力学培优冲刺---解答题1—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 力学培优冲刺---解答题1—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 83.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 华东师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-07-24 22:55:27 | ||
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文档简介
力学培优冲刺——解答题1
1.曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如下图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为40cm2 ， 高度为20cm（水的密度ρ水＝1×103kg/m3 ?）求：
（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。
（2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。
（3）此浮力秤一次能测量的最大质量是多少？
2.如图所示，一冰块漂浮在水面上，当冰块完全熔化后。
（1）请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。（不考虑水的蒸发和溢出）。
（2）如果冰块是漂浮在一杯盐水上，当冰块完全熔化后，液面的变化是________（填“上升”、“下降”、“不变”）。
3.如图所示，圆柱形容器中盛有水。现将一质量为0.5千克的·正方体物块放入容器中，液面上升了2厘米。此时正方体物块有一半露出水面。已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为2：1，g取10牛/千克，容器壁厚不计。求：
（1）物块对容器底的压强。
（2）若再缓缓向容器中注入水，至少需要加多少水，才能使物块对容器底的压强为零。
4.小明学习了浮力知识后，想利用弹簧测力计和铁块制作一个测定液体密度的仪器，如图所示。（铁的密度ρ铁=7.9×103kg/m3 ， 水银的密度ρ水银=13.6×103kg/m3)
?
（1）他称得此铁块的重力为7.9牛，当利用该装置测某液体密度时，将铁块浸没在某液体中弹簧测力计的示数为7.1牛，则待测液体的密度为多少?
（2）小明换用其它待测液体继续按如图实验，每一次都在测力计右侧标注出该液体的密度值，依据一定的关系做成了一支密度计。请在坐标图中画出反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的大致图像。
（3）用该密度计能否测出水银的密度并说明理由：________?。
5如图所示，用细线将正方体A和物体B相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时A上表面到水面的高度差为0.12m。已知A的体积为1.0×10﹣3m3 ， 所受重力为8N；B的体积为0.5×10﹣3m3 ， g取10N/kg，求：
（1）A的密度；
（2）细线对B的拉力大小。
6.?2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车，以促进公共交通实现“低碳”化．下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：
燃油汽车
纯电动汽车
能源种类
汽油（q汽油=4.5×107J/kg ρ汽油=0.7×103kg/m3）
电能
牵引力
600N
600N
行使100km消粍
8×10﹣3m3
20kW?h
二氧化碳排放量
每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳
0
（1）汽油属于________?（填“可再生”或“不可再生”）
（2）若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km，则①燃油汽车消耗多少千克汽油？②燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少？
（提示：燃油汽车能量转化效率η汽：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率η电：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比）
7.一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1 ， 下表面所处深度为h2 ，
（1）长方体下表面所受到液体的压力为?????????????? ;
（2）长方体所受到的浮力为?????????????? ; ．（液体密度ρ液和g为已知量）
8.?将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg的水．（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）．
（1）求正方体受到的浮力；
（2）求正方体受到的体积；
（3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；
（4）求正方体的密度．
9.一个边长为10cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示（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，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。（g取10N/kg）
（1）请分别画出F浮＝4N时，F浮=10N时，木块在容器中的状态示意图。
（2）木块的密度为多少？
（3）求细线的长度为多少？
10.如图是Argo浮标，广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，由坚硬壳体和下方可伸缩油囊两部分组成；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊自身体积忽略不计。已知浮标总质量为 55kg，其中含油 20kg；浮标壳体体积为 0.04m3；油的密度0.8×103kg/m3 ， 海 水密度取 1.0×103kg/m3。
（1）Argo 浮标是通过改变________（填“重力”或“所受浮 力”）来改变沉浮状态的；
（2）该浮标漂浮在水面上所受到的浮力是多大？
（3）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少立方米？
参考答案
1.【答案】 （1）杯子漂浮在水面上时，
它受到的浮力F浮=G=mg=0.2kg×10n/kg=2N；
（2）此时杯子排开水的体积为：V排=F浮ρ水g=2N103kg/m3×10N/kg=2×10?4m3=200cm3；
