沪科版八年级物理复习试题

最新沪科版八年级物理复习试题全套思维特训(一)力与运动|典|例|分|析|力的平衡典例1(多选)如图1－TX－1所示，用水平推力F将A、B两木块挤压在竖直的墙壁上，木块B受到木块A的摩擦力为f1，木块B受到墙壁的摩擦力为f2，木块B重为GB，木块A重为GA，下列说法中正确的是()图1－TX－1A．f1和f2的方向都向上B．f1的方向向下，f2的方向向上C．GA＝f1＋f2D．GB＝f2－f1[解析](1)A在竖直方向上，受竖直向下的重力GA作用、竖直向上的摩擦力f作用，如图1－TX－2①所示，f＝GA。B对A向上的摩擦力f与A对B向下的摩擦力f1是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故f＝f1，所以GA＝f1。B在竖直方向上，受竖直向下的重力GB、竖直向下的A对B的摩擦力f1、竖直向上的墙壁对B的摩擦力f2作用，如图②所示。图1－TX－2由图②可知，物体B静止，处于平衡状态，由力的平衡条件得：f2＝f1＋GB，所以，GB＝f2－f1。故B、D正确。[答案]BD力与运动典例2在十字路口，一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面。绿灯一亮，三辆车同时启动，小汽车冲在最前面，摩托车其次，卡车最慢。看到这一现象后，小明想到了一个问题：机动车启动的快慢与哪些因素有关呢？第二天来到学校后，小明和几个同学一起讨论这个问题，并提出了不同的假设。于是他们一起来到实验室，设计了如图1－TX－3所示的装置进行了一组实验。图1－TX－3在静止的小车上放上不同质量的砖块，分别用不同大小的力拉动，测出启动后2s内前进的距离。实验数据记录在下表中。实验次数①②③④⑤⑥⑦⑧⑨小车和砖块的总质量/kg444888161616拉力的大小/N1241241242s后小车离起点的距离s/cm4898195235099112449(1)2s内小车离起点的距离s越大，表明小车启动越________。(2)通过比较________三次实验可以看出，在质量相等时，对小车的拉力越大，小车启动越快，说明物体运动状态改变的快慢与力的大小有关。(3)通过比较________三次实验可以看出，在对小车的拉力相等时，质量越大，小车启动越慢，这说明物体运动状态改变的快慢与物体质量大小有关，也说明物体惯性大小与质量大小有关。(4)摩托车的动力比卡车小，但启动时却比卡车快，请进一步分析实验数据后加以解释。[解析](1)在判断小车启动快慢时，采用了转换法，通过观察在相同时间内小车离开起点的距离来反映小车启动的快慢，离起点距离越大，说明小车启动越快。(2)在探究时，采用了控制变量法，由于是探究小车启动快慢与动力大小的关系，需控制质量相等，所以可以比较①②③或④⑤⑥或⑦⑧⑨次实验的数据。(3)在探究小车启动快慢与质量大小的关系时，需控制动力大小相等，所以可以比较①④⑦或②⑤⑧或③⑥⑨次实验的数据。[答案](1)快(2)①②③或④⑤⑥或⑦⑧⑨(3)①④⑦或②⑤⑧或③⑥⑨(4)计算拉力与质量的比值发现，比值相同，则启动快慢相同，比值越大，启动越快。虽然卡车比摩托车的动力大，但摩托车比卡车的质量小得多，所以启动快。|思|维|集|训|1．2018·成都系安全带可以减小因汽车紧急刹车对人员造成的伤害，下列说法正确的是()A．刹车时人的惯性会消失B．刹车时人的惯性会增大C．刹车时人会受到向前的惯性力D．刹车时人由于惯性会向前倾2．2017·眉山如图1－TX－4所示，叠放在一起的物体A和B，在F＝15N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是()图1－TX－4A．A受到的重力与地面对A的支持力是一对平衡力B．B受到的重力与A对B的支持力是一对相互作用力C．B物体受到的摩擦力为0D．若增大拉力，则A与地面间的摩擦力也随着增大3．2017·内江如图1－TX－5所示，长方体木块M放在水平桌面上，木块m放在木块M上面，在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，在突然撤去水平拉力F的情况下，下列判断正确的是()图1－TX－5A．木块m将向左倾倒B．木块m受到方向向右的摩擦力C．木块m对木块M的摩擦力方向向右D．木块M受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力4．如图1－TX－6所示，物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动。假设在运动过程中重力突然消失，物体将()图1－TX－6A．立即停止运动B．向右沿水平方向做减速直线运动直至停止C．向右沿水平方向做匀速直线运动D．向右上方做匀速直线运动5．有甲、乙两个物体在力的作用下沿水平面做直线运动，其速度－时间图像如图1－TX－7所示。由图可知，两物体运动过程中水平方向上的受力情况是()图1－TX－7A．两物体都受平衡力的作用B．两物体都受非平衡力的作用C．甲受平衡力的作用，乙受非平衡力的作用D．甲受非平衡力的作用，乙受平衡力的作用6．如图1－TX－8所示，小物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面上。向左移动物块A并压缩弹簧至B处，由静止释放物块A，此后物块的运动是()图1－TX－8A．一直加速B．一直匀速C．先加速后匀速D．先加速后减速7．某物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动，现仅减小其中一个力的大小，则该物体的运动情况是()A．有可能做曲线运动B．一定做变速直线运动C．一定做加速直线运动D．一定做减速直线运动8．如图1－TX－9所示，甲、乙两物体叠放在水平桌面上，在F1和F2的作用下，以相同的速度向右做匀速直线运动，已知F1＝9N，F2＝5N。则甲物体对乙物体产生的摩擦力大小为________N，方向________；水平桌面对乙物体产生的摩擦力大小为________N。图1－TX－99．2017·襄阳如图1－TX－10所示，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右做匀速直线运动，则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为________N和________N。图1－TX－1010．2017·娄底为研究雨滴从高空下落的运动情况，小明用小木球从高处释放来模拟雨滴的下落(如图1－TX－11所示)。他查阅资料了解到：物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的速度v的平方成正比，公式为f＝kv2(k为比例常数)。小木球质量为m，让木球从足够高处由静止下落，则小木球在整个竖直下落过程中的速度是________(选填“一直增大”“先增大后匀速”或“先增大后减小”)，小木球下落过程中能达到的最大速度为________。图1－TX－1111．小明通过实验探究物体受力情况与运动状态之间的关系。他在弹簧测力计下悬挂一个3N的钩码(如图1－TX－12所示)，钩码的运动状态与弹簧测力计的示数记录如下表所示：图1－TX－12实验次数钩码的运动状态弹簧测力计示数/N①匀速向上运动3.0②匀速向下运动3.0③加速向上运动4.5④加速向下运动2.3⑤减速向上运动2.4⑥减速向下运动3.8(1)由①②可知，钩码做匀速直线运动时，弹簧测力计对钩码的拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)钩码的重力。(2)由③⑥可知，钩码加速向上运动或减速向下运动时，弹簧测力计对钩码的拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)钩码的重力。(3)由④⑤可知，钩码加速向下运动或减速向上运动时，弹簧测力计对钩码的拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)钩码的重力。(4)小明在体重计上静止时，体重计的示数为550N，当小明从站立到迅速蹲下的过程中，可看作先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止，据(1)(2)(3)中的结论可知体重计的示数变化为：______________________________________________________________________________________________________________________________________。

