内容正文:
2024学年度第二学期
初二年级物理学科期中考试试卷
(考试时间:60分钟 满分:100分)
考生注意:请将所有答案做在答题卷的指定位置上,做在试卷上一律不计分。
一、选择题(30分)
1. 研究发现浮力大小与排开液体关系的科学家是( )
A. 牛顿 B. 阿基米德 C. 托里拆利 D. 帕斯卡
2. 关于压力,下列说法中正确的是( )
A. 压力的大小一定等于物体的重力 B. 压力的方向总是竖直向下
C. 压力的大小有可能等于重力 D. 压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
3. 已知空气的密度约为1.29千克/米3,则一间10米2卧室内的空气质量最接近( )
A. 0.35千克 B. 3.5千克 C. 35千克 D. 350千克
4. 下列示例不是利用大气压强工作的是( )
A. 热气球飞天 B. 吸盘挂钩 C. 吸管吸饮料 D. 针筒抽取药剂
5. 下列器材不是利用连通器原理工作的是( )
A. 锅炉液位计 B. 活塞式抽水机 C. 茶壶 D. 船闸
6. 下列实例中,为了减小压强的是( )
A. 蚊子尖尖的口器 B. 推土机宽大的履带
C. 吸管一端剪成斜口 D. 篆刻刀的刀刃
7. 如图所示,鱼嘴吐出的气泡上升,对气泡上升时受到的浮力和气泡受到水的压强分析正确的是( )
A. 浮力不变,压强不变 B. 浮力变小,压强变小
C. 浮力变大,压强变大 D. 浮力变大,压强变小
8. 如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法正确的是( )
A. 潜水艇是靠增大浮力来实现上浮
B. 潜水艇是靠减小浮力来实现下潜
C. 打开阀门,海水进入压力舱,潜水艇下潜
D. 压缩空气打入压力舱,将舱内海水排出,潜水艇下潜
9. 装有液体的U形管两端开口,如下图所示。下列选项中的情形,合理的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,两液面相平。若在两容器中分别加入相同体积的原有液体后,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A. pA<pB,FA=FB
B. pA<pB,FA>FB
C. pA>pB,FA=FB
D. pA>pB,FA>FB
二、填空题(28分)
11. _______实验证明了大气压存在且很大,物理学家_______首次测量了大气压强的值。大气压强的值与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强越________(选填“大”或“小”)。
12. 一个中学生站立时对水平地面的压强约为1.5×104帕,它表示1米2受力面积上受到的压力约为____________牛;当他在水平地面上行走时,对地面的压强约为__________帕。当这个人平躺在床上后,对床面的压强_______1.5×104帕(选填“大于”“等于”或“小于”)。
13. 如图显示了质量为1克的水体积随温度变化的关系。由图可知,4℃时,水的密度为______克/厘米3,当水温由0℃升高到4℃的过程中,水的体积______,密度______(以上两空均选填“变大”、“变小”、“先变大再变小”或“先变小再变大”)。
14. 一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后,船体将______一些(选填“下沉”或“上浮”),它受到的浮力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。当远洋轮船卸下货物后,发现船身上浮了一些,此时它受到的浮力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15. 如图所示的装置名称叫______。若该装置密封性良好,则实验前按压橡皮膜,两侧液面______出现高度差(选填“会”或“不会”),实验过程中观察到两侧液面高度差增大,则说明探头处液体压强______。(选填“增大”或“减小”或“不变”)
16. 如图所示,此时大气压等于______mm水银柱产生的压强;若将竖直玻璃管稍微倾斜,则管内外水银面高度差______;若将玻璃管换成较粗的,则管内外水银面高度差______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
17. 如图所示,物体A重力大小为10牛,从水面上方开始逐渐下降,直到浸没水中,该过程中弹簧测力计的示数变化了4.9牛,则其排开水的重力为______牛;剪断图中细线的瞬间,物体A所受的合力大小为______牛,方向为______。
18. 如图所示,甲、乙两个大小不同的正方体分别放在水平地面上时,它们对水平面的压强相等,则甲、乙的密度关系为______。现沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强关系为______,剩余部分对地面的压力关系为______(均选填“>”、“<”或“=”)。
