江苏省宿迁市宿豫区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
展开2022-2023学年江苏省宿迁市宿豫区八年级(下)期末物理试卷
1. 日常生活中某些数据合理的是( )
A. 一杯水对桌面的压强约为1000Pa B. 托起两个鸡蛋的力大约是10N
C. 某中学生的重力约为50kg D. 学生用弹簧测力计分度值是0∼5N
2. 寒冬,自来水管往往因管内水结冰膨胀而破裂,在自来水管外捆扎发泡塑料,可以有效解决该问题,这是因为发泡塑料的( )
A. 硬度较小 B. 导热性好 C. 导电性好 D. 隔热性好
3. 划船时,使船和桨一起向前运动的力的施力物体是( )
A. 划船的人 B. 河中的水 C. 船桨 D. 船
4. 2022年3月23日,备受关注的中国空间站“天宫课堂”第二课正式开讲,“太空教师”王亚平利用水和两块塑料板搭建了一座液桥,如图所示。搭
建液桥利用了( )
A. 分子间的引力 B. 分子间的斥力
C. 空间站内气体的压力 D. 磁极之间的作用力
5. 如图所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对平衡力
B. 乙物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力
C. 甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
D. 乙对甲的支持力和甲受到的重力是一对平衡力
6. 高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示.它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是( )
A. FA
C. FA>FB pA>pB D. FA=FBpA
A. 图甲为车轴加润滑油 B. 图乙冰壶表面打磨的很光滑
C. 图丙球拍上粘有橡胶 D. 图丁旱冰鞋下装有滚轮
8. 一架在高空水平向西匀速直线飞行的飞机,从飞机上每隔1s投下一个铁球,3s钟内连续投下3个球,如果不考虑空气阻力,这3个球在没有落地前,在地面上的人看到三个球在空中的排列位置应是下图中的( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来。下列说法正确的是( )
A. 吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B. 吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C. 吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D. 吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
10. 现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把一个鸡蛋分别放入两容器中,鸡蛋静止时的情形如图所示。鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力分别为F甲浮、F乙浮,放入鸡蛋后两杯液体对容器底部的压强分别是p甲、p乙,则( )
A. F甲浮
C. F甲浮>F乙浮,p甲 11. 如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。选项中表示此过程中量杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A.
B.
C.
D.
12. 把重5N、体积为0.4dm3的物体投入盛有足够多水的杯中。当物体静止时,下列说法中正确的是( )
A. 物体漂浮,所受浮力为5N B. 物体漂浮,所受浮力为4N
C. 物体沉底,所受浮力为4N D. 物体悬浮,所受浮力为5N
13. PM2.5指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,也称可入肺颗粒物,PM2.5在空气中的运动______ (“属于”或“不属于”)分子的热运动;家里的电风扇的扇叶容易吸上灰尘,这是因为扇叶在转动过程中,通过摩擦带上了电荷,从而具有______ 性质,所以灰尘被吸在扇叶上。
14. 2022年2月爆发的俄乌冲突导致国际油价上涨,已知原油的密度为0.8×103kg/m3,则一桶(体积近似等于160L)原油的质量为______ kg,从国外运到国内后,质量______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当运油的轮船从东海驶入长江时,它所受的浮力______ 自身重力(填“大于”、“小于”或“等于”),轮船会______ 一些,(填“上浮”或“下沉”)。
15. 小明和小华用塑料瓶做了以下实验:将塑料瓶装满水,覆盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不会下落,如图甲所示,该实验说明了______ 的存在。将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图乙所示,该实验说明液体压强与______ 有关。如图丙所示,将两个完好的空塑料瓶横放在水平桌面上,正对着两瓶中间用力吹气,两瓶向中间靠拢,该实验说明流速越大,流体的压强越______ 。小明从宿迁到西藏旅游时,发现随身携带的食品包装袋变得鼓起来,这是因为大气压随高度增加而______ (选填“增大”或“减小”),使得袋内的气压______ (选填“大于”或“小于”)外部大气压的缘故。
16. 如图所示,水平桌面上放置的两个相同的圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体,将一支密度计分别放入这两种不同液体中,静止后的情形如图所示,两液面相平,则甲液体的密度______乙液体的密度(选填“大于”、“等于”、“小于”);密度计在甲液体中受到的浮力______在乙液体中受到的浮力(选填“大于”、“等于”、“小于”);原容器中甲液体的质量______乙液体的质量(选填“大于”、“等于”、“小于”).
