四川省成都市石室外国语学校(西区)2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
展开2020-2021学年四川省成都市石室外国语学校(西区)八年级(下)期中物理试卷
一、择(只有一个选项最符合题意,每小2分,共30分)
1.(2分)“估测”是物理学中常见的一种方法、下列估测合理的是( )
A.一个鸡蛋的重力约为0.5N
B.一个普通中学生双脚站立时,对地面的压强约为1.5×102Pa
C.一颗小铁钉约重10N
D.一盒新粉笔的重力约为100N
2.(2分)国内的新冠疫情有所缓解时,小秋同学终于可以和妈妈去超市购买零食,大量地采购后,塑料袋中装满了零食,小秋同学也感觉到手受到一个向下力的作用,则这个力的施力物体是( )
A.地球 B.零食
C.塑料袋 D.塑料袋和零食
3.(2分)下列物体的受力分析,错误的是( )
A.放在水平面上的木块 B.挂在天花板上小球
C.运动员抛出去的篮球 D.被细线拉住的氢气球
4.(2分)如图所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别往两边拉开,F1=F2=5N,当两弹簧测力计静止时,下列分析错误的是( )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力大小都是5N
B.甲和乙受到的合力均为零
C.甲受力平衡,示数为5N
D.乙受力平衡,示数为零
5.(2分)如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶时,其上、下表面相比较( )
A.轿车上表面空气流速小压强大
B.轿车上表面空气流速大压强小
C.轿车下表面空气流速小压强小
D.轿车下表面空气流速大压强大
6.(2分)如图所示,一个半球形物体重为100N,浸没在水中,受到水向下的压力40N,半球受到水施加的浮力为80N,则半球受到水向上的压力为( )
A.40N B.60N C.80N D.120N
7.(2分)我国成功申办到了2022年北京﹣﹣张家口冬季奥林匹克运动会,下列有关冬奥会项目的说法中正确的是( )
A.速度滑冰运动员在加速滑行的过程中,惯性越来越大
B.冰球运动员在滑行时用球杆击打冰球,球杆对冰球的力大小等于冰球对球杆力的大小
C.冰壶运动员投掷出去的冰壶继续向前运动,是由于冰壶受到惯性作用
D.跳台滑雪运动员从台端飞出后在空中运动的过程中,运动状态不变
8.(2分)如图所示的物品中,不是利用大气压来工作的是( )
A.针筒吸药液 B.高压锅炖汤
C.拔火罐 D.纸杯托水
9.(2分)如图所示,以下与压强知识相关的实验,其中分析不正确的是( )
A.图甲实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越重,桌腿下陷越深
B.图乙实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而增加
C.图丙实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值
D.图丁实验,在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
10.(2分)如图所示为我国自行设计制造的大型平板车(SMTP)共有1152个车轮,每个车轮都能进行360度的转动,整车载重量超过5万吨。车轮宽大且有较多的花纹,这样设计车轮是为了( )
A.增大车辆对地面的压强,增大轮子与地面间的摩擦力
B.增大车辆对地面的压强,减小轮子与地面间的摩擦力
C.减小车辆对地面的压强,增大轮子与地面间的摩擦力
D.减小车辆对地面的压强,减小轮子与地面间的摩擦力
11.(2分)如图所示是医疗机器人抱着病人在水平地面上匀速前行的情景。与病人所受重力是一对平衡力的是( )
A.病人对机器人的压力 B.机器人对病人的支持力
C.机器人对地面的压力 D.地面对机器人的支持力
12.(2分)如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是( )
A.FA=FB pA=pB B.FA<FB pA<pB
C.FA>FB pA>pB D.FA>FB pA=pB
13.(2分)如图所示,甲、乙两容器间有一斜管相通,中间有阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平,则( )
A.打开阀门K后,由于水受重力作用,水将从甲流到乙
B.打开阀门K后,由于b处的压强大于a处的压强,水将从乙流到甲
C.打开阀门K后,因为甲、乙两容器中液面高度相等,所以水不会流动
D.打开阀门K后,因为乙中的水多,所以从乙流到甲
14.(2分)如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动,则下列关系式正确的是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F3=F4 D.F3<F4
