江苏省南京市各地区八年级物理期末复习之历年期末题选编-06填空题培优提升题(含解析)
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江苏省南京市各地区八年级物理期末复习之历年期末题选编-06填空题培优提升题
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一.摩擦力的方向(共1小题)
1.(2022春?鼓楼区期末)汽车沿平直公路行驶,车顶A处滴落的水滴最终落在B处.车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止.针对此汽车的运动情况,小明提出了以下看法:①匀速运动;②加速向右运动:③加速向左运动;④减速向右运动;⑤减速向左运动;
你认为可能正确的是: (填序号),水滴在下落过程中运动状态 (选填“改变”或“不变”);C受到的摩擦力方向 (选填“一定向左”、“一定向右”、“向左、向右都有可能”).
二.物体运动状态变化的判断(共1小题)
2.(2022春?秦淮区期末)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、C两点间来回摆动,若小球摆到B点时,细线刚好断开,小球的运动状态将 (选填“保持不变”或“改变”);若小球摆到C点时,所有外力全部消失,小球将 (选填“静止”、“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”)。
三.探究浮力大小与哪些因素有关(共1小题)
3.(2022春?秦淮区期末)小明在探究“影响浮力大小因素”的实验后思考:同一物体浸没在不同液体中所受的浮力不同,是不是就可以用甲乙实验装置来测量烧杯中液体的密度?他决定对弹簧测力计进行重新标度,将它改成一个密度秤。使用时,在烧杯中装不同的液体,将甲装置中的物体浸没到不同液体中,就可以测出液体的密度。
(1)该密度秤的零刻度应标在 N处,待测液体密度ρ液应不超过 g/cm3;
(2)小明对本实验进一步分析,进而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图丙中的图线 (选填“①”“②”或“③”);
(3)用此密度秤测量时,该密度秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”);
(4)用此密度秤测量时,若物块未完全浸没,则测得液体密度值将偏 。
四.阿基米德原理的应用(共3小题)
4.(2021春?鼓楼区期末)如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图象如图乙。则:金属块逐渐浸入水中直到没入的过程中,受到的浮力一直在 (选填“增大”、“不变”或“减小”);金属块的高度为 ;金属块的密度为 ;金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加了 。(填写含S、F1、F2、h1和ρ水的结果)
5.(2021春?鼓楼区期末)两个相同的烧杯,一个盛满煤油,另一个盛满水,把小物块轻轻放入盛满煤油的烧杯中,静止后有160g煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的烧杯中,静止后有180g水溢出。则小物块:在水中静止时受到的浮力为 N;体积是 cm3;密度是 g/cm3。(煤油的密度是0.8×103kg/m3)
6.(2022春?鼓楼区期末)如图甲所示,一个底面积为10cm2、质量为270g的金属块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,金属块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将金属块缓慢浸入液体,液面足够高,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示,则金属块浸没时所受的浮力为 N,液体的密度为 kg/m3,金属的密度为 kg/m3。(g=10N/kg)
五.物体的浮沉条件及其应用(共9小题)
7.(2021春?玄武区期末)水平桌面上放置一个边长为10cm的实心正方体,若将它缓慢放入盛满水的烧杯中稳定后,从烧杯中溢出0.72kg的水;则正方体对水平桌面的压强 Pa;它在水中静止时,处于 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态;受到的浮力 N。
8.(2021春?玄武区期末)现有三个小球A、B、C,A与B的体积相等,A与C的质量相等。将三个球分别浸入甲、乙两种液体中,静止时液面相平,其中球A在甲液体中有的体积露出液面,在乙液体中有的体积露出液面,如图所示。
(1)若两种液体对容器底部的压强为p甲、p乙,则p甲 p乙。
(2)若球B在甲液体中受到的浮力为FB,球C在乙液体中受到的浮力为FC,则FB FC。
(3)若甲液体密度为0.6g/cm3,A球排开乙液体的体积为10mL,则A球在乙液体中排开液体的质量为 g,乙液体的密度为 g/cm3。
9.(2022春?南京期末)如图所示,将密度均匀的物体A、B放入水中后,A漂浮,B沉底。若A的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1,B的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2。若m1=m2,则F1 F2。若V1=V2,则F1 F2;往水中加盐,A受到的浮力 ;切除A露出水面部分,切除后A在水中处于 (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态。
10.(2022春?南京期末)一个质量为80g下半部分为圆柱体的空玻璃瓶,内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙、丙所示,玻璃瓶在水中受到的浮力 在未知液体中受到的浮力;玻璃瓶底的面积为 cm2,未知液体的密度为 g/cm3。
11.(2022春?溧水区期末)为了给实心正方体工件表面均匀地涂上密度为0.8g/cm3的某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示.收集有关数据并处理获得:工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示.分析图像可知:F为200N时,h为 m;工件的质量为 kg;工件的密度为 g/cm3.
