名称 | 2021-2022学年北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题攻克试题(Word版含答案) | ![]() | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 210.8KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 北师大版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-05-06 14:27:47 |
P乙
C.P甲=P乙 D.条件不足,无法判断
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、一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是 N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)
2、用弹簧测力计、刻度尺和注射器可以粗略测量大气压强以如图所示为例,求注射器活塞横截面积的方法是:从针筒上读出注射器的 ,用刻度尺测量注射器 (针筒/全部刻度)的长度;再算横截面积,实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做好处是减小筒壁与活塞的 ,实验时,若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 (偏大/不变/偏小)。
3、一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知水的密度是1.0×10 kg/m ,酒精的密度是0.8×10 kg/m ,则物块的密度是 g/cm 。
4、用手将一重为10N的物体全部压入水中,物体排开的水重12N,此时物体受到的浮力为 N,放手后物体将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为 N。
5、将重为5 N的木块放入装水的烧杯中(水未溢出),静止时木块所受浮力的大小为 N,方向为 ,放入木块后,烧杯底部所受水的压强比原来 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图所示,实心均匀正方体A,B放置在水平地面上,受到的重力均为64N,A的边长为0.2m,B的边长为0.3m.
①求正方体A对水平地面的压强
②求正方体A. B的密度之比ρA:ρB
③若正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的厚度h后.A、B剩余部分对水平地面的压强PAˊ和PBˊ.请通过计算比较它们的大小关系及其对应的h的取值范围.
2、刘家峡水电站是位于我省黄河上的“高原明珠”,水库大坝处有各式游船,游客可乘船直达水库西南端的炳灵寺石窟参观游览.(ρ水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg)
①当水库水位为140米时,水对坝底的压强是多大?
②水库中有一艘自重为3.0×105N的游船,该游船搭载总质量为1800kg的30名游客后,船排开水的体积为多少m3?
3、 “五一”假期,爸爸开家里的轿车带全家去三亚旅游,轿车与车内人及物品的总质量为2t,每个车轮与地面的接触面积为 ,(g=10N/kg)求
(1)轿车静止时对地面的压力
(2)轿车静止时对地面的压强
(3)如果轿车在平直路面匀速行驶过程中受到的阻力等于车重的 倍,那么轿车受到的牵引力是多少N?
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、如图所示,为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。
(1)本实验的科学探究方法是: 法 、 法。
(2)为探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中 两次实验进行比较得出结论。
(3)将图C小桌和砝码沿海绵向右平移,如图E所示,与图C海绵的凹陷程度比较,可以得出的结论是:压力作用效果与 大小有关系。
(4)仅由图D、E不能得出“压力作用效果与压力大小关系”,原因是 。
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是通过 来减小压力的作用效果。
2、小阳学了浮力,知道浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。他将木块浸没在水中,松手后会上浮,而石块浸没在水中松手后会下沉:他由此猜想:浸入液体中的物体所受浮力的大小跟物体的密度有关。请你利用弹簧测力计、烧杯、水和细线,再选用图中合适的物体验证小阳猜想是否正确。(ρ铜=8.9×103kg/m3、ρ铁=7.9×103kg/m3)
A. 体积为20cm3的铜块
B. 体积为10cm3的铜块
C. 体积为10cm3的铁块
(1)小阳应选用图中哪两个物体进行实验 (填序号)
(2)写出实验步骤和判断小阳猜想是否正确的依据。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】解:因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以两次放置时,梯形铁块的质量不变,重力不变,压力不变,故F甲=F乙,所以B正确,A不正确;
由图可知,S甲>S乙,
由p= 可知,p甲<p乙,故CD不正确.
故选B.
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,两次放置时物体的重力不变,受力面积不同,根据压强公式比较两者压强的大小关系.
