专题08必考(高频)解答题-八年级科学上学期期中考备考题型专训(华师大版)_第1页
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专题08必考(高频)解答题一、解答题1.下表是某品牌电动三轮车(每个轮胎规格均相同)的相关信息。(g=10N/kg)求:整车质量每个轮胎与地面的接触面积1500kg2(1)当车辆正常停放时,轮胎对地面的压强是多少帕?(2)若该车内乘客总质量为300kg,匀速行驶时,阻力是汽车总重力的0.02倍,求汽车牵引力是多少牛?【答案】(1)三轮车对地面的压力F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N;

三轮车的接地面积S=nS轮22;

轮胎对地面的压强:p=F总总g=0.02×(1500kg+300kg)×10N/kg=360N;

汽车受到的牵引力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,即F=f=360N。2.如图,图a是在高速公路上用超声波测量仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔△t=1.0s,超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图b可知,汽车的速度是m/s(结果精确到0.1)【答案】【解析】根据图片可知,P1、P2间的刻度值为30个格,时间长为1秒,

发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格,则时间为:t1=12×130此时超声波前进的距离:s1=12vt1=12×340m/s×0.4s=68m;

发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为:t2=9×130s=0.3s,

此时超声波返回的距离:s2=12vt2=12×340m/s×0.3s=51m;

所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为:Δs=s1s2=68m51m=17m,

汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点,其间有28.5小格,

即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔,

3.(2022七下·仙居期末)在学习了《运动和力》单元后,小科尝试动手制作一个量程为2牛的弹簧测力计。制作步骤如下:(已知:在一定范围内,弹簧的伸长长度与所受拉力成正比。)①用一个弹簧测力计测出小铁块的重力,如图甲所示。②选取一根弹簧,上端固定在泡沫板上。当弹簧自然伸长时,在泡沫板上标出红色指针的位置,记为A。将小铁块挂在弹簧上,标出此时红色指针的位置,记为B,如图乙所示。③在泡沫面板上画出最小刻度值和量程。根据上述实验,回答下列问题:(1)小铁块的重力牛。(2)步骤2中A点对应的刻度是。(3)请在图丙中画出最小刻度值和量程。(要求弹簧测力计最小刻度值为0.1牛)【答案】(1)0.4(2)0(3)​​【解析】(1)根据图甲可知,挂上小铁块后,指针对准刻度0.4,则小铁块的重力为0.4N;

(2)根据图乙可知,弹簧下面没有挂物体,即它受到的拉力为零,那么此时弹簧伸长的长度也是0,因此A点应该为0;

(3)小铁块挂在弹簧下面时,它受到0.4N的拉力,因此B处应该标注0.4N,而量程2N是0.4N的5倍,因此量取AB的长度,然后向下延长4倍,从而找到2N的刻度的位置。因为最小刻度值为0.1N,而0.4N是0.1N的4倍,因此可将AB平均分成4份,每份就是0.1N,如下图所示:4.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上。它省时高效,深受消费者欢迎。已知某高压锅锅盖的面积约为450厘米2,出气孔的横截面积为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g.通过计算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?(注:外界气压为1×105帕)【答案】解:安全阀对出气孔产生的压力:F=G=mg=72×103kg×10N/kg=0.72N,安全阀对出气孔产生的压强:P=FS=0.72N则锅内最高气压:P锅=P+P0=1×105Pa+0.6×105Pa=1.6×105Pa。根据图乙可知,高压锅内最高温度:t=115℃。5.质量是20t的坦克,共两条履带,每条履带与地面的接触面积是2m2,每条履带的宽度是0.4m,求:(1)坦克对地面的压力是多大?(2)坦克在平路上行驶时对地面的压强是多大?(3)如果坦克垂直路过一条宽度是0.5m的壕沟,当坦克位于壕沟的正上方时,坦克对地面的压强是多大?(计算结果保留一位小数)【答案】(1)F=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N(2)p=FS=2×105(3)S2=S–S1=2×2m20.5m×0.4m×2P’=FS2=2×10【解析】1)根据F压=G=mg代入计算即可

