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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2
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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2,共64页。
A.长度约为5米B.质量约为50克
C.厚度约为1厘米D.受重力为50牛
2.(2025•杨浦区三模)下列物体所受重力最接近5牛的是( )
A.一枚硬币B.一个中学生
C.500毫升的水D.一只鸡蛋
3.(2024春•长宁区校级期末)下列各项措施中,用来减小有害摩擦的是( )
A.在汽车轮胎上装防滑链
B.黑板上的粉笔字不容易擦干净时,双手用力按黑板擦擦黑板
C.向自行车轴承中滴润滑油
D.为了防止传动带打滑,需要把皮带张紧些
4.(2024秋•普陀区校级期末)一只苹果的重力大小为2牛,它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.2牛。关于苹果所受合力F合,下列说法中正确的是( )
A.竖直上升时,F合=1.8牛,方向竖直向上
B.竖直上升时,F合=2.2牛,方向竖直向下
C.竖直下落时,F合=2.2牛,方向竖直向下
D.竖直下落时,F合=1.8牛,方向竖直向上
5.(2025春•松江区期末)如图所示为等刻度的轻质杠杆,在A处挂一个重为4牛的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在B处施加的力( )
A.可能是1NB.一定是2NC.一定是4ND.可能是4N
6.(2025春•徐汇区校级月考)在探究“杠杆平衡条件”实验中,杠杆在弹簧拉力F作用下水平平衡,如图所示。仅将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置(图中虚线)过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F与其力臂的乘积变化情况是( )
A.一直不变B.一直变大
C.先变大后变小D.先变小后变大
7.(2025春•闵行区校级月考)一本物理课本从桌面掉到地上,其重力做功约为( )
A.0.2焦B.2焦C.20焦D.200焦
8.(2025春•闵行区校级月考)关于功、功率相互关系的说法中,正确的是( )
A.机械功率越高,机械做功越快
B.做功越多的机械,机械功率越高
C.功率越大的机械,做功越多
D.做功越慢的机械,机械功率越大
9.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,两个完全相同的长方体物块甲、乙浸没在水中并处于悬浮状态。甲物块上、下表面所受水的压强差为Δp1、压力差为ΔF1;乙物块上、下表面所受水的压强差为Δp2、压力差为ΔF2。则下列关于甲、乙两物块压强差、压力差关系判断正确的是( )
A.Δp1<Δp2 ΔF1<ΔF2B.Δp1>Δp2 ΔF1>ΔF2
C.Δp1>Δp2 ΔF1=ΔF2D.Δp1<Δp2 ΔF1=ΔF2
10.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )
A.A物体一定受浮力作用
B.B物体一定受浮力作用
C.C部分受到来自水的压力
D.D部分一定受浮力作用
11.(2025春•松江区期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同的同种液体。下列说法正确的是( )
①液体对容器底部的压强:p甲=p乙
②液体对容器底部的压力:F甲<F乙
③容器对桌面的压力:F甲'<F乙'
④容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
A.只有①和②B.只有①和③C.只有②和③D.只有②和④
12.(2022•闵行区二模)将密度为ρ甲的均匀圆锥体甲、盛有密度为ρ液的圆柱形容器乙放置于水平地面上,已知V甲=V液,h甲=h液=h,且甲对地面的压强等于液体对容器底部的压强。再将甲沿水平方向截去高度为Δh的部分,乙容器中抽出液体的深度也为Δh,如图所示,甲对地面压强的变化量为Δp甲、液体对乙容器底部压强的变化量为Δp液。下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ液 Δp甲可能小于Δp液
B.ρ甲<ρ液 Δp甲一定小于Δp液
C.ρ甲>ρ液 Δp甲可能小于Δp液
D.ρ甲>ρ液 Δp甲一定小于Δp液
二.填空题(共6小题)
13.(2025春•宝山区期末)图a、b中的情景表示了力的作用效果,其中图 主要表示力能使物体的运动状态发生改变;图 主要表示力能使物体发生形变。(均填“a”或“b”)
14.(2025•上海模拟)小武与小鑫及朋友在打篮球的过程中,抛出的篮球在空中做曲线运动,空中的篮球受 (选填“平衡力”或“非平衡力”),当三分进球后,落地的篮球最终在地面上停下来,说明力可以改变物体的 ,若正在地面滚动的篮球所受力全部消失,篮球将 (选填“静止”或“做加速运动”或“做匀速直线运动”)。
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•黄浦区期末)我国自主研制的深海潜水器“奋斗者”号是国之重器。
(1)“奋斗者”号体积约为40m3,潜入万米深的海底时,海水对其浮力约为 N(海水的密度近似取1×103kg/m3);请在图中,画出此时浮力的示意图。
(2)关于“奋斗者”号的浮沉,下列说法正确的是 。
A.通过改变自身重力实现浮沉
B.通过改变受到浮力实现浮沉
17.(2025春•静安区期末)小明推着购物车在超市购物。
(1)超市中,所受重力约为0.5N的是 。
A.一袋大米
B.一个西瓜
C.一枚鸡蛋
(2)从冰柜里拿出来的棒冰表面会起一层“白霜”,这种现象是 。
A.液化
B.凝华
C.汽化
(3)小明用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是 。
A.小明对车的推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.若撤去对车的推力,小明仍然对车做功
D.若撤去对车的推力,车的运动状态将发生改变
18.(2025春•静安区期末)物理知识在生活中有广泛的应用。
(1)下列生产生活实例中,属于费力杠杆的是 。
(2)下列实例中,利用大气压工作的是 。
A.船闸
B.脱排油烟机
C.温度计
D.订书机
三.实验探究题(共3小题)
19.(2025春•宝山区期末)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,木块对木板的压力与木板对木块的支持力是一对 力。
(2)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块(木板静止不动),使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数(选填“大于”“等于”或“小于”),理由是 。
(3)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(4)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是他在上述用实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,并将测得的数据记录在表中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
20.(2025春•闵行区期末)小李同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”时,进行了如图所示的实验,实验中物块均处于静止状态。
(1)在图(a)中测力计示数为 N。
(2)在实验中根据 的现象可以判定物体受到 (选填“向上”或“向下”)的浮力。
(3)分析图(a)、(c)、(e)三次实验,可以提出猜想: 。
(4)在图(d)实验中物块所受的浮力大小为 N。
21.(2025春•杨浦区期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,如图所示杠杆刻度均匀,每个钩码受到的重力均为0.5N。
(1)实验开始前,杠杆处于静止状态如图(a)所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 移动。
(2)调节杠杆水平平衡后,如图(b)所示,在A点挂上4个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则此时测力计示数FB大小为 N。
(3)如图(c)所示,A点仍悬挂4个钩码,若用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡,试推理分析此时测力计示数FB'与题(2)的测力计示数FB大小关系。
四.计算题(共2小题)
22.(2025春•青浦区期末)一位重力为490N的运动员在水平雪面上滑行,如图所示,测得他两只鞋底的面积为0.04m2,两块滑雪板的面积为0.4m2,求:运动员利用滑雪板滑雪时对水平雪地的压强p。(忽略滑雪板的重力)
23.(2025春•普陀区月考)如图所示,小明用80N的水平力推小车。小车的重力大小为300N,在推力作用下以2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动。
(1)10s内重力对小车所做的功W重力;
(2)10s内人对小车所做功的功率P人。
2025-2026学年上学期上海初中物理九年级开学模拟卷2
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.(2025春•徐汇区月考)以下关于一本九年级物理课本相关参数的估测,合理的是( )
A.长度约为5米B.质量约为50克
C.厚度约为1厘米D.受重力为50牛
【考点】重力的估测;常见的长度及估测;质量的估测.
【专题】估算综合应用题;应用能力.
