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八上科学《1-3章 期中》 模拟练习
一.选择题(共18小题)
1.甲、乙两车在同一地点沿平直路面同向行驶,两车运动的路程(s)随时间(t)变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.第10秒时,甲车的速度等于乙车的速度 B.乙车做匀速直线运动时的速度是10米/秒
C.甲车在0﹣20秒内一直做匀速直线运动 D.行驶20秒后,甲、乙两车相遇
2.如图所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5m/s的速度向上做匀速直线运动,丙以10m/s的速度向下做匀速直线运动,则F甲、F乙、F丙的大小关系是( )(不计空气阻力)
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F丙>F乙
3.如图为“筷子提米”实验,米与杯子一起悬空保持静止,下列力中与筷子对米的摩擦力是一对平衡力的是( )
A.米的重力 B.杯子的重力
C.米和筷子所受总重力 D.米和杯子所受总重力
4.甲、乙两只总质量相等的降落伞在空中匀速下降,甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s,则甲、乙所受阻力f甲、f乙之比是( )
A.3:5 B.5:3 C.2:5 D.1:1
5.如图,小翔在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中( )
A.人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
C.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
D.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
6.如图是鹊桥二号中继星环月飞行示意图,下列说法不正确的是( )
A.以月球为参照物,鹊桥二号中继星是运动的 B.鹊桥二号中继星的运动状态时刻在改变
C.鹊桥二号中继星不是受到平衡力的作用 D.若一切外力消失,鹊桥二号中继星将保持静止
7.如图所示,杂技演员一只手支撑在三脚架上,让身体保持静止状态,下列关于杂技的受力描述正确的是( )
A.杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力是一对平衡力
B.三脚架受到的重力和地面对三脚架的支持力是一对平衡力
C.杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力是一对平衡力
D.地面对三脚架的支持力和杂技演员受到的重力是一对平衡力
8.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
①必须使木板A做匀速运动才能测出B受到的摩擦力②A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
③B对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左④地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
9.将装满水的量筒口朝下浸入水中,慢慢将量筒提升,在量筒口没有离开水面之前,量筒内水面位置将( )
A.逐渐降低,但始终高于筒外水面 B.逐渐降低,保持与筒外水面相平
C.不降低,充满整个筒子 D.无法判断
10.如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
11.下列现象中,不能说明大气压存在的是( )
A.吸盘式挂衣钩 B.用管子吸饮料
C.覆杯实验 D.用针筒将药液注入肌肉
12.如图所示的甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,比较容器底受到的压强p甲和p乙,容器中的液体对底部的压力F甲和F乙的大小关系( )
A.p甲=p乙 F甲<F乙 B.p甲>p乙 F甲=F乙
C.p甲<p乙 F甲=F乙 D.p甲<p乙 F甲<F乙
13.如图所示的两个形状相同、质量相同的密闭容器分别正放和倒放在水平桌面上静止,两容器中分别装入深度相同的甲、乙两种液体,则以下说法正确的是( )
A.若液体对容器底的压强相等,则两种液体的密度ρ甲>ρ乙
B.若液体对容器底的压强相等,则两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C.若容器对桌面的压强相等,则两种液体的质量m甲=m乙
D.若容器对桌面的压强相等,则两种液体的质量m甲<m乙
14.下列四个情景中,物体受到的浮力减小的是( )
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的“蛟龙号”潜水器 D.在码头装载货物的轮船
15.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( )
A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定
16.在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
17.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
A.a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体
B.木块在a容器内排开液体的质量较大
C.a、b两容器底部受到液体的压强相等
D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强不相等
18.小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水,再放入塑料小碗使其漂浮,如图甲所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h1;将鸭蛋放入小碗中,小碗仍漂浮,如图乙所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h2;将鸭蛋从小碗中取出放入水中,鸭蛋沉底,如图丙所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h3。水的密度用ρ水表示,下列说法正确的是( )
A.甲、丙两图容器对桌面的压力差是ρ水gS(h3﹣h1)
B.丙图中容器底对鸭蛋的支持力是ρ水g(h3﹣h1)S
C.乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是ρ水g(h2﹣h1)S
D.此鸭蛋的密度表达式ρ=ρ水
二.填空题(共14小题)
19.在班级文化建设布置中,小滨要把一块重10N的宣传牌固定在竖直的墙面上。如图所示,小滨用水平向右大小为30N的力F把宣传牌压在竖直墙面上,宣传牌静止。
(1)此时宣传牌受到的摩擦力大小是 N,方向为 。
(2)若增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.如图,小球由A点静止释放,不计空气阻力,小球可在A、B二点间来回摆动,A和B是最高点,F是最低点。小球在F点的时候,受力 (填“平衡”或“不平衡”)。若摆动到B点的时候细绳恰好断裂,接下去小球将沿 (填“BC”、“BD”或“BE”)继续运动。
21.2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。某一在地球上质量为2kg的物体,在地球上竖直悬挂在某一弹簧测力计下,弹簧测力计的读数是 N;若把此物体带到“葛利斯581d”行星上,用托盘天平可以测得此物体的质量是 kg,把此物体竖直悬挂在上述同样的弹簧测力计下,读数是 N,此时该物体的惯性与在地球上相比将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.(1)如图甲所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (填“会”或“不会”)相撞,原因是 。(选填“AB继续保持原运动状态”、“A的惯性比B大则速度比B更大”)
