第6章密度与压强(综合题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024五四学制沪科版)
2026-03-03
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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 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第6章 密度与压强 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2026-03-03 |
| 更新时间 | 2026-04-12 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56641228.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:
第6章 密度与压强(综合题30道)
1.2008年9月25日,我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示,是我国航天员出舱的英姿。请问:
(1)与在地球上相比,航天员在太空上的质量 ,受到的重力 ;(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳。当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可改变物体的 ;
(3)地球被厚达 80~100km 的大气包围着,大气具有质量,并和液体一样 流动性, 所以地球大气层内存在大气压强。因此,我们可以推断出舱航天员所处太空应该 (选填“有”或“没有”)大气压;
(4)若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外活动?运用你所学的物理知识 说出一条理由。答: (选填“能”或“不能”),因为 。
【答案】 不变 变小 相互 运动状态 具有 没有 不能 见详解
【详解】(1)[1]质量是含有物质的多少,即使在太空含有物质的多少也没有变,所以在太空中质量大小也不变。
[2]重力是地球表面的物体受到地球的引力,在外太空受地球的引力减小,所以重力减小。
(2)[3]宇航员拉绳子,绳子也拉着宇航员,所以力的作用是相互的。
[4]通过拉绳子,把漂离轨道的舱宇航员拉回来,故改变了宇航员的运动状态。
(3)[5]气体和液体一样是流体,都具有流动性。
[6]宇航员在外太空离开了大气层,没有大气,所以也没有大气压。
(4)[7][8]若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,因为太空没有大气压(或太空温度太低、太阳照射面温度太高、太阳光的紫外线太强等),航天员走出舱外活动将会有生命危险,所以不能只带氧气瓶走出舱外活动。
4.某型号载重卡车的技术参数如下表所示,它沿水平公路匀速直线行驶时所受的阻力是其总重力的0.2倍,g取10N/kg。
卡车空
载质量
最大载货量
轮胎个数
行驶时每个轮胎与
地面的接触面积
行驶时的
最大速度
2.2×10⁴kg
5×10⁴kg
12
5dm²
90km/h
(1)满载时,该卡车在水平公路上匀速直线行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知某高架桥能承受的最大压强为1×106Pa,满载时是否允许该卡车通过该桥?(写出必要的计算过程)
(3)简述卡车超载时容易损坏路面的原因。
【答案】(1)
1.44×105N
(2)
不允许
(3)
见解析
【详解】(1)卡车满载总质量
总重力
匀速行驶时牵引力等于阻力
(2)卡车对桥面的压力
总接触面积
压强
因,故不允许通过。
(3)超载时卡车总重力增大,对路面的压力增大,而轮胎与地面的接触面积不变,根据,压强增大,超过路面承受极限导致损坏。
5.2024年11月28日我国第41次考察队,抵达南极中山站,彰显我国雄厚的综合实力。为研究地球气候演变状况,科考员在南极内陆成功钻取了545米的深冰芯。在雪地作业中,工作人员使用履带雪地车,如图所示,回答问题。
(1)雪地车履带上有凸起纹路是为了 摩擦力,行驶中,雪地车在雪地上压出痕迹,说明力可以改变物体的 ;
(2)从钻取的深冰芯中取一段均匀冰芯,测得其质量为0.45kg,体积为0.5×10﹣3m3,则这段冰芯的密度是 kg/m3;若把该冰芯切去一半,剩余冰芯的密度是 kg/m3。
【答案】(1) 增大 形状
(2) 0.9×103 0.9×103
【详解】(1)[1]摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,雪地车履带上有凸起纹路,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]雪地车对雪地有压力的作用,所以在雪地上压出痕迹,说明力可以物体的形状。
(2)[1][2]根据密度公式计算这段冰芯的密度
密度是物质的一种特性,它不随着质量与体积的变化而改变,所以截去一半,剩余冰芯的密度是0.9×103kg/m3。
6.东方红拖拉机是中国的一个拖拉机品牌,1958年,新中国第一台东方红履带拖拉机诞生。如图所示为某型号的东方红履带拖拉机水平停放在农田里。它的质量为1920kg,每条履带与地面的接触面积为。(g取10N/kg) 试求:
(1)这辆拖拉机受到的重力为多少 ?
(2)这辆履带拖拉机对地面的压强是多少 ?
(3)如果有驾驶员上车后,这辆履带拖拉机对地面的压强将 (“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)19200N
(2)2.4×104Pa
(3)变大
【详解】(1)这辆拖拉机受到的重力为
(2)这辆履带拖拉机对地面的压强是
(3)根据压强的公式可知,如果有驾驶员上车后,受力面积不变,压力变大,这辆履带拖拉机对地面的压强将变大。
7.生活中处处有物理,利用一瓶矿泉水,我们可以探究很多物理问题:
(1)如图(a)所示,没有启封的矿泉水所装水的重为 N;
(2)如图(b)所示,用食指捏一下瓶盖上方把手,出现一个缺口,可以将矿泉水挂起来,松手后会自动闭合,则被压弯的塑料把手具有 势能。小明将矿泉水如图(c)A、B两种方式放置,用手推A的上部,瓶会倾倒,而推A的下部,瓶会滑动,这表明力的作用效果跟力的 有关;分别沿箭头方向吹A和B,发现B很容易被吹动,这说明在相同条件下, ;
(3)如图(d)所示,小明用力捏矿泉水瓶,瓶身变瘪了,这说明力能使物体发生 ;
(4)小明用20N的力竖直握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动,如图(e)所示,则矿泉水瓶受到的摩擦力为 N,他喝掉一半后竖直握着不动,瓶子受到的摩擦力 (变大/变小/不变)。
【答案】 5.5 弹性 作用点 滚动摩擦远小于滑动摩擦 形变 6 变小
【详解】(1)[1]如图(a)所示,没有启封的矿泉水所装水的净含量为550mL,则这瓶水的质量为
则这瓶水的重力为
(2)[2]如图(b)所示,瓶盖上方的把手受到手对它的压力会翘起来,松手后又会自动闭合还原,说明被压弯的塑料把手具有弹性势能。
[3]如图(c)所示,用手推A的上部,瓶会倾倒,而推A的下部,瓶会滑动,这两次施力的大小和方向一样,但受力的作用点不同,表明力的作用效果跟力的作用点有关。
[4]如图(c)所示,A瓶直立放置,B瓶侧倒放置,分别沿箭头方向吹A和B,发现B很容易被吹动,这说明在相同条件下,滚动摩擦远小于滑动摩擦。
(3)[5]如图(d)所示,小明用力捏矿泉水瓶,瓶身变瘪了,这是因为瓶身受到力的作用后其形状发生了变化;这说明力能使物体发生形变。
(4)[6][7]如图(e)所示,用20N的力竖直握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动,矿泉水瓶处于平衡状态,根据二力平衡知识可知,矿泉水瓶受到的摩擦力大小等于自身重力大小,所以矿泉水瓶受到的摩擦力为6N;他喝掉一半后瓶子重力减小,再竖直握着不动,此时瓶子受到的摩擦力大小仍然等于自身重力大小,所以矿泉水瓶此时受到的摩擦力会变小。
8.(1)如图甲所示,小明将两个吸盘紧压在一起,排尽内部空气后,即使用很大的力也很难把吸盘拉开,这是 作用的结果;
(2)小明联想到另外一个实验:“证明分子间存在相互作用的吸引力”。如图乙所示,将两个表面光滑的铅柱AB紧压在一起,两个铅柱没有被拉开。已知两个铅柱接触面的面积为3cm2,此时大气压为Pa,计算可知铅柱B受到竖直方向的大气压力为 N;
(3)乙图中,已知铅柱A、B所受的重力均为20N,则该实验 (选填“能”或“不能”)有效证明分子间存在相互作用的吸引力,并通过计算说明你的理由。
【答案】 大气压 30 不能 见解析
【详解】(1)[1]因为挤出吸盘内部的空气时,大气压大于吸盘内的气压,因此大气压将吸盘紧紧地压在一起,故说明了大气压的存在。
(2)[2]铅柱B受到竖直向上的大气压力为
F气=p气S=1×105Pa×3×10-4m2=30N
(3)[3][4]因为
F气>GB
仅靠大气压也能使铅块无法被拉开,所以实验无法证明分子间存在引力。
9.如图所示,质量均匀的物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。
(1)在图中代表物体A的圆点上画出物体在运动过程中受到的桌面的摩擦力的示意图; ( )
(2)在此过程中,A对桌面的压力 ,A对桌面的压强 ,A受到桌面的摩擦力大小 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 不变 变小 不变
【详解】(1)[1]物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置,此过程中物体A相对于桌面向右运动,所以它受到桌面摩擦力的方向水平向左,则摩擦力的示意图如下:
(2)[2]物体对水平面的压力和物体的重力大小相等,物体A从甲图匀速运动到乙图过程中,物体的重力不变,则物体对桌面的压力大小不变。
[3]物体对桌面的压力大小不变,物体A从甲图匀速运动到乙图过程中,受力面积变大,由可知,A对桌面的压强变小。
[4]物体A从甲图匀速运动到乙图过程中,物体对桌面的压力大小不变,且接触面的粗糙程度不变,A受到桌面的摩擦力大小不变。
10.如图所示是某地的桥梁旁竖着的一块标志牌。一辆重型卡车自重为1.5×105N,若该车运送8m3材行驶到该大桥处。(ρ钢=7.9×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)标志牌“70t”的物理意义∶ 。
(2)通过计算说明该车能否通过此桥 ?
