2021-2022学年江西省九江市八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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2021-2022学年江西省九江市八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共5小题,共11.0分)
1. 以下估计最接近实际的是( )
A. 庐山山顶的气压约为1.1×103Pa
B. 大气压能托起760cm的水银柱
C. 一名中学生在水中游泳时所受的浮力约为500N
D. 水分子的直径约为4×10-10cm
2. 两辆完全相同的汽车,在相同的路面上沿同一方向做匀速直线运动(不计空气阻力),其路程s随时间t变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=3s时,甲、乙两车的速度v甲=v乙
B. t=3s时,甲车追上乙车
C. 行驶过程中,两车的牵引力F甲>F乙
D. t=3s,甲、乙两车行驶的路程s甲=s乙
3. “一盔一带”安全守护趋于常态化,“一盔”是指戴头盔,头盔的设计是外部材料坚硬,内部材料松软。“一带”是指车内人员必须系好安全带。下列有关分析正确的是( )
A. 戴头盔会减小头部的惯性
B. 戴头盔会增大撞击时头部所受压强
C. 安全带设计较宽,这样可以减小对人体的压力,使人体感觉舒适
D. 系安全带时可以防止汽车前方受撞时由于惯性带来的危害
4. 滑板运动需要用脚持续蹬地来提供滑行动力,使滑板向前运动,如图所示,当人在水平地面上滑行滑板时,下列说法正确的是( )
A. 滑板受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B. 停止蹬地后滑板仍继续前进是由于其受到惯性的作用
C. 滑板对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D. 停止蹬地后滑板会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
5. 下列说法正确的是( )
A. 小车匀速直线运动,小车受到绳子的拉力与摩擦力是一对平衡力
B. 网球的形变程度比球拍大,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C. 小铁球运动路径的侧旁放一个磁体说明力可以改变物体的运动状态
D. 用弹簧测力计拉着木块在斜面上做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力
二、多选题(本大题共1小题,共3.0分)
6. 如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则( )
A. 水面上升
B. 水面下降
C. 容器底部受到水的压强不变
D. 试管外壁上A点受到水的压强变大
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共8小题,共16.0分)
7. 如图甲所示,这是篮球运动员将篮球抛出时的情景,篮球由静止到运动,说明力可以改变物体的______。如图乙所示,这是武术运动员表演金鸡独立时的情景,当运动员抬起一只脚时,他对水平地面的压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8. 饺子是中国的传统美食之一,在包、煮、吃的过程中包含了许多物理知识。吃饺子时,周围的人也能闻到香味,这是______现象。如图所示,包饺子时,面皮会粘在一起,说明分子间存在______。
9. 歼一15战斗机是我国海军航空兵装备的重型双发舰载战斗机,其最大飞行速度为2.4马赫,即为15℃空气中声速的2.4倍(15℃空气中声速为340m/s)。该战斗机以最大飞行速度飞行100s运动的路程为______km,通常进入战斗状态前战斗机会抛掉副油箱以______惯性(选填“增大”或“减小”)。
10. 垃圾分类,从你我做起。如图甲所示的是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,图6乙所示的是该垃圾桶上两个杠杆组合的示意图。由图可知,桶中有两根杠杆在起作用,以E为支点的杠杆是______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,以______(填字母序号)为支点的杠杆是费力杠杆。
11. 小海和同学们参加研学旅行,汽车在公路上快速行驶时,小海发现窗帘从打开的窗户向外飘,这是因为窗外的空气流速大,压强______。车行驶到山顶时,他发现密封的零食包装袋鼓起来了,这是因为山顶上的气压比山脚下的气压______造成的。
12. 如图所示,是小涵在游乐园滑滑梯的情景。某次小涵匀速下滑时,她处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;如果此时小涵受到的所有力消失,她将做______。
13. 现有甲、乙两个实心物块,密度分别为水的3倍和5倍,分别将它们悬挂在弹簧测力计挂钩下并浸没在水中,发现弹簧测力计减少了相同的示数,则甲、乙两个物体所受浮力之比为______,此时挂甲、乙的两个弹簧测力计的示数之比为______。
14. 用如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体,每个滑轮重100N,拉力F为______N;如果要用275N的拉力提升同一个重物,滑轮组承担重物的绳子的段数应为______段。(不计摩擦和绳重)