(2)图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子突然断裂,则电灯将 (选填“加速向下运动”“匀速向下运动”或“静止”)。
(3)图丙是运动会的铅球赛场上,一位同学将铅球奋力掷出的情景。若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么接下来铂球运动轨迹是 (选填a、b或c)。
23.请用所学的压力、压强知识解决下列问题。
(1)如图甲,用一个水平推力去压图钉,在压力的作用下松木很快就出现了裂缝,而手却没什么感觉,这是因为两者 不同导致压强不同。
(2)有一个装满红色水的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙所示。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而 。将此容器放入盛有浓盐水的另一玻璃容器中,如图丙。发现B孔有红色水流出,同时A孔 。
A.有红色水流出 B.有盐水流入 C.水、盐水都不流动 D.都有可能
24.非洲草原犬鼠是一种哺乳动物,有很强的环境适应能力。如图是其洞穴的横截面示意图:洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土 堆。这种离地而很深、洞口形状各异看似简单的洞穴却有很强的空气流动能力,成为一个天然的“空调器”。请结合所学知识,回答下列问题:
(1)如图所示,洞穴中空气流动的方向是 (填“从A洞口流入”或“从B洞口流入”)。
(2)下列行为或做法与犬鼠洞穴“空调器”运用科学原理相同的有 (填字母序号)。
A.并列行驶的军舰“不能靠得太近”
B.列车进站时,旅客必须站在安全线外
C.盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了
25.如图是“擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上,回答下列问题:
(1)该机器人静止在竖直玻璃上时受到的摩擦力方向为 。
(2)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时(如图),若真空泵继续向外抽气增大压力,则擦窗机器人受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)吸盘与玻璃的接触面积为2×10﹣3米2,若吸盘对玻璃的压强是1.5×105帕,则机器人对玻璃的压力为 。
26.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度上升,设B管内水柱产生的压强为p1,C管内酒精产生的压强为p2,则p1 p2(选填“>”“=”或“<”),h1:h2= 。(ρ酒精=0.8g/cm3)
27.小滨利用如图所示的实验方案测量当时的大气压值。实验中记下弹簧测力计的示数为4.5N。所用一次性注射器的最大刻度容积为2mL。注射器全部刻度的长度为4cm。为判断实验结果的准确性,小滨利用气压计测量当时实际的大气压约为100kPa。
(1)根据弹簧测力计和注射器实验数据计算出的大气压强为 Pa。
(2)对比两次实验结果,小滨猜想用注射器的实验中可能存在下列原因,其中可能的是 。
A.注射器中有空气未全部排尽 B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
28.如图,密度为0.6g/cm3、体积为10﹣3m3的正方体木块,g取10N/kg;用一条质量可忽略不计的细绳系住,置于容器的水中,如图所示,已知圆柱体容器的底面积为100cm2,求:
(1)当绳子系住木块时木块所的浮力大小是 牛;细线的拉力大小是 牛。
(2)当细线剪断后,木块静上时,描述容器底部受到的水的压强变化情况是 (变大、变小、不变)。
29.如图(a)所示,重为5牛的长方体物块漂浮在水中,其下表面积为5×10﹣3米2,则下表面受到水的压力方向为 ,压强大小为 帕。若将长方体物块以图(b)所示方式放置,比较图(a)(b)中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小,则Fa (填“大于”“等于”或“小于”)Fb。
30.用如图实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会 (填”变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于 。
(3)由图中信息可知物块的密度为 kg/m3。
31.在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U形管的两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 的增加而增大。
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 进行比较。
32.某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理(细线的质量和体积均忽略不计)。
(1)某同学发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样会使溢出水的重力 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示。甲、乙两图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,当它们满足关系式 时,可以验证阿基米德原理。
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中,如图丙所示,发现F5 F3(填“大于”、“小于”或“等于”),说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)请计算实验所用物块的密度为 千克/米3。
三.计算题(共4小题)
33.某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上(如图),以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒,骑行时所受阻力是总重的0.04倍。
部分参数
最大速度 3米/秒
空箱质量 10千克
轮子与地面的总接触面积 0.003米2
(1)测试者在20秒内骑行的路程为 米。
(2)测试者骑行时行李箱所受地面阻力为 牛。
(3)求测试者坐在电动行李箱上时,行李箱对水平地面的压强。
34.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少,现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。则:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多少克的限压阀?(g取10N/kg)
35.如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:
(1)此时木块受到的浮力是多大?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
36.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2N,将一个重力为1.2N体积为 2×10﹣4m3 的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中。(g取10N/kg)
(1)物体A所受浮力是多少?
