沪科版八年级物理全一册2025-2026上学期期中复习综合练习3(福建用)(含解析)

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沪科版八年级物理全一册2025-2026上学期期中复习综合练习3(福建用)(含解析)

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沪科版八年级物理全一册2025-2026上学期期中复习综合练习3(福建用)
一.选择题(共14小题,满分22分)
1.他被誉为百科全书式的“全才”,在1687年发表的论文《自然定律》中,对万有引力和力学三大定律进行了描述。为了纪念他对物理学的贡献,人们以他的名字命名为力的单位。他是(  )
A.伽利略 B.阿基米德 C.牛顿 D.爱因斯坦
2.(2分)如图所示,将小球拉到A点后由静止释放,A、C是球摆动过程中的最高点,B是最低点,当小球到达B点时,细绳突然断开,且小球所受力全部消失,则小球将(  )
A.沿竖直方向掉下来
B.静止在空中不动
C.沿水平方向向右做匀速直线运动
D.向右沿曲线下落
3.(2分)“瓶中取袋”是研究大气压强时的实验。关于实验操作的目的或作用,以下说法不正确的是(  )
A.塑料袋贴近瓶壁,尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气
B.塑料袋贴近瓶壁后,塑料袋与瓶内壁之间气压不变
C.橡皮筋紧扎瓶口,保持塑料袋与瓶内壁密闭
D.塑料袋从瓶口往外拉,塑料袋与瓶内壁气压变大
4.如图所示的各种情景中,下列说法不正确的是(  )
A.甲图中:小明的书包背带比较宽,这样可以减小对肩部的压强
B.乙图中:小丽用吸管能把饮料吸入口中,说明了大气压的存在
C.丙图中:压路机利用很重的轮子将路面压平,说明重力就是压力
D.丁图中:洗手池的回水管做成U形,是连通器原理在生活中的应用
5.下列估测中,最接近实际情况的是(  )
A.物理书的重力约为30N
B.成年人正常的步行速度约为10km/h
C.一个中学生的体积约500dm3
D.成年人双脚站立时对地面的压强约1.5×104Pa
6.(2分)现有五套现代汉语词典整齐的竖放在书架上,若从书架取走三套,则书架所受的压力和压强的变化情况应该是(  )
A.压力变小,压强变小 B.压力不变,压强不变
C.压力变小,压强增大 D.压力变小,压强不变
7.(2分)第二十四届“冬奥会”于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口成功举办。如图是运动员在本届“冬奥会”上参加不同比赛项目时的情景,关于他们比赛时所涉及的物理知识,下列说法中正确的是(  )
A.甲图:冰刀的刀刃很锋利是采用减小受力面积的方法来增大对冰面的压强
B.乙图:自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,运动员越来越慢
C.丙图:冰壶被运动员推出后速度逐渐减小,说明了物体的运动需要力来维持
D.丁图:花样滑冰运动员所受的重力与冰面对运动员的支持力是一对相互作用力
8.(2分)如图所示,某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是(  )
A.甲图中,地面上的石块重100N,受到90N向上的力时,石块所受合力为10N
B.乙图中,上下运动的毽子受到重力和空气阻力,上升过程合力大于下落过程合力
C.丙图中,人推木箱未推动,人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
D.丁图中,踢出去的足球在最高点时,受到平衡力的作用
9.(2分)如图示甲是水银气压计,乙是自制气压计,下列有关说法中错误的是(  )
A.将自制气压计从1楼拿到10楼,玻璃管中的水柱会上升
B.将水银气压计从1楼拿到10楼,玻璃管内水银柱会下降
C.自制气压计瓶内气压加上玻璃管内水柱产生的压强,等于瓶外大气压
D.在使用水银气压计时,如果将玻璃管略微倾斜不会影响测量结果
10.(2分)在图中,不是利用大气压强工作的是(  )
A.离心式水泵
B.吸盘挂钩
C.吸管吸饮料
D.注射器注射
11.(2分)玻璃杯中装有部分水,用一硬纸片盖住杯口,小心地将玻璃杯倒置过来;发现纸片与水均被大气稳稳地托住,并在水平位置保持静止,如图所示。若不考虑纸片的重力,此时(  )
A.纸片受水的压力大小可能等于大气对它的压力大小
B.纸片受水的压力大小大于大气对它的压力大小
C.杯子没有形变,说明水对杯子侧壁没有压强
D.杯内液体上方的气体压强等于杯子外的大气压强
12.(2分)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力
B.受水的浮力,也受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.受到水的浮力,但浮力很小
13.(2分)如图,有一杯未装满的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将该饮料杯(梯形)倒置过来放在桌面上,则(  )
A.杯子对桌面的压力变大
B.杯子对桌面的压强增大
C.杯内饮料对杯子底的压强减小
D.杯内饮料对杯子底的压力减小
14.(2分)材料相同的两支水管甲和乙,底端固定了橡皮膜,分别装了一定量的两种液体后,其液面高度和橡皮膜的形变程度如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲的橡皮膜所处深度大,其压力与受力面积的比值较大
B.由于不知甲、乙内液体密度大小,所以无法比较橡皮膜所受液体压强的大小
C.乙橡皮膜单位面积所受的压力一定较大
D.乙液体的密度可能等于甲液体的密度
二.填空题(共5小题,满分6分)
15.如图所示,我国制造的大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”是一种多型多用途飞机,能在水面上进行起降,可进行森林灭火和水上救援工作,最大起飞质量为53.5吨。当它在水中汲满水达到最大起飞质量时,排开水的体积为     m3,受到水的浮力为     N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
16.2023年1月17日10时49分,我国第56颗北斗导航卫星成功升空进入轨道。卫星的惯性     (选填“会”或“不会”)消失、助推器喷气调整卫星的运行轨迹。说明力能改变初体的     。
17.(2分)小海制作了一个自动加水装置,如图所示。通过细绳将两个相同的圆柱体A、B与力传感器相连,并固定在水平放置的水箱顶部。已知每个圆柱体重5N,底面积为50cm2,细绳质量与体积忽略不计。当水箱储水深度降到10cm时,力传感器示数为8N,开始加水,此时圆柱体B一半浸在水中,受到的浮力为     N;当水箱储水深度达到80cm时,力传感器示数为3N,停止加水。圆柱体A、B间细绳的长度为     cm。