详解详析1．D[解析]惯性是物体的一种属性，任何物体都有惯性，惯性只有大小而无方向。车在行驶时，人随车向前运动，当刹车时，人由于惯性会向前倾。2．C[解析]A受到的重力与地面对A的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误。B受到的重力与A对B的支持力是作用在同一个物体上的两个力，不是一对相互作用力，故B错误。A、B同时向前做匀速直线运动，所以A、B之间没有相对运动的趋势，B不受摩擦力的作用，即B物体受到的摩擦力为0，故C正确。若增大拉力F，A对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以A与地面间的摩擦力不变，故D错误。3．C[解析]木块m放在木块M上面，在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，在突然撤去水平拉力F的情况下，m下部很快减速，而m上部由于惯性仍然保持原来的运动速度，故会向右倾倒，故A错误。m由于具有惯性，相对于M来说有向右运动的趋势，故所受摩擦力是向左的，故B错误。M对m的摩擦力与m对M的摩擦力是一对相互作用力，故木块m对木块M的摩擦力向右，故C正确。地面对M的支持力等于m和M的总重力，故D错误。4．C[解析]假设在运动过程中重力突然消失，则物体对水平面的压力、水平面对物体的支持力和摩擦力都会同时消失。根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。因为物体原来是向右运动的，故当外力突然消失，物体仍然保持原来的运动状态，所以物体将保持原来的速度向右做匀速直线运动。5．C[解析]由图可知，甲做匀速直线运动，乙做加速直线运动，所以甲受平衡力的作用，乙受非平衡力的作用。6．C[解析]水平面光滑，物块A不受摩擦力。被压缩的弹簧在恢复原长前，对物块A施加向右的推力，使得物块A受力加速向右运动；当弹簧恢复原长后，不再给物块A施力，物块A在水平方向不受任何力的作用，将保持匀速直线运动状态向右继续运动。7．A[解析]如果一个物体在水平方向上做匀速直线运动，受到一对竖直方向上的平衡力，平衡力中的一个力减小时，合力与速度方向不共线，物体可能做曲线运动，故A正确。如果在竖直方向做匀速直线运动的物体在竖直方向受到一对平衡力的作用，当一个力减小时，合力不为零，速度一定变化，如果是与速度方向相同的力减小，则合力与速度方向相反，速度减小；如果是与速度方向相反的力减小，则合力与速度方向相同，则速度变大；故B、C、D错误。8．5水平向左4[解析]在水平方向上，甲受水平向左的拉力F2、水平向右的乙对甲的摩擦力f，甲做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：f＝F2＝5N。物体间力的作用是相互的，则甲对乙的摩擦力f′＝5N，方向水平向左。甲、乙两物体整体在水平方向上受水平向左的拉力F2、水平向左桌面对乙的摩擦力f地、水平向右的拉力F1，它们一起做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F1＝F2＋f地，f地＝F1－F2＝9N－5N＝4N。9．05[解析]对A受力分析，A受竖直方向的重力和B对A的支持力，由于三个物体一起向右做匀速直线运动，A与B相对静止，故A、B之间不存在摩擦力，即摩擦力为0N；对A、B整体进行受力分析，受重力、C对它们的支持力、水平向右的拉力，以及C对B的摩擦力，由于三个物体一起向右做匀速直线运动，处于平衡状态，故B、C之间的摩擦力等于拉力，fBC＝F＝5N。10．先增大后匀速eq\r(\f(mg,k))[解析](1)小木球所受的重力不变，开始下落时，小木球的速度较小，所受阻力较小，合力向下，小木球向下做加速运动；由题知，速度增大时，所受阻力增大，当速度达到一定值后，小木球所受阻力与重力相等，小木球所受合力为零，处于平衡状态，做匀速直线运动，速度保持不变；所以，整个过程中小木球的速度先增大后不变。(2)由(1)可知，小木球做匀速直线运动时速度最大，根据力的平衡可得G＝f，因为f＝kv2，所以G＝mg＝kv2，解得最大速度为v＝eq\r(\f(mg,k))。11．(1)等于(2)大于(3)小于(4)先小于550N，后大于550N，最后等于550N[解析](1)因为钩码做匀速直线运动，此时二力平衡，所以弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码的重力。(2)钩码在加速向上或减速向下运动时，受非平衡力作用，由③⑥可知：弹簧测力计的示数，即弹簧测力计对钩码的拉力大于钩码的重力，合力方向向上。(3)钩码在加速向下或减速向上运动时，受非平衡力作用，由④⑤可知：弹簧测力计对钩码的拉力小于钩码的重力，即合力方向向下。(4)小明从站立到迅速蹲下的过程中，分为三个阶段：①加速向下运动，由(3)的结论知：小明受到的合力F方向向下，那么体重计的支持力(即示数)：F示＝G－F＜G＝550N；②减速向下运动，由(2)的结论知：小明受到的合力F方向向上，体重计的支持力(即示数)：F示＝G＋F＞G＝550N；③静止，此时小明受平衡力的作用，合力为0，体重计的支持力，即F示＝G＝550N。综上分析可知，整个过程体重计的示数先减小后增大，最后等于550N。思维特训(二)固体压强|典|例|分|析|固体压强的一般公式和特殊公式典例1如图2－TX－1所示，实心长方体A和B放在水平地面上，高度之比hA∶hB＝2∶1，底面积之比SA∶SB＝2∶3，它们对地面的压强相等，则它们的密度之比ρA∶ρB＝________，它们对地面的压力之比FA∶FB＝________。图2－TX－1[解析]因为p＝eq\f(F,S)＝eq\f(G,S)＝eq\f(mg,S)＝eq\f(ρVg,S)＝ρgh，压强相等，则密度与高度成反比，所以长方体A、B密度之比为ρA∶ρB＝hB∶hA＝1∶2；因为p＝eq\f(F,S)，所以长方体对地面的压力之比为FA∶FB＝pSA∶pSB＝SA∶SB＝2∶3。[答案]1∶22∶3运用思维技巧比较压强典例22018·岳阳如图2－TX－2所示，质地均匀的长方体重7N，放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为0.01m2，则它对桌面的压强为________Pa；竖直切除该物体右边的阴影部分，剩余部分对桌面的压强会________(选填“变小”“不变”或“变大”)。图2－TX－2[解析]放在水平桌面上的物体，对水平桌面的压力的大小等于物体的重力。物体对水平桌面的压强：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(7N,0.01m2)＝700Pa。竖直切除该物体右边的阴影部分，剩余部分对桌面的压强与将整个长方体全放在桌面上时对桌面的压强相等。将整个长方体全放在桌面上时对桌面的压强比长方体有部分伸出桌面时对桌面的压强要小。[答案]700变小|思|维|集|训|1．2017·青岛请你想象一下，假如“减小受力面积可以减小压强”，则可能会出现()A．刀刃磨得越锋利，切菜越容易B．书包带做得越窄，背着越舒服C．墙基做得越宽，越不容易下陷D．图钉尖做得越尖，越容易按入墙中2．甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上，它们的质量相等，密度关系是ρ甲＞ρ乙。当对甲、乙两物块分别施加竖直向上的小于物块自身所受重力的拉力F1、F2时，甲、乙两物块对水平地面的压强相等；撤掉拉力F1、F2后，在甲、乙两物块上分别放重为G1、G2的物体时，甲、乙两物块对水平地面的压强也相等。关于F1与F2、G1与G2的大小关系的比较，下列说法中正确的是()A．F1＞F2，G1＞G2B．F1＜F2，G1＞G2C．F1＜F2，G1＜G2D．F1＞F2，G1＜G23．如图2－TX－3所示，甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等，若分别将两正方体沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在剩余物体的上方，此时它们对地面的压强p甲、p乙的大小关系是()图2－TX－3A．