第九章《压强和浮力》期末复习专项训练2025-2026学年苏科版八年级下学期物理
2026-06-07
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第九章 压强和浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.36 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-06-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58246376.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
初中物理期末压强和浮力专项训练,以江苏各地期末真题为载体,通过概念辨析、实验探究和综合计算,系统覆盖压强公式、浮力原理及应用,融合物理观念与科学探究素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|压强|约15题|含大气压应用(钢笔吸墨水)、连通器辨析(高压喷水枪)、压力压强动态分析(正倒放杯子)、实验探究(压力作用效果影响因素)|从压力压强概念出发,通过p=F/S和p=ρgh公式推导,结合生活实例与实验验证,构建“概念-公式-应用”逻辑链|
|浮力|约20题|涉及浮沉条件(冰熔化液面变化)、阿基米德原理计算(人体空气浮力)、密度计原理(自制密度计刻度)、综合计算(救生手环体积)|以阿基米德原理为核心,关联浮沉条件与密度计算,通过实验探究(浮力影响因素)和实际问题解决,形成“原理-条件-工具-应用”知识网络|
内容正文:
2025-2026学年度八年级下学期期末复习专项训练--压强和浮力
一、选择题
1.(24-25八年级下·江苏南通·期末)物理知识在生活中有很多应用,下列用品中利用大气压原理工作的是( )
A.钢笔吸墨水 B.高压锅煮饭
C.订书机钉纸 D.热气球升空
2.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)一名初中生质量约50kg,空气密度约为1.3kg/m3,人体的密度与水接近,则他受到空气的浮力约为( )
A.0.6N B.6N C.60N D.600N
3.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)在图所示的实例中,工作原理与连通器无关的是( )
A.高压喷水枪 B.茶壶
C. 船闸 D.回水弯管
4.如图,练太极拳是很好的强身健体运动,由图甲的姿势换成图乙的姿势时( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
5.(24-25八年级下·江苏常州·期末)已知,。将一块冰放入水中,冰处于漂浮状态,液面位置如图所示,冰熔化后,杯中液面将比熔化前( )
A.上升 B.下降
C.不变 D.无法判断
6.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)学校科技小组制作飞机模型,要让飞机在飞行过程中获得一定的升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
7.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,一杯未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上,然后反过来倒立放在桌面上,两次放置橙汁对杯底的压强分别是和,杯子对桌面的压强分别是和,则( )
A.、
B.、
C.、
D.、
8.(24-25八年级下·江苏南京·期末)在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A,在一个轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A中,测力计示数为F(塑料袋不接触杯底),有以下三个判断:
(1)若ρA=ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F为零;
(2)若ρA>ρB,当F为零时,袋内液面高于袋外液面;
(3)若ρA<ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F不为零.
这三个判断( )
A.只有(1)正确 B.只有(1)(2)正确
C.只有(2)(3)正确 D.(1)(2)(3)都正确
9.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)2024 年4月亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”在山东青岛建造完工,为我国深水油气田高效开发提供了全新选择、它由如图所示的船体和工作平台两部分组成,总质量约3.9万吨,最大排水量为10万吨,船体直径约为90m。若g取10N/ kg, 海水密度取1×103kg/m3。关于“海葵一号”,下列说法中正确的是( )
A.约需要170个成人才能环抱船体一周
B.它满载时受到的浮力约为1×106N
C.当它未储存油气空载时,吃水线在最大吃水线上方
D.它最多能储存约8万吨油气
10.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图所示,把一底面积为400cm2,高度为20cm的正方体物块放进盛有水的薄壁柱形容器中,并用30N的压力F使物体刚好浸没在水中,此时水对容器底的压强为3500Pa。已知容器重10N,底面积为500cm2,则下列说法中不正确的是( )
A.物体刚好浸没在水中时,水的深度为35cm
B.物块的密度625kg/m3
C.改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,此时水对容器底的压强为3100Pa
D.改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,此时容器对地面的压力为160N
二、填空题
11.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图甲,用吸管喝饮料时,饮料在______的作用下进入嘴巴;如图乙,将纸条的一端按在嘴唇下方,沿纸面上方向前吹气,纸面上方空气流速较大、压强较________,所以纸条向上飘起。
12.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素:通过比较甲图和____图,说明压力作用效果与压力有关;通过比较乙图和丙图,说明压力的作用效果与_______有关。
13.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)一未装满水的密闭瓶子,先正立放在桌面上(如图甲),然后倒立在桌面上(如图乙),水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系是F甲_____F乙,水对瓶底和瓶盖的压强的大小关系是p甲______p乙(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
