四川省成都市北二外附中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市北二外附中2020-2021学年八年级下学期期中物理试题,共27页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,作图与计算题,实验与探究题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年四川省成都市北二外附中八年级(下)期中物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分。每题只有一个选项符合题目要求,有选错或者不答的得0分,)
1.(2分)下列说法正确的是( )
A.一个中学生站在地面上,对地面的压力约为500N
B.两个鸡蛋静止在手上时,手托举的力约为10N
C.一颗西瓜籽平放在手里,对手的压强约200pa
D.成年人站立时对地面的压强约为1.5×103pa
2.(2分)下列关于力的说法中不正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.受力物体同时一定也是施力物体
C.相互不接触的物体没有力的作用
D.力是改变物体运动状态的原因
3.(2分)如图测力计在两个拉力F1、F2的作用下处于静止,F1、F2的大小均为1N,该测力计的示数为( )
A.0 B.0.5N C.1N D.2N
4.(2分)关于物体的重力,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力就是地球对物体的吸引力
B.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
C.物体的重心是物体所受重力的作用点,所以重心一定在物体上
D.物体受到的重力跟它所含物质的多少成正比
5.(2分)中国女排在2016年里约奥运会再次夺冠,振奋了国人。如图是比赛过程中的场景,下列分析正确的是( )
A.击球时,手对排球的力与排球对手的力是一对平衡力
B.排球上升过程中所受的重力比下降时小
C.扣球时排球反方向飞出,说明力能改变物体的运动状态
D.传球后,手的推力使球在空中继续飞行
6.(2分)小欣同学在厨房帮妈妈做法时观察到了一些现象,并用所学物理知识进行了解释,其中解释不正确的是( )
A.刀刃很锋利是通过增大压力来增大压强
B.锅铲柄有凹凸的花纹是为了增大摩擦
C.茶壶的壶嘴和壶身构成连通器,静止时水面相平
D.高压锅容易将食物煮熟是因为液体表面气压增大,液体沸点升高
7.(2分)如图所示,静止在水平桌面上的玻璃瓶,水中有个气泡和金属球。突然向右水平抽动瓶子时,相对瓶子而言,下列现象描述正确的是( )
A.气泡向左运动,金属球向左运动
B.气泡向右运动,金属球向左运动
C.气泡向左运动,金属球向右运动
D.气泡向右运动,金属球向右运动
8.(2分)下面能够证明浸在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是( )
A.石块落在水中会下沉
B.桥墩在水中“稳如泰山”
C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小
D.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘“在空中
9.(2分)物体在一水平面上做直线运动,先在大小为F的水平推力作用下匀速前进了一段距离,接着在方向不变大小为2F的推力作用下继续前进了相同距离,下列说法正确的是( )
A.推物体的整个过程中摩擦力逐渐增大
B.前一段距离受力合力为零
C.后一段距离物体仍匀速运动
D.前、后两段距离物体受到的摩擦力不相等
10.(2分)很多动物为了适应生存环境,进化出了符合一定物理规律的自身部位,下列从物理学的角度给出的解释中错误的是( )
A.泥鳅在泥土中易滑溜,是靠身上的粘液润滑从而起到减小摩擦的作用
B.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,是为了减小重力使其在天花板上也不会掉下来
C.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子
D.深海鱼其体形结构更适宜在压强大的深海中生存
11.(2分)下列图所示的现象中,不能说明大气压存在的是( )
A.吸盘挂钩 B.吸管吸饮料
C.纸杯托水 D.凸出的橡皮膜
12.(2分)将物体甲放在水平桌面上匀速向右推动时,所用水平推力为F1,地面对物体甲的摩擦力为f1.现将物体乙叠放在物体甲上,如图所示,用水平拉力F2使物体甲向右匀速移动过程中,物体乙被左边墙上固定的细绳拉住且保持静止,地面对物体甲的摩擦力为f2,物体乙对物体甲的摩擦力为f3,细绳对物体乙的水平拉力为T.下列判断正确的是( )
A.f1>F1,f1的方向水平向左
B.f2>F1,f2的方向水平向左
C.f2=F2,f2和F2是一对平衡力
D.f3=T,f3和T是一对相互作用力
13.(2分)如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面,此过程容器底受到水的压强p随时间t变化的图象大致如下列图中的( )
