2022-2023学年四川省成都七中等校联考八年级(下)期中物理试卷(含解析)
展开2022-2023学年四川省成都七中等校联考八年级(下)期中物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1. 下列物理量的估测正确的是( )
A. 一名中学生双脚站立对水平地面的压强约1000Pa
B. 两只鸡蛋重约50N
C. 物理八年级(下)课本的重力约2N
D. 一名中学生的质量是500N
2. 如图所示,排球在空中沿弧线飞行时,若不计空气阻力,排球所受力的施力物体是( )
A. 排球
B. 地球
C. 拦网运动员
D. 扣球运动员
3. 以下所给出的现象中,物体运动状态不发生改变的是( )
A. 在弯曲的路上汽车匀速转弯 B. 熟透的苹果从树上下落
C. 小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 D. 行驶的火车开始进站
4. 小东和小明分别购买了两种橡胶球.小东说:“我的球弹性比你的好.”小明回答说:“我希望你能证实你的说法.”请你帮助小东选择下列哪个方案来解决这个问题( )
A. 把两球向墙掷去,测量它们反弹时离墙的距离
B. 用手触摸两球,看哪一个球较硬
C. 让两球于离地等高处坠下,测量哪一个反弹得高
D. 把两球向地面掷下,测量它们反弹的高度
5. 关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 压力属于弹力,且压力的大小总是等于物体的重力大小
B. 物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
C. 摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D. 重力是物体受到的,所以物体的重心一定在物体上
6. 下列做法属于减小摩擦的是( )
A. 冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走
B. 在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C. 当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下
D. 体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落
7. 关于生活中的一些惯性现象,下列解释正确的是( )
A. 高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失
B. 跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C. 小汽车配置安全气囊,可以减小惯性
D. 锤子的木柄在硬地上撞击几下,就能套紧锤头,是利用了惯性
8. 如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力( )
A. 桌子的重力与桌面对茶杯的支持力 B. 茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力
C. 茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力 D. 茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
9. 如图是打台球时的情景。下列分析正确的是( )
A. 用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于受到球杆施加的力
B. 台球被击出后能继续向前运动,是由于受到了向前的力
C. 水平桌面上运动的台球没有受到摩擦力
D. 水平桌面上做减速运动的台球,在水平方向受到平衡力
10. 少儿夏令营活动中,小明看到同学小红和老师在沙地上行走留下的脚印大小不同(S师>S红),深浅相同,则他们对沙地的压力及压强相比是( )
A. F师>F红,p师>p红 B. F师=F红,p师=p红
C. F师>F红,p师
F红,p师=p红
11. 如图所示的四个实例中,没有利用连通器原理的是( )
A. 排水管的反水弯
B. 锅炉的水位计
C. 盆栽自动给水装置
D. 三峡船闸
12. 下列现象中,利用了大气压作用的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 用注射器把药液注入肌肉
C. 火箭喷射高温燃气而升空 D. 将热气球放上天
13. 如图所示的各种现象中,能用流体压强与流速关系解释的是( )
A. 自制气压计 B. 筷子提米
C. 盲道上的棱 D. 向两球之间吹气
14. 如图所示的容器,里面装有水,其中h1=1m,h2=0.2m,h3=0.2m.则容器内部A、B处液体的压强PA:PB为( )
A. 1:1
B. 1:4
C. 4:1
D. 8:1
15. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
16. 如图所示是足球运动中“头球攻门”的情景,当运动员用头球顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”),顶球时运动员给球施加了力,但是头也会感到痛,说明物体间力的作用是______的。
17. 如图所示,是我国国产运−20大型运输机,2020年2月13日,空军包括6架运输机在内的11架运输机抵达武汉天河机场。当飞机降落武汉机场后,关闭发动机,飞机能够在跑道上继续滑行,是因为飞机具有______ 。现在用10N的力去提静止在水平地面上重为50N的书包,此时书包一共受到______ 个力。
18. 如图所示,一人站在平台上,竖直向上抛出一个2N的小球,空气阻力大小恒为0.8N,小球上升最大高度为H,则小球在上升过程中受到的合力大小为______ N;小球上升到最高点时,小球______ (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
19. 如图所示,将一个长方体,缓慢推出桌面(未掉下),物体对桌面的压强______(选填“变大”,变小”“不变”),若在如图所示位置时,沿竖直虚线将右侧阴影部分切
掉,则剩余部分对桌面的压强______未切时物体对桌面的压强(选填“大于”,小于”“等于”)
20. 著名的______ 实验有力地证明了大气压的存在;1个标准大气压可以支持______ 厘米高的水银柱。
21. 在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水平面相平的位置做出标记,这样做利用了______原理,目的是保证两点在______。
22. 吊车的钢索拉着货物竖直向上运动过程中,如图是货物上升的路程s随时间t变化的图像。不考虑空气的阻力和钢索重力,货物在8s受到的力是______ 的(选填“平衡”或“非平衡”),货物在4s和10s受到的钢索拉力的大小关系是F拉 ______ G物(选填“>”、“=”或“<”)。
23. 如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3,则高度之比hA:hB为______ ,质量之比mA:mB为______ 。
24. 物重为100N的物体静止在粗糙的水平地面上,用大小为10N的力水平向左拉物体,物体静止不动,此时这个物体所受到的摩擦力为______ N;当用大小为15N的力水平向左拉物体,物体向左做匀速直线运动,当把拉力F增大为20N时,物体受到的合力为______ N。
25. 如图所示,物体水平面上向右做匀速直线运动,画出物体受到的摩擦力和物体对地面的压力的示意图。
26. 当货物随传送带一起匀速向右运动时,画出物体受力示意图。
27. 打仗时坦克要越过敌方又宽又深的壕沟总是很困难。针对这种情况,人们想出了一
种简易的解决方案:在坦克上装备气囊,遇到壕沟时把气囊放在壕沟里,给气囊充
满气体后,坦克通过壕沟就像在平地上行驶一样。若一辆坦克自重40吨,每条履带
着地面积为2.5m2。(g取10N/kg)求:
(1)坦克的重力是多少?