14.(24-25八年级下·江苏徐州·期末)三峡船闸是目前世界上最大的双线五级船闸,如图所示是船闸的示意图,船闸利用了________原理。图中某轮船由下游经过船闸驶往上游,船进入闸室后,先关闭阀门和闸门,再打开阀门________,当闸室中水位与上游水位________时,打开闸门C,船驶入上游。
15.物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,甲液体密度_______乙液体密度,密度计在液体中受到浮力F甲_______F乙,液体对杯底的压强p甲_______p乙。(均选填“<”“=”或“>”)
16.(24-25八年级下·江苏淮安·期末)小华同学在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后,溢出100g水,则该物体受的浮力是_________N。这个物体在水中将会_________。(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。在水平桌面上,小明同学将玻璃杯漂浮在水面上(如图甲),当将玻璃杯打翻沉底后,请在乙图中画出水面的大概位置_______(乙图中虚线不代表实际水面)。
17.如图所示,同学们利用饮料瓶设计了很多奇妙的物理实验。
(1)小车在喷水时能够向前运动,是利用了力的作用是______的原理;
(2)水从开口矿泉水瓶的小孔喷出,水面降低,水喷出的距离变短,说明液体压强与______有关;
(3)用饮料瓶、透明胶带、螺母、塑料管按图制作了一只潜水艇模型,为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处______(选填“吹气”或“吸气”)。
18.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)在物理课堂上老师用注射器为同学们演示了很多有趣的实验:如图甲,水槽中放入适量染成红色的水,活塞向外拉,瓶内长吸管就会有水喷出,形如内置的喷泉,此实验证明了___________的存在;如图乙为潜水艇模型,进气排气管所受浮力大小忽略不计。要使处于悬浮状态的潜水艇下沉,可通过___________(选填“向内推”或“向外拉”)动注射器活塞来实现,在此过程中潜水艇所受浮力大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙所示估测大气压强实验的测量原理是___________,实验过程中,当活塞___________时,停止向桶中添加重物。
19.利用塑料笔芯自制密度计(塑料笔管部分粗细均匀),同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用_________笔芯(选填“新”或“旧”)。将所选笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中受到的浮力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度,酒精的密度,若在A、B正中间的位置标上字母C,那么该自制密度计C位置所标注的刻度应该_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、实验题
20.(24-25八年级下·江苏南京·期末)小张利用小桌、海绵、砝码等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
(1)本实验通过观察___________来比较压力的作用效果。
(2)比较__________两图实验可知:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)如图丁,将小桌和砝码沿海绵向右平移,此时海绵的凹陷程度与图丙中相比__________(选填“更深”、“更浅”或“一样深”)。
(4)如图戊,小张将密度均匀的物块沿竖直方向切成大小不同的、两块,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此她得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是___________。
(5)如图己,两个密度均匀的正方体、放在两块相同的海绵上,分析可知( )
A.正方体的密度一定比大
B.正方体对海绵的压力一定比大
C.正方体的质量一定比小
D.正方体对海绵的压强一定比小
21.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)小王同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图所示的实验探究。
(1)图甲中U形管压强计探头上的橡皮膜应选用_____(选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小王用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面变化较明显,说明该装置_______选填(“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙、丙两图的实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着_____的增加而增大,若此时只将图丙中探头向右旋转一下方向,则此时丙图中U形管中液面高度差___(选填“变大”、“变小”或“不变”);比较_____两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小王发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小王计划采取的操作中,可行是 (选填序号)。
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
(4)若保持图丙中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。小王由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠?______,原因是_______;
(5)图戊装置两个烧杯内装有液面相平的不同液体,密度分别为ρ左和ρ右,观察可知ρ左______ρ右(选填“>”“=”或“<”)。
22.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2:浮力的大小可能与物体的形状有关。
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想_________;(选填序号)
(2)由图可知,物块浸没在水中时受到的浮力是_________N;
(3)分析图b、c、d实验可得出:物体受到的浮力大小与_________有关;
(4)分析图_________实验,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(5)小丽同学通过分析图b、c实验,发现浮力的大小还与物体在液体中的深度有关,于是她得出结论:在其他条件相同时,物体在液体中的深度越深,浮力越大。你认为她的结论是_________(选填“正确”或“错误”)的,理由是:_________;
