力学培优冲刺---解答题2—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题(含答案)

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名称 力学培优冲刺---解答题2—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题(含答案)
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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 22:58:45

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力学培优冲刺---解答题2
1.洒水车在晨曦中辛勤的工作,载满水后3分钟内沿平直街道匀速行驶并洒水900米。已知车自重2.5吨,满载时装水10吨,满载后水量均匀供洒1h才洒完,轮胎与地面的总接触面积为0.5m2。则:
(1)洒水车的速度是多少米秒?
(2)驶出该街道后,该洒水车对水平地面的压强为多少?
2.某工厂在装配一件设备时,不小心把一个用镁合金制造的精密空心小球掉到一个又深、又小的坚固的水泥小洞中(该小球的密度为1.64×103kg/m3),用各种工具都取不出来,有人提出往小洞中倒入某种溶液使小球浮起的方法。现有两种物质的溶解度数据
温度(℃)
20
40
60
80
100
硝酸钾
31.6
64.0
110.0
169.0
246.0
氯化钾
34.0
40.0
45.0
51.1
56.7
(1)在保证不损坏小球的前提下,理论上可以用上表中________物质配制成溶液,倒入小洞中使小球浮起。(溶质溶于水后,溶液的体积变化忽略不计)
(2)该溶液的最低温度应保持在________℃以上。
(3)在以上计算所得的最低温度时,该饱和溶液溶质的质量分数是多少?
3.科技小组利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖处系一块质量适当的小石块,然后将其倒置在水里,如图所示,已知该饮料瓶圆柱状部分的横截面积为 50cm2 , 总重为 0.6N。当瓶中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(零刻度位于饮料瓶圆柱状部分内),再利用适当的方法完成刻度。使用时,只要把被测物体放入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。

(1)装置中小石块的作用是________。
(2)饮料瓶中放上200克物体后,200克刻度线与零刻度线的距离是多少?
(3)利用浮力的知识证明这种浮力秤的刻度是均匀的。(用物理量表示,已知放入物体的质量为m,圆柱部分的横截面积为S,对应刻度线与零刻度线的距离为h,水的密度为ρ)
4.正确使用压力锅的方法是将已盖好密封锅盖的压力锅(如图)加热,当锅内水沸腾时再加盖压力阀S,此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气,空气已全部排除,然后继续加热,直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时,锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度),现有一压力锅,在海平面处加热能达到的预期温度为120℃。某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅,锅内有足量的水。

(1)若不加盖压力阀,锅内水的温度最高可达多少?

(2)若按正确方法使用压力锅,锅内水的温度最高可达多少?
已知:水的饱和蒸气压Pw与温度t的关系图象如图甲所示。
大气压强P与高度A的关系的简化图象如图乙所示。h=0处Po=1.013×105Pa
5.小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”,(已知ρ水=1.0×103kg/m3 , 取g=10N/kg)

(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2中①所示)。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象。

(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知:ρ水________ρ液(填“>”“<”或“=”)。
(3)合金块的密度为ρ合金=________g/cm3。
(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是________cm3。
6.底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上.现将体积为500cm3 , 重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时进入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强.
7.如图甲,水平升降台上有一圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一实心正方体M(不吸水)悬挂在不可伸缩的细绳下端(细绳体积忽略不计),使M浸没水中并刚好与容器底接触但不产生压力,现使升降台匀速下降,图乙是绳的拉力F随时间t的变化图象。
(1)在t1和 t2时刻,M所受浮力分别为F浮1、F浮2 , 则?F浮1________F浮2(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)求物体M的密度。
(3)当绳子的拉力为0.63N时,正方体上表面到水面的距离。
8.一正方体塑料块A边长lA=0.2m,密度ρA=0.5×103kg/m3;另一正方体B边长lB=0.1m,密度未知。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 , 取g=10N/kg)

(1)A.B分别放在水平地面时,B对 地面的压强是A对地面压强的4.5倍,B的密度是多少?
(2)如图所示,将B置于A上表面后放入一个水平放置、底面是正方形(边长l=0.3m)的水槽,向水槽注入多少体积水后A的底面刚好能离开水槽?
9.如图所示,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到 100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
?
(1)为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险,放气孔是它的第二道安全防线。放气孔封口是易熔片(熔点较低的合金材料),试说明采用易熔片的物理道理。
(2)小科测得家中高压锅出气孔的直径为 4 mm,压在出气孔上的安全阀的质量为 80 g,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(3)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。根据题(2),在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图中所示水的沸点与气压的关系曲线,说明利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是多少? (标准气压取 p=1.0×10 5Pa,g 取 10N/kg)
10.如图1所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图2所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象.根据题目条件,试求下列问题:
(1)圆柱体重力是多少?________
当弹簧测力计读数为9N时,受到的浮力是多大? ________
圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多大? ________
(2)根据图象BC段,可得出什么结论?________
(3)根据图象CD段,可得出什么结论? ________
参考答案
1.【答案】 (1)洒水车速度| v=st=900m3×60s=5m/s
(2)在该街道行驶时,共消耗水的重力:
m消耗=m水×3min6min=10×120t=0.5t
驶出后,洒水车对水平地面的压力为:
F=G=m总g=(10+2.5-0.5)×103kg×10N/kg=1.2×105N
因此此时洒水车对地面压强:
p=FS=1.2×105N0.5m2=2.4×105Pa
【考点】速度公式及其应用,压强的大小及其计算
2.【答案】 (1)硝酸钾
(2)40
(3)39%(或39.02%)
【考点】密度公式的应用
3.【答案】 (1)使得浮力秤竖直漂浮于水中
(2)∵物体处于漂浮状态
∴200克物体所受到的浮力:F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
F浮=ρ水gV排=ρ水gsh=1×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×h=2Nh=0.04m=4cm
(3)∵F浮=ρ水gV排=ρ水gsh=mg
∴h=m/(ρ水×s)所以,随质量均匀增加,h均匀增加,故浮力秤的刻度是均匀的
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用

4.【答案】 (1)解:已知在海平面处,大气压强P0=101.3×103Pa,在z=5000m处,大气压强为P(5000)=53×103Pa,水沸腾时的饱和蒸气压Pw应等于此值,对应的温度即沸点为t1=82℃,达到此温度时锅内水开始沸腾,温度不再升高,故在5000m高山上,若不加盖压力锅,锅内温度最高可达82℃;
(2)解:由图可知,在t=120℃时,水的饱和蒸气压Pw(120℃)=198×103Pa,而在海平面处,大气压强P0=101.3×103Pa,可见压力阀的附加压强为Ps=Pw(120℃)-P0=198×103Pa-101.3×103Pa=96.7×103Pa,在5000m高山上,大气压强与压力阀的附加压强之和为P'=Ps+P(5000)=96.7×103Pa+53×103Pa=149.7×103Pa;若在t=t2时阀被顶起,则此时的Pw应等于P’,即Pw=P';由图可知t2=112℃,此时锅内水开始沸腾,温度不再升高,故按正确方法使用此压力锅,在5000m高山上锅内水的温度最高可达112℃。
【考点】二力平衡的条件及其应用,压强的大小及其计算
5.【答案】 (1)
(2)>
(3)4
(4)400
【考点】密度公式的应用,阿基米德原理,浮力大小的计算
6.【答案】 (1)解:因为A漂浮在水中,所以 F浮=GA=3N ,?
根据 F浮=ρ水gV排 得 3×10?4m3
答:图甲中木块A静止时进入水中的体积为 3×10?4m3
(2)解:图A、B共同悬浮: F浮A+F浮B=GA+GB
公式展开: ρ水g(VA+VB)=GA+GB
其中 VA=500cm3=510?4m3 ,?
故 VB = 4×10?4m3
B的质量为: mB=GBg=6N10N/kg=0.6kg ;?
B的密度为: ρB=mBVB=0.6kg4×10?4m3=1.5×103kg/m3
答:物体B的密度 1.5×103kg/m3
(3)解:当AB浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:?
液面升高 △?=△VS=6×10?4m3100×10?4m2=0.06 ,?
图乙中水对容器底部的压强:
答:图乙中水对容器底部的压强为 1400Pa
【考点】密度公式的应用,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
7.【答案】 (1)>
(2)G=0.81N
m= Gg =0.81N10N/kg=0.081kg
F浮=G-F拉=0.81N-0.54N=0.27N
∵浸没
∴V排=V物
∴F浮=ρ液gV排=ρ液gV物
V物= F浮ρ液g =0.27N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.7x10-5m3
ρ=mV物=0.081kg2.7×105kg/m3=3×103kg/m3
(3)F浮'=G-F拉=0.81N-0.63N=0.18N
V排'V物=F浮'F浮=0.18N0.27N =2:3
设正方体边长为a,
上表面距离水面高度为h
V物=2.7x10-5m3=a3
a=0.03m
h= 13 ·h=0.01m
【考点】密度公式的应用,二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
8.【答案】 (1)正方体对水平地面的压强关系为pB=4.5pA
即4.5ρAglA=ρBglB
代入数值,并化简得4.5×0.5×103kg/m3×0.2m=ρB×0.1m
解得ρB=4.5×103kg/m3
(2)向水槽注入0.014m3水后A的底面刚好能离开水槽。
【考点】密度公式的应用,压强的大小及其计算,阿基米德原理
9..【答案】 (1)高压锅一旦安全阀失效,出气孔就被堵塞,锅内气体压强就会过大,沸点也随之升高, 当锅内温度达到易熔片的熔点时,再继续加热易熔片就开始熔化,锅内气体便从放气孔喷出, 使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生
(2)安全阀的重力:G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N
气孔的面积:S=πr2=3.14×(0.002m)2=1.256×10 -5m2
安全阀对气孔处气体产生的压强:p=F/S=0.8N/1.256×10 -5m2=6.4×10
4pa
(3)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和,则锅内气压是p=1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa
对照图象可知,当气压为1.64×105pa时,所对应的温度是115℃
【考点】沸点及沸点与气压的关系,二力平衡的条件及其应用,压强的大小及其计算
10.【答案】 (1)12N;3N;8N
(2)物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越大
(3)浮力大小与物体浸没的深度无关
【考点】阿基米德原理
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