四川省绵阳市涪城区2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷(含答案)
展开2023-2024学年四川省绵阳市涪城区九年级(上)开学物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共13小题,共39.0分)
1. 下列动物身体部位的形态特点,有利于减小压强的是( )
A. 啄木鸟的喙尖尖的 B. 鸭子趾间有蹼 C. 狼的犬齿尖锐 D. 老鹰的爪非常锋利
2. 2022年6月30日,中国选手陈芋汐、全红婵夺得世界游泳锦标赛跳水项目女子双人10米台冠军,如图所示为二人入水时的情景。下列有关说法正确的是( )
A. 二人从开始入水到浸没的过程中受到水的浮力逐渐变小
B. 二人从浸没到下沉到最低点的过程中受到水的浮力不变
C. 二人上浮的过程中受到水的压强逐渐增大
D. 二人漂浮在水面上时受到水的浮力大于自身的重力
3. 如图,在伽利略理想实验中,小球每次均从斜面a点自由滚下,分别经过图中b,c,d各位置,关于小球的动能、重力势能、机械能描述正确的是( )
A. 小球的重力势能一直在减小
B. 在d点的重力势能小于在c点的重力势能
C. 从b点运动到c点的过程中,动能转化为重力势能
D. 从a到b小球速度越来越大,机械能越来越大
4. 如图所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置,质量不同的小车从粗糙斜面顶端由静止开始释放,撞击静止在水平木板上的木块(不计空气阻力),将木块推出一段距离。下列说法正确的是( )
A. 小车在斜面上向下运动的过程中,动能增加,势能减小,机械能守恒
B. 小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的
C. 降低小车释放的高度,小车推动木块时,木块受到的摩擦力减小
D. 本实验应该尽量选择表面光滑且足够长的木板
5. 如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,对地面的压强分别为p甲、p乙,将它们顺时针旋转90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为△p甲、△p乙.△p甲<△p乙,则( )
A. ρ甲<ρ乙,p甲>p乙 B. ρ甲<ρ乙,p甲 C. ρ甲>ρ乙,p甲>p乙 D. ρ甲>ρ乙,p甲 6. 小明参加研学时,制作了一个如图所示的质量均匀的泥塑构件,并放置在水平桌面上,现在沿竖直方向将构件分成a和b两部分,它们对水平桌面的压强分别为pa和pb,则( )
A. pa
7. 如图所示,一快递箱在水平传送带上,随传送带一起向右匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 快递箱受到水平向右的摩擦力
B. 快递箱受到的重力与支持力是一对相互作用力
C. 当传送带突然停止运动时,快递箱受到向左的摩擦力
D. 快递箱对传送带的压力与快递箱受到的支持力是一对平衡力
8. 如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,下列说法正确的是( )
A. 当鳔膨胀时,鱼会上浮
B. 当鳔收缩时,鱼的浮力不变
C. 鱼的浮沉与轮船的原理相似
D. 当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
9. 如图所示,将一体积为10cm3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的
溢水杯中,溢出液体的体积为8cm3;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻
放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( )
A. 3cm3 B. 4cm3 C. 5cm3 D. 6cm3
10. 如图1所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块(体积忽略不计)在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A. 区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B. 物块在区域①路面上所受的摩擦力大于2N
C. 物块在区域②所受的摩擦力等于2N,方向水平向左
D. 该物在区域③受到的支持力大于重力
11. 近期我国长江流域许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李明在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是( )
A. 他对重物做了480J的功 B. 此次简易斜面装置的机械效率为50%
C. 他做功的功率为16W D. 他做功的功率为20W
12. 如图所示是某载人潜水器,它可以在4500米的水下连续工作。若海水密度约为1.0×103kg/m3,潜水器悬浮在海水中时的总质量为18t。下列说法正确的是( )
A. 潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力
B. 潜水器上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的
C. 潜水器悬浮在海水中时,所受浮力为1.8×105N
D. 潜水器在海面下4500米处作业时,受到的海水压强为4.5×106Pa
13. 小玥把一些细铜丝塞入吸管的下端,并用石蜡将其下端封闭起来,使吸管能竖直地漂浮在液体中。然后她将盛有液体的甲、乙两个相同容器静置于水平地面上,把这支吸管分别放入两种液体中,静止时液面相平(如图)。下列说法正确的是( )
A. 液体的密度关系ρ甲:ρ乙=h甲:h乙
B. 吸管下端所受液体压力大小关系F甲>F乙
