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![湖南省长沙市长郡教育集团2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷02](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/14781342/0-1693389829183/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![湖南省长沙市长郡教育集团2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/14781342/0-1693389829208/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
湖南省长沙市长郡教育集团2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
展开2022-2023学年湖南省长沙市长郡教育集团八年级(下)期中物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 航天员费俊龙、邓清明和张陆要在完全失重的太空轨道舱生活6个月,体能锻炼不能少,下述活动中可采用的是( )
A. 用弹簧拉力器健身 B. 跳绳 C. 举哑铃 D. 引体向上
2. 如图所示是跳水运动员起跳时的情景,从图中可知( )
A. 使人弹起的力是人对跳板的压力
B. 人对跳板施加的力等于跳板对人施加的力
C. 跳板变弯说明力能改变物体的运动状态
D. 人在空中时不受任何力的作用
3. 大郡坐在行驶的小汽车副驾驶上,下列说法正确的是( )
A. 紧急刹车时,安全带会起作用 B. 突然启动时,大郡会向前倾倒
C. 感觉座椅在推大郡时,车辆正减速前进 D. 车辆向左急转弯,大郡会向车的左侧倾倒
4. 在日常生活和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强,如图所示现象中为了减小压强的是( )
A. 冰刀锋利 B. 车轮很多
C. 碾子质量大 D. 箭头很尖
5. 连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中没有利用连通器原理的是( )
A. 洗手间下水管 B. 茶壶
C. 自动供水盆景 D. 船闸
6. 国产大飞机C919(图甲)已经频繁亮相国内各机场,飞机是利用机翼上、下表面流速的差异形成压强差产生向上的升力而升空(如图乙),以下现象没有利用这一原理的是( )
A. 吹气后纸张靠拢
B. 吹气时乒乓球不掉落
C. 灌水后底部凸出更多
D. 人要站在安全线外
7. 大郡体重为60kg,穿“42码”的鞋子。“42码”换算成长度就是26cm,据此估计大郡站立在地面时对地面的压强最接近( )
A. 1.2×102Pa B. 1.2×103Pa C. 1.2×104Pa D. 1.2×105Pa
8. 办公室有一个简单的抽水机,当用手连续按压上部塑料筒时,水就会流出来;再按一下水管上方的黄色按钮,会听到“哧”的一声,筒内的水立刻退回到水桶内。如果塑料筒穿孔或者连接部分密封不好,设备无法正常抽水。关于这个设备,下列说法中正确的是( )
A. 向下按压塑料筒时,塑料筒内气体压强会变小
B. 水由于塑料筒的吸引力而升上来
C. 按下黄色按钮,水桶内的气压会变大
D. 该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压,利用内外压强差将水压出桶外
9. 学校体育考试设有1000米跑、掷实心球、排球、跳远四个项目,下列说法中正确的是( )
A. 跑步到达终点后,人不能立刻停止运动是因为受到惯性力的作用
B. 向前上方掷出的实心球离开手后,如果不受任何力的作用将保持静止状态
C. 沾了水的排球用力砸在地上,地上有一个圆形水印,说明球受地面作用时发生了形变
D. 跳远时助跑能增大人的惯性
10. 如图所示为大郡测量体重时的情景,大郡和体重计受到的重力分别为G1和G2,静止时体重计对大郡的支持力为F1,地面对体重计的支持力为F2,大郡对体重计的压力为F3,体重计对地面的压力为F4,则( )
A. F2与G2是一对平衡力
B. F1与F3是一对平衡力
C. F1与G1是一对相互作用力
D. F2与F4是一对相互作用力
二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)
11. 如图所示,用10N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,地面对A的摩擦力大小为6N,下列说法正确的是( )
A. B对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
B. A对B的摩擦力大小为4N,方向水平向左
C. 弹簧测力计对B的拉力为6N,方向水平向左
D. 当拉力F再增大时,弹簧测力计的示数不变
12. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是ρa<ρb
B. 两个容器对桌面压强的大小关系是p甲 C. 两种液体对容器底压力的大小关系是Fa
