摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦八年级物理下册第九章压强和浮力,以盐城湿地、2026航天科技等真实情境为载体,融合基础巩固与探究应用,适配单元复习,强化物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题/24分|固体压强(第1题丹顶鹤站立压强)、液体压强(第6题风机塔筒压强)、浮力(第5题盐粒漂浮)|原创情境占比50%,如盐城湿地、海盐文化等本土素材|
|填空题|8题/24分|压强计算(第13题铅笔压强)、液体压强规律(第15题风力发电机基座)、大气压应用(第19题真空包装)|结合生活实例,如啤酒瓶正倒立压强比较(第14题)|
|解答题|7题/52分|压强探究(第24题海绵压力作用效果)、浮力计算(第23题弹簧测力计拉重物)、综合应用(第27题“奋斗者”号阅读题)|突出科学探究,含实验设计(第25题液体压强实验)与跨学科阅读(第27题密度计原理)|
内容正文:
八年级物理下学期阶段测试
第九章压强和浮力
(考试时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1. (原创·盐城湿地情境)盐城黄海湿地是世界自然遗产,滩涂湿地广袤。一只丹顶鹤站立在水平滩涂上,下列说法正确的是( )
A. 丹顶鹤对滩涂的压力就是其重力
B. 丹顶鹤对滩涂的压力和滩涂对丹顶鹤的支持力是平衡力
C. 丹顶鹤站立时比行走时对滩涂的压强小
D. 滩涂对丹顶鹤的支持力和丹顶鹤的重力是相互作用力
2.(新情境·2026航天科技) 2026年长征十号乙火箭完成海上回收试验,火箭发射台底座宽大,目的是( )
A. 减小压力 B. 增大压力 C. 减小压强 D. 增大压强
3. 一个长方体木块放在水平桌面的边缘,O为木块的中心,如图所示,木块受到的重力为G,底面积为S,则下列说法不正确的是( )
A. 木块对桌面的压力的大小为G
B. 木块对桌面的压强为G/S
C. 木块对桌面压力的受力面积小于S
D. 沿竖直方向将木块外侧的这一半切掉,此时木块对桌面的压强比原来小
4. (探究·液体压强基础)在盐城海滨做液体压强实验,将压强计金属盒放入海水中,下列操作能增大U形管液面高度差的是( )
A. 金属盒向上移动 B. 金属盒向侧面转动
C. 金属盒向下移动 D. 换用密度更小的淡水
5. (原创·海盐文化)盐城海盐博物馆展示“晒海为盐”场景,海水晒盐时,盐粒漂浮在盐水面上,盐粒受到的浮力与重力关系是( )
A. F浮>G B. F浮=G C. F浮<G D. 无法确定
6.(新情境·2026新能源)2026年盐城海上风电场扩建,风机塔筒底部深埋海底,海水对塔筒底部压强随深度增加而( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减
7. 体重60kg的张超为了估测自己双脚站立时对地面的压强,他穿上一双平底鞋站在一张方格纸上,描画出一只鞋的鞋底边缘的轮廓如图所示,已知小方格每边边长2cm,他对地面的压强大约是( )
A. 1.5×104Pa B. 3.0×104Pa C. 1.5×103Pa D. 3.0×103Pa
8.(探究·浮力影响因素)一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图像是( )
