内容正文:
仁爱中学2024学年第一学期初二年级科学质量检测卷
考生须知:
1.全卷共5个大题,35个小题。满分为160分,考试时间为120分钟。
2.请将学校、姓名、班级、学号填写在答题卷的规定位置上。
3.请在答题卷上作答,做在试题卷上或超出密封线区域书写的答案无效。
4.本卷中g取10N/kg
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 如果没有参照物,则不能对物体的运动状态进行正确描述。下列说法正确的是( )
A. 只能选择静止的物体作为参照物
B. 选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论
C. 地球同步卫星围绕地球飞行时,以地面为参照物,卫星是运动的
D. 人在上升电梯中,以地面为参照物,人是静止的
2. 汽车追尾时,很容易造成后车前段变形,造成后车前端变形的力是( )
A. 后车撞击前车的力 B. 后车所受的重力
C. 前车撞击后车力 D. 以上三个力共同作用的结果
3. 载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星,如图所示,关于其所受阻力(用F表示)的方向,选项的四幅图中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 投篮时,篮球运动轨迹如图,若该篮球运动到最高点时一切外力消失( )
A. 保持空中静止 B. 匀速向下运动
C. 匀速斜下运动 D. 匀速向右运动
5. 在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。接着,他把这个测力计像如图中乙那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A. 1.0N和1.5N
B. 1.0N和0.5N
C. 2.0N和1.0N
D. 2.0N和1.5N
6. 小明将乒乓开满置于漏斗内,如图中利用电吹风能将乒乓球吹出漏斗的是( )
A. B.
C. D.
7. 如下图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像,用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体,甲的边长是乙的2倍,把它们放在水平地面上,甲、乙两物体对水平地面的压强之比为( )
A. B. C. D.
8. 一只乒乓球略有凹陷,将它放入热水中,恢复了原状。对于球内气体来说,没有发生变化的是( )
A. 质量 B. 密度 C. 温度 D. 体积
9. 如图,若在月面看到火箭一直竖直向下喷气,且其作用力大小始终与重力相同,相同时间内火箭在空中依次经过了1、2、3三个位置。相对于月面,这三个位置分布不可能是( )
A. 水平运动 B. 向右上运动
C. 向下运动 D. 向右下运动
10. 某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像,如图所示。根据图像可以判断( )
A. 0~5s内,小车的平均速度是0.4m/s B. 0~7s内,小车的平均速度是1.5m/s
C. 2s~5s内,小车受到力不平衡 D. 5s~7s内,小车做加速运动
11. 如图所示,甲是放在水平桌面上的重为10N的木块,重为6N的钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,若要用力将甲物块向左水平匀速拉动,拉力大小为( )
A. 4N B. 6N C. 12N D. 16N
12. 图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从升到时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A. B.
C. D.
13. 月球上的g值约为地球上g值的,地球上一个物体漂浮在一杯水中时,有的体积露出水面。如果将水杯及所浮物体一起搬到月球上去,那么这个物体( )
A. 仍有的体积露出水面,但所受浮力减小
B. 仍有的体积露出水面,所受浮力不变
C. 由于物重减小,所以露出水面的体积将增加
D. 由于排开的水重减小,所以物体将沉到杯底
14. 下列四个相同的容器中,液面高度相同,D容器中的液体(和水不相溶)比水的密度大,如图所示。当四个容器中的冰熔化后,A、B、C、D四个容器中的液面高度分别变为,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
15. 在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法正确的是:(g=10N/kg)
A. 甲球受到浮力,乙球不受浮力 B. 小球的质量为50g
C. 甲杯液体的密度与乙杯液体的密度之比为5∶4 D. 乙球受到的浮力小于
二、填空题(本大题有10小题22空,每空2分,共44分)
16. 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当把谷物倒入扇车时,谷物在__________力的作用下落入扇车;气流使枯瘪的谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的__________;饱满的谷物由于惯性大不会被吹到出风口,说明惯性大小与__________有关。
17. 如图所示,小科手握矿泉水瓶不动,矿泉水瓶受到的摩擦力方向_________。他将矿泉水喝去一部分,施加更大的压力继续握在手里,则瓶子受到的摩擦力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18. 新一代隐身战斗机歼-20,改进使用了高性能碳纤维复合材料。如一体积为的钢制零件,用碳纤维复合材料替换后质量可减少61kg。已知钢的密度为,碳纤维复合材料的密度为___________。
19. 如图所示,一根水平放置、两端开口的透明有机塑料管,下部的抽气孔与抽气机相连,将一个略小于管内径的纸团置于管中,打开抽气机,在______的作用下,两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压较低时,关闭抽气机,快速取走______侧塑料片,纸团会从右侧管口飞出。
20. 如图所示将一颗小钢珠固定在空塑料瓶A底,将另一个钢珠用细线悬挂在另一个相同瓶B内。用扇子逐渐加大风力,发现瓶A先倒下,而瓶B在整个过程中会左右摇晃,风力较小时摇晃后马上回正,最终出现延迟倒下现象。风力较小时瓶B向左倾斜后马上回正的原因是:瓶B向左倾斜时,内部铁球由于__________保持原来的运动状态向右拉瓶子,此时铁球所受到的重力方向为__________。
21. 学习了弹簧秤的使用后,小王完成了下列实验。用弹簧秤连接在两个相同木块之间,用水平向左20N的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数___________N。木块A所受到的摩擦力为___________N。(弹簧秤重力不计)