(6)若先完成步骤e,再完成步骤a,则测得的浮力将_________(选填“偏大”或“偏小”)。
23.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)某学校实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端_______,调节平衡螺母使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘 _________(选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图1甲所示,则烧杯和水的总质量为 __g;
(3)如图1乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为149g,则矿石的体积为____cm3;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)如图1丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为___kg/m3;
(5)小组同学在拓展学习中认识了密度计。将其放入液体中,当它竖直静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。如图2甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力大小____,密度计底部所受液体压强大小____(均选填“变大”、“变小”或“不变”),装水的容器是____(选填“甲”或“乙”)。
(6)小红将一根吸管的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计,如图2丙,为了给密度计标上刻度,她进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,她以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个吸管均匀标上刻度;
d.她将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如图2丙所示小红制作的密度计,你认为刻度0.9应该在_____点(选填“p”或“q”)。
②若被测液体的密度为ρ液,密度计浸入被测液体的深度为h(如图2丁所示),自制密度计的质量为m,铅笔的横截面积为S(忽略铜丝引起的横截面积变化),小组同学推导出h与ρ液的关系式为h=_____(用给定的字母表示推导结果)。结合此关系小红清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。小组同学思考,如果在不换用该吸管的情况下,想要提高此自制密度计的精确度可采取_____方法。
A.增加配重 B.减少配重
24.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小丽借助注射器(容积为5mL)、铁架台、托盘天平、刻度尺、小筒、细绳等器材估测大气压的值,其实验步骤如下:(g取10N/kg)
①将部分器材按图示装配好,首先将注射器活塞推至顶端,上端未封口,接着往小筒内缓慢加水,直至活塞恰好开始下滑时,取下小筒,并用天平测得其总质量为71.2g;
②重新将注射器活塞推至顶端,并用橡皮帽封住注射口,将步骤①中的装水小筒(水未倒出)重新接在注射器下端,缓慢向小筒内加水,直至活塞又恰好开始下滑,取下小筒,并用天平测得其总质量为646.2g;
③取下注射器,并用刻度尺测得其壁上全部刻度部分的长度为8cm;
请回答以下问题:
(1)本次测量大气压值的实验原理是______,实验中主要应以______(针筒/活塞/小筒)为研究对象来分析其所受大气压力的;
(2)步骤②中,将活塞重新推至顶端,其目的是______,但实际上并未能达到此目的,此因素将导致所测大气压的值会偏______(大/小);
(3)该注射器活塞的横截面积为______cm2;
(4)上述实验中,在不考虑活塞的重力情况下,可得出活塞受到的摩擦力为______N,并由此计算出大气压强的值约为______Pa,______(高于/低于)标准大气压。
四、计算题
25.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)青少年在游泳和水上运动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,如图所示,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。某同学的质量为52.5kg,密度为1.05×103kgm3,若要使约占人体总体积的头部露出水面。手环所受的重力忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)人体总体积;
(2)头部露出水面时,人体受到的浮力;
(3)充气后气囊的体积的最小值。
26.(24-25八年级下·江苏泰州·期末)如图所示,装有水的烧杯中有一个质量为53g、体积为50cm3的鸡蛋。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因;
(2)向水中加入食盐并搅拌,当食盐水的密度等于多少g/cm3时,鸡蛋处于悬浮状态;
(3)继续向水中加食盐并搅拌,当鸡蛋静止时所受浮力是多大。
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2025-2026学年度八年级下学期期末复习专项训练--压强和浮力
一、选择题
1.(24-25八年级下·江苏南通·期末)物理知识在生活中有很多应用,下列用品中利用大气压原理工作的是( )
A.钢笔吸墨水 B.高压锅煮饭
C.订书机钉纸 D.热气球升空
【答案】A
【详解】A.钢笔吸墨水时,先用手捏墨囊,排出里面的空气,墨水在大气压作用下进入墨囊,利用了大气压,故A符合题意;
B.液体沸点随气压的增大而升高,高压锅是利用此原理工作的,没有利用大气压,故B不符合题意;
C.订书针较尖,减小了受力面积,可以增大对纸的压强。这与大气压无关,故C不符合题意;
D.热气球内的热空气密度较小,热气球受到的浮力大于其重力就可以升空,不是利用大气压工作的,故D不符合题意。
故选A。
2.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)一名初中生质量约50kg,空气密度约为1.3kg/m3,人体的密度与水接近,则他受到空气的浮力约为( )
A.0.6N B.6N C.60N D.600N
【答案】A
【详解】已知一名初中生质量约50kg,密度与水接近,则中学生的体积为
则中学生受到空气的浮力为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)在图所示的实例中,工作原理与连通器无关的是( )
A.高压喷水枪 B.茶壶
C. 船闸 D.回水弯管
【答案】A
【详解】A.高压喷水枪是利用压缩空气等手段使水在枪内获得高压,从而使水能够以较大的压力喷射出去,达到喷水清洗等目的。它主要是依靠压力的产生和传递来工作的,与连通器的原理(同种液体静止时液面相平)毫无关系,故A符合题意;
