内容正文:
2025-2026学年度南开田家炳八年级下学期期中考试
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 八.二班王丽同学对身边的物体的一些物理量做了估测,其中不符合实际的是( )
A. 教室里的大气压约为1×105Pa
B. 八年级下册物理课本重约100N
C. 自己用的课桌高约80cm
D. 自己双脚站立时,对教室地面的压强约1.5×104Pa
2. 下列关于力的说法正确的是( )
A. 两个物体相互接触就一定有力的作用
B. 两个物体不接触就一定没有力的作用
C. 两个物体相互接触,但可能没有力的作用
D. 已经掷出去的铅球,手对它仍有向前的推力
3. 小明在测物体所受的重力时将被测物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上(如图甲),测出物体对弹簧测力计的拉力为2.5N;然后把弹簧测力计倒过来,又将同一个物体挂在弹簧测力计的吊环上(如图乙)。当物体静止时,弹簧测力计的示数( )
A. 一定小于2.5N B. 一定大于2.5N
C. 一定等于2.5N D. 一定等于5N
4. 如图所示,吊在细线下的小球处于静止状态,下列判断正确的是( )
A. 小球对细线的拉力是由于小球发生微小形变而产生的
B. 小球对细线的拉力和细线对小球的拉力是一对平衡力
C. 剪断细线小球自由下落的过程中速度变大,小球惯性也随之变大
D. 若剪断细线的同时小球重力也消失,则小球会竖直下落
5. 如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于物体C上,使A、B、C以共同的速度向右匀速运动,则物体A的受力个数为( )
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
6. 如图,一个重为10N的物体在水平地面上处于静止状态,当用8N的拉力竖直向上提该物体时,物体仍处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 物体的重力与地面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对相互作用力
C. 物体受到的合外力的大小为2N
D. 地面对物体的支持力的大小为10N
7. 如图,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为、和,则( )
A. B. C. D.
8. 如图所示的实验,下列解释正确的是( )
A. 甲图说明在压力相同时,受力面积越小,压强越大
B. 乙图中机翼产生的升力是应用流体压强与流速的关系,空气流速越大,压强越大
C. 丙图中茶壶壶嘴和壶身构成一个连通器
D. 丁图粘在玻璃墙上的吸盘能挂东西,是应用了大气压强
9. 如图所示,甲图为托里拆利实验图,乙图为自制气压计,则下列说法错误的是( )
A. 将两个实验器材从山顶拿到山脚,则甲玻璃管内的液面会下降,乙的会上升
B. 将甲玻璃管稍微倾斜,管内的水银长度会变大
C. 将甲槽内再注入少量水银,管内外高度差不变
D. 托里拆利实验是最早测量出大气压数值的实验
10. 质量和底面积都相同的A、B、C三个容器中分别装有质量相同的甲、乙、丙三种不同液体,如图所示,放在水平地面上( )
A. 三种不同液体的密度关系
B. 容器底部受到的液体压力关系
C. 容器底部受到的液体压强
D. 容器对地面的压强
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
11. 如图,正方体木块被弹簧从斜面底端弹开后,继续沿光滑斜面上滑的过程中受到的力有(不计空气阻力)( )
A. 重力 B. 推力
C. 摩擦力 D. 支持力
12. 如图所示的实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A. 锅炉水位计 B. 排水管的存水弯
C. 喝饮料用的吸管 D. 三峡船闸
13. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯装有质量相同的水和其他液体(甲烧杯装水),现将两个体积均为10﹣3m3的A、B两物体分别放入甲、乙两烧杯中,A、B两物体静止时在如图所示的位置,物体A受到的浮力为5N,物体B受到的浮力为12N,两烧杯中液面相平,两烧杯底面积均为4×10﹣2m2。下列判断正确的是( )
A. 物体A的质量为0.5kg
B. 乙容器中液体密度为1.2×103kg/m3
