中小学教育资源及组卷应用平台
北师大版初中物理八年级下册第八章《压强与浮力》单元测试卷
考试范围:第八章;考试时间:75分钟;总分:80分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器正、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和的作用下沿水平桌面做匀速直线运动,速度分别为和,器底部受到液体的压强分别为和下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
如图所示,正方体、叠放在水平面上,、边长之比为:,若对的压强与对水平面的压强相等,则、的密度之比为( )
A. : B. : C. : D. :
如图所示,水母身体外形像一把透明伞。水母身体内有一种特别的腺,腺能产生一氧化碳改变自身体积,从而能在水中上浮与下沉。下列判断正确的是 ( )
A. 水母漂浮时,所受浮力大于自身重力
B. 水母悬浮时,若体积变大时则会上浮
C. 水母在下沉过程中受到水的压强不变
D. 水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力小
如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
容器对桌面的压力:
液体的密度:
液体对容器底部的压强:
容器对桌面的压强:
A. 只有和 B. 只有和 C. 只有和 D. 只有和
如图所示,连通器左端试管横截面的半径为,右端试管横截面的半径为,左、右水面的高度分别为、,那么打开开关后,稳定后右管水面距离底部的高度为( )
A. B. C. D.
如图所示,该船从上游河道驶入船闸过程中
A. 上游河道与闸室构成连通器
B. 下游河道与闸室构成连通器
C. 上游河道与下游河道构成连通器
D. 上游河道、闸室以及下游河道一起构成连通器
在给病人输液时,为了使输液过程中,药液保持匀速下滴,下列装置中最为合适的是图中的
A. B.
C. D.
有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为,把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A. B. C. D.
关于物体受到的浮力,下列说法正确的是
A. 物体的密度越大,受到的浮力越大
B. 物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
C. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
甲溢水杯盛满密度为的液体,乙溢水杯盛满密度为的液体.将密度为的小球轻轻放入甲溢水杯,小球浸没在液体中,甲溢水杯中溢出液体的质量是将小球轻轻放入乙溢水杯,小球漂浮,且有的体积露出液面,乙溢水杯中溢出液体的质量是已知小球与小球完全相同,大于,则下列选项中正确的是( )
A. 小球的质量为 B. 小球的质量为
C. 与之比为 D. 与之比为
有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是 ( )
A. B. C. D.
如图是同学们在家庭实验室中的一些小制作、小发明,对其解释不正确的是 ( )
A. 甲图中用圆珠笔芯制作的密度计,它的刻度是越往上越小
B. 乙图是制作的水气压计,试管口的塞子要多打孔与大气相通
C. 丙图潜艇的制作原理是通过吸水、排水的方法改变其重力,实现沉与浮
D. 丁图是一个冷热水混合淋浴器,它利用了流体压强与流速的关系
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
如图中所示,玻璃桌面上有四个鸡蛋,其中两个是生的,两个是熟的。
先对其中的甲、乙两个鸡蛋分别按图的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,结果鸡蛋乙转动的时间较长;再对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下,迅速把手移开,结果鸡蛋丙还能再转一、二圈,而鸡蛋丁却不再转动了。由上述现象判断两个熟鸡蛋分别是______,判断方法运用了我们所学的______方面的物理知识。
如图,同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体里均静止不动,则密度计在两种液体中所受的浮力______两种液体的密度______选填“”、“”或“”
如图,体积相同的两个正方体、用不可伸长的细线系住,放入水中后,刚好完全浸没水中,细线被拉直。已知重,受到的浮力为,、密度之比为。细线对的拉力为________,对水平容器底部的压强为________。
如图所示,吸盘由于受到______的作用会紧紧“吸附”在墙壁上;又由于吸盘与墙壁间有______,所以即使在吸盘挂一定的物体,吸盘也不会脱落。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
如图所示,物体在斜面上匀速下滑,请画出斜面上的物体所受重力和物体对斜面的压力的示意图。
如图所示,一烧杯静止在斜面上,烧杯内的水面上漂浮着一小球。请在图中作出小球受到的浮力的示意图。
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是 ______。
如图,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为。
如图,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积为 ______。
同学们发现实验误差偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因 ______。
针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进采用了图示装置,将该注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出水时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 ______,所测大气压的值应为 ______。
在“探究影响浮力大小因素”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到圆柱体下表面刚好与烧杯底接触为止,如图甲所示。
分析图、、,说明浮力的大小与 ______有关。
为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图 ______和图 ______的装置来进
行操作。
小亮完成如图甲所示的实验后,把水换成另一种未知液体,重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的,弹簧测力计示数与物体下降高度的关系图像;那么物体浸没在这种液体中时受到的浮力______,该未知液体的密度是 ______,由此表明,浸在液体里的物体受到的浮力大小还与 ______有关。
五、计算题(本大题共4小题,共32.0分)
在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为的圆柱形容器不计容器壁厚度,内有的水如图甲,某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉力与圆柱体下表面到水面距离的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距液面为时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部水未溢出如图丙所示取,求:
圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
圆柱体的体积;
圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强.
