广东省江门市江海一中附属实验学校2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
展开2023-2024学年广东省江门市江海一中附属实验学校九年级(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7小题,共21.0分)
1.小鸟撞毁飞机的事件时有发生,下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )
A. 小鸟受到的力大 B. 飞机受到的力大
C. 小鸟和飞机受到的力一样大 D. 主动撞击的一方受到的力大
2.兴趣小组利用内径较大且较长的的玻璃管制作了“惯性演示仪”,管内装有水,将一只乒乓球放进去,密封管口后将试管水平放置,让球停留在中间位置,如图甲所示.若将玻璃管突然向右运动,图乙四幅图中符合实际情景的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示实验装置,甲重18N、乙重12N,甲、乙和弹簧测力计均处于静止状态,若不计弹簧测力计、绳子的自重及一切摩擦,则( )
A. 绳子对甲的拉力为6N
B. 弹簧测力计的读数为12N
C. 甲受到的重力和地面对甲的支持力是一对平衡力
D. 乙对绳子的拉力和乙受到的重力是一对相互作用力
4.如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压( )
A. 大于大气压
B. 等于大气压
C. 小于大气压
D. 变为零
5.2022年11月29日23时08分,由航天科技集团五院研制的神舟十五号载人飞船,由长征二号F运载火箭稳稳托举,在酒泉卫星发射中心一飞冲天,将费俊龙、邓清明、张陆3名航天员送入太空。11月30日5时42分,神舟十五号载人飞船与中国空间站成功完成全自主快速交会对接。中国首次实现空间站三船三仓构型、以及六名航天员同时在轨驻留。计划于2023年5月返回东风着陆场。点火后,推动火箭离开发射底座向上运动的施力物体是( )
A. 喷出的燃气
B. 火箭
C. 地球
D. 底座
6.下列各项,按空间尺度由小到大进行正确排列的是( )
A. 分子、夸克、原子 B. 原子、分子、夸克 C. 原子、夸克、分子 D. 夸克、原子、分子
7.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 0~2s没有推动,推力小于摩擦力 B. 2~4s物体的运动状态没有改变
C. 4~6s物体运动了3米 D. 2~6s物体受到的摩擦力相等
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共7小题,共21.0分)
8.小明将一张卡片对折后,放在桌面上,如图所示。对着卡片与桌面之间吹气,卡片下方的气体流速______ (选填“快”或“慢”),压强______ (选填“大”或“小”),卡片被______ 桌面上(选填“顶离”或“压在”)。
9.如图甲所示,底面积为100cm2的薄壁容器中装有一定量的水,现用测力计悬挂一物体A并将其浸没在水中,静止后如图乙所示,测力计的示数为______ N;物体A受到的浮力大小为______ N,其密度为______ g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
10.2022年2月5日,中国队获得短道速滑混合团体2000米接力比赛冠军,这是中国代表团在北京冬奥会上夺得的首枚金牌。短道速滑的接力与田径比赛的接力不同,运动员只需要在到达接力地点的时候推送下一个队友出发就是完成了接力。如图所示,决赛中,“接棒”的运动员甲在“交棒”的运动员乙前面滑行,当追上时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前滑行,这说明了______ ;乙由于______ ,不蹬冰也能继续向前滑行;此后乙的速度逐渐减小,是因为受到______ 作用。
11.水的密度______ 冰的密度(填“大于”、“小于”或“等于”);用酒精灯烧水,当质量为1kg的水温度从10℃升高到20℃时,则水吸收的热量为______ J,0.01kg酒精完全燃烧放出的热量为______ J[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]
12.杆秤是运用不等臂杠杆的特点制作的,是测量物体______ 的工具。如图所示,若秤砣质量为0.6kg,15AO=BO,该称最多能称量______ kg的物体(不计秤杆、秤钩的质量),若杆秤的秤砣磨掉一些,则秤得物体的质量比物体真实质量______ (选填“偏大”或“偏小”)。
13.小华同学用100N的水平推力,沿水平路面推着重500N的物体在10s内直线运动了5m,小华对物体做功______ J,功率是______ W,如果把这个物体抬到3楼,每层楼高3m,小华克服物体的重力做功______ J。
14.在学校劳动教育基地开展的实践活动中,某同学正提水给瓜园浇水,远远就闻到了甜瓜的香味,这是______ 现象;他提着水桶在水平路面前行了10m,桶和水的总质量为5kg,此过程该同学对水桶的拉力与______ 是平衡力,拉力做的功是______ J。
三、作图题(本大题共3小题,共7.0分)
