山东省淄博市博山区第一中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
展开1.他是法国数学家、物理学家及哲学家。他热衷于科学活动,着迷于对物理现象的研究,尤其在对大气压强研究方面取得相当的成就。为了纪念这位物理学家,在国际单位制中,以他的名字作为压强的单位。这位物理学家是( )
A.阿基米德B.托里拆利C.牛顿D.帕斯卡
2.我们在关门时会发现,用同样大小的力推门的A、B、C三处地方,如图,关门的难易程度会不同,这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关B.力的方向有关
C.力的作用点有关D.物体的重心有关
3.如图所示情景中的物体,没有受到浮力的是( )
A.前行的舰队
B.下潜的“蛟龙号”
C.空中的飞艇
D.绕地飞行的空间站
4.如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.刹车用力捏闸B.车把上刻有花纹
C.脚蹬子的花纹D.轴承中装有滚珠
5.如图所示,用食指和大拇指轻轻夹着三角板,两个手指感受不同。以下是同学们针对这一现象,提出的四个问题,其中较有探究价值且易于探究的是( )
A.两个手指感受为什么不相同呢?
B.两个手指感受与哪些因素有关?
C.压力作用效果与压力有什么关系?
D.压力作用效果与受力面积有什么关系?
6.如图所示,下列应用实例没有利用连通器原理的是( )
A.U形管压强计
B.船闸
C.茶壶
D.下水道弯管
7.如图所示,以下各实例中属于防止惯性的不利影响的是( )
A.投掷纸飞机
B.套紧锤头
C.系好安全带
D.跳远助跑
8.下列物体运动状态没有发生改变的是( )
A.做匀速圆周运动的卫星
B.高铁从站台出发驶出
C.“天问一号”探测器在火星上匀速直线下降阶段
D.抛出手的篮球在空中飞行
9.下列实例中属于增大压强的是( )
A.B.
C.D.
10.如图所示,两个圆柱形容器中盛有质量相同的水,关于容器底部受到的液体压强,下列说法正确的是( )
A.p甲=p乙B.p甲<p乙C.p甲>p乙D.无法判断
11.中国载人空间站“天宫”中的宇航员处于完全“失重”状态,在此状态时进行体能锻炼,可采用的是( )
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
12.京津高铁所用列车CRH3动车组(如图)在试验中跑出了394.3km/h的世界运营列车最高时速记录。列车高速行驶时,若人靠近列车容易被吸进轨道,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是由于高速行驶的列车与人之间的( )
A.空气流速减小,压强增大
B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强减小
D.空气流速增大,压强增大
13.在如图所示的四个实例中,是利用空气浮力的是( )
A.匀速行驶的列车B.加速起飞的飞机
C.发射升空的火箭D.匀速上升的气球
14.浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的( )
A.质量B.体积C.密度D.重力
15.如图所示边长为10cm的实心正方体静止在某液体中,h1=10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,下列说法正确的是( )
A.正方体下表面受到液体的压力为18N
B.正方体受到的浮力为0.8N
C.正方体上表面受到液体压强为8×104Pa
D.液体的密度为0.8×103kg/m3
16.如图所示,桌子静止在水平地面上,苹果静止在水平桌面上,则( )
A.桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力
B.苹果受到的重力和苹果对桌面的压力是一对平衡力
C.苹果受到的重力和桌面对苹果的支持力是一对平衡力
D.苹果受到的支持力和苹果对桌面的压力是一对平衡力
17.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.没有力作用在物体上,物体一定处于静止状态
B.有力作用在物体上,物体一定处于加速运动状态
C.一个物体运动状态改变了,说明一定受到了力的作用
D.一个物体如果受到力的作用,其运动状态一定会改变
18.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示。甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲、p乙,两个小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是( )
A.p甲=p乙,F甲=F乙B.p甲<p乙,F甲<F乙
C.p甲<p乙,F甲>F乙D.p甲>p乙,F甲=F乙
二.填空题(共9小题,满分23分)
19.2022年卡塔尔世界杯是第二十二届世界杯足球赛,是历史上首次在卡塔尔和中东国家境内举行、也是第二次在亚洲举行的世界杯足球赛。球场上运动员用头顶足球时(如图),足球向内凹陷了,这说明力可以改变物体的 ;同时足球的运动方向改变了,这又说明力可以改变物体的 。
20.惯性是物体本身的属性,它的大小只与物体的 有关。战斗机在战斗前都要丢掉副油箱,这是为了 (选填“增大”或“减小”)惯性,提高它的灵活性。
21.(4分)二力平衡的条件是,作用在 物体上的两个力,大小 ,方向 ,作用在 上,那么这两个力彼此平衡。
22.公共汽车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤敲破玻璃窗逃生。为了更容易敲破玻璃,逃生锤外形设计成尖锐的锤头,这是通过 受力面积来 压强。
23.(3分)马德堡半球实验证明了 的存在。如图所示,小强利用自制气压计研究大气压与高度的关系,将气压计从1楼带到20楼,他发现管内水柱有变化,根据所学知识可知楼层越高,大气压强越 (选填“大”或“小”),管内水柱高度越 。
