重庆市长寿中学2024-2025学年八年级下学期期中物理试卷
2025-06-15
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内容正文:
2024-2025学年重庆市长寿中学八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本题共12个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共36分。)
1.(3分)对下列物理量中,最接近实际的是( )
A.中学生的体重约为50N
B.中学生站立时对地面的压强约为1.3×104Pa
C.中学生的步行速度约为1.1km/h
D.中学生正常的体温是39℃
2.(3分)牛顿第一定律指出,惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。下列物体中惯性最大的是( )
A.滑雪的运动员 B.静止的磁悬浮列车
C.飞奔的猎豹 D.飘浮的氢气球
3.(3分)如图所示的实例中,属于减小压强的是( )
A.书包的背带做得很宽
B.冰刀的刀刃做得很薄
C.压路机的质量做得很大
D.汽车安全锤的锤头做得很尖
4.(3分)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲中向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
B.图乙中飞机机翼上凸下平,产生向上的升力
C.图丙中等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁中将吸盘挂钩压在光滑的瓷砖表面,吸盘挂钩会被“吸”在瓷砖上
5.(3分)如图所示是某同学漫画鱼儿戏水时吐出气泡的情景,请运用学过的物理知识判断其中画法正确的是( )
A.甲图 B.乙图
C.丙图 D.三图都正确
6.(3分)如图水平雪地上,穿着雪橇的瑶瑶总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小秋总质量也为70kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.瑶瑶对雪地的压力比小秋的小
B.瑶瑶对雪地的压强和小秋的一样
C.瑶瑶对雪地单位面积的压力比小秋的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
7.(3分)如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中能使高度差h减小的是( )
A.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左转动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
8.(3分)如图所示是重庆超市最常见的超市专用推车,当人推着它在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.推车车轮胎上的花纹是通过增大接触面粗糙程度来减小摩擦力
B.推车的运动速度增大,则它的惯性也随之增大
C.当推车内装有货物时,小车所受的重力与地面对小车的支持力是一对平衡力
D.当推车内放有货物时,货物对车的压力与车对它的支持力是一对相互作用力
9.(3分)小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是( )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
10.(3分)将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现用F=6N拉动小车沿水平向左匀速直线运动,稳定时弹簧测力计的示数如图所示。则地面对小车摩擦力的方向与大小分别是( )
A.水平向右,3.4N B.水平向左,3.4N
C.水平向左,2.6N D.水平向右,2.6N
11.(3分)如图所示,A、B两个圆柱体叠放在一起置于水平桌面上,已知圆柱体A、B的高度比为1:2,底面积比为2:3,若圆柱体A对圆柱体B的压强与圆柱体B对桌面的压强相等,则这两个圆柱体的密度比为( )
A.6:1 B.1:6 C.3:2 D.2:3
12.(3分)如图所示,质量分布均匀的物体A、B放在水平地面上,高度相同,A的底面积大于B的底面积,A对地面的压力等于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,mA'、mB'分别表示A、B剩余部分的质量,pA'、pB'分别表示剩余部分对地面的压强。下列判断正确的是( )
A.mA'>mB',pA'>pB' B.mA'=mB',pA'<pB'
C.mA'=mB',pA'>pB' D.mA'>mB',pA'<pB'
二、填空题(每空1分,作图题每题2分,共20分。)
13.(2分)2025年的元宵节还没开学,同学们都在家中热热闹闹欢度了元宵节。如图所示,吃汤圆、拉兔子灯是元宵节的风俗。将面团揉成汤圆,说明力可以使物体发生 ;停着的兔子灯被小朋友拉动,说明力可以使物体的 发生改变。
14.(2分)如图甲所示,是用托里拆利实验装置测量大气压强,将玻璃细管稍微倾斜,细管下端管口未脱离水银面,则管内外的水银面高度差将 。如图乙所示是附附同学自制的一个气压计,他把这个自制气压计从岳麓山山脚拿到山顶,管内的液柱高度将 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
15.(2分)如图所示,是某栋房子供水的水路示意图,放水时水龙头与水塔构成了一个 。若将水龙头(相同型号)单独打开并将开关旋至最大,则 (填“甲”或“乙”)水龙头出水速度大。
16.(2分)在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上用绳子挂着一个小球(忽略空气阻力不计),当出现了如图所示的情景时,此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (填“是”、“不是”、“可能是”)一对平衡力。此时汽车受到的牵引力 (填“大于”、“小于”、“等于”)汽车受到的阻力。
17.(3分)如图,水平传送带正将高邮“珠光”大米从车间运送到粮仓。重500N的一袋大米静止放到传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力为 N,方向向 ,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为 N。
18.(3分)如图所示,水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为50cm2,A的底面向上凸起,B的底面为平面。在两容器中均加入重为15N的水,则B对桌面的压强为 Pa,A对桌面的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B对桌面的压强。若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB,则pA pB(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
19.(2分)如图甲所示,放在水平面上的实心圆柱体A、B由不同材料制成,A的密度是B的一半,它们的高度均为H,A的质量是B的三分之一,则A、B的底面积之比SA:SB= 。如图乙所示,若在A、B上沿水平方向截去某一相同厚度h,并将所截去的部分均叠放至对方剩余部分上表面的中央,恰能使叠放后的物体A′、B′对地面的压强相等,则H:h= 。
20.(2分)如图所示,用6N的水平力将一个重为3N的物体压在墙壁上,画出物体对墙壁的压力F的示意图。
