精品解析:江苏省苏州工业园区星港学校2023-2024学年八年级下学期5月月考物理试题
2024-08-02
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内容正文:
2023-2024学年第二学期5月练习卷
八年级物理学科
一、选择题(本题共12小题,每题2分,共24分)
1. 八年级的小明对自身相关的一些数据进行估测,其中合理的是( )
A. 体积约为0.05m3 B. 质量约为50g
C. 身高约为1.6cm D. 游泳时受到浮力50N
2. 团结互助是中华民族的优良美德。如图所示是小刚同学背脚部受伤的同学上楼,小刚同学对受伤同学施力,同时肩膀感觉很累,这种现象可以说明( )
A. 小刚的肩膀一定是施力物体
B. 受伤的同学只能是受力物体
C. 力能改变物体的运动状态
D. 小刚的肩膀既是施力物体又是受力物体
3. 如图所示的文物是陕西历史博物馆镇馆之宝之一的皇后之玺,是迄今所见两汉时期等级最高且唯一的一枚帝后玉玺,其由新疆和田羊脂白玉雕成。下列有关玉玺的说法中正确的是( )
A. 用刻刀将白玉雕成玉玺说明力能改变物体的形状
B. 制作玉玺使用的刻刀是利用了刻刀具有良好的延展性
C. 玉玺通体雪白使其能够吸收所有色光
D. 人们能够看见玉玺是因为光沿直线传播
4. 在下列所列举的各种事例中,没有受到浮力的是( )
A. 在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B. 缓缓上升的太空热气球
C. 太空中运行的中国空间站 D. 正在水中下潜的潜水艇
5. 滑板是冲浪运动在陆地上的延伸,现今更是受到了青少年的喜爱。如图所示,小明站在滑板上在水平地面上做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 小明在水平方向受到向前的摩擦力
B. 小明对滑板的压力与滑板对地面的压力是一对相互作用力
C. 滑板受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D. 小明受到的支持力是滑板面形变产生的
6. 如图所示,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也不同,针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题,你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 直尺受到的拉力与书受到的重力有什么关系
B. 直尺受到的拉力与书受到的压力有什么关系
C. 直尺受到的摩擦力与直尺受到的压力有什么关系
D. 物体受到的摩擦力与物体受到的压力有什么关系
7. 如图为一块玻璃下面放置部分轻质塑料小球,玻璃与丝绸摩擦后带上正电,导致部分塑料球会跳起来粘住玻璃,下列说法正确的是( )
A. 塑料球一定是带负电的
B. 丝绸摩擦玻璃时,玻璃得到了电子
C. 塑料球粘在玻璃上说明分子间有引力
D. 塑料球被吸引可能是带电体吸引轻小物体
8. 2024年3月4日,世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站比赛落幕,中国跳水队包揽全部金牌。如图是运动员起跳前的情景,下列说法正确的是( )
A. 运动员对跳板的压力是由于跳板发生了弹性形变而产生的
B. 从最高点下落到水面的过程中,以水面为参照物,运动员是运动的
C. 当运动员起跳达到最高点时,运动员处于平衡状态
D. 运动员起跳腾空后,受到了跳板对他的弹力作用
9. 如图所示是我国自主研发的C919大型商用客机。下列关于客机的相关物理知识,说法正确的是( )
A. 客机宽大的轮子,减小了客机着陆时对地面的压力
B. 跑道做得长是因为客机受到的惯性大
C. 客机减速降落时处于平衡状态
D. 客机升空是利用了“流体在流速大的地方压强小”的原理
10. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是
C. 两个容器对桌面压强的大小关系是
D. 两种液体对容器底压强的大小关系是
11. 如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
12. 如图所示,水平桌面上有一底面积,高25cm的轻质柱形容器,底部放置有边长为10cm的正方体A,其密度为,距离水平桌面高30cm的天花板上通过一根长5cm的细线悬挂重6N,边长5cm的正方体B,且B在A的正上方。现向容器内加水,则下列判断中正确的是( )
A. A的重力为0.5N
B. A恰好与B接触时,此时水对容器底的压强为2000Pa
C. 当加水质量为2kg时,B对A的压强与水对A底部的压强的比值最大
D. 当细绳拉力为0N时,A底部所受到的液体压力为15N
二、填空题(每空1分,共22分)
13. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是 ___________现象;根据这一现象我们知道了 ___________,酒精很难被压缩说明分子之间有 ___________力;小朋友们吹泡泡时,阳光下薄的肥皂泡弹性好,不易破,这是分子间的 ___________力起了作用。
14. 如图所示,两个重20N的相同物块A、B叠放在一起,受到10N的水平推力的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,此时B对A施加的摩擦力为____________N,地面对B施加的摩擦力为____________N:若将B与A并列,并让它们一起在同一水平地面上匀速前进,那么需要的水平推力________(填“>”“<”“=”)。
15. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插头,雄嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示,图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力(即碓头重力大小),不计横木的重力和摩擦,此时堾属于______(选填“省力““等臂”或“费力”)杠杆,为了省力些,可将脚踩点适当______(选填“远离”或“靠近”)O点。
16. 公安交通管理部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带,如图所示。如果不系安全带,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于______继续向前运动,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。行驶的汽车受到碰撞停止运动,说明力可以改变物体的______。
