内容正文:
2025-2026学年下期半期定时作业八年级
物理试题
说明:1.全卷共四个大题,满分80分,考试时间70分钟。
2.全卷取,水的密度为。
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 升国旗时唱完一遍国歌大约用时5min
B. 悬浮在盐水中的鸡蛋所受浮力约为0.5N
C. 此时空气对你一只手掌的压力约为100N
D. 珠穆朗玛峰大气压约为
2. 下列做法中属于减小压强的是( )
A. 图钉尖端做得很尖 B. 破窗锤的锤头很尖
C. 菜刀要经常磨一磨 D. 载重汽车装有多个宽大的车轮
3. “备战奥运,再创辉煌”,对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A. 运动员举杠铃前手上涂镁粉是为了减小手与杠铃的摩擦
B. 运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
4. 连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,图中不是利用连通器原理工作的是( )
A. U形“反水弯” B. 茶壶
C. 盆景自动给水装置 D. 三峡船闸
5. 如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法不正确的是( )
A. 图甲,热气球上升时,内部气体的密度比外部空气的密度大
B. 图乙,货船从长江驶入大海后,货船所受浮力的大小不变
C. 图丙,用盐水选种时,所用盐水的密度要适当
D. 图丁,向装水的杯子中不断加盐搅拌,可以让沉底的鸡蛋上浮
6. 如图所示的是与压强知识相关的现象及应用,其中分析正确的是( )
A. 图甲,人对着B管吹气,A管内的液柱将上升
B. 图乙,高压锅利用气压越大,沸点越低的原理
C. 图丙,饮水机使用时,会出现气泡,水中的气泡上升时,体积不断变小
D. 图丁,在同一地点做托里拆利实验,玻璃管稍倾斜一些时,水银柱的高度差变大
7. 如图所示,甲、乙是由不同材料组成的两个实心均匀长方体,把它们分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等.它们的重力分别为G甲、G乙,密度分别为ρ甲、ρ乙,关于它们的重力和密度关系,下列说法正确的是
A. G甲>G乙 ρ甲>ρ乙
B. G甲>G乙 ρ甲<ρ乙
C. G甲<G乙 ρ甲<ρ乙
D. G甲<G乙 ρ甲>ρ乙
8. 如图甲所示,一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有足量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中,图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。已知容器的底面积为,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体受到的最大浮力是4N
B. 圆柱体的密度是
C. 当圆柱体刚好浸没时,下表面受到水的压强为700Pa
D. 圆柱体刚好浸没时,相比于浸入前,容器对桌面的压力增加了8N
二、填空作图题(每空1分,共12分)
9. 乘客在高铁站台要站在白色安全线内,是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变________,压强变________,压强差会给乘客带来危险。
10. 航空母舰是舰载机的母舰。当航空母舰上的舰载机飞离后,航空母舰所受的浮力______(填“变大”,“变小”或“不变”),航空母舰舰身将______一些。(填“上浮”或“下沉”)。
11. 坐车时,如果车行驶中突然紧急刹车,车上的人由于______就会往前倒。车由于受到______的作用会慢慢的停下来。
12. 一个边长为10cm,密度为的正方体静止在水平地面上,如图所示。地面对正方体的支持力为______N。现沿竖直方向对正方体进行切割,当切割走一半时,剩下部分对地面的压强为______Pa。
13. 如图所示,水平地面上放了一个底面积为的薄壁圆柱形容器,正方体物块A的重力为6N、边长为10cm,用一根细线与容器底部相连并浸没于水中,此时水深为30cm。则此时水对容器底部的压强为______Pa。当剪断细线待物块A静止时,水对容器底部的压力为______N。
14.
