2021-2022学年-有答案-上海市某校九年级(上)期中物理试卷
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2018-2019学年上海市某校九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列物理量中,其大小会随温度变化而变化的是()
A.大气压强
B.重力
C.压力
D.质量
2. 以下事例中属于增大压强的是()
A.书包背带较宽
B.滑雪板底板较宽
C.刀刃做得很薄
D.推土机履带很宽
3. 图所示事例和装置中,利用连通器原理工作的是()
A.①②
B.①③
C.②③
D.③④
4. 1648年,帕斯卡曾做过一个著名的实验,如图所示,在装满水的密闭木桶的桶盖上,插入一根细长的管子,然后在楼房阳台上向细管子里灌水,结果只有几杯水就把木桶
压裂了。
该实验说明影响水产生压强大小的因素是()
A.水的深度
B.水的体积
C.水的质量
D.水的密度
5. 一本物理书的长宽厚分别是30厘米、20厘米、5厘米,这本书共有100页,如果将这本书平放在水平桌面上,对桌面的压强大约是()
A.10帕
B.20帕
C.30帕
D.50帕
6. 如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,下手指感觉较疼,以下说法正确的是()
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力等于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
D.上手指对铅笔的压强等于下手指对铅笔的压强
7. 边长为0.1米的正方体木块静止放在面积为0.5米2的水平桌面中央,当对木块施加一
个竖直方向的力后,木块对桌面的压强变化了150帕,则该力的大小为()
A.150牛
B.75牛
C.15牛
D.1.5牛
8. 如图所示,盛有液体重力为G的轻质密封容器放在水平桌面上,液体对容器底的压
力为F1.将容器倒置后再放在水平桌面上,此时液体对容器底的压力为F2.则下列判
断中正确的是()
A.F1 >G>F2
B.F2 >G>F1
C.G>F2>F1
D.F2>F1>G
9. 如图所示,两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,液体对容器底部的压力相等。
现将甲球浸没在A容器的液体中,乙球浸没在B容器的液体中,容器中均无液体溢出。
若
此时液体对各自容器底部的压强相等,则圆柱形容器A、B中的液体密度ρA、ρB和甲、
乙两球的质量m甲、m乙或体积V甲、V乙的关系一定存在的是()
A.ρA>ρB,m甲>m乙
B.ρA<ρB,m甲<m乙
C.ρA>ρB,V甲<V乙
D.ρA>ρB,V甲>V乙
10. 如图所示,由三块材质相同、大小不同的长方体拼成的正方体B放置在水平地面上,在B上方中央再放置一边长较大的正方体
A.△P1一定大于△P2
B.△P1一定等于△P2
C.△P1可能大于△P2
D.△P1一定小于△P2
二、填空题(共25分)
马德堡半球实验证明了________;科学家________首先测出了大气压强的数值。
他选用水银作为液体,其密度为13.6×103千克/米3,表示的物理意义为每立方米水银的
________;如果换用水来做该实验,则水的深度________水银的深度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
质量为0.1千克、底面积为2×10−3米2的薄壁容器中装有0.5千克的水,将容器放置在水平地面上,如图所示。
A点的压强________B点的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”);水对容器底部的压强为1960帕,则容器内水深为________米,水对容器底部的压力为________牛。
如图所示,将边长为0.1米的正方体物块A用细线悬挂着浸没于水中后,物块A受到的浮力大小为________牛,方向________。
已知物块A上下两个表面,一个表面受到水的压力为14.7牛,则另一个表面受到水的压力是________牛。
边长为0.1米的均匀实心正方体,重为49牛,把它放在水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为________帕。
如图所示,若沿水平方向切下一部分a,竖直放置在水平桌面上,则a对水平的桌面的压强________帕。
如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的容器中装有不同种类的液体,将它们放置在水平桌面上。
现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器中,静止时液面相平。
若三种液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙、p丙,请按从大到小的顺序将其排列________;若三个容器对桌面的压强分别为p′甲、p′乙、p′丙,请按从大到小的顺序将其排列
________。
将小方桌水平放置在沙面上,再分别将体积不同的甲、乙实心正方体物块放在小方桌上,小方桌的桌脚在沙面中的凹陷程度如图11所示。
有关甲、乙正方体的密度及质量
关系,请写出两种可能的关系:________、________。
如图(a)所示,水平地面上有一实心长方体A,重为G3,体积为V.如图(b)所示,水平
地面上有一个重为G1、底面积为S的薄壁圆柱形容器,容器足够高,容器内盛有重为G2的水。
(1)用绳子吊着物体A,将一半体积浸入水中,水对容器底压强的增加量△p水与容器
对桌面的压强增加量△p桌比值为________。
(2)若剪断绳子后,物体A下沉至容器底部且完全浸没在水中,此时水对容器底压强
的p水与容器对桌面的压强p桌比值为________。
(用题目中提供的字母表示)
某兴趣小组在研究液体内部压强规律时,将装有不同质量细沙的同一吸管放入甲液体中,已知m1>m2>m3,并记录其静止时浸入液体的深度ℎ,如图(a)、(b)、(c)所示。
接着,他们换用乙液体,重复实验,如图(d)所示。
(1)本实验中,通过________来比较吸管底部所受液体压强的大小。
(2)分析比较图(a)、(b)和(c)可得出结论:________。
(3)分析比较图(a)和(d),某同学认为(d)图中吸管浸入深度大,所以液体内部压强大,所以可以判断出乙液体的密度大。
你认为他的观点________(选填“正确”或“不正确”),理由是:________,
三、作图题(共9分)
如图所示,重为20牛的物体对斜面的压力为10牛,用力的图示法画出物体在图示位置时对斜面的压力F.
