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2025-2026学年上学期上海初中物理九年级开学模拟卷1
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这是一份2025-2026学年上学期上海初中物理九年级开学模拟卷1,共66页。
A.一枚鸡蛋的质量约50g
B.一名普通中学生重约50牛
C.一名中学生走路的速度大约5m/s
D.人眼睛眨一次的时间大约1s
2.(2025•宝山区模拟)“天宫课堂”中,航天员们展示了很多有趣的实验。下列实验能在失重的空间站内完成的是( )
A.用伏安法测电阻
B.验证植物根的向地性
C.进行粗盐的提纯
D.放入水中的乒乓球上浮
3.(2024秋•金山区期末)下列属于增大摩擦的做法是( )
A.机器的轴承之间加润滑油
B.体操运动员手上涂防滑粉
C.给沉重的电器下面安装轮子
D.拉链上涂蜡
4.(2025春•普陀区校级期末)关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A.一切物体只有受力才能保持匀速直线运动,不受力时物体总是静止的
B.一切物体只有受力才能保持静止状态,不受力时物体总是做匀速直线运动
C.一切物体不受力或受平衡力时总保持静止或匀速直线运动状态
D.不受力或受平衡力作用的物体可能做匀速圆周运动
5.(2025春•浦东新区校级期末)如图所示的工具中,在使用时属于省力杠杆的是( )
A.B.
C.D.
6.(2025春•浦东新区校级期末)如图所示,O为轻质硬直杠杆OA的支点,在杠杆的A点悬挂着一个重物G,在B点施加一个方向始终与杠杆成a角度的动力F,使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,下列表述正确的是( )
A.动力F始终在变大B.动力F先变大再变小
C.杠杆始终为省力杠杆D.杠杆始终为费力杠杆
7.(2025•杨浦区二模)磁悬浮列车在加速行驶的过程中,一定不变的是列车的( )
A.动能B.重力势能C.惯性D.机械能
8.(2025春•长宁区校级期末)有两台不同的发动机,甲的功率为82.4kW,乙的功率为75kW,则关于这两台发动机,以下说法正确的是( )
A.甲做功一定比乙快
B.甲做的功一定比乙的多
C.甲做功不一定比乙快
D.比较做功所用时间,甲一定比乙少
9.(2025春•浦东新区校级期中)重为5牛的物体放入盛水容器中,物体漂浮在水面上且溢出3牛的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于5牛B.一定等于3牛
C.可能等于3牛D.可能等于4牛
10.(2025春•闵行区校级月考)如图所示为形状相同的三个物体在水中的状态,关于三个物体所受的浮力的说法正确的是( )
A.A、B、C三个物体受到的浮力一样大
B.A物体在上浮,所以受到的浮力最大
C.B物体悬浮,受到的浮力比A 物体受的浮力小,比C物体受的浮力大
D.C物体在下沉,所以受到的浮力最小
11.(2025•杨浦区二模)如图所示,正方体甲、乙置于水平地面上。现分别用竖直向上的力F1、F2分别作用在正方体甲、乙上,两正方体对地面仍有压强且相等。小红认为:若两正方体的质量相等,F1可能等于F2;小欣认为:若两正方体的密度相等,F1一定小于F2。关于两人观点,以下判断正确的是( )
A.两人观点均正确B.两人观点均不正确
C.只有小红的观点正确D.只有小欣的观点正确
12.(2025春•长宁区校级期末)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压强关系为p甲>p乙。若分别在两正方体上表面的中央施加竖直方向且大小相等的力F甲和F乙之后,它们对地面的压强分别为p甲'和p乙',则下列判断正确的是( )
A.若F甲和F乙的方向均向上,则p甲'一定大于p乙’
B.若F甲的方向向上,F乙的方向向下,则p甲'一定大于p乙’
C.若F甲和F乙的方向均向下,则p甲’可能大于p乙’
D.若F甲的方向向下,F乙的方向向上,则p甲'一定大于p乙'
二.填空题(共6小题)
13.(2025春•青浦区期末)“天舟”货运飞船在靠近空间站时,相对于空间站是 的(选填“运动”或“静止”),为顺利实现对接,飞船启动发动机调整位置,这主要说明力可以改变物体的 ,货物转移到空间站上后,货物质量 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
14.(2025春•普陀区校级期末)如图所示,小丽同学站在匀速上行的自动扶梯上,小丽对自动扶梯的压力与自动扶梯对小丽的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”);假如自动扶梯突然停止,则小丽由于惯性,会向 (选填“前”或“后”)倒。
15.(2025春•闵行区期末)2024年11月,第21号台风“康妮”席卷上海。
(1)如图所示,一阵狂风沿着外墙吹过未关紧的窗户,窗外的气体流速变大,压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),导致窗帘飘向 (选填“窗外”或“屋内”)。
(2)(多选)在暴雨影响下,城市下水道口有时会出现“倒灌“现象,产生该现象的原因是城市下水道从整体来看是一个庞大的连通器。以下装置中也属于连通器的有 。
A.吸尘器
B.茶壶
C.液位计
D.船闸
16.(2025春•杨浦区期末)我国东海丰富的鱼类资源为我国渔业发展提供了重要的支撑。
(1)(单选题)捕鱼船上的船员会利用声呐装置来探测海中鱼群,这主要由于声音能传递 。
A.信息
B.能量
C.温度
D.频率
(2)若一艘捕鱼船静止在海面上,其排开海水的质量约为20t,该渔船受到的浮力约为 N。当船员探测到海面下深度为30m处存在鱼群,该处海水压强为 Pa(海水密度近似等于水的密度);船员利用渔网将鱼群捕捞至捕鱼船后,捕鱼船排开海水的质量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
17.(2025春•杨浦区期末)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭底部向下喷射出炙热的气体后,火箭上升,这是由于力的作用是 。加速上升的过程中,飞船中宇航员的重力势能 ,惯性 。(最后两空选填“增大”“减小”或“不变”)
18.(2025春•宝山区期末)如图所示,拉杆式书包是一种结合传统书包和拉杆设计的新型书包。
(1)书包的肩带做得比较宽,是为了 。
A.增大压力
B.增大压强
C.减小压力
D.减小压强
(2)拉杆式书包,使用时相当于 杠杆(选填“省力”或“费力”)。若拉动重力为50N的书包,动力臂是阻力臂的5倍,则竖直向上的拉力F至少是 N。
三.实验探究题(共3小题)
19.(2024秋•上海校级月考)小刚同学通过查材料知道:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,其大小表示为:F=kx,其中k为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 cm;分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计,则用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度更高。
(2)小刚同学发现图乙中图线不完全是一条直线,这是因为弹簧伸长量超过了弹簧的 ;由此可知,用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计量程更大。
(3)有实验测得的数据可得,在弹性限度以内,本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。
20.(2025春•杨浦区期末)某物理兴趣小组为了测量教室内大气压强的大小,将面积为S0的橡胶吸盘吸在水平放置的玻璃板下方,在吸盘下方挂上钩码。当吸盘快要松动时,向小桶内加入细沙进行微调,如图1所示。当吸盘刚好脱离玻璃板时,记录钩码总质量G1,测出小桶和沙子总重G2。
(1)请推理得出大气压强的字母表达式(用题中字母表示)。
(2)该小组利用相机,拍摄了吸盘未脱离与刚好脱离时的形变情况(掉落前吸盘内部均未进气),如图2所示。多次实验后,发现测得的大气压强数值均比实验室气压计读数值小很多。请分析测量值偏小可能的原因是: 。
21.(2025春•嘉定区期末)炎炎夏日,小嘉和父母来到水上乐园体验大型滑梯,如图1所示。
(1)在小嘉从滑梯顶端加速下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能转化为动能
B.重力势能增加
C.动能转化为重力势能
D.动能保持不变
(2)小嘉发现,胖瘦不同的两个人从同一个滑梯上滑下后,在水中滑行的距离不同,于是他猜想:物体的动能与物体的质量有关。为了验证以上猜想,他设计了如图2中甲、乙、丙所示的实验,用质量分别为m和2m的小球分别从同一个斜面上由静止释放撞击水平面上的木块。
①在实验中可以通过观察 来比较小球的动能大小;
②要验证猜想,应选用图2中的 图,选择的理由是 。
四.计算题(共2小题)
22.(2025春•普陀区校级期末)如图所示,一边长为10cm的实心正方体受到弹簧测力计竖直向上的拉力后仍静止于水平桌面上,已知立方体的质量是500g,测力计的示数如图所示,求:
(1)物体的密度?
(2)求桌面对物体的支持力?
23.(2025春•青浦区期末)体育课上,一名中学生做俯卧撑,如图所示,若他的质量为60kg,A点为该同学的重心。求:
(1)该同学所受的重力G;
(2)如图状态时地面对手的作用力F。
2025-2026学年上学期上海初中物理九年级开学模拟卷1
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
一.选择题(共12小题)
1.(2024秋•金山区期末)下列数据中,最接近实际情况的是( )
A.一枚鸡蛋的质量约50g
B.一名普通中学生重约50牛
C.一名中学生走路的速度大约5m/s
D.人眼睛眨一次的时间大约1s
【考点】重力的估测;时间的估测;速度的估测;质量的估测.
【专题】估算综合应用题;理解能力.
【答案】A
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A、一枚鸡蛋的质量约50g,故A符合实际;
B、一名普通中学生重约500牛,故B不符合实际;
C、一名中学生走路的速度大约1.1m/s,故C不符合实际;
D、人眼睛眨一次的时间大约0.3s,故D不符合实际。
故选:A。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.(2025•宝山区模拟)“天宫课堂”中,航天员们展示了很多有趣的实验。下列实验能在失重的空间站内完成的是( )
A.用伏安法测电阻
B.验证植物根的向地性
C.进行粗盐的提纯
D.放入水中的乒乓球上浮
【考点】重力的概念.
【专题】重力、弹力、摩擦力;应用能力.
【答案】A
【分析】神舟飞船绕地球做匀速圆周运动,地球对它的引力提供向心力,“天宫二号”和它里面的物体处于完全的失重状态,与重力有关的测量不能进行,与重力无关的测量可以继续进行。
【解答】解:A、船上虽然完全失重,但是电流表能够测量电流,电压表能够测量电压,这个实验和重力没有关系,因此伏安法测电阻可以完成,故A符合题意;
B、植物的根具有向地性、向水性和向肥性,在完全失重的状态下,根的向地性消失,故进行植物根的向地性实验不能演示成功,故B不符合题意;
C、天宫一号处于失重状态,不能用过滤法分离食盐和泥沙,故进行粗盐提纯实验不能演示成功,故C不符合题意;
D、浮力随着重力产生的,是物体的上下表面所受压力差,乒乓球上下表面几乎没有受到压力,也没有压力差,所以乒乓球在水中几乎不受浮力,当把乒乓球放置在水中任意位置,乒乓球就会静止在该处,同样,把乒乓球放置在水面,则乒乓球能静止漂浮在水面,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】科学实验的环境改变时,实验是否能正常进行,要看实验环境是否影响到测量工具的正常使用。例如没有了重力,没有了电阻,没有了磁场,还能进行哪些实验?
3.(2024秋•金山区期末)下列属于增大摩擦的做法是( )
A.机器的轴承之间加润滑油
B.体操运动员手上涂防滑粉
C.给沉重的电器下面安装轮子
D.拉链上涂蜡
【考点】增大有益摩擦的方法.
【专题】重力、弹力、摩擦力;应用能力.