C. 容器对地面的压强大小关系p甲 D. 吸管排开液体的质量大小关系m甲>m乙
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共5小题,共20.0分)
14. 如图中a所示,玻璃桌面上有四个鸡蛋,其中两个是生的,两个是熟的。
(1)先对其中的甲、乙两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,结果鸡蛋乙转动的时间较长;
(2)再对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下,迅速把手移开,结果鸡蛋丙还能再转一、二圈,而鸡蛋丁却不再转动了。由上述现象判断熟鸡蛋分别是______和______。
15. 如图所示,在竖直墙壁和水平地面的交角处置有边长为0.1m、重20N的正方体,对正方体施加大小均为10N的水平力F1和竖直力F2,正方体对水平地面的压强为______ Pa,正方体对竖直墙壁的压强为______ Pa。
16. A、B两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为______ N;若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为______ N。
17. 如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F-t和v-t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9~12s内,推力对物体做功______J;t=5s时,物体受到的摩擦力是______N。
18. 如图所示,小强在1分钟内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动10m,已知物体A重为400N,它受到的摩擦力为90N,小强所用拉力为40N,则拉力的功率为______ W,此滑轮组的机械效率为______ 。
三、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
19. 在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2,高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小张同学进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=______N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟______有关;分析实验步骤A、D、E,可以说明浮力的大小与物体浸没的______无关;
(4)小张用表格中的数据算出了未知液体的密度是______kg/m³(结果保留一位小数),还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是______,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐______(选填“增大”或“减小”)。
20. 同学们利用如图装置研究“滑轮组机械效率”的实验(每个滑轮重相同、每个钩码重0.5N)。
(1)利用(b)、(c)可以研究的问题是:物重相同时,滑轮组机械效率与______ 的关系,实验过程中应匀速拉动弹簧测力计;
(2)小聪收集到如表的数据,请将表中空白处补充完整,分析(a)、(b)两图的实验过程可得:当______ 相同时,所提升的物重越重,机械效率______ ;
滑轮组
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
绳子自由端通过的距离s/m
机械效率η
(a)
1
0.1
0.5
0.3
66.7%
(b)
1.5
0.1
0.7
0.3
______
(c)
1.5
0.1
0.5
0.5
60%
(3)小明认为只对比(a)、(c)两图的实验过程,同时利用(2)问中的实验结论,也可以研究(1)问中的问题,请写出你的分析过程______ 。
21. 如图所示,在科学探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车以相同的速度分别滑上三种“路面”,记下小车停下的位置,观察和比较小车在棉布表面、木板表面和玻璃表面滑行的距离:
(1)实验中是通过改变______ 来改变小车所受阻力大小的;
(2)实验中发现:小车在棉布表面上的滑行距离最短,在玻璃上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______ (选填“快”或“慢”);
(3)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力等于零,它将做______ ;
(4)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,牛顿第一定律______ (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
四、计算题(本大题共2小题,共21.0分)
22. 如图所示,是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m,密度为2.8×103kg/m3,用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体M上升后,还未露出水面时受到的浮力;
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面受到水的压力;
(3)物体M上升后,在未露出水面前,此滑轮组的机械效率。
23. 如图甲所示,有一正方体物块A,其密度小于水的密度,把它挂在一轻质弹簧下,物块静止时,弹簧长度的变化量ΔL=3cm;物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器,其底面积S=200cm2,如图乙,现在往容器中缓慢注入水,使水面刚好淹没物块A,弹簧长度随之发生变化,变化量ΔL1=2cm,这时容器中的水面距容器底高度是40cm;保持其它条件都不变的情况下,将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下,其密度大于水的密度,弹簧长度再次变化,变化量ΔL2=6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。(本题物块A、B对水都没有吸附性,始终保持上下表面与水平面平行;轻质弹簧一直完好无损,受力时只在竖直方向变化;水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物块A的质量;
(2)物块B的密度;
(3)容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、啄木鸟的喙又尖又长,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B、鸭子趾间有蹼,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、狼的犬齿尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D、老鹰的爪非常锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:B。
(1)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。
(2)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。
此题考查增大和减小压强的方法,能从压力和受力面积的角度来分析压强的变化是解决该题的关键。
2.【答案】B
【解析】解:A、二人从开始入水到浸没的过程中,排开水的体积变大,所以受到的水的浮力逐渐变大,故A错误;
A、二人从浸没到下沉到最低点的过程中,排开水的体积不变,所以受到的水的浮力不变,故B正确;
C、二人上浮的过程中,深度变小,由p=ρgh可知,二人受到的水的压强逐渐变小,故C错误;
D、二人漂浮在水面上时受到水的浮力等于自身的重力,故D错误。
故选:B。
(1)浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,据此判断;
(2)在液体密度一定时,液体的压强随深度的增加而增大;
(3)漂浮时,浮力等于重力。
本题通过体育运动的场景,考查了浮力与压强影响因素的理解与应用以及浮沉条件的应用等,综合性强。
3.【答案】C
【解析】解:A、小球从最高点释放,滚动到最低点b点时的速度最大,即动能最大,从b点运动到c点的过程中,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能,故A错误;
B、在d点和c点的小球的质量相同,高度相同,所以在d点的重力势能等于在c点的重力势能,故B错误;
C、从b点运动到c点的过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,重力势能增大,所以是动能转化为重力势能的过程,故C正确;
D、从a到b小球的重力势能不断转化为动能,所以速度越来越大;因为在伽利略理想实验中,不存在任何阻力,所以小球在斜面上运动时,机械能大小不变,故D错误。
故选:C。
(1)动能和物体的质量、速度有关;
(2)重力势能和物体的质量、高度有关;
(3)动能和重力势能是可以相互转化的,只有在不摩擦和阻力时,机械能才守恒。
明确影响动能和重力势能的因素,并对小球的降低和升高状态做出判断是解答此题的关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、小车在斜面上向下运动的过程中,速度变大,动能变大,高度减小,势能减小,但是斜面粗糙,需要克服阻力做功,机械能减小,故A错误;
B、在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想,故B正确;
C、木块在水平面上运动时,对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故C错误;
D、若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,小车和木块将永远一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了,故D错误。
故选:B。
(1)让小车从某一高度由静止释放,使小车获得动能;动能的大小与物体的质量和速度有关,探究动能与质量关系时,控制速度不变;
(2)该实验采用了转换法,通过比较小车推动木块移动的距离来反映小车动能的大小;
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(4)据牛顿第一定律分析即可判断。
本题考查探究影响动能大小因素实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
5.【答案】B
【解析】解:
由题意知,甲、乙的体积相同,在水平地面上的压力等于重力,则甲对地面的压强变化量为:
△p甲=F甲S立-F甲S平=G甲S立-G甲S平=G甲(1S立-1S平);
乙对地面的压强变化量为:
△p乙=G乙S立-G乙S平=G乙(1S立-1S平);
由△p甲<△p乙,可知
G甲(1S立-1S平)
可得出ρ甲<ρ乙----①,
将它们顺时针旋转90°前,甲对地面的压强为:
p甲=G甲S平,
乙对地面的压强为:
p乙=G乙S立,
由G甲
故选:B。
在水平地面上的压力等于物体的重力,由压强公式得出甲乙对地面的压强变化量,由△p甲<△p乙结合G=mg=ρVg,可得出ρ甲与ρ乙大小关系;
将它们顺时针旋转90°前,由压强公式可知此时甲乙对地面的压强,根据G甲
