北京市昌平区2024-2025学年八年级下学期期中物理试卷
2025-04-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 昌平区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.52 MB |
| 发布时间 | 2025-04-29 |
| 更新时间 | 2025-04-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51905037.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年北京市昌平区八年级(下)期中物理试卷
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。本大题共12小题,每小题2分,共24分)
1.(2分)下列实例中,(加“•”)物体的运动状态发生改变的是( )
A.来回摆动的秋千 B.悬浮在水中的鸡蛋
C.挂在墙上的空调 D.匀速直线行驶的汽车
2.(2分)作用在同一个物体上的两个力的大小分别为F1=5N,F2=4N。如果这两个力作用在同一条直线上,则它们的合力大小( )
A.一定是9N B.一定是1N
C.可能是9N或1N D.可能是5N或4N
3.(2分)用细绳将吊灯悬挂在天花板上,如图所示,吊灯保持静止状态,则下列说法正确的是( )
A.吊灯所受拉力与吊灯所受重力是一对平衡力
B.天花板所受拉力与吊灯所受拉力是一对平衡力
C.吊灯所受重力与细绳所受拉力是一对相互作用力
D.天花板对细绳的拉力与吊灯所受重力是一对相互作用力
4.(2分)如图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.戴上橡胶手套拧开瓶盖
B.打球时用力握紧网球拍
C.磁悬浮列车行驶时不接触铁轨
D.手表旋钮上有凹凸的花纹
5.(2分)如图所示,一个小球用细绳系着在光滑的水平桌面上绕O点做匀速圆周运动。若把绳子剪断,则小球会( )
A.仍做圆周运动
B.立即静止
C.做曲线运动,速度越来越小
D.将做匀速直线运动
6.(2分)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大
D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
7.(2分)在研究容器中液体内部的压强跟液体的深度、液体密度之间的定量关系时,要想得到液面下某处的压强,可设想这里有一个水平放置的“平面”。如图所示,这个平面以上的液柱对它的压力等于液柱所受的重力,设液柱的高度为h,平面的面积为S,液体密度为ρ,用压强公式就可以推导出该处的压强p.若增大此“平面”的面积S,则该处液体的压强将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
8.(2分)如图所示容器底部有个(紧密接触)受力面积为S的压力感应器A,图中,正确表示A所受水的压力与容器中水的深度的对应关系的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)关于如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.实验甲:将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水一定会流出来
B.实验乙:将自制气压计从六楼拿到一楼,细玻璃管中的液柱会下降
C.实验丙:将容器左侧倒入盐水,右侧倒入水,当两侧液面相平时,橡皮膜会向左凸
D.实验丁:从容器侧壁上两孔喷出的水流距离不同,说明液体压强与液体质量有关
10.(2分)如图所示的实验都与大气压有关,下列对于实验结果的预测,最不可能的是( )
A.把装满水的试管倒置在盛有水的烧杯中。管中的水不会从试管开口端流出来
B.杯中装满水,用硬纸片盖住。倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片也不掉
C.将两个挂毛巾用的吸盘挂钩密压到一起。用约1N的力向两侧拉,就可以拉开
D.容器底部有小孔,给容器装满水后再用密闭的盖子盖上。水不会从小孔中流出
11.(2分)小亮用一支自制的简易密度计测量液体的密度。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲杯中液体密度比乙杯中液体密度大
B.密度计在甲、乙两杯中,所受浮力相等
C.在甲杯中,密度计底部所受液体压强较大
D.在乙杯中,密度计底部所受液体向上的压力较大
12.(2分)图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中。图乙所示,是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.金属块受到的重力为500N
B.金属块受到的浮力最大为3450N
C.金属块的体积为5×10﹣3m3
D.金属块的密度为7.9×103kg/m3
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。本大题共3小题,每小题2分,共6分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)13.(2分)如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
A.茶壶 B.活塞式抽水机
C.船闸 D.水池下的回水弯管
(多选)14.(2分)水平桌面上放置底面积和质量都相同的两平底容器,甲为圆柱形、乙为圆锥形,甲、乙容器中分别装深度相同、质量相等的不同液体,如图所示。两容器对桌面的压力分别为F甲、F乙;两容器对桌面的压强分别为p甲、p乙;两容器中的液体对容器底部的压力分别为F'甲、F'乙;两容器中的液体对容器底部的压强分别为p'甲、p'乙。下列说法正确的是( )
A.F甲=F乙 B.F'甲=F'乙 C.p甲>p乙 D.p'甲<p'乙
(多选)15.(2分)物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F作用,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。小丽从t=0开始,每隔2s记录物块A的位置(用“•”表示物块A),如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.0~2s内,物块所受摩擦力等于1N
B.10~12s内,物块所受摩擦力等于3N
C.14~16s内,物块所受摩擦力等于2N
D.若18s时撤去F,物块将做匀速直线运动
三、实验探究题(16~19题每空2分,20~22题每空1分,23题5分,共28分)
16.(2分)如图所示,墙上挂着一只皮球,请在图中画出皮球所受重力的示意图。
17.(2分)如图所示的弹簧测力计的示数是 N。