21.(2分)如图所示,重力为5N的小球漂浮在水面上。请画出该小球所受浮力的示意图。
三、实验题(本题共3个小题,第22题6分,第23题6分,第24题8分,共20分。)
22.(6分)用如图所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做 运动,使得弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小,因为这时的拉力和滑动摩擦力是一对 力。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图所示,它的示数是 N。
(3)分析如表可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成 。
(4)若实验时,拉动木块做减速运动,摩擦力将 (选填“变大”、“变小”、不变”)。
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗?并说明理由。
实验次数
1
2
3
4
5
压力F/N
3
4
5
6
7
摩擦力f/N
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
23.(6分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为 N;
②比较序号 、 、 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。
(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由: 。
24.(8分)有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
(1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面 ,小唐在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,说明该压强计 (选填“漏气”或“不漏气”),实验中通过观察U形管两边液面的高度差来反映压强的大小,这种方法叫做 ;
(2)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液面的高度差就越 ,表示液体的压强越 。
(3)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液面的高度差 (选填“不变”或“变化”)。表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
(4)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中U形管两边的液面高度差较小,认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,原因是: 。
四、计算题(25题6分,26题9分,27题9分,共24分)
25.(6分)有一圆桶,底面积为0.25m2,桶和液体的总重力为1200N.为了减少对地面的压强,现在水平地面上放一块面积为1m2、重力为100N的正方形木板,然后把圆桶置于木板的中央。求:
(1)圆桶对木板的压强。
(2)木板对地面的压强。
26.(9分)如图所示,放在水平面上容器内装有质量为1kg的水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2,容器的重力为5N。求:
(1)离容器底8cm处有一个A点,A处受到水的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
27.(9分)一个底面积为2×10﹣2m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有0.1m深的水,如图(a)所示。另有质量为2kg,体积为1×10﹣3m3的实心正方体A,如图(b)所示。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)实心正方体A静置在水平桌面中央时对桌面的压强;
(3)将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,容器对桌面压强的变化量。
2024-2025学年重庆市长寿中学八年级(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
B
B
A
D
C
C
C
D
B
A
A
题号
12
答案
B
一、选择题(本题共12个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共36分。)
1.(3分)对下列物理量中,最接近实际的是( )
A.中学生的体重约为50N
B.中学生站立时对地面的压强约为1.3×104Pa
C.中学生的步行速度约为1.1km/h
D.中学生正常的体温是39℃
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。
【解答】解:A、中学生的质量一般在50kg左右,其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,而不是50N,故A不符合实际。
B、中学生的体重大约是 500N,双脚的面积大约是400cm2=0.04m2,则中学生双脚站立时对地面的压强大约是p===1.25×104Pa,与1.3×104Pa接近,故B符合实际。
C、中学生正常步行速度约为1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h,而不是1.1km/h,故C不符合实际。
D、中学生正常体温,依据测量部位不同而有所差异,通常腋下体温在36℃至37℃之间被视为正常,39℃属于发热状态,故D不符合实际。
故选:B。
【点评】本题考查了对长度、时间、速度、温度的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
2.(3分)牛顿第一定律指出,惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。下列物体中惯性最大的是( )
A.滑雪的运动员 B.静止的磁悬浮列车
C.飞奔的猎豹 D.飘浮的氢气球
【分析】物体的惯性只跟物体的质量有关,跟速度大小等都没有关系。选项中质量最大的惯性最大。
【解答】解:物体质量越大,惯性越大,四个选项中,磁悬浮列车的质量最大,惯性最大。
故选:B。
【点评】物体的惯性只跟物体的质量有关,跟速度大小等都没有关系,物体质量越大,惯性越大。
3.(3分)如图所示的实例中,属于减小压强的是( )
A.书包的背带做得很宽
B.冰刀的刀刃做得很薄
C.压路机的质量做得很大
D.汽车安全锤的锤头做得很尖
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:
A、将书包的背带做得较宽,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,符合题意。
B、冰刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大对冰面的压强,不符合题意;
C、压路机的质量做得很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。不符合题意;
D、汽车安全锤的锤头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意。
故选:A。
【点评】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,并能在生活中加以应用,体现了理论和实践相结合,好题!
