上海市静安区2024-2025学年八年级下学期期末真题 物理试卷(解析版)
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这是一份上海市静安区2024-2025学年八年级下学期期末真题 物理试卷(解析版),共18页。试卷主要包含了学科基础,学科综合等内容,欢迎下载使用。
1.(4分)物理知识在生活中有广泛的应用。
(1)下列生产生活实例中,属于费力杠杆的是 C 。
(2)下列实例中,利用大气压工作的是 B 。
A.船闸
B.脱排油烟机
C.温度计
D.订书机
【分析】(1)结合图片和生活经验,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。
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】(1)A.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:C。
(2)A.船闸的闸室通过闸门与阀门同上下游的水连接着,形成了一个上端开口,底部连通的连通器,它就是利用连通器的原理来进行工作的,不属于利用大气压,故A不符合题意。
B.脱排油烟机工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向风口,故B符合题意;
C.温度计是利用液体热胀冷缩的原理工作的,与大气压无关,故C不符合题意;
D.订书机利用了杠杆原理、增大压强的方法等知识,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:B。
故答案为:C;B。
【点评】本题考查了杠杆分类、大气压的应用,属于基础题目。
2.(3分)小明推着购物车在超市购物。
(1)超市中,所受重力约为0.5N的是 C 。
A.一袋大米
B.一个西瓜
C.一枚鸡蛋
(2)从冰柜里拿出来的棒冰表面会起一层“白霜”,这种现象是 B 。
A.液化
B.凝华
C.汽化
(3)小明用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是 D 。
A.小明对车的推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.若撤去对车的推力,小明仍然对车做功
D.若撤去对车的推力,车的运动状态将发生改变
【分析】(1)首先将选项中的物体的质量进行估测,然后根据重力与质量成正比作出判断。
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华。
(3)先对购物车进行受力分析,然后根据二力平衡的条件进行分析;
二力平衡的条件是:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
做功的两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
力可以改变物体的运动状态.运动状态的改变包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】(1)所受重力约为0.5N的物体的质量:
m=Gg=0.5N10N/kg=0.05kg=50g,
一袋大米、一个西瓜远大于50g,故只有一枚鸡蛋质量接近50g;
故选:C。
(2)从冰柜里拿出来的冰激凌很快会在包装盒表面出现的白霜,是空气中的水蒸气由气态变为固态形成的,属于凝华现象;
故选:B;
(3)A.因为购物车在竖直方向上受到重力和支持力作用,在水平方向上受到推力和阻力作用,由于购物车处于匀速直线运动状态,因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力,水平方向上的推力和阻力也是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.车受到的支持力与车对地面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.若撤去对车的推力,小明对车不做功,故C错误;
D.若撤去对车的推力,车的速度大小改变,则运动状态将发生改变,故D正确。
故选:D。
故答案为:(1)C;(2)B;(3)D。
【点评】本题考查学生对力是否做功的判断、物态变化、生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
3.(4分)质量相同的甲、乙两车在水平地面上分别从P、Q两点同时沿同一直线相向运动,它们的s﹣t图像分别如图(a)、(b)所示。
(1)经过6s,甲、乙相距2m。P、Q间的距离为 C 。
A.一定是8m
B.一定是18m
C.可能是14m
D.可能是16m
(2)由图像及相关条件可知,两车运动时,与甲车相比,乙车的 A 。
A.动能较大
B.重力势能较大
C.合力较大
D.惯性较大
【分析】(1)从图象上找出当时间为6s时,甲、乙车对应的纵坐标﹣﹣路程是多少,因为两车分别从P、Q两点同时相向运动,有两种情况:一是两车不相遇相距2m,P、Q之间的距离减去甲、乙运动路程之和等于2m;二是两车相遇后相距2m,此时甲、乙运动距离之和减去2m等于PQ之间的距离,据此求解。
(2)动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;
处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,所受合力为零;
惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。
【解答】(1)由图象可知,经过6s时,甲车行驶的路程s甲=4m,乙车行驶的路程s乙=12m,
由题知,甲、乙两车分别从P、Q两点同时相向运动,并且经过6s时甲、乙相距2m,有两种情况,即甲、乙还没有相遇时相距2m、甲、乙相遇后相距2m:
则甲、乙还没有相遇时相距2m,P、Q间的距离:sPQ=s甲+s乙+2m=4m+12m+2m=18m;
甲、乙相遇后相距2m,P、Q间的距离:sPQ′=s甲+s乙﹣2m=4m+l2m﹣2m=14m,
综上可知,P、Q间的距离可能是18m,也可能是14m,故应选C。
(2)A.由图知,相同时间内,乙车通过的路程大,所以乙车的速度大,又因为两车质量相同,所以可知,与甲车相比,乙车的动能较大,故A正确;
B.由题知,两车质量相同,在水平地面上分别从P、Q两点同时沿同一直线相向运动,高度相同,所以与甲车相比,乙车的重力势能一样大,故B错误;
C.在s﹣t图像中,倾斜直线代表物体做匀速直线运动,因此甲、乙均做匀速直线运动,处于平衡状态,所以甲、乙两车所受合力均为零,故C错误;
D.由题知,两车质量相同,所以甲、乙两车惯性一样大,故D错误。
故答案为:(1)C;(2)A。
【点评】木题考查了速度公式的应用,以及动能、重力势能和惯性大小的影响因素,力与运动的关系等,具有很强的综合性。注意本题有两种情况:一是两车不相遇相距2m,二是两车相遇后相距2m。
4.(6分)现有两个质量相等的实心正方体A和B。
(1)将正方体A和B放在水平地面上,如图1所示,它们对水平地面的压强关系为 A 。
A.pA>pB
B.pA=pB
C.pA<pB
(2)将正方体A和B放入水中,静止时,不可能发生的现象是 B 。
(3)若将正方体A和B放入水中,都能静止在水面上,如图2所示。下列说法正确的 D 。
A.正方体B的密度一定较大
B.正方体B排开水的体积可能较大
C.正方体B下表面受到水的压强可能较大
D.正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等
【分析】(1)根据A和B的质量相同,可知其重力相同,在水平地面上,对地面的压力等于重力,因为A的底面积小于B的底面积,所以由压强公式可比较出二者对地面产生的压强大小;
(2)根据浮沉条件分析解答;
(3)A.A、B都漂浮在水面上,且A排开水体积的比例较大,据此判断出物体A、B密度的关系;
B.漂浮时浮力等于重力,由F浮=ρ液gV排判断出A、B排开水体积的关系;
CD.由于A、B受到的浮力相同,根据浮力产生的原因判断出正方体A和正方体B下表面受到水压力的关系,由p=FS判断出正方体A、B下表面压强的关系。
【解答】(1)由题知两个实心正方体A和B质量相同,
由G=mg得GA=GB,
在水平地面上,对地面的压力等于重力即F=G,
所以两正方体对地面的压力:FA=FB,
由图a可知SA<SB,
由p=FS知,两正方体对地面的压强:pA>pB,故A正确;
(2)实心正方体A和B质量相同,由图1可知SA<SB,由ρ=mV知ρA>ρB,所以有可能A、B都沉底或都漂浮、也可能B漂浮、A沉底,不可能出现A漂浮、B沉底的现象,故B符合题意,
故选:B;
(3)A.由图知A、B都漂浮在水面上,且A排开水体积的比例较大,所以物体A的密度较大,故A错误;
B.由于A、B的重力相同且都漂浮在水面上,所以A、B受到的浮力相同,由F浮=ρ液gV排知A、B排开水的体积相同,故B错误;
CD.由于A、B受到的浮力相同,由浮力产生的原因知正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等,由p=FS知正方体A下表面的压强大于正方体B下表面受到水的压强,故C错误,D正确。
故选:D。
故答案为:(1)A;(2)B;(3)D。
【点评】本题考查了学生对重力公式、压强公式、物体的浮沉条件以及阿基米德原理公式的掌握和运用,综合性较强。
5.(8分)电饭煲、水壶是厨房里的必备设备。
(1)用电饭煲煮粽子时,过了一会儿,粽子的香味扑鼻而来,这说明分子在不停地做 无规则 运动。电饭煲气孔上方有“白气”出现,这是水蒸气 液化 形成的(填写物态变化名称)。
(2)用水壶倒水时,利用了 连通器 的原理。如图所示,水壶的壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强 等于 大气压强(选填“大于”“等于”或“小于”),便于倒出液体。
【分析】(1)分子在永不停息地做无规则运动;
(2)液化指物质由气态转变成液态,液化要放热;
(3)连通器指上端开口,下部连通的仪器;
(4)壶盖上的小孔可以平衡内外气压。
【解答】(1)粽子的香味扑鼻而来,这说明分子在不停地做无规则运动;白气是水蒸气遇冷液化形成的;
(2)水壶时一个连通器,它里面装的都是水时,静止时液面总是相平,故水壶倒水时利用了连通器原理,水壶的壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强等于壶内气压,倒液体时,液体在重力作用下很容易就倒出来了。
故答案为:(1)无规则;液化;(2)连通器;等于。
【点评】本题考查了分子的热运动、液化和连通器特点,属于基础题。
6.(4分)C919是我国首款具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。
(1)C919国产大飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎,这是通过增大受力面积来 减小 对地面的压强;轮胎表面设计花纹,这是通过增大接触面粗糙程度来 增大 摩擦。(均选填“增大”或“减小”)
(2)C919国产大飞机机翼的横断面形状是上凸下平的,如图所示。当飞机在空气中前进时,机翼上方的气流速度比下方的 大 ,所以机翼上方的气压比下方的 小 ,机翼的上、下表面存在的压力差,使机翼获得了向上的举力。(均选填“大”或“小”)
【分析】(1)在压力一定时,增大受力面积,可减小压强;在压力一定时,增大接触面粗糙程度,可增大摩擦力;
(2)流体压强与流速有关,流体流速越大的位置,压强越小。
【解答】(1)飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强;
轮胎表面设计花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
(2)飞机机翼的横断面上凸下平,当飞机在空气中前进时,机翼上方的气流速度比下方的大,所以机翼上方的气压比下方的小,机翼的上、下表面存在的压力差,使机翼获得了向上的升力。
故答案为:(1)减小;增大;
(2)大;小。
【点评】本题主要考查了减小压强的方法、增大摩擦力的方法、流体压强与流速的关系等,有一定综合性,难度不大。
7.(8分)如图所示,用力F1和F2分别匀速提起同一物体,不计滑轮重及摩擦。
(1)滑轮 甲 可以看作等臂杠杆(选填“甲”或“乙”)。
匀速提起物体过程中,F1 大于 F2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)如图(b)所示,若物体A重为50N,在10s内匀速上升4m,此过程中拉力F2做的功为 200 J,功率为 20 W。
【分析】(1)从力臂的定义去区分;匀速提升物体,(a)、(b)两图中,从力臂的大小分析拉力与重力的关系,
(2)不计滑轮重及摩擦,F2所做的功等于物体A克服重力所做的功;功率P=Wt。
【解答】(1)图中甲为定滑轮,可以看出支点在转轴,动力臂、阻力臂为滑轮半径的等臂杠杆,匀速提升重物时,拉力等于物体A的重力F1=GA,图b为动滑轮,竖直向上匀速拉动滑轮及物体上升的过程总,动力臂为2倍的阻力臂,不计滑轮重及摩擦时,F2=12GA,所以F1大于F2;
(2)不计滑轮重及摩擦,F2所做的功等于物体A克服重力所做的功,所以W=WG=GAh=50N×4m=200J;
功率P=Wt=200J10s=20W。
故答案为:(1)甲;大于;
(2)200;20。
【点评】本题考查了定、动滑轮的所以时的注意事项及力臂特点,功和功率的计算。
8.(8分)小华和小明分别做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验,烧杯中盛有适量的水,将温度计的玻璃泡完全浸没在水中,用酒精灯加热烧杯中的水,如图(a)所示。他们分别每隔1min测量一次温度,最后绘制了温度与时间的关系图像,如图(b)所示。
(1)小华在实验开始2min时,观察到温度计的示数如图(c)所示,此时烧杯中水的温度为 97 ℃,可以判断图(b)中,图线 甲 反映的是小华实验时的图像(选填“甲”或“乙”)。
(2)根据图(b)中的图像,可以得出:小明的实验中,当水沸腾时,水的温度为 99 ℃。
(3)两位同学得到的实验图像略有差异,请你写出一个可能的原因: 水的质量不同 。
【分析】(1)读温度计示数时,要认清分度值,同时观察液面是否在0以下;对照图线进行分析得出结果。
(2)水沸腾时温度保持不变。
(3)影响达到沸腾时间的因素:①液体的质量大小;②液体的初温;③加热的方式。
【解答】(1)首先,温度计的分度值为1℃,图(c)中温度计的示数为 97℃。观察图(b),图线甲在开始阶段温度上升较快,且在2min 时温度接近 97℃,而图线乙开始阶段温度上升较慢,所以可以判断图(b)中,图线甲反映的是小华实验时的图像。
(2)根据图(b)中的图像,小明的实验中,水沸腾时温度保持不变,对应的温度为99℃。
(3)两位同学得到的实验图像略有差异,可能的原因是:水的质量不同,因为水的质量越大,加热到沸腾所需的时间越长,吸收的热量越多,图像中温度上升的斜率和达到沸腾的时间会不同。
故答案为:(1)97;甲;
(2)99;
(3)水的质量不同。
【点评】此题是探究水的沸腾实验,涉及到水的沸点、水的沸腾特点、影响吸热的因素,难度不大。
9.(5分)小华在做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)小华观察到杠杆静止在如图(a)所示位置,此时杠杆处于 平衡 状态(选填“平衡”或“不平衡”)。为使杠杆在水平位置平衡,他应将 平衡螺母 向 右 调节。
(2)接着,小华在杠杆上的A点悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如图(b)所示,在杠杆上的B点施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为 竖直向下 时,拉力最小,其大小为 2 N。
【分析】(1)由图甲可知,杠杆处于静止状态,此时杠杆处于平衡状态;调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,应将平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)根据杠杆平衡条件判断钩码的数量,可得出可使杠杆保持水平平衡的最小力。
【解答】(1)由图甲可知,杠杆处于静止状态,此时杠杆处于平衡状态;调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,应将平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)设杠杆每格长为1,钩码的重力为G,
根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2知,要使力最小,需要使力臂最大,当力的方向竖直向下时,力臂最长,力最小;
在A点悬挂3个钩码,则由杠杆的平衡条件得:3G×4l=FB×3l,
解得:最小的力FB=4G=4×0.5N=2N。
故答案为:(1)平衡;平衡螺母;右;(2)竖直向下;2。
【点评】本题探究杠杆的平衡条件,要重视力臂的理解。
10.(4分)底面积不同的甲、乙圆柱形容器(S甲<S乙)置于水平地面上,容器内分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),如图所示。
(1)液体对容器底部的压强:p甲 大于 p乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)现有铁、铝两个质量相同的实心金属小球(ρ铁>ρ铝),若从中选择一个浸没在某容器的液体中(液体不溢出),能使液体对容器底部压强最大的方法是 C (填字母)。
A.将铁球放入甲中
B.将铁球放入乙中
C.将铝球放入甲中
D.将铝球放入乙中
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρgh即可得出水和酒精对容器底的压强大小关系;
(2)要使液体对容器底部压强最大,需要将体积大的金属放入底面积小的容器中。
【解答】解:(1)由图可知:水面的高度大于酒精的高度,因为ρ酒精<ρ水,根据公式p=ρgh可知,液体对容器底的压强大小关系为:p甲>p乙;
(2)质量相同的实心铁、铝金属小球,由于ρ铁>ρ铝,由ρ=mV知V铁<V铝,要使液体对容器底部压强最大,根据压强公式p=ρgh可知液体升高的最高,故需要将体积大的铝球放入底面积小的甲容器中,故C正确。
故答案为:大于;(2)C。
【点评】本题考查压强的大小比较,熟练液体压强公式即可解答。
11.(6分)某小组同学选用电子天平、量筒、水等实验器材测量红豆的密度,他们设计了两个不同的实验方案。
方案一:
①打开电子天平,将量筒置于电子天平中央,按“清零”键;
②将适量红豆倒入量筒,测出红豆的体积V;
③将盛有红豆的量筒置于电子天平中央,测出红豆的 质量 ;
④根据实验原理,求出红豆的密度ρ。
方案二:
①打开电子天平,将量筒置于电子天平中央,按“清零”键;
②在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V0,并用电子天平测出量筒中水的质量m1;
③将水倒出,擦干量筒后,将适量红豆倒入量筒,用电子天平测出红豆的质量m2;
④继续往量筒中加水,直到红豆和水的总体积为V0;
⑤用电子天平测出此时红豆和水的总质量为m3;
⑥根据实验原理,红豆的密度ρ= m2V0-m3-m2ρ水 (请用方案中提供的字母表示,水的密度用ρ水表示)。
(1)完成上述两个方案中空白处的填空。
(2)请判断方案一是否可行,并说明理由。 不可行,红豆之间有空隙,用上述方法测量的体积偏差较大 。
【分析】(1)根据密度公式分析;
方案二中可知加水的质量,由密度公式得出加水的体积,据此得出红豆的体积,从而得出
红豆的密度表达式;
(2)方案一中,因红豆之间有空隙,用上述方法测量的体积偏差较大。
【解答】(1)方案一:
①打开电子天平,将量筒置于电子天平中央,按“清零”键;
②将适量红豆倒入量筒,测出红豆的体积V;
③将盛有红豆的量筒置于电子天平中央,测出红豆的质量;
④根据实验原理,求出红豆的密度ρ。
方案二中,可知加水的质量为
m=m3﹣m2
加水的体积为
V水=m3-m2ρ水
故红豆的体积为
V红豆=V0-m3-m2ρ水
红豆的密度
ρ=m2V0-m3-m2ρ水
(2)方案一中,因红豆之间有空隙,用上述方法测量的体积偏差较大,故不可行。
故答案为:质量;ρ=m2V0-m3-m2ρ水;不可行,红豆之间有空隙,用上述方法测量的体积偏差较大。
【点评】本题考查测量固体密度的特殊方法及对实验的评估。
二、学科综合(共40分)
12.(8分)如图所示,悬挂在墙壁上的书架可以看作杠杆(质量忽略不计),绳子对杠杆OA的拉力可以看作动力F1,书对OA的压力可以看作阻力F2。
(1)在图中画出动力臂l1;
(2)若阻力F2为20N,阻力臂l2为0.3m,动力臂l1为0.6m,求动力F1的大小。
【分析】(1)过支点O作动力作用线的垂直线段l1;
(2)根据杠杆的平衡条件得出动力F1的大小。
【解答】(1)过支点O作动力作用线的垂直线段l1,即为动力臂,如下所示:
(2)根据杠杆的平衡条件有F1l1=F2l2,
故有F1×0.6m1=20N×0.3m,
故F1=10N。
故答案为:(1)见解析;
(2)动力F1的大小为10N。
【点评】本题考查力臂的画法及杠杆平衡条件的运用。
13.(8分)如图所示,旗手利用旗杆顶部的定滑轮可以将重为30N的旗帜匀速竖直上升10m高,在此过程中,所做的额外功为50J。求:
(1)需要做的有用功W有用。
(2)机械效率η。
(3)旗手对绳子的拉力F。
【分析】(1)利用W有=Gh求有用功;
(2)利用W总=W有+W额求总功;利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率;
(3)使用定滑轮时绳子自由端移动的距离s=h,利用W总=Fs求拉力F。
【解答】(1)拉力做的有用功:W有=Gh=30N×10m=300J;
(2)总功:W总=W有+W额=300J+50J=350J;
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=300J350J×100%≈85.7%;
(3)使用定滑轮时绳子自由端移动的距离s=h=10m,
由W总=Fs可知,拉力:F=W总s=350J10m=35N。
答:(1)需要做的有用功为300J;
(2)机械效率为85.7%;
(3)旗手对绳子的拉力为35N。
【点评】本题考查了使用定滑轮时功和机械效率公式的应用,关键是知道使用定滑轮时绳子自由端移动的距离与物体上升的高度相等。
14.(8分)奋斗者号是我国自主研制的载人深潜器,它的下潜深度已突破10000m。
(1)求奋斗者号在水下2×103m处受到的水的压强p水。
(2)普通潜水艇活动的海水深度一般为300~600m,它是通过水舱排水或充水来改变 自重 ,从而实现在水中浮潜。
(3)小华查阅资料后发现,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同,他利用下图所示的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的体积为2×10﹣3m3,乙所受的重力为30N。
(a)求乙所受浮力F浮的大小。
(b)求乙受到细线的拉力F。
(c)剪断细线时,甲所受浮力 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”),甲将 上浮 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
【分析】(1)根据p=ρ水gh计算水产生的压强;
(2)潜水艇是通过水舱排水或充水来改变自重,从而实现在水中浮潜。
(3)(a)根据阿基米德原理得出乙所受浮力的大小;
(b)乙受到的重力为30N,由力的平衡得出乙受到细线的拉力大小
(c)剪断细线时,由阿基米德原理分析浮力的变化,根据物体的浮沉条件分析。
【解答】(1)水产生的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa
(2)普通潜水艇是通过水舱排水或充水来改变自重,从而实现在水中浮潜。
(3)(a)乙所受浮力的大小
F浮=ρ水gV排水=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N
(b)乙受到的重力为30N,由力的平衡,则乙受到细线的拉力为
F=G﹣F浮=30N﹣20N=10N
(c)剪断细线时,甲排开水的体积不变,由阿基米德原理,所受浮力不变,因甲不再受绳子向下的拉力,故浮力大小于重力,将上浮。
答:(1)在水下2×103m处受到的水的压强为2×107Pa;
(2)自重;
(3)(a)求乙所受浮力F浮的大小为20N;
(b)乙受到细线的拉力F为10N;
(c)不变;上浮。
【点评】本题考查压强公式、阿基米德原理及浮沉条件的运用,综合性强。
15.(8分)人在站立和行走时,对水平地面的压强大小不同。已知小华的质量为50kg,行走时与地面的接触面积为0.02m2。
(1)求小华所受的重力G人。
(2)求小华行走时对地面的压强p1。
(3)小华先测量出自己背负重物甲后的总质量m总,为了比较不同情况压强的大小,他站立或行走在水平沙地上,测量出自己脚印在沙地中的深度h,如下表所示。
通过分析说明情况二中,小华背负重物甲时是行走还是站立的,并求出此时小华对水平沙地的压强p2。
【分析】(1)根据G=mg计算重力;
(2)根据压力等于重力,结合p=FS计算压强;
(3)根据受力面积一定时,结合压力分析压强大小,得出深度关系,据此判断,结合p=FS计算压强。
【解答】(1)质量为50kg的人,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)行走时对地面的压力F=G=500N;压强p1=FS=500N0.02m2=2.5×104Pa;
(3)背负重物甲,压力是原来的60kg×10N/kg50kg×10N/kg=1.2倍,如果也是行走,则受力面积不变,压强是原来的1.2倍,故深度比原来的大,而现在是深度减小,说明压强变小了,故不是行走,是双脚站立;
压强p2=F'S'=60kg×10N/kg2×0.02m2=1.5×104Pa;
答:(1)小华所受的重力G人是500N;
(2)小华行走时对地面的压强p1是2.5×104Pa;
(3)小华背负重物甲时是站立的,此时小华对水平沙地的压强p2为1.5×104Pa。
【点评】本题考查压强公式的应用,属于中档题。
16.(8分)小明爸爸从上海到达海拔为4500米的A地出差,期间他泡出的乌龙茶的味道和在上海泡出的味道不一样。为了找出原因,小明找到了以下两组数据,如表1、表2所示。
表1
表2
①分析比较表1中海拔高度和大气压的变化情况,可得出的初步结论是: 大气压随海拔高度的增加而减小 。
②结合所学知识及上述信息,指出小明爸爸在A地泡出的乌龙茶的味道与在上海泡出的味道不一样的原因,并写出分析过程: A地的海拔高度为4500米,对应的大气压在54900帕到62400帕之间,对应水的沸点在84℃到87℃之间,由题可知乌龙茶冲泡适宜温度为100℃,而A地沸水的温度低于100℃ 。
③根据上述信息,小明爸爸如果要换一种茶叶泡茶,你觉得应该推荐 AB 。(在下列选项中选择)
A.绿茶
B.白茶
C.红茶
D.黄茶
【分析】大气压随高度的增加而减小。
液体的沸点随气压的减小而降低。
【解答】①分析比较表1中海拔高度和大气压的变化情况,可得出的初步结论是:大气压随海拔高度的增加而减小。
②A地的海拔高度为4500米,由表1可知对应的大气压在54900帕到62400帕之间,对应水的沸点在84℃到87℃之间,由题可知乌龙茶冲泡适宜温度为100℃,而A地沸水的温度低于100℃,所以小明爸爸在A地泡出的乌龙茶的味道与在上海泡出的味道不一样。
③A地水的沸点在84℃到87℃之间,由表2可知,此地沸水的温度与绿茶和白茶的冲泡适宜温度比较接近,所以小明爸爸可以换用绿茶或白茶泡茶,故AB符合题意,CD不符合题意。
故选:AB。
故答案为:①大气压随海拔高度的增加而减小;②A地的海拔高度为4500米,对应的大气压在54900帕到62400帕之间,对应水的沸点在84℃到87℃之间,由题可知乌龙茶冲泡适宜温度为100℃,而A地沸水的温度低于100℃;③AB。
【点评】本题考查大气压与高度的关系及沸点与气压的关系,属于基础题。总质量m总(kg)
脚印在沙地中的深度h(cm)
情况一:不负重行走
50
1.0
情况二:背负重物甲
60
0.8
海拔高度(米)
0
3000
4000
5000
6000
7000
大气压(帕)
101320
70700
62400
54900
48100
42000
水的沸点(℃)
100
90
87
84
80
77
茶叶种类
绿茶
白茶
红茶
黄茶
乌龙茶
冲泡适宜温度(℃)
80~85
85
90
90
100
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