重庆市西南大附中2019-2020学年九年级上学期开学考试物理试题(初三)
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这是一份重庆市西南大附中2019-2020学年九年级上学期开学考试物理试题(初三),共30页。试卷主要包含了单选题,作图题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
重庆市西南大附中2019-2020学年九年级上学期开学考试物理试题(初三)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于物理学史,以下说法正确的是( )
A.阿基米德提出了浮力的计算原理
B.帕斯卡通过研究总结出了杠杆平衡的条件
C.托里拆利通过马德堡半球实验向世人证明了大气压的存在
D.焦耳的主要贡献是提出了物体的浮沉条件
2.初二年级的晓艺同学在上体育课,下列说法中正确的是( )
A.她立正时对操场的压强大约500Pa
B.稍息时她对操场的压力约为500N
C.齐步走练习中单脚着地时她对跑道的压力约为1000N
D.做仰卧起坐躺在垫子上时她对垫子的压强约为1×106Pa
3.学好物理好处多,比如随手涂鸦也能兼顾美与科学性,小娟同学想画鱼儿戏水时在水吐出气泡的情景,聪明的你请帮她在图中选出正确的画法( )
A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.三图都正确
4.如图所示,运动会开幕式上,学校放飞了少量气球以烘托气氛在气球加速上升的过程中,忽略其质量的变化则气球的( )
A.重力势能减少,动能减少 B.重力势能减少,动能增加
C.重力势能增加,动能减少 D.重力势能增加,动能增加
5.如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.在铁轨下面铺枕木
B.刀刃很锋利
C.书包背带做得较宽
D.大型载重车装有很多车轮
6.图中的下列物品,应用了连通器原理的是( )
A. 活塞式抽水机
B. 吸盘挂钩
C.茶壶
D.高压锅
7.如图的工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子
B.钢丝钳
C.道钉撬
D.食品夹
8.以下现象不能用流体压强与流速的关系来解释的现象是( )
A.风顺着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.当火车驶过时,人应站在安全线以外,防止被火车“吸”过去
D.护航编队船只几乎都采用前后行驶而非并排行驶
9.如图所示,“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米级,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器.“蛟龙号”载人深潜器在海水中匀速竖直下潜过程中,下列说法正确的是
A.“蛟龙号”所受海水的压强增大
B.“蛟龙号”重力小于浮力
C.“蛟龙号”不断下沉是由于它的惯性大于它受到的阻力
D.“蛟龙号”所受的浮力逐渐较小
10.如图,小霞同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,以下判断正确的是( )
A.若将玻璃管向上提升一点(管口不离开水银液面),管内真空部分的长度将变长
B.若把此装置从北碚嘉陵江岸边搬到缙云山顶狮子峰,管内外水银面的高度差将增大
C.此时大气压强等于770mm高水银柱所产生的压强
D.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出
11.此刻你正挥汗如雨奋笔疾书,张老师也兢兢业业认真监考以下说法中正确的是( )
A.当你在铺于水平桌面的答卷上潇洒写出自己漂亮名字的过程中,纸对笔的支持力做了功
B.小赵同学用铅笔水平匀速画1cm长的线段时,笔压纸越紧,他克服摩擦力做功越少
C.为给周同学粘贴,张老师从讲台走下来,下讲台的过程他的重力没做功
D.张老师下了讲台后水平走向周同学,此过程中他的重力功率为零
12.突然你听到“呯”的一声轻微响动,原来周老师走过去时不小心把同学放在地上的大半瓶(如图甲)550mL装某夫山泉水碰倒了(如图乙),你见此情景不禁浮想联翩,下列想法中正确的( )
A.被碰倒后水对瓶身压强比原来水对瓶底压强大
B.瓶子正放时底部受到的压力比倒放(图丙)时瓶盖所受压力小
C.如果瓶底面积为31.4cm2且图甲瓶中有314mL水,则水对瓶底的压强为1000Pa
D.刚买来时550mL水装满到瓶口了(图丁),此时水对瓶底的压力等于5.5N
13.瓶内水微微晃动,像极了泳池表面的样子,这让你想起去年暑假,你曾和小茜拿着如图的a、b、c三个实心小球去泳池玩耍,其中a与b质量相等,b与c体积相同,放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底,关于它们的下列判断,正确的是( )
A.它们的体积关系是:VaGc
