2021-2022学年最新北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题测试试卷(含答案详解)

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名称 2021-2022学年最新北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题测试试卷(含答案详解)
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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 2022-05-17 21:20:41

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北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题测试
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、一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,下列说法正确的是(  )
A.汽车受到的重力是一个无论到哪都不会变化的物理量
B.汽车受到的重力与地面受到的压力是一对平衡力
C.汽车能够向前运动,是因为牵引力大于阻力
D.汽车经过某段路面时,车旁地面上的落叶将会从路旁吸向汽车
2、把一根密度计先后放入三种不同的液体中,静止时如图所示,那么密度计在三种液体中受到的浮力:(  )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.甲、乙、丙一样大
3、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
4、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
5、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
6、目前,我国已有多艘054a(如图所示)隐形护卫舰正式服役海军。如果它从长江行驶入东海,则有(假定护卫舰的质量不变)(  )
A.护卫舰将上浮一些,所受浮力增大
B.护卫舰将下沉一些,所受浮力增大
C.护卫舰将下沉一些,所受浮力减小
D.护卫舰始终漂浮,所受浮力不变
7、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
8、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
9、两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示.若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为 和2 ,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是(  )
A.p1=p2 F1=F2 B.p1>p2 F1<F2
C.p1>p2 F1=F2 D.p1<p2 F1>F2
10、5月8日,广州突遭暴雨袭城,洪水给市民生命安全带来极大威胁!在一些低洼路面,许多车辆在洪水来临之际来不及撤至安全地带,造成车辆被淹,下列现象与所涉及的物理知识的对应关系中不正确的是(  )
A. 车辆被淹得越深,车门越难从里面推开﹣﹣液体压强与深度有关
B.车辆被淹没后,无法浮起﹣﹣车辆受到的重力大于浮力
C.人从车内逃出后迅速寻找可依附的漂浮物放止下沉﹣﹣漂浮条件
D.若车辆被淹,可用安全锤尖端砸碎车窗玻璃逃生﹣﹣压强大小只与受力面积有关
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、用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重为8N,此时物体受到的浮力为    N。放手后物体将    (上浮/下沉/悬浮),待物体静止时所受浮力为    N,此时排开水的体积是    m3。(g取10N/kg)
2、将液体压强计的探头放在甲、乙两种液体中,A、B是深度相同的两点,观察到压强计U形管中液柱高度差如图所示,则两种液体的密度关系ρ甲   ρ乙(选填“>”、“<”或“=”),A、B、C三处受到液体压强最大的是    点。
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、由某种合金制成的两个大小不同的工艺品,其中一个实心,一个空心.小明为判定哪个是空心的,进行了如下实验.(已知ρ水= 1.0 g/cm3,取g = 10 N/kg)
(实验过程)将下列实验步骤中空白处补充完整.
①用弹簧测力计测出小工艺品的重力G1 = 2 N.
②将挂在测力计下方的小工艺品浸没水中,小工艺品受到   个力的作用,此时测力计的示数F1 = 1.6 N,则浮力F浮=   N.
③用测力计测出大工艺品的重力G2 = 3 N.
④如图所示,将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中,测力计的示数F2 =   N.
⑤合金的密度ρ =   g/cm3,则   (选填“大”或“小”)工艺品是空心的.
(拓展应用)空心工艺品空心部分的体积是   cm3.
5、如图所示,将两根玻璃管下端用橡皮管连在一起,管中注入适量的水,将其中一根玻璃管固定在铁架台上,手持另一根玻璃管,做成一个连通器,将铁架台倾斜放置或手持玻璃管使其升高、降低或倾斜,水面静止后(如图所示),两根玻璃管中水面位置正确的是   。(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、航天员进行失重或微重力训练时,用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉,模拟训练航天员在失重时进行工作和维修.浮力水槽模拟失重的原理是,通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,获得模拟失重的感觉和效应.一般是将1:1的航太器放入水槽中,航天员穿上改制的舱外航天服,进行出舱活动程序的模拟和技能的训练,如图所示.质量为75kg的宇航员,若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg,人自身的密度设为1.05×103kg/m3.g取10N/kg.
求:
(1)宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力;
(2)宇航员在水面以下2m深时受到水的压强;
(3)宇航员每只脚着地的面积为200cm2,解除配重并脱下模拟宇航服直接站在蓄有4m深水的池底,对池底的压强多大?
2、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
3、一电热水壶装满水后水深15cm,壶内部的底面积为20cm2(p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求装满水后水对电热水壶底部的压强和压力。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、实验桌上有细线若干、两种规格的钩码(0.5N、2N)足够多、弹簧测力计一只(量程为5N、分度值为0.2N)、三种规格的注射器A、B、C(量程分别为20ml、10ml和5ml)、滑轮一只以及刻度尺一把.要求利用现有器材粗略测量大气压强.甲同学设计的方案如图甲所示,乙同学设计的方案如图乙所示.
请回答下列问题:
(1)实验中,应该在      时,读取弹簧测力计的示数(或钩码的重力);
(2)甲同学在实验时发现,弹簧测力计被拉到5N时,活塞仍没有移动.欲仍然采用此方案完成实验,需作的改进是:    .
(3)请你把乙同学设计的数据记录表格补充完整,标有“﹣﹣”符号的空格不需要填写.
钩码的个数 大气对活塞的压力F/N 注射器的刻度部分容积V/mL        活塞的横截面积S/m2 大气压强的值p/Pa
﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣
(4)按乙方案实验时,在增减钩码无法精确测出拉力大小时,还需要的操作是:    .
(5)乙方案中使用定滑轮的目的是:     .
2、小明同学利用上面器材进行了浮力的探究实验:
(1)图A中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出它的      大小;
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中如图B所示,合金块所受浮力是    N;
(3)比较图B和图C可知,合金块在水中所受浮力与浸没的     无关.
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】解:A、物体所受重力大小与物体所处纬度有关;物体的质量不变,但重力会发生变化;故A错误;
B、汽车受到的重力受力物体是汽车,地面受到的压力受力物体是地面;两个力没有作用在同一物体上,故不是平衡力;故B错误;
C、若汽车匀速直线运动,则受到的牵引力等于阻力;若减速运动则牵引力小于阻力;故C错误;
D、汽车经过某段路面时,汽车经过的路中央空气流速快,压强小;故车旁地面上的落叶将会从路旁吸向汽车;故D正确;
故选D.
【分析】(1)地球附近的物体都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,物体所受重力大小与物体所处纬度有关;(2)二力平衡的条件有4个,“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”;(3)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化.(4)流速与压强的关系是:流速越快,压强越小.
2、【答案】D
【解析】【解答】同一支密度计在三种液体中都是处于漂浮状态的,浮力都等于密度计自身的重力,
所以在三种液体中受到的浮力一样大.
故答案为:D.
【分析】此题主要考查物体的浮沉条件,同一支密度计是用来测量液体密度的测量仪器,它是根据物体的漂浮条件制成的,由于密度计在不同的液体中总是处于漂浮状态,它所受到的浮力总是等于其自身重力.
3、【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.
4、【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.
5、【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符合题意,A不符合题意;
由图可知,S甲>S乙,
由p= 可知,p甲<p乙,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】两次放置时物体的重力不变,受力面积不同,根据压强公式p= 比较两者压强的大小关系.
6、【答案】D
【解析】【解答】护卫舰无论在东海还是长江中,都是漂浮的,浮力都等于重力,所以护卫舰从长江驶入东海后它所受的浮力不变,由浮力公式 可以知道,浮力不变,海水密度变大,排水体积将变小,护卫舰将上浮一些.
所以D选项是正确的.
故答案为:D
【分析】护卫舰始终都漂浮,受到的浮力都等于护卫舰受到的重力,从而得出所受浮力的大小变化.
7、【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。
8、【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.
9、【答案】C
【解析】【解答】解:容器内装有质量和深度均相同的液体,由图知,V1<V2,根据ρ= 可知,ρ1>ρ2;
由p=ρ液gh可知,p1>p2;
容器质量相同,内装液体的质量相同,则容器对桌面的压力相等,又容器材料相同,所以容器与桌面间的摩擦力相等,又在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力平衡,则F1=F2.
由上分析知,ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】(1)根据质量和体积的关系判断出液体的密度关系,由p=ρ液gh判断容器底受到压强的大小;(2)根据影响摩擦力大小的因素判断出摩擦力的关系,由二力平衡条件判断拉力的大小.
10、【答案】D
【解析】【解答】解:A、由于液体压强随深度的增加而增大,所以车辆被淹得越深,车门越难从里面推开,故A正确;
B、车辆被淹没后,无法浮起,是因为车辆受到的重力大于浮力,所以车辆下沉,故B正确;
C、人从车内逃出后迅速寻找可依赖的漂浮物防止下沉是利用了漂浮条件,当人漂浮时,浮力与重力相等,故C正确.
D、压强的大小与压力和受力面积的大小有关,用安全锤或头枕尖端砸碎车窗玻璃逃生是通过减小受力面积来增大压强,故D错误;
故选D.
【分析】(1)液体压强随深度的增加而增大,据此做出解释;(2)根据浮沉条件可做出判断;(3)当浮力大于物体重力时,物体上浮,当漂浮时物体的浮力等于重力;(4)压强的大小与压力和受力面积的大小有关.
二、填空题
1、【答案】8;上浮;5;5×10-4
【解析】【解答】物体排开的水重就是它的浮力,因此,大于重力5N,放手后物体将上浮.待物体静止时,会漂浮在水面上,物体的重力等于浮力,为5N.根据,
【分析】浮沉条件是我们应该熟知的重要知识,根据它可以判断物体浮沉,也可以在已知浮沉的情况下判断浮力与重力的关系..
2、【答案】>;C
【解析】【解答】液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。甲、乙两种液体中,A、B两点的深度相同,但在甲液体中U形管液面高度差更大,说明A点受到的压强大于B点受到的压强,根据p=ρgh可得
可以得出ρ甲>ρ乙
由图知hC>hA
且A、C在同一液体中,根据p=ρgh知pC>pA
根据可知,A点受到的压强大于B点受到的压强,所以A、B、C三处受到液体压强最大的是C点。
【分析】由甲、乙两图知,压强计的金属盒在两种液体的相同深度,但U形管液面高度差不同,也就是液体压强不同,原因是密度不同,液体密度大小用公式比较;压强大小用公式p=ρgh分析。
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】三;0.4;2.2;5.0;大;20
【解析】【解答】② 小工艺品受到重力、弹簧测力计的拉力、水的浮力三个力;F浮= G1 -F1=0.4N.④根据测力计读数规律得:2.2N;⑤大空心工艺品所受浮力:F浮= G2 –F2=0.8N,由此可知大工艺品体积是小工艺品体积的二倍,同理质量也为二倍关系,事实上,大工艺品质量小,所以大工艺品为空心的;
小工艺品体积为 ,密度 ,大工艺品体积 ,空心部分体积
【分析】(2)根据图像分析受力;利用测力计指针位置测量力的大小;(4)根据重力和拉力的差计算浮力;(5)利用物体的质量和体积的比值计算密度;根据密度大小判断空心物体,利用质量和密度的比值计算体积。
5、【答案】丁
【解析】【解答】连通器内装的是同一种液体,当液体不流动时,连通器内部中的液面高度总是相平的,由图可知丁图的液面向平,故丁图液面是正确的。
【分析】连通器中装同种液体且液体不流动时,各容器中的液面保持相平。
三、计算题
1、【答案】解:(1)∵宇航员漂浮,
∴F浮=G总=m人g+m物g=(75kg+25kg)×10N/kg=1000N,
(2)p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa,
(3)脱去宇航服解除配重后,人的体积:
V人===7.14×10﹣2m3,
此时人所受浮力:
F'浮=ρ水V人g=1×103kg/m3×10N/kg×7.14×10﹣2m3=714N,
人站在池底,对池底的压力:
F=G人﹣F浮=750N﹣714N=36N,
人双脚站在池底,对池底的压强:
p===900Pa.
答:(1)宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力为1000N;
(2)宇航员在水面以下2m深时受到水的压强为2×104Pa;
(3)宇航员对池底的压强为900Pa.
【解析】【解答】解:(1)∵宇航员漂浮,
∴F浮=G总=m人g+m物g=(75kg+25kg)×10N/kg=1000N,
(2)p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa,
(3)脱去宇航服解除配重后,人的体积:
V人===7.14×10﹣2m3,
此时人所受浮力:
F'浮=ρ水V人g=1×103kg/m3×10N/kg×7.14×10﹣2m3=714N,
人站在池底,对池底的压力:
F=G人﹣F浮=750N﹣714N=36N,
人双脚站在池底,对池底的压强:
p===900Pa.
答:(1)宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力为1000N;
(2)宇航员在水面以下2m深时受到水的压强为2×104Pa;
(3)宇航员对池底的压强为900Pa.
【分析】(1)知道人和配重的质量,利用重力公式求总重,因为宇航员漂浮,利用物体的漂浮条求宇航员受到的浮力;
(2)知道宇航员所处的深度,利用液体压强公式求宇航员受到水的压强;
(3)利用密度公式求人体的体积(浸没水中排开水的体积),利用阿基米德原理求宇航员受到水的浮力,从而求出宇航员对池底的压力,再根据液体压强公式求宇航员对池底的压强.
2、【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。
3、【答案】水对电热水壶底部的压强P=ρgh=1.0x103x10x0.15=1500(Pa)
水对电热水壶底部的压力F=PS=1500x0.002=3(N)
【解析】【分析】液体压强公式P=ρgh可计算液体压强;因电热水壶形状不是圆柱体,故水对电热水壶底部的压力可由公式F=PS求得。
四、实验探究
1、【答案】(1)活塞开始滑动
(2)换用C注射器
(3)注射器全部刻度的长度L/cm
(4)在钩码下挂弹簧测力计,拉动弹簧测力计
(5)改变力的方向
【解析】【解答】解:(1)当活塞刚开始滑动时,说明拉力正好克服了大气的压力,是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数就等于大气产生的压力;
(2)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用量程更小的C注射器;
(3)要想得到活塞的横截面积S,根据公式S=,我们必须还要量出注射器所有刻度的长L,见表格:
钩码的个数 大气对活塞的压力F/N 注射器的容积V/ml 注射器全部刻度的长L/cm 活塞的横截面积S/m2 大气压强的值P/Pa
﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣ ﹣﹣
(4)因为钩码的重力已经固定,缺少灵活性,所以可在钩码下挂弹簧测力计,拉动弹簧测力计;
(5)使用定滑轮改变力的方向,可使我们在拉动注射器或测量长度时操作更方便.
故答案为:(1)活塞刚开始滑动; (2)换用C注射器;(3)注射器全部刻度的长度L/cm;(4)在钩码下挂弹簧测力计,拉动弹簧测力计;(5)改变力的方向.
【分析】根据公式p=,用弹簧测力计或钩码来求F,根据注射器容积和刻度的长来求面积,这就是这一实验的基本设计思路.据此我们不难分析:
(1)注射器内的空气我们要事先排净,拉动活塞滑动时的拉力就约等于大气对活塞的压力;
(2)压力的大小跟活塞的作用面积有关,在大气压强一定时,面积越小,压力会越小,所以应选择较小的注射器;
(3)测横截面积时,根据公式S=,我们还要量一个注射器刻度的长;
(4)因为很难保证拉力的大小正好是钩码重的整数倍,所以借助弹簧测力计还是很有必要的;
(5)定滑轮可改变力的方向,使操作更方便.
2、【答案】(1)重力
(2)0.5
(3)深度
【解析】【解答】解:(1)用细线将合金块挂在弹簧测力计下,此时可得物体的重力G;
(2)由图A知,G=2N;
由图B知,F=1.5N,则F浮=G﹣F=2N﹣1.5N=0.5N;
(3)B、C两图物体都浸没在水中,深度不同,但浮力相同,可知合金块在水中所受浮力与浸没的深度无关.
故答案为:(1)重力;(2)0.5;(3)深度.
【分析】(1)物体在空气中受到的拉力等于物体的重力;
(2)根据F浮=G﹣F计算出物体的浮力;
(3)分析B、C两图相同的量和不同的量,得出浮力与浸没深度的关系.