A. B.
C. D.
14.(2分)当你撑着把雨伞行走在雨中时,一阵大风吹来,如图所示,下垂的伞面被吹得向上“反”。下列有关这一现象的解释,正确的是( )
A.伞面上方的空气流速大于下方,上方气体压强更大
B.伞面上方的空气流速大于下方,上方气体压强更小
C.伞面上方的空气流速小于下方,上方气体压强更大
D.伞面上方的空气流速小于下方,上方气体压强更小
15.(2分)某实验小组用如图所示的实验装置来测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K。已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
A.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差不会改变
B.带着该装置登山,会发现h1和h2都会增大
C.实验中必须将U形管内抽成真空
D.右边液体的密度ρ2=ρ1
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(4分)如图所示,用水平向右的力轻轻推动矿泉水瓶部时矿泉水瓶沿桌面平稳地移动:用等大的力沿相同的方向轻推瓶盖,瓶子翻了,这说明力的作用效果与力的 有关;人在游泳时,身体要想向前游动,则手需向后划水,这说明力的作用是 。
17.(4分)小明用力斜向上将足球踢出后,足球在空中还要飞行一段时间,这是因为足球具有 ,若足球在离开脚的一瞬间,如果所有外力都消失,则足球将 (选填“保持静止”或“做匀速直线运动”)。
18.(4分)为了方便盲人行走,在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道,如图所示。从物理学角度分析,这是因为走在盲道上,脚与地面的受力面积减小了,从而增大了 ,便于盲人区别;同时由于凹凸不平,也增大了脚与地面的 ,不容易摔倒,行走更安全。
19.(4分)细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种,当顾客站在甲电梯上匀速上升时,电梯对顾客的支持力和顾客的 是一对平衡力;当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,受到的摩擦力的方向是沿电梯 (选填“向上”或“向下”)。
20.(4分)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积2×10﹣3m2;杯内水重2N,水深6cm,水对杯底的压力为 N,杯子对桌面的压强为 Pa(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
21.(4分)考虑空气阻力时,竖直上抛的篮球在上升时的合力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)下降时的合力;篮球在最高点如所有外力全部消失,则篮球处于 状态。
22.(4分)三峡双线五级船闸,规模举世无双,是世界上最大的船闸,它是运用了物理中的 原理建造而成;龙卷风的实质是高速旋转的气流,它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中,龙卷风能“吸”起物体的主要原因是龙卷风内部气体流速快造成内部的 。
23.(4分)在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上,如图所示。无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为9N,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的该力大小为 N,方向 。
24.(4分)如图所示,两个正方体物块A、B.边长之比1:2,将它们按照如图(甲)所示放置于水平桌面上时,与桌面间的压强均为p。若按如图(乙)所示,将物块B叠放在A的正上方,此时物块A上表面的压强为 ,下表面的压强为 。(用题中已知符号表示)
三、作图与计算题(作图题4分,计算题12分,共16分)
25.(2分)物体沿水平方向向右运动,请在图中画出物体所受摩擦力及物体对水平面的压力的示意图。
26.(2分)小球在细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于静止状态,请在图中画出小球的受力示意图。
27.(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?
