精品解析:重庆市重庆市渝北区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
2025-07-16
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2份
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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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 渝北区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.97 MB |
| 发布时间 | 2025-07-16 |
| 更新时间 | 2025-08-31 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53076535.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年春季学期学业质量监测
八年级物理试题
(本卷共4个大题,满分100分,90分钟完卷)
注意事项:
1.试题的答案写在答题卡上,写在试卷上的答案无效。
2.作答前认真阅读答题卡上注意事项。
3.考试结束,由监考老师将答题卡收回。
4.本套试卷中取。
一、选择题(本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共30分)。
1. 下列物理量的估计最符合实际的是( )
A. 2024沪科版八年级物理教材质量约为630g
B. 人步行速度约为10m/s
C. 一瓶550mL矿泉水对桌面的压力约为20N
D. 中学生游泳时所受的浮力约为50N
2. 我国有着灿烂的诗词文化,下列诗句最能体现分子在永不停息运动的是( )
A. 不敢高声语,恐惊天上人 B. 遥知不是雪,为有暗香来
C. 举杯邀明月,对影成三人 D. 潭清疑水浅,荷动知鱼散
3. 大自然“物理大师”们用身体演绎科学奥秘。下列属于用来增大压强的是( )
A. 骆驼——脚掌宽如船,行走沙漠不陷落
B. 小猫——肉垫软绵绵,飞檐走壁悄无声
C. 啄木鸟——喙尖似钢锥,凿树擒虫稳准狠
D. 绿头鸭——脚蹼扁又平,拨水前行轻又快
4. 大气压强与生活息息相关,如图的实例中主要利用了大气压工作的是( )
A. 吸盘
B. 船闸
C. 自动喂水器
D. U形反水弯
5. 生活中常用简单机械来完成任务,如图,下列属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 铡刀
C. 定滑轮 D. 镊子
6. 电影《哪吒2》火遍全球,小渝观影后买了一个哪吒手办放在水平书桌上,如图,下列属于平衡力的是( )
A. 哪吒对桌子的压力与桌子对哪吒的支持力
B. 桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力
C. 哪吒受到的重力与桌子对哪吒的支持力
D. 桌子受到的重力与地面对桌子的支持力
7. 2025年4月,解放军东部战区在台岛周边联合演练,如图是舰载机返回降落在航空母舰时的情景。舰载机降落后,下列说法正确的是( )
A. 航空母舰受到的浮力不变 B. 航空母舰排开水的体积变大
C. 航空母舰会上浮一些 D. 航空母舰底部受到海水的压强变小
8. 下列奥运会场景中,运动员对物体做功的是( )
A. 举重时,把杠铃从地面举至胸前 B. 篮球离手后,在空中继续飞行
C. 单杠悬垂静止,保持倒立10s D. 射箭时,拉满弓后保持静止瞄准
9. 2025年世运会将在成都举行,某场馆建设中用如图的滑轮来提升重物,工人在250N的拉力作用下将重为400N的物体匀速提升了5m,用时20s,不计绳重和摩擦,下列分析正确的是( )
A. 图中的滑轮可以改变力的方向 B. 拉力的功率为62.5W
C. 绳子自由端移动的速度为0.25m/s D. 该过程的机械效率为80%
10. 脚踏式空气火箭是小朋友喜欢的玩具,如图,用力踩踏发射器时,火箭“嗖”地飞向空中,下列说法正确的是( )
A. 火箭起飞是因为力改变了它的运动状态
B. 火箭上升到最高点时,速度为零,受力平衡
C. 火箭上升过程重力势能转化为动能
D. 火箭离开地面后继续上升是因为受到了惯性
11. 下列关于功率和机械效率说法中正确的是( )
A. 功率越大的机械,效率一定越高
B. 做功慢的机械,机械效率一定越低
C. 机械效率越高,功率一定越大
D. 机械效率永远小于1
12. 物理是以实验为基础的学科,关于如图的实验说法正确的是( )
A. 甲图,做托里拆利实验,若玻璃管倾斜,管中水银柱的高度将增大
B. 乙图,“帕斯卡桶裂实验”,说明液体压强随深度的增加而增大
C. 丙图,自制压强计,用较粗的玻璃管实验效果更好
D. 丁图,测滑轮组机械效率时,物体提升的高度越大,效率越高
13. 下列有关浮力说法正确的是( )
A. 密度计在液体中浸入越深,液体密度越大
B. 潜水艇下潜时浮力减小
C. 人能漂浮在死海上是因为浮力大于重力
D. 饱满的种子沉在水底是因为浮力小于重力
14. 小渝用两个相同砖块和海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,如图,下列说法正确的是( )
A. 实验中的海绵可以用木板来代替
B. 甲图砖块对海绵的压力大于乙图砖块对海绵的压力
C. 丙图中将上面的砖块竖直重叠放置在下面的砖块上,海绵的凹陷程度不变
D. 甲、丁两图海绵凹陷程度相同,说明压强与受力面积无关
15. 甲、乙两个相同的柱形容器装有不同种类的液体,分别放置在相同的电子秤上,完全相同的物块A、B分别放在甲、乙容器中,静止时如图,此时两容器中液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A. 物块A受到的浮力大于物块B受到的浮力
B. 容器底部受到液体压强较大的是甲容器
C. 放置甲容器的电子秤示数较大
D. 物块A、B底部受到液体压力较大的是A物块
二、填空作图题(本题共11个小题,填空每空1分,作图每图1分,共22分)。
16. 1654年德国物理学家奥托·冯·格里克做了著名的______实验,证明了大气压强的存在,一个标准大气压相当于______cm汞柱产生的压强。
17. 2025年3月渝湘高铁重庆至黔江段已联调联试,当列车来临时,人要在安全线以外候车,是因为空气流速大,压强______(选填“大”或“小”),列车刹车后不易停下。是因为列车具有______。