四、实验探究题(本大题共4小题,共28.0分)
15. 亲爱的同学,请你运用所学的物理知识解答下面的问题。
(1)如图甲所示的弹簧测力计使用前需要______,此时示数是______N。
(2)如图乙所示,测量斜面上小车运动的平均速度。实验的基本原理是______,还需要的测量仪器有______,为了便于测量,应使斜面的坡度较______(选填“大”或“小”)
(3)如图丙所示是______实验装置,如图测得的大气压值相当于______cm高汞柱产生的压强。
16. 小峰在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,进行了如图所示的操作。实验数据如表格所示,回答下列问题:
次数
1
2
3
接触面
木板
木板
毛巾
压力/N
1.0
1.5
1.0
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.6
(1)实验中,小峰每次都用弹簧测力计沿______方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对______力。
(2)比较第1、2两次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越______,滑动摩擦力越大。
(3)比较第______两次实验数据可知,在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)若在第1次实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”)0.4N。
(5)第2次实验中,砝码受到的摩擦力是______N。
(6)该实验中主要采用的研究方法是______。(选填“控制变量法”或“理想实验法”)
17. 小红和小婷同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中,如图所示,所用的器材有:支架,刻度均匀的杠杆(每小格为1cm),细线,重0.5N的钩码若干。
(1)实验前,杠杆在支架上静止时如图甲所示,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)接下来,她们应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,便于______。
(3)杠杆调节在水平位置平衡后,她们分别在杠杆两端加减、移动钩码,每次使杠杆在水平位置重新平衡后,将实验测量的数据记录在下表中,请你帮她们将表头栏目补充完整。
次数
① ______
动力臂l1/cm
阻力F2/N
② ______
1
1.5
2
1
3
2
3
(4)小红通过对数据分析后,得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小婷交流后,小婷为了证明她的结论是错误的,在图乙的基础上,做了如图丙的实验,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为______N;该实验______(选填“能”或“不能”)说明小红的结论是错误的。
(5)她们经过多次实验后得出正确结论,即杠杆的平衡条件是:______。
18. 生活中人们有些习惯和做法从物理学的角度看不一定是正确的。譬如我们服用胶囊类药物时,如果仰头服用,水顺利下咽,胶囊药物却还留在嘴里;如果略低头服用,药物和水反而容易一起下咽。小峰发现这个现象后,想用物理知识来解释:
(Ⅰ)小峰同学做了以下两次实验。
(1)小峰把一颗胶囊类药物投入水杯中,发现胶囊药物处于漂浮状态,原来胶囊药物的密度______水的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”),仰头服用时它就漂在水上面上,离食道较远,故不容易下咽。
(2)小峰又找来片剂类药物,将整片药物投入水杯中,片剂药物会______(选填“上浮”、“漂浮”或“下沉”),因为片剂药物的密度大于水的密度。故在服用片剂药物时应______服用,这样更容易下咽。
(Ⅱ)小峰同学认为浮力的大小与物体的密度有关,但小宇同学认为浮力的大小与液体的密度有关。为了进一步探究“影响浮力大小的因素”,他们利用体积相同的铁块A、铝块B及图示器材,做了如图所示的实验。
(1)实验中,他们测定物块受到浮力大小的方法是______(写出表达式)。
(2)探究浮力是否与物体密度有关的实验中,控制不变的量有液体的密度和______。
(3)根据以下实验和弹簧测力计的示数,可以验证______(选填“小峰”或“小宇”)的猜想是正确的,你的判断依据是______。
五、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
19. 如图所示,一块质量为45kg的质地均匀水泥预制板放在水平地面上,长、宽、厚分别是100cm、30cm、5cm,求:(g取10N/kg)
(1)预制板受到的重力;
(2)一个质量60kg的人站在预制板中央,双脚总面积为500cm2,预制板对地面的压强是多少?
(3)若按图中所示用始终竖直向上的力F将预制板的一端缓缓抬起,力F为多少?
20. 为了使航天员能够适应太空的特殊环境,人们采用了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法。如图所示,质量为75kg的航天员,若所带配重及所穿模拟航天服的质量为25kg。求:(g取10N/kg)
(1)航天员在水面以下2.5m深处受到水的压强是多少?
(2)此时头盔面罩上10cm2的面积上受到的水的压力是多大?
