2022-2023学年广西南宁市兴宁区天桃重点学校八年级(下)期中物理试卷
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一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1. 下列物体重力约为1N的是( )
A. 一枚大头针 B. 两个鸡蛋 C. 一头奶牛 D. 一个篮球
2. 下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 下雪后往路面撒煤渣 B. 拔河时用力握紧绳子
C. 运动鞋底部制有花纹 D. 给机器轴承加润滑油
3. “运动员梅西在发任意球时,能使足球由静止绕过人墙钻入球门。”该现象说明( )
A. 力可以改变物体的形状 B. 力的作用是相互的
C. 力可以改变物体的运动状态 D. 力可以脱离物体而存在
4. 下列物体中,不受浮力的是( )
A. 空中上升的气球 B. 浸在水中的桥墩 C. 浮在水上的轮船 D. 水中下沉的铁块
5. 下列关于压强的描述正确的是( )
A. 用注射器吸取药液时利用了大气压
B. 用注射器将药液注入肌肉时利用了大气压
C. 大明山顶峰的气压比朝阳广场的气压值高
D. 吸盘能贴在玻璃上是因为吸盘对玻璃有吸引力
6. 我国传统文化博大精深,很多俗语包含了丰富的物理知识,如“鸡蛋碰石头——不自量力”,在此过程中,以下说法正确的是( )
A. 鸡蛋对石头的作用力更小 B. 石头对鸡蛋施力,鸡蛋对石头没有施力
C. 石头对鸡蛋的作用力更大 D. 石头和鸡蛋间同时有等大的相互作用力
7. 如图所示的实验中不能用流体压强与流速关系来解释的是( )
A. 向下吹乒乓球 B. 用吸管吸饮料
C. 水平吹纸条 D. 自制喷雾器
8. 我们坐在沙发上感觉比坐在木凳上舒服,是因为( )
A. 减小了人体受到的压强 B. 减小了人体受到的压力
C. 减小了人与沙发间的受力面积 D. 沙发对人的弹力与人受到的重力平衡
9. 无论是生产还是生活,安全要放在首位,下列安全警示语中与惯性有关的是( )
①高速公路“保持车距”
②行车时“请系好安全带”
③火车站台“请站在安全线以外”
④公交车起步,“请扶好坐好”
A. ①②④ B. ①③④ C. ③③⑤ D. ②④⑤
10. 如图所示,将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中,它竖直立在液体中。若密度计受到的浮力分别为Fa、Fb,液体的密度分别为ρa、ρb,则( )
A. Fa=Fb ρa>ρb
B. Fa=Fb ρa<ρb
C. Fa
11. 如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),a、b、c三点液体的压强分别为pa、pb、pc,它们的大小关系是盐水( )
A. pa=pb B. pb>pc C. pb>pa D. pa>pc
12. 一只木箱,静止放在水平地面上,下列说法中符合二力平衡的是( )
A. 木箱所受的重力和木箱对地面的压力 B. 木箱所受的重力和地面对木箱的支持力
C. 木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力 D. 木箱所受的重力和木箱对地球的吸引力
13. 如图所示,五块完全相同的砖以三种形式摆放在水平地面上,它们对地面的压强分别为p甲、p乙、p丙,下列关系判断正确的是( )
A. p甲>p乙>p丙 B. p甲 二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
14. 关于力的概念,下列说法正确的是( )
A. 力是维持物体运动的原因 B. 有受力物体时,一定有施力物体
C. 物体不接触也能产生力的作用 D. 相互接触的物体一定有力的作用
15. 如图甲所示,水平地面上有一个物体受到水平向右拉力F的作用,其路程与时间图象如乙图所示,下列描述正确的是( )
A. 该物体一直做匀速直线运动
B. 物体做匀速直线运动时的速度为2m/s
C. 第1s时,物体受到的摩擦力大于拉力
D. 在第2s至第6s的过程中,拉力F保持不变
16. 如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平面上,甲、乙对地面的压强相等。沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分,若甲、乙剩余部分对地面的压力相等,下列说法正确的是( )
A. 切割前它们对地面的压力F甲>F乙
B. 切割后它们剩余部分的底面积S甲′=S乙′
C. 切割前后它们对地面压强的变化量Δp甲<Δp乙
D. 切割前后它们对地面压力的变化量ΔF甲>ΔF乙
三、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17. 由于 吸引而使物体受到的力叫重力。我们在墙上挂图时,可自制一个重垂线来检查图是否挂正,这是利用重力的方向总是 的。
18. 如图所示,在探究“阻力对物体运动影响”实验中:同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下时,小车在水平面所受阻力越小,向前滑行的距离越______ 。若小车在水平面上运动时不受阻力,小车将做______ 运动。
19. 大坝水位达到“警戒线”时就要泄洪排险,这是因为水的深度越深,压强______ (选填“越大”或“越小”);如图所示锅炉水位计利用了______ 原理,使水位计中的水面与锅炉内水面始终相平。
20. 如图所示,用托里拆利实验测得某地的大气压强等于______ mm高水银柱产生的压强。如果在此处做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将______ (选填“高于”“等于”或“低于”)100℃。
