内容正文:
压强、浮力复习检测
满分:100分 时间:40分钟
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列现象或应用可以用流体压强与流速的关系解释的是( )
2.(2024贵州改编)如图1所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,破冰艏的作用是( )
图1
A.减小对冰层的压力 B.增大对冰层的压力
C.减小对冰层的压强 D.增大对冰层的压强
3.下列物体没有受到浮力的是( )
A.水中嬉戏的游鱼 B.天空飞翔的老鹰
C.深海潜游的鲸鱼 D.打入水下的桥墩
4.小莲用力拧瓶盖,可是怎么也拧不动。于是她用勺子在瓶盖边缘撬了几下,如图2所示,然后用手一拧,瓶盖就打开了。这主要是因为用勺子撬瓶盖可以( )
图2
A.减小瓶盖与瓶口的接触面积 B.减小瓶内外气体的压力差
C.减小瓶盖上方受到的压强 D.增大瓶盖与瓶口间的摩擦力
5.“筑堤束水”之策在我国防洪防汛的历史上早有应用,现如今在下游河道两岸修筑河堤已成为最主要的防洪措施之一。如图所示的四种河堤的设计中,最不合理的是( )
6.(2024内江)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,忽略驱逐舰自重的变化)( )
A.浮力变大 B.浮力不变 C.吃水深度变小 D.吃水深度不变
7.将整个橙子放入水中,橙子漂浮在水面上,如图3-甲;将其切成一大一小两块,再次投入水中,发现大块橙子仍漂浮,小块橙子缓慢沉底,如图3-乙。下列说法正确的是( )
图3
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉底的过程中受到的浮力不变
D.两块橙子受到的浮力之和等于整个橙子受到的浮力
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.科学家____________首先用实验的方法测出了大气压强的数值。高原上的大气压比平原上的要__________,所以高原上水的沸点__________(选填“高于”“低于”或“等于”)100 ℃。
9.茶文化是我国的传统文化之一,图4是一个装有水的茶壶,壶嘴与壶身构成了一个__________;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,由于__________的存在,壶中的水__________(选填“能”或“不能”)倒出来。
图4
10.质量为48 kg的某同学双脚站立在水平地面上,他对地面的压力是__________N,若两脚与地面的总接触面积为300 cm2,则他对地面的压强是__________Pa,当他改为单脚站立时,其对地面的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
11.草原犬鼠是草原上常见的小动物,它的洞有多个洞口,有的洞口较平整,有的洞口由土堆围成,如图5所示。__________洞口是出风口,原因是当风吹过时,与平整洞口处相比,有土堆的洞口处空气流速__________,压强__________,如此产生的压强差会使洞内空气流动,从而改善通风情况。
图5
12.如图6,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,甲、乙两图中根据__________________判断压力的作用效果;由甲、乙两图可得出压力的作用效果与__________有关;图丙中小桌对木板的压强__________(选填“大于”“小于”或“等于”)图乙中小桌对海绵的压强。
图6
13.如图7,把两个相同的密度计分别放入盛有甲、乙两种不同液体的烧杯中,当密度计在两烧杯中处于静止状态时,其排开液体的重力分别为G甲和G乙,此时两液体的液面相平。两液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,液体对烧杯底部的压强分别为p甲和p乙,则G甲__________G乙,ρ甲__________ρ乙,p甲__________p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
图7
14.“三峡天下壮,请君乘船游”。某游轮满载时的排水量为4 050 t,吃水深度为2.5 m,则满载时,游轮受到的浮力是__________N,排开水的体积为__________m3,游轮最底部受到水的压强为__________Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、作图题:本题7分。
15.(1)如图8所示,长方体物块A在斜面上保持静止,请画出物体对斜面的压力F的示意图。
图8
(2)如图9,热气球悬浮在空中,请画出热气球的受力示意图(不计空气阻力,O为重心)。
图9
四、实验题:本大题共2小题,每小题14分,共28分。
16.(2024乐山)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,某同学进行了如图10所示的操作。
图10
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性__________(选填“好”或“差”)。
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面的高度差来判断,这种研究问题的方法是__________。
(3)比较__________、__________两图可知,液体压强与液体深度有关。
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体__________有关。
(5)如图丁,对压强计进行改装后,可用于比较不同液体的密度大小。现将两个探头分别浸入酒精和水(ρ酒精<ρ水)中并使它们处于同一深度,可判断出A杯中盛有__________。将A杯中的探头向__________(选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。
17.小张在做“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验。
(1)实验时,有量程为0~2 N,分度值为0.02 N的弹簧测力计A和量程为0~5 N,分度值为0.1 N的弹簧测力计B,为了使测量结果更精确,应选择弹簧测力计__________进行实验。
(2)小张用五块完全相同的正方体磁体设计了图11-甲、乙所示的两种方案,每块磁体的体积为10 cm3,重力为0.4 N,应选择方案__________(选填“甲”或“乙”)来进行实验。
图11
(3)小张将实验中测得的数据记录在下表中。
实验次序
1
2
3
4
5
排开液体体积V排/cm3
10
20
30
40
50
弹簧测力计示数F/N
1.90
1.80
1.70
1.60
a.__________
浮力F浮/N
0.10
0.20
0.30
0.40
b.__________
①图11-丙是小张进行第5次实验时弹簧测力计的示数,请将表格中的空白处补充完整。
②请根据表中数据在图11-丁中画出物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排的关系图像。
③分析图11-丁所画图像可得:其他条件相同时,物体受到的浮力与它排开液体的体积成________比。
五、计算题:本题11分。
18.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490 g,浸没在水中时,排开了40 g的水,此时盆中水深20 cm,盆底对水平地面的压力是1 000 N,盆底与水平地面的接触面积为500 cm2。g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3,假设王冠是实心的,则
(1)盆底对水平地面的压强是多少?(2)水对盆底的压强是多少?(3)王冠所受的浮力是多少?
