上海市闵行区部分学校2024-2025学年八年级下学期期中物理试卷

2024-2025学年上海市闵行区部分学校八年级（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共6小题，共12分。 1.俗话说“磨刀不误砍柴工”，如图所示将斧头磨锋利的目的是(    ) A. 增大压力 B. 增大压强 C. 减小压力 D. 减小压强 2.根据连通器的原理，下列情形中，当水面静止时，液面的位置符合事实的是(    ) A. U形管中的液面位置 B. 茶壶倾斜时，壶身和壶嘴中的液面位置 C. 下水道存水弯中的液面位置 D. 锅炉液位计液面的位置 3.空气的密度约为，通常情况下一间教室中空气的质量约为(    ) A. 360g B. C. 36kg D. 360kg 4.下列三个实验：测量某种物质的密度；探究液体压强与哪些因素有关；探究浮力大小与哪些因素有关，多次测量的目的相同的是(    ) A. 与 B. 与 C. 与 D. 、与 5.小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为千克。若该小球漂浮在水中，则排开水的质量(    ) A. 一定大于千克 B. 可能小于千克 C. 一定等于千克 D. 一定小于千克 6.将甲、乙两个相同的溢水杯放在水平桌面上，分别盛满不同的液体至溢水口处，把两个完全相同的小球放入溢水杯中，溢出的液体流到了相同的小烧杯中，静止时的状态如图所示。此时，甲图中液体对烧杯底部的压强和乙图中液体对烧杯底部的压强分别为和，甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为和，则(    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 二、填空题：本大题共6小题，共27分。 7.质量为50千克的中学生在水平地面上双脚站立，此时他对地面产生的压力是______ N，压强大约是；若有10位相同的中学生均双脚站立时，他们整体对水平地面产生的压强大约是______ Pa，它表示______。 8.意大利科学家______首先利用水银测定了大气压强的值，大小约为______ Pa。若在同一地点用其他液体代替水银开展实验，则测出的大气压值将______选填“变小”、“不变”或“变大”。若干年后，著名的马德堡半球实验，也向世人证实了______。 9.如图1所示的仪器名称为______，当它浸入液体的体积越多，说明该液体的______。如图2是演示“流体压强与流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气，则粗管d处和细管e处气体压强相比，较小的是______处；此时 a、b两管水中，液面较高的是______管。如果升高端的液面比原来升高了3 cm，此时左右两管液柱对U形管底部处的压强差为______ Pa。 10.如图所示是“探究液体内部压强与哪些因素有关”实验。图中所用仪器名称是______，可以通过比较 U形管两端的液面______来比较液体内部压强大小，若实验中要探究液体压强与液体密度的关系，应将金属盒分别浸入到图中的______选填AB、AC、AD、BC、BD或两位置进行比较。当金属盒分别处于 A、B两位置时，左右两管内液面高度差，由此可以得出的结论是：______。 11.如图所示，底面积为S、重为的薄壁容器内盛有密度为的液体，液体体积为、深度为h，则液体对容器底的压力为______，容器对桌面的压强为______，前两空均用字母表示。若将该容器倒置，则倒置后容器对桌面的压强将______，液体对容器底的压力将______后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”。 12.如图所示的装置是人体腹式呼吸过程的简单模型，气球相当于肺，橡皮膜相当于体内腹部上方的横膈膜。小陈用手捏住橡皮膜向下拉，发现气球变大。为了解释这一现象，他查找相关信息，得到质量和温度一定时，密闭气体的气压和体积的数据如表所示。 