河南省新乡市原阳县2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
展开这是一份河南省新乡市原阳县2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷,共18页。试卷主要包含了98×105Pa, 关于惯性,下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省新乡市原阳县八年级(下)期中物理试卷
1. 如图,跳伞运动员在空中沿直线匀速下降,降落伞和运动员的重力分别为200N和650N,在此过程中运动员重力的方向是______ ,空气对降落伞的阻力大小为______ 。
2. 一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时,汽车在做______(选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力______(选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力。
3. 如图所示,手用10N的力握住重5N的瓶子,此时瓶子受到的摩擦力大小为______ N.增大手对瓶子的握力,瓶子受到的摩擦力将______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
4. 边长为10cm,质量为10kg,密度均匀的正方体,放在面积为200cm2的水平桌面中央,桌面受到的压力为______ N,桌面受到的压强为______ Pa,如果将正方体沿竖直方向切去一半,那剩余部分对桌面的压强为______ Pa.(g取10N/kg)
5. 背氧气瓶的潜水员在浅海可长时间停留,若要在深海工作,就要穿抗压服了。这是由于海水的压强随深度的增加而______,潜水员在深海继续下潜过程中,所浮力大小______(均选填“增大”“减小”或“不变”)。若他穿上抗压服后能承受的最大压强为8×105Pa,则他能下潜的最大深度为______m(海水的密度取1.0×103kg/m3)。
6. 如图所示,通过细玻璃管向瓶中吹入一定量的气体后,玻璃管中的水柱上升至P处,将这个自制气压计从1楼移到15楼,玻璃管中的水柱将______ (选填“升高”、“降低”或“不变”),你判断的依据为______ 。
7. 下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A. 你在体育课用的实心球重力约为2N
B. 一名中学生双脚站立对水平地面的压强约为500Pa
C. 你所在教室的大气压强约为0.98×105Pa
D. 一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力约为10N
8. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 惯性是改变物体运动状态的原因
B. 运动员起跑时用力蹬地,是利用惯性提高速度
C. 汽车驾驶员和乘客系安全带,是为了防止由于惯性带来的危害
D. 锤柄下端在石墩上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性
9. 同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A. 甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B. 乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C. 丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D. 丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
10. 下面是日常生活中与压强有关事例的描述,其中正确的是( )
A. 载重量大的汽车装有许多车轮,目的是增大压强
B. 用吸管吸引饮料是利用了大气压强
C. 水坝的形状做成上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增加
D. 固定翼飞机获得升力是因为气流快,压强大的流体性质
11. 如图一轻质弹簧(重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A. G与F3是一对平衡力 B. G与F1是一对相互作用力
C. F2与F3是一对相互作用力 D. F1与F2是一对相互作用力
12. 如图所示,弹簧测力计下挂着一个物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 物体的体积为800cm3
B. 物体受到的最大浮力是12N
C. 物体的密度是3×103kg/m3
D. 当h=7cm时,物体下表面受到水的压力为4N
13. 小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A. 0∼3s,箱子受到地面的摩擦力为3N
B. t=5s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为9N
C. t=8s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D. 9∼12s,滑动摩擦力的大小为6N
14. 如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A. 正方体受到的浮力为8N
B. 液体的密度为0.8×103kg/m3
C. 正方体上表面到液面的距离h=5cm
D. 液体对物体下表面的压强为1.3×104Pa
15. 如图所示,物体A放在水平平板车上,随车一起向右做直线运动,请画出车突然加速时物体A所受力的示意图(不计空气阻力)。
16. 如图所示,物体在表面粗糙的固定斜面上以速度v向下匀速运动,请在图中画出此过程中物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
17. 小明“探究浸在液体中的物体受到的浮力与哪些因素有关”,设计并进行了如下实验:
(1)由实验可知,金属块浸没在水中时受到的浮力为______ ,金属块浸没在盐水中时受到的浮力为______ 。
(2)分析图A、B、C可知:金属块所受浮力的大小与______ 有关。
(3)分析图C、D可知:浸在液体中的物体受到的浮力大小与______ 有关。
(4)根据收集到的实验数据,请计算出金属块的密度为______ 。(ρ水=1.0×103kg/m3)
18. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容:
(1)实验过程中,弹簧测力计须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数,这是______ 原理。
(2)在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是______ (选填“甲”、“乙”或“丙”)实验。
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______ 是否有关。
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是______ (选填“正确”或“错误”)的,理由是______ 。
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图2所示,实验后发现效果更好,实验中,小明______ (选填“需要”或“不需要”)要匀速拉动长木板。
19. 同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是______(选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而______,因此拦河大坝要做成______的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,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。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当______(选填“上移”或“下移”)
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有______(多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1;
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2;
C.左侧水到容器底的深度h3;
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=______(用题中字母和ρ水表示)。
20. 一辆质量为6t的6轮载重汽车,在平直公路上匀速行驶45km,所用时间30min,汽车受到的阻力是车重的0.06倍。求:
(1)汽车的速度是多少?
