河南省安阳市北关区安阳市第八中学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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一、填空题(每空1分,共15分)
1. 自由下落的粉笔如果所受外力突然全部消失,则物体将______;匀速直线运动的火车上,如果你竖直向上跳起,落下时将落到______(选填“原位置”、“原位置前方”或“原位置后方”)。
【答案】 ①. 做匀速直线运动 ②. 原位置
【解析】
【详解】[1]由牛顿第一定律可知,当物体不受力时,将保持原来的运动状态,自由下落的粉笔有速度,如果所受外力突然全部消失,会以原来的速度做匀速直线运动。
[2]匀速直线运动的火车上,人竖直向上跳起,由于人具有惯性,保持原来的运动状态,和火车以相同的速度向前运动,所以落下时将落到原位置。
2. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其和图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当时,物体受到的摩擦力是______N,物体在5s时处于______(“静止”、“加速”、“匀速”)状态,当时,物体受到的摩擦力是______N.
【答案】 ①. 3 ②. 匀速 ③. 5
【解析】
【详解】[1]由丙图可知,0~2s物体速度为零,仍处于静止状态,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,物体所受拉力为3N,所以t=1s时摩擦力为3N。
[2][3]由丙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,此时物体受力也平衡,即物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,由乙图可知,物体所受拉力为5N,则即t=5s时滑动摩擦力为5N。由丙图可知,2~4s物体加速运动,运动状态发生改变,滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,且此两因素都不变,所以摩擦力大小不变,即t=3s时,物体受到的摩擦力与4s~6s时摩擦力相等为5N。
3. 少林功夫驰名中外,一质量为60kg的武术爱好者在以图中所示的姿势练功,若他一只脚的面积为,此时他对地面的压强为______Pa,则其中一只脚对地面的压强为______Pa。(g=10N/kg)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]武术爱好者对地面的压力
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
此时他对地面的压强
[2]其中一只脚对地面的压力是他身体重力的一半,受力面积也是总受力面积的一半,所以,其中一只脚对地面的压强
4. 如图是维修汽车的千斤顶的原理图,当用1000N的力作用在小活塞上,能顶起的汽车,则小活塞面积与大活塞面积之比为______。
【答案】1∶50
【解析】
【详解】千斤顶是利用帕斯卡定律制成的;设小活塞面积为S1,大活塞面积为S2,根据帕斯卡定律
故
5. 如图,在瓶里装入温度略低于100℃的水,当抽出瓶里的一部分空气时,可以看到水会沸腾起来,这是由于在压强减小的时候,液体的沸点______。
【答案】降低
【解析】
【详解】当从瓶里向外抽气时,瓶内水上方的气体压强会减小,从而使水的沸点降低,低于水的温度,所以水会沸腾起来。
6. 如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同、形状不同的容器中装有质量相等的三种不同液体,液面高度相同,则容器底部受到的液体压强最大的是______,(选填“甲”、“乙”、“丙”)丙容器底部所受压力______所装液体的重力。(选填“大于”、“等于”、“小于”)
【答案】 ①. 甲 ②. 小于
【解析】
【详解】[1][2]如图,液体深度h、容器底面积S相同,容器形状不同,液体体积
三种液体质量相等,因此
根据,h相同,因此容器底部受到的液体压强
由可得丙容器底部所受压力
丙的重力
由于
所以
7. 元宵节是中国的传统节日,这一天全家欢聚,常常煮汤圆以示庆贺。园园在帮姥姥煮汤圆时发现,生汤圆放入锅中,由于浮力_____重力(填“大于”“小于”或“等于”)而下沉,煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,浮力_____(填“增大”“减小”),致使浮力大于重力,汤圆上浮。
【答案】 ①. 小于 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]生汤圆放入锅中,将下沉,说明浮力小于重力。而当煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,造成排开液体体积变大,浮力增大,则致使浮力大于重力,则汤圆上浮。
8. 如图所示,物块A漂浮在水中,有的体积浸入水中,则该物块的密度是______kg/m3。再把另一个质量相同的物块B放入水中,B恰好悬浮,若A、B下表面受到水的压力分别为FA、FB,则二者的大小关系是FA______FB。
【答案】 ①. 0.75×103 ②. <
【解析】
【详解】[1]物体A漂浮,受到的浮力等于重力,根据阿基米德原理及重力公式有
F浮=ρ水gV排=ρAgV
则该物块的密度是
[2]A漂浮,受到的浮力等于重力,浮力等于A上下表面受到的压力差,则FA=F浮;B悬浮,受到的浮力等于重力,而A、B质量相同,所以它们的重力相同,浮力相同,B受到的浮力等于上下表面的压力差,即
F浮=FB﹣FB上
由于B浸入到了液体中,所以FB上不为0,即
FB>F浮
所以有
FA
9. 滑板车在水平方向运动时,如果我们不蹬地它最终会停下来,下列对这个常见物理现象理解正确的是( )
A. 只有不断蹬地,滑板车才能继续运动,说明运动需要力来维持