18.(2分)小强利用如图所示装置,探究“物体处于平衡状态时各力的关系”。他根据实验数据绘制了台秤的示数FN随弹簧测力计的示数FT变化的图象,如图所示。请你根据图象分析:当弹簧测力计的示数FT=0.8N时,台秤的示数FN= N。
19.(2分)小红同学和小军同学利用一块海绵和一块砖研究“影响压力作用效果的因素”。图所示为小军同学根据实验过程中的情景绘制的图画。此实验可以说明:当海绵受到的 不变时, 越小,压力的作用效果越明显。
20.(5分)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,使小车从斜面A点由静止开始滑下,接着在材料不同的水平面上继续运动,小车分别停在如图所示的位置。
(1)小车每次在水平面上运动时,它在竖直方向上受到的 力与 力相互平衡,相当于小车只受水平方向上的阻力。
(2)从实验中可以发现,小车在材料不同的水平面上运动时,水平面越光滑,小车受到的运动阻力越 (选填“大”或“小”),小车的运动距离越 (选填“长”或“短”)。
(3)从上述实验结论经过推理可以得出:如果水平表面绝对光滑,运动物体受到的阻力为零,物体将一直做 。
21.(4分)为了研究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小刚做了如图所示的实验。
(1)实验中,用力F拉动木板B在水平桌面上运动,物块A相对桌面保持静止时,绳对A的拉力与A受到的滑动摩擦力是 力。
(2)实验中发现,图甲、乙中的弹簧测力计示数不同。由此可知:滑动摩擦力与 的大小有关。
(3)为了进一步深入研究有关问题,小刚又用一块各侧面光滑程度完全相同的物块C替代物块A,按照如图丙所示的三种方式,将物块C放在木板B上进行三次实验。当木板B在水平桌面上运动,且物块C相对桌面保持静止时,弹簧测力计三次示数分别为F1、F2、F3,则F1 F2 F3.(选填“>”、“=”或“<”)
22.(6分)小珍和小强利用微小压强计探究液体内部的压强特点,如图所示。
(1)小强认为装置中连有橡皮管的U形管就是一个连通器,你认为小强的看法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(2)小强试着用不同大小的力按压金属盒表面的橡皮膜,如图甲所示。当用较大的力按压时,橡皮膜受到的压强较大,发现此时U形管两侧的液面高度差 (选填“较大”或“较小”)。
(3)小珍将探头先后放在同一容器中的A、B两点处,U形管两侧液面高度情况分别如图乙、丙所示。他由此判断出A、B两处的压强大小关系为pA pB(选填“>”、“=”或“<”),由此可以得到液体内部的压强与 有关。
(4)比较图丙和丁,得出的结论是:液体内部压强与液体的 有关。
23.(5分)学过有关浮力知识后,小强想通过实验,证明“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”。实验器材有:盛有适量水的大烧杯、符合要求的弹簧测力计、拴好细线的实心铁块等。
(1)下面是小强设计的部分实验步骤,请你把实验步骤补充完整。
①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止,测出铁块的重力G并记录;
②用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧杯内的水中深度h处,且不接触容器,读取弹簧测力计的示数F拉,并记录h、F拉;
③ 且不接触容器,读取弹簧测力计的示数F拉,并记录h、F拉。
④利用公式 和所测数据计算出每次铁块受到的浮力F浮并记录。
(2)请你帮助小强设计实验数据记录表格。
四、科普阅读题(共4分)
24.(4分)
伟大的三峡工程
世界上最大的水力发电工程——三峡大坝(如图所示),耗时12年,如今每年能提供1000亿千瓦时发电量,为无数家庭解决了用电难的问题;此外依靠大坝,在汛期可以有效地调节库容水量,具备超强的防洪防汛能力。
三峡大坝全长有1983米,坝顶海拔高度为185米,上下游的总落差达到了惊人的113米,通俗一点说也就是相当于40层楼高,说到这里问题就出现了,上下落差一百多米,那么三峡大坝是如何使过往的邮轮、船只经过呢?船只要想通过这个上百米的大坝,可以采用两种不同的方式,一种是针对于大船,一种针对于小船,人们形象地将其叫做“大船爬楼梯,小船坐电梯”。
三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,全长6.4公里,其中船闸的主体部分为1.6公里,引航道为4.8公里,上下落差|13米,因此3000吨以上的船只想要翻越这座大坝,就需要将五级船闸连次通过,这也就是上面所说的“大船爬楼梯”。
那“小船坐电梯”又是怎么一回事呢?宏伟的大坝有一个世界第一的升船机。它是世界上规模最大,技术难度最高的升降机工程。它与船只过闸的主要不同点在于船只只需要停在承船厢里,然后经由机械驱动承船厢进行升降,就跟我们平时坐的那种升降电梯一样,从进入引航道,到完成“翻坝”,整个过程大约需要40分钟。根据阿基米德原理,船舶驶入承船厢后。就会排出同等重力的水,因此承船厢重力几乎不会改变。
对于这个世界上最火的水利枢纽工程,你只有真正身临其境时,才能完完全全感受到它的宏伟壮观。我们不得不为中国工程师们点个赞,更为强大的祖国点赞!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,是利用 原理工作的。
(2)请利用所学知识解释为什么船舶驶入承船厢后,承船厢重力几乎不会改变。
五、计算题(共8分)
25.(4分)如图所示,是北京冬奥会自由式滑雪比赛时的情景。已知运动员和滑雪板的总质量约为70kg,滑雪板的总受力面积约为0.4m2,g取10N/kg。当运动员在水平雪面上静止时,求:
(1)运动员和滑雪板受到的总重力。
(2)运动员和滑雪板对雪地的压强。
26.(4分)如图甲所示,水平地面上有一底面积为50cm2的圆柱形容器,容器中水深10cm,现用细绳提着一个物块使其浸没在水中且不接触容器底面和侧面,容器内水深为12cm,细绳拉力大小为2N。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的密度。
2024-2025学年北京市昌平区八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
C
A
C
D
C
C
C
B
C
B
题号
12
答案
D
二.多选题(共3小题)
题号
13
14
15
答案
ACD
AD
AC
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。本大题共12小题,每小题2分,共24分)
1.(2分)下列实例中,(加“•”)物体的运动状态发生改变的是( )
A.来回摆动的秋千 B.悬浮在水中的鸡蛋
C.挂在墙上的空调 D.匀速直线行驶的汽车
【分析】物体运动速度大小的变化或方向的变化都属于运动状态的改变。
【解答】解:A、来回摆动的秋千,速度和方向不变变化,所以秋千运动状态发生改变,故选项正确。
B、悬浮的水中的鸡蛋,鸡蛋处于静止状态,运动状态不变,故选项错误。