12.(2022春?秦淮区期末)如图所示,用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中a位置,此时模型受到的浮力 重力(填“>”、“<”或“=”);要让潜水艇下潜至b位置悬浮,则需先通过进排气管 (填“向内打气”或“向外抽气”),在下潜过程中,模型受到的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),水对模型底部的压强将 。
13.(2023春?溧水区期末)将一个小物块放入容积为240mL的杯内,向杯中加入204g水或160g酒精都恰能将杯盛满,则小物块在水中静止时的状态为 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),小物块的体积为 cm3,密度为 kg/m3。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
14.(2023春?鼓楼区期末)如图所示是小明用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,在吸管的下端塞入适量金属粒作为配重,其目的是使吸管 漂浮在水中;他在吸管上标出水面的位置A,然后将吸管放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,该吸管漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小 ;小明在与刻线A、B等距的位置画出了刻线C,则刻线C处所对应的刻度值 0.9×103kg/m3(选填“>”、“=”或“<”);如果配重不变,使用内径更 一点的吸管制作密度计,测量结果将更精确。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
15.(2023春?鼓楼区期末)甲、乙两个质量相等的实心小球,密度之比为1:2,用手使甲球浸没在煤油中,乙球浸没在水中,松手后,两球静止时受到的浮力之比为3:2。由此推断:浸没时松手,甲球将 ,乙球将 (以上两空均选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),乙球的密度为 kg/m3。(ρ煤油=0.8×103kg/m3)
江苏省南京市各地区八年级物理期末复习之历年期末题选编-06填空题培优提升题
参考答案与试题解析
一.摩擦力的方向(共1小题)
1.(2022春?鼓楼区期末)汽车沿平直公路行驶,车顶A处滴落的水滴最终落在B处.车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止.针对此汽车的运动情况,小明提出了以下看法:①匀速运动;②加速向右运动:③加速向左运动;④减速向右运动;⑤减速向左运动;
你认为可能正确的是: ③④ (填序号),水滴在下落过程中运动状态 改变 (选填“改变”或“不变”);C受到的摩擦力方向 一定向左 (选填“一定向左”、“一定向右”、“向左、向右都有可能”).