17. 一个体积为200cm3的小球,轻轻放入盛满水的溢水杯中,小球静止后排出水的质量为160g,此时小球所受浮力为______ N,将小球取出,放入盛足够多的密度为0.8×103kg/m3的酒精的杯中,松手后,它将会______ (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
18. 如图所示,水平地面上有一长方体木箱,小明用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示,在0∼1s内,木箱收到摩擦力是______ N;在第2s时刻,木箱受到的摩擦力是______ N。在第4s时刻,木箱做______ (选填“加速”、“减速”或“匀速直线运动”)。
19. 图甲所示,汽车沿平直公路行驶,车顶A处滴落的水滴最终落在B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。针对此汽车的运动情况,小明提出了以下看法:①匀速运动;②加速向右运动;③加速向左运动;④减速向右运动;⑤减速向左运动;
(1)你认为可能正确的是:______ (填序号),水滴在下落过程中运动状态______ (选“改变”或“不变”);
(2)C受到的摩擦力方向______ (选填“一定向左”、“一定向右”“向左、向右都有可能”);
(3)如图乙所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由
静止开始释放小球,不计空气阻力,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,将细线剪断,则小球将______ ;当小球摆到B点时若所有力同时消失,将细线剪断,则小球将______ 。(上述两空选填“在B点保持静止”、“沿BE方向运动”、“沿BC方向运动”或“沿BD方向运动”)
20. 若某同学体重50kg,每只脚与地面的接触面积0.02m2,则该同学两只脚站立时对地面的压强是______ Pa。相对于站立,他迈步走路时对地面的压强会______ (填变大、变小或不变)。
21. 为了倡导绿色出行,我市投放了大量的公共自行车,小明的质量为50kg,车的重力为200N,小明在水平路面上骑车时两个轮胎与地面的接触面积共100cm2,轮胎允许承受的最大压强为8×104Pa,g取10N/kg,求:
(1)小明骑行时自行车对地面的压强;
(2)小明骑行时自行车车篮内能携带物体的最大质量(轮胎与地面接触面积不变)。
22. 如图甲所示,盛水的烧杯底面积250cm2,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,(g取10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体的底面积。
23. 如图所示,孔明灯升空后沿着虚线方向做匀速直线运动,请在重心O画出孔明灯所受力的示意图(忽略空气阻力)。
24. 如图,一个金属球在水中下沉,请画出金属球所受重力和浮力的示意图。
25. 如图,物块从斜面滑下,画出物块在水平面滑行时受力示意图。
26. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为______N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为______N。石块排开的水所受的重力可由______(填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于______。
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是______。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则______(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
27. 某同学用如图甲所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。他在水平台面上分别铺上材料不同的物体,让同一小车从同一斜面上的相同高度由静止滑下。
(1)由图甲实验现象可以得出结论:水平面粗糙程度越小,小球运动的距离越远;由此说明小球受到的阻力越小,速度减小得越______ 。
(2)图甲中三次实验中小球速度的减小量______ (“相同”或“不同”),小球最终停下来的原因是______ 。
(3)伽利略设想了一个如图乙所示的理想实验,其步骤如下:
A.如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
B.减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;
C.两个斜面对接,让静止的小球从一个斜面滚下,滚上另一个斜面;
D.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球会沿水平面做匀速直线运动。
①在上述的设想步骤中,合理的顺序______ 。(填编号)
②通过对这个实验的分析,我们可以得到的最直接结论是______ 。
A.自然界的一切物体都具有惯性
B.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
C在光滑水平面上运动的小球,其运动状态的维持并不需要外力
28. 如图甲所示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)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______ ,并通过调整______ 来改变拉力的大小。
(2)小红同学也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为能否用小红的装置进行实验______ (选填“能”或“不能”)。
