2016-2017學年重慶市渝中區(qū)巴蜀中學八年級(下)期中物理試卷一、選擇題(本題共12個小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共36分)1.根據(jù)你對生活中物理量的認識你認為下列數(shù)據(jù)最符合實際情況的是( ?。〢.站在水平地面上的中學生,對地面的壓力為5000NB.人走路時對水平地面的壓強為2×104PaC.現(xiàn)在巴蜀中學考場內(nèi)的壓強為100PaD.一支普通的密度計漂浮在水中,所受到的浮力為50N2.如圖所示的四幅圖中屬于增大壓強的是( ?。〢.推土機履帶B.篆刻刀C.多輪平板貨車D.火車軌道枕木3.如圖所示的工具中,在使用時屬于費力杠桿的是( ?。〢.天平B.瓶蓋起子C.食品夾D.鉗子4.下列說法中不正確的是( ?。〢.攔河壩下寬上窄是根據(jù)液體壓強的特點進行設(shè)計的B.船閘在工作過程中利用了連通器原理C.飛機的機翼能獲得升力,是利用了流速越大的地方壓強越大的原理D.用吸管將杯中飲料吸入口中是靠大氣壓把飲料壓進嘴里5.關(guān)于物體在水中受到的浮力,下列說法中正確的是( )A.物體排開水的體積越大受到的浮力越大第37頁(共37頁)
B.漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力大C.物體沒入水中越深受到的浮力越大D.物體的密度越大受到的浮力越大6.在有石塊的河里游泳的人上岸時,由深水走向淺水的過程中,以下體驗和分析合理的是( ?。〢.腳越來越痛,因為石頭越來越多B.腳越來越痛,因為人越來越重C.腳不痛,因為人對水底的壓力越來越小D.腳越來越痛,因為水底對人的支持力越來越大7.小瓷碗漂浮在水面上,傾斜后能沉入水底,關(guān)于這一情景分析正確的是( ?。〢.小瓷碗能沉入水底是因為它傾斜后的重力變大了B.小瓷碗剛開始漂浮時受到的浮力略大于它排開的水受到的重力C.小瓷碗浸沒時和漂浮時相比所受的浮力變小了D.小瓷碗浸沒后容器底受到水的壓強變大了8.如圖,在豎直向上的力F的作用下,重為10N物體A沿豎直方向勻速上升.已知重物上升速度為0.4m/s,不計繩與滑輪摩擦以及滑輪重和繩重,則拉力F的大小和滑輪上升的速度分別為( )A.20N0.2m/sB.20N0.8m/sC.5N0.2m/sD.5N0.8m/s9.一個未裝滿橙汁的密閉杯子,先倒立放在桌面上(如圖A),然后反過來正立在桌面上如圖B),兩次放置,杯子對桌面的壓強分別為PA和PB,橙汁對杯底的壓力分別是FA和FB,則( ?。┑?7頁(共37頁)
A.PA>PBFA<FBB.PA<PBFA>FBC.PA=PBFA=FBD.PA>PBFA=FB10.小張看到雞蛋浮在鹽水面上,如圖所示,他沿杯璧緩慢加入清水使雞蛋下沉.在此過程中雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖象可能是圖中的( )A.B.C.D.11.甲、乙兩個自重不計的薄壁圓柱形容器,盛有兩種不同的液體,將兩個相同的小球分別放入液體中,小球靜止時位置如圖所示,此時液面相平.則( ?。〢.甲中液體密度比乙中液體密度小B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大C.取出小球后容器底部壓強變化量較小的是甲D.取出小球后甲容器和乙容器對桌面的壓力相等12.如圖,在底面積為S的圓柱形水槽底部有一個金屬球,圓柱型的燒杯漂浮在水面上,此時燒杯底受到水的壓力為F1.若把金屬球從水中撈出放在燒杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此時燒杯底受到水的壓力為F2,此時水槽底部受到水的壓強與撈起金屬球前的變化量為p,水的密度為ρ水.根據(jù)上述條件可知金屬球撈起放入燒杯后( ?。┑?7頁(共37頁)
A.圓柱形水槽對桌面的壓強變大B.燒杯受到的浮力為F2﹣F1C.金屬球受的支持力為F2﹣F1﹣pSD.水槽底部受到水的壓力變化了pS二、填空、作圖題題(每空1分,共20分)13.證明大氣壓存在的著名實驗是 ,如圖是測量大氣壓值的實驗,最早測出大氣壓數(shù)值的科學家是 ,圖中所測到的當時大氣壓強是 mm水銀柱產(chǎn)生的壓強,在高山上“煮米飯不熟”,這是由于高山上氣壓 ?。ㄟx填“高”、或者“低”),沸點低的緣故.14.液體對浸入其中的物體有 ?。ㄌ罘较颍┑耐辛Γ@個托力叫做浮力.而根據(jù)阿基米德原理,浸入液體中的物體所受浮力大小等于 ?。?5.潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變 來實現(xiàn)的;潛水艇由東海潛行到長江執(zhí)行任務(wù)中,所受到的浮力將 ?。ㄟx填“不變”、“變大”或者“變小”)16.如圖所示,小球從水里上浮直至漂浮在水面上.小球在A位置時受到的浮力為FA,水對杯底壓強為pA;在B位置時受到的浮力為FB,水對杯底的壓強為pB.則是它們的大小關(guān)系是FA FB(選填“<”、“>”或“=”,下同),小強可以通過觀察得到pA pB.第37頁(共37頁)
17.一物塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中,靜止后有76g水溢出;將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中,靜止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,則物塊在水中的狀態(tài)是 ,物塊的密度是 ?。甮=10N/kg.18.一個空心鋁球質(zhì)量為27g,它能漂浮在水中,且有個球露在水面上,已知鋁的密度為2.7×103kg/cm3,則此鋁球的體積為 cm3,其空心部分的體積為 cm3.g=10N/kg.19.如圖,AB為能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿,中點C處用細線懸掛一重物,在A端施加一個豎直向上大小為20N的拉力F,使杠桿在水平位置保持平衡,則物重G= N.若保持拉力方向不變,將A端緩慢向上提升一小段距離,在提升的過程中,拉力F將 ?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”).20.如圖,放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重6N,底面積100cm2,彈簧測力計的掛鉤上掛著重為10N的物塊,現(xiàn)將物塊浸沒水中,容器內(nèi)水面由10cm上升到14cm,則容器對桌面的壓強 Pa.21.將一由A和B構(gòu)成、兩端開口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜,做成容器.A、B的橫截面積分別為SA和SB,且SA=2SB=40cm2.(容器壁的厚度忽略不計)將容器固定在放有電子秤的鐵架臺上,使橡皮膜剛好與電子秤完全接觸,且電子秤的示數(shù)為零,如圖.往容器內(nèi)緩慢倒入240g水后,水進入了容器中B部分,且在B內(nèi)的高度為2cm,此時水對容器底的壓強為 Pa.接下來將一小合金塊浸沒在容器中最后沉底,B內(nèi)水面上升了1cm,電子秤的讀數(shù)增加了100g,則合金塊的密度為 kg/m3.第37頁(共37頁)
