试卷答案
寻你做寻,想你所想

湖南省长沙市岳麓区2022-2023八年级下期中物理试卷(含解析)

2022-2023学年湖南省长沙市岳麓区八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(每小题3分,共36分,第1至10题为单选题,第11、12题为多选题)
1.(3 分)下列数据最接近实际的是( )
A.一位普通初中生体积约 0.5m3 B.一位普通初中生重力约 60N
C.成年人站立时对水平地面压强约 104Pa
D.人的步行速度约为 5m/s
2.(3 分)如图所示,两匹马沿水平方向分别用 500N 的力同时拉弹簧测力计的挂钩和拉环,使弹簧测力计保持静止状态,不计弹簧测力计的自重。则弹簧测力计的示数为( )
A.0N B.250N C.500N D.1000N
3.(3 分)一个圆球在圆弧面内滚动,下面几个图中能够正确表示其所受重力的示意图的是
( )
A. B.
C. D.
4.(3 分)2022 年 2 月 8 日,在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上,中国选手谷爱凌获得金牌。如图所示,当她静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是相互作用力
C.谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力
5.(3 分)下列关于惯性说法正确的是( )
A.汽车驾驶员开车时必须系上安全带,这是为了防止急刹车时因惯性而造成伤害事故
B.静止在草坪上的足球没有惯性
C.百米赛跑时,运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用
D.汽车限速是为了安全,因为速度越大,惯性越大
6.(3 分)下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是
( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面
7.(3 分)如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为 70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为 50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.无法比较芳芳与小明对雪地的压力大小
B.小明深陷雪地,所以对雪地的压力比芳芳的大
C.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
D.芳芳对雪地的压强比小明的小
8.(3 分)如图所示,一个未装满水的瓶子,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为 p1,瓶底受到水的压力为 F1;倒立放置时瓶子对桌面的压强为 p2,瓶盖受到水的压力为 F2.下列关系正确的是( )
A.p1<p2 F1>F2 B.p1>p2 F1<F2
C.p1<p2 F1<F2 D.p1>p2 F1>F2
9.(3 分)如图所示,a、b 是两个体积相同又能自由移动的物体,c、d 是容器自身凸起的
一部分,现往容器里注入一些水,这下列说法正确的是( )
A.a 物体受浮力大于 b 物体
B.b 物体受浮力大于 a 物体
C.c 部分和 d 部分都受浮力
D.d 部分和 c 部分都不受浮力
10.(3 分)“生活处处有物理,留心观察皆学问”。下列有关压强的说法正确的是( )
A.啄木鸟的嘴很尖细是为了减小压力,容易凿开树干捉到虫子
B.高原地区常常会感到呼吸困难,是因为海拔越高大气压越大
C.深海潜水员必须穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而增大
D.飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的位置压强越大的原理
(多选)11.(3 分)在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,静止后两烧杯中液面相平,如图所示,则下列说法正确的是
( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.乙烧杯底部所受液体压强较大
D.两支试管底部所受液体压力相等
(多选)12.(3 分)如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上,它们对水平表面的压强相同。已知甲的质量为 1kg,甲的底面积为 100cm2。如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去厚度为 h 的部分,剩余部分对水平地面的压强分别为 p 甲和 p 乙,(g 取 10N/kg)下列说法正确的是( )
A.切割前甲物体对地面的压强为 100Pa
B.甲物体的密度小于乙物体的密度
C.p 甲>p 乙
D.p 甲=p 乙
二、填空题(每空2分,共22分)
13.(4 分)泥瓦工人通常用线拴一小石子,来检验砌的墙是否直,这是根据重力的方向总
是 的原理制成的。一个物体在地球上的重力为 300N,月球上它的质量为 kg。(g 取 10N/kg)
14.(4 分)如图所示,水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;
某地水沸腾时的温度是 99℃,则该地的气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)
个标准大气压
15.(4 分)如图所示,物体 A 重 30N,用 F 等于 50N 的力垂直压在墙上静止不动,则物体 A 所受的摩擦力是 N;物体 B 重 30N,受到 F 等于 20N 的水平推力静止不动,则物体 B 所受的摩擦力是 N。
16.(4 分)2019 年 12 月 17 日,首艘国产航母“山东”号在海南省三亚军港正式交付。国产航母满载时排水量为 67000t,吃水深度 10.5m,可搭载航载机 36 架。它满载时受到海水的浮力是 N,当舰载机离开航母执行任务后,舰身会 (选填“上浮一些”、
“下沉一些”或“保持不变”)。(g 取 10N/kg,海水=1.0×103kg/m3)
