华师大版八上科学《一至三章 力》易错题精练(含答案)

文档属性

名称 华师大版八上科学《一至三章 力》易错题精练(含答案)
格式 doc
文件大小 2.2MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2024-12-27 10:05:45

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
一至三章 力 精练
一.选择题(共25小题)
1.中华传统文化中古诗词词句优美,蕴含了丰富的物理知识。下列说法不正确的是(  )
A.“天高月色照我面,忽然月羞躲云中”,其中“月羞躲云中”是以云为参照物
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物
C.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,“青山相对出”是以船为参照物
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,说明了运动和静止的相对性
2.北京时间2024年5月7日11时21分,我国在太原卫星发射中心成功发射长征六号丙运载火箭,搭载发射的海王星01星等4颗卫星顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。若卫星绕地球做匀速圆周运动时,受到的所有外力同时消失,卫星将(  )
A.做匀速直线运动 B.慢慢停下来
C.竖直下落 D.做匀速圆周运动
3.小枫同学提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对小枫的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素(  )
A.大小、方向和作用点都相同 B.大小相同,方向和作用点都不同
C.大小、方向都相同,作用点不同 D.作用点相同,大小、方向都不同
4.如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是(  )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中谷爱凌腾空转体时,受到平衡力的作用
C.图丙中的人站在电梯上随电梯一起匀速上升,该人不受摩擦力
D.图丁中小球摆到最高点B点时,所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
5.如图所示,水平地面上静止叠放着A、B两物体,物体A上表面受到一竖直向下的压力F,下列说法正确的是(  )
A.A物体受到的支持力与B物体受到的压力是一对相互作用力
B.A物体受到的重力与A物体受到的支持力是一对平衡力
C.B物体受到的支持力大小等于物体A和物体B的总重力
D.B物体受到A对它的压力大小与F的大小相同
6.下列关于力的说法中正确的是(  )
A.只有相互接触的物体之间才会产生力 B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而单独存在 D.孤立的一个物体也能产生力的作用
7.如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、图丙所示。以下说法正确的是(  )
A.0~6秒,物体静止,拉力与摩擦力大小相等
B.第7秒,物体受到的摩擦力是12N
C.6~8秒,物体处于匀速直线运动状态
D.8秒以后,摩擦力与拉力是一对相互作用力
8.运用所学的科学知识对足球比赛中的一些现象进行分析,下列分析正确的是(  )
A.踢出去的足球能继续向前飞行是由于足球受到惯性的作用
B.空中向前飞行的足球若到最高点时所受的力全部消失,它将立即停止
C.足球在空中飞行时,运动状态发生改变,是因为受到重力和向前推力的作用
D.踢足球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的
9.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像。则下列说法正确的是(  )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
10.街舞是一种中低强度的有氧运动,能有效消耗全身脂肪,同时带来时尚和娱乐的享受。如图是街舞表演中的一个静止动作,此时与演员受到的重力是一对平衡力的是(  )
A.演员对地面的压力 B.地面对演员的支持力
C.演员对地面的摩擦力 D.地面对演员的摩擦力
11.载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星,如图所示,关于其所受阻力(用F表示)的方向,选项中的四幅图中正确的是(  )
A. B. C. D.
12.下列关于体育测试项目涉及的力学知识说法中,正确的是(  )
A.立定跳远——脚用力向后蹬地,是为了减小对地面的压力
B.足球绕杆——在草地上滚动的足球只受摩擦力和支持力
C.掷实心球一一把实心球掷出去时,手对球的作用力等于球对手的作用力
D.引体向上——双手握住单杠静止时,人受到了惯性力的作用
13.小科在“水门尖”做了如图所示的一个装置,两端都开口的直玻璃管插入瓶塞中,瓶塞与瓶口及玻璃管之间密封良好,直玻璃管的下端套有一个小气球。当小科将装置带下山时,小气球发生的变化是(  )
A.不会发生变化 B.鼓起一些
C.变瘪一些 D.先变瘪后鼓起
14.出门前,小采和小荷看了今天的天气预报:今天气温18~26℃,阴转多云,偏北风2~3级。小采还是不放心,在出门前又看了“天气预报瓶”(如图所示),A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是(  )
A.A管液面上升时,显示大气压增大
B.A管和B球液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
C.“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报
D.B球内装有较多红墨水,可减小瓶内温度变化造成的干扰
15.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
16.如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则(  )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲<p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙
17.下列关于四个现象的说法中正确的是(  )
A.甲图,“拔罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
B.乙图,马德堡半球实验,选用不同直径的半球,拉开半球时所用的力相同
C.丙图,医生用注射器给病人注射药物是利用了大气压的原理
D.丁图,如图所示的自制气压计,瓶内水柱升高说明外界大气压强增大
18.如图所示,轻质细绳将物体A,B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=100N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数为0N B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为100N D.B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
19.将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为(  )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
20.A、B、C三个物体放入水中静止时的状态如图所示,其中A、B两物体的体积相同,B、C两物体的质量相等,下列说法中正确的是(  )
A.物体A所受的浮力一定大于B所受的浮力 B.物体C所受的浮力一定小于A所受的浮力
C.物体C所受的浮力一定小于B所受的浮力 D.物体C所受的浮力一定大于A所受的浮力
21.将同一支密度计先后放入两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是ρA、ρB,密度计受到的浮力分别是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足(  )
A.ρA>ρB,FA>FB B.ρA<ρB,FA=FB
C.ρA=ρB,FA>FB D.ρA>ρB,FA=FB
22.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。忽略烧杯中液面变化,则下列说法中正确的是(g取10N/kg)(  )
A.物体的体积是500cm3 B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3 D.长方体的横截面积为50cm2
23.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是(  )
A.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
24.水平桌面上的大烧杯内装有水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出200g的水,则下列判断中正确的是(  )
A.水对烧杯底的压强一定增大 B.小球的质量可能小于200g
C.小球的体积一定等于200cm3 D.小球所受浮力可能等于2N
25.实验课上,小华通过向水中加盐的方法,使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来(如图所示).下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋沉底时受到的浮力与悬浮时受到的浮力一样大
B.鸡蛋沉底时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大
C.鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大
D.鸡蛋悬浮时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大
二.填空题(共20小题)
26.如图所示,物体A重30N,被F1=50N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A受到的摩擦力是    N;物体B重30N,受到F2=20N的水平推力,在水平面上静止不动,则物体B受到的摩擦力是    N。
27.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。
28.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    。
29.小明利用压强计探究液体内部压强的特点,U形管装有一定量的水,在金属盒未浸入液体时U形管内的水面等高。用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)。
(1)组装好压强计,发现金属盒未浸入水中,U形管内水面就有高度差,应该    。
(2)图甲中金属盒在水中的深度h1   U形管内水面高度差h2(选填“<”、“>”或“=”)。
(3)根据乙和丙图金属盒的深度和U形管内液面的高度差可得ρ盐水   ρ液体(选填“<”、“>”或“=”)。
(4)在图丙中当竖直向上缓慢取出探头时,探头所受液体的压强    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
30.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙=   ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1=   。
