2017-2018学年重庆市沙坪坝区大学城一中八年级（下）期中物理试卷（解析版）

2017-2018学年重庆市沙坪坝区大学城一中八年级（下）期中物理试卷一、选择题（本题共8个小题，每题3分，共24分，每小题只有一个正确答案）1．下列描述最符合实际情况的是（）A．举起两个鸡蛋需要100N的力 B．正在考试的场内大气压强约为5个标准大气压 C．一支中性笔的长度约为15cm D．一个苹果重约为50N2．下列工具中，属于费力杠杆的是（）A．起子 B．托盘天平 C．钢丝钳 D．镊子3．以下是物理教材中演示实验或示例图片，不能说明大气压强存在的是（）A．木桶爆裂 B．鸡蛋吸进瓶里 C．吸盘吸在墙上 D．覆“杯”实验4．如图所示的实例中，属于减小压强的是（）A．盲道上凸起圆点 B．蚊子尖嘴插入皮肤 C．刀刃磨得很薄 D．书包带做得很宽5．将一支密度计先后放入甲、乙两容器中，如图，两容器中液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到液体的浮力是FA、FB，则密度和浮力的关系分别是（）A．ρA＜ρBFA＝FB B．ρA＜ρBFA＞FB C．ρA＝ρBFA＞FB D．ρA＞ρBFA＝FB6．外形完全相同的木球、铁球和铜球（已知ρ铜＞ρ铁＞ρ水＞ρ木）放入水中，静止后的位置如图所示，铁球沉底，则（）A．木球和铜球的浮力大小相等 B．铁球受到的浮力最小 C．木球一定是实心的 D．铜球的空心一定最大7．质量分布均匀的A、B两个实心立方体（VA＞VB），放置在盛水的容器中、静止时如图所示：现将A、B捞起后放置在水平桌面上，比较A、B在水中受到的浮力FA、FB和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系，正确的是（）A．FA＜FB，pA＞pB B．FA＞FB，pA＜pB C．FA＞FB，pA＞pB D．FA＝FB，pA＜pB8．将体积之比为2：1的长方体物块A（ρA＝1.2g/cm3）和长方体物块B（ρB＝0.5g/cm3）浸没在盛水容器中如图位置，松手后至A、B静止，它们所受浮力随时间变化的图象正确的是（）A． B． C． D．二．填空作图题（本题共7小题，每空1分，作图题2分，共12分）9．历史上证明大气压强存在的著名实验是，人们通常把m高的水银柱产生的压强叫做1个标准大气压。10．当居室前后两面的窗子都打开时，“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜的门“吹”开。这是因为过堂风吹过时，衣柜外的空气流速，气体压强，柜门受到了向外的压力差，才产生此现象。（均选填“大”，“小”或“不变”）。11．将一个边长为10cm的实心正方体木块放入盛有水的水槽内，待木块漂浮时，水对木块下表面的压力F＝N，木块下表面受到液体压强P＝Pa．（ρ木＝0.6×103kg/m12．我国某潜艇由湖北武昌造船厂制造完成后，由长江潜行（在液面以下航行）驶进东海，已知ρ江水＜ρ海水，则潜艇在长江中时所受浮力为F1，重力为G2；在潜行在东海里时所受浮力为F2，重力为G2，则F1F2，G1G2．（均选填“＞”，“＜”或“＝13．如图所示，在一个底面积为150cm2足够深的柱形容器内装有一定量的水，容器底部固定一根足够长的弹簧（在弹性限度以内，弹簧受到的拉力每变化1N，弹簧的形变量为1cm），将一个边长为0.1m的实心正方体木块A（ρ木＜ρ水）固定在弹簧顶端，使A刚好浸没在水中，此时弹簧产生的拉力为5N．现打开阀门K开始放水，当弹簧产生的拉力变为竖直向上的3N时，水对容器底部的压强变化量为Pa；当总的放水量为1200cm3时木块受到的浮力为14．如图所示，重为10N的小球在水中静止，请画出小球所受力的示意图；15．如图所示，轻质杠杆AB在力F1、F2的作用下处于静止状态，请画出力F2及其对应的力臂l2．三、实验题（共3题，其中15题7分；16题8分；17题7分；共22分）16．（7分）有两个相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小陈采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小亭则采用压强计进行探究，如图示：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化（选填“大”或“小”）。把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该（选填“相平”或“不相平”）。实验中通过U形管两侧液面高度差比较液体压强大小，这种科学探究方法称为。（2）小亭把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，所以认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是（选填“可靠”或“不可靠”）的，理由是。（3）小亭发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越大，表示液体的压强越（选填“大”或“小”）。小亭还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差（选填“不变”或“变化”）。17．