精品解析:上海市上海民办兰生中学2024-2025学年八年级下学期期中物理试题
2025-05-27
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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) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.27 MB |
| 发布时间 | 2025-05-27 |
| 更新时间 | 2025-05-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52311124.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024学年第二学期八年级物理期中测试
一、学科基础
1. 1标准大气压约为,在标准大气压下,伸出右手掌心向上,手掌受到向下的压力约为( )
A. 10N B. 100N C. 1000N D. 10000N
2. 下列实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A. 液位计 B. 密度计 C. 吸尘器 D. 温度计
3. 用15牛的水平力把重3牛的正方体木块紧压在竖直的墙壁上,则木块对墙壁的压力大小为( )
A. 18N B. 12N C. 15N D. 3N
4. 物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力大小分别为6牛、2牛,其受到浮力的大小为( )
A. 8牛 B. 6牛 C. 4牛 D. 12牛
5. 重为10牛小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为3牛的水,小球所受浮力的大小( )
A. 一定为7牛 B. 一定为3牛 C. 可能为6牛 D. 可能为13牛
6. 如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为10牛实心物块A浸在水中,物块A处于静止状态,与A未浸入水中相比较,下列说法中正确的是( )
A. 物块A受到的浮力大小等于10牛 B. 水对容器底部压力增加量小于10牛
C. 水对容器底部压力保持不变 D. 容器对水平地面的压力增加10牛
7. 如图所示,质量相同的实心均匀正方体甲、乙分别放置在水平地面上,若沿水平方向切去相同的比例,则此时甲、乙对地面的压力和压强的关系是
A. B.
C. D.
8. 大量实验表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于________大小。研究表明,阿基米德原理也适用于________。将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出,乒乓球________上浮;拧上瓶盖,乒乓球________上浮。
9. 马德堡半球实验证明了________的存在;物理学家托里拆利利用水银的________很大,通过实验测量出了大气压强的值;大气压强的测量工具是________;在不同海拔高度处,大气压强的值通常________(选填“相等”或“不等”)。
10. 金属块的质量为m,切去一半的体积剩余的质量为________;一定质量的气体密度为ρ,当它被压缩后,体积为原来的,此时它的密度为________。
11. 小兰同学重500牛,走路时对地面的压强为帕,当他双脚站立时,对地面的压强为________帕;若他的书包重50牛,背着书包走路时,他对地面的压力大小为________牛,地面所受的压强比不背书包走路时变化了________帕。
12. 一个边长为0.1m的正方体,在空气中称重为20牛,把它浸没在水中称重为________牛。若使该正方体上表面距水面0.5米深,则此时正方体下表面所受水的压力为________牛。
13. 自由潜水运动目前正在全球各地流行起来。如图所示,小丽训练潜水时,排开水的体积为,则她在水中所受浮力为___________牛。小丽的重力为480牛,下潜过程中,浮力和重力的合力为___________牛、方向竖直___________。
14. 图(a)、(b)、(c)为“探究液体内部压强与哪些因素有关”实验中的一个情景(),由此可得出的结论是:_______.若要利用图(c)、(d)来探究液体内部压强大小与方向的关系,则应使两容器内的液体种类___________,橡皮膜置于液体中的深度___________,橡皮膜所对的方向___________(后三空均选填“相同”或“不相同”).