C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc D.它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc
14.你还记起,当时你们在泳池偶遇了小强,他带了一个边长为10cm的立方体木块在玩耍,当木块静止在水面上时,露出水面部分高度为2cm,以下说法中正确的是( )
A.若把水面以上部分切去,木块剩余部分会沉入水中
B.木块静止时所受浮力为8N
C.若要把木块压入水中,至少需要对它施加竖直向下10N的压力
D.木块的密度为200kg/m3
15.你甚至回想起,游泳完毕你又去了超市购物,你用12N的水平力,推着50N的购物车水平匀速前进了3m,用去4s的时间,则此过程中你做的功和功率分别为( )
A.36J,9W B.36J,37.5W C.150J,9W D.150J,37.5W
16.如图,水平桌面上的物体A重100N,物体B重40N,此时物体B恰能匀速下降;当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中,若不计动滑轮和绳的重力,不计绳与滑轮及滑轮轴间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.B上升了2m B.拉力F的功率为20W
C.物体A与桌面间的滑动摩擦力为40N D.吊着B物体的绳子所做的功为40J
17.老唐做“探究杠杆平衡条件”实验时,水平实验台上有满足实验要求的器材:弹簧测力计1个,重力为1N的钩码若干,带支架的杠杆1个杠杆上相邻刻度间距离均为0.05m刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔,可用来挂钩码或弹簧测力计,老唐将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的A点刻线下方小孔中悬挂3个钩码,如图,下列操作正确的是( )
A.在杠杆上的B点刻线下方小孔中悬挂3个钩码,可使杠杆在水平位置平衡
B.将弹簧测力计的挂钩挂在B点刻线上方小孔中竖直向上拉,可使杠杆在水平位置平衡
C.测力计从B点下方小孔斜向右下拉,杠杆在水平位置平衡时,测力计示数小于2N
D.弹簧测力计在C点刻线上方小孔中施加竖直向上1.2N拉力时,杠杆在水平位置平衡
18.如图,欢欢通过滑轮组施加拉力F作用,把重为50N的物体A在0.5s内水平匀速拉动了1m,物体A与地面间的滑动摩擦力为7N,此过程中滑轮组的机械效率是87.5%,下列物理量计算正确的是( )
A.拉力F为4N B.绳子自由端移动的速度为6m/s
C.拉力F做功为7J D.拉物体A的绳子的功率是3.5W
19.因为之前胡思乱想不认真,导致题做错了,你发现后拿起崭新的橡皮去擦除,这块橡皮长3cm、宽2cm、高1cm,已知橡皮的密度为2g/cm3,则下列说法正确的是( )
A.新橡皮如图甲平放在桌面上时,对桌面的压强等于400Pa
B.擦除错误答案后,你把橡皮如图乙立放在桌面上,它对桌面的压强大于600Pa
C.嫌橡皮略大不便使用,你沿竖直方向把橡皮切成a、b两块(a的底面是个正方形),并重合叠放如图丙,此时b对a的压强与a对桌面压强的比值大于2:3
D.前排同学没橡皮举手示意,监考老师过来把你的橡皮a暂时借给该同学了,橡皮b落到桌上如图丁,此时它对桌面的压强与图甲时的压强相等
20.如图甲,将金属球和木球用细绳相连放入某种液体中时,木球露出液面的体积为它自身体积的,当把细绳剪断后,金属球沉底,木球露出液面的体积是它自身体积的一半,这时金属球受到池底对它的支持力为2N,如图乙,若已知金属球和木球的体积之比是1:8,则
A.金属球的重力为2N
B.绳子剪断前,木球所受的浮力为8N
C.金属球的密度为3×103kg/m3
D.绳子剪断前后,两球所受的总浮力相差1N
二、作图题
21.请在图中画出沿斜面向上运动的物体受到的摩擦力f和它对斜面的压力的示意图;
( )
22.用鱼竿将鱼钓起,O为支点,请在图中画出作用在A点的最小动力F及对应力臂l;
( )
23.如图所示,要用向下的力提升重物,请画出滑轮组绳子的绕法.
三、填空题
24.如图是液压千斤顶的示意图,它主要利用了密闭液体能大小不变地把压强向各个方向传递的特点,这个规律被称为___________定律,如果不计活塞重力,且右边大活塞横截面积是左边小活塞横截面积的4倍,当对小活塞施加竖直向下F=100N的压力时,大活塞能托住的物体的重力为__________N.
25.如图,将体积为5×10-4m3、重为6N的物体A用细绳吊着浸没在水中,绳子受到的拉力为____N;剪断绳子,物体A静止后受到的浮力为________N.
26.如图,轻质杠杆AB的A点悬挂边长为20cm、密度为2g/cm3的立方体C,B点悬挂物体D,AO:OB=2:5,杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强为1000Pa,要使物体C对地面的压强为零,可以对物体D施加竖直向下_______N的拉力,也可以通过调整悬挂点O的位置来实现C对地压强为零,那么调整后的AO:OB=__________.
