八年级下学期物理第八章压强与浮力单元检测(二)答案解析
1.【解析】选D。甲、乙两图,人站在水平地面上,对地面的压力:F甲=F乙=G;甲图是双脚着地站立,乙图是单脚着地站立,地面受力面积:S甲>S乙,由公式p?甲姿势换成图乙姿势时,压力不变,压强变大,故选D。
2.【解析】选C。图中用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果,桌子正放和倒放改变海绵的受力面积,加砝码可以改变海绵受到的压力,探究压力的作用效果与什么因素有关,故A正确;影响压力作用效果的因素有压力和受力面积,探究压力作用效果和其中一个因素有关时,要采用控制变量法,控制另一个因素不变,故B正确;海绵比较容易发生形变,所以用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果,故C错误;由图甲、乙可知,海绵的受力面积一定,乙图海绵受到的压力比较大,海绵的凹陷程度大,说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。由图乙、丙可知,海绵受到的压力一定,乙图海绵的受力面积较小,压力的作用效果明显,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,故D正确。 3.【解析】选B。大气压随着高度的增加而减小,山顶上的气压比山脚下的气压小。故选B。
4.【解析】选B。将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来。用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系。在纸片下面吹气时,纸片下方的空气流速加快,下方的压强小于上方的压强,故纸片向下凹陷。当向B管中吹气时,致使A管上方的空气流速加快,气压减小,在大气压的作用下,水在A管中上升。故选B。
5.【解析】选C。本题考查阿基米德原理的应用。A球与B球相比,B球排开的酒精体积大,B球受到的浮力大;B球与C球相比,排开的液体的体积相同,但C球排开的液体的密度大,故C球受到的浮力大,故选C。
6.【解析】选D。由图知,金属块受到的浮力:F浮=G-F示=20 N-18 N=2 N。因为金属块体积的四分之一浸入水中静止,由阿基米德原理F浮=ρ
水
F可以判断对地面的压强:p甲<p乙,即:从图SgV排可求得金属块的体积:
V?4V排?4F浮?水g ?4?2 N当金属块全部浸入水中且未碰到杯底?0.8?10?3 m3,33(1?10 kg/m?10 N/kg)水
时,所受浮力为F=ρ
-3
3
gV排=1×10 kg/m×10 N/kg×0.8×
33
10 m=8 N,则弹簧测力计的示数F拉=G-F=20 N-8 N=12 N。当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,杯底可能会给金属块向上的支持力,则此时弹簧测力计的示数有可能小于12 N,故正确答案应该选D。 7.【解析】选C。本题考查了阿基米德原理。两鱼缸的液面是相平的,鱼缸乙放入小船,船会排开一部分水,根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知,它排开的水的重力与小船自身的重力正好相等,因此,最终两鱼缸的重力是相等的,质量也相同。
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8.【解析】选C。本题考查物体的浮沉条件及浮力大小的决定因素。北极熊和浮冰处于漂浮状态,受到的浮力等于北极熊和浮冰的重力。浮冰不断融化,冰的质量在不断减小,则它们受到的浮力在不断减小,故A、B错误;根据F浮= ρ
液
V排g,在水的密度不变的情况下,浮冰和北极熊排开水的体积在不断减小,故C正确;北极熊在浮冰
上,受到的支持力和其重力是一对平衡力,即北极熊受到的支持力等于它受到的重力,则北极熊受到的支持力保持不变,故D错误。
9.【解析】背在肩上的书包对肩膀施加了压力,受力物体为肩膀,故施力物体为旅行包,包的背带做得宽,增大了受力面积,可以减小压强。 答案:旅行包 压强
10.【解析】本题考查摩擦及大气压强的有关知识。增大摩擦一般有两种方法:压力一定时,增大接触面的粗糙程度;接触面的粗糙程度一定时,增大压力。由题意可知防滑垫正面做成仿草坪式是为了增大接触面的粗糙程度以增大摩擦;反面的许多吸盘在大气压的作用下,使防滑垫紧贴在地面上,达到防滑效果。 答案:增大摩擦(或者增大接触面的粗糙程度) 大气压