22. 1654年,马德堡市长和助手做了“马德堡半球实验”。实验时,两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近真空,大气压把两个铜半球压在一起。小科用底面积为的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要___________(山底与山顶气温相同),在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为___________Pa。()
23. 将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图所示,上表面受到的压力为2.4N,物体受到的浮力大小为1.6N,则物体下表面受到的压力为___________N,如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为___________N。
24. 公园中的蹦床项目深受儿童喜爱,如图甲所示,用小球和弹簧模拟此过程。将小球从弹簧正上方的某处静止释放,小球所处高度h随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上,此时弹簧长为35cm。
(1)弹簧原长___________35厘米(选填“>”或“<”或“=”)。
(2)在整个运动过程中,小球速度最大的时刻为___________(选填“t1”或“t2”或“t3”)。
25. 我们用手拉弹簧的同时,感到弹簧也在拉手,这说明了___________。用弹簧测力计吊着一个金属球,测得它在空气中的重力为20N,当金属球有一半浸入水中时,弹簧测力计的示数为16N,这时金属球受到的浮力为___________N,当金属球全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为___________N。当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力是___________N。()
三、作图题(共2分)
26. 如图,一个质地均匀小球正在斜坡上向下滚动,请画出:
(1)小球受到斜面对它的摩擦力的示意图;
(2)斜坡受到小球对它的压力的示意图。
四、实验探究题(本大题有4小题,共32分)
27. 罐头(如图甲所示)瓶盖因太紧而拧不开,于是小张在瓶盖外包上毛巾,再用力拧,毛巾打滑,瓶盖仍未动。妈妈让她换湿毛巾试试,果然湿毛巾不再打滑,瓶盖打开了,由此她觉得水有助于增大摩擦力,但为什么公共场所的地面在用水清扫过后会摆放“小心地滑”的牌子。水到底是增大摩擦力还是减小摩擦力呢?为解决困惑,小张设计了如图乙所示的实验:在水平桌面上放置一块玻璃板,在玻璃板上滴不同滴数的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着木块在玻璃板上做匀速直线运动,读出示数,并记录数据如表所示:
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水的滴数
4
8
12
16
20
24
28
32
36
拉力/牛
3.26
3.44
3.83
4.03
3.12
2.80
2.62
2.62
(1)请你推断:当水的滴数为32时,摩擦力大小为___________牛。
(2)实验时用弹簧测力计拉着木块很难做到匀速,在不更换实验装置的情况下,小科想到另一种测摩擦力的方法:___________。
(3)根据实验数据得出的结论是:___________。
(4)请解释人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因:___________。
28. 如图甲所示是小科自制的弹簧测力计。
(1)该测力计的最小刻度值为___________N;
(2)为了探究弹簧测力计的刻度是否均匀,小科将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,用表格分别记录了弹簧长度和弹簧伸长量与所受拉力的关系。分析下表中的数据,可以得出的实验结论是:在弹性限度内,___________。根据下表中数据可知,小科自制的弹簧测力计相邻刻度线的距离为___________cm;
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
弹簧的长度L/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
弹簧的伸长量x/cm
0
3.0
6.0
9.0
12.0
150
(3)为了比较不同弹簧制成的测力计精确度,小科准备了三根规格不同的弹簧如下表所示,根据测得的弹簧长度与所受拉力关系数据,绘出拉力F与弹簧长度L的图像如图乙所示。若制作弹簧测力让的面板刻度线已画好,数值未标注,则选用弹簧___________(选填“A”“B”或“C”)制成的测力计精确度最高。
弹簧A
弹簧B
弹簧C
弹簧原长
L0
L0
2L0
弹簧材料和形状
与C相同
与A、C不同
与A相同
29. 如图,小明在探究影响液体压强的因素,他用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,1~4号管内装入水,5号管中装入盐水,4号管上段较粗,下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
(1)比较1、2、3号管,可得出的结论是___________;
(2)比较2号和4号管可知:液体产生压强的大小与液体的重力___________(选填“有关”或“无关”);
(3)利用2号和5号管可探究___________;
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,但要控制水柱的___________相等。
30. 如图是“探究阿基米德原理”的实验,其步骤如下:如图甲所示,用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N(不计袋子厚度和重力)
(1)乙图,将水袋浸入水中,静止时弹簧测力计示数为1.2N,此时水袋所受浮力为___________N;
(2)丙图,继续让水袋下沉,但未浸没,水袋所受浮力___________(选填“变小”、“不变”或“变大”);
(3)丁图,水袋浸没在水中(未触杯底),静止时弹簧测力计示数为0N。由此___________(选填“能”或“不能”)得到结论:此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力;
(4)设丙图中水袋受到的浮力为F浮,排开水所受到的重力为G排,则F浮___________G排(选填“=”或“≠”)。
五、综合题(本大题有5小题,第31、32题6分,第33题7分,第34、35题9分,共37分)
31. 如图所示,水平地面上有一个扫地机器人,它清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘,遇到障碍物能够自动改变方向继续进行。某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转18s,然后继续扫地2min,总行驶路程为49.5m。已知机器人质量为1800g,行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍,忽略灰尘质量的影响,求:
(1)机器人自重;
(2)若机器人某段时间内做匀速直线运动,则其所受牵引力大小;
(3)机器人在本次清扫工作中的平均速度?
