精品解析:江苏省扬州市江都区第三中学2024-2025学年八年级下学期5月月考物理试题
2025-12-30
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 扬州市 |
| 地区(区县) | 江都区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.61 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55707103.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
江都区第三中学2024-2025学年第二学期八年级物理学科阶段检测
本卷中g取10N/kg
一、选择题(共12题,24分)
1. 八.二班王丽同学对身边的物体的一些物理量做了估测,其中不符合实际的是( )
A. 教室里的大气压约为1×105Pa
B. 八年级下册物理课本重约100N
C. 自己用的课桌高约80cm
D. 自己双脚站立时,对教室地面的压强约1.5×104Pa
2. 下列关于公式G=mg中常数g物理含义的表述中,正确的是( )
A. g表示物体所受重力与物体质量的比值,即1kg=10N
B. g=10N/kg表示10N=1kg
C. g=10N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是10N
D. g是常数,表示在任何地方,g都为同一个定值
3. 正在做曲线运动的物体,当它所受的力同时全部消失时,物体将( )
A. 做匀速直线运动 B. 做减速运动
C. 继续做曲线运动 D. 突然停下来
4. 下列表述中正确的是( )
A. “嫦娥六号”探测器的“大脚掌”能减小对月壤的压力
B. “奋斗者号”深潜器下潜过程中,相对于海底是静止的
C. “C919”大飞机升空过程中,机舱外的大气压逐渐变小
D. “复兴号”动车组行驶过程中速度越快,其惯性越大
5. 如图所示,下列有关事例中所涉及的物理知识表述正确的是( )
A. 甲图:注射器注射药液——利用了大气压强
B 乙图:高压锅——液面上方气压越大,液体沸点越高
C. 丙图:地铁站月台上的安全线——气体流速大压强大
D. 丁图:大坝上窄下宽——液体压强随深度增加而减小
6. 如图甲所示是质量相同的人在雪地里滑雪和行走的情景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法中正确的是( )
A. 滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地压力比步行者的小
B. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙进行模拟研究
C. 本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
D. 本实验通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果
7. 物体在如图所示拉力的作用下水平向右做匀速直线运动,弹簧测力计示数为F,则下列说法中正确的是( )
A. 物体受到桌面的滑动摩擦力大小等于拉力大小F
B. 物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C. 手对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对细线的拉力是一对相互作用力
D. 运动过程中物体受平衡力作用
8. 小明用三种方法让同一水杯做匀速运动:用力握住水杯使其向上运动(如图甲):用大拇指和食指夹住水杯使其向下运动(如图乙):在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右运动(如图丙):三种情形中水杯受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3则( )
A. F1>F2>F3 B. F1=F2=F3 C. F1=F3>F2 D. F1<F2<F3
9. 某同学一只手拿着羽毛球筒(两端开口)的中部,另一只手用力击打球筒的上端,将羽毛球从筒中取出,如图所示,则( )
A. 羽毛球从筒的上端出来
B. 羽毛球只受到一对平衡力作用
C. 羽毛球在球筒中运动时,受到的摩擦力向上
D. 羽毛球只受到重力和摩擦力
10. 如图所示,装有不同液体的两个烧杯中放入两个完全相同的物体,当物体静止后,两烧杯中液面恰好相平,液体对两烧杯底部压强分别是,液体对两物体的浮力分别是,下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 一枚重为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中(a)中只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子,若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量( )
A. a最大 B. c最大 C. 一样大 D. 条件不足,无法判断
二、填空题(共9题,28分)
13. 在跳板跳水这项运动中,运动员对跳板施力的同时,也受到跳板对他的作用力,前一个力的作用效果是改变了跳板的________,后一个力作用效果是改变了运动员的________,这两个力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
14. 小明用铜钥匙和玻璃相互刻画,发现铜钥匙留下刻痕,而玻璃上没有刻痕,说明______硬度大,玻璃还被广泛用于窗户,是因为玻璃具有______(透光性/延展性/导电件,下同)较好的物理属性。银首饰上的银花是用很细的银丝编制而成的,银锭可以拉成很细的银丝是利用了银的______较好的属性。
15. 构建知识体系可以明晰知识间的关联,请将空格处填写相应内容。(1)______;(2)______
16. 如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球, O点是弹簧保持原长时小球的位置,开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知 ),释放小球,最终到达B点。则球在A点与B点时所受弹簧施加力的方向___________(选填“相同”或“不同”)。在球A到B的过程中,金属小球的速度大小变化是___________。
17. 底面积与质量均相同的两容器甲、乙放在水平桌面上,然后将质量相等的不同种液体倒入两容器中,两液面相平,如图所示。甲、乙两容器对水平桌面的压力大小分别为F、F,则F________F;两容器中液体对容器底部的压力分别为F'甲、F'乙,则F'甲________F'乙;液体对容器底部的压强大小分别为p甲、p乙,则p甲________p乙。(以上均填“>”“<”或“=”)
18. 把蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,上浮的物体有:加盖的小玻璃瓶、__________;若要使小玻璃瓶沉到水底,你的做法是_____;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是______。通过探究可以知道:要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和__________来实现。
19.