6.【答案】A
【解析】解:把b切成一个柱体,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρgh知a、b对桌面的压强相等,图中b多了一部分,相当于受力面积不变,压力增大,根据p=FS知原图中b比a产生的对桌面的压强大,所以pa
把b切成一个柱体,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρgh判断出a、b对桌面的压强的关系,再比较原图b与切去后受力面积、压力的变化情况,增大,根据p=FS判断出b与a压强的关系。
本题考查了压强公式的应用,判断出a、b压力、受力面积的关系是解题的关键。
7.【答案】C
【解析】解:A、因为快递箱与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则快递箱没有受到摩擦力的作用,只受到重力和支持力两个力的作用,故A错误;
B、快递箱处于平衡态,只受到重力和支持力两个力的作用,即重力和支持力是一对平衡力,故B错误;
C、传送带突然停止运动时,而快递箱由于惯性仍然会向右运动,所以,快递箱受到向左的摩擦力,故C正确;
D、木块对传送带的压力作用在传送带上,传送带对木块的支持力作用在木块上,二力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
(1)摩擦力产生的条件有: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。
(2)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
本题考查摩擦力产生的条件,二力平衡条件和相互作用力的理解和应用,综合题,难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:AD、鱼体内的鱼鳔里面是空气,改变鱼鳔的体积也就改变了排开水的体积(不会改变自身质量),从而达到改变所受浮力大小的目的,而控制自身的浮沉。故:
鳔膨胀时排开液体的体积变大,根据F浮=ρ水gV排可知受到浮力变大,当浮力大于重力,会上浮,故A正确,根据阿基米德原理可知,物体所受的浮力大小等于排开的液体的重力大小,故当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变大,故D错误;
B、鳔收缩时,排开液体的体积变小,F浮=ρ水gV排可知鱼所受浮力变小,当浮力小于重力会下沉,故B错误;
C、鱼的浮沉是通过改变自身体积实现的,轮船的原理是增大了排开水的体积,故二者原理不同,故D错误。
故选:A。
(1)由物体的浮沉条件可知,鱼的重力不变,当气体体积减小时,排开水的体积将随之改变,则浮力改变,从而改变鱼的状态。
(2)鱼的浮沉是通过改变自身体积实现的,轮船的原理是增大了排开水的体积。
本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用,综合性较强。
9.【答案】B
【解析】解:将正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为8cm3,根据阿基米德可得:F浮=G排=ρ水gV排;
由图知木块漂浮,所受浮力等于木块的重力,即:F浮=G木,故ρ水gV排=G木=m木g,则:ρ水V排=m木;
若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,由于木块和水的密度不变,木块仍处于漂浮状态,则有:ρ水V排'=m木',当木块的质量变为原来的一半时,排开水的体积也变为原来的一半,为:4cm3,故B正确。
故选:B。
由图示可知,木块漂浮在水面上,所受浮力等于木块的重力,根据阿基米德原理和G=mg可得:ρ水V排=m木,根据V排与m木关系得出结论。
本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用,难度适中。
10.【答案】C
【解析】解:AB、物块运动时,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用;由题目和图像可知:物块在0~2s内在区域①内做加速运动,此时的拉力要大于摩擦力;在2s~3s内在区域②内在做匀速运动,则拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相同;滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小不变,且前面分析已经得知物块在区域①路面受到的摩擦力比区域②小,所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小,故AB选项错误;
C、物块在区域②物体做匀速直线运动,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,拉力F=2N,所受的摩擦力也等于2N,故C选项正确;
D、该物在区域③受到的支持力等于重力,故D选项错误。
故选:C。
①影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度;
②在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态,在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变;
运用以上规律,结合题目和图像,可知物块在0∽2s内在区域①做加速运动,拉力F大于摩擦力f1,在2s~3s内在区域②上做匀速运动,拉力F等于摩擦力f2,在区域③做减速运动,拉力F等于0,物体只受摩擦力f3的作用;其中区域①路面的粗糙程度比区域②小;根据受力情况分析即可。
此题考查的是力和运动的关系的应用,结合运动图像和速度-时间图像得到有价值的信息,是解答此题的关键,难度较大。
11.【答案】D