21. 如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,浮力的方向是______ ;如果物体上表面受到水向下的压力为5N,则物体下表面受到水向上的压力为______ N。
22. A、B为两个正方体,它们的密度之比为2:3,将A、B分别放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等。如图甲将B放在A上,A对桌面的压力为FA、压强为pA;如图乙将A放在B上,B对桌面的压力为FB、压强为pB,则FA与FB之比为______ ,pA与pB之比为______ 。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 如图所示,物块在水平面上向右滑动,地面对它的摩擦力f为10N,请在物块的O点上画出f的示意图。
24. 如图所示,小球A漂浮在水面上,请画出小球A所受重力G和浮力F浮的示意图。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25.0分)
25. 薄钢条的一端固定,对它施加不同的力,使它分别发生形变,如图中A、B、C、D所示。力F1>F2=F3=F4,力F1、F2、F3均施加在薄钢条的M点处,力F4施加在薄钢条的N点处,那么:
(1)能说明力的作用效果与力的方向有关的是图中的______ 和______ ;
(2)图B和图D能说明力的作用效果与力的______ 有关;
(3)力的大小可以用弹簧测力计测量,它的工作的原理是:在一定范围内,弹簧的______ 与所受拉力成正比。如图所示,读数为______ N。
26. 如图甲、乙是探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验。
(1)实验前检查实验装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两端液面高度变化______ (选填“明显”或“不明显”),说明这套实验装置不漏气;
(2)如图甲、乙图所示,探头处于同一液体中的不同位置,比较两图可知,液体内部压强与______ 有关;
(3)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两端液面的高度差______ ,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强______ ;
(4)小组自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丙所示,塑料瓶右侧开孔并贴上橡皮膜,向塑料瓶中加水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,使内外液面相平。观察发现橡皮膜内凹,说明当深度相同时液体______ 越大,液体压强越大;
(5)如图丁所示,实验小组将这套自制装置放入装有酒精的烧杯中,调整深度,使橡皮膜变平。测量出酒精液面到橡皮膜中心A点的距离为h1,水面到橡皮膜中心A点的距离为h2,则计算酒精密度的表达式ρ酒精= ______ (用h1、h2、ρ水表示)。
27. 如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验,取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,甲、乙和丁图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)用弹簧测力计水平拉着木块在水平木板上做______ 运动,根据______ 条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较______ 两图可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;比较乙、丙两图可以探究滑动摩擦力大小与______ 的关系;
(3)某次实验中,水平匀速直线拉动木块,此时弹簧测力计示数为2.4N;当拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力为______ N;
(4)小丽设计如图丁所示的实验装置改进实验,用力F将木板向左拉出,也能完成探究,其优点是______ (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动;
(5)用图丁实验装置,除了在(2)中已经探究出的影响因素外,你还能探究的问题是:滑动摩擦力的大小是否与______ 有关(写出一个因素即可)。
28. 如图甲所示,为验证阿基米德原理,物理小组利用弹簧测力计、烧杯、水、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体重力的关系。
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数F/N
1.6
1.8
0.5
0.3
(1)部分实验操作步骤如图甲所示,遗漏的主要步骤是______ ,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤是______ (填序号);
①DABC
②BADC
③DBAC
(2)小组进行实验并把数据记录在表中,可知石块受到的浮力是______ N。小组根据表中数据归纳出了实验结论,同组的小丽认为这样得出的结论并不合理,理由是______ ;
(3)实验结束后,小组同学还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,于是找到______ 相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小;
(4)另一小组利用相同的弹簧测力计A和B、一块重物、饮料瓶、薄塑料袋(质量忽略不计)和吸管组成的溢水杯进行改进,装置如图乙所示。向下移动横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到A的示数和B的示数都在变化,且A、B示数的变化量______ (选填“相等”或“不相等”);
(5)小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,则该重物的密度为______ kg/m3。
六、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
29. 某品牌山地自行车的质量为10kg,质量为50kg的小军骑着自行车在水平路面上匀速直线行驶,车受到的摩擦力约是总重的0.06倍,求:
(1)这辆山地自行车的重力;
(2)自行车受到的牵引力。
30. 按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。如图所示,一辆货车空车重力为1.5×105N,某次运输装货后车总质量达40t,该车轮胎与地面接触的总面积约为0.8m2(轮胎与地面的接触面积不变)。
(1)求载货后该车对地面的压力;
(2)计算说明载货后该车对地面的压强是否符合汽车工业的行业标准;
(3)若按行业标准,求这辆车最多装载货物的重力。
31. 一个圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器中立放着一个均匀实心圆柱体M,现慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图丙所示,容器足够高,在整个过程中无水溢出,M的底面始终与容器中的水面平行。当加入的水等于3kg时,物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,如图乙所示(已知ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)求圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度;
(2)求圆柱体M的密度;
(3)当容器中加入足够多的水后,把正方体放在圆柱体M上,圆柱体刚好浸没,则该正方体的重力为多少?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、一枚大头针的质量约80mg,其重力约8×10−4N;故A错误;
B、一斤(500g)鸡蛋可称8--10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故2个鸡蛋的质量为100g,故其重力约为1N;故B正确;
C、奶牛的质量约1t,其重力约1×104N;故C错误;
D、一个篮球的质量约600g,其重力约6N;故D错误;
故选:B。
首先要对选项中涉及的几个物体的重力有个初步的了解,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物体重力的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,选出符合实际的选项即可。
2.【答案】D
【解析】解:A、下雪后往路面撒煤渣,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B、拔河时用力握紧绳子,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B错误;
C、运动鞋底部制有花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D、给机器轴承加润滑油,在压力一定时,使接触面分离来减小摩擦力;故D正确。
故选:D。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
3.【答案】C
【解析】解:A、虽然力可以改变物体的形状,但是该现象不能说明该结论,故A不符合题意;
B、虽然力的作用是相互的,但是该现象不能说明该结论,故B不符合题意;
C、梅西在发任意球时,能使足球由静止绕过人墙钻入球门(足球的运动状态不断变化),该现象说明力可以改变物体的运动状态,故C符合题意;
D、力不可以脱离物体而存在,故D不正确。
故选:C。
力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。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。
本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别。
4.【答案】B
【解析】解:ACD、空中上升的气球、浮在水上的轮船、水中下沉的铁块,都受到液体、气体向上的压力,由浮力的产生原因可知,都受到浮力;故ACD不符合题意;
B、桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用;故B符合题意;
故选:B。
浸在液体或气体中的物体,液体或气体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力。
本题考查了对浮力产生原因的理解,属于基础题,难度不大。
5.【答案】A
【解析】解:A、用注射器吸取药液时,首先必须排出管内的空气,即把注射器的活塞推到最下端,使针筒内的压强小于外界的大气压,此时药液在大气压的作用下进入了针筒中,故A正确;
B、用注射器将药液注入肌肉时,需用力推活塞,推力产生的压强把药液注入肌肉,不是利用了大气压,故B错误;
C、大气压随高度的增加而减小,正确大明山顶峰的气压比朝阳广场的气压值低,故C错误;
D、塑料挂钩的吸盘能贴在玻璃表面,因为压紧后排出了空气,使得内部压强小于外界大气压,利用大气压压在玻璃上,不是吸引力,故D错误。
故选:A。
