四川省成都七中育才中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
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这是一份四川省成都七中育才中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题,共28页。
2020-2021学年四川省成都七中育才中学八年级(下)期中物理试卷
一.选择题(每小题2分,共36分)
1.(2分)根据你的生活经验,下列说法符合实际的是( )
A.一只鸡的质量20kg
B.一个成年人重60N
C.两个较小鸡蛋重约10N
D.一名中学生站立时对地面压强约104Pa
2.(2分)关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.物体本身就有重力,重力没有施力物体
B.物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
C.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D.重力是物体受到的,所以物体的重心一定在物体上
3.(2分)关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
4.(2分)在日常生活中惯性现象很多,人们也常常会利用到物体的惯性。下列关于惯性的描述正确的是( )
A.只有不受任何力的物体才有惯性
B.离开枪膛的子弹能够继续飞行,是由于子弹受到惯性的作用
C.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
D.汽车的速度越大,它的惯性就越大
5.(2分)如图是打台球时的情景。下列分析正确的是( )
A.用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于受到球杆施加的力
B.台球被击出后能继续向前运动,是由于受到了向前的力
C.水平桌面上运动的台球没有受到摩擦力
D.水平桌面上做减速运动的台球,在水平方向受到平衡力
6.(2分)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上的箱子,但箱子却没有运动。下列说法正确的是( )
A.箱子没有运动,此时箱子所受推力小于箱子所受摩擦力
B.箱子所受重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对平衡力
D.箱子此时在水平方向上和竖直方向上受到的合力均为零
7.(2分)下列关于压力的说法中正确的是( )
A.压力是反映形变效果的物理量
B.压力是由于塑性形变产生的
C.压力的方向总是与受压物体表面垂直
D.放在水平地面上的物体,对地面的压力就是物体受到的重力
8.(2分)一块砖的长、宽、厚的比值为4:2:1,将它平放在水平地面上产生的压强为p1,将它立放在水平地面上产生的压强为p2,则p1:p2等于( )
A.1:4 B.4:1 C.1:8 D.8:1
9.(2分)在日常生活中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。下列生活实例中,属于增大压强的是( )
A.铁轨下面铺放枕木
B.推土机用宽大的履带来支撑
C.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
D.书包的背带制作得较宽
10.(2分)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、质量相等的不同溶液,下列说法正确的是( )
①容器对桌面的力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
11.(2分)下列有关液体压强的说法中,正确的是( )
A.不同容器内液体对容器底的压强越大,说明容器内液体重力越大
B.相等质量的液体对不同容器底产生的压强可以是不相等的
C.密度较大的液体对容器底产生的压强肯定比较大
D.以上说法都正确
12.(2分)如图所示的四个实例中,没有利用连通器原理的是( )
A.排水管的反水弯
B.锅炉的水位计
C.盆栽自动给水装置
D.三峡船闸
13.(2分)如图所示的容器,里面装有水,其中h1=1m,h2=0.2m,h3=0.2m。则容器内部A、B处液体的压强pA:pB为( )
A.1:1 B.1:4 C.4:1 D.8:1
14.(2分)大气压与人们的生活、科研紧密相连,下面有关大气压的说法中正确的是( )
A.医生打针前在抽取药液时利用了大气压的作用
B.给自行车轮胎打气,胎内气体压强变小
C.客机飞行时的海拔高度越高,外界大气压强越大
D.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值比实际值会偏大
15.(2分)某同学做托里拆利实验,测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76cm,下面的哪些措施可以使这个高度差改变( )
