北师大版初中物理八年级下册第八章《压强与浮力》单元综合测试解析版.docx
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北师大版初中物理八年级下册第八章《压强与浮力》单元综合测试解析版
北师大版初中物理八年级下册第八章《压强与浮力》单元综合测试(解析版)
一、单选题
1.质量相等的木球和铁球放在水中,木球漂浮于水面上,铁球沉入水底,则它们受到的浮力关系为()
A.F木=F铁B.F木>F铁C.F木<F铁D.无法判断
2.如图所示是同一个小球分别放在甲、乙两杯液体中静止时的情况,则小球所受的浮力
、
和两种液体的密度
、
关系正确的是
A.
B.
C.
D.
3.最早测出大气压值的科学家是( )
A.阿基米德B.托里拆利C.伽利略D.牛顿
4.登山时喝空的矿泉水瓶,拧紧瓶盖,下山后瓶子变瘪,瓶内的气体分子
A.个数减少B.质量减小C.间隔减小D.体积减小
5.现在许多中学生都很喜欢喝盒装饮料,关于盒装饮料下列说法中错误的是
A.用力挤压空饮料盒会变形,说明力可以改变物体的形状
B.吸管一端做成尖形,是为了增大压强
C.将未开封的盒装饮料放入水中会下沉,是因为重力大于浮力
D.用吸管吸“饮料”是利用了液体压强
6.如图所示几种不同渠道的截面图,其中最安全可靠的设计是
A.
B.
C.
D.
7.夏天人们游泳时,从岸边走向水深处的过程中,他受到的浮力变化情况是
A.浮力增大
B.浮力不变
C.浮力减小
D.先增大后减小
8.通过实验第一次测出大气压值的科学家是()
A.托里拆利B.阿基米德C.伽利略D.牛顿
9.我们在宾馆常会用到旅行用的牙膏(如图所示),根据你的观察和生活经验,你认为下列说法错误的是()
A.牙膏盖子中间的尖锐物是为了增大压强B.这支新牙膏受到的重力是3N
C.挤压牙膏时可反映出力能使物体发生形变D.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦
10.下列对生活中的各种现象描述正确的是
A.鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B.自行车轴加润滑油是为了增大摩擦
C.把刀刃磨得很锋利是为了减小压强
D.书包背带做的较宽是为了增大压强
二、简答题
11.如图所示的行为不但违反交通法规,而且极其危险。
请你根据所学的物理知识,选一个方面说明不应该这样做的原因。
12.如图甲是化学实验室里常用的水流抽气机,乙是其工作原理示意图.使用时让自来水流入具有内置喷门的T型管中,即可达到抽气的目的.请说明它的工作原理?
13.小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,观察它的浮沉情况后,取出放好。
下表是他记录的部分数据及现象。
(鸡蛋的体积保持不变,g=10N/kg,
)
(1)求第57天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。
(2)比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小,写出判断依据。
(3)根据表格的现象你如何判断鸡蛋存放时间的长短?
14.如图是“和谐号”动车停靠在都匀东站的情景。
为避免人被“吸”向列车而发生事故,站台上设有距列车一定距离的安全线,旅客都要站在安全线以外候车。
阅读后请回答以下问题:
(1)动车进站时动能如何变化____?
(2)旅客为何要站在安全线以外候车____?
三、填空题
15.如图所示的仪器名称为_____,当它浸入液体的体积越多,说明该液体的_____。
意大利科学家_____首先测出大气压强的值。
某地区的等高线如图所示,在该地区同一时刻,A位置的大气压_____B位置的大气压(选填“>”、“=”或“<”)
16.如图所示,物体A重20N,外力F=80N,则各图中支持面上受到的压力大小分别是Fa=______ N,Fb=______N,Fc=______N
17.如图所示,A为重5N的正方体,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6N,则图甲中B所受压力为_____N,图乙中B所受压力为_______N.
