八年级下册物理学霸赛考卷（解析版）

八年级下册物理学霸赛考卷02（解析版）

初中物理

（考试时间：90分钟试卷满分：100分）

注意事项：

1.测试范围：人教版八年级下册第7-10章。

2.g=10N/kgo

3.本卷平均难度系数0.19。

第I卷选择题

一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.如图所示，用F=4N的力拉着木板A做匀速直线运动从图甲到图乙，B相对地面始终保

持静止。图乙中B的底面有三分之一伸出木板。已知A的质量mA=219g,A的底面积

SA=30cm2,B的质量mB=81g,B的底面积SB=13.5CH?,弹簧测力计示数为1.5N。下

列选项中正确的是（）

V////////////////////////////////////////////////.V/////////////////////////////////////////////////.

甲乙

A.图甲中B所受摩擦力大小为1.5N,方向水平向左

B.图乙中B对A的压强为900Pa

C.图乙中A对地面的压强为730Pa

D.图乙中A受到地面的摩擦力大小为5.5N,方向水平向左

【答案】B

【分析】（1）物体B处于平衡状态，据此判断其所受摩擦力的大小；

（2）根据P=E=上=E唬算出图乙中B对A的压强；

SSS

JG+G

（3）根据p'里算出图乙中A对地面的压强；

（4）对A进行受力分析，再进一步确定地面对A的摩擦力大小和方向。

【解答】解：A、B相对地面始终保持静止，弹簧测力计的示数为1.5N,则弹簧测力计

对B的拉力为1.5N,方向向左，B受到的摩擦力与拉力平衡，方向向右，大小等于1.5N,

故A错误；

B、图乙中B对A的压强为：

81xiO-3kxiQN/故B正确；

p=F=21=ZM=gkg=9Qopa>

SSS(1^-)X13.5Xio-4m2

C、图乙中A对地面的压强为：

G+G-3-3

NAB219X10kgX10N/kg+81X10kgXlON/kgimnPQ

S'S30X10-4m2

故c错误；

D、图乙中以A为研究对象，它受到向右的拉力为4N,同时受到地面对它向左的摩擦力

和物体B对它向左的摩擦力，二者之和为4N,

所以地面对物体A的摩擦力为4N-1.5N=2.5N,故D错误。

故选：Bo

2.如图所示，往量杯中匀速注水直至注满。选项中表示此过程中量杯底部受到水的压强p

随时间t变化的曲线，其中合理的是()

C.0D.0

【答案】B

【分析】液体对容器底部的压强与液体的深度和液体的密度有关，所以据题目中浴缸的

形状分析判断即可解决。

【解答】解：据图可知，浴缸的形状是上宽下窄，所以在向浴缸中倒水时，相同时间倒

入相同质量的水，但水在浴缸中的增加的高度越来越小，所以容器底部所受的液体的压

强的增加量也会越来越小，故B是正确的。

故选：Bo

3.A、B两个实心正方体的质量相等，密度之比PA：PB=8：1,若按甲、乙两种不同的方

式，分别将它们叠放在水平地面上，如图所示，则地面受到在压力之比与压强之比分别

是（）

A.F甲：F乙=1：2,p甲：p乙=2：1

B.F甲：F乙=2：1,p甲：p乙=1：8

C.F甲：F乙=1：1,P甲：p乙=1：2

D.F甲：F乙=1：1,p甲：p乙=1：4

【答案】D

【分析】（1）若按甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上，地面受到的

压力都等于二者的重力之和，故可得出地面受到的压力之比；

（1）根据A、B两个实心正方体的密度之比可求得体积之比，然后根据体积公式求出边

长之比，从而求得面积之比，根据p=看可知地面受到的压强之比。

【解答】解：（1）若按甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在一起，放在水平地面

上，地面受到的压力大小都等于A、B实心正方体的重力之和，因此水平地面受到的压

力相等，故地面受到在压力之比为：F¥：F乙=1：1,

（2）已知A、B两个实心正方体的质量相等，密度之比PA：pB=8：1,由p=^可知，

VPmP

A__A,._AxBx1^1

A、B正方体的体积之比:

