2022-2023学年河南省濮阳市开发区实验学校教育集团九年级(下)期中物理试卷(含解析)
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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。
1. 如图所示,用尺快速击打最下面的棋子,小明感觉到尺也受到了阻碍,这是因为物体间力的作用是______.最下面的棋子被击后飞出去,而上面的棋子仍然留在原处(且在重力的作用下下落),是因为棋子具有______.
2. 如图所示,手握两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气时,可观察到两张纸将______ (填“合拢”或“散开”),大量实验表明______ 。
3. 如图所示,一物体重为5N,对它施加一个10N的水平推力使其静止在墙上,则物体受到的摩擦力方向______ ,摩擦力的大小______ N。若水平推力增大两倍,物体受到的摩擦力______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4. 弹簧测力计下挂着一重为12N的实心小球,小球浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为7N,则此时小球受到的浮力是______N。
5. 注射器针头做得很尖,其目的是______(填“增大”或“减小”)压强;蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中,它受到海水的压强将______(填“变大”、“不变”或“变小”),潜入海面下6km深处受到海水的压强是______Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
6. 如图甲所示,放在水平地面上的物体A,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系图象如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图象如图丙所示。由图象可知t=1s时,物体受到的摩擦力大小为______ N;t=3s时,物体受到的摩擦力大小为______ N;在4~6s内,物体克服摩擦力所做的功为______ J。
7. 关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 物体静止时有惯性,运动时没有惯性
B. 物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性
C. 物体受力作用时才有惯性
D. 一切物体都有惯性
8. 如图所示,货车内部用细线悬挂一个小球,在行驶过程中发现小球的细线摆角不同,下列关于货车运动情况的描述,正确的是( )
A. 甲车在加速 B. 甲车在做匀速直线运动
C. 乙车在刹车 D. 乙车在加速前进
9. 在杠杆上悬挂一重物G,在杠杆的端点施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,使杠杆从水平位置缓慢转到图所示的虚线位置.在此过程中,拉力F的大小( )
A. 保持不变
B. 逐渐增大
C. 逐渐减小
D. 先增大,后减小
10. 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、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力: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. 全球变暖已经日益威胁到生物的生存,如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化缩小的浮冰上,若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的熔化( )
A. 浮冰在水中的体积在减小 B. 浮冰受到的浮力大小不变
C. 北极熊受到的支持力在减小 D. 浮冰受到的浮力在增大
12. 有三个同学同时在同一实验室做托里拆利实验,测出水银柱的高度分别是:750mm,756mm和760mm.已知其中的一人实验时水银中混进了少量空气;一人测高度时,刻度尺没有严格放竖直,还有一人方法正确.那么,正确的结果是( )
A. 750mm B. 756mm C. 760mm D. 无法判断
13. 如图所示,用手把一物体压在竖直墙壁上,并使手和物体沿墙壁匀速下滑,则以下说法正确的是( )
A. 手对物体的压力和物体对手的弹力是一对相互作用力
B. 手对物体的压力和物体对墙的压力是一对平衡力
C. 物体的重力和墙壁对物体的摩擦力是一对相互作用力
D. 手对物体的压力和墙对物体的弹力是一对平衡力
14. 工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是( )
A. 砂石被提升的速度大于绳子自由端移动的速度
B. 图中的动滑轮相当于一个省力杠杆
C. 绳子自由端下拉1m,桶上升0.5m
D. 质量为50kg的工人利用该滑轮组能提起120kg的砂石
15. 如图所示,重为8N的小球静止在烧杯中的水面上,请画出此时小球受力的示意图。(球心小黑点表示小球的重心)
16. 在图中,O点表示杠杆的支点,画出力F的力臂并用字母L表示。
17. 在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,实验器材:弹簧测力计、底面积为20cm2的实心圆柱金属块、相同的平底大烧杯若干个、水、密度未知的某种液体、细线等。实验操作步骤如图所示。