(2)细线对物体A的拉力为多少?
(3)当把细线剪断后,台秤的示数为多少?
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.甲、乙两车在同一地点沿平直路面同向行驶,两车运动的路程(s)随时间(t)变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.第10秒时,甲车的速度等于乙车的速度
B.乙车做匀速直线运动时的速度是10米/秒
C.甲车在0﹣20秒内一直做匀速直线运动
D.行驶20秒后,甲、乙两车相遇
【解答】解:A、第10秒时,甲车的速度 ,而乙的速度为零,故A错误;
B、0﹣5s内乙车做匀速直线运动时的速度是 ,故B错误;
C、甲车在0﹣20秒内,路程随时间的变化图像是一条倾斜的直线,即它一直做匀速直线运动,故C正确;
D、行驶10秒后,甲、乙两车相遇,故D错误。
故选:C。
2.如图所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5m/s的速度向上做匀速直线运动,丙以10m/s的速度向下做匀速直线运动,则F甲、F乙、F丙的大小关系是( )(不计空气阻力)
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F丙>F乙
【解答】解:不计空气阻力,虽然三个物体的状态不同,但由于甲静止,乙、丙都是匀速直线运动,所以物体都处于平衡状态,即受力平衡,则三个物体所受拉力与重力相等,即三个力大小相等。
故选:A。
3.如图为“筷子提米”实验,米与杯子一起悬空保持静止,下列力中与筷子对米的摩擦力是一对平衡力的是( )
A.米的重力 B.杯子的重力
C.米和筷子所受总重力 D.米和杯子所受总重力
【解答】解:筷子对米的摩擦力与米和杯子所受总重力是一对平衡力,它符合二力平衡的四个条件,故D正确,ABC错误。
故选:D。
4.甲、乙两只总质量相等的降落伞在空中匀速下降,甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s,则甲、乙所受阻力f甲、f乙之比是( )
A.3:5 B.5:3 C.2:5 D.1:1
【解答】解:两个降落伞的质量相同,根据G=mg求出的重力相同,故G甲=G乙。
甲以5m/s的速度匀速直线下降,甲受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用,这两个力是平衡力,大小相等,故f甲=G甲。
乙以3m/s的速度匀速直线下降,乙受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用,这两个力是平衡力,大小相等,故f乙=G乙。
因为G甲=G乙,所以f甲=f乙,f甲:f乙=1:1。
故选:D。
5.如图,小翔在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中( )
A.人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
C.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
D.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
【解答】解:AD、人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力,其大小相等,故A错误,D正确;
B、人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对相互作用力,故B错误;
C、沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力,故C错误。
故选:D。
6.如图是鹊桥二号中继星环月飞行示意图,下列说法不正确的是( )
A.以月球为参照物,鹊桥二号中继星是运动的
B.鹊桥二号中继星的运动状态时刻在改变
C.鹊桥二号中继星不是受到平衡力的作用
D.若一切外力消失,鹊桥二号中继星将保持静止
【解答】解:A.以月球为参照物,鹊桥二号中继星的位置是改变的,故是运动的,故A正确;
B.鹊桥二号中继星绕月球飞行,轨道是曲线,因而运动状态时刻在改变,故B正确;
C.鹊桥二号中继星运动状态改变,受力不平衡,不是受到平衡力的作用,故C正确;
D.若一切外力消失,鹊桥二号中继星将保持原来的速度做匀速直线运动,故D错误。
故选:D。
7.如图所示,杂技演员一只手支撑在三脚架上,让身体保持静止状态,下列关于杂技的受力描述正确的是( )
A.杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力是一对平衡力
B.三脚架受到的重力和地面对三脚架的支持力是一对平衡力
C.杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力是一对平衡力
D.地面对三脚架的支持力和杂技演员受到的重力是一对平衡力
【解答】解:A、杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、三脚架受到的重力和地面对三脚架的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C、杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,故C正确;
D、地面对三脚架的支持力和杂技演员受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
8.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
①必须使木板A做匀速运动才能测出B受到的摩擦力
②A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
③B对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
④地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
【解答】解:①拉动木板时,B始终处于静止状态,滑动摩擦力的大小与运动速度无关,所以实验中可以不匀速拉动A,故①错误;