VBmpmBPA188

则A、B正方体的边长之比：lA

~2

22

A、B正方体的面积之比：-SA=—1^—/=（_1A）=（A）=A

S2

B1B1B24

F

SS

根据P=E可知，地面受到的压强之比为：JL=-^-=LXZL=1XX=XO

SD_LFSB144

SA

故选：D。

4.如图所示，甲图中圆柱形容器中装有适量的水，将密度均匀的木块A放入水中静止时,

有2的体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压

5

强增加了300Pa；若在木块A上表面轻放一个质量为mi的物块，平衡时木块A仍有部

分体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增

加了400Pa；若将容器中的水换成另一种液体，在木块A上表面轻放一个质量为m2的物

块，使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同，如图丁所示。若mi：m2=5：1,则下

A.液体的密度为0.8XICpkg/n?

B.木块A的密度为0.8Xl()3kg/m3

C.木块A的质量mA与mi之比为1：3

D.在图丙中，木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1：4

【答案】A

【分析】(1)设A的体积为V、容器的底面积为S,由于容器为圆柱形容器，在水中放

入木块A后，A在水中漂浮，容器底受到的压力的变化值等于木块A的重力；而木块受

GAP水gV排P水g（l&）V

到的浮力等于木块的重力，则压强变化值~^=--.....5一；

SSS

同理，比较甲丙图，压强变化值Ap，=止鳖二」小gV排_,知道Ap、Ap/的

ss

大小，可求丙图排开水的体积大小，进而求出木块A的质量IHA与mi之比和木块A露

出水面的部分占自身体积比值；

（2）在丙图中，由于mi和A漂浮，根据漂浮条件可得p水g—V=GA+mig,求出mi

5

的大小；在丁图中，由于m2和A漂浮，根据漂浮条件可得p液g4v=GA+m2g,求出

5

m2的大小；由题知mi：m2=5：1,据此求出另一种液体的密度；

（3）根据乙图中，木块漂浮时，浮力等于重力即可求出木块的密度。

【解答】解：（1）设A的体积为V、容器的底面积为S,

因为A在水中漂浮,

所以F浮=p水V排g=p水（1-2）Vg=GA,

5

甲图和乙图比较，容器底受到的压力差：AF=GA=mAg,

2

比较甲、乙两图，Ap="=P水gV排=P水8（15）V=300Pa----------0

SSS

同理，比较甲丙图，“中=典等=号二=4。。…--②

由❷■得木块A的质量mA与mi之比为：mA：mi=3：1,V排'=Av；

②5

此时木块A露出水面的部分占自身体积A,即木块A露出水面的体积与木块A的体积

5

之比是1：5；故CD错误;

（2）在丙图中，由于mi和A漂浮，可得:

P水g^V=GA+mig=p水8-5-V+mig,

55

所以mi=p水』V,

5

在丁图中，p液g9V=GA+m2g=p水8W>V+m2g,

55

所以m2=p液2V-p水旦V,

因为mi：m2=5：1,

BP：(p水［＞V)：(p液2V-p水3v)=5：1,

555

解得：P液=0.8p水=0.8义1.0X103kg/m3=0.8X103kg/m3,故A正确；

(3)在乙图中，木块漂浮，则p水g(1-2)V=p木gV,

5

所以p木=3p水=亘XIX103kg/m3=0.6X103kg/m3,故B错误。

55

故选：Ao

5.如图甲所示，弹簧测力计下挂着一个物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一

高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系

如图乙所示。下列说法正确的是()

