2019年沪粤版八年级下册物理《第九章 浮力与升力》单元测试卷(解析版)

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名称 2019年沪粤版八年级下册物理《第九章 浮力与升力》单元测试卷(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2019-02-21 19:08:59

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2019年沪粤版八年级下册物理《第九章 浮力与升力》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.体育比赛中,小华水平抛出一飞盘,快速前进的飞盘越升越高,从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为图中的(  )

A. B.
C. D.
2.如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管里向上吹气,那么以下分析正确的是(  )

A.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
3.下列说法中正确的是(  )
A.飞机起飞前要在跑道上滑行一段距离,是为了获得较大的升力
B.风筝之所以能在天空中飞翔是因为受到了空气的浮力
C.轮船从长江驶入东海,受到的浮力增大
D.大气压强等于760mm高水银柱产生的压强
4.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
5.下列说法正确的是(  )
A.只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用
B.只有固体才受浮力的作用
C.在液体中下沉的物体也受浮力的作用
D.物体在液体中只受浮力的作用
6.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为(  )

A.4N B.6N C.14N D.7N
7.形状不同的物体都浸没在同种液体中,所受浮力相等,它们(  )
A.密度一定相等 B.质量一定相等
C.体积一定相等 D.一定都是实心物体
8.如图所示,下列判断不正确的是(  )

A.如图(一)所示,静止漂浮在水面的木块,现施加一个竖直向下的力使木块缓缓匀速沉入水底,在这个过程中,木块受到的浮力随时间变化规律如图甲所示
B.如图(二)所示,小球从光滑斜面顶端由静止向下运动,在向下运动过程中,小球与出发点的距离随时间变化规律如图乙所示
C.如图(三)所示,静止在水平桌面上质量为m的水杯,现向杯中匀速缓慢注水,从注水开始到注满的过程中,水杯对桌面的压强随时间变化规律如图丙所示
D.如图(四)所示,质地均匀的长方体木块在水平向右的拉力F作用下,匀速向右移动,从图示位置开始至木块有离开桌面为止,木块对桌面的压强随时间变化规律如图丁所示
9.一名初中生游泳时所受到浮力的大小约为(  )
A.5牛 B.50牛 C.500牛 D.5000牛
10.一个水桶重10N,装满水重30N,挂在测力计上,然后把水桶全部浸没在水中,测力计的示数(  )
A.大于10N,小于30N B.小于10N
C.大于30N D.无法判定
二.多选题(共5小题)
11.某科技小组合作发明了如图所示的冷热水混合器,P点水管横截面积小于Q点的横截面积,让自来水流过该装置,当水流稳定后(  )

A.P点流速等于Q点流速 B.P点流速大于Q点流速
C.P点压强大于Q点压强 D.P点压强小于Q点压强
12.你是否有过这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,竖直方向伞面可能被“吸”,发生形变。下列有关这一现象及其解释,正确的是(  )

A.伞面被向下“吸”
B.伞面被向上“吸”
C.伞上方的空气流速小于下方
D.伞上方的空气流速大于下方
13.下列有关浮力的说法中不正确的是(  )
A.浸没在液体中的物体所受的浮力与物体所在深度无关
B.物体只有浸没在液体中才受到浮力
C.物体受到液体的浮力大小与物体的形状无关
D.物体受到液体的浮力的大小只与物体的密度和体积有关
14.一轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端放一小球(不连接),如图所示,向容器中缓慢倒入水,使小球完全浸没且静止在水中,此时小球可能受(  )

A.重力、浮力、弹力和压力 B.重力、浮力和拉力
C.重力、浮力和弹力 D.重力和浮力
15.甲、乙两个实心物块,它们的质量相同,其密度分别是0.8×103㎏/m3和0.4×103㎏/m3,甲、乙物块均用弹簧拉住,使它们静止在水中,如图所示,此时(  )

A.甲、乙物块所受浮力之比为1:2
B.甲、乙物块所受浮力之比为2:1
C.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为2:3
D.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为1:6
三.填空题(共5小题)
16.中新网转发了一组照片,向人们展示了一只灰鹅独特的飞行技艺。如图显示的就是这只灰鹅在突遇强风时,身体猛然转过180°,而头部却保持正常姿态的情形。使用这种“超级扭曲”的方式能使翅膀下方的空气流速   上方的空气流速(选填“大于”或“小于”),从而使灰鹅受到一个向   的作用力,能迅速降低飞行高度,使飞行更安全。

