精品解析：重庆市第八中学校2025—2026学年度下学期期末考试八年级物理试题

重庆八中2025—2026学年度（下）期末考试初二年级 物理试题 （全卷共四个大题 满分100分 90分钟完卷） （本试卷取，） 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分，每个题目仅有一个选项符合题意） 1. 下列物理量最接近实际的是（ ） A. 歌乐山顶的大气压约为 B. 漂浮在盐水中的鸡蛋所受到的浮力约5N C. 中学生跳绳时的功率约为100W D. 将一个苹果从地面举过头顶做功约300J 2. 关于下列现象，说法正确的是（ ） A. 扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动 B. “破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力 C. 用手捏海绵体积变小了，说明分子间有间隙 D. 墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子热运动越剧烈 3. 如图所示，装修工人利用滑轮搬运一桶沙子，下列说法正确的是（ ） A. 工人做功的功率越大，做的功就越多 B. 若桶未提起时，绳的拉力对桶做了功 C. 滑轮的机械效率越高，工人做功就越快 D. 滑轮的机械效率越高，有用功和总功的比值就越大 4. 如图所示，下列工具在正常使用时，其杠杆类型与其他选项不同的是（ ） A. 钓鱼竿 B. 开瓶器 C. 羊角锤 D. 切纸刀 5. 如图所示，下列关于静电现象的说法正确的是（　　） A. 甲图中，用橡胶棒连接验电器A和B，B的金属箔会张开 B. 乙图中，验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理制成的 C. 丙图中，用毛皮摩擦橡胶棒的过程中，负电荷发生了转移 D. 丁图中，轻质小球被带正电的物体吸引，小球一定带负电 6. 跳远运动的几个阶段如图所示，考虑空气阻力，下列有关运动员的说法错误的是（ ） A. 加速助跑过程中动能增大 B. 经过最高点时重力势能最大 C. 最高点到落地过程中机械能减小 D. 上升过程中重力势能转化为动能 7. 关于如图所示的应用，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，高压锅利用了大气压的原理更快煮熟食物 B. 图乙中，飞机机翼的下表面空气流速大于上表面空气流速 C. 图丙中，冰刀的刃很薄，是通过增大压力的方法来增大压强 D. 图丁中，盆景自动给水器中瓶内的水不流下来，是因为瓶外大气压大于瓶内气压 8. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，同一密度计在不同液体中漂浮所受浮力不同 B. 图乙中，潜水艇通过改变自身的重力实现上浮和下潜 C. 图丙中，热气球飘在空中是充入密度大于空气的气体 D. 图丁中，盐水选种时饱满种子受到浮力更大，会漂浮 9. 卓卓做清洁时，把一个玩具放入装满足够多酒精的盆中，溢出80g酒精；取出玩具擦干后，再放入装满足够多水的盆中，溢出90g水，，下列说法正确的是（ ） A. 玩具在水和酒精中都漂浮 B. 玩具在水和酒精中都沉底 C. 玩具在水中漂浮，酒精中沉底 D. 以上都有可能 10. 超超用盐水清洗水果时，将两个质量相等的冬枣和樱桃（已知冬枣体积大于樱桃体积），分别放入盛有不同浓度盐水的甲、乙容器中，两容器完全相同，静止时两容器的液面相平，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 若向甲容器中加盐冬枣最终会沉底 B. 樱桃漂浮是因为所受浮力大于所受重力 C. 甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度 D. 甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力 11. 足够高的轻质烧杯中装有800g的水，烧杯底面积为。现将物块A通过一细绳悬挂于烧杯上方，使其浸入一半的体积，如图所示，A的质量为600g，体积为。下列说法正确的是（ ） A. 物块A的密度是 B. 此时台秤的示数为1400g C. 物块A受到的浮力为0.2N D. 烧杯对台秤的压强为500Pa 12. A、B两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示，B的边长是A的2倍。将A沿水平方向切去高为的部分，并将切去部分叠放在B上，B对地面的压强与的关系如图乙所示，A剩余部分对地面的压强为。则（ ） A. B的高度为20cm B. B的重力为240N C. A的密度为 D. 时， 13. 如图甲所示，底面积为的轻质薄壁容器底部，连接体积忽略不计的轻杆B，B上端通过力传感器连接一正方体A，力传感器可显示细杆上端受到作用力的大小。现缓慢向容器中加水，力传感器示数F随水深h的变化的图像如图乙所示。当容器内水的深度为7cm时，传感器示数为；当传感器示数为时，水对容器底的压强为。则（ ） A. A的密度为 B. F为0N时，容器对桌面的压力为12N C. 的最小值为1100Pa D. 传感器示数为时，水对容器底的压强为700Pa 14. 莉莉同学自制了一个底面积为、高50cm的长方体密度计，其由高40cm、密度的均匀木块A与某种均匀材料B上、下粘合而成。现将密度计竖直漂浮于盛有水的薄壁容器中，容器足够高，底面积为，如图所示，此时水深为60cm，密度计露出水面的高度为10cm。则下列判断中正确的是（ ） ①材料B的密度为 ②若密度计向下移动6cm，B下表面受到水的压强为5100Pa ③若长时间泡水导致B脱离A，待静止后，A上表面较脱离前移动了5cm ④若将密度计上方水平切去，并将切去部分竖直放置于水平桌面，切去部分对桌面的压强与水对容器底压强的变化量之比为，则一定等于45cm A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④ 二、填空题（共7小题，每空1分，共14分） 15. 著名的________实验证明了大气压的存在；用毛巾擦过的桌面容易粘上细小绒毛，这是由于摩擦使桌面带了________能吸引轻小物体。 16. 如图所示是汽车的安全带指示灯。安全带未系好时，开关S断开，此时指示灯L和电阻R________联，L亮，提醒驾驶员系好安全带；安全带系好后，开关S闭合，此时指示灯L处于________（选填“通路”、“开路”或“短路”）状态。 