15. 潜水艇的艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,为坚硬的耐压壳,潜水艇在上浮和下潜时,其体积是一定的。两层船壳之间是水柜,从船头到船尾有许多隔板,把水柜分成许多部分,如图所示,每一部分都装有一个接高压空气的阀门和两个与海水相通的阀门;阀门1和阀门2,利用三个阀门关闭与打开的不同组合,就可以改变水柜中的水的多少,实现潜艇的上浮与下沉,打开高压空气阀门,向水柜内注入高压空气时,通过阀门将水柜内水排出,潜水艇上浮;反之,关闭高压空气阀门,海水通过阀门流入水柜内,潜水艇则下潜。我国自行设计和建造的“蛟龙号”载人潜水器下潜到最深达7062m海底,创造了深潜水的世界纪录。在这一深度,海水对潜水器表面产生的压力为。
(1)假设海水密度不随深度变化,潜水艇在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力________(选填“变小”、“不变”或“变大”),其重力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)浮力;
(2)“蛟龙号”载人潜水器下潜到7062m海底时,水对其表面的压强为________Pa;
(3)使原来处于海底的潜水艇上浮是通过________;
A. 增大潜水艇的浮力,使浮力大于重力 B. 减小潜水艇的重力,使重力小于浮力
C. 增大水柜内气体的压强,使浮力小于重力 D. 减小水柜内气体的压强,使浮力大于重力
(4)关于水柜的说法正确的是________;
A. 向柜内注水时,应打开阀门1,关闭阀门2
B. 向柜内注水时,应打开阀门2,关闭阀门1
C. 向柜内注入高压空气时,应打开阀门2,关闭阀门1
D. 向柜内注入高压空气时,应打开阀门1,关闭阀门2
(5)若水柜内水面上方漂浮一木块,请用所学知识说明当水柜上方气压增大时木块所受浮力如何变化:________。
二、学科综合
16. 在测量某种固体颗粒密度的实验中,首先用天平测得固体颗粒样本的质量为89g,后在量筒中倒入20mL的水,将这些颗粒放入量筒中,如图所示,试求该固体的密度。
17. 如图所示,体积为,重为19.8N的物体浸没在水中,求它所受浮力F浮的大小,并用力的示意图画出物体对容器底部的压力。
18. 边长为0.1m的正方体木块漂浮在水面上,木块的密度为,现将木块露出水面部分切去,再次平衡后,木块露出水面的体积为多少立方米?并用力的示意图画出切后物体受到的浮力。
19. 某小组为说明大气压强很大,用轻质塑料薄片、水杯进行实验;如图(a)所示,将水杯中注满水,用轻质塑料薄片封住杯口;用左手握住水杯和右手轻压塑料薄片,将水杯和薄片整体倒置悬空,右手离开塑料薄片,塑料薄片未下落,如图(b)所示。图(b)中,若水杯深度h为0.1m,杯口面积S为,大气压强为。
(1)水对轻质塑料片的压强
(2)大气对塑料片的压力;
(3)求水杯对轻质塑料薄片的压力。
20. 如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的重力G均为90牛,甲的边长a为0.3米,乙的边长b为0.2米.求:
(1)正方体甲对地面的压强p甲.
(2)若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度h后,它们剩余部分对地面的压强p甲和p乙相等,请计算截去的厚度h.
21. 如图(a)所示,正方体甲放在水平地面上,对地面的压强为3920帕。足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,如图(b)所示,该容器的底面是一个正方形。
(1)若正方体甲的底面积为,求正方体对水平地面的压力;
(2)将正方体甲浸没在容器乙的水中,水对容器底部的压强增加量为245帕,容器对水平地面的压强增加量为980帕。求:
①正方体甲密度;
②容器乙的底面积。
附加卷
22. 甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上,甲装水,乙装盐水,且液面均超过面,但均未溢出,如图所示两瓶底部受到的压强与大小相等,则两瓶子对水平桌面的压力________(选填“大于”,“等于”或“小于”)
23. 一个实心铁球和一个实心铝球分别用弹簧测力计挂着浸没在水中,弹簧测力计的示数相等,则铁球和铝球的体积之比为________。(,)
24. 如图所示,放在水平地面上的圆柱体A、B高度相等(其底面积的关系为),A对地面的压强小于B对地面的压强。当在两物体上部沿水平方向分别切去一定的厚度后,发现A、B剩余部分对地面的压力恰相等,则关于对切去部分质量、以及厚度、的判断,可能存在的关系是________________。(选填序号)
