内容正文:
教学质量监测八年级物理学科
一、单项选择题
1. 下列描述与实际相符的是( )
A. 托起2个鸡蛋的力约1N
B. 初中生投掷的实心球质量约10kg
C. 一本八下物理书厚约10cm
D. 光在真空中传播的速度约340m/s
2. 下列四个事例中不属于利用大气压的是( )
A. 把吸盘式挂衣钩贴到墙上后,可以挂衣服
B. 护士用针筒把药水推入病人肌肉中
C. 茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D. 用胶头滴管吸取药液
3. 下列实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A. 吹气时纸片向下凹陷
B. 用吸管从瓶中吸饮料
C. 吹气时纸条向上飘
D. 吹气时A管中水面上升
4. 茶杯静止在水平桌面上,以下属于一对平衡力的是( )
A. 茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
B. 茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力
C. 茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
D. 茶杯受到的重力与桌子受到的重力
5. 如图所示,放在水平地面的两个实心长方体A、B,已知体积 < ,与地面的接触面积 > ,对地面的压强 = 。下列判断正确的是( )
A. A的密度一定小于B的密度
B. A的质量可能等于B的质量
C. A的密度可能等于B的密度
D. A的质量一定大于B的质量
6. 如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A. F、p不变,f变大 B. F、f不变,p变大
C. F变小,p、f变大 D. F、f不变,p变小
7. 如图所示,水平地面上叠放着A、B两个物体,在力和的作用下,以共同的速度v一起水平向右匀速运动,已知,那么下列有关物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的说法中正确的是( )
A. A对B的摩擦力为10N,水平向左 B. B对A的摩擦力为4N,水平向左
C. 地面对B的摩擦力为6N,水平向右 D. B对地面的摩擦力为4N,水平向右
8. 水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体.将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平.下列分析正确的是()
A. 两小球所受浮力FM<FN
B. 两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C. 两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D. 两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
9. 如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液体,乙杯溢出0.8N的液体。则下列说法正确的是( )
A. 甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
B. 液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
C. 小球在甲杯中排开液体质量小于在乙杯中排开液体质量
D. 小球的重力小于0.9N,它在乙杯中受到的浮力是0.8N
10. 在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N,把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3 的油中。弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的浮力是6N
B. 小球的质量是0.2kg
C. 小球的体积是2.5×10⁻³m³
D. 小球的密度是3.2×10³kg/m³
二、多项选择题
11. 下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际相符的是( )
A. 高压锅能增大锅内气压降低沸点
B. 吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
C. 马德堡半球实验证明了大气压的存在
D. 托里拆利最早测出了大气压的值
12. 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是( )
A. F甲>F乙>F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙
B. F甲<F乙<F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙
C. F甲=F乙=F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙
D. F甲=F乙=F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙
13. 如图所示,弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,图中已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像,已知 ρ=1.0×103kg/m3,不考虑液面升降。则下列说法中错误的是( )
A. 圆柱体的重力为12N
B. 圆柱体所受的最大浮力为4N
C. 圆柱体的密度为2.5×103kg/m3
D. 圆柱体在刚完全浸入水中时排开水的体积最小
三、填空题
14. 为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙齿,如图所示.当老虎用相同的力咬食食物时,受力的_____越小,产生的_____越大。
15. 汽车行驶时乘客要系安全带,是为了防止急刹车时,由于______人继续向前运动而被撞伤;安全带都比较宽大是通过增大受力面积的方法减小______。
16. 重8N的木块放在水平桌面上,用2N的水平拉力拉动时,木块做匀速直线运动,当水平拉力增加到3N时,木块受到的合力为 ________N;若木块与桌面的接触面积为O.02m2,则木块对桌面的压强为_____Pa。
17. 一辆坦克的质量为20t,它有两条履带,每条履带与水平地面的接触面积为2m2,该坦克对水平地面的压力为________N,压强为________Pa。(g取10N/kg)
18. 人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小,___________将外部空气压人肺内。用高压锅(如图所示)煮食物容易煮熟,原因是压强越大水的沸点___________。
19. 如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的“气压计”。小明把“气压计”从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度______,水对容器底的压强______。(填“变小”、“不变”或“变大”)
20. 潜艇是靠______实现上浮和下沉的,在水面以下下潜时浮力将______。(填“变小”、“不变”或“变大”)
21. 体积为100cm3的实心铁球浸没在水中,铁球受到的浮力大小为____N,浮力的方向是______。(g取10N/kg)
22. 中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力__它的总重力(选填“大于”、“等于”或“小于”).当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积__(选填“增大”、“减小”或“不变”).