17. 深海鱼类的身体呈扁平状是因为在深海中受到的________很大；捕捞上岸的海鲜需放入配制好的盐水中养殖，如图所示，配制盐水过程中，向装有浓盐水的容器中加水（液体未溢出），容器底受到的液体压强将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18. 图甲中，“天宫号”空间站在太空中________（选填“受”或“不受”）浮力的作用；图乙中，飞机从“辽宁舰”上起飞后，“辽宁舰”排开海水的体积将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19. 如图所示，重500N的卓卓站在水平高台上，通过滑轮组竖直向上匀速提升150N的快递，卓卓对绳的拉力为100N，脚与地面的总接触面积为0.05，不计绳重和摩擦，此时卓卓对高台的压强为________Pa；若高台能承受的最大压强为，卓卓用该滑轮组提升物体的最大机械效率为（________）%。 20. 如图甲所示，防汛专用沙袋内填充了高分子吸水材料，材料吸水后体积会膨胀为原来的100倍，小媛取其中一块干燥的材料A测量密度。她将一个盛有水且足够高的容器放在台秤上，台秤示数为20kg；将材料A放入水中，台秤示数为20.04kg，材料A的质量为________g；用细杆将充分膨胀了的A压入水中浸没且不触底，一段时间水面稳定后，台秤示数为38kg；将A取出擦干表面的水放在台秤上，台秤示数为2.04kg，如图乙所示。则干燥的材料A的密度为________。 21. 有不吸水的圆柱体B，顶部系有一根轻质细线，已知B的质量为2kg，密度为，高为10cm，则圆柱体B的底面积为________；现将圆柱体B竖直放入薄壁柱形容器中，如图甲所示，然后向容器中缓慢加入某种液体，直至加满，液体体积与深度的关系如图乙所示。当液体加满后，用顶部的细线将B竖直向上提升7cm时，细线的拉力为11N，将B浸入液体的部分沿水平方向切去三分之一取出容器，此时液体对容器底部的压强为________Pa。 三、实验探究题（第22题6分，第23题8分，第24题8分，共22分） 22. （1）如图所示，在探究“影响动能大小的因素”的实验中： ①该实验中探究的动能是指________（填字母）。 A．小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能 C.木块被小球撞击后的动能 ②分析比较甲、丙两次实验，可探究出的结论是：速度相同的物体，________越大，动能越大。 ③甲实验中将木块的初始位置向右移动一小段距离，若要小球撞击木块后，木块移动的距离和相等，小球释放的高度应该相对原来________（选填“更高”、“更低”或“不变”）。 （2）如图所示，同学们正在探究杠杆平衡的条件： ①杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆________（选填“处于”或“不处于”）平衡状态。 ②如图乙所示，杠杆调节水平平衡后，小媛同学在杠杆A点处挂4个钩码，在B点处挂________个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。 ③同组的小敏在实验中发现用如图丙的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡（杠杆上每格等距），但老师却提醒大家不要采用这种方式，这是因为该方式_______ A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.无法测量力臂 D.力和力臂数目过多 23. 在“探究影响液体内部压强因素”的实验中： （1）实验中使用的U形管压强计如图甲所示，气密性良好的压强计________（选填“是”或“不是”）连通器。检查气密性时，轻压探头的橡皮膜到一定程度不动，U形管内液面有高度差但很快变小，说明装置________（选填“漏气”或“不漏气”）。 （2）如图乙所示，在外壁贴有刻度的细长圆筒中倒水直至水面与零刻度线相平，将探头放入水中分别使橡皮膜对齐5cm和20cm刻度线处，通过U形管内液面高度差来反映液体压强大小的研究方法叫________。橡皮膜对齐20cm刻度线时受到的液体压强________2000Pa（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）由图丙、丁可知：同种液体，________越大，压强越大。结合生活实际，拦河大坝要做成________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状。 （4）为探究液体压强与液体密度的关系，小明在图丁的基础上固定探头的位置，直接往桶内倒入大量食盐，再和图丁进行比较，他的做法________（选填“合理”或“不合理”）。 （5）同组小花设计了如图戊所示的双探头压强计，其中U形管A、B中装入同种液体，该装置一次测量可采集多个数据。为使此双探头压强计U形管A、B的液面高度差相同（），以下操作可以实现的是（ ） A. 其他不变，向大烧杯中缓慢再增加适量的水 B. 其他不变，将大烧杯中的水换成密度更大的盐水 C. 其他不变，将U形管A和B中装入不同密度的液体 D. 其他不变，将探头C的橡皮膜朝下，探头D的橡皮膜朝上 24. 某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） （1）若溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的排开水的重力________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 （2）溢水杯装满水后，将物块浸没，如图乙所示，物块受到的浮力为________N。物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。 （3）如图乙所示的操作中，若只将物体的一部分浸入水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到相同结论。 （4）将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现。说明物块受到的浮力大小与________有关，换用酒精再次实验的目的是________。 （5）另一组的同学将装有适量水、底面积的轻质溢水杯放置于电子秤上，然后用弹簧测力计悬挂一长方体物块缓慢浸入水中。