北师大版八年级下第八章压强与浮力(Word版含答案)

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名称 北师大版八年级下第八章压强与浮力(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-03-30 00:27:05

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北师大版八年级下 第八章 压强与浮力
一、单选题
1.同一密度计先后放在密度为ρ甲、ρ乙的液体中,静止时所处位置如图所示,密度计在两种液体中所受浮力分别为F甲浮、F乙浮。下列选项中正确的是(  )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.F甲浮<F乙浮 D.F甲浮>F乙浮
2.下图所示的实验不能说明大气压存在的是( )
A.皮碗对吸很难分开
B.橡皮膜凸出
C.纸托水杯
D.吸出饮料
3.图示的四个实例中,为了增大压强的是(  )
A.饮料管的一端剪成斜口
B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽
D.图钉帽的面积做得较大
4.如图所示,质量分布均匀的正方体甲、乙置于水平地面上。沿水平方向切去一部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和切去部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是(  )
A.ρ甲=ρ乙,m甲=m乙 B.ρ甲>ρ乙,m甲=m乙
C.ρ甲>ρ乙,m甲≤m乙 D.ρ甲=ρ乙,m甲5.如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。若将两物体从液体中取出,则液面下降高度、和液体对容器底部的压强、的大小关系,判断正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
6.将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的同规格烧杯中,甲球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮,如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.三个小球的质量大小关系是 m甲>m丙>m乙
B.三个小球受到的浮力大小关系是 F甲=F乙<F丙
C.三个小球的密度大小关系是ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p丙>p乙
7.如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B.在此过程中,水对试管底部的压强(  )
A.变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小
8.我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋,在高速运动中对假想目标进行了精准炮击,展现了我国99A坦克的卓越性能,下列相关分析正确的是(  )
A.炮弹在空中飞行过程中坦克对炮弹继续做功
B.99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零
C.99A坦克宽大的履带是为了增大对地面的压强
D.如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失,炮弹将保持静止
9.如图所示的情景中,下列说法正确的是(  )
A.市民积极接种疫苗,用注射器将药液注入肌肉时利用了大气压
B.塑料挂钩的吸盘能贴在玻璃表面,是因为吸盘对玻璃有吸引力
C.测量成都各地气压值,青城山顶峰大气压比天府广场大气压低
D.用真空采血管抽血,血液流入管中时,管内气压高于人体血压
10.如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出,物体的底面积为20cm2,杯子的底面积为100cm2,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是(  )
①物体的密度为2.5g/cm3
②t=1s时,水对杯底的压力为24N
③物体上升的速度为8cm/s
④当物体有一半露出水面时,受到的浮力为1N
A.①② B.①②③ C.①③④ D.③④
二、填空题
11.如图所示,聪聪用两只手指挤压铅笔时手感到疼,说明力的作用是______的;当铅笔静止时,左手受到压力______右手受到压力,左手受到压强______右手受到压强(后两空选填“大于”、“小于”或“等于”)
12.如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边缘相齐。在其右端施加一水平力F使木板A右端缓慢地离开桌边三分之一,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压强__________,木板A对桌面的压力__________。(选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.2021年4月23日,海军三型主战舰艇--------长征18号艇,大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察,如图所示的大连舰满载排水量大12300t,则其满载时受到的浮力为______N(g取10N/kg);舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”);两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越______,容易相撞。
14.如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是______N,金属块在水中受到的浮力是______N,所测液体的密度是______。(取)
15.同学们在吃营养早餐时,发现吸牛奶的吸管有一端是尖的,这是通过______来增大压强;同学们喝牛奶是利用______将牛奶吸入口中的。
三、综合题
16.阅读材料,回答问题
浮子流量计
气体或液体的流量等于单位时间内流过管道的气体或液体的体积,浮子流量计是测量气体或液体流量的仪器,其结构如图所示。
在一个上粗下细的锥形管内,倒放一个铝制的圆锥体浮子。以气体流量计为例,流量计工作时,气体从锥形下端流入,向上冲击浮子,如果浮子受到气流的冲力大,就会向上移动,浮子和锥形管之间的环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高度大小就直观反映了气体流量的大小。科技工作者将浮子的高度大小h转换成电流信号输出,这就是浮子流量计的原理。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)浮子所受气体浮力很小,可以忽略。当浮子稳定在某一位置时,气流对浮子的冲力______浮子重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),其利用的原理是______;
(2)某输气管道内径的横截面积为S,管道内气体的流速为v,输气时间为t。请你根据文中对流量的定义,计算出这段时间内气体的流量,气体流量用字母Q来表示,则Q=______(用字母表示);
(3)浮子流量计能测量的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计测量的流量更大,请你提出一条可行的改进措施:______
17.某同学通过实验探究某种液体内部的压强与深度的关系,并根据实验数据绘制了如图所示的图像。取,则由图像可知:
(1)该液体内深处的压强为______;
(2)该液体内深处的压强为______;
(3)该液体的密度是______。
18.如图所示,是某学校科技节上展示的两件作品。
(1)图1甲是简易的温度计,它的工作原理是利用___________的性质而制成的。当温度升高时,玻璃管内的液面会___________;其测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的___________有关;
(2)图1乙是简易的气压计,将其从山脚带到山顶时,外界大气压___________,玻璃管内液柱的液面会___________。
[提出问题]小华发现图1甲、乙的构造非常相似,提出乙是否也能做温度计使用?