28.(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(每空2分,共18分)
29.(10分)小明学习了惯性知识后,知道了物体质量越大惯性越大,但通过观察小汽车的刹车过程小明有一个问题想不太明白;同一辆小汽车踩下刹车,速度慢时很容易就停下来了,而速度快时则不太容易停下来,由此可见物体运动速度越快,其运动状态越难改变,这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗?为搞清楚惯性大小到底和速度有没有关系,老师帮小明查了资料,找到了以下两个理论知识,并且和小明共同设计了实验来验证。
知识1:当作用在物体上的外力不为0时,惯性大小表现为外力改变物体运动状态的难易程度;
知识2:物体运动状态改变的难易程度,由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。
以此为依据设计了两个实验来进行探究。
实验:老师利用1个小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度测量仪设计了如图所示实验,以此来模拟汽车刹车的过程,每次实验小球从同一斜面的不同高度静止开始释放,实验数据如表。
实验次数
释放高度
到达水平面的速度v0
速度从v0~0时间
在水平面上滑动的距离
第1次
h1
5cm/s
2s
5cm
第2次
h2
10cm/s
4s
20cm
第3次
h3
20cm/s
8s
80cm
(1)h1、h2、h3的大小关系 ,这三次实验中水平面木板的粗糙程度应该 (选填“相同”或“不同”)。
(2)这三次实验中小球单位时间速度大小的变化量 (选填“相同”或“不同”)。
(3)结论:同一个物体,受相同的外力,速度不同时,其运动状态改变的难易程度 (选填“相同”或“不同”),物体的惯性与运动速度 (选填“有关”或“无关”)。
30.(8分)某同学用图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。细线跨过定滑轮的两端分别与木块和弹簧测力计相连,不计滑轮与轴的摩擦、滑轮与细线的摩擦,且滑轮与木块之间的细线保持水平,在木块上放置砝码。用力F向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数为T。
(1)实验中砝码的作用是探究滑动摩擦力与 是否有关。
(2)对于用该实验装置测量木块与木板之间的摩擦力f,以下说法中弹簧测力计正确的是
A.木板与水平桌面之间要保持光滑才能够完成该实验
B.该实验中不用匀速拉动木板
C.该实验中只有匀速拉动木板弹簧测力计的示数才等于摩擦力f
D.该实验中只有匀速拉动木板,拉力F才等于摩擦力f
(3)某同学向左缓慢(可以视为静止)拉动木板发现弹簧测力计的示数随拉动的时间是不断变化的,于是找来一个拉力传感器通过电脑对数据的处理后得到了如图所示表格:
时间/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
传感器示数/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
5.2
5.2
5.2
5.2
现象
砝码、木块与木板间无滑动
砝码、木块与木板间有滑动
由表格知,该同学观察到拉力传感器示数为5.2N时,此时砝码、木块与木板的状态是
A.砝码、木块与木板间一定有滑动
B.砝码、木块与木板间一定无滑动
C.以上两种情况均有可能
(4)该同学仍然用第(3)问中的器材进行实验当他用12N的拉力F匀速拉动木板的时候木板受到桌面的摩擦力为 N。
一、不定项选择(每题2分,共10分,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或者不答的得0分,)
31.(2分)如图所示用力F将小球压至D点弹簧始终处于弹性限度内、撤去力F后,小球从静止开始向上运动、到达C位置时小球所受弹力大小等于重力,B位置是弹簧自身长度的位置,A位置是小球到达的最高点、整个过程不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.在B位置小球受力平衡
B.在A位置小球不受力
C.从D到B位置过程中小球先减速后加速
D.从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大后不变
32.(2分)如图所示,完全相同的两个密闭容器内装有不同液体,液面相平。液体密度分别为ρ1和ρ2,它们分别在水平拉力F1和F2的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,若F1>F2,则下列关系正确的是( )
A.ρ1>ρ2 B.ρ1=ρ2 C.p1=p2 D.p1<p2
33.(2分)如图所示,在水平地面上分别侧放和平放着完全相同的两块砖A和B.在砖B上放有重力不计的圆柱形薄壁容器C(不考虑容器的厚度),C中装有水,密度为ρ水,砖A和B的密度均为ρ、上表面到水平地面的距离分别为h1和h2,C与砖B和砖B与地面的接触面积分别为SC、SB,且SC=SB.已知砖B和砖A对地面的压强相等,则薄壁容器C中水的深度为( )