A. B. C. D.
9.(新情境·2026无人机)2026年盐城湿地监测无人机(质量2kg)悬停在空中,下列说法正确的是( )
A. 无人机不受浮力 B. 无人机受到空气浮力,浮力等于重力
C. 无人机受到空气浮力,浮力小于重力 D. 无人机受到空气浮力,浮力大于重力
10.(原创·盐城港口)盐城港货轮从黄海驶入长江(海水密度>江水密度),货轮始终漂浮,下列说法正确的是( )
A. 浮力变大,船身上浮 B. 浮力不变,船身下沉
C. 浮力变小,船身下沉 D. 浮力不变,船身上浮
11. 如图所示,水平桌面上有一个底面积为100cm2、质量为200g的圆柱形容器,容器内有一块质量为60g,体积是100cm3的木块.然后向容器中注水,则(g=10N/kg)( )
A. 注水前,木块对容器底部的压力为600N
B. 木块的密度是0.6kg/m3
C. 注水后当木块漂浮时,容器对桌面的压强和注水前相等
D. 注水后当木块漂浮时,木块排开水的质量为60g
12.(新情境·2026潜水器) 2026年我国新型潜水器在盐城海域下潜,潜水器体积10m³,质量7×10³kg(海水密度1.03×10³kg/m³,g=10N/kg),下列说法错误的是( )
A. 潜水器完全浸没时浮力为1.03×105N
B. 潜水器悬浮时需注水3.3×104N
C. 潜水器从海面下潜至100m处,压强增大1.03×10⁶Pa
D. 潜水器上浮时,浮力始终大于重力
二.填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
13. 如图所示,手指用4 N的力压铅笔尖,铅笔对水平桌面的压力是 _____ N(铅笔受到的重力忽略不计)。手指与铅笔尖的接触面积是0.5 mm2,笔尾端与桌面的接触面积是0.4 cm2,手指受到的压强是 ________ Pa,桌面受到的压强是 ________ Pa。
14. 如图所示,两瓶完全相同的啤酒,分别正立和倒立在桌面上,它们对桌面的压力和压强的大小关系为F 1___F 2,p 1____p 2.啤酒对底和盖的压强p 1′__p 2′.
15.(原创)盐城近海风力发电机基座沉入海底,海水深度越深,液体压强越____;同种液体内部,同一深度处向各个方向的压强____;液体压强只与液体密度和____有关。
16. 小明家新购置的房间要装修,从地板到墙上1 m处要贴不同颜色的瓷砖,为此要在墙的四周画一水平线。装修师傅用如图所示的一根长胶管里装适量的水,先在某一标准1 m处定一个点A,然后将管的一端放在A点,让水面与A点始终相平,另一端分别放在墙面不同位置,在水面处定出B、C、D点,用直线将A、B、C、D连起来,便画出了水平线。这是运用了___________原理;若胶管中间某处压瘪了一点,但水仍可流动,将 ___________(填“影响”或“不影响”)水平线的准确程度;请你举出生活生产中应用相同原理的1个例子:__________。
17. 在玻璃瓶里装一些红色的水,取一根两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,并从管子上端吹入少量气 体,这样小明就制成了一个简易的多功能物理实验演示器.当把此装置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面升高,这说明 ______ ;取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,如图所示,发现玻璃管内液面上升,这说明 ________ ;将瓶内灌满水,塞紧塞子,用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,这 说明 ________ .
18. 在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同.从观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲_____F乙、两杯液体的密度ρ甲_____ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲_____p乙(选填”大于”、“小于”或”等于“)
19.在真空包装食品的生产线上,包装机通过抽气泵抽出包装袋内空气。抽气过程中,包装袋内气压______(选填“增大”“减小”或“不变”),外界大气压会将袋口紧紧压合;若某时刻袋内剩余气体压强为2×104Pa,外界大气压为1×10⁵ Pa,则袋内外的压强差为______ Pa;若该包装机在海拔更高的地区使用,抽气后袋内外的压强差将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
20. 由图乙、图丙可以看出浮力的大小与 _____ 有关;由图中数据还可计算出物体的密度为 _____ kg/m3,盐水的密度为 _____ kg/m3.(取g=10N/kg)
三.解答题(本题共7小题,共52分)
21.(4分)作图题
(1)如图所示,一个竖直放置的柱形小筒注有水,在筒壁上开有A、B、C三个大小相同的小孔,请根据液体内部压强的特点画出水从三个小孔中喷射的轨迹示意图.
(2)如图所示,铁球正在水中下沉,请画出此时铁球的受力示意图.
22、(8分)如图中的A、B是两只用同种材料制成的容积都是1.5×10-2m3、质量都是1kg的桶.(g取10N/kg)
(1)在搞卫生时,你会选用哪只桶来提水,请说明理由;
(2)一桶水的重力G水是多少?
