内容正文:
安庆市外国语学校2023-2024学年第二学期5月份检测
八年级物理
一、填空题
1. 用弹簧测力计测量力时,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大就伸得越长,说明力的作用效果与力的______有关。
2. 中国队在短道速滑世锦赛中,运动员匀速经过弯道时身体向内倾斜,则运动员处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态
3. 马用200N的力拉着重为1500N的车子,在水平路面上匀速前进了100m,拉力对车做功_____J,重力对车做的功为_____J。
4. 如图所示底面积为1dm2的容器中装有2N的水,则水对容器底部的压强________。(g=10N/kg)
5. 学习了浮力知识后,小明利用电子秤来测量小木块的密度:①在称盘中放置装有水的烧杯;②将小木块轻轻放入装水的烧杯中;③用细针压住小木块,使其恰好浸没在水中。实验中水均未溢出,电子秤对应的示数如图所示,小木块的密度是_________g/cm3。
6. “弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形.在这个过程中弓的_______能转化为箭的_______能.
7. 一个木块漂浮在水面,有体积露出水面,将它放在某种液体中漂浮时,有体积露出液面,则木块的密度为________kg/m3,液体的密度为________kg/m3。
8. 如图所示是某同学做仰卧起坐时的情景。若该同学上半身重力为300N,每次起身上半身重心上升高度为0.3m,1min内做了30个仰卧起坐,则这段时间内她克服上半身重力做功的功率是________W。
9. 如图所示,在装有适量水的盘子中央,固定一支点燃的蜡烛,然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上,此时杯内外水面相平;过一会儿,蜡烛火焰熄灭,杯外的水在________的作用下进入杯中;这一过程中,杯中水柱产生的压强将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10. 如图所示同一块长方体物体按图中方式摆放,且与地面接触面积之比S甲︰S乙︰S丙=8︰2︰1,则它们对地面压强之比p甲︰p乙︰p丙=________。
二、选择题
11. 下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中,正确的是 ( )
A. 飞机获得升力起飞——流体压强与流速的关系
B. 热气球升空——大气压与温度的关系
C. 水下潜水艇能够上浮——液体压强与深度的关系
D. 航空母舰漂浮在海面——浮力与液体密度的关系
12. 有关大气压的说法正确的是( )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 牛顿最早精确测出了大气压强的值
C. 离地面越高,大气压强越大
D. 气压越低,水的沸点越高
13. 分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放入水中,三个小球静止时位置如图所示,以下判断正确的是( )
A. 甲小球一定是空心 B. 乙小球一定是空心的
C. 丙小球一定是空心 D. 三个小球都是实心的
14. 如图所示,A、B 两个物体叠放在水平面上,同时用力 F1、F2 分别作用于 A、B 两个物体上,A、B 始终处于静止状态,其中力 F1=3N,方向水平向左,力 F2=5N 方向,水平向右,下列分析正确的是
A. A 和 B 之间摩擦力为 0
B. 地面对 B 的摩擦力为 2N,方向水平向左
C. 地面对 B 的摩擦力为 5N,方向水平向左
D. B 对 A 的摩擦力为 5N,方向水平向右
15. 测体重时人站在体重秤上,其中属于平衡力的是
A. 人对秤的压力与秤对人的支持力
B. 人受重力与秤对人的支持力
C. 秤受的重力与秤对人的支持力
D. 人对秤的压力与人受到的重力
16. 如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,则( )
A. 小球的动能一直减小
B. 小球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
C. 小球的机械能始终守恒
D. 小球在最低点时,小球处于非平衡状态
17. 跳远是一项传统的体育运动项目。某同学参加跳远比赛的几个阶段如图所示,空气阻力不可忽略,关于该同学在上述过程中,下列有关说法正确的是( )
A. 助跑速度越大跳得越远,是因为速度越大惯性越大
B. 运动到最高的位置时,假若受到的力全部消失,人将保持静止状态
C. 从起跳到落地的过程中,机械能一直变小
D. 起跳后到最高点的过程中,重力势能的增加量等于动能的减小量
18. 一块冰漂浮在一杯浓盐水中,已知ρ冰=0.9×103千克 / 米3,ρ浓盐水=1.1×103千克 / 米3,如果冰块完全熔化后,液面将
A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法确定
19. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
20. 如图所示,质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上,已知他们的密度之比ρA:ρB=1:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比PA:PB=1:2,则他们的高度之比hA:hB为( )
A. 9:4 B. 3:2 C. 3:1 D. 9:2
三、实验题
21. 如图所示,摆线的长L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向的夹角。
