2025-2026学年八年级物理下册 第九章 压强和浮力(单元提升卷)-苏科版(2024)(含解析)

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2025-2026学年八年级物理下册 第九章 压强和浮力(单元提升卷)-苏科版(2024)(含解析)

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第九章 压强和浮力(单元提升卷)
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(每题2分,共24分)
1.关于压力与压强,下列说法正确的是(  )
A.压力的大小一定等于重力大小
B.压力的方向总是竖直向下
C.压强越大,压力的作用效果越明显
D.离地面越高,大气压强越大
2.八年级物理常见公式的形式有y或者y=xz。其中一类公式中的y与x、z都有关,另一类公式中的y虽可由x、z计算,但与x、z无关。下列四个公式中,属于后一类公式的是(  )
A.路程公式s=vt B.物质的密度ρ
C.固体压强p D.重力公式G=mg
3.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),橙汁对杯底的压强和杯子对桌面的压强的变化分别是(  )
A.增大,增大 B.减小,增大 C.增大,减小 D.减小,减小
4.如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶,则(  )
A.轿车上表面空气流速小,压强大
B.轿车上表面空气流速大,压强小
C.轿车对地面的压力等于其重力
D.轿车行驶越快,轿车对地面的压力越大
5.一个自重为G0的盒子里有一只重力为G的瓢虫,盒子放在台秤上,如图所示。请分析以下两种情况盒子对台秤的压力大小:(1)瓢虫静止在盒子底部;(2)瓢虫在盒子中匀速直线飞行(不触碰盒子壁)(  )
A.第(1)种盒子对台秤的压力为G0
B.第(2)种盒子对台秤的压力为G0
C.第(1)种和第(2)种盒子对台秤的压力相等
D.第(1)种盒子对台秤的压力比第(2)种大
6.三峡大坝船闸利用连通器原理让轮船平稳通行,图中船处于平衡状态,则(  )
A.甲图中阀门H打开后,两边液面高度保持不变
B.甲图中M、N点处的液体压强相等
C.甲、乙图中M点处的液体压强不等
D.船在甲、乙图中排开液体的质量不等
7.如图所示,取一个矿泉水瓶,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(如图甲);若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙),此实验中,相关说法正确的是(  )
A.甲乙两次实验中,小球所受浮力相等
B.三次实验中,小球均受到浮力
C.丙图中,乒乓球在上浮时受到的浮力不等于水对球上下面的压力差
D.此实验原理可以进一步阐述浮力产生的原因
8.关于浸在水中的物体所受的浮力,下列说法中正确的是(  )
A.上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
B.浮力的施力物体是物体本身
C.浮力的施力物体是容器
D.浮力的方向总是竖直向上
9.如图所示,潜艇在海水下从高密度水层驶入低密度水层时,急速掉落的现象称为“掉深”。下列说法错误的是(  )
A.潜艇遭遇“掉深”时,所受浮力变小
B.潜艇在高密度水层中下潜,所受的水的压强变大
C.潜艇悬浮在高密度水层和低密度水层中,重力不变
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,所受浮力变小
10.如图,将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是(  )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.ρ甲>ρ乙=ρ丙
11.在有水的烧杯中,两支用同一规格吸管做成的密度计A、B静止后如图所示,下列说法正确的是(  )
A.密度计A和B所受的浮力大小相同
B.A能测量的液体的最小密度更小一些
C.密度计A比B更精确
D.继续向杯中加水,B浸入深度变化比A大
12.如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯底缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,(g取10N/kg,忽略水面的变化)下列说法中(  )
①圆柱体受到的重力是10N
②圆柱体受到的最大浮力是6N
③圆柱体刚要露出水面时,圆柱体下表面受到水的压强为300Pa
④圆柱体的密度是1.5g/cm3
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
二.填空题(每空1分,共28分)
13.原本结实的冰面因熔化而变薄,冰熔化成水后,质量    ,密度    (两空均选填“变大”、“不变”或“变小”);人在冰面上行走掉入水中,救援人员救援时的情景如图所示,救援人员匍匐前进目的是为了增大受压面积从而减小    。
14.如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中气球内气体的密度     (选填“变大”“变小”“不变”);气球上升至平流层后会随着气流飘向远方,此时它相对于气流是     (选填“静止”“运动”)的;因高空严寒,为防止探空仪内的精密仪器被冻坏,其外壳要用     的材料制成。
15.如图所示,将一个长方体物块放在水平桌面上。若沿虚线aa′将它切成两块,拿去上面部分,则剩余物块对桌面的压力将     ,若沿虚线bb′将它切成两块,拿去右边的部分,则剩余物块对桌面的压力将     、压强将     。(均填“变大”“不变”或“变小”)
16.小明到江南古镇旅游时发现店铺用竹筒量取米酒、酱油等。如图所示,两竹筒A、B内径相等,分别装满米酒和酱油时,米酒和酱油的质量相等,已知米酒的密度为0.95g/cm3,酱油的密度为1.15g/cm3,则竹筒     中装的是米酒,竹筒A底部受到的液体压强     竹筒B底部受到的液体压强(填“大于”“小于”或“等于”)。竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为     。
17.如图所示,将一端开口的塑料管中盛满水,用一张硬纸片盖着,轻轻倒过来,观察到水不流出,硬纸片不掉落,这是由于纸片受到了     的作用,它最早是由     实验证实存在的,如果在塑料管的上端开个小孔,纸片将     (选填“会”或“不会”)掉落。
18.为探究液体的某些性质,小明设计了如图所示的玻璃装置。首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入a、b两管,待稳定后,a、b两管中水面高度ha    hb,(选填“>”“<”或“=”);随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出,此时a、b两管中水面高度ha'    hb′(选填“>”“<”或“=”),其原因是     。
19.为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变     ,说明盛水的塑料袋排开     越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当塑料袋内的水面与容器中的水面     时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。
20.水平桌面上的容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮。如图所示。现沿着容器内壁向容器中缓慢加入质量为m0的水,在水面上升过程中,桌面对容器的支持力变     ,玻璃瓶将     (选填“保持静止”、“上浮至漂浮”或“下沉至沉底”)。加完水,玻璃瓶再次处于平衡状态时,水对容器底部压力的变化量为ΔF,则ΔF     m0g(选填“>”、“=”或“<”)。
21.阅读材料,回答问题。
飞行的“另类秘密”
不知道有没有同学观察到,有些型号的飞机机翼上装有一些“小角”,这些小角称之为“涡流发生器”(如甲图所示),为什么机翼不是光滑的,而要安装“小角”呢?
