河南省上蔡县思源实验学校2021-2022学年八年级下学期期末物理试题
展开这是一份河南省上蔡县思源实验学校2021-2022学年八年级下学期期末物理试题,共18页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)简单机械在生活中有很多实际应用。如图所示,汽车上的方向盘相当于 (填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),属于 (填“省力”或“费力”)机械。
2.(2分)有经验的工人师傅在往货车上搬运货物时,通常会把 (填“较重”或“较轻”)的货物放在车厢底部,这样做的目的是 (填“降低”或“升高”)货物的重心,使货物不容易倾倒。
3.(3分)如图所示,在冰壶比赛中,冰壶离开手后仍能继续向前滑行,那是因为冰壶具有 ;前方运动员有时会在冰壶前用力刷冰,目的是 (填“增大”或“减小”)冰壶与冰面之间的摩擦,该冰壶与前方的冰壶相撞后,前方冰壶开始运动,说明力可以改变物体的 。
4.(2分)2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器带着采集的月球样品在预定区域成功着陆,此次带回的月球样品共有1731g,这些样品在月球上的质量是 kg;月球对它表面附近的物体也有引力,大约是地球对物体引力的,则月球对这些样品的引力约为 N。(取g=10N/kg)
5.(3分)如图所示,一物块所受重力为50N,放在水平面上,用5N的水平力推物块但未推动,这时物块受到的摩擦力为 N;当水平推力增大到15N时,物块恰好在水平面上做匀速直线运动;当水平推力增大到20N时,物块受到的摩擦力为 N,若物块以某一速度冲上粗糙斜面后最终静止在A处,此时物块受到沿斜面 (填“向上”或“向下”)的摩擦力。
6.(2分)如图所示,物块乙通过绳子与物块甲连接,物块丙直接放在物块丁上面,在物块乙和丙的作用下,材料、形状、体积均相同的物块甲和物块丁的上表面刚好与水面相平,这两种情况下,甲、丁物块所受浮力 ,乙物块质量与丙物块质量 。(均填“相等”或“不相等”)
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,第7~12题,每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7.(2分)下列数据符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋的力大约为1N
B.人正常爬楼的功率可达1000W
C.1标准大气压大约能支撑20m高的水柱
D.改进简单机械可使其机械效率达到100%
8.(2分)下列事例不是利用大气压强的是( )
A.挤钢笔胶管吸墨水
B.用吸管能从瓶中吸取饮料
C.用针管注射新冠病毒疫苗
D.吸盘不会从墙上掉下来
9.(2分)下列杠杆中属于省力杠杆的是( )
A.筷子B.钢丝钳
C.食品夹D.钓鱼竿
10.(2分)如图所示为静止在水平轨道上的“复兴号”列车,下列分析中正确的是( )
A.列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对平衡力
B.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C.列车对铁轨的压力和铁轨对地面的压力是一对相互作用力
D.列车对铁轨的压力和地面对铁轨的支持力是一对相互作用力
11.(2分)对下列生活中的事例分析正确的是( )
A.船闸在工作过程中利用了连通器原理
B.热气球通过减小自身体积来增大浮力而上升
C.汽车上的破窗锤,前部做得较尖锐可以增大压力
D.客车行驶时窗帘向车外飘,是因为车内空气的流速比车外大
12.(2分)如图所示,弹簧测力计和细线的质量及摩擦均不计,物体所受的重力G=6N,则弹簧测力计甲和乙的示数分别为( )
A.6N、6NB.0、6NC.6N、12ND.6N、0
(多选)13.(2分)图甲所示为惊险刺激的过山车,图乙为过山车的部分简化示意图,过山车沿轨道从A处由静止运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则下列说法正确的是( )
A.过山车在A点的重力势能最大,B点的动能最大
B.过山车在A点的机械能大于在D点的机械能
C.过山车由A到B的过程中,动能增大,势能减小,机械能不变
D.过山车由B到C的过程中,动能减小,势能增大,机械能变大
(多选)14.(2分)如图甲所示,一块石料在钢绳拉力的作用下,从水面上某一高度匀速下落,直到石料块全部浸没,该过程中钢绳拉力F随时间变化的图象如图乙所示。若不计水的阻力,则下列说法正确的是( )
A.石料所受的重力为1400N
B.石料的体积为0.05m3
C.石料完全浸没后所受浮力为900N
D.t1~t3时间内,容器底部受到的液体压强一直在增大
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)一足球静止在水平地面上,如图所示,画出足球所受力的示意图。
16.(2分)如图所示,一个拉杆旅行箱在力的作用下处于静止状态,可视其为杠杆,轮子O为支点,请你画出作用在A点的最小动力F及力臂的示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分、第19题7分,共17分)
17.(4分)某物理兴趣小组在做探究杠杆平衡条件的实验,如图所示。
(1)为了便于测量力臂,实验前应调节杠杆在 位置平衡,对于图甲中的情况,应将杠杆的螺母向 (填“左”或“右”)调。
(2)为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,图乙中弹簧测力计需要沿 方向拉动,直至杠杆在水平位置平衡。
