北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题攻克
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
2、中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术“四大发明”影响了世界,现代的“新四大发明:高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明,下列说法中错误的是( )
A. 高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道
B. 支付盒子静止于水平桌面上,它受到了重力和桌面对它的支持力
C. 共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D. 行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下,说明物体的运动需要力来维持
3、活塞式抽水机模型,如图所示,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活塞的压强p将( )
A.F先增大后不变,p不变
B.F先减小后增大,p先减小后不变
C.F先增大后不变,p先减小后不变
D.F、p都不断增大
4、第31届里约奧运会将于2016年8月5日至21日首次在南美洲举行.里约奥运会的吉祥物代表了巴西人的快乐和处事的方式.图中吉祥物对地面压强最大的是( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,将同一密度计分别放入a、b两种液体中,下列说法中正确的是( )
A.a液体的密度较大
B.b液体的密度较大
C.密度计在a液体中受到的浮力较大
D.密度计在b液体中受到的浮力较大
6、端午节赛龙舟是我国民间传统习俗.在划龙舟比赛的活动中,下列说法不正确的是( )
A.龙舟漂浮在水面上,所受浮力等于重力
B.当用力划桨时,船就前进,说明力可以改变物体的运动状态
C.龙舟船底做成流线型,是为了减小水的阻力
D.停止划桨时,龙舟就会停下来,说明龙舟失去了惯性
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.
9、人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起,下列说法正确的是( )
A.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力
B.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
10、如图甲所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动 ,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg的,F不变、f变大
C.p大小由ρdg增大为ρdg的 ,F、f不变
D.F大小由ρL2dg减小为ρL2dg的 ,p不变、f变小
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、将重6N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4N的水,则该物体受到的浮力为 N.
2、铝块一半浸入水中时,排开水重为0.8N,则此铝块受到的浮力为 N;当它全部浸入水中后受到的浮力为 N。
3、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”)
4、体重为500N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险!他及时卧在冰面上匍匐前进,避免了意外的发生.已知两只脚与冰面的接触总面积为400cm2,则小明双脚站立时对冰面的压强为 Pa,平卧时能避免意外发生的原因是 .
5、将一个质量为80g、体积为 的实心物体浸没于水中,此时该物体所受浮力大小为 N,松手后该物体将 (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(水的密度为 ,g取10N/kg)
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图所示,一边长为5cm的正方体形状的物体悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数为3N;现将物体浸没到如图所示底面积为50cm2的圆柱形容器内的水中,此时弹簧测力计的示数为1.75N。问:
(1)物体受到的浮力是多少?
(2)物体浸没前后水对容器底部的压强变化了多少?
2、如图所示,放在水平桌面上的容器内装有质量为1kg的水,水深h= 18cm,容器的底面积S=50 cm',容器的质量为0.1 kg。g取10 N/kg,ρ水=1x103 kg/m3。
求:
(1)水对容器底的压力和压强;
(2)容器对桌面的压力和压强。
3、如图所示,某新型飞艇的体积是1.5×103 m 3,载重量是1t时,在空中静止不动。若空气的密度是1.29 kg/ m3,取g=10 m/s2。
求:
(1)飞艇受到的浮力大小。
(2)飞艇自身质量。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、在学完浮力的知识后,小致用弹簧测力计、玻璃杯、水、细线等器材,来测量一个软木块的密度。小致的测量过程如下:
(1)先用弹簧测力计测出软木快的重为G木,然后把木块放入装有水的玻璃杯中,木块漂在水面,此时木块受到的浮力 它的重力。
(2)小致用牙签把木块完全压入水中(水不溢出),并在水面到达的位置O处做了标记,然后把木块从水中取出。
小致又找来了一个铁块(其体积大于木块的体积),用弹簧测力计测出铁块的重为G铁,再用弹簧测力计拉着铁块慢慢浸入水中,当 时,读出此时测力计的示数为F,此时铁块受到的浮力为 。
(3)小致测出木块密度的表达式为ρ木= ( 水的密度用ρ水表示)。
(4)测量完后,聪明的小致看到了家里的电子秤,于是他又找来一块软木块,调节好电子秤,又用电子科和已有的器材,进行了如下图所示的测量。
①小致利用这些数据,可求出软木块的密度为 g/cm3。
②由于软木块吸水,小致用此方法测得的密度值会比它的真实值 。
2、某同学(利用小桌、砝码、泡沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果;
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用 两次实验(填序号)
(3)由甲,乙两图所示实验现象可得出 .
-参考答案-
一、单选题
1、【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.
2、【答案】D
【解析】【解答】A.高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道,是流体压强和流速的关系,A正确,不符合题意;
B.支付盒子静止于水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,故是一对平衡力,B正确,不符合题意;
C.共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,C正确,不符合题意;
D.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。关闭电源后汽车会慢慢停下来,是因为受到摩擦力的作用,是摩擦力改变了快递车的运动状态,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小;(2)一对平衡力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体;(3)压力一定时,摩檫力的大小与接触面的粗糙程度有关;(4)力是改变物体运动状态的原因。
3、【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.
4、【答案】B
【解析】【解答】由“吉祥物在地面表演”可知,在各个图中它对地面的压力等于其重力,B图中受力面积最小,根据压强公式P=,在压力一定的情况下,受力面积越小,压强越大。
故答案为:B。
【分析】由P=知在压力一定的情况下,受力面积越小,压强越大。
5、【答案】B
【解析】【解答】因为密度计在a、b液体中都漂浮,所以 ,则密度计在a、b两种液体中受到的浮力相等(Fa=Fb),都等于密度计受到的重力G,CD不符合题意;根据阿基米德原理和漂浮条件可得: ,由图知,密度计排开液体的体积关系为: ,所以a、b液体的密度: ,B符合题意,A不符合题意.
故答案为:B.
【分析】密度计漂浮时,受到的浮力等于物体的自身重力;浮力相等时,排开液体的体积越大,液体密度越小。
6、【答案】D
【解析】【解答】解:A、龙舟漂浮在水面上,浮力与重力平衡,大小相等,A说法正确,不合题意;
B、当用力划桨时,船就前进,说明力可以改变物体的运动状态,B说法正确,不合题意;
C、龙舟船底做成流线型,是为了减小水的阻力,C说法正确,不合题意;
D、停止划桨时,龙舟就会停下来,是因为受到水的阻力作用,而不是失去惯性,D错误,符合题意.故选D.
【分析】A、物体漂浮时,浮力与重力相等;
B、掌握力的作用效果,可以改变物体的形状、改变物体的运动状态,运动速度、方向的变化都是运动状态的变化;
C、为了减小水的阻力,龙船底应做成流线型;
D、任何物体都有惯性,与物体运动状态的变化无关.
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】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。
9、【答案】A
【解析】【解答】解:A、浮筒充满气后,浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知,总的浮力增大,排出浮筒中的水,浮筒的重力减小,当浮力大于重力时,沉船就会浮上来.故A正确;
B、沉船在河底时,受到的浮力小于其重力,故B错误;
C、沉船在水下上浮时,船排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,故C错误;
D、船和浮筒浮在水面时,受到的浮力等于其重力,故D错误.
故选A.
【分析】解决此题要知道物体的沉浮条件:当浮力大于物体重力﹣﹣物体上浮;
当浮力等于物体重力﹣﹣物体悬浮可停在液体内部任意一位置;
当浮力小于物体重力﹣﹣物体下沉.
10、【答案】C
【解析】【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,用水平力向右推薄板使其运动 的过程中,薄板对桌面的压力F不变;(2)压力的大小为:F=G=mg=ρVg=ρL2dg,
右端与桌子边缘相平时,受力面积S1=L2,
此时薄板对桌面的压强p1= = =ρdg,
当用水平力向右推薄板使其运动 时,受力面积S2=L×(L﹣ )= ,
此时薄板对桌面的压强p2= = = ρdg,
所以,p大小由ρdg增大为 ρdg;(3)因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以,在用水平力向右推薄板使其运动 的过程中,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变.
A、压强发生了变化,故A错误;
B、f应不变,故B错误;
C、p大小由ρdg增大为ρdg的 ,F不变、f变大,故C正确;
D、压力和摩擦力均不变,故D错误.
故选C.
【分析】(1)均匀正方形薄板对地面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式表示出其大小,根据面积公式分别求出两种情况下的受力面积,根据p= 求出两种情况下薄板对桌面的压强;(2)摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变.
二、填空题
1、【答案】4
【解析】【解答】解:
把物体放入盛满水的溢水杯中,排开的水重:
G排=4N,
根据阿基米德原理可知:物体受到的水的浮力:F浮=G排=4N.
故答案为:4.
【分析】已知物体放入盛满水的溢水杯中溢出水的重力,利用阿基米德原理求物体受到的浮力.
2、【答案】0.8;1.6
【解析】【解答】解:根据阿基米德原理可知,物体排开液体的重力等于物体所受的浮力,即F浮=G=0.8N,由浮力的公式F浮=ρ液gV排可知,当全部浸入水中后受到的浮力为原来的2倍,即F浮=G=1.6N。
故答案为:0.8,1.6。
【分析】根据阿基米德原理及计算浮力的公式F浮=ρ液gV排进行计算。
3、【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.
4、【答案】1.25×104Pa;增大受力面积,减小压强
【解析】【解答】解:小明双脚站立时对冰面的压强P= = =1.25×104Pa,
平卧时,身体与地面的接触面积变大,压力不变,所以对冰面的压强减小.
故答案为:1.25×104Pa;增大受力面积,减小压强.
【分析】在水平面上压力等于自身的重力,已知重力和接触面积,根据公式P= 可求站立时对冰面的压强,平卧时,对冰面的压力不变,增大了接触面积,从而减小了压强.
5、【答案】1;上浮
【解析】【解答】由阿基米德原理可知,物体浸没于水中后,所受浮力为 由题意可知,物体所受重力为
因F浮>G,故松手后物体将上浮。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算物体受到的浮力;根据物体的质量计算重力,结合浮力和重力关系,判断物体的状态。
三、计算题
1、【答案】(1)解:物体的重力为:G=3N,
物体浸没在液体中,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、竖直向上的拉力F,这三个力是平衡力,
所以物体受到的浮力为:F浮=G- F=3N-1N=2N .
答:物体受到的浮力是2N;
(2)解:方法二:物体浸没在液体中,物体受到竖直向上的浮力为2N ,
根据物体间力的作用是相互的
物体对液体增加一个竖直向下的压力为2N,
所以容器底部受到液体的压力增加为: ΔF=F浮=2N ,
所以液体对容器底压强增加量为:Δp==400Pa
答:物体浸没前后水对容器底部的压强变化了400Pa。
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和进入液体中测力计的示数差计算浮力;(2)根据体积和底面积的比值计算深度,利用液体密度和深度计算压强。
2、【答案】(1)水对容器底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/cm3×10N/kg×0.18m=1800Pa
水对容器底的压力:F=pS=1800pa×50cm2×10-4=9N
(2)容器对桌面的压力:F=G=mg=(m水+m容)g=(1kg+0.1kg)×10N/kg=11N
容器对桌面的压强:
【解析】【分析】液体是先求压强,再求压力。固体是先求压力,再求压强。
3、【答案】(1)解:由阿基米德原理知道,飞艇在空气中所受浮力是:F浮=ρ空气gV排 =1.29kg/m3
×1.5×103
m3 ×10N/kg=19350N
答:飞艇受到的浮力为19350N
(2)解:在空中静止不动,处于平衡态,则F浮 =G飞艇 +G载重
解得飞艇自身重力是:G飞艇 =F浮-G载重 =19350N -1×104 N=9350 N,
故飞艇自身质量是:
答:飞艇自身受到的质量是935kg。
【解析】【分析】(1)阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积;
(2)当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力,结合物体浮力大小求解飞艇重力。
四、实验探究
1、【答案】(1)等于
(2)水面到达的标记处;
(3)
(4)0.5;偏大
【解析】【解答】(1)由于木块漂在水面,木块处于漂浮状态,所以此时木块受到的浮力等于它的重力。
(2)为了测量木块的体积,所以应该让铁块排开水的体积等于木块完全压入水中时排开水的体积,所以用弹簧测力计拉着铁块慢慢浸入水中,当水面到达的标记处时,读出此时测力计的示数为F,此时铁块受到的浮力为
(3)由阿基米德原理可知,铁块排开水的体积为
因为铁块排开水的体积等于木块完全压入水中时排开水的体积,即木块的体积等于铁块排开水的体积,即
木块的质量为
所以木块的密度
(4)由图可知,木块的质量为
木块全部浸入水中时,木块排开水的质量为
木块排开水的体积为
木块完全浸入水中,所以木块的体积等于木块排开水的体积,所以木块的密度
软木快浸入水中会吸水,体积不变,排开水的质量不变,而烧杯和水的质量会减小,故第三幅图中电子秤的示数偏小,所以算的木块的体积偏小,所以小致用此方法测得的密度值会比它的真实值偏大。
【分析】(1)当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力;
(2)求解浮力的大小,可以利用称重法求解;
(3)结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度即可;
(4)软木块吸收,使得水的质量减小,在第三步中示数偏小。
2、【答案】(1)泡沫塑料的形变程度
(2)乙、丙
(3)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
【解析】【解答】解:(1)在实验中,通过观察泡沫塑料的形变程度可以显示压力的作用效果,这是转换法的运用;(2)由乙、丙两图所示实验可知,物体间的压力相同而受力面积不同,受力面积越小,泡沫塑料凹陷程度越大,力的作用效果越明显,由此可知:要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选乙、丙两次实验进行分析;(3)由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力越大,泡沫塑料凹陷程度越大,力的作用效果越明显,由此可知:受力面积相同,压力越大,压力的作用效果越明显.
故答案为:(1)泡沫塑料的形变程度;(2)乙、丙;(3)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显.
【分析】力可以使物体发生形变,形变量越大,力的作用效果越明显,这是转换法的运用;应用控制变量法分析图示实验,根据实验所控制的变量与实验现象得出实验结论.