一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分) 1.下列的四个实例中,属于增大压强的是( ) A.书包背带较宽 C.坦克的履带很宽大
B.螺丝钉上的垫圈 D.压路机的碾子很重
2.下列与压强有关的说法中,正确的是( ) A.船闸利用了连通器的原理实现船只通航 B.学生用吸管“吸”早餐奶与大气压无关 C.托里拆利实验最先证明了大气压的存在
D.液体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小
3.如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了( )
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.浮力产生的原因
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
4.如图所示,在雨中撑伞的行人,每当大风吹来,会有伞被向上“吸”的感觉,关于产生这一现象的主要原因,下列说法正确的是
1
( )
A.伞上方的空气流大于下方
B.伞上方的空气流速小于下方 C.伞受到的空气浮力变大 D.伞受到的空气浮力变小
5.如图所示,液体压强最大的是( )
A.a点 B.b点 C.c点
D.d点
6.用弹簧测力计挂着的物体浸没在水中时受到的浮力是2N,此时弹簧测力计的示数为3N,则该物体的重力是( )
A.5N
B.3N
C.2N
D.1N
7.将木块轻轻放入盛满水的容器中,木块漂浮在水面上,溢出的水重,则木块受到的浮力大小为( )
A.大于
B.等于
C.小于
D.无法确定
8.将同一小球先后放入盛有不同液体的容器中,小球静止后如图所示,则关于浮力,下列说法正确的是( )
2
A.甲大 B.乙大
C.丙大 D.一样大
9.小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。他将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比( )
A.大碗所受到的浮力将变小,水盆中的水面将
会上升
B.大碗所受到的浮力将变大,水盆中的水面将会下降 C.大碗所受到的浮力将变大,水盆中的水面将会不变 D.大碗所受到的浮力将不变,水盆中的水面将会上升
10.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,
它们对地面的压强关系为
1
1
103cm2m10cm0.24m0.02m24kg0.2kg103kg3)
三、作图与实验探究题(每图2分,每空1分,共
3
29分)
21.如图所示,请画出物体受到的支持力和斜面受到的压力的示意图。
22.如图所示,小球漂浮在水中,画出小球所受力
的示意图。
23.如图所示,一个冰雹正在空中匀速下降,请画
出冰雹受力的示意图,(不计空气的浮力)
24.(5分)如图所示,在做“探究空气的浮力”实验时,
进行了如下的步骤:
(1)将一只打足气的气球和一只套扎在气针上的未充气的玩具气球一起悬挂在杠杆的左端。
(2)调节杠杆右端的钩码挂的位置,使杠杆在水平位置 。 (3)将气针插入篮球的气孔中篮球中的部分空气就充入气球:此步骤的目的是使 保持不变,气球受到的浮力 。
(4)随着气球的不断膨胀,发现杠杆挂 的一端下降了。 (5)根据这个实验现象可得出:气体对浸在其中的物体有 的浮力。
25.(5分)为了探究液体压强与哪些因素有关,小
4
红同学提出一些猜想,并对猜想进行验证。
(1)下列A、B、C是小红同学提出的三个猜想: 猜想A:液体的压强可能与液体的面积有关; 猜想B:液体的压强可能与液体的深度有关; 猜想C:液体的压强可能与液体的密度有关;
(2)如果影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这个科学探究法做 。
(3)下面是小红同学设计的用U型管压强计研究影响液体压强因素的实验:
请你在认真观察每个实验的基础上,回答下列问题: 实验1是想验证猜想 ; 实验2是想验证猜想 ;
实验3是想验证在同种液体中 相同时,液体向各个方向的压强都 。
26.(6分)如图所示为“探究
阿基米德原理”的实验步骤示意图。
5
(1)A图是为了测
量物体的 大小;C图中弹簧测力计的示数比A图中弹簧测力计的示数 (填“大”或“小”),通过两次读数差可以求出 的大小
(2)图示的实验步骤有疏漏,正确的做法是在B图所示的步骤之前,先用弹簧测力计测出 的重力大小。
(3)通过步骤(2)和图D的两次测力计的读数差可以求出 的大小。
(4)要得出阿基米德原理的结论,步骤(1)和(3)两个读数差的大小需 。
27.(7分)如图所示是托里拆利实验的装置图。
(1)先将一端封闭、长约1m的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有 。
(2)大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中待液面稳定后,读出此水银柱的高度h=750mm。此时外界压强 (选填“>”“<”或“=”)标准大气压强。
(3)如果该实验中出现以下情况:(均选填“上升”“不变”或“下降”)
6
①玻璃管内不慎混入空气,那么管内的水银柱高度将 。 ②玻璃管的管口抬高些,但不离开槽内水银面,那么管内的水银柱高度 。
③玻璃管换粗些,那么管内的水银柱高度将 。
④若将玻璃管稍微倾斜,那么管内的水银柱高度将 。
⑤若将实验由地面移到一口深井底(低于海平面)去进行,那么管内的水银柱高度将 。
四、解答题(共21分)解答时要求写出必要的文字说
明、计算公评卷人式和亚要的演算步骤,答案必须写出数值和单位,只写出最后答案的不能给分
28.(4分)如图所示,已知活塞A的面积为0.01m2,作用在活塞A上的力F1=50N时,活塞B刚好能举起重1000N的物体,求活塞B的面积(活塞A、B的质量忽略不计)
29.(8分)如图所示,将底面积为80cm2,
重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水,求:
(1)A点处水的压强。
(2)水对容器底部的压强和压力
(3)容器对桌面的压力和压强。(g取10N/g)
7
30.(9分)用弹簧秤悬挂一体积为2×10﹣4m3的物
体,浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数如图甲所示(g=10N/g),求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力F浮; (2)物体的密度ρ;
(3)若用细线悬挂一个体积为8×10﹣4m3不变的木球使二者悬浮,如图乙所示。则木球的密度是多大?
8
2022-2022学年广西贵港市平南县八年级(下)期中物理试卷 参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分) 1.下列的四个实例中,属于增大压强的是( ) A.书包背带较宽 C.坦克的履带很宽大
B.螺丝钉上的垫圈 D.压路机的碾子很重
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
【解答】解:
A、书包的背带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B、螺丝钉上的垫圈,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不合题意;
C、坦克的履带很宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不合题意。
D、压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;故D符合题意;
9
故选:D。
【点评】知道压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
2.下列与压强有关的说法中,正确的是( ) A.船闸利用了连通器的原理实现船只通航 B.学生用吸管“吸”早餐奶与大气压无关 C.托里拆利实验最先证明了大气压的存在
D.液体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小
【分析】(1)连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
(3)托里拆利实验测出了大气压强的值,一标准大气压能支持760mm高的水银柱,相当于×
105
10
760mm76cm
103cm103kg3×g××10﹣3m3=>10N,
所以物体会上浮,最终漂浮在水面上。 故答案为:漂浮;10。
【点评】本题考查了利用阿基米德原理进行计算和物体浮沉条件的灵活应用,知道浸没液体中的物体受到的浮力大于重力时,会上浮,最终漂浮在液面上。
19.一个水池的深度为2m,池底有一个面积为10cm2的孔,用塞子塞住,塞子所受水的压强大小为 ×104 103kg3×g×2m=×1044m20.24m0.02m24kg0.2kg103kg3)
【分析】(1)知道水的质量,根据ρ=求出水的
体积,根据V=Sh求出容器内水的深度,根据
33
m0.2m103kg3×10N/g×0.2m=2×1031=ρV=
1×103kg/m3×(0.24m﹣0.2m)×0.02m2=0.8kg,
所以放入小球静止后小球受到的浮力:
11
F浮=G排=(m1m2)g=(0.8kg0.2kg)×10N/g=10N。 故答案为:2×103;10。
【点评】本题考查了密度公式、液体压强公式、密度、浮力计算公式的综合应用,弄明白小球排开水的体积是解决此题的关键。
三、作图与实验探究题(每图2分,每空1分,共29分) 21.如图所示,请画出物体受到的支持力和斜面受到的压力的示意图。
【分析】先分析出物体对斜面压力与物体受到的支
持力的作用点、方向,然后根据力的示意图的作法,作出力的示意图。
【解答】解:
物体受到的支持力FN作用在物体的下表面,方向垂直于斜面向上,
物体对斜面的压力FN′作用在斜面上,方向垂直于斜面向下, 这两个力是相互作用力,大小相等(所画线段的长度相等),作用点均画在接触面的中点处,
从力的作用点起沿力的方向作有向线段,即可作出压力与支持力的示意图;力的示意图如图所示。
12
【点评】本题考查了作力的示意图,正确分析出力
的方向,掌握力的示意图的作法,是正确解题的关键。
22.如图所示,小球漂浮在水中,画出小球所受力的示意图。
【分析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力
的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,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。
【解答】解:小球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段
表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。本题考查重力的方向,注意漂浮在水面上的物体其重力方向也是竖直向下的。
23.如图所示,一个冰雹正在空中匀速下降,请画出冰雹受力的示意图,(不计空气的浮力)
【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物
体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
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【解答】解:不计空气的浮力,冰雹正在空中匀速下降,处于平衡状态,受到重力和空气阻力的作用,并且这两个力是平衡力,重力的方向竖直向下,阻力的方向竖直向上,作用点都画在冰雹的重心上,如图所示:
【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
24.(5分)如图所示,在做“探究空气的浮力”实验时,进行了如下的步骤:
(1)将一只打足气的气球和一只套扎在气针上的未充气的玩具气球一起悬挂在杠杆的左端。
(2)调节杠杆右端的钩码挂的位置,使杠杆在水平位置 平衡 。
(3)将气针插入篮球的气孔中篮球中的部分空气就充入气球:此步骤的目的是使 球和气球的总重力不变 保持不变,气球受到的浮力 增大 。
(4)随着气球的不断膨胀,发现杠杆挂 钩码 的一端下降了。
(5)根据这个实验现象可得出:气体对浸在其中的物体有 竖直向上 的浮力。
【分析】(1)当杠杆在水平位置平衡时,力的作用
14
点与支点间的距离即为力臂;
(2)根据F浮=ρ气gV排进行分析; (3)根据杠杆的平衡条件分析; (4)浮力总是竖直向上的。
【解答】解:(2)节杠杆右端的钩码的挂位置,使杠杆在水平位置平衡,这样便于在杠杆上读出力臂;
(3)将气针插入篮球的气孔中篮球中的部分空气就充入气球,这样杠杆左端的篮球和气球的总重力不变,气球的体积变大,根据F
浮
=ρ气gV排知气球的浮力变大;
(3)随着气球的不断膨胀,它受到的浮力也越大,球对杠杆的
左端拉力变小,此时F左×L左<F右L右,所以杠杆的左端上翘,即挂钩码的一端下降了;
(4)根据这个实验现象可得出:气体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力。
故答案为:(2)平衡;(3)球和气球的总重力不变;增大;(4)钩码;(5)竖直向上。
【点评】知道球的体积越大受到的空气浮力越大、熟练应用杠杆平衡条件,知道杠杆平衡时,力的作用点与支点间的距离即为力臂。
25.(5分)为了探究液体压强与哪些因素有关,小红同学提出一些猜想,并对猜想进行验证。
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(1)下列A、B、C是小红同学提出的三个猜想: 猜想A:液体的压强可能与液体的面积有关; 猜想B:液体的压强可能与液体的深度有关; 猜想C:液体的压强可能与液体的密度有关;
(2)如果影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这个科学探究法做 控制变量法 。
(3)下面是小红同学设计的用U型管压强计研究影响液体压强因素的实验:
请你在认真观察每个实验的基础上,回答下列问题: 实验1是想验证猜想 B ; 实验2是想验证猜想 C ;
实验3是想验证在同种液体中 深度 相同时,液体向各个方向的压强都 相等 。
【分析】探究液体压强跟深度关
系时,保持液体的密度、方向、面积相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度、面积、方向相同;探究液体压强跟方向的关系时,保持液体的密度、深度、面积都相同。这种方法是控制变量法。
16
【解答】解:(2)在物理学中,研究一个量与某个因素的关系,
需要先控制其他几个因素不变,这在科学探究中被称作控制变量法。
(3)实验1:液体的密度相同,橡皮膜的方向相同,橡皮膜的面积相同,液体的深度不同,U型左右管的液面差不同,压强不同。说明是验证密度相同时,液体的压强跟液体的深度的关系,验证猜想B。
实验2:液体的深度相同,橡皮膜的方向相同,橡皮膜的面积相同,液体的密度不同,U型左右管的液面差不同,压强不同。说明是验证深度相同时,液体的压强跟液体的密度的关系,验证猜想C。
实验3:液体的密度相同,液体的深度相同,橡皮膜的面积相同,橡皮膜的方向不同,U型左右管的液面差相同,压强相同。说明是验证同种液体深度相同时,液体向各个方向的压强都相等。
故答案为:(2)控制变量法;(3)B;C;深度;相等。 【点评】探究液体压强时,首先进行猜测,然后利用控制变量法和转换法来探究液体压强跟液体的深度、密度、方向的关系。学生要学会利用实验现象总结实验结论。
26.(6分)如图所示为“探究阿基米德原理”的实验步骤示意图。
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(1)A图是为了测
量物体的 重力 大小;C图中弹簧测力计的示数比A图中弹簧测力计的示数 小 (填“大”或“小”),通过两次读数差可以求出 浮力 的大小
(2)图示的实验步骤有疏漏,正确的做法是在B图所示的步骤之前,先用弹簧测力计测出 空小桶 的重力大小。
(3)通过步骤(2)和图D的两次测力计的读数差可以求出 排开液体受到的重力 的大小。
(4)要得出阿基米德原理的结论,步骤(1)和(3)两个读数差的大小需 相等 。
【分析】(1)图A是在空气中测出物体的重力,然后将它浸没在溢水杯中,由于物体受到水向上托的力(浮力),弹簧测力计的示数肯定减小;
(2)为了比较浮力和物体排开液体所受的重力的大小,必须用小桶收集溢出的水,所以在将物体浸入液体之前应先测出空桶的重力。
(3)步骤(2)是测出空小桶的重力,D图是小桶和排开水的总重力,由此可得出结论;
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(4)根据阿基米德原理的内容分析。 【解答】解:
(1)图A是测物体的重力;由于受到水的浮力,测力计的示数变小;通过两次读数差,即F浮=G﹣F拉可求得浮力大小;
(2)为了比较F浮=G﹣Fc与G水=FD﹣G桶,所以应在B图之前先测出空桶的重力。
(3)步骤(2)是测出空小桶的重力,D图是小桶和排开水的总
重力,则两次测力计的读数差可以求出排开液体受到的重力的大小。
(4)浸在液体的物体所受的浮力,大小等于它排开液体受到的重力,这就是阿基米德原理,因此要得出阿基米德原理的结论,步骤(1)和(3)两个读数差的大小需相等,即F浮=G排。
故答案为:(1)重力;小;(2)空桶;(3)排开液体受到的重力;(4)相等。
【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题目不难做出。
27.(7分)如图所示是托里拆利实验的装置图。
(1)先将一端封闭、长约1m的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有 空气 。
(2)大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中待液面稳定后,读出此水银柱的高度h=750mm。此时外界压强 < (选填
19
“>”“<”或“=”)标准大气压强。
(3)如果该实验中出现以下情况:(均选填“上升”“不变”或“下降”)
①玻璃管内不慎混入空气,那么管内的水银柱高度将 下降 。
②玻璃管的管口抬高些,但不离开槽内水银面,那么管内的水银柱高度 不变 。
③玻璃管换粗些,那么管内的水银柱高度将 不变 。
④若将玻璃管稍微倾斜,那么管内的水银柱高度将 不变 。 ⑤若将实验由地面移到一口深井底(低于海平面)去进行,那么管内的水银柱高度将 上升 。
【分析】(1)当管内上方是真空时,大气压的值就等
于管内水银柱产生的压强;
(2)1标准大气压支持960mm高度的水银柱,若水银柱的高度小于960mm,则外界气压小于1标准大气压;
(3)玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内水银柱高度是固定的;
高度越高,气压越低;高度越低,气压越高。
【解答】解:(1)做托里拆利实验时,先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有空气,外界大气压才等于水
20
银柱产生的向下的压强;
(2)水银柱的高度为h=740mm,小于960mm水银柱,说明此时外界压强小于1标准大气压强;
(3)①玻璃管内不慎混入空气,则会产生气体压强0.01m2
0.2m20.2m280cm40cm
15cm40cm15cm25cm0.25m103kg3×10N/g×0.25m=×
10340cm0.4m103kg3×10N/g×0.4m=4×103Pa;
受力面积:
S=80cm2=×10﹣2m2, 容器底部所受水的压力:
F=pS=4×103Pa××10﹣2m2=32N; (3)容器对水平桌面压力: F′=G水G容=45N5N=50N; 容器对水平桌面压强: p′=
=
=×103Pa。
答:(1)A处水的压强为×103Pa;
(2)水对容器底部的压强4×103Pa;水对容器底部的压力为32N;
(3)容器对桌面的压力为50N;容器对水平桌面压强为×103Pa。
21
【点评】本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体先计算压力(F=G),后计算压强(p=)。
30.(9分)用弹簧秤悬挂一体积为2×10﹣4m3的物体,浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数如图甲所示(g=10N/g),求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力F浮; (2)物体的密度ρ;
(3)若用细线悬挂一个体积为8×10﹣4m3不变的木球使二者悬浮,如图乙所示。则木球的密度是多大?
【分析】(1)浸没在水中静止时,因物体浸没时排开
液体的体积和自身的体积相等,排开水的体积即为物体的体积,根据阿基米德原理求出受到的浮力F浮;
(2)由图甲可知浸没水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物体的重力,根据G=mg=ρVg求出物体的密度。
(3)若用细线悬挂的木球使二者悬浮,根据阿基米德原理求出木球受到的浮力F浮′,根据悬浮条件求出木球的重力,根据G=mg=ρVg求出木球的密度。
【解答】解:
22
(1)物体浸没在水中时,排开液体的体积和自身的体积相等,即V排=V=2×10﹣4m3,
则物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=×103kg/m3×10N/g×2×10
﹣43
m=2N;
(2)由甲图可知,测力计的示数为4N, 则物体的重力:G=F浮F′=2N4N=6N; 根据G=mg=Vg可得,物体的密度: ρ=
=
=3×103kg/m3;
(3)若用细线悬挂的木球使二者悬浮,则木球排开水的体积V
排
′=V′=8×10﹣4m3,
所以,木球受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=×103kg/m3×10N/g
×8×10﹣4m3=8N;
因物体和木球二者悬浮,则GG木=F浮F浮′,
所以,木球的重力:G木=F浮F浮′﹣G=2N8N﹣6N=4N, 根据G=mg=Vg可得,木球的密度: ρ木==
=×103kg/m3。
答:(1)物体浸没在水中受到的浮力F浮=2N; (2)物体的密度ρ=3×103kg/m3。 (3)木球的密度是×103kg/m3。
【点评】本题考查了重力公式、称重法求浮力、阿基米德原理、密度公式的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积
23
相等。
24
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