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重庆市万州二中2019-2020级九年级(上)学期入学测试+答案


万州二中初2020 级初三(上)入学考试

物理试题

 (考试时间:90 分钟 总分 100 分(取g= 10N/kg)

一、选择题(每小题3 分,共 45 分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意) 

1.在国际单位制中力的单位是( )

A.牛顿 B.帕斯卡 C.焦耳 D.瓦特

 

 

2.下列数据符合常识的是( )

A.高铁的正常行驶速度可达300km / hB.学生课桌高约0.8dm  

C.中学生对地面的压强约102PaD.一个普通鸡蛋的质量约为0.5g

 

 

3.下列几种现象中,哪一个是光的反射现象( )

A.彩虹的形成    B.水中的月亮 C.水中的金鱼 D.小孔成像

 

4.如图,蹦极是一项惊险刺激的运动项目,深受人们的喜爱。当人系好弹性绳后从高空跳下,先下落后又反弹上升,忽略空气阻力和浮力,下列有关蹦极的说法正确的是( )


 

 

A.灭火器压把 B.开瓶器 C.钓鱼竿 D.钢丝钳

 

 

8.如图所示的四幅图中属于减小压强的是( )

 

 

①骆驼具有宽大的脚掌;②蚊子尖尖的嘴器;③推土机有两条宽大的履带;④火车轨道铺在枕木上A.①③④ B.②③④ C.①②③ D.①②④


A.人下落时,他的重力势能全部转化为动能


9.甲、乙两个实心正方体,把它们放在水平地面上时,对地面的压强P =P

,已知它们的密度r

> r ,则它们


B.人对弹性绳的拉力和弹性绳对人的拉力是一对相互作用力


的重力大小( )

甲 乙 甲 乙


C.在最低点时,人受到的拉力和人的重力是一对平衡力

A. G> G

B. G< G

C. G=G

D.无法确定


D.若竖直反弹到最高点时,一切力都消失了,人将竖直下落

 

 

5.一个人用50N的力竖直向上提一只重60N的水桶,则水桶受到的合力大小以及合力方向正确的是( )

A.合力大小为110N ,方向竖直向上 B.合力大小为10N ,方向竖直向下

甲 乙 甲 乙 甲 乙

 

 

 

10.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )

①容器对桌面的压力:F> F


甲 乙


C.合力大小为110N ,方向竖直向下 D.合力大小为 0

②容器对桌面的压强:P甲'=P乙'  


③液体对容器底部的压力: F甲 ' = F乙 '甲乙


6.下列事例中,能避免惯性产生危害的是( )

A.离垃圾箱一段距离扔果核,果核也能飞进垃圾箱

B.把锤柄在大石头上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上

C.行驶的汽车离障碍物一段距离,就要提前刹车

D.运动员跳远时要助跑                    

 7.如图所示,所使用的杠杠属于费力杠杆的是( )

④液体对容器底部的压强:P甲> P乙

A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和④ D.只有②和③

 

 

11.如图所示,下列实例中不能说明大气压存在的是( )

 

 

A.吸盘吸附在墙面上 B.塑料袋向四周鼓出 C.去壳鸡蛋被吸入瓶内 D.纸片托水



 


12.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离 S(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1 、W2 、W3 ,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )

 

 

 

 

 

 

光滑水平面 粗糙水平面 粗糙斜面

动员助跑是利用 ;船闸、锅炉水位计是利用 原理工作的。

 

17.洛阳牡丹甲天下,图中花儿盛开时清香扑鼻,这是由于花香分子在做 ;我们能从不同角度观赏花,是由于光在花的表面发生了 现象;清风吹过,露珠从花瓣上滚落,说明力可以改变物体的

 。 

 

 

18.观察图甲中车的外形,若车在水平路面上急速行驶,由于车上方表面空气流动速度 (选填“较大”或“较小”),使汽车上方气流的压强比下方的压强 ,产生升力,因此也使车与地面之间的摩擦力

 (选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了减小上述意外情况的发生,有些跑车为了提高


A.W1  < W2  < W3

B.W1  < W2  = W3

C. W1 = W2 = W3

D.W1  = W2  < W3

“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的 (选填“ A ”或“ B ”)。



 

13.如图,用滑轮组提升重物时,800N 的物体在10s 内匀速上升了1m 。已知拉绳子的力 F为500N ,则提升重物的过程中()                                                                            A.滑轮组的机械效率是 60%

B.绳子自由端被拉下2m

C.做的有用功是1000JD.拉力F的功率是80W

14.水平台面上有两个同规格烧杯,分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、乙液面刚好相平,此时,设A物体受到的浮力为F浮A,甲液体对烧杯底部的压强为P甲;B物体受到的浮力为F浮B,乙液体对烧杯底部的压强为P乙,则() 

A. F浮A=F浮B,P甲> P乙  


 

 

甲乙

第 17 题图 第 18 题图

 

 

19.如图所示,放在水平面上重为200N ,底面积为0.4m2 的物体在50N 水平拉力的作用下沿拉力的方向以2m/ s的速度匀速运动了5s ,物体对水平面的压强为 Pa ;该过程中拉力与 力是一对摩擦力,物体受到的摩擦力为 N ;该过程中拉力做功功率为 W ,重力做功 J 。



B.F=F, P< P

第 19 题图 第 21 题图


浮A浮B甲乙

C. F浮A< F浮B,P甲> P乙  


D.F浮A< F浮B,P甲< P乙

20.将重为4.5N 的空心铜球浸没在水中,铜球排开水受到的重力为5N ,此时铜球受到的浮力为 N;放甲乙手后铜球会 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),铜球静止后所受浮力为 。 


