北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力章节训练
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图,手握住水杯保持静止,对此状态下列说法正确的是( )
A.手对水杯的握力与水杯对手的力是一对平衡力
B.手对水杯的摩擦力与水杯自身的重力是一对相互作用力
C.手对水杯的握力增大,则水杯所受的摩擦力随之增大
D.手对水杯的握力增大(手的姿势不变),则手对水杯的压强增大
2、在图中,底面积不同的甲、乙圆柱形容器(S甲>S乙)分别装有不同的液体,两液体对甲、乙底部的压强相等.若从甲、乙中抽取液体,且被抽取液体的体积相同,则剩余液体对甲、乙底部的压力F甲、F乙与压强p甲、p乙的大小关系为( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲<F乙,p甲=p乙
C.F甲<F乙,p甲>p乙 D.F甲>F乙,p甲<p乙
3、如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4、物体在液体中受到浮力的大小()
A.和物体本身的重力大小有关
B.和物体的体积大小有关
C.和物体的密度大小有关
D.和物体排开液体的体积大小有关
5、为了强身健体,某中学老师每周星期二集中到学校运动场练太极拳, 如图所示甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
6、如图所示,用吸管吸饮料,让饮料进入口中的力是( )
A.大气压力 B.饮料的重力
C.手握玻璃杯的力 D.玻璃杯对饮料的支持力
7、为了探究压强的大小与哪些因素有关,谢军同学提出两个猜想:猜想一:压强的大小与受力面积的大小有关;猜想二:压强的大小与压力的大小有关.他通过思考设计这样的实验:用两食指先后用不同的力两次同时压铅笔两端,挤压时保持静止,如图所示.他这样的操作( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既能验证猜想一,也能验证猜想二
D.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
8、图中哪一个才是浮力的方向( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9、把重6N、体积为0.7dm3的物体投入水中。当物体静止时,下列说法中正确的是(取g=10N/kg)( )
A.物体漂浮,浮力为7N B.物体悬浮,浮力为6N
C.物体漂浮,浮力为6N D.物体沉底,浮力为7N
10、如图所示,木工在手工制作家具时,将榫头套入木板上的榫眼时,常在榫头上方的榫眼处垫一木条,再进行敲击,这么做的目的是( )
A.快捷、准确 B.增大压力 C.减小压强 D.减小压力
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、饮茶是中国的传统文化,如图是一把装有水的茶壶,壶嘴和壶身构成了一个 ,壶盖上有一个小孔,倒茶时,茶水在 的作用下很方便流出。
2、将液体压强计的探头放在甲、乙两种液体中,A、B是深度相同的两点,观察到压强计U形管中液柱高度差如图所示,则两种液体的密度关系ρ甲 ρ乙(选填“>”、“<”或“=”),A、B、C三处受到液体压强最大的是 点。
3、如图所示,在装修房屋时,工人师傅常常向一根长的透明塑料软管内灌入适量的水,再由两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做出标记,根据 原理可知这两个标记 (“一定”“不一定”)位于同一高度.
4、如图所示,将重为2N的木块放入烧杯中,静止时木块所受到浮力的大小为 N,浮力的方向 ;放入木块后,烧杯底部所受水的压强 (选填“变大“”变小“或”不变“)
5、如图所示,将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同。
(1)要观察到U形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属盒面的中心在液体的 相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小是 的。
(2)不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与 的关系。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、水槽的底面积S1=9×10-3m2,装有5cm深的水,将其置于水平面上。有一重力是9N,底面积S2=4×10-3m2、高h=10cm的圆柱体。如图所示,用弹簧测力计将其由水面位置缓慢放入水槽中,当其刚好接触水槽底部时,弹簧测力计的示数为5.4N。(两接触面之间的水忽略不计,且水没有溢出)求:
(1)圆柱体刚好接触水槽底部时,受到的浮力是多少
(2)整个过程中,圆柱体的重力做功是多少
(3)圆柱体静止后,撤走弹簧测力计,与放入圆柱体前相比,水槽对水平面的压强增加多少
(4)圆柱体静止后,水对槽底的压强是多少
2、如图所示是一种新型的电动车——双轮自平衡电动车,它是利用一种动态平衡原理来控制前进、后退以及停止的高科技产品,深受年轻人的青睐。车子自身质量为20kg,该车车轮与地面的接触总面积为50cm2求:
(1)电动车的重力;
(2)一质量为60kg的人在水平路面上驾驶它时,电动车对地面的压强;
(3)若阻力是总重的0.1倍,60kg的人匀速骑行时的牵引力大小。
3、如图甲所示,水平桌面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积为50×10-5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为4.0×10-5m3。求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的重力;
(3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其完全浸没在水中(水未溢出)。此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小黄同学选用了两块材质相同、厚度不同的海绵A、B,以及若干完全相同的砖块进行实验.实验中,他将砖块分别叠放在A、B海绵的表面,并保持海绵与砖接触面的形状和大小始终一致,实验过程如图(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)所示,观察到海绵的形变程度为△L1、△L2、△L3和△L4,且△L2>△L4>△L1>△L3.请根据实验条件及观察到的实验现象,归纳得出初步结论.
