暑假专题:综合训练(力和浮力)2025-2026学年八年级物理下册人教版
2026-07-24
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摘要:
**基本信息**
以力和浮力为核心,整合概念辨析、实验探究与科技情景应用,突出物理观念建构与科学思维训练。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念理解|单选1-12、填空13-21|结合生活/科技情景(如贴年画、潜艇浮沉),通过图像分析力的作用效果、浮沉条件|从力的基本性质(重力、弹力)到浮力计算(阿基米德原理),构建“概念-规律-应用”逻辑链|
|实验探究|实验23-24|重力与质量关系、阿基米德原理验证,强调变量控制与数据处理|通过实验过程深化科学探究能力,理解原理推导与误差分析|
|综合应用|综合25-31|蛟龙号、福建舰等科技案例,考查浮力与压强综合计算及动态分析|结合工程实际,提升运用物理观念解决复杂问题的能力|
内容正文:
暑假专题:综合训练(力和浮力)2025-2026学年八年级物理下册人教版
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在木棍一端缠绕铁丝,使它能竖直漂浮在水中,如果用刀把露出水面的部分切掉,则余下部分( )
A.全部浸入水中不动 B.又将有一部分露出水面 C.将下沉 D.将全部露出水面
2.如图所示运动场景中,力的作用效果与其他三项不同的是( )
A.踢飞足球 B.压弯跳板
C.拉开弓箭 D.蹦床凹陷
3.过春节贴年画时,小明用重垂线检查年画是否贴正,如图所示。为了贴正年画,他应( )
A.换用质量大的重垂线
B.换用更长的重垂线
C.调整年画,使年画的长边与重垂线垂直
D.调整年画,使年画的长边与重垂线平行
4.下图是我国自主研制的全球最大的集装箱船“鑫福103”轮。当从船上卸下一部分集装箱后( )
A.船体略上浮,受到浮力不变 B.船体略上浮,受到浮力变小
C.船体略下沉,受到浮力不变 D.船体略下沉,受到浮力变大
5.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
6.要测量一个约8N的力,应选用的最恰当的弹簧测力计是( )
A.量程为20N,分度值为0.5N B.量程为10N,分度值为0.1N
C.量程为5N,分度值为0.1N D.量程为10N,分度值为0.2N
7.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放到水中,从铁块下表面刚刚接触水面开始,直至铁块完全进入水中,下表面碰到杯底的过程中,下列判断正确的是( )
A.铁块受到的浮力一直在变大
B.弹簧测力计的读数一直变小
C.弹簧测力计的读数先变小,后不变
D.溢水杯底部受到水的压强一直变小
8.世界游泳冠军杨丽娜在防溺水课程中强调,意外落水时应立即屏住呼吸、头往后仰,且手不能伸出水面,以增大生存几率。下列说法正确的是( )
A.头部后仰能减少人体质量
B.伸出手臂能增加人体浮力
C.头部后仰会减少身体浸入水中的体积
D.伸出手臂会减少浸入水中的体积,导致浮力不足
9.“我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
10.近期,中国海军舰艇编队在南海海域开展年度例行远海训练,组织了直升机起降、编队协同等科目演练。如图为舰载直升机从驱逐舰上起飞的场景。下列说法正确的是( )
A.直升机是靠空气对它竖直向上的浮力起飞的
B.直升机起飞后,驱逐舰所受的浮力减小了
C.直升机起飞后,驱逐舰底部受到海水的压强增大了
D.训练时多艘舰艇要保持安全间距航行,因两船之间的水流速快压强大,避免两船相撞
11.如图是我国自主研制建造的052B型驱逐舰首舰“广州舰”。该舰在海上航行的过程中,发射导弹后( )
A.受到的浮力大于它自身受到的重力
B.受到的浮力不变
C.受到的浮力变小
D.会下沉一些
12.如图,硬杆的一端固定在容器底,另一端连着自制的探头,探头上方蒙有橡皮膜。现向容器中注水,已知水浸没探头时,杆仍对探头有力的作用。下列表示容器对桌面的压力F₁、容器对桌面的压强p、探头所受浮力 F浮、硬杆对探头作用力 F₂随容器中水深度h的变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、课内填空
13.抛出的篮球最终落回地面是因为受到了重力,重力的方向是________,也可以说明力可以改变物体的________。
14.人坐在坚硬的凳子上,受到凳子给人向______(选填“上”或“下”)的支持力,说明凳子在屁股的作用下_________(选填“发生”或“没发生”)弹性形变。
15.如图所示为水平仪放置在桌面上静止时的情景。铅垂线是利用重力的方向是___________的原理制成的。
三、填空题
16.如图所示,读出此时弹簧测力计示数为___________N。
17.力的作用效果;
(1)力的作用效果:力可以使物体发生__________,也可以改变物体的__________。
(2)运动状态发生变化:包括物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的__________或__________发生改变。