17. 有些汽车的尾部设计有“导流板”(形状是上平下凸,如图),高速行驶时,气流在导流板上方的流速_________下方,其上表面的压强_________下表面的压强(选填“大于”“等于”或“小于”,上同),这样可以_________(选填“增大”或“减小”)地面对汽车轮胎的摩擦力,从而使汽车的行驶更加平稳。
18. 中国象棋是中华文明非物质文化经典产物,荥阳是中国象棋的发源地。如图所示,棋子静止在竖直放置的磁性棋盘上,棋盘上棋子不掉下来的原因是棋子受______(选填“棋盘的吸力”或“棋盘的摩擦力”),棋子在水平方向受力______(选填“平衡”或“不平衡”)。
19. A、B是相同材料制成的两个圆柱体,高度之比为4∶1;将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3∶1,则A、B的体积之比______。将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比______。
20. 如图所示的须鳚科鱼是人类至今已知的鱼的潜水深度最深的一种,它的潜水深度高达8300多米,已经超过了许多国家研制的高科技潜水器。须鳚科鱼具有极高的科学研究价值,但是科考人员认为不能将它们捕捞起来。这是因为它在被捕捞上来的过程中,受到海水的压强逐渐_______ ,当它体内压强_______(填“大于”、“小于”或“等于”)体外压强时,它就很可能会爆体而亡。
21. 如图甲所示模型,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向切去该模型一定高度h,并将切去部分如图乙所示平放在同一水平面上,该模型剩余部分对地面的压强p1随切去高度h变化的图像如图丙所示。已知B的质量为4kg,切割之前,B对A的压强为__________Pa;当该模型切去部分对地面的压强p2为剩余部分对地面的压强p1的4倍时,将切去部分平放入底面积为800cm2、高为30cm的柱形水槽底部,往水槽中缓慢加水,直至水面与B的上表面相平,此过程中切去部分始终沉底,则加入水的质量为__________kg。
三、解答题(9小题,22.23.24每小题2分,其余每空1分,共54分)
22. 如图物体A静止在斜面上,请画出物体A所受摩擦力、对斜面压力的示意图。
23. 如图所示,氢气球下吊一物体,不计空气阻力,物体沿MN方向做匀速直线运动,请画出物体所受力的示意图。
24. 小明用如图所示的装置提起一重物,请画出重物所受重力的示意图,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
25. 自行车的制作材料和车轮与赛道的接触面积是影响自行车比赛成绩的重要因素(如图)。自行车车架是用密度小、强度大的碳纤维制成的,其密度为1.6×103kg/m3,体积仅为2.5×10-3m3,求:(g取10N/kg)
(1)车架的质量为多少kg?
(2)若运动员质量是60kg,车架重是整车重的,则运动员和自行车总重多少N?
(3)比赛中,车胎与水平赛道的接触总面积为30cm2,则水平赛道受到自行车的压强为多少Pa?
26. 如图甲所示,水平桌面上放置一薄壁圆筒,其底面积为400cm2,筒内装有适量的水,弹簧测力计下悬挂一实心圆柱体,使其完全浸没在水中(此时容器中水的深度为20cm,且物块不吸水);现将圆柱体匀速向上提升至其底部完全离开水面,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面上升的高度h的关系如图乙所示。求:
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体完全离开水面后水对容器底部的压强。
27. 如图是研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)小开用弹簧测力计水平向左拉木块做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图甲所示,此时木块受的滑动摩擦力为________N。但小开做实验时,发现弹簧测力计示数不稳定,在某时刻弹簧测力计示数如图乙所示,可以判断出木块正在水平向左做__________运动(选填“匀速”、“加速”或“减速”);
(2)小开组的小江对实验装置进行改进,用图丙装置进行实验,实验时,________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板,来测木块的滑动摩擦力,木块受到的滑动摩擦力的方向是________。小开指出,用这种方法测出的摩擦力与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
28. 在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、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)实验中小明是通过比较海绵的_________程度来比较压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是_________(选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论:______________;
(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_________(选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论:___________;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙__________p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
29. 某小组用U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图甲,使用前检查装置是否漏气的方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;
(2)如图乙和丙所示,将金属盒浸没于水中时,可以观察到随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差越__________(选填“大”或“小”),由此可知液体内部的压强与__________有关;
(3)保持金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,观察图丙和丁,小强得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是__________(选填“正确”或“不正确”)的,原因是__________;