(1)将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起即成“纸杯船”。往纸杯里倒水,随着水量的增加(水面没有达到吸管口),小船受到的浮力________(选填“增加”、“不变”或“减小”);当水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明力的作用是_________的。
(2)如图所示,两端开口的玻璃管下端套有扎紧的气球,管中装有适量的水,装置处于竖直静止状态。手握管子突然向上加速运动时,气球变大,该现象产生的原因是由于水具有_________,此过程中手对管子的摩擦力_________(选填“大于”、“等于”或者“小于”)该装置的总重力,该装置的机械能_________。下列操作中,也能使气球变大的是_________(选填序号)。
①向玻璃管中再倒入部分酒精
②将玻璃管上端封闭,把装置移到海拔更低的地方
③将玻璃管上端封闭,把装置移到温度更高的地方
20. 随着生活水平的提高,轿车已进入千家万户,如图所示,当轿车静止时某人用水平力推车未动,则推力 ___ 阻力(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同);当 轿车高速行驶时,由于车上下表面空气流动速度不同,轿车对水平地面的压力 ___ 自身的重力,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。为了减小上述意外情况的发生,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 _____ (A /B )。
21. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长方形木板平放在水平桌面的左侧边缘上,有的长度伸出了桌面。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,最终停止在桌面上。此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。木板在滑动过程中,桌面受到的压力大小将__________;当时,木板对桌面的压强为__________Pa。
三、解答题(共48分)
22. 作图题
(1)已知小球挂在墙壁上处于静止状态,请在图上画出小球对墙的压力的示意图;
(2)一小球在水中上浮,作出小球受到的力的示意图;
(3)如图所示容器内装有一定量的水,水从b孔流出的情景已画出,请画出图中a与c两孔水流的情景。
23. 小华买了一只圆形平底玻璃杯,放在水平桌面上。玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为20cm2,最多能装300g的水(g取10N/kg)求:
(1)玻璃杯的重力。
(2)装满水时玻璃杯对桌面的压强。
24. 如图所示,某实验小组的同学在“探究下沉的物体是否受到浮力”时,将实心圆柱体金属块块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是12N。当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数是8N。求:
(1)金属块浸没在水中时所受浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度。
25. 小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的;
(2)比较_______两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越_______,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用_______两图实验所得结论解释;
(4)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力_______(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是_______(选填“①”“②”或“③”)。
26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,使用的器材有弹簧测力计、带盖的玻璃瓶(瓶盖的质量、体积和形变忽略不计)、柱形容器等,操作过程如下:
(1)在容器中装入适量的水,将玻璃瓶装满水后悬挂在弹簧测力计下,并浸入水中,如图甲所示,容器中水面上升h,弹簧测力计示数为F。
(2)如图乙所示,将玻璃瓶浸没水中,容器中水面又上升h,弹簧测力计示数为0.7F,由此可知浮力的大小与__________________有关。继续增大玻璃瓶浸没的深度,弹簧测力计示数不变,说明物体所受浮力的大小与__________________无关,此过程中瓶底所受的压强大小变化情况是_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为探究浮力大小与物重是否有关,将玻璃瓶中的一部分水倒出,再将玻璃瓶浸没到容器的水中,如图丙所示,弹簧测力计示数为0.5F。经过测量,图乙、丙操作中玻璃瓶所受浮力均为_________F,说明浮力的大小与物重无关。
(4)为探究浮力大小与物重是否有关,将图乙的水换成盐水,发现测力计的示数_________(选填“变大”“变小”或“不变”),说明液体密度越大,浮力越大。
27. 为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力____(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是_________;
(2)小明此时继续探究,两盘内放有质量不等的砝码,当在左盘中放250g的砝码,木块可以向左做匀速直线运动;当把左盘中的砝码减少150g后,木块可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计),这时木块在水平方向受到的力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是_________N;
(3)小刚对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将_________(选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究_________;
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片_________(选填“能”或“不能”)平衡。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开,发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在_________物体上才能平衡。