18.(2分)如图所示是悬停在空中的无人机,无人机重为50N,它受到的升力     (选填“小于”、“大于”或“等于”)50N。若此时一切外力都消失,无人机将保持     (选填“静止”、“匀速直线下降”或“匀速直线上升”)状态。
19.(2分)在水平地面,用水平推力F向右推物体时,推力F随时间t变化的图像如图甲所示,物体的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,则该物体在第4s时受到的摩擦力为     N,在第7s时受到的合力方向水平向     。
三.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
20.(2分)如图是用新型便携式传送带搬送物资的简化示意图,请在图中画出物资A所受摩擦力和传送带受物资A压力的示意图。
21.(2分)如图一重2N的苹果正在水中加速上浮。请在相应位置画出该苹果此时所受重力和浮力的示意图。
四.简答题(共1小题)
22.2024年11月4日“神舟十八号”载人返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层后自由降落,与空气剧烈摩擦产生上千摄氏度的高温;又经系列降落伞继续减速;返回舱着陆的最后1米,反推发动机向下喷出高速气流,以达到减小返回舱下降速度的目的。请从力与运动关系的角度说明返回舱经降落伞减速过程和返回舱着陆最后1米减速过程的原理。
五.实验探究题(共5小题,满分20分)
23.如图是物理兴趣小组的同学们在探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)在实验中,让小车从同一斜面的相同高度自由下滑,目的是:    。
(2)从实验中可以看到:在同样的条件下,水平面对小车的阻力越小,它的速度减小得越     (选填“快”或“慢”),前进得越     (选填“远”或“近”),进一步推理得出:如果水平面绝对光滑,小车将做     。
(3)本实验中改变小车所受阻力的大小,是通过改变     来实现的。
(4)牛顿第一定律告诉我们:物体的运动     (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
24.(5分)小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧的     来判断的,实验前,小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图甲所示,他认为这种情况是由于装置漏气造成的,他的说法是     的,接下来的操作应该是     (填字母)。
A.重新安装软管
B.多加一些红墨水
(2)比较图乙和图丙,可得出结论:    。
(3)如图丁所示,两个相同柱形容器中分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体A、B中,U形管内液面的高度差相同,液体A、B的密度分别为ρA和ρB,则两者的大小关系为ρA    PB,若接着将两金属盒竖直向下移动相同的一段距离后,两U形管内液面的高度差分别为ΔH甲和ΔH乙,则两者的大小关系为:ΔH甲    ΔH乙;
(4)小明发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,可以采取的改进措施:    。
25.(10分)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中。
【问题】
小理提出了一些与浮力有关的现象:
A.用手把空的饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力
B.鸡蛋在水中会下沉,但是在盐水中会漂浮
C.木头在水中是漂浮的,但是石头在水中会下沉
通过对上述现象的分析,他得到了一些与浮力大小有关因素的猜想,其中可以根据    (填字母)中的现象得出猜想:物体受到浮力的大小可能与液体密度有关。
【证据】
小理设计并进行了如下实验:
【解释】
(1)通过A、B、C、D实验中弹簧测力计示数的变化,可以得出结论    ;
(2)分析    (填字母)三次实验可得浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)分析A、E、F实验中弹簧测力计示数可知,液体密度    水的密度;
(4)由图中数据可知,物体的密度为    kg/m3。
【交流】
在完成实验C后将物体取出,记录完数据,物块没有擦干,直接将物块挂在弹簧测力计下,放入烧杯中进行步骤D的实验。此操作过程计算得到的浮力大小与真实值相比    (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
26.【实验名称】验证阿基米德原理。
【问题】兴趣小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯和小桶等器材验证阿基米德原理。
【证据】同学们做了如图所示的一系列实验。
实验步骤 F1 F2 F3 F4
弹簧测力计示数/N 1.8 1.6 0.4 0.3
【解释】
(1)实验前弹簧测力计已调零,实验中为了减小误差并便于操作,最合理的步骤顺序应为     (用图中的序号表示)。
(2)鹅卵石排开液体的重力G排=     (用测量得到的F1、F2、F3、F4表示),若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式:    =F3﹣F4,则可以验证阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于     。
(3)进行实验并把数据记录在表中,由表中数据可知石块浸没在水中时,受到的浮力F浮=     N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是     (填序号)。
A.最初溢水杯中水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C.实际操作步骤B时,石块浸没后不小心碰触到溢水杯底部
(4)在步骤B中,若鹅卵石没有完全浸入水中,对实验结论     (选填“有”或“没有”)影响。
27.(5分)飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关呢?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图甲方式进行如下实验:
挡位 弱风 中风 强风
升力F/N 2 5 6
步骤一:闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。
步骤二:改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤一。
步骤三:处理相关数据得到升力与迎角的关系,如图乙。
(1)由图乙可知,飞机的飞行速度一定,当迎角为     °时,升力最大;迎角由0°逐渐增大到20°的过程中,升力的变化特点是     。
(2)小明若要进一步研究飞机的升力与其飞行速度的关系,利用现有器材,只需要控制     不变,通过调节     来改变飞机模型的飞行速度即可。
(3)研究飞机升力与飞行速度的关系时,数据如表所示,由表格数据知:当飞机的迎角一定时,飞行速度越大,升力也越大。若某飞机以500km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,以800km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°),则θ1    θ2(选填“大于”“小于”或“等于”)。理由是     。
六.计算题(共3小题,满分16分)
28.2024年3月小米SU7官宣上市,已知SU7自身和搭载人员的总质量为2000kg,40min内在高速路上匀速行驶了48km,每个轮胎与地面的接触面积为250cm2,汽车所受阻力是其总重力的0.1倍(g取10N/kg),请计算:
(1)汽车和车内人所受的总重力;
(2)汽车静止时对水平地面的压强;
(3)汽车匀速行驶时受到的牵引力。
29.(8分)信阳毛尖是闻名中外的好茶,信阳的茶一直以来都以其具有独特的品种优势和独特的地理、气候、土壤优势等著称于全国。如图平底茶杯重6N,茶杯中盛有150g的茶水,杯子放在水平桌面上时,杯中茶水液面距杯底5cm,不考虑水杯的厚度,杯内外底面积均为3×10﹣3m2,其中茶水密度近似为1.0×103kg/m3。
求:(1)茶水对杯底的压强;
(2)茶水对杯底的压力;
(3)茶杯对桌面的压强。
30.(8分)重力为10N、底面积为200cm2的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内部盛有50N的水,如图中甲所示。现用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面处开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示。当圆柱体下表面距液面为20cm时,将系圆柱体的细线松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强。
(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
沪科版八年级物理全一册2025-2026上学期期中复习综合练习3(福建用)
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C D C D D A B C D A
题号 12 13 14
答案 C C C
一.选择题(共14小题,满分22分)
1.他被誉为百科全书式的“全才”,在1687年发表的论文《自然定律》中,对万有引力和力学三大定律进行了描述。为了纪念他对物理学的贡献,人们以他的名字命名为力的单位。他是(  )
A.伽利略 B.阿基米德 C.牛顿 D.爱因斯坦
【答案】C
【解答】解:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N.故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
2.(2分)如图所示,将小球拉到A点后由静止释放,A、C是球摆动过程中的最高点,B是最低点,当小球到达B点时,细绳突然断开,且小球所受力全部消失,则小球将(  )
A.沿竖直方向掉下来
B.静止在空中不动
C.沿水平方向向右做匀速直线运动
D.向右沿曲线下落
【答案】C
【解答】解:如图所示,将小球拉到A点后由静止释放,小球会在点A、B(最低点)、C三处之间来回摆动,小球摆到B点时,在水平方向上仍有一定速度,如果此时细绳突然断了,且一切外力消失,由牛顿第一定律可知,小球将沿水平方向做匀速直线运动,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.(2分)“瓶中取袋”是研究大气压强时的实验。关于实验操作的目的或作用,以下说法不正确的是(  )
A.塑料袋贴近瓶壁,尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气
B.塑料袋贴近瓶壁后,塑料袋与瓶内壁之间气压不变
C.橡皮筋紧扎瓶口,保持塑料袋与瓶内壁密闭
D.塑料袋从瓶口往外拉,塑料袋与瓶内壁气压变大
【答案】D
【解答】解:A、B、C、“瓶中取袋”是研究大气压强时的实验,为了使塑料袋在拉出过程中受力明显,在操作的过程中,应尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气,并且保持此装置的气密性良好,因此塑料袋贴近瓶壁,尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气,且应用橡皮筋紧扎瓶口,保持塑料袋与瓶内壁密闭,保持装置气密性良好,这样也能保证塑料袋贴近瓶壁后,塑料袋与瓶内壁之间气压不变,故ABC正确;
D、由于塑料袋外侧紧贴瓶内壁一侧,而塑料袋内侧受到大气压的作用,将塑料袋从瓶内拉出来时,瓶内残余空气体积变大,因此塑料袋与瓶内壁气压将变小,故D错误。
故选:D。
4.如图所示的各种情景中,下列说法不正确的是(  )
A.甲图中:小明的书包背带比较宽,这样可以减小对肩部的压强
B.乙图中:小丽用吸管能把饮料吸入口中,说明了大气压的存在
C.丙图中:压路机利用很重的轮子将路面压平,说明重力就是压力
D.丁图中:洗手池的回水管做成U形,是连通器原理在生活中的应用
【答案】C
【解答】解:A、小明的书包背带比较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,使肩部舒服,故A正确;
B、小丽用吸管能把饮料吸入口中,是大气压将饮料压入口中,说明了大气压的存在,故B正确;
C、重力是由于地球的吸引使轮子受到的力,压力和重力是两种不同性质的力,故C错误;
D、上端开口、底部相连通的容器叫连通器,由图知洗手池的回水管是连通器原理在生活中的应用,故D正确。
故选:C。
5.下列估测中,最接近实际情况的是(  )
A.物理书的重力约为30N
B.成年人正常的步行速度约为10km/h
C.一个中学生的体积约500dm3
D.成年人双脚站立时对地面的压强约1.5×104Pa
【答案】D
【解答】解:A、物理书的质量约为300g=0.3kg,其重力约为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故A不符合实际;
B、成年人正常的步行速度约为1m/s=3.6km/h,故B不符合实际;
C、中学生的质量约为50kg,人的密度约等于水的密度,约为1.0×103kg/m3,其体积约为V0.05m3=50dm3,故C不符合实际;
D、成年人双脚站立时对地面的压力约为F=G=600N,受力面积约为S=0.04m2,对地面的压强约为p1.5×104Pa,故D符合实际。
故选:D。
6.(2分)现有五套现代汉语词典整齐的竖放在书架上,若从书架取走三套,则书架所受的压力和压强的变化情况应该是(  )
A.压力变小,压强变小 B.压力不变,压强不变
C.压力变小,压强增大 D.压力变小,压强不变
【答案】D
【解答】解:并排立放着5套本同样的书,如果取走3套,则压力减小,受力面积也减小,由压强公式p可得压强不变,故D正确、ABC错误。
故选:D。
7.(2分)第二十四届“冬奥会”于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口成功举办。如图是运动员在本届“冬奥会”上参加不同比赛项目时的情景,关于他们比赛时所涉及的物理知识,下列说法中正确的是(  )
A.甲图:冰刀的刀刃很锋利是采用减小受力面积的方法来增大对冰面的压强
B.乙图:自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,运动员越来越慢
C.丙图:冰壶被运动员推出后速度逐渐减小,说明了物体的运动需要力来维持
D.丁图:花样滑冰运动员所受的重力与冰面对运动员的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【解答】解:A、冰刀的刀刃做得非常锋利是通过减小受力面积来增大压强的;故A正确;
B、自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,重力势能转化为动能,速度增大,故B错误;
C、冰壶投出后向前运动的速度越来越慢,是因为受到了摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D、运动员站在冰面上静止时处于平衡状态,运动员受到的重力与冰面对运动员的支持力符合二力平衡条件,所以是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
8.(2分)如图所示,某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是(  )
A.甲图中,地面上的石块重100N,受到90N向上的力时,石块所受合力为10N
B.乙图中,上下运动的毽子受到重力和空气阻力,上升过程合力大于下落过程合力
C.丙图中,人推木箱未推动,人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
D.丁图中,踢出去的足球在最高点时,受到平衡力的作用
【答案】B
【解答】解:A.地面上的箱子,所受重力为100N,当受到90N向上的拉力时,箱子依然静止,处于平衡状态,所以箱子还受到地面给它的竖直向上的10N的支持力的作用,箱子所受的合力为0,故A错误;
B.上升过程中,空气阻力向下,与重力方向相同,合力是两力之和,下落过程合力等于重力与空气阻力之差,上升过程合力大于下落过程合力,故B正确;
C.人推木箱未推动,处于平衡状态,受平衡力,人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力,故C错误;
D.踢出去的足球在最高点时,受到重力和空气阻力的作用,这两个力不在同一直线上,不是平衡力,所以受非平衡力的作用,故D错误。
故选:B。
9.(2分)如图示甲是水银气压计,乙是自制气压计,下列有关说法中错误的是(  )
A.将自制气压计从1楼拿到10楼,玻璃管中的水柱会上升
B.将水银气压计从1楼拿到10楼,玻璃管内水银柱会下降
C.自制气压计瓶内气压加上玻璃管内水柱产生的压强,等于瓶外大气压
D.在使用水银气压计时,如果将玻璃管略微倾斜不会影响测量结果
【答案】C
【解答】解:A.把自制气压计从1楼拿到10楼,由于外界大气压变小,瓶内气压不变,故管内水柱高度增大,故A正确;
B.把水银气压计从1楼拿到10楼,由于外界大气压变小,故玻璃管内水银柱会下降,故B正确;
C.自制气压计瓶内气压等于瓶外大气压加上吸管内水柱产生的压强,故C错误;
D.在使用水银气压计时,如果玻璃管倾斜会使水银柱的长度增加,但高度不变,故不影响实验测量结果,故D正确。
故选:C。
10.(2分)在图中,不是利用大气压强工作的是(  )
A.离心式水泵
B.吸盘挂钩
C.吸管吸饮料
D.注射器注射
【答案】D
【解答】解:A、离心式水泵工作时,先灌水排出管中的部分空气,转动后排出水,使泵内的气压减小,水在大气压的作用下进入泵中,利用了大气压,故A不合题意。
B、首先用力将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,通过手的挤压排出了吸盘内的气体,使内部气压小于外界大气压,这样外界大气压将挂衣钩压在墙壁上,利用了大气压,故B不合题意;
C、用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用了大气压的作用,故C不合题意;
D、用注射器注射药液时,是在外力的作用下将药液注入的,与大气压无关,故D符合题意;
故选:D。
11.(2分)玻璃杯中装有部分水,用一硬纸片盖住杯口,小心地将玻璃杯倒置过来;发现纸片与水均被大气稳稳地托住,并在水平位置保持静止,如图所示。若不考虑纸片的重力,此时(  )
A.纸片受水的压力大小可能等于大气对它的压力大小
B.纸片受水的压力大小大于大气对它的压力大小
C.杯子没有形变,说明水对杯子侧壁没有压强
D.杯内液体上方的气体压强等于杯子外的大气压强
【答案】A
【解答】解:AB.纸片在水平位置保持静止,说明纸片受力平衡,若不考虑纸片的重力,纸片受水的压力大小可能等于大气对它的压力大小,故A正确、B错误;
C.液体内部向各个方向都有压强,水对杯子侧壁也有压强,只是杯子的形变较小,眼睛无法直接观察到杯子的形变,故C错误;
D.纸片受到向上的大气压强,向下的液体压强和杯内气体产生的压强,大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强加上杯内气体的压强,所以杯内液体上方的气体压强小于杯子外的大气压强,故D错误。
故选:A。
12.(2分)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力
B.受水的浮力,也受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.受到水的浮力,但浮力很小
【答案】C
【解答】解:浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;
将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力。
故选项ABD错误,C正确。
故选:C。
13.(2分)如图,有一杯未装满的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将该饮料杯(梯形)倒置过来放在桌面上,则(  )
A.杯子对桌面的压力变大
B.杯子对桌面的压强增大
C.杯内饮料对杯子底的压强减小
D.杯内饮料对杯子底的压力减小
【答案】C
【解答】解:AB.杯子对桌面的压力等于杯子与饮料的重力之和,正放和倒放时,杯子与饮料的总重力不变,则杯子对桌面的压力不变;倒置后受力面积变大,由可知,杯子对桌面的压强减小,故AB错误;
CD.由图可知,正放时,杯中饮料的深度较大,根据p=ρgh可知,正放时饮料对杯底的压强较大,倒放时杯内饮料对杯子底的压强减小;正放时,杯子中的饮料上面粗,下面细,一部分饮料压的是杯子的侧壁,杯子底部受到的压力小于杯中饮料的重力;倒放时,杯子中的饮料上面细,下面粗,因此杯子底部受到的压力大于饮料的重力,因此倒放时杯内饮料对杯子底的压力变大,故C正确、D错误。
故选:C。
14.(2分)材料相同的两支水管甲和乙,底端固定了橡皮膜,分别装了一定量的两种液体后,其液面高度和橡皮膜的形变程度如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲的橡皮膜所处深度大,其压力与受力面积的比值较大
B.由于不知甲、乙内液体密度大小,所以无法比较橡皮膜所受液体压强的大小
C.乙橡皮膜单位面积所受的压力一定较大
D.乙液体的密度可能等于甲液体的密度
【答案】C
【解答】解:AB、观察图可知,甲橡皮膜凸出小,乙橡皮膜凸出大,说明甲液体对容器底的压强小,乙液体对容器底的压强大,即甲橡皮膜压力与受力面积的比值较小,故AB错误;
C、乙液体对容器底的压强大,即乙橡皮膜单位面积所受的压力一定较大,故C正确;
D、甲液体对容器底的压强小,乙液体对容器底的压强大,且甲液体比乙液体高度高,由p=ρgh可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共5小题,满分6分)
15.如图所示,我国制造的大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”是一种多型多用途飞机,能在水面上进行起降,可进行森林灭火和水上救援工作,最大起飞质量为53.5吨。当它在水中汲满水达到最大起飞质量时,排开水的体积为  53.5  m3,受到水的浮力为  5.35×105 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】53.5;5.35×105。
【解答】解:由于“鲲龙AG600”漂浮在水面上,则所受的最大浮力:
F浮=G总=m总g=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N;
由F浮=ρ水gV排得,排开水的体积:V排53.5m3。
故答案为:53.5;5.35×105。
16.2023年1月17日10时49分,我国第56颗北斗导航卫星成功升空进入轨道。卫星的惯性  不会  (选填“会”或“不会”)消失、助推器喷气调整卫星的运行轨迹。说明力能改变初体的  运动状态  。
【答案】不会;运动状态
【解答】解:一切物体都有惯性,卫星成功升空进入轨道后,仍然具有惯性;
助推器喷气调整卫星的运行轨迹,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:不会;运动状态。
17.(2分)小海制作了一个自动加水装置,如图所示。通过细绳将两个相同的圆柱体A、B与力传感器相连,并固定在水平放置的水箱顶部。已知每个圆柱体重5N,底面积为50cm2,细绳质量与体积忽略不计。当水箱储水深度降到10cm时,力传感器示数为8N,开始加水,此时圆柱体B一半浸在水中,受到的浮力为  2  N;当水箱储水深度达到80cm时,力传感器示数为3N,停止加水。圆柱体A、B间细绳的长度为  60  cm。
【答案】2;60。
【解答】解:(1)圆柱体B一半浸在水中时,把2个圆柱体看作一个整体,B受向上的浮力、压力传感器对整体向上的拉力和整体竖直向下的总重力,
根据力的平衡条件可知,F浮+F拉=G总,
则圆柱体受到的浮力:F浮=G总﹣F拉=2×5N﹣8N=2N;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,圆柱体B排开水的体积:
V排2×10﹣4m3,
则圆柱体B的体积:VB=2V排=2×2×10﹣4m3=4×10﹣4m3,
当水箱储水深度达到h2=0.8m时,压力传感开关所受拉力为3N,
此时AB受到的总浮力:F浮′=G﹣F拉′=2×5N﹣3N=7N,
由F浮=ρ水gV排得,AB浸入水中的总体积:V'排7×10﹣4m3,
圆柱体的底面积为50cm2=5×10﹣3m2,
AB浸入水中的总深度:hAB0.14m,
当水深为h1=10cm时,B浸入水中的深度:hB0.04m,
则AB浸入水中增加的深度:
Δh=hAB﹣hB=0.14m﹣0.04m=0.1m,
AB间细线的长度:
h=h2﹣h1﹣Δh=0.8m﹣0.1m﹣0.1m=0.6m=60cm。
故答案为:2;60。
18.(2分)如图所示是悬停在空中的无人机,无人机重为50N,它受到的升力  等于  (选填“小于”、“大于”或“等于”)50N。若此时一切外力都消失,无人机将保持  静止  (选填“静止”、“匀速直线下降”或“匀速直线上升”)状态。
【答案】等于;静止。
【解答】解:无人机重50N,不计空气阻力,当它悬停时,此时处于平衡状态,所以无人机的重力和升力是一对平衡力,所以受到的升力等于50N。
当无人机处于悬停状态时,原来的速度为0,一切外力都消失,根据牛顿第一定律可知无人机将会保持静止;
故答案为:等于;静止。
19.(2分)在水平地面,用水平推力F向右推物体时,推力F随时间t变化的图像如图甲所示,物体的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,则该物体在第4s时受到的摩擦力为  3  N,在第7s时受到的合力方向水平向  左  。
【答案】3;左
【解答】解:由图乙的v﹣t图象知,物体在0~2s速度增大,所以第1s时,物体处于加速状态,是加速直线运动;2~6s速度保持3m/s保持不变,进行匀速直线运动,处于平衡状态,所以,由平衡条件可知,木物体受到的滑动摩擦力f=F=3N,因此物体在第1s受到的摩擦力等于滑动摩擦力,为3N;
在第7s时,物体做减速运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为3N,由图可知此时推力为2N,则物体在第7s时受到的合力为:
F合=f﹣F=3N﹣2N=1N,
推力小于滑动摩擦力,所以合力为摩擦力的方向,即水平向左。
故答案为:3;左。
三.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
20.(2分)如图是用新型便携式传送带搬送物资的简化示意图,请在图中画出物资A所受摩擦力和传送带受物资A压力的示意图。
【答案】
【解答】解:物资A随传送带一起向上运动,物资有沿传送带向下的运动趋势,所以受传送带对物体的摩擦力向上,方向沿传送带方向画出,作用点在物体的重心O,符号为f;
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
21.(2分)如图一重2N的苹果正在水中加速上浮。请在相应位置画出该苹果此时所受重力和浮力的示意图。
【答案】
【解答】解:苹果在水中受浮力和重力的作用,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下;又因为苹果正在水中加速上浮,所以苹果受到的浮力大于重力,作用点都画在重心处,如图所示:
四.简答题(共1小题)
22.2024年11月4日“神舟十八号”载人返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层后自由降落,与空气剧烈摩擦产生上千摄氏度的高温;又经系列降落伞继续减速;返回舱着陆的最后1米,反推发动机向下喷出高速气流,以达到减小返回舱下降速度的目的。请从力与运动关系的角度说明返回舱经降落伞减速过程和返回舱着陆最后1米减速过程的原理。
【答案】见解析。
【解答】解:
当返回舱下降到一定高度时,依次打开引导伞、减速伞和主伞1。伞打开后,由于空气对伞面有较大的阻力作用。根据力的作用效果,力可以改变物体的运动状态,从而使返回舱的下降速度逐渐减小,实现减速。在返回舱距离地面 1 米时,底部的 4 台反推发动机同时点火,向下喷出高速气流。由于物体间力的作用是相互的,发动机向下喷出气流,气流就会给返回舱一个向上的反作用力。这个反作用力与返回舱的重力方向相反,此时返回舱受到向上的推力和向下的重力作用。合力向上,从而迅速减小返回舱的下降速度,让返回舱以较低的速度平稳着陆,保障航天员的安全。
五.实验探究题(共5小题,满分20分)
23.如图是物理兴趣小组的同学们在探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)在实验中,让小车从同一斜面的相同高度自由下滑,目的是: 使小车到达水平面的初速度相同  。
(2)从实验中可以看到:在同样的条件下,水平面对小车的阻力越小,它的速度减小得越  慢  (选填“快”或“慢”),前进得越  远  (选填“远”或“近”),进一步推理得出:如果水平面绝对光滑,小车将做  匀速直线运动  。
(3)本实验中改变小车所受阻力的大小,是通过改变  接触面的粗糙程度  来实现的。
(4)牛顿第一定律告诉我们:物体的运动  不需要  (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】(1)使小车到达水平面的初速度相同;(2)慢;远;匀速直线运动;(3)接触面的粗糙程度;(4)不需要。
【解答】解:(1)使小车从同一高度滑下,为了让小车到达水平面就具有相同的速度;
(2)由实验现象知,接触面越光滑,摩擦力越小,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,前进得越远,进一步推理得出:如果水平面绝对光滑,小车将做匀速直线运动;
(3)本实验中改变小车所受阻力的大小,是通过改变接触面的粗糙程度来实现的;
(4)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:(1)使小车到达水平面的初速度相同;(2)慢;远;匀速直线运动;(3)接触面的粗糙程度;(4)不需要。
24.(5分)小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧的  液面的高度差  来判断的,实验前,小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图甲所示,他认为这种情况是由于装置漏气造成的,他的说法是  错误  的,接下来的操作应该是  A  (填字母)。
A.重新安装软管
B.多加一些红墨水
(2)比较图乙和图丙,可得出结论: 液体密度一定时,深度越深,压强越大  。
(3)如图丁所示,两个相同柱形容器中分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体A、B中,U形管内液面的高度差相同,液体A、B的密度分别为ρA和ρB,则两者的大小关系为ρA <  PB,若接着将两金属盒竖直向下移动相同的一段距离后,两U形管内液面的高度差分别为ΔH甲和ΔH乙,则两者的大小关系为:ΔH甲 <  ΔH乙;
(4)小明发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,可以采取的改进措施: 使U形管内液体密度更小  。
【答案】(1)液面的高度差;错误;A;(2)液体密度一定时,深度越深,压强越大;(3)<;<;(4)使U形管内液体密度更小。
【解答】解:(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管的液面的高度差来判断,这种方法称为转换法。
使用压强计之前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平;压强计U形管两边红墨水的高度不相等,说明压强计两边液柱受到的压强不同,不可能存在漏气现象,若漏气,则液面是相平的,所以小强的说法是错误的;故接下来的操作应该是取下橡皮管重新安装。
故选A。
(2)根据控制变量法的思想,比较图乙和图丙,液体的密度相同,金属盒所处的深度不同,深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,故可得出结论:液体密度一定时,深度越深,压强越大。
(3)U形管内液面的高度差相同,说明此时液体的压强相等时,由图丁知左侧探头所在的液体深度大,由p=ρgh知,液体A的密度小于液体B的密度,即ρA<ρB。
若接着将两金属盒竖直向下移动相同的一段距离后,则两探头所处的深度增加,液体的压强增大,由于增加的深度相同,由p=ρgh知,ρA<ρB,则增加的压强ΔpA<ΔpB,探头处的液体压强
p1=ρg(h+Δh)=ρgh+ρgΔh=p+Δp
由于原来探头在液体A和B中的压强相等,则有pA1<pB1,则两U形管内液面的高度差ΔH甲<ΔH乙。