A.物体的体积为1200cm3

B.物体受到的最大浮力是12N

C.物体的密度是3Xl()3kg/m3

D.当h=7cm时，物体下表面受到水的压力为8N

【答案】D

【分析】(1)根据图象，分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=

G-F求出完全浸没时的浮力，即最大浮力；

(2)利用阿基米德原理求完全浸没时排开液体的体积，即物体的体积；

(3)由图象得出物体的高度，再利用V=Sh求物体底面积；由图象知，物体高度，即

长方体物体在刚浸没时，下表面所处的深度，利用液体压强公式求下表面受到的液体压

强，再利用F=pS求下表面受到的液体压力；

(4)利用物体的重力求出质量，根据密度公式得出物体的密度。

【解答】解：B、由图象知，G=12N,当物体完全浸没时，拉力F=4N,

则该物体受到的最大浮力：F浮=G-F=：12N-4N=8N,故B错误；

A、当物体完全浸没时排开液体的体积等于物体的体积，

由F浮=p液gV排得物体的体积：V=V排=尸孝—=---------------------------=8X

P水gl.OX103kg/m3XlON/kg

104m3=800cm3,故A错误；

C,由G=mg可知，物体的质量：m=9=—侬_=L2kg,

g10N/kg

物体的密度：p=皿=—1-2k^=1.5X103kg/m3,故C错误；

v8X10~4m3

D、由图象知，物体的高度（即物体刚浸没时下表面所处的深度）：h=7cm-3cm=4cm,

3

由V=Sh得物体的底面积：s=X=800cm=200cm2；

h4cm

下表面受到的液体压强：p=p水gh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.04m=400Pa,