B.茶壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相连通,是连通器。当向茶壶中倒水,且水不流动时,壶身中的水位和壶嘴中的水位会保持相平,利用了连通器原理,故B不符合题意;
C.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,所以船通过船闸使用了连通器原理,故C不符合题意;
D.U形弯管上端开口分别与洗手池和下水道相连通,底部相连通,是连通器。它能起到水封的作用,防止下水道中的异味上返,是利用了连通器中液面相平的原理,当有水流过洗手池时,U形弯管内会存留一定高度的水,阻断异味传播,故D不符合题意。
故选A。
4.如图,练太极拳是很好的强身健体运动,由图甲的姿势换成图乙的姿势时( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
【答案】D
【详解】压力是垂直作用在物体表面上的力。当人站在水平地面上时,人对地面的压力大小等于人自身的重力。由图甲的姿势换成图乙的姿势时,人的质量不变,重力不变,所以人对地面的压力不变;从图甲的姿势换成图乙的姿势时,图乙中单脚着地,相比图甲中双脚着地,受力面积S变小。因为压力F不变,根据可知,压强p会变大。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.(24-25八年级下·江苏常州·期末)已知,。将一块冰放入水中,冰处于漂浮状态,液面位置如图所示,冰熔化后,杯中液面将比熔化前( )
A.上升 B.下降
C.不变 D.无法判断
【答案】C
【详解】冰漂浮在水面上,根据漂浮条件可知,冰受到的浮力等于冰的重力。由阿基米德原理可知冰排开水的体积
冰熔化后变成水,质量不变,即
则冰熔化后水的体积
由于,所以杯中液面将与熔化前相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)学校科技小组制作飞机模型,要让飞机在飞行过程中获得一定的升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】飞机飞行时,获得的升力是因为机翼上表面空气流速快、压强小,下表面空气流速慢、压强大,从而产生向上的升力,因此飞机的机翼上表面凸起,下表面较平。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,一杯未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上,然后反过来倒立放在桌面上,两次放置橙汁对杯底的压强分别是和,杯子对桌面的压强分别是和,则( )
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】A
【详解】由图可知,倒立放在桌面上时,橙汁深度较小,根据,橙汁对杯底的压强较小,所以;倒立放在桌面上时,杯子总重力不变,则杯子对桌面的压力不变,受力面积变大,根据,杯子对桌面的压强变小,所以。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.(24-25八年级下·江苏南京·期末)在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A,在一个轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A中,测力计示数为F(塑料袋不接触杯底),有以下三个判断:
(1)若ρA=ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F为零;
(2)若ρA>ρB,当F为零时,袋内液面高于袋外液面;
(3)若ρA<ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F不为零.
这三个判断( )
A.只有(1)正确 B.只有(1)(2)正确
C.只有(2)(3)正确 D.(1)(2)(3)都正确
【答案】D
【详解】[1]若,当袋内液面与袋外液面相平时,则袋内液体的体积等于排开液体的体积,即,则袋内液体的重力,塑料袋受到的浮力,则测力计示数为为零,故(1)正确;
[2]若,当为零时,浮力等于重力,即,,因为,所以,此时袋内液面高于袋外液面,故(2)正确;
[3]若,当袋内液面与袋外液面相平时,;若,则,即,此时弹簧测力计的示数,故(3)正确。
故选 D。
9.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)2024 年4月亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”在山东青岛建造完工,为我国深水油气田高效开发提供了全新选择、它由如图所示的船体和工作平台两部分组成,总质量约3.9万吨,最大排水量为10万吨,船体直径约为90m。若g取10N/ kg, 海水密度取1×103kg/m3。关于“海葵一号”,下列说法中正确的是( )
A.约需要170个成人才能环抱船体一周
B.它满载时受到的浮力约为1×106N
C.当它未储存油气空载时,吃水线在最大吃水线上方
D.它最多能储存约8万吨油气
【答案】A
【详解】A.成人身高约1.7m,双臂张开后长度和人的身高差不多,约1.7m,环抱船体一周需要的人数约为
接近170个,故A正确;
B.最大排水量为10万吨,则它满载时受到的浮力约为
故B错误;
C.“海葵一号”漂浮在海水中,浮力等于自身重力,当它未储存油气空载时,受到的浮力小于满载时的浮力,由可知,排开体积小,所以吃水线在最大吃水线下方,故C错误;
D.“海葵一号”漂浮在海水中,浮力等于自身重力,则满载时的排水量等于自身质量,所以它最多能储存油气的质量约为
即6.1万吨油气,故D错误。
故选A。
10.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图所示,把一底面积为400cm2,高度为20cm的正方体物块放进盛有水的薄壁柱形容器中,并用30N的压力F使物体刚好浸没在水中,此时水对容器底的压强为3500Pa。已知容器重10N,底面积为500cm2,则下列说法中不正确的是( )
A.物体刚好浸没在水中时,水的深度为35cm
B.物块的密度625kg/m3
C.改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,此时水对容器底的压强为3100Pa
D.改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,此时容器对地面的压力为160N
【答案】D
【详解】A.物体刚好浸没在水中时,水的深度为
故A正确,不符合题意;
B.正方体物块的体积为
物体刚好浸没在水中时受到的浮力为
物体处于静止状态,受到竖直向下的压力和重力的作用及竖直向上的浮力作用,由力的平衡有G+F =F浮,物体的重力G=F浮-F=80N-30N=50N
则物块的密度为
故B正确,不符合题意;
CD.改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面时,排开水的体积减小0.25V,则水面下降的高度为
此时水的深度为
则此时水对容器底的压强为
此时水对容器底的压力
则此时容器对地面的压力为
故D错误,符合题意,C正确,不符合题意。
故选D。
二、填空题
