2023-2024学年力学填空专题复习(含解析)

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名称 2023-2024学年力学填空专题复习(含解析)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2023-12-14 19:13:56

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2023-2024学年力学填空专题复习
一、填空题
1.小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表
试验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8   2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3   4 5
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图所示,为   N
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是   cm
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成   关系
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与   、   等有关。
2.如图所示,不计空气阻力,将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向   。而将排球向斜上方击出后,其运动速度的大小和方向都会发生变化,原因是   。
3.如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且   管口喷出的水柱更高,原因是   .
4.帅气的小徐发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息 ,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞 ,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.2×104Pa,笔帽的横截面积约为0.6cm ,医生至少需要   N力才能将笔帽取出。
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积(填“增大”、“减小”或“不变”)时,压强增大。
5.如图所示,每一个“无叶电风扇 ”的底座有一台电动机吸入空气。空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有1.3mm的缝隙中向外喷出。这部分喷出的空气因为流速大,压强   (选填“大”或“小”),使周围空气   (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量可以增加到原来的1.5倍。
6.一木块漂浮在40℃的硝酸钾的饱和溶液中,烧杯底部有少量未溶解的固体剩余,将溶液降温至20℃,观察到烧杯底部的固体剩余物    (填“增加 ”、“减少”或“不变”),烧杯中的小木块变化情况是   (填“上浮”“下沉”或“不变”)。
7.小科观看了《大气压的存在:覆杯实验》科学视频后,对大气压有了深刻的理解。于是,小科对大气压原理解释现象进行了分析并概括出以下思维模型:
(1)思维模型中的“ ”处应填   。(选填“开放”或“密闭”)
(2)小科在劳动课上学到很多厨艺技能。将鸡蛋打在碗中,捏一下矿泉水瓶,然后瓶口对准蛋黄,一松手,压强差就会使蛋黄“跑进”瓶内,使蛋黄和蛋清分离。根据思维模型,瓶口对准蛋黄后松手是通过   的方式减小瓶气压。
8.杭州湾大桥目前是世界上最长的跨海大桥,大桥在水下施工时,要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中,在下沉过程中,其下表面到水面的距离为h(如图甲),钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化,如图乙所示。其中反映浮力随h变化图线的是   (填序号),该物体完全浸没水中所受的浮力为   N。(水的密度为1.0X103kg/m3)
9.为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变   ,说明盛水的塑料袋排开   越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到   现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是   缘故。
10.战斗机水平飞行时,飞行员从右侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”,当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时,飞机可能在   。(选填“斜向上爬升”或“斜向下俯冲”)
11.如图所示,小金同学找来一根粗细均匀、横截面形状相同的木棒,在一端钉一颗铁钉,铁钉上缠一些铁丝,做成一个简易密度计,使其竖直漂浮在液体中。根据物体漂浮的特点可知,密度计在甲、乙两种液体中的浮力   (选填"相等”或“不相等”)。根据阿基米德原理判断,甲是   (选填“水"或“盐水”);丙图中,q点的刻度   (选填“大于”、“小于”或“等于")p点的刻度。
12.如图所示,台称上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重力为2N,将一重力为1.2N的长方体实心物块A用细线吊着,将其一半没入水中,台秤的示数为3N,则A受到的浮力为   N,长方体实心物块A的密度为   kg/m2.