27.如图,重为2N的薄壁水杯静置在水平桌面上,杯内盛有深度为5cm重为3N的水,水杯底面积为50cm2,则杯底受到水的压力为________N,杯子对桌面的压强为______Pa.若杯盖密闭不漏水,把水杯倒扣过来放平,水对杯盖的压力________3N.(选填“大于”“等于”或“小于”).
28.如图,物体B质量1.8kg,动滑轮重2N,轻质杠杆CD上O为支点,CO:OD=2:1,在D点施加竖直向下的拉力F时杠杆CD刚好保持水平静止,且物体A正以2cm/s的速度沿斜面向上匀速滑动,则拉力F=_______N,绳子对物体A做功的功率为__________W,5s时间内物体B的重力做功________J.(不计绳重,不计绳与滑轮以及滑轮与轴的摩擦).
四、实验题
29.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,川云和小波利用小桌、海绵、砝码、木板,设计了如图甲、乙两个实验
(1)川云和小波是根据 _________________ 来比较压力的作用效果的;
(2)根据甲、乙两个实验得出的结论是 _____________ ;
(3)后来川云又把小桌放到木板上,并把砝码放在小桌上,如图丙,发现小桌对木板的压力效果不够明显,于是通过比对乙、丙两个实验,他得出“受力面积相同时,压力越小,压力的作用效果越明显”的结论,你认为他的结论合理吗? ________ (选填“合理”、“不合理”),并请说明你认为合理或者不合理的原因: _______ .
(4)如果丙图中小桌对木板的压强是p,则甲图中小桌对海绵的压强 ________p,如果把相同的砝码也放一个在乙图的小桌上,则此时小桌对海绵的压强 ________p.(两空均选填“小于”、“等于”或“大于”).
30.毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关,做了如图的实验,其中BCDE容器里面均为水.
(1)从图中A、B、C可得出:浮力的大小与____________有关;
(2)图E中物体受到的浮力是____________N;
(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图象是图中的____;
(4)若图E中液体不是水,则其密度为____________kg/m3时物体对容器底部压力刚好为零;
(5)分析实验数据可知,图B物体所受浮力为____________N,此时物体露出水面部分的体积与自身总体积的比值为____________.
31.小张在“测量滑轮组机械效率”时,进行了如图甲乙丙三次实验,并记录如下:
(1)她的实验用到了一种典型的研究方法是___________ ,实验中,应该在测力计竖直向上______运动的过程中读测力计的读数;
(2)甲实验的记录中,有一个数据明显是错误的,它的正确值应该是____________;
钩码重力G/N
测力计示数F/N
钩码上升高度h/m
绳端移动距离s/m
甲
0.5
0.3
0.1
0.2
乙
0.4
0.08
0.24
丙
0.5
0.05
0.2
(3)进行乙实验,使用的两个钩码都标注有50g字样,用校零后的读数准确的测力计进行正确操作测量它们总重力时,测力计示数显示为0.9N,但她通过计算发现总重力应该
为1N,那么实验时应该记录的数据是____________N;
(4)做丙实验时,她漏记了测力计的读数,但她记得实验时曾根据该读数计算出滑轮组的机械效率为25%,则由此可知该读数应该为____________N;
(5)通过甲、乙两次实验比对可知,为使同一个滑轮组的机械效率提高,可以通过_____的方式来实现;
(6)通过____________两次实验比对可知,用不同滑轮组提升相同重量的物体时,动滑轮的重力越大,机械效率越____________ (选填“高”或“低”).
五、计算题
32.如图,重为3N、底面积为5×10-3m2的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,容器内盛有0.2m深的水.
求:(1)水对容器底部的压强p;
(2)容器对地面的压力F.
33.如图,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形.操作中,工人用400N的拉力F在半分钟内将总重为600N的泥土匀速提升2m.不计绳重、不计轮轴及绳与滑轮的摩擦.求:
(1)拉力F所做的有用功是多少?
(2)拉力F做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
(4)如果工人质量为50kg,他用此滑轮组提升货物时,滑轮组的最大机械效率.
34.底面积为300cm2、重3N的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,用原长为14cm的弹簧将边长为10cm的正方体A的下表面中点与容器底部相连,向容器内加水至A刚好浸没,如图甲所示,此时弹簧长16cm,A对弹簧的拉力为F1,现打开阀门B缓慢放水,当A对弹簧的作用力大小变为2F1时关闭阀门B, 已知弹簧受力F的大小与弹簧长度的变化量Δx间的关系如图乙所示.不计弹簧的体积及其所受的浮力.
求:(1)物体A浸没时受到的浮力;
(2)正方体A的密度;
(3)从开始放水到关闭阀门B,放出水的质量.
