内容正文:
川维中学2024-2025学年度八年级下期物理第三学月定时作业
(考试时间90分钟 满分100分 计算取,)
一、选择题(共12小题,每题3分,共36分)
1. 小明是一名八年级学生,下列与他相关的物理量最接近实际的是( )
A. 受到的重力约500N B. 上一层楼做功150J
C. 所处的教室大气压强 D. 1秒心跳约70次
2. 下列生活情形与大气压强无关的是( )
A. 载重汽车驶过泥地留下车轮痕迹 B. 用吸管吸饮料
C. 高原上用普通锅不易煮熟米饭 D. 吸盘挂钩贴在墙上不会掉下
3. 将重为15N的金属块浸没在盛满水的容器中,溢出水的重力为8N,金属块所受的浮力大小为( )
A. 7N B. 8N C. 15N D. 23N
4. 在苹果从树上落向地面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 苹果的势能增大,动能减小 B. 苹果的势能减小,动能增大
C. 苹果的势能不变,动能增大 D. 苹果的势能减小,动能减小
5. 关于力与运动,以下几种说法中正确的是( )
A. 1kg等于9.8N,重力方向总是竖直向下
B. 汽车关闭发动机后还能继续运动,是因为汽车受到惯性作用
C. 天平和测力计在月球上都可以正常使用
D. 物体的质量跟它受到的重力成正比
6. 如图所示,用F=8N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为6N,物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A. 8N,水平向左 B. 2N,水平向左 C. 6N,水平向右 D. 6N,水平向左
7. 如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头但没有搬动 B. 用水平拉力使小车水平移动
C. 离手后的冰壶继续滑行 D. 背着书包在水平路面上移动
8. 如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有相同的液体,将两个体积相同的物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于悬浮状态,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为h。下列判断正确的是( )
A. 甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力
B. 甲杯中液体对容器底的压强大于乙杯中液体对容器底的压强
C. 物体A的密度小于物体B的密度
D. 甲杯液体中物体A受的浮力等于乙杯液体中物体 B 受的浮力
9. 两只完全相同的平底鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把小木船放入乙后,小木船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。若鱼缸对桌面的压强为p甲和p乙,水对鱼缸底的压力为F甲和F乙,则它们的关系正确的是( )
A. B.
C. , D.
10. 如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高4cm,容器底部受到的压强变化了320Pa,则下列判断正确的是( )
A. 液体的密度是1.0×103kg/m3
B. 木块的密度为0.6g/cm3
C. 木块受到的浮力是4N
D. 使木块完全浸没需要4N向下的压力
11. 用同种材料制成的圆柱体A和B,A放在B的正中央,B放在水平地面上,如图所示。若圆柱体A、B的高度之比是5︰1,且A对B的压强和B对地面的压强相等,则A的底面积与B的底面积之比是 ( )
A. 4︰5 B. 1︰5 C. 5︰4 D. 5︰1
12. 如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线栓一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460Pa.容器的底面积为100cm2,ρ铝=2.7g/cm3,g取10N/kg.下列判断正确的是
A. 铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N
B. 铝块的体积是100cm3
C. 铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N
D. 液体的密度是0.8g/cm3
二、填空作图题(每空1分,作图题2分,共20分)
13. 意大利科学家_______第一次通过实验测定了大气压强的数值,1标准大气压跟_______mm水银柱产生的压强相等。实验表明大气压强的大小随海拔高度的变化而变化,海拔高度越高,大气压强就越_______(选填“大”或“小”)。
14. 随着科技的发展,无人机应用广泛。无人机起飞时,快速向下煽动空气飞机就上升,这是利用了物体间力的作用是_______的,无人机匀速向上运动时机械能_______(选填“增大”、“减小”或者“不变”)。
15. 如图所示,这是我国某科技公司生产的一款新型智能航拍无人机,具有超高清摄像、长续航、超远距离控制等特点。无人机在空中匀速上升过程中,其机械能______,克服重力做功的功率______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
16. 在过去几年中,我国高铁从追赶到领跑,实现非凡跨越。如图所示,是从重庆发往香港的一列高铁,距离高铁站台边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外候车,其原因是若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,压强___________(选填“变大”“变小”或“不变”),容易引发安全事故。当高铁匀速通过弯道时,此时高铁所受力为___________(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
17. 如图所示,洗脸池排水管设计了U型“反水弯”,起到隔绝下水道异味的作用。当水不流动时,“反水弯”两端的水面高度总是___________的,其利用了___________原理。
18. “蛟龙号”是我国自行设计和研制的载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时,排开海水的质量是,则蛟龙号受到海水的浮力是_______N;蛟龙号载人潜水器在潜入海面下6km深处受到海水的压强是_______Pa。
19. 如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则两个正方体的重力G甲_____G乙.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则剩余部分对水平地面的压强P甲_____P乙.(选填“>”“<”或“=”)
20. 有一实心正方体物块(不吸水)放入底面积为200cm2的圆柱形容器中,物块浸入水中的体积为400cm3,该物块质量为_______kg,然后在其上表面放置一个重6N的铝块,静止后正方体物块上表面刚好与水面相平,该物块的密度为_______kg/m3,铝块放上去到正方体物块静止过程中,该物块克服自身重力做的功为_______J。
21.