15.三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分别为 r甲 、r乙 、 r丙 .当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低。下列关系正确的是( )


 

21.科考队员在南极惊奇的发现长方体冰山,边缘整齐宛如人工切割的长方体冰山露出海面的高度为4m,冰山在


A.r < r < r

   B.r < r < r

海面下的深度为 m。( r

=0.9 ´103kg/m3、r

=1.1´103kg/m3)


甲 乙 丙

丙 甲 乙

冰 海水


C. r丙< r乙< r甲

D. r乙< r甲< r丙


 

三、作图、实验与探究题(共17 分,其中 22、23 两题每题 2 分,其余每空 1 分) 


二、填空题(每空1 分,共 20 分) 

22.请在如图中画出动力F1 的力臂l1



 

 

23.质量均匀的小球a从地面上冲上弧形轨道,如图所示,是小球a向上运动的某一状态,请画出此时小球所受重力的示意图。 

 


第22 题图

 

24.物理小组测量一个不规则小石块的密度。

第23 题图


(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作,

①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过增减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为______g。 

②在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过增减砝码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是 cm3。

(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例

猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来


(1)将天平放在水平工作台上。天平调平时,把游码移到标尺的 观察到指针偏向分度盘中央刻线的右侧,应将平衡螺母 (选填“左”或“右”)调节。 

(2)如图−1 所示小石块的质量为  g ,用图−2 所示方法测得小石块的体积。则小石块的密度为 kg / m3 。 

(3)如果天平的砝码缺失,如何测量小石块的质量?小组设计了下列两种测量方案(已知水的密度为r水)方案一,如图−3 所示。 

①在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒、此时量筒的读数为V1 ;

②将小石块轻轻放入塑料盒内,量筒的读数为V2;

③上述方法测得小石块的质量为 (用物理量符号表示)。方案二,如图−4 所示。 

①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡

②向右盘烧杯中加水直到天平平衡

猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大

为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。

①根据实验步骤d 和 (填序号),可以确定猜想二是正确的;

②根据实验步骤c 和d 可以验证猜想三 (选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是

③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中 后再进行探究。

④同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e 中盐水上的物体时,物体的密度应小于 g / cm3 (计算结果保留 1 位小数)。

 

四、计算题(27 题 6 分,28 题 8 分,29 题 8 分,共 22 分) 

26.如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒,其示意图如图乙所示。轻质杆杠的支点。距左


③将烧杯中的水全部倒入空量筒中,测出体积

端L= 0.5m,距右端L

= 0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在


1 2


④将小石块轻轻放入左盘烧杯中

⑤计算小石块的质量

上述实验步骤正确的顺序为 (填序号)。 

水平位置平衡时,正方体B的质量为7kg 。(

(1)绳子对B的拉力FB;

(2)正方体B对地面的压力F压

g取10N/ gk

,不计杠杆与轴之间摩擦)。求:



 

 

27.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。如图所示,已知桶壁上最长的木板长为0.5m ,最短的木板长为0.2m ,桶底内部底面积为4 ´10-2m2 .(忽略圆桶外壁的厚度) 

(1)若空桶的质量为2kg,则空桶对水平地面的压强为多少Pa?

(2)当桶装满水时,桶底受到水的压力和压强各为多少?

 

 

 

28.边长为10cm,密度为0.6g/cm3 的正方体木块,用细线置于容器的水中,容器底面积为200cm2 ,如图所示,求:

(1)木块所受的浮力大小?

(2)细线的拉力大小?

(3)细线剪断后,木块静止时,容器底受到水的压强减小多少?


万州二中初2020 级初三(上)入学考试物理试题 

(考试时间:90 分钟 总分 100 分(取g= 10N/kg))

参考答案与试题解析

一.选择题(共16小题)

1.在国际单位制中功的单位是( )

 

A.牛顿(N) B.帕斯卡(Pa) C.焦耳(J) D.瓦特 (W)

 

【解答】解:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;

 

A                        中的牛顿(N)是力的单位;B 中的帕斯卡(Pa)是压强的单位;     C 中的焦耳(J)是能量和热量以及功的单位;D 中的瓦特(W)是功率的单位。

故选:C。

 

【点评】物理学中各个物理量都有自己的单位,不要将单位相互混淆。

 

2.下列估测与实际最相符的是( )

 

A.高铁的正常行驶速度可达300km/h

B.学生课桌高约8dm                    C.中学生对地面的压强约102PaD.一个普通鸡蛋的质量约为0.5g  

【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。

【解答】选:A。

 

【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。

3.下列现象中属于光的反射现象的是( )

A.彩虹的形成 B.水中的月亮C.水中的金鱼 D.小孔成像

 

【分析】解答此题要明确:混合光分散为单色光的过程叫光的色散;色散的特点是形成了光带。

【解答】解:A、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的


水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象。所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的。此选项符合题意。               B、水中的月亮是由光的反射形成的。此选项不符合题意。                        C、水中的金鱼属于光的折射,此选项不符合题意。                              D、小孔成像是由于光沿直线传播形成的。此选项不符合题意。

故选:B。

 

4.如图,蹦极是一项惊险刺激的运动项目,深受人们的喜爱。当人系好弹性绳后从高空跳下,先下落后又反弹上升,忽略空气阻力和浮力,下列有关蹦极的说法正确的是( )

 

A.人下落时,他的重力势能全部转化为动能          B.人对弹性绳的拉力和弹性绳对人的拉力是一对相互作用力

C.在最低点时,人受到的拉力和人的重力是一对平衡力

 

D.若竖直反弹到最高点时,一切力都消失了,人将竖直下落

 

【分析】(1)根据弹性绳发生形变分析;

 

(2)根据相互作用力的条件分析;

 

(3)二力平衡时,物体受到的合力为0;

 

(4)物体不受力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态。

 

【解答】解:                                                                  A、人下落过程中,当弹性绳没有发生形变时,人的高度减小、速度增大,重力势能减小、动能增大,重力势能转化为人的动能;当弹性绳发生形变时,弹性绳的弹性势能增大,人的机械能转化为弹性绳的弹性势能,故                A                                  错误;B、人对弹性绳的拉力和弹性绳对人的拉力满足相互作用力的条件,是一对相互作用力,故B 正确;

C、在最低点时,人受到的拉力大于人的重力(人才会上升),即二力的大小不相等,所以这两个力不是一对平衡力,故C 错误;


D、若竖直反弹到最高点时,此时人的速度为0,若一切力都消失了,则人会静止在空中,故D 错误。

故选:B。

 

【点评】本题关键在于对人进行受力分析,根据合力方向与速度方向的关系,判断人的运动情况。分析时要抓住弹力的变化过程。

5.一个人用 50N 的力竖直向上提起一只重 60N 的水桶,则水桶受到的合力大小以及合力方向正确的是()                                                         A.合力大小为                             110N,方向竖直向上B.合力大小为                              10N,方向竖直向下C.合力大小为 110N,方向竖直向上

D.合力大小为0

 

【分析】对水桶进行受力分析,然后根据力的合成方法求出水桶受到的合力;同一直线上的两个力,如果方向相同,则合力等于两个力的大小之和,方向与两个力的方向相同,如果两个力方向相反,合力的大小等于两个力的大小之差,方向与较大力的方向相同。

【解答】解:水桶受到竖直向下的重力G=60N,竖直向上的拉力F=50N作用,拉不动水桶,,所以水桶任然处于静止状态,合力为0。

故选:D。

 

【点评】本题考查了求水桶受到的合力,掌握力的合成方法即可正确解题。

 

6.下列事例中,能避免惯性产生危害的是( )

 

A.离垃圾箱一段距离扔果核,果核也能飞进垃圾箱

 

B.把锤柄在大石头上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上

 

C.行驶的汽车离障碍物一段距离,就要提前刹车

 

D.运动员跳远时要助跑

 

【分析】逐个分析选择项中提到的物理情景,并确定其对应的物理知识:

 

①向垃圾箱内扔果核利用了惯性;

 

②把锤柄在大石头上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上,利用惯性来给我们提供帮助;

 

③汽车的提前刹车,防止汽车由于惯性继续向前运动;

 

④运动员跳远,利用了惯性;

 

然后与题目的要求对应,从而可以确定答案。

 

【解答】解:A、将果核扔进垃圾箱,是利用了果核具有惯性这种性质,不合题意。


B、把锤柄在大石头上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上,是利用惯性的性质。与避免惯性产生的危害无关。不合题意。

C、行驶的汽车关闭发动机后,由于惯性仍要向前运动,为了防止汽车撞上障碍物,就要提前刹车,使车停下来。故这是为了防止惯性带来的危害而采取的一种措施。故C 正确。

D、运动员跳远时,首先要助跑,使自己高速向前运动,腾空后,由于惯性仍向前运动,以使自己跳的更远。这是为了利用惯性。不合题意。

故选:C。

 

【点评】选择项中,有的选择项本身的说法并没有错误,只不过与题目的要求不符。因此在审题时,既要注意选择项的正误,还要注意两者的对应关系。

7.如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )

 

【分析】联系生活经验,要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系,若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆。

【解答】解:钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但能省距离,符合题意;开瓶器、灭火器的压把、钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意。故选:C。

【点评】判断杠杆类型的方法有三种:①比较动力和阻力的大小,当然动力小的是省力杠杆;②比较动力臂和阻力臂的长短,动力臂长的是省力杠杆。③比较动力和阻力移动的距离,动力移动距离大的是省力杠杆。习题中常见的费力杠杆有:钓鱼竿、镊子、勺子、筷子、船浆等。

8.下列现象中属于增大压强的是( )

 

A.骆驼具有宽大的脚掌

 

B.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸充血液


C.推土机有两条宽大的履带D.火车轨道铺在枕木上

【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、骆驼具有宽大的脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;        B、蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,利于插入皮肤吸充血液;故B 不符合题意;

C、推土机有两条宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;

 

D、火车轨道铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故选:A。

【点评】本题考查压强大小的影响因素,以及增大和减小压强的方法,压强问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。

9.甲、乙两个实心正方体,把它们放在水平地面上时,对地面的压强 p 甲=p 乙,已知它们的密度 ρ 甲>ρ 乙,则它们的重力大小()

A.G 甲>G 乙 B.G 甲<G 乙 C.G 甲=G 乙 D.一样大


 � �

 ��

 ���

��3�


【分析】根据它们对地面的压强相等、ρ 甲>ρ 乙,利用p=�=�=

�=

�=

2 =ρgL


得出两者边长关系,进而得出两者的底面积关系。再根据p= �得出两者对水平地面的压

力关系,最后根据水平面上物体的压力和自身的重力相等得出它们的重力关系。

 

【解答】解:由题知,甲、乙两个实心正方体,把它们放在水平地面上时,对地面的压强

 


相等,即p 甲=p 乙,


 

 �


 

 �


 

 ��


 

 ���


��3�


因为正方体对地面的压强p=�=�=

所以,ρ甲gL 甲=ρ乙gL 乙,又因为ρ 甲>ρ 乙,

所以,L 甲<L 乙,

�=

�=

2 =ρgL,


则S 甲<S 乙,

根据p= �知,F 甲>F 乙,

又因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,G 甲>G 乙。

故选:A。

【点评】本题考查了压强公式的灵活运用,要注意p= �适用与一切求压强的计算,p=

ρgh 适用与均匀、规则物体(如正方体、长方体、圆柱体)和液体压强的计算。

10.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )

①容器对桌面的压力:F 甲>F 乙

②容器对桌面的压强:p 甲′=p 乙′

③液体对容器底部的压力:F 甲′=F 乙′

④液体对容器底部的压强:p 甲>p 乙

 

 

A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和④ D.只有②和③

【分析】(1)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p= �可求

 

容器对桌面的压强;

 

(2)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度;根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系,再根据F=pS 判断液体对容器底的压力。

【解答】解:

 

①②、两容器的质量相等,且两容器内液体的质量相等,则容器和液体的总重力也相等,容器对桌面的压力等于

容器的重力与液体的重力之和,所以容器对桌面的压力F 甲=F 乙,两容器底面积也相同,

由p= �可知,容器对桌面的压强:p 甲′=p 乙′,故①错误,②正确;

③④、两容器的底面积相同,液体深度相同,则甲中液体的体积小于乙中液体的体积;

因为两液体的质量相同,所以根据ρ= �知ρ 甲>ρ 乙;两容器中液体的深度相同,根据p

 

=ρgh知,液体对杯底的压强p 甲>p 乙;因为两容器的底面积相同,由F=pS可知液体对容器底部的压力F 甲′>F 乙′,故③错误,④正确;


综上可知,只有②和④正确。故选:C。

【点评】本题主要考查压强公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。

11.如图所示,下列实例中不能说明大气压存在的是( )

A.吸盘吸附在墙面上 B. 塑料袋向四周鼓出

C. 去壳熟鸡蛋被吸入瓶内 D. 纸片托水

【分析】大气压强的存在可以用实验来证明,我们学过的实验当中就有:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等。

【解答】解:

 

A、吸盘式挂衣钩,类似于课本上的马德堡半球实验,是大气压把吸盘紧紧压在墙上,能够证明大气压的存在,故                    A              不合题意;B、装水的塑料袋向四周鼓,即说明了液体内部向各个方向有压强,不能说明大气压强的存在,故B 符合题意;

C、去壳熟鸡蛋吸入瓶内,瓶内气体受热膨胀,气体减少,气压减小,鸡蛋被大气压压入瓶内,故能够证明大气压的存在,故C 不合题意;

D、纸片托水实验中,水为什么没有把纸压下来,是因为纸下面有大气压给纸一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故D 不合题意。

故选:B。

 

【点评】此题考查的是大气压强存在的证明实验:马德堡半球实验;瓶吞鸡蛋实验;覆杯实验等。要弄清楚大气压强和液体压强的联系和区别。

12.一个人先后用同样大小的力F 将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为

W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是()


 

A.W1<W2<W3 B.W1<W2=W3 C.W1=W2=W3 D.W1=W2<W3

【分析】物理上,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即W=Fs。

 

【解答】解:一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S;该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs;即W1=W2=W3;

故C 正确;ABD错误;故选:C。

【点评】深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键。

 

13.如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力

 

F 为 500N,则提升重物的过程中( )

 

 

A.滑轮组的机械效率是60% B.绳子自由端被拉下2m C.做的有用功是1000J

D.拉力F的功率是80W

 

【分析】(1)由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,拉力端移动距离s=2h;

 

(2)知道物重和提升的高度,利用 W=Gh 求克服重力做功(有用功);

(3)知道拉力,利用W=Fs求拉力做的总功,再利用功率定义式P= �求拉力做功的功

 

率;

 

(4)滑轮组的机械效率等于有用功和总功之比。

 

【解答】解:

 

(1)由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m,故B 正确;

 

(2)所做的有用功:W 有用=Gh=800N×1m=800J,故C错;

 

(3)拉力做的总功:W 总=Fs=500N×2m=1000J,拉力做功的功率:


�总

P=�=

1000� =100W,故D 错;

10�


(4)滑轮组的机械效率:

 


�有用

η=

�总

= 800� ×100%=80%,故A 错。

1000�


 

故选:B。

 

【点评】本题考查了使用滑轮组有用功、总功、功率和机械效率的计算,灵活的应用公式和知道滑轮组绳子的有效股数是关键。

14.水平台面上有两个同规格烧杯,分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、乙液面刚好相平,此时,设A 物体受到的浮力为F浮A,甲液体对烧杯底部的压强为p 甲;B物体受到

的浮力为 F 浮 B,乙液体对烧杯底部的压强为 p 乙,则()

 

 

A.F 浮 A=F 浮 B,p 甲>p 乙 B.F 浮 A

=F浮B,p 甲<p 乙

C.F 浮 A<F 浮 B,p 甲>p 乙 D.F 浮 A<F 浮 B,p 甲<p 乙

【分析】(1)由图可知:两物体处于漂浮状态,根据漂浮条件即可物体所受浮力关系;

 

(2)比较得出物体排开水的体积,根据阿基米德原理即可判断两种液体的密度关系,然后根据液体压强公式比较杯底受到的压强关系;。

【解答】解:(1)由图知,物体 A、B在液体中都处于漂浮,则F浮A=GA;F浮B=GB;而物体A、B是完全相同的物体,则重力相等,即GA=GB,

所以,F浮A=F浮B.故CD错误;

(2)由图知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,已知F浮A=F浮B,根据F 浮=

ρ液gV 排可知,ρ 甲>ρ 乙;

已知两液面等高,根据p=ρ液gh可知,p 甲>p 乙.故A正确,B错误。故选:A。

【点评】此题考查物体浮沉条件、密度、液体压强公式的应用,同时考查阿基米德原理和浮力产生的原因等知识点,是一道综合性很强的题目,此题难度适中,适合学生训练,属于中档题。

15.三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分别为


ρ 甲、ρ 乙、ρ 丙.当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低。下列关系正确的是( )


A.ρ 甲<ρ 乙<ρ 丙 B.ρ 丙<ρ 甲<ρ 乙

C.ρ 丙<ρ 乙<ρ 甲 D.ρ 乙<ρ 甲<ρ 丙

 

【分析】利用漂浮条件,并结合阿基米德原理表示出物体排开液体的体积


 

 

�冰

�液�


 

 

 

 

,然后根


 


 

据冰融化成水质量不变,利用重力和密度公式表示出冰化成水的体积

�冰


.冰块熔化后,


�水�

 


 

若液体液面高度不变,则

�冰

�冰

=


;若液体液面高度升高则

�冰

�冰


;若液体液


�甲�

�水�

�乙�

�水�


 


 

面高度降低,则

�冰

�冰


;据此综合比较得出三种液体的密度关系。


�丙� �水�

 

【解答】解:三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,由漂浮条件可得F 浮=G 冰,

结合阿基米德原理可得:ρ 液V排g=G 冰,

 


 

所以V

=冰;



排� �

 

因为冰熔化前后质量不变,

 

所以G 冰=G 冰化水=ρ水V冰化水g,

 

则 V =冰 ;



冰化水

�水�


 

当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低,

 


�冰

则:

�甲�

�冰

=

�水�

�冰

�乙�

�冰

�水�

�冰

�丙�

�冰

> ;

�水�


 


�冰

所以

�乙�

�冰

�甲�

�冰

< ,

�丙�


 

故ρ 丙<ρ 甲<ρ 乙。故选:B。

【点评】此题主要考查物体浮沉条件、阿基米德原理,以及密度公式的应用,明确冰块排

 

开液体的体积与熔化成水后的体积的大小关系是解答此题关键,有一定难度。


二.填空题

16.螺丝刀的刀柄上刻有花纹是为了增大  摩擦力       ;切菜刀的刀刃要磨得锋利是为了增大    压强     ;跳远运动员助跑是利用  惯性     ;船闸、锅炉水位计是利用 连通器原理工作的。

【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)压强大小与压力和受力面积大小有关,增大压强的方法:一是当压力一定时,减小受力面积;二是当受力面积一定时,增大压力,据此分析判断。

【解答】解:锅炉水位计符合上端开口,下部连通的特点,构成了连通器;

 

用过一段时间的菜刀,要把它磨一磨,这是为了减小受力面积,在压力一定时,实现增大压强的目的;从而容易把菜切断。

【点评】此题考查连通器原理、增大压强的方法及其应用,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。

17.洛阳牡丹甲天下,图中花儿盛开时清香扑鼻,这是由于花香分子在做无规则运动;我们

 

能从不同角度观赏花,是由于光在花的表面发生了漫反射现象;清风吹过,露珠从花瓣

 

上滚落,说明力可以改变物体的运动状态。

 

【分析】(1)扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;

 

(2)人们能从各个方向看到本身不发光的物体,说明这个物体反射的光线能向四面八方传播,这说明在这个物体上发生了漫反射;

(3)力的作用效果:①力可以改变物体的形状;②力可以改变物体的运动状态。

【解答】解:我们能够闻到牡丹花的香味,这属于扩散现象,说明了分子在不停的做无规则的运动;

我们能从不同角度观赏牡丹花,说明反射光线向各个方向的都有,是发生了漫反射现象;露珠受到风的作用力从静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。

故答案为:无规则运动;漫反射;运动状态。


【点评】本题考查了分子动理论、光的漫反射和力的作用效果等,虽具有一定的综合性,但难度不大,属于基础性题目。

18.观察图甲中车的外形,若车在水平路面上急速行驶,由于车上方表面空气流动速度较大

 

(选填“较大”或“较小”),使汽车上方气流的压强比下方的压强小,产生升力,因此也

 

使车与地面之间的摩擦力变小(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了减

 

小上述意外情况的发生,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的 B(选填“A”或“B”)。

 

【分析】(1)流体流速越快,产生的压强越小。

 

车子静止在水平面上,车子对路面的压力等于重力;当流线型的车子快速行驶时,根据流体压强与流速的关系,产生对汽车的升力,车子对地面压力减小。

(2)要产生向下的压力,导流板横截面的形状就应跟飞机机翼的形状相反﹣﹣上平下凸,使上方的空气流速小、压强大。

【解答】解:(1)汽车急速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力变小,小于汽车的重力。车对地面压力变小,使车与地面之间的摩擦力变小;

(2)“气流偏导器”的上表面平直、底部呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,偏导器上方的空气流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能。故应选B。

故答案为:较大;小;变小;B。

 

【点评】本题通过生活中的具体实例,考查了流体压强与流速的物理知识,要求学生对所学的知识熟练掌握并能学以致用。

20.如图所示,放在水平面上重为200N,底面积为0.4m2的物体在50N 水平拉力的作用下

沿拉力的方向以2m/s的速度匀速运动了5s,物体对水平面的压强为500Pa;该过程中拉

 

力与摩擦力力是一对平衡力,物体受到的摩擦力为50N;该过程中拉力做功500J,重力

 

做功0J;


 

【分析】(1)物体对水平面的压力和自身的重力相等,又知道受力面积,根据压强公式求出物体对水平面的压强;

(2)物体匀速直线运动时处于平衡状态,受到的力为平衡力,如果是两个力则两个力的大小相等;

(3)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,根据W=Fs=Fvt 求出力做的功;

(4)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度不变滑动摩擦力不变,根据力的合成确定合力的方向,利用力与运动的关系判断物体的运动状态。

【解答】解:(1)物体对水平面的压力:

 

F 压=G=200N,

物体对水平面的压强:


�压


200�


p=�= 0.4�2 =500Pa;

(2)∴物体做匀速直线运动,

 

∴物体水平方向受到的牵引力和摩擦力是一道平衡力,大小相等,即物体受到的摩擦力为 50N;

(3)拉力做的功:

 

WF=Fs=Fvt=50N×2m/s×5s=500J,

物体在水平方向上运动,在重力方向上没有移动距离,重力做功为0J;故答案为:500;摩擦力;50;500;0。

【点评】本题是一道力学的综合题,涉及到压强的计算、功的计算、平衡力的辨别、二力平衡条件的应用、速度公式的应用、滑动摩擦力的大小以及力与运动的关系,知识点较多,综合性强,有一定的难度。

21.将重为4.5N的空心铜球浸没在水中,铜球排开水受到的重力为5N,此时铜球受到的浮力为5N;放手后铜球会上浮(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),铜球静止后所受浮力

为4.5N。

 

【分析】此题应分两部分来考虑:


①用手将物体压入水中时,已知了物体排开的水重,根据阿基米德原理可知物体所受的重力;

②放手后,此时物体受到的浮力明显大于自身的重力,将上浮,直到漂浮状态,再利用物体的浮沉条件的知识来解答。

【解答】解:将空心铜球全部浸没在水中时,已知排开的水受到的重力为5N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为5N;

由于空心铜球受到的浮力5N大于铜球的自重4.5N,所以放手后物体上浮。待铜球静止时,漂浮在水面上:此时所受的浮力等于铜球的重力,即4.5N。故答案为:5;上浮;4.5N。

【点评】解答此题要掌握阿基米德原理和物体的浮沉条件的相关知识。

 

21.科考队员在南极惊奇地发现长方体冰山,边缘齐整宛如人工切割测得长方体冰山露出海面的高度为4m,冰山在海面下的深度为(ρ 冰=0.9×103kg/m3,ρ 海水=1.1×103/m3))

 

 

 

【分析】利用漂浮条件F 浮=G 冰=ρ冰V冰g和阿基米德原理F 浮=G 排=ρ液V排g,V 冰=

V 排+V 露可以求出h 露与h 冰的关系。

【解答】解:

 

冰山在海水中漂浮,由漂浮条件可得:F 浮=G 冰=ρ冰V冰g,根据阿基米德原理可得:F 浮=G 排=ρ海水V排g,

所以ρ海水V排g=ρ冰V冰g,

即:ρ海水Sh浸g=ρ冰Sh冰g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,因冰山为长方体,则h 冰=h 浸+h 露,

所以①式可写为:ρ海水Sh浸g=ρ冰S(h 浸+h 露)g,

 

�  ℎ 3 3


整理可得h 浸=

�海水

−�冰

= 0.9×10 ��/� ×4� 1.1×103��/�3−0.9×103��/�3

=18m。


 

【点评】本题为力学综合题,要求灵活运用所学知识。物体漂浮时F 浮=G 冰=ρ  冰v冰g

和阿基米德原理F 浮=G 排=ρ 液v排g,要综合使用,找出内在联系:h 冰=h 浸+h 露、F 浮=

G 冰、F 浮=G 排。三.作图题


22、23 略

四.实验探究题(共2小题)

24.物理小组测量一个不规则小石块的密度。

 

(1)将天放在水平工作台上。天平调平时,把游码移到标尺的零刻度处观察到指针偏向

 

分度盘中央刻线的右侧,应将平衡螺母左(选填“左”或“右”)调节。

 

(2)如图﹣1 所示小石块的质量为  23.2  g,用图﹣2所示方法测得小石块的体积,则小石块的密度为2.32×103kg/m3。

(3)如果天平的砝码缺失,如何测量小石块的质量?小组设计了下列两种测量方案(已知水的密度为ρ 水)

方案一,如图﹣3 所示。

 

①在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒、此时量筒的读数为V1;

②将小石块轻轻放入塑料盒内,量筒的读数为V2;

③上述方法测得小石块的质量为 ρ 水(V2﹣V1)(用物理量符号表示)。方案二,如图﹣4 所示。

①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡

 

②向右盘烧杯中加水直到天平平衡

 

③将烧杯中的水全部倒入空量筒中,测出体积

 

④将小石块轻轻放入左盘烧杯中

 

⑤计算小石块的质量

 

上述实验步骤正确的顺序为①④②③⑤(填序号)。

【分析】(1)把物体放在水平台上,游码调零,调节天平横梁平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动,直到天平的横梁平衡。