参考答案:
1.A
【详解】A.阿基米德发现了阿基米德原理,得出了浮力的计算公式,故A正确;
B.阿基米德通过研究总结出了杠杆平衡的条件,故B错误;
C.马德堡市市长奥托•格里克公开表演了一个著名的实验--马德堡半球实验向世人证明了大气压的存在,故C错误;
D.焦耳的主要贡献是得出了焦耳定律,故D错误.
2.B
【详解】ABC.中学生的质量约为50kg,一只脚与地面的接触面积约为250cm2,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,晓艺同学稍息时和齐步走练习中单脚着地时对地面的压力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
她立正时受力面积:
S=250cm2×2=500cm2=5×10-2m2,
此时对操场的压强:
p==1×104Pa,
故B正确,AC错误;
D.因做仰卧起坐躺在垫子上时,对垫子的压力等于500N,受力面积大于她立正时受力面积,由p=可知,她对垫子的压强小于她立正时对操场的压强,不可能达到1×106Pa,故D错误.
3.C
【详解】因为液体压强随深度减小而减小,所以,气泡上升时受到的压强越来越小,气泡应越来越大;所以甲图画的气泡越来越小,乙图画的气泡上下一样大小,都是错误的;只有丙图画的气泡越来越大,故选C.
4.D
【详解】气球加速上升的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度增大,动能增大,故选D.
5.B
【详解】A.在铁轨下面铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不合题意;
B.刀刃很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B符合题意;
C.书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C不合题意;
D.大型载重车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故D不合题意.
故选B.
6.C
【详解】A.活塞式抽水机是利用大气压强来工作的,故A不符合题意;
B.吸盘挂钩是利用大气压的作用吸附在墙壁上的,故B不符合题意;
C.茶壶的上端开口、底部连通,是利用连通器原理工作的,故C符合题意;
D.高压锅利用了密闭气体的压强越大、水的沸点越高的原理来工作,故D不符合题意.
7.D
【详解】A.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不合题意;
B.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;
C.道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不合题意;
D.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意.
8.B
【详解】A.风沿着外墙吹过时,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面,能用“流体压强与流速关系”解释.故A不合题意;
B.用吸管吸饮料是利用了大气压,吸时是先把管内空气吸走,这样在管内外就形成气压差,从而把饮料“压”进嘴里,不能用“流体压强与流速关系”解释,故B符合题意;
C.人离火车太近,火车开动时,使人和火车之间的空气流动速度快,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较慢,压强较大,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,从而造成危险,能用“流体压强与流速关系”解释,故C不合题意;
D.若两船靠得比较近且并排前进,两船之间的水流通道变窄,流速变大,压强变小,小于两船外侧的压强,便形成向内的压强差,容易发生撞船事故,能用“流体压强与流速关系”解释,故D不合题意.
9.A
【详解】A.“蛟龙号”深潜器在海水中匀速竖直下潜,深度增加,所以“蛟龙号”所受海水的压强增大,故A正确;
B.“蛟龙号”深潜器在海水中匀速竖直下潜,受平衡力的作用,所以重力与浮力的大小相等,故B错误;
C.“蛟龙号”不断下沉,做的是匀速直线运动,受的是平衡力,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能和阻力比较大小,故C错误;
D.“蛟龙号”在海水中下潜,其排开海水的体积不变,海水的密度不变,所以其所受浮力不变;故D错误.故选A.
10.A
【详解】A.若将玻璃管向上提升一点,不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,但管内真空部分的长度将变长,故A正确;
B.若把此装置从北碚嘉陵江岸边搬到缙云山顶狮子峰,由于气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低,则顶层大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故B错误;
C.读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故C错误;
D.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银上方有气压,管内水银将下降到与管外的液面相平,故D错误.
11.D
【详解】A.写字的过程中,纸对笔有支持力,但在力的方向上没有移动距离,因此纸对笔的支持力没有做功,故A错误;
B.笔压纸越紧,则与纸间的摩擦力越大,因此克服摩擦力做功越多,故B错误;
C.老师从讲台走下来,下讲台的过程,他受到重力,并且在重力的方向上移动了距离,因此他的重力做了功,故C错误;
D.老师下了讲台后水平方向移动,因此在重力方向上没有移动距离,即重力做功为零,由P=可知,重力的功率也为零,故D正确.
12.C
【详解】A.被碰倒后水的深度减小了,根据p=ρgh可知水对瓶身压强比原来水对瓶底压强小,故A错误;
B.正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,故瓶子正放时底部受到的压力比倒放时瓶盖所受压力大,故B错误;
C.图甲中瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力,即
F=G=mg=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×314×10-6m3=3.14N,
水对瓶底的压强为:
p==1000Pa,
故C正确;
D.550mL水的重力
G′=m′g=ρgV′=1.0×103kg/m3×10N/kg×550×10-6m3=5.5N,
因为图丁是上面细、下面粗的容器,水的压力大于水的重力,即水对瓶底的压力大于5.5N,故D错误.