(1)如图,物体A静止在斜面上,画出A对斜面的压力的示意图。
(2)如图所示,重为10N的木块漂浮在水面上,请在图中画出木块受到浮力示意图。
三、实验题(22题7分,23题7分,24题8分,共22分)
22. 物理兴趣小组在做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验,利用钢球、木块等器材在同一斜面完成了实验,过程如图所示。请你完成下列内容:
(1)实验过程中通过比较_______来反映钢球的动能大小,这种研究方法叫做_______;
(2)由图甲、丙实验表明,钢球从高处滚下,高度越高,钢球运动到水平面时速度越大,木块被撞运动得越远。这表明:物体的_______相同时,物体运动的速度越大,动能越_______(选填“大”或“小”);
(3)由_______两图可知,运动速度相同的物体,质量越大,动能越大;丁、戊两个交通标志中,_______图运用到了该结论;
(4)若不计空气阻力,水平面绝对光滑,本实验_______(选填“能”或“不能”)达到目的。
23. 某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中_______来显示橡皮膜所受压强大小,未安装软管的U形管_______(选填“是”或“不是”。)连通器,实验前小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),接下来的操作是_______(选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水;
(2)正确操作后,分析乙、丙的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而_______;根据探究得出的结论判断,拦河坝应设计得_______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与_______有关;
(4)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,小琳做了一些改进,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_______。
A. 烧杯中换密度更大的液体 B. U形管中换用密度更小的液体
C. 将U形管换成更细的 D. 使探头在不同液体中均向下移动相同的距离;
24. 如图所示的是物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验。
(1)如图所示, A、B、C、D四个实验步骤,最科学合理的操作顺序是_______,由图B可知,物体的重力是_______N;
(2)图A中物体受到的浮力大小是_______N,兴趣小组的同学换用不同液体和物体按照科学合理的顺序进行了多次实验,可得出结论:物体受到的浮力大小物体_______排开液体所受的重力;
(3)图A所示的步骤中,物块逐渐浸入液体的过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强_______(选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”)。
(4)某次实验中,排除测量误差的影响,小明发现小桶中水的重力明显小于物体所受的浮力,可能的原因是_______。
(5)小明想用一个密度为ρ的正方体塑料块和刻度尺测出洗衣液的密度。
①用刻度尺测出塑料块的棱长为h。
②将塑料块放入洗衣液中,塑料块处于_______状态,用刻度尺测出塑料块露出液面的高度为。
③洗衣液密度的表达式_______(用ρ、h、表示)。
五、计算题(25小题6分,26小题8分,27小题8分,共22分)
25. 一个平底玻璃杯放在水平桌面上,内装1.5N的水,水深h=12cm,杯子与桌面的接触面积为10cm2,如图所示。(g=10N/kg)
(1)求出水对杯底的压强;
(2)若桌面所受玻璃杯的压强为2.7×103Pa,求玻璃杯的重力。
26. 在泉城济南,游客乘坐画舫游船穿行其间,可以尽享“不出城郭而获山水之怡,身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示,若画舫游船质量为3t,从黑虎泉站出发以3.5m/s的速度匀速行驶到泉城广场站,所用时间约为5min,牵引力是。g取,通过计算回答:
(1)游船在护城河中受到的浮力多大?