15.在探究物体的浮沉条件时,小明选用大铁球和乒乓球进行实验,放入水中待其静止后如图丙所示,大铁球沉底,乒乓球漂浮,请分别画出它们所受的浮力示意图F浮铁与F浮乒。
16.如图是一名滑雪运动员沿斜面自由下滑时的场景,其中O为滑雪爱好者的重心,请在图中画出斜面对运动员的作用力的示意图。
17.如图所示,试在图上画出F1和F2的力臂。
四、实验探究题(本大题共3小题,共19.0分)
18.如图所示是小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验情景:
(1)实验中小明让同一小车从同一斜面同一位置静止滑下,目的是使小车到达水平面时的______ 相同。
(2)小明是通过改变______ 改变小车所受阻力的大小的。
(3)分析小车运动情况可知,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越______ ,速度减小的越______ ,由此推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上______ 。
(4)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取结论?答:______ (选填“需要”或“不需要”)。
19.如图是小北利用压强计“探究影响液体内部压强大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验所用的压强计探头上的橡皮膜应该选用较______ (选填“薄”或“厚”)一些的较好。该实验是通过U形管两侧液面______ 来反映压强计探头受到的压强大小;
(2)比较图甲和乙,可以探究的问题是:同种液体,液体压强与______ 的关系。因此拦河大坝要做成______ 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)小北保持探头在水中的深度不变,将水换成浓盐水,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:在同一深度处,液体密度越______ ,液体压强越大;
(4)若图甲中压强计探头上的橡皮膜位于水面下5cm处,可计算出橡皮膜所受水的压强为______ Pa。
20.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验小组根据生活经验,提出了有关的猜想:
猜想1:浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力大小与液体的密度有关;
猜想4:浮力大小与物体的重力有关。
(1)比较图甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为______ N;若先完成图乙实验,再完成图甲实验,则测得的浮力将______ (选填“偏大”或“偏小”);
(2)比较图丙、丁可知,增大圆柱体浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为1N,验证猜想______ (填序号)是错误的;
(3)通过图乙、戊的探究,______ (选填“能”或“不能”)得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是______ ;
(4)已知水的密度是1×103kg/m3,由图中所测数据可算出,盐水的密度为______ kg/m3。
五、计算题(本大题共2小题,共13.0分)
21.如图所示,水平放置的平底柱形容器A底面积是100cm2,内部装有一些水,不吸水的木块B重5N,被一根体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,此时木块浸入水中的体积为木块总体积的0.6倍,细线受到的拉力为1N。求:
(1)木块B受到的浮力;
(2)木块B的密度;
(3)剪断细线,当木块静止时,水对容器底部压强的变化量。
22.如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的水,放置在一水平桌面上。求:(已知水的密度ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)水对茶壶底部的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
六、综合题(本大题共3小题,共19.0分)
23.阅读短文,回答问题:
“天问一号”火星着陆2021年5月15日,由中国航天科技集团研制的火星探测器天问一号,经历十个月的太空旅行后,携带其着陆巡视器成功着陆火星乌托邦平原。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。
“绕”,指的是探测器经过10个月的长途飞行,抵达火星附近,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的远、近火点环绕探测。