三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
13. 如图是我国冰壶队参加冬奥会时的比赛情景。在一运动员将冰壶推出之后,冰壶由于具有______ 继续向前运动,在冰壶前进过程中,运动员进行刷冰是为了______ 。
14. 在玻璃瓶内倒入大半瓶染红的水,用开孔的橡胶塞封紧瓶口,并插入一根玻璃管,玻璃管与孔紧密结合,然后向瓶内吹一口气,液柱上升,就做成了如图的自制气压计。用手挤压气压计,液柱会上升,这说明了力可以______ ,手持这个自制气压计在电梯中从1楼升至31楼,液柱会______ 。
15. 如图为一同学在电梯中进行测量体重的实践活动。当电梯在1楼静止时,体重计显示示数为52kg;在电梯从1楼直接运行至10楼的过程中,经过2楼时,体重计示数为56kg;经过5楼,体重计示数为52kg;经过9楼,体重计示数为50kg。则他的真实体重应当是______ kg,经过5楼时,人受到的支持力______ 重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),经过9楼时,该同学受力______ (选填“平衡”或“不平衡”)。
16. 有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为0.1m、底面积为2×10-3m2,B的高为0.15m、底面积为5×10-3m2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4。则A受到的重力大小为______ N,B的质量为______ kg,p4:p2= ______ 。(g=10N/kg)
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
17. 铅球投出后在空中轨迹如图虚线所示,请画出其在空中的受力示意图(不计空气阻力)。
18. 将一木块放在斜面上,木块静止,请你画出斜面受到的压力示意图。
五、实验探究题(本大题共5小题,共26.0分)
19. 弹簧测量计不仅可以竖直使用,也可以水平使用,一个竖直用过的弹簧测力计要用于图甲所示的实验,首先需要将其水平方向放置后进行______ ;如图乙弹簧测力计示数为______ N。
20. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示。
(1)实验过程中,要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,根据______ 知识可知,此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力。
(2)比较甲、丙两次实验现象可得到结论:在压力一定时,______ ,滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、乙两次实验现象能得到一个新结论,拔河比赛中应用这个结论的做法是______ 。
A.选体重大的队员
B.穿崭新的运动鞋
C.选脚更大的队员
D.清除比赛场地的沙子
21. 为探究“阻力对物体运动的影响”,某学习小组进行了如下实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的______ 。
(2)从图中可知小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越______ 。
22. 某同学用小桌、海绵、砝码器材进行了“探究影响压力作用效果的因素”实验。
(1)在甲、乙、丙三次实验中,通过观察______ 来比较压力的作用效果。
(2)比较甲、乙两次实验,可说明______ ,压力的作用效果越明显。
(3)该同学将小桌和砝码按如图丁所示放在木板桌面上,发现木板没有发生明显形变,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p ______ p'(选填“>”、“<”或“=”)。
23. 在探究液体内部压强实验中,进行了如图所示的实验,其中U形管中装有染色的清水。
(1)在使用压强计前,发现U形管左、右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示,可以采用______ 的方法(填选项),使U形管左、右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而______ 。
(3)实验中一同学看到软管一端连接着探头,另一端连接着U形管,认为海水对探头的压强应当等于U形管液面差产生的压强,只要量出探头深度及U形管高度差,即可利用清水密度得到海水的密度。老师却反对这种方法,并提醒他注意观察探头。如果你知道老师反对的理由请在下面的横线上回答理由,如果不知道请利用现有设备和刻度尺,设计实验论证该同学的想法并简要写出实验方法:______ 。
六、计算题(本大题共2小题,共14.0分)
24. 校园维修时,用到了一块正方形地砖,它的厚度为0.1m,质量为50kg,密度为2.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)该砖所受重力;
(2)该砖与地面接触的面积;
(3)重500N的同学站水平放置的地砖上,砖对地面的压强为多少?