A.往槽内加入少许水银 B.使玻璃管稍微倾斜一点
C.把玻璃管往上提一提 D.把实验移到高山上去做
16.(2分)如图所示,边长为a,重力为G的正方体物块悬浮在水中,水的密度为ρ水,水对正方体上表面的压力为F1,水对正方体下表面的压力为F2,正方体上表面到水面的距离为h1,下列表达式中错误的是( )
A.对正方体受力分析得出F浮+F2=G+F1
B.水对正方体下表面的压力F2=G+F1
C.正方体受到的浮力F浮=ρ水ga3
D.水对正方体下表面的压力F2=ρ水ga2(h1+a)
17.(2分)如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来,下列说法正确的是( )
A.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
B.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
C.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
18.(2分)用手将一木块浸没在水中0.1米深处。松手后,在木块浮出水面以前( )
A.木块所受水的压强、浮力都不变
B.木块所受水的压强变小,浮力不变
C.木块所受水的压强不变、浮力变小
D.木块所受水的压强、浮力都变小
二、填空题(每空2分,共计32分)
19.(4分)科学正确佩戴口罩是预防呼吸道传染病的重要措施之一。如图所示,佩戴口罩时,用手按压口罩上的鼻夹(金属条)可使其贴合面部,使鼻夹贴合面部的施力物体是 ,按压鼻夹过程说明力可以改变物体的 。
20.(4分)如图所示,是我国国产运﹣20大型运输机,2020年2月13日,空军包括6架运﹣20在内的11架运输机抵达武汉天河机场。当飞机降落武汉机场后,关闭发动机,飞机能够在跑道上继续滑行,是因为飞机具有 ,飞机在滑行过程中受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
21.(4分)如图所示,一人站在平台上,竖直向上抛出一个2N的小球,空气阻力大小恒为0.8N,小球上升最大高度为H,则小球在上升过程中受到的合力大小为 N;若小球上升到时受到的力全部消失,小球将 (选填“掉下来”、“停在空中”或“匀速上升”)。
22.(4分)2020年11月24日,搭载嫦娥五号的运载火箭顺利升空。如图所示,着陆器的支架选用密度值较小的钛合金材料,可以 它着陆时对月球表面的压力;同时在它每个支脚底部都安装了一个较大的底盘,可以 它对月球表面的压强,防止着陆器深陷松软的月球表面。(均选填“增大”或“减小”)
23.(4分)如图所示,用手将物体按压在天花板上并处于静止状态,已知物体的重力是30N,它与天花板的接触面积为0.02m2,手的压力是40N,则物体对天花板的压强为 Pa;若将物体竖直切去一半,仍用40N的力将它按压在天花板上,则物体对天花板的压强将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
24.(4分)2020年10月27日我国自行研发的“奋斗者”号深潜器成功坐底万米深的马里亚纳海沟。当它下潜到水面下200米时,此处海水的压强为 Pa(假设海水密度等于水的密度);在它继续向万米深处下潜时,它受到海水的压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
25.(4分)著名的 实验证明了大气压的存在并且大气压是很大的。如图所示,烧瓶中装有气体,整个装置不漏气,弯管水平部分有一小段液柱处于静止状态,把装置放在恒温的电梯内,电梯运动时液柱水平向左动起来,因此推断电梯向 (选填“上”或“下”)运动。
26.(4分)将一个铁球的一半浸入水中时,排开水的重力为0.8N,将它全部浸没时,受到浮力的大小为 N;当将它全部浸没在水中的深度增大时,受到浮力的大小将 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
三、作图与计算题(共16分,计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
27.(2分)如图所示,重10N的物体静止在斜面上,受到斜面的弹力为8N,受到的摩擦力为6N,请画出该物体所受弹力和摩擦力的示意图。
28.(2分)物体在传送带上一起匀速运动,对物体进行受力分析,画出所受各力的示意图。
29.(6分)打仗时坦克要越过敌方又宽又深的壕沟总是很困难。针对这种情况,人们想出了一种简易的解决方案:在坦克上装备气囊,遇到壕沟时把气囊放在壕沟里,给气囊充满气体后,坦克通过壕沟就像在平地上行驶一样。若一辆坦克自重40吨,每条履带着地面积为2.5m2.(g取10N/kg)
求:(1)坦克的重力是多少?
(2)坦克在水平地面行驶时对地面的压强为多少?
(3)若气囊能承受的最大压强为2×105Pa.当坦克全部压在气囊上时,为了确保坦克能不损坏气囊通过壕沟,坦克履带与气囊接触的受力总面积至少为多少?
