初中物理能源与可持续发展试题

小张同学在学校的综合实践活动中，用圆柱形容器制作了一个可以测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水中，总质量为0.2千克、底面积为4×10^-3米²。 不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量“0”刻度线，
如图甲所示，请解答下列问题：

⑴不放物体时，该装置所受的浮力是多大？
⑵在该装置中放入质量为0.8千克的物块，如图乙所示，则水面与容器下底面的距离h是多少？
⑶如果用该装置测量不同物体的质量，能在容器壁的刻度上直接读出，它的刻度是否均匀？为什么？

底面积为50cm²的平底圆柱形容器内盛满某种液体后，置于水平桌面中央（容器壁厚度不计）。液体的压强与深度的关系如图甲所示。现将一个质量为0.08kg的金属块A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下，再缓慢浸没于容器内的液体中，待金属块静止后，擦干容器外壁，弹簧测力计的示数如图乙所示。求：

（1）液体的密度是多少？
（2）金属块排开液体的质量是多少？
（3）剪断细线，金属块下沉到容器底部，此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少？

在量筒内注入适量的水，将一木块放入水中，水面达到的刻度是V1，如图（a）所示；再将一金属块投入水中，水面达到的刻度是V2，如图（b）所示；若将金属块放在木块上，木块恰好没入水中，这时水面达到的刻度是V3．如图（c）所示．金属密度＝________．
  
（a）   （b）    （c）

如图所示，水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯，分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中，鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态，在乙烧杯中处于漂浮状态．下列判断正确的是（ ）

A．甲杯中盐水密度为ρ甲，乙杯中盐水密度为ρ乙，则ρ甲＞ρ乙

B．鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F浮和，则F浮＞

C．放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙，则F甲＞F乙

D．放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为P甲和P乙，则P甲=P乙

将一方形木块（体积为V_木）放于水中，再将一方形冰块（体积为V_冰）放于木块上，静止时水面正好和木、冰交界面共面（如图），已知水、冰、木密度之比为10：9：8，则V_冰：V_木为（说明：图中冰块、木块大小不具暗示意义）（ ）

A．9：8

B．8：9

C．1：8

D．2：9

如图所示，密度为0.6×10³kg/m³，体积为1×10^-3m³的正方体木块，用一质量可忽略不计的细线，一端系于木块底部中心，另一端系于圆柱形容器底部的中心，细线对木块的最大拉力为3N，容器内有一定质量的水，木块处于漂浮状态，但细线仍松弛。若圆柱形容器底面积为6×10^-2m²，现在向容器中注水（容器的容量足够大）直到细线对木块的拉力达到最大值，在细线断裂瞬间停止注水。待木块稳定后，容器的水面与细线断裂前的瞬间的水面相比高度变化

A．升高了2cm	B．降低了1.5cm
C．升高了1cm	D．降低了0.5cm

把一个小球轻轻放入盛满水的容器中，溢出200g水，则小球的质量（ ）

A．一定等于200g	B．一定大于200g
C．小于或等于200g	D．大于或等于200g

水平桌面上的大烧杯内装有水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出200g的水，则下列判断中正确的是  （    ）

A．水对烧杯底的压强一定增大

B．小球的质量可能小于200g

C．小球的体积一定等于200cm^3

D．小球所受浮力可能等于2N

将物重为5N的木块放进水里，木块有一半体积露出水面：
（1）求木块的体积
（2）若在木块上再放一个铁块，恰好使木块完全没入水中，而铁块刚好在水面上，求铁块的重力；
（3）若将（2）中的铁块挂在木块下面，试通过计算说明能否使木块全部没入水中？

A、B是两个完全相同的物体，物体C与A、B体积相等，将它们放入同种液体中，静止时的状态如图所示．若它们所受的浮力大小分别为F_A、F_B、F_C，则（ ）

A．F_A＞F_B    B．F_A＜F_B    C．F_B＞F_C    D．F_B＜F_C

一个量筒中盛有水，水面刻度值是200 cm³，今将一质量是60g的物体投入量筒中后水面升高到250 cm³处，那么这个物体在量筒中的情况是（ ）

A．悬浮在水中	B．漂浮在水面
C．下沉到筒底上	D．下沉到筒底后又上浮

桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精，实心木球和实心铁球的体积相等，如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ_水、ρ_酒精、ρ_木和ρ_铁。将木球放入水中、铁球放入酒精中，静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F₁和F₂。下列判断中正确的是(      )

A．若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁，则F1＞F2

B．若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁，则F1＜F2

C．若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁，则F1＝F2

D．若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁，则F1＜F2

物体A的体积是2×10^﹣3m³，将它放入水中，露出水面的体积是整个体积的四分之一，物体下表面距液面0.15m，如图所示．（g取10 N/kg）求：

（1）物体A所受的浮力是多少？
（2）物体A的密度是多大？
（3）物体下表面受到的液体压强有多大？
（4）在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中？

智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员"小 $i$ "（如图甲）的部分参数：

参数名称	电源电压 $/V$	最大负重 $/\mathit{kg}$	提升重物最大高度 $/m$	机器人车轮直径 $/\mathit{cm}$	充电功率 $/W$
数据	48	20	0.6	10	2.5

（1）读者与"小 $i$ "对话，咨询某图书所在的位置，"小 $i$ "需将读者的声音信号转化为电流信号，这与 　　的原理相同。（发电机 $/$ 电动机）

（2）在阳光充足的时候，"小 $i$ "可以通过将 　　能转化为电能的方式实现无线充电。

（3）"小 $i$ "也提供无线上网服务，它与互联网之间通过 　　来传递信息。

（4）"小 $i$ "每天需将 $1944\mathit{kg}$ 图书从借阅处分批搬回书架上，每次放回需将图书提高 $0.5m$ ，则每天搬书上书架做功 　　 $J$ ，若充电效率为 $90\%$ ，则每天应至少充电 　　 $h$ ． $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

（5）如图乙所示为"小 $i$ "承受图书重力的过载保护电路原理图，图中 $R$ 为压力传感器，阻值随所受压力变化图象如图丙所示，图乙触发器的电阻忽略不计，通过的电流超过 $0.5A$ 时就触发电动机停止工作，放弃执行搬书指令，以免"小 $i$ "受损伤。因此为保护"小 $i$ "，电阻箱 $R_0$ 的阻值至少应为 　　 $\Omega$ ；"小 $i$ "长时间工作后，为减轻其最大负重，应将电阻箱 $R_0$ 的阻值适当 　　（增大 $/$ 减小）。

（6）图书馆管理人员发现，"小 $i$ "经过斜面时，爬坡打滑爬不上去，在不改变智能机器人硬件情况下，为了让"小 $i$ "能爬坡，可采用的方法是① 　　，② 　　。

小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计。将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。

（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力  （选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是             （选填“甲”或“乙”）．
（2）小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：．
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm³；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm³；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm³将整个铅笔均匀标上刻度;
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm³刻度处。
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在   点（选填“p”或“q”）。
②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度对不对？                 
③若被测液体的密度为ρ_液密度计浸入被测液体的深度为h（如图丁）、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s，请你推导出h与ρ_液的关系式 （用给定的字母表示推导结果）