大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;大气压随高度的增加而减小。
本题考查了大气压与高度的关系、大气压在生活中的应用,属于基本题。
6.【答案】D
【解析】解:“鸡蛋碰石头——不自量力”,物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上。
故选:D。
物体间力的作用是相互的,相互作用力的大小是相等的。
解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上。
7.【答案】B
【解析】解:A、用漏斗向下吹气,使乒乓球上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,使乒乓球不会下落,故A不符合题意。
B、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故B符合题意。
C、将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故C不符合题意;
D、往竖直管中轻轻吹气,可以看到竖直管中的水面上升,原因是:往管中吹气,竖直管上方空气的流速增大,压强减小,竖直管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以竖直管的水上升,故D不符合题意。
故选:B。
分析每一项是否用到流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
本题考查流体压强与流速的关系、大气压的应用,难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
8.【答案】A
【解析】解:人坐在沙发上或木凳上,受到的支持力或弹力与人体受到的重力平衡,即人体受到的支撑面的压力相等,坐沙发身体被包围的面积大,即受力面积大,这样人体受到的压强就小,从而感觉舒服。
故选:A。
压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
此题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要擅于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验。
9.【答案】A
【解析】解:①汽车行驶过程如果紧急刹车,汽车由于惯性会继续运动,所以要保持一定车距,与惯性有关;
②如果刹车时,人具有惯性,会保持原来的速度向车窗冲去,故为了防止这种现象,人要系安全带,与惯性有关;
③站台候车的旅客请站在安全线以外,是因为汽车开动时空气流速大、压强小,大气压会把人推向列车,而发生危险,与惯性无关;
④公交车启动时,人由于惯性会向后倾倒,所以提醒乘客“扶好坐好”,与惯性有关。
综上所述,①②④与惯性有关。
故选:A。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,即运动的要保持原来的运动状态,静止的要保持静止状态。逐个分析选择项中提到的物理情景结合惯性的知识加以分析。
本题将现实生活中的警示语与物理知识联系起来,体现了物理来源于生活的理念。
10.【答案】B
【解析】解:(1)同一支密度计分别放在a、b两种液中均处于漂浮,则F浮=G,即密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G,所以Fa=Fb。
(2)密度计受到的浮力相等,由图可知密度计排开液体的体积:Va排>Vb排,由F浮=ρ液gV排可知:ρa<ρb。
故选:B。
密度计是用来测量液体密度的测量仪器,它是根据物体的漂浮条件制成的。
(1)由于密度计在不同的液体中总是处于漂浮状态,它所受到的浮力总是等于其自身重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可分析液体密度大小跟密度计排开液体体积的关系。
本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件的应用,利用好密度计漂浮(F浮=G)是解此类题目的关键。
11.【答案】C
【解析】解:由图可知,a、b在同一杯水中,且b的深度大于a的深度,即hb>ha,根据p=ρ水gh可知,当ρ、g相同时,h越大,液体压强越大,所以a点液体的压强小于b点液体的压强,即pa
由图可知,a、b在同一杯水中,且B的深度大于a的深度,根据p=ρgh可得出a、b两点液体压强的大小;
由图可知,b、c在不同液体的同一深度,由于ρ水<ρ盐水,根据p=ρgh可得出b、c两点液体压强的大小。
本题主要考查液体压强的比较,正确理解液体深度的含义是解题的关键。
12.【答案】B
【解析】解:A、木箱所受的重力和木箱对地面的压力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不是平衡力。故A错误;
B、木箱所受的重力和地面对木箱的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是平衡力。故B正确;
C、木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是平衡力。故C错误;
D、木箱所受的重力和木箱对地球的吸引力是作用在不同物体上的两个力,且大小相同,不是平衡力。故D错误。
故选:B。
根据平衡力的条件分析解答: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。
此题考查平衡力的辨别,紧紧抓住平衡力的条件,逐项认真分析,此类题目就不难作答。
13.【答案】D
【解析】解:设一块砖的重力为G,砖的底面积为S,
根据图示可知,F甲=2G,F乙=G,F丙=2G,
由p=FS可得,p甲=F甲S甲=2GS,p乙=F乙S乙=GS,p丙=F丙S丙=2G2S=GS,
