内容正文:
大庆市靓湖学校八年级期中考试
物理试题
答题时间:90分钟 总分:100分
一、单选题(共15小题,每题2分,共30分。)
1. 2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国奥运健儿交出了完美答卷(如图)。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A. 甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力减小
B. 乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点时不受力
C. 丙图中冰壶离开运动员的手沿水平地面滑行是因为冰壶受到惯性的作用
D. 丁图中两名运动员一起旋转的过程中,以彼此为参照物是静止的
2. 物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行了讨论,其中正确的是
A. 图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小
B. 图乙实验中用小桌陷入沙子的深度显示所产生的压强的大小
C. 图丙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到的吸力非常大
D. 图丁向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
3. 围棋起源于中国,拥有悠久的历史。如图所示为一种可以在竖直棋盘上随意移动的磁性围棋,则下面的说法正确的是( )
A. 棋盘对棋子的吸引力和棋子受到的重力是一对平衡力
B. 棋子对棋盘的压力和棋盘对棋子的支持力是一对相互作用力
C. 棋盘对棋子的摩擦力和棋子受到的重力是一对相互作用力
D. 棋盘对棋子的支持力和棋子对棋盘的压力是一对平衡力
4. 如图所示,走钢丝的杂技演员,两只脚都站在直径为2cm的钢丝上,且脚底与钢丝平行,演员对钢丝的压强最接近于( )
A. 1×103Pa B. 6×104Pa
C. 1×105Pa D. 6×105Pa
5. 如图所示,小李把篮球竖直向上抛出,篮球从抛出到落回地面过程中,始终受到与运动方向相反的空气阻力,且运动越快受到的阻力越大,但阻力始终小于球的重力。则下列说法中正确的是( )
A. 篮球上升时,受到的合力方向向上
B. 篮球在最高点速度为零,合力为零
C. 篮球先减速上升后加速下降
D. 篮球从最高点下降是因为受到惯性力作用
6. 小明根据知识点,对生活中的实例进行了整理,其中有明显错误的是( )
A. B.
C. D.
7. 下列各图中利用连通器原理工作是( )
A. 甲、乙、丙 B. 甲、丙、丁
C. 甲、乙、丁 D. 乙、丙、丁
8. 用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
B. 向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C. 向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
9. 木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计,甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲、乙容器中,静止后木棒的位置如图所示,下列说法正确的是( )
①木棒在容器中受到的浮力:
②容器中液体的密度:
③木棒在容器中排开液体的质量:
④液体对容器底的压强:
⑤木棒底面受到的液体的压强:
⑥容器对桌面的压强:
A. 只有①、③和⑥ B. 只有①、③和⑤ C. 只有②、④和⑥ D. 只有③、④和⑤
10. 如图所示,用轻质细线将小球悬挂在天花板上,将小球拉至A点使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,小球从A摆动到B的过程中,A和B是最高点,F是最低点。下列说法正确的是( )
A. 细线对小球的拉力是由于小球的形变产生的
B. 当小球摆动到F点时,撤去一切外力,由于惯性,它将沿水平方向做匀速直线运动
C. 当小球摆动到B点时,速度为0,所以小球处于平衡状态
D. 当小球摆动到B点时,撤去一切外力,则小球将沿BC方向运动
11. 水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的薄壁容器,容器内分别装有质量相等的不同液体,液面处于同一高度,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 液体甲的密度小于液体乙的密度
B. 液体对甲、乙两容器底部的压强相等
C. 甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D. 液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力
12. 如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,下面说法不正确的是( )
A. 玻璃管倾斜到一定角度,管内有可能会充满水银
B. 玻璃管稍稍倾斜会使得管内水银柱变长
C. 将该装置从一楼拿到五楼做实验,玻璃管内外水银面高度差会增大
D. 标准大气压可支持760mm高的水银柱
13. 水平桌面上有两个完全相同的柱形容器甲、乙,分别装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是( )
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中受浮力相等
③两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等
④两容器中有草莓时,甲容器中液体对容器底部的压强比乙大
A. ①③④ B. ② C. ①②④ D. ①③
14. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离L的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为
B. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
C. 当时,木板对桌面的压力为6N
D. 移动过程中,木板受到摩擦力变小
15. 如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A. 只有②④正确 B. 只有①②正确
C. 只有③④正确 D. 只有①③正确
二、填空题(共6小题,每空2分,共22分)
16. 如图所示,不计空气阻力,质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动,则气球除了受重力,还要受到一个___________N的力,此力的方向是___________。(g取10N/kg)
17. 如图所示,两个相同的物体A、B,在水平推力F=10N时,能一起向右做速度为v的匀速直线运动.若使A, B两物块一起向右做速度为2v的匀速直线运动,此时所需水平推力F'的大小应______(大于/等于/小于)10N.若将B取走并叠放于物体A上,仍用大小为10N的水平推力作用在A物体上,物体AB将一起向右做________(匀速/减速/加速)直线运动.