22.如圖所示,請在A點畫出能使杠桿OA在圖示位置保持平衡的最小拉力的示意圖.三、實驗探究題(本題共3個小題,每空1分,共24分)23.甲、乙兩位同學一起做探究杠桿的平衡條件的實驗,以杠桿中點為支點,如圖甲、乙.(1)若杠桿右端低左端高,為使其在水平位置上靜止,應(yīng)將左端的平衡螺母向 調(diào)節(jié),右端的平衡螺母向 調(diào)節(jié).(2)如圖甲,杠桿在水平位置平衡,記錄數(shù)據(jù).根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù),甲同學立即分析得出杠桿的平衡條件,這種做法的不足是: ?。?)如圖乙,乙同學設(shè)計兩種實驗方案:第一種彈簧測力計沿豎直方向拉,其讀數(shù)為F1;第二種彈簧測力計傾斜拉,其讀數(shù)為F2.第 ?。ㄌ睢耙弧被颉岸保┓N實驗方案更方便.在同等條件下,兩次彈簧測力計讀數(shù)F1 F2(填“<”、“=”或“>”).(4)乙同學用圖丙裝置進行探究,發(fā)現(xiàn)當杠桿水平平衡時,與甲同學得出的杠桿平衡條件不相符,其可能的原因是: .24.學了液體壓強知識后,同學們爭先恐后地動手做實驗探究液體壓強的特點.第37頁(共37頁)
(1)姍姍選擇如圖甲的探究器材,他把調(diào)好的壓強計放在空氣中時,U形管兩邊的液面應(yīng)該 ,組裝好的完好的壓強計中的U形管 ?。ㄟx填“是”或“不是”)連通器.(2)姍姍把金屬盒分別浸入到兩種液體中,發(fā)現(xiàn)甲圖中U形管兩邊的液柱高度差較小,認為圖乙的液體密度小,你認為他的結(jié)論是 ?。ㄟx填“可靠的”或“不可靠的”).(3)如果所用的壓強計的U形管可以選擇染色的酒精、水、水銀(ρ酒精<ρ水<ρ水銀)中的一種液體,為了使實驗現(xiàn)象更明顯,他應(yīng)該選用上述三種液體中的 裝入U形管中.(4)霞霞選擇如圖丙的探究器材,容器中間用隔板分成大小相同且互不相通的A,B兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉.橡皮膜兩側(cè)壓強不相等時,會向壓強小的一側(cè)凸起.探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”時,左右兩邊液體應(yīng)滿足要求: ?。?)探究“液體壓強與液體深度的關(guān)系”時,霞霞同學在A,B兩側(cè)倒入深度不同的水后,實驗現(xiàn)象如丁圖.由該實驗現(xiàn)象得出結(jié)論:在液體密度相同時,液體深度 ,液體壓強越大.(6)實驗中在A、B兩側(cè)分別倒入水和某種液體,當橡皮膜相平時,如圖戊兩側(cè)深度為12cm、10cm,則液體的密度為 g/cm3.(7)在如圖戊中,若把甲、乙兩個物體分別放入水和液體中,當橡皮膜相平時,兩物體都漂浮,且液體都不溢出,此時觀察到橡皮膜向左凸起,則兩物體的質(zhì)量m甲 m乙(選填“<”、“=”或“>”)25.巴蜀中學興趣小組在探究浸在液體中的物體所受浮力大小規(guī)律的實驗中,做如圖1的實驗,將同一物體A逐漸浸入到密度為ρ0的液體中,并通過觀察彈簧測力計的示數(shù).(1)由實驗可知A物體的重力為 N,A物體浸沒在液體中時所受的浮力是 N.(2)分析比較實驗序號甲、乙、丙可初步得出結(jié)論:當液體的密度相同時,物體 ,物體受到的浮力越大;分析比較實驗序號 可初步得出結(jié)論:同一物體所受浮力與浸沒在液體中的深度 (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).第37頁(共37頁)
(3)君君同學在進行丁步驟實驗時,物體接觸并擠壓了容器底部,他測得的物體浮力比真實值 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)(4)若燒杯底面積為100cm2,不計燒杯厚度,當A浸沒在液體中后,如圖丙,燒杯對桌面的壓強比沒放入A時增加了 Pa.(5)靜靜同學繼續(xù)用下面的方法測出了金屬塊B物體的密度,她具體操作如下:1邊長為a的正方體木塊放入裝有適量該液體的燒杯中,待其靜止后用刻度尺測出有的高度露出液面,如圖2中圖甲,則木塊底部所受液體的壓強是 ?。ㄓ忙?,a等相關(guān)的物理量表示).②將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測出此時木塊露出液面的高度為h1,如圖2中圖乙.③用體積可忽略不計的細線將物體B系在木塊中央,放入液體中靜止后測出此時木塊露出液面高度h2,如圖2中圖丙.④則B物體的密度ρB= (用ρ0,a,h1,h2等相關(guān)的物理量表示).實驗結(jié)束后同學們展開了激烈討論,認為小薇同學的操作還是有一些不足,請你說出一條不足之處 ?。?7頁(共37頁)
四、論述與計算題(寫出必要的文字說明,本題共3個小題,共20分)26.2017年4月26日,中國第一艘國產(chǎn)航空母艦正式下水,如圖,它的排水量達到6.5萬噸.求:(1)滿載時,該航空母艦受到的浮力是多少N?(2)若船底某處距海面的深度為5m,則該處受到海水的壓強是多少Pa?(海水的密度取1.0×103kg/cm3)27.圖甲是建造長江大橋是使用起吊裝置(圖中未畫出)的鋼纜繩拉著實心圓柱體A距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降,在下降到江底之前,始終保持0.2m/s的速度不變.圖乙是A下降到江底之前鋼纜繩對A的拉力F的隨時間t變化的圖象(取江水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:(1)圓柱體A下降過程中,重力的功率?(2)圓柱體A的密度.(3)當圓柱體A下降到江底(江底視為水平),卸下鋼纜繩后,圓柱體A對江底的壓強?第37頁(共37頁)
28.如圖甲,水平放置的平底柱形容器A.不吸水的正方體木塊B,邊長為10cm,靜止在容器中央.質(zhì)量體積忽略的細線一端固定在容器底部,另一端固定在木塊底面中央,且細線的長度L=9cm,現(xiàn)緩慢向容器中加水,當加入1200cm3的水時,木塊B對容器底部的壓力剛好為0.如圖乙,此時容器中的水深度為6cm.求:(1)此時容器底部所受水的壓強?(2)木塊B的重力?(3)若繼續(xù)緩慢向容器中加水,當容器中水的總體積為4620cm3時,停止加水,如圖丙,此時將與B相連的細線剪斷,當木塊靜止時,水對容器底部壓強的變化量是多大?(整個過程中無水溢出,不計繩子長度變化)第37頁(共37頁)
2016-2017學年重慶市渝中區(qū)巴蜀中學八年級(下)期中物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題(本題共12個小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共36分)1.根據(jù)你對生活中物理量的認識你認為下列數(shù)據(jù)最符合實際情況的是( ?。〢.站在水平地面上的中學生,對地面的壓力為5000NB.人走路時對水平地面的壓強為2×104PaC.現(xiàn)在巴蜀中學考場內(nèi)的壓強為100PaD.一支普通的密度計漂浮在水中,所受到的浮力為50N【考點】82:壓強;81:壓力及重力與壓力的區(qū)別;8P:浮力大小的計算.【分析】不同物理量的估算,有的需要憑借生活經(jīng)驗,有的需要簡單的計算,有的要進行單位的換算,最后判斷最符合實際的是哪一個.【解答】解:A、中學生對水平地面的壓力等于重力大約500N,故A錯誤;B、中學生對水平地面壓強為p====104Pa;走路時約為2×104pa,故B正確;C、巴蜀中學考場內(nèi)的壓強約為105帕,故C錯誤;D、一支普通的密度計質(zhì)量遠小于5千克,漂浮在水中浮力等于重力,故浮力遠小于50N,故D錯誤.故選B.2.如圖所示的四幅圖中屬于增大壓強的是( ?。〢.推土機履帶B.篆刻刀C.多輪平板貨車第37頁(共37頁)