(2)汽车所受的重力是多少?
(3)汽车的牵引力是多少?
(4)汽车每个轮子与地面的接触面积约为250cm2,汽车对地面的压强约为多大?
21. 如图实心正方体,体积1.2×10-3m3,重10N。用细绳吊着浸入盛水的容器中,有三分之一的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对容器底部的压强;
(2)物体受到的浮力;
(3)绳子的拉力;
(4)物体浸没在水中时受的浮力。
答案和解析
1.【答案】竖直向下 850 N
【解析】解:
(1)运动员受重力的方向是竖直向下的;
(2)跳伞运动员在空中沿直线匀速下降,受到平衡力作用,故空气对降落伞的阻力为:f=G人+G伞=650N+200N=850N。
故答案为:竖直向下;850N。
(1)重力的方向是竖直向下的;
(2)做匀速直线运动的物体受到平衡力作用。
本题考查重力的方向,明确受力情况与运动状态间的关系,难度不大。
2.【答案】加速 不是
【解析】解:(1)小车匀速运动时,小球与小车相对静止,小球应在竖直方向上。当小车加速运动时,车的运动速度变快,但小球由于惯性保持原来的运动状态,故小球要向后运动;若小车做减速运动时,车运动变慢,小球由于惯性保持原来的运动状态,小球要向前运动;
(2)小球受竖直向下的重力、沿绳斜向右上方的拉力,这两个力不在同一直线上。因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以小球受力不是平衡力。
故答案为:加速;不是
(1)小车匀速运动时,小球应在竖直方向上,现在小球向后运动,则小车可能加速运动。
(2)二力平衡:一对平衡力等大反向作用在同一直线上,小球受的两个力不在同一直线上,则小球受力不平衡。
由于物体具有惯性而表现出来的惯性现象以及平衡力的问题,在生活中随处可见。要多观察、多实验、多体会。
3.【答案】5 不变
【解析】解:瓶子静止在空中处于平衡状态,瓶子受到手竖直向上的摩擦力与瓶子的重力是一对平衡力,平衡力大小相等,即F=G=5N;
当对瓶子的握力增大时,在竖直方向上仍受手竖直向上的摩擦力与瓶子的重力一对平衡力,平衡力大小相等,因为重力不变,所以摩擦力不变,仍为5N。
故答案为:5;不变。
瓶子静止悬在空中处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
本题考查学生对摩擦力和二力平衡条件的理解和运用。
4.【答案】1001×104 1×104
【解析】解:(1)物体对桌面的压力:
F=G=10kg×10N/kg=100N,
S=a2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
桌面受到的压强:
p=FS=100N1×10-2m2=1×104Pa;
(2)切去一半,剩余部分对桌面的压力和受力面积都减半,
所以对桌面的压强:
p'=F'S'=12F12S=FS=p=1×104Pa。
故答案为:100;1×104;1×104。
(1)物体对桌面的压力等于物体本身的重力,已知质量,利用G=mg可求重力,再根据公式p=FS可求对桌面的压强;
(2)沿竖直方向切去一半,压力减半,接触面积减半,根据公式p=FS可求剩余部分对桌面的压强。
本题考查压力和压强的计算,关键是公式的应用,要知道在水平地面上压力等于物体本身重力,切去一半后,压力减半,接触面积减半,压强不变。
5.【答案】增大 不变 80
【解析】解:因为海水的压强随深度的增加而增大,所以要在深海工作,就要穿抗压服;
根据F浮=ρ液V排g可知,液体的密度和排开液体的体积均不变,所以潜水员受到的浮力不变,即潜水员在深海继续下潜过程中,所浮力大小不变;
潜水员能下潜的最大深度为:h=pρ液g=8×105Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=80m。
故答案为:增大;不变;80。
(1)液体内部压强与液体深度有关,深度越大,压强越大。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
(3)根据压强p=ρgh可求出深度h。
深入理解和运用液体压强的公式、影响浮力的因素,可解答此题。
6.【答案】升高 大气压随高度的增加而降低
【解析】解:将这个自制气压计从1楼到15楼,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压不变且大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会上升,说明大气压随高度的增加而降低。
故答案为:升高;大气压随高度的增加而降低。
大气压随高度的增加而减小,将气压计从山下拿到山上后,大气压减小,使得管内水位升高。
本题考查了大气压和海拔高度的关系,属于基础题。
7.【答案】C
【解析】解:A、体育课用的实心球的质量再2kg左右,受到的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N,故A不符合实际;
B、一名中学生的体重约为500N左右,双脚站立对与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚站立对水平地面的压强:
p=FS=GS=500N0.04m2=1.25×104Pa,故B不符合实际;
