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北师大版初中物理八年级下册第八单元《压强与浮力》测试卷(困难)(含答案解析)
考试范围:第八单元 考试时间:90分钟;总分:80分,
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 电动车是低碳环保的交通工具,下列有关电动车结构及使用的说法中正确的是( )
A. 增大车座面积能减小对人的压强
B. 下坡时电动车速度越来越大是由于其惯性越来越大
C. 电动车转弯时处于平衡状态
D. 把手的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
2. 如图所示的日常物品中,为了减小压强的是( )
A. 书包背带做得较宽
B. 切水果器的刀片做得较薄
C. 安全锤头做成锥形
D. 注射器的针头做得很尖
3. 如图所示,在高低不同的两个水平面上,放着甲、乙两只高度不同、底面积相同的圆柱形薄壁玻璃杯,两只杯里装有相同质量的不同液体,静止时液面恰好相平。甲杯中点和乙杯中点到液面的距离相同;甲杯中点和乙杯中点到甲、乙杯底部的距离也相同。、、三处位置所受到液体的压强分别是、、,则
A. B. C. D.
4. 如图所示,容器中间的隔板将容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。该装置不能用于探究的问题是( )
A. 液体压强是否与液体的深度有关
B. 液体压强是否与液体的密度有关
C. 液体压强是否与橡皮膜的受力面积有关
D. 液体是否对容器的侧壁产生压强
5. 公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连,两渠水面相平,如图所示关于涵洞中的水流方向,下列说法正确的是( )
A. 水从甲流向乙 B. 水从乙流向甲 C. 水不流动 D. 以上说法都不正确
6. 下列数据符合实际的是( )
A. 一位中学生以正常速度从教学楼的一楼走上三楼的功率约为
B. 一位中学生浸没在水中所受浮力约
C. 一位中学生将九年级物理教材从地上捡到课桌上需要做功
D. 一位中学生拇指指甲受到的大气压力约为
7. 我市积极响应国家“接种新冠疫苗,共筑免疫屏障”的号召,有序推进全民新冠病毒疫苗预防接种工作。下列说法不正确的是( )
A. 进行肌肉注射时,大气压将药液压入人的肌肉中
B. 某些设备需要在高压锅内高温消毒,高压锅是利用液体的沸点随气压增大而升高的原理创造的
C. 注射器尖细的针头可以增大对皮肤的压强
D. 将药液吸入注射器的针筒内利用了大气压
8. 有一高的轻质薄壁柱形容器,底面积为,内放置一个底面积为,高为的柱形木块,木块底部与容器之间栓有一根的轻质绳子,现在往容器中缓慢倒入某种液体,容器底部所受液体压强随着倒入液体质量的关系如图所示,图中,,下列说法正确的是( )
A. 木块质量为
B. 液体密度为
C.
D. 倒入液体质量为时,液体压强为
9. 如图所示,四个相同的容器内水面一样高,容器内只有水,容器内有木块漂浮在水面上,容器内漂浮着一块冰块,容器中悬浮着一个空心球。则下列四种说法正确的是( )
A. 容器总质量最大
B. 容器中再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小
C. 容器中冰块熔化后烧杯底部受水的压强变大
D. 容器中再倒入酒精后,小球所受浮力将减小,容器底受到液体压强变大
10. 测量液体密度的仪器叫做密度计。图甲和图乙是用自制的简易密度计测量液体密度。简易密度计是在粗细均匀木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,若铜丝的体积不计,木棒在甲、乙液体中受到的浮力大小分别为和,甲、乙两种液体的密度大小分别为和,则( )
