苏教版物理八年级下册第十章压强和浮力专题训练
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、以下实验中,在进行多次实验时,无需用到不同液体的是( )
A.验证阿基米德原理
B.探究液体内部压强的影响因素
C.测定液体的密度
D.研究液体质量与体积的关系
2、如图所示,盛有液体甲的轻质圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,甲、乙对地面压强相等。现从容器中抽出部分甲并沿水平方向切去部分乙后,甲、乙剩余部分的体积相等。若甲、乙减少的质量分别为m甲、m乙,则( )
A.m甲一定等于m乙 B.m甲一定大于m乙
C.m甲可能小于m乙 D.m甲一定小于m乙
3、下列现象中不属于应用大气压的是( )
A.塑料吸盘压在光滑墙上能挂衣服 B.纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒
C.抽水机能把水从井里抽上来 D.用注射器能把药液注进肌肉里
4、如图所示,形状不同,底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是( )
A.液体密度关系为:
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
D.三个容器对桌面的压强相等
5、下列实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.密度计 B.吸尘器 C.洒水壶 D.潜水艇
6、将塑料杯装满水,用硬纸片盖紧杯口,手压紧硬纸片,然后将塑料杯上下倒转,纸片受到大气对硬纸片的压力,如图所示,若将塑料杯倾斜,纸片受到大气压力正确的是( )
A. B.
C. D.
7、将完全相同的A、B两个小球放入相同容器的不同液体中,它们静止后两容器内的液面相平,则小球所受浮力F和容器底部受到液体压强p的大小关系是( )
A., B.,
C., D.,
8、潜水艇由水面下20米深处上浮到10米深处,潜水艇壳受到的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强不变,浮力增大; B.压强增大,浮力不变;
C.压强变小,浮力不变; D.压强变小,浮力变小。
9、100 克物体放在盛放液体的杯子里,溢出液体80克,则( )
A.物体将沉入杯底 B.物体将浮在液面上
C.物体将悬浮在液体中 D.无法确定物体的沉浮
10、如图实验不能说明大气压存在的是( )
A. 皮碗对吸 B. 瓶吞鸡蛋
C. 纸拖水杯 D.橡皮膜凸出
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(6小题,每小题5分,共计30分)
1、著名的______实验证明了大气压的存在且大气压的值是很大的。学校改建操场时,工人师傅用一灌水的透明长塑料管检查操场是否水平,这利用的是______原理。
2、刀刃磨得锋利是为了能产生很大的______;液体密度计工作是利用了______原理,船闸工作是利用了______原理。
3、2020年6月23日,我国北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。这是北斗卫星导航系统第三颗地球同步轨道卫星,它相对于地面是___________的(选填“静止”或“运动”)。路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置,智能锁通过电磁波来接收北斗卫星信号。某辆单车质量为20kg,它与水平地面的总接触面积为100cm2,对水平地面的压强为___________Pa。(g=10N/kg)
4、著名的______实验向人们显示大气压强是很大的,意大利科学家______首次测定了大气压强的数值为1.01×105帕,由此估计,人的拇指指甲所受到的大气压力约为______牛(选填“1”、“10”或“100”)。
5、将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有的体积露出水面,则木块的密度为_____g/cm3,木块的体积为_____cm3。
6、装满液体的轻质密闭圆台形容器如图放置在水平地面上。若将该容器倒置放置,则容器对水平地面的压强将______,液体对容器底的压强将______,液体对容器底部的压力将______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、我们征途是大海:中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜,深度10909米,创造了中国载人深潜纪录。潜水器的体积为28m3、质量为27.6吨,请通过计算回答:
(假设海水的密度与水的密度相同,)
(1)潜水器下潜到最大深度时受到的压强;
(2)潜水器下潜时受到的浮力;
(3)当潜水器悬浮在海水中时,舱内配载重物的质量。
2、如图所示,密度为2103千克/米3、边长为0.1米均匀正方体甲和底面积为210-2米2的薄壁柱形容器乙放在水平地而上,乙容器足够高,内盛有0.1米深的水。
(1)求正方体甲的质量m甲;
(2)求水对乙容器底部的压强p乙;
(3)在甲的上部水平截去体积为V后,甲对水平地面的压强变为p甲′;将截取部分放入乙容器中,水对乙容器底部的压强变为p乙′,且p甲′=p乙′。试求水平截去体积V的大小。
3、如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器底面积为米2。其内部中央放置一个质量为2千克、体积为的物体乙。
(1)求乙对容器底部的压力;
(2)向容器中倒入0.1米深的水,求水对容器底部的压强;
