内容正文:
2023-2024学年第二学期5月核心素养评价
八年级物理
一、选择题(每题3分共45分)
1. 下图中没有受到浮力的物体是( )
A. 太空中的中国天和核心舱 B. 航行中的“辽宁号”航母
C. 飞行中的“歼20”战斗机 D. 下潜的“蛟龙号”潜水器
2. 将体积相同的木块、铝块和铜块放入水中,木块漂浮,铝块、铜块下沉,则它们受到的浮力( )
A. 铝块最小 B. 木块最小 C. 铜块最小 D. 一样大
3. 下列物理知识的应用事例中,叙述正确的是( )
A. 用同一密度计测量不同液体的密度时,密度计所受的浮力不同
B. 潜水艇是靠改变自身所受浮力来实现其浮沉的
C. 氢气球上升是因为气球里充的是密度大于球外空气的气体
D. 农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
4. 将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是
A. 浮力变大 B. 浮力变小
C. 浮力大于重力 D. 浮力小于重力
5. 下列与浮力相关知识描述正确的是( )
A. 浮力的方向总是垂直向上
B. 体积越大的物体,受到的浮力一定越大
C. 气体对浸在其中的物体也能产生浮力的作用
D. 阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体
6. 如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量水 D. 轻轻摇晃杯子
7. 2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示,输水过程中,五指山舰( )
A. 舰体略上浮受到浮力不变
B. 舰体略上浮受到浮力变小
C. 舰体略下沉受到浮力不变
D. 舰体略下沉受到浮力变大
8. 小智将质量相同的木块、塑料块、石块投入到水中,静止时的状态如图所示,三个物体所受的浮力分别是F1、F2、F3.下列说法正确的是( )
A. F1=F2 >F3 B. F1 >F2 >F3 C. F1=F2 < F3 D. F1=F2= F3
9. 将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大
C. 两容器中木块下表面受到的液体压强不相等
D. 两容器底部受到的液体压强相等
10. 如图所示,绳子吊着小球从A点释放,小球会摆动到B点再摆动到C点,再从C点摆回A点,来回摆动数次。假如小球摆到BC间某点时一切外力突然消失,则小球的状态是( )
A. 静止 B. 匀速直线运动
C. 圆周运动 D. 减速运动
11. 2003年12月30日,我国成功地将“探测一号”卫星送入了绕地球的椭圆轨道.卫星在轨道上运行的过程中( )
A. 只有动能转化成势能
B. 只有势能转化成动能
C. 动能和势能不断地相互转化
D. 动能和势能各自保持不变
12. 2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,载人飞船( )
A. 动能不变,重力势能不变,机械能不变
B. 动能增大,重力势能增大,机械能增大
C. 动能增大,重力势能减少,机械能不变
D. 动能减少,重力势能减少,机械能减少
13. 在东京奥运会女子10米跳台跳水比赛中,中国选手全红婵以3轮满分(共5跳)的成夺冠军,则全红婵从起跳到入水的过程中,她所受的重力做功大约为( )
A. 350J B. 3500J C. 15000J D. 35000J
14. 一个重15N的物体在水平拉力作用下,在水平面上做匀速直线运动,在3s内移动了15m,若拉力的功率为10W,则该物体所受的摩擦力为( )
A. 15N B. 10N C. 2N D. 5N
15. 电动叉车托着质量为100kg的货物,在5s内沿着水平方向行驶10m,如图甲所示;接着在10s内把货物匀速竖直提升1m,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 叉车水平行驶过程中,货物的重力做功为1×104J
B. 叉车提升货物过程中,克服货物的重力做功为1×103J
C. 叉车水平行驶过程中,叉车的重力势能转化为货物的动能
D. 叉车提升货物过程中,货物的动能转化为货物的重力势能
二、填空题(每空2分,共16分)
16. 一个小球质量为0.2kg,漂浮在水面上,它受到的浮力是________N,排开水的体积是________。
17. 如图所示,我国的“奋斗者”号创造了万米的中国载人深潜新纪录,当潜水器完全潜入水中时排开水体积为,此时载人潜水器继续下潜,所受的压强________,浮力________。(后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)(,g取10N/kg)
18. 如图所示,大人与小孩从一楼爬到五楼,若他们爬楼所用时间相同,小孩做功的功率________大人做功的功率(选填:“大于”、“小于”)。若小孩质量为45kg,每层楼高约3m,则爬楼过程中小孩克服重力做功约为________J。(g取10/kg)
19. 如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其和的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知:0~3s内,推力对物体做功___________J;9~12s内,推力做功的功率为___________W。
三、作图与实验探究(共27分)
20. 如图所示,重为20N物体在水中处于漂浮状态,请用力的示意图画出物体所受浮力。
21. 为探究“动能大小的影响因素”,某一科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较_____来判断钢球动能的大小;
(2)在图甲和图丙中,用质量不同两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的_____相同;
(3)比较甲、丙两图,得到的结论是_____;
(4)该小组为了探究动能大小与速度的关系,应该比较_____两图。
22. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中如下图所示,实验小组先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数F/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤________,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体_______有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与_______有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度________(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(3)金属块浸没在图F的液体中时受到的浮力大小是________N。
23. 小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢水杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示:
(1)图(c)所示,是小华在使用_______测量石块的________;
(2)若图中四个测量值满足关系式_________,该原理将得到验证;
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是________.