23. 甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体中的情况如图所示,那么两球所受的浮力F b______F a,两球的密度ρ b______ρ a。(填“大于”、“小于”或“等于”)
四、实验探究题
24. “探究影响压力作用效果的因素”的实验如图所示.
(1)实验中用________________显示压力的作用效果;
(2)比较图-________两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时,________越大,压力作用效果越不明显。下列事例中,直接应用该结论的是________。
A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
B.水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
C.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
25. 如图所示是探究液体压强与哪些因素有关的实验。
(1)如图甲所示的U形管压强计,探头上的橡皮膜应选______(选填“薄”或“厚”)一些较好。使用前需检查装置是否漏气,操作是:______,观察到U形管中的液体能灵活升降,则说明不漏气;
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而______;根据研究得出的结论,拦河坝应设计成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)在图丙、丁中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:同种液体的同一深度处,______;
(4)将探头放入盐水中,当探头向下移动到某一位置,发现U形管两侧的液面高度差与图丙中液面高度差相同,则探头在盐水中的深度______(选填“大于”“小于”或“等于”)探头在水中的深度。
26. 细心的小青发现,轮船的船舷上标有“吃水线”,又称“载重线”,而且不同海域所标载重线的位置不同。于是小青和兴趣小组的同学们利用铁块设计了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______;
(2)通过比较______两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过比较c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与______的关系。同时可求得液体的密度为______kg/m³;
(4)同学们还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他们用橡皮泥(不考虑橡皮泥吸水)代替铁块,再进行实验,步骤如下:
步骤一:将橡皮泥做成“碗”状,并放入盛水的烧杯中,使其漂浮在水面上;
步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成实心球状,放入盛水的烧杯中,观察到橡皮泥下沉至杯底;
①橡皮泥第一次受到的浮力______(选“大于”“等于”或“小于”)第二次受到的浮力;
②由此同学们认为:物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是______。
27. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系.
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为___________N.
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为_________N.石块排开的水所受的重力可由_________(填字母代号)两个步骤测出.
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于__________.
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是________.