p甲>p乙B．p甲＝p乙C．p甲<p乙D．无法判断4．一密度为ρ的钢制轴承，由粗细不同的两部分圆柱体构成，粗细圆柱体的高度均为h，如图2－TX－4甲所示放置时，轴承对水平面的压强为1.5ρgh，如图乙所示放置时，轴承对水平面的压强为()图2－TX－4A．3ρghB．4ρghC．5ρghD．6ρgh5．甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上，它们对地面的压强相等，已知ρ甲＜ρ乙，若在两个正方体上部分别沿水平方向切去相同的高度，切去部分后的质量分别为m甲′和m乙′，则下列说法中正确的是()A．m甲′一定大于m乙′B．m甲′一定小于m乙′C．m甲′一定等于m乙′D．m甲′可能等于m乙′6．把同种材料制成的甲、乙两个正方体，分别放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为2p和p。把乙叠放在甲的上面，如图2－TX－5所示，则甲对桌面的压强为________。图2－TX－57．如图2－TX－6所示，A、B两长方体叠放在一起，放在水平桌面上，A的密度为ρA，底面积为SA，B的密度为ρB，底面积为SB，若A对B的压强与B对桌面的压强恰好相等，则它们的厚度之比hA∶hB＝________。图2－TX－68．2018·扬州某新型建筑材料既防火、防水还保温，这种材料的密度为0.3×103kg/m3。(1)如果将这种材料制成长0.4m，高0.1m，宽度如图2－TX－7所示为________cm的实心砖块，则此砖块的体积和质量分别是多少？(2)此砖块对水平地面的最小压强是多少？(g取10N/kg)图2－TX－79．如图2－TX－8所示，实心均匀正方体A、B放置在水平地面上，受到的重力均为64N，A的边长为0.2m，B的边长为0.3m。(1)求正方体A对水平地面的压强。(2)求正方体A、B的密度之比ρA∶ρB。(3)若将正方体A、B上部沿水平方向分别切去相同的厚度h后，A、B剩余部分对水平地面的压强为pA′、pB′，请通过计算比较它们的大小关系及其对应的h的取值范围。图2－TX－8

详解详析1．B[解析]假如“减小受力面积可以减小压强”，那么：刀刃磨得越锋利，受力面积越小，压强越小，所以切菜越不容易，故A不可能；书包带做得越窄，受力面积越小，压强越小，所以背着越舒服，故B可能；墙基做得越宽，受力面积越大，压强越大，所以越容易下陷，故C不可能；图钉尖做得越尖，受力面积越小，压强越小，所以越不容易按入墙中，故D不可能。2．D[解析]甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上，它们的质量相等，密度关系是ρ甲＞ρ乙。可知甲的体积小于乙的体积，所以甲的底面积小于乙的底面积，因而要使得甲、乙两物块对水平地面的压强相等，则甲对地面的压力要小于乙对地面的压力。甲、乙的重力相同，要使得甲对地面的压力小于乙对地面的压力，则若用力向上拉物体，则向上拉甲的力要大于向上拉乙的力，若用力向下压，则压甲物体的力要小于压乙物体的力。3．A[解析]原甲、乙对地面的压强相等，甲与地面的接触面积小于乙，因而可知甲对地面的压力小于乙，甲的重力小于乙的重力。分别沿竖直方向截去质量相同的部分，剩余物体对地面的压强均与原来相等。由于截去的质量相等，因而剩余的甲仍比剩余的乙质量小，重力小，对地面的压力小。由此可知剩余的甲与地面的接触面积仍比乙小。将截去的部分又放在剩余部分的上面，则因此而增加的压力相等，但因为剩余的甲与地面的接触面积仍比乙小，因而甲对地面增加的压强大于乙对地面增加的压强，所以此时甲对地面的压强大于乙对地面的压强。4．A[解析]设图甲中上、下部分的截面积分别为S1和S2，由ρ＝eq\f(m,V)可得，上、下两部分的质量：m上＝ρV上＝ρS1h，m下＝ρV下＝ρS2h，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，F＝G上＋G下＝m上g＋m下g＝ρS1hg＋ρS2hg，则图甲中轴承对水平面的压强：p甲＝eq\f(F,S2)＝eq\f(ρS1hg＋ρS2hg,S2)＝eq\f(ρS1hg,S2)＋ρgh＝1.5ρgh，解得：eq\f(S1,S2)＝eq\f(1,2)。如图乙所示放置时，物体的质量不变，重力不变，压力不变，此时对水平地面的压强：p乙＝eq\f(F,S1)＝eq\f(F,\f(S2,2))＝2eq\f(F,S2)＝2×1.5ρgh＝3ρgh。5．A[解析]因为甲的密度小于乙，而它们对地面的压强相等，可知甲的高度高于乙。截去相同高度后，甲对地面压强的减小量小于乙对地面压强的减小量，因而剩余物体对地面的压强甲大于乙，而甲的面积又大于乙，由F＝pS，可知甲此时对地面的压力一定大于乙，所以此时甲的质量一定大于乙。6．2.25p[解析]甲对桌面的压强：p甲＝eq\f(G甲,S甲)＝eq\f(ρV甲g,S甲)＝ρgh甲＝2p，乙对桌面的压强：p乙＝eq\f(G乙,S乙)＝eq\f(ρV乙g,S乙)＝ρgh乙＝p。所以p甲∶p乙＝h甲∶h乙＝2p∶p＝2∶1，所以h甲＝2h乙，V甲＝8V乙，G甲＝8G乙。把乙放到甲的上面，甲对地面的压强变为原来的1.125倍，故甲对地面的压强为2p×1.125＝2.25p。7.eq\f(ρBSB,ρA（SB－SA）)[解析]A对B的压力与B对桌面的压力之比为FA∶FB＝pASA∶pBSB＝SA∶SB；因为FA＝GA，FB＝GA＋GB，所以GA∶GB＝SA∶(SB－SA)。因为G＝mg＝ρVg＝ρShg，所以hA∶hB＝eq\f(GA,ρAgSA)∶eq\f(GB,ρBgSB)＝eq\f(GA,GB)×eq\f(ρBSB,ρASA)＝eq\f(SA,SB－SA)×eq\f(ρBSB,ρASA)＝eq\f(ρBSB,ρA（SB－SA）)。8．(1)25.0由图可知，实心砖的宽度为25.0cm＝0.25m,砖块的体积：V＝abc＝0.4m×0.25m×0.1m＝0.01m3，质量：m＝ρV＝0.3×103kg/m3×0.01m3＝3kg。(2)砖块对水平地面的压力：F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，当砖块平放时，与地面的接触面积最大，对地面的压强最小，最小的压强：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(F,ab)＝eq\f(30N,0.4m×0.25m)＝300Pa。9．(1)正方体A对水平地面的压强：pA＝eq\f(FA,SA)＝eq\f(GA,SA)＝eq\f(64N,（0.2m）2)＝1600Pa。(2)A、B受到的重力相等，则它们的质量之比为1∶1，即mA∶mB＝1∶1，A、B的体积之比为eq\f(VA,VB)＝eq\f(a3,b3)＝eq\f(（0.2m）3,（0.3m）3)＝eq\f(8,27)，则eq\f(ρA,ρB)＝eq\f(\f(mA,VA),\f(mB,VB))＝eq\f(mA,VA)×eq\f(VB,mB)＝eq\f(1,8)×eq\f(27,1)＝eq\f(27,8)。(3)设切去厚度为h时pA′＝pB′，即ρAg(0.2m－h)＝ρBg(0.3m－h)，解得h＝eq\f(3,19)m≈0.16m。当h＜0.16m时，pA′＞pB′；当h＞0.16m时，pA′＜pB′；当h＝0.16m时，pA′＝pB′。思维特训(三)液体压强、大气压强、流体压强与流速的关系|典|例|分|析|自制气压计典例1小明利用玻璃瓶、细管和带颜色的水自制了一个气压计和一个温度计(如图3－TX－1甲和乙所示)。下列说法错误的是()图3－TX－1A．拿着图甲中的自制气压计上楼过程中，细管中的水柱会下降B．若用一个细玻璃管在图甲细管口上方水平吹气，管中水柱会上升C．把图乙中自制温度计放入冷水中，细管中的水柱会下降D．用力捏图乙中自制温度计的小瓶，细管中的水柱会上升[解析]图甲中瓶内封闭有一定气体，是自制气压计。大气压随高度的升高而减小，上楼过程中细玻璃管液面上方的大气压减小，液面会在瓶内气体压强的作用下上升，所以A选项错误。流体压强随流速增大而减小，用一个细玻璃管在图甲细管口上方水平吹气，细管口上方气体压强减小，管内液面在瓶内气体压强的作用下上升，B选项正确。乙装置中瓶内没有气体，是简易温度计，瓶内液体热胀冷缩，使玻璃管液面升降，所以放入冷水中，水柱下降，C选项正确。用力捏玻璃瓶，玻璃瓶发生微小形变，挤压瓶内液体，使得玻璃管中液柱升高，D选项正确。