(2)坦克在水平地面行驶时对地面的压强为多少?
28. 如图所示,是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶部离容器底6cm,A端液面离容器底26cm,容器中水的重力是10N,容器的重力是2N,求:(g=10N/kg)
(1)B端顶部的面积为2×10−3m2,顶部受到水的压力是多少N;
(2)容器底部的面积8×10−3m2,容器底部对桌面的压强是多少Pa。
29. 小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
A.如图甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
B.如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
C.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
(1)由图中甲、乙两图可知:______ 。
(2)在图甲中此时物体所受拉力为1.2N,则摩擦力为1.2N,依据的原理是______ 。
(3)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______ (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现:当F为3N时,测力计示数为1.2N,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为______ N。
30. 通过学习,同学们已经知道了液体压强的特点,在此基础上,老师提出了这样的问题:“有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,能否用压强计将它们区别开来呢?”小明做了下面的探究实验。
(1)小明在图(b)所示的检查,当用手指按压橡皮膜时(不论轻压还是重压),发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是______ ,改进方法是______ 。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示,发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。
①你认为,小明的结论是______ 的。(选填“可靠”或“不可靠”)
②简要说明理由:______ 。
(3)在d图中,若将U形管中水换成密度更大的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将______ 。
31. 学校运动会蕴含丰富的物理知识,下列描述正确的是( )
A. 羽毛球比赛中,球在空中飞行时,若所有力全部消失,球一定不会落向地面
B. 秋千在左右摆动的过程中每次到达最高点时,秋千都处于平衡状态
C. 运动员手握奖杯悬空不动,增大手对奖杯的压力,奖杯所受摩擦力不变
D. 举重运动员举着重物不动时,运动员所受重力与地面对运动员支持力是一对平衡力
32. 小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化的图象如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图象如图丁,根据图象,下列分析正确的是( )
A. t=1s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
B. t=3s时,小车受到的摩擦力大小是2.5N,摩擦力方向水平向左
C. t=7s时,小车受到的合力大小是4.5N,合力方向水平向右
D. 在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
33. 如图,一杯密封的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来放在桌面上,下列说法正确的是( )
A. 杯子对桌面的压力减小 B. 杯子对桌面的压强增大
C. 杯内饮料对杯子底的压强增大 D. 杯内饮料对杯子底的压力增大
34. 如图所示,甲、乙两容器质量均为m0、底面积均为S,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强均为p,液体质量分别为m甲和m乙,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为pA和pB,则( )
A. 两容器底部受到的液体压力均为:F=pS
B. 甲、乙液体密度关系为:ρ甲>ρ乙
C. A、B两点受到的液体压强关系为;pA
35. 如图所示,均匀实心圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后。使甲,乙剩余部分的高度均为h。若甲、乙此时的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙被切去之前对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A. p甲>p乙 B. p甲
F乙 D. F甲
(1)科学研究表明:金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比。现有一金属杆L,长为4m,横截面积为0.8cm2,实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长量不超过0.4cm,由于直接对这一金属杆测试有困难,故选用同种材料制成的样品用图中所示装置进行测试,测试时样品所受的拉力始终为1200N,通过测试取得数据如表1,请分析表中数据回答下列问题:分析样品测试数据可知,金属杆伸长的长度还跟______ 有关,金属杆L能够承受的最大拉力为______ N。
表1
长度L(m)
横截面积S(cm2)
伸长ΔL(cm)
1
0.05
0.16
2
0.05
0.32
1
0.10
0.08
4
0.10
0.32
4
0.20
0.16
(2)从高处释放一个物体,只在重力作用下物体从静止开始竖直向下运动,我们把这种运动称为自由落体运动。表2是用一些特殊的器材测得的实心小钢球做自由落体运动的一组实验记录:
表2
时间t(s)
0.1
0.2
0.3
0.4
时间平方t2(s2)
0.01
0.04
0.09
0.16
下降高度h(m)
0.05
0.20
0.45
0.8
分析实验数据,可推得物体自由下落0.5s时的下降高度是______ m。当钢球下落0.1s时,假设钢球所受重力突然消失,则钢球做______ 运动。
37. 桌面上有一个质量不计的薄壁容器、容器上部是边长为8cm的立方体,下部是边长为10cm的立方体;实心圆柱体铝块质量为972g,底面积为40cm2,将铝块竖直放入容器中,如图所示,铝块不吸水。(g=10N/kg,ρ水=1g/cm3,ρ铝=2.7g/cm3),求:
(1)铝块的重力;
(2)向容器中缓慢注入质量为1024g的水后,水对容器底的压强;
(3)向容器中缓慢注水,直到刚好注满,请写出水对容器底的压力F与注入水的质量m(克)的函数关系。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:AD、一名中学生的质量是50kg;
学生站立在水平地面上时,对地面的压力等于其重力,大约为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,两脚与地面的接触面积大约为500cm2=0.05m2,所以对地面的压强大约为p=FS=500N0.05m2=1×104Pa,故AD错误;
B、两只鸡蛋重约1N,故B错误;
C、物理八年级(下)课本的质量约0.2kg,重力约G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故C正确。
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,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。
本题考查常见物理量的估算,熟知一些常见物理量的值是解题的关键。
2.【答案】B
【解析】解:不计空气阻力,排球在空中沿弧线飞行时,最终要落到地面上,就是由于受到了重力作用,重力的施力物体是地球。
故选:B。
地球表面的一切物体都要受到重力的作用,重力的施力物体是地球。
地球附近(一般指大气层以内)的物体都要受到重力的作用,要确定施力物体,首先要明确排球受到的力有哪些。
3.【答案】C
【解析】解:A、在弯曲的路上汽车匀速转弯,速度的方向时刻在变,即运动状态发生改变,不符合题意;
B、熟透的苹果从树上下落,速度的大小时刻在变,即运动状态发生改变,不符合题意;
C、小孩沿笔直的滑梯匀速下滑,速度的大小和方向都不变,即运动状态不变,符合题意;
D、行驶的火车开始进站时,速度的大小变小,即运动状态发生改变,不符合题意;
故选:C。
所谓物体运动状态的改变,指的是运动速度的改变,包括以下几种情况:
(1)速度大小发生改变而方向不变;
(2)速度大小不发生改变而方向改变;
(3)速度大小以及方向都发生改变;
结合四个选项进行判断。
解决此类题目可从结果出发进行判断:当物体的运动速度大小和方向都不变时,即物体的运动状态不发生改变。
4.【答案】C
【解析】解:
A、两球向墙扔去,两球反弹的大小与用力的大小有关,不能根据反弹时离墙的距离区分它们弹性的大小,故A错误.
