名称 | 2021-2022学年北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专项测试试题(Word版含答案) | ![]() | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 345.2KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 北师大版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-05-07 01:05:21 |
P乙
C.P甲=P乙 D.条件不足,无法判断
2、下列关于压强的说法正确的是( )
A.飞机升力是由于机翼上下表面的空气流速不同造成压强差所引起的
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小
C.菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来减小压强
D.马德堡半球实验首次测出大气压强值
3、如图所示,下面小实验中证明大气压存在的是( )
A. 将胶头滴管的胶头里的空气挤走后再松开,液体会进入滴管
B. 沿着不同的方向用力捏玻璃瓶(椭圆形),观察细管中水面高度的变化
C. 装有液体的玻璃管,侧壁的橡皮膜往外凸起
D. 海绵被放有砝码的小桌压陷得较深
4、小明在宠物店买了淡水热带鱼,为方便带回家,商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里。如果小明将装着鱼且没有打开的塑料袋直接放人家里的淡水鱼缸中,则图中最有可能发生的情况是( )
A. B.
C. D.
5、如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片.下列说法正确的是( )
A.飞机飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到平衡力的作用
D.飞机在起飞后,航母底部受到的液体压强增大
6、小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,如图所示,那么以下分析正确的是( )
A.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
B.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
C.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
D.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
7、体积相同的实心木球和铁球放入水中,静止后,受到的浮力( )
A.木球大 B.铁球大 C.一样大 D.无法确定
8、同一个梯形铁块,第一次如图甲放置,第二次如图乙放置,则梯形铁块对水平地面的压力F和压强p的大小关系是( )
A.F甲<F乙 B.F甲=F乙 C.p甲>p乙 D.p甲=p乙
9、在水平桌面竖立放着10本相同的书再并排竖立放进10本同样的书,桌面受到的压力和压强分别将( )
A.压力变大,压强变大 B.压力不变,压强不变
C.压力变大,压强不变 D.压力不变,压强变大
10、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.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是( )
A.悬浮,1.0×103kg/m3 B.漂浮,0.95×103kg/m3
C.下沉,1.2×103kg/m3 D.漂浮,0.90×103kg/m3
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、 2019年4月23日,我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为4.0×103t的“临沂”舰。如图所示,该舰静止在海面上时所受浮力为 N;水面下5m处的舰体受到海水的压强为 Pa;它以40km/h的速度向前匀速航行时受到的阻力为1.0×106N,则航行2km的过程中动力做功 J.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
2、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 。
3、工程载重汽车比一般汽车的轮胎上花纹深一些,是为了 。若车身质量8t,轮胎能承受的最大压强为7x105Pa,与地面的总接触面积为0.4m2,该车最大装载质量为 t。
4、如图所示,嘴对着两张竖直放置的纸吹气,两张纸会 ,原因是 。
5、三峡船闸是世界上最大的船闸,它利用了 原理;高原地区大气压强比平原地区 得多(选填“大”或“小”),在高原上用普通锅很难将食物煮熟,因为气压低,水的沸点 100℃.(选填“高于”、“低于”或“等于”)
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、航天员利用浮.力水槽模拟失重训练,通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中。一质量为75 kg的字航员,若所带配重及所着模拟宇航服质量为25 kg。求:
(1)宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力;
(2)宇航员在水而以下2 m深时受到水的压强。
2、一开口的杯子,装上8cm高的水后,放在水平桌面上。已知杯子内部底面积为50cm2,外部底面积为60cm2;杯子装上水后的总质量为0.6kg。
求:
(1)水对杯底的压强?
(2)水对杯底的压力?
(3)杯子对桌面的压强?
3、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
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、小明发现家中使用的菜刀刀刃都做得很锋利,而刀柄上刻有许多精美的花纹。请你用学过物理知识给小明解释一下。
2、某小组同学在探究“物体所受浮力与它排开液体所受重力的关系”的实验中,所用的实验器材有:金属块、溢水杯、弹簧测力计、小桶各一个,烧杯两个,足量的水等。实验装置如图所示。
(1)实验中通过改变 来改变物体排开液体的重力;
(2)第1次实验完成后,要进行第2次实验,将金属块浸入水中前应进行的操作是:擦干小桶, ;
(3)经过多次测量记录的实验信息如下表:
实验次数 空小桶重 物体的重 弹簧测力计的示数 (在液体中) 小桶和排开的水总重 排开的水重 浮力
1 0.2 1.3 1.2 0.3
2 0.2 1.3 1.1 0.4
3 0.2 1.3 1.0 0.5
4 0.2 1.3 0.9 0.6
5 0.2 1.3 0.8 0.7
6 0.2 1.3 0.7 0.8
①请根据表中信息计算出每次实验 和 的大小,并将结果填入表格中;
②请在方格纸上画出物体所受浮力 与它排开液体所受的重力 的关系图象。
(4)根据图象得出的探究结论是: 。
-参考答案-
一、单选题
1、【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。
2、【答案】A
【解析】【解答】A、飞机机翼的形状上凸下平,空气通过机翼上表面的流速大,压强小,机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,产生向上的升力,故A正确;B、液体内部压强随着深度的增加而增大,所以拦河坝设计成下宽上窄,故B错误;C、菜刀的刀刃薄,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;D、马德堡半球实验首次证明大气压的存在,故D错误.故答案为A.
