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、中国首艘国产001A型航母于4月26日下水,如图所示。关于舰载机在航母上训练飞行时,下列说法正确的是( )
A.舰载机在甲板上和飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力大小不变
B.舰载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.舰载机在航母甲板上加速前进时,受到平衡力作用
D.在起飞过程中,舰载机的惯性将消失
2、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
3、某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则下列说法正确的是( )
A.F1+F2=F3﹣F4 B.F1﹣F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4 D.F1﹣F2=F3﹣F4
4、下列装置或器材中,属于连通器的是( )
A.医用注射器 B.吸盘式挂钩 C.液体密度计 D.三峡船闸
5、将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
6、航空母舰,国之重器。2019 年 12 月 17 日,中国第一艘国产航母“山东舰”交付海军,这标志着中国海军正式迈入双航母时代。如图所示,辽宁舰和山东舰双舰齐发,共同维护我国的海上防务。据悉:辽宁舰满载排水量约 6.1 万吨,山东舰满载排水量约 6.5 万吨。下列说法中正确的是( )
A.满载时,辽宁舰比山东舰的总重大
B.满载时,辽宁舰比山东舰排开海水的体积大
C.满载时,辽宁舰比山东舰受到海水压力的合力小
D.满载时,山东舰受到的浮力大于 6.5 万吨海水的重力
7、科学家用如图所示的装置模拟非洲草原犬鼠洞穴。玻璃管在A、B两处各有一个竖直向上的管口穿过隔板与大气连通,当用电吹风从M向N吹风时(如图甲),A、B两管口处的气压会出现差异,因而使玻璃管中出现气流,推动玻璃管中的轻质泡沫球从B位置的管口跳岀。科学家发现用电吹风从N向M吹风时(如图乙),泡沫球仍从B管口跳出。则下列说法正确的是( )
A.甲图中A位置的气体流速较大
B.乙图中B位置的气体流速较大
C.两图中A,B两位置的气体流速均相等
D.乙图中玻璃管中气体从右管口流向左管口
8、小华水平抛出一飞盘,快速前进的飞盘越升越高。从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应 为如图所示中的( )
A. B.
C. D.
9、下列有关力现象的说法中正确的是( )
A.用打气筒不断地给自行车胎打气,胎内气体的质量变大,密度不变,压强变大
B.用弹簧拉力器锻炼身体时,两手间距离越大就越费力,说明力的作用效果与力的作用点有关
C.用活塞式针筒打针,将药液完全抽进针筒内是利用了连通器的原理
D.打足气的自行车轮胎与地面的接触面积小,对地面的压强大
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、我国自主研发的月球探测器“玉兔号”被成功送入太空,2016年7月31日晚,“玉兔”号月球车超额完成任务,如图所示,月球车的车轮做得比较宽大,这是为了 ;车轮表面凹凸不平,这是为了 .
2、如图,把正方体金属块用细线系在弹簧测力计下,弹簧测力计在空气中的示数为19.6牛,再把金属块浸没在盛满水的容器中,溢出4.9牛的水。该金属块在水中受到的浮力大小为 牛,这时弹簧测力计的示数为 牛,若逐渐增加金属块在水中的深度,金属块受到水的浮力 。(最后空选填“变小”、“不变”或“变大”)。
3、如图所示装置,按压前,瓶里的压强 大气压。用力按压泵头时,洗手液被挤出,说明储液腔内气体压强 洗手液瓶内气体压强,从而推测此时储液腔内的气体压强 大气压。(选填“大于”、“等于”、“小于”)
4、一个物体所受的重力为15 N,将其全部浸没在水中时,它所排开的水所受的重力为25 N,此时它所受的浮力为 N,放开手后物体将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
5、2020年l1月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。当潜水器从10000米下潜到10909米过程中,它受到的浮力 (不考虑海水密度的变化,选填“变大”“变小”或“不变”),浮力的方向为 。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、城区每天清晨都要进行洒水,若一辆洒水车空车质量6t,水罐容积5m3.装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.5m2.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).问:
(1)该车最多能装水的质量为多少?
(2)该车装满水后对水平地面的压强为多少?
(3)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强为多少?
2、家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2,车重 ;驾驶员及乘客共重 ,在某段水平地面上行驶时小轿车受到地面的摩擦力是车与人总重的0.3倍,且保持不变。求:(g取10N/kg)
(1)求车对水平地面的压强;
(2)当小轿车在水平方向受到合力为350N时,小轿车受到的牵引力。
3、如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精,甲、乙的底面积分别为S、2S。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)求乙容器中0.1m深处酒精的压强。
(2)现有物体A、B(其密度、体积的关系如下表所示),将两物体各放人合适的容器中(液体不会溢出),使甲、乙两容器对地面压强变化量的比值最大,求出该比值。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如图甲、乙所示的实验.
(1)实验中观察 来判断压力的作用效果
(2)甲、乙所示的实验能够得到的结论是 .下列实例中,直接应用该结论的是 (填序号)
①交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③书包要用宽的背带
(3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再作图 (填“丙”或“丁”)所示实验.
(4)本实验用到的科学探究方法有: 、 .
2、如图所示,甲、乙、丙、丁是“探究浮力的大小与排开水的重力关系”的情景。下列四幅图中弹簧测力计的示数分别为 、 、 、 请回答下面的问题。
(1)为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是:丁 。
(2)若以下等式______ 填序号 成立,则可以验证阿基米德原理。
A. B. C.
(3)若物体体积为 ,则当物体浸没在水中时受到的浮力为 N。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】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,A说法错误;
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,B说法正确;
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,C说法错误;
D.物体在任何时候都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,D说法错误。
故答案为:B。
【分析】飞机升空时,机翼利用了空气的流速大的地方压强小获得升力。
2、【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.
3、【答案】C
【解析】【解答】由图可知:F1测空桶的重力,F2测物体的重力,F3是物体浸没在液体中时的测力计的拉力,F4测出排出的水和空桶的总重力;根据称重法可知:F浮=F2﹣F3;排开液体的重力:G排=F4﹣F1;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开水的重力,所以,F浮=G排;由此分析可知:F2﹣F3=F4﹣F1;整理可得F1+F2=F3+F4;ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合图像,利用称重法、阿基米德原理即可得解.
4、【答案】D
【解析】【解答】解:A、医用注射器是利用大气压原理制成的;
B、吸盘式挂钩是利用大气压的原理制成的;
C、密度计是根据漂浮时浮力等于重力的原理制成的;
D、船闸是利用连通器的原理制成的.
故选D.
【分析】连通器的特点:上端开口下端连通的容器.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.
5、【答案】C
【解析】【解答】解:当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;
当给浓盐水中缓慢加入水时,混合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;
当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;
当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部.
由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合.
故选C.
【分析】当ρ液>ρ物时,物体漂浮,浮力等于重力;
当ρ液=ρ物时,物体悬浮,浮力等于重力;
当ρ液<ρ物时,物体下沉,浮力小于重力.
根据物体的浮沉条件和阿基米德原理判断鸡蛋所受浮力的变化.本题关键:一是浮沉条件的使用,二是鸡蛋自重和体积不变(隐含条件),三是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素(液体的密度和排开液体的体积).
6、【答案】C
【解析】【解答】轮船的排水量指的是轮船排开水的质量,山东舰的满载排水量大,说明它满载时排开海水的重力大,根据阿基米德原理,可以知道:它受到的浮力大;它排开海水的体积大;漂浮时,它的重力等于浮力,因而,它的总重也大。从浮力产生的原因看,海水对它压力的合力也大。A、B、D不符合题意;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到的浮力等于排开液体的重力;物体受到的浮力等于上下表面的压力差。
7、【答案】B
【解析】【解答】A.甲图中A位置是平的,B位置突出,在相等的时间内,B位置的空气流过的路程大,所以B位置的气体流速较大,A位置的流速小,A不符合题意;
B.乙图中A位置是平的,B位置突出,在相等的时间内,B位置的空气流过的路程大,所以B位置的气体流速较大,A位置的流速小,B符合题意;
C.由AB可知,两图中A、B两处空气流速不同,B处的流速大,C不符合题意;
D.乙图中B处的流速大,压强小,A处的流速小,压强大,则玻璃管中气体从左管口流向右管口,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
8、【答案】B
【解析】【解答】飞盘飞行的原理是流体的流速越大,流体压强越小,物体产生向上的升力作用,物体受到向上的压强大于向下的压强,上面凸起,飞盘运动时,空气流过飞盘上方的速度大于下方的速度,流体的流速越大,流体压强越小,飞盘上方的压强小于下方的压强,产生向上的升力作用,越飞越高,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
9、【答案】D
【解析】【解答】A、用打气简向自行车胎打气的过程中,进入轮胎的空气质量增加,总质量增大将空气充入轮胎过程中,质量增加,体积基本不变,所以气体密度增大.A不符合题意;
B、用弹奮拉力器锻炼身体时,两手间距高越大就越费力,说明力的作用效果与力的大小有关,B不符合题意;;
C、提起活塞时,注射器内没有空气,这时药液就在大气压的作用下被压进注射器里,C不符合题意;
D、打足气的自行车轮胎与地面的接触面积小,对地面的压强越大,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)气体在体积一定时,气体质量越大,密度越大;
(2)影响力作用效果的因素有:力的大小、方向、作用点;
(3)注射器汲取药液是利用大气压工作的;
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积减小压强;在受力面积一定时,减小压力减小压强.
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】在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
【解析】【解答】解:
月球车的车轮做得比较宽大,这是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
车轮表面凹凸不平,这是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.
故答案为:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.
【分析】(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强.(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.
2、【答案】4.9;14.7;不变
【解析】【解答】由阿基米德原理可知,金属块在水中受到的浮力:F浮=G排=G溢=4.9N,因为F浮+F示=G,所以弹簧测力计的示数:F示=G-F浮=19.6N-4.9N=14.7N;逐渐增加金属块在水中的深度,排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知,所受浮力不变。
【分析】物体浸没在液体中,受到的浮力等于排开液体的重力,重力和浮力差是测力计的示数,浮力和物体进入的深度无关。
3、【答案】等于;小于;小于
【解析】【解答】按压前,瓶里的洗手液没有流出来,这说明了瓶里的压强等于大气压。用力按压泵头时,洗手液被挤出,说明储液腔内气体压强小于洗手液瓶内气体压强,从而推测此时储液腔内的气体压强小于大气压。
【分析】液体总是从压强大的地方流向压强小的地方,结合液体的流动分析压强的大小即可。
4、【答案】25;上浮
【解析】【解答】由阿基米德原理可知,物体所受的浮力等于物体排开液体的重力,因此物体所受的浮力为25N。物体所受的浮力25N大于物体的重力15N,因此放手后物体将上浮。
故答案为:25;上浮。
【分析】由阿基米德原理可知,F浮=G排;由沉浮条件可知,当物体收到浮力大于重力时会上浮。
5、【答案】不变;竖直向上
【解析】【解答】当潜水器从10000m下潜到10909米时,潜水器排开海水的体积和海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
浮力是指浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)的竖直向上托的力,浮力的方向总是竖直向上的。
【分析】由F浮=ρ液gV排可知潜水器受到的浮力变化情况,浮力的方向总是竖直向上的。
三、计算题
1、【答案】(1)解:该车最多能装水的体积V水=5m3,
由ρ= 得水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5m3=5×103kg,
(2)解:装满水时,水的质量m水=5×103kg;
汽车和水的总质量m=m车+m水=6×103kg+5×103kg=1.1×104kg,
总重力:G=mg=1.1×104kg×10N/kg=1.1×105N,
洒水车对地面的压力:F=G=1.1×105N,
洒水车对地面的压强:p= = =2.2×105Pa
(3)解:水对罐底的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa
【解析】【分析】(1)先知水罐的容积,即装满水后水的体积,利用m=ρV求出水的质量即可;
(2)洒水车对底面的压力等于水和罐的总重力,再根据固体压强公式 p= 求解即可;
(3)知道罐内水深,根据液体压强公式p=ρgh求出水对罐底的压强即可。
2、【答案】(1)解:车对水平地面的压力为F=G总=G车+G人= + =1.5×104N
家用小轿车有四个轮子,车对水平地面的压强为p= 3.75×105Pa
答:车对水平地面的压强为3.75×105Pa;
(2)解:小轿车受到地面的摩擦力为f=0.3 G总=0.3×1.5×104N=4500N
小轿车在水平方向受到牵引力和摩擦力,合力为350N,则牵引力为F牵=F合+f=350N+4500N=4850N
答:当小轿车在水平方向受到合力为350N时,小轿车受到的牵引力为4850N。
【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;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;
(2)结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力,牵引力为合力与阻力之和。
3、【答案】(1)解:乙容器中0.1米深处酒精的压强:
P酒精= 酒精gh=0.8x103kg/m3x9.8N/kgx0.1m=784Pa
(2)解:因水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精,所以,容器甲、乙的重力相同,为G=mg .
因甲、乙两容器对地面压强变化量的比值最大,即 最大
所以,甲容器对水平地面的压强变化大,乙器对水平地面的压强变化小
则选择的物体重力最大、放入底面积为最小的容器里压强变化大。
因 , ,甲、乙的底面积分别为S.2S
所以,选择物体B应放在底面积较小的甲容器里,则物体A应放在底面积较大的乙容器里,
则甲容器对水平地面的压力F甲=G+GB ,乙容器对水平地面的压力F乙=G+GA
所以
【解析】【分析】(1)根据液体压强的计算公式P=ρgh计算酒精的压强;
(2)要使容器对水平地面的压强最大,则在压力最大的条件下,比较容器底部的面积即可得出;然后根据要求判断出两物体各应放入的容器,最后利用压强公式求出。
四、实验探究
1、【答案】(1)受压物体的凹陷程度
(2)在受力面积相同时,压力越大(小),压力的作用效果越明显(不明显);①
(3)丁
(4)控制变量法;转换法
【解析】【解答】解:(1)实验中观察受压物体的凹陷程度来判断压力的作用效果;(2)甲、乙所示的实验中受力面积相同,甲图中压力大,压力作用效果明显,故能够得到的结论是:在受力面积相同时,压力越大(小),压力的作用效果越明显(不明显).①交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,通过减小压力来减小压力的作用效果;符合题意;②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,通过减小受力面积,增大压力的作用效果;不符合题意;③书包要用宽的背带,通过增大受力面积,减小压力的作用效果;不符合题意;
选①;(3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力大小相同,只改变受力面积大小,但注意要使用同一材料的受压物体,故应再作图丁所示实验,通过比较甲丁实验得出结论.(4)本实验用到的科学探究方法有:控制变量法、转换法.
故答案为:(1)受压物体的凹陷程度;(2)在受力面积相同时,压力越大(小),压力的作用效果越明显(不明显);①;(3)丁;(4)控制变量法;转换法.
【分析】(1)通过受压物体的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;(2)(3)(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即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,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;注意实验时所选用的同一材料的受压物体.
2、【答案】(1)乙 甲 丙
(2)B
(3)1
【解析】【解答】 实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再物体浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据 得出受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,因此合理的实验步骤是:丁 乙 甲 丙;
由实验过程可知,物体浸没液体中受到的浮力: ;
物体排开液体的重力: 。
若: 说明: ,阿基米德原理成立。B符合题意;
根据阿基米德原理,即 可得:
物体受到的浮力: 。
【分析】验证阿基米德原理实验,充分考查了学生对基础知识的掌握程度.先利用称重法测出物体浸在液体中受到的浮力,再测出物体排开液体的重力,再根据阿基米德原理的内容(阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体受到的重力)进行解答.