18. 如图所示,将乒乓球按压到水面下20cm深度处,松开手后乒乓球加速上升,在乒乓球没有露出水面之前,乒乓球上下表面受到水的压力差___________,乒乓球受到水的压强___________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
19. 一台液压机如图所示,它的小活塞的横截面积是10cm2,若在小活塞上加15N垂直于活塞平面向下的力,若大活塞的横截面积是400cm2,则密闭液体可以在大活塞上产生_________N垂直于大活塞平面向上的压力,液压机的工作原理是_________(选填“连通器原理”或“帕斯卡定律”)。
20. 如图甲所示,将金属球和木球用细绳相连放入某液体中,木球静止时露出液面的体积为它自身体积的。当把细绳剪断后,金属球沉底,木球静止时露出液面的体积为它自身体积的一半,如图乙所示。若已知金属球和木球的体积之比为1∶5,则液体与金属球的密度之比为_________。
21. 将边长为0.1m、密度为0.6×103kg/m3的不吸水正方体木块放入底面积为400cm2的盛水的水槽中,静止时木块有的体积浸入水中,如图甲所示。若将一石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中,如图乙所示。若用轻质细线将该石块与木块连接后放入水中,静止时木块有的体积露出水面,如图丙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3,从图甲到图乙,水对容器底压强的变化量_________,则石块的密度为_________。
三、作图题(每图3分,共6分)
22. 按要求完成作图;
(1)图所示为一盛水的容器,请在A,B两点画出所受水的压力的示意图;
(2)如图所示,一个鸡蛋在盐水中加速向上运动的过程中,请画出此时鸡蛋所受力的示意图(A点为鸡蛋的重心)。
四、实验探究题(共3小题,23、24每空1分,25每空2分,共30分。)
23. 如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)实验前,小明同学检查实验装置时发现:用手用力按探头的橡皮膜,U形管两边液面处在同一水平线上,则这套实验装置可能出现的问题是__________;
(2)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管中液面的__________来判断的;
(3)比较图中__________两图,可以得液体的压强与液体密度有关;
(4)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是__________;
A.将U形管换成更细 B.U形管中换用密度更小的酒精
C.烧杯中换密度差更大的液体 D.使探头在液体中的深度增大但保持朝向相同
(5)已知图丙中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为__________;
(6)如图丁是小红同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为,U形管盛水,其右管标有刻度值。为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的实心红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,ab之间的距离为,则液体的密度为__________。
24. 周末登山活动中,小明和小华想利用随身携带的注射器、弹簧测力计(量程为0~5N)、细线、刻度尺、细玻璃管、玻璃瓶等估测大气压。
(1)小明采用图甲中______(选填“a”或“b”)装置,在山脚下估测大气压比较合理;
①测量中分析研究的是大气对___________(选填“针筒”或“活塞”)的压力;
②把活塞推至注射器针筒底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器针筒,当用图乙中B注射器测量时,弹簧测力计被拉到5N,注射器活塞仍没有滑动,可改用图乙中的______(选填A或C)注射器(容积为V),当注射器活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.6N,用刻度尺测出_______的长度L为10.00cm,据此可测得大气压值_______Pa。
(2)小明将沿塞推至底端时,发现注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)小华同学为了排除摩擦力的影响,改进了实验,如图丙所示,将注射器固定在水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为G1,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为G2,则他计算大气压值的公式应该表示为p==____________(用题目中所给的字母表示);
(4)小华制作了图丁所示的气压计,细玻璃管内水柱高度会随大气压的变化而升降,将该气压计从山脚带到山顶,细玻璃管内水柱会________(选填“下降”、“上升”或“不变”)。
25. 图1是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将同一物体分别放在不同液体中:
(1)乙图中弹簧测力计的示数是___________N,物体在乙中所受浮力为___________N;
(2)由___________图可知,浮力大小与排开液体的体积有关,由甲、丙、丁两图可知,浮力大小和浸没的深度无关,由甲、丁、戊图可知,浮力大小和___________有关,由甲、丙两图可知物体的体积为___________m3;
(3)戊图中液体的密度是___________kg/m3;
(4)图2是小杨设计的测量巧克力球密度的实验:
①如图甲所示,用电子秤测出铜块的质量为m0;
②如图乙所示,测出圆柱形容器和适量水的质量为m1;
③如图丙所示,将钢块和巧克力球用绳子系在一起后,使铜块浸没在水中,电子称的示数为m2;
④如图丁所示,铜块和巧克力球都浸没后,电子秤的示数为m3;
⑤如图戊所示,放手后,铜块沉底,电子样示数为m4;
请帮助小杨的测量结果可知:
a.巧克力球的密度表达式是___________(用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示);
b.当小杨测完所有数据后,将杯子从电子秤上拿下却发现电子称上显示“-0.2g”,这样测量会造成密度测量值___________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
五、计算题(共2小题,26题3+3=6分,27题2+2+2=6分,共12分)
26. 如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的立方体。已知水的密度为1×103kg/m3。(g取10N/kg)
(1)若将这个容器装满水,求此时容器对桌面的压强;
(2)若向容器内注入1.1kg水,求此时容器底部所受水的压力。
27. 如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的阻力,求:(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?
