重庆外国语学校2019-2020学年八年级下学期期中物理试题
展开2019-2020学年重庆外国语学校八年级(下)期中物理试卷
一、单选择题(共15个小题,每小题只有一个合适的选项,每小题2分,共30分)
1.(2分)下列数值最接近实际情况的是( )
A.教学楼每层教室的高度约为10m
B.教室内的大气压强约为3×105Pa
C.餐后的一个苹果重约为2N
D.同学们的正常体温约为42℃
2.(2分)下列实例中,为了增大摩擦的是( )
A.旱冰鞋下装有滚轮
B.给自行车的轮轴上加润滑油
C.气垫船底部跟水面之间有一层空气垫
D.刹车时,用力捏紧自行车的车闸
3.(2分)如图所示的四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.图甲中用纸片盖住装满水的杯口,倒立后纸片不下落
B.图乙中用注射器给病人注射药液
C.图丙中吸盘式手套在开动抽气机抽出吸盘中的空气后使人能够在竖直墙面上爬
D.图丁中松鼠用吸管喝饮料
4.(2分)下列实例中属于增大压强的是( )
A.书包带做的较宽 B.压路机的碾子很重
C.图钉帽做得面积较大 D.铁轨下铺放枕木
5.(2分)关于功和功率,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,物体移动的距离越大,力做的功一定越大
B.一个力做的功越多,则它的功率越大
C.一个力做功时间越长,则功率越小
D.一个力做功越快,则功率越大
6.(2分)疫情期间,小明到超市采购生活用品,当他用水平方向的力,推着装满生活用品的购物车在水平地面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.购物车自身的重力与地面对购物车的支持力是一对平衡力
B.人对购物车的水平推力与地面对购物车的摩擦力是一对平衡力
C.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力是一对平衡力
D.购物车对小明的力与地面对小明的摩擦力是一对相互作用力
7.(2分)如图中是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A.吊车吊臂
B.切甘蔗的铡刀图
C.食物夹子
D.钓鱼竿
8.(2分)由于疫情,许久未跑步的你也许会怀念绿茵场上奔跑的日子。如图所示是某次运动会上百米比赛时的情景,关于该项运动,下列说法正确的是( )
A.运动员用力蹬地起跑,说明力可以改变物体的运动状态
B.加速冲刺时,运动员受到平衡力的作用
C.运动员冲过终点后不能马上停下来,是因为受到惯性的作用
D.跑后站立休息的运动员对地面的压力大于地面对他的支持力
9.(2分)近年来,随着我国国力的提升,我国航天事业有了飞跃式发展,如图是运载火箭点火起飞的情景,在火箭离地升空的过程中,关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化,下列说法正确的是( )
A.动能转化为重力势能 B.重力势能转化为动能
C.机械能不变 D.机械能增加
10.(2分)如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右做加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功为W1,做功功率为P1;F在bc段做功为W2,做功功率为P2,则下列关于W1与W2、P1与P2的关系中,正确的是( )
A.W1<W2,P1<P2 B.W1<W2,P1=P2
C.W1=W2,P1<P2 D.W1=W2,P1=P2
11.(2分)如图所示,A、B、C是三个底面积相同的容器,三个容器中分别装有等质量的不同液体,且液面相平液体对容器底部的压强分别为pA、pB、pC,液体对容器底部的压力分别为FA、FB、FC,则( )
A.pA=pB=pC;FA=FB=FC B.pB<pA<pC;FA<FB<FC
C.pC<pA<pB;FC<FA<FB D.pC<pA<pB;FA=FB=FC
12.(2分)如图所示,叠放在水平桌面上的A、B两物体,受到两个水平拉力的作用保持静止。已知F1=8N,F2=10N,那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A.10N、8N B.10N、2N C.8N、0N D.2N、8N
13.(2分)如图所示,小华利用该滑轮组将一装有400N水的水桶匀速提高6m,共用时2min,滑轮组的机械效率为80%,已知桶重20N,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.小华所做的有用功为3000J
B.动滑轮重为100N
C.拉力F的功率是25W
