2026年湖北十大名校真卷精选八年级物理下册人教版第61页答案
18. 如图甲所示,某同学在水平桌面上将重力为60 N的实心金属圆柱体(密度大于水的密度)放入高为30 cm的圆柱形容器中,向容器内注水,并记录一段时间水对容器底部的压强p与注入水的体积V的关系如图乙所示,圆柱形容器厚度和质量不计,下列说法正确的是(
D
)。

A.圆柱体的底面积为$50\ \mathrm{cm}^2$
B.圆柱体的密度为$4× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
C.圆柱形容器的底面积为$150\ \mathrm{cm}^2$
D.注满水时,圆柱形容器对桌面的压强为$5× 10^3\ \mathrm{Pa}$

答案

18. D 【点拨】本题考查液体压强、密度、固体压强的综合计算。需注意分析图像中压强与注水体积的关系,关键是利用液体压强公式 $p=\rho gh$, 结合注水阶段压强变化, 求出容器和圆柱体底面积,进而计算密度与压强。
【解析】ABC. 当注水体积为 $V_1=2\ 000\ \mathrm{cm}^3$ 时, 图像弯折, 说明水的底面积改变, 因实心金属圆柱体沉底, 从 $2\ 000\ \mathrm{cm}^3$ 到 $3\ 000\ \mathrm{cm}^3$, 水的压强变化 $\Delta p=p_2-p_1=2\ 500\ \mathrm{Pa}-2\ 000\ \mathrm{Pa}=500\ \mathrm{Pa}$, $\Delta V=V_2-V_1=3\ 000\ \mathrm{cm}^3-2\ 000\ \mathrm{cm}^3=1\ 000\ \mathrm{cm}^3$, 根据 $p=\rho gh$ 可得, 水的深度变化量为: $\Delta h=\frac{\Delta p}{\rho_水 g}=\frac{500\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}}=5 × 10^{-2}\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{cm}$, 则容器的底面积 $S_容=\frac{\Delta V}{\Delta h}=\frac{1\ 000\ \mathrm{cm}^3}{5\ \mathrm{cm}}=200\ \mathrm{cm}^2$, 由图可知, 当注水体积为 $V_1=2\ 000\ \mathrm{cm}^3$ 时, 水的压强是 $p_1=2\ 000\ \mathrm{Pa}$, 根据 $p=\rho gh$ 可得水的深度变化量为: $\Delta h'=\frac{p_1}{\rho_水 g}=\frac{2\ 000\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}}=0.2\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{cm}$, 圆柱体的底面积 $S_柱=S_容-S_水=200\ \mathrm{cm}^2-\frac{V_1}{\Delta h'}=200\ \mathrm{cm}^2-\frac{2\ 000\ \mathrm{cm}^3}{20\ \mathrm{cm}}=100\ \mathrm{cm}^2$, 故圆柱体的体积 $V_柱=S_柱 h_柱=100\ \mathrm{cm}^2 × 20\ \mathrm{cm}=2\ 000\ \mathrm{cm}^3=2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$, 根据 $G=mg=\rho gV_柱$ 可得 $60\ \mathrm{N}=\rho × 10\ \mathrm{N/kg} × 2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$, 解得 $\rho=3 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故 A、B、C 错误;D. 注满水时, 水的重力 $G'=m'g=\rho_水 gV=1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × (30 × 200-2\ 000) × 10^{-6}\ \mathrm{m}^3=40\ \mathrm{N}$,容器对桌面的压力等于总重力, $F=G+G'=60\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}=100\ \mathrm{N}$, 压强 $p=\frac{F}{S_容}=\frac{100\ \mathrm{N}}{200 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=5 × 10^3\ \mathrm{Pa}$, 故 D 正确。