32. 一金属块在空气中受到的重力为27N,把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面),弹簧测力计读数为17N。求:
(1)该金属块受到水对它的浮力?
(2)该金属块的体积?
(3)该金属块密度?
33. 今年以来,宁波轨道交通全面加速推进第三期建设和市域铁路项目。7号线全长约39km,采用6节编组B型车,列车自重50吨,最高运行时速120km/h。
(1)若该列车在平直轨道上匀速运动时受到阻力为总重力的0.05倍,则当乘客总质量为10吨时,要使列车向前作水平匀速直线运动,需要牵引力为多少牛?
(2)若该列车按最高运行速度走完7号线全程,需要多少时间?(忽略车长)
(3)市域铁路全面采用当今世界先进的“无砟轨道”技术,如图所示是无砟轨道结构简图。若该列车空载停在轨道上,铁轨、轨道板、砂浆和底座的总质量为30吨,相关部位之间的受力面积数据如表,求地面受到的压强为多少?
相关部位
列车与铁轨
铁轨与轨道板
底座与地面
受力面积(米)
5
16
40
34. 如图甲所示,将一长方体物块通过细线悬挂于弹簧测力计的挂钩上,手持弹簧测力计缓慢下降,让长方体物块从盛满水的溢水杯上方缓慢下降至水下一定深度,长方体物块下降过程中,弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图乙所示,求:
(1)长方体物块受到的最大浮力为______N;
(2)长方体物块的密度________;
(3)将长方体物块继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,长方体物块对容器底部的压强_________。
35. 如图所示,水平桌面上放有一圆柱形薄壁溢水杯,自重6N,底面积为,溢水口距杯底的高度为11cm,溢水杯中盛有高为9cm水,现将一体积为、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
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仁爱中学2024学年第一学期初二年级科学质量检测卷
考生须知:
1.全卷共5个大题,35个小题。满分为160分,考试时间为120分钟。
2.请将学校、姓名、班级、学号填写在答题卷的规定位置上。
3.请在答题卷上作答,做在试题卷上或超出密封线区域书写的答案无效。
4.本卷中g取10N/kg
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 如果没有参照物,则不能对物体的运动状态进行正确描述。下列说法正确的是( )
A. 只能选择静止的物体作为参照物
B. 选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论
C. 地球同步卫星围绕地球飞行时,以地面为参照物,卫星是运动的
D. 人在上升电梯中,以地面为参照物,人是静止的
【答案】B
【解析】
【详解】A.所有的物体都可以作为参照物。故A错误;
B.选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论,这就是运动和静止的相对 性,故B正确;
C.地球同步卫星围绕地球飞行时,以地面为参照物,卫星的位置保持不变,因此是静止的,故C错误;
D.人在上升电梯中,以地面为参照物,人的位置不断改变,即人是运动的,故D错误。
故选B。
2. 汽车追尾时,很容易造成后车前段变形,造成后车前端变形的力是( )
A. 后车撞击前车的力 B. 后车所受的重力
C. 前车撞击后车的力 D. 以上三个力共同作用的结果
【答案】C
【解析】
【详解】汽车追尾时,是因为后车撞到前车的车尾给前车施加了向前的力,由于力的作用是相互的,所以前车也会给后车施加一个相反方向的作用力,在这个力的作用下造成后车前端变形,因此,造成后车前端变形的力是前车撞击后车的力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星,如图所示,关于其所受阻力(用F表示)的方向,选项的四幅图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】登陆舱匀速靠近火星,做匀速直线运动,受到平衡力的作用,登陆舱受到的重力和阻力是一对平衡力,平衡力的方向相反,所以阻力的方向应是竖直向上的。
故选C。
4. 投篮时,篮球运动轨迹如图,若该篮球运动到最高点时一切外力消失( )
A. 保持空中静止 B. 匀速向下运动
C. 匀速斜下运动 D. 匀速向右运动
【答案】D
【解析】
【详解】篮球运动到最高点时,水平方向速度不为0,若外力消失篮球将保持原有的状态,即水平匀速向右直线运动。
故选D。
5. 在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。接着,他把这个测力计像如图中乙那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A. 1.0N和1.5N
B. 1.0N和0.5N
C. 2.0N和1.0N
D. 2.0N和1.5N
【答案】D
【解析】
【详解】由题意知,测力计本身的重力是1.0 N。甲测力计的示数等于两个50 g的钩码的重力和乙测力计重力,为2.0 N。乙测力计的示数等于一个50 g的钩码的重力和乙测力计本身的重力,为1.5 N。
故选D
6. 小明将乒乓开满置于漏斗内,如图中利用电吹风能将乒乓球吹出漏斗的是( )