11.【解析】独竹漂漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,则F浮=G人+G杆+G独竹漂=(m人+m杆+m独竹漂)g =(30 kg+3.5 kg+56.5 kg)×10 N/kg=900 N。 根据F浮=ρgV排,知V排?F浮?g
?900 N?0.09 m3 331.0?10 kg/m?10 N/kg答案:900 0.09
12.【解析】潜艇从浅水区进入深水区时,深度变大,由p=ρ在水中时,排开水的体积等于潜艇的体积,不变,由 F浮=ρ
液
液
gh知,潜艇所受水的压强变大;潜艇浸没
gV排知,它所受的浮力不变;潜艇从海水密度小的海域进入海水密度大的海域时,由F浮=ρ
液
gV排
知,它所受浮力变大,潜艇工作时悬浮,F浮=G,因 F浮变大,G也要变大,故此时高压水舱要吸进海水。 答案:变大 不变 变大 吸进
13.【解析】由于放入烧杯的物体处于漂浮状态,物体所受到的浮力等于物体的重力,又根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体受到的重力,虽然从烧杯中溢出了1 N的水,但物体的重力也是1 N,所以烧杯中水对烧杯底部的压力不变;根据题意可得,占该物体
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3体积的水的重力和该物体的体积相同,4
则1 m该材料的实心物体受到的重力等于0.75 m的水受到的重力即7 500 N,所以实心物体的质量为750 kg。
答案:不变 750
14.【解析】本题主要考查浮力大小的计算及物体的浮沉条件。三个物体的体积相等,根据公式F浮=ρgV
排
33
可知三者的浮力是相等的;B物体在液体中受到的浮力FB=ρ0gV,B物体在液体中处于悬浮状态,根据物
体的浮沉条件可知B物体的密度等于液体的密度ρ0。 答案:FA=FB=FC ρ0gV ρ0
15.【解析】压力的作用点是手与墙壁的接触点;然后过作用点作垂直于墙,并指向墙里面的压力。 答案:如图所示
16.【解析】(1)压强计的金属盒浸入水中后,两侧的液面依然相平,即还相 当于连通器,说明金属盒到U形管间的橡皮管有漏气之处,与大气直接相通。 (2)深度改变,压强计的示数改变,说明液体内部压强与液体的密度有关。 (3)由于液体压强与液体深度有关,还可能与液体密度有关,所以要探究液体
密度与压强的关系必须控制液体的深度相同。(4)不可靠,因为加入浓盐水后,液体的密度和金属盒所处的深度都增加,没有控制变量,故结论不可靠。 答案:(1)橡皮管破裂(其他合理答案均可) (2)深度 (3)深度
(4)不可靠 小强没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化。
17.【解析】本题考查了浮力。(1)铁块在1、2、3位置时弹簧测力计的示数分别为4.4 N、3 N、2 N,所以弹簧测力计的示数是减小的。铁块受到三个力的作用:重力、拉力和浮力,重力=浮力+拉力,重力不变,拉力减小,说明浮力变大。铁块在3、4位置时,弹簧测力计的示数始终为2 N,弹簧测力计的示数保持不变,浮力也保持不变。(2)铁块在1、2、3位置时的浮力是变化的,铁块排开的液体的体积不相同,所以可以验证B是正确的。(3)向水中加盐时,盐水的密度变大,鸡蛋受到的浮力变大,浮力大于重力时,鸡蛋会上浮,可以验证猜想C。
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答案:(1)变小 变大 不变 不变 (2)B (3)鸡蛋上浮 C
18.【解析】(1)由于液体内部的压强随深度的增加而增大,故“下五洋”最大的困难是设计潜水器能够承受深海巨大的压强。
(2)“蛟龙”号在7 000 m时承受的压强p=ρgh=1.0×10 kg/m×10 N/kg× 7 000 m=7×10 Pa
(3)查得“蛟龙”号最大总质量
m总= 22 000 kg + 220 kg + 240 kg = 22 460 kg “蛟龙”号悬浮时排开水的质量 m排=ρ(2V铁+V)= m总+ρ铁·2V铁
即1.0×10 kg/m×(2V铁+8.2 m×3.0 m×3.4 m)= 22 460 kg + 7.9×10 kg/m×2V铁 解得V铁=4.4 m
答案:(1)克服深海产生的巨大压强 (2)7×10 Pa (3)4.4 m
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