31.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)
32.如图是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度部分的长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为0.2cm2。
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当    时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p=   Pa。
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,慢慢退回注射器筒。在活塞刚要到针筒内底部时弹簧测力计示数为F′,则大气压值p=   (用F、F′、V、L表示)
33.如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va    Vb(选填“大于“”等于“”小于“)
34.如图为微项目活动——人工鱼鳔。
(1)将一铁块放入装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴)。测得溢出水的体积为50mL,如图甲所示。则此时铁块受到的浮力为    N,浮力方向    。
(2)将气球和细长的塑料管连接在一起,用细线吊住铁块,一起浸没在水里。调节注射器活塞,使铁块和气球恰好静止在水里。
如图乙,若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动,此时铁块受到的浮力    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。该过程中,水对容器底的压强将    (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
35.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)。
36.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。
37.小文找来三支蜡烛,如图所示,将中间的蜡烛点燃,用一根吸管对着A、B蜡烛火焰的中间水平吹气,则将会被点燃的蜡烛是    (选填“A”或“C”),吹出去的空气能一直向前,是因为    。小华用一个机翼模型也可探究此类问题,他把机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,用电风扇对着机翼模型吹风时,A弹簧测力计示数    ,B弹簧测力计示数    。(选填“变大”“不变”或“变小”)。
38.如图所示,某同学手握矿泉水瓶不动,矿泉水瓶受到的摩擦力方向是    的;他将矿泉水喝去一部分,继续按图中方式握在手里,则瓶子受到的摩擦力将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
39.如甲图是2022卡塔尔世界杯比赛场景,运动员用头将迎面飞来的足球顶回,说明力可以改变物体的    ,同时运动员的头部会有疼痛感,说明物体间力的作用是    。以滚动的足球为参照物,球门是    (选填“运动”或“静止”)的。如图所示为进球后球与球网接触的情景。其中球网网眼变大,说明力可以使物体的    发生改变。
40.如图甲所示,完全相同的A,B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,A与B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为   N,如图乙所示,将F2=50N的水平力按作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则图乙中A物块受到地面的摩擦力    (选填“大于”“小于”或“等于”)图甲中A物块受到地面的摩擦力。
41.某科学小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、重物、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置验证阿基米德原理。
(1)如图甲所示,在重物从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数    (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图乙所示,用酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,说明浮力的大小与    有关。
(3)下列情况会影响实验结论的是    (填字母)。
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
42.三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长。
(1)这三个球受到浮力的大小关系是    。
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙=F丙
(2)这三个球的密度大小关系是    。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
43.在一只很薄的塑料袋中装满水,把空气全部排出,用细线把袋口扎紧,再使橡皮筋与细线相连。拿住橡皮筋的上端浸没于水中,此时橡皮筋的长度   橡皮筋原长(填大于、小于、等于);一个粗心的同学没有将塑料袋完全浸没在水中,此时橡皮筋的长度   橡皮筋原长(填大于、小于、等于)。
44.有一木块的体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3.把它浸没在水中时,它受到的浮力是   N;松手后,木块静止时排开水的质量是   kg.(g=10N/kg)。
45.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体甲,容器侧面的底部有一个由阀门K控制的出水口。此时物体甲刚好完全浸没在水中,接着打开阀门K,缓慢放水,直至物体甲恰好完全离开水面,再关闭阀门K,这个过程中,弹簧的弹力F与物体露出水面的体积V的关系如图乙所示,已知物体甲的密度为0.6×103kg/m3,体积为V0。不计弹簧所受浮力。则:
(1)B点时弹簧的弹力大小为    牛;
(2)点A与点C的纵坐标a、c的绝对值之比为    。
三.实验探究题(共4小题)
46.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是:   ;
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明做法的错误之处是:   ;
(3)乙方案:将长木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平拉住木块,水平拉长木板,使长木板在木块下面滑动。乙方案中是否要求长木板一定做匀速直线运动?答:   。(填“一定”或“不一定”)
47.科学兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F。
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)实验时发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果   (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(2)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做的好处:   。
(3)若同学们用图乙中②注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的   (选填“①”或“③”)注射器。
(4)用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=   。
48.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图乙、丙,说明浮力的大小与    有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用    图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是    N,圆柱体的体积是    m3。(g取10N/kg)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是    kg/m3。
49.某实验小组利用弹簧测力计、正方体金属块、溢水杯等器材,按照图1所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
(1)把金属块浸没在盛满水的溢水杯中,金属块受到的浮力可由B、C两个步骤测出,浮力大小为   N,金属块排开的水所受的重力可由A、D两个步骤测出,根据所测数据可以得出结论:   。
(2)若实验之前溢水杯中未盛满水,所测得的结果会是F浮   G排(填“>“<”或“=”)。
(3)另一实验小组在步骤C的操作中,只将金属块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,那么   (填“能”或“不能”)得到与(1)相同的结论。
(4)当金属块从下表面与液体刚刚接触时下放至图2中虚线位置。如图3所示,能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是   。
四.解答题(共6小题)
50.医院运用5G智能机器人进行红外智能测温和消毒,如图所示。当机器人感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。其部分参数如下表所示。
项目 净重(kg) 水箱容积(L) 每条履带与地面的接触面面积(cm2)
参数 102 20 150
(1)通过遥控器发出的    (选填“超声波”或“红外线”)来远程控制机器人的前进和后退。
(2)当机器人减速时,机器人的运动状态    (选填“改变”或“不变”)。
(3)机器人安装履带代替车轮是为了    。
(4)机器人装满密度为0.9×103千克/米3的消毒液停在水平地面上,对水平地面的压强是多少?
51.将边长为0.1m的正方体木块放入盛有某种液体的容器中,木块漂浮在液面上。现用力F缓慢向下压木块,当力F的大小为2N时,木块刚好浸没在液体中,如图所示。(ρ木=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)通过计算求:
(1)甲图中木块漂浮时受到的浮力;
(2)液体的密度。
52.如图所示是高压锅的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当高压锅内的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa.问:
(1)此高压锅内气体的最大压强是多少?
(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅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,应再配一个质量为多大的限压阀。
(g取10N/kg)
53.如图甲所示,一个体积是0.8dm3的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,
细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水,到细线拉直,如图乙所示。若细线的拉力用表示,倒入容器中水的深度用h表示。图丙是浮力随水深度h变化的图像。
(1)图丙中的B点对应木块在水中的位置是处于    状态。
(2)C点时,拉力为4N,此时该木块在水中所受的浮力为    牛顿
(3)该木块的密度为多少?