(4)王冠最终沉在盆底时,受到的支持力是多少?(5)王冠的密度是多少?
六、综合能力题:本题12分。
19.我国的“奋斗者”号载人潜水器最大下潜深度达到10 909 m。项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型,如图12-甲所示,
图12
相邻两舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。
(1)为使潜水艇模型上浮,小组同学的操作是______________________________,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(2)如图12-乙所示,潜水艇模型从B位置缓慢上浮到A位置,最终在水面保持静止。潜水艇模型所受浮力随时间变化的大致图像是__________。(选填字母)
(3)若潜水艇模型的总体积是650 cm3,所用材料的总质量是0.5 kg,g取10 N/kg。要使潜水艇模型能在水中悬浮,图12-甲中注射器规格至少为__________mL(假设推拉注射器活塞时,装置内气体体积的变化量与水舱内水的体积变化量相同)。
(4)潜水艇模型制作的合格标准是能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮。项目小组对某潜水艇模型测试时发现:注射器活塞推到最左端时,潜水艇模型位于水槽底部。根据测试结果,可以判定制作的潜水艇模型__________(选填“合格”或“不合格”)。
功和机械能、简单机械复习检测
满分:100分 时间:40分钟
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024常州)起重机将1 000 N的重物先竖直向上匀速提升3 m,再悬停6 s,起重机对重物做功情况是( )
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
2.(2024大庆)神舟十八号是中国载人航天工程发射的第十八艘飞船,于2024年4月25日在酒泉卫星发射中心发射成功。在飞船加速上升的过程中,若不考虑其质量的变化,下列分析正确的是( )
A.重力势能增加,动能不变
B.重力势能减少,动能增加
C.重力势能增加,动能增加
D.重力势能不变,动能不变
3.图1是《天工开物》中记录的舂米工具“脚踏碓(duì)”的示意图。人在A端用力下踩后立即松脚,B端的碓就会立即下落,打在石臼内的稻谷上,从而把谷物打碎。脚踏碓在使用时是( )
图1
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.不是杠杆
4.如图2,小娟和小红一起荡秋千,她们的重力分别是G1、G2,且G1>G2。某次从最高点下摆到最低点的过程中,她们的重力做的功分别为W1、W2,重力做功的功率分别为P1、P2,则下列物理量的大小关系正确的是( )
图2
A.W1=W2,P1=P2
B.W1<W2,P1<P2
C.W1>W2,P1>P2
D.W1>W2,P1=P2
5.如图3所示,将一根木头的一端搁在地上,然后用始终垂直于木头的力F将另一端向上缓慢抬起。在抬起的过程中,F的大小( )
图3
A.保持不变 B.逐渐增大
C.逐渐减小 D.先减小后增大
6.如图4所示,小明组装了甲、乙两种滑轮,分别用手施加力F甲、F乙来提升同一物体。已知G物=200 N,要使物体竖直匀速提升2 m,下列说法中正确的是(不计绳重、
滑轮重和摩擦)( )
图4
A.F甲=200 N,且手向上移动4 m
B.F甲=100 N,且手向上移动2 m
C.F乙=200 N,且手向上移动1 m
D.F乙=400 N,且手向上移动1 m
7.如图5-甲,用水平拉力F使物体在粗糙程度相同的水平地面上做直线运动,物体通过AD段时的v-t图像如图5-乙所示,物体经过各点的时刻在图像中已标注。与AB段相比,在CD段( )
图5
A.物体所受摩擦力较大
B.拉力F较小
C.水平拉力F做的功较多
D.水平拉力F做功的功率较小
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.图6是玩弹弓的情景。橡皮筋拉得越长,能将同样的弹珠射得越__________(选填“远”或“近”)。在此过程中,橡皮筋的__________能转化为弹珠的__________能。
图6
9.图7所示为电动起重机的工作场景,其中滑轮属于__________滑轮,可以______________(选填“省力”或“改变力的方向”),提升更重的物体时,滑轮的机械效率__________(选填“变大”“变小”或“不变”)
图7
10.如图8所示,在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下撞击木块,此时探究的是小球的动能大小与__________的关系,实验中通过观察________________________来比较小球的动能大小。如果水平面绝对光滑,实验__________(选填“能”或“不能”)正常进行。
图8
11.一辆汽车以10 kW的功率在水平高速公路上沿直线匀速行驶,20 min内通过了40 km,则这段时间内,汽车牵引力做的功为__________J,牵引力的大小为__________N,汽车所受的阻力为__________N。