(1)将实验数据记录在表中,请将步骤A所示弹簧测力计的示数补充完整:______ N。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
1.9
1.7
1.7
1.8
(2)分析实验步骤A、B、C、D可以说明浮力大小跟______ 有关。
(3)分析实验数据可知,未知液体的密度______ (填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;实心金属块的密度为______ (g=10N/kg)。
(4)小华用表格中的数据算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是______ Pa,并发现步骤B、C、D中金属块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐______ (选填“增大”或“减小”)。
18. 如图所示,是小明在八年级物理学习过程中所做的几个实验。请你帮他完成以下问题:
(1)如图甲所示,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上。用手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。此现象说明______ 具有惯性。
(2)如图乙所示,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明______ 的存在。
(3)如图丙所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明______ (填字母)。
A.重力的方向为竖直向下
B.力的作用是相互的
C.流速越大,压强越小
(4)如图丁所示,使轻薄卡片绕其中心在竖直平面旋转一定角度,然后松手,观察小卡片的状态。该实验可证明二力平衡的条件之一是:两个力应______ 。
19. 如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______ (选填“是”或“不是”)平衡状态,要使杠杆在水平位置平衡,接下来应向______ (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,这么做的目的是______ 。
(2)如图乙所示,A点挂有3个钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______ 个相同的钩码;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,且保持杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丁所示,在A点挂4个质量均为50g的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上(与水平方向成30o角)拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数F为______ N(g=10N/kg)。
20. 小明推着购物车10s内在水平路面上匀速前进了15m,若在此期间购物车受到的推力为14N,这个过程中:
(1)购物车运动的速度;
(2)小明推购物车的推力的做功;
(3)小明推购物车的推力所做功的功率。
21. 如图甲所示,用弹簧测力计拉着圆柱形物体从水面上方某处缓慢浸入水中,直到把物体放在容器底部后撤去拉力。图乙为弹簧测力计的拉力F随物体移动距离h变化的图像。容器内底面积为100cm2。求:
(1)圆柱体受到的最大浮力。
(2)圆柱体的密度。
(3)圆柱体刚浸没时下表面受到水的压强。
答案和解析
1.【答案】相互的 惯性
【解析】解:(1)用尺快速击打最下面的棋子,小明感觉到尺也受到了力的阻碍,说明物体间力的作用是相互的.
(2)尺子击打棋子前,一摞棋子是静止的,用尺快速击打最下面的棋子,最下面的棋子被击后飞出去,上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,仍然留在原处.
故答案为:相互的;惯性.
(1)一个物体是施力物体,同时又是受力物体,说明物体间力的作用是相互的.
(2)物体由于惯性要保持原来的运动状态.
对于惯性的问题,一般要分析物体原来的状态,条件变化后,物体由于惯性要保持原来的运动状态.
2.【答案】合拢 在气体或液体中,流速越大的地方,压强越小
【解析】解:当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下合拢;
大量实验表明,在气体或液体中,流速越大的地方,压强越小。
故答案为:合拢;在气体或液体中,流速越大的地方,压强越小。
流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
本题的解题关键是找出向两张纸中间吹气时,两张纸中间和外侧空气流速特点。
3.【答案】竖直向上 5 不变
【解析】解:物体处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,摩擦力与重力是一对平衡力,物体的重力的大小为5N,所以摩擦力也是5N,方向竖直向上;
若水平推力增大两倍,物体在竖直方向上仍然受到平衡力的作用,重力不变,物体受到的摩擦力不变。
故答案为:竖直向上;5;不变。
物体所受平衡力的特点是两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上;根据物体的运动状态,分析受力即可。