(2)石料体积是多少?
(3)石料的密度是多少?
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大庆市靓湖学校八年级期中考试
物理试题
答题时间:90分钟 总分:100分
一、单选题(共15小题,每题2分,共30分。)
1. 2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国奥运健儿交出了完美答卷(如图)。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A. 甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力减小
B. 乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点时不受力
C. 丙图中冰壶离开运动员的手沿水平地面滑行是因为冰壶受到惯性的作用
D. 丁图中两名运动员一起旋转的过程中,以彼此为参照物是静止的
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力大小仍然等于运动员和冰刀的总重力,不会减小,故A错误;
B.乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点,会受到重力的作用,故B错误;
C.冰壶离开手后在冰面上滑行,是因为冰壶具有惯性,惯性是物体的属性,不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.丁图中两名运动员一起旋转的过程中,即同步运动,以彼此为参照物位置不发生改变,是静止的,故D正确。
故选D。
2. 物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行了讨论,其中正确的是
A. 图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小
B. 图乙实验中用小桌陷入沙子的深度显示所产生的压强的大小
C. 图丙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到的吸力非常大
D. 图丁向两张纸中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
【答案】B
【解析】
【分析】(1)压强计是测量液体压强大小的工具;
(2)压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关;
(3)根据大气压强的应用分析;
(4)流速越大的地方,压强越小.
【详解】A. 测量液体压强的工具叫压强计;当橡皮膜受到的压强为零时,U形管两边液面相平;当橡皮膜受到压强作用时,两管内液面产生高度差,压强越大,两液面高度差越大;所以,它是根据U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小的,但不能准确测出液体压强的大小,故A错误;
B. 压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关;在实验中,将小桌放到沙子上,往小桌上放不同质量的砝码,观察桌腿陷入沙子的深度,通过陷入沙子的深度的变化显示所产生的压强的大小,故B正确;
C. 倒置装满水的杯子,盖杯口的硬纸片不掉下来,在纸片的周围只有空气,所以是大气压力的作用使其没有掉下来,即利用了大气压强,故C错误;
D. 向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,所以两张纸会靠拢在一起,故D错误.
故选B.
3. 围棋起源于中国,拥有悠久的历史。如图所示为一种可以在竖直棋盘上随意移动的磁性围棋,则下面的说法正确的是( )
A. 棋盘对棋子的吸引力和棋子受到的重力是一对平衡力
B. 棋子对棋盘的压力和棋盘对棋子的支持力是一对相互作用力
C. 棋盘对棋子的摩擦力和棋子受到的重力是一对相互作用力
D. 棋盘对棋子的支持力和棋子对棋盘的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.棋盘对棋子的吸引力和棋子受到的重力不在同一直线上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.棋子对棋盘的压力和棋盘对棋子的支持力同时作用在棋盘和棋子上,符合相互作用力的特点,所以是一对相互作用力,故B正确;
C.棋盘对棋子的摩擦力和棋子受到的重力是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D.棋盘对棋子的吸引力和棋子对棋盘的吸引力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,走钢丝的杂技演员,两只脚都站在直径为2cm的钢丝上,且脚底与钢丝平行,演员对钢丝的压强最接近于( )
A. 1×103Pa B. 6×104Pa
C. 1×105Pa D. 6×105Pa
【答案】B
【解析】
【详解】6×104Pa的数值较为合理,假设演员体重为50kg,双脚站立时对钢丝的总压力约为500N,每只脚与钢丝的接触面可近似为长20cm、宽2cm的长方形矩形,接触面积约为40cm²,双脚总接触面积约为80cm²(即8×10⁻3m²),压强计算为
与6×10⁴Pa接近,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,小李把篮球竖直向上抛出,篮球从抛出到落回地面的过程中,始终受到与运动方向相反的空气阻力,且运动越快受到的阻力越大,但阻力始终小于球的重力。则下列说法中正确的是( )
A. 篮球上升时,受到的合力方向向上
B. 篮球在最高点速度为零,合力为零
C. 篮球先减速上升后加速下降
D. 篮球从最高点下降是因为受到惯性力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.篮球在运动过程中始终受到重力和空气阻力的作用,且空气阻力方向始终与运动方向相反,大小随速度增大而增大。篮球上升时,受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力(竖直向下),合力方向竖直向下,故A错误;
B.篮球在最高点时速度为零,瞬间不受空气阻力,但仍受重力作用,合力不为零,故B错误;
C.篮球上升过程中,重力和空气阻力方向均向下,做减速运动;下降过程中,重力向下而空气阻力向上,由于重力始终大于阻力,篮球做加速运动,故C正确;