从如下图所示的位置开始，记录物块下表面到溢水杯底部的距离h、弹簧测力计示数、电子秤示数，实验数据如下表所示，根据实验数据可推断整个实验过程中溢出水的重力为________N，该物块的密度为________。 序号 1 2 3 4 5 6 h/cm 15 13 12 11 9 8 /N 10.0 6.0 4.0 3.0 2.0 2.0 /N 34.0 38.0 40.0 40.0 40.0 40.0 四、综合应用题（本题共3个小题，第25题6分，第26题8分，第27题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分。） 25. 如图所示，小亮计划驾驶问界M8带家人出游，车和人的总质量为3t，车轮与水平地面接触的总面积为，车辆匀速行驶过程中受到的阻力为总重力的0.1倍。求： （1）车载人静止在水平地面时，对地面产生的压强； （2）若汽车以20m/s的速度沿平直道路匀速行驶，此时汽车牵引力做功的功率大小。 26. 嘉嘉自制简易杆秤，如图所示：①用40cm的轻杆作为秤杆，用细线把5g的秤盘系在最左端A点，在O点系线作为提纽，；②用20g钩码作为秤砣，调节秤砣使秤杆水平平衡，在秤砣系线处B标记“0g”；③秤盘中加入一个10g砝码，调节秤砣使秤杆水平平衡，在秤砣系线处标记“10g”；④秤盘中再加入一个10g砝码，调节秤砣使秤杆水平平衡，在秤砣系线处标记“20g”；⑤以此类推标记整个秤杆。 （1）OB之间的距离为________cm；在图中作出细线对秤杆A点拉力的力臂L________； （2）秤盘中最多可放多少个10g的砝码； （3）嘉嘉更换了一个10g的秤盘系在A点，其余器材不变，她想通过移动提纽将这架杆秤的量程提高到170g（刻线按照②③④⑤重新标记，秤杆的端点也可以标记质量），计算说明提纽应相对原位置O怎样移动。 27. 物理社团制作了一款车库防汛装置安装在车库地面，如图甲所示。高度10cm、底面积且质量分布均匀的实心浮块C，可沿竖直细杆无摩擦上下移动；A为体积可忽略不计的压力传感器，安装在细杆顶部且只显示浮块C对它的压力。某次模拟积水的过程中，装置内水的深度随进水体积变化的图像如图乙所示（进水孔处体积可忽略不计）。当传感器A的示数达到1N时，触发报警系统，车库内的抽水设备自动开启,。求： （1）浮块C的重力； （2）触发报警时，装置内进水体积； （3）实际情况下，雨水裹挟泥沙，使液体密度增大至。为保证触发报警系统时的水位与原设计水位相同，现仅通过调整浮块C的底面积或高度进行改造（浮块材料密度不变），请设计一种具体方案，并通过计算论证该方案的可行性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆八中2025—2026学年度（下）期末考试初二年级 物理试题 （全卷共四个大题 满分100分 90分钟完卷） （本试卷取，） 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分，每个题目仅有一个选项符合题意） 1. 下列物理量最接近实际的是（ ） A. 歌乐山顶的大气压约为 B. 漂浮在盐水中的鸡蛋所受到的浮力约5N C. 中学生跳绳时的功率约为100W D. 将一个苹果从地面举过头顶做功约300J 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准大气压约为，大气压随海拔高度升高而减小，歌乐山顶海拔较高，大气压应小于标准大气压，故A不符合题意； B．一个鸡蛋的质量约，其重力 漂浮时浮力等于重力，所以浮力约，故B不符合题意； C．中学生体重约，跳绳时每次跳起高度约，每秒约跳2次，每次做功 每秒做功 功率，故C符合题意； D．一个苹果质量约，重力 举过头顶高度约，做功 远小于，故D不符合题意。 故选C。 2. 关于下列现象，说法正确的是（ ） A. 扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动 B. “破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力 C. 用手捏海绵体积变小了，说明分子间有间隙 D. 墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子热运动越剧烈 【答案】D 【解析】 【详解】A．尘土是肉眼可见的宏观颗粒，尘土飞扬属于机械运动，不是分子的无规则运动，故A错误； B．“破镜难圆”是因为镜子碎片之间的距离过大，分子间的引力和斥力都无法产生作用，并非斥力大于引力，故B错误； C．用手捏海绵体积变小，是因为海绵存在宏观的空隙被压缩，不能说明分子间有间隙，故C错误； D．扩散现象是分子热运动的表现，墨水在热水中扩散更快，表明温度越高，分子热运动越剧烈，故D正确。 故选 D。 3. 如图所示，装修工人利用滑轮搬运一桶沙子，下列说法正确的是（ ） A. 工人做功的功率越大，做的功就越多 B. 若桶未提起时，绳的拉力对桶做了功 C. 滑轮的机械效率越高，工人做功就越快 D. 滑轮的机械效率越高，有用功和总功的比值就越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功率公式，做功的多少由功率和做功时间共同决定，仅知道功率大，做功时间不确定时，无法确定做功更多，故A错误； B．桶未提起时，桶在拉力方向上没有移动距离，所以绳的拉力对桶不做功，故B错误； C．机械效率反映有用功在总功中的占比，功率反映做功的快慢，二者是完全不同的物理量，机械效率越高不代表工人做功越快，故C错误； D．机械效率的定义为，即有用功和总功的比值，所以机械效率越高，有用功和总功的比值就越大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，下列工具在正常使用时，其杠杆类型与其他选项不同的是（ ） A. 钓鱼竿 B. 开瓶器 C. 羊角锤 D. 切纸刀 【答案】A 【解析】 【详解】A．钓鱼竿在正常使用时，支点在人手握鱼竿的末端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆； B．开瓶器在正常使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； C．羊角锤在正常使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； D．切纸刀在正常使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 综上所述，只有A是费力杠杆，故选A。 