(1)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”,小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较________反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与________(选填“速度”、“高度”或“质量”)有关。
(3)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能__________(选填“相等”或“不相等”)。
22. 小明和小芳利用如图所示装置做“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验:
(1)压强计的U形管___________(填“是”或“不是”)连通器;
(2)接着将调节好的压强计探头放入水中的不同位置,观察U形管两侧的液面高度如图甲、乙所示,根据实验现象可以初步得出结论:_________;
(3)小芳利用带有隔板和橡皮膜的容器探究液体压强与密度的关系,她在容器的左右两侧分别加入A、B两种不同的液体,如图丙所示,小明指出小芳的实验方案有误,则错误之处是___________。
23. 小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与_____的关系。根据A与E两图所示的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力_____N;
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_____(选填增大、减小或不变),当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度_____(选填“有关”或“无关”)。
24. 在本次芜湖大浦研学时,小华一行四人在观光园游玩时,租借了一辆四人骑联排自行车骑行观光,在某一段平直路面上,他们用时50s匀速骑行了150m。已知他们每个人的质量均为50kg,该自行车自重为400N,绕观光园一圈的路程是5.4km,假定在匀速骑行过程中人和车受到的阻力始终为总重的0.05倍,求:(g=10N/kg)
(1)假若骑行时前后轮胎和地面的总接触面积为120cm2,他们骑行时车对水平地面压强。
(2)平直路面上骑行时的功率。
25. 如图是一个连通器,盛水静止后,左侧深度为30cm,左侧的底部面积为200cm2。(g取10N/kg)求:
(1)左侧水对连通器底部的压强大小。
(2)水对左侧底部的压力大小。
(3)连通器内部有一液片“AB”,请利用液体压强相关知识从理论上证明:连通器中盛放同种液体,当液体静止时,液体深度。
26. 一个重为1.2N、体积为2.4×10-4m3的木块漂浮在底面积为1×10-2m2容器中,将一重为1.8N的小球A用细线系于木块下方,如图所示(水未溢出),此时木块与小球A恰好处于悬浮状态,求:
(1)木块受到的浮力。
(2)细线对小球的拉力。
(3)小球A的密度。(=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(4)若剪断细线,水对容器底的压强减小多少Pa。
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安庆市外国语学校2023-2024学年第二学期5月份检测
八年级物理
一、填空题
1. 用弹簧测力计测量力时,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大就伸得越长,说明力的作用效果与力的______有关。
【答案】大小
【解析】
【详解】力的三要素是大小、方向、作用点,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长,说明力的作用效果与力的大小有关,
2. 中国队在短道速滑世锦赛中,运动员匀速经过弯道时身体向内倾斜,则运动员处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态
【答案】非平衡
【解析】
【详解】运动员匀速经过弯道时,虽然速度大小不变,但运动方向发生了变化,即运动状态发生了改变,因此运动员处于非平衡状态。
3. 马用200N的力拉着重为1500N的车子,在水平路面上匀速前进了100m,拉力对车做功_____J,重力对车做的功为_____J。
【答案】 ①. 2×104 ②. 0
【解析】
【详解】[1]拉力F=200N,前进的距离为s=100m,可知拉力做的功为
W=Fs=200N×100m=2×104J
[2]因重力的方向竖直向下,物体运动的方向水平,故重力不做功,或说做功为零。
4. 如图所示底面积为1dm2的容器中装有2N的水,则水对容器底部的压强________。(g=10N/kg)
【答案】500Pa
【解析】
【详解】水对容器底的压强为
5. 学习了浮力知识后,小明利用电子秤来测量小木块的密度:①在称盘中放置装有水的烧杯;②将小木块轻轻放入装水的烧杯中;③用细针压住小木块,使其恰好浸没在水中。实验中水均未溢出,电子秤对应的示数如图所示,小木块的密度是_________g/cm3。
【答案】0.6
【解析】
【详解】由图①②可知,放入小木块后,电子秤的示数的增大量等于小木块的质量,则
m=112g−100g=12g
根据①③图可知,木块排开的水的质量为
m′=120g−100g=20g
根据可知,木块排开的水的体积即小木块的体积为
则小木块的密度为
6. “弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形.在这个过程中弓的_______能转化为箭的_______能.