在图中,重为6牛的小球静止在水面上,用力的图示法画出该球所受的浮力F浮。
如图所示,两端开口的玻璃管底部用橡皮膜封住,装有适量的水,将其分别放入水、盐水和酒精中,当管内外液面恰好相平时,画出橡皮膜大致的形状。
四、计算题(共27分)
某一铜球浸没在水中,受到的浮力为0.98牛,求铜球的体积。
如图所示,实心正方体甲、乙放置在水平桌面上,已知正方体甲的边长为0.1米,密度为2×103千克/米3,正方体乙的质量为4千克。
求:
(1)正方体乙对桌面的压力。
(2)正方体甲对桌面的压强。
(3)若沿虚线分别水平切去正方体甲、竖直切去正方体乙,均切去各自体积的三分之一,剩余部分对桌面的压强相等,则原来正方体甲、乙对桌面的压强谁大?请说明理由。
如图所示,质量均为0.5m的圆柱形容器甲、乙放置于水平地面上,甲盛有质量为m的水、乙盛有质量为5m的酒精,甲、乙的底面积分别为S、1.5S.(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
(1)求乙容器中0.1米深处酒精的压强p酒精。
(2)求甲容器对水平地面的压强p甲。
(3)分别在甲、乙两容器中倒入质量相等的水、酒精(液体不溢出),使酒精对乙容器底部的压强是水对甲容器底部压强的2倍,求倒入液体的质量△m。
薄壁圆柱形容器放置于水平面上,容器重为0.2牛,底面积为2×10−2米2,其内盛有1千克的水。
现将一体积为1×10−4米3的实心均匀小球浸没在该容器的水中,放入前后水对容器底部压强变化量△p水及容器对水平面的压强变化量△p地如表所示。
求:
(1)通过计算判断液体是否溢出,若有请计算G溢,若没有请说明理由。
(2)小球的密度ρ。
五、实验题(共19分)
如图所示是本学期物理活动卡中的几个实验装置。
装置(a)中,手移开后,薄塑料片不会下落,这是因为塑料片受到________的作用;能够证明大气压强存在的装置是
________;其中装置(d)可以用来验证________,浮力的大小可用________表示(用字母表示);
“测定物质的密度”的实验原理是________,实验中用________测物体的质量。
在“探
究物质质量与体积关系”实验中,需测量的物理量是________。
为了进一步研究物质的
特性,还需要选用________物质进行实验(选填“同种”或“不同种”)。
如图1为“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验中的一个情景,该仪器名称是
________。
保持金属盒放入液体内部的位置不变并在容器中继续倒入适量的水,该仪
器管中液面的高度差将________(选填“变大”、“变小”或“不变”),此时探究的是液体内部压强与液体________的关系。
若要探究液体内部压强与液体密度是否有关,则需
在图2的容器中注入其他液体,在保持金属盒方向相同的前提下并将橡皮膜置于容器中深度与ℎ________处(选填“相同”或“不同”)。
某小组同学通过实验研究圆柱体浸入液体的过程中测力计示数的变化情况。
如图所示,他们将高H位0.10米的圆柱体A挂在测力计下,逐步改变其下表面到液面的距离ℎ,读
出相应的测力计示数F,将ℎ和F记录在表一中。
然后,他们变换液体重复实验,将数
据记录在表二中。
为进一步研究F和ℎ的关系,他们计算了相邻两次实验中ℎ及F的变化量△ℎ和△F,并将结果分别记录在表一和表二的后两列中。
(已知ρ1<ρ2)
表一(液体密度为ρ1)
表二(液体密度为ρ2)
①实验序号2和13所空缺的数据分别为________、________。
②分析比较实验序号4、5、6、7与8或14、15、16、17与18等数据中F与ℎ的关系及相关条件,可得出的初步结论是:在圆柱体浸入同种液体的过程中,________。
③请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论。
(a)分析比较实验序号3∼8或13∼18中△F与△ℎ的数据及相关条件,可得出的初步结
论是:________。
(b)分析比较实验序号3∼8和13∼18中△F与△ℎ的数据及相关条件,可得出的初步结
论是:________。
④他们继续分析实验序号9和10或19和20的数据及相关条件,发现圆柱体浸入液体后,当ℎ满足一定条件时,F不再随ℎ而变化。
为进一步研究ℎ所满足的条件,需添加的器材
为________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
器材:圆柱体甲高H=0.10米;
圆柱体乙高H=0.20米;