19. 如图所示为卡通充气气球,一般这种气球可以在室内飘浮3-5天不等,之后气体就会缓慢漏出来,卡通充气气球会变“瘪”,慢慢下落,小忠观察到此现象后决定解释其中的原因,于是他查阅资料后得知:
①物体的运动状态会发生变化是由于受力变化引起的②安全起见,国家规定此种卡通气球里只能充有氦气,它的密度远小于正常室内空气的密度③这种卡通气球的外壳由塑料制成,它的质量比里面氮气的质量大。
依据上述资料信息分析。
(1)当气球悬浮在空中时会受到竖直向上的______,它的大小______卡通气球外壳与里面气体的总重力。(选填“大于”或“小于”或“等于”)
(2)试分析3-5天后气球变瘪下落的原因:______。
三、作图题(6分)
20. 如图所示,重力为5N的物体A静止在水平地面上,请画出地面受到的压力F。
21. 如图所示,重1N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
22. 如图所示,三只相同的烧杯a、b、c中分别盛有等质量的牛奶、水和酒精,b中水面已画出,请在a和c烧杯中分别画出牛奶和酒精的大致液面。()
四、综合题(36分)
23. 体积为2×10-3米3的金属块浸没在水中.求金属块受到的浮力大小F浮.
24. 如图所示,质量为1千克、底面积为米2的平底水桶静止在水平地面上,桶内装有体积为米3的水,水深为0.2米,求:
(1)桶内水的质量m水。
(2)水对桶底的压强p水。
(3)水桶对地面的压强p桶。
25. 如图所示,将质量为10kg、底面积为2×10-2m2的实心圆柱体置于水平地面上,求:
①地面受到的压力F。
②求地面受到的压强p。
③现将圆柱体沿水平方向切去0.2m的高度,圆柱体对水平地面的压强变化量为3920Pa,求圆柱体原来的高度h。
26. 如图所示,A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为0.5千克,底面积为0.01米2,分别装有体积为米3的水和深度为0.3米的酒精,置于水平桌面上()。求:
(1)水的质量;
(2)B容器中酒精对容器底部的压强;
(3)请判断是否存在这样一个,使两个容器中的液体在增大同一深度后(容器中无液体溢出),容器中的液体对底部的压强相等。若存在,请计算出的大小;若不存在,请说明理由。
27. 某实验小组按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用______分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为______N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为______N。石块排开的水所受的重力可由______(填字母代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小______排开水所受的重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的______(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)实验使用的石块的密度为______。
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2024学年度第二学期
初二年级物理学科期中考试试卷
(考试时间:60分钟 满分:100分)
考生注意:请将所有答案做在答题卷的指定位置上,做在试卷上一律不计分。
一、选择题(30分)
1. 研究发现浮力大小与排开液体关系的科学家是( )
A. 牛顿 B. 阿基米德 C. 托里拆利 D. 帕斯卡
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】阿基米德原理的内容是:浸入液体中的物体受到的浮力大小等于其排开液体的重力,所以研究发现浮力大小与排开液体关系的科学家是阿基米德。
故选B。
2. 关于压力,下列说法中正确的是( )
A. 压力的大小一定等于物体的重力 B. 压力的方向总是竖直向下
C. 压力的大小有可能等于重力 D. 压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
【答案】C
【解析】
【详解】AC.压力是指垂直作用在受力面上的力,只有自由放置在水平面上的物体,压力的大小等于物体的重力,故A错误,C正确;
B.压力是指垂直作用在受力面上的力,方向不总是竖直向下,故B错误;
D.根据压力的定义,压力的方向一定与物体的接触面相垂直,故D错误。
故选C。
3. 已知空气的密度约为1.29千克/米3,则一间10米2卧室内的空气质量最接近( )
A. 0.35千克 B. 3.5千克 C. 35千克 D. 350千克
【答案】C
【解析】
【详解】一间10米2卧室,高度大约3m,室内空气的体积大约
V=Sh=10m2×3m=30m3
根据密度公式变形,空气的质量约
m=ρV=1.29kg/m3×30m3=38.7kg