15.(2分)将一个质量为50g的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示。然后向杯子里加入一些食盐后,则鸡蛋最终( )
A.一定会下沉 B.重力可能增加
C.所受浮力一定变大 D.所受浮力为0.5 N
二、填空题(每空2分,共32分)
16.(4分)运动员投掷铁饼,铁饼离开手后能继续向前飞行是因为铁饼具有 ,最终会落向地面是因为受重力的作用,落到地面时,会将地面砸出一个坑,这说明力能改变物体的 。
17.(4分)成都天府新区拟建一座名为“天府中心”的地标性建筑,该建筑拟建高度676米,搭乘18米每秒的超高速电梯,从底层到顶层不到40秒。人乘箱式电梯竖直匀速上升的过程中,人受到的重力和电梯对人的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),人受到的合力 (选填“向上”、“向下”或“为零”)。
18.(4分)如图所示为雨滴下落时的情景。雨滴在空中下落时受到重力G和阻力f的作用,若阻力f随雨滴下落速度的增大而增大,则在雨滴下落越来越快的过程中(忽略雨滴受到的浮力),G f(选填“<”“=”或“>”);当速度逐渐增大至f=G时,此后雨滴的运动情况是 (选填“减速下落”或“匀速下落”)。
19.(4分)如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部受到液体的压力分别是F甲、F乙,容器甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙,则:F甲 F乙,p甲 p乙(填“>”、“<”或“=”)。
20.(4分)如图所示,边长为1米的正方体,浸入水中的深度为0.5米,该正方体底部受到水的压力为 牛.若将该正方体全部浸没在水中,它下表面受到水的压力将 (选填“变小”、“不变”或“变大”).(g=10N/kg)
21.(4分)“清风不识字,何故乱翻书”诗句中描述清风能翻书,是风使书页上表面空气流动速度变大,导致书页上表面压强 (选填“增大”或“减小”),从而被翻起;我们在翻开硬书皮字典的封面时,封面好像被吸附在书上,这是 的作用。
22.(4分)如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.03千克,“腹部”有吸盘,当“爬墙遥控车”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而不会掉落,这时遥控车受到的摩擦力大小为 N,方向是 。(g取10N/kg)
23.(4分)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。物体受到的最大浮力是 物体的密度是 。
三、作图与计算(第24题4分,第25题6分,第26、27题各6分,英16分)
24.(2分)如图所示,灯笼用细线悬挂,处于静止状态,请画出它所受重力和拉力的示意图。
25.(2分)如图,小翔站在滑板车上水平向左运动,不再蹬地后,最终会停止下来。将小翔和滑板车看作一个物体,请画出此过程中该物体所受力的示意图(力的作用点画在重心O点上)。
26.(6分)为了尽可能避免病毒的交叉感染,多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为120kg,车轮与地面的接触面积为6×10﹣3m2.求:
(1)机器人所受的重力;
(2)机器人对地面的压强。
27.(6分)“054A”型护卫舰是中国人民解放军最先进的护卫舰之一,该舰满载时吃水深度5m,排水量4053t,最大航速27节。(g=10N/kg)
(1)求“054A”型护卫舰满载时受到的浮力。
(2)求满载时舰底4平方米的面积上受到水的压力(海水密度取1.0×103kg/m3)。
四、实验探完题(帮空2份,共22分)
28.(8分)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(2)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。
(3)小明认为滑动摩擦力还和接触面积有关,所以他进行的操作是,将A从中间切断,并拿走一半,测出剩余一半的滑动摩擦力的大小,于是得出结论:滑动摩擦力大小跟接触面积有关,老师说操作是错误的,原因是 。
(4)该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,要测量出木块受到的滑动摩擦力,下方木板 匀速。(选填“必须”或“不必”)
29.(6分)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转。
30.(8分)为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,某小组做了如图所示实验,如图a装置U形管内装有已染色的水,密度取1.0×103kg/m3。请回答下列问题:
(1)如图b、c、d实验过程;
①实验前要向图a中的U形管内注入适量的红墨水。当管内的红墨水静止,U形管左右两侧液面的高度 。
②深海鱼类多是扁片状,其因可以用对比 两图所得出的结论进行说明。
③小组成员将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。当向玻璃管中吹气时,如图e所示,U形管内液面较高的是 (选填“a”或“b”)侧。
(2)若大烧杯中始终装水,并保持压强计金属盒探头的深度不变,U形管中分别注入不同液体,U形管左右两侧液面的高度差最大的是 。
A、酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103kg/m3)
一、不定项选择题(每题有1一2个选项符合题B卷盘,全对2分,漏选0分,错选0分,共10分)
31.(2分)在港口的集装箱码头上,吊车正吊着集装箱匀速上升(如图)。下列说法中正确的是( )
A.集装箱受到的重力和它对钢丝绳的拉力是一对平衡力
B.集装箱受到的重力和钢丝绳对它的拉力是一对平衡力
C.集装箱受到的重力小于钢丝绳对它的拉力,合力方向竖直向上
D.集装箱以0.1m/s匀速上升时受到的拉力小于它以0.2m/s匀速上升时受到的拉力
32.(2分)在泸州市第35届科技创新大赛上,某学生在现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中,另一端与塑料瓶盖相连并密封,在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉,然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧,发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,目的是让瓶内空气增加
B.用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终等于大气压
C.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是利用了连通器原理
D.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压
33.(2分)甲、乙两物体重叠置于水平面上,当它们分别受到5N和8N的水平拉力时保持静止。如图所示,已知甲的底面积为200cm2,重为10N,乙的底面积为100cm2,重为20N.下列说法正确的是( )
A.甲物体对乙物体的压强为500Pa
B.乙物体对地面的压力为20N
C.地面对乙物体的摩擦力为3N,方向为水平向右
D.甲物体对乙物体的摩擦力为8N,方向为水平向右
34.(2分)A、B两个实心正方体的质量之比mA:mB=4:3,密度之比ρA:ρB=9:2,若按甲、乙两种不同的方式分别将它们叠放在水平地面上,如图,甲图中A对B的压力为FA,B对地面的压强为p甲,乙图中B对A的压力为FB,A对地面的压强为p乙,则下列说法正确的是( )
A.FA:FB=1:1 B.FA:FB=4:1
C.p甲:p乙=2:3 D.p甲:p乙=4:9
(多选)35.(2分)如图一个足够高、平底薄壁的圆柱形容器放置在水平桌面上,容器的底面积为S,容器的重力忽略不计,容器内装有重力为12N的水,如图乙所示、用一根轻质细绳将一个边长为10cm、重为5N的实心正方体A挂在重为10N的铁架台上,使物体A的底面刚好接触水面。小安同学向容器中缓慢加水,停止加水时加水的体积为1200cm3,水面上升了4cm,下列说法中错误的是(g=10N/kg,不考虑弹簧测力计在浮力增加时的缩短)( )
A.在液面上升4cm的过程中,铁架台对桌面的压力变小
B.容器的底面积为300cm2
C.若继续向容器中加水,当铁架台对桌面压力不变时,物体A受到的浮力为10N
D.若继续向容器中加水,当铁架台对桌面压力不变时,物体A下表面受到水的压强为500Pa
二、综合题(6题每空1分,7题6分)
36.(4分)如图甲是小张同学给爷爷准备的生日礼物一手中把玩的“铜核桃”。据商家说铜核桃是“实心纯铜”所作,他想起了阿基米德鉴别皇冠的故事,想要检验一下商家所说是否属实。可是家里并没有测力计、天平、量筒等仪器,于是他又想到利用浮力测密度的方法,从厨房找来了如图乙所示的圆柱形玻璃密封罐,放入“铜核桃”还能漂浮在水面上的小瓷杯,以及适量水和刻度尺,进行了如图丙中a、b、c三步实验:
a.玻璃罐中装入适量水,将小瓷杯放入水中,待水面静止后,标记此时的水面位置为①;
b.再将“铜核桃”放入小瓷杯中,待水面静止后,标记此时的水面位置为②;
c.仅将“铜核桃”从小瓷杯中取出放入水中,待水面静止后,标记此时的水面位置为③;
d.用刻度尺量出标线①②间的距高为h1=4.33cm,标线②③向的距离为h2=3.83cm通过计算得出“铜核桃”的大致密度。