【答案】 ①. 弹性势 ②. 动
【解析】
【详解】拉弯的弓具有弹性势能,箭射出去后具有动能,这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能.
7. 一个木块漂浮在水面,有体积露出水面,将它放在某种液体中漂浮时,有体积露出液面,则木块的密度为________kg/m3,液体的密度为________kg/m3。
【答案】 ①. 0.6×103 ②. 0.8×103
【解析】
【详解】[1]木块漂浮在水面,受到的浮力等于其重力,即,那么
则
[2]将它放在某种液体中漂浮时
则
8. 如图所示是某同学做仰卧起坐时的情景。若该同学上半身重力为300N,每次起身上半身重心上升高度为0.3m,1min内做了30个仰卧起坐,则这段时间内她克服上半身重力做功的功率是________W。
【答案】45
【解析】
【分析】
【详解】1min内克服重力所做的功
W=Gh=300N×0.3m×30=2700J
做功的功率
9. 如图所示,在装有适量水的盘子中央,固定一支点燃的蜡烛,然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上,此时杯内外水面相平;过一会儿,蜡烛火焰熄灭,杯外的水在________的作用下进入杯中;这一过程中,杯中水柱产生的压强将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 大气压强 ②. 变大
【解析】
【分析】蜡烛的燃烧,会消耗掉杯内上方的氧气,使其内部压强减小,结合大气压强的知识,即可得到答案;利用水柱高度的变化结合液体压强的特点,即可得到水柱压强的变化情况。
【详解】[1]蜡烛在杯内燃烧时,消耗杯中的氧气,使杯中的气压减小,小于外界大气压,盘中的水在外界大气压的作用下,被压入杯中。
[2]杯中水的高度增加,利用液体压强的特点可知,液体的深度越深,压强越大,故杯中水柱产生的压强将变大。
10. 如图所示同一块长方体物体按图中方式摆放,且与地面接触面积之比S甲︰S乙︰S丙=8︰2︰1,则它们对地面的压强之比p甲︰p乙︰p丙=________。
【答案】1︰4︰8
【解析】
【详解】同一块长方体物体放在地面上,对于地面的压力相等,与地面接触面积之比
S甲︰S乙︰S丙=8︰2︰1
根据可得,则它们对地面的压强之比
二、选择题
11. 下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中,正确的是 ( )
A. 飞机获得升力起飞——流体压强与流速的关系
B. 热气球升空——大气压与温度关系
C. 水下潜水艇能够上浮——液体压强与深度的关系
D. 航空母舰漂浮在海面——浮力与液体密度的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A.飞机飞行时获得升力,是因为飞机的机翼的特殊形状,使下方空气流速小,压强大,获得升力,故A正确;
B.热气球浸在空气中时,浮力大于氢气球自身的重力,从而升空,故B错误;
C.水下潜水艇能够上浮,是因为浮力大于潜水艇的重力,故C错误;
D.航空母舰漂浮在海面是由于此时的浮力等于自身的重力,故D错误;
12. 有关大气压的说法正确的是( )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 牛顿最早精确测出了大气压强的值
C. 离地面越高,大气压强越大
D. 气压越低,水的沸点越高
【答案】A
【解析】
【详解】A.马德堡半球内部空气被抽出,气压变小,外界大气压大于内部压强,所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起,故能说明了大气压强的存在,故A正确;
B.托里拆利最早测出了大气压的数值,故B错误;
C.大气压强随海拔高度的增加而减小,离地面越高,大气压强越小,故C错误;
D.水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,故D错误。
故选A。
13. 分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放入水中,三个小球静止时的位置如图所示,以下判断正确的是( )
A. 甲小球一定是空心的 B. 乙小球一定是空心的
C. 丙小球一定是空心的 D. 三个小球都是实心的
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲是木球,木头的密度小于水的密度,所以木球要漂浮在水面上。若木球是空心的,也会漂浮在水面上,所以木球也有可能是空心的,但不一定,故A错误;
B.乙是铜球,铜的密度大于水的密度,应沉于水底,而乙球悬浮在水中,所以乙球一定是空心的,故B正确;
CD.丙是铁球,铁的密度大于水的密度,应沉于水底,所以丙球可能是实心;若是空心,但空心部分不大,也有可能沉于水底,所以丙球有可能是空心的,故CD错误。
故选B。
14. 如图所示,A、B 两个物体叠放在水平面上,同时用力 F1、F2 分别作用于 A、B 两个物体上,A、B 始终处于静止状态,其中力 F1=3N,方向水平向左,力 F2=5N 方向,水平向右,下列分析正确的是