【答案】B
【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.机器的轴承之间加润滑油,是通过使接触面分离的方法来减小摩擦,故A不符合题意;
B.体操运动员手上涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
C.给沉重的电器下面安装轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.拉链上涂蜡,是通过使接触面分离的方法来减小摩擦,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
4.(2025春•普陀区校级期末)关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A.一切物体只有受力才能保持匀速直线运动,不受力时物体总是静止的
B.一切物体只有受力才能保持静止状态,不受力时物体总是做匀速直线运动
C.一切物体不受力或受平衡力时总保持静止或匀速直线运动状态
D.不受力或受平衡力作用的物体可能做匀速圆周运动
【考点】力与运动的关系.
【专题】定性思想;顺推法;运动和力;理解能力.
【答案】C
【分析】牛顿第一定律告诉我们,物体不受力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态;
物体受平衡力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态;
力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:由牛顿第一定律可知,一切物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
当物体受平衡力时,物体也会保持静止状态或匀速直线运动状态;
所以,一切物体不受力或受平衡力时,都会保持匀速直线运动或静止状态。故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了牛顿第一定律和力和运动的关系,要正确理解力是改变物体运动状态的原因,惯性是保持物体运动状态不变的原因。
5.(2025春•浦东新区校级期末)如图所示的工具中,在使用时属于省力杠杆的是( )
A.B.
C.D.
【考点】杠杆的分类.
【专题】定性思想;简单机械;应用能力.
【答案】B
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂。属于费力杠杆,故A 不符合题意;
B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
6.(2025春•浦东新区校级期末)如图所示,O为轻质硬直杠杆OA的支点,在杠杆的A点悬挂着一个重物G,在B点施加一个方向始终与杠杆成a角度的动力F,使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,下列表述正确的是( )
A.动力F始终在变大B.动力F先变大再变小
C.杠杆始终为省力杠杆D.杠杆始终为费力杠杆
【考点】杠杆的动态平衡分析.
【专题】应用题;图析法;简单机械.
【答案】A
【分析】作出动力的力臂OC,根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解:杠杆的支点为O,作出动力的力臂OC,如下图1所示:轻质硬直杠杆不计其重力,故阻力为G;在B点施加一个方向始终与杠杆成a角度的动力F,故动力臂OC=csα×OB,保持不变,在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,阻力臂l2变化为范围为0﹣OA,如图2、3所示:
根据杠杆的平衡条件Fl1=Gl2,即F×OC=Gl2,
动力F=Gl2OC,
因动力臂OC不变,阻力臂在逐渐变大,动力F始终在变大,A正确,B错误;
因阻力臂l2变化为范围为0﹣OA,当动力臂OC大于阻力臂时,为省力杠杆;
当动力臂OC小于阻力臂时,为费力杠杆;故CD错误。
故选:A。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件,关键是力臂的分析。有一定难度。
7.(2025•杨浦区二模)磁悬浮列车在加速行驶的过程中,一定不变的是列车的( )
A.动能B.重力势能C.惯性D.机械能
【考点】机械能的概念;惯性大小的影响因素;动能大小与速度的关系;重力势能大小与高度的关系.
【专题】运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)机械能包括动能和势能,动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;
(2)惯性大小只与物体的质量大小有关。
【解答】解:ABD.磁悬浮列车在加速行驶的过程中,质量不变,速度增大,则动能增大,高度是否变化情况未知,则它的重力势能变化情况未知,所以它的机械能变化情况也未知,故ABD不符合题意;
C.物体的惯性大小只与质量大小有关,磁悬浮列车在加速行驶的过程中,质量不变,则它的惯性不变,故C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了机械能和惯性的知识,属于基础题。
8.(2025春•长宁区校级期末)有两台不同的发动机,甲的功率为82.4kW,乙的功率为75kW,则关于这两台发动机,以下说法正确的是( )
A.甲做功一定比乙快
B.甲做的功一定比乙的多
C.甲做功不一定比乙快
D.比较做功所用时间,甲一定比乙少
【考点】功率的概念.
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【答案】A
【分析】据功、功率关系分析。功率是单位时间内做的功的多少,功率大表明做功快。
【解答】解:功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,或者是相同的时间内做功多,或者做相同的功所用的时间少,而不能说明做功的多和少。故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】【点评】本题考查了功率和功的意义。功率由功和时间共同决定,它是表示做功的快慢的物理量。
9.(2025春•浦东新区校级期中)重为5牛的物体放入盛水容器中,物体漂浮在水面上且溢出3牛的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于5牛B.一定等于3牛
C.可能等于3牛D.可能等于4牛
【考点】利用物体的浮沉条件求浮力的大小.
【专题】定性思想;浮沉的应用;应用能力.
【答案】A
【分析】知道物体漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求物体受到的浮力。
【解答】解:由题知,物体漂浮在水面上,
物体受到的浮力:
F浮=G=5N。
故选:A。
【点评】本题考查了物体漂浮条件的应用,注意题目中溢出的水重为干扰条件!
10.(2025春•闵行区校级月考)如图所示为形状相同的三个物体在水中的状态,关于三个物体所受的浮力的说法正确的是( )
A.A、B、C三个物体受到的浮力一样大
B.A物体在上浮,所以受到的浮力最大
C.B物体悬浮,受到的浮力比A 物体受的浮力小,比C物体受的浮力大
D.C物体在下沉,所以受到的浮力最小
【考点】阿基米德原理的定性分析.
【专题】应用题;比较思想;浮力;应用能力;获取知识解决问题能力.
【答案】A
【分析】三个物体形状相同,则体积相同,有图可得出其排开水的体积关系,进而可利用F浮=ρ液gV排判断三个物体所受浮力的大小关系。
【解答】解:三个物体形状相同,则体积相同,
三个物体都浸没在水中,排开水的体积都等于其自身体积,则三个物体排开水的体积相同,
根据F浮=ρ液gV排可知,三个物体所受浮力相等。
故A正确、BCD错误。
故选:A。
【点评】此题考查阿基米德原理的应用,难度不大,关键是知道物体浸没在液体中时,其排开液体的体积与自身体积相等。
11.(2025•杨浦区二模)如图所示,正方体甲、乙置于水平地面上。现分别用竖直向上的力F1、F2分别作用在正方体甲、乙上,两正方体对地面仍有压强且相等。小红认为:若两正方体的质量相等,F1可能等于F2;小欣认为:若两正方体的密度相等,F1一定小于F2。关于两人观点,以下判断正确的是( )
A.两人观点均正确B.两人观点均不正确
C.只有小红的观点正确D.只有小欣的观点正确
【考点】压强的公式的应用.
【专题】压强、液体的压强;分析、综合能力.
【答案】B
【分析】根据拉力作用下的压力等于重力减去拉力,结合p=FS分析压力大小,比较拉力大小。
【解答】解:用竖直向上的力F1、F2分别作用在正方体甲、乙上,拉力作用下的压力等于重力减去拉力,根据图中甲的底面积大,由F=pS知,甲的重力与拉力的差值大,
若两正方体的质量相等,根据G=mg知G甲=G乙
若F1等于F2,则G甲﹣F1=G乙﹣F2;不满足甲的重力与拉力的差值大,故说法错误;
所以小红的观点错误;正方体对地面压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgℎ
则甲对地面的压强为p甲=ρ甲gℎ甲−F1S甲;
乙对地面的压强为p乙=ρ乙gℎ乙−F2S乙;
若两正方体的密度相等,由图可知h甲>h乙;
则ρ甲gh甲>ρ乙gh乙;
要使p甲=p乙;
则F1S甲>F2S乙;
因为S甲>S乙;
所以F1大于F2。所以小欣的观点错误。所以两人观点均不正确。
故选:B。
【点评】本题考查压强公式的应用,属于中档题。
12.(2025春•长宁区校级期末)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压强关系为p甲>p乙。若分别在两正方体上表面的中央施加竖直方向且大小相等的力F甲和F乙之后,它们对地面的压强分别为p甲'和p乙',则下列判断正确的是( )
A.若F甲和F乙的方向均向上,则p甲'一定大于p乙’
B.若F甲的方向向上,F乙的方向向下,则p甲'一定大于p乙’
C.若F甲和F乙的方向均向下,则p甲’可能大于p乙’
D.若F甲的方向向下,F乙的方向向上,则p甲'一定大于p乙'
【考点】固体压强的比较大小.
【专题】压强、液体的压强;应用能力.
【答案】D
【分析】分别在两正方体上表面的中央施加竖直方向且大小相等的力,若方向竖直向上,则甲、乙对水平地面的压力变小,变化量等于施加的力,由图可知地面的受力面积关系,根据p=FS可知,甲、乙对地面的压强变化量关系,结合题意判断甲、乙对地面的压强关系;若方向竖直向下,则甲、乙对水平地面的压力变大,同理可知甲、乙对地面的压强关系。
【解答】解:分别在两正方体上表面的中央施加竖直方向且大小相等的力,
则甲、乙对水平地面的压力变化量相等,由图可知地面的受力面积关系S甲<S乙,
根据p=FS可知,甲、乙对地面的压强变化量:Δp甲>Δp乙,
A、若方向竖直向上,则甲、乙对水平地面的压力变小,压强变小,
已知p甲>p乙,由p甲'=p甲﹣Δp甲和p乙'=p乙﹣Δp乙可知,p甲'不一定大于p乙′,故A错误;
B、若F甲的方向向上,F乙的方向向下,则甲对水平地面的压力变小,压强变小,
乙对水平地面的压力变大,压强变大,
已知p甲>p乙,由p甲'=p甲﹣Δp甲和p乙'=p乙+Δp乙可知,p甲'不一定大于p乙′,故B错误;
C、若F甲和F乙的方向均向下,则甲、乙对水平地面的压力变大,压强变大,
已知p甲>p乙,由p甲'=p甲+Δp甲和p乙'=p乙+Δp乙可知,p甲'一定大于p乙′,故C错误;
D、若F甲的方向向下,F乙的方向向上,则甲对水平地面的压力变大,压强变大,
乙对水平地面的压力变小,压强变小,
由p甲'=p甲+Δp甲和p乙'=p乙﹣Δp乙可知,p甲'一定大于p乙′,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查压强公式的应用,明确压强的变化情况是关键之一。
二.填空题(共6小题)
13.(2025春•青浦区期末)“天舟”货运飞船在靠近空间站时,相对于空间站是 运动 的(选填“运动”或“静止”),为顺利实现对接,飞船启动发动机调整位置,这主要说明力可以改变物体的 运动状态 ,货物转移到空间站上后,货物质量 不变 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【考点】力可以改变物体的运动状态;运动和静止的相对性;质量的概念与特性.
【专题】质量及其测量;运动和力;应用能力.
【答案】运动;运动状态;不变。
【分析】物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。
物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关。
【解答】解:“天舟”货运飞船在靠近空间站时,两者之间的相对位置在不断发生变化,所以相对于空间站是运动的。
飞船启动发动机调整位置,飞船的速度大小或方向等运动状态发生了改变,这主要说明力可以改变物体的运动状态。
质量是物体的一种基本属性,它不随物体的位置、状态、形状等因素的改变而改变,所以货物转移到空间站上后,其质量不变。
故答案为:运动;运动状态;不变。
【点评】本题考查运动与静止的相对性及力的作用效果,质量的概念与特性。
14.(2025春•普陀区校级期末)如图所示,小丽同学站在匀速上行的自动扶梯上,小丽对自动扶梯的压力与自动扶梯对小丽的支持力是一对 相互作用力 (选填“平衡力”或“相互作用力”);假如自动扶梯突然停止,则小丽由于惯性,会向 前 (选填“前”或“后”)倒。
【考点】平衡力与相互作用力的辨析;惯性的概念.
【专题】应用题;运动和力;应用能力.