18. 很多成语中蕴含着物理原理,如“水涨船高”,水位升高,船身随之浮起,若船重不变,则船排开水的体积______(选填“变大”、“变小”或“不变”);“水乳交融”,指像水和乳汁那样紧密融合,这其实是物理中的______现象。
19. 如图,小渝用20N的水平推力推重为200N的箱子,但没推动,则箱子受到的摩擦力等于______N;小渝增大推力到40N并把箱子水平推动了5m,这一过程重力做功______J。
20. “围炉煮茶”是人们喜爱的休闲方式,如图是小渝新买的茶壶,茶壶的壶身和壶嘴构成一个______。往茶杯里倒茶水时,杯底受到水的压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21. 如图是探究动能影响因素的部分装置,通过比较木块被推动距离的远近来反映小球动能大小,这一步用到的物理研究方法是______,通过甲、乙实验可知:质量一定时,小球的______越大,动能越大。
22. 如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。它们的密度之比为,对地面的压强之比1:4,则它们的高度之比______,质量之比______。
23. 把一个质量为30g、体积为的物块轻轻放入盛满水的溢水杯中,当物块静止时,溢出水的体积为______,物块将处于______(选填“漂浮”、“沉底”或“悬浮”)。
24. 中药房常用轻质杆秤称量中药,如图,医生先把质量为20g的秤砣移到B处,再向A处的秤盘加药品,直到杆秤水平平衡,已知,,则抓取中药质量为______g;若要抓取另一中药40g,应将秤砣从B处向左移动______cm。
25. 如图甲,底面积为的长方体木块,其底部用长5cm的细线系在一个足够高的薄壁容器底部(细线未画出),容器的底面积为,打开阀门,以恒定的速度向容器内注水,直到木块的上表面与液面相平(木块始终保持竖直),这一过程木块底部受到水的压强p随时间t的变化规律如图乙所示。当木块底部受到水的压强刚好为600Pa时,容器中水的深度为______cm。注水17s时细线上的力为______N。
26. 作图:
(1)如图,重力为0.5N的鸡蛋悬浮在烧杯中,画出鸡蛋所受浮力的示意图;
(2)如图,画出作用在杠杆上使杠杆在图示位置平衡的最小力的示意图。
三、实验探究题(本题共3个小题,每空1分,共24分)。
27. 小渝利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。
(1)为减少杠杆自重对实验的影响,应把支点选在杠杆的______;
(2)如图甲,实验前杠杆右端偏高,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样调节的好处是:______;
(3)如图乙,在A点悬挂4个相同的钩码,为使杠杆水平平衡,应在右端距支点两格的B点悬挂______个相同的钩码;
(4)钩码不能直接显示力的大小,小渝想到用弹簧测力计,如图丙,杠杆的左端阻力记为,力臂为;杠杆右端拉力为,力臂为,用竖直向下拉的同时,同组的小北把平衡螺母向右移动了少许,最后杠杆水平平衡,小北的操作______(选填“合理”或“不合理”),按小北的操作,______(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)如图丁,用弹簧测力计向上拉,始终保持杠杆水平平衡,拉力由缓慢转动到过程中,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
28. 小渝用如图所示的柱形容器和装置进行“探究液体压强的影响因素”的实验。
(1)为使实验效果更好,压强计探头上的橡皮膜选______(选填“薄”或“厚”)的较好。用手轻按橡皮膜,U形管液面高度差变化明显,说明装置气密性______(选填“好”或“差”);
(2)由甲、乙、丙三次实验发现U形管中高度差相同,说明液体内部同一深度向各个方向的压强______;由乙、丁两图可知:同种液体中,液体压强随______的增加而增大;由丁、戊两图可知,液体的压强还和液体的______有关;
(3)保持图丁探头位置不变,向图丁装水的容器中加入适量浓盐水(水不溢出),U形管液面高度差变大,由此______(选填“能”或“不能”)得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,理由是:______;
(4)保持图戊中探头位置不变,往盐水容器中加入适量清水(水不溢出),U形管中液面的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
29. 小渝利用弹簧测力计、高为15cm的长方体物块(物块表面标有刻度,放大如图甲)、溢水杯、水、未知液体、小桶、铁架台、细线等器材设计了如图乙所示的装置。实验时,用细线把物块挂在弹簧测力计A下(不计细线的质量和体积),在溢水杯中装满液体,缓慢向上调节升降台,数据记录在图丙的表格当中。请回答:
序号
液体
长方体物块浸入液体中的深度h/cm
弹簧测力计A的示数FA/N
弹簧测力计B的示数FB/N
1
水
0
6.0
1.0
2
水
5
5.5
1.5
3
水
15
4.5
2.5
4
水
20
4.5
2.5
5
未知溶液
5
5.4
1.6
6
未知溶液
10
丙
(1)分析如图丙序号为______两次实验数据可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析序号为1、2、3的三次数据可知:物块所受浮力大小与______有关;分析比较序号为______两次实验数据可知:浮力的大小还与液体密度有关;
(2)物块表面标有刻度的好处是______(填选项);
A. 便于控制物块浸入的深度
B. 便于测量溢水杯底到溢水口的高度
(3)数据分析可知:物块体积为______;未知液体的密度为______。序号6这一次实验数据不完整,这一次弹簧测力计B的示数FB应为______N;
(4)小渝发现弹簧测力计A示数的减小量等于弹簧测力计B示数的增加量,由此可以验证______原理。小渝进一步思考,有无可能弹簧测力计A的示数等于弹簧测力计B的示数,若要出现这种情况,使用的液体密度不得低于______(保留一位小数)。
四、计算题(要求写出必要的计算过程和文字说明,只写答案不能得分,本题3个小题,30题6分,31题9分,32题9分,共24分)。
30. 春晚重庆分会场的无人机表演惊艳全球。如图,是小渝新买的航拍无人机,部分参数见下方表格。起飞前无人机四脚平稳的放在水平地面上。求:
机身质量(含电池)
最大下降速度
四脚与地面总接触面积
超长续航
400g
12m/s
约60min
(1)起飞前无人机的重力为多少牛顿?