17.悬停在空中的直升机受到升力和   力的作用,其中升力的施力物体是   。如图所示,父子俩相持不下,此现象表明力的作用效果与力的大小、方向和   有关。

18.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度   于b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度   于b管液面高度。

19.一个物体浸没在水中,它的前、后、左、右、上、下表面都受到液体内部压强的作用,   和   的压力差决定了物体浮力的大小。
20.如图所示是歼﹣15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机起飞后,航母受到的浮力将   (填“变大”、“变小”、“不变”).舰载机起飞时,最好   (填“顺”或“逆”)风起飞。

四.作图题(共2小题)
21.如图甲,小静用手握着两张纸,让纸平行自由下垂,在两纸的中间向下吹气,可见两纸互相靠近,以纸②为研究对象,请在图乙中将纸②在水平方向上受到的力补充完整。

22.如图所示,请画出正在上浮的潜水艇的浮力和重力的示意图。

五.实验探究题(共2小题)
23.有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如 图 所示,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度   (选填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强   (选填“大或小”),这样“气流偏导器”受到一个向   (选填“上或下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。

24.在某兴趣小组的同学观察到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大。他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?”(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)
他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,把圆柱形空心笔穿过“机翼”并固定在“机翼”上,将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定,确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动,将“机翼”挂在测力计的下方,实验装置如图所示。
(1)用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行,当鼓风机向右吹风时,以气流为对照物,飞机向   飞行;
(2)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼”   的大小,观察并记录测力计的示数,在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验,实验记录如表:
(每次吹风前测力计示数均为3.5N)
机翼面积/cm2测力计示数/N机翼仰角 275 395 566
0°(水平) 3.2 3.0 2.6
较小 3.0 2.9 2.4
较大 2.9 2.8 2.3
最大 3.1 2.9 2.7
①在上述实验中,吹风前后测力计示数的   即为“机翼”获得升力的大小;
②通过分析数据可以得出结论:当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力   (选填“一定”或“不一定”)增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力   ;
③实验时,“机翼”沿金属杆上升,金属杆对笔杆有向   的摩擦力,因此测得的升力应   “机翼”实际获得的升力。

六.计算题(共2小题)
25.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计)。求:
(1)木块此时受到浮力。
(2)木块的重力。
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。

26.边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。取g=10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)图甲中木块受的浮力大小;
(2)图乙中液体的密度;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。

七.解答题(共2小题)
27.小明同学将如图所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,玻璃管横截面大的地方流速小,而管子横截面小的地方流速大,请画出水流动时两个竖直管中液面的大致位置。

28.如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角a(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时,平板会受到一个竖直向上的升力FL。
(1)若平板的高度保持不变,那么,需满足FL   G(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板 运动速度v有关,用公式表示为FL=CpSv2(C叫升力系数,是一个没有单位的数值,其值与冲角有关)。则由公式可知,若C、p、S均保持不变,那么,速度增加20%,升力将增加   %;
(3)飞机飞行时同样会受到升力的作用。某次对飞机的实验研究获得了如下数据(飞机的冲角其实是指机翼的冲角):
a/° 0 5 10 15 20 25
C 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.3
试用文字描述升力系数与冲角的大小关系为:   ;
(4)在飞机起飞后的开始一段时间里,飞机将不断爬升以达到规定的高度。在这个过程中,飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现:
①   ;
②   。




2019年沪粤版八年级下册物理《第九章 浮力与升力》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.体育比赛中,小华水平抛出一飞盘,快速前进的飞盘越升越高,从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为图中的(  )

A. B.
C. D.
【分析】流体的流速越大,流体压强越小,物体产生向上的升力作用,物体受到向上的压强大于向下的压强。
【解答】解:A、上面凸起,飞盘运动时,空气流过飞盘上方的速度大于下方的速度,流体的流速越大,流体压强越小,飞盘上方的压强小于下方的压强,产生向上的升力作用,越飞越高。选项正确。
B、下面凸起,空气流过飞盘下方的速度大于上方的速度,流体的流速越大,流体压强越小,飞盘下方的压强小于上方的压强,产生向下的压力作用,越飞越低。选项错误。
CD、上下相同,空气流过飞盘上方和下方的速度相同,压强相同,飞盘水平移动,由于重力作用,飞盘还会向下运动。CD 选项错误。
故选:A。
【点评】物体受到向上的升力作用,分析物体上下两侧空气流速,分析上下的压强即可。
2.如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管里向上吹气,那么以下分析正确的是(  )