4.(3分)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲中向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
B.图乙中飞机机翼上凸下平,产生向上的升力
C.图丙中等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁中将吸盘挂钩压在光滑的瓷砖表面,吸盘挂钩会被“吸”在瓷砖上
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。分析每一选项中的原理,可逐一做出判断。
【解答】解:A、图甲中向两张纸之间吹气,中间空气流速大、压强小,两侧空气流速慢、压强大,所以两张纸会相互“吸”起来,故A不合题意;
B、图乙中飞机机翼上凸下平,上方空气流速大、压强小,下方空气流速慢、压强大,从而形成向上的压强差,产生向上的升力,故B不合题意;
C、图丙中等候列车的乘客应站在安全线以外,是因为列车经过时,靠近列车一侧空气流速大、压强小,远离列车一侧空气流速慢、压强大,形成向列车一侧的压强差,人可能会被“吸”向列车,故C不合题意;
D、图丁中将吸盘挂钩压在光滑的瓷砖表面,吸盘挂钩会被“吸”在瓷砖上,是利用了大气压的作用,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了对流体压强与流速关系的理解,要注意结合实例并与大气压应用相区分。
5.(3分)如图所示是某同学漫画鱼儿戏水时吐出气泡的情景,请运用学过的物理知识判断其中画法正确的是( )
A.甲图 B.乙图
C.丙图 D.三图都正确
【分析】根据以下知识点解答此题:
(1)液体产生的压强与深度有关,深度越大压强越大,深度越小压强越小;
(2)鱼吐出的气泡内封闭着一定质量的气体,气体的体积与所受的压强有关,受的压强越大体积越小,受的压强越小体积越大;
(3)从气泡的深度判断受到的压强大小情况,从压强大小情况判断气泡体积情况。
【解答】解:因为液体压强随深度减小而减小,所以,气泡上升时受到的压强越来越小,气泡应越来越大;
所以甲图画的气泡越来越小,乙图画的气泡上下一样大小,都是错误的;只有丙图画的气泡越来越大。
故选:C。
【点评】本题考查了两个重点:
(1)液体内部压强的特点,与深度有关,随深度增加而增加,减小而减小;
(2)一定质量的气体,温度不变时,压强与体积成反比,例如用力压气球,气球会爆破。
6.(3分)如图水平雪地上,穿着雪橇的瑶瑶总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小秋总质量也为70kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.瑶瑶对雪地的压力比小秋的小
B.瑶瑶对雪地的压强和小秋的一样
C.瑶瑶对雪地单位面积的压力比小秋的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
【分析】压强是表示压力作用效果的物理量,在数值上等于单位面积上受到的压力;
静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,据此结合G=mg分析比较对雪地的压力大小,然后利用p=分析比较对雪地的压强大小。
【解答】解:A、瑶瑶对水平雪地的压力等于瑶瑶和雪橇的总重力,小秋对雪地的压力等于小秋和运动鞋的总重力,穿着雪橇的瑶瑶和穿着运动鞋的小秋总质量相等,根据G=mg可知重力相等,所以瑶瑶和小秋对雪地的压力一样大,故A错误;
BD、瑶瑶和小秋对雪地的压力一样大,雪橇的面积远远大于运动鞋的面积,即穿着雪橇的瑶瑶在雪地上时雪地的受力面积远远大于穿着运动鞋的小秋在雪地上时雪地的受力面积,根据p=可知,瑶瑶对雪地的压强小于小秋对雪地的压强,故BD错误;
C、瑶瑶对雪地的压强小于小秋对雪地的压强,即瑶瑶对雪地单位面积的压力比小秋的小,所以穿着雪橇的瑶瑶没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小秋却深陷雪地,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查压力及重力与压力的区别、压强的大小比较,关键是知道静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力;同时要注意解答此类题目时,要紧扣压强公式利用控制变量法分析。
7.(3分)如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中能使高度差h减小的是( )
A.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左转动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【分析】根据影响压强大小的因素进行判断,要减小U形管两边液面的高度差,根据p=ρ液gh,可以减小深度或减小液体的密度。
【解答】解:A、将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故A错误;
B、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头水平向左转动一段距离,不会影响压强的大小,故B错误;
C、将探头放在酒精中的同样深度处,液体的密度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,故C正确;
D、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度,不会影响压强的大小,故D错误。
故选:C。
【点评】通过U形管两边的液面高度差来反映液体压强的大小是转换法的运用。要想顺利解答此题,必须对液体内部压强的规律有一个熟练的掌握才行,这也是我们应重点把握的知识点。
8.(3分)如图所示是重庆超市最常见的超市专用推车,当人推着它在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.推车车轮胎上的花纹是通过增大接触面粗糙程度来减小摩擦力
B.推车的运动速度增大,则它的惯性也随之增大
C.当推车内装有货物时,小车所受的重力与地面对小车的支持力是一对平衡力
D.当推车内放有货物时,货物对车的压力与车对它的支持力是一对相互作用力
