北师大版八年级物理下册第八章压强和浮力同步测试
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、如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片.下列说法正确的是( )
A.飞机飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到平衡力的作用
D.飞机在起飞后,航母底部受到的液体压强增大
2、活塞式抽水机模型,如图所示,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活塞的压强p将( )
A.F先增大后不变,p不变
B.F先减小后增大,p先减小后不变
C.F先增大后不变,p先减小后不变
D.F、p都不断增大
3、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
4、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
5、把两个物重相同的实心铁球和铝球,浸没在水中,它们受到的浮力( )
A.相等 B.铝球的比铁球大
C.铝球的比铁球小 D.浮力都等于重力
6、下列情况中,人对地面压强最大的是( )
A.人站立在地面时
B.人单脚着地,另一脚向前跨步时
C.人蹲在地上时
D.人席地而坐时
7、物体在液体中受到浮力的大小()
A.和物体本身的重力大小有关
B.和物体的体积大小有关
C.和物体的密度大小有关
D.和物体排开液体的体积大小有关
8、如图,手握住水杯保持静止,对此状态下列说法正确的是( )
A.手对水杯的握力与水杯对手的力是一对平衡力
B.手对水杯的摩擦力与水杯自身的重力是一对相互作用力
C.手对水杯的握力增大,则水杯所受的摩擦力随之增大
D.手对水杯的握力增大(手的姿势不变),则手对水杯的压强增大
9、下列关于压强的说法正确的是( )
A.飞机升力是由于机翼上下表面的空气流速不同造成压强差所引起的
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小
C.菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来减小压强
D.马德堡半球实验首次测出大气压强值
10、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v和2v,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
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20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、三峡船闸是世界上最大的船闸,它利用了 原理;高原地区大气压强比平原地区 得多(选填“大”或“小”),在高原上用普通锅很难将食物煮熟,因为气压低,水的沸点 100℃.(选填“高于”、“低于”或“等于”)
3、把一铁块浸没在盛满酒精的烧杯中,从杯中溢出8g酒精,此铁块的质量是 g,如果把它浸没在盛满水的烧杯中,从杯中溢出水 g(酒精的密度为0.8g/cm3,铁的密度为7.9g/cm3).
4、如图所示,将重为2N的木块放入烧杯中,静止时木块所受到浮力的大小为 N,浮力的方向 ;放入木块后,烧杯底部所受水的压强 (选填“变大“”变小“或”不变“)
5、如图所示各图都说明了
三、计算题(5小题,每小题6分,共计30分)
1、把体积为500cm3,重为4N的小球放入盛水的容器中,球静止时水深40cm,g=10N/kg.求:
(1)容器底受到水的压强p是多少?
(2)小球的密度ρ是多少?
(3)小球受到的浮力F浮是多少?
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、如图所示是一种新型的电动车——双轮自平衡电动车,它是利用一种动态平衡原理来控制前进、后退以及停止的高科技产品,深受年轻人的青睐。车子自身质量为20kg,该车车轮与地面的接触总面积为50cm2求:
(1)电动车的重力;
(2)一质量为60kg的人在水平路面上驾驶它时,电动车对地面的压强;
(3)若阻力是总重的0.1倍,60kg的人匀速骑行时的牵引力大小。
4、如图所示,某同学将重1.6N,底面积10cm2为的锥形瓶放在水平桌面中央做实验,锥形瓶内有体积为100ml,深为15cm的酒精(酒精密度为 酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)酒精对锥形瓶底产生的压力和压强;
(2)锥形瓶对桌面产生的压强。
5、在深海100米的水平地方有一面积为2m2的薄铁块,那它受到的压强和压力分别是多少?(海水的密度约等于纯水的密度)
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、学习了阿基米德定律之后,小静认为:一定量的水不可能产生大于水自身重力的浮力。请说明怎样只利用一瓶已冻结成冰的矿泉水来证明小静的观点是错误的。
2、小明发现家中使用的菜刀刀刃都做得很锋利,而刀柄上刻有许多精美的花纹。请你用学过物理知识给小明解释一下。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】解:A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故A错误;
B、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B正确;
C、飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,故C错误;
D、飞机起飞后,航母总重力减小,浮力减小,航母排开水的体积减小,所以航母底部的深度减小,其受到水的压强会减小,故D错误.
故选B.
【分析】(1)漂浮物体的浮力始终等于自身重力,判断出重力的变化情况,即可得知浮力如何变化;(2)流体流速越快的位置压强越小,据此来分析飞机起飞时的受力情况;(3)受到平衡力,飞机静止或匀速运动,加速运动,受非平衡力;(4)液体的压强与深度有关,据此判断.
