内容正文:
伊通满族自治县2025—2026学年度第二学期期末考试
八年级物理学科试卷
一、选择题(每题2分,共12分)
1. 托起下列物体所用的力最接近的是( )
A. 一支普通粉笔 B. 一张学生课桌
C. 一枚大头针 D. 两个鸡蛋
2. 写字用的笔,实质是一个杠杆,下列杠杆与它类型相同的是( )
A. 抽水机手柄 B. 开瓶器
C. 起钉锤 D. 钓鱼竿
3. 破窗锤的敲击端做成锥状,下列情景与它力学原理相同的是( )
A. 火车轨道下面铺放枕木 B. 鞋底有凹凸不平的花纹
C. 宽大的沙发坐起来很舒适 D. 清雪车的雪铲做得较锋利
4. 滑雪是吉林冬季的一项经典户外活动,关于滑雪下列分析正确的是( )
A. 滑雪板做得很宽大是为了减小摩擦 B. 滑雪者从山顶向下滑行过程中重力对人做了功
C. 滑雪者加速下滑的过程中势能增大 D. 滑行到上坡路段时重力势能转化为动能
5. 如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中( )
A. 字典对桌面的压力大小变小
B. 字典对桌面的压强变大
C. 只有匀速推动时桌面对字典的摩擦力大小才不变
D. 无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
6. 小明在帮妈妈洗菜时发现,将质量相同的茄子和西红柿放入水中,茄子浮在水面,西红柿沉在水底。他对此现象作出的分析,错误的是( )
A. 西红柿沉底,它受到的浮力小于重力 B. 茄子漂浮,茄子的密度小于水的密度
C. 西红柿沉底后不受浮力 D. 茄子受到浮力大于西红柿受到浮力
二、填空题(每空1分,共16分)
7. 端午龙舟争霸赛,运动与流体压强的全方位挑战,请回答下列问题:
(1)在吉林市端午节龙舟赛中:为使龙舟前行,队员要一起向后划桨,这利用了力可以改变物体的__________,和物体间力的作用是__________的。
(2)停止划水后,龙舟仍能向前滑行一段距离,是因为龙舟具有__________。每条航道宽度设定为至少12 m,龙舟不能靠得太近,容易发生相撞事故,这是由于比赛时,靠太近的两条龙舟间的水流速大,压强__________的缘故。
8. 古诗词是我国五千年灿烂文化的结晶,部分诗词中孕育着物理的知识。
(1)苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”把箭射出去的力是弓弦的__________力。在放开箭的瞬间,弓的弹性势能转化为箭的__________能;
(2)箭离弦后在空中向上飞行的过程中,若考虑空气阻力,箭的机械能__________(选填“增加”“减少”或“不变”)。由于箭的运动状态不断改变,飞行中的箭受到__________的作用(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
9. 厨房生活小课堂:结合牛奶盒在高山、桌面的不同情景,完成下列问题:
(1)将密封完好的牛奶盒从山脚带到高山上,盒身会向外鼓起,这是因为海拔越高,大气压强越__________,盒内气压__________外界大气压强,所以盒身向外鼓起。
(2)如图所示,将纸盒装牛奶正立放在水平桌面上,已知盒内牛奶的深度为10 cm,则盒内牛奶对盒底的压强为__________Pa,倒出一部分后,仍按照图中方式放置,则盒底受到牛奶的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(忽略盒重,牛奶密度取,g取)
10. 牛顿从落在头上的一个苹果产生联想,经过一步一步深入地思考,终于发现了万有引力。
(1)一个重力为2 N的苹果从树上竖直下落,下落过程中受到竖直向上的空气阻力为0.5 N。苹果在下落过程中受到的合力大小为__________N,合力方向为__________。
(2)如图所示,小磊用手将重1.5 N、体积为的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没。松手后苹果将__________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为__________N。(,取)
三、作图题(每题2分,共4分)
11. 请你画出在空中沿虚线方向飞行的篮球(“O”为篮球的重心)受到的重力的示意图。
12. 如图为小强同学自制的简易杆秤,“O”为支点,请在图中画出的力臂。
四、简答题(每题2分,共4分)
13. 北极熊站立在较薄的冰面上时,容易压破冰面掉入水中。如图当它趴下缓慢爬行时,就不容易压破冰面。请用物理知识解释这一现象。
14. 在物理考试作图时,小明画错了一个地方,他立即用橡皮轻轻的擦,却没有擦干净;然后他稍使点劲就擦干净了,这是为什么?
