湖南省长沙市雨花区2023-2024学年八年级下学期期末物理模拟试卷

2023-2024学年湖南省长沙市雨花区八年级（下）期末物理模拟试卷 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意，请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置。） 1．（3分）下列估测中，最符合生活实际的是（　　） A．一名普通初中学生所受重力约为120N B．标准大气压数值为1.013×103Pa C．小明正常上楼的功率约为1500W D．一个鸡蛋的质量约为50g 2．（3分）下列关于力的说法中，正确的是（　　） A．两个力大小相同，产生的作用效果一定相同 B．地面附近的物体受到重力，重心一定在物体上 C．只有直接接触的物体才可能产生力的作用 D．受力物体同时也一定是施力物体 3．（3分）如图所示的四幅图片中，是通过增大压力的方法增大摩擦力的是（　　） A．汽车轮胎上刻有花纹 B．给门锁加润滑油 C．轴承中安装钢珠 D．写字时用力 4．（3分）根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定，坐小型客车前后排的人都应当按规定使用安全带，这是为了减轻下列哪种情况对人体造成的伤害（　　） A．紧急刹车 B．车速太慢 C．匀速行驶 D．缓慢启动 5．（3分）如图为生产、生活和学习中常见的装置，其中不是利用连通器原理的是（　　） A．茶壶 B．牲畜饮水槽 C．锅炉水位计 D．微小压强计 6．（3分）飞机的产生升力的原因是（　　） A．气体流速越大，气压越小 B．气体流速越大，气压越大 C．气体流速不影响气压 D．以上说法都不对 7．（3分）如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．托盘天平 C．钓鱼竿 D．开瓶器 8．（3分）如图所示，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误是（　　） A．小球从A处到B处重力势能增大 B．小球从B处到C处动能增大 C．小球在B处比E处重力势能大 D．小球在A、E处机械能总量相等 9．（3分）如图所示，将同一个鸡蛋分别放到甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，则下列说法正确的是（　　） A．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力 B．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力 C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于鸡蛋受到的重力 D．鸡蛋在乙杯中受到的浮力等于鸡蛋受到的重力 10．（3分）一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（　　） A．t＝1s时，木块受到的摩擦力是0 B．t在3﹣6s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为6N C．t在6﹣9s内，拉力F的功率为4W D．t在3﹣9s内，木块的机械能保持不变 二．多选题（共2小题，满分6分，每小题3分） （多选）11．（3分）滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（　　） A．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力有时是一对平衡力 B．小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力 C．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因 D．小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性 （多选）12．（3分）某同学将盛有适量水的烧杯放在压力秤上，其示数为2N，如图甲所示；将一个长方体木块放入水中，木块漂浮时压力秤的示数为2.75N，如图乙所示；用细针将木块压入水中使其全部浸没，始终保持木块上表面水平，此时压力秤的示数为3.25N，如图丙所示，已知水的密度为1.0g/cm3，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．该木块的重力为2.75N B．该木块的密度为0.6g/cm3 C．丙图中、木块所受浮力为1.25N D．丙图中，木块处于静止状态，水对木块的合力为0N 三．填空题（共5小题，满分22分） 13．（4分）如图所示为“用弹簧测力计测重力”的情景，实验前应先沿着 　 　（选填“水平”或“竖直”）方向调零。该测力计的量程为 　 　牛，分度值为 　 　，读数为 　 　牛。 14．（4分）在“探究压力的作用效果”实验中，小明一只手掌压在气球上，另一只手的食指顶住气球，气球静止时，两侧凹陷程度不同，这是在探究压力作用效果与 　 　的关系；右手对气球的压力 　 　左手指对气球的压力，右手对气球的压强 　 　左手指对气球的压强。