内容正文:
儋州市2025年春季学期八年级期末学业质量监测试题 物 理
(考试时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共有10小题,每小题只有一个正确的选项,每小题3分,共30分)
1. 小李同学对日常生活中常见的物理量进行了估测,其中符合实际的是( )
A. 两个鸡蛋被举高1m,对它做的功约为1J B. 食用花生油的密度约为3g/cm3
C. 某中学生所受的重力约为50N D. 一部手机的质量约是1kg
2. 一颗正在竖直向上飞行的子弹,如果它受到的一切外力同时消失,那么它将( )
A. 先减速上升,后加速下降
B. 沿竖直方向做匀速运动
C. 立刻停在空中
D. 立刻向下加速运动
3. 如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 旱冰鞋装有滑轮
B. 给车轴加润滑油
C. 磁悬浮列车悬浮行驶
D. 雪天轮胎绕上链条
4. 练太极拳是很好的强身健体运动。如图所示,当健身者由图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面( )
A. 压力变大,压强不变
B 压力变大,压强变大
C. 压力不变,压强变小
D. 压力不变,压强变大
5. 下列有关密度的说法正确的是( )
A. 物质的密度跟质量成正比
B. 物质的密度跟体积成反比
C. 密度在数值上等于物质的质量与体积的比值
D. 密度是物质的特性,其大小不随物质的温度、形状、状态的变化而变化
6. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别 装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A. 容器对桌面的压强: B. 液体的密度:
C. 容器对桌面的压力: D. 液体对容器底部的压强:
7. 如图所示,物体G在竖直向上拉力F的作用下,匀速上升0.2m,已知G=18N,F=10N这一过程中摩擦和绳重不计,不能得到的结论是( )
A. 绳子自由端上升0.4m
B. 拉力F做功4J
C. 动滑轮重为4N
D. 物体克服重力做功3.6J
8. 洒水车在平直公路上匀速行驶着洒水,下列描述正确的是( )
A. 洒水车速度不变,汽车惯性不变
B. 洒水车前行紧急刹车时,车内的水将前低后高
C. 某一时刻洒水车的牵引力与洒水车受到的阻力是一对平衡力
D. 汽车的运动状态发生变化了
9. 在下列所述的简单机械中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 用钢丝钳剪铁丝 B. 用筷子夹食物
C. 修枝剪刀 D. 开瓶器开瓶盖
10. 如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是( )
A. 10N,水平向右 B. 14N,水平向左
C. 6N,水平向左 D. 4 N,水平向右
二 、填空题(本大题共有7 小题,每小题4分,共28 分 )
11. 首次测出大气压强大小著名实验是__________实验。标准大气压可以支持 ______mm 高的水银柱。
12. 2024年1月17日,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火升空,随后将飞船精准送入预定轨道。火箭燃料燃烧向下喷射气体,从而使火箭能够起飞,这说明力的作用是________ 的;在气体的推动下,火箭开始不断加速上升,这说明力可以改变物体的 ____________ 。
13. 注射疫苗用的注射器吸取药液时 (如图甲所示), 是利用 _________ 把药液吸取上来的;如图乙所示,先将注射器的活塞拉出一部分再向里推,吸管内水面上升,是因为吸管上方空气流速大,压强 ___________。
14. 如图所示,洗脸池排水管设计了U形“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相平的,其利用了______原理,当水不流动时,水对A点的压强______(选填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强。
15. 渔民出海捕捞,常常满舱而归。在平静的海面上,一艘空船受到的浮力是F1,装满鱼后受到的浮力是F2,则F1_____F2(选填“>”、“<”或“=”),若该船从海中运动到淡水河中,船体会_____一些。(选填“上浮”或“下沉”)。
16. 用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为 _____N,此后,当石块在水中的深度增大时,浮力 _____ 。(填“不变”、“变大”或“变小”)
17. 如图所示,已知斜面长5m,高 2m,拉力为50N。利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为________W,该装置的机械效率为 ___________。
三、作图与实验题(第18题4分,第19题6分,第20题10分,共20分)
18.
