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黑龙江省大庆市肇州县肇州中学2022-2023八年级下学期物理4月月考试卷

黑龙江省大庆市肇州县肇州中学2022-2023学年八年级下学期物理4月月考试卷
一、单选题
1.(2021·菏泽)下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是(  )
A.火车钢轨下垫上枕木 B.禁止货车超载
C.刀刃磨得锋利 D.雪橇板做得比较宽大
2.(2020·长春)穿轮滑鞋的小致因用力推墙而后退,对此现象中相关物理知识分析正确的是(  )
A.小致相对墙是静止的
B.小致后退时惯性变小
C.力改变了小致的运动状态
D.小致对墙的力小于墙对小致的力
3.(2023八下·肇州月考)我们身边看似“轻小”的空气,其实蕴含着大大的力量,能够帮助我们完成很多工作,以下事例,与大气压作用无关的是(  )
A.用吸管喝饮料
B.把带吸盘的挂衣钩按在光滑的墙壁上
C.抽水机把水从低处抽到高处
D.医生用针筒把药水推入病人身体内
4.(2023八下·肇州月考)媛媛用水平向右的力推静止在水平地面上的桌子,推力F的大小以及桌子的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示,则(  )
A.在0~6s内,推力小于摩擦力
B.在第7s时,桌子处于平衡状态
C.在6~8s时,桌子受到的摩擦力为12N
D.当桌子受到摩擦力为10N的时候,桌子不一定做匀速直线运动
5.(2022八下·宽城期末)用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将(  )
A.向左下运动 B.向右上运动
C.仍静止不动 D.转过一定角度
6.(2023八下·肇州月考)龙卷风容易把地面上的物体卷入空中的原因是(  )
A.龙卷风增大了物体受到的浮力
B.龙卷风减小了物体受到的重力
C.传说中的“龙”把物体抓向空中
D.龙卷风的内部压强小于外部压强
7.(2021八下·肇州期末)关于力和运动的关系正确的是(  )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体只有运动就需要力的作用
C.力是改变物体运动状态的原因
D.物体受到力的作用,运动状态一定改变
8.小明在体育中考时见到了下列的一些现象,其中不能用惯性知识解释的是
A.小华不小心在跑道上摔了一跤
B.在起跑时,都用脚向后用力蹬地
C.在投掷实心球时,球离开手后会继续向前运动
D.参加50m×2往返跑测试的同学跑到终点后想立即停下来却办不到
9.(2019八下·仙游期中)下列图象中,能正确描述液体压强与深度关系的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2022·亳州模拟)一台笔记本电脑平放在水平桌面上,下列说法正确的是(  )
A.笔记本只有静止时受到的力才是平衡力
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对平衡力
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力是一对平衡力
D.如果笔记本受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
11.(2022八下·科尔沁左翼中旗期中)如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等。若抽出深度为h的液体后剩余液体对容器底部的压强pA>pB>pC,则应分别从三个容器内抽出的液体深度h的大小关系是(  )
A.hAhB>hC D.hA=hB>hC
12.(2023八下·肇州月考)已调零的电子秤放在水平桌面上,将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上,如图所示。此时溢水杯中水深8cm,电子秤的示数是0.33kg。将一重为3N的物体放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上),静止时物体沉入水底。已知溢水杯的底面积为3×10-3m2,水的密度为1.0×103kg/m3,物体的体积是100cm3,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A.放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为8000Pa
B.放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力增大了1N
C.放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为0.53kg
D.放入物体后,当物体静止时,溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
二、填空题
13.(2022·宣州模拟)如图所示,将一小球由A点释放,沿光滑的弧形轨道运动到B点时,小球将沿着图中的   轨迹运动;若此时小球所受外力突然全部消失,则小球将沿着图中   的轨迹运动。
14.(2022八下·灌阳期中)如图所示用手握住重4N的瓶子静止不动,此时瓶子受到摩擦力的方向   (选填 “竖直向上”或“竖直向下”)。当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小为    N。
15.(2020八下·来宾期末)如图甲所示的茶壶是连通器,当连通器里盛有同种液体且液体静止时,各部分与大气直接接触的液面总保持   ;如图乙所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明:气体中流速大的地方   小。根据这一现象可制成如图丙所示的装置,当用力向塑料管B中吹气时,细管A中的液面将会   (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
16.(2023八下·肇州月考)人跑步时,人所受的重力与   是一对平衡力;跑步时要   (选填“利用”或“避免”)鞋底与地面间的摩擦,此时,鞋底与地面间的摩擦力方向与人跑步的方向   (选填“相同”或“相反”),跑步过程中速度越来越快,则人的惯性   (选填“越来越大”、“不变”或“越来越小”)。
三、作图题
17.(2023八下·肇州月考)如图所示,水平地面上的倾斜直杆顶端固定着一小球,小球处于静止状态,请画出小球所受力的示意图。
18.(2023八下·肇州月考)如图所示,装有重10牛物体置于水平桌面上,请画出桌面所受的压力F。
四、实验题
19.(2023八下·肇州月考)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂钩码,使作用在小纸片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码来改变拉力的大小,实验中选择小纸片的目的是   (考虑/不考虑)小纸片的重力。当细线两端钩码相同时,小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等;
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片不能静止不动,设计此实验步骤的目的是为了探究   。
(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,小华如何去操作   ;
(4)在探究同一个问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如题乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要的原因是____。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.小纸片容易扭转
20.(2023八下·肇州月考)如图,将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度就不再下降,这时管内外水银面高度差约750mm。
(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是   支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于水银柱所产生的压强,通过计算可知当地的大气压为   Pa;(ρ水银=13.6×103 kg/m3)
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的   较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将   ;
(3)如果将此装置拿到高山上,观察到的现象是水银柱的竖直高度将   。
五、计算题
21.(2021八上·昆明期末)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,当该车满载货物时总质量为,该车在平直公路上由东向西行驶,汽车的牵引力为,在此过程中汽车受到的阻力为汽车总重力的0.1倍(g=10N/kg),求
(1)该车满载货物时受到的重力是多少?