【分析】(1)增大摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,增大压力,增大接触面的粗糙程度,用滑动代替滚动摩擦;
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小只与物体的质量有关;
(3)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;
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B、惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关,推车的运动速度增大,但车的质量不变,所以其惯性不变,故B错误;
C、推车的重力加上货物的重力才等于地面对平衡车的支持力,所以小车所受的重力与地面对小车的支持力,大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、推车车轮对地面的压力与地面对车轮的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】此题以推车为载体考查了惯性、增大摩擦的方法、平衡力和相互作用力等多个知识点,综合性很强,但难度不是很大。
9.(3分)小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是( )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【分析】力的作用是相互的,人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力大小相等,根据弹性绳的拉力相等判断两种情况下人的拉力。
【解答】解:
弹性绳在两种情况下承受的拉力相同,两个人沿相反方向拉弹性绳和将弹性绳一端固定,两个人同时用力拉弹性绳,效果一样,因为两个人拉时,某一个人拉相当于固定在柱子上,根据力的作用是相互的,人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力相当,所以两种情况下,拉力相等,所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的,所以B选项正确。
故选:B。
【点评】解决本题的关键知道两个人沿相反方向拉弹簧和将弹簧一端固定,两个人同时用力拉弹簧,效果一样。
10.(3分)将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现用F=6N拉动小车沿水平向左匀速直线运动,稳定时弹簧测力计的示数如图所示。则地面对小车摩擦力的方向与大小分别是( )
A.水平向右,3.4N B.水平向左,3.4N
C.水平向左,2.6N D.水平向右,2.6N
【分析】滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,据此判断摩擦力方向,对木块\小车受力分析,由平衡条件求出滑动摩擦力的大小。
【解答】解:
由图知,木块相对于小车静止,则木块受的滑动摩擦力方向与木块的对小车摩擦力的方向相反,水平向左,木块在水平方向上的受力处于静止状态,即处于平衡状态,由平衡条件得:小车对木块的摩擦力等于弹簧测力计的拉力,f=F弹=2.6N;
对小车进行受力分析,受向左的拉力F,木块对小车向右的摩擦力f,地面对小车的向右摩擦力,小车做匀速直线运动,处于平衡状态,故F=f+f′,6N=2.6N+f′,解得f′=3.4N。
故选:A。
【点评】本题考查了求滑动摩擦力的大小与方向,知道滑动摩擦力与物体相对运动方向相反是正确解题的前提条件。
11.(3分)如图所示,A、B两个圆柱体叠放在一起置于水平桌面上,已知圆柱体A、B的高度比为1:2,底面积比为2:3,若圆柱体A对圆柱体B的压强与圆柱体B对桌面的压强相等,则这两个圆柱体的密度比为( )
A.6:1 B.1:6 C.3:2 D.2:3
【分析】物体对水平面的压力等于物体的重力,根据G=mg=ρVg=ρShg和p=表示出圆柱体A对圆柱体B的压强与圆柱体B对桌面的压强,从而可得两个圆柱体的密度之比。
【解答】解:圆柱体A对圆柱体B的压力等于A的重力,圆柱体B对桌面的压力等于A和B的总重力,
圆柱体A对圆柱体B的压强与圆柱体B对桌面的压强相等,
根据G=mg=ρVg=ρShg和p=可得:
=,
已知圆柱体A、B的高度比为1:2,底面积比为2:3,
故有:=,
这两个圆柱体的密度之比为ρA:ρB=6:1,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查压强和重力、密度公式的应用,难度一般。
12.(3分)如图所示,质量分布均匀的物体A、B放在水平地面上,高度相同,A的底面积大于B的底面积,A对地面的压力等于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,mA'、mB'分别表示A、B剩余部分的质量,pA'、pB'分别表示剩余部分对地面的压强。下列判断正确的是( )
A.mA'>mB',pA'>pB' B.mA'=mB',pA'<pB'
C.mA'=mB',pA'>pB' D.mA'>mB',pA'<pB'
【分析】静止在水平面上的物体对地面的压力等于其自身重力,对于相同高度,质量分布均匀的物体,若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,剩余部分对地面的压力、所受重力均按比例减小,然后分别利用G=mg和p=分析它们的质量和对地面的压强的大小关系即可。
【解答】解:
(1)因为物体A、B放在水平地面上,高度相同,质量分布均匀,且A对地面的压力等于B对地面的压力。所以,若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,A剩余部分对地面的压力等于B剩余部分对地面的压力,A剩余部分的重力等于B剩余部分的重力,由G=mg可知,A剩余部分的质量等于B剩余部分的质量,即mA′=mB′.故AD错误;
(2)由B知,A剩余部分对地面的压力等于B剩余部分对地面的压力,A的底面积大于B的底面积,由p=可知,pA′<pB′.故B正确、C错误。
故选:B。
【点评】此题考查压力及重力与压力的区别,压强的大小比较,关键是知道静止在水平面上的物体对地面的压力等于其自身重力,同时还要注意题目中给出的“质量分布均匀”、“相同高度”等条件。
二、填空题(每空1分,作图题每题2分,共20分。)
