精品解析:河北沧州市任丘市2025-2026学年八年级下学期4月期中物理试题
2026-05-18
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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-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 沧州市 |
| 地区(区县) | 任丘市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.73 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57927051.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
八年级物理中段知识调研(JK)
7~9章
注意事项:共6页,总分60分,时间60分钟。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1. 下列物体所受重力大约是20N的是( )
A. 一袋榨菜 B. 一枚曲别针
C. 一个汽车轮胎 D. 一只公鸡
2. 如图是2026年全国少年儿童跳水冠军赛中的精彩场面。关于运动员利用跳板起跳过程中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 运动员被弹起到空中后不再受任何力的作用
B. 跳板被压弯说明力可以改变物体的运动状态
C. 运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力是一对相互作用力
D. 运动员跳起后不能一直升高,说明物体的运动需要力来维持
3. 如图所示是晓明同学为了探究阻力对物体运动的影响而制作的实验装置,实验时,首先将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;接着去掉棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离。下列说法不正确的是( )
A. 小车应该从斜面的同一高度由静止自由滑下
B. 去掉棉布后,运动的小车受到的阻力减小,速度减小得更快
C. 如果水平面绝对光滑,小车将以恒定不变的速度永远运动下去
D. 两次实验中小车最终都会停下来,是因为力改变了小车的运动状态
4. 如图,用40N的力把一个重为80N的物体压在竖直墙壁上,物体沿竖直墙壁匀速直线下滑,则物体下滑时受到的滑动摩擦力的大小与方向分别是( )
A. 20N 竖直向下 B. 40N 竖直向上 C. 80N 竖直向上 D. 80N 竖直向下
5. 如图所示的实例中,为了增大压强的是( )
A. 铁轨铺在混凝土枕和道砟上
B. 书包的背带很宽
C. 载重汽车有很多轮子
D. 注射器针头做得非常尖锐
6. 连通器广泛应用于日常生活、工业农业生产等领域。如图所示的实例中,不属于连通器应用的是( )
A. 用吸管“吸”早餐奶 B. 洗手池下的回水弯管
C. 三峡船闸 D. 洒水壶
7. 在户外实践活动中,小东与小亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上小东在车前用300N的力沿斜坡向上拉车,小亮在后面用200N的力沿斜坡向上推车,如图所示,则车受到这两个力的合力大小和方向分别是( )
A. 300N 沿斜坡向上 B. 500N 沿斜坡向下
C. 100N 沿斜坡向上 D. 500N 沿斜坡向上
8. 九三阅兵是纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的重大活动,战鹰呼啸,气势如虹,空中护旗梯队飞过来了!直升机沿同一高度匀速直线飞过,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 直升机此时处于平衡状态
B. 若此时直升机所受的力全部消失,直升机将保持静止
C. 飞行的过程中,直升机的惯性越来越大
D. 直升机螺旋桨采用滚动轴承来增大摩擦
9. 如图所示,在玻璃瓶内装适量带颜色的水,把细玻璃管通过橡皮塞插入瓶中,并往瓶中吹气,使玻璃管内液面高于玻璃瓶内液面。若将这个玻璃瓶带到山顶上,则( )
A. 玻璃管内水柱高度不变 B. 玻璃管内水柱高度升高
C. 玻璃管内水柱高度降低 D. 以上说法都不对
10. 如图所示,两个完全相同的烧杯中分别倒入水与盐水且液面相平,已知b、c两点处于同一高度,盐水的密度比水大。下列说法正确的是( )
A. 在c点盐水向下的压强比向上的压强大 B. a、b两点水的压强相等
C. a、c两点压强相等 D. b点压强比c点压强小
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 截至2025年底,我国已有28名航天员、44人次担负使命进入太空,将荣耀镌刻于星河。如图所示,航天员轻轻一推舱壁后,就向相反的方向运动,说明物体间力的作用是________的,也说明力可以改变物体的________。
12. 2026年1月28日,旅日大熊猫“晓晓”“蕾蕾”回到家乡。如图甲所示,大熊猫从滑梯上滑下,其所受重力的方向为________;若以图乙的正方形表示大熊猫,请画出大熊猫下滑过程中的受力示意图(忽略空气阻力,把力的作用点画在重心O上)________
13. 家在河北的小红一家到青海湖景区(在青藏高原)游玩,她发现从河北带去的袋装食品会变得更加膨胀,如图所示,其原因是青海比河北地面的大气压要________(选填“大”或“小”);在青海湖景区,小红接触到的用普通热水器烧开的沸水的温度________(选填“高于”“低于”或“等于”)100℃。
