所属成套资源:2025-2026 学年人教版初中物理八年级下册(7-9 章)期中复习专题合集(含答案解析)
八年级下册物理期中考试模拟测试02(新教材人教版,7-9章)八年级物理下学期新教材人教版+答案解析
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这是一份八年级下册物理期中考试模拟测试02(新教材人教版,7-9章)八年级物理下学期新教材人教版+答案解析,文件包含专题强化04压强实验和解答题专题讲与练原卷版docx、专题强化04压强实验和解答题专题讲与练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共61页, 欢迎下载使用。
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:人教版八年级下册第7~9章。
4.难度系数:0.7。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.“2025年亚洲举重锦标赛”在我国举行,中国队最终收获31金15银11铜。在比赛中,当运动员双臂竖直举起杠铃静止时,如图所示。与杠铃受到的重力是一对平衡力的是( )
A.杠铃对运动员的压力B.运动员对杠铃的支持力
C.地面对运动员的支持力D.运动员对地面的压力
【答案】B
【详解】A.杠铃对运动员的压力和杠铃受到的重力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.运动员对杠铃的支持力与杠铃受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B符合题意;
C.地面对运动员的支持力与杠铃受到的重力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.运动员对地面的压力与杠铃受到的重力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示的实例中,说明力可以改变物体的运动状态的实例是( )
A.用力捏扁橡皮泥
B.磁铁改变小钢球运动方向
C.用力拉长弹簧
D.运动员压弯撑杆
【答案】B
【详解】ACD.橡皮泥被捏扁,弹簧被拉长,撑杆被压弯,都是力使物体发生形变的结果,故ACD不符合题意;
B.磁铁改变小钢球运动方向,钢球在力的作用下运动状态发生改变,故B符合题意。
故选B。
3.下列关于重力说法错误的是( )
A.重力的方向总是竖直向下
B.空中飞行的鸟儿也受重力的作用
C.物体的质量与重力成正比,质量由重力决定
D.重力的施力物体是地球
【答案】C
【详解】AD.由重力的概念可知,重力是由于地球对地球附近的物体的吸引而产生的,重力的方向总是竖直向下,重力的施力物体是地球,故AD正确,不符合题意;
B.空中飞行的鸟儿在地球表面附近,所以飞行的鸟儿也受重力的作用,故B正确,不符合题意;
C.由可知,物体的重力与质量成正比,质量决定重力的大小,而非重力决定质量,质量是物体的固有属性,不随重力变化,比如同一物体在太空和地球,质量不变,但重力不同,故C错误,符合题意。
故选C。
4.如图所示,有关惯性现象的解释正确的是( )
A.图甲:司机系上安全带能减小司机的惯性
B.图乙:被击出去的硬纸片,惯性逐渐增加
C.图丙:向下运动的锤头能紧套在锤柄上,是利用锤头具有惯性
D.图丁:纸飞机离手后,还会继续飞行是由于受到了惯性的作用
【答案】C
【详解】A.司机系安全带是为了防止惯性带来的危害,而惯性大小只由质量决定,系安全带不会改变司机的质量,因此惯性大小不变,故A错误;
B.被击出的硬纸片质量不变,因此惯性大小也不变,故B错误;
C.锤柄撞击地面时突然停止运动,而锤头由于惯性要保持原来的向下运动状态,继续向下运动,从而紧套在锤柄上,这是利用锤头的惯性,故C正确;
D.纸飞机离手后继续飞行是因为纸飞机具有惯性,惯性是物体的属性,不能说 “受到惯性的作用”,故D错误。
故选C。
5.生物在进化的过程中,其各器官不断完善,以适应生存环境。下列事例中通过减小压强来实现其功能的是( )
A.啄木鸟的尖喙细长而又坚硬,易于啄开树皮而获取食物
B.人的牙齿类型和作用不同,切牙比磨牙更易切断食物
C.骆驼体重比马的体重大不到1倍,但脚掌面积是马蹄的3倍
D.壁虎的脚掌上有许多吸盘,使它不会从墙上掉下来
【答案】C
【详解】A.啄木鸟的尖喙细长而又坚硬,易于啄开树皮而获取食物,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.人的牙齿类型和作用不同,切牙比磨牙更尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.骆驼体重比马的体重大不到1倍,但脚掌面积是马蹄的3倍,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D.壁虎的脚掌上有许多吸盘,使它不会从墙上掉下来,是利用大气压强,故D不符合题意。
故选C。
6.2025年1月5日,山东省首个跨省环线高铁列车开通,鲁豫进入高铁“圈时代”。下列说法正确的是( )
A.匀速行驶的高铁列车转弯时运动状态不变
B.高铁列车轨道下方铺放枕木,是为了增大压强
C.候车时乘客要站在安全黄线以外,是为了避免流速大压强大造成的危险
D.行李架上的行李箱受到的重力与行李架对行李箱的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.物体的运动状态的变化包括速度大小的变化和运动方向的变化,匀速行驶的高铁列车转弯时,运动方向发生了变化,所以运动状态改变,故A错误;
B.高铁列车轨道下方铺放枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.列车驶过时,乘客和列车间的空气流速大,压强小,使人容易被吸进列车轨道,因此乘客不能越过站台上的黄色安全线,故C错误;
D.行李架上的行李箱受到的重力与行李架对行李箱的支持力都作用在行李箱上,且大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
