内容正文:
达州中学2024-2025学年春季学期4月大练习八年级物理
一、单项选择题(1-12小题为物理试题,每小题3分,共36分.g取10N/kg.)
1. “一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 托里拆利
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿在伽利略、笛卡尔的基础上得到牛顿第一定律:“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”。所以此科学规律是牛顿总结概括得出的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 如图所示是一顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时的情景,在这一过程中,关于人的受力说法正确的是( )
A. 人受到重力、扶梯的支持力和水平向右的摩擦力
B. 人对扶梯的压力和扶梯对人的摩擦力是一对相互作用力
C. 人受到的重力和扶梯对人的支持力是一对平衡力
D. 这个过程说明“力能改变物体的运动状态”这句话不正确
【答案】C
【解析】
【详解】A.顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时,人和自动扶梯之间没有相对运动或相对运动趋势,因此不受摩擦力,所以人在竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,故A错误;
B.人对扶梯的压力和扶梯对人的支持力,互为施力物体和受力物体,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故B错误;
C.人受到的重力和扶梯对人的支持力,作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.物体在不受力或受力平衡时处于静止状态或匀速直线运动状态,直到受到不平衡力时,力使物体的运动状态发生改变,故D错误。
故选C。
3. 如图所示的事例中,属于增大压强的是( )
A. 书包背带做得较宽 B. 切苹果器的刀片做得较薄
C. 铁轨铺在枕木上 D. “好奇”号火星车模型轮子大而宽
【答案】B
【解析】
【详解】A.书包带子做的宽一些,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意;
B.切苹果器的刀片做得较薄,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,符合题意;
C.轨道铺在枕木上,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意;
D.“好奇”号火星车模型轮子大而宽,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意。
故选B。
4. 甲、乙两物体重叠并置于水平面上,当它们分别受到5N和8N的水平拉力时保持静止,如图所示,已知甲的底面积为200cm2,重为10N;乙的底面积为100cm2,重为20N。下列说法正确的是( )
A. 甲对乙的压强为500Pa
B. 乙对地面的压力为20N
C. 甲对乙的摩擦力为8N,方向水平向右
D. 乙对地面的摩擦力为3N,方向水平向左
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲对乙的压力F甲=G甲=10N,受力面积为S乙=100cm2=0.01m2,甲对乙的压强p甲===1000Pa,故A错误;
B.乙对地面的压力F乙=G甲+G乙=10N+20N=30N,故B错误;
C.对甲受力分析可知,甲受到向右的拉力F1和向左乙对甲的摩擦力f1静止处于平衡状态,由二力平衡条件可得,乙对甲的摩擦力f1=F1=5N,方向水平向左,因甲对乙的摩擦力与乙对甲的摩擦力是一对相互作用力,所以甲对乙的摩擦力大小为5N,方向水平向右,故C错误;
D.把甲乙看做整体,整体受到F1和F2的合力F合=F2﹣F1=8N﹣5N=3N,由整体静止可知,地面对乙摩擦力的方向为水平向右,大小为f2=F合=3N,因乙对地面的摩擦力和地面对乙的摩擦力是一对相互作用力,二力大小相等,方向相反,所以乙对地面的摩擦力为3N,方向水平向左,故D正确.
故选D.
5. 如图题图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强
A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】由于乙管的倾斜,判断甲乙两试管中液体的体积的大小,再判断密度的大小,根据判断液体对试管底的压强。
【详解】由于甲试管是竖直放置,乙试管倾斜,液体相同深度,所以V乙>V甲,甲、乙两相同的试管装有质量相等的液体,根据再根据,甲的密度大,甲乙两液面相同,深度相同,甲的压强大.
故选A.
6. 如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A. 水对容器底的压力减小 B. 水对容器底的压强减小
C. 容器对桌面的压强减小 D. 容器对桌面的压力减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.正立时,水对容器底部的压力大于水的重力,倒立时,水对容器底部的压力小于水的重力,故A正确为答案.
B.由题,如图放置时的底面积为S大,倒置过来后底面积为S小,因为水的体积一定,倒置过来后水的深度增大了,根据液体压强公式P=ρgh可知,水对容器底的压强变大,故B错误.
CD.容器放在水平面上,对桌面的压力等于容器和水的总重力,把它倒置过来,重力不变,对桌面的压力不变,受力面积变小,由可知,容器对桌面的压强增大,故CD错误.