2、【答案】C
【解析】【解答】解:当活塞不断上升时,抽水机内的水柱高度不断增加,由于大气压大于水柱产生的压强,故多余的压强传递给活塞;
即水对活塞的压强p=p大气﹣ρ水gh,大气压不变,随着h的增大,根据前面关系可知,水对活塞的压强减小.
但当水柱被提升到10米多点时,水柱就不会再升高(一个标准大气压支持大约10米高水柱),活塞与水柱分离,水对活塞的压强减小为0并保持不变.
即整个过程中,p先减小后不变.
当活塞与水柱没有分离之前,以活塞为研究对象,受力情况如图所示(不计活塞重力):
可以认为是匀速拉动活塞的,根据力的平衡条件有:F+F水压=F大气,
所以,拉力F=F大气﹣F水压=F大气﹣p水S活塞①
根据前面分析可知,水对活塞的压强先减小,由①式可知,拉力先增大(大气压力不变).
当水柱高度达到10米多点时,由于水不会再上升,水对活塞的压强减小为0并保持不变,则拉力增大到等于大气压力后也不再变化.
即整个过程中,拉力F先增大后不变.
故选C.
【分析】以活塞为研究对象,对其进行受力分析,得出当拉动活塞不断上升时,拉力F和水对活塞的压强p的变化情况.
3、【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.
4、【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.
5、【答案】B
【解析】【解答】解:已知m铁=m铝,ρ铁>ρ铝,
由ρ= 得V= 可知,V铁<V铝;
实心铁球和铝球,浸没在水中,排开水的体积等于各自的体积,
由公式F浮=ρ液gV排比较知:铝球受到的浮力较大,故ACD错误,B正确.
故选B.
【分析】(1)质量相同的不同物质,体积大小用公式V= 比较;(2)浸没在液体中的物体,受到的浮力用公式F浮=ρ液gV排比较大小.
6、【答案】B
【解析】【解答】解:由题意可知,人对地面的压力一定时,受力面积越小,压强越大.
所以,人单脚着地另一脚向前跨步时,对地面的受力面积最小,所以压强最大.
故选B.
【分析】(1)影响压强大小的因素:压力大小和受力面积的大小.
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.
7、【答案】D
【解析】【解答】A、物体的受到的重力大,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故A错;
B、物体的体积大,不一定全浸没于液体中,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故B错;
C、物体的密度大,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故C错;
D、物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,符合题意,故D正确.
故选D.
【分析】根据阿基米德原理的内容知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析判断.物体受到液体的浮力,施力物体是水,浮力大小取决于液体的密度和排开液体的体积,而与受力物体的重、体积、密度无关
8、【答案】D
【解析】〖解答〗解:A、手对水杯的握力与水杯对手的力是一相互作用力,故A错;
B、手对水杯的摩擦力与水杯自身的重力是一对平衡力,故B 错;
C、手对水杯的握力增大,水杯所受的摩擦力不变,故C错;
D、手对水杯的握力增大(手的姿势不变),则手对水杯的压强增大,故D正确。
故选D。
〖分析〗(1)二力平衡的条件:同体、等值、反向、共线;相互作用力:等值、反向、共线但不同体;(2)影响压强的因素:压力、受力面积。
9、【答案】A
【解析】【解答】A、飞机机翼的形状上凸下平,空气通过机翼上表面的流速大,压强小,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,产生向上的升力,故A正确;B、液体内部压强随着深度的增加而增大,所以拦河坝设计成下宽上窄,故B错误;C、菜刀的刀刃薄,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;D、马德堡半球实验首次证明大气压的存在,故D错误.故答案为A.
【分析】流体流速越大,压强.越小;流速越小,压强越大;液体内部压强随着深度的增加而增大;压强的大小与压力和受力面积有关;马德堡半球实验首次证明大气压的存在.
10、【答案】D
【解析】【解答】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,ABC错误,D正确.
故选D.
【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.
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】连通器;小;低于
【解析】【解答】(1)三峡船闸是世界上最大的船闸,它的建造是利用了连通器的原理制成的;2)据气压随高度的增加而减小的关系可知,在海拔较高的高原地区,那里的大气压强比平原地区小得多;(3)据气压与液体沸点的知识可知,在高原上用普通锅煮食物时,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压较小,使得水的沸点小于100℃,故在海拔很高的地区一般用高压锅才能煮熟食物.
故答案为: (1). 连通器 (2). 小 (3). 低于
【分析】连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高.
3、【答案】79;10
【解析】【解答】解:(1)溢出酒精的体积:
V溢酒精= =10cm3,
铁块的体积:
V铁=V溢酒精=10cm3,
铁块的质量:
m铁=ρ铁V铁=7.9g/cm3×10cm3=79g.
(2)溢出水的重力G=F浮水=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3=0.1N,
溢出水的质量m==0.01kg=10g.