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_____(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
五、分析交流题
28. 小明五一期间去沙漠旅游,他发现自己家的车在沙漠行走很吃力,而那些越野车却行走自如,它们的轮胎宽大并有很深的花纹,请你从力学角度分别说明越野车的轮胎宽大且花纹较深在沙漠行车时的作用。
29. 船在水中航行时,船体受到水的阻力较大,影响了航行速度,图是一种水翼船,船体下安装了水翼,船在高速航行时,水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力。请你判断水翼的形状应该是图中甲、乙的哪一个?并根据流体压强与流速的关系解释,当船在高速航行时,船体被抬高的原因。
六、综合应用题
30. 如图所示,一重6N的梯形截面容器,其底面积是,向容器里倒入质量为6kg的水,水的深度为28cm。水的密度,g取。求:
(1)容器底所受水的压强。
(2)容器底所受水的压力。
(3)容器对桌面的压强。
31. 如图所示的“蛟龙号”是一艘由中国自行设计、自主集成研制的世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器,下潜最大深度可达7000m,空载时质量约为22t,每个观察窗面积约为,水的密度取,g取10N/kg。请计算:
(1)“蛟龙号”下潜到水7000m时,观察窗受到水的压强和压力;
(2)“蛟龙号”空载源浮在水面上时,受到的浮力和浸入水中的体积。
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教学质量监测八年级物理学科
一、单项选择题
1. 下列描述与实际相符的是( )
A. 托起2个鸡蛋的力约1N
B. 初中生投掷的实心球质量约10kg
C. 一本八下物理书厚约10cm
D. 光在真空中传播的速度约340m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量约为100g=0.1kg,,托起两个鸡蛋的力约为
与实际相符,故A符合题意;
B.初中生投掷的实心球质量约为2kg,10kg质量过大,不符合实际,故B不符合题意;
C.一本《八下物理》书的厚度约为1cm , 10cm过厚,不符合实际,故C不符合题意;
D.光在真空中传播的速度约为 3×108m/s , 340m/s 是声音在空气中的传播速度,不符合实际,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列四个事例中不属于利用大气压的是( )
A. 把吸盘式挂衣钩贴到墙上后,可以挂衣服
B. 护士用针筒把药水推入病人肌肉中
C. 茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D. 用胶头滴管吸取药液
【答案】B
【解析】
【详解】A.挤压吸盘排出空气,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧压在墙上,故A不符合题意;
B.护士用针筒把药水推入病人肌肉中,这个过程是靠人的推力(机械力)将药液压出,而不是依靠大气压,故B符合题意;
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来,原理是,如果盖子密封,倒水时壶内气压下降,外部大气压阻碍水流出,留小孔后,空气进入壶内,保持内外气压平衡,水就能顺利流出,故C不符合题意;
D.用胶头滴管吸取药液时,挤压胶头,排出空气;松开后,胶头恢复原状,内部气压降低,外界大气压将药液压入滴管,故D不符合题意。
故选B。
3. 下列实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A. 吹气时纸片向下凹陷
B. 用吸管从瓶中吸饮料
C. 吹气时纸条向上飘
D. 吹气时A管中水面上升
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中,从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条就飘起来,故A不符合题意;
B.图中,用吸管吸饮料时,管内压强减小,瓶内饮料在大气压的作用下进入嘴里,故B符合题意;
C.图中,向两书之间的纸片下面吹气时,纸片下方的空气流速加快,下方的压强小于上方的压强,故纸片向下凹陷,故C不符合题意;
D.图中,当用嘴向B管中吹气时,致使A管上方的空气流速增大,气压减小,在大气压的作用下,水在A吸管中上升,故D不符合题意。
故选B。
4. 茶杯静止在水平桌面上,以下属于一对平衡力的是( )
A. 茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
B. 茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力
C. 茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
D. 茶杯受到的重力与桌子受到的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力,这两个力方向相同,都竖直向下,并且不作用在同一物体上,所以不是平衡力,故A不符合题意;
B.茶杯受到的重力与桌面对它的支持力,这两个力满足了二力平衡的四个条件:等大、反向、共线、作用在同一物体上.所以是一对平衡力,故B符合题意;
C.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力,这是一对作用力与反作用力,这两个力不作用在同一物体上,所以不是平衡力,故C不符合题意;
D.茶杯受到的重力与桌子受到的重力,这两个力的方向相同,都竖直向下,而且大小也不相同,所以不是平衡力,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,放在水平地面的两个实心长方体A、B,已知体积 < ,与地面的接触面积 > ,对地面的压强 = 。下列判断正确的是( )
A. A的密度一定小于B的密度
B. A的质量可能等于B的质量
C. A的密度可能等于B的密度
D. A的质量一定大于B的质量
【答案】D
【解析】
【详解】AC.根据(为长方体高度),由图知,且,可得,故AC错误;
BD.由,、,得,即、,故B错误,故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A. F、p不变,f变大 B. F、f不变,p变大
C. F变小,p、f变大 D. F、f不变,p变小
【答案】B
【解析】
【详解】水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,由可得木板对桌面的压强p变大;向右缓慢地推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力f不变,故选B。