【答案】C
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解:A、九年级物理课本的长度约为26cm,故A错误;
B、九年级物理课本的质量约为0.3kg=300g,故B错误;
C、九年级物理课本的厚度约为1cm,故C正确;
D、九年级物理课本的重力约为3N,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
2.(2025•杨浦区三模)下列物体所受重力最接近5牛的是( )
A.一枚硬币B.一个中学生
C.500毫升的水D.一只鸡蛋
【考点】重力的估测.
【专题】其他综合题;理解能力.
【答案】C
【分析】根据生活常识对各选项进行判断。
【解答】解:A、一枚硬币大约10g,故它的重力约为:G=mg=0.001kg×10N/kg=0.1N,故A错误;
B、一个中学生质量约为50kg,重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B错误;
C、500mL的水质量约为0.5kg,重力约为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,故C正确;
D、一只鸡蛋约为50g,重力约为0G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了生活常识,属于基础题。
3.(2024春•长宁区校级期末)下列各项措施中,用来减小有害摩擦的是( )
A.在汽车轮胎上装防滑链
B.黑板上的粉笔字不容易擦干净时,双手用力按黑板擦擦黑板
C.向自行车轴承中滴润滑油
D.为了防止传动带打滑,需要把皮带张紧些
【考点】增大有益摩擦的方法.
【专题】应用题;控制变量法;重力、弹力、摩擦力;应用能力.
【答案】C
【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。
【解答】解:A、在汽车轮胎上装防滑链,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不合题意。
B、黑板上的粉笔字不容易擦干净时,双手用力按黑板擦擦黑板,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。
C、向自行车轴承中滴润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C符合题意。
D、为了防止传动带打滑,需要把皮带张紧些,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D不合题意。
故选:C。
【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.(2024秋•普陀区校级期末)一只苹果的重力大小为2牛,它在空中运动时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.2牛。关于苹果所受合力F合,下列说法中正确的是( )
A.竖直上升时,F合=1.8牛,方向竖直向上
B.竖直上升时,F合=2.2牛,方向竖直向下
C.竖直下落时,F合=2.2牛,方向竖直向下
D.竖直下落时,F合=1.8牛,方向竖直向上
【考点】根据运动状态件判断物体的受力情况.
【专题】应用题;运动和力;应用能力.
【答案】B
【分析】根据力的合成确定合力的大小和方向,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和,合力方向与二力的方向相同;同一直线反方向二力的合力等于二力之差,合力方向与较大力的方向相同。
【解答】解:AB、苹果在上升过程中,受到竖直向下的重力2N和阻力0.2N,所以合力等于二力之和,F合=G+f=2N+0.2N=2.2N,方向竖直向下,故A错误,B正确;
CD、因为苹果在下降的过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,合力等于二力之差,F合=G﹣f=2N﹣0.2N=1.8N;由于苹果重力大于阻力,故合力方向竖直向下,故CD错误。
故选:B。
【点评】解答本题的关键是:要会对物体进行受力分析,会根据同一直线上的二力的合成进行计算合力的大小和方向的判断。
5.(2025春•松江区期末)如图所示为等刻度的轻质杠杆,在A处挂一个重为4牛的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在B处施加的力( )
A.可能是1NB.一定是2NC.一定是4ND.可能是4N
【考点】杠杆的平衡条件的应用.
【专题】简单机械;理解能力.
【答案】D
【分析】设支点O到A的距离为L2=2l,由图可知支点O到B点的距离为L1=4l,由杠杆的平衡条件求出B处施加的最小的力F1。
【解答】解:A点对杠杆的作用力F2=G=4N,由杠杆的平衡条件得:F1L1=F2L2,
当动力的力臂为OB时,动力F1最小,F1最小为F1=F2L2L1=4N×2l4l=2N,
所以作用在B端的力最小时2N,
故选:D。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用。
6.(2025春•徐汇区校级月考)在探究“杠杆平衡条件”实验中,杠杆在弹簧拉力F作用下水平平衡,如图所示。仅将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置(图中虚线)过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F与其力臂的乘积变化情况是( )
A.一直不变B.一直变大
C.先变大后变小D.先变小后变大
【考点】杠杆的动态平衡分析.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】A
【分析】在测力计转动过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,根据杠杆的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况。
【解答】解:将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。
故选:A。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的分析,属于基础知识。
7.(2025春•闵行区校级月考)一本物理课本从桌面掉到地上,其重力做功约为( )
A.0.2焦B.2焦C.20焦D.200焦
【考点】功的估算.
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【答案】B
【分析】先估出课本的质量,由重力公式得到其重力,再估出桌面的高度,由功的公式得到重力对课本做的功。
【解答】解:一本物理课本大约为260g=0.26kg,则该物理书所受的重力G=mg=0.26kg×10N/kg=2.6N,
而书桌的高度约为0.75m,那么重力对课本所做的功为W=Gh=2.6N×0.75m=1.95J,接近2J,故B符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查功的估算,正确估出课本的质量和书桌的高度,利用重力公式、功的公式即可解答。
8.(2025春•闵行区校级月考)关于功、功率相互关系的说法中,正确的是( )
A.机械功率越高,机械做功越快
B.做功越多的机械,机械功率越高
C.功率越大的机械,做功越多
D.做功越慢的机械,机械功率越大
【考点】功率的概念.
【专题】功、功率、机械效率;理解能力.
【答案】A
【分析】(1)功率指物体做功的快慢;
(2)机械效率指有用功与总功之比;
(3)根据W=Pt计算功的多少。
【解答】解:A、功率指物体做功的快慢,机械功率越高,机械做功越快,故A正确;
B、机械效率指有用功与总功之比,故做功越多的机械,机械功率不一定越高,故B错误;
C、根据W=Pt可知,功率越大的机械,做功不一定越多,故C错误;
D、做功越慢的机械,机械功率越小,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了功率,属于基础题。
9.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,两个完全相同的长方体物块甲、乙浸没在水中并处于悬浮状态。甲物块上、下表面所受水的压强差为Δp1、压力差为ΔF1;乙物块上、下表面所受水的压强差为Δp2、压力差为ΔF2。则下列关于甲、乙两物块压强差、压力差关系判断正确的是( )
A.Δp1<Δp2 ΔF1<ΔF2B.Δp1>Δp2 ΔF1>ΔF2
C.Δp1>Δp2 ΔF1=ΔF2D.Δp1<Δp2 ΔF1=ΔF2
【考点】阿基米德原理的定性分析;液体压强的大小比较;浮力产生的原因.
【专题】浮力;分析、综合能力.
【答案】D
【分析】图中两种放置方式木块都处于悬浮状态,根据F浮=G可知木块受到水的浮力的大小关系;物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差(浮力实质),根据p=FS可求物体上下表面受到水的压强差。
【解答】解:图中两种放置方式木块都处于悬浮状态,浮力等于重力,两个完全相同的长方体物块重力相等,木块受到水的浮力相等,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变,即ΔF1=ΔF2;竖直放置比水平放置受力面积小,根据Δp=ΔFS,可知Δp1<Δp2。故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查浮力产生的原因与浮沉条件的应用,属于中档题。
10.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )
A.A物体一定受浮力作用
B.B物体一定受浮力作用
C.C部分受到来自水的压力
D.D部分一定受浮力作用
【考点】浮力产生的原因.
【专题】浮力;理解能力.