①, ②,
③, ④,
⑤, ⑥,
25. 如图所示,柱形容器的底面积为S,水面上漂浮着一块冰,冰块内有一个小钢珠,冰和小钢珠的总质量为,钢珠的密度为质量为。当冰完全熔化后,水面________(选填“上升”或“下降”)的高度为________。
26. 如图所示,用细线将木块A和金属块B连接在一起,松手后放开它们时B恰好悬浮在水中。若木块A的密度为,木块A与金属块B的体积之比为79∶2,则金属块的密度为________。
27. 如图所示,高为0.5米,底面积为的木块静止在水面上,已知足够高的容器的底面积为,容器中装有足够多的水,木块浸在水中的深度为0.1米,若用细针将木块往下压,使木块向下移动0.3米,则木块下表面受到水的压强增加了________帕,桌面受到的压力增加了________牛。
28. 如图所示是一种水闸,闸门的底部与铰轴O相连,厚度不计的闸门高为3米、宽为2米。AB为一根不计质量的杆,A端通过铰链与闸门相连,B端通过铰链与地面相连,水深2.4米。已知水的密度为,则水对闸门的作用力为________N,并在图中标出水对闸门压力的作用点C,标出C点到O点距离。
29. 如图所示,底面积为盛有水的圆柱形容器A,内有一底面积为的圆柱形容器B漂浮在水面,容器B内有质量为10g,密度为的数量足够多的小球。此时容器B的沿恰与容器A水面平齐,水面距离容器A上沿7cm。(容器A与容器B器壁厚度不记)求:若将小球一个一个从容器B内取出放到容器A中,则取出________个小球,容器B的上沿与容器A的上沿齐平。在小球取出的过程中,容器B保持平稳,不会侧倾,水面也没有波动,且容器B高度足够满足题意要求。
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2024学年第二学期八年级物理期中测试
一、学科基础
1. 1标准大气压约为,在标准大气压下,伸出右手掌心向上,手掌受到向下的压力约为( )
A 10N B. 100N C. 1000N D. 10000N
【答案】C
【解析】
【详解】手掌的表面积约为1dm2=0.01m2,在标准大气压下,伸出右手掌心向上,手掌受到向下的压力约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 下列实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A. 液位计 B. 密度计 C. 吸尘器 D. 温度计
【答案】A
【解析】
【详解】A.液位计满足上端开口、底部相连,故是连通器,利用连通器原理工作,故A符合题意;
B.密度计利用漂浮时工作的,密度计漂浮在不同的液体中,浮力等于重力,密度计的重力不变,故浮力的大小不变,根据就可以知道密度关系,故B不符合题意;
C.吸尘器是利用液体压强与流速有关,减小吸尘器内部压强,利用大气压将垃圾压入吸尘器内的,故C不符合题意;
D.温度计是利用物体热胀冷缩制成的,故D不符合题意。
故选A。
3. 用15牛的水平力把重3牛的正方体木块紧压在竖直的墙壁上,则木块对墙壁的压力大小为( )
A. 18N B. 12N C. 15N D. 3N
【答案】C
【解析】
【详解】用15N的水平力把重3N的木块紧压在竖直墙壁上,此时,木块处于平衡状态,受到水平方向和竖直方向的两对平衡力的作用,竖直方向的平衡力是重力和向上的摩擦力;水平方向上的平衡力是对木块的压力和墙壁对木块的支撑力。对木块的压力为15N,根据二力平衡的条件可以判断墙壁对木块的支撑力为15N,根据力的相互作用,木块对墙壁的压力为15N。
故选C。
4. 物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力大小分别为6牛、2牛,其受到浮力的大小为( )
A. 8牛 B. 6牛 C. 4牛 D. 12牛
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,液体对物体向上、向下的压力分别为、
则物体受到的浮力为
故选C。
5. 重为10牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为3牛的水,小球所受浮力的大小( )
A. 一定为7牛 B. 一定为3牛 C. 可能为6牛 D. 可能为13牛
【答案】C
【解析】