(1)标记③并未在图c中画出,利用所学的浮力知识,请你判断标记③应在 。
A.标记②上方 B.标记①②之间 C.标记①下方 D.标记①上方任何位置都有可能
(2)设玻璃罐的底面积S,我们可以推导出“铜核桃”的质量表达式:m= (用物理量S、ρ水、h1、h2中的一些或全部表示);进一步计算出“铜核桃”的密度ρ= g/cm3;
(3)小张查表知道纯铜的密度是8.9g/cm3,加工黄铜的密度是8.5﹣8.8g/cm3.铸造黄铜的密度是7.7﹣8.55g/cm3.自己测出的“铜核桃”密度与纯铜密度有所差异,但实验存在误差。并不足以说明商家说假,请帮他分析本测量实验中产生误差的主要原因: 。
37.(6分)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的质量为1kg,水的深度为10cm。不吸水的实心圆柱体A质量为400g,底面积为20cm2,高度为16cm。已知ρ水=1.0×103kg/m3,常数g取10N/kg。
(1)求容器的底面积。
(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p。
(3)B的质量为600g,体积为700cm3,把B放入容器中,要使B对容器的压力为0,则B的底面积最小为多少?
2020-2021学年四川省成都市石室外国语学校(西区)八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、择(只有一个选项最符合题意,每小2分,共30分)
1.【解答】解:
A、一个鸡蛋的重力约为0.5N,符合实际情况;
B、中学生的体重在G=500N左右,双脚与地面的接触面积在S=400cm2=0.04m2左右,站立在水平地面上对地面的压强为P===1.25×104Pa;故B不符合实际;
C、一颗小铁钉约重0.01N,不符合实际情况;
D、一盒新粉笔的重力约为1N,不符合实际情况。
故选:A。
2.【解答】解:小秋同学也感觉到手受到一个向下力的作用,则这个力的施力物体是塑料袋,塑料袋对手施加向下的拉力。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.【解答】解:
A、静止在水平桌面上的木块,受重力和桌面支持力的作用,故A正确。
B、挂在天花板上的小球受到重力和线的拉力的作用,故B正确。
C、运动员抛出去的篮球不再受到人的推力,只受到竖直向下的重力和空气阻力的作用,阻力的方向与篮球运动的方向相反;故C错误。
D、被细线拉住的氢气球受重力、细线的拉力、浮力三个力的作用,故D正确。
故选:C。
4.【解答】解:
A、甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在两个物体上,是相互作用力,大小都是5N,故A正确;
BCD、甲乙都处于静止状态,故甲乙都受力平衡作用,所以甲和乙受到的合力均为零,但示数均为5N,而不是零,故BC正确,D错误。
故选:D。
5.【解答】解:行驶在高速公路上的轿车,轿车上方的空气流速大于下方的空气流速;轿车上表面空气流速大、压强小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
6.【解答】解:由F浮=F上﹣F下得,半球受到的水向上的压力:
F上=F浮+F下=80N+40N=120N。
故选:D。
7.【解答】解:
A、惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态无关,因此,运动员加速滑行的过程中惯性不变,故A错误;
B、力的作用是相互的,相互作用力的大小相等,所以球杆对冰球的力大小等于冰球对球杆的力大小,故B正确;
C、冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性;惯性不是力,不能说冰壶受到惯性作用,故C错误;
D、跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,其速度大小改变,其运动状态发生改变,故D错误。
故选:B。
8.【解答】解:A、用注射器吸药液时,注射器中的体积增大,使管内的气压减小,药液在大气压的作用下,上升到注射器中,故A不符合题意;
B、高压锅炖汤利用了气压和沸点的关系,与大气压无关,故B符合题意;
C、先把酒精或其它药棉在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,罐内的气体冷却后气压降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,故C不符合题意;
D、图中纸片受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,大气压强大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来。利用的是大气压,故D不合题意。
故选:B。
9.【解答】解:
A、甲图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越重,对细沙的压力越大,压力的作用效果越明显,桌腿下陷越深,故A正确;
B、乙图实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而增大,故B正确;
C、丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,利用公式p=可估测大气压强的值,故C正确;
D、丁图实验,在教室内可以用水银代替水做托里拆利实验,不是因为用水做该实验误差大,而是因为一个大气压支持10m高的水柱产生的压强,不好操作。故D错误。
故选:D。
10.【解答】解:平板车对地面的压力一定,车轮宽大,增大了受力面积,减小了车辆对地面的压强;
平板车车轮有较多的花纹,这是通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,故ABD错误,C正确。
故选:C。
11.【解答】解:
病人受机器人的支持力,方向竖直向上,根据二力平衡的条件可知,与病人重力相平衡的力的方向应是竖直向上的,且作用在病人上,所以机器人对病人的支持力与病人所受重力是一对平衡力,故B正确,ACD错误。
故选:B。
12.【解答】解:
由图知,乒乓球在A位置时是浸没,此时V排A=V球;在B位置时是漂浮,此时V排B<V球,所以V排A>V排B,
由F浮=ρ液gV排可知乒乓球受到的浮力FA>FB;
由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则hA>hB,
根据p=ρgh可知水对杯底的压强pA>pB。
故选:C。
13.【解答】解:根据连通器的特点可知,图示中的容器装的都是水,并且两容器中水面相平,故打开阀门后,水不会流动。
故选:C。
14.【解答】解:
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
AB、甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mp<mQ,则由F=G=mg可知,P对地面的压力要小于Q对地面的压力,所以物体受到摩擦力的关系为f甲<f乙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1<F2,故AB错误;
CD、丙、丁两图中,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,改变了接触面积的大小,但摩擦力大小不变,且物体做匀速直线运动,所以推力大小不变,即F3=F4,故C正确,D错误。
故选:C。
15.【解答】解:由图知,鸡蛋静止时悬浮在盐水中,鸡蛋所受浮力等于其自身的重力,即F浮=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N;向杯子里加入一些食盐后,盐水的密度变大,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋受到的浮力变大,鸡蛋的重力不变,浮力大于重力,鸡蛋会上浮至漂浮状态,漂浮时浮力等于重力,即浮力为0.5N.综上分析可知,D正确,ABC错误。
故选:D。
二、填空题(每空2分,共32分)
16.【解答】解:(1)运动员投掷铁饼时,铁饼离开手后,由于惯性,铁饼仍然要保持原来的运动状态,所以铁饼离开手后能继续前进;
(2)铅球落到地面上留下一个坑说明了力可以改变物体的形状。
故答案为:惯性;形状。
17.【解答】解:人乘箱式电梯竖直匀速上升的过程中,人受到的重力和电梯对人的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,平衡力的合力为零。
故答案为:平衡力;为零。
18.【解答】解:
(1)雨滴下落时,速度方向向下,雨滴下落越来越快,则说明雨滴所受合力方向与速度方向相同,所以合力方向是向下的,此时重力G大于阻力f;
(2)雨滴所受阻力f与雨滴重力G相等时,雨滴所受到的合力为零,雨滴处于平衡状态,故雨滴做匀速直线运动。
故答案为:>;匀速下落。
19.【解答】解:
(1)甲、乙两容器,分别装有同种液体液体深度相同,根据p=ρgh,两容器底部受到液体的压强相同p甲底=p乙底,因为两容器的底面积相同,由F=pS可知液体对容器底部的压力F甲=F乙;
(2)两容器的质量相等,由图知:V甲>V乙,装有同种液体;所以根据ρ=,m甲>m乙,由G=mg可得,G甲>G乙,水平桌面上重力等于压力,由公式p=知p甲>p乙。
故答案为:=;>。
20.【解答】解:(1)正方体浸入水中的深度为0.5米,则下表面受到的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa;
该正方体底部面积S底=(1m)2=1m2,
由p=可知所受水的压力:
F=pS底=5000Pa×1m2=5000N.