54.某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的,浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g,筒内装入100g的细砂,底面积为20cm2,可浸入水中的最大深度为20cm,秤盘的质量为10g,外筒是足够高的透明大筒,容器壁厚度可忽略不计。
(1)小筒内装入细沙的作用是    。
(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少?   。
(3)如表是“浮力秤”模型评价量表,请选择任意一个指标进行评价,并说明理由。    。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过500克 最大量程在300﹣500克 最大量程小于300克
55.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界联通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2.(g=10N/kg)
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B A B C A C A D C B C
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
答案 C B A C C A D D C B C
题号 23 24 25
答案 D D C
一.选择题(共25小题)
1.中华传统文化中古诗词词句优美,蕴含了丰富的物理知识。下列说法不正确的是(  )
A.“天高月色照我面,忽然月羞躲云中”,其中“月羞躲云中”是以云为参照物
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物
C.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,“青山相对出”是以船为参照物
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,说明了运动和静止的相对性
【解答】解:A、“月羞躲云中”意思是月亮是运动的,因为以云为参照物,月亮的位置发生了变化。故A正确;
B、“轻舟”行驶过程中,船上的乘客随船一起运动,所以以船上乘客为参照物,“轻舟”是静止的。故B不正确;
C、小船行驶过程中距离青山越来越近,所以以小船为参照物,“青山”迎面而来、“青山相对出”。故C正确;
D、“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,人们住在地球上,因地球自转,在不知不觉中,一日已行了八万里路,在地球上的人们也在“巡天”,以地轴为参照物,人是运动的;以地面为参照物,人是静止的,说明物体的运动和静止是相对的,故D正确。
故选:B。
2.北京时间2024年5月7日11时21分,我国在太原卫星发射中心成功发射长征六号丙运载火箭,搭载发射的海王星01星等4颗卫星顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。若卫星绕地球做匀速圆周运动时,受到的所有外力同时消失,卫星将(  )
A.做匀速直线运动 B.慢慢停下来
C.竖直下落 D.做匀速圆周运动
【解答】解:根据牛顿第一定律可知,正在运动的物体,如果它受到的所有外力同时消失,就是说该物体受力为零,所以该物体将做匀速直线运动。绕地球做匀速圆周运动的卫星,处于运动状态,所以如果它受到的所有外力同时消失,卫星将做匀速直线运动,故选项A正确,BCD错误。
故选:A。
3.小枫同学提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对小枫的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素(  )
A.大小、方向和作用点都相同
B.大小相同,方向和作用点都不同
C.大小、方向都相同,作用点不同
D.作用点相同,大小、方向都不同
【解答】解:手对桶的提力和桶对手的拉力是一对相互作用力,它们作用在不同的物体上,所以作用点不同,方向相反,但大小相等,并且作用在同一直线上。
故选:B。
4.如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是(  )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中谷爱凌腾空转体时,受到平衡力的作用
C.图丙中的人站在电梯上随电梯一起匀速上升,该人不受摩擦力
D.图丁中小球摆到最高点B点时,所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
【解答】解:A、图中某同学沿杆匀速向上爬升时,有下滑的趋势,该同学受到的静摩擦力,其方向与重力方向相反,即竖直向上,故A错误;
B、人腾空转体时,只受到重力作用,运动状态会改变,故受力不平衡,故B错误;
C、图丙中,人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人与电梯间没有相对运动的趋势,不受摩擦力,故C正确;
D、图丁中小球摆到最高点B点时,速度为0,所有力突然消失,根据牛顿第一定律知,小球将保持静止,故D错误。
故选:C。
5.如图所示,水平地面上静止叠放着A、B两物体,物体A上表面受到一竖直向下的压力F,下列说法正确的是(  )
A.A物体受到的支持力与B物体受到的压力是一对相互作用力
B.A物体受到的重力与A物体受到的支持力是一对平衡力
C.B物体受到的支持力大小等于物体A和物体B的总重力
D.B物体受到A对它的压力大小与F的大小相同
【解答】解:
A、B对A的支持力和A对B的压力是相互作用力,所以A物体受到的支持力与B物体受到的压力是一对相互作用力,故A正确;
B、A物体受到3个力,压力F和A竖直向下的重力,竖直向上的支持力,A物体受到的重力与压力F之和等于A物体受到的支持力(即GA+F=FB支持A),所以A物体受到的重力与A物体受到的支持力不是一对平衡力,故B错误;
C、把A、B两物体看作一个整体,整体受到地面向上的支持力、向下的总重力和向下的压力F,由于整体静止,所以整体受到的支持力(即B物体受到的支持力)等于物体A和物体B的总重力加上压力F,故C错误;
D、B物体受到A对它的压力等于B对A的支持力(它们为相互作用力),则根据B项解答可知,B物体受到的压力为GA+F,故D错误。
故选:A。
6.下列关于力的说法中正确的是(  )
A.只有相互接触的物体之间才会产生力
B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而单独存在
D.孤立的一个物体也能产生力的作用
【解答】解:A、物体不接触也可以产生力的作用,如重力、磁力等,故A错误;
B、力是物体对物体的作用,但有物体,不一定会产生力的作用,故B错误;
C、力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在,故C正确;
D、力的产生必须有施力物体和受力物体,孤立的一个物体不能产生力的作用,故D错误。
故选:C。
7.如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、图丙所示。以下说法正确的是(  )
A.0~6秒,物体静止,拉力与摩擦力大小相等
B.第7秒,物体受到的摩擦力是12N
C.6~8秒,物体处于匀速直线运动状态
D.8秒以后,摩擦力与拉力是一对相互作用力
【解答】解:A、由乙图可知,前6s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;大小相等,故A正确;BCD、由乙图可知,8s以后,物体做匀速直线运动,速度为v=5m/s,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,不是相互作用力,此时摩擦力等于拉力,f=F=10N;
6~8s内,物体所受拉力为12N,物体在做加速运动,由于压力大小、接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为10N,故BCD错误。
故选:A。
8.运用所学的科学知识对足球比赛中的一些现象进行分析,下列分析正确的是(  )
A.踢出去的足球能继续向前飞行是由于足球受到惯性的作用
B.空中向前飞行的足球若到最高点时所受的力全部消失,它将立即停止
C.足球在空中飞行时,运动状态发生改变,是因为受到重力和向前推力的作用
D.踢足球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的
【解答】解:A、踢出去的足球能继续向前飞行是由于足球具有惯性,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B、空中向前飞行的足球若到最高点时所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,它将做匀速直线运动,故B错误;
C、足球在空中飞行时,运动状态发生改变,是因为受到重力和空气阻力,而不再受到向前推力的作用,故C错误;
D、踢足球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选:D。
9.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像。则下列说法正确的是(  )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
【解答】解:A、在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计,故A错误。
B、由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故B错误;
C、由图像知甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F甲ΔL,所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D、由图像知乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F乙=4ΔL,所以若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长0.5cm,故D错误。
