2022-2023学年江苏省宿迁市宿城区八年级(下)期末物理试卷(B卷)(含答案解析)
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1.北京冬奥会火炬的外壳,由碳纤维复合材料制成,质量约为同体积钢的四分之一,强度为钢的7∼9倍。火炬采用氢作燃料,燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高。关于这种碳纤维复合材料的物理属性,下列说法正确的是( )
A. 密度大 B. 硬度小 C. 导热性好 D. 导热性差
2.下列关于粒子和宇宙的认识正确的是( )
A. 汤姆生发现了电子,说明原子核仍可再分
B. 地球等行星绕太阳运动,说明太阳是宇宙的中心
C. 端午节闻到粽子香味,说明分子在不停地做无规则运动
D. 玻璃棒与丝绸摩擦后能带电,说明通过摩擦可创造电荷
3.公安交通管理部门要求行车时司机和乘客系安全带。系安全带的目的是( )
A. 增大惯性 B. 减小惯性
C. 利用惯性 D. 防止惯性带来的危害
4.在航空领域,常发生小鸟撞毁飞机事件,关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )
A. 小鸟和飞机的受力一样大 B. 飞机受到的力大
C. 小鸟受到的力大 D. 主动撞击的一方产生的力大
5.内盛少许饮料的易拉罐可以倾斜地静止在水平桌面上,此时它们受到重力的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,甲乙叠放在一起,静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A. 甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力
B. 乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对相互作用力
C. 甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对相互作用力
D. 甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力
7.关于运动和力,下列说法正确的是( )
A. 彼此不接触的物体,不可能发生力的作用
B. 用力推车,车未动,所以推力小于车受到的摩擦力
C. 物体运动状态改变了,说明一定受到了力的作用
D. 百米赛跑时运动员很难停下,是因为受到了惯性的作用
8.下列选项中,与大气压作用有关的是( )
A. 弹簧测力计 B. 吸盘式挂钩 C. 破窗锤 D. 密度计
9.小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图甲所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水,指针位置如图乙所示。接下来的操作应该是( )
A. 向左调节平衡螺母 B. 向左移动游码
C. 用滴管从烧杯中取水 D. 用滴管向烧杯中加水
10.下列图中能正确表示铁块和木块的质量、体积和密度关系的图像是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
11.下列过程,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A. 篮球受重力从篮筐内竖直下落 B. 滚动的足球受阻力缓缓停下
C. 用力将实心球掷出 D. 把橡皮泥捏成不同造型
12.安全头盔的系带设计得比较宽是为了( )
A. 增大压力
B. 减小压力
C. 增大压强
D. 减小压强
13.两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,a管竖直放置,b管倾斜放置,此时两管内液面处于同一水平位置,如图所示.则管底受到液体的压强是( )
A. 一样大
B. a管底的大
C. b管底的大
D. 无法判断
14.如图所示,三个材料不同的小球A、B、C中,A与B的质量相等,B与C的体积相等,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是( )
A. A球所受的浮力最小
B. B球排开水的体积最大
C. C球所受的浮力最大
D. 三个球所受的浮力一样大
15.小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示:然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法判断
16.重为600N的人站在静止的电梯里不动时,电梯对人的支持力为______ N;当人和电梯以1.5m/s的速度匀速下降时,电梯对人的支持力______ 600N(选填“大于”“等于”或“小于”下同),当人和电梯以1.5m/s的速度匀速上升时,电梯对人的支持力______ 600 N。
17.如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明力可以改变物体的______。上面的棋子由于______要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到______的作用,又落到下面的旗子上。
18.如图所示,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力大小______ (“相同”或“不同”);由此可推测滑动摩擦力的大小与______ 的大小有关。粗糙水平面上一木箱所受重力200N,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为______ N。当用100N的水平推力推木箱时,木箱做匀速直线运动,当用150N的水平推力推木箱前进时,木箱受到水平方向的摩擦力为______ N。
19.如图所示,喷气式飞机在飞行时,发动机向后高速喷出气体,飞机获得向前的推力,这说明力的作用是______ 的。图中,飞机获得升力的原理是:气体的流速越大,压强______ 。