D.提升过程中,若有部分水洒出,滑轮组的机械效率不变
14.(2分)如图所示,底面积不同、自重相等的两个薄壁圆柱形容器A、B(SA<SB)中分别盛有甲、乙两种不同的液体,此时容器对水平桌面的压力相等。现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是( )
A.p甲=p乙;F甲>F乙 B.p甲>p乙;F甲=F乙
C.p甲>p乙;F甲>F乙 D.p甲>p乙;F甲<F乙
15.(2分)如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=5:4,底面积之比S甲:S乙=6:5,对水平地面的压强之比p甲:p乙=2:3,下列说法不正确的是( )
A.甲、乙的质量之比是4:5
B.甲、乙的高度之比是8:15
C.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余部分对地面的压强不可能相等
D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等
二、填空作图题(填空题每空1分,作图题每图1分,共22分)
16.(2分)1654年5月4日,德国人奥托•格里克做了著名的 实验,证明了大气压强的存在。大气压的力量非常惊人,一个标准大气压大约可以支撑 m高的水柱(1标准大气压约105Pa)。
17.(2分)如图所示,在密闭性很好的玻璃瓶里装一些水,取一段两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,把此装置从山顶带到山脚的过程中,玻璃瓶外大气压的变化是 (填“增大”、“不变”或“减小”),玻璃管中液面将 (填“升高”、“不变”或“下降”)。
18.(2分)如图是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。该实验通过观察 来判断小球动能的大小。让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,然后推动木块做功,是为了探究动能的大小与 的关系,换用质量不同的小球,使它们从斜面的同一高度由静止滚下,推动木块做功,是为了探究动能的大小与 的关系。
19.(2分)如图所示,平底铁桶重为20N,往桶里倒入4kg的水,水的深度为15cm,平放在水平地面上,则水对桶底的压强为 Pa,桶对地面的压力为 N.(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
20.(2分)如图甲,有一密闭的圆台形容器,内装一定质量的液体,如果把它倒置,如图乙,液体对容器底面的压力变化是 ,压强的变化是 。(两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
21.(2分)如图甲所示,静止在水平面上的物体,受水平拉力F的作用,F随时间t的变化关系如图乙所示,已知第6s时,物体才开始运动;第6s~12s,物体通过的路程为10m;第12s后,物体匀速运动,则物块在0~4s内受到的摩擦力为 N,在6s~12s内拉力F做的功为 J。
22.(2分)如图所示,一根直杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂一个重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,在力F使直杆从水平位置慢慢下放到竖直位置的过程中,F的力臂大小变化是 ,力F的大小变化是 (两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
23.(2分)如图,现将重为800N的物体Q挂在杠杆的B端,在A端悬挂一个重为200N的物体P,使杠杆在水平位置平衡,忽略杠杆自重的影响,若OA:AB=4:9,那么物体Q对杠杆的拉力是 N,地面对物体Q的支持力为 N。
24.(2分)如图所示,用滑轮组提重力为140N的物体,当拉力为50N时,物体对地面的压力刚好为0N,若重物与地面的接触面积S=2×10﹣2m2,不计绳重和摩擦,每个滑轮质量相同,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。若拉力F为40N,则定滑轮对天花板的拉力为 N,重物对地面的压强为 Pa。
25.(2分)如图所示,薄壁圆柱形容器A底面积大小为10cm2,内部甲液体密度为0.8g/cm3,液体深度为0.45m,另一个薄壁圆柱形容器B底面积大小为8cm2,内部乙液体密度为1g/cm3,液体深度为0.45m,则乙液体对B容器底部的压力F乙= N,若再从A、B两容器内同时抽出体积(△V)相等的液体后,甲、乙两种液体对容器底部的压强p甲′、p乙′是怎样的关系?
