2022-2023学年福建省泉州师范学院附属鹏峰中学八年级(下)期中物理试卷(含解析)
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2022-2023学年福建省泉州师范学院附属鹏峰中学八年级(下)期中物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(本大题共14小题,共28.0分)
1. 物理学史上第一个准确测出大气压值大小的实验是( )
A. 马德堡半球实验 B. 伽利略理想实验
C. 托里拆利实验 D. 金属盒气压计测量大气压实验
2. 我们的生活中充满各种物理现象,下列关于惯性说法正确的是( )
A. 射向球门的足球被守门员抱住后会失去惯性
B. 高速公路限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
C. 歼击机战斗前抛掉副油箱,是为了减小惯性更加灵活
D. 运动员撞线后还要向前运动,是由于受到惯性的作用
3. 定期体检是保证中小学学生健康的最有效手段之一,如图是体检时测量身高体重的情景,下列说法正确的是( )
A. 人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对平衡力
B. 人对台秤的压力就是人的重力
C. 台秤所受的重力和地面对台秤的支持力是一对平衡力
D. 地面对台秤的支持力和台秤对地面的压力是一对相互作用力
4. 如图所示,静止物体A和B的重分别为G1和G2,不计摩擦及细线重,则地面对物体A支持力的大小为( )
A. G1
B. G1+G2
C. G1−G2
D. G1−2G2
5. 甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁
6. 下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是( )
A. 火车钢轨下垫上枕木 B. 禁止货车超载
C. 刀刃磨得锋利 D. 雪橇板做得比较宽大
7. 如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了( )
A. 大气存在压强
B. 连通器原理
C. 液体的压强与液体的密度和深度有关
D. 浮力产生的原因是液体(或气体)对浸在其中的物体上下两个表面存在压力差
8. 如图所示,在小瓶中装入适量带色的水,瓶口用橡皮塞塞住。再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体就制成了一个简易的气压计。把气压计从山顶带到山脚,下列说法正确的是( )
A. 山脚下的气压比山顶上的气压小 B. 玻璃管内、外液面的高度差变小
C. 玻璃管内、外液面的高度差变大 D. 玻璃管内、外液面的高度差不变
9. 某同学按如图所示的实验步骤“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,下列关于实验过程的描述错误的是( )
A. 通过丙、丁两图可以测出物体排开水所受的重力
B. 甲图中的溢水杯一定要装满水
C. 按照如图所示的步骤实验,会导致测得的排开水所受的重力偏大
D. 选用其他液体、更换不同的物体多次实验,寻求普遍规律
10. 如图所示,弹簧测力计下端悬挂一高度为l、质量为0.3kg的圆柱体,它在水中受到最大浮力为2N,从圆柱体下表面刚刚与水面接触开始,圆柱体所受的浮力F浮及测力计示数F拉分别与浸入水中深度h的关系图正确的是(g=10N/kg)( )
A.
B.
C.
D.