28. 小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:
(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是_______,并防止漏气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
c.用刻度尺测出注射器_______的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为_________Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③误将注射器总长度当成全部刻度长度;④活塞与注射器筒壁不完全密封,上述原因一定会使测量值偏大的是_________(多选);
(4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦,小明同学可以_________橡皮帽,拉动弹簧测力计,直至活塞匀速运动,记下示数为0.8N,则摩擦力的大小为_________;
(5)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越_________。
29. 阅读短文,回答问题:
核潜艇
在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动,图甲为某改进型攻击核潜艇.该潜艇最大潜深达到350m,完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为 8.24×103t.潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮,不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是 。
A. 核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B. 核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C. 核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受浮力变小
D. 核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会_____(选填“上浮”或“下沉”),将给核潜艇带来安全隐患,为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是_____。
(3)该核潜艇悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,使核潜艇前进动力的施力物体是_____;核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时,核潜艇航速为_____m/s。
(4)该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降,当到达一定深度后从水舱中向外排出海水,经过一段时间,核潜艇以相同的速度竖直匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变,核潜艇所受阻力恒为30000N,则核潜艇需排出海水的质量为_____kg。
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江都区第三中学2024-2025学年第二学期八年级物理学科阶段检测
本卷中g取10N/kg
一、选择题(共12题,24分)
1. 八.二班王丽同学对身边的物体的一些物理量做了估测,其中不符合实际的是( )
A. 教室里的大气压约为1×105Pa
B. 八年级下册物理课本重约100N
C. 自己用的课桌高约80cm
D. 自己双脚站立时,对教室地面的压强约1.5×104Pa
【答案】B
【解析】
【详解】A.教室里的大气压约为一个标准大气压为1.0×105Pa,故A正确,不符合题意;
B. 八年级下册物理课本约300g左右,所以它的重力为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
故B错误,符合题意;
C.初中生的课桌大约是初中生身高的一半,初中生的身高约160cm,课桌高度一般在80cm左右,故C正确,不符合题意;
D.初中学生的重力约500N,所以站立在地面时,对地面的压力约为500N,双脚站立时脚与地面的接触面积大约0.04m2,对地面的压强约
故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 下列关于公式G=mg中常数g的物理含义的表述中,正确的是( )
A. g表示物体所受重力与物体质量的比值,即1kg=10N
B. g=10N/kg表示10N=1kg
C. g=10N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是10N
D. g是常数,表示在任何地方,g都为同一个定值
【答案】C
【解析】
【详解】A.1kg是指质量,10N是指力,质量和重力是两个不同的物理量,不能画等号,故A错误;
B.10N是力,1kg是质量,二者是不同的物理量,不能画等号,故B错误;
C.表示质量为1kg的物体受到的重力是10N,故C正确;
D.g值与地球及位置有关,同一位置g值大小相等,g值随纬度的升高而增大,故D错误。
故选C。
3. 正在做曲线运动的物体,当它所受的力同时全部消失时,物体将( )
A. 做匀速直线运动 B. 做减速运动
C. 继续做曲线运动 D. 突然停下来
【答案】A
【解析】
【详解】由牛顿第一定律可知,正在运动的物体,突然外力撤销后,物体将以恒定的速度做匀速直线运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 下列表述中正确的是( )
A. “嫦娥六号”探测器的“大脚掌”能减小对月壤的压力
B. “奋斗者号”深潜器下潜过程中,相对于海底是静止的
C. “C919”大飞机升空过程中,机舱外的大气压逐渐变小
D. “复兴号”动车组行驶过程中的速度越快,其惯性越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.“嫦娥六号”探测器的“大脚掌”增大了受力面积,根据可知,在压力一定时,能减小对月壤的压强,不能减小对月壤的压力,故A错误;
B.“奋斗者号”深潜器下潜过程中,相对于海底位置不断发生变化,是运动的,故B错误;
C.大气压随高度的增加而减小,所以国产大飞机在上升时,高度增加,机舱外的大气压将变小,故C正确;