(3)如图所示提水时,如果提手与手的接触面积为1×10-3m2,则手受到的压强是多大
23.(8分)如图甲所示,在底面积为10-2 m2的容器中有一重物,现利用弹簧测力计将其拉出水面,弹簧测力计的示数F随时间变化的图像如图乙所示,根据图像信息,计算:
(1)物体被拉出水面之前受到的浮力。
(2)物体的密度。(g取10 N/kg)
(3)物体被拉出水面,由于水面降低,容器底受到水的压强减小了多少。
24.(6分)老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察 来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制
大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是
_________________________。以下实例中应用该结论的有 。(选填字母)
A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带
C.汽车限重 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:
。
25.(8分)小宁利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
(1)实验前检查器材,发现U形管两边液面如图甲所示,出现这种情况的原因是:U形管左侧液面上方的气压 外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),调节的方法是 (填字母);
A.将右侧管中高出的液体倒出
B.向右侧管中倒入部分液体
C.取下软管重新安装
(2)比较乙、丙两图,可以得到:液体的压强与 有关;
(3)保持丙图中探头位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水(水未溢出),他发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论;同学们认为他的操作不可靠,原因是 ;
(4)小宁发现用图丁装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为h1的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜 ;
③测得待测液体液面到容器底的深度h3,液面到橡皮膜中心的深度为h4;
请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式 (水的密度用表示)。
26.(8分)小明和小华用图甲所给器材做“探究物体浮沉条件”的实验.
(1)他们首先探究物体下沉的条件,过程如下:
①将部分螺母放入小塑料瓶中旋紧瓶盖,将塑料瓶浸没在水中松手后,观察到小塑料瓶下沉.
②取出小塑料瓶,用抹布擦干小瓶外壁的水.
③将小塑料瓶挂在弹簧测力计下,如图乙所示,测出其重力为 N.
④将小塑料瓶浸没在水中,弹簧测力计示数如图丙所示,则小塑料瓶受到的浮力为 N.
⑤分析比较数据得出物体下沉的条件:重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.
(2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下:
①取出小塑料瓶,擦干小瓶外壁的水,同时 .
②用弹簧测力计测出小塑料瓶的重力为0.1 N.
③将小塑料瓶浸没在水中后松手,观察到小塑料瓶上浮,在小瓶露出水面前,它受到的浮力
为 N,依据是 .
④分析比较数据得出物体上浮的条件:重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.
27.(原创)(10分)阅读短文,回答问题:
国产深海探测器“奋斗者”号与密度计的浮力奥秘
2026年,我国“奋斗者”号全海深载人潜水器完成了马里亚纳海沟的新一轮科考任务,为深海资源勘探提供了关键数据。在深海探测中,海水密度的变化会直接影响潜水器的浮力与稳定性,科研人员常使用密度计快速测量不同深度海水的密度。密度计是利用漂浮原理工作的仪器,如图甲、乙所示,同一支密度计先后放入两种不同的液体中,会呈现不同的浸入深度。图丙是密度计的刻度示意图,其中标注了1.0 g/cm³的刻度线。
密度计的工作原理基于阿基米德原理和物体的漂浮条件:当密度计在液体中漂浮时,受到的浮力始终等于自身重力(F浮 = G)。根据阿基米德原理 F浮=ρ液g V排,当液体密度ρ液越大时,密度计排开液体的体积V排越小,浸入液体的深度越浅;反之,液体密度越小,浸入深度越深。在深海中,海水的密度会随温度、盐度和深度发生变化,密度计的示数变化能帮助科研人员快速判断海水的密度分布,为潜水器的浮力调整提供参考。
