
?江西省南昌市二十八中教育集團江鈴學校2022-2023學年九年級
上學期開學增值考試物理試題(含答案與解析)
一、單選題(本大題共7小題,共21.0分)
1.(3分)下列說法中,正確的是( ?。?br />
A.原子是保持物質性質不變的最小微粒
B.空氣中細小的灰塵就是分子
C.原子的核式模型是由湯姆生提出的
D.原子核是由質子和中子組成的
2.(3分)第一個用實驗準確測定大氣壓強數(shù)值的科學家是( ?。?br />
A.牛頓 B.托里拆利 C.帕斯卡 D.伽利略
3.(3分)下列現(xiàn)象不是利用大氣壓的是( ?。?br />
A.活塞式抽水機 B. 盆景自動供水裝置
C. 茶壺 D. 吸飲料
4.(3分)生活處處皆物理,細心的小明通過平時觀察發(fā)現(xiàn)如下現(xiàn)象,其中表述不正確的是( )
A.如圖甲,小明發(fā)現(xiàn)火車軌道鋪在寬大的枕木上,是通過增大受力面積減小對地的壓強
B.如圖乙,小明乘坐輪船游三峽時,船從上游河道駛入船閘過程中,上游河道、閘室以及下游河道一起構成連通器
C.如圖丙,小明看到攔河大壩“上窄下寬”,是為了能夠承受水深處的較大的壓強
D.如圖丁,飛機獲得升力是因為其上表面空氣流速大于下表面空氣的流速
5.(3分)把質量相等的兩塊橡皮泥分別捏成實心球狀和碗狀,輕輕放到水面,靜止之后,實心球橡皮泥沉到容器底部,碗狀橡皮泥漂浮在水面,如圖所示,則它們所受浮力的大小關系是( ?。?br />
A.F球>F碗 B.F球<F碗 C.F球=F碗 D.F球≥F碗
6.(3分)如圖所示,將一個生雞蛋放入盛有清水的燒杯中,然后逐漸向水里添加食鹽并輕輕攪動,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。圖中大致反映雞蛋所受浮力的大小F浮與液體密度ρ液關系的圖象是( ?。?br />
A. B.
C. D.
7.(3分)如圖所示,以下與壓強知識相關的實驗,其中分析正確的是( ?。?br />
A.甲圖實驗,帕斯卡裂桶實驗,證明液體壓強隨深度的增加而減小
B.乙圖實驗,壓有砝碼的桌子放在細沙上,砝碼越輕,桌腿下陷越深
C.丙圖實驗,測出拉動注射器活塞時的拉力和活塞的面積,可估測大氣壓強的值
D.丁圖實驗,在教室內(nèi)可以用水代替水銀做托里拆利實驗
二、多選題(本大題共2小題,共8.0分)
(多選)8.(4分)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩個底面積不同的燒杯,分別盛有A、B兩種不同液體,此時杯底受到液體的壓強相同,將兩個完全相同的小球分別放入兩個燒杯中,靜止后,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中懸浮(沒有液體溢出)。下列判斷正確的是( )
A.甲燒杯中液體A的密度小于乙燒杯中液體B的密度
B.放入小球后液體對甲杯底的壓力大于液體對乙杯底的壓力
C.放入小球后液體對甲杯底的壓強小于液體對乙杯底的壓強
D.甲燒杯中小球受到的浮力等于乙燒杯中小球受到的浮力
(多選)9.(4分)水平桌面上放置一底面積為S的薄壁圓柱形容器,內(nèi)盛某種液體,將質量分別為mA、mB、mC,密度分別為ρA、ρB、ρC的均勻實心小球A、B、C放入液體中,A球漂浮,B球懸浮,C球下沉,如圖所示,它們所受的浮力分別為FA、FB、FC。下列選項正確的是( )
A.若mA=mB=mC,則FA=FB>FC
B.將C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三個球放入液體前后,液體對容器底部的壓強發(fā)生了變化
三、填空題(本大題共10小題,共20.0分)
10.(2分)如圖所示,左手平壓氣球,右手指頂住氣球,氣球靜止。左手對氣球的壓力 ?。ㄐ∮?等于/大于)右手指對氣球的壓力,左手對氣球的壓強 ?。ㄐ∮?等于/大于)右手指對氣球的壓強。
11.(2分)如圖所示,用食指托住一瓶容量為500mL的礦泉水,使之處于靜止狀態(tài)。已知空礦泉水瓶的質量為20g,手指和瓶蓋的接觸面積約為1cm2.這瓶礦泉水的總重力大小為 N,食指端所受到瓶子的壓強為 Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3)
12.(2分)如圖所示,水壺壺嘴的高度不低于壺身的高度,其設計遵循了 的原理;某地水沸騰時的溫度是99℃,則該地的氣壓 ?。ㄟx填“高于”、“低于”或“等于”)1個標準大氣壓
13.(2分)如圖所示的是太陽系模擬圖,行星們在各自的固定軌道上圍繞恒星太陽運轉,這與 的核式結構模型十分相似,其中,原子核相當于太陽,繞核運動的 就相當于行星。
14.(2分)2019年12月17日,我國第二艘航母正式服役,中國進入雙航母時代。該航母滿載時排水量是67000t,吃水深度(海面到船底的距離)為10m,該航母在海上滿載航行時受到的浮力是 N,此時航母底部受到海水的壓強為 Pa(海水的密度ρ=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)。
15.(2分)取一根直筒形塑料管,在底部扎上橡皮膜,將它豎直放入水槽中,向塑料管內(nèi)倒入某種液體后,觀察到橡皮膜恰好變平,如圖所示,則細管內(nèi)液體的密度 ?。ㄌ睢按笥凇薄靶∮凇被颉暗扔凇保┧拿芏?,若塑料管中液體的深度為5cm,橡皮膜到水面的距離是4cm,則塑料管內(nèi)液體的密度是 。
16.(2分)如圖甲所示,小聰課余時間用彈簧測力計做浮力實驗。他用彈簧測力計掛著實心圓柱體,圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸,然后將其緩慢拉出水面,彈簧測力計示數(shù)隨圓柱體上升距離的變化情況如圖乙,g取10N/kg,則圓柱體的重力為 N,圓柱體受到的最大浮力是 N。
17.(2分)有一個體積為120cm3的固體,重1.8N,放在密度為1.1×103kg/m3的鹽水中,會 (選填”上浮”、”下沉”或”懸浮”),當固體在鹽水中靜止時,容器底對它的支持力為 N.(g=10N/kg)
18.(2分)如圖,把長10cm的左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端,現(xiàn)往B管中吹氣,由于氣流影響,A管上端壓強 ?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃 保?,A管中的水面 ?。ㄌ睢吧仙被颉跋陆怠保?。
19.(2分)如圖所示,在裝有紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面,倒扣一個空瓶子,使兩個瓶口相對,之間用一塊玻璃板隔開。抽掉玻璃板之后你將看到的現(xiàn)象是 ,這說明了 。
四、計算題(本大題共3小題,共23.0分)
20.(9分)如圖甲所示,底面積為100cm2、高為20cm的平底圓柱形容器置于水平桌面上(容器厚度不計)。容器內(nèi)盛某種液體時,容器和液體的總質量與液體的體積關系如圖乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)液體的密度是多少?
(2)容器內(nèi)盛滿這種液體時,請計算容器內(nèi)A點液體的壓強是多少?
(3)容器內(nèi)盛滿這種液體后,容器對桌面的壓強是多少?
21.(6分)如圖所示,正方體B的邊長為10cm,在它的上面放一個重為2N的物體A,此時正方體B恰好沒入水中,已知ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)正方體B受到的浮力的大??;
(2)正方體B的密度。
22.(8分)輪船的大小通常用排水量表示。排水量是輪船滿載時排開水的質量。
(1)若輪船的排水量記為m排,滿載時船貨總質量記為m船,請通過推導說明m排=m船,要求寫出相關物理原理和表達式。
(2)某條船的排水量為500t,該船滿載從海水駛入江水中,其排水量變大、變小、還是不變?該船排開江水的體積是多少?(ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ江水=1×103kg/m3)
五、實驗探究題(本大題共4小題,共28.0分)
23.(7分)某小組在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關”的實驗時,用砝碼、海綿和小桌做了如圖所示的實驗。
(1)甲、乙、丙實驗中是通過觀察 來比較壓力作用效果的;這種研究問題的方法叫 法;這里蘊含了力可以改變物體 的道理;
(2)通過比較圖甲和圖乙兩次實驗,探究壓力的作用效果與 的關系;
(3)通過比較圖乙和圖丙兩次實驗,探究壓力的作用效果與 的關系,這種研究問題的方法叫 法;
(4)小組同學完成實驗后又找來注射器估測大氣壓強的數(shù)值,如圖丁所示。他們把容積標注為V的注射器的活塞推至底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,用彈簧測力計拉動注射器活塞,當活塞開始滑動時,讀出彈簧測力計示數(shù)為F,注射器有刻度部分長度為L,則測得大氣壓的值的表達式p0= 。
24.(7分)某同學探究液體內(nèi)部壓強的特點,實驗過程如圖所示。
(1)壓強計是通過觀察U形管兩側液面的 來顯示橡皮膜所受壓強大小。將探頭放進盛水容器中,探頭的橡皮膜受到水的壓強會 ?。ㄟx填“內(nèi)凹”或“外凸”);
(2)如圖甲、乙、丙所示,將壓強計的探頭放在水中的 深度處(選填“同一”、“不同”),使橡皮膜朝向不同的方向,觀察到U形管內(nèi)液面高度差 ?。ㄟx填“不改變”或“改變”)。
(3)若要探究液體壓強與深度的關系,應根據(jù) 兩個圖的實驗現(xiàn)象進行對比;
(4)為了探究液體壓強與液體密度的關系,該同學用水和鹽水,利用圖戊所示的裝置進行實驗,若橡皮膜出現(xiàn)圖示情況,說明隔板左側的液體對橡皮膜壓強 ?。ㄟx填“大于”“小于”或“等于”)隔板右側的液體對橡皮膜壓強,則隔板 ?。ㄟx填“左”或“右”)側的液體是鹽水。
25.(7分)小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,用到如下器材:分度值為0.1N的彈簧測力計,底面積為5cm2、高度為6cm的實心圓柱體銅塊,相同的大燒杯若干,水,密度未知的某種液體,細線等。
(1)小冉進行了如圖所示的實驗:A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為 ;用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:
實驗步驟
B
C
D
E
F
彈簧測力計示數(shù)/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在實驗步驟B中銅塊所受浮力F?。健? N;
(3)分析實驗步驟A、B、C、D,可以說明浮力大小跟 有關;分析實驗步驟A、E、F,可以說明浮力大小跟 有關。
(4)小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是 kg/m3(結果保留一位小數(shù)),還算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強是 Pa,并發(fā)現(xiàn)步驟B、C、D中銅塊下表面受到水的壓強隨著深度的增加逐漸 ?。ㄟx填“增大”或“減小”)。
26.(7分)如圖所示,小林與興趣小組的同學們一起利用身邊的器材做了一些小實驗來驗證所學的物理知識。
(1)如圖甲所示,從兩只手所接觸的氣球部分形變情況分析,可以說明壓力的作用效果與 有關;
(2)如圖乙所示,若兩只氣球自由懸掛在空中,用吸管對準兩氣球中間用力吹氣,可觀察到兩氣球相互 ?。ㄟx填“分開”或“靠攏”),這是因為流速越大的位置,壓強越 ;
(3)如圖丙所示,靜止的氣球因向后噴氣而前行,說明力的作用是 ;也說明力可以改變物體的 ??;
(4)如圖丁所示,小林在臺燈的頂端用細線掛一小球,當逐漸改變臺燈底座M與桌面的夾角α,會觀察到懸線OA的方向 ?。ㄟx填“變化”或“不變”),剪斷懸線OA,觀察到小球下落的方向為 。
江西省南昌市二十八中教育集團江鈴學校2022-2023學年九年級
上學期開學增值考試物理試題參考答案與試題解析
一、單選題(本大題共7小題,共21.0分)
1.(3分)下列說法中,正確的是( ?。?br />
A.原子是保持物質性質不變的最小微粒
B.空氣中細小的灰塵就是分子
C.原子的核式模型是由湯姆生提出的
D.原子核是由質子和中子組成的
【分析】根據(jù)我們對于分子和原子的了解來作答。
【解答】解:A、分子是保持物質化學性質不變的最小微粒,故A錯誤;
B、空氣中細小的灰塵是固體小顆粒,不是分子,故B 錯誤;
C、原子的核式結構結構是由盧瑟福提出的,故C錯誤;
D、原子是由原子核和核外電子構成的,原子核是由質子和中子構成的,故D正確。
故選:D。
【點評】此題考查的是我們對于微觀世界的了解。是一道基礎題。
2.(3分)第一個用實驗準確測定大氣壓強數(shù)值的科學家是( ?。?br />
A.牛頓 B.托里拆利 C.帕斯卡 D.伽利略
【分析】識記準確測量大氣壓值的實驗是托里拆利實驗,托里拆利實驗是由托里拆利完成的。
【解答】解:A、牛頓研究了牛頓第一定律。不符合題意。
B、托里拆利研究了托里拆利實驗,準確測量大氣壓的值。符合題意。
C、帕斯卡研究了帕斯卡定律,研究了液體壓強問題。不符合題意。
D、伽利略研究了單擺實驗,在牛頓第一定律上也有重大的貢獻。不符合題意。
故選:B。
【點評】我們要記住一些科學家的主要貢獻,例如牛頓、托里拆利、帕斯卡、伽利略、奧斯特、法拉第、安培、伏特、歐姆、焦耳、愛因斯坦等等。
3.(3分)下列現(xiàn)象不是利用大氣壓的是( ?。?br />
A.活塞式抽水機 B. 盆景自動供水裝置
C. 茶壺 D. 吸飲料
【分析】大氣壓的存在能夠解釋很多現(xiàn)象,這些現(xiàn)象有一個共性:通過某種方法,使設備的內(nèi)部氣壓小于外界大氣壓,在外界大氣壓的作用下出現(xiàn)了這種現(xiàn)象。
【解答】解:A、活塞式抽水機工作時,是使其內(nèi)部氣壓小于外界大氣壓,在外界大氣壓的作用下將水壓入抽水機內(nèi),進而實現(xiàn)把水從低處壓到高處的目的,利用了大氣壓。故A不合題意;
B、盆景的自動給水裝置上端不開口,底部雖然相互連通,它是利用大氣壓來工作的。故B不合題意;
C、茶壺的壺蓋上有小孔,壺嘴上端有口,壺身和壺嘴底部相連通,是連通器,故C符合題意;
D、用吸管吸飲料時,吸出吸管中的部分空氣,使吸管內(nèi)的氣壓減小,瓶中飲料在大氣壓的作用下,上升通過吸管進入口中,利用了大氣壓。故D不合題意。
故選:C。
【點評】此題考查了生活中有哪些是常見的利用大氣強的現(xiàn)象,平時學習物理知識時要多聯(lián)系生活實際、多舉例。此點中考出現(xiàn)概率很高。
4.(3分)生活處處皆物理,細心的小明通過平時觀察發(fā)現(xiàn)如下現(xiàn)象,其中表述不正確的是( ?。?br />
A.如圖甲,小明發(fā)現(xiàn)火車軌道鋪在寬大的枕木上,是通過增大受力面積減小對地的壓強
B.如圖乙,小明乘坐輪船游三峽時,船從上游河道駛入船閘過程中,上游河道、閘室以及下游河道一起構成連通器
C.如圖丙,小明看到攔河大壩“上窄下寬”,是為了能夠承受水深處的較大的壓強
D.如圖丁,飛機獲得升力是因為其上表面空氣流速大于下表面空氣的流速
【分析】(1)減小壓力或增大受力面積可以減小壓強;
(2)上端開口,底部相連通的容器叫連通器,當所裝同一種液體靜止不流動時,各容器中的液面是相平的,據(jù)此分析判斷。
(3)液體的壓強跟液體的深度和密度有關。在液體的密度一定時,液體越深,液體的壓強越大;
(4)液體和氣體都稱為流體,生活中常見的流體是水和空氣,流體的流速越大,壓強越??;流體的流速越小,壓強越大。
【解答】解:A、圖甲,火車軌道鋪在寬大的枕木上,是在壓力一定時,通過增大受力面積為了減小對地的壓強,故A正確;
B、圖乙,船從上游河道駛入船閘過程中,上游河道與閘室上端開口,底部相連通,且上游河道與閘室液面相平,構成連通器。但與下游河道底部未連通,未構成連通器,故B錯誤;
C、由于液體受到重力作用,且具有流動性,所以液體對容器底和容器側壁有壓強,并且液體的壓強隨深度增加而增大,即越往下面,液體內(nèi)部壓強越大,故攔河大壩的修建成上窄下寬的梯形,為了能夠承受水深處的較大的壓強,故C正確;
D、等質量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過機翼的上表面和下表面,由于上表面彎曲、下表面平直,所以空氣通過機翼上表面的流速大,通過下表面的流速較?。灰驗闄C翼上方的空氣流速大,壓強較小;機翼下方的空氣流速小,壓強大,所以機翼受到一個向上的壓強差,飛機受到向上的壓力差,也就是升力,故D正確。
故選:B。
【點評】該題通過生活中的現(xiàn)象考查了多個物理知識,要求學生熟練應用所學物理知識來解釋生活中的現(xiàn)象。
5.(3分)把質量相等的兩塊橡皮泥分別捏成實心球狀和碗狀,輕輕放到水面,靜止之后,實心球橡皮泥沉到容器底部,碗狀橡皮泥漂浮在水面,如圖所示,則它們所受浮力的大小關系是( ?。?br />
A.F球>F碗 B.F球<F碗 C.F球=F碗 D.F球≥F碗
【分析】實心球橡皮泥沉到容器底部,受到的浮力F球<G;碗狀橡皮泥漂浮在水面,受到的浮力F碗=G;而碗狀和實心球狀的橡皮泥受到的重力相同,據(jù)此判斷它們所受浮力的大小關系
【解答】解:實心球橡皮泥沉到容器底部,實心球橡皮泥受到的浮力:F球<G;
碗狀橡皮泥漂浮在水面,碗狀橡皮泥受到的浮力:F碗=G;所以F球<F碗;
故選:B。
【點評】本題考查了學生對物體浮沉條件的掌握和運用,利用好物體的浮沉條件是本題的關鍵。
6.(3分)如圖所示,將一個生雞蛋放入盛有清水的燒杯中,然后逐漸向水里添加食鹽并輕輕攪動,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。圖中大致反映雞蛋所受浮力的大小F浮與液體密度ρ液關系的圖象是( )
A. B.
C. D.
【分析】首先雞蛋在完全浸沒狀態(tài),根據(jù)阿基米德原理判斷浮力的大小變化;
當物體漂浮鹽水的密度增大,其浮力水中等于重力。
【解答】解:開始浮力小于重力時,雞蛋是完全浸沒的,排開液體的體積不變,當鹽水密度增大時,由F?。溅岩篻V排,受到的浮力在變大;
當浮力與重力相等時,雞蛋處于懸浮狀;
若浮力再增大,雞蛋會上浮,最后漂浮在水面上,此時浮力等于雞蛋的重力,鹽水的密度再變大,浮力不再發(fā)生變化。
故浮力先增大后不變,ABD錯誤,C正確。
故選:C。
【點評】本題主要考查了對浮力大小的判斷,關鍵掌握阿基米德原理及物體浮沉條件,并能夠準確判斷雞蛋的浮沉情況。
7.(3分)如圖所示,以下與壓強知識相關的實驗,其中分析正確的是( ?。?br />
A.甲圖實驗,帕斯卡裂桶實驗,證明液體壓強隨深度的增加而減小
B.乙圖實驗,壓有砝碼的桌子放在細沙上,砝碼越輕,桌腿下陷越深
C.丙圖實驗,測出拉動注射器活塞時的拉力和活塞的面積,可估測大氣壓強的值
D.丁圖實驗,在教室內(nèi)可以用水代替水銀做托里拆利實驗
【分析】利用下列知識分析判斷:
A、液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大;
B、壓力的作用效果與壓力和受力面積的大小有關,壓力越大、受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;
C、知道壓力和受力面積,利用p=求壓強;
D、一個大氣壓可以支持76cm高的水銀柱,相當于10m高的水柱。
【解答】解:
A、甲圖實驗,帕斯卡裂桶實驗,證明液體壓強隨深度的增加而增大,故A錯誤;
B、乙圖實驗,壓有砝碼的桌子放在細沙上,砝碼越輕,對細沙的壓力越小,桌腿下陷越淺,故B錯誤;
C、丙圖實驗,測出拉動注射器活塞時的拉力和活塞的面積,利用公式p=可估測大氣壓強的值,故C正確;
D、丁圖實驗,在教室內(nèi)不可以用水代替水銀做托里拆利實驗,因為一個大氣壓相當于10m高的水柱產(chǎn)生的壓強,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題為力學綜合題,考查了學生對壓力作用效果的影響因素、液體內(nèi)部壓強的特點、壓強計算、托里拆利實驗,雖知識點多、但都屬于基礎,難度不大。
二、多選題(本大題共2小題,共8.0分)
(多選)8.(4分)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩個底面積不同的燒杯,分別盛有A、B兩種不同液體,此時杯底受到液體的壓強相同,將兩個完全相同的小球分別放入兩個燒杯中,靜止后,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中懸?。]有液體溢出)。下列判斷正確的是( ?。?br />
A.甲燒杯中液體A的密度小于乙燒杯中液體B的密度
B.放入小球后液體對甲杯底的壓力大于液體對乙杯底的壓力
C.放入小球后液體對甲杯底的壓強小于液體對乙杯底的壓強
D.甲燒杯中小球受到的浮力等于乙燒杯中小球受到的浮力
【分析】(1)根據(jù)p=ρgh分析得出兩種液體的密度大?。?br />
(2)液體對容器底部的壓力等于液體重力與小球重力的和;
(3)(4)利用漂浮和懸浮的條件F?。紾和p=分析確定兩者底部所受液體的壓強。
【解答】解:
A、由圖知:hA<hB,已知兩種液體對容器底的壓強相等,則根據(jù)p=ρgh可知,ρA>ρB,故A錯誤;
B、容器是規(guī)則的,未放入小球時,液體對容器底部的壓力等于自身的重力,甲中容器的底面積大,根據(jù)G=F=pS可知,甲中液體的重力要大于乙中液體的重力;小球在甲杯中漂浮,在乙杯中懸浮,此時放入小球后液體對杯底的壓力等于液體重力與小球重力的和,小球的重力相同,放入小球后液體對甲杯底的壓力大于液體對乙杯底的壓力,故B正確;
CD、由將兩個質量相等的物體分別放入兩個容器中,靜止時一個漂浮,另一個懸?。ㄒ后w均無溢出),浮力等于物體的重力,由于兩物體重力相等都為G,浮力相同;則p甲=p+,p乙=p+,所以,p甲<p乙,故CD正確。
故選:BCD。
【點評】此題考查學生對于液體壓強、阿基米德原理、物體的浮沉條件的應用,綜合性強,關鍵是用好浮沉條件,靈活運用公式進行判斷。
(多選)9.(4分)水平桌面上放置一底面積為S的薄壁圓柱形容器,內(nèi)盛某種液體,將質量分別為mA、mB、mC,密度分別為ρA、ρB、ρC的均勻實心小球A、B、C放入液體中,A球漂浮,B球懸浮,C球下沉,如圖所示,它們所受的浮力分別為FA、FB、FC。下列選項正確的是( ?。?br />
A.若mA=mB=mC,則FA=FB>FC
B.將C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三個球放入液體前后,液體對容器底部的壓強發(fā)生了變化
【分析】(1)根據(jù)三個小球在水中的狀態(tài),利用物體浮沉條件比較其密度大小;
(2)物體的密度大于液體的密度時,物體沉底,將C球截去部分后,剩余部分的密度不變,據(jù)此判斷剩余部分在液體中的狀態(tài);
(3)根據(jù)p=ρgh分析壓強的變化。
【解答】解:A、若mA=mB=mc,則GA=GB=Gc=G,
因物體懸浮或漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,物體下沉時受到的浮力小于自身的重力,
所以,小球A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,
則FA=FB=G,F(xiàn)C<G,即FA=FB>FC,故A正確;
B、因物體的密度大于液體的密度時,物體沉底,所以,將C球截去部分后,剩余部分的密度不變,剩余部分一定仍沉底,故B錯誤;
C、小球A漂浮,排開了一定體積的水,當只取出A球時,容器中液面的高度降低,故C正確;
D、三球放入液體后,液體的深度增大,故液體對容器底部的壓強增大,故D正確。
故選:ACD。
【點評】該題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。
三、填空題(本大題共10小題,共20.0分)
10.(2分)如圖所示,左手平壓氣球,右手指頂住氣球,氣球靜止。左手對氣球的壓力 等于?。ㄐ∮?等于/大于)右手指對氣球的壓力,左手對氣球的壓強 小于?。ㄐ∮?等于/大于)右手指對氣球的壓強。
【分析】(1)從氣球所處的平衡狀態(tài)入手,左手對氣球的壓力等于右手指對氣球的壓力。
(2)壓強的大小由壓力的大小和受力面積的大小來確定。在壓力相同的情況下,只需比較受力面積的大小即可。
【解答】解:(1)氣球靜止,受到兩手的壓力是一對平衡力;
則左手對氣球的壓力等于右手指對氣球的壓力。
(2)由于壓力相同,右邊手指的受力面積小,由p=可知右邊手指受到的壓強較大。
故答案為:等于;小于。
【點評】本題考查了學生對壓強公式的掌握和運用,分析時要用好控制變量法。
11.(2分)如圖所示,用食指托住一瓶容量為500mL的礦泉水,使之處于靜止狀態(tài)。已知空礦泉水瓶的質量為20g,手指和瓶蓋的接觸面積約為1cm2.這瓶礦泉水的總重力大小為 5.2 N,食指端所受到瓶子的壓強為 5.2×104 Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)已知礦泉水瓶的容積,利用公式m=ρV求出礦泉水的質量,已知空礦泉水瓶的質量,根據(jù)公式G總=m總g求這瓶礦泉水的總重力;
(2)瓶子對食指的壓力等于自身的重力,已知受力面積,根據(jù)公式p=求出食指端所受到瓶子的壓強。
【解答】解:(1)瓶中礦泉水的體積:V=500mL=500cm3,
根據(jù)ρ=可得,瓶中礦泉水的質量:
m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g;
這瓶礦泉水的總質量:
m總=m水+m瓶=500g+20g=520g=0.52kg,
這瓶礦泉水的總重力:
G總=m總g=0.52kg×10N/kg=5.2N;
(2)瓶子對食指的壓力:F=G總=5.2N,
食指端所受到瓶子的壓強:
p===5.2×104Pa。
故答案為:5.2;5.2×104。
【點評】本題考查了質量、重力、壓強的計算,關鍵是公式及其變形公式的靈活運用,解題過程中要注意單位的換算。
12.(2分)如圖所示,水壺壺嘴的高度不低于壺身的高度,其設計遵循了 連通器 的原理;某地水沸騰時的溫度是99℃,則該地的氣壓 低于?。ㄟx填“高于”、“低于”或“等于”)1個標準大氣壓
【分析】(1)連通器的結構特征是上端開口、底部連通,判斷是不是連通器要根據(jù)這兩個特征;
(2)氣壓越小、沸點越低。
【解答】解:
茶壺的壺身和壺嘴,它們上端開口、底部連通,符合連通器的特點,所以其設計遵循了連通器原理;
某地水沸騰時的溫度是99℃,低于100℃,則該地的氣壓低于一個標準大氣壓。
故答案為:連通器;低于。
【點評】本題考查了連通器的原理和沸點與氣壓的關系,難度不大,屬于基礎題。
13.(2分)如圖所示的是太陽系模擬圖,行星們在各自的固定軌道上圍繞恒星太陽運轉,這與 盧瑟?!〉暮耸浇Y構模型十分相似,其中,原子核相當于太陽,繞核運動的 電子 就相當于行星。
【分析】了解宇宙的發(fā)展和微觀粒子世界的構成即可解題。
【解答】解:行星們在各自的固定軌道上圍繞恒星太陽運轉,這與盧瑟福的核式結構模型十分相似,其中,原子核相當于太陽,繞核運動的電子就相當于行星。
故答案為:盧瑟福;電子。
【點評】本題考查了宇宙的發(fā)展和微觀粒子世界的構成,屬于基礎題。
14.(2分)2019年12月17日,我國第二艘航母正式服役,中國進入雙航母時代。該航母滿載時排水量是67000t,吃水深度(海面到船底的距離)為10m,該航母在海上滿載航行時受到的浮力是 6.7×108 N,此時航母底部受到海水的壓強為 1.03×105 Pa(海水的密度ρ=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)。
【分析】(1)根據(jù)航母處于漂浮狀態(tài),所受浮力與航母重力平衡即可求出航母滿載時受到的浮力;
(2)已知航母的吃水深度,根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh即可求出航母底部受到海水的壓強。
【解答】解:
(1)航母處于漂浮狀態(tài),所受浮力與航母重力平衡,由于滿載排水量為67000t,即
m排=67000t=6.7×107kg,
所以,航母滿載時所受浮力為
F?。紾排=m排g=6.7×107kg×10N/kg=6.7×108N;
(2)由于航母的吃水深度約為10m(海面到船底的距離),即h=10m,所以,船底受到海水的壓強
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10m=1.03×105Pa。
故答案為:6.7×108;1.03×105
【點評】本題考查了浮沉條件的應用以及液體壓強公式,是一道基礎題,難度不大。
15.(2分)取一根直筒形塑料管,在底部扎上橡皮膜,將它豎直放入水槽中,向塑料管內(nèi)倒入某種液體后,觀察到橡皮膜恰好變平,如圖所示,則細管內(nèi)液體的密度 小于?。ㄌ睢按笥凇薄靶∮凇被颉暗扔凇保┧拿芏龋羲芰瞎苤幸后w的深度為5cm,橡皮膜到水面的距離是4cm,則塑料管內(nèi)液體的密度是 0.8×103kg/m3 。
【分析】橡皮膜變平時,說明橡皮膜上下兩側受到的液體壓強相等,根據(jù)液體壓強公式分析即可;應用液體壓強公式列出液體壓強相等的式子,計算得出塑料管內(nèi)液體的密度。
【解答】解:由題意知橡皮膜上下兩側受到的液體壓強相等,則有p水=p液,根據(jù)液體壓強公式得:ρ水gh水=ρ液gh液,由圖可知h液>h水,則有ρ液<ρ水;
將塑料管中液體的深度h液=5cm=0.05m,橡皮膜到水面的距離h水=4cm=0.04m,代入等式:ρ水gh水=ρ液gh液,
即1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=ρ液×10N/kg×0.05m,
解得。
故答案為:小于;0.8×103kg/m3。
【點評】本題考查了液體壓強公式的應用,解題關鍵是分析出兩種液體的壓強相等,屬于基礎題。
16.(2分)如圖甲所示,小聰課余時間用彈簧測力計做浮力實驗。他用彈簧測力計掛著實心圓柱體,圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸,然后將其緩慢拉出水面,彈簧測力計示數(shù)隨圓柱體上升距離的變化情況如圖乙,g取10N/kg,則圓柱體的重力為 2 N,圓柱體受到的最大浮力是 0.4 N。
【分析】(1)由圖乙可知,當圓柱體上升高度在20cm以上,圓柱體脫離水面,知道此時彈簧測力計示數(shù),由于此時圓柱體處于空氣中,圓柱體的重力等于彈簧測力計的示數(shù);
(2)由圖乙可知,圓柱體上升高度在0~10cm時,圓柱體浸沒水中,知道此時彈簧測力計示數(shù),此時圓柱體受到的浮力最大,利用稱重法求浮力。
【解答】解:
(1)由圖乙可知,當上升高度在20cm以上,圓柱體脫離水面,彈簧測力計示數(shù)F示1=2N,此時圓柱體處于空氣中,圓柱體的重力G=F示1=2N;
(2)由圖乙可知,圓柱體上升高度在0~10cm時,圓柱體浸沒水中,此時彈簧測力計示數(shù)F示2=1.6N,此時圓柱體受到的浮力最大,其大小為F浮最大=G﹣F示2=2N﹣1.6N=0.4N。
故答案為:2;0.4。
【點評】本題考查了阿基米德原理以及稱重法測浮力的應用,分析圖象、從中得出相關信息是關鍵。
17.(2分)有一個體積為120cm3的固體,重1.8N,放在密度為1.1×103kg/m3的鹽水中,會 下沉 (選填”上浮”、”下沉”或”懸浮”),當固體在鹽水中靜止時,容器底對它的支持力為 0.48 N.(g=10N/kg)
【分析】(1)已知固體的重力,由G=mg的變形公式求出它的質量,然后由密度公式求出其密度;與水的密度比較,分析物體的狀態(tài)。
(2)根據(jù)固體密度與鹽水密度的關系判斷固體放入鹽水后所處的狀態(tài),應用浮力公式求出固體在鹽水中受到的浮力,固體的重力與受到的浮力之差是容器底對固體的支持力。
【解答】解:(1)由G=mg得固體的質量:
m===0.18kg,
固體的密度:
ρ===1.5×103kg/m3;
因為固體的密度大于鹽水的密度,所以固體放入鹽水中要下沉;
(2)固體排開鹽水的體積等于固體的體積,
固體受到的浮力:
F?。溅邀}水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×120×10﹣6m3=1.32N,
容器底對固體的支持力:
F=G﹣F?。?.8N﹣1.32N=0.48N;
故答案為:下沉;0.48。
【點評】本題考查了求固體的密度、物體浮沉判斷、容器底對固體的支持力等問題,應用G=mg的變形公式、密度公式、浮力公式即可正確解題。
18.(2分)如圖,把長10cm的左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端,現(xiàn)往B管中吹氣,由于氣流影響,A管上端壓強 變小 (填“變大”或“變小”),A管中的水面 上升 (填“上升”或“下降”)。
【分析】分析兩端開口的飲料管A上端和下端的流體流速,分析壓強的變化,判斷水面的變化。
【解答】解:現(xiàn)往B管中吹氣,A管上方的空氣流速變大,壓強變小,A管下方的壓強不變,A管中的水在外界大氣壓作用下被壓上,所以A管中的水上升。
故答案為:變??;上升。
【點評】明確吹氣時會造成A管上方流速和壓強的變化,這是解決此題的關鍵。
19.(2分)如圖所示,在裝有紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面,倒扣一個空瓶子,使兩個瓶口相對,之間用一塊玻璃板隔開。抽掉玻璃板之后你將看到的現(xiàn)象是 上面的瓶子也變成紅棕色 ,這說明了 分子永不停息做無規(guī)則運動 。
【分析】兩種不同物質相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象是擴散,擴散表明分子不停地進行無規(guī)則的運動。
【解答】解:
實驗中觀察到的現(xiàn)象是:比空氣密度大的二氧化氮進到了上面的瓶子,即上面的瓶子也變成紅棕色;雖然二氧化氮的密度大于空氣密度,但是它也會運動到上面的瓶子內(nèi),屬于擴散現(xiàn)象,說明氣體分子在不停地做無規(guī)則運動。
故答案為:上面的瓶子也變成紅棕色;分子永不停息做無規(guī)則運動。
【點評】擴散現(xiàn)象不但說明了分子在不停地做無規(guī)則運動,還體現(xiàn)了分子之間有間隙。
四、計算題(本大題共3小題,共23.0分)
20.(9分)如圖甲所示,底面積為100cm2、高為20cm的平底圓柱形容器置于水平桌面上(容器厚度不計)。容器內(nèi)盛某種液體時,容器和液體的總質量與液體的體積關系如圖乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)液體的密度是多少?
(2)容器內(nèi)盛滿這種液體時,請計算容器內(nèi)A點液體的壓強是多少?
(3)容器內(nèi)盛滿這種液體后,容器對桌面的壓強是多少?
【分析】(1)由圖乙求出液體的體積與對應的質量,然后由密度公式求出其密度。
(2)由液體的壓強公式p=ρgh可以求出A點液體的壓強。
(3)由圖乙所示圖象求出容器的質量;由密度公式的變形公式求出容器盛滿液體時液體的質量;
求出容器對水平桌面的壓力,然后由壓強公式求出對桌面的壓強。
【解答】解:(1)由乙圖可知,容器的質量為m容器=100g,
液體體積為V液體=200cm3時,容器和液體的總質量m總=300g,
∴液體的質量m液=m總﹣m容器=300g﹣100g=200g,
液體的密度為ρ===1g/cm3。
(2)容器內(nèi)盛滿這種液體后,A點液體深度hA=20cm﹣12cm=8cm=0.08m,
A點液體壓強為:p=ρ液ghA=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa。
(3)∵ρ=,
∴容器裝滿液體后液體的質量m=ρV=ρSh=1g/cm3×100cm2×20cm=2000g=2kg,
裝滿液體后,容器對水平桌面的壓力F=G=(m容器+m)g=(0.1kg+2kg)×10N/kg=21N,
容器對桌面的壓強p===2.1×103Pa;
答:(1)液體的密度是1g/cm3。
(2)容器內(nèi)盛滿這種液體時,容器內(nèi)A點液體的壓強是800Pa。
(3)容器內(nèi)盛滿這種液體后,容器對桌面的壓強是2.1×103Pa。
【點評】本題考查了求液體密度、液體壓強、固體壓強等,由圖象求出容器的質量、液體質量與體積的對應關系,應用液體壓強公式、密度公式的變形公式、壓強公式即可正確解題。
21.(6分)如圖所示,正方體B的邊長為10cm,在它的上面放一個重為2N的物體A,此時正方體B恰好沒入水中,已知ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)正方體B受到的浮力的大??;
(2)正方體B的密度。
【分析】(1)正方體B浸沒水中,排開水的體積等于B的體積,利用阿基米德原理求B受到的浮力的大??;
(2)A和B一起處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于總重力,據(jù)此求B的重力、質量,再利用密度公式求物體B的密度。
【解答】解:
(1)如圖,正方體B浸沒在水中,V排=V=(0.1m)3=0.001m3,
正方體B受到的浮力的大?。篎?。溅阉甐排g=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N;
(2)如圖,A和B一起處于漂浮狀態(tài),
所以F?。紾A+GB,
則正方體B的重力:GB=F浮﹣GA=10N﹣2N=8N,
正方體B的質量:mB===0.8kg,
正方體B的密度:
ρB===0.8×103kg/m3。
答:(1)正方體B受到的浮力的大小為10N;
(2)正方體B的密度為0.8×103kg/m3。
【點評】本題考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理和物體漂浮條件的應用,利用漂浮條件求出物體A的重力是關鍵。
22.(8分)輪船的大小通常用排水量表示。排水量是輪船滿載時排開水的質量。
(1)若輪船的排水量記為m排,滿載時船貨總質量記為m船,請通過推導說明m排=m船,要求寫出相關物理原理和表達式。
(2)某條船的排水量為500t,該船滿載從海水駛入江水中,其排水量變大、變小、還是不變?該船排開江水的體積是多少?(ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ江水=1×103kg/m3)
【分析】(1)根據(jù)排水量的含義結合阿基米德原理:輪船滿載時所受浮力等于輪船滿載時排開水的重力解答此題;
(2)船在水中處于漂浮狀態(tài),所受浮力不變,由F浮=G排=m排g可知排開液體的質量不變;
根據(jù)阿基米德原理算出該船排開江水的體積。
【解答】解:
(1)證明:
因為輪船漂浮,所以F浮=G船,
由阿基米德原理可得,F(xiàn)?。紾排,
所以,G排=G船,即:m排g=m船g,
所以,m排=m船;
(2)該船從海水駛入江水中時,因船在水中也處于漂浮狀態(tài),所受浮力不變,由F?。紾排=m排g可知排開液體的質量不變;
根據(jù)F?。紾排=m排g=ρ江水gV排知,排開水的體積為:
V排===500m3。
答:(1)證明見上;
(2)該船滿載從海水駛入江水中,其排水量不變,該船排開江水的體積為500m3。
【點評】本題考查了重力的計算、浮力的計算、物體的浮沉條件的應用,明確輪船的排水量與浮力的關系是解本題關鍵。
五、實驗探究題(本大題共4小題,共28.0分)
23.(7分)某小組在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關”的實驗時,用砝碼、海綿和小桌做了如圖所示的實驗。
(1)甲、乙、丙實驗中是通過觀察 海綿的凹陷程度 來比較壓力作用效果的;這種研究問題的方法叫 轉換 法;這里蘊含了力可以改變物體 形狀 的道理;
(2)通過比較圖甲和圖乙兩次實驗,探究壓力的作用效果與 壓力大小 的關系;
(3)通過比較圖乙和圖丙兩次實驗,探究壓力的作用效果與 受力面積 的關系,這種研究問題的方法叫 控制變量 法;
(4)小組同學完成實驗后又找來注射器估測大氣壓強的數(shù)值,如圖丁所示。他們把容積標注為V的注射器的活塞推至底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,用彈簧測力計拉動注射器活塞,當活塞開始滑動時,讀出彈簧測力計示數(shù)為F,注射器有刻度部分長度為L,則測得大氣壓的值的表達式p0= 。
【分析】(1)壓力作用效果用物體形變大小來反映。
物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。
力的作用效果:力可以改變物體的運動狀態(tài);力可以使物體發(fā)生形變。
(2)(3)壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關。探究壓力作用效果跟壓力大小的關系時,控制受力面積不變,改變壓力大?。惶骄繅毫ψ饔眯Ч芰γ娣e的關系時,控制壓力大小不變,改變受力面積大小,這種方式是控制變量法。
(4)活塞勻速滑動時,活塞受到的拉力和大氣壓力相等,知道注射器容積和長度,根據(jù)圓柱體的體積,求出注射器的橫截面積,根據(jù)壓強公式求出大氣壓的值。
【解答】解:(1)甲、乙、丙實驗中是通過觀察海綿的凹陷程度來反映壓力作用效果,這種用海綿凹陷程度來間接反映壓力作用效果大小的方法是轉換法。
壓力改變了海綿的形狀,說明力可以改變物體的形狀。
(2)圖甲和圖乙兩次實驗,受力面積相同,壓力大小不同,實驗探究壓力作用效果跟壓力大小的關系。
(3)圖乙和圖丙兩次實驗,壓力大小相等,受力面積不同,實驗探究壓力作用效果跟受力面積的關系。
壓力作用效果跟壓力大小和受力面積有關,探究壓力作用效果跟其中一個因素的關系時,控制其它因素不變,這種方法是控制變量法。
(4)當活塞勻速滑動時,活塞受到向左的拉力和向右大氣壓力是平衡力,所以大氣壓向右的壓力為F,
注射器容積標注為V,注射器有刻度部分長度為L,則活塞的橫截面積是;S=,
大氣壓強為:p0===。
故答案為:(1)海綿的凹陷程度;轉換;形狀;(2)壓力大??;(3)受力面積;控制變量;(4)。
【點評】本題利用控制變量法和轉換法探究壓力作用效果的影響因素,利用壓強公式計算大氣壓強的大小。
24.(7分)某同學探究液體內(nèi)部壓強的特點,實驗過程如圖所示。
(1)壓強計是通過觀察U形管兩側液面的 高度差 來顯示橡皮膜所受壓強大小。將探頭放進盛水容器中,探頭的橡皮膜受到水的壓強會 內(nèi)凹 (選填“內(nèi)凹”或“外凸”);
(2)如圖甲、乙、丙所示,將壓強計的探頭放在水中的 同一 深度處(選填“同一”、“不同”),使橡皮膜朝向不同的方向,觀察到U形管內(nèi)液面高度差 不改變?。ㄟx填“不改變”或“改變”)。
(3)若要探究液體壓強與深度的關系,應根據(jù) 甲、丁 兩個圖的實驗現(xiàn)象進行對比;
(4)為了探究液體壓強與液體密度的關系,該同學用水和鹽水,利用圖戊所示的裝置進行實驗,若橡皮膜出現(xiàn)圖示情況,說明隔板左側的液體對橡皮膜壓強 小于?。ㄟx填“大于”“小于”或“等于”)隔板右側的液體對橡皮膜壓強,則隔板 右?。ㄟx填“左”或“右”)側的液體是鹽水。
【分析】(1)液體內(nèi)部壓強的大小是通過液體壓強計U形管兩邊液面的高度差來判斷的,高度差越大說明此時的液體壓強越大,采用了轉換法;探頭放進盛水容器中,探頭的橡皮膜受到水的壓強會內(nèi)凹;
(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象分析回答;
(3)液體壓強與液體的深度和密度有關,研究與其中一個因素的關系時,要控制另外一個因素不變;
(4)根據(jù)橡皮膜凸出的朝向可判斷液體產(chǎn)生的壓強大小,結合p=ρgh分析。
【解答】解:(1)根據(jù)轉換法,壓強計是通過觀察U形管兩側液面的高度差來顯示橡皮膜所受壓強大小,將探頭放進盛水容器中,探頭的橡皮膜受到水的壓強會內(nèi)凹;
(2)如圖甲、乙、丙所示,將壓強計的探頭放在水中的同一深度處,使橡皮膜朝向不同的方向,觀察到U形管內(nèi)液面高度差不改變;
(3)若要探究液體壓強與深度的關系,要控制液體的密度相同,故應根據(jù)甲、丁兩個圖的實驗現(xiàn)象進行對比;
(4)為了探究液體壓強與液體密度的關系,該同學用水和鹽水,利用圖戊所示的裝置進行實驗,若橡皮膜出現(xiàn)圖示情況,即橡皮膜向左凸出,說明隔板左側的液體對橡皮膜壓強小于隔板右側的液體對橡皮膜壓強,根據(jù)p=ρgh有ρ=,右側液體的密度大,則隔板右側的液體是鹽水。
故答案為:(1)高度差;內(nèi)凹;(2)同一;不改變;(3)甲、??;(4)小于;右。
【點評】本題探究影響液體壓強大小的因素,考查轉換法、控制變量法及p=ρgh的運用。
25.(7分)小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,用到如下器材:分度值為0.1N的彈簧測力計,底面積為5cm2、高度為6cm的實心圓柱體銅塊,相同的大燒杯若干,水,密度未知的某種液體,細線等。
(1)小冉進行了如圖所示的實驗:A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為 2.7N??;用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:
實驗步驟
B
C
D
E
F
彈簧測力計示數(shù)/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在實驗步驟B中銅塊所受浮力F?。健?.1 N;
(3)分析實驗步驟A、B、C、D,可以說明浮力大小跟 排開液體的體積 有關;分析實驗步驟A、E、F,可以說明浮力大小跟 液體密度 有關。
(4)小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是 1.3×103 kg/m3(結果保留一位小數(shù)),還算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強是 200 Pa,并發(fā)現(xiàn)步驟B、C、D中銅塊下表面受到水的壓強隨著深度的增加逐漸 增大?。ㄟx填“增大”或“減小”)。
【分析】(1)首先看清測力計的分度值,然后再讀數(shù);
(2)根據(jù)F浮=G﹣F拉可求得浮力;
(3)應用控制變量法分析圖示實驗,根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題,然后得出結論;
(4)已知圓柱體銅塊的底面積和高,可求得其體積,浸沒時,V排=V,根據(jù)F?。紾﹣F拉可求得浮力,再利用F?。溅岩篻V排可求得液體的密度;
由浮力產(chǎn)生的原因可知,步驟B中銅塊下表面受到水的壓力,然后利用p=可求得下表面受到水的壓強;根據(jù)B、C、D中數(shù)據(jù)分析下表面受到水的壓強隨著深度的增加是如何變化的。
【解答】解:(1)測力計的分度值為0.1N,由指針位置可知,A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為2.7N;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,在實驗步驟B中拉力為2.6N,則步驟B中銅塊所受浮力F?。紾﹣F拉=2.7N﹣2.6N=0.1N,
由A、B、C、D所示實驗可知物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大,由此可知:浸在同種液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關。
由A、E、F,實驗可知,物體排開液體體積相同而液體密度不同,物體受到的浮力不同,這說明物體排開相同體積的液體時,所受浮力大小根液體密度有關。
(3)V=5cm2×6cm=30cm3=3×10﹣5m3,浸沒時,V排=V,
在F圖中,F(xiàn)浮′=G﹣F拉′=2.7N﹣2.3N=0.4N,
由F?。溅岩篻V排可得:
ρ液==≈1.3×103kg/m3;
由浮力產(chǎn)生的原因可知,驟B中銅塊下表面受到水的壓力F=F浮=0.1N。
下表面受到水的壓強p===200Pa,
由B、C、D中數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)拉逐漸減小,根據(jù)F?。紾﹣F拉可知,浮力增大,即下表面受到水的壓力增大,受力面積不變,由p=可知,p逐漸增大,即銅塊下表面受到水的壓強隨著深度的增加逐漸增大。
故答案為:(1)2.7N;(2)0.1;(3)排開液體的體積;液體的密度;(4)1.3×103;200;增大。
【點評】本題是較典型的用控制變量法分析實驗得出結論的題型。在分析問題時,要明確哪些量是相同的,哪些量是變化的或不同的,正是這些變化的或不同的量導致了實驗結果的不同。
26.(7分)如圖所示,小林與興趣小組的同學們一起利用身邊的器材做了一些小實驗來驗證所學的物理知識。
(1)如圖甲所示,從兩只手所接觸的氣球部分形變情況分析,可以說明壓力的作用效果與 受力面積 有關;
(2)如圖乙所示,若兩只氣球自由懸掛在空中,用吸管對準兩氣球中間用力吹氣,可觀察到兩氣球相互 靠攏?。ㄟx填“分開”或“靠攏”),這是因為流速越大的位置,壓強越 小 ;
(3)如圖丙所示,靜止的氣球因向后噴氣而前行,說明力的作用是 相互的??;也說明力可以改變物體的 運動狀態(tài) ;
(4)如圖丁所示,小林在臺燈的頂端用細線掛一小球,當逐漸改變臺燈底座M與桌面的夾角α,會觀察到懸線OA的方向 不變?。ㄟx填“變化”或“不變”),剪斷懸線OA,觀察到小球下落的方向為 豎直向下 。
【分析】(1)壓力作用效果與壓力大小和受力面積大小有關,壓力一定,受力面積越小,壓力作用效果越明顯;受力面積一定時,壓力越大,壓力作用效果越明顯;通過物體的形變程度反映壓力作用效果大小;
(2)結合流體壓強與流速的關系可做出判斷;
(3)根據(jù)力的作用的相互性做出解答;
(4)根據(jù)重力的方向總是豎直向下的來作答。
【解答】解:(1)兩手對氣球壓力相同,觀察到與手掌接觸部分氣球的形變較小,而用手指頂著的那部分氣球形變明顯,說明說明壓力相同時,受力面積越小,壓力作用的效果越明顯;
(2)兩只氣球自由懸掛在空中,用粗吸管對準兩氣球中間沿垂直于紙面方向用力吹氣,可觀察到兩氣球合攏,這是因為氣體流速越大的地方,壓強越小;
(3)圖丙中,氣球向后噴氣,因為力的作用是相互的,所以氣體給氣球一個反作用力,使氣球前行,由此也說明力可以改變物體的運動狀態(tài);
(4)因為重力的方向總是豎直向下的,所以當逐漸改變臺燈底座M與桌面的夾角α,會觀察到懸線OA的方向不變;
因為重力的方向總是豎直向下的,故剪斷懸線OA,將觀察到小球下落的方向是豎直向下的。
故答案為:(1)受力面積;
(2)靠攏;??;
(3)相互的;
(4)不變;豎直向下。
【點評】本題所涉及的實驗均與氣球有關,實驗雖然簡單,卻揭示了不同的物理規(guī)律,有一定的綜合性,用簡單的實驗來探究多個物理原理,給我們提供了很好的借鑒。
這是一份江西省南昌市復興外國語學校2022-2023學年九年級下學期開學考試物理試題,共8頁。試卷主要包含了填空題,單選題,多選題,計算題,實驗題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份江西省南昌市復興外國語學校2023-2024學年九年級上學期開學物理試題(PDF含答案),文件包含2023-2024學年度初三物理摸底考試pdf、答案pdf等2份試卷配套教學資源,其中試卷共4頁, 歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學年江西省南昌二十八中教育集團九年級(上)期中物理試卷(含答案解析),共16頁。試卷主要包含了8AB,3AD,6t的貨物以0,【答案】增大? 做了功,【答案】熱值? 機械,【答案】不亮? 響,【答案】做功;比熱容,【答案】=<等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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