25. 如图所示,工件甲由两个高度相同但底面积不同的实心圆柱形金属焊接而成,容器乙是一个底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器,放置在水平地面上,内有深度为0.3m、密度为1.0×103kg/m3的清洗液体,现将甲缓慢放入乙容器中(液体不溢出)直到最后沉底,将甲下表面到液面的距离Δh和容器乙底部受到的液体的压强大小p记录下来并绘制成如图的p-Δh图像。(g取10N/kg)
(1)求放入甲之前乙容器中液体对底部的压强;
(2)求Δh为0.3m时,液体对容器底部的压力;
(3)操作要求工件碰底后,液体刚好浸没工件。试分析为达到要求,需要抽出还是倒入液体,抽出或倒入液体的体积是多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、用弹簧拉力器健身利用的是弹力,可以进行体能锻炼,故A符合题意;
BCD、跳绳、举哑铃、引体向上都是与重力相关的体能锻炼,因为宇航员在太空中处于失重状态,起不到锻炼身体的作用,故BCD不符合题意。
故选:A。
在太空中宇航员处于失重状态,与重力相关的体能锻炼无法进行。
知道重力和失重状态下的场景,本题属于基础性题目。
2.【答案】B
【解析】解:A.使人弹起的力是跳板对人的支持力,故A错误;
B.人对跳板施加的力与跳板对人施加的力是相互作用的力,大小相等,故B正确;
C.跳板变弯说明力能改变物体的形状,故C错误;
D.人在空中时会受到重力作用,故D错误。
故选:B。
(1)力是物体对物体的作用,
(2)物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等;
(3)力的作用效果有两个,一是改变物体的运动状态,一是改变物体的形状;
(4)地球周围的一切物体都会受到重力作用。
本题考查了弹力、重力、力的作用效果和相互作用的力,属于基础题。
3.【答案】A
【解析】解:A、紧急刹车时,大郡下半身随汽车一起停止运动,而其上半身由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,此时安全带会起保护作用,故A正确。
B、汽车突然启动时,大郡下半身随汽车一起运动,而其上半身由于惯性要保持原来的静止状态,所以大郡会向后倾倒,故B错误。
C、汽车突然启动或加速时,大郡下半身随汽车一起运动,而其上半身由于惯性要保持原来的运动状态,所以大郡会向后倾倒,给座椅一个向后的力,而力的作用是相互的,所以会感觉座椅在推自己,故C错误。
D、车辆向左急转弯时,大郡由于惯性要保持原来的运动状态会向车的右侧倾倒,故D错误。
故选:A。
物体由于惯性要保持原来的运动状态。在利用惯性解释惯性现象时应遵循以下步骤:①确定研究对象,阐明其原来的运动状态;②说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了;③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;④说明结论。
此题考查惯性与惯性现象,惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
4.【答案】B
【解析】解:A、冰刀锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不合题意。
B、车轮很多,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意。
C、碾子质量大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故C不合题意。
D、箭头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不合题意。
故选:B。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
5.【答案】C
【解析】解:A.洗手间下水管符合上端开口、下部连通的特点,是连通器,故A不符合题意;
B.茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器,符合上端开口、下部连通的特点,故B不符合题意;
C.因为盆景瓶外大气压等于瓶内水产生的压强与瓶内水上方气压之和,所以盆景自动供水装置是利用了大气压的作用,故C符合题意;
D.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,船闸使用了连通器原理,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。
本题考查生活中常见的连通器原理的应用,同时干扰选项涉及到水的压强,考试需要准确区分各物理知识点及其应用。此点中考出现概率很高。
6.【答案】C
【解析】解:相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力,利用的是流体压强与流速的关系。
A、对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸被压到一起,利用的是流体压强与流速的关系,故A不合题意。
B、向漏斗口吹气时,乒乓球上面的空气流速大,压强小;下方大气压不变,乒乓球在上下压强差的作用小不会掉下来,利用的是流体压强与流速的关系,故B不合题意。