17.(6 分)如图所示是长沙市华益中学某厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒 A 的底面积为
500cm2,高为 0.2m,盖片 B 的面积为 70cm2,质量为 200g(盖片 B 的厚度不计)。连接 AB 是长为 0.3m,体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒 A 时,盖片
B 被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。( 水=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)当水箱的水刚好浸没浮筒 A 时,浮筒 A 受到的浮力为 N,水对盖片 B 的压力是 N,浮筒 A 的密度是 kg/m3。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.(6 分)如图甲所示是小明同学设计组装的“探究二力平衡的条件”实验装置。
实验中,保持 F1 和 F2 大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将
(选填“转动”或“保持静止”),设计这一步骤是为了探究两个力是否 。
小燕同学设计组装了如图乙所示的实验装置,比较甲、乙两种实验装置, 的
实验装置更合理。
19.(6 分)在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,小群同学利用小卓、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
小群同学是根据 来比较压力的作用效果的;
观察比较图乙、丙所示的情况可以得到压力的作用效果与 有关;
乙图中,若小桌子对海绵的压强为 p1,丁图中,若小桌子对木板的压强为 p2,则 p1 p2(选填“<”、“>”或“=”)。
20.(8 分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小佳做了如图所示的三次实验,
用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第 1 次和第 2 次用相同的长木板,第 3 次用表面更加粗糙的长木板。(1)小佳把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块,这样做的目的是利用 原理间接测出木块所受滑动摩擦力的大小;
比较第 1 次和第 2 次实验可知滑动摩擦力大小与 有关。
第 次实验中的弹簧测力计示数最大。
21.(8 分)小猛同学按如图所示的装置进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。
图乙所示实验中,物体受到的浮力为 N;
分析图甲、丙、丁,说明浮力的大小与物体浸入 无关;
选用图甲、丁、戊,可探究浮力大小与 的关系;
用图示实验数据还可测出盐水的密度为 kg/m3。四、综合计算题(第22题6分,第23题8分,共14分)
22.(6 分)工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物件,绳子通过定滑轮,一端系着物件,另一端系在汽车上,如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升,已知汽车对绳子的拉力 F 与物件底面距离水底的高度 h 的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,g=10N/kg.求:
物件的质量;
物件浸没在水中时,受到的浮力;
物件的密度。
23.(8 分)刚学完浮力的小龙突发奇想,用如下方法测量不吸水长方体 B 物体的质量,小龙先量出长方体 B 的高为 0.1m,然后取一个足够高的圆柱体容器置于水平地面上,如图甲所示,将长方体 B 放置于容器内,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为 0.14m 时停止加水,其所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示,已知 水=1.0×
103kg/m3,g 取 10N/kg,求:
停止加水时,水对容器底部的压强;
容器的底面积是多少 cm2;
长方体 B 的质量为多少 kg;
停止加水后,小龙用一根轻质细杆(不计细杆的体积)与长方体 B 的上表面相连,将长方体 B 竖直下压 1cm,此时水对容器底部的压力为多少 N。(设物体上、下表面始终与水面平行)
2021-2022 学年湖南省长沙市岳麓区湖南师大附中广益实验中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共36分,第1至10题为单选题,第11、12题为多选题)
1.(3 分)下列数据最接近实际的是( )
A.一位普通初中生体积约 0.5m3 B.一位普通初中生重力约 60N
C.成年人站立时对水平地面压强约 104Pa
D.人的步行速度约为 5m/s
【解答】解:A、一位普通初中生质量约为 50kg,人身体的密度约等于水的密度,其体
积约为 V= = =0.05m3,故 A 错误;
一位普通初中生的质量约为 50kg,其重力约为 G=mg=50kg×10N/kg=500N,故 B 错误;
中学生的体重约为 G=500N,对地面压力 F=G=500N,双脚站立时与水平地面的接触面积约为 0.05m2,对水平地面的压强约为 p= = =1×104Pa,故 C 正确;
人的步行速度约为 1.2m/s,故 D 错误。
故选:C。
2.(3 分)如图所示,两匹马沿水平方向分别用 500N 的力同时拉弹簧测力计的挂钩和拉环,使弹簧测力计保持静止状态,不计弹簧测力计的自重。则弹簧测力计的示数为( )
A.0N B.250N C.500N D.1000N
【解答】解:两匹马在水平方向上分别用 500N 的力拉弹簧测力计的挂钩和拉环,两个拉力在同一条直线上、大小相等且方向相反,是一对平衡力。弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力(500N)为准,所以,测力计的示数是 500N。
故选:C。
3.(3 分)一个圆球在圆弧面内滚动,下面几个图中能够正确表示其所受重力的示意图的是
( )