D.惯性是物体本身固有的属性,与物体的质量有关,与速度无关,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,下列有关事例中所涉及的物理知识表述正确的是( )
A. 甲图:注射器注射药液——利用了大气压强
B. 乙图:高压锅——液面上方气压越大,液体沸点越高
C. 丙图:地铁站月台上的安全线——气体流速大压强大
D. 丁图:大坝上窄下宽——液体压强随深度增加而减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,注射器注射药液时,是依靠活塞向前推进时产生的压力将药液推入人体,而不是利用大气压强,故A错误;
B.乙图中,高压锅的工作原理是密封的锅体内气压增大时,水的沸点会升高。这样,在高压锅内烹饪食物时,由于水的沸点升高,食物可以在更高的温度下被煮熟,从而节省时间和能源,故B正确;
C.丙图中,火车站的站台上设置安全线,是因为当列车驶过时,列车与乘客之间的空气流速会增大,导致该区域的压强减小。而人外侧的空气流速相对较小,压强较大。因此,人如果离列车太近,就可能会被压向列车,造成危险,故C错误;
D.丁图中,大坝上窄下宽的设计是为了适应液体压强随深度增加而增大的特性,所以大坝的底部需要承受更大的压强,因此设计得更宽以提供足够的支撑力,故D错误。
故选B。
6. 如图甲所示是质量相同的人在雪地里滑雪和行走的情景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法中正确的是( )
A. 滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的压力比步行者的小
B. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙进行模拟研究
C. 本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
D. 本实验通过海绵凹陷程度来显示压力的作用效果
【答案】D
【解析】
【详解】A.质量相同的滑雪者和步行者,由可知:体重相同,对雪地的压力相同,受力面积不同,由可知压强不同,甲图中滑雪者的受力面积较大,作用效果不明显,没有陷入雪地,故A错误;
B.图甲只有一人脚穿滑雪板,另一人步行,受力面积不同,总质量相同,压力相同,为了探究他们对雪地压力的作用效果,即在压力一定时,研究压力作用效果与受力面积的关系,应保持压力大小不变,只改变受力面积大小,故应选择丙与丁图实验进行比较,故B错误;
C.海绵容易发生形变,实验过程中,通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,而木板发生形变程度不容易观察,不能用木板代替海绵实验,故C错误;
D.海绵容易发生形变,实验过程中,通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,故D正确。
故选D。
7. 物体在如图所示拉力的作用下水平向右做匀速直线运动,弹簧测力计示数为F,则下列说法中正确的是( )
A. 物体受到桌面的滑动摩擦力大小等于拉力大小F
B. 物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C. 手对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对细线的拉力是一对相互作用力
D. 运动过程中物体受平衡力作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体受到桌面的滑动摩擦力大小等于拉力大小F沿水平方向的分力,故A错误;
B.物体受到的重力与桌面对它的支持力和拉力沿竖直方向的分力大小相等,故物体受到的重力与桌面对它的支持力不是一对平衡力,故C错误;
C.手对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对手的拉力,是一对相互作用力,手对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对细线的拉力,这两个力的方向相同,故这两个力不是一对相互作用力,故C错误;
D.物体在如图所示拉力的作用下水平向右做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故D正确。
故选D。
8. 小明用三种方法让同一水杯做匀速运动:用力握住水杯使其向上运动(如图甲):用大拇指和食指夹住水杯使其向下运动(如图乙):在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右运动(如图丙):三种情形中水杯受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3则( )
A. F1>F2>F3 B. F1=F2=F3 C. F1=F3>F2 D. F1<F2<F3
【答案】B
【解析】
【详解】同一水杯用三种方式做匀速运动,水杯处于平衡状态。用力握住水杯使其向上运动、向下运动,重力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于水杯的重力,故F1=F2=G;在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右匀速运动,水杯在竖直方向平衡,重力等于摩擦力,故F1=F2=F3=G,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 某同学一只手拿着羽毛球筒(两端开口)的中部,另一只手用力击打球筒的上端,将羽毛球从筒中取出,如图所示,则( )
A. 羽毛球从筒的上端出来
B. 羽毛球只受到一对平衡力作用
C. 羽毛球在球筒中运动时,受到的摩擦力向上
D. 羽毛球只受到重力和摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,羽毛球筒在力的作用下向下运动,而羽毛球由于惯性而保持静止,所以羽毛球会从筒的上端出来,故A符合题意;
BD.羽毛球受到重力和摩擦力,还有筒壁对它的压力,故BD不符合题意;
C.羽毛球相对球筒向上运动,受到的摩擦力向下,故C不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,装有不同液体的两个烧杯中放入两个完全相同的物体,当物体静止后,两烧杯中液面恰好相平,液体对两烧杯底部压强分别是,液体对两物体的浮力分别是,下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,物体a在液体中处于漂浮、b在液体中处于悬浮,由物体浮沉条件可知,F浮a=Ga,F浮b=Gb
而物体a、b是完全相同的物体,则重力相等,即Ga=Gb
所以F浮a=F浮b
由图可知,a排开液体的体积小于b排开液体的体积,根据可知