(2)某次俯拍,在10s的时间无人机竖直下降了100m,这一过程无人机重力做功为多少焦耳?
31. 如图甲,重力为10N的足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底面积为。内盛20cm深的水。另有质量分布均匀的正方体物块乙放在桌面上,乙的边长为10cm,此时乙对桌面的压强刚好是水对容器底部压强的2倍,求:
(1)水对容器底部压强?
(2)物块乙的质量?
(3)把物块乙放入甲容器中静止后,甲容器对桌面的压强?
32. 物理兴趣小组设计了一款金属打捞模型,核心构件是底部能够吸附金属的圆柱形浮筒A,如图甲,浮筒A的质量为2kg,A的外部底面积为、高0.3m,浮筒A内有压载水箱,能够自动吸、排水(吸、排水口未画出,不考虑吸、排水口的体积和浮筒内空气的质量),调节压载水箱内的水量,可控制浮筒A的浮沉,压载水箱的最大容积为,B是沉在底部待打捞的正方体金属块(B未与容器底部紧密接触),此时B对底部的压强为3000Pa。求:
(1)甲图中,当压载水箱内水量为零时,漂浮的浮筒A排开水的体积?
(2)要使浮筒A在水中悬浮静止,压载水箱内注入水的重力?
(3)如图乙,打捞B时,当压载水箱内剩余重10牛顿的水时,B对容器底部的压力刚好为零,求金属块B的密度?
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2025年春季学期学业质量监测
八年级物理试题
(本卷共4个大题,满分100分,90分钟完卷)
注意事项:
1.试题的答案写在答题卡上,写在试卷上的答案无效。
2.作答前认真阅读答题卡上注意事项。
3.考试结束,由监考老师将答题卡收回。
4.本套试卷中取。
一、选择题(本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共30分)。
1. 下列物理量的估计最符合实际的是( )
A. 2024沪科版八年级物理教材质量约为630g
B. 人步行的速度约为10m/s
C. 一瓶550mL矿泉水对桌面的压力约为20N
D. 中学生游泳时所受的浮力约为50N
【答案】A
【解析】
【详解】A.假设教材有200页,每页纸约3g,总质量约600g,加上封面和装订,630g符合实际。故A符合题意;
B.人步行速度通常为1.1~1.5m/s,而10m/s相当于36km/h,接近短跑速度,明显错误。故B不符合题意;
C.550mL矿泉水质量m=0.55kg,对桌面压力F=G=mg=0.55kg×10N/kg=5.5N
远小于20N。故C不符合题意;
D.中学生体重约50kg,游泳时浮力接近体重,即F浮=G=50kg×10N/kg =500N
远大于50N。故D不符合题意。
故选A。
2. 我国有着灿烂的诗词文化,下列诗句最能体现分子在永不停息运动的是( )
A. 不敢高声语,恐惊天上人 B. 遥知不是雪,为有暗香来
C. 举杯邀明月,对影成三人 D. 潭清疑水浅,荷动知鱼散
【答案】B
【解析】
【详解】A.不敢高声语,恐惊天上人,意思是不敢大声说话,唯恐惊动天上的神仙,与分子运动无关,故A不符合题意;
B.诗句中“暗香来”描述花香扩散到远处,说明分子在永不停息地做无规则运动,属于扩散现象。故B符合题意;
C.月光把人影照在地面上,是人挡住了月亮反射来的光,故人影是光沿直线传播形成的;酒杯中的人影是由于人关于杯中酒液面发生反射形成的虚像,故C不符合题意;
D.潭清疑水浅”的“浅”是由于光从水中射入空气中,在水面处发生光的折射而产生的现象,故D不符合题意。
故选B。
3. 大自然的“物理大师”们用身体演绎科学奥秘。下列属于用来增大压强的是( )
A. 骆驼——脚掌宽如船,行走沙漠不陷落
B. 小猫——肉垫软绵绵,飞檐走壁悄无声
C. 啄木鸟——喙尖似钢锥,凿树擒虫稳准狠
D. 绿头鸭——脚蹼扁又平,拨水前行轻又快
【答案】C
【解析】
【详解】A.骆驼脚掌宽大,通过增大受力面积来减小压强,避免陷入沙漠,故A不符合题意;
B.小猫肉垫柔软,通过形变增大接触面积,减小压强以缓冲落地冲击,故B不符合题意;
C.啄木鸟喙尖如锥,通过减小受力面积,在相同压力下显著增大压强,便于凿穿树木,故C符合题意;
D.绿头鸭脚蹼扁平,通过增大受力面积减小压强,便于划水时分散压力,故D不符合题意。
故选C。
4. 大气压强与生活息息相关,如图的实例中主要利用了大气压工作的是( )
A. 吸盘
B. 船闸
C. 自动喂水器
D. U形反水弯
【答案】A
【解析】
【详解】A.吸盘主要利用了大气压将吸盘压在墙壁上,故A符合题意;
B.船闸主要利用了连通器的原理,故B不符合题意;
C.自动喂水器主要利用了连通器的原理,故C不符合题意;
D.U形反水弯主要利用了连通器的原理,故D不符合题意。
故选A。
5. 生活中常用简单机械来完成任务,如图,下列属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 铡刀
C. 定滑轮 D. 镊子
【答案】B
【解析】
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,故A不符合题意;
B.铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,故B符合题意;
C.定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力,故C不符合题意;