A.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
【分析】在气体中,流速越大的位置压强越小。从乒乓球的上下两面的空气流动速度不同分析解决。
【解答】解:电吹风从管口向上吹气时,乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起。故D正确。
故选:D。
【点评】知道流体压强与流速的关系,明确乒乓球上下两面的空气速度不同是关键。
3.下列说法中正确的是(  )
A.飞机起飞前要在跑道上滑行一段距离,是为了获得较大的升力
B.风筝之所以能在天空中飞翔是因为受到了空气的浮力
C.轮船从长江驶入东海,受到的浮力增大
D.大气压强等于760mm高水银柱产生的压强
【分析】浮力是物体在水中上下表面所受压强不同而造成的,在水中,随着深度的增加压强也随之增大,所以在上下面受力面积相同的情况下,下表面的压力比上表面的大,二力的合力向上,也就是所谓的浮力。
【解答】解:A、飞机飞行时,空气和飞机做相对运动,由于上方的空气比下方的空气走的距离要长,所以机翼上方空气流动比下方要快,压强变小。与其相对,机翼下方空气流动较慢,压强较大,上下的压强差造成了对飞机一个向上的升力,并且,当飞机速度增大,升力也增大,当升力大于飞机自重时,飞机便起飞了。飞机起飞前为什么要在跑道上快速运动一段距离?为获得一定的升力。故A是正确的;
B、我们放风筝时,经常说要逆风放风筝,这主要是使得风能吹到风筝,而风筝本身有一个倾斜的角度,因此风会对风筝有一个向上的“推力”的作用。这就使得风筝不会掉下来了。故B是错误的;
C、轮船在长江中是漂浮,在东海中也是漂浮,浮力等于轮船的重力,浮力不变。故C是错误的;
D、标准大气压强值等于760mm高水银柱重力产生的压强,不是标准大气压就不一定等于760mm高水银柱产生的压强。
故选:A。
【点评】要分析这些现象是不是符合浮力产生的原因,考查学生对浮力产生的原因的理解和应用。
4.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
【分析】(1)了解机翼的形状,根据流体压强与流速的关系可做出解答。流体流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
(2)液体内部压强随着深度的增加而增大;
(3)压强的大小与压力和受力面积有关;
(4)马德堡半球实验首次证明大气压的存在。
【解答】解:A、飞机机翼为流线型,即上方为凸型,下方是平的;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,飞机受到向上的升力。故A正确;
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增大,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;
故选:A。
【点评】此题考查了流体压强和流速的关系、液体内部压强的特点、大气压存在的验证等知识点,是一道综合题。
5.下列说法正确的是(  )
A.只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用
B.只有固体才受浮力的作用
C.在液体中下沉的物体也受浮力的作用
D.物体在液体中只受浮力的作用
【分析】浸在液体中的物体都受到液体产生的向上托的力,即受浮力作用,知道浸在液体中的物体受浮力和重力的作用。
【解答】解:
AC、下沉的石块也受到液体的浮力,故A错、C正确;
B、在空中的热气球也受到浮力,并非只有固体才受浮力作用,故B错;
D、地球上的物体都受重力作用,所以物体在液体中不仅受到的浮力作用,同时也受重力作用。故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查浮力的产生原因,知道地球上的物体都受重力作用。
6.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为(  )

A.4N B.6N C.14N D.7N
【分析】浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力,大小等于上下表面受到的压力之差。
【解答】解:根据浮力产生的原因:F浮=F向上﹣F向下
则F向上=F浮+F向下=10N+4N=14N。
故选:C。
【点评】此题考查了对浮力产生原因的应用,浮力大小等于上下表面所受的压力之差,不要受题目中干扰因素的影响。
7.形状不同的物体都浸没在同种液体中,所受浮力相等,它们(  )
A.密度一定相等 B.质量一定相等
C.体积一定相等 D.一定都是实心物体
【分析】阿基米德原理告诉我们:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体受到的重力,即F浮=G排=ρ液gV排.由该公式可知,物体在液体中所受的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,所以解答本题可根据此公式进行分析。
【解答】解:由阿基米德原理公式F浮=G排=ρ液gV排可知,不同物体浸在同种液体中时,所受浮力大小与物体排开液体的体积成正比。因为形状不同的物体所受浮力相等,所以它们排开液体的体积是相等的,又因为它们都浸没在液体中,V排=V物,所以它们的体积也一定相等。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的理解,理解阿基米德原理是解答浮力题的关键和核心。物体在液体中所受浮力大小取决于液体的密度和物体的排液体积,而与物体本身的质量、密度、是否实心都无关。
8.如图所示,下列判断不正确的是(  )