(1)分析比较图(b)和(c)[或(f)和(g)]中海绵形变程度以及相关条件可得
初步结论:
(2)分析比较图(b)和(f)[或(c)和(g)]中海绵形变程度以及相关条件可得
初步结论: .
2、
(1)一个完好的压强计如图甲所示,探头的橡皮膜平直,U型管内装水,此刻两边液面相平,则在左管的液面处的气体压强 大气压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)图乙、丙是同一压强计的探头放入不同液体中时的情景,哪个图中探头的橡皮膜会凹陷更深? (选填“乙”或“丙”或“无法比较”)。
(3)若图乙中,水的密度为 ,A点处受到水由于重力产生的液体压强为 (用題目中的字母符号表示);若其它条件完全不变,将U型形管中的水,换成与它等体积但密度更小的煤油,则 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】〖解答〗解:A、手对水杯的握力与水杯对手的力是一相互作用力,故A错;
B、手对水杯的摩擦力与水杯自身的重力是一对平衡力,故B 错;
C、手对水杯的握力增大,水杯所受的摩擦力不变,故C错;
D、手对水杯的握力增大(手的姿势不变),则手对水杯的压强增大,故D正确。
故选D。
〖分析〗(1)二力平衡的条件:同体、等值、反向、共线;相互作用力:等值、反向、共线但不同体;(2)影响压强的因素:压力、受力面积。
2、【答案】A
【解析】【解答】解:(1)由图可知,甲、乙圆柱形容器内液体的深度关系为h甲>h乙,
因两液体对甲、乙底部的压强相等,
所以,由p=ρgh可知,ρ甲<ρ乙;(2)从甲、乙中抽取相同体积的液体后,
因S甲>S乙,
由V=Sh可知,甲内液体减小的深度小于乙内液体减少的深度,即△h甲<△h乙,
由p=p=ρgh可知,甲内液体对容器底部的压强减少的量小于乙内液体对容器底部的压强减少的量,即△p甲<△p乙,
又因原来它们对容器底部的压强相等,
所以,剩余液体对容器底部的压强:p甲>p乙,故BD不正确;
由p= 可知,F甲>F乙,故A正确,C不正确.
故答案为:A.
【分析】甲、乙圆柱形容器内液体的深度关系为h甲>h乙,因两液体对甲、乙底部的压强相等,所以密度关系为ρ甲<ρ乙;同种液体对容器底部压强的变化是常用的结论.
3、【答案】A
【解析】【解答】解:由题意知,两容器中装有同种液体且液面向平,则液体的密度相同,深度也相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;
又因为容器底面积相等,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙;A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】先根据p=pgh可判断两容器底部受到液体的压强,再根据F=pS可判断两容器底部受到液体的压力.
4、【答案】D
【解析】【解答】A、物体的受到的重力大,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故A错;
B、物体的体积大,不一定全浸没于液体中,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故B错;
C、物体的密度大,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故C错;
D、物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,符合题意,故D正确.
故选D.
【分析】根据阿基米德原理的内容知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析判断.物体受到液体的浮力,施力物体是水,浮力大小取决于液体的密度和排开液体的体积,而与受力物体的重、体积、密度无关
5、【答案】D
【解析】【解答】人不论是以哪种姿势站立,对地面的压力始终等于人的重力,所以甲姿势换成乙姿势时,人对地面的压力不变,甲姿势换成乙姿势时,受力面积变小,由 得,人对地面的压强变大。
故答案为:D。
【分析】压强与受力面积和压力大小有关系,压力相同时,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大。
6、【答案】A
【解析】【解答】解:A、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,汽水就被压进吸管里.故A说法正确;
B、饮料重力的方向竖直向下,不是让饮料进入口中的力,故B说法错误;
C、手握玻璃杯的力和摩擦力是一对平衡力,是防止杯子掉落的力,不是让饮料进入口中的力,C说法错误;
D、玻璃杯对饮料的支持力是饮料重力引起的,不是让饮料进入口中的力,D说法错误.