“落”,指的是探测器需在7分钟内将时速降至0,降落到火星表面,我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,在距离火星表面约100m的高度,探测器悬停在空中,对火星表面进行观察,寻找合适的位置着陆。“巡”,指的是当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受大气阻力,只发生动能和势能的相互转化。探测器由近火点向远火点运动时,速度不断减小,在这过程中,探测器的______ 能转化为______ 能,探测器的机械能______ (选填“守恒”或“不守恒”);
(2)“天问一号”火星着陆分为气动减速、降落伞减速、______ 与着陆缓冲四个阶段;
(3)在距离火星表面约100m的高度,探测器悬停在空中,此时,探测器所受合力______ (选填“为零”或“不为零”);
(4)“天问一号”探测器的质量为5吨,在火星上重力与质量的比值g火取4N/kg。该探测器从距离火星表面100m的高度到着陆的过程中,火星的重力对探测器做功______ J。
24.阅读下列两则材料,按要求回答问题。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,都是我国独立自主研发的,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落,执行各种军事任务。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中说明力可以______ 。
(2)舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力______ 拦阻索对舰钩的拉力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)航母在无风的海面向东匀速直线航行时,停在水平甲板上的舰载机受摩擦力吗?______ (选填“受力”或“不受力”)。
(4)若航母排开的水质量为6万吨,则航母受到浮力______ N。(g取10N/kg)
(5)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重5倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为______ N,焰火能够达到的最大速度为______ 。(火药的质量不计,g取10N/kg)
25.请根据我们所学的知识回答以下问题:
天宫课堂“天宫课堂”是为发挥中国空间站的综合效益,推出的首个太空科普教育品牌,在“天宫课堂”上,中国航天员担任“太空教师”,以青少年为主要教学对象,采取大地协同互动方式开展太空授课活动。“天宫课堂”第一课和第二课分别于2021年12月9日15时40分和2022年3月23日15时40分在中国空间站开讲。
在“天宫课堂”第一课时,航天员展示了浮力消失实验,水膜张力实验、水球光学实验等实验。“天宫课堂”第二课,航天员又演示了太空“冰雪实验、液桥实验、水油分离实验、太空抛物”等实验,精彩的实验现象引发了广大少年的思考,激发了他们不断追寻“科学梦”、实现“航天梦”的热情。
(1)空间站是用火箭送上太空的,火箭燃烧燃料时,向下喷射气体,火箭向上升空,这个过程不能说明______ ;
A.力的作用是相互的
B.力是物体对物体的作用
C.力可以改变物体的形状
D.力可以改变物体的运动状态
(2)在太空完全失重情况下,以下说法正确的是______ ;
A.浸入液体的物体不受浮力作用
B.质量随重力而消失
C.宇航员惯性减小
(3)猜想:在地面附近,将小球浸没在矿泉水中,随瓶子一起加速下落,小球受到的浮力将______ ;
A.变大
B.变小
C.不变
D.变为零
(4)空间站处于“微重力”环境。在微重力环境中,你会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力,航天员最先感觉到的就是身体是飘浮的。飞船舱内的东西,如果不用带子固定都会飘浮不定。若航天员在飞船舱内进行体能锻炼,下列活动可进行的是______ ;
A.举哑铃
B.做俯卧撑
C.用单杠做引体向上
D.用弹簧拉力器健身
(5)天宫课堂第一课时,我们透过水球看到航天员王亚平的倒立的像(如图乙),其成像特点与生活中的______ (选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)相同;
(6)“空间站”绕地球沿椭圆轨道飞行,“空间站”从近地点向远地点飞行时,“空间站”的机械能将______ (选填“变大”、“变小”、“不变”),飞行速度将______ (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
小鸟撞击飞机时,小鸟给飞机一个力,因为物体间力的作用是相互的,同时飞机给小鸟一个大小相等,方向相反的一个力,故C正确。
故选:C。
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,相互作用的力大小相等、方向相反。
本题考查了学生对力的作用的相互性的了解,知道相互作用的两个力大小相等,属于力学基础知识的考查。
2.【答案】B
【解析】解:当密闭玻璃管突然向右运动时,密闭玻璃管内的水由于惯性,要保持原来的静止状态不动,即液体会向左运动,从而把空气和乒乓球挤向相反方,即气泡向右运动,故B符合题意。
故选:B。
物体由于惯性要保持原来的运动状态;物体质量越大,惯性越大,物体惯性越大,运动状态越难改变。
“惯性演示仪”中液体的质量远大于空气和乒乓球的质量,可以理解成液体由于惯性保持原来的运动状态,把乒乓球挤向液体运动的反方向。
3.【答案】B
【解析】解:A、图中两个滑轮均为定滑轮,根据定滑轮的工作特点可知,若不计弹簧测力计、绳子的自重及一切摩擦,则绳子对甲的拉力等于乙对绳子的拉力,等于乙的重力,大小为12N,故A错误;
B、乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的12N的拉力,弹簧测力计的示数等于12N,故B正确;
C、甲受到向下的重力、向上的拉力和支持力的作用,由于甲物体处于静止状态(即平衡状态),其受到的合力为零,所以拉力与支持力之和等于甲物体的重力大小,则甲受到的重力和地面对甲的支持力大小不等,不是一对平衡力,故C错误;
D、乙对绳子的拉力和乙受到的重力方向相同,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
(1)根据定滑轮不省力的工作特点分析绳子对甲的拉力;
(2)乙对弹簧测力计施加了一个向右的拉力,该拉力等于乙的重力,即弹簧测力计的示数;
(3)物体处于平衡状态时,受到的合力就是零,对甲进行受力分析可得出支持力的大小,然后根据二力平衡条件分析解答;
(4)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。
此题考查平衡力和相互作用力的区分、定滑轮的工作特点、力的合成与应用,以及弹簧测力计在力的作用的相互性方面的应用,平衡力和相互作用力容易混淆,注意区分:相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.不同点:平衡力是一个受力物体,发生在两个物体之间;相互作用力是两个受力物体,发生在两个物体之间。
4.【答案】A
【解析】解:将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,桶内空气变多,气压变大,当桶内水面上方的气体压强大于大气压时,水就会在大气压的作用下压出水口流出。
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。
本题考查大气压的有关问题,物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
5.【答案】A
【解析】解:因为力的作用是相互的,火箭喷出燃气时,给燃气一个向下的力,同时燃气给火箭一个向上的力,推动火箭离开发射底座向上运动的施力物体是喷出的燃气。故A正确,BCD不正确。
故选:A。
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
此题考查了力的作用是相互的的应用,属于基础知识。
6.【答案】D
【解析】解:物质是由分子组成的,分子由原子组成,原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速转动的电子组成,原子核是由质子和中子组成的,质子和中子是由夸克构成。则按空间尺度由小到大排列的顺序为:夸克、原子、分子。
故选:D。
物质是由分子组成的,分子是由原子组成,原子是由原子核和核外电子组成,原子核是由质子和中子组成的,质子和中子是由夸克构成。
本题考查微观粒子的尺度大小,属于基础内容,难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:A、由乙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、由图丙可知,2~4s物体的运动速度发生了变化,运动状态改变,故B错误;
C、由丙图可知,4~6s物体运动了s=vt=3m/s×2s=6m,故C错误;
D、由乙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=4m/s,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,此时摩擦力等于拉力,f=F=4N;滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,2~4s内,物体在做加速运动,所受的摩擦力不变,仍为4N,故D正确。
故选:D。
先由速度-时间图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F-t图像求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关;
根据s=vt分析物体运动的距离。
(1)本题考查学生对图像的认识,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
(2)v-t图像、F-t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
8.【答案】快 小 压在
【解析】解:将一张卡片对折后,放在桌面上,对着卡片与桌面之间吹气,卡片下方的气体流速大,压强减小,卡片在大气压的作用下被压在了桌面上,该现象说明了流体压强与流速有关。
故答案为:大;小;压在。
流体压强与流速的关系:流体流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
本题考查了流体压强与流速的关系等知识的理解和应用,重在物理知识和生活的密切联系,要多观察、多思考。