（8分）如图所示，在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）甲图中杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在位置平衡，主要目的是。（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格，则杠杆的（选填“左”或“右”）端将下沉。（3）如图丙所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丙所示，大小为N，已知每个钩码重0.4N，则在A点应挂个钩码。（4）探究杠杆的平衡条件需要测多组数据。以下三个实验也测了多组数据，其目的和探究杠杆平衡条件目的相同的是。①探究平面镜成像规律；②测量某个物体长度；③测量未知液体的密度。18．（7分）“弹珠”是小朋友喜爱的玩具。在古代弹珠由玛瑙或石头所造，现代则用玻璃制成。喜欢科学探究的小李找来量筒、小玻璃杯和水测量弹珠的密度。如图所示，步骤如下：（1）把小玻璃杯轻轻放入装有20mL水的量筒中使之在水面上，待水面静止后，水面对应的刻度值如图甲所示，此时玻璃杯所受浮力为N。（2）把弹珠放入小玻璃杯中漂浮，待水面静止后，水面对应的刻度值如图乙所示，则弹珠的质量为g，水对量筒底的压力增加了N。（3）取出弹珠，小李用一根粗线（不吸水）将弹珠绑好慢慢放入量筒使其沉底，待水面静止后，水面对应的刻度值如图丙所示。则弹珠的体积为cm3，弹珠的密度为kg/m3．实验测得的密度和弹珠的真实密度相比（选填“偏大”或“偏小”）。四．论述计算题（18题6分，19题8分，20题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）19．（6分）如图所示，质量为50kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过轻质绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且CO＝2BO．在C端用F＝150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直，求：（1）绳对B端的拉力F拉；（2）物体A对地面的压强p。20．（8分）底面积为200cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水，将其放在水平桌面上。把体积为10﹣3m3的正方体木块A放入水中后，再在木块A的上方放一体积为10﹣（1）甲图中B物体受到的浮力；（2）木块A的重力；（3）将B放入水中后，与取下B之前相比较水对容器底部压强的变化量。21．（8分）如图甲所示，重力为2N，底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器（容器足够高）放在水平桌面上。容器中立放着一个实心圆柱体A（ρA＜ρ水），其重力为6N．现慢慢向容器中加水，水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图乙所示，全程共注入1.4kg水。求：（1）当加入0.6kg水时，容器中水的深度；（2）A恰好漂浮时容器对桌面的压强；（3）停止注水后，将A物体往上提升1cm后保持静止，静止时的拉力大小。

2017-2018学年重庆市沙坪坝区大学城一中八年级（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共8个小题，每题3分，共24分，每小题只有一个正确答案）1．下列描述最符合实际情况的是（）A．举起两个鸡蛋需要100N的力 B．正在考试的场内大气压强约为5个标准大气压 C．一支中性笔的长度约为15cm D．一个苹果重约为50N【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。【解答】解：A、一个鸡蛋的质量约为50g，则2个鸡蛋的质量约为100gB、正在考试的场内大气压强约为1个标准大气压；故B不符合实际；C、一支中性笔的长度约为15cm，故C符合实际；D、一斤（500g）苹果有2～3个，则一个苹果的质量在200g左右，其重力约为2N；故D不符合实际。故选：C。【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。2．下列工具中，属于费力杠杆的是（）A．起子 B．托盘天平 C．钢丝钳 D．镊子【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故选：D。【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂3．以下是物理教材中演示实验或示例图片，不能说明大气压强存在的是（）A．木桶爆裂 B．鸡蛋吸进瓶里 C．吸盘吸在墙上 D．覆“杯”实验【分析】大气压强的存在可以用实验来证明，我们学过的实验当中就有：马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等。【解答】解：A、木桶爆裂，证明了液体压强的存在，与大气压无关，故A符合题意；B、图中，去壳熟鸡蛋进入瓶内，是典型的“瓶吞鸡蛋”实验，是大气压作用的结果，故B不合题意；C、图中，吸盘吸在墙上，是由于大气压作用的结果，故C不合题意；D、图中，杯口的纸片不下落，是典型的“覆杯实验”，是大气压作用的结果，故D不合题意。