下表面受到的液体压力：F=pS=400PaX200Xl（T4m2=8N,故D正确；

故选：D。

6.如图所示，一根弹簧，一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另

一端，下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是（）

A.弹簧对手的拉力B.手对弹簧的拉力

C.墙对弹簧的拉力D.以上说法都不正确

【答案】A

【分析】弹力是物体发生形变后要恢复原状时产生的力，两物体直接接触并且发生形变，

两物体间才会有弹力作用

【解答】解：一根弹簧，一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的

另一端，弹簧发生了弹性形变，弹簧产生弹力，弹力的施力物体是弹簧，弹力的受力物

体是人手和墙壁；所以弹簧形变产生的力，是弹簧对墙壁的拉力、弹簧对手的拉力，故

A正确。

故选：Ao

7.如图所示，甲是放在水平桌面上的重为10N的木块，重为6N钩码乙通过细绳绕过定滑

轮带动甲做匀速直线运动，若要用力将甲物块向左水平匀速拉动，拉力大小为（

A.4NB.6NC.12ND.16N

【答案】C

【分析】分析滑块受到的力，滑块向左进行匀速直线运动，受到平衡力作用，根据平衡

力条件判断摩擦力大小。对滑块施加一个水平向右的力时，滑块向右进行匀速直线运动，

受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力大小。

【解答】解：

钩码通过定滑轮拉着木块向右进行匀速直线运动，木块水平方向上受到水平向右6N的拉

力和水平向左的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以滑动摩擦力是f

=6N；

对木块施加一个水平向左的拉力F左，使木块拉动钩码匀速上升，木块向左匀速直线运动，

木块水平方向上受到水平向左的拉力F、水平向右的滑动摩擦力、水平向右的拉力F=6N,

水平向左的拉力F与水平向右的拉力F、滑动摩擦力是平衡力，所以F*=F+f=6N+6N

=12N,故C正确。

故选：Co

8.如图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作

用，而左端的情况各不相同：图①中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为X1；

并处于静止状态；图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为X2

并处于静止状态；图③中弹簧的左端挂一小物块，物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动，

此时弹簧的伸长量为X3.则XI、X2、X3的大小关系是（）

A.X1<X2,X2>X3B.X1<X2,X2VX3

C.X1=X2,X2>X3D.X1=X2,X2=X3

【答案】D

【分析】解答此题的关键是要弄清楚二力平衡的知识和测力计的原理--在弹性限度内，

弹簧的伸长与受到的拉力成正比。

【解答】解：用大小均为F的拉力作用在弹簧秤的右端，弹簧测力计受到了一对平衡力，

无论弹簧的左端情况怎样，弹簧受的是平衡力，它两端的拉力总相等。且在弹性限度内，

弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以三个弹簧的伸长量相同。

故选：D。

9.如图所示，甲、乙、丙三个薄壁柱形容器，它们底面积的关系是S.=’甲十°丙。将质

2

量相等的液体A和B倒入甲、乙两容器中，液体A和B对甲、乙容器底部的压强分别

为600Pa和p乙。若将甲、乙中的液体全部倒入丙容器中（液体无溢出），混合液体对丙

容器底部的压强为800Pa,则p乙的大小为（）

AB

甲乙丙

A.350PaB.400PaC.480PaD.700Pa

【答案】C

【分析】液体对薄壁柱形容器底部的压力和液体本身的重力相等，根据p=£,表示出

s

液体A和B分别对甲、乙容器底的压强的关系式p甲、p乙；

将甲、乙中的液体全部倒入丙容器中后，容器底部的压力等于两液体的重力之和，根据p

=B表示出混合液体对容器底部的压强；

S

由P甲、P丙的压强大小，可以得出甲和丙的底面积关系；

根据$乙=四;①得出甲和乙的底面积关系；

2

然后根据P甲、p乙的关系，结合甲乙的底面积关系就可以计算出p乙的大小。

【解答】解：液体对薄壁柱形容器底部的压力和液体本身的重力相等，根据液体A和B

的质量相等结合G=mg贝!J：G=GA=GB,FA=FB；

将质量相等的液体A和B倒入甲、乙两容器中，液体A和B对甲、乙容器底部的压强

FG

分别为600Pa和p乙。贝！J：p甲=——=—£==600Pa①;