解析

【分析】
本题需结合图像分析注水的两个阶段:当注入水体积小于2000cm³时,水在圆柱体周围,容器有效底面积为容器底面积减去圆柱体底面积;当注入水体积≥2000cm³时,水已没过圆柱体,容器有效底面积为容器底面积。解题时先利用液体压强公式,结合两个阶段的压强、体积变化,求出容器和圆柱体的底面积,再计算圆柱体密度,最后推导注满水时容器对桌面的压强,逐一判断选项。
【解析】
1. 分析图像转折点:当注水体积V=2000cm³时,图像弯折,说明此时水刚好没过圆柱体,分为两个阶段:
阶段1:V≤2000cm³,水在圆柱体周围;
阶段2:V≥2000cm³,水已没过圆柱体,容器内无圆柱体占据空间。
2. 计算容器底面积:
从V=2000cm³到V=3000cm³,ΔV=3000cm³-2000cm³=1000cm³,Δp=2500Pa-2000Pa=500Pa。
根据液体压强公式$p=\rho gh$,深度变化$\Delta h=\frac{\Delta p}{\rho_水 g}=\frac{500\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.05\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{cm}$。
容器底面积$S_容=\frac{\Delta V}{\Delta h}=\frac{1000\ \mathrm{cm}^3}{5\ \mathrm{cm}}=200\ \mathrm{cm}^2$,故选项C错误。
3. 计算圆柱体底面积和密度:
当V=2000cm³时,水的压强p=2000Pa,此时水的深度(即圆柱体高度)$h=\frac{p}{\rho_水 g}=\frac{2000\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.2\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{cm}$。
阶段1中,注入水的体积$V_1=2000\ \mathrm{cm}^3=(S_容 - S_柱)×h$,代入得:$2000\ \mathrm{cm}^3=(200\ \mathrm{cm}^2 - S_柱)×20\ \mathrm{cm}$,解得$S_柱=100\ \mathrm{cm}^2$,故选项A错误。
圆柱体体积$V_柱=S_柱×h=100\ \mathrm{cm}^2×20\ \mathrm{cm}=2000\ \mathrm{cm}^3=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,圆柱体密度$\rho=\frac{G}{gV_柱}=\frac{60\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}×2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3}=3×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故选项B错误。
4. 计算注满水时容器对桌面的压强:
容器高30cm,注满水时水的体积$V_水=S_容×30\ \mathrm{cm} - V_柱=200\ \mathrm{cm}^2×30\ \mathrm{cm} - 2000\ \mathrm{cm}^3=4000\ \mathrm{cm}^3=4×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,水的重力$G_水=\rho_水 gV_水=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×4×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=40\ \mathrm{N}$。
容器对桌面的压力$F=G_总=G_{圆柱体}+G_水=60\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}=100\ \mathrm{N}$,压强$p=\frac{F}{S_容}=\frac{100\ \mathrm{N}}{200×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=5×10^3\ \mathrm{Pa}$,故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
液体压强、密度计算、固体压强
【点评】
本题是液体压强、密度与固体压强的综合应用题,关键在于通过图像转折点判断水刚好没过圆柱体的状态,进而分阶段分析容器和圆柱体的底面积,对学生的图像分析能力和公式综合运用能力要求较高,需理清各物理量之间的关系。
【难度系数】
0.3
二、非选择题(本大题共8小题,共46分)
19. (4分)武汉马拉松准时鸣枪,春风和煦,樱花烂漫。4万汉马跑友以樱花做笺、脚步为诗跑进武汉的七彩流光。如图为参赛运动员在黄鹤楼脚下奔跑。
(1)运动员向后蹬地,人就向前运动,这说明力的作用是
相互的
,使人向前运动的力的施力物体是
地面

(2)运动员匀速拐弯通过一路口时,受到的
不是
(选填“是”或“不是”)平衡力。
(3)临近终点,运动员加速冲刺到达终点后不能立即停下来,是由于
运动员具有惯性,还要继续保持原来的运动状态不变


答案

19. (1)相互的 地面 (2)不是 (3)运动员具有惯性,还要继续保持原来的运动状态不变
【点拨】本题考查物体间力的作用的相互性、惯性的理解、平衡力与平衡状态间的关系,都属于基础知识点。
【解析】(1)用脚向后蹬地,脚对地面施加一个力,由于力的作用是相互的,地面同时也给脚一个反作用力,人就向前运动,所以使人向前运动的力的施力物体就是地面;
(2)运动员匀速拐弯通过一路口时,速度方向改变,运动状态改变,则受到的不是平衡力;
(3)临近终点,运动员加速冲刺到达终点后不能立即停下来,是由于运动员具有惯性,还要继续保持原来的运动状态不变。

