山东省临沂市费县2023-2024学年八年级下学期期中物理试题(原卷版+解析版)
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注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。满分100分,考试时间90分钟。答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号写在试卷和答题卡规定的位置。考试结束,将本试卷和答题卡一并收回。
2.答题注意事项见答题卡,答在本试卷上不得分。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共20个小题,每小题2分,共40分)
1. 生活中需要对一些物理量进行估测,以下估测不符合实际的是( )
A. 一个中学生站立在水平地面时,双脚对地面的压强约为
B. 一标准大气压能托起大约10m高的水柱
C. 某同学登到泰山山顶后,此时测得的大气压强约为
D. 一枚悬浮在盐水中的鸡蛋受到的浮力约为0.5N
【答案】C
【解析】
【详解】A.中学生重力约为500N,双脚与地面接触面积约为,则双脚对地面的压强约为
故A不符合题意;
B.标准大气压约为,能托起的水柱高度为
故B不符合题意;
C.地面附近气压约为1×105Pa,大气压随着海拔高度的增加而减小,所以泰山顶上的大气压强小于1×105Pa,故C符合题意;
D.一枚鸡蛋的重力约为0.5N,悬浮在盐水中的鸡蛋受到的浮力等于其重力,约为0.5N,故D不符合题意。
故选C。
2. 对牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A. 物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用
B. 运动的物体不受力的作用时,将慢慢停下来
C. 物体受到力的作用,运动状态一定改变
D. 物体运动速度越快,受到的力就越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态改变,一定是受到力的作用,故A正确;
B.根据牛顿第一定律可知,运动的物体不受力的作用时,将保持匀速直线运动,故B错误;
C.力可以改变物体的运动状态,但若物体受到平衡力的作用,则物体的运动状态就不发生变化,故C错误;
D.力不是维持物体运动的原因,物体运动速度越快,受到的力不一定就越大,故D错误。
故选A。
3. 小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 小东和妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车紧急刹车时,小东向前倾,是由于受到惯性力的作用
C. 驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.小东和妈妈都系上安全带,是为了减小由于惯性带来的伤害,人的质量不变,其惯性大小不变,故A错误;
B.惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C.驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性,要保持原先运动状态不变,故C正确;
D.汽车质量不变,惯性不变,故D错误。
故选C。
4. 下列关于压力的说法正确的是( )
A. 放在水平地面上的物体,地面受到的压力就是物体的重力
B. 压力的方向总是竖直向下
C. 压力的大小总是等于物体受到重力的大小
D. 压力的方向一定和物体的接触面垂直
【答案】D
【解析】
【详解】A.放在水平地面上的物体,对地面压力的大小等于重力的大小,但压力和重力是完全不同的两个力,故A错误;
B.压力是垂直作用在物体表面上的力,方向总是与被压物体表面垂直,其方向不一定是竖直向下,故B错误;
C.自由放置在水平面上的物体对接触面的压力大小等于重力,其它情况压力不一定等于重力,故C错误;
D.压力是垂直作用在物体表面上的力,因此压力的方向一定和物体的接触面垂直,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上的箱子,但箱子却没有运动。下列说法正确的是( )
A. 箱子没有运动,此时箱子所受推力小于箱子所受摩擦力
B. 箱子所受重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
C. 地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对平衡力
D. 箱子此时在水平方向上和竖直方向上受到的合力均为零
【答案】D
【解析】
【详解】AD.箱子没有运动,说明箱子处于静止状态,受到平衡力的作用,即在水平方向上和竖直方向上受到的合力均为零,所以在水平方向上,摩擦力等于推力的大小,故A项错误,D项正确;
B.箱子所受重力和地面对箱子的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,所以是一对平衡力,故B项错误;