(2)若将该正方体全部浸没在水中,下表面所处的水的深度增加时,根据p=ρgh可知压强变大,根据F=pS可知面受到的水的压力变大.
故答案为:5000;变大.
21.【解答】解:(1)风吹过书页的上表面时,使书表面上空气流动速度增大,而导致书上表面压强减小,而书页下表面的压强不变,在上下压强差的作用下,书页会向上翻,故有“清风不识字、何故乱翻书”之说。
(2)由于字典的封面比较硬,致使封面与书之间的大气压被排出,压强减小,小于外界大气压,所以在内外压强差的作用下封面好像被吸附在书上。
故答案为:减小;大气压。
22.【解答】解:静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,
则摩擦力大小等于重力大小,即f=G=mg=0.03kg×10N/kg=0.3N,方向竖直向上。
故答案为:0.3;竖直向上。
23.【解答】解:物体在浸入水中之前,受到重力和拉力的作用,并且这两个力是一对平衡力,由图象知,G=F示=9N;
当物体完全浸没时,拉力F=3N,则完全浸没时的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N,此时物体完全浸没,所以浮力最大;
由F浮=ρ液gV排得,物体的体积:
V=V排===6×10﹣4m3;
物体的质量m===0.9kg;
物体的密度:
ρ===1.5×103kg/m3。
故答案为:6N;1.5×103kg/m3。
三、作图与计算(第24题4分,第25题6分,第26、27题各6分,英16分)
24.【解答】解:过灯笼的重心作竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,因为拉力和重力是平衡力,故二者线段长度要相等。如图所示:
25.【解答】解:
小翔站在滑板车上水平向左运动,不再蹬地后,将小翔和滑板车看作一个物体;
该物体在竖直方向上受到竖直向下的重力G和地面向上的支持力FN的作用,另外,由于小翔和滑板车一起向左运动,所以还受到地面向右的摩擦力f的作用,如图所示:
26.【解答】解:
(1)机器人所受的重力:
G机器人=m机器人g=120kg×10N/kg=1200N;
(2)机器人对地面的压力:
F=G机器人=1200N,
机器人对地面的压强:
p===2×105Pa。
答:(1)机器人所受的重力为1200N;
(2)机器人对地面的压强为2×105Pa。
27.【解答】解:
(1)根据阿基米德原理可知,护卫舰满载时受到的浮力为:
F浮=G排=m排g=4053×103kg×10N/kg=4.053×107N;
(2)舰底受到水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
根据p=可知,满载时舰底4平方米的面积上受到水的压力为:
F=pS=5×104Pa×4m2=2×105N。
答:(1)“054A”型护卫舰满载时受到的浮力为4.053×107N;
(2)满载时舰底4平方米的面积上受到水的压力为2×105N。
四、实验探完题(帮空2份,共22分)
28.【解答】解:
(1)由题中情境可知,柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
(2)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲乙符合要求;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论;
(4)该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故要测量出木块受到的滑动摩擦力,实验时不必使木板做匀速直线运动,但是弹簧测力计相对地面处于静止状态,弹簧测力计示数稳定,便于读数,使读数更准确。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;(2)甲、乙;(3)没有控制压力不变;(4)不必。
29.【解答】解:
(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,所以通过调整钩码个数可改变拉力的大小;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,卡片就不能平衡,会发生转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;