7. 如图所示,水平地面上叠放着A、B两个物体,在力和的作用下,以共同的速度v一起水平向右匀速运动,已知,那么下列有关物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的说法中正确的是( )
A. A对B的摩擦力为10N,水平向左 B. B对A的摩擦力为4N,水平向左
C. 地面对B的摩擦力为6N,水平向右 D. B对地面的摩擦力为4N,水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】AB.两个物体一起向右做匀速直线运动,水平方向上A受到拉力F1和B对A的摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,拉力F1是10N,所以B对A的摩擦力的大小是10N,方向水平向左;根据物体间力的作用是相互的,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,所以A对B的摩擦力大小是10N,方向水平向右。故AB错误;
C.物体B向右做匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为
10N-6N=4N
方向水平向左。故C错误;
D.因为物体间力的作用是相互的,B对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,由C分析知,B对地面的摩擦力为4N,方向水平向右。故D正确。
故选D。
8. 水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体.将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平.下列分析正确的是()
A. 两小球所受浮力FM<FN
B. 两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C. 两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D. 两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球M在甲液体中漂浮,则浮力FM=GM,小球N在乙液体中悬浮,则浮力FN=GN,由于小球M、N完全相同,即GM=GN,则有FM=FN,故A错误;
B.小球M在甲液体中漂浮,则密度ρM<ρ甲,小球N在乙液体中悬浮,则密度ρN=ρ乙,由于小球M、N完全相同,即ρM=ρN,则有ρ甲>ρ乙,故B错误;
C.由B选项分析得ρ甲>ρ乙,两容器液面相平即容器底部深度h相同,根据液体压强计算公式p=ρgh可知,p甲>p乙,故C错误;
D.由C选项分析得容器底部液体压强p甲>p乙,两容器底面积相同,由压力计算公式F=pS得,容器底部受到液体压力F甲>F乙,故D正确.
9. 如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液体,乙杯溢出0.8N的液体。则下列说法正确的是( )
A. 甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
B. 液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
C. 小球在甲杯中排开液体质量小于在乙杯中排开液体质量
D. 小球的重力小于0.9N,它在乙杯中受到的浮力是0.8N
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个完全相同的小球,在甲杯液体中漂浮,则甲杯中液体密度比小球的密度大,在乙杯液体中沉底,则乙杯中液体密度比小球的密度小,所以甲杯中液体比乙杯中液体的密度大,故A正确;
B.两杯中液体的深度相同,甲中的液体密度比乙的大,据知,甲杯底受到液体的压强比乙的大,故B错误;
C.小球在甲杯中排开液体的重力为0.9N,在乙杯中排开液体的重力为0.8N,甲中排开液体的重力比乙的大,据得,甲中排开液体的质量比乙的大,故C错误;
D.甲杯中,小球漂浮,所受的浮力等于自身的重力,据知,小球的重力为0.9N,小球在乙杯中沉底,排开水的重力为0.8N,据知,小球所受的浮力为0.8N,故D错误。
故选A。
10. 在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N,把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3 的油中。弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的浮力是6N
B. 小球的质量是0.2kg
C. 小球的体积是2.5×10⁻³m³
D. 小球的密度是3.2×10³kg/m³
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据称重法可得,小球受到的浮力是,故A错误;
B.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N,可知小球的重力为8N,则小球的质量是,故B错误;
C.小球浸没在油中,排开油的体积等于小球的体积,根据阿基米德原理可得,小球的体积为,故C错误;
D.小球的密度为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题
11. 下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际相符的是( )
A. 高压锅能增大锅内气压降低沸点
B. 吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
C. 马德堡半球实验证明了大气压的存在
D. 托里拆利最早测出了大气压的值
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.高压锅能增大锅内气压,使沸点升高,故A不符合题意;
B.吸盘能吸在墙壁上,是因为把吸盘内的空气挤出后,外界大气压大于吸盘内的气压,从而将吸盘紧紧压在墙壁上,这是利用了大气压的作用,故B符合题意;
C.马德堡半球实验证实了大气压的存在,故C符合题意;
D.托里拆利利用水银最早测出了大气压值,故D符合题意。
故选 BCD。
12. 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是( )
A. F甲>F乙>F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙
B. F甲<F乙<F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙
C. F甲=F乙=F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙
D. F甲=F乙=F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙
【答案】C
【解析】
【详解】因为木棍漂浮,
所以F浮=G,
所以在三种液体中受到的浮力相等,
因为F浮=ρgV排,V排丙>V排乙>V排甲,
所以ρ丙<ρ乙<ρ甲.