(2)这次水上航行中,牵引力对游船做了多少功?
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率多大?
27. 如图所示,某工艺品由圆柱体木块A和合金球B组成。将工艺品以图甲中的方式竖直放入水中,静止时,木块浸入水中的深度为9cm,以图乙中的方式竖直放置,静止时木块浸入水中的深度为8cm。由于A、B粘合处脱落,导致B沉至水底,此时木块A静止时进入水中的深度是6cm。木块A底面积为100cm2,容器底面积为200cm2。求:
(1)图甲中工艺品受到的浮力;
(2)合金球B的密度;
(3)合金球B脱落后水对容器底的压强变化了多少。
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川维中学2024-2025学年度八年级下期物理第三学月定时作业
(考试时间90分钟 满分100分 计算取,)
一、选择题(共12小题,每题3分,共36分)
1. 小明是一名八年级学生,下列与他相关的物理量最接近实际的是( )
A. 受到的重力约500N B. 上一层楼做功150J
C. 所处的教室大气压强 D. 1秒心跳约70次
【答案】A
【解析】
【详解】A.八年级学生的质量通常约为50kg,根据公式可知,受到的重力为
故A符合题意;
B.中学生的体重约为500N,一层楼的层高约为3m,根据公式可知,上一层楼做的功为
故B不符合题意;
C.标准大气压数值约为,教室大气压接近标准大气压,故C不符合题意;
D.正常情况下,人心脏1min跳动60~100次之间,那么1s心跳约1~2次,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列生活情形与大气压强无关的是( )
A. 载重汽车驶过泥地留下车轮痕迹 B. 用吸管吸饮料
C. 高原上用普通锅不易煮熟米饭 D. 吸盘挂钩贴在墙上不会掉下
【答案】A
【解析】
【详解】A.载重汽车驶过泥地留下车轮痕迹,是由于汽车对地面的压力大,受力面积较小,导致压强较大,属于固体压强问题,与大气压强无关,故A符合题意;
B.用吸管吸饮料时,将吸管中空气吸走,吸管内气压降低,外界大气压将饮料压入吸管,与大气压强有关,故B不符合题意;
C.高原上气压低,水的沸点降低,导致食物不易煮熟,与大气压强有关,故C不符合题意;
D.吸盘挂钩通过排出内部空气,内部气压变小,外界大气压将其紧压在墙上,与大气压强有关,故D不符合题意。
故选A。
3. 将重为15N的金属块浸没在盛满水的容器中,溢出水的重力为8N,金属块所受的浮力大小为( )
A. 7N B. 8N C. 15N D. 23N
【答案】B
【解析】
【详解】把金属块轻轻放入盛满水的容器中,排开的水重:G排=8N,金属块受到的水的浮力
F浮=G排=8N
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 在苹果从树上落向地面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 苹果的势能增大,动能减小 B. 苹果的势能减小,动能增大
C. 苹果的势能不变,动能增大 D. 苹果的势能减小,动能减小
【答案】B
【解析】
【详解】苹果从树上落向地面的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度不断增大,动能增大,苹果下落过程中没有发生弹性形变,不考虑弹性势能。故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 关于力与运动,以下几种说法中正确的是( )
A. 1kg等于9.8N,重力方向总是竖直向下
B. 汽车关闭发动机后还能继续运动,是因为汽车受到惯性作用
C. 天平和测力计在月球上都可以正常使用
D. 物体的质量跟它受到的重力成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量与重力是不同物理量,1kg表示物体的质量,9.8N表示物体的重力,不能说1kg等于9.8N,重力方向竖直向下,故A错误;
B.惯性是物体固有属性,不是力,不能说“受到惯性作用”,汽车关闭发动机后继续运动,是由于汽车具有惯性,故B错误;
C.天平依据杠杆平衡条件,物体和砝码重力变化倍数相同,在月球可测质量;测力计可测拉力,月球上拉力可产生,能正常使用,故C正确;
D.质量是物体固有属性,不随重力改变,是重力与质量成正比,不是质量与重力成正比,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,用F=8N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为6N,物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A. 8N,水平向左 B. 2N,水平向左 C. 6N,水平向右 D. 6N,水平向左
【答案】C
【解析】
【详解】以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用,因为B静止,所以这两个力平衡大小相等.则所受摩擦力为6N,方向水平向右。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头但没有搬动 B. 用水平拉力使小车水平移动
C. 离手后的冰壶继续滑行 D. 背着书包在水平路面上移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.人用力搬石头但没有搬动,有力,但在力的方向上物体没有通过距离,则没有做功。故A不符合题意;
B.用力拉使小车水平移动,人给小车一个拉力,小车在拉力的方向上通过了一段距离,做了功。故B符合题意;
C.离手后的冰壶由于惯性继续滑行,则人对冰壶没有力的作用,所以没有做功,故C不符合题意;