本题考查学生对平衡力概念和大小判断的具体掌握情况,静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态,都受平衡力的作用。
4.【答案】5
【解析】解:
已知小球的重力G=12N,小球浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数F=7N,
则由称重法可得此时小球受到的浮力:
F浮=G−F=12N−7N=5N;
故答案为:5。
知道小球在空气中和小球浸在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法求出小球受到的浮力;
本题考查了称重法求浮力的计算,比较简单,属于基础知识,
5.【答案】增大 变大 6.18×107
【解析】解:注射器针头做得很尖,其目的是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中,液体密度不变,蛟龙号在水中所处的深度变大,根据p=ρgh可知,所受到海水的压强变大。
它潜入海面下6km深处受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×6000m=6.18×107Pa;
故答案为:增大;变大;6.18×107。
(1)增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
(2)根据p=ρgh分析蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中受到海水的压强变化,并求出潜入海面下6km深处受到海水的压强。
此题主要考查的是学生对增大压强的方法、液体压强计算公式的理解和掌握,属于基础题目,难度不大。
6.【答案】1 2 16
【解析】解:(1)由图丙可以知道,在0~2s内,物体处于静止,处于平衡状态,此时物体所受到的摩擦力f与推力F是一对平衡力,由平衡条件可知,f=F;
由图乙可知,在0~2s内,推力F=1N,所以,t=1s时,物体受到的摩擦力f=F=1N;
(2)由图丙可知,在4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,此时物体所受到的摩擦力f与推力F是一对平衡力,由平衡条件可知,f=F;
由图乙可知,在4s~6s内,推力F=2N,物体所受到的摩擦力f=F=2N;
在t=3s时,物体做加速运动,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,
压力大小、接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小与速度无关,所以物体在t=3s时受到的摩擦力和物体在4s~6s内受到的摩擦力大小相等,为2N;
(3)由图丙可知,物体在4s~6s内的速度v=4m/s,由v=st可知,物体在4s~6s内运动的路程s=vt=4m/s×2s=8m,则在4~6s内,物体克服摩擦力所做的功:W=fs=2N×8m=16J。
故答案为:1;2;16。
(1)由图丙可以判断物体在不同时刻的运动情况;由图乙可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小;
(2)由图丙找出物体什么时候处于平衡状态,然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小;压力大小、接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小相同;
(3)根据速度公式求出物体在4~6s内运动的路程,根据W=fs求出物体克服摩擦力所做的功。
本题考查影响滑动摩擦力大小的因素、速度公式以及二力平衡条件的应用,还考查了学生对图象问题的分析能力,中考的热点考题,能从图象中得出相关的信息是解题的关键。
7.【答案】D
【解析】解:
惯性是物体固有的属性,一切物体都有惯性.跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系.故ABC错误,D正确.
故选D.
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,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,质量越大,惯性越大.
本题考查对惯性的理解.抓住任何物体都有惯性,与物体受力情况和运动状态无关.
8.【答案】D
【解析】解:
AB、甲图中小球向前摆,说明汽车在减速,小球由于惯性要保持原来的速度才会向前摆,故AB错误;
CD、乙图中小球向后摆,说明汽车在加速,小球由于惯性要保持原来的速度才会向后摆,故C错误,D正确。
故选:D。
(1)一切物体都有保持原有运动状态不变的特性,称为惯性;
(2)小球不动,细线竖直向下时,说明货车静止或做匀速直线运动;小球向前摆,说明货车在减速,小球右摆,说明货车的速度比原来快了。
本题主要考查了利用惯性来分析图示中的现象,理解惯性的概念是正确解答的关键。
9.【答案】C
【解析】解:原图中,O为杠杆的支点,在杠杆的端点施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,动力臂L1大小始终等于杠杆的长度,则动力臂不变;阻力为物体的重力,当杠杆从水平位置(此时阻力臂为OA),缓慢转到图所示的虚线位置时,阻力臂为OB,如下图所示:
杠杆在转动过程中,阻力臂L2逐渐变小,而G、动力臂L1不变,根据杠杆的平衡条件FL1=GL2可知,拉力F的大小逐渐减小,C正确,ABD错误;
故选C.
找出杠杆的五要素,分析当杠杆从水平位置缓慢转到图所示的虚线位置阻力臂的变化,根据FL1=GL2确定拉力的变化.
本题考查杠杆平衡条件的应用,关键是分析阻力臂的变化.