13. 如图所示,弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,图中已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像,已知 ρ=1.0×103kg/m3,不考虑液面升降。则下列说法中错误的是( )
A. 圆柱体的重力为12N
B. 圆柱体所受的最大浮力为4N
C. 圆柱体的密度为2.5×103kg/m3
D. 圆柱体在刚完全浸入水中时排开水的体积最小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.当圆柱体未浸入水中时,弹簧测力计示数等于圆柱体的重力,即G=12N,故 A正确,不符合题意;
B.当圆柱体完全浸入水中时,弹簧测力计示数最小,由称重法可得最大浮力为,故 B 错误,符合题意;
C.圆柱体的体积
圆柱体的质量
密度 ,故C错误,符合题意;
D.圆柱体排开水的体积与浸入水中的体积成正比,完全浸入时排开水的体积最大,而非最小,故D错误,符合题意。
故选BCD。
三、填空题
14. 为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙齿,如图所示.当老虎用相同的力咬食食物时,受力的_____越小,产生的_____越大。
【答案】 ①. 面积 ②. 压强
【解析】
【详解】[1][2]老虎都长有尖尖的牙齿,是通过减小受力面积的方法来增大压强。
15. 汽车行驶时乘客要系安全带,是为了防止急刹车时,由于______人继续向前运动而被撞伤;安全带都比较宽大是通过增大受力面积的方法减小______。
【答案】 ①. 惯性 ②. 压强
【解析】
【详解】[1]汽车急刹车时,乘客由于惯性会保持原来的运动状态继续向前运动,容易被撞伤,因此系安全带是为了防止惯性带来的危害。
[2]安全带比较宽大,根据 ,压力F 一定时,受力面积S越大,压强p越小,因此是通过增大受力面积的方法来减小压强,从而提高乘坐的舒适度和安全性。
16. 重8N的木块放在水平桌面上,用2N的水平拉力拉动时,木块做匀速直线运动,当水平拉力增加到3N时,木块受到的合力为 ________N;若木块与桌面的接触面积为O.02m2,则木块对桌面的压强为_____Pa。
【答案】 ①. 1 ②. 400
【解析】
【详解】[1]因为木块在2N的水平拉力作用下,木块做匀速直线运动,因此木块受到摩擦力的大小为2N;
又因为水平拉力增加到3N,而木块受到的摩擦力不变,因此木块受到的合力:
F合=F-f=3N-2N=1N;
[2]又因为压力F=G=8N,S=0.02m2
所以木块对桌面的压强:
;
17. 一辆坦克的质量为20t,它有两条履带,每条履带与水平地面的接触面积为2m2,该坦克对水平地面的压力为________N,压强为________Pa。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 2×105 ②. 5×104
【解析】
【详解】[1]坦克对水平地面的压力
F=G=mg=20×1000kg×10N/kg=2×105N
[2]对地面压强
18. 人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小,___________将外部空气压人肺内。用高压锅(如图所示)煮食物容易煮熟,原因是压强越大水的沸点___________。
【答案】 ①. 大气压##大气压强 ②. 越高
【解析】
【详解】[1]像液体一样,在空气的内部向各个方向也有压强。人吸气时,肺的容积增大,则肺内空气压强变小,小于大气压强,从而使大气压强将外部空气压入肺内。
[2]液体的沸点跟气压的大小有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。用高压锅是因为随着温度的升高和水蒸气的不断增加,锅内的压强不断增大,水的沸点随压强的增大而升高。
19. 如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的“气压计”。小明把“气压计”从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度______,水对容器底的压强______。(填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会增大。
[2]当管内水柱高度增大时,水深增加,由知,当ρ一定时,h越大,p值越大,因此水对容器底的压强变大。
20. 潜艇是靠______实现上浮和下沉的,在水面以下下潜时浮力将______。(填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】 ①. 改变自身重力 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下沉的,通过水舱吸水或排水,改变自身质量,进而改变重力。
[2]在水面以下下潜时,潜水艇排开液体的体积不变,始终等于自身体积,液体密度也不变。根据阿基米德原理,浮力将不变。