D.背着书包在水平面上移动,人给书包一个竖直向上的力,而书包没有在力的方向上通过的距离,所以没有做功。故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有相同的液体,将两个体积相同的物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于悬浮状态,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为h。下列判断正确的是( )
A. 甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力
B. 甲杯中液体对容器底的压强大于乙杯中液体对容器底的压强
C. 物体A的密度小于物体B的密度
D. 甲杯液体中物体A受的浮力等于乙杯液体中物体 B 受的浮力
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于A悬浮,则A所受的浮力
F浮A=GA=GA排
即A的重力等于排开液体的重力;B漂浮,则B所受的浮力
F浮B=GB=GB排
即B的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同,即装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,故A正确;
B.甲乙杯中的液体密度相同,且两杯中的液体液面高度均为h,由p=ρgh可得,甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强,故B错误;
C.体积相同的A、B两个物体分别放入同种液体中,A悬浮,说明A的密度等于液体的密度,B漂浮,即B的密度小于液体的密度;所以A的密度大于B的密度,故C错误;
D.由于A、B的体积相同且A的密度大于B的密度,根据密度公式可知,物体A的质量大于物体B的质量,根据G=mg可知物体A的重力大于物体B的重力,因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,因此甲杯液体中物体A受的浮力大于乙杯液体中物体B受的浮力,故D错误。
故选A。
9. 两只完全相同的平底鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把小木船放入乙后,小木船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。若鱼缸对桌面的压强为p甲和p乙,水对鱼缸底的压力为F甲和F乙,则它们的关系正确的是( )
A. B.
C. , D.
【答案】D
【解析】
【详解】甲图,鱼缸对桌面的压力等于鱼缸的重力加上水的重力,乙图,鱼缸对桌面的压力等于鱼缸的重力加上水的重力再加上小木船的重力,由于小木船的重力等于小木船漂浮时排开水的重力;甲图中水的重力等于乙图中水和小木船的总重力,故甲、乙两鱼缸对桌面的压力相等,由于两只鱼缸完全相同,则受力面积相等,根据可得,鱼缸对桌面的压强相等,即p甲=p乙;把小木船放入乙后,此时两鱼缸内的水面刚好相平,由液体压强公式可得,水对鱼缸底的压强相等,鱼缸的底面积相等,根据可知;水对鱼缸底的压力相等,即F甲=F乙,故D正确,ABC错误。
故选D。
10. 如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高4cm,容器底部受到的压强变化了320Pa,则下列判断正确的是( )
A. 液体的密度是1.0×103kg/m3
B. 木块的密度为0.6g/cm3
C. 木块受到的浮力是4N
D. 使木块完全浸没需要4N向下的压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于液面比放入木块前升高4cm,容器底部受到的压强变化了320Pa,即增大了320Pa,则液体的密度
故A错误;
B.木块静止时,有 的体积露出液面,由于木块漂浮,受到的浮力等于重力,由阿基米德原理得
解得
ρ木=0.6g/cm3
故B正确;
C.边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有 的体积露出液面,由于木块漂浮,受到的浮力等于重力,则木块受到的浮力
故C错误;
D.使木块完全浸没压力
故D错误。
故选B。
11. 用同种材料制成的圆柱体A和B,A放在B的正中央,B放在水平地面上,如图所示。若圆柱体A、B的高度之比是5︰1,且A对B的压强和B对地面的压强相等,则A的底面积与B的底面积之比是 ( )
A. 4︰5 B. 1︰5 C. 5︰4 D. 5︰1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A对B的压强
B对地面的压强
联立两式可得
将代入可得
故A正确。
故选A。
12. 如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线栓一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460Pa.容器的底面积为100cm2,ρ铝=2.7g/cm3,g取10N/kg.下列判断正确的是
A. 铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N
B. 铝块的体积是100cm3
C. 铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N
D. 液体的密度是0.8g/cm3
【答案】D
【解析】
【分析】(1)甲图和乙图比较,知道增加的压强值和受力面积,利用求出对桌面增加的压力,水平面上物体的压力和自身的重力相等,且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力,据此可知对桌面增加的压力等于排开液体的重力,根据阿基米德原理求出铝球受到的浮力,根据F浮=ρgV排求出铝球浸没时受到的浮力;
(2)根据题意求出将细线剪断、铝块沉到容器底部时,图丙比图甲中对桌面增加的压强,根据F=pS求出图丙比图甲中对桌面增加的压力即为铝块的重力,根据G=mg求出铝球的质量,根据求出铝球的体积,铝球的重力减去受到的浮力即为铝块沉底时对容器底部的压力;物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出液体的密度.
