度表示出盐水的密度。
本题考查液体压强的特点，涉及到两种物理学方法：控制变量法和转换法，解题时注意实验过程的分析和实验结论的表述都要采用控制变量法，领悟这两种方法的真谛。
22.【答案】2.4 甲、丙、丁 380 1.1×103 140 不变 不变
【解析】解：(1)根据称重法，由甲图知，合金块的重力为4.8N；根据称重法，乙步骤中合金块受到的浮力F浮=4.8N−2.4N=2.4N；
(2)根据控制变量法，比较甲、丙、丁三次实验，物体排开液体体积相同，浸入水中深度不同，弹簧测力计示数相同，可知浮力的大小与物体的浸没深度无关；
(3)比较甲、丙步骤可知合金块浸没在水中时所受浮力：F浮丙=4.8N−1N=3.8N，根据阿基米德原理得ρ水gV排=3.8N......①，
合金块排开液体体积V排= F浮丙ρ水g=3.8N1×103kg/m3×10N/kg=3.8×10−4m3=380cm3；即合金块的体积为380cm3；
比较甲、戊步骤可知合金块浸没在盐水中时所受浮力：F浮戊=4.8N−0.6N=4.2N，根据阿基米德原理得ρ盐水gV排=4.2N......②，
丙、戊步骤中的V排相同，则①②两式联立，解得盐水的密度ρ盐水≈1.1×103kg/m3；
(4)从乙到丁的过程中，水对容器底部的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，即ΔF=ΔF浮=2.4N−1N=1.4N，已知平底柱形容器的底面积为S=100cm2=0.01m2；水对容器底部的压强增加量Δp=ΔFS=1.4N0.01m2=140Pa；
(5)①平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块慢慢浸没水中，在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，则根据称重法，弹簧测力计示数不变；
②通过实验现象，小刚继续思考发现金属块在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，容器对铁架台的支架的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，根据Δp=ΔFS知，溢水杯对铁架台的支架的压强不变。
故答案为：(1)2.4；(2)甲、丙、丁；(3)380；1.1×103；(4)140；(5)①不变；②不变。
(1)根据称重法计算乙步骤中合金块受到的浮力；
(2)根据控制变量法，比较甲、丙、丁三次实验，物体排开液体体积相同，合金块浸入水中深度不同，弹簧测力计示数相同，可知浮力的大小与物体的浸没深度无关；
(3)比较甲、丙步骤可知合金块浸没在水中时所受浮力，根据阿基米德原理求出合金块排开液体体积，即合金块的体积，比较甲、戊步骤可知合金块浸没在盐水中时所受浮力，根据阿基米德原理求出盐水的密度，据此分析；
(4)从乙到丁的过程中，水对容器底部的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，根据Δp=ΔFS计算水对容器底部的压强增加量；
(5)①平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块慢慢浸没水中，在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，则根据称重法，弹簧测力计示数不变；
②通过实验现象，小刚继续思考发现金属块在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，容器对铁架台的支架的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，根据Δp=ΔFS知，溢水杯对铁架台的支架的压强不变；
本题考查阿基米德原理的应用，密度的计算公式应用，要求分析综合能力强。
23.【答案】解：(1)液体的密度：
ρ=pgh=5.0×103Pa10N/kg×0.5m=1.0×103kg/m3；
距容器底高为0.2m处A点的液体压强为：
p′=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.5m−0.2m)=3×103Pa；
(2)容器内液体的质量：
m液=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10−3m3=2kg；
液体的重力为：
G液=m液g=2kg×10N/kg=20N；
容器对桌面的压力为：
F′=G容+G液=20N+20N=40N；
容器对桌面的压强为：
p″=F′S=40N2.0×10−3m2=2×104Pa；
(3)液体对容器底的压力：
F=pS=5.0×103Pa×2×10−3m2=10N。
答：(1)距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3×103Pa；
(2)这个装着液体的容器对桌面的压强为2×104Pa；
(3)液体对容器底的压力为10N。
【解析】(1)已知容器底受到液体的压强和液体的深度，根据公式ρ=pgh可求出液体的密度，根据p′=ρgh′算出距容器底高为0.2m处A点的液体压强；
(2)装着液体的容器对桌面的压力等于液体和容器的重力之和，液体的质量根据公式m=ρV可求，进一步利用公式G=mg求出重力，根据公式p=FS求出这个装着液体的容器对桌面的压强；
(3)知道容器底受到液体的压强和底面积，根据公式F=pS求出液体对容器底的压力。
本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用，明确题目中的压强属于固体类还是液体类；熟练运用液体压强公式和变形公式，运用固体压强的公式以及变形公式是解答此题的关键。
24.【答案】解：(1)由图像可知，石柱下表面离开水面后受到的拉力F=12500N，
因石柱匀速上升时处于平衡状态，受到的重力和拉力是一对平衡力，
所以，石柱的重力G=F=12500N，由图像可知，石柱浸没时受到的拉力F′=7500N，
则石柱浸没在水中受到的浮力：F浮=G−F′=12500N−7500N=5000N；
(2)因为忽略液面高度的变化，则石柱的高度h=5m−3m=2m，
石柱浸没在水中时，排开水的体积等于石柱的体积，石柱的体积为：
V=V排=F浮ρ水g=5000N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m3，
石柱的底面积为S=Vh=0.5m32m=0.25m2；
(3)由G=mg=ρVg可知，长方体石柱的密度为：
ρ=GVg=12500N0.5m3×10N/kg=2.5×103kg/m3。
答：(1)长方体石柱浸没时在水中所受的浮力为5000N；
(2)长方体石柱的底面积为0.25m2；
(3)长方体石柱的密度为2.5×103kg/m3。
【解析】(1)根据图像读出石柱下表面离开水面后受到的拉力，根据二力平衡条件求出石柱的重力，根据图像读出石柱浸没时受到的拉力，利用称重法F浮=G−F′求出石柱浸没在水中受到的浮力；
(2)石柱浸没在水中时，排开水的体积等于石柱的体积，根据V=V排=F浮ρ水g得出石柱的体积；根据S=Vh得出石柱的底面积；
(3)根据G=mg=ρVg可求出长方体石柱的密度。
本题考查了重力公式、称重法测浮力公式、阿基米德原理、密度公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
2022-2023学年内蒙古通辽市霍林郭勒五中八年级（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共12小题，共36.0分）
1. 自行车在我国是一种常见的交通工具，小南每天骑着自行车往返于家和学校之间。当小南骑着自行车在平直的道路上匀速行驶时，下列说法不正确的是( )
A. 自行车的车轴上安装滚珠是为了用滚动代替滑动来减小摩擦力
B. 自行车的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
C. 自行车的车座做成马鞍状是为了增大受力面积，从而减小压强
D. 自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对相互作用力
2. 下列选项中说法正确的是( )
A. 液体可以产生比自身重力大的浮力 B. 压力越大，压力作用效果越明显
C. 物体的密度越大，受到的浮力一定越大 D. 液体内部只有向下和向上的压强
3. 为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理，某同学做了一个模拟实验：将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上，鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖，拿一根筷子用大小相同的力分别敲击，如图所示。结果鸡蛋甲完好无损，鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是( )
A. 放上瓶盖后可以增大受力面积 B. 敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C. 鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状 D. 要提高实验的可靠性还需多次实验
4. 在下列事例中，有一个作用原理与其他三个不相同，这个事例是( )
A. 挂衣吸盘 B. 吸饮料
C. 纸片不掉 D. 注射药液
5. 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
6. 如图是测量大气压强的实验装置，玻璃管长约1米，槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A. 实验时，应先将玻璃管装满水银，排净玻璃管中的空气
B. 因为大气压大于玻璃管内这段水银柱产生的压强，所以水银柱不会落下
C. 若将玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
D. 将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，因为外界大气压不变，所以玻璃管中的液柱长度也不会变
7. 如图所示，两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上，已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等，则两容器底部所受液体压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是( )
A. F甲>F乙，p甲>p乙 B. F甲=F乙，p甲>p乙
C. F甲
A. P甲可能小于P乙 B. P甲可能大于P乙 C. P甲一定小于P乙 D. P甲 一定大于P乙
9. 如图所示两个相同的密闭容器中装有相同体积的水静止放置于水平桌面上，图甲中水对容器底部的压强为p1，压力为F1；图乙中水对容器底部的压强为p2，压力为F2；则下列说法正确的是( )
A. p1>p2，F1>F2 B. p1
10. 如图所示，在图甲中，用细线将一实心铁球浸没在水中静止，图乙中将一实心铜球浸没在煤油中静止。铁球所受重力为G铁；体积为V铁；铜球所受重力为G铜，体积为V铜。铁球和铜球所受细线的拉力大小相等，所受浮力分别为F铁和F铜，已知水的密度为ρ水，煤油的密度为ρ油，且ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜，则下列判断正确的是( )
A. V铜=V铁 B. V铜>V铁 C. F铜=F铁 D. F铜
A. 物体A的密度为0.25g/cm3
B. 水对容器底部的压力20N
C. 若向容器中缓慢加水直到A浸没水中，则弹簧对A的拉力4N
D. 若向容器中缓慢加水直到A刚浸没水中，容器中水的质量为5kg
12. 水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体，容器底面积为80cm2，用细线拴着体积为为100cm3的金属球沉入容器底，这时液体深度为10cm，金属球对容器底的压力为1.9N，如图所示。现将金属球从液体中取出，液体对容器底的压强改变了100Pa，从容器中取出金属球时，表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断正确的是( )
A. 金属球在液体中所受浮力大小为1N
B. 容器中液体所受重力大小为5.6N
C. 取出金属球后，容器对桌面的压强减小了100Pa
D. 液体的密度为1.25×103kg/m3
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
13. 第一次证明大气压强存在的实验是______ 。用高压锅容易把食物煮熟，是因为气压越大，水的沸点越______ 。
14. 如图，质地均匀的长方体重7N，放在水平桌面上，它与桌子的接触面积为0.01m2，则它对桌面的压强为______Pa。若将其水平向左推回至全部压在桌子上，它对桌面的压强会______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
15. 正方体金属块A、B叠放在水平地面上，金属块B对地面的压强为p1。若取走金属块A，金属块B对地面的压强变化量为p2，已知金属块A、B边长之比L1：L2=2：3，p1：p2=3：1，则金属块A、B的密度之比为______ ，金属块A、B的重力之比为______ 。
16. 某物理课外小组制作如图所示的实验装置，大缸内的水足够多，打开A阀门，关闭B阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度______ b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度______ b管液面高度。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
17. 如图，木块的下表面和上表面受到的压力分别为F1=5N，F2=3N，则水对木块的浮力是______ N，木块的体积是______ m3(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
18. 如图所示，一小木块放置在水平向右做匀速直线运动的平板小车右端，请在图中画出当小车突然做减速运动时木块所受力的示意图。(O点是力的作用点)
19. 如图所示，小球在水中悬浮，请画出小球所受的重力G和浮力F浮。
四、实验探究题（本大题共3小题，共38.0分）
20. 小虎同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的______ 。
(2)如图所示，水平向右慢慢拉动注射器，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出活塞的直径为d，则大气压的值可表示为p= ______ 。(活塞和筒壁之间的摩擦力忽略不计)
(3)本实验中注射器筒内会有少量空气没有排干净。则所测大气压值______ 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)大气压的大小不是一成不变的，为了便于对比，人们通常把______ mm高的汞柱所产生的压强叫做一个标准大气压。为了了解大气压的变化，小明自制如图2所示的水气压计，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”)。
21. 静静同学在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：
(1)在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面，如图甲，为了使U形管左右两侧的水面相平，正确的调节方法是______ (选填“A”或“B”)；
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)分析图乙A、B两图的实验现象，得出的结论是：同种液体中，液体压强随深度的增加而______ ；
(3)在图乙B中保持探头的位置不变，只改变探头的方向，U形管两液面的高度差将______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)；
(4)图乙中要探究液体压强与液体密度的关系，应选用______ 两图进行对比；
(5)图乙B中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为______ Pa；
(6)保持图乙C中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出)，U形管两侧的液面的高度差______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(7)聪明的静静想知道C图中的盐水密度是多少，于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小明进行了如下操作：
a、在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向下突出；
b、在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh，请你写出盐水的密度表达式：ρ盐水= ______ (用含有h、Δh和ρ水的式子表示)。
22. 如图1是小刚在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)用弹簧测力计吊着合金块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图甲、乙、丙、丁戊所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中。乙步骤中合金块受到的浮力为______ N；
(2)分析______ 三个实验步骤得出，浮力的大小与物体的浸没深度无关；
(3)学习了阿基米德原理，小刚利用实验中的数据计算出合金块的体积为______ cm3，盐水的密度为______ kg/m3；
(4)从乙到丁的过程中，水对容器底部的压强增加了______ Pa(已知平底柱形容器的底面积为100cm2)；
(5)实验完成后，小刚想进一步探究浮力大小与排开液体的重力的关系，设计了如图2所示的装置：把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯，在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水里装满水，并且跟金属块、粗铁丝都不接触。
①平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块慢慢浸没水中，在逐渐缓慢浸没的过程中，小刚观察到弹簧测力计示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)，因此得到结论：物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等；
②通过实验现象，小刚继续思考发现金属块在逐渐缓慢浸没的过程中，溢水杯对铁架台的支架的压强______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
五、计算题（本大题共2小题，共12.0分）
23. 如图所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的体积为2.0×10−3m3，液体的深度为0.5m，若容器重为20N、底面积为2.0×10−3m2，容器底受到液体的压强为5.0×103Pa。求：(g取10N/kg)
(1)距容器底高为0.2m处A点的液体压强。
(2)这个装着液体的容器对桌面的压强。
(3)液体对容器底的压力。
24. 某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像，水的阻力和液面变化忽略不计，求：
(1)长方体石柱浸没时在水中所受的浮力；
(2)长方体石柱的底面积；
(3)长方体石柱的密度。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、自行车车轮转轴内的小滚珠，是用滚动代替滑动来减小摩擦力，故A正确；
B、地面对自行车支持力的大小等于自行车的重力与人的重力之和，由此可知自行车的重力与地面对自行车的支持力大小不相等，所以二者不是一对平衡力，故B错误；
C、自行车的车座做成马鞍状，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人体的压强，故C正确；
D、自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上的相互作用力，故D正确。
故选：B。
(1)减小摩擦的方法：从压力大小和接触面的粗糙程度考虑，减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动摩擦；
(2)二力平衡平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；
(3)减小压强的方法：是在压力一定时，增大受力面积；是在受力面积一定时，减小压力；
(4)一对相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面，平时多注意观察，将学到的知识与实际应用结合起来。
2.【答案】A
【解析】解：AC、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，故液体可以产生比自身重力大的浮力，且物体所受的浮力与物体的密度无关，故A正确、C错误；
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积有关，故B错误；
D、液体内部向各个方向都有压强，故D错误。
故选：A。
AC、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关；
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；
D、液体内部向各个方向都有压强。
本题考查浮力和压强的有关知识，是一道综合题。
3.【答案】B
【解析】解：AB、放上瓶盖后，鸡蛋上方的受力面积增大了，根据P=FS可知，在压力一定时，鸡蛋受到的压强减小了，所以敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙小，故A正确、B错误；
C、鸡蛋乙被敲碎，说明力能改变物体的形状，故C正确；
D、为了使实验更具有普遍性，可以通过多次实验来寻找普遍规律，所以要提高实验的可靠性还需多次实验，故D正确。
故选：B。
(1)力可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态；
(2)减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；
(3)为了使实验更具有普遍性，可以通过多次实验来寻找普遍规律。
本题考查力的作用效果、压强大小的影响因素，是一道联系生活实际的题目。
4.【答案】D
【解析】解：
A、用力一压，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了玻璃板上，利用了大气压；
B、吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用的是大气压。
C、纸片不掉，在外界大气压的作用下，托住纸片，利用的是大气压；
D、注射药液时，将针口插入人体后，用力向下推动活塞，是推力的作用，不是大气压原理；
故ABC原理相同，D选项的原理与此不同。
故选：D。
大气压的利用一般都是内外压强不同，然后在外界大气压的作用下，产生了某种效果。
分别从选项列举的事例的原理分析，判断是否利用大气压工作。
本题考查了学生对大气压的应用的了解与掌握，利用大气压的生活例子是很多的，学习时，多举例、多解释，分析时不要说成“被吸上来”，而是“被外界的大气压压上来”。
5.【答案】C
【解析】解：A、茶壶的结构是：上端开口，下部连通，即是一个连通器，故A错误；
B、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B错误；
C、抽水机是利用大气压工作的，与连通器无关，故C正确；
D、地漏是利用连通器的原理制成的，故D错误。
故选：C。
连通器的特点：上端开口下端连通的容器．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总是相平的。
本题考查连通器的原理，解题的关键是知道连通器是上端开口，底部相连的，内装同种液体静止时液面保持相平。
6.【答案】A
【解析】解：A、实验时，应先将玻璃管装满水银，排净玻璃管中的空气，故A正确；
B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，故B错误；
C、为了测得大气压的值，这时必须测管内外水银面高度差，由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为760mm，故C错误；
D、将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，因为外界大气压不变，所以玻璃管中的液柱长度也会变，故D错误。
故选：A。
托里拆利实验：在长约1m，一段封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银下降到一定程度时就不再下降，这时管内外水银高度差约为760mm，把玻璃管倾斜，则水银柱的长度变长，但水银柱的高度，即玻璃管内外水银面的高度差不变；测量结果表明这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的，与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。
本题考查了大气压的测量，在解答时，要抓住托里拆利实验的原理——大气压与管内水银柱压强是相等。
7.【答案】C
【解析】B点的深度小于A点的深度，根据公式p=ρgh可知，甲容器内液体的密度小于乙容器内液体的密度；
因为A、B两点到底部的深度相等，所以A点下面液体产生的压强小于B点下面液体产生的压强；
又因为A、B两点所受液体的压强相等，容器为圆柱形，所以甲容器底部受到的压强小于乙容器底部受到的压强；
因为容器底面积相等，根据公式p=FS可知，容器甲底部受到的压力小于容器乙底部受到的压力。