13.D
【详解】A.由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<Va,V排b=Vb,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,Fa=Ga,Fb=Gb;a与b质量相等,由G=mg得到物体的重力相等,浮力Fa=Fb,由阿基米德原理得到V排a=V排b,所以Va>Vb,由题干可知:Vb=Vc,所以Va>Vb=Vc,故A错误;
B.b悬浮,c沉入底部,Fb=Gb,Fc<Gc;b与c体积相同,根据F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,所以Gb<Gc;则Ga=Gb<Gc,故B错误;
C.当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故C错误;
D.选项AB可知:浮力Fa=Fb=Fc,故D正确.
14.B
【详解】A.木块漂浮在水面上,说明木块的密度小于水的密度;若把水面以上部分切去,木块剩余部分的密度仍然小于水的密度,所以木块剩余部分会仍然漂浮在水中,故A错误;
B.由题意可得木块漂浮时浸入水中的深度
h浸=10cm-2cm=8cm,
则正方体木块排开水的体积
V排=Sh浸=10cm×10cm×8cm=800cm3,
木块静止时所受的浮力为:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×800×10-6m3×10N/kg=8N,
故B正确;
C.若要把木块压入水中,至少需要与露在水上部分体积所受的浮力相等即
F露=ρ水V露g=1.0×103kg/m3×10×10×2×10-6m3×10N/kg=2N,
故C错误;
D.木块漂浮在水面上所受的浮力为8N,木块的重力为G=F浮=8N.所以木块的质量为
m==0.8kg,
木块的密度
ρ==0.8×103kg/m3,
故D错误.
15.A
【详解】人对车做功:
W=Fs=12N×3m=36J,
人对小车做功的功率:
P==9W,
故选A.
16.B
【详解】A.滑轮组的动滑轮绕2段绳,当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中,A移动的距离为B升高高度的2倍,B上升了
hB==0.5m,
故A错误;
BC.当A向右做匀速直线运动,A水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力,故
f=GB=×40N=20N,
当A向左做匀速直线运动,水平方向上受到水平向左的拉力、向右的摩擦力、B对A的拉力,由于滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,因压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,所以向右的摩擦力为:f=20N.A向左做匀速直线运动,受到平衡力的作用,A受到的水平向左的拉力为:
F=f+GB=20N+20N=40N,
拉力F的功率为:
P==20W,
故B正确,C错误;
D.绳子拉力对物体B所做的功为:
W=GBhB=40N×0.5m=20J,
D错误.
17.D
【详解】A.杠杆在水平位置平衡时,设B点刻线下方小孔中悬挂的钩码数为n,根据杠杆的平衡条件得到,
3N×2×0.05m=n×1N×3×0.05m,
解得:n=2,故A错误;
B.将弹簧测力计的挂钩挂在B点刻线上方小孔中竖直向上拉,拉力产生的效果是逆时针转动,与A点刻线下方小孔中悬挂3个钩码的力的效果相同,杠杆不会平衡,向逆时针转动,故B错误;
C.由图可知,如果将弹簧测力计的挂钩挂在B点竖直方向向下拉,根据杠杆的平衡条件得到,
3N×2×0.05m=F×3×0.05m,
得到F=2N,杠杆在水平位置平衡时,拉力的力臂减小,动力和动力臂不变,由杠杆的平衡条件得到拉力大于2N,故C错误;
D.弹簧测力计在C点刻线上方小孔中施加竖直向上1.2N拉力时,根据杠杆的平衡条件,FC×5×0.05m=3N×2×0.05m,
解得FC=1.2N,故D正确.
18.A
【详解】A.由图可知,滑轮组的有效段数n=2;绳子自由端移动的距离:
s=nsA=2×1m=2m,
克服摩擦力做的有用功为:
W有=fsA=7N×1m=7J,
拉力做的总功:
W总==8J,
拉力的大小:
F==4N,
故A正确;
B.绳子自由端移动的速度为:
v绳==4m/s,
故B错误;
C.拉力F做功为:
W总=Fs=4N×2m=8J,
故C错误;
D.拉物体A的绳子的功率
P==14W,
故D错误.
