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B.只有①、②、③正確C.只有①、②正確 D.只有③、④正確(第17題)(第18題)三、實(shí)驗(yàn)探究題(第18題4分,第19題4分,第20題8分,共16分)18.在游泳時(shí),小金發(fā)現(xiàn)越往深水區(qū)走,越感到胸悶,由此猜想液體內(nèi)部壓強(qiáng)可能與液體的深度有關(guān)。于是用液體壓強(qiáng)計(jì)對(duì)此進(jìn)行了探究。步驟一:將金屬盒放入水中深度5cm處,觀察現(xiàn)象;步驟二:將金屬盒放入水中深度15cm處時(shí),發(fā)現(xiàn)金屬盒的位置不動(dòng),但U形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減??;步驟三:調(diào)整好器材后,重新實(shí)驗(yàn)。在深度5cm處觀察到的現(xiàn)象如圖甲A所示,在深度15cm處觀察到的現(xiàn)象如圖甲B所示。得出結(jié)論:同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。請(qǐng)回答下列問題:(1)該實(shí)驗(yàn)過程中用到的科學(xué)方法有________(填字母)。A.轉(zhuǎn)換法B.控制變量法C.類比法(2)步驟二中金屬盒在水里的位置不動(dòng),但U形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減小的原因是____________。(3)小金反思:只進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論,結(jié)論是不可靠的。還需改變深度,更換液體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),其目的是________________________。(4)對(duì)液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小與深度的關(guān)系的進(jìn)一步思考。圖乙為一圓柱形容器,容器內(nèi)裝有密度為ρ的液體,a點(diǎn)在深度為h處的水平橫截面上,橫截面上方的液柱對(duì)橫截面產(chǎn)生的壓力大小等于該液柱的重力。根據(jù)壓強(qiáng)公式p=eq\f(F,S),推導(dǎo)出a點(diǎn)所在橫截面受到的液體壓強(qiáng)pa與深度h之間的關(guān)系式是pa=________。19.在“探究二力平衡的條件”活動(dòng)中,主要是通過探究力對(duì)物體的作用效果來實(shí)現(xiàn)探究目的。如圖所示的是可供選擇的A、B兩種探究方案。(1)小明選擇了方案A,他將系于小卡片兩對(duì)角的細(xì)線分別跨過左、右支架上的滑輪后,在線的兩端掛上鉤碼。該實(shí)驗(yàn)中我們以小卡片為研究對(duì)象,是因?yàn)榭梢訽_______________________________。(2)探究活動(dòng)中還要把小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,然后再松手。這樣做的目的是為了探究不在____________上的兩個(gè)力對(duì)物體平衡的影響。(3)方案A、B相比較,你認(rèn)為方案________(填“A”或“B”)的探究過程對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響要大一些,理由是____________________________________________。(第19題)(第20題)20.某物理興趣小組在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí),做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),圖中底面積為50cm2的圓柱形容器放在水平桌面上,容器內(nèi)盛有適量的水,底面積為25cm2的實(shí)心圓柱形物體A用輕質(zhì)細(xì)線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端。圖乙為物體A緩慢下移過程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體A下表面浸入深度h的關(guān)系圖像。(實(shí)驗(yàn)過程中容器內(nèi)的水足夠深且不會(huì)溢出,物體A不會(huì)接觸到容器底部,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F為________N。(2)物體A位于h=10cm時(shí),向水里加入適量的食鹽并攪拌,穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F變小,說明浮力的大小與液體的密度________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。(3)利用圖乙數(shù)據(jù),可求出物體A的密度為__________kg/m3。(4)h從0增大到10cm時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大了________Pa。四、計(jì)算與推導(dǎo)題(第21題5分,第22題6分,第23題9分,共20分;要有必要的公式和過程,只有答案的不得分)21.為了倡導(dǎo)綠色出行,小花每天騎自行車上學(xué)。如圖所示,小花的質(zhì)量為50kg,車的重力為100N,每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.01m2,小花在水平路面上騎車5min通過的路程為1500m。(g取10N/kg)求:(1)小花在這5min內(nèi)的平均速度為多少m/s?(2)小花在騎行過程中,自行車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少Pa?(第21題)22.在物理學(xué)中,可以用公式f=μFN來計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,F(xiàn)N表示壓力,μ是動(dòng)摩擦因數(shù)。如圖所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上質(zhì)量為500g的滑塊與一輕繩相連,輕繩繞過定滑輪,繩的另一端懸掛一托盤,已知托盤的質(zhì)量為50g,當(dāng)添加的砝碼質(zhì)量達(dá)到150g時(shí),滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(第22題)(1)請(qǐng)證明滑塊受到的摩擦力f大小等于砝碼和托盤的總重力G總。(提示:繩對(duì)滑塊的拉力和繩對(duì)托盤的拉力大小相等,記為F)(2)求滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小。(g取10N/kg)23.地球氣候變暖,冰川熔化加劇,是造成海平面變化的原因之一。小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí),通過比較冰川完全熔化成水后水的體積與冰川熔化前排開海水的體積,就能推斷海平面的升降。如圖所示的是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的質(zhì)量為m冰,海水的密度為ρ海,水的密度為ρ水,且ρ海>ρ水,g用符號(hào)表示。求:(第23題)(1)冰川熔化前受到的浮力。(2)冰川熔化前排開海水的體積。(3)冰川完全熔化成水后水的體積。(4)推斷海平面的升降,并說明理由。