14. “奋斗者”号在北冰洋完成43个潜次作业任务,我国成为目前世界上唯一能在北极密集海冰区连续载人深潜的国家。在海水密度不变的情况下,在下潜过程中,“奋斗者”号承受的海水压强________(选填“增大”“减小”或“不变”),“奋斗者”号左舷窗中央承受的液体压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)同深度的右舷窗中央所承受的液体压强。
15. 如图是我国首台万吨水压机,制造于1961年,目前仍正常运转,它用的高压水的压强是标准大气压的350倍(标准大气压取),如此大的压强作用在的铸件平面上,产生的压力为________N;此高压水的压强相当于________m高的水柱产生的压强(水的密度,g取)。
16. 根据图示实验,回答下列问题。
(1)如图是“探究二力平衡的条件”的实验,在两边挂上数量相等的相同的钩码,小车静止,此时、的大小相等,方向________;用手把小车在水平面上扭转一个角度,松手后小车不能平衡,说明相互平衡的两个力作用在________。
(2)如图是“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验,实验过程中,应使木块在弹簧测力计拉力的作用下,沿水平方向做________运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;为研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,应该比较________两次实验;丙实验中,弹簧测力计的示数为________N。
17. 托里拆利利用水银精确测出了大气压的值,但水银有毒。在老师建议下,科学小组设计了如图甲所示方案,并使用镓基合金(一种金属材料)代替水银来测量大气压。
(1)小组同学采用镓基合金来代替水银进行该实验,可以推测镓基合金常温下为________(选填“固态”“液态”或“气态”)。
(2)使用该装置进行实验的过程中,将玻璃管稍微倾斜一点,玻璃管内外液面高度差会________(选填“变大”“变小”或“不变”);向玻璃槽中继续加合金,玻璃管内外液面高度差会________(选填“变大”“变小”或“不变”);若玻璃管有微小破损,空气进入玻璃管内,则液柱的高度会________(选填“升高”或“降低”)。
(3)小组成员测得玻璃管内外液面高度差h为160cm,则测得的大气压强为________Pa(已知镓基合金的密度为,g取)。
(4)如图乙所示,小组同学把这套装置移入足够大的玻璃钟罩内,用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到管内液柱逐渐________(选填“升高”或“降低”)。
18. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,实验小组同学猜想:
①液体压强可能与深度有关。
②液体压强可能与液体密度有关。
为了验证猜想,他们利用实验室的压强计、水、酒精和盐水等进行实验。(已知)
(1)如图所示,轻压探头的橡皮膜,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)使用时,通过U形管两端液面的高度差,来反映液体________的大小,这种研究方法叫作________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)小组同学用水做了如下的四次实验。
由甲、乙、丙三次实验说明:在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都________。由________两次实验可以证明猜想①是正确的。
(4)小组同学用水、酒精和盐水探究液体压强的大小与液体密度的关系,三次实验现象如图所示。三个透明盛液筒中的液面相平,U形管两侧液面的高度差相同。据此判断第________次实验用的是盐水。
【拓展】
(5)同学们利用液体压强知识来测量盐水的密度,步骤如下:
①向如图中的容器左侧注入适量的水,橡皮膜向右凸起,再向容器右侧缓慢注入盐水,直至橡皮膜变平;
②测得水面到橡皮膜中心的深度为,测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为。
推导出该盐水密度的表达式为________(用、、表示)。
19. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行驶能力。若该机器人的质量为600kg,每条履带与地面的接触面积为(g取)
(1)求该机器人所受重力的大小。
(2)求该机器人静止在水平冰面上时对冰面的压强。
(3)若机器人沿冰面匀速直线行驶时受到的阻力为其所受重力的0.02倍,求该过程中机器人受到的牵引力的大小。
20. 双江口水电站拦河大坝为在建世界第一高坝,建成后大坝总高达315米。库区第一阶段蓄水后,蓄水量达,相当于近8个西湖的水量,水深超90m。水电站的水轮机安装在地下150米的厂房里,如图所示。厂房周边岩体受强烈地质构造挤压,局部岩壁可达的超高地应力。为保障安全,工程师们发明了“智能反馈控制系统”,当监测到某区域岩体变形超过15mm时,系统会自动触发液压千斤顶,在8小时内完成反向支撑,将变形拉回安全区间。(水的密度,g取)
(1)求所蓄的水受到的重力。
(2)求90m水深时水对坝底的压强。
(3)岩壁的压强作用于受力面积的液压千斤顶上,千斤顶受到的压力有多大?