D.火車軌道枕木【考點】84:增大壓強的方法及其應(yīng)用.【分析】壓強大小的影響因素:壓力大小和受力面積的大??;增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積來增大壓強;在受力面積一定時,增大壓力來增大壓強;減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積來減小壓強;在受力面積一定時,減小壓力來減小壓強.據(jù)此分析判斷.【解答】解:A、推土機安裝履帶,是在壓力一定時,增大受力面積來減小對地面的壓強,不符合題意;B、篆刻刀很鋒利,是在壓力一定的情況下,通過減小受力面積,增大壓強,符合題意;C、多輪平板貨車,是在壓力一定時,增大受力面積來減小對路面的壓強,不符合題意;D、火車軌道的枕木,是在壓力一定時,增大受力面積來減小對路基的壓強,不符合題意.故選B.3.如圖所示的工具中,在使用時屬于費力杠桿的是( )A.天平B.瓶蓋起子C.食品夾D.鉗子【考點】7O:杠桿的分類.【分析】判斷杠桿的種類,可結(jié)合生活經(jīng)驗,根據(jù)杠桿的動力臂和阻力臂大小關(guān)系,若動力臂大于阻力臂,則是省力杠桿,若動力臂小于阻力臂,則是費力杠桿,若動力臂等于阻力臂,則是等臂杠桿.【解答】解:A、天平在使用過程種,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,既不省力也不費力;第37頁(共37頁)
B、瓶起子在使用過程種,動力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿;C、食品夾在使用過程種,動力臂小于阻力臂,屬于費力杠桿;D、鉗子在使用過程種,動力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿;故選C.4.下列說法中不正確的是( ?。〢.攔河壩下寬上窄是根據(jù)液體壓強的特點進行設(shè)計的B.船閘在工作過程中利用了連通器原理C.飛機的機翼能獲得升力,是利用了流速越大的地方壓強越大的原理D.用吸管將杯中飲料吸入口中是靠大氣壓把飲料壓進嘴里【考點】88:液體的壓強的特點;8B:連通器原理;8J:大氣壓的綜合應(yīng)用;8L:飛機的升力.【分析】(1)液體內(nèi)部壓強的特點:液體壓強隨著深度的增加而增大.(2)上端開口、底部連通的容器叫連通器,船閘是利用連通器原理工作的.(3)液體壓強與流速的關(guān)系:流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大.(4)利用大氣壓的作用分析判斷.【解答】解:A、由于液體的壓強隨深度的增加而增大,河水的深度越深、壓強越大,為了使攔河壩能承受更大的水壓,把攔河壩設(shè)計成下寬上窄的形狀.故A正確.B、船閘在工作過程中閘室分別與上游和下游構(gòu)成連通器,利用了連通器原理,故B正確.C、飛機的機翼能獲得升力,是因為機翼上方空氣流速大于下方,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大,所以機翼上方的壓強小于下方,從而獲得升力,故C錯誤.D、用吸管將杯中飲料吸入口中是靠大氣壓把飲料壓進嘴里的,故D正確.故選C.5.關(guān)于物體在水中受到的浮力,下列說法中正確的是( ?。〢.物體排開水的體積越大受到的浮力越大B.漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力大C.物體沒入水中越深受到的浮力越大D.物體的密度越大受到的浮力越大第37頁(共37頁)
【考點】8O:阿基米德原理.【分析】根據(jù)浮力公式F浮=ρgV排可知影響浮力大小的因素是液體密度和物體排開的液體的體積.【解答】解:A.根據(jù)浮力公式F浮=ρgV排可知,物體排開水的體積越大受到的浮力越大,故A正確;B.比較沉在水底的物體和漂在水面的物體受到的浮力大小,關(guān)鍵是看排開水的體積大小,不知道排開水的體積大小,無法比較,故B錯誤;C.物體浸沒以后,不管在什么位置,排開水的體積不變,所受浮力也不變,故C錯誤.D.物體所受浮力的大小與物體的密度沒有關(guān)系,故D錯誤.故選A.6.在有石塊的河里游泳的人上岸時,由深水走向淺水的過程中,以下體驗和分析合理的是( )A.腳越來越痛,因為石頭越來越多B.腳越來越痛,因為人越來越重C.腳不痛,因為人對水底的壓力越來越小D.腳越來越痛,因為水底對人的支持力越來越大【考點】8Q:浮力的利用.【分析】游泳的人受重力、浮力及鵝卵石對人的支持力,當支持力越大時人感受的疼痛將會越強烈;根據(jù)阿基米德原理可知由深水走向淺水的過程中,人排開水的體積變化和浮力的變化,再根據(jù)力的合成判斷支持力的變化.【解答】解:人在水中由深水走向淺水時,由于人排開水的體積減小,根據(jù)阿基米德原理可知人所受浮力減小;人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三個力,且在豎直方向上處于平衡狀態(tài),所以F=G﹣F??;因浮力減小、重力不變,故支持力增大,所以人的腳將越來越疼.故D正確,ABC錯誤.故選D.第37頁(共37頁)
7.小瓷碗漂浮在水面上,傾斜后能沉入水底,關(guān)于這一情景分析正確的是( )A.小瓷碗能沉入水底是因為它傾斜后的重力變大了B.小瓷碗剛開始漂浮時受到的浮力略大于它排開的水受到的重力C.小瓷碗浸沒時和漂浮時相比所受的浮力變小了D.小瓷碗浸沒后容器底受到水的壓強變大了【考點】8S:物體的浮沉條件及其應(yīng)用.【分析】對同一個小瓷碗,通過比較排開水的體積變化,利用阿基米德原理來比較所受的浮力的變化,利用G=mg比較重力的變化、利用p=ρgh比較壓強的變化.【解答】解:A、小瓷碗能沉入水底,瓷碗所受的重力不變,因排開的水的體積減小,所受浮力減小,小于重力而引起的,故A錯誤;B、小瓷碗漂浮時,根據(jù)漂浮條件可知:受到的浮力等于它的重力,故B錯誤;C、由于瓷碗浸沒時是下沉,浮力小于重力,漂浮時與瓷碗重力相等,所以小瓷碗浸沒時和漂浮時相比所受的浮力變小,故C正確;D、小瓷碗浸沒后,排開的水的體積減小,水面則下降,根據(jù)p=ρgh可知:容器底受到水的壓強變小,故D錯誤.故選C.8.如圖,在豎直向上的力F的作用下,重為10N物體A沿豎直方向勻速上升.已知重物上升速度為0.4m/s,不計繩與滑輪摩擦以及滑輪重和繩重,則拉力F的大小和滑輪上升的速度分別為( ?。〢.20N0.2m/sB.20N0.8m/sC.5N0.2m/sD.5N0.8m/s【考點】7W:動滑輪及其工作特點.第37頁(共37頁)
【分析】解決此題要知道輪軸隨物體一起運動的滑輪是動滑輪,如圖拉動滑輪時,拉力的大小是物重的2倍,但移動距離是物體移動距離的一半,所以使用這樣使用動滑輪費力但可以省距離.【解答】解:由圖可知,該滑輪是動滑輪,當重物A上升速度為0.4m/s時,滑輪上升速度應(yīng)該是物體速度的一半,即v=0.2m/s;此時拉力應(yīng)該是物重的2倍,因此拉力為F=2G=2×10N=20N,故A正確.故選A.9.一個未裝滿橙汁的密閉杯子,先倒立放在桌面上(如圖A),然后反過來正立在桌面上如圖B),兩次放置,杯子對桌面的壓強分別為PA和PB,橙汁對杯底的壓力分別是FA和FB,則( ?。〢.PA>PBFA<FBB.PA<PBFA>FBC.PA=PBFA=FBD.PA>PBFA=FB【考點】83:壓強大小比較;81:壓力及重力與壓力的區(qū)別.【分析】(1)裝有一定量橙汁杯子正立和倒立時,里邊液體的深度不同,根據(jù)液體壓強公式可知兩次放置橙汁對杯底的壓強關(guān)系;(2)對于液體產(chǎn)生的壓力與液體的重力有一定個大小關(guān)系,當液體的形狀是上下一樣粗細為直壁容器(如水平面上的圓柱體、長方體、正方體容器)時,對容器底的壓力等于液體重力即F=G;當容器形狀是上粗下細時,對容器底的壓力小于液體重力,即F<G;當容器形狀是上細下粗時,對容器底的壓力大于液體重力,即F>G.【解答】解:(1)由于杯子是上細下粗,所以倒立時杯中液面的高度要小于正立時的液面高度;由p=ρgh可知,當液體密度相同時,液面越高,液體對杯底的壓強越大,所以pA<pB,故ACD錯誤;(2)當容器形狀是上細下粗(如圖A)時,橙汁對容器底的壓力大于橙汁的重力,即FA>G;當容器形狀是上粗下細(如圖B)時,橙汁對容器底的壓力小于橙汁的重力,即FB<G;第37頁(共37頁)