B、球的硬度不能决定弹性的大小,故B错误.
C、两球从离地等高处由静止下落,除了球自身所受到的重力,不受其它作用力,比较它们反弹的高度.这种办法是合理的,故C正确.
D、把两球向地面掷下,小球反弹的高度与用力的大小有关,故D错误.
故选C.
物体受外力作用变形后,除去作用力时能恢复原来形状的性质叫做弹性.将每一个方案仔细分析,找出能证实皮球的弹性的方案即可.
注意外力的作用力能影响小球的反弹情况,而弹性是物体本身的一种性质.在探究物理规律时,设计的方案要全面考虑,要简单、直观、可操作性强.
5.【答案】B
【解析】解:A、放在水平面上的物体对地面的压力大小才等于重力,故A错误;
B、物体间如果有摩擦力,则物体与接触面间一定存在压力,因此就一定存在相互作用的弹力,故B正确;
C、摩擦力的方向是与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,有时会与运动方向相同,当摩擦力为动力时,摩擦力与运动方向相同,故C错误;
D、重心可以不在物体上,比如闭合圆环的重心在圆心,不在环上,故D错误。
故选:B。
(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,它的方向总是垂直于物体的表面,重力的施力物是地球;只有放在水平面上的物体对水平面的压力等于重力;
(2)摩擦力产生的条件为:两物体相互接触且接触面粗糙;有压力;有相对运动或相对运动的趋势;
(3)滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,静摩擦与物体运动趋势相反;
(4)地球周围的物体受到重力的作用,重力的作用点叫重心;质地均匀、形状规则的物体的重心在几何中心,重心可以在物体上,也可以不在物体上。
本题考查压力和重力的关系、重力及摩擦力的条件以及方向、重心的位置,要注意准确把握相关物理量。
6.【答案】B
【解析】解:A、冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。不符合题意。
B、在生锈的自行车轴上滴一些油,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,使骑车感觉轻松一些。符合题意。
C、当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。不符合题意。
D、体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。不符合题意。
故选:B。
(1)摩擦力大小的影响因素:压力和接触面粗糙程度。压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(2)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
(1)掌握摩擦力大小的影响因素,增大和减小摩擦力的方法。
(2)能用摩擦力的知识解释生活中的问题。
7.【答案】D
【解析】解:A、一切物体在任何状态下都有惯性,运动的物体有惯性,静止的物体也有惯性,故高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性不会消失,故A错误;
B、跳远运动员起跳前要助跑,是为了利用人体的惯性,但不能增大惯性,故B错误;
C、小汽车配置安全气囊,可以减少急刹车时惯性带来的危害,但不能减小惯性,故C错误;
D、锤子的锤柄和锤头一起向下运动,当锤柄撞击地面时,锤头由于惯性要保持原来的运动状态进行向下运动,锤头就紧紧套在锤柄上,这是利用惯性,故D正确。
故选:D。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。原来静止的物体保持原来的静止状态;原来运动的物体保持原来的运动状态;并且要知道任何物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关。
正确理解惯性的概念是解答此题的关键,惯性作为物体本身固有的一种属性,在我们生活中随处可见,与我们的生活息息相关,我们要注意联系实际,用所学惯性知识解决身边的物理问题。
8.【答案】B
【解析】解:
A、桌子的重力与桌面对茶杯的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上。结合选项中的描述可做出判断。
本题考查了我们对二力平衡条件的运用,在辨别平衡力时,“是否作用在同一物体上”这一条件容易被忽略,应特别注意。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
解答此题从以下几方面入手:
(1)力的作用效果有两个,一是力可改变物体的运动状态;二是力可改变物体的形状。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是一种力;
(3)两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,叫摩擦力;
(4)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
本题考查了力的作用效果、惯性、摩擦力和平衡力等有关知识,深刻理解有关物理概念是答题根据。
【解答】
A、用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于受到球杆施加的力,故A正确。
B、球离开球杆后,球能继续运动,是由于球有惯性,但不是由于受到向前的力的作用,故B错误。
C、水平桌面不是绝对光滑,在上面运动的台球受到摩擦力的作用,故C错误。
D、水平桌面上做减速运动的台球,处于非平衡状态,在水平方向受到非平衡力的作用,故D错误。
故选:A。
10.【答案】D
【解析】解:留下的脚印的深浅相同,说明他们对沙地的压力效果相同,也就是压强相等,即p师=p红,根据F=p⋅S,而S师>S红,所以F师>F红
故选:D。
(1)压强是表示压力作用效果的,压力作用效果相同,压强相同。
(2)P=FS的推导公式F=PS。
掌握压强大小的影响因素,利用压强公式以及推导公式,进行有关计算。
11.【答案】C
【解析】解:A.根据排水管的反水弯结构可知,左右两个容器连通,上端开口,利用连通器的原理,故A不符合题意;
B.锅炉的水位计的内部与外部细管构成上端开口、底部连通的容器,属于连通器,故B不符合题意;
C.盆栽自动给水装置是利用了大气压,不属于连通器,故C符合题意;
D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,是利用连通器原理进行工作的,故D不符合题意。