故选:C。
10.街舞是一种中低强度的有氧运动,能有效消耗全身脂肪,同时带来时尚和娱乐的享受。如图是街舞表演中的一个静止动作,此时与演员受到的重力是一对平衡力的是(  )
A.演员对地面的压力 B.地面对演员的支持力
C.演员对地面的摩擦力 D.地面对演员的摩擦力
【解答】解:A、演员受到的重力和演员对地面的压力两个力的方向都向下,不是一对平衡力,故A错误;
B、演员受到的重力和地面对演员的支持力两个力符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故B正确;
CD、演员对地面的摩擦力和地面对演员的摩擦力都沿水平方向,与演员受到的重力不是一对平衡力,故CD错误。
故选:B。
11.载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星,如图所示,关于其所受阻力(用F表示)的方向,选项中的四幅图中正确的是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:登陆舱运动方向与火星表面成45°,登陆舱匀速靠近火星(即做匀速直线运动),所以登陆舱受到平衡力的作用,登陆舱受到的重力与阻力是一对平衡力,则阻力的方向是竖直向上的,故C正确。
故选:C。
12.下列关于体育测试项目涉及的力学知识说法中,正确的是(  )
A.立定跳远——脚用力向后蹬地,是为了减小对地面的压力
B.足球绕杆——在草地上滚动的足球只受摩擦力和支持力
C.掷实心球一一把实心球掷出去时,手对球的作用力等于球对手的作用力
D.引体向上——双手握住单杠静止时,人受到了惯性力的作用
【解答】解:A、立定跳远时,脚要用力向后蹬地,同时地面给人一个向前的反作用力,利用了物体间力的作用是相互的,故A错误;
B、在草地上滚动的足球不受脚对它的作用力,此时足球受到重力、支持力和摩擦力,摩擦力使足球的运动状态发生改变,故B错误;
C、把实心球掷出去时,手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,则两个力的大小相等,故C正确;
D、双手握住单杠静止时,人处于平衡状态,是受到了平衡力的原因,惯性是一种性质不是力,故D错误。
故选:C。
13.小科在“水门尖”做了如图所示的一个装置,两端都开口的直玻璃管插入瓶塞中,瓶塞与瓶口及玻璃管之间密封良好,直玻璃管的下端套有一个小气球。当小科将装置带下山时,小气球发生的变化是(  )
A.不会发生变化 B.鼓起一些
C.变瘪一些 D.先变瘪后鼓起
【解答】解:将装置带下山高度减小,外界大气压增大,瓶内气压不变,瓶内外气压差增大,所以小气球会鼓起一些。
故选:B。
14.出门前,小采和小荷看了今天的天气预报:今天气温18~26℃,阴转多云,偏北风2~3级。小采还是不放心,在出门前又看了“天气预报瓶”(如图所示),A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是(  )
A.A管液面上升时,显示大气压增大
B.A管和B球液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
C.“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报
D.B球内装有较多红墨水,可减小瓶内温度变化造成的干扰
【解答】解:A、A管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,即外界大气压减小。故A错误;
B、A管和B球液面相平时,两平面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压。故B正确;
C、天气不同,气压不同,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低,A管液面会明显上升。因此“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报。故C正确;
D、B球容积较大,红墨水越多,空气体积越小,由热胀冷缩引起的气体体积变化不明显,故可减小瓶内温度变化造成的干扰,故D正确。
故选:A。
15.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。
16.如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则(  )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲<p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙
【解答】解:两容器的质量相等,由图知,液体的体积关系为V甲>V乙,根据m=ρV可知,液体的质量关系为m甲>m乙,由G=mg可得,两容器的总重力关系为G甲>G乙,容器对水平桌面上压力等于容器的总重力,所以F甲>F乙;
甲、乙两容器,分别装有同种液体,且液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相同,即p甲=p乙,故C正确。
故选:C。
17.下列关于四个现象的说法中正确的是(  )
A.甲图,“拔罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
B.乙图,马德堡半球实验,选用不同直径的半球,拉开半球时所用的力相同
C.丙图,医生用注射器给病人注射药物是利用了大气压的原理
D.丁图,如图所示的自制气压计,瓶内水柱升高说明外界大气压强增大
【解答】解:A、罐子会吸附在皮肤上,是因为罐内气压小于外界的大气压,故是说明大气有压强;皮肤上的圆形血印是向外凸起,说明人体内也有压强,体内压强比罐内压强大,导致皮肤向外凸起,故A正确。
B、进行马德堡半球实验时,根据F=pS可知,大气压一定,选用不同的直径的半球时,受力面积不同,产生的大气压力不同,拉开半球所用的力不同,故B错误;
C、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故C错误;
D、瓶内气体压强等于大气压强与水柱产生压强之和;外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压与水柱产生压强之和,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高,故D错误。
故选:A。
18.如图所示,轻质细绳将物体A,B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=100N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为100N
D.B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
【解答】解:(1)物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的10N的拉力,
因弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的力是一对平衡力,
所以,B也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,则弹簧测力计的示数F=10N,故AB错误;
(2)B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,
所以,物体B受到的支持力:
F支持=GB﹣F=100N﹣10N=90N,
因支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,
所以,B物体对支撑面的压力:
F压=F支持=90N,故C错误;
B对地面的压强:
p2.25×103Pa,故D正确。
故选:D。
19.将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为(  )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
【解答】解:
(1)金属块体积的浸入水中静止,金属块受到的浮力:
F浮=G﹣F示=20N﹣18N=2N,
∵F浮=ρ水v排g
∴金属块的体积:V=V排,
解得:
V=8×10﹣4m3,
(2)当金属块全部浸入水中,受到的浮力:
F浮′=ρ水v排′g=1×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=8N,
∵G=F示′+F浮′+F支,
∴当金属块与杯底接触时,弹簧测力计的示数:
F示′=G﹣F浮′﹣F支=20N﹣8N﹣F支,
0≤F示′<12N,所以只有D是可能的。
故选:D。
20.A、B、C三个物体放入水中静止时的状态如图所示,其中A、B两物体的体积相同,B、C两物体的质量相等,下列说法中正确的是(  )
A.物体A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.物体C所受的浮力一定小于A所受的浮力
C.物体C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.物体C所受的浮力一定大于A所受的浮力
【解答】解:A、由图可知,A漂浮,B悬浮,则V排A<VA,V排B=VB,
由于A与B体积相同,则:V排A<V排B;
根据F浮=ρgV排可知:F浮A<F浮B;故A错误;
BCD、放入水中静止后,B悬浮,C沉底,
根据浮沉条件可知:F浮B=GB,F浮C<GC;
已知B、C质量相等,则:GB=GC;
所以,F浮B>F浮C,
由于F浮A<F浮B;F浮B>F浮C。
所以,B物体所受浮力一定是最大的,A、C的浮力大小关系无法比较,故BD错误,C正确。
故选:C。
21.将同一支密度计先后放入两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是ρA、ρB,密度计受到的浮力分别是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足(  )
A.ρA>ρB,FA>FB B.ρA<ρB,FA=FB
C.ρA=ρB,FA>FB D.ρA>ρB,FA=FB
【解答】解:因为密度计漂浮,所以,F浮=G,
同一支密度计,重力不变,密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等(FA=FB),都等于密度计受到的重力G,故AC错误;
由图知,密度计排开液体的体积:VA>VB,根据F浮=ρ液gV排可知,A、B液体的密度:ρA<ρB,故B正确,D错误。
故选:B。
22.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。忽略烧杯中液面变化,则下列说法中正确的是(g取10N/kg)(  )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.长方体的横截面积为50cm2
【解答】解:
AB、由图象知,G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,
则完全浸没时的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;
由F浮=ρ液gV排得,物体的体积:
V=V排4×10﹣4m3=400cm3,故A错误;
C、物体的质量:m0.9kg;
则物体的密度:ρ2.25×103kg/m3,故C正确;
D、由图象可知,长方体的高度h=8cm﹣4cm=4cm=0.04m,
长方体的横截面积:S0.01m2=100cm2,故D错误;
故选:C。
23.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是(  )
A.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
【解答】解:
A、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,
由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等;
由图知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,
所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、已知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故B错误;
C、因整体受到的浮力相等(即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力),且两物体上表面没有受到液体的压力,
所以,由浮力产生的原因可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,
由图知B的底面积更大,由p可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,故C错误;
D、两容器中液面恰好相平且容器相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小,又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;
整个容器水平桌面的压力F=G容+GA+GB+G液,因容器相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的容器对水平桌面的压力较小,故D正确。
故选:D。
24.水平桌面上的大烧杯内装有水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出200g的水,则下列判断中正确的是(  )
A.水对烧杯底的压强一定增大
B.小球的质量可能小于200g
C.小球的体积一定等于200cm3
D.小球所受浮力可能等于2N
【解答】解:
A、若当时大烧杯中装满水,放入小球后,水仍然是满的(深度不变),根据p=ρ液gh可知,水对烧杯底的压强不变,故A错误;
B、①若烧杯中装满水,且小球漂浮或悬浮在水中,此时浮力与重力相等,结合阿基米德原理有F浮=G排=m排g=G球=m球g,则小球的质量等于200g;
②若烧杯中装满水,且小球沉入水底,此时浮力小于重力,即F浮=G排=m排g<G球=m球g,则小球的质量大于200g;
③若烧杯中没有装满水,则排开水的质量大于200g,无论小球处于漂浮、悬浮或沉底,小球的质量也大于200g;
由以上分析可知,小球的质量一定大于或等于200g,故B错误;
C、从烧杯中溢出200g的水,溢出水的体积V溢200cm3,由于水是否装满、小球是否完全浸没等条件均未知,所以不能确定小球的体积,故C错误;
D、若当时大烧杯中装满水,从烧杯中溢出200g水,根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力为F浮=G排=m排g=0.2kg×10N/kg=2N;若烧杯中没有装满水,则排开水的质量大于200g,浮力大于2N;故D正确。
故选:D。
25.实验课上,小华通过向水中加盐的方法,使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来(如图所示).下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋沉底时受到的浮力与悬浮时受到的浮力一样大
B.鸡蛋沉底时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大
C.鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大
D.鸡蛋悬浮时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大
【解答】解:鸡蛋在甲中沉入水底,则F浮甲<G;
在图乙中悬浮,则F浮乙=G;
在图丙中漂浮,则F浮丙=G;
所以鸡蛋沉底时受到的浮力小于悬浮时受到的浮力,故AB不正确;
鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大,故C正确,D不正确。
故选:C。
二.填空题(共20小题)
26.如图所示,物体A重30N,被F1=50N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A受到的摩擦力是  30 N;物体B重30N,受到F2=20N的水平推力,在水平面上静止不动,则物体B受到的摩擦力是  20 N。
【解答】解:(1)左图中,物体被50N的水平向力压在竖直墙壁上静止不动,即处于平衡状态,此时水平方向上受到的压力和支持力是平衡力,物体竖直方向上受到重力和摩擦力是一对平衡力,重力是30N,方向竖直向下,所以摩擦力的大小是30N;
(2)右图中,B重30N,受到F等于20N的水平推力静止不动,B处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。在竖直方向上受到重力和支持力作用,二力平衡,水平方向受到摩擦力与推力作用,是一对平衡力,推力的大小为20N,所以摩擦力也是20N。
故答案为:30;20。
27.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。
28.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。
29.小明利用压强计探究液体内部压强的特点,U形管装有一定量的水,在金属盒未浸入液体时U形管内的水面等高。用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)。
(1)组装好压强计,发现金属盒未浸入水中,U形管内水面就有高度差,应该  拔出橡皮管重新组装 。
(2)图甲中金属盒在水中的深度h1 > U形管内水面高度差h2(选填“<”、“>”或“=”)。
(3)根据乙和丙图金属盒的深度和U形管内液面的高度差可得ρ盐水 > ρ液体(选填“<”、“>”或“=”)。
(4)在图丙中当竖直向上缓慢取出探头时,探头所受液体的压强  变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)组装好压强计,发现金属盒未浸入水中,U形管内水面就有高度差,应该是装置漏气,需要拔出橡皮管重新组装;
(2)如图1所示,考虑到橡皮膜发生形变向内凹陷会抵消一部分压力,故会发现金属盒在水中的深度h1>U形管内水面高度差h2;
(3)根据图2和图3可知,压强计的探头在两液体中的深度是不同的,盐水中的探头所处深度更小,而U形管中液面的高度差却比在图3液体中稍大些,说明在盐水中的压强大于在液体中的,根据p=ρgh可以判断两液体的密度大小关系为ρ盐水>ρ液;
(4)根据p=ρgh可判断当竖直向上缓慢取出探头时,相当于液体密度不变的情况下,深度h变小,由此可判断探头所受液体的压强变小。
故答案为:(1)拔出橡皮管重新组装;(2)>;(3)>;(4)变小。
30.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= 3:1 ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 4:1 。
【解答】解:(1)将乙叠放在甲上方时,乙对甲的压力等于自身重力,物块甲对桌面的压力等于物块甲和物块乙的重力之和,
已知l甲:l乙=2:1,根据G=mg、ρ、V=l3可得:

解得ρ甲:ρ乙=3:8,
则G甲:G乙3:1;
(2)将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力,都等于物块甲和物块乙的重力之和,
则。
故答案为:3:1;4:1。
31.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。
32.如图是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度部分的长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为0.2cm2。
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当  注射器的活塞开始滑动 时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p= 1.05×105 Pa。