(2)该车行驶过程中受到的阻力是多少?
(3)汽车沿水平方向行驶时受到的合力是多少?方向如何?
22.(2023八下·肇州月考)如图所示,装有水的薄壁轻质圆柱形容器甲与圆柱形物块乙等高,放置于水平地面上,甲中水的深度为0.1米,底面积为0.02米2,求:
(1)水对容器底部的压强p水。
(2)容器内水的质量m水。
(3)若水的深度是容器高度的,甲的底面积是乙的2倍,乙的密度是水的3倍,现将乙放入容器甲中,求:水对容器底的压强与容器对地面的压强的比值。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.火车钢轨下垫上枕木,是通过增大受力面积,减小压强,A不符合题意;
B.禁止货车超载,是通过减小压力,减小压强,B不符合题意;
C.刀刃磨得锋利,是通过减小受力面积,增大压强,C符合题意;
D.雪橇板做得比较宽大,是通过增大受力面积,减小压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
2.【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.小致相对于墙的位置发生了变化,所以它相对于墙是运动的,A不符合题意;
B.物体惯性大小只和质量有关,所以小致后退时惯性不变,B不符合题意;
C.小致受到墙的推力,由静止变为运动,所以是力改变了小致的运动状态,C符合题意;
D.力的作用是相互的,小致对墙的推力和墙对小致的推力大小相等,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,改变物体的运动状态。
3.【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.用吸管喝饮料时,吸管内的气压小于外界大气压强,在大气压强的作用下,饮料被压入口中,故A不合题意;
B.把带吸盘的挂衣钩按在光滑的墙壁上,吸盘内的气压远远小于外界大气压强,则大气对吸盘产生较大的压力,故B不合题意;
C.抽水机把水从低处抽到高处,也是利用大气压强的原理,故C不合题意;
D.医生用针筒把药水推入病人身体内,依靠活塞对药液产生的压强,与大气压强无关,故D符合题意。
故选D。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
4.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】根据乙图可知,在0~6s内桌子的速度为0,处于静止状态。根据二力平衡的知识可知,此时推力等于摩擦力,故A错误;
在7s时,物体的速度增大,做加速运动,此时处于非平衡状态,故B错误;
6~8s时,桌子做匀速直线运动,它受到的摩擦力与推力向后平衡,即二者大小相等,那么桌子受到的摩擦力f=F=10N,故C错误;
根据甲图可知,当桌子受到的摩擦力为10N时,它可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据乙图确定桌子的运动状态,根据二力平衡的知识比较推力和摩擦力大小;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)根据乙图中的匀速直线运动状态计算桌子受到的滑动摩擦力;
(4)根据甲图确定桌子的状态。
5.【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】塑料片两端挂等重的钩码,受到的力的大小相等,此时塑料片受到的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且作用在同一物体上,这两个力彼此平衡,是一对平衡力,原本静止的塑料片受平衡力作用,故仍然保持静止。
故答案为:C。
【分析】物体受到大小相等、方向相反、在同一直线上的力时,是平衡力;物体受到平衡力,继续保持原有状态。
6.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当龙卷风经过时,风内的空气流速大而气压小,周围空气流速小而压强大,于是对物体产生朝向龙卷风内部的压强差,于是物体被卷入空中,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据流体压强和流速的关系判断。
7.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;力与运动的关系
【解析】【解答】A.力是改变速度的原因而不是维持速度的原因,即力是产生加速度的原因,A不符合题意;
B.力是改变速度的原因而不是维持速度的原因,运动不需要力来维持,物体自身维持速度不变的性质叫做惯性,B不符合题意;
C.运动状态的特征物理量为速度,力是速度改变的原因,故力是改变运动状态的原因,C符合题意;
D.物体受到力作用,合力为零时,相当于不受力,故合力为零时运动状态不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力是改变物体运动的原因,物体的运动状态改变,一定受到力的作用。
8.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】A、滑倒是由于脚的运动速度加快,由于惯性,人的上身还要保持原来较慢的速度,所以A选项是由于惯性导致的;
B、起跑用力蹬是利用力的作用是相互的,使地面给自己一个较大的作用力,因此B选项与惯性无关;
C、实心球离开手后,由于惯性还要保持原来向前的运动状态,所以会继续向前运动,故C选项是利用惯性的;
D、由于到达终点前,测试的同学都处于运动状态,到达终点后,由于惯性,还要继续向前运动,所以不能立即停下来,故D选项是由于惯性导致的.