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八年级物理中段知识调研(JK)
7~9章
注意事项:共6页,总分60分,时间60分钟。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1. 下列物体所受重力大约是20N的是( )
A. 一袋榨菜 B. 一枚曲别针
C. 一个汽车轮胎 D. 一只公鸡
【答案】D
【解析】
【详解】20N物体的质量为
A.一袋榨菜的质量约200g,故A不符合题意;
B.一枚曲别针的质量约1g,故B不符合题意;
C.一个汽车轮胎的质量约6kg,故C不符合题意;
D.一只公鸡的质量约2kg,故D符合题意。
故选D。
2. 如图是2026年全国少年儿童跳水冠军赛中的精彩场面。关于运动员利用跳板起跳过程中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 运动员被弹起到空中后不再受任何力的作用
B. 跳板被压弯说明力可以改变物体的运动状态
C. 运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力是一对相互作用力
D. 运动员跳起后不能一直升高,说明物体的运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A.地面附近的物体都受重力作用,运动员被弹起到空中后仍然受重力和空气阻力,故A错误;
B.跳板被压弯说明力可以改变物体的形状,而非改变物体的运动状态,故B错误;
C.相互作用力满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在两个相互作用的物体上”,运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力符合相互作用力的特点,故C正确;
D.运动员跳起后不能一直升高,是因为重力改变了它的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是晓明同学为了探究阻力对物体运动的影响而制作的实验装置,实验时,首先将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;接着去掉棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离。下列说法不正确的是( )
A. 小车应该从斜面的同一高度由静止自由滑下
B. 去掉棉布后,运动的小车受到的阻力减小,速度减小得更快
C. 如果水平面绝对光滑,小车将以恒定不变的速度永远运动下去
D. 两次实验中小车最终都会停下来,是因为力改变了小车的运动状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据控制变量法,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,核心是为了保证小车到达水平面时的初始速度相同,故A正确;
B.去掉棉布后,接触面变得更光滑,小车受到的阻力减小,其速度应该减小得更慢,故B错误;
C.这是在实验事实基础上的理想实验法,若水平面绝对光滑无阻力,小车将保持匀速直线运动永远运动下去,故C正确;
D.两次实验中小车由运动变为静止,速度发生改变,正是因为受到了摩擦阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
4. 如图,用40N的力把一个重为80N的物体压在竖直墙壁上,物体沿竖直墙壁匀速直线下滑,则物体下滑时受到的滑动摩擦力的大小与方向分别是( )
A. 20N 竖直向下 B. 40N 竖直向上 C. 80N 竖直向上 D. 80N 竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】物体沿竖直墙壁匀速直线下滑,受力平衡,其受到的竖直向上的滑动摩擦力与竖直向下的80N重力大小相等、方向相反,即“80N 竖直向上”,故选C。
5. 如图所示的实例中,为了增大压强的是( )
A. 铁轨铺在混凝土枕和道砟上
B. 书包的背带很宽
C. 载重汽车有很多轮子
D. 注射器针头做得非常尖锐
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁轨铺在枕木和道砟上,是增大受力面积,减小压强,故A不符合题意;
B.书包背带很宽,是增大受力面积,减小对肩膀的压强,故B不符合题意;
C.载重汽车有很多轮子,是增大受力面积,减小对地面的压强,故C不符合题意;
D.注射器针头做得尖锐,减小了受力面积,是增大压强,故D符合题意。
故选D。
6. 连通器广泛应用于日常生活、工业农业生产等领域。如图所示的实例中,不属于连通器应用的是( )
A. 用吸管“吸”早餐奶 B. 洗手池下的回水弯管
C. 三峡船闸 D. 洒水壶
【答案】A
【解析】