所以,p甲=2p乙=2p丙。
故选:D。
分别找出三种放置方式中砖对地面的压力和受力面积,再根据压强公式p=FS进行比较。
本题考查压强公式的应用,关键是知道物体放在水平地面上,对地面的压力等于自身重力。
14.【答案】BC
【解析】解:A、力是改变物体运动状态的原因,而物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B、力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,力不能离开施力物体和受力物体而独立存在,故B正确;
CD、物体相互接触不一定有力的作用,不相互接触的物体也可能产生力的作用,如磁力、地球的吸引力等,故C正确,D错误;
故答案为:BC。
(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,力不能离开施力物体和受力物体而独立存在;
(3)物体相互接触不一定有力的作用,不相互接触的物体也可能产生力的作用。
本题考查了力的概念,要注意力是物体之间的相互作用,力不能脱离物体而单独存在。
15.【答案】BD
【解析】解:A、根据图像知,物体在0−2s内的路程始终为0,说明物体处于静止状态,故不是一直匀速直线运动,故A错误;
B、2−6s路程与时间成正比,是匀速直线运动,运动时间t=6s−2s=4s,路程s=8m;
则速度v=st=8m4s=2m/s,故B正确;
C、物体在0−2s内静止,受力平衡,物体受到的摩擦力等于拉力,故C错误;
D、在第2s至第6s的过程中,物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,而压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,拉力F保持不变,故D正确。
故选:BD。
(1)根据图像分析0−2s的运动情况;
(2)根据v=st计算2s以后的速度;
(3)根据静止和匀速直线运动的物体受力平衡进行分析。
本题考查二力平衡的应用,关键是从图像获取有用信息,属于基础题。
16.【答案】ABD
【解析】解:根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρhg可知,
因为两物体对水平面的压强相同,即p甲=p乙,
则ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙;
由图可知:S甲>S乙;
若沿竖直方向分别在两个正方体右侧截去一部分,由于竖切后仍然是长方体固体,而且竖切后固体的密度不变,高度不变,则压强不变,
所以对地面压强的变化量Δp甲=Δp乙=0,故C错误;
若剩余部分对地面的压力F甲′=F乙′;因为p甲=p乙,所以根据F=pS可知:剩余部分的底面积S甲′=S乙′,故B正确;
因为p甲=p乙,S甲>S乙;
所以根据F=pS可知:两物体原来对水平面的压力:F甲>F乙,故A正确;
因为剩余部分对地面的压力F甲′=F乙′;所以根据ΔF=F−F′可知:对地面压力的变化量ΔF甲>ΔF乙,故D正确。
故选:ABD。
由于两个物体都是规则的实心均匀正方体,可利用p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρhg先判断出两个物体的密度;
若沿竖直方向分别在两个正方体右侧截去一部分,根据剩余部分对地面的压力相等判断出底面积关系,最后比较。
此题是典型的柱状固体的压强问题,对于方形物体:p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρhg,可见物体对桌面的压强仅与物体密度ρ和h有关,而与物体底面积大小无关。
17.【答案】地球的 竖直向下
【解析】解:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。我们在墙上挂图时,可自制一个重垂线来检查图是否挂正,这是利用重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:地球的;竖直向下。
(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
(2)重力的方向总是竖直向下的。
知道重力的概念和重力的方向。本题属于基础性题目。
18.【答案】远 匀速直线
【解析】解:木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,在探究“阻力对物体运动影响”实验中:同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下时,小车在水平面所受阻力越小,向前滑行的距离越远;
若小车在水平面上运动时不受阻力,小车通过的距离无限长,即小车将做匀速直线运动。
故答案为:远;匀速直线。
木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长;
据此推理回答。
本题探究“阻力对物体运动影响”实验,考查对实验现象的分析和推理法的运用。
19.【答案】越大 连通器
【解析】解:液体压强随深度的增加而增大,所以大坝水位达到“警戒水位”时就要泄洪降低水位,这是因为水的深度越深,压强越大;
锅炉液位计和锅炉就构成了一个连通器,水不流动时,液面就是相平的。
故答案为:越大;连通器。
液体压强随深度的增加而增大;
上端开口、下部相连通的容器叫连通器,连通器内的液体不流动时,各容器中的液面就是相平的。
本题考查液体压强和连通器,难度不大,是对基础知识的考查。
20.【答案】750 低于
【解析】解:读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,低于1个标准大气压(760mm高水银柱),所以在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将低于100℃。
故答案为:750;低于。