7.如图所示,是我国自主研发的C919大型商用客机,下列关于客机的相关物理知识,说法正确的是( )
A.客机宽大的轮子,减小了客机着陆时对地面的压力
B.客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强要大
C.客机减速降落时受到外力突然消失,客机将保持静止状态
D.客机升空是利用了流体压强与流速的关系
【答案】D
【详解】A.压力大小取决于物体重力,客机重力不变,着陆时对地面压力也不变。宽大轮子是通过增大受力面积来减小对地面的压强,而非压力,故A错误;
B.大气压随高度增加而减小,所以客机在高空受到的大气压强比在地面小,故B错误;
C.根据牛顿第一定律,客机减速降落时受到外力突然消失,会保持外力消失瞬间的运动状态,即做匀速直线运动,而不是静止状态,故C错误;
D.客机机翼上凸下平,升空时上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,产生向上的升力,利用了流体压强与流速的关系,故D正确。
故选D。
8.关于弹簧测力计下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
B.图中的弹簧测力计分度值及测量范围分别是0.2N和0~5N,读数为2.2N
C.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
D.测量范围大的弹簧测力计弹簧长度一定比测量范围小的弹簧测力计弹簧长度长
【答案】C
【详解】A.使用弹簧测力计既能测出重力又能测出水平方向上的拉力,只要拉力沿弹簧的轴线方向即可,故A错误;
B.由图示弹簧测力计可以看出,其量程为0~5N,分度值为0.2N,读数为2.4N,故B错误;
C.弹簧所受的拉力与弹簧的伸长量成正比,在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大,故C正确;
D.量程是弹簧测力计所能测的最大力,与弹簧的长度无关,量程大的弹簧长度不一定比量程小的弹簧长度大,故D错误。
故选C。
9.如图所示,木块A下面是一长木板,小濮将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,并用力拉着长木板沿水平地面向左运动,当木块A相对于地面静止时,弹簧测力计的示数等于木块A所受摩擦力的大小。则下列说法正确的是( )
A.木块A所受摩擦力的方向向左
B.长木板所受摩擦力的方向向左
C.木块A所受摩擦力与长木板所受摩擦力的大小相等
D.当拉动木板的速度变大时,弹簧测力计的示数变大
【答案】A
【详解】A.长木板沿水平地面向左运动,以长木板为参照物,木块A向右运动,物体所受摩擦力与相对运动方向相反,所以木块A受到的摩擦力方向向左,故A正确;
B.长木板相对于木块A向左运动,物体所受摩擦力与相对运动方向相反,所以长木板受到的摩擦力方向向右,故B错误;
C.滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,木块A对长木板的摩擦力、长木板对木块A的摩擦力大小相同,但长木板与地面间还有摩擦力,因此木块A所受摩擦力与长木板所受摩擦力的大小不同,故C错误;
D.拉动速度变大时,木块A与长木板之间的压力的大小和接触面的粗糙程度都没有变化,所以木块A受到的摩擦力大小都不变,弹簧测力计示数不变,故D错误。
故选A。
10.如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,容积为700cm3,内封闭有质量为0.4kg的水,将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为800Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为( )
A.1000PaB.1200PaC.1400PaD.1600Pa
【答案】C
【详解】瓶中水的重力为
玻璃瓶正放时水对容器底的压力为
则瓶底的面积为
瓶中水的体积为
将玻璃瓶倒放在水平面上时,瓶中水上方空间的体积为
瓶中水上方空间的高度为
则玻璃瓶倒放在水平面上时,瓶中水的深度为
将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.时,物体受到的摩擦力为2NB.时,物体做匀速直线运动
C.2s~4s内物体所受摩擦力为3ND.时,物体所受摩擦力是1N
【答案】ABD
【详解】AB.由v-t图像可知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,合力为零,滑动摩擦力等于推力,,故AB正确;
C.在2s~4s内,物体做匀加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为2N,故C错误;
D.由图乙知0~2s时,物体的速度为零,物体没有被推动,处于静止状态,所以推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为1N,摩擦力为1N,所以时,物体所受摩擦力是1N,故D正确。
故选ABD。
12.根据下方表格和图像分析,下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.当深度相同时,甲、乙两种液体的压强之比为
C.当深度降低2cm时,甲液体对容器底部的压强减少300Pa
D.丙液体的压强与深度的关系图像在甲、乙两种液体的图像之间,则丙液体可能是盐水
【答案】ACD
【详解】A.由图可知,当深度为时,甲液体的压强为,甲液体的密度;当深度为时,乙液体的压强为,乙液体的密度,所以,故A正确。
B.根据可得,当深度相同时,甲、乙两种液体的压强之比,故B错误。
C.当深度降低时,甲液体对容器底部的压强减少量,故C正确。
D.由丙液体的压强与深度的关系图像在甲、乙两种液体的图像之间可知,丙液体的密度在甲、乙液体的密度之间,由表格数据可知,,故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷
三、填空题(本大题共10小题,每空1分,共20分)
13.我国著名的都江堰水利工程由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等部分组成,其在引水灌溉、防洪减灾方面发挥着重要作用。在枯水季节,由于内江河床较低,水在_______力作用下大量流入内江;洪水季节,由于宝瓶口的限流作用,内江水的流速较小,外江水的流速较大,大量的水会涌入______(选填“内”或“外”)江。
【答案】 重 外
【详解】[1]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,方向竖直向下。 枯水季节,由于内江河床较低,水在重力作用下,会向低处流动,所以大量的水会落入内江。
[2]流体压强与流速的关系是:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大, 洪水季节,由于宝瓶口的限流作用,导致内江水的流速较小,外江水的流速较大,根据流体压强与流速的关系可知,外江水的压强较小,内江水的压强较大,所以大量的水会从压强大的内江涌入压强小的外江。
14.拔火罐疗法在中国有着悠久的历史。拔火罐时,大夫先用点燃的酒精球加热小罐内的空气,随后将火罐开口迅速按到人体皮肤上,自然降温后,火罐紧紧吸附在人体皮肤上,这说明了_______的存在;其原理是利用罐内外的______(选填“温度差”或“气压差”)使罐吸附在人体皮肤上。
【答案】 大气压 气压差
【详解】[1][2]火罐里气体被加热按到人体皮肤上时罐内气压与外界气压相等,后随着温度的降低罐内气压减小,同时火罐受到外界的大气压强,压强差产生的气压差使火罐紧紧吸附在人体皮肤上,说明了大气压的存在。
15.如图所示,两个人对雪地的压力是差不多的,然而一个人的脚陷进雪里,另一个人却没有。这是因为不踩滑雪板的人,对雪地的压力的作用效果_______(选填“明显”或“不明显”)、压强_______(选填“大”或“小”)。
【答案】 明显 大
【详解】[1][2]压力的作用效果与压力大小、受力面积大小两个因素有关。两个人对雪地压力相同,不踩滑雪板的人脚下的雪的受力面积小,所以压力作用效果明显(脚陷进雪里),压强大。
16.将一瓶矿泉水置于水平桌面上,在瓶子的下半部分施加水平推力,瓶子向前运动;在瓶子的上半部分施加水平推力,瓶子倾倒。这说明力的作用效果和力的 ___________ 有关;在瓶子倒下的过程中,瓶子的 ___________ 发生变化。
【答案】 作用点 重心高度
【详解】[1]将矿泉水瓶放在桌面上,用手推上部,瓶会倒,而推下部,瓶会移动,这表明力的作用效果跟力的作用点有关;
[2]瓶子倒下的过程中,瓶子的重心高度变低,发生变化。
17.如图所示,小明将一小段吸管与吹胀后的气球用胶带固定在一起,用一根比较长的细绳穿过吸管并将细绳两端固定。松开气球的气嘴后,气球会沿着绳子向_____(选填“左”或“右”)快速运动,这是因为力的作用是_____。
【答案】 左 相互的
【详解】[1][2]松开气嘴后,气球内的气体向右喷出,同时气体对气球会产生一个向右的反作用力,使气球会向左快速运动。这表明力的作用是相互的。
18.小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用如图所示的拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力___________N;若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将___________,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【答案】 变小
【详解】[1]测力计分度值为,示数为,拉力
[2]用如图所示的拉力F使物体A做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小,若拿走物体A上的砝码,则压力变小,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,滑动摩擦力变小,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
19.如图所示,在竖直平面内有一个半圆形轨道,一个小球沿轨道运动到最高点A后离开,不计摩擦和空气阻力,则小球运动的轨迹可能是图示中的________方向;若小球到达A点时,所受的外力全部消失,则小球运动的轨迹可能是图示中的_______方向。(均选填“AB”“AC”或“AD”)
【答案】 AC AB
【详解】[1][2]一个小球沿轨道运动到最高点A后离开,不计摩擦和空气阻力,此时小球在水平方向上有速度,且小球只受重力的作用,则小球将沿AC方向运动;若小球到达A点时,所受的外力全部消失,由于惯性,小球会沿AB方向做匀速直线运动。
20.如图所示,一轻质弹簧测力计的两端分别通过细绳悬挂着500N的重物A和150N的重物B。一个体重600N的人站在地上,当人对B施加一定大小的力时,A处于静止状态。此时,弹簧测力计的示数是________N,人对地面的压力是________N。(不计绳的重力以及绳和滑轮间的摩擦)
【答案】 500 250
【详解】[1]重物A静止,受力平衡,弹簧测力计对A的拉力等于A的重力
弹簧测力计的示数等于它所受的拉力,因此示数为500N。
[2]B受到向上的拉力、自身重力,以及人对B向下的力。由平衡条件得
根据力的作用是相互的,B对人向上的力
人受到重力,B对人的向上的力,以及地面对人的支持力。由平衡条件得
人对地面的压力与地面对人的支持力是相互作用力,大小相等,因此人对地面的压力为250N。
21.学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像,图中OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作测量范围较大的弹簧测力计,应选用____________弹簧;若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用____________弹簧。