(1)如图甲、乙所示,同一支密度计在两种液体中均处于漂浮状态,密度计在甲液体中受到的浮力F浮甲___F浮乙;甲液体的密度ρ甲___ρ乙(两空均选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)密度计的刻度线分布是不均匀的,且刻度值从上到下逐渐______(选填“增大”或“减小”)。图丙中,刻度线p对应的密度值___q对应的密度值(选填“大于”或“小于”)。
(3)若该密度计的重力为0.2 N,放入水中(ρ水=1.0×103kg/m3)中静止时,它排开水的体积为______cm3(g取10 N/kg)。
(4)“奋斗者”号潜水器在深海下潜过程中,受到海水的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”);当它悬浮在海水中某一深度时,受到的浮力______自身重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)下列关于密度计和浮力的说法中,正确的是( )
A. 密度计的玻璃泡下方的重物是为了增大密度计受到的浮力
B. 密度计漂浮在不同液体中时,排开液体的重力始终等于自身重力
C. 密度计浸入液体的深度越大,说明该液体的密度越大
D. 若密度计的刻度被磨损,可将其放入密度已知的液体中重新标定刻度,标定的刻度线间距是均匀的
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八年级物理下学期阶段测试
第九章压强和浮力
命题细目表
题号
考查知识点
题型
分值
难度等级&难度系数
认知层级
一、选择题(1-12)
1
压力、重力、相互作用力、平衡力辨析;固体压强影响因素
选择题
2
易(0.95)
理解
2
固体压强;压力一定时,受力面积对压强的影响
选择题
2
易(0.95)
理解、应用
3
固体压力与压强计算;压力、受力面积变化对压强的影响
选择题
2
中(0.80)
应用、辨析
4
液体压强特点;深度对液体压强的影响
选择题
2
易(0.90)
理解
5
物体浮沉条件;漂浮时浮力与重力的关系
选择题
2
易(0.90)
理解
6
液体压强;深度、密度对液体压强的影响
选择题
2
易(0.90)
理解
7
固体压强计算;方格法测受力面积;压强公式应用
选择题
2
中(0.75)
计算、应用
8
阿基米德原理;浮力与排开液体体积的关系;浮力图像分析
选择题
2
中(0.75)
图像分析、应用
9
浮力概念;空气浮力;受力平衡(升力、浮力、重力)
选择题
2
中(0.70)
综合辨析
10
漂浮条件;阿基米德原理;液体密度对排开体积的影响
选择题
2
中(0.70)
综合应用
11
固体压力压强、密度、漂浮条件;浮力与排开液体质量关系
选择题
2
中(0.65)
综合计算、辨析
12
阿基米德原理、悬浮条件、液体压强;浮力压强综合计算
选择题
2
难(0.55)
综合计算、辨析
二、填空题(13-20)
13
固体压强计算;压力、受力面积、压强公式应用
填空题
3
中(0.70)
计算、应用
14
固体压力压强;压力与重力关系;受力面积对压强的影响
填空题
3
易(0.85)
理解、辨析
15
液体压强特点;深度、密度对液体压强的影响
填空题
3
易(0.90)
理解
16
连通器原理;连通器应用;连通器工作特点
填空题
3
易(0.85)
理解、应用
17
大气压强、流体压强与流速关系;力的作用效果
填空题
3
中(0.70)
综合理解
18
密度计原理;漂浮条件;阿基米德原理;液体压强
填空题
3
中(0.65)
综合辨析、应用
19
气体压强;气压差计算;海拔对大气压的影响
填空题
3
中(0.65)
计算、应用
20
浮力影响因素;阿基米德原理;物体密度、液体密度计算
填空题
3
难(0.50)
综合计算、应用
三、解答题(21-27)
21
液体压强特点作图;物体浮沉条件受力作图
作图题
4
易(0.85)
作图、理解
22
固体压强、重力、压力计算;压强应用
计算题
8
中(0.70)
计算、应用
23
浮力、阿基米德原理;物体密度;液体压强变化量计算
计算题
8
难(0.55)
综合计算、应用
24
压力的作用效果探究;控制变量法;压强实际应用
实验探究题
6
中(0.75)
实验探究、应用
25
液体内部压强特点;U形管压强计;密度测量
实验探究题
8
中(0.65)
实验探究、综合应用
26
物体浮沉条件探究;阿基米德原理;浮力实验
实验探究题
8
中(0.65)
实验探究、辨析
27
密度计原理;漂浮条件;阿基米德原理;压强浮力综合
阅读理解综合题
10
难(0.50)
综合应用、辨析
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八年级物理下学期阶段测试
第九章压强和浮力