C、挂在墙上的空调处于静止状态,故选项错误。
D、匀速直线运动的汽车,汽车的速度大小和方向不变,运动状态不变,故选项错误。
故选:A。
【点评】抓住物体运动状态不变的条件:速度大小和方向都不变。
2.(2分)作用在同一个物体上的两个力的大小分别为F1=5N,F2=4N。如果这两个力作用在同一条直线上,则它们的合力大小( )
A.一定是9N B.一定是1N
C.可能是9N或1N D.可能是5N或4N
【分析】根据同一直线上力的合成方法分析答题;
(1)两个力在同一直线上,方向相同时,合力大小等于两分力大小之和,方向与分力方向相同;
(2)两个力在同一直线上,方向相同反,合力大小等于两分力大小之差,方向与较大力的方向相同。
【解答】解:当两个力方向相同时,合力F=F1+F2=5N+4N=9N;
当两个力方向相反时,合力F′=F1﹣F2=5N﹣4N=1N。
故选:C。
【点评】本题考查了求合力,掌握力的合成方法、分两个力同向与反向两种情况求解即可正确解题。
3.(2分)用细绳将吊灯悬挂在天花板上,如图所示,吊灯保持静止状态,则下列说法正确的是( )
A.吊灯所受拉力与吊灯所受重力是一对平衡力
B.天花板所受拉力与吊灯所受拉力是一对平衡力
C.吊灯所受重力与细绳所受拉力是一对相互作用力
D.天花板对细绳的拉力与吊灯所受重力是一对相互作用力
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,缺一不可;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上。
【解答】解:
A、吊灯所受拉力与吊灯所受重力,大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力;故A正确;
B、天花板所受拉力与吊灯所受拉力,二力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、吊灯所受重力是地球对吊灯的吸引作用,细线所受拉力是吊灯对细线的作用,有3个物体(即吊线、地球和吊灯),所以不是一对相互作用力,故C错误;
D、天花板对吊线的拉力是天花板对细绳的作用,吊灯所受重力是地球对吊灯的吸引作用,有三个物体(天花板、细绳和吊灯),所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了平衡力的辨别,要注意四个条件缺一不可,同时要注意相互作用力和平衡力的区别:是否作用在同一个物体上。
4.(2分)如图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.戴上橡胶手套拧开瓶盖
B.打球时用力握紧网球拍
C.磁悬浮列车行驶时不接触铁轨
D.手表旋钮上有凹凸的花纹
【分析】增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面粗糙程度。
减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面粗糙程度,用滚动代替滑动,使接触面脱离。
【解答】解:A、戴上橡胶手套拧开瓶盖,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不符合题意。
B、打球时用力握紧球拍,这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力,防止滑掉,不符合题意。
C、磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极,同名磁极互相排斥,使列车实现悬浮,从而减小列车所受的摩擦力,提高速度,符合题意。
D、手表旋钮上有凹凸的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不符合题意。
故选:C。
【点评】如何减小摩擦力在日常生活中有多种方法,如何将其与理论联系在一起是解决这类问题的关键,在生活中摩擦力有些是对我们有利的,这些我们要增大,有害的我们就要减小。
5.(2分)如图所示,一个小球用细绳系着在光滑的水平桌面上绕O点做匀速圆周运动。若把绳子剪断,则小球会( )
A.仍做圆周运动
B.立即静止
C.做曲线运动,速度越来越小
D.将做匀速直线运动
【分析】根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到外力作用下,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:用绳子拴住一个小球使它在光滑的水平面上做圆周运动,小球在水平方向上只受拉力作用;当绳子突然断裂,拉力消失,物体在水平方向上不受任何力的作用,因此小球将保持断绳时的快慢和方向做匀速直线运动。
故选:D。
【点评】本题考查了对小球运动状态的判断,对小球正确受力分析,求出小球所受到的合力是正确解题的关键。
6.(2分)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大
D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
【分析】(1)从铅笔所处的平衡状态入手,分析两手指的受力大小关系。手指所受铅笔的压力等于手指对铅笔的压力,这是作用力与反作用力。
(2)压强的大小由压力的大小和受力面积的大小来确定。在压力相同的情况下,只需比较受力面积的大小即可。
【解答】解:
AB、铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等;由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故AB错误;
CD、由于两手指受到的压力相同,右边的受力面积小,由p可知右边手指受到的压强较大,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对压强公式的掌握和运用,分析时要用好控制变量法。
7.(2分)在研究容器中液体内部的压强跟液体的深度、液体密度之间的定量关系时,要想得到液面下某处的压强,可设想这里有一个水平放置的“平面”。如图所示,这个平面以上的液柱对它的压力等于液柱所受的重力,设液柱的高度为h,平面的面积为S,液体密度为ρ,用压强公式就可以推导出该处的压强p.若增大此“平面”的面积S,则该处液体的压强将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
【分析】根据液体压强的公式p=ρgh可知,液体内部的压强与液体的深度和密度有关,而与其它的因素无关,可做出判断。
【解答】解:根据液体压强的公式p=ρgh,液体内部的压强与液体的深度和密度有关,若所选“平面”的面积S变化,液体的密度与深度不变,压强不会改变。
故选:C。
【点评】解答本题要明确影响液体压强的因素,无论利用公式p=ρgh,还是利用公式p都可以得出压强不变的结论。
8.(2分)如图所示容器底部有个(紧密接触)受力面积为S的压力感应器A,图中,正确表示A所受水的压力与容器中水的深度的对应关系的是( )