(4)如图戊所示,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,当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体A和B,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是__________(填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度 B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度 D.以上选项均有可能
30. 小李同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与______有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与______有关;
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会变大,若它们的变化量相等,则证明______。
31. 利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件。
实验序号
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡(如图甲所示),其目的是__________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是方案_________;
(3)如图乙所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;
(4)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图丙所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的_________。为了扩大杆秤的量程,可采取的方法是_________(写出一种即可)。
32. 阅读短文,回答问题:
漏刻刻漏,又称水钟,是中国古代的一种比较精确的计时工具,主要由几个铜水壶组成,又叫“漏壶”,如图甲所示,从上往下分别是日壶、月壶、星壶、箭壶;上面的三个壶的底部都有一个小眼。箭壶的结构图如图乙所示,里面有一个由箭杆和木块组成的箭舟,随着箭壶内的水逐渐增多,箭舟也慢慢上浮,在箭杆上面刻有精确的刻度,根据箭杆露出的刻度,就可以准确的读出时间。每隔一天,向日壶中装满水,将箭壶里的水倒空,根据白天日晷上指示的时间,向箭壶中倒入适量的水进行校准,相当于“调零”。如果仅用一个壶进行滴漏计时,滴漏的速度会随着壶中水量的减少而降低,计时的误差较大,而决定漏壶计时的准确性,最重要的是调整好日壶、月壶的滴漏速度,确保星壶中的水面高度在一天内几乎不变。
(1)箭舟漂浮在水面,随水位的升高而升高,此时它所受的浮力是______(选填“变大”“变小”或“不变”)的;
(2)用漏刻计量时间,保持星壶水位的稳定是提高计时精确度的关键。若水位降低,会导致滴水速度______(选填“提高”或“降低”),是因为水面高度改变,漏壶出水口处水的______减小,从而影响计时的精确度。
(3)科技小组分别自制了简易沉箭漏和浮箭漏,如图是沉箭漏的“漏箭”示意图,如图是浮箭漏的“铜尺”示意图。两图中均已标出上午“:”所在的位置,则应将上午“:”下标在“漏箭”的_____处,标在“铜尺”的_____处。(均选填“A”或“B”)
(4)若如图乙所示的箭壶,圆柱形的箭壶底面积为,箭舟质量为;某次模拟计时实验中,小明先将水龙头调至均匀间隙滴水状态,如图丙所示,让水滴入箭壶中,并测得水龙头每分钟滴水的体积为;则箭杆每小时上升的高度为______;盖孔指在距离箭杆顶端处时开始计时,完成计时后,盖孔指在距离箭杆顶端______处,此时箭舟浮在水面所受浮力是______;箭杆上的时间刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的;()
(5)若要增加此装置的计时总时长,可以采取的措施是______。
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2023-2024学年第二学期5月练习卷
八年级物理学科
一、选择题(本题共12小题,每题2分,共24分)
1. 八年级的小明对自身相关的一些数据进行估测,其中合理的是( )
A. 体积约为0.05m3 B. 质量约为50g
C. 身高约为1.6cm D. 游泳时受到浮力50N
【答案】A
【解析】
【详解】ABD.八年级的小明质量约为50kg,人体的密度接近水的密度,小明的体积
小明受到的重力
游泳时小明漂浮,受到的浮力等于重力,游泳时受到浮力约为500N,故A符合题意,BD不符合题意;
C.身高约为,故C不符合题意。
故选A。
2. 团结互助是中华民族的优良美德。如图所示是小刚同学背脚部受伤的同学上楼,小刚同学对受伤同学施力,同时肩膀感觉很累,这种现象可以说明( )
A. 小刚的肩膀一定是施力物体
B. 受伤的同学只能是受力物体
C. 力能改变物体的运动状态
D. 小刚的肩膀既是施力物体又是受力物体
【答案】D
【解析】
【详解】力的作用是相互的,小刚对受伤同学施力,同时肩膀感觉很累,是因为肩膀也受到力的作用,这个力的施力物体是受伤的同学,即小刚的肩膀和受伤的同学是施力物体同时也是受力物体,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 如图所示的文物是陕西历史博物馆镇馆之宝之一的皇后之玺,是迄今所见两汉时期等级最高且唯一的一枚帝后玉玺,其由新疆和田羊脂白玉雕成。下列有关玉玺的说法中正确的是( )
A. 用刻刀将白玉雕成玉玺说明力能改变物体的形状
B. 制作玉玺使用的刻刀是利用了刻刀具有良好的延展性
C. 玉玺通体雪白使其能够吸收所有色光
D. 人们能够看见玉玺是因为光沿直线传播
【答案】A
【解析】
【详解】A.用刻刀将白玉雕成玉玺,白玉的形状发生了改变,说明力能改变物体的形状,故A正确;
B.制作玉玺使用的刻刀是利用了刻刀具有良好的硬度,故B错误;
C.玉玺通体雪白是因为它反射了所有的色光,故C错误;
D.人们能够看见玉玺是因为玉玺反射的光进入了人的眼睛,故D错误。
故选A。
4. 在下列所列举的各种事例中,没有受到浮力的是( )
A. 在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B. 缓缓上升的太空热气球
C. 太空中运行的中国空间站 D. 正在水中下潜的潜水艇
【答案】C
【解析】
【详解】A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船,受到海水竖直向上的浮力作用,故A不符合题意;
B.在大气层中缓慢上升的气球,是因为受到大气的浮力作用,故B不符合题意;