【答案】 乙 甲
【详解】[1]由题图可知,在弹性限度内,甲弹簧能承受的最大拉力是4N,乙弹簧能承受的最大拉力是8 N,若要制作量程较大的弹簧测力计,应选用乙弹簧。
[2]由题图可知,在相同拉力作用下,甲弹簧的伸长量大,即甲弹簧较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
22.如图甲所示,底面积为100cm2的实心圆柱体A放在水平桌面上,薄壁圆柱形容器B足够高,装有水。现将A沿水平方向切去Δh的高度,并将切去部分放入容器B的水中。A剩余部分对地面的压强和水对容器底的压强随切去高度Δh的关系如图乙所示。则圆柱体A的密度为________kg/m3;当Δh为3cm时,水对容器底的压强为________Pa。
【答案】 600 460
【详解】[1]由图乙可知,当时,A 对地面的压强,当时,A 剩余压强为 0,说明 A 总高度
则圆柱体A的密度
[2]由图乙可知,当时,初始水压强,当时,水压强,水的压强变化
水的深度变化
则水的压强变化率
当时,压强变化
故水对容器底的压强
四、作图题(本大题3小题,共6分)
23.图中,是“渝超”比赛中一个正在空中飞行的足球,它的重力为G,请在图甲中画出它所受重力的示意图;
【答案】
【详解】重力的方向是竖直向下的,过足球的重心(球心)画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用表示。据此作图。
24.如图所示,用与水平方向成角向右上方的1000N的力拉一个小车,请在图中画出这个拉力的图示。
【答案】
【详解】拉力与水平面成30°角,拉力的大小是1000N,力的作用点在受力物体上,如下图所示:
25.小红到超市购物,从一楼生鲜区去二楼生活用品区时要乘坐超市的倾斜扶梯,下图是小红站在扶梯上匀速斜向上运动时的简化图。请在图中画出此时小红的受力示意图。(O点为小红的重心)
【答案】
【详解】小红站在该超市倾斜扶梯上,受到竖直向下的重力G、与扶梯表面垂直向上的支持力F、沿扶梯向上的摩擦力作用f,如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共24分)
26.如图所示,是“托里拆利实验”的操作过程。
(1)在玻璃管内灌满水银,手指堵住管口插在水银槽中,这样操作的目的是防止管内混入__________。
(2)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为__________mm。
(3)实验过程中,若保持玻璃管口不离开水银面,将玻璃管倾斜,水银柱长度__________,高度__________。(均选填“变长”“不变”或“变短”)
(4)若在图丙实验过程中,不小心将玻璃管的顶部打破,则你能看到的现象是__________。
(5)若在图甲实验过程中没有将水银灌满玻璃管,会导致最终测得的大气压值比真实值__________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)空气
(2)760
(3) 变长 不变
(4)玻璃管中水银会下降到与管外水银面相平
(5)小
【详解】(1)实验中,在玻璃管内灌满水银,手指堵住管口插在水银槽中,这样防止管内混入空气,影响测量结果。
(2)在托里拆利实验中,玻璃管内外液面的高度差反映了大气压的大小,由图丙可知,玻璃管内水银柱的高度为760mm。
(3)[1][2]外界大气压不变,如果保持玻璃管口不离开水银面,玻璃管倾斜时,管中水银柱的高度不变,但长度将变长。
(4)将玻璃管的顶部打破了一个小孔后,这个装置就相当于一个连通器,所以玻璃管中水银会下降到与管外水银相平为止。
(5)若在图甲实验过程中没有将水银灌满玻璃管,管中进入少量空气,则空气会产生一定的向下的压强,使管中水银柱高度将减小,会导致最终测得的大气压值比真实值小。
27.探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲,应通过下述方法______(填序号)进行调节,使U形管左右两侧的水面相平。
①从U形管内倒出适量的液体 ②拆除软管重新安装 ③向U形管内加适量的液体
(2)同学们分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:在同种液体中,液体深度越______,液体内部压强越______。
(3)图丙中橡皮膜到水面的距离为10cm,则此时橡皮膜受到水的压强为______Pa、保持图丙中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,发现U形管两侧液面的高度差变大,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为这样得到的结论是否可靠?原因是________,g取10N/kg)
(4)实验后,该同学自制如图丁装置继续探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水,再向隔板右侧缓慢倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,此时用刻度尺测出如下物理量:
A.左侧水面到容器底的距离
B.左侧水面到橡皮膜中心的距离
C.右侧待测液体表面到容器底的距离
D.右侧待测液体表面到橡皮膜中心的距离
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为______(用题中字母和表示)。
【答案】(1)②
(2) 深 大
(3) 1000 液体压强与液体深度也有关。没有控制液体深度相同
(4)
【详解】(1)使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲,应通过拆除软管重新安装进行调节,使U形管左右两侧的水面相平,答案选②。因为拆除软管后,U形管两端都与大气相通,此时重新安装软管,能使U形管两侧液面在大气压的作用下相平。故选②。