[答案]A大气压与液体压强典例22017·扬州如图3－TX－2所示，将矿泉水瓶注满水并盖紧瓶盖，在a、b、c处开小孔(a和b在同一水平面上)，只有________孔有水喷出。图3－TX－2[解析]由于a和b在同一水平面上且高于c处，所以c处受到的液体压强最大。在同样大气压的作用下，空气会通过a、b两孔进入瓶内，致使只有c孔有水流出。[答案]c|思|维|集|训|1．将一满桶“纯净水”(高约40cm)开口朝下放在水中，如图3－TX－3所示，结果是()A．仍是满桶水B．水将流出一部分C．水将全部流出D．以上答案都不对图3－TX－32．(竞赛题)如图3－TX－4所示，两端开口的C形小管中充满水，A、B两端开口处均用手指堵住，把管放在竖直平面内，若同时松开手指()图3－TX－4A．只有水从A端流出B．只有水从B端流出C．A、B两端同时有水流出D．A、B两端都没有水流出3．2017·衢州小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”，如图3－TX－5所示，先将气球放入玻璃瓶中，再将球口紧套在玻璃瓶口，从抽气口抽气，观察到气球变大；停止抽气后，马上用橡皮套封住抽气口，此时气球不用绳子扎，也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气体压强分别是p1、p2，瓶内的气体压强分别是p3、p4，则下列关系正确的是()图3－TX－5A．p1<p2B．p1＝p2C．p3<p4D．p3＝p44．请你想象一下，假如“流体中，流速越大的位置压强越大”，则可能会出现()A．两船并行，造成相吸相撞B．室外有风时，窗帘飘到窗外C．台风刮过，压塌屋顶D．汽车驶过，路边的树叶被卷入车底5．如图3－TX－6所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后，水不断从小孔流出。图3－TX－7中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强p与时间t的关系图像是()图3－TX－6图3－TX－76．学习了“流体压强与流速的关系”后，为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题，同学们设计了如下几种方案。如图3－TX－8所示，黑色部分为墙面凸出部分，“”为安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是()图3－TX－87．2017·襄阳已知球体表面积计算公式为4πR2，R为球体的半径。若地球半径取6.0×106m，π取3.0，标准大气压取1.0×105Pa，则我们可以估算出大气层的重力为________N。(结果用科学记数法表示)图3－TX－98．小明和小华想用吸盘粗略测量大气压的值，为此他俩为实验方案发生了争执，如图3－TX－9所示，小明认为应该用图甲方案，小华认为应该用图乙方案。你认为图________方案正确。如果吸盘直径为D，当加挂到n只钩码(每只钩码重力为G0)时吸盘刚好落下，则所测大气压值的表达式为________。如果本实验所测大气压的值比实际的偏小，可能原因是______________________________________________________________________________________________。9．2017·岳阳如图3－TX－10所示是一款新型无叶电风扇，与传统电风扇相比，其具有易清洁、气流稳、更安全等特点。工作时，底座中的电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入圆环空腔，再从圆环空腔上的缝隙高速吹出，夹带周边的空气一起向前流动，导致圆环空腔正面风速远大于背面风速。风扇正常运行时，圆环空腔正面气体压强________背面气体压强；相同时间内，缝隙口流出空气的质量________进风口流进空气的质量。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)图3－TX－1010．2018·河北制作简易气压计，观察大气压随高度的变化。图3－TX－11(1)如图3－TX－11所示，在玻璃瓶中倒入适量红色的水，用插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口，红水上升到一定的高度，但高度不够，你应______________________，使水上升到瓶口以上适当位置，便制成了简易气压计。(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中，发现玻璃管内水柱________，说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)小明将简易气压计放在阳光下，过一会儿，他发现玻璃管内水柱发生了变化，这一现象说明，简易气压计的测量结果会受到________影响。11．(竞赛题)小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。图3－TX－12(1)请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为1.0×105Pa时，该锅最高温度为120℃。已知：水的沸点与气体压强的关系如图3－TX－12所示，g取10N/kg)(2)请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。12．用一个两端开口的细长玻璃管，罩住一支燃烧的蜡烛，一段时间后蜡烛火焰逐渐变小。如图3－TX－13所示，将一张大小合适的硬纸板插入玻璃管中，只在底部留有空隙，就会有空气不断流向蜡烛周围，蜡烛就能持续燃烧。请分析说明空气能流向蜡烛周围的原因。图3－TX－1313．物理课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速关系”的演示实验，装置如图3－TX－14甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连，当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每个管子的气体量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速________(选填“大”或“小”)。图3－TX－14(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强________。图线③反映的是装置中________(选填“A”“B”或“C”)塑料管中的气体压强随时间变化的情况。(2)当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)。(3)实验后同学们继续研究了飞机机翼的形状，它上表面弯曲，下表面较平直。当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着________。

详解详析1．A2．B[解析]A、B端受同样的大气压，A端比B端高，则由于液体重力和液体压强，液体从A端向B端流动。3．B[解析]气球内气体和大气始终保持相通，所以气球内的气体压强始终等于大气压。4．C[解析]假如水的流速越大，压强越大，则两船并行时，由于两船内侧水流速度大于两船外侧水流速度，因此两船内侧水的压强大于两船外侧水的压强，船内外侧的水存在压强差，使两船远离，不会发生碰撞，故A不符合题意。假如“流体中，流速越大的位置压强越大”，则风一吹，窗外空气流速增大，空气压强增大，室内空气压强小于室外压强，窗帘被压向窗内，故B不符合题意。假如“流体中，流速越大的位置压强越大”，那么台风刮过，外界压强大于屋内压强，可能将屋顶压塌，故C符合题意。假如“流体中，流速越大的位置压强越大”，汽车驶过，靠近车身，空气流速大，压强大，其他地方的空气流速小，压强小，路边树叶不会被卷入车底，故D不符合题意。5．B[解析]当水不断从小孔中流出时，容器内的液面高度在逐渐降低，容器底受到的压强在逐渐减小；则小孔处受到的压强也在逐渐减小，因此水的流速在逐渐变小，液面高度下降得越来越缓慢；因此p－t图像应该是呈下降趋势，且为向内侧弯曲的曲线。6．C[解析]要想让风经过过道，过道左右两端的气体压强应该不同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。