11. 如图,下列设备没有利用连通器原理的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 下水道存水管 D. 活塞式抽水机
12. 如图所示,叠放在水平桌面上的A、B两物体在水平拉力F1和F2的作用下保持静止,已知F1=5N,F2=3N.则A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力的大小分别是( )
A. 5N、3N B. 5N、2N C. 2N、3N D. 3N、5N
13. 如图所示,两个完全相同的容器里分别盛有质量相同的水和酒精,A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,其中正确的是( )
①甲容器中装的是水,乙容器中装的是酒精;
②A、B两点的压强相等;
③A点压强小于B点压强;
④两容器中液体对容器底部的压强不相等。
A. ①② B. ①③ C. ①②④ D. ①③④
14. 如图所示,质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上,已知他们的密度之比ρA:ρB=1:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比PA:PB=1:2,则他们的高度之比hA:hB为( )
A. 9:4 B. 3:2 C. 3:1 D. 9:2
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
15. 如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强______(选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
16. 如图是小明设计的气体温度计结构简图,圆底烧瓶口用橡皮塞塞紧且弯玻璃管中间有一段液柱,这样使得烧瓶内密封了一定质量的气体,当外界气温升高时,烧瓶内的气压变______ ,液柱将会向______ 移动。
17. 如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于______。当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将______(选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
18. 如图所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中测量时示数是4N,浸没在水中测量时示数是1N,则此时物块受到水的浮力为______ N,如果物块继续下沉,此物块所受到的浮力______ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
19. 如图甲所示,物体甲重40N,被F甲=60N的水平压力压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示。物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲为______ N,物体乙受到的摩擦力f乙为______ N。
20. 如图是我国首艘自主建造完成的航空母舰——山东舰,它的排水量为65000t,其满载航行时受到的浮力为______ N,满载时其下表面受到水的压力______ 其受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
21. 如图所示,放在斜面上的水杯中漂浮着一个小球,请在图中画出小球的受力示意图。
22. 某人用100N的力,沿水平方向推一重为200N的箱子,可推不动,请用力的示意图画出箱子的受力示意图。
四、实验探究题(本大题共5小题,共32.0分)
23. 小明在探究大气压强的过程中进行了如图所示的一系列操作:
(1)如图甲所示,小明将一个杯子装满水,用薄塑料片紧贴杯口,倒扣以后塑料片未往下掉,这是由于纸片受到______ 的作用。
(2)为了测量大气压强的大小,小明将一面积2cm2的吸盘吸附在光滑表面上,吸盘一端系上细绳用测力计将其拉离附着面,如图乙所示,吸盘脱离瞬间测力计示数如图丙所示,此时F= ______ N,据此估算出大气压强值约为______ Pa;
(3)最后小明想实验测出较为准确的大气压强数值,在如图丁所示长约为1米,一端封闭的玻璃管内灌满水银,堵住管口,然后倒插在水银槽中,松开管口,管内水银面下降到一定高度就不再下降。
①玻璃管内水银必须注满的原因:______ 。小明测出的大气压强数值相当于______ cm的水银柱产生的压强。
②若玻璃管内不慎混入空气,水银面的高度差将______ (选填“变大”“不变”或“变小”);所测的大气压强会______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
③若小明在玻璃管顶部敲了一个孔,你认为会出现的现象是管内液面______ (选填“上升”“不变”或“下降”)。
24. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止滑下,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从同一斜面的______ 高度由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小______ ;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______ (选填“快”或“慢”);
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做______ 运动;
(4)通过实验我们可得出力是______ 物体运动状态的原因,一切物体都有保持原来______ 不变的性质。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律______ (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,但其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。
25. 在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的______ 来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出:______ 。由甲、丙两图可以探究压力作用效果与______ 的关系。
(3)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点______ (选填“正确”或“错误”);理由是______ 。
26. 小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验,进行了如下过程:
(1)实验中必须先检验压强计的气密性。若用手指按压橡皮膜,不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液柱的高度差几乎不改变,则说明该压强计______ 。如图甲中的U形管______ (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)为探究液体内部压强与深度的关系,将压强计的探头先后放在图乙所示烧杯的a、b位置处,可以观察到探头在______ (选填“a”“b”)位置时U形管两侧液面的高度差较大。
(3)如图丙所示,将探头放入另一烧杯的液体中(液面与图乙中水面相平),使U形管两侧液面的高度差与图乙中相同(均为Δh),则烧杯丙中的液体密度ρ液 ______ ρ水(选填“>”“<”或“=”)。
27. 小艾同学按如图所示步骤,探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图A所示,物体的重力为______ N;
(2)通过比较步骤A、B、C、D,可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与______ 有关;
(3)小艾同学想通过比较步骤A、B、E探究浮力大小与液体密度的关系,她的设计是否合理?______ 。理由:______ ;
(4)仔细分析实验数据知物体体积为______ m3;图E中弹簧测力计示数是______ N;(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(5)若完成实验后,小艾发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比______ 。(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
五、简答题(本大题共1小题,共4.0分)
28. 如图高铁已经成为人们出行的重要交通工具之一。高铁站台设有安全线,乘客必须站在安全线以外候车的原因是什么?