五、计算题(每题5分,共10分)
15. 宇树G1科技机器人在2026年春节晚会上精彩亮相,该机器人质量约为45 kg,机器人站立在水平地面时与地面的接触面积约为。(g取10 N/kg)求:
(1)机器人的重力。
(2)机器人站立时对地面的压强。
16. 如图所示,工人利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m,用时10s,提升建材的过程中,工人对绳子的拉力为250N。
(1)利用滑轮组提升建材_________(选填“能”或“不能”)省功。
(2)工人拉力做功的功率是多少?
(3)滑轮组机械效率是多少?
六、实验与探究题(每空1分、其中第20题最后一个空2分,共24分)
17. 小华利用下图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,A、B是两个完全相同的物体。
(1)每次实验都用弹簧测力计拉动物体沿水平方向做__________运动,根据__________知识可知,弹簧测力计的示数等于物体所受的滑动摩擦力。
(2)在实验①中物块A所受的滑动摩擦力为__________N。比较__________(选填序号)两次实验,可得结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(3)体操运动员上器械前,会在手上涂防滑粉,这是通过增大__________来增大摩擦力。
18. 小明用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生__________,U形管左右两侧液面就会产生__________。
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与__________的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强__________。
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小明接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小明得出结论的实验过程是__________(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是:__________。
(5)通过学习,小明利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜变平;
③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;
④可推导出该盐水密度的表达式为__________(用、、表示)。
19. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向__________调节,这样做是为了便于__________。
(2)如图乙所示,在A点挂3个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个相同的钩码。
(3)如图丙所示,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计从a位置转到b位置,弹簧测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是__________。
20. 小华在“探究影响浮力大小的因素”实验时,用弹簧测力计挂着同一个金属块进行了如图所示的实验操作。
(1)分析______三幅图所示实验现象可知,浮力的大小跟物体浸没的深度无关;分析图A、D、E可知,物体排开液体的体积相同时,______越大,物体受到的浮力越大。
(2)小华把自制的微型密度计(如图甲所示)分别放入盛有水和酒精的烧杯中,当密度计静止在______中时(选填“水”或“酒精”),露出液面的体积更大些,和这一现象原理相同的是______。
A.轮船从长江驶东海船身会上浮一些;
B.同一艘潜水艇潜行在海里要比潜行在江中受到的浮力更大。
(3)小华还想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为)及其他辅助器材测量在学校实践基地采来的萝卜的密度,已知萝卜的密度是均匀的。实验步骤如下:
①用天平测出萝卜的质量为;②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图乙所示,用记号笔记下液面在萝卜上的位置;③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为,则萝卜密度的表达式为______(用字母和表示)。
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伊通满族自治县2025—2026学年度第二学期期末考试
八年级物理学科试卷
一、选择题(每题2分,共12分)
1. 托起下列物体所用的力最接近的是( )
A. 一支普通粉笔 B. 一张学生课桌
C. 一枚大头针 D. 两个鸡蛋
【答案】D
【解析】