图A，过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，不合理。图B，过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，不合理。图C，过道右端的通风道有凸起，所以相同时间内风经过过道右端的通风道时的路程长，则风速较大，所以过道右端的气体压强小于左端，空气会从过道的左端流向右端，过道中有风通过，此方案不需要消耗其他能量，既有效又节能，此方案合理。图D，过道中有电动机，电动机工作时过道中空气流动速度加大，气压减小，空气会从过道口流进来而通风，但需要消耗电能，故此方案虽有效但不节能，不合理。7．4.32×1019[解析]地球的表面积：S＝4πR2＝4×3.0×(6.0×106m)2＝4.32×1014m2，标准大气压取1.0×105Pa，由p＝eq\f(F,S)可得，大气对地球表面的压力：F＝p0S＝1.0×105Pa×4.32×1014m2＝4.32×1019N，地球大气层的重力等于大气层对地球表面的压力，即G＝F＝4.32×1019N。8．乙eq\f(4nG0,πD2)吸盘内空气没排干净[解析](1)对两图进行受力分析可知，图甲中，吸盘与墙面间的摩擦力与所挂重物的重力是一对平衡力，故无法测出大气压的值；图乙中，钩码处于平衡状态，大气压力与钩码的重力大小相等，故可以根据图乙粗略测出大气压的值。(2)吸盘刚好落下时，钩码对吸盘的拉力等于大气对吸盘的压力，即p大气压S＝nG0。故可得大气压p大气压＝eq\f(nG0,S)＝eq\f(nG0,π·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))\s\up12(2))＝eq\f(4nG0,πD2)。(3)实验产生误差的主要原因是实验过程并不如原理分析中那么理想化，如挤压吸盘时，吸盘内的空气不可能完全都被排出。9．小于等于[解析]风扇正常运行时，圆环空腔正面气体压强小于背面气体压强，是因为流体在流速大的地方压强小；相同时间内，缝隙口流出空气的质量等于进风口流进空气的质量。10．(1)向瓶内吹适量空气(2)下降大气压随高度的降低而增加(或大气压随高度的升高而减小)(3)温度[解析](1)要使管内水面升高，可以采用向管内吹入适量空气的方法，通过增大瓶内气体压强使得管内液面升高。(2)将该气压计从四楼移到一楼的过程中，外界大气压越来越大，所以会使管内水柱下降，说明大气压随着高度的降低而增大，随高度的升高而减小。(3)将简易气压计放在阳光下，会使得瓶内气体温度升高，进而导致水柱变化，所以这个现象说明，简易气压计的测量结果会受到温度的影响。11．(1)由图可知，当锅内温度为120℃时，锅内气体压强p＝1.8×105Pa。此时限压阀受力：F0＋G＝F，设安全阀的质量为m，则有：p0S＋mg＝pS，可得：m＝eq\f(（p－p0）S,g)＝eq\f(（1.8×105Pa－1.0×105Pa）×3.14×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4×10－3m,2)))\s\up12(2),10N/kg)≈0.1kg＝100g。即应该买质量为100g的限压阀。(2)如果买了另一种质量为60g的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120℃的后果。12．在玻璃管中插入一张硬纸板，玻璃管被分成左右两部分，由于左侧蜡烛的燃烧，左侧部分的空气温度较高，右侧部分的空气温度较低，左侧的热空气上升，左侧的气体压强减小，右侧的气压不变，从而形成由右至左的压强差，因此随着蜡烛的燃烧，空气会从右侧不断地流向左侧蜡烛的周围。13．大(1)小C(2)增大(3)压强(力)差[解析]在图甲的装置中，当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每个管子的气体总量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速大。(1)如图乙所示，①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强小。图线③中压强相对较大，所以它对应的应该是最粗的管子，因此反映的是装置中C塑料管中的气体压强随时间变化的情况。(2)当将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，即压强都变小了，因流速越大，压强越小，由此可以判断三节管中气体的流速增大。(3)飞机机翼的形状是上表面弯曲，下表面较平直，当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着压强差，也就存在压力差，这就是飞机的升力。思维特训(四)浮力|典|例|分|析|浮力的比例计算典例1有质量相同的两个实心球，其密度分别为水的密度的2倍和5倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端，然后将两球浸没在水中，此时两球所受浮力之比为________，两弹簧测力计的示数之比为________。[解析]由题意可知，两球的密度之比为2∶5，由于质量相等，所以它们的体积比为5∶2，当两球浸没在水中时，液体密度相同，则它们所受的浮力与排开液体的体积也就是物体的体积成正比，为5∶2。水的密度分别是两球密度的eq\f(1,2)和eq\f(1,5)，所以两球浸没在水中时受到的浮力即排开的同体积的水重分别为自身重力的eq\f(1,2)和eq\f(1,5)，因而弹簧测力计的拉力大小分别为各自重力的eq\f(1,2)和eq\f(4,5)，由于两球质量相等，所以两球重力相等，因而两弹簧测力计的示数之比为eq\f(1,2)∶eq\f(4,5)＝5∶8。[答案]5∶25∶8压强与浮力典例22017·广东将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同容器中，甲球下沉至容器底，乙球漂浮，丙球悬浮，如图4－TX－1所示，下列说法正确的是()图4－TX－1A．三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙B．三个小球受到的浮力大小关系是F甲＝F乙<F丙C．三个容器中的水对容器底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙D．三个容器对桌面的压强大小关系是p甲′>p乙′＝p丙′[解析]甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球悬浮，所以甲球的密度大于水的密度，乙球的密度小于水的密度，丙球的密度等于水的密度，因此三个小球的密度大小关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙，根据m＝ρV可知：质量大小关系是m甲＞m丙＞m乙，故A错误。由于甲、乙、丙三个实心小球体积相同，则根据图可知排开水的体积关系：V甲排＝V球，V乙排＜V球，V丙排＝V球，所以V甲排＝V丙排＞V乙排；根据F浮＝ρ液V排g可知：F甲＝F丙＞F乙，故B错。因为三个相同容器中都装满水，放入球后容器中液面高度不变，根据p＝ρgh可知容器底部受到水的压强相等，即p甲＝p乙＝p丙，故C错误。球放入之前，三个相同容器中都装满水，里面的水的重力G水相等，由于容器对桌面的压力等于容器的总重力，则放入小球后对桌面的压力为F′＝G容器＋G水＋G球－G排，又G排＝F浮，据此可得：F甲′＝G容器＋G水＋G甲－G排甲＝G容器＋G水＋G甲－F甲，F乙′＝G容器＋G水＋G乙－G排乙＝G容器＋G水＋G乙－F乙，F丙′＝G容器＋G水＋G丙－G排丙＝G容器＋G水＋G丙－F丙；由于甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球悬浮，则G甲＞F甲，G乙＝F乙，G丙＝F丙，所以F甲′＞F乙′＝F丙′，由于容器的底面积相同，根据p＝eq\f(F,S)可得：容器对桌面的压强关系是p甲′＞p乙′＝p丙′，故D正确。[答案]D液面升降问题典例3将冰块放在水中，液面位置如图4－TX－2所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将()图4－TX－2A．下降B．上升C．不变D．