(3)当航天员在水中处于悬浮状态时,他排开水的体积为多大?
21. 小昌同学有一次在家洗碗时,发现碗既可以浮在水面,也可以沉入水底。细心的小吕同学想研究其中的奥秘,用电子秤测出碗的质量m1=100g。先让碗漂浮在水面上,此时液面位置如图甲所示。再让碗沉入水底,发现水面下降了,如图乙所示,小吕加入质量m2=60g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。求:(g取10N/kg)
(1)碗漂浮在水面时受到的浮力。
(2)碗沉入水底时排开水的体积。
(3)碗的密度。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、大气压强随海拔高度的增加而减小,在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa,海平面处的气压约105Pa,庐山海拔高度在1700m左右,山顶的气压大约为8.3×104Pa,故A错误;
B、大气压强可以托起约为760mm水银柱,故B错误;
C、中学生的质量约50kg左右,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,游泳时所受浮力与重力接近,故中学生在游泳时所受浮力约500N,故C正确;
D、水分子的直径非常小,在0.4nm=4×10-4μm=4×10-10m左右,故D错误。
故选:C。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,确定不正确的选项。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】B
【解析】解:
AD、由图像可知,t=3s时,甲车行驶的路程s甲=90m,乙车行驶的路程s乙=90m-60m=30m,则s甲>s乙,故D错误;
甲车的速度v甲=s甲t=90m3s=30m/s,乙车的速度v乙=s乙t=30m3s=10m/s,则v甲>v乙,故A错误;
B、由图象可知,t=0s时乙车在甲车的前方,t=3s时两车到出发点的距离相同,所以可知t=3s时甲车追上乙车(两车相遇),故B正确;
C、两车完全相同,对地面的压力(等于车的重力)相同,路面的粗糙程度相同,所以两车所受的摩擦力相同;因两车都做匀速直线运动,则由二力平衡条件可知两车的牵引力也相同,故C错误。
故选:B。
(1)由图像可知,t=3s时两车行驶的路程;再根据v=st求出两车的速度,进行比较;
(2)在s-t图像中,两图线相交表示此时两物体相遇;
(3)两车完全相同,路面的粗糙程度相同,根据影响摩擦力大小的因素判断两车所受摩擦力的大小关系;两车都做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知两车受到牵引力的大小关系。
本题考查了速度公式的应用、影响摩擦力大小的因素以及二力平衡条件的应用,涉及到的知识点较多,综合性较强。
3.【答案】D
【解析】解:
ABC、头盔的作用是在人的头部受到撞击时,通过增大受力面积减小对头部的压强,对驾驶员起一个保护作用;
惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,所以头盔和安全带只能减少人受到的伤害,不能减小惯性,故A、B、C错误;
D、汽车在紧急刹车时,人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动,容易撞上挡风玻璃而受到伤害,系安全带可以避免人由于惯性受到伤害,故D正确。
故选:D。
(1)影响压强大小的因素是压力和受力面积,在压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
本题考查了减小压强的方法、惯性等知识在生活中的应用;要知道任何物体都有惯性,并且会用惯性知识解释身边现象。
4.【答案】C
【解析】解:A、人在滑板上时,滑板受到的重力与地面对它的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B、停止蹬地后滑板仍继续前进是由于其具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、滑板对地面的压力与地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是相互作用力,故C正确;
D、停止蹬地后滑板会慢慢停下来,是因为受到了阻力的作用,不能说明力是维持物体运动的原因,故D错误。
故选:C。
(1)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一物体上,作用在同一条直线上;
(2)一切物体在任何时候都有惯性,惯性是物体本身具有的一种保持原来运动状态不变的性质;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(4)力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
此题以滑板为载体考查了平衡力与相互作用力、惯性、力与运动关系的理解等多个知识点,综合性很强,但难度不是很大。