13.(2分)2025年的元宵节还没开学,同学们都在家中热热闹闹欢度了元宵节。如图所示,吃汤圆、拉兔子灯是元宵节的风俗。将面团揉成汤圆,说明力可以使物体发生 形变 ;停着的兔子灯被小朋友拉动,说明力可以使物体的 运动状态 发生改变。
【分析】力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
【解答】解:将面团揉成汤圆,说明力可以使物体发生形变;停着的兔子灯被小朋友拉动,说明力可以使物体的运动状态发生改变。
故答案为:形变;运动状态。
【点评】这类题目可以从力的作用效果角度分析,即力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态,据此分析事例,找出答案。
14.(2分)如图甲所示,是用托里拆利实验装置测量大气压强,将玻璃细管稍微倾斜,细管下端管口未脱离水银面,则管内外的水银面高度差将 不变 。如图乙所示是附附同学自制的一个气压计,他把这个自制气压计从岳麓山山脚拿到山顶,管内的液柱高度将 变大 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度是不会改变的.玻璃管倾斜只会改变水银柱的长度,而高度不会发生变化。
(2)海拔越高,气压越低。
【解答】解:在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度,即玻璃管中内外液面高度差是不会改变的。
把自制气压计从山脚拿到山顶,外界气压变小,管内气压不变,故管内液柱高度会变大。
故答案为:不变;变大。
【点评】本题考查托里拆利实验、大气压与海拔的关系等知识,属于基础题。
15.(2分)如图所示,是某栋房子供水的水路示意图,放水时水龙头与水塔构成了一个 连通器 。若将水龙头(相同型号)单独打开并将开关旋至最大,则 甲 (填“甲”或“乙”)水龙头出水速度大。
【分析】本题第一空考查对连通器构造特点的了解:上端开口,底部连通的仪器叫连通器;
第二空考查液体压强与深度的关系:液体压强随深度的增加而增大。
【解答】解:水塔上端是开口的,放水时水龙头也是开口的,它们通过水管相连,符合连通器定义特点,所以是一个连通器;
四个水龙头中,甲处在液面下最深的位置,根据液体压强特点,液体压强随深度的增加而增大,甲处液体压强大,水流速度大。
故答案为:连通器;甲。
【点评】本题要求知道连通器的定义,生活中的乳牛自动给水器、下水道回水弯、过桥涵洞、锅炉水位计等都是连通器;
液体压强的特点之一:随深度的增加而增大。
16.(2分)在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上用绳子挂着一个小球(忽略空气阻力不计),当出现了如图所示的情景时,此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 (填“是”、“不是”、“可能是”)一对平衡力。此时汽车受到的牵引力 大于 (填“大于”、“小于”、“等于”)汽车受到的阻力。
【分析】汽车匀速运动时绳子在竖直方向上;汽车做变速运动时,绳子倾斜;加速小球向后摆,减速小球向前摆。根据平衡力及平衡的条件分析解答此题,二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,这四个条件缺一不可。
【解答】解:当汽车加速时,绳子给小球一个向前的力,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球就向后偏;根据球向后偏可知汽车做加速运动。在水平方向上汽车受向前的牵引力,向后的阻力而做加速运动,汽车受力不平衡,合力向前,牵引力大于阻力。忽略空气阻力,小球受竖直向下的重力,沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力。
故答案为:不是;大于。
【点评】物体具有惯性而表现出来的惯性现象以及平衡力的问题,在生活中随处可见。要多观察,多实验,多体会。
17.(3分)如图,水平传送带正将高邮“珠光”大米从车间运送到粮仓。重500N的一袋大米静止放到传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力为 250 N,方向向 右 ,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为 0 N。
【分析】已知重力的大小,根据摩擦力与重力的关系即可求出;
根据摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反进行判断;
根据平衡状态时对物体进行受力分析,并确定摩擦力的大小。
【解答】解:f=0.5×G=0.5×500N=250N;
因为米袋刚放上去时相对于传送带向左运动,因此米袋受到的摩擦力方向向右;
当米袋与传送带一起匀速运动时,米袋受力平衡,即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用,而水平方向没有外力作用,因此米袋不受摩擦力作用。
故答案为:250;右;0。
【点评】会根据题意以及受力分析计算摩擦力的大小,会根据物体的运动状态和受力分析判断摩擦力方向。
18.(3分)如图所示,水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为50cm2,A的底面向上凸起,B的底面为平面。在两容器中均加入重为15N的水,则B对桌面的压强为 3000 Pa,A对桌面的压强 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B对桌面的压强。若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB,则pA 大于 pB(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【分析】(1)根据p==算出B对桌面的压强;
(2)物体放在水平桌面上,对桌面的压力等于自身重力,容器的重力不计,因此根据水的质量和A、B两容器底面的特点,利用P=即可比较出它们对桌面压强的大小。
(3)首先判断出两个容器液面的高度关系,由于所比较的是A、B容器的水中同一高度处的压强关系,所以要先判断出这两处距离各自液面的距离(即该点到液面的竖直高度),再由p=ρgh即可比较出两点所受压强的大小。
【解答】解:(1)B对桌面的压强为:
p====3000Pa;
(2)A、B容器的重力不计,而所装水量相同,因此它们对于桌面的压力都等于水的重力,即FA=FB=G;