D.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,故D不符合题意。
故选B。
6. 电影《哪吒2》火遍全球,小渝观影后买了一个哪吒手办放在水平书桌上,如图,下列属于平衡力的是( )
A. 哪吒对桌子的压力与桌子对哪吒的支持力
B. 桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力
C. 哪吒受到的重力与桌子对哪吒的支持力
D. 桌子受到的重力与地面对桌子的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A.哪吒对桌子的压力与桌子对哪吒的支持力满足大小相等、方向相反、同一直线,分别作用在桌子和哪吒上,属于一对相互作用力,故A不符合题意;
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力满足大小相等、方向相反、同一直线,分别作用在地面和桌子上,属于一对相互作用力,故B不符合题意;
C.哪吒受到的重力与桌子对哪吒的支持力满足大小相等、方向相反、同一直线,都作用在哪吒上,属于一对平衡力,故C符合题意;
D.桌子受到的重力与地面对桌子的支持力,大小不相等,不属于一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
7. 2025年4月,解放军东部战区在台岛周边联合演练,如图是舰载机返回降落在航空母舰时的情景。舰载机降落后,下列说法正确的是( )
A. 航空母舰受到的浮力不变 B. 航空母舰排开水的体积变大
C. 航空母舰会上浮一些 D. 航空母舰底部受到海水的压强变小
【答案】B
【解析】
【详解】舰载机降落后,航母仍漂浮,但自重G增大,根据物体的浮沉条件可知F浮=G,所以航母所受浮力增大;根据可知,航母排开水的体积要增大,舰体将下沉一些,则航空母舰船底所处的深度增加,由可知,航空母舰底部受到海水的压强变大,故ACD错误,B正确。
故选B。
8. 下列奥运会场景中,运动员对物体做功的是( )
A. 举重时,把杠铃从地面举至胸前 B. 篮球离手后,在空中继续飞行
C. 单杠悬垂静止,保持倒立10s D. 射箭时,拉满弓后保持静止瞄准
【答案】A
【解析】
【详解】做功的两个必要因素:有力且在力的方向上移动有位移。
A.举重时,杠铃在运动员的力作用下从地面移动至胸前,符合做功的两个条件(有力且沿力方向有位移),故A符合题意;
B.篮球离手后,运动员不再施加力,虽有位移但无力的作用,故B不符合题意;
C.单杠悬垂静止时,身体无位移,有力但无位移,故C不符合题意;
D.拉满弓后静止时,弓无位移,有力但无位移,故D不符合题意。
故选A。
9. 2025年世运会将在成都举行,某场馆建设中用如图的滑轮来提升重物,工人在250N的拉力作用下将重为400N的物体匀速提升了5m,用时20s,不计绳重和摩擦,下列分析正确的是( )
A. 图中的滑轮可以改变力的方向 B. 拉力的功率为62.5W
C. 绳子自由端移动的速度为0.25m/s D. 该过程的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮,在使用时,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中的滑轮是动滑轮,可以省力,但是不能改变力的方向,故A错误;
B.图中承担物重的绳子股数为2,拉力做的总功
拉力的功率为
故B错误;
C.图中承担物重的绳子股数为2,绳子自由端移动的速度为
故C错误;
D.有用功
该过程的机械效率为
故D正确。
故选D。
10. 脚踏式空气火箭是小朋友喜欢的玩具,如图,用力踩踏发射器时,火箭“嗖”地飞向空中,下列说法正确的是( )
A. 火箭起飞是因为力改变了它的运动状态
B. 火箭上升到最高点时,速度为零,受力平衡
C. 火箭上升过程重力势能转化为动能
D. 火箭离开地面后继续上升是因为受到了惯性
【答案】A
【解析】
【详解】A.用力踩踏发射器时,火箭“嗖”地飞向空中,火箭由静止变为运动,力改变了它的运动状态,故A正确;
B.火箭上升到最高点时,速度为零,此时火箭受到重力作用,受力不平衡,故B错误;
C.火箭上升过程中,质量不变,高度升高,重力势能增加,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故C错误;
D.惯性不力,不能说受到惯性,故D错误。
故选A。
11. 下列关于功率和机械效率说法中正确的是( )
A. 功率越大的机械,效率一定越高
B. 做功慢的机械,机械效率一定越低
C. 机械效率越高,功率一定越大
D. 机械效率永远小于1
【答案】D
【解析】
【详解】A.功率表示做功快慢,机械效率是有用功与总功的比值,两者无直接关系。功率大可能总功更多,效率不一定高,故A错误;
B.做功慢(功率小)的机械,若额外功少,机械效率仍可能较高,故B错误;
C.机械效率高说明有用功占比大,但功率大小还取决于总功和时间,效率高不意味着功率大,故C错误;
D.由于任何机械都存在额外功,有用功总小于总功,因此机械效率必然小于1,故D正确。
故选D。
12. 物理是以实验为基础的学科,关于如图的实验说法正确的是( )
A. 甲图,做托里拆利实验,若玻璃管倾斜,管中水银柱的高度将增大
B. 乙图,“帕斯卡桶裂实验”,说明液体压强随深度的增加而增大