【详解】将一个重为10N的小球,放入盛有水的烧杯中,溢出烧杯的水重为3N,有以下几种可能:①若烧杯中水是满的,溢出烧杯的水重为3N,根据阿基米德定律,浮力就是3N;②若烧杯中水是不满的,溢出烧杯的水重为3N,说明物体排开的水的重力大于3N,所以浮力大于3N;③若小球的密度等小于水的密度,则金属球会漂浮,所以浮力等于10N;④若小球的密度等于水的密度,则金属球会悬浮,所以浮力等于10N;⑤若小球的密度大于水的密度,则金属球沉底,所以浮力小于10N;综上所述,小球所受浮力的大小可能为6牛,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A浸在水中,物块A处于静止状态,与A未浸入水中相比较,下列说法中正确的是( )
A. 物块A受到的浮力大小等于10牛 B. 水对容器底部压力增加量小于10牛
C. 水对容器底部的压力保持不变 D. 容器对水平地面的压力增加10牛
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,物块处于静止状态时弹簧测力计的示数不为,由可知,,故A错误;
.由阿基米德原理可知,物体受到的浮力和物体排开水的重力相等,因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以水对容器底部压力增加量等于物体排开水的重力,即物体排开水的重力,所以水对容器底部压力增加量小于牛,同理可知,容器对水平地面的压力增加量小于,故B正确,CD错误。
故选B。
7. 如图所示,质量相同的实心均匀正方体甲、乙分别放置在水平地面上,若沿水平方向切去相同的比例,则此时甲、乙对地面的压力和压强的关系是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】甲、乙是质量相同的实心均匀正方体,所以,甲、乙对地面的压力相同,即为,若沿水平方向切去相同的比例,则质量会切去相同的比例,故此时甲、乙对地面的压力仍相等,即;正方体物体放置在地面上,地面受到的压强是:,由于,所以,,故只有D正确,故选D.
8. 大量实验表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于________大小。研究表明,阿基米德原理也适用于________。将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出,乒乓球________上浮;拧上瓶盖,乒乓球________上浮。
【答案】 ①. 排开液体的重力 ②. 气体 ③. 不会 ④. 会
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理可知,,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力大小。
[2]由于浸在气体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开气体的重力大小,所以阿基米德原理也适用于气体。
[3]由于浮力产生的根本原因是液体对物体上、下表面产生压力差,将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,则乒乓球上表面受到水的压力,下表面没有受到水的压力,所以乒乓球没有受到浮力,不会上浮。
[4]拧上瓶盖,有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出,当乒乓球下方有水后,乒乓球下表面受到水的压力,则乒乓球受到浮力,所以乒乓球会上浮。
9. 马德堡半球实验证明了________的存在;物理学家托里拆利利用水银的________很大,通过实验测量出了大气压强的值;大气压强的测量工具是________;在不同海拔高度处,大气压强的值通常________(选填“相等”或“不等”)。
【答案】 ①. 大气压 ②. 密度 ③. 气压计 ④. 不等
【解析】
【详解】[1]证明大气压存在的最著名的实验是马德堡市的市长奥托格里克做的马德堡半球实验。
[2]首先测定大气压强值的是意大利物理学家托里拆利做的实验——托里拆利实验,他选用密度较大的水银进行实验,测出一个标准大气压能够支持0.76米高的水银柱,即一个标准大气压相当于0.76米高水银柱产生的压强。
[3]生活中通常用气压计测量当地大气压的值,即大气压强的测量工具是气压计。
[4]大气压与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压越小,海拔高度越低,大气压越大,所以不同海拔高度处的大气压强的值通常不等。