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度(如图丙),松手后小卡片______ (“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究______ 。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,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
29. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明采用如图所示装置进行实验。
(1)如图甲所示,在探头未放入液体中时U形管两端液面不相平,接下来应进行的操作是______ (选填“A”或“B”);
A.拆掉软管重新组装
B.向U形管中加入少量液体
(2)实验前,小明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,则说明这套实验装置______ (选填“漏气”或“不漏气”);实验中用U形管内液面的高度差表示探头处液体压强的大小,该处用到了______ (选填“转换法”或“控制变量法”);
(3)比较图乙、丙可知,当深度一定时,液体内部压强与______ 有关;在图丙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将______ ,继续往下移动探头,U形管两端液面的高度差将______ (以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
30. 小明利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压的值,实验装置及方案如下:
步骤1:把活塞推至注射器的底端,然后用细线拴住活塞的颈部,用弹簧测力计多次匀速拉动活塞,读出测力计的示数都为1.2N;
步骤2:用橡皮帽封住注射器的小孔,再次用弹簧测力计匀速拉动活塞,读出测力计的示数为6.8N;
步骤3:注射器吸入部分液体,并将活塞推至底部,用橡皮膜封住注射器的小孔,再次用弹簧测力计匀速拉动活塞,读出测力计的示数为7.2N;
其他相关数据如表:
注射器的容积V/mL
注射器有刻度的部分长度L/cm
大气压的值p/Pa
3.0
4.90
请根据小明的实验方案和数据回答以下问题:
(1)小明进行步骤1的操作目的是测出______ ,如果省略这一步骤,会导致最终的测量结果______ (选填“偏大”或“偏小”);
(2)实验过程中步骤2和步骤3测量的结果,选用______ 测量结果更精确(选填“步骤2”或“步骤3”);
(3)步骤3中,向注射器内吸入______ 效果较好(选填“水”或“植物油”);
(4)为了保证装备的气密性,堵住针筒前端小孔,将活塞拉动一段距离,松手后,观察活塞能否回到原来的位置,离原来位置越______ (选填“远”或“近”),气密性越好;测出的大气压的值为______ Pa。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、一杯水重2N(包括水杯),与桌面的接触面积约20cm2=0.002m2,对水平桌面的压强约p=FS=GS=2N0.002m2=1000Pa,故A符合实际;
B、两个鸡蛋的重力约为1N,所以托起两个鸡蛋的力大约是1N,故B不符合实际;
C、某中学生的约为50kg,则其重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C不符合实际;
D、学生用弹簧测力的量程是0∼5N,分度值为0.2N,故D不符合实际。
故选:A。
不同物理量的估测,有的需要生活经验,有的需要换算单位,有的需要简单计算,最后判断哪个选项符合实际。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】D
【解析】解:寒冬,气温很低,露天自来水管内的水凝固成冰,体积变大,很容易把水管胀破,也就是常说的“冻破”;
包上发泡塑料后,塑料的导热性能差,隔热性好,有效防止了寒气的入侵,起到了保护的作用。
故选:D。
发泡塑料有细微的独立气泡结构,有效降低空气对流导致的能量交换,是热的不良导体,传导热的能力很差,能起到保温的作用
此题是一道典型的实际生活问题,这也充分体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
3.【答案】B
【解析】解:划船时,船桨向后划水,由于物体间力的作用是相互的,河中的水就会给船和船桨向前的反作用力,所以人会向前运动。
故选:B。
掌握力的作用的相互性。一个物体受到力,同时给施力物体一个反作用力。
解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑,即一个物体在施力的同时必然也受力,另一个物体在受力的同时必然也是施力物体。
4.【答案】A
【解析】解:水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。
故选:A。
组成物质的分子间有相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论的知识,属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解:A、甲对乙的压力与桌面对乙的支持力大小不相等,不是平衡力,故A错误;
B、乙物体受到的重力与桌面对它的支持力作用在同一物体上,不是相互作用力,故B错误;
C、甲对乙的压力与桌面对乙的支持力作用在同一物体上,不是相互作用力,故C错误;
D、乙对甲的支持力和甲受到的重力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是平衡力,故D正确。
故选:D。
二力平衡的条件:作用在同一物体上;大小相等;方向相反;作用在同一直线上。
相互作用力的条件:作用在不同的物体上;大小相等;方向相反;作用在同一直线上。