C、灌水后底部凸出更多,是因为液体内部压强随着深度的增加而增大,没有利用流体压强与流速的关系,故C符合题意。
D、人在列车站台上候车要站在安全线外,是因为列车一侧空气流速大、压强小,人身后的空气流速小、压强大,会产生向列车一侧的压强差,使人发生危险,利用的是流体压强与流速的关系,故D不合题意。
故选:C。
流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
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。
7.【答案】C
【解析】解:鞋子的宽度约10cm=0.1m,则“42码”鞋子的面积S0=0.26m×0.1m≈0.026m2,
大郡的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,
站在地面上时对地面的压力F=G=600N,
对地面的压强p=FS=F2S0=600N2×0.026m2=1.15×104Pa,故ABD错误,C正确。
故选:C。
根据生活经验估计鞋子的宽,根据数学知识计算鞋子的面积,根据G=mg计算大郡的重力,站在地面上时,对地面的压力等于重力,根据p=FS计算压强。
本题为近似计算,要求学生能够估测出鞋子的面积,能够根据压强的公式进行计算,属于基础题。
8.【答案】D
【解析】解:
A、向下连续按压上部塑料筒时,水桶内气体质量变大,压强会变大,故A错误;
B、内部气压变大,在内部气压的作用下,水被压上来,故B错误;
C、按下黄色按钮,水桶内的气压会变小,水退后桶内,故C错误;
D、该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压,使得筒内气压大于外界气压,利用内外压强差将水压出桶外,故D正确。
故选:D。
根据筒内气体体积的变化分析压强的变化;根据大气压的作用分析抽水机的工作过程。
本题考查了气体压强的变化、抽水机的工作原理,属于基础题。
9.【答案】C
【解析】解:A、跑步到达终点后,人不能立刻停止运动是因为人具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故A错误。
B、向前上方掷出的实心球离开手后,处于运动状态,根据牛顿第一定律可知,如果不受任何力的作用将保持匀速直线运动状态,故B错误。
C、沾了水的排球用力砸在地上,地上有一个圆形水印,说明球受地面作用时发生了形变,故C正确。
D、惯性的大小只与物体的质量有关,质量不变,惯性就不会变,跳远时助跑人的质量不变,惯性不变,故D错误。
故选:C。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)一切物体在没有受到任何外力时,其总是保持静止状态或匀速直线运动状态;
(3)力可以改变物体的形状和运动状态;
(4)惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
此题考查惯性及其影响因素、力的作用效果、力与运动的关系等,涉及到的知识点多,综合性强,但总体难度不大,熟练掌握基础知识即可正确作答。
10.【答案】D
【解析】解:A、F2的大小等于G1和G2之和,即F2与G2大小不同,不是一对平衡力,故A错误;
B、F1与F3作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、F1与G1作用在同一的物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、F2与F4大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
本题主要考查了对平衡力和相互作用力的理解与辨别,掌握它们各自的四个因素,是正确判断的关键。
11.【答案】AD
【解析】解:AB、因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力,这两个力是一对平衡力,因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,所以B对A的摩擦力方向水平向左,此时A受水平向右的10N拉力,地面对A的水平向左的6N摩擦力,B对A的摩擦力:f'=F-f地=10N-6N=4N,故A正确,B错误;
C、弹簧测力计对B的拉力大小等于AB之间的摩擦力,即为4N,方向水平向左,故C错误;
D、当拉力F再增大时,B仍处于静止状态,受力平衡,由于B对A的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,A受到的摩擦力大小不变,所以弹簧测力计的示数不变,故D正确。
故选:AD。
物体B静止和物体A做匀速直线匀速时均处于平衡状态,对两者水平方向受力分析判断出受力情况,根据二力平衡条件和平衡状态的合力为零得出A对B、地面对A的摩擦力、拉力之间的关系,根据相互作用力的条件得出A对B的摩擦力和B对A摩擦力的大小关系,要注意二力平衡时力的大小相等、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关。
本题考查了摩擦力的大小和方向、平衡力的辨别等,正确的判断各力之间的关系是关键。
12.【答案】AC
【解析】解:A、由图可知,a、b两种液体的体积Va>Vb,而a、b两种液体的质量是相等的,
根据ρ=mV可知,ρa<ρb,故A正确;
B、容器对桌面压强的大小:p=FS=G容+G液S=m容g+m液gS,