[设计实验和进行实验]把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显,这是由于瓶内的___________受热膨胀更显著,故乙也能做温度计使用。
[拓展]查阅相关资料,了解到人们很早就发明了如图2所示的气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会___________。但由于受外界___________、季节等环境因素变化的影响,所以这种温度计测量误差较大。
19.请阅读短文,回答下列问题:
福船
跨越遥远时空的海上丝绸之路上,一个名叫“福船”的文化符号历久弥新。福船作为木质时代风帆动力远洋船只中的佼佼者,成就了明代郑和,戚继光、郑成功等人的伟大壮举,为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。
福船,福建沿海一带尖底古海船的统称,上阔下窄,首尖尾宽两头翘,复原模型图如图所示。其甲板平坦,龙骨厚实,结构坚固;吃水深,容量多,善于转载,稳定性好,抗风力强,适于远洋。
“水密隔舱福船制造技艺”,是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010年11月15日,《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个一个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,从船整体看,仍然保持有足够的浮力,不至沉没。“水密隔舱”技术大大提高了船舶的整体抗沉性。另外隔舱板与船壳板紧密连接,使船体结构也更加坚固。分成隔舱,还便利货物存放管理。水密隔舱福船制造技术,对于远洋航海史研究有着不可替代的重要学术价值。
图为海船浸入水中的体积的示意图。这样的海船满载时,水线长53米、水线宽13米,吃水3.9米。帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨。正是水密隔舱福船制造技术才使郑和下西洋成为世界航海史上时间最早、规模最大的洲际航海活动。
重启海上丝绸之路的今天,“福船”这个珍贵的文化符号成为新兴文创产业里重要的创作灵感,依然在启迪人们不断去开拓创新。
(1)福船采用了______技术大大提高了船舶的整体抗沉性。请你展开想象,就福船的这一技术设计理念,举例说明还可应用在哪些方面:______(举一例即可)
(2)排水量是衡量造船能力的重要指标。小辉根据上文中海船的信息计算出排水体积,估算出排水量约为2657t。请写出这种估算方法不合理的理由______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【解析】
【分析】
【详解】
C D.密度计在不同的液体中漂浮,故浮力等于重力,同一个重物,故浮力相同,故CD错误;
A B.浮力相同,根据可知,甲的排开液体体积大,故甲的密度小,故A错误;B正确。
故选B。
2.B
【解析】
【详解】
A.将两皮碗对好,用力挤压,排出一定的气体后,皮碗内的气体质量一定,当皮碗恢复原状时,皮碗内的气体体积增大,内部气压减小,外部大气压不变,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,使两皮碗对吸,很难将两皮碗拉开。可以说是大气压把两个皮碗紧紧压在一起,能够证明大气压的存在,故A不符合题意;
B.如图橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力,说明液体对容器底有压强,不能够证明大气压的存在,故B符合题意;
C.如图纸托水杯实验中,水为什么没有把纸压下来,是因为纸下面有大气压给纸一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故C不符合题意。
D.吸出饮料实验实际上是大气压把饮料压入到口中,能够证明大气压的存在,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【解析】
【分析】
【详解】
饮料管的一端剪成斜口是减小受力面积,增大压强;在铁轨下面铺枕木、书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大都是增大受力面积,减小压强,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等即
h甲剩=h乙剩
压强相等,即
p甲剩=p乙剩
根据
可知
ρ甲=ρ乙
由图知,甲切去的体积较小,且ρ甲=ρ乙,由可得,可知切去部分的质量m甲故选D。
5.D
【解析】
【详解】
由图中可知,甲排开液体的体积小于乙排开液体的体积,故可知将两物体从液体中取出后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,即
Δh甲<Δh乙
因取出物体前,两液体的液面高度相同,且取出液体后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,故可知取出物体后,甲液体液面的高度将大于乙液体液面的高度,即