【答案】③④;改变;一定向左。
【解答】解:(1)汽车原来是运动的,水滴从车顶A处落下后,水滴由于惯性会继续向前运动;
①若汽车匀速运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度和车前进的速度相同,所以水滴会落到A点的正下方;
②若汽车加速向右运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度小于车前进的速度,所以水滴会落到A点的左侧;
③若汽车加速向左运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度小于车前进的速度,所以水滴会落到A点的右侧;
④若汽车减速向右运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度大于车前进的速度,所以水滴会落到A点的右侧;
⑤若汽车减速向左运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度大于车前进的速度,所以水滴会落到A点的左侧;
故③④正确;
由于水滴在下落过程中不是做匀速直线运动,故水滴的运动状态发生了改变;
(2)汽车加速向左运动时,木箱C有向右运动的趋势,故C受到摩擦力的方向是向左的;
汽车减速向右运动时,木箱C有向右运动的趋势,故C受到摩擦力的方向水平向左的。
故答案为:③④;改变;一定向左。
二.物体运动状态变化的判断(共1小题)
2.(2022春?秦淮区期末)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、C两点间来回摆动,若小球摆到B点时,细线刚好断开,小球的运动状态将 改变 (选填“保持不变”或“改变”);若小球摆到C点时,所有外力全部消失,小球将 静止 (选填“静止”、“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”)。
【答案】改变;静止。
【解答】解:(1)当小球摆到B点时,速度不为0,细线刚好断开,小球由于惯性水平向右有速度,同时由于只受重力作用,受力不平衡,则小球的运动状态发生改变;
(2)当小球摆到最高点C时,速度为0,若所有外力都消失,则小球将保持静止状态。
故答案为:改变;静止。
三.探究浮力大小与哪些因素有关(共1小题)
3.(2022春?秦淮区期末)小明在探究“影响浮力大小因素”的实验后思考:同一物体浸没在不同液体中所受的浮力不同,是不是就可以用甲乙实验装置来测量烧杯中液体的密度?他决定对弹簧测力计进行重新标度,将它改成一个密度秤。使用时,在烧杯中装不同的液体,将甲装置中的物体浸没到不同液体中,就可以测出液体的密度。
(1)该密度秤的零刻度应标在 4 N处,待测液体密度ρ液应不超过 4 g/cm3;
(2)小明对本实验进一步分析,进而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图丙中的图线 ③ (选填“①”“②”或“③”);
(3)用此密度秤测量时,该密度秤的刻度是 均匀 (选填“均匀”或“不均匀”);
(4)用此密度秤测量时,若物块未完全浸没,则测得液体密度值将偏 小 。
【答案】(1)4;4;(2)③;(3)均匀;(4)小
【解答】解:
(1)液体密度为零时,物体不受浮力,弹簧测力计的示数大小等于物体的重力,等于4N,所以它的零刻度线应标在4N处;
由图甲、乙可知,物体浸没在水中受到的浮力为:F浮水=G﹣F1=4N﹣3N=1N;
物体的体积为:V=V排===1×10﹣4m3;
密度秤在使用时,物体受到的最大浮力等于物体的重力,即F浮=G=4N;
那么液体的最大密度为:ρ液===4×103kg/m3=4g/cm3;
(2)由F浮=G﹣F和F浮=ρ液gV 排可得:F=G﹣ρ液gV 排可知液体密度越大,弹簧测力计示数越小,所以弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系与③相符。
(3)由公式F=G﹣ρ液gV排可知,物体重力不变,排开液体的体积不变,弹簧测力计的示数与液体的密度之间属于一次函数关系,所以刻度是均匀的。
(4)若物块未完全浸没,根据公式F浮=ρ液gV 排可知,物块受到的浮力会偏小,弹簧测力示数偏大,则测得的液体密度值将偏小。
故答案为:(1)4;4;(2)③;(3)均匀;(4)小。
四.阿基米德原理的应用(共3小题)
