江西省宜春市丰城市江西省丰城中学2023-2024学年八年级下学期3月月考物理试卷(含答案)
展开一、填空题
1.1654年,德国某市市长格里克做了一个著名的___________实验有力证明大气压强的存在;1644年,意大利科学家___________精确地测量出了大气压强的值。
2.2021年12月9日中国空间站太空授课中宇航员王亚平做了一个浮力实验。放入水中的乒乓球松手后会上浮吗?浮力产生的原因是液体受重力,当重力消失时,乒乓球各个表面受到水的压强大小___________(选填“相等”或“不相等”),浮力也就消失了,这就是浮力和重力伴生的现象。所以我们看到乒乓球在水中会___________(选填“上浮”、“下沉”或“停在原来位置”)。
3.正方体木块甲和乙边长之比为1:2,密度之比是4:1,将物块甲放在物块乙的中央,则物块甲对乙的压力F1与乙对地的压力F2之比为___________,则物块甲对乙的压强p1与乙对地的压强p2之比为___________。
4.如图所示容器___________(选填“是”或“不是”)连通器;容器中装有某种液体,A处受到液体压强为P1,B处受到液体压强为P2,则P1___________P2(选填“>”、“<”或“=”)。
5.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有 A、B 两点。若两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是_________;若两种液体对容器底部的压强相等时,则 A、B 两点压强关系是___________(均选填“>”“=”或“<”)。
6.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力作用下,A、B一起作匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为____N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力_______N。
甲 乙
7.如图所示,A、B两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,则物块A在两个容器中受到的浮力F甲___________F乙,物块A、B的密度ρA___________ρB。(均选填“>”“<”或“=”)
8.如图所示,底面积为S1的圆柱体放在水平桌面上,当把一质量为m的物体A放在它上面时,圆柱体对桌面压强的变化量为________;另有一个底面积为S2、内装某液体的薄壁圆柱形容器,也放在同一水平桌面上,当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液体对容器底压强的变化量与圆柱体对桌面压强的变化量相等。若物体A的密度为ρ,则该液体的密度为________。(用物理量符号表示)
二、单选题
9.在物理学习过程中,经常需要进行估测。以下估测符合生活实际的是( )
A.一本八年级物理课本的重力约为25N
B.物理课本对水平桌面的压强约为50Pa
C.一个普通中学生双脚站立时对地面的压强约为500Pa
D.一个普通中学生在水中游泳时受到的浮力约为50N
10.关于物体受到的浮力及其应用,下列说法不正确的是( )
A.图甲所示,加热孔明灯内部空气,内部空气的密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯就上升
B.图乙所示,山东舰从黄浦江驶入东海后(海水的密度大于河水的密度),山东舰所受浮力的大小不变
C.图丙所示,用盐水选种时,沉入水底的良种所受浮力小于重力,浮在水面的次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,压缩空气将悬停在水中的潜水艇水舱里的水排出一部分时,浮力大于重力,潜水艇上浮
11.如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列有关甲、乙的说法正确的是
①甲、乙的质量之比是3:4
②甲、乙的体积之比是15:16
③将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后,剩余部分对地面的压强可能相等
④将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等
A.①③④B.③④C.①②③D.②③④
12.用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将( )
A.变小,下沉、变小B.变小,下沉、不变C.不变,悬浮、变小D.不变,悬浮、不变
三、多选题
13.如图所示,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个物体,甲重5N,乙重10N,甲和乙的接触面粗糙,甲用一根细绳拴在左边固定的墙上,现在用水平向右大小为15N的力F将乙匀速抽出,甲保持静止,下列说法正确的是( )
A.甲受到向右的滑动摩擦力,大小为15N
B.甲受到向右的静摩擦力,大小为5N
C.乙受到向左的滑动摩擦力,大小为15N
D.乙受到向左的静摩擦力,大小为10N
14.如图所示,A、B为两实心圆柱体,A圆柱体的密度为ρ1,且ρ1∶ρ水=2∶1;甲图中A对地压强为pA,B对地压强为pB,且pA∶pB=3∶5;乙图中A对地压强为p1,B对地压强为p2,且p1∶p2=2:3;下列说法正确的是( )
A.A、B两圆柱体的底面积之比为3∶5
B.A、B两实心圆柱体的重力之比为10∶9
C.甲图中A对地面的压强与乙图中B对地面的压强比为15∶19
D.现将两圆柱体分别挂在两弹簧测力计上,缓慢地浸入水中如图丙所示,则当两弹簧测力计示数相等时,A、B两圆柱体浸入水中的深度H=0.5h
四、计算题
15.某司机驾驶质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(取g=10N/kg),突然发现前方80m处有障碍物.司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s,这段时间内汽车保持原速前行了15m.汽车制动后还要继续向前滑行30m才能停下.问:
(1)汽车受到的支持力大小为多少?