24.如图所示,我国的鲲龙AG600是目前全球最大的水陆两栖飞机。当飞机在空中匀速直线飞行时,向上的升力 飞机总重力;飞行时机翼上方受到空气的压力 下方受到空气的压力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
25.(3分)在海水中游泳的人要上岸,从深水处向浅水处走的过程中,人所受的重力 ,所受的浮力 ,海底对人的支持力 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
26.2021年10月,“海斗一号”(如图甲所示)在马里亚纳海沟超10800m深度的深渊海区,成功实现多次万米下潜及科考应用,最大下潜深度达到了10908m,表明我国全海深无人潜水器正式跨入万米科考应用的新阶段,填补了国际空白。深海下潜任务之所以是一项重大挑战,其主要困难来源之一就是液体的压强随着深度的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”);如图乙所示为“海斗一号”在深海中拍摄的海洋生物,它的左右两侧受到海水的压强大小 (选填“相同”或“不同”)。
27.(3分)物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为 牛;物块所受浮力与重力的合力大小为12牛,它所受重力的大小为 牛;若增加物块在液体中的深度,则物块所受的浮力大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三.作图题(共1小题,满分4分,每小题4分)
28.(4分)如图所示为悬浮在浓盐水中的鸡蛋,请画出鸡蛋所受的力的示意图。
四.实验探究题(共3小题,满分22分)
29.(6分)小香同学用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)他在水平面上分别铺上不同材料,让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达斜面底端时的 相等;
(2)实验发现:小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时,在木板表面滑行距离最远,说明小车受到的阻力越小,它的速度减小得就越慢。由此推测:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将一直做 ;
(3)在不增加任何器材的情况下,若要探究速度对动能大小的影响,可使小车从斜面的 高度由静止滑下,比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
30.(8分)如图是探究“影响液体内部压强大小的因素”实验。
(1)若在使用压强计前发现,U形管中有高度差,通过 方法可以进行调节。(填序号)
①从U形管内向外倒出适量水;
②拆除软管重新安装;
③向U形管内加适量水。
(2)比较乙、丙两幅图,可以得出:在深度相同时, ,液体产生的压强越大;比较乙丁两幅图,不能得出结论,是因为 。
(3)实验还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的朝向,U形管两边液柱的高度差不变。这说明:在同一深度,液体向各个方向的压强 。
31.(8分)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是 N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 。
(3)以下情况会影响结论的是 。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
五.计算题(共2小题,满分15分)
32.(6分)如图所示为某载人潜水器的示意图,该潜水器的质量为12t,若它在15min内从水面下潜到1800m深处作业。(g取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
求:(1)潜水器的重力;
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强。
33.(9分)如图所示,把一个棱长为10cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有的体积露出水面。
求:
(1)此时木块所受的浮力;
(2)木块A的质量;
(3)该木块的密度。
山东省淄博市博山区第一中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
参考答案
一.选择题(共18小题,满分36分,每小题2分)
1.他是法国数学家、物理学家及哲学家。他热衷于科学活动,着迷于对物理现象的研究,尤其在对大气压强研究方面取得相当的成就。为了纪念这位物理学家,在国际单位制中,以他的名字作为压强的单位。这位物理学家是( )
A.阿基米德B.托里拆利C.牛顿D.帕斯卡
【分析】人们为了纪念物理学家所作出的杰出贡献,有些物理量就用他们的名字作为单位。
【解答】解:密闭的液体有一个重要的特点,即加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡原理。为了纪念这位物理学家在物理学中作出的杰出贡献,用他的名字帕斯卡作为压强的单位。故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意。
2.我们在关门时会发现,用同样大小的力推门的A、B、C三处地方,如图,关门的难易程度会不同,这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关B.力的方向有关
C.力的作用点有关D.物体的重心有关
【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