【分析】流体流速越大,压强.越小;流速越小,压强越大;液体内部压强随着深度的增加而增大;压强的大小与压力和受力面积有关;马德堡半球实验首次证明大气压的存在.
3、【答案】A
【解析】【解答】A.将胶头滴管的胶头松开,胶头滴管内压强减小,小于大气压,在大气压的作用下液体进入滴管,符合题意;
B.力可以改变物体的形状,用手挤压玻璃瓶,因玻璃瓶的形状发生微小的改变,就能使瓶子的容积因挤压而发生变化,会观察到细玻璃管内的水面发生变化,不符合题意;
C.装有液体的玻璃管,侧壁的橡皮膜往外凸起,说明液体对容器壁有压强,不符合题意;
D.海绵被放有砝码的小桌压陷得较深,研究压力作用效果的影响因素,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】胶头滴管利用大气压将液体吸热吸管。
4、【答案】B
【解析】【解答】根据题意可知,塑料袋和鱼缸中的水均为淡水,且轻薄塑料袋的重力可忽略不计。由图知,热带鱼悬浮在袋内的水中,则热带鱼的密度等于水的密度。将塑料袋浸入水中,袋内外水的密度相同,只有当袋中水和鱼的总体积等于排开水的体积V排时,袋内水和热带鱼的总重力才等于受到的浮力,才能处于静止状态,即此时内外液面应相平。故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】首先根据浮沉条件分析熟料袋受到的浮力和重力的大小关系,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和G=ρgV分析里面水的体积和塑料袋排开水的体积大小,最终确定塑料袋内外水面的高度大小即可。
5、【答案】B
【解析】【解答】解:A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故A错误;
B、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B正确;
C、飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,故C错误;
D、飞机起飞后,航母总重力减小,浮力减小,航母排开水的体积减小,所以航母底部的深度减小,其受到水的压强会减小,故D错误.
故选B.
【分析】(1)漂浮物体的浮力始终等于自身重力,判断出重力的变化情况,即可得知浮力如何变化;(2)流体流速越快的位置压强越小,据此来分析飞机起飞时的受力情况;(3)受到平衡力,飞机静止或匀速运动,加速运动,受非平衡力;(4)液体的压强与深度有关,据此判断.
6、【答案】B
【解析】【解答】小明从漏斗口向下吹气,此时乒乓球上方空气流速比下方大,因此上方的空气压强比下方的空气压强小,于是乒乓球就受到一个向上的升力,使得乒乓球不会下落。故答案为:B
【分析】本题主要考查空气流速与压强之间的关系,要注意乒乓球上方的空气流速增大时,上方的压强会变小。
7、【答案】B
【解析】【解答】体积相同的实心木球和铁球放入水中,静止后,
木球漂浮,铁球下沉,所以我们可以得出铁球排开水的体积大,
由阿基米德原理得,铁球受到的浮力大.
故选 B.
【分析】本题目是比较浮力的大小,首先要判断物体所处的状态,木球和铁球放入水中时,木球会漂浮,铁球会沉入水底.由于液体密度相同,那么就从排开液体的体积着手,来比较物体浮力的大小,答案便显而易见了.
8、【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.
9、【答案】C
【解析】【解答】解:书立放在水平桌面上,所以F=G,再并排竖立放进10本同样的书,此时书的总重增加,所以对桌面的压力增加;由于总重力增大为原来的2倍,与桌面间的接触面积也增大为原来的2倍,根据p= 得,压强不变.
故选C.
【分析】书放在水平桌面上,所以对桌面的压力F=G,从而判断出压力的变化,根据p= 判断F和S的变化,从而判断出p的变化.
10、【答案】B
【解析】【解答】解:若物体在水中漂浮或悬浮,浮力等于重力,64g<76g,所以物体在酒精中一定下沉;
若物体在水中下沉,则在酒精中一定下沉;
由题意知,在酒精中受到的浮力F浮酒精=m排酒精g=64×10﹣3kg×10N/kg=0.64N
根据F浮酒精=ρ酒精gV排酒精
得V物=V排酒精===0.8×10﹣4m3
排开水的体积V排水===7.6×10﹣5m3
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以在水中漂浮.
因为漂浮,所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则
m物=m排水=76g=0.076kg
ρ物===0.95×103kg/m3.
故选B.
【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.
二、填空题
1、【答案】4×107;5.15×104;2×109
【解析】【解答】解:(1)“临沂”舰漂浮在水面上,则该舰受到的浮力:F浮=G=mg=4.0×103×103kg×10N/kg=4×107N,(2)水面下5m处的舰体受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa;(3)因为船匀速行驶,所以其受到的动力:F=f=1.0×106N,
则航行2km的过程中动力做功:W=Fs=1.0×106N×2×103m=2×109J。
故答案为:4×107;5.15×104;2×109。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,根据液体密度和深度,可以计算液体的压强大小;根据拉力和距离的乘积计算做功多少。
2、【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.