【答案】相互作用力;前。
【分析】(1)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(2)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。
【解答】解:小丽对扶梯的压力和扶梯对小丽的支持力是作用在不同物体的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对相互作用力;
自动扶梯突然停止时,小丽由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以小丽会向前倒。
故答案为:相互作用力;前。
【点评】此题考查了相互作用力和平衡力辨析及惯性现象,是一道联系实际的应用题,难度不大。
15.(2025春•闵行区期末)2024年11月,第21号台风“康妮”席卷上海。
(1)如图所示,一阵狂风沿着外墙吹过未关紧的窗户,窗外的气体流速变大,压强 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”),导致窗帘飘向 窗外 (选填“窗外”或“屋内”)。
(2)(多选)在暴雨影响下,城市下水道口有时会出现“倒灌“现象,产生该现象的原因是城市下水道从整体来看是一个庞大的连通器。以下装置中也属于连通器的有 B、C、D 。
A.吸尘器
B.茶壶
C.液位计
D.船闸
【考点】流体压强与流速的关系;连通器的应用.
【专题】应用题;压强、液体的压强;气体的压强、流体压强与流速的关系;应用能力.
【答案】(1)减小;窗外;(2)B、C、D。
【分析】(1)流体压强与流速有关,流体流速越大的位置,压强越小;
(2)上端开口、下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是相平的。
【解答】解:(1)狂风沿着外墙吹过未关紧的窗户时,窗外的气体流速变大,压强减小,导致窗帘飘向窗外飘;
(2)城市下水道从整体来看是一个庞大的连通器,茶壶、液位计、船闸在工作时,都符合上端开口、底部连通的特点,属于连通器,吸尘器的结构不符合上端开口、底部连通的特点,故BCD符合题意。
故答案为:(1)减小;窗外;(2)B、C、D。
【点评】本题主要考查了对流体压强与流速关系的理解,对连通器的理解与应用,属基础题,难度不大。
16.(2025春•杨浦区期末)我国东海丰富的鱼类资源为我国渔业发展提供了重要的支撑。
(1)(单选题)捕鱼船上的船员会利用声呐装置来探测海中鱼群,这主要由于声音能传递 A 。
A.信息
B.能量
C.温度
D.频率
(2)若一艘捕鱼船静止在海面上,其排开海水的质量约为20t,该渔船受到的浮力约为 2×105 N。当船员探测到海面下深度为30m处存在鱼群,该处海水压强为 3×105 Pa(海水密度近似等于水的密度);船员利用渔网将鱼群捕捞至捕鱼船后,捕鱼船排开海水的质量 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;物体浮沉条件;声与信息;液体压强的公式及计算.
【专题】浮力;分析、综合能力.
【答案】(1)信息;(2)2×105;3×105;增大。
【分析】(1)声音能够传递信息和能量;
(2)根据阿基米德原理计算浮力;根据p=ρ液gh计算液体的压强,根据物体漂浮时浮力等于重力分析浮力变化,根据阿基米德原理分析排开海水的质量变化。
【解答】解:(1)船员利用声呐装置探测到了海面下的鱼群,获得了海底的信息,这主要是由于声音能传递信息;
(2)排开海水的质量约为20t,该渔船受到的浮力F浮=G排=m排g=20×103kg×10N/kg=2×105N;
鱼群所处深度为30米,压强p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa,
员利用渔网将鱼群捕捞至捕鱼船后,重力变大,渔船漂浮,浮力等于重力,故浮力变大,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,排开液体的重力变大,故捕鱼船排开海水的质量变大。
故答案为:(1)信息;(2)2×105;3×105;增大。
【点评】本题考查阿基米德原理与液体的压强和声呐的应用,属于中档题。
17.(2025春•杨浦区期末)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭底部向下喷射出炙热的气体后,火箭上升,这是由于力的作用是 相互的 。加速上升的过程中,飞船中宇航员的重力势能 增大 ,惯性 不变 。(最后两空选填“增大”“减小”或“不变”)
【考点】重力势能大小与高度的关系;力的相互性;惯性大小的影响因素.
【专题】应用题;其他综合题;分析、综合能力.
【答案】相互的;增大;不变。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)重力势能的影响因素有质量和高度;
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,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。
【解答】解:火箭底部向下喷射出炙热的气体后,火箭上升,是因为物体间力的作用是相互的,火箭受到气体施加的反作用力;
加速上升的过程中,飞船中宇航员的质量不变,高度变大,所以重力势能增大,惯性不变。
故答案为:相互的;增大;不变。
【点评】本题考查内容比较综合,涉及到重力势能的大小变化、惯性大小的影响因素和力作用的相互性,虽然知识点较多,但考查的难度不大,理解好相关概念即可解答。
18.(2025春•宝山区期末)如图所示,拉杆式书包是一种结合传统书包和拉杆设计的新型书包。
(1)书包的肩带做得比较宽,是为了 D 。
A.增大压力
B.增大压强
C.减小压力
D.减小压强
(2)拉杆式书包,使用时相当于 省力 杠杆(选填“省力”或“费力”)。若拉动重力为50N的书包,动力臂是阻力臂的5倍,则竖直向上的拉力F至少是 10 N。
【考点】杠杆的平衡条件的计算;杠杆的分类;减小压强.
【专题】压强、液体的压强;简单机械;理解能力.
【答案】(1)D;(2)省力;10。
【分析】(1)压力一定,受力面积越大,压强越小;
(2)动力臂大于阻力臂为省力杠杆,动力臂小于阻力臂为费力杠杆,比较动力臂于阻力臂的大小关系确定杠杆的类型;重力即阻力一定,动力臂与阻力臂的关系一定,求出动力的大小。
【解答】解:(1)书包对肩的压强p=FS,所以压力一定,书包的肩带做得比较宽,受力面积S增大,压强减小;
(2)拉杆式书包相对于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,故为省力杠杆,由杠杆的平衡条件得:F1L1=F2L2,
所以动力F1=L2L1F2=15×50N=10N;
故答案为:(1)D;(2)省力;10。
【点评】本题考查了压力一定时压强与受力面积的关系,杠杆的分类,杠杆平衡条件的应用。
三.实验探究题(共3小题)
19.(2024秋•上海校级月考)小刚同学通过查材料知道:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,其大小表示为:F=kx,其中k为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 10 cm;分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计,则用弹簧 A (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度更高。
(2)小刚同学发现图乙中图线不完全是一条直线,这是因为弹簧伸长量超过了弹簧的 弹性限度 ;由此可知,用弹簧 B (选填“A”或“B”)制成的测力计量程更大。
(3)有实验测得的数据可得,在弹性限度以内,本实验中B弹簧的劲度系数k为 100 N/m。
【考点】探究弹簧测力计的测力原理.
【专题】探究型实验综合题;实验基本能力.
【答案】(1)10;A;(2)弹性限度;B;(3)100。
【分析】(1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的总长为15cm,由此可知其伸长量;
(2)根据弹簧测力计的测力原理确定测力范围;根据受同样的力(在测量范围内)伸长量大的,测量精确高;
(3)由F﹣L图像的意义,斜率表示弹簧的劲度系数,图像与横坐标的截距为弹簧的原长。
【解答】解:(1)由图乙可知,在A弹簧上不挂重物时,弹簧的长度是5cm,当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A伸长量:△x=15cm﹣5cm=10cm,
由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用弹簧A制成的测力计伸长10cm,而用弹簧B制成的测力计伸长:△x'=10cm﹣5cm=5cm,
所以,用弹簧A制成的测力测量的精确程度高。
(2)若弹簧受到的力,超过弹簧的弹性限度,则弹簧的伸长量与弹簧受到的力不成正比(在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的力成正比),所以图乙中的图线不完全是一条直线。
测力计是根据在测量范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0~10N,B的量程为0~15N,则用弹簧B制成的测力计量程大。
(3)由F﹣L图像和F=kx分析知,图像的斜率为弹簧的劲度系数,当F=0时,即横坐标的截距为弹簧的原长,所以据图所知,横截距为5cm,即弹簧的原长为5cm;图像的斜率
k=15N20cm−5cm=15N0.2m−0.05m=100N/m。
故答案为:(1)10;A;(2)弹性限度;B;(3)100。
【点评】此题考查了弹簧弹力和形变量的关系,注意胡克定律的灵活运用,能利用F﹣L图像分析求解是关键,注意横坐标的截距为弹簧的原长,斜率表示弹簧的劲度系数。
20.(2025春•杨浦区期末)某物理兴趣小组为了测量教室内大气压强的大小,将面积为S0的橡胶吸盘吸在水平放置的玻璃板下方,在吸盘下方挂上钩码。当吸盘快要松动时,向小桶内加入细沙进行微调,如图1所示。当吸盘刚好脱离玻璃板时,记录钩码总质量G1,测出小桶和沙子总重G2。
(1)请推理得出大气压强的字母表达式(用题中字母表示)。
(2)该小组利用相机,拍摄了吸盘未脱离与刚好脱离时的形变情况(掉落前吸盘内部均未进气),如图2所示。多次实验后,发现测得的大气压强数值均比实验室气压计读数值小很多。请分析测量值偏小可能的原因是: 吸盘内仍有少量气体 。
【考点】大气压测量的实验设计.
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系;实验基本能力.
【答案】(1)大气压强的字母表达式为p=G1+G2S0;
(2)吸盘内仍有少量气体。
【分析】(1)根据压强定义式推理得出大气压强的字母表达式。
(2)从吸盘内有的空气分析解答。
【解答】解:(1)当吸盘刚好脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的向上的压力大小等于所挂钩码与小桶和沙子总重力,
则大气压强:p=FS=G1+G2S0;
(2)测量值偏小主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化,如:挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出;实验过程中有部分空气进入吸盘等都会使得大气压强值偏小。
答:(1)大气压强的字母表达式为p=G1+G2S0;
(2)吸盘内仍有少量气体。
【点评】本题测量教室内大气压强的大小,考查压强定义式的应用和误差分析。
21.(2025春•嘉定区期末)炎炎夏日,小嘉和父母来到水上乐园体验大型滑梯,如图1所示。
(1)在小嘉从滑梯顶端加速下滑的过程中,下列说法正确的是( A )
A.重力势能转化为动能
B.重力势能增加
C.动能转化为重力势能
D.动能保持不变
(2)小嘉发现,胖瘦不同的两个人从同一个滑梯上滑下后,在水中滑行的距离不同,于是他猜想:物体的动能与物体的质量有关。为了验证以上猜想,他设计了如图2中甲、乙、丙所示的实验,用质量分别为m和2m的小球分别从同一个斜面上由静止释放撞击水平面上的木块。
①在实验中可以通过观察 木块移动的距离 来比较小球的动能大小;
②要验证猜想,应选用图2中的 乙、丙 图,选择的理由是 研究物体的动能与物体的质量有关,要控制速度相同,故小球要从同一高度自由滑下,只改变质量大小 。
【考点】探究影响物体动能大小的因素.
【专题】实验题;机械能及其转化;实验基本能力.