A. A 和 B 之间摩擦力为 0
B. 地面对 B 的摩擦力为 2N,方向水平向左
C. 地面对 B 的摩擦力为 5N,方向水平向左
D. B 对 A 的摩擦力为 5N,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【分析】分别对A、B作受力分析
【详解】A、D. 对A作受力分析,由于A始终处于静止状态,则所受合力为零,又因为拉力F1向左为3N,故B对A必有摩擦,且大小为3N,方向水平向右,则A、D错误.
B、C. 对B作受力分析,B始终处于静止状态,则所受合力也为零,由于力的作用是相互的,A对B有水平向左3N的摩擦力,F2对B有5N水平向右的拉力,则地面必对B有摩擦力,且大小为2N水平向左,则B正确,C错误.
15. 测体重时人站在体重秤上,其中属于平衡力的是
A. 人对秤的压力与秤对人的支持力
B. 人受的重力与秤对人的支持力
C. 秤受的重力与秤对人的支持力
D. 人对秤的压力与人受到的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.人对秤的压力与秤对人的支持力,这两个力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,不符合题意;
B.人受到的重力和秤给人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、并作用同一物体上,所以这两个力是一对平衡力,符合题意;
C.秤的重力作用秤上,而秤对人的支持力作用于人身上,这两个力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,不符合题意;
D.人对秤的压力与人受到的重力的方向是相同的,作用在两个物体上,不是平衡力,不符合题意.
16. 如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,则( )
A. 小球的动能一直减小
B. 小球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
C. 小球的机械能始终守恒
D. 小球在最低点时,小球处于非平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球刚接触弹簧时,受到重力和弹簧向上的弹力,开始时重力大于弹力,小球加速下落,动能增大;随着弹簧压缩量增大,弹力逐渐增大,当弹力等于重力时,小球速度最大,动能最大;之后弹力大于重力,小球做减速运动,动能减小,所以小球的动能先增大后减小,故A不符合题意;
B.小球在下落过程中,小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能,故B不符合题意;
C.小球接触弹簧后,小球的一部分机械能转化为弹簧的弹性势能,所以小球的机械能不断减少,故C不符合题意;
D.小球在最低点时,速度为 0,但受到向上的弹力大于重力,合力不为 0,处于非平衡状态,故D符合题意。
故选D。
17. 跳远是一项传统体育运动项目。某同学参加跳远比赛的几个阶段如图所示,空气阻力不可忽略,关于该同学在上述过程中,下列有关说法正确的是( )
A. 助跑速度越大跳得越远,是因为速度越大惯性越大
B. 运动到最高的位置时,假若受到的力全部消失,人将保持静止状态
C. 从起跳到落地的过程中,机械能一直变小
D. 起跳后到最高点的过程中,重力势能的增加量等于动能的减小量
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性的唯一衡量标准是质量,助跑速度变大但质量不变,因此惯性不变,故A错误;
B.运动到最高的位置时,人在水平方向仍有一定速度,根据牛顿第一定律可知,若受到的力全部消失,人将做匀速直线运动,故B错误;
C.从起跳到落地的过程中,人不断克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,因此机械能一直变小,故C正确;
D.起跳后到最高点的过程中,运动员高度增加,速度减小,重力势能增大,动能减小,但由于要克服空气阻力做功,因此重力势能的增加量小于动能的减小量,故D错误。
故选C。
18. 一块冰漂浮在一杯浓盐水中,已知ρ冰=0.9×103千克 / 米3,ρ浓盐水=1.1×103千克 / 米3,如果冰块完全熔化后,液面将
A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】冰块漂浮在水面上,所以
,,
冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以
,,
因为
所以
所以液面上升,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
19. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A错误;