圆柱体丙高H=0.10米。
请在表三的第二列填入拟进行实验的数据,以达到研究ℎ所满足条件的目的。
表三
3________
参考答案与试题解析
2018-2019学年上海市某校九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每小题2分,共20分)
1.
【答案】
A
【考点】
大气压的综合应用
【解析】
根据大气压强、重力、压力和质量的影响因素分析解答。
【解答】
A、一定质量的气体,温度越高,气压越大,这说明大气压强随温度变化而变化,故A
符合题意;
B、重力大小与物体的质量有关,与温度无关,故B不符合题意;
C、压力不会随温度变化而变化,故C不符合题意;
D、质量是物体本身的一种属性,决定于物体所含物质的多少,与温度无关,故D不符
合题意。
2.
【答案】
C
【考点】
增大压强的方法及其应用
【解析】
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一
定时,通过增大压力来增大压强。
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一
定时,通过减小压力来减小压强。
【解答】
解:A.书包背带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B.滑雪板底板较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不合题意;C.刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;D.推土机履带很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不合题意.故选C.
3.
【答案】
B
【考点】
连通器原理及其应用
【解析】
根据连通器:上端开口下端连通的容器。
连通器里只有一种液体,在液体不流动的情
况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】
①茶壶是利用连通器的原理制成的,故①符合题意;
②托里拆利实验是利用大气压来工作的,故②不符合题意;
③船闸是利用连通器的原理制成的,故③符合题意;
④吸管是利用大气压原理,故④不符合题意;
综合分析①③符合题意,故B正确。
4.
【答案】
A
【考点】
液体的压强的特点
【解析】
掌握影响液体压强的因素:液体的密度和液体的深度。
根据实验情景结合影响压强的因素进行分析。
【解答】
液体压强与液体的密度和深度有关,由帕斯卡做的实验知,由于虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而使水产生了很大的压强,所以该实验说明影响水产生压强大小的因素是水的深度。
5.
【答案】
B
【考点】
压强的计算公式及其应用
【解析】
100页书的质量约为100g,根据F=G=mg求出对桌面的压力,受力面积为宽和长的乘积,根据p=F
S
求出对桌面的压强。
【解答】
这本书共有100页(只有50张),其质量约为:m=100g=0.1kg,
对桌面的压力:
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
受力面积:
S=30cm×20cm=600cm2=0.06m2,
对桌面的压强:
p=F
S =1N
0.06m2
≈16.7Pa,接近20帕。
6.
【答案】
A
【考点】
压强大小比较
【解析】
(1)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(2)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
在压力一定时,受力面积越小,压强
越大。
【解答】
解:ABC.铅笔静止时,上手指对铅笔的压力与铅笔的重力之和等于铅笔对下手指的
压力,而铅笔对下手指的压力与下手指对铅笔的压力大小相等、方向相反、作用在两
个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,所以上手指对铅笔的压力小于
下手指对铅笔的压力,故A正确,BC错误;
D.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力,下手指与铅笔的接触面积小于上
知,上手指对铅笔的压强小于下手指对铅笔的压强,手指与铅笔的接触面积,根据p=F
S
所以下手指感觉较疼,故D错误.
故选:A.
7.