C、教室的大气压强约为0.98×105Pa,接近标准大气压,故C符合实际;
D、一个鸡蛋的重力约为0.5N,一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力等于其重力,故D不符合实际。
故选:C。
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。
本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。
8.【答案】CD
【解析】解:
A、物体的运动状态发生了变化,是因为受到力的作用,故A错误;
B、惯性是物体具有的保持运动状态不变的性质,不能利用惯性提高速度;故B错误;
C、汽车驾驶员和乘客系安全带,是为了防止汽车紧急刹车时由于惯性带来的危害,故C正确;
D、将锤柄在石墩上撞击时,锤柄停止运动,松动的锤头由于惯性仍保持原来的运动状态,所以锤头就紧套在锤柄上,故D正确;
故选:CD。
惯性是物体具有的保持运动状态不变的性质,在生活中可以利用惯性,但也要注意防止由于惯性带来的伤害;
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;力是改变物体运动状态的原因。
惯性内容是物理中的重要内容,要知道惯性应用、防止由于惯性带来的伤害。
9.【答案】C
【解析】解:
A、甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,对海绵的压力越小,受力面积不变,对海绵的作用效果越不明显,故A错;
B、乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,受到的压强变大,U形管两边液面高度差越大,故B错;
C、丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S,大气压强p=FS,故C正确;
D、丁图实验,向外拉活塞,试管内气压减小、沸点降低,水再一次沸腾,可知气压减小,水的沸点降低。故D错。
故选:C。
利用下列知识分析判断:
A、压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力越大、受力面积越小,压力的作用效果越明显;
B、液体内部的压强随深度的增加而增大;
C、知道压力和受力面积,利用p=FS求压强;
D、液体的沸点与液体表面的气压有关,气压越大、沸点越高。
本题为力学综合题,考查了学生对压力作用效果的影响因素、液体内部压强的特点、压强计算、液体沸点与气压的关系,虽知识点多、但都属于基础,难度不大。
10.【答案】BC
【解析】解:
A、载重量大的汽车装有许多车轮,目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。故A错误。
B、吸管吸饮料是利用大气压强。吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里。故B正确。
C、由于液体内部的压强随着深度的增加而增大,所以水坝的形状建成上窄下宽,从而能承受更大的水压,故C正确;
D、固定翼飞机获得升力是因为气流快,压强小的流体性质。故D错误。
故选:BC。
(1)减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(2)大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
(3)液体内部压强的特点:①液体对容器底和侧壁都有压强,②在液体内部向各个方向都有压强,③在同一深度,向各个方向的压强相等,④在同一种液体内的压强随深度的增加而增大。
(4)流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。
此题考查减小压强的方法、大气压的综合应用、液体压强的特点、流体压强和流速的关系,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
11.【答案】D
【解析】解:A、由图可知,G与F3作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、由图可知,G与F1作用在同一的物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故B错误;
C、由图可知,F2与F3都作用在弹簧上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、F1是弹簧对小球的拉力,F2是小球对弹簧的拉力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
本题考查了对平衡力和相互作用力条件的理解和辨别,搞清图中的各个力的施力物体和受力物体是关键,属力学基础题,难度不大。
12.【答案】A
【解析】解:B、由图象知,G=12N,当物体完全浸没时,拉力F=4N,
则该物体受到的最大浮力:F浮=G-F=12N-4N=8N,故B错误;
A、当物体完全浸没时排开液体的体积等于物体的体积,
由F浮=ρ液gV排得物体的体积:V=V排=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3=800cm3,故A正确;
C、由G=mg可知,物体的质量:m=G g=12N10N/kg=1.2kg,