【详解】A.用吸管吸牛奶,吸走吸管内空气后,大气压将牛奶压入口中,是利用大气压工作,不属于连通器应用,故A符合题意;
B.洗手池下的回水弯管,符合“上端开口、底部连通”的特点,属于连通器,利用连通器原理隔绝下水道异味,故B不符合题意;
C.三峡船闸工作时,闸室会分别与上游或下游构成连通器,是连通器的典型应用,故C不符合题意;
D.洒水壶的壶身和壶嘴满足“上端开口、底部连通”,属于连通器应用,故D不符合题意。
故选A。
7. 在户外实践活动中,小东与小亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上小东在车前用300N的力沿斜坡向上拉车,小亮在后面用200N的力沿斜坡向上推车,如图所示,则车受到这两个力的合力大小和方向分别是( )
A. 300N 沿斜坡向上 B. 500N 沿斜坡向下
C. 100N 沿斜坡向上 D. 500N 沿斜坡向上
【答案】D
【解析】
【详解】因为300N的拉力与200N的推力作用在同一直线上,且方向都是沿斜坡向上,所以合力大小为两力之和即500N,合力方向与两力方向相同,即沿斜坡向上,故选D。
8. 九三阅兵是纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的重大活动,战鹰呼啸,气势如虹,空中护旗梯队飞过来了!直升机沿同一高度匀速直线飞过,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 直升机此时处于平衡状态
B. 若此时直升机所受的力全部消失,直升机将保持静止
C. 飞行的过程中,直升机的惯性越来越大
D. 直升机螺旋桨采用滚动轴承来增大摩擦
【答案】A
【解析】
【详解】A.直升机沿同一高度做匀速直线飞行,其运动状态没有发生改变,因此处于受力平衡状态,故A正确;
B.根据牛顿第一定律,运动的物体在所受的力全部消失时,将保持匀速直线运动状态,因此直升机不会保持静止,故B错误;
C.物体惯性的大小只与其质量有关,直升机在飞行过程中因不断消耗燃油导致总质量减小,其惯性会逐渐变小,故C错误;
D.螺旋桨采用滚动轴承是通过变滑动为滚动的方式来减小摩擦,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,在玻璃瓶内装适量带颜色的水,把细玻璃管通过橡皮塞插入瓶中,并往瓶中吹气,使玻璃管内液面高于玻璃瓶内液面。若将这个玻璃瓶带到山顶上,则( )
A. 玻璃管内水柱高度不变 B. 玻璃管内水柱高度升高
C. 玻璃管内水柱高度降低 D. 以上说法都不对
【答案】B
【解析】
【详解】若将这个玻璃瓶带到山顶上,由于大气压随着高度的增大而减小,瓶内气体压强不变,所以玻璃管内水柱的高度应变大,即玻璃管中水柱升高,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,两个完全相同的烧杯中分别倒入水与盐水且液面相平,已知b、c两点处于同一高度,盐水的密度比水大。下列说法正确的是( )
A. 在c点盐水向下的压强比向上的压强大 B. a、b两点水的压强相等
C. a、c两点压强相等 D. b点压强比c点压强小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据液体压强公式可知,液体内部同一深度,向各个方向的压强相等,因此c点向下和向上的压强大小相等,故A错误;
B.a、b两点都在水中,液体密度相同,深度是液面到该点的垂直距离,a点的深度小于b点的深度,根据液体压强公式可知,b点的压强大,故B错误;
C.a点的深度小于c点的深度,且水的密度小于盐水的密度,根据液体压强公式可知,c点的压强大,故C错误;
D.b、c两点处于同一高度,因此两点深度相等,水的密度小于盐水的密度,根据液体压强公式可知,c点的压强大,故D正确。
故选D。
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 截至2025年底,我国已有28名航天员、44人次担负使命进入太空,将荣耀镌刻于星河。如图所示,航天员轻轻一推舱壁后,就向相反的方向运动,说明物体间力的作用是________的,也说明力可以改变物体的________。
【答案】 ①. 相互 ②. 运动状态
【解析】
【详解】航天员轻轻一推舱壁,对舱壁施加了推力,同时航天员自身也受到舱壁施加的反方向的推力从而向相反的方向运动,这说明物体间力的作用是相互的。
航天员受到舱壁的作用力后,由静止变为运动,速度大小和方向发生了改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
12. 2026年1月28日,旅日大熊猫“晓晓”“蕾蕾”回到家乡。如图甲所示,大熊猫从滑梯上滑下,其所受重力的方向为________;若以图乙的正方形表示大熊猫,请画出大熊猫下滑过程中的受力示意图(忽略空气阻力,把力的作用点画在重心O上)________
【答案】 ①. 竖直向下 ②.
【解析】
【详解】[1]重力的方向是固定的,无论物体运动状态如何,重力方向始终竖直向下。
[2]受力分析:忽略空气阻力时,沿斜面下滑的大熊猫共受3个力:
重力:所有物体都受重力,方向竖直向下;
支持力:斜面对大熊猫有垂直于斜面向上的支撑力;
摩擦力:大熊猫相对斜面向下滑动,斜面会对大熊猫产生阻碍相对运动的摩擦力,方向沿斜面向上。 将三个力的作用点都画在重心O处,按方向画出箭头标注力即可。据此作图。
13. 家在河北的小红一家到青海湖景区(在青藏高原)游玩,她发现从河北带去的袋装食品会变得更加膨胀,如图所示,其原因是青海比河北地面的大气压要________(选填“大”或“小”);在青海湖景区,小红接触到的用普通热水器烧开的沸水的温度________(选填“高于”“低于”或“等于”)100℃。
【答案】 ①. 小 ②. 低于
【解析】
【详解】青海湖景区地处青藏高原,海拔比河北高,而大气压强随海拔高度的增加而减小,因此青海比河北地面的大气压要小;液体的沸点与液面上方的气压有关,气压越低,沸点越低,由于青海湖景区的大气压较小,因此当地普通热水器烧开的沸水温度会低于标准大气压下的100℃。
14. “奋斗者”号在北冰洋完成43个潜次作业任务,我国成为目前世界上唯一能在北极密集海冰区连续载人深潜的国家。在海水密度不变的情况下,在下潜过程中,“奋斗者”号承受的海水压强________(选填“增大”“减小”或“不变”),“奋斗者”号左舷窗中央承受的液体压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)同深度的右舷窗中央所承受的液体压强。
【答案】 ①. 增大 ②. 等于
【解析】
【详解】在海水密度不变的情况下,下潜过程中所处的深度不断增加,根据液体压强公式可知,“奋斗者”号承受的海水压强增大;根据液体内部压强特点,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等,因此左舷窗中央承受的液体压强等于同深度的右舷窗中央所承受的液体压强。
15. 如图是我国首台万吨水压机,制造于1961年,目前仍正常运转,它用的高压水的压强是标准大气压的350倍(标准大气压取),如此大的压强作用在的铸件平面上,产生的压力为________N;此高压水的压强相当于________m高的水柱产生的压强(水的密度,g取)。
【答案】 ①. ②. 3500##
【解析】
【详解】已知高压水的压强是标准大气压的350倍,即,此压强作用在的铸件平面上产生的压力为
已知该高压水产生的压强为,将其等效为一段水柱产生的液体压强,根据液体压强公式可得,可得等效水柱的高度为
16. 根据图示实验,回答下列问题。
(1)如图是“探究二力平衡的条件”的实验,在两边挂上数量相等的相同的钩码,小车静止,此时、的大小相等,方向________;用手把小车在水平面上扭转一个角度,松手后小车不能平衡,说明相互平衡的两个力作用在________。
(2)如图是“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验,实验过程中,应使木块在弹簧测力计拉力的作用下,沿水平方向做________运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;为研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,应该比较________两次实验;丙实验中,弹簧测力计的示数为________N。
【答案】(1) ①. 相反 ②. 同一直线上
(2) ①. 匀速直线 ②. 甲、乙 ③. 3.4
【解析】
【小问1详解】
由于两边挂上数量相等的相同钩码,小车处于静止的平衡状态,此时小车受到的两个拉力大小相等,分别向左和向右拉动,故方向相反。
将小车在水平面上扭转一个角度后,两个拉力不在同一条直线上,释放后小车发生转动而无法保持平衡,这说明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
【小问2详解】