A. B.
C D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.当用电吹风在漏斗上方向下吹风时,乒乓球上方空气流速大于下方空气流速,上方压强小于下方压强,在压强差的作用下,乒乓球不会被吹出漏斗,故A不符合题意;
B.当用电吹风在漏斗下方向上吹风时,乒乓球下方空气流速大于上方空气流速,下方压强小于上方压强,在压强差的作用下,乒乓球不会被吹出漏斗,故B不符合题意;
C.当用电吹风在漏斗左方向右吹风时,乒乓球左方空气流速大于右方空气流速,左方压强小于右方压强,在压强差的作用下,乒乓球不会被吹出漏斗,故C不符合题意;
D.当用电吹风在漏斗上方从左往右吹风时,乒乓球上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,在压强差的作用下,乒乓球能被吹出漏斗,故D符合题意。
故选D。
7. 如下图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像,用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体,甲的边长是乙的2倍,把它们放在水平地面上,甲、乙两物体对水平地面的压强之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由质量与体积的关系图像,计算出甲、乙两物质的密度分别是
因此甲、乙两物体的密度之比
ρ甲:ρ乙=2g/cm3∶8g/cm3=1∶4
因为甲的边长是乙的2倍,所以甲、乙边长之比为
h甲∶h乙=2∶1
因为正方体对水平地面的压强
所以压强之比
故C符合题意, ABD不符合题意。
故选C。
8. 一只乒乓球略有凹陷,将它放入热水中,恢复了原状。对于球内气体来说,没有发生变化的是( )
A. 质量 B. 密度 C. 温度 D. 体积
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】将它放入热水中,球内气体温度升高,当略有凹陷的乒乓球恢复球形过程中,由于球没有破裂,所以球内气体的质量没有发生变化;在乒乓球恢复球形过程中,由于球内气体的质量不变,气体体积增大,所以球内气体的密度会减小。
故选A。
9. 如图,若在月面看到火箭一直竖直向下喷气,且其作用力大小始终与重力相同,相同时间内火箭在空中依次经过了1、2、3三个位置。相对于月面,这三个位置分布不可能是( )
A. 水平运动 B. 向右上运动
C. 向下运动 D. 向右下运动
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,火箭一直竖直向下喷气,且其作用力大小始终与重力相同,由二力平衡条件可知,火箭在竖直方向上受力平衡,则火箭在竖直方向上处于静止或匀速运动;
A.图中火箭水平运动,在竖直方向上位置没有变化,即在竖直方向上静止,故A不符合题意;
B.图中火箭向右上运动,在竖直方向上相同时间内运动距离相同,即在竖直方向上匀速运动,故B不符合题意;
C.图中火箭向下运动,在竖直方向上相同时间内运动距离不相同,即在竖直方向上,减速向下运动,故C符合题意;
D.图中火箭向右下运动,在竖直方向上相同时间内运动距离相同,即在竖直方向上匀速运动,故D不符合题意。
故选C。
10. 某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像,如图所示。根据图像可以判断( )
A. 0~5s内,小车的平均速度是0.4m/s B. 0~7s内,小车的平均速度是1.5m/s
C. 2s~5s内,小车受到力不平衡 D. 5s~7s内,小车做加速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图像可知,在0~5s的时间内小车运动的路程为2m,则小车的平均速度
故A符合题意;
B.由图像可知,在0~7s的时间内小车运动的路程为6m,小车的平均速度
故B不符合题意;
C.由图像可知,在2~5s的时间内小车运动的路程为0m,小车是静止的,静止状态是一种平衡状态,受到的就是平衡力,故C不符合题意;
D.由图像可知,在5~7s的时间内小车运动的路程和时间的图像是一条直线,小车做的是匀速直线运动,故D不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,甲是放在水平桌面上的重为10N的木块,重为6N的钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,若要用力将甲物块向左水平匀速拉动,拉力大小为( )
A. 4N B. 6N C. 12N D. 16N
【答案】C
【解析】
【详解】钩码通过定滑轮拉着甲物块向右进行匀速直线运动,甲物块在水平方向上受到水平向右的拉力F乙和水平向左的滑动摩擦力f的作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力是
f= F乙=G乙=6N
对甲物块施加一个水平向左的拉力F使甲物块拉动钩码匀速上升,甲物块向左匀速直线运动,甲物块水平方向上受到水平向左的拉力F与水平向右的滑动摩擦力和水平向右的拉力,这三个力是平衡力,甲物块受到的滑动摩擦力大小不变,因为压力和接触面的粗糙程度不变,虽然方向相反,大小仍为6N,则拉力大小为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12. 图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从升到时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图乙可知,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ先变大后变小;水的质量不变,容器的底面积不变,根据
m= ρV =ρSh
可知容器中水先下降后上升,虽然水的深度和水的密度都发生变化,但
是一定值,由p=ρgh得,当水温从0°C升到15°C时,容器底受到水的压强p不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 月球上的g值约为地球上g值的,地球上一个物体漂浮在一杯水中时,有的体积露出水面。如果将水杯及所浮物体一起搬到月球上去,那么这个物体( )
A. 仍有的体积露出水面,但所受浮力减小
B. 仍有的体积露出水面,所受浮力不变
C. 由于物重减小,所以露出水面的体积将增加
D. 由于排开的水重减小,所以物体将沉到杯底
【答案】A
【解析】
【详解】设物体体积为V,在地球上所受重力为G,当它漂浮在水中时,有的体积露出水面,则根据漂浮条件和阿基米德原理有
故
当将水杯及所浮物体一起搬到月球上去时,由于月球上的
故物体所受重力
根据阿基米德原理,物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小,故物体受到的浮力也变为原来的,物体仍漂浮在水面上时(物体不会沉到杯底),故有
所以,物体所受的浮力变小了。设物体漂浮时,排开水的体积为,根据阿基米德原理