B、由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据可知,物体密度的大小关系:,故B错误;
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由可知液体底部压强关系是p甲=p乙=p丙,三个容器的底面积相同,根据可求容器底部受到水的压力大小关系:
F甲=F乙=F丙,故C错误;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,根据可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故D正确;
20. 如图所示,质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上,已知他们的密度之比ρA:ρB=1:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比PA:PB=1:2,则他们的高度之比hA:hB为( )
A. 9:4 B. 3:2 C. 3:1 D. 9:2
【答案】A
【解析】
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,先根据体积公式求出两圆柱体的体积,根据m=ρV表示出质量,根据G=mg表示出重力,然后根据p=表示出A对B的压强和B对地面的压强之比结合已知条件即可求出他们的高度之比.
【详解】实心圆柱体A、B的质量为:
mA=ρAVA=ρASAhA,mB=ρBVB=ρBSBhB,因为p===
所以A对B的压强和B对地面的压强之比:===
所以mA=mB,即ρASAhA=ρBSBhB,====
故选A.
三、实验题
21. 如图所示,摆线的长L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向的夹角。
(1)小强设计用如图所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”,小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较________反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与________(选填“速度”、“高度”或“质量”)有关。
(3)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能__________(选填“相等”或“不相等”)。
【答案】 ①. 木块滑行的距离 ②. 速度 ③. 相等
【解析】
【详解】(1)[1]物体能够对外做功越多则物体具有的能量越大,撞击木块前,运动的小球具有动能,推动木块过程中对木块做功,将木块推得越远则表明小球对木块做功越多,即反映出撞击前小球具有的动能越大。故可通过比较木块滑行的距离反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)[2]乙、丙所示的探究过程,当悬线与竖直方向的夹角越大,小球撞击木块时的速度越大;观察到图丙中木块C撞得更远,说明物体的动能大小与速度有关。
(3)[3]在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时,弹簧具有的弹性势能相同,弹簧将小球推出后,弹簧的弹性势能转换成小球的动能,所以不同小球的动能是相同的。
22. 小明和小芳利用如图所示装置做“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验:
(1)压强计的U形管___________(填“是”或“不是”)连通器;
(2)接着将调节好的压强计探头放入水中的不同位置,观察U形管两侧的液面高度如图甲、乙所示,根据实验现象可以初步得出结论:_________;
(3)小芳利用带有隔板和橡皮膜的容器探究液体压强与密度的关系,她在容器的左右两侧分别加入A、B两种不同的液体,如图丙所示,小明指出小芳的实验方案有误,则错误之处是___________。
【答案】 ①. 不是 ②. 当液体的密度相同时,深度越大,液体的压强越大 ③. 没有控制液体的深度相同
【解析】
【详解】[1]U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此压强计的U形管不是连通器。
[2]将调节好的压强计探头放入水中的不同位置,观察U形管两侧的液面高度如图甲、乙所示,压强计探头所处的深度越大,U形管两侧的液面高度差越大,液体产生的压强越大,根据实验现象可以初步得出结论:液体的密度一定时,液体的深度越大,液体产生的压强越大。
[3]小芳在图丙容器的左右两侧分别加入A、B两种不同的液体,根据控制变量法,小芳没有控制液体的深度相同,所以不能用于探究液体压强与密度的关系。
23. 小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与_____的关系。根据A与E两图所示的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力_____N;
