山东省青岛市市北区2024-2025学年下八年级期中物理试卷(解析版)
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这是一份山东省青岛市市北区2024-2025学年下八年级期中物理试卷(解析版),文件包含2026年广东省东莞市中考第一次模拟测试语文试卷docx、福民语文一模语文参考答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共11页, 欢迎下载使用。
一、单项选择题(满分20分,共10题,每题2分。每题只有一个选项符合题目要求)
1.(2分)拿起下列物体所用的力大约是1N的是( )
A.一只鸡B.两个鸡蛋C.一把椅子D.一张报纸
【答案】B。
【分析】根据生活常识对各选项进行判断。
【解析】A.一只鸡的重力约为20N,拿起一只鸡所用的力约为20N,故A错误;
B.两个鸡蛋的重力约为1N,拿起两个鸡蛋所用的力约为1N,故B正确;
C.一把椅子重力约为30N,拿起一把椅子所用的力约为30N,故C错误;
D.一张报纸的重力约为0.1N,拿起一张报纸所用的力约为0.1N,故D错误。
【点评】本题考查了有关重力的知识,属于基础题。
2.(2分)如图所示,用扳手拧螺母时,力作用在B点比作用在A点时省力,说明影响力的作用效果的因素是力的( )
A.大小B.方向C.作用点D.施力物体
【答案】C。
【分析】力的大小、方向、作用点叫力的三要素,它们会影响力的作用效果。
【解析】A与B位置不同,说明力的作用效果跟力的作用点有关。
【点评】知道力的三要素都会影响力的作用效果是解决本题的关键。
3.(2分)下列物体中,运动状态发生改变的是( )
A.匀速直行的高铁
B.绕地球匀速转动的卫星
C.静止悬挂在天花板上的电灯
D.匀速直线上升的热气球
【答案】B。
【分析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变。
【解析】A.匀速直行的高铁,做匀速直线运动,运动状态不变,故A不合题意;
B.绕地球匀速转动的卫星,其运动方向不断改变,运动状态改变,故B符合题意;
C.静止悬挂在天花板上的电灯运动状态不改变,故C不合题意;
D.匀速直线上升的热气球,做匀速直线运动,运动状态不变,故D不合题意。
【点评】本题考查了对运动状态改变的理解与判断,属基础题,难度不大。
4.(2分)下列图象中,能正确反映“物体所受重力与它的质量的关系”的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A。
【分析】根据物体受到的重力跟物体的质量成正比进行判断,两个物理量成正比时,图象是正比例函数图象。
【解析】物体的重力跟物体的质量成正比,故A符合题意、BCD不符合题意。
【点评】本题考查了重力的概念,从数学角度,分析图象的横坐标和纵坐标的关系,和物理量之间关系进行对照。
5.(2分)下列观点正确的是( )
A.假如没有摩擦力,人步行的速度会更快
B.假如没有重力,弹簧测力计将无法使用
C.假如没有弹力,弹簧拉长后能恢复原状
D.假如没有大气压,无法用针管吸取药液
【答案】D。
【分析】摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
弹力是物体发生了弹性形变,由于要恢复原状对使它发生形变的物体施加的力。
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。
【解析】A.人走路时,前脚相对地面向前,受到向后的摩擦力,后脚向后蹬,相对地面向后,受到向前的摩擦力,这个向前的摩擦力是使人向前运动的动力。如果没有摩擦力,人无法获得向前的动力,将“寸步难行”,而不是步行速度更快,故A错误。
B.弹簧测力计是利用弹力工作的,即使没有重力,弹簧测力计仍可用来测量拉力等其他力,如在太空失重环境下可以用弹簧测力计测手的拉力,所以弹簧测力计在没有重力时也能使用,故B错误。
C.弹力是物体受外力作用发生形变后,撤去外力能恢复原来形状的力。如果没有弹力,弹簧拉长后无法恢复原状,故C错误。
D.用针管吸取药液时,向后拉活塞,注射器内气压减小,小于外界大气压,药液在大气压的作用下被压入针管。若没有大气压,就无法形成这种压力差,从而无法用针管吸取药液,故D正确。
【点评】本题考查了摩擦力、重力、弹力的概念,以及大气压的存在现象。
6.(2分)下列各种做法,属于减小摩擦的是( )
A.气垫船底部跟水面之间有一层空气垫
B.用力擦黑板擦得干净
C.雪天汽车轮胎上安装防滑链
D.鞋底上印有花纹
【答案】A。
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)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。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解析】A.气垫船底部跟水面之间有一层空气垫,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A符合题意。