9.【答案】2.4 2 2.2
【解析】解:(1)由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即物体浸没水中时受到的拉力大小F拉=2.4N;
(2)由图乙可知,物体浸没水中前后水面升高值Δh=12cm-10cm=2cm,
物体浸没水中时排开水的体积:
V排=SΔh=100cm2×2cm=200cm3=2×10-4m3,
此时物体受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=2N;
(3)在图乙中,物体的重力大小等于物体受到的浮力加上拉力,
即:G=F浮+F拉=2N+2.4N=4.4N,
其质量m=Gg=4.4N10N/kg=0.44kg,
物体的体积V=V排=2×10-4m3,
物体的密度:
ρ=mV=0.44kg2×10-4m3=2.2×103kg/m3=2.2g/cm3。
故答案为:2.4;2;2.2。
(1)先明确弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数,可得物体浸没水中时受到的拉力大小;
(2)由图乙可得物体浸没水中前后水面升高值,知道容器底面积,可求物体浸没水中时排开水的体积,再利用阿基米德原理求物体受到的浮力;
(3)在图乙中,物体的重力大小等于物体受到的浮力加上拉力,利用G=mg求其质量,物体的体积等于物体浸没水中时排开水的体积,再利用密度公式求物体的密度。
本题考查了弹簧测力计的读数方法,以及阿基米德原理、重力公式和密度公式的应用,利用好称重法测浮力是关键。
10.【答案】力可以改变物体的运动状态 惯性 阻力
【解析】解:乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前滑行,这说明了力可以改变物体的运动状态;
乙由于惯性,仍保持原来的运动状态,所以不蹬冰也能继续向前滑行;
此后乙的速度逐渐减小,是因为受到阻力作用,是阻力改变了乙的运动状态。
故答案为:力可以改变物体的运动状态;惯性;阻力。
力可以改变物体的运动状态;一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
本题主要考查了对力的作用效果的理解,对惯性的认识,属基础题,难度不大。
11.【答案】大于 4.2×104 3×105
【解析】解:(1)水凝固成冰后,体积变大,根据ρ=mV可知,水的密度大于冰的密度;
(2)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(20℃-10℃)=4.2×104;
(3)0.01kg酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.01kg×3×107J/kg=3×105J。
故答案为:大于;4.2×104;3×105。
由密度公式可知,在质量一定时,密度变小,体积变大;
知道水的质量、比热容、初温和末温,根据Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量;
知道酒精的热值和酒精的质量,利用Q放=mq求出酒精完全燃烧放出的热量。
本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式Q放=mq和吸热公式Q吸=cm(t-t0)的理解与掌握,属于基础题目。
12.【答案】质量 9 偏大
【解析】解:杆秤是一种测量物体质量大小的工具。
如图,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得G1LOA=G2LOB,
由G=mg可得m1gLOA=m2gLOB,
故m1=m2LOBLOA=0.6kg×15=9kg;
若秤陀有缺损,G2减小,而G1LOA不变,所以秤砣对秤杆的力的力臂要变大,即向右移动,故杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为:质量;9;偏大。
(1)杆秤利用的是杠杆的平衡条件,通过力臂的大小关系得出物体重和秤砣重之间的关系,进而得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系,测量的是物体的质量;
(2)知道秤砣的质量和两边力臂的大小,利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量;
(3)若秤砣有缺损时,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大,即:杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用,找出力臂大小是本题的关键。
13.【答案】500 50 3000
【解析】解:小华推物体时对物体做功为:W=Fs=100N×5m=500J,
功率为:P=Wt=500J10s=50W,
小华克服物体的重力做的功:W'=Gh=500N×2×3m=3000J。
故答案为:500;50;3000。
根据W=Fs小华推物体时对物体做的功;根据P=Wt小华对物体做功的功率。
把物体抬到3楼,抬升的高度为2层楼的高度,根据W=Gh得到小华克服物体的重力做的功。
此题考查了功的计算及公式的应用、功率的计算及公式的应用,比较简单,属基础题。