【详解】如果托起物体所用的力最接近1 N ,那么这个物体的质量 ;
A.一支普通粉笔的质量大约在5 g∼10 g 左右,故A不符合题意;
B.一张学生课桌的质量通常在10 kg以上,故B不符合题意;
C.一枚大头针的质量非常轻,大约只有几十毫克,故C不符合题意;
D.一个鸡蛋的质量大约是50 g ,两个鸡蛋的质量大约是100 g ,故D符合题意。
故选 D。
2. 写字用的笔,实质是一个杠杆,下列杠杆与它类型相同的是( )
A. 抽水机手柄 B. 开瓶器
C. 起钉锤 D. 钓鱼竿
【答案】D
【解析】
【详解】用笔写字时,阻力是笔尖受到的摩擦力,动力是手指施加的力,所以动力臂小于阻力臂,所以笔是费力杠杆。
ABC.抽水机手柄、开瓶器、起钉锤使用时,动力臂大于阻力臂,均属于省力杠杆,故ABC不符合题意;
D.钓鱼竿使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
3. 破窗锤的敲击端做成锥状,下列情景与它力学原理相同的是( )
A. 火车轨道下面铺放枕木 B. 鞋底有凹凸不平的花纹
C. 宽大的沙发坐起来很舒适 D. 清雪车的雪铲做得较锋利
【答案】D
【解析】
【详解】破窗锤敲击端做成锥状,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
AC.火车轨道下面铺放枕木,宽大的沙发坐起来舒适,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故AC不符合题意;
B.鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
D.清雪车的雪铲做得较锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选D。
4. 滑雪是吉林冬季的一项经典户外活动,关于滑雪下列分析正确的是( )
A. 滑雪板做得很宽大是为了减小摩擦 B. 滑雪者从山顶向下滑行过程中重力对人做了功
C. 滑雪者加速下滑的过程中势能增大 D. 滑行到上坡路段时重力势能转化为动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑雪板做得很宽大,是为了在压力一定时通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.滑雪者从山顶向下滑行过程中,人在重力的方向上移动了距离,重力对人做了功,故B正确;
C.滑雪者加速下滑的过程中质量不变,高度降低,重力势能减小,故C错误;
D.滑雪者滑行到上坡路段时质量不变,速度减小,则动能减小,高度增加,则重力势能增加,动能转化为重力势能,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中( )
A. 字典对桌面的压力大小变小
B. 字典对桌面的压强变大
C. 只有匀速推动时桌面对字典的摩擦力大小才不变
D. 无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中字典对桌面的压力大小等于它的重力,重力不变,压力大小不变,故A不符合题意;
B.推动过程中,压力不变,受力面积变大,根据压强的计算公式,字典对桌面的压强变小,故B不符合题意;
CD.无论是否匀速运动,压力和接触面的粗糙程度都不变化,因此滑动摩擦力大小不变,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 小明在帮妈妈洗菜时发现,将质量相同的茄子和西红柿放入水中,茄子浮在水面,西红柿沉在水底。他对此现象作出的分析,错误的是( )
A. 西红柿沉底,它受到的浮力小于重力 B. 茄子漂浮,茄子的密度小于水的密度
C. 西红柿沉底后不受浮力 D. 茄子受到浮力大于西红柿受到浮力
【答案】C
【解析】
【详解】A.由浮沉条件可知,西红柿沉底,说明西红柿所受浮力小于西红柿的重力,故A正确,不符合题意;
B.茄子漂浮时,浮力等于重力。根据阿基米德原理可得,茄子所受浮力等于排开水所受的重力,则茄子的重力等于排开水所受的重力,即。漂浮时V茄>V排水,则ρ茄子<ρ水,故B正确,不符合题意;
C.西红柿沉底后,其上下表面仍受到液体的压力,且存在压力差,由浮力的产生原因可知,此时西红柿仍受浮力,故C错误,符合题意;
D.茄子和西红柿质量相同,重力相同。茄子漂浮时浮力等于重力,即F浮茄=G,西红柿沉底时浮力小于重力,即F浮西<G,因此F浮茄>F浮西。故D正确,不符合题意。
故选 C。
二、填空题(每空1分,共16分)
7. 端午龙舟争霸赛,运动与流体压强的全方位挑战,请回答下列问题:
(1)在吉林市端午节龙舟赛中:为使龙舟前行,队员要一起向后划桨,这利用了力可以改变物体的__________,和物体间力的作用是__________的。
(2)停止划水后,龙舟仍能向前滑行一段距离,是因为龙舟具有__________。每条航道宽度设定为至少12 m,龙舟不能靠得太近,容易发生相撞事故,这是由于比赛时,靠太近的两条龙舟间的水流速大,压强__________的缘故。
【答案】(1) ①. 运动状态 ②. 相互
(2) ①. 惯性 ②. 小
【解析】
【小问1详解】