故选：A。【点评】此题考查的是大气压强存在的证明实验：马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等。要弄清楚大气压强和液体压强的联系和区别。4．如图所示的实例中，属于减小压强的是（）A．盲道上凸起圆点 B．蚊子尖嘴插入皮肤 C．刀刃磨得很薄 D．书包带做得很宽【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。减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，减小压力来减小压强。【解答】解：A、盲道有凸起的棱和圆点组成，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积，增大压强，不符合题意；B、蚊子尖嘴插入皮肤，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积，增大压强，不符合题意；C、刀刃磨得很薄，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积，增大压强，不符合题意；D、书包带做得很宽，是在压力一定的情况下，通过增大受力面积，减小压强，符合题意；故选：D。【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。5．将一支密度计先后放入甲、乙两容器中，如图，两容器中液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到液体的浮力是FA、FB，则密度和浮力的关系分别是（）A．ρA＜ρBFA＝FB B．ρA＜ρBFA＞FB C．ρA＝ρBFA＞FB D．ρA＞ρBFA＝FB【分析】密度计放在A、B液体中都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，得出了受到浮力的大小关系；从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。【解答】解：∵密度计漂浮，∴F浮＝G，∴密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等（FA＝FB），都等于密度计受到的重力G，由图知，密度计排开液体的体积：vA＜vB，∵F浮＝ρ液gv排，∴A、B液体的密度：ρA＞ρB。故选：D。【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件，利用好密度计漂浮（F浮＝G）是解此类题目的关键。6．外形完全相同的木球、铁球和铜球（已知ρ铜＞ρ铁＞ρ水＞ρ木）放入水中，静止后的位置如图所示，铁球沉底，则（）A．木球和铜球的浮力大小相等 B．铁球受到的浮力最小 C．木球一定是实心的 D．铜球的空心一定最大【分析】（1）已知三个小球的体积相同，根据阿基米德原理并结合图中排开液体的体积判断三个小球所受的浮力关系；（2）球的体积相同，铜的密度大，但铜球的平均密度小，说明铜球的空心体积大。【解答】解：（1）已知外形完全相同的木球、铁球和铜球（即它们的体积相等），则由图可知V排木＜V排铜＝V排铁，由F浮＝ρ水gV排可知，它们受到的浮力：F木＜F铜＝F铁，故AB错误；（2）铜球悬浮在水中，铜球一定是空心的；因铁的密度大于水的密度，所以实心铁球会沉底；若铁球空心，且空心的体积较小的情况下，也会沉底；木头的密度小于水的密度，故实心木球漂浮在水中；若木球是空心的，则也是漂浮；所以铁球、木球可能实心，也可能空心，故C错误；（3）因为它们的体积相同，铜和铁的密度远大于水的密度，铜的密度大于铁的密度，铜球悬浮，铁球沉底，故空心部分的体积关系为V铜空＞V铁空，已知木球漂浮在水中，铜球悬浮，则F浮木＝G木﹣﹣﹣﹣﹣①，F浮铜＝G铜﹣﹣﹣﹣﹣②，假设木球是空心的，由图知，木球排开水的体积约为铜球的一半，根据F浮＝ρ水gV排可知，木球所受浮力约为铜球的一半，则结合①②可知木球的重力约为铜球的一半，即可认为G铜＝2G木，由重力和密度公式可得：ρ铜V实铜g＝2ρ木V实木g，即：ρ铜V实铜＝2ρ木V实木，因为ρ铜＞2ρ木，所以实心部分的体积V实铜＜V实木，因小球的体积相同，所以空心部分的体积V铜空＞V木空，综上所述，铜球的空心一定最大，故选：D。【点评】解决此类型的题目，要求把物体的沉浮条件和阿基米德原理联合使用，本题关键有二：一是根据物体和液体的密度关系确定物体的浮沉，二是利用好阿基米德原理F浮＝ρ水gV排。7．质量分布均匀的A、B两个实心立方体（VA＞VB），放置在盛水的容器中、静止时如图所示：现将A、B捞起后放置在水平桌面上，比较A、B在水中受到的浮力FA、FB和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系，正确的是（）A．FA＜FB，pA＞pB B．FA＞FB，pA＜pB C．FA＞FB，pA＞pB D．FA＝FB，pA＜pB【分析】（1）根据A和B的体积，根据F浮＝ρ水gV排比较出浮力的大小，根据漂浮和悬浮的条件比较出浮力的大小；（2）根据漂浮或悬浮得出AB的密度的关系，根据p＝ρhg，判断出压强大小。