(4)当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,说明压强差不大,则为了使两侧液面高度差对比更加明显,应增大所测压强差或使U形管内液体密度更小,以达到增大高度差的目的。
故答案为:(1)液面的高度差;错误;A;(2)液体密度一定时,深度越深,压强越大;(3)<;<;(4)使U形管内液体密度更小。
25.(10分)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中。
【问题】
小理提出了一些与浮力有关的现象:
A.用手把空的饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力
B.鸡蛋在水中会下沉,但是在盐水中会漂浮
C.木头在水中是漂浮的,但是石头在水中会下沉
通过对上述现象的分析,他得到了一些与浮力大小有关因素的猜想,其中可以根据 B  (填字母)中的现象得出猜想:物体受到浮力的大小可能与液体密度有关。
【证据】
小理设计并进行了如下实验:
【解释】
(1)通过A、B、C、D实验中弹簧测力计示数的变化,可以得出结论 物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关  ;
(2)分析 A、D、E  (填字母)三次实验可得浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)分析A、E、F实验中弹簧测力计示数可知,液体密度 小于  水的密度;
(4)由图中数据可知,物体的密度为 5.8×103 kg/m3。
【交流】
在完成实验C后将物体取出,记录完数据,物块没有擦干,直接将物块挂在弹簧测力计下,放入烧杯中进行步骤D的实验。此操作过程计算得到的浮力大小与真实值相比 不变  (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】B;
(1)物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;(2)A、D、E;(3)小于;(4)5.8×103;
不变。
【解答】解:鸡蛋在水中会下沉,但是在盐水中会漂浮,水与盐水的密度不同,说明浮力大小可能与液体的密度有关。
(1)通过A、B、C、D实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,可以得到物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由A、D、E图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)分析A、E、F实验,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,F中弹簧测力计的示数较大,由称重法可知浮力减小,说明液体的密度小于水的密度。
(4)由图A和图D可知物体受到的浮力
F浮=G﹣F=2.9N﹣2.4N=0.5N
物体的体积
物体的密度
在完成步骤C后将物块取出,记录完数据,物块没有擦干,直接将物块挂在弹簧测力计下,放入烧杯中进行步骤D的实验,根据称重法可知对计算浮力没有影响,所以此操作过程计算得到的浮力大小与真实值相比会不变。
故答案为:
B;
(1)物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;(2)A、D、E;(3)小于;(4)5.8×103;
不变。
26.【实验名称】验证阿基米德原理。
【问题】兴趣小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯和小桶等器材验证阿基米德原理。
【证据】同学们做了如图所示的一系列实验。
实验步骤 F1 F2 F3 F4
弹簧测力计示数/N 1.8 1.6 0.4 0.3
【解释】
(1)实验前弹簧测力计已调零,实验中为了减小误差并便于操作,最合理的步骤顺序应为  D、A、B、C  (用图中的序号表示)。
(2)鹅卵石排开液体的重力G排=  F3﹣F4 (用测量得到的F1、F2、F3、F4表示),若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式: F1﹣F2 =F3﹣F4,则可以验证阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于  物体排开液体的重力  。
(3)进行实验并把数据记录在表中,由表中数据可知石块浸没在水中时,受到的浮力F浮=  0.2  N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是  AC  (填序号)。
A.最初溢水杯中水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C.实际操作步骤B时,石块浸没后不小心碰触到溢水杯底部
(4)在步骤B中,若鹅卵石没有完全浸入水中,对实验结论  没有  (选填“有”或“没有”)影响。
【答案】(1)D、A、B、C;(2)F3﹣F4,F1﹣F2;物体排开液体的重力;(3)0.2;AC;(4)没有。
【解答】解:(1)实验中为了减小误差并便于操作,合理的步骤顺序应该是先测空桶的重力,再测石块的重力,然后用弹簧测力计吊着石块放入溢水杯中,最后测出溢出的水和小桶的总重力,所以合理的步骤顺序应该是D、A、B、C;
(2)由图C和 D可得出鹅卵石排开液体的重力G排= F3﹣F4,若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式:F1﹣F2=F3﹣F4,则可以验证阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体的重力。
(3)由表格数据可知:F浮=G﹣F示=1.8N﹣1.6N=0.2N,G排=G桶加水﹣G桶=0.4N﹣0.3N=0.1N;
A、F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是最初烧杯中的水未装至溢水口,会使得排开液体重力偏小,故A正确;
B、因为F浮和G排都是由测出的差值求出的,故弹簧测力计都没有校零,对结果没有影响,故B错误;
C、实际操作步骤③时,石块浸没后不小心碰触到溢水杯底部,会导致测力计示数变小,浮力偏大,故C正确。
故选:AC;
(4)在步骤B中,若鹅卵石没有完全浸入水中,该结论可以成立,对实验结论没有影响。
故答案为:(1)D、A、B、C;(2)F3﹣F4,F1﹣F2;物体排开液体的重力;(3)0.2;AC;(4)没有。
27.(5分)飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关呢?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图甲方式进行如下实验:
挡位 弱风 中风 强风
升力F/N 2 5 6
步骤一:闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。
步骤二:改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤一。
步骤三:处理相关数据得到升力与迎角的关系,如图乙。
(1)由图乙可知,飞机的飞行速度一定,当迎角为  15  °时,升力最大;迎角由0°逐渐增大到20°的过程中,升力的变化特点是  先增大后减小  。
(2)小明若要进一步研究飞机的升力与其飞行速度的关系,利用现有器材,只需要控制  迎角  不变,通过调节  电风扇转动速度  来改变飞机模型的飞行速度即可。
(3)研究飞机升力与飞行速度的关系时,数据如表所示,由表格数据知:当飞机的迎角一定时,飞行速度越大,升力也越大。若某飞机以500km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,以800km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°),则θ1 大于  θ2(选填“大于”“小于”或“等于”)。理由是  飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大  。
【答案】(1)15;先增大后减小;(2)迎角;电风扇转动速度;(3)大于;飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。
【解答】解:(1)由图乙可以看出:飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同,改变飞行速度,实验中通过改变电风扇的挡位来改变风速大小;
(3)飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定,速度越大,仰角越小,所以θ1>θ2。
故答案为:(1)15;先增大后减小;(2)迎角;电风扇转动速度;(3)大于;飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。
六.计算题(共3小题,满分16分)
28.2024年3月小米SU7官宣上市,已知SU7自身和搭载人员的总质量为2000kg,40min内在高速路上匀速行驶了48km,每个轮胎与地面的接触面积为250cm2,汽车所受阻力是其总重力的0.1倍(g取10N/kg),请计算:
(1)汽车和车内人所受的总重力;
(2)汽车静止时对水平地面的压强;
(3)汽车匀速行驶时受到的牵引力。
【答案】(1)汽车和车内人所受的总重力为20000N;
(2)汽车静止时对水平地面的压强为2×105Pa;
(3)汽车匀速行驶时受到的牵引力为2000N。
【解答】解:(1)汽车和车内人所受的总重力G=mg=2000kg×10N/kg=20000N;
(2)汽车静止时对水平地面的压力F=G=20000N,
水平地面的压强:p2×105Pa;
(3)汽车匀速行驶时所受牵引力等于阻力F牵=f=0.1G=0.1×20000N=2000N。
答:(1)汽车和车内人所受的总重力为20000N;
(2)汽车静止时对水平地面的压强为2×105Pa;
(3)汽车匀速行驶时受到的牵引力为2000N。
29.(8分)信阳毛尖是闻名中外的好茶,信阳的茶一直以来都以其具有独特的品种优势和独特的地理、气候、土壤优势等著称于全国。如图平底茶杯重6N,茶杯中盛有150g的茶水,杯子放在水平桌面上时,杯中茶水液面距杯底5cm,不考虑水杯的厚度,杯内外底面积均为3×10﹣3m2,其中茶水密度近似为1.0×103kg/m3。
求:(1)茶水对杯底的压强;
(2)茶水对杯底的压力;
(3)茶杯对桌面的压强。
【答案】(1)茶水对杯底的压强为500Pa;
(2)茶水对杯底的压力为1.5N;
(3)茶杯对桌面的压强为2.5×103Pa。
【解答】解:(1)茶水对杯底的压强:
p=ρ茶水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa;
(2)根据p可得,茶水对杯底的压力:
F=pS=500Pa×3×10﹣3m2=1.5N;
(3)茶水的重力:
G茶水=m茶水g=150×10﹣3kg×10N/kg=1.5N,
茶杯对水平桌面的压力等于茶杯和茶水的总重力,即:
F′=G总=6N+1.5N=7.5N,
茶杯对桌面的压强:
2.5×103Pa。
答:(1)茶水对杯底的压强为500Pa;
(2)茶水对杯底的压力为1.5N;
(3)茶杯对桌面的压强为2.5×103Pa。
30.(8分)重力为10N、底面积为200cm2的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内部盛有50N的水,如图中甲所示。现用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面处开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示。当圆柱体下表面距液面为20cm时,将系圆柱体的细线松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强。
(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为1N;
(2)圆柱体的密度为3×103kg/m3;
(3)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强为3150Pa。
【解答】解:(1)由图乙可知,圆柱体未进入水中时拉力为3N,则圆柱体的重力为G=3N,圆柱体浸没在水中后拉力为F=2N,由称重法可知,圆柱体浸没在水中时所受的浮力为F浮=G﹣F=3N﹣2N=1N
(2)当圆柱体浸没在水中,圆柱体的体积V=V排,由F浮=ρ水V排g可得圆柱体的体积为:
V=V排1×10﹣4m3;
则圆柱体的质量为:
m0.3kg,
故圆柱体的密度为:
ρ3×103kg/m3;
(3)根据题意可知,容器对桌面的压力为F=G容+G水+G圆柱
圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强为:
p3150Pa。
答:(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为1N;
(2)圆柱体的密度为3×103kg/m3;
(3)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强为3150Pa。
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