5. 如图所示，下列关于静电现象的说法正确的是（　　） A. 甲图中，用橡胶棒连接验电器A和B，B的金属箔会张开 B. 乙图中，验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理制成的 C. 丙图中，用毛皮摩擦橡胶棒的过程中，负电荷发生了转移 D. 丁图中，轻质小球被带正电的物体吸引，小球一定带负电 【答案】C 【解析】 【详解】A．橡胶棒是绝缘体，不容易导电，A验电器的电荷无法转移到B验电器，因此B的金属箔不会张开，故A错误； B．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，不是异种电荷相互吸引，故B错误； C．摩擦起电的本质是电子（负电荷）的转移；毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮的负电荷（电子）转移到橡胶棒上，使橡胶棒带负电，故C正确； D．带电体可以吸引轻小的不带电物体，因此轻质小球被带正电的物体吸引时，小球可能带负电，也可能不带电，故D错误。 故选C。 6. 跳远运动的几个阶段如图所示，考虑空气阻力，下列有关运动员的说法错误的是（ ） A. 加速助跑过程中动能增大 B. 经过最高点时重力势能最大 C. 最高点到落地过程中机械能减小 D. 上升过程中重力势能转化为动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．动能大小与质量、速度有关，加速助跑过程中运动员质量不变，速度增大，动能增大，故A正确； B．重力势能大小与质量、高度有关，运动员在最高点时质量不变，高度最大，重力势能最大，故B正确； C．本题要求考虑空气阻力，最高点到落地过程中，运动员克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能减小，故C正确； D．上升过程中，运动员质量不变，速度减小、动能减小，高度增大、重力势能增大，是动能转化为重力势能，故D错误。 本题选择说法错误的，故选D。 7. 关于如图所示的应用，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，高压锅利用了大气压的原理更快煮熟食物 B. 图乙中，飞机机翼的下表面空气流速大于上表面空气流速 C. 图丙中，冰刀的刃很薄，是通过增大压力的方法来增大压强 D. 图丁中，盆景自动给水器中瓶内的水不流下来，是因为瓶外大气压大于瓶内气压 【答案】D 【解析】 【详解】A．高压锅的工作原理是液体沸点随气压增大而升高，高压锅通过增大锅内气压提高水的沸点，从而更快煮熟食物，不是利用大气压原理，故A错误； B．飞机机翼为上凸下平的形状，相同时间内，空气经过上表面的路程更大，因此机翼上表面空气流速大于下表面空气流速，故B错误； C．根据压强公式，冰刀的刃很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，不是通过增大压力，故C错误； D．盆景自动给水器中，外界大气压作用在盆景的水面上，瓶外大气压大于瓶内气压，因此瓶内的水不会流下来，当盆景水面降低使瓶口露出后，空气进入瓶内，瓶内气压增大，水流出补充，故D正确。 故选D。 8. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，同一密度计在不同液体中漂浮所受浮力不同 B. 图乙中，潜水艇通过改变自身的重力实现上浮和下潜 C. 图丙中，热气球飘在空中是充入密度大于空气的气体 D. 图丁中，盐水选种时饱满种子受到浮力更大，会漂浮 【答案】B 【解析】 【详解】A．同一密度计在不同液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力始终等于密度计自身重力，密度计重力不变，因此所受浮力大小相等，故A错误； B．潜水艇在水中，排开水的体积不变，自身浮力不变，通过水舱吸水、排水改变自身总重力，从而实现上浮和下潜，故B正确； C．热气球飘在空中，需要整体重力小于空气对它的浮力，因此需要充入密度小于空气的气体，故C错误； D．盐水选种时，饱满种子的密度大于盐水密度，重力大于受到的浮力，因此会下沉，故D错误。 故选B。 9. 卓卓做清洁时，把一个玩具放入装满足够多酒精的盆中，溢出80g酒精；取出玩具擦干后，再放入装满足够多水的盆中，溢出90g水，，下列说法正确的是（ ） A. 玩具在水和酒精中都漂浮 B. 玩具在水和酒精中都沉底 C. 玩具在水中漂浮，酒精中沉底 D. 以上都有可能 【答案】C 【解析】 【详解】由可得，排开酒精的体积 排开水的体积 A．若玩具在水和酒精中都漂浮，根据漂浮条件，则排开酒精和水的质量应相等（均等于玩具质量），但题目中排开酒精80g、水90g，二者不相等，故A错误； B． 若玩具在水和酒精中都沉底，则玩具体积 此时排开水的质量 与题目中90g不符，故B错误； C．若玩具在水中漂浮，则 在酒精中沉底，此时玩具体积 排开酒精的浮力 因为，即 符合沉底条件，同时排开水的质量为90g，符合题意，故C正确； D．由A、B的分析可知A、B均不成立，故D错误。 故选C。 10. 超超用盐水清洗水果时，将两个质量相等的冬枣和樱桃（已知冬枣体积大于樱桃体积），分别放入盛有不同浓度盐水的甲、乙容器中，两容器完全相同，静止时两容器的液面相平，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 若向甲容器中加盐冬枣最终会沉底 B. 樱桃漂浮是因为所受浮力大于所受重力 C. 甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度 D. 甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力 【答案】C 【解析】 【详解】A．冬枣在甲中悬浮，，向甲中加盐后盐水密度增大，不变，根据知，浮力增大，，冬枣会上浮最终漂浮，故A错误； B．根据浮沉条件，樱桃漂浮时浮力等于重力，故B错误； C．冬枣和樱桃质量相等，冬枣体积​，由得；根据浮沉条件：冬枣悬浮，可得​；樱桃漂浮，可得​​，可推得，即甲容器中盐水密度小于乙容器，故C正确； D．容器对桌面的压力等于容器、盐水、物体的总重力。两容器重力相等，物体重力相等，总压力由盐水重力决定。液面相平，容器底面积相同，总体积相同，，由于，因此，已知，由得，由得，，故甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，故D错误。 