【解答】解：由图知VA排＞VB排，根据F浮＝ρ水gV排可知，FA＞FB；当将它们放入水中后，因为A悬浮，所以ρA＝ρ水；因为B漂浮，所以ρB＜ρ水，所以ρA＞ρB；A、B两个实心正方体的体积关系为VA＞VB，则hA＞hB，它们对水平桌面的压强：p＝＝＝＝ρ物gh，因为ρA＞ρB，hA＞hB，所以pA＞pB，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题涉及到压强大小及其计算，压强大小比较，浮力大小的计算，物体的浮沉条件及其应用等知识点，综合性较强；解答此题时注意两点：一是静止在水平面上的物体其压力等于其本身重力，二是物体漂浮时浮力等于其重力，悬浮时浮力等于其重力。8．将体积之比为2：1的长方体物块A（ρA＝1.2g/cm3）和长方体物块B（ρB＝0.5g/cm3）浸没在盛水容器中如图位置，松手后至A、B静止，它们所受浮力随时间变化的图象正确的是（）A． B． C． D．【分析】首先比较长方体物块A、长方体物块B和水的密度大小，得出松手后至A、B静止它们在水中的状态，进而得出所受浮力变化情况，然后对照各选项中浮力随时间变化的图象分析解答。【解答】解：（1）因为长方体物块A的密度大于水的密度，所以松手后A下沉，静止时沉在容器底部，在此过程中，A排开水的体积不变，浮力不变，故应该是一条平行于横轴的直线；（2）因为长方体物块B的密度小于水的密度，所以松手后B上浮，静止时漂浮在水面上，在B上浮至露出水面之前的过程中，B排开水的体积不变，浮力不变；在B刚露出水面到静止漂浮在水面的过程中，排开水的体积不断减小，浮力不断变小，所以，在B上浮至露出水面之前应该是一条平行于横轴的直线，在B刚露出水面到静止漂浮在水面上应该是一条斜向下的直线。综上分析可知，选项A正确，BCD错误。故选：A。【点评】此题考查阿基米德原理和物体的浮沉条件及其应用，关键是知道：如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮；②ρ物＝ρ液，悬浮；③ρ物＞ρ液，下沉。二．填空作图题（本题共7小题，每空1分，作图题2分，共12分）9．历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验，人们通常把0.76m高的水银柱产生的压强叫做1个标准大气压。【分析】（1）能够证明大气压存在的实验有很多，但只要提到著名和首先的实验，那就确定了是哪一个。（2）意大利著名的科学家托里拆利利用实验测定了一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱，然后根据公式P＝ρgh计算出一个标准大气压强的数值。【解答】解：（1）由物理史实可知，最早证明大气压存在的，并且最著名的实验是马德堡市的市长奥托格里克做的马德堡半球实验。（2）科学家托里拆利用实验测定了一个标准大气压能够支持760mm＝0.76m高的水银柱；人们通常把0.76m高的水银柱产生的压强叫做1个标准大气压。故答案为：马德堡半球实验；0.76。【点评】此题主要考查的是大气压强的存在证明实验﹣﹣马德堡半球实验，以及大气压强的测量﹣﹣托里拆利实验和计算大气压强的数值。10．当居室前后两面的窗子都打开时，“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜的门“吹”开。这是因为过堂风吹过时，衣柜外的空气流速大，气体压强小，柜门受到了向外的压力差，才产生此现象。（均选填“大”，“小”或“不变”）。【分析】根据流体压强与流速的关系逐步分析。解答本题的思路是先确定压力差向哪儿，哪里的压强小，哪里的流体流速大。【解答】解：衣柜门被打开，说明产生压力差向外，即柜内的气压大于柜外的气压。柜外的气压小，说明柜外的空气流速大，压强小的缘故。故答案为：大；小。【点评】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力，对学生的要求较高，是中考重点考查的内容。11．将一个边长为10cm的实心正方体木块放入盛有水的水槽内，待木块漂浮时，水对木块下表面的压力F＝6N，木块下表面受到液体压强P＝600Pa．（ρ木＝0.6×103kg/m【分析】知道正方体木块的边长求出木块的体积；根据ρ＝求出木块的质量，进而求出木块重；根据漂浮条件求出浮力；根据浮力产生的原因（物体上下表面产生的压力差），求出下表面受到的压力；再根据压强公式求木块下表面受到的水的压强。【解答】解：木块的体积：V木＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m木块受到的重力：G木＝m木g＝ρ木V木g＝0.6×103kg/m3×1×10﹣3因为木块漂浮，所以F浮＝G木＝6N，根据浮力产生的原因可得，木块下表面受到的水的压力：F＝F浮＝6N，木块下表面的面积S＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2则木块下表面受到水的压强：p＝＝＝600Pa。故答案为：6；600。【点评】本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件、重力公式和密度公式的应用，计算过程要注意单位的换算。12．我国某潜艇由湖北武昌造船厂制造完成后，由长江潜行（在液面以下航行）驶进东海，已知ρ江水＜ρ海水，则潜艇在长江中时所受浮力为F1，重力为G2；在潜行在东海里时所受浮力为F2，重力为G2，则F1＜F2，G1＜G2．