C. 将物体B放在甲容器中的物体A上,物体B露出水面的体积为3×10﹣4m3
D. 烧杯甲对桌面的压强大于烧杯乙对桌面的压强
三、填空题:本大题共6小题,共24分。
14. 飞船将“月壤砖”从地面“快递”到空间站后,“月壤砖”的质量________,所受的重力________。(均填变化情况)
15. 弹簧测力计原理:在______内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的______就越大。
16. 水平地面上有一重为500N物体,某同学用400N竖起向上的力提物体,物体所受合力为_______N,水平地面对物体的支持力为_______N。
17. 如图甲所示,小明用水平力F推放在水平地面的木箱。在此过程中推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。木箱在t=2s时受到的摩擦力f=______N,水平方向上木箱受力的合力为______N。
18. 盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,A处水的压强为___________Pa、C点所在的水平表面的面积为10cm2,则该表面受到水的压力为___________N(g取10N/kg)。
19. 一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在底面积为400cm2薄壁容器底部,当水深为30cm时,绳子刚好伸直,如图甲所示;当水深为36cm时,物体上表面恰好与水面相平,如图乙所示。则图乙中细线的拉力为________N,剪断图乙中的细线,稳定后水面将下降________cm。
四、综合题:本大题共6小题,共37分。
20.
(1)冰壶比赛中,推出去的冰壶最终会慢慢停下来。如图是正在水平向右运动的冰壶,请画出此时冰壶在水平方向的受力示意图以及冰壶对冰面的压力。
(2)如图所示,画出斜面上匀速上滑的物体A所受的重力和摩擦力示意图
21. 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______;比较图丁和图戊,还可初步得出液体的压强还与____________有关;
(3)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”);
(4)实验中的U形管______(选填“属于”或“不属于”)连通器。
22. 小明、小刚和小强分别用三种不同的方法测量物体的密度,进行了如下实验设计与操作:
(1)小明将天平放在_____桌面上,用调节好的天平测量萝卜块的质量,天平平衡时,如图甲所示,_____。将萝卜块浸没在有水的量筒中,如图乙所示,则萝卜块的密度为_____。
(2)小刚用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜形状如图丙。
①向隔板左侧倒入酱油,发现橡皮膜向右凸、量出液面到橡皮膜中心的深度为;
②向隔板右侧倒入水,直至橡皮膜_____(填“向左凸”“继续向右凸”或“恢复原状”)为止。量出水面至橡皮膜中心的深度为,则酱油的密度为_____。
(3)小强用弹簧测力计挂着石块,做了如图丁两个图的测量,读出弹簧测力计示数分别为、,则石块受到的浮力表达式_____,密度表达式_____(以上两空用、、等符号表示)。
23. 小明想用一个密度为塑料的正方体塑料块和刻度尺测出洗衣液的密度液(液>塑料)。
(1)用刻度尺测出塑料块的棱长为h。
(2)将塑料块放入洗衣液中,塑料块处于漂浮状态,如图所示,用刻度尺测出塑料块露出液面的高度为h1。
(3)洗衣液密度的表达式液=_________。
24. 如图所示,足够高的轻质薄壁柱形容器甲置于水平地面上,内部盛有重为39.2N的水,容器底面积为2×10-2m2。
(1)求容器甲对水平地面的压强p地;
(2)求水面下0.1m处水的压强p水;
(3)将体积为1×10-3m3的柱体乙浸没在容器甲中后,测得容器甲对水平地面的压强增加量为1470Pa。求柱体乙的密度ρ乙。
25. 如图甲,底面积为的柱形容器放在水平地面上,把一质量为2.1kg、高为0.1m的均匀实心物体A放在容器中,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.1m时停止加水,注水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示,已知水的密度为为。()求:
(1)停止注水时,容器中水对容器底的压强;
(2)停止注水时,物体A受到的浮力;
(3)停止注水时,容器中注入水的质量;