C.太空中没有空气,所以不受到浮力的作用,故C符合题意;
D.正在水中下潜的潜水艇,受到水竖直向上的浮力作用,故D不符合题意。
故选C。
5. 滑板是冲浪运动在陆地上的延伸,现今更是受到了青少年的喜爱。如图所示,小明站在滑板上在水平地面上做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 小明在水平方向受到向前的摩擦力
B. 小明对滑板的压力与滑板对地面的压力是一对相互作用力
C. 滑板受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D. 小明受到的支持力是滑板面形变产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.小明与滑板一起做匀速直线运动,小明与滑板间没有相对运动,小明没有受到摩擦力作用,故A错误;
B.小明对滑板的压力与滑板对地面的压方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C.滑板受到的重力和地面对它的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.小明受到的支持力是滑板面形变要恢复原状产生的弹力,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也不同,针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题,你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 直尺受到的拉力与书受到的重力有什么关系
B. 直尺受到的拉力与书受到的压力有什么关系
C. 直尺受到的摩擦力与直尺受到的压力有什么关系
D. 物体受到的摩擦力与物体受到的压力有什么关系
【答案】D
【解析】
【详解】匀速抽出直尺的过程中,手对直尺的拉力与直尺受到的滑动摩擦力是一对平衡力,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也不同,说明书本对直尺的压力不同,则直尺受到的摩擦力不同,那么其他发生相对运动的物体在受到的压力不同时受到摩擦力是否也会改变呢?所以由以上现象能进行的最有探究价值且易于探究的科学问题是:物体受到的摩擦力与物体受到的压力有什么关系?故ABC不符合题意,D不符合题意。
故选D。
7. 如图为一块玻璃下面放置部分轻质塑料小球,玻璃与丝绸摩擦后带上正电,导致部分塑料球会跳起来粘住玻璃,下列说法正确的是( )
A. 塑料球一定是带负电的
B. 丝绸摩擦玻璃时,玻璃得到了电子
C. 塑料球粘在玻璃上说明分子间有引力
D. 塑料球被吸引可能是带电体吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.塑料球粘在玻璃上,是因为摩擦后的玻璃是带电体,带电体能吸引轻小物体,故AC错误,D正确;
B.丝绸摩擦的玻璃带正电,玻璃是失去了电子才带正电,故B错误;
故选D。
8. 2024年3月4日,世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站比赛落幕,中国跳水队包揽全部金牌。如图是运动员起跳前的情景,下列说法正确的是( )
A. 运动员对跳板的压力是由于跳板发生了弹性形变而产生的
B. 从最高点下落到水面的过程中,以水面为参照物,运动员是运动的
C. 当运动员起跳达到最高点时,运动员处于平衡状态
D. 运动员起跳腾空后,受到了跳板对他的弹力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为运动员具有重力,因此运动员对跳板有压力;运动员对跳板的压力是由于脚发生了弹性形变要恢复原状而对跳板产生的力,故A错误;
B.从最高点下落到水面的过程中,以水面为参照物,运动员与水面之间发生了位置的改变,运动员是运动的,故B正确;
C.当运动员起跳达到最高点时,只受重力,受力不平衡,不是平衡状态,故C错误;
D.运动员起跳腾空后,跳板对他的弹力作用已结束,跳板没有对运动员施加力,故D错误。
故选B。
9. 如图所示是我国自主研发的C919大型商用客机。下列关于客机的相关物理知识,说法正确的是( )
A. 客机宽大的轮子,减小了客机着陆时对地面的压力
B. 跑道做得长是因为客机受到的惯性大
C. 客机减速降落时处于平衡状态
D. 客机升空是利用了“流体在流速大的地方压强小”的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.客机宽大的轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小客机对地面的压强,故A错误;
B.跑道做得长是因为客机质量较大,具有较大的惯性,飞机停下来需要滑行很长的距离;惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.减速降落的飞机,即运动的速度是改变的,所以不是匀速直线运动,故不是平衡状态,故C错误;
D.客机机翼表面制作成“上凸下平”制造形状,利用了流体压强与流速的关系,即空气流速大的地方压强小,使上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,从而产生升力,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是
C. 两个容器对桌面压强的大小关系是
D. 两种液体对容器底压强的大小关系是
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器质量相等,液体质量相等,容器底面积相等,由图可知,液体体积,液面高度,根据可得,故A错误;
B.桌面对容器的支持力等于容器和液体的总重力,容器和液体质量都相等,总重力相等,因此,故B错误;
C.容器对桌面的总压力(等于总重力)相等,底面积相等,根据可知,,故C错误;
D.甲是直柱形容器,液体对容器底的压力;乙容器的容器壁对液体有向下的分力,因此液体对容器底的压力;由于,所以。根据可知,容器底面积相等,,所以 ,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,可知剩斜部分的重力是相等的,由图示可知,乘余部分中甲的体积较大,所以甲的密度较小;对于密度均匀的柱体来说,压强的计算也可以用液体的密度公式进行计算,所以可得甲原先对地面的压强较小;由于对于两物体来说,甲切去的部分少于剩斜的,而乙切去的多于剩余的,所以可以判断出甲原先对地面的压力较小;故应选B。
12. 如图所示,水平桌面上有一底面积,高25cm的轻质柱形容器,底部放置有边长为10cm的正方体A,其密度为,距离水平桌面高30cm的天花板上通过一根长5cm的细线悬挂重6N,边长5cm的正方体B,且B在A的正上方。现向容器内加水,则下列判断中正确的是( )