六、计算题(本大题共3小题,共20.0分)
29. 北京冬奥会花样滑冰双人滑,中国选手韩聪、隋文静获得金牌,如图所示为比赛中的一个情景。若韩聪和隋文静的身体质量分别为62kg和42kg,韩聪脚下两个冰刀与冰的总接触面积为20cm2,求:
(1)隋文静的重力为多少N?
(2)韩聪对冰的压强为多少Pa?
30. 随着共享单车在全国各大城市迅速铺开,“共享经济”的概念迅速普及,“共享汽车”也随之悄然进入了人们的视野。如图所示是某品牌“共享汽车”,其空车质量1.2t,该车在匀速行驶过程中受到的阻力为总重的0.1倍,求:
(1)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程;
(2)总质量为200kg的人员乘坐该车,汽车匀速行驶过程中受到的阻力;
(3)总质量为200kg的人员乘坐该车时,汽车匀速行驶过程中发动机的牵引力。
31. 水平桌面上放置一底面积为100cm2、重为5N容器,容器内装有28N的水、水面到容器底的距离为20cm(如图甲所示)。现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上,将物体A缓慢浸入水中,当A完全浸没时,弹簧测力计示数为4N(如图乙所示)(容器的厚度忽略不计,筒内水没有溢出,物体A未接触容器底)。求:
(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体A的密度;
(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、马德堡半球实验验证了大气压的存在,故A错误;
B、伽利略理想实验探究的是阻力对物体运动的影响,故B错误;
C、最早测出大气压值的实验是托里拆利实验,故C正确;
D、大气压的大小可以用空盒气压计测量,但是金属盒气压计测量大气压实验不是物理学史上第一个准确测出大气压值大小的实验,故D错误。
故选:C。
马德堡半球实验和托里拆利实验都是与大气压强有关的著名实验,但他们的意义和结果却有着较大的区别,一个重在验证大气压的存在,一个重在测量大气压值。
多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意。
2.【答案】C
【解析】解:A、一切物体在任何情况下都有惯性,因此足球被守门员抱住后仍然有惯性。故A错误;
B、物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关。故B错误;
C、惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,因此歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性更加灵活。故C正确;
D、运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于惯性还要保持原来的运动状态,而不是受到惯性作用。故D错误。
故选:C。
惯性是物体能够保持原来的运动状态不变的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
惯性描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起。
3.【答案】D
【解析】解:A、人对台秤的压力和台秤对人的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、人对台秤的压力,施力物体是人,受力物体是台秤;人受到的重力的施力物体是地球,受力物体是人。两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不是同一个力,故B错误;
C、地面对台秤的支持力等于台秤和人的总重力,故台秤所受的重力和地面对台秤的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、地面对台秤的支持力和台秤对地面的压力同时作用在台秤和地面上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
(1)(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)放在水平面上的物体,若在竖直方向上不再受到其他力的作用,其对水平面的压力大小等于其重力,但两者不是同一个力。可以从两个力的施力物体和受力物体去分析;
(4)物体间力的作用是相互的,相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
此题考查平衡力和相互作用力的区分、压力及重力与压力的区别,知道二力平衡的条件和相互作用力的条件,会根据二力平衡的条件判断二力是否平衡是解决本题的关键。
4.【答案】C
【解析】解:
不计摩擦及细线重,以B为研究对象,B处于静止状态,B受到向上的拉力和向下的重力,根据二力平衡条件可知绳子的拉力F拉=G2。
再以A为研究对象,A处于静止状态,A受到向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,由A受到的合力为零可得F拉+F支=G1,则地面对A的支持力F支=G1−F拉=G1−G2。
故选:C。
不计摩擦及细线重,以B为研究对象,B处于静止状态,根据二力平衡条件可知绳子的拉力;再以A为研究对象,A处于静止状态,分析A受到的力,根据平衡条件求出地面对A的支持力的大小。