(2)根据压强公式P=FS,代入计算即可

(3)坦克垂直路过壕沟示意图如下

涂黑部分为坦克和地面的接触面,其接触面积为履带的总面积S减去在壕沟上的面积S1,即S2=S–S1=2×2m20.5m×0.4m×2=6.新能源汽车的蓬勃发展,带动了我国运输船行业的迅猛发展。2023年2月8日,由我国建造的7000车位汽车滚装船(如图甲)正式交付日本,该船相关参数见表乙。表乙总长(米)型宽(米)38汽车甲板层数(层)12可容车辆(辆)7000总吨位(吨)72000(1)该船满载时的排水量达到了72000吨,请计算此时船受到的浮力大小。(2)假定每辆汽车质量均为1.5吨,7000辆小汽车全部装上船后,则滚装船排开水的体积增加了多少?(已知ρ河水=1.0×103kg/m3)(3)该船满载后从扬州港(京杭大运河与长江交汇处)驶向日本海域的过程中,排开液体的体积将____。A.先变大,后变小 B.先变大,后不变 C.先变小,后不变【答案】(1)因为漂浮,所以F浮=G=mg=7.2×10kg×10N/kg=7.2×108N(2)V排【解析】(3)该船满载后从扬州港(京杭大运河与长江交汇处)驶向日本海域的过程中,它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。而水的密度变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,船排开水的体积变小,然后保持不变,故选C。7.如图甲所示为一根原长为5cm的弹簧,每受到1N的力伸长1cm。在一只轻薄塑料袋中装满质量为0.2kg的水,将袋中的空气全部排出,用细线把袋口扎紧,挂在弹簧下面,如图乙所示,水袋的竖直高度为h厘米。(1)求水的体积和受到的重力;(2)将水袋体积的四分之一浸入水中稳定后,水袋受到的浮力为N;(3)将弹簧悬挂的水袋置于圆柱体容器的水面上方此时水面刚接触水袋,如图丙所示。向容器中加水至恰好淹没水袋(假设容器足够高,水没有溢出),此时水位相比加水前上升的高度为厘米。A.h B.h+2C.2 D.由水袋的具体形状确定【答案】(1)根据密度公式ρ=mVV水受到的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;(2)0.5(3)B【解析】(2)将水袋体积的四分之一浸入水中稳定后,

它受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×14×2×104m3=0.5N;

(3)水袋挂在弹簧下时,它受到的弹力等于重力,即F拉=G=2N;

那么弹簧伸长:△L=2N1N/cm=2cm;

当水袋完全浸没时,它受到的浮力等于水袋的重力,

则此时弹簧的拉力为零,即弹簧伸长的长度为0,

8.(2021八上·余杭月考)暑假,小金在打开冰箱取饮料时,脑海里突然浮出一个问题:为什么每次开冰箱门都比较费力?通过仔细观察她发现,打开冰箱门时,冰箱里的冷空气出来,外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后,就将这部分热空气也关在了里面,冰箱内热空气冷却收缩,压强减小。小金判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m,宽为0.5m,冰箱外的气压为1×105Pa,设冰箱内部与外部的气压相差外部气压的11000(1)冰箱内气体压强。(2)冰箱门受到的内、外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力。(g取10N/kg)【答案】(1)解;p内=1×105Pa×(1−11000)答:冰箱内气体压强是9.99×104Pa。(2)解;冰箱门的面积S=0.5m×0.6m=0.3m2,F内=p内S=9.99×104Pa×0.3m2=2.997×104N,F外=p外S=1×105Pa×0.3m2=3×104N。冰箱门受到的内、外压力差为F=F外-F内=3×104N-2.997×104N=30N,由G=mg得,m=Gg=Fg=答:冰箱门受到的内、外压力差相当于质量为3kg的物体受到的重力。9.(2021八上·海曙竞赛)小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA:SB=1:3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙所示,求:(1)圆柱体A的密度;(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;(3)图乙中a的值。【答案】(1)物块没截取时对地面的压强为2000Pa,ρA=(2)A截取6cm的重力:GAΔp(3)从图中根据第(1)问的过程算出ρ由图中可知截取高度a,剩下部分A和叠加截取后B的压强相等:pAρ代人数据可得:a=3cm10.(2023八上·余杭开学考)流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶,甲、乙两船同时从木桶位置出发,以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行。(1)以流水为参照物,木桶(填*运动”或”静止”)(2)请计算1小时后甲、乙船与木桶间距离。【答案】(1)静止(2)解:甲船30千米,乙船30千米【解析】(1)以流水为参照物时,木桶的位置保持不变,因此木桶是静止的。