【解析】解:此过程所做有用功为:W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×2m=4800J;
所做总功为:W总=Fs=1200N×5m=6000J;
故机械效率为:η=W有W总=4800J6000J=80%;
功率为:P=W总t=6000J5×60s=20W。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
根据W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据W=Gh求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η;运用功率公式可求功率大小。
熟练运用计算功、功率、机械效率的公式,是解答此题的关键。
12.【答案】C
【解析】解:A、潜水器在海面上漂浮时浮力等于重力,故A错误;
B、潜水器在海面下4500米处连续作业时,海水的密度和排开海水的体积都不变,根据F浮=ρ液gV排可知,所受浮力的大小不变,所以潜水器的沉浮不是靠改变浮力大小而是靠改变自重的大小,故B错误;
C、潜水器悬浮时浮力等于重力。即F浮=G总=mg=18×103kg×10N/kg=1.8×105N,故C正确;
D、潜水器在海面下4500米处作业时,潜水器受到的海水压强约为:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa,故D错误;
故选:C。
(1)物体漂浮时,浮力与重力相等;
(2)潜水器通过改变自重来实现沉浮;
(3)根据F浮=ρ液gV排计算浮力大小;
(4)根据p=ρgh计算出液体压强的,
本题主要考查了液体压强和浮力公式的应用、潜水艇的沉浮原理,在分析液体的压强问题时,要用好p=ρgh,在分析物体所受浮力时,要用好F浮=ρ液gV排。
13.【答案】C
【解析】解:
A、同一个吸管分别放在甲、乙液体中都漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮甲=F浮乙=G,根据F浮=ρ液V排g可得,ρ甲V排甲g=ρ乙V排乙g,即:ρ甲S吸管h甲g=ρ乙S吸管h乙g,所以,ρ甲:ρ乙=h乙:h甲,故A错误;
B、吸管受到的浮力等于吸管上下表面受到液体的压力差,而上表面受到的压力为0,所以,F浮=F下表面-F上表面=F下表面,由于受到的浮力相等,所以吸管下端受到的压力相等,故B错误。
C、由图可知:排开的液体体积V排甲>V排乙,由于F浮甲=F浮乙,根据F浮=ρ液V排g可得,ρ甲<ρ乙;由图可知:放入吸管后,两容器液面相平,说明没放吸管之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即:V甲
故选:C。
(1)从图可知,吸管放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于吸管受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系,然后根据阿基米德原理求出密度关系;
(2)根据浮力产生的原因得下表面受到的压力关系;
(3)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;容器对地面的压力等于容器、容器内液体和吸管的重力之和;由于两个相同容器静置于水平地面上,根据p=FS即可判断可知容器对地面的压强大小关系:
(4)由于吸管在甲、乙两种液体中受到的浮力相等,根据阿基米德原理可知吸管排开液体的重力和质量关系。
本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式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。
14.【答案】乙 丁
【解析】解:
(1)生鸡蛋的蛋液和蛋壳是两部分,转动时,生鸡蛋的蛋壳受力开始转动,而蛋液由于惯性要保持原来静止的状态,从而给蛋壳一个阻力,所以生鸡蛋很快就停下来;熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体,转动时,蛋壳和蛋液都受力开始转动,则熟鸡蛋转动的时间较长;由题知,鸡蛋乙转动的时间较长,故乙是熟鸡蛋;
(2)对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下,迅速把手移开;由于熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体,所以当蛋壳受力静止时,蛋液也会停下来,即熟鸡蛋不再转动了,故鸡蛋丁是熟鸡蛋;而生鸡蛋的蛋壳受力静止时,蛋液由于惯性要保持原来运动的状态,所以生鸡蛋还能再转一、二圈,即鸡蛋丙是生鸡蛋。
故答案为:乙;丁。
生鸡蛋和熟鸡蛋的区别是:生鸡蛋的蛋清、蛋黄是液体,和蛋壳不是一个整体;熟鸡蛋的蛋清、蛋黄是固体,和蛋壳是一个整体;故在转动起来后,据其内部的状态不同结合惯性的知识进行分析即可。
惯性不等同于惯性定律,惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系;惯性是物体固有的一种属性,不能说由于惯性的作用。
15.【答案】3000 1000
【解析】解:因固体可以大小和方向不变地传递压力,
所以,正方体对水平地面的压力:F=G+F2=20N+10N=30N,
正方体对水平地面的压强:p=FS=30N(0.1m)2=3000Pa;
正方体对竖直壁的压力:F'=F1=10N,
正方体对竖直壁的压强:p'=F'S=10N(0.1m)2=1000Pa。
故答案为:3000;1000。
(1)因固体可以大小和方向不变地传递压力,正方体对水平地面的压力等于自身的重力G加上竖直力F2,受力面积的大小等于底面积,利用p=FS求出正方体对水平地面的压强;
(2)正方体对竖直壁的压力等于水平力F1,受力面积的大小等于侧面积(正方体各表面的面积相同),利用p=FS求出正方体对竖直壁的压强。
本题考查了压力和压强的计算,知道固体可以大小和方向不变地传递压力是关键。
16.【答案】0 10