3、【答案】增大摩擦;20吨
【解析】【解答】轮胎上有花纹而且比较深,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。
。
车和货物总质量为:
货物质量为:。
【分析】关键是掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法.掌握摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦力的方法。
4、【答案】互相靠拢;空气流速大的位置压强小
【解析】【解答】当对着两张纸之间吹起时,两纸之间的空气流速加快,气压减小,小于两纸外侧的气压,故两纸在气压差的作用下,两纸向中间靠拢。
故答案为:互相靠拢;空气流速大的位置压强小.
【分析】流速与压强的关系:流速越大,压强越小.
5、【答案】连通器;小;低于
【解析】【解答】(1)三峡船闸是世界上最大的船闸,它的建造是利用了连通器的原理制成的;2)据气压随高度的增加而减小的关系可知,在海拔较高的高原地区,那里的大气压强比平原地区小得多;(3)据气压与液体沸点的知识可知,在高原上用普通锅煮食物时,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压较小,使得水的沸点小于100℃,故在海拔很高的地区一般用高压锅才能煮熟食物.
故答案为: (1). 连通器 (2). 小 (3). 低于
【分析】连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高.
三、计算题
1、【答案】(1)解:∵字航员在水下是悬浮,
∴处于平衡状态.
F浮=G总=m总g=(75kg+25kg)x10N/kg=1000N
(2)解:p=pgh=1.0x103kg/m3×10N/kg×2m=2x104Pa
【解析】【分析】(1)宇航员处于悬浮状态,根据二力平衡知识可求所受浮力大小;
(2)已知水的密度,宇航员所处深度,利用p= ρgh计算液体产生的压强。
2、【答案】(1)解:水的深度为h=8cm=0.08m;
水对杯底的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(2)解:杯子内部底面积:S=50cm2=0.005m2;
由p= 可得,水对杯底的压力为:
F=pS=800Pa×0.005m2=4N;
(3)解:杯子装上水后的总质量为m=0.6kg;
杯子和水的总重力:G=mg=0.6kg×10N/kg=6N;
杯子对桌面的压力:F′=G=6N;
杯子外部底面积:S′=60cm2=0.006m2;
则杯子对桌面的压强:p′= = =1000Pa
【解析】【分析】根据容器中液体的密度和深度计算液体压强的大小, 利用压强和受力面积计算压力的大小,结合质量计算重力,利用压力和受力面积的比值计算压强的大小.
3、【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。
四、实验探究
1、【答案】菜刀刀刃都做得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强的;而刀柄上刻有许多精美的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
【解析】【解答】菜刀刀刃都做得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强的;而刀柄上刻有许多精美的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
【分析】压力一定时,减小受力面积可以增大压强,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。
2、【答案】(1)金属块(或物体)浸入水中的体积
(2)向溢水杯中倒入水,使水从溢水杯口溢出,等到水不再流出
(3) 排开的水重
浮力
0.1
0.1
0.2
0.2
0.3
0.3
0.4
0.4
0.5
0.5
0.6
0.6
(4)物体所受浮力与它排开液体所受的重力成正比(或 或物体所受浮力与它排开液体所受重力大小相等)
【解析】【解答】(1)金属块浸入水中的体积越大,排出的水越多,排开水的重力越大,故通过改变金属块浸入水中的体积来改变物体排开液体的重力。
(2)第1次实验完成后,将金属块从溢水杯取出,溢水杯内水面下降,所以第2次实验将金属块浸入水中前,应向溢水杯中倒入水,使水从溢水杯口溢出,等到水不再流出,即倒满。
(3)①据题意,G排=G总-G桶,由表中信息计算6次实验的G排分别为
0.3N-0.2N=0.1N,0.4N-0.2N=0.2N,0.5N-0.2N=0.3N,0.6N-0.2N=0.4N,0.7N-0.2N=0.5N,0.8N-0.2N=0.6N
据称重法计算出6次实验的F浮分别为1.3N-1.2N=0.1N,1.4N-1.2N=0.2N,1.5N-1.2N=0.3N,1.6N-1.2N=0.4N,1.7N-1.2N=0.5N,1.8N-1.2N=0.6N
将结果填入表格中,如下表所示:
排开的水重 浮力
0.1 0.1
0.2 0.2
0.3 0.3
0.4 0.4
0.5 0.5
0.6 0.6
②根据计算结果在方格纸上描出各点并连接各点,如图所示:
(4)图像过原点,因此根据图像可得,物体所受浮力与它排开液体所受的重力成正比(或 或物体所受浮力与它排开液体所受重力大小相等)。
【分析】(1)液体密度一定时,改变排开液体的体积,可以改变排开液体的重力;
(2)通过溢水杯探究溢出水的重力,溢水杯要装满水;
(3)根据多次实验,利用物体的重力和进入液体中测力计的示数差计算浮力;利用容器和排开液体的总重力好容器重力差,计算排开液体的重力;分析物体受到的浮力和排开液体的重力;
(4)物体在液体中受到的浮力和排开液体的重力相等。