C. 丙图,自制压强计,用较粗的玻璃管实验效果更好
D. 丁图,测滑轮组机械效率时,物体提升的高度越大,效率越高
【答案】B
【解析】
【详解】A.在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,不会因玻璃管的倾斜而改变,故A错误;
B.由帕斯卡实验知,在这个实验中,水的密度不变,但深度一再增加,则下部的压强越来越大,其液压终于超过木桶能够承受的上限,木桶随之裂开,所以该实验说明液体压强与液体深度有关,且液体压强随深度的增加而增大,故B正确;
C.为了使实验效果更明显,应选取内径较细的玻璃管进行实验,在体积变化一定时,底面积越小,高度变化越明显。故C错误;
D.由
可知,滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关,故D错误。
故选B。
13. 下列有关浮力说法正确的是( )
A. 密度计在液体中浸入越深,液体密度越大
B. 潜水艇下潜时浮力减小
C. 人能漂浮在死海上是因为浮力大于重力
D. 饱满的种子沉在水底是因为浮力小于重力
【答案】D
【解析】
【详解】A.密度计漂浮时浮力始终等于自身重力。由可知液体密度越大,排开液体体积越小,密度计浸入越浅,故A错误;
B.潜水艇下潜时排开水的体积不变,水的密度不变,由可知浮力不变,故B错误;
C.由物体浮沉条件可知,人漂浮时浮力等于重力,故C错误;
D.由物体浮沉条件可知,物体下沉时浮力小于重力,饱满种子密度大于水,故D正确。
故选D。
14. 小渝用两个相同砖块和海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,如图,下列说法正确的是( )
A. 实验中的海绵可以用木板来代替
B. 甲图砖块对海绵的压力大于乙图砖块对海绵的压力
C. 丙图中将上面的砖块竖直重叠放置在下面的砖块上,海绵的凹陷程度不变
D. 甲、丁两图海绵凹陷程度相同,说明压强与受力面积无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.木板形变太小,无法直观观察,海绵形变明显,不能用木板代替海绵,故A错误;
B.砖块对海绵的压力等于海绵的重力,同一块砖重力相等,甲图砖块对海绵的压力等于乙图砖块对海绵的压力,故B错误;
C.丙图中将上面的砖块竖直重叠放置在下面的砖块上,压力大小和受力面积都没有改变,压强不变,海绵的凹陷程度不变,故C正确;
D.甲、丁两图受力面积改变,没有控制压力不变,海绵凹陷程度相同,不能说明压强与受力面积无关,故D错误。
故选C。
15. 甲、乙两个相同的柱形容器装有不同种类的液体,分别放置在相同的电子秤上,完全相同的物块A、B分别放在甲、乙容器中,静止时如图,此时两容器中液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A. 物块A受到的浮力大于物块B受到的浮力
B. 容器底部受到液体压强较大的是甲容器
C. 放置甲容器的电子秤示数较大
D. 物块A、B底部受到液体压力较大的是A物块
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,物块A在甲容器中处于悬浮状态,根据物体的浮沉条件可知
物块B在乙容器中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知
因为A、B两物块完全相同,所以,故A错误;
B.由题意得,A、B两物块在甲、乙两容器不同的液体中所受浮力的关系为
根据阿基米德原理展开为
由图可知
所以
因为此时两容器中液面恰好相平,所以甲、乙两容器中不同液体的深度相同,根据液体压强的计算公式可得
即容器底部受到液体压强较大的是乙容器,故B错误;
C.已知对于柱形容器,容器底部受到液体的压力大小等于容器内液体的重力;因为甲、乙为两个相同的柱形容器,两容器底面积相同,由题意得
甲容器底部受到的液体压强小于乙容器底部受到的液体压强,所以根据公式可得,甲容器底部受到的液体压力小于乙容器底部受到的液体压力,则甲容器中液体的重力小于乙容器中液体的重力,所以放置乙容器的电子秤示数较大,故C错误;
D.因为A物块在甲容器中处于悬浮状态,根据浮力的压力差法可表示为
B物块在乙容器中处于漂浮状态,根据浮力的压力差法可表示为
由题意得,A、B两物块在甲、乙两容器不同液体中所受浮力的关系为
所以
由题意可知,在甲容器中A物块的上表面所受液体的压力,所以
即物块A、B底部受到液体压力较大的是A物块,故D正确。
故选D。
二、填空作图题(本题共11个小题,填空每空1分,作图每图1分,共22分)。
16. 1654年德国物理学家奥托·冯·格里克做了著名的______实验,证明了大气压强的存在,一个标准大气压相当于______cm汞柱产生的压强。
【答案】 ①.
马德堡半球 ②.
76
【解析】
【详解】[1]由物理学史知识可知,物理学家奥托·冯·格里克做的马德堡半球实验,有力地证明了大气压的存在。
[2]首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利,一个标准大气压相当于760mm=76cm高的水银柱产生的压强。
17. 2025年3月渝湘高铁重庆至黔江段已联调联试,当列车来临时,人要在安全线以外候车,是因为空气流速大,压强______(选填“大”或“小”),列车刹车后不易停下。是因为列车具有______。
【答案】 ①.
小 ②.