11.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图甲,用吸管喝饮料时,饮料在______的作用下进入嘴巴;如图乙,将纸条的一端按在嘴唇下方,沿纸面上方向前吹气,纸面上方空气流速较大、压强较________,所以纸条向上飘起。
【答案】 大气压 小
【详解】[1]吸饮料时,先将吸管内的气体吸出,此时吸管内气压变小,小于饮料上方的气压,在大气压的作用下将饮料压入人的口中。
[2]沿纸面上方向前吹气,纸面上方空气流速较大、压强较小,纸面下方空气流速小,压强大,会产生向上的压强差,压力差,因此纸条向上飘起。
12.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素:通过比较甲图和____图,说明压力作用效果与压力有关;通过比较乙图和丙图,说明压力的作用效果与_______有关。
【答案】 乙 受力面积
【详解】[1]比较图甲和图乙,压力越大,压力的作用效果越明显;说明压力的作用效果与压力大小有关。
[2]研究压力的作用效果与受力面积关系时,要控制压力一定,故通过比较图乙和图丙,可得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。故可以说明压力的作用效果与受力面积有关。
13.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)一未装满水的密闭瓶子,先正立放在桌面上(如图甲),然后倒立在桌面上(如图乙),水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系是F甲_____F乙,水对瓶底和瓶盖的压强的大小关系是p甲______p乙(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 大于 小于
【详解】[1]正放时,瓶子中的水柱粗细均匀,此时水对瓶底的压力等于瓶中水的重力,即F甲=G水;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水的重力作用在瓶子的侧壁上,所以瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,即F乙<G水,因为瓶中水的重力是一定的,所以水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系是F甲>F乙。
[2]正立放置(图甲)时水的深度小于倒立放置(图乙)时水的深度,根据可知,水的深度越大,压强越大,所以水对瓶底和瓶盖的压强的大小关系是p甲<p乙。
14.(24-25八年级下·江苏徐州·期末)三峡船闸是目前世界上最大的双线五级船闸,如图所示是船闸的示意图,船闸利用了________原理。图中某轮船由下游经过船闸驶往上游,船进入闸室后,先关闭阀门和闸门,再打开阀门________,当闸室中水位与上游水位________时,打开闸门C,船驶入上游。
【答案】 连通器 A 相平
【详解】[1]上端开口、底部连通的容器,称为连通器,船闸符合连通器的要求,是利用连通器的原理进行工作的。
[2][3]船进入闸室后,关闭阀门B和闸门D,再打开阀门A,此时上游与闸室组成连通器,上游的水通过阀门A流向闸室,水面相平时,打开上游闸门C,船平稳地驶向上游,再关闭阀门A和闸门C。
15.物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,甲液体密度_______乙液体密度,密度计在液体中受到浮力F甲_______F乙,液体对杯底的压强p甲_______p乙。(均选填“<”“=”或“>”)
【答案】 < = <
【详解】[1][2]由图可知,密度计在两个烧杯中都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,密度计受到的浮力大小等于密度计的重力;因在两个烧杯中使用的是同一个密度计,重力相等,则密度计在两液体中受到浮力大小相等,即F甲=F乙;密度计在甲烧杯中排开液体的体积大于在乙烧杯中排开液体的体积,根据阿基米德原理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。
[3]静止时液面相平,则甲、乙液体的深度相等;因ρ甲<ρ乙,由液体压强公式p=ρgh可知,乙液体对杯底的压强大于甲液体对杯底的压强,即p甲<p乙。
16.(24-25八年级下·江苏淮安·期末)小华同学在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后,溢出100g水,则该物体受的浮力是_________N。这个物体在水中将会_________。(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。在水平桌面上,小明同学将玻璃杯漂浮在水面上(如图甲),当将玻璃杯打翻沉底后,请在乙图中画出水面的大概位置_______(乙图中虚线不代表实际水面)。
【答案】 1 下沉
【详解】[1]根据阿基米德原理,溢出水的质量
所以该物体受到的浮力
[2]物体重力
因为
根据物体浮沉条件,浮力小于重力时物体下沉,所以物体在水中将会下沉。
[3]玻璃杯漂浮时,沉底时,根据,变小,变小,所以乙图中水面会低于甲图中水面。如图所示:
17.如图所示,同学们利用饮料瓶设计了很多奇妙的物理实验。
(1)小车在喷水时能够向前运动,是利用了力的作用是______的原理;
(2)水从开口矿泉水瓶的小孔喷出,水面降低,水喷出的距离变短,说明液体压强与______有关;
(3)用饮料瓶、透明胶带、螺母、塑料管按图制作了一只潜水艇模型,为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处______(选填“吹气”或“吸气”)。
【答案】(1)相互
(2)深度
(3)吸气
【详解】(1)小车向后喷水,在喷水时小车向前运动,说明力的作用是相互的,即该车是利用了力的作用是相互的原理。
(2)水从开口矿泉水瓶的小孔喷出,水面降低,水喷出的距离变短,即深度越小,压强越小,说明水产生的压强与深度有关。
(3)潜水艇的原理是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的,为使潜水艇下沉,需要增加重力,则必须从进排气管处吸气,使水进入潜水艇。
18.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)在物理课堂上老师用注射器为同学们演示了很多有趣的实验:如图甲,水槽中放入适量染成红色的水,活塞向外拉,瓶内长吸管就会有水喷出,形如内置的喷泉,此实验证明了___________的存在;如图乙为潜水艇模型,进气排气管所受浮力大小忽略不计。要使处于悬浮状态的潜水艇下沉,可通过___________(选填“向内推”或“向外拉”)动注射器活塞来实现,在此过程中潜水艇所受浮力大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙所示估测大气压强实验的测量原理是___________,实验过程中,当活塞___________时,停止向桶中添加重物。
【答案】 大气压 向外拉 不变 刚好被拉动
【详解】[1]图甲中注射器向外抽气,瓶内气体压强减小,外面的水在大气压的作用下,向瓶内喷出,此实验证明了大气压的存在.