所以,可見FA>FB,故B正確.故選B.10.小張看到雞蛋浮在鹽水面上,如圖所示,他沿杯璧緩慢加入清水使雞蛋下沉.在此過程中雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖象可能是圖中的( ?。〢.B.C.D.【考點】8P:浮力大小的計算;8S:物體的浮沉條件及其應(yīng)用.【分析】雞蛋漂浮在水面上,浮力等于雞蛋的重力,逐步加入清水,鹽水的密度減小,當雞蛋密度與鹽水密度相同時,雞蛋懸浮,浮力還等于雞蛋的重力,隨著清水的逐漸加入,鹽水的密度逐漸減小,雞蛋逐漸下降,當完全浸沒后雞蛋排開水的體積不變,根據(jù)浮力公式可知雞蛋所受浮力逐漸減小.【解答】解:雞蛋漂浮和懸浮時所受浮力不變,等于雞蛋的重力,雞蛋完全浸沒后隨著鹽水密度減小,但雞蛋排開水的體積不變,根據(jù)公式F浮=ρgV排可知雞蛋所受浮力逐漸減小,但鹽水密度的減小不是均勻變化的,故A錯誤,D正確;而B答案是浮力開始不變,再逐漸增大,故B錯誤;雞蛋所受浮力從漂浮到剛在鹽水中懸浮的過程中,浮力是不變的,故C錯誤.故選D.11.甲、乙兩個自重不計的薄壁圓柱形容器,盛有兩種不同的液體,將兩個相同的小球分別放入液體中,小球靜止時位置如圖所示,此時液面相平.則( )A.甲中液體密度比乙中液體密度小B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大第37頁(共37頁)
C.取出小球后容器底部壓強變化量較小的是甲D.取出小球后甲容器和乙容器對桌面的壓力相等【考點】8S:物體的浮沉條件及其應(yīng)用;83:壓強大小比較.【分析】(1)根據(jù)物體的浮沉條件判斷浮力與重力的關(guān)系;(2)根據(jù)物體的浮沉情況判斷出物體密度與液體密度的關(guān)系;(3)因為兩個容器都是規(guī)則容器,因此將小球取出后,容器底部減小的壓力等于小球的重力,又已知兩容器底面積的關(guān)系,根據(jù)△p=可知液體對容器底部的壓強的變化量的關(guān)系.(4)根據(jù)求得的甲的密度較大,可知甲的質(zhì)量較大,容器質(zhì)量不計,則容器對桌面的壓力等于容器內(nèi)液體的重力,據(jù)此分析即可.【解答】解:A、物體在乙中懸浮,則ρ乙=ρ物,在甲中漂浮,則ρ甲>ρ物,可知甲的密度較大,故A錯誤;B、甲懸浮,F(xiàn)浮甲=G排甲=G;乙漂浮,則F浮乙=G排乙=G,可知G排甲=G排乙,兩容器中物體受到的浮力相同,故B錯誤;C、因為兩個小球完全相同,根據(jù)漂浮和懸浮可知,浮力都等于球的重力,則將球取出后,容器底部減小的壓力等于球的重力,故減小的壓力相等;又因為S甲>S乙,由△p=可知,△p甲<△p乙,故C正確;D、由A可知,ρ甲>ρ乙,已知S甲>S乙,此時h甲=h乙,由ρ=可得,m甲>m乙,則G甲>G乙,因甲、乙兩個自重不計的薄壁圓柱形容器,故F甲=G甲,F(xiàn)乙=G乙,當取出小球后甲容器和乙容器對桌面的壓力仍等于液體的重力,故仍然是F甲>F乙,故D錯誤.故選C.12.如圖,在底面積為S的圓柱形水槽底部有一個金屬球,圓柱型的燒杯漂浮在水面上,此時燒杯底受到水的壓力為F1.若把金屬球從水中撈出放在燒杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此時燒杯底受到水的壓力為F2,此時水槽底部受到水的壓強與撈起金屬球前的變化量為p,水的密度為ρ水.根據(jù)上述條件可知金屬球撈起放入燒杯后( ?。┑?7頁(共37頁)
A.圓柱形水槽對桌面的壓強變大B.燒杯受到的浮力為F2﹣F1C.金屬球受的支持力為F2﹣F1﹣pSD.水槽底部受到水的壓力變化了pS【考點】86:壓強的大小及其計算;8P:浮力大小的計算.【分析】A、分析圓柱形水槽對桌面的壓力變化,受力面積不變,根據(jù)p=得出圓柱形水槽對桌面的壓強變化;B、浸入液體中的物體受到的浮力等于物體上下表面受到的壓力差,據(jù)此求燒杯漂浮在水面上,燒杯受到的浮力;C、金屬球撈起放入燒杯后,燒杯受到的浮力變化等于金屬球受到的重力,金屬球放在燒杯內(nèi)時受到的支持力等于金屬球的重力;D、利用F=pS求水槽底部受到水的壓力與撈起金屬球前的變化量.【解答】解:A、圓柱形水槽對桌面的壓力等于水槽、水、金屬球、燒杯的總重力,金屬球撈起放入燒杯后,總重力不變,受力面積不變,圓柱形水槽對桌面的壓強不變,故A錯;B、因為圓柱型的燒杯漂浮在水面上,燒杯受到的浮力等于下表面受到的壓力F2,故B錯;C、金屬球撈起放入燒杯后,燒杯受到的浮力變化△F浮=F2﹣F1=G,金屬球放在燒杯內(nèi)時受到的支持力F=G=F2﹣F1,故C錯;D、水槽底部受到水的壓力與撈起金屬球前的變化量:△F壓=pS,故D正確.故選D.二、填空、作圖題題(每空1分,共20分)13.證明大氣壓存在的著名實驗是 馬德堡半球?qū)嶒灐。鐖D是測量大氣壓值的實驗,最早測出大氣壓數(shù)值的科學家是 托里拆利 ,圖中所測到的當時大氣壓強是 750 mm水銀柱產(chǎn)生的壓強,在高山上“煮米飯不熟”,這是由于高山上氣壓 低?。ㄟx填“高”、或者“低”第37頁(共37頁)
),沸點低的緣故.【考點】8E:大氣壓強的存在;1J:沸點及沸點與氣壓的關(guān)系;8F:大氣壓強的測量方法.【分析】(1)馬德堡半球?qū)嶒灪屯欣锊鹄麑嶒灦际桥c大氣壓強有關(guān)的著名實驗,但他們的意義和結(jié)果卻有著較大的區(qū)別,一個重在驗證大氣壓的存在,一個重在測量大氣壓值,1標準大氣壓所能支持的水銀柱的高便是在托里拆利實驗中測出的大氣壓值,根據(jù)液體壓強公式可求出其數(shù)值.(2)液體的沸點與氣壓有關(guān),氣壓升高,沸點升高;氣壓降低,沸點降低.而大氣壓與高度有關(guān),高度越高,氣壓越低.【解答】解:馬德堡半球?qū)嶒炗脙蓚€中間抽成真空而壓合在一起的銅半球有力地證明了大氣壓的存在;意大利科學家托里拆利,利用一根玻璃管測出了大氣壓所能支持的水銀柱的高度,即76cm,這也就是后來規(guī)定的1個標準大氣壓的大小,其具體數(shù)值是p=1.013×105Pa.由圖可知,此時兩個液面的高度差為750mm;高度越高,氣壓越小,沸點越低,故在高山上“煮米飯不熟”.故答案為:馬德堡半球?qū)嶒?;托里拆利?50;低.14.液體對浸入其中的物體有 豎直向上?。ㄌ罘较颍┑耐辛?,這個托力叫做浮力.而根據(jù)阿基米德原理,浸入液體中的物體所受浮力大小等于 物體排開液體的重力?。究键c】8O:阿基米德原理.【分析】浸在液體或氣體中的物體,受到液體或氣體向上托的力,這個力叫做浮力.浮力的方向與重力相反﹣﹣豎直向上;浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力.【解答】解:液體對浸入其中的物體有豎直向上的托力,這個托力叫做浮力.而根據(jù)阿基米德原理,浸入液體中的物體所受浮力大小等于物體排開液體的重力.故答案為:豎直向上;物體排開液體的重力.第37頁(共37頁)
15.潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變 自身重力 來實現(xiàn)的;潛水艇由東海潛行到長江執(zhí)行任務(wù)中,所受到的浮力將 變小?。ㄟx填“不變”、“變大”或者“變小”)【考點】8Q:浮力的利用.【分析】(1)當潛水艇完全浸沒入水中時,其整體體積與排開水的體積相同,因此浮力就不可能改變.根據(jù)浮沉條件,只有改變浮力與重力的關(guān)系,才會實現(xiàn)上浮和下沉,因此,只能靠調(diào)節(jié)自身的重力了.(2)潛水艇從東海潛行到長江執(zhí)行任務(wù)海時,排開液體的體積始終等于潛水艇的體積,但液體的密度變小,由浮力公式:F=ρ液gv排可分析浮力的變化.【解答】解:(1)潛水艇靠自身水艙的吸水和排水,來改變自身的重力,從而改變重力與浮力的大小關(guān)系,實現(xiàn)上浮和下沉;(2)潛水艇從東海潛行到長江執(zhí)行任務(wù)時,排開液體的體積始終等于潛水艇的體積,但液體的密度變小,由浮力公式:F=ρ液gV排可知,液體密度越小,所受的浮力越小,所以潛水艇在海水中潛行時所受的浮力大于在江水中潛行時所受的浮力,即潛水艇由東海潛行到長江執(zhí)行任務(wù)中,所受到的浮力將變?。蚀鸢笧椋鹤陨碇亓?;變?。?6.如圖所示,小球從水里上浮直至漂浮在水面上.小球在A位置時受到的浮力為FA,水對杯底壓強為pA;在B位置時受到的浮力為FB,水對杯底的壓強為pB.則是它們的大小關(guān)系是FA?。尽B(選填“<”、“>”或“=”,下同),小強可以通過觀察得到pA?。尽B.【考點】8O:阿基米德原理;83:壓強大小比較.【分析】(1)由圖可知乒乓球在A、B位置時,排開水的體積大小,然后根據(jù)阿基米德原理判斷浮力大??;(2)由于乒乓球從水里上浮直至漂浮在水面上,排開水的體積減小,水面下降,則根據(jù)p=ρgh即可判斷水對杯底壓強大小關(guān)系.【解答】解:(1)由圖可知:乒乓球在A位置時是浸沒,V排A=V球,在B位置時是漂浮,V排B<V球,第37頁(共37頁)
所以V排A>V排B,由F浮=ρgV排可知:FA>FB.(2)由于從水里上浮直至漂浮在水面上,排開水的體積減小,水面下降,則hA>hB,根據(jù)p=ρgh可知:pA>pB.故答案為:>;>.17.一物塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中,靜止后有76g水溢出;將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中,靜止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,則物塊在水中的狀態(tài)是 漂浮 ,物塊的密度是 0.95×103kg/m3?。甮=10N/kg.【考點】8S:物體的浮沉條件及其應(yīng)用.【分析】首先根據(jù)兩種情況判斷出物塊在酒精中的狀態(tài).求出物塊的體積與物塊排開水的體積比較,便可得出結(jié)論.根據(jù)ρ=計算出物體的密度.【解答】解:若物體在水中漂浮或懸浮,浮力等于重力,排開水的質(zhì)量等于物體的質(zhì)量為76g;若放在酒精中漂浮或懸浮,排開酒精的質(zhì)量等于物體的質(zhì)量為76g;因為64g<76g,所以物體在酒精中一定下沉;若物體在水中下沉,則在酒精中一定下沉;由題意知,在酒精中受到的浮力F浮酒精=m排酒精g=64×10﹣3kg×10N/kg=0.64N,根據(jù)F浮酒精=ρ酒精gV排酒精得V物=V排酒精===0.8×10﹣4m3排開水的體積V排水===7.6×10﹣5m3因為排開水的體積小于排開酒精的體積,所以在水中漂?。驗槠?,所以物體的重力等于浮力(排開水的重力),則m物=m排水=76g=0.076kg.ρ物===0.95×103kg/m3.故答案為:漂?。?.95×103kg/m3.18.一個空心鋁球質(zhì)量為27g,它能漂浮在水中,且有個球露在水面上,已知鋁的密度為2.7第37頁(共37頁)
×103kg/cm3,則此鋁球的體積為 27 cm3,其空心部分的體積為 17 cm3.g=10N/kg.【考點】2J:空心、混合物質(zhì)的密度計算;8S:物體的浮沉條件及其應(yīng)用.【分析】已知質(zhì)量,根據(jù)G=mg可得重力,又漂浮,F(xiàn)浮=G;根據(jù)阿基米德原理F浮=ρgV排,可得浸沒在水中的體積,又知V排與V物的關(guān)系,可得空心鋁球的體積.已知質(zhì)量和密度,根據(jù)V=計算出實心部分的體積,總體積減去實心部分的體積就是空心部分的體積.【解答】解:空心鋁球的重力為:G=mg=0.027kg×10N/kg=0.27N,空心鋁球受到的浮力為:F浮=G=0.27N,根據(jù)F浮=ρ液gV排可得,空心鋁球浸沒在水中的體積為:V排===2.7×10﹣5m3=27cm3;因為V排=V球,所以,V球=V排=×2.7×10﹣5m3;根據(jù)ρ=可得,實心部分的體積為:V實===105m3,故空心部分的體積為:V空=V球﹣V實=2.7×10﹣5m3﹣10﹣5m3=1.7×10﹣5m3=17cm3.故答案為:27;17.19.如圖,AB為能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿,中點C處用細線懸掛一重物,在A端施加一個豎直向上大小為20N的拉力F,使杠桿在水平位置保持平衡,則物重G= 40 N.若保持拉力方向不變,將A端緩慢向上提升一小段距離,在提升的過程中,拉力F將 不變 (選填“增大”、“不變”或“減小”).第37頁(共37頁)
【考點】7N:杠桿的平衡條件.【分析】(1)如圖,BA、BC為動力F和阻力G的力臂,知道C是BA的中點,也就知道兩力臂的大小關(guān)系,知道阻力G的大小,利用杠桿的平衡條件求G的大?。唬?)畫出動力和阻力的作用線,找出動力臂的阻力臂,利用三角形的相似關(guān)系,確定動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況.【解答】解:(1)如圖,杠桿在水平位置,LBA=2LBC,杠桿平衡,F(xiàn)LBA=GLBC,所以G===40N;(2)杠桿被拉起后,如圖所示,BA′為動力臂,BC′為阻力臂,阻力不變?yōu)镚,△BC′D∽△BA′D′,BC′:BA′=BD:BD′=1:2,杠桿平衡,所以F′LBA′=GLBC′,F(xiàn)′==G=×40N=20N;由此可知當杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中,力F的大小不變;故答案為:40N;不變.第37頁(共37頁)
20.如圖,放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重6N,底面積100cm2,彈簧測力計的掛鉤上掛著重為10N的物塊,現(xiàn)將物塊浸沒水中,容器內(nèi)水面由10cm上升到14cm,則容器對桌面的壓強 2000 Pa.【考點】86:壓強的大小及其計算.【分析】知道容器的底面積以及物塊浸沒水中時液面的變化,根據(jù)V=S△h求物體排開水的體積,再利用阿基米德原理求物體受到的浮力,根據(jù)V=Sh求出容器內(nèi)水的體積,由m=ρV求出水的質(zhì)量,再利用G=mg求水的重力;物塊浸沒水中后,容器對桌面的壓力等于容器的重力、水的重力與物體對水的壓力之和,而物體對水的壓力等于水對物體的浮力,知道容器底面積(受力面積),再利用p=壓強公式求容器對桌面的壓強.【解答】解:物體排開水的體積:V排=S(h2﹣h1)=100cm2×(14cm﹣10cm)=400cm2=400×10﹣6m3,受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m3=4N,容器內(nèi)水的體積:V=Sh=100×10﹣4m2×0.1m=1×10﹣3m3,由ρ=得水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,水的重力:G水=m水g=1kg×10N/kg=10N,物塊浸沒水中后,容器對桌面的壓力等于容器的重力、水的重力與物體對水的壓力之和,而物體對水的壓力等于水對物體的浮力,第37頁(共37頁)
即:F=G水+G容+F壓=G水+G容+F浮=10N+6N+4N=20N,容器對桌面的壓強為:p===2000Pa.故答案為:2000.21.將一由A和B構(gòu)成、兩端開口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜,做成容器.A、B的橫截面積分別為SA和SB,且SA=2SB=40cm2.(容器壁的厚度忽略不計)將容器固定在放有電子秤的鐵架臺上,使橡皮膜剛好與電子秤完全接觸,且電子秤的示數(shù)為零,如圖.往容器內(nèi)緩慢倒入240g水后,水進入了容器中B部分,且在B內(nèi)的高度為2cm,此時水對容器底的壓強為 700 Pa.接下來將一小合金塊浸沒在容器中最后沉底,B內(nèi)水面上升了1cm,電子秤的讀數(shù)增加了100g,則合金塊的密度為 5×103 kg/m3.【考點】2A:密度的計算;89:液體的壓強的計算.【分析】(1)根據(jù)由ρ=求出水的體積,根據(jù)V=Sh求出B中水的體積,然后求出A中水的體積,進一步求出A中水的深度,容器中水的深度等于AB中水的深度之和,根據(jù)p=ρgh求出水對容器底的壓強;(2)小合金塊浸沒在容器中沉底后,電子秤的讀數(shù)增加量即為合金的質(zhì)量,B內(nèi)水面上升的體積即為合金的體積,根據(jù)ρ=求出合金的密度.【解答】解:(1)由ρ=可得,水的體積:V水===240cm3,B中水的體積:第37頁(共37頁)
VB=SBhB=×2cm=40cm3,A中水的體積:VA=V水﹣VB=240cm3﹣40cm3=200cm3,A中水的深度:hA===5cm,整個容器內(nèi)水的深度:h=hA+hB=5cm+2cm=7cm=0.07m,水對容器底的壓強:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa;(2)小合金塊浸沒在容器中沉底后,電子秤的讀數(shù)增加量即為合金的質(zhì)量,即m合金=100g,因小合金塊浸沒在容器中最后沉底,B內(nèi)水面上升了1cm,所以,合金的體積:V合金=SB△h=×1cm=20cm3,則合金的密度:ρ合金===5g/cm3=5×103kg/m3.故答案為:700;5×103.22.如圖所示,請在A點畫出能使杠桿OA在圖示位置保持平衡的最小拉力的示意圖.【考點】7P:力臂的畫法.【分析】根據(jù)杠桿平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂”可知:在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下,要使動力最小,則動力臂必須最長,已知A點為動力作用點,然后過A點做垂直于杠桿的作用力即可.【解答】解:第37頁(共37頁)
動力最小,即動力臂最長,由圖知OA作為動力臂最長,過A點與OA垂直向上作垂線就得到動力F的示意圖,如圖所示:三、實驗探究題(本題共3個小題,每空1分,共24分)23.甲、乙兩位同學一起做探究杠桿的平衡條件的實驗,以杠桿中點為支點,如圖甲、乙.(1)若杠桿右端低左端高,為使其在水平位置上靜止,應(yīng)將左端的平衡螺母向 左 調(diào)節(jié),右端的平衡螺母向 左 調(diào)節(jié).(2)如圖甲,杠桿在水平位置平衡,記錄數(shù)據(jù).根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù),甲同學立即分析得出杠桿的平衡條件,這種做法的不足是: 實驗次數(shù)太少,結(jié)論具有偶然性 .(3)如圖乙,乙同學設(shè)計兩種實驗方案:第一種彈簧測力計沿豎直方向拉,其讀數(shù)為F1;第二種彈簧測力計傾斜拉,其讀數(shù)為F2.第 一 (填“一”或“二”)種實驗方案更方便.在同等條件下,兩次彈簧測力計讀數(shù)F1?。肌2(填“<”、“=”或“>”).(4)乙同學用圖丙裝置進行探究,發(fā)現(xiàn)當杠桿水平平衡時,與甲同學得出的杠桿平衡條件不相符,其可能的原因是: 杠桿存在自重?。究键c】7U:探究杠桿的平衡條件實驗.【分析】(1)在調(diào)節(jié)杠桿平衡時,應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié);為了便于測量力臂,應(yīng)使杠桿在水平位置平衡;(2)初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗,有的是為了多次測量求平均值來減小誤差;有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律;有的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性;(3)杠桿的平衡條件是:F1L1=F2L2第37頁(共37頁)
;探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,此時力的方向與杠桿垂直,力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來;(4)圖丙中,支點位于動力和阻力的右側(cè),彈簧測力計不但提了鉤碼,而且還提了杠桿,杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響.【解答】解:(1)右端低左端高,應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié),即將左邊或右邊的平衡螺母向左端調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡;(2)只有一次實驗總結(jié)實驗結(jié)論是不合理的,一次實驗很具有偶然性,要多進行幾次實驗,避免偶然性;(3)力臂等于支點到力的作用線的距離,當杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來,因此第一種實驗方案更方便,此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直,能從杠桿上直接讀力臂;因為第一方案的動力臂要大于第二種方案的動力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件,在阻力和阻力臂都相同的情況下,動力臂越大的越省力,所以,F(xiàn)1<F2;(4)圖丙中,杠桿的重心不在支點上,杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響,導致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大.故答案為(1)左;左;(2)實驗次數(shù)太少,結(jié)論具有偶然性;(3)一;<;(4)杠桿存在自重.24.學了液體壓強知識后,同學們爭先恐后地動手做實驗探究液體壓強的特點.(1)姍姍選擇如圖甲的探究器材,他把調(diào)好的壓強計放在空氣中時,U形管兩邊的液面應(yīng)該 相平 ,組裝好的完好的壓強計中的U形管 不是?。ㄟx填“是”或“不是”)連通器.(2)姍姍把金屬盒分別浸入到兩種液體中,發(fā)現(xiàn)甲圖中U形管兩邊的液柱高度差較小,認為圖乙的液體密度小,你認為他的結(jié)論是 不可靠的?。ㄟx填“可靠的”或“不可靠的”).(3)如果所用的壓強計的U形管可以選擇染色的酒精、水、水銀(ρ酒精<ρ水<ρ水銀)中的一種液體,為了使實驗現(xiàn)象更明顯,他應(yīng)該選用上述三種液體中的 酒精 裝入U形管中.第37頁(共37頁)
(4)霞霞選擇如圖丙的探究器材,容器中間用隔板分成大小相同且互不相通的A,B兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉.橡皮膜兩側(cè)壓強不相等時,會向壓強小的一側(cè)凸起.探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”時,左右兩邊液體應(yīng)滿足要求: 深度相同?。?)探究“液體壓強與液體深度的關(guān)系”時,霞霞同學在A,B兩側(cè)倒入深度不同的水后,實驗現(xiàn)象如丁圖.由該實驗現(xiàn)象得出結(jié)論:在液體密度相同時,液體深度 越深 ,液體壓強越大.(6)實驗中在A、B兩側(cè)分別倒入水和某種液體,當橡皮膜相平時,如圖戊兩側(cè)深度為12cm、10cm,則液體的密度為 1.2 g/cm3.(7)在如圖戊中,若把甲、乙兩個物體分別放入水和液體中,當橡皮膜相平時,兩物體都漂浮,且液體都不溢出,此時觀察到橡皮膜向左凸起,則兩物體的質(zhì)量m甲?。肌乙(選填“<”、“=”或“>”)【考點】8C:探究液體壓強的特點實驗.【分析】(1)用液體壓強計測量液體內(nèi)部壓強大小,使用前要保持U型管兩端的液面相平,當金屬盒進入液體中,U型管液面差越大,液體壓強越大.(2)液體壓強跟液體密度和液體的深度有關(guān).探究液體壓強跟密度的關(guān)系時,控制液體深度不變;探究液體壓強跟深度關(guān)系時,控制密度不變.(3)液體壓強大小通過U型管內(nèi)液面的差來反映的,液面高度差越大,液體的壓強越大.根據(jù)液體壓強公式p=ρgh判斷哪個U型管內(nèi)液面高度差最大.(4)(5)要探究液體壓強與液體密度的關(guān)系,則要保證液體深度相同;深度相同,液體密度越大壓強越大;(6)根據(jù)橡皮膜橡皮膜相平,可知壓強相等,利用ρ鹽水gh鹽水=ρ水gh水,即可求得鹽水的密度.(7)把A、B兩個物體分別放入水和液體中,兩物體都漂浮,引起橡皮膜兩側(cè)壓強的變化,壓力的變化量等于等于放入的物體重,據(jù)此判斷.【解答】解:(1)實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)好壓強計,當調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,U形管兩邊的液面應(yīng)該相平;組裝好的完好的壓強計中的U形管的上部只有一段是開口的,故不是連通器;(2)把金屬盒分別浸入到兩種液體中,沒有控制金屬盒所在的深度相同,不能比較密度的大小,故他的結(jié)論是不可靠的;第37頁(共37頁)
(3)壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強大小的.液面高度差越大,液體的壓強越大.如果被測壓強大小相同,U形管中液體密度越小,液面高度差越大.為了使實驗現(xiàn)象更明顯,小明應(yīng)該選擇染色的酒精裝入U形管中.(4)探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”時,應(yīng)保持容器中A,B兩側(cè)液體的深度相同;(5)在液體密度相同時,液體深度越大,液體壓強越大;(6)橡皮膜相平,說明A、B兩邊壓強相等,ρ鹽水gh鹽水=ρ水gh水,h水=12cm=0.21m,h鹽水=10cm=0.10m;代入上式,解得ρ鹽水=1.2×103kg/m3=1.2g/cm3.(7)木塊放入液體中漂浮,引起橡皮膜兩側(cè)壓強的變化,橡皮膜向左凸起,說明p右>p左,壓力的變化量等于放入的木塊重,所以GA<GB,根據(jù)G=mg可知,mA<mB.故答案為:(1)相平;不是;(2)不可靠的;(3)酒精;(4)深度相同;(5)越深;(6)1.2;(7)<.25.巴蜀中學興趣小組在探究浸在液體中的物體所受浮力大小規(guī)律的實驗中,做如圖1的實驗,將同一物體A逐漸浸入到密度為ρ0的液體中,并通過觀察彈簧測力計的示數(shù).(1)由實驗可知A物體的重力為 6 N,A物體浸沒在液體中時所受的浮力是 2 N.(2)分析比較實驗序號甲、乙、丙可初步得出結(jié)論:當液體的密度相同時,物體 排開液體體積大 ,物體受到的浮力越大;分析比較實驗序號 甲、丙、丁 可初步得出結(jié)論:同一物體所受浮力與浸沒在液體中的深度 無關(guān)?。ㄟx填“有關(guān)”或“無關(guān)”).(3)君君同學在進行丁步驟實驗時,物體接觸并擠壓了容器底部,他測得的物體浮力比真實值 偏大 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)(4)若燒杯底面積為100cm2,不計燒杯厚度,當A浸沒在液體中后,如圖丙,燒杯對桌面的壓強比沒放入A時增加了 200 Pa.(5)靜靜同學繼續(xù)用下面的方法測出了金屬塊B物體的密度,她具體操作如下:1邊長為a的正方體木塊放入裝有適量該液體的燒杯中,待其靜止后用刻度尺測出有的高度露出液面,如圖2中圖甲,則木塊底部所受液體的壓強是 ρ0gSa?。ㄓ忙?第37頁(共37頁)
,a等相關(guān)的物理量表示).②將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測出此時木塊露出液面的高度為h1,如圖2中圖乙.③用體積可忽略不計的細線將物體B系在木塊中央,放入液體中靜止后測出此時木塊露出液面高度h2,如圖2中圖丙.④則B物體的密度ρB= ρ0?。ㄓ忙?,a,h1,h2等相關(guān)的物理量表示).實驗結(jié)束后同學們展開了激烈討論,認為小薇同學的操作還是有一些不足,請你說出一條不足之處 用刻度尺測量長度是會有誤差?。究键c】8R:探究浮力大小的實驗.【分析】(1)甲圖中,彈簧測力計示數(shù)即為物體重力的大小,比較甲、丙(或?。鶕?jù)F浮=G﹣F求出浮力的大?。唬?)根據(jù)F浮=G﹣F,由彈簧測力計的示數(shù)確定物體受到的浮力大小,結(jié)合控制變量法,找出不變的量和變化的量,從而確定浮力大小與變化量之間的關(guān)系;(3)物體接觸并擠壓了容器底部,則容器底部受到一個向上的力的作用,據(jù)此分析回答;(4)應(yīng)用壓強公式求出壓強的增加量.(5)①根據(jù)物體露出液面的高度得出物體浸沒在液體中的深度,根據(jù)p=ρ液gh得出木塊底部所受液體的壓強;④兩種情況下,木塊與B均漂浮,浮力相等,可知V排相等,從而可得物體B的體積;由甲、乙兩圖可知,物體B的重力應(yīng)等于木塊浮力的變化,從而可得出物體B的質(zhì)量;由密度公式得出物體B的密度;第37頁(共37頁)