本题考查了力的平衡条件、力的合成,关键是采用隔离法对物体进行受力分析。
5.【答案】C
【解析】解:因为4个小球的体积相等,根据图中的情况可知:4个小球排开水的体积关系为:V甲
故ABD错误,C正确。
故选:C。
抓住题目中的条件(体积相等),运用阿基米德原理F浮=ρ液V排g,可比较浮力的大小。
深入理解阿基米德原理,可解答此题。
6.【答案】C
【解析】解:A、火车钢轨下垫上枕木,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、禁止货车超载,是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强,故B不合题意;
C、刀刃磨得锋利,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、雪橇板做得比较宽大,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:C。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
7.【答案】D
【解析】解:开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用。向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,故此实验说明了浮力产生的原因是液体(或气体)对浸在其中的物体上下两个表面存在压力差。
故选:D。
浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力。
掌握浮力产生的原因,物体排开液体时不一定受到浮力,例如在水中的桥墩,陷在泥里的腿等等。物体受到浮力一定是物体下面有液体。
8.【答案】B
【解析】解:A.把气压计从山顶带到山脚,山脚下的气压比山顶上的气压大,故A错误;
BCD.外界气压p外增大,p内基本不变,则p液减小,所以玻璃管内、外液面的高度差变小,故B正确、CD错误。
故选:B。
大气压强的大小与高度有关,高度增大气压减小。
学生利用身边的器材做成气压计探究大气压的变化,知道大气压随高度增加而减小的规律是解决此题的关键,用所学的知识分析判断,学以致用。
9.【答案】C
【解析】解:A、由图可知,丙的示数与丁的示数之差为排开的水的重力,故A正确;
B、要想测出物体排开的水的重力,溢水杯内水的液面必须到达溢水杯口,若达不到,则测得的排开的液体的重力会变小;故B正确;
C、在倒出水的过程中,小桶内残留有水,使得测量的水的重力偏小,故C错误;
D、为了获得普遍的规律,减小偶然性的发生,实验中需要选用其他液体、更换不同的物体多次实验为,故D正确;
故选:C。
(1)根据图丙和丁求出排开的水的重力;
(2)要想测出物体排开的水的重力,溢水杯内水的液面必须到达溢水杯口;
通过图甲的弹簧测力计可读出物体的重力;通过乙与甲弹簧测力计的示数差可求出物体所受浮力的大小;
(3)在倒出水的过程中,小桶内残留有水;
(3)为了获得普遍的规律,应多次测量。
本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题目不难做出。
10.【答案】C
【解析】解:AB、圆柱体下表面刚刚与水面接触,没有受到浮力;
然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开水的体积逐渐变大,根据F浮=ρ液V排g可知受到的浮力逐渐变大;
当浸入水中深度h=l,即圆柱体完全浸没时,物体排开液体的体积最大,受到浮力最大为2N,然后浮力保持不变,故AB错误;
CD、由上可知,圆柱体逐渐浸入水中的过程中,浮力是先变大后不变的;
弹簧测力计的示数F示=G−F浮,重力是一定的,所以浮力变大时,弹簧测力计的示数变小;
当受到浮力最大时,则弹簧测力计的示数为:
F示=G−F浮=mg−F浮=0.3kg×10N/kg−2N=3N−2N=1N,
然后示数不变,故C正确,D错误。
故选:C。
①根据F浮=ρ液V排g可知影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,圆柱体下表面刚刚与水面接触,没有受到浮力;
然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开液体的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大;
当浸没后时,物体排开液体的体积不变,则受到浮力不变;
②由上可知,圆柱体逐渐浸入水中的过程中,浮力是先变大后不变的。
弹簧测力计的示数F示=G−F浮,重力是一定的,浮力变大,弹簧测力计的示数变小,浮力不变,弹簧测力计的示数不变。
此题是浮力和深度关系的探究实验,主要是考查对实验数据的分析能力,这也是课标上的一个明确要求,需要掌握。在分析此题时,关键搞清转折点:圆柱体下表面刚刚与水面接触,刚刚全部浸没时与浸没后的状态。
11.【答案】D
【解析】解:A、茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,故茶壶是连通器,故A不符合题意;
B、打开船闸的一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸。然后把这一端船闸关闭。然后打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等。船就可以开到另一端去,利用了连通器,故B不符合题意;