21. 体积为100cm3的实心铁球浸没在水中,铁球受到的浮力大小为____N,浮力的方向是______。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 1N ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1][2]铁球受到的浮力
浮力的方向是竖直向上的。
22. 中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力__它的总重力(选填“大于”、“等于”或“小于”).当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积__(选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】等于 减小
【解析】
【详解】(1)因为航母漂浮,所以它受到的浮力等于总重力;
(2)战机从航母上起飞后,航母的总重力减小,根据漂浮物体的重力等于自身重力,所以浮力将减小,由阿基米德原理可知排开水的体积会减小.
23. 甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体中的情况如图所示,那么两球所受的浮力F b______F a,两球的密度ρ b______ρ a。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 大于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由图可知,,由阿基米德原理可知,。
[2]由图可知,a漂浮在液体中,受到的浮力均等于重力,,a的密度,b悬浮在液体中,受到的浮力均等于重力,,b的密度,,,则。
四、实验探究题
24. “探究影响压力作用效果的因素”的实验如图所示.
(1)实验中用________________显示压力的作用效果;
(2)比较图-________两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时,________越大,压力作用效果越不明显。下列事例中,直接应用该结论的是________。
A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
B.水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
C.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. 2、3 ③. 受力面积 ④. A
【解析】
【详解】(1)[1]海绵受力时会发生形变,三次实验中,是通过观察海绵的凹陷程度来比较小桌对海绵的压力作用效果,即实验中用海绵的凹陷程度显示压力的作用效果,采用了转换法。
(2)[2][3]比较2、3两图知,压力大小相同,而3图中受力面积大,压力作用效果不明显,故比较2、3两图可初步得出结论:压力大小相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
[4]A.课桌的边缘设计成圆弧形状,增大了受力面积,应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论,故A符合题意;
B.水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度,是利用了连通器原理,连通器里只装入一种液体,在液体不流动时,液面总是相平的,故B不符合题意;
C.汽车行驶时,地面的受力面积可认为相同,交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,是利用“受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显”这一结论,故C不符合题意。
故选A。
25. 如图所示是探究液体压强与哪些因素有关的实验。
(1)如图甲所示的U形管压强计,探头上的橡皮膜应选______(选填“薄”或“厚”)一些较好。使用前需检查装置是否漏气,操作是:______,观察到U形管中的液体能灵活升降,则说明不漏气;
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而______;根据研究得出的结论,拦河坝应设计成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)在图丙、丁中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:同种液体的同一深度处,______;
(4)将探头放入盐水中,当探头向下移动到某一位置,发现U形管两侧的液面高度差与图丙中液面高度差相同,则探头在盐水中的深度______(选填“大于”“小于”或“等于”)探头在水中的深度。
【答案】 ①. 薄 ②. 轻轻按压探头的橡皮膜几次 ③. 增大 ④. 上窄下宽 ⑤. 液体向各个方向的压强都相等 ⑥. 小于