【解析】解:物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以A、B间的摩擦力为0;
物体AB水平向右运动时,在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为5N、水平向左的摩擦力作用,因物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,为5N;
物体AB水平向左运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B受到的摩擦力不变,所以物体B水平向左运动时,受到水平向右的摩擦力也是5N;
物体AB水平向左匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N(物体C对物体B施加的)、水平向右的摩擦力5N,水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N。
故答案为:0;10。
摩擦力产生的条件:两个物体之间有压力,且发生了相对滑动或有相对滑动的趋势;物体AB在物体C的作用下向右匀速直线运动,物体B在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,根据二力平衡条件求出摩擦力大小;物体B向左匀速直线运动时,物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B和水平桌面的摩擦力不变。物体B水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用,水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,根据平衡力条件求出水平向左的拉力。
本题物体B向右匀速直线运动,分析受力情况,根据平衡力条件求出摩擦力大小,根据摩擦力大小的影响因素,判断出物体B向左和向右运动的摩擦力大小不变,物体B向左匀速直线运动,再次分析受力情况,根据平衡力条件求出拉力大小。
17.【答案】18 6
【解析】解:(1)由丙图知,9~12s时,物体做匀速运动,且v=1m/s,由乙图知,9-12s时的推力F=6N,
推力F做功:W=Fs=Fvt=6N×1m/s×3s=18J;
(2)由丙图知,9~12s时,物体做匀速运动,水平方向上的摩擦力与推力F平衡,则摩擦力f=F=6N。
由丙图知,t=5s时,物体做加速运动,由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以摩擦力大小不变,仍为6N。
故答案为:18;6。
(1)首先从速度图象中9-12s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F-t图象中得出推力;利用计算公式W=Fs=Fvt计算做的功;
(2)首先从速度图象中9-12s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F-t图象中得出物体所受的摩擦力;最后根据摩擦力的影响因素判断出t=5s时物体受到的摩擦力大小。
本题考查学生对图象的认识,v-t图象、F-t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
18.【答案】20 75%
【解析】解:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,
则绳子自由端移动的距离:s=nsA=3×10m=30m,
拉力做的总功:W总=Fs=40N×30m=1200J,
拉力的功率:P=W总t=1200J60s=20W;
(2)克服摩擦力做的有用功:W有=fsA=90N×10m=900J,
此滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=900J1200J×100%=75%。
故答案为:20;75%。
(1)根据图示滑轮组可知绳子的有效股数,再根据s=nsA求出绳子自由端移动的距离,利用W=Fs求出拉力做的总功,再利用P=Wt求出拉力的功率;
(2)根据W=fs求出克服摩擦力做的有用功,利用η=W有W总×100%求出此滑轮组的机械效率。
本题考查了做功公式、功率公式、滑轮组机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数和有用功、总功是关键。
19.【答案】2.7 0.1 物体排开液体的体积 深度 1.3×103 200Pa 增大
【解析】解:(1)由图A可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,则其示数为2.7N;
(2)实验步骤A中,弹簧测力计测铜块的重力,因此铜块的重力:G=FA=2.7N,则在实验步骤B中铜块所受浮力:F浮=G-FB=2.7N-2.6N=0.1N;
(3)由实验步骤 A、B、C、D可知,随着铜块排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,铜块所受浮力也增大,因此可以说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
由实验步骤 A、D、E可知,随着铜块浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数保持不变,由称重法可知,铜块所受浮力不变,因此可以说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关;
(4)由实验步骤A、D可知,铜块浸没在水中受到的浮力为:F浮D=G-FD=2.7N-2.4N=0.3N;
由F浮=ρ液gV排可知,铜块排开的水的体积为:V排=F浮Dρ水g=0.3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10-5m3,