C、下水道存水管,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,利用了连通器,故C不符合题意;
D、活塞式抽水机是利用大气压的原理来工作的,不属于连通器原理的应用,故D符合题意;
故选:D。
根据连通器的定义和特点进行判断,即上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
本题考查生活中常见的连通器原来的应用,同时干扰选项涉及到大气压的应用,属于简单题目,考试需要准确区分各物理知识点及其应用。此点中考出现概率很高。
12.【答案】B
【解析】解:A在水平向受拉力F1及摩擦力而处于静止状态,故由二力平衡可得,A受B的摩擦力fA=F1=5N,根据力的作用是相互的,A对B的摩擦力是5N;
对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则地面对B的摩擦力fB=F1−F2=5N−3N=2N;
故选:B。
解题时分别通过以A和整体为研究对象,通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力。
本题考查二力平衡及力的合成,注意整体法在物理学解题中具有非常重要的作用,应注意灵活应用。
13.【答案】B
【解析】(1)由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,
因ρ水>ρ酒精,所以,由ρ=mV可知,V水
(2)由图可知,容器为横截面积不变的容器,
由F=pS=ρghS=ρVg=mg可知,两容器中液体对容器底部的压力都等于液体的重力,
两容器的底面积相等,由p=FS可知,两容器中液体对容器底部的压强相等,故④错误;
因A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,
所以,由p=ρgh可知,AB两点下方液体对容器底部的压强关系为pA下>pB下,
由p=p上+p下可知,A点压强小于B点压强,故②错误,③正确。
综上可知,①③正确。
故选:B。
(1)由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,根据ρ=mV比较两液体的体积关系,然后判断容器内液体的种类;
(2)由图可知,容器为横截面积不变的容器,根据F=pS=ρghS=ρVg=mg比较两容器中液体对容器底部的压力关系,根据p=FS得出两容器中液体对容器底部的压强关系;根据p=ρgh比较AB两点下方液体对容器底部的压强关系,利用p=p上+p下比较A点压强与B点压强关系。
本题考查了密度公式和压强公式的应用,要注意横截面积不变容器中液体对容器底的压力和液体的重力相等。
14.【答案】A
【解析】解:实心圆柱体A、B的质量为:
mA=ρAVA=ρASAhA,mB=ρBVB=ρBSBhB,
∵p=FS=GS=mgS
∴A对B的压强和B对地面的压强之比:
pApB=mAgSBmAg+mBgSB=mAmA+mB=12,
∴mA=mB,即ρASAhA=ρBSBhB,
hAhB=ρBSBρASA=ρBρA×SBSA=31×34=94。
故选:A。
水平面上物体的压力和自身的重力相等,先根据体积公式求出两圆柱体的体积,根据m=ρV表示出质量,根据G=mg表示出重力,然后根据p=FS表示出A对B的压强和B对地面的压强之比结合已知条件即可求出他们的高度之比。
本题考查了密度公式、体积公式、重力公式和压强公式的综合应用,根据A对B的压强和B对地面的压强之比得出关系式是本题的关键。
15.【答案】越小;减小。
【解析】
【分析】
本题考查流体压强与流速关系的应用,并模拟了飞机升力的产生,考查学生的对所学物理知识的应用能力。
【解答】
所有流体(包括气体在内)都是流速大的位置,压强越小;
模型上方流速快,压强小,会产生一个升力,当风速增大时,机翼模型受到的向上的升力增大。测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力,而机翼的重力是不变的,所以,测力计读数会减小。
故答案为:越小;减小。
16.【答案】大 左
【解析】解:烧瓶内密封了一定质量的气体,当外界气温升高时,烧瓶内的气体受热膨胀、气压增大,当烧瓶内的气压大于外界大气压的时候,就会推动液柱向左移动。
故答案为:大;左。
烧瓶内密封了一定质量的气体,当外界气温升高时,烧瓶内的气体受热膨胀、气压增大。
本题考查热胀冷缩现象,注意烧瓶内气体受热膨胀时,瓶内的气压会增大。
17.【答案】惯性 沿a方向运动
【解析】解:
实心球被抛出后,由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动;
此时实心球主要受到重力作用,重力改变小球的运动状态,所以实心球在上升过程中,速度不断减小,最后在竖直方向速度是零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时的重力消失,据牛顿第一运动定律知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动,即沿a方向运动。
故答案为:惯性;沿a方向运动。
(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,该性质称为惯性;