A. B.
C. D.
【解答】解:ACD、重力的方向总是竖直向下的,ACD 中重力的方向错误,故 ACD 错误;
B、图中是从重心沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,表示受到的重力,故
B 正确。
故选:B。
4.(3 分)2022 年 2 月 8 日,在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上,中国选手谷爱凌获得金牌。如图所示,当她静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是相互作用力
C.谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力
【解答】解:A、领奖台受到的重力等于领奖台和谷爱凌受到的重力之和,则领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力大小不等,不是一对平衡力,故 A 错误;
谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是作用在同一物体上的两个力,不是相互作用力,故 B 错误;
谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是作用在同一物体上的两个力,且大小不等,不是相互作用力,故 C 错误;
谷爱凌静止站立在水平领奖台上时,处于平衡状态,谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力,故 D 正确。
故选:D。
5.(3 分)下列关于惯性说法正确的是( )
A.汽车驾驶员开车时必须系上安全带,这是为了防止急刹车时因惯性而造成伤害事故
B.静止在草坪上的足球没有惯性
C.百米赛跑时,运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用
D.汽车限速是为了安全,因为速度越大,惯性越大
【解答】解:A、驾驶员原来和车一起向前运动,汽车突然急刹车时,车由运动突然变成静止,而驾驶员由于具有惯性,继续向前运动,容易身体向前倾倒而造成伤害,故 A 正确;
一切物体在任何情况下都有惯性,因此静止在草坪上的足球有惯性,故 B 错误;
百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于惯性还要保持原来的运动状态,而不是受到惯性作用,故 C 错误;
惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,惯性与速度无关,故 D 错误。故选:A。
6.(3 分)下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是
( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面
【解答】解:拔火罐、吸饮料、吸盘紧贴在墙面这三项都是利用了大气压来完成的,高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的,故 C 符合题意。
故选:C。
7.(3 分)如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为 70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋
的小明总质量为 50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.无法比较芳芳与小明对雪地的压力大小
B.小明深陷雪地,所以对雪地的压力比芳芳的大
C.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
D.芳芳对雪地的压强比小明的小
【解答】解:水平面的物体,对水平面的压力大小等于物体的重力,
AB、由于 m 芳芳总=70kg,m 小明总=50kg,在水平雪地上,压力等于重力,根据 F 压=G=
mg 可知:F 芳芳压>F 小明压;故 A、B 错误;
CD、物体单位面积上受到的压力叫压强,芳芳没有陷入雪地而小明却深陷雪地,说明小明对雪地压力的作用效果明显,故小明对雪地的压强大,芳芳对雪地压强比小明的小,故 C 错误,D 正确;
故选:D。
8.(3 分)如图所示,一个未装满水的瓶子,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为 p1,瓶底受到水的压力为 F1;倒立放置时瓶子对桌面的压强为 p2,瓶盖受到水的压力为 F2.下列关系正确的是( )
A.p1<p2 F1>F2 B.p1>p2 F1<F2
C.p1<p2 F1<F2 D.p1>p2 F1>F2
【解答】解:(1)瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,无论正放还是倒放,它们的总重力不变,即对桌面的压力不变,倒置后,瓶与桌面的接触面积小,根据 p=可知,倒置后瓶对桌面的压强大,即 p1<p2;