(3)在实验中,多次改变力和力臂的大小,主要是为了 。(填字母序号)
A.使每组数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.获取多组实验数据归纳出物理规律
18.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,如图所示,先在水平面上铺毛巾,再取下毛巾铺上棉布,最后取下棉布直接采用木板。三种情况下让小车分别从斜面顶端由静止下滑,测量小车在水平面上滑行的距离。
(1)三次实验中小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑,目的是 ,小车在水平面上运动时水平方向受力 (填“平衡”或“不平衡”)。
(2)实验发现:小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时,在木板上滑行距离最远,说明小车受到的阻力越小,运动的距离越 ,如果运动的小车在水平面上不受阻力的作用,它将一直做 。
(3)通过该实验推理可知力 (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。
(4)牛顿在前人的基础上概括出了牛顿第一定律,该定律 (填“能”或“不能”)用实验直接验证。
19.(7分)某物理社团小组成员利用压强计等装置探究液体内部压强的规律,如图所示。
(1)液体内部压强的大小是通过U形管两侧液面的 反映出来的,压强计上的U形管
(填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)实验开始前如图甲所示,发现压强计U形管两侧红墨水的高度不相等,其调节的方法是 。(填字母序号)
A.多加或倒出一些红墨水
B.橡皮管漏气,更换新的橡皮管
C.取下软管重新安装
(3)如图乙所示,把探头固定在该深度,转动探头朝各个方向,发现整个过程中U形管两侧液面高度差不变,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都 。
(4)对比乙和丙两图,可得出的结论是:同种液体,深度越深,液体压强 。
(5)对比 两图,可以得到:液体内部压强大小与液体的密度有关,密度越大,压强越大。
(6)如图2所示,小组成员用该装置测量未知液体的密度,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜相平,小组成员测量了左侧水面到橡皮膜中心的深度为h1,右侧待测液体面到橡皮膜中心的深度为h2,请你利用所测物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
参考答案
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)简单机械在生活中有很多实际应用。如图所示,汽车上的方向盘相当于 轮轴 (填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),属于 省力 (填“省力”或“费力”)机械。
【解答】解:汽车方向盘的轮和轴可以绕着中心的同一个点连续转动,属于轮轴,它实质是一个可以旋转的杠杆,动力臂大于阻力臂,属于省力机械。
故答案为:轮轴;省力。
2.(2分)有经验的工人师傅在往货车上搬运货物时,通常会把 较重 (填“较重”或“较轻”)的货物放在车厢底部,这样做的目的是 降低 (填“降低”或“升高”)货物的重心,使货物不容易倾倒。
【解答】解:由于物体的重心越低物体越稳定,故汽车在运输货物时,一般会把较重的货物放在车厢底部,这样做的目的是降低货物的重心,使货物不容易倾倒。
故答案为:较重;降低。
3.(3分)如图所示,在冰壶比赛中,冰壶离开手后仍能继续向前滑行,那是因为冰壶具有 惯性 ;前方运动员有时会在冰壶前用力刷冰,目的是 减小 (填“增大”或“减小”)冰壶与冰面之间的摩擦,该冰壶与前方的冰壶相撞后,前方冰壶开始运动,说明力可以改变物体的 运动状态 。
【解答】解:冰壶离开手后仍能继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性,要保持原来的运动状态;
运动员有时会在冰壶前用力刷冰,其目的是:使冰熔化,让接触面彼此分离,减小摩擦力;
冰壶与前方的冰壶相撞后,前方冰壶开始运动,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:惯性;减小;运动状态。
4.(2分)2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器带着采集的月球样品在预定区域成功着陆,此次带回的月球样品共有1731g,这些样品在月球上的质量是 1.731 kg;月球对它表面附近的物体也有引力,大约是地球对物体引力的,则月球对这些样品的引力约为 2.885 N。(取g=10N/kg)
【解答】解:质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,所以月球样品被带回地球后,质量不变,即在月球上的质量是m=1731g=1.731kg。
地球对物体引力G=mg=1.731kg×10N/kg=17.31N
月球对它表面附近的物体也有引力,大约是地球对物体引力的,月球对这些样品的引力约×17.31N=2.885N。
故答案为:1.731;2.885。
5.(3分)如图所示,一物块所受重力为50N,放在水平面上,用5N的水平力推物块但未推动,这时物块受到的摩擦力为 5 N;当水平推力增大到15N时,物块恰好在水平面上做匀速直线运动;当水平推力增大到20N时,物块受到的摩擦力为 15 N,若物块以某一速度冲上粗糙斜面后最终静止在A处,此时物块受到沿斜面 向上 (填“向上”或“向下”)的摩擦力。