如图甲,将一重为的物体放在装有适量水的杯中,物体漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的如果将一小球用体积和重力不计的细线系于下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时上表面与水面刚好相平,如图乙.已知,取求:
图甲中物体受到的浮力.
物体的密度.
小球的体积.
有一只泡沫塑料救生圈,质量为,漂浮在水面上时,露出水面的体积是救生圈总体积当一个小孩躺在上面时,恰好使救生圈全部浸入水中.取求:
救生圈的密度;
小孩的质量;
若有一名质量为的学生使用此救生圈,是否安全.【已知人的上身约占人体积的露出水面才安全,人的密度约为】
如图所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中;把乙铁块系在这个木块下面,木块也恰好浸没于水中.已知铁的密度为,求甲、乙铁块的质量比.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:容器内装有质量和深度均相同的不同液体,由图可知,,
根据可知,两种液体的密度;
由可知,容器底部受到液体的压强;
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,
又因为容器材料相同,放置在同一水平桌面上,即接触面的粗糙程度相同,
所以容器与桌面间的摩擦力相等,
在水平方向拉力和的作用下沿桌面做匀速直线运动,
所以拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即:。
由上分析知,ABD错误,C正确。
故选:。
根据质量和体积的关系判断出液体的密度关系,由判断容器底受到压强的大小;
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。
本题主要考查了液体压强和二力平衡条件的应用,能够比较出两种液体的密度大小,判断出容器与桌面间的摩擦力大小是解决问题的关键,具有一定的综合性。
2.【答案】
【解析】解:因为、边长之比为:,
所以、面积之比为:,
则体积之比为:。
由题知,对的压强与对水平地面的压强相等,即,
根据可得,,则对的压力和对地面的压力之比为,
所以对的压力为,
此时压力等于其本身重力,所以,即,
所以。
故选:。
已知正方体边长之比,可以得到底面积之比和体积之比;
根据对的压强与对水平地面的压强相等,可推出对的压力和对地面的压力之比;进而推出对的压力。
物体对水平面的压力等于其本身重力,据此利用、、计算密度之比。
此题涉及到里压强大小及其计算,密度的计算,重力的计算等知识点,解答此题的关键是注意压力与受力面积的对应性。
3.【答案】
【解析】解:
A、根据物体漂浮条件可知,水母漂浮时,所受浮力等于自身重力,故A错误;
B、水母悬浮时,浮力等于其重力;若体积变大时,其排开水的体积变大,根据知,浮力变大,浮力大于重力,则水母会上浮,故B正确;
C、水母在下沉过程中,深度增大,根据知,受到水的压强变大,故C错误;
D、水母漂浮时,浮力等于其重力,水母沉在水底时,浮力小于其重力,所以水母漂浮时受到的浮力大于其沉在水底时受到的浮力,由可知,水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大,故D错误。
故选:。
物体漂浮,浮力等于其重力;
根据,并结合物体浮沉条件分析解答;
根据分析解答;
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于该物体所排开的液体受到的重力的大小。
此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件和液体压强特点,具有一定的综合性,且难度适中,是一道好题,熟练运用相关物理规律是解答此题关键。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式可求容器对桌面的压强;
液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度;
甲容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;乙容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力。底面积相等,根据公式可比较液体对容器底部的压强。
【解答】
水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力,由得,容器对桌面的压强:,故错误,正确;
因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据知,故错误;
乙容器上粗下细,液体对容器底部的压力小于自身的重力,甲容器为直壁容器,液体对容器底部的压力等于自身的重力,所以,甲图中液体对杯底的压力大于乙图中液体对杯底的压力,两个容器底面积相同,根据公式可知,图中液体对杯底的压强,故正确。