2、【答案】A
【解析】【解答】解:由F浮=ρ液gV排得,ρ液= ,由A知,浮力相等,在乙中排开液体的体积小,所以甲的密度小于乙液体的密度,所以B错误;A正确;
因为密度计在两种液体中都是漂浮,所以浮力等于重力,密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等,所以CD错误;
故选A
【分析】根据漂浮时浮力等于重力进行分析;
根据ρ液= 进行判断;
3、【答案】A
【解析】【解答】解:A、雪地车轮较宽的履带,增大了与地面的接触面积,从而减小了对地面的压强,故A符合题意;
B、剪刀刃做得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C、安全墙上的锤头很尖,是通过减小受力面积的方法增大压强,故C不符合题意;
D、盲道上凸起的圆点;是通过减小受力面积的方法增大压强,使盲人能感觉到;故D不符合题意.
故选A.
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强.在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
4、【答案】D
【解析】【解答】解:根据题意和图示可知,B容器中液体的重力大于A容器中液体的重力,而AB容器均为规则容器,因此容器A底部受到的压力小于容器B底部受到的压力.
因为两个容器中盛有同种液体,且液体深度相同,由p=ρgh可以得到,两个容器底部所受液体压强相同.
故选D.
【分析】对于上下粗细相同的容器,容器底部受到的压力等于液体的重力.
液体的压强与液体的密度和深度有关,与容器的形状、液体的多少无关,分析液体压强大小用公式p=ρgh.
5、【答案】D
【解析】【解答】解:A、由于液体压强随深度的增加而增大,所以车辆被淹得越深,车门越难从里面推开,故A正确;
B、车辆被淹没后,无法浮起,是因为车辆受到的重力大于浮力,所以车辆下沉,故B正确;
C、人从车内逃出后迅速寻找可依赖的漂浮物防止下沉是利用了漂浮条件,当人漂浮时,浮力与重力相等,故C正确.
D、压强的大小与压力和受力面积的大小有关,用安全锤或头枕尖端砸碎车窗玻璃逃生是通过减小受力面积来增大压强,故D错误;
故选D.
【分析】(1)液体压强随深度的增加而增大,据此做出解释;(2)根据浮沉条件可做出判断;(3)当浮力大于物体重力时,物体上浮,当漂浮时物体的浮力等于重力;(4)压强的大小与压力和受力面积的大小有关.
6、【答案】B
【解析】【解答】解:(1)当用铝块C时,物体A向左匀速运动,所以所受摩擦力方向水平向右.
C对A的拉力FC=GC,物体B在水中,受水对它向上的浮力,所以B对A的拉力FB=GB﹣F浮.
根据二力平衡条件可知:FC=f+FB,
即:GC=f+GB﹣F浮,
由于B、C是体积均为10cm3的实心铝块.所以重力相等,即GC=GB.
因此f=F浮.(2)若换为D,物体A向右匀速运动,所以所受摩擦力方向水平向左,则
D对A的拉力FD=GD,B对A的拉力FB=GB﹣F浮.
根据二力平衡条件可知:FD+f=FB,
即:GD+f=GB﹣F浮,则GD=GB﹣f﹣F浮 又因为f=F浮,
所以GD=GB﹣2F浮;即:mDg=ρ铝VBg﹣2ρ水VBg,
所以,mD=ρ铝VB﹣2ρ水VB=2.7g/cm3×10cm3﹣2×1g/cm3×10cm3=7g.
故选B.
【分析】(1)当用铝块C时,物体A向左匀速运动,所以所受摩擦力方向水平向右.根据二力平衡条件可得摩擦力f和B受到浮力的大小关系.(2)若换为D,物体A向右匀速运动,所以所受摩擦力方向水平向左,根据二力平衡条件可得物体A左右受到力的关系;结合(1)中的关系式,列方程求出D的质量.
7、【答案】B
【解析】【解答】A、钨的熔点高,所以用钨制成的灯丝不易熔化.A不符合题意.
B、金的熔点是低于钢的熔点,金掉入钢水中,液态的钢的温度一定高于金的熔点,所以金会熔化.B错误,符合题意.
C、水银温度计不可测量零下40℃的气温,因为在零下39℃时,水银已经开始凝固.所以不能使用,酒精的沸点是78℃,沸水的温度为100℃左右,在做“观察水沸腾”实验时不能使用酒精温度计,C不符合题意.