A. A的重力为0.5N
B. A恰好与B接触时,此时水对容器底的压强为2000Pa
C. 当加水质量为2kg时,B对A的压强与水对A底部的压强的比值最大
D. 当细绳拉力为0N时,A底部所受到的液体压力为15N
【答案】C
【解析】
【详解】A.正方体A的体积
A的质量
A的重力
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
故A错误;
B.A的密度小于水的密度,所以A漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力,为5N,排开水的体积
当A恰好与B接触时,A浸入水中的深度
A露出水面的高度
h露出=hA-h浸入=10cm-5cm=5cm
所以水的深度
h水=h总-h绳-hB-h露出=30cm-5cm-5cm-5cm=15cm=0.15m
此时水对容器底的压强
故B错误;
C.当A与B接触时,继续加水,AB间有压力,B对A有压强,此时,水对A底部的压强
每增加1cm的水深,水对A底部增加的压强
B的底面积
B对A的压力
B对A的压强增加量
由以上计算可知,接触后,继续加水,B对A的压强增加量大于水对A的压强增加量。当水面与A上表面相平时,深度增加了
则B对A的压强
水对A底部的压强增加量
此时B对A的压强
水对A底部的压强
继续加水,当水面超过A后,由于B受到水的浮力作用,B对A的压强不再增加,而水对A底部压强增大,故B对A的压强p1与水对A底部压强p2的比值最大出现在水面刚刚达到B的底部时,此时加入水的体积
加入水的质量
故C正确;
D.当细绳拉力为0时,A、B这个整体漂浮在水面,受到的浮力与它们的总重力相等,所以此时的浮力为
F浮1=G+GB=5N+6N=11N
A、B这个整体排开水的体积
B排开水的体积
B浸入水中的深度
此时A底部距离水面的深度
hA水=hA+hB浸=10cm+4cm=14cm=0.14m
水对A底部的压强
水对A的底部的压力
故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共22分)
13. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是 ___________现象;根据这一现象我们知道了 ___________,酒精很难被压缩说明分子之间有 ___________力;小朋友们吹泡泡时,阳光下薄的肥皂泡弹性好,不易破,这是分子间的 ___________力起了作用。
【答案】 ①. 扩散 ②. 分子在不停息地做无规则运动 ③. 斥 ④. 引
【解析】
【详解】[1][2]闻到花香,说明花的分子进入了我们的鼻子。说明花的分子能够从花运动到我们附近。故此现象说明组成物质的分子是不停地做无规则的运动的。由于分子的运动造成不同物质接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散。
[3]酒精分子之间有间隙,但很难被压缩,说明分子间有斥力。
[4]肥皂薄膜弹性好,不易破裂,说明分子间有引力。
14. 如图所示,两个重20N的相同物块A、B叠放在一起,受到10N的水平推力的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,此时B对A施加的摩擦力为____________N,地面对B施加的摩擦力为____________N:若将B与A并列,并让它们一起在同一水平地面上匀速前进,那么需要的水平推力________(填“>”“<”“=”)。
【答案】 ①. 0 ②. 10 ③. =
【解析】
【详解】[1]两个重20N的相同物块A、B叠放在一起,A和B是同向同速运动的,即保持相对静止状态,所以A和B之间是没有摩擦力的。
[2]B水平方向受推力10N和摩擦力保持匀速直线运动,摩擦力大小等于推力大小,为10N。
[3]不论是叠放还是平放,我们都把它们看做一个整体,叠放和平放时对水平面的压力是相等的,与地面的接触面的粗糙程度一是一定的,所以摩擦力相等,而这两次物体都是做匀速直线运动,这说明两种情况下的推力都等于摩擦力,摩擦力相等,所以推力也是相等的。
15. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插头,雄嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示,图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力(即碓头重力大小),不计横木的重力和摩擦,此时堾属于______(选填“省力““等臂”或“费力”)杠杆,为了省力些,可将脚踩点适当______(选填“远离”或“靠近”)O点。
【答案】 ①. 费力 ②. 远离
【解析】
【详解】[1]由图可知,O是支点,从O点向阻力F2的作用线引垂线,可得阻力臂L2,同理可知动力臂为L1,堾在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
[2]如果想省力些,在阻力臂、阻力不变的情况下,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,需要增大动力的力臂,所以脚踩点适当远离O点。
16. 公安交通管理部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带,如图所示。如果不系安全带,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于______继续向前运动,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。行驶的汽车受到碰撞停止运动,说明力可以改变物体的______。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态
【解析】
【分析】
【详解】[1]汽车匀速行驶时,乘客随汽车一起运动,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于惯性要保持原来的运动状态,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。
[2]行驶的汽车受到碰撞停止运动,汽车从运动变为静止,运动速度发生变化,所以力改变物体的运动状态。
17. 有些汽车的尾部设计有“导流板”(形状是上平下凸,如图),高速行驶时,气流在导流板上方的流速_________下方,其上表面的压强_________下表面的压强(选填“大于”“等于”或“小于”,上同),这样可以_________(选填“增大”或“减小”)地面对汽车轮胎的摩擦力,从而使汽车的行驶更加平稳。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于 ③. 增大
【解析】
【详解】[1][2]“导流板”形状上平下凸,空气经导流板下方时经过的路程远,流速快,压强小,即其上表面的压强大于下表面的压强。
[3]在压强差的存在下,车受到一个向下的力,增大了车对地面的压力,在接触面粗糙程度相同时,增大了车与地面间的摩擦力,从而使汽车的行驶更加平稳。
18. 中国象棋是中华文明非物质文化经典产物,荥阳是中国象棋的发源地。如图所示,棋子静止在竖直放置的磁性棋盘上,棋盘上棋子不掉下来的原因是棋子受______(选填“棋盘的吸力”或“棋盘的摩擦力”),棋子在水平方向受力______(选填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】 ①. 棋盘的摩擦力 ②. 平衡
【解析】
【详解】[1][2]磁性棋盘是竖直放置的,棋子静止在磁性棋盘上时受到重力、支持力、引力及摩擦力;重力竖直向下,摩擦力竖直向上,物体处于静止状态,因此重力和摩擦力相互平衡,所以围棋棋子不掉下来是因为受到棋盘向上的摩擦力,棋子在水平方向受到引力和支持力大小相等、方向相反,是一对平衡力。
19. A、B是相同材料制成的两个圆柱体,高度之比为4∶1;将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3∶1,则A、B的体积之比______。将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比______。
【答案】 ①. 2∶1 ②. 4∶3
【解析】
【详解】[1]设圆柱体A、B的横截面积为SA、SB,高为hA、hB,则圆柱体A、B的重力
在甲图中,A对地面的压强
B对A的压强
已知,则有
①
②
联立两式解得,则A、B的体积之比
[2]将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比
20. 如图所示的须鳚科鱼是人类至今已知的鱼的潜水深度最深的一种,它的潜水深度高达8300多米,已经超过了许多国家研制的高科技潜水器。须鳚科鱼具有极高的科学研究价值,但是科考人员认为不能将它们捕捞起来。这是因为它在被捕捞上来的过程中,受到海水的压强逐渐_______ ,当它体内压强_______(填“大于”、“小于”或“等于”)体外压强时,它就很可能会爆体而亡。
【答案】 ①. 变小 ②. 大于
【解析】
【详解】[1][2]须鳚科鱼在被捕捞上来的过程中,在海水中的深度逐渐变小,根据可知,须鳚科鱼受到海水的压强逐渐变小,当它体内压强大于体外压强时,它就很可能会爆体而亡。
21. 如图甲所示模型,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向切去该模型一定高度h,并将切去部分如图乙所示平放在同一水平面上,该模型剩余部分对地面的压强p1随切去高度h变化的图像如图丙所示。已知B的质量为4kg,切割之前,B对A的压强为__________Pa;当该模型切去部分对地面的压强p2为剩余部分对地面的压强p1的4倍时,将切去部分平放入底面积为800cm2、高为30cm的柱形水槽底部,往水槽中缓慢加水,直至水面与B的上表面相平,此过程中切去部分始终沉底,则加入水的质量为__________kg。
【答案】 ①. 4000 ②. 13
【解析】
【详解】[1]由图丙可知,当切去高度为0.1m时,图像的倾斜程度发生了变化,说明此时B刚好被完全切去,由此可知,正方体B的边长为hB=0.1m,则正方体B的底面积为
已知B的质量为4kg,则B的重力为
没切割之前,B对A的压力等于其重力,则
根据可得,切割之前,B对A的压强为
[2]由于B是质量分布均匀的正方体,则B的密度为
由图丙可知,A和B的总高度为0.3m,则A的边长为
则正方体A的底面积为
当B刚好被切去时,模型剩余部分即为A对地面的压强为4000Pa,则A的重力
A的质量
由于A是质量分布均匀的正方体,则A的密度为
①当该模型切去部分对地面的压强p2为剩余部分对地面的压强p1的4倍且B未被全部切去前时, 假设切去的高度为h′,则切去部分对地面的压强为
剩余部分对地面的压强为
由题意可知,则
代入数据可得
解得,大于B的边长,故不符合题意。
②当该模型切去部分对地面的压强p2为剩余部分对地面的压强p1的4倍且B被全部切去A被部分切去时,假设切去的高度为h″,则切去部分对地面的压强为
剩余部分对地面的压强为
由题意可知,则
代入数据可得
解得,符合题意。切去部分的体积为
将切去部分平放入底面积为800cm2、高为30cm的柱形水槽底部,往水槽中缓慢加水,直至水面与B的上表面相平,此过程中切去部分始终沉底,则加入水的深度为
加入水的体积为
则加入水的质量为
三、解答题(9小题,22.23.24每小题2分,其余每空1分,共54分)
22. 如图物体A静止在斜面上,请画出物体A所受摩擦力、对斜面压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体A静止在斜面上,具有沿斜面向下运动的趋势,因此物体A受到沿斜面向上摩擦力,过物体A的重心沿斜面向上做有向线段,标上摩擦力的符号f即为摩擦力的示意图;物体A对斜面的压力垂直于斜面向下,压力的作用点在斜面上,从压力的作用点沿垂直于斜面向下有向线段,标上力的符号,即为物体A对斜面压力的示意图,如图
23. 如图所示,氢气球下吊一物体,不计空气阻力,物体沿MN方向做匀速直线运动,请画出物体所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】不计空气阻力,重物在空中沿MN斜向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,在运动中重物受到重力、细线的拉力的作用,这两个力是一对平衡力,方向相反,重力的方向总是竖直向下的,拉力的方向应竖直向上;过重心沿竖直向下的方向画出重力G,沿竖直向上的方向画出拉力F,而且大小相等,如图所示:
24. 小明用如图所示的装置提起一重物,请画出重物所受重力的示意图,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
【答案】
【解析】
【详解】重力是受地球吸引而产生的,方向是竖直向下,作用在物体重心上;根据杠杆平衡原理可知,阻力和阻力臂一定,动力和动力臂成反比,当OA为力臂时,即动力臂最长,此时可知动力最小,再根据“支点在一边,两个力的方向相反”可画图,具体如图所示:
25. 自行车的制作材料和车轮与赛道的接触面积是影响自行车比赛成绩的重要因素(如图)。自行车车架是用密度小、强度大的碳纤维制成的,其密度为1.6×103kg/m3,体积仅为2.5×10-3m3,求:(g取10N/kg)
(1)车架的质量为多少kg?
(2)若运动员质量是60kg,车架重是整车重的,则运动员和自行车总重多少N?
(3)比赛中,车胎与水平赛道的接触总面积为30cm2,则水平赛道受到自行车的压强为多少Pa?