【详解】(1)由 可得,图乙比图甲中对桌面增加的压力:
,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力,所以,对桌面增加的压力 ,由阿基米德原理可以知道,铝球受到的浮力:,
由 可以知道,铝球浸没时受到的浮力:
,故A错误;
(2)将细线剪断,铝块沉到容器底部,图丙比图甲中对桌面增加的压强:
图丙比图甲中对桌面增加的压力:
,铝块的重力,
由 可得,铝球的质量: ,
由 可得,铝球的体积: ,故B错误;
铝块沉底时对容器底部的压力: ,C错误;
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由 可得,液体的密度:
,所以D选项是正确的.
故选D.
二、填空作图题(每空1分,作图题2分,共20分)
13. 意大利科学家_______第一次通过实验测定了大气压强的数值,1标准大气压跟_______mm水银柱产生的压强相等。实验表明大气压强的大小随海拔高度的变化而变化,海拔高度越高,大气压强就越_______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 760 ③. 小
【解析】
【详解】[1]著名的马德堡半球实验和托里拆利实验,分别证明了大气压的存在和测出了大气压的值。
[2]一个标准大气压支持的水银柱的高度h=760mm。
[3]大气压不是固定不变的,是随着海拔的高度的增高而减小。
14. 随着科技的发展,无人机应用广泛。无人机起飞时,快速向下煽动空气飞机就上升,这是利用了物体间力的作用是_______的,无人机匀速向上运动时机械能_______(选填“增大”、“减小”或者“不变”)。
【答案】 ①. 相互 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]无人机起飞时,快速向下煽动空气,它给空气一个向下的力,同时空气会给飞机一个向上的力,故飞机就上升,这是利用了物体间力的作用相互的。
[2]无人机匀速向上运动时,质量不变,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能增大,所以机械能增大。
15. 如图所示,这是我国某科技公司生产的一款新型智能航拍无人机,具有超高清摄像、长续航、超远距离控制等特点。无人机在空中匀速上升过程中,其机械能______,克服重力做功的功率______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 变大 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]无人机在空中匀速上升过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度变大,重力势能变大,所以其机械能变大。
[2]克服重力做功的功率为
无人机的重力不变,速度不变,所以克服重力做功的功率不变。
16. 在过去几年中,我国高铁从追赶到领跑,实现非凡跨越。如图所示,是从重庆发往香港的一列高铁,距离高铁站台边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外候车,其原因是若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,压强___________(选填“变大”“变小”或“不变”),容易引发安全事故。当高铁匀速通过弯道时,此时高铁所受力为___________(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]流体流速越大(小)的位置,压强越小(大),为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外候车,其原因是若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,压强变小,容易引发安全事故。
[2]力是改变物体运动状态的原因,当高铁匀速通过弯道时,运动状态发生改变,此时高铁所受力为非平衡力。
17. 如图所示,洗脸池排水管设计了U型“反水弯”,起到隔绝下水道异味的作用。当水不流动时,“反水弯”两端的水面高度总是___________的,其利用了___________原理。
【答案】 ①. 相平 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1][2]洗脸池排水管设计的 U 型反水弯上部开口、下部连通,属于连通器;连通器中装入同种液体,液体静止时,液面相平,可以防止下水道异味窜入室内,利用了连通器的原理。
18. “蛟龙号”是我国自行设计和研制的载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时,排开海水的质量是,则蛟龙号受到海水的浮力是_______N;蛟龙号载人潜水器在潜入海面下6km深处受到海水的压强是_______Pa。
【答案】 ①.