S甲S甲S甲

GA+Gpor

甲、乙中的液体全部倒入丙容器中，贝！J：p丙=0一殳=4_=800Pa②；

S丙S丙

由①②联立可得：s丙=旦$甲；

2

根据5乙="甲"丙-可知,S乙=9s甲；

24

液体B对容器底的压强：p乙=-^=g-=9x/-=&p¥=Ax600Pa=480Pao

S乙S乙5s甲55

故选：Co

10.如图所示，足够高的柱形容器底面积为200cm2«容器内放有一密度为0.4g/cm\边长

为10cm的正方体木块A,将一物块B放在A的正上方，用一条质量可忽略不计的细绳，

两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心。现缓慢向容器中加水，当加入24kg的水后

停止加水，此时木块A有五分之一的体积露出水面，细绳受到的拉力1N,容器中水的深

度为hi；再将物块B取下并缓慢放入水中直到浸没时，细绳刚好断掉，液面稳定后容器

中水的深度为h2。已知细绳能承受的最大拉力为5N。则下列说法中错误的是（）

A.细绳的长度为8cm

B.物体B的密度为3g/cm3

C.hi：h2=16：17

D.物块B最终对容器底部的压力为2N

【答案】C

V水+V排

【分析】根据h=/__生可求出原来水的深度，用这一深度减去A物体浸入水中的深

S容

度，即可得细绳的长度；根据浮力、重力、拉力三力平衡，可计算出B的重，在根据m

=9算出B的质量，根据细绳断开时受力的增加，可算出增大的浮力，进而算出增大的

g

V排，再根据体积关系，算出B的体积，由密度公式算出B的密度；细绳断开后，A木

块上浮，排开水的体积减小，据此判断hi：h2是否正确；物块B最终对容器底部的压力

用其重力减去浮力来判断。

【解答】解：丫水=型匚=-----必孥——-=2.4X10-3m3,

P水LOXlC^kg/A

VA=(0.1m)3=103m3,

mA=pAVA=0.4义103kg/m3X103m3=0.4kg,

GA=mAg=0.4kgX1ON/kg=4N,

因为木块A有五分之一的体积露出水面，

所以，丫排=(1-A)VA=0.8X10-3m3,

5

F浮=p水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.8X103m3=8N,

容器中水的原来深度为：hi=飞”排=⑵4+S8)3m3=0.,

S容200X10-4m

因为木块A有五分之一的体积露出水面，

所以，11浸=(1-A)LA=0.8X0.1m=0.08m,

5

细绳的长度：L绳=111-h浸=0.16m-0.08m=0.08m=8cm,故A正确；

因为GB+GA+F拉=尸浮，

所以，GB=F浮-GA-F拉=8N-4N-1N=3N,

mB="3N

=0.3kg,

g10N/kg

再将物块B取下并缓慢放入水中直到浸没时，细绳刚好断掉，

绳子上增加的拉力：AF=F拉最大-F拉=5N-1N=4N,

物体A增加的浮力：△F浮=△F-GB=1N,

物体A增加排开水的体积：AV排=上士?-=--------------------------=1X10-4m3,

P水g1.0X103kg/m3X10N/kg

水面升高：Ah-公7排-I*I。』

=0.01m

SA（0.Im）2

细绳刚断时，水的深度为h=hi+Ah=O.17m,

液面稳定后，A上浮，液面下降，容器中水的深度为h2ch

所以，hi：h2#16：17,故C错误；

VB=Ah（S容-SA）=0.01mX100X104m2=lX104m3,

PB=^-=°-3kg=3g/cm3,故B正确；

%IX10-4m

因为B浸没，VB^F=VB,

FB浮=p水gVB排=L0X103kg/m3XlON/kgX1X104m3=lN,

所以，物块B最终对容器底部的压力为：F^=GB-FB浮=3N-1N=2N,故D正确。

故选：Co

11.（多选）如图所示，实心圆柱体甲和装有适量液体的圆柱形容器乙的底面积之比为1：4,

把它们平放在同一水平桌面上，在甲物体上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平

稳放入容器乙中，液体无溢出。截取后，甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系

如图丙所示。己知甲的密度为8Xl（）3kg/m3,最初容器乙内液体深度为25cm（容器乙的

壁厚和质量均忽略不计），g取10N/kg„下列有关说法正确的是（）

甲乙

A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为2：1

B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为2X1（/Pa

C.容器乙中液体的密度1.2Xl（）3kg/m3

D.A物体放入容器乙中后，液体对容器底压强的增量与容器对桌面压强的增量相等

【答案】AC

【分析】（1）由图象可知，截取前圆柱体甲对桌面的压强和容器乙对桌面的压强，根据p

回求出圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比；

SSS

（2）设截取前圆柱体甲的高度为h,根据p=pgh表示出圆柱体甲截取前后对桌面的压

强，联立以上两式代入数据可解得圆柱体的高度，进而得出圆柱体甲截取前对桌面的压

强;

（3）容器乙中未放入物体A时，根据p=pgh表示出容器乙中放入前后对桌面的压强,

与圆柱体甲截取长度x时对桌面的压强的表达式联立解出乙液体的密度；

（4）利用p=pgh分别求得液体对容器底压强的增量，比较即可。

【解答】解：A、由图象可知，截取前圆柱体甲对桌面的压强p甲=8po,容器乙对桌面的

压强pz,=po,

因水平面上物体的压力和自身的重力相等，

所以，P=E里T■得，圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比：

SSS

胆=二甲5吧=也x1=2,故A正确；

m乙P乙S乙P041

B、由图得，当圆柱体切去的高度为15cm时，对桌面的压强减为原来的一半，由p=pgh

得，此时圆柱体切去的高度为圆柱体的一半，则未切前圆柱体的高度为：

h=2X15cm=30cm=0.3m,

圆柱体甲截取前对桌面的压强为：

334

PFP=P¥gh=8X10kg/mX10N/kgX0.3m=2.4X10Pa,故B错误；

C、最初容器对水平桌面的压强为：

_P甲_2.4X10%

=3X103Pa,

石’8

3

由p=pgh得容器乙中液体的密度为：p波=上J=―1X1°「a_=12X103kg/m3,

gh0ION/kgX0.25m'