【解答】解:
(1)用5N的水平力推物块但未推动,物块静止,在水平方向受推力与摩擦力作用,处于平衡状态,则推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为f=F=5N;
(2)当推力增大到15N时,物块在水平地面上一起做匀速直线运动,故物块受到平衡力的作用,在水平方向上,物块受到的推力和摩擦力是一对平衡力,其大小相等,即f'=F'=15N,方向向左;
若将推力增大到20N时,物块对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,还是15N;
若物块以某一速度冲上粗糙斜面后最终静止在A处,物块处于静止状态,有向下运动的趋势,所以摩擦力的方向沿斜面向上。
故答案为:5;15;向上。
6.(2分)如图所示,物块乙通过绳子与物块甲连接,物块丙直接放在物块丁上面,在物块乙和丙的作用下,材料、形状、体积均相同的物块甲和物块丁的上表面刚好与水面相平,这两种情况下,甲、丁物块所受浮力 相等 ,乙物块质量与丙物块质量 不相等 。(均填“相等”或“不相等”)
【解答】解:(1)甲、丁体积相同,浸没在水中,两者排开水的体积相等,由F浮=ρ水V排g可知,甲和丁受到的浮力相等,即F浮甲=F浮丁;
(2)甲和乙在水中悬浮,所受浮力等于甲和乙的总重,
即:F浮甲乙=G乙+G甲=F浮甲+F浮乙……①
丙和丁在水中漂浮,所受浮力等于丙和丁的总重,
即:F浮丙丁=G丙+G丁=F浮丁……②
因为甲、丁的材料、形状、体积均相同,根据G=mg=ρVg可知,G甲=G丁……③
由①②③三式可知:G乙>G丙,
由G=mg可知:m乙>m丙。
故答案为:相等;不相等。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,第7~12题,每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7.(2分)下列数据符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋的力大约为1N
B.人正常爬楼的功率可达1000W
C.1标准大气压大约能支撑20m高的水柱
D.改进简单机械可使其机械效率达到100%
【解答】解:A、两个鸡蛋的质量约100g=0.1kg,托起两个鸡蛋的力在F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右,故A符合实际;
B、人以正常速度从一楼登上三楼所做功为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J,用时间约30s,功率:P===100W,故B不符合实际;
C、一标准大气压可以支撑起水柱的高约:h==≈10m,故C不符合实际;
D、使用任何机械都不可避免地做额外功,所以无论如何改进,机械效率都不可能达到100%,故D不符合实际。
故选:A。
8.(2分)下列事例不是利用大气压强的是( )
A.挤钢笔胶管吸墨水
B.用吸管能从瓶中吸取饮料
C.用针管注射新冠病毒疫苗
D.吸盘不会从墙上掉下来
【解答】解:A、用力一按胶管,排出了里面的空气,当其恢复原状时,胶管内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入自来水笔内,用到了大气压,故A不符合题意;
B、用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口内,利用了大气压,故B不符合题意;
C、用针管注射新冠病毒疫苗,利用的是人的推力,没有利用大气压,故C符合题意;
D、吸盘内是气压小,大气压给吸盘压力,吸盘和墙面之间产生摩擦力,吸盘不会掉下来,这是大气压作用的结果,故D不符合题意。
故选:C。
9.(2分)下列杠杆中属于省力杠杆的是( )
A.筷子B.钢丝钳
C.食品夹D.钓鱼竿
【解答】解:
A、筷子、食品夹、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故ACD错误;
B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确。
故选:B。
10.(2分)如图所示为静止在水平轨道上的“复兴号”列车,下列分析中正确的是( )
A.列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对平衡力
B.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C.列车对铁轨的压力和铁轨对地面的压力是一对相互作用力
D.列车对铁轨的压力和地面对铁轨的支持力是一对相互作用力
【解答】解:A、列车所受的重力和列车对铁轨的压力,方向都向下,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、列车所受重力和铁轨对列车的支持力,符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B正确;
D、列车对铁轨的压力和铁轨对地面的压力,两个力的方向相同、大小不同,不是一对相互作用力,故C错误;
C、列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力,作用在同一个物体上,大小不相等,不是相互作用力,故D错误。
故选:B。
11.(2分)对下列生活中的事例分析正确的是( )
A.船闸在工作过程中利用了连通器原理