D.篮球从最高点下降是因为受到重力作用,惯性是物体保持运动状态不变的性质,不是一种力,故D错误。
故选C。
6. 小明根据知识点,对生活中的实例进行了整理,其中有明显错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁悬浮列车通过悬浮技术减小车轮与轨道间的摩擦阻力;滚木移动巨石利用滚动代替滑动减小摩擦;轴承中的钢珠通过滚动摩擦代替滑动摩擦来减小阻力。三者均与减小阻力相关,原理正确,故A正确,不符合题意;
B.惯性是物体的固有属性。高速公路限速是为了减小因速度过快带来的危害;保持车距是为了避免因惯性无法及时停车而碰撞。汽车的安全气囊也是为了减小惯性带来的伤害,故B正确,不符合题意;
C.压路机的碾子通过增大质量来增大压力从而增大压强;飞镖头部很尖通过减小受力面积增大压强;重卡车轮很多是通过增大受力面积减小压强。所以三个例子不都是为了增大压强,故C错误,符合题意;
D.夜空快速划过流星因摩擦阻力运动状态改变而燃烧;汽车关闭油门后因摩擦力和阻力运动状态逐渐减速;地球同步卫星绕地球匀速圆周运动时运动方向不断改变(运动状态改变)。三者均涉及运动状态的改变,原理正确,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 下列各图中利用连通器原理工作的是( )
A. 甲、乙、丙 B. 甲、丙、丁
C. 甲、乙、丁 D. 乙、丙、丁
【答案】B
【解析】
【详解】连通器原理是指上端开口、底部相连通的容器,装入同种液体且液体不流动时,各容器中的液面保持相平。
分析甲:排水管的存水管下部连通,上部开口,利用连通器原理防止异味进入室内,故甲符合题意;
分析乙:U形管压强计虽然底部连通,但主要用于测量压强差,不是利用连通器原理工作,故乙不符合题意;
分析丙:地漏存水杯下部连通,上部开口,利用连通器原理存水阻隔异味,故丙符合题意;
分析丁:三峡船闸的闸室与上下游通过闸门连通,利用连通器原理实现船只通航,故丁符合题意。
综上,甲、丙、丁符合题意,即B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
B. 向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C. 向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
【答案】A
【解析】
【详解】A.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加,使模型重力大于浮力,模型下沉,当模型下沉到更深处时,再使瓶内的水减少,使模型重力等于浮力,模型悬浮,故A正确;
B.向内推注射器活塞,瓶内气体体积减小,压强变大,模型受到的浮力变大,模型将上浮,故B错误;
C.向外拉注射器活塞,瓶内气体体积增大,压强变小,小于外界大气压,水被压入试管中,模型重力变大,浮力不变,重力大于浮力,模型下沉,故C错误;
D.当模型漂浮在水面时,它受到的浮力与重力相等,故D错误。
故选A。
9. 木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计,甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲、乙容器中,静止后木棒的位置如图所示,下列说法正确的是( )
①木棒在容器中受到的浮力:
②容器中液体的密度:
③木棒在容器中排开液体的质量:
④液体对容器底的压强:
⑤木棒底面受到的液体的压强:
⑥容器对桌面的压强:
A. 只有①、③和⑥ B. 只有①、③和⑤ C. 只有②、④和⑥ D. 只有③、④和⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态,浮力等于密度计的重力,则简易密度计在甲、乙容器中所受的浮力相同,故①正确;
②浮力相同,密度计在甲液体中排开液体体积大于在乙液体中排开液体体积,根据,可知甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度,故②错误;
③根据阿基米德原理得简易密度计在甲、乙液体中排开液体的重力相等,即排开液体质量相等,故③正确;
④两种液体的质量相等,说明甲、乙容器中液体的重力相同,放入相同的密度计后液体与密度计的重力之和仍然相等,而两容器的底面积相同,根据可知,两容器底部受到的液体压强相等,故④错误;
⑤木棒底面受到的液体的压强等于底面受到的液体的压力除以受力面积,由于漂浮,底面受到的液体的压力等于浮力,简易密度计在甲、乙容器中所受的浮力相同,木棒底面受到的液体的压强也相等,故⑤错误;
⑥甲、乙两容器质量相等,所装满水的质量相同,所以容器对桌面的压力相等,即,因为底面积相等,根据可知,容器对桌面的压强,故⑥正确。
故选A。
10. 如图所示,用轻质细线将小球悬挂在天花板上,将小球拉至A点使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,小球从A摆动到B的过程中,A和B是最高点,F是最低点。下列说法正确的是( )
A. 细线对小球的拉力是由于小球的形变产生的
B. 当小球摆动到F点时,撤去一切外力,由于惯性,它将沿水平方向做匀速直线运动
C. 当小球摆动到B点时,速度为0,所以小球处于平衡状态
D. 当小球摆动到B点时,撤去一切外力,则小球将沿BC方向运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.细线对小球的拉力是由于细线的形变产生的,故A错误;
B.当小球到达F点时,速度不为0,撤去一切外力,根据牛顿第一定律可知,它将做匀速直线运动,故B正确;
C.当小球摆动到B点时,速度为0,小球只受到重力作用,所以小球处于非平衡状态,故C错误;
D.当小球摆动到B点时,速度为零,如果撤去一切外力,根据牛顿第一定律小球将处于静止状态,故D错误。
故选B。
11. 水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的薄壁容器,容器内分别装有质量相等的不同液体,液面处于同一高度,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 液体甲的密度小于液体乙的密度
B. 液体对甲、乙两容器底部的压强相等