26.(2分)如图,若在杠杆A端施加一个最小力F,使其在图示位置平衡,试画出最小力的示意图。
27.(2分)用滑轮组提升物体,在图中画出最省力的绕线方法。
三、实探究题(空1分,共26分)
28.(4分)根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示,小明应将杠杆右端的螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使杠杆在 位置平衡,然后进行下面的实验探究;
(2)要使图乙中杠杆平衡,应在a处挂 个钩码(每个钩码质量相同);
(3)当弹簧测力计由图丙的竖直方向变成倾斜方向,则当杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
29.(6分)如图所示,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验的科学探究方法是 和转换法。
(2)小桌对海绵的压力改变了海绵的 (选填“形状”或“运动状态”)。
(3)为了探究压力作用效果与压力大小的关系,因比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时,压力 (选填“越大”、“越小”),压力的作用效果越明显。
(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较 两图的实验,可知压力大小相同时,受力面积 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是 (选填“A”或“B”)。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
30.(6分)如图是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。小华做出了如下猜想:
猜想A:滑动摩擦力大小与压力有关;
猜想B:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想C:滑动摩擦力大小与接触面积有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做 运动,目的是使拉力 摩擦力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)为了验证猜想A,比较甲、乙图可得出 一定,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)将图甲中的木块侧放进行实验,测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同,由此可以验证猜想C (选填“正确”或“错误”)的;
(4)小丽同学对实验装置进行改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好。实验中木板向左匀速运动时,拉木板的力F和弹簧测力计的示数 ;
A.可能相等
B.一定相等
C.一定不相等
D.无法判断
(5)图丁中,当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
31.(8分)现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精,小唐用压强计来鉴别水和酒精。
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化都很 (选填“大”或“小”)。小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 (选填“相平”或“不相平”)。
(2)如图1甲所示,小唐先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中。她发现A中U形管两侧液面的高度差较大,于是认为图1甲A杯子中是水。她的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,你判断的理由是压强计的探头分别在两种液体中的深度 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)小唐用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图2乙所示,将压强计两个探头分别浸入两种液体中,从而判断出图2乙中装水的杯子是 (选填“A”、“B”)杯。
(4)严谨的川川接下来对液体内部压强公式进行理论推导,如图3所示(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S.如图(b)所示,可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是 。然后在受力面S上方假想出一个液柱如图(c)所示,再用公式 进行推导。这种研究问题的思想方法被称为 。(选填“转换法”、“控制变量法”或“建立理想模型法”)
(5)聪明的小敏利用U形压强计改装成如图2所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,ab之间的距离为2cm,则该液体的密度为 g/cm3,小敏发现用该调节好的密度计测量液体密度时,测量值总是偏小,原因是 。
四、计算题(33题6分,34、35每题8分,共22分)
32.(6分)春节小明的爸爸驾着一辆功率为120kW的小轿车,带着家人回老家过年,途中在一段平直的高速公路上以20m/s的速度匀速行驶。求:
(1)这段路程中小轿车受到的牵引力。
(2)水平行驶1min牵引力对汽车做的功。
33.(8分)为了研究力学问题,小明设计了如图甲所示的模型。质量不计的轻杆OC可绕支点A无摩擦转动,B处与物体M连接,物体M上表面安有传感器,可显示受力大小。当小明从O点走向C点时,传感器示数F与小明据O点的距离1的关系如图乙所示。已知M可看作一个质量为10kg的小正方体和一个质量为40kg的大正方体组成的凸字形物体,它的底面积为0.1m2,传感器的质量不计;OA=AB=BC=1m,请根据条件求解:
(1)小明的质量为多少kg?
(2)当小明站在B位置时,M对地面的压强为多少Pa?
(3)若小明站在C位置时,要使M对地的压强为1.6×104Pa,可将M下部分的大正方体沿竖直方向切去几分之几?
34.(8分)如图所示,水平桌面上放有一薄壁柱形容器,容器的中央放有一个柱形物体,容器与物体的重力之比1:3,保持物体始终不动,然后向容器里加水,加入水的质量m水和水对容器底的压强p水的关系如表格所示。已知当加入水的质量为4kg时,容器对桌面的压强为5000Pa,容器足够高,整个过程无水溢出。请根据条件求解:
(1)容器的底面积;
(2)柱形物体的重力;
(3)要使容器对桌面的压强和水对容器底的压强之比为3:2,则加入的水的质量应为多少kg?
m水/kg
1
2
3
4
5
p水/Pa
1000
2000
2700
3200
3700
2019-2020学年重庆外国语学校八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选择题(共15个小题,每小题只有一个合适的选项,每小题2分,共30分)
1.【解答】解:A、一般教学楼三层的高度约10m,一层的高度在3m左右。故A不符合实际;
B、我们生活的环境气压在105Pa左右,过高或过低的气压都不适合人类生存。故B不符合实际;
C、一个苹果的质量约200g=0.2kg,受到的重力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N。故C符合实际;
D、正常情况下,人的体温在36℃~37℃之间,变化幅度很小。故D不符合实际。
故选:C。
2.【解答】解:A、旱冰鞋下装有滚轮,用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。故A不合题意.