【解答】解:分别在A、B、C处用同样大小的力推门,力的大小相等、方向相同,说明力的作用点影响力的作用效果,故C正确。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握。
3.如图所示情景中的物体,没有受到浮力的是( )
A.前行的舰队
B.下潜的“蛟龙号”
C.空中的飞艇
D.绕地飞行的空间站
【分析】根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。
【解答】解:
A、海面上前行的舰队漂浮在水面上,受到浮力的作用,故A不符合题意;
B、下潜的“蛟龙号”浸没在水中,受到水的浮力,故B不符合题意;
C、飘在空中的飞艇受到空气的浮力,故C不符合题意;
D、太空中没有空气,天宫号空间站不受浮力,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查浮力产生的原因,解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大,属于基础知识。
4.如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.刹车用力捏闸B.车把上刻有花纹
C.脚蹬子的花纹D.轴承中装有滚珠
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、刹车用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
B、车把上刻有条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合意题;
C、脚蹬子的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用。
5.如图所示,用食指和大拇指轻轻夹着三角板,两个手指感受不同。以下是同学们针对这一现象,提出的四个问题,其中较有探究价值且易于探究的是( )
A.两个手指感受为什么不相同呢?
B.两个手指感受与哪些因素有关?
C.压力作用效果与压力有什么关系?
D.压力作用效果与受力面积有什么关系?
【分析】两个手指感受不同反映了压力作用效果的大小,影响压力作用效果的因素是压力和受力面积的大小,由此考虑探究。
【解答】解:A、两个手指感受为什么不相同呢?即使没有经过物理学习的人,根据生活中发现的问题,也能提出的问题,属于问题的表面现象,没有可探究的价值;
B、两个手指感受与哪些因素有关?是指压强,“压强”是在探究压力作用效果后提出的概念,因此这个问题不合理。
C、压力作用效果与压力有什么关系?,此时的压力是相同的,不能探究出压力作用效果与压力有什么关系,因此这个问题不合理
D、食指和拇指受到的压力相同,食指的受力面积小,受到的压强大,感到疼;拇指的受力面积大,受到的压强小,疼痛感觉小。
因此可以探究出压力作用效果与受力面积有什么关系?,这样的提问是对生活现象的质疑中提炼出科学问题,更具探究性、可操作性;故D正确。
故选:D。
【点评】此类问题是考查对实验探究中的提出问题环节的理解与掌握情况,提出问题是科学探究过程的首个重要环节,也是物理科学研究中重要的一个环节。
6.如图所示,下列应用实例没有利用连通器原理的是( )
A.U形管压强计
B.船闸
C.茶壶
D.下水道弯管
【分析】上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
【解答】解:A.U形管压强计的两端,有一端是密闭的,不符合两端开口、底部相连通的特点,没有利用连通器,故A符合题意;
B.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B不符合题意;
C.茶壶的壶嘴和壶身就构成了一个连通器,水不流动时,液面保持在同一水平面上,利用了连通器,故C不符合题意;
D.下水道弯管符合上端开口、下部连通的特点,属于连通器,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
7.如图所示,以下各实例中属于防止惯性的不利影响的是( )
A.投掷纸飞机
B.套紧锤头
C.系好安全带
D.跳远助跑
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;生活中有时要利用惯性,有时也要防止惯性带来伤害。
【解答】解:A、投掷纸飞机,纸飞机离开手后由于惯性继续向前运动,利用了惯性,故A不合题意;
B、套紧锤头,是利用了锤头的惯性,故B不合题意;
C、系好安全带,是为了防止当紧急刹车时,人由于惯性向前倾而可以造成的伤害,故C符合题意;
D、跳远助跑,是利用人的惯性,可提高跳远成绩,故D不合题意。
故选:C。
【点评】惯性对我们既有有利的一面,也有不利的一面,要分清生活实例中属于哪种情况。
8.下列物体运动状态没有发生改变的是( )
A.做匀速圆周运动的卫星
B.高铁从站台出发驶出
C.“天问一号”探测器在火星上匀速直线下降阶段
D.抛出手的篮球在空中飞行
【分析】物体运动状态的改变包括以下两种情况:①物体速度大小的变化,②物体运动方向的变化。将题目中给出的四个事例加以分析,从而可以得到答案。
【解答】解:
A.正绕着地球做匀速圆周运动的卫星,其运动的方向时刻改变,所以,其运动状态发生了改变,故A错误;
B.高铁从站台出发驶出,不断加速,所以运动状态发生了变化,故B错误;
C.“天问一号探测器在火星上匀速直线下降阶段,速度大小和方向均没有变化,所以运动状态没有改变,故C正确;
D.抛出手的篮球在空中飞行过程中,受重動和空气阻力作用,其速度和方向都发生了变化,所以运动状态发生了变化,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对物体运动状态是否变化的判断,明确物体运动状态的改变不仅包括速度的改变也包括运动方向的改变是解答此题的关键。
9.下列实例中属于增大压强的是( )
A.B.