4.(2021春?鼓楼区期末)如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图象如图乙。则:金属块逐渐浸入水中直到没入的过程中,受到的浮力一直在 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”);金属块的高度为 h1 ;金属块的密度为 ?ρ水 ;金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加了 。(填写含S、F1、F2、h1和ρ水的结果)
【答案】增大;h1;?ρ水;。
【解答】解:
(1)金属块逐渐浸入水的过程,排开水的体积先变大,当浸没后排开水的体积不变,根据F浮=ρ液V排g可知受到的浮力先变大,后不变;
(2)由图象可知,金属块浸入水中的深度为h1后,圆柱体受到的拉力不变、即金属块刚刚浸没,所以金属块的高度等于此时金属块浸入水中的深度h1;
(3)由图象可知,当h=0时金属块处于空气中,弹簧测力计示数为F1,则金属块重力G=F1,金属块质量m==;
金属块浸没水中,圆柱体受到的最大浮力F浮=F1﹣F2。
根据F浮=ρ液V排g可得:
V=V排==;
金属块密度:ρ===?ρ水;
(4)金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压力ΔF=F浮=F1﹣F2,
所以,水平桌面受到的压强变化量:
Δp==。
故答案为:增大;h1;?ρ水;。
5.(2021春?鼓楼区期末)两个相同的烧杯,一个盛满煤油,另一个盛满水,把小物块轻轻放入盛满煤油的烧杯中,静止后有160g煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的烧杯中,静止后有180g水溢出。则小物块:在水中静止时受到的浮力为 1.8 N;体积是 200 cm3;密度是 0.9 g/cm3。(煤油的密度是0.8×103kg/m3)
【答案】1.8;200;0.9。
【解答】解:
(1)因为大烧杯内原来装满水,
所以,由阿基米德原理可知,物体在水中受到的浮力:
F浮=G排=G溢水=m溢水g=0.18kg×10N/kg=1.8N;
(2)由F浮=ρ水V排g得排开水的体积:
V排水===1.8×10﹣4m3,
①假设物体在水中悬浮或下沉,则物体的体积:
V=V排水=1.8×10﹣4m3,
由于煤油的密度小于水,所以物体在煤油中一定下沉,则排开煤油的体积:
V排煤油=V=1.8×10﹣4m3,
排开煤油的质量应该为:
m排煤油=ρ煤油V排煤油=0.8×103kg/m3×1.8×10﹣4m3=0.144kg=144g,
因为m排煤油<160g,
所以物体在水中不能悬浮或下沉;
②可见,物体在水中一定漂浮,则物体的重力G=F浮=1.8N,
物体受到煤油的浮力:
F浮煤油=G排煤油=m溢煤油g=0.16kg×10N/kg=1.6N,
因为F浮煤油<G,
所以物体在煤油中下沉,
则物体的体积:
V=V排煤油===200cm3,
物体的质量:m===0.18kg=180g,
物体的密度:
ρ===0.9g/cm3。
故答案为:1.8;200;0.9。
6.(2022春?鼓楼区期末)如图甲所示,一个底面积为10cm2、质量为270g的金属块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,金属块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将金属块缓慢浸入液体,液面足够高,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示,则金属块浸没时所受的浮力为 1.2 N,液体的密度为 1.2×103 kg/m3,金属的密度为 2.7×103 kg/m3。(g=10N/kg)
【答案】1.2;1.2×103;2.7×103;
【解答】解:金属块的重力G金属=m金属g=270×10﹣3kg×10N/kg=2.7N,
根据图像可知,当金属块浸入的深度为10cm时,弹簧测力计的示数为1.5N,金属块继续浸入,弹簧测力计的示数不变,由此可知,金属块的高度h金属=10cm,
金属块浸没在液体中时受到的浮力F浮=G金属﹣F拉=2.7N﹣1.5N=1.2N;
金属块的体积V金属=S金属h金属=10cm2×10cm=100cm3=1×10﹣4m3,
当金属块浸没在液体中时,金属块排开液体的体积等于金属块的体积,即V排=V金属=1×10﹣4m3,
液体的密度ρ液===1.2×103kg/m3;
金属块的密度ρ金属===2.7×103kg/m3。
故答案为:1.2;1.2×103;2.7×103;
五.物体的浮沉条件及其应用(共9小题)