在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,因此,从图中读出管内水银面到水银槽内水银面的竖直高度,即可得出结论;
气压越小,液体的沸点越低;标准气压下水的沸点是100℃。
此题主要考查托里拆利实验中大气压的读数方法、沸点与大气压的关系,属于基础知识。
21.【答案】竖直向上 15
【解析】解:浮力的方向是竖直向上的;
由题意可知,物体受到的浮力F浮=10N,上表面受到水向下的压力F向下=5N,
由浮力产生的原因可得:F浮=F向上−F向下,
则物体下表面受到水向上的压力:F向上=F浮+F向下=10N+5N=15N。
故答案为:竖直向上;15。
浮力的方向是竖直向上的;浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力,大小等于上下表面受到的压力之差。
本题考查了对浮力产生原因的应用,浮力大小等于上下表面所受的压力之差,不要受题目中干扰因素的影响。
22.【答案】1:1 4:9
【解析】解:正方体对水平桌面的压强:p=FS=GS=ρVgS=ρShgS=ρgh,ρA:ρB=2:3,
由p=ρgh可得,ρAghA:ρBghB=2hA:3hB=1:1,则hA:hB=3:2;
因此SA:SB=hA2:hB2=9:4;
将两物体如图放置,对桌面的压力等于两者重力和,故压力相等,即FA:FB=1:1;
对桌面的压强之比:pA:pB=FASA:FBSB=49:11=4:9。
故答案为:1:1;4:9。
均匀方形、柱形物体对水平面的压强p=FS=GS=ρVgS=ρShgS=ρgh,据此可求两个正方体的高度比;根据压力等于重力可知压力比,再根据p=FS可得压强之比。
本题考查了学生对压强公式的掌握和运用,要根据已知条件,灵活选用压强计算式p=FS和p=ρgh进行分析解答。
23.【答案】解:物块在水平面上向右滑动,重心在物体的中心,过重心沿水平向左的方向表示出摩擦力f;如图所示。
【解析】物块在水平面上向右滑动竖直方向受到重力和支持力,水平方向上,因为向右运动,所以受到水平向左的摩擦力。
本题考查了力的示意图的画法,要注意所画力的作用点和方向,并注意在线段末端标明所画的力。
24.【答案】解:小球在水中静止时处于漂浮状态,此时浮力等于重力,所受重力和浮力作用点都在重心,重力的方向竖直向下,浮力的方向是竖直向上的,如图所示:
【解析】小球在水中静止时处于漂浮状态,此时浮力等于重力,所受到的浮力的作用点在重心.
本题的关键运用二力平衡分析力的方向和大小关系。
25.【答案】B C 作用点 伸长量 2
【解析】解:(1)研究力的作用效果跟力的方向的关系时,应选择力的大小和作用点相同而力的方向不同的图B和C;
(2)图B、D中力的大小和力的方向相同而作用点不同,说明力的作用效果与力的作用点有关;
(3)弹簧测力计是测量力的大小的仪器,它是根据在一定范围内弹簧的伸长量和所受拉力成正比的原理制成的;
由图知,这个弹簧测力计的量程是5N,分度值是0.2N,读数是2N。
故答案为:(1)B;C;(2)作用点;(3)伸长量(或“形变量”);2。
力的三要素:力的大小、方向和作用点;力的三要素同时影响力的作用效果。力的作用效果:力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状;用控制变量法研究力的作用效果和力的三要素之间的关系;
弹簧测力的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比;使用弹簧测力计测量力的大小时,首先要明确弹簧测力计的量程和分度值,读数时视线与指针所指刻线相垂直。
本题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握、弹簧测力计的记数,以及对控制变量法的理解。
26.【答案】明显 深度 不变 相等 密度 h2h1ρ水
【解析】解:(1)实验前,依依检查实验装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,说明这套实验装置不漏气;
(2)比较图甲、乙可知,液体密度相同,深度不同,根据转换法,产生的压强不同,故液体内部压强与深度有关;
(3)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)如图丙所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,内外液面相平,发现橡皮膜内凹,则盐水产生的压强大,而盐水密度大于水,说明当深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
(5)如图丁所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,根据液体压强公式p=ρgh,故有:ρ水gh2=ρ酒精gh1;则酒精的密度为:ρ酒精=h2h1ρ水。
故答案为:(1)明显;(2)深度;(3)不变;相等;(4)密度;(5)h2h1ρ水。
(1)压强计使用前要检查气密性,按压压强计金属盒的橡皮膜,U形管中的液面高度都没变化,说明压强计漏气,若液面高度升降明显,则装置不漏气;
(2)(3)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(4)发现橡皮膜内凹,可知盐水产生的压强大,而盐水密度大于水,据此得出结论;
(5)根据橡皮膜变平,水和酒精产生压强相等,由p=ρgh得求出酒精的密度。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查装置气密性的检查、转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
27.【答案】匀速直线 二力平衡 甲、乙 接触面粗糙程度 2.4 不需要 接触面积