18.为核潜艇提供能量的装置是核反应堆,在核反应堆中发生的是_________(选填“核裂变”或“核聚变”).这种能源属于________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源.核潜艇下潜过程中受到海水的压强________ (选填“变大”、“不变”或“变小”).
19.今年来,我国高铁发展迅速,令世人瞩目。
(1)列车行驶试验中发现,当两辆列车以较高的速度并排行驶时,封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象.这是由于气体流速越大,压强越____________,从而产生了气压差所引起的。
(2)2015年12月,温州到金华的高铁建成通车,某列车以60m/s的速度匀速行驶100s,行驶中受到的阻力为1×105N,这一过程中列车克服阻力做功____________J。
四、计算题
20.我国在南海成功试采的“可燃冰”是天然气的水合物,天然气应用广泛。
如图是用天然气为燃料的小汽车,总质量为1.5t,车轮与地面的总接触面积为0.1m2,汽车发动机的效率为30%,以20m/s的速度在平直公路上匀速直线行驶时受到的阻力为1000N.(天然气热值q=3.5×107J/m3,g=10N/kg)求:
(1)该车静止时,对水平路面的压强;
(2)该车行驶时发动机的输出功率;
(3)10m3天然气能使该车以20m/s的速度在该段平直公路上匀速直线行驶的路程是多少?
21.2017年,郑州被认定为国家中心城市。
郑州市区每天清晨都要进行洒水,若一辆6轮洒水车2t,满载时装水7t,每个轮胎与地面的接触面积为500cm2。
问:
(1)装满水时,洒水车对地面的压强为多少?
(2)若洒水车水罐内水深1.2m,水对罐底的压强为多少?
22.如图所示,圆柱形容器中盛有某种液体,有一个体积为103cm3、质量为500g的实心小球被细线系在容器底部,液体深为50cm,对容器底的压强为4.0×103Pa。
(g=10N/kg)求:
(1)容器中液体的密度。
(2)细线对小球的拉力。
(3)剪断细线后,小球最终露出液体表面的体积。
23.如图在一个平底大烧杯的底部放有一个边长5cm,质量75g的正方体木块。
求:
(1)木块的密度;
(2)木块对杯底的压强;
(3)若在烧杯内加满水,求出木块静止时受到的浮力。
(g取10N/kg)
参考答案
1.B
【解析】木球和铁球的质量相等,则它们的重力也相等,即G木=G铁,由物体的浮沉条件知,木球漂浮在水面上,受到的浮力F木=G木,而铁球沉入水底,符合下沉的条件,即F铁<G铁,所以F木=G木=G铁>F铁,即F木>F铁.故选B.
2.B
【解析】
【详解】
∵小球在甲液体中漂浮,∴ρ甲>ρ球,F甲=G球,∵小球在乙液体中悬浮,∴ρ乙=ρ球,F乙=G球,∴ρ甲>ρ乙,F甲=F乙.故选B.
【点睛】
小球漂浮或悬浮时浮力等于重力,根据物体的浮沉条件比较小球受浮力大小关系;在甲中漂浮,液体的密度大于小球的密度,在乙中悬浮,液体密度等于乙球的密度,据此得出两种液体的密度关系.
3.B
【解析】将玻璃管内的空气排净,让液体的压强等于大气压强便可以测出大气压值,托里拆利首先用这种方法测出了大气压强的数值,用水银来做实验,测出水银的高度为
。
故选:
B.
4.C
【解析】
【详解】
A.下山后瓶子会变瘪,瓶内的气体分子间隔变小,而不是气体分子的个数减小,故A错误;
B.下山后瓶子会变瘪,瓶内的气体分子间隔变小,而不是气体分子的质量减小,故B错误;
C.下山后瓶子会变瘪,瓶内的气体分子间隔变小,故C正确;
D.下山后瓶子会变瘪,瓶内的气体分子间隔变小,而不是气体分子的体积减小,故D错误。
故选C.