A. B.
C. D.
【分析】先明确四个选项中F与h的关系:
A中说明随深度增加而减小;
B中说明开始随深度增加而增大较快,再后来随深度增加而增大较慢;
C说明开始随深度增加而增大较慢,再后来随深度增加而增大较快;
D中说明随深度增加而增大然后。
根据题意分析:根据液体压强公式P=ρgh可知,向容器中慢慢加水,P不断增大,S不变,由F=PS即可得出结论。
【解答】解:向容器中慢慢加水,水的深度h不断增加,由液体压强公式P=ρgh可知,P不断增大,又因为S不变,由F=PS可知,F不断增大,并且与高度成正比。所以选项C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了压强的大小及其计算系,能分析图象得出每一个图象说明的F与h关系是本题的关键。
9.(2分)关于如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.实验甲:将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水一定会流出来
B.实验乙:将自制气压计从六楼拿到一楼,细玻璃管中的液柱会下降
C.实验丙:将容器左侧倒入盐水,右侧倒入水,当两侧液面相平时,橡皮膜会向左凸
D.实验丁:从容器侧壁上两孔喷出的水流距离不同,说明液体压强与液体质量有关
【分析】(1)根据纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用进行判断;
(2)大气压和高度有关,大气压随高度的增加而减小;
(3)(4)液体的压强与液体的密度和深度有关,据此分析。
【解答】解:A、将硬纸片盖在装满水的玻璃杯口,倒置后水不会流出,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了,水不会流出,故A错误;
B、将制作好的气压计从六楼拿到一楼,由于高度降低,外界大气压增大,玻璃管内水柱的高度会降低,故B正确;
C、在液体的深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大,当容器左右两侧分别装入深度相同的盐水和水,水密度小,这一侧压强小,所以橡皮膜会向右侧凸出,故C错误;
D、从容器侧壁上两孔喷出的水流距离不同,说明液体压强与深度有关,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了大气压的应用、大气压的变化、液体内部压强的特点,属于基础题。
10.(2分)如图所示的实验都与大气压有关,下列对于实验结果的预测,最不可能的是( )
A.把装满水的试管倒置在盛有水的烧杯中。管中的水不会从试管开口端流出来
B.杯中装满水,用硬纸片盖住。倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片也不掉
C.将两个挂毛巾用的吸盘挂钩密压到一起。用约1N的力向两侧拉,就可以拉开
D.容器底部有小孔,给容器装满水后再用密闭的盖子盖上。水不会从小孔中流出
【分析】A、从大气压与瓶内压强的关系角度进行考虑,瓶内封闭部分气体的压强+瓶内水的压强=大气压。
B、空气中各个方向都存在大气压。
C、当外界压强大于内部压强时,大气压产生较大的压力作用在吸盘上。
D、通过比较容器内气压和大气压的关系进行分析此选项。
【解答】A、一标准大气压大约是1.0×105Pa,它相当于10m高的水产生的压强;水槽液面上受到大气压的作用,饮料瓶内只有瓶中水产生的压强,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水被大气压托着,不会流出,故A正确。
B、杯中装满水后倒置或倾斜,纸片都不会掉下来,是因为被大气压给“支持”住了,即大气压向各个方向都有压强,故B正确。
C、拉开吸盘需要用较大的力,用约1N的力向两侧拉,不能拉开,故C错误。
D、向容器中注满水,并旋上盖子,则瓶外气压大于瓶内水压,所以水不能从瓶中流出,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查的是气压存在的实验,根据所学知识点综合运用会回答实际问题。
11.(2分)小亮用一支自制的简易密度计测量液体的密度。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲杯中液体密度比乙杯中液体密度大
B.密度计在甲、乙两杯中,所受浮力相等
C.在甲杯中,密度计底部所受液体压强较大
D.在乙杯中,密度计底部所受液体向上的压力较大
【分析】(1)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系,从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
(2)根据浮力产生的原因,结合压强公式分析比较密度计底部所受液体的压强和压力的大小。
【解答】解:AB、同一只密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所以F浮甲=F浮乙=G;由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,又因为F浮=ρ液V排g,所以,ρ甲<ρ乙,故A错误,B正确;
CD、密度计受到的浮力相同,根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差,而密度计漂浮,其上表面受到的压力为0,所以下表面受到的压力相等,密度计底面积一定,故密度计底部所受液体的压强相等,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件、液体压强公式等的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂浮(F浮=G)是本题的关键。