18.如图为运动员撑杆跳高的场景。他通过助跑将撑杆压弯后起跳,越过横杆。撑杆被压弯说明力的作用效果使物体发生 _______ ,观察发现在图中高度,撑杆弯曲幅度最大,从此高度到翻越横杠,撑杆对运动员的弹力变化情况是 _______ 。
19.如图,一长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的;当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的。物块在水和液体中受到的浮力分别为F1和F2,水和液体对物块下表面的压强分别为p1和p2,则F1___________ F2、p1___________ p2(选填“>”“=”或“<”),物块的密度是___________,杯中液体的密度是___________
20.如图是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计。竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,则A处应标为________g/cm3,将该密度计漂浮在酒精中,酒精的液面是在A处的________(选填“上方”或“下方”)。
21.如图所示,一个茶杯放在水平桌面上,此时桌面对茶杯的支持力___________(选填“属于”或“不属于”)弹力,这个力是由于___________(选填“桌面”或“茶杯”)发生形变而产生的。
四、作图题
22.请你在图中作出排球被运动员击出后所受力的示意图。(不计空气阻力)
五、实验题
23.某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验数据如表所示:
实测物体
物体质量
重力
G与m之比
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)在实验过程中,需要的测量工具有______和______;
(2)分析表中实验数据,得出的结论是:______;
(3)如图所示的图像中,能表示物体所受重力与质量关系的是_____。
A. B.
C. D.
24.某班物理实验小组的同学,通过实验验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力F浮=______N,排开水的重力G排=______N;
(2)发现所测的“F浮”不等于所测的“G溢”,造成这种结果的原因可能是______;
A.最初烧杯中水的液面未装至烧杯口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(3)方案二,如图乙所示,小倩将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小倩逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,升降台受到的压力______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量,从而证明了阿基米德原理;
(4)其他同学对实验提出了进一步改进措施,其中不合理的是______。
A.应该换用不同液体进行多次实验,使结论具有普遍性
B.实验中应该让物体完全浸没在液体中,控制排开液体的体积不变
六、综合题
25.海水断崖是局部海水由于含盐量、温度等因素影响,密度小于周边海水密度的区域。潜艇在水下某深度航行,如突遭海水断崖,会因浮力突然变小而急剧掉向海底。大多数潜艇极限下潜深度是数百米,超过了这个深度就很可能会被海水压坏,造成事故。2014年中国的372潜艇遭遇海水断崖,全艇官兵克服变故造成的心理压力以及身体不适、巨大噪声导致指挥不畅等特殊情况,冷静处置,在180秒内完成上百个操作,成功让潜艇止落回浮,成为全球唯一一次遭遇海水断崖自救成功的案例。
(1)如果不考虑海水上下层密度的变化,那么潜艇从水面下开始下潜过程中受到海水的压强________,浮力_______;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)遭遇海水断崖时,潜艇下沉的原因是海水密度变小,潜水艇受到________变小,小于潜水艇的________;
(3)欲使潜艇上浮,应________(选填“向水舱进水”或“向外排水”);
(4)若372潜艇体积为3000m3,潜入大海中受到的浮力为________N。(海水密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
26.如图甲所示为小华研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系的实验装置,其中A是重3牛,体积为200cm3的实心均匀圆柱形物块。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙所示(g取10N/kg)。
(1)求该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为多少_________?
(2)乙图中a对应的值为_________牛。
(3)小华若换用另一种密度比水小的液体重复以上实验,请大致的在乙图中绘制出F与h关系的相应图线_________。
27.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器的示意图如图所示。“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,其主要技术参数如表所示。“蛟龙号”挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。“蛟龙号”采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声呐通信。
体积
50
最大速度/节
25
质量/kg
最大载荷(不包括乘员质量)
220
最大下潜深度/m
7000
乘员人数(每人质量不超过)
3
(1)钛合金具有硬度大、耐腐蚀性好和耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片,主要是利用钛合金_____的特点;“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板,使其能更好地在海水中工作,主要是利用钛合金_____的特点;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的浮力_____(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受的浮力等于重力,不计水的阻力,则其将_____;
A.继续加速下沉 B.减速下沉 C.匀速下沉 D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它通过改变压载铁的数量,实质上就是通过改变它所受的_____来实现浮沉,当它处于深的工作区时,它所受海水的压强为_____。(,取)
28.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图)对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量,“蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材,其主要技术参数如下表。
体积/m3
50
最大速度/节
25
质量/kg
5.5×104
最大载荷(不包括乘员体重)/kg
220
最大下潜深度/m
7000
乘员人数(每人体重不超过80kg)
3
(1)“蛟龙号”的外壳选择钛合金板,这主要是因为这种材料具有较大__________(选填:“密度”或“硬度”)。
(2)“蛟龙号”在水下下潜的过程中受到海水的压强__________,浮力__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)蛟龙号挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将__________。
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变压载铁的数量,实质上就是通过改变__________来实现浮沉。当它处于1000m深工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为__________N,若按深潜器以最大的载荷和最多的乘载人员计算,则抛掉的压载铁重力不能小于__________N才能保证深潜器上浮。(设海水的密度ρ水=1.03×103kg/m3)
29.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。
(1)如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是同种液体,深度相同,液体压强________。(选填“相同”或“不同”)
(2)然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可推导出液体压强公式p=ρgh。请根据压强定义式推导出液体压强计算公式:_________。
(3)雨季来临,河水上涨。为保障发电站安全,科创小组设计了如图所示的自动水位报警装置,并将其制成顶部开有小孔的模型进行探究。其中A为压力传感器,B为不吸水的实心圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h=0.18m时,B与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0,水面上涨到设计的警戒水位H(水面与模型顶部的距离)时,圆柱体B对压力传感器A的压力为F=4.9N,刚好触发报警装置,开启排洪阀门(图中未画出)。已知,压力传感器A厚度可以忽略不计,圆柱体B的底面积,圆柱B的高度为hB=0.3m。刚好触发报警装置时,求此时的警戒水位H(写出必要的文字说明、表达式及最终结果,)。
30.如图(a)所示,我国弹射型航空母舰—福建舰满载时的排水量约为8万吨,可搭载60架舰载机。g=10 N/kg
(1)当福建舰满载静止在海面上时,受到浮力的大小为________N。
(2)在图(b)中画出福建舰所受浮力示意图。
(3)下列说法正确的是( )(不定项选择)
A.福建舰采用“空心结构”的方法,增大了浮力
B.舰载机起飞后,福建舰会上浮一些
C.福建舰在海上航行时受到的浮力等于重力
31.力的示意图。
(1)在如图中分别画出力的示意图(力的作用点均为A点)。
①用150N的力向上提起一桶水_______;
②用60N的力沿水平方向向左推木箱_______;
③用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车_______。
(2)如图所示,一个人用力推一个物体。由图可知,该推力的作用点是_______(选填“A”或“B”),力的方向是_______,力的大小是_______。
试卷第1页,共3页
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《暑假专题:综合训练(力和浮力)2025-2026学年八年级物理下册人教版》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
B
C
B
C
D
D
B
题号
11
12
答案
C
D
1.B
【详解】下端缠有铁丝的木棍,竖直浮于水面,受到的浮力和自身的重力相等;当把它露出水面的部分截去后,瞬时排开液体的体积不变,受到的浮力不变, 但此时下端缠有铁丝的木棍的重力减小,即此时受到的浮力大于自身的重力,故剩余部分将上浮,余下部分又将有一部分露出水面。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.踢飞足球,足球的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;
B.压弯跳板,跳板的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状;
C.拉开弓箭,弓箭的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状;
D.蹦床凹陷,蹦床的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状;
力所产生的作用效果与其他三个不一样的是A。
故选A。
3.D
【详解】根据重力方向竖直向下,重垂线的方向也是竖直向下,如果年画的长边和重垂线是平行的,则年画的长边是竖直的,即年画是贴正的;所以为了把年画贴正,应调整年画,使年画的长边与重垂线平行,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.B
【详解】船始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,当从船上卸下一部分集装箱后,重力变小,根据物体浮沉条件可知船受到的浮力变小,根据F浮=ρ液gV排可知船排开水的体积变小,船略上浮。
故选B。
5.C
【详解】A.对足球受力分析可知,足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,该支持力是木板由于发生弹性形变产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.足球发生弹性形变,有恢复原状的趋势,所以产生弹力,即对木板的压力,故B正确,不符合题意;
C.木板形变是由于受到足球对它的作用力,不是因为木板产生弹力造成的,故C错误,符合题意;
D.足球产生的弹力受力物体是木板,这个弹力就是足球对木板的压力,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】选择弹簧测力计的两个原则: 量程要大于被测力(8 N),排除量程5N的。 在量程满足的前提下,分度值越小越精确。
故选B。
7.C
【详解】A.从铁块下表面刚刚接触水面到铁块浸没在水中的过程,铁块浸在水中的体积不断变大,浮力逐渐变大;铁块浸没后继续下沉的过程中,铁块浸在水中的体积不再变化,浮力不再变化,故A错误;
BC.铁块从刚开始浸入水中到刚好完全浸没在水中的过程中,铁块受到的浮力变大,根据可知,弹簧测力计的示数变小,等到物体全部浸没后,浮力不变,弹簧测力计的示数也不变,故B错误,C正确;
D.因为溢水杯中装满水,所以从铁块下表面刚刚接触水面直至铁块完全进入水中的过程中水的深度不变,根据知,这个过程溢水杯底部受到水的压强不变,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.人体质量是物体本身的属性,不会因姿势改变而改变,故A错误;
BD.根据公式可知,浮力大小取决于排开水的体积,伸出手臂会使手臂部分离开水面,导致人体浸入水中的总体积即排开水的体积减小,则浮力减小,即导致浮力不足,故B错误,D正确;
C.头部后仰的目的是让口鼻露出水面呼吸,这并不会减少身体浸入水中的总体积,反而会使重心后移,有助于保持身体在水中的平衡,故C错误。
故选D。
9.D
【详解】A.茄子漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.茄子漂浮在水面上,茄子受到的浮力等于它受到的重力,西红柿沉在水底,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,由于不知道茄子和西红柿的质量关系,无法比较二者受到浮力的大小关系,故B错误;
C.西红柿沉在盆底,根据物体的浮沉条件可知,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,即西红柿排开水的重力小于自身的重力,故C错误;
D.根据物体的浮沉条件可知,西红柿下沉,说明西红柿的密度大于水的密度;茄子漂浮,说明茄子的密度小于水的密度,所以西红柿的密度大于茄子的密度,故D正确。
故选D。
10.B
【详解】A.直升机起飞依靠的是力的相互作用,螺旋桨向下对空气施加力,空气对直升机产生向上的反作用力获得升力,故A错误;
B.驱逐舰始终漂浮在海面,根据漂浮条件可得,浮力等于总重力,直升机起飞后,驱逐舰总重力减小,因此驱逐舰受到的浮力减小,故B正确;
C.直升机起飞后,驱逐舰浮力减小,根据,排开海水的体积减小,驱逐舰上浮,舰底所处海水深度h减小,根据可知,舰底受到海水的压强减小,故C错误;
D.两船并排航行时,两船之间水流速快、压强小,外侧压强大,会将船压向中间引发碰撞,故D错误。
故选B。
11.C
【详解】A.驱逐舰在海上漂浮,根据漂浮条件,浮力等于重力。发射导弹后,驱逐舰重力减小,此时浮力等于减小后的重力,并非浮力大于重力,故A不符合题意;
BC.驱逐舰发射导弹后,自身重力减小,且始终处于漂浮状态,因为漂浮时F浮=G,重力G减小,所以浮力也会减小,故B不符合题意,C符合题意;
D.由阿基米德公式变形式可知,当舰艇的浮力变小时,该舰排开液体的体积变小,所以舰身会上浮一些,故D不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】A.容器对桌面的压力F1等于容器、水、探头和硬杆的总重力之和。向容器中注水时,随着水深度h的增加,水的质量不断增多,总重力逐渐增大,因此容器对桌面的压力F₁随h的增加而变大。但容器对桌面的压力F1,在没有注水之前,就有了压力,不可能从原点开始,故A错误;
B.容器对桌面的压强p由压力F1和容器与桌面的接触面积S共同决定,即,容器与桌面的接触面积S是固定不变的,而F1随h的增加而变大,所以容器对桌面的压强p 随h的增加而变大。但阀门打开后,水龙头是匀速流水的,故变化图线不应该是曲线,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,即。在水没有到达探头底部之前,探头不受浮力。当探头开始浸在水中到在水未浸没探头前,随着h的增加,探头浸入水中的体积逐渐增大,排开水的体积也随之变大,此时浮力会变大。当水浸没探头后,橡皮膜在水的压力作用下会向下形变,这种形变使得探头实际排开水的体积比不形变时减小;而且随着h的继续增加,水对橡皮膜的压强增大,形变程度加剧,V排进一步减小,因此此时浮力会随h的增加而变小,所以图像的最后一段不应该是水平的。故C错误;
D.对探头进行受力分析可知,在水没有到达探头底部之前,探头不受浮力,探头仅仅受到竖直向下的重力G、硬杆对它的支持力F2,二力平衡,故F2不变。当探头开始浸在水中到在水未浸没探头前,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮以及硬杆对它的作用力F2,这三个力处于平衡状态。若浮力一直没有等于或者大于浮力,那么随着浮力不断增大,硬杆对探头的支持力F2为不断减小,直至完全浸没时。但当水浸没探头后,橡皮膜在水的压力作用下会向下形变,这种形变使得探头实际排开水的体积比不形变时减小,故浮力开始减小,那么探头需要硬杆对其支持力增加,图像开始转折向上,所以这个图像是可能正确的。故D正确。
故选D。
13. 竖直向下 运动状态
【详解】[1]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它的方向始终是竖直向下的(垂直于水平面指向地心)。抛出的篮球在空中运动时,始终受到竖直向下的重力作用,所以最终会落回地面。
[2]篮球原本是向前运动的,在重力作用下,它的运动方向和速度都发生了变化,最终落回地面,这体现了力可以改变物体的运动状态。
14. 上 发生
【详解】[1][2]凳子给人的支持力向上;凳子给人的支持力是由于凳子向上恢复形变产生的,说明凳子在屁股作用下发生向下的弹性形变。
15.竖直向下
【详解】重力的方向总是竖直向下的,铅垂线的铅锤会在重力作用下自然下垂,其垂线方向与重力方向一致,因此水平仪中的铅垂线是利用重力方向竖直向下的原理制成,可用于判断桌面是否水平。
16.4.4
【详解】如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.4N。
17.(1) 形变 运动状态
(2) 快慢 方向
【详解】(1)[1]力是物体对物体的作用,力的作用效果有两种:力可以使物体发生形变,也可以改变物体的运动状态。
(2)[2]力能改变物体的运动状态,运动状态发生变化包括物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变。
18. 形变 减小
【详解】[1]撑杆受到人手的压力作用,撑杆的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]撑杆弯曲幅度最大,从此高度到翻越横杠,撑杆的形变程度逐渐减小,则撑杆对运动员的弹力减小。
19. = = 0.75×103 1.5×103
【详解】同一物体在两种液体中的状态都是漂浮,根据可知所受浮力相等,则;
浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差。漂浮时,上表面不受液体压力,则
容器的底面积S相同,两种液体中物体浮力相同,由则可得
设物块总体积为V,由题意可知,物体在水中时排开水的体积为,在液体中时排开水的体积为
由可得
则
再根据
则
20. 1 上方
【详解】[1]简易密度计,漂浮在水中,水面位于图中A处,则A处表示水的密度,应标记为1g/cm3。
[2]简易密度计在使用时始终漂浮,浮力与简易密度计的重力大小相等,实验过程中简易密度计的重力不变,则简易密度计在酒精中受到的浮力与在水中受到的浮力大小相等;酒精的密度小于水的密度,由F浮=ρ液V排g可知,简易密度计在酒精中浸入酒精中的体积大于浸入水中的体积,因此它浸入酒精中的深度应在A点的上方。
21. 属于 桌面
【详解】[1]弹力常见的种类有支持力、压力、推力和拉力。
[2]桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力。
22.