答案与解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
C
B
C
B
A
A
B
C
B
D
D
1. 【答案】:C
【解析】:A错误,压力与重力是不同性质的力;B、D错误,压力与支持力是相互作用力,支持力与重力是平衡力;C正确,行走时单脚着地,受力面积小,压强大。
2.【答案】:C
【解析】:底座宽大,增大受力面积,在压力(等于火箭重力)不变时,减小对海面的压强,保护发射平台。
3.【答案】B
【解析】A.该长方体木块放在水平桌面上处于平衡状态,因此它对桌面的压力等于它的重力,故A正确,A不符合题意;BC.长方体木块对桌面的压强为,这里S是受力面积,从图中看应该小于木块的底面积,故B错误,B符合题意,C正确,C不符合题意;D.沿竖直方向将木块外侧的这一半切掉,此时木块对桌面的压力比原来减小,而受力面积不变,根据压强公式,其对桌面的压强将减小,故D正确,D不符合题意。故选B。
4. 【答案】:C
【解析】:液体压强p=ρgh,深度h越大,压强越大,液面高度差越大;A减小h,B不改变h,D减小ρ,均使压强减小。
5. 【答案】:B
【解析】:盐粒漂浮在液面,根据漂浮条件,浮力等于自身重力。
6.【答案】:A
【解析】:液体压强随深度增加而增大(p=ρgh),塔筒底部越深,海水压强越大。
7. 【答案】A
【解析】小方格边长2cm,面积4cm2,根据图像读出一只脚的底面积为52格,查方格过程大于半格算一格,小于半格舍去.两只脚共计104格,底面积
人对地面的压力F=G=mg=60kg×9.8N/kg=588N根据压强计算公式故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
8.【答案】B
【解析】铁块下表面与液面接触慢慢下降过程中,排开液体的体积慢慢变大,所受浮力也越来越大;图像是向上升的;当物体全部浸没后,物体受到的浮力大小不变。图像为平直的。
故选B。
9.【答案】:C
【解析】:无人机悬停时,升力+浮力=重力,故浮力小于重力;空气对浸入的无人机有浮力作用。
10.【答案】:B
【解析】:漂浮时浮力等于重力(不变);ρ液减小,由F浮=ρ液gV排,V排增大,船身下沉。
11.【答案】D
【解析】A.注水前,木块对容器底部的压力故A不符合题意;B.木块的密度故B不符合题意;C.注水后当木块漂浮时,容器对桌面的受力面积不变,压力增大,由得,压强增大,故C不符合题意;D.注水后当木块漂浮时,木块受到的浮力则排开水的质量故D符合题意。故选D。
12.【答案】:D
【解析】:A正确,F浮=ρ海水gV排=1.03×10³×10×10=1.03×105N;B正确,悬浮时F浮=G总,G注水=1.03×105−7×104=3.3×104N;C正确,Δp=ρ海水gΔh=1.03×106Pa;D错误,匀速上浮时浮力等于重力。
二.填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
13. 【答案】 4 8×106 1×105
【解析】∵铅笔受到的重力忽略不计,∴铅笔对水平桌面的压力等于手指对铅笔尖的压力,即F1=F2=4N,∵S1=0.5mm2=0.5×10-6m2,S2=0.4cm2=0.4×10-4m2,∴手指受到的压强是
p1==8×106Pa,桌面受到的压强是p2==105Pa
14. 【答案】 = < <
【解析】 无论正放还是倒放对桌面的压力大小都等于酒和瓶的重力,所以F 1=F 2.前者受力面积大于后者的受力面积,所以由p= 可知,p 1<p 2.将瓶子倒置过来,由于瓶嘴一端较细,酒的深度增加,所以压强变大.即p 1′<p 2′
15.【答案】:大;相等;深度
【解析】:液体压强规律:深度越深压强越大;同深度各方向压强相等;影响因素为液体密度、深度。
16. 【答案】 连通器 不影响 船闸(或茶壶、锅炉水位计)
【解析】长胶管内装水,上部开口,下部连通,所以是连通器,在水不流动时, A、B两点的液面相平,这是运用了连通器原理。中间某位置压瘪了一点,液柱的形状改变,仍然是连通器,所以静止时两管中液面还是相平的,准确度不受影响。生活生产中应用连通器原理的例子很多,例如:船闸(或茶壶、锅炉水位计)等都是应用了连通器的原理。
17. 【答案】 海拔越高,大气压越小 流速越大的地方,压强越小 力可以使物体发生形变
【解析】把此装置从山脚带到山顶,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;往管上方吹气,管上方空气的流速增大,压强减小,管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升;用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,这说明力可以使物体发生形变.