(2)据牛顿第一运动定律知,一切物体在没有受到任何外力时,其总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
理解牛顿第一运动定律的内容,并能利用惯性解释现实问题是解决该题的关键,小球处于最高点,竖直向上方向速度为零,处于瞬间静止,此处学生最容易忽视。
18.【答案】3 不变
【解析】解:物块浸没在水中受到浮力:F浮=G−F=4N−1N=3N
故答案为:3;不变。
利用称重法求出物块在水中所受的浮力,物块继续下沉时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知物块浸没在水中受到浮力的变化。
本题考查了称重法求浮力以及阿基米德原理的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
19.【答案】40 35
【解析】解:(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以f甲=G甲=40N;
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=35N。
故答案为:40;35。
对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况;根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力。
本题考查了求物体受到的摩擦力,正确对物体进行受力分析、灵活应用平衡条件是正确解题的关键。
20.【答案】6.5×108 等于
【解析】解:
(1)由阿基米德原理可得,山东舰满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=65000×103kg×10N/kg=6.5×108N;
(2)山东舰漂浮在水面上,上表面受到的压力为零,根据浮力产生的原因F浮=F下−F上知F浮=F下,满载时其下表面受到水的压力等于其受到的浮力。
故答案为:6.5×108;等于。
(1)利用阿基米德原理计算浮力大小;
(2)根据浮力产生的原因分析解答。
本题考查漂浮条件、阿基米德原理的应用,关键是公式及其变形的灵活运用,要细心解答,避免出错。
21.【答案】解:小球处于漂浮状态,受浮力和重力,浮力和重力是一对平衡力,从小球重心开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别在线段末尾标上字母,注意两条线段长度要相等,如图所示:
【解析】根据小球的状态分析小球的受力情况,小球静止,受重力和浮力,而且二力平衡,据此按照力的示意图的画法作图。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
22.【答案】解:因为用100N的力沿水平方向推一重为200N的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态,
在水平方向上所,水平向右的推力与水平向左的摩擦力是一对平衡力,F=f=100N,
在竖直方向上,竖直向上的支持力和竖直向下的重力是一对平衡力,N=G=200N,
过箱子重心,沿各力的方向画出各个力,注意是平衡力的两条线段长度要相等,如图所示:
【解析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
23.【答案】大气压 15.4 7.7×104 排出管内的空气 76 变小 偏小 下降
【解析】解:(1)塑料片受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,而塑料片受到向上的大气压远大于水对塑料片向下的压强,所以塑料片不会掉下来,这个现象说明了大气压强的存在;
(2)由图乙知弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为15.4N,
大气压为:
p=FS=15.4N2×10−4m2=7.7×104Pa;
(3)①玻璃管内水银必须注满的原因是排出管内的空气;相当于760mm=76cm高的水银柱产生的压强;
②实验时管中不慎进入少量空气,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;所测出的大气压强会偏小;
③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。
故答案为:(1)大气压;(2)15.4;7.7×104;(3)①排出管内的空气;76;②变小;偏小;③下降。
(1)此实验是证实大气压存在的最常见的实验,塑料片没有掉下来就是因为受到外界大气压对塑料片向上压力的作用;
(2)根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数,根据p大气=FS求出大气压强的值;
(3)①玻璃管内水银必须注满的原因是排出管内的空气;
②管中混入空气时,会产生一定向下的压强,使水银柱高度减小;
③上端开口,底部连通的容器叫连通器,连通器中装有同种液体,液体静止时液面相平。
本题考查大气压的测量和大气压强的应用,要注意管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。
24.【答案】相同 相同 慢 匀速直线 改变 运动状态 不是
【解析】解:(1)实验中每次均让小车从同一斜面的相同高度由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相同,运用了控制变量法;