即
解得排开水的体积为
说明在月球上物体排开水的体积跟在地球上一样,物体露出液面的体积也为自身体积。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 下列四个相同的容器中,液面高度相同,D容器中的液体(和水不相溶)比水的密度大,如图所示。当四个容器中的冰熔化后,A、B、C、D四个容器中的液面高度分别变为,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图A可知,冰原来漂浮,后来熔化成水悬浮,即浮力不变,则V排不变,所以液面高度不变;由图B可知,物体原来漂浮,冰熔化成水,水面不变,木块仍漂浮,浮力不变,所以V排不变,故液面高度不变;由图C可知,物体原来漂浮,冰块熔化成水后,液面不变化,由于铁钉下沉,铁钉受到的浮力减小,小于其重力,根据阿基米德原理可知,铁钉的V排水减小,所以液面下降;由图D可知,冰原来漂浮,由于液体的密度大于水的密度,所以冰熔化后的水的体积大于冰原来排开的液体体积,故液面上升;综上所述可得
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15. 在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法正确的是:(g=10N/kg)
A. 甲球受到浮力,乙球不受浮力 B. 小球的质量为50g
C. 甲杯液体的密度与乙杯液体的密度之比为5∶4 D. 乙球受到的浮力小于
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.甲球处于漂浮状态,乙球沉入杯子的底部,两个小球都受到的浮力,故A错误;
BD.物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,甲球受到的浮力
F甲=G排甲=0.5N
乙球受到的浮力
F乙=G排乙=0.4N
小球在甲杯漂浮,则
G甲=G排甲=0.5N
小球的质量
m==0.05kg=50g
故B正确,D错误。
C.由F浮=ρ液gV排得,两小球受到的浮力之比
F甲∶F乙=ρ甲V排g∶ρ乙V排′g=0.5N∶0.4N=5∶4
两种液体的密度
由图知
V排<V排′
即
则
ρ甲∶ρ乙>5∶4
故C错误。
故选B。
二、填空题(本大题有10小题22空,每空2分,共44分)
16. 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当把谷物倒入扇车时,谷物在__________力的作用下落入扇车;气流使枯瘪的谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的__________;饱满的谷物由于惯性大不会被吹到出风口,说明惯性大小与__________有关。
【答案】 ①. 重 ②. 运动状态 ③. 质量
【解析】
【详解】[1][2][3]由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的,谷物在重力的作用下落入扇车。气流使枯瘪的谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的运动状态。饱满的谷物质量大,惯性大,不会被吹到出风口,说明惯性与质量有关。
17. 如图所示,小科手握矿泉水瓶不动,矿泉水瓶受到的摩擦力方向_________。他将矿泉水喝去一部分,施加更大的压力继续握在手里,则瓶子受到的摩擦力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]瓶子静止不动,处于平衡状态,在竖直方向上,瓶子受到的竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向竖直向上,其大小等于瓶的重力。
[2]若将矿泉水喝去一部分,瓶子仍然静止,重力和摩擦力还是一对平衡力,因瓶子的重力减小,所以瓶子受到的摩擦力将变小。
18. 新一代隐身战斗机歼-20,改进使用了高性能碳纤维复合材料。如一体积为的钢制零件,用碳纤维复合材料替换后质量可减少61kg。已知钢的密度为,碳纤维复合材料的密度为___________。
【答案】1.8×103
【解析】
【详解】由得,体积为0.01m3的钢制零件的质量
用碳纤维复合材料替换后质量可减少61kg,则碳纤维复合材料的密度
19. 如图所示,一根水平放置、两端开口的透明有机塑料管,下部的抽气孔与抽气机相连,将一个略小于管内径的纸团置于管中,打开抽气机,在______的作用下,两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压较低时,关闭抽气机,快速取走______侧塑料片,纸团会从右侧管口飞出。
【答案】 ①. 大气压 ②. 左
【解析】
【详解】[1]打开抽气机抽气,则管内空气减少,管内气压变小,所以在大气压的作用下,塑料片外侧的大气压大于内侧的气压,所以两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。
[2]纸团从右侧管口飞出,说明纸团左侧受到的压力比右侧的大,故应快速取走左侧的塑料片,使左侧的气压变大。
20. 如图所示将一颗小钢珠固定在空塑料瓶A底,将另一个钢珠用细线悬挂在另一个相同瓶B内。用扇子逐渐加大风力,发现瓶A先倒下,而瓶B在整个过程中会左右摇晃,风力较小时摇晃后马上回正,最终出现延迟倒下的现象。风力较小时瓶B向左倾斜后马上回正的原因是:瓶B向左倾斜时,内部铁球由于__________保持原来的运动状态向右拉瓶子,此时铁球所受到的重力方向为__________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]瓶B向左倾斜时,内部铁球由于惯性原来的运动状态向右拉瓶子,使瓶子向右摆动,从而回正。
[2]根据重力的方向可知,铁球所受到的重力方向为竖直向下。
21. 学习了弹簧秤的使用后,小王完成了下列实验。用弹簧秤连接在两个相同木块之间,用水平向左20N的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数___________N。木块A所受到的摩擦力为___________N。(弹簧秤重力不计)
【答案】 ①. 10 ②. 10
【解析】
【详解】[1][2]将两木块及弹簧测力计当作整体,受到向左20N的拉力,一起向左做匀速直线运动,根据二力平衡条件,整体受到摩擦力等于拉力,大小为20N,A、B是两个相同木块,压力和接触面的粗糙程度相同,摩擦力相同,故A、B受到的摩擦力均为10N,以B为研究对象,B受到10N的摩擦力处于平衡状态,则其受到拉力也为10N,故弹簧测力计的读数为10N。
22. 1654年,马德堡市长和助手做了“马德堡半球实验”。实验时,两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近真空,大气压把两个铜半球压在一起。小科用底面积为的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要___________(山底与山顶气温相同),在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为___________Pa。()