(1)如图所示,画出沿斜面向下滚动的小球对斜面的压力的示意图
(2)如图所示,画出漂浮在水面上的小球所受到浮力的示意图
三、实验与探究题(第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
15. 小明发现自行车骑行过程中,停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程,但是不同情况下滑行的距离不相同,为此他设计了如下实验,探究阻力对物体运动的影响。如图所示。
(1)如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面某一位置由______滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(2)如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面上与(1)中______(选填“相同”或“不同”)的位置滑下,这是为了保证小车到达水平面时的______相同。
(3)如图丙,取下棉布,让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动,观察小车在水平面上通过的距离。分析实验现象可知,水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越______,速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。进一步推理可得:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______。
16. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向_____移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则_________Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17. 小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素,如图所示。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向______的浮力,并且水对容器底部的压强与放入物块前相比______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。当测力计示数如图甲所示时,浮力为______N;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积______,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度______;(选填“有关”或“无关”)
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析丁、戊的数据可知:浮力大小与______有关,并通过计算得出所用盐水密度为______。若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度______;(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
四、计算论述题(本题共3个小题,18小题6分,19小题8分,20小题8分,共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能得分)
18. 2026年3月,中国摩托车品牌“张雪机车”在世界顶级摩托车赛事WSBK中历史性夺冠。其中820R赛车的后轮(驱动轮)为了获得最大抓地力,采用了宽大的轮胎。在某次比赛前,技师对赛车进行整备,测得静止在水平维修区地面的整车总质量为160kg。赛车前后轮与地面的总接触面积为。请计算:(g取)
(1)这辆赛车的重力;
(2)这辆赛车静止在维修区时,对地面的压强。
19. 2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取,)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面12m处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
20. 如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重力为5N、底面积为、溢水口距杯底20cm,溢水杯内所装水的深度为18cm。现将一体积为、密度为的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度,求:
(1)木块的质量;
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力;
(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强。
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2025-2026学年下期半期定时作业八年级
物理试题
说明:1.全卷共四个大题,满分80分,考试时间70分钟。
2.全卷取,水的密度为。
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共24分)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 升国旗时唱完一遍国歌大约用时5min
B. 悬浮在盐水中的鸡蛋所受浮力约为0.5N
C. 此时空气对你一只手掌的压力约为100N
D. 珠穆朗玛峰大气压约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.唱一遍中华人民共和国国歌的时间是46秒,故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量大约是50g,重力约为0.5N,在盐水中悬浮浮力等于重力,浮力约为0.5N,故B符合题意;
C.地面附近气压约为,手的面积约为100cm2,手掌所受压力,故C不符合题意;
D.地面附近气压约为,大气压随着海拔高度的增加而减小,所以珠穆朗玛峰的大气压强小于,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列做法中属于减小压强的是( )
A. 图钉尖端做得很尖 B. 破窗锤的锤头很尖
C. 菜刀要经常磨一磨 D. 载重汽车装有多个宽大的车轮
【答案】D
【解析】