本题考查相互作用力和平衡力的区分,关键明确相互作用力的条件和二力平衡条件的区别,同时会对物体进行正确受力分析。
6.【答案】B
【解析】解:从图中可以看出,VA>VB,而A和B的材料相同,即密度相同,
根据公式G=mg=ρVg可知,GA>GB,
而物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,所以FA>FB。
A和B的密度相同,g是常量,而A和B的高度相同,
根据公式p=ρgh可知,它们对地面的压强相等,即pA=pB。
故选:B。
物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力。首先判断实心长方体A和B的体积关系,然后利用公式G=mg=ρVg判断A和B的重力的关系,再根据F与G之间的关系分析A、B对桌面的压力关系。
A和B的形状规则,它们的高度,材料相同,它们对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,所以可以用公式p=ρgh进行分析,然后比较A、B对桌面的压强关系。
本题考查了重力、压力和压强的计算,放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,以及对于形状规则的固体,计算固体对水平桌面的压强,可以利用公式p=ρgh计算。
7.【答案】C
【解析】解:
A.图甲为车轴加润滑油,是为了使接触面分离从而减小摩擦,故A错误;
B.图乙冰壶表面打磨的很光滑,是为了减小接触面的粗糙程度从而减小摩擦,故B错误;
C.图丙球拍上粘有橡胶,是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦,故C正确;
D.图丁旱冰鞋下装有滚轮,是通过滚动代替滑动从而减小摩擦,故D错误。
故选C。
增大摩擦力的方法有:一是增大压力;二是增大接触面的粗糙程度。
本题考查了增大摩擦力的方法,是一道简单题目。
8.【答案】C
【解析】解:飞机在高空水平向西匀速直线飞行时,从飞机上先后投下三个铁球后,
不计空气阻力,由于惯性,铁球要保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,
三个铁球在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,
由于重力的作用,向下运动的距离不同,
故三个铁球在下落的过程中,在同一竖直方向,只有C图属于这种情况。
故选:C。
一切物体都有保持原来运动状态不变的属性,即惯性,从飞机上先后投下三个铁球后,三个铁球也有惯性,三个铁球还以原来的速度向前运动。
本题以典型的情景考查了惯性的知识,在分析时,要充分考虑到惯性的存在以及重力的存在,同时要注意其前提:不计空气阻力。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
流动的气体和液体都称为流体,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。据此分析回答。
本题考查了流体压强与流速的关系,看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中,学以致用,有意义。
【解答】
从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小,而乒乓球下部空气流速小压强大;吸气时,乒乓球上方空气仍是流速大压强小,这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球。
故选:A。
10.【答案】B
【解析】解:
由图可知,鸡蛋在甲杯液体中漂浮,其受到的浮力等于鸡蛋的重力;鸡蛋在乙杯液体中悬浮,其受到的浮力也等于鸡蛋的重力;因同一鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受浮力大小相等,即:F甲浮=F乙浮;
鸡蛋在甲杯液体中漂浮,则甲液体密度大于鸡蛋的密度;鸡蛋在乙杯液体中悬浮,则乙液体的密度等于鸡蛋的密度,所以ρ甲>ρ乙,两液体的体积相同,根据G=mg=ρgV可知,甲液体的重力大于乙液体的重力;
因容器为柱形容器,且鸡蛋在两液体中分别处于漂浮和悬浮状态,则液体对容器底部的压力等于液体与鸡蛋重力的和,所以甲杯底部受到液体的压力大,根据p=FS可知,容器底部受到的压强:p甲>p乙;
综上所述,B正确。
故选:B。
(1)根据物体的浮沉条件判断鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受浮力的大小关系;
(2)鸡蛋在甲杯液体中漂浮,则甲液体密度大于鸡蛋的密度;鸡蛋在乙杯液体中悬浮,则乙液体的密度等于鸡蛋的密度;据此得出两种液体的密度大小关系;又知道两液体的体积相同,根据m=ρV可知两液体质量的关系,根据G=mg可知两液体的重力关系;因容器为柱形容器,且鸡蛋在两液体中分别漂浮和悬浮,则液体对容器底部的压力等于液体与鸡蛋重力的和,最后根据压强公式p=FS可比较液体对容器底部的压强大小关系。
本题考查了物体浮沉条件、重力公式和压强公式的综合应用,注意:虽然能判断两种液体的密度大小关系,但由于密度大的液体的深度较小,则不能用液体压强公式进行判断,需要用压强定义式解答。
11.【答案】B
【解析】解:据图可知,量杯的形状是上宽下窄,所以在向量杯中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在量杯中的增加的高度越来越小,所以量杯底部所受液体压强的增加量也会越来越小,故B是正确的。
故选:B。
液体对容器底部的压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中量杯的形状分析判断即可解决。
看清容器的形状,并能结合液体内部压强大小的影响因素分析判断是解决该题的关键。
12.【答案】C
【解析】解:当物体完全浸没时受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10−3m3=4N,
由于F浮=4N