【答案】
D
【考点】
压强的计算公式及其应用
【解析】
知道正方体木块的边长可求底面积即为受力面积,根据F=pS求出减小的压力,减小
的压力即为拉力的大小。
【解答】
正方体木块的底面积即受力面积:
S=L2=(0.1m)2=0.01m2,
对木块施加向上拉力时,它对桌面的压强减小了150Pa,
可得,它对桌面压力减小了:
由p=F
S
△F=△pS=150Pa×0.01m2=1.5N;
物体在水平面上时,物体对桌面的压力和自身的重力相等,即F压=G−−−−−−①,当对木块施加一个竖直向上的拉力F时,物体对桌面的压力等于重力减去拉力F,即
F压′=G−F−−−−−②,
所以,由①②可知,拉力F等于减小的压力,即拉力F=△F=1.5N。
8.
【答案】
A
【考点】
压力及重力与压力的区别
【解析】
液体对容器底的压力,可以根据液体产生的压力和液体重力的关系进行分析,注意上
下粗细一样的容器中,液体对容器底的压力等于液体的重力;上面粗、下面细的容器
中液体对容器底的压力小于液体的重力;上面细、下面粗的容器中液体的压力大于液
体的重力。
【解答】
盛有液体重力为G的轻质密封容器正放在水平桌面上时,容器上细下粗,液体的压力大于液体的重力,即F1 >G;
G>F2;
故F1 >G>F2。
9.
【答案】
C
【考点】
压强的计算公式及其应用
液体压强的计算公式及其应用
【解析】
圆柱形容器中液体对容器底部的压力等于液体的重力,根据G=mg=ρgV=ρgSℎ来分
析液体密度的大小关系;
放入小球后,容器中的液面会升高,液体对容器底的压强相等,p A=p B,再根据p=
ρgℎ来做出分析。
【解答】
液体对容器底部的压力相等,因为圆柱形容器中液体对容器底部的压力等于液体的重力,所以两种液体的重力相等,即G甲=G乙,由G=mg=ρgV=ρgSℎ得,
ρA gS Aℎ=ρB gS Bℎ,液体高度相等,所以ρA S A=ρB S B,由图可知S A<S B,所以ρA>ρB;小球浸没在液体中后,容器中的液面会升高,液体增大的体积等于小球的体积,A容器
中液面升高的高度△ℎA=V
S A ,B容器中液面升高的高度△ℎB=V
S B
,
则A容器中液面的高度ℎA=ℎ+△ℎA=ℎ+V
S A
,B容器中液面的高度ℎB=ℎ+△ℎB=ℎ+
V
S B
,
液体对容器底的压强相等,p A=p B,
ρA gℎA=ρB gℎB,即ρA g(ℎ+V
S A )=ρB g(ℎ+V
S B
),因为ρA>ρB,所以ℎ+V
S A
<ℎ+V
S B
,
V S A <V
S B
,又因为S A<S B,所以V甲<V乙。
因为不知道两球的密度关系,所以无法判断小球的质量关系。
10.
【答案】
B
【考点】
压强大小比较
【解析】
由图可知:拼成正方体B的长方体的高相等,设为ℎ,正方体A的重力G A不变,根据p=
F
S
分别求出△p1和△p1,然后比较大小。
【解答】
假设正方体A的重力G A,由图可知:拼成正方体B的长方体的高相等,设为ℎ,所以,当B中间的长方体没有抽掉时,
正方体A对B压强p A=G A
S B
,
当B 中间的长方体抽掉后,AB 之间的接触面积减小,变为S B ′,B 的重力也减小为G B ′,则:
正方体A 对B 压强p A ′=G A
S B
′, 地面所受压强p B ′=
G A +G B ′
S B
′=
G A
S B
′+
G B ′
S B
′;
则:△p 1=p A ′−p A =
G A
S B
′−G
A S B
,
△p 2=p B ′−p B =(G
A S B
′+G B ′
S B
′)−(G A S B
+G B S B
)=(G A S B
′−G
A S B
)+(G B
′
S B
′−G
B S B
);
由于拼成正方体B 的长方体三块材质相同、高相等,设为ℎ,则正方体B 对地面产生的压强p =ρgℎ不变,所以G B ′
S B
′=
G B S B
;
所以,△p 1=△p 2。
二、填空题(共25分) 【答案】
大气压强的存在且很大,托里拆利,质量为13.6×103千克,大于 【考点】
大气压强的测量方法 大气压强的存在 【解析】