解析

【分析】
本题结合武汉马拉松的生活场景,考查力学基础知识点,分三个小问逐一分析:(1)需理解力的作用的相互性,判断蹬地时使人前进的力的施力物体;(2)明确平衡力的条件是物体运动状态不变,据此判断拐弯时的受力情况;(3)利用惯性的概念解释运动员到达终点不能立即停下的原因。
【解析】
(1)运动员向后蹬地时,脚对地面施加向后的力,根据力的作用是相互的,地面会对脚施加向前的反作用力,使人向前运动,因此使人向前运动的力的施力物体是地面,故填“相互的”“地面”;
(2)平衡力的作用效果是使物体保持静止或匀速直线运动状态(即运动状态不变),运动员匀速拐弯时,运动方向发生改变,运动状态改变,因此受到的不是平衡力,故填“不是”;
(3)运动员到达终点前处于运动状态,由于运动员具有惯性,会保持原来的运动状态继续运动,因此到达终点后不能立即停下来,故填“运动员具有惯性,还要继续保持原来的运动状态不变”。
【答案】
(1)相互的;地面 (2)不是 (3)运动员具有惯性,还要继续保持原来的运动状态不变
【知识点】
力的作用相互性、平衡力与平衡状态、惯性
【点评】
本题以武汉马拉松为背景,将力学基础知识点融入实际生活场景,考查学生对力的相互性、平衡力判断、惯性概念的理解,题目难度较低,属于力学部分的基础应用,贴近生活,易于学生理解和作答。
【难度系数】
0.8
20.(5分)在探究重力的大小跟质量的关系的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)测量物体重力前,应将弹簧测力计在
(选填“水平”或“竖直”)方向上调零。
(2)将物体悬挂在弹簧测力计上,当物体
时,弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。
(3)换用数量不同的钩码,测出它们所受的重力,并记录在表格中。请根据表中数据在图乙中作出$G - m$图像。

(4)通过图像可以得出结论:

答案


20.(1)竖直 (2)静止 (3)如图所示 (4)物体所受重力与质量成正比
【点拨】本题考查探究重力与质量的关系,注意熟练运用弹簧测力计的使用、二力平衡条件的应用、描点法作图及数据分析等知识。
【解析】(1)测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零;
(2)测量物体重力时,当物体静止时,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等;
(3)横坐标每一小格表示0.01 kg,纵坐标每一小格表示0.1 N,根据表中数据,由描点法作图,如图所示:
(4)因G−m图线为一过原点的直线,通过图像可以得出结论:物体所受重力与质量成正比。

解析

【分析】
本题是探究重力与质量关系的实验题,解题思路如下:第(1)问需结合弹簧测力计的使用规则,明确测竖直方向的重力时需竖直调零;第(2)问利用二力平衡条件,当物体静止时拉力与重力大小相等;第(3)问采用描点法,根据表格中质量和重力的对应数据在坐标系描点并连线;第(4)问通过分析G-m图像的趋势,推导重力与质量的关系。
【解析】
(1)弹簧测力计测量竖直方向的重力时,需在竖直方向调零,避免弹簧自身重力影响测量结果,故填竖直;
(2)物体静止时,处于平衡状态,受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,因此此时弹簧测力计示数等于物体重力;
(3)根据表格数据,在坐标系中依次描出(0.05kg,0.5N)、(0.10kg,1.0N)、(0.15kg,1.5N)、(0.20kg,2.0N)、(0.25kg,2.5N)、(0.30kg,3.0N)各点,再用直线连接这些点,得到G-m图像;
(4)观察G-m图像为过原点的倾斜直线,说明物体所受重力与质量成正比。
【答案】
(1)竖直;(2)静止;(3)如图所示;(4)物体所受重力与质量成正比
【知识点】
重力与质量的关系、弹簧测力计的使用、二力平衡
【点评】
本题考查力学基础实验,涵盖弹簧测力计使用、二力平衡应用、描点作图及实验结论推导,注重实验操作和数据分析能力的考查,是典型的探究类实验题。
【难度系数】
0.6