②因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力fA对B=F示=2N,故②正确;
③因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故③错误;
④因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得:fB对A+f地=F,则地面对A水平向左的摩擦力:f地=F﹣fB对A=6N﹣2N=4N,故④正确;
故选:D。
9.将装满水的量筒口朝下浸入水中,慢慢将量筒提升,在量筒口没有离开水面之前,量筒内水面位置将( )
A.逐渐降低,但始终高于筒外水面
B.逐渐降低,保持与筒外水面相平
C.不降低,充满整个筒子
D.无法判断
【解答】解:量筒的高度是15cm左右,将装满水的量筒口朝下浸入水中,慢慢将量筒提升,在量筒口没有离开水面之前,量筒中没有空气,所以大气压支持量筒中的水不降低。
故选:C。
10.如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
【解答】解:由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,倾斜后水银高为74cm。
A、大气压不变,仍能支持76cm的水银柱,而倾斜后水银充满全管,水银高为74cm,水银柱产生压强减小,所以水银对玻璃管上端有压强,故A正确;
B、由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强,故B正确;
C、玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故C正确;
D、玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,试管上端也存在大气压强,管内水银在重力作用下会下降,而不会向上喷,故D错误。
故选:D。
11.下列现象中,不能说明大气压存在的是( )
A.吸盘式挂衣钩
B.用管子吸饮料
C.覆杯实验
D.用针筒将药液注入肌肉
【解答】解:A、吸盘式挂衣钩,是里面的压强小于外界大气压,是大气压把吸盘压在墙上,故A正确;
B、用管子吸饮料时,嘴里的压强小于外界大气压,是大气压把饮料压入嘴中,故B正确;
C、覆杯实验,是外界大气压大于杯子里面水的压强,因此水流不出来,故C正确;
D、将药液注入肌肉,利用手的推力,故D错误。
故选:D。
12.如图所示的甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,比较容器底受到的压强p甲和p乙,容器中的液体对底部的压力F甲和F乙的大小关系( )
A.p甲=p乙 F甲<F乙 B.p甲>p乙 F甲=F乙
C.p甲<p乙 F甲=F乙 D.p甲<p乙 F甲<F乙
【解答】解:由图知,液体的深度h甲<h乙,因为都是同一种液体,所以由p=ρgh可知乙容器底受到的压强大,即p甲<p乙;
由于两容器都是柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力,而液体的质量相同,故对容器底部的压力相同,即F甲=F乙,故C正确;
故选:C。
13.如图所示的两个形状相同、质量相同的密闭容器分别正放和倒放在水平桌面上静止,两容器中分别装入深度相同的甲、乙两种液体,则以下说法正确的是( )
A.若液体对容器底的压强相等,则两种液体的密度ρ甲>ρ乙
B.若液体对容器底的压强相等,则两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C.若容器对桌面的压强相等,则两种液体的质量m甲=m乙
D.若容器对桌面的压强相等,则两种液体的质量m甲<m乙
【解答】解:AB、由p=ρgh可知,两种液体对容器底的压强相等,且深度相同,故密度相等,故AB错误;
CD、若容器对桌面的压强相等,根据F=pS知,甲的底面积小,压力小,根据水平面上的压力等于物体的重力,则甲的重力小,故甲液体的重力小,根据G=mg知,甲的质量小,即m甲<m乙,故C错误,D正确。
故选:D。
14.下列四个情景中,物体受到的浮力减小的是( )
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者
B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的“蛟龙号”潜水器
D.在码头装载货物的轮船
【解答】解:A、从深水处走向海岸沙滩的游泳者,其排开水的体积减小,由F浮=ρ液gV排可知,浮力减小,故A符合题意。
B、轮船在大海和长江中都是漂浮的,所以浮力都等于重力,浮力大小不变,故B不符合题意。
C、海面下正在下潜的潜水艇,由于排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,所以潜水艇所受浮力大小不变,故C不符合题意。
D、轮船漂浮,受到的浮力与重力相等,装载货物时,其重力变大,所以所受浮力变大。故D不符合题意。
故选:A。
15.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( )
A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定
【解答】解:
A、当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确;
B、图中潜艇模型,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B错误;
C、向外拉注射器活塞,试管内水增加,试管内水量适当时,潜艇可能悬浮,故C正确;
D、试管左轻、右重,为了保持试管稳定,潜艇模型的试管上绕些铁丝,故D正确;
故选:B。
16.在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
【解答】解:(1)浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关,甲、乙、丙均漂浮,所以浮力都等于其自身重力,
所以F甲=F乙=F丙;
(2)由图可以看出,甲中排开液体的体积最小,说明液体的密度最大,丙中排开液体的体积最大,说明液体的密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙.故D正确。
故选:D。