故选:A.
【分析】用吸管吸饮料是利用大气压强把饮料吸入口中,与饮料重力、手握玻璃杯的力、玻璃杯对饮料的支持力无关.
7、【答案】B
【解析】【解答】解:当用两食指用相同的力同时压铅笔两端,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力大,受力面积也不同,因此不能验证猜想一;
用两食指先后用不同的力两次同时压铅笔两端,挤压时保持静止,改变的是力的大小,受力面积不变,手指的凹陷程度不同,因此可以验证猜想二:压强的大小与压力的大小有关;故B正确,ACD错误.
故选B.
【分析】压强的大小与压力和受力面积的大小有关,当研究压强的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小相同;当研究压强的大小与压力的大小有关时,应控制受力面积的大小相同.
8、【答案】A
【解析】【解答】解:浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)对物体产生向上托的力叫浮力,浮力的方向总是竖直向上,图中1符合.
故选A.
【分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力,浮力的方向总是与重力的方向相反.
9、【答案】C
【解析】【解答】当物体浸没时,受到的浮力为,由于浸没时受到的浮力大于重力,最后物体漂浮,受到的浮力等于重力,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体的体积计算浮力,根据浮力和重力的关系判断物体的状态。
10、【答案】C
【解析】【解答】木工将榫头套入木板上的榫眼时,常常在榫头上方的榫眼处垫一木条,这么做的目的是在压力一定时,增大受力面积,来减小压强.
故答案为:C.
【分析】减小压强的方法有:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积.
二、填空题
1、【答案】连通器;大气压
【解析】【解答】如图所示,壶嘴和壶身上端开口,下端连通,是一个连通器;壶盖上有一个小孔,与大气相连,倒茶时,茶水在大气压的作用下很方便流出。
【分析】连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上,与摆放位置无关,例如水壶、船闸等。
2、【答案】>;C
【解析】【解答】液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。甲、乙两种液体中,A、B两点的深度相同,但在甲液体中U形管液面高度差更大,说明A点受到的压强大于B点受到的压强,根据p=ρgh可得
可以得出ρ甲>ρ乙
由图知hC>hA
且A、C在同一液体中,根据p=ρgh知pC>pA
根据可知,A点受到的压强大于B点受到的压强,所以A、B、C三处受到液体压强最大的是C点。
【分析】由甲、乙两图知,压强计的金属盒在两种液体的相同深度,但U形管液面高度差不同,也就是液体压强不同,原因是密度不同,液体密度大小用公式比较;压强大小用公式p=ρgh分析。
3、【答案】连通器;一定
【解析】【解答】解:(1)由于塑料软管中装有水,两管子两端开口,并且相连通,符合连通器的结构特征;(2)连通器中的同种液体自由静止时,液面是相平的,因此,标记下此时两液面的高,一定在同一水平面上.
故答案为:连通器;一定.
【分析】本题考查连通器的特点以及在生活中的应用,顶端开口,底部相连通的容器叫连通器,连通器的特点是,当连通器中装有同种液体并且静止时,各容器的液面保持相平.
4、【答案】2;竖直向上;变大
【解析】【解答】木块漂浮,处于平衡状态,故浮力在数值上等于重力;对木块进行受力分析可知,浮力的方向始终竖直向上;根据压强公式:p=ρgh可知,放入木块后,液面高度升高,液体对杯底压强增大。故答案为:2;竖直向上;变大
【分析】运用物体平衡状态时的受力分析处理问题,根据压强公式对实际情况做定性分析。
5、【答案】(1)深度;相等
(2)深度
【解析】【解答】(1)如图比较液体内部压强大小的仪器名称是U形管压强计,实验中判断压强大小是通过观察U形管两边液面的高度差实现的;由图所示现象可知,压强计的探头处于同种液体的同一深度,但朝向不同,而U形管压强计两管液面高度差相等,故得出的初步结论是:同种液体,在同一深度,液体内部向各个方向的压强均相等;(2)液体密度相同,如果改变压强计的探头在水中的深度,即只改变深度的大小,故可探究液体内部压强与深度的关系。
【分析】探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化),及压强计的操作要求,转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.