实验过程中,应使木块在弹簧测力计拉力的作用下沿水平方向做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力与拉力处于二力平衡状态,滑动摩擦力的大小等于测力计的拉力大小。
为了研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,根据控制变量法,应保持接触面粗糙程度不变,仅改变压力的大小,因此应该比较甲、乙两次实验。
观察丙实验中放大的弹簧测力计表盘,其可以读出弹簧测力计的示数为3.4N。
17. 托里拆利利用水银精确测出了大气压的值,但水银有毒。在老师建议下,科学小组设计了如图甲所示方案,并使用镓基合金(一种金属材料)代替水银来测量大气压。
(1)小组同学采用镓基合金来代替水银进行该实验,可以推测镓基合金常温下为________(选填“固态”“液态”或“气态”)。
(2)使用该装置进行实验的过程中,将玻璃管稍微倾斜一点,玻璃管内外液面高度差会________(选填“变大”“变小”或“不变”);向玻璃槽中继续加合金,玻璃管内外液面高度差会________(选填“变大”“变小”或“不变”);若玻璃管有微小破损,空气进入玻璃管内,则液柱的高度会________(选填“升高”或“降低”)。
(3)小组成员测得玻璃管内外液面高度差h为160cm,则测得的大气压强为________Pa(已知镓基合金的密度为,g取)。
(4)如图乙所示,小组同学把这套装置移入足够大的玻璃钟罩内,用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到管内液柱逐渐________(选填“升高”或“降低”)。
【答案】(1)液态 (2) ①. 不变 ②. 不变 ③. 降低
(3)##104000
(4)降低
【解析】
【小问1详解】
科学小组采用镓基合金代替水银进行类似于托里拆利的实验测量大气压,由于该实验是通过玻璃管内液柱产生的压强与外界大气压强相平衡来进行测量的,因此可以推测镓基合金常温下必须为能够流动的液态。
【小问2详解】
实验中决定玻璃管内外液面高度差的是外界大气压的大小,将玻璃管稍微倾斜一点时,外界大气压保持不变,故液面高度差会不变。
向玻璃槽中继续加合金,外界的大气压依然没有发生改变,因此大气压所能支持的液柱高度差也会不变。
若玻璃管有微小破损导致空气进入玻璃管内上方空间,此时管内封闭气体的压强与液柱产生的压强之和等于外界大气压,因管内有了部分气压,液柱需要产生的压强相应减小,故液柱的高度会降低。
【小问3详解】
根据托里拆利实验原理及液体压强公式可知,当测得玻璃管内外液面高度差,根据液体压强公式可得测得的大气压强为
【小问4详解】
如图乙所示,将该套装置移入密闭的玻璃钟罩内并用抽气机逐渐抽出里面的空气,钟罩内的空气越来越稀薄,导致液面上方的气压逐渐减小。由于外界气压减小,其能够支撑的管内液柱所产生的压强也必然随之变小,因此将会看到管内液柱逐渐降低。
18. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,实验小组同学猜想:
①液体压强可能与深度有关。
②液体压强可能与液体密度有关。
为了验证猜想,他们利用实验室的压强计、水、酒精和盐水等进行实验。(已知)
(1)如图所示,轻压探头的橡皮膜,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)使用时,通过U形管两端液面的高度差,来反映液体________的大小,这种研究方法叫作________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)小组同学用水做了如下的四次实验。
由甲、乙、丙三次实验说明:在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都________。由________两次实验可以证明猜想①是正确的。
(4)小组同学用水、酒精和盐水探究液体压强的大小与液体密度的关系,三次实验现象如图所示。三个透明盛液筒中的液面相平,U形管两侧液面的高度差相同。据此判断第________次实验用的是盐水。