(4)停止注水后,将物体竖直下压,使物体恰好浸没在水中静止,此时水对容器底的压强。
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2025-2026学年度南开田家炳八年级下学期期中考试
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 八.二班王丽同学对身边的物体的一些物理量做了估测,其中不符合实际的是( )
A. 教室里的大气压约为1×105Pa
B. 八年级下册物理课本重约100N
C. 自己用的课桌高约80cm
D. 自己双脚站立时,对教室地面的压强约1.5×104Pa
【答案】B
【解析】
【详解】A.教室里的大气压约为一个标准大气压为1.0×105Pa,故A正确,不符合题意;
B. 八年级下册物理课本约300g左右,所以它的重力为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
故B错误,符合题意;
C.初中生的课桌大约是初中生身高的一半,初中生的身高约160cm,课桌高度一般在80cm左右,故C正确,不符合题意;
D.初中学生的重力约500N,所以站立在地面时,对地面的压力约为500N,双脚站立时脚与地面的接触面积大约0.04m2,对地面的压强约
故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 下列关于力的说法正确的是( )
A. 两个物体相互接触就一定有力的作用
B. 两个物体不接触就一定没有力的作用
C. 两个物体相互接触,但可能没有力的作用
D. 已经掷出去的铅球,手对它仍有向前的推力
【答案】C
【解析】
【详解】AC.两个物体相互接触,没有相互挤压时,两者间可能没有力的作用,故A错误,C正确;
B.两个磁体的不接触也会有力的作用,故B错误;
D.已经掷出去的铅球,手与它没有接触,手对它没有推力的作用,故D错误。
故选C。
3. 小明在测物体所受的重力时将被测物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上(如图甲),测出物体对弹簧测力计的拉力为2.5N;然后把弹簧测力计倒过来,又将同一个物体挂在弹簧测力计的吊环上(如图乙)。当物体静止时,弹簧测力计的示数( )
A. 一定小于2.5N B. 一定大于2.5N
C. 一定等于2.5N D. 一定等于5N
【答案】B
【解析】
【详解】A.当弹簧测力计倒过来使用时,弹簧测力计自身的重力也会作用在弹簧上,此时弹簧测力计的示数等于物体的重力加上弹簧测力计自身的重力。因为物体重力为 2.5N,所以示数一定大于 2.5N,故A 不符合题意;
B.由于弹簧测力计自身有重力,倒过来使用时,示数等于物体重力与弹簧测力计自身重力之和,所以一定大于 2.5N,故B符合题意;
C.如上述分析,倒过来使用时示数会增大,不会等于 2.5N,故C 不符合题意;
D.仅根据已知条件无法得出示数一定等于 5N,故D 不符合题意。
故选 B。
4. 如图所示,吊在细线下的小球处于静止状态,下列判断正确的是( )
A. 小球对细线的拉力是由于小球发生微小形变而产生的
B. 小球对细线的拉力和细线对小球的拉力是一对平衡力
C. 剪断细线小球自由下落的过程中速度变大,小球惯性也随之变大
D. 若剪断细线的同时小球重力也消失,则小球会竖直下落
【答案】A
【解析】
【详解】A.细线对球向上的拉力使小球发生向上的微小形变,发生形变的小球会对线产生与形变方向相反(向下)的弹力,即小球对线的拉力。故A正确;
B.小球与细线互为施力和受力物体,所以小球对细线的拉力和细线对小球的拉力是一对相互作用力,故B错误;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,剪断细线,小球在自由下落的过程中质量不变,惯性大小不变,故C错误;
D.若剪断细线的同时小球重力也消失,即原来静止的小球不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态。故D错误。
故选A。
5. 如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于物体C上,使A、B、C以共同的速度向右匀速运动,则物体A的受力个数为( )
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】C
【解析】