7.(2021春?玄武区期末)水平桌面上放置一个边长为10cm的实心正方体,若将它缓慢放入盛满水的烧杯中稳定后,从烧杯中溢出0.72kg的水;则正方体对水平桌面的压强 720 Pa;它在水中静止时,处于 漂浮 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态;受到的浮力 7.2 N。
【答案】720;漂浮;7.2
【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知,正方体受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.72kg×10N/kg=7.2N;
由ρ=得,正方体排开水的体积:V排水===7.2×10﹣4m3;
正方体的体积V=(0.1m)3=1×10﹣3m3>V排水,所以,正方体在水中静止时处于漂浮状态;
(2)物体漂浮时,物体受到的浮力等于物体的重力,所以正方体的重力为:G=F浮=7.2N;
正方体对水平桌面的压力等于自身的重力:F=G=7.2N;
则正方体对水平桌面的压强为:p===720Pa。
故答案为:720;漂浮;7.2。
8.(2021春?玄武区期末)现有三个小球A、B、C,A与B的体积相等,A与C的质量相等。将三个球分别浸入甲、乙两种液体中,静止时液面相平,其中球A在甲液体中有的体积露出液面,在乙液体中有的体积露出液面,如图所示。
(1)若两种液体对容器底部的压强为p甲、p乙,则p甲 小于 p乙。
(2)若球B在甲液体中受到的浮力为FB,球C在乙液体中受到的浮力为FC,则FB 大于 FC。
(3)若甲液体密度为0.6g/cm3,A球排开乙液体的体积为10mL,则A球在乙液体中排开液体的质量为 12 g,乙液体的密度为 1.2 g/cm3。
【答案】(1)小于; (2)大于; (3)12;1.2。
【解答】解:(1)由图知,球A在甲、乙两种液体中都漂浮,浮力都等于重力,即FA甲=FA乙,且球A在甲液体中有的体积露出液面,在乙液体中有的体积露出液面,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知甲液体的密度小于乙液体的密度,根据p=ρgh知两种液体对容器底部的压强p甲<p乙;
(2)由图知B在甲中悬浮,浮力等于重力,即FB=GB,
C在乙液体中沉底,浮力小于重力,FC<GC,
A在甲乙中都漂浮,浮力都等于其重力,FA=GA,
因为AC的质量相同,所以GA=GC,FC<FA,
由图知A排开液体的体积小于B排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排知FA<FB,所以FB>FC;
(3)因为球A在甲液体中有的体积露出液面,在乙液体中有的体积露出液面,
所以A球在甲液体中排开液体的体积为在乙液体中排开液体体积的2倍,
因为A球在甲乙液体中的浮力相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知乙液体的密度为甲液体密度的2倍,为2×0.6g/cm3=1.2g/cm3,
所以A球在乙液体中排开液体的质量为:
m=ρ乙V排=1.2g/cm3×10cm3=12g。
故答案为:(1)小于; (2)大于; (3)12;1.2。
9.(2022春?南京期末)如图所示,将密度均匀的物体A、B放入水中后,A漂浮,B沉底。若A的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1,B的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2。若m1=m2,则F1 > F2。若V1=V2,则F1 < F2;往水中加盐,A受到的浮力 不变 ;切除A露出水面部分,切除后A在水中处于 漂浮 (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由于A漂浮,B沉底,则根据浮沉条件可知:
F1=G1=m1g,G2=m2g>F2,
若m1=m2,则F1>F2;
(2)由于A漂浮,B沉底,则:
V排1<V1,V排2=V2,
由于都是浸在水中,根据F浮=ρ水gV排可知:
若V1=V2,因A有一部分露出水面,所以V排1<V排2,则F1<F2;
(3)因A漂浮,故ρA<ρ水,往水中加盐,盐水的密度大于水的密度,故ρA<ρ盐水,A仍漂浮,受到的浮力不变;切除A露出水面部分,因ρA<ρ盐水,切除后A在水中仍处于漂浮状态。
故答案为:>;<;不变;漂浮。