已知两液面等高,根据可知
故A正确,BCD错误。
故选A。
11. 一枚重为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为鸡蛋悬浮在盐水中时,根据悬浮条件可知:浮力等于鸡蛋的重力;往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,由可知鸡蛋所受浮力逐渐增大;浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像应该是开始浮力等于重力,加盐后浮力先变大,后变小,最后浮力小到等于重力保持不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12. 如图所示,三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中(a)中只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子,若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量( )
A. a最大 B. c最大 C. 一样大 D. 条件不足,无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】当鸭子漂浮时,F浮=G鸭,又根据阿基米德原理有F浮=G排,即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,所以三个玻璃缸的总重相同,根据G=mg可知,三个玻璃缸的总质量相同,把它们分别放在台秤上,则台秤的示数相同。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题(共9题,28分)
13. 在跳板跳水这项运动中,运动员对跳板施力的同时,也受到跳板对他的作用力,前一个力的作用效果是改变了跳板的________,后一个力作用效果是改变了运动员的________,这两个力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】 ①. 形状 ②. 运动状态 ③. 相互作用力
【解析】
【详解】[1][2][3]运动员对跳板施力的时候,跳板会变弯,力改变了跳板的形状,同时跳板也对运动员施力,将运动员弹起,力改变了运动员的运动状态,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力。
14. 小明用铜钥匙和玻璃相互刻画,发现铜钥匙留下刻痕,而玻璃上没有刻痕,说明______硬度大,玻璃还被广泛用于窗户,是因为玻璃具有______(透光性/延展性/导电件,下同)较好的物理属性。银首饰上的银花是用很细的银丝编制而成的,银锭可以拉成很细的银丝是利用了银的______较好的属性。
【答案】 ①. 玻璃 ②. 透光性 ③. 延展性
【解析】
【详解】[1]用铜钥匙和玻璃相互刻画,铜钥匙留下刻痕,玻璃上没有刻痕,根据硬度的定义,相互刻画时较硬的物质能在较软的物质表面留下刻痕,所以说明玻璃硬度大。
[2]玻璃被广泛用于窗户,窗户需要让光线透过,而玻璃具有透光性较好的物理属性,延展性是指物质能被拉伸等的性质,玻璃延展性差,玻璃一般是绝缘体,导电性差,所以这里应填透光性。
[3]银锭可以拉成很细的银丝,这是银能够被拉伸,说明银的延展性较好。
15. 构建知识体系可以明晰知识间的关联,请将空格处填写相应内容。(1)______;(2)______
【答案】 ①. 重力 ②. 滑动摩擦力
【解析】
【详解】(1)[1]初中阶段,常见力有弹力、重力、摩擦力。
(2)[2]初中阶段研究摩擦力主要研究静摩擦力和滑动摩擦力,重点研究滑动摩擦力的大小、方向。
16. 如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球, O点是弹簧保持原长时小球的位置,开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知 ),释放小球,最终到达B点。则球在A点与B点时所受弹簧施加力的方向___________(选填“相同”或“不同”)。在球A到B的过程中,金属小球的速度大小变化是___________。
【答案】 ①. 不同 ②. 先变大再变小
【解析】
【详解】[1][2]小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,弹力越来越小,此时小球所受弹力方向向右,此时金属球的速度越来越大;小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,弹力越来越大,此时小球所受弹力方向向左,此时金属球的速度越来越小。所以在球从A到B的过程中,金属小球的速度大小变化是先变大再变小。
17. 底面积与质量均相同的两容器甲、乙放在水平桌面上,然后将质量相等的不同种液体倒入两容器中,两液面相平,如图所示。甲、乙两容器对水平桌面的压力大小分别为F、F,则F________F;两容器中液体对容器底部的压力分别为F'甲、F'乙,则F'甲________F'乙;液体对容器底部的压强大小分别为p甲、p乙,则p甲________p乙。(以上均填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. = ②. > ③. >
【解析】
【详解】[1]容器对水平桌面的压力大小为,两容器甲、乙质量相同,两液体质量也相等,故。
[2][3]两容器底面积相同,由图可知两种液体高度相同,所以乙容器中液体的体积大,因为两液体质量相等,由可知,乙中液体体积大,密度小。
两种液体高度相同,乙中液体密度小,由可知,液体对容器底部的压强。
两容器底面积相同,并且,由可知,故两容器中液体对容器底部的压力。
18. 把蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,上浮的物体有:加盖的小玻璃瓶、__________;若要使小玻璃瓶沉到水底,你的做法是_____;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是______。通过探究可以知道:要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和__________来实现。
【答案】 ①. 蜡烛、木块 ②. 加水 ③. 加盐 ④. 浮力
【解析】
【详解】[1]由物体的浮沉条件可知,若物体的密度小于水的密度,物体将上浮,蜡烛和木块的密度比水小,因此松手后,上浮的物体还有蜡烛、木块。
[2]要使小玻璃瓶沉到水底,由物体的浮沉条件可得,应让小玻璃瓶的重力大于浮力,则可以往小瓶里加水。
[3]要使鸡蛋上浮,应增大鸡蛋受到的浮力,由得,增加液体密度可以使浮力增大,故可以向水中加盐。
[4]由以上可知,要控制物体的浮沉,可以通过改变重力和浮力来实现。
19.
