2021-2022学年基础强化北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力综合测试试卷(有解析)

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名称 2021-2022学年基础强化北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力综合测试试卷(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-05-16 20:50:44

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北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力综合测试
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、小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是(  )(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;
②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;
③空玻璃瓶的质量为3g;
④空玻璃瓶的质量为13g。
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2、把一个重0.4N,体积为60cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,下列说法中正确的是
A.物块漂浮,浮力为0.6N ,水对杯底的压强变大
B.物体悬浮,浮力为0.4N,水对杯底的压强不变
C.物块漂浮,浮力为0.4N ,水对杯底的压强不变
D.物块沉在水底,浮力为0.6N ,水对杯底的压强变大
3、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
4、很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是(  )
A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到虫子
B.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来
C.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
D.深水里的海鱼捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多
5、下列实验或现象中,运用了相同物理知识的是(  )
① 热气球升空
② 向悬挂的气球一侧吹气,气球向吹气一侧运动
③ 飞机起飞时机翼受到升力
④ 撤去酒精灯,闭口的易拉罐变瘪了
A.①③ B.②④ C.③④ D.②③
6、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
7、如图所示,两个完全相同足够高的圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,内部盛有不同液体A、B(mAA.ΔpA=ΔpB,Δp甲=Δp乙 B.ΔpA>ΔpB,Δp甲<Δp乙
C.ΔpA<ΔpB,Δp甲<Δp乙 D.ΔpA<ΔpB,Δp甲=Δp乙
8、如图所示,甲、乙两个实心正方体对水平面的压强相同,边长a甲=2a乙。如果沿竖直方向将甲、乙分别切去厚度为各自边长的部分,然后将甲切去部分叠放在乙的剩余部分上,将乙切去部分叠放在甲的剩余部分上,此时甲对水平面的压强p甲,乙对水平面的压强p乙,甲对水平面的压力F甲,乙对水平面的压力F乙,下列判断正确的是
A.p甲 > p乙 B.p甲 < p乙 C.F甲< F乙 D.F甲 = F乙
9、海权握,国则兴,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程下列对此潜艇分析正确的是(  )
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大
B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时排开的海水所受的重力最小
D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
10、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
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、如图所示,嘴对着两张竖直放置的纸吹气,两张纸会   ,原因是    。
2、如图所示,把饮料吸管A插入盛水的杯中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端.往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升.这是因为A管上端口附近空气压强变   (填“大”或“小”)的缘故;当杯内水的深度为10cm时,杯底受到水的压强大小为   Pa.(g取10N/kg)
3、生活中蕴含着很多物理知识:将玻璃镜片换成树脂镜片,是为了减小眼镜对鼻梁的   ;将装有食品的塑料袋浸入水中(如图所示),从而利用   将袋中的空气排出;将窗户的双层玻璃间抽成真空,它主要起到   和隔热作用。
4、如图所示,薄壁圆柱形容器甲、乙放在水平桌面上,分别盛有不同的液体,甲、乙的底面积之比S甲:S乙=2:1,液面的高度之比h甲:h乙=3:2,液体对两个容器底部的压力大小相等.现将完全相同的小球分别放入甲、乙,液面未溢出,静止时,甲中的小球悬浮,乙中的小球   (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”,甲、乙容器底部受到液体的压强之比p甲:p乙=   .
5、如图所示,质量为0.5千克的正方体冰块静止在水平放置的圆柱形容器中,冰块对容器底部的压力为   牛.当冰熔化成水后(ρ冰<ρ水),它的质量将   ,对容器底部的压强将   (选填“变小”、“不变”或“变大”).
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、体积为1×10﹣3米3的石块浸没在水中,求石块受到的浮力F浮。
3、一金属块在空气中受到的重力为39N,把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面),弹簧测力计读数为34N。(g取10N/kg)。求:
(1)该金属块受到水对它的浮力?
(2)该金属块的密度?
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、如图(a),小花利用透明硬质水管测量大气压强值,实验装置示意图如图(b),管子上端封闭,下端浸在水槽中,管内装满水(水位超过K1),再关闭K1,打开K2,管内水面静止后水面高度为h.
(1)计算测量得到的大气压强值为   Pa; (g=l0N/kg,p水=l×103 kg/m3)
(2)再打开K1,管内水面将   (选填“上升”、“不升不降”或“下降”);
(3)小新将装满水的塑料管用纸片盖住,迅速倒置,如图(c),纸片不会往下掉,这是因为   .
(4)小俊给小花演示托里拆利测量大气压强值实验,如图(d),当时的大气压强等于   mm高水银柱所产生的压强.
(5)利用注射器、秤、水桶、水、刻度尺及细绳,测量大气压强值,实验步骤如下,请补充完整:
①如图(e),把注射器活塞推到底端,尽量把注射器内空气排出并封闭注射器,把水桶通过细绳挂在活塞上,往水桶注水,   ,停止注水;
②如图(f):   ,
③如图(g):读出注射器标有的容积v,用刻度尺量出有刻度的长度L.则大气压强值的表达式为   (用物理量的符号表示).
2、小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤:
A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时如图a所示,记录塑料球质量为m ;
B.把适量的水倒进量筒中如图b所示,记录此时水的体积为V1 ;
C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图c所示,此时量筒的示数为V2 ;
D.把小铁块单独放入水中静止时如图d所示,记录此时量筒的示数为V3 ;
E.利用密度公式计算出结果。
根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)实验中使用天平测出塑料球的质量m=    g,塑料球的体积V=    cm3,计算出塑料球的密度ρ=    g/cm3。
(2)实验拓展:本实验中若不用天平,只在b、c、d三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度。请你写出这个操作步骤   。
(3)根据你补充的步骤,写出计算塑料球密度的表达式    。(用字母表示,水的密度为ρ水)
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】①②用力挤压饮料瓶,瓶内气体的体积减小,气压变大,会把水压入小玻璃瓶,瓶中的空气会压缩,这时浮沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到的浮力,那么会下沉,h2增大,最终还是漂浮;开始时,它受到的浮力等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力,即
整理可得 化简可得
解得 ;挤压后,它受到的浮力变大,内部水的重力变大,它受到的浮力还是等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力,即
整理可得
化简可得 ;综上所述可知 ,那么水进入玻璃瓶,h1不变;①错误,②正确;
③④瓶和水都漂浮,浮力等于重力,即
整理可得
代入数值计算可得 ;③正确,④错误。
故答案为:B。
【分析】对小玻璃瓶进行受力分析,在玻璃瓶重力、水的重力和浮力作用下处于平衡状态,列方程,结合方程中的物理量和选项分析求解即可。
2、【答案】C
【解析】【解答】假设物体完全浸没,其所受到的浮力为:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10-6m3=0.6N,
F浮=0.6N>G=0.4N,
所以当静止时会漂浮在液面上,浮力等于重力;
又因为烧杯中盛满水,所以,物体静止后,水的深度不变,
根据公式p=ρgh可知,水对杯底的压强不变.
综上所述,选项C符合题意.
故选C.
【分析】先假设物体完全浸没在水中,算出它受到的浮力,再依据浮沉条件进行比较,如果浮力大于重力,则物体上浮,最后漂浮,如果浮力等于重力,物体将悬浮,如果浮力小于重力,物体将沉入水底.压强的判断则要根据压强的公式,看液体的密度和深度是否发生了变化,据此来进行分析即可.本题的判断主要有两个方面,一是通过计算浮力和浮沉条件对物块的浮沉状态做出判断,二是通过对烧杯中水的深度是否变化,对水对杯底的压强做出判断.
3、【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.
4、【答案】C
【解析】【解答】A、啄木鸟的嘴很尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,外界大气压把“吸盘”压在天花板上,从使其在天花板上也不会掉下来,B不符合题意;
C、骆驼的脚很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;骆驼对地面的压力等于自身的重力,压力没变,C符合题意;
D、根据p=ρgh可知,深海处的海水压强很大,深海鱼长期生活在深海处已经适应了这个压强,故把它打捞到岸上时水面上的压强远小于深海处的压强,所以鱼会死掉.D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据压强的定义式,以及增大或减小压强的方法可以对A、C选项作出判断.
利用大气压的作用可以对选项B作出判断.
根据液体压强特点,液体压强随深度的增加而增大,可以对选项D作出判断.
5、【答案】D
【解析】【解答】①热气球升空利用了空气浮力;
②向悬挂的气球一侧吹气,吹气的那一侧空气流速大压强小,因此气球向吹气的那侧飘;
③飞机起飞是利用流体压强与流速的关系,等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,压强较小;通过下表面的流速较小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力;
④撤去酒精灯,被封口的易拉罐在大气压的作用下变瘪了。
所以②③的原理相同,都是应用的流体压强与流速的关系。
故答案为:D。
【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。
6、【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。
7、【答案】D
【解析】【解答】结合图示题意知mAVB
据 得ρA<ρB
将相同的金属球浸没在A、B液体中,则金属球排开液体的体积相同,甲乙两个容器完全相同,那么两个容器中液面升高的深度相同,即ΔhA=ΔhB
据p=ρgh得
ΔpA=ρAgΔhA,Δp=ρBgΔhB
所以ΔpA<ΔpB
两个容器的底面积相同,据 知,容器对水平地面的压强变化量是压力变化引起的,而压力的变化等于重力的变化,所以 ,
那么Δp甲=Δp乙
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】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。
8、【答案】B
【解析】【分析】根据边长的关系得出面积和体积的关系,根据固体压力等于其重力,压强就等于其重力除以底面积;充分利用题目中的条件,进行推导、转换后,可分析出压力及压强的大小关系。a甲=2a乙,则S甲=4S乙、V甲=8V乙;
在切去之前,对水平面的压强相等(压强均设为P),又因为对水平面的压力等于固体的重力(即F=G),则G甲=PS甲、G乙=PS乙;得 = = = ;
切去后,甲对水平面的压力F甲=G甲+G乙=G乙;
切去后,乙对水平面的压力F乙=G乙+G甲=G乙;
故F甲>F乙;选项C、D错误;
切去后,甲对水平面的压强P甲 = = = ;
切去后,乙对水平面的压强P乙 = = = ;
故P甲<P乙选项A错误,B正确;
故选B。
【点评】在此题了解固体压力与压强的知识,固体压力等于其重力,抓住题目中的重力关系及底面积关系,可分析出压力与压强的大小关系。
9、【答案】C
【解析】【解答】解:A、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变;逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小;故A错误.
B、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮>F漂浮 ,故B错误.
C、根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力;由B项可知F悬浮>F漂浮 ,所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故C正确.
D、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=ρgh可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故D错误.
故选C.
【分析】(1)物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,根据F浮=ρ液gV排分析浮力的大小变化;(2)根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力;知道了浮力的大小关系也就知道了排开液体所受重力的大小关系;(3)根据p=ρgh判断潜艇底部所受海水压强的大小关系.
10、【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.
二、填空题
1、【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.
2、【答案】小;1000
【解析】【解答】解:往B管中轻轻吹气,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管水上升或有水喷出.
杯内水的深度为10cm时,杯底受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa.
故答案为:小;1000.
【分析】(1)吸管和烧杯构成连通器,吹气之前,吸管内和烧杯内液面相平.
当向B管吹气时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,A管内的液体受到向上的压强大,液面上升.(2)利用p=ρgh计算杯底受到水的压强.
3、【答案】压力(或压强);液体压强;降噪
【解析】【解答】树脂镜片的密度比玻璃镜片密度小,由 知道,体积相同的树脂镜片的质量小于玻璃镜片,受到的重力则小,所以,将玻璃镜片换成树脂镜片,可以减小了对眼镜对鼻梁压力。由图知道,将装有食品的塑料袋浸入水中从而利用液体压强将袋中的空气排出。声音传播需要介质,将窗户的双层玻璃间抽成真空,这样声音在通过窗户传播时,由于玻璃间是真空,声音将不能传入室内,从而起到减少噪声污染的作用。
【分析】减小密度,在体积相同时质量减小,重力减小;将装有食品的塑料袋浸入水中从而利用液体压强将袋中的空气排出;双层玻璃可以减弱噪声。
4、【答案】漂浮;1∶2
【解析】【解答】液体的体积之比为:,
由于液体对两个容器底部的压力大小相等,则根据可知:,
所以液体密度之比为:;
则;由于A中的小球悬浮,根据悬浮条件可知:;所以,根据物体的浮沉条件得出B液体的漂浮;
将完全相同的两小球分别放入A、B液体未溢出,则液体对容器底部的压力等于液体的重力和小球的重力之和,所以液体对容器底部的压力相等;即;
根据可得:.
【分析】利用V=Sh得出液体体积的关系;由于液体对两个容器底部的压力大小相等,根据F=G=mg可得液体的质量相等,然后利用密度公式得出液体的密度关系;由于静止时A中的小球悬浮,然后根据物体的浮沉条件得出B液体的密度与小球的密度关系,即可判断B中的小球浮沉情况。由A、B容器都是柱状容器,得出底部受到液体的压力,大小关系,利用即可求出液体对容器底的压强比值。
5、【答案】4.9;不变;变小
【解析】【解答】解:冰块对容器底部的压力F=G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N,
冰熔化后它的质量不变,则其重力不变,对容器底部的压力不变;
但冰熔化后,水与容器底面的接触面积变大,根据公式p= 可知,底部受到的压强变小.
故答案为:4.9;不变;变小
【分析】冰对容器底的压力等于冰的重力,根据冰的质量,利用G=mg可求得其重力,冰熔化后,质量不变,则其重力不变,所以对容器底部的压力也不变;冰熔化后,水与容器底面的接触面积变大,根据公式p= 可求容器底部的压强变化.
本题考查压力和压强的变化,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力,压力不变,接触面积变大,水平面所受的压强变小.
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:石块收受到的浮力: .
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮 = ρ g V可求金属块完全浸没所受的浮力.
3、【答案】(1)解:金属块受到水对它的浮力:F浮=G F拉=39N 34N=5N
(2)解:全部浸没在水中时排开水的体积:V排= =5×10 4m3,金属块的体积:V=V排=5×10 4m3;该金属块的密度:ρ金= =7.8×103kg/m3.
【解析】【分析】(1)利用称重法F浮=G-F计算即可;
(2)根据浮力公式F浮=ρgV排计算金属块的体积,根据金属块在空气中受到的重力计算金属块的质量,根据ρ=求出金属块的密度.
四、实验探究
1、【答案】(1)
(2)下降
(3)纸片受到的大气压力大于管内液体对纸片产生的压力
(4)740
(5)当活塞刚要向下运动时;用秤测出水桶和水的总质量m;
【解析】【解答】(1)测量得到的大气压强值为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×9.30m=9.3×104Pa;
(2)再打开Kl,管内的气压小于外界大气压,所以管内水面将下降;
(3)小强将装满水的塑料管用纸片盖住,迅速倒置,如图(c),纸片不会往下掉,这是因为纸片下端的大气压数值大于纸片上端水柱产生的压强值;
(4)老师给小强演示托里拆利测量大气压强值实验,如图(d),当时的大气压强等于740mm水银柱产生的压强;
(5)①如图(e),把注射器活塞推到底端,尽量把注射器内空气排出并封闭注射器,把水桶通过细绳挂在活塞上,往水桶注水,至活塞刚要向下运动,停止注水;
②如图(f):用秤测出桶和水的总质量m,向下拉动活塞时产生的力F=G=mg;
③如图(g):向下拉动活塞时产生的力F=G=mg;读出注射器标有的容积v,用刻度尺量出有刻度的长度L,此时活塞的横截面积 ,大气压强值的表达式为 .
【分析】(1)根据公式p=ρgh可求产生的压强大小;
(2)根据(1)求出的压强与大气压相比较,即可得出结论;
(3)我们的周围存在大气压;
(4)用托里拆利实验测量大气压值时,当玻璃管顶端是真空时,玻璃管内外水银面差是当时的大气压值;
(5)实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为F=P大气S,这个力大小等于桶和水的总重力,总质量可以用秤测出来,故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F,就可根据求出大气压强的值,知道注射器的体积和长度,即可求出活塞的横截面积.
2、【答案】(1)11.2;20;0.56
(2)在图b所示的水中,让塑料球漂浮,记录此时量筒的示数V4
(3)
【解析】【解答】(1)游码对应的刻度值是1.2g.
塑料球的质量:m=砝码的质量+游码对应的刻度值=10g+1.2g=11.2g.
塑料球的体积:V=Vc-Vd=46ml-26ml=20ml=20cm3.
塑料球的密度:
(2)若不用天平,利用浮力的方法求出塑料球的质量,让塑料球漂浮在图b的量筒中,记下水面到达的刻度V4,塑料球的重力=浮力=塑料球排开水的重力,
所以,塑料球的质量=塑料球排开水的质量,
所以塑料球的质量:m=(V4-V1)ρ水,
塑料球的体积:V=V2-V3,
根据密度公式得,
所以答案为:(1)11.2;20;0.56.
(2)将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上,读出量筒示数V4.
(3)
【分析】测量固体的密度时,
实验中有天平和量筒,分别测量固体的质量和体积.
实验中没有天平时,采用弹簧测力计测量重力求质量,或利用漂浮的物体浮力等于重力,再求质量.
实验中没有量筒或固体太大时,采用固体浸没在水中,利用阿基米德原理求体积,或利用溢水杯法,溢出水的体积等于固体体积.
总之,测量固体的密度时,要直接或间接测量固体的质量和体积,根据密度公式求密度.