②.
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理可知:浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体的重力;已知排开海水质量 ,取 ,则浮力
[2]蛟龙号载人潜水器在潜入海面下6km深处受到海水的压强
19. 如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则两个正方体的重力G甲_____G乙.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则剩余部分对水平地面的压强P甲_____P乙.(选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】(1)由P=,由图可知S甲S乙, 两物体对水平面的压强相同,即p甲=p乙,因此G甲G乙;(2)由P= = =ρgh,∵两物体对水平面的压强相同,即P=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且h甲>h乙,∴ρ甲<ρ乙;当从水平方向截去相同高度h后:剩余的甲物体对水平面的压强:P甲=ρ甲g(h甲−h)=P−ρ甲gh;剩余的乙物体对水平面的压强:P乙=ρ乙g(h乙−h)=P−ρ乙gh;由于ρ甲<ρ乙,即ρ甲gh<ρ乙gh;∴P−ρ甲gh>P−ρ乙gh,即P甲>P乙.
【点睛】此题涉及横切问题,由于两个物体都是规则的实心柱状物体,可利用P=ρgh先判断出两个物体的密度大小,然后表示出切除相同高度后,剩余部分对水平面的压强,再做比较.
20. 有一实心正方体物块(不吸水)放入底面积为200cm2的圆柱形容器中,物块浸入水中的体积为400cm3,该物块质量为_______kg,然后在其上表面放置一个重6N的铝块,静止后正方体物块上表面刚好与水面相平,该物块的密度为_______kg/m3,铝块放上去到正方体物块静止过程中,该物块克服自身重力做的功为_______J。
【答案】 ①. 0.4 ②. 0.4×103 ③. 0.12
【解析】
【详解】[1]因为物块漂浮,由物体沉浮条件可知,漂浮物体重力等于浮力,所以
物块的质量
[2]放置铝块后,因为整体漂浮,由物体沉浮条件可知,此时物块受到的浮力
因为放置铝块后,物块上表面刚好与水面相平即物块正好完全浸没;则物块排开水的体积
物块的密度
[3]物块下降的距离为
物块克服重力做的功为
21.
(1)如图,物体A静止在斜面上,画出A对斜面的压力的示意图。
(2)如图所示,重为10N的木块漂浮在水面上,请在图中画出木块受到浮力示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
选取物体A和斜面的接触面的中点作为压力的作用点,画一垂直于斜面向下的线段,标出箭头,记为F压,如下图所示:
【小问2详解】
在竖直方向上,木块受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮,在这两个力的作用下,木块处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,由平衡条件,得F浮=G=10N
浮力的示意图如图所示:
三、实验题(22题7分,23题7分,24题8分,共22分)
22. 物理兴趣小组在做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验,利用钢球、木块等器材在同一斜面完成了实验,过程如图所示。请你完成下列内容:
(1)实验过程中通过比较_______来反映钢球的动能大小,这种研究方法叫做_______;
(2)由图甲、丙实验表明,钢球从高处滚下,高度越高,钢球运动到水平面时速度越大,木块被撞运动得越远。这表明:物体的_______相同时,物体运动的速度越大,动能越_______(选填“大”或“小”);
(3)由_______两图可知,运动速度相同的物体,质量越大,动能越大;丁、戊两个交通标志中,_______图运用到了该结论;
(4)若不计空气阻力,水平面绝对光滑,本实验_______(选填“能”或“不能”)达到目的。
【答案】(1) ①. 被撞木块移动的距离 ②. 转换法
(2) ①. 质量 ②. 大
(3) ①. 甲、乙 ②. 丁
(4)不能
【解析】
【小问1详解】
[1][2]钢球从斜面上向下运动到水平面上,有了一定的速度,就有动能,钢球撞击木块,可以通过木块在水平面上移动的距离来判断钢球动能的大小。实验运用了转换法,通过观察被撞木块移动的距离来比较钢球动能的大小。
【小问2详解】
[1][2]由图甲和丙可知,物体质量相同,速度不同,且速度越大,物体动能越大,故得实验结论,质量相同时,钢球的速度越大,动能越大。
【小问3详解】
[1]要探究动能与质量的关系,需控制速度相同,故选甲、乙两实验,通过实验得出动能与速度有关。
[2]丁图是限速标志,戊图是限重标志,故两个交通标志中丁图运用了此实验结论。
【小问4详解】
若不计空气阻力,水平面绝对光滑,物体撞击木块后,木块将做匀速直线运动,故本实验不能达到目的。