所以,物体将沉底,则物体静止时实际受到的浮力等于4N。
故选:C。
根据其体积利用阿基米德原理计算出完全浸没时的浮力,再根据浮沉条件来判断其浮沉状态,并最终确定其静止时的浮力。
解决本题用到了浮力的公式与浮沉条件,解题的顺序是关键,先求浮力,再判断浮沉才能得出正确的结果。
13.【答案】不属于 吸引轻小物体的
【解析】解:分子的尺度很小,PM2.5的尺寸远远大于分子的尺寸,所以PM2.5在空气中的运动不属于分子的热运动;家里的电风扇的扇叶容易吸上灰尘,这是因为扇叶在转动过程中,通过摩擦带上了电荷,从而具有吸引轻小物体的性质,所以灰尘被吸在扇叶上。
故答案为:不属于;吸引轻小物体的。
(1)一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)带电体能够吸引轻小的物体。
本题考查的是分子的热运动和带电体的性质,属于基础性题目。
14.【答案】128 不变 等于 下沉
【解析】解:(1)已知原油的密度ρ=0.8×103kg/m3,一桶原油的体积V=160L=160dm3=0.16m3,
由ρ=mV可得一桶原油的质量为:
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.16m3=128kg;
(2)质量是物体本身的一种属性,一桶原油从国外运到国内后,虽然位置改变了,但其质量不变;
(3)轮船从东海驶入长江时,始终漂浮,受到的浮力都等于自重,大小不变,因为ρ海水>ρ江水,由F浮=ρ液V排g得排开江水的体积比排开海水的体积大,要下沉一些。
故答案为:128;不变;等于;下沉。
(1)已知原油的体积和密度,利用m=ρV可求一桶原油的质量;
(2)质量是物体本身的一种属性,不随位置、状态、形状以及温度的变化而变化;
(3)轮船在水中都为漂浮状态,由物体的浮沉条件可知受到的浮力与轮船受到的重力的关系;
得出了受到浮力的大小关系,知道江水和海水的密度关系,根据阿基米德原理分析排开江水和海水体积的大小关系。
本题考查密度公式的应用、质量及其特性、物体的浮沉条件及阿基米德原理,关键应注意轮船漂浮时浮力等于物重这一特点,属于基础题。
15.【答案】大气压 深度 小 减小 大于
【解析】解:如图甲所示,在塑料瓶中装满水,用纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下,是因为大气压将纸片和水托住的,该实验说明了大气压强的存在。
图乙的实验中,观察到水从小孔射出,小孔的位置越低(液体的深度越大),射出的水越急,液体压强越大,该实验说明了液体压强与液体的深度有关。
将两个完好的空塑料瓶横放在水平桌面上,正对着两瓶中间用力吹气,两瓶中间流速大,压强小,两瓶外侧流速小,压强大,内外压强差使两瓶向中间靠拢,所以该实验说明流速越大,流体的压强越小。
小明从宿迁到西藏旅游时,发现随身携带的食品包装袋变得鼓起来,这是因为大气压随高度增加而减小,使得袋内的气压大于外部大气压的缘故。
故答案为:大气压;深度;小;减小;大于。
(1)大气对浸在其中的物体能产生压强,从这一角度作出解释;
(2)越往下的孔流出的水喷得越快,说明深度越大,液体产生的压强越大;
(3)在气体或者液体中,流速越大的位置,压强越小;
(4)大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低。
本题考查了学生对液体的压强特点、大气压的存在、流体流速与压强的关系、大气压与高度的关系,难度不大。
16.【答案】大于 等于 大于
【解析】解:同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则F浮甲=F浮乙=G,即:密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计的重力G;
由图知密度计排开液体的体积V排甲
图中两液面相平,甲图中密度计浸没在液体中的体积小于乙图中密度计浸没在液体中的体积,所以甲图液体的体积大于乙图液体的体积,由于ρ甲>ρ乙,根据m=ρV知原容器中甲液体的质量大于乙液体的质量。
故答案为:大于;等于;大于。
(1)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系;从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
(2)密度计上的刻度代表了液体密度的大小,根据ρ液=F浮gV排,密度计排开液体的体积越大,则表示液体的密度越小。
(3)图中两液面相平,根据甲、乙图中密度计浸没在液体中体积的关系判断出甲、乙两图液体的体积的关系,根据m=ρV判断出原容器中甲、乙液体质量的关系。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂浮(F浮=G)是本题的关键。
17.【答案】1.6悬浮
【解析】解:球轻轻放入盛满水的溢水杯中静止时,根据阿基米德原理可得,小球受到的浮力:
F浮=G排=m排g=160×10−3kg×10N/kg=1.6N,
假如小球完全浸没,则小球受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10−6m3=2N,
由于F浮
小球的密度等于酒精的密度,小球浸没在酒精中静止时处于悬浮状态。
故答案为:1.6;悬浮。
小球轻轻放入盛满水的溢水杯中时,根据阿基米德原理求出小球受到的浮力,假设小球完全浸没,根据阿基米德原理求出此时小球受到的浮力,然后比较两个浮力的大小,然后判断小球处于漂浮状态,再根据漂浮状态求出小球的重力,根据密度公式和重力公式求出小球的密度;比较小球和酒精的密度判断小球放入酒精中所处的状态。
本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件以及密度公式的灵活应用,关键是小球体积的判断和解答。
18.【答案】10 20 匀速直线运动
【解析】解:木箱在0∼1s内处于静止状态,水平方向上受到平衡力的作用,摩擦力为10N;
由丙图可知,在3∼5s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力f=F,由乙图可知,在3∼5s内推力F=20N,则木箱受到的滑动摩擦力f=F=20N;