当机翼迎角过大或发动机遮挡机翼时,由于压力梯度等多个因素,导致流经上翼面的气流在机翼后缘发生严重分离,进而产生混乱湍流(如图乙所示),机翼表面无法保持层流状态,导致失去了产生升力的能力,出现失速现象。而涡流发生器能够改善机翼表面流体过早分离的现象,经过涡流发生器的气流会形成涡流在机翼边缘形成压力差,引导气流紧贴着机翼表面通过(如图丙所示),提高了飞行的稳定性和安全性。
同理,高尔夫球表面也并不光滑而是布满凹坑(如丁图所示),查阅资料,我们可以了解到球高速飞行时的情况如图戊,球前端与空气剧烈冲撞,产生巨大气压,而球后方的空气被排挤开形成低压区,于是产生压力差,这种压力差就是压差阻力。布满凹坑的高尔夫球飞行时,凹坑使得空气流经球体时形成小涡流,使边界层空气更好附着在球表面,延缓了流动分离,空气与球的分离点靠后,从而减小低压区,减小压差阻力,使球飞得更远。
(1)飞机能够腾空而起,升力主要来自机翼。其升力产生的原因是     ;
(2)飞机机翼安装涡流发生器的主要作用是     。
A.减小强气流通过机翼部分引起的阻力
B.分散阻力并辅助机翼的升力
C.在机翼表面产生压力差形成漩涡,使机翼上方流速更快,增大升力
D.优化局部气流状态,防止气流过早与机翼表面分离
(3)图戊A、B两球中,    球是布满凹坑的高尔夫球,两球受到的压差阻力方向应向     。
三.解答题(共48分)
22.(2分)“刷屏”已经成为许多人的生活常态,如图所示,人用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息。请画出滑动过程中手指受到的摩擦力和屏幕受到的压力示意图。
23.(2分)如图所示,铁球正在盛水的杯中下沉,在图中画出铁球所受的力的示意图。
24.(2分)如图所示,无弹性细线一端固定在盛有水的容器底部,另一端与完好的乒乓球相连,细线处于绷直状态。某时刻细线突然断裂,乒乓球由位置A开始上浮,经过位置B后跃出水面到达最高点位置C。请在图乙中画出细线断裂后乒乓球所受合力大小随位置变化的大致图象。
25.(6分)如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验:
(1)实验中该同学通过观察    反映压力的作用效果。
(2)分析比较甲、乙两图所示现象,实验探究影响压力作用效果的因素是    ,可初步得出结论:    。
(3)下列实例没有应用该结论的是    (填字母)。
A.菜刀要经常磨一磨
B.书包要用宽的背带
C.汽车限重
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(4)将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上,则此时压力的作用效果与图乙相比    (选填“更明显”、“更不明显”或“相同”)。若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上,则此时对桌面的压强    。(选填“变小”、“变大”或“不变”)。
26.(6分)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验,进行了如图所示的操作。
(1)如图(a)所示,压强计是通过比较     来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明却观察到如图(a)所示的情景,此时U形管左支管液面上方的压强     (大于/小于/等于)右边压强:调节的方法是:    (选填“A”或“B”)。
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。
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水,且液面等高),如图(b)和(c)所示,他发现图(b)中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图(b)杯子中盛的是水;小明的结论是否正确?答:    (正确/不正确)。
(3)图(d)中金属盒在水中的深度为     cm。
(4)该实验装置中的“U”形管     (是/不是)一个连通器。
27.(6分)小明做“估测大气压值”的实验,装置如图所示。
(1)小明不宜采用     (选填“甲”或“乙”)图装置来估测大气压强。
(2)小明采用正确的装置进行测量,实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F;
C.读出注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。
(3)思考并回答:
①实验步骤A的目的是     ;
②实验步骤D中的错误是     ;
③用测得的物理量表示大气压强的表达式p=    。
(4)有5mL、10mL、20mL三种注射器,应选择     mL的注射器好一些,理由是     。
28.(7分)某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,观察图片并分析比较图中有关数据可知:
(1)由图甲可知,当物体完全浸没在水中时所受浮力为     N,当物体浸没在水中并增大所处深度时,浮力将     (变小/不变/变大)。
(2)通过实验数据可知物体的密度为     kg/m3,盐水的密度为     kg/m3。
(3)小明为探究浮力与液体密度的关系,他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出了一种实验改进方案,其中可行的是     (选填字母)。
A.换用体积更大的同种物块
B.利用现有器材进行多次实验。
(4)小刚还猜想,物体所受浮力的大小和物体的密度有关,于是他找来体积相等的实心铁块和铝块(ρ铁>ρ铝),分别浸没到水中,如图乙所示。小刚在实验中观察到弹簧测力计的示数不相等,于是得到结论:浮力的大小与物体的密度有关。你认为他的结论是     的(正确/错误),若要正确完成实验,还需要测量的物理量是     。
29.(7分)小林和小轩合作进行综合实践活动:用平底玻璃管制作简易密度计。他们选择了如下器材:平底玻璃管(底面积1cm2)、小铁珠、刻度尺、烧杯(水)。
ρ液/(g cm﹣3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
h深度/cm     22.2 20.0 18.2 16.7
(1)器材中小铁珠的作用是,使平底玻璃管能够     在水中;
(2)小林将装有小铁珠的平底玻璃管置于水中,如图1,用刻度尺测得h0=20cm,则玻璃管受到浮力的大小为     N,水对玻璃管底部向上压力大小为     N;