(1)将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起即成“纸杯船”。往纸杯里倒水,随着水量的增加(水面没有达到吸管口),小船受到的浮力________(选填“增加”、“不变”或“减小”);当水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明力的作用是_________的。
(2)如图所示,两端开口的玻璃管下端套有扎紧的气球,管中装有适量的水,装置处于竖直静止状态。手握管子突然向上加速运动时,气球变大,该现象产生的原因是由于水具有_________,此过程中手对管子的摩擦力_________(选填“大于”、“等于”或者“小于”)该装置的总重力,该装置的机械能_________。下列操作中,也能使气球变大的是_________(选填序号)。
①向玻璃管中再倒入部分酒精
②将玻璃管上端封闭,把装置移到海拔更低的地方
③将玻璃管上端封闭,把装置移到温度更高的地方
【答案】(1) ①. 增加 ②. 相互
(2) ①. 惯性 ②. 大于 ③. 变大 ④. ①③
【解析】
【小问1详解】
[1]随着水量增加,纸杯船浸入水中的深度增加,排开水的体积增大,根据阿基米德原理,小船受到的浮力会随之增加。
[2]当水从吸管喷出时,水给船体一个向后的作用力,同时船体获得向前的反作用力,这个现象说明了力的作用是相互的。
【小问2详解】
[1]当管子突然向上加速时,由于水具有惯性,会保持原来的静止状态,导致水相对管子向下挤压气球,使气球体积变大。这是惯性现象的典型表现。
[2]在向上加速过程中,系统处于非平衡状态,故手对管子的摩擦力大于装置的总重力,这样才会加速向上。
[3]在加速上升过程中,该装置的速度变大,故动能变大,该装置的高度升高,故重力势能也变大,机械能是动能和势能的总和,因此机械能变大。
[4]①向管中倒入酒精后,液体的总重力变大,那么对下面气球的压力也变大,从而产生更大压强使气球膨胀;②海拔降低,外面的大气压增大,但封闭在管内的气体压强不变,气球不会变大;③温度升高会使密封在管内的气体膨胀,气体向下推水使气球变大。故选①③。
20. 随着生活水平的提高,轿车已进入千家万户,如图所示,当轿车静止时某人用水平力推车未动,则推力 ___ 阻力(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同);当 轿车高速行驶时,由于车上下表面空气流动速度不同,轿车对水平地面的压力 ___ 自身的重力,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。为了减小上述意外情况的发生,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 _____ (A /B )。
【答案】 ①. 等于 ②. 小于 ③. 变小 ④. B
【解析】
【详解】[1]当轿车静止时某人用力推车未动,由二力平衡条件知道,此时推力与阻力是一对平衡力,大小相等。
[2][3]由于小汽车的形状上面凸起,下面平直,在水平路面上高速行驶时,流过上方的空气流速快,下方的流速慢,上方的压强小,下方的压强大,产生向上的压力差,减小对地面的压力,因此轿车高速行驶时,轿车对水平地面的压力小于轿车自身的重力。从而使此时车与地面之间的摩擦力减小,而车容易失控。
[4]“气流偏导器”的上表面应平直、底部呈弧形凸起,这样当跑车高速行驶时,偏导器上方的空气流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,故选B。
21. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长方形木板平放在水平桌面的左侧边缘上,有的长度伸出了桌面。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,最终停止在桌面上。此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。木板在滑动过程中,桌面受到的压力大小将__________;当时,木板对桌面的压强为__________Pa。
【答案】 ①. 不变 ②. 36
【解析】
【详解】[1]移动过程中,木板对桌面的压力大小等于重力,由于重力不变,压力不变。
[2]由图乙可知,木板伸出的长度为,则木板的长度
设长方形木板的宽为d,则底面积为,木板没有伸出桌面时对桌面的压强是30Pa,木板对桌面的压力,当时,受力面积为
此时木板对桌面的压强为
三、解答题(共48分)
22. 作图题
(1)已知小球挂在墙壁上处于静止状态,请在图上画出小球对墙压力的示意图;
(2)一小球在水中上浮,作出小球受到的力的示意图;
(3)如图所示容器内装有一定量的水,水从b孔流出的情景已画出,请画出图中a与c两孔水流的情景。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球对墙壁的压力的受力物体是墙壁,力的方向垂直于墙壁向左,如图所示:
【小问2详解】
小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,作用点都可以画在重心,因小球上浮,则重力小于浮力,如图所示:
【小问3详解】
因为a、b、c孔在液面以下,都有液体射出,且液体压强随深度的增加而增大,压强大液体喷射得越远,所以a孔处的压强最小,喷射得最近,c孔处的压强最大,喷射得最远,如图所示:
23. 小华买了一只圆形平底玻璃杯,放在水平桌面上。玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为20cm2,最多能装300g的水(g取10N/kg)求:
(1)玻璃杯的重力。
(2)装满水时玻璃杯对桌面的压强。
【答案】(1)3N;(2)
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)玻璃杯的质量为0.3kg,玻璃杯的重力
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
(2)玻璃杯中水的重力为
G水=m水g=0.3kg×10N/kg=3N
装满水时玻璃杯对桌面的压力
F=G总=G+G水=3N+3N=6N
装满水时玻璃杯对桌面的压强为
答:(1)玻璃杯的重力为3N;
(2)装满水时玻璃杯对桌面的压强为。
24. 如图所示,某实验小组的同学在“探究下沉的物体是否受到浮力”时,将实心圆柱体金属块块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是12N。当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数是8N。求:
(1)金属块浸没在水中时所受浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度。
【答案】(1)4N;(2)4×10-4m3;(3)3×104kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)金属块浸没在水中时所受浮力
(2)金属块的体积
(3)物体的质量
物体的密度
答:(1)金属块浸没在水中时所受浮力4N;
(2)金属块的体积4×10-4m3;
(3)金属块的密度3×104kg/m3。
25. 小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的;