【答案】(1)A;研究物体的动能与物体的质量有关,要控制速度相同,故小球要从同一高度自由滑下,只改变质量大小;(2)木块移动的距离;乙、丙;研究物体的动能与物体的质量有关,要控制速度相同,故小球要从同一高度自由滑下,只改变质量大小。
【分析】(1)质量不变时,速度变大,动能变大,高度变小,重力势能变小;
(2)物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;根据转换法,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小。
【解答】解:(1)在小嘉从滑梯顶端加速下滑的过程中,速度变大,质量不变,动能变大,因高度变小,故重力势能变小,重力势能转化为动能,故选:A;
(2)小嘉发现,胖瘦不同的两个人从同一个滑梯上滑下后,在水中滑行的距离不同,于是他猜想:物体的动能与物体的质量有关。为了验证以上猜想,他设计了如图2中甲、乙、丙所示的实验,用质量分别为m和2m的小球分别从同一个斜面上由静止释放撞击水平面上的木块。
①由转换法,在实验中可以通过观察 木块移动的距离来比较小球的动能大小;
②要验证猜想,即研究物体的动能与物体的质量有关,要控制速度相同,故小球要从同一高度自由滑下,只改变质量大小,应选用图2中的 乙、丙图。
故答案为:(1)A;研究物体的动能与物体的质量有关,要控制速度相同,故小球要从同一高度自由滑下,只改变质量大小;(2)木块移动的距离;乙、丙;研究物体的动能与物体的质量有关,要控制速度相同,故小球要从同一高度自由滑下,只改变质量大小。
【点评】本题考查影响动能大小的因素及能量的转换,为常考题。
四.计算题(共2小题)
22.(2025春•普陀区校级期末)如图所示,一边长为10cm的实心正方体受到弹簧测力计竖直向上的拉力后仍静止于水平桌面上,已知立方体的质量是500g,测力计的示数如图所示,求:
(1)物体的密度?
(2)求桌面对物体的支持力?
【考点】根据运动状态件判断物体的受力情况;密度的简单计算;重力的计算.
【专题】计算题;应用题;密度及其应用;应用能力.
【答案】(1)物体的密度是0.5×103kg/m3;
(2)桌面对物体的支持力是0.4N.
【分析】(1)已知实心正方体的棱长可求得其体积,已知质量,由密度公式可求得其密度;
(2)由G=mg可求得物体的重力,读出弹簧测力计的示数,桌面对物体的支持力等于重力减去拉力。
【解答】解:(1)实心正方体的体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
物体的密度:
ρ=mV=0.5kg1×10−3m3=0.5×103kg/m3;
(2)物体的重力;
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,
由图可知弹簧测力计分度值是0.2N,弹簧测力计的示数4.6N,桌面对物体的支持力:
F=G﹣F拉=5N﹣4.6N=0.4N.
答:(1)物体的密度是0.5×103kg/m3;
(2)桌面对物体的支持力是0.4N。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数、力的合成以及密度公式的应用,关键是利用力的合成求出桌面对物体的支持力。
23.(2025春•青浦区期末)体育课上,一名中学生做俯卧撑,如图所示,若他的质量为60kg,A点为该同学的重心。求:
(1)该同学所受的重力G;
(2)如图状态时地面对手的作用力F。
【考点】杠杆的平衡条件的计算;重力的计算.
【专题】计算题;重力、弹力、摩擦力;简单机械.
【答案】(1)该同学所受重力为600N;
(2)地面对双手支持力的为400N。
【分析】(1)根据 G=mg得出该同学所受重力
(2)做俯卧撑时脚与地面接触处为支点,求出动力臂和阻力臂大小,由杠杆平衡条件得出
地面对双手的支持力大小。
【解答】解:(1)该同学所受重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
(2)由图可知,做俯卧撑时脚与地面接触处为支点,动力臂
L1=0.9m+0.45m=1.35m
阻力臂
L2=0.9m
由杠杆平衡条件得:F×L1=G×L2
即F×1.35m=600N×0.9m
地面对双手的支持力大小为
F=400N
答:(1)该同学所受重力为600N;
(2)地面对双手支持力的为400N。
【点评】本题考查重力公式及杠杆平衡条件的运用,难度不大。
考点卡片
1.时间的估测
【知识点认识】
1.利用日常经验,如步行速度或心跳频率,作为时间估测的参考。使用简单的计数方法,如数心跳或步数,来估测时间。
【命题方向】
根据给定情境估测时间并填写。
例:实验室的常用秒表,长针走一圈是 30 s,估计一下自己的身体的“生物钟”﹣﹣脉搏跳动10次大约 7.5 s。
分析:利用对实验室常用秒表的认识来分析长针走一圈是多少秒,首先估计一下1min(60s)内脉搏跳动的次数,再算出每跳动一次所用的时间,便可以计算出跳动10次所用的时间。
解析:解:实验室的常用秒表,长针走一圈是30s,
在60s内脉搏跳动的次数大约是80次,
脉搏跳动一次所用的时间为:60s80次=0.75s/次,
搏跳动10次大约为:0.75s/次×10次=7.5s。
故答案为:30,7.5。
点评:本题考查了学生对时间的估测,这就需要学生注重对日常生活的积累。
【解题方法点拨】
需要注重对日常生活的积累。
2.运动和静止的相对性
【知识点认识】
1.选取的参照物不同,物体的运动情况就不同,所以物体的运动和静止是相对的。
2.相对静止:若两个物体以同样快慢、向同一方向运动,则它们是相对静止的关系。
(1)卡车和联合收割机:以地面为参照物,二者都是运动的;以卡车为参照物,收割机是静止的;以收割机为参照物,卡车是静止的。
(2)空中加油机和受油机:以地面为参照物,二者都是运动的;以加油机为参照物,受油机是静止的;以受油机为参照物,加油机也是静止的。
【命题方向】
所选参照物与运动状态之间的关系.
例:甲、乙两同学以相同的速度同向骑行在滨河大道上,分别以乙同学、大道两旁的房屋为参照物,甲同学的状态( )
A.都是运动的
B.都是静止的
C.运动、静止
D.静止、运动
分析:物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。
解析:解:甲、乙两同学以相同的速度同向运动,以乙同学为参照物,甲同学和乙同学的位置没有发生变化,甲同学是静止的;
以道路两旁的房屋为参照物,甲同学的位置发生变化,甲同学是运动的。
故选:D。
点评:一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
【解题方法点拨】
运动和静止的相对性意味着物体的运动状态取决于所选参照物,不同的参照物可能导致不同的描述。
3.速度的估测
【知识点的认识】
常见的速度值:
1、一般人正常步行速度大约 1.1m/s(4km/h);
2、自行车的行驶速度约为 5m/s;
3、15℃时声音在空气中的传播速度约为 340m/s;
4、人心跳 65~85 次的时间大约 1min;
5、世界百米赛的记录 10m/s 以内;
6、高速公路上行驶的小汽车最高速度 120km/h;
7、大型喷气客机飞行的速度约 900km/h;
8、高铁正常行驶的速度约 300km/h;
9、超音速战斗机 700m/s;
10、子弹出膛 1000m/s;
11、蜗牛爬行的速度 1.5mm/s。
【命题方向】
考查学生对日常生活中常见的物理量数值的估测判断。
例:下列关于一个中学生的相关物理量估测最合理的是( )
A.步行速度约为1.2m/s
B.身高约为160dm
C.100m短跑成绩约5s
D.一枚硬币的厚度为1cm
分析:不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
解析:解:A、中学生正常步行的速度在1.2m/s左右,故A合理;
B、成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于成年人,在160cm=16dm左右,故B不合理;
C、男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩不可能小于10s,一般在15s左右,故C不合理;
D、一枚硬币的厚度约为1.5mm,故D不合理。
故选:A。
点评:对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
【解题方法点拨】
需要注重对日常生活的积累。
4.质量的概念与特性
【知识点的认识】
物体所含物质的多少叫质量,通常用字母m表示,是度量物体在同一地点重力势能和动能大小的物理量,是描述物体的惯性的物理量,是决定物体受力时运动状态变化难易程度的唯一因素.
质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关.单位不同于重量.质量大,物体含有物质多;质量小,物体含有物质少.
【命题方向】
命题角度①:质量大小的变化;②质量是物体的一种属性。
例:我国航天事业高速发展!2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。神舟十四号航天员穿着的航天服从空间站返回地面后,其质量( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
分析:物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关。
解析:解:神舟十四号航天员穿着的航天服从空间站返回地面后,位置发生变化,所含物质的多少不变,其质量不变。
故选:C。
点评:理解质量的概念,掌握质量是物质的一种属性,它不随物体的形状、位置、状态、温度的改变而改变是解答此题的关键。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
5.质量的估测
【知识点的认识】
常见物体的质量:
中学生:50kg;一个鸡蛋:50g;一个硬币5g;一个苹果:200g;物理课本:300g。一枚邮票:50mg;热水瓶中的水:2kg;一桶纯净水:19kg;大象的质量:2~6t;教室空气的质量:200kg
【命题方向】
考查学生对日常生活中常见的物理量数值的估测判断。
例:中国古代青铜器具有悠久的历史和丰富的文化内涵。如图所示,是小明在暑假旅游时买的一个青铜酒爵工艺品,关于此酒爵盛满酒时酒的质量,下列估测值最接近实际的是( )
A.5mg
B.50g
C.500g
D.5kg
分析:根据生活经验进行估测。
解析:解:一个鸡蛋的质量约为50g,此酒爵盛满酒时酒的质量跟一个鸡蛋的质量差不多,接近50g。故B正确,ACD错误。
故选:B。
点评:估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用。
【解题方法点拨】
需要注重对日常生活的积累。
6.密度的简单计算
【知识点的认识】
公式:ρ=mV
【命题方向】
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:小蓝将一个质量为54g的实心小球放入盛满水的杯子中,小球沉入杯底,溢出水的质量为20g,则该小球的体积为 20 cm3,密度为 2.7×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
分析:溢出水的体积即为小球的体积,利用密度公式分别计算溢出水的体积和小球的密度。
解析:解:溢出水的体积即为小球的体积,已知溢出水的质量为20g,根据密度公式,溢出水的体积V溢水=m水ρ水=20g1g/cm3=20cm3;
已知小球质量为54g,小球的体积等于溢出水的体积,根据密度公式,小球的密度ρ球=m球V球=m球V溢水=54g20cm3=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3。
故答案为:20;2.7×103。
点评:本题考查密度公式的应用,难度不大。
【解题方法点拨】
利用密度公式计算时要注意单位的统一。
质量用kg,则体积用m3,密度单位为kg/m3
质量用g,则体积用cm3,密度单位为g/cm3
7.力可以改变物体的运动状态
【知识点的认识】
(1)改变物体的形状:力可以直接作用于物体,导致其形状发生变化。例如,当我们用力拉弹簧时,弹簧会被拉长;或者当我们用力挤压一个气球时,气球会变瘪。这些现象都是力作用于物体,使其形状发生改变的例子。
(2)改变物体的运动状态:力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。运动状态的变化包括速度的大小、方向,或者是物体由静止到运动,由运动到静止的转变。例如,当我们用手推一个静止的课本时,课本会由静止变为运动,这表明力改变了课本的运动状态。
【命题方向】
理解力可以改变物体的运动状态,能结合生活中的实际现象进行分析。
例:如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处,铅球在飞行过程中,不断改变的是铅球的 运动状态 (不计空气阻力)。
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。
解析:解:铅球由a处向右上方推出,铅球在飞行过程中不计空气阻力,只受到重力的作用,受力不平衡,其运动状态不断改变。
故答案为:运动状态。
点评:此题考查了力的作用效果,属于基础知识。
【解题方法点拨】
理解力的作用效果对于解释和理解许多物理现象以及解决实际问题都是至关重要的。
8.力的相互性
【知识点的认识】
相互性(相互作用力):任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
【命题方向】
通过现象判断力的作用是相互的。
例:赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划桨,龙舟向前加速运动。这可说明力的作用是
相互 的。
分析:力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
解析:解:赛龙舟比赛时,向后划桨,桨对水施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水会同时对桨施加向前的反作用力,所以龙舟向前运动。
点评:本题以端午节“赛龙舟”为载体考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,是中考的热点题型之一。
【解题方法点拨】
相互作用的力一定是同性质的力。例如,压力和支持力都是弹力,物体和接触面间的摩擦力;两个电荷间的相互作用的电场力,或电流间的磁场力等等
9.探究弹簧测力计的测力原理
【知识点的认识】
(1)实验目的:
理解弹簧测力计的工作原理。掌握使用弹簧测力计测量力的方法。探究弹簧的弹性限度和胡克定律。实验原理胡克定律:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。即F=kΔx,其中F是拉力,k是弹簧的劲度系数,Δx是弹簧的伸长量。
(2)实验器材:弹簧测力计、弹簧、钩码(或其它重物)、刻度尺记录表格。
(3)实验步骤:
准备实验器材:将弹簧测力计、弹簧、钩码等器材准备好。