由于容器、液体的质量都相等,
所以,两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙,故B错误。
C、液体的质量都相等,由G液=m液g可知液体的重力相等即G液a=G液b,
两种液体对容器底压力是以底面为柱体上方的液体压力,可知:
Fa
b液体对容器底压强的大小:pb=FbS>GbS=mbgS,
因为,ma=mb,从甲、乙两个容器中倒出相同质量后,液体质量仍然相等,大小关系不变,
所以,pa
(1)用ρ=mV容易比较a、b两种液体的密度大小关系;
(2)用p=FS=G容+G液S容易比较两个容器对桌面压强的大小关系;
(3)液体对容器底压力等于以底面为柱体上方的液体压力;
(4)水平放置的柱状容器内的液体对容器底部的压力等于液重,上小下大的容器内的液体对容器底部的压力大于液重,在此基础上,用p=FS比较两种液体对容器底压强的大小关系。
解决本题的关键是:知道液体对水平放置的容器底部的压力不一定等于液重,柱状容器内的液体对容器底部的压力等于液重;上小下大的容器内的液体对容器底部的压力大于液重;上大下小的容器内的液体对容器底部的压力小于液重。
13.【答案】惯性 减小了冰壶与冰面之间的摩擦力
【解析】解:(1)运动员将冰壶推出之后,冰壶由于惯性,继续保持原来的运动状态向前运动;
(2)运动员在冰壶前进途中,不断地刷冰,为了使冰面形成一层水面,水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力。
故答案为:惯性;减小了冰壶与冰面之间的摩擦力。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(2)减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度,使接触面分离。
此题考查了惯性和减小摩擦的方法的知识点。题目来源于日常生活中的一些现象,题目的难度不大,将理论与实际联系在一起是此题的考查目的。
14.【答案】改变物体的形状 升高
【解析】解:(1)用双手挤压玻璃瓶,看到的现象是细玻璃管的液面上升,说明力可以改变物体的形状;
(3)拿着自制气压计在电梯中从1楼升至31楼,高度在升高,大气压会随高度的增加而减小,外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高。
故答案为:改变物体的形状;升高。
(1)力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状;
(2)大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低;在这个自制气压计中,瓶内气压大于外界大气压,水柱就上升,相反水柱就下降。
本题考查了大气压与高度的关系、力的作用效果等,难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
15.【答案】52 等于 不平衡
【解析】解:当人体静止或匀速直线运动时,人体受力平衡,在1楼静止和5楼匀速直线运动时,体重计对人体的支持力等于人的重力,所以该同学的真实体重(质量)为52kg;
人体的重力:G=mg=52kg×10N/kg=520N,
经过9楼,体重计示数为50kg,体重计对人的支持力:F=G'=m'g=50kg10N/kg=500N,
因为F≠G,根据二力平衡条件可知,经过9楼时,该同学受力不平衡。
故答案为:52;等于;不平衡。
物体受力平衡时,运动状态保持不变,由运动状态判断受力情况;根据二力平衡条件判断受力是否平衡。
本题考查力与运动的相关知识,关键是二力平衡以及二力平衡的条件要熟知。
16.【答案】2 1.2 35:12
【解析】解:(1)将A按图甲的方式放在水平桌面上,根据p=FS可知A对桌面的压力为:F1=p1SA=1.0×103Pa×2×10-3m2=2N,A的重力GA=F1=2N;
(2)若按图丙的方式放置时,根据p=FS可知B对A的压力为:F3=p3SA=6.0×103Pa×2×10-3m2=12N,
B的重力GB=F3=12N,B的质量mB=GBg=12N10N/kg=1.2kg;
(3)将B按图乙的方式放在水平桌面上,B对桌面的压强为:p2=F2SB=GBSB=12N5×10-3m2=2.4×103Pa,
若按图丙的方式放置时,A对桌面的压强p4=F4SA=GA+GBSA=2N+12N2×10-3m2=7×103Pa,p4p2=7×103Pa2.4×103Pa=3512。
故答案为:2;1.2;35:12。
(1)将A按图甲的方式放在水平桌面上,根据p=FS的变形式F=pS可知A对桌面的压力F1,根据GA=F1得出A的重力;
(2)若按图丙的方式放置时,根据p=FS的变形式F=pS可知B对A的压力F3,根据GB=F3得出B的重力,根据G=mg得出B的质量;
(3)将B按图乙的方式放在水平桌面上,根据p=FS得出B对桌面的压强p2,
若按图丙的方式放置时,根据p4=F4SA=GA+GBSA得出A对桌面的压强p4,进而得出p4:p2的值。
本题考查压强的计算,关键是知识水平地面上的物体对地面的压力大小等于自身的重力大小。
17.【答案】解:空中运行的铅球在不计空气阻力的情况下,只受重力的作用,作用点为重心,在球的重心处,方向竖直向下,如图所示。
【解析】空中的铅球靠惯性飞行,在忽略空气阻力的情况下,只受到重力的作用,而重力的方向是始终竖直向下的,不受其位置和运动状态的影响,据此作图。