C.D.
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:A、图钉尖是在压力一定时,减小受力面积来增大对墙壁的压强,符合题意。
B、书包带较宽是在压力一定时,增大受力面积减小书包对肩膀的压强,背书包时舒服些,不符合题意。
C、铁轨铺在枕木上是压力一定时,增大受力面积减小对路基的压强,保护路基,不符合题意。
D、雪橇是在压力一定时,增大受力面积减小对路基的压强,便于行走,不符合题意。
故选:A。
【点评】掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法。能把压强知识应用到生活中。
10.如图所示,两个圆柱形容器中盛有质量相同的水,关于容器底部受到的液体压强,下列说法正确的是( )
A.p甲=p乙B.p甲<p乙C.p甲>p乙D.无法判断
【分析】由图示可知甲、乙容器中水的深度关系,根据公式p=ρ液gh分析两容器底受到的水的压强关系。
【解答】解:两个容器中水的深度关系为h甲<h乙,根据p=ρ水gh可知,容器底部受到的水的压强关系为:p甲<p乙。
故选:B。
【点评】本题考查液体压强公式的应用,关键知道影响液体压强的大小因素是液体的深度和液体的密度。
11.中国载人空间站“天宫”中的宇航员处于完全“失重”状态,在此状态时进行体能锻炼,可采用的是( )
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
【分析】(1)物体由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
(2)在失重状态下,与重力有关的体能锻炼不能进行,但是与拉力有关的体能锻炼可以进行。
【解答】解:A、举哑铃在失重状态下不能进行体能锻炼,故A不符合题意;
B、做俯卧撑在失重状态下不能进行体能锻炼,故B不符合题意;
C、用单杠做引体向上在失重状态下不能进行体能锻炼,故C不符合题意;
D、用弹簧拉力器健身在失重状态下可以进行体能锻炼,故D符合题意。
故选:D。
【点评】知道重力的概念和失重情况下与重力有关的体能锻炼起不到锻炼作用。
12.京津高铁所用列车CRH3动车组(如图)在试验中跑出了394.3km/h的世界运营列车最高时速记录。列车高速行驶时,若人靠近列车容易被吸进轨道,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是由于高速行驶的列车与人之间的( )
A.空气流速减小,压强增大
B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强减小
D.空气流速增大,压强增大
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大,压强越小。从人的内侧和外侧受到的压强进行考虑。
【解答】解:人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故;故选项C正确,选项ABD错误。
故选:C。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系,并能解释有关流体压强的问题,这热点考查内容之一。
13.在如图所示的四个实例中,是利用空气浮力的是( )
A.匀速行驶的列车B.加速起飞的飞机
C.发射升空的火箭D.匀速上升的气球
【分析】浸在液体(或气体)中的物体都受到液体(或气体)对它施加的竖直向上的浮力。
【解答】解:
A、匀速行驶的列车不是利用浮力工作的,故A错误;
B、加速起飞的飞机是利用流体压强与流速的关系升空的,没有利用浮力,故B错误;
C、发射升空的火箭是利用物体间力的作用是相互的原理升空的,没有利用浮力,故C错误;
D、匀速上升的气球排开了一定体积的空气,受到了竖直向上的浮力,是利用浮力升空的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了浮力的利用、流体压强与流速的关系、物体间力的作用是相互的等知识,属于基础题。
14.浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的( )
A.质量B.体积C.密度D.重力
【分析】根据阿基米德原理直接作答即可:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力。
【解答】解:根据阿基米德原理可知,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
故选:D。
【点评】此题考查阿基米德原理,属于识记内容,相对比较简单。
15.如图所示边长为10cm的实心正方体静止在某液体中,h1=10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,下列说法正确的是( )
A.正方体下表面受到液体的压力为18N
B.正方体受到的浮力为0.8N
C.正方体上表面受到液体压强为8×104Pa
D.液体的密度为0.8×103kg/m3
【分析】(1)根据S=L2求出正方体的上表面积,首先根据上表面受到液体向下的压力F1=8N,根据p=可求得上表面受到液体向下的压强,然后利用p=ρgh可求得液体的密度;
(2)根据p=ρgh可求得下表面受到液体的压强,根据F=ps可求出正方体下表面受到液体的压力;知道正方体上表面受到液体的压力,根据浮力产生的原因F浮=F下﹣F上求出受到的浮力。
【解答】解:CD、正方体的上表面积S=L2=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
已知上表面受到液体向下的压力F1=8N,
则上表面受到液体向下的压强p上===800Pa,
由p=ρgh可得,液体的密度:
ρ===0.8×103kg/m3,故C错误、D正确;