此时杯子浸入水中的深度为：?=V排S=200cm340cm2=5cm；
（3）当浮力秤达到最大称量时，
它受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×40×10?4m2×0.2m=8N；
那么称量的最大重力为：G最大=F浮-G=8N-2N=6N；
那么最大称量的质量为：m最大=G最大g=6N10N/kg=0.6kg。
【考点】二力平衡的条件及其应用，阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用
2.【答案】 （1）V排和V冰化水相等，所以冰熔化前后水面不升也不降
（2）上升
【考点】阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用
3.【答案】 （1）解：设容器的横截面积为s1 ， 正方体的横截面积为s2 ， 正方体的边长为L，
（s1-s2）△h=s2（L/2-△h）
s1△h=s2（L/2）
L=2s1△h/s2=8cm
V排=L×L×（L/2）=2.56×10-4m3
F浮=pgV排=2.56N
P压=（G-F浮）/s2=381Pa
（2）解：物块对容器底部没有压力，则F浮=G=5N
V'排=F浮/ρg =5×10-4m3
需加水V=（s1-s2）△h'=V'排-V排=2.44×10-4m3
【考点】二力平衡的条件及其应用，压强的大小及其计算，阿基米德原理，浮力大小的计算
4.【答案】 （1）F浮=G-F拉=7.9牛-7.1牛=0.8牛
V铁=m/ρ=0.79kg/7.9×103kg/m3=1×10-4m3
ρ液=F浮/V排g=0.8N/1×10-4m3×10N/kg=0.8×103kg/m3
（2）
（3）不能，ρ水银>ρ铁 ， 铁块无法浸没在水银中。
【考点】密度公式的应用，阿基米德原理，浮力大小的计算
5.【答案】 （1）解： mA=GA/g=8N/10N/kg=0.8kg
ρA=mA/VA=0.8kg/1.0×10﹣3m3=0.8×103kg/m3
答：A的密度为0.8×103kg/m3
（2）解：A受到的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N；因为A恰好悬浮，所以F浮=GA+F拉A
细线对A的拉力F拉A=F浮﹣GA=10N﹣8N=2N
因为物体间力的作用是相互.的，所以细线对B的拉力F拉B=F拉A=2N。答：细线对B的拉力2N
【考点】密度公式的应用，浮力大小的计算
6.【答案】 （1）不可再生
（2）解：①因为ρ=πv ，
所以正常行驶100km消耗的汽油为m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为W有用=Fs=600N×105m=6×107J．
汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为η燃油==6×107J2.52×108J×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为η电动==6×107J20×3.6×107J×100%≈83.3%
答：①燃油汽车正常行驶100km消耗的汽油为5.6kg；
②燃油汽车的效率约23.8%；电动汽车的效率约83.3%
【考点】密度公式的应用，热机
7.【答案】 （1）由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得：
F1=p1S=ρ液gh1S；
F2=p2S=ρ液gh2S，
（2）根据浮力产生的原因可得:F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S．
【考点】影响液体压强大小的因素，探究液体压强的特点实验
8.【答案】 （1）?解：根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力：
F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）由ρ=mv得，正方体排开水的体积：
V排水==0.6kg1.0×103kg/m3=6×10﹣4m3；
（3）正方体的体积V=（0.1）3=1×10﹣3m3＞V排水 ，
所以，正方体在水中静止时处于漂浮状态．
（4）因为正方体在水中静止时漂浮，所以G=F浮=6N，
正方体的质量为m=Gg=6N10N/kg=0.6kg，
正方体的密度ρ=mv=0.6kg1×10?3m3=0.6×103kg/m3 ．
【考点】浮力大小的计算，物体的浮沉条件及其应用
9.【答案】 （1）解：F浮=4N时木块未离开烧杯底部
F浮=10N时绳子被拉直，水面达到木块上表面及以上
（2）解：分析图可知木块漂浮时浮力为6N
∵F浮=G物= m木g=ρ木gV木
∴ρ木=0.6×103Kg/m3
（3）解： 根据丙图可知，当水深达到25cm时，木块完全浸没，受到的浮力保持不变，此时细线被拉直，
那么细绳的长度：L=h-a=25cm-10cm=15cm。
【考点】密度公式的应用，阿基米德原理，浮力的变化
10.【答案】 （1）所受浮力
（2）F浮= G = m总g = 55Kg×10N/Kg = 550N
（3）V排= F浮ρ液g ?= 550N1.0×103kg/m3×10N/Kg =0.055m3
V囊=V油= m油ρ油 ?= 20Kg0.8×103kg/m3 =0.025m3
V露=0.04 m3+0.025 m3-0.055 m3=0.01 m3
【考点】阿基米德原理，浮力大小的计算
1.曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如下图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为40cm2 ， 高度为20cm（水的密度ρ水＝1×103kg/m3 ?）求：
（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。
（2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。
（3）此浮力秤一次能测量的最大质量是多少？
2.如图所示，一冰块漂浮在水面上，当冰块完全熔化后。
（1）请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。（不考虑水的蒸发和溢出）。
（2）如果冰块是漂浮在一杯盐水上，当冰块完全熔化后，液面的变化是________（填“上升”、“下降”、“不变”）。
3.如图所示，圆柱形容器中盛有水。现将一质量为0.5千克的·正方体物块放入容器中，液面上升了2厘米。此时正方体物块有一半露出水面。已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为2：1，g取10牛/千克，容器壁厚不计。求：
（1）物块对容器底的压强。
（2）若再缓缓向容器中注入水，至少需要加多少水，才能使物块对容器底的压强为零。
4.小明学习了浮力知识后，想利用弹簧测力计和铁块制作一个测定液体密度的仪器，如图所示。（铁的密度ρ铁=7.9×103kg/m3 ， 水银的密度ρ水银=13.6×103kg/m3)
?
（1）他称得此铁块的重力为7.9牛，当利用该装置测某液体密度时，将铁块浸没在某液体中弹簧测力计的示数为7.1牛，则待测液体的密度为多少?
（2）小明换用其它待测液体继续按如图实验，每一次都在测力计右侧标注出该液体的密度值，依据一定的关系做成了一支密度计。请在坐标图中画出反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的大致图像。
（3）用该密度计能否测出水银的密度并说明理由：________?。
5如图所示，用细线将正方体A和物体B相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时A上表面到水面的高度差为0.12m。已知A的体积为1.0×10﹣3m3 ， 所受重力为8N；B的体积为0.5×10﹣3m3 ， g取10N/kg，求：
（1）A的密度；
（2）细线对B的拉力大小。
6.?2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车，以促进公共交通实现“低碳”化．下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：
燃油汽车
纯电动汽车
能源种类
汽油（q汽油=4.5×107J/kg ρ汽油=0.7×103kg/m3）
电能
牵引力
600N
600N
行使100km消粍
8×10﹣3m3
20kW?h
二氧化碳排放量
每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳
0
（1）汽油属于________?（填“可再生”或“不可再生”）
（2）若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km，则①燃油汽车消耗多少千克汽油？②燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少？
（提示：燃油汽车能量转化效率η汽：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率η电：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比）
7.一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1 ， 下表面所处深度为h2 ，
（1）长方体下表面所受到液体的压力为?????????????? ;
（2）长方体所受到的浮力为?????????????? ; ．（液体密度ρ液和g为已知量）
8.?将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg的水．（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）．
（1）求正方体受到的浮力；
（2）求正方体受到的体积；
（3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；
（4）求正方体的密度．
9.一个边长为10cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示（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，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。（g取10N/kg）
（1）请分别画出F浮＝4N时，F浮=10N时，木块在容器中的状态示意图。
（2）木块的密度为多少？
（3）求细线的长度为多少？
10.如图是Argo浮标，广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，由坚硬壳体和下方可伸缩油囊两部分组成；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊自身体积忽略不计。已知浮标总质量为 55kg，其中含油 20kg；浮标壳体体积为 0.04m3；油的密度0.8×103kg/m3 ， 海 水密度取 1.0×103kg/m3。
（1）Argo 浮标是通过改变________（填“重力”或“所受浮 力”）来改变沉浮状态的；
（2）该浮标漂浮在水面上所受到的浮力是多大？
（3）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少立方米？
参考答案
1.【答案】 （1）杯子漂浮在水面上时，
它受到的浮力F浮=G=mg=0.2kg×10n/kg=2N；
（2）此时杯子排开水的体积为：V排=F浮ρ水g=2N103kg/m3×10N/kg=2×10?4m3=200cm3；
此时杯子浸入水中的深度为：?=V排S=200cm340cm2=5cm；
（3）当浮力秤达到最大称量时，
它受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×40×10?4m2×0.2m=8N；
那么称量的最大重力为：G最大=F浮-G=8N-2N=6N；
那么最大称量的质量为：m最大=G最大g=6N10N/kg=0.6kg。