17.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
A.a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体
B.木块在a容器内排开液体的质量较大
C.a、b两容器底部受到液体的压强相等
D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强不相等
【解答】解:
A、由图象可知,体积V相同时,甲的质量大于乙的质量,则根据ρ=可知:ρ甲>ρ乙;
相同木块在a、b中都处于漂浮,则所受浮力F浮a=F浮b=G木,
根据F浮=ρ液gV排可得:ρagV排a=ρbgV排b;由图可知:V排a<V排b;所以,ρa>ρb;由此可知:a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,故A正确;
B、因F浮a=F浮b,所以由阿基米德原理可知:G排a=G排b,则:m排a=m排b,故B错误;
C、由于两容器中液面相平,且ρa>ρb,根据p=ρ液gh可知,a容器底部受到液体的压强大,故C错误;
D、木块在a、b两容器中都处于漂浮,根据浮力产生的原因可知木块下表面受到液体的压力:Fa下=F浮a,Fb下=F浮b,则Fa下=Fb下;
由于两个木块相同,则底面积相同,根据p=可知:pa下=pb下,故D错误。
故选:A。
18.小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水,再放入塑料小碗使其漂浮,如图甲所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h1;将鸭蛋放入小碗中,小碗仍漂浮,如图乙所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h2;将鸭蛋从小碗中取出放入水中,鸭蛋沉底,如图丙所示,用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h3。水的密度用ρ水表示,下列说法正确的是( )
A.甲、丙两图容器对桌面的压力差是ρ水gS(h3﹣h1)
B.丙图中容器底对鸭蛋的支持力是ρ水g(h3﹣h1)S
C.乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是ρ水g(h2﹣h1)S
D.此鸭蛋的密度表达式ρ=ρ水
【解答】解:A、已知容器的底面积为S,
由图甲乙可知,鸭蛋漂浮时排开水的体积:V排=(h2﹣h1)S,
鸭蛋漂浮时排开水的质量:m排=ρ水V排=ρ水(h2﹣h1)S,
由漂浮条件和阿基米德原理可得,鸭蛋的质量:m蛋=m排=ρ水V排=ρ水(h2﹣h1)S,
由甲、丙两图可知,丙图中的总质量比甲图中的总质量多了一个鸭蛋的质量,因此甲、丙两图容器对桌面的压力差:ΔF压=G蛋=m蛋g=ρ水g(h2﹣h1)S,故A错误;
B、由图甲丙可知,鸭蛋的体积:V蛋=(h3﹣h1)S,
丙中鸭蛋受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV蛋=ρ水g(h3﹣h1)S,
丙图中鸭蛋受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力,由力平衡条件可知,丙图中容器底对鸭蛋的支持力:F支=G蛋﹣F浮=ρ水g(h2﹣h1)S﹣ρ水g(h3﹣h1)S=ρ水g(h2﹣h3)S,故B错误;
C、因为乙、丙两图中塑料小碗都处于漂浮状态水只对塑料小碗的下表面有压力,所以由浮力产生的原因可知,乙、丙两图中水对塑料小碗压力等于塑料小碗受到的浮力,因为物体漂浮时浮力大小等于自身的重力,比较两图可知,两次塑料小碗受到的浮力差为鸭蛋的重力,所以乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量:ΔF下=G蛋=m蛋g=ρ水g(h2﹣h1)S,故C正确;
D、鸭蛋的密度:ρ=== ρ水,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共12小题)
19.在班级文化建设布置中,小滨要把一块重10N的宣传牌固定在竖直的墙面上。如图所示,小滨用水平向右大小为30N的力F把宣传牌压在竖直墙面上,宣传牌静止。
(1)此时宣传牌受到的摩擦力大小是 10 N,方向为 竖直向上 。
(2)若增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将 不变 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:将物体压在竖直的墙壁上处于静止状态,此时其重力与摩擦力是一对平衡力,二力的方向相反,大小相等,所以受到的摩擦力为10N,摩擦力的方向是竖直向上的;
由于重力与摩擦力是一对平衡力,与压力大小无关,所以增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将不变。
故答案为:(1)10;竖直向上;(2)不变。
20.如图,小球由A点静止释放,不计空气阻力,小球可在A、B二点间来回摆动,A和B是最高点,F是最低点。小球在F点的时候,受力 不平衡 (填“平衡”或“不平衡”)。若摆动到B点的时候细绳恰好断裂,接下去小球将沿 BE (填“BC”、“BD”或“BE”)继续运动。
【解答】解:不计空气阻力,小球可在A、B二点间来回摆动,A和B是最高点,F是最低点。小球在F点的时候,做曲线运动,因而运动状态改变,说明受力不平衡。若摆动到B点的时候速度为0,细绳恰好断裂,接下去小球将沿在重力作用下,竖直下落,沿BE继续运动。
故答案为:不平衡;BE。
21.2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。某一在地球上质量为2kg的物体,在地球上竖直悬挂在某一弹簧测力计下,弹簧测力计的读数是 20 N;若把此物体带到“葛利斯581d”行星上,用托盘天平可以测得此物体的质量是 2 kg,把此物体竖直悬挂在上述同样的弹簧测力计下,读数是 40 N,此时该物体的惯性与在地球上相比将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:物体在地球上受到的重力:G=mg=2kg×10N/kg=10N,在地球上竖直悬挂在某一弹簧测力计下,弹簧测力计的读数是20N;