A.图(a)中溢水杯内未盛满水
B.图(b)中小桶内有少量水
C.图(d)中石块未浸没水中
四、计算题
24. 如图是饭店引进的“欢乐送”送餐机器人,请回答以下问题:
规格参数
机器人空载时体重
30kg
轮子与地面接触总面积
满载工作时移动速度
0.8m/s
满载工作时功率
120W
(1)机器人空载时对地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(2)某次送餐过程中,机器人以0.8m/s的速度匀速直线移动,若它在运动过程中所受阻力为50N,则在1min内驱动力对机器人所做的功是多少?
(3)当它满载工作时,机器人受到的驱动力多大?
25. 如图所示,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,容器和水总重为4N。用细线将一个重为3N的实心金属块浸没在水中(水未溢出),已知金属块的体积为,水的密度为,g取10N/kg。求:
(1)金属块浸没时受到的浮力;
(2)金属块浸没时细线对金属块的拉力;
(3)若剪断细线,当金属块沉底时,烧杯对桌面的压强变化量。
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2023-2024学年第二学期5月核心素养评价
八年级物理
一、选择题(每题3分共45分)
1. 下图中没有受到浮力的物体是( )
A. 太空中的中国天和核心舱 B. 航行中的“辽宁号”航母
C. 飞行中的“歼20”战斗机 D. 下潜的“蛟龙号”潜水器
【答案】A
【解析】
【详解】A.太空中没有空气,故太空中运行的“天宫二号”不受到浮力,故A符合题意;
B.浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;
C.飞行中的“歼20”战斗机受到空气的浮力,故C不符合题意;
D.下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故D不符合题意。
故选A。
2. 将体积相同的木块、铝块和铜块放入水中,木块漂浮,铝块、铜块下沉,则它们受到的浮力( )
A. 铝块最小 B. 木块最小 C. 铜块最小 D. 一样大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】将体积相同的木块、铝块和铜块放入水中,木块漂浮,铝块、铜块下沉,所以木块排开液体的体积最小,铝块和铜块排开液体的体积相同,由阿基米德原理可知,木块所受浮力最小,铝块和铜块所受浮力相等。
故选B。
3. 下列物理知识的应用事例中,叙述正确的是( )
A. 用同一密度计测量不同液体的密度时,密度计所受的浮力不同
B. 潜水艇是靠改变自身所受的浮力来实现其浮沉的
C. 氢气球上升是因为气球里充的是密度大于球外空气的气体
D. 农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
【答案】D
【解析】
【详解】A.用同一密度计测量不同液体的密度时,由于密度计始终处于漂浮状态,所以密度计所受的浮力不变,等于其重力,故A错误;
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的,故B错误;
C.根据和可知,气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体,故C错误;
D.因为F浮<G物时物体会下沉,所以农民常用浓度适宜的盐水使不饱满的种子浮起来,饱满的种子沉入水中,从而将饱满结实的种子选出来,故D正确。
故选D。
4. 将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是
A. 浮力变大 B. 浮力变小
C. 浮力大于重力 D. 浮力小于重力
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:题中小石头浸没在水中,在小石块下沉过程中,排开水的体积不变,故所受到的浮力不变,选项A、B是错误的;由于小石块下沉,由物体的浮沉条件知,其所受的浮力小于重力,选项C是错误的.故本题正确选项是D.
【考点定位】影响浮力大小的因素及物体的浮沉条件.