10. 金属块的质量为m,切去一半的体积剩余的质量为________;一定质量的气体密度为ρ,当它被压缩后,体积为原来的,此时它的密度为________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]金属块的质量为m,切去一半的体积,金属块的密度不变,体积减小为原来的,所以剩余的质量为原来的,即剩余的质量为。
[2]一定质量的气体密度为ρ,当它被压缩后,体积为原来的,气体的质量不变,此时它的密度
11. 小兰同学重500牛,走路时对地面的压强为帕,当他双脚站立时,对地面的压强为________帕;若他的书包重50牛,背着书包走路时,他对地面的压力大小为________牛,地面所受的压强比不背书包走路时变化了________帕。
【答案】 ①. 3.75×103 ②. 550 ③. 750
【解析】
【详解】[1]人走路时,地面的受力面积为站立时的一半,已知走路时对地面的压强为帕,则当他双脚站立时,对地面的压强为
[2]若他的书包重50牛,背着书包走路时,他对地面的压力大小为
[3]小兰同学不背包走路时对地面的压强为帕,则与地面间的受力面积为
地面所受的压强比不背书包走路时变化了
12. 一个边长为0.1m的正方体,在空气中称重为20牛,把它浸没在水中称重为________牛。若使该正方体上表面距水面0.5米深,则此时正方体下表面所受水的压力为________牛。
【答案】 ①. 10 ②. 60
【解析】
【详解】[1]正方体浸没在水中排水体积为
正方体浸没受到的浮力为
把它浸没在水中,根据称重法可得,弹簧测力计的示数为
[2]该正方体上表面距水面0.5米深,上表面受到液体的压强为
上表面受到液体的压力为
根据压力差法可知,正方体下表面受到液体的压力为
13. 自由潜水运动目前正在全球各地流行起来。如图所示,小丽训练潜水时,排开水的体积为,则她在水中所受浮力为___________牛。小丽的重力为480牛,下潜过程中,浮力和重力的合力为___________牛、方向竖直___________。
【答案】 ①. 500 ②. 20 ③. 向上
【解析】
【详解】[1]小丽在水中所受浮力为
[2][3]下潜过程中,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,故浮力和重力的合力大小为
方向与重力的方向一致,即竖直向上。
14. 图(a)、(b)、(c)为“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验中的一个情景(),由此可得出的结论是:_______.若要利用图(c)、(d)来探究液体内部压强大小与方向的关系,则应使两容器内的液体种类___________,橡皮膜置于液体中的深度___________,橡皮膜所对的方向___________(后三空均选填“相同”或“不相同”).
【答案】 ①. 在液体同一深度,液体密度越大的压强越大 ②. 相同 ③. 相同 ④. 不同
【解析】
【详解】[1]因为(a)、(b)、(c)中探头的深度相同,液体的种类不同,U形管中液面的高度差不同, 又知道
,
根据图中情形可得出的结论是:相同深度,液体密度越大,压强越大.
[2][3][4]若要利用图(c)、(d)来探究液体内部压强大小与方向的关系,则应使两容器内的液体种类相同,橡皮膜置于液体中的深度相同,橡皮膜所对的方向不相同.
15. 潜水艇的艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,为坚硬的耐压壳,潜水艇在上浮和下潜时,其体积是一定的。两层船壳之间是水柜,从船头到船尾有许多隔板,把水柜分成许多部分,如图所示,每一部分都装有一个接高压空气的阀门和两个与海水相通的阀门;阀门1和阀门2,利用三个阀门关闭与打开的不同组合,就可以改变水柜中的水的多少,实现潜艇的上浮与下沉,打开高压空气阀门,向水柜内注入高压空气时,通过阀门将水柜内水排出,潜水艇上浮;反之,关闭高压空气阀门,海水通过阀门流入水柜内,潜水艇则下潜。我国自行设计和建造的“蛟龙号”载人潜水器下潜到最深达7062m海底,创造了深潜水的世界纪录。在这一深度,海水对潜水器表面产生的压力为。
(1)假设海水密度不随深度变化,潜水艇在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力________(选填“变小”、“不变”或“变大”),其重力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)浮力;
(2)“蛟龙号”载人潜水器下潜到7062m海底时,水对其表面的压强为________Pa;