23. 某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中_______来显示橡皮膜所受压强大小,未安装软管的U形管_______(选填“是”或“不是”。)连通器,实验前小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),接下来的操作是_______(选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水;
(2)正确操作后,分析乙、丙的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而_______;根据探究得出的结论判断,拦河坝应设计得_______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与_______有关;
(4)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,小琳做了一些改进,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_______。
A. 烧杯中换密度更大的液体 B. U形管中换用密度更小的液体
C. 将U形管换成更细的 D. 使探头在不同液体中均向下移动相同的距离;
【答案】(1) ①. 液面高度差 ②. 是 ③. B
(2) ①. 增大 ②. 上窄下宽 (3)液体的密度
(4)C
【解析】
【小问1详解】
[1]U形管压强计是通过观察U形管中液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管中液面高度差越大,橡皮膜所受压强越大。
[2]未安装软管的U形管,因上端开口,下端连通,是连通器。
[3]实验前小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),可知左管中液面上方气体压强大于大气压强,接下来的操作是拆除软管重新安装,使两管液面上方气体与大气连通,液面即是相平的。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]正确操作后,分析乙、丙的实验现象,丙中液体深度大,产生压强也大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;根据探究得出的结论判断,拦河坝应设计得上窄下宽。
【小问3详解】
比较丙、丁两次实验,深度相同,而液体的密度不同,产生的压强不同,可知:液体压强还与液体的密度有关。
【小问4详解】
A.根据p=ρgh可知,液体压强只与液体的密度和深度有关,烧杯中换密度更大的液体,产生的压强变大,U形管两液面高度差变大,故A不符合题意;
B.U形管中换成密度更小的液体,根据p=ρgh可知,在压强相同时,U形管两液面高度差变大,故B不符合题意;
C.根据p=ρgh可知,液体压强只与液体的密度和深度有关,与U形管粗细无关,故C符合题意;
D.将某液体换成密度比水大得多的其他液体,根据p=ρgh可知,液体产生的压强变大,由转换法,U形管两管液面高度差变大,故D不符合题意。
故选C。
24. 如图所示的是物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验。
(1)如图所示, A、B、C、D四个实验步骤,最科学合理的操作顺序是_______,由图B可知,物体的重力是_______N;
(2)图A中物体受到的浮力大小是_______N,兴趣小组的同学换用不同液体和物体按照科学合理的顺序进行了多次实验,可得出结论:物体受到的浮力大小物体_______排开液体所受的重力;
(3)图A所示的步骤中,物块逐渐浸入液体的过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强_______(选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”)。
(4)某次实验中,排除测量误差的影响,小明发现小桶中水的重力明显小于物体所受的浮力,可能的原因是_______。
(5)小明想用一个密度为ρ的正方体塑料块和刻度尺测出洗衣液的密度。
①用刻度尺测出塑料块的棱长为h。
②将塑料块放入洗衣液中,塑料块处于_______状态,用刻度尺测出塑料块露出液面的高度为。
③洗衣液密度的表达式_______(用ρ、h、表示)。
【答案】(1) ①. C、B、A、D ②. 3.8
(2) ①. 1.4 ②. 等于
(3)一直不变 (4)溢水杯中的水不满
(5) ①. 漂浮 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重力,然后再测出物体的重力,将溢水杯装满水,并直接浸入水中,观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。所以,合理的顺序应为C、B、A、D。
[2]由图B可知,测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N,物体的重力是3.8N。