D、由表格知道:氢的沸点是-253℃,在零下200℃时,氢已经汽化,所以是气态,氮的熔点是-210℃,沸点是-196℃,在零下200℃时,氮是液态,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】物质在熔点时,可能是固态,可能是液态,也可能是液固共存;物质高于熔点是液态;低于熔点是固态.
8、【答案】C
【解析】【解答】解:当活塞不断上升时,抽水机内的水柱高度不断增加,由于大气压大于水柱产生的压强,故多余的压强传递给活塞;
即水对活塞的压强p=p大气﹣ρ水gh,大气压不变,随着h的增大,根据前面关系可知,水对活塞的压强减小.
但当水柱被提升到10米多点时,水柱就不会再升高(一个标准大气压支持大约10米高水柱),活塞与水柱分离,水对活塞的压强减小为0并保持不变.
即整个过程中,p先减小后不变.
当活塞与水柱没有分离之前,以活塞为研究对象,受力情况如图所示(不计活塞重力):
可以认为是匀速拉动活塞的,根据力的平衡条件有:F+F水压=F大气,
所以,拉力F=F大气﹣F水压=F大气﹣p水S活塞①
根据前面分析可知,水对活塞的压强先减小,由①式可知,拉力先增大(大气压力不变).
当水柱高度达到10米多点时,由于水不会再上升,水对活塞的压强减小为0并保持不变,则拉力增大到等于大气压力后也不再变化.
即整个过程中,拉力F先增大后不变.
故选C.
【分析】以活塞为研究对象,对其进行受力分析,得出当拉动活塞不断上升时,拉力F和水对活塞的压强p的变化情况.
9、【答案】B
【解析】【解答】解:
A、当火车高速经过时,带动沿铁路线的空气高速运动,气流速度越大处,空气压强越小.所以,此时人若站在铁路附近,因受空气压强差的作用,就会有被“吸向”火车的危险,故A错误;
B、直升飞机螺旋桨给空气一个向下的力,空气会给螺旋桨一个向上的力,利用的是力的作用是相互的原理,故B正确;
C、当快速推动活塞时,竖直管上方空气流速大,压强小,竖直管中的水受到向上的压强大于向下的压强,竖直管中的水在外界大气压的作用下被喷出,故这里应用的是流体压强和流速的关系,故C错误;
D、固定翼飞机飞行时高速运动,使机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的压强差,从而获得升力,故D错误.
故选B.
【分析】根据流体压强跟流速的关系分析,流体的流速越大,压强越小.物体间力的作用是相互的.
10、【答案】A
【解析】【解答】(1)由题中图可知,甲乙容器中的A、B所处液体的深度hA>hB,而由题干可知:A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=ρgh可知两种液体密度关系:ρA<ρB;
(2)设A、B距离杯底的高度为h,则烧杯底受到液体的压强:p底甲=pA+ρAgh,p底乙=pB+ρBgh,由题干可知pA=pB,又由ρA<ρB,所以pA+ρAgh<pB+ρBgh,
所以烧杯底部受到液体的压强:p底甲<p底乙,因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到压力等于容器内的液体的重力,所以烧杯底部收到的压强;所以甲图中烧杯收到的压强为:,乙图中烧杯受到的压强为:,p底甲<p底乙,可得:,则两烧杯内液体重G甲<G乙;
(3)因为烧杯对桌面的压力为:F=G杯+G液,所以甲烧杯对桌面的压力为:F甲=G杯+G甲,乙烧杯对桌面的压力为:F乙=G杯+G乙,由G甲<G乙,可得烧杯对桌面的压力F甲<F乙,因为受力面积相同,由压强公式可得:烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙。
故答案为:A。
【分析】本题主要考查的是液体压强公式p=ρgh、压强定义式的应用,解决这类题的关键是公式的灵活应用和适用的条件,柱体容器液体对容器底部的压力等于液体的重力也是关键。
二、填空题
1、【答案】0.5;不变
【解析】【解答】根据漂浮条件,木块漂浮时受到的浮力等于其自身重力,为0.5N。再往烧杯中倒入浓盐水,则烧杯中液体密度将变大,木块仍然处于漂浮,所以受到的浮力仍然等于重力。
故答案为:0.5;不变.
【分析】根据漂浮条件分析解答即可.
2、【答案】体积(容积);全部刻度;摩擦;偏小
【解析】【解答】求注射器活塞横截面积的方法是:从针筒上读出注射器的容积,用刻度尺测量注射器全部刻度的长度;再根据算横截面积,实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做好处是减小筒壁与活塞的摩擦,实验时,若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值偏小。
【分析】作为一个不是按课本方法进行测量大气压的实验,关键是在弄清实验的原理,然后才能分析出实验需要测量的是哪些物理量,怎么才能计算出大气压强的值。
3、【答案】0.95
【解析】【解答】(1)物块在水和酒精中的状态可能有以下3种:①若物块在水和酒精中均漂浮,则F浮 =G物 ,而F浮 =G排 ,所以G物 =G排,则m物 =m排 ;物块质量不变,则排开水和酒精的质量应该相等,而题中溢出水和酒精的质量不相等,故不可能是这种情况;②若物块在水和酒精中均沉底,则排开液体的体积相等;那么排开水和酒精的质量之比应该为:
m排水/m排酒=ρ水V排/ρ酒V排=ρ水/ρ酒=1g/cm3/0.8g/cm3=5/4≠76/64,故也不可能是这种情况;③由于ρ水 >ρ酒 ,所以只能是物块在水中漂浮,在酒精中沉底,
⑵物块放在水中时,溢出水的质量为76g,则物块在水中受到的浮力:
F浮 =G排 =m排水 g=76×10-3 kg×10N/kg=0.76N,
该物块放在酒精中时,溢出酒精的质量为64g,则物块在酒精中受到的浮力:
F浮 ′=G排 ′=m排酒 g=64×10-3 kg×10N/kg=0.64N,
根据前面分析可知,物块在水中漂浮,则G物 =F浮 =0.76N,
物块在酒精中沉底,由F浮 =ρ液 gV排 得,物体的体积:
V=V排酒 =F浮′/ρ酒g=0.64N/0.8×103kg/m3×10N/kg=8×10-5 m3 ,
所以,物体的密度:ρ=m/V=G物/gV=0.76N/10N/kg×8×10 5m3=0.95×103 kg/m3
故答案为:0.95.
【分析】首先根据两种情况判断出物块在酒精中的状态.求出物块的体积与物块排开水的体积比较,便可得出结论.根据ρ=计算出物体的密度.
4、【答案】12;上浮;10
【解析】【解答】由阿基米德原理知道,物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以,物体全部压入水中时,物体受到的浮力F浮 =G排 =12N
由于物体全部压入水中时F浮>G物 =10N
所以,放手后物体将上浮,静止时漂浮。由于物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,待物体静止时所受的浮力F浮′=G物=10N
【分析】物体受到的浮力等于排开液体的重力,浮力大于重力时物体上浮,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
5、【答案】5;竖直向上;变大
【解析】【解答】因为木块会漂浮在水面上,所以静止时木块受到的浮力大小是F浮=G=5N
方向竖直向上,放入木块后,水的深度h变大,由p=ρgh知道,容器底所受压强会变大。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等,方向相反;液体压强和液体的密度、深度有关。
三、计算题
1、【答案】解:①A放置在水平地面上,对地面的压力F=G=64N,A对水平地面的压强 ②由 可得: ③根据压强公式 ,设切去厚度为h时 ,即:ρAg(0.2m-h)=ρBg(0.3m-h)解得 当h<0.16m时, .当h>0.16m时, .当h=0.16m时, .答:①正方体A对水平地面的压强是1600Pa;②正方体A.B的密度之比ρA:ρB是27:8;③正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的厚度h后.A、B剩余部分对水平地面的压强PA′和PB′的大小关系及其对应的h的取值范围:当h<0.16m时,PA′>PB′;当h>0.16m时,PA′<PB′;当h=0.16m时,PA′=PB′.
【解析】【分析】①已知A受到的重力为64牛,A的边长为0.2米,要求正方体A对水平地面的压强,可先求出A的底面积,再利用把A放置在水平地面上受到的压力等于重力这一条件,最后利用公式P=求出.