故选:C。
连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用,这就要求我们平时要多观察、多思考。生活中的锅炉水位计、茶壶、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
12.【答案】A
【解析】解:A、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故A符合题意;
B、注射器是在人的推力的作用下把药液注入肌肉的,故B不符合题意;
C、火箭向下喷射高温燃气产生向上的推力,与大气压无关,故C不符合题意;
D、热气球升空是因为它受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力,故D不符合题意;
故选A。
本题要逐一分析四个选项中的实例是不是利用了大气压来工作。大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
大气压在现实生活中的存在和应用特别广泛,生活中要注意观察。注意医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但是向病人体内注射药液是利用了人的推力,与大气压无关。
13.【答案】D
【解析】解:
A、自制简易气压计瓶内气压等于外界大气压加上管内水柱产生的压强,即:p内=p外+p水,如果外界气压变大,即p外变大,则p水变小,管内水柱高度变小,故A不符合题意;
B、筷子提米在空中静止时,受重力和摩擦力作用,筷子对米的摩擦力竖直向上,筷子受到米给它的摩擦力方向向下,利用了二力平衡条件,故B不符合题意;
C、人行道上铺设了有凸棱的盲道,是在压力大小一定时,减小受力面积,增大地面对脚的压强,所以在盲道上行走,感觉到脚有些不舒服,故C不符合题意;
D、向两球之间吹气,两球中间的空气流速大,压强小,两球外侧的空气流速小,压强大,两球在压强差的作用下,受到向内的压力,所以两球会相互靠拢被吸起。故D符合题意。
故选:D。
(1)大气压随高度的增加而减小;
(2)根据二力平衡条件分析筷子提米;
(3)增大压强的方法:在压力大小一定时,减小受力面积增大压强;在受力面积一定时,增大压力增大压强;
(4)流体压强与流速的关系为:流体流速越快的位置压强越小.
本题四个选项考查了多个方面的知识,此类选择题是中考题中最常见的,是能较全面的考查基础知识的综合题是一道综合题,本题反映了物理来源于生活,应用于生活。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
计算A、B两点的深度,利用液体压强公式p=ρgh进行比较.
知道深度h是指从该点到水面的垂直距离,并找出hA和hB是本题的关键.
【解答】
解:由图可知,hA=h2=0.2m,hB=h1−h3=1m−0.2m=0.8m
所以容器内部A、B处液体的压强:
pA:pB=ρghA:ρghB=hA:hB=0.2m:0.8m=1:4
故选B.
15.【答案】D
【解析】解:①④水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知二者的总重力相等,故容器对桌面的压力F甲=F乙,容器的底面积相同,由p=FS得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故①错误,④正确;
②③从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据ρ=mV可知ρ甲>ρ乙,因两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,故②错误,③正确。
故选:D。
(1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系;根据公式p=FS可求得出液体对容器底部的压力大小关系;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=FS可得出容器对桌面的压强的大小关系。
本题主要考查了固体压强、液体压强、密度公式的应用,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是解题的关键。
16.【答案】运动状态 相互
【解析】解:
(1)比赛中,运动员用头将迎面飞来的足球顶回,足球的运动方向改变,是力作用的结果,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)运动员的头部会有疼痛感,表明运动员的头部对球施加力作用时候,运动员的头部同时受到球对头部施加的力的作用,说明物体间力的作用是相互的;
故答案为:运动状态;相互。
(1)力的作用效果是改变物体的形状或改变物体的运动状态。物体的形状改变的越大,力的作用效果越明显。物体运动快慢或运动方向的改变都表明物体的运动状态改变。
(2)一个物体对另一个物体施加作用的时候,同时这个物体也受到另一个物体对它施加的力的作用,这就是力作用的相互性。
本题不但要求掌握力的作用效果、力作用的相互性,还要会进一步分析、理解和应用。
17.【答案】惯性 3
【解析】解:关闭发动机后,飞机能够在跑道上继续滑行,是因为飞机具有惯性,仍会保持原来的运动状态;
书包重力为50N,提力为50N,提力小于重力,书包仍然会静止在地面上,处于平衡状态,物体所受合力为0,此时书包还受到地面的支持力,此时书包一共受到3个力作用。
故答案为:惯性;3。
物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体都具有惯性;
物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),物体受力平衡、受合力为0,据此分析。
本题考查惯性和平衡力,重点是理解物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),物体受力平衡。
18.【答案】2.8 不是
【解析】解:球在上升过程中,受到竖直向下的重力G和竖直向下的阻力f作用;故合力大小为F合=G+f=2N+0.8N=2.8N;
小球上升到最高点时,小球只受到重力的作用,不是处于平衡状态。
故答案为:2.8;不是。
两力在同一直线上方向相同时,合力的大小等于两分力的大小之和,方向与分力方向相同;两力在同一直线上,方向相反时,合力大小等于两力大小之差,方向与较大的力的方向相同;
根据小球在最高点的受力情况分析其是否处于平衡状态。
本题考查了同一直线上力的合成、平衡状态的判定,属于基础题。