13.如图是兴趣小组利用一质量为 5g 的空心圆柱形塑料管制成的标有刻度的液体密度计,密度计左侧中间处做有一标记。其工作原理是:测量某种液体密度时,将管子放入水中,再向塑料管中倒入待测液体,直至塑料管内液面达到左侧标记处,然后读取管外液体液面对应右侧的刻度作为待测液体的密度值。
(1)当加入5mL酒精时,塑料管内液面达到标记处,此时该塑料管所受浮力大小为    牛。(酒精密度为 0.8g/cm3)
(2)如图所示液体密度计右侧刻度值自上而下逐渐    (选填“增大”或“减小”)。
14.一个盛有一定量水的底面积为100cm2的薄壁柱形容器(质量不计)放在电子秤上,用细线将底面积相同的A、B均匀实心长方体(ρ水<ρA<ρB),从如图甲所示位置匀速放入水中,直至A刚好浸没在水中(A、B未接触到容器),整个过程水未溢出,电子秤示数m与时间t的关系如图乙所示。则B完全浸没时受到的浮力为   N,图乙中M的值为   。
15.如图甲,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为   Ρa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙,则水对容器底的压强   ,容器对水平桌面的压强   。(后两空均选填”变大”“变小”或“不变”,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
16.用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板A放在水平地面上,木块B放置在水平的木板A上,细绳跨过定滑轮,一端与木块B相连,另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连,且细绳的ab段保持竖直,cd段保持水平。(木板A足够长,不计细绳重力和滑轮摩擦)
(1)用水平向右的拉力F拉动木板A向右运动,待木块B静止后,弹簧测力计示数为3N,此时木块B受到的摩擦力大小为   N。接着将拉力F增大一倍,木块B受到的摩擦力   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,弹簧测力计示数仍为3N,此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平   (选填“向右”或“向左”)。
17.如图所示,小晨将甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,测得它们对地面的压强相等,则甲乙两正方体的密度ρ甲   ρ乙(选填“>”、“<”或“=”)。接着小晨将两个正方体沿图示的方向截去一部分,都拿走右半部分,则甲、乙剩余部分对水平地面的压强 p甲   p乙。(选填“>”、“<”或“=”)
18.由于流体具有黏滞性,因而物体在流体中运动要受到流体的阻力。科学家们已测得半径为R的球在流体中以速度v 运动时受流体阻力大小为F=6 Rv,其中 为流体的黏滞系数,不同流体 不同,它由流体的性质决定。某课外兴趣小组在研究性学习活动中为了测定某种流体的黏滞系数,设计如下实验:让密度为 =1.2×103 kg/m3 , 半径为R=3cm的实心球在密度为 0=0.8×103 kg/m3的透明液体中竖直下落,发现球先加速下落后匀速下落,该兴趣小组的同学用频闪摄影的方法测出球匀速下落时的速度为v=4.9m/s。若球的体积计算式为V=4 R3/3, 取3。则该流体的黏滞系数 为   。
二、实验探究题
19.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
【猜想1】浮力的大小可能与液体的密度有关
【猜想2】浮力的大小可能与物体的重力有关
【猜想3】浮力的大小可能与物体的形状有关
【猜想4】浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)为了研究猜想1和猜想2,选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图所示的实验。
①在序号a的实验中物体所受的浮力为   N。
②比较序号a、b、c三次实验,可得到结论:   。
③比较序号a、d、e三次实验,可得到结论:   。
(2)为了研究猜想3,小科用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验。由此小科得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小嘉认为这个结论不可靠,主要原因是   。
(3)A的重力为4N,水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为   。
20.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,使用的器材有:弹簧测力计、带盖的塑料小瓶(塑料小瓶的质量、厚度均忽略不计),完全相同的圆柱形容器等,其操作步骤如下:
⑴在一个圆柱形容器中装有深度为h1的水,将装满蜂蜜的塑料小瓶悬挂在弹簧测力计下面,如图甲所示,将小瓶的一部分浸入水中,弹簧测力计的示数为F1。
⑵如图乙所示,将小瓶浸没在水中,水深变为h2,弹簧测力计的示数为F2,F1>F2,说明物体受到的浮力大小与   有关;将弹簧测力计继续下降,发现示数不变,说明物体受到的浮力大小与   无关。
⑶拿出塑料小瓶,将其中的蜂蜜适量倒入另一相同的圆柱形容器中,不断调试,直到弹簧测力计的示数为零,如图丙所示,则塑料小瓶受到的浮力F与重力G的关系:F   G(填“=”或“<”或“>”),倒出的蜂蜜在另一个圆柱形容器中的液面高度为h3,如图丁所示。
⑷蜂蜜密度的表达式为:ρ蜂蜜=   (请用ρ水、h1、h2和h3表示)。
答案解析部分
1.【答案】(1)3.5
(2)2.1
(3)正比
(4)长度;厚度
【解析】【分析】(1)弄清测力计的分度值,然后根据指针位置读数;
(2)第4组与第一组对比,拉力增大多少被,弹簧的形变量就增大多少倍;
(3)如果两个物理量的比值相同,那么它们就成正比例关系;
(4)弹簧片弯曲时末端的形变量x可能弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等。【解答】(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为:3N+0.1N×5=3.5N;
(2)由图表可知,拉力为1N时伸长0.6cm;因为3.5N是1N的3.5倍,所以形变量为:0.6cm×3.5=2.1cm;
(3)根据表中的数据,对应的形变量和拉力的比值都是0.6,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成正比;
(4)根据生活经验可知,弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等有关。
2.【答案】相反;排球的运动方向与所受重力的方向不在一条直线上
【解析】【分析】(1)当物体的受力方向与运动方向相同时,物体将做加速运动;当物体的受力方向与运动方向相反时,物体将做减速运动;
(2)当物体的运动状态发生变化时,肯定受到了外力的作用。
【解答】将排球竖直向上击出后, 物体运动方向向上,但受到的重力方向向下,二者方向相反,因此运动速度越来越小;将排球向斜上方击出后,其运动速度的大小和方向都会发生变化,原因就是排球的运动方向与重力的方向不在同一直线上。
故答案为:相反;排球的运动方向与所受重力的方向不在一条直线上
3.【答案】b;b管下端管道横截面积大,水流速小,压强大
【解析】【分析】当打开止水阀门时,比较a和b两管底部液体的流动速度,根据流体流速大、压强小,判断压强大小,由压强大小判断液面高度.