②已知A的边长为0.2米,B的边长为0.3米,可先求出A、B的体积,及A、B的质量之比,再利用公式ρ=求正方体A、B的密度之比ρA:ρB.
③由于A、B分别截去相同的厚度h后,h的值不确定,对地面的压力不同,产生的压强也不同,因此应先求出A、B压强相同时截去相同厚度h的数值,然后展开讨论.
2、【答案】解:①水对坝底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×140m=1.4×106Pa;
②因游船搭载游客后处于漂浮状态,
所以游船受到的浮力:
F浮=G总=G船+m人g=3.0×105N+1800kg×10N/kg=3.18×105N,
由F浮=ρgV排可得,船排开水的体积:
V排= =31.8m3.
答:①水对坝底的压强是1.4×106Pa;②船排开水的体积为31.8m3.
【解析】【分析】①已知水深和水的密度,根据p=ρgh求出水对坝底的压强;②游船搭载游客后处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,再根据阿基米德原理求出船排开水的体积.本题考查了液体压强公式和物体漂浮条件以及阿基米德原理的应用,是一道较为简单的应用题.
3、【答案】(1)解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,轿车静止时对地面的压力:F压=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N
(2)解:轿车静止时对地面的压强为:p= = =2.5×105Pa
(3)解:因轿车在平直路面匀速行驶过程中处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,轿车受到的牵引力:F=f=0.05G=0.05×2×104N=1×103N
【解析】【分析】(1)根据物体的质量可以计算重力,利用水平面上的压力和重力相等得压力大小;
(2)利用压力和受力面积的比值计算压强的大小;
(3)根据物体受到的摩擦力,结合平衡状态计算牵引力。
四、实验探究
1、【答案】(1)控制变量;转换
(2)A、B
(3)受力面积
(4)没有控制受力面积相同
(5)增大受力面积
【解析】【解答】(1)本实验是为了探究“研究影响压力作用效果的因素”,由题是通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果的,因此用到了转换法,同时影响压力的作用效果因素不止一个,所以需要用控制变量法来进行探究。
(2)要探究压力作用的效果跟压力大小的关系,则应保持受力面积不变,改变压力的大小,故应该选择图中的A、B两次实验进行比较得出结论。
(3)比较C、E两次实验,两次实验压力大小相同,受力面积大小不相同,所以通过海绵的凹陷程度不相同可知压力的作用效果不相同,因此可以得到:压力作用效果与受力面积大小不相同。
(4)[比较D、E两图发现,两图中海绵受到的压力大小不相同,受力面积也不相同,因此要探究“压力作用效果与压力大小关系”,应该控制它们的的受力面积相同。
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果。
【分析】探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法(压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查。
2、【答案】(1)B、C
(2)实验采用称重法分别测出体积相同的铜块和铁块浸没在同种液体(水)中受到的浮力,通过比较铜块和铁块所受浮力大小即可得出结论。实验步骤如下:
①将体积为10 cm3的铜块和体积为和10 cm3的铁块分别悬挂在弹簧测力计下,记录测力计示数为G1和G2;
②用测力计分别吊着铜块和铁块,使它们浸没在水中,记录测力计的示数为F1、F2;
③利用F浮1=G1-F1和F浮2=G2-F2计算出铜块和铁块受到的浮力,并比较铜块受到的浮力和铁块受到的浮力的大小。
若F浮1= F浮2,说明浮力大小跟物体的密度无关,则小阳猜想不正确;若F浮1≠ F浮2,说明浮力大小跟物体的密度有关,则小阳猜想正确。
【解析】【解答】(1)要探究浸入液体中的物体所受浮力的大小跟物体的密度的关系,应使物体密度不同,而其他量都相同,故应选B、C进行实验。
【分析】(1)探究浮力和物体密度的关系时,要保持排开液体的体积相同,液体密度相同;
(2)实验采用称重法,分别测出体积相同的不同物体浸没在同种液体中受到的浮力,通过比较所受浮力大小即判断浮力和物体密度的关系。