马德堡半球实验和托里拆利实验都是与大气压强有关的著名实验,但他们的意义和结果却有着较大的区别,一个重在验证大气压的存在,一个重在测量大气压值;
单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质的密度;根据液体压强计算公式p =ρ液gℎ判断水的深度。
【解答】
(2)意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,是76cm =760mm ,水银柱的上方为真空,所以当时大气压等于76cm 即760mm 水银柱产生的压强,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小(1)(3)水银的密度13.6×103千克/米3,根据其定义可知,它的含义是1m 3水银的质量是13.6×
103kg(2)(4)如果换用水来做该实验,由于大气压不变,则水和水银产生的压强相等,且水的密度小于水银的密度,由公式p =ρ液gℎ可知,测得水的深度大于水银的深度。
故答案为:大气压强的存在且很大;托里拆利;质量为13.6×103千克;大于。
【答案】 小于,0.2,3.92
【考点】 压强大小比较
压强的计算公式及其应用 液体压强的计算公式及其应用 【解析】
(1)利用液体压强公式分析,比较AB 两点的压强大小;
(2)利用液体压强公式计算深度;利用压强定义式计算液体对容器底部的压力 【解答】
ℎ=p
ρg =1960Pa
1.0×103kg/m3×9.8N/kg
=0.2m(1)根据p=F
S
可知,液体对容器底部的压力:
F=pS=1960Pa×2×10−3m2=3.92N。
故答案为:小于;0.2;3.92。
【答案】
9.8,竖直向上,4.9或24.5
【考点】
浮力产生的原因
浮力大小的计算
【解析】
(1)因为物块浸没在水中,所以物块排开水的体积等于物块的体积,利用阿基米德原理求物块受到的浮力,浮力的方向是竖直向上的;
(2)物块受到的浮力F浮=F下表面−F上表面,知道一个表面受到的压力可求另一个表面受到的压力。
【解答】
(2)由压力差法可得,物块受到的浮力F浮=F下表面−F上表面=9.8N,
已知一个表面受到水的压力为14.7N,
若该表面为上表面,则另一个表面受到水的压力F下表面=F上表面+9.8N=14.7N+
9.8N=24.5N。
若该表面为下表面,则另一个表面受到水的压力F上表面=F下表面−9.8N=14.7N−
9.8N=4.9N。
故答案为:9.8;竖直向上;4.9或24.5。
【答案】
4.9×103,4.9×103
【考点】
压强的计算公式及其应用
【解析】
(1)已知正方体的边长,可求得其面积,正方体放在水平桌面中央,对桌面的压力等于物体本身的重力,根据公式p=F
S
求出正方体对桌面的压强。
(2)柱体对水平面的压强:p=F
S =G
S
=mg
S
=ρVg
S
=ρSℎg
S
=ρgℎ;由图示判断a的高度
和原来正方体的高度,由p=ρgℎ判断a对水平的桌面压强【解答】
(2)柱体对水平面的压强:
p=F
S =G
S
=mg
S
=ρVg
S
=ρSℎg
S
=ρgℎ(1)由图示可知,沿水平方向截下一部分a并立放在
水平桌面上时,a的高度和原来正方体的高度相同,由p=ρgℎ可知,它们对水平桌面的压强相同,则a对水平的桌面压强为4.9×103Pa。
故答案为:4.9×103;4.9×103。
【答案】
p丙>p乙>p甲,p′丙>p′乙>p′甲
【考点】
压强大小比较
由题意可知,三容器完全相同,将三个完全相同的圆柱体分别放入容器中静止时液面
相平,由图可知圆柱体在甲液体中悬浮、乙和丙液体中漂浮,根据物体浮沉条件可知
圆柱体受到的浮力关系,由图又知道三圆柱体排开液体的体积关系,根据F浮=ρgV排
可知三液体的密度关系,利用p=ρgℎ可知三种液体对容器底部的压强关系;静止时三
相同容器内液面相平,根据排开液体的体积关系可知三容器内液体的体积关系,根据
m=ρV可知三容器内液体的质量关系,水平面上物体的压力和自身的总重力相等,据
此可知三容器对桌面的压力关系,相同容器的底面积相等,利用p=F
判断三个容器对
S
桌面的压强关系。
【解答】
由题意可知,三容器完全相同,将三个完全相同的圆柱体分别放入容器中静止时液面
