《2025年综合应用创新题典中点八年级物理下册教科版》

7.（科学探究）[2024·盐城]两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气该如何流动？小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动，需知道两球内部空气________的关系。
【收集证据】

（1）如图甲，将气球套在三通玻璃管的一端，用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧，防止________。
（2）将注射器内的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子________连接注射器和三通玻璃管的橡胶管，记录气球半径和传感器显示的气压值。
（3）解开其中一根细线，拔出________，用注射器再次吸取一定体积的空气，重复以上实验。
（4）按照步骤（3），多次实验，获取足够多的半径和气压数据。
（5）将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标，内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图像。
【交流结论】
（1）若小气球半径R1 = 2 cm，大气球半径R2 = 4 cm，则它们相连通后空气将向半径________的气球流动。
（2）两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气流动可能发生的情况有________种。

答案： [明确思路]压强
[收集证据]
(1)漏气　
(2)夹住　
(3)注射器
[交流结论]
(1)大　
(2)3

8.（图像分析）[2024·自贡]自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，如图甲所示。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化，已知g取10 N/kg，ρ水 = 1.0×10³ kg/m³，p大气 =1.013×10⁵ Pa，求：
（1）砖块浸没在水中时所受浮力的大小。
（2）砖块的密度。
（3）砖块刚好浸没时，其下底面所受的压强。

答案： [解]
(1)由图乙可知,当h为0~40cm时,弹簧测力计示数为54N,此时砖块处于空气中，根据二力平衡条件可知,砖块的重力G=F=54N;由图乙可知,当h大于70cm时，弹簧测力计示数为24N不变，此时砖块浸没在水中,则砖块浸没时受到的浮力F浮=G−F拉2=54N−24N=30N。
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以,由F浮=pgV可得,砖块的体积V=V=$\frac{F}{pg}$=$\frac{30N}{1.0×10²kg/m²×10N/kg}$=3×10−³m³,砖块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{54N}{10N/kg}$=5.4kg,砖块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=3×14km=1.8×10²kg/m²。
(3)由图乙可知，砖块刚好浸没时下底面所处的深度h=70cm−40cm=30cm=0.3m,砖块下底面受到水的压强p=ρgh=1.0×10²kg/m²×10N/kg×0.3m=3000Pa,其下底面所受的压强p=p水+p夫气=3000Pa+1.013×10⁵Pa=1.043×10⁵Pa。