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,慢慢退回注射器筒。在活塞刚要到针筒内底部时弹簧测力计示数为F′,则大气压值p=  (用F、F′、V、L表示)
【解答】解:(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,
大气压:;
(3)由题意知,设外界大气对活塞的压力为F0,活塞与筒壁之间的摩擦为f,第一次活塞被拉出注射器时,活塞受力情况为:F=F0+f,第二次活塞退回注射器时,活塞受力情况为:F0=F′+f,则外界大气对活塞的压力为F0,故大气压值为;
故答案为:(2)注射器的活塞开始滑动;1.05×105;(3)。
33.如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va  小于 Vb(选填“大于“”等于“”小于“)
【解答】解:由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b点时的体积大于a点时体积。
故答案为:小于。
34.如图为微项目活动——人工鱼鳔。
(1)将一铁块放入装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴)。测得溢出水的体积为50mL,如图甲所示。则此时铁块受到的浮力为  0.5 N,浮力方向  竖直向上 。
(2)将气球和细长的塑料管连接在一起,用细线吊住铁块,一起浸没在水里。调节注射器活塞,使铁块和气球恰好静止在水里。
如图乙,若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动,此时铁块受到的浮力  不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。该过程中,水对容器底的压强将  减小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【解答】解:(1)溢出水的体积为V排=50mL=50cm3=50×10﹣6m3,
根据ρ可得,溢出水的质量m排=ρ水V排=1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3=0.05kg,
则铁块受到的浮力F浮=G排=m排g=0.05kg×10N/kg=0.5N。
浮力方向为竖直向上;
(2)若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动,在此过程中铁块排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,铁块受到的浮力不变;
若拉动注射器活塞向右抽气,气球的体积变小,排开水的体积变小,水的深度变小,根据p=ρgh可知,水对容器底的压强减小。
故答案为:(1)0.5;竖直向上;(2)不变;减小。
35.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。
36.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:p1000Pa;
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。
37.小文找来三支蜡烛,如图所示,将中间的蜡烛点燃,用一根吸管对着A、B蜡烛火焰的中间水平吹气,则将会被点燃的蜡烛是  A (选填“A”或“C”),吹出去的空气能一直向前,是因为  空气具有惯性 。小华用一个机翼模型也可探究此类问题,他把机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,用电风扇对着机翼模型吹风时,A弹簧测力计示数  变小 ,B弹簧测力计示数  变大 。(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【解答】解:(1)如图所示,用一根吸管对着A、B蜡烛火焰的中间水平吹气,AB中间空气流动速度变大,压强变小,B蜡烛的火焰会向左偏,将蜡烛A点燃;
吹出去的空气能一直向前,是因为空气具有惯性;
(2)如图所示,在接通电风扇之前,A、B两个弹簧测力计均有示数,说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,结果弹簧测力计A示数会变小,弹簧测力计B示数会变大。
故答案为:A;空气具有惯性;变小;变大。
38.如图所示,某同学手握矿泉水瓶不动,矿泉水瓶受到的摩擦力方向是  竖直向上 的;他将矿泉水喝去一部分,继续按图中方式握在手里,则瓶子受到的摩擦力将  变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:瓶子静止不动,处于平衡状态,在竖直方向上,瓶子受到的竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向竖直向上,其大小等于瓶的重力;若将矿泉水喝去一部分,瓶子仍然静止,重力和摩擦力还是一对平衡力,因瓶子的重力减小,所以瓶子受到的摩擦力将变小。
故答案为:竖直向上;变小。
39.如甲图是2022卡塔尔世界杯比赛场景,运动员用头将迎面飞来的足球顶回,说明力可以改变物体的  运动状态 ,同时运动员的头部会有疼痛感,说明物体间力的作用是  相互的 。以滚动的足球为参照物,球门是  运动 (选填“运动”或“静止”)的。如图所示为进球后球与球网接触的情景。其中球网网眼变大,说明力可以使物体的  形状 发生改变。
【解答】解:
运动员用头将迎面飞来的足球顶回,球的运动方向发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;同时运动员的头部会有疼痛感,说明物体间力的作用是相互的;
滚动的足球和球门的位置发生变化,以滚动的足球为参照物,球门是运动的;
进球后球与球网接触时,球网网眼变大,说明力可以使物体的形状发生改变。
故答案为:运动状态;相互的;运动;形状。
40.如图甲所示,完全相同的A,B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,A与B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 30 N,如图乙所示,将F2=50N的水平力按作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则图乙中A物块受到地面的摩擦力  等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)图甲中A物块受到地面的摩擦力。
【解答】解:(1)如图甲,以B为研究对象,B做匀速直线运动,在水平方向上其受到的推力F1与摩擦力平衡,所以由二力平衡条件可得B物块所受的摩擦力fB=F1=30N;
甲图中,以AB的整体为研究对象,AB做匀速直线运动,整体受到的推力F1与地面的摩擦力平衡,则整体受到的摩擦力(A物块受到地面的摩擦力):f地=F1=30N;
(2)若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动(注意没说匀速),以AB的整体为研究对象,整体对地面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以整体受到地面的摩擦力大小也不变,即A物块所受的摩擦力仍为30N。
故答案为:30;等于。
41.某科学小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、重物、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置验证阿基米德原理。
(1)如图甲所示,在重物从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数  变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图乙所示,用酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,说明浮力的大小与  液体的密度 有关。
(3)下列情况会影响实验结论的是  A (填字母)。
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
【解答】解:(1)在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知物块受到的浮力变大,由F=G﹣F浮可知,左边弹簧测力计的示数变小;
(2)酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,由称重法可知浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;
(3)A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意。
故答案为:(1)变小;(2)液体的密度;(3)A。
42.三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长。
(1)这三个球受到浮力的大小关系是  C 。
A.F甲<F乙<F丙
B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙=F丙
(2)这三个球的密度大小关系是  A 。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
【解答】解:(1)已知三个实心球体积相同,由于三个球浸没在同种液体中,则排开液体的体积相同,
根据F浮=ρ液V排g可知,它们受到的浮力:F浮甲=F浮乙=F浮丙;故选C;
(2)根据题意可知,乙球下方弹簧长度等于原长,则弹簧对乙球没有作用力;
观察如图情况可知,甲球下方弹簧长度大于原长,则弹簧对甲球有向下的拉力F拉;
丙球下方弹簧长度小于原长,则弹簧对丙球有向上的支持力F支;
由题知,三个球处于静止,所以F浮甲=G甲+F拉,F浮乙=G乙,F浮丙=G丙﹣F支,
比较可知,F浮甲>G甲,F浮乙=G乙,F浮丙<G丙,
由于它们所受浮力相等,所以三个球的重力关系为:G甲<G乙<G丙;
根据重力公式可知,三个球的质量关系为:m甲<m乙<m丙;
又三个球的体积相同,根据ρ可知:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故选:A。
故答案为:(1)C;(2)A。