30.(6分)如图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁柱形容器,内装有0.3m深的水,静止置于水平桌面上。用细线吊着质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:
(1)A受到的浮力;
(2)没有放入A时,容器内水对底部的压强;
(3)若剪断细线,待稳定后,则容器对水平桌面的压强。
四、实验与探究题(共16分)
31.(6分)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止状态或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的,实验的设计是选择物体处于 状态来探究的;
(2)小明提出能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较,分析发现,在小明的方案中,在未知二力平衡条件的前提下,无法测量 力的大小,所以这一方案无法实施下去;
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 力对实验的影响。
(4)如图丙是最终确认的实验方案,此方案中,可忽略 力对实验的影响。
(5)当卡片平衡时,小华将卡片转过一个角度,松手后卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是: 。
32.(5分)在探究“液体压强跟哪些因素有关”的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)甲、乙两图是探究液体压强与液体 的关系,要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 两个图进行对比。
(2)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择丙和丁两图进行对比(两容器中的盐水的密度都相同),结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。若乙、丙、丁中容器底面积相同,容器的质量忽略不计,则对地面压强最大的是 。(选填“乙”“丙”或“丁”)
(3)若在使用压强计前发现U形管中有高度差,通过 方法可以进行调节(请从下列选项中选择)。
①从U形管内向外倒出适量水;
②拆除软管重新安装;
③向U形管内加适量水。
33.(5分)如图所示,小明同学学习了大气压强、流体和浮力的内容后,做了以下三个实验,其中图乙是自制的气压计,细玻璃管中有一定高度的水柱,他首先把图甲、图乙实验进行了对比,之后用自制的一个机翼模型探究气体的压强与流速的关系时,如图丙所示,他把机翼模型穿在一根铁丝上固定,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,下方弹簧测力计B还挂了一个密度大于水的物体浸没在液体中。请回答下面的问题:
(1)小明同学携带甲、乙两个装置同时从教学大楼的一楼跑到五楼,发现甲装置玻璃管中的水银面会 ,乙装置细玻璃管中的水面会 (选填“上升”、“下降”)。
(2)当他接通电风扇对着机翼模型吹风时,机翼模型的上表面的空气的流速 (选填“大于”、“小于”或“等于”)机翼模型的下表面空气的流速。风力增加,当物体缓缓从如图浸没的位置到露出水面小部分时,弹簧测力计的示数有变化,B弹簧测力计示数 (选填“先不变后变小”、“先不变后变大”、“先变小后不变”或“不变”)。
(3)当平稳以后,物体有一半体积露在空气中,已知ρ物=5g/cm3,物体的体积为40cm3,B弹簧测力计示数为1.8N,则该液体的密度为 kg/m3。
一、选择题(每小题2分,共10分.有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
34.(2分)学校运动会蕴含丰富的物理知识,下列描述正确的是( )
A.羽毛球比赛中,球在空中飞行时,若所有力全部消失,球一定不会落向地面
B.跳远运动员需要助跑,是为了增大惯性,跳得更远
C.运动员手握奖杯悬空不动,增大手对奖杯的压力,奖杯所受摩擦力不变
D.举重运动员举着重物不动时,运动员所受重力与运动员对地面的压力是一对平衡力
35.(2分)在“研究滑动摩擦力大小”实验中,将木块A放置水平木板B上,加载一个砝码,把一只测力计系在A上,如图所示。当向左拉动B时,测力计指针稳定。下列讨论中正确的是( )
A.A受到的重力与B对A的支持力是一对平衡力
B.A受B的摩擦力与测力计对A的拉力是一对相互作用力
C.B受到地面的摩擦力的大小为2.4N,方向向右
D.若增大拉动B的速度,测力计的示数不变
36.(2分)如图中,一段弹簧固定在水平桌面上(如图甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图乙所示)、用竖直向下的力F压小球至如图丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图丁所示)、不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球一直做减速运动
B.小球在A点速度为零,合力为零
C.小球离开弹簧时的速度最大
D.小球离开弹簧前,受到的合力先减小后增大
(多选)37.(2分)如图。均匀实心圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后。使甲,乙剩余部分的高度均为h。若甲、乙此时的剩余部分对地面的压力相等,则甲,乙被切去之前对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.F甲>F乙 D.F甲<F乙
(多选)38.(2分)两个底面积相同、形状不同的容器A、B,它们重力大小相同,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两个容器中,当两物块静止时,两容器中的液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.取出两物块后,A容器底受到的液体压力减小量大于B容器底受到的液体压力减小量