(2)根据题意可知,木桶顺流而下,它相对流水是静止的。根据图片可知,甲船和乙船相对流水的速度都是30km/h,则相对木桶的速度都是30km/h,那么1小时后,二者到木桶的距离为s=vt=30km/h×1h=30km。11.(2023七下·上虞期末)某地的有轨电车将投入运行。首列有轨电车“××号”总长度为34.8m,运营时最高速度为70km/h,其质量为50t(如图所示)。(1)若有轨电车在平直轨道上匀速运动时受到的阻力为总重力的0.05倍,则当乘客总质量为10t时,要使电车向前做水平匀速直线运动,需要的牵引力为多少牛?(g取10N/kg)(2)有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统,通过计算判断:要在10s内使整列有轨电车通过总宽度为35.2m的路口,则电车的速度至少为多少千米/时?【答案】(1)解:G=mg=(50000Kg+10000Kg)×10N/Kg=600000NF=f=0.05G=0.05×600000N=30000牛(2)解:s=34.8米+35.2米=70米v=s/t=70米/10秒=7米/秒12.(2023七下·金东期末)如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1小时能够雾化消毒液的体积。求:水箱容积额定雾化量自身重力履带总触地面积20升10升/小时500牛200厘米2(1)机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程;(2)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;(3)机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压强减小了2×103帕,该过程所消耗消毒液的质量。【答案】(1)由v=st可知,机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程:(2)由表格数据可知,机器人未装消毒液时的重力G=500N,

机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压力:F=G=500N,

机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强:p=F(3)由p=FS可知,机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压力的减小量:△F=∆pS=2×103Pa×200×10−4m2=40N,13.(2022八上·海曙期中)3;油的密度0.8×103kg/m3,海水密度取1.0×103kg/m3。(1)Argo浮标壳体的沉浮是通过改变(填“浮标重力”或“油囊排开水的体积”)来实现的;(2)该浮标漂浮在水面上所受到的浮力是多大?(3)液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时,壳体最终露出水面的体积为多少立方米?【答案】(1)油嚢排开水的体积(2)解:已知浮标总质量m=55kg,浮标总重力:G=mg=55kg×10N/kg=550N;浮标最终处于漂浮状态,所以F浮=G总=550N;(3)解:整个浮标排开水的体积:V排总=F浮/(ρ水g)=550N/(1.0×103kg/m33;油囊的体积:V油囊=V油=m油/ρ油=24kg/(0.8×103kg/m33;由于油囊是浸没在水中的,则V排总=V油囊+V壳浸,所以外壳浸入水中的体积:V壳浸=V排总V油囊333,则浮标最终露出水面的体积:V露=V壳V壳浸333。14.(2022八上·慈溪期中)如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是20cm、30cm,密度之比ρA:ρB=3:1,将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa(如图甲),求:(1)图甲中物块A对地面的压力。(2)物体A的密度。(3)若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图乙),要使B对地面的压强为2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去几分之几。【答案】(1)物块A的底面积:SA=LA2=(20cm)2=400cm22,