由实验步骤A、F可知,铜块浸没在未知液体中受到的浮力为:F浮'=G-FF=2.7N-2.3N=0.4N,
由F浮=ρ液gV排可知,未知液体的密度:ρ液=F浮'gV排=0.4N10N/kg×3×10-5m3≈1.3×103kg/m3;
由F浮=ρ液gV排可知,铜块在实验步骤B排开水的体积:V排B=F浮Bρ水g=0.1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-5m3=10cm3,
则步骤B中铜块下表面浸入水中的深度:h=V排BS=10cm35cm2=2cm=0.02m,
因此步骤B中铜块下表面受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa;
步骤B、C、D中铜块只有下表面浸在水中,由浮力产生的原因可知,此时铜块下表面受到水的压力等于铜块受到的浮力,
在步骤B、C、D中铜块受到的浮力不断增大,因此铜块下表面受到水的压力也在不断增大,而铜块下表面的面积一定,由p=FS可知,步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。
故答案为:(1)2.7;(2)0.1;(3)物体排开液体的体积;深度;(4)1.3×103;200;增大。
(1)认清弹簧测力计的分度值,根据指针对应的刻度读数;
(2)根据称重法求出在实验步骤B中铜块所受浮力;
(3)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系;
(4)根据称重法F浮=G-F计算出浸没在水中受到的浮力,利用F浮=ρ液gV排求铜块的体积;根据称重法F浮=G-F计算出浸没在液体中受到的浮力,根据阿基米德原理求出液体的密度;
利用F浮=ρ液gV排求铜块在实验步骤B排开水的体积,根据体积公式求出铜块下表面浸入水中的深度,根据p=ρgh求铜块下表面受到水的压强;
根据浮力产生的原因分析铜块下表面受到的压力变化,根据p=FS分析铜块下表面受到水的压强的变化。
本题探究“浮力大小与哪些因素有关”,考查弹簧测力计的读数、称重法测浮力、液体压强的计算、控制变量法和阿基米德原理的应用,是一道综合题。
20.【答案】动滑轮重力 滑轮组 越高 71.4% 对比(a)、(c)两图的实验过程可知,动滑轮的个数不同,提升物体的重力不同,滑轮组的机械效率不同;由于增大物重可以提高机械效率;(c)中的物体重力大,机械效率低于(a)中的机械效率,这说明动滑轮的个数越多,机械效率越低
【解析】解:(1)装置(b)、(c)中,物体的重力相同,动滑轮的重力不同,所以探究的是滑轮组机械效率与动滑轮重力的关系;
(2)由表中实验数据可知,使用(b)装置时,有用功为:W有=Gh=1.5N×0.1m=0.15J;总功为:W总=0.7N×0.3m=0.21J;
滑轮组效率为:η=W有W总=0.15J0.21J×100%≈71.4%;
分析(a)、(b)两图的实验数据可知,选用相同的滑轮组,提升重力不同的物体,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高;故结论为:当滑轮组相同时,所提升的物重越重,机械效率越高;
(3)对比(a)、(c)两图的实验过程可知,动滑轮的个数不同,提升物体的重力不同,滑轮组的机械效率不同;由于增大物重可以提高机械效率;(c)中的物体重力大,机械效率低于(a)中的机械效率,这说明动滑轮的个数越多,机械效率越低。
故答案为:(1)动滑轮重力;(2)71.4%;滑轮组;越高;(3)对比(a)、(c)两图的实验过程可知,动滑轮的个数不同,提升物体的重力不同,滑轮组的机械效率不同;由于增大物重可以提高机械效率;(c)中的物体重力大,机械效率低于(a)中的机械效率,这说明动滑轮的个数越多,机械效率越低。
(1)根据装置(b)、(c)中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
(2)由表中实验数据,应用功的公式与效率公式可以求出第3次实验的机械效率;根据(a)、(b)两图的实验数据,利用控制变量法得出结论;
(3)根据(a)、(c)两图的相同点和不同点,利用控制变量法分析。
知道实验注意事项、应用功的计算公式、效率公式、根据控制变量法的要求认真分析表中实验数据及图示滑轮组即可正确解题。
21.【答案】接触面的粗糙程度 慢 匀速直线运动 不能
【解析】解:(1)实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的;
(2)玻璃表面最光滑,在玻璃上滑行的距离最远,小车在棉布表面上的滑行距离最短,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力等于零,小车的速度不会变小,它将做匀速直线运动;
(4)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,牛顿第一定律不能直接由实验得出。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;(2)慢;(3)匀速直线运动;(4)不能。
(1)接触面越粗糙,小车在水平面上运动时受到的阻力越大;
(2)根据实验现象回答;
(3)根据(2)推理回答;
(4)生活中不受力的物体不存在,牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理得出的。
本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和推理法及牛顿第一定律的运用。
22.【答案】解:(1)物体M上升后,还未露出水面时,物体排开液体体积等于物体体积,V排=V=a3=1m3;
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N;
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面深度h=1m+0.2m=1.2m;
下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa;