[2][3]当潜水艇处于悬浮状态时,根据物体的浮沉条件可知,潜水艇受到的浮力等于自身的重力;要使潜水艇下沉,需要增大潜水艇的重力,当向外拉动注射器活塞时,潜水艇模型内的气压减小,在大气压的作用下有水进入潜水艇,使得潜水艇的重力变大,重力大于浮力,使得潜水艇下沉;该过程中,潜水艇排开的水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液V排g可知,受到的浮力不变.
[4]由图丙可知,活塞刚好被拉动时,停止添加重物,此时小桶给活塞向下的拉力恰好等于大气压对活塞产生的压力,测出小桶和沙子的总重力,即约为大气压力,再测出活塞的横截面积,根据可以求出大气压强的值。
19.利用塑料笔芯自制密度计(塑料笔管部分粗细均匀),同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用_________笔芯(选填“新”或“旧”)。将所选笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中受到的浮力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度,酒精的密度,若在A、B正中间的位置标上字母C,那么该自制密度计C位置所标注的刻度应该_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 旧 等于 小于
【详解】[1]新笔芯的重心靠近笔芯的中间位置,放入水中时无法竖直漂浮;用了一半油墨的旧笔芯的重心在笔芯的一端,当把旧笔芯放入水中时,旧笔芯能竖直漂浮在水中。
[2]笔芯在水和酒精中都处于漂浮状态,根据漂浮条件:物体漂浮时,受到的浮力等于自身的重力。由于旧笔芯的重力没有改变,所以它在水中和酒精中受到的浮力大小是相等的。
[3]笔芯漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,则压力相同,设笔芯的底面积为S,密度计处于水中时的深度为H,在待测液体中的深度为h,根据阿基米德原理可知,解得。由表达式可知h和成反比,所以密度计刻度分布不均匀,液体的密度越大,相邻刻度线的距离越小,因为密度计刻度是“上小下大、上疏下密”,故该自制密度计C位置所标注的刻度应该小于。
三、实验题
20.(24-25八年级下·江苏南京·期末)小张利用小桌、海绵、砝码等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
(1)本实验通过观察___________来比较压力的作用效果。
(2)比较__________两图实验可知:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)如图丁,将小桌和砝码沿海绵向右平移,此时海绵的凹陷程度与图丙中相比__________(选填“更深”、“更浅”或“一样深”)。
(4)如图戊,小张将密度均匀的物块沿竖直方向切成大小不同的、两块,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此她得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是___________。
(5)如图己,两个密度均匀的正方体、放在两块相同的海绵上,分析可知( )
A.正方体的密度一定比大
B.正方体对海绵的压力一定比大
C.正方体的质量一定比小
D.正方体对海绵的压强一定比小
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)甲、乙
(3)更深
(4)没有控制压力大小不变
(5)D
【详解】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)根据控制变量法可知,甲、乙两图中受力面积相同,只改变了压力大小,可观察到压力的作用效果不同,可以得出受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)小桌和砝码向右移,对海绵的压力不变,受力面积减小,根据可知,压强变大,压力的作用效果变大,海绵的凹陷程度与图丙中相比更深。
(4)将密度均匀的物块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,不仅改变了受力面积,同时也改变了压力,没有使用控制变量法,因此她在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小一定。
(5)AD.由图可知,海绵的凹陷程度反映压强大小,b的凹陷更深,说明;正方体a的边长大于b,由于是均匀柱状物体,根据可知,正方体a的密度一定比b小,故A错误,D正确;
BC.由可知,,但,无法直接比较压力大小,由可知,也无法比较质量的大小,故BC错误。
故选D。
21.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)小王同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图所示的实验探究。
(1)图甲中U形管压强计探头上的橡皮膜应选用_____(选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小王用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面变化较明显,说明该装置_______选填(“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙、丙两图的实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着_____的增加而增大,若此时只将图丙中探头向右旋转一下方向,则此时丙图中U形管中液面高度差___(选填“变大”、“变小”或“不变”);比较_____两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小王发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小王计划采取的操作中,可行是 (选填序号)。
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
(4)若保持图丙中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。小王由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠?______,原因是_______;
(5)图戊装置两个烧杯内装有液面相平的不同液体,密度分别为ρ左和ρ右,观察可知ρ左______ρ右(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) 薄 不漏气
(2) 深度 不变 丙、丁
(3)B
(4) 不可靠 没有控制液体深度相同
(5)<
