北师大版八下物理 第八章 本章检测
铁块和小桌静止在海绵上,如图甲所示。撤掉小桌后,铁块再次静止在海绵上,如图乙所示。铁块的质量是 ,铁块的底面积是 ,小桌的质量是 ,桌面的面积是 ,下列说法正确的是( 取 )
A.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大
B.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小
C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强大
D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小
下列说法正确的是
A.压力就是重力
B.液体内部向各个方向都有压强,是由于液体受到重力且液体具有流动性
C.公式 对固体、液体、气体都适用
D.固体对物体的压力一定等于它的重力
如图所示的各个实例,为了增大压强的是
A. 压路机的碾子很重 B. 书包背带做得较宽
C. 滑雪板的面积较大 D. 图钉帽的面积较大
如图所示,质量和底面积都相同的两个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,下列说法正确的是
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.两容器底部所受液体的压强大小相等
C.两容器对桌面的压强大小相等
D.甲液体对容器底部的压力大
关于液体和气体压强及相关的应用,下列说法中错误的是
A.小汽车设计成流线型,是为了在高速行驶时增强对地面的压力
B.青藏高原气压低,水的沸点低,煮饭要用高压锅
C.三峡船闸通行轮船利用了连通器原理
D.二滩电站大坝根据液体压强规律设计成“上窄下宽”
下列关于浮力的说法正确的是
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
青山长江大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件。假设一正方体构件从江面被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离 逐渐增大,构件所受浮力 、钢绳拉力 随 的变化如图乙所示。下列判断正确的是( 取 )
A.浮力 随 变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的重力为
C.构件的密度为
D.构件在图甲中④位置时, 为 ,则底部受到江水的压强为
水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器,现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是
A.两小球受到的浮力相等
B.乙容器中小球的密度较大
C.甲容器底部受到的水的压强大
D.两容器底部对水平桌面的压力相等
如图所示,甲、乙两容器质量相等、底面积相同,装有不同液体。将两支相同的简易密度计分别放入甲、乙两个容器中,均漂浮,此时两液面刚好相平。下列说法正确的是
A.密度计在甲、乙容器中所受浮力相等
B.甲容器中液体质量比乙容器中液体质量大
C.放入密度计后,乙容器对桌面的压强比甲容器对桌面的压强大
D.放入密度计后,甲容器中液体对容器底的压力比乙容器中液体对容器底的压力小
年,意大利科学家托里拆利精确地测出了大气压的值。如图甲所示,测出的大气压的数值为 。如图乙所示,从左向右往玻璃管中吹风时, 型管 管中的水面会 。
“辽宁号”航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力 它的总重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积 (选填“增大”“减小”或“不变”)。舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。当两船高速并排行驶时,两船之间流体流速 ,压强 ,容易发生碰撞事故。
如图所示,“”和“”表示满载的轮船在海水和江水中静止时液面的位置。图中满载的轮船是在 (选填“江水”或“海水”)中停泊。轮船的排水量为 ,在海水中满载时受到的浮力是 ;轮船在江水中,船底处的压强是 ,船底浸入水中的深度是 。( 取 ,,)
如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力 与其下表面浸入液体中的深度 之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 ,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 ,未知液体的密度为 。( 取 )
如图所示,重为 、高为 、底面积为 的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器内装有 的水。则水对容器底部产生的压强 ;现将一密度为 的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有 的水溢出,此时圆柱形容器对桌面的压强为 。( 取 )
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,请在图中作出烧杯对斜面的压力 和小球受到的浮力 的示意图。
小明是个善于观察与思考的学生。
(1) 他发现:家里洗菜池中装满水时,提起橡皮塞比较费力。说明:水对池底的橡皮塞有向下的压强。图甲实验现象证明 ;图乙中一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶分别水平、竖直放入水中,通过观察到的 现象进一步证明液体内向各个方向都有压强。
(2) 图丙中,若将蒙上橡皮膜的空金属盒放在液体里, 形管左右两侧液面就会产生高度差,若想用此仪器探究液体内部压强与深度的关系,如何进行实验 。
(3) 小明同学利用微小压强计探究出了在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 ,他想只要能够计算出同一深度液体向下的压强,则其他方向的压强就可以知道了。于是他利用所学过的相关物理知识对液体内部压强的计算公式进行了推导。请通过以下提示将这个公式推导出来。如图丁,设想在密度为 的液体中,液面下 处有一个水平放置的“平面”,平面上有一个长方体液柱,请推证液面下深度为 处液体压强计算公式。推导过程 。
(4) 如图戊所示的装置,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的 、 两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起。小明同学用该装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验。
请你针对该实验装置从实验设计的合理性、实验过程的可操作性、实验结果的可靠性等方面写出一条评估意见 。
在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图 、 、 、 、 所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
(1) 分析比较实验步骤 和 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。分析比较 、 、 、 可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤 、 、 可知:浮力的大小还与 有关。
(2) 分析实验数据可知, 中液体密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(3) 金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 ,金属块密度为 。(水的密度 , 取 )
将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为 ,容器的质量忽略不计,容器中水的重力 ,水面距容器底的距离 ,如图甲所示。现将一金属圆柱体 用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出, 未碰触容器底和容器壁,如图乙所示。已知 的重力 ,体积 ,。求:
(1) 未浸入时,水对容器底的压强;
(2) 未浸入时,容器对桌面的压强;
(3) 浸没在水中时,它受到的浮力大小;
(4) 浸没在水中静止时,它受到细线的拉力大小。
答案
1. 【答案】A
【解析】铁块对小桌的压力等于铁块的重力,;铁块对小桌的压强:;小桌对海绵的压力等于小桌和铁块的总重力,;小桌对海绵的压强:;由计算可知:,故A正确,B错误。图甲中铁块对小桌的压力和图乙中铁块对海绵的压力都等于自身的重力,故压力相等,且受力面积相同,所以图甲中铁块对小桌的压强和图乙中铁块对海绵的压强相等,故C、D错误。
【知识点】压力、固体压强的计算
2. 【答案】B;C
【解析】压力的方向垂直于接触面,重力的方向始终竖直向下,二者是两种不同的力,故A选项错误。
液体内部向各个方向都有压强,是由于液体受到重力且液体具有流动性,故B选项正确。
公式 为压强的定义式,对固体、液体、气体都适用,故C选项正确。
固体对物体的压力不一定等于它的重力,例如,放在斜面上的物体对接触面的压力不等于其重力,故D选项错误。
【知识点】液体压强的特点
3. 【答案】A
【解析】压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力的方法来增大压强,故A选项符合题意。
书包背带很宽,是在压力一定时,增大书包和肩膀的受力面积来减小书包对肩膀的压强,使肩膀感到舒服,故B选项不符合题意。
滑雪板的面积较大,是在压力一定时,增大受力面积来减小对雪地的压强,不至于陷进雪地,故C选项不符合题意。
图钉帽的面积较大,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D选项不符合题意。
【知识点】增大和减小压强的方法
4. 【答案】A;C;D
【解析】由题可知,两容器中液体的质量相等且深度相同,由图可知甲液体的体积小于乙液体的体积,由 可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A选项正确。两液体的深度相同,且甲液体的密度大于乙液体的密度,由 可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,故B选项错误。容器对桌面的压力与容器和液体的总重力相等,且两容器的质量和底面积都相同,两液体的质量相等,两容器对桌面的压强大小相等,故C选项正确。因甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,且两容器的底面积相等,由 的变形式 可知,甲液体对容器底部的压力大,故D选项正确。
【知识点】液体压强的计算、固体压强的计算
5. 【答案】A
【解析】小汽车设计成流线型,当汽车高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力减小,故A选项错误。
青藏高原高度高,气压低,水的沸点低,煮饭要用高压锅,故B选项正确。
三峡船闸通行轮船利用了连通器原理,故选项C正确。
因为同种液体的压强随深度增大而增大,所以大坝下部受到的压强较大,所以二滩电站大坝筑成上窄下宽,故D选项正确。
【知识点】流体压强与流速的关系
6. 【答案】B
【解析】A.液体密度不变时,物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关,与物体的质量大小无关,故A错误;
B.当停在码头上的轮船正在卸货时,质量减少,船的重力减小,船漂浮在水面上时,船的浮力等于物体重力,所以船所受到的浮力也减小,故B正确;
C.物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态,故C错误;
D.海水的密度大于江水的密度,潜水艇在水面下,排开液体的体积不变,从大海潜行进入长江,由 可知浮力变小,故D错误。
故选B。
【知识点】物体的浮沉条件
7. 【答案】C
【解析】由图可知,构件在浸入水中的过程中排开水的体积变大,所受浮力逐渐变大,当构件浸没后排开水的体积不变,所受浮力不变,因此浮力 随 变化的图线是图乙中的②图线,故A选项错误。从图乙中可以看出,构件恰好浸没时下表面的深度为 ,则构件的边长为 ,构件的体积 ,构件浸没时,,,有 ,即 ,代入数据得 ,则 ,故C选项正确。由 可得构件的质量 ,则构件的重力 ,故B选项错误。当 时,构件底部受到江水的压强 ,故D选项错误。
【知识点】液体压强的计算、浮力的计算
8. 【答案】D
【解析】A.已知两个小球的体积相同,由图可知,甲容器中小球排开水的体积大于乙容器中小球排开水的体积,根据公式 可知,甲容器中小球所受的浮力大于乙容器中小球所受的浮力,故A错误;
B.两个小球放入水中后,乙容器中小球漂浮,即乙容器中小球的密度小于水的密度,甲容器中小球悬浮,说明甲容器中小球的密度等于水的密度,所以甲容器中小球的密度较大,故B错误;
C.由于甲、乙两容器中水的深度相同,根据公式 可知,两容器底所受水的压强相同,C错误;
D.由阿基米德原理可知,小球排开水的重力等于自身的浮力,再根据漂浮和悬浮条件可知,小球所受的浮力等于自身的重力,所以两个小球排开水的重力恰好等于自身的重力,因此两容器的总重力相同,即甲、乙容器对水平桌面的压力相等,故D正确;
故选D。
【知识点】压力、阿基米德原理、物体的浮沉条件
9. 【答案】A;C;D
【解析】两支相同的简易密度计,重力相同,分别放入甲、乙两个容器中,均漂浮,所以密度计在甲、乙容器中所受浮力相等,故A选项正确。
由图知,密度计排开甲容器中液体的体积大于排开乙容器中液体的体积,所以根据 知,甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,即 ,由图知,甲容器中液体体积比乙容器中液体体积小,根据 知,甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小,故B选项错误。
甲、乙两容器质量相等,则重力相同,甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小,则甲容器中液体重力比乙容器中液体重力小,两支相同的简易密度计,重力相同,放入密度计后,容器对桌面的压力等于容器的重力、容器内液体的重力和密度计的重力之和,故乙容器对桌面的压力比甲容器对桌面的压力大,又知两容器底面积相同,根据压强公式 知,乙容器对桌面的压强比甲容器对桌面的压强大,故C选项正确。
放入密度计后,两液面刚好相平,,故根据 可知,甲容器中液体对容器底的压强比乙容器中液体对容器底的压强小,又知两容器底面积相同,所以由 知,甲容器中液体对容器底的压力比乙容器中液体对容器底的压力小,故D选项正确。
【知识点】液体压强的计算、阿基米德原理、固体压强的计算
10. 【答案】;
【解析】管内外的水银面高度差为 ,则大气压的数值为 ; 管上方的玻璃管较细,相同时间内,风经过 管上方的速度大于经过 管上方的速度, 管上方的压强小于 管上方的压强, 管中水面上升, 管中水面下降。
【知识点】大气压的测量、流体压强与流速的关系
11. 【答案】等于;减小;大;小
【解析】因为航母漂浮,所以它受到的浮力等于总重力,舰载飞机从航母上起飞后,航母的总重力减小,所受浮力减小,故排开水的体积会减小。水的流速越大,压强越小,水的流速越小压强越大,两船并排行驶时,由于船内侧水流速度大于船外侧水流速度,因此船内侧水的压强小于船外侧水的压强,船内外侧存在压强差,使船靠近,易发生碰撞事故,因此为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
【知识点】阿基米德原理、物体的浮沉条件
12. 【答案】海水;;
【解析】在海水和江水中,轮船均漂浮,浮力均和重力相等,即浮力大小不变;因为海水的密度大于江水的密度,根据公式 可知,轮船在江水中排开江水的体积大于在海水中排开海水的体积,所以在江水中的吃水线要高于在海水中的吃水线;根据阿基米德原理得轮船所受浮力 ;由液体压强公式 得,船底浸入水中的深度 。
【知识点】液体压强的计算、阿基米德原理
13. 【答案】;;
【解析】由物块所受拉力 与下表面浸入液体的深度 之间的关系图象知,当 时,,表示物块所受重力为 ;当 时,测力计的示数开始保持不变,故 时,表示该物块刚好浸没。物块浸没时受到的拉力为 ,所以物块浸没时受到的浮力 ,浸没时排开液体的体积 。。
【知识点】用弹簧测力计测量浮力的方法、浮力的计算
14. 【答案】;
【解析】由 可得,容器内水的体积 ,由 可得,容器内水的深度 ,水对容器底部产生的压强 ;由 可得,溢出水的体积 ,容器的容积 ,小球的体积 ,由 可得,小球的质量 ,剩下水的质量 ,剩余水和小球的重力分别为 ,,此时圆柱形容器对桌面的压力 ,圆柱形容器对桌面的压强 。
【知识点】液体压强的计算、密度的计算、固体压强的计算
15. 【答案】如图所示。
【解析】小球受到的浮力 方向竖直向上,作用点在小球的重心。压力的作用点画在斜面上与烧杯的接触面的中点,从压力的作用点开始画垂直于斜面向上的带箭头的线段,符号为 。
【知识点】力的示意图
16. 【答案】
(1) 液体对容器侧壁有压强;橡皮膜都会向内陷
(2) 多次改变橡皮膜在同种液体中的深度,观察并比较每次的深度及相应的 形管左、右两侧液面的高度差
(3) 相等;
(4) 由于透过容器壁观察橡皮膜的形变程度,对不透明液体,不便观察
【解析】
(1) 由于液体受到重力作用,所以液体对容器底部有压强;由于液体具有流动性,所以对容器侧壁有压强,图甲实验现象证明液体对容器侧壁有压强;图乙中一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶分别水平、竖直放入水中,橡皮膜都会向内陷,该现象进一步证明液体内向各个方向都有压强。
(2) 要探究液体压强与液体的深度的关系,必须控制液体密度相同,多次改变橡皮膜在同种液体中的深度,观察并比较每次的深度及相应的 形管左、右两侧液面的高度差。
(3) 保持液体的密度、深度相同,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等;液面下深度为 处液体压强为 。
(4) 小明同学用图丁装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验,由于透过容器壁观察橡皮膜的形变程度,对不透明液体,不便观察。
【知识点】实验:探究液体内部的压强
17. 【答案】
(1) 、 ;排开液体的体积;液体的密度
(2) 小于
(3) ;
【解析】
(1) 研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由 、 、 可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,浸没的深度不同时,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积的关系,要控制排开液体的密度相同,分析比较 、 、 、 可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。分析比较 、 、 可知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(2) 根据称重法可知,金属块浸没在水中受到的浮力为 ;金属块浸没在另一液体中受到的浮力为 ;根据 知,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故 中液体密度小于水的密度。
(3) 金属块浸没在水中受到的浮力为 ;。金属块的体积 ,金属块的质量 ,金属块的密度 。
【知识点】浮力的计算、实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关、用弹簧测力计测量浮力的方法、密度的计算、重力的大小
18. 【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 金属圆柱体 未浸入时,水对容器底的压强为 。
(2) 容器的质量忽略不计,金属圆柱体 未浸入时,容器对桌面的压力为 ,容器对桌面的压强为 。
(3) 金属圆柱体 浸没在水中时排开水的体积为 ,
金属圆柱体 浸没在水中时受到的浮力为
(4) 金属圆柱体 浸没在水中静止时,受到竖直向上的浮力和细线的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,故金属圆柱体 受到的合力为零,可得 ,则 受到细线的拉力为 。
【知识点】二力平衡(多力平衡)的应用、浮力的计算、液体压强的计算、固体压强的计算