5. 下列与浮力相关知识描述正确的是( )
A. 浮力的方向总是垂直向上
B. 体积越大的物体,受到的浮力一定越大
C. 气体对浸在其中的物体也能产生浮力的作用
D. 阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.浮力的方向总是竖直向上,故A错误;
B.浮力与排开液体体积有关,排开液体体积越大,受到的浮力越大,体积越大的物体,排开液体体积不一定大,受到的浮力不一定大,故B错误;
CD.阿基米德原理对液体,气体都适用,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量的水 D. 轻轻摇晃杯子
【答案】A
【解析】
【详解】A.要使沉底的鸡蛋漂浮在水面上,鸡蛋的重力不变,需增大浮力。根据F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋的体积不能改变,所以可以增大液体的密度,故向杯子中加盐,盐溶解后,液体密度变大,浮力变大,鸡蛋就能漂浮在水面上,故A符合题意;
BCD.向杯子中加水、倒出少量的水、轻轻摇晃杯子,都不能改变液体的密度,也就不能改变浮力,所以不能鸡蛋漂浮在水面上,故BCD不符合题意。
故选A。
7. 2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示,输水过程中,五指山舰( )
A. 舰体略上浮受到浮力不变
B. 舰体略上浮受到浮力变小
C. 舰体略下沉受到浮力不变
D. 舰体略下沉受到浮力变大
【答案】B
【解析】
【详解】输水过程中,五指山舰的重力减小,但五指山舰始终漂浮在海面上,所以受到的浮力大小等于重力大小,重力减小,所以浮力减小,根据F浮=ρgV排可知,排开液体的体积变小,所以五指山舰上浮,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 小智将质量相同的木块、塑料块、石块投入到水中,静止时的状态如图所示,三个物体所受的浮力分别是F1、F2、F3.下列说法正确的是( )
A. F1=F2 >F3 B. F1 >F2 >F3 C. F1=F2 < F3 D. F1=F2= F3
【答案】A
【解析】
【详解】ABCD.木块、塑料块、石块的质量相同,故重力相同,即
由图看出,静止时,木块处于漂浮状态,塑料块处于悬浮状态,石块处于沉底状态,由浮沉条件可知,,,,因此有。故A正确,BCD错误。
故选A。
9. 将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大
C. 两容器中木块下表面受到的液体压强不相等
D. 两容器底部受到的液体压强相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个木块均漂浮,所以受到的浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,故A正确;
B.木块受到的浮力相同,根据阿基米德原理,排开液体重力相等,根据可知,木块排开液体质量也相等,故B错误;
C.两木块上表面均未浸没,故下表面压力等于浮力,且下表面底面积相等,根据可知,下表面受到的液体压强相等,故C错误;
D.两木块受到的浮力相等,但甲液体中木块浸入液体的体积小于乙液体中木块浸入液体的体积,根据阿基米德原理可知,甲液体密度大于乙液体的密度,当液面高度相同时,根据可知,甲容器底部受到的液体压强较大,故D错误。
故选A。
10. 如图所示,绳子吊着小球从A点释放,小球会摆动到B点再摆动到C点,再从C点摆回A点,来回摆动数次。假如小球摆到BC间某点时一切外力突然消失,则小球的状态是( )
A 静止 B. 匀速直线运动
C. 圆周运动 D. 减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,小球从A到B,重力势能转化为动能,由B到C,由动能转化为重力势能,A、C两点为最高点,小球在两点的重力势能最大,速度为零,当小球摆到BC间某点时,仍有垂直与绳子方向的速度,根据牛顿第一定律可知,若此时一切外力突然消失,小球将保持此时的速度做匀速直线运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 2003年12月30日,我国成功地将“探测一号”卫星送入了绕地球的椭圆轨道.卫星在轨道上运行的过程中( )
A. 只有动能转化成势能
B. 只有势能转化成动能
C. 动能和势能不断地相互转化
D 动能和势能各自保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】卫星在太空中飞行时,在近地点,动能达到最大,重力势能达到最小;在远地点时,动能最小,重力势能最大;在从远地点向近地点飞行时,重力势能转化为动能,在从近地点飞向远地点时,动能转化为重力势能,在这个转化过中,动能和重力势能的总量保持不变,故只有C的说法正确.故选C.
【点睛】根据卫星在太空中的动能与重力势能的相互转化分析.