惯性
【解析】
【详解】[1]高铁站的站台上有一道安全线,要求乘客必须站在安全线外候车,这是因为列车和人之间的空气流速大,压强小,人远离列车一侧的空气流速小,压强大,会形成指向列车的压力差,容易发生危险。
[2]列车刹车前是运动的,刹车后由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会继续向前滑行,不易停下。
18. 很多成语中蕴含着物理原理,如“水涨船高”,水位升高,船身随之浮起,若船重不变,则船排开水的体积______(选填“变大”、“变小”或“不变”);“水乳交融”,指像水和乳汁那样紧密融合,这其实是物理中的______现象。
【答案】 ①. 不变 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]船中水中处于漂浮状态,受到的浮力等于船的重力。水位升高,船身随之浮起,若船重不变,则它受到的浮力也不变,根据阿基米德原理可知,船排开水的体积不变。
[2]水和乳汁紧密融合,则水分子和乳分子进入了彼此的空隙当中,这其实是物理中的扩散现象,是由于分子不停做无规则运动造成的。
19. 如图,小渝用20N的水平推力推重为200N的箱子,但没推动,则箱子受到的摩擦力等于______N;小渝增大推力到40N并把箱子水平推动了5m,这一过程重力做功______J。
【答案】 ①. 20 ②. 0
【解析】
【详解】[1]小渝用20N的水平推力推重为200N的箱子,但没推动,则箱子受到的摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,所以,摩擦力等于20N。
[2]小渝增大推力到40N并把箱子水平推动了5m,这一过程箱子沿水平方向运动,运动方向与重力方向垂直,重力没有对箱子做功,即重力做功0J。
20. “围炉煮茶”是人们喜爱的休闲方式,如图是小渝新买的茶壶,茶壶的壶身和壶嘴构成一个______。往茶杯里倒茶水时,杯底受到水的压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ① 连通器 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]茶壶的壶身和壶嘴,底部相通,上端开口,构成一个连通器。
[2]往茶杯里倒茶水时,杯中水的深度变大,杯底受到水的压强将变大。
21. 如图是探究动能影响因素的部分装置,通过比较木块被推动距离的远近来反映小球动能大小,这一步用到的物理研究方法是______,通过甲、乙实验可知:质量一定时,小球的______越大,动能越大。
【答案】 ①. 转换法 ②. 速度
【解析】
【详解】[1]小球的动能不便于观察和测量,利用小球推动木块做功,通过比较木块被推动距离的远近来反映小球动能大小,把不便于测量的动能转换为便于测量的距离,这一步用到的物理研究方法是转换法。
[2]小球从斜面上由静止滚下时的高度越大,进入水平面时的速度越大,乙图中小球进入水平面时的速度较大,木块被推得较远,则乙图中小球进入水平面时的动能较大,两图中小球质量相同,通过甲、乙实验可知:质量一定时,小球的速度越大,动能越大。
22. 如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。它们的密度之比为,对地面的压强之比1:4,则它们的高度之比______,质量之比______。
【答案】 ①. 3∶4 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]圆柱体对水平面的压强可表示为
则它们的高度之比
[2]圆柱体粗细相同,则质量之比为
23. 把一个质量为30g、体积为的物块轻轻放入盛满水的溢水杯中,当物块静止时,溢出水的体积为______,物块将处于______(选填“漂浮”、“沉底”或“悬浮”)。
【答案】 ①. 30 ②. 漂浮
【解析】
【详解】[1][2]物块的重力为
若物块浸没在水中,则它受到的浮力为
物块受到的浮力大于重力,故假设错误,即物块不可能浸没在水中,所以,物块漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,受到的浮力为
溢出水的体积为
24. 中药房常用轻质杆秤称量中药,如图,医生先把质量为20g的秤砣移到B处,再向A处的秤盘加药品,直到杆秤水平平衡,已知,,则抓取中药质量为______g;若要抓取另一中药40g,应将秤砣从B处向左移动______cm。
【答案】 ①. 60 ②. 10
【解析】
【详解】[1]秤砣质量为20g,秤砣移至距O点30cm的B处时,根据杠杆平衡条件可得
即
则抓取中药质量为
[2]若要抓取另一中药40g,假设应将秤砣从B处移到另一点C,则
此时秤砣距O点的距离为
则秤砣需要从B处向左移动的距离为OB-OC=30cm-20cm=10cm
25. 如图甲,底面积为的长方体木块,其底部用长5cm的细线系在一个足够高的薄壁容器底部(细线未画出),容器的底面积为,打开阀门,以恒定的速度向容器内注水,直到木块的上表面与液面相平(木块始终保持竖直),这一过程木块底部受到水的压强p随时间t的变化规律如图乙所示。当木块底部受到水的压强刚好为600Pa时,容器中水的深度为______cm。注水17s时细线上的力为______N。
【答案】 ①. 6 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,当木块底部受到水的压强刚好为600Pa时,木块恰好离开容器底漂浮,则容器中水的深度为
[2]已知长方体木块的底面积为
容器的底面积为
由图乙可知,当木块底部受到水的压强刚好为600Pa时,木块恰好离开容器底漂浮,由物体的浮沉条件可知
此时已注入容器的水的总体积为
所以,向容器内注水的速度为
所以注水17s共注入水的总体积为
设注水17s时,在木块底部长5cm的细线拉直的情况下,木块浸入水中的深度为,由题意可得关系式
代入数值得
解得
则此时木块排开液体的体积为
根据阿基米德原理可得,此时木块所受浮力大小为
由对木块受力分析可得,注水17s时细线上的力为
26. 作图:
(1)如图,重力为0.5N的鸡蛋悬浮在烧杯中,画出鸡蛋所受浮力的示意图;
(2)如图,画出作用在杠杆上使杠杆在图示位置平衡的最小力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
鸡蛋所受浮力悬浮在液体中,根据物体浮沉条件可知,它受到的浮力大小为
浮力方向为竖直向上,作用点画在它的重心,作图如下:
【小问2详解】
阻力和阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长,动力越小;如图,连接O与杠杆右端点,即为最长动力臂,与之垂直的力即为最小动力;阻力使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动,故动力斜向上,作图如下:
三、实验探究题(本题共3个小题,每空1分,共24分)。
27. 小渝利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。
(1)为减少杠杆自重对实验的影响,应把支点选在杠杆的______;