【解析】解:(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡原理可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)要探究摩擦力与压力大小的关系,需使接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,甲、乙两图符合题意;
(3)水平匀速直线拉动木块,此时弹簧测力计的示数为2.4N,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,即此时木块受到的摩擦力为2.4N;当拉力增大到3N时,由于压力和接触面的粗糙程度都不变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍为2.4N;
(4)如图丁所示的实验装置,拉动长木板向左运动,A相对地面处于静止状态,A受到的测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
(5)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,还可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关。将木块平放在长木板上,拉动木板,记下弹簧测力计示数F1;将木块侧放在长木板上,拉动木板,记下弹簧测力计示数F2;将木块竖放在长木板上,拉动木板,记下弹簧测力计示数F3,比较3次示数大小,用此装置可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)甲、乙;接触面粗糙程度;(3)2.4;(4)不需要;(5)接触面积。
(1)要使拉力与摩擦力相等,需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动;
(2)要探究摩擦力与压力大小的关系,需使接触面的粗糙程度相同,压力大小不同;
(3)根据弹簧测力计的示数和二力平衡条件算出木块受到的摩擦力的大小;
(4)如图丁所示的实验装置,A相对于地面处于静止状态,根据二力平衡分析;
(5)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面积无关。
究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,属于中考重点实验,需对其熟练掌握,本题综合性强。
28.【答案】测量空桶的重力 ③ 0.2 没有多次实验寻求普遍规律 体积 相等 4×103
【解析】解:(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,先根据称重法F浮=G−F示求出物体受到的浮力大小,再称出物体排开的水和小桶的总重力,但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系,所以需要减掉小桶的重力,因此遗漏的步骤是测量空桶的重力;实验时先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G−F示求出受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的顺序为:DBAC,故选:③;
(2)由实验步骤A、B可知,物体浸在液体中时受到的浮力为:
F浮=G−F示=FB−FA=1.8N−1.6N=0.2N;
由于只测了一组实验数据,没有多次实验寻求普遍规律,所以为了寻找普遍规律,做完一次试验后,需要换用不同液体重新实验;
(3)想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,根据控制变量法,需要选用体积相同,密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力大小;
(4)如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G−F示可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等;
(5)重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,则重物浸在水中时受到的浮力为:
F浮1=G1−F示1=FA1−FA2=4.8N−3.6N=1.2N;
由F浮=ρgV排可得,重物排开水的体积为:
V排=F浮1ρ水g=1.2N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2×10−4m3,
重物的质量为:
m=G1g=4.8N10N/kg=0.48kg,
因为重物全部浸没,所以V=V排=1.2×10−4m3,
则重物的密度为:
ρ=mV=0.48kg1.2×10−4m3=4×103kg/m3。
故答案为:(1)测量空桶的重力;③;(2)0.2;没有多次实验寻求普遍规律;(3)体积;(4)相等;(5)4×103。
(1)阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力,其大小等于物体排开的液体受到的重力;要验证阿基米德原理就要根据F浮=G−F示测出物体的浮力,再测出排开液体的重力,由实验原理可知,要想测出液体的重力,还需要测出空桶的重力,而在实验步骤中需要考虑实验误差的问题,所以需要先测空桶和物体的重力,即可得到完整实验步骤顺序;
(2)根据称重法F浮=G−F示可求出物体受到的浮力;为了寻找普遍规律,需要换用不同液体再次进行实验;
(3)根据控制变量法的要求,要探究浮力大小是否与物体密度有关,要控制液体密度和排开液体的体积相同,所以需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中,比较浮力大小;