B、给自行车的轮轴上加润滑油,通过使接触面脱离的方法减小摩擦力;故B不合题意.
C、气垫船底部跟水面之间有一层空气垫,通过使接触面脱离的方法减小摩擦力;故C不合题意.
D、刹车时,用力捏紧自行车的车闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故D符合题意.
故选:D。
3.【解答】解:
A、纸外受到向上的大气压的作用,纸内受到杯中水产生的压强的作用,大气压远大于杯中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落,利用了大气压,故A不合题意;
B、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故B符合题意;
C、吸盘式手套在开动抽气机抽出吸盘中的空气后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上,使人能够在竖直墙面上爬,故C不合题意;
D、用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压。故D不合题意;
故选:B。
4.【解答】解:
A、书包的背带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B、压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;故B符合题意;
C、图钉帽做得面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不合题意。
D、铁轨下铺放枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不合题意;
故选:B。
5.【解答】解:A、在物体上的力越大,且物体沿力的方向移动的距离越大,力做的功才越大,故A错误。
B、力做的功越多,但时间长短不知,故它的功率不一定越大,故B错误。
C、力做功时间越长,但做功的多少不知,故功率不一定越小,故C错误。
D、功率是表示做功快慢的物理量,力做功越快,则功率越大,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:A、推着装满生活用品的购物车在水平地面上做匀速直线运动时,购物车自身的重力小于地面对购物车的支持力,所以不是一对平衡力。故A错误。
B、推着装满生活用品的购物车在水平地面上做匀速直线运动时,人对购物车的水平推力与地面对购物车的摩擦力受力物体都是购物车,两个力的方向相反,作用在同一直线上,大小相等,是平衡力。故B正确。
C、购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力。故C错误。
D、购物车对小明的力作用在小明的胳膊上,地面对小明的摩擦力作用在脚上,两个力不在同一直线上,不是平衡力,也不是相互作用力。故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:
A、吊车吊臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、切甘蔗的铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、食品夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:B。
8.【解答】解:A、运动员用力蹬地起跑,由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。故A正确;
B、运动员加深冲刺时,速度越来越大,运动状态发生改变,所以受到非平衡力的作用。故B错误;
C、运动员冲过终点不能立即停下来,是由于惯性的缘故,不能说是受到惯性。故C错误;
D、运动员站立休息时脚对地面的压力与地面对脚的支持力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,在一条直线上,在两个物体上。故D错误。
故选:A。
9.【解答】解:
(1)火箭升空时,卫星质量不变,而速度增大,所以动能增大;
因为高度增大,所以重力势能增大;因此动能和重力是能都增大;
所以A不符合题意,B不符合题意。
(2)因为动能增大,重力势能增大,而机械能=动能+重力势能,
所以机械能增大。故C不符合题意,D符合题意。
故选:D。
10.【解答】解:
由题知,a、b之间和b、c之间的距离相等,拉力恒定,根据W=Fs可知,两个过程中拉力做的功相等,即W1=W2;
物体在光滑水平面上向右做加速运动,速度在不断增大,运动相等的路程,则所用的时间减少,即t2<t1,且做功相同,根据P=可知,拉力做功的功率为:P1<P2。
故选:C。
11.【解答】解:
(1)已知三个容器的底面积相同,三种液体的深度相同;则由图可知,三种液体的体积关系为:VC>VA>VB,
已知三种液体的质量相等,根据ρ=可知,三种液体的密度关系为:ρC<ρA<ρB,
而三种液体的深度相同,则由p=ρgh可知,液体对容器底部的压强:pC<pA<pB,
(2)因为液体对容器底部的压强:pC<pA<pB,各容器的底面积相同,由F=pS可知,液体对容器底的压力关系为:FC<FA<FB;
故C正确,ABD错误。
故选:C。
12.【解答】解:A在水平向受拉力F2及摩擦力而处于静止状态,故由二力平衡可得,FB对A=F2=10N;由于物体间力的作用是相互的,则B受A的摩擦力为10N;
对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力F地对B=F2﹣F1=10N﹣8N=2N;
故选:B。
13.【解答】解:
A、小华所做的有用功:W有用=Gh=400N×6m=2400J,故A错;
B、滑轮组的机械效率η==80%,小华拉力做的总功W总===3000J;
由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×6m=12m,由W总=Fs可得拉力F===250N,
不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G桶+G动),则动滑轮重力G动=2F﹣G﹣G桶=2×250N﹣20N﹣400N=80N,故B错误;
C、拉力做功功率P===25W,故C正确;
D、若提升过程中,有部分水洒出,提升的物重变小,有用功变小,不计绳重和摩擦,额外功不变,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故D错。
故选:C。
14.【解答】解:
(1)由题知,底面积不同、自重相等的两圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,容器对水平桌面的压力相等,而容器对桌面的压力F=G容+G液,则两液体的重力G甲=G乙,两液体的质量m甲=m乙,由图可知,两液体的体积关系为V甲<V乙,
由ρ=可得两液体的密度ρ甲>ρ乙,抽出液体后,剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,根据p=ρgh可知,剩余液体对各自容器底部的压强:p甲>p乙;
(2)由图知,当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h时,剩余甲液体的体积大于原来体积的一半,剩余乙液体的体积约为原来体积的一半,
而剩余液体对各自容器底部的压力F=G剩=m剩g=ρ液V剩g,则可知F甲>G甲,F乙≈G乙,且原来两液体的重力G甲=G乙,
所以可知剩余液体对各自容器底部的压力:F甲>F乙,故C正确,ABD错误。
故选:C。
15.【解答】解:
A、由p=可得,甲、乙对水平地面的压力之比:
===,
因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,F=G,
所以甲、乙两物体的重力之比:
G甲:G乙=F甲:F乙=4:5,
由G=mg可得,甲、乙的质量之比:
m甲:m乙=G甲:G乙=4:5,故A正确;
B、质量均匀的长方体对水平地面的压强p======ρgh,
甲、乙的高度之比:
h甲:h乙===8:15,故B正确;
C、因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,物体对地面的压强:
p===,
切去相同质量时,剩余部分对地面的压强:
p甲′=,p乙′=,
因为G甲:G乙=4:5,S甲:S乙=6:5,
所以G甲=G乙,S甲=S乙,
若剩余部分对地面的压强相等,p甲′=p乙′,
则:=,
=,
G乙﹣△mg=G乙﹣×△mg,
解得:
△mg=2G乙,
△m=2m乙,即要使剩余部分的压强相等,减去部分的质量为乙的质量的2倍,这是不可能的,故C正确;
D、由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p=ρgh比较,则切去相同的高度后,两者压强的变化量分别为:
△p甲′=ρ甲g△h,△p乙′=ρ乙g△h,
已知它们的密度之比ρ甲:ρ乙=5:4,则:ρ甲>ρ乙,
所以,△p甲′>△p乙′,
已知原来甲乙对水平地面的压强之比:
p甲:p乙=2:3,则:p甲<p乙,
由于剩余部分对地面的压强p′=p﹣△p.所以剩余部分对地面的压强不可能相等,故D错误;
故选:D。
二、填空作图题(填空题每空1分,作图题每图1分,共22分)
16.【解答】解:有力证明大气压存在的实验是马德堡半球实验;
一个标准大气压的值约是105Pa;
根据液体压强的计算公式P=ρgh可知,水柱的高度h==10m。
故答案为:马德堡半球;10。