【详解】A.图钉尖端做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大压强,故A不符合题意;
B.破窗锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大压强,故B不符合题意;
C.菜刀要经常磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.载重汽车装有多个宽大的车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积,减小压强,故D符合题意。
故选D。
3. “备战奥运,再创辉煌”,对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A. 运动员举杠铃前手上涂镁粉是为了减小手与杠铃的摩擦
B. 运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员举杠铃前手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止打滑,而不是减小摩擦。故A错误;
B.惯性是物体本身的一种属性,不是 “受到的作用力”。箭射出后继续飞行,是因为箭具有惯性,而不是 “受到惯性作用”。故B错误;
C.运动员击打网球时,球拍对球施加了力,改变了球的速度大小和运动方向,即改变了球的运动状态。故C正确;
D.运动员起跑后,速度不断增大,处于非平衡状态(平衡状态指静止或匀速直线运动状态)。故D错误。
故选C。
4. 连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,图中不是利用连通器原理工作的是( )
A. U形“反水弯” B. 茶壶
C. 盆景自动给水装置 D. 三峡船闸
【答案】C
【解析】
【详解】A.U形“反水弯”上端开口、下部是相通的,构成了连通器,在液体不流动时,“反水弯”中液面是相平的,利用连通器原理工作,故A不符合题意;
B.茶壶的壶身和壶嘴构成上端开口,下部连通的容器,属于连通器,利用连通器原理工作,故B不符合题意;
C.盆景的自动给水装置中,瓶内的液面是封闭的,不符合连通器的特点,不是利用连通器原理工作的,利用大气压工作的,故C符合题意;
D.船闸工作时,闸室分别和上游或下游构成连通器,利用连通器原理工作,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法不正确的是( )
A. 图甲,热气球上升时,内部气体的密度比外部空气的密度大
B. 图乙,货船从长江驶入大海后,货船所受浮力的大小不变
C. 图丙,用盐水选种时,所用盐水的密度要适当
D. 图丁,向装水的杯子中不断加盐搅拌,可以让沉底的鸡蛋上浮
【答案】A
【解析】
【详解】A.热气球上升的原理是利用内部热空气的密度小于外部冷空气的密度,使热气球所受浮力大于自身重力,从而升空。故A错误;
B.货船从长江驶入大海,始终处于漂浮状态,所受浮力始终等于自身重力,重力不变,所以浮力大小不变。故B正确;
C.用盐水选种时,需要配制密度适当的盐水,使不饱满的种子漂浮(浮力大于重力),饱满的种子下沉(浮力小于重力),从而将它们分开。故C正确;
D.向水中加盐,盐水的密度会增大,鸡蛋所受浮力增大,当浮力大于鸡蛋重力时,鸡蛋就会上浮。故D正确。
本题选不正确的,故选A。
6. 如图所示的是与压强知识相关的现象及应用,其中分析正确的是( )
A. 图甲,人对着B管吹气,A管内的液柱将上升
B. 图乙,高压锅利用气压越大,沸点越低的原理
C. 图丙,饮水机使用时,会出现气泡,水中的气泡上升时,体积不断变小
D. 图丁,在同一地点做托里拆利实验,玻璃管稍倾斜一些时,水银柱的高度差变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,人对着B管吹气,A管上方空气流速大,压强小,液柱上升,故A正确;
B.图乙中,高压锅内气压越大,沸点越高,越容易将食物煮熟,故B错误;
C.根据液体压强公式可知,气泡上升过程中,深度减小,所受液体压强减小,体积变大,故C错误;
D.同一地点做托里拆利实验时,水银柱的高度差与玻璃管是否倾斜无关,故D错误;
故选A。
7. 如图所示,甲、乙是由不同材料组成的两个实心均匀长方体,把它们分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等.它们的重力分别为G甲、G乙,密度分别为ρ甲、ρ乙,关于它们的重力和密度关系,下列说法正确的是
A. G甲>G乙 ρ甲>ρ乙
B. G甲>G乙 ρ甲<ρ乙
C. G甲<G乙 ρ甲<ρ乙
D. G甲<G乙 ρ甲>ρ乙
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,甲、乙两个实心均匀长方体的受力面积关系为S甲>S乙,因甲、乙对地面的压强相等,且水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由G=F=pS可知,两个长方体的重力关系为G甲>G乙;
长方体对水平面的压强为
p==ρgh,
两物体对水平面的压强相等,即p=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙.
8. 如图甲所示,一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有足量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中,图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。已知容器的底面积为,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体受到的最大浮力是4N
B. 圆柱体的密度是
C. 当圆柱体刚好浸没时,下表面受到水的压强为700Pa
D. 圆柱体刚好浸没时,相比于浸入前,容器对桌面的压力增加了8N
【答案】D
【解析】
【详解】AD.给线段标上A、B、C、D四个点,如下图所示:
由图像可知,当时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知物重
图中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力,则圆柱体受到的浮力
由于圆柱体浸没入水中后,烧杯对桌面的压力等于烧杯和水的总重力及圆柱体排开水的重力(浮力)之和,则烧杯对桌面的压力增加量为,故A错误,D正确;
B.因物体浸没时排开水的体积等于物体自身的体积,圆柱体的体积
圆柱体的密度,故B错误;
C.分析图像可知,圆柱体从接触水面到刚好浸没时下降的高度
此过程中水面上升的高度
当圆柱体刚好浸没时,下表面所处的深度