A.如图(一)所示,静止漂浮在水面的木块,现施加一个竖直向下的力使木块缓缓匀速沉入水底,在这个过程中,木块受到的浮力随时间变化规律如图甲所示
B.如图(二)所示,小球从光滑斜面顶端由静止向下运动,在向下运动过程中,小球与出发点的距离随时间变化规律如图乙所示
C.如图(三)所示,静止在水平桌面上质量为m的水杯,现向杯中匀速缓慢注水,从注水开始到注满的过程中,水杯对桌面的压强随时间变化规律如图丙所示
D.如图(四)所示,质地均匀的长方体木块在水平向右的拉力F作用下,匀速向右移动,从图示位置开始至木块有离开桌面为止,木块对桌面的压强随时间变化规律如图丁所示
【分析】(1)根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排,判断出体积的变化可判断浮力的变化。
(2)小球从斜面上加速下滑,判断出图象是否正确;
(3)根据容器的形状和p=判断压强的变化;
(4)根据P=判断木块对桌面的压强随时间变化规律。
【解答】解:
A、将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,排开水的体积先变大,最后不变,根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排,可知木块的浮力先变大后不变,又因为刚开始时木块自身有浮力,故图象不从原点开始。故A正确;
B、小球从光滑斜面顶端由静止向下运动,在向下运动过程中小球速度增加,即随着时间的变长,路程逐渐增加,小球与出发点的距离随时间变化规律应该逐渐向上弯曲,故B错误;
C、向杯中匀速缓慢注水,从注水开始到注满的过程中随着时间的变长,水的质量成正比增加,即水的质量与时间成正比,根据p===知水杯对桌面的压强与时间成正比,但水杯自身有重力,图象不从原点开始,故C正确;
D、质地均匀的长方体木块在水平向右的拉力F作用下匀速向右移动,木块与桌面的接触面积先不变,后减小,木块对桌面的压力不变,根据P=知木块对桌面的压强先不变,再增加,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对图象的分析能力,是一道难题。
9.一名初中生游泳时所受到浮力的大小约为(  )
A.5牛 B.50牛 C.500牛 D.5000牛
【分析】中学生在水中游泳时,一般是处于漂浮状态,则人受到水的浮力与人的重力相等。
【解答】解:∵中学生的质量一般约为50kg,则重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N。
∵人在水中游泳时,处于漂浮状态,
∴受到水的浮力:
F浮=G=500N。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对漂浮条件的掌握和运用。
10.一个水桶重10N,装满水重30N,挂在测力计上,然后把水桶全部浸没在水中,测力计的示数(  )
A.大于10N,小于30N B.小于10N
C.大于30N D.无法判定
【分析】解决此题要知道,浸没在水中的水桶受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力,结合力的平衡可以分析弹簧测力计的示数大小。
【解答】解:装满水的水桶全部浸没在水中时,水的重力与浮力互相平衡,可不计,处在水中的水桶,挂在测力计上,测力计的示数F=G桶﹣F浮<10N;
故选:B。
【点评】解决此类问题的关键是正确的对物体进行受力分析,结合称重法进行分析。
二.多选题(共5小题)
11.某科技小组合作发明了如图所示的冷热水混合器,P点水管横截面积小于Q点的横截面积,让自来水流过该装置,当水流稳定后(  )

A.P点流速等于Q点流速 B.P点流速大于Q点流速
C.P点压强大于Q点压强 D.P点压强小于Q点压强
【分析】据题目中原图所描述的不同位置管的粗细判断出各点的流速关系,而后据流体压强与流速的关系即“流速越大的地方,压强越小”进行判断即可。
【解答】解:当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,P点处的导管较细,水的流速增大,压强减小,热水管上端的压强减小,热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水。
故选:BD。
【点评】该题考查了流体的流速和压强的关系,并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题。
12.你是否有过这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,竖直方向伞面可能被“吸”,发生形变。下列有关这一现象及其解释,正确的是(  )

A.伞面被向下“吸”
B.伞面被向上“吸”
C.伞上方的空气流速小于下方
D.伞上方的空气流速大于下方
【分析】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,
通过下表面的流速较小。因为伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”。
综上所述,只有选项BD的说法正确。
故选:BD。
【点评】本题的解题关键是看准伞面向哪弯曲,找出伞的上下方的空气流速特点。
13.下列有关浮力的说法中不正确的是(  )
A.浸没在液体中的物体所受的浮力与物体所在深度无关
B.物体只有浸没在液体中才受到浮力
C.物体受到液体的浮力大小与物体的形状无关
D.物体受到液体的浮力的大小只与物体的密度和体积有关
【分析】物体所受浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的形状、物体所在深度无关。
【解答】解:A、浸没在液体中的物体所受的浮力,物体所在深度变化,但排开液体的体积不变,所受的浮力不变,故A选项正确;
B、物体浸没在液体中受到浮力,在气体中的物体也受到浮力作用,故B选项错误;
C、浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。与受到浮力物体的运动状态无关,故C选项正确;
D、浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。与物体的密度和体积无关,故D选项错误;
故选:BD。
【点评】本题多方面考查物体的浮沉条件应用和理解,综合性较强。
14.一轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端放一小球(不连接),如图所示,向容器中缓慢倒入水,使小球完全浸没且静止在水中,此时小球可能受(  )

A.重力、浮力、弹力和压力 B.重力、浮力和拉力
C.重力、浮力和弹力 D.重力和浮力
【分析】小球浸没在水中静止,受到的力是平衡力,由此进行受力分析即可得到答案。
【解答】解:小球完全浸没且静止在水中,此时小球受到的浮力可能小于重力,也可能等于重力。如果小球受到的浮力等于重力,则小球只受到浮力和重力的作用;如果小球受到的浮力小于重力,则小球除受到浮力和重力的作用外,还受到弹簧对它弹力的作用。
故选:CD。
【点评】解答此题的难点在于能否正确分析出小球所受到的弹力情况。
15.甲、乙两个实心物块,它们的质量相同,其密度分别是0.8×103㎏/m3和0.4×103㎏/m3,甲、乙物块均用弹簧拉住,使它们静止在水中,如图所示,此时(  )

A.甲、乙物块所受浮力之比为1:2
B.甲、乙物块所受浮力之比为2:1
C.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为2:3
D.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为1:6
【分析】(1)甲、乙物块的质量相同,可知受重力相同;两物块的密度知道,根据密度公式可求两物块的体积关系,再利用阿基米德原理求浸入水中受浮力关系;
(2)受重力相同,而物块在水中受浮力等于重力加上弹簧测力计的拉力,可求出物块所受弹簧拉力的关系。
【解答】解:(1)因为,m甲=m乙,ρ甲:ρ乙=(0.8×103㎏/m3):(0.4×103㎏/m3)=2:1,
所以V甲:V乙=1:2;
全浸入水中,两物块受浮力:
F甲:F乙=1:2,故A正确、B错;
(2)因为甲、乙物块均用弹簧拉住,静止在水中,
所以F浮=G+F拉,
F拉=F浮﹣G,
设甲、乙物块所受弹簧拉力为F甲′、F乙′,V排=V物,



=,故D正确、C错;
故选:AD。
【点评】本题考查了对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,涉及到物体受力平衡的应用,知识点多,较复杂,属于难题。
三.填空题(共5小题)
16.中新网转发了一组照片,向人们展示了一只灰鹅独特的飞行技艺。如图显示的就是这只灰鹅在突遇强风时,身体猛然转过180°,而头部却保持正常姿态的情形。使用这种“超级扭曲”的方式能使翅膀下方的空气流速 大于 上方的空气流速(选填“大于”或“小于”),从而使灰鹅受到一个向 下 的作用力,能迅速降低飞行高度,使飞行更安全。

【分析】分析灰鹅翅膀上下空气流动速度,根据流体的流速越大,流体压强越小分析翅膀上下受到压力的大小,判断灰鹅的运动情况。
【解答】解:如图,当灰鹅正向行驶时,相同时间内空气经过AB的速度小于经过CDE的速度,根据流速越大,压强越小,翅膀受到向上的升力而上升。
如下面的图,当遇到强风时,要躲避强风,横向转体180度,相同时间内空气经过AB的速度小于经过CDE的速度,根据流速越大,压强越小,翅膀受到向下的作用力而下降,从而躲避强风。