(3)使原来处于海底的潜水艇上浮是通过________;
A. 增大潜水艇的浮力,使浮力大于重力 B. 减小潜水艇的重力,使重力小于浮力
C. 增大水柜内气体的压强,使浮力小于重力 D. 减小水柜内气体的压强,使浮力大于重力
(4)关于水柜的说法正确的是________;
A. 向柜内注水时,应打开阀门1,关闭阀门2
B. 向柜内注水时,应打开阀门2,关闭阀门1
C. 向柜内注入高压空气时,应打开阀门2,关闭阀门1
D. 向柜内注入高压空气时,应打开阀门1,关闭阀门2
(5)若水柜内水面上方漂浮一木块,请用所学知识说明当水柜上方气压增大时木块所受浮力如何变化:________。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 小于
(2)7.3×107 (3)B
(4)C (5)见详解
【解析】
【小问1详解】
[1]潜水艇在上浮且未浮出水面过程中,潜水艇排开水的体积不变,海水密度不随深度变化,由可知,潜水艇受到水的浮力不变。
[2]由沉浮条件可知,潜水艇在上浮过程中,潜水艇受到的重力小于浮力。
【小问2详解】
“蛟龙号”载人潜水器下潜到7062m海底时,海水对潜水器表面产生的压力为,则水对其表面的压强
【小问3详解】
由于潜水艇在上浮和下潜时,其体积是一定的,即排开水的重力不变,由阿基米德原理可知,潜水艇受到的浮力不变;打开高压空气阀门,向水柜内注入高压空气时,通过阀门将水柜内水排出,则潜水艇的重力减小,当重力小于浮力时,潜水艇上浮,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
AB.向柜内注水时,应关闭高压空气阀门,打开阀门1和2,故AB错误;
CD.向柜内注入高压空气时,由于空气的密度小于水的密度,所以空气在柜内上方,为了防止空气泄露,应应打开阀门2,关闭阀门1,故C正确,D错误。
故选C。
【小问5详解】
当水柜上方气压增大时,气压的变化主要影响水柜内气体的压强,但不会直接影响液体的密度和木块排开液体的体积,由可知,木块所受的浮力保持不变。
二、学科综合
16. 在测量某种固体颗粒密度的实验中,首先用天平测得固体颗粒样本的质量为89g,后在量筒中倒入20mL的水,将这些颗粒放入量筒中,如图所示,试求该固体的密度。
【答案】
【解析】
【详解】图中固体颗粒和水的总体积为,固体颗粒的体积为
固体颗粒的密度
17. 如图所示,体积为,重为19.8N的物体浸没在水中,求它所受浮力F浮的大小,并用力的示意图画出物体对容器底部的压力。
【答案】10N,
【解析】
【详解】物体浸没在水中受到的浮力为
根据平衡力可得物体受到支持力为
力的作用是相互的,则物体对容器底部的压力为9.8N,作用点在两物体接触面的中点,方向竖直向下,作图如下图所示:
18. 边长为0.1m的正方体木块漂浮在水面上,木块的密度为,现将木块露出水面部分切去,再次平衡后,木块露出水面的体积为多少立方米?并用力的示意图画出切后物体受到的浮力。
【答案】2.4×10−4m3,
【解析】
【详解】正方体木块漂浮在水面上,受到的浮力与自身重力相等,即,设木块露出液面的体积为V露,可得
解得
由于物体的密度不变,将木块露出水面部分切去,木块最终仍然漂浮,浮力与此时的重力相等,则浮力为
物体此时排开液体的体积为
再次平衡后,木块露出水面的体积为
切后物体受到的浮力,作用点在物体的重心,方向竖直向上,大小为3.6N,作图如下图所示:
19. 某小组为说明大气压强很大,用轻质塑料薄片、水杯进行实验;如图(a)所示,将水杯中注满水,用轻质塑料薄片封住杯口;用左手握住水杯和右手轻压塑料薄片,将水杯和薄片整体倒置悬空,右手离开塑料薄片,塑料薄片未下落,如图(b)所示。图(b)中,若水杯深度h为0.1m,杯口面积S为,大气压强为。
(1)水对轻质塑料片的压强
(2)大气对塑料片的压力;
(3)求水杯对轻质塑料薄片的压力。
【答案】(1)1×103Pa (2)500N (3)495N
【解析】
【小问1详解】
水杯深度h为0.1m,水杯中注满水,水对轻质塑料片的压强
【小问2详解】
杯口面积S为,大气压强为,则大气对塑料片的压力
【小问3详解】
水对轻质塑料片的压力
轻质塑料薄片重力不计,它静止时,受到水杯竖直向下的压力、水竖直向下的压力和大气竖直向上的压力作用,处于平衡状态,根据力的平衡条件可得,水杯对轻质塑料薄片的压力F杯=F大气-F水=500N-5N=495N
20. 如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的重力G均为90牛,甲的边长a为0.3米,乙的边长b为0.2米.求:
(1)正方体甲对地面的压强p甲.