19.C
【详解】水平地面上放置的物体,压力等于重力,对于长方体物体,对水平面的压强为
p==ρgh;
A.新橡皮如图甲平放在桌面上时,对桌面的压强
p=ρgh=2×103kg/m3×10N/kg×0.01m=200Pa,
故A错误;
B.把橡皮如图乙立放在桌面上,如果是新橡皮,对桌面的压强
p1=ρgh1=2×103kg/m3×10N/kg×0.03m=600Pa,
由于擦除错误答案后,质量减小,重力减小,对桌面的压力减小,受力面积不变,对桌面的压强减小,小于600Pa,故B错误;
C.如果橡皮是新橡皮,沿竖直方向把橡皮切成a、b两块(a的底面是个正方形),a的体积
Va=2cm×2cm×1cm=4cm3,
a的重力
Ga=ρVag=2×103kg/m3×4×10-6m3×10N/kg=0.08N,
b的体积
Vb=2cm×1cm×1cm=2cm3,
b的重力
Gb=ρVbg=2×103kg/m3×2×10-6m3×10N/kg=0.04N,
并重合叠放如图丙,此时b对a的压强
pb==200Pa,
a对桌面压强
pa==300Pa,
b对a的压强与a对桌面压强的比值
,
实际上由于b用掉一部分,b的重力减小,a对桌面减小的压力等于b减小的重力,但是b的受力面积变小,a的受力面积不变,由p=可知,b对a的压强与a对桌面压强的比值大于2:3,故C正确;
D.橡皮b落到桌上如图丁,如果橡皮b是新橡皮,高度相等,由p=ρgh可知此时它对桌面的压强与图甲时的压强相等,但是橡皮b用掉一部分,b的重力减小,压力减小,受力面积减小,对桌面的压强变化不好确定,所以b对桌面的压强和图甲的压强大小关系不好判断,故D错误.
20.C
【详解】ABC.把绳子剪断后,木球漂浮,金属球沉底,此时金属球处于平衡状态,受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力作用,由力的平衡条件可得:
F支持+F浮金=G金--------①
由物体漂浮条件可得:G木=F浮木----------------②
绳子剪断前,金属球受到竖直向上绳子的拉力F、浮力和竖直向下的重力作用,木球受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力F,由力的平衡条件可得:
F+F浮金=G金------③,
F浮木′=G木+F------④
由①③可得:F=F支持=2N-------⑤
由②④⑤可得:
F浮木′-F浮木=2N,
因绳子剪断前木球排开水的体积
V排′=(1-)V木=V木,
绳子剪断后木球排开水的体积
V排=(1-)V木=V木
由阿基米德原理可得绳子剪断前后木球的浮力变化量:
ρ水g×V木 -ρ水g×V木=2N,
解得:ρ水gV木=8N---------------⑥
则绳子剪断前,木球所受的浮力:
F浮木′=ρ水g(1-)V木=ρ水gV木=×8N=6N,
把G=mg=ρVg和F浮金=ρ水gV金代入①式可得:
F支持+ρ水gV金=ρ金gV金,
整理可得:
(ρ金-ρ水)gV金=F支持=2N-------⑦
由⑥⑦、金属球和木球的体积之比是1:8可得:
ρ金=3ρ水=3×1.0×103kg/m3=3×103kg/m3,
G木=F浮木′-F=6N-2N=4N,
已知V金:V木=1:8,则金属球受到的浮力
F金浮=ρ水gV金=ρ水g×V木=×8N=1N;
金属球的重力
G金=F金浮+F=1N+2N=3N,
故C符合题意,AB不符合题意;
D.绳子剪断前,木球和金属球整体漂浮,则总浮力
F浮前=G木+G金,
绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:
F浮前-F浮后=(G木+G金)-(G木+F金浮)=G金-F金浮=F=2N,
故D不符合题意.
21.
【详解】物体在斜面上沿斜面向上运动,所以受沿斜面向下的摩擦力,作用点在物体下端与斜面接触处,为了与压力的作用点区分,可以画在物体的重心上;物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点与斜面垂直向下的力,即为压力,如图所示:
22.
【详解】在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F,阻力的方向是竖直向下的,故最小力的方向应该向上,如下图所示:
23.
【详解】根据拉力向下先确定末端拉力,然后依次绕线.答案如图
24. 帕斯卡 400
【详解】[1]加在密闭液体上的压强,能够大小不变的被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡定律;
[2]根据帕斯卡定律可知,p大=p小,即
F大=×F小=4×100N=400N.
25. 1 5
【详解】[1]物体A浸没在水中,则排开水的体积V排=V=5×10-4m3,所以物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10kg×5×10-4m3=5N,
物体A对细线的拉力:
F拉=G-F浮=6N-5N=1N;
[2]因物体浸没在水中时,G=6N>F浮=5N,所以剪断绳子,物体将下沉,则物体A静止后受到的浮力F浮=5N.