14.【答案】扩散 水桶和水的总重力 0
【解析】解:远远就闻到了甜瓜的香味,这是扩散现象;
水桶的重力与手对水桶的拉力,二力作用在同一物体上,大小相等,因此二力是一对平衡力;
提着水桶在水平路面上匀速前行的过程中,人对水桶的作用力是竖直方向的,运动的距离是水平方向上的,竖直方向上没有移动的距离,所以人对水桶做的功为0J。
故答案为:扩散;水桶和水的总重力(总重力);0。
(1)扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象,扩散现象表明分子在不停地运动着;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,缺一不可;根据做功的两个必要因素进行解答即可;已知水桶的重力和提升的高度,利用W=Gh即可求出对水桶所做的功。
本题考查了平衡力和做功的两个必要因素的理解和应用,要注意分析。
15.【答案】解:根据题干图片可知,铁球排开水的体积大于乒乓球排开水的体积,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,铁球受到的浮力较大;
分别过铁球、乒乓球的重心作竖直向上的带箭头的直线,且在箭头旁边标上符号表示浮力,铁球处画的线长度较长,如图所示:
【解析】浮力的方向是竖直向上的,作用点在物体的重心上;根据阿基米德原理分析两球浮力的大小关系,然后作图。
本题考查了阿基米德原理的应用、力的示意图的画法,属于综合题。
16.【答案】
【解析】运动员受到的力,受重力、支持力,在下滑时还受摩擦力的作用,摩擦力方向与物体运动方向相反,沿斜面向上,然后根据题目要求画出运动员下滑时受到斜面作用力的示意图。
此题考查力的示意图的画法,解答此题时应注意斜面对运动员的作用力与运动员对斜面的作用力是不同的。
17.【答案】解:从O作F1的反向延长线垂线段就是F1的力臂l1,从支点O作F2的垂线段就是F2的力臂l2:
【解析】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
作力臂时要找好支点与力的作用线,因为力臂是从支点到力的作用线的距离。
18.【答案】速度 接触面的粗糙程度 远 慢 做匀速直线运动 不需要
【解析】解:(1)根据控制变量法,实验中小明让同一小车从同一斜面同一位置静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度相同。
(2)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力越小,小明是通过改变接触面的粗糙程度改变小车所受阻力的大小的。
(3)小车在木板通过的距离最长,分析小车运动情况可知,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越慢,由此推理可知,若水平面绝对光滑,小车的速度不会变小,则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。
(4)本实验根据小车在水平面上通过的距离长短来表示小车在水平面受到的阻力大小,如图,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,说明在木板上小车受到的阻力最小,不需要重做本实验以获取结论。
故答案为:(1)速度;(2)接触面的粗糙程度;(3)远;慢;做匀速直线运动;(4)不需要。
(1)根据控制变量法,要使小车到达水平面时的速度相同。
(2)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力越小,据此分析;
(3)小车在木板通过的距离最长,结合实验现象分析回答,据此推理得出结论;
(4)本实验根据小车在水平面上通过的距离长短来反应小车在水平面受到的阻力大小,据此回答。
本题研究阻力对物体运动的影响,主要考查控制变量法和推理法的运用。
19.【答案】薄 高度差 液体深度 上窄下宽 大 500
【解析】解:(1)实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,这样橡皮膜的形变会明显;
通过U形管两侧液面高度差来反映压强计探头受到的压强大小,运用了转换法;
(2)比较甲、乙两次实验,图甲和图乙探头所处深度不同,故探究的是同种液体中,液体压强与液体深度的关系。
因为同种液体内部,液体越深,产生的压强越大,为增加抵抗河水较大的压强,拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(3)如图乙、丙所示,探头在液体中的深度一样,但是液体的种类不同,U形管两侧液面的高度差在浓盐水中的更大,故结论为:在同一深度处,液体的密度越大,压强越大;
(4)压强计探头上的橡皮膜位于水面下5cm处,橡皮膜所受水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)薄;高度差;(2)液体深度;上窄下宽;(3)大;(4)500。
(1)实验中,金属盒上的橡皮膜越薄越容易发生形变,应选用较薄的橡皮膜;
通过U形管两侧液面高度差来反映压强计探头受到的压强大小,运用了转换法;
(2)(3)液体压强与深度和液体的密度有关,研究液体压强与其中一个因素的关系,要控制另外一个因素不变;分析实验中相同量和不同量,根据转换法得出结论;