【答案】 ①. 大 ②. 2×104
【解析】
【详解】[1]由于气压随高度的增加而减小,所以在山底比在山顶的气压大,所以在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要大。
[2]以左侧锅底为研究对象,锅底受到向左的拉力,向左的内部空气压力,向右的大气压力 ,平底压力锅的底面积为,则向右的大气压力
F′=p0S=1×105Pa×500cm2=1×105Pa×005m2=5000N
则锅内空气压力
F=F′-4000N=5000N-4000N=1000N
则锅内空气的压强
23. 将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图所示,上表面受到的压力为2.4N,物体受到的浮力大小为1.6N,则物体下表面受到的压力为___________N,如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为___________N。
【答案】 ①. 4 ②. 1.6
【解析】
【详解】[1]由浮力的产生原因可知,该物体下表面受到的压力
F下=F浮+F上=1.6N+2.4N=4N
[2]如将物体再下沉5cm,排开液体的体积不变,液体的密度不变,故浮力的大小不变,故浮力仍然为1.6N。
24. 公园中的蹦床项目深受儿童喜爱,如图甲所示,用小球和弹簧模拟此过程。将小球从弹簧正上方的某处静止释放,小球所处高度h随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上,此时弹簧长为35cm。
(1)弹簧原长___________35厘米(选填“>”或“<”或“=”)。
(2)在整个运动过程中,小球速度最大的时刻为___________(选填“t1”或“t2”或“t3”)。
【答案】(1)> (2)t1
【解析】
【小问1详解】
根据图片可知,当小球静止在弹簧上时,弹簧的长度为35cm,此时小球受到重力和弹力的作用,即弹簧被压缩,因此弹簧的原长大于35cm。
【小问2详解】
小球从B处下落时,重力势能转化为动能,重力势能减小,动能逐渐增大;小球接触到弹簧时,由于开始时弹力小于重力,小球做加速运动,到t1时刻时,第一次小球受到的重力和弹力相等,再向下运动时,弹力大于重力,小球做减速运动,因此小球在t1时刻速度最大,动能最大;由图像可知,在整个过程中,小球和弹簧组成的系统机械能逐渐减小;小球在t2、t3时刻的动能小于t1时刻的动能,小球在t2、t3时刻的速度小于t1时刻的速度,小球在t1时刻速度最大,动能最大。
25. 我们用手拉弹簧的同时,感到弹簧也在拉手,这说明了___________。用弹簧测力计吊着一个金属球,测得它在空气中的重力为20N,当金属球有一半浸入水中时,弹簧测力计的示数为16N,这时金属球受到的浮力为___________N,当金属球全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为___________N。当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力是___________N。()
【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 4 ③. 12 ④. 6.4
【解析】
【详解】[1]用手拉弹簧的同时,弹簧也给手一个相反方向的拉力,因此感到弹簧也在拉手,这说明了力的作用是相互的。
[2]金属球的重力为20N,当金属球有一半浸入水中时,弹簧测力计的示数为16N,这时金属球受到的浮力为
[3]当金属球全部浸入水中时,排开水的体积是金属球一半浸入水中时排开水的体积的2倍,由可知,金属球全部浸入水中时,受到的浮力为
弹簧测力计的示数为
[4]金属球全部浸入水中时,排开水的体积等于物体的体积,物体的体积
当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力是
三、作图题(共2分)
26. 如图,一个质地均匀的小球正在斜坡上向下滚动,请画出:
(1)小球受到斜面对它的摩擦力的示意图;
(2)斜坡受到小球对它的压力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
小球在斜坡上向下滚动,则它受到的摩擦力方向沿斜面向上,作用点可画在小球的重心上,作图如下所示:
【小问2详解】
斜坡受到压力的作用点画在接触面的中点,方向垂直于斜面向下,如下图所示:
四、实验探究题(本大题有4小题,共32分)
27. 罐头(如图甲所示)瓶盖因太紧而拧不开,于是小张在瓶盖外包上毛巾,再用力拧,毛巾打滑,瓶盖仍未动。妈妈让她换湿毛巾试试,果然湿毛巾不再打滑,瓶盖打开了,由此她觉得水有助于增大摩擦力,但为什么公共场所的地面在用水清扫过后会摆放“小心地滑”的牌子。水到底是增大摩擦力还是减小摩擦力呢?为解决困惑,小张设计了如图乙所示的实验:在水平桌面上放置一块玻璃板,在玻璃板上滴不同滴数的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着木块在玻璃板上做匀速直线运动,读出示数,并记录数据如表所示:
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水的滴数
4
8
12
16
20
24
28
32
36
拉力/牛
3.26
3.44
3.83
4.03
3.12
2.80
2.62
2.62
(1)请你推断:当水的滴数为32时,摩擦力大小为___________牛。
(2)实验时用弹簧测力计拉着木块很难做到匀速,在不更换实验装置的情况下,小科想到另一种测摩擦力的方法:___________。
(3)根据实验数据得出的结论是:___________。
(4)请解释人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因:___________。
【答案】(1)2.62
(2)见解析 (3)见解析
(4)见解析
【解析】
【小问1详解】
根据表格数据分析可知,拉力随水的滴数的变化规律,观察表格第7、9此实验数据,水滴为28、36时,拉力大小不变,此时摩擦力不变;第8次实验,当水的滴数为32时,测力计的拉力也应为2.62N,由二力平衡条件可知,摩擦力大小为2.62N。
【小问2详解】
当拉动下面的玻璃板时,无论玻璃板是否做匀速直线运动,上面的木块对它的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,所以,用弹簧测力计拉着木块保持不动,用力拉玻璃板,弹簧测力计的示数会变得稳定。
【小问3详解】
由表格数据可知,前4次实验过程中,水滴数增加,摩擦力增大,第5次实验后,水滴数增加,摩擦力变小且趋于平稳,故能得出的结论:水量在一定范围内会增大物体之间的摩擦力,超过一定范围后会减小物体之间的摩擦力,直至稳定不变。