8.【答案】D
【解析】正方体水平放置在地面上，物体对地面的压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh；
所以有p甲=ρ甲gh甲，p乙=ρ乙gh乙
若沿水平方向截去相同体积后，甲、乙剩余部分的高度为h甲′，h乙′，
因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等，
则有p甲′=ρ甲gh甲′=p乙′=ρ乙gh乙′，
由图可知h甲′
切去的体积相同，则有△V=S甲△h甲=S乙△h乙
因为S甲
则切去后甲对地面的压强减少量为△p甲=ρ甲g△h甲
乙对地面的压强减少量为△p乙=ρ乙g△h乙
所以△p甲>△p乙
则有p甲=p甲′+△p甲，p乙=p乙′+△p乙，
因为p甲′=p乙′，△p甲>△p乙，
所以p甲>p乙，故ABC不符合题意，D符合题意。
物体对水平面的压力和和自身的重力相等，均匀正方体对地面的压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh，据此表示出原来压强和沿水平方向切去部分后甲、乙对地面压强，根据剩余的高度判断出两正方体的密度关系，再根据p=ρgh比较甲乙切去部分对地面的压强关系，进一步得出原来两者对地面的压强关系。
本题考查了压强大小的比较，利用均匀、规则物体(正方体、长方体、圆柱体等)对水平面上的压强公式p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgShS=ρgh是关键。
9.【答案】C
【解析】解：两个相同的密闭容器中装有相同体积的水静止放置于水平桌面上，甲容器上宽下窄，乙容器上窄下宽，则甲中水面的深度要大于乙中水面的深度，根据p=ρgh可知，甲容器底部受到的水的压强大，即p1>p2；
容器中水的体积相同，根据G=mg=ρVg可知容器中水的重力相同。甲容器上宽下窄，则水对甲杯底部的压力要小于水的重力；乙容器上窄下宽，则水对乙杯底部的压力要大于水的重力，所以F1
(1)水的体积相同，根据容器的放置情况分析液面深度的大小关系，根据液体压强公式可知水对杯底的压强大小关系；
(2)容器中水的体积相同，根据G=mg=ρVg可知容器中水的重力相同。液体产生的压力与液体重力的关系为：当容器的形状是上下一样粗细的直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时，液体对容器底的压力等于液体重力即F=G；当容器形状是上粗下细时，液体对容器底的压力小于液体重力，即F
本题考查了液体产生的压强大小、压力大小的关系，明确容器的形状是解题的关键。
10.【答案】D
【解析】解：AB、如图甲，铁球受到竖直向下的重力G铁、竖直向上的拉力F拉和竖直向上的浮力F铁，
根据平衡力得，G铁=F铁+F拉，
如图乙，铜球受到竖直向下的重力G铜、竖直向上的拉力F′拉和竖直向上的浮力F铜，
根据平衡力得，G铜=F铜+F′拉，
因为，铁球和铜球所受细线的拉力大小相等，即F拉=F′拉，
所以，G铁−F铁=G铜−F铜，
由于铁球和铜球分别浸没在水和煤油中，
所以，ρ铁gV铁−ρ水gV铁=ρ铜gV铜−ρ油gV铜，
整理得，(ρ铁−ρ水)V铁=(ρ铜−ρ油)V铜，
由于ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜，
所以，ρ铁−ρ水<ρ铜−ρ油，
所以，V铁>V铜，故A和B都错误。
CD、根据阿基米德原理得，
铁球受到的浮力为：F铁=ρ水gV铁，
铜球受到的浮力为：F铜=ρ油gV铜，
因为ρ油<ρ水，V铜
对铁球和铜球进行受到分析，两者都受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用，根据平衡力列出等式，再根据两者受到绳子的拉力相等列出等式，通过ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜，比较两者体积大小，再根据阿基米德原理判断浮力大小。
本题利用G=mg=ρgV和阿基米德原理，以及受到分析，根据平衡力，比较铁球和铜球体积的大小，最后再次利用阿基米德原理比较浮力大小，综合性很强，有一定的难度。
11.【答案】D
【解析】解：
A、当A有14的体积露出水面，即34的体积浸入水中时，弹簧为原长，则说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，物体重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水g34V=34ρ水gV，
物体A的质量：m=Gg=34ρ水gVg=34ρ水V，
物体A的密度：ρA=mV=34ρ水VV=34ρ水=0.75×103kg/m3；故A错误；
B、水对容器底部的压强为p=ρ水gh，由p=FS得，水对容器底部的压力为F=pS=ρ水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×2×10−2m2=40N，故B错误；
C、长方体A的体积V=1×10−2m2×0.04m=4×10−4m3，
若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，
所以F浮=G+F拉，则F拉=F浮−G=ρ水gV−34ρ水gV=14ρ水gV=14×1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−4m3=1N，故C错误。
D、已知当水的深度为20cm时，弹簧长度恰好为原长，此时物体A有14的体积露出水面，长方体A高为4cm，则弹簧长度L=20cm−3m=17cm；
由C可知弹簧对A的拉力为1N，根据弹簧受到的拉力每增加0.1N，弹簧长度就伸长0.1cm可知，弹簧伸长△L=10cm，
则弹簧总长L总=L+△L=17cm+10cm=27cm；
容器内水的体积V水=V总=S容×L总−V=2×10−2m2×0.27m−4×10−4m3=5×10−3m3
由ρ=mV可得，容器中水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10−3m3=5kg。故D正确。
故选：D。
(1)当A有14的体积露出水面，弹簧为原长，说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，利用阿基米德原理求解；求出物体A的质量，利用密度公式求物体A的密度；
(2)知道水深，利用p=ρgh求水对容器底部的压强，再利用p=FS求水对容器底部的压力；
(3)若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，据此求拉力。
