(2)根据图中乙球受力平衡,利用阿基米德原理即可求出乙球的体积.
(3)把细线剪断后,根据阿基米德原理即可求出受到的总浮力的变化量,即可根据F浮=ρ
水
gV排求出排开水的体积减小量,利用V=Sh求出下降的高度;
水
(4)把细线剪断后,求出甲球的浮力的变化量,根据F浮=ρ
【解答】解:
gV排求出露出水面的体积.
水
A、由图可知:甲球浸没在水中受力平衡,即:F浮1=G甲+T0,则:ρ
所以,V甲=
,
gV甲=m1g+T0,
则ρ
甲
===,故A正确;
B、由图可知:乙球浸没在水中受力平衡,即:G乙=F浮2+T0,则:m2g=ρ
所以,V乙=
,故B错误.
水
gV乙+T0,
C、甲、乙两实心小球用一根无弹性细线连在一起在水中后悬浮,则F浮总=G甲+G乙,
水
如把细线剪断后,甲球上浮,乙球下沉;则F浮甲=G甲,F浮乙=ρ所以,F浮总′=F浮甲+F浮乙=G甲+ρ
水
gV乙,
g×
gV乙, gV乙)=G乙﹣ρ
=
gV乙=m2g﹣ρ
△F浮=F浮总﹣F浮总′=(G甲+G乙)﹣(G甲+ρ 由F浮=ρ
水水水
=T0,
,
水
gV排可知排开的水的体积减小量为△V=
所以,水面下降的高度△h===,故C正确.
21
D、对于甲球,浸没在水中时受力平衡,即:F浮1=G甲+T0,把细线剪断后,甲球上浮,F浮甲=G
甲
,则将细线剪断待两小球静止后,甲球受到的浮力减小量为:△F浮甲=F浮1﹣F浮甲=G甲+T0﹣G=T0,由F浮=ρ
gV排可知露出水面的体积V甲露=
=
,故D正确.
甲水
故选ACD.
【点评】本题考查知识点比较多,浮力的计算、重力的计算、压强的计算、密度的公式和阿基米德原理的应用,本题的关键是根据空心球和实心球是用相同材料制成的且质量都是200g得出实心球的体积与构成空心球的材料的实际体积相同.
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.如图所示,一艘小船上的人用力推开另一艘小船,结果发现两艘小船同时向相反方向运动,该现象说明:力可以改变物体的 运动状态 ;力的作用是 相互 的.
【考点】力的作用效果;力作用的相互性.
【分析】本考查力的基本常识:物体间力的作用是相互的;
力的作用效果有两点:(1)改变物体的运动状态;(2)使物体发生形变. 【解答】解:
两只小船同时向相反方向运动,说明物体受到力的作用,力使物体的运动状态发生了改变;物体间力的作用是相互的,一个施力物体同时也是受力物体. 故答案为:运动状态;相互.
【点评】解决此类问题要掌握力的基本常识,知道力的作用效果,只要对力的基本概念有深刻的认识,对相关的问题会迎刃而解.
15.推土机的推土铲刃、篆刻刀的刀口做的很锋利,破窗锤的敲击端做成锥状,这些都是通过 减小 受力面积来 增大 压强的.(两空均选填“增大”或“减小”)
22
【考点】增大压强的方法及其应用.
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.
【解答】解:推土机的推土铲刃、篆刻刀的刀口做的很锋利,破窗锤的敲击端做成锥状,这些都是通过减小受力面积来增大压强的. 故答案为:减小;增大.
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义.解答时,要注意使用控制变量法.
16.(4分)(2015成都)如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为175m,则深度为20m的某处受到水的压强为 2×10 Pa.轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了 连通器 原理.(ρ
水
5
=1×10 kg/m,g=10N/kg)
33
【考点】液体的压强的计算;连通器原理.
【分析】(1)液体压强随深度的增加而增大;已知水的深度和密度,利用公式p=ρgh计算水对坝底的压强.
(2)上端开口、下端相连通的容器叫连通器;船闸是连通器特点的应用.