(2)若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度h后,它们剩余部分对地面的压强p甲和p乙相等,请计算截去的厚度h.
【答案】①1000Pa;②米
【解析】
【详解】(1)已知F甲=G=90N
S甲=a2=(0.3m)2=0.09m2
正方体甲对地面的压强为:
p甲===1000Pa
(2)因为
VA=a3=(0.3m)3=0.027m3
VB=b3=(0.2m)3=0.008m3
设切去厚度为△h时p甲'=p乙';即
ρ甲g(0.3m−△h)=ρ乙g(0.2m−△h)
×(0.3m−△h)=×(0.2m−△h)
解得△h≈0.16m.
答:(1)正方体甲对地面的压强为1000Pa;
(2)截去的厚度为0.16m.
21. 如图(a)所示,正方体甲放在水平地面上,对地面的压强为3920帕。足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,如图(b)所示,该容器的底面是一个正方形。
(1)若正方体甲底面积为,求正方体对水平地面的压力;
(2)将正方体甲浸没在容器乙的水中,水对容器底部的压强增加量为245帕,容器对水平地面的压强增加量为980帕。求:
①正方体甲的密度;
②容器乙的底面积。
【答案】(1)78.4N
(2)4×103kg/m3,0.08m2
【解析】
【小问1详解】
已知正方体甲放在水平地面上,对地面的压强为3920帕,正方体甲的底面积为,正方体对水平地面的压力为
【小问2详解】
将正方体甲浸没在容器乙的水中,水对容器底部的压强增加值-------①
容器对地面的压强增加-------②
由①:②可得
可得,解得
甲物体的重力为
将甲的密度和重力带入①式中解得。
附加卷
22. 甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上,甲装水,乙装盐水,且液面均超过面,但均未溢出,如图所示两瓶底部受到的压强与大小相等,则两瓶子对水平桌面的压力________(选填“大于”,“等于”或“小于”)
【答案】大于
【解析】
【详解】若两个瓶子是规格形状,由于底面积相同、两瓶底部受到的压强与大小相等,根据可知,两瓶内液体的重力相同;由于两个瓶子缺失的体积相同,盐水的密度大于水的密度,由可知,乙瓶中缺失的质量大于甲瓶中缺失的质量,即甲瓶中缺失液体的重力小于乙瓶中缺失液体的重力,则图中甲瓶中液体的重力大于乙容器中液体的重力,瓶子对桌面的压力为空瓶和液体的总重力,空瓶的重力相同,则甲瓶子对桌面的压力大于乙瓶子对桌面的压力,即。
23. 一个实心铁球和一个实心铝球分别用弹簧测力计挂着浸没在水中,弹簧测力计的示数相等,则铁球和铝球的体积之比为________。(,)
【答案】1∶4
【解析】
【详解】实心铁球和实心铝球浸没在水中,两弹簧测力计的示数相同,根据F示=G-F浮=mg-F浮
可得
即
则
所以
24. 如图所示,放在水平地面上的圆柱体A、B高度相等(其底面积的关系为),A对地面的压强小于B对地面的压强。当在两物体上部沿水平方向分别切去一定的厚度后,发现A、B剩余部分对地面的压力恰相等,则关于对切去部分质量、以及厚度、的判断,可能存在的关系是________________。(选填序号)
①, ②,
③, ④,
⑤, ⑥,
【答案】①②⑤
【解析】
【详解】因为
所以A、 B对地面的压强分别为、
已知A、B高度相等,且
即
所以A、B的密度关系为
又因为
所以由可知,无法确定两圆柱体的质量关系。
①若 mA>mB,即
则
要使剩余压力相等,则
即
剩余高度
切去厚度,
②若mA=mB,即
则
要使剩余压力相等,则
即
剩余高度
切去厚度,
③若mA<mB,即
则
要使剩余压力相等,则
即
剩余高度
切去厚度,
综合上述分析可知,①②⑤符合题意。
25. 如图所示,柱形容器的底面积为S,水面上漂浮着一块冰,冰块内有一个小钢珠,冰和小钢珠的总质量为,钢珠的密度为质量为。当冰完全熔化后,水面________(选填“上升”或“下降”)的高度为________。
【答案】 ①. 下降 ②.