【详解】A受到地球对其产生的竖直向下的重力和地面对A的支持力,以及B和C对A的压力,因为C做匀速直线运动,所以物体C受到A对其水平向左的摩擦力,此力与C受到的拉力为一顿平衡力,由于力的作用是相互的,所以物体C对物体A有水平向右的摩擦力,物体A相对于桌面向右运动,故A还受到桌面对其水平向左的摩擦力,则物体A的受力个数为6个,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 如图,一个重为10N的物体在水平地面上处于静止状态,当用8N的拉力竖直向上提该物体时,物体仍处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 物体的重力与地面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对相互作用力
C. 物体受到的合外力的大小为2N
D. 地面对物体的支持力的大小为10N
【答案】B
【解析】
【详解】A.地面对物体的支持力为
F=G-F拉=10N-8N=2N
物体的重力为10N,地面对物体的支持力为2N,大小不相等,不是一对平衡力,故AD错误;
B.物体对地面的压力与地面对物体的支持力大小相等均为2N,方向相反,作用在不同物体上,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故B正确;
C.物体在水平地面上处于静止状态,受到的合外力的大小为0N,故C错误。
故选B。
7. 如图,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为、和,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设长方体物体的长、宽、高分别为a、b、h,则1块长方体竖放时对水平地面的压强
2块长方体平放时对水平地面的压强
3块长方体竖放时对水平地面的压强
由题和图可知,a>b>h,且,所以,它们对地面的压强关系为:,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图所示的实验,下列解释正确的是( )
A. 甲图说明在压力相同时,受力面积越小,压强越大
B. 乙图中机翼产生的升力是应用流体压强与流速的关系,空气流速越大,压强越大
C. 丙图中茶壶壶嘴和壶身构成一个连通器
D. 丁图粘在玻璃墙上的吸盘能挂东西,是应用了大气压强
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.甲图中铅笔静止,两手指对铅笔的压力大小相等,右侧笔尖受力面积更小,手指受到的压强更大,说明压力相同时,受力面积越小,压强越大,故A正确;
B.机翼升力利用流体压强与流速的关系:规律是流速越大,流体压强越小,机翼上方流速更大、压强更小,上下压强差产生向上的升力,故B错误;
C.连通器定义为“上端开口、底部连通的容器”,茶壶的壶嘴和壶身符合连通器特征,构成连通器,故C正确;
D.吸盘压在玻璃上时,会排出吸盘内空气,使吸盘内部气压远小于外界大气压,大气压将吸盘紧紧压在玻璃上,因此可以悬挂重物,是大气压强的应用,故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,甲图为托里拆利实验图,乙图为自制气压计,则下列说法错误的是( )
A. 将两个实验器材从山顶拿到山脚,则甲玻璃管内的液面会下降,乙的会上升
B. 将甲玻璃管稍微倾斜,管内的水银长度会变大
C. 将甲槽内再注入少量水银,管内外高度差不变
D. 托里拆利实验是最早测量出大气压数值的实验
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲是托里拆利实验,将实验器材从山顶拿到山脚,外界大气压变大,则甲玻璃管内的液面会上升,乙是自制气压计,将实验器材从山顶拿到山脚,外界大气压变大,则乙玻璃管内的液面会下降,故A错误,符合题意;
B.托里拆利实验是通过管内外水银面的高度差显示大气压的,若玻璃细管稍微倾斜,外界大气压没有改变,水银柱的压强也没有改变,所以管内外的水银面的高度差将不变,但管内的水银长度会变大,故B正确,不符合题意;
C.托里拆利实验是通过管内外水银面的高度差显示大气压的,将甲槽内再注入少量水银,外界大气压没有改变,水银柱的压强也没有改变,所以管内外的水银面的高度差将不变,故C正确,不符合题意;
D.托里拆利实验测出大气压能支撑760mm高的水银柱,最早测量出大气压数值,故D正确,不符合题意。
故选A。
10. 质量和底面积都相同的A、B、C三个容器中分别装有质量相同的甲、乙、丙三种不同液体,如图所示,放在水平地面上( )
A. 三种不同液体的密度关系
B. 容器底部受到的液体压力关系