10.【答案】D
【解析】解:①水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=FS得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故①错误,④正确;
②因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,所以ρ甲>ρ乙,故②错误;
③液体深度相同,甲的密度大,对容器底部压强大,由p=ρgh故图中液体对杯底的压强p甲>p乙;故③正确。
综上所述,①②错误,③④正确。
故选:D。
(1)甲容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;乙容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力。底面积相等,根据公式p=FS可求液体对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=FS可求容器对桌面的压强。
本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
11.【答案】A
【解析】解:
(1)由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则F浮=G总;
随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小;因为F浮=G总,所以浮冰和北极熊受到的浮力减小;由F浮=ρ水V排g可知,浮冰排开水的体积减小,即浮冰浸在水中的体积在减小。故A正确,BD错误;
(2)北极熊站在浮冰上,受到的支持力和重力是一对平衡力,二力的大小相等,北极熊的重力不变,所以支持力大小不变,故C错误。
故选:A。
(1)浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,受到的浮力等于北极熊和浮冰的总重力;随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小,根据漂浮条件得出受到的浮力减小,则由阿基米德原理可知排开水的体积减小;
(2)北极熊站在浮冰上,受到的重力和支持力为一对平衡力,大小相等。
本题考查了学生对物体的漂浮条件、阿基米德原理、二力平衡条件的掌握和运用,把浮冰和北极熊当做一个整体,确认随着浮冰的熔化,北极熊和浮冰的总重力减小、浮力减小是本题的关键。
12.【答案】B
【解析】解:在做托里拆利实验时,水银中混入空气会使测量结果偏小,测高度时刻度时没有放竖直会使测量结果偏大,在三次测量结果中,750mm最小,当然不可能是偏大的值,如果它是正确的值,也应该有一个更小的值是在水银中混入空气时测出的,所以它只能是那个水银中混入空气时测出的偏小的值;同样,在三次结果中,760mm最大,当然不可能是偏小的值,如果它是正确的值,也应该有一个更大的值是在刻度尺没有放竖直时测出的,所以它只能是那个刻度尺没有放竖直时测出的偏大的值;这样唯一剩下的756mm就是理所当然的正确的结果了.
故选B.
在做托里拆利实验时,水银中混入空气会使测量结果偏小,测高度时刻度时没有放竖直会使测量结果偏大,从这两点出发再依次分析三种答案的可能性.
首先要搞清在不同状况下,对托里拆利实验结果的影响是怎样的,然后依据测量结果进行严密的推理,最终才能确定正确答案.
13.【答案】AD
【解析】解:A、手对物体的压力和物体对手的弹力,大小相等、方向相反、在一条直线上,在两个物体上,是一对相互作用力,故A正确;
B、手对物体的压力和物体对墙的压力二力方向相同、作用在两个物体上的,不是平衡力,故B错误;
C、在竖直方向上,物体的重力和墙壁对物体的摩擦力大小相等、方向相反、在一条直线上,在一个物体上,是一对平衡力,故C错误;
D、手对物体的压力和墙对物体的弹力大小相等、方向相反、在一条直线上,在一个物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选:AD。
二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上。
解答本题的关键是分析受力情况,结合平衡条件分析力是否是一对平衡力。物体间的相互作用力才是一对作用力与反作用力。
14.【答案】BC
【解析】解:A、图中n=2,拉力移动的速度为物体上升速度的2倍,故砂石被提升的速度小于绳子自由端移动的速度,故A错误;
B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆,故B正确;
C、由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,若绳子自由端下拉1m,则桶上升0.5m,故C正确;
D、工人向下拉绳子时,绳子会对人施加向上的拉力,为避免人被绳子拉上去,
所以人提供的最大拉力F最大=G人=m人g=50kg×10N/kg=500N;
不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重G最大=2F最大=2×500N=1000N,
则提升物体的最大质量:m最大=G最大g=1000N10N/kg=100kg,故D错误。
故选:BC。
(1)根据n=2,s=2h分析接的啊;
(2)动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆;