【解答】解:打开止水阀门,水流经该装置时,由于水的流量一定,a管下端管道横截面积小,b管底部管道横截面积大,根据流体压强和流速的关系可知,a管下端水流速大,b管下端水流速小,所以a管下端产生的压强小,b管下端产生的压强大,所以,b管口喷出的水柱更高.
故答案为:b;b管下端管道横截面积大,水流速小,压强大.
4.【答案】(1)0.72
(2)减小
【解析】【分析】(1)根据F=pS计算医生施加的最小压力;
(2)根据封闭气体的压强和体积的变化规律解答。
【解答】(1)根据题意可知,医生施加的最小压力为:F=pS=1.2×104Pa×0.6×10-4m2=0.72N;
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积减小时,压强增大。
5.【答案】小;靠近
【解析】【分析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
【解答】空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有1.3mm的缝隙中向外喷出。这部分喷出的空气因为流速大,压强小,使周围空气靠近这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量可以增加到原来的1.5倍。
6.【答案】增加;下沉
【解析】【分析】(1)根据硝酸钾的溶解度随温度的变化规律分析解答;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开液体体积的变化即可。
【解答】(1)硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,则溶液降低至20℃时,析出的硝酸钾晶体增多,会观察到烧杯底部固体剩余物增加;
(2)木块始终在液面上漂浮,则它受到的浮力等于重力,即它受到的浮力保持不变。溶液析出晶体后密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,木块排开液体的体积增大,因此木块下沉一些。
7.【答案】(1)密闭
(2)增大体积
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定需要密闭空间还是开放空间;
(2)根据题目描述的场景分析哪个因素发生改变即可。
【解答】(1)在开放空间中,无论气体的体积、质量和温度怎样改变,空间内的气压始终等于外界大气压强,因此无法探究,那么思维模型中的“?”处应该填密闭。
(2)将鸡蛋打在碗中,捏一下矿泉水瓶,然后瓶口对准蛋黄,一松手,瓶内的空间增大,则气体的体积增大而压强减小,于是蛋黄被吸入瓶内,因此瓶口对准蛋黄属于通过增大体积的方式减小气压。
8.【答案】②;8×104
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析物体受到浮力的变化即可;
(2)根据V=L3计算正方体的体积,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体浸没时受到的的浮力。
【解答】(1)随着物体慢慢浸入水中时,物体排开水的体积不断增大最后保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,则物体受到的浮力先增大后不变,因此反应浮力随h变化的图线是②。
(2)正方体的体积为V=L3=(2m)3=8m3,
则物体浸没时受到的浮力:阿基米德原理F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N。
9.【答案】小;水的体积;袋内液面与烧杯中水面相平;塑料袋接触到容器底
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与它的V排成正比,据此判断浮力的变化,然后根据F=G-F浮分析测力计示数的变化;
(2)根据F=G-F浮可知,当测力计的示数为0时,水受到的浮力等于它排开水的重力,即验证阿基米德原理,而这时袋中水的体积和排开水的体积相同,也就是内外水面相平;
(3)测力计的示数为0,说明塑料袋受到了其它物体施加的向上的力,即它可能接触到容器底部。
据此分析解答。
【解答】(1)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变小,说明盛水的塑料袋排开水的体积越大,受到的浮力越大。
(2)继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到袋内液面与烧杯中水面相平现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。
(3)小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是塑料袋接触到容器底缘故。
10.【答案】斜向下俯冲
【解析】【分析】根据参照物的知识分析解答。
【解答】 图片为右侧舷窗看到的情景,如图乙所示,地面前高后低,而飞机头部在前方,则乙地面为参照物时,飞机前低后高,故飞机正在斜向下俯冲。
11.【答案】相等;水;大于
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,密度计始终漂浮在液面上,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力相等;
(2)根据图片可知,排开液体的体积V甲>V乙,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ甲<ρ乙,那么甲是水。
q点时排开液体的体积小于p点排开液体的体积,则q点密度大于p点密度。
12.【答案】1;0.6╳103
【解析】【分析】 阿基米德定律是流体静力学的一个重要原理,它指出,浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心。这结论是阿基米德首先提出的,故称阿基米德原理。结论对部分浸入液体中的物体同样是正确的。同一结论还可以推广到气体。
【解答】原来烧杯和水的总重力为2N;说明台秤的数值原来是2N,现在台秤的数值是3N,说明物体受到水的浮力是1N,由于力的作用是相互的,所以物块给水的压力为1N;V排=F浮/ρ水g=1N/(1.0×103N/kg×10N/kg)=1×10-4m3; V物=2V排=2×10-4m3;GA=1.2N;mA=GA/g=1.2N/10N/kg=0.12kg;ρA=mA/ VA =0.12kg/2×10-4m3= 0.6╳103kg/m3.