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;因此即 F1>F2。
故选:A。
9.(3 分)如图所示,a、b 是两个体积相同又能自由移动的物体,c、d 是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,这下列说法正确的是( )
A.a 物体受浮力大于 b 物体
B.b 物体受浮力大于 a 物体
C.c 部分和 d 部分都受浮力
D.d 部分和 c 部分都不受浮力
【解答】解:(1)由图可知,水对 a 物体上下表面产生了的压力差,故 a 物体一定受浮力的作用;
(2)b 物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对 b 物体上下表面产生了的压力差,故 b 物体也受浮力的作用;
(3)c 物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对 c 物体上下表面没有产生压力差,故 c 物体不受浮力的作用;故 C 错误。
(4)由图可知,水对 d 物体上下表面产生了的压力差,故 d 物体受浮力的作用。故 D 都错误。
由于 a 排开水的体积大于 b 的排开水的体积体积,根据 F 浮=G 排=gV 排可知 a 受到的浮力大于 b 受到的浮力,故 A 正确,B 错误;
故选:A。
10.(3 分)“生活处处有物理,留心观察皆学问”。下列有关压强的说法正确的是( )
A.啄木鸟的嘴很尖细是为了减小压力,容易凿开树干捉到虫子
B.高原地区常常会感到呼吸困难,是因为海拔越高大气压越大
C.深海潜水员必须穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而增大
D.飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的位置压强越大的原理
【解答】解:A、啄木鸟的嘴很尖细,是在压力一定时,减小受力面积增大了压强,从而凿开树干,捉到虫子,故 A 错误;
高原地区的高度大于海平面的高度,海拔越高,气压越低,因此高原地区的大气压强比海平面的气压低,所以高原地区常常会感到呼吸困难,故 B 错误;
由于液体内部的压强随着深度的增加而增大,所以深海潜水员必须穿抗压潜水服,从而能承受更大的水压,故 C 正确;
飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的位置压强越小的原理,故 D 错误。
故选:C。
(多选)11.(3 分)在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,静止后两烧杯中液面相平,如图所示,则下列说法正确的是
( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.乙烧杯底部所受液体压强较大
D.两支试管底部所受液体压力相等
【解答】解:A、同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,试管受到的浮力:
F 甲=F 乙=G,由图可知,排开的液体体积 V 甲>V 乙,由 F 浮=液gV 排可知,甲<乙,故 A 错误;
由阿基米德原理可得:F 浮=G 排=m 排g,且 F 甲=F 乙,所以,两试管排开液体的质量相等,故 B 错误;
已知甲<乙,两烧杯的液面相平,则液体的深度相同,根据 p=gh 知,甲烧杯底比乙烧杯底受到的压强小,故 C 正确;
由浮力产生的原因可知,物体受到的浮力等于物体上、下表面受到液体的压力差,而
试管上表面受到的压力为 0,所以 F 浮=F 下表面﹣F 上表面=F 下表面,
因两试管受到的浮力相等,所以两试管下表面受到的液体压力相等,故 D 正确。
故选:CD。
(多选)12.(3 分)如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上,它们对水平表面的压强相同。已知甲的质量为 1kg,甲的底面积为 100cm2。如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去厚度为 h 的部分,剩余部分对水平地面的压强分别为 p 甲和 p 乙,(g 取 10N/kg)下列说法正确的是( )
A.切割前甲物体对地面的压强为 100Pa
B.甲物体的密度小于乙物体的密度
C.p 甲>p 乙
D.p 甲=p 乙
【解答】解:A、切割前甲对地面的压力 F1=G=mg=1kg×10N/kg=10N,
切割前甲物体对地面的压强 p= = =104Pa,故 A 错误;
B、甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上,它们对水平表面的压强相同,且甲的高度大于乙的高度,
根据 p= = = = =gh 的变形式=可知,甲物体的密度小于乙物体的
密度,故 B 正确;
CD、如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去厚度为 h 的部分,在它们的高度不变,根据 p= = = = =gh 可知剩余部分对水平地面的压强 p 甲=p 乙,故 C 错误、
D 正确。
故选:BD。
二、填空题(每空2分,共22分)
13.(4 分)泥瓦工人通常用线拴一小石子,来检验砌的墙是否直,这是根据重力的方向总
是 竖直向下 的原理制成的。一个物体在地球上的重力为 300N,月球上它的质量为
30 kg。(g 取 10N/kg)
【解答】解:(1)重力的方向始终竖直向下,所以检验砌的墙是否竖直,这是依据重力的方向是竖直向下的;
(2)由 G=mg 可知,物体的质量:m= = =30kg;
物体的质量是物体本身的属性,与物体的形状、状态、空间位置和温度无关,所以物体在月球上的质量为 30kg。
故答案为:竖直向下;30。
14.(4 分)如图所示,水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 连通器 的原理;某地水沸腾时的温度是 99℃,则该地的气压 低于 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1 个标准大气压
【解答】解:
茶壶的壶身和壶嘴,它们上端开口、底部连通,符合连通器的特点,所以其设计遵循了连通器原理;某地水沸腾时的温度是 99℃,低于 100℃,则该地的气压低于一个标准大气压。
故答案为:连通器;低于。
15.(4 分)如图所示,物体 A 重 30N,用 F 等于 50N 的力垂直压在墙上静止不动,则物体 A 所受的摩擦力是 30 N;物体 B 重 30N,受到 F 等于 20N 的水平推力静止不动,则物体 B 所受的摩擦力是 20 N。
【解答】解:A 处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,A 的重力的大小为 30N,所以摩擦力也是 30N。
B 处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与推力是一对平衡力,推力的大小为 20N,所以摩擦力也是 20N。
故答案为:30,20。
16.(4 分)2019 年 12 月 17 日,首艘国产航母“山东”号在海南省三亚军港正式交付。国产航母满载时排水量为 67000t,吃水深度 10.5m,可搭载航载机 36 架。它满载时受到海水的浮力是 6.7×108 N,当舰载机离开航母执行任务后,舰身会 上浮一些 (选填
“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”)。(g 取 10N/kg,海水=1.0×103kg/m3)
【解答】解:
根据阿基米德原理可知,航母满载时受到的浮力:F 浮=G 排=m 排g=6.7×107kg×
10N/kg=6.7×108N;
当舰载机离开航母执行任务后,航母的总重力变小,仍然处于漂浮状态,浮力等于重力,则浮力会变小,液体的密度不变,根据 F 浮=液gV 排知,排开液体的体积会减小,即舰身会上浮一些。
故答案为:6.7×108;上浮一些。
17.(6 分)如图所示是长沙市华益中学某厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒 A 的底面积为
500cm2,高为 0.2m,盖片 B 的面积为 70cm2,质量为 200g(盖片 B 的厚度不计)。连接 AB 是长为 0.3m,体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒 A 时,盖片
B 被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。( 水=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)当水箱的水刚好浸没浮筒 A 时,浮筒 A 受到的浮力为 100 N,水对盖片 B 的压力是 35 N,浮筒 A 的密度是 0.63×103 kg/m3。
【解答】解:(1)浮筒 A 完全浸没时 V 排=VA,所以 A 受到的浮力:
F 浮=水V 排g=1.0×103kg/m3×500×10﹣4m2×0.2m×10N/kg=100N;
当水箱的水刚好浸没浮筒 A 时,水深:h=hA+LAB=0.2m+0.3m=0.5m,水对盖片 B 的压强:
p=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa,由 p=可得水对盖片 B 的压力:
F=pSB=5×103Pa×70×10﹣4m2=35N;
盖片 B 的重力为:
GB=mBg=200×10﹣3kg×10N/kg=2N,
因为力的作用是相互的,所以杆对浮筒的拉力等于杆对盖片 B 的拉力,由于盖片 B 受到水的压力、重力和杆对盖片 B 的拉力作用,处于平衡状态,则杆对盖片的拉力,即杆对浮筒的拉力:F′=F+GB=35N+2N=37N,
水刚好浸没浮筒 A 时,浮筒受到的浮力与浮筒重、杆对浮筒的拉力平衡,即 F 浮=GA+F′,所以浮筒 A 的重力:
GA=F 浮﹣F′=100N﹣37N=63N,所以 A 的密度:
=0.63×103kg/m3。
故答案为:100;35;0.63×103。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.(6 分)如图甲所示是小明同学设计组装的“探究二力平衡的条件”实验装置。
实验中,保持 F1 和 F2 大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将 转动 (选填“转动”或“保持静止”),设计这一步骤是为了探究两个力是否 在同一直线上 。
小燕同学设计组装了如图乙所示的实验装置,比较甲、乙两种实验装置, 甲 的实验装置更合理。
【解答】解:(1)保持力 F1 与 F2 大小相等,用手将小车扭转一定的角度,松手后,两力不在一直线上,小车将转动,所以实验中设计这一步骤的目的是为探究二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上;
(2)图甲的实验装置更加合理,因为乙图用木块做实验时,木块与桌面间的摩擦比较大,而用小车减小了摩擦力对实验的影响。
(1)转动;在同一直线上;(2)甲。
19.(6 分)在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,小群同学利用小卓、海
绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
小群同学是根据 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果的;
观察比较图乙、丙所示的情况可以得到压力的作用效果与 受力面积 有关;
乙图中,若小桌子对海绵的压强为 p1,丁图中,若小桌子对木板的压强为 p2,则 p1 > p2(选填“<”、“>”或“=”)。
【解答】解:
根据转换法,同学们是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的;
观察比较图乙、丙所示的情况可知,压力的大小相同,受力面积不同,可以探究压力的作用效果与受力面积的关系。
乙图中,若小桌子对海绵的压强为 p1,丁图中,若小桌子对木板的压强为 p2,由于压力相同,接触面积大小不同,乙图受力面积较小,根据 p=可知不同,则 p1>p2。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积;(3)>。
20.(8 分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小佳做了如图所示的三次实验,
用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第 1 次和第 2 次用相同的长木板,第 3 次用表面更加粗糙的长木板。
小佳把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向 匀速 拉动木块,这样做的目的是利用 二力平衡 原理间接测出木块所受滑动摩擦力的大小;
比较第 1 次和第 2 次实验可知滑动摩擦力大小与 压力大小 有关。
第 3 次实验中的弹簧测力计示数最大。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,故实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
比较第 1 次和第 2 次实验可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,所以探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系;
对比三次实验可知,第三次实验中的压力最大、接触面最粗糙,所以第三次实验时的滑动摩擦力最大。
故答案为:(1)匀速;二力平衡;(2)压力大小;(3)3。
21.(8 分)小猛同学按如图所示的装置进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。
图乙所示实验中,物体受到的浮力为 1.6 N;
分析图甲、丙、丁,说明浮力的大小与物体浸入 液体深度 无关;
选用图甲、丁、戊,可探究浮力大小与 液体密度 的关系;
用图示实验数据还可测出盐水的密度为 1.1×103 kg/m3。
【解答】解:(1)由图甲知,物体的重力 G=5N,图乙中物体完全浸在水中时拉力 F=
3.4N,物体浸在水中时受到的浮力 F 浮=G﹣F=5N﹣3.4N=1.6N;
图甲、丙、丁,控制液体的密度和排开液体的体积不同,改变浸没的深度,测力计示数不同,说明浮力大小与物体浸没在液体中深度有关系;
丁、戊物体都是完全浸没,排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以通过甲、丁、戊可探究浮力大小与液体密度的关系;
物体完全浸没在水中时拉力 F=1N,物体浸没在水中时受到的浮力 F 浮=G﹣F=5N
﹣1N=4N,
物体浸没在盐水中时受到的浮力 F 浮′=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N,因物体在水和盐水中排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由 F 浮=gV 排可得:
V=V 排

整理可得,盐水的密度:
盐水= 水= ×1.0×103kg/m3=1.1×103kg/m3。
故答案为:(1)1.6;(2)液体深度;(3)液体密度;(4)1.1×103。
四、综合计算题(第22题6分,第23题8分,共14分)
22.(6 分)工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物件,绳子通过定滑轮,一端系着物件,另一端系在汽车上,如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升,已知汽车对绳子的拉力 F 与物件底面距离水底的高度 h 的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,g=10N/kg.求:
物件的质量;
物件浸没在水中时,受到的浮力;
物件的密度。
【解答】解:
物件完全离开水面后,由图像可知此时的拉力为 2200N,根据二力平衡条件可得物件的重力 G=F 拉=2200N,
由 G=mg 可得,物件的质量: m= = =220kg,
物件浸没在水中时,由图像可知此时的拉力为 1100N,
根据称重法可得此时物件受到的浮力为:F 浮=G﹣F 拉′=2200N﹣1100N=1100N;
当物体浸没时物体的体积等于物体排开液体的体积,根据 F 浮=水gV 排可得,物件的体积为:
V==0.11m3;
则物件的密度为:
物= = =2×103kg/m3。
答:(1)物件的质量为 220kg;
物件浸没在水中时,受到的浮力为 1100N;
物件的密度为 2×103kg/m3。
23.(8 分)刚学完浮力的小龙突发奇想,用如下方法测量不吸水长方体 B 物体的质量,小龙先量出长方体 B 的高为 0.1m,然后取一个足够高的圆柱体容器置于水平地面上,如图甲所示,将长方体 B 放置于容器内,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为 0.14m 时停止加水,其所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示,已知 水=1.0×
103kg/m3,g 取 10N/kg,求:
停止加水时,水对容器底部的压强;
容器的底面积是多少 cm2;
长方体 B 的质量为多少 kg;
停止加水后,小龙用一根轻质细杆(不计细杆的体积)与长方体 B 的上表面相连,将长方体 B 竖直下压 1cm,此时水对容器底部的压力为多少 N。(设物体上、下表面始终与水面平行)
【解答】解:(1)停止加水时,水对容器底部的压强为:p=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg
×0.14m=1.4×103Pa;
由图乙知,当水的深度为 h1=0.06m 时,容器中加入的水的质量为 m 水 1=1.2kg,当水的深度为 h2=0.14m 时,容器中加入的水的质量为 m 水 2=6kg,
当水的深度为 h1=0.06m 时,质量变化出现拐点,所以拐点时物体 B 恰好漂浮;
则水的深度由 h1 到 h2 时,深度增加量为:Δh=h2﹣h1=0.14m﹣0.06m=0.08m,容器中水的质量增加量为:Δm=m 水 2﹣m 水 1=6kg﹣1.2kg=4.8kg,
增加的水的体积:ΔV= = =4.8×10﹣3m3,
则容器的底面积:S 容= = =0.06m2=600cm2;
当水的深度为 h1=0.06m 时,
水的体积:V 水 1= = =1.2×10﹣3m3,
则 B 浸入水的体积:V 排=S 容h1﹣V 水 1=0.06m2×0.06m﹣1.2×10﹣3m3=2.4×10﹣3m3,
则 B 的底面积为:SB= = =0.04m2,
由于 B 处于漂浮,则根据漂浮条件可知:
GB=F 浮=水V 排g=1.0×103kg/m3×2.4×10﹣3m3×10N/kg=24N;
则 B 的质量:mB= = =2.4kg;
将长方体 B 竖直下压 1cm=0.01m,设水面上升的高度为Δh1,则有 SB(0.01m+Δ
h1)=S 容Δh1,即 0.04m2×(0.01m+Δh1)=0.06m2Δh1,解方程可得Δh1=0.02m,此时水面的高度:h′=h2+Δh1=0.14m+0.02m=0.16m,此时对容器底部的压强:p′=水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa,此时水对容器底部的压力:F=p′S 容=1.6×103Pa×0.06m2=96N。
答:(1)停止加水时,水对容器底部的压强为 1.4×103Pa;
容器的底面积是 600cm2;
长方体 B 的质量为 2.4kg;
将长方体 B 竖直下压 1cm,此时水对容器底部的压力为 96N。

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