因为A的底面向上凸起,B的底面为平面,所以与桌面的接触面积关系为:SA<SB;
由P=得:PA>PB。
(3)两容器的横截面积相同,所装水量相同,由于A的容器底向上凸出,所以A容器内的液面高度要大于B容器内的液面高度,即:hA>hB;
取两容器同一高度h处的两点,则这两点分别距A、B的液面高度为:HA=hA﹣h,HB=hB﹣h;
显然,HA>HB。
若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB,则pA=ρgHA,pB=ρgHB
因为HA>HB,所以pA>pB。
故答案为:3000;大于;大于。
【点评】此题主要考查压强大小比较,液体压强的计算等知识点,把压强与液体压强的计算综合在一起,学生容易混淆,难度并不大,但容易出错。
19.(2分)如图甲所示,放在水平面上的实心圆柱体A、B由不同材料制成,A的密度是B的一半,它们的高度均为H,A的质量是B的三分之一,则A、B的底面积之比SA:SB= 2:3 。如图乙所示,若在A、B上沿水平方向截去某一相同厚度h,并将所截去的部分均叠放至对方剩余部分上表面的中央,恰能使叠放后的物体A′、B′对地面的压强相等,则H:h= 10:3 。
【分析】根据实心圆柱体A的密度是B的一半,从而可知密度之比,已知它们的高度均为H,A的质量是B的三分之一,利用圆柱体的体积公式可求出其底面积之比;
当沿水平方向截去某一相同厚度h,并将所截去的部分均叠放至对方剩余部分上表面的中央时,分别表示出叠放后的物体A′、B′对地面的压力,并根据“恰能使叠放后的物体A′、B′对地面的压强相等”列出等式解答。
【解答】解:已知实心圆柱体A的密度是B的一半,则密度之比为ρA:ρB=1:2,或ρB=2ρA,
由题知A的质量是B的三分之一,则质量之比为mA:mB=1:3,
它们的高度均为H,根据ρ=和V=SH可得圆柱体的底面积:S===,
则A、B的底面积之比=:=×=×=;
当沿水平方向截去某一相同厚度h时,叠放后的物体A′、B′对地面的压力分别为:
FA′=GA﹣ΔGA+ΔGB=ρAgSAH﹣ρAgSAh+ρBgSBh,
FB′=GB﹣ΔGB+ΔGA=ρBgSBH﹣ρBgSBh+ρAgSAh;
由于叠放后的物体A′、B′对地面的压强相等,则pA′=pB′,
即:=,
所以,=,
整理得:ρAH﹣ρAh+ρBh×=ρBH﹣ρBh+ρAh×,
即:ρAH﹣ρAh+2ρAh×=2ρAH﹣2ρAh+ρAh×;
解得:=。
故答案为:2:3;10:3。
【点评】本题考查了压力、压强的计算,甲、乙上沿水平方向分别截去相同的厚度h后,甲、乙剩余部分对水平地面的接触面积不变,这是此题的关键之一,此题的难点在于压强等式的列出。
20.(2分)如图所示,用6N的水平力将一个重为3N的物体压在墙壁上,画出物体对墙壁的压力F的示意图。
【分析】先确定物体对墙壁的压力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:物体可以大小不变地传递压力,物体对墙壁的压力F=6N,方向垂直墙壁向右,作用在墙壁上,作用点可以画在接触面的中点,从作用点在力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上:F=6N,如图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法,明确力的方向、作用点是关键,属于基础题目。
21.(2分)如图所示,重力为5N的小球漂浮在水面上。请画出该小球所受浮力的示意图。
【分析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,由于小球漂浮,因此受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等。
【解答】解:小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=5N,浮力的方向是竖直向上的,示意图如下:
【点评】画力的示意图时要考虑到物体的运动状态,当物体处于静止或匀速直线运动时,受到的力就是平衡力。
三、实验题(本题共3个小题,第22题6分,第23题6分,第24题8分,共20分。)
22.(6分)用如图所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做 匀速直线 运动,使得弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小,因为这时的拉力和滑动摩擦力是一对 平衡 力。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图所示,它的示数是 1.6 N。
(3)分析如表可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成 正比 。
(4)若实验时,拉动木块做减速运动,摩擦力将 不变 (选填“变大”、“变小”、不变”)。
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗?并说明理由。
实验次数
1
2
3
4
5
压力F/N
3
4
5
6
7
摩擦力f/N
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
【分析】(1)木块做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用;
(2)根据图示弹簧测力计确定其分度值,然后读出其示数;
(3)根据图象分析答题;
(4)摩擦力与速度无关;
(5)要探究摩擦力大小与接触面积的关系,需保持压力大小和接触面的粗糙程度相同。
【解答】解:(1)木块在水平木板上做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,摩擦力大小等于测力计示数;
(2)由图甲所示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为1.6N;
(3)由图示f﹣F图象可知,图象是一条过原点的倾斜直线,f与F成正比,由此可知,当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比;
(4)摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关;
(5)将木块沿竖直方向锯掉一半,由于压力大小也发生了变化,所以不能得出摩擦力大小和接触面积的正确关系。