故选C。 11. 足够高的轻质烧杯中装有800g的水，烧杯底面积为。现将物块A通过一细绳悬挂于烧杯上方，使其浸入一半的体积，如图所示，A的质量为600g，体积为。下列说法正确的是（ ） A. 物块A的密度是 B. 此时台秤的示数为1400g C. 物块A受到的浮力为0.2N D. 烧杯对台秤的压强为500Pa 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块A的密度，故A错误； BC．物块浸入一半体积，所以排开水的体积 根据阿基米德原理浮力 烧杯轻质，质量不计，根据力的作用是相互的，物块A对水的向下反作用力大小等于浮力，对应质量 因此台秤的总示数为，故BC错误； D．烧杯对台秤的压力 烧杯底面积 压强，故D正确。 故选D。 12. A、B两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示，B的边长是A的2倍。将A沿水平方向切去高为的部分，并将切去部分叠放在B上，B对地面的压强与的关系如图乙所示，A剩余部分对地面的压强为。则（ ） A. B的高度为20cm B. B的重力为240N C. A的密度为 D. 时， 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，的最大值为20cm，这是A被完全切去时的高度，因此A的边长为20cm；已知B的边长是A的2倍，所以B的边长为40cm，即B的高度为40cm，故A不符合题意； B．时，B对地面的初始压强；B的底面积 因此B的重力，故B不符合题意； C．当时，A被完全切下叠放到B上，此时B对地面的压强，因此增加的压强 增加的压力等于A的重力，即 A的体积 质量 因此A的密度，故C不符合题意； D．当时，A剩余高度 A剩余部分对地面的压强 切去部分的重力 此时B对地面的总压力 压强，因此，故D符合题意。 故选D。 13. 如图甲所示，底面积为的轻质薄壁容器底部，连接体积忽略不计的轻杆B，B上端通过力传感器连接一正方体A，力传感器可显示细杆上端受到作用力的大小。现缓慢向容器中加水，力传感器示数F随水深h的变化的图像如图乙所示。当容器内水的深度为7cm时，传感器示数为；当传感器示数为时，水对容器底的压强为。则（ ） A. A的密度为 B. F为0N时，容器对桌面的压力为12N C. 的最小值为1100Pa D. 传感器示数为时，水对容器底的压强为700Pa 【答案】C 【解析】 【详解】初始阶段加水到深度5cm的过程中，力传感器示数保持7N不变，说明此时正方体A完全不受浮力，轻杆对A的支持力等于A的重力，因此A的重力，杆长。从水深5cm到15cm的过程中，传感器示数从7N降到0，说明此阶段A开始浸入水中，浮力逐渐增大，抵消杆的支持力。当水深15cm时，传感器示数为0，此时浮力等于A的重力。图像后续示数反向增大，说明浮力超过A的重力后，杆对A产生向下的拉力，直到A完全浸没。结合图像变化可推得正方体A的边长，因此A的体积 A．A的质量 A的密度，故A不符合题意； B．当容器内水的深度为15cm时，A刚好浸没，A排开水的体积等于A的体积。则水的体积 水的重力 轻质容器自身重力忽略，容器对桌面的压力等于水的重力加上A的重力，即 并非12N，故B不符合题意； C．当水深7cm时，A浸入水中的深度 此时排开水的体积 浮力 因此传感器示数 得 传感器示数为1N存在两种情况：当浮力小于重力，杆对A的支持力为1N：此时浮力 对应水深 当浮力大于重力，杆对A的拉力为1N：此时浮力 对应水深 取最小水深11cm计算水对容器底的压强：，故C符合题意； D．当 ，存在两种情况：杆对A为支持力3N，此时浮力小于重力，此时受力平衡： 故 根据阿基米德原理 故 A是从水面以上5cm处开始浸入，所以对应总水深 此时水对容器底压强 杆对A为拉力3N，此时浮力大于重力，受力平衡：则 同样：， 此时A刚好完全浸没，总水深 水对容器底压强 两种情况均不等于700Pa，故D不符合题意。 故选C。 14. 莉莉同学自制了一个底面积为、高50cm的长方体密度计，其由高40cm、密度的均匀木块A与某种均匀材料B上、下粘合而成。现将密度计竖直漂浮于盛有水的薄壁容器中，容器足够高，底面积为，如图所示，此时水深为60cm，密度计露出水面的高度为10cm。则下列判断中正确的是（ ） ①材料B的密度为 ②若密度计向下移动6cm，B下表面受到水的压强为5100Pa ③若长时间泡水导致B脱离A，待静止后，A上表面较脱离前移动了5cm ④若将密度计上方水平切去，并将切去部分竖直放置于水平桌面，切去部分对桌面的压强与水对容器底压强的变化量之比为，则一定等于45cm A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】由题意得，材料B的高度，初始浸入水中的总深度 ①．初始状态下密度计漂浮，浮力等于总重力其中： 代入漂浮等式： 解得，故①错误； ②．密度计向下移动6cm时，会排开额外的水，容器内水面会上升，设水面上升高度为，根据体积关系： 代入数值： 解得。 因为，此时密度计已经浸没，故液面上升高度为 此时B下表面的总深度为初始深度 水的压强 故②正确； ③．B脱离后，A单独漂浮，A的重力，由漂浮条件得A的浸入深度：，则 初始时A上表面距离容器底的高度为 脱离后A上表面距离容器底的高度为 因此A上表面相比脱离前向上移动了 故③正确； ④．若切去部分后，剩余部分仍漂浮或悬浮，切去部分对桌面的压强与水对容器底压强的变化量之比为，故假设不成立，则剩余部分一定沉底。 若只切去a，则根据题意有，解得，假设不成立。 若也切去了b，则根据题意有，解得，假设不成立。 因此“一定等于45cm”的结论不成立，故④错误。 故②③正确，故选B。 二、填空题（共7小题，每空1分，共14分） 15. 著名的________实验证明了大气压的存在；用毛巾擦过的桌面容易粘上细小绒毛，这是由于摩擦使桌面带了________能吸引轻小物体。 【答案】 ①. 马德堡半球 ②. 电（或电荷） 【解析】 【详解】证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验。 毛巾与桌面摩擦时会发生摩擦起电现象，使桌面带上电荷，而带电体具有吸引轻小物体的特性，因此桌面容易粘上细小绒毛。 16. 如图所示是汽车的安全带指示灯。安全带未系好时，开关S断开，此时指示灯L和电阻R________联，L亮，提醒驾驶员系好安全带；安全带系好后，开关S闭合，此时指示灯L处于________（选填“通路”、“开路”或“短路”）状态。 