三、计算题
1、【答案】(1)解:物体所受浮力为F浮=G-F=9N-5.4N=3.6N
答:圆柱体刚好接触水槽底部时,受到的浮力是3.6N
(2)解:四柱体下降距离为h1=5cm=0.05m
圆柱体重力做的功为W=Gh1=9N×0.05m=0.45J
答:整个过程中,圆柱体的重力做功是0.45J
(3)解:水对水平面压力的增加量 F=G=9N
水棉对水平面压强的增加量为
答:圆柱体静止后,撤走弹簧测力计,与放入圆柱体前相比,水槽对水平面的压强增加1000Pa
(4)解:圆柱体排开水的体积为
圆柱体浸入水中的深度
此时,圆柱体没入水中深度h2小于圆柱体的高度h,由此判断圆柱体没有被浸没水槽中水的深度即为圆柱体浸入水中的深度。水对底部压强为
答:圆柱体静止后,水对槽底的压强是900Pa。
【解析】【分析】(1)求解浮力的大小,可以利用称重法求解;
(2)求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;
(3)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;
(4)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
2、【答案】(1)解:电动车的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
即电动车的重力是200N。
答:电动车的重力为200N;
(2)解:人和车的总重力G总=m总g=(60kg+20k g)×10N/kg=800N
电动车对地面的压力等于人和车的总重力F= G总=800N
电动车对地面的压强
即电动车对地面的压强是 。
答:一质量为60kg的人在水平路面上驾驶它时,电动车对地面的压强为 ;
(3)解:由题意知,阻力
匀速骑行时的牵引力大小等于阻力,即牵引力为80N。
答:60kg的人匀速骑行时的牵引力大小为80N。
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力。
(2)处在水平面上的物体,物体对地面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;
(3)小车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力;结合小车受到的阻力与重力的关系求解阻力。
3、【答案】(1)解:已知Ⅴ排=4.0×10-5m3
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kgx4x10-5m3=0.4N
(2)解:由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G物=F浮=0.4N。
(3)解:物块使其恰好完全浸没在水中,排开水的体积变化△V=V物-V排=5×10-5m3-4×10-5m3=1×10-5m3则水的深度变化为:△h=△V/S=1×10-5m3÷5.0×10-3m2=0.002m,
所以水对容器底的压强中增加:△p=ρg△h=1.0×103kg/m3×10N/Kg×0.002m=20Pa
【解析】【分析】(1)已知物体排开水的体积,利用 F浮=ρ水gV排 计算所受浮力大小;
(2)物块处于漂浮状态,所受浮力和重力是一对平衡力,大小相等;
(3)先计算出物块浸没前后排开水的体积,结合容器底面积计算出水面升高的高度,利用 △p=ρg△h 计算增大的压强。
四、实验探究
1、【答案】(1)当受力物体材质和受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显
(2)当受力物体材质、压力大小、受力面积都相同时,压力作用效果与受力物体的厚度有关,受力物体的厚度越大,压力作用效果越明显.
【解析】【解答】解:(1)分析比较图(b)和(c)[或(f)和(g)]中,受力物体材质和受力面积相同时,压力越大,海绵形变越大,所以当受力物体材质和受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显.(2)分析比较图(b)和(f)[或(c)和(g)]中,受力物体材质、压力、受力面积都相同时,受力物体越厚,海绵形变越大,所以当受力物体材质、压力大小、受力面积都相同时,压力作用效果与受力物体的厚度有关,受力物体的厚度越大,压力作用效果越明显.
故答案为:(1)当受力物体材质和受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;(2)当受力物体材质、压力大小、受力面积都相同时,压力作用效果与受力物体的厚度有关,受力物体的厚度越大,压力作用效果越明显.
【分析】(1)压力作用效果用物体形变大小来反映.(2)压力作用效果跟压力大小、受力面积大小、材质、材质厚度有关.利用控制变量法和转换法,探究压力作用效果跟影响因素之间的关系.
2、【答案】(1)等于
(2)丙
(3)1;变大
【解析】【解答】(1)U型管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管两端的液面相平,说明U形管左端液面上方的气体压强等于大气压强。(2)U型管两边液柱的高度差越大,说明受到的压强越大,橡皮膜凹陷越深,由乙丙图可知,丙图高度差大于乙图高度差,故丙图中探头的橡皮膜会凹陷更深。(3)由液体压强公式p= 可得在A点处受到水产生的压强为 。在其他条件不变时,即产生的压强不变,将U型形管中的水,换成与它等体积但密度更小的煤油时,由液体压强公式可知,当压强不变时,密度越小h越大,故 变大。
【分析】(1)U型管中液面相平时,液体上的大气压相同;(2)探头的橡皮膜凹陷越深,受到的压强越大;(3)根据液体压强公式计算压强;在压强不变时,液体密度越小,深度越大。