所以此时圆柱体下表面受到水的压强,故C错误。
故选D。
二、填空作图题(每空1分,共12分)
9. 乘客在高铁站台要站在白色安全线内,是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变________,压强变________,压强差会给乘客带来危险。
【答案】 ①. 大 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。高铁列车进站时靠近列车的一侧空气流速变大,压强变小。而外侧的空气流速小,压强较大,会产生一个向列车方向的压强差,乘客靠近时会给乘客带来危险。
10. 航空母舰是舰载机的母舰。当航空母舰上的舰载机飞离后,航空母舰所受的浮力______(填“变大”,“变小”或“不变”),航空母舰舰身将______一些。(填“上浮”或“下沉”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 上浮
【解析】
【详解】航空母舰处于漂浮状态,根据漂浮条件,漂浮物体所受浮力等于自身总重力。舰载机飞离后,航空母舰的总重力减小,所以其所受浮力变小。
根据阿基米德原理,海水密度不变,浮力变小则排开海水的体积减小,因此航空母舰舰身将上浮一些。
11. 坐车时,如果车行驶中突然紧急刹车,车上的人由于______就会往前倒。车由于受到______的作用会慢慢的停下来。
【答案】 ①. 惯性 ②. 阻力##摩擦力
【解析】
【详解】车紧急刹车时,人的脚部随车辆停止运动,而上身由于惯性仍要保持原来的向前运动状态,所以会往前倒。
力可以改变物体的运动状态。车原本处于运动状态,最终慢慢停下,是因为受到了阻力(如地面与车轮间的摩擦力)的作用,使它的运动状态发生改变。
12. 一个边长为10cm,密度为的正方体静止在水平地面上,如图所示。地面对正方体的支持力为______N。现沿竖直方向对正方体进行切割,当切割走一半时,剩下部分对地面的压强为______Pa。
【答案】 ①. 20 ②. 2000
【解析】
【详解】正方体的质量
正方体的重力
地面对正方体的支持力和它的重力是平衡力,大小相等,地面对正方体的支持力
由
可知沿竖直方向对正方体进行切割,当切割走一半时,剩下部分对地面的压强为
13. 如图所示,水平地面上放了一个底面积为的薄壁圆柱形容器,正方体物块A的重力为6N、边长为10cm,用一根细线与容器底部相连并浸没于水中,此时水深为30cm。则此时水对容器底部的压强为______Pa。当剪断细线待物块A静止时,水对容器底部的压力为______N。
【答案】 ①. 3000## ②. 56
【解析】
【详解】[1]水对容器底部的压强为
[2]正方体物块A的体积
A浸没时浮力
因此剪断细线后A漂浮,漂浮时浮力等于重力,即
根据阿基米德原理可知,漂浮时排开水的体积
排开水的体积减少量
水面下降高度
因此最终水深
最终水对容器底的压强
水对容器底部的压力
14.
(1)如图所示,画出沿斜面向下滚动的小球对斜面的压力的示意图
(2)如图所示,画出漂浮在水面上的小球所受到浮力的示意图
【答案】(1) (2)
【解析】
【14题详解】
压力是小球对斜面的作用力,受力物体是斜面,作用点画在小球与斜面的接触面上,方向为垂直斜面向下。
【15题详解】
浮力是水对小球的作用力,受力物体是小球,作用点画在小球的重心,浮力方向始终为竖直向上。
三、实验与探究题(第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分,共22分)
15. 小明发现自行车骑行过程中,停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程,但是不同情况下滑行的距离不相同,为此他设计了如下实验,探究阻力对物体运动的影响。如图所示。
(1)如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面某一位置由______滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(2)如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面上与(1)中______(选填“相同”或“不同”)的位置滑下,这是为了保证小车到达水平面时的______相同。
(3)如图丙,取下棉布,让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动,观察小车在水平面上通过的距离。分析实验现象可知,水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越______,速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。进一步推理可得:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______。
【答案】(1)静止 (2) ①. 相同 ②. 速度
(3) ①. 小 ②. 慢 ③. 匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
小车要从斜面某一位置由静止滑下,这样才能保证每次滑到水平面时的初速度相同。
【小问2详解】
为了控制初速度相同,小车要从斜面上与(1)中 相同的位置滑下,目的是保证小车到达水平面时的初速度相同。
【小问3详解】
水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持匀速直线运动(或 “恒定不变的速度永远运动下去”)。
16. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向_____移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则_________Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 打开 ②. 不漏 ③. 丙 ④. 相等 ⑤. 上 ⑥. 2000 ⑦. 小 ⑧. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]U形管与探头连接时,需要保持U形管两侧的压强相同,因此需要把阀门K打开。
[2]压探头的橡皮膜时,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置的气密性较好,装置不漏气。
(2)[3]探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头所处的深度,故乙、丙两图符合题意。