则物块A对地面的压力:F=pSA2=204N;(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,

所以图乙中物块A、B的总重力G总=F=204N,

由G=mg=ρVg=ρL3g可得:

GA+GB=ρALA3g+ρBLB3g=204N,

因为ρA:ρB=3:1,

所以有:

ρA×(0.2m)3×10N/kg+13ρA×(0.3m)3×10N/kg=204N,

解得:ρA=1.2×103kg/m3(3)物块A的重力:GA=ρALA3g=1.2×103kg/m3×(0.2m)3×10N/kg=96N,

物块B的重:GB=GGA=204N96N=108N,

图丙中,沿竖直方向切去物块B后,设剩余部分占物块B体积的比例为x,

则物块B剩余部分的底面积为SB•x,物块B剩余部分的重为GB•x,

则由p=FS可得:

pB=GA+GB•xSB•x15.因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈·海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展。为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图所示。①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,如图甲所示,测得总质量m1;②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,如图乙所示,测得其总质量m2;③一个月后,检查发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,如图丙所示,测得此时总质量m3;④以后,烧杯内液体体积保持不变。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,问:(1)一个月后,烧杯内剩余的液体密度是多少?是何种物质?(2)实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的物理特性?(写出一点即可)【答案】(1)解:由图知,剩余液体的体积为V=14cm3,质量为m=31.4g20.2g=11.2g,液体的密度为ρ=mV=11.2g14cm3=0.8g/cm3=0.8×10(2)解:已知密封的是水和酒精的混合物,一个月后,液体体积明显减小,计算结果表明,剩余液体都是酒精,据此可以得到:②氧化石墨烯薄膜具有较好的透水性,烧杯内部的水全部蒸发;②氧化石墨烯薄膜具有良好的密封性,水虽然蒸发了,但酒精的质量没有变化16.国之重器一新光华号半潜船,为10万吨级半潜船,是国内最大、全球第二大半潜船。该轮船总长255米,宽68米,下潜吃水深度30.5米,空载时的质量为51500吨,载重量为98000吨。全船有118个压载水舱,每一个压载水舱都有一个阀门。装载前半潜船空载漂浮于海面,装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下,拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好,半潜船排出水舱中的水,甲板上浮刚好至海面,半潜船就可以驮着货物离开,如图所示。(1)半潜船是靠改变什么来实现上浮和下沉的?(2)求半潜船空载时浸入海水的体积。(海水密度为1.03×103千克/米3)(3)半潜船在如图所示空载、下沉、载货的三种状态下所受的浮力分别为F1、F2、F3,分析比较它们的大小关系。【答案】(1)根据“装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下”可知,半潜船是靠改变水舱里面水的多少,也就是改变自身重力实现下沉和上浮的。(2)半潜船空载时的质量为51500吨,

则它受到的浮力F浮=G;

ρ液gV排=mg;

ρ液V排=m;

即:V排(3)根据图片可知,半潜船排开水的体积:V空载<V载货<V下沉,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力F1<F3<F2。17.(2022七下·金东期末)“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速",就是在两监测点安餐度控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距高算出该车在这区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。如图所示,监测点A、B相距30km,一辆轿车通过监测点A的速度为10kmh通过监测点B的速度为110km/h,通过两个监测点的时间如图所示,该路段最高限速120km/h.(1)某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,这是以为参照物得出的结果:(2)通过计算说明,采用“区间测速”,这辆轿车从监测点A运动到监测点B是否超速。【答案】(1)轿车(或车内物体)(2)由图可知,轿车的行驶时间:t=10:43-10:31=12min=0.2h,则轿车的平均速度:v=30km/h÷0.2h=150km/h>120km/h,该轿车超速【解析】【分析】(1)如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置不断改变;如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置保持不变。