B.用力擦黑板擦得干净,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B不合题意。
CD.雪天汽车轮胎上安装防滑链、鞋底上印有花纹,都是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故CD不合题意。
【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。
7.(2分)跳伞运动员和跳伞总重为700N,当运动员从飞机上跳下,在跳伞未打开前,受到空气的阻力为450N,则这两个力的合力大小为( )
A.250NB.450NC.700ND.1150N
【答案】A。
【分析】通过受力分析,计算合力大小。
【解析】两个力方向相反时,合力大小等于较大的力减去较小的力,方向与较大的力方向相同。伞未打开时,运动员受竖直向下的重力及向上的阻力,二力方向相反。重力700N大于阻力450N,合力大小为F=G﹣f=700N﹣450N=250N
方向竖直向下,故BCD不符合题意,A符合题意。
【点评】本题考查合力的计算,难度不大。
8.(2分)生活处处有物理,留心观察皆学问。下列现象解释正确的是( )
A.坐沙发比坐硬板凳舒服,是因为压力减小,压强减小
B.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
C.书包带比较宽,是为了增大压强
D.用吸管吸饮料,是利用了大气压强
【答案】D。
【分析】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。
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。
在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
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。
【解析】A.坐沙发比坐硬板凳舒服,是因为沙发较易发生形变,增大了人与沙发间的受力面积,在压力不变的情况下,根据p=FS(其中p是压强,F是压力,S是受力面积),压强减小,而不是压力减小,故A错误。
B.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,大坝底部需要承受更大的水压力,上窄下宽的设计使得大坝底部有更宽的面积来分散和承受这种压力,从而提高了大坝的稳定性,故B错误。
C.书包带比较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,这样背着更舒服,故C错误。
D.用吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,是利用了大气压强,故D正确。
【点评】本题考查了增大、减小压强折方法,液体压强与深度的关系,以及大气压的运用。
9.(2分)关于下列小实验,说法正确的是( )
A.如图甲:实验现象说明重力的方向垂直向下
B.如图乙:实验现象说明容器中液体不流动时,各容器中的液面总保持相平
C.如图丙:杯子中的水不会流出,说明大气压强的存在
D.如图丁:向纸片中间吹气会看到纸片向中间靠拢,说明气体流速大的地方压强大
【答案】C。
【分析】(1)重力的方向是竖直向下的;
(2)连通器的特点是:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平;
(3)塑料片由于大气压的作用而不会掉下;
(4)流体流速越大的位置,压强越小。
【解析】A.重力方向竖直向下,不是垂直向下,故A错误;
B.连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,故B错误;
C.图丙中杯子中的水不会流出,说明大气压强的存在,故C正确;
D.向两张纸中间吹气时,纸中间的空气流动速度大,压强小,纸两侧的空气流动速度不变,压强不变,纸两侧的压强大于纸中间的压强,把纸压向中间,故D正确。
【点评】本题考查重力、液体压强、大气压和流体压强与流速的关系,属于综合题。
10.(2分)如图所示,物块重力为G,被竖直向上的力F压在天花板(F>G),与天花板的接触面积为S,则天花板受到的压强为( )
A.FsB.G-FSC.G+FSD.F-GS
【答案】D。
【分析】天花板受到的压力等于竖直向上的力F与物块重力之差,根据p=F压S求出天花板受到的压强。
【解析】天花板受到的压力等于竖直向上的力F与物块重力之差,即F压=F﹣G,则天花板受到的压强为:
p=F压S=F-GS,故ABC错误,D正确。
【点评】本题考查了压强公式的应用,关键是知道物体对天花板的压力等于竖直向上的力F与物块重力之差。
二、多项选择题(本题满分15分,共5小题,每小题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得1分,错选或不选得0分。请选出并将答题卡对应项涂黑)
11.(3分)下列说法错误的是( )
A.物体受到力的作用,其运动状态一定会改变
B.力的三要素完全相同的两个力,一定不是一对平衡力
C.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D.在弹性限度内,弹簧伸长量与拉力成正比
【答案】AC。
【分析】(1)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,处于平衡状态的物体受平衡力作用;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;
(3)物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(4)在弹性限度内,弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。
【解析】A.物体受到非平衡力的作用时,运动状态一定会发生改变;但是受到平衡力的作用时,运动状态就不会发生变化,故A错误;
B.三要素相同的两个力即这两个力大小相等、作用点相同、方向相同,不符合二力平衡的条件,所以三要素相同的两个力一定不是平衡力,故B正确;
C.物体受到摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,故C错误;
D.在弹性限度内,弹簧伸长量与拉力成正比,故D正确。
【点评】此题考查力学的基础知识和基本规律,难度不大,是一道综合题。
12.(3分)下列作图中正确的是( )
A.水平面上匀速行驶的车
B.抛出手空中的球
C.静止在斜面的物体
D.悬挂静止的小球
【答案】ACD。
【分析】分析各图中物体的受力情况,从而选择正确的答案。
【解析】A.水平面上匀速行驶的汽车,受到竖直向下的重力和水平面向上的支持力,两力是一对平衡力;水平方向受牵引力和水平面的阻力,两力也是一对平衡力,故A正确;
B.抛出手空中的球受到竖直向下的重力,不再受手的作用力,故B错误;
C.静止在斜面的物体受到竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力以及沿斜面向上的摩擦力,故C正确;
D.悬挂静止的小球受到竖直向下的重力和绳子竖直向上的拉力,两力是一对平衡力,故D正确。
【点评】本题考查受力示意图的作图,要知道在平衡状态下物体受力是平衡的。
13.(3分)如图为伽利略温度计的示意图,敞口玻璃瓶内装有适量的水,玻璃泡内有空气。下列说法正确的是( )
A.玻璃管中水柱不流出,是因为有大气压
B.大气压增大时,玻璃管中的液面会升高
C.玻璃泡内空气的压强小于大气压
D.玻璃管内水柱对玻璃瓶内液面的压强等于大气压
【答案】ABC。
【分析】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。
【解析】A.玻璃管中水柱不流出是因为大气压的作用。玻璃瓶内的水面受到大气压的作用,而玻璃管内水柱上方是真空(忽略水蒸气),下方受到大气压,所以大气压支持着水柱使其不流出,故A正确。
B.大气压增大时,玻璃泡内空气压强不变,而外界大气压增大,会使玻璃管中液面升高,故B正确。
C.玻璃泡内空气的压强等于大气压加上玻璃管内水柱产生的压强,所以玻璃泡内空气压强小于大气压,故C正确。
D.玻璃管内水柱对玻璃瓶内液面的压强加上玻璃泡内空气压强等于大气压,所以玻璃管内水柱对玻璃瓶内液面的压强小于大气压,故D错误。
【点评】本题考查了大气压的存在,属于基础题目。
14.(3分)中国选手全红婵获得2023年世界杯跳水女子10米台冠军。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.静止站在跳台上,她受到的重力与跳台给她的支持力是一对平衡力
B.跳起后向上运动时只受重力
C.起跳后能继续向上运动一段距离,因为有惯性
D.起跳后下落过程速度越来越快,因为受重力远大于阻力,运动状态发生改变
【答案】ACD。
【分析】(1)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)对跳起后向上运动时的运动员进行受力分析;
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(4)力是改变物体运动状态的原因。
【解析】A.运动员静止站在跳台上时,跳台对运动员的支持力和运动员的重力作用在同一个的物体上,是一对平衡力,故A正确;