26. 16 3:10
【详解】[1]立方体C的质量:
m=ρV=2g/cm3×(20cm)3=16000g=16kg,
立方体C的重力:
GC=mg=16kg×10N/kg=160N,
此时C对地面压力:
F=pS=1000Pa×20×20×10-4m2=40N,
所以杠杆A点所受拉力:
F1=GC-F=160N-40N=120N,
根据杠杆平衡条件可知,F1×OA=GD×OB,
120N×2=GD×5,
GD=48N,
要使物体C对地面的压强为零,则A点增加的拉力ΔF1=40N,根据杠杆的平衡条件,ΔF1×OA=ΔF2×OB,
40N×2=ΔF2×5,
ΔF2=16N;
[2]若改变支点位置让C对地压强为零,则有GC×AO′=GD×OB′,所以,
.
27. 2.5 1000 大于
【详解】[1]水的深度h=5cm=0.05m,则水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
水对杯底的压力:
F=pS=500Pa×50×10-4m2=2.5N;
[2]水杯对桌面的压力:
F1=G杯+G水=2N+3N=5N,
杯子对桌面的压强:
p1==1000Pa;
[3]正放时,杯子中的水是上端粗,下端细,杯子底部受到的压力小于杯中水的重力;倒放时,杯子中的水柱上面细,下面粗,杯子的侧壁对水产生向下的压力,所以杯盖受到的压力大于杯中水的重力.
28. 20 0.2 0.9
【详解】[1]物体重力:
G=mg=1.8kg×10N/kg=18N,
滑轮和物体总重:
G总=18N+2N=20N,
不计绳与滑轮以及滑轮与轴的摩擦,根据动滑轮特点,绳子对C点拉力:
F1=G总=×20N=10N,
根据杠杆的平衡条件可得:F1×OC=F×OD,则有:
F=×F1=×10N=20N;
[2]物体A正以2cm/s的速度沿斜面向上匀速滑动,则绳子对物体A做功的功率:
P==F1v=10N×2×10-2m/s=0.2W;
[3]5s内绳子移动的距离:
s=vt=2cm/s×5s=10cm=0.1m,
根据动滑轮特点,物体B下降的高度
h==0.05m,
则5s时间内物体B的重力做功:
W=Gh=18N×0.05m=0.9J.
29. 海绵凹陷程度的大小 压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显 不合理 没有控制接触面材料相同 小于 等于
【详解】(1)[1]压力作用效果用海绵的形变程度来反映,海绵形变越大,压力作用效果越大;
(2)[2]通过甲、乙两个实验可知,压力的大小相同时,乙图中受力面积较小,海绵的形变较大,所以压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)[3][4]对比乙丙可知:受力面积相同,压力不相同、接触面材料不同,形变大小不同,变量不唯一,因为没有控制接触面材料相同,不能得出“受力面积相同时,压力越小,压力的作用效果越明显”的结论;
(4)[5]甲图和丙图相比,甲图的压力小,受力面积大,根据p=可知甲图的压强小于丙图的压强;
[6]如果把相同的砝码也放一个在乙图的小桌上,乙图和丙图相比,压力和受力面积都相同,根据p=可知乙图的压强等于丙图的压强.
30. 排开液体的体积 1 C 4.0×103 0.4 3:5
【详解】(1)[1]从图中A得到物体的重力为4N,根据B、C中测力计示数,由称重法可得出BC中受到的浮力分别为
F浮B=4N-3.6N=0.4N,
F浮C=4N-3N=1N,
BC中受到的浮力不同,而B、C中物体排开液体的体积不同,故可得出:浮力的大小与排开液体的体积有关;
(2)[2]由称重法,图D中物体受到的浮力是:
F=G-F示=4N-3N=1N;
因D、E中两物体排开液体的体积相同,由阿基米德原理可知,受到的浮力相同,故图E中物体受到的浮力是1N;
(3)[3]用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,因排开液体的体积逐渐变大,根据F浮=ρ水gV排得到受到的浮力变大,物体浸没后,排开液体的体积不变,根据F浮=ρ水gV排得到受到的浮力不变,故能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图象是选项C,故选C.
(4)[4]图E中,物体对容器底部压力刚好为零,则物体此时受到浮力等于其受到重力,
F′浮=ρ′液gV排=ρ′液gV物=4N-----①,
D中物体受到的浮力为1N,即
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1N-----②,
由①②得:则液体的密度为:ρ′液=4.0×103kg/m3时物体对容器底部压力刚好为零;
(5)[5]由称重法,由(1)可知图B中物体受到的浮力是:
F浮B=0.4N;
由阿基米德原理得到:
F浮B=ρ水gV排B=0.4N-----③,
③÷②得:
,
,
即此时物体露出水面部分的体积与自身总体积的比值为3:5.