A. B. C. D.
11. 同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时,鸡蛋在水中下沉,在盐水中悬浮,如图所示。由此可知( )
A. 鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力大小相等
B. 盐水的密度小于水的密度
C. 鸡蛋排开水的质量大于排开盐水的质量
D. 鸡蛋排开水的体积等于排开盐水的体积
12. 细心的小明通过平时观察发现如下现象,其中表述不正确的是( )
A. 如图甲,“覆杯实验”证明了大气压的存在
B. 如图乙,盆景自动供水装置利用了连通器原理
C. 如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,是为了能够承受水深处的较大的压强
D. 如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
13. 如图所示是建设武汉火神山医院的场景,挖掘机铲斗的铲头做成比较锋利的齿状,目的是 压强,履带做得又宽又大,是为了 压强。选填“增大”或“减小”
14. 如图所示的托里拆利实验中,测得的大气压强等于 高水银柱所产生的压强。珠穆朗玛峰山顶的大气压比山脚的大气压 选填“大”或“小”。
15. 如图所示,是某型号热气球。空气的密度为,热气球的体积为,该热气球所受的浮力为 ;热气球和吊篮的总质量是,要让热气球匀速上升,该热气球最多可承载货物的质量为 。不计空气阻力,取
16. 如图所示,这是巡航战机从机场起飞的情景,以地面为参照物,战机是 选填“静止”或“运动”的;使战机起飞获取的升力是利用了流体流速大的位置压强 的原理。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
17. 一个重为的物体静止在斜面上,请在图中画出物体的重力和对斜面的压力。
18. 如图所示,重为牛的金属球对斜面的压力为牛,请用力的图示法画出小球在图示位置时对斜面的压力.
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
19. 在探究“影响浮力大小的因素”时,“物理小博士”做了如图所示的一系列实验。
分析图可知,浮力的大小跟 有关。
为了探究浮力的大小跟浸没在液体中的深度的关系,应选用图 填序号,结论是: 。
在图和中,保持了 不变,研究浮力的大小和 的关系,这种实验方法叫做 。
20. 利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
图中压力的作用效果是通过观察 来比较压力作用效果的;
通过比较图甲和图乙,说明 ,压力的作用效果越明显,通过比较图 填序号和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
实验中主要采用的研究方法是 填“控制变量法”或“实验推理法”;
将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 填“”“”或“”;
实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
五、计算题(本大题共3小题,共20.0分)
21. 如图,容器重,放在水平桌面上,容器上部是边长的立方体,下部是边长的立方体,若向容器内注入水。求:取
这个装着水的容器对桌面的压强
容器底部所受水的压强
容器底部所受水的压力。
22. 如图甲所示,放置在水平地面上的薄壁柱形容器质量为,底面积为,把一质量为、高为的柱形均匀实心物体放在容器中,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为时停止加水,加水质量与容器中水的深度关系如图乙所示。求:取
停止加水时,实心物体受到的浮力
实心物体的密度
容器对水平地面的压强为,水对容器底的压强。若使时,容器内加水的深度。
23. 近几年我市正在积极进行文明城市创建工作,人行道上都铺上了青石板,显得整洁漂亮。如图,放在水平地面上待安装的一件青石板材料的质量是,青石板下面的三根枕木质量不计跟地面的接触面积是。取问:
这件青石板材料对地面的压强是多少?
若要用叉车把这件青石板材料装上高的平板车上,则叉车对这件青石板材料做了多少功?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、增大车座面积是在压力一定时,减小对人的压强,故A正确;
B、惯性的大小与物体的质量有关,下坡时电动车速度越来越大,但惯性没有增大,故B错误;
C、自行车转弯是由于受到非平衡力的作用,故C错误;
D、自行车把手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的,而不是增大接触面积,从而增大摩擦力,故D错误。
故选:。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,称为惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;
增大接触面的粗糙程度可增大摩擦,自行车把手做得凹凸不平就是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的。
此题考查增大或减小压强的方法,增大或减小摩擦的方法,惯性,以及平衡状态的判断等知识,要注意区分。
2.【答案】
【解析】解:
A、书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A符合题意;
B、切水果器的刀片做得较薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不合题意;
C、安全锤头做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不合题意;
D、注射器的针头做得很尖些,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不合题意。
故选:。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题。
3.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查压强的大小比较,熟练运用液体压强公式,并知道是该点到液面的竖直高度是解答此题关键。
先根据甲和乙中液体的质量相同,由图可知甲和乙中液体体积,根据密度公式可以判断出甲和乙中液体密度大小关系,再根据图示得出两点的深度关系,利用分析、之间的压强大小关系;
由于甲和乙中液体的质量相同,则甲和乙中液体的重力相同,由此可得甲和乙中液体对玻璃板底部的压强相同,设距离为,则,据此可求得、之间的压强大小关系。
【解答】
由于甲和乙中液体的质量相同,故,,故;根据可知,
由于甲和乙中液体的质量相同,则甲和乙中液体的重力相同,
所以甲和乙中液体对玻璃板底部的压力相同,而玻璃杯的底面积相同,
根据可知,甲和乙中液体对玻璃板底部的压强相同,
设距离为,则;
故;
;
;
,故B。
故选A。
4.【答案】
【解析】解:
A、隔板两边分别装上深度不同的同种液体,观察橡皮膜向哪边凸起,可以探究液体压强是否与液体的深度有关,故A正确;
B、隔板两边分别装上深度相同的不同液体,观察橡皮膜向哪边凸起,可以探究液体压强是否与液体的密度有关,故B正确;
C、橡皮膜两边的受力面积一样,此实验不能探究液体内部的压强是否与橡皮膜的受力面积有关,故C错误;
D、隔板的一边装上液体,观察橡皮膜是否凸起,可探究液体是否对容器的侧壁产生压强,故D正确。
故选:。
液体压强的大小与液体的深度和密度有关。要探究“液体压强跟深度的关系”,则应使液体密度相同,液体深度不同;要探究“液体压强跟液体密度的关系”,则应使液体深度相同,液体密度不同。
此题是探究液体压强与深度和密度的关系,考查了对控制变量法的应用,在实验中注意怎样控制变量和改变变量。
5.【答案】
【解析】解:涵洞是一种连通器。根据连通器的特点,现在甲、乙两水渠的液面已经相平了,故涵洞内的水不会流动。
故选:。
涵洞是一种连通器,连通器的特点是:容器中装有同种液体并且不流动时,各容器内的液面保持相平。
本题考查了连通器原理的应用,属于基础知识。
6.【答案】
【解析】解:、中学生的质量约为,一层楼的高度在左右,以正常速度爬一层楼的时间大约,
则中学生爬楼的功率约为:,接近,故A符合实际;
B、一个中学生的质量约为,人体的密度和水差不多,
根据可得,中学生的体积约为:,
浸没在水中时,其排开水的体积,
则受到的浮力约为:,故B不符合实际;
C、一本九年级物理教材重约,课桌高度约为,
则一位中学生将九年级物理教材从地上捡到课桌上需要做功,故C不符合实际;
D、一位中学生拇指指甲的面积约为,大气压强约为,
由可知,拇指指甲受到的大气压力约为,故D不符合实际。
故选:。
要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
7.【答案】
【解析】解:、用注射器把药水推入病人肌肉中是靠外力,与大气压无关,故A错误;
B、在高压锅内高温消毒,利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理;故B正确;
C、尖细的针头可以减小受力面积,在压力一定时,可以增大对皮肤的压强,故C正确;
D、注射器吸取药液时,针筒内的气压减小,药液受到外界大气压的作用,会被压入针筒,利用的是大气压,故D正确;
故选:。
进行肌肉注射时,是人用力把药液注入人体的;
液体的沸点与大气压有关,大气压越高,沸点越高;
最大压强的方法:减小受力面积或增大压力;
大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
本题考查了大气压的应用、沸点与气压的关系以及增大压强的方法,属于基础题。
8.【答案】
【解析】解:、由图知当加入液体为时,木块刚好处于漂浮状态,木块受到的浮力,,故木块的质量,故A错误;
B、由图知当压强为时,木块浸没在液体中且轻质绳子伸直,此时木块上表面与液面相平,液体的深度,液体产生的压强,解得:,故B错误;
C、由图知当压强为时,木块处于漂浮状态,且轻质绳伸直,此时木块排开液体的体积,木块浸入液体中的深度,此时容器内倒入液体的体积,倒入液体的质量,故C正确;
D、当液体压强为时,液体深度,容器高为,倒入液体时,液体压强不可能为,故D错误。
故选:。
由题意结合的压强质量图像,对倒入液体的过程分段讨论,分析木块和绳子在各个节点时的状态,利用浮力公式、液体压强公式和密度公式进行解答。
本题考查了液体压强和浮力的内容,难度较大,把倒入液体的过程分段讨论是解题的关键。
9.【答案】
【解析】解:、由于木块漂浮,则木块受到的浮力等于木块重,根据可知:木块受到的重力等于排开的水重,已知、容器水面等高,则容器的总重等于容器的总重,同理可以得出,容器的总重力与容器的总重力相同,由于水平面上的物体产生的压力与重力相等,由可知每个容器的总质量都相等,故A错误;
B、容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮力相等,由可知,排开水的体积增大,使木块在液面下的体积增大,故B错误;
C、由于冰漂浮于水面上,则--------------
由于冰熔化成水后,其质量不变,
所以,-------------
联立可得:,
所以,,即:冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等,所以,水面高度不变,
结合可知烧杯底部受水的压强不变,故C错误;
D、原来小球悬浮,,容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,小球将下沉,由于排开水的体积不变,柱形容器内液体的重力增加,又因为柱形容器底部受到的压力等于液体和小球排开液体的重力之和,所以容器底部受到的压力变大,由可得容器底受到液体压强变大,故D正确。
故选:。
两个容器的物体漂浮,三个容器中的物体悬浮,受到的浮力都等于物体重,由阿基米德原理可知排开的水重等于物体重,由此可知每个容器的总重力相同,由可知每个容器的总质量都相等;
容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮力相等,根据阿基米德原理可知排开水的体积增大,使木块在液面下的体积增大;
冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小。若二者体积相等,水面不变;若增大,水面上升;若减小,水面下降;利用分析压强变化情况;
容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,小球将下沉,由于排开水的体积不变,柱形容器内液体的重力增加,又因为柱形容器底部受到的压力等于液体和小球排开液体的重力之和,所以容器底部受到的压力变大,根据可得容器底受到液体压强的变化。
本题关键:一是漂浮、悬浮条件的使用,二冰化水质量不变隐含条件,三是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素液体的密度和排开液体的体积。
10.【答案】
【解析】解:密度计在甲、乙液体中都处于漂浮状态,密度计受到的浮力都等于自身的重力,所以密度计在甲、乙液体中受到的浮力大小相等,即,故A错误;
由图甲和图乙可知,图甲中密度计浸入液体中的体积大于图乙中密度计浸入液体中的体积,即图甲中密度计排开液体的体积大于图乙中密度计排开液体的体积,且密度计在甲、乙液体中受到的浮力大小相等,由阿基米德原理可知,,故C正确,BD错误。
故选:。
密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件确定密度计在不同液体中所受浮力的大小关系;再根据阿基米德原理比较两液体的密度关系。
本题主要考查密度计的原理,要知道阿基米德原理的表达式及密度计的原理是解答本题的关键。
11.【答案】
【解析】解:、同一个鸡蛋在右图中鸡蛋悬浮,鸡蛋浮力等于重力,鸡蛋排开盐水的重力等于鸡蛋的重力,鸡蛋排开盐水的质量等于鸡蛋的质量,
在左图中鸡蛋沉底,,鸡蛋浮力小于重力,鸡蛋排开水的重力小于鸡蛋的重力,鸡蛋排开水的质量小于鸡蛋的质量,
所以,鸡蛋在水中小于浓盐水中受到的浮力,故ABC错误;
D、同一个鸡蛋在水中下沉,在盐水中悬浮,,故鸡蛋排开水的体积等于排开盐水的体积,故D正确。
故选:。
当液体的密度大于物体的密度时物体漂浮,当液体的密度小于物体的密度时物体下沉;
当浮力等于重力时,物体漂浮或悬浮;当浮力小于重力时,物体下沉;
悬浮和下沉时,。
本题考查了浮沉条件的应用,关键是判断出两个鸡蛋在水和盐水中的状态,得到浮力与重力之间的关系,是一道综合题。
12.【答案】
【解析】解:、纸片托水的“覆杯实验”,纸片托水正是因为大气压托起了纸片,能证明大气压的存在,故A正确;
B、盆景自动供水装置,蓄水瓶上端密封,不是连通器,故B错误;
C、由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,并且液体的压强随深度增加而增大,即越往下面,液体内部压强越大,故拦河大坝的修建成上窄下宽的梯形,为了能够承受水深处的较大的压强,故C正确;
D、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,通过下表面的流速较小;因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的压力差,也就是升力,故D正确。
故选:。
“覆杯实验”,能证明大气压的存在;
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;
液体的压强跟液体的深度和密度有关。在液体的密度一定时,液体越深,液体的压强越大;
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方,压强越小;流体流速越小的地方,压强越大。
该题通过生活中的现象考查了多个物理知识,要求学生熟练应用所学物理知识来解释生活中的现象。
13.【答案】增大 减小
【解析】解:挖掘机铲斗的铲头做成比较锋利的齿状,目的是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
履带做得又宽又大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故答案为:增大;减小。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
14.【答案】 小
【解析】解如图所示的托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差为,测得的大气压强等于高水银柱所产生的压强;
大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低;珠穆朗玛峰山顶的大气压比山脚的大气压小。
故答案为:;小。
在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,因此,从图中读出管内水银面到水银槽内水银面的垂直高度,即可得出结论;
大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低。
此题主要考查托里拆利实验中大气压的读数方法及大气压与高度的关系,属于基础知识。
15.【答案】
【解析】解:由于热气球浸没在空气中,所以热气球排开空气的体积,
该热气球在空气中受到的浮力;
不计空气阻力,当热气球匀速上升时,热气球受力平衡,此时热气球受到浮力以及热气球、吊篮和货物的总重力,
所以热气球承载货物的重力:,
热气球承载货物的质量:。
故答案为:;。
由于热气球浸没在空气中,所以热气球排开空气的体积等于热气球的体积,根据可求出该热气球在空气中受到的浮力;
不计空气阻力,当热气球匀速上升时,热气球受力平衡,此时热气球受到浮力以及热气球、吊篮和货物的总重力,由此可求出热气球承载货物的重力,根据可求出热气球承载货物的质量。
本题主要考查了阿基米德原理的应用、力的平衡条件的应用,属于基本计算,难度不大。
16.【答案】运动 小
【解析】解:
巡航战机从机场起飞,巡航战机和地面之间发生了位置的变化,所以,以地面为参照物,巡航战机是运动的。
巡航战机从机场起飞时,其机翼上方空气流速大、压强小,机翼下方空气流速小、压强大,从而产生向上的升力,所以使站机起飞获取的升力是利用了流体流速大的位置压强小原理工作的。
故答案为:运动;小。
首先确定被研究的物体,然后判断被研究的物体和参照物之间是否发生了位置的变化,如果发生位置的变化,被研究的物体就是运动的,否则被研究物体是静止的。
流体在流速越大的地方,压强越小;流体在流速越小的地方,压强越大。
本题考查了运动的相对性和流体压强跟流速的关系,学习过程中一定注意情景在变,知识不变。
17.【答案】解:过物体重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,符号为,大小为;
物体对斜面的压力作用在斜面上,垂直斜面向下,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,符号为,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。注意物体对斜面的压力要小于物体所受重力。
18.【答案】解:压力的大小为,方向垂直于接触面,作用在接触面上,选取标度为,过压力的作用点,沿压力的方向画一条有向线段,使线段长度为标度的倍,如图所示:
【解析】画力的图示与画力的示意图不同,在表示出力的三要素的同时,还一定要附上标度。
此题考查了力的图示的画法,力的图示比示意图要求更加严格,在作图时,注意线段的长度必须与标度统一起来。
19.【答案】物体排开液体的体积 在液体密度一定时,物体所受的浮力与浸没的深度无关 物体排开液体的体积 液体密度 控制变量法
【解析】解:由图可知,物体浸入水中的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
由图可知,图与图中液体种类相同,物体浸入液体的体积相同,物体浸入液体的深度不同,因此可以用探究浮力的大小跟浸在液体中的深度的关系。
由图可知,在图和中,保持了物体排开液体的体积相同,而液体的种类不同,可以研究浮力的大小和液体密度的关系;这种方法叫做控制变量法。
故答案为:物体排开液体的体积;;在液体密度一定时,物体所受的浮力与浸没的深度无关;物体排开液体的体积;液体密度;控制变量法。
分析图,根据物体浸入水中的体积与物体受到的浮力间的关系,分析答题。
为探究浮力大小与深度的关系,应控制液体种类、物体浸入液体的体积等因素相同,而让物体浸入液体的深度不同;
分析图和的异同,根据图示区别分析答题;物理学中对于多变量的问题,每次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
本题考查了影响浮力大小的因素,应用了控制变量法,分析清楚图示情况、注意控制变量法的应用是正确解题的关键。
20.【答案】海绵的凹陷程度 压力越大 乙 控制变量法 没有控制压力的大小相等
【解析】解:
根据转换法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较的;
通过比较图甲和图乙可知,受力面积相同,乙中压力大,海绵的凹陷程度大,说明压力越大,压力的作用效果越明显;
探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变,通过比较图乙和图丙,说明:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
实验中主要采用的研究方法是控制变量法;
将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小,因为压力大小和受力面积均相同,所以根据可知;
探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变;实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,两块砖对海绵的压力大小不相等,所以他得出的结论是错误的,存在的问题是没有控制压力的大小相等。
故答案为:海绵的凹陷程度;压力越大;乙;控制变量法;;没有控制压力的大小相等。
该实验中是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小都有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答;
根据分析。
本题是探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法、转换法和公式的运用,体现了对过程和方法的考查。
21.【答案】解:
容器对桌面的压力
容器对桌面的压强。
容器容积 ,
水的体积,注入水,水未灌满容器。,解得,
容器中水的深度,
水对容器底的压强。
水对容器底的压力。
【解析】略
22.【答案】解:
由图乙知,当水的深度为以后,又加水的深度变化量为:
,
则加入的水的质量变化量为:
;
根据得:
所加水的体积为:
,
则此时所加水的横截面积为:
,
由于薄壁柱形容器的底面积
,则,
即:所加水的横截面积与薄壁柱形容器的底面积相等,说明实心物体处于漂浮状态;
则停止加水时,实心物体受到的浮力:
;
当时实心物体刚刚开始漂浮,此时物体浸入水的深度为,
则:,
根据得:
,
所以物块的底面积为:
,
则实心物体的体积为:
,
所以,实心物体的密度:
;
当水的深度小于时,假设容器内加水的深度为时,
则:容器对水平地面的压强:
水对容器底的压强:,
即:,
所以,。
答:停止加水时,实心物体受到的浮力为;
实心物体的密度为;
容器对水平地面的压强为,水对容器底的压强。若使时,容器内加水的深度为。
【解析】根据水的深度从到之间所加水的质量求出水升高时水的横截面积,然后与容器的横截面积比较,判断得出物体所处的状态;最后即可根据物体的浮沉条件求出停止加水时,实心物体受到的浮力;
当水的深度为,已知水的质量和密度,根据水的体积和容器中水所占的容积列出等式,即可求出物体的底面积,然后求出物体的体积,利用求出实心物体的密度;
首先假设在水的深度小于时成立,据此根据容器内加水的深度利用压强公式分别得出容器对水平地面的压强和水对容器底的压强的表达式,然后得出等式即可求出容器内加水的深度。
本题考查了液体压强公式和密度公式、阿基米德原理、压强定义式的综合应用等,正确的判断出物体在水中的状态和容器对水平地面的压力的大小是关键。
23.【答案】解:
青石板材料的重力:;
青石板材料对地面的压力:;
地面的受力面积:;
该青石板材料对地面的压强:;
叉车对这件青石板材料做的功:。
答:青石板材料对地面的压强为;
叉车对这件青石板材料做的功为。
【解析】根据计算出青石板材料的重力,可知青石板材料对地面的压力,由得出对地面的压强;
根据得出叉车对这件青石板材料做的功。
本题考查重力、压强、功的计算,是一道综合题。
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