B.跳起后向上运动时,受重力和空气阻力,故B错误;
C.起跳后能继续向上运动,是由于运动员具有惯性,故C正确;
D.由于力是改变物体运动状态的原因,所以起跳后下落过程速度越来越快,因为受重力远大于阻力,运动状态发生改变,故D正确。
【点评】本题考查了对惯性的理解与应用,力与运动的关系,对平衡力与相互作用力的辨别等,属力学基础题。
15.(3分)水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧装某种液体,中间用一个可以移动的活塞密封,活塞受到的摩擦力不计。当活塞处于静止状态时,液面如图所示。下列说法中正确的是( )
A.活塞左右两边受到的压强相等
B.左侧容器中可能是水
C.右侧容器底受到液体的压强大于左边容器底受到液体的压强
D.若想让活塞向右侧移动,可向左侧容器中加液体
【答案】ACD。
【分析】根据静止受力平衡,左右压强相等,结合压强公式与液体的密度分析解答。
【解析】AB.由图可知,活塞处于静止状态,则左右两侧受到液体的压强是相等的,且左侧液体的深度要大于右侧液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度要小于右侧液体的密度,已知右侧装有植物油,且ρ水>ρ植物油,所以左侧装的液体不可能是水,故A正确,B错误;
C.左右连通处压强相等,而左侧连通处下方的液体密度小,深度相等,故下方的压强小,因而左边容器底受到液体的压强小于右侧容器底受到液体的压强,故C正确;
D.向左侧容器中加液体,深度变大,压强增大,大于右侧,则活塞右移,故D正确。
【点评】本题考查液体的压强的比较,属于综合题。
三、实验题(本题满分39分,共6题。第16题3分,第17题9分,第18题4分,第19题11分,第20题5分,第21题7分)
16.(3分)探究重力大小与质量的关系。
(1)测量前,弹簧测力计应在________方向上调零,使指针对准零刻度线。
(2)测量“物体3”的重力时,弹簧测力计指针位置如图所示,示数为______N。
(3)分析数据可得结论:物体所受重力大小与它的质量成_______。
【答案】(1)竖直;(2)3;(3)正比。
【分析】(1)弹簧测力计在受力方向上进行调零。
(3)根据弹簧测力的分度值读数。
(4)实验中记录了具体的数值,是一个定量结论的实验,重力和质量成正比还是成反比主要看重力和质量的商一定还是积一定,商一定成正比,积一定成反比。
【解析】(1)弹簧测力计在竖直方向测量使用就需要在竖直方向进行调零。
(3)由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计示数为3N。
(4)因为重力和质量的比值是一个定值,所以物体受到的重力跟它的质量成正比;
【点评】此题考查了学生对于实验数据的分析能力和实验的操作能力。
17.(9分)探究运动与力的关系。
(1)实验过程中,让小车从斜面上____________自由下滑的目的是让小车到达水平面时具有相同的________。
(2)小车到达水平面后不能立即停下来是因为小车具有________,小车在水平面上最终停下来是因为受到________,这说明力可以改变物体的________。
(3)根据实验现象进一步推理可知:________的小车如果所受的阻力为零,小车将_________。上述实验过程中推理得出结论,运用了_________法。
(4)画出小车在毛巾面上运动时,水平方向上受到的力。
【答案】(1)同一高度;速度;(2)惯性;阻力;运动状态;(3)运动;做匀速直线运动;实验推理;(4)见解析。
【分析】(1)根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,力是改变物体运动状态的原因。
(3)根据实验现象回答,并推理分析回答。
(4)小车在毛巾面上运动时在水平方向上受到水平向左的阻力的作用,作用点在物体的重心。
【解析】(1)由控制变量法,实验过程中,让小车从斜面上同一高度自由下滑的目的是让小车到达水平面时具有相同的速度。
(2)小车到达水平面后不能立即停下来是因为小车具有惯性,小车在水平面上最终停下来是因为受到阻力,这说明力可以改变物体的运动状态。
(3)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,根据实验现象进一步推理可知:运动的小车如果所受的阻力为零,小车的速度将不会变小,做匀速直线运动。上述实验过程中推理得出结论,运用了实验推理法。
(4)小车在毛巾面上运动时在水平方向上受到水平向左的阻力的作用,作用点在物体的重心,如下所示:
【点评】本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和推理法及力的示意图画法。
18.(4分)探究二力平衡的条件。