【答案】 ①. 串 ②. 短路 【解析】 【详解】当安全带未系好、开关断开时，电流只有一条路径，依次经过指示灯和电阻，因此和是串联。 当安全带系好，开关闭合后，并联在指示灯两端，电流会优先从导通的开关经过，不再流过，因此指示灯处于短路状态。 17. 深海鱼类的身体呈扁平状是因为在深海中受到的________很大；捕捞上岸的海鲜需放入配制好的盐水中养殖，如图所示，配制盐水过程中，向装有浓盐水的容器中加水（液体未溢出），容器底受到的液体压强将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 压强 ②. 变大 【解析】 【详解】深海鱼类在水中的深度很大，由可知，在深海中受到的压强很大。 向装有浓盐水的容器中加水，液体的质量变大，由可知液体的重力变大，液体对容器底的压力变大，由可知，容器底受到液体的压强变大。 18. 图甲中，“天宫号”空间站在太空中________（选填“受”或“不受”）浮力的作用；图乙中，飞机从“辽宁舰”上起飞后，“辽宁舰”排开海水的体积将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 不受 ②. 变小 【解析】 【详解】浮力产生的条件是物体浸在液体或气体中，上下表面存在压力差。太空为真空环境，没有液体、气体，空间站不存在上下表面的压力差，因此不受浮力。 辽宁舰始终漂浮，漂浮时浮力等于总重力，飞机起飞后，航母总重力​减小，浮力随之减小。由可知，海水密度不变，浮力减小，则排开海水的体积变小。 19. 如图所示，重500N的卓卓站在水平高台上，通过滑轮组竖直向上匀速提升150N的快递，卓卓对绳的拉力为100N，脚与地面的总接触面积为0.05，不计绳重和摩擦，此时卓卓对高台的压强为________Pa；若高台能承受的最大压强为，卓卓用该滑轮组提升物体的最大机械效率为（________）%。 【答案】 ①. ②. 90 【解析】 【详解】绳子对卓卓的拉力竖直向下，因此卓卓对高台的压力为 压强为 不计绳重和摩擦，动滑轮由2股绳子承担，当提升150N快递且绳端拉力为100N时，动滑轮重为 高台能承受的最大压力为 所以绳端最大拉力为 最大物重为 由 最大机械效率为 20. 如图甲所示，防汛专用沙袋内填充了高分子吸水材料，材料吸水后体积会膨胀为原来的100倍，小媛取其中一块干燥的材料A测量密度。她将一个盛有水且足够高的容器放在台秤上，台秤示数为20kg；将材料A放入水中，台秤示数为20.04kg，材料A的质量为________g；用细杆将充分膨胀了的A压入水中浸没且不触底，一段时间水面稳定后，台秤示数为38kg；将A取出擦干表面的水放在台秤上，台秤示数为2.04kg，如图乙所示。则干燥的材料A的密度为________。 【答案】 ①. 40 ②. 0.2 【解析】 【详解】材料A的质量 吸水膨胀后压入水中浸没，根据图乙可知，浮力等效排开水的质量 所以根据，可得 所以 由题意得沙袋干燥时的体积 所以干燥的材料A的密度 21. 有不吸水的圆柱体B，顶部系有一根轻质细线，已知B的质量为2kg，密度为，高为10cm，则圆柱体B的底面积为________；现将圆柱体B竖直放入薄壁柱形容器中，如图甲所示，然后向容器中缓慢加入某种液体，直至加满，液体体积与深度的关系如图乙所示。当液体加满后，用顶部的细线将B竖直向上提升7cm时，细线的拉力为11N，将B浸入液体的部分沿水平方向切去三分之一取出容器，此时液体对容器底部的压强为________Pa。 【答案】 ①. 100 ②. ##1650 【解析】 【分析】先根据密度公式和体积与面积之间的公式计算出圆柱体B的底面积，通过分析乙图两个阶段的情况计算出容器的底面积，之后可以得到液体总体积。将B竖直向上提升7cm后，液体体积不变，可以得到此时液面的高度，进而得到B的浸入深度以及浸入体积，通过受力分析，写出等式，代入解得液体密度，最后计算切掉B的进入部分的三分之一后的情况，算出此时的液面高度，之后求出液体对容器底部的压强。 【详解】根据，可得圆柱体B的体积 所以圆柱体B的底面积 由图乙可知，当液体深度​，液体在B周围，横截面积为，得 当液体深度，液面没过B，横截面积为，体积增加，得 联立可得 斜率在处发生变化，说明时液面刚好到达B的顶部，所以 所以 加满时液体总体积 将B竖直向上提升7cm后，B底部位于容器底上方7cm处，设此时液面高度为h，液体体积不变，所以有 代入已知条件解得，即B的浸入深度为 浸入体积 对B进行受力分析可得，即 所以 解得 沿水平方向切去浸入部分的三分之一，即切掉部分的高度为浸入部分高度的三分之一，即，所以此时B的底部位置为，设此时液面高度为，液体体积不变，所以有 即 解得 所以此时液体对容器底部的压强 三、实验探究题（第22题6分，第23题8分，第24题8分，共22分） 22. （1）如图所示，在探究“影响动能大小的因素”的实验中： ①该实验中探究的动能是指________（填字母）。 A．小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能 C.木块被小球撞击后的动能 ②分析比较甲、丙两次实验，可探究出的结论是：速度相同的物体，________越大，动能越大。 ③甲实验中将木块的初始位置向右移动一小段距离，若要小球撞击木块后，木块移动的距离和相等，小球释放的高度应该相对原来________（选填“更高”、“更低”或“不变”）。 （2）如图所示，同学们正在探究杠杆平衡的条件： ①杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆________（选填“处于”或“不处于”）平衡状态。 ②如图乙所示，杠杆调节水平平衡后，小媛同学在杠杆A点处挂4个钩码，在B点处挂________个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。 ③同组的小敏在实验中发现用如图丙的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡（杠杆上每格等距），但老师却提醒大家不要采用这种方式，这是因为该方式_______ A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.无法测量力臂 D.力和力臂数目过多 【答案】（1） ①. B ②. 质量 ③. 更高 （2） ①. 