(4)根据水的深度为20cm时，弹簧长度恰好为原长可求得弹簧原长，根据弹簧受到的拉力每增加0.1N，弹簧长度就伸长0.1cm可知水的深度，然后可求得水和A的总体积，总体积减去A的体积即为容器中水的体积，再利用密度公式求得水的质量。
本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用，本题难度较大，解题时一定要认真仔细。关键是能够正确进行受力分析。
12.【答案】B
【解析】解：AD、由V=Sh可知，将金属球从液体中取出后，液面下降的高度：Δh=V球S=100cm380cm2=1.25cm=0.0125m，
由p=ρgh可知，液体的密度：ρ液=ΔpgΔh=100Pa10N/kg×0.0125m=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3，故D错误；
金属球浸没在水中，排开液体的体积等于金属球自身的体积，即V排=V=100cm3，
金属球在液体中所受浮力：F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×100×10−6m3=0.8N，故A错误；
B、将金属球从液体中取出后容器内液体的深度：h′=h−Δh=10cm−1.25cm=8.75cm，
容器内液体的体积：V液=Sh=80cm2×8.75cm=700cm3，
由ρ=mV可知，容器内液体的质量：m液=ρ液V液=0.8g/cm3×700cm3=560g=0.56kg，
容器内液体的重力：G液=m液g=0.56kg×10N/kg=5.6N，故B正确；
C、金属球沉入容器底，受到水中向上的浮力、容器底对金属球竖直向上的支持力和竖直向下的重力，
根据力的平衡条件可知，金属球的重力：G球=F浮+F支=0.8N+1.9N=2.7N，
取出金属球后，容器对桌面的压力减小量：ΔF=G球=2.7N，
取出金属球后，容器对桌面的压强减小量：Δp=ΔFS=2.7N80×10−4m2=337.5Pa，故C错误。
故选：B。
(1)根据V=Sh求出将金属球从液体中取出后，液面下降的高度，根据p=ρgh求出液体的密度；
(2)金属球浸没在水中，排开液体的体积等于金属球自身的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出金属球在液体中所受浮力；
(3)将金属球从液体中取出后容器内液体的深度乘以容器底面积即为容器内液体的体积，根据密度公式求出容器内液体的质量，根据G=mg求出容器内液体的重力；
(4)对金属球受力分析，根据力的平衡条件求出金属球的重力；取出金属球后，容器对桌面的压力减小量即为金属球的重力，根据p=FS求出取出金属球后，容器对桌面的压强减小量。
本题考查体积公式、液体压强公式、阿基米德原理、密度公式以及固体压强公式的应用，题目综合性较强，有一定的难度。
13.【答案】马德堡半球实验 高
【解析】第一个证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验；水的沸点与液面上方的气压有关，气压越大，水的沸点越高。
故答案为：马德堡半球实验；高。
马德堡半球实验是最早证明大气压很大的实验；水的沸点与液面上方气压的关系
本题主要考查学生：大气压强的存在证明实验、气压与沸点的关系，属于识记性内容，相对比较简单。
14.【答案】700 变小
【解析】解：长方体对桌面的压力等于自身重力，即F=G=7N，长方体对桌面的压强为：p=FS=7N0.01m2=700Pa；
若将其水平向左推回至全部压在桌子上，它对桌面的压力不变，受力面积变大，根据压强公式可知它对桌面的压强会变小。
故答案为：700；变小。
(1)长方体对水平桌面的压力等于长方体的重力，根据压强公式求出长方体对桌面的压强；
(2)将其水平向左推回至全部压在桌子上，分析受力面积和压力的变化，再根据压强公式判断它对桌面的压强的变化。
本题考查了压强的简单计算和压强公式的应用，难点是分析将其水平向左推回至全部压在桌子上时受力面积和压力的变化，再确定对桌面的压强变化。
15.【答案】27：16 1：2
【解析】解：由p=FS可知，正方体金属块A、B叠放在水平地面上对地面的压力F1=p1SB，
则A、B的重力之和：G总=F1=p1SB，
取走金属块A，金属块B对地面的压力变化量F2=p2SB，
则A的重力：GA=F2=p2SB，
则B的重力：GB=G总−GA=p1SB−p2SB=(p1−p2)SB，
根据题意可知，p1：p2=3：1，即p1=3p2，
则金属块A、B的重力之比：GA：GB=p2SB：(p1−p2)SB=p2：2p2=1：2；
根据G=mg可知，A、B的质量之比：mA：mB=GAg：GBg=GA：GB=1：2，
A、B的体积之比：VA：VB=L13：L23=23：33=8：27，
金属块A、B的密度之比：ρA：ρB=mAVA：mBVB=18：227=2716。
故答案为：27：16；1：2。
(1)根据p=FS表示出正方体金属块A、B叠放在水平地面上对地面的压力F1和若取走金属块A，金属块B对地面的压力变化量F2；A、B的重力之和等于F1，取走金属块A，金属块B对地面的压力变化量F2即为A的重力，从而求出B的重力，根据p1和p2的关系求出金属块A、B的重力之比；
(2)根据G=mg求出A、B的质量之比，根据金属块A、B边长之比求出A、B的体积之比，根据密度公式求出A、B的密度之比。
本题考查压强公式、重力公式、体积公式以及密度公式的应用，题目有一定的难度。
16.【答案】等于 大于
【解析】解：(1)打开A阀门，水流入管道，a管、b管、大烧杯组成了连通器，因为连通器中装有同种液体，所以根据连通器原理可知，当水稳定后，a管液面高度等于b管液面高度。
(2)再打开B阀门，粗管和细管中水的流量相同，细管处水的流速大、压强小，支持的水柱低；粗管处水的流速小、压强大，支持的水柱高，所以a管液面高度大于b管液面高度。
故答案为：等于；大于。
(1)从连通器的定义和连通器的原理进行分析；
(2)流体压强与流速的关系：流体的流速越大的位置，压强越小。
本题考查连通器原理以及流体压强与流速的关系，难度不大。
17.【答案】2 2×10−4
【解析】解：
由浮力产生的原因可得，水对木块的浮力：
F浮=F1−F2=5N−3N=2N，
木块浸没在水中，则由F浮=ρ水V排g可得木块的体积：
V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3。
故答案为：2；2×10−4。
根据浮力产生的原因(物体所受浮力的大小等于物体下底面受到的压力与上地面受到的压力之差)求水对木块的浮力；再利用F浮=ρ水V排g求排开水的体积，即木块的体积。
本题考查了浮力大小的计算，关键是学生对浮力产生原因的理解和掌握。
18.【答案】解：在竖直方向上，木块受到重力和支持力的作用；