故答案为:大于;下。
【点评】对于流体压强和流速的关系,要分析物体两侧的流体的流速,从而判断压强的变化,判断物体的运动情况。
17.悬停在空中的直升机受到升力和 重 力的作用,其中升力的施力物体是 空气 。如图所示,父子俩相持不下,此现象表明力的作用效果与力的大小、方向和 作用点 有关。

【分析】地面附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球。
力的大小、方向和作用点叫力的三要素。力的三要素共同影响着力的作用效果。
【解答】解:停在空中的直升机处于平衡状态,受到升力和重力的作用,其中重力的施力物体是地球,升力的施力物体是空气。
力的三要素共同影响着力的作用效果。由图可知,大人和小孩的作用点不同,大人施加的力大,但力的作用点靠近门轴,力臂短比较费力;小孩施加的力小,但力的作用点远离门轴,力臂长比较省力。所以才会出现父子俩相持不下的状况。
故答案为:重;空气;作用点
【点评】(1)本题考查了重力和重力的施力物体,是一道基础题目。
(2)解答此题的关键是让学生明确:力的三要素共同影响着力的作用效果。
18.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度 等 于b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 大 于b管液面高度。

【分析】(1)从连通器的定义和连通器的原理进行分析。
(2)流体的流速越大,压强越小。
【解答】解:(1)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的。
(2)当打开B阀门,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,支持的水柱小;粗管的流速小压强大,支持的水柱大。
故答案为:等;大。
【点评】(1)掌握连通器中装有同种液体,静止时液面是相平的。
(2)掌握流体的流速越大压强越小,并能利用流体压强知识解释有关问题。
19.一个物体浸没在水中,它的前、后、左、右、上、下表面都受到液体内部压强的作用, 上表面 和 下表面 的压力差决定了物体浮力的大小。
【分析】(1)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力。
(2)影响液体压强大小的因素是:液体的密度和浸入液体的深度。
【解答】解:一个物体浸没在水中,它的前、后、左、右、上、下表面都受到液体内部压强的作用,左右表面浸入液体的深度是相同的,根据P=ρgh,左右表面受到水的压强是相等的,又根据F=PS,受力面积一定时,左右表面受到水的压力时相等的。同理,前后表面所受水的压力也是相等的。
而上下表面由于浸入水中的深度是不同的,受到的液体压强、液体压力也就是不同的。下表面浸入深,受到的向上的压强压力大;上表面浸入浅,受到的向下的压强压力小。从而形成了一个向上的压力差,就是浮力。
故答案为:上表面、下表面。
【点评】本题是从液体压强的知识来分析浮力的产生原因。要求学生灵活掌握影响影响液体压强大小的因素。
20.如图所示是歼﹣15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机起飞后,航母受到的浮力将 变小 (填“变大”、“变小”、“不变”).舰载机起飞时,最好 逆 (填“顺”或“逆”)风起飞。

【分析】(1)航母上的舰载机飞离后,航母自重减小,航母仍然漂浮,根据漂浮时浮力与重力相等分析受到的浮力的大小变化;
(2)空气和水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
飞机起飞的原因是上方空气流动速度较快,压强较小,所以产生了向上的升力,压强差越大,升力越大。
【解答】解:飞机起飞后,航母仍漂浮,浮力等于重力,但由于航母的总重力减小,所以受到的浮力将变小;
当舰载机逆风起飞时,上下面的压强差较大,产生向上的升力较大,所以逆风便于起飞。
故答案为:变小;逆。
【点评】此题考查了物体浮沉条件中漂浮状态的应用,同时考查了流体压强与流速的关系。
四.作图题(共2小题)
21.如图甲,小静用手握着两张纸,让纸平行自由下垂,在两纸的中间向下吹气,可见两纸互相靠近,以纸②为研究对象,请在图乙中将纸②在水平方向上受到的力补充完整。

【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大;
【解答】解:纸片在水平方向还受内侧气体对其向右的压力,由于内侧气体的流速较快,所以F2小于F1,如图所示:

【点评】本题的解题关键是找出向两张纸中间吹气时,两张纸中间和外侧空气流速特点。
22.如图所示,请画出正在上浮的潜水艇的浮力和重力的示意图。

【分析】潜水艇在水中受重力与浮力的作用,要使潜水艇上浮则浮力应大于重力。
【解答】解:潜水艇受到的重力竖直向下,而浮力竖直向上,潜水艇上浮过程中,浮力大于重力,过潜水艇的重心,分别沿重力和浮力的方向画一条有向线段,如图所示:

【点评】本题考查受力分析,画图时要注意大小、方向及作用点,同时要标明力的名称。
五.实验探究题(共2小题)
23.有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如 图 所示,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度 小 (选填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强 大 (选填“大或小”),这样“气流偏导器”受到一个向 下 (选填“上或下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。

【分析】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:如图所示,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,
由于上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小,
此时,上方空气压强比下方空气压强大,“气流偏导器”受到一个向下的压力差,从而使车轮抓紧地面。
故答案为:小;大;下。
【点评】本题的解题关键是看准“气流偏导器”面向哪弯曲,找出“气流偏导器”的上下方的空气流速特点。
24.在某兴趣小组的同学观察到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大。他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?”(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)
他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,把圆柱形空心笔穿过“机翼”并固定在“机翼”上,将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定,确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动,将“机翼”挂在测力计的下方,实验装置如图所示。
(1)用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行,当鼓风机向右吹风时,以气流为对照物,飞机向 左 飞行;
(2)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼” 仰角 的大小,观察并记录测力计的示数,在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验,实验记录如表:
(每次吹风前测力计示数均为3.5N)
机翼面积/cm2测力计示数/N机翼仰角 275 395 566
0°(水平) 3.2 3.0 2.6
较小 3.0 2.9 2.4
较大 2.9 2.8 2.3
最大 3.1 2.9 2.7
①在上述实验中,吹风前后测力计示数的 变化量(或差值、减小量) 即为“机翼”获得升力的大小;
②通过分析数据可以得出结论:当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力 不一定 (选填“一定”或“不一定”)增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力 越大 ;
③实验时,“机翼”沿金属杆上升,金属杆对笔杆有向 下 的摩擦力,因此测得的升力应 小于 “机翼”实际获得的升力。

【分析】(1)物体间的运动是相对的,以气流为参照物,飞机沿气流相反的方向运动;
(2)要研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,就要保持其它条件不变,只改变“机翼”的仰角大小,根据现象得出相应的结论;
①本实验中,“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量;
②分析表中数据,得出相应的结论;
③实验时,“机翼”沿金属杆上升,金属杆对笔杆有向下的摩擦力,用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力。
【解答】解:
(1)当鼓风机向右吹风时,空气向右运动,以气流为参照物,飞机向左飞升;
(2)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼”仰角的大小,观察并记录测力计的示数,在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验;
①在上述实验中,“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量(或差值、减小量);
②由表中数据可知,当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力有时大、有时小,所以获得的升力不一定增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力越大;
③实验时,“机翼”受到向上的升力,沿金属杆上升,由于金属杆对笔杆有向下的摩擦力,用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力。
故答案为:(1)左;(2)仰角;①变化量(或差值、减小量);②不一定;越大;③下;小于。
【点评】本题为信息给予题,考查了运动和静止的相对性、控制变量法的使用,要求认真审题,从中获取有用信息,因为考查的知识点不明确,属于难题!
六.计算题(共2小题)
25.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计)。求:
(1)木块此时受到浮力。
(2)木块的重力。
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。

【分析】(1)木块受到的浮力根据阿基米德原理直接计算得出;
(2)分析木块的受力情况,根据受力平衡时合力为零即可求出木块的重力;
(3)木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力,因此,求出重力即可得到浮力的大小,然后根据阿基米德原理求排开水的体积。
【解答】解:
(1)木块体积V=200cm3=2×10﹣4m3,
所以木块完全浸没在水中时,V排=V=2×10﹣4m3,
则受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N。
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用;
所以G木+F=F浮,
则G木=F浮﹣F=2N﹣0.8N=1.2N。
(3)剪断绳子,因为F浮>G木,
所以木块上浮,静止时会漂浮在水面上,
所以F浮′=G木,
即:ρ水V排′g=G木
所以排开水的体积V排′===1.2×10﹣4m3。
答:(1)木块此时受到浮力为2N。
(2)木块的重力为1.2N。
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积为1.2×10﹣4m3。
【点评】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,注意木块在水中的浮力要利用浮力的公式来计算,木块漂浮时的浮力要利用漂浮的条件来求。
26.边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。取g=10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)图甲中木块受的浮力大小;
(2)图乙中液体的密度;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。

【分析】(1)根据题意,求出物体所排开水的体积,由阿基米德原理解题;
(2)根据物体的漂浮特点,由阿基米德原理解题;
(3)根据液体内部压强的特点,由p=ρgh求解。
【解答】解:(1)由阿基米德原理可得:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.1m)3×(1﹣)×10N/kg=6N;
(2)木块的重力:G木=F浮=6N,
木块表面上放一重2N的石块,当它静止时,F'浮=G总,
即ρ液V木g=G木+G石,
液体的密度:ρ液===0.8×103kg/m3。
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强:p=ρ乙gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa。
答:(1)图甲中木块受的浮力为6N;
(2)图乙中液体的密度为0.8×103kg/m3;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa。
【点评】本题考查阿基米德原理的运用,要理解物体漂浮时的特点,掌握液体内部压强的运算。
七.解答题(共2小题)
27.小明同学将如图所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,玻璃管横截面大的地方流速小,而管子横截面小的地方流速大,请画出水流动时两个竖直管中液面的大致位置。

【分析】玻璃管里的水流稳定时,在较细的地方水流要急一些。根据流体压强与流苏的关系,水流速快产生的水压就小,它所能支持住的水柱要短一些。
【解答】解:
水平放置的玻璃管的粗细不同,水在较细的玻璃管里的流速快,产生的水压小,所以它能支持的水柱要短一些,即在它上方形成的水柱液面要低一些;同理,水在较粗的玻璃管里的流速慢,产生的水压稍大,所以它能支持的水柱要高一些,即在它上方形成的水柱液面要高一些。如图所示:

【点评】此题考查学生的实验分析能力,要求学生对题目所涉及的内容要熟练掌握。
28.如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角a(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时,平板会受到一个竖直向上的升力FL。
(1)若平板的高度保持不变,那么,需满足FL = G(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板 运动速度v有关,用公式表示为FL=CpSv2(C叫升力系数,是一个没有单位的数值,其值与冲角有关)。则由公式可知,若C、p、S均保持不变,那么,速度增加20%,升力将增加 44 %;
(3)飞机飞行时同样会受到升力的作用。某次对飞机的实验研究获得了如下数据(飞机的冲角其实是指机翼的冲角):
a/° 0 5 10 15 20 25
C 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.3
试用文字描述升力系数与冲角的大小关系为: 升力系数随冲角先增大后减小 ;
(4)在飞机起飞后的开始一段时间里,飞机将不断爬升以达到规定的高度。在这个过程中,飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现:
① 提高速度 ;
② 增大机翼冲角以增大升力系数 。

【分析】(1)平板在空气中水平运动时,说明在竖直方向上受到平衡力。
(2)分析公式,很容易得出升力与速度的平方成正比,速度增加20%,根据FL=CpSv2确定升力增加的比例。
(3)分析题目表格中的数据,观察其升力系数CL和冲角(平扳与水平方向的夹角)α的大小,即可得出结论。
(4)根据据升力公式FL=CpSv2,要保持升力增大,需要改变速度和通过改变飞机机翼的与水平方向的夹角即冲角来实现。
【解答】解:(1)平板在空气中水平运动时,平板受到一个竖直向上的升力FL和竖直向下的重力G,由于它在竖直方向上处于静止状态,所以受到平衡力,即FL=G。
故答案为:等于。
(2)速度增加20%,即V′=V(1+20%)=V,根据公式FL=CpSV2
∴FL′=CpS(V)2=×CpSv2=(1+)×CpSv2=(1+44%)×CpSv2=(1+44%)FL
故升力增加44%。
故答案为:44%。
(3)由表中数据可见,冲角在0°~20°之间时,升力系数逐渐增大;但是冲角过了20°之后,升力系数就减小。
故答案为:升力系数随冲角先增大后减小。
(4)由以上分析可知,要使飞机的升力不断增大,则必须提高速度,同时增大机翼冲角以增大升力系数。
故答案为:①提高速度;
②增大机翼冲角以增大升力系数。
【点评】本题有一定的难度,能正确的理解题目所提示的信息,并有一定的数据解读能力是解决该题的关键。