【答案】D
【分析】根据浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;对A、B、C、D逐一分析即可。
【解答】解:A、由图可知,水对A物体上下表面产生了向上的压力差,故A物体一定受浮力的作用,故A正确;
B、B物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水向上的压力,因此水对B物体上下表面产生了向上的压力差,故B物体也受浮力的作用,故B正确;
C、由图可知,水对C物体上下表面产生了向上的压力差,故C正确;
D、D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生压力差,故D物体不受浮力的作用,故D错误。
故选:D。
【点评】此题考查了浮力产生的原因,明确物体上下表面是否产生了压力差是解答此题的关键。
11.(2025春•松江区期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同的同种液体。下列说法正确的是( )
①液体对容器底部的压强:p甲=p乙
②液体对容器底部的压力:F甲<F乙
③容器对桌面的压力:F甲'<F乙'
④容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
A.只有①和②B.只有①和③C.只有②和③D.只有②和④
【考点】液体压强的大小比较;压力的比较大小;固体压强的比较大小.
【专题】定性思想;压强、液体的压强;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)两容器中装有深度相同的同种液体,根据p=ρ液gh可知液体对容器底部的压强关系;两容器的底面积相同,根据p=FS可知液体对容器底部的压力关系。
(2)容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,根据图示可知两容器中的液体体积关系,根据密度公式可知两容器中液体的质量关系,根据F=G=mg可知两容器对桌面的压力关系;两容器的底面积相同,根据p=FS可知两容器对桌面的压强关系。
【解答】解:①②两容器中装有深度相同的同种液体,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲=p乙;两容器的底面积相同,根据F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲=F乙,故①正确,②错误;
③④由图可知,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,根据m=ρV可知,乙中液体的质量大于甲中液体的质量,容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,根据F=G=mg可知,容器对桌面的压力F甲'<F乙';两容器的底面积相同,根据p=FS可知,容器对桌面的压强p甲'<p乙',故③正确,④错误;
故选:B。
【点评】本题考查压力、压强的比较,关键是选择合适的公式,控制变量就是比较。
12.(2022•闵行区二模)将密度为ρ甲的均匀圆锥体甲、盛有密度为ρ液的圆柱形容器乙放置于水平地面上,已知V甲=V液,h甲=h液=h,且甲对地面的压强等于液体对容器底部的压强。再将甲沿水平方向截去高度为Δh的部分,乙容器中抽出液体的深度也为Δh,如图所示,甲对地面压强的变化量为Δp甲、液体对乙容器底部压强的变化量为Δp液。下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ液 Δp甲可能小于Δp液
B.ρ甲<ρ液 Δp甲一定小于Δp液
C.ρ甲>ρ液 Δp甲可能小于Δp液
D.ρ甲>ρ液 Δp甲一定小于Δp液
【考点】液体压强的大小比较;固体压强的比较大小.
【专题】压强、液体的压强.
【答案】C
【分析】先根据规则物体压强变形公式p=ρgh和p=FS得出甲与液体密度的关系,然后再根据密度与体积关系,判断质量关系,表示出甲、液体变化的压力,最后表示出变化的压强进行比较。
【解答】解:甲对地面的压强p甲=F甲S 甲=m甲gS甲=13×ρ甲S甲ℎgS甲=13ρ甲gh,液体对容器底部的压强p液=ρ液gh,
甲对地面的压强等于液体对容器底部的压强p甲=p液,13ρ甲gh=ρ液gh,则ρ甲=3ρ液,故AB错误,
对圆锥体来说,设原来半径为r甲,截去部分的底面积为S甲′,截去部分的半径为r甲′,
则S甲′S甲=r甲′2r甲2=(Δℎ)2ℎ2(相似三角形的性质),
甲对地面压强的变化量为:
Δp甲=ΔGS甲=13ρ甲gS甲′ΔℎS甲=13ρ甲g(Δℎℎ)2S甲ΔℎS甲=13ρ甲g(Δℎℎ)2Δℎ=ρ液gΔℎ(Δℎℎ)2−−−−①,
液体对乙容器底部压强的变化量为Δp液=ρ液gΔh﹣﹣﹣﹣﹣②,
若Δh<h(即圆锥体没有切完),则(Δℎℎ)2<1,所以,由①②可知此时Δp甲小于Δp液;
若Δh=h(即圆锥体被切完),则(Δℎℎ)2=1,所以,由①②可知此时Δp甲等于Δp液,
由此可知,Δp甲可能小于Δp液,Δp甲也可能等于Δp液,故C正确,D错误。
故答案为:C。
【点评】本题考查了学生对密度公式、压强公式的掌握和运用,关键是知道规则柱状体产生的压强p=ρgh,圆锥体体积的表达是难点,然后推导出两物体ρ的大小关系。
二.填空题(共6小题)
13.(2025春•宝山区期末)图a、b中的情景表示了力的作用效果,其中图 a 主要表示力能使物体的运动状态发生改变;图 b 主要表示力能使物体发生形变。(均填“a”或“b”)
【考点】力的作用效果.
【专题】定性思想;运动和力.
【答案】见试题解答内容
【分析】力的作用效果包括两类:
①力可以改变物体的运动状态,运动状态的改变包括运动方向的改变和运动速度的改变(包括由静止变为运动和由运动变为静止);
②力可以使物体发生形变。
【解答】解:a图中,人将球用力顶出,足球的运动方向改变,说明力能使物体的运动状态发生改变;
b图中,用力拉弓,使弓的形状发生变化。
故答案为:a;b
【点评】我们学习力时,就是从力的作用效果上来认识力的;
力的作用效果是力学中最基本的知识,需要掌握。
14.(2025•上海模拟)小武与小鑫及朋友在打篮球的过程中,抛出的篮球在空中做曲线运动,空中的篮球受 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”),当三分进球后,落地的篮球最终在地面上停下来,说明力可以改变物体的 运动状态 ,若正在地面滚动的篮球所受力全部消失,篮球将 做匀速直线运动 (选填“静止”或“做加速运动”或“做匀速直线运动”)。
【考点】牛顿第一定律的应用;平衡状态的判断;力可以改变物体的运动状态.
【专题】运动和力;应用能力.
【答案】非平衡力;运动状态;做匀速直线运动。
【分析】物体受到的力是平衡力还是非平衡力关键看物体是否处于静止状态或匀速直线运动状态;力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。一切运动的物体在没有受到力的作用时,要保持匀速直线运动状态。
【解答】解:抛出的篮球在空中做曲线运动,篮球的运动状态在不断改变。根据牛顿第一定律,如果物体不受力或者受平衡力,它将保持静止状态或者匀速直线运动状态。因此,空中的篮球一定受非平衡力的作用。
当篮球落地后,它最终会在地面上停下来。这是因为地面给篮球施加了一个阻力,这个阻力改变了篮球的运动状态,使它由运动变为静止。这说明力可以改变物体的运动状态。
如果正在地面滚动的篮球所受力全部消失,根据牛顿第一定律,篮球将保持它消失力那一瞬间的运动状态,即做匀速直线运动。
故答案为:非平衡力;运动状态;做匀速直线运动。
【点评】知道如何判断物体受到的力是平衡力还是非平衡力,知道重力的方向总是竖直向下的,是解答此题的关键,此题难度不大,属于基础题。
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•黄浦区期末)我国自主研制的深海潜水器“奋斗者”号是国之重器。
(1)“奋斗者”号体积约为40m3,潜入万米深的海底时,海水对其浮力约为 4×105 N(海水的密度近似取1×103kg/m3);请在图中,画出此时浮力的示意图。
(2)关于“奋斗者”号的浮沉,下列说法正确的是 A 。
A.通过改变自身重力实现浮沉
B.通过改变受到浮力实现浮沉
【考点】改变物体浮沉状态;利用阿基米德原理进行简单计算.
【专题】计算题;浮力;浮沉的应用;应用能力.