物体的密度:ρ=m V =1.2kg8×10-4m3=1.5×103kg/m3,故C错误;
D、由图象知,物体的高度(即物体刚浸没时下表面所处的深度):h=7cm-3cm=4cm,
由V=Sh得物体的底面积:S=Vh=800cm34cm=200cm2;
下表面受到的液体压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,
下表面受到的液体压力:F=pS=400Pa×200×10-4m2=8N,故D错误;
故选:A。
(1)根据图象,分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力,即最大浮力;
(2)利用阿基米德原理求完全浸没时排开液体的体积,即物体的体积;
(3)由图象得出物体的高度,再利用V=Sh求物体底面积;由图象知,物体高度,即长方体物体在刚浸没时,下表面所处的深度,利用液体压强公式求下表面受到的液体压强,再利用F=pS求下表面受到的液体压力;
(4)利用物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度。
本题考查重力公式、密度公式、称重法测浮力、液体压强公式、压强定义式和阿基米德原理的应用,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大!
13.【答案】AD
【解析】解:A、由丙图可知,前3s物体速度为零,仍处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力;由乙图可知,物体所受推力为3N,则可知摩擦力也为3N;故A正确;
BCD、由图丙知9s∼12s内,物体做匀速直线运动,速度为1m/s,受推力和摩擦力一对平衡力,大小相等,由图乙知此时的推力F为6N,摩擦力也为6N,故D正确。
由图乙知3s∼6s内,物体做加速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为6N,故t=5s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为6N,故B错误;
6s∼9s内,物体做减速运动,受非平衡力的作用,故t=8s时箱子受到的推力和摩擦力不是一对平衡力,故C错误,
故选:AD。
(1)当物体静止时,静摩擦力与推力二力平衡,大小相等;
(2)分析各段的运动情况和受力情况,得出结论;
当物体运动时,动摩擦力是不受推力大小影响的,只有匀速直线运动时,摩擦力与推力二力平衡,大小相等,当物体受到的推力变大或变小时,摩擦力都不变。
本题考查学生对图像的认识及力的合成的应用,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
14.【答案】AB
【解析】解:A、由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力F浮=F2-F1=13N-5N=8N,故A正确;
B、因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,所以物体排开液体的体积V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,
由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度ρ液=F浮gV排=8N10N/kg×1×10-3m3=0.8×103kg/m3,故B正确;
C、正方体的上表面积S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2,
正方体上表面受到的压强p1=F1S=5N1×10-2m2=500Pa,
由p=ρ液gh可得,正方体上表面所处的深度h1=p1ρ液g=500Pa0.8×103kg/m3×10N/kg=0.0625m=6.25cm,故C错误;
D、正方体下表面的深度h2=h1+L=6.25cm+10cm=16.25cm=0.1625m,
液体对物体下表面的压强p2=ρ液gh2=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1625m=1.3×103Pa,故D错误。
故选:AB。
(1)知道正方体上、下表面受到液体的压力,根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下求出正方体受到的浮力;
(2)物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,根据V=L3求出其体积即为排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排求出液体的密度;
(3)根据S=L2求出正方体的上表面积,根据p=FS求出液体对正方体上表面的压强,利用p=ρ液gh求出正方体上表面到液面的距离;
(4)正方体下表面的深度等于正方体上表面的深度加上正方体的边长,根据p=ρ液gh求出液体对物体下表面的压强。
本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理、固体压强公式、液体压强公式的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