43.在一只很薄的塑料袋中装满水,把空气全部排出,用细线把袋口扎紧,再使橡皮筋与细线相连。拿住橡皮筋的上端浸没于水中,此时橡皮筋的长度 等于 橡皮筋原长(填大于、小于、等于);一个粗心的同学没有将塑料袋完全浸没在水中,此时橡皮筋的长度 大于 橡皮筋原长(填大于、小于、等于)。
【解答】解:很薄的塑料,袋子的重力可忽略不计,袋中装满水,完全浸没在水中时,排开水的重力即浮力大小等于塑料袋内水的重力,所以塑料袋在水中悬浮,此时橡皮筋的长度等于橡皮筋原长;
没有将塑料袋完全浸没在水中,则塑料袋排开水的重力即浮力小于塑料袋所装水的重力,橡皮筋的长度将大于原长。
故答案为:等于;大于。
44.有一木块的体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3.把它浸没在水中时,它受到的浮力是 2 N;松手后,木块静止时排开水的质量是 0.16 kg.(g=10N/kg)。
【解答】解:
由题可知,物体浸没在水中,则V排=V物,
它受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=2N;
物体的重力:G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=1.6N<2N,
由于F浮>G,则放手后物体将上浮;
它最终静止时漂浮在水面上,浮力与所受重力为一对平衡力,
所以,此时物体受到的浮力:F浮′=G=G排=1.6N,
所以木块静止时排开水的质量:m排0.16kg。
故答案为:2;0.16。
45.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体甲,容器侧面的底部有一个由阀门K控制的出水口。此时物体甲刚好完全浸没在水中,接着打开阀门K,缓慢放水,直至物体甲恰好完全离开水面,再关闭阀门K,这个过程中,弹簧的弹力F与物体露出水面的体积V的关系如图乙所示,已知物体甲的密度为0.6×103kg/m3,体积为V0。不计弹簧所受浮力。则:
(1)B点时弹簧的弹力大小为  0 牛;
(2)点A与点C的纵坐标a、c的绝对值之比为  2:3 。
【解答】解:
(1)由图乙可知,在B点时,弹簧弹力F=0N;
(2)在A点木块完全浸没时,木块排开水的体积V排=V0,
此时弹簧的弹力F=F浮﹣G木=ρ水gV0﹣ρ木gV0=(ρ水﹣ρ木)gV0;
在C点木块完全离开水面时,弹簧被压缩,此时弹簧弹力等于木块的重力,即F′=G木=ρ木gV0,
则,
即点A与点C的纵坐标a、c的绝对值之比为2:3。
故答案为:(1)0;(2)2:3。
三.实验探究题(共4小题)
46.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: 二力平衡 ;
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明做法的错误之处是: 没有控制压力大小一定 ;
(3)乙方案:将长木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平拉住木块,水平拉长木板,使长木板在木块下面滑动。乙方案中是否要求长木板一定做匀速直线运动?答: 不一定 。(填“一定”或“不一定”)
【解答】解:(1)摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动才行;
(2)小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法,探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关,没有控制压力的大小一定,不符合控制变量法的思想;
(3)图乙在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致弹簧测力计的示数不稳定;图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个拉木板,同是做相对运动,但可以看出,图乙当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
故答案为:(1)二力平衡;(2)没有控制压力大小一定;(3)不一定。
47.科学兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F。
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)实验时发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 偏小 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(2)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做的好处: 密封效果好,减小摩擦力对实验的影响 。
(3)若同学们用图乙中②注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 ③ (选填“①”或“③”)注射器。
(4)用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=  。
【解答】解:(1)如果注射器顶端装针头处空气无法排尽,测量的拉力F偏小,大气压p,拉力偏小,横截面积不变,测得大气压偏低;
(2)在活塞周围涂抹润滑油可以起到密封作用,同时减小活塞和筒壁的摩擦力对实验的影响;
(3)弹簧测力计对活塞的拉力F和大气压对活塞截面的作用力是一对平衡力,即F=p大气S,p大气一定,要减小F,就要减小活塞的截面积S,故选③;
(4)由二力平衡可知:F=p大气S,所以p大气;
故本题答案为:(1)偏小;(2)密封效果好,减小摩擦力对实验的影响;(3)③;(4)。
48.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图乙、丙,说明浮力的大小与  物体排开液体的体积 有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用  丙、丁 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是  4 N,圆柱体的体积是  4×10﹣4 m3。(g取10N/kg)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是  1.1×103 kg/m3。
【解答】解:(1)由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
(3)由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N;
由F浮=ρ水gV排可知圆柱体的体积:V=V排4×10﹣4m3;
(4)由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中所受浮力:F浮盐水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N,
由F浮=ρ液gV排得:
盐水的密度ρ盐水1.1×103kg/m3;
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)丙、丁;(3)4;4×10﹣4;(4)1.1×103。
49.某实验小组利用弹簧测力计、正方体金属块、溢水杯等器材,按照图1所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
(1)把金属块浸没在盛满水的溢水杯中,金属块受到的浮力可由B、C两个步骤测出,浮力大小为 1.4 N,金属块排开的水所受的重力可由A、D两个步骤测出,根据所测数据可以得出结论: 浮力的大小等于物体排开液体所受重力 。
(2)若实验之前溢水杯中未盛满水,所测得的结果会是F浮 > G排(填“>“<”或“=”)。
(3)另一实验小组在步骤C的操作中,只将金属块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,那么 能 (填“能”或“不能”)得到与(1)相同的结论。
(4)当金属块从下表面与液体刚刚接触时下放至图2中虚线位置。如图3所示,能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是 B 。
【解答】解:(1)由图B知,金属块的重力为3.8N。图C测力计的示数为2.4N,金属块受到的浮力大小:
F浮=G﹣FC=3.8N﹣2.4N=1.4N;
由图丁知,空小桶的重力为1.2N,小桶及排开水的重力为2.6N,金属块排开水的重力:
G排=FD﹣GA=2.6N﹣1.2N=1.4N;根据所测数据可以得出结论:浮力的大小等于物体排开液体所受重力。
(2)若实验之前溢水杯中未盛满水,则测得的金属块排开水的重力偏小,故所测得的结果会是F浮>G排。
(3)另一实验小组在步骤C的操作中,只将金属块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则此时阿基米德原理仍成立,故能得到与(1)相同的结论。
(4)当铁块未完全浸没时,随着铁块下表面浸入液体深度h的增加,铁块排开水的体积逐渐增加,故由阿基米德原理可得,此时铁块所受浮力逐渐增大,当铁块完全浸没在水中后,此时铁块下表面浸入液体深度h增加,铁块排开水的体积不变,故此时铁块所受浮力不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)1.4;浮力的大小等于物体排开液体所受重力;(2)>;(3)能;(4)B。
四.解答题(共6小题)
50.医院运用5G智能机器人进行红外智能测温和消毒,如图所示。当机器人感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。其部分参数如下表所示。
项目 净重(kg) 水箱容积(L) 每条履带与地面的接触面面积(cm2)
参数 102 20 150
(1)通过遥控器发出的  红外线 (选填“超声波”或“红外线”)来远程控制机器人的前进和后退。
(2)当机器人减速时,机器人的运动状态  改变 (选填“改变”或“不变”)。
(3)机器人安装履带代替车轮是为了  减小压强 。
(4)机器人装满密度为0.9×103千克/米3的消毒液停在水平地面上,对水平地面的压强是多少?