故选 B.
9.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】当液体的密度一定时,液体内部的压强与深度成正比;
A、图中液体压强随着深度的增加而不变,A不符合题意;
B、图中液体压强随着深度的增加而减小,B不符合题意;
C、图中液体压强随深度的增大而增大,液体内部的压强与深度成正比,C符合题意;
D、当深度为零,液体压强为零,图中深度为零时,液体压强不为零,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】结合p=ρgh可知,同种液体中,液体内部的压强与深度成正比.
10.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.笔记本处于静止或匀速直线运动状态,都受到平衡力,A不符合题意;
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力,作用在不同的物体上,不是平衡力,B不符合题意;
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在同一个物体上,是一对平衡力,C符合题意;
D.如果笔记本受到水平方向的拉力和重力大小相等,这两个力的方向不是相反的,不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
11.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,因原来液体的深度 < < ,根据 ,可得出 A> B> C①,已知抽出深度为h的液体后剩余液体对容器底部的压强pA>pB>pC,故三个底面积不同的圆柱形容器内液体减小的压强大小关系为 < < ,根据 ,由①可得出分别从三个容器内抽出的液体深度h的大小关系是 < < ,故只有A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据 ,可比较深度大小。
12.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】放入溢水杯前,杯底受到水的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,故A错误;
放入物体后,当物体静止时,水面高度不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对杯底的压强不变。根据F=pS可知,水对杯底的压力不变,故B错误;
该物体的密度为:;
由于物体密度大于水的密度,因此物体在水中下沉;
则它静止时受到的浮力:F浮力=ρ液体gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N;
那么排开水的重力G排=F浮力=1N;
则溢水杯对电子秤的压力:F=G容器+G水+G-G排=0.33kg×10N/kg+3N-1N=5.3N;
那么溢水杯对电子秤的压强:,
故D错误;
放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数:,
故C正确。
故选C。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算溢水杯底部受到水的压强;
(2)首先根据液体压强公式p=ρ液gh分析容器底部受到压强的变化,再根据F=ps确定液体对容器底部压力的变化;
(3)首先根据计算物体的密度,再与水的密度比较,从而确定物体的浮沉状态。然后根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排计算物体受到的浮力,也就是排出液体的重力,最后根据F=G容器+G水+G-G排计算电子秤受到的压力,根据计算 溢水杯对电子秤的压强;
(4)根据计算电子秤的示数。
13.【答案】b;c
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】将一小球由A点释放,沿光滑的弧形轨道运动到B点时,小球到达B点时,速度方向水平向右,小球过B点后由于重力的作用,将做平抛运动,运动轨迹为b。
若此时小球所受外力突然全部消失,则小球沿水平方向做匀速直线运动,即将沿着图中c的轨迹运动。
【分析】物体受到重力会下落,惯性使运动的物体继续运动;运动的物体若不受外力作用,将做匀速直线运动。
14.【答案】竖直向上;16
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用手握住重4N的瓶子静止不动,瓶子受到的重力和摩擦力是平衡力,重力的方向竖直向下,此时瓶子受到摩擦力的方向竖直向上。
当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小f=F-G=20N-4N=16N
【分析】瓶子静止悬在空中处于平衡状态,受力平衡,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力;施加20N的推力时,瓶子处于静止状态,对瓶子受力分析,求出摩擦力的大小。
15.【答案】相平;压强;上升
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据连通器的特点,当连通器里盛有同种液体且液体静止时,各部分与大气直接接触的液面总保持相平。当向两张纸中间吹气时,根据流体压强与流速的关系可知,中间的空气流动速度增大,压强减小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。向塑料管B吹气时,根据流体压强与流速的关系可知,细管A的上方空气流速大压强小,细管A中的液面在烧杯液面上方的大气压的作用下上升。
【分析】连通器中装同种液体且不流动时,液面相平;流体在流速大的地方压强小。
16.【答案】地面的支持力;利用;相同;不变
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)人跑步时人的重力与地面的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力;
(2)跑步时要利用鞋底与地面之间的摩擦力。鞋底相对地面有向后运动的趋势,则鞋底受到的摩擦力向前,与跑步方向相同。
(3)跑步过程中,人的质量不变,则惯性大小不变。
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
(2)跑步时,双脚对地面施加向后的力,同时,地面对双脚施加向前的力,从而时我们前进。摩擦力方向与相对运动的方向相反;
(3)惯性的大小只与物体的质量大小有关。
17.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,小球受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,二者都作用在重心上,如下图所示:
【分析】对小球进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
18.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,桌面受到的压力作用在物体和桌面的接触面上,方向竖直向下,大小等于物体重力10N,如下图所示:
【分析】确定压力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
19.【答案】(1)不考虑
(2)不在同一条直线上的两个力能否平衡
(3)用剪刀将纸片剪断
(4)A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验中选择小纸片的目的是不考虑小纸片的重力。
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片不能静止不动,设计此实验步骤的目的是为了探究:不在同一条直线上的两个力能否平衡。
(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,小华的操作为:用剪刀将纸片剪断。
(4)在探究同一个问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如题乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要的原因是:减少了摩擦力对实验结果的影响。
故选A。
【分析】(1)在实验中,如果物体的重力太大,会导致物体两侧的拉力不在同一直线上,此时为三力的平衡,而不是二力的平衡。
(2)根据描述确定哪个因素发生改变即可 ;
(3)探究不同物体的两个力是否平衡时,需要将一个纸片分解为两个纸片;
(4)在图乙中,物体会受到桌面施加的摩擦力,则此时其实是两个拉力和一个摩擦力的三力平衡,从而对探究二力平衡的条件产生影响,据此分析判断。
20.【答案】(1)大气压;9.996×104
(2)密度;不变
(3)变小
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是大气压强支持这段水银柱不会落下。
当地的大气压为:p=ρ液gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.75m=9.996×104Pa;
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的密度较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将不变。
(3)如果将此装置拿到高山上,那么大气压强会减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,观察到的现象是水银柱的竖直高度将变小。
【分析】(1)根据大气压强的知识解答。根据p=ρ液gh计算大气压强的数值;
(2)根据p=ρ液gh可知,当大气压强的数值不变时,液柱的高度与液体密度成反比,即液体密度越大,液柱高度越小。
(3)根据大气压强随高度的变化关系解答。
21.【答案】(1)解:该车满载货物时受到的重力是
答:该车满载货物时受到的重力是
(2)解:由题意知,该车行驶过程中受到的阻力是
答:该车行驶过程中受到的阻力是
(3)解:汽车沿水平方向行驶时受到的合力是
合力的方向与牵引力方向相同,即合力向西。
答:汽车沿水平方向行驶时受到的合力是;合力方向向西。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)利用G=mg求得该车满载货物时受到的重力。
(2)由题意知,该车行驶过程中受到的阻力是f=0.1G,据此求解。
(3)汽车在水平方向的合力F=F牵-f,方向与牵引力方向相同。
22.【答案】(1)解:由题意可知,甲中水的深度为h=0.1m,故可知水对容器底部的压强为p水=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
答:水对容器底部的压强p水为980Pa;
(2)解:由题意可知,甲中水的深度为h=0.1m,甲的底面积为S甲=0.02m2,故可知甲中水的体积为V水=S甲h=0.02m2×0.1m=2×10-3m3
故容器内水的质量为m水=ρ水V水=ρ水S甲h=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
答:容器内水的质量m水为2kg;
(3)解:由题意可知,乙的密度大于水的密度,故将乙放入容器甲后,乙的底部将与甲的底部相接触,设甲的底面积为S甲,乙的底面积为S乙,由题意可知,乙圆柱体的体积为V乙=S乙h乙=0.01m2×0.3m=3×10-3m3
甲容器中剩余部分的体积为V剩=V甲-V水=0.02m2×0.3m-2×10-3m3=4×10-3m3
可知甲容器中剩余部分的体积大于乙圆柱体的体积,故将乙放入甲后,水不会溢出,因将甲放入乙前后,水的体积V水保持不变,设放入乙后甲容器中水的高度为h′水,则有S甲h水=(S甲-S乙)h′水
由题意可知S甲=2S乙
故解得h’水=2h水
由受力分析可知,此时容器对地面的压力等于水与圆柱体乙的重力之和,故水对容器底的压强与容器对地面的压强的比值为
将S甲=2S乙、ρ乙=3ρ甲、h′水=2h水代入解得
答:水对容器底的压强与容器对地面的压强的比值为4∶11。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强;
(2)首先根据V=Sh计算出容器内水的体积,再根据公式m=ρV计算容器内水的质量。
(3)比较乙的密度与水的密度的大小,从而确定乙在水中的浮沉状态,然后根据公式 V乙=S乙h乙 计算出乙的体积。再根据V=Sh分别计算出甲容器的容积和里面水的体积,然后根据 V剩=V甲-V水 计算剩余部分的体积。接下来将剩余部分的体积和乙的体积进行比较,从而确定放入乙后水是否会溢出。
由于放入乙前后甲容器中水的体积不变,那么得到: S甲h水=(S甲-S乙)h′水 ,再结合甲和乙的底面积之比,可计算出后来水面高度与原来水面高度的比值。
根据p=ρ液gh计算出后来水对容器底部的压强,根据计算容器对桌面的压强,最后二者作比即可。
黑龙江省大庆市肇州县肇州中学2022-2023学年八年级下学期物理4月月考试卷
一、单选题
1.(2021·菏泽)下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是(  )
A.火车钢轨下垫上枕木 B.禁止货车超载
C.刀刃磨得锋利 D.雪橇板做得比较宽大
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.火车钢轨下垫上枕木,是通过增大受力面积,减小压强,A不符合题意;
B.禁止货车超载,是通过减小压力,减小压强,B不符合题意;