【解析】
【详解】(1)[1][2]在探究液体压强的实验中,为了更准确地感受液体压强的变化,我们需要确保探头上的橡皮膜能够灵敏地响应压强的变化。因此,橡皮膜应该选择较薄的材料,以便在受到较小压强时也能产生明显的形变;使用U形管压强计前,需要检查装置是否漏气。具体操作是:轻轻按压探头的橡皮膜几次,然后观察U形管中的液体是否能灵活升降。如果液体能够灵活升降,说明装置密封性良好,不漏气。
(2)[3][4]比较乙、丙两次实验,两次实验中所用的液体种类相同,但深度不同。在丙实验中,探头所处的深度大于乙实验。观察U形管两侧液面的高度差,丙实验中的高度差大于乙实验,这说明同种液体内部压强随深度的增加而增大;随着水深的增加,水对坝体的压强也越来越大,为了承受更大的压强,坝体下部需要设计得更宽。因此拦河坝要设计成上窄下宽的形状。
(3)[5]在图丙、丁中,保持探头在水中的深度不变,但改变了探头的朝向。发现液面高度差并没有发生变化。这说明在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
(4)[6]将探头放入盐水中,并向下移动到某一位置时,U形管两侧的液面高度差与图丙中液面高度差相同。由于盐水的密度大于水的密度,而压强又相等,根据液体压强公式p=ρgh可知,探头在盐水中的深度必须小于探头在水中的深度,才能产生相同的压强。
26. 细心的小青发现,轮船的船舷上标有“吃水线”,又称“载重线”,而且不同海域所标载重线的位置不同。于是小青和兴趣小组的同学们利用铁块设计了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______;
(2)通过比较______两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过比较c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与______的关系。同时可求得液体的密度为______kg/m³;
(4)同学们还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他们用橡皮泥(不考虑橡皮泥吸水)代替铁块,再进行实验,步骤如下:
步骤一:将橡皮泥做成“碗”状,并放入盛水的烧杯中,使其漂浮在水面上;
步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成实心球状,放入盛水的烧杯中,观察到橡皮泥下沉至杯底;
①橡皮泥第一次受到的浮力______(选“大于”“等于”或“小于”)第二次受到的浮力;
②由此同学们认为:物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是______。
【答案】(1)0.5N
(2)c、d (3) ①. 液体密度 ②.
(4) ①. 大于 ②. 未控制排开液体的体积相同
【解析】
【小问1详解】
由图a可知,铁块的重力为2N;由图a和图c,并结合称重法可得,铁块浸没在水中所受浮力大小是
【小问2详解】
要探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系,根据控制变量法可知,需控制液体的密度、铁块排开液体的体积相同,而浸没深度不同,所以,可通过比较c、d两次实验进行分析。
【小问3详解】
[1]通过比较c、e两次实验,铁块排开液体的体积相同,液体密度不同,测力计的示数不同,铁块所受的浮力不同,可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系。
[2]铁块浸没在水中时,排开水的体积等于铁块的体积,根据阿基米德原理可得
同理,铁块浸没在液体中时,可得
由图a和图e并结合称重法可得,铁块浸没在液体中所受浮力大小是
则有
则液体的密度为
【小问4详解】
[1]根据物体的浮沉条件可知,橡皮泥漂浮时,受到的浮力等于其受到的重力;橡皮泥下沉时,受到的浮力小于其受到的重力;橡皮泥受到的重力不变,所以,橡皮泥第一次受到的浮力大于第二次受到的浮力。
[2]该同学在实验时,没有利用控制变量法,即没有控制橡皮泥排开水的体积相同,所以,得出的“物体受到的浮力与其形状有关”结论是错误的。
27. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系.
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为___________N.
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为_________N.石块排开的水所受的重力可由_________(填字母代号)两个步骤测出.
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于__________.
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是________.