B.物块甲受到的浮力大于物块乙受到的浮力
C.取出两物块后,A容器底对桌面的压强小于B容器对桌面的压强
D.取出两物块后,A容器底受到的液体压强大于B容器底受到的液体压强
二、综合题(共10分)
39.(4分)小王在学习了大气压强之后,想利用标有2mL的注射器、弹簧测力计和刻度尺来估算一下本地的大气压值。
(1)如图甲所示,小王将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为4.5N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm,则本地大气压强的测量值为 Pa。
(2)为判断实验结果的准确性,小王利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压,示数如图乙所示,其值为1×105Pa。对比两次实验结果,小王认为实验中存在下列原因,其中一定不可能的是 。(选填对应的序号)
A.弹簧测力计的示数没有读准
B.注射器中有空气未全部排尽
C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
(3)小王发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,越推越费力,由此小王猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。为了验证自己的猜想,小王用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上,通过推拉活塞,测得数据记录如表:
V/mL
4
6
8
10
12
p/kPa
120
80
60
48
40
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为:p= ,当小王不推拉活塞时,注射器内的空气体积为 mL。
40.(6分)如图所示,均匀实心圆柱体甲和圆柱形容器乙置于水平桌面上。乙容器高为20cm,内盛有密度为0.6g/cm3的液体;已知S甲=30cm2,S甲:S乙=3:4。现沿竖直方向在甲上切去底面积为S的部分,并将切去部分置于容器乙的液体中,切去部分会自然沉底,并静止在容器底部。截取甲的部分放入乙中静止后,乙对桌面的压强随截取面积S的变化关系如图丙所示。容器乙的壁厚和质量均忽略不计,求:
(1)截取甲之前,乙中液体的深度;
(2)若将甲全部放入乙中,求液体对容器底部的压强与截取前的变化量;
(3)甲的密度。
2020-2021学年四川省成都七中育才中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(每小题2分,共36分)
1.【解答】解:
A、一只羊的质量在20kg左右,一只鸡的质量比20kg小得多,在2kg左右。故A不符合实际;
B、成年人的质量在60kg左右,受到的重力在G=mg=60kg×10N/kg=600N左右。故B不符合实际;
C、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力在G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右。故C不符合实际;
D、中学生的体重在G=500N左右,双脚与地面的接触面积在S=500cm2=0.05m2左右,站立在水平地面上时对地面的压强为p====1×104Pa.故D符合实际。
故选:D。
2.【解答】解:
A、重力是由于地球对物体的吸引而产生的,因此重力的施力物体是地球,故A错误;
B、物体间如果有摩擦力,则物体与接触面间一定存在压力,因此就一定存在相互作用的弹力,故B正确;
C、摩擦力的方向是与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,有时会与运动方向相同,当摩擦力为动力时,摩擦力与运动方向相同,故C错误;
D、重心可以不在物体上,比如闭合圆环的重心在圆心,不在环上,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:
A、牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理而得出的,不能用实验直接验证,但它不是凭空想象出来的,是经受了实践的检验的,故A错误;
B、物体不受力或受平衡力作用时做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C、一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故C错误;
D、如果物体不受外力作用时,原来运动的物体将保持原有的速度做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、惯性是物体的一种属性,一切物体都有惯性,所以受力的物体同样具有惯性,故A错误;
B、离开枪膛的子弹能够继续飞行,是由于子弹具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、泼水时,盆和水原来是运动的,当盆受力静止时,水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出,故C正确;
D、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,汽车的速度即使再大,它的质量只要不变,惯性大小就不会改变,故D错误。
故选:C。
5.【解答】解:A、用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于受到球杆施加的力。故A正确。
B、球离开球杆后,球能继续运动,是由于球有惯性,但不是由于受到向前的力的作用。故B错误。
C、水平桌面不是绝对光滑,在上面运动的台球受到摩擦力的作用。故C错误。
D、水平桌面上做减速运动的台球,处于非平衡状态,在水平方向受到非平衡力的作用,故D错误。
故选:A。
6.【解答】解:A、箱子没有运动,此时受力平衡,在水平方向上受到推力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、箱子受到的重力和地面对箱子的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B错误;
C、地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力大小相等,方向相反,同一直线,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故C错误;
D、箱子此时处于静止状态,则在水平方向上和竖直方向上受到的合力均为零,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:A、压力是垂直作用在物体表面上的力,压强是反映压力作用效果的物理量,故A错误;
B、压力属于弹力,是由于物体发生弹性形变产生的,故B错误;
C、压力的方向总是垂直于受压物体的表面,故C正确;
D、将一物体放在水平地面上,物体对地面的压力大小等于物体的重力,但压力与重力的性质、施力物体和受力物体都不同,所以不能说“压力就是物体的重力”,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,砖块平放、立放在水平地面上时的压力相等,
砖块平放、立放在水平地面上时,受力面积之比:
S1:S2=(4×2):(2×1)=4:1,
则两种情况下的压强之比:
===。
故选:A。
9.【解答】解:
A、铁轨下面铺放枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B、推土机用宽大的履带来支撑,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C、啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D、书包的背带制作得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选:C。
10.【解答】解:
①④、两容器的质量相等,且两容器内液体的质量相等,则容器和液体的总重力也相等;因容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,所以两容器对桌面的压力F甲=F乙,两容器底面积也相同,由p=可知,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故①错误,④正确;
②③、两容器的底面积相同,液体的深度相同,则甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积;因为两液体的质量相同,所以根据ρ=知ρ甲>ρ乙;两容器中液体的深度相同,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙;故③正确,②错误;
综上可知,只有③和④正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、液体内部压强与液体的密度和深度有关,所以不同容器内液体对容器底的压强越大,可能是由于液体深度大造成的,故不能说明该容器内液体重力越大,故A错误;
B、在容器的形状不定的情况下,相等质量的液体对不同容器底产生的压强可能是不相等的,故B正确;
C、液体内部压强与液体的密度和深度有关,密度较大的液体若深度很小,其对容器底产生的压强不一定大,故C错误;
D、据上分析B是正确的,故D错误。
故选:B。
12.【解答】解:A.根据排水管的反水弯结构可知,左右两个容器连通,上端开口,利用连通器的原理,故A不符合题意;
B.锅炉的水位计的内部与外部细管构成上端开口、底部连通的容器,属于连通器,故B不符合题意;
C.盆栽自动给水装置是利用了大气压,不属于连通器,故C符合题意;
D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,是利用连通器原理进行工作的,故D不符合题意。
故选:C。
13.【解答】解:由图可知,hA=h2=0.2m,hB=h1﹣h3=1m﹣0.2m=0.8m
所以容器内部A、B处液体的压强:
pA:pB=ρghA:ρghB=hA:hB=0.2m:0.8m=1:4
故选:B。
14.【解答】解:
A、将注射器的活塞推下时,将针筒内的空气排出,再向上提起活塞时,针筒内的体积增大,压强减小,药液在外界大气压的作用下被压入针筒内,故A正确;
B、给自行车轮胎加气的过程中,轮胎内空气的质量增加,体积基本不变,所以气体的压强变大,故B错误;
C、大气压随海拔高度的增加而减小,所以客机飞行时的海拔高度越高,外界大气压强越小,故C错误;
D、做托里拆利实验时,若有空气进入管内,管中的有一定的气压,与大气压抵消一部分,使大气压支撑的水银柱的高度变小,则测出的大气压值比实际值小,故D错误。
故选:A。
15.【解答】解:往水银槽加水银、使玻璃管倾斜、把玻璃管往上提,这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小。
故选:D。
16.【解答】解:A、重力为G的正方体物块悬浮在水中,物体悬浮时,浮力等于重力,即F浮=G,
浮力产生的原因是上下表面受到的压力差;即F浮=G=F2﹣F1,故A错误;
B、由G=F2﹣F1,可得,水对正方体下表面的压力:F2=G+F1,故B正确;
C、正方体边长为a,体积V=a3,因为浸没悬浮,V排=V=a3,
根据阿基米德原理可求得正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水ga3,故C正确;
D、水对正方体下表面的压强p=ρgh=ρ水g(h1+a)
由p=可得,水对正方体下表面的压力F2=pS=ρ水g(h1+a)×a2,故D正确。
故选:A。
17.【解答】解:从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小,而乒乓球下部空气流速小压强大;
吸气时,乒乓球上方空气压强小,这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球。
故选:D。
18.【解答】解:木块在露出水面以前上浮的过程中,由于没有露出水面,排出的液体的体积不变,根据阿基米德原理F=ρgV排可知受到的浮力不变。但是在水下的深度越来越浅,根据液体压强公式p=ρgh可知受到的压强减小。
故选:B。
二、填空题(每空2分,共计32分)
19.【解答】解:
用手按压口罩上的鼻夹(金属条)时,手对鼻夹条施加压力,使鼻夹贴合面部的施力物体是手,鼻夹条受到力的作用形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:手;形状。
20.【解答】解:关闭发动机后,飞机能够在跑道上继续滑行,是因为飞机具有惯性,仍会保持原来的运动状态;
飞机在滑行过程中速度不断变小,处于非平衡状态,所以飞机此时受到的是非平衡力。
故答案为:惯性;非平衡力。
21.【解答】解:球在上升过程中,受到竖直向下的重力G和竖直向下的阻力f作用;故合力大小为F合=G+f=2N+0.8N=2.8N;
小球上升到时有一定的速度,此时受到的力全部消失,则小球的运动状态不变,做匀速直线运动,会匀速上升。
故答案为:2.8;匀速上升。
22.【解答】解:
(1)根据m=ρV可知,体积相同的不同物质,密度小的质量小;着陆器的支架选用密度值较小的钛合金材料,可以减小支架的质量,从而减小它着陆时对月球表面的压力;
(2)登月舱每个支脚底部都安装了一个面积较大的底盘,增大了受力面积,在压力一定时,能减小对月球表面的压强,防止着陆器深陷松软的月球表面。
故答案为:减小;减小。
23.【解答】解:手的压力是40N,物体的重力是30N,则天花板受到的压力为40N﹣30N=10N,由p=可得物体对天花板的压强为:p===500Pa;
将物体竖直切去一半,手的压力是40N,物体的重力是30N=15N,则天花板受到的压力为40N﹣15N=25N,压力变大,同时受力面积减小一半,由p=可得物体对天花板的压强变大。
故答案为:500;增大。
24.【解答】解:它下潜到水面下200米时受到海水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa;
液体的压强随深度的增加而增大。
故答案为:2×106Pa;变大。
25.【解答】解:马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在;由于大气压随海拔的升高而减小,把装置放在恒温电梯内,电梯运动时液柱水平向左运动,说明外界大气压变大,大于瓶内气压,故推动管内液柱向左运动,由此判断,电梯向下运动。
故答案为:马德堡半球;下。
26.【解答】解:
当铁球的一半浸入水中时,由阿基米德原理可得铁球受到的浮力:
F浮=G排=0.8N;
当铁球全部浸没在水中时,V排′=2V排,则此时铁球受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水g×2V排=2F浮=2×0.8N=1.6N;
当它浸没在水中的深度增大时,铁球排开水的体积不变,则铁球受到浮力的大小将不变。
故答案为:1.6;不变。
三、作图与计算题(共16分,计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
27.【解答】解:物体受到斜面的弹力的方向与斜面是垂直向上的;摩擦力的方向沿斜面向上;过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力,大小为6N;过物体的重心做垂直于斜面向上的力,为弹力,大小为8N;如图所示:
28.【解答】解:由于物体和传送带一起匀速运动,相对静止,所以不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力,注意作图时两条线段长度要相等。如图所示:
29.【解答】解:(1)坦克受到的重力:
G=mg=40×103kg×10N/kg=4×105N;
(2)坦克对地面的压力等于坦克的重力,即F=G=4×105N,
坦克在水平地面行驶时对地面的压强:
p===8×104Pa;
(3)气囊能承受的最大压强p=2×105Pa,
则坦克履带与气囊的最小接触面积:
S′===2m2。
答:(1)坦克的重力是4×105N;
(2)坦克在水平地面行驶时对地面的压强为8×104Pa;
(3)坦克履带与气囊接触的受力总面积至少为2m2。
30.【解答】解:
(1)正方体A的体积:VA=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
当正方体一半体积浸入水中时,V排=VA=×1×10﹣3m3=5×10﹣4m3,
正方体受到水的浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×5×10﹣4m3×10N/kg=5N;
(2)没有放入A时,水的深度h=0.3m,
则容器内水对底部的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
(3)容器的底面积:S容=200cm2=2×10﹣2m2,
容器内水的体积:V水=S容h=2×10﹣2m2×0.3m=6×10﹣3m3,
水的重力:G水=m水g=ρ水V水g=1×103kg/m3×6×10﹣3m3×10N/kg=60N;
物体A的重力:GA=mAg=3kg×10N/kg=30N;
则剪断细线,待稳定后,容器对桌面的压力:
F=G杯+G水+GA=10N+60N+30N=100N,
受力面积:S=S容=2×10﹣2m2,
则容器对桌面的压强为:p===5×103Pa。
答:(1)A受到的浮力为5N;
(2)没有放入A时,容器内水对底部的压强为3×103Pa;
(3)若剪断细线,待稳定后,容器对桌面的压强为5×103Pa。
四、实验与探究题(共16分)
31.【解答】解:(1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的;