无法确定[解析]冰块漂浮于水面上，要想判断冰熔化之后，水面是否变化，则需要比较冰块排开水的体积V排跟冰熔化成水后的体积V水的大小。若V排＝V水，则水面不变；若V排<V水，则水面上升；若V排>V水，则水面下降。因为冰块漂浮于水面上，所以F浮＝ρ水gV排＝G冰①，又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，所以G水＝ρ水gV水＝G冰②，由①②可得：ρ水gV排＝ρ水gV水，所以V排＝V水，故冰化为水后液面高度不变。[答案]C|思|维|集|训|1．如图4－TX－3所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个铁球，在圆盘测力计的托盘上放一烧杯，烧杯中注入适量水，先分别读出两测力计的示数，当把小球浸没在水中时(水未溢出)()图4－TX－3A．圆盘测力计的示数等于烧杯和水的总重力B．弹簧测力计的示数等于水对铁球的浮力C．两测力计示数均减小D．两测力计示数之和保持不变2．2017·青岛有边长为a的正方体木块A和小铁块B。如图4－TX－4所示，将A放入盛有适量水的烧杯中，浸入深度为h1；再将B叠放在A上，A浸入深度变为h2。下列判断正确的是()图4－TX－4A．A的质量mA＝ρ水a3B．A与B的总质量m总＝eq\f(G总,g)＝eq\f(F浮总,g)＝eq\f(ρ水gV排总,g)＝ρ水a2h2C．求解A的密度的思路ρA＝eq\f(mA,VA)→mA＝eq\f(GA,g)→GA＝F浮A→F浮A＝ρ水gV排A→V排A＝a2h2VA＝a3D．将叠放在A上的B取下，放入水中，待A、B均静止后，V排总增大→水面高度h增大→水对烧杯底的压强p增大→水对烧杯底的压力F增大3．2017·呼和浩特改编将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3，煤油密度为0.8×103kg/m3，水银密度为13.6×103kg/m3)，则()A．该物体前后两次所受浮力之比为9∶10B．该物体前后两次排开液体体积之比为4∶3C．该物体的密度为0.9×103kg/m3D．若将该物体分别浸没在水银和纯水中，所需压力F1和F2大小之比为12∶74．将冰块放在浓盐水中，液面位置如图4－TX－5所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将________(选填“上升”“下降”或“不变”)。图4－TX－55．一壁很薄的透明加盖瓶子，瓶身部分为圆柱形，瓶子的底面积为40cm2，瓶中装有高度为28cm的水(如图4－TX－6甲所示)，将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮(如图乙所示)，此时瓶子露出水面的高度为4.5cm，瓶子内外水面的高度差为2.5cm，则瓶子(含瓶盖)的重力为________N；若继续向瓶中加________kg水，瓶子将恰好悬浮。(g取10N/kg)图4－TX－66．2017·威海如图4－TX－7甲所示，一个底面积为10－3m2的金属圆筒重2N，开口向上漂浮在水面上，这时有eq\f(2,3)的体积浸在水中。若向金属圆筒里倒入1.25×10－4m3的某种液体，水面恰好与金属圆筒相平，如图乙所示，此时水对金属圆筒底部的压强为________Pa，该液体的密度为________kg/m3。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)图4－TX－77．2017·达州水槽中放一个小铁盒，铁盒中放少许细线和一个铝块，铁盒漂浮在水面上。现用细线把铝块拴在铁盒下面，铁盒仍然漂浮在水面上，如图4－TX－8所示。则此时水槽中的水位________(选填“上升”“下降”或“不变”)，铁盒浸入水中的体积________(选填“变大”“变小”或“不变”)。图4－TX－88．2017·广西如图4－TX－9所示，水平桌面上放置有两个底面积不同(S甲＜S乙)、高度相同、质量可忽略不计的薄壁圆柱形容器甲和乙，分别盛满质量相等的水和酒精，此时，甲和乙两容器对桌面的压强关系为p甲________p乙。现将两个完全相同、密度为ρ的实心物体分别放入水和酒精中(ρ酒精＜ρ＜ρ水)，待它们静止后，两物体在液体中受到的浮力关系为F水________F酒精，甲和乙两容器对桌面的压力关系为F甲′________F乙′。(均选填“＞”“＜”或“＝”)图4－TX－99．下面是小明自制“浮力秤”的装置图和使用说明书。图4－TX－10已知水的密度为ρ水，秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度为h0，请根据上述内容和条件解答：(1)在图中画出未称物体时，浮体在水中沿竖直方向受力的示意图。(2)推导出被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式。(3)求出要使此“浮力秤”能够达到最大称量值，使用前应在外筒中至少加入的水的质量。

详解详析1．D[解析]因铁球受水的浮力作用，故弹簧测力计示数减小，减小值等于铁球受到的浮力。力的作用是相互的，故铁球对水有向下的力的作用，则圆盘测力计示数增加，增加值等于浮力大小。2．B[解析]因为A在水中漂浮，所以ρA＜ρ水，所以A的质量mA＝ρAa3≠ρ水a3，故A错误；A与B的总质量m总＝eq\f(G总,g)＝eq\f(F浮总,g)＝eq\f(ρ水gV排总,g)＝ρ水a2h2，故B正确；求解A的密度的思路：ρA＝eq\f(mA,VA)，其中VA＝a3，mA＝eq\f(GA,g)＝eq\f(F浮A,g)＝eq\f(ρ水ga2h1,g)＝ρ水a2h1，故C错误；A、B叠放时浮力等于两物体的重力之和，将叠放在A上的B取下，放入水中后，B沉底，所受浮力变小，排开水的体积减小，根据p＝ρgh知水对烧杯底的压强变小，根据F＝pS可知水对烧杯底的压力变小，故D错误。3．C[解析]由阿基米德原理F浮＝G排可知，该物体前后两次所受浮力之比为F1∶F2＝m排1g∶m排2g＝72g∶64g＝9∶8，故A错误。排开浓盐水和煤油的质量不同，则物体受到的浮力不同，故其在液体中不能都漂浮或悬浮，也不能一漂浮一悬浮，只能是在浓盐水中漂浮，在煤油中沉底，根据阿基米德原理可得：V物＝V排油＝eq\f(m排油,ρ油)＝eq\f(64g,0.8g/cm3)＝80cm3；物体在浓盐水中排开液体的体积：V排盐水＝eq\f(m排盐水,ρ盐水)＝eq\f(72g,1.2g/cm3)＝60cm3；该物体前后两次排开液体体积之比：V排盐水∶V排油＝60cm3∶80cm3＝3∶4，故B错误。由上面的分析可知，物体应在浓盐水中漂浮，由阿基米德原理F浮＝G排＝G，可知m排g＝mg，m＝m排＝72g，由ρ＝eq\f(m,V)可得，ρ＝eq\f(m,V物)＝eq\f(72g,80cm3)＝0.9g/cm3＝0.9×103kg/m3，故C正确。已知物体的密度为0.9×103kg/m3，则物体在水银和水中都处于漂浮状态，受力分析，F浮＝G＋F压，V排＝V物，则物体在水银中受到的压力：F1＝F浮水银－G＝ρ水银gV排－mg＝13.6×103kg/m3×10N/kg×80×10－6m3－0.072kg×10N/kg＝10.88N－0.72N＝10.16N；物体在水中受到的压力：F2＝F浮水－G＝ρ水gV排－mg＝1.0×103kg/m3×10N/kg×80×10－6m3－0.072kg×10N/kg＝0.8N－0.72N＝0.08N；则F1和F2大小之比为F1∶F2＝10.16N∶0.08N＝127∶1，故D错误。4．上升[解析]由于冰块漂浮在液面上，所以，F浮＝G冰，即ρ盐水gV排＝ρ冰gV冰，则V排＝eq\f(ρ冰V冰,ρ盐水)①；当冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m冰＝m水，即ρ冰V冰＝ρ水V水，则V水＝eq\f(ρ冰V冰,ρ水)②；已知ρ盐水＞ρ水，则比较①②可得：V水＞V排，所以，若冰完全熔化，杯中液面将上升。注意：根据冰化水质量不变和漂浮条件找出关系式V排＜V水是本题的解题关键。5．10.18[解析](1)瓶子(含瓶盖)的重力等于高度为2.5cm、底面积为40cm2的水柱的重力，根据G＝mg和ρ＝eq\f(m,V)可得：G瓶＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×40×2.5×10－6m3＝1N。