【考点】二力平衡的条件及其应用，阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用
2.【答案】 （1）V排和V冰化水相等，所以冰熔化前后水面不升也不降
（2）上升
【考点】阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用
3.【答案】 （1）解：设容器的横截面积为s1 ， 正方体的横截面积为s2 ， 正方体的边长为L，
（s1-s2）△h=s2（L/2-△h）
s1△h=s2（L/2）
L=2s1△h/s2=8cm
V排=L×L×（L/2）=2.56×10-4m3
F浮=pgV排=2.56N
P压=（G-F浮）/s2=381Pa
（2）解：物块对容器底部没有压力，则F浮=G=5N
V'排=F浮/ρg =5×10-4m3
需加水V=（s1-s2）△h'=V'排-V排=2.44×10-4m3
【考点】二力平衡的条件及其应用，压强的大小及其计算，阿基米德原理，浮力大小的计算
4.【答案】 （1）F浮=G-F拉=7.9牛-7.1牛=0.8牛
V铁=m/ρ=0.79kg/7.9×103kg/m3=1×10-4m3
ρ液=F浮/V排g=0.8N/1×10-4m3×10N/kg=0.8×103kg/m3
（2）
（3）不能，ρ水银>ρ铁 ， 铁块无法浸没在水银中。
【考点】密度公式的应用，阿基米德原理，浮力大小的计算
5.【答案】 （1）解： mA=GA/g=8N/10N/kg=0.8kg
ρA=mA/VA=0.8kg/1.0×10﹣3m3=0.8×103kg/m3
答：A的密度为0.8×103kg/m3
（2）解：A受到的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N；因为A恰好悬浮，所以F浮=GA+F拉A
细线对A的拉力F拉A=F浮﹣GA=10N﹣8N=2N
因为物体间力的作用是相互.的，所以细线对B的拉力F拉B=F拉A=2N。答：细线对B的拉力2N
【考点】密度公式的应用，浮力大小的计算
6.【答案】 （1）不可再生
（2）解：①因为ρ=πv ，
所以正常行驶100km消耗的汽油为m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为W有用=Fs=600N×105m=6×107J．
汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为η燃油==6×107J2.52×108J×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为η电动==6×107J20×3.6×107J×100%≈83.3%
答：①燃油汽车正常行驶100km消耗的汽油为5.6kg；
②燃油汽车的效率约23.8%；电动汽车的效率约83.3%
【考点】密度公式的应用，热机
7.【答案】 （1）由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得：
F1=p1S=ρ液gh1S；
F2=p2S=ρ液gh2S，
（2）根据浮力产生的原因可得:F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S．
【考点】影响液体压强大小的因素，探究液体压强的特点实验
8.【答案】 （1）?解：根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力：
F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）由ρ=mv得，正方体排开水的体积：
V排水==0.6kg1.0×103kg/m3=6×10﹣4m3；
（3）正方体的体积V=（0.1）3=1×10﹣3m3＞V排水 ，
所以，正方体在水中静止时处于漂浮状态．
（4）因为正方体在水中静止时漂浮，所以G=F浮=6N，
正方体的质量为m=Gg=6N10N/kg=0.6kg，
正方体的密度ρ=mv=0.6kg1×10?3m3=0.6×103kg/m3 ．
【考点】浮力大小的计算，物体的浮沉条件及其应用
9.【答案】 （1）解：F浮=4N时木块未离开烧杯底部
F浮=10N时绳子被拉直，水面达到木块上表面及以上
（2）解：分析图可知木块漂浮时浮力为6N
∵F浮=G物= m木g=ρ木gV木
∴ρ木=0.6×103Kg/m3
（3）解： 根据丙图可知，当水深达到25cm时，木块完全浸没，受到的浮力保持不变，此时细线被拉直，
那么细绳的长度：L=h-a=25cm-10cm=15cm。
【考点】密度公式的应用，阿基米德原理，浮力的变化
10.【答案】 （1）所受浮力
（2）F浮= G = m总g = 55Kg×10N/Kg = 550N
（3）V排= F浮ρ液g ?= 550N1.0×103kg/m3×10N/Kg =0.055m3
V囊=V油= m油ρ油 ?= 20Kg0.8×103kg/m3 =0.025m3
V露=0.04 m3+0.025 m3-0.055 m3=0.01 m3
【考点】阿基米德原理，浮力大小的计算
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