处于 ②. 6 ③. D 【解析】 【小问1详解】 本实验研究小球的动能，通过木块被推动的距离反映小球撞击木块时的动能大小，故选B； 甲、丙实验中，小球从同一高度滑下，到达水平面的速度相同，丙图小球质量更大，木块被推动得更远，因此可得结论：速度相同的物体，质量越大，动能越大； 木块初始位置右移后，小球从斜面底端到木块的路程变长，克服摩擦力消耗的动能变多，要让撞击后木块移动的总距离和原来相等，需要小球撞击木块时的动能和原大小相同，因此需要提高小球释放高度。 【小问2详解】 图甲中杠杆静止，因此处于平衡状态；设每个钩码重力为，每格杠杆长度为，根据杠杆平衡条件得 解得，因此要在B点处挂6个钩码； 图丙的悬挂方式将多个钩码挂在不同位置，力和力臂数目过多，不便于总结实验结论，因此不建议采用，故选D。 23. 在“探究影响液体内部压强因素”的实验中： （1）实验中使用的U形管压强计如图甲所示，气密性良好的压强计________（选填“是”或“不是”）连通器。检查气密性时，轻压探头的橡皮膜到一定程度不动，U形管内液面有高度差但很快变小，说明装置________（选填“漏气”或“不漏气”）。 （2）如图乙所示，在外壁贴有刻度的细长圆筒中倒水直至水面与零刻度线相平，将探头放入水中分别使橡皮膜对齐5cm和20cm刻度线处，通过U形管内液面高度差来反映液体压强大小的研究方法叫________。橡皮膜对齐20cm刻度线时受到的液体压强________2000Pa（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）由图丙、丁可知：同种液体，________越大，压强越大。结合生活实际，拦河大坝要做成________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状。 （4）为探究液体压强与液体密度的关系，小明在图丁的基础上固定探头的位置，直接往桶内倒入大量食盐，再和图丁进行比较，他的做法________（选填“合理”或“不合理”）。 （5）同组小花设计了如图戊所示的双探头压强计，其中U形管A、B中装入同种液体，该装置一次测量可采集多个数据。为使此双探头压强计U形管A、B的液面高度差相同（），以下操作可以实现的是（ ） A. 其他不变，向大烧杯中缓慢再增加适量的水 B. 其他不变，将大烧杯中的水换成密度更大的盐水 C. 其他不变，将U形管A和B中装入不同密度的液体 D. 其他不变，将探头C的橡皮膜朝下，探头D的橡皮膜朝上 【答案】（1） ①. 不是 ②. 漏气 （2） ①. 转换法 ②. 大于 （3） ①. 深度 ②. 上窄下宽 （4）不合理 （5）C 【解析】 【小问1详解】 连通器的定义是两端开口、底部相连通的容器，U形管压强计的U形管一端是封闭的，因此不是连通器；轻压橡皮膜后，液面高度差很快减小，说明装置气密性差，存在漏气。 【小问2详解】 将不易直接测量的液体压强，转换为容易观察的U形管液面高度差来反映，这种研究方法叫做转换法；根据液体压强公式，时，液体压强 放入探头后排开液体使液面上升，橡皮膜实际所处深度大于，所以压强大于。 【小问3详解】 丙、丁两图中，液体密度相同，探头深度不同，丁的深度更大，U形管液面高度差更大，因此得出结论，同种液体，深度越大，压强越大；由于液体深度越深压强越大，拦河大坝底部需要承受更大的压强，因此做成上窄下宽的形状。 【小问4详解】 探究液体压强与液体密度的关系时，需要控制探头深度不变，小明加入食盐后，液体体积变大，探头深度也随之增大，没有控制深度相同，变量不唯一，因此做法不合理。 【小问5详解】 AB．加水后或换用密度更大的盐水，依然是探头C深度小，压强，仍小于，故AB不符合题意； C．将U形管A、B装入不同密度的液体，由得，U形管A的液面高度差，U形管B的液面高度差，当时，可以实现，故C符合题意； D．改变橡皮膜方向不改变压强大小，深度不变压强不变，仍不相等，故D不符合题意。 因此选C。 24. 某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） （1）若溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的排开水的重力________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 （2）溢水杯装满水后，将物块浸没，如图乙所示，物块受到的浮力为________N。物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。 （3）如图乙所示的操作中，若只将物体的一部分浸入水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到相同结论。 （4）将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现。说明物块受到的浮力大小与________有关，换用酒精再次实验的目的是________。 （5）另一组的同学将装有适量水、底面积的轻质溢水杯放置于电子秤上，然后用弹簧测力计悬挂一长方体物块缓慢浸入水中。从如下图所示的位置开始，记录物块下表面到溢水杯底部的距离h、弹簧测力计示数、电子秤示数，实验数据如下表所示，根据实验数据可推断整个实验过程中溢出水的重力为________N，该物块的密度为________。 序号 1 2 3 4 5 6 h/cm 15 13 12 11 9 8 /N 10.0 6.0 4.0 3.0 2.0 2.0 /N 34.0 38.0 40.0 40.0 40.0 40.0 【答案】（1）偏小 （2） ①. 1 ②. 相等 （3）能 （4） ①. 液体密度 ②. 避免实验的偶然性，寻找普遍规律 （5） ①. 2 ②. 1.2 【解析】 【小问1详解】 若溢水杯未装满水，物块放入后排开的水需要先填满溢水杯上方的空余部分，才会溢出到小桶中，因此小桶中收集到的溢出水的重力会小于物块实际排开水的重力，测量结果偏小。 【小问2详解】 根据称重法测浮力，由图甲可知物块的重力为4N，图乙中物块浸没在水中时弹簧测力计的示数为3N，则物块受到的浮力 由图甲和图乙，可得物块排开水的重力 ，由此可知物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。 【小问3详解】 若只将物体的一部分浸入水中，其他步骤操作正确，根据阿基米德原理依然成立，即物体受到的浮力依然等于它排开液体所受的重力，所以能得到相同结论。 【小问4详解】 物体分别浸没在水中和酒精中时，液体密度不同，排开液体的体积相同，拉力不同，根据称重法，可知浮力也不同，由此可以说明物体受到的浮力大小与液体密度有关；换用酒精再次实验，是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律，使实验结果更准确。 