通过比较,选项C最接近于38.7kg这个值。
故选C。
4. 下列示例不是利用大气压强工作的是( )
A. 热气球飞天 B. 吸盘挂钩 C. 吸管吸饮料 D. 针筒抽取药剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.热气球飞行是利用球内热空气密度小于球外冷空气密度,从而产生浮力升空,不是利用大气压强工作,故A符合题意;
B.吸盘挂钩使用时,先挤出吸盘内空气,使吸盘内气压小于外界大气压,在大气压作用下被压在墙上,是利用大气压强工作,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,先吸走吸管内空气,使吸管内气压小于外界大气压,饮料在大气压作用下被压入吸管进而进入口中,是利用大气压强工作,故C不符合题意;
D.针筒抽取药剂时,拉动活塞使针筒内气压小于外界大气压,药剂在大气压作用下被压入针筒,是利用大气压强工作,故D不符合题意。
故选 A。
5. 下列器材不是利用连通器原理工作的是( )
A. 锅炉液位计 B. 活塞式抽水机 C. 茶壶 D. 船闸
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.锅炉液位计、茶壶、船闸的结构都符合上端开口、下端相连的结构特点,均利用了连通器的原理,故ACD不符合题意;
B.活塞式抽水机是利用大气压工作的,故B符合题意。
故选B。
6. 下列实例中,为了减小压强的是( )
A. 蚊子尖尖的口器 B. 推土机宽大的履带
C. 吸管一端剪成斜口 D. 篆刻刀的刀刃
【答案】B
【解析】
【详解】A.蚊子尖尖的口器,是压力不变时,通过减少受力面积,增大压强,故A不符合题意;
B.推土机宽大的履带,是压力不变时,通过增大受力面积,减小压强,故B符合题意;
C.吸管一端剪成斜口,是压力不变时,通过减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.篆刻刀的刀刃,是压力不变时,通过减小受力面积,增大压强,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,鱼嘴吐出的气泡上升,对气泡上升时受到的浮力和气泡受到水的压强分析正确的是( )
A. 浮力不变,压强不变 B. 浮力变小,压强变小
C. 浮力变大,压强变大 D. 浮力变大,压强变小
【答案】D
【解析】
【详解】气泡上升时,深度 h变小, 由 得,气泡受到水的压强变小,故气泡的体积变大; 因为气泡的体积变大,排开水的体积变大, 由 得:气泡受到水的浮力变大,故D正确,ABC错误。
故选D。
8. 如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法正确的是( )
A. 潜水艇是靠增大浮力来实现上浮
B. 潜水艇是靠减小浮力来实现下潜
C. 打开阀门,海水进入压力舱,潜水艇下潜
D. 压缩空气打入压力舱,将舱内海水排出,潜水艇下潜
【答案】C
【解析】
【详解】A.潜水艇是靠减小自身重力来实现上浮的,故A错误;
B.潜水艇是靠增大自身重力来实现下潜的,故B错误;
C.打开阀门,海水进入压力舱,潜水艇重力变大,大于浮力,潜水艇下潜,故C正确;
D.压缩空气打入压力舱,将舱内海水排出,潜水艇重力变小,小于浮力,潜水艇上浮,故D错误。
故选C。
9. 装有液体的U形管两端开口,如下图所示。下列选项中的情形,合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.U形管两侧的气压相同时,该装置是一个连通器,液面相平,故A不符合题意;
BC.U形管左侧管口有水平方向上的空气流动时,流速变大,压强变小,所以左侧液面会升高,故B符合题意,C不符合题意;
D.向U形管左侧管口充气,气压变大,右侧液面会升高,故D不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,两液面相平。若在两容器中分别加入相同体积的原有液体后,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A. pA<pB,FA=FB
B. pA<pB,FA>FB
C. pA>pB,FA=FB
D. pA>pB,FA>FB
【答案】D
【解析】
【详解】由图知道,容器底面积
SA<SB
V甲<V乙
且两液面相平即
h甲=h乙
因甲的质量等于乙的质量,所以,由知道
则
ρ甲>ρ乙
若在两容器中分别加入相同体积原有液体后,由于SA<SB,所以
则液体的高度
由知道,此时液体对各自容器底部的压强
由 知道,液体对各自容器底部的压力
由于原来圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,后来两容器中分别加入相同体积的原有液体后,且ρ甲>ρ乙,所以
FA>FB
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题(28分)
11. _______实验证明了大气压存在且很大,物理学家_______首次测量了大气压强的值。大气压强的值与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强越________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 马德堡半球 ②. 托里拆利 ③. 小
【解析】
【详解】[1]1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡进行了一项科学实验,目的是证明大气压的存在。而此实验也因格里克的职衔而被称为“马德堡半球”实验。
[2]1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先利用一端开口灌满水银的玻璃管测量出了大气压的值,称为托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。
[3]大气压强的值与海拔高度有关,海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强越小。
12. 一个中学生站立时对水平地面的压强约为1.5×104帕,它表示1米2受力面积上受到的压力约为____________牛;当他在水平地面上行走时,对地面的压强约为__________帕。当这个人平躺在床上后,对床面的压强_______1.5×104帕(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 1.5×104 ②. 3×104 ③. 小于
【解析】
【详解】[1]单位面积上受到的压力是压强,所以压强为1.5×104帕,表示每平方米受力面积上所受的压力为1.5×104N。
[2]该同学开始行走与站在水平地面上时对地面的压力相等(等于自身重力),所以他站立在地面双脚着地时,受力面积等于两只脚的面积大小,行走时受力面积等于一只脚的面积大小,根据可知,压强会变为原来的2倍,即为
。
[3]当这个人平躺在床上后,压力不变,受力面积大于双脚的面积,根据可知,对床面的压强小于1.5×104帕。
13. 如图显示了质量为1克的水体积随温度变化的关系。由图可知,4℃时,水的密度为______克/厘米3,当水温由0℃升高到4℃的过程中,水的体积______,密度______(以上两空均选填“变大”、“变小”、“先变大再变小”或“先变小再变大”)。
【答案】 ①. 1 ②. 变小 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]据图可知,质量为1克的水4℃时水的体积为1cm3,水的密度为
[2][3]据图可知,当水温由0℃升高到4℃的过程中,水的体积逐渐减小,质量不变,根据可知,密度会变大。
14. 一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后,船体将______一些(选填“下沉”或“上浮”),它受到的浮力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。当远洋轮船卸下货物后,发现船身上浮了一些,此时它受到的浮力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 下沉 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1][2]当轮船由大海驶入黄浦江后,船体的状态都是漂浮,根据物体的浮沉条件可知,船体在大海和黄浦江中受到的浮力均等于自身的重力大小,所以它受到的浮力大小不变;当轮船由大海驶入黄浦江后,海水变为淡水,液体密度会减小,由F浮=ρ水gV排可知,在这个过程中,由于浮力不变 ,船体排开液体的体积会增大,船体会下沉。
[3]当远洋轮船卸下货物后,船体的重力变小,船体依旧漂浮,浮力等于重力,所以船体受到的浮力变小。
15. 如图所示的装置名称叫______。若该装置密封性良好,则实验前按压橡皮膜,两侧液面______出现高度差(选填“会”或“不会”),实验过程中观察到两侧液面高度差增大,则说明探头处液体压强______。(选填“增大”或“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 压强计 ②. 会 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]该装置是用于探究液体内部压强特点的仪器,名称为液体压强计。
[2]若装置密封性良好,实验前按压橡皮膜,会使橡皮膜所在一侧压强增大,从而在 U 形管两侧产生压强差,使两侧液面出现高度差。
[3]液体压强计是通过 U 形管两侧液面高度差来反映探头处液体压强大小的。实验过程中观察到两侧液面高度差增大,意味着探头处液体压强增大。