质量和温度一定的密闭气体 气体体积米 气压帕 1 2 4 5 8 10 ①比较表中气压与气体体积的数据及相关条件，可归纳得出的结论是：当密闭气体的质量和温度一定时，______。 ②请结合所学知识及上述信息解释“气球变大”的原因。______。 三、作图题：本大题共2小题，共5分。 13.重为6牛的正方体A、放于水平地面上，请在图中用力的示意图画出地面受到的压力F。 14.如图所示，两端开口的玻璃管底部用橡皮膜封住，将其分别竖直放入盐水和酒精中，向玻璃管中倒水，分别画出当橡皮膜变平时管内水面的大致位置。 四、实验探究题：本大题共1小题，共18分。 15.如图1所示，小徐用细线吊着长方体金属块A，它完全浸没在水中，物块重为G，绳子对物块的拉力为T。 ①若增大金属块A所处的深度，则水对容器底部的压强______，物块所受的浮力______均选填“变小”、“不变”或“变大”。 ②若金属块A下表面受到水的压力为F，则下列说法正确的是______ A. B. C. D. ③若将金属块A向上拉至一半体积浸在水中，分析并计算此时细线对木块的拉力大小用字母表示。 ④若小徐想继续完成“验证阿基米德原理”实验，除了图1中所示外，还需要用到的器材有：______、______；若将金属块 A更换为密度比水小的木块来做实验，阿基米德原理是否适用？______选填“是”或“不是”。 ⑤若小徐同学更换实验器材，用如图2所示的器材来“验证阿基米德原理”的实验，由与计算可得，由与计算可得______。小徐同学实验时，数据明显大于，他在实验中可能存在的问题是______。 ①实验中物体碰到容器底部 ②实验中物体未浸没在水中 ③物体浸入前溢水杯中水未装满 ④弹簧测力计始终未调零 五、计算题：本大题共3小题，共38分。 16.如图所示，这是我国历史上第一艘自主设计建造的万吨级远洋货轮“东风号”，这艘巨轮在黄浦江畔下水，达到当时国际先进水平，并且全部使用国产材料，它排开水的体积约为。 ①计算该货轮所受的浮力。 ②该货轮的排水量为______ kg。 ③说理分析该货轮从黄浦江行驶到东海，排开液体体积的变化情况。 17.2022年北京冬奥会中国队雪车的制造应用了碳纤维复合材料，该新型材料的密度不到钢的四分之一，但抗拉强度一般是钢的倍。碳纤维还具有耐高温、耐腐性、韧性好、导电性好等特征，目前，碳纤维越来越显示出在工业上的广阔应用前景。 ①碳纤维材料已被广泛应用在羽毛球拍上，这种应用与下列碳纤维的哪种物理属性无关______ A.密度小 B.抗拉强度高 C.韧性好 D.导电性好 ②小明利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度，他测得其质量为18g，体积为，他用到的实验原理是______，密度为______。 ③碳纤维制造的自行车整体更为轻便，现有某品牌碳纤维自行车架如图，质量为。若用密度为的钢材料制作同一车架，求该钢制车架的质量。 18.如图所示，盛有水且足够高的薄壁柱形容器甲与质量为3千克实心均匀柱体乙放在水平地面上，它们的底面积分别为米、米，水的深度小于米。将柱体乙浸没在容器甲的水中后，水对容器底部的压强为980帕。 ①求柱体乙浸没后，水的深度。 ②求柱体乙浸没前后，容器对地面的压强增加量。 ③求柱体乙密度的取值范围。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：将斧头磨锋利后与斧头不锋利时对比，斧头与受力物体的接触面积变小，由压强公式可知，当压力相同时，压强增大，有利于劈开受力物体，故B正确。 故选：B。 利用公式：来分析减小压强方法： 压力一定，增大受力面积； 受力面积一定，减小压力； 同时减小压力，增大受力面积． 应用：①载重卡车装有许多的车轮；②房屋建在较大的地基上；③书包带做得较宽。 本题考查增大压强方法的应用，难度不大。 2.【答案】C  【解析】解：如图，四个容器都是连通器，都装有水，是同种液体，静止时液面是相平的正确，所以只有C选项正确。 故选：C。 连通器原理：连通器中装有同种液体，当液体静止时，液面是相平的。 连通器液面相平的条件：同种液体，液体静止。 3.【答案】D  【解析】解：教室的长约为10m，宽约为8m，高约为3m，则教室的容积：， 根据密度公式得，教室里空气的质量：，故选项D最接近。 