12. 2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,载人飞船( )
A. 动能不变,重力势能不变,机械能不变
B. 动能增大,重力势能增大,机械能增大
C. 动能增大,重力势能减少,机械能不变
D 动能减少,重力势能减少,机械能减少
【答案】B
【解析】
【详解】在运载火箭加速升空的过程中,载人飞船的质量不变,速度和高度都增大,所以动能和重力势能都增大,机械能增大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 在东京奥运会女子10米跳台跳水比赛中,中国选手全红婵以3轮满分(共5跳)的成夺冠军,则全红婵从起跳到入水的过程中,她所受的重力做功大约为( )
A. 350J B. 3500J C. 15000J D. 35000J
【答案】B
【解析】
【详解】全红婵的体重大约为35kg,其重力
G=mg=35kg×10N/kg=350N
全红婵从起跳到入水的过程中,她所受的重力做功
W=Gh=350N×10m=3500J
故选B。
14. 一个重15N的物体在水平拉力作用下,在水平面上做匀速直线运动,在3s内移动了15m,若拉力的功率为10W,则该物体所受的摩擦力为( )
A. 15N B. 10N C. 2N D. 5N
【答案】C
【解析】
【详解】物体运动的速度
因为,所以
因为物体在水平面上做匀速直线运动,所以物体受到的拉力等于摩擦力,都等于2N,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 电动叉车托着质量为100kg的货物,在5s内沿着水平方向行驶10m,如图甲所示;接着在10s内把货物匀速竖直提升1m,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 叉车水平行驶过程中,货物的重力做功为1×104J
B. 叉车提升货物过程中,克服货物的重力做功为1×103J
C. 叉车水平行驶过程中,叉车的重力势能转化为货物的动能
D. 叉车提升货物过程中,货物的动能转化为货物的重力势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.功是力和力的方向上移动的距离的乘积,叉车水平行驶过程中,货物在重力方向没有移动距离,因此货物重力对货物做功为零,故A错误;
B.叉车提升货物的过程中,克服货物重力做功为
故B正确;
C.叉车水平行驶过程中,货物的质量不变,高度不变,故重力势能不变,所以货物的重力势能没有转化为它的动能,故C错误;
D.叉车提升货物匀速上升的过程中,货物的质量不变,高度升高,速度不变,故重力势能增大,动能不变,所以货物的动能没有转化为它的重力势能,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空2分,共16分)
16. 一个小球质量为0.2kg,漂浮在水面上,它受到的浮力是________N,排开水的体积是________。
【答案】 ①. 2 ②.
【解析】
【详解】[1]小球漂浮,根据物体浮沉条件可知,小球受到的浮力等于其重力,即
[2]根据阿基米德原理可知,小球排开的水的体积为
17. 如图所示,我国的“奋斗者”号创造了万米的中国载人深潜新纪录,当潜水器完全潜入水中时排开水体积为,此时载人潜水器继续下潜,所受的压强________,浮力________。(后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)(,g取10N/kg)
【答案】 ①. 增大 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]当载人潜水器继续下潜时,潜水器在水下的深度增大,但潜水器排开海水的体积和海水的密度不变,根据p=ρ海水gh可知,潜水器受到海水的压强增大;由F浮=ρ海水gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
18. 如图所示,大人与小孩从一楼爬到五楼,若他们爬楼所用时间相同,小孩做功的功率________大人做功的功率(选填:“大于”、“小于”)。若小孩质量为45kg,每层楼高约3m,则爬楼过程中小孩克服重力做功约为________J。(g取10/kg)
【答案】 ①. 小于 ②. 5400
【解析】
【详解】[1]爬楼是克服自身重力在竖直方向上做功,由题知,大人和小孩爬楼的高度相同,大人比小孩的质量大,根据
可知,大人做功多。又知他们做功的时间相同,由可知,小孩做功的功率小于大人做功的功率。
[2]爬楼过程中,小孩克服重力做功约为
19. 如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其和的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知:0~3s内,推力对物体做功___________J;9~12s内,推力做功的功率为___________W。
【答案】 ①. 0 ②. 18
【解析】
【分析】
【详解】[1]0~3s内物体的速度为零,物体处于静止状态,有力无距离,所以,推力对物体做功为0J。
[2]9~12s时,物体做匀速运动,且v=3m/s,由乙图知,9~12s时的推力F=6N,推力做功的功率为
P=Fv=6N×3m/s=18W
三、作图与实验探究(共27分)
20. 如图所示,重为20N物体在水中处于漂浮状态,请用力的示意图画出物体所受浮力。
【答案】
【解析】
【20题详解】
小球漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知
F浮=G=20N
浮力的方向竖直向上,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段,小球受到浮力的示意图如图所示:
21. 为探究“动能大小的影响因素”,某一科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较_____来判断钢球动能的大小;
(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的_____相同;
(3)比较甲、丙两图,得到的结论是_____;
(4)该小组为了探究动能大小与速度的关系,应该比较_____两图。
【答案】 ①. 木块被推动距离 ②. 速度 ③. 速度相同时,物体的质量越大,动能越大 ④. 甲、乙
【解析】
【详解】(1)[1]球对木块做功的多少反映球的动能的多少,而做功的多少可由木块被推动距离来确定。
(2)(3)[2][3]比较甲、丙两图可知让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下,小球到达水平面的速度相同,探究动能大小与质量的关系,丙图中球质量越大,木块被球撞击后移动的距离的越长,所得到的结论是:速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
(4)[4]探究动能大小与速度的关系,应控制小球的质量相同,改变小球滚下的高度使小球到达水平面的速度不同,应该比较甲、乙两图。
22. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中如下图所示,实验小组先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数F/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤________,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体_______有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与_______有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度________(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(3)金属块浸没在图F的液体中时受到的浮力大小是________N。
【答案】 ①. A、D、E ②. 浸在液体中的体积 ③. 液体密度 ④. 小于 ⑤. 0.8
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体的深度,因此选择A、D、E三次实验。
[2]分析比较A、B、C、D可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]由图A、E、F可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,浮力大小不同,可知浮力大小与液体的密度有关。
(2)[4]由图A可得金属块的重力为2.7N,根据称重法可知:物块在水中受到的浮力为
F浮=2.7N-1.7N=1N
物块在另一液体中受到的浮力为
F浮′=2.7N-1.9N=0.8N
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度。
(3)[5]金属块浸没在图F的液体中时受到的浮力大小
F浮′=27N-1.9N=0.8N
23. 小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢水杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示:
(1)图(c)所示,是小华在使用_______测量石块的________;
(2)若图中四个测量值满足关系式_________,该原理将得到验证;
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是________.