(1)图甲装置中,左边再加一个钩码时,小车将向左运动,说明相互平衡的两个力大小应________;
(2)图甲中保持两边钩码数相等,将小车在水平桌面上扭转一个角度后放开,小车将______
____________,说明相互平衡的两个力必须作用在_____________上;
(3)图乙中,如果将小车换成轻质弹簧测力计,在左右两端各挂上2个钩码(每个钩码的重力均为1N),若忽略绳重和摩擦,则弹簧测力计的示数为______N。
【答案】(1)相等;(2)转动回到原来位置;同一直线;(3)2。
【分析】(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,因此可以改变钩码的重力来改变拉力;
(2)平衡的两个力必须在同一直线上;
(3)将小车换成轻质弹簧测力计,弹簧测力计的示数等于任意一端钩码的重力。
【解析】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,即通过调整钩码数目可改变拉力的大小;
(2)把小车在水平桌面上扭转一个角度后放开,小车将转动回到原来位置,说明彼此平衡的两个力必须在同一直线上;
(3)如果将小车换成轻质弹簧测力计,弹簧测力计的示数等于任意一端钩码的重力,大小为2N。
【点评】本题考查的是探究二力平衡条件的实验,关键是会比较不同实验方案的优缺点。
19.(11分)探究滑动摩擦力大小影响因素。
(1)实验时,用弹簧测力计沿_________方向拉动木块,使其做____________运动,根据___
_______原理可知木块受到的摩擦力大小与拉力大小相等;
(2)小组同学想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择_________两图进行实验;根据甲、乙两图得到的实验结论:接触面粗糙程度相同时,_________越大,摩擦力
_________;
(3)甲、乙、丙三次实验的弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3,三个示数由小到大的关系为________________;
(4)小组同学对实验装置进行了改进,发现按图丁所示进行实验效果更好,实验中,当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在丙图中画出木块竖直方向上受到的力。
【答案】(1)水平;匀速直线;二力平衡;(2)乙、丙;压力;越大;(3)F1<F2<F3;(4)不变;(5)见解析图。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响摩擦力的因素由压力和接触面的粗糙程度,要探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系时采用的是控制变量法,据此分析,得出结论;要探究滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系时采用的是控制变量法,据此分析;根据影响滑动摩擦力大小的因素分析;
(4)如图丁所示,木块相对木板处于静止状态,根据二力平衡的知识结合压力大小和接触面的粗糙程度不变分析;
(5)根据力的示意图的画法,做出木块竖直方向上两个力的示意图。
【解析】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
(2)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小相同,只改变接触面粗糙程度,故选乙、丙两图,图乙和图丙中压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,利用图乙和图丙两套装置可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,得到的实验结论:在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
比较甲和乙两组数据得出的结论:接触面粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大,弹簧测力计示数越大,故可得出的结论是:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)由甲乙两实验可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,滑动摩擦力大,由乙、丙两实验可知,压力相同,丙中接触面较粗糙,滑动摩擦力较大,由小到大的关系是F1<F2<F3。
(4)如图丁所示,木块相对木板处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反;实验中,当木板的运动速度增大时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数不变;