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_____(选填增大、减小或不变),当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度_____(选填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 液体密度 ②. 2.4 ③. 增大 ④. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]比较C与E两图可知,排开液体的体积相同,而液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据可知,物体受到的浮力不同,这是研究浮力与液体密度的关系。
[2]由A知,物体的重力G=8N;由E知,物体在盐水中时测力计的示数为F=5.6N;则物体浸没在盐水中所受浮力:
(2)[3][4]B、C两图中,物体排开水的体积不同,测力计的示数也不同,物体所受浮力不同,且排开水的体积增大时,所受浮力也增大;C、D两图中,物体浸没在水中的深度不同,物体排开水的体积相同,而测力计的示数相同,物体所受浮力相同,可得浸没在液体中的物体所受浮力与深度无关。
24. 在本次芜湖大浦研学时,小华一行四人在观光园游玩时,租借了一辆四人骑联排自行车骑行观光,在某一段平直路面上,他们用时50s匀速骑行了150m。已知他们每个人的质量均为50kg,该自行车自重为400N,绕观光园一圈的路程是5.4km,假定在匀速骑行过程中人和车受到的阻力始终为总重的0.05倍,求:(g=10N/kg)
(1)假若骑行时前后轮胎和地面的总接触面积为120cm2,他们骑行时车对水平地面压强。
(2)平直路面上骑行时的功率。
【答案】(1)2×105Pa;(2)360W
【解析】
【详解】解:(1)车和人的总重力为
G总=m人总g+G车=4×50kg×10N/kg+400N=2400N
自行车对水平路面的压力
自行车对水平路面的压强
(2)由题意可知,阻力
f=0.05G总=0.05×2400N=120N
自行车在平直的水平路面上匀速行驶,则动力
平直路面上骑行时的功率
答:(1)他们骑行时车对水平地面压强为2×105Pa;
(2)平直路面上骑行时的功率为360W。
25. 如图是一个连通器,盛水静止后,左侧深度为30cm,左侧的底部面积为200cm2。(g取10N/kg)求:
(1)左侧水对连通器底部的压强大小。
(2)水对左侧底部的压力大小。
(3)连通器内部有一液片“AB”,请利用液体压强相关知识从理论上证明:连通器中盛放同种液体,当液体静止时,液体深度。
【答案】(1)3×103Pa;(2)60N;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)左侧水对连通器左侧底部的压强
(2)左侧水对连通器左侧底部的压力
F=pS=3×103Pa×200×10-4m2=60N
(3)液片AB受到水平方向上的压力F1和F2,如图所示:
因为液片AB静止,所以F1=F2,即,可得,又因是同种液体,所以。
答:(1)左侧水对连通器底部的压强大小为3×103Pa;
(2)水对左侧底部的压力大小60N;
(3)略。
26. 一个重为1.2N、体积为2.4×10-4m3的木块漂浮在底面积为1×10-2m2容器中,将一重为1.8N的小球A用细线系于木块下方,如图所示(水未溢出),此时木块与小球A恰好处于悬浮状态,求:
(1)木块受到的浮力。
(2)细线对小球拉力。
(3)小球A的密度。(=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(4)若剪断细线,水对容器底的压强减小多少Pa。
【答案】(1)2.4N;(2)1.2N;(3)3×103kg/m3;(4)120Pa
【解析】
【详解】解:(1)木块与小球A恰好处于悬浮状态,所以木块排开水的体积等于物体体积,木块受到的浮力为
F木浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×2.4×10-4m3=2.4N
(2)对木块受力分析
细线对小球的拉力为
(3)对A受力分析
小球A的体积为
小球A的质量为
小球A的密度为
(4)剪断绳子后,木块由悬浮转变为漂浮,浮力等于木块重力,此时排开水的体积为
A由悬浮转化为下沉,排开水的体积不变,所以细绳剪断后减小的排开水的体积为
所以减小的浮力为
力的作用是相互的,水给物体浮力,物体给水向下的压力,两个力大小相等,所以细绳剪断后水对容器底的压力减小量等于浮力减小量等于1.2N。所以,水对容器底的压强减小为
答:(1)木块受到的浮力为2.4N;
(2)细线对小球的拉力为1.2N;
(3)小球A的密度为3×103kg/m3;
(4)水对容器底的压强减小为120Pa。
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