B. 不蹬地最终会停下来是因为滑板车受到阻力,说明力可以改变物体的运动状态
C. 运动的滑板车最终停下来是因为它的惯性逐渐消失了
D. 运动中的滑板车受到的外力突然消失时将停止运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.蹬地时,脚对地有一个力的作用,因为物体间力的作用是相互的,地对脚也有一个力的作用使滑板车前进,说明力可以改变物体的运动状态,而不是维持物体的运动状态,故A错误;
B.阻力使滑板车减速运动,改变了滑板车的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.惯性是指物体保持原来运动状态的性质,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,所以滑板车逐渐停下来的过程中惯性不变,故C错误;
D.若在滑行过程中,人和车受到的外力突然全部消失,滑板车会保持原来的速度做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
10. 2021年4月25日晚,在举重亚锦赛女子87公斤以上级中,中国选手李雯雯同时打破三项世界纪录。如图所示,这是她举起杠铃时的情景,杠铃稳稳静止着,下列有关说法正确的是( )
A. 杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力是一对平衡力
B. 李雯雯所受的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
C. 杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力是一对相互作用力
D. 杠铃对李雯雯的压力和地面对李雯雯的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确;
B.地面对她的支持力等于她和杠铃的总重力,肯定大于她的重力,二者不是平衡力,故B错误;
C.杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力,二者方向相同,不是相互作用力,故C错误;
D.杠铃对李雯雯的压力等于杠铃的重力,而地面对李雯雯的支持力等于杠铃和她的总重力,那么二者大小不等,不是相互作用力,故D错误。
故选A。
11. 盲道由凸起的棱和圆点组成,与其改变压强情况一致的是
A. 书包的带做得较宽 B. 注射器的针头很尖
C. 火车铁轨铺在枕木上 D. 载重汽车装有很多轮子
【答案】B
【解析】
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关.
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强.
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强.
【详解】盲道由凸起的棱和圆点组成,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
A、书包的带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不合题意;
B、注射器的针头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B符合题意;
C、火车铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C不合题意;
D、载重汽车装有很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故D不合题意.
故选B.
12. 下列关于生活中的实际问题,解释错误的是( )
A. 钢笔吸取墨水的过程,是利用了大气压将墨水压入墨囊中
B. 拦水大坝做得“上窄下宽”是因为液体压强随深度增大而增大
C. 人在高山上会比在山脚下呼吸更困难,是因为海拔高的地方气压低
D. 飞机机翼获得升力的原因是上表面流速大压强大
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢笔吸取墨水的过程,先将墨囊中的空气排出,是利用了大气压将墨水压入墨囊中,故A正确,A不符合题意;
B.拦水大坝做得“上窄下宽”是因为液体压强随深度增大而增大,底部较宽可以承受更大的压强,故B正确,B不符合题意;
C.人在高山上会比在山脚下呼吸更困难,是因为海拔高的地方气压低,难以将空气压入人体内,故C正确,C不符合题意;
D.飞机机翼获得升力的原因是上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,形成向上的升力,故D错误,D符合题意。
故选D。
13. 如图所示是A端开口、B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶面距容器底 6 cm,A端液面距容器底 26cm,则B端顶面受到水的压强为( )
A. 2.6×103 PaB. 2×103 PaC. 600 PaD. 0 Pa
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】B端顶面所处的深度
h=26cm-6cm=20cm=0.2m
B端顶面受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14. 一个未装满水的密闭容器,先将它放置在水平桌面上(如图甲所示),再将其倒置(如图乙所示),则该容器倒置后下列说法正确的是( )
A. 容器对桌面的压力变大
B. 水对容器底的压力不变
C. 容器对桌面的压强变大
D. 水对容器底的压强不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.因容器对桌面的压力等于容器与水的总重力大小,且容器与水的总重力大小不变,所以正放和倒放时容器对桌面的压力相等,故A错误;