【详解】不计空气阻力,排球在飞行过程中只受到重力作用,重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如下图所示:
23.(1) 天平 弹簧测力计
(2)物体所受重力的大小与物体质量成正比
(3)B
【详解】(1)[1][2]探究重力与质量的定量关系,需测量出不同物体的质量和重力,物体的质量用天平测量,物体的重力用弹簧测力计测量。
(2)分析表格中三次数据,物体所受的重力与其质量的比值为一定值,可以得出结论:物体所受重力的大小与物体质量成正比。
(3)由以上分析可知,物体所受重力的大小与物体质量成正比,其G-m图像应是一条过原点的直线,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
24.(1) 1.1 1
(2)A
(3)不变
(4)B
【详解】(1)由图甲可知,石块的重力,石块浸没在水中时,测力计的示数为,受到的浮力
空桶的重力,空桶和排出的水总重,排开水的重力
(2)A.实验过程中,测量出的溢出的水的重力比浮力小,可能是石块浸没过程中排开的水没有完全溢出来,即最初烧杯中水的液面未装至烧杯口,实验时溢出的水的重力偏小;故A符合题意;
B.本实验中,受到的浮力和排出水的重力都是根据测力计示数差来求的,故整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零对实验没有影响;故B不符合题意。
故选A。
(3)升降台受到的压力等于剩余的水的重力、重物重力溢水杯重力与弹簧测力计的拉力的合力,即
即
根据阿基米德原理可知,即
所以升降台受到的压力一直等于水的总重力与溢水杯重力之和,故升降台受到的压力不变。
(4)上述实验只进行了一次实验,得到的实验结论具有偶然性,为了能够得到普遍规律,需要更换不同液体、不同物块进行多次实验,故A合理,B不合理,
故选B。
25.(1) 变大 不变
(2) 浮力 重力
(3)向外排水
(4)
【详解】(1)[1]不考虑海水上下层密度的变化,潜艇从水面下开始下潜过程中,海水的深度逐渐增大,由可知,潜艇受到海水的压强变大。
[2]不考虑海水上下层密度的变化,潜艇从水面下开始下潜过程中,潜艇排开海水的体积不变,由阿基米德原理可知,潜艇受到海水的浮力不变。
(2)[1][2]遭遇海水断崖时,海水密度变小,潜艇排开海水的体积不变,由阿基米德原理可知,潜艇受到海水的浮力变小,当潜水艇受到的浮力小于自身重力时,由沉浮条件可知,潜艇下沉。
(3)由于潜艇是通过改变自身重力来实现上浮或下沉的,所以为了使潜艇上浮,应减小潜艇自身重力,故应向外排水。
(4)潜艇体积为3000m3,潜入大海中受到的浮力
26.(1)该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为2N
(2)1
(3)见解析
【详解】(1)该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为
(2)根据可知,当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,物体A所受到的浮力不变,根据可知,当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,弹簧测力计的示数不变,由图乙可知,当时,物体A完全浸没在水中,所以a的值为
(3)当液体的密度比水时,根据可知,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,所受浮力变小,根据可知,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,随着h的变大,弹簧测力计的示数变大,由此大致绘制出F与h关系的相应图线,如下图所示:
27.(1) 耐热性高 耐腐蚀性好、硬度大
(2)不变
(3)C
(4) 自身重力 1.03×107
【详解】(1)[1][2]航空发动机工作时产生大量的热量,温度非常高,钛合金耐热性高能够满足要求;液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大、耐腐蚀性好的材料。
(2)“蛟龙号”下潜的过程中,海水密度不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知受到的浮力不变。
(3)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动,故选C。