相平,
由图可知,圆柱体在甲液体中悬浮、在乙和丙液体中漂浮,且排开液体的体积关系为
V排甲>V排乙>V排丙,
因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且圆柱体的重力相同,
所以,三圆柱体受到的浮力相等,
可知,三液体的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙,
由F浮=ρgV排的变形式ρ=F
gV
由p=ρgℎ可知,三种液体对容器底部的压强关系按从大到小的顺序为p丙>p乙>p甲;因静止时三相同容器内液面相平,且V排甲>V排乙>V排丙,
所以,三容器内液体的体积关系为V液甲<V液乙<V液丙,
又因ρ甲<ρ乙<ρ丙,
可知,三容器内液体的质量关系为m液甲<m液乙<m液丙,
所以,由ρ=m
V
因水平面上物体的压力和自身的总重力相等,
所以,由F=G=mg可知,三容器对桌面的压力关系为F甲<F乙<F丙,
因相同容器的底面积相等,即受力面积相等,
可知,三个容器对桌面的压强关系按从大到小的顺序为p′丙>p′乙>
所以,由p=F
S
p′甲。
【答案】
m甲<m乙,ρ甲<ρ乙,m甲<m乙,ρ甲=ρ乙
【考点】
压强的计算公式及其应用
【解析】
根据图片小方桌的桌脚在沙面中的凹陷程度判断出压强关系,水平面上物体的压力和
自身的重力相等,根据G=F=pS得出甲乙的重力关系,根据G=mg判断甲乙物体的质和甲乙实心正方体物块的体积不相等得出密度关系。
量关系,利用ρ=m
V
【解答】
由图可知,放乙物体时小方桌的桌脚在沙面中的凹陷程度较大,则其对沙面的压强较大,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由G=F=pS可知,乙物体的重力大于甲物体的重力,
由G=mg可知,乙物体的质量大于甲物体的质量,即m<m,
所以,由ρ=m
V
可知,甲、乙正方体的密度可能为ρ甲<ρ乙,也可能为ρ甲=ρ乙,还可能为ρ甲>ρ乙。
【答案】
1:1
G2+ρgV
G1+G2+G3
【考点】
压强的计算公式及其应用
液体压强的计算公式及其应用
【解析】
(1)用绳子吊着物体A,将一半体积浸入水中,物体A对水的压力和水对A的浮力是相互作用力,则水对容器底压力的增加量△F水=F浮,根据压强定义式表示出水对容器底压强的增加量;
当物体A的一半体积浸入水中时,利用整体法和力的平衡条件可知,容器对桌面的压力增加量=物块A所受浮力,根据压强公式表示出容器对桌面的压强增加量;再求出△
p水:△p桌。
(2)剪断绳子后,物体A下沉至容器底部且完全浸没在水中,根据相互作用力的知识可知,此时水对容器底的压力=水的重力+此时A受到的浮力,根据压强定义式表示出水对容器底的压强;
剪断绳子后,物体A沉底,容器对桌面的压力等于容器、水与物体A的重力之和,根据压强公式求出容器对桌面的压强;最后计算p水:p桌。
【解答】
用绳子吊着物体A,将一半体积浸入水中时,物体A对水的压力和水对A的浮力是一对相互作用力,导致水对容器底的压力增大,
相互作用力大小相等,所以水对容器底压力的增加量:△F水=F浮,
设容器的底面积为S,根据压强定义式可得,水对容器底压强的增加量:
△p水=△F
S =F
S
−−−−−−−①
当物体A没有浸入水中时,容器对桌面的压力:F桌=G容+G水=G1+G2−−−−−
−−−②
当物体A的一半体积浸入水中时,把容器、水和物体A看作一个整体,受向下的总重力、向上的支持力、向上的拉力,此时容器对桌面的压力:F桌′=F支=G容+G水+G A−F
=G1+G2+G3−F−−−−−−−−③,
物体A处于静止状态,其受力平衡,其重力与拉力之差等于浮力,即G3−F=F浮 −
−−−−−−④
根据③④两式可得,F桌′=G1+G2+F浮−−−−−−−⑤
根据②⑤两式可得,容器对桌面的压力增加量:△F桌=F桌′−F桌=F浮,
所以,容器对桌面的压强增加量:△p桌=△F
S =F
S
−−−−−−−⑥,
比较①⑥两式可知:△p水=△p桌,
所以△p水:△p桌=1:1。
剪断绳子后,物体A沉底,所以V排′=V,
由于容器为圆柱形容器,根据相互作用力的知识可知,此时水对容器底的压力:。