B.当容器形状是下粗上细时,对容器底的压力大于水重力,即F甲>G,当容器形状是下细上粗时,对容器底的压力小于水重力,即F乙
D.由图可知,h甲
15. 关于托里拆利实验,以下说法中正确的是( )
A. 往槽内加入少许水银,玻璃管内外液面高度差变大
B. 将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差不变
C. 换用粗的玻璃管,管内外水银高度差会变小
D. 如果在管顶开一个小孔,水银柱将会在大气压的作用下向上喷出来
【答案】B
【解析】
【详解】A.向水银槽中倒入一部分水银,外界大气压不变,水银柱的高度不变,故A错误;
B.将玻璃管倾斜放置时,水银的柱的高度不变,但玻璃管内的水银柱会变长,故B正确;
C.根据公式p=ρgh,水银柱压强的大小只跟密度和高度有关,跟管的粗细没有关系,故C错误;
D.玻璃管的顶部穿一小孔,则玻璃管内外构成了连通器,液面将会相平,故D错误。
故选B。
16. 如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的边长小于B的边长。下列说法正确的是( )
A. A、B对水平地面的压强pA<pB
B. 若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pA'=pB'
C. 若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pA'<pB'
D. 若均沿图中所示虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压强pA'>pB'
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,质量相等,则重力相等,对地面的压力相等,即FA=FB;A的边长小于B的边长,则A的底面积小于B的底面积,即SA<SB,根据可知,A、B对水平地面的压强关系为pA>pB,故A错误;
B.若均沿竖直方向截去一半,A、B剩余部分对地面的压力减半,剩余部分的受力面积也减半,根据可知,剩余部分对水平地面的压强与切割前的压强相等,则剩余部分对水平地面的压强pA'>pB',故B错误;
CD.若沿水平方向截去一半或沿图所示虚线截去上面的一半,A、B剩余部分对地面的压力分别变为、,受力面积不变,根据可知,切割后剩余部分对水平地面的压强变为切割前压强的一半,由pA>pB可得,剩余部分对水平地面的压强,即pA'>pB',故C错误,D正确。
故选D。
17. 如图所示,水平地面上放置一底面积为20cm2、质量为2kg的长方体,现对其施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,下列说法错误的是( )
A. 物体所受的合力为0B. 物体受到的重力为20N
C. 物体对桌面的压强为1×104PaD. 桌面对物体的支持力为10N
【答案】C
【解析】
【详解】B.长方体的重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
故B正确,不符合题意;
A.由于拉力F小于重力,所以没拉动,物体处于静止状态,静止的物体所受的合力为0,故A正确,不符合题意;
D.对物体受力分析可知,物体受重力G、支持力F支和向上的拉力F,三力平衡,所以支持力为
F支=G-F=20N-10N =10N
故D正确,不符合题意;
C.由于物体的只有是相互的,所以物体对桌面的压力为
F压=F支=10N
物体对桌面的压强为
故C错误,符合题意。
故选C。
18. 对下列生活中的现象,解释错误的是( )
A. 甲图,洗碗时,碗沉在水底比漂在水面时,所受浮力大
B. 乙图,壶嘴和壶身里的水面总是等高,是利用了连通器原理
C. 丙图,塑料吸盘被紧压在平滑的墙面上,是利用了大气压强
D. 丁图,在地铁站候车时,人要站在黄色安全线以外的位置,是因为靠近列车一侧的空气流速大,压强小,容易使人被推向列车
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于碗沉在水底,浮力小于重力,而漂浮时与瓷碗重力相等,所以瓷碗沉底时所受的浮力小于漂浮时所受的浮力,故A错误,符合题意
B.茶壶的壶嘴、壶身上端开口,下端连通构成了连通器,故B正确,不符合题意。
C.塑料吸盘被紧压在平滑的墙面上,吸盘外部大气压大于吸盘内部大气压,从而产生压强差把吸盘压在墙壁上,故C正确,不符合题意;
D.在地铁站候车时,人要站在黄色安全线以外的位置,避免被吸进轨道而发生危险,这是因为地铁通过时,人体与车辆之间空气流速快、压强小,故D正确,不符合题意。
故选A。
19. 小华按如图所示的实验步骤探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,下列对实验过程的描述错误的是( )
A. 通过图丙、丁所示的实验步骤,可以测出物体排开水所受的重力
B. 在图甲所示的实验步骤中,溢水杯中的水面一定要到溢水口
C. 按照甲、乙、丙、丁的顺序进行实验,测得排开水所受的重力偏大
D. 选用其他液体、更换不同的物体进行多次实验,寻求普遍规律
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,丙的示数与丁的示数之差为排开的水的重力,故A正确,不符合题意;
B.要想测出物体排开的水的重力,溢水杯内水的液面必须到达溢水杯口,若达不到,则测得的排开的液体的重力会变小;故B正确,不符合题意;
C.在倒出水的过程中,小桶内残留有水,使得测量的水的重力偏小,故C错误,符合题意;
D.为了获得普遍的规律,减小偶然性的发生,实验中需要选用其他液体、更换不同的物体多次实验,故D正确,不符合题意。
故选C。
20. 如图所示是某载人潜水器,它可以在4500米的水下连续工作。若海水密度约为,潜水器悬浮在海水中时的总质量为。下列说法正确的是( )
A. 潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力
B. 潜水器上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的