【点睛】本题的难点在于判断水对容器底的压力变化情况,不同形状的容器,水对容器底的压力和水的重力关系是不同的,要注意分析.
7. 如图是用新材料制成的轻质圆柱形薄桶(桶的质量和厚度忽略不计),高度足够高,横截面积为 ,内部装水的高度为 。先将一球体放入水中,已知球体体积为 ,密度为水密度的 倍,则放入球后,水对桶底的压力与桶对地面的压力之比( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意知道,桶内水的体积
V水 =400cm2 ×20cm=8000cm3
由知道,水的质量
m水=ρ水V水=1g/cm3 ×8000cm3 =8000g=8kg
球体的密度
ρ球 =4ρ水 =4×1g/cm3 =4g/cm3
球体的体积
V球 =4×10-3 m3 =4000cm3
球体的质量:
m球 =ρ球V球 =4g/cm3 ×4000cm3 =16000g=16kg
桶的质量和厚度忽略不计,总质量
m总=m水+m球=8kg+16kg=24kg
总重力
G总=m总g=24kg×10N/kg=240N
桶对地面的压力
F桶=G总=240N
将一球体放入水中,水的深度
水对桶底的压强
p=ρ水 gh=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.3m=3000Pa
水对桶底的压力
F水=pS=3000Pa×400×10-4 m2 =120N
水对桶底的压力与桶对地面的压力之比
F水F桶=120N240N=12
故选A。
8. 如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在托盘电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触。当天气晴朗之时,托盘电子秤的读数为Q。若遇到阴雨绵绵之日,托盘电子秤的读数将( )
A. 大于Q B. 等于Q C. 小于Q D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】由图知:托盘电子秤称的是水银槽和槽中的水银;而管中的水银处于大气压所产生向上的力和重力的平衡力。大气压与天气有关,一般来说,同一地区晴天比阴天的气压大,所以阴雨绵绵之日大气压强下降时,进入玻璃管的水银减少,使水银槽中的水银增多,水银槽中的水银因增加,使水银槽及槽中的水银所受的重力增加,故示数大于Q。
故选A。
9. 重为15N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了的水。则此物体是( )
A. 浮在水面上 B. 沉到水底
C. 悬浮在水中 D. 以上几种情况都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】重为15N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了的水,根据阿基米德原理可知,物体在水中受到的浮力为
物体在水中受到的浮力小于水的重力,所以物体会沉到水底。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10. 如图(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是( )
A. 当A的密度小于水的密度时,容器中水面下降
B. 当A的密度大于水的密度时,容器中水面上升
C. 当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降
D. 当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图(b),容器中水面不变
【答案】D
【解析】
【详解】AC.当A的密度小于或者等于水的密度时,将A从木块上拿下前后,A和木块排开水的重力都等于A和木块的重力,前后无变化,所以液面不会上升也不会下降,故AC错误;
B.当A的密度比水大时,把A放入水中,A会下沉,排开水的重力小于A的重力,这样总排开水的体积就没有放在木块上大了,水面就会下降,故B错误;
D.当A的密度大于水的密度时,由图知,无论是物体A在上方还是下方,将A和木块看成一个整体,都是漂浮的,排开水的重力等于物体与木块重力之和,所以液面高度不变,故D正确。
故选D。
11. 水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm(如图所示)。计算可得出:(1)绳子受到的拉力为6N;(2)容器对水平地面的压力是84N;(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa;(4)剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa。其中正确的是( )
A. 只有(1)(2) B. 只有(1)(2)(4)
C. 只有(1)(2)(3) D. (1)(2)(3)(4)
【答案】C
【解析】
【详解】(1)由重力的计算公式G=mg可得,正方体物块B的重力为
正方体物块B浸没在水中,其排开水的体积等于自身的体积,即
根据阿基米德原理可得,物块B浸没时受到的浮力
由题图所示,此时物块B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳子对其向下的拉力作用而处于平衡状态,则有
所以,绳子受到的拉力为
故(1)正确;
(2)容器内水的体积
由可得,水的质量为
因不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力
故(2)正确;
(3)因为物块B浸没在水中受到的浮力大于重力,因此剪断绳子后,物块静止时,处于漂浮状态,则此时物块B受到的浮力为
由F浮=ρ液gV排得,木块漂浮时排开水的体积
待物块静止时物块露出液面的体积为
则水面变化的高度
根据p=ρgh可得,剪断绳子,待物块静止时液体对容器底压强的变化量
故(3)正确;
(4).剪断绳子前后,容器对桌面的压力等于容器、水和物块B的总重力,所以容器对桌面的压力不变,受力面积不变,由可知,剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故(4)错误。
故选C。
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.