由于物体的匀速直线运动状态不容易观察,所以实验中应让物体保持静止状态;
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较;研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,重力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
(3)由图乙知,A图中小车与桌面是滚动摩擦,B中木块与桌面间是滑动摩擦,C图只有滑轮间的摩擦;滑动摩擦力最大,滑轮间摩擦最小,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序为:BAC;
(4)如图丙,是最终确认的实验方案,此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,所以卡片的重力可忽略不计;
(5)将小卡片扭转一个角度,两个拉力不在同一直线上,则松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
故答案为:(1)静止;(2)重;(3)BAC; 摩擦;(4)重;(5)探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
32.【解答】解:(1)甲、乙两图中的液体密度相同,探头所在深度不同,所以探究了探究液体压强与液体深度的关系;
要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择乙、丙两图;
(2)丙和丁液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U形管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关;
若乙、丙、丁中容器底面积相同,乙、丙上下面积相同,液面相平,液体的体积相同,由于盐水的密度大于水的密度,根据m=ρV知盐水的质量大于水的质量,即m乙<m丙,
由图知丁的容器口大于容器底,所以丁盐水的体积大于丙盐水的体积,根据m=ρV知丁盐水的质量大于丙盐水的质量,即m丙<m丁,
根据G=mg知G乙<G丙<G丁,
因为在水平面上,压力等于重力,所以丁对水平面的压力最大,根据p=知丁对地面压强最大;
(3)若在使用压强计前发现U形管中有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。即选②。
故答案为:(1)深度;乙、丙;(2)无关;丁;(3)②。
33.【解答】解:(1)从一楼到五楼,外界大气压强是降低的,所以甲中水银柱液面会下降;而图乙瓶内有气压,水面升高是由于瓶内气压大于外界气压而升高一部分水柱,从一楼到五楼,外界气压变低了,所以瓶内水面会被升高;
(2)由图知,机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,即上方压强小,下方压强大,给机翼向上的升力;风力增大,向上的升力增大,当物体缓缓从如图浸没的位置时,排开水的体积没变,浮力没变,重物没变,所以弹簧测力计的示数没变,当慢慢露出时,排开水的体积减小,受到的浮力减小,则弹簧测力计的示数变大,所以当物体缓缓从如图浸没的位置到露出水面小部分时,B弹簧测力计示数先不变后变大;
(3)由题知,F拉=1.8N,重物为
G物=m物g=ρ物V物g=5g/cm3×40cm3×10N/kg=200g×10N/kg=0.2kg×10N/kg=2N;
则F浮=2N﹣1.8N=0.2N;
且V排===20cm3=2×10﹣5m3;
由F浮=ρ液gV排可得:
ρ液===1.0×103kg/cm3。
故答案为:(1)下降;上升;(2)大于;先不变后变大;(3)1.0×103。
一、选择题(每小题2分,共10分.有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
34.【解答】解:A、球在空中飞行,处于运动状态,若所有力全部消失,球将做匀速直线运动;如果运动的方向斜向上或者与水平地面平行时,不会落向地面;如果球运动的方向是斜向下,则会落向地面,故A错误;
B、跳远比赛中,运动员需要助跑,是为了利用惯性,跳得更远,而不是增大惯性,故B错误;
C、手握住奖杯悬空不动,重力与摩擦力平衡,若增大握力,手与奖杯之间的摩擦力仍等于重力,大小不变,故C正确;
D、举重运动员举重时,运动员所受重力与运动员对地面的压力不是作用在同一物体上的力,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
35.【解答】解:
A、B对A的支持力等于A的重力与砝码的重力之和,故A受到的重力与B对A的支持力大小不等,所以A受到的重力与B对A的支持力不是一对平衡力,故A错误。
B、A受B的摩擦力与测力计对A的拉力是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对相互作用力,故B错误。
C、由图示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N,A处于平衡状态,由二力平衡条件可知,A受到的滑动摩擦力f=F示=2.4N;
A相对于B向右滑动,则A受到向左的滑动摩擦力,因为物体间力的作用是相互的,所以B受到A的摩擦力为2.4N,方向水平向右,由于B物体的运动情况未知、向左的拉力未知,所以不能确定B受到地面的摩擦力的大小,故C错误。
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,与物体的运动速度无关;如果增大拉动B的速度,接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变,物体间的滑动摩擦力不变,由力的平衡条件可知,测力计的示数不变,故D正确。
故选:D。
36.【解答】解:由题意知,乙图小球受到的重力等于弹簧的弹力;
当将小球压至丙图时,弹力大于重力,小球向上做加速运动,到乙图位置时,弹力等于重力,速度最大,再向上运动,弹力小于重力,做减速运动;