【答案】(1)在此桥上通过的汽车的质量不能超过70t
(2)不能,理由见解析
【详解】(1)如图,是一个限制最大质量的标志牌,该标志牌的物理意义为:在此桥上通过的汽车的质量不能超过70t。
(2)卡车的质量
钢材的质量
卡车和钢材的总质量为
所以该车不能通过此桥。
11.在实际生活中,汽车行驶时轮胎气压有一定范围,超出范围不仅会损坏轮胎,还会对路面造成影响。某小组同学查阅资料发现,汽车行驶时轮胎对路面产生的压强称为轮胎平均接地压强,而轮胎平均接地压强与汽车荷载以及轮胎气压密切相关,下表是有关的实验数据。
实验序号
轮胎气压
(×106帕)
汽车荷载
(×103牛)
轮胎平均接地压强
(×106帕)
1
0.6
110
0.76
2
151
0.88
3
0.7
110
0.88
4
151
0.99
5
1.0
110
1.00
6
151
1.14
①分析实验序号1与2(或3与4或5与6)的数据可得出的初步结论是,当轮胎气压一定时, 。
②分析实验序号1与3与5(或2与4与6)的数据可得出的初步结论是,当汽车荷载一定时, 。
③由此可以猜想:当汽车荷载一定时,轮胎气压改变可能导致轮胎与地面间的 改变,从而改变了轮胎平均接地压强。
④分析实验序号1与3的数据可得出的初步结论是,轮胎气压从0.6×106帕增大至0.7×106帕时,所产生的效果相当于在轮胎气压保持0.6×106帕的情况下增加约 牛的汽车荷载。
⑤从保护路面的角度,请结合上述信息和所学的物理知识,解释汽车轮胎气压不宜过高的原因。(提示:爆胎情况不用分析)。 。
【答案】 汽车荷载越大,汽车平均接地压强越大 轮胎气压越大,汽车平均接地压强越大 受力面积 4.1×104 见解析
【详解】①[1]分析实验数据是当轮胎气压一定时,轮胎平均接地压强与汽车荷载间的关系,且汽车荷载越大,轮胎平均接地压强越大。
②[2]分析实验数据可知,当汽车荷载相同时,轮胎气压越大,轮胎平均接地压强越大。
③[3]当汽车荷载一定时,轮胎气压改变可能导致轮胎与地面间的接触面积改变,从而改变了轮胎平均接地压强。
④[4]根据实验1和3数据可知,气压从0.6×106帕增大至0.7×106帕时,所产生的效果即轮胎平均接地压强相同时,汽车荷载改变了
⑤[5]当汽车荷载一定时,汽车轮胎气压越小,轮胎平均接地压强越小,保护沥青路面。
12.小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置(如图所示),用一个塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没。当盆景中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盆景中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出。这样盆景中的水位可以保持一定的高度。是因为 使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中。
(2)在探究“平面镜成像特点”的实验中,选取一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验。如图所示,将平板玻璃垂直于水平纸面放置,将棋子A放置在距平板玻璃6cm处,调节棋子B的位置,观察到B与A的像完全重合,此时B距平板玻璃的距离为 cm。移动棋子A使它靠近平板玻璃,此过程中A在平板玻璃中所成像的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 大气压 6 不变
【详解】(1)[1]当瓶子中有水流出时,瓶内的压强变小,小于外界大气压,大气压将水压入瓶内,保证盆景中的水位可以保持一定的高度。
(2)[2][3]根据平面镜成像的特点,像距等于物距,即像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,等于6cm;像与物体等大,当物体靠近时,物体的大小不变,像的大小不变。
13.如图,用水平向右的推力F使木块静止在竖直墙壁上。
(1)画出木块的受力示意图;
(2)若增大推力F,木块对墙壁的压强会 ,木块所受到的摩擦力会 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)
(2) 变大 不变
【详解】
(1)木块受到竖直向上摩擦力、竖直向下的重力、垂直物体的支持力和压力,作用点在重心,如下图所示:
;
(2)[1][2]若增大推力F,对物块的压力变大,受力面积不变,由知木块对墙壁的压强会变大;由于摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,重力不变,木块所受到的摩擦力也不变。
14.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m空气稀薄的高空,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.6×103kg,其内部上层主气囊充满氦气,中间被软隔膜隔开。下层副气囊充有空气并设有排气和充气装置,主、副气囊的体积可变但浮空艇总体积不变,主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等,为使浮空艇能够安全稳定工作,应使主、副气囊内压强始终高于外界大气压,压强差始终为200Pa。如图所示,由于没有动力系统,它通过一条缆绳与地面的锚泊车连接,利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空(不计空气阻力,g取10N/kg)。请回答下列问题:
(1)主气囊内的氦气密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)艇外空气密度;
(2)若浮空艇匀速升空过程中质量保持不变,上升1000m的高度浮力做了多少功?
(3)如图乙所示,营地锚泊车上用缆绳连接浮空艇,若驻空的浮空艇排开空气的质量为7.2×103kg,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,则缆绳承受的拉力是多少?
(4)若艇内外压强差过大,则浮空艇有安全隐患,为保证内外压强差在一个安全范围内,有时需要将副气囊的空气排出一部分。如果你是浮空艇的指挥员,你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中来排出部分空气?说明理由。
【答案】(1)小于
(2)
(3)
(4)上升的过程,见解析
【详解】(1)根据物体的浮沉条件可知,物体要想漂浮或者上升,那么物体的密度要小于空气的密度,因为浮空艇内部上层主气囊充满氦气,故主气囊内的氦气密度小于空气的密度。
(2)根据题意,浮空艇匀速升空,浮空艇的浮力等于自身重力,浮空艇总质量约为,其浮力
故上升1000m的高度浮力做功
(3)对浮空艇进行受力分析,在竖直方向上浮空艇受到一个向上的浮力和方向向下的自身重力G以及缆绳的拉力F,因为此时浮空艇是平衡状态,故,因为驻空的浮空艇受到的浮力
故缆绳承受的拉力
(4)由于大气压随高度的增加而减小,随着浮空艇的上升,大气压强会减小,所以浮空艇升的高度越高,所处的大气压强越小,在浮空艇内压强保持不变的情况下,艇内外的压强差会变大,此时应该排出部分空气来减少艇内的压强,使内外压强差维持在200Pa,故在浮空艇上升的过程中排出部分空气。
15.我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功后,可为海路航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济节油的飞行速度)为。起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),求:
(1)当飞机降落时,关闭发动机,飞机在跑道上滑行一段距离后停止,说明力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动状态的原因,这一实验结论最先由 总结得出;
(2)起飞前,该飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少Pa?