【非选择题部分】
二、填空题(每空1分,共计23分)
13. 运输液体货物的槽车,液体中有个气泡,如图所示,当车向前开动时,气泡将向_______运动。其原因是__________。
【答案】 ①. 前 ②. 运送液体货物的槽车,当车开动时,车由静止变为运动,运动状态改变,液体的惯性大于气泡的惯性,车中的水由于惯性,保持原来的静止状态,水会向后运动,水中的气泡受挤压后向前运动。
【解析】
【详解】略。
14. 如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐,给木板水平向右的力F,使木板A右端缓慢地离开桌边,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压力________,对桌面的压强________(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]木板A放在水平桌面上,压力大小等于重力,木板A右端缓慢地离开桌边过程中,A对桌面的压力大小始终等于A的重力大小,所以压力不变;根据可知,A与桌面的接触面积逐渐减小时,压强增大。
15. 如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知,t=2s时,物体受到的摩擦力是____N;t=8s时,物体受到的摩擦力是______N。
【答案】 ①. 3 ②. 6
【解析】
【详解】[1]当t=2s时,由图丙可知,物体运动的速度为0,即物体处于静止状态,受到的摩擦力与推力F平衡,由图甲知此时物体所受摩擦力
[2]由图丙可知,9s~12s内物体做匀速直线运动处于平衡状态,则物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,由图乙可知,9s~12s内物体受到的推力为6N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力也为6N。由图丙可知,6s~8s内物体做减速运动,因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体运动的速度无关,所以t=8s时,摩擦力大小仍然为6N。
16. 如图所示的平底容器质量为0.3kg,底面积为3×10-3m2,内装0.6kg的水后,测得容器中水深15cm,若将该容器放在面积为1m2的水平桌面中央,则容器对桌面的压强为________Pa,容器中的水对容器底的压力大小为________N。(忽略容器厚度,取)
【答案】 ①. 3000 ②. 4.5
【解析】
【详解】[1]容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强为
[2]容器中的水对容器底的压强为
容器中的水对容器底的压力为
17. 观察图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. B
【解析】
【分析】
【详解】[1]汽车在水平路面上急速行驶,由图甲可知,相同时间内汽车上表面空气通过的路程较长,根据,汽车上表面空气的流动速度大于下表面流动的速度,因气体流速大的地方压强小,故汽车上表面受到的压力小于下表面受到的压力,汽车产生向上的升力,汽车对地面的压力会变小。
[2]因在接触面粗糙程度相同时,压力越小,摩擦力越小,根据汽车对地面的压力会变小,从而使车与地面之间的摩擦力变小,车容易失控。
[3]为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”,即应增大车对地面的压力,在车尾安装了一种“气流偏导器”, 结合[1],其外形应选与汽车外形相反的形状,即用图乙中的B。
18. 质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受的浮力______铝球受的浮力;若把它们都放在水银中静止时,则铁球受的浮力______铝球受的浮力(选填“>”、“<”、“=”)
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]因为铝和铁的密度均大于水的密度,所以实心铝球和铁球在水中都会下沉;铝球和铁球的质量相等,由可知,质量相等时,密度大的体积小,故铁球的体积小,铁球排开水的体积小;由阿基米德原理可知,。
[2]因为铝和铁的密度均小于水银的密度,所以实心铝球和铁球在水银中静止时,铝球和铁球在水银中都会漂浮;铝球和铁球的质量相等,由物体的浮沉条件可知
由以上两式可知,。
19. 将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有81 g的水溢出,再将其擦干后轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有72 g的酒精溢出,则A在酒精中静止时受到的浮力为___________N,A的密度是______kg/m3。(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【答案】 ①. 0.72 ②. 0.9×103
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理可得,物体A在酒精中静止时受到的浮力为
[2]物体A在水中静止时受到的浮力为
假设物体A在水中和酒精中都漂浮,因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且物体A的质量不变、重力不变,物体在水和酒精中受到的浮力应相等,不符合题意;
假设物体A在水中和酒精中都浸没,则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由 可知,它们受到的浮力之比为