小球离开弹簧向上减速运动,到达最高点速度为零;
A、小球先加速后减速,故A错误;
B、小球到达A点速度为零,但此时受力不平衡,所以不是平衡状态,不处于静止状态,故B错误;
C、在乙图位置时,速度最大,故C错误;
D、小球从开始上升到乙图位置,弹力大于重力,但弹力减小,所以合力减小;到乙图位置,弹力等于重力,合力为零;
从乙图位置到离开弹簧达到甲位置,弹力小于重力,弹力减小,所以合力增大,所以小球合力先减小后增大,故D正确。
故选:D。
37.【解答】解:
AB、由于剩余部分对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等,乙的体积更小,由ρ==可知乙的密度更大,由p=====ρgh可知,乙对地面的压强更大,故A错误、B正确;
CD、切去之后甲、乙对地面的压力相等,则
F剩甲=F剩乙
所以ρ甲ghS甲=ρ乙ghS乙①
所以ρ甲S甲=ρ乙S乙②
F甲﹣F乙=ρ甲g(h甲切+h)S甲﹣ρ乙g(h乙切+h)S乙
=【ρ甲gh甲切S甲+ρ甲ghS甲】﹣【ρ乙gh乙切S乙+ρ乙ghS乙】
=ρ甲gh甲切S甲﹣ρ乙gh乙切S乙 代入①
=ρ甲S甲g(h甲切﹣h乙切) 代入②
因为h甲切<h乙切
所以F甲﹣F乙<0
即F甲<F乙;故C错误,D正确;
故选:BD。
38.【解答】解:
由题知,甲、乙两个相同的物块,其重力、密度以及体积都相同,设其重力为G、密度为ρ物;两容器中液体的密度不同,设液体密度分别为ρA、ρB,
A、因甲容器“上小下大”(其平均横截面积较小),取出物块后,A容器底受到的液体压力减小量大于甲物体的重力;
因乙容器是柱形容器,取出物块后,B容器底受到的液体压力减小量等于甲物体的重力;
因为甲乙重力相同,所以取出两物块后,A容器底受到的液体压力减小量大于B容器底受到的液体压力减小量,故A正确;
B、甲物块在A容器中悬浮,则F浮甲=G;乙物块在B容器中漂浮,则F浮乙=G,可知F浮甲=F浮乙,故B错误;
C、两容器的底面积相同,甲容器“上小下大”,乙容器是柱形容器,图中液体的深度相同,则可知VA液+V甲排<VB液+V乙排,因V甲排>V乙排,所以可知VA液<VB液,即取出后物体后A液体体积小于B液体体积;液体的密度ρA<ρB,所以根据G=mg=ρVg可知,A液体重力小于B液体的重力;
取出两物块后,容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,且两容器的重力相同,所以A容器对桌面的压力小于B容器对桌面的压力,由公式p=可知此时A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强,故C正确;
D、两物块的体积相同,由图可知,甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积(V甲排>V乙排);
因乙容器是柱形容器,而甲容器“上小下大”(其平均横截面积较小),则取出物体后,根据△h=可知,A容器液面下降的高度更大,所以此时A液体的深度小于B液体的深度(hA<hB),且液体的密度ρA<ρB,由p=ρ液gh可知,取出两物块后,A容器底受到液体的压强小于B容器底受到液体的压强,故D错误。
故选:AC。
二、综合题(共10分)
39.【解答】解:(1)注射器筒刻度部分的容积为2mL=2cm3=2×10﹣6m3,注射器筒刻度部分的长度为4cm=0.04m,
则活塞的面积为:S===5×10﹣5m2,
大气压强为:p===9×104Pa;
(2)由“胎压计”指针位置可知,实际的大气压p′=100kPa=100×1000Pa=1×105Pa;
弹簧测力计的示数没有读准和注射器中有空气未全部排尽都会导致测量大气压小于真实大气压,而活塞与注射器筒壁间摩擦较大会导致测量大气压大于真实大气压,由两次实验结果可知,用注射器测量的大气压值偏小,所以其中一定不可能的是活塞与注射器筒壁间摩擦较大。
故选C。
(3)由表中数据可知,压强和体积的乘积是一个定值,即pV=480,
由此可得p与体积V的数学关系式为:p=;
当小明不推拉活塞时,此时压强为100kPa,
所以注射器内的空气体积为:V===4.8mL。
故答案为:(1)9×104;(2)C;(3);4.8。
40.【解答】解:(1)因为圆柱形容器乙置于水平桌面上,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,则截取甲之前乙对桌面的压强就等于液体对容器底的压强p=ρ乙gh乙,
由图丙可知,截取甲之前液体对容器底部的压强p1=900Pa,由p=ρgh得,
截取甲之前,乙中液体的深度为:h1===0.15m;
(2)由图丙可知,在S=20cm2时,图像出现偏折,可以判断,当S=20cm2时,乙容器恰好装满,再增大S,乙中的液体会溢出,所以将甲全部放入乙中,乙中液体会溢出,
则液体的深度为:h2=20cm=0.2m,
液体对容器底部的压强p2=ρ液gh2=0.6×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1200Pa,
液体对容器底部的压强与截取前的变化量为:Δp=p2﹣p1=1200Pa﹣900Pa=300Pa;
(3)已知S甲=30cm2,S甲:S乙=3:4,
则乙的底面积为:S乙=S甲=×30m2=40cm2,
因为切去部分会自然沉底,且当S=20cm2时,液体对容器底部的压强p3=1800Pa,此时乙容器恰好装满,
则切去的甲物体的体积为:V切=V排=S乙(h2﹣h1)=40cm2×(20cm﹣15cm)=200cm3=2×10﹣4m3,
切去的甲物体的重力为:G切=ΔF=(p3﹣p1)S乙=(1800Pa﹣900Pa)×40×10﹣4m2=3.6N,
切去的甲物体的质量为:m切===0.36kg,
甲物体的密度为:ρ甲===1.8×103kg/m3。
答:(1)截取甲之前,乙中液体的深度为0.15m;
(2)若将甲全部放入乙中,求液体对容器底部的压强与截取前的变化量为300Pa;
(3)甲的密度为1.8×103kg/m3。
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