龙舟由静止变为运动,运动状态发生改变,这利用了力可以改变物体的运动状态;划桨时桨对水施加向后的力,同时水对桨施加向前的反作用力使龙舟前进,体现了物体间力的作用是相互的。
【小问2详解】
停止划水后,龙舟因惯性仍保持向前的运动状态,所以能继续滑行一段距离;根据流体压强与流速的关系,两条龙舟间的水流速大,压强小于外侧压强,易使龙舟靠拢相撞。
8. 古诗词是我国五千年灿烂文化的结晶,部分诗词中孕育着物理的知识。
(1)苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”把箭射出去的力是弓弦的__________力。在放开箭的瞬间,弓的弹性势能转化为箭的__________能;
(2)箭离弦后在空中向上飞行的过程中,若考虑空气阻力,箭的机械能__________(选填“增加”“减少”或“不变”)。由于箭的运动状态不断改变,飞行中的箭受到__________的作用(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】(1) ①. 弹 ②. 动
(2) ①. 减少 ②. 非平衡力
【解析】
【小问1详解】
弓被拉开时发生弹性形变,弹性形变的物体对接触的物体产生弹力,因此弓弦对箭的力是弹力;
放开箭瞬间,弓的弹性形变程度减小,弹性势能减小,箭的速度增大,动能增大,弹性势能转化为箭的动能。
【小问2详解】
箭在空中飞行时,受到空气阻力,需克服阻力做功,机械能转化为内能,机械能总量减少;
根据力与运动的关系,物体受平衡力作用时运动状态保持不变,箭的运动状态不断改变,说明箭受到非平衡力的作用。
9. 厨房生活小课堂:结合牛奶盒在高山、桌面的不同情景,完成下列问题:
(1)将密封完好的牛奶盒从山脚带到高山上,盒身会向外鼓起,这是因为海拔越高,大气压强越__________,盒内气压__________外界大气压强,所以盒身向外鼓起。
(2)如图所示,将纸盒装牛奶正立放在水平桌面上,已知盒内牛奶的深度为10 cm,则盒内牛奶对盒底的压强为__________Pa,倒出一部分后,仍按照图中方式放置,则盒底受到牛奶的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(忽略盒重,牛奶密度取,g取)
【答案】(1) ①. 小 ②. 大于
(2) ①. 1020## ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
大气压强的规律是海拔越高,大气压强越小。密封完好的牛奶盒从山脚带到高山时,盒内气压几乎不变,外界大气压降低,盒内气压大于外界的大气压,因此盒身向外鼓起。
【小问2详解】
根据液体压强公式得,盒内牛奶对盒底的压强为
倒出部分牛奶后,牛奶深度减小,牛奶的密度不变,根据可知,盒底受到牛奶的压强变小。
10. 牛顿从落在头上的一个苹果产生联想,经过一步一步深入地思考,终于发现了万有引力。
(1)一个重力为2 N的苹果从树上竖直下落,下落过程中受到竖直向上的空气阻力为0.5 N。苹果在下落过程中受到的合力大小为__________N,合力方向为__________。
(2)如图所示,小磊用手将重1.5 N、体积为的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没。松手后苹果将__________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为__________N。(,取)
【答案】(1) ①. 1.5 ②. 竖直向下
(2) ①. 上浮 ②. 1.5
【解析】
【10题详解】
苹果下落时,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力。同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,方向与较大的力方向相同
合力方向与重力方向一致,故为竖直向下。
【11题详解】
苹果刚好浸没时受到的浮力
此时,所以松手后苹果将上浮。
苹果静止时会处于漂浮状态,漂浮时浮力等于重力,即
三、作图题(每题2分,共4分)
11. 请你画出在空中沿虚线方向飞行的篮球(“O”为篮球的重心)受到的重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】篮球的重心在足球的几何中心--球心,然后由重心竖直向下作线段,在末端标出箭头表示力的方向,并标明G,如图所示:
12. 如图为小强同学自制的简易杆秤,“O”为支点,请在图中画出的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】画出F1的作用线,从支点O向力F1的作用线作垂线段,垂线段的长度为的力臂,如图所示:
四、简答题(每题2分,共4分)
13. 北极熊站立在较薄的冰面上时,容易压破冰面掉入水中。如图当它趴下缓慢爬行时,就不容易压破冰面。请用物理知识解释这一现象。
【答案】北极熊站立和趴下时,对冰面的压力不变;趴下爬行时受力面积增大,根据,在压力一定时,受力面积越大,对冰面的压强越小,所以不容易压破冰面。
【解析】
【详解】略
14. 在物理考试作图时,小明画错了一个地方,他立即用橡皮轻轻的擦,却没有擦干净;然后他稍使点劲就擦干净了,这是为什么?
