2017-2018學年重慶一中八年級(下)期中物理試卷一、選擇題(本題共20個小題,每題2分,共40分,每小題只有一個正確答案)1.下列描述最符合實際情況的是( ?。〢.舉起兩個雞蛋需要100N的力B.正在考試的場內(nèi)大氣壓強約為5個標準大氣壓C.一支中性筆的長度約為15cmD.一個蘋果重約為50N2.如圖,屬于應用了浮力知識的是( ?。〢.甲圖中“遼寧號”中國航母漂浮于海面B.乙圖中“陽光動力2號”太陽能飛機的機翼“上凸下平”C.丙圖中“長征十一號”運載火箭點火升空D.丁圖中宇宙飛船在太空中航行3.下列工具中,屬于費力杠桿的是( ?。〢.起子B.托盤天平C.鋼絲鉗D.鑷子4.以下是物理教材中演示實驗或示例圖片,不能說明大氣壓強存在的是( ?。〢.木桶爆裂B.雞蛋吸進瓶里C.吸盤吸在墻上D.覆“杯”實驗第40頁共40頁
5.如圖所示的實例中,屬于減小壓強的是( ?。〢.盲道上凸起圓點B.蚊子尖嘴插入皮膚C.刀刃磨得很薄D.書包帶做得很寬6.連通器在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應用。以下沒有利用連通器原理的是( ?。〢.三峽船閘B.下水管中“存水彎”C.用吸管“吸飲料”D.乳牛自動喂水器7.將一支密度計先后放入甲、乙兩容器中,如圖,兩容器中液體的密度分別是ρA、ρB,密度計受到液體的浮力是FA、FB,則密度和浮力的關系分別是( )A.ρA<ρBFA=FBB.ρA<ρBFA>FBC.ρA=ρBFA>FBD.ρA>ρBFA=FB8.下列關于壓力、壓強和浮力的描述中,正確的是( ?。〢.漂浮在水上的物體受到的浮力大于沉入水底的物體受到的浮力B.靜止于水平桌面上的物體對桌面的壓力的大小等于重力的大小C.壓力越大,產(chǎn)生的壓強越大D.液體的密度越大,產(chǎn)生的浮力越大9.甲、乙二人在沙地上行走,他們在沙地上留下的腳印大小不同(受力面積S甲>S乙),深淺相同,他們對沙地的壓力及壓強相比( ?。〢.F甲<F乙,p甲>p乙B.F甲>F乙,p甲>p乙C.F甲=F乙,p甲=p乙D.F甲>F乙,p甲=p乙第40頁共40頁
10.一裝有飲料的密閉平底瓶子,先正立放在水平桌面上(如圖A),然后翻過來倒立在水平桌面上(如圖B),則正立、倒立時飲料瓶對水平桌面的壓力、壓強變化情況是( ?。〢.壓力增大,壓強增大B.壓力減小,壓強不變C.壓力不變,壓強增大D.壓力不變,壓強不變11.外形完全相同的木球、鐵球和銅球(已知ρ銅>ρ鐵>ρ水>ρ木)放入水中,靜止后的位置如圖所示,鐵球沉底,則( ?。〢.木球和銅球的浮力大小相等B.鐵球受到的浮力最小C.木球一定是實心的D.銅球的空心一定最大12.2017年4月26日,我國第一艘國產(chǎn)航母001A型在大連造船廠正式下水。航母從大海駛向內(nèi)河時,將( )A.上浮一點B.下沉一點C.不變D.無法判斷13.如圖所示,三個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水后,在乙容器內(nèi)放入木塊漂浮在水面上,丙容器內(nèi)放一個實心小球懸浮在水中,此時,甲、乙、丙三個容器內(nèi)水面高度相同,下列說法正確的是( ?。〢.乙容器中木塊的密度等于丙容器中小球的密度B.三個容器對水平桌面的壓力相等C.如果向乙容器中加入鹽水(ρ鹽水>ρ水),木塊受到的浮力變大D.如果向丙容器中加入酒精(ρ酒精<ρ水),小球受到的浮力不變第40頁共40頁
14.重慶一中某初二同學研究彈簧測力計的示數(shù)F與金屬塊A下表面離液面的距離h的關系,實驗裝置如圖甲所示。用彈簧測力計提著金屬塊A,使其緩慢浸入酒精中(ρ酒精=0.8×103kg/m3且液體未溢出),得到F與h的關系圖象如圖乙所示。則金屬塊A完全浸在液體中受到的浮力和金屬塊A的密度分別為( )A.2N,2.5×103kg/m3B.2N,2.0×103kg/m3C.4N,2.5×103kg/m3D.4N,2.0×103kg/m315.質(zhì)量分布均勻的A、B兩個實心立方體(VA>VB),放置在盛水的容器中、靜止時如圖所示:現(xiàn)將A、B撈起后放置在水平桌面上,比較A、B在水中受到的浮力FA、FB和它們對水平桌面的壓強pA、pB的大小關系,正確的是( )A.FA<FB,pA>pBB.FA>FB,pA<pBC.FA>FB,pA>pBD.FA=FB,pA<pB16.如圖所示,圖線a、b是兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關系圖象。分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相同的甲、乙兩個實心球,緩慢放入水中,甲、乙兩球受到的浮力之比為( ?。〢.3:1B.1:1C.6:5D.1:317.如圖所示,甲、乙兩個質(zhì)量均勻的環(huán)形柱體放在水平地面上,環(huán)形底面積S甲>S乙,它們各自對地面的壓強相等。若分別在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的部分后,則剩余部分的壓強關系( )A.p甲>p乙B.p甲<p乙C.p甲=p乙D.無法確定第40頁共40頁
18.將體積之比為2:1的長方體物塊A(ρA=1.2g/cm3)和長方體物塊B(ρB=0.5g/cm3)浸沒在盛水容器中如圖位置,松手后至A、B靜止,它們所受浮力隨時間變化的圖象正確的是( ?。〢.B.C.D.19.為了便于大眾隨時沖泡茶葉,商家用薄布或薄紙將茶葉包裹成長方體的茶包。將茶包置于圓柱體容器中,注入適量的水,茶包漂浮在水面上,此時水對容器底部壓強為p1;由于茶包吸水(茶包吸水后體積不變),便懸浮在水中,此時水對容器底部壓強為p2;茶包繼續(xù)吸水后沉底,此時水對容器底部壓強為p3.泡茶前后無液體溢出,且忽略液體密度變化。關于p1,p2,p3關系正確的是( )A.p1>p2>p3B.p1=p2>p3C.p3>p2>p1D.p2>p1>p320.如圖所示,某圓柱形薄壁容器裝有適量的水,其底面積為20cm2,將物體B放入水中時,通過臺秤測得總質(zhì)量150g。使用一細繩提起物體B,物體B剛好有體積露出水面時保持靜止不動,此時臺秤示數(shù)為70g,測得容器內(nèi)液面下降了1cm。則物體B的密度是( )第40頁共40頁
A.1.25×103kg/m3B.1.75×103kg/m3C.2.0×103kg/m3D.3.0×103kg/m3二.填空作圖題(本題共7小題,每空1分,作圖題4分,共14分)21.歷史上證明大氣壓強存在的著名實驗是 ,人們通常把 m高的水銀柱產(chǎn)生的壓強叫做1個標準大氣壓。22.當居室前后兩面的窗子都打開時,“過堂風”會把居室側(cè)面擺放的衣柜的門“吹”開。這是因為過堂風吹過時,衣柜外的空氣流速 ,氣體壓強 ,柜門受到了向外的壓力差,才產(chǎn)生此現(xiàn)象。(均選填“大”,“小”或“不變”)。23.將一個邊長為10cm的實心正方體木塊放入盛有水的水槽內(nèi),待木塊漂浮時,水對木塊下表面的壓力F= N,木塊下表面受到液體壓強P= Pa.(ρ木=0.6×103kg/m3)24.我國某潛艇由湖北武昌造船廠制造完成后,由長江潛行(在液面以下航行)駛進東海,已知ρ江水<ρ海水,則潛艇在長江中時所受浮力為F1,重力為G2;在潛行在東海里時所受浮力為F2,重力為G2,則F1 F2,G1 G2.(均選填“>”,“<”或“=”)。25.如圖所示,在一個底面積為150cm2足夠深的柱形容器內(nèi)裝有一定量的水,容器底部固定一根足夠長的彈簧(在彈性限度以內(nèi),彈簧受到的拉力每變化1N,彈簧的形變量為1cm),將一個邊長為0.1m的實心正方體木塊A(ρ木<ρ水)固定在彈簧頂端,使A剛好浸沒在水中,此時彈簧產(chǎn)生的拉力為5N.現(xiàn)打開閥門K開始放水,當彈簧產(chǎn)生的拉力變?yōu)樨Q直向上的3N時,水對容器底部的壓強變化量為 Pa;當總的放水量為1200cm3時木塊受到的浮力為 N。26.如圖所示,重為10N的小球在水中靜止,請畫出小球所受力的示意圖;27.如圖所示,輕質(zhì)杠桿AB在力F1、F2的作用下處于靜止狀態(tài),請畫出力F2及其對應的力臂l2.第40頁共40頁
三、實驗題(共3題,其中27題7分;28題8分;29題7分;共22分)28.(7分)有兩個相同的燒杯,分別盛有體積相同的水和酒精,但沒有標簽,小陳采用聞氣味的方法判斷出無氣味的是水。小亭則采用壓強計進行探究,如圖示:(1)若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化 ?。ㄟx填“大”或“小”)。把調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,U形管兩邊的液面應該 ?。ㄟx填“相平”或“不相平”)。實驗中通過U形管兩側(cè)液面高度差比較液體壓強大小,這種科學探究方法稱為 。(2)小亭把金屬盒分別浸入到兩種液體中,發(fā)現(xiàn)圖甲中U形管兩邊的液柱高度差較小,所以認為圖甲燒杯中盛的是酒精。他的結(jié)論是 (選填“可靠”或“不可靠”)的,理由是 。(3)小亭發(fā)現(xiàn)在同種液體中,金屬盒離液面的距離越深,U形管兩邊液柱的高度差就越大,表示液體的壓強越 (選填“大”或“小”)。小亭還發(fā)現(xiàn)在同種液體中,金屬盒距液面的距離相同時,只改變金屬盒的方向,U形管兩邊液柱的高度差 ?。ㄟx填“不變”或“變化”)。29.(8分)如圖所示,在“探究杠桿平衡條件的實驗”中:(1)甲圖中杠桿左端下沉,則應將平衡螺母向 ?。ㄟx填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在 位置平衡,主要目的是 。第40頁共40頁