下表面受到水的压力F=pS=1.2×104Pa×(1m)2=1.2×104N;
(3)物体重力G=ρgV=2.8×103kg/m3×10N/kg×1m3=2.8×104N;
由图可知动滑轮上有3股绳,所以n=3;
滑轮组的机械效率η=W有W总=(G-F浮)hFs=(G-F浮)3F=2.8×104N-104N3×7500N=80%。
答:(1)物体M上升后,还未露出水面时受到的浮力是104N;
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面受到水的压力是1.2×104N;
(3)物体M上升后,在未露出水面前,此滑轮组的机械效率为80%。
【解析】(1)知道正方体的棱长可求其体积,即正方体浸没在水中时排开水的体积,利用阿基米德原理求出受到水的浮力;
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,可得下表面深度,根据液体压强公式求出下表面受到水的压强,然后根据F=pS可得下表面受到水的压力;
(3)由图可知动滑轮上有3股绳,所以n=3;根据G=mg求出正方体M的重力;
正方体露出水面前,根据η=W有W总=(G-F浮)hFs=(G-F浮)3F求出滑轮组的机械效率;
本题为力学综合题,考查了阿基米德原理、重力公式、密度公式、机械效率公式、液体压强公式的应用,有一定难度。
23.【答案】解:(1)物块静止时,弹簧受到的拉力和物体A的重力相等,弹簧长度的变化量ΔL=3cm,根据图乙可知弹簧受到的弹力即为物体的重力为:GA=F=6N,
由G=mg可得,正方体A的质量:mA=GAg=6N10N/kg=0.6kg;
(2)现在往容器中缓慢注入水,使水面刚好淹没物块A,A的密度小于水的密度,浸没时要上浮,此时弹簧对A的力作用是压力,弹簧长度的变化量即压缩量为ΔL1=2cm,根据图乙可知弹簧受到的弹力FA=4N,
则A浸没时受到的浮力为:F浮A=GA+FA=6N+4N=10N,
由阿基米德原理可知,A的体积为:
VA=VA排=F浮Aρ水g=10N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-3m3,
因为VB=VA=1×10-3m3=1000cm3,根据阿基米德原理可知B浸没在水中时受到浮力等于A浸没时受到的浮力,
即F浮B=F浮A=10N,
由于B的密度大于水的密度,所以此时弹簧对B的作用力为拉力,弹簧长度的变化量即伸长量为ΔL2=6cm,根据图乙可知弹簧受到的弹力FB=12N,
则物块B的重力为:GB=F浮B+FB=10N+12N=22N,
由GB=ρBVBg可知,物块B的密度为:
ρB=GBVBg=22N1×10-3m3×10N/kg=2.2×103kg/m3;
(3)容器内水的体积为:V水=Sh水-VA=200×10-4m2×0.4m-1×10-3m3=7×10-3m3,
则容器中水的质量为:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×7×10-3m3=7kg;
物块B的边长为:LB=3VB=31000cm3=10cm,
物块B下表面到水面的距离为:h=ΔL2+ΔL1+LB=6cm+2cm+10cm=18cm,
所以物块B下表面在水中所受到水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa。
答:(1)物块A的质量为0.6kg;
(2)物块B的密度为2.2×103kg/m3;
(3)容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强为1800Pa。
【解析】(1)物块静止时,弹簧受到的拉力和物体A的重力相等,弹簧长度的变化量ΔL=3cm,根据图乙读出弹簧受到的弹力即为物体的重力,根据GA=mAg求出其它的质量;
(2)现在往容器中缓慢注入水,使水面刚好淹没物块A,A的密度小于水的密度,浸没时要上浮,此时弹簧对A的作用力是压力,弹簧长度的变化量ΔL1=2cm,根据图乙读出弹簧受到的弹力FA,根据F浮A=GA+FA可求出A浸没时受到的浮力,根据阿基米德原理可求出A浸没时排开水的体积即A的体积,因为VB=VA,根据阿基米德原理可知B浸没在水中时受到浮力等于A浸没时受到的浮力,即F浮B=F浮A,此时弹簧长度的变化量ΔL2=6cm,根据图乙读出弹簧受到的弹力FB,由于B的密度大于水的密度,此时弹簧对B的作用力为拉力,根据GB=F浮B+FB可求出物块B的重力,根据GB=ρBVBg可求出物块B的密度;
(3)根据体积关系可求出容器内水的体积,根据m=ρV求出容器中水的质量;物块B下表面到水面的距离为hB=ΔL2+ΔL1+LB,根据p=ρ水gh求出物块B下表面在水中所受到水的压强。
本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、液体压强公式以及力平衡条件的应用,灵活运用公式是解题的关键。
四川省绵阳市涪城区2023-2024学年八年级上学期期末质量监测物理试卷(含答案): 这是一份四川省绵阳市涪城区2023-2024学年八年级上学期期末质量监测物理试卷(含答案),共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年四川省绵阳市涪城区九年级上学期月考物理试卷(10月份): 这是一份2023-2024学年四川省绵阳市涪城区九年级上学期月考物理试卷(10月份),共2页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验与探究,计算与问答等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年四川省绵阳市涪城区九年级(上)月考物理试卷(10月份)(含解析): 这是一份2023-2024学年四川省绵阳市涪城区九年级(上)月考物理试卷(10月份)(含解析),共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。