【答案】(1)4×105;见解答图;(2)A。
【分析】(1)知道潜水艇排开海水的体积,根据F浮=ρ液gV排就可以计算出它受到的浮力。
浮力的方向始终竖直向上,作用点画在重心上。
(2)潜水器是依靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
【解答】解:(1)“奋斗者”号体积约为40m3,则潜入万米深的海底时,排开海水的体积为V排=40m3,
则受到的浮力:F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m3=4×105N;
浮力的方向始终竖直向上,作用点画在重心上,如图所示:
(2)“奋斗者号”浸没在海水中,排开海水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,其受到的浮力不变,在水中自由上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的,故A正确。
故答案为:(1)4×105;见解答图;(2)A。
【点评】本题考查了阿基米德原理和浮沉条件的综合应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
17.(2025春•静安区期末)小明推着购物车在超市购物。
(1)超市中,所受重力约为0.5N的是 C 。
A.一袋大米
B.一个西瓜
C.一枚鸡蛋
(2)从冰柜里拿出来的棒冰表面会起一层“白霜”,这种现象是 B 。
A.液化
B.凝华
C.汽化
(3)小明用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是 D 。
A.小明对车的推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.若撤去对车的推力,小明仍然对车做功
D.若撤去对车的推力,车的运动状态将发生改变
【考点】力是否做功的判断;凝华的概念及现象;重力的估测;物体运动状态变化的判断;平衡力的判断.
【专题】应用题;估算题;估算综合应用题;应用能力.
【答案】(1)C;(2)B;(3)D。
【分析】(1)首先将选项中的物体的质量进行估测,然后根据重力与质量成正比作出判断。
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华。
(3)先对购物车进行受力分析,然后根据二力平衡的条件进行分析;
二力平衡的条件是:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
做功的两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
力可以改变物体的运动状态.运动状态的改变包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解:(1)所受重力约为0.5N的物体的质量:
m=Gg=0.5N10N/kg=0.05kg=50g,
一袋大米、一个西瓜远大于50g,故只有一枚鸡蛋质量接近50g;
故选:C。
(2)从冰柜里拿出来的冰激凌很快会在包装盒表面出现的白霜,是空气中的水蒸气由气态变为固态形成的,属于凝华现象;
故选:B;
(3)A、因为购物车在竖直方向上受到重力和支持力作用,在水平方向上受到推力和阻力作用,由于购物车处于匀速直线运动状态,因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力,水平方向上的推力和阻力也是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、车受到的支持力与车对地面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、若撤去对车的推力,小明对车不做功,故C错误;
D、若撤去对车的推力,车的速度大小改变,则运动状态将发生改变,故D正确。
故选:D。
故答案为:(1)C;(2)B;(3)D。
【点评】本题考查学生对力是否做功的判断、物态变化、生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
18.(2025春•静安区期末)物理知识在生活中有广泛的应用。
(1)下列生产生活实例中,属于费力杠杆的是 C 。
(2)下列实例中,利用大气压工作的是 B 。
A.船闸
B.脱排油烟机
C.温度计
D.订书机
【考点】杠杆的分类;大气压的综合应用.
【专题】应用题;气体的压强、流体压强与流速的关系;简单机械;应用能力.
【答案】C;B。
【分析】(1)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。
(2)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。
【解答】解:(1)A.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:C。
(2)A、船闸的闸室通过闸门与阀门同上下游的水连接着,形成了一个上端开口,底部连通的连通器,它就是利用连通器的原理来进行工作的,不属于利用大气压,故A不符合题意。
B、脱排油烟机工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向风口,故B符合题意;
C、温度计是利用液体热胀冷缩的原理工作的,与大气压无关,故C不符合题意;
D、订书机利用了杠杆原理、增大压强的方法等知识,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:B。
故答案为:C;B。
【点评】本题考查了杠杆分类、大气压的应用,属于基础题目。
三.实验探究题(共3小题)
19.(2025春•宝山区期末)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,木块对木板的压力与木板对木块的支持力是一对 相互作用 力。
(2)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块(木板静止不动),使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小 等于 弹簧测力计的示数(选填“大于”“等于”或“小于”),理由是 木块处于平衡状态,水平方向受到拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等 。
(3)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 压力 有关; 甲、丙 两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(4)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是他在上述用实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,并将测得的数据记录在表中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法 错误 (选填“正确”或“错误”),理由是 没有控制压力大小相同 。
【考点】探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验.
【专题】控制变量法;重力、弹力、摩擦力;探究型实验综合题.
【答案】(1)相互作用;(2)等于;木块处于平衡状态,水平方向受到拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;(3)压力;甲、丙;(4)错误;没有控制压力大小相同。
【分析】(1)一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上
(2)根据二力平衡的条件分析;
(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)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,据此分析。
【解答】解:(1)相互作用力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个不同的物体上;
(2)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(3)甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关;研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,要控制压力大小相同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(4)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
故答案为:(1)相互作用;(2)等于;木块处于平衡状态,水平方向受到拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;(3)压力;甲、丙;(4)错误;没有控制压力大小相同。
【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,体现了对过程和方法的考查。
20.(2025春•闵行区期末)小李同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”时,进行了如图所示的实验,实验中物块均处于静止状态。
(1)在图(a)中测力计示数为 2.6 N。
(2)在实验中根据 弹簧测力计示数减小 的现象可以判定物体受到 向上 (选填“向上”或“向下”)的浮力。
(3)分析图(a)、(c)、(e)三次实验,可以提出猜想: 探究浮力大小跟液体密度是否有关 。
(4)在图(d)实验中物块所受的浮力大小为 0.8 N。
【考点】探究浮力大小的影响因素.
【专题】浮力;科学探究能力.
【答案】(1)2.6;(2)弹簧测力计示数减小;向上;(3)探究浮力大小跟液体密度是否有关;(4)0.8。
【分析】(1)先确定弹簧测力计的分度值,再读数;
(2)浮力的方向为竖直向上;
(3)C、E中物体浸入液体的体积相同,盐水的密度不同,且测力计的示数较小,根据称重法F浮=G﹣F示可知物体在液体中所受的浮力不同;
(4)从图a可知物体的重力为2.6N,从图d可知物体的全部浸没后测力计的示数为1.8N,根据称重法可知物体浸没在水中所受的浮力大小。
【解答】解:(1)从图a可知弹簧测力计的分度值为0.2N,中测力计示数为2.6N;
(2)在实验中根据弹簧测力计示数减小的现象可以判定物体受到向上的浮力;
(3)c、e中物体浸入液体的体积相同,盐水的密度不同,且测力计的示数较小,根据称重法F浮=G﹣F示可知物体在液体中所受的浮力不同,可以探究浮力大小跟液体密度是否有关;
(4)液体的密度相同、物体排开液体的体积相同,改变物体浸入液体的深度,发现弹簧测力计的示数不变,说明浮力大小与物体物体浸入液体的深度无关,在图(d)实验中物块所受的浮力大小为F浮=G﹣F示=2.6N﹣1.8N=0.8N。
故答案为:(1)2.6;(2)弹簧测力计示数减小;向上;(3)探究浮力大小跟液体密度是否有关;(4)0.8。
【点评】本题为“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验,考查浮力计算、控制变量法等知识。
21.(2025春•杨浦区期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,如图所示杠杆刻度均匀,每个钩码受到的重力均为0.5N。
(1)实验开始前,杠杆处于静止状态如图(a)所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 左 移动。
(2)调节杠杆水平平衡后,如图(b)所示,在A点挂上4个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则此时测力计示数FB大小为 1.6 N。
(3)如图(c)所示,A点仍悬挂4个钩码,若用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡,试推理分析此时测力计示数FB'与题(2)的测力计示数FB大小关系。
【考点】探究杠杆的平衡条件.
【专题】作图题;简单机械;应用能力.