12.杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,其原理是__________________。如图9所示,杆秤有两个提纽B、C,在使用提纽C称量货物时,该杆秤的称量范围较__________。若秤砣磨损严重,则测得的结果要比真实值偏__________。
图9
13.为关爱残疾人,许多台阶的边上都配有残疾人通道(如图10),它相当于简单机械中的__________。小李用200 N的力,沿平行于通道的方向将坐在轮椅上的爷爷推上高1.5 m的台阶,已知通道总长6 m,爷爷和轮椅总重700 N。在此过程中,小李利用通道做的有用功为__________J,通道的机械效率为__________%。
图10
14.如图11-甲所示,离手后的篮球在空中从A点沿弧线运动到D点,其在__________点时动能最大。图11-乙为篮球在等高的B点和D点的能量柱状图,则它在B点的机械能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)在D点的机械能。整个过程中篮球的机械能__________(选填“守恒”或“不守恒”)。
图11
三、作图题:本题8分。
15.(1)如图12所示,工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料。请在图中画出滑轮组最省力的绕绳方法。
图12
(2)图13是家用水龙头的示意图,作用在A点的力F向上抬起把手时,水龙头出水。若将把手视为绕O点转动的杠杆,请在图中画出作用在A点的最小动力F的示意图。
图13
四、实验题:本题12分。
16.如图14,小明利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码(每个钩码的重力为0.5 N)等器材,探究杠杆的平衡条件。
图14
(1)实验前,小明将杠杆左端的螺母调至最左边,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆右端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。实验过程中,挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读取__________。
(2)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆多次在水平位置平衡,得到下表所示的实验数据。分析发现表格设计存在缺陷,缺陷是____________________________________________________。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.5
0.10
1.0
0.15
2
2.0
0.15
1.5
0.20
3
1.0
0.25
2.5
0.10
根据实验数据可得出杠杆的平衡条件:__________________________________。
(3)如图14,杠杆在水平位置平衡,若在A、B两处各加一个钩码,则杠杆__________侧会下降。
(4)3次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。他在左侧A处悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在B处拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为__________(多选,选填序号)。
① 3.0 N ② 3.5 N ③ 4.0 N ④ 4.5 N
五、计算题:本大题共2小题,第17小题12分,第18小题8分,共20分。
17.用如图15所示的装置匀速提升重为900 N的物体A,在此过程中,物体A竖直上升了2 m,卷扬机对绳子的拉力F做的功为2 000 J。(不计绳重与摩擦)
求:(1)拉力F的大小;(2)该装置做的有用功;(3)该装置的机械效率。
图15
18.扫地机器人正逐渐进入我们的生活。图16-甲所示为某款扫地机器人,其质量为3 kg,与水平地面的接触面积为100 cm2,它在水平地面上运动时,所受牵引力与速度的关系如图16-乙所示。某次该扫地机器人在150 N的牵引力的作用下沿直线匀速运动了30 s,求:(g取10 N/kg)
(1)该扫地机器人对水平地面的压强;(2)牵引力做的功;(3)牵引力的功率。
图16
六、综合能力题:本题18分。
19.阅读材料,回答问题。
中国古代农具——桔槔
图17
桔槔是中国古代的一种汲水工具,如图17-甲所示,直杆的中间由竖木支撑,一端用绳子与水桶相连,另一端绑上一块重石头作为配重。汲水时,人用力向下拉绳子,使水桶下降到水面以下并让水流入水桶,当水桶装满水后,人向上拉动绳子,就可让绑有重石的一端下降,将水桶提起。
(1)桔槔本质上是一种__________(填简单机械名称),由于其一端有配重,所以人把装满水的水桶提起的过程中,人用的力一般__________(选填“大于”“小于”或“等于”)水和水桶的总重力。
(2)使用更大的水桶一次汲取更多的水时,为了更省力,在不改变配重位置的情况下,应__________(选填“增大”或“减小”)配重的质量。