(1)如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球受到的重力G 和浮力F 的示意图。
(2)如图所示,画出用起子撬图钉的动力F1的力臂L1。
19. 小明同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用的器材有:支架、刻度均匀的杠杆、弹簧测力计、细线、重0.5N 的钩码若干。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,为了便于_____,应调节杠杆在水平位置平衡;
(2)杠杆调好后他分别在杠杆两端加、减或移动钩码,每次使杠杆在水平位置重新平衡后,将实验测量的数据记录在下表中:
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
3
1.5
2
2
1.5
4
3
2
3
2
2
1
4
分析实验数据得出杠杆的平衡条件是:___(用所测物理量符号表示);
(3)通过改变钩码的数量及移动钩码位置,进行多次实验的目的是:_____。
20. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性______(选填“好”或“差”)。
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面的高度差来判断,这种研究问题的方法是_______(选填“转换法”或“等效替代法”)。
(3)比较图中______两图可知,液体压强与液体深度有关。比较甲、丙两图可知,液体压强与液体______有关。
(4)用如图丁所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,向右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,测出左侧水面到容器底的深度,右侧待测液体液面到容器底的深度 ,已知橡皮膜中心距容器底的距离为 h,水的密度为ρ水。则待测液体密度的表达式为ρ液= ______(用题中测得量和已知量的字母表示)。
四、综合计算题(第21题10分,第22题12分,共22分。解答时要写出必要的文字说明、公式和具体 的计算步骤)
21. 如图所示,一个重为800N、边长为20cm正方体物体A置于水平地面上。然后用细绳将物体A系于轻质杠杆BOC的B端,并在C端用F=30N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳刚好被拉直。若绳重不计,细绳能承受的最大拉力为600N,BO=0.1m,CO=0.8m,g取10N/kg,求:
(1)物体A置于水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)当绳刚好被拉直时,地面对物体A的支持力FN是多少?
(3)若不在C端用力拉杠杆,而是将大小不计、重为100N的物体D置于支点O处,物体D在水平拉力F'=10N作用下以v=0.2m/s的速度从O点沿杠杆板面向右做匀速直线运动,直到细绳恰好被拉断。则物体D在杠杆上运动过程中,拉力F'做的功及功率分别是多少?
22. 如图所示,水平桌面上外形规则的平底薄壁长方体容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为4kg 的水。然后放入一实心木块,木块静止时漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为。 ,g 取10N/kg,求:
(1)木块的密度;
(2)木块受到的重力;
(3)木块受到的浮力;
(4)放入实心木块后水对容器底的压强。
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儋州市2025年春季学期八年级期末学业质量监测试题 物 理
(考试时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共有10小题,每小题只有一个正确的选项,每小题3分,共30分)
1. 小李同学对日常生活中常见的物理量进行了估测,其中符合实际的是( )
A. 两个鸡蛋被举高1m,对它做的功约为1J B. 食用花生油的密度约为3g/cm3
C. 某中学生所受的重力约为50N D. 一部手机的质量约是1kg
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个鸡蛋质量约0.1kg,重力约1N,举高1m做功约1J,故A符合题意;
B.花生油密度小于水,约0.92g/cm3,故B不符合题意;
C.中学生质量约50kg,重力约500N,故C不符合题意;
D.一部手机质量通常约为0.2kg,故D不符合题意。
故选A。
2. 一颗正在竖直向上飞行的子弹,如果它受到的一切外力同时消失,那么它将( )
A. 先减速上升,后加速下降
B. 沿竖直方向做匀速运动
C. 立刻停在空中
D 立刻向下加速运动
【答案】B
【解析】
【分析】此题考查了我们对牛顿第一定律的理解,只要判断出小球在外力消失前的状态,那么在外力消失后,它仍会保持这一状态。
【详解】由牛顿第一定律可知,物体在不受力时,原来运动的物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态;原来静止的物体不受力时,总保持静止状态;由于子弹在竖直向上飞行,所以当它受到的一切外力同时消失,将保持原来的运动状态,沿竖直方向做匀速运动。
故选B。
3. 如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 旱冰鞋装有滑轮
B. 给车轴加润滑油
C. 磁悬浮列车悬浮行驶
D. 雪天轮胎绕上链条
【答案】D
【解析】
【详解】A.旱冰鞋装有滑轮,用滚动代替滑动,目的是减小摩擦,故A不符合题意;
B.给车轴加润滑油使接触面变得光滑,目的是减小摩擦,故B不符合题意;
C.磁悬浮列车悬浮行驶使车体与轨道脱离接触,目的是为了避免摩擦力的影响,故C不符合题意;
D.雪天轮胎绕上链条使接触面变得粗糙,目的是为了增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
4. 练太极拳是很好的强身健体运动。如图所示,当健身者由图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面( )
A. 压力变大,压强不变
B. 压力变大,压强变大
C. 压力不变,压强变小
D. 压力不变,压强变大
【答案】D
【解析】
【详解】甲乙两图,人站在水平地面上,对地面的压力
F甲=F乙=G
甲图是双脚着地站立,乙图是单脚着地站立,地面受力面积,由可知对地面的压强,即从图甲姿势换成图乙姿势时,压力不变,压强变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 下列有关密度的说法正确的是( )
A. 物质的密度跟质量成正比
B. 物质的密度跟体积成反比
C. 密度在数值上等于物质的质量与体积的比值
D. 密度是物质的特性,其大小不随物质的温度、形状、状态的变化而变化
【答案】C
【解析】
【详解】AB.密度是物质的一种特性,它表示单位体积内物质的质量。对于同一种物质,在一定状态下,其密度是一个定值,不随质量和体积的变化而变化。例如,一块铁,无论将其分割成多少小块,每一小块的密度都与整块铁的密度相同,不会因为质量和体积的减小而改变。故AB错误;
C.根据密度的定义,密度是指单位体积的某种物质的质量,用公式表示为,从公式可以看出,密度在数值上等于物质的质量与体积的比值,故C正确;
D.密度是物质的特性,但物质的密度会受到温度和状态的影响。一般情况下,物体具有热胀冷缩的性质,当温度升高时,物体的体积会膨胀变大,而质量不变,根据密度公式可知密度会减小;当物质的状态发生变化时,例如水结成冰,质量不变,但体积会变大,密度也会变小。而物质的形状改变时,质量和体积通常都不会发生变化,所以密度一般不变。故D错误。
故选C。
6. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别 装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A. 容器对桌面的压强: B. 液体的密度:
C. 容器对桌面的压力: D. 液体对容器底部的压强:
【答案】A
【解析】
【详解】A.容器对桌面的压强由压力和底面积决定。由题可知,两容器质量相同,分装液体质量也相等,故甲、乙两容器总质量相等,总重力也相等,压力等于容器和液体的总重力;两容器底面积相同,受力面积也相等,故对桌面的压强相等,故A正确;
B.由题意可知,两容器中液体的质量相等,当底面积相等,深度相等时,两容器中液体的体积,根据密度的计算公式可知,,故B错误;
C.题可知,两容器质量相同,分装液体质量也相等,故甲、乙两容器总质量相等,总重力也相等,压力等于容器和液体的总重力,器对桌面的压力也相等,故C错误;
D.甲乙两容器中液体深度相等,密度不同,由液体压强计算公式分析可知,,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,物体G在竖直向上的拉力F的作用下,匀速上升0.2m,已知G=18N,F=10N这一过程中摩擦和绳重不计,不能得到的结论是( )
A. 绳子自由端上升0.4m
B. 拉力F做功4J
C. 动滑轮重为4N
D. 物体克服重力做功3.6J
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知绳子承重段数n=2,绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×0.2m=0.4m
故A不符合题意;
B.根据题意可得,拉力做的功为
W=Fs=10N×0.4m=4J
故B不符合题意;
C.根据题意,不计摩擦和绳重,则拉力
则
故C符合题意;
D.物体重力G做功为
WG=Gh=18N×0.2m=3.6J
故D不符合题意。
故选C。
8. 洒水车在平直公路上匀速行驶着洒水,下列描述正确的是( )
A. 洒水车速度不变,汽车的惯性不变
B. 洒水车前行紧急刹车时,车内的水将前低后高
C. 某一时刻洒水车的牵引力与洒水车受到的阻力是一对平衡力
D. 汽车的运动状态发生变化了