(3)现有A、B、C三种液体,它们的质量、密度如下表所示,请选择其中一种倒入容器中(物体均能浸没在液体中),使液体对容器底部的压力最大。写出选择的液体并说明理由,求出。
液体 质量 密度
A
B
C
4、夏日的北海银滩,游客在水平沙滩上驾驶四轮海滩摩托车,摩托车到18km外的地点用时30min。
(1)求摩托车在这段过程中的平均速度是多少m/s。
(2)若空车质量为300kg,人的质量是60kg,车轮与沙地面接触的总面积为0.02m2。求车对沙地的压力和压强。(g取10N/kg)
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A.阿基米德原理是研究浮力的大小与排开液体所受到的重力之间的关系,为了寻找普遍规律,需要更换不同的液体进行实验,故A不符合题意;
B.探究液体内部压强的影响因素实验是研究液体内部压强的大小与液体的密度和液体的深度之间的关系,为了寻找普遍规律,需要换用不同的液体进行实验研究,故B不符合题意;
C.测定液体的密度时,多次实验是为了减小误差,无需更换液体,故C符合题意;
D.研究液体质量与体积的关系时,为了总结出液体的质量与体积之间的变化规律,需用不同的液体进行多次实验,故D不符合题意。
故选C。
2、D
【详解】
根据题意,由可得
,
如图所示
,
所以,物体对水平地面的压力等于物体的重力。故
所以。
圆柱体对水平面的压强为
根据题意
,
由可得,而剩余部分的体积相等即假设为V,由密度公式可知剩余的质量分别为
,
所以,又因为原来的质量,故甲减少的质量一定小于乙减少的质量,即m甲一定小于m乙,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3、D
【详解】
A.塑料吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,故A不符合题意;
B.分析纸片的受力情况可知,水对纸片产生向下的压强,纸片之所以不会落下,是因为大气对纸片有向上的压强,也就说明大气压的存在,故B不符合题意;
C.用抽水机将水从井里抽上来是利用大气压的作用,故C不符合题意;
D.注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,故D符合题意。
故选D。
4、D
【详解】
A.根据可知,质量相等的不同物质,体积越大,密度越小,由图可知
故
故A错误。
B.设A容器中水的深度为h,底面积为S,液体对容器底部的压强为
液体对容器底部的压力为
即液体对容器底部的压力等于以容器底为底面积、液体的深度为高度的液柱的重力,故A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;同理可得出,B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力。根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,故B错误。
CD.容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于容器和液体的重力之和,三个容器的重力和液体的重力相等,故三个容器对桌面的压力相同,又底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等,故C错误,D正确。
故选D。
5、C
【详解】
A.液体密度计是利用物体的漂浮条件工作的,即让密度计在液体中漂浮,则可知密度计在任何液体中所受浮力都等于密度计的重力,通过密度计浸入液体的深度来反映液体密度的大小,故A不符合题意;
B.吸尘器在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入,故B不符合题意;
C.洒水壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,利用了连通器,故C符合题意;
D.潜水艇是通过改变自身重力进行下沉和上浮的,与连通器无关,故D不符合题意。
故选C。
6、C
【详解】
大气向各个方向都有压强,但大气压力是始终垂直于受压面的。由图可知,只有C图中压力的方向与杯口硬纸片垂直,并指向杯子,故C正确,ABD错误。
故选C。
7、A
【详解】
由题意和图可知,A、B两个小球完全相同,故
,
小球A漂浮在液体中,B悬浮在液体中,由物体的浮沉条件可知
,
即,由题意可知,两容器的液面相平,即液面的深度相同,由可知
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8、C
【详解】
由可知,潜水艇上升过程中潜水艇壳受到的压强逐渐变小,由于排开液体体积不变,由可知浮力大小不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9、D
【详解】
ABC.物体的重力
G物=m物g=100×10﹣3kg×9.8N/kg=0.98N
若杯子盛满液体时,则排开液体的质量等于溢出液体的质量,即m排=80g,由阿基米德原理可得,物体受到的浮力
F浮=G排=m排g=80×10﹣3kg×9.8N/kg=0.784N
因为G物>F浮,所以物体将下沉,故ABC不符合题意;
D.若杯子没盛满液体时,则排开液体的质量大于溢出液体的质量,即m排>80g,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力F浮>0.784N,浮力可能小于、等于或大于物体的重力,则物体可能处于沉底状态、悬浮状态或漂浮状态,所以无法确定物体的沉浮,故D正确。
故选D。
10、D
【详解】
A.皮碗对吸,类似于课本上的马德堡半球实验,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.瓶吞鸡蛋实验实际上是大气压把鸡蛋压入到瓶中,能够证明大气压的存在,故B不符合题意;
C.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.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压强,不能够证明大气压的存在,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、马德堡半球 连通器
【详解】
[1]首先证明大气压存在的实验是马德堡半球实验,托里拆利实验测定量出了大气压的大小。
[2]由于塑料长管中装有水,两管两端开口,并且底部连通,符合连通器的结构特征,连通器中的同种液体静止时,两管的液面是相平的。可以用来检查操场是否水平。
2、压强 漂浮条件 连通器
【详解】
[1]刀刃磨得锋利是通过减小受力面积的方法增大压强。
[2]密度计的工作原理是物体的漂浮条件。密度计在液体中处于漂浮状态,则所受的重力与浮力是一对平衡力,大小相等,而密度计的重力是不变的,所以密度计所浸入的液体的密度不同,其排开液体的体积也不同,据此在密度计上标上对应刻度便可测出液体的密度了。
[3]船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,运用了连通器的原理。
3、静止 2×104
【详解】
[1]以地面为参照物,地球同步轨道卫星和地面之间没有发生位置的变化,则该卫星相对于地面是静止的。
[2]单车的重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
单车对水面地面的压力为
F=G=200N
单车与水平地面的总接触面积为
S=100cm2=10-2m2
单车对地面的压强
4、马德堡半球 托里拆利 10
【详解】
[1]1654年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,并且大气压很大。
[2]意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即76cm,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小。
[3]中学生拇指指甲的面积约
1cm2=10-4m2
拇指指甲受到的大气压力约为
F=pS=1.0×105Pa×10-4m2=10N
5、0.6 5000
【详解】
[1]因为木块漂浮,所以,F浮=G。又因为F浮=ρ液gV排,G=mg=ρgV,所以
ρ水gV=ρ木gV
则有
ρ木= ρ水=0.6×103kg/m3=0.6g/cm3
[2] 木块的体积是
6、变大 不变 变小
【详解】
[1]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且容器的总重力不变,所以,容器对桌面的压力不变,由图知受力面积变小,根据可知,容器对桌面的压强变大。
[2][3]由图可知,盛满的密闭容器倒置前后液体的深度不变,容器的底面积变小,由可知,液体对容器底部的压强不变;由的变形式可知,液体对容器底部的压力变小。
三、计算题
1、(1);(2);(3)400kg
【详解】
解:(1)下潜到最大深度为10909米,则潜水器受到水的压强为
(2)潜水器完全浸没在海水中时,排开海水的体积为
则潜水器下潜时受到的浮力为
(3)潜水器的重力为
因为潜水器悬浮时受到的浮力等于总重力,即
所以舱内配载重物的重力为
则舱内配载重物的质量为
答:(1)潜水器下潜到最大深度时受到的压强为;
(2)潜水器下潜时受到的浮力为;
(3)当潜水器悬浮在海水中时,舱内配载重物的质量为400kg。
2、(1)2kg;(2)1×103Pa;(3)4×10-4m3
【详解】
解:(1)由题意可知,正方体甲的体积
V甲=a3=(0.1m)3=1×10-3m3
由密度公式可得,正方体的质量
m甲=ρ甲V甲=2×103kg/m3×1×10-3m3=2kg
(2)乙容器内盛有0.1米深的水,由公式p=ρgh可得,水对乙容器底部的压强
p乙=ρ乙gh乙=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
(3)在甲的上部水平截去体积为V后,甲物体截取部分的高度为
甲物体截取后的高度为
将截取部分放入乙容器中后,乙液体增加的高度为
乙液体此时的高度为
由题意可知此时甲、乙压强相等,即
p甲′=p乙′
ρ甲gh甲′′=ρ乙gh乙′′
解得
V=4×10-4m3
答:(1)正方体甲的质量为2kg;
(2)水对乙容器底部的压强1×103Pa;
(3)水平截去体积V的大小为4×10-4m3。
3、(1)20N;(2)1×103Pa;(3)。
【详解】
解:(1)乙对容器底部的压力
(2)向容器中倒入0.1米深的水,水对容器底部的压强
(3)①当A液体倒入容器后,容器内液体的深度
此时液体对容器底部的压强
②同理,当B液体倒入容器后,容器内液体的深度
此时液体对容器底部的压强
③同理,当C液体倒入容器后,容器内液体的深度
此时液体对容器底部的压强
比较①②③液体对容器底部的压强可知
p液C>p液B>p液A
倒入液体C时,液体对容器底部的压强最大,最大压力
答:(1)乙对容器底部的压力是20N;
(2)水对容器底部的压强是1×103Pa;
(3)倒入液体C时,液体对容器底部的压力最大,最大压力是。
4、(1)10m/s;(2)3.6×103N,1.8×105Pa
【详解】
(1)摩托车在这段过程中行驶的路程为18km=1.8×104m,时间为30min=1.8×103s,所以在这段过程中行驶的平均速度为
(2)摩托车是在水平沙滩上的,所以摩托车对沙地的压力
摩托车与沙地总的接触面积(受力面积)为S=0.02m2,故摩托车对沙地的压强