5.【答案】C
【解析】解:由图可知,对绳子的拉力与地面对小明的摩擦力没有作用在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、球拍与网球发生相互作用;球拍对网球的弹力等于网球对球拍的弹力,故B错误;
C、若无磁体的吸引力,铁球会做直线运动,本实验说明力是改变物体运动状态的原因,故C正确;
D、斜面上匀速运动,受重力、拉力、摩擦力以及支持力四个力的作用,在四个力的作用下处于平衡状态,所以拉力不等于摩擦力,故D错误。
故选:C。
(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;两个力大小相等;
(3)力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变;
(4)斜面上匀速运动,受重力、拉力、摩擦力以及支持力四个力的作用,在四个力的作用下处于平衡状态,所以拉力不等于摩擦力。
本题考查平衡力、相互作用力以及力的作用效果,难度不大。
6.【答案】CD
【解析】解:
ABC、如图所示和将铁块取下放入试管中,均为漂浮,浮力都等于重力,即F浮=G,因为总重不变,所以两种情况下受到的水的浮力不变;
根据F浮=ρ水V排g知两种情况下排开水的体积不变、水深不变,根据p=ρgh知水对容器底的压强不变,故AB错误、C正确;
D、如图,排开水的总体积等于试管排开水的体积加上铁块排开水的体积;
将铁块取下放入试管中,二者排开水的总体积等于试管排开水的体积;
因为两种情况下排开水的总体积不变,所以将铁块取下放入试管中,试管排开水的体积变大,试管A点所处深度变大,根据p=ρgh知试管A点受到水的压强变大,故D正确。
故选:CD。
如图所示和将铁块取下放入试管中,两种情况均为漂浮,并且总重不变,根据物体的漂浮条件得出两种情况下受到的水的浮力不变,根据阿基米德原理知道排开水的体积不变,水深不变,根据液体压强公式得出水对容器底的压强不变;
如图所示排开水的总体积等于试管排开水的体积加上铁块排开水的体积;将铁块取下放入试管中,二者排开水的总体积等于试管排开水的体积,因为前后排开水的总体积不变,所以试管排开水的体积变大,试管A点所处深度变大,根据液体压强公式得出试管A点受到水的压强的变化情况。
本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,能根据漂浮条件判断受浮力相等、再根据阿基米德原理判断排开水的体积相等是本题的关键。
7.【答案】运动状态 变大
【解析】解:如图所示,运动员用力将篮球投出,篮球由静止到运动,说明了力可以改变物体的运动状态;
武术运动员抬起一只脚时,他对水平地面的压力还等于自身的重力,但受力面积变小,由p=FS可知,在F不变时,S减小,压强变大。
故答案为:运动状态;变大。
(1)力可以改变物体的形状、也可以改变物体的运动状态;
(2)运动员抬起一只脚时,他对水平地面的压力不变,但受力面积减半,根据压强公式判断对水平地面的压强的变化。
此题考查了力的运动状态的改变、压强大小的比较等知识,难度不大。
8.【答案】扩散 引力
【解析】解:吃饺子时,周围的人也能闻到香味,就是分子不停地做无规则运动的结果,这是扩散现象;
包饺子时,用力捏面皮,面皮会粘在一起,说明分子间存在引力。
故答案为:扩散;引力。
不同物质接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
构成物质的分子间存在引力和斥力。
本题考查了分子动理论的应用,是一道基础题,熟练掌握分子动理论的内容并能灵活应用是正确解题的关键。
9.【答案】81.6 减小
【解析】解:(1)根据题意可得,战斗机的飞行速度v=2.4v声=2.4×340m/s=816m/s,
根据v=st可得,歼击机飞行100s运动的路程:
s=vt=816m/s×100s=81600m=81.6km;
(2)歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱,这样做减小了飞机的质量,使飞机的惯性变小。
故答案为:81.6;减小。
(1)根据题意求出战斗机的最大飞行速度,又知时间,利用速度公式计算路程;
(2)物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
本题考查了速度公式以及惯性知识的应用,知道惯性的大小只与物体的质量有关是解决该题的关键。
10.【答案】省力 C
【解析】解:对于杠杆DEF,支点是E,动力作用在F点,阻力作用在D点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
对于杠杆ABC,C点是支点,动力作用在B点,阻力作用在盖子的重心处,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
故答案为:省力;C。
观察实物,体会支点的位置,从而进一步判断出动力臂与阻力臂的大小关系;动力臂大于阻力臂为省力杠杆,动力臂小于阻力臂为费力杠杆,动力臂等于阻力臂为等臂杠杆。
判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断。