(3)飞机在海面降落后漂浮在海面上,舱底某处距水面2m,海水对该处产生的压强是多少Pa?
【答案】 不是 伽利略
【详解】(1)[1][2]闭发动机后,飞机能够在跑道上继续滑行,是因为飞机具有惯性,仍会保持原来的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,力不是维持物体运动状态的原因;伽利略利用斜面实验最先得到运动和力的关系。
(2)[3]飞机静止在水平跑道上,对跑道的压力为
飞机对跑道的压强为
(3)[4]海水对舱底的压强为
16.图a是实践小组设计的自动储水箱简图,竖直细杆固定在水箱底部,浮筒可沿细杆上下移动,水箱中水深为0.1m时,浮筒对水箱底部的压力刚好为零;水深为0.4m时,浮筒开始接触进水阀门;水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,浮筒所受浮力和水深关系的图像如图b,已知,g取;
(1)水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒排开水的重力 ,水对箱底产生的压强 (以上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)阀门完全关闭时,求:
①水对箱底产生的压强 ;
②浮筒排开水的体积 。
【答案】(1) 不变 变大
(2)
【详解】(1)[1]根据浮筒所受浮力和水深关系的图像可知,水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒所受浮力不变,根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力,故浮筒排开水的重力不变。
[2]根据可知,深度变深,水对箱底产生的压强变大。
(2)[1]水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,水对箱底产生的压强
[2]根据浮筒所受浮力和水深关系的图像可知,水深为0.6m时,浮筒所受的浮力为7.5N,浮筒排开水的体积
17.科普阅读题
C919大飞机
2025年5月18日9时28分,编号B-657T的东航C919客机从上海虹桥国际机场腾空而起,经过2小时03分钟的飞行,于11时31分平稳降落在深圳宝安国际机场。这条上海虹桥至深圳的定期商业航线,不仅是C919在华南地区的首条定期航线,更以首日往返航班平均客座率97%的市场热度,彰显出国产大飞机在商业运营中的强劲发展态势。
C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机,采用了多项先进技术,如采用超临界机翼,通过优化翼型,改进了气动效率,高速飞行时减少阻力,同时保持较高的升力,有效提升了升阻比(飞行时飞机受到的升力和阻力之比)。发动机也逐步实现国产化,预计在2025年底C919将配备自主研发的长江1000A(CJ-1000A)高涵道比涡扇发动机实现商业服役。下表中为C919大飞机和CJ-1000A发动机的部分参数。
C919
CJ-1000A发动机
空机重量/t
最大载重量/t
发动机数量/个
巡航升阻比
最大推力/N
45.9
18.9
2
18
(1)超临界机翼通过优化翼型,当飞机前进时,机翼上部分气流速度较 ,对上表面的压强较 ,上下表面存在压强差,产生向 的升力。
(2)若C919配备长江1000A发动机并搭载最大载重量在空中巡航(水平匀速飞行)时,C919整机所受重力为 N,所受阻力为 N,每个发动机需提供最大推力的 %(假设所有发动机工作状态完全相同)。
【答案】(1) 大 小 上
(2) 6.48×105 3.6×104 9
【详解】(1)[1][2][3]飞机的机翼的上表面凸出,下表面较平;飞机在飞行时,机翼上方的气流通过的路程长,因而速度较大,它对机翼的压强较小,机翼下方气流通过的路程较短,因而速度小,它对机翼的压强较大,这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差,因而有一个竖直向上的压力差,产生竖直向上的升力。
(2)[1]由表中数据可知,C919配备长江1000A发动机并搭载最大载重量在空中巡航(水平匀速飞行)时,其总质量m=m空+m载重=45.9×103kg+18.9×103kg=6.48×104kg
C919整机所受重力G=mg=6.48×104kg×10N/kg=6.48×105N
[2]水平匀速飞行时,升力等于重力,即F=G=6.48×105N
由表中数据可知,巡航升阻比是18,即飞行时飞机受到的升力和阻力之比是18,即,代入数据可得
解得f=3.6×104N。
[3]平均每个发动机提供的升力
则
18.侦察人员在勘察某一案发现场时,提取到犯罪嫌疑人在较为平整松软的土地上留下的站立时的脚印和几根头发。根据取到的线索,侦察人员部分破案过程如下:
年龄组
头发所能承受的拉力
20岁
1.72牛
30岁
1.50牛
40岁
1.39牛
50岁
0.95牛
①侦察人员测得该犯罪嫌疑人的头发所能承受的拉力约为1.48牛。根据表一数据,大致可判别犯罪嫌疑人的年龄组为 岁;
②侦察人员根据犯罪嫌疑人站立时的脚印(如图),用蜡浇注了柱形的鞋模,测量蜡鞋模的平均厚度为3厘米,质量为675克。又经过测试,如果要达到脚印同样深度,对应压强为1.5×104帕,试计算确定该犯罪嫌疑人的质量约为多少千克?(ρ蜡=0.9×103kg/m3)( )
③侦察人员在破案过程中,可通过脚印留下的鞋底花纹、脚印长度和宽度、脚印的深浅等信息,大致判别犯罪嫌疑人的性别、胖瘦、身高;
某同学认为,人体密度约等于水的密度,通过公式p=ρgh,可推算出犯罪嫌疑人的实际身高。你认为上述方法是否正确?若正确,请计算出犯罪嫌疑人的实际身高;若不正确,请说明理由。( )
【答案】 30 见解析
【详解】(1)[1] 该犯罪嫌疑人的头发所能承受的拉力约为1.48牛,由表格中信息可知,犯罪嫌疑人的年龄组为30岁。
(2)[2]鞋印的面积为
犯罪嫌疑人对地面的压力为
F=pS=1.5×104帕×0.025米2×2=750牛
犯罪嫌疑人所受的重力为
G=F=750牛
犯罪嫌疑人的质量为
(3)[3]不正确。因为人体对地面的压强属于固体压强。只有当固体为柱体时,,才能推导出
用于计算固体压强。但人体不是柱体,计算时误差很大,不能得到实际的身高。
19.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。
(1)如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是同种液体,深度相同,液体压强 。(选填“相同”或“不同”)
(2)然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可推导出液体压强公式p=ρgh。请根据压强定义式推导出液体压强计算公式: 。
(3)雨季来临,河水上涨。为保障发电站安全,科创小组设计了如图所示的自动水位报警装置,并将其制成顶部开有小孔的模型进行探究。其中A为压力传感器,B为不吸水的实心圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h=0.18m时,B与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0,水面上涨到设计的警戒水位H(水面与模型顶部的距离)时,圆柱体B对压力传感器A的压力为F=4.9N,刚好触发报警装置,开启排洪阀门(图中未画出)。已知,压力传感器A厚度可以忽略不计,圆柱体B的底面积,圆柱B的高度为hB=0.3m。刚好触发报警装置时,求此时的警戒水位H(写出必要的文字说明、表达式及最终结果,)。
【答案】(1)相同
(2)见解析
(3)0.07m
【详解】(1)根据可知,同种液体,深度相同,液体压强相同,故可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小。
(2)由题意可知,受力面S上受到的压强为
压力大小等于液柱的重力,则受力面S上受到的压强为
据此推导出液体压强计算公式为
(3)当模型内水深h=0.18m时,B排开水的体积
由B与模型底部刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,由物体的漂浮条件可知,B的重力
刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为4.9N,因力的作用是相互的,则传感器对圆柱体有向下的压力,且该压力大小也为4.9N,由力的平衡条件可知,此时B受到的浮力
则B排开水的体积为
则B浸入水中的深度为
此时的警戒水位为
20.2025年6月25日我国“嫦娥六号”探测器携带1935.3克月球背面样品顺利返回地球,成功完成人类首次月球背面采样壮举,彰显了我国航天科技的强大实力。某科技团队对带回的月球矿石样本及探测器相关数据进行研究,结合所学物理知识回答下列问题。
(1)嫦娥探测器着陆月球后,其搭载的巡视器在月球表面行驶时,巡视器发出的警示音不能直接被月球上的探测器接收,原因是 ;
(2)在月球上,月球对物体的吸引力是地球的,所以探测器在月球上的质量与其在地面上的质量相比 (选填“变大”“变小”或“不变”);探测器着陆支架表面有凹凸不平的花纹,是利用增大 的方法来增大摩擦;
(3)探测器携带的光学相机能拍摄月球表面的高清图像,相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,月球表面通过摄像头成倒立、 的实像;
(4)探测器搭载的采样器核心部件是由钛和铝制成的空心混合材质结构,已知,,总质量为630g,钛和铝的质量之比为,求混合材质的密度;
(5)为测算月球土壤的密度,现将月壤压实放入一容器中,容器总质量与月壤体积的图像如图所示,求该月壤的密度;
【答案】(1)真空不能传声
(2) 不变 接触面的粗糙程度
(3)缩小
(4)
(5)
【详解】(1)声音的传播需要介质,月球表面是真空环境,真空不能传声,所以巡视器发出的警示音不能直接被月球上的探测器接收。
(2)[1]质量是物体的固有属性,不随位置的改变而改变,所以探测器在月球上的质量与其在地面上的质量相比不变。
[2]着陆支架表面的凹凸不平花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
(3)相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,月球表面到镜头的距离(物距)大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(4)已知钛和铝的质量之比为4:3,总质量为630g, 则钛的质量
铝的质量
,,根据密度公式,可得钛的体积
铝的体积
混合材质的总体积
根据密度公式,可得混合材质的密度
(5)由图像可知,当时,,即①
当时,,即②
①②两式联立,可得
解得
21.物理知识在生活中应用广泛,如图所示的几个情景:
(1)甲图,用吸管“吸”饮料时,饮料是在 的作用下被“吸”入口中的, 实验首先测出了大气压强的值;
(2)乙图,壶盖上有一个小孔,使壶内气压 外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”);当用手指捂住小孔,壶内茶水 流出(选填“能”或“不能”);
(3)丙图,把自制气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会升高,说明大气压 ;
(4)丁图,某同学向水平吸管吹气,发现竖直吸管中的水面 ,说明流体中流速越大的位置压强 。
【答案】(1) 大气压 托里拆利
(2) 等于 不能
(3)随着高度的增加而减小
(4) 升高 越小
【详解】(1)[1]甲图,用吸管“吸”饮料时,将管中的空气吸走,管内气压变小,饮料在大气压的作用下被“吸”入口中。
[2]意大利科学家托里拆利根据托里拆利实验首先测出了大气压强的值。
(2)[1]乙图,壶盖上有一个小孔,使壶内与外界相同,因此壶内气压等于外界大气压。
[2]乙图,当用手指捂住小孔,外界大气压会大于壶内气压,因此在压力差下,壶内的茶水不能流出。
(3)丙图,把自制气压计从山下拿到山上,外界大气压变小,瓶内气压不变,所以细玻璃管内的液柱高度会升高,说明大气压随高度的升高而减小。
(4)[1][2]丁图,向水平吸管吹气,竖直管上方的空气流速变大、压强变小,竖直吸管中的水面在下方水面大气压的作用下上升,说明流体中流速越大的位置压强越小。
22.丹顶鹤“立立”跟同伴打架,失去了上喙。华南理工大学技术团队利用3D打印做出塑料上喙的大致模样,接着手工打磨得到形状完美的质量为22g的塑料上喙,又根据塑料上喙铸造得到同样形状大小的质量为90g的金属钛上喙,最终帮助“立立”重获长久捕食能力。(已知ρ塑料=1.1g/cm3)
(1)打磨过程中塑料上喙的质量 ,密度 ;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)求“立立”上喙的体积 ;
(3)求金属钛的密度 。
【答案】 变小 不变 20cm3 4.5g/cm3
【详解】(1)[1][2]打磨过程中,塑料上喙含有物质变少,因此其质量变小,其种类、温度、状态不变,因此其密度不变。
(2)[3]根据可得,“立立”上喙的体积为
(3)[4]根据题意可知,金属钛的体积为
金属钛的密度为
23.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器的示意图如图所示。“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,其主要技术参数如表所示。“蛟龙号”挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。“蛟龙号”采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声呐通信。
体积
50
最大速度/节
25
质量/kg
最大载荷(不包括乘员质量)
220
最大下潜深度/m
7000
乘员人数(每人质量不超过)
3
(1)钛合金具有硬度大、耐腐蚀性好和耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片,主要是利用钛合金 的特点;“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,使其能更好地在海水中工作,主要是利用钛合金 的特点;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受的浮力等于重力,不计水的阻力,则其将_____;
A.继续加速下沉 B.减速下沉 C.匀速下沉 D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它通过改变压载铁的数量,实质上就是通过改变它所受的 来实现浮沉,当它处于深的工作区时,它所受海水的压强为 。(,取)
【答案】(1) 耐热性高 耐腐蚀性好、硬度大
(2)不变
(3)C
(4) 自身重力 1.03×107
【详解】(1)[1][2]航空发动机工作时产生大量的热量,温度非常高,钛合金耐热性高能够满足要求;液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大、耐腐蚀性好的材料。
(2)“蛟龙号”下潜的过程中,海水密度不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知受到的浮力不变。
(3)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动,故选C。
(4)[1]“蛟龙号”通过改变压载铁的数量,改变自身重力,浮力的大小不变,重力大于浮力,下沉,重力小于浮力,上浮,它是靠改变自身重力来实现浮沉。
[2]当它处于深的工作区时,它所受海水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1000m=1.03×107Pa
24.有一质量为100g的空瓶,装满冰后总质量为550g,一段时间后,冰全部熔化成了水。已知ρ冰=0.9×103kg/m3,求:
(1)空瓶的容积为 cm3;
(2)需向瓶中再加 g的水才能将此瓶重新装满;
(3)向装满水的此瓶中缓慢放入质量为108g的某种金属小球,金属小球完全浸没在水中,待水不再溢出,擦干瓶外的水后测得瓶子总质量为668g,该金属小球的体积为多少 ?
(4)则该金属小球的密度为多少 ?
【答案】 500 50 40cm3 2.7g/cm3
【详解】(1)[1]瓶子内冰的质量
m冰=m瓶和冰-m瓶=550g-100g=450g因瓶中装满冰,则由得,瓶子的容积
(2)[2]冰全部化为水,状态变化,但质量不变,则水的质量
m水=m冰=450g水的体积
需向瓶中再加水的体积:
ΔV水=V-V水=500cm3-450cm3=50cm3应加水的质量
Δm水=ρ水ΔV水=1.0g/cm3×50cm3=50g
(3)[3]向装满水的此瓶中缓慢放入质量为108g的某种金属球,溢出水的质量
m溢=m总+Δm水+m金-m总′=550g+50g+108g-668g=40g溢出水的体积为
金属球的体积为
V金=V溢=40cm3
(4)[4]金属球的密度为
25.学校开展“家务劳动我来做”活动。同学们积极响应。
(1)小芳用抽气机对装被子的密封袋抽气,这是利用 的作用减小袋内体积。浴室里刚刚还明亮的镜子模糊不清了,小芳用毛巾擦几下,又能看清自己,小芳擦掉的是镜面上的 ;
(2)小红发现,鸡翅用油炸比用水煮熟得快,是因为油的 比水高。她测得家里每天用米480g,体积刚好为400cm3,她还发现米与水按质量比1∶1搭配时煮的饭最可口,此时米与水的体积比是 ;
(3)小刚家的菜刀钝了,小刚想将菜刀磨得锋利些,试了几次却发现越磨越钝,显然是方法不当。小刚总结分析时发现,他磨过的菜刀刀锋变 了,用同样的力切菜时,菜受到的 变小。
【答案】(1) 大气压 小水珠
(2) 沸点 5∶6
(3) 厚 压强
【详解】(1)[1]用抽气机对密封袋抽气,袋内空气减少,气压降低,外界大气压大于袋内气压,在大气压的作用下袋内体积减小,所以这是利用大气压的作用减小袋内体积。
[2]浴室里温度较高的水蒸气遇到温度较低的镜子会液化成小水珠,使镜子模糊不清,因此小芳用毛巾擦掉的就是镜面上的小水珠。
(2)[1]鸡翅用油炸比用水煮熟得快,是由于油的沸点比水的沸点高,在油炸时鸡翅能达到更高的温度,从而熟得更快。
[2]她测得家里每天用米480g,体积刚好为400cm3,她还发现米与水按质量比1∶1搭配时煮的饭最可口,由此可知,水的质量为480g,根据密度公式可得,水的体积为
所以,此时米与水的体积比是
(3)[1][2]小刚想将菜刀磨得锋利些,目的是减小受力面积来增大压强。但他磨过的菜刀刀锋变 “钝”,说明他磨过的菜刀刀锋变厚(或大)了,用同样的力切菜时,由于受力面积变大,菜受到的压强变小。
26.“泥咕咕”是河南的民间传统工艺,它用黄胶泥土加水和成泥巴,用棒反复锤打,使其混合均匀,再根据其形状,在不同的部位扎眼通孔,随着碎泥屑的跌落,一个栩栩如生的“泥咕咕”就做成了。如图所示是一个做好的大“泥咕咕”,为了测量其体积,小亮购买了一个相同材质的小“泥咕咕”,测得它的质量为137.6g,体积为80cm3。请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)制作“泥咕咕”时,需要在不同的部位扎眼通孔,这一过程泥块的质量 ,密度 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)小亮购买的小“泥咕咕”的密度是多少 g/cm3;
(3)如果测得大“泥咕咕”的质量是34400g,设大、小“泥咕咕”都是实心的,则大“泥咕咕”的体积是多少 cm3;
(4)若这个大“泥咕咕”是由纯铁制作的,它的质量是多少 。(ρ铁=7.9×103kg/m3)
【答案】 变小 不变 1.72 2×104 158kg
【详解】(1)[1]制作“泥咕咕”时,在不同的部位扎眼通孔,碎泥屑不断跌落,故其质量变小。
[2]因密度是物质本身的一种特性,与物体的质量、体积无关,故泥块的密度不变。(2)[3]小“泥咕咕”的密度为
(3)[4]根据题意可知,大“泥咕咕”的密度为
大“泥咕咕”的质量:m大=34400g,大“泥咕咕”的体积为
(4)[5]若这个大“泥咕咕”是由纯铁制作,其体积不变,即
则它的质量为
27.2020年新冠肺炎疫情防控期间,大规模线上教学的开展,给儿童青少年近视防控带来了新的巨大挑战。据教育部对9省份14532人的最新调研显示,与2019年底相比,半年来学生近视率增加了11.7%,为了更好地选择合适的近视镜,我们需要了解眼镜主要材料的部分技术指标,如表是镜片和镜架的部分技术指标:
材料技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光率
92%
90%
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
抗冲击能力强、不易碎、较耐磨损
硬度高、易破碎、耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)小华喜欢打篮球这类对抗性比较强的运动,请你帮他选择合适的镜片,并写出你选择这个镜片的至少两条理由;
(2)若你所选择的镜片每块体积为2.5×10-6m3,试求出该副眼镜所选镜片的总质量;
(3)考虑经济和更换的频率等因素你为他选择了一副质量为2.4×10-2kg铜合金镜架,如果用钛合金来代替铜合金,这副镜架可以减轻的质量。
【答案】(1)见解析;(2)6.5g;(3)10.5g
【详解】解:(1)小华喜欢打篮球这类对抗性比较强的运动,应选择树脂镜片,理由如下:一是镜片在运动过程中可能受到冲击,而树脂镜片的抗冲击能力强;二是在运动过程中镜片可能掉到地上,而树脂镜片不易碎、较耐磨损。
(2)树脂镜片的密度
ρ树脂=1.3×103 kg/m3
由得这副树脂镜眼镜镜片的总质量
m树脂=ρ树脂V树脂=1.3×103 kg/m3×2.5×10-6m3×2=0.0065kg=6.5g
(3)由得铜合金镜架的体积
镜架体积不变,以钛合金代替铜合金,由可得这副镜架的质量
m钛镜架=V镜架ρ钛合金=3×10-6m3×4.5×103 kg/m3=1.35×10-2kg
则这副镜架可以减轻的质量
答:(1)小华喜欢打篮球这类对抗性比较强的运动,应选择树脂镜片,理由如下:一是镜片在运动过程中可能受到冲击,而树脂镜片的抗冲击能力强;二是在运动过程中镜片可能掉到地上,而树脂镜片不易碎、较耐磨损;
(2)该副眼镜所选镜片的总质量是6.5g;
(3)这副镜架可以减轻的质量是10.5g。
28.元旦假期,小华一家驾车外出旅游。如图是小华在汽车行驶途中看到的交通标志牌。
(1)小华看到交通标志牌慢慢靠近自己,她选择的参照物是 。
(2)小华用电子手表测得爸爸驾车从标志牌处至洛阳用时15min,请你通过计算说明小华爸爸驾车通过该路段是否超速。
(3)当汽车沿平直公路匀速行驶时,在距离隧道入口前处鸣笛,后听到由隧道入口处山崖反射的回声,则汽车行驶的速度是多少?(声音在空气中的传播速度为)
(4)小华在景区购买了一个漂亮的纯铜工艺品,用天平、量筒和水测得的数据如下表,该工艺品是 (选填“实心”或“空心”)的。()
铜球的质量
量筒内水的体积
量筒内水和铜球的总体积
89
20
40
【答案】(1)车
(2)超速了
(3)30m/s
(4)空心
【详解】(1)交通标志牌的位置相对于车发生了变化,且逐渐靠近,故选择的参照物是车。
(2)驾车从标志牌处至洛阳行驶的时间
根据速度公式,速度
该路段限速60km/h,因此驾车通过该路段超速了。
(3)2s内声音传播的距离
汽车鸣笛时到隧道入口的距离的2倍
2s内汽车行驶的距离
汽车行驶的速度
(4)工艺品的体积
铜的密度
89g纯铜的体积
因为,所以该工艺品是空心的。
29.薄壁圆柱形容器甲置于水平桌面上,容器内装有2千克的水。均匀实心圆柱体乙、丙的质量均为4千克,且底面积均为容器底面积的一半。求:
圆柱体
容器底部受到水的压强(帕)
放入前
放入后
乙
980
1470
丙
980
1960
(1)一冰块内嵌着一木块,将它们放入盛有水的容器甲中,求证:当冰全部熔化后,水面的高度不变;
(2)现将圆柱体乙、丙分别竖直放入容器甲中,放入柱体前后容器底部受到水的压强如下表所示:
①容器甲的底面积S甲;
②关于圆柱体乙、丙的密度,根据相关信息,只能求出柱体乙的密度,请说明理由,并求出乙的密度ρ乙。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)冰熔化前,处于漂浮状态,则
即
则
冰熔化后,木块仍漂浮,冰熔化成水质量不变,熔化成的水的体积为
木头排开水的体积为
此时排开水的体积为
所以当冰全部熔化后,水面的高度不变。