不符合题意;
因水的密度大于酒精的密度,所以,只能是A在水中漂浮,在酒精中浸没,A受到水的浮力为
在酒精中受到的浮力为
故A的密度为
20. 用细线竖直拉着一长方体物块,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,所受拉力F随下降高度h的变化关系如图所示,则物块的重力为________N,物块的密度为________kg/m3,当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强__________Pa。
【答案】 ①. 10 ②. 1.67×103 ③. 400
【解析】
【详解】[1]当物块还未浸入水中时,拉力等于物块的重力。由图可知,此时拉力10N,所以物块的重力10N。
[2]当物块完全浸没时,拉力为4N,根据称重法测浮力可得物块受到的浮力
物块的体积
物块的质量
物块的密度
[3]物块刚好完全浸没时,下表面所处的深度
物块下表面受到水的压强
21. 某潜水艇总质量为2.7×103t,体积为3×103m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是________N,当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入________m3的海水,潜水艇潜入海中一定深度时,仪表显示海水的压强为2×106Pa,此时它在海水中的深度为____________m.(海水密度按1.0×103kg/m3计算,g=10N/kg)
【答案】 ①. 2.7×107 ②. 300 ③. 200
【解析】
【详解】当潜水艇漂浮在海面上时,它受到的浮力
F浮=G潜水艇=mg=2.7×103×103kg×10N/kg=2.7×107N
潜水艇潜入水中时受到的浮力
F浮′=ρ水gV排=ρ水gV潜水艇=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N
要使潜水艇下潜
G潜水艇+G水≥F浮′
所以至少要向水舱充入海水的重力
G水=F浮′﹣G潜水艇=3×107N﹣2.7×107N=3×106N
根据G=mg和ρ=可得,至少要向水舱充入海水的体积
V水==300m3
根据p=ρgh可得,此时它在海水中的深度为
h==200m
22. 不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动,如图甲所示.现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器底部的压强P与注水体积V的变化关系如图乙所示.当P=600Pa时,容器中水的深度为__________cm;若ρA=0.5g/cm3,当注水体积V=880cm3时,杆对A的作用力大小为_________N.
【答案】 ①. 6 ②. 5.2
【解析】
【详解】[1]根据液体压强公式p=ρgh,可得
[2]由图乙,当注水体积为600cm3时,水开始接触物体A,体积为900cm3时,A完全浸没,此时水的压强是2100Pa,由液体压强公式可得此时水的深度
A的高:
hA=h’-h=0.21m-0.06m=0.15m,
容器的底面积:
A浸没在水中水的横截面积
A的横截面积,
SA=S﹣S′=100cm2﹣20cm2=80cm2;
当注水体积V=880cm3时,没有完全浸没A,由p=ρgh可得此时水的深度:
此时物体A受到的浮力:
F浮=ρ液gV排=ρ液gS′h″=1×103kg/m3×10N/kg×0.14×80×10﹣4m3=11.2N;
已知ρA=0.5g/cm3,小于水的密度,同体积A的浮力大于重力,
杆对A的作用力大小为
F=F浮﹣G=F浮﹣ρAVAg=11.2N﹣0.5×103kg/m3×10N/kg×15×80×10﹣6m3=5.2N。
三、作图题(本大题2小题,每小题3分,共计6分)
23. 如图所示,静止在水平路面上的小车,其支架的杆子上固定一铁球,请作出小球所受的力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球处于静止状态,小球受到重力与杆子的拉力作用,重力与拉力是平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上,过小球的重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线,分别表示重力、拉力,注意重力与拉力的线的长度等长,如图所示:
24. 在水平向右匀速行驶的火车车厢顶端用细线悬挂一小球,车厢水平地板上放置物块A。在某时刻,发现小球向右摆动,如图所示,请画出此时物块A受力的示意图。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】本来匀速向右运动的火车上悬挂的小球,在某一时刻,小球向右摆动,说明此时火车突然减速,那么车厢水平地板上的物块A相对车厢有向右运动的趋势,所以在水平方向上受到地板向左的摩擦力,在竖直方向上受到重力和支持力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反。三个力的作用点都在A的重心上,所以作图如下:
四、创新设计与实验探究题(本大题2小题,每空1分,共计12分)
25. 利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是________。