17.【解答】解:把此装置从山顶带到山脚的过程中,瓶内空气的压强不变,由于大气压随海拔的升高而减小,山顶的大气压比山脚的大气压低,即外界气压变大了,在外界气压的作用下,玻璃管内液面会下降。
故答案为:增大;下降。
18.【解答】解:
(1)小球动能的大小不易观察,木块移动的距离易观察,用木块移动的距离来表示小球动能的大小是本实验中转换法的应用;
(2)实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关;使同一小球从不同高度滚下,小球的速度不同,所以探究动能与速度的关系;
(3)换用质量不同的小球,使它们从斜面的同一高度由静止滚下,小球达到水平面时的速度相同,是为了探究动能的大小与质量的关系。
故答案为:木块被推动的距离;速度;质量。
19.【解答】解:
(1)水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)桶里水的重力:
G水=m水g=4kg×10N/kg=40N,
桶对地面的压力:
F′=G桶+G水=20N+40N=60N。
故答案为:1500;60。
20.【解答】解:倒置后,液体深度h增大,根据p=ρgh可知,液体对容器底面的压强增大;
如图,正放时,液体对容器底的压力:F=pS=ρghS>G液,
倒置时,液体对容器底的压力:F′=p′S′=ρgh′S′<G液,
比较可知F′<F,即液体对容器底面的压力将减小。
故答案为:减小;增大。
21.【解答】解:
(1)由题意知,物块在0~4s内,物体静止,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,由图乙知此时的拉力为2N,故摩擦力为2N;
(2)由图乙知,在6s~12s内拉力F=6N,且6s~12s内物体通过的路程为10m,
则在6s~12s内拉力F做的功为:W=Fs=6N×10m=60J.
故答案为:2;60。
22.【解答】解:
在F使直杆从水平位置慢慢下放到竖直位置的过程中,重物对杠杆的拉力等于物体的重力,即阻力大小不变;
已知力F始终保持水平,将直杆从水平位置慢慢下放到竖直位置的过程中,由下图可知,阻力臂L2变小,F的力臂(动力臂)L1变大;
根据杠杆平衡条件F•L1=G•L2可知,F一直在减小。
故答案为:增大;减小。
23.【解答】解:
由图可知,设A点受到的拉力为F1,则F1=GP=200N;设物体Q对杠杆的拉力为F2;
F1的力臂为L1=OA,F2的力臂为L2=OB,OA:AB=4:9,则OA:OB=4:5,
因为F1L1=F2L2,所以物体Q对杠杆的拉力为F2==200N×=160N,
由于力的作用是相互的,所以杠杆对物体Q的拉力为F拉=F2=160N,
对于物体Q,有GQ=F拉+F支持,所以地面对物体Q的支持力为F支持=GQ﹣F拉=800N﹣160N=640N。
故答案为:160;640。
24.【解答】解:(1)根据图示可知,作用在动滑轮上绳子的条数为3,作用在定滑轮上绳子条数为2,
由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=3F﹣G=3×50N﹣140N=10N,
由于每个滑轮质量相同,则G定=G动=10N,
由平衡力的条件可知,若拉力F为40N,则定滑轮对天花板的拉力:F拉=2F′+G定=2×40N+10N=90N;
(2)重物对地面的压力:F压=G物+G动﹣3F′=140N+10N﹣3×40N=30N,
重物对地面的压强:p===1500Pa。
故答案为:90;1500。
25.【解答】解:(1)乙液体对B容器底部的压强:
p乙=ρ乙gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.45m=4500Pa,
由p=可得,乙液体对B容器底部的压力:
F乙=p乙SB=4500Pa×8×10﹣4m2=3.6N;
(2)甲液体对容器底部产生的压强:
p甲=ρ甲gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.45m=3600Pa,
所以,p甲<p乙,
再从A、B两容器内同时抽出体积(△V)相等的液体后,则甲、乙两种液体对容器底部减小的压强:
△p甲=ρ甲g△h=ρ甲g,△p乙=ρ乙g△h=ρ乙g,
若p甲′=p乙′,则(p甲﹣ρ甲g)=(p乙﹣ρ乙g),
代入数据可得:(3600Pa﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×)=(4500Pa﹣1×103kg/m3×10N/kg×),
解得:△V=2×10﹣4m3,
抽取液体的最大体积△V最大=SBh=8×10﹣4m2×0.45m=3.6×10﹣4m3,
所以,当0<△V<2×10﹣4m3时,有p甲′<p乙′;
当△V=2×10﹣4m3时,有p甲′=p乙′;