(3)小华的实验优于小明的实验,其主要原因是:在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响;而小华的实验中,纸片被悬挂在空中,减小了摩擦力对实验结果的影响。故BCD错误;A正确。
故答案为:(1)钩码个数;(2)不能;(3)A。
30.【解答】解:(1)①实验前要向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面的高度相平;
②深海鱼类多是扁片状,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,其受到的压强较大,比较c、d两图可知,液体的密度相同,深度越大,U形管左右液面差越大,压强越大,所以可以得出:在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;
③在d图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左(a)侧液面将升高。
(2)探头在烧杯中的水的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度相同,加在探头上的压强相同,比较U形管中液体的密度,酒精的密度最小,盐水的密度最大,当U形管中是酒精时,根据p=ρgh可知,U形管左右两侧液面的高度差最大,故A符合题意。
故答案为:(1)①相平;②c、d;③a;(2)A。
一、不定项选择题(每题有1一2个选项符合题B卷盘,全对2分,漏选0分,错选0分,共10分)
31.【解答】解:A、集装箱受到的重力和它对钢丝绳的拉力这两个力的方向相同,且两力作用在不同物体上,不是平衡力,故A错误。
B、集装箱受到的重力和钢丝绳对它的拉力满足二力平衡的条件,是一对平衡力,故B正确。
C、集装箱匀速上升受到力是平衡力,平衡力的合力为零,故C错误。
D、集装箱以0.1m/s匀速上升和以0.2m/s匀速上升时受到的拉力与重力都是一对平衡力,所以两种情况受到拉力相等,故D错误。
故选:B。
32.【解答】解:A、往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,故A错误;
B、将瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是不让大气进入瓶中,水蒸气液化,体积变小,瓶内气压小于大气压,故B错误;
C、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是大气压强的作用,不是连通器原理,故C错误;
D、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压,烧杯中的水在大气压的作用下,流入塑料瓶,故D正确。
故选:D。
33.【解答】解:
A.甲对乙的压力F甲=G甲=10N,受力面积为S乙=100cm2=0.01m2,甲对乙的压强p甲===1000Pa,故A错误;
B.乙对地面的压力F乙=G甲+G乙=10N+20N=30N,故B错误;
C.把甲乙看做整体,整体受到F1和F2的合力F合=F2﹣F1=8N﹣5N=3N,由整体静止可知,地面对乙摩擦力的方向为水平向右,大小为f2=F合=3N,故C正确;
D.对甲受力分析可知,甲受到向右的拉力F1和向左乙对甲的摩擦力f1静止处于平衡状态,由二力平衡条件可得,乙对甲的摩擦力f1=F1=5N,方向水平向左,因甲对乙的摩擦力与乙对甲的摩擦力是一对相互作用力,所以甲对乙的摩擦力大小为5N,方向水平向右,故D错误。
故选:C。
34.【解答】解:
(1)甲和乙以不同方式叠放在水平地面上,甲图中A对B的压力为FA=GA,乙图中B对A的压力为FB=GB,
所以FA:FB=GA:GB=mAg:mBg=mA:mB=4:3,故AB错误;
(2)不同的方式分别将它们叠放在水平地面上时,对地面压力大小F=GA+GB,即地面受到的压力相等;
根据ρ=知:V=,A、B都是实心正方体,
所以A、B的体积比:==×=×=,
根据V=L3可得,A、B的边长比:===,
根据S=L2可得,甲、乙两图中地面的受力面积比:=()2=()2=,