11.【答案】小 低
【解析】解:(1)根据流体压强和流速的关系可知,车行驶时,打开车窗,窗外的空气流速大压强小,窗内的空气流速小压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗外。
(2)因为大气压随高度增加而减小,所以山顶上的气压比山脚下的气压低,车行驶到山顶时,外界大气压变小,而密封的零食包装袋内气压不变,袋内的气压大于外部大气压,因此包装袋会鼓起来。
故答案为:小;低。
(1)对于流体来说,流速大,压强小;流速小,压强大。
(2)大气压强与高度有关,随着高度的升高而降低,据此可比较包装袋内气压与外界大气压的关系。
本题考查压强与流速的关系、大气压与高度的关系,此题密切联系生活,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。
12.【答案】平衡 匀速直线运动
【解析】解:图中小涵沿直线滑道匀速下滑,小涵下滑时做匀速直线运动,因此小涵处于平衡状态;
由于小涵是运动的,当小涵受外力突然全部消失时,根据牛顿第一定律,小明将做匀速直线运动。
故答案为:平衡;匀速直线运动。
(1)平衡状态包括静止和匀速直线运动;
(2)根据牛顿第一定律可得到,如果物体所受的一切外力同时消失,物体将保持静止或匀速直线运动状态。
此题考查平衡状态的判断,以及牛顿第一运动定律等知识的理解和应用,难度不大。
13.【答案】1:1 1:2
【解析】解:因甲、乙两个实心物块浸没在水中时,弹簧测力计减少了相同的示数,
所以,由F浮=G-F拉可知,甲、乙两个实心物块受到的浮力相等,即受到的浮力之比为1:1;
由F浮=ρ液gV排可知,两个实心物块的体积相同,设它们的体积均为V,
由G=mg=ρVg可得,甲弹簧测力计的示数:F甲=G甲-F浮甲=ρ甲gV-ρ水gV=(ρ甲-ρ水)gV=(3ρ水-ρ水)gV=2ρ水gV,
乙弹簧测力计的示数:F乙=G乙-F浮乙=ρ乙gV-ρ水gV=(ρ乙-ρ水)gV=(5ρ水-ρ水)gV=4ρ水gV,
则甲、乙的两个弹簧测力计的示数之比:F甲F乙=2ρ水gV4ρ水gV=12。
故答案为:1:1;1:2。
由题意可知,甲、乙两个实心物块浸没在水中时,弹簧测力计减少了相同的示数,根据F浮=G-F拉可知甲、乙两个实心物块受到的浮力关系;根据F浮=ρ液gV排得出两个实心物块的体积关系,根据G=mg=ρVg表示出甲、乙弹簧测力计的示数,然后求出甲、乙的两个弹簧测力计的示数之比。
本题考查了阿基米德原理和称重法测浮力公式、重力公式、密度公式的应用,根据弹簧测力计减少了相同的示数得出所受的浮力关系是关键,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
14.【答案】300 5
【解析】解:由图知,滑轮组由4段绳子承担物重,则F=14(G+G动)=14×(1000N+100N×2)=300N;
由F=1n(G+G动)知,
绳子股数n=G+G动F'=1000N+100N×2275≈4.4。
所以轮组承担重物的绳子的段数应为5段。
故答案为:300;5。
判断出承担物重的绳子段数,根据F=1n(G+G动)计算出拉力的大小;
根据F=1n(G+G动)求出绳子股数。
此题主要考查的是学生对滑轮组省力情况的计算的理解和掌握,基础性题目。
15.【答案】调零 2.2 v=st 秒表 小 托里拆利 75.5
【解析】解:(1)弹簧测力计在使用前应先在拉力的方向调零;弹簧测力计上2N~3N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N;
(2)本实验测量平均速度采用的是一种间接测量法,通过测量小车通过的路程和所用的时间,然后根据速度公式计算平均速度,所以这个实验的原理是v=st;
根据实验原理可知,为了完成实验,还需要秒表;实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较小
(3)如图丙所示是托里拆利实验装置,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为755mm,因此,当时的大气压强等于75.5cm高水银柱产生的压强。
故答案为:(1)调零;2.2;(2)v=st;秒表;小;(3)托里拆利;75.5cm。
(1)弹簧测力计在使用之前要调零,使用弹簧测力计时,首先要明确其量程和分度值,观察指针是否在0刻度线处,读数时视线与指针所在刻线相垂直,再根据指针位置读数;
(2)在测平均速度实验中所采用的是一种间接测量法,原理是速度公式;根据实验原理选择测量工具;实验中,应使斜面的坡度较小,这样小车滑下的速度较小,时间较长,便于测量;
(3)在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,据此读图可得出结论。
本题考查了弹簧测力计的使用和读数、“测小车的平均速度”的实验和托里拆利实验,难度不大。
16.【答案】水平 平衡 大 1、3 等于 0 控制变量法
【解析】解:(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力;