12.(2分)图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中。图乙所示,是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.金属块受到的重力为500N
B.金属块受到的浮力最大为3450N
C.金属块的体积为5×10﹣3m3
D.金属块的密度为7.9×103kg/m3
【分析】(1)根据图乙可知金属块在空气中受到的拉力,金属块匀速下降,处于平衡状态,根据二力平衡条件可求金属块的重力;
(2)根据图乙可知金属块全部浸没时所受的拉力,利用称重法求金属块浸没时受到的浮力;
(3)根据F浮=ρ水gV排求出金属块浸没时排开水的体积,金属块浸没在水时排开水的体积等于金属块的体积,据此求出金属块的体积;
(4)利用G=mg求金属块的质量,根据密度公式求出金属块的密度。
【解答】解:A、由图乙可知,0~t1段钢绳拉力大小不变,此时金属块未接触水面,钢绳的拉力F=3950N,
金属块匀速下降,处于平衡状态,根据二力平衡条件可得,金属块的重力:G=F=3950N,故A错误;
B、由图乙可知,t2~t3段钢绳拉力大小不变,此时金属块浸没在水中,钢丝绳的拉力为3450N,
则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=3950N﹣3450N=500N,故B错误;
C、由F浮=ρ水gV排可知,金属块排开水的体积:V排5×10﹣2m3,
因为此时金属块浸没在水中,所以金属块的体积:V=V排=5×10﹣2m3,故C错误;
D、由G=mg可知,金属块的质量:m395kg,
金属块的密度:ρ7.9×103kg/m3,故D正确。
故选:D。
【点评】本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用,根据图像确定金属块的重力及全部浸没时所受的浮力是解题的关键。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。本大题共3小题,每小题2分,共6分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)13.(2分)如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
A.茶壶 B.活塞式抽水机
C.船闸 D.水池下的回水弯管
【分析】连通器:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】解:A、茶壶是利用连通器的原理制成的,故A符合题意;
B、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,故B不符合题意;
C、船闸也是利用连通器的原理工作的,顾C符合题意;
D、回水弯管是利用连通器的原理制成的,故D符合题意。
故选:ACD。
【点评】此题考查的是连通器在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。
(多选)14.(2分)水平桌面上放置底面积和质量都相同的两平底容器,甲为圆柱形、乙为圆锥形,甲、乙容器中分别装深度相同、质量相等的不同液体,如图所示。两容器对桌面的压力分别为F甲、F乙;两容器对桌面的压强分别为p甲、p乙;两容器中的液体对容器底部的压力分别为F'甲、F'乙;两容器中的液体对容器底部的压强分别为p'甲、p'乙。下列说法正确的是( )
A.F甲=F乙 B.F'甲=F'乙 C.p甲>p乙 D.p'甲<p'乙
【分析】(1)已知液体的质量、液体深度以及容器底面积都相等,进一步得出两种液体的体积关系,再根据密度公式可知液体的密度关系,最后根据p=ρgh可知两容器底部受到液体压强的大小关系;
(2)静止在水平面上的物体对桌面的压力大小等于自身的重力,据此判断容器对桌面压力的大小关系。
【解答】解:(1)已知液体的质量、液体深度以及容器底面积都相等,而甲容器上下粗细相同,乙容器上细下粗,则甲容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积;
由ρ可得,甲容器内液体的密度小于乙容器内液体的密度;
由p=ρgh可知,甲两容器底部受到液体的压强小于乙容器底部受到液体的压强,即p甲′<p乙′,又因为S甲=S乙,由F=pS可得F′甲<F′乙;故B错误,D正确;
(2)两容器放在水平桌面上,桌面所受容器的压力等于容器和液体的总重力,由于两容器质量相等、所装液体的质量也相等,则两容器的总重力相等,所以两容器对桌面的压力相同,即F甲=F乙,因为底面积相等,故p乙=p甲,故A正确、C错误。
故选:AD。
【点评】此题考查了压强的大小比较、压力及重力与压力的区别,涉及到密度公式、液体内部压强公式的应用和分析,关键是知道容器对桌面的压力等于容器与液体的重力和。
(多选)15.(2分)物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F作用,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。小丽从t=0开始,每隔2s记录物块A的位置(用“•”表示物块A),如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.0~2s内,物块所受摩擦力等于1N
B.10~12s内,物块所受摩擦力等于3N
C.14~16s内,物块所受摩擦力等于2N
D.若18s时撤去F,物块将做匀速直线运动
【分析】(1)由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图乙,利用二力平衡条件确定滑动摩擦力的大小;
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关;
(3)撤去力F后,物体由于在水平方向上只受到摩擦力的作用,速度会变小。
【解答】解:由图丙可知,12s到18s物块在相同时间内通过的路程相等,物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知,此时f=F=2N。