因为物体的质量与其空间位置无关,所以在“葛利斯581d”行星上物体的质量仍然为2kg;
由于“葛利斯581d”行星的重力是地球的2倍,所以在“葛利斯581d”行星受到的重力:2×20N=40N,在“葛利斯581d”行星上,把此物体竖直悬挂在上述同样的弹簧测力计下,读数是40N;
惯性的大小只与物体的质量有关,此时该物体的惯性与在地球上相比将不变。
故答案为:20;2;40;不变。
22.(1)如图甲所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,B在A的正前方,B的质量小于A的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 不会 (填“会”或“不会”)相撞,原因是 AB继续保持原运动状态 。(选填“AB继续保持原运动状态”、“A的惯性比B大则速度比B更大”)
(2)图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子突然断裂,则电灯将 加速向下运动 (选填“加速向下运动”“匀速向下运动”或“静止”)。
(3)图丙是运动会的铅球赛场上,一位同学将铅球奋力掷出的情景。若铅球飞行至最高点时一切外力消失,那么接下来铂球运动轨迹是 a (选填a、b或c)。
【解答】解:(1)A、B物块和小车一起做匀速直线运动,并且两物体和小车具有共同的速度,当小车遇到障碍物突然停止后,由于物体在光滑接触面上,因此两物体由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个物体间的距离不变,一定不会相碰;
(2)图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态,假如绳子突然断裂,则电灯将在重力的作用下,做加速向下运动;
(3)若铅球飞行至最高点时一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,此时铅球会保持原来的运动状态不变,即以外力消失时的速度和方向做匀速直线运动,即运动轨迹是a。
故答案为:(1)不会;AB继续保持原运动状态;(2)加速向下运动;(3)a。
23.请用所学的压力、压强知识解决下列问题。
(1)如图甲,用一个水平推力去压图钉,在压力的作用下松木很快就出现了裂缝,而手却没什么感觉,这是因为两者 受力面积 不同导致压强不同。
(2)有一个装满红色水的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙所示。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而 增大 。将此容器放入盛有浓盐水的另一玻璃容器中,如图丙。发现B孔有红色水流出,同时A孔 A 。
A.有红色水流出
B.有盐水流入
C.水、盐水都不流动
D.都有可能
【解答】解:(1)松木和手受到的压力相同,但手的受力面积远远大于松木的受力面积,所以手受到的压强远远小于松木受到的压强,故在压力的作用下松木很快就出现了裂缝,而手却没什么感觉;
(2)①有一个装满红色水的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙所示。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而增大;
②设盐水面对应的点为D,水面高出盐水面的高度为hD,AD之间的高度为hDA,AB之间的高度为hAB,
由于B孔有红色水流出,说明B点水产生向外的压强大于盐水产生向内的压强,
即ρ水g(hD+hDA+hAB)>ρ盐水g(hDA+hAB),
ρ水g(hD+hDA)+ρ水ghAB>ρ盐水ghDA+ρ盐水ghAB,
因为ρ水ghAB<ρ盐水ghAB,
所以ρ水g(hD+hDA)>ρ盐水ghDA,
故在A点水产生向外的压强大于盐水产生向内的压强,所以水会喷出,
故选:A。
故答案为:(1)受力面积;(2)增大;A。
24.非洲草原犬鼠是一种哺乳动物,有很强的环境适应能力。如图是其洞穴的横截面示意图:洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土 堆。这种离地而很深、洞口形状各异看似简单的洞穴却有很强的空气流动能力,成为一个天然的“空调器”。请结合所学知识,回答下列问题:
(1)如图所示,洞穴中空气流动的方向是 从B洞口流入 (填“从A洞口流入”或“从B洞口流入”)。
(2)下列行为或做法与犬鼠洞穴“空调器”运用科学原理相同的有 AB (填字母序号)。
A.并列行驶的军舰“不能靠得太近”
B.列车进站时,旅客必须站在安全线外
C.盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了
【解答】解:(1)由图可知,A洞口凸,B洞口平,有风经过时,相同时间内,经过B时速度小,压强大;经过A时速度大,压强小,洞中出现压强差,使空气顺利进入洞穴。故风是从B洞口流入。
(2)犬鼠洞穴“空调器”运用科学原理是伯努利原理,分析可知,并列行驶的军舰“不能靠得太近”、列车进站时,旅客必须站在安全线外运用的科学原理都是伯努利原理,盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了运用的是大气压。故应选AB。
故答案为:(1)从B洞口流入;(2)AB。
25.如图是“擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上,回答下列问题:
(1)该机器人静止在竖直玻璃上时受到的摩擦力方向为 竖直向上 。
(2)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时(如图),若真空泵继续向外抽气增大压力,则擦窗机器人受到的摩擦力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)吸盘与玻璃的接触面积为2×10﹣3米2,若吸盘对玻璃的压强是1.5×105帕,则机器人对玻璃的压力为 300N 。
【解答】解:(1)擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,方向相反,故该机器人工作时受到的摩擦力方向为竖直向上;
(2)当真空泵继续向外抽气时,机器人仍然静止,机器人的重力不变,则擦窗机器人受到的摩擦力不变;