(2)比较第1、2两次实验数据可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,弹簧测力计的示数不同,可得在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较第1、3两次实验数据可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,可得在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)若在第1次实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,木块仍处于平衡状态,压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,弹簧测力计的示数等于0.4N;
(5)第2次实验中,砝码与木块之间没有相对运动,砝码不受摩擦力;
(6)实验中主要采用的研究方法是控制变量法。
故答案为:(1)水平;平衡;(2)大;(3)1、3;(4)等于;(5)0;(6)控制变量法。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数,木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力;
(2)研究滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小的关系,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,据此回答;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)根据影响滑动摩擦力大小的两个因素:压力和接触面粗糙程度都不变分析;
(5)第2次实验中,砝码与木块相对静止,没有相对运动趋势,不受摩擦力;
(6)滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,实验时应采用控制变量法。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和影响滑动摩擦力大小的两个因素,体现了对过程和方法的考查。
17.【答案】平衡 左 测量力臂 动力 阻力臂 2.2 能 F1L1=F2L2
【解析】解:(1)实验前,杠杆在支架上静止时如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态;
(2)接下来,她们应将杠杆左端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(3)此实验需要收集四个数据:动力、动力臂、阻力、阻力臂。
(4)弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为2.2N;该实验能说明小红的结论是错误的,因为测力计作用点到支点的距离不是动力臂。
(5)她们经过多次实验后得出正确结论,即杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2。
故答案为:(1)平衡。
(2)左;测量力臂。
(3)①动力;②阻力臂。
(4)2.2;能。
(5)F1L1=F2L2。
(1)当杠杆在动力和阻力作用下静止时,说明杠杆处于平衡状态。
(2)在调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母应向着杠杆高的一端移动。使杠杆在平衡位置平衡的目的是便于测量力臂。
(3)此实验需要收集四个数据:动力、动力臂、阻力、阻力臂。
(4)根据测力计的分度值可读出示数。多次实验的目的是:使结论具有普遍性。杠杆的平衡条件可表达为:F1L1=F2L2。
理解杠杆平衡的含义,会调节杠杆平衡,深入理解和运用杠杆的平衡条件,理解影响实验结论的诸多因素,是解答此题的关键。
18.【答案】小于 下沉 仰头 F浮=G-F示 排开液体的体积 小宇 物体A、B的重力不同,浮力相同,说明浮力与物体的密度无关,物体A浸没在水中和盐水中浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关
【解析】解:(Ⅰ)
(1)把胶囊类药物投入水杯中,发现胶囊药物处于漂浮状态,这是因为胶囊药物的密度小于水的密度,仰头服用它就漂在水上面上,不容易下咽;
(2)将片剂药物投下水杯中将下沉,说明片剂药物的密度大于水的密度,那么在服用片剂药物时应该仰头服用,更容易下咽;
(Ⅱ)
(1)实验中,他们通过称重法,即F浮=G-F示,可测定物块受到浮力大小;
(2)探究浮力是否与物体密度有关的实验中控制不变的量有液体的密度和排开液体的体积;
(3)物体A浸没水中受到的浮力为:
F浮A=GA-FA=4N-3.6N=0.4N;
物体A浸没盐水中受到的浮力为:
F浮A'=GA-FA'=4N-3.2N=0.8N;
物体B受到的浮力为:
F浮B=GB-FB=1.4N-1N=0.4N;