C.刀刃磨得锋利,是通过减小受力面积,增大压强,C符合题意;
D.雪橇板做得比较宽大,是通过增大受力面积,减小压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
2.(2020·长春)穿轮滑鞋的小致因用力推墙而后退,对此现象中相关物理知识分析正确的是(  )
A.小致相对墙是静止的
B.小致后退时惯性变小
C.力改变了小致的运动状态
D.小致对墙的力小于墙对小致的力
【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.小致相对于墙的位置发生了变化,所以它相对于墙是运动的,A不符合题意;
B.物体惯性大小只和质量有关,所以小致后退时惯性不变,B不符合题意;
C.小致受到墙的推力,由静止变为运动,所以是力改变了小致的运动状态,C符合题意;
D.力的作用是相互的,小致对墙的推力和墙对小致的推力大小相等,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,改变物体的运动状态。
3.(2023八下·肇州月考)我们身边看似“轻小”的空气,其实蕴含着大大的力量,能够帮助我们完成很多工作,以下事例,与大气压作用无关的是(  )
A.用吸管喝饮料
B.把带吸盘的挂衣钩按在光滑的墙壁上
C.抽水机把水从低处抽到高处
D.医生用针筒把药水推入病人身体内
【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.用吸管喝饮料时,吸管内的气压小于外界大气压强,在大气压强的作用下,饮料被压入口中,故A不合题意;
B.把带吸盘的挂衣钩按在光滑的墙壁上,吸盘内的气压远远小于外界大气压强,则大气对吸盘产生较大的压力,故B不合题意;
C.抽水机把水从低处抽到高处,也是利用大气压强的原理,故C不合题意;
D.医生用针筒把药水推入病人身体内,依靠活塞对药液产生的压强,与大气压强无关,故D符合题意。
故选D。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
4.(2023八下·肇州月考)媛媛用水平向右的力推静止在水平地面上的桌子,推力F的大小以及桌子的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示,则(  )
A.在0~6s内,推力小于摩擦力
B.在第7s时,桌子处于平衡状态
C.在6~8s时,桌子受到的摩擦力为12N
D.当桌子受到摩擦力为10N的时候,桌子不一定做匀速直线运动
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】根据乙图可知,在0~6s内桌子的速度为0,处于静止状态。根据二力平衡的知识可知,此时推力等于摩擦力,故A错误;
在7s时,物体的速度增大,做加速运动,此时处于非平衡状态,故B错误;
6~8s时,桌子做匀速直线运动,它受到的摩擦力与推力向后平衡,即二者大小相等,那么桌子受到的摩擦力f=F=10N,故C错误;
根据甲图可知,当桌子受到的摩擦力为10N时,它可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据乙图确定桌子的运动状态,根据二力平衡的知识比较推力和摩擦力大小;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)根据乙图中的匀速直线运动状态计算桌子受到的滑动摩擦力;
(4)根据甲图确定桌子的状态。
5.(2022八下·宽城期末)用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将(  )
A.向左下运动 B.向右上运动
C.仍静止不动 D.转过一定角度
【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】塑料片两端挂等重的钩码,受到的力的大小相等,此时塑料片受到的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且作用在同一物体上,这两个力彼此平衡,是一对平衡力,原本静止的塑料片受平衡力作用,故仍然保持静止。
故答案为:C。
【分析】物体受到大小相等、方向相反、在同一直线上的力时,是平衡力;物体受到平衡力,继续保持原有状态。
6.(2023八下·肇州月考)龙卷风容易把地面上的物体卷入空中的原因是(  )
A.龙卷风增大了物体受到的浮力
B.龙卷风减小了物体受到的重力
C.传说中的“龙”把物体抓向空中
D.龙卷风的内部压强小于外部压强
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当龙卷风经过时,风内的空气流速大而气压小,周围空气流速小而压强大,于是对物体产生朝向龙卷风内部的压强差,于是物体被卷入空中,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据流体压强和流速的关系判断。
7.(2021八下·肇州期末)关于力和运动的关系正确的是(  )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体只有运动就需要力的作用
C.力是改变物体运动状态的原因
D.物体受到力的作用,运动状态一定改变
【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;力与运动的关系
【解析】【解答】A.力是改变速度的原因而不是维持速度的原因,即力是产生加速度的原因,A不符合题意;
B.力是改变速度的原因而不是维持速度的原因,运动不需要力来维持,物体自身维持速度不变的性质叫做惯性,B不符合题意;
C.运动状态的特征物理量为速度,力是速度改变的原因,故力是改变运动状态的原因,C符合题意;
D.物体受到力作用,合力为零时,相当于不受力,故合力为零时运动状态不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力是改变物体运动的原因,物体的运动状态改变,一定受到力的作用。
8.小明在体育中考时见到了下列的一些现象,其中不能用惯性知识解释的是
A.小华不小心在跑道上摔了一跤
B.在起跑时,都用脚向后用力蹬地
C.在投掷实心球时,球离开手后会继续向前运动
D.参加50m×2往返跑测试的同学跑到终点后想立即停下来却办不到
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】A、滑倒是由于脚的运动速度加快,由于惯性,人的上身还要保持原来较慢的速度,所以A选项是由于惯性导致的;
B、起跑用力蹬是利用力的作用是相互的,使地面给自己一个较大的作用力,因此B选项与惯性无关;
C、实心球离开手后,由于惯性还要保持原来向前的运动状态,所以会继续向前运动,故C选项是利用惯性的;
D、由于到达终点前,测试的同学都处于运动状态,到达终点后,由于惯性,还要继续向前运动,所以不能立即停下来,故D选项是由于惯性导致的.