故选：D。 先估测出教室的长、宽、高，然后算出教室的容积，即教室内空气的体积，最后根据公式算出教室内空气的质量。 本题考查了密度公式的应用，能正确估测教室的长、宽、高是解答本题的关键。解答本题需要用密度公式去解决，不要凭空去猜测教室里空气的质量，否则很容易出错。 4.【答案】C  【解析】解：测量某种物质的密度：实验中多次测量的目的是通过求平均值来减小实验误差。因为在测量物体的质量和体积时，由于仪器精度、测量方法等因素的影响，每次测量可能会存在一定的误差，多次测量取平均值可以使测量结果更接近真实值。 探究液体压强与哪些因素有关：该实验多次测量是为了探究在不同条件下液体压强的变化规律，从而总结出普遍适用的结论。例如，通过改变液体的深度、密度以及探头的方向等因素，观察压强计 U 形管两侧液面的高度差，来研究液体压强与这些因素之间的关系，排除偶然因素的影响，得到具有普遍性的规律。 探究浮力大小与哪些因素有关：同样是通过多次测量，在不同的液体密度、物体排开液体的体积等条件下，测量浮力的大小，从而找出浮力与这些因素的关系，使实验结论更具普遍性和科学性，避免结论的偶然性。综上所述，探究液体压强与哪些因素有关和探究浮力大小与哪些因素有关这两个实验中多次测量的目的相同，都是为了总结规律，排除偶然因素的影响，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 多次实验的目的是不同的：多次测量取平均值，减小误差；多次测量寻找普遍规律，避免偶然性；多次测量进行综合分析，比较物体在不同条件下的变化规律；多次测量，运用控制变量法探究影响某一物理量大小的因素。 此题考查了多次测量的目的，同时还要对各实验有所了解，综合性较强。 5.【答案】C  【解析】解：根据阿基米德原理得：； 木块漂浮在酒精中，根据漂浮条件： ； 若该木块漂浮在水中，根据漂浮条件： 木块受到的浮力，则； 根据阿基米德原理得； 根据重力公式可得，； 故排开水的质量等于排开酒精的质量，等于，故C正确。 故选：C。 小球漂浮在酒精中，根据阿基米德原理求出浮力，根据漂浮条件求出物块的重力； 同一小球漂浮在水中时，根据漂浮条件和阿基米德原理，求出小球在水中漂浮所受浮力与在酒精中漂浮所受到的浮力的大小关系，结合重力公式，进一步计算出排开水的质量。 本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的应用，关键知道物体漂浮时浮力等于自身重力等于排开液体的重力。 6.【答案】A  【解析】解：小球在甲中沉底，浮力小于重力；小球在乙中漂浮，浮力等于重力；又因为浮力等于排开液体的重力，所以甲烧杯中水的重力小于乙烧杯中水的重力，水对烧杯底的压力等于水的重力，则，因为两烧杯底面积相同，所以由公式得：； 因为乙球漂浮，所以乙杯内液体的密度，因为甲球下沉，所以甲杯内液体的密度，则两种液体的密度：；从图中可知甲杯中液体的体积小于乙杯中液体的体积，根据密度公式的变形式可知甲杯中液体的质量小于乙杯中液体的质量，两溢水杯和小球相同，杯子对桌面的压力等于溢水杯、小球和液体的重力之和，根据可知甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力，因为受力面积相同，由公式得：，故A正确、BCD错误。 故选：A。 根据物体的浮沉条件判断小球所受浮力与小球的重力关系，从而可知烧杯内液体的重力关系，液体对烧杯底的压力等于小球排开液体的重力，根据可知液体对烧杯底的压强关系 根据漂浮和下沉时液体密度和球的密度关系，找出两种液体的密度关系；从图中可知甲杯中液体的体积小于乙杯中液体的体积，根据密度公式的变形式可知甲杯中液体的质量与乙杯中液体的质量的大小关系，两溢水杯和小球相同，杯子对桌面的压力等于溢水杯、小球和液体的重力之和，根据可知甲杯对桌面的压力与乙杯对桌面的压力的大小关系，根据可知两溢水杯对桌面的压强关系。 本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式以及压强公式的运用，是一道综合题。 7.【答案】500    每平方米的面积上受到的压力是  【解析】解：该中学生受到的重力：，此时他对地面产生的压力：； 有10位相同的中学生均双脚站立时，根据可知他们整体对水平地面产生的压强不变，所以他们整体对水平地面产生的压强大约是； 它表示的物理意义是：每平方米的面积上受到的压力是。 故答案为：500；；每平方米的面积上受到的压力是。 根据求出人的重力，人对水平面的压力大小等于人的重力；根据压强公式分析有10位相同的中学生均双脚站立时，他们整体对水平地面产生的压强的大小； 压强是反映压力作用效果的物理量，，表示每平方米的面积上受到的压力是1N。 此题考查了重力、压力和压强的计算，应注意压力和受力面积的对应性。 8.【答案】托里拆利    不变  大气压的存在  【解析】解：意大利科学家托里拆利首先测出了大气压的值，一个标准大气压可以支持76cm水银柱； 故； 同一时间同一地点，大气压值是不受实验器材而影响的，故若在同一地点用其他液体代替水银开展实验，则测出的大气压值将不变； 马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在。 故答案为：托里拆利；；不变；大气压的存在。 意大利科学家托里拆利，历史上第一个用实验测出了大气压的值； 托里拆利是根据大气支持的水银柱高来算出大气压值，尽管水和水银的密度不同，大气支持两种液体的高度不同，但同一时间同一地点大气压是不变的； 德国马德堡市市长奥托格里特所做的马德堡半球实验，历史上第一个证实了大气压的存在。 本题考查了大气压值的测定、大气压值，考查的是基础知识，这些内容都要牢牢的记住。 9.【答案】密度计  密度越小  e  a  600  【解析】解：图1所示测量液体密度的仪器叫密度计，同一密度计在不同液体中处于漂浮状态，浮力等于重力，质量不变，浮力不变，根据知当它浸入液体的体积越多时液体的密度越小。 d管较粗，e管较细，C处吹来的气，在d处流速较小，e处流速较大，而流速大的位置压强小，所以e处的压强较小，d处的压强较大。则a、b管中的液面较高的是a； 升高端液面上升了3cm，则下降端液面下降了3cm，所以左右两管液柱的高度差为：； 左右两管液柱对U形管底部h处的压强差为：。 故答案为：密度计；密度越小；e；a；600。 根据密度计的工作原理来分析；测量液体密度的仪器叫密度计，根据浮沉条件知液体的密度和排开液体的体积成反比分析解答； 液体和气体统称为流体，流体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大； 先求出左右两管液柱对U形管底部h处的高度差，再利用求左右两侧液体压强差。 本题考查了密度计和阿基米德原理的应用及流体压强与流速的关系以及连通器的知识，对于流体压强问题，要明确被研究的物体，物体的哪两个侧面流体流速不同，判断两个侧面的压强情况。 10.【答案】U形管压强计  高度差  BC  同种液体深度越深压强越大  【解析】解：图所示的器材的名称是U形管压强计； 本实验通过比较U形管两端的液面高度差来比较液体内部压强大小，体现了转换法的应用； 若实验中要探究液体压强与液体密度的关系，应保持深度相同，读图可知，应将金属盒分别浸入到图中的BC两位置进行比较； 当金属盒分别处于A、B时，液体的密度相同，深度不同，此时左右两管内液面高度差，由此可以得出的结论是：同种液体深度越深压强越大。 故答案为：U形管压强计；高度差；BC；同种液体深度越深压强越大。 液体内部压强与液体的密度、深度有关，在通过U形管压强计进行研究时，应运用控制变量法，每次只研究与其中一个量的关系，并通过U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小。 熟知影响液体内部压强的两个因素，能根据控制变量法进行研究的分析，是解答此类问题的关键。 11.【答案】   变大  变小  【解析】解：容器内液体的深度为h、液体的密度为，液体对容器底的压强； 底面积为S，由用可得液体对容器底的压力；； 由可得液体的质量，其重力 容器对桌面的压力， 容器对桌面的压强： ； 若将该容器倒置，总重力不变、对桌面的压力不变，而受力面积变小，由可得倒置后容器对桌面的压强变大； 容器正放时，容器上小下大，液体对容器的压力大于液体的重力；倒置后上大下小，液体对容器的压力小于液体的重力，由此可知液体对容器底压力变小。 