(2)放入乙、丙前,容器底部受到水的压强为980帕,水对容器底部的压力为
甲的底面积为
甲中水的深度为
乙丙的底面积是甲的一半,所以水面可达到的最大高度为
放入丙后水面高度为
无法确定丙是否完全浸没,所以不能确定丙的体积,无法计算丙的密度。
放入乙后水面高度为
乙的体积为
乙的密度为
30.阅读短文,回答问题:
如图甲所示是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度140~160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人。它既可以在水中航行,又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”,即当运动的飞行器距离地面(或水面)很近时,气流流过机翼后会向后下方流动,这时地面(或水面)将产生一股向上的反推力,使整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加,阻力减小。
(1)“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面(或水面)间形成气压 (选填“增大”或“减小”)的区域,使升力增加的流体力学效应。“翔州1”在水面上飞行时,机翼 (选填“上”或“下”)表面受到的空气压强较大。
(2)“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动,若运动过程中受到的阻力不变,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t=50s后,“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动,则在0~50s内,“翔州1”的运动状态是 (选填“减速”或“加速”)运动。
(3)“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h,通过的路程是 km。“翔州1”船身设计成“流线型”是为了减小 。
(4)“翔州1”靠岸后,有5名乘客登岸,则船排开海水的体积约减少 m3。(设乘客的平均质量为70kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)
【答案】(1) 增大 下
(2)加速
(3) 315 阻力
(4)0.35
【详解】(1)[1]“翼地效应”是气流经过机翼后机体和水面间形成气压增大的区域,使升力增加的流体力学效应。
[2]“翔州1”在水面上飞行时,下表面空气流速较慢,由流体压强与流速的关系可知机翼下表面受到的空气压强较大。
(2)由图乙知,当“翔州1”做匀速直线运动时,动力为,所以,根据二力平衡条件可得船受到的阻力:
由图象知,在内,动力均大于阻力,所以此时“翔州1”做加速运动。
(3)[1]由速度公式可得,以最大航速航行通过的路程为
[2]“翔州1”船身设计成“流线型”是为了减小阻力。
(4)5名乘客登岸前后,船都处于漂浮状态,根据浮沉条件可知5名乘客登岸后船受到浮力的减小量:
由可得,排开海水体积的减小量为
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第6章 密度与压强(综合题30道)
1.2008年9月25日,我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示,是我国航天员出舱的英姿。请问:
(1)与在地球上相比,航天员在太空上的质量 ,受到的重力 ;(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳。当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可改变物体的 ;
(3)地球被厚达 80~100km 的大气包围着,大气具有质量,并和液体一样 流动性, 所以地球大气层内存在大气压强。因此,我们可以推断出舱航天员所处太空应该 (选填“有”或“没有”)大气压;
(4)若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外活动?运用你所学的物理知识 说出一条理由。答: (选填“能”或“不能”),因为 。
4.某型号载重卡车的技术参数如下表所示,它沿水平公路匀速直线行驶时所受的阻力是其总重力的0.2倍,g取10N/kg。
卡车空
载质量
最大载货量
轮胎个数
行驶时每个轮胎与
地面的接触面积
行驶时的
最大速度
2.2×10⁴kg
5×10⁴kg
12
5dm²
90km/h
(1)满载时,该卡车在水平公路上匀速直线行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知某高架桥能承受的最大压强为1×106Pa,满载时是否允许该卡车通过该桥?(写出必要的计算过程)
(3)简述卡车超载时容易损坏路面的原因。
5.2024年11月28日我国第41次考察队,抵达南极中山站,彰显我国雄厚的综合实力。为研究地球气候演变状况,科考员在南极内陆成功钻取了545米的深冰芯。在雪地作业中,工作人员使用履带雪地车,如图所示,回答问题。
(1)雪地车履带上有凸起纹路是为了 摩擦力,行驶中,雪地车在雪地上压出痕迹,说明力可以改变物体的 ;
(2)从钻取的深冰芯中取一段均匀冰芯,测得其质量为0.45kg,体积为0.5×10﹣3m3,则这段冰芯的密度是 kg/m3;若把该冰芯切去一半,剩余冰芯的密度是 kg/m3。
6.东方红拖拉机是中国的一个拖拉机品牌,1958年,新中国第一台东方红履带拖拉机诞生。如图所示为某型号的东方红履带拖拉机水平停放在农田里。它的质量为1920kg,每条履带与地面的接触面积为。(g取10N/kg) 试求:
(1)这辆拖拉机受到的重力为多少 ?
(2)这辆履带拖拉机对地面的压强是多少 ?
(3)如果有驾驶员上车后,这辆履带拖拉机对地面的压强将 (“变大”“变小”或“不变”)
7.生活中处处有物理,利用一瓶矿泉水,我们可以探究很多物理问题:
(1)如图(a)所示,没有启封的矿泉水所装水的重为 N;
(2)如图(b)所示,用食指捏一下瓶盖上方把手,出现一个缺口,可以将矿泉水挂起来,松手后会自动闭合,则被压弯的塑料把手具有 势能。小明将矿泉水如图(c)A、B两种方式放置,用手推A的上部,瓶会倾倒,而推A的下部,瓶会滑动,这表明力的作用效果跟力的 有关;分别沿箭头方向吹A和B,发现B很容易被吹动,这说明在相同条件下, ;
(3)如图(d)所示,小明用力捏矿泉水瓶,瓶身变瘪了,这说明力能使物体发生 ;
(4)小明用20N的力竖直握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动,如图(e)所示,则矿泉水瓶受到的摩擦力为 N,他喝掉一半后竖直握着不动,瓶子受到的摩擦力 (变大/变小/不变)。
8.(1)如图甲所示,小明将两个吸盘紧压在一起,排尽内部空气后,即使用很大的力也很难把吸盘拉开,这是 作用的结果;
(2)小明联想到另外一个实验:“证明分子间存在相互作用的吸引力”。如图乙所示,将两个表面光滑的铅柱AB紧压在一起,两个铅柱没有被拉开。已知两个铅柱接触面的面积为3cm2,此时大气压为Pa,计算可知铅柱B受到竖直方向的大气压力为 N;
(3)乙图中,已知铅柱A、B所受的重力均为20N,则该实验 (选填“能”或“不能”)有效证明分子间存在相互作用的吸引力,并通过计算说明你的理由。
9.如图所示,质量均匀的物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。
(1)在图中代表物体A的圆点上画出物体在运动过程中受到的桌面的摩擦力的示意图; ( )
(2)在此过程中,A对桌面的压力 ,A对桌面的压强 ,A受到桌面的摩擦力大小 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
10.如图所示是某地的桥梁旁竖着的一块标志牌。一辆重型卡车自重为1.5×105N,若该车运送8m3材行驶到该大桥处。(ρ钢=7.9×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)标志牌“70t”的物理意义∶ 。
(2)通过计算说明该车能否通过此桥 ?