(5)丙图在竖直方向上,受到重力和支持力,大小相等,方向相反,力的示意图如图所示:
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【点评】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和影响滑动摩擦力大小的两个因素,体现了对过程和方法的考查。
20.(5分)探究压力的作用效果跟什么因素有关。
(1)实验中,选用海绵的目的是海绵容易发生_________,便于观察实验现象。实验时,将物体放在海绵上,海绵凹陷,说明了力可以改变物体的_________。
(2)如图甲、乙所示,在_________相同时,_________越大,压力作用效果越明显。
(3)将图丙中所用的小桌和砝码放在木板上,如图丁所示,则木板受到的压强_________(选填“大于”“小于”或“等于”)图丙中海绵受到的压强。
【答案】(1)形变;形状;(2)受力面积;压力;(3)等于。
【分析】(1)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显;
(2)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法;
(3)根据p=FS分析。
【解析】(1)实验中,选用海绵的目的是海绵容易发生形变,便于观察实验现象。实验时,将物体放在海绵上,海绵凹陷,说明了力可以改变物体的形状;
(2)由图甲、乙所示,在受力面积的大小相同时,乙的压力大,压力作用效果明显,可得在受力面积的大小相同时,压力越大,压力作用效果明显;
(3)根据p=FS,因压力大小和受力面积相同,将图丙中的海绵换成木板,则原来海绵受到的压强pA等于现在木板受到的压强pB。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的和压强公式的应用,体现了对过程和方法的考查。
21.(7分)探究液体内部压强的规律。
(1)压强计通过U形管中两液面_________显示液体压强的存在,为了显示效果更明显,U形管中液体的密度_________(选填“大”或“小”)些好;
(2)比较图甲、乙、丙可知,同种液体,同一_________,液体向_________的压强_________;
(3)比较图丙、图丁,可知,同种液体,内部压强随液体深度的增大而_________;
(4)将图戊装置中的两个探头分别放入液体左、右两侧液体相同深度处,_________(选填“左”或“右”)侧液体密度大。
【答案】(1)高度差;小;(2)深度;各个方向;相等;(3)增大;(4)左。
【分析】(1)根据转换法,液体压强大小是通过U形管内液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大;根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(2)(3)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(4)影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度,通过读图做出判断。
【解析】(1)根据转换法,压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小;
如果被测压强大小相同,根据p=ρ液gh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,小明应该选择液体密度小的装入U形管中;
(2)在图甲、乙、丙中,保持探头在水中的深度不变,但改变了探头的朝向。发现液面高度差并没有发生变化,即压强不变,这说明在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;
(3)比较丙、丁实验,液体密度相同,丁中液体深度大,根据转换法,丁中液体产生的压强大,故得出同种液体内部压强随深度的增加而增大;
(4)读图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度左边低于右边,说明左侧中的压强更大,根据p=ρgh可知,左侧液体密度大
【点评】此题主要考查的是学生对液体压强的影响因素实验的理解和掌握,要了解压强计的构造与原理,并能学会观察压强计来判断压强的大小,是解答本题的关键。
四、作图与解析(本题满分11分,共4小题。)
22.(3分)物体A由于惯性冲上斜面时,画出物体A受到的力。
【答案】
【分析】物体A由于惯性冲上斜面,先对物体A进行受力分析,确定各个力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