(3)由p=得,吸盘对玻璃的压力:F=pS=1.5×105Pa×2×10﹣3m2=300N。
故答案为:(1)竖直向上;(2)不变;(3)300N。
26.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度上升,设B管内水柱产生的压强为p1,C管内酒精产生的压强为p2,则p1 = p2(选填“>”“=”或“<”),h1:h2= 4:5 。(ρ酒精=0.8g/cm3)
【解答】解:由图知,管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压,
则大气压p0=p+p1=p+p2,所以p1=p2;
由液体压强公式可得:ρ水gh1=ρ酒精gh2,
则h1:h2=ρ酒精:ρ水=0.8×103kg/m3:1×103kg/m3=4:5;
故答案为:=;4:5。
27.小滨利用如图所示的实验方案测量当时的大气压值。实验中记下弹簧测力计的示数为4.5N。所用一次性注射器的最大刻度容积为2mL。注射器全部刻度的长度为4cm。为判断实验结果的准确性,小滨利用气压计测量当时实际的大气压约为100kPa。
(1)根据弹簧测力计和注射器实验数据计算出的大气压强为 9×104 Pa。
(2)对比两次实验结果,小滨猜想用注射器的实验中可能存在下列原因,其中可能的是 A 。
A.注射器中有空气未全部排尽
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
【解答】解:(1)已知V=2mL=2cm3=2×10﹣6m3,L=4cm=0.04m,
则S===5×10﹣5m2,
大气压强p===9×104Pa;
(2)注射器中有空气未全部排尽,注射器中会有很小的大气压强,所测大气强会偏小;实际的大气压p′=100kPa=100×1000Pa=1×105Pa;如果活塞与注射器内壁间存在较大的摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大,而根据实验数据计算出的大气压强小于实际大气压,所以不可能是活塞与注射器筒壁间摩擦较大,可能是注射器中有空气未全部排尽,故选:A。
故答案为:(1)9×104;(2)A。
28.如图,密度为0.6g/cm3、体积为10﹣3m3的正方体木块,g取10N/kg;用一条质量可忽略不计的细绳系住,置于容器的水中,如图所示,已知圆柱体容器的底面积为100cm2,求:
(1)当绳子系住木块时木块所的浮力大小是 10 牛;细线的拉力大小是 4 牛。
(2)当细线剪断后,木块静上时,描述容器底部受到的水的压强变化情况是 变小 (变大、变小、不变)。
【解答】解:(1)木块浸没在水中所受的浮力F浮=Vρ水g=10﹣3m3×1.0×103kg/m3×10N/kg=10N,
木块在浮力、细绳的拉力、物块的重力作用下处于平衡状态,所以细绳的拉力F拉=F浮﹣G木块=F浮﹣Vρ木块g=10N﹣10﹣3m3×0.6×103kg/m3×10N/kg=4N;
(2)细绳剪断后,木块的密度小于水的密度,由物体的沉浮可知,木块漂浮在水面上,这样排开水的体积变小,容器中水的深度变小,由液体的压强p=hρg可知,容器底部受到水的压强变小。
故答案为:(1)10;4;(2)变小。
29.如图(a)所示,重为5牛的长方体物块漂浮在水中,其下表面积为5×10﹣3米2,则下表面受到水的压力方向为 竖直向上 ,压强大小为 1000 帕。若将长方体物块以图(b)所示方式放置,比较图(a)(b)中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小,则Fa 等于 (填“大于”“等于”或“小于”)Fb。
【解答】解:长方体物块漂浮在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,由浮力产生的原因知下表面积所受压力的大小就等于浮力,方向相同,所受压力方向竖直向上;
下表面所受压强为:p===1000Pa;
若将长方体物块以图(b)所示放置,长方体物块仍漂浮在水中,受到的浮力仍等于物块的重力,物块的重力不变,所以浮力不变,由浮力产生的原因知图(a)(b)中物块的下表面所受压力Fa=Fb。
故答案为:竖直向上;1000;等于。
30.用如图实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会 不变 (填”变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于 排开水的重力 。
(3)由图中信息可知物块的密度为 4×103 kg/m3。
【解答】解:(1)当物块浸入装满水的溢水杯中时,会有水不断排出,但是水面高度不变。根据p=ρ液gh可知,水对杯底的压强不变。
(2)物体受到的浮力:F浮力=G﹣F拉=F1﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N;
物体排开水的重力:G排=G总﹣G筒=F4﹣F2=0.7N﹣0.2N=0.5N。
比较可知,浸在水中的物体受到的浮力大小等于排开水的重力。
(3)物体的体积;
则物体的密度:。
故答案为:(1)不变;(2)排开水的重力;(3)4×103。
三.实验探究题(共2小题)
31.在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U形管的两端液面的 高度差 来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 深度 的增加而增大。
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 乙、丙 进行比较。
【解答】解:(1)压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大;
(2)比较图甲和图乙,两杯中的液体密度相同、金属盒所处的深度不相同,深度越深,U形管两侧液面高度差越大,液体压强越大,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大;
(3)要研究液体内部压强是否与液体密度有关,需要控制金属盒所处的深度相同,金属盒的方向相同,而液体的密度不同,故选乙、丙两次实验即可,我们可以看到在不同液体的同一深度处,U形管两侧液面高度差不同。
故答案为:(1)高度差;(2)深度;(3)乙、丙。