（后两空选填“大于”“等于”或“小于”） 15．（4分）如图所示，有一重为50N的小球在水平桌面上以1m/s的速度匀速向右滚动了1m后飞出桌面，经0.5s后落在离桌面右边缘2m远的地面上。若桌高1.25m，则小球在桌面上滚动时，小球的重力做的功为 　 　J；在小球离开桌面至落地的过程中，重力做功的功率是 　 　W。 16．（4分）地下车库入口用个横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。横杆可以看成如图乙所示的均匀杠杆，若横杆自重为120N，O点为支点，AO＝30cm，AB＝2.8m，当在A端施加一个始终与横杆AB垂直的力F将横杆匀速缓慢抬起（忽略摩擦），当横杆AB和水平方向成60°角时，此时力F＝　 　N。 17．（6分）如图所示，当拉力F是1250N时，在10s内可将重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是80%；则拉力做的功是　 　J；拉力对物体做的有用功是　 　J；物体重力　 　N；拉力做功的功率是　 　W；如果增大被提升物体重力，滑轮组的机械效率将　 　80%（选填：大于、等于或小于）。 四．作图题（共5小题，满分28分） 18．（2分）如图所示，A、B两个物体叠放在粗糙的水平地面上，在拉力F的作用下物体A、B一起向右做匀速直线运动，请作出物体B受到地面的摩擦力f1和物体A对它的摩擦力f2的示意图。（图中黑点为物体B的重心） 19．（6分）为了“探究阻力对物体运动的影响”，小红同学做了如图1所示的实验。 （1）在实验中应让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，是为了使小车刚到达水平面时 　 　相同。 （2）实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越 　 　（选填“远”或“近”）这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 　 　（选填“快”或“慢”）。 （3）进而推理得出：如果运动的物体不受力，它将一直 　 　。 （4）在大量类似实验基础上，牛顿总结出了著名的牛顿第一定律，在实际生活中有着广泛的应用。如图2所示，汽车上配有安全带和头枕，司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时，对乘车人员起主要保护作用的分别是 　 　（选填字母）。 A.头枕、头枕 B.安全带、安全带 C.安全带、头枕 D.头枕、安全带 20．（6分）在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小孟同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码，做了如图所示的一系列实验，请注意观察、分析，并回答下列问题： （1）实验中小孟是通过比较海绵的 　 　程度来确定压力作用效果的大小； （2）分析比较图甲、乙的实验现象，可以得出结论：当 　 　相同时，压力越大，压力的作用效越明显； （3）分析比较图乙、丙的实验现象，丙图中小桌子倒放的目的是为了 　 　（选填“增大”或“减小”）受力面积；可以得出结论：当压力相同时，受力面积 　 　（选填“越大”或“越小”）压力的作用效果越明显。 21．（6分）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，研究浮力与 　 　的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 　 　N； （2）小明对A、B、C、D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增大而 　 　，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与浸没的深度 　 　； （3）把物体A浸没在装满水的溢水杯中，将溢出的水全部装入小空桶里，由图中的A、F、G和H可知，物体A受到的浮力大小 　 　它排开水的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （4）由实验中的有关实验数据，可以算出物体A的体积为 　 　cm3，盐水的密度为 　 　g/cm3。 22．（8分）小强在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上同一位置的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 【设计实验与进行实验】 （1）实验中所探究物体的动能是指 　 　（选填“木块”、“钢球”或“斜面”）的动能，该物体的动能是由 　 　能转化来的。 （2）实验通过观察木块被推开的距离判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫 　 　。 【分析与论证】 （3）比较 　 　两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度的关系。 （4）同桌小红根据乙、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关。她的看法是否正确？　 　（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　。 五．计算题（共2小题，满分14分） 23．（6分）底面积为300cm2的薄壁圆柱形容器放置在水平地面上，容器中盛有6cm深的水，如图甲；然后将一边长为10cm的实心正方体铝块放入水中（铝块与容器底部接触但不密合，铝块正下面的水体积忽略不计），铝块部分露出水面，如图乙。已知铝块的质量为2.7kg。求： （1）铝块的重力； （2）铝块受到的浮力； （3）用大量程弹簧测力计竖直向上拉铝块，当铝块对容器底部压力刚好为零时，求弹簧测力计示数。 24．（8分）如图甲所示，将由A部分和高为12cm的B部分组成的轻质薄壁柱形容器放在水平桌面上，并用轻杆固定一圆柱体M如图所示放置。现向容器内注水，并记录下注水体积V和液面高度h的关系，如图乙所示。当注水体积V达到850cm3后停止注水，此时水面刚好达到圆柱体M的一半。（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg） 求：（1）当注水600cm3时，容器对桌面的压力； （2）当注水200cm3时，水对容器A部分底部的压强； （3）当停止注水后，将M在竖直方向移动3cm，水对容器A部分底部的压力。 2023-2024学年湖南省长沙市雨花区八年级（下）期末物理模拟试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题，满分30分，每小题3分） 1．【答案】D 【解答】解：A、普通初中学生所受重力约为500N，故A不符合实际； B、标准大气压的数值为1.013×105Pa，故B不符合实际； C、小明的体重约500N，每层楼的高度约为3m，爬一层楼的时间大约为10s， 则功率约为P＝＝＝＝150W，故C不符合实际； D、一个鸡蛋的质量约为50g，故D符合实际。 故选：D。 2．【答案】D 【解答】解：A、两个力大小相同，产生的作用效果不一定相同，还与方向、作用点有关，故A错误； B、地面附近的物体受到重力，重心不一定在物体上，故B错误； C、在发生力的作用时，两个物体不一定接触（如：磁铁吸引铁钉），故C错误； D、物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力，受力物体同时也一定是施力物体，故D正确。 故选：D。 3．【答案】D 【解答】解：A、汽车轮胎上刻有花，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不合题意； B、给门锁加润滑油，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故B不合题意； C、轴承中安装钢珠，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力，故C不合题意； D、写字时用力，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故D符合题意。 故选：D。 4．【答案】A 【解答】解：小汽车缓慢加速或缓慢减速，人的速度也会缓慢增大或减小，所以不会使人受伤，故AB选项不合题意； 当紧急刹车时，车停止而人由于惯性会前冲，安全带可以防止人冲向前而受伤，故C选项符合题意； 突然启动时，人会向后仰，有靠背支撑，故安全带不起作用，故D不合题意； 故选：A。 5．【答案】D 【解答】解：茶壶、牲畜饮水槽、锅炉水位计都符合上端开口、下端连通，是利用连通器的原理制成的； 微小压强计只有一端开口，不符合连通器特点，利用的不是连通器的原理。 故选：D。 6．【答案】A 【解答】解：由于机翼都做成上凸下平的形状，同一股气流在相同的时间内，通过机翼的上方和下方，上方气流通过时经过的路程大，速度大，压强小；下方气流通过时经过的路程小，速度小，压强大，机翼下方压强大于上方压强，机翼在压强差下产生向上的升力，所以飞机的产生升力的原因是气体流速越大，气压越小。 故选：A。 7．【答案】C 【解答】解： A、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力； C、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； D、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 故选：C。 8．【答案】D 【解答】解：A、小球从A处运动到B处，小球的质量不变，高度增大，其重力势能增大，故A正确。 B、小球从B处运动到C处，小球的质量不变，速度增大，其动能增大，故B正确。 C、B处和E处相比，小球的质量不变，B处高度大，则小球在B处重力势能大，故C正确。 