故答案为:79;10.
【分析】(1)知道溢出酒精的质量,利用密度公式求溢出酒精的体积(铁块的体积);知道铁的密度,再利用密度公式求铁块的质量.
(2)铁块浸入水中后,金属块的体积不变,根据公式可求在水中受到的浮力,也就是排开水的重力,进一步求出水的质量.
4、【答案】2;竖直向上;变大
【解析】【解答】木块漂浮,处于平衡状态,故浮力在数值上等于重力;对木块进行受力分析可知,浮力的方向始终竖直向上;根据压强公式:p=ρgh可知,放入木块后,液面高度升高,液体对杯底压强增大。故答案为:2;竖直向上;变大
【分析】运用物体平衡状态时的受力分析处理问题,根据压强公式对实际情况做定性分析。
5、【答案】大气中存在大压强
【解析】【解答】解:注射器吸药液、纸片拖住水不流出、大试管中的小试管不掉出,是利用了大气压的原理,说明大气压中存在大气压.
故答案为:大气中存在大压强.
【分析】气压强是指大气所产生的压强,与之相关的现象非常多,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
三、计算题
1、【答案】(1)解:容器底受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa
答:容器底受到水的压强为4×103Pa
(2)解:由G=mg可得,小球的质量:
m= = =0.4kg=400g,
小球的密度:
ρ= = =0.8g/cm3=0.8×103kg/m3
答:小球的密度是0.8×103kg/m3
(3)解:因为ρ<ρ水,
所以小球将上浮最终漂浮在水面上,则小球受到的浮力F浮=G=4N
答:小球受到的浮力是4N
【解析】【分析】(1)利用 p=ρgh 求得 容器底受到水的压强
(2) 由G=mg可得小球的质量,再利用 ρ= 求得 小球的密度 .
(3)结合浮沉条件判断小球的状态,进一步求得浮力大小.
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】(1)解:电动车的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
即电动车的重力是200N。
答:电动车的重力为200N;
(2)解:人和车的总重力G总=m总g=(60kg+20k g)×10N/kg=800N
电动车对地面的压力等于人和车的总重力F= G总=800N
电动车对地面的压强
即电动车对地面的压强是 。
答:一质量为60kg的人在水平路面上驾驶它时,电动车对地面的压强为 ;
(3)解:由题意知,阻力
匀速骑行时的牵引力大小等于阻力,即牵引力为80N。
答:60kg的人匀速骑行时的牵引力大小为80N。
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力。
(2)处在水平面上的物体,物体对地面的压力等于重力,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;
(3)小车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力;结合小车受到的阻力与重力的关系求解阻力。
4、【答案】(1)解:酒精对锥形瓶底产生的压强为
酒精对锥形瓶底产生的压力为F=pS=1200Pa×10×10-4m2=1.2N
答:酒精对锥形瓶底产生的压力为1.2N、压强为1200Pa;
(2)解:酒精的重力为
锥形瓶对桌面产生的压强为
答:锥形瓶对桌面产生的压强为2400Pa。
【解析】【分析】(1)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;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力;
(2)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;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。
5、【答案】解:(1)薄铁片受到的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1.0×106Pa;
(2)薄铁片受到的压力:
F=pS=1.0×106Pa×2m2=2.0×106N.
答:潜水艇舱盖上受到海水的压强为1.0×106Pa,压力为2.0×106N.
【解析】【分析】(1)已知薄铁片在海面下的深度和海水的密度,利用公式p=ρgh求出受到的压强;
(2)已知薄铁片受到的压强和面积,利用公式F=pS计算受到的压力.
四、实验探究
1、【答案】【解】当少量的冰化成水后,观察剩余的冰漂浮在水面上,此时水的重力(质量)小于冰的重力(质量)。漂浮时冰的重力等于冰所受的浮力,所以水能产生大于水自身重力的浮力。证明小静的观点是错误的。
【解析】【解答】当少量的冰熔化时,冰块会漂浮在水面上,根据两者之间的重力关系和物体漂浮的条件进行分析,从而证明小静的观点是错误的。当少量的冰化成水后,观察剩余的冰漂浮在水面上,此时水的重力(质量)小于冰的重力(质量).漂浮时冰的重力等于冰所受的浮力,所以水能产生大于水自身重力的浮力.证明小静的观点是错误的。
【分析】本题考查了学生对物体的浮沉条件的掌握和运用,涉及到设计实验步骤,有难度。
2、【答案】菜刀刀刃都做得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强的;而刀柄上刻有许多精美的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
【解析】【解答】菜刀刀刃都做得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强的;而刀柄上刻有许多精美的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
【分析】压力一定时,减小受力面积可以增大压强,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。