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_____(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
【答案】 ①. 3.8 ②. 1.4 ③. DA ④. 该物体所排开的水受到的重力的大小; ⑤. A ⑥. 能
【解析】
【详解】(1)根据测力计分度值读数;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,,根据计算;分析比较哪两个图可以得出块排开的水所受的重力;
(3)根据阿基米德原理分析回答;
(4)该实验为使结论具有普遍性和代表性,应换用不同液体和物体进行实验.
(5)根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮力越大;
解答:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,石块的重力为3.8N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数是2.4N, 根据;比较DA两图,可以得出块排开的水所受的重力;
(3)由以上步骤可初步得出结论,也就是阿基米德原理的内容:浸在水中的物体所受浮力的大小等于该物体所排开的水受到的重力的大小;
(4)为了得到更普遍得结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,操作中不合理的是A;
(5)根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮力越大;只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到与(3)相同的结论.
故答案为(1)3.8; (2)1.4; (3)DA;(4)该物体所排开的水受到的重力的大小;
(5)A; (6)能;
【点睛】本题是探究阿基米德原理的实验,重点是要掌握阿基米德原理的内容,难点是掌握整个实验过程及应注意的事项.
五、分析交流题
28. 小明五一期间去沙漠旅游,他发现自己家的车在沙漠行走很吃力,而那些越野车却行走自如,它们的轮胎宽大并有很深的花纹,请你从力学角度分别说明越野车的轮胎宽大且花纹较深在沙漠行车时的作用。
【答案】见解析
【解析】
【详解】越野车轮胎宽大,是在压力不变的情况下,增大与沙地的接触面积,从而减小压强,使越野车不会陷入太深;轮胎表面刻有很深的花纹,在压力不变的情况下,使接触面粗糙,从而增大了越野车与沙地间的摩擦力,防止车打滑。
29. 船在水中航行时,船体受到水的阻力较大,影响了航行速度,图是一种水翼船,船体下安装了水翼,船在高速航行时,水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力。请你判断水翼的形状应该是图中甲、乙的哪一个?并根据流体压强与流速的关系解释,当船在高速航行时,船体被抬高的原因。
【答案】水翼的形状应该是图中甲图。原因:在流体中流速越大的位置,压强越小.当船在水中高速航行时,水翼上表面凸起,它与船体间的水流速度大,压强小;水翼下表面的水流速度小,压强大,因此在水翼的上下表面存在向上的压力(压强)差,所以船体被抬高了。
【解析】
【详解】略。
六、综合应用题
30. 如图所示,一重6N的梯形截面容器,其底面积是,向容器里倒入质量为6kg的水,水的深度为28cm。水的密度,g取。求:
(1)容器底所受水的压强。
(2)容器底所受水的压力。
(3)容器对桌面的压强。
【答案】(1)2.8×103Pa;(2)84N;(3)2.2×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)由可得,容器底所受水的压强为
(2)由可得,容器底所受水的压力为
(3)由G=mg可得,水受到的重力为
容器对桌面的压力等于水受到的重力和容器受到的重力之和,即
则容器对桌面的压强为
答:(1)容器底所受水的压强为2.8×103Pa;
(2)容器底所受水的压力为84N;
(3)容器对桌面的压强为2.2×103Pa。
31. 如图所示的“蛟龙号”是一艘由中国自行设计、自主集成研制的世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器,下潜最大深度可达7000m,空载时质量约为22t,每个观察窗面积约为,水的密度取,g取10N/kg。请计算:
(1)“蛟龙号”下潜到水7000m时,观察窗受到水的压强和压力;
(2)“蛟龙号”空载源浮在水面上时,受到的浮力和浸入水中的体积。
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】解:(1)受到水的压强
由得,受到水的压力
(2)潜水艇质量
“蛟龙号”漂浮,潜水器受到的浮力
根据阿基米德原理
潜水器浸入水中的体积
答:(1)观察窗受到水的压强是,受到水的压力是;
(2)漂浮时受到的浮力是,浸入水中的体积是。
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