D、小球在运动过程中，小球和空气之间存在摩擦，一部分机械能会转化为内能，且小球从左向右运动，所以小球在A处机械能最大，在E处机械能最小，故D错误。 故选：D。 9．【答案】D 【解答】解：鸡蛋在甲中漂浮，所以浮力等于重力，在乙中悬浮，所以浮力等于重力，所以甲、乙中受到的浮力相等，故D正确，ABC错误。 故选：D。 10．【答案】C 【解答】解：A、由图乙可知，物体在t＝1s时受到的拉力为2N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以由二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力f＝F＝2N，故A错误； B、由图乙可知，物体在6～9s内受到的拉力为4N，由图丙可知6～9s内物体做匀速直线运动，则由二力平衡条件可知，在6～9s内物体受到的摩擦力f滑＝F′＝4N；由图乙可知在3～6s内，物体做加速直线运动，因接触面的粗糙程度不变、物体对水平面的压力不变，所以的摩擦力仍然为4N，故B错误； C、由图乙可知，物体在6～9s内受到的拉力为4N，由图丙可知6～9s内物体做速度为1m/s的匀速直线运动，此时拉力的功率P＝Fv＝4N×1m/s＝4W，故C正确； D、在3～6s内物体做加速直线运动，其动能增大，而高度和质量不变，重力势能不变，结合机械能的定义可知，该过程中物体的机械能在不断增大，在3﹣9s内，木块的机械能先增大后不变，故D错误。 故选：C。 二．多选题（共2小题，满分6分，每小题3分） 11．【答案】AD 【解答】解：A、小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力，小雪若在水平面上滑雪，二力大小相等，是一平衡力，故A正确； B、小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力，方向相同，所以不是一对平衡力，故B错误； C、小雪用滑雪杆撑地加速滑行，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故C错误； D、小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故D正确。 故选：AD。 12．【答案】BC 【解答】解：A.木块的重力G＝2.75N﹣2N＝0.75N，故A错误； C.由甲、丙两次可得，F浮＝3.25N﹣2N＝1.25N，故C正确； B.木块的质量m＝＝＝0.075kg，木块的体积V＝V排＝＝＝1.25×10﹣4 m3，木块的密度ρ＝＝＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3，故B正确； D.由于木块处于静止状态，则木块受到平衡力，所以水对木块的合力大小等于浮力的大小，水对木块的合力为1.25N，故D错误。 故选：BC。 三．填空题（共5小题，满分22分） 13．【答案】竖直；0﹣2.5；0.1N；1.6。 【解答】解：测量物体重力时，由于重力是竖直向下的，应将弹簧测力计在竖直方向调零； 图中弹簧测力计的量程为0﹣2.5N，分度值为0.1N，读数为1.6N。 故答案为：竖直；0﹣2.5；0.1N；1.6。 14．【答案】受力面积；等于；小于。 【解答】解：气球静止处于平衡状态，受到两手的压力是一对平衡力，二者大小相等，所以左手指对气球的压力等于右手对气球的压力； 由于压力相同，气球左边的受力面积小于右边的受力面积，由p＝可知右手对气球的压强小于左手指对气球的压强，所以探究的是压力作用效果与受力面积的关系。 故答案为：受力面积；等于；小于。 15．【答案】0；125。 【解答】解：（1）在水平桌面上滚动时，在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0J； （2）在滚出桌面下落的过程中，在重力的方向上（竖直向下）移动的距离h＝1.25m， 重力做功为： W＝Gh＝50N×1.25m＝62.5J， 重力做功的功率： P＝＝＝125W。 故答案为：0；125。 16．【答案】220 【解答】解：当横杆AB和水平方向成60°角时，如图所示： ； F的力臂为：OC＝OA×cos60°＝0.30m×cos60°，杠杆重力G的力臂为：OD＝OE×cos60°＝（×AB﹣AO）×cos60°＝（×2.8m﹣0.3m）×cos60°； 根据杠杆平衡条件可知：F×OC＝G×OD，则：F×0.30m＝120N×（×2.8m﹣0.3m）×cos60°，解得：F＝2200N。 故答案为：220。 17．【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由图可知，承担物重的绳子股数n＝3， 则绳端移动的距离：s＝3h＝3×2m＝6m， 拉力F做的功：W总＝Fs＝1250N×6m＝7500J； （2）根据η＝可知， 拉力对物体做的有用功为：W有＝ηW总＝80%×7500J＝6000J； （3）根据W有＝Gh可知， 所以提升的物体重：G＝＝＝3000N； （4）拉力做功的功率：P＝＝＝750W； （5）相同条件下，提起的物体越重，有用功越大，有用功在总功中的比值越大，机械效率越高。 