【答案】(1)左;(2)1.6;(3)保持B点不变,用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时,拉力向右倾斜,此时拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力变大,则测力计的示数变大,所以测力计示数FB'>FB。
【分析】(1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,如果杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡;
(2)根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小;
(3)根据杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】解:(1)图甲中,杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向左调;
(2)由图根据杠杆平衡条件可知FALA=FBLB,代入数据可得4×0.5N×4L=FB×5L,
解得:FB=1.6N;
(3)保持B点不变,用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时,拉力向右倾斜,此时拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力变大,则测力计的示数变大,所以测力计示数FB'>FB。
故答案为:(1)左;(2)1.6;(3)保持B点不变,用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时,拉力向右倾斜,此时拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力变大,则测力计的示数变大,所以测力计示数FB'>FB。
【点评】此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
四.计算题(共2小题)
22.(2025春•青浦区期末)一位重力为490N的运动员在水平雪面上滑行,如图所示,测得他两只鞋底的面积为0.04m2,两块滑雪板的面积为0.4m2,求:运动员利用滑雪板滑雪时对水平雪地的压强p。(忽略滑雪板的重力)
【考点】压强的公式的应用.
【专题】运动和力;压强、液体的压强.
【答案】运动员利用滑雪板滑雪时对水平雪地的压强为1225Pa。
【分析】水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,根据p=FS求出运动员利用滑雪板滑雪时对水平雪地的压强。
【解答】解:忽略滑雪板的重力,则滑雪板对雪地的压力为:F=G=490N,
滑雪板对地面的压强为:p=FS=490N0.4m2=1225Pa。
答:运动员利用滑雪板滑雪时对水平雪地的压强为1225Pa。
【点评】本题主要考查压强的有关计算,解答本题的关键是要弄清楚受力面积,难度不大。
23.(2025春•普陀区月考)如图所示,小明用80N的水平力推小车。小车的重力大小为300N,在推力作用下以2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动。
(1)10s内重力对小车所做的功W重力;
(2)10s内人对小车所做功的功率P人。
【考点】功率的计算;功的简单计算.
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【答案】(1)10s内重力对小车所做的功是0J;
(2)10s内人对小车所做功的功率是160W。
【分析】(1)判断力是否对物体做功,关键是看物体有没有在力的方向上移动距离;
(3)根据s=vt得到小车运动的路程,根据W=Fs求出推力做的功;知道做功多少和做功时间,根据功率公式求出功率大小。
【解答】解:(1)重力没有做功,因为小车在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0J;
(2)10s内小车运动的路程s=vt=2m/s×10s=20m,
人对小车做的功W=Fs=80N×20m=1600J,
推力做功的功率P人=Wt=1600J10s=160W。
答:(1)10s内重力对小车所做的功是0J;
(2)10s内人对小车所做功的功率是160W。
【点评】本题考查功和功率计算公式的应用,计算功率还可以利用P=Fv进行计算,属于一道基础题。
考点卡片
1.常见的长度及估测
【知识点认识】
1.在没有精确测量工具的情况下,可以通过一些简单的方法来估测长度,比如使用手掌的宽度、步长、或者已知长度的物体作为参照。
【命题方向】
1.基本概念:考察学生对长度单位、换算关系以及长度测量的基本概念的理解。
2.估测技巧:通过实际问题或情景,考察学生使用估测技巧的能力,如利用手掌宽度、步长等进行估测。
例:下列说法符合实际情况的是( )
A.课桌的高度约为10dm
B.手掌宽度约为10cm
C.物理课本长度约为10μm
D.一个分子的直径约为10﹣1m
分析:根据生活经验和对长度单位的认识进行分析。
解析:解:A.课桌的高度约为80cm=8dm,故A不符合实际;
B.手掌宽度约为10cm,故B符合实际;
C.物理课本长度约为28cm=2.8×105μm,故C不符合实际;
D.一个分子的直径约为10﹣10m,故D不符合实际。
故选:B。
点评:对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测,是初中学生需要掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
【解题方法点拨】
1.忽视单位换算中的进率。
2.估测时过于依赖直觉,缺乏参照物。
3.测量时不注重读数的准确性。
2.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。
3.力的作用效果
【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。
4.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。
5.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
6.牛顿第一定律的应用
【知识点的认识】
(1)牛顿第一定律的内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(2)由牛顿第一定律可知,物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因.
(3)牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验.
【命题方向】
考查牛顿第一定律的应用,判断突然不受力时物体的运动状态。
例:如图所示,用细绳拴住小球,另一端悬挂固定在铁架台O点上,从A点静止释放小球,小球摆动至B点(此刻小球速度为0m/s)。若小球运动到B点瞬间,细绳突然断裂,小球将( )
A.在B点静止不动
B.沿轨迹1运动
C.沿轨迹2运动
D.沿轨迹3运动
分析:当物体不受力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态;
地球附近的一切物体都受到重力的作用。
解析:解:小球从A点静止释放,当摆动至B点瞬间小球速度为0m/s,若此时细绳突然断裂,小球由于受到竖直向下的重力竖直向下运动,即沿轨迹1运动。
故选:B。
点评:此题考查力与运动的关系,属于基础知识考查,难度不大。
【解题方法点拨】
应注意从以下四个方面理解牛顿第一定律:
(1)“一切”是说定律对所有物体普遍适用.
(2)“没有受到力的作用”是指定律成立的条件,包含两层意思:一是理想情况,即物体确实没有受到任何外力作用;二是物体所受各力的合力为零.
(3)“总”指的是总这样,没有例外.
(4)“或”即两种状态居其一,不能同时存在.定律表明:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动.考虑问题也应从这两方面来考虑,首先判断物体原来的运动状态,然后再根据牛顿第一定律来解答.