(3)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h;
(4)工人提供的最大拉力等于自身重力;利用该滑轮组能提起的最大物重G最大=2F最大,利用G=mg求提升最大质量。
本题考查了动滑轮、滑轮组的特点,本题关键是知道:工人提供的最大拉力等于自身重力。
15.【答案】解:
小球漂浮在水面上,受到的重力和浮力是一对平衡力,F浮=G=8N,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,作用点都画在小球的重心上,作图时应注意两条线段长度要相等,如下图所示:
【解析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,由于小球漂浮,因此受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等。
此题考查力的示意图的画法,画力的示意图时要考虑到物体的运动状态,当物体处于静止或匀速直线运动时,受到的力就是平衡力。
16.【答案】解:过支点O作F作用线的垂线段,即力臂L,如图所示
【解析】过杠杆的支点作出垂直于动力作用线的垂线段,即为动力臂。
本题考查了力臂的作法,关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段。
17.【答案】2.7 物体排开液体体积 小于 2.7×103kg/m3 250 增大
【解析】解:(1)由图可知,测力计的分度值为0.1N,示数为2.7N,即物体的重力为G=2.7N;
(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)分析实验步骤A、E、F可知,E、F排开液体的体积相同,但液体的密度不同,由称重法得,E、F中物体受到的浮力不同,浮力的大小还与排开液体的密度有关;
分析实验数据可知,因F中测力计示数较大,由称重法,F图中受到的浮力较小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,F图中,液体密度小于水的密度;
金属块在水中受到的浮力为:F浮水=G−FD=2.7N−1.7N=1N;
根据浮力公式F浮=ρ液V排g得,V排=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10−4m3,金属块的体积:V=V排=1×10−4m3,
金属块的质量:m=Gg=2.7N10N/kg=0.27kg,
金属块的密度:ρ=mV=0.27kg1×10−4m3 =2.7×103kg/m3;
(4)由浮力产生的原因F浮=F向上−F向下可得,步骤B中铜块下表面受到水的压力F向上=F浮+F向下=F浮=G−FB=2.7N−2.2N=0.5N;
则步骤B中铜块下表面受到水的压强p=F向上S=0.5N20×10−4m2=250Pa;
在步骤B、C、D中,铜块下表面所处的深度逐渐增大,根据p=ρgh,铜块下表面受到水的压强逐渐增大。
故答案为:(1)2.7;(2)物体排开液体体积;(3)小于;2.7×103kg/m3;(4)250;增大。
(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)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;
(3)由称重法,结合阿基米德原理分析;
根据称重法求出金属块在水中受到的浮力;根据浮力公式F浮=ρ液V排g求出V排,金属块的体积:V=V排,根据重力公式求出物体的质量,再根据密度公式求出其密度。
(4)根据浮力产生的原因得出步骤B中铜块下表面受到水的压力,利用p=FS求出步骤B中铜块下表面受到水的压强;根据p=ρgh分析在步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的变化。
本题考查了探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,涉及到弹簧测力计的读数、称重法求浮力、浮力产生原因、固体压强公式的应用等,明确影响浮力大小的因素和利用好控制变量法是关键。
18.【答案】鸡蛋 大气压 C 在同一直线上
【解析】解:(1)明信片被弹飞前,鸡蛋静止在明信片上,明信片被弹飞时,鸡蛋由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以鸡蛋没有随明信片一起飞出去,由于重力作用,鸡蛋掉入水中。此现象说明鸡蛋具有惯性。
(2)水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,说明大气压存在。
(3)当用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强(力)差的作用下会从玻璃杯中“飘”起来。此现象说明流速越大的地方压强越小。
(4)使轻薄卡片绕其中心在竖直平面旋转一定角度,这样小卡片受到的两个拉力就不在同一直线上了,松手后会观察到小卡片不能保持平衡,而是会转回原位,静止后两个拉力又处于同一直线上了,该实验可证明二力平衡的条件之一是:两个力应在同一直线上。
故答案为:(1)鸡蛋;(2)大气压;(3)C;(4)在同一直线上。
(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性;