【详解】(1)[1]图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,薄的橡皮膜受相同压力时,压力的作用效果较明显,液面高度差升降灵敏。
[2]用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,说明该装置不漏气;用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面变化较小,说明该装置漏气。
(2)[1]比较图乙、丙两次实验可知,探头在水中深度越深,U形管两边液面高度差越大,压强越大,可得结论:同种液体内部,压强随深度的增加而增大。
[2]想探究液体压强与方向的关系,应控制深度不变,转动探头朝着各个方向,由于在同一液体在同一深度液体内部向各个方向的压强相等,所以观察到U形管两边液面的高度差不变,即液体压强与方向无关。
[3]根据控制变量法,要想探究液体内部压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同,因此应比较图丙、丁两次实验,探头在盐水与水中的深度相同,盐水的密度较大,探头在盐水中时U形管两边液面高度差较大,可得:液体内部压强与液体密度有关。
(3)当U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,就是在U形管中液体产生的压强不变时,让液面的高度差更大。根据可知,同种液体,液体的压强只与深度有关,与液柱粗细无关,所以“将U形管换成更细的”不能使两侧液面高度差对比更加明显;在液体压强一定时,若要液面高度差越大,只须让液体密度变小,即只须“U形管中换用密度更小的液体”即可,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[1][2]保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面高度差增大,由于没有控制液体深度相同,所以不能得出:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大,故结论不可靠。
(5)根据压强计两侧液面相同,说明两个探头在液体中受到的压强相同,即,根据液体压强公式可得,,由图可知,则可得。
22.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2:浮力的大小可能与物体的形状有关。
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想_________;(选填序号)
(2)由图可知,物块浸没在水中时受到的浮力是_________N;
(3)分析图b、c、d实验可得出:物体受到的浮力大小与_________有关;
(4)分析图_________实验,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(5)小丽同学通过分析图b、c实验,发现浮力的大小还与物体在液体中的深度有关,于是她得出结论:在其他条件相同时,物体在液体中的深度越深,浮力越大。你认为她的结论是_________(选填“正确”或“错误”)的,理由是:_________;
(6)若先完成步骤e,再完成步骤a,则测得的浮力将_________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)3
(2)2
(3)排开液体的体积
(4)ade
(5) 错误 未控制排开水的体积相同
(6)偏大
【详解】(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,饮料罐排开的液体体积就越大,可以支持猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(2)如图a、c实验可知,物体的重力大小为4.8N,物体浸没在水中弹簧测力计的拉力大小为2.8N,所以物体浸没在水中受到的浮力大小为
(3)分析图b、c、d实验,
随着排开水的体积大小增大物体受到的浮力也越大,当排开水的体积不变时,物体受到的浮力大小也不变,可以得出:物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(4)分析图a、d、e实验,
物体都浸没在液体中,排开液体的体积大小相同,但是液体的密度不同,浮力不同,说明浮力大小和液体的密度有关。
(5)[1][2]分析图b、c实验,物体在液体中的深度不同,浮力大小也不相同,但是两实验中排开水的体积大小不同,因此无法判断浮力大小是与深度有关,还是与排开液体的体积有关,应控制排开水的体积相等,再通过改变在液体中的深度,观察浮力大小变化。
(6)若先完成步骤e,再完成步骤a,因为物体在盐水浸没时会沾上部分液体,导致重力偏大,根据公式,则测得的浮力也偏大。
23.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)某学校实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端_______,调节平衡螺母使天平平衡;
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘 _________(选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图1甲所示,则烧杯和水的总质量为 __g;
(3)如图1乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为149g,则矿石的体积为____cm3;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)如图1丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为___kg/m3;
(5)小组同学在拓展学习中认识了密度计。将其放入液体中,当它竖直静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。如图2甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力大小____,密度计底部所受液体压强大小____(均选填“变大”、“变小”或“不变”),装水的容器是____(选填“甲”或“乙”)。
(6)小红将一根吸管的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计,如图2丙,为了给密度计标上刻度,她进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,她以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个吸管均匀标上刻度;
d.她将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如图2丙所示小红制作的密度计,你认为刻度0.9应该在_____点(选填“p”或“q”)。