(2)[1][2]因为在同种液体中,探头所处深度不同,深度越深,U形管两侧液面高度差越大,说明液体内部压强越大。故分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:在同种液体中,液体深度越深,液体内部压强越大。
(3)[1]图丙中橡皮膜到水面的距离为10cm,则此时橡皮膜受到水的压强为
[2]保持图丙中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,发现U形管两侧液面的高度差变大,得出“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论不可靠。原因是:加入浓盐水后,液体密度虽然变大了,但探头所处深度也变深了,没有控制探头在液体中的深度不变。
(4)向隔板左侧倒水,再向隔板右侧缓慢倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,说明此时橡皮膜两侧受到的压强相等,即
用刻度尺测出左侧水面到橡皮膜中心的距离和右侧待测液体表面到橡皮膜中心的距离,根据液体压强公式可得
则待测液体密度的表达式为
28.小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”,猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有:
①接触面所受的压力的大小;②接触面的粗糙程度;③接触面的面积。
接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。
(1)实验中,小明应该用弹簧测力计沿水平方向___________拉动木块在长木板上滑动,根据二力平衡的原理,可知道摩擦力的大小等于拉力的大小,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)对比乙、丙两图,可以验证猜想___________(选填“①”、“②”或“③”);
(3)如果小明要探究猜想①,他应该选择___________两图所示的实验步骤来操作,根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,___________越大,滑动摩擦力越大:
(4)小明为了探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗___________?请说明理由_____________。
【答案】(1)匀速直线
(2)②
(3) 甲、乙 压力
(4) 不正确 未控制压力大小相等
【详解】(1)实验中,应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块在长木板上滑动,则木块处于平衡状态。
(2)图乙和丙中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,丙接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,说明木块所受的摩擦力更大,所以可以验证的是猜想②。
(3)[1]猜想①探究的是滑动摩擦力与接触面所受压力的大小的关系,应保持接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小。图甲和乙可达到探究目的。
[2]图乙中,压力更大,测力计的示数更大,说明滑动摩擦力更大,所以可得:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[1][2]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小明将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论。
29.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小________,方向相反。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的力________(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是________;
(3)经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片________(选填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在________;
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是________(选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
【答案】(1) 相等 平衡
(2)减小摩擦力对实验的影响
(3) 质量要小 同一直线上
(4)剪开卡片
【详解】(1)[1][2]木块保持静止,处于平衡状态,受到平衡力作用,所以相互平衡的两个力大小相等;当左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,说明木块处于平衡状态,那么在水平方向受到的力是平衡的。
(2)图乙装置中用滚动的小车代替图甲中静止的木块,是用滚动摩擦代替滑动摩擦,能够减小摩擦力对实验的影响。
(3)[1][2]为了减小卡片自身重力对实验的影响,应选择质量要小的卡片;将小卡片转动一小角度,两个力不在同一直线上,松手后小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,就需要把卡片从中间剪开,使它变成两个物体,观察两个小卡片的运动情况,所以下一步的操作是剪开卡片。
六、计算题(本大题共3小题,共30分)
30.小明准备利用弹簧测力计制成一个简单实用的液体密度秤。如图,已知挂钩下的容器重G=1N,容积V=100mL,在容器中加满待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度,(,g取)问:
(1)密度为“0”的刻度应标在多少牛的刻度上?