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个物体上,所以是一对相互作用力,故C项错误。
故选D。
6. 生活中的物理知识无处不在。如图所示实例,能够增大压强的是( )
A. 坦克有两条宽宽的履带
B. 脚下又长又宽的滑雪板
C. 铁轨铺在宽大的枕木上
D. 切蛋器装有很多细钢丝
【答案】D
【解析】
【详解】A.坦克有两条宽宽的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B.又长又宽的滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不合题意;
C.铁轨铺在宽大的枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不合题意;
D.切蛋器装有很多细钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选D。
7. 下列小实验或生活现象能说明大气压存在的是( )
A. 针管将药液注射入肌肉B. 用吸管喝饮料
C. 木桶被压裂D. 向下凸出的橡皮膜
【答案】B
【解析】
【详解】A.药液在注射器活塞作用下被注射到肌肉与大气压无关,故A不符合题意;
B.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B符合题意;
C.木桶被压裂,说明液体压强和深度有关,故C不符合题意;
D.橡皮膜向外凸,说明液体对橡皮膜底部有压强,故D不符合题意。
故选B。
8. 关于各图所示的实验现象及说明的问题,下列说法不正确的( )
A. 图甲:帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B. 图乙:帕斯卡定律,是液压系统和液压机工作的原理
C. 图丙:弹簧测力计的示数变小,说明物体受到浮力作用
D. 图丁:第二次海绵凹陷更明显,说明压力的作用效果与物重有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图,帕斯卡裂桶实验,说明了液体压强随深度的增加而增大,故A正确,不符合题意;
B.乙图,液压系统和液压机的工作原理是帕斯卡原理,利用的是液体压强的传导,故B正确,不符合题意;
C.图丙,物体浸入液体时,用弹簧测力计测此时对物体的拉力,示数变小,说明物体受到浮力作用,故C正确,不符合题意;
D.丁图,第二次海绵凹陷更明显,说明压力的作用效果与压力的大小有关,压力的大小并不一定等于物体的重力,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 妙趣横生的动物世界蕴涵着丰富物理知识,下列说法中不正确的是( )
A. 啄木鸟的喙又细又尖,可以增大压强,利于将树木啄破捉住里面的害虫
B. 鱼下沉时体内鱼鳔会被压缩变小,减小自身排开的水的体积使浮力变小
C. 雄鹰有时不用抖动翅膀也能翱翔天空,是应用了流体压强与流速的关系
D. 鸭子的脚掌又扁又平,可以减小压力,从而在松软的烂泥地上行走自如
【答案】D
【解析】
【详解】A.啄木鸟的喙很尖细,就是通过减小受力面积的方法来增大压强的,便于凿开树干,吃到里面的虫子,故A正确,不符合题意;
B.鱼吐出鱼鳔内的空气,减小自身排开水的体积而使受到的浮力变小,当鱼受到的浮力小于自重时,就下沉,故B正确,不符合题意;
C.雄鹰的翅膀是弧线形的,飞行过程中,翅膀上方空气流动速度快,压强小,所以不用抖动翅膀也能翱翔天空,是应用了流体压强与流速关系的原理,故C正确,不符合题意;
D.鸭子的脚掌又扁又平,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,实现在松软的烂泥地上行走自如,故D不正确,符合题意。
故选D。
10. 在下列几种情境中,物体所受浮力增大的是( )
A. 海面下正在下潜的潜水艇B. 从长江入海口驶向大海的轮船
C. 正在码头卸载货物的轮船D. 从沙滩逐步走进大海的游泳者
【答案】D
【解析】
【详解】A.海面下正在下潜的潜水艇,排开海水的体积不变,根据F浮=ρgV排可知,潜水艇受到的浮力不变,故A不符合题意;
B.从长江入海口驶向大海的轮船,始终漂浮,浮力等于重力,而轮船的重力不变,因此浮力不变,故B不符合题意;
C.轮船卸载货物,货物总重减小,排开海水的体积越小,所受浮力越小,故C不符合题意;
D.从沙滩逐步走进大海的游泳者,排开海水的体积增大,根据F浮=ρgV排可知,受到的浮力增大,故D符合题意。
故选D。
11. 如图所示,水平放置的书架上并列放10本完全相同的书(每本书与书架的接触面积相向),书架受到书的压力为F,压强为p.当取走右边的4本书后,其余6本书不动,书架受到书的压力和压强为( )
A. 压力为F,压强为p
B. 压力F,压强为p
C. 压力为F,压强为p
D. 压力为F,压强为
【答案】C
【解析】
【详解】一本书对书架的压力为,剩余6本对书架的压力为,假设10本书与书架的接触面积为S,剩余6本书与书架的接触面积为,所以此时书架受到的压强为.
故选C.
【点睛】本题考查压力和压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点知道每本书对书架的压力和与书架的接触面积都是相同的.
12. 取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示(不计拿出时带出的水),则下列叙述正确的是( )
A. 两次牙膏袋的质量大小关系是m甲
C. 两次所受的浮力大小关系是F甲
【答案】C
【解析】
【详解】A.牙膏袋的形状发生变化,但物质的多少没有改变,所以质量不变,即
m甲=m乙
故A项错误;
BCD.由图可知甲下沉,所受浮力小于牙膏袋重力,乙漂浮,所受浮力等于牙膏袋重力,所以
F甲
V甲
h甲
p甲
故BD项错误,C项正确。
故选C。
13. 一个物体只在重心上受到两个力F1、F2的作用,在这两个力作用下沿F1的方向做匀速直线运动,关于这两个力的三要素(大小、方向、作用点),相同的要素有( )
A. 1个B. 2个
C. 3个D. 以上均不对
【答案】B
【解析】
【详解】一个物体只在重心上受到两个力、的作用,在这两个力作用下沿的方向做匀速直线运动,说明此时物体受到平衡力的作用,力的作用点和力的大小相同,但是力的方向不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14. 如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )
A. F甲>F乙B. p甲>p乙C. F甲<F乙D. p甲<p乙
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AC.水瓶放在水平桌面上,它对桌面的压力等于水瓶的重力,即F=G,正立和倒立时,水瓶的重力不变,压力大小也不变,即F甲=F乙,故AC不符合题意;
BD.由公式可知,在压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大,水瓶倒立时桌面的受力面积更小,压强更大,即p甲<p乙,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
15. 2018年4月12日,中央军委在南海海域隆重举行海上阅兵。如图所示。此次阅兵,辽宁舰航母编队精彩亮相,一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法不正确的是( )
A. 战机升空时,机翼上方气体流速大,上表面气体产生的压强小
B. 新型潜艇在水面下不断下潜过程中,潜艇受到海水的压强变大
C. 当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后,航空母舰受到的浮力不变
D. 为了使悬浮的潜水艇浮出水面,应该减少两侧水舱中的蓄水量
【答案】C
【解析】
【详解】A.飞机前进时,机翼把气流分成上、下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;机翼下方气流通过的路程较短,因而速度小,它对机翼的压强较大,机翼上表面的气体产生的压力小于机翼下表面的气体产生的压力,因而有一个竖直向上的压力差,这就是产生升力的原因,故A正确,不符合题意;
B.潜艇在下潜过程中,所处的深度在不断的增加,根据液体压强的特点可知,潜艇受到的水的压强在不断地增大,故B正确,不符合题意;
C.由于航母在平静的水面航行时,航母处于漂浮,它受到的浮力等于它的总重力;战机从航母上起飞后,航母的总重力减小,因为漂浮物体的浮力等于自身重力,所以此时航母受到的浮力将减小,故C错误,符合题意;
D.潜水艇要浮出水面,浮力不变,此时应减小自身的重力,使浮力大于重力,潜水艇才会上浮,所以应使水舱中的水量减少,故D正确,不符合题意。
故选C。
16. 甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A. 甲和乙B. 乙和丙C. 丙和丁D. 甲和丁
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】已知四个小球的体积相同,由图知,四个球排开水的体积关系为
V甲排<V乙排<V丙排=V丁排
由F浮=ρ水V排g可知,四个球受到的浮力关系为
F甲<F乙<F丙=F丁
即所受浮力相等的是丙和丁。
故选C。
17. 如图所示,是将同一只密度计放入两种不同的液体a、b中的情形,则密度计在两种液体中受到的浮力Fa、Fb,两种液体密度ρa、ρb的关系是( )
A. Fa>Fb,ρa>ρbB. Fa>Fb,ρa<ρb
C. Fa=Fb,ρa>ρbD. Fa=Fb,ρa<ρb
【答案】D
【解析】
【详解】密度计均飘浮在两种液体中,密度计处于平衡状态,受到平衡力,浮力等于密度计的重力,重力不变,所以Fa=Fb;密度计在a液体中排开液体的体积大,由
可知a液体的密度小,即ρa<ρb。
故选D。
18. 下列有关实验中涉及的物理方法,说法不正确的是( )
A. 图甲:探究合力大小与分力之间的关系时,运用了等效替代法
B. 图乙:研究液体压强与液体密度的关系,使液体深度不变,运用了控制变量法
C. 图丙:通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,运用了转换法
D. 图丁:牛顿第一定律的得出,运用了理想模型法
【答案】D
【解析】
【详解】A.在探究合力与分力之间关系时,用作用效果相同的一个力来代替两个分力,运用了等效替代法,故A正确,不符合题意;
B.研究液体压强与液体密度的关系,使液体深度不变,只改变液体的密度,运用了控制变量法,故B正确,不符合题意;
C.通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,海绵的凹陷程越大,说明压力作用效果比较明显,运用了转换法,故C正确,不符合题意;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学推理得出的,运用了科学推理法,故D错误,符合题意。
故选D。
19. 若“极目一号”Ⅲ型浮空艇在某段时间内竖直向上匀速运动,此时受到的浮力为F、重力为G、空气阻力为f,则这三个力的关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】浮空艇沿竖直方向匀速升空时,处于平衡状态,所以受到的是平衡力。由题意知,浮空艇在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,其中升力F竖直向上。重力G和阻力f都竖直向下,则三者的关系是
F=G+f
故ABC错误,D正确。
故选D。
20. 如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A. ;B. ;
C. ;D. ;
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,a、b两点的压强相等,即pa=pb,因为p=ρgh,hb<ha,所以两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,又因为a、b两点到容器底的距离相等,所以从a、b两点以下的液体对容器底的压强关系
而两种液体对容器底的压强
所以p甲<p乙
两种液体对容器底的压强
由于两容器底面积相等,p甲<p乙,故两种液体的质量m甲<m乙,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(每空1分,共20分)
21. (1)向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示,当篮球达到最高点时,如果外力突然消失,篮球将______(选填“静止”或“匀速直线运动”)。国际单位制中,帕斯卡是______(写出物理量的名称)的单位;
(2)水坝筑成下宽、上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面的压强随深度的增加而______;在河流上修建拦河坝时,为了保证航道的畅通,人们修筑了船闸,这是利用了______的原理。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 压强 ③. 增大 ④. 连通器
【解析】
【详解】(1)[1]向空中斜抛出去篮球运动轨迹如图所示,当篮球达到最高点时,篮球竖直方向的速度为0,只有水平方向具有速度,如果外力突然消失,篮球将沿水平方向做匀速直线运动。
[2]国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,用符号Pa表示。
(2)[3]水对坝体侧面的压强随深度的增加而增大,为了承受更大的压强,水坝筑成下宽、上窄的形状。
[4]船闸是利用了连通器的原理工作的,当船闸底下的阀门打开时,两端开口,底部相连通,是连通器的应用。
22. (1)细心的小玲同学发现,较重的衣服挂在图中甲衣挂上时更不容易变形,这是因为,甲衣挂能增大与衣服的______,从而减小了对衣服的______;
(2)如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,气泡受到水的压强______,浮力______(以上两空选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)生活中可以根据物体的运动情况判断出它的受力:例如用薄纸制成的军事信号“孔明灯”,点燃灯笼下端小碟内的松脂,加热灯笼内部的空气,当浮力______重力时,孔明灯就腾空而起;未煮熟的汤圆沉在锅底,说明汤圆此时的密度______水的密度(两个空均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 压强 ③. 变小 ④. 变大 ⑤. 大于 ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图知,甲衣挂比乙衣挂宽、受力面积大,在压力一定时,减小了对衣服的压强,从而使衣服更不容易变形。
(2)[3][4]气泡上升时,深度变小,由p=ρgh可知,气泡受到水的压强变小;气泡的体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排得,气泡受到水的浮力变大。
(3)[5]孔明灯使用时点燃灯笼下端小碟内的松脂,加热灯笼内部的空气,空气膨胀溢出,质量变小,导致孔明灯空气重力减少,则孔明灯的重力减小,当孔明灯受到空气的浮力大于受到的重力,孔明灯就会上升;
[6]未煮熟的汤圆,体积较小,受到的重力大于浮力,所以是沉在锅底,故汤圆此时的密度大于水的密度。
23. (1)如图所示,A和B两刻度线分别表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图中的轮船是在______(选填“江水”或“海水”)中静止时的情况。已知轮船的排水量为6000t,则轮船在海水中满载时受到的浮力是______N;轮船在江水中,船底处的压强是,则船底浸入水中的深度是______(g取,,)
(2)私家车现在逐步进入家庭,交通法规定,驾驶员及乘客必须系好安全带,这是为了防止汽车紧急刹车或碰撞时,驾乘人员由于______,身体会向前飞出而发生严重交通事故。在砂石路上,汽车开过后尘土飞扬,那是汽车驶过时空气流速变大,造成局部空间压强______(填“增大”或“减小”),从而把尘土卷起来。
【答案】 ①. 海水 ②. 6×107 ③. 6m ④. 惯性 ⑤. 减小
【解析】
【详解】(1)[1]在海水和江水中,轮船漂浮,浮力和重力相等,即浮力大小不变;因为海水的密度大于江水的密度,根据公式F浮=ρ水gV排可知,轮船在江水中排开江水的体积大于在海水中排开海水的体积,所以在江水中的吃水线要高于在海水中的吃水线,由图可知:轮船的吃水线较低,所以图中的轮船是在海水中停泊;
[2]根据阿基米德原理得轮船所受浮力
F浮=G排=m排g=6000×103kg×10N/kg=6×107N
[3]船底处受到的压强为6×104Pa,根据公式得,则船底浸入水中的深度
(2)[4]乘客原来和车一起向前运动,汽车突然减速时,车由运动突然变成静止,而乘客由于具有惯性,继续向前运动,容易身体向前倾倒而造成伤害。因此,交通法规定,驾驶员及乘客必须系好安全带;
[5]汽车行驶时,汽车两侧附近的空气流速很大,压强变得很小,在外面大气压的作用下,汽车附近的物体会受到向汽车的压力作用,从而把尘土卷起来。
24. 小红将一块木块竖放在小车的上方:
(1)若小车上表面粗糙,在力的作用下小车突然向右运动,你观察到的现象是:木块______;
(2)若小车上表面光滑且足够长,突然小车向右运动,你认为此时木块______。
【答案】 ①. 倒向左方 ②. 保持静止
【解析】
【详解】(1)[1]若小车上表面粗糙,在力的作用下小车突然向右运动时,由于摩擦力木块底部将随小车一起向右运动,而木块上部由于惯性要保持原来的静止状态,所以木块倒向左方。
(2)[2]若小车上表面光滑且足够长,木块原来静止,突然小车向右运动时,木块水平方向不受力,由牛顿第一定律可知小木块将保持原来的静止状态。
25. 质量为0.3kg的物体被10N的水平压力F压在竖直的墙上不动,如图所示,物体与墙壁之间的接触面积是0.01m2,则此时:墙壁受到的压力是_____N,压强是_______Pa,物体受到的摩擦力是______N.(g取10N/kg)
【答案】 ①. 10 ②. 1000 ③. 3
【解析】
【详解】(1)物体受到10N的向左的水平压力静止不动,由于固体能够大小不变的传递力,所以物体对墙壁的压力F=10N.S=0.01m2,则物体对墙壁的压强P==1000Pa;(2)物体的质量m=0.3kg,则物体受到的重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N.此时的物体在竖直方向上处于平衡状态,所以墙壁对它的摩擦力和物体的重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知两者大小相等,所以物体受到的摩擦力也是0.3N.