C. 甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D. 液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.由图可知,甲、乙两种液体的体积关系为V乙>V甲,而甲、乙两种液体的质量是相等的,根据可知,ρ乙<ρ甲,液体的深度相同,根据p=ρgh知液体对甲、乙两容器底部压强关系是p甲>p乙,容器的底面积相同,由F=pS知液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力,故AB错误,D正确;
C.容器对桌面的压力大小等于容器和液体的总重力,即F=G总=m容g+m液g
由于容器、液体的质量都相等,根据G=mg可知,总重力相同,所以两个容器对桌面压力的大小关系是F甲=F乙,故C错误。
故选D。
12. 如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,下面说法不正确的是( )
A. 玻璃管倾斜到一定角度,管内有可能会充满水银
B. 玻璃管稍稍倾斜会使得管内水银柱变长
C. 将该装置从一楼拿到五楼做实验,玻璃管内外水银面高度差会增大
D. 标准大气压可支持760mm高的水银柱
【答案】C
【解析】
【详解】AB.托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强;璃管稍稍倾斜,水银柱高度不变,但会使得管内水银柱变长,玻璃管倾斜到一定角度,管内有可能会充满水银。故AB正确,AB不符合题意;
C.大气压随高度的增加而降低,故将该装置从一楼拿到五楼做实验,玻璃管内水银柱会变低,故C错误,C符合题意;
D.1标准大气压约1.013×105Pa,可支撑760mm高的水银柱,故D正确,D不符合题意。
故选C。
13. 水平桌面上有两个完全相同的柱形容器甲、乙,分别装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是( )
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中受浮力相等
③两容器中有草莓时,对水平桌面压强相等
④两容器中有草莓时,甲容器中液体对容器底部的压强比乙大
A. ①③④ B. ② C. ①②④ D. ①③
【答案】A
【解析】
【详解】①由甲图可知,草莓a漂浮,密度小于盐水的密度,草莓b悬浮,密度等于盐水的密度,因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故①正确;
②草莓c在盐水和清水中都沉底,排开的液体的体积相同,但液体的密度不同,盐水的密度较大,根据可知,草莓c在盐水受到的浮力较大,故②错误;
③两容器中有草莓时,液体和草莓的总重力相同,则水平面的压力相等,容器底面积相等,根据可知,两容器中有草莓时,对水平面的压强相等,故③正确;
④草莓a在甲乙中均漂浮,浮力等于重力,重力不变,则受到的浮力相等;草莓b和c在盐水和清水中都浸没,排开的液体的体积相同,盐水的密度较大,根据可知,草莓b和c在盐水受到的总的浮力较大。所以三个草莓在盐水受到的总的浮力较大,根据力的作用的相互性,盐水对容器底的压力较大,根据可知,两容器中有草莓时,甲容器中液体对容器底部的压强比乙大,故④正确。
故A正确,BCD错误。
故选A。
14. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离L的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为
B. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
C. 当时,木板对桌面的压力为6N
D. 移动过程中,木板受到的摩擦力变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.木板的长度伸出桌面时停止运动,由图乙可知,木板伸长的长度为
L1=0.30m-0.10m=0.20m
木板的长度
L=0.20m×4=0.80m
长木板的底面积为
S=0.80m×0.25m=0.2m2
故A错误;
BC.由图乙可知,木板没有伸出桌面对桌面的压强是30Pa,木板对桌面的压力
F=pS=30Pa×0.2m2=6N
移动过程中,木板对桌面的压力始终等于重力,重力不变,压力不变,故B错误,C正确;
D.移动过程中,木板对桌面的压力和接触面的粗糙程度都不变,所以滑动摩擦力不变,故D错误。
故选C。
15. 如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A. 只有②④正确 B. 只有①②正确
C. 只有③④正确 D. 只有①③正确
【答案】A
【解析】
【详解】①正方体物块B的体积V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
因为物块B浸没在水中,则排开水的体积V排=V=1×10-3m3
所以,物块B受到的浮力
故①错误;
②因物块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、绳子的拉力作用而处于平衡状态,所以,由物块受到的合力为零可得,F浮=G+F拉
则物块B的重力G=F浮-F拉=10N-6N=4N
由G=mg可得,物块B的质量
则物块B的密度
故②正确;
③因为可知,剪断绳子,待物块静止后处于漂浮状态,此时物块受到的浮力
故③错误;
④.物块漂浮时受到的浮力
由可得物块漂浮时排开水的体积
由ΔV排=SΔh可得水面下降深度为
则容器底受到水的压强减小量
故④正确。
综上可知,只有②④正确,BCD错误,A正确。
故选A。
二、填空题(共6小题,每空2分,共22分)
16. 如图所示,不计空气阻力,质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动,则气球除了受重力,还要受到一个___________N的力,此力的方向是___________。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 0.2 ②. 竖直向上的
【解析】
【详解】[1][2]气球的重力
气球在空中做匀速直线运动,因此它受到的力是平衡力,不计空气阻力,气球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,浮力的大小
17. 如图所示,两个相同的物体A、B,在水平推力F=10N时,能一起向右做速度为v的匀速直线运动.若使A, B两物块一起向右做速度为2v的匀速直线运动,此时所需水平推力F'的大小应______(大于/等于/小于)10N.若将B取走并叠放于物体A上,仍用大小为10N的水平推力作用在A物体上,物体AB将一起向右做________(匀速/减速/加速)直线运动.