（均选填“＞”，“＜”或“＝”）。【分析】（1）潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，然后再根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的。（2）因为潜水艇潜行（在水面下航行），所以排开液体的体积相等，根据阿基米德原理可知，从江水到海水，液体的密度变大，所以浮力变大。【解答】解：（1）因为潜水艇潜行（在水面下航行），所以V排不变；潜水艇从江水到海水，液体的密度变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，潜水艇受到的浮力变大，即F1＜F2；（2）潜水艇潜行时，其浮力和重力是一对平衡力，则F1＝G1，F2＝G2，因F1＜F2，所以G1＜G2。故答案为：＜；＜。【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，潜水艇是物体的浮沉条件的典型应用，应理解它们原理的，明确它悬浮在水中排开液体的体积不变是解答此题的关键。13．如图所示，在一个底面积为150cm2足够深的柱形容器内装有一定量的水，容器底部固定一根足够长的弹簧（在弹性限度以内，弹簧受到的拉力每变化1N，弹簧的形变量为1cm），将一个边长为0.1m的实心正方体木块A（ρ木＜ρ水）固定在弹簧顶端，使A刚好浸没在水中，此时弹簧产生的拉力为5N．现打开阀门K开始放水，当弹簧产生的拉力变为竖直向上的3N时，水对容器底部的压强变化量为1600Pa；当总的放水量为1200cm3时木块受到的浮力为4N。【分析】（1）木块A刚好完全浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出此时木块受到的浮力，此时木块受到竖直向下的重力和弹簧产生的竖直向下的拉力F1、竖直向上浮力作用下处于平衡状态，根据物体受力平衡合力为零得出等式即可求出木块A的重力，根据“在弹性限度以内，弹簧受到的拉力每变化1N，弹簧的形变量为1cm”求出此时弹簧的伸长量；当弹簧产生的拉力变为竖直向上的3N时，木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧产生的竖直向上的作用力F2作用处于平衡状态，根据物体受力平衡合力为零求出此时木块受到的浮力，根据阿基米德原理求出此时木块排开水的体积，然后求出木块浸没的深度，此时由于弹簧产生的竖直向上的作用力F2求出弹簧的缩短量，进一步求出水面下降的高度，利用p＝ρgh求出水对容器底部压强的变化量；（2）当木块A恰好漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理求出此时木块排开水的体积，进一步求出木块浸入水中的深度，然后得出此时水面下降的高度得出此时放水量，然后判断出总的放水量为V放＝1200cm3时弹簧处于的状态，设出弹簧的压缩量、水的深度下降、木块浸入水中的深度，据此表示出水面下降的高度、总的放水量，表示出此时弹簧产生的拉力、木块受到的浮力，此时木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧产生的竖直向上的作用力F3作用处于平衡状态，根据物体受力平衡合力为零得出等式即可求出木块浸没的深度，然后根据阿基米德原理求出此时木块受到的浮力。【解答】解：（1）木块A刚好完全浸没在水中排开水的体积：V排1＝VA＝（hA）3＝（0.1m）3＝1×10﹣3m此时木块受到的浮力：F浮1＝ρ水gV排1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣此时木块受到竖直向下的重力和弹簧产生的竖直向下的拉力F1、竖直向上浮力作用下处于平衡状态，由物体受力平衡时合力为零可得：G+F1＝F浮1，所以，木块A的重力：G＝F浮1﹣F1＝10N﹣5N＝5N，因在弹性限度以内，弹簧受到的拉力每变化1N，弹簧的形变量为1cm，所以，此时弹簧的伸长量：△L1＝＝5cm；打开阀门K开始放水，当弹簧产生的拉力变为竖直向上的3N时，木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧产生的竖直向上的作用力F2作用处于平衡状态，由物体受力平衡时合力为零可得：G＝F浮2+F2，则此时木块受到的浮力：F浮2＝G﹣F2＝5N﹣3N＝2N，由F浮＝ρgV排可得，此时木块排开水的体积：V排2＝＝＝2×10﹣4m3，则木块浸入水中的深度：h1＝＝＝0.02m＝2cm，此时由于弹簧产生的竖直向上的作用力F2，则弹簧的缩短量：△L2＝＝3cm，所以，水面下降的高度：△h＝（△L1+△L2）+（hA﹣h1）＝（5cm+3cm）+（10cm﹣2cm）＝16cm＝0.16m，则水对容器底部压强的变化量：△p＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（2）当木块A恰好漂浮时，受到的浮力F浮3＝G＝5N，此时木块排开水的体积：V排3＝＝＝5×10﹣4m3＝500cm3，则木块浸入水中的深度：h2＝＝＝5cm，此时水面下降的高度：△h′＝△L1+h2＝5cm+5cm＝10cm，此时放水量：V水＝S△h′﹣V排3＝150cm2×10cm﹣500cm3＝1000cm3＜1200cm3，所以，当总的放水量为V放＝1