A. B.
C. D.
(多选)34.(2分)如图甲所示一个竖直固定在水平地面上的管道。利用拉力F将木块从一个弯折的管道左端竖直拉进,右端竖直拉出。已知竖直管道对木块的挤压作用完全相同,并测得拉动全过程中拉力和木块移动速度随时间变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.木块的重力为2N
B.4~6秒,木块受到的摩擦力为10N
C.0~2秒,木块受到的合力为7N
D.2~4秒,木块受到的摩擦力最大
(多选)35.(2分)如图,封闭容器中装有650ml水,放在水平桌面上,这时容器对水平支持面的压强为p1,而水对容器底的压力为F1,若将容器倒置于水平面上,容器对水平支持面的压强为p2,水对容器底的压力为F2,已知p1:p2=7:10,F1:F2=15:14,前后两次水面的高度差为5cm。若在图中给容器顶施加一个力F3,可使容器对支持面的压强等于倒置后容器对支持面的压强;若给倒置后的容器顶施加一个力F4,可使其对支持面的压强等于如图时容器对支持面的压强,已知F3﹣F4=0.9N.则( )
A.容器的质量为50g
B.F4的大小为6.3N
C.如图时容器上底面积和下底面积比为49:75
D.如图时水对容器底的压强为1500Pa
二、综合题:(共10分)
36.(4分)某小组同学用高度h不同的三个实心圆柱体进行实验,研究将它们水平切去相间厚度△h后,剩余部分对水平地面的压强p剩与△h的关系,他们将圆柱体甲、乙、丙沿水平方向切去△h后,测量柱体剩余部分对地面的压强p甲剩、p乙剩、p丙剩并记录在如表中。(已知h甲>h乙>h丙)
实验序号
1
2
3
4
5
6
△h(米)
0.16
0.18
0.20
0.22
0.26
0.28
p甲剩(帕)
1600
1500
1400
1300
1100
1000
p乙剩(帕)
960
840
720
600
360
240
p丙剩(帕)
1120
960
800
640
320
160
①分析比较表中p甲剩与△h或p乙剩与△h或p丙剩与△h的数据,可得出结论:同一实心圆柱体 。
②小红分析比较表中p甲剩与p乙剩的数据及相关条件,得出结论:高度不同的实心柱体水平切去相同厚度,圆柱体的高度越大, 。
③小明分析比较表中 的数据及相关条件,发现得出的结论与小红的不同。小明和小红讨论后,猜想:实心圆柱体水平切去某一厚度△h,剩余部分对水平地面的压强p剩可能相等。为了验证此猜想,他们应进一步研究△h范围在 米内时剩余部分对水平地面压强p剩的大小关系。
37.(6分)如图所示,把质量分布均匀的圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙放在同一水平桌面上,在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出)。截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示(图中p0未知)。已知甲和乙容器的底面积之比为3:4,甲的密度为1.2×103kg/m3,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg,求:
(1)圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比。
(2)圆柱体甲截取前,用力使物体甲刚好浸没在液体中(甲不与容器乙接触,液体无溢出),乙容器对水平桌面的压强。
(3)容器乙内液体的密度。
2020-2021学年四川省成都市北二外附中八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共30分。每题只有一个选项符合题目要求,有选错或者不答的得0分,)
1.【解答】解:A、中学生的质量约为50kg,所以其重力是:G=mg=50kg×10N/kg=500N,站在水平地面上时对地面的压力F=G=500N,故A正确;
B、一斤(500g)鸡蛋可称8﹣﹣10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故2个鸡蛋的质量为100g,故其重力约为1N;故托起两个鸡蛋的力约1N,故B错误;
C、一颗西瓜籽平放在手上,对手的压强很小,不可能达到200Pa.故C错误;
D、成年人的体重在750N左右,双脚站立时,与地面的接触面积在500cm2=0.05m2左右,对水平地面的压强为p===1.5×104Pa.故D错误;
故选:A。
2.【解答】解:A、力是物体对物体的作用,不是物体本身具有的特性。故A正确;
B、力是物体对物体的作用,没有物体也就没有力的作用,受力物体同时也是施力物体。故B正确;
C、不相互接触的物体也会有力的作用,例如磁力、重力作用。故C不正确;
D、力能改变物体的运动状态。故D正确。
故选:C。
3.【解答】解:用大小均为F的拉力分别拉弹簧秤的两端,虽然测力计的挂钩和挂环同时受到力的作用,但弹簧测力计只测作用在挂钩上的力,即测力计的示数为一个拉力F的大小,即示数为1N。
故选:C。
4.【解答】解:A、地球对物体的吸引力是万有引力的一种,重力并不完全等于万有引力。故A错误;
B、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,所以施力物体是地球。故B错误;
C、物体的重心不一定在物体上,与物体的形状及质量分布情况有关。故C错误;
D、物体所含物质多少叫质量。物体受到的重力与质量成正比。故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:A、击球时,手给球一个力,由于力的作用是相互的,则球也会给手一个作用力,所以手对排球的力与排球对手的力是一对相互作用力,故A错误;
B、排球无论是向上还是向下运动,其质量不变,重力也不变,故B错误;
C、扣球时排球反方向飞出,球受到力的作用改变了运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D、传球后,球离开手,球不再受到手的作用,球由于惯性在空中继续飞行,故D错误。
故选:C。
6.【解答】解:A、磨刀可减少受力面积,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,A错误。
B、锅铲柄有凹凸的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故B正确。
C、茶壶是一个上端开口、底部连通的容器,静止时水面相平,C正确。
D、高压锅是通过增大锅内气体压强的办法来提高水的沸点,从而缩短加热时间的,D正确。
故选:A。
7.【解答】解:因为水和金属球具有惯性,需要保持原来的运动状态,当突然向右水平抽动瓶子时,水和金属球向瓶子的左方运动,因为气泡的质量小、惯性小,所以水会将气泡挤向瓶子运动的方向,即右方,因此,我们会看到气泡向右运动,金属球向左运动,故B正确,ACD错误。
故选:B。
8.【解答】解:A、由于重力的方向总是竖直向下的,所以石块落在水中会下沉不能说明石块受到浮力的作用;故A错;
B、桥墩在水中“稳如泰山”,由于桥墩的下半部深埋入水底,没有“上下表面的压力差”,所以不受浮力,故B错;
C、在弹簧测力计下悬挂着一个重物,由于重力的作用,弹簧被拉长;当把重物浸没在水中时,测力计的示数减小,说明受到竖直向上的浮力作用,故C正确;
D、在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘“在空中,是处于“失重”状态,而不是受到浮力,故D错。
故选:C。
9.【解答】解:A、由于物体对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,故A错误;
B、物体在前一段是处于匀速直线运动状态,所以前一段距离物体所受力合力为零,故B正确;
C、物体在大小为F的水平推力作用下匀速前进,水平方向上受力平衡,摩擦阻力f等于推力F;后一段在方向不变大小为2F的推力作用下时,推力大于摩擦阻力,物体做加速运动,故C错误;
D、由于物体对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,则前、后两段距离物体受到的摩擦力相等,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:A、泥鳅身上的粘液能减小摩擦,在泥土中不易被黏住,更易滑溜。故A正确;
B、“吸盘”能使壁虎“吸”在墙上,是把盘内的空气挤出,然后就被外界的大气压紧压在了墙壁上,不能减小重力。故B错误;
C、啄木鸟的嘴很尖细,在压力一定时增大了压强,从而很容易凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子。故C正确;
D、根据p=ρgh深海处的海水压强很大,所以深水里的海鱼,其体形结构更适宜在压强大的深海中生存。故D正确。
故选:B。
11.【解答】解:A、把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂衣服,利用了大气压,故A不符合题意;
B、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,所以利用了大气压。故B不符合题意;
C、杯口朝下时,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了,是大气压的作用。故C不符合题意;
D、容器中装有液体时,橡皮膜会向下凸出,说明液体对容器的底部有压强,不能说明大气压存在。故D符合题意。
故选:D。
12.【解答】解:A、只有甲时;因为匀速,所以拉力所以f1=F1,故A错
B、因为产生摩擦力f2的压力是甲乙重力和,所以大于产生摩擦力f1的压力;所以摩擦力自然就大(接触面不变)方向与运动方向相反,故B正确;
C当加入乙后甲乙还继续是平衡状态,仍然受力平衡 对于甲来讲F2=f3+f2;故C错误;
D、对于乙,f3=T,但是T和f3大小相等,不代表是相互作用力,T是绳子拉乙,f3是物体乙对甲的摩擦力;很明显不是相互作用力。
故选:B。
13.【解答】解:①将一圆柱体从水中匀速提起至其上表面刚好露出水面之前,水的密度一定,容器内水的深度不变,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强不变;
②从圆柱体上表面刚露出水面到圆柱体直至下表面刚好离开水面的过程中,圆柱体排开水的体积减小,容器内水的深度逐渐减小;由于圆柱体被匀速提起,容器的形状上粗下细,根据△V排=S△h可知,水的深度减小的越来越快,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强逐渐变小,并且也是减小得越来越快。符合这个规律的只有D图象,故ABC错误,D正确。
故选:D。
14.【解答】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,
通过下表面的流速较小。因为伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”。
综上所述,只有选项B的说法正确,符合题意。
故选:B。
15.【解答】解:
用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡:
p气+p液1=p0=p气+p液2,即:ρ1gh1=ρ2gh2,
A、若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小,由于h1<h2,ρ1>ρ2,而减小相同的压强,由p=ρgh可知△h2>△h1,所以两管中液体高度差会减小,故A错误;
B、气压的大小与高度有关,高度越高,气压越小,带着该装置登山,外界的气压变小,则支持的液柱的高度会变小,故B错误;
C、只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故C错误;
D、由ρ1gh1=ρ2gh2可得,右边液体的密度为:ρ2=ρ1,故D正确。
故选:D。
二、填空题(每空2分,共36分)
16.【解答】解:(1)两次力作用在了矿泉水瓶的不同位置,出现了不同的情况,这说明力的作用效果与力的作用点有关;
(2)人在游泳时,身体要想向前游动,则手需向后划水,水会给手向前的作用力,这说明力的作用是相互的。
故答案为:作用点;相互的。
17.【解答】解:
踢出去的足球,离开脚后,由于惯性,足球仍在空中保持原来的运动状态能够继续飞行一段距离;
足球在离开脚的一瞬间若所有外力消失,足球将沿该瞬间的运动方向做匀速直线运动。
故答案为:惯性;做匀速直线运动。
18.【解答】解:盲道有凸棱是在压力一定时,通过减小受力面积来增大地面对脚的压强,便于盲人区别。
盲道凹凸不平,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,不容易摔倒,行走更安全。
故答案为:压强;摩擦。
19.【解答】解:(1)当顾客站在电梯上匀速上升时,受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;
(2)当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,电梯表面是倾斜的,人站在上面,有向下滑的趋势,因此受到向上的摩擦力的作用。
故答案为:重力;向上。
20.【解答】解:(1)杯内水的深度:
h=6cm=0.06m,
水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,
根据p=可得,水对杯底的压力:
F=pS=600Pa×2×10﹣3m2=1.2N;
(2)在水平桌面上,杯对桌面的压力:
F′=G水+G杯=2N+1N=3N,
杯对桌面的压强:
p′===1500Pa。
故答案为:1.2;1500。
21.【解答】解:篮球在上升过程中,受竖直向下的重力G,竖直向下的空气阻力f,故篮球受到的合力F=G+f;
篮球在下降过程中,受竖直向下的重力G,竖直向上的空气阻力f,故篮球受到的合力F′=G﹣f;
所以竖直上抛的篮球在上升时的合力大于下降时的合力;
篮球在最高点时,速度为零,如所有外力全部消失,则篮球处静止状态。
故答案为:大于;静止。
22.【解答】解:(1)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。故三峡双线五级船闸利用了物理学上的连通器原理。
(2)龙卷风的实质是高带旋转的气流,当刮起龙卷风时,龙卷风内部的空气流动速度增大,压强减小;龙卷风外侧的压强不变,地面上的物体或人畜如果被圈在龙卷风中,会在压力差的作用下被“吸”起卷入空中。
故答案为:连通器;压强小。
23.【解答】解:无风时,托盘测力计示数为15N说明飞机受到的重力为15N。
对飞机吹风时托盘测力计的示数变为9牛,示数减小,说明飞机受到了一个向上的升力,升力的大小为F′=G﹣F=15N﹣9N=6N;方向竖直向上;
故答案为:6;竖直向上。
24.【解答】解:设A、B的重力分别为GA和GB,
因为正方体A、B的边长之比1:2,则正方体的底面积之比为SA:SB=1:4,
当A、B分别放在水平桌面时,桌面受到压力等于自身的重力,桌面受到的压强均为p,即p==,
将物块B叠放在A的正上方时,物块A上表面的压强:p上===4p;
将物块B叠放在A的正上方时,桌面受到的压力等于A、B的总重力,由于力的作用是相互的,所以物块A的下表面受到的支持力为A、B的总重力,
则物块A下表面的压强:p下==+=p+4p=5p。
故答案为:4p;5p。
三、作图与计算题(作图题4分,计算题12分,共16分)
25.【解答】解:物体沿水平方向向右运动,所受摩擦力水平向左,过物体重心水平向左的力,即为摩擦力f;
