27.(3分)如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度 上升 ,如取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,会观察到玻璃管内液面 上升 。(填“上升”、“不变”或“下降”)
【解答】解:(1)把简易气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管中,因此玻璃管内水柱的高度上升。
(2)取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,则玻璃管上方的空气流速变大,压强变小,在瓶内较大的气压作用下,会有一部分水被压入玻璃管中,所以玻璃管内液面上升。 故答案为:上升;上升。
28.(3分)如图所示,长方体物块浸没在水中,所受浮力是10N,下表面受到的压力是15N,上表面受到的压力是 5 N.若增大长方体物块浸没在水中的深度,则长方体物块受到的浮力将 不变 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【解答】解:F浮=10N,F下表面=15N, 利用公式F浮=F下表面﹣F上表面得: F上表面=F下表面﹣F浮=15N﹣10N=5N
增大物块在水中的深度时,水的密度不变,物块排开水的体积不变,因此受到的浮力不变。
故答案为:5;不变。
29.(3分)一天,中国海军372潜艇在大洋中执行任务时,突然遭遇“掉深”险情,全艇官兵沉着面对,冷静操作,成功脱险。若372艇浸没在水中时排水量为3×103吨,它所受的浮力为 2.94×107 N;若它从水温较低的高密度的洋流,由于惯性水平驶入水温较高的低密度洋流时,如图所示,所受浮力 减小 。(选填“增大”、“不变”或“减小”)
【解答】解:(1)由阿基米德原理可知,潜艇所受浮力大小: F浮=G排=m排g=3×103×103kg×9.8N/kg=2.94×107N;
(2)潜艇从水温较低的高密度的洋流驶入水温较高的低密度洋流,排开水的体积不变,但由于水的密度减小,由F浮=ρ液gV排可知,所受浮力减小。 故答案为:2.94×107;减小。
30.(3分)设长方体砖块的三条棱长之比为1:2:4,如果将两块相同的砖A、B按图示方式置于水平地面上,砖块A对砖块B的压强为pA,它们对地面的压强为pB,则pA:pB= 2:1 ;砖块A对砖块B的压力为FA,砖块B对地面的压力为FB,则FA:FB= 1:2 。
【解答】解:设砖块的重力为G,三边长分别为a、2a、4a; 则FA=G,FB=2G,故FA:FB=G:2G=1:2; A与B的接触面积为:SA=a×2a=2a2, B与地面的接触面积为:SB=2a×4a=8a2, 则pA=
=
pB==
pA:pB=:=2:1。
故答案为:2:1;1:2。
三、作图题(要求用铅笔、直尺作图并保留作图痕迹,共4分,每图2分) 31.(3分)(1)如图甲,小娟同学站在某商场匀速向下运动的电动扶梯上的示意图,请在图中作出小娟所受力的示意图(0点为小娟的重心)。
(2)如图乙,如图所示,一个球用细绳挂在竖直墙上静止,做出小球受到的重力和它对竖直墙面的压力示意图。
【解答】解:(1)过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力);如图所示:
(2)过球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,用G表示;过球与墙面的接触点沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,用F表示: 如图所示:
四、解答计算题;(要求写出必要的公式和文字说明,格式要符合物理解题的要求.共6分)
32.(6分)如图是“DQ”甜品店的今夏推出的一款新饮品:杯中的果汁饮料密度为1.2g/cm3,饮料中放了冰块。已知饮料杯质量为0.076kg,杯中饮料质量是0.6kg,
冰块质量是2g,杯子底面积为50cm2,杯中饮料的深度为20cm.(g=10N/kg,冰的密度为ρ冰=0.9g/cm3)求: (1)杯底受到饮料的压强是多少? (2)杯底对桌面产生的压强是多少? (3)冰块浸在饮料液面下的体积是多少?
【解答】解:(1)杯底受到的压强:
p=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2400Pa (2)由于果汁饮料放在水平桌面上,则
F′=G总=(0.6kg+0.076kg+0.002kg)×10N/kg=6.78N; 桌面受到的压强: p′=
=
=1356Pa。
=0.02N;
(3)因为冰块漂浮,所以浮力等于重力,即F浮力=G=mg=0.002kg×根据F浮力=ρ液gV排 得V排=
=
=1.7×10﹣6m3
答:(1)杯底受到饮料的压强是2400Pa; (2)杯底对桌面产生的压强是1356Pa;
(3)冰块浸在饮料液面下的体积是1.7×10﹣6m3。
五、实验探究(每空1分,共10分)
33.(4分)小刚同学为了参加体育考试,想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大。
(1)如图甲所示,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上匀
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