(3)根据物体漂浮条件的知识,小轩计算出玻璃管在不同液体中的深度,如上表格,请完成表格未填数据;
(4)小林依据表格中数据,用刻度尺在玻璃管上标注出相应的密度值刻度,一个简易密度计就做好了。分析数据特点,你能发现,玻璃管上刻度     (选填“均匀”或“不均匀”),且越往上刻度值     (选填“越大”或“越小”);
(5)小林又计算出多组数据,并利用描点法做出ρ液与hx(如图2)关系图像,下列图像正确的是     。
30.(5分)小明妈妈买了一款轻便电动车,其部分参数如表所示。周末妈妈骑着电动车载着小明去超市购物,当电动车在水平路面匀速直线行驶时所受摩擦力为35N。已知电动车所受摩擦力f随车和人的总质量m的变化关系图像如图乙所示,妈妈质量为60kg。(g取10N/kg)求:
整车质量/kg 30
最高车速/km h﹣1 ≤25
行驶过程中每个轮胎与地面接触的面积S/cm2 60
车胎能承受的最大压强/Pa 1.2×105
(1)小明的重力;
(2)妈妈载着小明骑行时车对地面的压强(保留一位小数);
(3)为保障返回时能正常骑行,购买货物的最大质量。
31.(5分)如图所示,正方体物体(不吸水)重6N,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,细线受到拉力为2N,此时物体总体积的80%浸入水中。求:
(1)此时物体受到的浮力。
(2)物体的体积。
(3)往容器中加水使其浸没在水中,此时细线拉力。
答案与解析
一.选择题(每题2分,共24分)
1.关于压力与压强,下列说法正确的是(  )
A.压力的大小一定等于重力大小
B.压力的方向总是竖直向下
C.压强越大,压力的作用效果越明显
D.离地面越高,大气压强越大
【答案】C
【解析】解:A、压力可以由重力引起,也可以与重力无关,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,故A错误;
B、压力的方向总是垂直于物体的表面,故B错误;
C、压强是表示压力作用效果的物理量,压强越大,压力的作用效果越明显,故C正确;
D、离地面越高,海拔越高,大气压强越低,故D错误。
故选:C。
2.八年级物理常见公式的形式有y或者y=xz。其中一类公式中的y与x、z都有关,另一类公式中的y虽可由x、z计算,但与x、z无关。下列四个公式中,属于后一类公式的是(  )
A.路程公式s=vt B.物质的密度ρ
C.固体压强p D.重力公式G=mg
【答案】B
【解析】解:A.根据路程公式s=vt可知,物体通过的路程与速度和运动时间都有关系,故A错误;
B.根据物质的密度可以算出物质的密度,但密度与物质的种类和物态有关,与质量、体积无关,故B正确;
C.压强表示单位面积所受的压力,根据固体压强可知,压强与压力和受力面积都有关系,故C错误;
D.物体所受重力跟质量成正比,根据重力公式G=mg可知,重力与质量和g都有关系,故D错误。
故选:B。
3.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),橙汁对杯底的压强和杯子对桌面的压强的变化分别是(  )
A.增大,增大 B.减小,增大 C.增大,减小 D.减小,减小
【答案】D
【解析】解:(1)不论正立还是倒立,杯中装的都是橙汁,液体密度相同,由图可知,正放时的深度变大,根据p=ρgh可知,倒放时对杯底的压强减小;故A、C错误;
(2)因为杯子静止放在水平桌面上,压力等于重力,重力不变则压力不变,即FA=FB;
倒立时受力面积增大,根据p可知倒放时杯子对桌面的压强压强减小。故B错误,D正确。
故选:D。
4.如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶,则(  )
A.轿车上表面空气流速小,压强大
B.轿车上表面空气流速大,压强小
C.轿车对地面的压力等于其重力
D.轿车行驶越快,轿车对地面的压力越大
【答案】B
【解析】解:
ABC、轿车的形状为上凸下平,在水平平直公路上高速行驶时,轿车上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,向上的压强差使轿车获得向上的升力,所以轿车对地面的压力小于轿车的重力,故B正确,AC错误;
D、轿车行驶速度越快,升力越大,则轿车对地面的压力越小,故D错误。
故选:B。
5.一个自重为G0的盒子里有一只重力为G的瓢虫,盒子放在台秤上,如图所示。请分析以下两种情况盒子对台秤的压力大小:(1)瓢虫静止在盒子底部;(2)瓢虫在盒子中匀速直线飞行(不触碰盒子壁)(  )
A.第(1)种盒子对台秤的压力为G0
B.第(2)种盒子对台秤的压力为G0
C.第(1)种和第(2)种盒子对台秤的压力相等
D.第(1)种盒子对台秤的压力比第(2)种大
【答案】C
【解析】解:由图可知,盒子是密闭的,所以盒子、盒内的空气、瓢虫看做一个整体,瓢虫静止或匀速直线飞行,这个整体是不变的,所以两种情况下对台秤的压力大小相等,即F=G0+G+G空气。
故选:C。
6.三峡大坝船闸利用连通器原理让轮船平稳通行,图中船处于平衡状态,则(  )
A.甲图中阀门H打开后,两边液面高度保持不变
B.甲图中M、N点处的液体压强相等
C.甲、乙图中M点处的液体压强不等
D.船在甲、乙图中排开液体的质量不等
【答案】C
【解析】解:A、图中,阀门H打开,闸室和上游水道构成连通器,水从上游流向闸室,故A错误;
B、甲图中M、N点处的深度不同,由公式p=ρ液gh可知M、N点处的液体压强不相等,故B错误;
C、甲、乙图中M点的深度不同,所受液体压强不同,故C正确;
D、船在甲、乙图中都处于漂浮状态,受到的浮力相等,根据F浮=G排=m排g可知:船排开液体的质量相同,故D错误。
故选:C。
7.如图所示,取一个矿泉水瓶,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(如图甲);若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙),此实验中,相关说法正确的是(  )
A.甲乙两次实验中,小球所受浮力相等
B.三次实验中,小球均受到浮力
C.丙图中,乒乓球在上浮时受到的浮力不等于水对球上下面的压力差
D.此实验原理可以进一步阐述浮力产生的原因
【答案】D
【解析】解:A.甲图下方不受水的压强,因而没有向上的压力,由浮力产生的原因可知,此时乒乓球不受浮力;
乙图中,用手堵住瓶口,乒乓球下方有水,水对乒乓球有向上的压力,乒乓球受到浮力。所以甲乙两次实验中,小球所受浮力不相等,故A错误;
B.由上述对甲图的分析可知,甲图中乒乓球不受浮力,故B错误;
C.根据浮力产生的原因,浮力等于液体对物体上下表面的压力差,丙图中乒乓球上浮时受到浮力,所以受到的浮力等于水对球上下表面的压力差,故C错误;