(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)用力吹气,根据流体的流速增大压强减小,使乒乓球上方空气的流速增大压强减小。
(4)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
掌握惯性、大气压以、流体的压强跟流速的关系,以及二力平衡条件等知识,并能用相关知识解释有关的问题。
19.【答案】是 右 便于测量力臂 2 变大 3
【解析】解:(1)杠杆保持静止,此时杠杆处于静止状态,是平衡状态;由图甲中,杠杆的右端较高,平衡螺母应向右端移动使杠杆平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,
因为,F1l1=F2l2,
所以,3G×2L=nG×3L,
解得,n=2,所以在B处挂2个钩码;
(3)由图丙知道,保持杠杆水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,杠杆仍在水平位置平衡,此时拉力的力臂变短,根据杠杆的平衡条件知道,拉力变大,即测力计示数变大;
(4)设杠杆上每小格的长度为L,一个钩码的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,
由图可知:A点的力臂LA=OA=3L,A点的拉力FA=4G=2N,
OC的长度为4L,由此可知此时力臂LC=12OC=2L,
代入杠杆平衡条件:FALA=FCLC,可知:
2N×3L=FC×2L,
解得:FC=3N。
故答案为:(1)是;右;便于测量力臂; (2)2; (3)变大;(4)3。
(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态。调节杠杆平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡求出钩码的个数;
(3)当拉力由竖直变成倾斜时,会造成力臂变小,相应的力会变大,这样才能继续平衡;
(4)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)时,动力臂为12OC,根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数。
此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂,难度一般。
20.【答案】解:(1)购物车运动的速度为v=st=15m10s=1.5m/s;
(2)推力所做的功为W=Fs=14N×15m=210J;
(3)小明对购物车的推力所做功的功率为P=Wt=210J10s=21W。
答:(1)购物车运动的速度1.5m/s;
(2)小明推购物车的推力的做功为210J;
(3)小明推购物车的推力所做功的功率为21W。
【解析】(1)根据v=st求购物车运动的速度;
(2)利用W=Fs求推力做的功;
(3)利用P=Wt求小明对购物车的推力所做功的功率。
本题考查了功、功率、速度的计算,是一道综合题。
21.【答案】解:(1)由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数F1=6N,圆柱体的重力G=F1=6N;
圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数F2=2N,
根据称重法可知,圆柱体浸没在水中时所受到的浮力:F浮=G−F2=6N−2N=4N;
(2)由F浮=ρ水gV排得圆柱体的体积:
V=V排=F浮ρ水g=4N1.0×10−3kg/m3×10N/kg=4×10−4m3=400cm3,
根据G=mg=ρVg可得,圆柱体的密度:
ρ=GVg=6N4×10−4m3×10N/kg=1.5×103kg/m3;
(3)由图乙可知,从圆柱体下表面接触水面到刚浸没过程中,圆柱体下降的高度:h向下=8cm−2cm=6cm,
此过程中水面上升的高度Δh=V排S容=400cm3100cm2=4cm,
所以,圆柱体刚浸没时其下表面在水中的深度:h=h向下+Δh=6cm+4cm=10cm=0.1m,
则此时下表面受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
答:(1)圆柱体受到的最大浮力为4N。
(2)圆柱体的密度为1.5×103kg/m3。
(3)圆柱体刚浸没时下表面受到水的压强为1000Pa。
【解析】(1)由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数F1=6N,圆柱体的重力等于此时弹簧测力计的示数;圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数F2=2N,此时圆柱体所受到的浮力等于重力减去此时弹簧测力计的示数;
(2)利用F浮=ρ水gV排求圆柱体排开水的体积,即圆柱体的体积,根据G=mg=ρVg求出圆柱体的密度;
(3)分析图乙可知,从圆柱体下表面接触水面到刚浸没过程中圆柱体下降的高度h向下,根据Δh=V排S容求出此过程中水面上升的高度,则圆柱体刚浸没时其下表面在水中的深度h=h向下+Δh,利用p=ρgh求出此时下表面受到水的压强。
本题考查了阿基米德原理、称重法测浮力和压强公式的应用,分析图像、从中得出相关信息是关键。
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