则甲、乙两图中地面受到的压强比:===。
故选:D。
35.【解答】解:A、在物体A的底面刚好接触水面时,铁架台对桌面的压力:F压=G铁架台+GA=10N+5N=15N,
在液面上升4cm时,物体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×4×10﹣6m3=4N,
此时铁架台对桌面的压力:F压′=G铁架台+GA﹣F浮=10N+5N﹣4N=11N,
所以在液面上升4cm的过程中,铁架台对桌面的压力变小,故A正确;
B、设容器的底面积为S容,由题意可得:(S容﹣SA)×4cm=1200cm3,
(S容﹣10cm×10cm)×4cm=1200cm3
解得:S容=400cm2,故B错误;
CD、当物体A刚好完全浸没在水中时,A受到的浮力是:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×10﹣6m3=10N,
由于A完全浸没时受到的浮力大于A的重力,可知当向容器中继续加水而且当A漂浮时,铁架台对桌面压力不变;即F浮″=GA=5N;
物体A的浮力的施力物体是水,由于物体间力的作用是相互的,所以物体A此时也会给水一个竖直向下,大小为5N的力;
物体A漂浮时,排开水的体积:V排″===5×10﹣4m3=500cm3,
此时物体A浸没在水中的深度是hA浸入===5cm,
物体A下表面受到水的压强:pA=ρ水ghA浸入=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2cm3=500Pa,故C错误,D正确。
故选:BC。
二、综合题(6题每空1分,7题6分)
36.【解答】解:(1)b中“铜核桃”处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮1=G,c中“铜核桃”沉底,浮力小于重力,即F浮2<G,所以F浮1>F浮2,会聚F浮=ρ液gV排知,V排1>V排2,故c中的液面比b的液面低,但比没有放“铜核桃”的液面要高,故③标记在①②之间,故B正确;
(2)因为漂浮时浮力等于重力,从a到b,增加的浮力等于增加的重力,即△G=△F浮=ρ水gSh1,增加的重力就是“铜核桃”的重力,由G=mg得,“铜核桃”的质量:m===ρ水Sh1;
因为①②间的距高为h1=4.33cm,标线②③向的距离为h2=3.83cm,且③在①②之间,①③间的距离为:h3=0.5cm,
所以“铜核桃”的体积为:V=Sh3;
“铜核桃”的密度:ρ====8.66g/cm3。
(3)根据“铜核桃”的密度公式ρ=知:本测量实验中液面高度测量过程中产生的误差是造成测出的“铜核桃”密度与纯铜密度有所差异的主要原因。
故答案为:(1)B;(2)ρ水h1S;8.66;(3)测量液面高度过程中产生误差。
37.【解答】解:(1)由ρ=可得,水的体积:
V水===1×10﹣3m3=1000cm3,
由V=Sh可得,容器的底面积:
S底===100cm2;
(2)由m=ρV=ρSh可得,实心圆柱体A的密度:
ρA===1.25g/cm3=1.25×103kg/m3,
则:ρA>ρ水,所以,将圆柱体A竖直放入容器内,A将沉底,
假设A竖直放入容器中,没有被水淹没且水的深度为h1,
由体积关系可得:(S﹣SA)h1=V水,即(100cm2﹣20cm2)×h1=1000cm3,
解得:h1=12.5cm<hA,所以,假设成立,
此时水对容器底部的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1.25×103Pa;
(3)B对容器的压力为0时处于漂浮状态,则受到的浮力F浮=GB=mBg,
由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排,
则:ρ水gV排=mBg,
所以,V排===600cm3,
则水的深度为h浸===16cm,
B的最小底面积SB===37.5cm2。
答:(1)容器的底面积为100cm2。
(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强p1.25×103Pa。
(3)把B放入容器中,要使B对容器的压力为0,则B的底面积最小为37.5cm2。
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