当2×10﹣4m3<△V<3.6×10﹣4m3时,有p甲′>p乙′。
答:3.6;当0<△V<2×10﹣4m3时p甲′<p乙′,当△V=2×10﹣4m3时p甲′=p乙′,当2×10﹣4m3<△V<3.6×10﹣4m3时p甲′>p乙′。
26.【解答】解:
根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。
最小力作用在A点,以OA长为力臂就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,由此过A点作垂直AO向上的最小力F,如图所示:
27.【解答】解:动滑轮被几根绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一,此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重。
故答案为:
。
三、实探究题(空1分,共26分)
28.【解答】解:(1)杠杆右端高,说明水平时重心在支点左边,所以应将应将杠杆右端的平衡螺母右调,使重心右移,杠杆才能平衡。
(2)设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得:2G×2L=nG×4L,
解得:n=1(个)。
(3)当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计拉力F的力臂变小,由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,可知弹簧测力计的拉力变大。
故答案为:(1)右;水平;(2)1;(3)变大。
29.【解答】解:(1)本实验的科学探究方法是控制变量法和转换法。
(2)根据转换法,小桌对海绵的压力改变了海绵的形状。
(3)为了探究压力作用效果与压力大小的关系,因比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,要控制压力相同,故应比较乙、丙两图的实验,可知压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
图钉的一端做得很尖,是在压力一定时减小受力面积,增大压强,严禁货车超载是在受力面积一定时,减小压力,减小压强,故选A。
故答案为:(1)控制变量法;(2)形状;(3)越大;(4)乙丙;越小;A。
30.【解答】解:(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,根据二力平衡,拉力等于摩擦力;
(2)甲、乙图中,接触粗糙程度相同,乙中压力大,摩擦力也大,故可得出滑动摩擦力与压力大小有关;
(3)将图甲中的木块侧放进行实验,只改变了接触面积,测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同,由此可以得出滑动摩擦力与接触面积无关,故猜想C错误;
(4)如图丁所示,木块相对于地面处于静止状态,受到平衡力的作用,根据二力平衡,木块受到的摩擦力和弹簧测力计的示数大小相等;
以木板为研究对象,根据二力平衡,木板受到的向左的拉力F等于木块施加的摩擦力(由力的相互性,木板受到的向左的拉力F和木块施加的摩擦力大小相等,反向相反)和地面施加的摩擦力之和,故实验中木板在粗糙的水平面上向左匀速运动时,拉木板的力F大于弹簧测力计的示数,拉木板的力F和弹簧测力计的示数不相等,故C正确;
(5)图丁中,当木板的运动速度增大时,因压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变.
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)接触粗糙程度;(3)错误;(4)C;(5)不变.
31.【解答】解:
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小;把调节好的压强计放在空气中时,它是一个连通器,U形管两边的液面应该相平;
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,而小红在实验时两杯中的液体密度、金属盒的浸没深度均不相同,因此,其结论是不可靠的;所以要想用压强计将它们区别开来,根据控制变量法的要求,应该控制金属盒浸入的深度相同;
(3)压强计两金属盒分别浸入两种液体中,U形管两边的高度差相同也就是压强相同,根据p=ρgh在压强相同的情况下ρ与h 成反比,即深度深的液体密度小,深度大的,密度大,因为A的深度大,所以A的密度小,B是水,A是酒精。
(4)如图(b)所示,用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等;
液柱对受力面S的压力F=G,