(2)将轿车通过两个监测点的时间相减得到轿车的行驶时间,然后根据v=s18.2021年6月25日,嘉兴的有轨电车投入运行。首列有轨电车“南湖号”车辆总长度为34.8米,运营时最高速度为70千米/时,车辆自重50吨(如图所示)。车轮与轨道的总接触面积约为40厘米2,根据信息回答下列问题:(1)行车时,司机和乘客都应系好安全带,这是为了避免紧急刹车时,由于导致身体前冲而受伤。(2)有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统。通过计算判断:要在10秒内使整列有轨电车通过总宽度为45.2米的路口,则电车的速度至少为多少千米/时?(g取10N/kg)【答案】(1)惯性(2)电车的速度为:v=s【解析】(1)行车时,司机和乘客都应系好安全带,这是为了避免紧急刹车时,由于惯性导致身体前冲而受伤。(2)电车的速度为:v=s19.(2023七下·常山期末)下列是兴趣小组进行的观察蜗牛实验:(1)小龙观察到蜗牛行进轨迹上会留下湿滑的粘液,这是通过方式来减小摩擦力对蜗牛的伤害。(2)实验中,小江测得蜗牛的质量为50克,同时用压强传感器测得静止在水平地面上的蜗牛对地面的压强为5×103帕,则蜗牛静止时与地面的接触面积为多少米2?(3)为测定蜗牛的爬行速度,小科取甲、乙两只蜗牛,让它们从”0”刻度同时出发,0.5小时后两只蜗牛的位置如图所示。①甲蜗牛爬行的平均速度是多少米/秒?②假设两只蜗牛均做匀速直线运动,则爬行过程中,蜗牛甲相对于蜗牛乙的运动状态是▲(选填”静止”、”向前运动”或”向后运动”)。【答案】(1)减少接触面的粗糙程度(2)解:已知m=50克=0.05千克2(3)解:①已知s=7.2厘米=0.072米t=0.5小时=1800秒=4×105米/秒②向后运动20.(2023七下·拱墅期末)两个完全相同的圆台形密闭容器甲和乙,自重均为1kg,内部均装满质量为5kg的同种液体。甲、乙容器大小两底的面积分别为S1=100cm2,S2=60cm2,均静止于水平桌面上(如图所示)。取g=10N/kg。(1)装满液体的容器总重力为多少?(2)甲容器对水平桌面的压强为多少?(3)已知甲容器中液体对底部压强为6×103Pa,则乙容器中液体对容器底部的压力为多少?【答案】(1)解:总重力G=mg=(1kg+5kg)×10N/kg=60N(2)解:压力F=G=60N面积S=60cm2=0.006m2

甲容器对水平桌面的压强P=FS=60N0.006m(3)解:由图可知,甲乙两容器内液体的密度和深度都相同,所以p乙=p甲=6×103Pa

面积S=100cm2=0.01m2

乙容器中液体对容器底部的压力F乙=P乙S=6×103Pa×0.01m2=60N21.(2023八上·慈溪期末)3的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端固定在容器底部(容器足够高)。现向容器中慢慢加水,直到细线被拉直(如图乙所示),继续向容器中加水。若细线的拉力用F表示,倒入容器中水的深度用h表示。图丙是浮力随水深度h变化的图像。(1)图丙中的B点对应木块在水中的状态是(填”漂浮”或”悬浮”)。(2)已知C点时拉力为4N,求此时该木块所受浮力的大小。(3)该木块的密度为多少?【答案】(1)漂浮(2)当加水到C点时木块恰好浸没,则木块排开水的体积为:V排=V=0.8dm3(3)当加水到C点时木块恰好浸没,此时拉力为4N,则木块的重力为:

G=F浮−F拉=8N−4N=4N,【解析】(1)由图丙可知,加水到A点时,木块恰好漂浮,当加水到B点时,细线刚好拉直,当加水到C点时木块恰好浸没,所以图丙中的B点对应木块在水中的位置是处于漂浮状态。22.如图所示,在容器底部固定有一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体A,当容器中水的深度为20cm时,物体A有25(1)物块A受到的浮力;(2)物块A的密度;(3)往容器内缓慢加水至物块A恰好浸没时,水未溢出,弹簧受到的拉力多大?【答案】(1)解:物块的A体积为V=(0.1m)3=103m3,

