《2025年暑假园地河北美术出版社八年级物理》

四、简答题。
如图甲所示,针管吸药液时,向外拉针管内的活塞,药液就被吸入针管内了,请解释其中的道理:针管吸药液时，向外拉针管内的活塞，针管内气压减小，药液在外界大气压作用下，就被吸入针管内;如图乙所示,用食指按住针筒嘴,然后用力推活塞,发现针筒中的水很难被压缩,这又说明了什么?分子间存在斥力。

答案： 针管吸药液时，向外拉针管内的活塞，针管内气压减小，药液在外界大气压作用下，就被吸入针管内；用食指按住针筒嘴，然后用力推活塞，发现针筒中的水很难被压缩，这说明分子间存在斥力。

1. “嫦娥四号”探测器搭载着“玉兔二号”月球车成功降落月球南极,首次实现月球背面软着陆,月球车设计的相关参数如下表所示,已知在地球上重 6 N 的物体在月球上重 1 N,g 取 10 N/kg。求:
|设计质量 m/kg|135|独立驱动的车轮个数 n/个|6|
|----|----|----|----|
|长 a/m|1.5|每个轮子与水平月面的接触面积 S/cm²|100|
|宽 b/m|1|月面的行驶速度 v/(m·h⁻¹)|200|
|高 c/m|1.1|耐受温度 t/℃|150|
(1)月球车在地球上所受的重力。
(2)“玉兔二号”月球车在月球上静止时对月球水平面的压强。

答案： 解:
(1)由表中数据可知，月球车的质量$m = 135kg$，则月球车在地球上所受的重力$G = mg = 135kg×10N/kg = 1350N$。
(2)因在地球上重$6N$的物体在月球上重$1N$，月球车在月球上所受的重力$G_{月}=\frac{1N}{6N}×1350N = 225N$；
月球车在月球上静止时对月球水平面的压力$F = G_{月}= 225N$；
受力面积$S = 6×100cm^{2}= 600cm^{2}= 0.06m^{2}$；
月球车在月球上静止时对月球水平面的压强$p = \frac{F}{S}=\frac{225N}{0.06m^{2}} = 3750Pa$。

2. 综合实践活动中,同学们利用弹簧测力计、合金块、细线、已知密度的多种液体设计了一款密度计。他们在弹簧测力计下面挂一个重 4 N 的合金块,分别将合金块浸没在水和煤油中,静止时弹簧测力计示数如图所示,在弹簧测力计刻度盘上标上密度值。再将合金块分别浸没在不同的校验液体中,重复上述操作,反复校对检验,这样就制成了一支测定液体密度的“密度计”。(g 取 10 N/kg,$ρ_{煤油}=0.8g/cm^{3},ρ_{水}=1.0g/cm^{3}$)

(1)求合金块的体积。
(2)计算说明密度为$2g/cm^{3}$的刻度应该标在弹簧测力计的哪个位置。
(3)标记完成后,可以发现该密度计刻度分布____均匀____(选填“均匀”或“不均匀”)。请说明原因。

答案： 解:
(1)因为合金块浸没在水中和煤油中，所以合金块排开水和煤油的体积都等于合金块的体积，即$V_{排水}=V_{排煤油}=V_{合金}$。
合金块浸没在水中受到的浮力$F_{浮水}=G_{合金}-F_{拉}$，即$ρ_{水}gV_{排水}=G_{合金}-F_{拉}$，代入数据可得：$1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×V_{合金}=4N - 3.0N$，解得合金块的体积$V_{合金}=1×10^{-4}m^{3}$。
(2)当合金块浸没在密度为$2g/cm^{3}=2×10^{3}kg/m^{3}$的液体中时，合金块在液体中受到的浮力$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}=2×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×1×10^{-4}m^{3}=2N$；
弹簧测力计的示数$F_{拉}'=G_{合金}-F_{浮}=4N - 2N = 2N$，即，密度为$2g/cm^{3}$的刻度应该标在弹簧测力计$2N$刻度位置。
(3)均匀
原因：合金块浸没在液体中时合金块受到的浮力为$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$，由称重法测浮力可知合金块浸没在液体中时合金块受到的浮力$F_{浮}=G_{合金}-F_{拉}$，所以弹簧测力计的示数与液体密度之间的函数关系是$F_{拉}=G_{合金}-ρ_{液}gV_{排}$，由于合金块的重力$G_{合金}$、$g$、$V_{排}$是定值，所以液体密度与弹簧测力计示数之间的函数关系是一次函数，由此可知，该密度计刻度分布是均匀的。