当小车突然做减速运动时，木块由于惯性会继续向前运动，因此在水平方向上受到向左的摩擦力，从木块重心开始，分别沿各力的方向画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上相关字母，如图所示：
【解析】根据题目中提供的场景，利用惯性等知识对木块进行正确的受力分析，并确定各力的作用点和方向，然后按照力的示意图的画法作图。
此题考查力的示意图的画法，关键是对木块进行正确的受力分析，尤其是水平方向上所受力的分析。
19.【答案】解：小球悬浮在水中，浮力等于重力，从小球重心开始，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上字母G和F浮；注意两条线段长度要相等，如下图所示：
【解析】物体悬浮时，浮力等于重力，根据重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上，从小球重心表示出重力和浮力的大小和方向。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。需要注意平衡力的长度要相等。
20.【答案】排尽筒内空气，防止空气进入 4Fπd2 偏小 760 上升
【解析】解：(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是排尽注射器内的空气，防止外面的空气进入；
(2)活塞的直径为d，活塞的面积为S=π(d2)2=πd24，大气压强p=FS=Fπd24=4Fπd2；
(3)如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式p=FS可知，导致测得的大气压值偏小；
(4)一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱；图2装置是小明自制的气压计，当将此装置从山下移到山顶，由于海拔越高，气压越低，此时外界大气压降低，细管中的水柱在瓶内气压的作用下上升。
故答案为：(1)排尽筒内空气，防止空气进入；(2)4Fπd2；(3)偏小；(4)760；上升。
(1)注射器的活塞推至注射器筒的底端，排出注射器内的空气；
(2)根据公式p=FS求大气压；
(3)注射器筒内有空气会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；
(4)一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱；海拔越高，气压越低，当将图2装置从山下移到山顶，此时外界大气压降低，据此分析细管中的水柱位置的变化情况及原因。
本题考查托里拆利实验和自制气压计的有关知识，并考查大气压与高度的关系，综合性较强，有一定难度。
21.【答案】B 增大 不变 B、C 500 变大 (Δh+h)ρ水h
【解析】解：(1)使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，为了使U形管左右两侧的液面相平，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，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B；
(2)分析A、B两图的实验现象，液体都是水，金属盒的深度不同，U形管两侧的液面高度不同，B图中深度大，液面高度差大，产生的压强大，故可得出的结论是：同一液体中，深度越深，压强越大；
(3)在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等，所以在图B中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差将不变；
(4)要探究压强与液体密度的关系，应使探头深度相同，液体密度不同，所以应选择B、C两图；
(5)图乙B中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为：
p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×5×10−2m=500Pa；
(6)保持乙图C中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出)，金属盒所处的深度变大，液体的密度变小，根据p=FS可知容器底部所受液体压强变大，根据p=ρgh可知探头以下部分液体压强变小，则探头以上部分液体压强变大，U形管两侧的液面的高度差将变大；
(7)当橡皮膜的表面相平时，盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即：p盐水=p水，
利用测得的盐水的深度h和其密度ρ盐水，表示出p盐水，即：p盐水=ρ盐水gh，
同理表示出p水，即：p水=ρ水g(Δh+h)，
两者相等即：ρ盐水gh=ρ水g(Δh+h)，
由此可以求得盐水的密度：ρ盐水=(Δh+h)ρ水h；
故答案为：(1)B；(2)增大；(3)不变；(4)B、C；(5)500；(6)变大；(7)(Δh+h)ρ水h。
(1)U形管右端的上方是和大气相通的，使用压强计前，发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差，要取下软管，重新安装；
(2)(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
(5)图乙B中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，根据p=ρ水gh得出橡皮管内气体的压强与管外大气压之差；
(6)保持乙图C中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出)，金属盒所处的深度变大，液体的密度变小，根据p=FS可知容器底部所受液体压强变大，根据p=ρgh可知探头以下部分液体压强变小，则可判断U形管两侧的液面的高度差的变化情况；
(7)当橡皮膜不再发生形变时，说明其受到的大容器中水对其向上的压强与烧杯中盐水对其向下的压强相等。通过两者压强相等，结合液体压强的计算，利用水的密度表示出盐水的密度。
本题考查液体压强的特点，涉及到两种物理学方法：控制变量法和转换法，解题时注意实验过程的分析和实验结论的表述都要采用控制变量法，领悟这两种方法的真谛。
22.【答案】2.4 甲、丙、丁 380 1.1×103 140 不变 不变
【解析】解：(1)根据称重法，由甲图知，合金块的重力为4.8N；根据称重法，乙步骤中合金块受到的浮力F浮=4.8N−2.4N=2.4N；
(2)根据控制变量法，比较甲、丙、丁三次实验，物体排开液体体积相同，浸入水中深度不同，弹簧测力计示数相同，可知浮力的大小与物体的浸没深度无关；
(3)比较甲、丙步骤可知合金块浸没在水中时所受浮力：F浮丙=4.8N−1N=3.8N，根据阿基米德原理得ρ水gV排=3.8N......①，
合金块排开液体体积V排= F浮丙ρ水g=3.8N1×103kg/m3×10N/kg=3.8×10−4m3=380cm3；即合金块的体积为380cm3；
比较甲、戊步骤可知合金块浸没在盐水中时所受浮力：F浮戊=4.8N−0.6N=4.2N，根据阿基米德原理得ρ盐水gV排=4.2N......②，
丙、戊步骤中的V排相同，则①②两式联立，解得盐水的密度ρ盐水≈1.1×103kg/m3；
(4)从乙到丁的过程中，水对容器底部的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，即ΔF=ΔF浮=2.4N−1N=1.4N，已知平底柱形容器的底面积为S=100cm2=0.01m2；水对容器底部的压强增加量Δp=ΔFS=1.4N0.01m2=140Pa；
(5)①平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块慢慢浸没水中，在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，则根据称重法，弹簧测力计示数不变；
②通过实验现象，小刚继续思考发现金属块在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，容器对铁架台的支架的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，根据Δp=ΔFS知，溢水杯对铁架台的支架的压强不变。
故答案为：(1)2.4；(2)甲、丙、丁；(3)380；1.1×103；(4)140；(5)①不变；②不变。
(1)根据称重法计算乙步骤中合金块受到的浮力；
(2)根据控制变量法，比较甲、丙、丁三次实验，物体排开液体体积相同，合金块浸入水中深度不同，弹簧测力计示数相同，可知浮力的大小与物体的浸没深度无关；
(3)比较甲、丙步骤可知合金块浸没在水中时所受浮力，根据阿基米德原理求出合金块排开液体体积，即合金块的体积，比较甲、戊步骤可知合金块浸没在盐水中时所受浮力，根据阿基米德原理求出盐水的密度，据此分析；
(4)从乙到丁的过程中，水对容器底部的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，根据Δp=ΔFS计算水对容器底部的压强增加量；
(5)①平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块慢慢浸没水中，在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，则根据称重法，弹簧测力计示数不变；
②通过实验现象，小刚继续思考发现金属块在逐渐缓慢浸没的过程中，物体浸在液体中所受到的浮力大小与排开液体的重力相等，容器对铁架台的支架的压力的增加量等于物体受到的浮力的增加量，根据Δp=ΔFS知，溢水杯对铁架台的支架的压强不变；
本题考查阿基米德原理的应用，密度的计算公式应用，要求分析综合能力强。
23.【答案】解：(1)液体的密度：
ρ=pgh=5.0×103Pa10N/kg×0.5m=1.0×103kg/m3；
距容器底高为0.2m处A点的液体压强为：
p′=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.5m−0.2m)=3×103Pa；
(2)容器内液体的质量：
m液=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10−3m3=2kg；
液体的重力为：
G液=m液g=2kg×10N/kg=20N；
容器对桌面的压力为：
F′=G容+G液=20N+20N=40N；
容器对桌面的压强为：
p″=F′S=40N2.0×10−3m2=2×104Pa；
(3)液体对容器底的压力：
F=pS=5.0×103Pa×2×10−3m2=10N。
答：(1)距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3×103Pa；
(2)这个装着液体的容器对桌面的压强为2×104Pa；
(3)液体对容器底的压力为10N。
【解析】(1)已知容器底受到液体的压强和液体的深度，根据公式ρ=pgh可求出液体的密度，根据p′=ρgh′算出距容器底高为0.2m处A点的液体压强；
(2)装着液体的容器对桌面的压力等于液体和容器的重力之和，液体的质量根据公式m=ρV可求，进一步利用公式G=mg求出重力，根据公式p=FS求出这个装着液体的容器对桌面的压强；
(3)知道容器底受到液体的压强和底面积，根据公式F=pS求出液体对容器底的压力。
本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用，明确题目中的压强属于固体类还是液体类；熟练运用液体压强公式和变形公式，运用固体压强的公式以及变形公式是解答此题的关键。
24.【答案】解：(1)由图像可知，石柱下表面离开水面后受到的拉力F=12500N，
因石柱匀速上升时处于平衡状态，受到的重力和拉力是一对平衡力，
所以，石柱的重力G=F=12500N，由图像可知，石柱浸没时受到的拉力F′=7500N，
则石柱浸没在水中受到的浮力：F浮=G−F′=12500N−7500N=5000N；
(2)因为忽略液面高度的变化，则石柱的高度h=5m−3m=2m，
石柱浸没在水中时，排开水的体积等于石柱的体积，石柱的体积为：
V=V排=F浮ρ水g=5000N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m3，
石柱的底面积为S=Vh=0.5m32m=0.25m2；
(3)由G=mg=ρVg可知，长方体石柱的密度为：
ρ=GVg=12500N0.5m3×10N/kg=2.5×103kg/m3。
答：(1)长方体石柱浸没时在水中所受的浮力为5000N；
(2)长方体石柱的底面积为0.25m2；
(3)长方体石柱的密度为2.5×103kg/m3。
【解析】(1)根据图像读出石柱下表面离开水面后受到的拉力，根据二力平衡条件求出石柱的重力，根据图像读出石柱浸没时受到的拉力，利用称重法F浮=G−F′求出石柱浸没在水中受到的浮力；
(2)石柱浸没在水中时，排开水的体积等于石柱的体积，根据V=V排=F浮ρ水g得出石柱的体积；根据S=Vh得出石柱的底面积；
(3)根据G=mg=ρVg可求出长方体石柱的密度。
本题考查了重力公式、称重法测浮力公式、阿基米德原理、密度公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
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