10.(2022春?南京期末)一个质量为80g下半部分为圆柱体的空玻璃瓶,内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙、丙所示,玻璃瓶在水中受到的浮力 等于 在未知液体中受到的浮力;玻璃瓶底的面积为 40 cm2,未知液体的密度为 0.75 g/cm3。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)图乙和丙中,玻璃瓶都处于漂浮状态,则F浮水=F浮液=G瓶总;
(2)图乙中玻璃瓶处于漂浮状态,浮力等于其总重力,
G瓶=m瓶g=kg×10N/kg=0.8N,
F浮水=G瓶+G水,
ρ水gS(h1+h2)=G瓶+ρ水gSh1,
ρ水gSh2=G瓶,
水深h2=2cm=0.02m,
玻璃瓶底面积S===4×10﹣3m2=40cm2;
(3)设玻璃瓶的底面积为S,玻璃瓶在水中和在液体中受的浮力相等,
F浮水=F浮液,
ρ水gV排=ρ液gV排′,
ρ水g(V水+Sh2)=ρ液g(V水+Sh3),
因为水的体积V水=Sh1,图中h1=10cm=0.10m,h2=2cm=0.02m,h3=6cm=0.06m,
解得:ρ液=0.75×103kg/m3=0.75g/cm3。
故答案为:等于;40;0.75。
11.(2022春?溧水区期末)为了给实心正方体工件表面均匀地涂上密度为0.8g/cm3的某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示.收集有关数据并处理获得:工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示.分析图像可知:F为200N时,h为 0.3 m;工件的质量为 40 kg;工件的密度为 0.32 g/cm3.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由图像乙可知,F为200N时,工件的下底面与油面的距离h为0.3m;
(2)设h=kF+b,代入(0,0.2)、(600,0.5)两点可得:h=5×10﹣4m/N×F+0.2m,
则当h=0时,F=﹣400N,它表示工件未浸入液体时受到的拉力为400N,即工件受到的重力G=400N,
由图像可知,当F=600N时,工件完全浸没,则工件的边长为0.5m,
工件的体积V=(0.5m)3=0.125m3,
工件的质量m===40kg,
工件的密度ρ===320kg/m3=0.32g/cm3。
故答案为:0.3;40;0.32。
12.(2022春?秦淮区期末)如图所示,用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中a位置,此时模型受到的浮力 = 重力(填“>”、“<”或“=”);要让潜水艇下潜至b位置悬浮,则需先通过进排气管 向外抽气 (填“向内打气”或“向外抽气”),在下潜过程中,模型受到的浮力将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),水对模型底部的压强将 变大 。
【答案】=;向外抽气;不变;变大。
【解答】解:(1)如图所示,用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中,根据物体的浮沉条件可知,此时模型受到的浮力等于重力;
(2)由阿基米德原理可知,潜水艇浸没时受到的浮力不变,要使潜水艇下沉,应增大潜水艇的重力,当通过进排气管向外抽气时,瓶内气体的压强将变小,水进入潜水艇模型中,使得潜水艇模型的重力增加,潜水艇模型将下潜;
(3)潜水艇模型在下潜过程中,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知,潜水艇模型所受的浮力不变,下潜过程中模型底部所处深度变大,根据p=ρ水gh可知,水对模型底部的压强变大。
故答案为:=;向外抽气;不变;变大。
13.(2023春?溧水区期末)将一个小物块放入容积为240mL的杯内,向杯中加入204g水或160g酒精都恰能将杯盛满,则小物块在水中静止时的状态为 漂浮 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),小物块的体积为 40 cm3,密度为 0.9×103 kg/m3。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】漂浮;40;0.9×103。
【解答】解:
(1)由ρ=可得,204g水的体积:
V水===204cm3,
160g酒精的体积:
V酒精===200cm3,
已知小物块完全放入容积为240mL的杯内,向杯中加入204g水或160g酒精都恰能将杯装满。
根据题意可知,小物块排开水的体积:V排水=V容﹣V水=240cm3﹣204cm3=36cm3,
则排开水的质量:m排水=ρ水V排水=1g/cm3×36cm3=36g,
排开酒精的体积:V排酒精=V容﹣V酒精=240cm3﹣200cm3=40cm3,
则排开酒精的质量:m排酒精=ρ酒精V排酒精=0.8g/cm3×40cm3=32g,
所以,m排水:m排酒精=36g:32g=9:8,
若物块放入水中或酒精中都是漂浮,由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮=G排=G物,则m排水应等于m排酒精,与前面的计算不符,故排除这种可能;
假设物块放入水中或酒精中都是沉底,则V排水应等于V排酒精=V物,与前面的计算不符,故排除这种可能;
因ρ水>ρ酒精,所以该物块放在水中是漂浮的,则小物块的质量:m=m排水=36g;
在酒精中是沉底的,则小物块的体积等于物块排开酒精的体积V=V排酒精=40cm3;
(2)物块的密度:
ρ物===0.9g/cm3=0.9×103kg/m3。
故答案为:漂浮;40;0.9×103。
14.(2023春?鼓楼区期末)如图所示是小明用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,在吸管的下端塞入适量金属粒作为配重,其目的是使吸管 竖直 漂浮在水中;他在吸管上标出水面的位置A,然后将吸管放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,该吸管漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小 相等 ;小明在与刻线A、B等距的位置画出了刻线C,则刻线C处所对应的刻度值 < 0.9×103kg/m3(选填“>”、“=”或“<”);如果配重不变,使用内径更 细 一点的吸管制作密度计,测量结果将更精确。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】竖直;相等;<;细。
【解答】解:在吸管的下端塞入适量金属粒作为配重,其目的是使吸管竖直漂浮在水中;
该吸管在水中和酒精中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,所以浮力相同;
该吸管漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,则压力相同,设该吸管的底面积为S,
则V排水=SH,V排液=Sh,
根据阿基米德原理可知,ρ水gSH=ρ液gSh,所以h=H,h和ρ液是反比例函数,所以密度计刻度分布不是均匀的,液体的密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小,小明在与刻线A、B等距的位置画出了刻线C,则刻线C处所对应的刻度值小于0.9×103kg/m3;
由于ΔV=V排1﹣V排2=SΔh知,使用更细一点的饮料吸管减小了受力面积S,使Δh变大,则测量结果的误差将偏小,测量结果将更精确。
故答案为:竖直;相等;<;细。
15.(2023春?鼓楼区期末)甲、乙两个质量相等的实心小球,密度之比为1:2,用手使甲球浸没在煤油中,乙球浸没在水中,松手后,两球静止时受到的浮力之比为3:2。由此推断:浸没时松手,甲球将 上浮 ,乙球将 下沉 (以上两空均选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),乙球的密度为 1.5×103 kg/m3。(ρ煤油=0.8×103kg/m3)
【答案】上浮;下沉;1.5×103。
【解答】解:(1)由题知,m甲=m乙,若都漂浮,F浮甲=F浮乙
(2)若都浸没,因为ρ=,m甲=m乙,ρ甲:ρ乙=1:2,
所以V甲:V乙=2:1;
ρ煤:ρ水=4:5,V甲:V乙=2:1;
F煤浮:F水浮=8:5,
实际F煤浮:F水浮=3:2,
因<,说明松手稳定后甲球在酒精中所受浮力会减小,
所以,浸没时松手,甲球在酒精中上浮最终漂浮,乙球在水中沉底。
因此甲漂浮,乙下沉,乙在下沉的过程中,深度增加,根据p=ρgh知乙球受到水的压强变大;
甲漂浮,受到的浮力F甲=G=ρ甲V甲g;
乙下沉,受到的浮力F乙=ρ水V乙g;
因为F甲:F乙=3:2,
即ρ甲V甲g:ρ水V乙g=3:2,
ρ甲==ρ水=0.75×103kg/m3;
因为ρ甲:ρ乙=1:2,所以ρ乙=2ρ甲=2×0.75×103kg/m3=1.5×103kg/m3。
故答案为:上浮;下沉;1.5×103。