河南省郑州市第八中学2023-2024学年八年级下学期期中物理试卷
展开这是一份河南省郑州市第八中学2023-2024学年八年级下学期期中物理试卷,共23页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
1.1644年,意大利科学家 精确地测出了大气压强的值。在我国青藏高原,大部分地区水的沸点仅为84~87℃,这说明水的沸点随大气压的增加而 (填“升高”或“降低”);在冬季,向保温杯中倒入半杯刚烧开的水,拧上杯盖,经过较长一段时间后杯盖很难拧开,这主要是因为杯内气压 (填“变大”或“变小”)的缘故。
2.在物理考试作图时,乐乐画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这是通过增大 的方法来增大橡皮和纸之间的 ;我们在墙上挂像框时,可自制一个重锤来检查像框是否挂正,这是利用了重力的方向总是 的。
3.(2分)王老师自制了一台“乒乓球机关枪”(图甲)进行展示,赢得了同学们的高声喝彩。“乒乓球机关枪”的结构如图乙所示。当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体压强变 。已知球的质量为2.75g,竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2,若不计管壁摩擦,当球下方和上方气压差为 Pa时,球恰能上升。(g取10N/kg)
4.(2分)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
5.欢欢设计了一个盆景“自动供水装置”,如图。当盘中水位下降到瓶口以下,水会流出,使盘中水位升高,瓶口再次浸没,瓶中的水在 的作用下不再流出,此时瓶内水面上方的气压 (填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外大气压。假设塑料瓶中的水位与盆景中水面高度差为h,外界大气压为p0。则此时瓶内气体压强的字母表达式为 。(水的密度用ρ表示)
6.如图所示,自带吸管的玻璃杯盛有深度为20cm的水,该玻璃杯可以看作是一个 ,当杯中水静止时,图中相同高度的A点的液体压强 B点的液体压强(填“大于”、“等于”或“小于”);若B点到内杯底的竖直距离h为14cm,则B点水的压强为 Pa。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
二、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7.物理学的许多概念来自于生产和生活,人们对力的认识也是从日常生活开始的。下列对力学知识认识正确的是( )
A.物理学史上马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值
B.鸡蛋和碗相碰,蛋破而碗不破说明鸡蛋对碗的力小于碗对鸡蛋的力
C.探究“重力与质量的关系”时,弹簧测力计对钩码的拉力就是钩码的重力
D.空间站处于失重状态,因此宇航员在空间站里无法展示“泪如雨下”的现象
8.下列关于力与运动的现象,说法正确的是( )
A.如图甲所示,纸飞机离手后,还会继续飞行是由于受到了惯性的作用
B.如图乙所示,足球在运动过程中,如果一切外力消失,足球将做匀速直线运动
C.如图丙所示,跳水运动员起跳时,使跳板弯曲的力是跳板发生形变产生的
D.如图丁所示,跳远运动员起跳后,在空中的运动状态没有发生改变
9.小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标。他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图。忽略镖头运动时所受的空气阻力,下列关于镖头能否射中A点的预测中,正确的是( )
A.一定能够射中A点
B.一定射在A点左侧
C.一定射在A点右侧
D.控制速度大小,以上都有可能
10.2024年3月31日,郑开马拉松赛在河南郑州、开封两城举行。如图所示,运动员在比赛中涉及的物理知识,以下判断正确的是( )
A.跑鞋底部有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
B.运动员静止时和跑步时对地面的压强相等
C.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
D.起跑前静止时人所受的重力和人对地面的压力是一对平衡力
11.如图所示,甲、乙为两容器,用一带阀门的管子相连,两容器装有水,液面相平。当打开阀门时( )
A.由于A处压强大于B处压强,水会由A流向B
B.水往低处流,所以水由B流向A
C.根据连通器原理,水不流动
D.水会左右流动几次,最后静止
12.如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至小车底板上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在加速运动
B.若木块受到三个力的作用,则小车一定在做减速运动
C.若小车正在向右做加速运动,则木块一定受到向右的摩擦力
D.若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
(多选)13.如图甲所示,一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,作用在木块上的水平拉力F和木块的运动速度v随时间t变化的情况分别如图乙和丙所示,则以下说法正确的是( )
A.当t在0~10s内,木块是静止的,所以它受到的摩擦力始终等于拉力
B.木块在第15s时,做加速直线运动,受到的摩擦力为8N
C.当t在30~40s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为4N
D.木块匀速直线运动时,它受到的拉力F和地面对它的摩擦力是一对相互作用力
(多选)14.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′,则( )
A.p1<p2,F1<F2B.p1=p2,F1=F2
C.p′1>p′2,F′1>F′2D.p′1=p′2,F′1=F′2
三、作图题(每题3分,共6分)
15.如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
16.“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图中画出潜水艇匀速上浮过程中所受重力和浮力的示意图。
四、实验探究题(每空2分,共34分)
17.(10分)图1是“测量水平运动的物体所受滑动摩擦力”的实验装置图。
(1)实验时在桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图1所示,由 的知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 N。
(2)在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,小李同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想;小张同学提出“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想。图2是他们进行探究实验的实验装置图。
①小李同学为了完成他自己的探究应该按 两个图所示的方案进行。
②小张选用正确的实验装置进行实验,得到的实验数据见下表。请根据表中记录的数据,在图3坐标系中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小F之间的关系图像。
③根据图像可以得出的结论是 。
18.(14分)多多在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“闭合”)状态,以确保U形管内的水面相平。多多检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压金属盒上的橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化 (选填“较大”或“较小”),说明其气密性差。他调节好压强计后,U形管两边液面相平。
(2)比较图中乙、丙两个图,可得出的结论是 ;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强均 。
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,多多取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.25m,则p盐= Pa。(g取10N/kg)
(4)多多发现探头所处深度较浅时,U形管两边液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 的液体以方便读数。
19.(10分)物理社团的卓然同学利用如图所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,他对浸在液体中的同一金属块所受浮力进行了探究,丙和丁中金属块所处的位置相同。
(1)图乙中物块所受的浮力为 N,水对物块下表面的压力为 N。
(2)分析甲、乙、丙可知:物体所受浮力的大小与物体 有关。
(3)比较 三个图可以探究浮力大小与液体密度的关系,此时他主要运用的科学探究方法是 。
五、综合应用题(20题12分,21题8分,共20分)
20.(12分)如图所示,唐是一款国产新能源汽车。若该车满载时的质量为2600kg,每个轮胎与地面的接触面积约为250cm2,它在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶时所受的阻力为满载时车重的0.02倍。(g取10N/kg)
(1)汽车在设计和使用过程中涉及到不少物理知识,例如:车座宽大柔软是为了减小 ;无风的秋天,汽车在马路上快速驶过,马路两边原来静止的树叶会向马路中央飘动,其中包含的物理原理是 。
(2)该车满载时在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶时的牵引力。
(3)该车满载财静止在水平地面上时,对地面的压强。
21.(8分)2022年6月10日,中国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”(如图),它是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,舰长320米、舰宽78米、吃水深度约为13米。(g取10N/kg,海水密度取1.03×103kg/m3)
(1)求在海面下13米深处的舰底受到海水的压强。
(2)机库下方舰底的面积约为4×103m2,求海水对舰底的压力。
河南省郑州市第八中学2023-2024学年八年级下学期期中物理试卷
参考答案
一、填空题(每空1分,共16分)
1.1644年,意大利科学家 托里拆利 精确地测出了大气压强的值。在我国青藏高原,大部分地区水的沸点仅为84~87℃,这说明水的沸点随大气压的增加而 升高 (填“升高”或“降低”);在冬季,向保温杯中倒入半杯刚烧开的水,拧上杯盖,经过较长一段时间后杯盖很难拧开,这主要是因为杯内气压 变小 (填“变大”或“变小”)的缘故。
【分析】(1)意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度且计算出具体的数值;
(2)气压随着海拔高度的增加而降低,液体的沸点随着气压的增大而增大;
(3)当瓶盖两侧的气压不同时,会产生气压差,进而产生压力差,导致瓶盖难以拧开。
【解答】解:(1)意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度且计算出具体的数值,一个标准大气压可以支持76cm高的水银柱,一个标准大气压的大小是1.01×105Pa;
(2)气压随着海拔高度的增加而降低,青藏高原海拔较高,气压较低。液体的沸点随着气压的增大而增大。当气压降低时,液体的沸点也会降低,所以我国青藏高原大部分地区水的沸点仅为84~87℃;
(3)冬季,向保温杯中倒入半杯刚烧开的水,拧上杯盖,经过较长一段时间后杯盖很难拧开。这是因为水倒入杯中较长时间后,杯内的水温降低,杯内的气体温度降低,气体体积变小,气压降低。而杯外的气压不变,大于杯内气压,导致产生一个合力将杯盖紧紧压在杯子上,所以难以打开。
故答案为:托里拆利;升高;变小。
【点评】本题考查了关于测出大气压强值的历史、大气压与液体的沸点、海拔高度的关系,属于识记理解内容,较为简单。最后一空的分析需要确定好研究对象,即瓶盖,在分析研究对象两侧的气压大小,需要一定的分析能力。
2.在物理考试作图时,乐乐画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这是通过增大 压力 的方法来增大橡皮和纸之间的 摩擦力 ;我们在墙上挂像框时,可自制一个重锤来检查像框是否挂正,这是利用了重力的方向总是 竖直向下 的。
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
(2)重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:(1)用橡皮擦纸上的画时,稍使点劲就擦干净了,这是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大橡皮和纸之间的摩擦力;
(2)我们用重锤来检查像框是否挂正,这是利用了重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:压力;摩擦力;竖直向下。
【点评】本题考查了对增大和减小摩擦的方法在生活中的应用,以及对重力方向的应用,能将知识与实际应用相结合,是解答的关键。
3.(2分)王老师自制了一台“乒乓球机关枪”(图甲)进行展示,赢得了同学们的高声喝彩。“乒乓球机关枪”的结构如图乙所示。当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体压强变 小 。已知球的质量为2.75g,竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2,若不计管壁摩擦,当球下方和上方气压差为 22 Pa时,球恰能上升。(g取10N/kg)
【分析】(1)流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大;
(2)已知球的质量可求得其重力,由此可知乒乓球上、下表面受到的压力差大小,已知竖直方向受大气压作用的等效面积,由p=可求得球下方和上方气压差。
【解答】解:当吹风机向水平管吹风时,当吹风机乒乓球上方的气体流速变大,压强变小;
球的重力G=mg=2.75×10﹣3kg×10N/kg=2.75×10﹣2N,
球上、下表面受到的压力差F=G=2.75×10﹣2N,
受力面积S=12.5cm2=12.5×10﹣4m2,
球下方和上方气压差p==22Pa。
故答案为:小;22。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系、重力和压强的计算等,难易程度适中。
4.(2分)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 改变 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 具有 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
【分析】(1)物体保持静止或做匀速直线运动时,速度和运动方向均不改变,即运动状态不变,由此可知摆球绕固定点转动时的运动状态是否改变;
(2)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,据此得出结论。
【解答】解:(1)物体保持静止或做匀速直线运动时,速度和运动方向均不改变,即运动状态不变,由此可知摆球绕固定点转动时,其运动方向不断改变,它的运动状态不断改变;
(2)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,因此,绕固定点持续转动的摆球具有惯性。
故答案为:改变;具有。
【点评】本题考查物体运动状态的判断和惯性的理解,难度不大。
5.欢欢设计了一个盆景“自动供水装置”,如图。当盘中水位下降到瓶口以下,水会流出,使盘中水位升高,瓶口再次浸没,瓶中的水在 大气压 的作用下不再流出,此时瓶内水面上方的气压 小于 (填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外大气压。假设塑料瓶中的水位与盆景中水面高度差为h,外界大气压为p0。则此时瓶内气体压强的字母表达式为 p0﹣ρ水gh 。(水的密度用ρ表示)
【分析】(1)随着盆中水的蒸发,盆景内水减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使瓶外水位重新升高,瓶口继续没入水中,空气不再进入,如此反复;
(2)已知塑料瓶中的水位与盆景中水面高度差,求出该段水柱的压强,再用外界的大气压减去水柱的压强,即瓶内空气的压强。
【解答】解:当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来;
由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内的气压等于外界大气压,由于重力作用水会流出,一旦瓶口再次被水淹没,外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,故此时瓶内水面上方的气压小于瓶外大气压;
此时瓶内水柱产生的压强:p=ρ水gh,瓶内空气的压强:p内=p0﹣p=p0﹣ρ水gh。
故答案为:大气压;小于;p0﹣ρ水gh。
【点评】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。
6.如图所示,自带吸管的玻璃杯盛有深度为20cm的水,该玻璃杯可以看作是一个 连通器 ,当杯中水静止时,图中相同高度的A点的液体压强 等于 B点的液体压强(填“大于”、“等于”或“小于”);若B点到内杯底的竖直距离h为14cm,则B点水的压强为 600 Pa。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)上端开口、底部相连通的容器叫做连通器;
(2)由图可知A点、B点的深度关系,根据p=ρgh可知A点、B点压强关系;
(3)根据题意求出B点的深度,根据p=ρgh求出B点水的压强。
【解答】解:由图可知,该玻璃杯上端开口、底部相连通,所以它可以看作一个连通器;
由图可知,A点、B点的深度相同,由p=ρgh可知,A点、B点的压强相等;
B点的深度hB=20cm﹣14cm=6cm=0.06m,
B点水的压强:p=ρghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa。
故答案为:连通器;等于;600。
【点评】本题考查连通器的概念、液体压强公式的应用,是一道基础题。
二、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7.物理学的许多概念来自于生产和生活,人们对力的认识也是从日常生活开始的。下列对力学知识认识正确的是( )
A.物理学史上马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值
B.鸡蛋和碗相碰,蛋破而碗不破说明鸡蛋对碗的力小于碗对鸡蛋的力
C.探究“重力与质量的关系”时,弹簧测力计对钩码的拉力就是钩码的重力
D.空间站处于失重状态,因此宇航员在空间站里无法展示“泪如雨下”的现象
【分析】(1)第一次测量出了大气压强的是托里拆利实验;
(2)力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等;
(3)拉力和重力是性质不同的两种力;
(4)宇航员处于失重状态,虽然受到重力的作用,但不受重力的影响。
【解答】解:A.物理学史上马德堡半球实验第一次验证了大气压的存在,故A错误;
B.鸡蛋和碗相碰,鸡蛋对碗的力等于碗对鸡蛋的力,故B错误;
C.弹簧测力计对钩码的拉力和钩码的重力是一对平衡力,只是大小相等,故C错误;
D.空间站处于失重状态,所以不受重力作用的影响,因此宇航员在空间站里无法展示“泪如雨下”的现象,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查学生对大气压的测量和运动与力的关系的理解和应用。
8.下列关于力与运动的现象,说法正确的是( )
A.如图甲所示,纸飞机离手后,还会继续飞行是由于受到了惯性的作用
B.如图乙所示,足球在运动过程中,如果一切外力消失,足球将做匀速直线运动
C.如图丙所示,跳水运动员起跳时,使跳板弯曲的力是跳板发生形变产生的
D.如图丁所示,跳远运动员起跳后,在空中的运动状态没有发生改变
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(2)明确力消失一瞬间足球的运动状态,再根据牛顿第一定律进行判断;
(3)物体发生形变产生的弹力作用在其他物体上;
(4)运动状态包括运动方向和速度大小,有一个改变,运动状态改变。
【解答】解:A.如图甲所示,纸飞机离手后,还会继续飞行是由于具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性的作用,故A错误;
B.如图乙所示,足球在运动过程中有一定的速度,如果一切外力消失,足球将保持原来的速度做匀速直线运动,故B正确;
C.如图丙所示,跳水运动员起跳时,使跳板弯曲的力是人对跳板的压力,是人的脚发生形变产生的,跳板发生形变产生的弹力作用在人上,故C错误;
D.如图丁所示,跳远运动员起跳后,在空中做曲线运动,运动方向改变,运动状态发生改变,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查惯性、牛顿第一定律、弹力和运动状态,属于综合题,有一定的难度。
9.小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标。他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图。忽略镖头运动时所受的空气阻力,下列关于镖头能否射中A点的预测中,正确的是( )
A.一定能够射中A点
B.一定射在A点左侧
C.一定射在A点右侧
D.控制速度大小,以上都有可能
【分析】力是改变物体运动状态的原因;惯性是物体保持原来运动状态的性质。对镖头进行受力分析,可得其运动情况,从而判断结果。
【解答】解:
小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后,镖头由于惯性继续朝A运动,此过程中,忽略镖头运动时所受的空气阻力,镖头只受到重力这一个力的作用(非平衡力),所以镖头还会沿重力方向向下运动,故镖头做斜向下的曲线运动,由此可知镖头会落在A的右侧。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查对力和运动关系的认识,知道平衡力作用下物体会处于静止或匀速直线运动状态,非平衡力作用下物体的运动状态会发生改变。
10.2024年3月31日,郑开马拉松赛在河南郑州、开封两城举行。如图所示,运动员在比赛中涉及的物理知识,以下判断正确的是( )
A.跑鞋底部有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
B.运动员静止时和跑步时对地面的压强相等
C.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
D.起跑前静止时人所受的重力和人对地面的压力是一对平衡力
【分析】(1)增大摩擦的方式是增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(2)压强的大小与压力的大小和受力面积的大小有关;
(3)力可以改变物体的运动状态;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:A、跑鞋底部有凹凸花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
B、运动员静止时和跑步时对地面的压力相等,都等于其自身重力,但跑步时的受力面积小于静止时的受力面积,所以跑步时对地面的压强大于静止时对地面的压强,故B错误;
C、通过弯道和加速快跑需要用力,而运动状态改变,说明力可以改变人的运动状态,故C正确;
D、起跑前静止时人所受的重力和人对地面的压力作用在两个物体上且方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查摩擦力的有关因素、压强、平衡力的条件、力的作用效果,属于中档题。
11.如图所示,甲、乙为两容器,用一带阀门的管子相连,两容器装有水,液面相平。当打开阀门时( )
A.由于A处压强大于B处压强,水会由A流向B
B.水往低处流,所以水由B流向A
C.根据连通器原理,水不流动
D.水会左右流动几次,最后静止
【分析】上端开口,下部通过阀门相连,属于连通器;连通器的特点:连通器内装同种液体,当液体静止时,液面总是相平的。
【解答】解:当阀门打开时,A和B的上端开口底部连通,构成了连通器。
由于容器中装同一种液体﹣水,并且液面相平,因此打开阀门后,液面仍保持相平,故液体不会流动。
故选:C。
【点评】连通器中装有同种液体静止时,液面是相平的。如果连通器中装有不同液体时,液面是不相平的。
12.如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至小车底板上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在加速运动
B.若木块受到三个力的作用,则小车一定在做减速运动
C.若小车正在向右做加速运动,则木块一定受到向右的摩擦力
D.若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
【分析】(1)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,平衡状态时受平衡力。
(2)物体的运动状态改变时,一定是受到了非平衡力的作用。据此分析其受力情况和运动情况。
【解答】解:
由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。
A、若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故A错误;
B、木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时,木块只受重力和支持力,若木块受到三个力的作用,则说明其运动状态发生了改变,因此,小车可能加速,也可能减速,故B错误;
C、若小车向右做加速运动,木块由于具有惯性,仍然要保持原来的运动状态,所以木块相对与小车有向后运动的趋势,则小车会给木块一个向右的摩擦力,故C正确;
D、若小车运动状态虽然改变(即做变速运动),但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势,而并未发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,小车却并不是做匀速运动,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了物体在平衡状态和非平衡状态时的受力情况、运动情况,属于易错题。
(多选)13.如图甲所示,一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,作用在木块上的水平拉力F和木块的运动速度v随时间t变化的情况分别如图乙和丙所示,则以下说法正确的是( )
A.当t在0~10s内,木块是静止的,所以它受到的摩擦力始终等于拉力
B.木块在第15s时,做加速直线运动,受到的摩擦力为8N
C.当t在30~40s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为4N
D.木块匀速直线运动时,它受到的拉力F和地面对它的摩擦力是一对相互作用力
【分析】(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受力平衡;
(2)木块做匀速直线运动时,利用二力平衡求出滑动摩擦力的大小,滑动摩擦力的大小与速度的大小无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关;由乙、丙两图读出在4~6s内物体受到的拉力和运动的速度,可求摩擦力的大小。
(3)处于平衡状态的物体受力平衡。
【解答】解:
A.由图乙可知,物体在0~10s内受到的拉力改变,由图丙可知此时物体处于静止状态,所以由二力平衡条件可知,物体受到的摩擦力f=F,故A正确;
BC、由图乙可知,物体在30s~40s内受到的拉力为4N,由图丙可知30s~40s内物体做匀速直线运动,则由二力平衡条件可知,在30s~40s内物体受到的摩擦力f滑=F′=4N;由图乙可知在15s时,物体做加速直线运动,因接触面的粗糙程度不变、物体对水平面的压力不变,所以摩擦力仍然为4N,故B错误,C正确;
D、木块匀速直线运动时,处于平衡状态,它受到的拉力F和地面对它的摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用,属于中档题。
(多选)14.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′,则( )
A.p1<p2,F1<F2B.p1=p2,F1=F2
C.p′1>p′2,F′1>F′2D.p′1=p′2,F′1=F′2
【分析】(1)已知两容器中同种液体深度相同,根据p=ρgh得出液体对容器底的压强大小关系,根据F=pS得出液体对容器底的压力大小关系;
(2)已知两容器的底面积相同,且两容器中的同种液体深度相同,由图示可知两容器中液体的体积大小关系,根据m=ρV得出液体质量大小关系,物体对水平桌面的压力等于它的重力大小,根据F=G总=m总g得出两容器对桌面的压力大小关系;
已知两容器的底面积相等,根据p=得出两容器对桌面的压强大小关系。
【解答】解:(1)已知两容器中同种液体的深度相同,由p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强大小关系为:p1=p2;
已知两容器的底面积相同,由F=pS可知,液体对容器底的压力大小关系为:F1=F2,故A错误,B正确;
(2)已知两容器的底面积相同,且两容器中的同种液体深度相同,由图可知,甲、乙两容器中的液体体积关系为:V甲>V乙,由m=ρV可知,甲、乙两容器中的液体质量大小关系为:m甲>m乙,因为物体对水平桌面的压力等于它的重力大小,已知两容器的质量相同,根据F=G总=m总g可知,两容器对桌面的压力大小关系为:F1′>F2′;
已知容器的底面积相等,由p=可知,两容器对桌面的压强大小关系为:p1′>p2′,故C正确,D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查固体压强和压力、液体压强和压力的大小比较,关键是能正确把握公式、控制变量进行比较,难度较大。
三、作图题(每题3分,共6分)
15.如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
【分析】(1)先对车辆进行受力分析,并确定各力的作用点和方向,然后按照力的示意图作图;
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图,二定点,三画线,四画箭头,五把力的符号标箭头边.按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
【解答】解:失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向下的阻力;三个力的作用点可画在车的重心上,沿三个力的方向分别画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:
【点评】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
16.“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图中画出潜水艇匀速上浮过程中所受重力和浮力的示意图。
【分析】潜水艇在水中受重力与浮力,由题意可知潜水艇为匀速上浮过程中则浮力应等于重力。
【解答】解:潜水艇匀速上浮过程中所受重力和浮力相等。重力和浮力的作用点都在潜水艇上,故作用点要画在潜水艇上;重力竖直向下,浮力竖直向上;并且浮力应等于重力;如下图:
【点评】力的示意图是用画图的方法表示力的三要素的,所以找准力的大小、方向和作用点是画力的示意图的关键。
四、实验探究题(每空2分,共34分)
17.(10分)图1是“测量水平运动的物体所受滑动摩擦力”的实验装置图。
(1)实验时在桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图1所示,由 二力平衡 的知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 2.8 N。
(2)在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,小李同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想;小张同学提出“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想。图2是他们进行探究实验的实验装置图。
①小李同学为了完成他自己的探究应该按 甲、丙 两个图所示的方案进行。
②小张选用正确的实验装置进行实验,得到的实验数据见下表。请根据表中记录的数据,在图3坐标系中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小F之间的关系图像。
③根据图像可以得出的结论是 接触面的粗糙程度相同,滑动摩擦力与压力大小成正比 。
【分析】(1)做匀速直线运动的物体受到的力平衡力,此实验的思路是让木块保持匀速直线运动。利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小。弹簧测力计的读数,观察每一个大格和每一个小格代表的示数,从小数字读向大数字;
(2)①要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系,需保持压力大小相同,根据图中给出的条件选择;
②根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来;
③分析图像的特点,得出结论。
【解答】解:(1)用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力。
由图知,测力计的分度值为0.1N,所以其示数为2.8N,由二力平衡条件得,摩擦力也为2.8N;
(2)①李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”,所以需控制压力大小这个变量,改变接触面的粗糙程度,甲、丙两图中压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以应选择甲、丙两图进行实验;
②根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来。如图所示:
;
③由图像知,接触面的粗糙程度相同,滑动摩擦力与压力大小成正比。
故答案为:(1)二力平衡;2.8;(2)①甲、丙;②见上图;③接触面的粗糙程度相同,滑动摩擦力与压力大小成正比。
【点评】能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键,同时要学会利用二力平衡的条件间接测出摩擦力的方法。此题还考查了有关测力计的读数及图像的画法。
18.(14分)多多在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 打开 (选填“打开”或“闭合”)状态,以确保U形管内的水面相平。多多检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压金属盒上的橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化 较小 (选填“较大”或“较小”),说明其气密性差。他调节好压强计后,U形管两边液面相平。
(2)比较图中乙、丙两个图,可得出的结论是 同种液体,深度越深,液体压强越大 ;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强均 相等 。
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 上 移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,多多取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.25m,则p盐= 2500 Pa。(g取10N/kg)
(4)多多发现探头所处深度较浅时,U形管两边液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 小 的液体以方便读数。
【分析】(1)压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化;
(2)(3)(4)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定;
根据液体压强公式进行分析。
【解答】解:(1)组装压强计时需使内外气压相等,故U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态;若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化较小;
(2)图中乙、丙两个图,液体密度相同,深度不同,深度越深,液体压强越大,故可得出结论:同种液体,深度越深,液体压强越大;在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明:在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等;
(3)由控制变量法可知,若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向上移动适当的距离;探头在盐水中和水中时,观察到U形管水面高度差均为Δh,说明探头在盐水中受到的压强与在水中受到的压强相同,所以p盐=p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa;
(4)由p=ρgh可知,压强相同时,密度越小的液体,深度越大,所以可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。
故答案为:(1)打开;较小;(2)同种液体,深度越深,液体压强越大;(3)相等;2500;(4)小。
【点评】这是一道综合实验题,此题考查了学生理论联系生活实际的能力,及液体压强计的有关知识,我们要了解压强计的原理,知道液体压强计的操作要求等。
19.(10分)物理社团的卓然同学利用如图所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,他对浸在液体中的同一金属块所受浮力进行了探究,丙和丁中金属块所处的位置相同。
(1)图乙中物块所受的浮力为 0.6 N,水对物块下表面的压力为 0.6 N。
(2)分析甲、乙、丙可知:物体所受浮力的大小与物体 排开液体的体积 有关。
(3)比较 甲、丙、丁 三个图可以探究浮力大小与液体密度的关系,此时他主要运用的科学探究方法是 控制变量法 。
【分析】(1)根据F浮=G﹣F计算出浮力;根据浮力的定义求出物块下表面受到的压力的大小;
(2)(3)物体所受浮力与物体排开液体的体积和液体密度有关,与深度无关,根据控制变量法分析。
【解答】解:(1)由图甲可知物块的重力为G=F甲=2.9N,图乙中物块受到的拉力为:F乙=2.3N,此时物块受到的浮力为:F浮=G﹣F乙=2.9N﹣2.3N=0.6N;
浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到的液体的压力差,物块上表面受到的压力为0,所以物块下表面受到的压力为:F压=F浮=0.6N;
(2)比较图甲、乙、丙,排开液体的体积不同,而液体的密度相同,乙、丙两图中,测力计示不同,根据称重法,可知物块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关;
(3)探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,所以需要比较甲、丙、丁三个图;该实验中采用的方法是控制变量法。
故答案为:(1)0.6;0.6;(2)排开液体的体积;(3)甲、丙、丁;控制变量法。
【点评】此题为探究影响浮力大小的因素综合,实验题是物理学科的特点,也是一种必备的技能,更是中考的重点题型之一。
五、综合应用题(20题12分,21题8分,共20分)
20.(12分)如图所示,唐是一款国产新能源汽车。若该车满载时的质量为2600kg,每个轮胎与地面的接触面积约为250cm2,它在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶时所受的阻力为满载时车重的0.02倍。(g取10N/kg)
(1)汽车在设计和使用过程中涉及到不少物理知识,例如:车座宽大柔软是为了减小 压强 ;无风的秋天,汽车在马路上快速驶过,马路两边原来静止的树叶会向马路中央飘动,其中包含的物理原理是 流体的流速越大的位置,压强越小 。
(2)该车满载时在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶时的牵引力。
(3)该车满载财静止在水平地面上时,对地面的压强。
【分析】(1)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;液体和气体都称为流体,流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大;
(2)根据G=mg得到该车满载时的总重力,由阻力和车重的关系得到阻力的大小,由于汽车在水平路面匀速行驶,根据二力平衡条件求出牵引力;
(3)根据压强的公式得到对地面的压强。
【解答】解:(1)车座做的较宽大柔软是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;因为快速行驶的汽车使得马路中央的空气流速大,压强小,马路两边的空气流速小,压强大,所以两边的气压大于中央的气压,气压差使树叶向马路中央飘动;
(2)该车满载时的总重力:G=mg=2600kg×10N/kg=26000N,
汽车受到的阻力:F=0.02G=0.02×26000N=520N,
因为车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以牵引力:F牵=f=520N;
(3)该车满载静止在水平地面上时,对地面的压强:p==2.6×105Pa。
故答案为:(1)压强;流体的流速越大的位置,压强越小;
(2)该车满载时在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶时的牵引力是520N;
(3)该车满载财静止在水平地面上时,对地面的压强是2.6×105Pa。
【点评】本题考查增大压强的方法、流速压强和流速的关系、二力平衡和压强的公式的应用,涉及知识点较多,难度不大。
21.(8分)2022年6月10日,中国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”(如图),它是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,舰长320米、舰宽78米、吃水深度约为13米。(g取10N/kg,海水密度取1.03×103kg/m3)
(1)求在海面下13米深处的舰底受到海水的压强。
(2)机库下方舰底的面积约为4×103m2,求海水对舰底的压力。
【分析】(1)根据公式p=ρgh计算海水产生的压强;
(2)根据F=pS计算海水的压力。
【解答】解:(1)在海面下13m深处海水的压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×13m=1.339×105Pa;
(2)根据p=可得,舰底受到海水的压力:
F=pS=1.339×105Pa×4×103m2=5.356×108N。
答:(1)在海面下13米深处的舰底受到海水的压强为1.339×105Pa。
(2)机库下方舰底的面积约为4×103m2,海水对舰底的压力为5.356×108N。
【点评】本题考查液体压强和压力的计算,属于基础题。
实验次数
1
2
3
4
5
压力F/N
3
4
5
6
7
摩擦力f/N
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
实验次数
1
2
3
4
5
压力F/N
3
4
5
6
7
摩擦力f/N
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
相关试卷
这是一份河南省郑州市郑州第七中学2023-2024学年八年级下学期期中物理试题,共22页。试卷主要包含了填空题,选择题,画图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
这是一份河南省郑州市中原区2023-2024学年八年级下学期期中物理试题,共9页。
这是一份河南省郑州市郑州市中原区期中九校联考2023-2024学年八年级下学期4月期中物理试题,共6页。