11.在实际生活中,汽车行驶时轮胎气压有一定范围,超出范围不仅会损坏轮胎,还会对路面造成影响。某小组同学查阅资料发现,汽车行驶时轮胎对路面产生的压强称为轮胎平均接地压强,而轮胎平均接地压强与汽车荷载以及轮胎气压密切相关,下表是有关的实验数据。
实验序号
轮胎气压
(×106帕)
汽车荷载
(×103牛)
轮胎平均接地压强
(×106帕)
1
0.6
110
0.76
2
151
0.88
3
0.7
110
0.88
4
151
0.99
5
1.0
110
1.00
6
151
1.14
①分析实验序号1与2(或3与4或5与6)的数据可得出的初步结论是,当轮胎气压一定时, 。
②分析实验序号1与3与5(或2与4与6)的数据可得出的初步结论是,当汽车荷载一定时, 。
③由此可以猜想:当汽车荷载一定时,轮胎气压改变可能导致轮胎与地面间的 改变,从而改变了轮胎平均接地压强。
④分析实验序号1与3的数据可得出的初步结论是,轮胎气压从0.6×106帕增大至0.7×106帕时,所产生的效果相当于在轮胎气压保持0.6×106帕的情况下增加约 牛的汽车荷载。
⑤从保护路面的角度,请结合上述信息和所学的物理知识,解释汽车轮胎气压不宜过高的原因。(提示:爆胎情况不用分析)。 。
12.小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置(如图所示),用一个塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没。当盆景中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盆景中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出。这样盆景中的水位可以保持一定的高度。是因为 使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中。
(2)在探究“平面镜成像特点”的实验中,选取一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验。如图所示,将平板玻璃垂直于水平纸面放置,将棋子A放置在距平板玻璃6cm处,调节棋子B的位置,观察到B与A的像完全重合,此时B距平板玻璃的距离为 cm。移动棋子A使它靠近平板玻璃,此过程中A在平板玻璃中所成像的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13.如图,用水平向右的推力F使木块静止在竖直墙壁上。
(1)画出木块的受力示意图;
(2)若增大推力F,木块对墙壁的压强会 ,木块所受到的摩擦力会 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
14.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m空气稀薄的高空,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.6×103kg,其内部上层主气囊充满氦气,中间被软隔膜隔开。下层副气囊充有空气并设有排气和充气装置,主、副气囊的体积可变但浮空艇总体积不变,主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等,为使浮空艇能够安全稳定工作,应使主、副气囊内压强始终高于外界大气压,压强差始终为200Pa。如图所示,由于没有动力系统,它通过一条缆绳与地面的锚泊车连接,利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空(不计空气阻力,g取10N/kg)。请回答下列问题:
(1)主气囊内的氦气密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)艇外空气密度;
(2)若浮空艇匀速升空过程中质量保持不变,上升1000m的高度浮力做了多少功?
(3)如图乙所示,营地锚泊车上用缆绳连接浮空艇,若驻空的浮空艇排开空气的质量为7.2×103kg,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,则缆绳承受的拉力是多少?
(4)若艇内外压强差过大,则浮空艇有安全隐患,为保证内外压强差在一个安全范围内,有时需要将副气囊的空气排出一部分。如果你是浮空艇的指挥员,你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中来排出部分空气?说明理由。
15.我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功后,可为海路航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济节油的飞行速度)为。起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),求:
(1)当飞机降落时,关闭发动机,飞机在跑道上滑行一段距离后停止,说明力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动状态的原因,这一实验结论最先由 总结得出;
(2)起飞前,该飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少Pa?
(3)飞机在海面降落后漂浮在海面上,舱底某处距水面2m,海水对该处产生的压强是多少Pa?
16.图a是实践小组设计的自动储水箱简图,竖直细杆固定在水箱底部,浮筒可沿细杆上下移动,水箱中水深为0.1m时,浮筒对水箱底部的压力刚好为零;水深为0.4m时,浮筒开始接触进水阀门;水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,浮筒所受浮力和水深关系的图像如图b,已知,g取;
(1)水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒排开水的重力 ,水对箱底产生的压强 (以上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)阀门完全关闭时,求:
①水对箱底产生的压强 ;
②浮筒排开水的体积 。
17.科普阅读题
C919大飞机
2025年5月18日9时28分,编号B-657T的东航C919客机从上海虹桥国际机场腾空而起,经过2小时03分钟的飞行,于11时31分平稳降落在深圳宝安国际机场。这条上海虹桥至深圳的定期商业航线,不仅是C919在华南地区的首条定期航线,更以首日往返航班平均客座率97%的市场热度,彰显出国产大飞机在商业运营中的强劲发展态势。
C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机,采用了多项先进技术,如采用超临界机翼,通过优化翼型,改进了气动效率,高速飞行时减少阻力,同时保持较高的升力,有效提升了升阻比(飞行时飞机受到的升力和阻力之比)。发动机也逐步实现国产化,预计在2025年底C919将配备自主研发的长江1000A(CJ-1000A)高涵道比涡扇发动机实现商业服役。下表中为C919大飞机和CJ-1000A发动机的部分参数。
C919
CJ-1000A发动机
空机重量/t
最大载重量/t
发动机数量/个
巡航升阻比
最大推力/N
45.9
18.9
2
18
(1)超临界机翼通过优化翼型,当飞机前进时,机翼上部分气流速度较 ,对上表面的压强较 ,上下表面存在压强差,产生向 的升力。
(2)若C919配备长江1000A发动机并搭载最大载重量在空中巡航(水平匀速飞行)时,C919整机所受重力为 N,所受阻力为 N,每个发动机需提供最大推力的 %(假设所有发动机工作状态完全相同)。
18.侦察人员在勘察某一案发现场时,提取到犯罪嫌疑人在较为平整松软的土地上留下的站立时的脚印和几根头发。根据取到的线索,侦察人员部分破案过程如下:
年龄组
头发所能承受的拉力
20岁
1.72牛
30岁
1.50牛
40岁
1.39牛
50岁
0.95牛
①侦察人员测得该犯罪嫌疑人的头发所能承受的拉力约为1.48牛。根据表一数据,大致可判别犯罪嫌疑人的年龄组为 岁;
②侦察人员根据犯罪嫌疑人站立时的脚印(如图),用蜡浇注了柱形的鞋模,测量蜡鞋模的平均厚度为3厘米,质量为675克。又经过测试,如果要达到脚印同样深度,对应压强为1.5×104帕,试计算确定该犯罪嫌疑人的质量约为多少千克?(ρ蜡=0.9×103kg/m3)( )
③侦察人员在破案过程中,可通过脚印留下的鞋底花纹、脚印长度和宽度、脚印的深浅等信息,大致判别犯罪嫌疑人的性别、胖瘦、身高;
某同学认为,人体密度约等于水的密度,通过公式p=ρgh,可推算出犯罪嫌疑人的实际身高。你认为上述方法是否正确?若正确,请计算出犯罪嫌疑人的实际身高;若不正确,请说明理由。( )
19.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。
(1)如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是同种液体,深度相同,液体压强 。(选填“相同”或“不同”)
(2)然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可推导出液体压强公式p=ρgh。请根据压强定义式推导出液体压强计算公式: 。
(3)雨季来临,河水上涨。为保障发电站安全,科创小组设计了如图所示的自动水位报警装置,并将其制成顶部开有小孔的模型进行探究。其中A为压力传感器,B为不吸水的实心圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h=0.18m时,B与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0,水面上涨到设计的警戒水位H(水面与模型顶部的距离)时,圆柱体B对压力传感器A的压力为F=4.9N,刚好触发报警装置,开启排洪阀门(图中未画出)。已知,压力传感器A厚度可以忽略不计,圆柱体B的底面积,圆柱B的高度为hB=0.3m。刚好触发报警装置时,求此时的警戒水位H(写出必要的文字说明、表达式及最终结果,)。
20.2025年6月25日我国“嫦娥六号”探测器携带1935.3克月球背面样品顺利返回地球,成功完成人类首次月球背面采样壮举,彰显了我国航天科技的强大实力。某科技团队对带回的月球矿石样本及探测器相关数据进行研究,结合所学物理知识回答下列问题。