(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和;体积等于物体浸没水前后水面对应刻度差;知道质量和体积根据密度公式求出密度。


(3)方案一:小石块放在塑料块上,利用增加的重力等于增加的浮力。

 

方案二:首先明确是利用等量代换法,使小石块的质量和水的质量相等,然后再进行排序。

【解答】解:(1)将天放在水平工作台上。天平调平时,把游码移到标尺的零刻度处,指针偏向分度盘中央刻线的右侧,说明天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。

(2)小石块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和,小石块的质量:m=20g+3.2g

 

=23.2g

(3)小石块的体积:V=35ml﹣25ml﹣=10ml=10cm3

小石块的密度:ρ= � = 23.2� =2.32g/cm3=2.32×103kg/m3

�10��3

方案一:①在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒、此时量筒的读数为V1;塑料盒漂浮在水面上,塑料盒受到重力等于浮力,

②将小石块轻轻放入塑料盒内,量筒的读数为V2;小石块和塑料盒整体漂浮,总重力等于总浮力,

所以增加的重力等于增加的浮力,所以,△G=△F 浮=△G 排,

 

△mg=△m排水g=ρ 水(V2﹣V1)g,小石块的质量:m=ρ 水(V2﹣V1)

方案二:正确的实验步骤:(利用天平左盘物体的质量和右盘物体质量相等)

 

①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡

 

④将小石块轻轻放入左盘烧杯中

 

②向右盘烧杯中加水直到天平平衡

 

③将烧杯中的水全部倒入空量筒中,测出体积

 

⑤计算小石块的质量

故答案为:(1)零刻度;左;(2)23.2;10;2.32×103;(3)ρ 水(V2﹣V1);①④②③⑤。

【点评】对于密度的测量实验,一定要抓住如何测量质量和体积,一般测量质量使用天平、弹簧测力计求质量、利用漂浮条件浮力等于重力求质量,体积测量用量筒测量,利用浮力测量,然后根据密度公式求出密度。

25.小明同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素,(g取 10N/kg,ρ 水=

1.0×103J/m3)


(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作。

 

①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过增减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图1所示,烧杯和水的总质量为133g。

②在空塑料瓶中装人适量细沙,拧紧瓶盖,在瓶颈系细绳,手拿细绳将塑料瓶完全没没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过增减祛码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是340cm3。

(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例

 

猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上

猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来

猜想三,浮力的大小与投人液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大

为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图2 所示,

①根据实验步骤 d 和 e(填序号),可以确定猜想二是正确的;

②根据实验步骤c和d 可以验证猜想三是错误(选填“正确”或“错误”)。

 

③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中添加一些细砂后再进行探究。

 

④同学们讨论认为猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,

要选用一个能漂浮在图 e 中盐水上的物体时,物体的密度应小于 1.1×103kg/m3.(计算结


果保留1 位小数)。

 

【分析】(1)①质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;

②根据①②可求得塑料瓶排开水的质量,然后可求得塑料瓶排开水的体积,由于塑料瓶浸没,所以V 排=V 塑料瓶;

(2)①弹簧测力计示数的减小等于物体在液体中受到的浮力;重力与浮力比较大小可判

断出是否下沉;二图比较可得浮力与液体密度的关系;

 

②比较acd 得出两次浮力的大小关系,研究浮力大小与浸入液体的深度有无关系时,应控制其它的因素相同,只改变浸入液体的深度;根据猜想3 举出一个物体浸入液体的深度不同的生活中的实例即可;

③在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度;

 

④根据阿基米德原理可以求出盐水的密度。

 

【解答】解:(1)①烧杯和水的总质量为:m=100g+20g+10g+3g=133g,

②由①②步骤可知,塑料瓶排开水的质量m 排水=167g﹣133g=34g,


 �

�排水


由ρ=� 可得,V 排水=

�水


因为铁块浸没,所以 V   =V = 34� =34cm3=3.4×10﹣5m3 。


铁 排水

1�/��3


 

(2)①物体浸没水中受到的浮力F 浮=0.4N﹣0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F 浮=0.4N﹣0.02N=0.38N;因为,浮力不相等,而物体所处的深度和浸没的体积相同,则是液体的种类(密度)不同的引起的,说明浮力的大小与液体的密度有关,根据实验d、e 可以确定猜想二是正确的;

②物体在c、d 中(排开液体的密度相同,都是水)中受到的浮力相同,而排开液体的体积都等于物体的体积,但物体所处的深度不同,故得出:物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关。根据实验步骤c和d 可以验证猜想三是错误的;

对该猜想对应的实例,合理的解释是:在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;

③要验证猜想一是否正确,即浮力的大小与物体的密度有关,根据控制变量法要改变物体的密度,在物体体积不变时,在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度;

④由a、c两图知,物体浸没在水中所受浮力:F 浮=G﹣F′=0.4N﹣0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F 浮′=0.4N﹣0.02N=0.38N;

由阿基米德原理可得:F 浮=ρ  水gV 排=0.34N﹣﹣﹣﹣﹣﹣(Ⅰ),F 浮′=ρ  盐水gV 排=


0.38N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(Ⅱ)

 

浸没时 V 排相等,由(Ⅰ)(Ⅱ)可得盐水的密度:

 


�浮′�水

 


0.38�×1×103��/�3 3 3

 



ρ 盐水=

=

�浮

0.34� =1.1×10 kg/m 。


 

物体的浮与沉与密度有关,要选用一个能漂浮在图e 中盐水上的物体时,物体的密度应小于1.1×103kg/m3。

故答案为:(1)①133;②3.4×10﹣5;(2)①e;②错误;③添加一些细砂;④1.1×103。

【点评】本题主要考查用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素的实验,阿基米德原理以及控制变量法的使用,是一道综合题。

五.计算题

26.如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒,其示意图如图乙所示。轻质杆杠的支点。距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B的质量为7kg。

(g=10N/kg,不计杠杆与轴之间摩擦)

 

(1)求:①绳子对B的拉力FB;

②正方体B对地面的压力F 压;

③正方体B对地面的压强PB;

(2)若把B物体浸没在水中,通过计算说明这种情况下A物体是否能将物体B 提起。

 

(设B 始终浸没水中)

 

【分析】(1)此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力,根据F=G=mg求出其大小,再由杠杆原理求绳子对B的拉力FB;对B进行受力分析,由力的平衡知识解题;根据

p= �计算B 对地面的压强;

(2)根据阿基米德原理求出B 物体浸没在水中时所受的浮力,再根据杠杆原理判断。


【解答】解:

 

(1)①物体A、B 的重力分别为:

GA=mAg=2kg×10N/kg=20N,GB=mBg=7kg×10N/kg=70N,

设杠杆右端的拉力为FB,根据杠杆平衡条件可得:GA×L1=FB×L2,即:20N×0.5m=FB×0.2m,

解得:FB=50N;

②B对地面的压力:F 压=F 支=GB﹣FB=70N﹣50N=20N;


�压

③B对地面的压强:pB=

= 20� =2000Pa;

0.1�×0.1�


(3)B 物体浸没在水中时,B 排开水的体积:V =V =(0.1m)3=10﹣3m3 ,

B 受到的浮力:F   =ρ gV =1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N,则杠杆左端力与力臂的乘积:GA×L1=20N×0.5m=10N•m,

杠杆右端力与力臂的乘积:FB'×L2=(GB﹣F 浮)×L2=(70N﹣10N)×0.2m=12N•m

>GA×L1,即杠杆的右端将下沉,所以B物体不能被拉起;答:(1)①绳子对 B 的拉力为 50N;

②正方体B对地面的压力为20N;

③正方体B对地面的压强为2000Pa;

(2)若把B物体浸没在水中,这种情况下A物体不能将物体B 提起。

 

【点评】本题考查了重力公式、杠杆平衡条件、密度公式、压强公式的综合应用,分析好

 

B的重力与B 对地面压力的关系是关键。

 

27.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。如图所示,已知桶壁上最长的木板长为0.5m,最短的木板长为 0.2m,桶底内部底面积为4×10﹣2m2.(忽略圆桶外壁的厚度)

(1)若空桶的质量为2kg,则空桶对水平地面的压强为多少Pa?

 

(2)当桶装满水时,桶底受到水的压力和压强各为多少?

 

【分析】(1)空桶对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,根据p= �求出桶对水平地面的压强;

(2)最短的木板长即为水的深度,根据p=ρgh 求出桶底受到水的压强;

知道桶底受到水的压强和桶底内部底面积,根据F=pS 求出桶底受到水的压力。


【解答】解:(1)空桶对水平地面的压力:

 

F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,桶对水平地面的压强:

p= � = 20�=500Pa;

�4×10−2�2

(2)由题意可知,当桶装足够多的水时,水的深度:h=0.2m,桶底受到水的压强:p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;

桶底受到水的压力:

F′=p′S=2000Pa×4×10﹣2m2=80N。答:(1)空桶对水平地面的压强为500Pa;

(2)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压力为80N,桶底受到水的压强为2000Pa。

 

【点评】本题考查了重力公式和压强定义式、液体压强公式的应用,关键是知识水平面上物体的压力和自身的重力相等,要注意桶内水最大深度的判断。

28.边长为10cm,密度为0.6g/cm3 的正方体木块,用细线置于容器的水中,容器底面积为

200cm2,如图所示,求:

(1)木块所受的浮力大小?

 

(2)细线的拉力大小?

 

(3)细线剪断后,木块静止时,容器底受到水的压强减小多少?

 

 

【分析】(1)已知正方体木块的边长,可以计算出体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力;

(2)木块受浮力等于拉力加上重力,据此求绳子对木块的拉力;

 

(3)木块漂浮,浮力等于木块重力,根据阿基米德原理求出此时浸没的体积,然后求出排开水的体积变化,根据V=Sh求出液面下降的高度,利用p=ρgh 计算容器底受到水的压强变化量。

【解答】解:(1)由于木块完全浸没在水中,则:

V =V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,木块所受的浮力:

F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;


(2)根据G=mg和ρ= �可得木块的重力:

G =mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N 。由于木块处于静止状态,则:F 浮=F 拉+G,

所以,绳子对木块的拉力:F 拉=F 浮﹣G=10N﹣6N=4N;

(3)细线剪断后,木块静止时,木块漂浮在水面上,则F 浮′=G 木=6N;

根据F 浮=ρ 液V排g可得此时木块排开水的体积:

 


�浮′

 


6�


﹣4 3


V 排′=�

� = 1.0×103��/�3×10�/�� =6×10 m ;


 

则排开水的体积变化量:△V=V ﹣V ′=1×10﹣3m3﹣6×10﹣4m3=4×10﹣4m3,


水面下降的高度:△h= △�

�容

4×10−4�3

= 200×10−4�2 =0.02m,


所以容器底受到水的压强减小量:

△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。

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