检查弹簧测力计:确保弹簧测力计的指针指在零位,检查其量程和分度值。
测量弹簧原长:使用刻度尺测量弹簧的原长。
逐步增加力:将弹簧的一端固定,另一端挂上钩码。逐渐增加钩码的数量,每次增加后记录弹簧的伸长量和测力计的读数。
记录数据:制作数据记录表,记录每次实验的钩码数量、弹簧的伸长量和测力计的读数。
绘制图像:将记录的数据绘制成图像,横坐标为力(测力计读数),纵坐标为弹簧的伸长量。观察图像是否为一条直线,验证胡克定律。
分析结果:分析图像,讨论在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力是否成正比。讨论超出弹性限度时,弹簧的表现。
【命题方向】
考查探究弹簧测力计的测力原理的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如表所示为小李同学做“研究弹簧的长度与所受拉力大小的关系”实验记录的数据:
(1)请帮小李同学填写漏掉的数据(填在表格中);
(2)由表中数据可知,弹簧的原长L0是 2 cm;
(3)分析数据可以得出的结论是: 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长 ;
(4)这项研究在实际中主要的应用是: 弹簧测力计 ;
(5)小李作出了如图所示的两个F﹣L关系图像,其中 B 图是正确的。
分析:(1)弹簧受到的拉力为0时,弹簧的长度是原长,用弹簧的长度减去弹簧的原长即为弹簧伸长的长度,计算出弹簧伸长的长度分析它与所受拉力的关系;
(2)由数据可知,弹簧的原长L0是2cm;
(3)在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长;
(4)实验研究的是弹簧长度和重力的关系,在已学的物理仪器中,弹簧测力计符合该实验的实际应用;
(5)明确横、纵坐标所代表的物理意义,然后抓住两个关键点进行解答。解析:解:(1)根据图象,当拉力为0N时,弹簧长度为2cm。拉力为0.5N,弹簧长度为3cm,则伸长了1cm,所以当拉力是1.5N时,弹簧长度伸长了3cm,所以弹簧的长度是5cm;
(2)由数据可知,弹簧的原长L0是2cm;
(3)分析数据可以得出的结论是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长;
(4)实验研究的是弹簧长度和拉力的关系,在已学的物理仪器中,弹簧测力计符合该实验的实际应用;
(5)结合表中数据读图象可知,弹簧的原长为2cm,所以横坐标应从2cm处开始,所以A错误,B符合题意。
故答案为:(1)5;(2)2;(3)在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长;(4)弹簧测力计;(5)B。点评:本题通过探究弹簧的长度跟外力的变化关系得出在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比这一结论。考查的难点在于对数据和图象的判断,要明确弹簧的原长在图象中的体现和超过弹性限度时弹簧的长度不变,是解答正确的关键。
【解题方法点拨】
确保每次实验前弹簧测力计的指针都指在零位。注意弹簧的弹性限度,避免超过其弹性范围。
10.重力的概念
【知识点的认识】
定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明:①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
11.重力的估测
【知识点的认识】
利用重力公式G﹣mg,根据物体的质量估测它的重力大小。例如:一个鸡蛋的质量在50g左右,两个鸡蛋的质量约100g,受到的重力约 1N。
【命题方向】
通过实际问题或情景,考察学生使用估测技巧的能力。
例:物理学是一门以观察、实验为基础的科学,下列估测最符合实际的是( )
A.一个黑板擦约重为10N
B.托起两个鸡蛋所用的力约为1N
C.教室门的高度约为4m
D.人正常步行的速度约为11m/s
分析: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。
解析:解:A.一个黑板擦的质量约为100g,重力为G=mg=100×10﹣3kg×10N/kg=1N,故A不正确;
B.一个鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量约为100g,重力为G=mg=100×10﹣3kg×10N/kg=1N,故B正确;
C.教室门的高度比学生的身高要高,约为2m,故C不正确;
D.人正常步行一秒钟走两步,每步长0.6m左右,速度约为1.2m/s,故D不正确。
故选:B。
点评: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。
【解题方法点拨】
常见的重力估测:
一个黑板擦约重为1N学生的重力约为500N
一个鸡蛋约重0.5N
物理教科书约重2N
铅笔约重0.05N
大象的约重50000N
一个篮球约重5N
一个苹果约重2N
12.重力的计算
【知识点的认识】
公式G=mg,其中G表示重力,单位是N;m表示质量,单位是kg;g取9.8N/kg,粗略计算时,可取g=10N/kg.
【命题方向】
(1)公式的表述:重力大小跟物体的质量成正比,不能反过来表述:物体的质量跟重力大小成正比.(2)直接利用公式进行重力、质量的计算.(3)由质量计算出重力或直接计算重力做功或克服重力做功.(4)与力的合成或平衡力结合出题.
例:在某运河桥桥头立有这样的一块牌子,如图所示。现有一自重6×104N的大卡车,装了4m3的石子,石子的密度为2.5×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)车自身的质量;
(2)车中石子的质量;
(3)这辆卡车能否从该桥上通过。
分析:(1)知道大卡车的重,根据G=mg求出车自身的质量;
(2)知道石子的体积和密度,根据m=ρV求出其质量;
(3)比较大卡车的总质量和桥允许通过车的最大质量相比较,然后得出答案。解析:解:(1)由G=mg可得,车自身的质量:
m车=G车g=6×104N10N/kg=6×103kg=6t;
(2)由ρ=mV可得,车中石子的质量:
m石=ρ石V石=2.5×103kg/m3×4m3=1×104kg=10t;
(3)大卡车的总质量:
m总=m车+m石=6t+10t=16t<20t,
所以,这辆卡车能从该桥上通过。
答:(1)车自身的质量是6t;
(2)车中石子的质量是10t;
(3)这辆卡车能从该桥上通过。点评:本题考查了重力公式和密度公式的应用以及车是否安全通过大桥的判断,是一道较为简单的应用题。
【解题方法点拨】
理解公式的含义,注意知识点之间的联系.
13.惯性的概念
【知识点的认识】
(1)惯性的定义:一切物体保持原有运动状态不变的属性叫做惯性。
(2)惯性的特点
①惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。
②任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态。
【命题方向】
考查惯性的概念以及惯性现象。
例:两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲);手握玻璃管突然向某一方向运动时,气球突然变大(图乙)。下列对该现象的判断,正确的是( )
A.玻璃管是突然向上运动的
B.玻璃管是突然向下运动的
C.该现象的产生是由于水具有惯性
D.该现象的产生是由于玻璃管具有惯性
分析:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,据此分析即可解答。
解析:解:由于水具有惯性,当手握玻璃管突然向上运动时,玻璃管上升,水保持静止,流入气球,使得气球突然变大。故AC正确、BD错误。
故选:AC。
点评:此题主要考查学生对惯性现象的理解,解释惯性现象时的步骤:①确定研究对象,阐明其原来的运动状态;②说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了;③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;④说明结论。
【解题方法点拨】
理解惯性的概念以及惯性的生活现象。
14.惯性大小的影响因素
【知识点的认识】
同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢,不论受力还是不受力,都具有惯性,而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,而与物体的运动状态无关。
【命题方向】
考查对惯性现象的分析和惯性大小影响因素的认识。
例:看到如图的漫画,小明想:为什么容易阻止鼠的运动,却难以阻止牛的运动呢?对比,他提出以下几种看法,你认为这些看法中正确的是( )
A.鼠的惯性小,因为它的速度慢
B.鼠没有惯性,因为它的质量小
C.牛的惯性大,因为它的速度大
D.牛的惯性大,因为它的质量大
分析: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。
解析:解:惯性的大小与物体的质量有关,物体的质量越大、惯性越大,其运动状态越难改变,因此,我们容易阻止鼠的运动,却难以阻止牛的运动,故ABC错误,D正确。
故选:D。
点评:本题主要考查了对惯性现象的分析和惯性大小影响因素的认识,属基础题。
【解题方法点拨】
掌握影响惯性大小的因素是质量,与运动状态无关。
15.平衡力与相互作用力的辨析
【知识点的认识】
相互作用力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在两个物体上(异物);⑤同时产生,同时消失(同时)
平衡力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在同一个物体上(同物);⑤两个力可以单独存在
【命题方向】
判断两个力是否为一对平衡力,还是相互作用力是命题方向,因为学生往往区别不开.。
例:花瓶静止在水平桌面上,下列关于平衡力和相互作用力的说法正确的( )
A.花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
B.桌子受到的重力与桌子受到的支持力是一对平衡力
C.花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
D.桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
分析:二力平衡的条件: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;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。解析:解:A、花瓶静止在水平桌面上,处于平衡状态,花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力符合二力平衡条件,是一对平衡力,故A正确。
B、桌子受到的支持力等于桌子和花瓶的总重力,则桌子受到的重力与桌子受到的支持力大小不等,不是一对平衡力,故B错误。
C、花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力方向相同,不是一对相互作用力,故C错误。
D、桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
点评:此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
【解题方法点拨】
“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是:相互作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。因此,我们只需要看力的作用点,如果在一个物体上,那就是平衡力,如果在两个物体上,就是相互作用力
16.根据运动状态件判断物体的受力情况
【知识点的认识】
①当物体不受任何力作用时,物体总保持静止状态或匀速直线状态;
②当物体受平衡力作用时,物体同样总保持静止状态或匀速直线状态即平衡状态.
③当物体受非平衡力作用时,物体的运动状态一定会改变.
【命题方向】
考查不同运动状态下,物体受力的情况。
例:如图,放在粗糙水平面地上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定小于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定等于F2
分析:(1)物体静止在粗糙的水平面上:
当物体有运动趋势时,物体受到摩擦力的作用,此时物体受到拉力F1、F2和摩擦力作用,这三个力是平衡力,F1一定不等于F2。
当物体没有运动趋势时,物体不受摩擦力作用,此时物体受到拉力F1、F2是平衡力,F1一定等于F2。
(2)当物体向右匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,F2一定大于F1。
当物体向左匀速直线运动时,物体受到向右的摩擦力,F1和F2、摩擦力是平衡力,F1一定大于F2。
解析:解:AB、当物体静止在水平面上,物体可能有运动的趋势,可能没有运动趋势。当物体没有运动趋势时,水平方向上只受两个水平拉力F1、F2作用,这两个力是平衡力,大小一定相等;当物体有运动趋势时,此时物体受到拉力F1、F2和摩擦力作用,这三个力是平衡力,F1一定不等于F2.可能F1大,也可能F2大,故AB错误。
CD、当物体向右匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F2一定大于F1.
当物体向左匀速直线运动时,物体受到向右的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F1一定大于F2.故C正确,D错误。
故选:C。
点评:对于粗糙的水平面,物体有运动趋势和进行运动时,都要考虑摩擦力的问题。这是容易让人忽视的问题。
【解题方法点拨】
物体在不受力或受平衡力时,将保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态.物体在受非平衡力作用时,其运动状态一定改变。
17.力与运动的关系
【知识点的认识】
(1)物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,即原来运动的物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态;原来静止的物体不受力时,总保持静止状态.
(2)物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因.
(3)物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变.
(4)如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,那么,它可能不受外力作用,也可能受平衡力作用.
【命题方向】
物体的运动状态的变化与平衡力结合是命题的方向,学生往往理解物体的运动需要力来维持这个误区也是命题的知识点。
例:物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次运动时的速度分别为v1、v2。则下列关系正确的是( )
A.F1=F2;v1=v2
B.F1=F2;v1<v2
C.F1>F2;v1>v2
D.Ff<F2;v1<v2
分析:根据图像确定物体两次的运动状态,然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系,再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小,进而得出两次推力的大小关系。
解析:解:由图像甲可知,物体做匀速直线运动,速度大小为v1=s甲t甲=4m2s=2m/s;
由图像乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v2=4m/s,则v1<v2;
因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体受到的摩擦力不变,故受到的水平推力为:F1=F2。
故选:B。
点评:此题考查了学生对图像问题的分析能力,能从图像中得出相关的信息是解题的关键。
【解题方法点拨】
力与运动的关系是力学中的一个重点和难点,正确理解力与运动的关系是学好力学的关键.知道什么是物体运动状态的改变,物体受力不平衡时运动状态如何改变.
18.增大有益摩擦的方法
【知识点的认识】
增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
(4)变湿摩擦为干摩擦.
【命题方向】
怎样增大摩擦力或减小摩擦力,生活中的现象使用的是增大还是减少摩擦都是命题方向。
例:自行车上应用了很多物理知识,其中属于增大摩擦力的是( )
A.把手上刻有花纹
B.车轮做成圆形
C.给链条加润滑油
D.前后轮都安装在滚动轴承上
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:解:A、把手上刻有花纹,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A符合题意;
B、车轮做成圆形,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故B不符合题意;
C、给链条加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C不符合题意;
D、前后轮都安装在滚动轴承上,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D不符合题意。
故选:A。
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。
【解题方法点拨】
解答此类题目时,分析操作前后的摩擦力变化即可.例如,锁生锈不好开时,将少量食用油注入锁孔就易开了,起初开锁难说明摩擦力大;操作后,开锁容易说明摩擦力减小.前后对比说明注入食油使摩擦力减小了,或者,直接分析操作符合增大或减小摩擦的哪一项,这需要我们熟练应用增大或减小摩擦的方法与途径.
19.压强的公式的应用
【知识点的认识】
计算公式:P=FS,(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体)
【命题方向】
压强的计算,主要是运用公式及其变形解决有关问题,另外,压强的计算常常与密度公式,重力公式相联系,体现了知识的综合性,所以常成为中考的热点。
例:我国研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队在附近遇控机器人。若机器人质量为500kg,履带与地面的总接触面积为400cm2。求:
(1)机器人对水平冰面的压力;
(2)若南极某处冰面能承受的压强为2×105Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
分析:(1)已知机器人的质量,利用G=mg求其重力,机器人对冰面的压力等于本身的重力;
(2)知道履带与冰面的接触总面积(受力面积),利用p=FS求机器人对冰面的压强,与冰面能承受的最大压强比较可知能否通过该冰面。
解析:解:(1)机器人的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N,
机器人对冰面的压力等于机器人的重力,即F=G=5000N;
(2)机器人对冰面的受压面积S=400cm2=0.04m2,
则机器人对冰面的压强为:p=FS=5000N0.04m2=1.25×105Pa<2×105Pa,机器人可以顺利通过该冰面。
答:(1)机器人对水平冰面的压力是5000N;
(2)该机器人可以顺利通过冰面。
点评:本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对冰面的压力等于物体重力。
【解题方法点拨】
压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同.
20.固体压强的比较大小
【知识点的认识】
准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。中考中对于压强的考查,往往在同一情境中出现多个力、多个面积发生变化的情景。要想准确的比较、计算压强的大小,找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键。我们审题时要抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式p=FS,采用控制变量法。
【命题方向】
比较压力的大小是各省、市中考物理的热点,考题常以填空、选择等形式出现。只有加强这方面的训练,全面提高分析问题和解决问题的能力,才能在中考时取得好成绩。
例:小明同学将三个完全相同的长方体木块竖放在水平面上,将图中的阴影部分切去,剩余部分对水平面的压强值依次为p甲、p乙、p丙,则长方体甲对水平面的压强跟切去前相比 不变 (选填“增大”“减小”或“不变”);在这三个压强值中最小的是 p乙 。
分析:根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSℎgS=ρgh比较压强的大小变化;首先比较甲、乙、丙对地面压力的大小,然后根据p=FS比较它们对水平地面的压强的大小关系。
解析:解:将图中的阴影部分切去,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSℎgS=ρgh可知,高度不变,压强不变;长方体乙对地面的压力的减小比例小大于受力面积的减小比例,所以压强变小;长方体丙对地面的压力的减小比例小于受力面积的减小比例,所以压强变大。所以剩余部分对水平面的压强中最小的是p乙。
故答案为:不变;p乙。
点评:判断压强的变化,不但考虑压力的变化,同时还要考虑受力面积的变化。
【解题方法点拨】
掌握比较压强大小的方法以及对公式的熟练应用是关键。
21.减小压强
【知识点的认识】
利用公式:p=FS来分析减小压强方法:
(1)压力一定,增大受力面积;
(2)受力面积一定,减小压力;
(3)同时减小压力,增大受力面积.
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽.
【命题方向】
生活中那些是增大和减小压强的现象,是命题方向。
例:一名滑雪运动员穿上滑雪板后发现她在雪地上留下的痕迹变浅了。下列现象中与滑雪板的作用相同的是( )
A.用久的菜刀磨一磨
B.同学们的书包带较宽
C.压路机的碾子很重
D.盲道上有凸起
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;
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。
.解析:解:运动员穿上滑雪板后发现在雪地上留下的痕迹变浅了,是通过增大受力面积来减小压强。
A.用久的菜刀磨一磨,是通过减小受力面积增大压强,故A不正确;
B.同学们的书包带较宽,是通过增大受力面积减小压强,故B正确;
C.压路机的碾子很重,是通过增大压力增大压强,故C不正确;
D.盲道上的凸起,是通过减小受力面积增大压强,让盲人容易感受到,故D不正确。
故选:B。
点评:本题考查增大和减小压强的方法,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
【解题方法点拨】
要知道压强大小的影响因素,会解释生活中有关增大和减小压强的现象
22.液体压强的公式及计算
【知识点的认识】
1、计算液体压强的公式是p=ρgh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算:
由液体的压强公式p=ρgh可知,液体的压强大小取决于液体的密度和深度,深度的不同比较直观,一眼可以看到,而密度不同需引起注意,有时直接给出物质不同,密度不同,有时则隐含着密度不同,需要自己发现。
3、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法:
液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。
(1)液体内部压强是由液体的重力产生的,但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力,而等于底面积所受的压强乘以受力面积,因此,处理液体内部问题时,先求压强再算压力。
(2)容器对支持面的压力和压强,可视为固体问题 处理,先分析压力大小,再根据p=FS计算压强大小。
【命题方向】
液体压强的计算,题型常见的有填空、选择、计算及探究题。
例:面积为1m2的水平桌面正中央放着一个平底鱼缸,内外底面积均为100cm2;缸内有3kg的水和一条100g的鱼,水的深度为20cm,忽略鱼缸厚度和质量,求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)水对鱼缸底产生的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
分析:(1)根据p=ρgh求水对鱼缸底的压强;
(2)根据p=FS求出水对鱼缸底产生的压力;
(3)根据G=mg求鱼和水的重力,鱼缸对水平桌面的压力大小等于鱼缸、水和鱼的总重力,根据p=FS求出鱼缸对桌面产生的压强。
解析:解:(1)水对鱼缸底的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)鱼缸的底面积S=100cm2=0.01m2,
则水对缸底产生的压力:F=pS=2×103Pa×0.01m2=20N;
(3)鱼的重力:G鱼=m鱼g=0.1kg×10N/kg=1N,
水的重力:G水=m水g=3kg×10N/kg=30N,
鱼缸对桌面的压力:F'=G总=1N+30N=31N,
鱼缸对桌面产生的压强:p'=F′S=31N0.01m2=3100Pa。
答:(1)水对鱼缸底的压强为2×103Pa;
(2)水对鱼缸底产生的压力为20N;
(3)鱼缸对桌面产生的压强为3100Pa。
点评:本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算压强(p=FS)。
【解题方法点拨】
(1)液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强。
(2)液体的压强公式,对于固体来说,不能直接应用此公式,但对于长方体、正方体、圆柱体等规则形状的物体来说,经过推导以后可以使用。
(3)找出题目中隐含条件是解本题的关键。
(4)一些题按常规方法比较,很复杂。重要是抓住问题的关键:容器内液体体积不变。结合图形分析、比较,得出结论。
23.连通器的应用
【知识点的认识】
连通器是一种上端开口、底部互相连通的容器,其应用广泛,主要基于连通器内液体的液面总是保持在同一水平面上的原理。以下是连通器的一些典型应用:
水渠的过路涵洞:用于让水流在不同高度或不同位置的水渠之间传递,保持水位一致。
牲畜的自动饮水器:通过连通器的原理,确保水位稳定,方便动物随时饮水。
锅炉水位计:用于监测锅炉内部的水位,确保锅炉安全运行。
日常生活中所用的茶壶、洒水壶:利用连通器的原理,使得液体在倒出时能够保持液面的平衡,方便使用。
三峡船闸和自来水水塔:这些是世界上最大的人造连通器,用于控制和调节水流,确保船只顺利通过和水流的供应。
【命题方向】
连通器原理的应用(生活中的事例)是命题方向例如,水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计,以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器.世界上最大的人造连通器是三峡船闸和自来水水塔。
例:如图所示的装置中,不属于连通器应用的是( )
A.自动喂水装置
B.茶壶
C.下水的回水管
D.船闸
分析:上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。
解析:解:A、当瓶口在水面以下时,瓶子内的水和空气的压强之和等于外界的大气压强,水不流出;当瓶口露出水面时,空气进入瓶内,水流出,直到封住瓶口为止,利用的是大气压,不是连通器原理,故A符合题意;
B、茶壶的壶身与壶嘴上端开口,底部相通,构成了连通器,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,故B不符合题意;
C、洗手池下水的回水管,上端开口、底部连通,构成了连通器,故C不符合题意;
D、船闸的闸室和上下游之间构成上端开口,下部连通的容器,故D不符合题意。
故选:A。
点评:本题考查连通器的原理,关键知道连通器是上端开口,底部相连的,液面静止时保持相平。
【解题方法点拨】
这些应用都基于连通器的基本原理,即当液体不流动时,连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上。这一原理不仅在技术和工程领域有着广泛的应用,也为日常生活带来了便利和安全保障。
24.大气压测量的实验设计
【知识点的认识】
“估测大气压的值”的实验方案:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
②如下图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒.当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
③观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L.
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为p=FS=FlV;
【命题方向】
考查大气压测量的实验设计,利用二力平衡等知识计算大气压强的值。
例:物理兴趣小组的同学想利用所学物理知识估测南通狼山山顶的大气压强。器材有:注射器(刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。
(1)到达山顶后,进行了如图所示的实验,他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,此时针筒内的大气压为 0 ;
(2)为测大气压强,需要测出的物理量有:注射器带刻度部分的长度l和 活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数F (填写物理量的名称及相应的符号),不计针筒与活塞之间的摩擦;
(3)山顶的大气压强p= FlV (用所测量的物理量及已知量表示),若实验时针筒内的空气未排尽,会导致山顶大气压强的测量值比实际值偏 小 (选填“大”或“小”)。
分析:(1)大气压是气体产生的压强;
(2)(3)本实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为F=p大气S,故需测出注射器带刻度的长度,利用注射器的体积求出活塞的横截面积S,以及测出拉动活塞时的拉力F,就可根据p大气=FS求出大气压强的值。
若实验时针筒内的空气未排尽,会导致所测F偏小,再由压强定义式分析。解析:解:(1)首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,此时针筒内无气体,故大气压为0;
(2)由本实验的原理可知:需要测量出注射器带刻度的长度l,活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数F;
(3)活塞的横截面积S=Vl,由F=pS可知:山顶的大气压强p=FS=FlV;
若实验时针筒内的空气未排尽,会使得所测大气压力F偏小,根据p=FS可知,山顶大气压强的测量值比实际值偏小。
故答案为:(1)0;(2)活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数F;(3)FlV;小。点评:解决本题的关键是掌握大气压强测量方法的原理和过程。
【解题方法点拨】
利用注射器测量大气压时,用到的原理是p=F/S,利用二力平衡知识测出大气压力,利用几何知识得出活塞的受力面积S,便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否对几个测量值造成了影响,造成了怎样的影响,最后确定是偏大或偏小。
25.流体压强与流速的关系
【知识点的认识】
液体和气体都具有流动性,统称为流体.如:空气、水等.流体流动时的压强称作流体压强.空气和水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大.
【命题方向】
联系生活实际用流体压强与流速的关系解释现象是命题方向,一般出现选择题、填空题或简答题.
例:下列事例中能够说明流体压强与流速关系的是( )
A.拦河坝设计成下宽上窄
B.高压锅容易把食物煮熟
C.用漏斗向下吹气乒乓球不下落
D.飞机飞行时机翼受到升力
分析:(1)液体内部压强随着深度的增加而增大;
(2)气压越大,沸点越高,气压越小,沸点越低;
(3)流体流速越大的位置,压强越小。解析:解:A、液体内部压强随着深度的增加而增大,即越往下面,河水的压强越大,所以拦河坝设计成下宽上窄,故A错误;
B、高压锅是利用了液体的沸点随压强的增大而增大的原理制成的,故B错误;
C、用漏斗向下吹气,乒乓球上方空气流速变快,压强变小,下方空气流速慢,压强较小,产生向上的压强差,所以乒乓球不下落,故C正确;
D、飞机的机翼呈现流线型,故飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压强,所以飞机能起飞,故D正确。
故选:CD。
点评:本题四个选项考查了多个方面的知识,此类选择题是中考题中最常见的,是能较全面的考查基础知识的综合题。
【解题方法点拨】
流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。解这些题目的关键是明确哪个地方流速较其他地方快。
26.阿基米德原理的定性分析
【知识点的认识】
运用阿基米德原理进行定性分析时,运用控制变量法,先找到相同的量,再利用公式F浮=ρ水gV排进行分析即可。
【命题方向】
考查阿基米德原理的定性分析。
例:将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中,小球静止时的情况如图所示,则三个小球中所受浮力最小的是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
分析:已知体积的关系,利用阿基米德原理公式可判断出它们所受浮力最小的是哪一个。
解析:解:因为体积相同,丙物下沉,乙物悬浮,甲物体漂浮,丙和乙排开水的体积相同,甲漂浮,甲排开水的体积最小,根据公式F浮=ρ水gV排可知,甲受到的浮力最小。
故选:A。
点评:本题考查浮力公式的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
【解题方法点拨】
熟练运用阿基米德定理的公式,重点是分析题目中的相同的条件。
27.利用阿基米德原理进行简单计算
【知识点的认识】
①F浮=G排=ρ液gV排,式中ρ液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
【命题方向】
考查运用阿基米德原理进行计算。
例:如图所示,小芳用手将重2N、体积为2.3×10﹣4m3的苹果浸没在水中,则松手后苹果最终静止时,苹果受到的浮力大小为 2 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
分析:(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排求出苹果所受浮力;
(2)根据苹果重力与浮力的大小关系可知苹果的浮沉状态;
(3)苹果静止后处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知苹果受到的浮力大小。
解析:解:苹果浸没在水中时,排开水的体积等于苹果的体积,即:V排=V=2.3×10﹣4m3,
苹果浸没时受到的浮力为:
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.3×10﹣4m3=2.3N;
浸没在水中的苹果,受到的浮力F浮=2.3N,而重力G=2N,
比较可知:F浮>G,故松手后苹果将上浮,最终苹果会漂浮在水面上,此时受到的浮力等于苹果的重力,即:F浮′=G=2N。
故答案为:2。
点评:熟练运用阿基米德原理的公式和物体的受力情况,是解答此题的关键。
【解题方法点拨】
根据题目所给信息,判断用称重法,压力差法,阿基米德原理法中的哪一种。
28.物体浮沉条件
【知识点的认识】
物体浮沉条件:
(1)当物体的密度小于液体的密度时,物体所受的浮力大于重力,因此物体会上浮。
(2)当物体的密度等于液体的密度时,物体所受的浮力等于重力,物体将保持悬浮状态。
(3)当物体的密度大于液体的密度时,物体所受的浮力小于重力,因此物体将下沉。
【命题方向】
考查物体的浮沉条件。
例:甲、乙两个实心球体放入足够深的某种液体中平衡后,所受的浮力之比为F甲:F乙=3:5,若甲、乙两球的密度之比为ρ甲:ρ乙=2:3,体积之比为V甲:V乙=3:4,则( )
A.甲、乙都沉底
B.甲悬浮,乙沉底
C.甲漂浮,乙沉底
D.甲、乙都漂浮在液面上
分析:知道甲、乙两物体的密度关系和体积关系,可以得出两物体的质量关系、重力关系;知道浸没时受到的浮力关系,据此利用排除法选择正确答案。
解析:解:已知:甲、乙两球的密度之比为ρ甲:ρ乙=2:3,体积之比为V甲:V乙=3:4,
根据ρ=mV可得:m甲:m乙=ρ甲V甲:ρ乙V乙=2×3:3×4=1:2,
若甲、乙都漂浮在液面上,甲、乙受到的浮力:
F甲:F乙=G甲:G乙=m甲:m乙=1:2,不符合题意,故D错误;
若甲、乙都沉在水底或甲悬浮在液体中、乙沉底,甲乙物体排开液体的体积等于本身的体积,
则甲、乙受到的浮力:
F甲:F乙=ρ液V甲g:ρ液V乙g=V甲:V乙=3:4,不符合题意,故A、B错;
已知F甲:F乙=3:5,V甲:V乙=3:4,
根据F浮=ρ液gV排可知,V甲排:V乙排=F甲:F乙=3:5,
则V甲排<V乙排,即甲排开液体的体积少,
所以,甲漂浮,乙沉底,故C正确。
故选:C。
点评:本题考查了学生对阿基米德原理和漂浮条件的掌握和运用,利用好排除法做选择题!
【解题方法点拨】
比较重力与浮力的大小,或者液体密度的大小来判断物体的浮沉。
29.利用物体的浮沉条件求浮力的大小
【知识点的认识】
漂浮、悬浮时,浮力等于物体自身的重力或排开水的重力,F=mg=ρVg。
沉浮时,浮力等于物体的体积乘以水的密度F浮=ρ液gV物
【命题方向】
沉浮条件和阿基米德原理的综合应用常常在初二下以及初三各大型考试中以选择题的形式出现,考察学生对知识点的综合应用,题型也较多变。例:为迎接端午佳节,2024年6月1日“龙舟游江”民俗活动在铜仁市碧江区锦江河瓦窑河至东门桥水域举行,某参赛龙舟上共有43人,载人后的龙舟总质量为3500kg。(河水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。)
请回答下列问题:
(1)载人龙舟受到的重力是多少N?
(2)载人龙舟静止于水面时,位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强是多少Pa?
(3)载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力是多少N?
分析:(1)根据G=mg求出载人龙舟受到的重力;
(2)根据p=ρ水gh计算当载人龙舟静止于水面时,位于水下0.4m处的龙舟底部受到水的压强;
(3)根据F浮=G总=m总g计算当载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力。
解析:解:(1)载人龙舟受到的重力:G总=m总g=3500kg×10N/kg=3.5×104N;
(2)当载人龙舟静止于水面时,位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强:p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.28m=2.8×103Pa;
(3)当载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力F浮=G总=3.5×104N。
答:(1)载人龙舟受到的重力是3.5×104N;
(2)载人龙舟静止于水面时,位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强是2.8×103Pa;
(3)载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力是3.5×104N。
点评:本题考查速度、浮力和压强的计算问题,属于对基础知识的考查,有一定综合性,但难度不大。
【解题方法点拨】
通常考查漂浮时F=mg这个知识点,做题时,要抓住物体处在什么浮沉状态。
30.功率的概念
【知识点的认识】
(1)定义:物体在单位时间内所做的功叫功率,在物理学中用字母P表示.
(2)意义:物理学中,用功率来表示物体做功的快慢.
【命题方向】
此考点主要考查功率的基本认识,主要以选择题为主.
例:下列说法中正确的是( )
A.物体做功越多,则功率就越大
B.功率越大,则物体做功越快
C.在相同的时间内物体做的功越多,功率越大
D.物体做功的时间越短,则功率越大
分析:功率表示做功的快慢。
解析:解:A、功率表示做功的快慢,物体做功越多,它的功率不一定越大,故A错误;
B、功率越大,则物体做功越快,故B正确;
C、在相同的时间内物体做的功越多,功率越大,故C正确;
D、物体做相同的功时,物体做功的时间越短,则功率越大,故D错误。
故选:BC。
点评:本题考查了功率,属于基础题。
【解题方法点拨】
需熟记功率的基本概念,同时要注意区分功率与功的区别.功率是表示做功快慢的物理量,做功快慢和做功多少是不同的.
31.探究影响物体动能大小的因素
【知识点的认识】
提出问题:动能的大小与哪些因素有关?