物体对斜面的压力的作用点在物体与水平面接触面的中点处,过此点与斜面垂直向下的力,即为压力F。如图所示:
26.【解答】解:
因为是光滑的斜面,所以小球不受摩擦力作用,但绳子处于非竖直状态,故小球受到重力、拉力和支持力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,支持力的方向垂直于斜面向上,如图所示:
27.【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。
28.【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(每空2分,共18分)
29.【解答】解:(1)同样的小球、质量相同,从斜面的不同高度滚下,到达水平面时的速度不同,高度越高,速度就越大,故h1<h2<h3;
根据控制变量法可知,实验中需要控制接触面的粗糙程度相同;
(2)保持水平面木板的粗糙程度相同,受到的阻力相同,由表中数据可知小球单位时间速度大小的变化量相同,即运动状态改变的难易程度相同;
(3)由可(2)知:同一物体(质量相同),受相同的外力,速度不同时,其运动状态改变的难易程度相同,说明物体的惯性与运动速度无关。
故答案为:(1)h1<h2<h3;相同;(2)相同;(3)相同;无关。
30.【解答】解:(1)由图可知,实验中砝码的作用是探究滑动摩擦力与压力大小是否有关;
(2)要用弹簧测力计拉长方体木块在水平木板上运动时,这时木块与木板间的粗糙程度、压力大小不变,滑动摩擦力f的大小才等于弹簧测力计的示数﹣﹣即拉力F的大小,等于滑动摩擦力f,跟木板是否做匀速直线运动无关,故选B;
(3)由表可知,从表中看当拉力为6N时,木板与木块之间无滑动,说明木块、木板间最大静摩擦力比6N大,5.2N显然比最大静摩擦力小,若F=5.2N,则木块不动为静止状态,此时受到的静摩擦力为5.2N;砝码、木块与木板间有滑动时,拉力不变,即等于滑动摩擦力,此时物体做匀速直线运动,刚打到5.2N时,砝码、木块与木板间一定有滑动,继续保持5.2N做匀速直线运动时,砝码、木块与木板间一定无滑动,故C正确;
(4)当F为12N时的拉力F匀速拉动木板的时候木板受到桌面的摩擦力,木板刚好做匀速直线运动,根据三力平衡,f地面+f=12N,长木板B受到桌面的摩擦力大小为:
f=12N﹣5.2N=6.8N;
故答案为:(1)压力大小;(2)B;(3)C;(4)6.8。
一、不定项选择(每题2分,共10分,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或者不答的得0分,)
31.【解答】解:A、B位置是弹簧自身长度的位置,此位置弹簧没有发生弹性形变,没有弹力,由于整个过程不计能量损失,没有阻力,此时小球只受重力,不是平衡力,故A错误;
B、在A位置小球到达最高点,速度为零,只受重力作用,故B错误;
C、在D位置时,弹簧弹性形变最大,弹力最大,弹力大于重力,合力向上,小球加速上升,到达C位置时小球所受弹力大小等于重力,合力为零,之后BC段弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,BA段只受重力,合力向下,小球继续做减速运动,故C错误;
D、由C分析知,D点弹力最大,弹力大于重力,合力等于弹力减重力,随后弹力减小,合力减小,当到C点时,弹力大小等于重力,合力为零,之后弹力小于重力,合力向上,合力等于重力减弹力,随着弹力的减小,合力逐渐增大,到B点,弹力消失,只受重力,合力就等于重力,合力达到最大后不变,故从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大后不变,故D正确。
故选:D。
32.【解答】解:密闭容器在水平拉力F1和F2的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,此时容器处于平衡状态,受到平衡力的作用,拉力与摩擦力大小相等,
因为F1>F2,所以摩擦力f1>f2;
在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,
因为摩擦力f1>f2,且在同一水平面上运动,接触面的粗糙程度相同,
所以压力F1压>F2压,
又因为在水平面上压力等于重力,且容器的重力相等,
所以G1>G2,
由图知V1<V2
根据G=mg=ρVg知ρ1>ρ2,故A正确,B错误;
由题意知液面相平,
根据p=ρ液gh知p1>p2,故CD错误;
故选:A。
33.【解答】解:A对水平地面的压强pA=ρgh1,
B对水平地面的压强:
pB===+
=ρgh2+=ρgh2+ρ水gh水,
∵pA=pB,
∴h水=。
故选:C。
34.【解答】解:
ABC、由甲、乙两图得出,0~2秒时,拉力为12N,木块匀速直线上升,受到的合力为0,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的拉力,所以有:G+f=12N ①;
4~6秒时,拉力为8N,木块匀速下降,竖直管道对木块的挤压作用完全相同,即压力、接触面的粗糙程度相同,则木块受到的摩擦力与0~2秒内的摩擦力相同;木块受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的拉力,所以有:G+8N=f ②;