由图丙可知,木箱在1∼3s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,物体间接触面粗糙程度与物体间压力不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则在第2s时刻木箱受到的摩擦力大小为20N。
故答案为:10;20;匀速直线运动。
物体处于静止或者匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
本题考查了学生对力学图象的分析能力,能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键,是一道锻炼学生分析思考能力的好题。
19.【答案】③④ 改变 一定向左 沿BE方向运动 在B点保持静止
【解析】解:(1)汽车原来是运动的,水滴从车顶A处落下后,水滴由于惯性会继续向前运动;
①若汽车匀速运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度和车前进的速度相同,所以水滴会落到A点的正下方;
②若汽车加速向右运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度小于车前进的速度,所以水滴会落到A点的左侧;
③若汽车加速向左运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度小于车前进的速度,所以水滴会落到A点的右侧;
④若汽车减速向右运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度大于车前进的速度,所以水滴会落到A点的右侧;
⑤若汽车减速向左运动,水滴从车顶A处落下后,水滴水平向前的速度大于车前进的速度,所以水滴会落到A点的左侧;
故③④正确;
由于水滴在下落过程中相对于地面做向下的加速运动,不是做匀速直线运动,故水滴的运动状态发生了改变;
(2)汽车加速向左运动时,木箱C有向右运动的趋势,故C受到摩擦力的方向是向左的;
汽车减速向右运动时,木箱C有向右运动的趋势,故C受到摩擦力的方向水平向左的。
(3)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点B时,此时小球的动能全部转化为重力势能,速度为零,此时细线恰好断开,则小球由于重力会沿BE方向运动;当小球摆到B点时若所有力同时消失,将细线剪断,则小球由于惯性保持速度为0,将在B点保持静止
故答案为:(1)③④;改变;(2)一定向左;(3)沿BE方向运动;在B点保持静止。
】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;汽车原来是运动的,水滴从车顶A处落下后,水滴由于惯性会继续向前运动;分5种情况讨论水滴落在A点的哪一侧,找出符合题意的运动情况;
若物体不是处于静止状态或匀速直线运动状态,则它的运动状态发生改变。
(2)车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止,则汽车运动状态发生改变时,木箱受到静摩擦力的作用,且静摩擦力方向与物体相对运动趋势的方向相反。
(3)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点B时,速度为零,此时细线恰好断开,则小球由于重力会竖直下落。根据牛顿第一定律判断所有力同时消失后的状态。
本题考查惯性现象的分析与牛顿第一定律,属于中档题,难度适中。
20.【答案】1.25×104 变大
【解析】解:已知:某同学体重m=50kg,每只脚与地面的接触面积S1=200cm2=2×10−2m2,
该同学两只脚站站立时与地面的接触面积:
S=2S1=2×2×10−2m2=4×10−2m2,
该同学两只脚站立时对水平地面的压力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
该同学两只脚站立时对水平地面的压强:
p=FS=500N4×10−2m2=1.25×104Pa;
他走路时,压力不变,但受力面积变小,
根据公式p=FS可知,他对地面的压强变大。
故答案为:1.25×104;变大。
(1)某同学两只脚站立时对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用压强公式求出对水平地面的压强;
(2)某同学走路时对水平地面的压力相同,受力面积变小,根据压强公式判断对水平地面的压强的变化。
本题考查重力、压力、压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力,解题过程中要注意单位的换算。
21.【答案】解:(1)小明的重力:
G人=m人g=50kg×10N/kg=500N;
小明和车所受总重力:G总=G人+G车=500N+200N=700N,
骑行时,自行车对地面的压力:F压=G总=700N,
自行车对地面的压强:
p=F压S=700N100×10−4m2=7×104Pa;
(3)自行车对地面的最大压力为:
F最大=p最大S=8×104Pa×100×10−4m2=800N,
携带物体的最大重力为:
G物=F最大−G总=800N−700N=100N,
由G=mg得小明骑行时自行车车篮内能携带物体的最大质量为:
m物=G物g=100N10N/kg=10kg。
答:(1)小明骑行时自行车对地面的压强为7×104 Pa;
(2)小明骑行时自行车车篮内能携带物体的最大质量为10kg。
【解析】(1)利用G=mg计算小明的重力;自行车对地面的压力等于人与车的总重力,然后根据压强公式求出自行车对地面的压强;
(2)根据公式F=pS可求对地面最大压力,对地面的压力等于车和物体的总重力,进一步求出携带物体的最大重力,由G=mg算出小明骑行时自行车车篮内能携带物体的最大质量。
本题考查了重力、压力、压强的计算等知识,灵活的运用公式及其变形式是关键,体现了物理知识来源于生活、服务于生活的理念。