A、由图丙知,0~6s内,物块运动的距离为零,处于静止状态,受到的力为平衡力,平衡力大小相等,所受静摩擦力等于拉力,由图乙知0~6s内受到的拉力F=1N,所以此时物块所受摩擦力等于1N,故A正确;
B、由图丙可知,6~12s内,物块处于运动状态,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于2N,故B错误;
C、由图丙可知,10s到18s物块做加速直线运动,由B分析可知,此时f=F=2N,故C正确;
D、若18s时撤去F,物块在水平方向受滑动摩擦力的作用,将做减速运动,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题是有关力和图像的综合分析题目,在分析过程中,关键能够根据图丙确定物体的运动状态变化,根据二力平衡条件确定摩擦力的大小。
三、实验探究题(16~19题每空2分,20~22题每空1分,23题5分,共28分)
16.(2分)如图所示,墙上挂着一只皮球,请在图中画出皮球所受重力的示意图。
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【点评】本题考查了重力的示意图的作法.不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
17.(2分)如图所示的弹簧测力计的示数是 2.4 N。
【分析】根据测力计分度值读数。
【解答】解:弹簧测力计的示数如图所示,测力计分度值为0.2N,示数为2.4N。
故答案为:2.4。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数,属于基本技能的考查。
18.(2分)小强利用如图所示装置,探究“物体处于平衡状态时各力的关系”。他根据实验数据绘制了台秤的示数FN随弹簧测力计的示数FT变化的图象,如图所示。请你根据图象分析:当弹簧测力计的示数FT=0.8N时,台秤的示数FN= 7.2 N。
【分析】(1)对物体进行受力分析,根据平衡条件列方程;
(2)由图象找出台秤的示数FN与测力计的示数FT,求出物体的重力;
(3)最后由平衡条件求出当弹簧测力计的示数FT=0.8N时,台秤的示数。
【解答】解:(1)物体受力如图所示,由平衡条件得:G=FN+FT①;
(2)由图象FN﹣FT知,FN=6N时,FT=2N,代入①,解得:G=8N;
(3)由①可解得,当弹簧测力计的示数FT=0.8N时,台秤的示数FN=7.2N。
故答案为:7.2。
【点评】对物体受力分析、由图象找出FN与对应的FT,由平衡条件列方程是本题的解题思路;要注意学会由图象获取信息的能力。
19.(2分)小红同学和小军同学利用一块海绵和一块砖研究“影响压力作用效果的因素”。图所示为小军同学根据实验过程中的情景绘制的图画。此实验可以说明:当海绵受到的 压力大小 不变时, 受力面积 越小,压力的作用效果越明显。
【分析】本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法;
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。
【解答】解:三个图中,压力大小不变,而受力逐渐面积变小,压力的作用效变得越明显。
故当海绵受到的压力大小不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:压力大小;受力面积。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
20.(5分)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,使小车从斜面A点由静止开始滑下,接着在材料不同的水平面上继续运动,小车分别停在如图所示的位置。
(1)小车每次在水平面上运动时,它在竖直方向上受到的 重 力与 支持 力相互平衡,相当于小车只受水平方向上的阻力。
(2)从实验中可以发现,小车在材料不同的水平面上运动时,水平面越光滑,小车受到的运动阻力越 小 (选填“大”或“小”),小车的运动距离越 长 (选填“长”或“短”)。
(3)从上述实验结论经过推理可以得出:如果水平表面绝对光滑,运动物体受到的阻力为零,物体将一直做 匀速直线 。
【分析】(1)根据小车受力情况分析答题。
(2)接触面越光滑,滑动摩擦力越小,速度减小的越慢,小车的运动距离越远,根据图示情景分析答题,
(3)根据实验事实进行合理的推理,然后得出结论。
【解答】解:
(1)小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,它们是一对平衡力,合力为零,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的阻力的用;
(2)由图示实验可知,小车在不同表面滑行的不同,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,小车的运动距离越长;
(3)在实验的基础上进行合理的推理,可知:物体运动不受外力时它将做匀速直线运动;即物体的运动不需要力来维持。
故答案为:(1)重;支持;(2)小;长;(3)匀速直线。
【点评】本题考查了探究力与运动关系的实验,对小车正确受力分析、分析图示实验情景即可正确解题;解题时要注意控制变量法的应用。
21.(4分)为了研究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小刚做了如图所示的实验。
(1)实验中,用力F拉动木板B在水平桌面上运动,物块A相对桌面保持静止时,绳对A的拉力与A受到的滑动摩擦力是 平衡 力。
(2)实验中发现,图甲、乙中的弹簧测力计示数不同。由此可知:滑动摩擦力与 压力 的大小有关。
(3)为了进一步深入研究有关问题,小刚又用一块各侧面光滑程度完全相同的物块C替代物块A,按照如图丙所示的三种方式,将物块C放在木板B上进行三次实验。当木板B在水平桌面上运动,且物块C相对桌面保持静止时,弹簧测力计三次示数分别为F1、F2、F3,则F1 = F2 > F3.(选填“>”、“=”或“<”)