(4)根据p=ρgh计算橡皮膜所受水的压强。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
20.【答案】0.6 偏大 1 不能 没有控制物体排开液体的体积相同 1.1×103
【解析】解:(1)据图甲可知,物体所受重力为G=3N,图乙中拉力为2.4N,则物体所受浮力大小为:F浮=G-F=3N-2.4N=0.6N;
若先完成图乙实验,再完成图甲实验,由于物体上沾上了水,使得测量的重力变大,则测得的浮力将偏大;
(2)比较图丙、丁可知,物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,则受到的浮力相同,由此可得,浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,所以猜想1错误;
(3)通过图乙和戊可知,液体的密度不同,排开液体的体积不同,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是没有控制物体排开液体的体积相同;
(4)由图丁可知,物体浸没在水中时弹簧测力计的拉力为1N,则物体浸没在水中时所受的浮力为:
F浮'=G-F'=3N-1N=2N,
物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积,则物体的体积为:
V物=V排=F浮'ρ水g=2N1×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3,
比较图甲、戊两图,根据称重法求出物体浸没在盐水中的浮力为:F浮''=G-F''=3N-0.8N=2.2N,
物体浸没在盐水中时排开盐水的体积等于其自身的体积,即为:V排'=2×10-4m3,
盐水密度为:ρ盐=F浮″gV排'=2.2N10N/kg×2×10-4m3=1.1×103kg/m3。
故答案为:(1)0.6;偏大;(2)1;(3)不能;没有控制物体排开液体的体积相同;(4)1.1×103。
(1)据图甲可知,物体所受重力为G=3N,物体重力与图乙中弹簧测力计示数之差即为物体所受浮力大小;物体从液体中取出时,物体上会沾有液体;
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同;
(3)探究浮力与液体密度的关系,液体的密度不同,其它量相同;
(4)利用称重法求出物体浸没在水和盐水中受到的浮力,算出物体的体积V,再利用密度公式、阿基米德原理变形式算出物体的密度和盐水密度。
此题涉及探究影响浮力大小的因素、称重法测浮力、阿基米德原理、控制变量法、密度公式及实验误差讨论,综合性较强。
21.【答案】解:(1)木块受向上的浮力、向下的重力和绳子拉力的作用处于静止状态,
由力的平衡条件可得,木块B受到的浮力:
F浮=GB+F拉=5N+1N=6N;
(2)由F浮=ρgV排可得,物体B排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10-4m3;
已知此时木块浸入水中的体积为木块总体积的0.6倍,则物体体积:
VB=10.6×6×10-4m3=1×10-3m3,
由G=mg可得,物体B的质量:
mB=GBg=5N10N/kg=0.5kg,
木块B的密度:
ρB=mBVB=0.5kg1×10-3m3=0.5×103kg/m3;
(3)剪断细线,物体B静止时,漂浮在水面上,已知细线受到的拉力为1N,由力的平衡条件可得,此时木块B受到的浮力变化量:
ΔF浮=6N-5N=1N,
容器A底面积S=100cm2=0.01m2,
则压力变化量等于G排变化量等于浮力变化量:
Δp=ΔFS=ΔF浮S=1N0.01m2=100Pa。
答:(1)木块B受到的浮力为6N;
(2)木块B的密度为0.5×103kg/m3;
(3)剪断细线,水对容器底部压强的变化量为100Pa。
【解析】(1)木块受向上的浮力、向下的重力和绳子拉力的作用处于静止状态,根据力的平衡条件求出木块B受到的浮力;
(2)根据F浮=ρgV排求出物体B排开水的体积,因为此时木块浸入水中的体积为木块总体积的0.6倍,由此可求物体的体积,由G=mg可求得其质量,由ρ=mV可求得木块B的密度;
(3)剪断细线,物体B静止时,漂浮在水面上,根据由力的平衡条件可知此时的压力变化量,即浮力变化量,由Δp=ΔF浮S可求得水对容器底部压强的变化量。
本题考查浮力的计算、液体压强公式的应用、物体的沉浮条件以及根据浮力公式求排开水的体积,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力。
22.【答案】解:(1)水对茶壶底部的压强p1=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)水对茶壶底部的压力F1=p1S=1200Pa×40×10-4m2=4.8N。
(3)茶壶对桌面的压力F=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N。
茶壶对桌面的压强p=FS=10N4×10-3m2=2500Pa。
答:(1)水对茶壶底部的压强1200Pa。
(2)水对茶壶底部的压力4.8N。
(3)茶壶对桌面的压强2500Pa。
【解析】(1)已知茶壶中水的深度,根据p=ρgh可求水对茶壶底部的压强;