故C正确；

D、A物体放入容器乙中后，液体对容器底压强的增量为：

AP»=P液g4h=P液g（=P^g^-=1.2X103kg/m3XgA=0.3X103kg/m3Xgx

容器对桌面压强的增量为：

P333

=&=叱=PSxg=_Pxg=8Xl°，g/mXxg=2xiOkg/m

S答4s4s4s44

Xgx

即A物体放入容器乙中后，液体对容器底部的增量与容器对桌面压强的增量不相等，故

D错误。

故选：ACo

12.（多选）如图甲所示，竖直细杆（质量不计）的上端通过力传感器连在天花板上，力传

感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与质量为0.4kg的正方体物块M相连。

现向底面积为0.02m2、质量为1kg的薄壁空水箱中加水，力传感器的示数大小随水箱中

加入水质量变化的图像如图乙所示，则（）

A.物块受到的浮力最大值为6N

B.物块的下方距离容器底部的距离为5cm

C.当加入的水的质量是2kg时，物块恰好所受浮力最大

D.水箱加水到C点时，对桌面的压强是2000Pa

【答案】BCD

【分析】（1）根据G=mg算出物体M的重力；

向水箱中逐渐加水到1kg的过程中，物块M受到竖直向下的重力和细杆给的竖直向上的

拉力，由图乙可知在向水箱中逐渐加水到mi=lkg过程中细杆的拉力，

继续向水箱中加水，从A点到B点过程中，细杆的拉力逐渐减小，故在A点处时物块M

开始接触到水面，

根据体积公式、密度公式计算物块的下方距离容器底部的距离，

由图乙可知M完全浸没时压力传感器的示数，对M受力分析可知M受到竖直向上的浮

力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时M此时受到的浮力；

（2）根据F浮=「水gV排可求出物体排开水的体积和物体的体积，由V=a3算出物块M

的边长a以及物块M下表面到液面的深度，由V,8=Sh算出物块M底面以上水和物块

M的总体积V总和物块M底面以上水的体积V1,根据密度公式算出物块M底面以上水

的质量，进而算出水箱中水的总质量和水箱中水的重力以及水箱的重力；

将水箱、水、物块M看成一个整体，对这个整体受力分析算出水箱、水、物块M的重

力之和，根据水箱对桌面的压力与桌面对水箱的支持力是一对相互作用力算出水箱对桌

面的压力，由p=*算出水箱对桌面的压强。

【解答】解：(1)根据题意可知物块M的重力为：G=mg=0.4kgX10N/kg=4N,

根据题意及力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像图乙分析可知，在向水

箱中逐渐加水到nu=lkg过程中，物块M受到竖直向下的重力和细杆给的竖直向上的拉

力，此时细杆的拉力为：F=G=4N,

继续向水箱中加水，从A点到B点过程中，细杆的拉力逐渐减小，故在A点处时物块M

开始接触到水面，

物块的下方距离容器底部的距离为h==--------------."g---------------=0.05m=

PSl.ox10Jkg/mJXQ.02m^

5cm,故B正确；

从A点到B点过程中，物块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力F浮和细杆给的拉力

F,直到B点拉力F为0,止匕时F?¥=G,

从B点到C点过程中，随着水箱中水继续增加，物块M在水中的体积V排逐渐增大，物

块M所受浮力F浮逐渐增大，此过程物块M受到竖直向下的重力G、细杆施加的竖直向

下的压力F和竖直向上的浮力F浮，物块M静止，受力平衡，则有F=F浮-G,

因此，随着物块M所受浮力F浮逐渐增大，细杆施加的竖直向下的压力F也逐渐增大，

直到C点物块M刚好浸没在水中时，F浮不再增大，此时细杆给的竖直向下的压力F也

不再增大，故此时物块M所受到的浮力为：F浮=G+F=4N+6N=10N,即物块M所受到

的浮力最大为10N,故A错误；

(2)当水恰好浸没物块M时，物块M所受到的浮力为10N,

由F浮=「水gV排得出浸没物块M的体积V物为：V物=丫排=——=

P水g

------------皿-----------=1.0X10-3m3,

l.OX103kg/m3X10N/kg

由物块M为正方体，可求出物块M的边长a为：a=胪物=弘.0x1=0.1m,

由物块M恰好浸没且为正方体可知，物块M下表面到液面的深度h为：h=a=0.1m,

故物块M底面以上水和物块M的总体积V总为:V,a=Sh=0.02m2><0.1m=2.0Xl(r3m3,

因此，物块M底面以上水的体积V1为：Vi=V总-V物=2.0X10Tm3-1.0Xl(r3m3=

1,0X10-3m3,

物块M底面以上水的质量m2为：m2=p水Vi=1.0X103kg/m3xi.0XK）-3m3=ikg,

水箱中水的总质量为：n^K=mi+m2=lkg+lkg=2kg,

所以当加入的水的质量是2kg时，物块恰好所受浮力最大，故C正确；

水箱中水的重力为：G水=m水g=2kgX10N/kg=20N,

水箱的重力为：G水箱=m水箱g=lkgX10N/kg=10N,

将水箱、水、物块M看成一个整体，则这个整体受到竖直向下的重力G总，细杆施加的

向下的压力F,桌面施加的向上的支持力F支，整体处于静止状态受力平衡，

则有：F支=G总+F,

其中G总等于水箱、水、物块M的重力之和，即：G,4、=G水箱+G水+G=10N+20N+4N=

34N,

水箱对桌面的压力与桌面对水箱的支持力是一对相互作用力，则有：F压=尸支=6总”=

34N+6N=40N,

水箱对桌面的压强为：p=^=4QW.=2X103Pa,故水箱加水到C点时，对桌面的

S0.02m2

压强为2Xl（）3pa,故D正确。

故选：BCDo

第n卷非选择题

二.填空题（本题共6小题，每空3分，共18分）

13.如图所示，一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水，容器的底面积为40cm2,

水对容器底部的压力为N,容器对桌面的压强为Pao

【答案】4；20000

【分析】（1）已知容器中水的深度，根据p=pgh求出水对容器底部的压强，又知道容器

的底面积，根据F=pS求出水对容器底的压力；

（2）容器对桌面的压力等于容器的重力加上水的重力，利用p=1求出容器对桌面的压

强。

【解答】解：（1）水对容器底部的压强：

pi=pgh=1.0X103kg/m3XlON/kgX10X10-2m=lOOOPa；

水对容器底部的压力：Fi=piS=lOOOPaX40X10-4m2=4N；

(2)水的重力为：

G水=m水g=600X10-3kg><10N/kg=6N,

容器对桌面的压力：F2=G容器+G水=2N+6N=8N,

容器对桌面的压强：

FoPN

P2=—=-------吟--=2000Pao

-42

S40X10m

故答案为：4；2000o

14.如图甲有一个底面积为200cm2的容器放置在水平地面上，容器足够高，里面装有3cm

深的水，另一侧有边长分别为5cm>10cm的正方体A、B叠放，如图乙，此时A对B

的压强为Pa；将叠加体A、B按现有状态竖直放入到容器中(图中未画出)，

待稳定后，同时沿竖直方向切去A、B各自总体积相同比例，B对容器底部的压强变为

未切去时的2倍,则切去部分的体积与未切去之前的总体积之比为0(已知pA

=2X103kg/m3,pB=0.6X103kg/m3)