7.物体运动状态变化的判断
【知识点的认识】
运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况:
速度的大小发生改变——加速或者减速;
速度的方向发生改变——曲线运动;
速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
【命题方向】
判断物体运动的状态是否变化。
例:下列物体中,运动状态不变的是( )
A.匀速转弯的汽车
B.在平直轨道上匀速前进的列车
C.加速上升的火箭
D.正在进站的高铁
分析:运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变。
解析:解:A、匀速转弯的火车,速度不变但方向在改变,故A不符合题意;
B、在平直轨道上匀速前进的列车,速度和方向都不变,则运动状态没有改变,故B符合题意。
C、加速上升的火箭,运动速度是越来越快的,故C不符合题意;
D、正在进站的高铁做减速运动,速度大小改变,故D不符合题意。
故选:B。
点评:正确理解物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变,是解答本题的关键。
【解题方法点拨】
理解物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变
8.平衡状态的判断
【知识点的认识】
(1)平衡状态:物理学中,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态
(2)平衡力:如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态,物体受到的力就是平衡力.平衡力包括二力平衡和多力平衡,其中二力平衡是最简单的平衡状态
【命题方向】
考查平衡状态的判断。
例:下列事例中,处于平衡状态的物体是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.减速进站的火车
C.匀速直线上升的热气球
D.竖直上抛的石子
分析:平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,据此分析判断。
解析:解:A、正在圆形轨道上匀速运动的过山车,过山车的运动方向一直发生变化,所以不是平衡状态,故A错误;
B、减速进站的火车,其速度越来越慢,所以不是平衡状态,故B错误;
C、匀速直线上升的热气球,速度大小和运动方向都不改变,处于平衡状态,故C正确;
D、竖直上抛的石子,其速度越来越小,所以不是平衡状态,故D错误。
故选:C。
点评:本题主要考查学生对平衡状态的理解和掌握。判断方法:静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态;物体受到的力平衡时,物体处于平衡状态。
【解题方法点拨】
判断方法:静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态;物体受到的力平衡时,物体处于平衡状态。
9.平衡力的判断
【知识点的认识】
(1)平衡状态:物理学中,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态
(2)平衡力:如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态,物体受到的力就是平衡力.平衡力包括二力平衡和多力平衡,其中二力平衡是最简单的平衡状态
【命题方向】
考查平衡力与平衡状态的概念,以及平衡力与平衡状态的判断。
例:下列情况中,物体所受到的力为平衡力的是( )
A.在空中摇摆的吊灯
B.绕地球做匀速圆周运动的人造卫星
C.正在制动刹车的汽车
D.平直轨道上匀速行驶的列车
分析:静止或匀速直线运动状态的物体处于平衡状态,受平衡力。
解析:解:A.在空中摇摆的吊灯,运动方向不断变化,处于非平衡状态,不受平衡力作用,故A不正确;
B.绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,运动方向不断变化,处于非平衡状态,不受平衡力作用,故B不正确;
C.正在制动刹车的汽车,速度的大小不断减小,不受平衡力作用,故C不正确;
D.平直轨道上匀速行驶的列车,速度的大小、方向不变,处于平衡状态,受平衡力作用,故D正确。
故选:D。点评:物体受平衡力时处于平衡状态,处于平衡状态时受平衡力作用。
【解题方法点拨】
静止或匀速直线运动状态是平衡状态,平衡状态下受到的是平衡力,平衡力的作用下,物体处于平衡状态。
10.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。
11.探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验
【知识点的认识】
实验器材:一个木块、一块长木板、一块长玻璃板、一条长毛巾、一个弹簧测力计、砝码若干。
实验步骤:如图所示,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,从而测出木块和木板、木块和毛巾、木块和玻璃板之间的摩擦力,在木块上加砝码,改变压力,再测出木块和木板之间的摩擦力,并且记下各种情况下弹簧测力计的示数,即摩擦力的大小,填在表格中
研究方法:控制变量法、转换法
分析论证:
(1)为了保证压力等于木板上物体的重力,必须在水平桌面上做实验
(2)实验时所用的木板要足够长,以保证木块在上面画的时有匀速运动的过程
(3)弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力,这样读出拉力的大小,就可以知道摩擦力的大小了。由此推理可知,当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时,可利用平衡力的知识求摩擦力的大小。
得出结论:滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
【命题方向】
考查探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,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:如图是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做 匀速直线 运动,是为了让桌面对物块的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力二力平衡,大小 相等 。
(2)在三次实验中,滑动摩擦力最大的是 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 压力 是否有关。
(4)比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 是否有关,结论是:在 压力 相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
分析:(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据弹簧测力计的示数结合二力平衡分析;
(3)(4)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,据此分析回答。
解析:解:(1)测量摩擦力的原理是二力平衡,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,是为了让桌面对物块的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力二力平衡,大小相等。
(2)在三次实验中,物体受力平衡,弹簧测力计的拉力等于摩擦力,丙图拉力最大,则滑动摩擦力最大的是丙。
(3)比较甲、乙实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,故是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;
(4)比较乙、丙实验中,压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1)匀速直线;相等;
(2)丙;
(3)压力;
(4)接触面粗糙程度;压力。
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,体现了对过程和方法的考查。
【解题方法点拨】
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
12.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.
13.压力的比较大小
【知识点的认识】
固体压强一般根据公式p=FS比较,根据F=G的关系比较压力。对于柱形固体,也可以根据公式p=ρgh比较压强大小,根据F=pS比较压力。
【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:艺术体操是一项力量与灵动结合,产生极致美感的体育运动。如图是某体操运动员表演过程中静止在水平地面上的甲、乙两种姿势,其对地面的压力分别为F甲和F乙,压强分别为p甲和p乙。下列判断正确的是( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙
B.F甲=F乙,p甲=p乙
C.F甲<F乙,p甲<p乙
D.F甲=F乙,p甲<p乙
分析:(1)人对地面的压力等于自身重力的大小,据此分析两图中人对地面的压力的大小关系;
(2)由图可知,甲图中人与地面的接触面积大于乙图中人与地面的接触面积,根据p=FS分析两图中人对地面的压强的大小关系。
解析:解:人对地面的压力等于自身重力的大小,且同一个人的重力一定,所以两图中人对地面的压力大小相等,即F甲=F乙;由图可知,甲图中人与地面的接触面积大于乙图中人与地面的接触面积,且压力大小相等,
根据p=FS可知甲图中人对地面的压强比乙图中的小,即p甲<p乙,故D正确,ABC错误。故选:D。
点评:本题考查了压力、压强大小的比较,属于对基础知识的考查,难度不大。
【解题方法点拨】
掌握比较压力大小的方法以及对公式的熟练应用是关键。
14.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.
15.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。
16.液体压强的大小比较
【知识点的认识】
液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
【命题方向】
比较压强的大小是各省、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:如图所示,甲、乙、丙是三个底面积不同的圆柱形容器,且S甲<S乙<S丙,容器内装有质量相同的不同液体,液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙、p丙,它们的大小关系是( )
A.p甲>p乙>p丙
B.p甲=p乙<p丙
C.p甲<p乙<p丙
D.无法比较
分析:根据容器形状,判断三种液体对容器底部的压力与各自重力的关系,又知三种液体的质量关系,进而得到三种液体对容器底的压力关系,由p=FS判断出液体对容器底部压强的关系。
解析:解:由图可知,三个容器都为直壁容器,液体对容器底的压力都等于液体的重力,甲、乙、丙三种液体的质量相等,则液体的重力相等,所以,甲、乙、丙三种液体对容器底的压力相同,即:F甲=F乙=F丙;
由于S甲<S乙<S丙,由p=FS知液体对容器底部的压强p甲>p乙>p丙,故A正确。
故选:A。
点评:此题考查压强和压力的大小比较,关键是会根据容器形状判断液体对容器底部的压力与自身重力的关系。
【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。
17.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。
18.大气压的综合应用
【知识点的认识】
大气压的综合应用主要涉及到多个方面,包括生活用品、天气影响、人体影响、液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
【命题方向】
考查对大气压强的理解,以及对大气压强现象的解释和应用。
例:如图,较坚硬的塑料桶里装有水,大、小两个口都有盖。为了把水从桶口快速、流畅地倒出来,最合理的做法是( )
A.只打开小口,让水从小口流出
B.只打开大口,让水从大口流出
C.两个口都打开,让水从大口流出
D.两个口都打开,让水从大、小两个口同时流出
分析:根据倒水时,出水口表面有大气压,如果上方没有气压,则水不能流出分析。
解析:解:倒水时,出水口表面有大气压,如果上方没有气压,则水不能流出,因而最快的方法是两个口都打开,保证液面上方也有大气压,让水从大口流出可以加快速度。
故选:C。
点评:本题考查大气压的应用,属于基础题。
【解题方法点拨】
知道什么是大气压强,大气压强产生的原因,大气压强与高度的关系及其他原因与气压的影响来解题.
19.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。
20.浮力产生的原因
【知识点的认识】
浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差
物体在液体中,上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等,上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力
浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。
【命题方向】
考查对浮力产生的原因,判断是否受到浮力。
例:下列物体没有受到浮力的是( )
A.空中上升的热气球
B.水中下潜的奋斗者号
C.海面航行的辽宁号
D.在月背采样的嫦娥六号
分析:根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。
解析:解:A、上升的热气球,是因为球内空气受热,内部空气的密度减小,在上升时,受到空气的浮力的作用,故A不符合题意;
B、水中下潜的奋斗者号,会受到水竖直向上的浮力,故B不符合题意;
C、海上航行的辽宁号处于漂浮状态,受到水的浮力,故C不符合题意;
D、太空中没有空气,在月背采样的嫦娥六号没有受到浮力,故D符合题意。
故选:D。
点评:本题考查浮力产生的原因,解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大,属于基础知识。
【解题方法点拨】
记忆性知识,牢记即可。
21.探究浮力大小的影响因素
【知识点的认识】
(1)探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物体的拉力没有变化。
可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(2)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物体的拉力随浸没在液体中的体积改变。
可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大。
(3)探究浮力的大小跟液体的密度的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时的拉力大小,并记录数据。(注意:实验时要使铁球浸没的深度相同)可以发现,物体在密度不同的液体中拉力改变。
可得出以下实验结论:浮力的大小跟液体的密度有关。液体的密度越大,物体所受浮力就越大。
(4)探究浮力的大小跟物体的密度的关系
使用弹簧测力计分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时的拉力大小,并记录数据。(注意:实验时要使铜球和铁球浸没的深度相同)可以发现,铜球和铁球的拉力虽然不同,但F浮=G﹣F拉相同。
可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体的密度无关。
(5)实验结论:
物体在液体中所受的浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
【命题方向】
考查探究浮力大小的影响因素的实验,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:如图是某实验小组的同学用同一物块探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)对图B中的物块进行受力分析,力的作用点都画在重心处。
(2)物体完全浸没在水中时所受浮力为 1 N。
(3)比较ADE可以得出:浮力大小与 液体密度 有关。
(4)比较ACD可知,浮力大小与物体浸没的深度 无关 (选填“无关”或“有关”)。比较A BC 可知,浮力大小与物体的体积无关。
(5)图E中酒精的密度为 0.8×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
分析:(1)静止受力平衡,据此画图;
(2)根据称重法计算物体在水中的浮力大小;
(3)(4)分析图中的相同点和不同,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题;
(5)根据阿基米德原理列出水中和酒精中浮力表达式计算酒精密度。
解析:解:(1)图B中的物块静止受力平衡,受重力、浮力、拉力作用,都画在重心上,如图所示:
(2)由甲图可知,物体的重力为G=4N,由丙图可知物体浸没在水中弹簧测力计的示数为F=3N,此时物体受到的浮力为F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(3)比较ADE可以得出:物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;
(4)比较ACD可知,液体的密度和物体排开液体的体积相同,浸没在液体中的深度不同,而拉力相同,说明浮力不变,故浮力大小与物体浸没的深度无关。
探究浮力大小与物体的体积,必须控制液体密度相同,而排开液体的体积不同,故选:ABC。
(5)水中的浮力为1N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:1N=ρ水gV排;
浸没酒精中的浮力为F'浮=G﹣F'=4N﹣3.2N=0.8N;
由阿基米德原理F'浮=ρ酒精gV排可得:0.8N=ρ酒精gV排;
浸没时V排不变,解得ρ酒精=0.8ρ水=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)见解答;(2)1;(3)液体密度;(4)无关;BC;(5)0.8×103。
点评:本题是探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验,分析时,注意控制变量法的应用。
【解题方法点拨】
实验中,用到了“称重法”测浮力:,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大。
22.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。
23.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。
24.改变物体浮沉状态
【知识点的认识】
改变物体浮沉的方法:改变物体的重量、改变物体的形状、改变物体的大小。
【命题方向】
考查改变物体浮沉状态以及浮力大小的变化。
例:某新型潜水服,它的工作原理相当于一艘微型潜水艇,当潜水员身着该潜水服执行任务时,下列说法正确的是( )
A.通过改变所受浮力实现上浮和下沉
B.在水中上浮时,浮力增大
C.上浮露出水面的过程中,所受浮力变小
D.在水中匀速下沉时,浮力大于重力
分析:(1)潜水服浸没在水中,潜水服的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水服受到的重力,然后再根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的;
(2)首先判断出潜水服在下沉和浮出水面的过程中,排开液体体积的变化,再利用阿基米德原理F浮=ρgV排判断出浮力的变化;
(3)物体做匀速直线运动时,受力平衡。解析:解:AB、潜水服浸没时,受到水的浮力和重力的作用,
因潜水服的体积不变,排开水的体积不变,
所以,由F浮=ρgV排可知,潜水服受到水的浮力不变;
把压缩空气压入潜水服,将海水排出,潜水服自重G减小,当F浮>G时,潜水服上浮;
让海水进入潜水服内,潜水服自重G增大,当F浮<G时,潜水服下沉;
当F浮=G时,潜水服悬浮,可以停留在任何深度;
由此可见,潜水服能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的,故AB错误;
C、潜水服浮出水面的过程中,排开液体的体积变小,由公式F浮=ρgV排可知,所受的浮力变小,故C正确;
D、潜水员身着该潜水服做匀速直线运动时,受力平衡,浮力等于重力,故D错误。
故选:C。点评:本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,潜水艇是物体的浮沉条件的典型应用,应理解它的原理。
【解题方法点拨】
改变物体的浮沉状态可以通过多种方式实现,包括但不限于调整物体的重量、形状和大小,以及通过改变液体密度或物体排开液体的体积来调节浮力。
25.力是否做功的判断
【知识点的认识】
力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离.
我们要注意不做功的三种情况:
(1)物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”.
(2)物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”.
(3)物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”
【命题方向】
从力做功的必要因素,与之相对的不做功的情况是命题的重点,但是从做功的必要因素也可能直接命题。
例:下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.篮球由高处下落重力没有做功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力做了功
C.小车在水平路面前进,重力对小车做了功
D.汽车静止在水平路面上,汽车受到的支持力做了功
分析:做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
解析:解:A、篮球由高处下落,在重力的方向上通过了距离,重力做了功,故A错误;
B、把水桶从地面上提起来,有力施加在水桶上,水桶在力的方向上通过了距离,所以提水桶的力做了功,故B正确;
C、小车在水平路面前进,重力的方向是竖直向下的,移动的方向是水平的,所以重力没有对小车做功,故C错误;
D、静止在水平桌面上的汽车,没有在支持力的方向上通过距离,所以受到的支持力不做功,故D错误。
故选:B。
点评:掌握力是否做功的判断方法,特别是有力、有距离,力对物体不一定做功,需要深刻理解做功的两个必要因素。
【解题方法点拨】
要理解力做功的必要因素.与之对应的不做功的情况.
26.功的简单计算
【知识点的认识】
功是中学物理中一个重要概念,功能关系是解决力学问题的重要途径之一.因此,正确理解功的内涵和外延,正确把握求功的方法是解决力学问题的基础.
1、公式法:对于恒力的功,通常利用功的定义式W=FS进行计算.
2、功率法:功跟完成这些功所需时间的比值,叫做功率.对于一段时间内外力的功,有时可以直接利用W=Pt求出功
【命题方向】
功的计算是中考命题的重点,一般以考查的题型较多,计算题是重点。
例:一名同学用20N的水平推力推重为100N的超市购物车,购物车由静止开始沿水平方向前进了5m,在这个过程中重力做功为 0 J,推力做功为 100 J。
分析:(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离;
(2)知道推力大小、购物车在推力方向上移动的距离,利用W=Fs求推力做的功;
解析:解:购物车在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即做功为0J。
推力做功为:W=Fs=20N×5m=100J。
故答案为:0;100。
点评:本题考查了功的计算和做功的两个必要因素,属于基础题。
【解题方法点拨】
理解计算功的方法,尤其要把握好知识点,熟悉公式的变形求功,然后才能正确运用这些规律和原理进行分析或计算,并通过练习和运用达到对物理知识的进一步理解和掌握.初中物理关于功的计算公式有多个,它们之间有什么区别,如何正确运用是解题关键.