故答案为:1; 0.6╳103
13.【答案】(1)0.09
(2)减小
【解析】【分析】(1)根据G管=m管g计算管子的重力,根据G酒精=ρ酒精V酒精g计算出酒精的重力,最后根据漂浮条件计算塑料管受到的浮力。
(2)根据平衡力的知识,结合密度公式和阿基米德原理分析液体密度和排开水的体积之间的数量关系即可。
【解答】(1)塑料管的重力:G管=m管g=0.005kg×10N/kg=0.05N;
酒精的重力:G酒精=ρ酒精V酒精g=0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3=0.04N;
当塑料管漂浮时,根据平衡条件得到:F浮力=G管+G酒精=0.05N+0.04N=0.09N。
(2)当塑料管漂浮时,它受到的浮力等于管子和液体重力之和,
即:F浮力=G管+G酒精;
ρ水gV排=G管+ρ液体gV;
ρ水gSh排=G管+ρ液体gV;
解得:;
如上所示,液体的密度越大,则h排越大,即塑料管进入的深度越大,因此刻度尺从上而下逐渐减小。
14.【答案】4N;8.6
【解析】【分析】由图乙可知,当t=0时,电子秤示数为8kg,即水的质量为8kg,此时物体B还没浸入水中,由于轻质薄壁容器为柱形,所以水对容器底产生的压力等于水的重力,由图乙可知,当16s到26s时,电子秤示数不发生变化,说明此时B全部浸没在水中,此时电子秤示数为8.4kg,根据F2=G2=m2g可求出容器对电子秤的压力,由于力的作用是相互的,所以电子秤增加的压力就等于B受到的浮力;从26s电子秤示数增加,说明物体A开始浸入水中,由于A、B底面积均相同,浸入水中的速度总保持不变,从而可求出A、B浸入水中的体积(排开水的体积)之比和排开水的质量之比,从而可求出乙图中电子秤的示数。
【解答】由图乙可知,当t=0时,电子秤示数为8kg,即水的质量为8kg,此时物体B还没浸入水中,由于轻质薄壁容器为柱形,所以水对容器底产生的压力为:F1=G1=m1g=8kgx10N/kg=80N,由图乙可知,当ts在16s到26s时,电子秤示数不再发生变化,说明此时B全部浸没在水中,此时电子秤示数为8.4kg,那么容器对电子秤的压力为:F2=G2=m2g=8.4kgx10N/kg=84N,由于力的作用是相互的,所以电子秤增加的压力就等于B受到的浮力,即B受到的浮力为:F浮B=F2-F1=84N-80N=4N;由图乙可知,从26s电子秤示数增加,说明物体A开始浸入水中,由于A、B底面积均相同,浸入水中的速度总保持不变,所以A、B浸入水中的体积(排开水的体积)之比为1:2,排开水的质量之比也为1:2,所以m排A=0.2Kg,所以M的值为8.6。
15.【答案】600;变大;变大
【解析】【分析】(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强;
(3)首先根据F=G容器+G液体比较容器对桌面的压力,再根据比较容器对桌面的压强变化。
【解答】(1)水对容器底部的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)若把容器倒放在桌面上,容器内水的高度增大,根据体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强变大;
(3)无论容器正放还是倒放,容器对桌面的压力都等于容器和水的总重力,因此倒放后容器对桌面的压力不变,但是接触面积减小。根据可知,容器对桌面的压强变大。
16.【答案】(1)3;不变
(2)向右
【解析】【分析】(1)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算B受到的摩擦力。根据影响滑动摩擦力的因素分析即可。
(2)对A进行受力分析,根据二力平衡的知识分析地面对A摩擦力的方向。
【解答】(1)木块B保持静止状态,它受到测力计的拉力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,那么f=F=3N。
当拉力F增大一倍时,木块B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的明摩擦力不变。