【点睛】
根据分子间有间隔,间隔的大小受压强的影响.在山顶上空气稀薄,压强较小,相同体积的气体,压强越小,分子间的间隔越大,压强越大,分子间的间隔越小,则下山后瓶子变瘪,据此进行判断即可.
5.D
【解析】
A.力可以改变物体的形状和运动状态,用力挤压空饮料盒会变形,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.吸管一端做成尖形,是通过减小受力面积的方法来增大压强的,故B正确;
C.将未开封的盒装饮料放入水中会下沉,根据浮沉条件知原因是重力大于浮力,故C正确;
D.用吸管吸“饮料”是利用了大气压的作用,故D错误;
故选D。
6.D
【解析】
由于液体压强随深度增加而增大,单位面积上的坝堤的底部受到水的推力比上部大,所以拦河坝的大坝都要建成“上窄下宽”的形状,且图D中的图形最稳定,也更符合实际。
所以选项A.B.C不正确。
点睛:
由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强;液体的压强随深度增加而增大.
7.A
【解析】
解答:
根据公式F浮=ρ水gV排,水的密度不变,从岸边走向水深处的过程中,人排开水的体积不断增大,所以受到的浮力增大,BCD错误,A正确。
故选A.
点睛:
根据公式F浮=ρ水gV排判断,人从岸边走向水深处时,浸入水的体积不断增大.
8.A
【解析】A.托里拆利第一次测出大气压,故A正确。
B.阿基米德发现了阿基米德原理,故B错误。
C.伽利略在研究了力和运动的关系方面贡献突出,故C错误。
D.牛顿发现了万用引力定律,故D错误。
故选A.
点睛:
按物理学家的贡献、主要成就,逐一分析各选项然后选出正确的.
9.B
【解析】A.牙膏盖子中间的尖锐物是通过减小受力面积增大压强的,故A正确、不符合题意;B.牙膏净含量3g,加上牙膏皮,总质量约6g,G=mg=0.006kg×10N/kg=0.06N,故B不正确,符合题意;C.挤压牙膏时,对牙膏皮施加了力改变了牙膏皮的形状,故C正确、不符合题意;D.牙膏盖上的条纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的,故D正确、不符合题意;故选B.
10.A
【解析】
【详解】
A、鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确;
B、自行车轴加润滑油,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B错误;
C、把刀刃磨得很锋利,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,故C错误。
D、书包背带做的较宽,是压力一定,通过增大受力面积,减小压强,故D错误。
故选:
A。
11.摩托车超载行驶时,受力面积一定,压力增大,故压强变大,容易爆胎;摩托车超载行驶时,惯性大,运动状态难以改变,容易造成交通事故;摩托车超载行驶时,动能大,发生交通事故时伤害时会更严重。
【解析】答:
摩托车超载行驶时,受力面积一定,压力增大,故压强变大,容易爆胎;摩托车超载行驶时,惯性大,运动状态难以改变,容易造成交通事故;摩托车超载行驶时,动能大,发生交通事故时伤害时会更严重。
点睛:
此题为开放性题目,答案不唯一,可从压强、惯性和动能等角度分析解答。
12.T型管内的空气在自来水的带动下,流速大,压强很小,被抽的气体压强大于T型管内的压强,形成一个向管里的压强差,所以被抽气体在压力作用下被抽出。
【解析】在相等的时间内通过粗管和细管的流量相同,通过粗管的流速小,压强大;通过细管的流速大,压强小.T型管内的压强小,外界压强大,气体在压强差的作用下被吸入T型管.
故答案为:
T型管内的空气在自来水的带动下,流速大,压强很小,被抽的气体压强大于T型管内的压强,形成一个向管里的压强差,所以被抽气体在压力作用下被抽出。
【点睛】掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强解释某些器材的工作原理.