【答案】 ①. 等于 ②. 匀速
【解析】
【详解】第一空.物块AB向右做速度为v的匀速直线运动时,受到的水平推力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等即
F摩=F =10N;
当A, B两物块一起向右做速度为2v的匀速直线运动,受到的水平推力和滑动摩擦力仍是一对平衡力,大小仍相等,即此时所需水平推力F'的大小应等于10N;
第二空.将B取走并叠放于物体A上,仍用大小为10N的水平推力作用在A物体上,由于对地面的压力及接触面的粗糙程度都没发生变化,所以滑动摩擦力大小不变,若此时仍用大小为10N的水平推力作用在A物体上,则物块AB仍是受到一对平衡力作用,故物体AB将一起向右做匀速直线运动.
18. 如图所示,将乒乓球按压到水面下20cm深度处,松开手后乒乓球加速上升,在乒乓球没有露出水面之前,乒乓球上下表面受到水的压力差___________,乒乓球受到水的压强___________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]将乒乓球按压到水面下20cm深度处,松开手后乒乓球加速上升,在乒乓球没有露出水面之前,乒乓球上下表面受到水的压力差等于乒乓球受到浮力,乒乓球排开水的体积不变,由得,乒乓球受到浮力不变,则乒乓球上下表面受到水的压力差不变。
[2]乒乓球上升过程中,在水中的深度变浅,由得,乒乓球受到水的压强减小。
19. 一台液压机如图所示,它的小活塞的横截面积是10cm2,若在小活塞上加15N垂直于活塞平面向下的力,若大活塞的横截面积是400cm2,则密闭液体可以在大活塞上产生_________N垂直于大活塞平面向上的压力,液压机的工作原理是_________(选填“连通器原理”或“帕斯卡定律”)。
【答案】 ①. 600 ②. 帕斯卡定律
【解析】
【详解】[1][2]小活塞对密闭液体产生的压强
根据帕斯卡原理可知,密闭液体可以大小不变的向各个方向传递压强,液压机就是利用这一原理工作的,故
密闭液体可以在大活塞上产生的压力
20. 如图甲所示,将金属球和木球用细绳相连放入某液体中,木球静止时露出液面的体积为它自身体积的。当把细绳剪断后,金属球沉底,木球静止时露出液面的体积为它自身体积的一半,如图乙所示。若已知金属球和木球的体积之比为1∶5,则液体与金属球的密度之比为_________。
【答案】2∶3
【解析】
【详解】剪断绳子前,金属球受到竖直向上绳子的拉力F、浮力和竖直向下的重力作用,此时球排开液体的体积等于球的体积,由力的平衡与阿基米德原理得
绳子剪断前木球排开液体的体积
此时木球在竖直向下的重力、拉力与竖直向上的浮力作用处于静止状态,由力的平衡与阿基米德原理得①
当绳子剪断后,木球漂浮,此时木球受到浮力等于木块的重力,此时木球静止时露出液面的体积为它自身体积的一半,则②
将②代入①得③
则
已知金属球和木球的体积之比为1∶5,由可得金属球的密度为
则液体与金属球的密度之比为
21. 将边长为0.1m、密度为0.6×103kg/m3的不吸水正方体木块放入底面积为400cm2的盛水的水槽中,静止时木块有的体积浸入水中,如图甲所示。若将一石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中,如图乙所示。若用轻质细线将该石块与木块连接后放入水中,静止时木块有的体积露出水面,如图丙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3,从图甲到图乙,水对容器底压强的变化量_________,则石块的密度为_________。
【答案】 ①. 100Pa ②. 2×103kg/m3
【解析】
【详解】[1]从甲到乙图中,物块排开水的体积的变化量
水的深度的变化量
甲到乙的过程中水对容器底压强的变化量为
[2]乙图中,木块和石块整体处于漂浮状态,则有G石+G木=F浮乙; 即(m石+m木)g=ρ水gV木
由丙图可知G石+G木=F浮丙; 即
整理得,,则石块的密度
三、作图题(每图3分,共6分)
22. 按要求完成作图;
(1)图所示为一盛水的容器,请在A,B两点画出所受水的压力的示意图;
(2)如图所示,一个鸡蛋在盐水中加速向上运动的过程中,请画出此时鸡蛋所受力的示意图(A点为鸡蛋的重心)。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由于液体内部向各个方向都有压强,因此液体向各个方向都有压力,压力垂直作用在容器壁上;液体产生的压强随深度的增加而增大,根据F=pS可知,压力也会随之增大;如图所示:
【小问2详解】
如图,鸡蛋浸没在水中,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮,因为鸡蛋加速向上运动,所以,浮力大于重力,作图如下:
四、实验探究题(共3小题,23、24每空1分,25每空2分,共30分。)
23. 如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)实验前,小明同学检查实验装置时发现:用手用力按探头的橡皮膜,U形管两边液面处在同一水平线上,则这套实验装置可能出现的问题是__________;
(2)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管中液面的__________来判断的;
(3)比较图中__________两图,可以得液体的压强与液体密度有关;
(4)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是__________;
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的酒精
C.烧杯中换密度差更大的液体 D.使探头在液体中的深度增大但保持朝向相同
(5)已知图丙中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为__________;