19.【答案】变大 小于
【解析】解:(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板的重力不变,木板对桌面的压力F不变,根据p=FS知,受力面积逐渐减小,压强逐渐增大;
(2)设长方体的底面积为S,图中与桌面的接触面积为S′,没切除时,长方体对桌面的压强:p=GS′,因为S′GS---------①
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则剩余部分的受力面积为kS,此时物体对桌面的压力F′=kG,则剩余部分对桌面的压强为:p′=kGkS=GS---------②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小,即剩余部分对桌面的压强小于未切时物体对桌面的压强。
故答案为:变大;小于。
(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等;根据p=FS判断出压强的变化;
(2)将阴影部分切除,根据p=FS可知剩余部分对桌面的压强变化。
本题主要考查了固体压强的大小分析,解决此题的关键是利用好公式p=FS,将两次压强的大小均与GS比较。
20.【答案】马德堡半球 76
【解析】解:(1)由课本中提到的物理史实可知,最早证明大气压存在的,并且最著名的实验是马德堡市的市长奥托格里克做的马德堡半球实验。
(2)首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利;一个标准大气压支持的水银柱的高度h=760mm=76cm。
故答案为:马德堡半球;76。
(1)能够证明大气压存在的实验有很多,但只要提到著名和首先的实验,那就确定了是哪一个。
(2)意大利著名的科学家托里拆利利用实验测定了一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱,然后根据公式p=ρgh计算出一个标准大气压强的数值。
此题主要考查的是大气压强的存在证明实验--马德堡半球实验,以及大气压强的测量--托里拆利实验和计算大气压强的数值,属于识记性内容,比较简单。
21.【答案】连通器 同一水平面上
【解析】解:由于塑料软管中装有水,两管子两端开口,并且相连通,符合连通器的结构特征;
连通器中的同种液体自由静止时,液面是相平的,因此,标记下此时两液面的高,一定在同一水平面上。
故答案为:连通器;同一水平面上(或同一高度上;或同一水平线上)。
本题考查连通器的特点以及在生活中的应用,顶端开口,底部相连通的容器叫连通器,连通器的特点是,当连通器中装有同种液体并且静止时,各容器的液面保持相平。
记住连通器的结构特征,能在具体的模型中辨认出连通器,还要记住连通器的特点。
22.【答案】平衡 =
【解析】解:根据图像可知,货物在8s时做匀速直线运动,所以受到的合力为0,受到的力是平衡力;
货物在4s和10s时做匀速直线运动,所以受到的合力为0,受到的力是平衡力,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故F 拉=G物。
故答案为:平衡;=。
物体处于静止或匀速直线运动状态时,受的是平衡力的作用,大小相等。
本题考查了力与运动的关系,根据图像判断物体是否做匀速直线运动是解决本题的关键。
23.【答案】2:3 1:3
【解析】解:(1)圆柱体对地面的压强:
p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,
∵ρA:ρB=1:2,pA:pB=1:3,
∴hAhB=pAρAgpBρBg=pApB×ρBρA=13×21=23;
(2)∵两圆柱体的粗细相同,即受力面积相等,
∴F=pS,
∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴根据G=mg可得:
mAmB=GAgGBg=FAgFBg=pASgpBSg=pApB=13。
故答案为:2:3;1:3。
(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式、密度公式、重力公式、体积公式得出圆柱体对地面的压强,然后求出两圆柱体的高度之比;
(2)已知两圆柱体的底面积相等以及压强关系,根据压强公式求出两者对地面的压力,再根据重力公式求出两圆柱体的质量之比。
本题考查了压强的计算及其应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,同时要注意规则、均匀物体(正方体、长方体、圆柱体等)对水平面的压力可以利用p=ρgh进行解答。
24.【答案】10 5
【解析】解:用大小为10N的力水平向左拉物体,物体静止不动,物体受到的拉力与静摩擦力平衡,所以物体受到的摩擦力等于拉力等于10N;
用大小为15N的力水平向左拉物体,物体向左做匀速直线运动,物体发生了相对运动,此时属于滑动摩擦力,故f=F=15N;摩擦力的方向与拉力方向相反,即摩擦力方向水平向右;
因滑动摩擦力的影响因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,二者均没有发生变化,因此当把拉力F增大为20N时,则物体受到的摩擦力仍为15N,合力为20N−15N=5N。
故答案为:10;5。
根据物体的运动状态,判断物体的受力情况;静止或做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
本题考查摩擦力产生的条件,物体之间有相对运动或有运动趋势;根据物体的状态可判断物体的受力情况。
25.【答案】解:物体水平面上向右做匀速直线运动,受到的摩擦力水平向左,作用点可以画在物体重心上;
物体对地面的压力的作用点在物体与地面的接触面的中点上,方向垂直于地面向下,如图所示:
【解析】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边.按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
26.【答案】解:货物随传送带一起匀速向右运动时,相对静止,所以不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力。如图所示:
【解析】物体沿水平方向向右匀速运动,由于不计空气阻力,所以物体受到两个力:它的重力G,传送带对它的支持力F,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。
物体匀速运动时,受平衡力:这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。易错点:确定不准是否受摩擦力。
27.【答案】解:(1)坦克的重力G=mg=40×1000kg×10N/kg=4×105N;
(2)坦克在水平地面行驶时对地面的压力F=G=4×105N,压强p=FS=4×105N2×2.5m2=8×104Pa。
答:(1)坦克的重力是4×105N;
(2)坦克在水平地面行驶时对地面的压强为8×104Pa。
【解析】(1)根据G=mg得出坦克的重力;
(2)根据F=G得出坦克在水平地面行驶时对地面的压力,根据p=FS得出压强。
本题考查重力和压强的有关计算,难度不大。
28.【答案】解:(1)B端顶部水的深度:
hB=h1−h2=26cm−6cm=20cm=0.2m,
B端顶部受到水的压强:
pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,
由p=FS可得,B端顶部受到水的压力:
FB=pBSB=2000Pa×2×10−3m2=4N;
(2)容器底部对桌面的压力:
F=G容+G水=2N+10N=12N,
容器底部对桌面的压强:
p=FS=12N8×10−3m2=1500Pa。
答:(1)顶部受到水的压力是4N;
(2)容器底部对桌面的压强是1500Pa。
【解析】(1)根据图示得出B端顶部水的深度,利用p=ρ液gh求出B端顶部受到水的压强,利用F=pS求出B端顶部受到水的压力;
(2)容器底部对桌面的压力等于容器和水的总重力,受力面积的大小等于容器底部的面积,利用p=FS求出容器底部对桌面的压强。
本题考查了液体和固体压力、压强的计算,正确得出B端顶部的深度是关键,要注意物体对水平面的压力等于自身的重力。
29.【答案】当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 二力平衡 不需要 1.8
【解析】解:(1)由甲、乙两图可知,乙中的接触面粗糙,测力计示数大变,故得出:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(2)沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,物体在水平方向上的拉力大小才等于摩擦力的大小;
(3)如图丁所示的实验装置,拉动长木板向左运动,A相对长木板处于静止状态,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;
木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,A相对长木板处于静止状态,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,长木板对A的摩擦力的大小为1.2N,长木板相对于A水平向左运动,根据相互作用力的知识可知A对长木板有水平向右的摩擦力,大小为1.2N,长木板相对于地面水平向左运动,故受到地面水平向右的摩擦力,且长木板处于平衡状态,故长木板B受到地面的摩擦力大小f地=F−fA=3N−1.2N=1.8N。
故答案为:(1)当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(2)二力平衡;(3)不需要;1.8。
(1)根据二力平衡的条件分析;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,据此分析回答;
(2)从二力平衡的角度来分析回答;
(3)如图丁所示的实验装置,A相对长木板处于静止状态,根据二力平衡分析;
长木板相对于A水平向左运动,根据相互作用力的知识可知故A对长木板的水平向右的摩擦力的大小fA,长木板相对于地面水平向左运动,故受到地面水平向右的摩擦力,且长木板处于平衡状态,根据f地=F−fA得出长木板B受到地面的摩擦力大小。
本题探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的评估,体现了对过程和方法的考查。
30.【答案】U形管左支管液面上方的气压大于大气压 B 不可靠 没有控制深度相同 变小
【解析】解:(1)从图(a)可以看出,左边的液面比右边的液面低,所以左边液体上方的压强大。
此时需将软管拔下,重新安装。
(2)(d)与(c)金属盒不在同一深度处,所以无法用其来判断(a)与(b)的密度大小关系,小明的结论是不可靠的。
(3)在d图中,若将U形管中水换成密度更大的盐水,其他条件不变,探头处的压强不变,由于U形管中的密度变大,根据p=ρgh可知,观察到U形管两边液面的高度差将变小。
故答案为:(1)U形管左支管液面上方的气压大于大气压;B;(2)不可靠;没有控制深度相同;(3)变小。
(1)U形管两边出现高度差是因为两边气体的压强不同而造成的。若在没有给橡皮膜施加压强时,U形管两边出现高度差,则应取下软管重新安装。
(2)知道液体内部压强与液体的深度与液体密度有关,若要探究液体压强与液体密度的关系,需压强计的探头在液体中的深度相同,根据控制变量法进行分析。
(3)根据液体的压强公式p=ρgh分析。
此题是探究液体内部压强的特点,考查了学生对压强计的调节。同时考查了控制变量法在此实验中的应用。
31.【答案】C
【解析】解:A、球在空中飞行,处于运动状态,若所有力全部消失,球将做匀速直线运动;如果运动的方向斜向上或者与水平地面平行时,不会落向地面;如果球运动的方向是斜向下,则会落向地面,故A错误;
B、秋千在左右摆动的过程中每次到达最高点时,受到的拉力、重力不是平衡力,秋千处于非平衡状态,故B错误;
C、手握住奖杯悬空不动,重力与摩擦力平衡,若增大握力,手与奖杯之间的摩擦力仍等于重力,大小不变,故C正确;
D、举重运动员举着重物不动时,地面对运动员支持力等于重物和运动员重力的和,要大于运动员的重力,所以这两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
(1)一切物体不受力时总保持静止或匀速直线运动状态;
(2)物体处于平衡状态时,会保持静止或匀速直线运动状态;
(3)一对平衡力必须同时符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上;物体在平衡状态下受平衡力的作用。
此题考查力学的多个知识点;平衡力的辨别与平衡状态的判断、力与运动的关系等,是一道综合性较强的题目。
32.【答案】C
【解析】解:
A、由图丁可知,t=1s时小车的速度为0,处于静止状态,受到的合力为0,水平方向上受到向左的拉力F1和向右的拉力F2、静摩擦力的共同作用,这三个力的合力为0;由图可知,此时的F1=3N,F2=1N,则静摩擦力为:f=F1−F2=3N−1N=2N,方向与F2的方向相同,水平向右,故A错误;
B、由v−t图像可知,4s~6s小车做匀速直线运动,水平方向上受到的合力为0;由图可知,此时的F′1=6N,F′2=3.5N,则f′=F′1−F′2=6N−3.5N=2.5N,方向与F2的方向相同,水平向右;t=3s时,F1大于F2,小车向左运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为2.5N,摩擦力方向水平向右,故B错误;
C、t=7s时,F′′1=0N,F′′2=2N,小车向左运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为2.5N,此时的合力为:F=F′′2+f′−F′′1=2N+2.5N−0N=4.5N,合力的方向水平向右,故C正确;
D、在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,则小车不会受到摩擦力的作用,由于此时的两个拉力不同,则小车做变速运动,故D错误。
故选:C。
(1)由F−t图像可知第1s时的拉力,由v−t图像可知对应的速度,然后判断出物体的状态,利用平衡条件求出受到的摩擦力;
(2)由v−t图像可知,4s~6s小车做匀速直线运动,根据F−t图像得出两个拉力的大小,然后根据力的平衡条件求出摩擦力的大小;滚动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关;据此判定t=3s时的摩擦力的大小;
(3)根据两个拉力的大小、摩擦力的大小得出t=7s时合力的大小;
(4)桌面光滑,则小车不会受到摩擦力的作用,据此分析。
本题从三个图像分析运动状态、速度大小、推力大小,已知条件都包含在图像中,是中考的热点,考查学生的读图能力,综合性很强,有一定的难度。
33.【答案】D
【解析】解:AB、杯子对桌面的压力等于杯子与饮料的重力之和,无论正放,还是倒放杯子与饮料的重力不变,对桌面的压力不变,故A错误;
倒立后,受力面积变大,由p=FS可知,桌面受到的压强变小,故B错误;
CD、由图可知,倒立后,杯中饮料的深度变小,由p=ρgh可知,饮料对杯底的压强减小;故C错误;
正放时,杯子中的饮料上面粗,下面细,一部分饮料压的是杯子的侧壁,杯子底部受到的压力小于杯中饮料的重力;
倒放时,杯子中的饮料上面细,下面粗,因此杯子底部受到的压力大于瓶中饮料的重力;因此倒放时杯内饮料对杯子底的压力大,故D正确。
故选:D。
(1)饮料平面上的物体对饮料平面的压力等于自身的重力,比较受力面积,根据p=FS比较桌面所受压强的大小关系;
(2)饮料对杯底的压强可直接利用p=ρgh进行判断;
饮料对杯子底的压力,可以根据饮料产生的压力和饮料重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,饮料对容器底的压力等于饮料的重力;上面粗、下面细的容器中饮料对容器底的压力小于饮料的重力;上面细、下面粗的容器中饮料的压力大于饮料的重力。
本题考查了压力和压强大小的比较,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,难点是饮料杯子倒过来时饮料对杯子底压力的变化。
34.【答案】AD
【解析】解:
A.两容器底部受到的液体压强均为p,底面积均为S,所以两容器底部受到的液体压力F=pS,故A正确;
B.因为两种液体对容器底面的压强相同,由图可知,甲液体的深度大,所以根据p=ρgh可知,甲液体的密度小,即ρ甲<ρ乙,故B错误;
C.A、B两点距离容器底部等高,且ρ甲<ρ乙,所以A、B两点以下部分的液体压强大小为pA下
D.乙容器放在水平桌面上,它对桌面的压力等于乙容器与内部液体的总重力,即F=(m0+m乙)g,故D正确。
故选:AD。
A.根据压强定义式p=FS可得压力的计算公式F=pS,结合题意判断两容器底部受到的液体压力;
B.因为两种液体对容器底面的压强相同,而甲液体的深度大,根据p=ρgh可知两液体的密度大小关系;
C.已知两容器底部受到的液体压强相等,且知道甲、乙两液体密度的关系,由于A、B两点距离容器底部等高,根据p=ρgh判断出A、B两点以下部分的压强大小,再根据两容器底部受到的液体压强相等判断出A、B两点上面部分压强的大小关系;
D.乙容器放在水平桌面上,它对桌面的压力等于乙容器与内部液体的总重力。
本题考查了密度、压力、压强的大小比较,是一道综合题。
35.【答案】BD
【解析】解:AB、由于剩余部分对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等,乙的体积更小,由ρ=mV=GgV可知乙的密度更大,由p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgh可知,甲,乙被切去之前,因为ρ甲<ρ乙,且h甲
F剩甲=F剩乙=G
所以ρ甲ghS甲=ρ乙ghS乙
即ρ甲S甲=ρ乙S乙
F甲−F乙=ρ甲g(h甲切+h)S甲−ρ乙g(h乙切+h)S乙
=【ρ甲gh甲切S甲+ρ甲ghS甲】−【ρ乙gh乙切S乙+ρ乙ghS乙】
=ρ甲gh甲切S甲−ρ乙gh乙切S乙
联立解得
F甲−F乙=ρ甲S甲g(h甲切−h乙切)
因为h甲切
即F甲
圆柱体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,根据压强公式p=FS来判断压强大小关系。
本题主要考查了有关压强和压力的大小比较,关键能够利用好图示,切去部分与剩下部分的比例关系。
36.【答案】横截面积 12000 1.25 匀速直线
【解析】解:(2)分析样品测试数据,比较第一、三栏或第四、五栏可得出:金属杆伸长的长度还跟金属杆的横截面积有关,根据题意,金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比;并且金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关,分析表中的数据可知,其他条件相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比,与金属杆的横截面积成反比;因此可设:ΔL=KFLS将金属杆L的参数和试题表格中的一组数据代入表达式可得:0.4cm=kF×4m0.8cm2-----①;0.16cm=k1200N×1m0.05cm2-----②;解得:F=12000N;
(2)从表格中可得出物体自由下落的高度h与下降所需时间t的平方成正比的,设自由下落0.5s时的下降高度是h;
h0.05m=0.520.01;
解得:物体下落高度是1.25m.