【答案】(1)4kg;(2)660N;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由得,车架的质量为
m1=ρV=1.6×103kg/m3×2.5×10-3m3=4kg
(2)车架的重力为
G1=m1g=4kg×10N/kg=40N
因为,所以自行车的重力为
G车=3/2G1=3/2×40N=60N
运动员和自行车总重
G=G1+G车=60N+600N=660N
(3)水平赛道受到自行车的压力
F=G=660N
水平赛道受到自行车的压强
答:(1)车架的质量为4kg;
(2)运动员和自行车总重660N;
(3)水平赛道受到自行车的压强为2.2 × 105Pa。
26. 如图甲所示,水平桌面上放置一薄壁圆筒,其底面积为400cm2,筒内装有适量的水,弹簧测力计下悬挂一实心圆柱体,使其完全浸没在水中(此时容器中水的深度为20cm,且物块不吸水);现将圆柱体匀速向上提升至其底部完全离开水面,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面上升的高度h的关系如图乙所示。求:
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体完全离开水面后水对容器底部的压强。
【答案】(1)20N;(2)1.5×103kg/m3;(3)1.5×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)由图乙可知,14cm后拉力不再发生变化,说明物体已经完全离开水面,此时拉力等于物体的重力,即物体重力为30N。物体上升至5cm之前,拉力大小也不变,说明物体浸没在水中,此时浮力等于重力减拉力,故物体所受最大的浮力为
(2)由浮力可知,圆柱体的体积为
圆柱体的密度
(3)完全浸没在水中,此时容器中水的深度为20cm,容器内水的体积为
圆柱体完全离开水面后,水的高度
水对容器底部的压强
答:(1)圆柱体受到的最大浮力为20N;
(2)圆柱体的密度为1.5×103kg/m3;
(3)圆柱体完全离开水面后水对容器底部的压强为1.5×103Pa。
27. 如图是研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)小开用弹簧测力计水平向左拉木块做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图甲所示,此时木块受的滑动摩擦力为________N。但小开做实验时,发现弹簧测力计示数不稳定,在某时刻弹簧测力计示数如图乙所示,可以判断出木块正在水平向左做__________运动(选填“匀速”、“加速”或“减速”);
(2)小开组的小江对实验装置进行改进,用图丙装置进行实验,实验时,________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板,来测木块的滑动摩擦力,木块受到的滑动摩擦力的方向是________。小开指出,用这种方法测出的摩擦力与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 2.2 ②. 加速
(2) ①. 不需要 ②. 向左 ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲知,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时测力计的示数为2.2N,因为此时木块做匀速直线运动,受到平衡力的作用,所以水平方向上木块受到的滑动摩擦力为2.2N。
[2]图乙和图甲相比,虽然木块运动的速度发生了变化,但木块对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则木块受到的滑动摩擦力大小不变,仍然等于2.2N,由图乙可知,此时测力计的分度值为0.2N,示数为2.6N,大于摩擦力2.2N,可知此时木块正在水平向左做加速运动。
【小问2详解】
[1]实验时,木块相对于桌面是静止的,因此受力平衡,不需要匀速拉动木板。
[2]木块处于静止状态,竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力,水平方向受到拉力和摩擦力也是一对平衡力,木块受到水平向右的拉力,因此滑动摩擦力的方向水平向左。
[3]图丙装置进行实验时,测力计是竖直放置,由于测力计示数部分显示的只是弹簧的受力,摩擦力应该等于拉力,等于弹簧受力加上壳的重力,因此用这种方法测出的摩擦力与真实值相比偏小。
28. 在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、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)实验中小明是通过比较海绵的_________程度来比较压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是_________(选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论:______________;
(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_________(选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论:___________;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙__________p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) ①. 减小 ②. 当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3) ①. 增大 ②. 当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(4)=
【解析】
【小问1详解】
实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,海绵的凹陷程度大,压力的作用效果越明显,这种科学探究方法是转换法。
【小问2详解】
[1][2]本实验中物体对海绵的压力大小等于物体的重力大小,分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是增大压力大小,甲、乙中受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【小问3详解】
[1][2]分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是增大受力面积大小,受力面积越大,压力的作用效果越不明显;可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【小问4详解】
将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,压力大小和受力面积相同,根据可知,图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为。
29. 某小组用U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图甲,使用前检查装置是否漏气的方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;
(2)如图乙和丙所示,将金属盒浸没于水中时,可以观察到随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差越__________(选填“大”或“小”),由此可知液体内部的压强与__________有关;
(3)保持金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,观察图丙和丁,小强得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是__________(选填“正确”或“不正确”)的,原因是__________;