(2)瓶子在水中悬浮时，V排＝V容＝40cm2×(28cm＋2.5cm＋4.5cm)＝1400cm3，瓶子悬浮时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1400×10－6m3＝14N，由于瓶子悬浮时F浮＝G水＋G瓶，所以，瓶子在水中悬浮时瓶中水的重力：G水＝F浮－G瓶＝14N－1N＝13N，瓶中水的质量：m水＝eq\f(G水,g)＝eq\f(13N,10N/kg)＝1.3kg。瓶中原装有水的质量为m水0＝ρ水V水0＝1.0×103kg/m3×40×28×10－6m3＝1.12kg；所以应注入的水的质量为Δm＝m水－m水0＝1.3kg－1.12kg＝0.18kg。6．30000.8×103[解析]金属圆筒漂浮在水面上，根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知，金属圆筒受到的浮力为F浮＝G＝ρ水gV排＝ρ水geq\f(2,3)V＝2N，则ρ水gV＝3N；金属圆筒在图乙中，全部浸入水中时受到的浮力为F浮′＝ρ水gV＝3N；金属圆筒上表面受到的压力为0，则下表面受到的压力为F＝3N，则下表面受到的压强为p＝eq\f(F,S)＝eq\f(3N,10－3m2)＝3000Pa；此时金属圆筒漂浮，浮力等于重力，即F浮＝G＋G液，则液体的重力：G液＝F浮′－G＝3N－2N＝1N；液体的密度为ρ液＝eq\f(m,V′)＝eq\f(G液,gV′)＝eq\f(1N,10N/kg×1.25×10－4m3)＝0.8×103kg/m3。7．不变变小[解析]因为细线、铝块放在铁盒中和用细线把铝块拴在铁盒下面时，整体都处于漂浮状态，所以，两种情况下整体受到的浮力都等于细线、铁盒和铝块的重力，即受到的浮力相等；由于浮力相等，根据F浮＝ρ液gV排可知，两种情况下排开水的体积相同，即水槽中水位不变；第一种情况排开水的体积为铁盒排开水的体积，第二种情况排开水的体积等于铁盒、细线和铝块排开水的体积之和，所以，第二种情况下铁盒排开水的体积变小，即铁盒浸入水中的体积比原来小一些。8．＞＞＜[解析](1)因甲、乙容器放在水平桌面上，分别盛满质量相等的水和酒精，则G水＝G酒精，薄壁圆柱形容器甲和乙质量忽略不计，所以甲和乙两容器对桌面的压力相等，又因为S甲＜S乙，所以，根据p＝eq\f(F,S)可知，此时，甲和乙两容器对桌面的压强关系为p甲＞p乙。(2)将密度为ρ的物体分别放入水和酒精中，因ρ酒精＜ρ＜ρ水，所以物体会在水中漂浮，在酒精中沉底，故F水＝G物，F酒精＜G物，所以F水＞F酒精。(3)由(2)知，F水＞F酒精，所以G排水＞G排酒精，又因为G水＝G酒精，甲容器对桌面的压力为F甲′＝G水＋G物－G排水，乙容器对桌面的压力为F乙′＝G酒精＋G物－G排酒精，所以F甲′＜F乙′。9．(1)如图所示(2)秤盘中未放物体时，浮体在水中漂浮，则有：F浮1＝G0，即ρ水gV排1＝G0，eq\f(π,4)D02ρ水gh0＝G0；被称物体放在秤盘上后，浮体仍漂浮，则有：F浮2＝G0＋G物；即ρ水gV排2＝G0＋mg，ρ水geq\f(π,4)D02h＝ρ水geq\f(π,4)D02h0＋mg，则m＝eq\f(π,4)D02ρ水(h－h0)。(3)至少应加入水的体积：V水＝eq\f(π,4)(D2－D02)L0，其质量：m水＝ρ水V水＝eq\f(π,4)(D2－D02)ρ水L0。思维特训(五)杠杆、滑轮的应用|典|例|分|析|根据杠杆平衡条件推导被提升物体的密度之比典例1如图5－TX－1所示为一健身器材模型，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，OA∶OB＝1∶4，质量为60kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80N。当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43kg；当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18kg。杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两端绳子拉力保持竖直，不计绳重、杠杆自重及摩擦，g取10N/kg，则重物甲与重物乙的密度之比为()图5－TX－1A．1∶3B．2∶3C．3∶2D．3∶1[解析]当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，杠杆左边受到的力F1＝G篮＋G甲＝80N＋ρ甲V甲g，体重计对人的支持力F支＝F压＝43kg×10N/kg＝430N，杠杆对人的拉力F2＝G人－F支＝60kg×10N/kg－430N＝170N。根据杠杆平衡条件可知，F1×OA＝F2×OB，因为OA∶OB＝1∶4，甲的体积V甲＝(0.2m)3＝0.008m3，乙的体积V乙＝(0.4m)3＝0.064m3，所以(80N＋ρ甲V甲g)×1＝170N×4，即(80N＋ρ甲×0.008m3×10N/kg)×1＝170N×4，ρ甲＝7.5×103kg/m3。当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时，杠杆左边受到的力F3＝G篮＋G乙＝80N＋ρ乙V乙g，体重计对人的支持力F支′＝F压′＝18kg×10N/kg＝180N，杠杆对人的拉力F4＝G人－F支′＝60kg×10N/kg－180N＝420N。根据杠杆平衡条件可知，F3×OA＝F4×OB，所以(80N＋ρ乙V乙g)×1＝420N×4，即(80N＋ρ乙×0.064m3×10N/kg)×1＝420N×4，ρ乙＝2.5×103kg/m3。所以ρ甲∶ρ乙＝7.5×103kg/m3∶2.5×103kg/m3＝3∶1。[答案]D特殊滑轮组中的拉力与物重关系的判断典例2n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂物体的质量相等。不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F，如图5－TX－2所示。若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮，其他条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小为()图5－TX－2A.eq\f(F,2)B．FC.eq\f(n＋1,n)FD.eq\f(n,n＋1)F[解析]每个动滑轮的质量与所悬挂物体的质量相等，可设它们的重力均为G，则：第一个动滑轮，拉力F1＝eq\f(1,2)(G＋G动)＝eq\f(1,2)(G＋G)＝G，第二个动滑轮，拉力F2＝eq\f(1,2)(F1＋G动)＝eq\f(1,2)(G＋G)＝G，第三个动滑轮，拉力F3＝eq\f(1,2)(F2＋G动)＝eq\f(1,2)(G＋G)＝G，……第n个动滑轮，拉力Fn＝eq\f(1,2)(Fn－1＋G动)＝eq\f(1,2)(G＋G)＝G。滑轮组平衡时拉力大小为F，则再增加一个同样质量的动滑轮时，滑轮组再次平衡时拉力仍为F。[答案]B|思|维|集|训|1．如图5－TX－3所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一个弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是()图5－TX－3A．F1＜F2＜F3＜GB．F1＞F2＞F3＞GC．F1＝F2＝F3＝GD．F1＞F2＝F3＝G2．一根均匀木条，支点在中点时恰好平衡。如果把右端锯下全长的eq\f(1,4)，并叠放在右端剩余部分的上面，则此木条()A．仍平衡B．右端下沉C．左端下沉D．无法判断3．2018·绵阳如图5－TX－4所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两点，AO＝BO，AC＝OC。A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N。现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上，此时托盘秤乙的示数是()图5－TX－4A．8NB．12NC．16ND．18N4．如图5－TX－5所示，密度、粗细均匀的木棒，一端悬挂重为G的小物块(体积忽略不计)，棒的eq\f(1,n)体积浮出水面，则棒所受重力的大小为()图5－TX－5A．nGB．