故选 B.
9.(2019八下·仙游期中)下列图象中,能正确描述液体压强与深度关系的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】当液体的密度一定时,液体内部的压强与深度成正比;
A、图中液体压强随着深度的增加而不变,A不符合题意;
B、图中液体压强随着深度的增加而减小,B不符合题意;
C、图中液体压强随深度的增大而增大,液体内部的压强与深度成正比,C符合题意;
D、当深度为零,液体压强为零,图中深度为零时,液体压强不为零,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】结合p=ρgh可知,同种液体中,液体内部的压强与深度成正比.
10.(2022·亳州模拟)一台笔记本电脑平放在水平桌面上,下列说法正确的是(  )
A.笔记本只有静止时受到的力才是平衡力
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对平衡力
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力是一对平衡力
D.如果笔记本受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.笔记本处于静止或匀速直线运动状态,都受到平衡力,A不符合题意;
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力,作用在不同的物体上,不是平衡力,B不符合题意;
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在同一个物体上,是一对平衡力,C符合题意;
D.如果笔记本受到水平方向的拉力和重力大小相等,这两个力的方向不是相反的,不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
11.(2022八下·科尔沁左翼中旗期中)如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等。若抽出深度为h的液体后剩余液体对容器底部的压强pA>pB>pC,则应分别从三个容器内抽出的液体深度h的大小关系是(  )
A.hAhB>hC D.hA=hB>hC
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,因原来液体的深度 < < ,根据 ,可得出 A> B> C①,已知抽出深度为h的液体后剩余液体对容器底部的压强pA>pB>pC,故三个底面积不同的圆柱形容器内液体减小的压强大小关系为 < < ,根据 ,由①可得出分别从三个容器内抽出的液体深度h的大小关系是 < < ,故只有A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据 ,可比较深度大小。
12.(2023八下·肇州月考)已调零的电子秤放在水平桌面上,将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上,如图所示。此时溢水杯中水深8cm,电子秤的示数是0.33kg。将一重为3N的物体放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上),静止时物体沉入水底。已知溢水杯的底面积为3×10-3m2,水的密度为1.0×103kg/m3,物体的体积是100cm3,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A.放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为8000Pa
B.放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力增大了1N
C.放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为0.53kg
D.放入物体后,当物体静止时,溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】放入溢水杯前,杯底受到水的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,故A错误;
放入物体后,当物体静止时,水面高度不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对杯底的压强不变。根据F=pS可知,水对杯底的压力不变,故B错误;
该物体的密度为:;
由于物体密度大于水的密度,因此物体在水中下沉;
则它静止时受到的浮力:F浮力=ρ液体gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N;
那么排开水的重力G排=F浮力=1N;
则溢水杯对电子秤的压力:F=G容器+G水+G-G排=0.33kg×10N/kg+3N-1N=5.3N;
那么溢水杯对电子秤的压强:,
故D错误;
放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数:,
故C正确。
故选C。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算溢水杯底部受到水的压强;
(2)首先根据液体压强公式p=ρ液gh分析容器底部受到压强的变化,再根据F=ps确定液体对容器底部压力的变化;
(3)首先根据计算物体的密度,再与水的密度比较,从而确定物体的浮沉状态。然后根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排计算物体受到的浮力,也就是排出液体的重力,最后根据F=G容器+G水+G-G排计算电子秤受到的压力,根据计算 溢水杯对电子秤的压强;
(4)根据计算电子秤的示数。
二、填空题
13.(2022·宣州模拟)如图所示,将一小球由A点释放,沿光滑的弧形轨道运动到B点时,小球将沿着图中的   轨迹运动;若此时小球所受外力突然全部消失,则小球将沿着图中   的轨迹运动。
【答案】b;c
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】将一小球由A点释放,沿光滑的弧形轨道运动到B点时,小球到达B点时,速度方向水平向右,小球过B点后由于重力的作用,将做平抛运动,运动轨迹为b。
若此时小球所受外力突然全部消失,则小球沿水平方向做匀速直线运动,即将沿着图中c的轨迹运动。
【分析】物体受到重力会下落,惯性使运动的物体继续运动;运动的物体若不受外力作用,将做匀速直线运动。
14.(2022八下·灌阳期中)如图所示用手握住重4N的瓶子静止不动,此时瓶子受到摩擦力的方向   (选填 “竖直向上”或“竖直向下”)。当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小为    N。
【答案】竖直向上;16
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用手握住重4N的瓶子静止不动,瓶子受到的重力和摩擦力是平衡力,重力的方向竖直向下,此时瓶子受到摩擦力的方向竖直向上。
当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小f=F-G=20N-4N=16N
【分析】瓶子静止悬在空中处于平衡状态,受力平衡,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力;施加20N的推力时,瓶子处于静止状态,对瓶子受力分析,求出摩擦力的大小。
15.(2020八下·来宾期末)如图甲所示的茶壶是连通器,当连通器里盛有同种液体且液体静止时,各部分与大气直接接触的液面总保持   ;如图乙所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明:气体中流速大的地方   小。根据这一现象可制成如图丙所示的装置,当用力向塑料管B中吹气时,细管A中的液面将会   (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】相平;压强;上升
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据连通器的特点,当连通器里盛有同种液体且液体静止时,各部分与大气直接接触的液面总保持相平。当向两张纸中间吹气时,根据流体压强与流速的关系可知,中间的空气流动速度增大,压强减小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。向塑料管B吹气时,根据流体压强与流速的关系可知,细管A的上方空气流速大压强小,细管A中的液面在烧杯液面上方的大气压的作用下上升。
【分析】连通器中装同种液体且不流动时,液面相平;流体在流速大的地方压强小。
16.(2023八下·肇州月考)人跑步时,人所受的重力与   是一对平衡力;跑步时要   (选填“利用”或“避免”)鞋底与地面间的摩擦,此时,鞋底与地面间的摩擦力方向与人跑步的方向   (选填“相同”或“相反”),跑步过程中速度越来越快,则人的惯性   (选填“越来越大”、“不变”或“越来越小”)。
【答案】地面的支持力;利用;相同;不变
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)人跑步时人的重力与地面的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力;
(2)跑步时要利用鞋底与地面之间的摩擦力。鞋底相对地面有向后运动的趋势,则鞋底受到的摩擦力向前,与跑步方向相同。
(3)跑步过程中,人的质量不变,则惯性大小不变。
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
(2)跑步时,双脚对地面施加向后的力,同时,地面对双脚施加向前的力,从而时我们前进。摩擦力方向与相对运动的方向相反;
(3)惯性的大小只与物体的质量大小有关。
三、作图题
17.(2023八下·肇州月考)如图所示,水平地面上的倾斜直杆顶端固定着一小球,小球处于静止状态,请画出小球所受力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,小球受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,二者都作用在重心上,如下图所示:
【分析】对小球进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
18.(2023八下·肇州月考)如图所示,装有重10牛物体置于水平桌面上,请画出桌面所受的压力F。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,桌面受到的压力作用在物体和桌面的接触面上,方向竖直向下,大小等于物体重力10N,如下图所示:
【分析】确定压力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
四、实验题
19.(2023八下·肇州月考)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂钩码,使作用在小纸片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码来改变拉力的大小,实验中选择小纸片的目的是   (考虑/不考虑)小纸片的重力。当细线两端钩码相同时,小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等;
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片不能静止不动,设计此实验步骤的目的是为了探究   。
(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,小华如何去操作   ;
(4)在探究同一个问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如题乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要的原因是____。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.小纸片容易扭转
【答案】(1)不考虑
(2)不在同一条直线上的两个力能否平衡
(3)用剪刀将纸片剪断
(4)A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验中选择小纸片的目的是不考虑小纸片的重力。
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片不能静止不动,设计此实验步骤的目的是为了探究:不在同一条直线上的两个力能否平衡。
(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,小华的操作为:用剪刀将纸片剪断。
(4)在探究同一个问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如题乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要的原因是:减少了摩擦力对实验结果的影响。
故选A。
【分析】(1)在实验中,如果物体的重力太大,会导致物体两侧的拉力不在同一直线上,此时为三力的平衡,而不是二力的平衡。
(2)根据描述确定哪个因素发生改变即可 ;
(3)探究不同物体的两个力是否平衡时,需要将一个纸片分解为两个纸片;
(4)在图乙中,物体会受到桌面施加的摩擦力,则此时其实是两个拉力和一个摩擦力的三力平衡,从而对探究二力平衡的条件产生影响,据此分析判断。
20.(2023八下·肇州月考)如图,将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度就不再下降,这时管内外水银面高度差约750mm。
(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是   支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于水银柱所产生的压强,通过计算可知当地的大气压为   Pa;(ρ水银=13.6×103 kg/m3)
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的   较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将   ;
(3)如果将此装置拿到高山上,观察到的现象是水银柱的竖直高度将   。
【答案】(1)大气压;9.996×104
(2)密度;不变
(3)变小
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是大气压强支持这段水银柱不会落下。
当地的大气压为:p=ρ液gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.75m=9.996×104Pa;
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的密度较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将不变。
(3)如果将此装置拿到高山上,那么大气压强会减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,观察到的现象是水银柱的竖直高度将变小。
【分析】(1)根据大气压强的知识解答。根据p=ρ液gh计算大气压强的数值;
(2)根据p=ρ液gh可知,当大气压强的数值不变时,液柱的高度与液体密度成反比,即液体密度越大,液柱高度越小。
(3)根据大气压强随高度的变化关系解答。
五、计算题
21.(2021八上·昆明期末)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,当该车满载货物时总质量为,该车在平直公路上由东向西行驶,汽车的牵引力为,在此过程中汽车受到的阻力为汽车总重力的0.1倍(g=10N/kg),求
(1)该车满载货物时受到的重力是多少?