【解析】物体A由于惯性冲上斜面,物体受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力F、沿斜面向下的摩擦力f,三力的作用点都画在物体的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上G、F、f,如图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法,对物体进行正确的受力分析是关键。
23.(4分)历史上著名的______________实验证明了大气压强的存在,意大利物理学家
__________首先利用________(填液体种类)测出了大气压的值。神舟十三号飞船发射升空的过程中,外壳受到的大气压强将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】马德堡半球;托里拆利;水银;变小。
【分析】(1)马德堡半球实验证实了大气压的存在。
(2)托里拆利实验测出了大气压的值。
(3)大气压随高度的增加而减小。
【解析】历史上著名的马德堡半球实验证明了大气压强的存在,意大利物理学家托里拆利首先利用水银测出了大气压的值。神舟十三号飞船发射升空的过程中,外壳受到的大气压强随高度的增加将变小。
【点评】本题考查的是大气压的相关实验;知道马德堡半球实验和托里拆利实验。
24.(2分)如图所示,轮船由上游进入闸室时,应________(选填“关闭”、“打开”)阀门B和闸门D,________(选填“关闭”、“打开”)阀门A,当上游水位与闸室水位相平时,再打开闸门C,船驶入闸室。
【答案】关闭;打开。
【分析】船闸是利用连通器的原理来工作的,当连通器中的液体不流动时,液面会保持相平,船闸工作过程中,闸室分别跟上游和下游形成连通器,用来调节水面落差,使船通行。
【解析】当轮船从上游向下游行驶时,应关闭阀门B和闸门D,先打开阀门A,使闸室水位与上游水位相平,再打开上游闸门C,船由上游进入闸室。
【点评】此题考查连通器原理,对于船闸应学会分析其在船只通行过程中,每一个阀门和闸门的开关顺序。
25.(2分)一个重200N的书桌,用30N的力推它,没有推动,此时书桌受到的摩擦力
________(选填“大于”、“等于”、“小于”)30N;当水平推力增加到50N时,书桌刚好做匀速直线运动,此时图书桌受到的摩擦力为________N。
【答案】等于;50。
【分析】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断静摩擦力和滑动摩擦力。
【解析】(1)课桌受到30N的推力时,课桌处于静止状态,课桌水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是30N,静摩擦力是30N;
(2)课桌受到50N水平推力时,恰好做匀速直线运动,课桌水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是50N,滑动摩擦力是50N。
【点评】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断力的大小和力的方向,是很常用的一种方法。
五、综合能力(本题满分15分,共3题。第26题3分,第27题7分,第28题5分)
26.(3分)如图,在杭州亚运会上,运送铁饼的机器狗质量为15kg,当它背上铁饼静止在水平路面上时,对地面的压强将达到2×104Pa,若该机器狗与地面的总接触面积为80cm2,则铁饼重多少N?
【答案】机器狗对地面的压力为:
F压=pS=2×104Pa×80×10﹣4m2=160N,
机器狗对地面的压力等于机器狗的重力和铁饼的重力之和,则铁饼重为:
G饼=F压﹣G=F压﹣mg=160N﹣15kg×10N/kg=10N。
答:铁饼重为10N。
【分析】根据p=F压S求出机器狗对地面的压力,机器狗对地面的压力等于机器狗的重力和铁饼的重力之和,据此求出铁饼重。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
27.(7分)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平底座上接饮料。饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,饮料的密度为1.2×103kg/m3,杯高H=10cm,杯底面积为S2,g取10N/kg。
(1)装满饮料时,求饮料对杯底的压强大小?
(2)杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图所示。装满饮料时,杯中饮料的重力为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多少Pa?
【答案】(1)饮料对杯底的压强:p=ρgH=1.2×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1.2×103Pa;
(2)由图可知,当h=0cm时F0=0.9N,即空杯的重力为:G杯=F0=0.9N,
当h=10cm即杯子装满饮料时,杯对杯座的压力F1=4.5N,
则装满饮料时,杯中饮料的重力:G=F1﹣G杯=4.5N﹣0.9N=3.6N;
(3)由G=mg可知,装满饮料时,杯中饮料的质量:m=Gg=3.6N10N/kg=0.36kg,
由ρ=mV可知,杯中饮料的体积:V=mρ=0.36kg1.2×103kg/m3=3×10﹣4m3=300cm3,
由于杯中为平底薄壁直圆筒状的空杯,所以,由V=Sh可知,杯底面积:S2=VH=300cm310cm=30cm3,
饮料持续流入空杯5s,则流入杯中饮料的质量:m1=ρS1vt=1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4m2×50×
10﹣2m/s×5s=0.24kg;
杯内饮料的重力G1=m1g=0.24kg×10N/kg=2.4N,
则杯对杯座的压力:F=G杯+G1=0.9N+2.4N=3.3N,
此时杯对杯座的压强:p=FS=3.3N30×10-4m2=1.1×103Pa。
答:(1)装满饮料时,求饮料对杯底的压强为1.2×103Pa;
(2)装满饮料时,杯中饮料的重力为3.6N;
(3)饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为1.1×103Pa。
【分析】(1)根据p=ρgh求饮料对杯底的压强;
(2)分析杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象,可得出空杯对杯座的压力、装满饮料时饮料对杯座的压力,进而求出装满饮料时,杯中饮料的重力;
(3)根据G=mg求出装满饮料时,杯中饮料的质量,根据ρ=mV求出此时杯中饮料的体积,根据V=Sh求出杯底面积S2,知道饮料流出的速度和饮料出口的横截面积可求饮料持续流入空杯5s后杯子内饮料的体积,利用m=ρV求出杯子内饮料的质量,杯对杯座的压力大小等于空杯对杯座的压力加上饮料的重力,利用p=FS求出杯对杯座的压强。
【点评】本题考查了液体压强公式和固体压强公式、密度公式、重力公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
28.(5分)阅读短文,回答问题。
水陆两栖飞机——鲲龙600
如图甲所示,鲲龙600是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机,飞机使用四台WJ﹣6涡轮螺旋发动机,最大起飞质量可达53.5t(装满货物时的总质量),最大平飞速度为560km/h,最大航程可达5500km。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)飞机在沿着如图2所示的虚线轨迹向右匀速直线飞行时,所受的力是一对________,请在图3方框中画出飞机此时受到的力,O为飞机的重心。
(2)如图丙所示,高仿真涡喷(指发动机类型)航模飞机进行飞行表演.这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离,平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图丁所示。发动机产生的推力为300N,滑行中获得的升力F升=cv2,式中比例系数c=7.5N•s2/m2,v是航模飞机的滑行速度.则航模飞机的质量为________kg,航模飞机起飞离地时需获得的最小升力为________N,最小速度为________m/s。
【答案】(1)平衡力;见解析图;(2)108;1080;12。
【分析】(1)静止或匀速直线运动状态的物体处于平衡状态,受平衡力;对飞机进行受力分析,据此画出飞机此时受力示意图;
(2)根据图丁可知,当飞机静止时,所受重力与支持力平衡,大小相等,即G=F支,由公式G=mg可求得飞机的质量;根据F升=G得出航模飞机起飞离地时需获得的最小升力,根据F升=cv2得出最小速度。
【解析】(1)飞机在沿着如图2所示的虚线轨迹向右匀速直线飞行时,此时处于平衡状态,因此所受的力是一对平衡力;
此时飞机受到重力和升力作用,如下图所示:
;
(2)根据图丁可知,当飞机静止时,所受重力与支持力平衡,大小相等,即G=F支=1080N,飞机的质量为:
m=Gg=1080N10N/kg=108kg;
航模飞机起飞离地时需获得的最小升力F升=G=1080N,
此时F升=cv2=7.5N•s2/m2×v2=1080N,解得:最小速度v=12m/s。
【点评】本题考查了平衡力、画力的示意图和重力公式的计算等知识。实验次数
被测物体
质量m/kg
重力G/N
1
物体1
0.1
1
2
物体2
0.2
2
3
物体3
0.3
4
物体4
0.5
4.9
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