答案一、1.永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)2.孤帆3.勻速直線4.壓強(qiáng)小5.126.變大7.1.89×107點(diǎn)撥:蓄滿水時(shí)泄洪深孔的閘門受到水的平均壓強(qiáng)為p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa。由公式p=eq\f(F,S)得,每個(gè)泄洪深孔的閘門受到水的壓力:F=pS=3×105Pa×63m2=1.89×107N。8.A9.0.9×103點(diǎn)撥:小球排開煤油的體積大于排開水的體積,可知排開水的體積應(yīng)小于物體的體積,小球在水中漂浮。小球所受浮力:F浮水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×18×10-6m3=0.18N。由物體的浮沉條件可得:G=F浮水=0.18N。小球在煤油中所受的浮力:F浮油=ρ煤油gV排油=0.8×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.16N。物體的重力大于在煤油中所受的浮力,小球在煤油中沉入底部,在煤油中排開煤油的體積等于小球的體積,即V球=V排油=2.0×10-5m3,小球的密度:ρ球=eq\f(m,V球)=eq\f(G,V球g)=eq\f(0.18N,2.0×10-5m3×10N/kg)=0.9×103kg/m3。10.解:如圖所示。(第10題)二、11.A12.B13.A14.B點(diǎn)撥:以索塔與橋面的交點(diǎn)為支點(diǎn),左側(cè)拉索的拉力為動(dòng)力,汽車對(duì)橋的壓力為阻力,當(dāng)載重汽車從橋梁左端勻速駛向索塔的過程中,阻力臂逐漸減小,在阻力和動(dòng)力臂不變時(shí),根據(jù)杠桿的平衡條件知左側(cè)拉索拉力大小一直減小,B正確。15.B16.D17.C點(diǎn)撥:根據(jù)題意,物體浸沒在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1為18N,而C為AB的中點(diǎn),故排開水的體積變成原來的一半,此時(shí)示數(shù)為23N,G=F浮1+F1=F浮2+F2,由阿基米德原理F?。溅岩篻V排可知,F(xiàn)浮1=2F浮2,所以2F浮2+F1=F浮2+F2,即F浮2=F2-F1=23N-18N=5N,所以G=28N,F(xiàn)浮1=10N,m=eq\f(G,g)=eq\f(28N,10N/kg)=2.8kg;浸沒時(shí)V物=V排=eq\f(F浮1,ρ水g)=eq\f(10N,1×103kg/m3×10N/kg)=1×10-3m3;從乙圖到丙圖,ΔV=0.5V排=0.5×10-3m3=500cm3,Δh=eq\f(ΔV,S)=eq\f(500cm3,200cm2)=2.5cm=0.025m,Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.025m=250Pa,故①、②正確,故選C。三、18.(1)A、B(2)裝置漏氣(3)得出普遍性的結(jié)論(4)ρgh19.(1)忽略卡片的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響(2)同一直線(3)B;方案B中小車與桌面間的摩擦力較大點(diǎn)撥:(1)由于小卡片的質(zhì)量較小、重力較小,在實(shí)驗(yàn)過程中可以忽略卡片的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)要把小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,然后再松手。這樣做的目的是探究不在同一直線上的兩個(gè)力對(duì)物體平衡的影響。(3)方案A中小卡片的重力小,可忽略不計(jì),小卡片在水平方向上只受兩個(gè)力的作用;方案B中桌面對(duì)小車的摩擦力較大,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響較大。20.(1)2.4(2)有關(guān)(3)1.75×103(4)400點(diǎn)撥:(1)題圖甲中,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)F=2.4N;(2)物體A位于h=10cm時(shí),物體浸沒,向水里加入適量的食鹽并攪拌,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小,浮力增大,說明浮力的大小與液體密度有關(guān);(3)由題圖乙知,物體浸沒在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.5N可知,此時(shí)物體受到的浮力F浮=G-F=3.5N-1.5N=2N;根據(jù)F?。溅阉甮V排可知,A物體的體積V=V排=eq\f(F浮,ρ水g)=eq\f(2N,1.0×103kg/m3×10N/kg)=2×10-4m3,物體的密度ρ=eq\f(m,V)=eq\f(G,Vg)=eq\f(3.5N,2×10-4m3×10N/kg)=1.75×103kg/m3;(4)h從0增大到10cm時(shí),物體浸沒,水上升的高度Δh=eq\f(V,S容)=eq\f(2×10-4m3,50×10-4m2)=0.04m,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大量Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。四、21.解:(1)小花騎行的時(shí)間:t=5min=300s,小花在這5min內(nèi)的平均速度:v=eq\f(s,t)=eq\f(1500m,300s)=5m
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