当物体不受力时,根据牛顿第一定律知,运动的物体将做匀速直线运动。
故答案为:(1)横截面积;12000;(2)1.25;匀速直线。
(1)分析样品测试数据,观察在金属杆的长度相同时,金属杆伸长的长度跟金属杆的横截面积是否有关;要求金属杆L能够承受的最大拉力,可利用“在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比”这一规律建立等式,设未知量,联立方程;
(2)从表格中可得出物体自由下落的高度h与下降所需时间t的关系是下降高度h与下降时间t的平方成正比,当物体不受力时,根据牛顿第一定律知,运动的物体将做匀速直线运动。
本题考查了学生探究实验的能力,要求学生有较强的分析数据和描述数据的能力及表格得出规律的能力。
37.【答案】解:(1)铝块的重力:G铝=m铝g=972×10−3kg×10N/kg=9.72N;
(2)由ρ=mV可知,铝块的体积:V铝=m铝ρ铝=972g2.7g/cm3=360cm3,
1024g水的体积:V水=m水ρ水=1024g1g/cm3=1024cm3,
水和铝块的总体积:V总=V水+V铝=1024cm3+360cm3=1384cm3,
容器下部的容积:V下=(10cm)3=1000cm3<1384cm3,
则向容器中缓慢注入质量为1024g的水后容器中水的深度:h水=h下+h上=10cm+1384cm3−1000cm3(8cm)2=16cm=0.16m,
此时水对容器底的压强:p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa;
(3)由题意可知,容器下部的底面积:S下=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
容器上部的底面积:S上=8cm×8cm=64cm2,
由V=Sh可知,铝块的高度:h铝=V铝S铝=360cm340cm2=9cm<10cm,
因此整个加水过程经历三个阶段:
①从开始加水到铝块刚好浸没,这个阶段所加水的最大质量:m1=ρ水V1=ρ水(S下−S铝)⋅h铝=1g/cm3×(100cm2−40cm2)×9cm=540g,
水的深度h与注入水的质量m(克)的函数关系:h=V加水S下−S铝=m加水ρ水S下−S铝=mg1g/cm3100cm2−40cm2=m60cm,
水对容器底的压强与注入水的质量m(克)的函数关系:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×m60×10−2m=5m3Pa,
则水对容器底的压力F与注入水的质量m(克)的函数关系:F=pS下=5m3Pa×0.01m2=m60N;
②从铝块刚好浸没到容器下部注满,这个阶段所加水的最大质量:m2=m1+ρ水S下⋅(h下−h铝)=540g+1g/cm3×100cm2×(10cm−9cm)=640g,
水的深度h与注入水的质量m(克)的函数关系:h=h铝+V加水′S下=h铝+m加水′ρ水S下=9cm+(m−540)g1g/cm3100cm2=(3.6+m100)cm,
水对容器底的压强与注入水的质量m(克)的函数关系:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(3.6+m100)×10−2m=(360+m)Pa,
则水对容器底的压力F与注入水的质量m(克)的函数关系:F=pS下=(360+m)Pa×0.01m2=(3.6+0.01m)N;
③从容器下部注满到整个容器刚好注满,这个阶段所加水的最大质量:m3=m2+ρ水S上h上=640g+1g/cm3×64cm2×8cm=1152g,
水的深度h与注入水的质量m(克)的函数关系:h=h下+V加水″S上=h下+m加水″ρ水S上=10cm+(m−640)g1g/cm364cm2=m64cm,
水对容器底的压强与注入水的质量m(克)的函数关系:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×m64×10−2m=25m16Pa,
则水对容器底的压力F与注入水的质量m(克)的函数关系:F=pS下=25m16Pa×0.01m2=m64N。
答:(1)铝块的重力为9.72N;
(2)向容器中缓慢注入质量为1024g的水后,水对容器底的压强为1.6×103Pa;
(3)向容器中缓慢注水,直到刚好注满,水对容器底的压力F与注入水的质量m(克)的函数关系:
①当0
③当640≤m≤1152g时,F=m64N。
【解析】(1)根据G=mg求铝块的重力;
(2)根据密度公式求出铝块的体积,根据体积关系求出向容器中缓慢注入质量为1024g的水后容器中水的深度,根据p=ρgh求水对容器底的压强;
(3)根据V=Sh求出铝块的高度,比较铝块的高度与容器下部边长的关系,分析得出整个加水过程的三个阶段,根据密度公式和体积关系求出三个阶段水的深度与加水的质量关系,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强与加水质量的关系,最后根据F=pS求出水对容器底的压力F与注入水的质量m(克)的函数关系。
本题考查重力公式、密度公式、液体压强公式和压强定义式的应用,关键是根据密度公式和体积关系求出三个阶段水的深度与加水的质量关系。
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