200cm3时，弹簧处于压缩状态，设弹簧的压缩量为△L3，水的深度下降△h″，木块浸入水中的深度为h3cm则此时水面下降的高度：△h″＝（△L1+△L3）+（hA﹣h3）＝（5cm+△L3）+（10cm﹣h3）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①则总的放水量：V放＝S△h″﹣S木（hA﹣h3），即1200cm3＝150cm2×△h″﹣（10cm）2×（hA﹣h3）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②此时弹簧产生的支持力F3＝△L3×1N/cm，木块受到的浮力F浮4＝ρ水gS木h3＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×（h3×10﹣因木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧产生的竖直向上的作用力F3作用处于平衡状态，由物体受力平衡时合力为零可得：G＝F浮4+F3，即5N＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×（h3×10﹣2）+△L3×1N/cm由①②③可得：h3＝4cm，△L3＝1cm，此时木块受到的浮力：F浮4＝ρ水gS木h3＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×4×10﹣故答案为：1600；4。【点评】本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强公式和力的平衡条件等，弄清水面下降的高度和弹簧形变量、木块浸入水中的深度之间的关系是关键。14．如图所示，重为10N的小球在水中静止，请画出小球所受力的示意图；【分析】小球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于小球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等。【解答】解：小球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，小球的重为10N，所受的浮力也等于10N，二力的作用点在小球的重心，如下图所示：。【点评】画力的示意图时要考虑到物体的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力就是平衡力。15．如图所示，轻质杠杆AB在力F1、F2的作用下处于静止状态，请画出力F2及其对应的力臂l2．【分析】力臂是由支点到力的作用线的距离，从支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂。【解答】解：已知轻质杠杆AB在力F1、F2的作用下处于静止状态，为使杠杆平衡，阻力F2的方向向下，从支点向阻力F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2，如图所示：【点评】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。④用字母L1或l2标出。三、实验题（共3题，其中15题7分；16题8分；17题7分；共22分）16．（7分）有两个相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小陈采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小亭则采用压强计进行探究，如图示：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化小（选填“大”或“小”）。把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该相平（选填“相平”或“不相平”）。实验中通过U形管两侧液面高度差比较液体压强大小，这种科学探究方法称为转换法。（2）小亭把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，所以认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠（选填“可靠”或“不可靠”）的，理由是两杯中的液体密度、金属盒的浸没深度均不相同。（3）小亭发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越大，表示液体的压强越大（选填“大”或“小”）。小亭还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变（选填“不变”或“变化”）。【分析】（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小；把调节好的压强计放在空气中时，它是一个连通器，U形管两边的液面应该相平；压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小，这种方法叫转换法；（2）液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系，在实验中，应控制其中的一个量保持不变，才能观察压强与另一个量的关系，从控制变量法的角度可判断此题的实验过程；（3）液体压强随深度的增加而变大；同一液体在同一深度液体向各个方向的压强相同。