16. 如图所示,此时大气压等于______mm水银柱产生的压强;若将竖直玻璃管稍微倾斜,则管内外水银面高度差______;若将玻璃管换成较粗的,则管内外水银面高度差______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 760 ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]在托里拆利实验中,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度就是当时的大气压值。由图可知,此时管内外水银面高度差为760mm,所以此时大气压等于760mm水银柱产生的压强。
[2]在托里拆利实验中,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变。将竖直玻璃管稍微倾斜,虽然水银柱的长度变长,但管内外水银面高度差依然由外界大气压决定,所以高度差不变。
[3]同理,外界大气压不变时,管内外水银面高度差不变。将玻璃管换成较粗的,不会影响外界大气压,也不会影响管内外水银面高度差,所以高度差不变。
17. 如图所示,物体A重力大小为10牛,从水面上方开始逐渐下降,直到浸没水中,该过程中弹簧测力计的示数变化了4.9牛,则其排开水的重力为______牛;剪断图中细线的瞬间,物体A所受的合力大小为______牛,方向为______。
【答案】 ①. 4.9 ②. 5.1 ③. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]根据称重法可知,从水面上方开始逐渐下降,直到浸没水中,该过程中弹簧测力计的示数变化量等于浮力,则浸没时浮力,根据阿基米德原理,其排开水的重力为
[2][3]剪断细线后,物体受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力,重力较大,则物体A所受的合力方向竖直向下,大小为
18. 如图所示,甲、乙两个大小不同的正方体分别放在水平地面上时,它们对水平面的压强相等,则甲、乙的密度关系为______。现沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强关系为______,剩余部分对地面的压力关系为______(均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. < ②. > ③. >
【解析】
【详解】正方体对水平地面的压强为
[1]甲、乙分别放在水平地面上时,切割之前它们对水平面的压强相等,p甲=p乙,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,由图可知,h甲>h乙,所以p甲<p乙。
[2]由于沿水平方向切去相同厚度,即h切甲=h切乙,又p甲<p乙,ρ甲gh切甲<ρ乙g h切乙,即乙切去的压强大,没有切割之前压强相等,切去的乙大,则剩余的甲大,即剩余部分对地面的压强关系为。
[3]由图可知,S甲>S乙,剩余部分对地面的压强,根据F=pS可知,剩余部分对地面的压力关系为>。
19. 如图所示为卡通充气气球,一般这种气球可以在室内飘浮3-5天不等,之后气体就会缓慢漏出来,卡通充气气球会变“瘪”,慢慢下落,小忠观察到此现象后决定解释其中的原因,于是他查阅资料后得知:
①物体的运动状态会发生变化是由于受力变化引起的②安全起见,国家规定此种卡通气球里只能充有氦气,它的密度远小于正常室内空气的密度③这种卡通气球的外壳由塑料制成,它的质量比里面氮气的质量大。
依据上述资料信息分析。
(1)当气球悬浮在空中时会受到竖直向上的______,它的大小______卡通气球外壳与里面气体的总重力。(选填“大于”或“小于”或“等于”)
(2)试分析3-5天后气球变瘪下落的原因:______。
【答案】(1) ①. 浮力 ②. 等于
(2)见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]当气球悬浮在空中时,气球会受到空气对其竖直向上的浮力;根据物体的浮沉条件可知,悬浮的气球浮力等于气球外壳与里面气体的总重力。
【小问2详解】
由题意可知,卡通气球里充的是氦气,它的密度远小于空气的密度,所以3-5天之后气体就会缓慢漏出来,充气气球会变“瘪”,浮力变小,当浮力小于塑料外壳的重力时卡通气球会慢慢下落。
三、作图题(6分)
20. 如图所示,重力为5N的物体A静止在水平地面上,请画出地面受到的压力F。
【答案】
【解析】
【详解】物体对水平面的压力大小等于重力,即F=G=5N
压力的作用点在接触面的中点处,方向垂直于水平面向下,则压力的示意图如下:
21. 如图所示,重1N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即
浮力的方向是竖直向上的,示意图如下:
22. 如图所示,三只相同的烧杯a、b、c中分别盛有等质量的牛奶、水和酒精,b中水面已画出,请在a和c烧杯中分别画出牛奶和酒精的大致液面。()
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知
,
由可知
因三个烧杯完全相同,因此酒精的液面最高,水的次之,牛奶的体积最小,酒精和牛奶的大致液面如图所示:
四、综合题(36分)
23. 体积为2×10-3米3的金属块浸没在水中.求金属块受到的浮力大小F浮.