從木塊露出水面高度的測量誤差分析不足之處.【解答】解:(1)由甲圖知,A物體的重力為6N,A物體浸沒時,彈簧測力計的示數(shù)為4N,由F浮=G﹣F得:A物體浸沒在液體中所受的浮力大小為2N;(2)分析比較實驗序號甲、乙、丙,液體的密度相同時,物體排開液體的體積越大,彈簧測力計的示數(shù)越小,根據(jù)F浮=G﹣F示,物體受到浮力越大;研究物體所受浮力與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系時,應(yīng)控制排開液體的體積和液體的密度相同,改變物體A在液體的深度,所以,應(yīng)分析比較實驗序號甲、丙、丁.已知在丙、丁中,彈簧測力計的示數(shù)均為4N,根據(jù)F浮=G﹣F知,物體受到的浮力不變.可初步得出結(jié)論:當排開液體的體積相同時,物體所受浮力與浸沒在液體中的深度無關(guān).(3)若物體接觸并擠壓了容器底部,由力的作用是相互的,容器底部對物體有一個向上的力的作用,測力計的示數(shù)將減小,根據(jù)F浮=G﹣F示可知,測得的浮力將偏大.(4)當A浸沒在水中后,水給A一向上的浮力,根據(jù)力的作用是相互的可知,A也會給水一向下的壓力,所以燒杯中的水對燒杯底部增大的壓力△F=G﹣F=6N﹣6N=2;鐵塊完全浸沒在水中,燒杯中的水對燒杯底部的壓強增大了:△p===2000Pa;(5)①木塊露出液面的高度為a,所以浸入液面以下的部分高度為(1﹣)a=a;木塊底部所受液體的壓強p=ρ0ga;④由圖2甲可知,木塊漂浮于液面,所以F浮=G木,根據(jù)阿基米德原理得:F浮=ρ液gV排=ρ液ga,則G木=ρ0gSa①,同理由圖2乙可知:G木+GB=ρ0gS(a﹣h1)②,同理由圖3丙圖可知:G木+GB=ρ0g[VB+S(a﹣h2)]③,①②聯(lián)立解得:GB=ρ0gS(a﹣h1),②③聯(lián)立解得:VB=S(h2﹣h1),則物體B的密度為:ρB====ρ0;此實驗的不足之處是用刻度尺測量長度是會有誤差.故答案為:(1)6;2;(2)排開液體體積大; 甲、丙、?。粺o關(guān);(3)偏大;(4)200;(5)ρ0gSa;ρ0;用刻度尺測量長度是會有誤差.第37頁(共37頁)
四、論述與計算題(寫出必要的文字說明,本題共3個小題,共20分)26.2017年4月26日,中國第一艘國產(chǎn)航空母艦正式下水,如圖,它的排水量達到6.5萬噸.求:(1)滿載時,該航空母艦受到的浮力是多少N?(2)若船底某處距海面的深度為5m,則該處受到海水的壓強是多少Pa?(海水的密度取1.0×103kg/cm3)【考點】89:液體的壓強的計算;8P:浮力大小的計算.【分析】(1)知道航空母艦的排水量(滿載時排開水的質(zhì)量),利用阿基米德原理求船滿載時受到的浮力;(2)知道船底所處的深度,利用液體壓強公式p=ρgh計算船底受到海水的壓強.【解答】解:(1)航空母艦滿載時,處于漂浮,受到的浮力:F浮=G排=m排g=6.5×104×103kg×10N/kg=6.5×108N;(2)船底某處距海面的深度h=5m,船底受到海水的壓強:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa.答:(1)滿載時,該航空母艦受到的浮力是6.5×108N;(2)若船底某處距海面的深度為5m,則該處受到海水的壓強是5×104Pa.27.圖甲是建造長江大橋是使用起吊裝置(圖中未畫出)的鋼纜繩拉著實心圓柱體A距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降,在下降到江底之前,始終保持0.2m/s的速度不變.圖乙是A下降到江底之前鋼纜繩對A的拉力F的隨時間t變化的圖象(取江水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:(1)圓柱體A下降過程中,重力的功率?(2)圓柱體A的密度.第37頁(共37頁)
(3)當圓柱體A下降到江底(江底視為水平),卸下鋼纜繩后,圓柱體A對江底的壓強?【考點】FF:功率的計算;2A:密度的計算;6W:力的合成與應(yīng)用;8O:阿基米德原理.【分析】(1)根據(jù)P===Gv計算重力的功率;(2)分析圖象,通過A浸沒時的拉力計算出浮力大小,由阿基米德原理計算出A的體積,從而計算出A的密度;(3)根據(jù)A在江底時受到平衡力,由F=G﹣F浮計算出A對江底的壓力;根據(jù)V=Sh,結(jié)合圖象計算A的底面積,由p=計算A對江底的壓強.【解答】解:(1)實心圓柱體A距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降,在下降到江底之前,始終保持0.2m/s的速度不變.由圖象,前10s鋼繩的拉力不變,等于物體A的重力,此時物體在水面以上,所以拉力與重力是一對平衡力,則:G=F=3×104N,圓柱體A下降過程中,重力的功率:P===Gv=3×104N×0.2m/s=6×103W;(2)中間10﹣15s,鋼繩的拉力減小,是物體A從與水面接觸到完全浸沒,由圖可知,當A完全浸入水中時,拉力F′=1×104N,所以石料受的浮力為:F浮=G﹣F′=3×104N﹣1×104N=2×104N,根據(jù)F浮=ρ水gV排,A的體積V=V排===2m3,所以A的密度:ρ====1.5×103kg∕m3;(3)A下降到江底卸下鋼纜繩后,受到平衡力作用,第37頁(共37頁)
圓柱體A對江底的壓力:F=G﹣F浮=3×104N﹣2×104N=1×104N;根據(jù)V=Sh,物體A的底面積S===2m2,卸下鋼纜繩后,圓柱體A對江底的壓強:p===5×103Pa.答:(1)圓柱體A下降過程中,重力的功率為6×103W;(2)圓柱體A的密度是1.5×103kg∕m3;(3)當圓柱體A下降到江底,卸下鋼纜繩后,圓柱體A對江底的壓強為5×103Pa.28.如圖甲,水平放置的平底柱形容器A.不吸水的正方體木塊B,邊長為10cm,靜止在容器中央.質(zhì)量體積忽略的細線一端固定在容器底部,另一端固定在木塊底面中央,且細線的長度L=9cm,現(xiàn)緩慢向容器中加水,當加入1200cm3的水時,木塊B對容器底部的壓力剛好為0.如圖乙,此時容器中的水深度為6cm.求:(1)此時容器底部所受水的壓強?(2)木塊B的重力?(3)若繼續(xù)緩慢向容器中加水,當容器中水的總體積為4620cm3時,停止加水,如圖丙,此時將與B相連的細線剪斷,當木塊靜止時,水對容器底部壓強的變化量是多大?(整個過程中無水溢出,不計繩子長度變化)【考點】89:液體的壓強的計算.【分析】(1)根據(jù)p=ρ水gh計算此時容器底部所受水的壓強;(2)木塊B對容器底部的壓力剛好為0,則F浮=GB,由此計算木塊B的重力;由V排+V水=S容h計算容器的底面積;(3)根據(jù)水的體積求出木塊B浸入水的體積,進一步求細繩剪斷前、剪斷后排開水的體積變化,知道容器底面積,可求水深的變化量,再利用液體壓強公式求容器底所受壓強改變量.第37頁(共37頁)
【解答】解:(1)由題知,容器中的水深度為6cm,此時容器底部所受水的壓強:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;(2)當加入1200cm3的水時,水深h=6cm,木塊B對容器底部的壓力剛好為0,即木塊恰好漂浮,木塊排開水的體積:V排=SBh=10cm×10cm×6cm=600cm3,木塊B的重力:GB=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3=6N;由圖乙知,V排+V水1=S容h,容器的底面積:S容===300cm2;(3)由圖丙知,細線被拉直,所以木塊下表面以下水的體積為:V1=S容L=300cm2×9cm=2700cm3,木塊下表面以上水的體積為:V2=V水2﹣V1=4620cm3﹣2700cm3=1920cm3,設(shè)此時木塊浸入水的深度為h′,則V2=(S容﹣S木)h′,所以木塊浸入水的深度:h′===10.5cm,此時木塊排開水的體積為:V排′=S木h′=10cm×10cm×10.5cm=1050cm3;若將細線剪斷木塊將上浮,當木塊靜止時漂浮,細繩剪斷前、剪斷后,排開水的體積變化量:△V排=V排′﹣V排=1050cm3﹣600cm3=450cm3,則水的深度變化量:△h═==1.5cm=0.15m,所以水對容器底部壓強的變化量:△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa.答:(1)此時容器底部所受水的壓強是600Pa;(2)木塊B的重力6N;(3)將與B相連的細線剪斷,當木塊靜止時,水對容器底部壓強的變化量是1500Pa.第37頁(共37頁)