C. 容器底部受到的液体压强
D. 容器对地面的压强
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、乙、丙三种不同液体的质量相等,从图中可知,甲容器上小下大,乙容器是均匀圆柱体,丙容器上大下小,所以,丙液体的体积最大,甲液体的体积最小,根据可得,三种不同液体的密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙
故A不符合题意;
BC.三种液体密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙,且甲、乙、丙三种不同液体的深度相同,根据可知,三容器底部所受液体的压强的大小关系为
由于容器的底面积相同,根据可知,容器底部受到的液体压力关系为
故B不符合题意,C符合题意;
D.容器对地面的压力等于液体和容器的总重力,而甲、乙、丙液体质量相等,容器质量相等,根据G=mg可知,总重力相等,容器对地面的压力相同,三个容器底面积相同,根据可知,三容器对地面的压强大小相等,即,故D不符合题意。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
11. 如图,正方体木块被弹簧从斜面底端弹开后,继续沿光滑斜面上滑的过程中受到的力有(不计空气阻力)( )
A. 重力 B. 推力
C. 摩擦力 D. 支持力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.任何物体在地球上都会受到重力的作用,重力是竖直向下的。因此,正方体木块在沿斜面上滑的过程中,一定会受到重力的作用,故A符合题意;
B.木块已经被弹簧从斜面底端弹开,并且正在沿斜面上滑。这意味着弹簧已经不再对木块施加推力,因为推力是弹簧与木块接触时产生的。所以,在木块上滑的过程中,它不会受到推力的作用,故B不符合题意;
C.题目中明确提到斜面是光滑的,即木块与斜面之间没有摩擦力。因此,木块在沿斜面上滑的过程中不会受到摩擦力的作用,故 C不符合题意;
D.支持力是物体受到支持面的作用力,其方向垂直于支持面并指向被支持的物体。在这个问题中,木块受到的支持力来自斜面,它垂直于斜面向上,以阻止木块陷入斜面中。因此,木块在沿斜面上滑的过程中会受到支持力的作用,故D符合题意。
故选AD。
12. 如图所示的实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A. 锅炉水位计 B. 排水管的存水弯
C. 喝饮料用的吸管 D. 三峡船闸
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.锅炉水位计玻璃管和锅炉组成连通器,利用了连通器原理,故A符合题意;
B.下水管中“存水弯”符合上端开口下部连通的容器,属于连通器的应用,B符合题意;
C.用吸管吸饮料是利用大气压的作用,不属于利用连通器原理,故C不符合题意;
D.三峡船闸在使用时,闸室分别与上游或下游构成上端开口下部连通的容器,属于连通器的应用,D符合题意。
故选ABD。
13. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯装有质量相同的水和其他液体(甲烧杯装水),现将两个体积均为10﹣3m3的A、B两物体分别放入甲、乙两烧杯中,A、B两物体静止时在如图所示的位置,物体A受到的浮力为5N,物体B受到的浮力为12N,两烧杯中液面相平,两烧杯底面积均为4×10﹣2m2。下列判断正确的是( )
A. 物体A的质量为0.5kg
B. 乙容器中液体密度为1.2×103kg/m3
C. 将物体B放在甲容器中的物体A上,物体B露出水面的体积为3×10﹣4m3
D. 烧杯甲对桌面的压强大于烧杯乙对桌面的压强
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由图知物体A处于漂浮状态
由G=mg知物体A的质量为
故A正确;
B.根据F浮=ρ液gV排得乙容器中液体密度为
故B正确;
C.由图乙知B物体处于是浮状态,B物体受到的浮力等于B物体的重力,即
将物体B放在甲容器中的物体A上,物体A、B整体处于漂浮状态,受到的浮力为
根据
得物体A、B排开水的体积为
物体B露出水面的体积为
故C正确;
D.A的重力小于B的重力,根据G=mg可知两液体的重力相等,根据
可知甲烧杯对水平面的压力小于乙烧杯对水平面的压力,烧杯的底面积相同,根据
可知甲烧杯对水平面的压强小于乙烧杯对水平面的压强,故D错误。
故选ABC。
三、填空题:本大题共6小题,共24分。
14. 飞船将“月壤砖”从地面“快递”到空间站后,“月壤砖”的质量________,所受的重力________。(均填变化情况)
【答案】 ①. 不变 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]质量是物体的一种属性,不会因为空间位置的变化而改变,所以“月壤砖”从地面“快递”到空间站后质量不变。因为太空属于失重环境,因此所受重力变小。
15. 弹簧测力计原理:在______内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的______就越大。
【答案】 ①. 弹性限度 ②. 伸长量
【解析】
【详解】[1][2]弹簧测力计是用来测量力的工具。它的原理是在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。
16. 水平地面上有一重为500N物体,某同学用400N竖起向上的力提物体,物体所受合力为_______N,水平地面对物体的支持力为_______N。
【答案】 ①. 0 ②. 100
【解析】
【详解】[1][2]水平地面上有一重为500N物体,重力的方向竖直向下,用400N的力竖直向上提,物体不会被提起,仍然处于静止状态,受到的合力为0;水平地面对物体的支持力为F支=G-F=500N-400N=100N
17. 如图甲所示,小明用水平力F推放在水平地面的木箱。在此过程中推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。木箱在t=2s时受到的摩擦力f=______N,水平方向上木箱受力的合力为______N。
【答案】 ①. 100 ②. 50
【解析】
【详解】[1][2]由v-t图像可知,3~5s木箱做匀速直线运动,滑动摩擦力与推力平衡,由F-t图像可知,3~5s木箱受到的推力F=100N,所以木箱受到的滑动摩擦力为f=F=100N
由v-t图像可知,1~3s木箱做加速运动,因为滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,故1~3s木箱所受的滑动摩擦力等于在3~5s内木箱受到的滑动摩擦力,大小为100N,故木箱在t=2s时受到的摩擦力f=100N;由F-t图像可知,t=2s时,木箱受到的推力F=150N,因此水平方向上木箱受力的合力为F合=150N-100N=50N
18. 盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,A处水的压强为___________Pa、C点所在的水平表面的面积为10cm2,则该表面受到水的压力为___________N(g取10N/kg)。
【答案】 ①. ②. 10
【解析】
【详解】[1]A处水的深度为
A处水的压强为
[2]C点所在水平面水的深度为:
C处水的压强为
由可得,点所在的水平表面上受到水的压力为。
19. 一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在底面积为400cm2薄壁容器底部,当水深为30cm时,绳子刚好伸直,如图甲所示;当水深为36cm时,物体上表面恰好与水面相平,如图乙所示。则图乙中细线的拉力为________N,剪断图乙中的细线,稳定后水面将下降________cm。
【答案】 ①. 6 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知,当水深为30cm时,物体刚好伸直,此时物体处于漂浮状态,根据二力平衡,物体受到的重力大小等于浮力,结合阿基米德原理可得
G物=F浮甲=ρ水gV甲……①
由题意可知,当水深为36cm时,物体上表面恰好与水面相平,此时物体处于平衡状态,对物体受力分析得,物体受到的重力等于浮力和拉力之和,结合阿基米德原理可得
G物+ F拉=F浮乙=ρ水gV乙……②
显然乙图物体排开水的体积等于甲图排开水体积和乙图排开水体积的改变量,即
V乙=V甲+ ΔV……③
联立①②③得
F拉=ρ水gΔV……④
甲乙两图排开水体积的改变量为
ΔV=(36cm-30cm) ×10cm×10cm=600cm3=6×10-4m3
代入④可得拉力为
F拉=ρ水gΔV=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
剪断图乙中的细线,稳定后物体处于漂浮状态,此时物体排开水的体积减少,减少的排开水的体积等于由甲图到乙图排开水的体积的改变量,即ΔV=600cm3,稳定后液面下降的深度为
四、综合题:本大题共6小题,共37分。
20.