所以,液柱对受力面S的压强p=====ρgh,
这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为建立理想模型法;
(5)当橡皮膜放入某液体中,ab右管升高2cm,左管下降2cm,左右两管相差4cm,
根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,
所以,p液=p,
所以,ρ液gh液=ρ水gh水,
所以,==,
所以,ρ液=0.8g/cm3。
小敏发现用该调节好的密度计测量液体密度时,测量值总是偏小,根据=可知U形管两侧水面的高度差减小,其原因是浮标有重力,对水有向下的压力,造成右侧水面下降一些,而左侧水面上升一些(即h水减小)。
故答案为:(1)小;相平;(2)不可靠;不相同;(3)B;(4)同种液体在同一深度向各个方向的压强相等;p=;建立理想模型法;(5)0.8;浮标有重力。
四、计算题(33题6分,34、35每题8分,共22分)
32.【解答】解:
(1)根据P===Fv可得轿车受到的牵引力为:
F===6×103N;
(2)t=1min=60s,
行驶1min牵引力对汽车做的功:
W=Pt=120×103W×60s=7.2×106J。
答:(1)这段路程中小轿车受到的牵引力为6×103N。
(2)水平行驶1min牵引力对汽车做的功为7.2×106J。
33.【解答】解:
(1)根据如图乙传感器示数F与小明据O点的距离1的关系可知,当人在O处时,即l=0时,传感器示数为﹣400N,说明轻杆OC对传感器有竖直向上的拉力的作用,大小为F1=400N,
根据力的相互性,M对轻杆OC竖直向下的拉力为F1′=400N,A为杠杆的支点,由G=mg,根据杠杆的平衡条件:
m人g×OA=F1′×AB,
因OA=AB,
故m人g=400N,
小明的质量为:
m人==40kg;
(2)当小明站在B位置时,即l′=2m,由图乙知,OC对M的压力为:
F2=400N,
质量为10kg的小正方体的重力:
G小=m小g=10kg×10N/kg=100N;
质量为40kg的大正方体的重力:
G大=m大g=40kg×10N/kg=400N;
凸字形物体的重力为:
G凸=G小+G大=100N+400N=500N,
故此时M对地面的压力:
F压=F2+G凸=400N+500N=900N,
对地面的压强为:
p===9000Pa;
(3)由图乙知,小明站在C位置时,传感器示数为F3=800N,即对凸字形物体的压力为800N,要使M对地的压强为1.6×104Pa,设可将M下部分的大正方体沿竖直方向切去部分与整体体积之比为n,
则剩余凸字形物体此时的重力为:
G′=100N+400N(1﹣n),
此时对地面的压力为:
F=F3+G′=800N+100N+400N(1﹣n)=900N+400N(1﹣n),
而此时的受力面积:S=(1﹣n)×0.1m2,
因M对地的压强为1.6×104Pa,根据p=,故有;
1.6×104Pa=,
解之:n=,即将M下部分的大正方体沿竖直方向切去。
答:(1)小明的质量为40kg;
(2)当小明站在B位置时,M对地面的压强为9000Pa;
(3)若小明站在C位置时,要使M对地的压强为1.6×104Pa,可将M下部分的大正方体沿竖直方向切去。
34.【解答】解:
(1)由表格数据知前2次加水时,水对容器底的压强增加量为1000Pa,后2次加水时,水对容器底的压强增加量为500Pa,说明第3次时,水淹没了物体,
则从第3次到第4次,容器对桌面的压强增加量为:
△p=====3200Pa﹣2700Pa=500Pa,
解得:S=0.02m2;
(2)已知容器与物体的重力之比1:3,设物体的重力为G,容器的重力为G容=G,
由题知,当加入水的质量为4kg时,容器对桌面的压强为5000Pa,
则p===5000Pa,
解得物体的重力:G=45N;
(3)第4次时,p桌:p水=5000Pa:3200Pa>3:2,
第5次时,p桌′===5500Pa,
此时p桌′:p水′=5500Pa:3700Pa<3:2,
可见水的质量在4~5kg之间,设加水的质量为m,
p桌″===,
此时水对容器底的压强 等于水的质量为4kg时水的压强加上比4kg多的水产生的压强(注意此时物体已经浸没在水中,水对容器底增加的压力等于增加水的重力),
即p水″=p水+△p水=p水+=3200Pa+,
因为容器对桌面的压强和水对容器底的压强之比为3:2,
即p桌″:p水″=:(3200Pa+)=3:2,
则×2=(3200Pa+)×3,
解得:m=4.8kg。
答:(1)容器的底面积为0.02m2;
(2)柱形物体的重力为45N;
(3)要使容器对桌面的压强和水对容器底的压强之比为3:2,则加入的水的质量应为4.8kg。
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