(2)比较_______两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越_______,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用_______两图实验所得结论解释;
(4)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力_______(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是_______(选填“①”“②”或“③”)。
【答案】(1)形变程度
(2) ① 甲、乙 ②. 大
(3)乙、丙 (4) ①. 相等 ②. ③
【解析】
【小问1详解】
实验中,通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,用到了转换法。
【小问2详解】
[1][2]要探究受力面积相同时,压力对压力作用效果的影响,应控制受力面积相同,改变压力。甲、乙两图中,受力面积相同,乙图中压力更大(增加了钩码),海绵凹陷程度更明显。所以比较甲、乙两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
【小问3详解】
坦克设计成履带,是通过增大受力面积来减小压力作用效果。乙、丙两图中,压力相同,丙图中受力面积更大,海绵凹陷程度更小,说明受力面积越大,压力作用效果越不明显,可用乙、丙两图实验所得结论解释。
【小问4详解】
[1]质量分布均匀的同一长方体切去一半,三个半块的重力都变为原来的一半,对桌面的压力等于重力,所以三个半块对桌面的压力相等。
[2]由可知,压力F相同,受力面积S越小,压强p越大。由图可知,③的受力面积最小,所以对桌面的压强最大的是③。
26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,使用的器材有弹簧测力计、带盖的玻璃瓶(瓶盖的质量、体积和形变忽略不计)、柱形容器等,操作过程如下:
(1)在容器中装入适量的水,将玻璃瓶装满水后悬挂在弹簧测力计下,并浸入水中,如图甲所示,容器中水面上升h,弹簧测力计示数为F。
(2)如图乙所示,将玻璃瓶浸没水中,容器中水面又上升h,弹簧测力计示数为0.7F,由此可知浮力的大小与__________________有关。继续增大玻璃瓶浸没的深度,弹簧测力计示数不变,说明物体所受浮力的大小与__________________无关,此过程中瓶底所受的压强大小变化情况是_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为探究浮力大小与物重是否有关,将玻璃瓶中的一部分水倒出,再将玻璃瓶浸没到容器的水中,如图丙所示,弹簧测力计示数为0.5F。经过测量,图乙、丙操作中玻璃瓶所受浮力均为_________F,说明浮力的大小与物重无关。
(4)为探究浮力大小与物重是否有关,将图乙的水换成盐水,发现测力计的示数_________(选填“变大”“变小”或“不变”),说明液体密度越大,浮力越大。
【答案】 ①. 排开液体的体积 ②. 浸没的深度 ③. 变大 ④. 0.6 ⑤. 变小
【解析】
【详解】(2)[1]图甲中玻璃瓶装满水后部分浸没水中,容器中水面上升h,弹簧测力计示数为F;图乙中,将玻璃瓶浸没水中,容器中水面又上升h,弹簧测力计示数为0.7F,说明排开水的体积变大,弹簧测力计的示数减小,由可知,浮力变大,即浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[2][3]物体浸没后继续增大玻璃瓶浸没的深度,弹簧测力计示数不变,由可知,浮力不变,说明物体所受浮力的大小与浸没的深度无关。此过程中瓶底的深度增加,由可知,瓶底所受水的压强大小变大。
(3)[4]图甲中玻璃瓶装满水后部分浸没水中,容器A中水面上升h,弹簧测力计示数为F;图乙中玻璃瓶装满水后全部浸没水中,容器A中水面又上升h,说明,根据可知,在液体密度一定时,又因为,且,则
故
所以,,即,由图乙、图丙可知,水面深度相同,玻璃瓶排开水的体积相同,所以图乙、丙中玻璃瓶所受浮力均为0.6F,说明浮力的大小与物重无关。
(4)[5]将图乙的水换成盐水,液体密度变大,根据阿基米德原理,不变,变大,浮力变大。由可知,G不变,变大,所以测力计的示数变小。
27. 为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力____(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是_________;
(2)小明此时继续探究,两盘内放有质量不等的砝码,当在左盘中放250g的砝码,木块可以向左做匀速直线运动;当把左盘中的砝码减少150g后,木块可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计),这时木块在水平方向受到的力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是_________N;
(3)小刚对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将_________(选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究_________;
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片_________(选填“能”或“不能”)平衡。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开,发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在_________物体上才能平衡。
【答案】(1) ①. 相等 ②. 木块与桌面间有摩擦
(2) ①. 平衡 ②. 0.75
(3) ①. 运动 ②. 相互平衡的力是否在同一直线
(4) ①. 能 ②. 同一
【解析】
【小问1详解】
[1]木块受到的拉力大小等于砝码的重力大小,向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,砝码重力相等,所以木块受到的拉力大小相等。
[2]由于木块与桌面间有摩擦,当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,拉力差被摩擦力抵消,所以木块仍处于静止状态。
【小问2详解】
[1]因为木块向右做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,因为木块在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,所以木块在水平方向受到的力也是平衡力。
[2]当在左盘中放250g的砝码,木块向左做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到向左的拉力、向右的拉力以及向右的摩擦力间相互平衡,即
当把左盘中的砝码减少150g即0.15kg后,木块向右做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到向左的拉力、向右的拉力以及向左的摩擦力间相互平衡,即
联立两个等式解得
【小问3详解】
[1][2]将小车在水平桌面上扭转一个角度后,两个拉力不在同一直线上,小车会运动,无法保持静止。扭转角度的操作,使拉力不在同一直线上,以此探究相互平衡的力是否在同一直线。
【小问4详解】
[1]在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,此时轻质硬纸片受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线且作用在同一物体上,满足二力平衡条件,所以能平衡。
[2]将纸片剪开后,两个拉力分别作用在两片纸片上,纸片向相反方向运动,这说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
28. 小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:
(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是_______,并防止漏气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
c.用刻度尺测出注射器_______的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为_________Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③误将注射器总长度当成全部刻度长度;④活塞与注射器筒壁不完全密封,上述原因一定会使测量值偏大的是_________(多选);
(4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦,小明同学可以_________橡皮帽,拉动弹簧测力计,直至活塞匀速运动,记下示数为0.8N,则摩擦力的大小为_________;
(5)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越_________。
【答案】(1) ①. 排尽空气 ②. 全部刻度
(2)
(3)②③ (4) ①. 拔去 ②. 0.8
(5)大
【解析】
【小问1详解】
[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,可以排尽注射器内的空气,并防止漏气。
[2]根据实验原理,需要用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,然后根据计算活塞横截面积。
【小问2详解】
注射器全部刻度的长度为
有刻度部分的容积为
注射器活塞的横截面积为,则大气压强为
【小问3详解】
①④活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;②活塞与注射器筒壁间有摩擦会使拉力变大,在面积不变的情况下,会导致测量值大于真实值;③误将注射器总长度当成全部刻度长度,根据计算活塞横截面积公式可知,注射器容积一定,测得长度L偏大,则横截面积偏小,根据可知,会导致测量的大气压值大于真实值。故一定会使测量值偏大的是②③。
【小问4详解】
[1][2]拔去橡皮帽后,注射器内部与外界大气相通,内部气压和外界一致,当活塞匀速运动时,拉力与摩擦力平衡,即摩擦力等于拉力0.8N。
【小问5详解】
在推活塞的过程中,活塞下面空间内气体的体积变小,越推越费力,说明气体压力越大,由此可知,气体的压强越大。所以,其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。
29. 阅读短文,回答问题:
核潜艇
在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动,图甲为某改进型攻击核潜艇.该潜艇最大潜深达到350m,完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为 8.24×103t.潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮,不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是 。
A. 核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B. 核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C. 核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
D. 核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会_____(选填“上浮”或“下沉”),将给核潜艇带来安全隐患,为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是_____。
(3)该核潜艇悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,使核潜艇前进动力的施力物体是_____;核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时,核潜艇航速为_____m/s。
(4)该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降,当到达一定深度后从水舱中向外排出海水,经过一段时间,核潜艇以相同的速度竖直匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变,核潜艇所受阻力恒为30000N,则核潜艇需排出海水的质量为_____kg。
【答案】(1)C (2) ①. 下沉 ②. 从水舱中向外排水
(3) ①. 海水 ②. 8
(4)6000
【解析】
【小问1详解】
A.核潜艇在水下需要承担较大的压强,核潜艇的外壳用硬度大的特种钢材制成,故A错误;
B.核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,故B错误;
C.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后,排开液体的体积不变,密度变小,根据阿基米德原理可知所受浮力减小,故C正确;
D.核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不同,根据阿基米德原理可知所受浮力不相等,故C错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,会造成核潜艇所受浮力减小,核潜艇将会下沉。
[2]因为核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,减小自身重力,实现上浮。
【小问3详解】
[1]该核潜艇悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方,由于物体间力的作用是相互的,海水对螺旋桨施加一个向前的力,核潜艇就前进了。
[2]由图乙可知,当风速为时,核潜艇受到的阻力,当核潜艇所受的海水阻力为时,核潜艇航速为
【小问4详解】
潜水器在同一区域所受浮力相同,速度相同,所受阻力大小相同,潜水器匀速下潜时,有
匀速上浮时,有
联立可得
即排出海水的重力为
故核潜艇需排出海水的质量为
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