32.某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理(细线的质量和体积均忽略不计)。
(1)某同学发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样会使溢出水的重力 偏小 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示。甲、乙两图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,当它们满足关系式 F1﹣F3=F4﹣F2 时,可以验证阿基米德原理。
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中,如图丙所示,发现F5 大于 F3(填“大于”、“小于”或“等于”),说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)请计算实验所用物块的密度为 4×103 千克/米3。
【解答】解:(1)溢水杯中未装满水,这样实验会使测得的溢出水的重力小于物块实际排开水的重力,得到溢出水的重力偏小;
(2)根据阿基米德原理,浸在液体中物体所受的浮力等于排开液体的重力,故当F1﹣F3=F4﹣F2时,可以验证阿基米德原理;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,已知ρ酒精<ρ水,故F浮水>F浮酒精,根据称重法F示=G﹣F浮,F5>F3;
(4)物块质量m===0.4kg,完全浸没水中时的浮力F浮=ρ液gV排=4N﹣3N=1N,完全浸没V物=V排===1×10﹣4m3,故物块的密度ρ物===4×103kg/m3。
故答案为:(1)偏小;(2)F1﹣F3=F4﹣F2;(3)大于;(4)4×103。
四.计算题(共4小题)
33.某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上(如图),以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒,骑行时所受阻力是总重的0.04倍。
部分参数
最大速度 3米/秒
空箱质量 10千克
轮子与地面的总接触面积 0.003米2
(1)测试者在20秒内骑行的路程为 60 米。
(2)测试者骑行时行李箱所受地面阻力为 24 牛。
(3)求测试者坐在电动行李箱上时,行李箱对水平地面的压强。
【解答】解:(1)由v=可知,测试者在20秒内骑行的路程:s=vt=3m/s×20s=60m;
(2)行李箱和测试者的总重力:G总=m总g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
骑行时所受阻力是总重的0.04倍,即f=0.04G总=0.04×600N=24N;
(3)测试者坐在电动行李箱上时,行李箱对水平地面的压力:F压=G总=600N,
行李箱对水平地面的压强:p===2×105Pa。
答:(1)60;
(2)24;
(3)行李箱对水平地面的压强为2×105Pa。
34.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少,现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。则:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多少克的限压阀?(g取10N/kg)
【解答】解:(1)限压阀的重量为:
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
高压锅内气体能达到的最大压强为:
p=p0+=1.0×105Pa+=2×105Pa;
(2)p限=p最大﹣p0=1.8×105Pa﹣1×105Pa=0.8×105Pa,
根据p=可得限压阀受到的压力为:
F限=p限S=0.8×105Pa×10×10﹣6m2=0.8N,
G=F限=0.8N,
限压阀的质量为:
m===0.08kg=80g。
答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa;
(2)不能,应该再配一个质量为80g的限压阀。
35.如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:
(1)此时木块受到的浮力是多大?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
【解答】解:(1)因为木块完全浸没,排开水的体积等于木块的体积,
所以此时木块受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3=40N。
(2)木块的重力为:G=mg=ρ木Vg=0.6×103kg/m3×0.004m3×10N/kg=24N,
木块漂浮在水面上时,所受的浮力等于木块的重力,即:F浮′=G=24N。
答:(1)此时木块受到的浮力是40N;
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为24N。
36.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2N,将一个重力为1.2N体积为 2×10﹣4m3 的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中。(g取10N/kg)
(1)物体A所受浮力是多少?
(2)细线对物体A的拉力为多少?
(3)当把细线剪断后,台秤的示数为多少?
【解答】解:(1)根据F浮=ρ液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××2×10﹣4m3=1N,
(2)则此时物体A共受到重力、浮力和细线的拉力作用,且G=F浮+F拉,
则细线对物体A的拉力为F拉=G﹣F浮=1.2N﹣1N=0.2N,
(3)根据力的平衡的条件可知,托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体A重力之和,即F=G总+GA=2N+1.2N=3.2N。
答:(1)物体A所受浮力是1N;
(2)细线对物体A的拉力为0.2N;
(3)当把细线剪断后,台秤的示数为3.2N。
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