(2)该车行驶过程中受到的阻力是多少?
(3)汽车沿水平方向行驶时受到的合力是多少?方向如何?
【答案】(1)解:该车满载货物时受到的重力是
答:该车满载货物时受到的重力是
(2)解:由题意知,该车行驶过程中受到的阻力是
答:该车行驶过程中受到的阻力是
(3)解:汽车沿水平方向行驶时受到的合力是
合力的方向与牵引力方向相同,即合力向西。
答:汽车沿水平方向行驶时受到的合力是;合力方向向西。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)利用G=mg求得该车满载货物时受到的重力。
(2)由题意知,该车行驶过程中受到的阻力是f=0.1G,据此求解。
(3)汽车在水平方向的合力F=F牵-f,方向与牵引力方向相同。
22.(2023八下·肇州月考)如图所示,装有水的薄壁轻质圆柱形容器甲与圆柱形物块乙等高,放置于水平地面上,甲中水的深度为0.1米,底面积为0.02米2,求:
(1)水对容器底部的压强p水。
(2)容器内水的质量m水。
(3)若水的深度是容器高度的,甲的底面积是乙的2倍,乙的密度是水的3倍,现将乙放入容器甲中,求:水对容器底的压强与容器对地面的压强的比值。
【答案】(1)解:由题意可知,甲中水的深度为h=0.1m,故可知水对容器底部的压强为p水=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
答:水对容器底部的压强p水为980Pa;
(2)解:由题意可知,甲中水的深度为h=0.1m,甲的底面积为S甲=0.02m2,故可知甲中水的体积为V水=S甲h=0.02m2×0.1m=2×10-3m3
故容器内水的质量为m水=ρ水V水=ρ水S甲h=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
答:容器内水的质量m水为2kg;
(3)解:由题意可知,乙的密度大于水的密度,故将乙放入容器甲后,乙的底部将与甲的底部相接触,设甲的底面积为S甲,乙的底面积为S乙,由题意可知,乙圆柱体的体积为V乙=S乙h乙=0.01m2×0.3m=3×10-3m3
甲容器中剩余部分的体积为V剩=V甲-V水=0.02m2×0.3m-2×10-3m3=4×10-3m3
可知甲容器中剩余部分的体积大于乙圆柱体的体积,故将乙放入甲后,水不会溢出,因将甲放入乙前后,水的体积V水保持不变,设放入乙后甲容器中水的高度为h′水,则有S甲h水=(S甲-S乙)h′水
由题意可知S甲=2S乙
故解得h’水=2h水
由受力分析可知,此时容器对地面的压力等于水与圆柱体乙的重力之和,故水对容器底的压强与容器对地面的压强的比值为
将S甲=2S乙、ρ乙=3ρ甲、h′水=2h水代入解得
答:水对容器底的压强与容器对地面的压强的比值为4∶11。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强;
(2)首先根据V=Sh计算出容器内水的体积,再根据公式m=ρV计算容器内水的质量。
(3)比较乙的密度与水的密度的大小,从而确定乙在水中的浮沉状态,然后根据公式 V乙=S乙h乙 计算出乙的体积。再根据V=Sh分别计算出甲容器的容积和里面水的体积,然后根据 V剩=V甲-V水 计算剩余部分的体积。接下来将剩余部分的体积和乙的体积进行比较,从而确定放入乙后水是否会溢出。
由于放入乙前后甲容器中水的体积不变,那么得到: S甲h水=(S甲-S乙)h′水 ,再结合甲和乙的底面积之比,可计算出后来水面高度与原来水面高度的比值。
根据p=ρ液gh计算出后来水对容器底部的压强,根据计算容器对桌面的压强,最后二者作比即可。

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