(4)如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,根据称重法F浮=G−F′可知弹簧测力计A的示数变化;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系;
(5)根据称重法F浮=G−F示可求出物体受到的浮力,再利用F浮=ρgV排可求得重物排开水的体积,因为重物全部浸没,所以V=V排;已知重物的重力,可求得其质量,再利用密度公式可求得重物的密度。
本题主要考查学生对阿基米德原理实验的掌握程度,重点是要掌握实验中的每个步骤,以及每一步要测量的对象,还要注意如何控制实验测量中的误差以及会用称重法算浮力。
29.【答案】解:(1)已知自行车的质量为10kg,
自行车所受重力:G=mg=10kg×10N/kg=100N;
(2)车总重力:G总=m总g=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N;
此时自行车受到的摩擦力:f=0.06G总=0.06×600N=36N;
车做匀速直线运动,牵引力F=f=36N。
答:(1)这辆山地自行车所受重力为100N;
(2)此时自行车受到的牵引力是36N。
【解析】(1)根据G=mg求出这辆山地自行车所受重力;
(2)根据f=0.06G总=0.06m总g求出小军骑着这辆自行车在水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力,匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出此时自行车受到的牵引力。
本题考查重力和二力平衡的应用,属于基础题。
30.【答案】解:(1)载货后货车的总重力:G=mg=40×103kg×10N/kg=4×105N,
载货后车在水平路面上,车对地面压力:F=G=4×105N;
(2)该车对水平地面的压强:p=FS=4×105N0.8m2=5×105Pa,
因为p=5×105Pa<7×105Pa,所以该车对地面压力符合汽车工业的行业标准。
(3)按行业标准,由p=FS可知,该车对地面的最大压力为:F大=p大S=7×105Pa×0.8m2=5.6×105N,
则车和货物的最大总重为:G大=F大=5.6×105N,
车最多装载货物重为:G物=G大−G车=5.6×105N−1.5×105N=4.1×105N。
答:(1)载货后该车对地面的压力是4×105N;
(2)该车符合汽车工业的行业标准;
(3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多装载货物重4.1×105N。
【解析】(1)根据G=mg求出货车的总重力;车在水平路面上,车对地面压力等于车的总重力;
(2)根据p=FS求出该车对水平地面的压强,与7×105Pa可知是否符合汽车工业的行业标准;
(3)根据p=FS求出该车对地面的最大压力,该车对地面的最大压力等于车和货物的总重力,车最多装载货物重等于车和货物的总重力车的重力。
本题考查重力公式、压强公式以及压强公式的灵活变形,难度不大。
31.【答案】解:(1)当加入的水m水=3kg时,p水=0.6×103Pa,
由p=ρgh可得,水的深度h=p水ρ水g=0.6×103Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.06m=6cm;
(2)由于物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,则物体M的高度H=h+h露=6cm+4cm=10cm;
由漂浮条件可知:F浮=G,
即:ρ水V排g=ρ物V物g,
则ρ水Sh浸g=ρ物SHg,
所以ρ物=h浸Hρ水=6cm10cm×1×103 kg/m3=0.6×103kg/m3;
(3)由ρ=mV可得,
3kg水的体积V水=m水ρ水=3kg1.0×103kg/m3=3×10−3m3,
圆柱体周围的水的底面积S水=V水h=3×10−3m30.06m=0.05m2,
由于加入的水等于7kg与3kg时压强分别为1.0×103Pa、0.6×103Pa,
由p=FS=GS得:
容器的底面积S=△G△p=△mg△p=(7kg−3kg)×10N/kg1.0×103Pa−0.6×103Pa=0.1m2。
圆柱体的底面积S圆柱体=S−S水=0.1m2−0.05m2=0.05m2,
则圆柱体的体积V=Sh=0.05m2×0.1m=0.005m3,
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m3=50N
圆柱体M的重力GM=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×0.005m3×10N/kg=30N,
G正方体=F浮−GM=50N−30N=20N。
答:(1)圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度为6cm;
(2)圆柱体M的密度为0.6×103kg/m3;
(3)该正方体的重力为20N。
【解析】(1)圆柱体M刚好漂浮时加入的水等于3kg时,由图读出此时的水的压强,利用p=ρgh求出水的深度;
(2)根据物体M刚好漂浮且露在水面外的长度和水的深度,即可求出M的高度H,
物体M刚好漂浮时浮力与重力,利用阿基米德原理和密度公式列出等式即可求出M的密度ρM;
(3)利用p=ρgh求出此时水的深度,根据加入的水等于7kg与3kg时压强的变化和所加水的质量m的变化求出圆柱体的底面积。然后可求圆柱体的体积,圆柱体刚好浸没在水中时,圆柱体重加上正方体重等于圆柱体受到的浮力,据此求正方体重力。
本题考查了学生对密度公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,难点根据水的压强的增加量和加水的质量求出底面积。
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