(2)汽车匀速行驶时,发动机对汽车的牵引力是多大?
(3)汽车制动前的速度是多少?
(4)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍.请通过计算判断汽车是否撞上障碍物.
16.一圆柱形容器内盛有一定量的水,且水深为20cm,如图a所示。现将一质量为800g的密封空心铁盒A放入水中,空心铁盒有一半体积浮出水面,如图b所示。当铁盒上放一个小磁块B时,铁盒恰好没入水中,如图c所示。当把它们倒置水中,A有的体积露出水面,如图d所示(g=10N/kg)。试求:
(1)放入A前,水对容器底的压强。
(2)铁盒A的体积。
(3)小磁块B的密度。
17.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象(容器厚度不计,忽略液面变化,g=10N/kg)。求:
(1)圆柱体浸没时受到的浮力?
(2)圆柱体的密度?
(3)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强?
(4)若盛水容器的底面积为100cm2,当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较,水对容器底产生的压强增加了多少?容器对水平支持面的压强增加了多少?
五、实验题
18.如图所示,如图甲所示是探究“二力平衡条件”的实验装置,所提供的砝码质量均为100g。
(1)如图甲所示,实验时,可以通过增加或减小托盘两边的___________来改变木块两边拉力、的大小;
(2)在图甲中,将木块静止放在水平桌面上,向其两边的小盘里加砝码,当两盘加入砝码个数相同时,发现木块静止不动;当左盘放400g、右盘放500g的砝码时,木块仍处于静止状态,说明木块在水平方向上除受水平拉力、外,还应受到___________力的作用,且该力的大小为___________N;
(3)为避免上述现象发生;小刚用如图乙所示的小车替代木块进行实验,而小明则用如图丙所示的轻质硬纸板替代木块进行实验。则___________的方案较好;原因是___________;
(4)若将轻质硬纸板转过一个度(如图丁所示),然后再松手,这样做是为了探究相互平衡的两个力是否作用在___________(选填“同一直线上”或“同一物体上”);
(5)实验完成后,意犹未尽的小刚又将甲图中小车换成如图戊所示的弹簧测力计,两边砝码换成A、B两个物体,A和B的重力分别为10N和6N,不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦,则弹簧测力计的示数为___________N。
19.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与___________有关,于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图(1)所示的实验;
(2)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使其做___________运动,根据___________的知识,得出滑动摩擦力与拉力大小相等;
(3)小刚通过比较___________两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想;
(4)小刚还发现,汽车速度越快,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,他改进探究实验的装置,如图(2)A所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如图(2)B所示;(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时,木块受到传动带的摩擦力大小为___________N,方向___________(选填“水平向左”或“水平向右”);
②小刚改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像,如图(2)图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小___________(选填“有关”或“无关”)。
20.同学们用微小压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,实验装置如图所示(g取10N/kg)。
(1)小林同学检查甲图中的微小压强计时发现:按与不按压强计探头的橡皮膜,U形管两边液面均处在同一水平线上,则这套实验装置可能存在的问题是:___________。另一组的小明同学却发现,实验前,不按探头的橡皮膜,他们小组的U形管就已经有了明显的高度差,接下来小明应该通过___________方法进行调节;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.向U形管内加适量水
C.拆除软管重新安装
(2)比较图中___________两图,可以得到实验结论:同种液体内部,深度越深,压强越大。比较图中丙、丁两图,可以得出液体的压强与_________有关。实验中用到的科学研究方法有控制变量法和___________法;
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是___________;
A.U形管中换用密度更小的酒精
B.将U形管换成更细的
C.烧杯中换密度差更大的液体
(4)如图戊是小伟同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置的实心红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中时,浮标指示在b处,ab之间的距离为3cm,则液体的密度为___________g/cm3。
21.小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图甲所示,遗漏的主要步骤是___________,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是___________(用实验步骤对应的字母表示);