(4)[1]“蛟龙号”通过改变压载铁的数量,改变自身重力,浮力的大小不变,重力大于浮力,下沉,重力小于浮力,上浮,它是靠改变自身重力来实现浮沉。
[2]当它处于深的工作区时,它所受海水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1000m=1.03×107Pa
28.(1)硬度
(2) 变大 不变
(3)做匀速下沉运动
(4) 自身重力 5.546×105 3.96×104
【详解】(1)液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大,稳定性强的材料。
(2) [1][2]“蛟龙号”下潜的过程中,海水密度不变,深度增加,根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大;潜艇排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变。
(3)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动。
(4)[1][2]“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变自身重力来实现浮沉,当它悬停在1000m工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为F浮=ρ水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×50m3=5.15×105N
[3]深潜器以最大的载荷和最多的乘载人员时的重力为G=(5.5×104kg+220kg+3×80kg) ×10N/kg=5.546×105N
根据浮与沉的条件,深潜器上浮时,需要浮力大于重力,因此抛掉的压载铁重力不能小于G抛=G-F浮=5.546×105N-5.15×105N=3.96×104N
29.(1)相同
(2)见解析
(3)0.07m
【详解】(1)根据可知,同种液体,深度相同,液体压强相同,故可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小。
(2)由题意可知,受力面S上受到的压强为
压力大小等于液柱的重力,则受力面S上受到的压强为
据此推导出液体压强计算公式为
(3)当模型内水深h=0.18m时,B排开水的体积
由B与模型底部刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,由物体的漂浮条件可知,B的重力
刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为4.9N,因力的作用是相互的,则传感器对圆柱体有向下的压力,且该压力大小也为4.9N,由力的平衡条件可知,此时B受到的浮力
则B排开水的体积为
则B浸入水中的深度为
此时的警戒水位为
30.(1)
(2)
(3)ABC
【详解】(1)由阿基米德原理可得,航母受到的浮力
(2)浮力的方向是竖直向上的,作用点在航母的重心。 从重心位置画一条竖直向上的带箭头线段,标上F浮,据此作图。
(3)A.航母采用“空心结构”,增大了排开水的体积,从而增大了浮力,故A正确;
B.舰载机起飞后,航母总重力减小,浮力也随之减小,根据F浮=ρ水gV排,排开水的体积减小,航母会上浮一些,故B正确;
C.航母在海上航行时,处于漂浮状态,浮力始终等于重力,故C正确。
故选ABC。
31.(1)
(2) A 与水平线成30°角斜向右上方 40N
【详解】(1)①[1]用150N的力向上提起一桶水,力的作用点为A点,以A为起点,沿竖直方向向上画一条有向线段,在末尾标上力的方向,图上标记力的名称和大小,如图所示:
②[2]用60N的力沿水平方向向左推木箱,力的作用点为A点,以A为起点,沿水平方向向左画一条有向线段,在末尾标上力的方向,图上标记力的名称和大小,如图所示:
③[3]用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车,力的作用点为A点,以A为起点,沿斜向右与水平方向成30°角的方向画一条线段,在末尾标上力的方向,图上标记力的名称和大小,如图所示:
(2)[1][2][3]图中用线段的起点表示力的作用点,即作用点是A处,力的方向是与水平线成30°角斜向右上方,大小是40N。
答案第1页,共2页
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