22.【答案】解:(1)由图像可知,当h≤3cm时,弹簧测力计示数为12N不变,圆柱体位于空中,根据二力平衡条件得出物体的重力G=12N;
当h≥7cm时,圆柱体完全浸没,弹簧测力计示数为4N不变,此时圆柱体受到的浮力最大,则受到的最大浮力为:F浮=G−F=12N−4N=8N;
(2)根据F浮=ρ水gV排可知,圆柱体排开水的体积即圆柱体的体积为:V=V排=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10−4m3,
又因为圆柱体的质量为:m=Gg=12N10N/kg=1.2kg,
所以圆柱体的密度为:ρ=mV=1.2kg8×10−4m3=1.5×103kg/m3;
(3)由图可知,在3cm时,弹簧测力计的示数开始变化,圆柱体开始接触水面;7cm后,弹簧测力计的示数不再变化,说明圆柱体刚好浸没在水中,此过程中,圆柱体的高度为7h=cm−3cm=4cm,则圆柱体的底面积为:S=Vh=8×10−4m30.04m=0.02m2。
答:(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为8N;
(2)圆柱体的密度为1.5×103kg/m3;
(3)圆柱体的底面积为0.02m2。
【解析】(1)由图像可知,当h≤3cm时,弹簧测力计示数为12N不变,圆柱体位于空中,根据二力平衡条件得出物体的重力;当h≥7cm时,圆柱体完全浸没,弹簧测力计示数为4N不变,此时圆柱体受到的浮力最大,根据称重法求出受到的最大浮力;
(2)根据G=mg求出圆柱体的质量,根据F浮=ρ水gV排求出圆柱体排开水的体积即圆柱体的体积,利用ρ=mV求出圆柱体密度;
(3)根据图像判定圆柱体的高度;进而求出圆柱体的底面积。
本题用到的知识点有重力、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
23.【答案】
【解析】
【分析】
忽略空气阻力,孔明灯升空后沿着虚线方向做匀速直线运动的过程中,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用。
先找到力的作用点,从力的作用点起,竖直向上画出浮力,末端画出箭头,并标出F浮;竖直向下画出重力,末端画出箭头,并标出G;在同一幅图上,相等的力,画的线段长度相等。
先对孔明灯进行受力分析,画力的示意图的方法:一定点,二画线,再在线段末端画尖尖。
【解答】
解:忽略空气阻力,孔明灯升空后沿着虚线方向做匀速直线运动的过程中,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用;
从重心起竖直向上画出一条线段,在末端画出箭头,并标出F浮;从重心起竖直向下画出另一条线段,在末端画出箭头,并标出G;孔明灯匀速上升,浮力等于重力,即两条线段的长度应相等,如图所示:
。
24.【答案】解:一个金属球在水中下沉,根据物体的浮沉条件可知,金属球受到的浮力要小于重力,重力的方向是竖直向下的,浮力的方向是竖直向上的,这两个力都作用在金属球的重心上,如图所示:
【解析】力的示意图的画法,即从力的作用点起,沿力的方向画条带箭头的线段。浮力的方向是竖直向上的;在水中下沉的物体,浮力小于重力。
画力的示意图,就是用一条带箭头的线段表示力的三要素,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点;有时还要结合物体所处的运动状态,如果处于静止或匀速直线运动状态,受到的力是平衡力。
25.【答案】解:该物块在水平面上运动时,在竖直方向上,受到重力和支持力的作用;
物块在一段水平面上做减速直线运动,因为向右运动,所以水平方向上受到水平向左的摩擦力。
重心在物块的中心,过重心沿竖直向上、竖直向下以及水平向左的方向分别表示出支持力F、重力G和摩擦力f;如图所示:
【解析】(1)物块重力的作用点在物块的重心上,重力的方向总是竖直向下的,过物块的重心表示出重力的方向即可;
(2)物块在水平面上向右滑行,受到水平向左的摩擦力,过物块重心画出摩擦力即可。
本题的关键是确定重力、摩擦力的作用点和方向,并会用力的图示表示力的三要素。
26.【答案】3.81.4D、A 该物体所排开的水受到的重力的大小 A 能
【解析】解答:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,石块的重力为3.8N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数是2.4N,根据称重法测浮力:
F浮=G−F示=3.8N−2.4N=1.4N;比较D、A两图,可以得出块排开的水所受的重力;
(3)由以上步骤可初步得出结论,浸在水中的物体所受浮力的大小等于该物体所排开的水受到的重力的大小;
(4)为了得到更普遍得结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,操作中不合理的是A;
(5)根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮力越大;只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到与(3)相同的结论.
故答案为:(1)3.8; (2)1.4;D、A;(3)该物体所排开的水受到的重力的大小;
(5)A; (6)能.
(1)根据测力计分度值读数;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,根据 F吞=G−F示计算;分析比较哪两个图可以得出块排开的水所受的重力;
(3)根据阿基米德原理分析回答;
(4)该实验为使结论具有普遍性和代表性,应换用不同液体和物体进行实验.
(5)根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮力越大;
本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,考查测力计读数、称重法测浮力、数据分析、控制变量法和归纳法的运用.