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是_________,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(3)如图所示,水平向左缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞__________时,记下弹簧测力计的示数为19N。
(4)用刻度尺测出注射器_____长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积。
(5)则大气压的值为_______Pa。
(6)由于活塞与注射器筒之间有摩擦,会导致测量值_______。
【答案】(1)
(2)排尽筒内空气 (3)刚被拉动
(4)带刻度部分 (5)9.5×104
(6)偏大
【解析】
【小问1详解】
实验中需要测量拉动注射器筒的拉力和活塞的横截面积,所以测量大气压的原理是
【小问2详解】
实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排尽注射器中的空气,避免注射器中的空气压强对实验结果产生影响。
【小问3详解】
根据二力平衡的知识,当水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,若忽略活塞与注射器筒之间的摩擦,弹簧测力计对活塞水平向右的拉力等于大气对活塞水平向左的大气压力,弹簧测力计的示数19N即为大气压力。
【小问4详解】
因活塞为圆柱体,知道注射器的容积V,而活塞的横截面积可以通过公式来求出,所以需要用刻度尺量出针筒全部带刻度部分的长度L=5cm
【小问5详解】
活塞横截面积
则大气压的值
【小问6详解】
由于活塞与注射器筒之间有摩擦,在匀速拉动注射器筒时,注射器的活塞水平方向受到弹簧测力计向右的拉力F、向左的大气压力和向左的滑动摩擦力,三力平衡,故弹簧测力计的示数会偏大,根据可知,在S不变的情况下,F偏大,会导致测量值偏大。
26. 达州中学王浩同学在老师的指导下完成了以下实验:
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示。
②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮。
③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉。
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图像,如图丙所示。
(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。
(2)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)在操作步骤②中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。
(4)王浩同学认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,其中上浮的条件是________。
(5)若圆柱形容器的底面积为,在乙图中,当玻璃瓶浸没后,水对容器底的压强增加了________Pa。
(6)细心的王浩同学发现玻璃瓶上还标有100mL的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.1N,根据以上数据他算出了铁块的密度为___________kg/m3。
【答案】(1)1.6 (2)无关
(3)1.6 (4)F浮>G
(5)160 (6)8×103
【解析】
【小问1详解】
分析图象知,当瓶子浸入深度为0时,弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力,即;当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小,说明瓶子浸没在水中,示数为0.6N,浮力是
【小问2详解】
观察图丙中的BC段,玻璃瓶全部浸没后,看到随着玻璃瓶下表面浸入水中深度的增加,弹簧测力计的示数不变,根据称重法可知,瓶子受到的浮力不变,这表明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关。
【小问3详解】
因为物体浸没时排开液体的体积不变,所以空玻璃瓶浸没在水中时与装有铁块的玻璃瓶浸没在水中时排开水的体积相同。根据阿基米德原理,在同种液体中(水的密度不变),排开液体体积相同,则浮力相同,所以空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力也为1.6N。
【小问4详解】
实验现象:空瓶浸没水中时,此时瓶子重力较小,瓶子上浮;铁块装入瓶浸没水中,此时瓶子总重力较大,瓶子下沉。
根据,液体密度不变,排开液体体积不变,两次实验浮力相等。
故可得出结论:当浮力小于重力时,物体下沉,当浮力大于重力时,物体上浮,即物体上浮的条件。
【小问5详解】
当玻璃瓶浸没后,瓶子排开水中体积
容器中水面上升体积与V排相等,容器中水面上升高度
所以水对容器底的压强增加了
【小问6详解】
由图甲知,测力计分度值为0.2N,测力计示数为1.4N,即空瓶的重力1.4N。
由图丙知,瓶子和铁块的总重力2.2N,铁块重力
瓶子、水和铁块的总重力G总=3.1N,所以装入水的重力
装入水的体积
则铁块的体积
所以铁块密度
五、综合应用与计算题(本大题2小题,27小题6分,28小题7分,共计13分)
27. .实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为12 kg,底面积为4×10−2 m2;乙的质量为5.4 kg,边长分别为0.1 m、0.2 m 0.3 m.(g取10 N/kg)
(1) 求乙的密度_____.