18. 【答案】 等于 小于 小于
【解析】由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,此时所受浮力等于其重力,即F浮=G,两密度计完全相同,重力相等,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,F甲=F乙;甲中密度计排开液体的体积大于乙中密度计排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙;液面高度相同,根据p=ρgh可知,甲烧杯底部受到的压强小,即p甲<p乙。
19.【答案】 减小; 8×104; 变小
【解析】:抽气使袋内气体减少,根据气体压强与分子数量关系,气压随之减小。:压强差Δp = p0 - p = 1×105Pa - 2×104Pa = 8×104Pa。海拔升高,外界大气压p0降低,袋内压强p不变,根据Δp = p0- p,可知压强差变小。
20. 【答案】 液体密度 2.5×103 1.15×103
【解析】由图乙、图丙可以看出,物体浸没在两种密度不同的液体中,所以排开液体的体积相等,测力计的示数不高,浮力不同,说明浮力的大小与液体密度有关;物体在水的浮力为:,根据得,物体的体积即排开水的体积为:
物体的质量为:
物体密度为:
物体在盐水中的浮力为:
根据得,盐水的密度为:
三.解答题(本题共7小题,共52分)
21.(4分)作图题
【答案】(1) (2)
【评分细则】
(1)水流轨迹:正确画出A、B、C三点的水流喷射方向与距离(2分,错一个点扣1分,扣完为止)。
(2)受力示意图:重力和浮力方向正确(1分),线段长度关系正确(1分)。
【解析】(1)小孔A深度最浅,液体对A点的压强最小,水流喷射距离最近;小孔B深度较深,液体对B点的压强较大,水流喷射距离较远;小孔C深度最深,液体对C点的压强最大,水流喷射距离最远。(2)铁的密度比水大,因此铁球在水中下沉,浮力小于重力;过球心分别沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,分别用符号G和F浮表示;注意表示重力线段比表示浮力的线段要长些;
22.(8分)
解:(1)选A桶比较恰当,在压力一定时,A桶提手处受力面积大,水桶对手的压强小,手提水桶时会比较舒服;
(2)一桶水的体积为1.5×10-2m3,根据ρ=可得水的质量:m水=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-2m3=15kg,一桶水的重力:G水=m水g=15kg×10N/kg=150N;
(3)手受到的压力:F=G水+m桶g=150N+1kg×10N/kg=160N,
手受到的压强:。
【评分细则】:
(1)压强影响因素分析(2分,答出“受力面积大、压强小”即可)。
(2)质量计算(2分),重力计算(1分)。
(3)压力计算(1分),压强公式与结果(2分,公式、单位、结果各1分)。
23.(8分)
解:(1)由图乙可知,t2时刻,物体被完全拉出水面,则重力等于拉力,即G=F拉=54 N,
0~t1时刻,物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为F示=34 N,所以,物体被拉出水面之前受到的浮力:F浮=G-F示=54 N-34 N=20 N。
(2)物体浸没在水中,根据F浮=ρ水gV排可得物体的体积:V物=V排==
=2×10-3 m3,物体的质量:m===5.4 kg,物体的密度:ρ物===2.7×103 kg/m3。
(3)根据V=Sh可得水面降低的高度:Δh===0.2 m,容器底受到水的压强的减小量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。
答:(1)物体被拉出水面之前受到的浮力20 N,(2)物体的密度为2.7×103 kg/m3。
(3)物体被拉出水面,由于水面降低,容器底受到水的压强减小了2×103 Pa。
【评分细则】:
(1) 拉力计算(2分,受力分析正确、结果正确各1分)。
(2) (2)体积计算(2分),质量计算(1分),密度计算(1分)。
(3)高度变化计算(1分),压强变化计算(1分,公式、结果各0.5分)。
24.(6分)
【答案】:(1)海绵的凹陷程度;(2)压力;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积越大,压力作用效果越不明显;ABD;(3)把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较。
【评分细则】:
(1)每空1分,共4分。
(2)举例正确即可(1分)。
(3)操作步骤描述清晰,体现控制变量法(1分)。
优秀等级(1分): “把瓶子倒放在海绵上,用勺子从左侧瓶中舀出一些水,然后和右侧瓶子的作用效果对比。”(体现控制受力面积相同,改变压力)
合格等级(0.5分): “往瓶子里加水,看海绵凹陷变化。”(未体现控制变量,表述不完整)
不合格等级(0分): “换个瓶子试试。”(与实验目的无关)
【解析】(1)该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的运用。(2)将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵,这样可以控制压力相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。A.菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,符合题意;
B.书包要用宽的背带,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,符合题意;C.汽车限重,是在受力面积一定时,减小压力,减小对路面的压强,不合题意;D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,符合题意。故选ABD。
(3)要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应控制受力面积相同,只改变压力的大小,故他的操作步骤是:把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较。
25.(8分)
【答案】(1)大于;C;
(2) 液体的深度;
(3)没有控制液体深度不变;
(4)②相平;③
【评分细则】:
(1)每空1分,共2分。
(2)1分。
(3)2分,指出未控制变量即可。
(4)每空1分,共3分。
【解析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;由图a可知U形管右端液面比较高,就说明U形管左支管液面上方的气压大于大气压;只要取下软管重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的,故选C;(2)比较乙、丙两图,液体的密度相同,深度不同, U形管两侧液面的高度差不同,橡皮膜受到的压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的深度有关;(3)研究液体压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同,小宁保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,即改变了液体的密度,同时也改变了液体的深度,所以他的操作不可靠;(4)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同;左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2,右侧液面到橡皮膜中心的深度为h4,根据p =ρ液gh可知,ρ水gh2 =ρ液gh4,解得:ρ=
26.(8分)
【答案】(1)③2.4 ④0.6 ⑤大于
(2)①取出螺母,旋紧瓶盖 ③0.6 阿基米德原理(或F浮=ρ液gV排;④小于
【评分细则】:
(1)每空1分,共4分。
(2)1分,操作描述合理即可。每空1分,共3分,浮力不变的原因分析正确即可。
优秀等级(1分): “取出螺母,拧紧瓶盖,减小瓶子的重力,使重力小于浮力。”(操作+原理说明)
合格等级(0.5分): “把螺母拿出来。”(仅描述操作,未说明原理)
不合格等级(0分): “往瓶子里吹气。”(操作错误,无法减小重力)
【解析】(1)③观察可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第2小格处,所以其示数为2N + 0.2N×2= 2.4N,即小塑料瓶的重力为2.4N。④观察可知,弹簧测力计的示数为1.8N。根据称重法F浮=G - F示,其中G = 2.4N,F示=1.8N,则小塑料瓶受到的浮力F浮=2.4N - 1.8N = 0.6N。⑤因为小塑料瓶下沉,此时重力2.4N大于浮力0.6N,所以物体下沉的条件是重力大于浮力。(2)①取出小塑料瓶,擦干小瓶外壁的水,同时取出小塑料瓶中的螺母(因为要探究上浮条件,需减小物体重力)。 ③在小瓶露出水面前,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,液体密度ρ液不变,g不变,V排不变,所以它受到的浮力不变,仍为0.6N。④因为小塑料瓶上浮,此时重力0.1N小于浮力0.6N,所以物体上浮的条件是重力小于浮力。
27.(原创)(10分)阅读短文,回答问题:
【答案】(1)等于;小于
(2)增大;小于
(3)20
(4)变大;等于
(5)B
【评分细则】:
(1)每空1分,共2分。
(2)每空1分,共2分。
(3)2分。
(4)每空1分,共2分。
(5)2分。
【解析】(1)同一支密度计在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件,浮力始终等于自身重力,因此F浮甲=G,F浮乙=G,故F浮甲=F浮乙。根据阿基米德原理F浮=ρ液g V排,浮力相等时,V排越大,液体密度越小。由图可知,密度计在甲液体中浸入的深度更深,即V排甲>V排乙,因此ρ甲<ρ乙。
(2)根据F浮=ρ液g V排=G,可得,液体密度越大,排开液体的体积越小,密度计浸入液体的深度越浅,因此刻度值从上到下逐渐增大。图丙中,p在q的上方,对应浸入深度更深,故p对应的密度值小于q对应的密度值。
(3)密度计漂浮在水中时,浮力等于重力,即F浮=G=0.2N。由阿基米德原理F浮=ρ液g V排,可得:=2×10-5m3=20cm3。
(4)液体压强公式为p=ρ液gh,潜水器下潜过程中,深度h增大,海水密度ρ液变化可忽略,因此受到的压强变大。根据物体的悬浮条件,当物体悬浮在液体中时,浮力等于自身重力,故悬浮时浮力等于重力。
(5)A选项:密度计玻璃泡下方的重物是为了让密度计竖直漂浮在液体中,不是为了增大浮力,浮力由排开液体的重力决定,故A错误;B选项:密度计漂浮时,浮力等于重力,而浮力等于排开液体的重力,因此排开液体的重力始终等于自身重力,故B正确;C选项:根据,浸入深度越大,V排越大,液体密度越小,故C错误;D选项:由可知,V排与ρ液不是线性关系,因此刻度线间距不均匀,故D错误。综上,选B。
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