h甲>h乙
两物体静止时,一个漂浮,一个悬浮,都等于自身重力,因为两个物体相同,所以受到的浮力相等,即
F浮甲= F浮乙
又物体排开甲液体的体积小于物体排开乙液体的体积,故由F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即
ρ甲>ρ乙
则由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,即
p甲>p乙
故ABC错误,D正确。
故选D。
6.C
【解析】
【详解】
AC.如图,甲球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮,根据物体浮沉条件可得
,,
所以,三个小球的密度大小关系为
三小球体积相等且均为实心,根据可得,三个小球的质量大小关系为
故A错误,C正确;
B.三小球体积相等,则由图可知,它们排开水的体积大小关系为
根据
可得,三个小球受到的浮力大小关系为
故B错误;
D.因为三个相同烧杯中都装满水,水的深度相同,根据可知,烧杯底部受到水的压强大小关系为
故D错误。
故选C。
7.A
【解析】
【详解】
由图可知,当试管从倾斜位置A到竖直位置B的过程中,液体深度变大,由p=ρgh可知,水对试管底部的压强变大。
故选A。
【点睛】
8.B
【解析】
【详解】
A.坦克射出去的炮弹由于惯性在空中飞行过程中,推力已经消失,故坦克没有对炮弹继续做功,故A错误;
B.99A坦克在水平路面做匀速直线运动时,处于平衡状态,所受到的合力为零,故B正确;
C.99A坦克宽大的履带是通过增大受力面积减小对地面的压强,故C错误;
D.物不受力时,将保持原来的运动状态不变,如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失,炮弹将保持匀速直线运动,故D错误。
故选B。
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.用注射器将药液注入肌肉时,利用了力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B.塑料挂钩的吸盘能贴在玻璃表面,是因为大气压的作用,而不是吸盘的吸力,故B错误;
C.高度越高,气压越低,所以青城山顶峰大气压比天府广场大气压低,故C正确;
D.用真空采血管抽血,血液流入管中时,管内气压要低于人体血压,故D错误。
故选C。
10.C
【解析】
【详解】
①由图像可知,物体完全露出水面后,绳子的拉力即物体的重力G=5N,未露出水面时,物体受到的拉力F=3N,所以浸没时物体受到的浮力
F浮=G﹣F=5N﹣3N=2N
由F浮=ρ水gV排得物体的体积
V=V排==2×10-4 m3
物体的质量
m==0.5kg
所以物体的密度
ρ==2.5×103kg/m3=2.5g/cm3
所以①正确;
②和③根据图像可得下图:
t=0s时长方体物体沉在杯底,t=2s时长方体物体上表面到达水面,t=3s时长方体物体下表面离开水面;由图像可以知道,物体露出水面的整个过程用时
t′=3s﹣2s=1s
因为长方体物体体积
V=2×10-4 m3=200cm3
则长方体物体的高度
h==10cm
此时,因为长方体物体离开水面,水面下降高度为
Δh==2cm
以物体上表面为标准,物体露出水面的整个过程向上移动的距离为
s=h﹣Δh=10cm﹣2cm=8cm
所以物体的运动速度
v==8cm/s
则物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离
s′=vt2=8cm/s×2s=16cm
则最初水的深度
h′=s′+h=16cm+10cm=26cm=0.26m
由图像可以知道,当t=1s时,长方体物体处于浸没状态,水的深度不变,所以水对容器底的压强
p=ρgh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.26m=2.6×103Pa
水对容器底的压力
F=pS杯=2.6×103Pa×100×10﹣4 m2=26N
故②错误,③正确;
④当物体有一半露出水面时,物体受到的浮力
F浮′=ρ水gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×2×10﹣4 m3=1N
所以④正确。
综上可知①③④正确。
11. 相互 等于 小于
【解析】
【详解】
[1]用两只手指挤压铅笔时手感到疼,这是因为手给铅笔力的作用,铅笔对手也有力的作用,说明力的作用是相互的。
[2]当铅笔静止时,铅笔受力平衡,则左手受到压力与右手受到压力相等。
[3]左手和右手受到的压力大小相等,右手的受力面积比较小,所以右手受到的压强比较大,即左手受到压强小于右手受到压强。
12. 增大 不变
【解析】
【详解】
[1][2]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,在木板A运动过程中,A对桌面的压力不变;因在木板的右端施加一水平力F使木板A右端缓慢地离开桌边三分之一时,木板与桌面的接触面积变小,即受力面积变小,而压力不变,由 可知,木板A对桌面的压强不断增大。