【小问2详解】
[1]由称重法,图A中物体受到的浮力大小是
物体排开水的重力为
[2]换用不同液体和物体按照科学合理的顺序进行了多次实验,可得出结论:物体受到的浮力大小物体等于排开液体所受的重力。
【小问3详解】
图A所示的步骤中,物块逐渐浸入液体的过程中(未接触溢水杯),因杯底的深度不变,根据可知,液体对杯底的压强一直不变。
【小问4详解】
某次实验中,排除测量误差的影响,小明发现小桶中水的重力明显小于物体所受的浮力,可能的原因是溢水杯中的水不满,导致排水的重力变小。
【小问5详解】
①用刻度尺测出塑料块的棱长为h;
②[1]将塑料块放入洗衣液中,由可知,塑料块处于漂浮状态,用刻度尺测出塑料块露出液面的高度为h1;塑料块排开液体的体积为
③[2]塑料块漂浮时,浮力等于重力
洗衣液密度的表达式
五、计算题(25小题6分,26小题8分,27小题8分,共22分)
25. 一个平底玻璃杯放在水平桌面上,内装1.5N的水,水深h=12cm,杯子与桌面的接触面积为10cm2,如图所示。(g=10N/kg)
(1)求出水对杯底的压强;
(2)若桌面所受玻璃杯的压强为2.7×103Pa,求玻璃杯的重力。
【答案】(1)1.2×103Pa;(2)1.2N
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)由题意可知,杯内水深
h=12cm=0.12m
水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,故水对杯底的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
(2)因桌面所受玻璃杯的压强为p′=2.7×103Pa,杯子与桌面的接触面积为
S=10cm2=10﹣3m2
故桌面所受玻璃杯的压力为
F′=p′S=2.7×103Pa×10﹣3m2=2.7N
由受力分析可知,玻璃杯对桌面的压力等于玻璃杯和水的总重力,故可知玻璃杯和水的总重力为
G=F′=2.7N
解得玻璃杯的重力为
G杯=G﹣G水=2.7N﹣1.5N=1.2N
答:(1)水对杯底的压强为1.2×103Pa;
(2)玻璃杯的重力为1.2N。
26. 在泉城济南,游客乘坐画舫游船穿行其间,可以尽享“不出城郭而获山水之怡,身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示,若画舫游船质量为3t,从黑虎泉站出发以3.5m/s的速度匀速行驶到泉城广场站,所用时间约为5min,牵引力是。g取,通过计算回答:
(1)游船在护城河中受到的浮力多大?
(2)这次水上航行中,牵引力对游船做了多少功?
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)游船在护城河中处于漂浮,则游船受到的浮力
(2)黑虎泉站到泉城广场站河段的长度
这次水上航行中,牵引力对游船的功
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率
答:(1)游船在护城河中受到的浮力是3×104N;
(2)这次水上航行中,牵引力对游船做的功是6.3×106J;
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率是2.1×104W。
27. 如图所示,某工艺品由圆柱体木块A和合金球B组成。将工艺品以图甲中的方式竖直放入水中,静止时,木块浸入水中的深度为9cm,以图乙中的方式竖直放置,静止时木块浸入水中的深度为8cm。由于A、B粘合处脱落,导致B沉至水底,此时木块A静止时进入水中的深度是6cm。木块A底面积为100cm2,容器底面积为200cm2。求:
(1)图甲中工艺品受到的浮力;
(2)合金球B的密度;
(3)合金球B脱落后水对容器底的压强变化了多少。
【答案】(1)9N;(2)3×103kg/m3;(3)100Pa
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据题意知道,甲图中木块浸入水中的体积
由知道,图甲中工艺品受到的浮力
F浮=G木+GB =ρ水gV1 =1×103 kg/m3×10N/kg×9×10-4m3 =9 N
(2)工艺品在乙图中所受浮力与甲图相比不变,由知道,两种情况下工艺品排开水的体积相等,即
Sh1=Sh2+VB
则合金的体积
由于B沉至水底,此时木块A静止时进入水中的深度是6cm,受到的浮力
由于物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,且工艺品的总重力不变,所以,合金球B的重力
由 知道,合金球B的质量
由知道,合金球B的密度
(3)比较乙丙两图知道,合金球B脱落后,水面高度的变化
由知道,合金球B脱落后水对容器底的压强变化
答:(1)图甲中工艺品受到的浮力是9N;
(2)合金球B的密度是3×103kg/m3;
(3)合金球B脱落后水对容器底的压强变化了100Pa。
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