【解答】解:(1)通过遥控器发出的红外线来远程控制机器人的前进和后退;
(2)当机器人减速时,机器人的运动状态改变;
(3)机器人安装履带代替车轮是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
(4)液体的质量:m液=ρ液V液=0.9×103kg/m3×20×10﹣3m3=18kg,
机器人对地面的压力:F=G总=(m+m液)g=(102kg+18kg)×10N/kg=1200N,
受力面积:S=150cm2×2=300cm2=0.03m2,
对地面的压强:p4×104Pa。
答:(1)红外线;
(2)改变;
(3)减小压强;
(4)机器人对水平地面的压强是4×104Pa。
51.将边长为0.1m的正方体木块放入盛有某种液体的容器中,木块漂浮在液面上。现用力F缓慢向下压木块,当力F的大小为2N时,木块刚好浸没在液体中,如图所示。(ρ木=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)通过计算求:
(1)甲图中木块漂浮时受到的浮力;
(2)液体的密度。
【解答】解:(1)正方体木块的体积:V木=a3=(0.1m)3=0.001m3,
由ρ可知,正方体木块的质量:m木=ρ木V木=0.8×103kg/m3×0.001m3=0.8kg,
木块的重力:G木=m木g=0.8kg×10N/kg=8N,
由漂浮条件可知,木块漂浮时受到的浮力:F漂浮=G木=8N;
(2)当F=2N的力使木块浸没水中时,此时木块受到竖直向下的重力、压力F和竖直向上的浮力;
则此时木块受到的浮力:F浮=G木+F=8N+2N=10N
木块浸没时排开液体的体积:V排=V物=0.001m3,
由F浮=ρ液gV排可知,液体的密度:
ρ液1.0×103kg/m3。
答:(1)甲图中木块漂浮时受到的浮力为8N;
(2)液体的密度为1.0×103kg/m3。
52.如图所示是高压锅的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当高压锅内的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa.问:
(1)此高压锅内气体的最大压强是多少?
(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅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,应再配一个质量为多大的限压阀。
(g取10N/kg)
【解答】解:(1)F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,s=10mm2=0.00001m2,P0=1×105Pa,
P11×105Pa。
P内=P0+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa;
(2)P限=P最大﹣P0=1.8×105Pa﹣1×105Pa=0.8×105Pa,
F限=P限s=0.8×105Pa×0.00001m2=0.8N,
G=F限=0.8N,
m0.08kg=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。
53.如图甲所示,一个体积是0.8dm3的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,
细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水,到细线拉直,如图乙所示。若细线的拉力用表示,倒入容器中水的深度用h表示。图丙是浮力随水深度h变化的图像。
(1)图丙中的B点对应木块在水中的位置是处于  漂浮 状态。
(2)C点时,拉力为4N,此时该木块在水中所受的浮力为  8 牛顿
(3)该木块的密度为多少?
【解答】解:(1)由图丙可知,加水到A点时,木块恰好漂浮,当加水到B点时,直到装满容器,当加水到C点时木块恰好浸没,所以图丙中的B点对应木块在水中的位置是处于漂浮状态;
(2)当加水到C点时木块恰好浸没,则木块排开水的体积为:V排=V=0.8dm3=0.8×10﹣3m3,
此时该木块在水中所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10﹣3m3=8N;
(3)当加水到C点时木块恰好浸没,此时拉力为4N,则木块的重力为:
G=F浮﹣F拉=8N﹣4N=4N,
由G=mg=ρVg可知,木块的密度为:
ρ0.5×103kg/m3。
故答案为:(1)漂浮;(2)8;(3)木块的密度为0.5×103kg/m3。
54.某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的,浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g,筒内装入100g的细砂,底面积为20cm2,可浸入水中的最大深度为20cm,秤盘的质量为10g,外筒是足够高的透明大筒,容器壁厚度可忽略不计。
(1)小筒内装入细沙的作用是  让浮体竖直漂浮在水中 。
(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少? 小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是8cm 。
(3)如表是“浮力秤”模型评价量表,请选择任意一个指标进行评价,并说明理由。  选指标一:指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时,有G秤总+G物=F浮=ρ水gV排。
即:m总g+m物g=ρ水gSh则:m物=ρ水Sh﹣m总,故物体的质量与浸入的深度成正比,所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二:指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积:,此时浮力秤受到浮力为:,
称量的物体最大重力:G物=F浮﹣G秤总=4N﹣1.6N=2.4N,
m物=2.4N/10N/kg=0.24kg=240g<300g 。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过500克 最大量程在300﹣500克 最大量程小于300克
【解答】解:(1)小筒内装入细沙的作用是能让浮体竖直漂浮在水中;
(2)浮力秤的总重力:G秤=m总g=(50g+10g+100g)×10N/kg=0.16kg×10N/kg=1.6N,
浮力秤在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,即F浮=G秤=1.6N;
浮力秤没有称物体时浸入水中的体积:V排1.6×10﹣4m3,
小筒浸入水中的深度:h0.08m=8cm,即零刻度距小筒底部的距离为8cm;
(3)选指标一:指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时,有G秤总+G物=F浮=ρ水gV排。
即:m总g+m物g=ρ水gSh则:m物=ρ水Sh﹣m总,故物体的质量与浸入的深度成正比,所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二:指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积:,此时浮力秤受到浮力为:,
称量的物体最大重力:G物=F浮﹣G秤总=4N﹣1.6N=2.4N,
m物=2.4N/10N/kg=0.24kg=240g<300g。
故答案为:(1)让浮体竖直漂浮在水中;(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是8cm;(3)选指标一:指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时,有G秤总+G物=F浮=ρ水gV排。
即:m总g+m物g=ρ水gSh则:m物=ρ水Sh﹣m总,故物体的质量与浸入的深度成正比,所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二:指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积:,此时浮力秤受到浮力为:,
称量的物体最大重力:G物=F浮﹣G秤总=4N﹣1.6N=2.4N,
m物=2.4N/10N/kg=0.24kg=240g<300g。
55.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界联通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2.(g=10N/kg)
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
【解答】解:(1)人和电梯的总重力:G=(m0+m人)g=(100kg+60kg)×10N/kg=1600N;
人乘电梯匀速上升时,受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差,
故气压差:F1=G+f=1600N+200N=1800N,
设顶部低压区的压强为P1,则气压差产生的向上的压力为F1=(p0﹣p1)S=(1×105Pa﹣p1)×0.9m2=1800N,
则顶部低压区的气压:p1=9.8×104Pa;
(2)电梯匀速下降时,受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的压力,
电梯受到的向上的压力为F2=(p0﹣p2)S=(1×105Pa﹣9.5×104Pa)×0.9m2=4500N;
电梯匀速下降,摩擦力方向向上,G总=F2+f=4500N+200N=4700N;
总质量为:m总470kg;
则下降时能装载的物体的最大质量为:m2=m总﹣m0=470kg﹣100kg=370kg。
答:(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为9.8×104Pa;
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是370kg。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录