13. 1.238 变小 小
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 满载排水量
m排=12300t=1.23107kg
由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=1.23107kg10N/kg=1.23108N
[2] 舰载直升机起飞后,大连舰自重力变小因大连舰仍然漂浮,所以根据物体浮沉条件可知,大连舰受到的浮力变小。
[3] )当两舰艇高速并排航行时,两舰艇之间水的流速大,压强小,容易发生撞船事故,故不能并排行驶。
14. 4.8 2
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 根据图中信息可知,金属块的重力是即为弹簧测力计的示数,分度值为0.2N,故读数为4.8N。
[2] 金属块在水中受到的浮力是
故金属块在水中受到的浮力是。
[3] 根据排开液体的体积相同,则排开水的体积为
故所测液体的密度是
故液体的密度为。
15. 减小受力面积 大气压
【解析】
【详解】
[1]牛奶的吸管有一端是尖的,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而使牛奶盒和容易被刺破。
[2] 同学们喝牛奶时,管内的空气被吸出,使得管内的气压小于外界的大气压,大气压把牛奶压入口中,因此同学们喝牛奶是利用大气压将牛奶吸入口中的。
16. 等于 二力平衡 Sv 用密度更大的材料做浮子(或锥形管变粗)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]当浮子稳定在某一位置时,处于静止状态,受到的自身重力和冲力是一对大小相等的平衡力,即气流对浮子的冲力等于浮子重力,其原理是二力平衡。
(2)[3]气体的长度
气体的体积
根据流量的定义可得
它表示流量等于流速与横截面的乘积。
(3)[4]根据题意可知,要想使浮子流量计能反映更大的流量,需要增大浮子的重力,故需要使用密度更大的材料做浮子,也可以锥形管上部变粗,这样在椎体上部气体冲力会变小,浮子流量计能测量的最大流量会增加。
17. 4×103 6.4×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图可知该液体内深处的压强为4×103Pa。
(2)[2]根据50cm深度压强可知,该液体的密度为
该液体内深处的压强为
(3)[3]该液体的密度是。
18. 液体的热胀冷缩 上升 内径大小 降低 上升 气体温度升高 下降 大气压
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]液体温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的,当温度上升时,瓶内的液体受热会膨胀,导致玻璃管内液面上升。
[3]其测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管内径大小度有关:在相同条件下,玻璃管越细,液面上升越大。
(2)[4][5]从山脚带到山顶时,海拔升高,外界气压降低,而瓶内气压不变,导致瓶内外气压差变大,玻璃管中液面上升。
[6] [7]把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,乙装置中玻璃管内液柱上升是由于瓶内气体温度升高,体积膨胀,乙装置中玻璃管内液柱上升更明显,说明气体受热膨胀更显著,故乙也能做温度计使用;
[8]图2 所示的气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体膨胀,压强变大管内液面下降;该装置通过细管中密闭的气体压强变化显示温度,所以当外界大气压发生变化时,即使温度不变,细管中液面高度会发生变化,影响测量结果。
19. 水密隔舱 见解析 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]由材料可知,福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性。
[2]根据福船的这一技术设计理念,我们可以让潜艇的排水舱使用水密隔舱技术,可提高潜艇的整体抗沉性。
(2)[3]根据材料可知,福船的船身不是长方体,不能使用长方体体积公式计算,可以根据船身及各类物质的总重量估算排水量;根据材料可知,帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨,用G物表示,因为船漂浮受到的浮力和自身的重力相等,所以
F浮=G物=m物g
根据阿基米德原理可得
F浮=G排=m排g
所以
m排g=m物g

m排=m物=1170t
答案第1页,共2页
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