27.功的估算
【知识点的认识】
首先估测力的大小,然后再估测距离,最后根据功的公式计算即可。
【命题方向】
考查对功的估算。
例:小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于( )
A.0.2焦
B.2焦
C.20焦
D.200焦
分析:首先估测物理课本的质量,然后计算它的重力,然后再估测课桌的高度,最后根据功的公式计算即可。
解析:解:物理书的重力约2.5牛,将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,课桌的高度约为0.8米,他对课本所做功
W=Fs=2.5N×0.8m=2J
故选:B。
点评:本题的难点在于对物理课本质量的估测,这是易错的地方,这要求我们对于生活中常见的物体要多观察、多思考。
【解题方法点拨】
对功的估算通常使用计算法,通过估测力和距离的大小,通过计算得出结果。
28.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.
29.功率的计算
【知识点的认识】
(1)功率:在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
(2)功率的公式:P=Wt(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)
(3)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)
a.推导:由P=Wt,联立W=Fs,得P=Wt=Fst=Fv。
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
【命题方向】
考查功率的计算题,常结合功、速度、效率等其他知识综合考查学。
例:我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机,标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时,该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时60s,匀速行驶过程中受到阻力为600N。求:
(1)拖拉机的速度;
(2)拖拉机牵引力做的功;
(3)拖拉机做功的功率。
分析:(1)根据v=st得到在平直公路上行驶过程中,拖拉机的速度;
(2)该拖拉机在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件可知牵引力的大小,根据W=Fs得到该拖拉机牵引力做的功;
(3)根据P=Wt得到拖拉机做功的功率。
解析:解:(1)拖拉机的速度为:
v=st=600m60s=10m/s;
(2)该拖拉机在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,牵引力和阻力是平衡力,牵引力的大小:F=f=600N,
发动机的牵引力做功:W=Fs=600N×600m=3.6×105J;
(3)拖拉机做功的功率为:
P=Wt=3.6×105J60s=6×103W。
答:(1)拖拉机的速度为10m/s;
(2)拖拉机牵引力做的功为3.6×105J;
(3)拖拉机做功的功率为6×103W。
点评:本题考查速度、做功、功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用。
【解题方法点拨】
(1)功率的定义式是指平均功率,即在t时间内的平均功率,而不是某一时刻的瞬时功率。
(2)功率的定义式P=Wt可以变形为:W=Pt和t=WP,可分别用于求功和时间。当P一定时,W与t成正比,则W1W2=t1t2;当W一定时,P与t成反比,则P1P2=t2t1;当t一定时,W与P成正比,则W1W2=P1P2。
(3)利用公式P=Fv时要注意以下几点:a.拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不变;b.计算时,v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是w;c.速度v跟拉力F必须对应,即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时,应用此公式解题会更简便。
30.探究杠杆的平衡条件
【知识点的认识】
实验步骤:
(l)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,其目的是使杠杆的重心落在支点上,从而消除杠杆的重力对平衡的影响。在实验过程中,不允许再旋动两端的螺母。
(2)在已调节平衡的杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡.支点两边的钩码重力分别是动力F1和阻力F2,用刻度尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2。改变力和力臂的数值,多次实验,并将实验数据填入表格。
注意事项:实验中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测力臂。
实验结论:杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,可写作F1L1=F2L2。
【命题方向】
考查究杠杆的平衡条件的实验,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:在“探究杠杆平衡条件”的实验中,使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将杠杆右侧平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节。
(2)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使其在水平位置重新平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于 测量力臂 。
(3)在杠杆两侧多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表。
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是 F1L1=F2L2 。
(4)本次探究经过多次实验的目的是 B 。
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
(5)如图乙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上的同一点C,使杠杆都在水平位置平衡,当弹簧测力计从a位置转到b位置时,其示数会 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
分析:(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;(2)测量过程中使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(3)杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;(4)为了得到普遍规律,避免偶然性,实验中应多次测量;
(5)根据杠杆平衡的条件,通过判断力臂的大小关系,可以比较力的大小关系。
解析:解:(1)杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节;(2)测量过程中使杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,所以使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;
(3)分析表格中的数据知0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm,
1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm,
1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm,
故可得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2;(4)通过分析表格中数据得到杠杆平衡的普遍规律,所以多次实验的目的是得到杠杆平衡的普遍规律,避免偶然性,故选:B;
(5)当测力计从a位置转到b位置时,拉力F力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂不变,则拉力将变大,即弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:(1)右;(2)测量力臂;(3)F1L1=F2L2;(4)B;(5)变大。
点评:本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程,包含对杠杆平衡条件的理解、实际操作、实验方法、数据分析等,考查较为全面,是我们应该掌握的重点实验。
【解题方法点拨】
利用科学探究的要素(提出问题;猜想与假设;制定计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.)去探究.
31.杠杆的平衡条件的应用
【知识点的认识】
杠杆的平衡条件的应用:
①以实际应用为背景进行杠杆的平衡计算;
②利用杠杆的平衡条件测物体质量;
③分析杠杆的平衡情况;
④其他以杠杆平衡条件为基础的应用。
【命题方向】
考查杠杆的平衡条件的应用。
例:如图所示,轻质杠杆的两端悬挂着A、B两个体积相同的均匀实心物体,使杠杆处于水平平衡状态,下列做法仍能使杠杆保持水平平衡的是( )
A.将物件A和B分别切去相同质量
B.将物件A和B分别切去相同体积
C.在物体A和B下方分别挂一个等重的物体
D.将物体A和B同时向支点O移动相同的距离
分析:(1)根据杠杆的平衡条件,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即G1×L1=G2×L2;
(2)根据对两物体采取的方法,利用F1×L1与F2×L2的大小关系判断杠杆是否平衡。解析:解:根据题意可知,左右两物体的体积相等,左边物体的重力为G1,右边物体的重力为G2,根据杠杆的平衡条件知G1L1=G2L2,由于L1<L2,所以G1>G2,
由G=mg=ρVg知ρ1>ρ2,
A、若将物件A和B分别切去相同质量,由G=mg知切去的重力相同,此时左边力与力臂的乘积为(G1﹣G)L1,右边力与力臂的乘积为(G2﹣G)L2,由于L1≠L2,则(G1﹣G)L1≠(G2﹣G)L2,故A错误;
B、将物件A和B分别切去相同体积,则剩余部分的体积仍相同,即剩余部分的重力比不变,其力臂之比也不变,因此杠杆平衡,故B正确;
C、在物体A和B下方分别挂一个等重的物体,此时左边力与力臂的乘积为(G1+G)L1,右边力与力臂的乘积为(G2+G)L2,由于L1≠L2,则(G1+G)L1≠(G2+G)L2,故C错误;
D、将物体A和B同时向支点O移动相同的距离,左边力与力臂的乘积为G1(L1﹣L),右边力与力臂的乘积为G2(L2﹣L),由于G1>G2,则G1(L1﹣L)≠G2(L2﹣L),因此杠杆不平衡,故D错误。
故选:B。点评:本题虽为选择题,但涉及杠杆的平衡、力臂与力关系的判断,考查了学生综合分析处理物理问题的能力。
【解题方法点拨】
掌握杠杆的平衡条件。
32.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。
33.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.
34.凝华的概念及现象
【知识点的认识】
物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:哈尔滨一年四季美景如画,下面四幅图中属于凝华现象的是( )
A.草叶上的露珠
B.屋檐下的冰锥
C.树叶上的白霜
D.山谷间云雾
分析:物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
解析:解:A、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故A错误;
B、冰锥是水遇冷凝固形成的,属于凝固现象,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故C正确;
D、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故D错误。
故选:C。
点评:分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
【解题方法点拨】
物质由气态转变成固态有两条途径,一个是直接转变,属于凝华,另一个是先液化成液体后凝固成固体,到底经历哪种物态变化,关键看中间是否出现液体。
次数
木块大小
接触面积S/cm2
摩擦力f/N
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
C
C
B
D
A
B
A
D
D
B
题号
12
答案
C
次数
木块大小
接触面积S/cm2
摩擦力f/N
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
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