AB、下表面受到液体的压强p下=ρgh2=0.8×103kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.1m)=1600Pa,
由p=可得,下表面受到液体的压力F下=p下S=1600Pa×0.01m2=16N,
由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力F浮=F下﹣F1=16N﹣8N=8N,故AB错误。
故选:D。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理、压强定义式、液体压强公式的应用,关键是相关公式的熟练运用。计算过程要注意单位的换算。
16.如图所示,桌子静止在水平地面上,苹果静止在水平桌面上,则( )
A.桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力
B.苹果受到的重力和苹果对桌面的压力是一对平衡力
C.苹果受到的重力和桌面对苹果的支持力是一对平衡力
D.苹果受到的支持力和苹果对桌面的压力是一对平衡力
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、桌子受到的重力和地面对桌子的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B、苹果受到的重力和苹果对桌面的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、苹果受到的重力和桌面对苹果的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D、苹果受到的支持力和苹果对桌面的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用,属于基础题。
17.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.没有力作用在物体上,物体一定处于静止状态
B.有力作用在物体上,物体一定处于加速运动状态
C.一个物体运动状态改变了,说明一定受到了力的作用
D.一个物体如果受到力的作用,其运动状态一定会改变
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力,如果一个物体的运动状态发生了改变,那它一定是受到了力的作用。
(2)受平衡力作用的物体,可能静止也可能做匀速直线运动。
【解答】解:A、没有力作用在物体上,根据牛顿第一定律可知,物体可能保持静止状态,也可能保持匀速直线运动状态,故A错误;
B、物体在平衡力的作用下,只能处于平衡状态,平衡状态就包括两种:静止状态或匀速直线运动状态,故B错误;
C、力的作用效果是可以使物体的运动状态改变,即速度或方向的改变,物体的运动状态变了,一定是受到了力的作用,故C正确;
D、如果物体受平衡力的话,其运动状态不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题目考查了力的作用效果以及物体运动状态的改变,需要学生明确力的作用效果以及力对物体运动状态的影响。
18.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示。甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲、p乙,两个小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是( )
A.p甲=p乙,F甲=F乙B.p甲<p乙,F甲<F乙
C.p甲<p乙,F甲>F乙D.p甲>p乙,F甲=F乙
【分析】(1)甲、乙是两个完全相同的小球,漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;
(2)根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系,又知道两容器液面等高(深度h相同),利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系。
【解答】解:由图可知,甲球漂浮,乙球悬浮,所以两球受到的浮力都等于各自的重力,而两个小球是相同的,重力相等,所以F甲=F乙=G。
因为甲球漂浮,所以ρ甲>ρ球,
因为乙球悬浮,所以ρ乙=ρ球,
则两种液体的密度大小关系是:ρ甲>ρ乙;
又因为两容器液面等高,根据液体压强计算公式p=ρgh,可得液体对容器底部的压强大小关系为:p甲>p乙。
故选:D。
【点评】本题考查液体压强公式公式和浮力的应用,关键知道物体漂浮时浮力等于重力,物体密度小于液体密度,物体悬浮时浮力等于重力,物体密度等于液体密度。
二.填空题(共9小题,满分23分)
19.2022年卡塔尔世界杯是第二十二届世界杯足球赛,是历史上首次在卡塔尔和中东国家境内举行、也是第二次在亚洲举行的世界杯足球赛。球场上运动员用头顶足球时(如图),足球向内凹陷了,这说明力可以改变物体的 形状 ;同时足球的运动方向改变了,这又说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】解:运动员用头顶足球时,足球向内凹陷了,足球的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状;
足球的运动方向改变了,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:形状;运动状态。
【点评】本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别。
20.惯性是物体本身的属性,它的大小只与物体的 质量 有关。战斗机在战斗前都要丢掉副油箱,这是为了 减小 (选填“增大”或“减小”)惯性,提高它的灵活性。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
【解答】解:惯性是物体本身的属性,它的大小只与物体的质量有关,质量越大、惯性越大。
战斗机在战斗前都要丢掉副油箱,这是为了减小质量,从而减小惯性,提高它的灵活性。
故答案为:质量;减小。
【点评】本题考查了对物体惯性的理解与应用,知道惯性的大小只与物体的质量有关是解答的关键。
21.(4分)二力平衡的条件是,作用在 同一 物体上的两个力,大小 相等 ,方向 相反 ,作用在 同一条直线 上,那么这两个力彼此平衡。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在一条直线上,这两个力就彼此平衡。
故答案为:同一;相等;相反;同一条直线。
【点评】二力平衡条件是力学中的重要原理之一,有着广泛的应用,对二力平衡的条件必须熟知,并能熟练运用和辨别。
22.公共汽车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤敲破玻璃窗逃生。为了更容易敲破玻璃,逃生锤外形设计成尖锐的锤头,这是通过 减小 受力面积来 增大 压强。
【分析】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
【解答】解:由题意可知,逃生锤外形设计成尖锐的锤头,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而更容易敲破玻璃。
故答案为:减小;增大。
【点评】本题主要考查了生活中增大压强的实例,属基础题,难度不大。
23.(3分)马德堡半球实验证明了 大气压 的存在。如图所示,小强利用自制气压计研究大气压与高度的关系,将气压计从1楼带到20楼,他发现管内水柱有变化,根据所学知识可知楼层越高,大气压强越 小 (选填“大”或“小”),管内水柱高度越 高 。
【分析】(1)马德堡半球实验有力的证明了大气压的存在;
(2)大气压强随海拔高度的增加而减小。
【解答】解:马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球,用很大的力才能把两个半球拉开,有力地证明了大气压的存在;
瓶中的气体同样存在压强,大气压是随高度的升高而降低的,将气压计从1楼带到20楼,高度越高,大气压强越小,瓶内气压不变,液柱就会在内部压强的作用下而上升,故管内水柱高度越来越高。
故答案为:大气压;小;高。
【点评】此题考查了大气压的存在及与海拔高度的关系,属于物理学史和基础知识的考查,难度不大。
24.如图所示,我国的鲲龙AG600是目前全球最大的水陆两栖飞机。当飞机在空中匀速直线飞行时,向上的升力 等于 飞机总重力;飞行时机翼上方受到空气的压力 小于 下方受到空气的压力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【分析】(1)飞机在空中匀速直线飞行时处于平衡状态,受到平衡力的作用;
(2)机翼的升力:机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小;机翼下方是平面,空气的流速小,压强大,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
【解答】解:汲水后飞机在空中匀速直线飞行时,飞机处于平衡状态,在竖直方向上受到的向上的升力和飞机的总重力是一对平衡力,大小相等。
因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,使得机翼产生一个向上的升力而升空;由于机翼上方的压强小于下方压强,则机翼上方的压力小于飞机下方的压力。
故答案为:等于;小于。
【点评】本题考查了我们对流体的压强跟流速的关系的理解和掌握,以及运用所学的知识来分析解决生活中的问题的能力,对这种能力的考查也是中考的重点。
25.(3分)在海水中游泳的人要上岸,从深水处向浅水处走的过程中,人所受的重力 不变 ,所受的浮力 减小 ,海底对人的支持力 增大 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【分析】由受力分析可知游泳的人受重力、浮力及海底对人的支持力,根据人排开水的体积可知浮力的变化,由浮力的变化可判断支持力的变化。
【解答】解:人的体重一定的,从深水处向浅水处走的过程中,排开水的体积不断减小,由公式F浮=ρ液gV排知,所受浮力减小;
因人在水中受到重力、浮力及支持力三个力,因人在竖直向上处于平衡状态,故有:G=F浮+F;
因浮力减小,重力不变,故支持力增大。
故答案为:不变;减小;增大。
【点评】本题需知道人在水中受到重力、浮力及支持力三个力,分析浮力变化时,通过判断物体排开水的体积变化根据阿基米德原理即可得知。
26.2021年10月,“海斗一号”(如图甲所示)在马里亚纳海沟超10800m深度的深渊海区,成功实现多次万米下潜及科考应用,最大下潜深度达到了10908m,表明我国全海深无人潜水器正式跨入万米科考应用的新阶段,填补了国际空白。深海下潜任务之所以是一项重大挑战,其主要困难来源之一就是液体的压强随着深度的增大而 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);如图乙所示为“海斗一号”在深海中拍摄的海洋生物,它的左右两侧受到海水的压强大小 相同 (选填“相同”或“不同”)。
【分析】液体压强与深度和液体的密度有关,液体的密度越大、深度越深,压强越大。
【解答】解:在液体密度不变的情况下,液体的压强随着深度的增大而增大;
海水的密度不变,深度相同,根据p=ρgh可知,海洋生物左右两侧受到海水的压强大小相同。
故答案为:增大;相同。
【点评】本题考查了液体内部压强的特点,属于基础题。
27.(3分)物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为 10 牛;物块所受浮力与重力的合力大小为12牛,它所受重力的大小为 22 牛;若增加物块在液体中的深度,则物块所受的浮力大小将 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【分析】(1)浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差就是物体受到的浮力;
(2)物块浸没在液体中,说明重力大于或等于浮力,且浮力和重力的方向相反,根据二力的合成求出物重大小;
(3)浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关,与深度无关。
【解答】解:由浮力产生的原因可知,物体受到浮力:F浮=F向上﹣F向下=15N﹣5N=10N;
物块浸没在液体中,说明重力大于或等于浮力,且浮力和重力的方向相反,
因物块所受浮力与重力的合力大小为12N,则有G﹣F浮=12N,所以G=12N+F浮=12N+10N=22N;
因增大物块浸没的深度时,排开水的体积不变,所以,由F浮=ρgV排可知,物块所受的浮力不变。
故答案为:10;22;不变。
【点评】本题考查了称重法求浮力和影响浮力大小因素的应用,是一道基础题目。
三.作图题(共1小题,满分4分,每小题4分)
28.(4分)如图所示为悬浮在浓盐水中的鸡蛋,请画出鸡蛋所受的力的示意图。
【分析】鸡蛋悬浮在水中时,鸡蛋受到重力和浮力作用;重力的方向竖直向下,浮力方向竖直向上,大小等于重力的大小,作用点在鸡蛋重心上。
【解答】解:鸡蛋悬浮在水中时,受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,即F浮=G;重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上;二力的作用点都画在重心上;作图如下:
【点评】本题考查力的作图,作图时应注意作图的要求,标明力的名称,注意力的大小、方向和作用点。
四.实验探究题(共3小题,满分22分)
29.(6分)小香同学用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)他在水平面上分别铺上不同材料,让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达斜面底端时的 速度 相等;
(2)实验发现:小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时,在木板表面滑行距离最远,说明小车受到的阻力越小,它的速度减小得就越慢。由此推测:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将一直做 匀速直线运动 ;
(3)在不增加任何器材的情况下,若要探究速度对动能大小的影响,可使小车从斜面的 不同 高度由静止滑下,比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
【分析】(1)为完成“阻力对物体运动的影响”的实验,应采用控制变量法,即保持小车到达水平面时的速度相同;
(2)分析实验现象,即可得出运动距离与阻力大小的关系;
(3)探究“速度对动能大小的影响”时需要改变速度的大小,实验中通过小车运动的距离来表示动能的大小。
【解答】解:(1)根据能量守恒可知,让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达斜面底端时的速度相等;
(2)力是改变物体运动状态的原因,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,将会保持原来的运动状态不变,即它将一直做匀速直线运动;
(3)在不增加任何器材的情况下,若要探究速度对动能大小的影响,即需要控制质量相同,速度不同,即让同一个小车从斜面的不同高度由静止滑下,比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
故答案为:(1)速度;(2)匀速直线运动;(3)不同。
【点评】本题是一道实验题,目的是探究阻力对物体运动的影响,该实验是学习牛顿第一定律的基础。
30.(8分)如图是探究“影响液体内部压强大小的因素”实验。
(1)若在使用压强计前发现,U形管中有高度差,通过 ② 方法可以进行调节。(填序号)
①从U形管内向外倒出适量水;
②拆除软管重新安装;
③向U形管内加适量水。
(2)比较乙、丙两幅图,可以得出:在深度相同时, 液体密度越大 ,液体产生的压强越大;比较乙丁两幅图,不能得出结论,是因为 液体密度和液体的深度不同,有两个变量 。
(3)实验还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的朝向,U形管两边液柱的高度差不变。这说明:在同一深度,液体向各个方向的压强 相等 。
【分析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,若在使用压强计前发现,U形管中有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,使U形管两端的液面相平;
(2)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;
(3)液体内部向各个方向都有压强,同一深度,液体向各个方向的压强是相同的。
【解答】解:(1)若在使用压强计前发现,U形管中有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,使U形管两端的液面相平,故选②;
(2))比较乙、丙两幅图,液体深度相同,液体密度越大,液体内部压强越大;比较乙丁两幅图,液体密度和液体的深度不同,有两个变量,故不能得出结论;
(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等的。
故答案为:(1)②;(2)液体密度越大;液体密度和液体的深度不同,有两个变量;(3)相等。
【点评】此题考查的是我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素。注意物理实验中研究方法和压强计的使用方法。
31.(8分)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 B 。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是 1 N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 排开的液体受到的重力 。
(3)以下情况会影响结论的是 A 。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
【分析】(1)分别读出空桶的重力、物体的重力、物体浸没水中时弹簧测力计的示数、桶和溢出水的重力,桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力;
(2)物体所受的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数;物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力,然后比较浮力和排开水所受的浮力得出结论;
(3)溢水杯的水没装满,会使溢出的水的重力偏小。
【解答】解:(1)最合理的实验顺序是:
丁、测出空桶的重力;
甲、测出物体所受到的重力;
乙、把物体浸在装满水的溢杯中,测出测力计的示数;
丙、测出桶和排开的水受到的重力;
故正确顺序为:丁、甲、乙、丙,故B正确;
(2)空气中物体的重力为G=2N;水中弹簧测力计的示数为F′=1N,物体在水中受到的浮力为:F浮=G﹣F′=2N﹣1N=1N;
由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N,由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N,所以溢出水的重力为:G排=G总﹣G桶=1.5N﹣0.5N=1N;
根据计算结果,可见F浮=G排,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力;
(3)A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意;
故选:A。
【点评】本题考查了验证阿基米德原理的实验,关键是知道该实验的验证方法,同时要注意物体漂浮时受到的浮力不能用称重法进行测量。
五.计算题(共2小题,满分15分)
32.(6分)如图所示为某载人潜水器的示意图,该潜水器的质量为12t,若它在15min内从水面下潜到1800m深处作业。(g取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
求:(1)潜水器的重力;
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强。
【分析】(1)知道潜水器的质量,根据G=mg得出潜水器的重力;
(2)根据p=ρ海水gh得出潜水器在1800m深处受到海水的压强。
【解答】解:(1)潜水器的重力:
G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N;
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1800m=1.8×107Pa。
答:(1)潜水器的重力为1.2×105N;
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强1.8×107Pa。
【点评】本题考查了重力、液体压强的计算,是一道基础题。
33.(9分)如图所示,把一个棱长为10cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有的体积露出水面。
求:
(1)此时木块所受的浮力;
(2)木块A的质量;
(3)该木块的密度。
【分析】(1)已知木块棱长,可以得到体积;已知木块排开水的体积,根据F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;
(2)因为木块漂浮,所以木块重力等于受到的浮力,根据G=mg计算出木块的质量;
(3)利用密度公式求解木块密度。
【解答】解:
(1)木块的体积为V=a3=(0.1m)3=10﹣3m3,
木块排开水的体积为V排=V﹣V=(1﹣)×10﹣3m3=0.6×10﹣3m3,
木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10﹣3m3=6N;
(2)因为木块漂浮,所以木块重力:G=F浮=6N;
木块的质量:m===0.6kg;
(3)木块的密度:ρ===0.6×103kg/m3。
答:(1)此时木块所受的浮力为6N;
(2)木块A的质量为0.6kg;
(3)该木块的密度0.6×103kg/m3。
【点评】此题考查的是阿基米德原理、物体浮沉条件及重力和密度公式的应用,是一道力学综合题,题目难易程度适中,适合学生训练。
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