2021年学年安徽省宿州市某校下学期八年级期中考试 (物理)
一、填空题
1. 如图所示,物体在细绳10𝑁的力的作用下静止在水中,物体的体积为2×10−3𝑚3,该物体受到的浮力为________ 𝑁,浮力的方向________.
2. 将体积相同、材料不同的甲、乙两个实心小球,分别轻轻放入两个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮,则甲、乙两球的密度关系为:𝜌甲________(选填“大于”“小于”或“等于”)𝜌乙.
3. 如图所示的是我国海军某型号潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练的过程,潜艇是通过改变________来实现上浮或下沉的.
4. 如图所示,我国首艘国产航母山东舰的排水量为65000𝑡;舰体底部在水面下10𝑚 深处受到海水的压强是________𝑃𝑎.一架歼—15战斗机从甲板上滑跃起飞后,山东舰底部受到海水的压强将________(选填“变大”“变小”或“不变”).(海水密度按1.0×103𝑘𝑔/𝑚3计算,𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)
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5. 如图甲所示的是小明逛商场时乘坐自动扶梯上楼的情景,逛完后又乘坐垂直电梯下楼,自动扶梯和垂直电梯某段时间的𝑠−𝑡图像如图乙所示.则乘坐自动扶梯时,所受支持力方向为________(选填“竖直向上”“竖直向下”“平行于扶梯向上”或“平行于扶梯向下”),乘坐垂直电梯的这段时间所受的支持力________(选填“大于”“等于”或“小于”)小明所受的重力.
6. 如图所示,在玻璃瓶内装一些红色的水,取一根两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,并从细管上端吹入少量气体.将该玻璃瓶带到屋顶上,玻璃管内液面会________(选填“上升”或“下降”),这说明大气压随海拔高度的增加而________(选填“增大”“不变”或“减小”).
7. 如图所示,拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动,画出小球摆到𝐴位置时的受力示意图.小球经过最低点𝑂位置时,受到________(选填“平衡”或“非平衡”)力.
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8. 将同一个球分别放在盛有密度为𝜌甲、𝜌乙的甲、乙两种液体中,小球在甲液体中漂浮,在乙液体中沉底,如图所示,小球在甲、乙液体中所受到的浮力分别为𝐹浮甲、𝐹浮乙,则𝐹浮甲________𝐹浮乙,𝜌甲________𝜌乙.(均选填“大于”“小于”或“等于”)
9. 如图所示,一个棱长为10𝑐𝑚的正方体悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力𝐹1为5𝑁,下表面受到液体的压力𝐹2为13𝑁.则正方体受到的浮力为________𝑁,正方体上表面到液面的距离ℎ=________𝑐𝑚.(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)
10. 如图所示,甲、乙是相同材料做成的实心正方体,放在水平地面上静止时对地面的压强𝑝甲________𝑝乙;若沿水平方向切去相同的厚度,剩余部分对水平地面的压强𝑝甲________𝑝乙.(均选填“>”“<”或“=”).
二、选择题
从生活走向物理,下列估测数据最接近实际的是( )
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A.初二的小明同学体重约50𝑁 B.一个苹果的质量约30𝑔
C.初二的小明同学站立时对地面的压强约1.5×104𝑃𝑎 D.初二物理课本宽约18𝑚𝑚
牛顿第一定律告诉我们的事实是( ) A.一切物体都具有惯性 B.物体在不受力时都是静止的 C.运动的物体一定受到力的作用 D.力一定可以改变物体的运动状态
下列飞行的物体,其飞行原理与浮力无关的是( )
A. 热气球 B. 火箭
C.
飞艇 D. 孔明灯
如图为科技馆展览的“球吸”现象.不吹风时,两球静止;当风从出风口自下而上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象.下列所示实例中,与“球吸”现象原理不相同的是( )
A.离行驶的火车太近容易被吸 C.海面的“龙吸水”现象
B.机翼提供飞机的升力 D.吸盘挂钩被“吸”在墙上
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勤思好学的小芳发现很多与压强有关的事例,下列现象或做法是为了增大压强的是( )
A.医用针头针尖很细 C.图钉的钉帽面积较大
如图所示,一个密封的圆台形容器装满水,放在水平桌面上.放置方式由甲变为乙,下列关于水对容器底的压强𝑝1以及整个容器对水平桌面的压强𝑝2,说法正确的是( )
B.高架公路的桥板通常是空心的 D.大型载重卡车安装较多车轮
A.𝑝1不变,𝑝2变小 C.𝑝1变小,𝑝2变小
用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为𝑆)等器材测量金属球的体积和质量,先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为ℎ1,再将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为ℎ2;最后将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为ℎ3.下列有关叙述中,正确的是( )
B.𝑝1不变,𝑝2变大 D.𝑝1变大,𝑝2变大
A.金属球的体积是(ℎ3−ℎ2)𝑆
B.丙中金属球受到浮力是𝜌水𝑔(ℎ2−ℎ1)𝑆 C.金属球的质量是𝜌水(ℎ2−ℎ1)𝑆 D.金属球的密度是三、实验题
利用容积为10𝑐𝑚3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值.
𝜌水(ℎ3−ℎ1)ℎ2−ℎ1
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(1)实验的原理是________;
(2)实验步骤:
①用刻度尺测出注射器由刻度部分的长度为5𝑐𝑚;
②把初设器的活塞推到注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔; ③如图所示,水平向左拉注射器筒,缓慢增大拉力,当注射器的活塞________时,记下此时弹簧测力计的示数为19𝑁.
(3)测得大气压的值为________𝑃𝑎;
在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,某同学将铁块挂在弹簧测力计下端,依次完成如图所示实验:
(1)从实验可知:铁块浸没在水中时,受到的浮力是________𝑁;
(2)实验甲、乙、丙为了探究:浮力与________的关系;
(3)从较实验甲、丁、戊可得到的实验结论是________.
为了探究“浮力的大小与排开液体重力大小的关系”,小明同学依次进行了如图所示的𝑎、𝑏、𝑐三步实验,弹簧测力计的三次示数分别为𝐹1、𝐹2和𝐹3.
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(1)𝑐步骤中物体受到的浮力大小为:𝐹浮=________(用𝐹1、𝐹2和𝐹3中的物理量表示).
(2)为了完成探究目的,除了完成图中三步操作外,小明还需要补充的实验步骤是:________.
(3)补充实验步骤后可得到的结论是:________.
(4)若小明在进行𝑐步骤实验时,物体没有浸没在水中,________(选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论. 四、计算题
在弹性限度内弹簧的伸长量𝛥𝐿和受到的拉力𝐹成正比,且满足关系式𝐹=𝑘𝛥𝐿.𝑘表示弹簧的劲度系数,单位为𝑁/𝑚,同一个弹簧的劲度系数𝑘的值相同.小明根据这个原理自制了一个弹簧测力计.首先,把一根轻质弹簧𝐴端固定,让其自由下垂,调整刻度尺位置使零刻度线与弹簧的𝐵端对齐,如图所示,然后在下方挂5𝑁的重物,观察到𝐵端正对着刻度尺5𝑐𝑚的刻度线.(均在弹簧的弹性限度内)
(1)此弹簧测力计的劲度系数是多少?
(2)当弹簧挂20𝑁重物静止时,𝐵端所对刻度尺读数应是多少?
质量为45𝑘𝑔的小雯骑着自行车上学,自行车的质量为15𝑘𝑔,行驶时轮胎和地面总接
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触面积为2×10−2𝑚2.求:(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)
(1)小雯和自行车所受的总重力;
(2)小雯在水平路面上骑车时,自行车对路面的压强;
(3)若轮胎能承受最大压强为1.2×105𝑃𝑎,小雯骑车在水平路面上行驶时,自行车后座上最多能承载重多少𝑁的物体?
如图甲所示,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,直到圆柱体底与烧杯底部接触为止.如图乙所示的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.(取𝑔=10𝑁/𝑘𝑔)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸没在水中受到的浮力;
(3)圆柱体的密度.
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参考答案与试题解析
2021年学年安徽省宿州市某校下学期八年级期中考试 (物理)
一、填空题 1.
【答案】 20,竖直向上 【考点】
浮力大小的计算 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:物体排开水的体积为𝑉=2×10−3𝑚3,则物体所受的浮力为𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉=20𝑁,浮力的方向竖直向上. 2.
【答案】 大于 【考点】
物体的浮沉条件及其应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:甲球下沉,则𝜌甲>𝜌水,乙球漂浮,𝜌乙<𝜌水,所以𝜌甲大于𝜌乙. 3.
【答案】 自身的重力 【考点】
物体的浮沉条件及其应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:潜艇上浮过程中,在露出水面前,𝑉排不变,根据𝐹浮=𝜌液𝑔𝑉排可知,潜艇所受浮力不变,所以潜水艇通过调节自身的重力来实现上浮和下沉. 4.
【答案】 105,变小 【考点】
液体压强的计算公式及其应用 物体的浮沉条件及其应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】
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解:舰体底部在水面下10𝑚 深处受到海水的压强是𝑝=𝜌水𝑔ℎ=103×10×10𝑃𝑎=105𝑃𝑎,
战斗机起飞后,山东舰总体重力变小,则浮力变小,根据𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排,可知𝑉排变小,因为航母底面积不变,所以山东舰底部所处的深度变小,即ℎ变小,所以海水压强𝑝变小. 5.
【答案】
竖直向上,等于 【考点】
时间、速度、路程的图像分析 二力平衡条件及其应用
【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:根据乙图,小明做自动扶梯时,𝑠−𝑡图像为一条直线,说明速度不变,即做匀速直线运动,则小明受力平衡,此时小明只受到重力和扶梯的支持力,重力与支持力大小相等,方向相反,所以支持力方向竖直向上,
根据乙图,小明乘坐垂直电梯时,依然是做匀速直线运动,受力平衡,此时小明只受到重力和支持力,支持力大小等于小明的重力. 6.
【答案】 上升,减小 【考点】
大气压强与高度的关系 大气压强的存在
【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,并从细管上端吹入少量气体,使瓶内的气压大于瓶外的气压,当把此装置带到屋顶时,玻璃管内液面会上升,这说明大气压随海拔高度的增加而减小. 7.
【答案】 非平衡 【考点】 平衡力的辨别 【解析】
(1)物体受到平衡力的作用时,物体的运动状态不变;物体受到非平衡力,物体的运动状态变化. 【解答】
解:小球在摆动过程中,小球的运动状态不断发生变化,所以小球一直受到非平衡力作用. 8.
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【答案】 大于,大于 【考点】
物体的浮沉条件及其应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:(1)小球重力为𝐺,小球在甲液体中漂浮,则𝐹浮甲=𝐺,小球在乙液体中沉底,𝐹浮乙<𝐺,所以𝐹浮甲>𝐹浮乙,
(2)小球密度为𝜌,小球在甲液体中漂浮,则𝜌甲=𝜌,小球在乙液体中沉底,𝜌乙<𝜌,所以𝜌甲>𝜌乙. 9.
【答案】 8,6.25 【考点】 阿基米德原理 浮力大小的计算 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:由浮力产生的原因𝐹浮=𝐹下−𝐹上可得,正方体受到的浮力: 𝐹浮=𝐹2−𝐹1=13𝑁−5𝑁=8𝑁,
因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,𝑉排=𝑉=𝐿3=(10𝑐𝑚)3=1000𝑐𝑚3=1×10−3𝑚3, 由𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排可得,液体的密度: 𝜌=
𝐹浮𝑔𝑉排=
8𝑁
10𝑁/𝑘𝑔×1×10−3𝑚3
=0.8×103𝑘𝑔/𝑚3,
正方体上表面的面积:
𝑆=𝐿2=(10𝑐𝑚)2=100𝑐𝑚2=1×10−2𝑚2, 液体对物体上表面的压强: 𝑝=
𝐹1𝑆
=
5𝑁1×10−2𝑚2=500𝑃𝑎,
由𝑝=𝜌𝑔ℎ可得,正方体上表面到液面的距离: ℎ上=10. 【答案】 <,<
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𝑝上𝜌𝑔
=0.8×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔=0.0625𝑚=6.25𝑐𝑚.
500𝑃𝑎
【考点】
压强的计算公式及其应用 压强大小比较 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:根据𝑝=
𝐹𝑆
=
𝐺𝑆
=
𝑚𝑔𝑆
=
𝜌𝑉𝑔𝑆
=
𝜌𝑔ℎ𝑆𝑆
=𝜌𝑔ℎ,所以𝑝甲<𝑝乙,
′′
同理可得𝑝′=𝜌𝑔ℎ′,所以𝑝甲<𝑝乙.
二、选择题 【答案】 C
【考点】
压强的计算公式及其应用 重力大小的估测 质量的估测 长度的估测
【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:𝐴.初中生质量约为60𝑘𝑔,重力为600𝑁,𝐴错误. 𝐵.一个苹果的质量约为150𝑔,𝐵错误.
𝐶.中学生的体重在𝐺=600𝑁左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04𝑚2左右,双脚对水平地面的压强在𝑝=𝑆=
𝐹
𝐺𝑆
=0.04𝑚2=1.5×104𝑃𝑎,𝐶正确.
600𝑁
𝐷.初二物理课本宽为18𝑐𝑚=180𝑚𝑚,𝐷错误. 故选𝐶. 【答案】 A
【考点】 牛顿第一定律 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:𝐴.一切物体都具有惯性,𝐴正确.
𝐵.物体在不受力的时候是静止或者匀速直线运动,𝐵错误. 𝐶.即使不受力,物体也可以做匀速直线运动,𝐶错误.
𝐷.如果物体受到平衡力的作用,运动状态就不会改变,𝐷错误. 故选𝐴. 【答案】 B
【考点】 浮力的利用 【解析】
浮力与升力在生活中的应用很广泛,不同的物体升空的原理也不尽相同.热气球是通
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过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降;风筝、飞机等是利用流体压强产生的升力升空的. 【解答】
解:𝐴.热气球中热空气的密度小于空气的密度,使气球受到的浮力大于气球的重力,因而能升空,其飞行原理与浮力有关,故𝐴不符合题意.
𝐵.火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力(即力的作用是相互的),其飞行原理与浮力无关,故𝐵符合题意.
𝐶.飞艇工作时,需要向飞艇内充入比空气密度小的气体,其飞行原理与浮力有关,故𝐶不符合题意.
𝐷.孔明灯灯罩内的气体被加热,体积膨胀、密度减小,小于灯罩外空气的密度,使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的自重,孔明灯上升,其飞行原理与浮力有关,故𝐷不符合题意.
故选B. 【答案】 D
【考点】
流体压强与流速的关系 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:气流从两只空心球中间的缝隙通过,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢,压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢,其原理是流体压强与流速的关系. 𝐴.人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,原理相同.
𝐵.飞机机翼上方的流速快压强小,下方的流速慢压强大,从而提供向上的升力,原理相同.
𝐶.龙卷风能“吸”水的主要原因是龙卷风内部的气体流速大,压强小.当龙卷风经过海面时,其气旋中心速度很大,压强很小,将水“吸”向空中,原理相同. 𝐷.吸盘挂钩被“吸”在墙上是利用的大气压,原理不相同. 本题选原理不相同的,故选𝐷. 【答案】 A
【考点】
增大压强的方法及其应用 【解析】
压强大小跟压力和受力面积大小有关。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强,据此分析回答。 【解答】
解:𝐴.医用针头针尖很细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故𝐴符合题意;
𝐵.高架公路的桥板通常是空心的,质量小、重力小,产生的压力小,在受力面积一定时,通过减小压力可以减小对公路的压强,故𝐵不合题意;
𝐶.图钉的钉帽面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故𝐶不合
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题意;
𝐷.大型载重卡车按有较多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故𝐷不合题意. 故选𝐴. 【答案】 B
【考点】 压强大小比较 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:水的容器底部的压强公式为𝑝1=𝜌水𝑔ℎ,因为ℎ不变,所以𝑝1不变,
整个容器的重力前后没有变化,则对桌面的压力𝐹没有变化,对桌面的接触面积变小,则根据𝑝2=可知𝑝2变大,𝐵正确.
𝑆𝐹
故选𝐵. 【答案】 C
【考点】
物体的浮沉条件及其应用 浮力大小的计算
【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:烧杯的底面积为𝑆,
金属球漂浮时排开水的体积𝑉=(ℎ2−ℎ1)𝑆,
金属球漂浮时排开水的质量𝑚=𝜌水𝑉=𝜌水(ℎ2−ℎ1)𝑆, 金属球的质量𝑚球=𝑚=𝜌水𝑉=𝜌水(ℎ2−ℎ1)𝑆, 金属球的体积𝑉球=(ℎ3−ℎ1)𝑆, 金属球的密度𝜌金属=故选𝐶. 三、实验题 【答案】 (1)𝑝=
𝑆𝐹
𝑚球𝑉球=
𝜌水(ℎ2−ℎ1)𝑆(ℎ3−ℎ1)𝑆
=ℎ2−ℎ1⋅𝜌水,故𝐶正确,𝐴𝐵𝐷错误.
3
1
ℎ−ℎ
(2)恰好被拉动 (3)9.5×104 【考点】
大气压强的测量方法 【解析】
(1)测量大气压的原理是𝑝=𝑆;
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𝐹
(2)实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力;
(3)水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,弹簧测力计的示数即为大气压力;
(4)因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式𝑆=来求出,需要用刻度𝐿𝑉
尺量出其刻度部分的长度; (5)根据𝑝=𝑆求得大气压强。 【解答】
解:(1)本实验测量大气压的原理是𝑝=𝑆;
(2)水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,拉力等于大气压力,弹簧测力计的示数即为大气压力; (3)大气压的值𝑝=𝑆=【答案】 (1)4
(2)排开液体体积
(3)当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,其所受浮力越大
【考点】
探究影响浮力大小的因素 【解析】
(1)由图甲根据测力计分度值读数得出物体的重力;根据图丙中测力计示数,由称重法测浮力得出铁块浸没在水中时受到的浮力;
(2)由甲、乙、丙图,根据称重法可得出乙、丙实验物体受到的浮力大小,找出而乙、丙实验中相同量和不同量,得出物体受到的浮力大小与变化量的关系;
(3)找出实验丁、戊实验相同量和不同量,由称重法可知两实验物体受到的浮力不同,据此分析得出浸在液体中的物体受到的浮力的大小变化量的关系;
由戊知测力计示数,根据甲、戊得出物体浸没在盐水中受到的浮力,根据阿基米德原理,由物体排开液体的体积不变列方程求出盐水的密度;
(4)实验丙、丁中根据测力计示相同得出受到浮力相同,找出两实验中相同量和不同量,得出物体受到的浮力的大小跟变化量的关系;
(5)①物体下沉时𝐹浮<𝐺,漂浮时𝐹浮=𝐺,由此可知橡皮泥两次受到的浮力的关系; ②探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积和液体密度相同。 【解答】 解:(1)由图甲知,测力计分度值为0.2𝑁,示数为5𝑁,则物体的重力为5𝑁;
图丙中测力计示数为1𝑁,根据称重法测浮力,铁块浸没在水中时,受到的浮力是𝐹1=5𝑁−1𝑁=4𝑁;
(2)由甲、乙、丙图,根据称重法可得出乙、丙实验物体受到的浮力大小,而乙、丙实验中,排开液体的密度相同而排开体积不同,实验甲、乙、丙为了探究:物体受到的浮力大小与排开液体体积的关系;
(3)比较实验甲、丁、戊知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,由称重法,物体受到的浮力不同,
𝐹
𝐹𝑉𝐹
𝐹
𝐿
=
𝐹𝐿𝑉
=9.5×104𝑃𝑎.
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故可知当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,其所受浮力越大. 【答案】 (1)𝐹2−𝐹3
(2)测量小桶与溢出水的总重力𝐹4
(3)浸在液体中的物体受到的浮力与排开液体的重力大小相等 (4)能
【考点】
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:(1)根据称量法知𝐹浮=𝐹2−𝐹3.
(2)在“探究浮力的大小”实验中,需要测量的量有四个:物体重力,物体浸没水中时弹簧测力计的示数,空桶的重力,小桶加溢出水的总重力,所以小明还需要补充的实验步骤是测量小桶与溢出水的总重力𝐹4.
(3)补充实验步骤后可得到的结论是浸在液体中的物体受到的浮力与排开液体的重力大小相等.
(4)若只将物体的一部分浸没在水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出𝐹浮=𝐺排. 四、计算题
【答案】
(1)此弹簧测力计的劲度系数是100𝑁/𝑚;
(2)当弹簧挂20𝑁重物静止时,𝐵端所对刻度尺读数应是20𝑐𝑚.
【考点】
弹簧测力计及其原理 【解析】
(1)轻弹簧自由端𝐵在未悬挂重物时,正对刻度尺的零刻线,挂上5𝑁重物时正对的刻线为5𝑐𝑚,即弹簧伸长5格;
(2)根据胡克定律可知当弹簧挂20𝑁重物时,自由端所对刻度尺的读数. 【解答】 解:(1)挂上5𝑁的重物时,正对刻度尺5𝑐𝑚的刻度线, 因为𝐹1=𝑘𝛥𝐿1,
1
所以𝑘=𝛥𝐿=0.05𝑚=100𝑁/𝑚;
1
𝐹5𝑁
(2)当挂上20𝑁的重物静止时,由𝐹2=𝑘𝛥𝐿2得, 𝛥𝐿2=
𝐹2𝑘
=100𝑁/𝑚=0.2𝑚=20𝑐𝑚.
20𝑁
【答案】
(1)小雯和自行车所受的总重力为600𝑁;
(2)小雯在水平路面上骑车时,自行车对路面的压强为3×104𝑃𝑎;
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(3)自行车后座上最多能承载重1800𝑁的物体. 【考点】
压强的计算公式及其应用 重力的计算
【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:(1)自行车所受重力: 𝐺车=𝑚车𝑔=150𝑁, 该同学和车的总重力: 𝐺总=(𝑚人+𝑚车)𝑔=600𝑁.
(2)该同学骑车时,自行车对地面的压强:𝑝=
𝐹𝑆
=
𝐺总𝑆
=3×104𝑃𝑎.
(3)由可得,行驶过程中的最大重力等于对地面的压力: 𝐺最大=𝐹最大=𝑝′𝑆=2400𝑁, 则该自行车最多还能承载的重力: 𝐺=𝐺最大−𝐺总=1800𝑁.
【答案】
(1)圆柱体的质量为1.2𝑘𝑔;
(2)圆柱体浸没在水中受到的浮力是8𝑁; (3)圆柱体的密度是1.5×103𝑘𝑔/𝑚3. 【考点】 阿基米德原理 浮力大小的计算 二力平衡条件及其应用 密度的计算
【解析】
由题知,物体缓慢下降,整个过程中物体受力平衡,图象反映的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的变化关系:
(1)分析图象𝐴𝐵段,物体还未浸入水中,由二力平衡的条件可知,此时弹簧测力计对圆柱体的拉力等于物重;然后根据𝐺=𝑚𝑔求出物体的质量;
(2)分析图象𝐶𝐷段,物体全部浸没水中,对物体受力分析,求其受到的浮力; (3)由阿基米德原理求出𝑉排,𝑉物=𝑉排;再由𝜌=𝑉求出物体的密度。 【解答】 解:(1)由图象可知,当ℎ=0时,弹簧测力计示数为12𝑁,
此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体重𝐺=𝐹示=12𝑁, 则由公式𝐺=𝑚𝑔可求出物体的质量𝑚=𝑔=10𝑁/𝑘𝑔=1.2𝑘𝑔.
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𝐺
12𝑁
𝑚
(2)从ℎ=7𝑐𝑚开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,
𝐹浮=𝐺−𝐹示=12𝑁−4𝑁=8𝑁; (3)由阿基米德原理𝐹浮=𝜌液𝑉排𝑔得: 𝑉排=𝜌
𝐹
水=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔=8×10−4𝑚3, 𝑔
8𝑁
因为物体是全部浸没,所以𝑉物=𝑉排=8×10−4𝑚3, 则𝜌物=𝑉=8×10−4𝑚3=1.5×103𝑘𝑔/𝑚3.
物𝑚1.2𝑘𝑔
试卷第18页,总18页
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