【答案】橡皮和纸之间发生了相对运动,产生了滑动摩擦力,滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,用橡皮轻轻的擦,没有擦干净,然后他稍微使点劲就擦干净了,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大对纸的压力的方法来增大橡皮与纸之间的摩擦力。
【解析】
【详解】略。
五、计算题(每题5分,共10分)
15. 宇树G1科技机器人在2026年春节晚会上精彩亮相,该机器人质量约为45 kg,机器人站立在水平地面时与地面的接触面积约为。(g取10 N/kg)求:
(1)机器人的重力。
(2)机器人站立时对地面的压强。
【答案】(1)450N
(2)15000Pa
【解析】
【小问1详解】
机器人的重力
【小问2详解】
机器人站立时对地面的压强
16. 如图所示,工人利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m,用时10s,提升建材的过程中,工人对绳子的拉力为250N。
(1)利用滑轮组提升建材_________(选填“能”或“不能”)省功。
(2)工人拉力做功的功率是多少?
(3)滑轮组机械效率是多少?
【答案】(1)不能 (2)100W
(3)80%
【解析】
【小问1详解】
根据功的原理,使用任何机械都不能省功。滑轮组可以省力,但由于需要克服动滑轮自重、绳重以及绳与滑轮间的摩擦力做额外功,所以总功总是大于有用功,因此使用滑轮组不能省功。
【小问2详解】
由图可知,承担物重的绳子段数
绳子自由端移动的距离s为
工人拉力做的总功为
工人拉力做功的功率为
【小问3详解】
提升建材所做的有用功为
由上一问可知,总功
滑轮组的机械效率η为
六、实验与探究题(每空1分、其中第20题最后一个空2分,共24分)
17. 小华利用下图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,A、B是两个完全相同的物体。
(1)每次实验都用弹簧测力计拉动物体沿水平方向做__________运动,根据__________知识可知,弹簧测力计的示数等于物体所受的滑动摩擦力。
(2)在实验①中物块A所受的滑动摩擦力为__________N。比较__________(选填序号)两次实验,可得结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(3)体操运动员上器械前,会在手上涂防滑粉,这是通过增大__________来增大摩擦力。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2) ①. 0.6 ②. ②③
(3)接触面的粗糙程度
【解析】
【小问1详解】
每次实验都用弹簧测力计拉动物体沿水平方向做匀速直线运动,此时物体在水平方向上受力平衡。根据二力平衡知识可知,拉力与摩擦力大小相等,所以弹簧测力计的示数等于物体所受的滑动摩擦力。
【小问2详解】
由图①可知,弹簧测力计的分度值为 ,指针指在 处,所以滑动摩擦力等于拉力为
要探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关,需要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积。比较图②和图③两次实验,压力均为A、B的总重力,接触面均为木板,但接触面积不同且测力计示数相同。可得结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
【小问3详解】
体操运动员上器械前涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止打滑。
18. 小明用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生__________,U形管左右两侧液面就会产生__________。
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与__________的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强__________。
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小明接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小明得出结论的实验过程是__________(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是:__________。
(5)通过学习,小明利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜变平;
③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;
④可推导出该盐水密度的表达式为__________(用、、表示)。
【答案】(1) ①. 形变 ②. 高度差
(2) ①. 深度 ②. 上窄下宽
(3)相等 (4) ①. 错误 ②. 没有控制探头所处的深度不变
(5)
【解析】
【小问1详解】
U形管压强计的工作原理是液体内部有压强时,探头的橡皮膜受到压力会发生形变,形变传递到U形管的封闭气体,最终使U形管左右两侧液面产生高度差,用高度差反映压强大小。
【小问2详解】
题图2、图3中,液体密度相同(都是水),只有探头的深度不同,因此探究的是液体内部压强与深度的关系;实验结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大。因此拦河坝底部所处深度大、承受液体的压强更大,需要设计成上窄下宽的形状。