D.甲图中乒乓球不受浮力(下方无水,无向上压力),乙、丙图中乒乓球受浮力(下方有水,有向上压力,产生压力差),通过对比,能阐述浮力是由于液体对物体上下表面存在压力差产生的,即可以进一步阐述浮力产生的原因,故D正确。
故选:D。
8.关于浸在水中的物体所受的浮力,下列说法中正确的是(  )
A.上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
B.浮力的施力物体是物体本身
C.浮力的施力物体是容器
D.浮力的方向总是竖直向上
【答案】D
【解析】解:ABC、浸在水里的物体受到水竖直向上托的浮力,浮力的施力物体是水,在水中下沉的物体、上浮的物体都受到浮力的作用,故ABC错误;
D、浮力的方向总是竖直向上的,故D正确。
故选:D。
9.如图所示,潜艇在海水下从高密度水层驶入低密度水层时,急速掉落的现象称为“掉深”。下列说法错误的是(  )
A.潜艇遭遇“掉深”时,所受浮力变小
B.潜艇在高密度水层中下潜,所受的水的压强变大
C.潜艇悬浮在高密度水层和低密度水层中,重力不变
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,所受浮力变小
【答案】C
【解析】解:A、由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,V排不变,ρ液变小,因此所受的浮力变小,故A正确;
B、潜艇在高密度水层中下潜,所受的水的压强变大,故B错误;
C、潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,潜艇在低密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,由于“掉深”时,所受浮力变小,所以潜艇悬浮在高密度水层和低密度水层中,重力变小,故C错误;
D、由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中,ρ液不变,V排变小,其所受浮力变小,故D正确。
故选:C。
10.如图,将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是(  )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.ρ甲>ρ乙=ρ丙
【答案】C
【解析】解:鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以ρ甲<ρ乙<ρ丙,故C正确。
故选:C。
11.在有水的烧杯中,两支用同一规格吸管做成的密度计A、B静止后如图所示,下列说法正确的是(  )
A.密度计A和B所受的浮力大小相同
B.A能测量的液体的最小密度更小一些
C.密度计A比B更精确
D.继续向杯中加水,B浸入深度变化比A大
【答案】B
【解析】解:A、由图可知,VA排<VB排,由F浮=ρ水V排g可知,FA浮<FB浮,故A错误;
B、两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的重力,因为FA浮<FB浮,所以GA<GB,而重力G越大,能测量的液体密度越大,G越小,测量的液体的密度越小,所以A能测量的液体的最小密度更小一些,故B正确;
C、密度计的刻度特点是上疏下密,在相同的密度变化下,浸入深度变化越大越精确。由图可知,B浸入水中的深度大于A,所以B比A更精确,C 错误。
D、密度计在水面处的刻度值为水的密度,所以两密度计在水面处的刻度值相同,继续加水,变化为零,故D错误。
故选:B。
12.如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯底缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,(g取10N/kg,忽略水面的变化)下列说法中(  )
①圆柱体受到的重力是10N
②圆柱体受到的最大浮力是6N
③圆柱体刚要露出水面时,圆柱体下表面受到水的压强为300Pa
④圆柱体的密度是1.5g/cm3
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】A
【解析】解:①由图乙可知,当h>5cm时,弹簧测力计的示数为10N不变,此时圆柱体位于空中,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=F=10N,故①正确;
②.由图乙可知,当h<2cm时,圆柱体完全浸没在水中,弹簧测力计的示数为F′=6N不变,此时圆柱体受到的浮力最大且不变,则圆柱体受到的最大浮力F浮=G﹣F′=10N﹣6N=4N,故②错误;
③忽略水面的变化,由图乙可知,圆柱体从h1=2cm开始露出水面到h2=5cm完全离开水面,则圆柱体的高为h=h2﹣h1=5cm﹣2cm=3cm,则圆柱体刚要露出水面时圆柱体下表面受到水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103m3×10N/kg×0.03m=300Pa,故③正确;
④因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ液gV排可得,圆柱体的体积V=V排4×10﹣4m3,
由G=mg可得,圆柱体的质量m1kg,
则圆柱体密度ρ2.5×103kg/m3=2.5g/cm3,故④错误。
故选:A。
二.填空题(每空1分,共28分)
13.原本结实的冰面因熔化而变薄,冰熔化成水后,质量 不变  ,密度 变大  (两空均选填“变大”、“不变”或“变小”);人在冰面上行走掉入水中,救援人员救援时的情景如图所示,救援人员匍匐前进目的是为了增大受压面积从而减小 压强  。
【答案】不变;变大;压强。
【解析】解:(1)质量是物体本身的一种属性,与物体的状态无关,当冰熔化成水后,其质量不变,但体积变小,由密度公式可知其密度变大;
(2)救援人员救援时,救援人员匍匐前进目的是为了增大受压面积从而减小压强。
故答案为:不变;变大;压强。
14.如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中气球内气体的密度  变小  (选填“变大”“变小”“不变”);气球上升至平流层后会随着气流飘向远方,此时它相对于气流是  静止  (选填“静止”“运动”)的;因高空严寒,为防止探空仪内的精密仪器被冻坏,其外壳要用  隔热性好  的材料制成。
【答案】变小;静止;隔热性好。
【解析】解:无动力探空气球在升空过程中因大气压逐渐变小,气球会慢慢膨胀,气球内气体的质量不变,体积变大,根据ρ可知,其密度变小;
气球上升至平流层后会随着气流飘向远方,此时它相对于气流位置不变,是静止的;