(2)水的密度应标在多少牛的刻度上?
(3)此“密度秤”的测量范围是多少?
【详解】(1)当待测液体密度为“0”时,容器中没有液体,弹簧测力计的示数等于容器的重力。则密度为“0”的刻度应标在的刻度上。
(2)当容器中加满水时,弹簧测力计的示数等于容器的重力与水的重力之和。容器容积
水的质量
水的重力
此时弹簧测力计的示数为
所以,水的密度应标在的刻度上。
(3)由图可知,弹簧测力计的量程为。当测力计示数为时,对应液体密度为0。当测力计示数达到最大值时,对应液体的密度最大。设最大密度为,此时液体的重力为
又因为,所以
因此,此“密度秤”的测量范围是。
31.如下图所示,将底面积为、重5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N、深40cm的水。(g取10N/kg)
(1)求距容器底10cm的A点所受水的压强。
(2)求容器对水平桌面的压强。
(3)若A点距容器底的距离增大(A点上移),则该点受到的水的压强是增大还是减小?为什么?
【详解】(1)A点在水中的深度为A点到水面的竖直距离。
已知水的总深度,A点距容器底的距离。
则A点的深度为:,
A点所受水的压强为:。
(2)容器放在水平桌面上,容器对桌面的压力F等于容器和水的总重力。
,容器的底面积,
容器对水平桌面的压强为:。
(3)根据液体压强公式 可知,在液体密度一定时,液体内部的压强随深度的增加而增大。当A点上移时,其距离液面的竖直距离(即深度h)减小,因此该点受到的水的压强会减小。
32.如图甲、乙所示,实心正方体A和长方体B放置在水平地面上,物体A的密度为,物体B的质量为18kg,物体B的长宽高分别是0.2m、0.1m、0.3m,物体A与B的体积比为4:3,求:
(1)物体B的密度;
(2)按图丙所示直接将物体A叠放在物体B上后物体B对水平地面的压强;
(3)若将物体A竖直截去一部分并叠在物体B上方后,A剩余部分对水平地面的压强恰好等于此时B对水平地面压强的最小值,求A截去的宽度。
【详解】(1)由题意知,物体B的体积为VB = 0.2m × 0.1m × 0.3m = 0.006m3
物体B的密度为
(2)根据题意,物体A与B的体积比为4∶3,则物体A的体积为
则物体A的质量为
将物体A叠放在物体B上时,对水平地面的总压力等于A和B的总重力F总 = G总 = (mA + mB)g = (16kg + 18kg) × 10N/kg = 340N
由图丙可知,物体B与地面的接触面积为B的最小底面积SB = 0.2m × 0.1m = 0.02m2
物体B对水平地面的压强为
(3)设A截去的宽度为,因为物体A是正方体,体积为0.008m3,则其边长为
所以A剩余部分对水平地面的压强为
B对水平地面压强最小,应将其最大面积作为底面积放置,其最大底面积为SB大 = 0.2m × 0.3m = 0.06m2
A截去部分重力为
B对水平地面的最小压强为
由于A剩余部分对水平地面的压强恰好等于此时B对水平地面压强的最小值,所以
解得。
液体种类
水银
酒精
盐水
液体密度/g⋅cm−3
13.6
0.8
1.03
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