【分析】(1)当物体静止或匀速直线运动时,其所受的力为平衡力;
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,结合图甲乙中的现象可判断摩擦力与哪个因素有关;
(3)滑动摩擦力的大小与接触面积无关,同时要知道,在压力一定时,滚动摩擦小于滑动摩擦。
【解答】解:(1)如图甲乙,用力F拉动木板B在水平桌面上运动,物块A相对桌面保持静止时,绳对A的拉力与A受到的滑动摩擦力是平衡力;
(2)实验中发现,图乙中多放了一个砝码,因此,A对B的压力变大,此时的弹簧测力计示数不同。由此可知:滑动摩擦力与压力的大小有关。
(3)用一块各侧面光滑程度完全相同的物块C替代物块A,按照如图丙所示的三种方式,将物块C放在木板B上进行三次实验。图丙①②相比,压力和接触面的粗糙程度相同,只是接触面积不同,而滑动摩擦力与接触面积无关,故当木板B在水平桌面上运动,且物块C相对桌面保持静止时,弹簧测力计的示数F1=F2,
又知道在压力相同时,滚动摩擦小于滑动摩擦,所以图丙①③相比,F2>F3。
故答案为:(1)平衡;(2)压力;(3)=;>。
【点评】在本题的实验中,考查了二力平衡条件的应用、滑动摩擦力的影响因素、以及摩擦力与接触面积的关系、滚动摩擦与滑动摩擦的关系等,有一定综合性。
22.(6分)小珍和小强利用微小压强计探究液体内部的压强特点,如图所示。
(1)小强认为装置中连有橡皮管的U形管就是一个连通器,你认为小强的看法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 微小压强记U形管左侧上端不开口 。
(2)小强试着用不同大小的力按压金属盒表面的橡皮膜,如图甲所示。当用较大的力按压时,橡皮膜受到的压强较大,发现此时U形管两侧的液面高度差 较大 (选填“较大”或“较小”)。
(3)小珍将探头先后放在同一容器中的A、B两点处,U形管两侧液面高度情况分别如图乙、丙所示。他由此判断出A、B两处的压强大小关系为pA < pB(选填“>”、“=”或“<”),由此可以得到液体内部的压强与 深度 有关。
(4)比较图丙和丁,得出的结论是:液体内部压强与液体的 密度 有关。
【分析】(1)上端开口、底部连通的容器叫连通器;
(2)通过观察U形管的液面高度差判断液体压强的大小,橡皮膜受到的压强越大,发现此时U形管两侧的液面高度差越大;
(3)同种液体中压强随深度的增加而增大;
(4)液体压强还和液体密度有关。
【解答】解:(1)连通器是上端开口、底部连通的容器,微小压强计U形管左侧上端与橡胶管相连,没有开口,不是连通器,所以小强的看法是错误的;
(2)当用较大的力按压橡皮膜时,橡皮膜受到压力发生形变,挤压到橡胶管内的空气,橡胶管内的空气再挤压U形管内左侧的气体,左侧的液体液面下降,右侧的液体液面上升,两侧的液面产生高度差,当用较大的力按压时,橡皮膜受到的压强较大,此时U形管两侧的液面高度差较大;
(3)由乙、丙可知,将探头先后放在同一容器中的A、B两点处,探头在B处时,深度更深,U形管两侧液面高度差更大,说明探头B处时,橡皮膜受到的压强更大,则A、B两处的压强大小关系为pA<pB,故可得出:液体内部的压强与深度有关;
(4)由图丙和丁可知,探头所处在液体中的深度相同,盐水的密度更大,U形管两侧液面高度差更大,说明探头在盐水中橡皮受到的压强更大,故可得出:液体内部压强与液体的索度有关。
故答案为:
(1)错误、微小压强计U形管左侧上端不开口;
(2)较大;
(3)<、深度;
(4)密度
【点评】本题主要考查的是有关液体压强的探究的问题,要知道连通器的定义、液体内部压强的规律,解答本题的关键是要知道影响液体压强的因素。
23.(5分)学过有关浮力知识后,小强想通过实验,证明“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”。实验器材有:盛有适量水的大烧杯、符合要求的弹簧测力计、拴好细线的实心铁块等。
(1)下面是小强设计的部分实验步骤,请你把实验步骤补充完整。
①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止,测出铁块的重力G并记录;
②用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧杯内的水中深度h处,且不接触容器,读取弹簧测力计的示数F拉,并记录h、F拉;
③ 用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧杯内的水中深度h1处 且不接触容器,读取弹簧测力计的示数F拉,并记录h、F拉。
④利用公式 F浮=G﹣F拉 和所测数据计算出每次铁块受到的浮力F浮并记录。
(2)请你帮助小强设计实验数据记录表格。
【分析】(1)要验证物体所受的浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关,就必须控制除物体浸没在水中的深度以外其他物理量相同,要得出最后的数据就得把前后结论对比;
(2)设计的表格要把测量的数据整理在表格中。
【解答】解:(1)由控制变量法,保持液体密度不变,排开液体体积不变,改变物体浸没在水中的深度,具体步骤如下:
①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止,测出铁块的重力G并记录;
②用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧杯内的水中深度h处,且不接触容器,读取弹簧测力计的示数F拉,并记录h、F拉;
③用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧杯内的水中深度h1处,且不接触容器,读取弹簧测力计的示数F拉1,并记录h1、F拉1;
④利用F浮=G﹣F拉和所测数据计算出每次铁块受到的浮力;
(2)在探究“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”实验中,需测量物体的重力、物体浸没的深度、弹簧测力计的示数并根据称重法求出物体受到的浮力,表格设计如下表所示:
记录表格如下:
重力G/N
深度h/m
拉力F拉/N
浮力F浮/N
。
故答案为:(1)③用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧杯内的水中深度h1处;④F浮=G﹣F拉;(2)见解答内容。
【点评】本题是以考查学生应用物理知识综合分析和解决问题的能力为基点,从较高的尺度上对学生的理解能力、概括能力、分析能力、判断能力、推理能力、文字表达能力等进行考查,以提高学生的综合探索创新能力。
四、科普阅读题(共4分)
24.(4分)
伟大的三峡工程
世界上最大的水力发电工程——三峡大坝(如图所示),耗时12年,如今每年能提供1000亿千瓦时发电量,为无数家庭解决了用电难的问题;此外依靠大坝,在汛期可以有效地调节库容水量,具备超强的防洪防汛能力。
三峡大坝全长有1983米,坝顶海拔高度为185米,上下游的总落差达到了惊人的113米,通俗一点说也就是相当于40层楼高,说到这里问题就出现了,上下落差一百多米,那么三峡大坝是如何使过往的邮轮、船只经过呢?船只要想通过这个上百米的大坝,可以采用两种不同的方式,一种是针对于大船,一种针对于小船,人们形象地将其叫做“大船爬楼梯,小船坐电梯”。
三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,全长6.4公里,其中船闸的主体部分为1.6公里,引航道为4.8公里,上下落差|13米,因此3000吨以上的船只想要翻越这座大坝,就需要将五级船闸连次通过,这也就是上面所说的“大船爬楼梯”。
那“小船坐电梯”又是怎么一回事呢?宏伟的大坝有一个世界第一的升船机。它是世界上规模最大,技术难度最高的升降机工程。它与船只过闸的主要不同点在于船只只需要停在承船厢里,然后经由机械驱动承船厢进行升降,就跟我们平时坐的那种升降电梯一样,从进入引航道,到完成“翻坝”,整个过程大约需要40分钟。根据阿基米德原理,船舶驶入承船厢后。就会排出同等重力的水,因此承船厢重力几乎不会改变。
对于这个世界上最火的水利枢纽工程,你只有真正身临其境时,才能完完全全感受到它的宏伟壮观。我们不得不为中国工程师们点个赞,更为强大的祖国点赞!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,是利用 连通器 原理工作的。
(2)请利用所学知识解释为什么船舶驶入承船厢后,承船厢重力几乎不会改变。
【分析】(1)船闸属于连通器,根据连通器的概念,结合图示可做出判断;
(2)根据阿基米德原理分析。
【解答】解:(1)船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。若船要从上游驶向下游,先打开上游阀门,使闸室和上游构成连通器,水相平后打开上游闸门,船驶入闸室然后打开下游阀门使下游和闸室构成连通器闸室和下游水位相平时,打开下游闸门,船驶入下游,分析可知,船闸是利用连通器原理工作的。
(2)船舶驶入承船厢后,根据阿基米德原理可知,船舶就会排出与船舶同等重力的水,故承船厢总重力不变。
故答案为:(1)连通器;(2)船舶驶入承船厢后,根据阿基米德原理可知,船舶就会排出与船舶同等重力的水,故承船厢总重力不变。
【点评】本题考查了连通器和阿基米德原理的应用,属于基础题。
五、计算题(共8分)
25.(4分)如图所示,是北京冬奥会自由式滑雪比赛时的情景。已知运动员和滑雪板的总质量约为70kg,滑雪板的总受力面积约为0.4m2,g取10N/kg。当运动员在水平雪面上静止时,求:
(1)运动员和滑雪板受到的总重力。
(2)运动员和滑雪板对雪地的压强。
【分析】(1)物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力大小等于运动员和滑雪板受到总重力的大小;
(2)根据F=G=mg得出滑雪板对雪地的压力,根据p算出运动员和滑雪板对地面的压强。
【解答】解:(1)运动员和滑雪板的总重力为:
G=mg=70kg×10N/kg=700N;
(2)因为站在水平雪面上,所以F=G=700N;
运动员和滑雪板对地面的压强为:
p1750Pa。
答:(1)运动员和滑雪板受到的总重力为700N;
(2)运动员和滑雪板对雪地的压强是1750Pa。
【点评】本题考查重力公式、压强公式的应用,掌握在水平面上物体对水平面的压力等于物体的重力是解题的关键。
26.(4分)如图甲所示,水平地面上有一底面积为50cm2的圆柱形容器,容器中水深10cm,现用细绳提着一个物块使其浸没在水中且不接触容器底面和侧面,容器内水深为12cm,细绳拉力大小为2N。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的密度。
【分析】(1)知道物块浸没水中前后水的深度,可求物块浸没在水中排开水的体积,利用阿基米德原理求受到水的浮力;
(2)图乙中,物块静止,物块物块的重力G=F浮+F拉,利用m计算物块的质量,物块的体积等于排开水的体积,利用密度公式计算物块的密度。
【解答】解:
(1)物块浸没在水中排开水的体积:
V排=S(h2﹣h1)=50cm2×(12cm﹣10cm)=100cm3=1×10﹣4m3,
受到水的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N;
(2)图乙中,物块静止,物块物块的重力:
G=F浮+F拉=1N+2N=3N,
物块的质量:
m0.3kg,
物块的体积:
V=V排=1×10﹣4m3,
物块的密度:
ρ3×103kg/m3。
答:(1)物块浸没在水中时受到的浮力为1N;
(2)物块的密度为3×103kg/m3。
【点评】本题考查了阿基米德原理、重力公式、密度公式、力的平衡知识的应用,要注意物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等。
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