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中,从表中数据可知石块受到的浮力是___________N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是___________;
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取___________相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小;
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B,饮料瓶、薄塑料袋(质量忽略不计)和吸管组成的溢水杯对实验进行改进,装置如图乙所示。向下移动横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数和B的示数都在变化,且A、B示数的变化量___________(选填“相等”或“不相等”);
(5)若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,已知水的密度为1g/cm3,则该重物的密度为___________kg/m3。
参考答案
1.答案:马德堡半球;托里拆利
解析:著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在,该实验是由当时马德堡市的市长奥托·格里克主持进行的。
意大利科学家托里拆利利用玻璃管和水银槽首次测出了大气压值,这就是著名的托里拆利实验。
2.答案:相等;停在原来位置
解析:当重力消失时,液体内部压强消失,所以乒乓球各个表面受到水的压强大小相等。
在太空中水和乒乓球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的乒乓球产生压力,所以当王亚平老师把乒乓球放入水中松手后,乒乓球会停在原来位置。
3.答案:1:3;4:3
解析: 正方体木块甲和乙边长之比为1:2,所以甲乙两物体的体积之比为
物块甲对乙的压力等于甲的重力,乙对地的压力等于甲和乙的重力,所以压力之比为
物块甲对乙的受力面积与乙对地的受力面积之比为
物块甲对乙的压强P1与乙对地的压强P2之比为
4.答案:不是;=
解析:连通器是上端开口下端连通的容器,此容器左端没有开口,故不是连通器。
A点和B点距液面的高度相同,根据公式p=ρgh可知,A、B两点所受压强相等,即p1=p2。
5.答案:>;<
解析:由题意可知,A、B 两点的压强相等,而且A点所处的深度小B点所处的深度即
,
根据公式可得
以A、B 两点向下的这部分液体作为研究对象,因为液体的高度相同,则该部分液体对容器底的压强
液体对容器底的压强应为A、B 两点的压强与A、B 两点向下的这部分液体对容器压强之和,则有
即
所以两种液体对容器底的压强关系是。
若两种液体对容器底部的压强相等,由图可知,根据公式可得
甲液体的密度大于乙液体的密度即
以A、B 两点向下的这部分液体作为研究对象,这部分甲乙两种液体的高度相同,则A、B 两点的压强应为液体对容器底的压强与A、B 两点向下的这部分液体对容器压强之差则有
即
若两种液体对容器底部的压强相等时,则 A、B 两点压强关系是。
6.答案:0;12
解析:在12N的水平拉力作用下,A、B一起做匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,在水平方向B不受拉力,因此摩擦力为0;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,又做匀速直线运动,所以,方向与推力方向相反。
7.答案:>;<
解析:由于A、B两物体静止时处于漂浮和悬浮状态,所以受到的浮力都等于物体受到的重力,即F浮=G;由图知,物体A、B排开液体的体积
V乙排>V甲排
由F浮=ρ液gV排可知甲、乙两液体的密度为
ρ甲>ρ乙
甲、乙中A物块在两种液体中都完全浸没,排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排知,甲受到的浮力大于乙受到的浮力,即
F甲>F乙
根据乙图可知,A、B间的绳子存在拉力,若绳子断开,则B在乙中下沉、A在乙中漂浮,则B的密度大于乙的密度,A的密度小于乙的密度,所以物块A、B的密度
ρA<ρB
8.答案:;
解析:圆柱体对桌面压力变化量
ΔF=GA=mg
压强的变化量
物体A浸没在液体中,根据可得,物体A的排开液体的体积为
当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液面升高的高度
由题知,液体对容器底压强的变化量
所以有
解得
9.答案:B
解析:A.课本重力约25N,相当于50个鸡蛋的重力,不符合实际,故A不符合实际;
B.课本的重力大约为2~3N,物理课本的长约为30cm,宽约为20cm,面积大约为600cm2,则物理课本对水平桌面的压强约为
故课本对桌面的压强约为33Pa~50Pa,故B符合实际;
C.中学生的重力约为500N,脚掌面积约为100cm2,则对地面的压强
故C不符合实际;
D.人在游泳时接近漂浮状态,受到的浮力与重力接近。中学生的体重在500N左右,所以游泳时受到的浮力在500N左右。故D不符合实际。
故选B。
10.答案:C
解析:A.加热孔明灯内部空气,内部空气的密度比外部空气的密度小到一定程度,使浮力大于自身重力,孔明灯就上升,故A正确,不符合题意;
B.山东舰从黄浦江驶入东海后,依然处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,因此浮力不变,故B正确,不符合题意;
C.沉入水底的良种所受浮力小于重力,浮在水面的次种所受浮力等于重力,故C错误,符合题意;
D.停在水中的潜水艇,在上浮时,排开液体体积不变,浮力不变,它是靠改变自身重力来达到上浮的,即减小水舱中水的重力,使自重小于浮力,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.答案:C
解析:①根据 得 ,因此甲、乙对地面的压力之比:,压力等于重力,由 可得,质量比等于压力比,因此,故正确;
②根据可得甲、乙的体积之比是:,故正确;
③沿水平方向分别截去体积相等的部分,因为甲的密度小于乙的密度,甲切去的质量比乙小,甲的底面积小于乙的底面积,因此甲乙剩余部分对地面的压强可能相等,故正确;
④由 ,ρ甲<ρ乙,当从水平方向截去相同高度h后:剩余的甲物体对水平面的压强: ,剩余的乙物体对水平面的压强: ,ρ甲<ρ乙,即 ,因为p甲>p乙,所以 ,即p甲>p乙,故错误.
由以上分析可得C正确.
12.答案:A
解析:原来气球和铁块悬浮在水中,则有;若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后,整体所处的深度增加,由可知,气球和铁块受到水的压强增大,则铁块的体积不变,气球的体积变小,气球排开水的体积减小,由可知,气球受到的浮力变小,导致气球和铁块受到的总浮力小于总重力,气球和铁块会下沉;由气球排开水的体积变小可知,水面会下降,水对容器底部的压强变小;故选A。
13.答案:AC
解析:木块乙向右端匀速运动,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力为f乙=F=15N,方向水平向左,故C 正确,D错误;
如图所示,木块甲静止,木块甲处于平衡状态,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对其向右的摩擦力作用,根据相互作用力的条件可知甲受到摩擦力的大小等于乙木块受到的摩擦力为15N,故A正确,B错误.
14.答案:BD
解析:A.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,甲图中A对地的压力和B对地的压力相等,由可得,两圆柱体的底面积之比
故A错误;
B.由
可得,A、B两实心圆柱体的重力之比为
故B正确;
C.甲图中A对地面的压强与乙图中B对地面的压强之比为
故C错误;
D.地面的压强为
则两圆柱体的密度之比为
当两弹簧测力计示数相等时,由
可得
则
把
和
代入可得:
整理可得
即
故D正确。
故选BD。
15.答案:(1)1.5×104N;(2)300N;(3)20m/s;(4)会撞上
解析:(1)由二力平衡得汽车受到的支持力:F=G=mg=1.5103kg×10N/kg=1.5104N.
(2)由二力平衡可知,汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与阻力大小相等,即:
=f=0.02G=
(3)汽车制动前做匀速直线运动,其速度:v===20m/s.
(4)若酒驾,则反应时间内通过的距离为:=v=20m/s0.75s4=60m,
汽车停下来通过的路程:s总=30m=60m30m=90m80m,
所以会撞上.
16.答案:(1)2×103Pa;(2)1.6×10﹣3m3;(3)5×103kg/m3
解析:(1)放入A前,水对容器底的压强
(2)设铁盒A的体积为VA,A放入水中,有一半浮出水面,由物体的漂浮条件可得F浮=GA,即
﹣﹣﹣﹣﹣①
则
(3)设B的质量为mB,体积为VB ,当铁盒上放一个小磁块B时,铁盒恰好没入水中,把AB看作一个整体,整体处于漂浮状态,所以
即
﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
倒置在水中,整体仍处于漂浮状态,所以
即
﹣﹣﹣﹣﹣③
联立①②解得
联立②③解得
所以小磁块B的密度
答:(1)放入A前,水对容器底的压强为2×103Pa。
(2)铁盒A的体积为1.6×10-3m3。
(3)小磁块B的密度为5×103kg/m3。
17.答案:(1)8N;(2)1.5×103kg/m3;(3)400Pa;(4)800Pa,800Pa
解析:(1)如图,物体的重力为G=12N,根据称重法,浸没时受到的浮力为
F浮=F1-F2=12N-4N=8N
(2)圆柱体的质量为
物体的体积等于浸没时排开水的体积
故圆柱体的密度为
(3)如图,圆柱体在刚浸没时下表面的深度为
h=7cm-3cm=4cm=0.04m下表面受到的水的压强为
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
(4)水面上升的深度为
水对容器底产生的压强增加了
Δp1=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
水对容器底的压力增加了
ΔF=Δp1S=800Pa×100×10-4m2=8N容器对水平支持面的压强增加了
答:(1)圆柱体浸没时受到的浮力为8N;
(2)圆柱体的密度为1.5×103kg/m3;
(3)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强为400Pa;
(4)若盛水容器的底面积为100cm2,当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较,水对容器底产生的压强增加了800Pa,容器对水平支持面的压强增加了800Pa。
18.答案:(1)砝码个数;(2)摩擦;1;(3)小明;减小摩擦力对实验的影响;(4)同一直线;(5)6
解析:(1)探究二力平衡条件的实验中通过改变其两边的砝码的数量来改变小车受到的拉力、的大小。
(2)当左侧放400g砝码,右侧放500g砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块受到了摩擦力的作用,且此时木块在左右两边拉力以及桌面对木块的摩擦力作用下平衡,所以
则
(3)[5小刚将木块换成小车,将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力;小明将木块换成硬纸板,且硬纸板与桌面不接触,消除了摩擦力,所以小明的方案好。
(4)将硬纸板扭转到如图丙所示的位置,两个拉力不在同一直线上,纸板不能平衡,所以会扭转回来,可以探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。
(5)以A为研究对象,分析A受力情况:重力,细线的拉力和地面的支持力,细线的拉力小于A的重力,A静止在地面上,则B也静止,细线的拉力等于B的重力,又弹簧秤的读数等于细线的拉力,所以弹簧秤的读数为6N。
19.答案:(1)接触面的粗糙程度;(2)匀速直线;二力平衡;(3)甲、乙;(4)4.0;水平向左;无关
解析:(1)柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上方向相反的一对力,若物体做匀速直线运动,由二力平衡原理可知,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,弹簧测力计的示数,就等于摩擦力的大小。
(3)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲、乙符合要求。
(4)木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,拉力方向是水平向右,则摩擦力的方向是水平向左,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N。
由图像可知,速度不同,摩擦力的大小是相同的,所以滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
20.答案:(1)装置漏气;C;(2)乙、丙;液体的密度;转换;(3)B;(4)1.2
解析:(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱变化不明显或不发生变化;实验前,不按探头的橡皮膜,U形管就已经有了明显的高度差,说明两管上方气压不同,需要拆除软管重新安装,这样两管气压都等于大气压,液面就会相平,故选C。
(2)比较乙、丙两图可知,液体密度一定时,探头所处深度越大,U形管左右两侧液面的高度差越大。故可得液体密度一定时,深度越大,受到的压强越大;比较丙、丁两图可知,深度相同时,液体的密度越大,U形管左右两侧液面的高度差越大,说明压强越大,可知液体压强与液体的密度有关。
用U形管液面的高度差来反应液体压强的大小,用的是转换法。
(3)AC.当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,可能是水和盐水密度相差不大,换用密度更小的酒精或者换密度差更大的其他液体,可以增大密度差,从而增大压强差,方法可行,故AC不符合题意;
B.U形管的粗细不影响液体的压强,也就不影响液面的高度差,方法不可行,故B符合题意,
故选B。
(4)当橡皮膜放入某液体中,右管升高3cm,左管下降3cm,左右两管相差6cm,根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,所以
p液=p水
ρ液gh液=ρ水gh水
解得ρ液=1.2g/cm3。
21.答案:(1)测量空桶的重力;DBAC;(2)0.2;见解析;(3)体积;(4)相等;(5)4×103
解析:(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,先根据称重法F浮=G-F示求出物体受到的浮力大小,再称出物体排开的水和小桶的总重力,但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系,所以需要减掉小桶的重力,因此遗漏的步骤是测量空桶的重力。
实验时先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F示求出受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的顺序为:DBAC。
(2)由实验步骤A、B可知,物体的重力为1.8N,浸在液体中时,弹簧测力示的示数为1.6N,浸在液体中时受到的浮力为
F浮=G-F示=FB-FA=1.8N-1.6N=0.2N
由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会有偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次试验后,需要换用不同液体重新实验。
(3)想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,根据控制变量法,需要选用体积相同,密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力大小。所以可取体积相同的铁块和铝块进行实验。
(4)如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G-F示可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
(5)重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,则重物浸在水中时受到的浮力为
F浮1=G1-F示1=FA1-FA2=4.8N-3.6N=1.2N
由F浮=ρgV排可得,重物排开水的体积为
重物的质量为
因为重物全部浸没,所以重物的体积
V=V排=1.2×10-4m3
则重物的密度为
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
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