(2) 求甲直立时对水平地面的压强_____.
(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度_____.
【答案】 ①. ②. 3000Pa ③. 0.21 m
【解析】
【分析】(1)知道长方体乙的边长可求其体积,又知道其质量,根据求出乙的密度;
(2)甲直立时对水平地面的压力和自身的重力相等,根据求出对水平地面的压强;
(3)设出甲截取的高度,根据表示出截取部分的质量,甲剩余部分对水平面的压力等于剩余部分的重力,根据表示出其大小;甲截取部分叠放在乙的正上方后,对水面的压力等于两者重力之和,乙与水面地面的接触面积即受力面积最大时对水平地面的压强最小,根据表示出其大小,利用两者压强相等得出截取部分的质量,进一步求出截取部分的高度.
【详解】(1)长方体乙的体积:,乙的密度:;
(2)甲直立时对水平地面的压力:,对水平地面的压强:;
(3)设甲在上方水平截取的高度为h,则截取部分的质量:,甲剩余部分对水平地面的压强:,甲截取部分叠放在乙的正上方后,要使乙对水平面的压强最小,则乙的受力面积(乙的底面积)应最大,此时乙的受力面积:,此时乙对水平地面的最小压强:,由题意可知,,则有:,即,解得:m=5.04kg,由可得甲截去的高度为:.
(1)乙的密度为0.9×103kg/m3;
(2)甲直立时对水平地面的压强为3×103Pa;
(3)甲截去的高度为0.21m.
【点睛】本题考查了密度公式和重力公式以及压强公式的应用,正确的判断最后一问中乙对水平地面的最小压强是关键.
28. 如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部,质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为L=6cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?
【答案】(1)500Pa
(2)6N (3)1150Pa
【解析】
【小问1详解】
受力面积
对杯底的压力
对杯底的压强
【小问2详解】
对木块做受力分析,受到竖直向上的浮力,受到竖直向下的重力和细线的拉力,此时木块B受到的浮力
【小问3详解】
木块受到的浮力,因为,所以此时木块浸入水中的体积是
因为,所以此时木块浸入水中的深度
此时液面深度
此时杯中水的体积
将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,木块恰好处于漂浮状态此时受到的浮力
由得
此时水和浸入水中的总体积
所以此时的液体的深度
此时容器底部所受的压强
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达州中学2024-2025学年春季学期4月大练习八年级物理
一、单项选择题(1-12小题为物理试题,每小题3分,共36分.g取10N/kg.)
1. “一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 托里拆利
2. 如图所示是一顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时的情景,在这一过程中,关于人的受力说法正确的是( )
A. 人受到重力、扶梯的支持力和水平向右的摩擦力
B. 人对扶梯的压力和扶梯对人的摩擦力是一对相互作用力
C. 人受到的重力和扶梯对人的支持力是一对平衡力
D. 这个过程说明“力能改变物体的运动状态”这句话不正确
3. 如图所示的事例中,属于增大压强的是( )
A. 书包背带做得较宽 B. 切苹果器的刀片做得较薄
C. 铁轨铺在枕木上 D. “好奇”号火星车模型轮子大而宽
4. 甲、乙两物体重叠并置于水平面上,当它们分别受到5N和8N的水平拉力时保持静止,如图所示,已知甲的底面积为200cm2,重为10N;乙的底面积为100cm2,重为20N。下列说法正确的是( )
A. 甲对乙的压强为500Pa
B. 乙对地面的压力为20N
C. 甲对乙的摩擦力为8N,方向水平向右
D. 乙对地面的摩擦力为3N,方向水平向左
5. 如图题图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强
A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法确定
6. 如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A. 水对容器底的压力减小 B. 水对容器底的压强减小
C. 容器对桌面的压强减小 D. 容器对桌面的压力减小
7. 如图是用新材料制成的轻质圆柱形薄桶(桶的质量和厚度忽略不计),高度足够高,横截面积为 ,内部装水的高度为 。先将一球体放入水中,已知球体体积为 ,密度为水密度的 倍,则放入球后,水对桶底的压力与桶对地面的压力之比( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在托盘电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触。当天气晴朗之时,托盘电子秤的读数为Q。若遇到阴雨绵绵之日,托盘电子秤的读数将( )
A. 大于Q B. 等于Q C. 小于Q D. 无法确定
9. 重为15N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了的水。则此物体是( )
A. 浮在水面上 B. 沉到水底
C. 悬浮在水中 D. 以上几种情况都有可能
10. 如图(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是( )
A. 当A的密度小于水的密度时,容器中水面下降
B. 当A的密度大于水的密度时,容器中水面上升
C. 当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降
D. 当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图(b),容器中水面不变
11. 水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm(如图所示)。计算可得出:(1)绳子受到的拉力为6N;(2)容器对水平地面的压力是84N;(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa;(4)剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa。其中正确的是( )
A. 只有(1)(2) B. 只有(1)(2)(4)
C. 只有(1)(2)(3) D. (1)(2)(3)(4)
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
【非选择题部分】
二、填空题(每空1分,共计23分)
13. 运输液体货物的槽车,液体中有个气泡,如图所示,当车向前开动时,气泡将向_______运动。其原因是__________。
14. 如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐,给木板水平向右的力F,使木板A右端缓慢地离开桌边,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压力________,对桌面的压强________(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