(1)嫦娥探测器着陆月球后,其搭载的巡视器在月球表面行驶时,巡视器发出的警示音不能直接被月球上的探测器接收,原因是 ;
(2)在月球上,月球对物体的吸引力是地球的,所以探测器在月球上的质量与其在地面上的质量相比 (选填“变大”“变小”或“不变”);探测器着陆支架表面有凹凸不平的花纹,是利用增大 的方法来增大摩擦;
(3)探测器携带的光学相机能拍摄月球表面的高清图像,相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,月球表面通过摄像头成倒立、 的实像;
(4)探测器搭载的采样器核心部件是由钛和铝制成的空心混合材质结构,已知,,总质量为630g,钛和铝的质量之比为,求混合材质的密度;
(5)为测算月球土壤的密度,现将月壤压实放入一容器中,容器总质量与月壤体积的图像如图所示,求该月壤的密度;
21.物理知识在生活中应用广泛,如图所示的几个情景:
(1)甲图,用吸管“吸”饮料时,饮料是在 的作用下被“吸”入口中的, 实验首先测出了大气压强的值;
(2)乙图,壶盖上有一个小孔,使壶内气压 外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”);当用手指捂住小孔,壶内茶水 流出(选填“能”或“不能”);
(3)丙图,把自制气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会升高,说明大气压 ;
(4)丁图,某同学向水平吸管吹气,发现竖直吸管中的水面 ,说明流体中流速越大的位置压强 。
22.丹顶鹤“立立”跟同伴打架,失去了上喙。华南理工大学技术团队利用3D打印做出塑料上喙的大致模样,接着手工打磨得到形状完美的质量为22g的塑料上喙,又根据塑料上喙铸造得到同样形状大小的质量为90g的金属钛上喙,最终帮助“立立”重获长久捕食能力。(已知ρ塑料=1.1g/cm3)
(1)打磨过程中塑料上喙的质量 ,密度 ;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)求“立立”上喙的体积 ;
(3)求金属钛的密度 。
23.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器的示意图如图所示。“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,其主要技术参数如表所示。“蛟龙号”挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。“蛟龙号”采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声呐通信。
体积
50
最大速度/节
25
质量/kg
最大载荷(不包括乘员质量)
220
最大下潜深度/m
7000
乘员人数(每人质量不超过)
3
(1)钛合金具有硬度大、耐腐蚀性好和耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片,主要是利用钛合金 的特点;“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,使其能更好地在海水中工作,主要是利用钛合金 的特点;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受的浮力等于重力,不计水的阻力,则其将_____;
A.继续加速下沉 B.减速下沉 C.匀速下沉 D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它通过改变压载铁的数量,实质上就是通过改变它所受的 来实现浮沉,当它处于深的工作区时,它所受海水的压强为 。(,取)
24.有一质量为100g的空瓶,装满冰后总质量为550g,一段时间后,冰全部熔化成了水。已知ρ冰=0.9×103kg/m3,求:
(1)空瓶的容积为 cm3;
(2)需向瓶中再加 g的水才能将此瓶重新装满;
(3)向装满水的此瓶中缓慢放入质量为108g的某种金属小球,金属小球完全浸没在水中,待水不再溢出,擦干瓶外的水后测得瓶子总质量为668g,该金属小球的体积为多少 ?
(4)则该金属小球的密度为多少 ?
25.学校开展“家务劳动我来做”活动。同学们积极响应。
(1)小芳用抽气机对装被子的密封袋抽气,这是利用 的作用减小袋内体积。浴室里刚刚还明亮的镜子模糊不清了,小芳用毛巾擦几下,又能看清自己,小芳擦掉的是镜面上的 ;
(2)小红发现,鸡翅用油炸比用水煮熟得快,是因为油的 比水高。她测得家里每天用米480g,体积刚好为400cm3,她还发现米与水按质量比1∶1搭配时煮的饭最可口,此时米与水的体积比是 ;
(3)小刚家的菜刀钝了,小刚想将菜刀磨得锋利些,试了几次却发现越磨越钝,显然是方法不当。小刚总结分析时发现,他磨过的菜刀刀锋变 了,用同样的力切菜时,菜受到的 变小。
26.“泥咕咕”是河南的民间传统工艺,它用黄胶泥土加水和成泥巴,用棒反复锤打,使其混合均匀,再根据其形状,在不同的部位扎眼通孔,随着碎泥屑的跌落,一个栩栩如生的“泥咕咕”就做成了。如图所示是一个做好的大“泥咕咕”,为了测量其体积,小亮购买了一个相同材质的小“泥咕咕”,测得它的质量为137.6g,体积为80cm3。请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)制作“泥咕咕”时,需要在不同的部位扎眼通孔,这一过程泥块的质量 ,密度 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)小亮购买的小“泥咕咕”的密度是多少 g/cm3;
(3)如果测得大“泥咕咕”的质量是34400g,设大、小“泥咕咕”都是实心的,则大“泥咕咕”的体积是多少 cm3;
(4)若这个大“泥咕咕”是由纯铁制作的,它的质量是多少 。(ρ铁=7.9×103kg/m3)
27.2020年新冠肺炎疫情防控期间,大规模线上教学的开展,给儿童青少年近视防控带来了新的巨大挑战。据教育部对9省份14532人的最新调研显示,与2019年底相比,半年来学生近视率增加了11.7%,为了更好地选择合适的近视镜,我们需要了解眼镜主要材料的部分技术指标,如表是镜片和镜架的部分技术指标:
材料技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光率
92%
90%
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
抗冲击能力强、不易碎、较耐磨损
硬度高、易破碎、耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)小华喜欢打篮球这类对抗性比较强的运动,请你帮他选择合适的镜片,并写出你选择这个镜片的至少两条理由;
(2)若你所选择的镜片每块体积为2.5×10-6m3,试求出该副眼镜所选镜片的总质量;
(3)考虑经济和更换的频率等因素你为他选择了一副质量为2.4×10-2kg铜合金镜架,如果用钛合金来代替铜合金,这副镜架可以减轻的质量。
28.元旦假期,小华一家驾车外出旅游。如图是小华在汽车行驶途中看到的交通标志牌。
(1)小华看到交通标志牌慢慢靠近自己,她选择的参照物是 。
(2)小华用电子手表测得爸爸驾车从标志牌处至洛阳用时15min,请你通过计算说明小华爸爸驾车通过该路段是否超速。
(3)当汽车沿平直公路匀速行驶时,在距离隧道入口前处鸣笛,后听到由隧道入口处山崖反射的回声,则汽车行驶的速度是多少?(声音在空气中的传播速度为)
(4)小华在景区购买了一个漂亮的纯铜工艺品,用天平、量筒和水测得的数据如下表,该工艺品是 (选填“实心”或“空心”)的。()
铜球的质量
量筒内水的体积
量筒内水和铜球的总体积
89
20
40
29.薄壁圆柱形容器甲置于水平桌面上,容器内装有2千克的水。均匀实心圆柱体乙、丙的质量均为4千克,且底面积均为容器底面积的一半。求:
圆柱体
容器底部受到水的压强(帕)
放入前
放入后
乙
980
1470
丙
980
1960
(1)一冰块内嵌着一木块,将它们放入盛有水的容器甲中,求证:当冰全部熔化后,水面的高度不变;
(2)现将圆柱体乙、丙分别竖直放入容器甲中,放入柱体前后容器底部受到水的压强如下表所示:
①容器甲的底面积S甲;
②关于圆柱体乙、丙的密度,根据相关信息,只能求出柱体乙的密度,请说明理由,并求出乙的密度ρ乙。
30.阅读短文,回答问题:
如图甲所示是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度140~160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人。它既可以在水中航行,又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”,即当运动的飞行器距离地面(或水面)很近时,气流流过机翼后会向后下方流动,这时地面(或水面)将产生一股向上的反推力,使整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加,阻力减小。
(1)“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面(或水面)间形成气压 (选填“增大”或“减小”)的区域,使升力增加的流体力学效应。“翔州1”在水面上飞行时,机翼 (选填“上”或“下”)表面受到的空气压强较大。
(2)“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动,若运动过程中受到的阻力不变,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t=50s后,“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动,则在0~50s内,“翔州1”的运动状态是 (选填“减速”或“加速”)运动。
(3)“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h,通过的路程是 km。“翔州1”船身设计成“流线型”是为了减小 。
(4)“翔州1”靠岸后,有5名乘客登岸,则船排开海水的体积约减少 m3。(设乘客的平均质量为70kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)
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