②若被测液体的密度为ρ液,密度计浸入被测液体的深度为h(如图2丁所示),自制密度计的质量为m,铅笔的横截面积为S(忽略铜丝引起的横截面积变化),小组同学推导出h与ρ液的关系式为h=_____(用给定的字母表示推导结果)。结合此关系小红清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。小组同学思考,如果在不换用该吸管的情况下,想要提高此自制密度计的精确度可采取_____方法。
A.增加配重 B.减少配重
【答案】(1)零刻度线处
(2) 从大到小 124
(3)25
(4)2×103
(5) 不变 不变 乙
(6) p A
【详解】(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线,调节平衡螺母使天平横梁在水平位置平衡。
(2)[1][2]将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘从大到小试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图1甲所示,标尺的分度值为0.1g,游码指示的质量为4.0g,则烧杯和水的总质量为
(3)由图1乙可知,物体浸没在水中时,增加的重力等于物体的重力减去拉力,所以增加的重力就是浮力,即(m2﹣m总)g=F浮=ρ水gV排
矿石的体积就是排开水的体积,即
(4)矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的质量为
则矿石的密度为
(5)[1][2]让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力等于它自身的重力,大小不变。根据浮力产生原因可知,密度计底部所受液体的压力不变,根据,所以密度计底部所受液体压强大小不变。
[3]根据,浮力一定时,密度计浸入液体中的深度越小,液体的密度越大,装水的容器是乙。
(6)[1]密度计的刻度下大上小,且不均匀,所以刻度0.9应该在p点。
[2]自制密度计的质量为m,铅笔的横截面积为S,密度计漂浮时满足浮力等于重力,即
所以。
[3]要提高自制密度计的精确度,增加配重,可增大m,使相同密度变化时,深度变化更大,更易区分刻度,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
24.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小丽借助注射器(容积为5mL)、铁架台、托盘天平、刻度尺、小筒、细绳等器材估测大气压的值,其实验步骤如下:(g取10N/kg)
①将部分器材按图示装配好,首先将注射器活塞推至顶端,上端未封口,接着往小筒内缓慢加水,直至活塞恰好开始下滑时,取下小筒,并用天平测得其总质量为71.2g;
②重新将注射器活塞推至顶端,并用橡皮帽封住注射口,将步骤①中的装水小筒(水未倒出)重新接在注射器下端,缓慢向小筒内加水,直至活塞又恰好开始下滑,取下小筒,并用天平测得其总质量为646.2g;
③取下注射器,并用刻度尺测得其壁上全部刻度部分的长度为8cm;
请回答以下问题:
(1)本次测量大气压值的实验原理是______,实验中主要应以______(针筒/活塞/小筒)为研究对象来分析其所受大气压力的;
(2)步骤②中,将活塞重新推至顶端,其目的是______,但实际上并未能达到此目的,此因素将导致所测大气压的值会偏______(大/小);
(3)该注射器活塞的横截面积为______cm2;
(4)上述实验中,在不考虑活塞的重力情况下,可得出活塞受到的摩擦力为______N,并由此计算出大气压强的值约为______Pa,______(高于/低于)标准大气压。
【答案】(1) 活塞
(2) 排尽注射器中的空气 小
(3)0.625
(4) 0.712 低于
【详解】(1)[1][2]本实验中测量大气压需要测量压力和受力面积,由得到大气压值;该实验中以活塞为研究对象,分析研究的是大气对活塞的压力。
(2)[1][2]实验时,把活塞推至注射器筒顶端是为了排尽注射器中的空气,比较筒内气压的干扰;当筒内空气没有排尽时,筒内空气会对活塞产生一个压力,抵消一部分大气压,因此测得的大气压值将偏小。
(3)该注射器活塞的横截面积为
(4)[1]不考虑活塞的重力,根据二力平衡条件,活塞受到的摩擦力等于第一次小桶和水的总重力,即活塞受到的摩擦力为f=F1=G1=m1g=0.0712kg×10N/kg=0.712N
[2][3]活塞受到的大气压力为
则大气压强的值约为
标准大气压约为,所以测得的大气压低于标准大气压。
四、计算题
25.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)青少年在游泳和水上运动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,如图所示,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。某同学的质量为52.5kg,密度为1.05×103kgm3,若要使约占人体总体积的头部露出水面。手环所受的重力忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)人体总体积;
(2)头部露出水面时,人体受到的浮力;
(3)充气后气囊的体积的最小值。
【答案】(1)0.05m3
(2)450N
(3)7.5×10-3m3
【详解】(1)由得人体总体积为
(2)头部露出水面,人体排开水的体积为
头部露出水面,人体受到的浮力大小为
(3)人受到的重力大小为G =mg =52.5kg×10N/kg =525N
手环所受的重力忽略不计,气囊完全打开后,人最终处于漂浮状态, 由物体的浮沉条件可知,此时该同学和气囊在水中受到总浮力等于该同学的重力,则气囊受到的浮力为F气囊=G-F浮=525N-450N=75N
由得气囊体积的最小值为
26.(24-25八年级下·江苏泰州·期末)如图所示,装有水的烧杯中有一个质量为53g、体积为50cm3的鸡蛋。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因;
(2)向水中加入食盐并搅拌,当食盐水的密度等于多少g/cm3时,鸡蛋处于悬浮状态;
(3)继续向水中加食盐并搅拌,当鸡蛋静止时所受浮力是多大。
【答案】(1)会下沉
(2)
(3)
【详解】(1)鸡蛋的重力为
鸡蛋浸没在水中受到的浮力为
由于 ,所以鸡蛋在水中会下沉。
(2)因为鸡蛋悬浮 ,鸡蛋受到的浮力与其重力相等,即
鸡蛋排开液体的体积与鸡蛋的体积相等,即
可得盐水的密度为
(3)再加盐后,液体的密度逐渐变大,根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋静止时处于漂浮状态,浮力仍等于其重力为
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