【解答】解：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小；把调节好的压强计放在空气中时，它是一个连通器，U形管两边的液面应该相平；实验中通过U形管两侧液面高度差比较液体压强大小，这种科学探究方法称为转换法；（2）液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系，而小亭在实验时两杯中的液体密度、金属盒的浸没深度均不相同，因此，其结论是不可靠的；（3）小亭发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越大，表示液体的压强越大；同一液体在同一深度液体向各个方向的压强相同，故在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变。故答案为：（1）小；相平；转换法；（2）不可靠；两杯中的液体密度、金属盒的浸没深度均不相同；（3）大；不变。【点评】本题研究液体内部压强的特点，考查压强计使用、控制变量法和转换法及液体内部压强的规律。17．（8分）如图所示，在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）甲图中杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，主要目的是便于测量力臂大小。（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂6个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格，则杠杆的右（选填“左”或“右”）端将下沉。（3）如图丙所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丙所示，大小为1.2N，已知每个钩码重0.4N，则在A点应挂2个钩码。（4）探究杠杆的平衡条件需要测多组数据。以下三个实验也测了多组数据，其目的和探究杠杆平衡条件目的相同的是②。①探究平面镜成像规律；②测量某个物体长度；③测量未知液体的密度。【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；（2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件进行判断；（3）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）动力臂是OC，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数；（4）实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L＝16GL，右侧6G×3L＝18GL，因为16GL＜18GL，所以杠杆右端会下沉；（3）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于OC＝×4L＝2L；弹簧测力计的示数如图丙，故F1＝1.2N，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得F1＝＝＝0.8N，每个钩码重0.4N，故应在A点挂2个钩码。（4）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律。故选项②符合题意。故答案为：（1）右；水平；便于测量力臂大小；（2）6；右；（3）1.2；2；（4）②。【点评】本题考查了杠杆平衡的条件，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂。探究杠杆平衡的条件就是动力×动力臂＝阻力×阻力臂。18．（7分）“弹珠”是小朋友喜爱的玩具。在古代弹珠由玛瑙或石头所造，现代则用玻璃制成。喜欢科学探究的小李找来量筒、小玻璃杯和水测量弹珠的密度。如图所示，步骤如下：（1）把小玻璃杯轻轻放入装有20mL水的量筒中使之漂浮在水面上，待水面静止后，水面对应的刻度值如图甲所示，此时玻璃杯所受浮力为0.1N。（2）把弹珠放入小玻璃杯中漂浮，待水面静止后，水面对应的刻度值如图乙所示，则弹珠的质量为30g，水对量筒底的压力增加了0.3N。（3）取出弹珠，小李用一根粗线（不吸水）将弹珠绑好慢慢放入量筒使其沉底，待水面静止后，水面对应的刻度值如图丙所示。则弹珠的体积为10cm3，弹珠的密度为3×103kg/m3．实验测得的密度和弹珠的真实密度相比偏小（选填“偏大”或【分析】（1）由甲图可以得到玻璃杯排开水的体积，即可求出玻璃杯所受浮力的大小，即玻璃杯的重力，可求出玻璃杯的质量；（2）物体漂浮在液体中时，所受浮力和自身重力相等，由此间接的求出弹珠的质量；水对容器底部的压力增加量等于弹珠受到的浮力；（3）由于弹珠放入小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，弹珠的质量等于图中甲到乙所排开的水的质量，弹珠的体积等于丙图水面指示的体积数值减去量筒中原有的30cm3的水的体积；根据密度公式计算弹珠密度；分析质量和体积的测量误差，得出密度的测量误差。【解答】解：（1）由题意可知，利用浮力知识测量物体的密度，需要测量出物体的质量，根据阿基米德原理，漂浮在液面上物体所受浮力等于排开液体所受重力，则物体的质量等于排开液体的质量，故应使小玻璃杯漂浮在水面上；小玻璃杯排开水的体积为：V杯排＝30mL﹣20mL＝10mL＝10cm3＝1.0×10﹣5m小玻璃杯漂浮在水面上，由漂浮条件知，小玻璃杯所受浮力：F杯浮＝G杯＝ρ水gV杯排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣则玻璃杯的质量：m杯＝＝＝0.01kg＝10g，（2）弹珠与玻璃杯排开水的总体积：V总＝60mL﹣20mL＝40mL＝40cm3，弹珠与玻璃杯所受浮力之和：F总＝ρ水gV总＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4.0×10﹣弹珠与玻璃杯所受重力之和：G总＝F总＝0.4N，弹珠与玻璃杯所质量之和：m总＝＝＝0.04kg＝40g，弹珠的质量：m珠＝m总﹣m杯＝40g﹣10g＝30g，由力的作用是相互，可知：水对量筒底的压力增加量：△F压＝F总﹣F杯浮＝0.4N﹣0.1N＝0.3N；（3）由图甲、丙可知，弹珠的体积：V珠＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3，弹珠的密度：ρ＝＝＝3g/cm3＝3×103kg/m3；利用丙图测量弹珠体积时，由于一部分细绳浸没在水中，造成测量弹珠的体积偏大，由ρ＝可知，计算出的密度值偏小。故答案为：（1）漂浮；0.1；（2）30；0.3；（3）10；3×103；偏小。【点评】测固体密度的常用方法是：①用天平测出固体的质量m；②根据排水法用量筒测出固体的体积V；③用公式ρ＝计算固体的密度；在测固体质量时，若没有天平，可以利用浮力知识，借助小玻璃杯、量筒，将小固体放入小玻璃杯，让小玻璃杯漂浮在水面上，固体质量等于加入小固体后排开的水的质量。四．论述计算题（18题6分，19题8分，20题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）19．（6分）如图所示，质量为50kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过轻质绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且CO＝2BO．在C端用F＝150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直，求：（1）绳对B端的拉力F拉；（2）物体A对地面的压强p。【分析】（1）知道C端竖直向下拉杠杆的力和CO＝2BO，根据杠杆的平衡条件求出绳对B端的拉力；（2）绳对B端的拉力和绳对A的拉力相等，物体A对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力，受力面积为A的底面积，利用p＝求出物体A对地面的压强。【解答】解：（1）由题意可知，C端竖直向下拉杠杆的力F＝150N，且CO＝2BO，所以，由杠杆的平衡条件可知：F•CO＝F拉•BO，则绳对B端的拉力：F拉＝F＝2×150N＝300N；（2）物体A对地面的压力：F压＝GA﹣F拉＝mAg﹣F拉＝50kg×10N/kg﹣300N＝200N，受力面积：S＝L2＝（20cm）2＝400cm2＝0.04m2物体A对地面的压强：p＝＝＝5000Pa。答：（1）绳对B端的拉力为300N；（2）物体A对地面的压强为5000Pa。【点评】本题考查了杠杆的平衡条件和压强定义式、重力公式的应用，要注意物体A对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力。20．（8分）底面积为200cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水，将其放在水平桌面上。把体积为10﹣3m3的正方体木块A放入水中后，再在木块A的上方放一体积为10﹣（1）甲图中B物体受到的浮力；（2）木块A的重力；（3）将B放入水中后，与取下B之前相比较水对容器底部压强的变化量。【分析】（1）B有的体积露出水面，根据F浮＝ρ水gV排计算木块B的浮力；（2）根据静止后物体A有的体积浸入水中，利用F浮＝G列出等式可求得A的密度，然后利用密度公式变形可求得A的质量，再利用G＝mg＝可求得木块A的重力；（3）B放入水中后，A漂浮，有一部分体积露出水面，造成页面下降，求得液面下降的高度，进而求出此时容器内水的深度，再利用p＝ρ水gh即可求出水对容器底部的压强。【解答】解：（1）B有的体积露出水面，排开水的体积V排B＝VB＝×l×l0﹣4m3＝8×10﹣5m3则木块B受到的浮力：F浮B＝ρ水gV排B＝1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣（2）A漂浮，有的体积浸入水中，F浮A＝GA，ρ水gVA＝ρAgVA，解得ρA＝ρ水＝×1×103kg/m3＝0.6×103由ρ＝可得，mA＝ρAVA＝0.6×103kg×10﹣3m3GA＝mAg＝0.6kg×10N/kg＝6N；（3）B放入水中后，沉底，＝VB＝10﹣4mA漂浮，有的体积浸入水中，＝VA＝×10﹣3＝6×10﹣4m3，因为