3
3
5
【解答】解:水对坝底的压强为p=ρgh=1.0×10kg/m×10N/kg×20m=2×10Pa
据船闸的结构特点可知,其在工作时,上端开口,下部连同,即符合连通器的定义,所以船闸是利用连通器的原理工作的. 故答案为:2×105;连通器.
【点评】此题考查了连通器的应用和液体压强的计算,正确理解深度的含义,是解决液体压强问题的第一步.
23
17.托里拆利实验能够测出大气压的值,测量方法如图所示,在其它条件不变的情况下,仅换用更粗的玻璃管,则管内、外水银面的高度差将 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”);小亮同学测量时如果管内混有少量气体,则测量结果与真实值相比 偏小 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
【考点】大气压强的测量方法.
【分析】①影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的倾斜、粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关;
②管内混入空气,水银柱的高度差会减小,再根据公式p=ρgh即可知测量结果的变化.
【解答】解:①在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,所以,如果玻璃管加粗一些,玻璃管内外水银面高度差将不变;
②若实验时玻璃管中进入少量空气,水银柱的高度差h会减小,由p=ρgh可知测量结果将偏小.
故答案为:不变;偏小.
【点评】托里拆利实验是初中物理中比较重要的实验,此实验中只有外界大气压发生变化、玻璃管上端进入空气会影响水银柱的竖直高度差.
18.彤彤和雪雪两人进行爬楼比赛,两人都从同一幢教学楼的底楼爬上五楼,已知他们的体重之比为3:2,上楼所用时间之比为2:1,则两人做功之比为 3:2 ;功率之比为 3:4 .
【考点】功的计算;功率的计算.
【分析】先根据公式W=Gh求出功之比,再利用P=求出甲、乙两人的功率之比.
【解答】解:
彤彤和雪雪的体重之比:
24
G彤:G雪=3:2,
上楼所用时间之比: t彤:t雪=2:1, 上楼高度之比: h彤:h雪=1:1, 两人做功之比:
W彤:W雪=G彤h彤:G雪h雪:=3×1:2×1=3:2, 功率之比: P彤:P雪=
:
=: =3:4.
故答案为:3:2;3:4.
【点评】本题只要正确运用功和功率的公式,表示出甲、乙两人的功率,然后进行数学整理即可求解.
19.如图所示的轻质杠杆AOB,支点为O.OB=2OA,物体M的重力为G0,小明在B端施加一个竖直向下的力使杠杆水平平衡,此时物体M对水平地面的压力为F0,拉着物体M 的细线对杆A端向下的拉力为 G0﹣F0 ;小明施加在B端竖直向下力的大小为
.
【考点】杠杆的平衡条件.
【分析】知道物体M对水平地面的压力和物体重力,可求物体受到的拉力;由于力的作用是相互的,可求细线对杆A端向下的拉力;知道两边力臂大小关系,利用杠杆平衡条件求小明施加在B端竖直向下的力. 【解答】解:
25
由题知,物体M对水平地面的压力为F0, F0=G0﹣F拉,
则物体受到的拉力: F拉=G0﹣F0,
因为力的作用是相互的, 所以细线对杆A端向下的拉力: FA=F拉=G0﹣F0,
由杠杆平衡条件可得: FA×OA=FB×OB,
(G0﹣F0)×1=FB×2,
解得小明施加在B端竖直向下力: FB=
.
故答案为:G0﹣F0;.
【点评】本题考查了力的相互性、杠杆平衡条件的应用,属于基础题目.
四、综合题(本大题共6小题,共37分)解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位.
20.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,读数是7.5N;当把零件浸没在煤油中时,测力计的读数是6.7N,请你计算:金属零件的体积有多大?(ρ
油
=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
【考点】阿基米德原理.
【分析】(1)利用称重法求出零件受到水对它的浮力; (2)根据F浮=ρ件的体积. 【解答】解:
水
gV排求出零件排开水的体积,当零件浸没水中时,排开水的体积等于零
26
(1)零件所受的浮力:F浮=G﹣F示=7.5N﹣6.7N=0.8N, (2)由F浮=ρV排=
=
油
gV排得: =1×10﹣4m3.
把零件浸没在油中,金属零件的体积: