2024-2025学年四川省自贡市解放路中学九年级(上)开学物理试卷(含解析)
展开1.“估测”是物理学中常用的一种方法。下列数据中,比较接近实际的是( )
A. 体育课上中学生所用篮球重约50N
B. 中学生正常走路时对地面的压强约为103Pa
C. 此时平铺在桌面上的答题卡所受的大气压力约为6000N
D. 一个苹果漂浮在水面受到的浮力约30N
2.用手施加力F把木块压在墙面上使其静止,如图所示,以下说法正确的是( )
A. 手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力
B. 木块受到的摩擦力和手对木块的压力是一对平衡力
C. 手对木块的压力和木块对墙的压力是一对相互作用力
D. 木块受到的摩擦力和木块的重力是一对相互作用力
3.如图所示,向西匀速运动的列车车超内,在水平桌面上A处静止的小球,突然沿虚线运动到B处,设过程中列车( )
A. 减速行驶,向南转弯 B. 减速行驶,向北转弯
C. 加速行驶,向南转弯 D. 加速行驶,向北转弯
4.下列有关惯性的说法正确的一组是( )
①小明没有推动静止的汽车,是由于汽车具有惯性;
②火车刹车后不能马上停下来,是由于火车具有惯性;
③高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失;
④将锤子的木柄在硬地上撞击几下,锤头便套紧了,利用了物体的惯性。
A. ①②B. ②④C. ①③D. ③④
5.小东将表面粗糙程度均匀的木板放在水平桌面上,木块A放置在水平木板上,细线一端连接在竖直悬挂的弹簧测力计(已调零)上,保持细线竖直,另一端通过定滑轮连接木块A,保持细线水平,如图所示。实验时用水平拉力F向右拉动木板,木块A相对地面静止,测力计的示数为2N。忽略轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 木块A受到的摩擦力方向水平向左
B. 若水平向右拉动木板,木板的速度越来越大,则弹簧测力计的示数大于2N
C. 若水平向右拉动木板,木板的速度越来越小,则弹簧测力计的示数大于2N
D. 若水平向右匀速拉动木板,则拉力F大于2N
6.如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的( )
A. 重力势能减小,机械能减小
B. 动能不变,机械能不变
C. 重力势能转化为动能
D. 重力势能不变,机械能减小
7.如图所示,固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,A处受到膨胀螺丝水平方向的拉力为F(支架重力不计)。下列说法正确的是( )
A. 直角三角形支架的A点为支点
B. 若室外机向外移动,A点受到拉力变小
C. 从安全角度分析,A处受到的拉力越大越安全
D. 其它条件不变,边AC越长,A处受到的拉力越小
8.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面深度不同,下列说法正确的是( )
A. 两个容器对桌面压力的大小关系是F甲>F乙
B. 两个容器对桌面压强的大小关系是p甲>p乙
C. 两种液体对容器底压力的大小关系是F甲>F乙
D. 两种液体对容器底压强的大小关系是p甲
9.小玥同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( ) 故选:D。
A. 此时大气压强等于770mm高水银柱所产生的压强
B. 若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将增大
C. 若把此装置从首层乘电梯带到95楼顶层,则管内外水银面的高度差将增大
D. 若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会增大
10.如图所示的“吸”现象,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A. 图甲中向两张纸之间吹气,纸会“吸”在一起
B. 图乙中当大风吹来时,伞被向上“吸”起
C. 图丙中等候的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D. 图丁中将吸盘挂钩压在瓷砖表面,吸盘挂钩会被“吸”在瓷砖上
11.下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A. 甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B. 乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了减小压强
C. 丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱下降
D. 丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
12.如图,水平桌面上放置着一个装有水足够深的圆柱形容器和质量相等的A、B两个实心小球。将A球放入容器内的水中,A球漂浮。取出A球后(带出的水忽略不计)再将B球放入容器内的水中,B球沉入容器底部。下列说法正确的是( )
A. A球的密度大于B球的密度
B. A球受到的浮力小于B球受到的浮力
C. 放入A球后水对容器底的压强大于放入B球后水对容器底的压强
D. 放入A球后容器对桌面的压强大于放入B球后容器对桌面的压强
13.如图所示,电子秤上放置一个装有适量水的圆柱形容器(容器足够高,厚度与质量均忽略不计),已知水的质量为800g,容器的底面积为100cm2。将一个质量为600g、体积为1000cm3的实心圆柱体A用细线系着,将其一半浸入水中(不考虑物体A吸水)。下列说法错误的是( )
A. A所受的浮力为5N
B. 容器对电子秤的压力为14N
C. 若剪断细线,A物体下表面受到的压强先变大后不变
D. 若剪断细线,待液面静止后,A未触底,则水对容器底的压强为1400Pa
14.如图甲,小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙,木箱
前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙,则( )
A. 0~1s,推力做的功为100J
B. 3s~5s,推力克服摩擦做功200J
C. 3s~5s,推力做功的功率为300W
D. 1s~3s,木箱受到的摩擦力等于5s−6s木箱受到的摩擦力
15.使用下列机械,将重为G的物体A匀速提升1m(如图),不考虑机械自重、绳重和摩擦,提升过程中最省力的是( )
A. B. C. D.
16.某工人站在水平地面上,用竖直向下的力拉动绳子自由端,使物体匀速上升,如图甲所示。已知物体重900N,工人重600N,竖直向下的拉力F=500N,物体上升的高度随时间变化的规律如图乙所示,不计绳重和轮轴间的摩擦。在物体上升的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 物体上升的速度大小为5m/sB. 工人对地面的压力大小为1100N
C. 拉力F的功率为100WD. 滑轮组的机械效率为90%
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
17.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图是神舟十六号载人飞船,其助推器向地面喷气会使飞船加速升空,这说明力的作用是______的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的______。
18.如图所示,重为15N的物体C置于粗糙水平面上,物体A、B重力分别为15N和3N。将A、B平放在物体C上,在5N水平向右的拉力F作用下,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,此时C对B的摩擦力为______N,地面对C的摩擦力为______N。
19.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则水对杯底的压力为______N,水对杯底的压强______Pa。
20.如图所示,一轻质杠杆AB悬于O点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°的力F,此时杠杆水平平衡。若重物质量m=3kg,BO=3AO,OA=2cm,g取10N/kg。则力F的大小为______N,F对应的力臂是______cm。
21.如图所示,斜面长10m,高6m,用大小为90N沿斜面向上的拉力F,将重120N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为______,物体受到的摩擦力为______。
22.跳绳是一种健身运动,小科同学对此作了专门研究:跳绳者的
质量m=40kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。
根据所给条件算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是______,
在lmin内克服重力做功的平均功率为______。
三、作图题:本大题共1小题,共3分。
23.如图所示,利用杠杆AOB撬动重物M,O为杠杆支点,L1为杠杆的动力臂,现杠杆处于水平位置平衡。
(1)作出杠杆动力F1的示意图;
(2)作出重物M对杠杆压力F2的示意图。
四、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
24.如图所示,是某物理实验小组探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验。
(1)在甲、乙、丙实验中,用弹簧测力计水平匀速直线拉动物体,依据______原理可知,滑动摩擦力的大小______弹簧测力计示数。
(2)通过甲、乙两图中的实验数据,可以得出结论:接触面粗糙程度一定时,压力越______,滑动摩擦力越大。
(3)通过______两图的实验数据可得出,滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(4)甲实验中,若把水平拉力增加到3N,则物体A受到的滑动摩擦力是______N。
(5)该实验中,我们用到了控制变量法。下列哪个实验还用到了此实验方法______。
A.测量物质的密度 B.测量平均速度
C.探究固体熔化时温度的变化规律 D.探究影响蒸发快慢的因素
(6)丁实验中是将木块切掉一半后并叠放,通过与甲实验的对比说明滑动摩擦力大小与受力面积大小______(选填“有关”或“无关”)。
25.小楷同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,B、C、D、E图中液体均为水。请你根据小楷的实验探究回答下列问题:
(1)D图中金属块完全浸没在水中时所受浮力F浮= ______N;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的______有关;
(3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选______(用字母表示)三个步骤进行分析;
(4)F图是金属块放到另外某种液体中的情形,分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的______有关,小楷据此又算出了该液体的密度是______kg/m3。
26.小敏和同学们用如图甲所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在表中:
(1)小敏在实验中,发现竖直向上______拉动弹簧测力计时读数很不方便,她便在测力计静止时读数,同组的小明同学指出她这样测出的数据是错误的,原因是______。
(2)第三次实验中,绳端移动的距离为______m,滑轮组的机械效率是______。
(3)由1、2两次实验数据可得出结论:______。
(4)同组的小华增加了一个质量相同的滑轮,组成了图乙所示滑轮组来提升相同的重物,发现更省力,那么与小敏相比,小华的方法测出的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)在图乙实验操作的基础上,如图丙所示改变绳端拉力方向,测得的测力计示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
五、简答题:本大题共1小题,共3分。
27.我国第四个南极科学考察站取名“泰山站”,寓意坚实、稳固、庄严、国泰民安。“泰山站”采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移位,你认为支架上悬空部分应选择如图所示哪种结构特点进行安装?请用所学的物理知识解释其原因。
六、计算题:本大题共2小题,共15分。
28.密度为0.5×103kg/m3,质量为0.5kg的正方体木块漂浮在水面上(如图甲所示),已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求木块漂浮时,浸在水中的体积;
(2)求木块漂浮时,底部受到水的压强;
(3)把边长为5cm的正方体金属块轻轻放在正方体木块的上表面中央,静止后金属块上表面恰好与水面相平(如图乙所示),求此时金属块对木块的压强。
29.如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为300cm2,工人对地面的压强为2.0×104Pa;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
答案解析
1.C
【解析】解:A、一个的篮球重约10N,故A错误;
B、中学生的体重在G=500N左右,走路时脚与水平地面的接触面积在0.025m2左右,走路对水平地面的压强p=FS=GS=500N0.025m2=2×104Pa,故B错误;
C、平铺在桌面上的答题卡所受大气压力约为:F=pS=1.0×105Pa×0.2m×0.3m=6000N,故C正确;
D、一个苹果的重力约为1N,漂浮在水面受到的浮力等于重力,约为1N,故D错误。
故选:C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.A
【解析】解:A、手对木块的压力和墙对木块的弹力大小相等、方向相反,在一条直线上,是一对平衡力。故A正确;
B、木块受到的摩擦力竖直向上,手对木块的压力水平向右,所以不是一对平衡力。故B不正确;
C、手对木块的压力和木块对墙的压力方向相同,所以不是一对相互作用力。故C不正确;
D、木块受到的摩擦力和木块的重力大小相等、方向相反,在一条直线上,是一对平衡力。故D不正确。
故选:A。
木块处于静止,在竖直方向上受两个力而平衡,即重力和墙对木块的静摩擦力;
木块在水平方向上受外力F和墙对木块的弹力,两个力是一对平衡力;
平衡力作用在同一物体上,作用力和反作用力作用在不同的物体上。
解决本题的关键是知道作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。与平衡力的区别在于作用力和反作用力作用在不同的物体上,平衡力作用在同一物体上。
3.A
【解析】解:由于列车原来向西运动,说明小球相对于地面也向西运动,小球相对于桌面是静止的。突然小球相对于桌面向西运动,说明列车正在减速(列车减速,但小球由于惯性继续相对于地面向西运动);小球相对于桌面向北运动,说明列车向左转弯(列车向左转弯,但小球由于惯性继续相对于地面向西运动)。
故选:A。
物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性只与物体的质量有关。
此题主要考查学生能利用惯性知识解决实际生活中的相关问题。
4.B
【解析】解:①小明没有推动静止的汽车,汽车处于平衡状态,说明推力等于所受阻力,与惯性无关。故本选项错误;
②火车刹车后不能马上停下来,是由于火车具有惯性,仍要保持原来的运动状态。故本选项正确;
③高速飞行的子弹是因为子弹具有惯性,但穿入木头静止后惯性也不会消失。故本选项错误;
④将锤子的木柄在硬地上撞击几下,锤头便套紧了,因为锤柄受到地面的阻力静止,而锤头由于惯性,仍要保持原来的运动状态,继续向下运动。故本选项正确。
综合以上分析可得正确选项是②、④。
故选:B。
要解决此题需要知道惯性的概念,知道一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。要会用惯性的知识来解决有关的问题。
此题主要考查了惯性的概念,要知道惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,惯性的大小只与质量有关。
5.D
【解析】解:A.木块静止,向左的弹簧拉力与摩擦力平衡,方向相反,故A受到的摩擦力方向水平向右,故A错误;
BC.当木块A相对地面静止时,拉动木板的速度加快或变小,但由于木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,弹簧测力计示数大小也不变,弹簧测力计的示数等于2N,故BC错误;
D.若水平向右匀速拉动木板,木块受到木板的摩擦力为2N,木块对木板向左的摩擦力为2N,木板还受到地面的摩擦力,因而向右的拉力F大于2N才能匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
(1)物体静止和做匀速直线运动时,此时物体处平衡状态,受到的力是平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,可根据一个力的大小、方向,确定另一个力的大小和方向;
(2)根据二力平衡的条件分析;
(3)要掌握影响滑动摩擦力大小的因素,知道滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题。
6.A
【解析】解:沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,要克服摩擦力做功,机械能减小,下滑过程中,速度不变,则动能不变,高度减小,则重力势能减小,故A正确,BCD不正确。
故选:A。
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。机械能=动能+势能。
本题考查了影响动能和重力势能的影响因素,属于基础知识。
7.D
【解析】解:A、由图知直角三角形支架在力的作用下绕C点转动,所以C点为支点,故A错误;
B、若室外机向外移动,阻力大小不变,动力臂变大,阻力臂不变,由杠杆平衡条件得,A点受到拉力变大,故B错误;
C、从安全角度分析,A处受到的拉力越小,支架越不易脱落,越安全,故C错误;
D、其它条件不变,边AC越长,阻力臂越长,当动力与动力臂的乘积不变时,A处受到的拉力越小,故D正确。
故选:D。
(1)先确定出支点,A处螺钉的水平拉力为动力、室外机对支架的压力为阻力;支点到动力、阻力的作用线的距离为动力臂、阻力臂,从根据杠杆平衡条件分析解答;
(2)根据杠杆平衡条件可知,在阻力、动力臂一定的情况下,阻力臂越小,动力越小、越省力、越牢固,据此根据图示情景分析答题。
此题考查了杠杆的类型以及杠杆平衡条件的应用,关键是将实际问题转化为杠杆问题,体现了物理知识与生活的紧密联系。
8.D
【解析】解:AB、由于容器、液体的质量都相等,根据F=G总=m容g+m液g知容器对桌面的压力大小相等,即F甲=F乙,容器的底面积相同,由p=FS知容器对桌面压强的大小相同,即p甲=p乙,故AB错误;
CD、a容器形状规则,则a中液体对容器底部的压力等于液体的重力,
b容器上窄下宽,则b中液体对容器底部的压力大于液体的重力,所以两种液体对容器底压力的大小关系是F甲
(1)用F=G总=m容g+m液g容易比较桌面对两个容器支持力的大小关系,由p=FS判断出容器对桌面压强的关系;
(2)水平放置的柱状容器内的液体对容器底部的压力等于液重,上小下大的容器内的液体对容器底部的压力大于液重,在此基础上,用p=FS比较两种液体对容器底压强的大小关系。
解决本题的关键是:知道液体对水平放置的容器底部的压力不一定等于液重,柱状容器内的液体对容器底部的压力等于液重;上小下大的容器内的液体对容器底部的压力大于液重;上大下小的容器内的液体对容器底部的压力小于液重。
9.D
【解析】解:A、读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B、将玻璃管稍倾斜一点,会使管内水银柱长度变长,但竖直高度依然会不变,故B错误;
C、若把此装置从首层乘电梯带到95楼顶层,由于气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低,则顶层大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故C错误;
D、玻璃管的长度至少为ℎ=p0ρ液g,由于大气压不变,若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支撑的液柱高度会增大,故D正确。
故选:D。
(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小;
(2)在一标准大气压下,大气压能支持约760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系。但如果管上方混入空气就不同了,因为空气也会产生一定的压强,从而抵消了一部分外界气压,从而使水银柱变短;
(3)气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低;
(4)玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强,p大气=p水银=ρ水银gℎ。
托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gℎ.此问题的关键是要明确水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度。
10.D
【解析】解:A、向两张纸之间吹气,两张纸中间空气流速大、压强小,两侧空气流速小、压强大,产生向中间的压强差,所以纸会相互“吸”起来,故A不符合题意;
B、刮大风时,伞面上方空气流速大、压强小,伞面下方空气流速小、压强大,产生向上的“升力”,所以伞面会被向上“吸”起,故B不符合题意;
C、等候列车的乘客应站在安全线以外,因为列车行驶时,靠近列车一侧空气流速大、压强小,远离列车一侧空气流速小、压强大,产生向列车一侧的压强差,人如果离列车太近,有可能会被“吸”向列车,故C不符合题意;
D、将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上,这是利用了大气压的作用,不能用流体压强与流速的关系解释,故D符合题意。
故选:D。
(1)流体压强与流速有关,流体流速越大的位置,压强越小;
(2)大气对浸在里面的物体会产生压强的作用,简称大气压。
本题考查了对流体压强与流速关系的理解,要能与实际现象相结合,并能与大气压现象相区分。
11.C
【解析】解:A、用力一吸,把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,用力才能把饮料吸入口中,改变的是管内的压强,改变不了外界压强,故A错误;
B、飞镖箭头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C、拿自制气压计下楼,细管内水柱会下降,因为楼下的气压高,导致水柱降低,故C正确;
D、往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升,故D错误。
故选:C。
(1)由于大气有压强,我们才能利用细管将饮料吸到嘴里;
(2)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;
(3)大气压与海拔高度有关,海拔越高气压越低。
(4)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
本题考查了与压强相关的物理知识,难度不大,将物理知识应用与实际生活相互关联,实现了理论与实际结合,是一道好题。
12.C
【解析】解:A、将A放入水中,A漂浮,A球的密度小于水的密度,B球放入水中,B沉入容器底部,B球的密度大于水的密度,所以A的密度小于B的密度,故A错误;
B、已知两个小球的质量相同,重力相同,A球漂浮,浮力等于重力,即F浮A=G,B球沉底,浮力小于重力,F浮B
D、因为AB的质量相等,放入A后与放入B后容器对桌面的压力相等,根据p=FS知放入A后与放入B后容器对桌面的压强相等,故D错误。
故选:C。
(1)漂浮和沉底的条件判断即可判断出浮力的关系以及物体密度的关系;
(2)据液体内部压强的特点分析判断即可;
(3)根据水平面上F=G总以及p=FS分析判断即可。
该题考查了浮力的判断、液体压强的计算、密度与浮沉条件的关系等知识点,是一道综合题。
13.B
【解析】解:
A、A所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×1000×10−6m3=5N,故A正确;
B、水的重力:G水=m水g=800×10−3kg×10N/kg=8N,
图中绳子对物体的拉力为:F=GA−F浮,
容器对电子秤的压力为:F压=G水+GA−F=G水+F浮=8N+5N=13N,故B错误;
C、物体A的重力:GA=mAg=600×10−3kg×10N/kg=6N>F浮,
且实心长方体A的密度:ρ=mV=600g1000cm3=0.6g/cm3<1.0g/cm3,
则剪断细线后,实心长方体A静止时处于漂浮状态(此时F浮′=GA=6N),
所以剪断细线后,长方体排开水的体积变大,受到的浮力变大,当浮力和重力相等时,A最终处于漂浮状态,
所以,A物体下表面所处的深度先增大,最终静止不变,
由p=ρgℎ可知,A物体下表面受到的压强先变大,最终不变,故C正确;
D、因烧杯为柱形容器,所以若剪断细线,待液面静止后(物体漂浮),水对容器底的压力等于水和A物体的重力之和,
即水对容器底的压力F=G水+GA=8N+6N=14N,
则水对容器底的压强为:p=FS=14N100×10−4m2=1400Pa,故D正确。
故选:B。
(1)根据题意求出A排开水的体积,根据阿基米德原理求出A所受的浮力;
(2)根据G=mg求出水的重力,容器对电子秤的压力等于水的重力与A的重力之和减去绳子对A的拉力;
(3)根据密度公式求出A的密度,根据A的密度与水的密度公式可知剪断细线后A的状态,根据判断A物体下表面的深度变化,根据p=ρgℎ可知A物体下表面受到的压强变化情况;
(4)若剪断细线,待液面静止后,水对容器底的压力等于水和A物体的重力之和,根据p=FS求出水对容器底的压强。
本题考查了阿基米德原理、密度公式、物体浮沉条件、压强定义式的应用等,要注意物体物体静止时烧杯底部受到的压力等于水和物体的重力之和。
14.D
【解析】解:A、由图乙知,从0~1s内,推力大小为100N,由图丙可知,在0~1s内木箱处于静止状态,由W=Fs知在0~1s内推力对木箱所做的功为0J,故A错误;
BC、由丙图知,木箱在3s~5s内做匀速直线运动,v=1m/s,木箱通过的距离:s=vt=1m/s×2s=2m。由乙图知,在3s~5s内木箱受到的推力F=200N,则推力做功:W=Fs=200N×2m=400J,推力做功的功率:P=W t=400J2s=200W,故BC错误;
D、由图丙知,3s~5s内,木箱做匀速直线运动,结合图乙和二力平衡条件可知,此时物体受到的摩擦力f=F=200N;
木箱对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,由图丙可知,1s~3s内,木箱做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,5s−6s木箱做减速运动,受到的摩擦力也为滑动摩擦力,所以木箱受到的摩擦力不变,始终为200N,故D正确。
故选:D。
(1)由图乙知,从0到1s内的推力大小,由图丙知,物体的运动状态,由此可知推力做的功;
(2)根据丙图算出3~5s通过的距离,根据乙图找出此时的推力,根据W=Fs计算出推力做的功,根据P=计算功率;
(3)根据木箱做匀速直线运动情况时的推力得出摩擦力的大小,摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
本题考查速度、功、功率公式和二力平衡条件的应用,能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键。
15.D
【解析】解:A、图为定滑轮,不省力;
B、图使用动滑轮,拉力作用在轮轴上,拉力为重物的2倍;
C、图使用斜面,不计摩擦时
Fs=Gℎ
则
F=Gℎs=G×1m3m=G3
D、图使用杠杆,由杠杆平衡条件得
F×4l=Gl
则
F=G4
故提升过程中最省力的是D图。
故选:D。
不考虑机械自重、绳重和摩擦,
(1)使用定滑轮,不省力,F=G。
(2)拉力在动滑轮上,F=2G;
(3)使用斜面时,拉力F=ℎsG。
(4)先判断动力臂和阻力臂的大小,再根据杠杆平衡条件F1L1=GL2得出动力F和重力G的大小关系。
本题考查了使用杠杆、斜面、动滑轮、滑轮组时拉力的计算,明确各种装置的特点是关键。
16.D
【解析】解:AC、物体上升的速度:v物=ℎt=0.8m4s=0.2m/s,故A错误;
由图甲知,n=2,绳子自由端移动的速度:v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s,
拉力的功率:P=Wt=Fst=Fv=500N×0.4m/s=200W,故C错误;
B、工人静止时,受到绳子竖直向上的拉力、地面的支持力和竖直向下的重力作用,
根据力的平衡条件可得,地面对工人的支持力:F支=G−F=600N−500N=100N,
根据力的相互作用可得,工人对地面的压力:F压=F支=100N,故B错误;
D、滑轮组的机械效率:η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=900N2×500N=90%,故D正确。
故选:D。
(1)根据图乙数据,结合速度公式求得物体上升的速度;由图甲知,n=2,根据v=nv物求得绳子自由端移动的速度,根据P=Wt=Fst=Fv求得拉力的功率;
(2)工人静止时,受到绳子竖直向上的拉力、地面的支持力和竖直向下的重力作用,根据力的平衡条件求得支持力的大小,根据力的相互作用求得工人对地面的压力大小;
(3)根据η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF求得滑轮组的机械效率。
本题考查速度、功率、机械效率的计算,以及力的平衡条件、相互作用的应用,知道滑轮组中n的取值是关键。
17.相互 运动状态
【解析】解:助推器向地面喷火,助推器对地面施加力,同时地面也对助推器施加力,助推器受到反作用力,推动飞船上升,说明力的作用是相互的;
在助推器的推力作用下,飞船运动的速度越来越快,即飞船的运动状态改变了,说明力能改变物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)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。
此题是一道力现象的综合题,考查了力作用的相互性和力的作用效果,难度不大。
18.0 5
【解析】解:整体做匀速直线运动,B与C之间没有发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以物体B受到物体C对它的摩擦力为0N。
以A、B、C整体为研究对象,在拉力F的作用下向右匀速运动,整体处于平衡状态,所受合外力为0,则地面对C有向左的摩擦力,摩擦力等于拉力,拉力为5N,摩擦力为5N;
故选:0;5。
根据摩擦力产生的条件分析;
对整体受力分析,根据二力平衡条件确定地面与C之间的摩擦力。
本题考查了摩擦力的大小,灵活地选择研究对象进行受力分析,利用好二力平衡的条件是解题的关键。
19.1.8 600
【解析】解:杯子内水的深度:ℎ=6cm=0.06m,
水对杯底的压强:p水=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,
由p=FS可得,水对杯底的压力:F水=p水S=600Pa×30×10−4m2=1.8N。
故答案为:1.8;600。
知道杯子内水的深度,根据p=ρ液gℎ求出水对杯底的压强,利用F=pS求出水对杯底的压力。
本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用,对于不规则的容器,对容器底的压力和压强,要先计算液体对容器底的压强p=ρgℎ、再计算液体对容器底的压力F=pS;容器对桌面的压力和压强,先计算容器对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=FS。
20.20 3
【解析】解:反向延长力F的作用线,过支点O作力F作用线的垂线即为F的力臂L1,
由图可知,力F的力臂为
l1=lOBsin30°=3lOAsin30°=3×2cm×12=3cm=0.03m,
物体的重力为
G=mg=3kg×10N/kg=30N,
根据杠杆平衡条件可得
Fl1=GlOA,
代入数值得
F×0.03m=30N×0.02m,
解得
F=20N。
故答案为:20;3。
从支点到力的作用线的距离是力臂,画出力臂,根据杠杆平衡条件可求出力F的大小。
本题考查杠杆的平衡条件,关键是得出动力臂与阻力臂大小关系。
21.80% 18N
【解析】解:
(1)拉力做的总功:
W总=Fs=90N×10m=900J,
拉力做的有用功:
W有用=Gℎ=120N×6m=720J,
斜面的机械效率:
η=W有用W总×100%=720J900J×100%=80%。
(2)因为W总=W有用+W额,
所以额外功:W额=W总−W有用=900J−720J=180J,
由W额=fs得,物体受到的摩擦力:
f=W额s=180J10m=18N。
故答案为:80%;18N。
(1)知道拉力的大小和斜面长,利用W=Fs求出拉力做的总功;知道铁块重力、斜面高,利用W=Gℎ求出拉力做的有用功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比;
(2)因为总功=有用功+额外功,可求出额外功;由于使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功,利用W额=fs求出物体受到的摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算,知道使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功是关键。
22.36J 108W
【解析】解:由图像纵坐标可知,ℎ=0.09m;
跳绳者每跳一次克服重力所做的功:
W=Gℎ=mgℎ=40kg×10N/kg×0.09m=36J;
由图像横坐标可知,每跳一次用时13s,1min=60s,故1min内可跳绳180次;
故在1min内克服重力做功的平均功率为:P=W总t=36J×18060s=108W。
故答案为:36J;108W。
克服重力所做的功可利用公式W=Gℎ计算;
观察图像,得到每跳一次所需的时间,然后就能计算1min内跳绳的次数,结合第一问中每跳一次克服重力所做的功算出1min内跳绳做的总功,最后利用公式P=Wt计算平均功率。
本题考查了功和功率的计算,解题的关键在于看懂图像,知道跳绳是一个周期性的运动过程。
23.解:从支点到力的作用线的距离为力臂,力臂与力的作用线是垂直的;过力臂L1的上端做力臂的垂线,可得F1的作用线,F1的作用线与杠杆AB的交点为F1的作用点;
重物M对杠杆压力F2的作用点在AB面上,压力的方向垂直于AB面向下;要使杠杆平衡,F1的作用效果与F2的作用效果相反,F2的方向向下,则杠杆动力F1的方向是斜向下的,如图所示:
【解析】(1)根据力臂的定义画出动力F1的示意图;
(2)压力是垂直于接触面的。
本题考查了杠杆动力的画法、力的示意图的画法,明确力臂的定义是解题的关键。
24.二力平衡 等于 大 甲、丙 1.6 D 无关
【解析】解:(1)用弹簧测力计水平拉动物体,使其做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数(即拉力大小);
(2)甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,但是压力大小不同,滑动摩擦力的大小不同,可以得出结论:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)要得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,应该控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,因此符合条件的是甲、丙两图;
(4)甲实验中物体做匀速直线运动时,摩擦力f=F=1.6N;若把水平拉力增加到3N,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,则物体所受摩擦力不变,仍为1.6N;
(5)A、测量物质的密度是利用mV求的,没有采用控制变量法;
B、测量物体沿斜面下滑的平均速度,根据速度可求,不需要控制变量法;
C、探究固体熔化时温度的变化规律,没有采用控制变量法;
D、探究影响液体蒸发快慢的因素,实验探究时应采用控制变量法。故选D;
(6)丁实验中是将木块切掉一半后并叠放,然后匀速拉动时,弹簧测力计示数为1.6N,甲与丁对比,压力大小、接触面的粗糙程度均相同,受力面积不同,拉力相同,滑动摩擦力相同,即滑动摩擦力大小与受力面积无关。
故答案为:(1)二力平衡;等于;(2)大;(3)甲、丙;(4)1.6;(5)D;(6)无关。
(1)水平匀速拉动物体时,物体在水平方向上受力平衡,根据二力平衡分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论。
(4)根据影响滑动摩擦力大小两个因素不变分析;
(5)一个物理量受多个因素影响时,探究物理量和其中一个因素的关系时,控制其它因素不变,这种方法是控制变量法;
(6)根据弹簧测力计的示数,利用控制变量法得出结论。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
25.0.5 体积 A、D、E 密度 1.2×103
【解析】解:(1)由图A可知,此测力计分度值为0.1N,故测力计示数即物体重力G=2.7N;D图中测力计示数F示=2.2N;
由称重法可知浸没水中金属块所受浮力F浮=G−F示=2.7N−2.2N=0.5N;
(2)由B、C、D可知,液体密度相同,物体排开液体体积不同,测力计示数不同,则浮力大小不同,说明浮力大小跟排开液体的体积有关;
(3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应控制液体密度和排开液体体积相同,改变浸没深度,故选A、D、E三步分析;
(4)分析E、F步骤,物体排开液体体积相同,液体密度不同,测力计示数不同,则浮力不同,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(5)金属块的体积V=V排=F浮ρ水g=0.5N103kg/m3×10N/kg=0.5×10−4m3;由图A和F可知,金属块浸没在液体中所受浮力F浮′=G−F示F=2.7N−2.1N=0.6N;
则液体密度为ρ液=F浮′V排g=0.6N0.5×10−4m3×10N/kg=1.2×103kg/m3。
故答案为:(1)0.5N;(2)体积;(3)A、D、E;(4)密度;1.2×103。
(1)根据称重法可得物体浸没在水中受到的浮力;
(2)(3)(4)浮力大小与液体密度和物体排开液体体积有关,故应用控制变量法;
(5)由浸没在水中所受浮力可求物体体积,由称重法测出浸没液体中的浮力,再由阿基米德原理即可求液体密度。
本题考查浮力大小影响因素,涉及了控制变量法的应用,阿基米德原理的应用及称重法算浮力,有一定综合性。
26.匀速 没有考虑机械之间的摩擦,测出的拉力偏小 0.45 80% 同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越大 变小 变大
【解析】解:(1)在实验过程中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小,若在测力计静止时读数,这时测出的数据是错误的,原因是:没有考虑机械之间的摩擦,测出的拉力偏小;
(2)由图知,滑轮组由三段绳子承担物重,所以s3=3ℎ3=3×0.15m=0.45m;
η3=G3ℎ3F3s3×100%=6N××0.45m×100%=80%;
(3)通过比较1、2两次实验数据知,滑轮组和提升物体的高度相同,钩码的重力越大,机械效率越高,故得出结论:同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越大;
(4)实验中动滑轮的个数多,做的额外功更多,在有用功相同时,机械效率会变小;
(5)在图乙实验操作的基础上,如图丙所示改变绳端拉力方向,拉力F向右倾斜,则拉力的力臂变小,拉力变大,测得的测力计示数将变大。
故答案为:(1)匀速;没有考虑机械之间的摩擦,测出的拉力偏小;(2)0.45;80%;(3)同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越大;(4)变小;(5)变大。
(1)实验时要求测力计匀速运动时进行读数,不允许静止时读数,否则机械之间的摩擦将被忽略导致拉力偏小;
(2)根据s=nℎ来计算出绳端移动的距离,由η=W有用W总=GℎFs计算出滑轮组的机械效率;
(3)通过比较1、2两次实验数据,找出相同量和不同量,分析得出滑轮组的机械效率与变化量的关系;
(4)提升相同的物重,则做的有用功不变,影响机械效率的大小的因素一个关键是额外功,根据额外功产生的原因进行解答;
(5)分析拉力F向右倾斜时大小的变化,得出机械效率的变化。
滑轮组的机械效率跟提起的物重有关,跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关。通过增加提起的物重来提高机械效率。
27.答:应选择图甲所示结构特点进行安装。
为了避免被强横风吹动移位,则悬空部分应该受到向下的压强大;根据流体流速越大的位置压强越小可知,上方的空气的流速要小,下方空气的流速要大,所以应选择上平下凸的甲图。
【解析】流体的压强跟流速有关,流速越大的位置压强越小。
本题考查流体压强跟流速的关系,要学会利用流体压强知识解释生活中的问题,注意平常的积累。
28.解:
(1)在图甲中,因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:
F浮=G木=m木g=0.5kg×10N/kg=5N,
由F浮=ρ水V排g可得浸在水中的体积:
V浸=V排=F浮ρ水g=5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10−4m3;
(2)由ρ=mV可得正方体木块的体积:
V木=m木ρ木=0.5kg0.5×103kg/m3=0.001m3,
木块的边长L=0.1m,
木块的底面积S=(0.1m)2=0.01m2,
因为木块受到的浮力F浮=F下−F上=F下−0N=F下,
所以木块底部受到水的压力:
F下=F浮=5N,
木块底部受到水的压强:
p=F下S=5N0.01m2=500Pa;
(3)金属块的体积:
V金=(5cm)3=125cm3=1.25×10−4m3,
底面积S金=(5cm)2=25cm3=0.0025m2,
在图乙中,金属块上表面恰好与水面相平,
金属块受到的浮力:
F浮金=ρ水V排金g=ρ水V金g=1.0×103kg/m3×1.25×10−4m3×10N/kg=1.25N,
木块受到的浮力:
F浮木=ρ水V排木g=ρ水V木g=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N,
此时,金属块和木块受到总浮力等于其总重力,
即:F浮金+F浮木=G金+G木,
1.25N+10N=G金+5N,
金属块的重力:
G金=6.25N,
金属块对木块的压力:
F压=G金−F浮金=6.25N−1.25N=5N,
金属块对木块的压强:
p′=F压S金=5N0.0025m2=2000Pa。
答:(1)木块漂浮时,浸在水中的体积为5×10−4m3;
(2)木块漂浮时,底部受到水的压强为500Pa;
(3)金属块对木块的压强为2000Pa。
【解析】(1)在图甲中,由于木块漂浮,木块受到水的浮力等于木块重力,利用F浮=ρ水V排g求排开水的体积,即浸在水中的体积;
(2)知道木块的密度、质量,利用ρ=mV求正方体木块的体积,进而得出木块的边长、底面积;此时木块受到的浮力F浮=F下−F上,可求木块底部受到水的压力,再利用p=FS求木块底部受到水的压强;
(3)知道正方体金属块边长,可求其体积、底面积;在图乙中,金属块上表面恰好与水面相平,利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求金属块、木块受到的浮力;此时,金属块和木块受到总浮力等于其总重力,据此可求金属块的重力,金属块对木块的压力等于金属块重力减去金属块受到的水的浮力,再利用p=FS求金属块对木块的压强。
本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件、压强定义式、浮力产生原因(压力差)的应用,易错点在第三问,要知道图乙中金属块和木块受到总浮力等于其总重力。
29.解:(1)工人的重力:G=mg=70kg×10N/kg=700N,
由p=FS可知,工人对地面的压力:F压=pS=2.0×104Pa×300×10−4m2=600N,
由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力:F支=F压=600N,
由力的平衡条件可知,工人的手对绳的拉力:F=G−F支=700N−600N=100N;
(2)两个动滑轮的重力:G动=m动g=10kg×10N/kg=100N,
由图可知n=4,因为不计绳重和摩擦时F=1n(f+G动),所以地面对工件摩擦力:f=nF−G动=4×100N−100N=300N;
(3)滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=fs物Fs×100%=fs物Fns物×100%=fnF×100%=300N4×100N×100%=75%。
答:(1)工人的手对绳的拉力大小为100N;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力为300N;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率为75%。
【解析】(1)根据G=mg求工人的重力,根据p=FS求工人对地面的压力,根据力的作用是相互的求出工人受到的支持力,根据力的平衡条件求出工人的手对绳的拉力大小;
(2)根据G=mg求两个动滑轮的重力,由图可知n=4,利用不计绳重和摩擦时F=1n(f+G动)求地面对工件摩擦力;
(3)利用η=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF求滑轮组的机械效率。
本题考查力的平衡条件、重力公式、压强定义式、使用滑轮组时绳子自由端的拉力公式和机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。实验序号
物重G/N
物体上升的高度ℎ/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.10
1.8
0.3
74.1%
2
6
0.10
2.5
0.3
80%
3
6
0.15
2.5
2024-2025学年四川省自贡市解放路中学九年级(上)开学物理试卷(含答案): 这是一份2024-2025学年四川省自贡市解放路中学九年级(上)开学物理试卷(含答案),共12页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,简答题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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