(2)由实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢;
(3)在实验现象的基础上推理可知:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做匀速直线运动;
(4)通过实验我们可得出力是改变物体运动状态的原因,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这个性质就是惯性;
(5)牛顿第一定律不是直接由实验得出的,是在大量经验事实的基础上推理得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。
故答案为:(1)相同;相同;(2)慢;(3)匀速直线;(4)改变;运动状态;(5)不是。
(1)实验中让小车从同一斜面的相同高度由静止滑下,是为了使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等;
(2)根据实验现象可得出小车运动的情况与所受阻力的关系;
(3)根据实验现象可推理得出小车的运动状态;
(4)力是改变物体运动状态的原因,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(5)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学推理得出的。
本题探究“阻力对物体运动的影响”,考查控制变量法和实验推理法的运用,是一道综合题,体现了对过程与方法的考查。
25.【答案】凹陷程度 压力大小相同,受力面积越小,压力作用效果越明显 压力大小 错误 没有控制受力面积大小不变
【解析】解:(1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)由甲、乙两图可知,压力大小相同,受力面积越小,压力作用效果越明显;由甲、丙两图可知,受力面积相同,而压力大小不同,根据控制变量法,故可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同,对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与压力大小无关,他的观点是错误的,因为没有控制受力面积不变。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)压力大小相同,受力面积越小,压力作用效果越明显;压力大小;(3)错误;没有控制受力面积大小不变。
(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
26.【答案】气密性差 不是 b >
【解析】解:(1)用手按压几下橡皮膜,U形管中的液柱高度几乎不变,说明压强计各部分之间连接不够严密,有漏气现象,该压强计的气密性差;
连通器一端与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器;
(2)由图乙可知,将压强计的探头先后放在烧杯的a、b位置处,可以观察到探头在b位置时,U形管两侧液面的高度差较大;
U形管两侧液面的高度差越大,说明液体内部压强越大,实验中液体的密度一定,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)由图丙可知,将探头放入另一烧杯的液体中,液面与图乙中水面相平,使U形管两侧液面的高度差与图乙中相同,说明此时液体内部压强相等,比较乙、丙两图可知,图丙中探头的深度较小,根据液体压强公式p=ρgh可知,图丙中液体密度较大。
故答案为:(1)气密性差;不是;(2)b;(3)>。
(1)用手指轻压橡皮膜,观察U形管两侧液面高度差判断连通器的气密性;底部连通、上端开口的容器叫连通器;
(2)(3)液体压强的影响因素是液体密度和液体深度,根据图中探头的位置及U形管两侧液面的高度差分析得出结论。
本题主要考查液体压强的影响因素,解答本题的关键是要知道影响液体压强的因素,注意控制变量法的运用。
27.【答案】4 物体排开液体的体积 不合理 没有控制物体排开液体的体积相同 1×10−4 3.2 不变
【解析】解:(1)由图可知,测力计的分度值为0.2N,示数为4N,即物体的重力为G=4N;
(2)分析实验步骤A、B、C、D随着物体排开液体的体积增大,所受浮力也增大,可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
(3)为了探究浮力大小与液体密度的关系,应该控制排开液体的体积相同,而液体的密度不同,而A、B、E排开液体的体积和液体的密度都不同,所以不可以得出浮力大小与液体密度有关;
(4)浸没在水中时测力计的示数为:FD=3N,则物体浸没在水中时受到的浮力为:F浮=G−FD=4N−3N=1N;
根据阿基米德原理可知,物体的体积为:V=V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10−4m3;
物体浸没在酒精中的浮力为:F浮酒=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10−4m3=0.8N,
根据称量法知,物体浸没在酒精中时弹簧测力计的示数为:FE=G−F浮酒=4N−0.8N=3.2N;
(5)若弹簧测力计都没有校零,那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力大小应不变。