作重力的示意图是物理作图题中最常考的点之一,物体在任何情况下,其重力方向都是竖直向下的。同时,本题中还要注意,足球靠惯性飞行时,忽略空气阻力只受重力作用。
18.【答案】解:压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向,如下图所示:
【解析】斜面受到的压力的作用点在斜面上,从作用点起沿力的方向画线段,在线段的末端画出箭头表示力的方向,最后标出力的大小。
本题考查了力的示意图的画法,力的示意图要把力的方向和作用点画出来;注意压力的作用点在接触面上,方向垂直于接触面。
19.【答案】调零 3.2
【解析】解:因为测量水平方向的力,所以要在水平方向上进行调零;
由图乙可知弹簧测力计的量程是0~5N,分度值是0.2N,此时弹簧测力计的示数为3.2N。
故答案为:调零;3.2。
使用弹簧测力计前要在所测量力的方向上进行调零,然后观察量程和分度值进行读数。
本题考查弹簧测力计的使用和读数,是对基础知识的考查。
20.【答案】二力平衡 接触面越粗糙 A
【解析】解:(1)实验过程中,要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力;
(2)比较甲、丙两次实验可知,压力相同,丙中接触面粗糙,测力计示数较大,故可得到结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、乙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数也较大,故能得到结论是:接触面粗糙程度相同时,增大压力可增大摩擦力:
A.选体重大的队员,在接触面粗糙程度相同时,通过增大压力增大摩擦力,符合题意;
B.穿崭新的运动鞋,新的运动鞋和用久的旧的运动鞋相比,接触面更粗糙,不符合题意;
C.选脚更大的队员,受力面积大,与摩擦力无关,不符合题意;
D.同样的条件下,变滑动为滚动可减小摩擦,清除比赛场地的沙子,在同样的条件下可增大摩擦,不符合题意。
故选:A。
故答案为:(1)二力平衡;(2)接触面越粗糙;(3)A。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)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;
(3)根据控制变量法,比较甲、乙两次实验得出结论,分析每个选项,找出符合题意的选项。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
21.【答案】速度 快
【解析】解:(1)根据控制变量法,实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度。
(2)小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度,而最终的速度为0,从图中可知小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快。
故答案为:(1)速度;(2)快。
(1)根据控制变量法,要使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度;
(2)小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度,而最终的速度为0,结合实验现象分析。
本题探究阻力对物体运动的影响,主要考查控制变量法和对实验现象的分析。
22.【答案】海绵的凹陷程度 在受力面积一定时,压力越大 =
【解析】解:(1)在甲、乙、丙三次实验中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法。
(2)比较甲、乙两次实验,可以看出,受力面积相同,压力不同,作用效果不同,故可得出:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)图丙和图丁相比,压力大小相同,受力面积相同,只是受压面的材料不同,因此,根据p=FS可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p=p'。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)在受力面积一定时,压力越大;(3)=。
(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果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;
(3)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料要相同且形变要明显,若被压物质不同,不能根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,根据p=FS分析。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,以及对压强公式的运用,体现了对过程和方法的考查。
23.【答案】B 增大 探头的橡皮膜由于有弹性,会对水产生一个反向的压强,利用现有设备将探头置于水中某一深度处,用刻度尺分别测出探头在水中深度H,液面高度差为h,这两个高度不相等,这个反向压强大小为:p=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(H-h)。