(3)有同学说桔槔另一端绑上的大石头越重越好,你的看法是____________________________________________________________________________________________________________。
(4)图17-乙是桔槔的模型,若BO=1 m,AO=2 m,空水桶重20 N,石头重100 N,水桶最多可装重200 N的水,则汲水时,使空桶下降所需要的最小拉力为__________N,方向____________。
压强、浮力复习检测
参考答案
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。
1.D 2.D 3.D 4.B 5.B 6.B 7.C
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.托里拆利 低 低于 9.连通器 大气压 不能 10.480 1.6×104 变大 11.B 大 小
12.海绵的凹陷程度 受力面积 等于 13.= > > 14.4.05×107 4.05×103 2.5×104
三、作图题:本题7分。
15.(1)如图1所示 (2)如图2所示
图1 图2
[第(1)题3分,第(2)题4分]
四、实验题:本大题共2小题,每小题14分,共28分。
16.(1)差 (2)转换法 (3)甲 乙 (4)密度 (5)水 上
17.(1)A (2)乙 (3)①a.1.50 b.0.50 ②如图3所示
图3
③正 (每空2分,作图4分)
五、计算题:本题11分。
18.解:(1)盆底对水平地面的压强:p1===2×104 Pa(2分)
(2)水对盆底的压强:p2=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2 000 Pa(2分)
(3)王冠排开水的重力:G排=m排g=40×10-3 kg×10 N/kg=0.4 N(1分)
根据阿基米德原理可得,王冠所受的浮力:F浮=G排=0.4 N(1分)
(4)王冠所受的重力:G王冠=m王冠g=490×10-3 kg×10 N/kg=4.9 N(1分)
王冠受到的支持力:F支=G王冠-F浮=4.9 N-0.4 N=4.5 N(1分)
(5)王冠的体积:V王冠=V排===4×10-5 m3(1分)
王冠的密度:ρ王冠===1.225×104 kg/m3(2分)
六、综合能力题:本题12分。
19.(1)推动注射器活塞,向潜水艇模型打气
(2)C (3)150 (4)不合格(每空3分)
【解析】(3)要使潜水艇模型在水中悬浮,则浮力应等于潜水艇模型的总重力,该潜水艇模型悬浮时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×650×10-6 m3=6.5 N
材料的总质量为0.5 kg,则材料的总重力:G=mg=0.5 kg×10 N/kg=5 N
因该潜水艇模型材料的总重力小于悬浮时受到的浮力,所以需在水舱内注水,则需注入水的重力:
ΔG水=F浮-G=6.5 N-5 N=1.5 N
由G=mg和ρ=可得V=,则需注入水的体积:
ΔV水===1.5×10-4 m3=150 cm3=150 mL
(4)注射器活塞推到最左端时,此时总重力最小,潜水艇模型位于水槽底部,说明不能实现上浮,则该潜水艇模型不合格。
功和机械能、简单机械复习检测
参考答案
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.D 7.D
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.远 弹性势 动 9.动 省力 变大 10.速度 木块被撞击后移动的距离 不能
11.1.2×107 300 300 12.杠杆的平衡条件 小 大 13.斜面 1__050 87.5 14.A 大于 不守恒
三、作图题:本题8分。
15.(1)如图1所示 (2)如图2所示
图1 图2
(每小题4分)
四、实验题:本题12分。
16.(1)左 力臂 (2)物理量没有单位 动力×动力臂=阻力×阻力臂 (3)左 (4)③④
(每空2分)
五、计算题:本大题共2小题,第17小题12分,第18小题8分,共20分。
17.解:(1)绳端移动的距离:s=nh=2×2 m=4 m(2分)
由W=Fs可得,拉力F===500 N(2分)
(2)该装置做的有用功:W有=Gh=900 N×2 m=1 800 J(4分)
(3)该装置的机械效率:η===90%(4分)
18.解:(1)该扫地机器人对水平地面的压力:F压=G=mg=3 kg×10 N/kg=30 N(1分)
对水平地面的压强:p===3 000 Pa(2分)
(2)由题图乙可知,牵引力为150 N时,扫地机器人在水平地面上运动的速度:v=0.5 m/s
匀速运动30 s通过的路程:s=vt=0.5 m/s×30 s=15 m(1分)
牵引力做的功:W=Fs=150 N×15 m=2 250 J(2分)
(3)牵引力的功率:P===75 W(2分)
六、综合能力题:本题18分。
19.(1)杠杆 小于 (2)增大 (3)根据杠杆的平衡条件,当要汲水时,桔槔另一端绑上的大石头越重,人向下的拉力需要越大,所以桔槔另一端绑上的大石头不是越重越好 (4)30 竖直向下
(每空3分)
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