【小问5详解】 分析表格数据，轻质溢水杯的重力不计，实验1~3时，还未有水溢出，此时，所以 从第4次实验开始有水溢出，到第5、6次实验，溢出水的重力不再发生变化，说明第5次实验时，物块完全浸没，且液面与溢水口相平，则整个实验过程中溢出水的重力为 由表格可知，从第3次实验开始，电子秤示数稳定，说明从第3次实验开始，溢水杯内液面始终与溢水口相平，从第3次实验到第4次实验，物块下表面到溢水杯底部的距离变化了 物体所受浮力变化了 根据阿基米德原理可得物体排开液体体积变化了 由此可得物体的底面积为 由实验3、4可知，物块每下降1cm，浮力变化1N，当物块完全浸没时，弹簧测力计示数恒定为2N，因此当物块从第3次实验开始下降至恰好完全浸没，浮力变化了2N，可知物块下降了2cm，因此物块恰好完全浸没时，物块下表面到溢水杯底的距离为 当物块恰好完全浸没时，则有 溢水杯底面积，设物块高度为，则有 代入数据 解得 可得 可得物体完全浸没时受到的浮力为 可得物体的重力为 解得 四、综合应用题（本题共3个小题，第25题6分，第26题8分，第27题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分。） 25. 如图所示，小亮计划驾驶问界M8带家人出游，车和人的总质量为3t，车轮与水平地面接触的总面积为，车辆匀速行驶过程中受到的阻力为总重力的0.1倍。求： （1）车载人静止在水平地面时，对地面产生的压强； （2）若汽车以20m/s的速度沿平直道路匀速行驶，此时汽车牵引力做功的功率大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题可知车和人的总质量为 重力为 车静止时受到的合力为零，车受到竖直向下的重力和地面的支持力，重力等于支持力，力的作用是相互的，因此车对地面的压力等于地面对车的支持力，即 车轮与水平地面接触的总面积为 对地面产生的压强为 【小问2详解】 由题可知汽车受到的阻力 汽车匀速行驶时合力为零，在水平方向上受到牵引力和阻力，这两个力大小相等方向相反，因此牵引力 根据功率公式 汽车牵引力做功的功率为 26. 嘉嘉自制简易杆秤，如图所示：①用40cm的轻杆作为秤杆，用细线把5g的秤盘系在最左端A点，在O点系线作为提纽，；②用20g钩码作为秤砣，调节秤砣使秤杆水平平衡，在秤砣系线处B标记“0g”；③秤盘中加入一个10g砝码，调节秤砣使秤杆水平平衡，在秤砣系线处标记“10g”；④秤盘中再加入一个10g砝码，调节秤砣使秤杆水平平衡，在秤砣系线处标记“20g”；⑤以此类推标记整个秤杆。 （1）OB之间的距离为________cm；在图中作出细线对秤杆A点拉力的力臂L________； （2）秤盘中最多可放多少个10g的砝码； （3）嘉嘉更换了一个10g的秤盘系在A点，其余器材不变，她想通过移动提纽将这架杆秤的量程提高到170g（刻线按照②③④⑤重新标记，秤杆的端点也可以标记质量），计算说明提纽应相对原位置O怎样移动。 【答案】（1） ①. ②. （2）13个 （3）提纽应相对于原O点向A端（左端）移动1cm 【解析】 【小问1详解】 杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，即，重力可约去，简化为。代入数据得，解得 力臂是支点到力的作用线的垂直距离。A点受到的拉力方向竖直向下（沿细线方向），从支点O向该竖直线作垂线，垂线段即为拉力的力臂，标注为L即可。 【小问2详解】 秤杆总长度为40cm，提纽在原O点时，秤砣可移动的最远距离为 当秤砣移动到秤杆最右端时，根据杠杆平衡条件，设此时秤盘和物体的总质量为，代入数值：，解得 减去秤盘自身的5g，可称量的最大物体质量为 因此10g砝码的数量最多为个。 【小问3详解】 设新提纽位置为，设，则新的零刻度对应的秤砣位置满足杠杆平衡：可得，当量程为170g时，可称量的最大物体质量为170g，此时秤砣移动到秤杆最右端，总动力臂为，总阻力为，根据杠杆平衡条件：，解得 原提纽位置，新的，说明提纽需要向A点（左侧）移动，移动的距离为 27. 物理社团制作了一款车库防汛装置安装在车库地面，如图甲所示。高度10cm、底面积且质量分布均匀的实心浮块C，可沿竖直细杆无摩擦上下移动；A为体积可忽略不计的压力传感器，安装在细杆顶部且只显示浮块C对它的压力。某次模拟积水的过程中，装置内水的深度随进水体积变化的图像如图乙所示（进水孔处体积可忽略不计）。当传感器A的示数达到1N时，触发报警系统，车库内的抽水设备自动开启,。求： （1）浮块C的重力； （2）触发报警时，装置内进水体积； （3）实际情况下，雨水裹挟泥沙，使液体密度增大至。为保证触发报警系统时的水位与原设计水位相同，现仅通过调整浮块C的底面积或高度进行改造（浮块材料密度不变），请设计一种具体方案，并通过计算论证该方案的可行性。 【答案】（1）5N （2） （3）保持浮块高度不变，将底面积调整为62.5cm2；此时浮块重力 浮块受到的浮力 浮块受到的压力，满足触发要求，方案可行。 【解析】 【分析】分析图乙的转折点：水深5cm时浮块刚好开始漂浮，浮力等于重力； 先由水深5cm对应进水体积500cm3计算装置的底面积；触发报警时浮块受到向下的压力、重力和向上的浮力平衡，可求此时水深，进而可得到进水体积。 保证触发报警时水位不变，即浮块排开液体的高度不变，液体密度增大后浮力会变大，要保持压力示数仍为1N，可调整浮块的底面积或高度，根据新的受力平衡和重力与体积的关系，推导调整后的参数满足的关系即可。 【小问1详解】 由图乙可知，当水深时，浮块刚好漂浮，浮力等于重力。排开水的体积   浮块C的重力  【小问2详解】 由图乙可知，进水体积时，水深，进水的体积满足 ，代入数据解得容器底面积 由图乙可知，当进水体积时，浮块C恰好与A接触，且受到的A的压力为0。此时浮块C下表面到容器底部之间的水的体积 触发报警时，浮块受力平衡，浮块受到的浮力  排开水的体积   此时水深 此时总进水体积  【小问3详解】 原浮块密度 材料密度不变，要求报警水位不变，触发压力仍为1N。 ①保持底面积不变，触发报警满足，代入、、、，解得 验证：将浮块高度改为11.2cm时，浮块重力 浮块受到的浮力 浮块受到的压力，符合触发要求，方案可行。 ②保持浮块高度不变，触发报警满足 浮块底面积    验证：将浮块底面积改为62.5cm2，浮块重力 浮块受到的浮力 浮块受到的压力，满足触发要求，方案可行。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $