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重庆市巴蜀中学2014-2015学年度第二学期期末考试初2016级(二下)物理试题卷

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重庆市巴蜀中学2014-2015学年度第二学期期末考试初2016级(二下)物理试题卷 全卷g取10N/kg.一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分)1.下列四种现象中属于扩散现象的是(  ) A.我国北方地区频发的“沙尘暴天气” B.春天柳絮漫天飞舞 C.气体压缩到一定程度后,难以再压缩 D.端午节,粽叶飘香2.如图所示的事例中,属于减小压强的是(  )3.如图所示的常用工具中,属于费力杠杆的是(  ) 4.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,那么以下分析正确的是(  ) A.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大 B.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小 C.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大 D.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小5.跳伞运动员在空中匀速下落时,下列说法正确的是(  ) A.势能减小,动能增加,机械能不变 B.势能不变,动能增加,机械能增加 C.势能减小,动能不变,机械能减小 D.势能不变,动能不变,机械能不变 24 6.如图所示,在水平桌面上放着三个高度相同的铝制实心的圆柱体,它们的质量分别是100g、130g、170g,它们对桌面的压强大小判断正确的是(  ) A.甲最大B.丙最大 C.一样大D.条件不足,无法判断7.下列情形中,浮力增大的是(  ) A.游泳者从海水中走上沙滩 B.轮船从长江驶入大海 C.海面下的潜艇在下潜 D.“微山湖”号补给舰在码头装载货物8.把重8N、体积为1.0×10﹣3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是(  ) A.漂浮,F浮=10NB.悬浮,F浮=8N C.漂浮,F浮=8ND.沉在水底,F浮=10N9.实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水银里,静止不动,所用的向下的作用力(  ) A.铜球比铝球的大B.铜球比铝球的小 C.两球的作用力一样大D.难以判断10.如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强(  ) A.变大B.不变C.变小D.无法确定11.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示.两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为PA和PB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则(  ) A.PA>PBFA>FBB.PA<PBFA=FB C.PA=PBFA<FBD.PA<PBFA>FB 12.盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为100cm2,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一金属球,金属球的密度为8g/cm324 ,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.则下列判断正确的是(  ) A.金属球所受浮力是6N B.金属球的体积是100cm3 C.液体的密度是0.8g/cm3 D.金属球对容器底部的压力是10N  二、填空题(共10小题,每空1分,共20分。)13.冰在熔化过程中吸热,温度   ,因此冰是    (选择“晶体”或者“非晶体”).14.如图所示,茶壶的壶身和壶嘴一样高,这是利用了      原理,壶盖上有一个小孔,是为了使壶内和壶外的      相平衡.15.如图所示是测量大气压值的实验,那么最早测出大气压数值的科学家是      .图中所测到的当时大气压强是    mm水银柱所产生的压强.16.如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为6N的重物P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡,请在图中画出拉力F1的力臂,并求出拉力的大小F=      N.24 17.金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,如图所示,此时金属块受到的浮力是     N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计的示数是      N.18.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,所受到的浮力为F甲和F乙,则F甲      F乙;若它们的液面相平,则两液体对容器底部的压强关系是P甲      P乙.19.如图所示在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器,(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为500cm2,现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶于酒精,).此时小球所受的浮力是     N,小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了      Pa.20.2015年6月21号是父亲节,小明陪父母一起去商城,想送给父亲节日礼物,想送给母亲节日礼物,在商场中爸爸看上了既美观又实用的茶几鱼缸,如图甲所示.现将该鱼缸放在水平地面上,已知鱼缸内的底面积是0.8m2,把一条质量为100g的金鱼放入水中,鱼悬浮在鱼缸内的水中.此时所装水的深度为0.5m.如图乙所示.金鱼受到的浮力是      N,水对鱼缸底部的压力      N. 24 21.如图所示,有一重为6N,边长为0.1m的实心正方体木块A放在水平桌面上,一个底面积为0.02m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央(容器足够高),内盛有0.3m深的水.若把木块放入圆柱形容器里的水中,若要木块A恰能完全浸没在水中,则要在木块上加竖直向下的压力F为      N;从漂浮到刚好完全浸没的过程中木块的重力做功      J.22.如图所示,质量为120g,密度为0.6×103kg/m3的木块静止在水面上时,木块浸入水中的体积为     m3,若在木块上放一块铁块,使它们不沉入水底,铁块的最大质量为      g.(保留一位小数)(ρ铁=8.0×103kg/m3) 三、实验探究题(23题6分,24题作图2分,其余每空1分,共8分,25题8分,共22分)23.在研究液体压强的实验中。(Ⅰ)当压强计的金属盒在空气中时,U型管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图1所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压    大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:      .(选填以下字母)A.将此时右边支管中高出的液体倒出      B.取下软管重新安装(Ⅱ)小明再作图2所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因可能是:      .(Ⅲ)如图3所示是将压强计的金属盒放入同种液体中所观察到的三个现象:(1)要观察到这三个实验现象,必须控制的实验条件有:①同一种液体.②      (选填以下字母)A.金属盒在液体中的深度相等B.操作时间相等C.液体向各个方向的压强相等(2)比较这三个实验现象,可以得出的实验结论有:      (写出一个)(3)本实验的研究方法有控制变量法和      .24  24.下表是小明测一轮滑组机械效率时收集的有关数据.实验次数动滑轮重/N物重/N动力/N钩码上升高度/m拉力作用点移动距离/m机械效率%10.510.70.10.347.620.521.10.10.360.630.540.10.3(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.(2)实验次数3的动力如图乙所示,则弹簧测力计的示数为     N,实验次数3的机械效率是      %.(3)用同一滑轮组提升不同的重物至同一高度,随着提升物重的增加,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将     (选填“变大”或“变小”).进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与     和      有关.(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为     W. 25.晓雯学习了浮力知识后进一步思考:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢?(1)晓雯利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计,进行了如下探究,如图所示,实验步骤如下:①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m=136g;②用测力计测出圆住体的重力G=0.54N;③如图所示,将圆住体部分没入水中,记下测力计的示数F,实验数据如下表所示,则圆柱体所受水的浮力为   N;保持圆柱体浸入水中的部分不变,向天平的右盘加上适量的砝码.使天平重新平衡.记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为    .24 (2)下表为晓雯记录的实验数据:(表中h2>h1 )圆柱体的位置测力计的示数F/N圆柱体侵入后天平的读数m2/g圆柱体部分浸入0.44146圆柱体浸没深度h10.34156圆柱体浸没深度h20.34156①通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小      (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;此外他们还发现:物体浸没时浮力与浸入的深度      (选填“有关”或“无关”).②由实验中的数据可知,该圆柱体的密度为      kg/m3.(3)实验结束后晓雯联想到压强知识,提出了下面两个问题,请你帮助解答①圆柱体从部分浸入水中到完全浸没,圆柱体下表面受到水的压强      ;烧杯对天平的压强      .(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)②如果圆柱体的底面积为5×10﹣4m2,容器的底面积为1×10﹣3m2,则圆柱体从下表面刚好接触水面开始计算,相对容器底部向下移动2cm时,圆柱体下表面受到水的压强为      Pa. 四、论述计算题(26题6分,27题8分,28题8分,共22分;解答应写出必要的文字说明、步骤和公式)26.某小型载重汽车自重4t,车轮与路面总接触面积为0.2m2,如果路面能承受的最大压强为5×105Pa,请计算(1)该车行驶时,路面能承受的最大压力是多少N?(2)该车最多可以装运货物多少t?(设轮胎与路面的接触面积不变)(3)若汽车以15m/s的速度匀速行驶,发动机的牵引力为1×104N,求1min内牵引力做的功是多少J? 27.工人用如图所示的滑轮组将一重300N的物体10s内匀速提高了10m,若所用的拉力为150N,不计绳重和摩擦.(1)拉力做的有用功是多少?(2)总功是多少?(3)该滑轮组的机械效率为多少?(4)若所拉物体的重力为500N,该滑轮组的机械效率为多少? 24 28.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为500cm2,里面装有深度为20cm的水;一个重力为2N的开口玻璃杯A,其底部与一个体积为50cm3重力为3.9N的实心铁块B用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A、B两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A排开水的体积为640cm3.求:(1)没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强.(2)A、B两物体在水中静止时细线对铁块B的拉力.(3)若细线突然断开,A、B两物体再一次静止后(这个过程中玻璃杯A开口始终向上),水对容器底部的压强为多少?  24 重庆市巴蜀中学2014-2015学年度第二学期期末考试初2016级物理试题(解析与答案) 一、选择题(共12小题,每小题3分,满分36分)1.下列四种现象中属于扩散现象的是(  ) A.我国北方地区频发的“沙尘暴天气” B.春天柳絮漫天飞舞 C.气体压缩到一定程度后,难以再压缩 D.端午节,粽叶飘香【解析】A、我国北方地区频发的“沙尘暴天气”,“沙尘”是肉眼可见的物体的运动,不属于分子运动,不符合题意;B、春天柳絮漫天飞舞,“柳絮”也是可见的物体的运动,不符合题意;C、气体压缩到一定程度后,由于分子间存在斥力,因此难以再压缩,与扩散无关,不符合题意;D、端午节粽叶飘香,是气体分子运动的结果,属于扩散现象,符合题意.故选D.2.如图所示的事例中,属于减小压强的是(  )【解析】A、切芒果的刀刃磨得非常薄,是减小受力面积增大压强,不合题意;B、用来切鸡蛋的线非常细,减小了与鸡蛋的受力面积增大了压强,不合题意;C、用来绣花的针的针尖非常尖,减小受力面积增大了压强,不合题意;D、厚纸片垫在提手处,增大与手的接触面积,在压力不变的情况下,从而减小了压强,符合题意.故选D.3.如图所示的常用工具中,属于费力杠杆的是(  ) 【解析】24 生活中我们使用羊角锤、开瓶起子、钳子都是为了省力,并且它们在使用过程中都是动力臂大于阻力臂,所以它们属于省力杠杆,不符合题意;镊子在使用时动力臂小于阻力臂,所以它是费力杠杆,费了力但省距离,符合题意.故选B.4.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,那么以下分析正确的是(  ) A.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大 B.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小 C.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大 D.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小【解析】当向漏斗内吹气时,空气流速大,造成漏斗内空气压强小,由于外部空气压强大于漏斗内的压强,乒乓球所受的压力差形成一个向上的升力,则乒乓球会被顶至漏斗口处,乒乓球就不会下落.故选B.5.跳伞运动员在空中匀速下落时,下列说法正确的是(  ) A.势能减小,动能增加,机械能不变 B.势能不变,动能增加,机械能增加 C.势能减小,动能不变,机械能减小 D.势能不变,动能不变,机械能不变【解析】(1)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变.(2)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小.(3)动能不变,重力势能减小,机械能减小.故选C.6.如图所示,在水平桌面上放着三个高度相同的铝制实心的圆柱体,它们的质量分别是100g、130g、170g,它们对桌面的压强大小判断正确的是(  ) A.甲最大B.丙最大 C.一样大D.条件不足,无法判断【解析】24 三个铝制的实心圆柱体,质地均匀,上下横截面积相同,放在水平桌面上,对水平桌面的压强为:p=ρgh;密度相同,高度相同,三个圆柱体对水平桌面的压强相同.故选C.7.下列情形中,浮力增大的是(  ) A.游泳者从海水中走上沙滩 B.轮船从长江驶入大海 C.海面下的潜艇在下潜 D.“微山湖”号补给舰在码头装载货物【解析】A、游泳者从海水中走上沙滩,排开液体的体积减小,由阿基米德原理可知浮力减小,故A不符合题意;B、轮船从长江驶入大海,前后轮船都漂浮在水面上,浮力等于重力,重力不变则浮力不变,故B不符合题意;C、海面下的潜艇在下潜,液体密度不变,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变,故C不符合题意;D、“微山湖”号补给舰在码头装载货物,重力增加,而船漂浮,故浮力增加,故D符合题意;故选D.8.把重8N、体积为1.0×10﹣3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是(  ) A.漂浮,F浮=10NB.悬浮,F浮=8N C.漂浮,F浮=8ND.沉在水底,F浮=10N【解析】当物体全浸入水中时,v排=v=1.0×10﹣3m3,物体受到水的浮力:F浮′=ρ水v排g=1×103kg/m3×1.0×10﹣3m3×10N/kg=10N;∵F浮′>G=8N,∴物体将上浮,最后静止在水面上漂浮,∴当物体漂浮时,受到水的浮力:F浮=8N.故选C.9.实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水银里,静止不动,所用的向下的作用力(  ) A.铜球比铝球的大B.铜球比铝球的小 C.两球的作用力一样大D.难以判断【解析】(1)∵ρ=,∴V=,由于铜球和铝球的质量相等,ρ铜>ρ铝;所以V铜<V铝(2)把它们全部按入水银里时,排开水银的体积与它们自身的体积相等,即V排=V;根据F浮=ρ液v排g可知,受到的浮力F铜浮<F铝浮24 (3)静止不动时,球受到重力、压力(手向下的作用力)和浮力的作用,有F压+G=F浮∴F压=F浮﹣G,由于两球质量相等,因此重力G也相等;由此可见:F铜压<F铝压即:如果把它们全部按入水银里,静止不动,所用的向下的作用力铜球比铝球的小.故选B.10.如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强(  ) A.变大B.不变C.变小D.无法确定【解析】当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,液面到试管底部的深度在变大,根据P=ρgh即可得出水对试管底部的压强在变大.故选A.11.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示.两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为PA和PB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则(  ) A.PA>PBFA>FBB.PA<PBFA=FB C.PA=PBFA<FBD.PA<PBFA>FB【解析】(1)由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据P=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即pA<pB.(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FA>FB.故选D.24  12.盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为100cm2,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一金属球,金属球的密度为8g/cm3,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.则下列判断正确的是(  ) A.金属球所受浮力是6N B.金属球的体积是100cm3 C.液体的密度是0.8g/cm3 D.金属球对容器底部的压力是10N 【解析】 (1)由甲图和丙图可得:△p1=1500Pa﹣500Pa=1000Pa,由p=得:对桌面增加的压力:△F1=△p1S=1000Pa×100×10﹣4m2=10N,由于对桌面增加的压力△F1=G,则金属球重G=△F1=10N,金属球的质量:m===1kg=1000g,金属球的体积:V===125cm3,故B错;(2)由甲图和乙图可得,△p2=600Pa﹣500Pa=100Pa,由p=得:对桌面增加的压力:△F2=△p2S=100Pa×100×10﹣4m2=1N,由于对桌面增加的压力△F2=G排,则金属球排开液体的重力:G排=1N,金属球的受到的浮力:F浮=G排=1N,故A错;排开液体的体积:V排=V=125cm3,液体的密度:ρ液===800kg/m3=0.8g/cm3,故C正确;(3)金属球对容器底部的压力:F=G﹣F浮=10N﹣1N=9N,故D错.故选C.二、填空题(共10小题,每空1分,共20分。)13.冰在熔化过程中吸热,温度      ,因此冰是      (选择“晶体”或者“非晶体”).【解析】24 冰在熔化时,不断吸收热量,温度保持不变,这是晶体的熔化特点,所以冰是晶体.故答案为:保持不变;晶体.14.如图所示,茶壶的壶身和壶嘴一样高,这是利用了      原理,壶盖上有一个小孔,是为了使壶内和壶外的      相平衡.【解析】茶壶中的液体不流动时,各开口中的液面总是相平的,因此是利用的连通器原理;壶盖上留有一个小孔,作用是使壶内与壶外的大气相通,在重力的作用下,水才容易倒出,如果堵住小孔,壶内的气压小于外界大气压,水就倒不出来,因此壶盖上的小孔,是为了使壶内和壶外的气体压强相平衡.故答案为:连通器;气体压强.15.如图所示是测量大气压值的实验,那么最早测出大气压数值的科学家是      .图中所测到的当时大气压强是    mm水银柱所产生的压强.【解析】托里拆利是最早测出大气压强值的科学家;读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强.故答案为:托里拆利;750.16.如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为6N的重物P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡,请在图中画出拉力F1的力臂,并求出拉力的大小F=      N.24 【解析】如图,过支点O做动力(拉力)作用线的垂线,则OC为动力臂,OA为阻力臂,在直角三角形OBC中,∵∠OBC=30°,∴OC=×OB,由题知,OA=×OB,∴OA=OC,∵杠杆在水平位置平衡,∴F×OC=G×OA,∴F=G=6N.故答案为:6.17.金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,如图所示,此时金属块受到的浮力是     N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计的示数是      N.【解析】金属块受到的浮力等于重力与拉力差,即F浮=G﹣F=10N﹣8N=2N.由阿基米德原理可知,金属块排开的水重是2N.如金属块有一半体积露出水面,则金属块排开水的体积为金属块体积的一半,由浮力公式F浮=ρgV排可知,金属块受到的浮力变为原来的一半,即F浮′=F浮=×2N=1N.∴弹簧测力计的示数F′=G﹣F浮′=10N﹣1N=9N.故答案为:2;9.18.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,所受到的浮力为F甲和F乙,则F甲      F乙;若它们的液面相平,则两液体对容器底部的压强关系是P甲      P乙.24 【解析】如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,因为两支密度计都漂浮在液面上,所以密度计所受到的浮力F甲=F乙=G。由图可知甲密度计排开液体的体积较大,由浮力公式F浮=ρ液gV排可知ρ甲<ρ乙,它们的液面相平,由压强公式p=ρ液gh可知,两液体对容器底部的压强关系是P甲<P乙.故答案为:=;<.19.如图所示在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器,(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为500cm2,现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶于酒精).此时小球所受的浮力是     N,小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了      Pa.【解析】(1)小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3>ρ酒精,所以小球下沉;静止后沉在容器底部;小球的体积V球===10﹣3m3;小球完全浸没,排开酒精的体积等于自身的体积;小球受到的浮力F浮=ρ酒精gV排=ρ酒精gV球=0.8×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=8N;(2)小球排开的酒精的质量为m排=ρ酒精•V排=0.8×103kg/m3×10﹣3m3=0.8kg,所以容器对水平面增加的压力△G=△mg=(m﹣m排)g=(0.9kg﹣0.8kg)×10N/kg=1N;容器对水平桌面的压强增加△p====20Pa.故答案为:(1)8;(2)20.20.2015年6月21号是父亲节,小明陪父母一起去商城,想送给父亲节日礼物,想送给母亲节日礼物,在商场中爸爸看上了既美观又实用的茶几鱼缸,如图甲所示.现将该鱼缸放在水平地面上,已知鱼缸内的底面积是0.8m2,把一条质量为100g的金鱼放入水中,鱼悬浮在鱼缸内的水中.此时所装水的深度为0.5m.如图乙所示.金鱼受到的浮力是      N,水对鱼缸底部的压力      N.24 【解析】(1)因为金鱼悬浮,所以它受到的浮力等于总重力:F浮=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;(2)水对鱼缸底部的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa,水对鱼缸底部的压力为F=pS=5×103Pa×0.8m2=4×103N;故答案为:1;4×103. 21.如图所示,有一重为6N,边长为0.1m的实心正方体木块A放在水平桌面上,一个底面积为0.02m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央(容器足够高),内盛有0.3m深的水.若把木块放入圆柱形容器里的水中,若要木块A恰能完全浸没在水中,则要在木块上加竖直向下的压力F为      N;从漂浮到刚好完全浸没的过程中木块的重力做功      J.【解析】(1)木块完全浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,在木块上增加的压力F=F浮﹣G=10N﹣6N=4N;(2)木块漂浮时F浮1=G=6N,则:浸入水的体积为V排1===6×10﹣4m3,露出的木块高度h′=L﹣=0.1m﹣=0.04m,木块从漂浮到完全浸没在水中的过程中,木块下降的距离:h=h′﹣=0.04m﹣=0.02m,该过程中重力做的功小于W=Gh=6N×0.02m=0.12J.故答案为:4;0.12.24 22.如图所示,质量为120g,密度为0.6×103kg/m3的木块静止在水面上时,木块浸入水中的体积为     m3,若在木块上放一块铁块,使它们不沉入水底,铁块的最大质量为      g.(保留一位小数)(ρ铁=8.0×103kg/m3)【解析】(1)木块漂浮,则浮力等于重力,即F浮=G木,木块浸入水中的体积等于排开水的体积,即V浸=V排,所以,由F浮=ρ水gV浸排、G=mg可得,ρ水gV浸=m木g,所以V浸===1.2×10﹣4m3;(2)若在木块上放一块铁块,使它们不沉入水底,则G总=F浮,木块上放一块铁块后的总重力:G总=m木g+m铁g,由可得,V铁排=V铁=,木块上放一块铁块后的总浮力:F浮=ρ水gV木+ρ水g,所以有:m木g+m铁g=ρ水gV木+ρ水g,则m铁===9.14×10﹣2kg=91.4g.故答案为:(1)1.2×10﹣4;(2)91.4. 三、实验探究题(23题6分,24题作图2分,其余每空1分,共8分,25题8分,共22分)23.在研究液体压强的实验中。24 (Ⅰ)当压强计的金属盒在空气中时,U型管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图1所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压    大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:      .(选填以下字母)A.将此时右边支管中高出的液体倒出      B.取下软管重新安装(Ⅱ)小明再作图2所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因可能是:      .(Ⅲ)如图3所示是将压强计的金属盒放入同种液体中所观察到的三个现象:(1)要观察到这三个实验现象,必须控制的实验条件有:①同一种液体.②      (选填以下字母)A.金属盒在液体中的深度相等B.操作时间相等C.液体向各个方向的压强相等(2)比较这三个实验现象,可以得出的实验结论有:      (写出一个)(3)本实验的研究方法有控制变量法和      .【解析】(Ⅰ)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;(Ⅱ)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;(Ⅲ)图中橡皮膜所处的深度相同,方向不同,此时压强计的液面差相同,说明液体内部同一深度向各个方向的压强相等.液体的压强与液体密度和深度都有关系,研究某一因素对液体压强的影响时,需要保持另一因素不变,采用的是控制变量法;液体内部压强大小难以直接观察,用像皮膜凹陷的程度反映液体内部压强大小,这是转化法,因此本实验的研究方法有控制变量法和转化法.故答案为:(1)大于;B;(2)橡皮管出现漏气;(3)A;在同种液体同一深度,液体各个方向压强相等;转化法. 24.下表是小明测一轮滑组机械效率时收集的有关数据.实验次数动滑轮重/N物重/N动力/N钩码上升高度/m拉力作用点移动距离/m机械效率%10.510.70.10.347.620.521.10.10.360.630.540.10.3(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.(2)实验次数3的动力如图乙所示,则弹簧测力计的示数为     N,实验次数3的机械效率是      %.24 (3)用同一滑轮组提升不同的重物至同一高度,随着提升物重的增加,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将     (选填“变大”或“变小”).进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与     和      有关.(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为     W.【解析】(1)由表格中数据知,s=3h,所以滑轮组由3段绳子承担物重,则滑轮组的绕线为:(2)由图乙知,刻度尺的分度值为0.1N,示数为2.1N;第三次实验有用功W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J;总功W总=Fs=2.1N×0.3m=0.63J;则机械效率η=×100%=×100%≈63.5%;(3)随着提升物重的增加,绳子与轮之间的摩擦会变大,所以除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将变大;进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与物重和绕绳方式有关.(4)动力做的功W总=Fs=0.7N×0.3m=0.21J;则P===0.14W.故答案为:(1)见上图;(2)2.1;63.5;(3)变大;物重;绕绳方式;(4)0.14 25.晓雯学习了浮力知识后进一步思考:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢?24 (1)晓雯利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计,进行了如下探究,如图所示,实验步骤如下:①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m=136g;②用测力计测出圆住体的重力G=0.54N;③如图所示,将圆住体部分没入水中,记下测力计的示数F,实验数据如下表所示,则圆柱体所受水的浮力为    N;保持圆柱体浸入水中的部分不变,向天平的右盘加上适量的砝码.使天平重新平衡.记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为     .(2)下表为晓雯记录的实验数据:(表中h2>h1 )圆柱体的位置测力计的示数F/N圆柱体侵入后天平的读数m2/g圆柱体部分浸入0.44146圆柱体浸没深度h10.34156圆柱体浸没深度h20.34156①通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小      (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;此外他们还发现:物体浸没时浮力与浸入的深度      (选填“有关”或“无关”).②由实验中的数据可知,该圆柱体的密度为      kg/m3.(3)实验结束后晓雯联想到压强知识,提出了下面两个问题,请你帮助解答①圆柱体从部分浸入水中到完全浸没,圆柱体下表面受到水的压强      ;烧杯对天平的压强      .(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)②如果圆柱体的底面积为5×10﹣4m2,容器的底面积为1×10﹣3m2,则圆柱体从下表面刚好接触水面开始计算,相对容器底部向下移动2cm时,圆柱体下表面受到水的压强为      Pa.【解析】(1)圆住体部分没入水中,由表可知,此时测力计的示数F=0.44N,则圆柱体受到的浮力为:F浮=G﹣F=0.54N-0.44N=0.1N天平示数增加,托盘受到的压力增大,圆柱体对水的压力等于增加砝码的重力,F压=(m2﹣m1)g=(0.146-0.136)kg×10N/kg=0.1N(2)①圆柱体浸没在水中,应取第二、三两组数据:浮力F浮=0.54N﹣0.34N=0.2N;物体对液体的压力F压=(m2﹣m1)g=(0.156kg﹣0.136kg)×10N/kg=0.2N;则有F浮=F压由2、3组数据可得:第2组浮力0.2N,第3组浮力0.2N,但第3组圆柱体深度大于第2组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关.②2、3组数据看出物体已浸没水中,F浮=ρ水gV排,24 圆柱体体积V=V排===2×10﹣5m3,圆柱体的质量m===0.054kg;因此圆柱体的密度:ρ===2.7×103kg/m3(3)①圆柱体从部分浸入水中到完全浸没,圆柱体下表面的深度增加,受到水的压强变大;水对圆柱体有向上的浮力作用,根据力的作用的相互性,圆柱体会对水产生向下的反作用力,烧杯对天平的压力增大,压强变大;②圆柱体从下表面刚好接触水面相对容器底部向下移动2cm时,水面上升高度△h===0.02m;则圆柱体下表面的深度h=d+△h=0.02m+0.02m=0.04m.所以圆柱体下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa.故答案为:(1)0.1;0.1N(2)①等于;无关;②2.7×103;(3)变大;变大;400. 四、论述计算题(26题6分,27题8分,28题8分,共22分;解答应写出必要的文字说明、步骤和公式)26.某小型载重汽车自重4t,车轮与路面总接触面积为0.2m2,如果路面能承受的最大压强为5×105Pa,请计算(1)该车行驶时,路面能承受的最大压力是多少N?(2)该车最多可以装运货物多少t?(设轮胎与路面的接触面积不变)(3)若汽车以15m/s的速度匀速行驶,发动机的牵引力为1×104N,求1min内牵引力做的功是多少J?【解析】(1)由p=可得:路面承受的最大压力F=pS=5×105Pa×0.2m2=1×105N;(2)车自身的重力:G车=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,该车的最大载重量为:G=F﹣G车=1×105N﹣4×104N=6×104N;m===6×103kg=6t;(3)P===Fv=1×104N×15m/s=1.5×105W,W=Pt=1.5×105W×60s=9×106J.答:(1)该车行驶时,路面能承受的最大压力是1×105N;(2)该车最多可以装运货物6t;(3)1min内牵引力做的功是9×106J. 24 27.工人用如图所示的滑轮组将一重300N的物体10s内匀速提高了10m,若所用的拉力为150N,不计绳重和摩擦.(1)拉力做的有用功是多少?(2)总功是多少?(3)该滑轮组的机械效率为多少?(4)若所拉物体的重力为500N,该滑轮组的机械效率为多少?【解析】(1)拉力做的有用功:W有用=G1h=300N×10m=3000J;(2)拉力移动距离:s=3h=3×10m=30m,拉力做的总功:W=Fs=150N×30m=4500J;(3)机械效率:η=×100%=×100%≈66.7%;(4)由F=(G+G动)得:动滑轮重:G动=3F1﹣G=3×150N﹣300N=150N,机械效率η′=×100%=×100%=×100%=×100%≈76.9%.答:(1)拉力做的有用功是3000J;(2)总功是4500J;(3)该滑轮组的机械效率为66.7%;(4)该滑轮组的机械效率为76.9%. 28.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为500cm2,里面装有深度为20cm的水;一个重力为2N的开口玻璃杯A,其底部与一个体积为50cm3重力为3.9N的实心铁块B用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A、B两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A排开水的体积为640cm3.求:(1)没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强.(2)A、B两物体在水中静止时细线对铁块B的拉力.(3)若细线突然断开,A、B两物体再一次静止后(这个过程中玻璃杯A开口始终向上),水对容器底部的压强为多少? 【解析】(1)p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;(2)∵浸没F浮=ρgV排1=ρgVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3=0.5N,24 F拉=G﹣F浮=3.9N﹣0.5N=3.4N,(3)V水=Sh1=500×10﹣4m2×0.2m=0.01m3,F浮A=ρgV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×640×10﹣6m3=6.4N,G进水=F浮A+F浮﹣GA﹣GB=6.4N+0.5N﹣2N﹣3.9N=1N,G进水=ρgV进水=1.0×103kg/m3×10N/kg×V进水,解得V进水=1.0×10﹣4m3,V水2=V水﹣V进水=0.01m3﹣1.0×10﹣4m3=99×10﹣4m3,玻璃杯A最终漂浮,F浮A2=GA+G进水=1N+2N=3N,F浮A2=ρgV排3=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排3,解得V排3=3×10﹣4m3,h2===0.205m,p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.205m=2.05×103Pa.答:(1)没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为2×103Pa;(2)A、B两物体在水中静止时细线对铁块B的拉力为3.4N;(3)水对容器底部的压强为2.05×103Pa. 24
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