故答案为:(1)匀速直线;平衡;(2)1.6;(3)正比;(4)不变;(5)不正确;没有控制压力相等。
【点评】本题考查了实验原理、弹簧测力计读数、实验数据处理,对测力计读数时要先确定其分度值,然后根据指针位置读数,读数时视线要与刻度线垂直;(5)小题很好的体现了对控制变量法的理解,这也是学生容易忽略的地方。
23.(6分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 4 (选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为 1 N;
②比较序号 a 、 d 、 e 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 大 ;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 无 关。
(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由: 可靠,物体的形状改变,但排开液体的体积和液体的密度不变。 。
【分析】(1)浮力是竖直向上的,根据手的感觉来感知浮力的变化;通过水面的变化来判断物体排开液体体积的关系;从而提出浮力和物体排开液体体积关系的猜想;
(2)①根据称量法算出浮力;
②③根据控制变量法分析,要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制同一物体、排开液体的体积相同,改变液体的密度,找出符合要求的图即可,进一步分析得出结论;
④比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素,得出浮力物体的重力之间的关系;
(3)利用控制变量法分析小明同学的方案,即可判断不可靠的原因。
【解答】解:(1)用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大,手会感到越吃力,空饮料罐向下按入的过程中,水面会升高,空饮料罐排开水的体积比较大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关,即这个事实可以支持猜想4。
(2)①物体的重力为G,a中弹簧测力计的示数为3N,
则物体受到的浮力为:F浮水=G﹣F=4N﹣3N=1N;
②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制同一物体、排开液体的体积相同,改变液体的密度,图中a、d、e三图符合要求;
③a图物体浸没在水中,受到的浮力为:F浮水=G﹣F=4N﹣3N=1N
d图物体浸没在酒精中,受到的浮力为:F浮酒=G﹣F′=4N﹣3.2N=0.8N;
e图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为:F浮盐=G﹣F″=4N﹣2.8N=1.2N;
所以同一物体在盐水浮力最大、酒精中受到的浮力最小,又因为盐水的密度最大,酒精的密度最小,
所以可以得出:液体的密度越大,物体所受的浮力越大;
④序号为a、b、c的三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的重力;
由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法F浮=G﹣F,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得结论是:浮力的大小与物体的重力无关;
(3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但排开水的体积相同,浮力相同,故结论可靠。
故答案为:(1)4;(2)①1;②a;d;e;③大;④无;(3)可靠,物体的形状改变,但排开液体的体积和液体的密度不变。
【点评】本题考查了控制变量法在实验探究中的应用和称重法的应用,如果一个现象受到多个因素的影响,研究其中一个因素的作用时,一定采用控制变量法,一定要注意保证其它因素是相同的。
24.(8分)有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
(1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面 相平 ,小唐在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,说明该压强计 漏气 (选填“漏气”或“不漏气”),实验中通过观察U形管两边液面的高度差来反映压强的大小,这种方法叫做 转换法 ;
(2)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液面的高度差就越 大 ,表示液体的压强越 大 。
(3)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液面的高度差 不变 (选填“不变”或“变化”)。表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 相等 。
(4)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中U形管两边的液面高度差较小,认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,原因是: 两次金属盒浸入的深度是不同 。
【分析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,若在使用压强计前发现U形管中有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;本题采用了物理中常见的研究方法﹣﹣转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两边液面高度差的大小来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大;(2)(3)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;液体内部同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定。