综上所述,错误,正确,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】解:
当打开开关时,左右容器构成一个连通器;由于连通器内液体静止时,液面相平,因此左边液体将下降,右面液体将升高,左右容器对容器底部产生的压强相等,并且左边减少水的体积等于右边增加水的体积;
设左边液体下降高度为,
即左边液体下降后的压强是:;
右边液体上升后的压强是:;
即左右两侧的压强相等,所以
;
解得;
所以水面静止时,水面的高度为;
故选:。
本题主要考查对连通器构造特点的了解:上端开口,底部连通的仪器叫连通器。
当打开开关时,左右容器构成一个连通器,根据连通器内液体静止时,液面相平求出此时液面的高度。
本题的解题关键有两个:只有同种液体静止在连通器中,各部分直接与大气接触的液面才总是在同一水平面上。减少水的体积等于增加水的体积。
6.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查连通器原理,难度不大,关键是根据题目中的条件在船从上游河道驶入船闸过程中,利用连通器的结构特点分析解答。
上端开口,底部相连通的容器叫连通器,当所装同一种液体静止不流动时,各容器中的液面是相平的,据此分析判断。
【解答】
上端开口,底部相连通的容器叫连通器,当所装同一种液体静止不流动时,各容器中的液面是相平的,如图所示,在船从上游河道驶入船闸过程中:
A.上游河道与闸室上端开口,底部相连通,且上游河道与闸室液面相平,构成连通器,故A正确;
B.下游河道与闸室底部不连通,未构成连通器,故B错误;
C.上游河道与下游河道底部不连通,未构成连通器,故C错误;
D.上游河道、闸室底部连通,但与下游河道底部未连通,未构成连通器,故D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
要使药液保持匀速下滴,应使药液流出时的压强保持不变,分析各图示情景,找出符合要求的选项。
本题考查的是大气压的应用,我们要学会用学过物理知识分析我们生活中的物理现象,此题有一定的难度,解题时要认真分析、用心思考。
【解答】
A.图所示装置中,随着瓶内药液流出,输液管出口处药液压强减小,药液下滴的速度减小,甚至药液不能滴出,不符合题意;
B.图所示装置中,随着液体的下滴,液体产生的压强与液面上方气体压强之和减小到大气压强之下时,空气就会进入瓶内,因此在整个输液过程中,瓶口处的压强始终等于大气压强,这样药液便匀速下滴,符合题意;
C.图所示装置中,瓶上边与大气相通,故瓶口处液体的压强等于大气压强与液体产生的压强之和,因药液不断输入血管时,药液高度降低,致使瓶口处压强减小,药液的下滴速度将减小,不符合题意;
D.图所示装置中,当药液输入过半,液面降低至通气口之下时,瓶口处液体压强的变化将与完全相同,因此也不能保证药液匀速下滴,不符合题意。
故选B。
8.【答案】
【解析】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为,
浮力;
根据阿基米德原理可知,物体全部浸没水中时浮力;
浮力大于物体的重力,故物体上浮,直至漂浮,
物体此时受到的浮力:.
故选A.
根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小.
本题考查了浮力的计算方法漂浮条件、阿基米德原理,涉及到用称重法测量物体受到的浮力,知识点多,要能熟练解答.
9.【答案】
【解析】
【分析】
根据浮力公式可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积。
本题考查浮力公式的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积,与物体本身密度没有关系,本题主要考查排开水的体积的大小对浮力的影响。
【解答】
A.物体密度的大小和受到的浮力没有关系,故A错误;
B.根据浮力公式可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,故B正确;
C.比较沉在水底的物体和漂在水面的物体受到的浮力大小,关键是看排开水的体积大小,不知道排开水的体积大小,无法比较,故C错误;
D.物体浸没以后,不管在什么位置,排开水的体积不变,所受浮力也不变,故D错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】根据阿基米德原理知,物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,小球浸没在密度为的液体中,,则重力大于浮力,小球的质量大于溢出液体的质量,A错误.小球漂浮在密度为的液体中,其受到的重力等于受到的浮力,质量等于排开液体的质量,B错误.小球所受浮力为小球的体积,小球所受浮力,,则,C正确,D错误.
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了浮力的计算方法漂浮条件、阿基米德原理,涉及到用称重法测量物体受到的浮力,知识点多,要能熟练解答。
根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小。
【解答】
把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为,
浮力;
根据阿基米德原理可知,物体全部浸没水中时浮力;
浮力大于物体的重力,故物体上浮,直至漂浮,
物体此时受到的浮力:。故ABC错误,D正确。
故选D。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题通过对几个小实验的解释,考查学生对物理现象及规律的了解,达到对物理基础知识的掌握,是一道基础题。
液体密度越大,密度计浸入液体的体积越小;
气压计的制作原理必须是与大气压不能相通,让它们之间有压强差,便于比较测量;
物体的沉浮取决于物体受到的重力和浮力的大小;
对于流体,流体的流速大的地方压强小。
【解答】
A.甲图中用圆珠笔芯制作的密度计,它的刻度是越往上越小;故该项解释正确,不符合题意。
B.乙图是制作的水气压计,试管口的塞子多打孔与大气相通,大气压和瓶内气体压强之间没有压强差,就不能比较测量;故该项解释错误,符合题意。
C.丙图潜艇浸没在水中,受到的浮力一定,通过排水减小潜艇的重力,使重力小于浮力,潜艇就上浮;吸水时增加潜艇的重力,使重力大于浮力,潜艇就下沉;故该项解释正确,不符合题意。
D.丁图是一个冷热水混合淋浴器,冷水在水管里流动时压强变小,热水在水面气体压强的作用下与冷水混合的,它是利用了流体压强与流速的关系;故该项解释正确,不符合题意。
故选B。
13.【答案】乙和丁 惯性
【解析】解:
生鸡蛋的蛋液和蛋壳是两部分,转动时,生鸡蛋的蛋壳受力开始转动,而蛋液由于惯性要保持原来静止的状态,从而给蛋壳一个阻力,所以生鸡蛋很快就停下来;熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体,转动时,蛋壳和蛋液都受力开始转动,则熟鸡蛋转动的时间较长;由题知,鸡蛋乙转动的时间较长,故乙是熟鸡蛋;
再对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下,迅速把手移开;由于熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体,所以当蛋壳受力静止时,蛋液也会停下来,即熟鸡蛋不再转动了,故鸡蛋丁是熟鸡蛋;而生鸡蛋的蛋壳受力静止时,蛋液由于惯性要保持原来运动的状态,所以生鸡蛋还能再转一、二圈,即鸡蛋丙是生鸡蛋;
综上分析可知,两个熟鸡蛋分别是乙和丁。
故答案为:乙和丁;惯性。
生鸡蛋和熟鸡蛋的区别是:生鸡蛋的蛋清、蛋黄是液体,和蛋壳不是一个整体;熟鸡蛋的蛋清、蛋黄是固体,和蛋壳是一个整体;故在转动起来后,据其内部的状态不同结合惯性的知识进行分析即可。
惯性不等同于惯性定律,惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系;惯性是物体固有的一种属性,不能说由于惯性的作用。
14.【答案】;
【解析】
【分析】
本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,利用好密度计漂浮是解此类题目的关键。
密度计都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力、相等;由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
【解答】
解:同一支密度计漂浮,
,
密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力,
,
由图知,密度计排开液体的体积:,
液体的密度:。
故答案为:;。
15.【答案】;
【解析】
【分析】
本题力学综合题,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、力的平衡知识的应用,对、进行正确的受力分析是关键。
由题知,、密度之比::,::,利用求、所受的重力之比;
A、的体积相同,都为,排开水的体积,排开水的体积,利用阿基米德原理求、所受的浮力之比;
知道受到的浮力,根据、所受的浮力之比可求受到的浮力;
细线对的拉力大小等于受到的浮力减去的重力;
已得出、的重力之比,知道的重力,可求的重力;对受力分析,求出对容器底部的压力,根据阿基米德原理和体积公式求出的边长,在根据压强公式求对水平容器底部的压强
【解答】
由题知,、密度之比::,::,
由可得、所受的重力之比:
::;
已知、的体积相同,则、所受的浮力之比:::;
由题知,受到的浮力,
因,
受到向上的浮力、向下的重力和拉力,
由力的平衡条件可得细线对的拉力大小:
;
因为::,且,
所以,
对容器底部的压力:;
的边长为:
对水平容器底部的压强为
16.【答案】大气压 摩擦力
【解析】
【分析】
塑料吸盘是大气压在生活中应用的实例。当重物拉挂钩时,拉力方向向下,阻碍其向下的力应该是向上的,而不是大气的压力,是吸盘与墙面的摩擦力使其能承受一定的拉力。
大气压将吸盘压在墙面上,但大气压方向朝向墙面,物体对挂钩的拉力朝下,因此,是摩擦力的作用与拉力相互平衡。
【解答】
使用塑料吸盘时,先挤走里边的空气,使其内部近似真空,气体压强非常小,外界大气压的作用就把它压在了比较光滑墙面上;
大气压强非常大,所以对挂钩产生的压力也很大,使挂钩与墙面之间有较大的摩擦力,摩擦力方向向上,是它的作用使挂钩可以承受较大的拉力而不脱落。
故答案为:大气压;摩擦力。
17.【答案】解:根据长方体对角线的交点确定出重心,然后过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,即重力示意图。
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图。
如图所示:
【解析】重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,过物体的重心表示出重力的方向即可;
压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可。
本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向,并会用力的示意图表示力的三要素。
18.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键是要明确浮力的方向竖直向上,并要掌握力的示意图的画法。
用带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点;线段长度表示力的大小,起点或者终点表示力的作用点;箭头的方向表示力的方向。
【解答】
物体所受浮力的方向是竖直向上的。我们可以从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出;如图所示:
。
19.【答案】把注射器内的空气排尽 活塞与针筒壁之间存在摩擦
【解析】解:根据实验原理可知,只有先排尽注射器内的空气后,刚拉动活塞时的拉力大小才等于大气压力,若注射器内存有空气,拉力小于大气压力,会使测量值偏小;
由图可知,注射器有刻度部分的容积为,有刻度部分的长度为,注射器活塞的横截面积;
造成误差的主要原因有注射器内的空气没有排尽、橡皮帽密封不好、刚拉动时弹簧测力计读数不准确、活塞与针筒壁之间存在摩擦等,但注射器内的空气没有排尽或橡皮帽密封不好会使测量值偏小;刚拉动时弹簧测力计读数不准确会使测量值偏大偏小都有可能;活塞与针筒壁之间存在摩擦会使测量值偏大,由此可知,实验误差偏大的原因是活塞与针筒壁之间存在摩擦;
当活塞向左滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向右的摩擦力,处于平衡状态,即;
当活塞向右滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向左的摩擦力,处于平衡状态,即;
;
;
联立,解得,摩擦力,大气压力,
大气压强。
故答案为:把注射器内的空气排尽;;活塞与针筒壁之间存在摩擦;;。
20.【答案】物体排开液体的体积 液体的密度
【解析】由知,物体的重力不变,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,所以分析图、、,物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
图和,液体的密度和物体排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,可以探究物体受到的浮力跟浸没深度的关系。
如图乙知,物体浸没在液体中受到的浮力:。
物体浸没在水中受到的浮力,则,
物体浸没在液中受到的浮力,则,
物体浸没在水和液中,物体排开液体的体积相等,
所以,,
又因为,物体浸没在水中受到的浮力,
物体浸没在水中受到的浮力,
则,,
所以液体的密度为:。
实验表明浮力大小不但跟物体排开液体的体积有关,还跟液体的密度有关。
故答案为:物体排开液体的体积;;;;;液体的密度。
分析图、、,根据,来判断浮力大小的影响因素。
浮力大小跟液体密度和物体排开液体的体积有关,探究浮力大小跟物体浸没的深度关系时,控制液体的密度和物体排开液体的体积不变,改变物体浸没的深度。
根据求出物体在液体中受到的浮力大小。
物体浸没在水中和物体浸没在液体中,物体排开液体的体积相等,根据物体排开液体的体积相等列出等式,求出该液体的密度。
浮力大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。
本题考查了利用浮力测量液体的密度、浮力大小的影响因素、称重法计算浮力大小等,是一道浮力综合实验题。
21.【答案】解:由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数,圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数,
由称重法可得,圆柱体浸没在水中时所受到的浮力:;
由得,圆柱体浸没时排开水的体积:
,
因圆柱体浸没在水中,则圆柱体体积:;
圆柱体未浸入水中时水的体积:
,
圆柱体沉入水底后,圆柱体与水的总体积:
,
则圆柱体沉底后水的深度为:
,
此时水对容器底部的压强:
。
答:圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为;
圆柱体的体积为;
圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强为。
【解析】此题考查浮力、液体压强的计算,阿基米德原理,能够通过图象确定物体的重力和浸没时的浮力是解决此题的关键。
根据图象分析出圆柱体未浸入水中时和浸没在水中后的拉力,根据公式浮求出圆柱体浸没在液体中所受的浮力;
根据求出根据浮液排计算圆柱体浸没时排开液体的体积,即为圆柱体的体积;
计算出水和圆柱体的总体积,然后利用求出水的深度,再利用计算圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。
22.【答案】因为漂浮在水中,所以
根据,得:;已知浸入水中的体积占总体积的,则物体的体积;根据可得的密度
图乙中、共同悬浮,则,根据和可得:;所以,
【解析】略
23.【答案】解:救生圈在水中漂浮时,,
,
救生圈的体积
,
救生圈的密度
.
设小孩的质量为,救生圈的质量为,则有
,
,
.
如果总浮力大于或等于学生和救生圈受到的总重力,就是安全的.
,
.
,
因为,所以不安全.
【解析】略
24.【答案】解:甲在木块上静止,
,
乙在木块下静止,
,
,,
即,
,
,
.
【解析】略
第8页,共24页
21世纪教育网(www.21cnjy.com)