13.0.62×10-4m3第1天鸡蛋受到的浮力更大,依据:
鸡蛋都在水中,
相同,第1天浸没,
,第70天漂浮,
,由阿基米德原理
可知,
、g相同,
越大,浮力越大。
所以第1天鸡蛋受到的浮力更大。
将鸡蛋放入水中,如果鸡蛋缓慢下沉,说明鸡蛋存放时间短;如果鸡蛋上浮至漂浮状态,说明鸡蛋存放时间长。
【解析】解由图可知第57天鸡蛋处于悬浮状态,根据物体的沉浮条件可知,鸡蛋所受的浮力等于鸡蛋自身的重力,所以F浮=G=mg=0.62kg
6.2N,鸡蛋的体积V=
。
(2)第1天鸡蛋受到的浮力更大,依据:
鸡蛋都在水中,
相同,第1天浸没,
,第70天漂浮,
,由阿基米德原理
可知,
、g相同,
越大,浮力越大。
所以第1天鸡蛋受到的浮力更大。
(3).根据上图可知,将鸡蛋放入水中,如果鸡蛋缓慢下沉,说明鸡蛋存放时间短;如果鸡蛋上浮至漂浮状态,说明鸡蛋存放时间长。
14.动车进站时,质量不变,速度变小,所以动能变小如果人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人外侧受到的压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生危险,所以旅客要站在安全线以外候车.
【解析】
(1)动车进站时,质量不变,速度变小,所以动能变小;
(2)如果人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人外侧受到的压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生危险,所以旅客要站在安全线以外候车。
点睛:
本题考查的是影响动能的因素及流体压强与流速的关系,是一道与生活实际联系密切的应用题。
15.密度计密度越小托里拆利<
【解析】如图所示的仪器名称为密度计,利用物体漂浮时浮力等于重力,根据F浮
液gV排得,浮力相等时,V排越大,
液越小,故当它浸入液体的体积越多,说明该液体的密度越小。
意大利科学家托里拆利首先测出大气压强的值。
气压随高度增加而减小,据等高线分析,A位置比B位置高,故在该地区同一时刻,A位置的大气压
16.208060
【解析】如图a,物体平放在水平地面上,压力等于物体的重,即
;
如图b,物体在外力F作用下压在竖直墙面上,压力与重无关,先是外力F,即
;
如图c,物体在竖直向上的外力F作用下压在顶面上,压力等于外力与重的差,即
。
17.111
【解析】甲图中A物体受重力G、向下的压力F及水平面向上的支持力F1,则B所受的压力F1′=G+F=5N+6N=11N;乙图中A物体受重力G,向上的压力F,水平面对物体向下的压力F2,则图乙中B所受压力F2=F-G=6N-5N=1N.
点睛:
压力是垂直压在物体表面上的力,由受力分析利用力的合成可求得压力:
当二力方向相同时,其合力为二力之和,当二力方向相反时,其合力为二力之差.
18.核裂变不可再生变大
【解析】
【详解】
核反应堆是利用原子核发生裂变释放能量来工作的,核能属于不可再生能源.
潜艇在下潜过程中,海水的密度不变,所处的深度在不断的增加,根据P=ρgh可知,潜艇受到的水的压强在不断地增大.
【点睛】
(1)核裂变和核聚变都能释放能量,对于核裂变是可控的,如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的,对于核聚变过程不可控,如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量;
(2)从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源.化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;(3)液体的压强与液体密度和深度有关,分析潜艇受到海水压强的变化要从海水的密度和深度变化入手.
19.小6×108
【解析】
【详解】
(1)气体流速越大,压强越小;
(2)由于列车是匀速运动的,牵引力等于阻力为1×105N,通过的路程是6×103m,所以这一过程中列车克服阻力做功W=Fs=1×105N×6×103m=6×108J。
20.
(1)1.5×105Pa;
(2)20kW;(3)1.05×105m
【解析】
(1)小汽车的总质量:
m总=1.5t=1500kg,小汽车的总重力:
G总=m总g=1500kg×10N/kg=1.5×104N,小汽车静止时,对水平路面的压力:
F压=G=1.5×104N,受力面积(即车轮与地面的总接触面积):
S=0.1m2,小汽车静止时,对水平路面的压强:
p=
=1.5×105Pa;
(2)因为汽车在平直公路上匀速直线行驶,所以汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,汽车受到的牵引力:
F=f=1000N,该车行驶时发动机的输出功率(牵引力的功率):
P=
=Fv=1000N×20m/s=20000W=20kW;(3)10m3天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=10m3×3.5×107J/m3=3.5×108J,由汽车发动机的效率η=
=30%可得牵引力做的有用功:
W有用=30%×Q放=30%×3.5×108J=1.05×108J,由W=Fs得汽车匀速直线行驶的路程:
s=
=1.05×105m。
点睛:
(1)知道小汽车总质量,利用G=mg求其重力,小汽车静止时,对水平路面的压力等于其重力,知道受力面积(车轮与地面的总接触面积),利用压强定义式求小汽车静止时,对水平路面的压强;
(2)汽车在平直公路上匀速直线行驶,汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,据此求汽车受到的牵引力,利用P=Fv求该车行驶时发动机的输出功率;(3)利用Q放=Vq求10m3天然气完全燃烧放出的热量,而汽车发动机的效率η=
=30%,据此求牵引力做的有用功,再利用W=Fs得汽车匀速直线行驶的路程。
21.
(1)装满水时,洒水车对地面的压强为3×105Pa;
(2)洒水车水罐内水深1.2m,水对罐底的压强为1.2×104Pa。
【解析】
【详解】
(1)装满水时,洒水车对地面的压力等于车和水的总重:
,
受力面积为:
,
根据
得,洒水车对地面的压强:
;
(2)若洒水车水罐内水深1.2m,根据
得,水对罐底的压强:
。
22.
(1)0.8×103kg/m3;
(2)3N;(3)3.75×10-4m3
【解析】
【详解】
(1)已知h=50cm=0.5m,V=103cm3=1×10−3m3,m=500g=0.5kg,则由p=ρ液gh得,ρ液=
=0.8×103kg/m3;
(2)因为此时小球全部浸没在液体中,所以V排=V物,F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=8N,G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,此时小球受力平衡,即F浮=G+F拉,则F拉=F浮−G=8N−5N=3N.(3)剪断细线后,小球要上浮,最后漂浮在液面上,所以F浮=G,即ρ液gV排=mg,即0.8×103kg/m3×V排=0.5kg,解得V排=0.625×10−3m3,则小球最终露出液体表面的体积V露=V−V排=1×10−3m3−0.625×10−3m3=0.375×10−3m3.
【点睛】
(1)已知液体的深度,根据液体压强公式P=ρgh变形即可求出容器中液体的密度.
(2)分别求出小球所受重力和浮力,根据物体的浮沉条件可知小球上浮,然后由力的合成可知F浮=G+F拉,问题可解.(3)当剪断细线后,小球要上浮,最后漂浮在液面上,再根据F浮=G,即可求出V排,再用总体积减去V排即为露出液体表面的体积.
23.
(1)0.6g/cm3;
(2)300Pa…;(3)漂浮判断…0.75N…
【解析】
试题分析:
先求木块的体积,根据
计算密度;
求出木块的底面积,根据
计算木块对杯底的压强;
浮力应分为两种情况,一是木块漂浮或悬浮时,浮力等于重力;如果木块沉底,应根据阿基米德原理求浮力。
(1)木块的体积为:
,
木块的密度为:
;
(2)木块的底面积为:
,
静止时对底面的压力等于木块的重力,木块的重力为:
木块对杯底的压强为:
;
(3)若在烧杯内加满水,由于木块的密度小于水的密度,根据浮沉条件知,木块将漂浮在水面上,浮力等于木块的重力,
即
。
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