故答案为：7500；6000；3000；750；大于。 四．作图题（共5小题，满分28分） 18．【答案】 【解答】解： A、B叠放在粗糙的水平地面上，在拉力F作用下一起向右匀速直线运动，B受到水平地面对它水平向左的摩擦力f1，作用点可标在B的重心上； A与B接触部分是斜面，所以A相对B有向下运动的趋势，故A受到B对它沿斜面向上的摩擦力；根据力的作用是相互的，A对B的摩擦力f2沿斜面下，作用点在B与A的接触面上。如图所示： 。 19．【答案】故答案为：（1）速度；（2）远；慢；（3）做匀速直线运动；（4）D。 【解答】解：（1）由控制变量法，在实验中应让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，是为了使小车刚到达水平面时速度相同。 （2）木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 （3）进而推理得出：如果运动的物体不受力，小车的速度不会变小，它将一直做匀速直线运动。 （4）当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时，由于惯性，人会向后及向前运动，对乘车人员起主要保护作用的分别是头枕、安全带。 故选：D。 故答案为：（1）速度；（2）远；慢；（3）做匀速直线运动；（4）D。 20．【答案】（1）凹陷；（2）受力面积；（3）增大；越小。 【解答】解：（1）实验中小陈是通过比较海绵的凹陷程度来反映压力作用效果大小，运用了转换法； （2）比较图甲、乙的实验现象可知，当受力面积相同时，压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显； （3）比较图乙、丙的实验现象可知，丙图中小桌子倒放的目的是为了增大受力面积大小，当压力相同时，受力面积越小，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显。 故答案为：（1）凹陷；（2）受力面积；（3）增大；越小。 21．【答案】（1）液体的密度；2.4；（2）增大；无关；（3）等于；（4）2×10﹣4；1.2。 【解答】解：（1）在C与E两图中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，浮力不同，研究浮力与液体的密度的关系； 根据A与E两图所示的实验数据，可知物体A浸没在盐水中所受的浮力为：F浮盐＝G﹣F＝8N﹣5.6N＝2.4N； （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增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关； （3）由图F、H可知，物体排开的水的重力，G排＝G水和桶﹣G桶＝2.4N﹣0.4N＝2N，物体B受到的浮力，F浮＝G﹣FD＝8N﹣6N＝2N，F浮＝G排，可知物体B受到的浮力等于B排开水的重力； （4）物体浸没在水中时受到的浮力：F浮水＝G﹣F′＝8N﹣6N＝2N， 根据F浮＝ρgV排可得，排开水的体积：V排＝＝＝2×10﹣4m3； 因物体在水和盐水中排开液体的体积和自身的体积相等， 所以，由F浮＝ρgV排可得：＝， 整理可得，盐水的密度： ρ盐水＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3。 故答案为：（1）液体的密度；2.4；（2）增大；无关；（3）等于；（4）2×10﹣4；1.2。 22．【答案】（1）钢球；重力势；（2）转换法；（3）甲、乙；（4）正确；图丙中小球的速度小，其动能反而大。 【解答】解：（1）该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系； 实验中，小球从高处滑下，重力势能转化为动能； （2）该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想； （3）为了研究物体动能与物体速度的关系，多次让同一钢球从斜面不同高度上静止滚下，控制钢球的质量相同，改变钢球的速度，故选甲、乙两图； 由于钢球在水平面上滑行时，对水平面的压力不变，并且水平面的粗糙程度相同，因此木块在水平面上滑行时受到的摩擦力相等； （4）小红的看法是正确的；虽然乙、丙两图中没有控制小球的速度相同，但图丙中球的速度较小（最初释放的高度较小），其质量较大，而木块移动的距离较远，反映了小球的动能较大，所以能说明物体的动能大小与质量有关。 故答案为：（1）钢球；重力势；（2）转换法；（3）甲、乙；（4）正确；图丙中小球的速度小，其动能反而大。 五．计算题（共2小题，满分14分） 23．【答案】（1）铝块的重力为27N； （2）铝块受到的浮力为9N； （3）当铝块对容器底部压力刚好为零时，弹簧测力计示数为18N。 