由题意可得,物块A排开水的体积:V排=V−V露=V−25V=35V=35×10−3m3=6×(2)解:此时物块漂浮,

因为弹簧刚好处于自然伸长状态,

所以物块不受弹力;

即物体的重力G=F浮=6N;

物体的质量m=Gg=6N10N/kg=0.6kg,

物块A的密度ρ=(3)解:物块A完全浸没时,

此时物块受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×103m3=10N;

物块A刚好完全浸没水中,物块受到的浮力等于其重力与弹簧的拉力之和,

则弹簧的拉力:F拉=F浮′G=10N6N=4N。

答:弹簧受到的拉力为4N23.下表为硫酸密度与硫酸溶液中的溶质的质量分数对照表(20℃)有一物块A,其体积为250cm33。一只容器中盛有某硫酸溶液5千克,将物块A放入该溶液中静止后如图所示,此时物块A有2/15的体积露出液面。密度(g/mL)质量分数(%)1102030405060708090(1)求物块A静止时受到的浮力大小?(2)求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少?(3)要使物块A全部浸入溶液中,至少需要往容器中加水多少千克?(容器足够大,加水后溶液不溢出。【答案】(1)解:物块A的质量:mA=ρAVA3×250m3=325g;A的重力:GA=mAg=325×103kg×10N/kg=3.25N,因为物体A漂浮,所以浮力等于重力,即F浮=GA(2)解:因为物体A漂浮,且物体A有215的体积露出水面,则物体淹没的体积占总体积的13由F浮=GA可得,ρ液gV排=ρAgVA;ρ液V排=ρAVA;3=ρA×13解得:ρA3;查表可知这种硫酸溶液的溶质质量分数是60%;3,此质量分数为40%。设需要往容器中加水的质量为x,5kg×60%=(5kg+x)×40%;解得:x=2.5kg。24.全球变暖,冰川融化、海平面上升,正悄悄地改变地球的“模样”。(1)右图是科学家拍下北冰洋巨型冰山的一角,是冰川漂浮在海面上的情景。若此冰川质量为2.06×108kg,请通过计算说明冰川熔化后海平面的升降情况。已知海水密度为ρ海=1.03×103kg/m3。(2)知识拓展与应用:一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中。已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全熔化为0℃的水后,容器中水面的位置将▲,请用所学知识解释你的选项。【答案】(1)解:G=mg=2.06×109N,冰川熔化前排开海水的体积V排=F浮ρ海g若冰川中的冰全部熔化成水,水的体积:V水=m冰/ρ水=2.06×105m3因V排<V水,所以海中冰川熔化后,海平面会升高。(2)A解释:冰熔化前,F浮+F支=G冰

,∴F浮=P水υ排g<G冰,------①冰化水后,G冰=G水,

即:P冰V冰g=P水V水g,------②由①②可得:ρ水V排g<ρ水V水g,即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积,∴冰熔化后,水面将上升。【解析】(1)冰川在水面漂浮,