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性是物体保持匀速直线运动状态和静止状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。洒水车在洒水过程中,车内的水不断减少,即洒水车的总质量在不断减小,所以其惯性会变小,故A错误;
B.当洒水车紧急刹车时,车内的水由于惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动,所以车内的水会向前涌,出现前高后低的现象,故B错误;
C.洒水车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,在水平方向上受到牵引力和阻力的作用。牵引力与阻力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,作用在同一直线上,符合平衡力的条件,是一对平衡力。故C正确;
D.运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变。洒水车在平直公路上匀速行驶,速度大小和运动方向都没有发生变化,所以其运动状态没有改变。故D错误。
故选C。
9. 在下列所述简单机械中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 用钢丝钳剪铁丝 B. 用筷子夹食物
C. 修枝剪刀 D. 开瓶器开瓶盖
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图,手给钢丝钳施力的位置到支点的距离是动力臂,夹钢丝的位置到支点的距离是阻力臂,明显动力臂大于阻力臂,所以钢丝钳是省力杠杆,故A不符合题意;
B.如图,筷子绕着手指根转动,施力的手指到支点的距离是动力臂,筷子下端夹菜的位置到支点的距离是阻力臂,很明显阻力臂大于动力臂,所以筷子是费力杠杆,故B符合题意;
C.如图,剪刀把手施力处到支点距离大于剪刀刀口中间位置到支点距离,即是动力臂大于阻力臂,所以修枝的剪刀是省力杠杆,故C不符合题意;
D.如图,开瓶器压在瓶盖的一端是支点,握手的位置到支点的距离是动力臂,提瓶盖的位置到支点的距离是阻力臂,明显动力臂大于阻力臂,所以开瓶器是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是( )
A. 10N,水平向右 B. 14N,水平向左
C. 6N,水平向左 D. 4 N,水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】由图知道,木块相对于小车向左运动,则木块受的滑动摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,水平向右;木块在水平方向上处于静止状态,即处于平衡状态,由平衡条件知道,滑动摩擦力
f=F=4N
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二 、填空题(本大题共有7 小题,每小题4分,共28 分 )
11. 首次测出大气压强大小的著名实验是__________实验。标准大气压可以支持 ______mm 高的水银柱。
【答案】 ①.
托里拆利 ②.
760
【解析】
【详解】[1]首次通过实验准确测量大气压强的科学家是托里拆利,该实验通过水银柱高度反映大气压强。
[2]托里拆利实验中,通过玻璃管内水银柱产生的压强来测量大气压,其值等于760mm高的水银柱产生的压强。
12. 2024年1月17日,搭载天舟七号货运飞船长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火升空,随后将飞船精准送入预定轨道。火箭燃料燃烧向下喷射气体,从而使火箭能够起飞,这说明力的作用是________ 的;在气体的推动下,火箭开始不断加速上升,这说明力可以改变物体的 ____________ 。
【答案】 ①.
相互 ②.
运动状态
【解析】
【详解】[1]因为火箭向下喷射气体,对气体施加力的同时,气体对火箭也施加向上的力,体现了力的作用是相互的。
[2]火箭从静止到加速上升,速度大小发生改变,而物体运动状态的改变包括速度大小和运动方向的改变,所以说明力可以改变物体的运动状态。
13. 注射疫苗用的注射器吸取药液时 (如图甲所示), 是利用 _________ 把药液吸取上来的;如图乙所示,先将注射器的活塞拉出一部分再向里推,吸管内水面上升,是因为吸管上方空气流速大,压强 ___________。
【答案】 ①. 大气压##大气压强 ②. 小
【解析】
【详解】[1]注射疫苗用的注射器吸取药液时,是利用大气压把药液吸取上来的。当把注射器活塞往外拉时,注射器内空气减少,气压减小,小于外界大气压,在大气压作用下,药液就被压入注射器内。
[2]先将注射器的活塞拉出一部分再向里推,吸管内水面上升,是因为吸管上方空气流速大,压强小,小于吸管外水面上方的大气压,在大气压的作用下,水就被压入吸管使水面上升 。
14. 如图所示,洗脸池排水管设计了U形“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相平的,其利用了______原理,当水不流动时,水对A点的压强______(选填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强。