因高空严寒,为防止探空仪内的精密仪器被冻坏,其外壳要用隔热性能好的材料制成。
故答案为:变小;静止;隔热性好。
15.如图所示,将一个长方体物块放在水平桌面上。若沿虚线aa′将它切成两块,拿去上面部分,则剩余物块对桌面的压力将  变小  ,若沿虚线bb′将它切成两块,拿去右边的部分,则剩余物块对桌面的压力将  变小  、压强将  不变  。(均填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】变小;变小;不变。
【解析】解:图中物体是长方体,当沿aa′线将它切成两块,拿去上面的部分后,物体的重力减小,物体对桌面的压力等于物体的重力,故物体对桌面的压力减小。
沿bb′线切开,拿去右半部分后,物体的重力减小,物体对桌面的压力减小。物体的种类没有发生改变,所以物体的密度大小不变,物体的高度不变,是长方体,根据可知,物体对桌面的压强不变。
故答案为:变小;变小;不变。
16.小明到江南古镇旅游时发现店铺用竹筒量取米酒、酱油等。如图所示,两竹筒A、B内径相等,分别装满米酒和酱油时,米酒和酱油的质量相等,已知米酒的密度为0.95g/cm3,酱油的密度为1.15g/cm3,则竹筒  A  中装的是米酒,竹筒A底部受到的液体压强  等于  竹筒B底部受到的液体压强(填“大于”“小于”或“等于”)。竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为  23:19  。
【答案】A;等于;23:19
【解析】解:两竹筒A、B内径相等,由图可知竹筒A的容积大于竹筒B的容积,
根据ρ可知,量取相同质量米酒和酱油时,A中液体的密度小于B中液体的密度,
由题知,米酒的密度小于酱油的密度,故竹筒A中装的是米酒;
竹筒为圆柱形容器,液体对竹筒的压力等于液体的重力,根据F=G=mg可知液体对筒底的压力相同,
竹筒的内径相同,即底面积相同,根据p可知,
竹筒A底部受到的液体压强等于竹筒B底部受到的液体压强;
根据p=ρgh可得,液体的深度之比,即竹筒A与竹筒B筒身的高度之比:
hA:hB:ρ酱油:ρ米酒=1.15g/cm3:0.95g/cm3=23:19。
故答案为:A;等于;23:19。
17.如图所示,将一端开口的塑料管中盛满水,用一张硬纸片盖着,轻轻倒过来,观察到水不流出,硬纸片不掉落,这是由于纸片受到了  大气压  的作用,它最早是由  马德堡半球  实验证实存在的,如果在塑料管的上端开个小孔,纸片将  会  (选填“会”或“不会”)掉落。
【答案】大气压;马德堡半球;会。
【解析】解:将装满水的塑料管用纸片盖住,迅速倒置,纸片不会往下掉,这是因为纸片下端的大气压大于纸片上端水柱产生的压强,它最早是由马德堡半球实验证明的;
当管顶端开个小孔时,管中水的上方大气压与管外大气压相等,管中的水和纸片在自身重力的作用下下落。
故答案为:大气压;马德堡半球;会。
18.为探究液体的某些性质,小明设计了如图所示的玻璃装置。首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入a、b两管,待稳定后,a、b两管中水面高度ha =  hb,(选填“>”“<”或“=”);随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出,此时a、b两管中水面高度ha' >  hb′(选填“>”“<”或“=”),其原因是  b管下端细,此处流速大,压强小  。
【答案】=;>;b管下端细,此处流速大,压强小。
【解析】解:(1)由图可见,a管和b管上端开口,底部连通,二者构成了连通器,并且都盛有水,因此稳定后两管水面等高;
(2)拔掉右端的软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以b管水面比a管水面低。
故答案为:=;>;b管下端细,此处流速大,压强小。
19.为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变  小  ,说明盛水的塑料袋排开  排开液体的体积(合理即可)  越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当塑料袋内的水面与容器中的水面  塑料袋内外液面相平  时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。
【答案】小;排开液体的体积(合理即可);塑料袋内外液面相平。
【解析】解:在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),由于塑料袋排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排可知水对塑料袋的浮力F浮增大;弹簧测力计的示数F′=G﹣F浮,由于G不变、F浮增大,则弹簧测力计的示数将变小;
当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即V排=V水,则排开水的重力等于袋内水的重力,即:G排=G水,此时测力计的示数为零(F示=0),根据称重法测浮力可得塑料袋所受的浮力:F浮=G水;综上分析可得,F浮=G排,由此验证了阿基米德原理。
故答案为:小;排开液体的体积(合理即可);塑料袋内外液面相平。
20.水平桌面上的容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮。如图所示。现沿着容器内壁向容器中缓慢加入质量为m0的水,在水面上升过程中,桌面对容器的支持力变  大  ,玻璃瓶将  下沉至沉底  (选填“保持静止”、“上浮至漂浮”或“下沉至沉底”)。加完水,玻璃瓶再次处于平衡状态时,水对容器底部压力的变化量为ΔF,则ΔF  <  m0g(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】大;下沉至沉底;<。
【解析】解:加水后,水面上升,容器的总重力变大,容器均处于静止状态,桌面对容器的支持力等于容器的总重力,则桌面对容器的支持力变大。
在水面上升过程中,橡皮膜所处的深度变深,橡皮膜受到的水的压强变大,橡皮膜凹陷程度变大,玻璃瓶排开水的体积变小,则玻璃瓶受到的浮力变小,玻璃瓶的重力不变,玻璃瓶受到的浮力小于玻璃瓶的重力,玻璃瓶将下沉至沉底。
设玻璃泡的体积减小量为ΔV玻璃瓶,加完水,水的深度改变量为

则水对容器底部压力的变化量为

则ΔF<m0g。
故答案为:大;下沉至沉底;<。
21.阅读材料,回答问题。
飞行的“另类秘密”
不知道有没有同学观察到,有些型号的飞机机翼上装有一些“小角”,这些小角称之为“涡流发生器”(如甲图所示),为什么机翼不是光滑的,而要安装“小角”呢?
当机翼迎角过大或发动机遮挡机翼时,由于压力梯度等多个因素,导致流经上翼面的气流在机翼后缘发生严重分离,进而产生混乱湍流(如图乙所示),机翼表面无法保持层流状态,导致失去了产生升力的能力,出现失速现象。而涡流发生器能够改善机翼表面流体过早分离的现象,经过涡流发生器的气流会形成涡流在机翼边缘形成压力差,引导气流紧贴着机翼表面通过(如图丙所示),提高了飞行的稳定性和安全性。
同理,高尔夫球表面也并不光滑而是布满凹坑(如丁图所示),查阅资料,我们可以了解到球高速飞行时的情况如图戊,球前端与空气剧烈冲撞,产生巨大气压,而球后方的空气被排挤开形成低压区,于是产生压力差,这种压力差就是压差阻力。布满凹坑的高尔夫球飞行时,凹坑使得空气流经球体时形成小涡流,使边界层空气更好附着在球表面,延缓了流动分离,空气与球的分离点靠后,从而减小低压区,减小压差阻力,使球飞得更远。
(1)飞机能够腾空而起,升力主要来自机翼。其升力产生的原因是  利用流体压强与流速的关系  ;
(2)飞机机翼安装涡流发生器的主要作用是  D  。
A.减小强气流通过机翼部分引起的阻力
B.分散阻力并辅助机翼的升力
C.在机翼表面产生压力差形成漩涡,使机翼上方流速更快,增大升力
D.优化局部气流状态,防止气流过早与机翼表面分离
(3)图戊A、B两球中, B  球是布满凹坑的高尔夫球,两球受到的压差阻力方向应向  后  。
【答案】(1)利用流体压强与流速的关系;
(2)D;
(3)B;后。
【解析】解:(1)飞机的机翼的上表面凸出,下表面较平;飞机在飞行时,迎面而来的空气被分成两部分。在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长,因而速度较大,它对机翼的压强较小,机翼下方气流通过的路程较短,因而速度小它对机翼的压强较大,这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差,因此机翼上、下表面受到向上的压力差,产生升力;
(2)由材料可知,涡流发生器能够改善机翼表面流体过早分离的现象,经过涡流发生器的气流会形成涡流在机翼边缘形成压力差,引导气流紧贴着机翼表面通过,提高了飞行的稳定性和安全性,故选D;
(3)其它条件相同时,丙图中B的空气更加贴着球,是布满凹坑的高尔夫球。图丙中高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面,使得空气与球的分离点更靠后,从而减小压差阻力,根据阻力对运动的影响知,阻力越小,可以飞的更远,两球受到的压差阻力方向应向后。
故答案为:(1)利用流体压强与流速的关系;
(2)D;
(3)B;后。
三.解答题(共48分)
22.(2分)“刷屏”已经成为许多人的生活常态,如图所示,人用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息。请画出滑动过程中手指受到的摩擦力和屏幕受到的压力示意图。
【答案】
【解析】解:滑动过程中手指受到的摩擦力的作用点在手指上,方向与运动方向相反,即沿屏幕向上;
屏幕受到的压力的作用点在屏幕上,方向是垂直于屏幕向左;
两个力的作用点均可以画在手指与屏幕的接触面的中点上,如图所示:
23.(2分)如图所示,铁球正在盛水的杯中下沉,在图中画出铁球所受的力的示意图。
【答案】。
【解析】解:铁球正在盛水的杯中下沉,受到重力和浮力作用,浮力的方向是沿竖直向上的,重力的方向竖直向下,作用点都可以画在重心,因为下沉,所以重力大于浮力,如下图所示:

24.(2分)如图所示,无弹性细线一端固定在盛有水的容器底部,另一端与完好的乒乓球相连,细线处于绷直状态。某时刻细线突然断裂,乒乓球由位置A开始上浮,经过位置B后跃出水面到达最高点位置C。请在图乙中画出细线断裂后乒乓球所受合力大小随位置变化的大致图象。
【答案】
【解析】解:细线断开前,小球受到竖直向下的拉力、竖直向下的重力和竖直向上的浮力,说明此时浮力大于重力,某时刻细线突然断开,由于浮力大于重力,塑料小球由位置A开始上浮,到达位置B前小球排水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排知受到的浮力不变,到达位置B后排开水的体积变小,浮力变小,最后漂浮在C位置,此时浮力等于重力,如下图所示:
25.(6分)如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验:
(1)实验中该同学通过观察 海绵的凹陷程度  反映压力的作用效果。
(2)分析比较甲、乙两图所示现象,实验探究影响压力作用效果的因素是 受力面积  ,可初步得出结论: 当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显  。
(3)下列实例没有应用该结论的是 C  (填字母)。
A.菜刀要经常磨一磨
B.书包要用宽的背带
C.汽车限重
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(4)将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上,则此时压力的作用效果与图乙相比 相同  (选填“更明显”、“更不明显”或“相同”)。若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上,则此时对桌面的压强 不变  。(选填“变小”、“变大”或“不变”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积;当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)C;(4)相同;不变。
【解析】解:
(1)实验中该同学通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,这种研究问题的方法称为转换法;
(2)分析比较甲、乙两图所示现象,图中压力相同,受力面积不同,因此,实验探究影响压力作用效果的因素是受力面积,可初步得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)A.菜刀要经常磨一磨,是在压力一定时,减小受力面积,增大压强,不合题意;
B、书包要用宽的背带,是在压力一定时,减小受力面积,增大压强,不合题意;
C.汽车限重,是控制压力相同,因此没有应用前面的结论,符合题意;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是在压力一定时,减小受力面积,增大压强,不合题意。
故没有应用该结论的是C;
(4)将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上,则此时与图乙相比其压力和受力面积同时增大一倍,则压力的作用效果不变;同理:将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上,则此时与图乙相比其压力和受力面积同时增大一倍,则压力的作用效果不变,即压强不变。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积;当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)C;(4)相同;不变。
26.(6分)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验,进行了如图所示的操作。
(1)如图(a)所示,压强计是通过比较  U形管中液面的高度差  来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明却观察到如图(a)所示的情景,此时U形管左支管液面上方的压强  大于  (大于/小于/等于)右边压强:调节的方法是: B  (选填“A”或“B”)。
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。
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水,且液面等高),如图(b)和(c)所示,他发现图(b)中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图(b)杯子中盛的是水;小明的结论是否正确?答: 正确  (正确/不正确)。
(3)图(d)中金属盒在水中的深度为  7  cm。
(4)该实验装置中的“U”形管  不是  (是/不是)一个连通器。
【答案】(1)U形管中液面的高度差;大于;B;(2)正确;(3)7;(4)不是。
【解析】解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;由图a知,左边的液面较低,说明左边液面受到的压强大于右边液面受到的大气压;此时应该将软管卸下来,使管内压强和大气压相等,然后再接上。
(2)观察图(b)和(c)可知,在(b)中金属盒浸入液体中较深,但压强小,由p=ρgh可以判断出b中液体的密度小于(c)中液体密度,故杯子中盛的是水。
(3)深度指自由液面与研究点的竖直距离,图(d)中金属盒在水中的深度为16cm﹣9cm=7cm;
(4)该实验装置中的U形管底部连通,但上端一侧不开口,所以它不是一个连通器。
故答案为:(1)U形管中液面的高度差;大于;B;(2)正确;(3)7;(4)不是。
27.(6分)小明做“估测大气压值”的实验,装置如图所示。
(1)小明不宜采用  乙  (选填“甲”或“乙”)图装置来估测大气压强。
(2)小明采用正确的装置进行测量,实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F;
C.读出注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。
(3)思考并回答:
①实验步骤A的目的是  排掉注射器中的空气,防止空气再次进入  ;
②实验步骤D中的错误是  应量出注射器有刻度部分的长度L′  ;
③用测得的物理量表示大气压强的表达式p=   。
(4)有5mL、10mL、20mL三种注射器,应选择  5  mL的注射器好一些,理由是  容积大的注射器,横截面积大,需要的拉力大,会超过弹簧测力计的量程  。
【答案】(1)乙;(3)①排掉注射器中的空气,防止空气再次进入;②D步骤应量出注射器有刻度部分的长度L′;③;(4)5;容积大的注射器,横截面积大,需要的拉力大,会超过弹簧测力计的量程。
【解析】解:(1)乙图装置中,向下拉活塞时,由于活塞受到自身的重力,会减小弹簧测力计的示数,故采用甲更合适;
(3)①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,会把注射器的空气排掉,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,是防止注射器外的空气从小孔进入;
②注射器的体积是活塞的面积和注射器有效长度的乘积,有效长度是指注射器带刻度的部分;
③注射器活塞的面积为S′,
因为P,
所以二力平衡的条件可知:
F=p大气S=p大气,所以p大气。
(4)因为容积大的注射器,横截面积大,需要的拉力大,会超过弹簧测力计的量程,所以选项5mL的注射器好一些。
故答案为:(1)乙;(3)①排掉注射器中的空气,防止空气再次进入;②D步骤应量出注射器有刻度部分的长度L′;③;(4)5;容积大的注射器,横截面积大,需要的拉力大,会超过弹簧测力计的量程。
28.(7分)某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,观察图片并分析比较图中有关数据可知:
(1)由图甲可知,当物体完全浸没在水中时所受浮力为  1  N,当物体浸没在水中并增大所处深度时,浮力将  不变  (变小/不变/变大)。
(2)通过实验数据可知物体的密度为  4×103 kg/m3,盐水的密度为  1.2×103 kg/m3。
(3)小明为探究浮力与液体密度的关系,他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出了一种实验改进方案,其中可行的是  A  (选填字母)。
A.换用体积更大的同种物块
B.利用现有器材进行多次实验。
(4)小刚还猜想,物体所受浮力的大小和物体的密度有关,于是他找来体积相等的实心铁块和铝块(ρ铁>ρ铝),分别浸没到水中,如图乙所示。小刚在实验中观察到弹簧测力计的示数不相等,于是得到结论:浮力的大小与物体的密度有关。你认为他的结论是  错误  的(正确/错误),若要正确完成实验,还需要测量的物理量是  实心铁块和铝块的重力  。
【答案】(1)1;不变;(2)4×103;1.2×103;(3)A;(4)错误;实心铁块和铝块的重力。
【解析】解:(1)根据称重法,图甲④中物体完全浸没时受到的浮力为F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,在液体密度一定时,物体浸没后排开液体的体积等于物体的体积,即排开液体的体积不变,故受到的浮力不变;