由以上分析知物体A、B的重力不同,但体积相同,排开水的体积相同,浮力相同,所以浮力与物体的密度无关;物体A浸没在水中和盐水中浮力不同,说明物体受到的浮力与液体的密度有关,故小峰的猜想错误,小宇的猜想正确。
故答案为:(Ⅰ)(1)小于;(2)下沉;仰头;(Ⅱ)(1)F浮=G-F示;(2)排开液体的体积;(3)小宇;物体A、B的重力不同,浮力相同,说明浮力与物体的密度无关,物体A浸没在水中和盐水中浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关。
(Ⅰ)(1)(2)浸没在液体中的物体如果它的密度小于液体密度,物体上浮,最后漂浮;如果它的密度等于液体的密度,物体悬浮;如果它的密度大于液体的密度,物体下沉;
(Ⅱ)(1)称重法测浮力,即F浮=G-F示;
(2)根据控制变量法,探究浮力是否与物体密度有关的实验中控制不变的量有液体的密度和排开液体的体积;
(3)浮力的大小与物体的密度有关;根据控制变量法,实验时应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体的密度进行实验。
在本题的实验中,通过日常生活中的吃药引出要探究的课题,运用了控制变量法,考查了称重法的运用、浮力的影响因素分析等。
19.【答案】解:(1)预制板受的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N;
(2)受力面积S=100cm×30cm=3000cm2,
地面受到预制板的压力F=G'=m'g=(45kg+60kg)×10N/kg=1050N;
地面受到预制板的压强为:p=FS=1050N3000×10-4m2=3.5×103Pa;
(3)若按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起,可将预制板看成杠杆,支点在它的另一端与地面接触的地方,阻力为预制板自身的重力,根据杠杆的平衡条件可知:FL1=GL2,且L1=2L2,则F=GL2L1=12×300N=150N。
答:(1)预制板受的重力为300N;
(2)地面受到预制板的压强为3.5×103Pa;
(3)若按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起,F为150N。
【解析】(1)根据G=mg得出预制板受的重力;
(2)先计算受力面积,根据F=G得出地面受到预制板的压力,根据p=FS得出地面受到预制板的压强;
(3)若按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起,可将预制板看成杠杆,支点在它的另一端与地面接触的地方,阻力为预制板自身的重力,根据杠杆的平衡条件可知F为多少N。
本题考查压强、重力的计算,并考查杠杆的平衡条件的应用,综合性较强。
20.【答案】解:(1)航天员在水面以下2.5m深处受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa;
(2)此时头盔面罩上10cm2的面积上受到的水的压力为:F=pS=2.5×104Pa×10×10-4m2=25N;
(3)航天员和配重的重力为:G=mg=(75kg+25kg)×10N/kg=1000N,
当航天员在水中处于悬浮状态时,他受到的浮力等于自身的重力,
他排开水的体积为:V排=F浮ρ水g=1000N1×103kg/m3×10N/kg=0.1m3。
答:(1)航天员在水面以下2.5m深处受到水的压强是2.5×104Pa;
(2)此时头盔面罩上10cm2的面积上受到的水的压力是25N;
(3)当航天员在水中处于悬浮状态时,他排开水的体积为0.1m3。
【解析】(1)知道航天员所处的深度,利用液体压强公式p=ρgh求航天员受到水的压强;
(2)根据F=pS求出压力的大小;
(3)根据重力公式计算航天员和配重的重力,当航天员在水中处于悬浮状态时,他受到的浮力等于自身的重力,根据浮力计算公式的变形计算他排开水的体积为多大。
本题考查液体压强公式、重力公式、浮力计算公式的灵活运用,知道物体悬浮时受到的浮力等于自身的重力。
21.【答案】解:(1)因为碗漂浮在水面上,所以碗受到的浮力等于碗的重力,
即碗漂浮在水面时受到的浮力为:
F浮=G=m1g=100×10-3kg×10N/kg=1N;
(2)碗沉入水底时排开水的质量为:
m排=m1-m2=100g-60g=40g,
根据ρ=mV知碗排开水的体积为:
V排=m排ρ水=40g1g/cm3=40cm3;
(3)碗浸没时V碗=V排=40cm3,
碗的密度为:
ρ=mV=100g40cm3=2.5g/cm3。
答:(1)碗漂浮在水面时受到的浮力为1N;
(2)碗沉入水底时排开水的体积为40cm3;
(3)碗的密度2.5g/cm3。
【解析】(1)根据浮沉条件和G=mg算出碗漂浮在水面时受到的浮力;
(2)根据碗漂浮时和沉底时添加水的质量算出碗沉入水底时排开水的质量,根据ρ=mV算出碗排开水的体积;
(3)碗浸没时碗排开水的体积就是碗的体积,根据密度公式算出碗的密度。
本题考查了浮沉条件的应用、密度公式的应用,是一道综合题,有一定的难度。
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