【拓展】
(5)同学们利用液体压强知识来测量盐水的密度,步骤如下:
①向如图中的容器左侧注入适量的水,橡皮膜向右凸起,再向容器右侧缓慢注入盐水,直至橡皮膜变平;
②测得水面到橡皮膜中心的深度为,测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为。
推导出该盐水密度的表达式为________(用、、表示)。
【答案】(1)不漏气 (2) ①. 压强 ②. 转换法
(3) ①. 相等 ②. 乙、丁
(4)三 (5)
【解析】
【小问1详解】
实验前轻压探头的橡皮膜,U形管内液面出现了明显的高度差且能保持稳定 ,这说明整个装置的气密性良好,即装置不漏气。
【小问2详解】
压强计在工作时,是通过U形管两侧液面的高度差大小,来直观反映探头处橡皮膜所受液体压强的大小的。
将不易直接测量和观察的液体压强大小,转换为容易观察的U形管液面高度差,这种将不可见、不易测的物理量转化为可见、易测的物理量的研究方法叫作转换法。
【小问3详解】
对比甲、乙、丙三次实验,探头处于水中的同一深度但朝向不同,此时U形管两侧液面高度差相同,说明在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都相等。
猜想①是探究液体压强可能与深度有关 ,根据控制变量法,需要控制液体密度和探头朝向均相同,仅改变探头所处的深度,因此对比乙、丁两次实验可以证明该猜想。
【小问4详解】
由题意可知,三个容器的液面相平,且U形管两侧液面的高度差相同,这说明三次实验中探头处受到的液体压强p相同。根据液体压强公式可知,在压强p相同时,液体的密度ρ越大,对应的探头深度h越小;因为已知盐水的密度最大,所以探头所处深度最小的第三次实验使用的液体是盐水。
【小问5详解】
当缓慢注入盐水直至橡皮膜变平时,说明橡皮膜左右两侧受到的液体压强相互平衡而相等,即,由此可推导出盐水密度的表达式为
19. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行驶能力。若该机器人的质量为600kg,每条履带与地面的接触面积为(g取)
(1)求该机器人所受重力的大小。
(2)求该机器人静止在水平冰面上时对冰面的压强。
(3)若机器人沿冰面匀速直线行驶时受到的阻力为其所受重力的0.02倍,求该过程中机器人受到的牵引力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
机器人受到的重力为
【小问2详解】
机器人静止在水平冰面上时对冰面的压力等于机器人的重力,即
机器人共有4条履带,因此受力面积
则其对冰面的压强
【小问3详解】
由题意可知,阻力大小为重力的0.02倍,即
机器人沿冰面做匀速直线运动,在水平方向上受力平衡,牵引力与阻力大小相等。故该过程中机器人受到的牵引力为
20. 双江口水电站拦河大坝为在建世界第一高坝,建成后大坝总高达315米。库区第一阶段蓄水后,蓄水量达,相当于近8个西湖的水量,水深超90m。水电站的水轮机安装在地下150米的厂房里,如图所示。厂房周边岩体受强烈地质构造挤压,局部岩壁可达的超高地应力。为保障安全,工程师们发明了“智能反馈控制系统”,当监测到某区域岩体变形超过15mm时,系统会自动触发液压千斤顶,在8小时内完成反向支撑,将变形拉回安全区间。(水的密度,g取)
(1)求所蓄的水受到的重力。
(2)求90m水深时水对坝底的压强。
(3)岩壁的压强作用于受力面积的液压千斤顶上,千斤顶受到的压力有多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知水的体积,水的密度
根据密度公式,所蓄的水的质量为
所受重力
【小问2详解】
根据液体压强公式,可得水对坝底的压强为
【小问3详解】
已知岩壁受到的压强为,受力面积
根据压强公式,可得千斤顶受到的压力为
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