【小问4详解】
人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因:湿滑的地面水多,摩擦力突然减小,行人的脚运动速度会增大,但上半身具有惯性,仍保持原来的运动状态,所以容易向后摔倒。
28. 如图甲所示是小科自制的弹簧测力计。
(1)该测力计的最小刻度值为___________N;
(2)为了探究弹簧测力计的刻度是否均匀,小科将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,用表格分别记录了弹簧长度和弹簧伸长量与所受拉力的关系。分析下表中的数据,可以得出的实验结论是:在弹性限度内,___________。根据下表中数据可知,小科自制的弹簧测力计相邻刻度线的距离为___________cm;
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
弹簧的长度L/cm
6.0
9.0
120
15.0
18.0
21.0
弹簧的伸长量x/cm
0
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
(3)为了比较不同弹簧制成的测力计精确度,小科准备了三根规格不同的弹簧如下表所示,根据测得的弹簧长度与所受拉力关系数据,绘出拉力F与弹簧长度L的图像如图乙所示。若制作弹簧测力让的面板刻度线已画好,数值未标注,则选用弹簧___________(选填“A”“B”或“C”)制成的测力计精确度最高。
弹簧A
弹簧B
弹簧C
弹簧原长
L0
L0
2L0
弹簧材料和形状
与C相同
与A、C不同
与A相同
【答案】 ①. 0.2 ②. 弹簧的伸长量越长,弹簧受到的拉力越大,弹簧测力计的刻度是均匀的 ③. 0.6 ④. C
【解析】
【详解】(1)[1]如图,该测力计的4到5之间是1N,有5格,则最小刻度值为0.2N。
(2)[2]分析表中的数据可知,弹簧的伸长量越长,拉力越大,且弹簧的伸长量与拉力的比值是定值,所以可以得出的实验结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长量越长,弹簧受到的拉力越大,弹簧测力计的刻度是均匀的。
[3]根据下表中数据可知,0N到1N之间是3cm,分成5格,所以小科自制的弹簧测力计相邻刻度线的距离为
(3)[4]如图可知,弹簧材料和形状相同时,拉出相同的拉力,C的长度变化最明显,由此可以表示更多更精确的刻度,所以选用弹簧C制成的测力计精确度最高。
29. 如图,小明在探究影响液体压强的因素,他用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,1~4号管内装入水,5号管中装入盐水,4号管上段较粗,下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
(1)比较1、2、3号管,可得出的结论是___________;
(2)比较2号和4号管可知:液体产生压强的大小与液体的重力___________(选填“有关”或“无关”);
(3)利用2号和5号管可探究___________;
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,但要控制水柱的___________相等。
【答案】(1)相同液体的深度越深,产生的液体压强越大
(2)无关 (3)液体压强与液体的密度是否有关 (4)两管中水柱的深度
【解析】
【小问1详解】
比较1、2、3号管发现,管内都装入水,液体密度相同,液体深度不同,玻璃管下方薄膜鼓起的程度不相同,液体深度越大,玻璃管下方薄膜鼓起的程度越大,所以可得出的结论是相同液体的深度越深,产生的液体压强越大。
【小问2详解】
比较图中2号管和4号管可知,液体密度相同,液体深度相同,4号管内液体体积更大,液体的重力更大,玻璃管下方薄膜鼓起的程度相同,液体产生的压强相同,故比较图中2号管和4号管可知,液体压强的大小与液体的重力无关。
【小问3详解】
2号管和5号管中液体的密度不同,而液体的深度相同,由控制变量法可知,利用2号管和5号管可探究液体压强与液体的密度是否有关。
【小问4详解】
为了探究液体长度对液体压强的影响,要控制液体的深度和密度相同,故选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的深度相等。
30. 如图是“探究阿基米德原理”的实验,其步骤如下:如图甲所示,用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N(不计袋子厚度和重力)
(1)乙图,将水袋浸入水中,静止时弹簧测力计示数为1.2N,此时水袋所受浮力为___________N;
(2)丙图,继续让水袋下沉,但未浸没,水袋所受浮力___________(选填“变小”、“不变”或“变大”);
(3)丁图,水袋浸没在水中(未触杯底),静止时弹簧测力计示数为0N。由此___________(选填“能”或“不能”)得到结论:此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力;
(4)设丙图中水袋受到的浮力为F浮,排开水所受到的重力为G排,则F浮___________G排(选填“=”或“≠”)。
【答案】 ①. 0.8 ②. 变大 ③. 能 ④. =
【解析】
【详解】(1)[1]甲图中水袋的重力是2N,乙图,将水袋浸入水中,静止时弹簧测力计示数为1.2N,此时水袋所受浮力为
则水所受的浮力为0.8N。
(2)[2]将水袋逐渐浸入水中时(但未浸没),水袋排开的水的体积变大,浸入水的深度增加,下表面受到水产生向上的压力增大,上表受到水产生的压力仍为0,根据浮力产生的原因可知,水袋受到的浮力变大。
(3)[3]当水袋浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为0N,说明浮力等于重力,又因为排开水的体积等于袋内水的体积,排开水的重力等于袋内水的重力,得到结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力;
(4)[4]由实验数据可知,物体受到的浮力大小F浮与它排开水所受重力G排的大小相等。
五、综合题(本大题有5小题,第31、32题6分,第33题7分,第34、35题9分,共37分)
31. 如图所示,水平地面上有一个扫地机器人,它清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘,遇到障碍物能够自动改变方向继续进行。某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转18s,然后继续扫地2min,总行驶路程为49.5m。已知机器人质量为1800g,行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍,忽略灰尘质量的影响,求:
(1)机器人自重;
(2)若机器人某段时间内做匀速直线运动,则其所受牵引力大小;
(3)机器人在本次清扫工作中的平均速度?