(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛 個相同的鉤碼;當杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝靠近支點O的方向各移動一小格,則杠桿的 (選填“左”或“右”)端將下沉。(3)如圖丙所示,在A點掛一定數(shù)量的鉤碼,用彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示,大小為 N,已知每個鉤碼重0.4N,則在A點應掛 個鉤碼。(4)探究杠桿的平衡條件需要測多組數(shù)據(jù)。以下三個實驗也測了多組數(shù)據(jù),其目的和探究杠桿平衡條件目的相同的是 。①探究平面鏡成像規(guī)律;②測量某個物體長度;③測量未知液體的密度。30.(7分)“彈珠”是小朋友喜愛的玩具。在古代彈珠由瑪瑙或石頭所造,現(xiàn)代則用玻璃制成。喜歡科學探究的小李找來量筒、小玻璃杯和水測量彈珠的密度。如圖所示,步驟如下:(1)把小玻璃杯輕輕放入裝有20mL水的量筒中使之 在水面上,待水面靜止后,水面對應的刻度值如圖甲所示,此時玻璃杯所受浮力為 N。(2)把彈珠放入小玻璃杯中漂浮,待水面靜止后,水面對應的刻度值如圖乙所示,則彈珠的質(zhì)量為 g,水對量筒底的壓力增加了 N。(3)取出彈珠,小李用一根粗線(不吸水)將彈珠綁好慢慢放入量筒使其沉底,待水面靜止后,水面對應的刻度值如圖丙所示。則彈珠的體積為 cm3,彈珠的密度為 kg/m3.實驗測得的密度和彈珠的真實密度相比 ?。ㄟx填“偏大”或“偏小”)。四.論述計算題(30題7分,31題8分,32題9分,共24分,解答應寫出必要的文字說明、步驟和公式,只寫出最后結(jié)果的不給分)31.(7分)如圖所示,質(zhì)量為50kg,邊長為20cm的正方體物塊A置于水平地面上,通過輕質(zhì)繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端,杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動,且CO=2BO.在C端用F=150N的力豎直向下拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,且繩被拉直,求:(1)繩對B端的拉力F拉;(2)物體A對地面的壓強p。第40頁共40頁
32.(9分)底面積為200cm2的薄壁柱形容器內(nèi)裝有適量的水,將其放在水平桌面上。把體積為10﹣3m3的正方體木塊A放入水中后,再在木塊A的上方放一體積為10﹣4m3的物體B,靜止后物體B有1/5的體積露出水面,如圖甲所示。若將物體B取下放入水中,如圖乙所示,靜止后物體A有3/5的體積浸入水中。求:(1)甲圖中B物體受到的浮力;(2)木塊A的重力;(3)將B放入水中后,與取下B之前相比較水對容器底部壓強的變化量。第40頁共40頁
33.(9分)如圖甲所示,重力為2N,底面積為200cm2的薄壁圓柱形容器(容器足夠高)放在水平桌面上。容器中立放著一個實心圓柱體A(ρA<ρ水),其重力為6N.現(xiàn)慢慢向容器中加水,水對容器底的壓強p水與所加水的質(zhì)量m的關系如圖乙所示,全程共注入1.4kg水。求:(1)當加入0.6kg水時,容器中水的深度;(2)A恰好漂浮時容器對桌面的壓強;(3)停止注水后,將A物體往上提升1cm后保持靜止,靜止時的拉力大小。第40頁共40頁
2017-2018學年重慶一中八年級(下)期中物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題(本題共20個小題,每題2分,共40分,每小題只有一個正確答案)1.下列描述最符合實際情況的是( ?。〢.舉起兩個雞蛋需要100N的力B.正在考試的場內(nèi)大氣壓強約為5個標準大氣壓C.一支中性筆的長度約為15cmD.一個蘋果重約為50N【分析】首先要對選項中涉及的幾種物理量有個初步的了解,對于選項中的單位,可根據(jù)需要進行相應的換算或轉(zhuǎn)換,排除與生活實際相差較遠的選項,找出符合生活實際的答案。【解答】解:A、一個雞蛋的質(zhì)量約為50g,則2個雞蛋的質(zhì)量約為100g,其重力約為1N,所以舉起兩個雞蛋需要1N左右的力;故A不符合實際;B、正在考試的場內(nèi)大氣壓強約為1個標準大氣壓;故B不符合實際;C、一支中性筆的長度約為15cm,故C符合實際;D、一斤(500g)蘋果有2~3個,則一個蘋果的質(zhì)量在200g左右,其重力約為2N;故D不符合實際。故選:C。【點評】此題考查對生活中常見物理量的估測,結(jié)合對生活的了解和對物理單位的認識,找出符合實際的選項即可。2.如圖,屬于應用了浮力知識的是( ?。〢.甲圖中“遼寧號”中國航母漂浮于海面B.乙圖中“陽光動力2號”太陽能飛機的機翼“上凸下平”C.丙圖中“長征十一號”運載火箭點火升空第40頁共40頁
D.丁圖中宇宙飛船在太空中航行【分析】解答此題要明確以下知識點:(1)浮力等于重力,物體漂浮在液面;(2)飛機是利用流體壓強與流速的關系(流速越大,壓強越??;流速越小,壓強越大)來升空的;(3)物體間力的作用是相互的,一個物體在施力的同時必然也受到另一個物體對這個物體施加的反作用力?!窘獯稹拷猓篈、“遼寧號”中國航母漂浮于海面,利用了浮力等于重力,應用了浮力知識,故A正確;B、飛機升空是因為機翼上方空氣流速快、壓強小,下方空氣流速慢、壓強大,從而形成向上的壓強差,即飛機是利用流體壓強與流速的關系來升空的,不是利用浮力,故B錯;C、運載火箭點火升空時,是通過向后噴出氣流,對氣體施加了一個向后的作用力,從而使火箭受到了氣體對它施加了一個向前的反作用力,這是利用了物體間力的作用是相互的,才使火箭得到向前的動力,故C錯;D、宇宙飛船在太空中航行,不是利用浮力,故D錯。故選:A。【點評】本題考查浮力的利用、力的作用是相互的和流體壓強與流速的關系,飛機升空是因為機翼上方空氣流速快,壓強小,下方空氣流速慢,壓強大,從而形成壓強差,利用壓強差升空,易錯點。3.下列工具中,屬于費力杠桿的是( ?。〢.起子B.托盤天平C.鋼絲鉗D.鑷子【分析】結(jié)合生活經(jīng)驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;B、托盤天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿。C、鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;第40頁共40頁
D、鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿。故選:D?!军c評】此題考查的是杠桿的分類主要包括以下幾種:①省力杠桿,動力臂大于阻力臂;②費力杠桿,動力臂小于阻力臂;③等臂杠桿,動力臂等于阻力臂4.以下是物理教材中演示實驗或示例圖片,不能說明大氣壓強存在的是( ?。〢.木桶爆裂B.雞蛋吸進瓶里C.吸盤吸在墻上D.覆“杯”實驗【分析】大氣壓強的存在可以用實驗來證明,我們學過的實驗當中就有:馬德堡半球?qū)嶒?、瓶吞雞蛋實驗、覆杯實驗等?!窘獯稹拷猓篈、木桶爆裂,證明了液體壓強的存在,與大氣壓無關,故A符合題意;B、圖中,去殼熟雞蛋進入瓶內(nèi),是典型的“瓶吞雞蛋”實驗,是大氣壓作用的結(jié)果,故B不合題意;C、圖中,吸盤吸在墻上,是由于大氣壓作用的結(jié)果,故C不合題意;D、圖中,杯口的紙片不下落,是典型的“覆杯實驗”,是大氣壓作用的結(jié)果,故D不合題意。故選:A?!军c評】此題考查的是大氣壓強存在的證明實驗:馬德堡半球?qū)嶒?、瓶吞雞蛋實驗、覆杯實驗等。要弄清楚大氣壓強和液體壓強的聯(lián)系和區(qū)別。5.如圖所示的實例中,屬于減小壓強的是( ?。〢.盲道上凸起圓點B.蚊子尖嘴插入皮膚C.刀刃磨得很薄D.書包帶做得很寬【分析】增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積來增大壓強;在受力面積一定時,增大壓力來增大壓強。第40頁共40頁
減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積來減小壓強;在受力面積一定時,減小壓力來減小壓強?!窘獯稹拷猓篈、盲道有凸起的棱和圓點組成,是在壓力一定的情況下,通過減小受力面積,增大壓強,不符合題意;B、蚊子尖嘴插入皮膚,是在壓力一定的情況下,通過減小受力面積,增大壓強,不符合題意;C、刀刃磨得很薄,是在壓力一定的情況下,通過減小受力面積,增大壓強,不符合題意;D、書包帶做得很寬,是在壓力一定的情況下,通過增大受力面積,減小壓強,符合題意;故選:D?!军c評】這是一道與生活聯(lián)系非常密切的物理題,在我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常需要根據(jù)實際情況來增大或減小壓強,要學會學以致用,活學活用,這才是學習物理的真正意義。解答時,要注意使用控制變量法。6.連通器在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應用。以下沒有利用連通器原理的是( ?。〢.三峽船閘B.下水管中“存水彎”C.用吸管“吸飲料”D.乳牛自動喂水器【分析】根據(jù)連通器:上端開口下端連通的容器。連通器里只有一種液體,在液體不流動的情況下,連通器各容器中液面的高度總是相平的。【解答】解:A、圖中三峽船閘在使用時,閘室分別與上游或下游構成上端開口下部連通的容器,屬于連通器的應用,本選項不符合題意。B、圖中下水管中“存水彎”符合上端開口下部連通的容器,屬于連通器的應用,本選項不符合題意;C、人吸走管內(nèi)的空氣時,管內(nèi)的氣壓減小,外界大氣壓壓著飲料進入管內(nèi),使人喝到飲料,所以利用了大氣壓,本選項符合題意;D、乳牛自動喂水器,符合上端開口、下部連通的特點,故是連通器,本選項不符合題意;故選:C?!军c評】本題考查生活中常見的連通器原來的應用,同時干擾選項涉及到大氣壓的應用,屬于簡單題目,考試需要準確區(qū)分各物理知識點及其應用。此點中考出現(xiàn)概率很高。7.將一支密度計先后放入甲、乙兩容器中,如圖,兩容器中液體的密度分別是ρA、ρB第40頁共40頁
,密度計受到液體的浮力是FA、FB,則密度和浮力的關系分別是( ?。〢.ρA<ρBFA=FBB.ρA<ρBFA>FBC.ρA=ρBFA>FBD.ρA>ρBFA=FB【分析】密度計放在A、B液體中都漂浮,受到的浮力都等于密度計受到的重力,得出了受到浮力的大小關系;從圖可以得出密度計排開液體體積的大小關系,再根據(jù)阿基米德原理分析液體的密度大小關系?!窘獯稹拷猓骸呙芏扔嬈?,∴F?。紾,∴密度計在A、B兩種液體中受到的浮力相等(FA=FB),都等于密度計受到的重力G,由圖知,密度計排開液體的體積:vA<vB,∵F?。溅岩篻v排,∴A、B液體的密度:ρA>ρB。故選:D?!军c評】本題考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件,利用好密度計漂浮(F?。紾)是解此類題目的關鍵。8.下列關于壓力、壓強和浮力的描述中,正確的是( )A.漂浮在水上的物體受到的浮力大于沉入水底的物體受到的浮力B.靜止于水平桌面上的物體對桌面的壓力的大小等于重力的大小C.壓力越大,產(chǎn)生的壓強越大D.液體的密度越大,產(chǎn)生的浮力越大【分析】(1)由阿基米德原理F?。紾排=ρ液gv排可知,物體浸在液體中受到的浮力與液體的密度和排開液體的體積有關;(2)重力的方向是豎直向下;壓力的方向是垂直物體表面,指向受力物體;(3)壓強的大小由壓力大小與受力面積共同決定的;(4)浮力的大小與液體密度和物體排開液體的體積有關?!窘獯稹拷猓旱?0頁共40頁
A、物體所受浮力的大小只與液體的密度和排開液體的體積有關,與浮沉情況無關;所以,漂浮在水上的物體受到的浮力不一定大,故A錯誤;B、靜止于水平桌面上的物體對桌面的壓力與重力大小相等,故B正確;C、根據(jù)p=可知,只有受力面積不變時,壓力越大,產(chǎn)生的壓強才越大,故C錯誤;D、浮力的大小由液體的密度和物體排開液體的體積共同決定,所以,液體的密度越大,產(chǎn)生的浮力不一定越大,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查浮力大小計算,比較,以及壓強公式的應用,有一定的難度。9.甲、乙二人在沙地上行走,他們在沙地上留下的腳印大小不同(受力面積S甲>S乙),深淺相同,他們對沙地的壓力及壓強相比( ?。〢.F甲<F乙,p甲>p乙B.F甲>F乙,p甲>p乙C.F甲=F乙,p甲=p乙D.F甲>F乙,p甲=p乙【分析】物理學中用壓強來描述壓力作用的效果,根據(jù)腳印深淺相同,可知二人壓力作用效果相同,也就是壓強相等,即p甲=p乙.然后利用P=的變形公式F=PS進行分析得出壓力的大小關系?!窘獯稹拷猓篈、p甲>p乙,壓力作用的效果不相同,不符合題意;B、p甲>p乙,壓力作用的效果不相同,不符合題意C、由F=PS可知:P一定時,F(xiàn)和S成正正比關系,因S甲>S乙,所以F甲>F乙,不符合題意;D、效果相同,則壓強相同(p甲=p乙),由F=PS可知:P一定時,若S甲>S乙,則F甲>F乙,符合題意。故選:D?!军c評】此題考查的是壓強物理意義和壓強計算公式的定性分析,運用了控制變量的方法。10.一裝有飲料的密閉平底瓶子,先正立放在水平桌面上(如圖A),然后翻過來倒立在水平桌面上(如圖B),則正立、倒立時飲料瓶對水平桌面的壓力、壓強變化情況是( ?。┑?0頁共40頁
A.壓力增大,壓強增大B.壓力減小,壓強不變C.壓力不變,壓強增大D.壓力不變,壓強不變【分析】瓶蓋和瓶底對桌面的壓力,等于水和瓶子的重力之和;根據(jù)公式p=可比較瓶底和瓶蓋對桌面的壓強?!窘獯稹拷猓簤毫Φ呐袛啵赫艜r,瓶底對桌面的壓力等于瓶子和飲料的重力之和;倒放時,瓶蓋對桌面的壓力等于瓶子和飲料的重力之和;所以壓力相等;由于瓶蓋的面積小于瓶底的面積,根據(jù)公式p=可知,倒放時,對桌面的壓強大。故選:C?!军c評】本題考查壓力和壓強的大小比較,關鍵知道在水平面上,物體對水平面的壓力等于自身的重力,當容器裝滿液體,不管形狀怎么樣,不管怎樣放置,它對桌面的壓力都等于自身和液體的重力之和。11.外形完全相同的木球、鐵球和銅球(已知ρ銅>ρ鐵>ρ水>ρ木)放入水中,靜止后的位置如圖所示,鐵球沉底,則( ?。〢.木球和銅球的浮力大小相等B.鐵球受到的浮力最小C.木球一定是實心的D.銅球的空心一定最大【分析】(1)已知三個小球的體積相同,根據(jù)阿基米德原理并結(jié)合圖中排開液體的體積判斷三個小球所受的浮力關系;(2)球的體積相同,銅的密度大,但銅球的平均密度小,說明銅球的空心體積大?!窘獯稹拷猓海?)已知外形完全相同的木球、鐵球和銅球(即它們的體積相等),則由圖可知V排木<V排銅=V排鐵,由F浮=ρ水gV排可知,它們受到的浮力:F木<F銅=F鐵,故AB錯誤;(2)銅球懸浮在水中,銅球一定是空心的;第40頁共40頁
因鐵的密度大于水的密度,所以實心鐵球會沉底;若鐵球空心,且空心的體積較小的情況下,也會沉底;木頭的密度小于水的密度,故實心木球漂浮在水中;若木球是空心的,則也是漂??;所以鐵球、木球可能實心,也可能空心,故C錯誤;(3)因為它們的體積相同,銅和鐵的密度遠大于水的密度,銅的密度大于鐵的密度,銅球懸浮,鐵球沉底,故空心部分的體積關系為V銅空>V鐵空,已知木球漂浮在水中,銅球懸浮,則F浮木=G木﹣﹣﹣﹣﹣①,F(xiàn)浮銅=G銅﹣﹣﹣﹣﹣②,假設木球是空心的,由圖知,木球排開水的體積約為銅球的一半,根據(jù)F?。溅阉甮V排可知,木球所受浮力約為銅球的一半,則結(jié)合①②可知木球的重力約為銅球的一半,即可認為G銅=2G木,由重力和密度公式可得:ρ銅V實銅g=2ρ木V實木g,即:ρ銅V實銅=2ρ木V實木,因為ρ銅>2ρ木,所以實心部分的體積V實銅<V實木,因小球的體積相同,所以空心部分的體積V銅空>V木空,綜上所述,銅球的空心一定最大,故選:D?!军c評】解決此類型的題目,要求把物體的沉浮條件和阿基米德原理聯(lián)合使用,本題關鍵有二:一是根據(jù)物體和液體的密度關系確定物體的浮沉,二是利用好阿基米德原理F?。溅阉甮V排。12.2017年4月26日,我國第一艘國產(chǎn)航母001A型在大連造船廠正式下水。航母從大海駛向內(nèi)河時,將( ?。〢.上浮一點B.下沉一點C.不變D.無法判斷【分析】輪船是上浮一點還是下沉一點主要體現(xiàn)了排水體積的變化,而排水體積的變化又受水的密度的影響,結(jié)合影響浮力大小的條件,即可判斷輪船的變化情況。【解答】解:航母始終漂浮在水面上,它所受的浮力等于它自身的重力;航母受到的重力不變,其受到的浮力也不變。航母從大海駛向內(nèi)河時,水的密度減小,由F?。溅岩篤排g可知,航母排開水的體積就會增大一些,所以會下沉一點。故選:B?!军c評】判斷輪船是上浮一點還是下沉一點,關鍵要搞清在這一變化中,浮力大小是不變的,再結(jié)合液體密度的變化判斷排水體積的變化。第40頁共40頁
13.如圖所示,三個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水后,在乙容器內(nèi)放入木塊漂浮在水面上,丙容器內(nèi)放一個實心小球懸浮在水中,此時,甲、乙、丙三個容器內(nèi)水面高度相同,下列說法正確的是( ?。〢.乙容器中木塊的密度等于丙容器中小球的密度B.三個容器對水平桌面的壓力相等C.如果向乙容器中加入鹽水(ρ鹽水>ρ水),木塊受到的浮力變大D.如果向丙容器中加入酒精(ρ酒精<ρ水),小球受到的浮力不變【分析】(1)根據(jù)木塊和小球在水中的狀態(tài),利用物體浮沉條件比較其密度大??;(2)據(jù)漂浮和懸浮條件,結(jié)合阿基米德原理分析即可判斷;(3)物體漂浮或懸浮,受到的浮力都等于物體重。(4)當物體的密度大于液體的密度時,物體下沉;當物體的密度小于液體的密度時,物體上?。ㄆ。划斘矬w的密度等于液體的密度時,物體處于懸浮狀態(tài)?!窘獯稹拷猓篈、乙容器中木塊漂浮,則ρ木<ρ水;丙容器中小球懸浮,則ρ球=ρ水,所以,ρ木<ρ球,故A錯誤;B、乙容器中木塊漂浮,即浮力等于自身重力,且由阿基米德原理可知,此時的浮力等于排開水的重力,即表明乙容器中木塊的重力等于排開水重力,即可以理解為,乙容器中木塊的重力補充了它排開的那些水的重力,能看出甲乙兩個容器內(nèi)物質(zhì)的重力相等;同理可知,甲丙兩個容器內(nèi)物質(zhì)的重力相等,由于容器相同,所以三個容器對桌面的壓力相等,故B正確;C、木塊漂浮在乙容器中,向乙容器中加入鹽水,液體密度增大,木塊仍然漂浮在液面上,那么木塊受到的浮力等于木塊的重力,木塊的重力不變,則木塊受到的浮力不變,故C錯誤。D、小球懸浮在丙容器中,則ρ球=ρ水;如果向丙容器中加入酒精,則液體密度減小,排開液體的體積不變,根據(jù)F?。溅岩篻V排可知,小球受到的浮力將減小,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查考查了物體浮沉條件和阿基米德原理的理解和應用,涉及到重力、密度公式的應用,綜合性較強,理清題意,分析清楚各種情況的狀態(tài)是解決該題的關鍵,其難度很大。14.重慶一中某初二同學研究彈簧測力計的示數(shù)F與金屬塊A下表面離液面的距離h的關系,實驗裝置如圖甲所示。用彈簧測力計提著金屬塊A,使其緩慢浸入酒精中(ρ酒精=0.8×103kg/m3第40頁共40頁
且液體未溢出),得到F與h的關系圖象如圖乙所示。則金屬塊A完全浸在液體中受到的浮力和金屬塊A的密度分別為( ?。〢.2N,2.5×103kg/m3B.2N,2.0×103kg/m3C.4N,2.5×103kg/m3D.4N,2.0×103kg/m3【分析】(1)當h=0時彈簧測力計的示數(shù)即為金屬塊A的重力,由圖可知完全浸沒在液體中彈簧測力計的拉力,兩者之差就是受到的浮力;(2)根據(jù)F?。溅裧V排即可求出金屬塊A的體積;根據(jù)金屬塊A的重力可求得其質(zhì)量,再利用密度公式求解密度?!窘獯稹拷猓海?)由圖知,當h=0時,彈簧測力計的示數(shù)為10N,即金屬塊A的重力G=10N,完全浸沒在液體中時,金屬塊A受到液體的浮力:F?。紾﹣F=10N﹣6N=4N;(2)根據(jù)F?。溅岩篻V排可得,金屬塊A排開酒精的體積:V排===5×10﹣4m3;金屬塊A完全浸沒在酒精中,故金屬塊A的體積V=V排=5×10﹣4m3;金屬塊A的質(zhì)量:m===1kg,金屬塊A的密度:ρ===2×103kg/m3;故選:D。【點評】本題考查了稱重法求浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的應用,從圖象中獲取有用的信息是關鍵。15.質(zhì)量分布均勻的A、B兩個實心立方體(VA>VB),放置在盛水的容器中、靜止時如圖所示:現(xiàn)將A、B撈起后放置在水平桌面上,比較A、B在水中受到的浮力FA、FB和它們對水平桌面的壓強pA、pB的大小關系,正確的是( ?。┑?0頁共40頁
A.FA<FB,pA>pBB.FA>FB,pA<pBC.FA>FB,pA>pBD.FA=FB,pA<pB【分析】(1)根據(jù)A和B的體積,根據(jù)F?。溅阉甮V排比較出浮力的大小,根據(jù)漂浮和懸浮的條件比較出浮力的大??;(2)根據(jù)漂浮或懸浮得出AB的密度的關系,根據(jù)p=ρhg,判斷出壓強大小?!窘獯稹拷猓河蓤D知VA排>VB排,根據(jù)F?。溅阉甮V排可知,F(xiàn)A>FB;當將它們放入水中后,因為A懸浮,所以ρA=ρ水;因為B漂浮,所以ρB<ρ水,所以ρA>ρB;A、B兩個實心正方體的體積關系為VA>VB,則hA>hB,它們對水平桌面的壓強:p====ρ物gh,因為ρA>ρB,hA>hB,所以pA>pB,故C正確,ABD錯誤。故選:C?!军c評】本題涉及到壓強大小及其計算,壓強大小比較,浮力大小的計算,物體的浮沉條件及其應用等知識點,綜合性較強;解答此題時注意兩點:一是靜止在水平面上的物體其壓力等于其本身重力,二是物體漂浮時浮力等于其重力,懸浮時浮力等于其重力。16.如圖所示,圖線a、b是兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關系圖象。分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相同的甲、乙兩個實心球,緩慢放入水中,甲、乙兩球受到的浮力之比為( ?。〢.3:1B.1:1C.6:5D.1:3【分析】(1)圖象所示的是a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量m與體積V的關系,當體積V=6cm3時a的質(zhì)量是15g;乙的質(zhì)量為5g。所以得到兩種物質(zhì)的密度大小關系,(2)先根據(jù)圖象求出a、b的密度,判斷在水中靜止時的浮與沉,然后根據(jù)F浮=ρ水gV排和物體漂浮條件求出甲、乙所受浮力,進而可求浮力之比?!窘獯稹拷猓旱?0頁共40頁
由圖象知,a物質(zhì)的密度:ρa===2.5g/cm3,因a物質(zhì)的密度大于水的密度,所以用a物質(zhì)制成實心球放入水中后會沉底,甲球沉底,則V排甲=V甲,所以甲球受到的浮力:F甲=ρ水V排甲g=ρ水V甲g,由圖象知,b物質(zhì)的密度:ρb===g/cm3,因b物質(zhì)的密度小于水的密度,所以用b物質(zhì)制成實心球放入水中后會漂浮在水面上;由漂浮條件可得,乙球受到的浮力:F乙=G乙=ρ乙V乙g,且ρ乙=ρb,兩球的體積相等,即V甲=V乙,所以兩球受到的浮力之比:====6:5。故選:C?!军c評】本題考查了學生對密度公式、物體漂浮條件和阿基米德原理的了解與掌握,能根據(jù)圖象求出甲乙物質(zhì)的密度是本題的突破口,靈活運用阿基米德原理和漂浮條件是本題的關鍵。17.如圖所示,甲、乙兩個質(zhì)量均勻的環(huán)形柱體放在水平地面上,環(huán)形底面積S甲>S乙,它們各自對地面的壓強相等。若分別在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的部分后,則剩余部分的壓強關系( ?。〢.p甲>p乙B.p甲<p乙C.p甲=p乙D.無法確定【分析】由于兩個物體都是質(zhì)量均勻的環(huán)形柱體,可利用p======ρgh先判斷出兩個物體的密度大小,然后表示出切除相同高度后,剩余部分對水平面的壓強,再做比較。【解答】解:環(huán)形柱體對水平地面的壓強:p======ρgh,已知原來兩物體對水平面的壓強相同,即p=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且由圖知h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙;第40頁共40頁
當沿水平方向截去相同高度h后,剩余的甲物體對水平面的壓強:p甲=ρ甲g(h甲﹣h)=p﹣ρ甲gh﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,剩余的乙物體對水平面的壓強:p乙=ρ乙g(h乙﹣h)=p﹣ρ乙gh﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,因ρ甲<ρ乙,則ρ甲gh<ρ乙gh,所以p﹣ρ甲gh>p﹣ρ乙gh,即p甲>p乙。故選:A?!军c評】本題主要考查了壓強大小的比較,關鍵要掌握壓強的計算公式,特別是柱體物體對支持面的壓強公式應用,在分析過程中要注意改變的量和相等的量,要細心分析。18.將體積之比為2:1的長方體物塊A(ρA=1.2g/cm3)和長方體物塊B(ρB=0.5g/cm3)浸沒在盛水容器中如圖位置,松手后至A、B靜止,它們所受浮力隨時間變化的圖象正確的是( ?。〢.B.C.D.【分析】首先比較長方體物塊A、長方體物塊B和水的密度大小,得出松手后至A、B靜止它們在水中的狀態(tài),進而得出所受浮力變化情況,然后對照各選項中浮力隨時間變化的圖象分析解答?!窘獯稹拷猓海?)因為長方體物塊A的密度大于水的密度,所以松手后A下沉,靜止時沉在容器底部,在此過程中,A排開水的體積不變,浮力不變,故應該是一條平行于橫軸的直線;第40頁共40頁
(2)因為長方體物塊B的密度小于水的密度,所以松手后B上浮,靜止時漂浮在水面上,在B上浮至露出水面之前的過程中,B排開水的體積不變,浮力不變;在B剛露出水面到靜止漂浮在水面的過程中,排開水的體積不斷減小,浮力不斷變小,所以,在B上浮至露出水面之前應該是一條平行于橫軸的直線,在B剛露出水面到靜止漂浮在水面上應該是一條斜向下的直線。綜上分析可知,選項A正確,BCD錯誤。故選:A?!军c評】此題考查阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應用,關鍵是知道:如果被研究的物體的平均密度可以知道,則物體的浮沉條件可變成以下形式:①ρ物<ρ液,上??;②ρ物=ρ液,懸?。虎郐盐铮睛岩?,下沉。19.為了便于大眾隨時沖泡茶葉,商家用薄布或薄紙將茶葉包裹成長方體的茶包。將茶包置于圓柱體容器中,注入適量的水,茶包漂浮在水面上,此時水對容器底部壓強為p1;由于茶包吸水(茶包吸水后體積不變),便懸浮在水中,此時水對容器底部壓強為p2;茶包繼續(xù)吸水后沉底,此時水對容器底部壓強為p3.泡茶前后無液體溢出,且忽略液體密度變化。關于p1,p2,p3關系正確的是( ?。〢.p1>p2>p3B.p1=p2>p3C.p3>p2>p1D.p2>p1>p3【分析】根據(jù)題意分析茶包在漂浮、懸浮和沉底不同狀態(tài)下水面的變化,利用p=ρgh比較水對容器底部壓強大小?!窘獯稹拷猓河深}知,茶包吸水,且茶包吸水后體積不變,故茶包在漂浮、懸浮和沉底的過程中,水面深度不斷下降,即h1>h2>h3,所以,根據(jù)p=ρgh可知,水對容器底部壓強不斷變小,即p1>p2>p3。故選:A?!军c評】此題考查壓強的大小比較,關鍵是分析出茶包在漂浮、懸浮和沉底不同狀態(tài)下水面的變化。20.如圖所示,某圓柱形薄壁容器裝有適量的水,其底面積為20cm2,將物體B放入水中時,通過臺秤測得總質(zhì)量150g。使用一細繩提起物體B,物體B剛好有體積露出水面時保持靜止不動,此時臺秤示數(shù)為70g,測得容器內(nèi)液面下降了1cm。則物體B的密度是( )A.1.25×103kg/m3B.1.75×103kg/m3第40頁共40頁
C.2.0×103kg/m3D.3.0×103kg/m3【分析】由“通過磅秤測得總質(zhì)量150g”可知其總重力,然后列出等式G杯+G水+GB=G1,同理列出等式G杯+G水+F浮=G2,兩式相減求得GB,再根據(jù)當B露出水面時,液面下降1cm,圓柱形容器裝有適量的水,底面積為20cm2,物體受到的浮力等于排開的水的重力,求出浮力,再根據(jù)液面下降1cm或者說液面體積減少20cm3,對應B的排開水的體積,可得B的體積,最后利用ρ=可求得此物體的密度。【解答】解:第一次通過磅秤測得總質(zhì)量150g:則有G=mg可知,G杯+G水+GB=m1g=0.15kg×10N/kg=1.5N…①由“B剛好有體積露出水面時保持靜止不動,測得容器內(nèi)液面下降了1cm?!笨傻肰=Sh=20×10﹣4m2×0.01m,則V=8×10﹣5m3,此時磅秤示數(shù)為70g,全部浸入時浮力為F浮,這里體積浸入,故此時的浮力為F浮,則G杯+G水+F浮=m2g=0.07×10N/kg=0.7N…②由①﹣②得,GB﹣F?。?.8N…③,第二幅圖中液面比第一幅圖中液面降低了1cm,圓柱形容器裝有適量的水,底面積為20cm2,物體受到的浮力等于排開的水的重力,即浮力F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3=0.8N,將F?。?.8N代入③,解得GB=1.0N,則mB===0.1kg=100g。液面下降1cm或者說液面下體積減少20cm3,對應B的體積,已知B的體積VB=8×10﹣5m3=80cm3。則物體B的密度ρ===1.25g/cm3=1.25×103kg/m3。故選:A?!军c評】解決此題的關鍵是利用公式和浮沉條件找等量關系,列等式,本題考查內(nèi)容較多,計算量較大,在做題時力爭能先進行細化逐個突破。二.填空作圖題(本題共7小題,每空1分,作圖題4分,共14分)21.歷史上證明大氣壓強存在的著名實驗是 馬德堡半球?qū)嶒灐?,人們通常把?.76 第40頁共40頁
m高的水銀柱產(chǎn)生的壓強叫做1個標準大氣壓?!痉治觥浚?)能夠證明大氣壓存在的實驗有很多,但只要提到著名和首先的實驗,那就確定了是哪一個。(2)意大利著名的科學家托里拆利利用實驗測定了一個標準大氣壓能夠支持760mm高的水銀柱,然后根據(jù)公式P=ρgh計算出一個標準大氣壓強的數(shù)值?!窘獯稹拷猓海?)由物理史實可知,最早證明大氣壓存在的,并且最著名的實驗是馬德堡市的市長奧托格里克做的馬德堡半球?qū)嶒?。?)科學家托里拆利用實驗測定了一個標準大氣壓能夠支持760mm=0.76m高的水銀柱;人們通常把0.76m高的水銀柱產(chǎn)生的壓強叫做1個標準大氣壓。故答案為:馬德堡半球?qū)嶒灒?.76?!军c評】此題主要考查的是大氣壓強的存在證明實驗﹣﹣馬德堡半球?qū)嶒灒约按髿鈮簭姷臏y量﹣﹣托里拆利實驗和計算大氣壓強的數(shù)值。22.當居室前后兩面的窗子都打開時,“過堂風”會把居室側(cè)面擺放的衣柜的門“吹”開。這是因為過堂風吹過時,衣柜外的空氣流速 大 ,氣體壓強 小 ,柜門受到了向外的壓力差,才產(chǎn)生此現(xiàn)象。(均選填“大”,“小”或“不變”)?!痉治觥扛鶕?jù)流體壓強與流速的關系逐步分析。解答本題的思路是先確定壓力差向哪兒,哪里的壓強小,哪里的流體流速大?!窘獯稹拷猓阂鹿耖T被打開,說明產(chǎn)生壓力差向外,即柜內(nèi)的氣壓大于柜外的氣壓。柜外的氣壓小,說明柜外的空氣流速大,壓強小的緣故。故答案為:大;小。【點評】本題考查學生運用所學知識分析解決實際問題的能力,對學生的要求較高,是中考重點考查的內(nèi)容。23.將一個邊長為10cm的實心正方體木塊放入盛有水的水槽內(nèi),待木塊漂浮時,水對木塊下表面的壓力F= 6 N,木塊下表面受到液體壓強P= 600 Pa.(ρ木=0.6×103kg/m3)【分析】知道正方體木塊的邊長求出木塊的體積;根據(jù)ρ=求出木塊的質(zhì)量,進而求出木塊重;根據(jù)漂浮條件求出浮力;根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因(物體上下表面產(chǎn)生的壓力差),求出下表面受到的壓力;再根據(jù)壓強公式求木塊下表面受到的水的壓強。【解答】解:木塊的體積:第40頁共40頁
V木=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,木塊受到的重力:G木=m木g=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N;因為木塊漂浮,所以F?。紾木=6N,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可得,木塊下表面受到的水的壓力:F=F浮=6N,木塊下表面的面積S=(10cm)2=100cm2=0.01m2,則木塊下表面受到水的壓強:p===600Pa。故答案為:6;600。【點評】本題考查了液體壓強公式、阿基米德原理、物體浮沉條件、重力公式和密度公式的應用,計算過程要注意單位的換算。24.我國某潛艇由湖北武昌造船廠制造完成后,由長江潛行(在液面以下航行)駛進東海,已知ρ江水<ρ海水,則潛艇在長江中時所受浮力為F1,重力為G2;在潛行在東海里時所受浮力為F2,重力為G2,則F1?。肌2,G1 < G2.(均選填“>”,“<”或“=”)?!痉治觥浚?)潛水艇浸沒在水中,潛水艇的體積不變(排開水的體積不變),受浮力不變;通過讓海水進、出壓力艙改變潛水艇受到的重力,然后再根據(jù)物體的浮沉條件分析是怎么上浮或下沉的。(2)因為潛水艇潛行(在水面下航行),所以排開液體的體積相等,根據(jù)阿基米德原理可知,從江水到海水,液體的密度變大,所以浮力變大。【解答】解:(1)因為潛水艇潛行(在水面下航行),所以V排不變;潛水艇從江水到海水,液體的密度變大,根據(jù)F?。溅岩篻V排可知,潛水艇受到的浮力變大,即F1<F2;(2)潛水艇潛行時,其浮力和重力是一對平衡力,則F1=G1,F(xiàn)2=G2,因F1<F2,所以G1<G2。故答案為:<;<?!军c評】本題考查了學生對阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運用,潛水艇是物體的浮沉條件的典型應用,應理解它們原理的,明確它懸浮在水中排開液體的體積不變是解答此題的關鍵。25.如圖所示,在一個底面積為150cm2足夠深的柱形容器內(nèi)裝有一定量的水,容器底部固定一根足夠長的彈簧(在彈性限度以內(nèi),彈簧受到的拉力每變化1N,彈簧的形變量為1cm),將一個邊長為0.1m的實心正方體木塊A(ρ木<ρ水第40頁共40頁
)固定在彈簧頂端,使A剛好浸沒在水中,此時彈簧產(chǎn)生的拉力為5N.現(xiàn)打開閥門K開始放水,當彈簧產(chǎn)生的拉力變?yōu)樨Q直向上的3N時,水對容器底部的壓強變化量為 1600 Pa;當總的放水量為1200cm3時木塊受到的浮力為 4 N?!痉治觥浚?)木塊A剛好完全浸沒在水中時排開水的體積和自身的體積相等,根據(jù)阿基米德原理求出此時木塊受到的浮力,此時木塊受到豎直向下的重力和彈簧產(chǎn)生的豎直向下的拉力F1、豎直向上浮力作用下處于平衡狀態(tài),根據(jù)物體受力平衡合力為零得出等式即可求出木塊A的重力,根據(jù)“在彈性限度以內(nèi),彈簧受到的拉力每變化1N,彈簧的形變量為1cm”求出此時彈簧的伸長量;當彈簧產(chǎn)生的拉力變?yōu)樨Q直向上的3N時,木塊受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和彈簧產(chǎn)生的豎直向上的作用力F2作用處于平衡狀態(tài),根據(jù)物體受力平衡合力為零求出此時木塊受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出此時木塊排開水的體積,然后求出木塊浸沒的深度,此時由于彈簧產(chǎn)生的豎直向上的作用力F2求出彈簧的縮短量,進一步求出水面下降的高度,利用p=ρgh求出水對容器底部壓強的變化量;(2)當木塊A恰好漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,根據(jù)阿基米德原理求出此時木塊排開水的體積,進一步求出木塊浸入水中的深度,然后得出此時水面下降的高度得出此時放水量,然后判斷出總的放水量為V放=1200cm3時彈簧處于的狀態(tài),設出彈簧的壓縮量、水的深度下降、木塊浸入水中的深度,據(jù)此表示出水面下降的高度、總的放水量,表示出此時彈簧產(chǎn)生的拉力、木塊受到的浮力,此時木塊受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和彈簧產(chǎn)生的豎直向上的作用力F3作用處于平衡狀態(tài),根據(jù)物體受力平衡合力為零得出等式即可求出木塊浸沒的深度,然后根據(jù)阿基米德原理求出此時木塊受到的浮力?!窘獯稹拷猓海?)木塊A剛好完全浸沒在水中排開水的體積:V排1=VA=(hA)3=(0.1m)3=1×10﹣3m3,此時木塊受到的浮力:F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,此時木塊受到豎直向下的重力和彈簧產(chǎn)生的豎直向下的拉力F1、豎直向上浮力作用下處于平衡狀態(tài),由物體受力平衡時合力為零可得:G+F1=F浮1,所以,木塊A的重力:G=F浮1﹣F1=10N﹣5N=5N,第40頁共40頁
因在彈性限度以內(nèi),彈簧受到的拉力每變化1N,彈簧的形變量為1cm,所以,此時彈簧的伸長量:△L1==5cm;打開閥門K開始放水,當彈簧產(chǎn)生的拉力變?yōu)樨Q直向上的3N時,木塊受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和彈簧產(chǎn)生的豎直向上的作用力F2作用處于平衡狀態(tài),由物體受力平衡時合力為零可得:G=F浮2+F2,則此時木塊受到的浮力:F浮2=G﹣F2=5N﹣3N=2N,由F?。溅裧V排可得,此時木塊排開水的體積:V排2===2×10﹣4m3,則木塊浸入水中的深度:h1===0.02m=2cm,此時由于彈簧產(chǎn)生的豎直向上的作用力F2,則彈簧的縮短量:△L2==3cm,所以,水面下降的高度:△h=(△L1+△L2)+(hA﹣h1)=(5cm+3cm)+(10cm﹣2cm)=16cm=0.16m,則水對容器底部壓強的變化量:△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa;(2)當木塊A恰好漂浮時,受到的浮力F浮3=G=5N,此時木塊排開水的體積:V排3===5×10﹣4m3=500cm3,則木塊浸入水中的深度:h2===5cm,此時水面下降的高度:△h′=△L1+h2=5cm+5cm=10cm,第40頁共40頁
此時放水量:V水=S△h′﹣V排3=150cm2×10cm﹣500cm3=1000cm3<1200cm3,所以,當總的放水量為V放=1200cm3時,彈簧處于壓縮狀態(tài),設彈簧的壓縮量為△L3,水的深度下降△h″,木塊浸入水中的深度為h3cm,則此時水面下降的高度:△h″=(△L1+△L3)+(hA﹣h3)=(5cm+△L3)+(10cm﹣h3)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①則總的放水量:V放=S△h″﹣S木(hA﹣h3),即1200cm3=150cm2×△h″﹣(10cm)2×(hA﹣h3)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②此時彈簧產(chǎn)生的支持力F3=△L3×1N/cm,木塊受到的浮力F浮4=ρ水gS木h3=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×(h3×10﹣2)m,因木塊受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和彈簧產(chǎn)生的豎直向上的作用力F3作用處于平衡狀態(tài),由物體受力平衡時合力為零可得:G=F浮4+F3,即5N=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×(h3×10﹣2)+△L3×1N/cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③可得:h3=4cm,△L3=1cm,此時木塊受到的浮力:F浮4=ρ水gS木h3=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×4×10﹣2m=4N。故答案為:1600;4?!军c評】本題考查了阿基米德原理、物體浮沉條件、液體壓強公式和力的平衡條件等,弄清水面下降的高度和彈簧形變量、木塊浸入水中的深度之間的關系是關鍵。26.如圖所示,重為10N的小球在水中靜止,請畫出小球所受力的示意圖;【分析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向豎直向下,浮力的方向豎直向上,由于小球漂浮,因此受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等?!窘獯稹康?0頁共40頁
解:小球漂浮在水面上,重力和浮力是一對平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直線上,小球的重為10N,所受的浮力也等于10N,二力的作用點在小球的重心,如下圖所示:?!军c評】畫力的示意圖時要考慮到物體的運動狀態(tài),當物體處于靜止或勻速直線運動時,受到的力就是平衡力。27.如圖所示,輕質(zhì)杠桿AB在力F1、F2的作用下處于靜止狀態(tài),請畫出力F2及其對應的力臂l2.【分析】力臂是由支點到力的作用線的距離,從支點向力的作用線引垂線,垂線段的長度即為力臂?!窘獯稹拷猓阂阎p質(zhì)杠桿AB在力F1、F2的作用下處于靜止狀態(tài),為使杠桿平衡,阻力F2的方向向下,從支點向阻力F2的作用線引垂線段,垂線段的長即為阻力臂L2,如圖所示:【點評】力臂的畫法:①首先根據(jù)杠桿的示意圖,確定杠桿的支點。②確定力的作用點和力的方向,畫出力的作用線。③從支點向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂。④用字母L1或l2標出。三、實驗題(共3題,其中27題7分;28題8分;29題7分;共22分)28.(7分)有兩個相同的燒杯,分別盛有體積相同的水和酒精,但沒有標簽,小陳采用聞氣味的方法判斷出無氣味的是水。小亭則采用壓強計進行探究,如圖示:(1)若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化 小?。ㄟx填“大”或“小”)。把調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,U形管兩邊的液面應該 相平 (選填“相平”或“不相平”第40頁共40頁
)。實驗中通過U形管兩側(cè)液面高度差比較液體壓強大小,這種科學探究方法稱為 轉(zhuǎn)換法 。(2)小亭把金屬盒分別浸入到兩種液體中,發(fā)現(xiàn)圖甲中U形管兩邊的液柱高度差較小,所以認為圖甲燒杯中盛的是酒精。他的結(jié)論是 不可靠?。ㄟx填“可靠”或“不可靠”)的,理由是 兩杯中的液體密度、金屬盒的浸沒深度均不相同 。(3)小亭發(fā)現(xiàn)在同種液體中,金屬盒離液面的距離越深,U形管兩邊液柱的高度差就越大,表示液體的壓強越 大 (選填“大”或“小”)。小亭還發(fā)現(xiàn)在同種液體中,金屬盒距液面的距離相同時,只改變金屬盒的方向,U形管兩邊液柱的高度差 不變?。ㄟx填“不變”或“變化”)?!痉治觥浚?)若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都會很?。话颜{(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,它是一個連通器,U形管兩邊的液面應該相平;壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強的大小,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;(2)液體內(nèi)部的壓強與液體的深度和密度都有關系,在實驗中,應控制其中的一個量保持不變,才能觀察壓強與另一個量的關系,從控制變量法的角度可判斷此題的實驗過程;(3)液體壓強隨深度的增加而變大;同一液體在同一深度液體向各個方向的壓強相同?!窘獯稹拷猓海?)若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都會很?。话颜{(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,它是一個連通器,U形管兩邊的液面應該相平;實驗中通過U形管兩側(cè)液面高度差比較液體壓強大小,這種科學探究方法稱為轉(zhuǎn)換法;(2)液體內(nèi)部的壓強與液體的深度和密度都有關系,而小亭在實驗時兩杯中的液體密度、金屬盒的浸沒深度均不相同,因此,其結(jié)論是不可靠的;(3)小亭發(fā)現(xiàn)在同種液體中,金屬盒離液面的距離越深,U形管兩邊液柱的高度差就越大,表示液體的壓強越大;同一液體在同一深度液體向各個方向的壓強相同,故在同種液體中,金屬盒距液面的距離相同時,只改變金屬盒的方向,U形管兩邊液柱的高度差不變。故答案為:(1)?。幌嗥?;轉(zhuǎn)換法;(2)不可靠;兩杯中的液體密度、金屬盒的浸沒深度均不相同;(3)大;不變。【點評】第40頁共40頁
本題研究液體內(nèi)部壓強的特點,考查壓強計使用、控制變量法和轉(zhuǎn)換法及液體內(nèi)部壓強的規(guī)律。29.(8分)如圖所示,在“探究杠桿平衡條件的實驗”中:(1)甲圖中杠桿左端下沉,則應將平衡螺母向 右?。ㄟx填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在 水平 位置平衡,主要目的是 便于測量力臂大小 。(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛 6 個相同的鉤碼;當杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝靠近支點O的方向各移動一小格,則杠桿的 右?。ㄟx填“左”或“右”)端將下沉。(3)如圖丙所示,在A點掛一定數(shù)量的鉤碼,用彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示,大小為 1.2 N,已知每個鉤碼重0.4N,則在A點應掛 2 個鉤碼。(4)探究杠桿的平衡條件需要測多組數(shù)據(jù)。以下三個實驗也測了多組數(shù)據(jù),其目的和探究杠桿平衡條件目的相同的是 ② 。①探究平面鏡成像規(guī)律;②測量某個物體長度;③測量未知液體的密度?!痉治觥浚?)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時,平衡螺母向上翹的一端移動;探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,這樣方便測量力臂;(2)設一個鉤碼重為G,杠桿一個小格是L,根據(jù)杠桿平衡條件進行判斷;(3)當彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)動力臂是OC,根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測力計的讀數(shù);(4)實驗時,如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論,偶然性太大,因此應獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律?!窘獯稹拷猓海?)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿右端偏高,左端的平衡螺母應向上翹的右端移動,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大??;(2)設杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,即4G第40頁共40頁
×3L=FB×2L,解得FB=6G,需掛6個鉤碼;根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,若A、B兩點的鉤碼同時向遠離支點的方向移動一個格,則左側(cè)4G×4L=16GL,右側(cè)6G×3L=18GL,因為16GL<18GL,所以杠桿右端會下沉;(3)當彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,此時動力臂等于OC=×4L=2L;彈簧測力計的示數(shù)如圖丙,故F1=1.2N,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得F1===0.8N,每個鉤碼重0.4N,故應在A點掛2個鉤碼。(4)探究杠桿平衡的條件時,多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。故選項②符合題意。故答案為:(1)右;水平;便于測量力臂大?。唬?)6;右;(3)1.2;2;(4)②?!军c評】本題考查了杠桿平衡的條件,杠桿在水平位置平衡后,支點到力的作用點的距離就是力臂,因此在此實驗中我們應調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,以便直接讀出力臂。探究杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂。30.(7分)“彈珠”是小朋友喜愛的玩具。在古代彈珠由瑪瑙或石頭所造,現(xiàn)代則用玻璃制成。喜歡科學探究的小李找來量筒、小玻璃杯和水測量彈珠的密度。如圖所示,步驟如下:(1)把小玻璃杯輕輕放入裝有20mL水的量筒中使之 漂浮 在水面上,待水面靜止后,水面對應的刻度值如圖甲所示,此時玻璃杯所受浮力為 0.1 N。(2)把彈珠放入小玻璃杯中漂浮,待水面靜止后,水面對應的刻度值如圖乙所示,則彈珠的質(zhì)量為 30 g,水對量筒底的壓力增加了 0.3 N。(3)取出彈珠,小李用一根粗線(不吸水)將彈珠綁好慢慢放入量筒使其沉底,待水面靜止后,水面對應的刻度值如圖丙所示。則彈珠的體積為 10 cm3,彈珠的密度為 3×103 kg/m3.實驗測得的密度和彈珠的真實密度相比 偏小 (選填“偏大”或“偏小”)。【分析】(1)由甲圖可以得到玻璃杯排開水的體積,即可求出玻璃杯所受浮力的大小,即玻璃杯的重力,可求出玻璃杯的質(zhì)量;第40頁共40頁
(2)物體漂浮在液體中時,所受浮力和自身重力相等,由此間接的求出彈珠的質(zhì)量;水對容器底部的壓力增加量等于彈珠受到的浮力;(3)由于彈珠放入小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上,彈珠的質(zhì)量等于圖中甲到乙所排開的水的質(zhì)量,彈珠的體積等于丙圖水面指示的體積數(shù)值減去量筒中原有的30cm3的水的體積;根據(jù)密度公式計算彈珠密度;分析質(zhì)量和體積的測量誤差,得出密度的測量誤差。【解答】解:(1)由題意可知,利用浮力知識測量物體的密度,需要測量出物體的質(zhì)量,根據(jù)阿基米德原理,漂浮在液面上物體所受浮力等于排開液體所受重力,則物體的質(zhì)量等于排開液體的質(zhì)量,故應使小玻璃杯漂浮在水面上;小玻璃杯排開水的體積為:V杯排=30mL﹣20mL=10mL=10cm3=1.0×10﹣5m3;小玻璃杯漂浮在水面上,由漂浮條件知,小玻璃杯所受浮力:F杯?。紾杯=ρ水gV杯排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣5m3=0.1N,則玻璃杯的質(zhì)量:m杯===0.01kg=10g,(2)彈珠與玻璃杯排開水的總體積:V總=60mL﹣20mL=40mL=40cm3,彈珠與玻璃杯所受浮力之和:F總=ρ水gV總=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.0×10﹣5m3=0.4N,彈珠與玻璃杯所受重力之和:G總=F總=0.4N,彈珠與玻璃杯所質(zhì)量之和:m總===0.04kg=40g,彈珠的質(zhì)量:m珠=m總﹣m杯=40g﹣10g=30g,由力的作用是相互,可知:水對量筒底的壓力增加量:△F壓=F總﹣F杯浮=0.4N﹣0.1N=0.3N;(3)由圖甲、丙可知,彈珠的體積:V珠=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,彈珠的密度:ρ===3g/cm3=3×103kg/m3;利用丙圖測量彈珠體積時,由于一部分細繩浸沒在水中,造成測量彈珠的體積偏大,由ρ=可知,計算出的密度值偏小。故答案為:(1)漂浮;0.1;(2)30;0.3;(3)10;3×103;偏小?!军c評】測固體密度的常用方法是:①用天平測出固體的質(zhì)量m;②根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積V;③用公式ρ=計算固體的密度;第40頁共40頁
在測固體質(zhì)量時,若沒有天平,可以利用浮力知識,借助小玻璃杯、量筒,將小固體放入小玻璃杯,讓小玻璃杯漂浮在水面上,固體質(zhì)量等于加入小固體后排開的水的質(zhì)量。四.論述計算題(30題7分,31題8分,32題9分,共24分,解答應寫出必要的文字說明、步驟和公式,只寫出最后結(jié)果的不給分)31.(7分)如圖所示,質(zhì)量為50kg,邊長為20cm的正方體物塊A置于水平地面上,通過輕質(zhì)繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端,杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動,且CO=2BO.在C端用F=150N的力豎直向下拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,且繩被拉直,求:(1)繩對B端的拉力F拉;(2)物體A對地面的壓強p?!痉治觥浚?)知道C端豎直向下拉杠桿的力和CO=2BO,根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩對B端的拉力;(2)繩對B端的拉力和繩對A的拉力相等,物體A對地面的壓力等于自身的重力減去繩子的拉力,受力面積為A的底面積,利用p=求出物體A對地面的壓強?!窘獯稹拷猓海?)由題意可知,C端豎直向下拉杠桿的力F=150N,且CO=2BO,所以,由杠桿的平衡條件可知:F?CO=F拉?BO,則繩對B端的拉力:F拉=F=2×150N=300N;(2)物體A對地面的壓力:F壓=GA﹣F拉=mAg﹣F拉=50kg×10N/kg﹣300N=200N,受力面積:S=L2=(20cm)2=400cm2=0.04m2,物體A對地面的壓強:p===5000Pa。答:(1)繩對B端的拉力為300N;(2)物體A對地面的壓強為5000Pa?!军c評】本題考查了杠桿的平衡條件和壓強定義式、重力公式的應用,要注意物體A對地面的壓力等于自身的重力減去繩子的拉力。第40頁共40頁
32.(9分)底面積為200cm2的薄壁柱形容器內(nèi)裝有適量的水,將其放在水平桌面上。把體積為10﹣3m3的正方體木塊A放入水中后,再在木塊A的上方放一體積為10﹣4m3的物體B,靜止后物體B有1/5的體積露出水面,如圖甲所示。若將物體B取下放入水中,如圖乙所示,靜止后物體A有3/5的體積浸入水中。求:(1)甲圖中B物體受到的浮力;(2)木塊A的重力;(3)將B放入水中后,與取下B之前相比較水對容器底部壓強的變化量。【分析】(1)B有的體積露出水面,根據(jù)F?。溅阉甮V排計算木塊B的浮力;(2)根據(jù)靜止后物體A有的體積浸入水中,利用F浮=G列出等式可求得A的密度,然后利用密度公式變形可求得A的質(zhì)量,再利用G=mg=可求得木塊A的重力;(3)B放入水中后,A漂浮,有一部分體積露出水面,造成頁面下降,求得液面下降的高度,進而求出此時容器內(nèi)水的深度,再利用p=ρ水gh即可求出水對容器底部的壓強?!窘獯稹拷猓海?)B有的體積露出水面,排開水的體積V排B=VB=×l×l0﹣4m3=8×10﹣5m3;則木塊B受到的浮力:F浮B=ρ水gV排B=1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3=0.8N;(2)A漂浮,有的體積浸入水中,F(xiàn)浮A=GA,ρ水gVA=ρAgVA,解得ρA=ρ水=×1×103kg/m3=0.6×103kg,由ρ=可得,mA=ρAVA=0.6×103kg×10﹣3m3=0.6kg,GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N;(3)B放入水中后,沉底,=VB=10﹣4m3A漂浮,有的體積浸入水中,第40頁共40頁
=VA=×10﹣3=6×10﹣4m3,因為取下B之前排開水的總體積VA+V排B>將物體B取下放入水中的總體積+,所以造成液面下降,△V=VA+V排B﹣+=(1×10﹣3m3+8×10﹣5m3)﹣(10﹣4m3+6×10﹣4m3)=3.8×10﹣4m3,液面下降△h===0.019m,液面下降△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.019m=190Pa。答:(1)物體B受到的浮力為0.8N;(2)木塊A的重力為6N。(3)將B放入水中后,與取下B之前相比較水對容器底部壓強的變化量為190Pa?!军c評】本題綜合考查了多個公式,關鍵是知道物體漂浮時浮力等于自身重力以及物體所受力的分析,分析物體所受力這是本題的難點也是重點,還要學會浮力公式及其變形的靈活運用。33.(9分)如圖甲所示,重力為2N,底面積為200cm2的薄壁圓柱形容器(容器足夠高)放在水平桌面上。容器中立放著一個實心圓柱體A(ρA<ρ水),其重力為6N.現(xiàn)慢慢向容器中加水,水對容器底的壓強p水與所加水的質(zhì)量m的關系如圖乙所示,全程共注入1.4kg水。求:(1)當加入0.6kg水時,容器中水的深度;(2)A恰好漂浮時容器對桌面的壓強;(3)停止注水后,將A物體往上提升1cm后保持靜止,靜止時的拉力大小?!痉治觥浚?)由圖乙可知,當加入0.6kg水時水對容器底的壓強,利用p=ρgh求出容器中水的深度;第40頁共40頁
(2)向容器內(nèi)加入相同質(zhì)量的水時,A沒有漂浮時深度的變化量大于A漂浮時水深度的變化量,由p=ρgh可知,A沒有漂浮時水對容器底部的壓強變化量比A漂浮時水對容器底部的壓強變化量快,然后結(jié)合圖乙判斷當加入0.6kg水時實心圓柱體A恰好漂浮,此時容器對桌面的壓力等于容器、A物體、水的重力之和,根據(jù)p=求出A恰好漂浮時容器對桌面的壓強;(3)當實心圓柱體A恰好漂浮時,受到的浮力和自身的重力相等,根據(jù)F?。溅裧V排求出實心圓柱體A排開水的體積,根據(jù)V=Sh求出實心圓柱體A的底面積,停止注水后,將A物體往上提升后保持靜止時,由于A排開水的體積減少會造成容器內(nèi)的水下降,根據(jù)體積關系求出其大小,然后得出此時A物體浸入水的深度,根據(jù)F?。溅裧V排=ρgSh求出此時A物體受到的浮力,A物體靜止時受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力、浮力處于平衡狀態(tài),根據(jù)力的平衡條件求出拉力的大小?!窘獯稹拷猓海?)由圖乙可知,當加入0.6kg水時,水對容器底的壓強p水=600Pa,由p=ρgh可得,容器中水的深度:h===0.06m=6cm;(2)向容器內(nèi)加入相同質(zhì)量的水時,A沒有漂浮時深度的變化量大于A漂浮時水深度的變化量,由p=ρgh可知,A沒有漂浮時水對容器底部的壓強變化量比A漂浮時水對容器底部的壓強變化量快,由圖乙可知,當加入0.6kg水時,實心圓柱體A恰好漂浮,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,A恰好漂浮時容器對桌面的壓力:F=G容+GA+G水=G容+GA+m水g=2N+6N+0.6kg×10N/kg=14N,A恰好漂浮時容器對桌面的壓強:p===700Pa;(3)當實心圓柱體A恰好漂浮時,受到的浮力和自身的重力相等,即F?。紾=6N,由F?。溅裧V排可得,實心圓柱體A排開水的體積:V排===6×10﹣4m3=600cm3,此時容器內(nèi)水的深度為6cm,則實心圓柱體A的底面積:SA===100cm2,停止注水后,將A物體往上提升△第40頁共40頁
h=1cm后保持靜止時,設由于A排開水的體積減少造成容器內(nèi)水下降的高度為△h′,則SA△h=S容△h′可得:△h′=△h=×1cm=0.5cm,此時A物體浸入水的深度h′=h﹣△h﹣△h′=6cm﹣1cm﹣0.5cm=4.5cm,此時A物體受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=ρ水gSAh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×4.5×10﹣2m=4.5N,因A物體靜止時受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力、浮力處于平衡狀態(tài),所以,由力的平衡條件可得:G=F浮′+F拉,則F拉=G﹣F浮′=6N﹣4.5N=1.5N。答:(1)當加入0.6kg水時,容器中水的深度為6cm;(2)A恰好漂浮時容器對桌面的壓強為700Pa;(3)停止注水后,將A物體往上提升1cm后保持靜止,靜止時的拉力為1.5N?!军c評】本題考查了液體壓強公式、物體浮沉條件、阿基米德原理、壓強定義式的綜合應用等,會判斷A物體恰好漂浮時容器內(nèi)水的質(zhì)量是關鍵,難點是將A物體往上提升1cm后保持靜止時其排開水體積的計算。第40頁共40頁