【解答】解：（1）铝块的重力：G＝mg＝2.7kg×10 N/kg＝27N； （2）由甲图可知容器内水的体积：V水＝Sh甲＝300cm2×6cm＝1800cm3＝1.8×10﹣3m3； 铝块的底面积S铝＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2； 由图可知甲、乙两容器内的水的体积相同，即Sh甲＝（S﹣S铝）h乙， 则：300cm2×6cm＝（300cm2﹣100cm2）×h乙， 解得：h乙＝9cm＝0.09m； 则铝块排开水的体积为： V排＝S铝h乙＝100cm2×9cm＝900cm3＝9×10﹣4m3， 铝块受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10﹣4m3＝9N； （3）当铝块对容器底部压力刚好为零时，则铝块受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用， 则弹簧测力计示数：F＝G﹣F浮＝27N﹣9N＝18N。 答：（1）铝块的重力为27N； （2）铝块受到的浮力为9N； （3）当铝块对容器底部压力刚好为零时，弹簧测力计示数为18N。 24．【答案】（1）当注水600cm3时，容器对桌面的压力为6N； （2）当注水200cm3时，水对容器A部分底部的压强为600Pa； （3）当停止注水后，将M在竖直方向移动3cm，水对容器A部分底部的压力为2.5N或3.4N。 【解答】解： （1）由图乙可知，当注水V1＝100cm3时，A部分容器恰好注满水； 当注水V2＝600cm3时，圆柱体M的下表面恰好与水面接触， 不考虑轻质薄壁柱形容器的质量，此时容器对桌面的压力恰好等于水的重力， 由ρ＝可得，容器内水的质量：m水＝ρ水V2＝1g/cm3×600cm3＝600g＝0.6kg， 容器对桌面的压力：F＝G水＝m水g＝0.6kg×10N/kg＝6N； （2）当注水V2＝600cm3时，圆柱体M的下表面恰好与水面接触， 由图乙可知，此时B部分水的深度：h2＝10cm﹣5cm＝5cm， 则B部分容积的横截面积：SB＝＝＝100cm2， 当注水V3＝200cm3时，B部分水的深度：h3＝＝＝1cm， 此时容器内水的深度：hA＝h1+h3＝5cm+1cm＝6cm＝0.06m， 水对容器A部分底部的压强：pA＝ρ水ghA＝1×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa； （3）当注水V1＝100cm3时，A部分容器恰好注满水，此时水的深度h1＝5cm， 由V＝Sh可得，A部分容器的底面积：SA＝＝＝20cm2＝2×10﹣3m2； 由图乙可知，当注水V4＝800cm3时，圆柱体M浸入水中的深度h4＝15cm﹣10cm＝5cm， 由V4﹣V2＝（SB﹣SM）h4可得，圆柱体的底面积：SM＝SB﹣＝100cm2﹣＝60cm2， 当注水V5＝850cm3时，圆柱体浸入水中的深度：h5＝＝＝6.25cm， 则圆柱体的高度：hM＝2×6.25cm＝12.5cm； 当注水600cm3时，圆柱体M的下表面恰好与水面接触，此时水的深度为10cm； 当注水V5＝850cm3时，圆柱体浸入水中的深度：h5＝6.25cm， 此时整个容器中水的深度为h水＝10cm+6.25cm＝16.25cm； ①设将M竖直向上移动的距离为d时，物体M刚好全部露出水面，此过程中水面下降的高度为Δh， 根据ΔV排的两种计算方法可得：ΔV排＝SBΔh＝SMh5， 即100cm2×Δh＝60cm2×6.25cm，解得Δh＝3.75cm， 分析可知h5＝Δh+d，则d＝h5﹣Δh＝6.25cm﹣3.75cm＝2.5cm＜3cm，所以将物体M向上移动3cm时，M已经离开水面， 此时整个容器中水的深度为h水′＝h水﹣Δh＝16.25cm﹣3.75cm＝12.5cm＝0.125m， 水对容器A部分底部的压强：pA′＝ρ水gh水＝1×103kg/m3×10N/kg×0.125m＝1250Pa， 由p＝可得，水对容器A部分底部的压力：F′＝pA′SA＝1250Pa×2×10﹣3m2＝2.5N； ②将M竖直向下移动3cm时，圆柱体M下底面距离B部分容器底的高度为h7＝5cm﹣3cm＝2cm， 假设此时圆柱体M刚好浸没，则容器内水的体积： V水′＝V1+SBh7+（SB﹣SM）hM＝100cm3+100cm2×2cm+（100cm2﹣60cm2）×12.5cm＝800cm3＜850cm3，所以假设不成立，则圆柱体M已经浸没在水面下一定深度， 此时容器内水的深度：h水′＝h1+h7+hM+＝5cm+2cm+12.5cm+＝20cm， 而整个容器的高度H＝hA+hB＝5cm+12cm＝17cm＜20cm， 由此可知，该过程中有水溢出，则此时整个容器中水的深度为h水″＝H＝17cm＝0.17m， 水对容器A部分底部的压强：pA″＝ρ水gh水″＝1×103kg/m3×10N/kg×0.17m＝1700Pa， 由p＝可得，水对容器A部分底部的压力：F″＝pA″SA＝1700Pa×2×10﹣3m2＝3.4N。 答：（1）当注水600cm3时，容器对桌面的压力为6N； （2）当注水200cm3时，水对容器A部分底部的压强为600Pa； （3）当停止注水后，将M在竖直方向移动3cm，水对容器A部分底部的压力为2.5N或3.4N。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$