[4]丙与丁两图中,同种液体,探头所处的深度相同,只改变探头的方向,U形管液面的高度差几乎相同,说明:同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。
(3)[5]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动。
[6]当U形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为
(4)[7][8]U形管两液面的高度差不明显,根据可知,可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验;将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将会变大。
17. 小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素,如图所示。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向______的浮力,并且水对容器底部的压强与放入物块前相比______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。当测力计示数如图甲所示时,浮力为______N;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积______,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度______;(选填“有关”或“无关”)
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析丁、戊的数据可知:浮力大小与______有关,并通过计算得出所用盐水密度为______。若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度______;(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】(1) ①. 上 ②. 变大 ③. 0.3
(2) ①. 越大 ②. 无关
(3) ①. 液体密度 ②. 1.1 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
浮力的方向总是竖直向上的。
物块浸入水中后水面升高,水的深度h变大,根据,水对容器底部的压强变大。
由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.4N。根据称重法,可得测力计示数如图甲所示时,浮力为
【小问2详解】
甲、乙、丙中,液体都是水(密度相同),物块排开液体的体积越大,测力计示数越小,浮力越大。结论:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
丙、丁中,物块都浸没在水中,深度不同但测力计示数相同,浮力相同,说明:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度无关。
【小问3详解】
丁、戊中,物块排开液体的体积相同,液体密度不同,浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
物块浸没在水中时,浮力
浸没在盐水中时,浮力
由阿基米德原理,V排相同,有
解得
若弹簧测力计指针在零刻度线以下未调零,那么测得的所有拉力值都偏大,计算出的两次浮力差不变,故算出的盐水密度不变。
四、计算论述题(本题共3个小题,18小题6分,19小题8分,20小题8分,共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能得分)
18. 2026年3月,中国摩托车品牌“张雪机车”在世界顶级摩托车赛事WSBK中历史性夺冠。其中820R赛车的后轮(驱动轮)为了获得最大抓地力,采用了宽大的轮胎。在某次比赛前,技师对赛车进行整备,测得静止在水平维修区地面的整车总质量为160kg。赛车前后轮与地面的总接触面积为。请计算:(g取)
(1)这辆赛车的重力;
(2)这辆赛车静止在维修区时,对地面的压强。
【答案】(1)1600N
(2)
【解析】
【小问1详解】
赛车的重力
【小问2详解】
赛车静止在水平地面上,对地面的压力F等于自身重力,即
已知总接触面积,赛车对地面的压强
19. 2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取,)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面12m处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
【答案】(1)
(2)
(3)3000N
【解析】
【小问1详解】
无人艇悬浮时,排开海水的体积等于自身体积
根据阿基米德原理,“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力
【小问2详解】
“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面12m处的顶部受到海水的压强
【小问3详解】
若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变时,“蓝鲸号”所受浮力
由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重
20. 如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重力为5N、底面积为、溢水口距杯底20cm,溢水杯内所装水的深度为18cm。现将一体积为、密度为的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度,求:
(1)木块的质量;
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力;
(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强。
【答案】(1)800g
(2)36N (3)
【解析】
【小问1详解】
由可得,木块的质量
【小问2详解】
木块放入前,水的深度
水对溢水杯底的压强
受力面积
由可得,水对溢水杯底的压力
【小问3详解】
木块密度小于水,放入后静止漂浮,浮力等于木块重力
根据阿基米德原理可得,排开水的体积
溢水杯水面到达溢水口还可容纳水的体积
因此溢出水的体积
溢出水的重力
原来水的重力
水平桌面受到溢水杯的压力等于总重力
溢水杯对桌面的压强
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