(1)冰壶比赛中,推出去的冰壶最终会慢慢停下来。如图是正在水平向右运动的冰壶,请画出此时冰壶在水平方向的受力示意图以及冰壶对冰面的压力。
(2)如图所示,画出斜面上匀速上滑的物体A所受的重力和摩擦力示意图
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
冰壶相对冰面向右运动,摩擦力方向水平向左,作用点在冰壶重心;冰壶对冰面的压力F是冰壶对接触面的力,作用点在冰壶与冰面的接触处,方向垂直水平冰面向下,标注F即可。
【小问2详解】
重力G的方向始终竖直向下,和运动状态无关,作用点在物体重心;物体沿斜面向上运动,摩擦力f方向沿斜面向下,作用点在物体重心,据此作图。
21. 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______;比较图丁和图戊,还可初步得出液体的压强还与____________有关;
(3)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”);
(4)实验中的U形管______(选填“属于”或“不属于”)连通器。
【答案】(1) ①. 打开 ②. 不漏气
(2) ①. 丙 ②. 相等 ③. 密度
(3) ①. 小 ②. 变大
(4)不属于
【解析】
【小问1详解】
[1]连接时应保持打开的状态要和外界气压相通。
[2]轻压探头橡皮膜有明显高度差,说明产生的压强差稳定,装置不漏气。
【小问2详解】
[1]液体的压强随深度的增加而增大,只有深度改变,其余均不变,只有图乙与图丙相比较才能得出结论。
[2]图丙与图丁,液面高度差相等,说明液体在同一深度向各个方向的压强都相等。
[3]图丁和图戊比较,只有密度不同导致液面高度差不同,得出结论,液体的压强还与密度有关。
【小问3详解】
[1]高度差不明显时,由于产生的压强一定,要想效果明显,即高度差更大,根据,压强一定,密度越小,深度越大,故应换用密度更小的液体。
[2]由于液体产生的压强不变,,密度和深度均不变,即竖直高度不变,对应直角三角形的直角边,液面所对应刻度线的距离相当于直角三角形斜边,所以这个距离的差距将变大。
【小问4详解】
[1]连通器为上端开口,底部连通,而这个容器上端一边连接了橡皮管,探头,故不满足连通器的条件。
22. 小明、小刚和小强分别用三种不同的方法测量物体的密度,进行了如下实验设计与操作:
(1)小明将天平放在_____桌面上,用调节好的天平测量萝卜块的质量,天平平衡时,如图甲所示,_____。将萝卜块浸没在有水的量筒中,如图乙所示,则萝卜块的密度为_____。
(2)小刚用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜形状如图丙。
①向隔板左侧倒入酱油,发现橡皮膜向右凸、量出液面到橡皮膜中心的深度为;
②向隔板右侧倒入水,直至橡皮膜_____(填“向左凸”“继续向右凸”或“恢复原状”)为止。量出水面至橡皮膜中心的深度为,则酱油的密度为_____。
(3)小强用弹簧测力计挂着石块,做了如图丁两个图的测量,读出弹簧测力计示数分别为、,则石块受到的浮力表达式_____,密度表达式_____(以上两空用、、等符号表示)。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 13.2 ③.
(2) ①. 恢复原状 ②.