27.【答案】慢 相同 受到摩擦阻力的作用 CABD C
【解析】解:(1)毛巾、棉布到木板接触面的粗糙程度变小,小球在木板表面受到的阻力最小,由图甲实验现象可知,小球在木板表面上通过的距离最长,即水平面粗糙程度越小,小球运动的距离越远,速度减小得越慢;
(2)让同一小球从同一斜面上的相同高度由静止滑下,小球下滑到水平面的速度相同,最终小球速度变为0,故小球从图甲中三次实验中小球速度的减小量相同;
小球最终停下来的原因是受到摩擦力阻力的作用;
(3)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面,由于摩擦力的存在小球不能达到原来的高度,但是斜面越光滑,小球就越接近原来的高度,所以如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;如果再减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平面做匀速直线运动,故正确的顺序为CABD;
伽利略理想斜面实验以可靠的实验事实为基础,通过推理得到小球在不受摩擦力作用时将在水平面上做匀速直线运动的结论,即在光滑水平面上运动的小球,其运动状态的维持并不需要外力,故选C。
故答案为:(1)慢;(2)相同;受到摩擦阻力的作用;(3)①CABD;②C。
(1)毛巾、棉布到木板接触面的粗糙程度变小,结合由图甲实验现象分析回答;
(2)让同一小球从同一斜面上的相同高度由静止滑下,小球下滑到水平面的速度相同,据此分析;
小球最终停下来的原因是受到摩擦力阻力的作用;
(3)伽利略设计的理想实验是为了得出在光滑水平面上运动的物体不需要力来维持,据此确定合理的实验顺序并确定可以得到的最直接结论。
本题探究阻力对物体运动的影响,考查对实验现象的分析、推理过程及实验结论,要掌握。
28.【答案】相反 钩码数量 能 不能 两个力是否在同一直线上 A
【解析】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相反方向的拉力;
(2)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验;
(3)小卡片平衡时,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,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;
(4)小明把物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响。所以小华的实验优于小明的实验,其主要原因是可以减小摩擦力对实验的影响。
故答案为:(1)相反;钩码数量;(2)能;(3)不能;两个力是否在同一直线上;(4)A。
根据二力平衡的条件答题:一对平衡力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,作用在同一个物体上,在探究时注意控制变量法的应用。为了减小实验误差,应减小摩擦力对实验的影响,根据摩擦力对实验的影响分析小明与小华的实验设计的优劣。当物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在较大的摩擦力。
探究二力平衡条件时,采用很小的卡片可以忽略卡片的重力,使卡片只受水平方向的两个力的作用,使实验简单化。探究二力平衡时,匀速直线运动物体的二力平衡条件不容易探究,一般通过推理得到。
29.【答案】A 不漏气 转换法 液体密度 不变 变大
【解析】解:(1)如图甲所示,在探头未放入液体中时U形管两端液面不相平,是因为橡皮管内的气压大于外界大气压,即使再加液体,还是不相平,所以应拆掉软管重新组装,故A符合题意,B不符合题意;
(2)按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,说明实验装置密封良好,不漏气;
把液体内部压强大小转换成明显可视的液柱高度差,使实验现象更直观,运用了转换法;
(3)比较图乙、丙,探头所在液体深度相同,液体密度不同,U形管两液面高度差不同,可知,当深度一定时,液体内部压强与液体密度有关。
在同一液体的相同深度,液体向各个方向的压强相等,所以改变探头的方向,U形管两液面的高度差将保持不变。
液体压强随着液体深度的增加而增大,所以继续往下移动探头,U形管两端液面的高度差将变大。
故答案为:(1)A;(2)不漏气;转换法;(3)液体密度;不变;变大。
(1)如图甲所示,在探头未放入液体中时U形管两端液面不相平,是因为橡皮管内的气压大于外界大气压,即使再加液体,还是不相平,所以应拆掉软管重新组装。
(2)按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,说明实验装置密封良好;
把液体内部压强大小转换成明显可视的液柱高度差,使实验现象更直观,运用了转换法;
(3)比较图乙、丙,探头所在液体深度相同,液体密度不同,U形管两液面高度差不同;
在同一液体的相同深度,液体向各个方向的压强相等;
液体内部压强随着液体深度的增加而增大。
本题是探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验,考查转换法、控制变量法等知识。
30.【答案】筒壁与活塞之间的摩擦力 偏大 步骤3 植物油 近 0.98×105
【解析】解:(1)如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大,没有密封时,左右大气压力相等,此时拉力与摩擦力平衡,所以小明进行步骤1的操作目的是为了测出筒壁与活塞之间的摩擦力;
(2)橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,使水充满在注射器小孔中,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量的误差,因此造成步骤2和步骤3测量结果有差异的原因是步骤2中注射器内残留少量空气;
(3)水与植物油相比,植物油与注射器内壁接触更紧密,所以步骤3中,为了排尽注射器内残留少量空气,向注射器内吸入植物油效果较好一些;
(4)堵住针筒前端小孔,将活塞拉动一段距离,松手后,若针筒内留有的部分空气,活塞就不能回到原来的位置,离原来位置越近,说明气密性越好;
根据表格可知:注射器的容积V=3.0mL=3.0cm3,
则注射器横截面积S=VL=3.0cm34.9cm=3049cm2=3049×10−4m2,
大气压产生的压力F=7.2N−1.2N=6N,
则大气压p=FS=6N3049×10−4m3=0.98×105Pa。
故答案为:(1)筒壁与活塞之间的摩擦力;偏大;(2)步骤3;(3)植物油;(4)近;0.98×105。
(1)如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而影响测量结果;
(2)先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量的误差;
(3)水与植物油相比,植物油与注射器内壁接触更紧密;
(4)根据注射器气体压强对活塞的影响检查气密性的良好;根据测力计的示数求出大气压的压力,根据p=FS=FVL=FLV求出大气压。
本题属实验探究题,实验探究题一般对学生的要求都较高,不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识,还要求学生具有一定的物理素养。
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