【解析】
【详解】[1][2]冰未熔化,漂浮时,受到的浮力与自身重力相等,则排开液体的体积为
熔化后,冰变为水的体积是
钢珠下沉,排开水的体积等于自身体积,为
下沉后,总排开水的体积为
体积的变化为
因为,,因此排开水的体积减少,液面下降。下降的高度为
26. 如图所示,用细线将木块A和金属块B连接在一起,松手后放开它们时B恰好悬浮在水中。若木块A的密度为,木块A与金属块B的体积之比为79∶2,则金属块的密度为________。
【答案】8.9×103
【解析】
【详解】设木块A与金属块B的体积分别为79V、2V, 因为A、B恰好悬浮在水中,所以GA+GB=F浮
则排开水的体积V排就等于木块和金属块的总体积,即V排=V木+V金属=(79+2)V=81V
即mAg+mBg=ρ水gV排
则ρA×79Vg+ρB×2Vg=ρ水g×81V
将A的密度为0.8×103kg/m3,水的密度1.0×103kg/m3代入上式解得ρB=8.9×103kg/m3
27. 如图所示,高为0.5米,底面积为的木块静止在水面上,已知足够高的容器的底面积为,容器中装有足够多的水,木块浸在水中的深度为0.1米,若用细针将木块往下压,使木块向下移动0.3米,则木块下表面受到水的压强增加了________帕,桌面受到的压力增加了________牛。
【答案】 ①. 5700Pa ②. 16N
【解析】
【详解】[1]假设用细针将木块往下压,使木块向下移动0.3米时,木块未全部浸入水中, 则水面上升了的高度
所以木块下表面浸没的深度的变化量为
故假设不成立,此时木块应完全浸没在水中,所以实际排开水的体积增加量为
水面实际升高的高度为
物体下表面所处深度的增加量
则下表面受到水的压强增加量
[2]桌面受到的压力增加量等于增加的浮力, 即
28. 如图所示是一种水闸,闸门的底部与铰轴O相连,厚度不计的闸门高为3米、宽为2米。AB为一根不计质量的杆,A端通过铰链与闸门相连,B端通过铰链与地面相连,水深2.4米。已知水的密度为,则水对闸门的作用力为________N,并在图中标出水对闸门压力的作用点C,标出C点到O点距离。
【答案】7.2×104N,
【解析】
【详解】已知水深2.4米,则水对闸门的平均压强为
闸门的受力面积为,则水对闸门的作用力为
水对闸门压力作用点在闸门的重心,据图可知,C点到O点距离为水深的一半为1.2m,如图所示:
29. 如图所示,底面积为盛有水的圆柱形容器A,内有一底面积为的圆柱形容器B漂浮在水面,容器B内有质量为10g,密度为的数量足够多的小球。此时容器B的沿恰与容器A水面平齐,水面距离容器A上沿7cm。(容器A与容器B器壁厚度不记)求:若将小球一个一个从容器B内取出放到容器A中,则取出________个小球,容器B的上沿与容器A的上沿齐平。在小球取出的过程中,容器B保持平稳,不会侧倾,水面也没有波动,且容器B高度足够满足题意要求。
【答案】6
【解析】
【详解】由密度变形公式可得小球的体积
设容器A的高度为hA,容器A的底面积为SA,容器B的高度为hB,容器B的底面积为SB,此时容器B的沿恰与容器A水面平齐时,容器A中水的体积①
若将n个小球从容器B内取出放到容器A中,当容器B的上沿与容器A的上沿齐平,此时容器B受到的浮力减小,液面下降,设此时水面变化高度为,则容器A中水的体积②
由于水的体积不变,由①②得
即
解得
当容器B上沿与容器A的上沿齐平时,减小的浮力等于减小的重量,则
即
即
代入数据得
解得n=6
即从容器B内取出6个小球放到容器A中,则容器B的上沿与容器A的上沿齐平。
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