31. 控制变量法 匀速 0.3 0.9 0.5 增加物体重力 甲丙 低
【详解】(1)[1]影响滑轮组机械效率的因素有多个,实验中应采用控制变量法;
[2]实验时,应使弹簧测力计竖直向上做匀速运动,此时系统处于平衡状态,拉力才等于测力计的示数;
(2)[3]由甲可知,甲图中有3段绳子拉着动滑轮,绳子自由端移动的距离是物体上升距离的3倍,钩码上升的高度是0.1m,则绳子的自由端通过的距离为0.3m;
(3)[4]在实验的过程中,要如实记录测量的数据,不能凑数,故应该填写0.9N;
(4)[5]所做的有用功为:
W有=Gh=0.5N×0.05m=0.025J;
滑轮组的机械效率为25%,拉力所做的总功为:
W总==0.1J,
拉力的大小为:
F==0.5N;
(5)[6]将表中的数据代入式子,得到前两次机械效率分别为:
η1=≈55.6%;
η2=≈83.3%;
η3=25%;通过甲、乙两次实验比对可知,使用同一个滑轮组,增加物体的重力可以提高机械效率;
(6)[7][8]通过甲丙两次实验比对可知,提升相同的重物,动滑轮个数越多,动滑轮的重力越大,机械效率越低.
32.(1) 2000Pa;(2)13N.
【详解】(1)水对容器底部的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)容器中水的重力:
G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Shg=1.0×103kg/m3×5×10-3m2×0.2m×10N/kg=10N;
容器对地面的压力:
F=G容+G水=3N+10N=13N.
答:(1)水对容器底部的压强是2000Pa;
(2)容器对地面的压力是13N.
33.(1)1200J;(2) 80W;(3) 50%;(4)60%.
【详解】(1)拉力F所做的有用功:
W有用=Gh=600N×2m=1200J;
(2)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,绳端移动的距离:
s=nh=3×2m=6m,
总功:
W总=Fs=400N×6m=2400J,
拉力F做功的功率:
P==80W;
(3)滑轮组的机械效率:
η==50%;
(4)不计摩擦和绳重,由F=(G+G动)得,动滑轮重:
G动=nF-G物=3×400N-600N=600N;
工人施加在滑轮组绳子自由端的最大拉力:
F最大=G人=m人g=50kg×10N/kg=500N,
此时滑轮组的机械效率最大
η最大==60%.
答:(1)拉力F所做的有用功是1200J;
(2)拉力F做功的功率是80W;
(3)滑轮组的机械效率是50%;
(4)滑轮组的最大机械效率为60%.
34.(1) 10N;(2) 0.7×103kg/m3;(3)3.6kg.
【详解】(1)物块A体积:
VA=(10cm)3=1000cm3=10-3m3,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物体A浸没时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N;
(2)由题意可得,当物体A浸没时,弹簧由14cm伸长到16cm,则弹簧伸长2cm,由图象可知物体受到的弹力F弹=3N,甲图中,正方体A受到竖直向下的重力和弹力、竖直向上的浮力,则正方体A的重力:
GA=F浮-F弹=10N-3N=7N,
由G=mg可得,正方体A的质量:
mA==0.7kg,
正方体A的密度:
ρA==0.7×103kg/m3;
(3)放水前水的深度为弹簧现在的长度16cm加上正方体A的边长,如图甲所示:
h=16cm+10cm=26cm,
则容器内水的体积:
V水=Sh-VA=300cm2×26cm-1000cm3=6800cm3,
打开阀门B缓慢放水,当A对弹簧的作用力大小再次等于2F1时,弹簧的压缩量为4cm,如图丙所示:正方体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹力,则此时物体受到的浮力:
F浮'=GA-2F弹=7N-2×3N=1N,
此时正方体A排开水的体积:
V排'==1×10-4m3=100cm3,
正方体A浸入水的深度:
h1==1cm,
容器内水的深度等于弹簧的原长减去压缩量再加上正方体浸入水的深度,即
h′=14cm-4cm+1cm=11cm,
容器内剩余水的体积:
V水'=Sh'-V排'=300cm2×11cm-100cm3=3200cm3,
放出水的体积:
V放=V水-V水'=6800cm3-3200cm3=3600cm3,
则放出水的质量:
m放=ρ水V放=1.0g/cm3×3600cm3=3600g=3.6kg.
答:(1)物体A浸没时受到的浮力是10N;
(2)正方体A的密度是0.7×103kg/m3;
(3)从开始放水到关闭阀门B,放出水的质量是3.6kg.
相关试卷
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这是一份重庆市西南大学附属中学校2023-2024学年九年级上学期开学考试物理试题,共35页。试卷主要包含了选择题,填空作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
这是一份重庆市西南大学附中2021-2022学年九年级12月定时训练物理试题,共36页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。