15.【答案】解:(1)小车突然加速后,木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势,在水平方向上受摩擦力的作用,方向向右,
(2)在竖直方向上,木块受重力G和支持力F的作用,并且这两个力是一对平衡力,如图所示。
【解析】(1)小车突然加速,速度增大,由于惯性木块保持原来的速度继续运动,木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势;
(2)木块受竖直向下的重力G、竖直向上平板的支持力F、水平向后的摩擦力f作用,从力的作用点,沿力的作用线作出力的示意图。
根据惯性判断出木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
16.【答案】解:在斜面上运动的物体首先要受到竖直向下的重力G和垂直斜面向上的支持力F的作用,另外,由于斜面粗糙,物体向下运动,所以物体还受到沿斜面向上的摩擦力f的作用,如图:
【解析】物体受到重力和斜面的支持力,然后结合物体向下运动,得出物体还要受到摩擦力,然后画出受力图即可。
该题要求画出沿斜面向下运动的物体受到的力,属于受力分析的初步的题目类型,在解答的过程中,一定要按照重力、弹力、摩擦力、其他的力的顺序依次分析,养成良好的受力分析的习惯。
17.【答案】1N1.1N排开液体的体积 液体的密度 2.8×103kg/m3
【解析】解:(1)由左图可知,弹簧秤的分度值为0.2N,G=2.8N,金属块完全浸没水中时弹簧测力计的示数为1.8N,完全浸没在盐水中时弹簧测力计的示数为1.7N;
金属块浸没在水中所受的浮力:F浮=G-F2=2.8N-1.8N=1N;
金属块浸没在盐水中所受的浮力:F浮'=G-F4=2.8N-1.7N=1.1N;
(2)分析图A、B、C可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由F浮=G-F知金属块受到的浮力不同,故金属块所受浮力的大小与排开液体的体积有关;
(3)分析图C、D可知,排开液体的体积相同,液体的密度不相同,弹簧测力计的示数不同,由F浮=G-F知金属块受到的浮力不同,故金属块所受浮力的大小与液体的密度有关;
(4)物体完全浸没在水中时V排=V物,
由F浮=ρ水gV排可得物体排开的水的体积即金属块的体积为:
V物=V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3;
金属块的密度:
ρ=mV=GgV=2.8N10N/kg×1×10-4m3=2.8×103kg/m3。
故答案为:(1)1N;1.1N;(2)排开液体的体积;(3)液体的密度;(4)2.8×103kg/m3。
(1)由图读出金属块在空气中重G、金属块浸没在水中和盐水中弹簧测力计的示数F示,利用称重法求金属块在水中和盐水中所受的浮力;
(2)分析A、B、C三图,找出相同量和不同量,根据称重法测浮力F浮=G-F示知所受浮力的大小是否相同,据此分析;
(3)分析图C、D,找出相同量和不同量,根据称重法测浮力F浮=G-F示知所受浮力的大小是否相同,据此分析;
(4)根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积,即是物体的体积;利用密度公式算出金属块的密度。
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,(4)是本题的难点,注意浮力知识的有关应用,有一定难度。
18.【答案】等于 二力平衡条件 甲 压力大小 错误 没有控制物体间压力相等 不需要
【解析】解:(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,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,原理是二力平衡条件;
(2)甲、乙、丙三次实验中,在实验甲中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小;
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
故答案为:(1)等于;二力平衡条件;(2)甲;(3)压力大小;(4)错误;没有控制物体间压力相等;(5)不需要。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)(3)掌握影响滑动摩擦力大小的因素:接触面的粗糙程度和压力的大小,并且压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)由甲、丁两图可知,接触面的粗糙程度没变,受力面积、压力大小都改变;
(5)由图丁可知,物体A处于静止状态,拉动长木板时长木板和物体A间的摩擦力是滑动摩擦力,A静止时对A进行受力分析即可解答。
本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
19.【答案】(1)B;(2)增大 上窄下宽;(3)上移;(4)BDh4h2×ρ水
【解析】
【分析】
(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)液体压强与深度和液体的密度有关,研究液体压强与其中一个因素的关系,要控制另外一个因素不变;分析实验中相同量和不同量,根据转换法得出结论;