【答案】(1)18N (2)3.6N
(3)0.25m/s
【解析】
【小问1详解】
机器人质量为1800g,机器人自身重力
【小问2详解】
机器人行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍,匀速行驶时,机器人所受牵引力与摩擦力是一对平衡力,其所受牵引力大小
【小问3详解】
总行驶路程为49.5m,行驶的时间
机器人在本次清扫工作中的平均速度
32. 一金属块在空气中受到的重力为27N,把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面),弹簧测力计读数为17N。求:
(1)该金属块受到水对它的浮力?
(2)该金属块的体积?
(3)该金属块的密度?
【答案】(1)10N (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该金属块受到水对它的浮力
【小问2详解】
该金属块浸没在水中时,金属块的体积等于排开水的体积,金属块的体积
小问3详解】
该金属块的密度
33. 今年以来,宁波轨道交通全面加速推进第三期建设和市域铁路项目。7号线全长约39km,采用6节编组B型车,列车自重50吨,最高运行时速120km/h。
(1)若该列车在平直轨道上匀速运动时受到阻力为总重力的0.05倍,则当乘客总质量为10吨时,要使列车向前作水平匀速直线运动,需要牵引力为多少牛?
(2)若该列车按最高运行速度走完7号线全程,需要多少时间?(忽略车长)
(3)市域铁路全面采用当今世界先进的“无砟轨道”技术,如图所示是无砟轨道结构简图。若该列车空载停在轨道上,铁轨、轨道板、砂浆和底座的总质量为30吨,相关部位之间的受力面积数据如表,求地面受到的压强为多少?
相关部位
列车与铁轨
铁轨与轨道板
底座与地面
受力面积(米)
5
16
40
【答案】(1)3×104N (2)0.325h
(3)2×104Pa
【解析】
【小问1详解】
该列车在平直轨道上匀速运动,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相对等,则牵引力为。
【小问2详解】
按最高运行速度走完7号线全程,需要的时间为:。
【小问3详解】
铁轨、轨道板、砂浆和底座对地面的压力为
地面受到的压强为
34. 如图甲所示,将一长方体物块通过细线悬挂于弹簧测力计的挂钩上,手持弹簧测力计缓慢下降,让长方体物块从盛满水的溢水杯上方缓慢下降至水下一定深度,长方体物块下降过程中,弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图乙所示,求:
(1)长方体物块受到的最大浮力为______N;
(2)长方体物块的密度________;
(3)将长方体物块继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,长方体物块对容器底部的压强_________。
【答案】 ①. 10 ②. 2×103kg/m3 ③. 1000Pa
【解析】
【详解】(1)[1]由图象可知,G=20N,当物块完全浸没时,拉力F=10N,完全浸没时的浮力为
F浮=G-F=20N-10N=10N
此时物块完全浸没,所以浮力最大。
(2)[2]物块的体积
物块的密度
(3)[3]由图象可知,长方体物块的高度
h=15cm-5cm=10cm=0.1m
物块的底面积
则将物块继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,物块对容器底部的压力等于其重力与浮力之差,即
F压=G-F浮=20N-10N=10N
物块对容器底部的压强
35. 如图所示,水平桌面上放有一圆柱形薄壁溢水杯,自重6N,底面积为,溢水口距杯底的高度为11cm,溢水杯中盛有高为9cm水,现将一体积为、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
【答案】(1)900Pa (2)10N
(3)2.25×103Pa
【解析】
【小问1详解】
水对溢水杯底部的压强
【小问2详解】
铝块浸没在水中
铝块浸没在水中受到的浮力
【小问3详解】
溢水杯满杯水时的体积为
溢水杯内水的体积为
溢水杯中未装水部分的体积为
由于,因此放入铝块后会有水溢出,则溢出水的体积为
溢出水的重力
未放铝块时溢水杯内水的重力
铝块的重力
溢水杯对水平桌面的压力
溢水杯底面积
溢水杯对水平桌面的压强
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