(2)如图甲,实验前杠杆右端偏高,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样调节的好处是:______;
(3)如图乙,在A点悬挂4个相同的钩码,为使杠杆水平平衡,应在右端距支点两格的B点悬挂______个相同的钩码;
(4)钩码不能直接显示力的大小,小渝想到用弹簧测力计,如图丙,杠杆的左端阻力记为,力臂为;杠杆右端拉力为,力臂为,用竖直向下拉的同时,同组的小北把平衡螺母向右移动了少许,最后杠杆水平平衡,小北的操作______(选填“合理”或“不合理”),按小北的操作,______(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)如图丁,用弹簧测力计向上拉,始终保持杠杆水平平衡,拉力由缓慢转动到的过程中,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)重心 (2) ①. 右 ②. 便于测量力臂
(3)6 (4) ①. 不合理 ②. 大于
(5)变小
【解析】
【小问1详解】
当支点与杠杆重心重合时,杠杆自身的重力作用线通过支点,力臂为零,从而减少自重对实验结果的影响。
【小问2详解】
[1][2]图甲,实验前杠杆右端偏高,杠杆的左端下沉,应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,此时力臂刚好为支点到所挂钩码位置的距离,这样调节的好处是便于测量力臂。
【小问3详解】
设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得4G×3L=nG×2L
解得n=6,则需在B点挂6个钩码。
【小问4详解】
[1][2]在杠杆已挂载钩码或弹簧测力计后,调节平衡螺母会破坏初始平衡条件,导致测量结果失真,所以小北的操作不合理。平衡螺母仅用于实验前调平空载杠杆,加载后应通过增减砝码或调整拉力实现平衡,若平衡螺母右移,相当于相当于右侧力臂被“人为延长”,此时弹簧测力计的拉力F2需小于理论值才能使杠杆水平平衡,按小北的操作,最后F1l1大于F2l2。
【小问5详解】
如图丁,用弹簧测力计向上拉,始终保持杠杆水平平衡,测力计位置不变,拉力由F3缓慢转动到F4过程中,此时动力臂变长,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力会变小,即弹簧测力计的示数变小。
28. 小渝用如图所示的柱形容器和装置进行“探究液体压强的影响因素”的实验。
(1)为使实验效果更好,压强计探头上的橡皮膜选______(选填“薄”或“厚”)的较好。用手轻按橡皮膜,U形管液面高度差变化明显,说明装置气密性______(选填“好”或“差”);
(2)由甲、乙、丙三次实验发现U形管中高度差相同,说明液体内部同一深度向各个方向的压强______;由乙、丁两图可知:同种液体中,液体压强随______的增加而增大;由丁、戊两图可知,液体的压强还和液体的______有关;
(3)保持图丁探头位置不变,向图丁装水的容器中加入适量浓盐水(水不溢出),U形管液面高度差变大,由此______(选填“能”或“不能”)得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,理由是:______;
(4)保持图戊中探头位置不变,往盐水容器中加入适量清水(水不溢出),U形管中液面的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 薄 ②. 好
(2) ①. 相同 ②. 液体深度 ③. 密度
(3) ①. 不能 ②. 没有控制液体深度不变
(4)变大
【解析】
【小问1详解】
[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。
[2]如果装置的气密性不好,那么当用手轻按橡皮膜时,压迫的气体可能会从气密性不好的地方泄漏出去,这就意味着气体没有有效地将压强传递给U形管中的液面,因此液面的高度差变化可能就不明显。 相反,如果装置的气密性好,那么当用手轻按橡皮膜时,压迫的气体就无法从装置中泄漏出去,它只能通过压迫U形管中的液面来平衡压强,因此液面的高度差变化就会明显。
【小问2详解】
[1]由图甲、乙、丙所示知道,保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,U形管中高度差相同,说明液体内部同种液体,同一深度,U形管两边液柱的高度差相等,故液体内部向各个方向压强都相等。
[2]由乙、丁两图可知,液体密度相同,丁中液体深度较大,U形管中液面的高度差较大,即液体产生的压强较大,故同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
[3]由丁、戊两图可知,液体深度相同,液体密度不同,U形管中液面的高度差不同,即液体产生的压强不同,故液体的压强还和液体的密度有关。
【小问3详解】
[1][2]保持图丁探头位置不变,向图丁装水的容器中加入适量浓盐水(水不溢出),液体密度变大,液体深度变大,U形管液面的高度差变大,即液体压强变大,由此不能得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,理由是没有控制液体深度不变。
【小问4详解】
]保持图戊中探头位置不变,往盐水容器中加入适量清水(水不溢出),容器底部受到液体压力增大,压强增大;容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由p=ρgh知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底压强变大,所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大,即U形管中液面的高度差将变大。
29. 小渝利用弹簧测力计、高为15cm的长方体物块(物块表面标有刻度,放大如图甲)、溢水杯、水、未知液体、小桶、铁架台、细线等器材设计了如图乙所示的装置。实验时,用细线把物块挂在弹簧测力计A下(不计细线的质量和体积),在溢水杯中装满液体,缓慢向上调节升降台,数据记录在图丙的表格当中。请回答:
序号
液体
长方体物块浸入液体中的深度h/cm
弹簧测力计A的示数FA/N
弹簧测力计B的示数FB/N
1
水
0
6.0
1.0
2
水
5
5.5
1.5
3
水
15
4.5
2.5
4
水
20
4.5
2.5
5
未知溶液
5
5.4
1.6
6
未知溶液
10
丙
(1)分析如图丙序号为______两次实验数据可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析序号为1、2、3的三次数据可知:物块所受浮力大小与______有关;分析比较序号为______两次实验数据可知:浮力的大小还与液体密度有关;
(2)物块表面标有刻度的好处是______(填选项);
A. 便于控制物块浸入的深度
B. 便于测量溢水杯底到溢水口的高度
(3)数据分析可知:物块体积为______;未知液体的密度为______。序号6这一次实验数据不完整,这一次弹簧测力计B的示数FB应为______N;
(4)小渝发现弹簧测力计A示数的减小量等于弹簧测力计B示数的增加量,由此可以验证______原理。小渝进一步思考,有无可能弹簧测力计A的示数等于弹簧测力计B的示数,若要出现这种情况,使用的液体密度不得低于______(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 3、4 ②. 物体浸入液体中的体积 ③. 2、5 (2)A
(3) ①. 150 ②. ③. 2.2
(4) ①. 阿基米德 ②. 1.7
【解析】
【小问1详解】
[1]探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系时,应控制其它因素相同,只改变物体浸没在液体中的深度,观察浮力大小的变化,故分析如图丙序号为3、4两次实验数据可知:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]分析序号为1、2、3的三次数据可知,探制液体的密度不变,只改变物体浸在液体中的体积,浮力大小发生相应的变化,故可以得出结论:物块所受浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
[3]探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制其它因素相同,只改变液体的密度,观察浮力大小的变化,故分析比较序号为2、5两次实验数据可知:浮力的大小还与液体密度有关。
【小问2详解】
根据实验需要,在物块表面标有刻度,方便确定物块浸入的深度,所以物块表面标有刻度的好处是便于控制物块浸入的深度,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
[1]由图丙序号为1的实验数据可知,物块的重力为,小桶的重力为,由第3、4两组实验数据可知,此时物块浸没在水中,故;弹簧测力计A的示数为,根据称重法测浮力可知,此时物块所受浮力大小为
所以,根据阿基米德原理得,物块的体积为
[2]由图丙序号为2、5的实验数据可知,长方体物块浸入水中与液体中的深度都为,物块的底面积不变,所以物块浸入水中和液体中的体积相同,即
物块在水中深度时,弹簧测力计的示数为,根据称重法测浮力得,此时物块所受水的浮力大小为
根据阿基米德原理将上式展开得:………………①式
物块在液体中深度时,弹簧测力计的示数为,根据称重法测浮力得,此时物块所受液体的浮力大小为
根据阿基米德原理将上式展开得:………………②式
,解得:
[3]已知,当物块在液体中深度时,此时物块所受液体的浮力大小为;在序号6实验数据中,当物块在液体中深度为时,物块排开液体的体积也变为原来的2倍,所以,此时物块所受液体的浮力大小为;根据阿基米德原理可知,此时物块所排开的液体的重力为,已知小桶的重力为,所以弹簧测力计B的示数FB应为
【小问4详解】
[1]由题意可知,根据称重法测浮力的关系式可知,弹簧测力计A示数的减小量就是浮力的大小,而弹簧测力计B示数的增加量就是被排开的液体的重力,二者相等,才符合阿基米德原理,所以由此也验证了阿基米德原理。
[2]由题意得,弹簧测力计A的示数可表示为
弹簧测力计B的示数可表示为
已知物块的重力为,小桶的重力为,所以由题意可得关系式为
由阿基米德原理可得,所以关系式整理可得
由题意可知,物块的体积为,所以
所以所使用的液体密度最小为
四、计算题(要求写出必要的计算过程和文字说明,只写答案不能得分,本题3个小题,30题6分,31题9分,32题9分,共24分)。
30. 春晚重庆分会场的无人机表演惊艳全球。如图,是小渝新买的航拍无人机,部分参数见下方表格。起飞前无人机四脚平稳的放在水平地面上。求:
机身质量(含电池)
最大下降速度
四脚与地面总接触面积
超长续航
400g
12m/s
约60min
(1)起飞前无人机的重力为多少牛顿?
(2)某次俯拍,在10s的时间无人机竖直下降了100m,这一过程无人机重力做功为多少焦耳?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
起飞前无人机的重力为
【小问2详解】
这一过程无人机重力做功为
31. 如图甲,重力为10N的足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底面积为。内盛20cm深的水。另有质量分布均匀的正方体物块乙放在桌面上,乙的边长为10cm,此时乙对桌面的压强刚好是水对容器底部压强的2倍,求:
(1)水对容器底部的压强?
(2)物块乙的质量?
(3)把物块乙放入甲容器中静止后,甲容器对桌面的压强?
【答案】(1)2000Pa
(2)4kg (3)4500Pa
【解析】
【小问1详解】
水对容器底部压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa
【小问2详解】
乙对桌面的压强p乙=2p水=2×2000Pa=4000Pa
乙的底面积S乙=10cm×10cm=100cm2=1×10-2m2
乙对桌面的压力F乙=p乙S乙=4000Pa×1×10-2m2=40N
物块乙的重力G乙=F乙=40N
由G=mg可知,物块乙的质量
【小问3详解】
甲容器内水的体积V水=S甲h=200cm2×20cm=4000cm3=4×10-3m3
甲容器内水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg
水的重力G水=m水g=4kg×10N/kg=40N
甲容器对桌面的压力F甲=G容+G水+G乙=10N+40N+40N=90N
甲容器对桌面的压强
32. 物理兴趣小组设计了一款金属打捞模型,核心构件是底部能够吸附金属的圆柱形浮筒A,如图甲,浮筒A的质量为2kg,A的外部底面积为、高0.3m,浮筒A内有压载水箱,能够自动吸、排水(吸、排水口未画出,不考虑吸、排水口的体积和浮筒内空气的质量),调节压载水箱内的水量,可控制浮筒A的浮沉,压载水箱的最大容积为,B是沉在底部待打捞的正方体金属块(B未与容器底部紧密接触),此时B对底部的压强为3000Pa。求:
(1)甲图中,当压载水箱内水量为零时,漂浮的浮筒A排开水的体积?
(2)要使浮筒A在水中悬浮静止,压载水箱内注入水的重力?
(3)如图乙,打捞B时,当压载水箱内剩余重10牛顿的水时,B对容器底部的压力刚好为零,求金属块B的密度?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
因为浮筒A漂浮,所以
根据阿基米德原理
可得
【小问2详解】
浮筒A的外部底面积 ,高,则浮筒A的体积,
当浮筒A悬浮时,排开水的体积
根据阿基米德原理可得此时浮力
因为浮筒A悬浮时
所以压载水箱内注入水的重力
【小问3详解】
浮筒A受到的浮力
由题意可知,B是沉在底部待打捞的正方体金属块(B未与容器底部紧密接触),此时B对底部的压强为3000Pa,金属块B受到竖直向上的浮力等于竖直向下的重力和压力之和;
由可知,金属块B受到的压力为
设正方体金属块B的边长为a,则有①
此时当压载水箱内剩余重的水时,B对容器底部的压力刚好为零,则整体A和B受到的浮力等于浮筒A及剩余水的总重力和B的重力之和,则有
即②
由①②解得,,
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