(2)当A保持静止时,那么地面对A的摩擦力肯定与B的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。它受到B的摩擦力向左,因此它受到地面的摩擦力向右。
17.【答案】<;>
【解析】【分析】(1)密度均匀,上下粗细一致的柱体对地面的压强,据此结合h甲>h乙得出两者的密度关系;
(2)由压强公式表示出切割前甲、乙对水平面的压强和切割后甲、乙对水平面的压强,并把切割会的压强与原压强比较的判断出甲、乙剩余部分对水平地面压强的关系。
【解答】(1)正方体就是粗细一致的柱体,则它对地面的压强p=ρgh;
甲、乙两个正方体对地面的压强相等,且h甲>h乙,
根据p=ρgh可知,二者的密度ρ甲<ρ乙;
(2)如下图所示,甲剩余部分与虚线粗细一致竖直部分相比,相当于受力面积不变而增大了压力,根据可知,此时剩余部分对地面的压强变大;
乙的剩余部分与虚线粗细一致竖直部分相比,相当于受力面积不变而减小了压力,根据可知,此时剩余部分对地面的压强变小;
根据前面的分析可知,虚线粗细一致的部分甲和乙对地面的压强相等,因此甲、乙剩余部分对水平地面的压强p甲>p乙。
18.【答案】0.16 N·s/m2
【解析】【分析】根据题目中告诉的公式,变形出流体黏滞系数η的计算公式,在求出公式中涉及的F的前提下,求出黏滞系数的值。【解答】当球在流体中匀速下降时,处于平衡状态,受力平衡;
竖直向上的有:黏滞阻力(F),实心球受到的浮力(F浮);竖直向下的有:实心球的重力(G)。
所以有:F+F浮=G,即:
6π Rv+ρ液g πR3=ρ球gπR3,
变形得:6 v=(ρ球-ρ液)gR2;
代入数据,得:6× ×4.9m/s=(1200kg/m3-800kg/m3)×9.8N/kg××(0.03m)2;
解得:η=0.16N s/m2。
19.【答案】(1)1;物体所受浮力与液体的重力无关;在物体排开液体体积相同时,液体密度越大物体所受浮力越大
(2)小科没有控制橡皮泥排开液体的体积相同
(3)1.2×103kg/m3
【解析】【分析】实验要注意控制变量,阿基米德原理表述为:浸在液体 里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物 体排开的液体受到的重力。
【解答】(1) 浮力等于重力减去拉力大小,①在序号a的实验中物体所受的浮力4N-3N=1N, ②比较序号a、b、c三次实验,a、b、c三次实验物体重力不同,浮力却相同,可得到结论: 物体所受浮力与液体的重力无关 ; ③比较序号a、d、e三次实验,a、d、e三次实验物体排开液体体积相同,液体密度不同且液体密度越大物体所受浮力越大,所以可得结论:在物体排开液体体积相同时,液体密度越大物体所受浮力越大。
(2)实验只允许单一变量,形状不同而且排开液体的体积也不同。
(3) A的重力为4N,浮力等于重力减去拉力,完全浸没在浓盐水,浮力1.2N, 完全浸没在水,浮力1N,结合阿基米德原理可得排开液体体积相同,密度之比即为浮力之比, 水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为1.2×103kg/m3 。
20.【答案】排开液体的体积;深度;=;
【解析】【分析】(2)根据测力计的示数变化分析浮力变化,根据图片和描述确定哪个因素发生改变即可;
(3)对塑料小瓶进行受力分析,根据平衡力的知识比较浮力和重力大小;
(4)根据浸没状态计算出小瓶内蜂蜜的体积,根据悬浮状态计算蜂蜜的重力,最后计算蜂蜜的密度。
【解答】(2)①如图乙所示,将小瓶浸没在水中,弹簧测力计的示数F1>F2,根据F浮力=G-F拉可知,小瓶排开水的体积变大,受到的浮力变大,那么说明物体受到的浮力与排开液体的体积有关;
②将弹簧测力计继续下降,小瓶所在的深度增大,而示数不变, 说明受到的浮力不变,那么说明物体受到浮力大小与深度无关。
(3)根据F浮力=G-F拉可知,弹簧测力计的示数为零,说明此时小瓶受到的浮力F=G;
(4)根据丙图可知,塑料小瓶在水中的状态是悬浮,
则瓶中蜂蜜的重力G=ρ水gV排=ρ水gS(h2-h1);
倒出的蜂蜜在另一个圆柱形容器中的液面高度为h3,
则瓶中蜂蜜的体积:V=S(h2-h1-h3);
则蜂蜜的密度。
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