【小问3详解】
保持深度不变,改变探头方向,U形管两侧液面高度差不变,因此得出结论:在液体内部同一深度,向各个方向的压强相等。
【小问4详解】
探究液体压强与密度的关系时,根据控制变量法,需要保持探头所处深度不变。小明倒入盐水后,液面升高,探头相对于容器底位置不变,导致探头到液面的深度增大,没有控制深度相同,因此实验过程错误。
【小问5详解】
橡皮膜变平时,左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,即
根据液体压强公式得
约去g整理得盐水密度
19. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向__________调节,这样做是为了便于__________。
(2)如图乙所示,在A点挂3个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个相同的钩码。
(3)如图丙所示,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计从a位置转到b位置,弹簧测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是__________。
【答案】(1) ①. 右 ②. 测量力臂
(2)2 (3)变大
(4)多次实验得出普遍规律
【解析】
【小问1详解】
如图甲, 杠杆的左端下沉,右端上翘。根据杠杆平衡螺母的调节原则“哪端高,向哪端调”,所以应将平衡螺母向右调节;
当杠杆在水平位置平衡时,如果力是竖直方向的(如钩码的重力),那么力臂就恰好落在杠杆上,此时可以直接从杠杆的刻度上读出力臂的大小。
【小问2详解】
设杠杆上每一小格的长度为 ,每个钩码的重力为 。由图乙可知,阻力臂,阻力 ,动力臂 ,根据杠杆的平衡条件
代入数据得
解得,即应在B点挂2个钩码。
【小问3详解】
由图丙,左侧钩码的重力(阻力)和钩码到支点的距离(阻力臂)保持不变,当弹簧测力计从位置转到位置(倾斜拉)时,拉力的方向不再与杠杆垂直,此时拉力的力臂变小。根据杠杆平衡条件 可知,为了保持水平平衡,拉力会变大,即弹簧测力计示数变大。
【小问4详解】
在探究物理规律的实验中,如果只进行一次实验,得出的结论可能具有偶然性,不能代表普遍情况。通过改变钩码的位置和个数,进行多次实验并收集多组数据,可以分析不同情况下的规律,从而寻找普遍规律,避免偶然性。
20. 小华在“探究影响浮力大小的因素”实验时,用弹簧测力计挂着同一个金属块进行了如图所示的实验操作。
(1)分析______三幅图所示实验现象可知,浮力的大小跟物体浸没的深度无关;分析图A、D、E可知,物体排开液体的体积相同时,______越大,物体受到的浮力越大。
(2)小华把自制的微型密度计(如图甲所示)分别放入盛有水和酒精的烧杯中,当密度计静止在______中时(选填“水”或“酒精”),露出液面的体积更大些,和这一现象原理相同的是______。
A.轮船从长江驶东海船身会上浮一些;
B.同一艘潜水艇潜行在海里要比潜行在江中受到的浮力更大。
(3)小华还想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为)及其他辅助器材测量在学校实践基地采来的萝卜的密度,已知萝卜的密度是均匀的。实验步骤如下:
①用天平测出萝卜的质量为;②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图乙所示,用记号笔记下液面在萝卜上的位置;③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为,则萝卜密度的表达式为______(用字母和表示)。
【答案】(1) ①. A、C、D ②. 液体的密度
(2) ①. 水 ②. A
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]探究浮力大小与深度的关系,保持排开水的体积相同,深度不同,选择A、C、D三幅图,由图A、C、D可知,金属块排开水的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法F浮=G-F可知浮力相同,故浮力大小跟物体浸没的深度无关。
[2]分析图A、D、E可知,物体排开液体的体积相同时,图D中,水的密度较大,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
【小问2详解】
[1][2]密度计分别放入盛有水和酒精的烧杯中,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,水的密度大于酒精的密度,由F浮=ρ液gV排可知密度计排开水的体积小于排开酒精的体积,在水中露出液面的体积更大些;
A.轮船从长江驶东海船身会上浮一些,都是漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,海水的密度大于水的密度,由F浮=ρ液gV排可知轮船在海水中排开变小,船身会上浮一些,故A符合题意;
B.同一艘潜水艇潜行在海里要比潜行在江中受到的浮力更大,潜水艇浸没在液体中,排开液体的体积相同,海水的密度大于水的密度,由F浮=ρ液gV排可知潜水艇在海水中的浮力较大,故B不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,萝卜受到的浮力等于重力,即F浮=G=m1g
b块的体积为
萝卜密度的表达式为
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