C. 潜水器悬浮在海水中时,所受浮力为1.8×105N
D. 潜水器在海面下4500米处作业时,受到的海水压强为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.潜水器在海面上漂浮时浮力等于重力,故A错误;
B.潜水器上浮和下潜是靠改变自身的重力来实现的,故B错误;
C.潜水器悬浮在海水中时,所受浮力
F浮=G=mg=18×103kg×10N/kg=1.8×105N
故C正确;
D.潜水器在海面下4500米处作业时,受到的海水压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa
故D错误。
故选C。
21. 把重5N、体积为的物体投入水中。若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是( )(g取10N/kg)
A. 物体沉底,B. 物体悬浮,
C. 物体漂浮,D. 物体漂浮,
【答案】A
【解析】
【详解】物体投入水中
受到的水的浮力
因为浮力小于重力,所以物体将下沉,最后沉底时,物体受到的浮力
故A正确,BCD错误。
故选A。
22. 三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,下列判断正确的是( )
A. 液体的密度关系是
B. 容器对桌面的压强关系是
C. 小球受到的浮力大小关系是
D. 液体对容器底部的压强关系是
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.根据物体的沉浮条件,甲中小球沉底,则浮力小于重力,;乙中小球漂浮,则浮力等于重力,;丙中小球悬浮,则浮力等于重力,。所以液体的密度关系是
小球受到的浮力大小关系是
故AC错误;
D.液体的密度关系是
深度相同,根据,则液体对容器底部的压强关系是
故D正确;
B.液体体积关系为
而液体的密度关系是
则根据液体质量关系为
小球完全相同,则三个容器对桌面的压力大小关系为
根据,受力面积相同,则容器对桌面的压强关系是
故B正确。
故选BD。
23. 如图,盛有水的平底薄壁容器放在水平桌面上静止,容器底面积为,容器重力为4N,用细线将一个重为10N的实心金属块浸没在水中(水未溢出,实心金属块不接触容器),水面由10cm升高到12cm,下列说法正确的是( )
A. 金属块浸没时受到的浮力10NB. 细线对金属块的拉力6N
C. 容器对桌面的压力为34ND. 容器对桌面的压强为1400Pa
【答案】BD
【解析】
【详解】A.金属块浸没在水中,排开水的体积
V排=S容×Δh=0.02m2×(0.12m−0.1m)=4×10−4m3
金属块浸没时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−4m3=4N
故A错误;
B.金属块的重力G=10N,由力的平衡条件可知,细线对金属块的拉力
F=G−F浮=10N−4N=6N
方向竖直向上,故B正确;
C.容器对桌面的压力
F压=G容+G水+F浮=4N+20N+4N=28N
故C错误;
D.容器对桌面的压强为
故D正确。
故选BD 。
三、作图题(每题2分,共4分)
24. 坡道定点停车和起步是汽车驾驶员考试中科目二的一个考核点,如图所示的汽车停在斜坡上,重心已给出,请画出汽车此时受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】汽车受重力、支持力、摩擦力的作用,三力的作用点都画到重心上,重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直斜面向上,摩擦力沿斜面向上,如图所示:
25. 如图所示,用细线将一个小球悬挂静止在水中某一位置,请画出此时小球所受浮力和重力的示意图。(此时细线是张紧的)
【答案】
【解析】
【详解】用细线将一个小球悬挂静止在水中某一位置,小球受到竖直向上的浮力、竖直向上的拉力、竖直向下的重力的作用,这三个力作用在小球的重心O上,重力大于竖直向上的浮力,如下图所示:
四、实验探究题(每空2分,共34分)
26. 如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察___________来比较压力作用效果的,这时用到的研究方法是___________;
(2)通过比较图甲、乙,说明___________,压力的作用效果越明显;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p___________p′(选填“>”“<”或“=”);
(4)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的分析过程是___________(选填“正确”或“错误”),理由是___________。
【答案】 ①. 海绵凹陷程度 ②. 转换法 ③. 受力面积一定时,压力越大 ④. = ⑤. 错误 ⑥. 没有控制压力大小相同
【解析】
【详解】(1)[1][2]因为压力作用效果直接不易看出来,所以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,这种方法叫转换法。
(2)[3]通过比较图甲、乙知,受力面积相同,乙中压力大,凹陷程度大,压力作用效果明显,说明受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)[4]图丙中和图丁支持面受到的压力相同,受力面积也相同,根据可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′。
(4)[5][6]研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力变小了,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力一定。所以他的分析过程是错误的。
27. 在“研究液体内部的压强”的实验中:
(1)小唐进行了如图甲、乙和丙所示的操作。甲、乙两图是探究液体压强与液体______的关系;
(2)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差______(选填“变化”或“不变化”)。表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强______;
(3)要探究压强与液体密度的关系,应选用______两个图进行对比;
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择丙和丁两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状______(填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 深度 ②. 不变化 ③. 相同 ④. 乙、丙 ⑤. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]在甲、乙两图中,在同一液体中,液体密度相同,探头在液体中的方向相同,在液体中深度不同,故探究的是液体压强与深度的关系。
(2)[2][3]在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两边液柱的高度差不变化;说明同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强相同。
(3)[4]要探究压强与液体密度的关系,需要控制金属盒在液体中的深度相同,方向相同,液体密度不同,故比较乙、丙两个图进行对比。
(4)[5]对比丙、丁两图,U形管的金属盒位于不同形状的容器盛装的同种液体的同一深度,U形管左右两侧液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。
28. 小明用如图所示实验探究“影响浮力大小的因素”。
(1)由图可得,若图b中物块只有一半浸没水中,则此时弹簧测力计示数为______N;
(2)分析图a、b、c可知浮力大小跟______有关:分析图a、c、d可知浮力大小跟物体浸没在液体中的深度______;
(3)由题中数据可知:物块的密度为______,盐水的密度为______kg/m3;
(4)能够正确反映物块所受浮力F大小与物块下表面在水中深度h关系的图像是______。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 7.5 ②. 排开液体的体积 ③. 无关 ④. ⑤. ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]图c中物块浸没在水中时受到的浮力
F浮=G−F=8N−7N=1N
若图b中物块只有一半浸没水中,排开水的体积减半,受到的浮力减半,则此时浮力为0.5N。弹簧测力计的示数
8N-0.5N=7.5N
(2)[2]分析图a、b、c可知,物体排开液体的体积不同,液体的密度相同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
[3]分析图a、c、d可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,受到的浮力相同,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(3)[4][5]图a中物块重力:G=8N,由G=mg可得,物块的质量
因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,物块的体积
物块的密度
图e中物块受到的浮力
F浮′=G−F2=8N−6.9N=1.1N
由F浮=ρ液gV排可得,盐水的密度
(4)[6]随着物块浸在水中体积的增大,浮力增大,当物体完全浸没时,排开水的体积不变,所以受到的浮力不变。
故选B。
五、计算题(29题每小题4分,30题每小题3分)
29. 如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200cm2,未装水时重为2N容器盛水后水面高度为 15cm,容器对桌面的压强为1.1×103Pa,求:
(1)水对容器底的压力
(2)容器内所盛水的质量。(g取10N/kg,容器壁的厚度忽略不计)
【答案】(1)30N;(2)2kg;
【解析】
【详解】解:(1)水对容器底的压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15×10-2m=1.5×103Pa
由可得,水对容器底的压力
F=p水S=1.5×103Pa×200×10-4m2=30N
(2)由可知容器对地面的压力
F压=pS=1.1×103Pa×200×10-4m2=22N
容器对地面的压力大小等于水的重力、容器的重力之和,则水受到的重力
G水=F压-G容=22N-2N=20N
容器内所盛水的质量为
答:(1)水对容器底的压力为30N;
(2)容器内所盛水的质量为2kg。
30. 如图所示,将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面4cm,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力。
(2)木块的密度。
(3)若要使木块浸没于水中,至少需要施加竖直向下的压力大小。
【答案】(1)6N;(2);(3)4N
【解析】
【详解】解:(1)木块排开水的体积
木块受到的浮力
(2)因为木块漂浮,所以
G=F浮=6N
木块的质量
木块的体积
木块的密度
(3)若要使木块浸没于水中,木块受到的浮力
因为
所以竖直向下的压力
答:(1)木块受到的浮力为6N;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3;
(3)若要使木块浸没于水中,至少需要施加竖直向下的压力大小为4N。
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