(2)根据称重法,图甲④中物体完全浸没时受到的浮力为F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,V物=V排1×10﹣4m3,根据G=mg得,物体质量m0.4kg,
物体的密度为:ρ物4×103kg/m3;
由图①⑤根据称重法,物体浸没在盐水中受到的浮力为:F浮盐=G﹣F=4N﹣2.8N=1.2N,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,盐水的密度为:ρ盐水1.2×103 kg/m3;
(3)当物体两次都浸没时,V排2=V排1=V物,浮力变化ΔF浮=ρ盐水gV排2﹣ρ水gV排1=ΔρgV物,要想增大两次的浮力之差,可以增大物体的体积,选项A可行,多次实验并不能使实验现象更明显,故B不可行,故选A;
(4)探究浮力大小是否与物体的密度有关时,需使物体排开液体的体积和液体的密度相同,物体的密度不同,故应选用体积相同、密度不同的物体,但要注意物体所受浮力不等于弹簧测力计的示数,而是F浮=G﹣F拉,若要正确完成实验,还需要测量的物理量是实心铁块和铝块的重力,再进行分析比较,故小刚的观点错误。
故答案为:(1)1;不变;(2)4×103;1.2×103;(3)A;(4)错误;实心铁块和铝块的重力。
29.(7分)小林和小轩合作进行综合实践活动:用平底玻璃管制作简易密度计。他们选择了如下器材:平底玻璃管(底面积1cm2)、小铁珠、刻度尺、烧杯(水)。
ρ液/(g cm﹣3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
h深度/cm  25  22.2 20.0 18.2 16.7
(1)器材中小铁珠的作用是,使平底玻璃管能够  竖直漂浮  在水中;
(2)小林将装有小铁珠的平底玻璃管置于水中,如图1,用刻度尺测得h0=20cm,则玻璃管受到浮力的大小为  0.2  N,水对玻璃管底部向上压力大小为  0.2  N;
(3)根据物体漂浮条件的知识,小轩计算出玻璃管在不同液体中的深度,如上表格,请完成表格未填数据;
(4)小林依据表格中数据,用刻度尺在玻璃管上标注出相应的密度值刻度,一个简易密度计就做好了。分析数据特点,你能发现,玻璃管上刻度  不均匀  (选填“均匀”或“不均匀”),且越往上刻度值  小  (选填“越大”或“越小”);
(5)小林又计算出多组数据,并利用描点法做出ρ液与hx(如图2)关系图像,下列图像正确的是  A  。
【答案】(1)竖直漂浮;
(2)0.2;0.2;
(3)25;
(4)不均匀;小;
(5)A。
【解析】解:(1)密度计竖直漂浮在液体中进行测量密度;
(2)根据题意得出密度计浸没在水中时排开水的体积V=Sh0=1cm2×20cm=20cm3,根据F浮=ρ液gV排,可得出浮力F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N,因浮力等于液体对物体表面的压力差可知,物体漂浮时水对玻璃管底部向上压力大小等于浮力大小为0.2N;
(3)根据密度计漂浮在液体中可以得出G=F浮=0.2N,测量液体密度ρ液=0.8g/cm3,可以得出此时浸入液体深度h0.25m=25cm;
(4)观察表中数据密度均匀增大时h并不是均匀增大的,故玻璃管上的刻度是不均匀的;且随则密度越小,浸入液体深度越深,因此可以得出越往上刻度值越小;
(5)密度计漂浮在液体中可以得出G=F浮,根据F浮=ρ液gV排=ρ液gSh,可得出液体浸入液体深度hx,与液体密度的倒数成正比,故选A图像。
故答案为:(1)竖直漂浮;
(2)0.2;0.2;
(3)25;
(4)不均匀;小;
(5)A。
30.(5分)小明妈妈买了一款轻便电动车,其部分参数如表所示。周末妈妈骑着电动车载着小明去超市购物,当电动车在水平路面匀速直线行驶时所受摩擦力为35N。已知电动车所受摩擦力f随车和人的总质量m的变化关系图像如图乙所示,妈妈质量为60kg。(g取10N/kg)求:
整车质量/kg 30
最高车速/km h﹣1 ≤25
行驶过程中每个轮胎与地面接触的面积S/cm2 60
车胎能承受的最大压强/Pa 1.2×105
(1)小明的重力;
(2)妈妈载着小明骑行时车对地面的压强(保留一位小数);
(3)为保障返回时能正常骑行,购买货物的最大质量。
【答案】(1)小明的重力为500N;
(2)妈妈载着小明骑行时车对地面的压强为1.2×105Pa;
(3)为保障返回时能正常骑行,购买货物的最大质量为4kg。
【解析】解:(1)由图可知,当f=35N时,车和人的总质量是140kg,小明的质量为:
m小明=140kg﹣30kg﹣60kg=50kg,
小明的重力为:
G小明=m小明g=50kg×10N/kg=500N;
(2)车对路面的压力为:
F压=G总=m总g=140kg×10N/kg=1400N,
则妈妈载着小明骑行时车对地面的压强为:

(3)由公式得,车对地面的最大压力为

因为路面水平,车对地面的压力等于车的重力,根据G=mg可得,车和人以及货物的总质量为

货物的最大质量为:
m货=144kg﹣30kg﹣60kg﹣50kg=4kg。
答:(1)小明的重力为500N;
(2)妈妈载着小明骑行时车对地面的压强为1.2×105Pa;
(3)为保障返回时能正常骑行,购买货物的最大质量为4kg。
31.(5分)如图所示,正方体物体(不吸水)重6N,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,细线受到拉力为2N,此时物体总体积的80%浸入水中。求:
(1)此时物体受到的浮力。
(2)物体的体积。
(3)往容器中加水使其浸没在水中,此时细线拉力。
【答案】(1)此时物体受到的浮力为8N。
(2)物体的体积为10﹣3m3;
(3)往容器中加水使其浸没在水中,此时细线拉力为4N。
【解析】解:(1)物体受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力,所以此时物体受到的浮力为:
F浮=G+F=6N+2N=8N;
(2)利用F浮=ρ液gV排得排开水的体积为:
V排8×10﹣4m3;
物体的体积为:
V10﹣3m3;
(3)物体浸没在水中时V′排=V=10﹣3m3,
此时的浮力为:
F′浮=ρ水V′排g=1×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg=10N;
此时细线拉力为:
F=F′浮﹣G=10N﹣6N=4N。
答:(1)此时物体受到的浮力为8N。
(2)物体的体积为10﹣3m3;
(3)往容器中加水使其浸没在水中,此时细线拉力为4N。
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