【答案】19.6N
【解析】
【详解】金属块浸没水中,则V排=V=2×10-3m3,所以金属块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×2×10-3m3×9.8N/kg=19.6N.
答:金属块受到的浮力为19.6N.
24. 如图所示,质量为1千克、底面积为米2的平底水桶静止在水平地面上,桶内装有体积为米3的水,水深为0.2米,求:
(1)桶内水的质量m水。
(2)水对桶底的压强p水。
(3)水桶对地面的压强p桶。
【答案】(1)5kg;(2)1960Pa;(3)2940Pa
【解析】
【详解】解:(1)桶内水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg
(2)水对桶底的压强
p水=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa
(3)水桶对地面的压力
F桶=G总=m总g=(1kg+5kg)×9.8N/kg=58.8N
水桶对地面的压强
答:(1)桶内水的质量是5kg;
(2)水对桶底的压强是1960Pa;
(3)水桶对地面的压强是2940Pa。
25. 如图所示,将质量为10kg、底面积为2×10-2m2的实心圆柱体置于水平地面上,求:
①地面受到的压力F。
②求地面受到的压强p。
③现将圆柱体沿水平方向切去0.2m的高度,圆柱体对水平地面的压强变化量为3920Pa,求圆柱体原来的高度h。
【答案】①98N;②4900Pa;③0.25m
【解析】
【详解】解:①因为实心圆柱体置于水平地面上,所以水平地面受到的压力为
②水平地面受到的压强
③根据
可得,圆柱体的密度
则圆柱体原来的高度
答:①地面受到的压力F=98N;
②求地面受到的压强p=4900Pa;
③圆柱体原来的高度h=0.25m。
26. 如图所示,A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为0.5千克,底面积为0.01米2,分别装有体积为米3的水和深度为0.3米的酒精,置于水平桌面上()。求:
(1)水的质量;
(2)B容器中酒精对容器底部的压强;
(3)请判断是否存在这样一个,使两个容器中的液体在增大同一深度后(容器中无液体溢出),容器中的液体对底部的压强相等。若存在,请计算出的大小;若不存在,请说明理由。
【答案】(1)2kg;(2)2400Pa;(3)存在,0.2m
【解析】
【详解】解:(1)水的质量
(2)B容器中酒精对容器底部的压强
(3)A薄壁柱形容器中水的深度
增加相同深度的液体后,当时,由可得
即
解得
因此,存在这样一个,使两个容器中的液体在增大同一深度后(容器中无液体溢出),容器中的液体对底部的压强相等,大小为0.2m。
答:(1)水的质量为2kg;
(2)B容器中酒精对容器底部的压强为2400Pa;
(3)存在这样一个,使两个容器中的液体在增大同一深度后(容器中无液体溢出),容器中的液体对底部的压强相等,大小为0.2m。
27. 某实验小组按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用______分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为______N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为______N。石块排开的水所受的重力可由______(填字母代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小______排开水所受的重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的______(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)实验使用的石块的密度为______。
【答案】(1) ①. 弹簧测力计 ②. 3.6
(2) ①. 1.2 ②. AD
(3)等于 (4)大于
(5)3×103
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在这个实验中,是用弹簧测力计来测量力的大小,所以先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力。从图 B 中可看出弹簧测力计示数为3.6N,即石块的重力大小为3.6N。
【小问2详解】
[3]由称重法可知石块受到的浮力大小为F浮=G-F拉=3.6N-2.4N=1.2N
[4]根据D图可测出桶和排开水的总重力,根据A图可得到桶的重力,所以根据AD两个图能得到排开水的重力。
【小问3详解】
由AD两图可得排开水所受的重力G排=G总-G桶=2.4N-1.2N=1.2N
所以F浮=G排。
【小问4详解】
溢水杯的水没装满,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,导致排开水的重力偏小,则测得的浮力大于排开水的重力,即F浮>G排。
【小问5详解】
由重力公式变形可得石块的质量
因为石块浸没在水中,所以物体的体积等于物体排开液体的体积,由阿基米德公式变形可得石块排开液体的体积
由密度公式可得石块的密度
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