B.热气球通过减小自身体积来增大浮力而上升
C.汽车上的破窗锤,前部做得较尖锐可以增大压力
D.客车行驶时窗帘向车外飘,是因为车内空气的流速比车外大
【解答】解:
A、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,船闸使用了连通器原理,故A正确;
B、热气球是在浮力变化不大时,通过加热空气或密度比空气小的氦气减小自重,使浮力大于重力从而升到空中的,故B错误;
C、汽车上的破窗锤,前部做得较尖锐,主要是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D、窗外有风时窗帘飘到窗外,是因为窗外流速大,压强小,屋内空气流速小,压强大,所以窗帘向外飘,故D错误。
故选:A。
12.(2分)如图所示,弹簧测力计和细线的质量及摩擦均不计,物体所受的重力G=6N,则弹簧测力计甲和乙的示数分别为( )
A.6N、6NB.0、6NC.6N、12ND.6N、0
【解答】解:左图中,通过定滑轮改变了拉力的方向,弹簧测力计挂钩受到的拉力F甲=G=6N,弹簧测力计甲的读数为6N;
右图中,通过两个定滑轮改变了拉力的方向,弹簧测力计挂钩受到的拉力F乙=G=6N,弹簧测力计乙的读数为6N。
故选:A。
(多选)13.(2分)图甲所示为惊险刺激的过山车,图乙为过山车的部分简化示意图,过山车沿轨道从A处由静止运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则下列说法正确的是( )
A.过山车在A点的重力势能最大,B点的动能最大
B.过山车在A点的机械能大于在D点的机械能
C.过山车由A到B的过程中,动能增大,势能减小,机械能不变
D.过山车由B到C的过程中,动能减小,势能增大,机械能变大
【解答】解:A、不计空气阻力和摩擦时,机械能总量保持不变。在A点高度最大,所以重力势能最大;在B点,速度最大,所以动能最大,故A正确;
B、A到D的过程中,动能和重力势能相互转化,不计空气阻力和摩擦时,机械能总量保持不变,所以两点的机械能相等,故B不正确;
C、A到B的过程中,重力势能转化为动能,动能增大,重力势能减小,机械能不变,故C正确;
D、B到C过程中,动能转化为重力势能。动能减小,重力势能增大。机械能不变,故D不正确。
故选:AC。
(多选)14.(2分)如图甲所示,一块石料在钢绳拉力的作用下,从水面上某一高度匀速下落,直到石料块全部浸没,该过程中钢绳拉力F随时间变化的图象如图乙所示。若不计水的阻力,则下列说法正确的是( )
A.石料所受的重力为1400N
B.石料的体积为0.05m3
C.石料完全浸没后所受浮力为900N
D.t1~t3时间内,容器底部受到的液体压强一直在增大
【解答】解:A、如图,AB段拉力大小不变,此时物体未接触水面,因石料匀速向下运动,则物体的重力G=F=1400N;故A正确;
BCD、由图象知,BC段拉力逐渐减小,说明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,水面逐渐升高,根据液体压强公式可知t1~t2时间内,容器底部受到的液体压强一直在增大,
CD段拉力不变,说明石料受浮力不变,此时浸入水中的体积不变,水面高度不变,根据液体压强公式可知t2~t3时间内,容器底部受到的液体压强不变,故D错误;
石块在C点恰好完全浸没,此时钢绳拉力F′=900N,此时受到的浮力:F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N;故C错误;
根据F浮=ρ水gV排可得石料的体积:V=V排===0.05m3,故B正确。
故选:AB。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)一足球静止在水平地面上,如图所示,画出足球所受力的示意图。
【解答】解:过足球的重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,即为其所受重力和支持力的示意图,因为这两个力是一对平衡力,大小相等,所以,作图时两条线段的长度要相等。如图所示:
16.(2分)如图所示,一个拉杆旅行箱在力的作用下处于静止状态,可视其为杠杆,轮子O为支点,请你画出作用在A点的最小动力F及力臂的示意图。
【解答】解:图中O为支点,当OA为动力臂时,动力臂是最大的,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的;首先连接OA,然后从A点做出垂直于OA斜向上的最小动力F;如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分、第19题7分,共17分)
17.(4分)某物理兴趣小组在做探究杠杆平衡条件的实验,如图所示。
(1)为了便于测量力臂,实验前应调节杠杆在 水平 位置平衡,对于图甲中的情况,应将杠杆的螺母向 右 (填“左”或“右”)调。
(2)为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,图乙中弹簧测力计需要沿 竖直 方向拉动,直至杠杆在水平位置平衡。
(3)在实验中,多次改变力和力臂的大小,主要是为了 C 。(填字母序号)
A.使每组数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.获取多组实验数据归纳出物理规律
【解答】解:(1)杠杆的右端上翘,要使它在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)由图可知,在杠杆左侧挂2个钩码,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,由于力臂是支点到力的作用线的距离,所以在A点沿竖直向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在水平位置平衡。
(3)实验中要改变力和力臂的大小,进行多次实验,这样才能找出具有普遍意义的规律。
故选:C。
故答案为:(1)水平;右;(2)竖直;(3)C。
18.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,如图所示,先在水平面上铺毛巾,再取下毛巾铺上棉布,最后取下棉布直接采用木板。三种情况下让小车分别从斜面顶端由静止下滑,测量小车在水平面上滑行的距离。
(1)三次实验中小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑,目的是 使小车到达水平面时的速度相同 ,小车在水平面上运动时水平方向受力 不平衡 (填“平衡”或“不平衡”)。
(2)实验发现:小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时,在木板上滑行距离最远,说明小车受到的阻力越小,运动的距离越 远 ,如果运动的小车在水平面上不受阻力的作用,它将一直做 匀速直线运动 。
(3)通过该实验推理可知力 不是 (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。
(4)牛顿在前人的基础上概括出了牛顿第一定律,该定律 不能 (填“能”或“不能”)用实验直接验证。
【解答】解:(1)让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是:使小车到达水平面时的速度相同;小车在水平面上运动时水平方向只受到阻力的作用,所以小车在水平方向上受力不平衡;
(2)实验中发现小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时,在木板表面滑行距离最远,且木板表面最光滑,这说明小车受到的阻力越小,运动的距离越远,其速度减小得越慢;
推理可知:如果运动的小车在水平面上不受阻力的作用,则小车的运动状态不变,它将做匀速直线运动;
(3)小车受到阻力的作用而改变了运动状态,由此可知,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
(4)现实生活中不能找到物体不受力的情况,所以牛顿第一定律是不能通过实验直接验证的,牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学推理得出的。
故答案为:(1)使小车到达水平面时的速度相同;不平衡;(2)远;匀速直线运动;(3)不是;(4)不能。
19.(7分)某物理社团小组成员利用压强计等装置探究液体内部压强的规律,如图所示。
(1)液体内部压强的大小是通过U形管两侧液面的 高度差 反映出来的,压强计上的U形管 不属于
(填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)实验开始前如图甲所示,发现压强计U形管两侧红墨水的高度不相等,其调节的方法是 C 。(填字母序号)
A.多加或倒出一些红墨水
B.橡皮管漏气,更换新的橡皮管
C.取下软管重新安装
(3)如图乙所示,把探头固定在该深度,转动探头朝各个方向,发现整个过程中U形管两侧液面高度差不变,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都 相等 。
(4)对比乙和丙两图,可得出的结论是:同种液体,深度越深,液体压强 越大 。
(5)对比 丙、丁 两图,可以得到:液体内部压强大小与液体的密度有关,密度越大,压强越大。
(6)如图2所示,小组成员用该装置测量未知液体的密度,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜相平,小组成员测量了左侧水面到橡皮膜中心的深度为h1,右侧待测液体面到橡皮膜中心的深度为h2,请你利用所测物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= ×ρ水 (用题中字母和ρ水表示)。
【解答】解:(1)根据转换法,实验过程中探头受到的液体压强大小是通过U形管两边液面的高度差反映的;连通器必须是上端开口,下端连通,U形管压强计只有一端开口,所以不属于连通器;
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是,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(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;选C;
(3)图乙液体相同、深度相同,方向不同,液面差相等即压强相等,说明同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;
(4)对比乙、丙可知,液体密度相同、方向相同,液体的深度不同,U形管两侧液面高度差不同,由此可得结论:同种液体,深度越深,液体压强越大;
(5)要探究液体压强和液体密度的关系,必须控制深度相同、方向相同,液体的密度不同,符合要求的是丙、丁两图。
(6)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即ρ水gh1=ρgh2,液体的密度的表达式:ρ=×ρ水。
故答案为:(1)高度差;不属于;(2)C;(3)相等;(4)越大;(5)丙、丁;(6)×ρ水。
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