(4)如图戊所示,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,当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体A和B,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是__________(填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度 B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度 D.以上选项均有可能
【答案】 ①. 不漏气 ②. 大 ③. 液体深度 ④. 不正确 ⑤. 没有保持金属盒所处液体的深度相同 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)[2][3]金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强与液体深度有关。
(3)[4][5]保持金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制液体深度不变,不能探究液体压强跟液体密度的关系。
(4)[6]由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以无法根据判断左右两侧液体密度大小关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
30. 小李同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与______有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与______有关;
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会变大,若它们的变化量相等,则证明______。
【答案】 ①. 1 ②. 浸在液体中的体积 ③. 液体密度 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]由图A可知,物体的重力G=4N,由图D可知,物体浸没时弹簧测力计的示数F′=3N,则物体浸没在水中所受的浮力为
F浮=G-F′=4N-3N=1N
(2)[2]由A、B、C、D四个图可知,物体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,据此可得出物体受到的浮力大小与排开液体的体积(或浸在液体的体积)有关。
(3)[3]由D、E两图可知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不相同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)[4]如图2,小明将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数
F′=G﹣F浮
变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数变大。根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等,从而证明了F浮=G排。
31. 利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件。
实验序号
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡(如图甲所示),其目的是__________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是方案_________;
(3)如图乙所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;
(4)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图丙所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的_________。为了扩大杆秤的量程,可采取的方法是_________(写出一种即可)。
【答案】(1)消除杠杆自重的影响,便于测量力臂的大小
(2)方案二 (3)2
(4) ①. 力臂 ②. 换一个质量较大的权
【解析】
【小问1详解】
当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,既消除杠杆自重的影响,又便于测量力臂的大小。
【小问2详解】
为探究杠杆的平衡条件,实验中应多次测量,需要改变动力、阻力的大小,方案一中每组实验的动力与阻力分别相等,具有偶然性,故方案二合理。
【小问3详解】
设每个钩码重力为G,每格长度为L,在A处挂3个钩码,根据杠杆的平衡条件可知
F1l1=F2l2
即
解得n=2,所以可以在B处挂2个钩码。
【小问4详解】
[1]图中标是支点到权的拉力的距离,本是支点到重的拉力的距离,故“标”“本”表示力臂。
[2]由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,若换一个质量较大的权(秤砣),即动力变大,本(阻力臂)不变,标(动力臂)不变,由杠杆平衡条件可知,重(阻力)变大,则称量的最大质量变大,量程变大。
32. 阅读短文,回答问题:
漏刻刻漏,又称水钟,是中国古代的一种比较精确的计时工具,主要由几个铜水壶组成,又叫“漏壶”,如图甲所示,从上往下分别是日壶、月壶、星壶、箭壶;上面的三个壶的底部都有一个小眼。箭壶的结构图如图乙所示,里面有一个由箭杆和木块组成的箭舟,随着箭壶内的水逐渐增多,箭舟也慢慢上浮,在箭杆上面刻有精确的刻度,根据箭杆露出的刻度,就可以准确的读出时间。每隔一天,向日壶中装满水,将箭壶里的水倒空,根据白天日晷上指示的时间,向箭壶中倒入适量的水进行校准,相当于“调零”。如果仅用一个壶进行滴漏计时,滴漏的速度会随着壶中水量的减少而降低,计时的误差较大,而决定漏壶计时的准确性,最重要的是调整好日壶、月壶的滴漏速度,确保星壶中的水面高度在一天内几乎不变。
(1)箭舟漂浮在水面,随水位的升高而升高,此时它所受的浮力是______(选填“变大”“变小”或“不变”)的;
(2)用漏刻计量时间,保持星壶水位的稳定是提高计时精确度的关键。若水位降低,会导致滴水速度______(选填“提高”或“降低”),是因为水面高度改变,漏壶出水口处水的______减小,从而影响计时的精确度。
(3)科技小组分别自制了简易沉箭漏和浮箭漏,如图是沉箭漏的“漏箭”示意图,如图是浮箭漏的“铜尺”示意图。两图中均已标出上午“:”所在的位置,则应将上午“:”下标在“漏箭”的_____处,标在“铜尺”的_____处。(均选填“A”或“B”)
(4)若如图乙所示的箭壶,圆柱形的箭壶底面积为,箭舟质量为;某次模拟计时实验中,小明先将水龙头调至均匀间隙滴水状态,如图丙所示,让水滴入箭壶中,并测得水龙头每分钟滴水的体积为;则箭杆每小时上升的高度为______;盖孔指在距离箭杆顶端处时开始计时,完成计时后,盖孔指在距离箭杆顶端______处,此时箭舟浮在水面所受浮力是______;箭杆上的时间刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的;()
(5)若要增加此装置的计时总时长,可以采取的措施是______。
【答案】 ①. 不变 ②. 降低 ③. 压强 ④. A ⑤. B ⑥. 3 ⑦. 82 ⑧. 4 ⑨. 均匀 ⑩. 减小水龙头的滴水速度
【解析】
【详解】(1)[1]箭舟漂浮在水面,所受的浮力等于箭舟的重力,箭舟的重力不变,所以浮力是不变的。
(2)[2][3]随着水位的降低,漏壶内水的深度变小,根据公式可知,漏壶出水口处水的压强减小,滴水速度相应降低,从而影响计时的精确度。
(3)[4][5] a是沉箭漏的“漏箭”示意图,“漏箭”会随水位下降而向下移动,故9∶00刻度应标在8∶00刻度的上方,即A处。b是浮箭漏,随水流入水位升高而向上移动,故9∶00刻度应标在8∶00刻度的下方,即B处。
(4)[6]箭杆每小时上升的高度为
[7]24h滴水的体积为
水面上升的高度为
完成24h计时后,盖孔指在距离箭杆顶端的距离为
[8]箭舟浮在水面所受浮力
[9]由于水龙头均匀间隙滴水,所以箭壶内的水也匀速上升,因此箭杆上的时间刻度均匀。
(5)[10]在不更换模型结构、部件的条件下,要增加此装置的计时总时长,需要减小箭舟上升的速度,也就需要减小箭壶内水面上升的速度,最简单的办法是减小水龙头的滴水速度。
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