【答案】 ①. 连通器 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]洗脸池排水管设计了U形“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相平的,其利用了连通器原理。
[2]根据液体压强公式,和g是固定值,水的深度h越深,水产生的压强越大。由图可知,“反水弯”中装有不流动的水后,A点在水中所处的深度比B点在水中所处的深度大,所以水对A点的压强大于水对B点的压强。
15. 渔民出海捕捞,常常满舱而归。在平静的海面上,一艘空船受到的浮力是F1,装满鱼后受到的浮力是F2,则F1_____F2(选填“>”、“<”或“=”),若该船从海中运动到淡水河中,船体会_____一些。(选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】 ①. < ②. 下沉
【解析】
【详解】[1]空船漂浮在水面,浮力等于空船的重力,装满鱼后,船依然漂浮在水面,浮力等于装满鱼后船的重力,装满鱼后船的总重力更大,受到的浮力较大,则
[2]该船从海中运动到淡水河中,受到的重力不变,船漂浮,则船受到河水和海水的浮力都等于船受到的重力,即受到的浮力不变,因为,根据可知,船排开海水的体积小于排开河水的体积,即轮船会下沉一些。
16. 用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为 _____N,此后,当石块在水中的深度增大时,浮力 _____ 。(填“不变”、“变大”或“变小”)
【答案】 ①. 0.4 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N, 根据称重法测浮力可知:石块受到的浮力
F浮=G﹣F=1N﹣0.6N=0.4N
[2]根据阿基米德原理可知,浮力大小只与液体的密度和体积有关,与在水中的深度无关,所以石块在水中的深度增大时浮力不变.
17. 如图所示,已知斜面长5m,高 2m,拉力为50N。利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为________W,该装置的机械效率为 ___________。
【答案】 ①. 50 ②. 80%
【解析】
【详解】[1]斜面长5m,拉力为50N,拉力做的功即总功为
时间为5s,拉力做功的功率为
[2]斜面高2m,物体重力为100N ,有用功
该装置的机械效率为
三、作图与实验题(第18题4分,第19题6分,第20题10分,共20分)
18.
(1)如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球受到的重力G 和浮力F 的示意图。
(2)如图所示,画出用起子撬图钉的动力F1的力臂L1。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
小球漂浮在水面,处于平衡状态,则浮力等于重力,重力G竖直向下,浮力F竖直向上,如图所示:
【小问2详解】
力臂是支点到力作用线的距离,找出支点,从O做F1的垂线就是F1的力臂L1,如图所示:
19. 小明同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用的器材有:支架、刻度均匀的杠杆、弹簧测力计、细线、重0.5N 的钩码若干。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,为了便于_____,应调节杠杆在水平位置平衡;
(2)杠杆调好后他分别在杠杆两端加、减或移动钩码,每次使杠杆在水平位置重新平衡后,将实验测量的数据记录在下表中:
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
3
1.5
2
2
1.5
4
3
2
3
2
2
1
4
分析实验数据得出杠杆的平衡条件是:___(用所测物理量符号表示);
(3)通过改变钩码的数量及移动钩码位置,进行多次实验的目的是:_____。
【答案】(1)测量力臂
(2)
(3)便于找到普遍规律,避免结论的偶然性
【解析】
【小问1详解】
在探究杠杆平衡条件的实验中,当杠杆在水平位置平衡时,力臂恰好与杠杆重合,这样可以直接从杠杆上读出力臂的长度,所以为了便于测量力臂,应调节杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
第一次实验中,动力与动力臂的乘积为
阻力与阻力臂的乘积为
第二次实验中,动力与动力臂的乘积为
阻力与阻力臂的乘积为
第三次实验中,动力与动力臂的乘积为
阻力与阻力臂的乘积为
通过对这三次实验数据的分析,可以得出杠杆的平衡条件是。
【小问3详解】
如果只进行一次或少数几次实验,得到的结论可能具有偶然性,不能代表普遍规律。通过改变钩码的数量及移动钩码位置,进行多次实验,就可以从大量的数据中总结出普遍适用的杠杆平衡条件,避免结论的偶然性。
20. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性______(选填“好”或“差”)。
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面的高度差来判断,这种研究问题的方法是_______(选填“转换法”或“等效替代法”)。
(3)比较图中______两图可知,液体压强与液体深度有关。比较甲、丙两图可知,液体压强与液体______有关。
(4)用如图丁所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,向右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,测出左侧水面到容器底的深度,右侧待测液体液面到容器底的深度 ,已知橡皮膜中心距容器底的距离为 h,水的密度为ρ水。则待测液体密度的表达式为ρ液= ______(用题中测得量和已知量的字母表示)。
【答案】(1)差 (2)转换
(3) ①. 甲、乙 ②. 密度
(4)
【解析】
【小问1详解】
若压强计气密性良好,用手指按压探头橡皮膜时,U形管两侧液面会出现明显的高度差。而题目中说用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,这就表明装置存在漏气情况,所以该压强计气密性差。
【小问2详解】
液体压强大小本身不易直接观察和测量,通过U形管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小变化,把不易测量的液体压强转化为容易测量的液面高度差,这种将不易观察或测量的物理量转换为容易观察或测量的物理量的方法就是转换法。
【小问3详解】
[1]要探究液体压强与液体深度的关系,需控制液体密度相同,改变深度。观察可知,甲、乙两图中液体都是水(即液体密度相同),但探头在水中的深度不同,U形管两侧液面的高度差也不同,所以比较甲、乙两图可知,液体压强与液体深度有关。
[2]甲图中液体是水,丙图中液体是盐水,两图中探头所处深度相同,但U形管两侧液面的高度差不同,这说明在深度相同的情况下,由于液体密度不同导致液体压强不同,所以比较甲、丙两图可知,液体压强与液体密度有关。
【小问4详解】
当橡皮膜刚好变平时,意味着橡皮膜两侧受到的液体压强相等,即,根据液体压强公式,左侧水对橡皮膜的压强
右侧待测液体对橡皮膜的压强
所以
则测液体密度的表达式为
四、综合计算题(第21题10分,第22题12分,共22分。解答时要写出必要的文字说明、公式和具体 的计算步骤)
21. 如图所示,一个重为800N、边长为20cm的正方体物体A置于水平地面上。然后用细绳将物体A系于轻质杠杆BOC的B端,并在C端用F=30N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳刚好被拉直。若绳重不计,细绳能承受的最大拉力为600N,BO=0.1m,CO=0.8m,g取10N/kg,求:
(1)物体A置于水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)当绳刚好被拉直时,地面对物体A的支持力FN是多少?
(3)若不在C端用力拉杠杆,而是将大小不计、重为100N的物体D置于支点O处,物体D在水平拉力F'=10N作用下以v=0.2m/s的速度从O点沿杠杆板面向右做匀速直线运动,直到细绳恰好被拉断。则物体D在杠杆上运动过程中,拉力F'做的功及功率分别是多少?
【答案】(1)2×104Pa
(2)560N (3)6J,2W
【解析】
【小问1详解】
物体A置于水平地面上,所以物体A对水平地面的压力F=G=800N
而物体A与地面的接触面积为S=(20cm)2=400cm2=0.04m2
则物体A对水平地面的压强为
【小问2详解】
由杠杆平衡条件可得FB×BO=F×CO,即FB×0.1m=30N×0.8m
解得FB=240N;所以地面对物体A的支持力FN=G-FB=800N-240N=560N
【小问3详解】
细绳刚好被拉断时,由杠杆的平衡条件可得F绳×BO=GD×sD,即600N×0.1m=100N×sD
解得sD=0.6m;所拉力F'做的功WD=F'sD=10N×0.6m=6J
拉力F'的功率PD=F'v=10N×0.2m/s=2W
22. 如图所示,水平桌面上外形规则的平底薄壁长方体容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为4kg 的水。然后放入一实心木块,木块静止时漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为。 ,g 取10N/kg,求:
(1)木块的密度;
(2)木块受到的重力;
(3)木块受到的浮力;
(4)放入实心木块后水对容器底的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
木块的质量为0.6kg,体积为,木块的密度
【小问2详解】
木块的质量为0.6kg,g 取10N/kg,木块受到的重力
【小问3详解】
因为木块漂浮在水面上,物体漂浮时浮力等于重力,木块受到的浮力
【小问4详解】
容器内盛有质量为4kg 的水,水的重
放入木块后,水对容器底的压力
已知容器底面积为,水对容器底的压强
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