A.图(a)中溢水杯内未盛满水
B.图(b)中小桶内有少量水
C.图(d)中石块未浸没水中
【答案】 ①. 重力 ②. F2﹣F3=F4﹣F1 ③. A
【解析】
【详解】(1)图(c)所示,在空气中测量,所以是在测量石块的重力.
(2)根据称重法测量浮力,浮力为:,
排开液体的重为:
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重,
所以关系式为:.
(3)如图图(a)中溢杯内未盛满水.则排到小桶的水不等于G排,所以影响测量结果;
图(b)中小桶内有少量水.因为最后用得出排开水的重,即桶内的水被减去,不会影响结果;
图(d)中石块未浸没水中时,G排和F浮同时减小,但G排和F浮仍相等,所以不影响验证阿基米德原理.
故选A.
答案: (1). 重力 (2). (3). A
点睛:重点是验证阿基米德原理的实验,牢记实验步骤,特别注意实验中容易出现的问题,如实验中溢水杯必须装满水,否则小桶中水的重不是排开水的重;也必须先测量出空桶的重,如果如果将水倒掉再测量会增大误差.
四、计算题
24. 如图是饭店引进的“欢乐送”送餐机器人,请回答以下问题:
规格参数
机器人空载时体重
30kg
轮子与地面接触总面积
满载工作时移动速度
0.8m/s
满载工作时功率
120W
(1)机器人空载时对地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(2)某次送餐过程中,机器人以0.8m/s的速度匀速直线移动,若它在运动过程中所受阻力为50N,则在1min内驱动力对机器人所做的功是多少?
(3)当它满载工作时,机器人受到的驱动力多大?
【答案】(1)3×106Pa;(2)2400J;(3)150N
【解析】
【详解】解:(1)机器人空载时对地面的压力为
对地面压强为
(2)因机器人匀速直线移动时处于平衡状态,驱动力和所受的阻力是一对平衡力,所以,机器人的驱动力为
由可得,在1min内机器人运动的距离为
在1min内驱动力对机器人所做的功为
(3)由
可得,当它满载工作时机器人受到的驱动力为
答:(1)机器人空载时对地面的压强是3×106Pa;
(2)在1min内驱动力对机器人所做的功是2400J;
(3)当它满载工作时,机器人受到的驱动力为150N。
25. 如图所示,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,容器和水总重为4N。用细线将一个重为3N的实心金属块浸没在水中(水未溢出),已知金属块的体积为,水的密度为,g取10N/kg。求:
(1)金属块浸没时受到的浮力;
(2)金属块浸没时细线对金属块的拉力;
(3)若剪断细线,当金属块沉底时,烧杯对桌面的压强变化量。
【答案】(1);(2)2N;(3)40Pa
【解析】
【详解】(1)金属受到的浮力为
(2)此时金属静止所以受力平衡,金属受到细线拉力向上浮力向上重力向下,所以细线拉力为
(3)将金属、水和烧杯看成一个整体,此时整体受到重力向下,桌面支持力向上,还有细线拉力向下,当剪断细线,此时桌面支持力会等于重力,支持力变化量就是细线拉力大小为2N ,所以压强变化量为
答:(1)金属块浸没时受到的浮力为。
(2)金属块浸没时细线对金属块的拉力为2N。
(3)若剪断细线,当金属块沉底时,烧杯对桌面的压强变化量为40Pa。
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