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]使用天平前,需先将天平放在水平桌面上调平。
[2][3]天平读数为砝码质量加游码示数,砝码为,游码对应刻度为,总质量
量筒中水体积为,放入萝卜后总体积为,萝卜体积
密度
【小问2详解】
[1][2]该方法利用压强相等测密度:加水至橡皮膜恢复原状时,橡皮膜两侧压强相等,即
代入数据得
【小问3详解】
[1][2]称重法测浮力:石块重力为,浸没水中拉力为,浮力
由阿基米德原理得,石块体积
石块质量
因此密度
23. 小明想用一个密度为塑料的正方体塑料块和刻度尺测出洗衣液的密度液(液>塑料)。
(1)用刻度尺测出塑料块的棱长为h。
(2)将塑料块放入洗衣液中,塑料块处于漂浮状态,如图所示,用刻度尺测出塑料块露出液面的高度为h1。
(3)洗衣液密度的表达式液=_________。
【答案】
【解析】
【详解】用刻度尺测出塑料块的棱长为,根据密度公式变形式和重力公式可知,塑料块的重力
用刻度尺测出其露出液面的高度为,则塑料块排开的洗衣液的体积,根据阿基米德原理可知,塑料块受到的浮力
由于塑料块漂浮,所以,即
解得。
24. 如图所示,足够高的轻质薄壁柱形容器甲置于水平地面上,内部盛有重为39.2N的水,容器底面积为2×10-2m2。
(1)求容器甲对水平地面的压强p地;
(2)求水面下0.1m处水的压强p水;
(3)将体积为1×10-3m3的柱体乙浸没在容器甲中后,测得容器甲对水平地面的压强增加量为1470Pa。求柱体乙的密度ρ乙。
【答案】(1)1960Pa;(2)980Pa;(3)3×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)容器甲轻质薄壁,质量可忽略不计,则容器甲对水平地面的压力大小等于其内部水的重力大小,由压强的定义式可知,容器甲对水平地面的压强为
(2)由液体压强公式可知,水面下0.1m处的压强为
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
(3)由题意可知,将柱体乙浸没在容器甲中后,对地面的总压强为
p总=p地+p增=1960Pa+1470Pa=3430Pa
对地面的总压力的大小等于水和柱体乙的总重力的大小,即
F压=p总S=3430Pa×2×10-2m2=68.6N=(m乙+m水)g
由已知条件可知水的重力为
G水=m水g=39.2N
代入上式中可得m乙=3kg,则柱体乙的密度为
答:(1)容器甲对水平地面的压强为1960Pa;
(2)水面下0.1m处水的压强为980Pa;
(3)柱体乙的密度为3×103kg/m3。
25. 如图甲,底面积为的柱形容器放在水平地面上,把一质量为2.1kg、高为0.1m的均匀实心物体A放在容器中,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.1m时停止加水,注水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示,已知水的密度为为。()求:
(1)停止注水时,容器中水对容器底的压强;
(2)停止注水时,物体A受到的浮力;
(3)停止注水时,容器中注入水的质量;
(4)停止注水后,将物体竖直下压,使物体恰好浸没在水中静止,此时水对容器底的压强。
【答案】(1)1000Pa
(2)21N (3)2.9kg
(4)1280Pa
【解析】
【详解】(1)水的深度为,水对容器底部的压强为
(2)由图乙可知,当注入水的深度在0.06m以后,图像出现拐点且注入相同深度的水的质量增多,又因为物体A的高度为0.1m,所以当注入水的深度在0.06m以后时,物体A处于漂浮状态,当容器中水的深度为0.1m时,此时物体A受到的浮力为
(3)由图乙知,当水的深度为0.06m以后,又加水到0.1m的深度变化量为
则加入的水的质量变化量为
所以停止注水时,容器内水的质量为
(4)当时实心物体刚刚开始漂浮,此时物体浸入水的深度为0.06m,则
根据,得水的质量为
所以物块的底面积为
则实心物体的体积为
停止注水时,容器中注入水的体积为,停止注水后,将物体竖直下压,使物体恰好浸没在水中静止,此时容器中水的深度为,此时水对容器底的压强为
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