联立得:G=2N;f=10N,故AB正确,C错误;
D、2~4秒,木块在水平方向上做匀速直线运动,此时的拉力和摩擦力是一对平衡力,故此时受到的摩擦力为5N,5N<10N,所以此时的摩擦力不是最大,故D错误。
故选:AB。
35.【解答】解:
(1)容器和水的总重力为G,原来容器对水平面的压力F1=G,原来容器对水平面的压强:
p1==;
将容器倒置于水平面上,容器对水平面的压力F2=G,容器对水平面的压强:
p2==;
由题意知,p1:p2=7:10,
即::=7:10,
解得:S上:S下=7:10,故C错误;
(2)倒置后水面会升高,正立和倒置时水对容器底的压力之比:
=====,
解得:h1=0.15m,
水对容器底的压强:
p1′=ρgh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa,故D正确;
(3)给容器顶施加一个力F3,可使容器对支持面的压强等于倒置后容器对支持面的压强,可以得到:
=,
即:(F3+G)S上=GS下,
整理得,F3S上=G(S下﹣S上)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
给倒置后的容器顶施加一个力F4,可使其对支持面的压强等于如图时容器对支持面的压强,可以得到:
=,
即:(G﹣F4)S下=GS上,
整理得,F4S下=G(S下﹣S上)﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①和②可得:F3S上=F4S下,
则有:F3:F4=S下:S上=10:7﹣﹣﹣﹣﹣③,
由题知,F3﹣F4=0.9N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④,
由③、④得到:F4=2.1N,故B错误;
(4)将F4=2.1N代入=可得:
==,
解得:G=7N,
水和容器的总质量:
m===0.7kg=700g,
水的质量:
m水=ρ水V水=1g/cm3×650cm3=650g,
容器的质量:
m容=m﹣m水=700g﹣650g=50g,故A正确。
故选:AD。
二、综合题:(共10分)
36.【解答】解:
①分析比较表中p甲剩与△h或p乙剩与△h或p丙剩与△h的数据,可得出结论:同一实心圆柱体切去的厚度越大,剩余部分对水平地面的压强越小;
②小红分析比较表中p甲剩与p乙剩的数据及相关条件,得出结论:高度不同的实心圆柱体水平切去相同厚度,圆柱体的高度越大,剩余部分对水平地面的压强越大;
③小明分析比较表中p乙剩与p丙剩的数据及相关条件,发现得出的结论与小红的不同。小明和小红讨论后,猜想:实心圆柱体水平切去某一厚度△h,剩余部分对水平地面的压强p剩可能相等;为了验证此猜想,他们应进一步研究△h范围在0.22~0.26 米内时剩余部分对水平地面压强p剩的大小关系。
故答案为:①切去的厚度越大,剩余部分对水平地面的压强越小;②剩余部分对水平地面的压强越大;③p乙剩与p丙剩;0.22~0.26。
37.【解答】解:(1)由图像可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强p甲=4p0,容器乙对桌面的压强p乙=p0,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由p===得,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比:
==×=×=;
(2)设截取前圆柱体甲的高度为h,则圆柱体甲对桌面的压强:
4p0=ρ甲gh,
圆柱体甲截取长度x=10cm=0.1m后,圆柱体甲对桌面的压强:
2p0=ρ甲g(h﹣x),
联立以上两式代入数据可解得:h=0.2m p0=600Pa,
由图丙可知,甲截取10cm时,即当用力将物体甲截去部分浸没在液体中时,增加的压强为2p0﹣p0=p0,即增加10cm,压强增加p0,
所以当用力将物体甲全部浸没在液体中时,即增加20cm时,乙中的压强增加2p0,
所以容器乙对水平桌面的压强p乙=2p0+p0=3p0=1800 Pa;
(3)容器乙中未放入物体A时,对桌面的压强等于液体的压强,
即:p0=ρ乙gh乙=600 Pa ﹣﹣﹣①
圆柱体甲截取长度x=10cm=0.1m时,则物体A的体积VA=S甲x,
将物体A浸没在液体乙中,液面上升的高度:
△h===×0.1m=0.075m
物体A刚好浸没在液体中时,容器乙对桌面的压强等于此时液体的压强,
即:2p0=ρ乙g(h乙+△h)=ρ乙g(h乙+0.075m)=1200 Pa﹣﹣﹣②
联立①②可解得:ρ乙=0.8×103kg/m3。
答:(1)圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:1。
(2)圆柱体甲截取前,用力使物体甲刚好浸没在液体中(甲不与容器乙接触,液体无溢出),乙容器对水平桌面的压强为1800 Pa;
(3)容器乙内液体的密度0.8×103kg/m3。
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