【解答】解:(1)小唐在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,说明该压强计漏气。实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面相平。本题采用了物理中常见的研究方法﹣﹣转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两边液面高度差的大小来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大;
(2)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,根据转换法,表示液体的压强越大;
(3)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论。正确的做法是:他应该把金属盒浸入到液体的同一深度。
故答案为:(1)漏气;相平;转换法;(2)大;大;(3)不变;相等;(4)两次金属盒浸入的深度是不同。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
四、计算题(25题6分,26题9分,27题9分,共24分)
25.(6分)有一圆桶,底面积为0.25m2,桶和液体的总重力为1200N.为了减少对地面的压强,现在水平地面上放一块面积为1m2、重力为100N的正方形木板,然后把圆桶置于木板的中央。求:
(1)圆桶对木板的压强。
(2)木板对地面的压强。
【分析】(1)圆桶对木板的压力等于圆桶和液体的总重,圆桶的底面积已知,根据公式p=可求圆桶对木板的压强p1。
(2)木板对地面的压力等于木板以及桶和液体总重,木板面积已知,根据公式p=可求木板对地面的压强p2。
【解答】解:(1)圆桶对木板的压强:
p1====4800Pa。
(2)木板对地面的压强:
p2====1300Pa。
答:(1)圆桶对木板的压强为4800Pa。
(2)木板对地面的压强为1300Pa。
【点评】本题考查压强的计算,关键是公式的应用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
26.(9分)如图所示,放在水平面上容器内装有质量为1kg的水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2,容器的重力为5N。求:
(1)离容器底8cm处有一个A点,A处受到水的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
【分析】(1)已知A点距离容器底部的距离可求A点水的深度,根据p=ρgh求A处受到水的压强;
(2)已知容器底水的深度,根据p=ρgh求水对容器底的压强;根据p=求水对容器底部的压力;
(3)根据G=mg求水的重力,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,根据p=求容器对桌面的压强。
【解答】解:(1)A处水的深度:hA=18cm﹣8cm=10cm=0.1m,
A处受到水的压强:pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×18×10﹣2m=1800Pa;
水对容器底的压力:F水=p水S=1800Pa×50×10﹣4m2=9N;
(3)水的重力:G水=m水g=1kg×10N/kg=10N,
容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,即:
F=G水+G容=10N+5N=15N,
容器对桌面的压强:p===3000Pa。
答:(1)A处受到水的压强为1000Pa;
(2)水对容器底的压力为9N;
(3)容器对桌面的压强为3000Pa。
【点评】本题考查压强和压力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算。
27.(9分)一个底面积为2×10﹣2m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有0.1m深的水,如图(a)所示。另有质量为2kg,体积为1×10﹣3m3的实心正方体A,如图(b)所示。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)实心正方体A静置在水平桌面中央时对桌面的压强;
(3)将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,容器对桌面压强的变化量。
【分析】(1)已知容器内水的深度,根据p=ρ液gh求水对容器底部的压强;
(2)实心正方体A静置在水平桌面中央时对桌面的压力等于A的重力,根据F=G=mg求A对桌面的压力,根据数学知识可知正方体A的底面积,根据p=求A对桌面的压强;
(3)由于将实心正方体A浸没在水中,则排开水的体积等于A的体积,根据底面积的大小求出浸没后水位的升高值,根据容器的高度和已装水的深度可知水会溢出,根据密度公式求出溢出水的质量,水平面上物体的压力和自身的重力相等,由此可知压力的增加量,根据压强公式求出容器对桌面压强的变化量。
【解答】解:(1)水对容器底部的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)实心正方体A静置在水平桌面中央时对桌面的压力等于A的重力,
即:F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,
根据数学知识可知正方体A的底面积:SA===0.01m2,
A对桌面的压强:p===2000Pa;
(3)将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,A排开水的体积为V排=V=1×10﹣3m3,
水面上升的高度:Δh===0.05m,
由于容器的高度为0.12m,已装0.1m深的水,故有水溢出,
溢出水的高度h溢=0.1m+0.05m﹣0.12m=0.03m,
溢出水的质量m溢=ρV溢=1.0×103kg/m3×0.03m×2×10﹣2m2=0.6kg,
所以容器对桌面压力的增加量:ΔF=GA﹣G溢=GA﹣m溢g=20N﹣0.6kg×10N/kg=14N,
容器对桌面压强的变化量:Δp===700Pa。
答:(1)水对容器底部的压强为1000Pa。
(2)实心正方体A静置在水平桌面中央时对桌面的压强为2000Pa;
(3)容器对地面压强的变化量为700Pa。
【点评】本题考查压强的计算,难度适中。
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