(6)如图丁是小红同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为,U形管盛水,其右管标有刻度值。为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的实心红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,ab之间的距离为,则液体的密度为__________。
【答案】 ①. 装置漏气 ②. 高度差 ③. 甲、丙 ④. A ⑤. 1000 ⑥. 0.8
【解析】
【详解】(1)[1]若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化都不大,则U形管两边液面处在同一水平线上,说明装置可能漏气。
(2)[2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小变化,这是转换法的运用。
(3)[3]要探究液体的压强与液体密度的关系,根据控制变量法知,应使探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,图甲和丙符合题意。
(4)[4]探头在不同液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以在烧杯中换密度差更大的液体,U形管左右两侧液面的高度差最大;U形管中换用密度更小的酒精,U形管左右两侧液面的高度差较大;将U形管换成更细的,不能使两侧液面高度差对比更加明显; 增加探头在液体中的深度,根据p=ρgh可知,液体密度一定时,探头所处深度越大,受到的压强越大,U形管左右两侧液面的高度差更大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(5)[5]橡皮管内气体的压强与大气压强之差
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(6)[6]当橡皮膜放入某液体中,ab右管升高2cm,左管下降2cm,左右两管相差4cm,根据液体压强计探头受到的压强等于左右两管水产生的压强差, 所以,p液=p水,即
ρ液gh液=ρ水gh水
则
液体的密度为
24. 周末登山活动中,小明和小华想利用随身携带的注射器、弹簧测力计(量程为0~5N)、细线、刻度尺、细玻璃管、玻璃瓶等估测大气压。
(1)小明采用图甲中______(选填“a”或“b”)装置,在山脚下估测大气压比较合理;
①测量中分析研究的是大气对___________(选填“针筒”或“活塞”)的压力;
②把活塞推至注射器针筒底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器针筒,当用图乙中B注射器测量时,弹簧测力计被拉到5N,注射器活塞仍没有滑动,可改用图乙中的______(选填A或C)注射器(容积为V),当注射器活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.6N,用刻度尺测出_______的长度L为10.00cm,据此可测得大气压值_______Pa。
(2)小明将沿塞推至底端时,发现注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)小华同学为了排除摩擦力的影响,改进了实验,如图丙所示,将注射器固定在水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为G1,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为G2,则他计算大气压值的公式应该表示为p==____________(用题目中所给的字母表示);
(4)小华制作了图丁所示的气压计,细玻璃管内水柱高度会随大气压的变化而升降,将该气压计从山脚带到山顶,细玻璃管内水柱会________(选填“下降”、“上升”或“不变”)。
【答案】 ①. a ②. 活塞 ③. C ④. 注射器全部刻度部分长度 ⑤. 1.04×105 ⑥. 偏小 ⑦. ⑧. 上升
【解析】
【详解】(1)[1]小明采用图甲中a装置,在山脚下估测大气压比较合理,b装置由于自身重力,会对实验结果产生影响。
①[2]实验的研究对象是活塞,实验测量中分析研究的是大气对活塞的压力。
②[3]因为大气压强是一定的,根据公式可知,受力面积越小,压力也会越小,所以当测力计量程不够时,可换用小量程注射器,现在量程都偏小,可选择横截面积小的,所以选择C。
[4]根据,利用注射器测大气压值时,要测量大气压对活塞的压力和活塞的面积,而面积可以通过针筒的容积除以这部分刻度的长度得到,所以需要用刻度尺测出测出注射器带刻度的长度。
[5]选择的注射器容积为2.5mL,测出长度L为10.00cm,由可得活塞的横截面积
弹簧测力计的示数F=2.6N,则据此可测得大气压值
(2)[6]注射器前端小孔内的气体无法排尽,则注射器内还有一定气压,这将会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压值偏小。
(3)[7]如图丙所示,当活塞刚开始向左滑动时,它受到向左的拉力,其大小等于G1、向右的大气压力和向右的滑动摩擦力的作用;当活塞刚开始向右滑动时,它受到向左的拉力,其大小等于G2、向右的大气压力和向左的滑动摩擦力的作用;而整个过程摩擦力不变,大气的压力不变,所以有
,
联立两式可得
则大气压值
(4)[8]将气压计从山脚带到山顶,外界气压减小,而瓶内气压不变,气压差变大,细玻璃管内水柱会上升。
25. 图1是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将同一物体分别放在不同液体中:
(1)乙图中弹簧测力计的示数是___________N,物体在乙中所受浮力为___________N;
(2)由___________图可知,浮力大小与排开液体的体积有关,由甲、丙、丁两图可知,浮力大小和浸没的深度无关,由甲、丁、戊图可知,浮力大小和___________有关,由甲、丙两图可知物体的体积为___________m3;