【点睛】(1)因为固体具有能够大小不变的传递力的特性.根据外界对物体的压力,可以确定物体对墙壁的压力.已知物体与墙壁之间的接触面积,利用P=可求得此时物体对墙壁的压强.(2)此时的物体在竖直方向处于平衡状态,受到的墙壁对它竖直向上的摩擦力和重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件结合物体可以确定摩擦力与重力大小相等.根据物体的质量可以求得物体的重力进而得到物体受到的摩擦力.
三、作图与实验探究题(26题2分,27、28题6分,29题8分,共22分)
26. 如图所示,作出烧杯对斜面的压力F1以及小球在水中所受浮力F2示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球受到的浮力方向竖直向上,作用点在小球的重心,符号为F2,在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F1;如图所示:
27. 小于利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离,请针对以上操作,回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“a”“b”或“c”);
(2)每次让小车从斜面同一高度由静止下滑的目的是:使小车到达水平面时的______相同;
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(填“快”或“慢”);
(4)小车在棉布表面运动,如果刚好滑到了木板最右端,接下来改在木板上实验,最合理的操作方法是______;
A.减轻小车的质量 B.降低小车释放的高度
C.增加木板的长度 D.增加木板的宽度
(5)如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,则物体将在水平面上做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。牛顿第一定律告诉了我们物体的运动______(填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】 ①. b ②. 速度 ③. 慢 ④. C ⑤. 匀速 ⑥. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1] 为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持初速度相同了
(2)[2] 探究在水平面上阻力对物体运动的影响,根据控制变量法的思想,只须改变阻力的大小,其他可能影响小车运动距离远近的因素都应控制相同,用同一小车,从斜面的同一高度由静止释放就是为了控制小车到达水平面时具有相同的速度。
(3)[3] 小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远,说明小车速度减小慢。
(4)[4] 小车在棉布表面运动,如果刚好滑到了木板最右端,接下来改在木板上实验,小车在木板上运动时受到的阻力比在棉布表面小,在木板表面运动的距离更远,会滑下木板,无法准确记录在木板表面运动距离。改变小车的质量或在斜面上释放的高度,会使前后几次实验中变量不唯一,无法得出有效的结论,只是增加木板的宽度小车仍会滑下木板,无法准确记录在木板表面运动的距离,最好的做法是增加木板长度。
(5)[5] [6]由实验现象可得运动的小车受到的阻力越小,小车速度减小越慢,进一步推理可得,如果小车在水平方向不受力,则其速度不会减小,将做匀速直线运动,即物体的运动不需要力来维持。
28. 在学习浮力时,小明在家里做了以下几个有趣的小实验。
(1)图甲所示,把鸡蛋放入清水中,不断在清水中加盐,下沉的鸡蛋会浮到水面上,这一现象说明物体受到的浮力大小可能跟______有关;
(2)图乙所示,将浮于水面的盆子向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。为了解释这一现象,小明进行了图丙所示的实验,由实验可以得到的结论是:物体______越大,受到的浮力就会越大。按入水中的盆子放手后会向上浮,这说明浮力的方向是______;
(3)小明经过进一步思考后发现,盆子浸入水中的部分越多,排开水的重力就越大。浮力大小与排开水的重力有什么关系呢?在老师的帮助之下,小明和同学们在实验室继续进行了图丁所示的实验。请分析实验过程完成以下填空。
①石块排开的水所受的重力______N;
②实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力______物体排开水所受到的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
③小明和同学们换用其他物体多次进行实验,其中一次实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力。他们回顾和反思了实验过程,经过讨论和分析发现,探究过程中出现一处错误操作,则错误操作是______。
【答案】 ①. 液体密度 ②. 浸入液体的体积 ③. 竖直向上 ④. 1 ⑤. 等于 ⑥. 溢水杯未装满
【解析】
【详解】(1)[1] 由于加盐改变了液体的密度,使鸡蛋上浮,故鸡蛋的浮力可能与液体的密度有关。
(2)[2] 从图丙中可知,当物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计示数越小,根据称重法测浮力可知,所受的浮力越大,故浮力大小与物体浸入水中的体积有关,物体浸入水中的体积越大,所受的浮力越大。
[3] 按入水中的盆子放手后会向上浮,这说明浮力的方向是竖直向上。
(3)①[4] 由图c和图a可知石块排开的水所受的重力为
G排=1.5N-0.5N=1.0N
②[5] 由图b和图a可知,当浸入水中后,物体所受的浮力为
F浮=G物- F拉=2.8N-1.8N=1.0N
所以F浮= G排。
③[6] 物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,可能是溢水杯内没有装满,排开水的体积没有完全被排出,使测得的排开水的重力偏小,也可能是测浮力时物体碰到了容器底使得弹簧测力计示数偏小,导致测得的浮力偏大。
29. 同学们在“探究液体内部的压强”时,进行了如下探究。
(1)如图所示,小聪将塑料袋套在手上,然后伸入盛有水的容器中,感受到塑料袋紧紧的贴在手上。根据小聪的感受,你认为液体内部压强有什么特点:______;
(2)在实验室里,同学们进行了如图所示的实验。
①实验前,当用手指按压橡皮膜时,U形管两液面的高度差有明显变化,说明气密性______(选填“好”或“不好”);
②实验中同学们通过观察______来判断液体压强的大小;
③对比甲、乙两图,控制探头在液体中的深度相同,可得到的结论是:深度相同时,______越大,液体的压强越大;
④如图乙、丙所示,是想探究:______;
⑤对比甲、丙两图,细心的小明发现甲图中酒精的密度小于丙图中盐水,但甲图中U形管左右高度差反而大于丙图,于是认为“液体密度越大,液体内部压强越大”不正确,你的观点是______(“同意”或“不同意”),理由______;
⑥若图乙的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm,则管外大气压与橡皮管内气体的压强相差______Pa。(已知,,g取)
【答案】 ①. 在液体内部向各个方向都有压强 ②. 好 ③. U形管两液面的高度差 ④. 液体密度 ⑤. 液体内部的压强与深度的关系 ⑥. 不同意 ⑦. 没有控制深度相同 ⑧. 500
【解析】
【详解】(1)[1]在图中,小聪将塑料袋套在手上,然后伸入盛有水的容器中,因液体内部向各个方向都有压强,因此感受到塑料袋紧紧的套在手上。
(2)①[2]实验前,当用手指按压橡皮膜时,U形管两液面的高度差有明显变化,说明气密性良好,不漏气。
②[3]实验中使用了转换法,通过观察U形管两边液面的高度差来判断液体压强的大小。
③[4]对比甲、乙两图,控制探头在液体中的深度相同,液体密度不同,根据U形管两边液面的高度差,可知:深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大。
④[5]对比乙、丙,只有探头的深度不同,根据控制变量法可知是想探究液体内部的压强与深度的关系。
⑤[6][7]探究液体内部的压强与液体密度的关系,应只改变液体密度。对比甲、丙两图,液体密度和深度均不同,没有控制变量,所以小明的结论错误。
⑥[8]管外大气压与橡皮管内气体的压强差为
四、计算题(30题7分,31题11分,共18分)
30. 一位质量为80kg的滑雪运动员,其脚下每块滑雪板长2m、宽0.1m、重10N。求该运动员站立在水平雪面上时,水平雪面受到的压强。(g取)
【答案】
【解析】
【详解】解:运动员重力为
压力为
受力面积为
则该运动员站立在水平雪面上时,水平雪面受到的压强为
答:水平雪面受到压强为。
31. 如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,其底面积是,装满水后水深0.12m,总质量是1.2kg。把一个木块(不吸水)轻轻放入水中,待木块静止时,从杯中溢出水的质量是0.2kg。求:(,g取)
(1)水对溢水杯底的压力;
(2)木块受到的浮力;
(3)木块受到的重力。
【答案】(1)1200Pa;(2)2N;(3)2N
【解析】
【详解】解:(1)水对溢水杯底的压强为
由得,水对溢水杯底压力
(2)依题意得,木块受到的浮力
(3)木块漂浮在水面上,由浮沉条件得,木块受到的重力
答:(1)水对溢水杯底的压力为1200Pa;
(2)木块受到的浮力为2N;
(3)木块受到的重力为2N。
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