由实验结论分析回答;
(3)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同,据此分析;
(4)①观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,根据p=ρ液gh,可求出液体的密度的表达式;
深度是液体内部一点到液体自由面的距离;
②根据①回答。
本题利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,考查器材调试、控制变量法和转换法及p=ρ液gh的运用与对深度的理解。
【解答】
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,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;选B;
(2)正确操作后,分析乙、丙两图知,液体密度相同,乙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(3)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;
保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;为控制深度相同,正确操作是应将探头适当上移;
(4)①在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即ρ水gh4=ρ液gh2;
ρ液=h4h2×ρ水,故需要测量的物理量是:
右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
选BD;
②液体的密度的表达式:ρ液=h4h2×ρ水。
故答案为:(1)B;(2)增大;上窄下宽;(3)上移;(4)BD;h4h2×ρ水。
20.【答案】解:(1)已知汽车行驶的路程s=45km,时间t=30min=12h,
汽车的速度v=st=45km12h=90km/h,
(2)汽车所受重力:
G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N;
(3)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,汽车所受牵引力:
F=f=0.06G=0.06×6×104N=3.6×103N;
(4)汽车对地面的压力:
F'=G=6×104N,
汽车对地面的压强:
p=F'S=6×104N250×10-4m2×6=4×105Pa。
答:(1)汽车的速度是90km/h;
(2)汽车所受重力是6×104N;
(3)汽车所受牵引力是3.6×103N;
(4)汽车对地面的压强约是4×105Pa。
【解析】(1)已知汽车行驶的路程和时间,由速度公式可求得其速度;
(2)知道汽车的质量,根据G=mg求出汽车所受的重力;
(3)汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据F=f=0.06G求出其大小;
(4)水平面上物体的压力和自身的重力相等,受力面积为6个轮子与地面的接触面积之和,根据p=FS求出汽车对地面的压强。
本题考查了速度公式、重力公式和压强公式以及二力平衡条件的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
21.【答案】解:(1)水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
(2)正方体排开水的体积:
V排=(1-13)V=23×1.2×10-3m3=0.8×10-3m3,
物体此时所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N;
(3)正方体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、拉力的作用处于静止时状态,受力平衡,所以绳子的拉力:
F拉=G-F浮=10N-8N=2N;
(4)当物体全部浸没水中时,排开水的体积等于正方体的体积,所以它所受浮力:
F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N。
答:(1)水对容器底部的压强为3×103Pa;
(2)物体此时所受的浮力为8N;
(3)绳子的拉力为2N;
(4)物体浸没在水中时受的浮力为12N。
【解析】(1)已知容器中水面高度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强;
(2)由题意求出正方体排开水的体积,由浮力公式求出物体受到的浮力;
(3)由受力分析可知,此时正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力,根据力的平衡条件得出等式即可求出绳子的拉力;
(4)根据阿基米德原理求出当物体全部浸入水中时,所受浮力的大小。
本题考查了阿基米德原理、液体压强公式和物体浮沉条件的灵活运用,虽然涉及的知识点较多、综合性较强,但都是基础内容,也是我们需要掌握的内容。
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