它受到的浮力F浮力=G=G=mg=2.06×108kg×10N/kg=2.06×109N,

冰川排开水的体积:V排=F浮ρ海g=2.06×109N1.03×25.如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是棱长为5cm的正方体,下部是棱长为10cm的正方体,若向容器内注入1.1kg水,求:(1)这个装着水的容器对桌面的压强是多大?(2)容器底部受到水的压力多大?【答案】(1)解:G水=m水g=1.1kg×10N/kg=11NS下2装着水的容器对桌面的压强:P=F/S下=(G水+G容)/S下2=1.52×103Pa(2)解:V水=m水/ρ水=1.1kg/1.0×103kg/m3=1.1×103m3容器下部分的体积V下=a3=(0.1m)3=1.0×103m3,因容器上部水的体积为S上h上=V水−V下,代入数据解得:h上容器底受到水的压强:P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.04m)=1.4×103Pa底部受到水的压力F=PS下=1.4×1032=14N26.(2017·浙江竞赛)如图所示,圆柱形容器中盛有水。现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中,液面上升了1厘米。此时正方体物块有一半露出水面。已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1,g取10牛/千克,容器壁厚不计。求:(1)物块对容器底的压强。(2)若再缓缓向容器中注入水,至少需要加多少水,才能使物块对容器底的压强为零。【答案】(1)设容器的横截面积为S2,正方体的横截面积为S1,正方体的边长为aV排=S2△h=12S1a=2△hS2F浮=ρ水P=G−(2)F′浮=V′排=8×104需加的水V=(S2S1)Δℎ′【解析】(1)先根据浸入液体中的物体体积和液面上升的体积计算得到正方体的边长,根据边长计算得到正方体体积,由排开液体体积可以得到受到的浮力,由重力和浮力算出压力,最后用公式P=F27.(2021·柯桥模拟)浙江省第五届冰雪运动嘉年华在柯桥乔波冰雪世界扬帆起航。当滑雪者在雪地上快速滑行时,在压力作用下,白雪小孔内充满的空气会被逼出,形成一层气垫,但这层气垫只能维持很短的时间,现有体重为500N的运动员,每只鞋底面积为200cm2,每块滑雪板与地面的接触面是长1.5m、宽为0.12m的长方形,质量为1千克,从水平地面由静止开始向前直线加速,其速度与时间的关系如图丙所示。(1)在滑行过程中,当速度增大到1.5米/秒以上时,板才不会陷入雪中,为了使板不陷入雪中,则滑雪板在雪地某点上经过的时间不能超过秒。(2)图丙中阴影部分面积表示。(3)图甲中运动员脚踩滑雪板站立在水平雪地上时,滑雪板对地面的压强为多少帕?(4)如图乙为高山跳台滑雪在空中的场景,运动员的姿势很奇特,但却能使他在空中滑行更远的距离。试从流体的压强与流速的关系角度分析原因。【答案】(1)1(2)在1530秒内通过的路程(3)1444.4帕(4)上表面流速大,压强小,下表面流速小,压强大,上下表面的压强差大,这个压强差使人在空中滑行的更远。【解析】(1)因为滑雪板在雪地某点上经过的时间超过一秒,板就会陷入雪中,所以滑雪者必须在1秒内至少通过1.5m的距离,滑雪者的速度最小为:v=st=2,每块滑雪板质量为1千克,两块滑雪板对地面的压力为:1千克×2×10N/kg=20N/kg,因此当其双脚站立在水平雪地上时,滑雪板对地面的压力:F=G=500N+20N=520N,此时滑雪板对雪地的压强:p=FS28.滑雪运动是一项深受群众喜爱的运动,在雪地上滑行时,在人和滑雪板压力的作用下,白雪中小孔内充满的空气会被逼出,形成一层气垫。但这层气垫只能维持一段很短的时间。已知每块滑雪板与地面的接触面是长为1.5m、宽为0.12m的长方形。(1)如果滑雪速度太慢,滑雪板在雪地某点上经过的时间超过一秒,板就会陷入雪中。则滑雪者的速度至少为m/s,板才不会陷入雪中。(2)如图甲所示,若滑雪者与滑雪板总重为720N,当其双脚站立在水平雪地上时,滑雪板对地面的压强为多少帕?(3)如图乙为高山跳台滑雪在空中的场景,运动员的姿势很奇特(滑雪板并拢,人体呈拱形),但却能使他在空中滑行更远的距离。试从流体的压强与流速的关系的角度分析原因:。【答案】(1)1.5(2)滑雪板对地面的压强:p=F(3)在气体经过时,上方的气流速度相比下方会快一些,所以上方受到向下的压力会小于下方向上的压力,产生的压力差使人在空中滑行的更远。【解析】(1)滑雪者的速度为:t=sv=1.5m1s=1.5m/s;29.(2023八上·宁海期末)2022年北京冬奥会的滑雪比赛需要大量人造雪,对于雪的生产,科学小组查阅到:资料一:使用造雪机人工造雪,利用高压空气将水流打碎成细密的雾状,喷射至45m的高空,在落地前15s内凝固成冰晶。23的冰状雪,即比赛用雪。资料三:10厘米厚的冰状雪相当于40厘米厚的天然雪,如图所示。求:(1)造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于m/s;(2)压雪机在工作时,对雪面的压强;(3)天然雪的密度。【答案】(1)3(2)经过质量为6t的压雪机碾压,m=8t=6000kg;压雪机对雪面的压力F=G=mg=6000kg×10N/kg=60000N;对雪面的压强p=FS=6000N2.5m(3)天然雪压成冰状雪,质量不变雪=m冰;根据ρ=mv可得:ρ雪V雪=ρ冰V由柱体体积公式可得ρ雪Sh雪=ρ冰Sh冰;化简代入数据可得ρ雪×40cm=ρ冰×10cm;则ρ雪冰3330.(2023八上·海曙期末)“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置.某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力,进行了如下实验:在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后,再静放在水平台秤上(如图甲),台秤的示数m1为5kg;然后把质地均匀的长方体背漂放入水中,用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中,拉力F的方向始终竖直向上;当背漂的一半体积浸人水中时(如图乙),台秤的示数m2为4kg,当背漂的全部体积浸人水中时,台秤的示数m3与m2相比变化了2kg.则:(不考虑滑轮的摩擦,在整个过程中水始终没有溢出,背漂不吸水、不变形,且未与容器接触,取g=10N/kg,ρ水=1.0x103kg/m3)(1)台秤的示数m3,为kg;(2)为确保儿童游泳时的安全,穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面,若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一,儿童的密度取1.08×103kg/m3,则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过多少kg?(结果保留整数)【答案】(1)2(2)G背=5NV背=4×103m3m人=21kg【解析(1)由于台秤的示数显示了物体对其产生的压力,把容器、水、滑轮和背漂看做一个整体,则受竖直向下的总重力G背漂+G1,竖直向上的拉力F拉和支持力F支的作用,如下图1所示,

所以由力的平衡条件可得G背漂+G1=F拉+F支;

当背漂的全部体积浸没在水中时,背漂受到的浮力变大,则通过定滑轮的竖直向上的拉力F拉变大,所以支持力减小,即容器对台秤产生的压力变小,台秤的示数减小,故m3<m2,

已知m3与m2相比变化了2kg,

所以m3=4kg2kg=2kg;

(2)图甲中台秤的示数m1为5kg,即容器、水和滑轮的总质量为5kg,

则容器、水和滑轮的总重力:G1=m1g=5kg×10N/kg=50N;

当背漂的一半体积浸入水中时,台秤的示数m2为4kg,

则容器受到的支持力:F支=F压=G2=m2g=4kg×10N/kg=50N;

设背漂的重力为G背漂,体积为V,

当背漂的一半体积浸入水中时,以背漂为研究对象,受力情况如图2,根据力的平衡条件可得,绳子的拉力:

F1=F浮1G背漂=ρ水gV排1G背漂=ρ水g×12VG背漂①,

把容器、水、滑轮和背漂看做一个整体,如图1所示,则受竖直向下的总重力G背漂+G1,竖直向上的拉力F1和支持力F支的作用,

由于容器静止,则:G背漂+G1=F1+F支②,

①代入②可得:G背漂+G1=ρ水g×12VG背漂+F支,

代入数据有:G背漂+50N=ρ水g×12VG背漂+40N,

整理可得:2G背漂=ρ水g×12V10N③

当背漂的全部体积浸没在水中时,则容器受到的支持力:

F支′=F压′=G3=m3g=2kg×10N/kg=20N;

由图2可得,此时的拉力:F2=F浮

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