甲乙

【答案】1000；5：7

【分析】(1)根据体积公式求出A的体积，根据G=mg=pVg求出A的重力，根据面积

公式求出A的底面积，A对水平面的压力大小等于A自身的重力，根据p=E求出A对

S

B的压强；

(2)根据面积公式求出B的底面积，因B的底面积刚好是容器底面积的二分之一，所

以将叠加体A、B按现有状态竖直放入到容器中时，水的深度为原来的两倍，据此求出

此时水的深度，进而判断出放入水中的A和B不会浸没，根据体积公式求出此时物体排

开液体的体积，根据阿基米德原理求出B受到的浮力，根据G=mg=pVg求出A、B的

总重力，根据力的平衡条件和p=E求出A和B对容器底的压强，进而求出沿竖直方向

切去A、B各自总体积相同比例后B对容器底的压强；根据体积公式求出容器中水的体

积，设竖直切去部分后，剩余部分的A和B的体积分别为kVA和kVB,设此时B浸入水

中高度变为h，，因B切去一部分后排开的水的体积减少，则水面会下降，根据体积公

式表示出此时水的体积，进而表示出此时B浸入水中高度，根据体积公式和阿基米德原

理表示出此时B受到的浮力，此时B对容器底部的压力大小等于剩余的A、B的重力减

去B受到的浮力，根据p=£表示出此时B对容器底部的压强，解方程求出k,进而求

S

出切去部分的体积与未切去之前的总体积之比。

【解答】解：(1)由题意可知A的体积：

VA=a3=(a)3=(5cm)3=125cm3=1.25X104m3,

A的重力：

GA=mAg=pAVAg=2X103kg/m3X1.25X-4m3X10N/kg=2.5N,

A压在B上时，B的受力面积：

SA=a2=(5cm)2=25cm2=2.5X103m2,

A对B的压强：

p=£^="=------2-5N=1000Pa；

SASA2.5X1CT3m2

(2)B的底面积：

SB=(10cm)2=100cm2=lX10-2m2,

容器的底面积：

S容=200cm2=2X10-2m2,

因B的底面积刚好是容器底面积的二分之一，所以将叠加体A、B按现有状态竖直放入

到容器中时，水的深度为原来的两倍，即

h=6cmV10cm,

故放入水中的A和B不会浸没，此时排开液体的体积：

丫排=51?11=1义10「2012乂0.06111=6><10「4m3,

B受到的浮力：

F浮=p水V排g=L0X103kg/m3X6X104m3X10N/kg=6N,

A和B的总重力：

334333

G.e=pAVAg+pBVBg=2X10kg/mX1.25X10mX10N/kg+0.6X10kg/mX1000X10

6m3X10N/kg=8.5N,

可知A和B对容器底的压强为:

p=_L=G总/浮=8.5N-6N=250Pa,

SBSB100X10-/2

沿竖直方向切去A、B各自总体积相同比例，B对容器底部的压强变为未切去时的2倍，

则此时B对容器底的压强：

p'=2p=2X250Pa=500Pa

容器中的水的体积：

V水=S容ho=200cm2X3cm=600cm3,

设竖直切去部分后，剩余部分的A和B的体积分别为kVA和kVB,设此时B浸入水中高

度变为h',因B切去■部分后排开的水的体积减少，则水面会下降，此时■水的体积：

kVn

”=（S容-SB利）Xh'=（S容--2-）Xh',

hB

两种情况下容器中水的体积不变，代入数据得：

3

（200cm2-上父1000c）xh'=600cm3，

10cm

化简得:

h'=---------------=°，m,

200-100kcir2-k

此时B受到的浮力:

F浮'=p水kSBh'g=p水kSB・°，°。g,

2-k

此时B对容器底部的压强：

_kGA+kGp-P水kSp•号詈

P，二

kX2.5N+kX6N-lX103kg/m3XkXIX10~2m210N/kg

-------------------------------------------------------------------------------------------------=500Pa,

-22

kXlX10m

解得：k=2,

7

则切去部分与总体积的比值：

2

（l-k）v总三（1~7）V总堂5

-yaVti7°

，a，a

故答案为：1000；5：7o

15.如图甲所示，边长为10cm的正方体A和高度为8cm的圆柱体B紧密结合后，用弹簧

测力计挂着放于底面积为400cm2柱形容器底部中央，物体不吸水，容器足够高。然后向

容器中加水，加水过程中弹簧测力计的拉环保持不动，弹簧测力计的示数F和容器内水

的深度h的关系如图乙所示。根据图象信息计算可知，该结合体的重力为N,

当h=23cm时，将弹簧测力计拉环上升14cm,弹簧测力计的示数为N。（已

知弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比）

甲乙

【答案】16；10。

【分析】根据弹簧测力计原理和图中信息进行解答。

【解答】解：（1）水深h为4cm时，结合图乙可知，拉力不变，说明结合体沉在底部，

此时结合体排开水的体积为：

V排=10cmX10cmX4cm=400cm3=4X10-4m3；此时结合体所受浮力为：

F浮=「水gV排=1X103kg/m3X10N/kgX4X104m3=4N；

如图乙所示，水深h为4cm时，此时结合体只受到的浮力、重力和弹簧测力计的拉力作

用，处于平衡状态，故重力：

G=F浮+F拉=4N+12N=16N；

（2）如图乙所示，水深h为4cm时，拉力F=12N,此时结合体恰好脱离底面；水深h

为13cm时，拉力F=6N,此时A刚好浸没，由于弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比，

即AF=kAL,则弹簧的变化量为：

AL=13cm-10cm=3cm,

拉力的减小量为AF=FI-F2=12N-6N=6N,解得：k=2N/cm。

水深h为23cm时，此时结合体刚好完全浸没，此时弹簧长度的缩短量为：AL-