(n＋1)GC．(n－1)GD.eq\f(（n＋1）G,n－1)5．如图5－TX－6所示，位于水平桌面上的物体P由跨过定滑轮的细轻绳与物体Q相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物体的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉物体P，使它做匀速直线运动，则F的大小为()图5－TX－6A．μmgB．2μmgC．3μmgD．4μmg6．如图5－TX－7所示的装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒保持水平，现使线套从图示位置逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力(棒和悬线均足够长)()图5－TX－7A．逐渐变小B．逐渐变大C．先变大，后变小D．先变小，后变大7．2017·安徽如图5－TX－8所示，将一把薄木尺的eq\f(1,3)长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上，已知报纸的上表面积为0.25m2，则大气对报纸上表面的压力为________N；在木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则力F至少为________N。(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端，大气压取1.0×105Pa，报纸和薄木尺的重力忽略不计)图5－TX－88．2018·杭州如图5－TX－9所示，将长为1.2m的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3m。在A端挂一个重为30N的物体，在B端挂一个重为G的物体。图5－TX－9(1)若G＝30N，台面受到木棒的压力为________N。(2)若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于________N。(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为________N。9．用如图5－TX－10所示装置可以探究杠杆受两个阻力(F2、F3)时的平衡条件。在杠杆(已调节好)两端挂上不同数量的钩码，并适当移动钩码，使杠杆水平平衡，记下钩码的数量和位置。通过改变钩码的数量和位置，按照同样方法再做两次实验，将得到的数据填在表中，表中的数据以一个钩码的重力为力的单位，以杠杆上每格长为长度单位。图5－TX－10次数动力F1动力臂l1阻力F2阻力臂l2阻力F3阻力臂l3126122521511223371544(1)分析表中数据，可得杠杆的平衡条件：____________(填写关系式)。使杠杆保持水平平衡的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在农村还广泛使用的杆秤就利用了上述原理。图5－TX－11是一杆秤的示意图，小云设计了如下测量秤砣质量M的实验方案，请你将②④两步补充完整。图5－TX－11①用刻度尺测量杆秤上主要刻度的示数m到提纽O的距离x，并作出m－x关系图像，如图5－TX－12所示。图5－TX－12②用刻度尺测量挂钩到________的距离为l。③在m－x关系图像中任意读取两组数据(x1，m1)和(x2，m2)。④设杆秤自重为G0，重心到提纽的距离为l0，据杠杆平衡条件得，M＝________。(要求用l、x1、x2、m1、m2表示)。

详解详析1．C[解析]设拉力的力臂为l，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时，G×OD＝F×l，因为G不变，又OD和F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，均相等，所以F1＝F2＝F3＝G。2．C[解析]可把木条看作左右两部分，左边部分重力和重力力臂不改变，右边部分重力大小不变，但切割叠放后重心左移，力臂减小，所以左端下沉。3．C[解析]由于两个托盘秤同时支撑木条AB，所以两秤的示数之和为AB的重力，由于A端在托盘秤甲上时，托盘秤甲的示数为6N，所以托盘秤乙的示数为24N－6N＝18N；而将AB看作杠杆，B点为支点，根据杠杆的平衡条件可得：6N×AB＝24N×L2，得出L2＝eq\f(1,4)AB，即木条的重心距B点的距离为AB长度的四分之一。当C点放到托盘秤甲上时有：F1×eq\f(3,4)AB＝24N×eq\f(1,4)AB，解得F1＝8N，即托盘秤甲的示数为8N；所以托盘秤乙的示数为24N－8N＝16N。4．C[解析]首先分析棒的受力情况，如图所示，木棒受到三个力的作用：G木、G和F浮。要求得G木与G的关系，有多种解法，比较简单的解法是以B点为“支点”，利用木棒在G木与G作用下的转动平衡求解。5．D[解析]因为力F拉着物体P做匀速直线运动，所以对P来说其受力平衡，P受到向右的拉力F、地面给它的向左的摩擦力f、绳子向左的拉力F拉，还有Q给它的向左的摩擦力f1。所以有平衡等式：F＝f＋f1＋F拉。而f＝2μmg，f1＝μmg，F拉＝μmg，所以F＝4μmg。6．D[解析]如图所示，以G表示木棒AB的自重，a表示木棒的重心到A端的距离，F表示悬线拉力的大小，l表示作用于木棒AB上的悬线拉力对A点的力臂，把AB视为一根可绕A端转动的杠杆，则由杠杆的平衡条件有：G·a＝F·l，由此得F＝eq\f(aG,l)。从图中可以看出，当线套在木棒上逐渐向右移动时，拉力F的动力臂l经历了先逐渐变大后又逐渐变小的过程(力臂为A点到定滑轮的距离时最大)，悬线的拉力F则先逐渐变小后逐渐变大。7．2.5×1041.25×104[解析]由p＝eq\f(F,S)可得，大气对报纸上表面的压力：F0＝p0S＝1.0×105Pa×0.25m2＝2.5×104N；设木尺的长度为l，根据杠杆的平衡条件可知：F0×eq\f(1,3)l＝F×eq\f(2,3)l，则施加在木尺右端的力F＝eq\f(1,2)F0＝eq\f(1,2)×2.5×104N＝1.25×104N。8．(1)60(2)90(3)10～90[解析](1)放在水平方形台面上的轻质木棒受左右两物体竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力，即F支持＝F拉力＝2G＝2×30N＝60N；因为木棒对台面的压力和台面对木棒的支持力是一对相互作用力，大小相等，即F压力＝F支持＝60N。(2)此时l左＝1.2m－0.3m＝0.9m，l右＝0.3m，根据杠杆的平衡条件可得：GA×l左＝GB×l右，可知B端挂的物体的重力为GB＝eq\f(GAl左,l右)＝eq\f(30N×0.9m,0.3m)＝90N。(3)若以右边缘为支点，右边力臂最小，力最大为90N；若以左边缘为支点，右边力臂最大，力最小，此时l左′＝0.3m，l右′＝1.2m－0.3m＝0.9m，最小力F小＝eq\f(GAl左′,l右′)＝eq\f(30N×0.3m,0.9m)＝10N。9．(1)F1l1＝F2l2＋F3l3排除杠杆重力对实验的影响，且力臂的长短可以直接从杠杆上读出(2)提纽eq\f(（m2－m1）l,x2－x1)思维特训(六)功、能、机械效率|典|例|分|析|比较同一球体在不同时刻的动能大小典例12017·株洲一高尔夫球以二百公里的时速水平撞击钢板，图6－TX－1为球撞击过程中的三个状态，其中图甲是球刚要撞击的时刻，图乙是球形变最大的时刻，图丙是刚撞击完的时刻，已知撞击时间非常短，若忽略球的机械能损失，则()图6－TX－1A．球在甲、丙两个时刻的动能相等B．球在甲时刻的动能较丙时刻的大C．球在甲时刻的动能较丙时刻的小D．条件不足，无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小[解析]由题意可知，忽略球的机械能损失，高尔夫球的机械能守恒；甲是刚要撞击的时刻，此时球具有动能，不具有弹性势能；丙是刚撞击完的时刻，此时高尔夫球发生了形变，高尔夫球的动能转化为弹性势能，动能减小，弹性势能增大，故球在甲、丙两个时刻的动能不相等，球在甲时刻的动能较丙时刻的大。[答案]B浮力、机械效率综合典例2如图6－TX－2所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是()图6－TX－2A．