猜想和假设:动能的大小可能与物体的质量有关,还可能与物体的运动速度有关
实验器材:斜面、钢球、木块
实验步骤:
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近;
②换用质量不同的钢球,让它们从斜面的同一高度自由滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近。
实验现象:
①同一钢球从不同高度滚下,钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高,钢球滚到平面上时的速度越大,木块被推得越远;
②质量不同的钢球从同一高度滚下,钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论:
①物体动能的大小与物体的运动速度有关,物体运动速度越大,物体的动能越大;
②物体动能的大小与物体的质量有关,物体的质量越大,物体的动能越大。
归纳总结:
动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大
【命题方向】
考查探究影响物体动能大小的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:小明为了探究动能大小的影响因素,利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
(1)实验中探究的动能是指 A 。
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
(2)钢球在水平面上的动能是由 重力势 能转化而来的。
(3)若斜面下方水平面光滑,本实验 不能 (选填“能”或“不能”)达到实验目的。
(4)分析甲、乙两图的实验现象所得到的结论是 质量相同时,速度越大,动能越大 。
(5)通常来说,交通事故的原因主要是超载或超速,用甲、丙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 超载 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
分析:(1)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
(2)影响动能的因素:质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能的因素:质量和高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)根据牛顿第一定律分析回答;
(4)影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系,据此得出结论;
(5)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。
解析:解:(1)由题意可知,实验中探究小球动能,即钢球撞击木块时的动能的大小,故A符合题意,BC不符合题意,故选:A;
(2)钢球从斜面下滑过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,钢球速度变大,动能变大,因此钢球在水平面上的动能是由重力势能转化而来的;
(3)本实验中水平面若绝对光滑,小球撞击木块后,根据牛顿第一定律可知,木块将做匀速直线运动,因无法比较木块移动的距离,故不能达到实验探究目的;
(4)由甲、乙两图可知,钢球质量相同,下滑的高度不同,到达水平面时的速度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,故可得出结论:质量相同时,速度越大,动能越大;
(5)由甲、丙两图可知,钢球下滑的高度相同,到达水平面时的速度相同,质量不同,质量越大推动木块移动的距离越远,说明钢球具有的动能越大,可以用来解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为:(1)A;(2)重力势;(3)不能;(4)质量相同时,速度越大,动能越大;(5)超载。
点评:本题是探究影响动能大小的因素的实验,由于动能大小与质量和速度有关,所以实验中要用控制变量法,同时要掌握转换法在实验中的应用。
【解题方法点拨】
分析物体动能大小的变化时,要同时考虑物体的质量和物体运动速度两个因素的变化情况,不能只考虑其中的一个方面,特别是忽略物体质量的变化。例如:公路上匀速行驶的洒水车在洒水的过程中,虽然速度大小没有变化,但是洒水车的动能在减小,这是因为洒水车的质量在不断减小。
32.动能大小与速度的关系
【知识点的认识】
动能的大小与物体的质量和运动的速度有关:物体质量越大、速度越大,具有的动能越大。
【命题方向】
分析速度和质量的变化,来判断动能的变化。
例:2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在最后一程中要“刹车”着陆,即要减小返回舱下降速度,返回舱在减速下降过程中( )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,机械能减小
分析: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。
动能和势能之和称为机械能。
解析:解:返回舱在减速下降过程中,质量不变,速度变小,动能减小,同时高度下降,重力势能减小,机械能等于动能和势能之和,所以,机械能减小。
故选:D。
点评:掌握动能、重力势能、机械能大小的影响因素是解决该题的关键。
【解题方法点拨】
解题的关键是判断物体速度和质量的变化。
33.重力势能大小与高度的关系
【知识点的认识】
重力势能的大小与物体的质量和高度有关;物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
【命题方向】
分析高度和质量的变化,来判断重力势能的变化。
例:下列各项运动的物体,其势能一定增加的是( )
A.在平直公路上匀速行驶的汽车
B.竖直匀速下降的降落伞
C.匀速上坡的自行车
D.匀速下坡的摩托车
分析:影响重力势能大小的因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
解析:解:A、在平直公路上匀速行驶的汽车,质量和高度不变,重力势能不变;
B、竖直匀速下降的降落伞,质量不变,高度减小,重力势能减小;
C、匀速上坡的自行车,质量不变,高度增加,重力势能增加;
D、匀速下坡的摩托车,质量不变,高度减小,重力势能减小。
故选:C。
点评:掌握影响重力势能大小的因素,能利用影响重力势能大小的因素分析判断生活中的实例。
【解题方法点拨】
解题的关键是判断物体高度和质量的变化。
34.机械能的概念
【知识点的认识】
(1)动能和势能之和称为机械能。
动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。
(2)大小:物体具有的机械能是指动能和势能的总和。
【命题方向】
考查机械能的概念;机械能的大小判断。
例:洒水车匀速洒水过程中,洒水车的( )
A.动能不变
B.势能不变
C.机械能变小
D.机械能不变
分析:(1)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;
(2)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;
(3)机械能=动能+势能。
解析:解:洒水车在平直街道上,高度为零,所以重力势能为零,不变;由于洒水,质量就小,速度不变,所以动能变小;因为机械能=动能+势能,所以机械能变小。
故选:C。
点评:本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素,属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
【解题方法点拨】
机械能的大小可能是物体的动能与势能的和,可能全部都是物体的动能,也可能全部是物体的势能,在分析机械能的大小时,应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。
35.杠杆的平衡条件的计算
【知识点的认识】
(1)杠杆平衡条件的表达式:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即动力阻力=阻力臂动力臂
(2)公式的表达式为:F1×l1=F2×l2,即:F1F2=l2l1。
【命题方向】
考查杠杆的平衡条件的计算。
例:如图所示的杠杆每小格的长度相等,质量不计,O为支点,物体A的重力为3N,此时杠杆平衡,下列说法正确的是( )
A.物体B的重力为5N
B.杠杆的动力臂和阻力臂大小相等,是等臂杠杆
C.若B处改用弹簧测力计竖直向下拉,要使杠杆仍然水平平衡,测力计的示数为6N
D.物体A和B都远离支点一格,杠杆仍能保持平衡
分析:(1)根据图可知两力臂是否相等;根据杠杆的平衡条件能计算出杠杆右端的拉力,进而求出B的重力;
(2)根据杠杆平衡条件判断杠杆的平衡。
解析:解:ABC、设每小格的长度为L,由图可知,左侧力的力臂为4L。右侧力的力臂为2L,此时的动力臂和阻力臂是不等的;
由力的作用是相互的和力的平衡条件可知,杠杆左端受到的拉力:FA=GA=3N,故FALA=FBLB,则B的重力:GB=FB=LALB×FA=4L2L×3N=6N,故AB错误、C正确;
D、物体A和物体B都远离支点一格,左端力和力臂的乘积:FALA'=3N×5L,左端力和力臂的乘积:FBLB'=6N×3L,即动力×动力臂≠阻力×阻力臂,因此都远离支点一格,杠杆不平衡,故D错误。
故选:C。
点评:本题考查杠杆平衡条件的应用,正确分析杠杆两端力和力臂乘积的变化是解题的关键。
【解题方法点拨】
动力、动力臂、阻力、阻力臂知道其中任意三个量就可以求出另一个量。注意单位统一。
36.杠杆的动态平衡分析
【知识点的认识】
杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态,分析杠杆的动态平衡时,一般是动中取静,根据杠杆平衡条件,分析比较,得出结论.
在杠杆动态分析中,根据杠杆原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂,利用控制变量法,找出不变的量和变化的量是分析杠杆动态的切入点。
【命题方向】
杠杆动态平衡问题是初中物理力学中的重点和难点题型之一,该题型主要考查学生对杠杆平衡条件的理解和分析推理能力.由于此类题型构思新颖,变化灵活,注重对学生能力和思维品质的培养,符合当前素质教育的主旋律,已成为各地大型选拔性考试的热门题型.。
例:如图所示是古代护城河上的一座吊桥。设吊桥的重力对转轴O的力臂为L1,绳子拉吊桥的力为F,拉力F对转轴O的力臂为L2。如果绳重、摩擦及风的阻力不计。那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.L1不变,L2增大,F减小
B.L1减小,L2增大,F减小
C.L1减小,L2不变,F不变
D.L1增大、L2减小、F增大
分析:解答本题需根据杠杆平衡条件,重点是要分析吊桥在被缓慢拉起的过程中,动力臂和阻力臂的变化情况,根据动力臂和阻力臂变化情况就可以判断出拉力的变化情况了。
解析:解:如图所示:绳子对吊桥的拉力F是杠杆的动力,吊桥的重力G是杠杆的阻力;
支点到拉力作用线的距离(垂直线段)是动力臂L2,支点到重力作用线的距离是阻力臂L1。
吊桥在缓慢拉起的过程中,动力臂L2是在逐渐增大(在拉到绳子与吊桥垂直之前),阻力臂L1是在逐渐减小。
根据杠杆平衡条件得FL2=GL1,因为重力G不变,L2增大,L1减小,所以F减小。
故选:B。
点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,需要动态分析,分析时可在纸上把杠杆处于另一位置时的图做出来。本题的易错点在于我们一般都习惯于把L1当作动力臂,把L2当作阻力臂,而该题则正好相反,所以在做题时,一定要认真仔细。
【解题方法点拨】
杠杆的动态平衡问题,因题目条件的各种不同表述,显得繁杂。但其实,只要抓住杠杆平衡条件—动力×动力臂=阻力×阻力臂作为判断依据,便可分析杠杆平衡条件中的力、力臂的变化及变化趋势,使杠杆动态平衡问题迎刃而解。
37.杠杆的分类
【知识点的认识】
(1)杠杆分为三类:
省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离)
费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离)
等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力不费力,不省距离不费距离)
(2)天平是等臂杠杆.关于天平的使用,我们已学过,天平是支点在中间的等臂杠杆,它是根据物体的重力跟质量成正比和杠杆平衡条件来工作的,天平平衡时,砝码加游码的总质量等于被称物体的质量.
〔3)秤是用来称量物体的质量的工具,它是根据杠杆平衡条件制成的,使用时,可以是等臂杠杆,也可以是不等臂杠杆.
(4)生活中常见的省力杠杆:羊角锤头撬钉子、手推独轮车、剪树枝的剪刀、瓶盖起子、核桃夹等.
生活中常见的费力杠杆:人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀、筷子、镊子等.
【命题方向】
判断生活中的杠杆式什么杠杆是命题的关键。
例:使用下列简单机械时,一定省力的是( )
A.铡刀和定滑轮
B.撬棒和理发剪刀
C.羊角锤和手推车
D.瓶盖起子和钓鱼竿
分析:对于简单机械来说,如果要求它省力,那么动力臂就一定要大于阻力臂。选项中所列都是生活中常见的简单机械,只有逐一分析它们力臂的大小,才能判断其是否省力,同时还要注意,机械的力臂有时会随着使用方式的不同而变化。
解析:解:A、铡刀通常是省力的,但定滑轮的实质却是等臂杠杆,所以不合题意;
B、撬棒通常是省力的,但理发剪刀一般刀口部分长于刀柄,属费力杠杆,所以不合题意;
C、羊角锤和手推车都有着较长的用力柄,动力臂长于阻力臂,而且相对固定,所以符合题意;
D、瓶盖起子通常是省力的,但钓鱼竿却是典型的费力杠杆,所以不合题意。
故选:C。
点评:判断一种简单机械是否省力,主要看它的力臂的分配,同一种机械在使用方式不同时,它的省力情况也会发生变化。
【解题方法点拨】
解题的关键是要看动力臂与阻力臂之间的大小关系.要与生活实际相联系,例如上面的例题由于人的前臂相当于杠杆,动力臂和阻力臂已经固定,且阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆.根据杠杆平衡条件可知:在动力臂和阻力臂确定的情况下,手托起的物体越重,肌肉提供的动力越大,感觉越累.
38.声与信息
【知识点的认识】
声音的物理特征有三个:音调,响度,音色.
我们按照一定的规律来改变这三个特征中一种或几种属性,就会使声音带着一定的信息内容传播出去.比如,说话,就是在改变着声音的音调和响度来传播信息.声音是一种纵波,一种波必然有振幅、频率和谐波成分,我们说话的声音就包含了这些成分,所以声音中就有不同的信息.不同的人说同样的话,其声音信息也不同,那是因为人的声带长短粗细,发音方式和共鸣腔位置不同.因而有些人声音尖,有些人声音粗,有些人则有娘娘腔.所以及时说得是同样的话,听多了,我们也能分辨出到底是谁说的.这些都说明声音是包含信息的.
【命题方向】
中考一般以选择题或填空题出现,也有时与能量结合出题.
例:我国自主研发的一款超声导盲手杖,它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,人耳 不能 (选填“能”或“不能”)听见手杖发出的超声波,经过处理成语音信号及时播放出来,从而达到“以听代视”的效果,导盲手杖应用了超声波可以传递 信息 (选填“能量”或“信息”)。
分析:超声波的振动频率高于20000Hz,不在人耳的听觉频率范围之内。
声可以传递信息和能量。
解析:解:我国自主研发的一款超声导盲手杖,它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,人耳不能听见手杖发出的超声波,经过处理成语音信号及时播放出来,从而达到“以听代视”的效果,导盲手杖应用了超声波可以传递信息。
故答案为:不能;信息。
点评:本题考查的是超声波的特点和应用;知道声可以传递信息和能量。
【解题方法点拨】
基本的识记内容,不涉及到计算,只有识记、理解.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
A
B
C
B
A
C
A
A
A
B
题号
12
答案
D
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