(2)知道茶壶底面积和水对茶壶底部的压强,根据F=pS可求水对茶壶底部的压力;
(3)已知茶壶和水的质量可求他们的重力,重力等于对桌面的压力,又知道壶底的面积,利用p=FS可求茶壶对桌面的压强。
本题考查压强的大小计算和液体压强的计算。
23.【答案】动 重力势 守恒 动力减速 为零 2×106
【解析】解:(1)探测器由近火点向远火点运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,探测器相对于火星的高度增加,重力势能变大,动能转化为重力势能,动能变小,机械能不变;
(2)“天问一号”火星着陆分为气动减速、降落伞减速、动力减速与着陆缓冲四个阶段;
(3)在距离火星表面约100m的高度,探测器悬停在空中,处于静止状态,受到的合力为0;
(4)火星的重力对探测器做的功W=Gh=mgh=5×103kg×4N/kg×100m=2×106J。
故答案为:(1)动;重力势;守恒;(2)动力减速;(3)为零;(4)2×106。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒;
(2)根据文中的内容解答;
(3)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡;
(4)利用W=Gh求得火星的重力对探测器做的功。
本题考查了合力的大小、机械能的转化等知识,难度不大,读懂文中的内容是解题的关键。
24.【答案】改变物体的运动状态 等于 不受力 6×108 4 10m/s
【解析】(1)飞机降落时,舰钩钩住甲板上的阻拦索,使飞机强行减速,说明了力可以改变物体的运动状态;
(2)舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,大小相同;
(3)由于航母匀速行驶,所以水平甲板上的舰载机处于平衡状态,没有相对运动或相对运动趋势,所以不受摩擦力;
(4)由阿基米德原理可得,航母所受浮力等于航母排开水的重力,所以
F浮=G水=m水g=6×107kg×10N/kg=6×108N;
(5)焰火的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
恒定的推力:F'=5G=5×1N=5N,
当焰火上升时,焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力,
所以最大阻力f=F'-G=5N-1N=4N;
由图可知,当阻力最大为4N时,焰火能够达到的最大速度v=10m/s。
故答案为:(1)改变物体的运动状态;(2)等于;(3)不受力;(4)6×108;(5)4;10m/s。
(1)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
(2)物体间力的作用是相互的,相互作用力的大小相同;
(3)根据摩擦力产生的条件进行分析;
(4)根据阿基米德原理求浮力的大小;
(5)根据题意先求出最大推力,根据力的平衡条件求出焰火受到的最大阻力;根据图象读出此时的速度即为焰火能够达到的最大速度。
本题以航母为题考查了力的作用效果、二力平衡条件的应用及浮力的计算等相关的物理知识,综合性很强,有一定难度。
25.【答案】C A D D 照相机 不变 变小
【解析】解:(1)火箭燃烧燃料时,向下喷射气体,火箭向上升空,这个过程不能说明力可以改变物体的形状,故C符合题意,ABD不符合题意;
(2)A、浮力等于物体排开液体或气体的重力大小,在太空失重环境下,没有重力,浸入液体或气体中的物体将不再受到浮力,故A正确;
B、位置发生变化后,物体的质量不变,故B错误;
C、惯性是物体的一种性质,与是否失重无关,故C错误。
故选:A。
(3)小球随水一起加速下落时不受浮力作用,浮力变为零,故选:D;
(4)用弹簧拉力器健身在微重力环境下可以进行,其它与重力有关的体能锻炼不能进行,故D符合题意,ABC不符合题意;
(5)天宫课堂第一课时,我们透过水球看到航天员王亚平的倒立、缩小的像,其成像特点与生活中的照相机相同;我们观看直播时所用的电视机遥控器是通过红外线遥控电视的。
(6)“空间站”绕地球沿椭圆轨道飞行,“空间站”从近地点向远地点飞行时,“空间站”的机械能将不变,此时动能转化为重力势能,飞行速度将变小。
故答案为:(1)C;(2)A;(3)D;(4)D;(5)照相机;(6)不变;变小。
(1)力是物体对物体的作用;力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态;
(2)在太空完全失重的情况下,物体失去重力作用,与重力有关的作用力将消失,利用重力工作的设备将不能工作,与重力有关的性质也将不复存在;
(3)小球随水一起加速下落时不受浮力作用;
(4)在失重状态下,与重力有关的体能锻炼无法进行;
(5)当物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,照相机是利用该原理制成的。红外线可以实验遥控、夜视、成像等功能;
(6)“空间站”从近地点向远地点飞行时,“空间站”的机械能是守恒的。
本题以中国空间站为背景,综合考查了力的基本概念、分子间力、浮力、重力、红外线、电磁波、凸透镜、机械能等基础知识;知道动能和势能的相互转化;理解凸透镜的成像规律。
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