15. 如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知,t=2s时,物体受到的摩擦力是____N;t=8s时,物体受到的摩擦力是______N。
16. 如图所示的平底容器质量为0.3kg,底面积为3×10-3m2,内装0.6kg的水后,测得容器中水深15cm,若将该容器放在面积为1m2的水平桌面中央,则容器对桌面的压强为________Pa,容器中的水对容器底的压力大小为________N。(忽略容器厚度,取)
17. 观察图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。
18. 质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受的浮力______铝球受的浮力;若把它们都放在水银中静止时,则铁球受的浮力______铝球受的浮力(选填“>”、“<”、“=”)
19. 将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有81 g的水溢出,再将其擦干后轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有72 g的酒精溢出,则A在酒精中静止时受到的浮力为___________N,A的密度是______kg/m3。(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
20. 用细线竖直拉着一长方体物块,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,所受拉力F随下降高度h的变化关系如图所示,则物块的重力为________N,物块的密度为________kg/m3,当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强__________Pa。
21. 某潜水艇总质量为2.7×103t,体积为3×103m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是________N,当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入________m3的海水,潜水艇潜入海中一定深度时,仪表显示海水的压强为2×106Pa,此时它在海水中的深度为____________m.(海水密度按1.0×103kg/m3计算,g=10N/kg)
22. 不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动,如图甲所示.现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器底部的压强P与注水体积V的变化关系如图乙所示.当P=600Pa时,容器中水的深度为__________cm;若ρA=0.5g/cm3,当注水体积V=880cm3时,杆对A的作用力大小为_________N.
三、作图题(本大题2小题,每小题3分,共计6分)
23. 如图所示,静止在水平路面上的小车,其支架的杆子上固定一铁球,请作出小球所受的力的示意图。
24. 在水平向右匀速行驶的火车车厢顶端用细线悬挂一小球,车厢水平地板上放置物块A。在某时刻,发现小球向右摆动,如图所示,请画出此时物块A受力的示意图。
四、创新设计与实验探究题(本大题2小题,每空1分,共计12分)
25. 利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是________。
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是_________,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(3)如图所示,水平向左缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞__________时,记下弹簧测力计的示数为19N。
(4)用刻度尺测出注射器_____长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积。
(5)则大气压的值为_______Pa。
(6)由于活塞与注射器筒之间有摩擦,会导致测量值_______。
26. 达州中学王浩同学在老师的指导下完成了以下实验:
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示。
②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮。
③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉。
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图像,如图丙所示。
(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。
(2)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)在操作步骤②中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。
(4)王浩同学认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,其中上浮的条件是________。
(5)若圆柱形容器的底面积为,在乙图中,当玻璃瓶浸没后,水对容器底的压强增加了________Pa。
(6)细心的王浩同学发现玻璃瓶上还标有100mL的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.1N,根据以上数据他算出了铁块的密度为___________kg/m3。
五、综合应用与计算题(本大题2小题,27小题6分,28小题7分,共计13分)
27. .实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为12 kg,底面积为4×10−2 m2;乙的质量为5.4 kg,边长分别为0.1 m、0.2 m 0.3 m.(g取10 N/kg)
(1) 求乙的密度_____.
(2) 求甲直立时对水平地面的压强_____.
(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度_____.
28. 如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部,质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为L=6cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?
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