【解析】解:(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,则B正确;
(2)由乙、丙两次实验可知,液体的密度相同时,液体越深,U形管液面高度差越大,液体的压强越大,所以同种液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)探头的橡皮膜由于有弹性,会对水产生一个反向的压强,利用现有设备将探头置于水中某一深度处,用刻度尺分别测出探头在水中深度H,液面高度差为h,这两个高度不相等,这个反向压强大小为:p=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(H-h)。
故答案为:(1)B;(2)增大;(3)探头的橡皮膜由于有弹性,会对水产生一个反向的压强,利用现有设备将探头置于水中某一深度处,用刻度尺分别测出探头在水中深度H,液面高度差为h,这两个高度不相等,这个反向压强大小为:p=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(H-h)。
(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)液体压强跟液体密度和液体的深度有关。在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;
(3)利用p=ρgh分析计算压强的大小。
此题考查了液体压强计的原理和液体压强特点的探究,是一道实验探究题,难度中等。
24.【答案】解:(1)该砖所受重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)根据ρ=mV可得,砖的体积:V=mρ=50kg2.0×103kg/m3=2.5×10-2m3,
则该砖与地面接触的面积:S=Vh=2.5×10-2m30.1m=0.25m2;
(3)重500N的同学站水平放置的地砖上,砖对地面的压力:F=G人+G砖=500N+500N=1×103N,
则砖对地面的压强为:p=FS=1×103N0.25m2=4×103Pa。
答:(1)该砖所受重力为500N;
(2)该砖与地面接触的面积为0.25m2;
(3)重500N的同学站水平放置的地砖上,砖对地面的压强为4×103Pa。
【解析】(1)利用G=mg计算该砖所受重力;
(2)利用ρ=mV求出砖的体积,然后利用V=Sh可求该砖与地面接触的面积;
(3)重500N的同学站水平放置的地砖上,砖对地面的压力等于该同学和砖的总重力,利用p=FS计算砖对地面的压强。
此题考查重力和压强的计算,难度一般,解题的关键是知道重500N的同学站水平放置的地砖上,砖对地面的压力等于该同学和砖的总重力。
25.【答案】解:(1)放入甲之前h=0.3m,乙容器中液体对底部的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
(2)Δh为0.3m时,p=4500Pa,
液体对容器底部的压力F=pS=4500Pa×200×10-4m²=90N;
(3)当液体对容器底部的压强为4500Pa时,液体的深度为h=pρg=4500Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.45m=45cm;
由于图像在Δh为0.3m时弯折,说明此时恰好下部浸没,上部没有浸入,则上下部分的高度都是0.3m=30cm,甲整体的高度为60cm;
设甲下部的面积为S,根据总体积等于甲浸入体积和液体体积之和,
则45cm×200cm2=30cm×200cm2+S×30cm;
解得S=100cm2;
当Δh为0.4m时,p=4750Pa,液体的深度为h'=p'ρg=4750Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.475m=47.5cm;
设甲上部的面积为S',根据总体积等于甲浸入体积和液体体积之和,
则47.5cm×200cm2=30cm×200cm2+100cm2×30cm+(40cm-30cm)S';
解得S'=50cm2;
操作要求工件碰底后,液体刚好浸没工件,即h=60cm。
根据总体积等于甲总体积和液体总体积V之和,
则60cm×200cm2=V+100cm2×30cm+50cm2×30cm;
液体的总体积V=7500cm3;此时总体积大于原来的液体体积V原=30cm×200cm2=6000cm3;
因而还需要倒入液体;
则添加的液体体积V'=V-V原=7500cm3-6000cm3=1500cm3。
答:(1)求入甲之前乙容器中液体对底部的压强3×103Pa;
(2)Δh为0.3m时,液体对容器底部的压力90N;
(3)操作要求工件碰底后,液体刚好浸没工件。试分析为达到要求,需要倒入液体1500cm3。
【解析】(1)根据液体压强公式p=ρgh计算;
(2)由图像得出Δh为0.3m时的压强,根据F=pS计算液体对容器底部的压力;
(3)根据图中甲浸入不同深度的压强计算液体的深度,根据总体积等于物体浸入体积与原有液体体积之和列方程解答,得出甲是上下部分的底面积,最终根据浸没时得出液体的总体积,计算添加的液体体积。
本题考查液体的压强、体积关系计算,属于较难题。
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