(3)戊图中液体的密度是___________kg/m3;
(4)图2是小杨设计的测量巧克力球密度的实验:
①如图甲所示,用电子秤测出铜块的质量为m0;
②如图乙所示,测出圆柱形容器和适量水的质量为m1;
③如图丙所示,将钢块和巧克力球用绳子系在一起后,使铜块浸没在水中,电子称的示数为m2;
④如图丁所示,铜块和巧克力球都浸没后,电子秤的示数为m3;
⑤如图戊所示,放手后,铜块沉底,电子样示数为m4;
请帮助小杨的测量结果可知:
a.巧克力球的密度表达式是___________(用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示);
b.当小杨测完所有数据后,将杯子从电子秤上拿下却发现电子称上显示“-0.2g”,这样测量会造成密度测量值___________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】 ①. 4.4 ②. 1.6 ③. 甲、乙、丙 ④. 液体密度 ⑤. 2.5×10-4 ⑥. 0.8×103 ⑦. ⑧. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]乙图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.4N。
[2]物体在乙中所受浮力为
F浮=G-F示=6N-4.4N=1.6N
(2)[3]由乙丙可知,液体的密度相同,随着排开液体的体积的增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,浮力在变大,可知浮力大小与排开液体的体积有关。
[4]由甲、丁、戊图可知,同一物体浸没在不同的液体中,液体的密度不同,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知,受到的浮力不同,可知浮力大小和液体的密度有关。
[5]由甲、丙两图可知物体受到的浮力为
F浮1=G-F示1=6N-3.5N=2.5N
物体的体积为
(3)[6]戊图中物体受到的浮力为
F浮2=G-F示2=6N-4N=2N
戊图中液体的密度
(4)[7]由图2乙丙可知,电子秤示数的变化是由于把铜块放进容器中引起的,铜块受到浮力的作用,由于力的作用是相互的,容器中的水也受到铜块的竖直向下的压力作用,从而使电子秤受到的压力发生改变,由阿基米德原理可知,铜块所受到的浮力等于排开液体受到的重力,则电子秤示数的变化量等于铜块排开液体的质量,铜块受到的浮力为
F浮丙=G排丙=ΔF丙=(m2-m1)g
同理,由乙丁两图可知,铜块和巧克力球一起受到的浮力为
F浮丁=G排丁=ΔF丁=(m3-m1)g
由甲乙戊可知,巧克力球的质量为
m=m4-m1-m0
由丙丁可知,巧克力球受到的浮力为
F球=F浮丁-F浮丙=(m3-m1)g-(m2-m1)g=(m3-m2)g
由F浮=ρ液V排g可知,巧克力球的体积为
巧克力球的密度表达式是
[8]将杯子从电子秤上拿下却发现电子称上显示“-0.2g”,说明之前的示数比实际值偏小,因此之前测量的质量都要加上0.2g才等于实际的质量。则巧克力球的实际密度为
故这样测量会造成密度的测量值偏大。
五、计算题(共2小题,26题3+3=6分,27题2+2+2=6分,共12分)
26. 如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的立方体。已知水的密度为1×103kg/m3。(g取10N/kg)
(1)若将这个容器装满水,求此时容器对桌面的压强;
(2)若向容器内注入1.1kg水,求此时容器底部所受水的压力。
【答案】(1)1545Pa
(2)14N
【解析】
【小问1详解】
若将这个容器装满水,则水的质量为m水=ρ水(V1+V2)=1.0g/cm3×[(5cm)3+(10cm)3]=1125g=1.125kg
水的总重为G水=m水g=1.125kg×10N/kg=11.25N
此时容器对桌面的压力等于水和容器的总重力,即F=G水+G容=11.25N+4.2N=15.45N
容器对桌面的压强为p2=
【小问2详解】
下部分容器容积V2=10cm×10cm×10cm=1000cm3
水的体积V水=
所以,注入水1.1kg水灌满下部分的容器,上部分容器内水的体积V'1=V水-V2=1100cm3-1000cm3=100cm3
上部分容器内水的深度
容器内水的深度
容器底部所受水的压强
容器底部所受水的压力
27. 如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的阻力,求:(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?
(2)石料的体积是多少?
(3)石料的密度是多少?
【答案】(1)500 N ;(2)0.05 m3 ;(3)2.8×103 kg/m3
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)由图乙可知,
当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:
F=G=1400N,g=10N/kg
石料质量:
m石=G/g=1400N/10N/kg=140kg
当石块全浸入后,拉力F′=900N,等于重力减去浮力,则
F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N
(2)根据阿基米德原理,F浮=ρ水gV排,ρ水=1.0×103kg/m3得:
因为石料完全浸没,石料的体积:
V石=V排=5×10﹣2m3
(3)石料的密度:
答:(1)石料全部没入水中时受到的浮力是500N;
(2)石料的体积是5×10﹣2m3;
(3)石料的密度是2.8×103 kg/m3。
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