故答案为:(1)4;(2)物体排开液体的体积;(3)不合理;没有控制物体排开液体的体积相同;(4)1×10−4;3.2;(5)不变。
(1)根据弹簧测力计的分度值和指针的位置读出重力的示数;
(2)(3)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系;
(4)根据物体浸没在水中的浮力,利用阿基米德原理求出物体的体积;根据阿基米德原理求出物体浸没在酒精中的浮力,利用称重法求出弹簧测力计的示数;
(5)若弹簧测力计都没有校零,那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数。
本题探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,考查了称重法测浮力、阿基米德原理的应用和控制变量法的应用,难度不大。
28.【答案】答:当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知;人外侧受到的空气压强大,而内侧受到的空气压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以乘客必须站在安全线以外候车。
【解析】当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快,从而造成人周围空气流速不同,据此结合流体压强与流速的关系分析解答。
掌握流体压强和流速的关系,会用流体压强和流速的关系解释生活中的相关现象。
29.【答案】解:(1)隋文静的重力G1=m1g=42kg×10N/kg=420N;
(2)韩聪对冰的压力F=G总=m总g=(62kg+42kg)×10N/kg=1040N,
韩聪对冰的压强p=FS=1040N20×10−4m2=5.2×105Pa。
答:(1)隋文静的重力为420N;
(2)韩聪对冰的压强为5.2×105Pa。
【解析】(1)根据G=mg得出隋文静的重力;
(2)根据F=G总=m总g得出韩聪对冰的压力,根据p=FS得出韩聪对冰的压强。
本题考查重力、压力、压强的计算,属于基础题。
30.【答案】解:(1)由v=st可得,匀速行驶20min通过的路程:
s=vt=54km/h×2060h=18km;
(2)汽车在行驶过程中的总质量:
m总=1200kg+200kg=1400kg,
此时的总重力:
G总=m总g=1400kg×10N/kg=14000N;
由题意可得,汽车受到的阻力:
f=0.1G总=0.1×14000N=1400N;
(3)汽车匀速行驶过程中,受平衡力作用,牵引力等于阻力,为1400N。
答:(1)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程为18km;
(2)汽车在行驶过程中受到的阻力为1400N;
(3)汽车匀速行驶过程中发动机的牵引力为1400N。
【解析】(1)利用s=vt求通过的路程;
(2)利用G=mg求其总重力,受到的阻力f=0.1G;
(3)汽车匀速行驶过程中,受平衡力作用,牵引力等于阻力。
本题考查了重力公式和速度公式的应用,属于基础题目。
31.【答案】解:(1)未放物体A之前,水深h=20cm=0.2m,
水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)物体A受到的浮力:
F浮=GA−F拉=9N−4N=5N;
(3)由F浮=ρ水V排g可得物体A的体积:
VA=V排=F浮ρ水g=5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10−4m3,
物体A的质量:
mA=GAg=9N10N/kg=0.9kg,
物体A的密度:
ρA=mAVA=0.9kg5×10−4m3=1.8×103kg/m3;
(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力:
F=G容+G水+GA−F拉=5N+28N+9N−4N=38N。
答:(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强为2000Pa;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力为5N;
(3)物体A的密度为1.8×103kg/m3;
(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力为38N。
【解析】(1)知道未放物体A之前的水深,利用p=ρgh求水对容器底部的压强;
(2)利用称重法测浮力求物体A受到的浮力;
(3)求出了浮力,利用F浮=ρ水V排g求物体A排开水的体积,可得物体A的体积,利用G=mg求物体A的质量,利用密度公式求物体A的密度;
(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力等于容器、水、物体A三者重力之和减去拉力。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、重力公式、密度公式以及称重法测浮力的应用,对于第四问,把容器、水、物体A当作一个整体分析,物体A浸没时容器对桌面的压力等于三者重力之和减去拉力。
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