故答案为：；；变大；变小。 知道容器内液体的深度、液体的密度，利用计算液体对容器底的压强；再利用计算液体对容器底的压力； 利用计算液体的质量，再利用求其重力，容器对桌面的压力等于容器、液体的总重力，再利用计算容器对桌面的压强； 若将该容器倒置，总重力不变、对桌面的压力不变，而受力面积变小，根据得出倒置后容器对桌面的压强的变化； 容器正放时，容器上小下大，液体对容器的压力大于液体的重力；倒置后上大下小，液体对容器的压力小于液体的重力，由此可知液体对容器底压力大小的变化。 本题考查了压强定义式、液体压强公式的应用，对于形状不规则的容器，计算液体对容器底的压力和压强，要先计算液体对容器底的压强，再计算液体对容器底的压力；对于容器对水平桌面的压力和压强，要先计算压力，再计算压强。 12.【答案】密闭气体的气压随着体积的减小增大而增大减小  因为质量和温度一定的密闭气体的气压随着体积的增大而减小，所以当小陈用手向下拉橡皮膜时，玻璃瓶中的封闭气体的体积变大，瓶内气球外部气压减小，而气球内部与外界大气相通，气球内的气压等于外界大气压，且保持不变；则气球内部气压大于瓶内气球外部气压，所以气球的体积变大。  【解析】解：通过观察表格中的数据可以看出：质量和温度一定的密闭气体的气压随着体积的减小增大而增大减小。 ①气球内部与外界大气相通，气球内的气压等于外界大气压，且保持不变；②小陈用手捏住橡皮膜向下拉时，玻璃瓶中的封闭气体的体积变大，根据中的结论瓶内气体的气压减小；③小陈没有用手向下拉橡皮膜时，气球内部气压等于瓶内气球外部气压，所以气球体积不变；当小陈用手向下拉橡皮膜时，瓶内气球外部气压减小，气球内部气压大于瓶内气球外部气压，所以气球的体积变大。 故答案为：密闭气体的气压随着体积的减小增大而增大减小。 因为质量和温度一定的密闭气体的气压随着体积的增大而减小，所以当小陈用手向下拉橡皮膜时，玻璃瓶中的封闭气体的体积变大，瓶内气球外部气压减小，而气球内部与外界大气相通，气球内的气压等于外界大气压，且保持不变；则气球内部气压大于瓶内气球外部气压，所以气球的体积变大。 解题时要抓住题目所给关键词句，如：小陈用手捏住橡皮膜向下拉，发现气球变大。为了解释这一现象；质量和温度一定时；比较表中气压与气体体积的数据及相关条件；请结合所学知识及上述信息，这样才能读懂题目意思，体会出题人的意图，结合实际问题，利用物理知识准确作答。 本题要求学生在已有知识的基础上，通过对表格中数据的分析，得出结论，并应用此结论解释现象，对学生的分析归纳能力、应用迁移能力、语言表达能力等要求较高，简答型题目往往是学生的弱项。 13.【答案】  【解析】解：正方体放在水平地面上，对地面压力大小等于物体重力6N，作用点在A与地面接触的中点处，方向竖直向下，据此画出压力的示意图如图所示： 。 先分析地面受到压力的大小、方向和作用点，再按力的示意图的要求画图。 本题考查压力示意图的作图，注意作用点不在物体重心上，而在与物体接触的地面上。 14.【答案】解：液体压强受深度和液体密度的影响，从题目可知，两端开口的玻璃管底部用橡皮膜封住，将其分别竖直放入盐水和酒精中，向玻璃管中倒水，分别画出当橡皮膜变平时，玻璃管外盐水酒精的压强等于玻璃管内水的压强，根据可知，在盐水中水的深度大于酒精中的深度，如下图所示：   【解析】本题考查液体压强大小的影响因素，当管内外液面相平时，说明液体深度相同，然后根据液体密度大小来判断液体深度的大小。 本题考查了液体压强特点的理解，液体压强的影响因素是解题的关键，在液体压强的计算公式，液体密度和深度就是影响压强的因素。 15.【答案】不变  不变  C  弹簧测力计  溢水杯  是    ①③  【解析】解：①根据，液体压强随深度的增加而增大，增大完全浸没在水中金属块A所处的深度，液面水的深度h不变，所以水对容器底部的压强不变。 金属块完全浸没在水中，增大深度时，排开水的体积不变，根据阿基米德定律，物块所受浮力不变。 ②金属块A在水中受到重力G、拉力T和浮力的作用，处于静止状态，受力平衡，，则。根据浮力产生的原因，是下表面受到的压力，F是上表面受到的压力，因为，所以，即，答案选C。 ③当金属块A完全浸没时，，当金属块A向上拉至一半体积浸在水中时，则浮力变为原来的一半，即， 此时细线对木块的拉力大小。 ④验证阿基米德原理需要测量物体受到的浮力和物体排开液体的重力，所以除图1所示外，还需要用到的器材有弹簧测力计、溢水杯。阿基米德原理适用于任何形状、任何密度的物体，所以将金属块A更换为密度比水小的木块来做实验，阿基米德原理同样适用，答案为是。 ⑤由与计算可得。 实验中物体碰到容器底部，会使弹簧测力计的示数偏小，从而使偏大，①符合题意。 实验中物体未浸没在水中，会使排开液体的体积偏小，偏小，但同时也会偏小，②不符合题意。 物体浸入前溢水杯中水未装满，会导致排开的水没有全部流入小桶，使偏小，大于，③符合题意。 弹簧测力计始终未调零，对和的影响是相同的，不会导致明显大于，④不符合题意。 所以他在实验中可能存在的问题是①③。 故答案为：①不变；不变；②C；③见解析；④弹簧测力计；溢水杯；是；⑤；①③。 ①根据，液体压强随深度的增加而增大。 根据阿基米德定律，进行物块所受浮力分析。 ②金属块A在水中受到重力G、拉力T和浮力的作用，处于静止状态，受力平衡。再根据浮力产生的原因进行计算。 ③当金属块A向上拉至一半体积浸在水中时，则浮力变为原来的一半，此时对木块进行受力分析得拉力大小。 ④验证阿基米德原理需要测量物体受到的浮力和物体排开液体的重力。 ⑤运用阿基米德原理进行定性分析时，运用控制变量法，先找到相同的量，再利用公式进行分析即可。 在“探究浮力的大小”实验中，用“称量法”测出物体受到的浮力，即；用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力，进行比较得出：物体在液体中受到的浮力，大小等于它排开的液体的重力。 16.【答案】  【解析】解：①； ②根据可得该货轮的排水量为：； ③该货轮从黄浦江行驶到东海始终处于漂浮状态，受到的浮力大小等于自身的重力；从黄浦江行驶到东海过程中自身重力不变，则货轮受到的浮力也不变，因海水的密度比江水的密度大，根据阿基米德原理可知：从黄浦江行驶到东海时，货轮排开液体的体积变小。 答：①该货轮所受的浮力为。 ②。 ③该货轮从黄浦江行驶到东海，排开液体体积的变小。 已知排开水的体积，根据求出受到的浮力； 已知排开水的体积，根据求出该货轮的排水量； 该货轮从黄浦江行驶到东海始终处于漂浮状态，受到的浮力大小等于自身重力；海水的密度比江水的密度大；已知浮力、液体的密度，根据阿基米德原理可知排开液体的体积大小。 此题考查阿基米德原理、密度公式、物体的浮沉条件的应用，熟悉浮力常见的应用例子--轮船。 17.【答案】D；   ；；   钢制车架的质量为  【解析】解：羽毛球拍要求其质量小、弹性好、韧性好，这样既可节省运动员的体力也可以更结实耐用，因此碳纤维材料广泛应用在羽毛球拍上，这种应用与碳纤维密度小、弹性好、韧性好的性质密切相关，而导电性对羽毛球拍来讲是无关因素，故选D； 测量是质量和体积，原理是即密度，碳纤维的密度：； 碳纤维自行车车架的体积：； 若用密度为锰钢材料制作同一车架，车架的质量： 。 答：； ；； 钢制车架的质量为。 根据羽毛球拍在使用时的要求，结合碳纤维材料的特点可做出判断； 知道质量和体积，根据密度公式可求出碳纤维材料的密度； 由公式求出碳纤维自行车架的体积，若用密度为锰钢材料制作同一车架，体积不变，根据密度公式可求出车架的质量。 本题考查密度公式的应用，属于中档题。 18.【答案】①水的深度为；②容器对地面压强增加量为1470Pa；③柱体乙密度的取值范围为。  【解析】解：①已知，， ， 乙浸没后，水的深度为； ②乙浸没后 ， 容器对地面压强增加量为1470Pa； ③由可得，当v最大时，最小，当v最小时，最大， 由①得，完全浸没时，水高，则乙的高度最大为， 此时最大， ，柱体乙的密度最小为， 已知未放乙时水深小于，放入乙后，水深，则， ， ，由， 因为，所以 综上所述：； 故答案为：①水的深度为；②容器对地面压强增加量为1470Pa；③柱体乙密度的取值范围为。 根据液体压强公式和密度公式、压强定义式进行计算。 本题考查了液体压强公式和密度公式、压强定义式的综合应用等，是一道难度较大的题。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$