20.小敏在洗水果时,发现芒果比油桃个头大,放入水中后芒果沉底,油桃漂浮,如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为F浮芒______ F浮桃;用天平正确测量图甲中油桃的质量,天平平衡时,所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则油桃的质量是______ g;若这个油桃露出水面部分为10cm3,则这个油桃的体积是______ cm3。
21.利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将______ (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将沿______ 方向运动,这说明浮力的方向是______ 。
22.重为2N的一只泡沫塑料盒漂浮在装满水的水桶里的水面上时,它受到的浮力为______ 牛;如图所示,用手将盒子慢慢向下按(水没进入盒子),在下按过程中,手向下按的力逐渐______ (选填“增大”、“不变”或“减小”),原因是______ ,此过程中水桶底部受到水的压力大小______ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
23.如图,请作出斜面上小球所受重力G和它对斜面压力F的示意图。
24.如图所示,请作出浸没在水中的乒乓球正在加速上浮时受到的重力和浮力的示意图。
25.如图,为响应乡村振兴号召,某村将一段长4km、宽3.5m、厚25cm的混凝土水泥村道按原有厚度拓宽至4.5m宽。工程完成后,质量检测部门在每1km新修路面上适当位置,钻取一个底面积为80cm2的圆柱体样本进行质量检测,发现所有样本质量均相同,除了厚度、水泥标号、砂石比例等指标都合格外,还要求混凝土的密度标准不得小于2.6×103kg/m3。质量检测员将取回的所有样本称得总质量为21.6kg。(g取10N/kg)
(1)所取样本的总重力是多少?
(2)通过样本分析,浇筑的混凝土对地面的压强约是多少Pa?
(3)计算分析该项工程混凝土是否符合密度标准?
26.在“探究影响浮力大小因素”的实验中,老师提供了金属圆柱体,如图甲所示。小明将圆柱体用体积和质量均不计的细线悬挂于弹簧测力计上,如图乙所示,静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中,如图丙所示,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N。(g=10N/kg,ρ=1×103kg/m3)求:
(1)此时圆柱体受到的浮力。
(2)求圆柱体的体积。
(3)求圆柱体的密度。
27.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上______ (填“同一”或“不同”)位置由静止释放,目的是______ 。
(2)从实验现象可推理:若水平面绝对光滑,则小车滑到水平面上将做______ 运动。我们学过的物理实验中与本实验实验加科学推理方法相同的有______ 。
(3)如图所示,若第三次实验中小车在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取小车滑行的准确距离?答:______ (填“需要”或“不需要”)。
28.某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示,M为一轻薄塑料片,实验中所用的钩码均为100g,不计绳重及摩擦。
(1)当左右两端同时各挂1个钩码时,塑料片静止,其左端受到的拉力F1与右端受到的拉力F2的方向______ ;当左端再挂上1个钩码时,如图乙所示,塑料片将向______ 做______ 运动。
(2)在塑料片处于图甲位置静止时将塑料片扭转一个角度后放手,则塑料片______ (能/不能)保持平衡,这可以探究______ 。
(3)在图甲实验的基础上,用剪刀将塑料片从中间剪断,断开的塑料片向两边加速运动,说明不在同一物体上的两个力______ (填“能”或“不能”)平衡。
(4)另一小组同学用如图丙装置进行实验,发现左右两盘中放质量不同的砝码时物块也能在桌面保持静止,原因是______ 。
29.小明用2mL注射器、量程为0−10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是p=______ 。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图甲所示,安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞______ 时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。根据______ 知识,可以得到大气对活塞的压力大小。
步骤三:用刻度尺测出注射器______ 的长度为4.00cm。
步骤四:算出大气压强值为______ Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样有利于______ 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读取弹簧测力计的示数为0.3N,由此可知,此时活塞所受到的______ (选填“摩擦力”或“大气压力”)为0.3N。
根据改进后测得的数据,可重新计算大气压的值为______ Pa。
另一组同学在用图乙中B注射器测量时,弹簧测力计被拉到最大值,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的______ (选填“A”或“C”)注射器。
30.某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素,将同一物体挂在调好的弹簧测力计下,在不同情况下静止时读出弹簧测力计示数,(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)根据图中数据可知:
(1)物体浸没在水中时所受浮力大小是______ N。
(2)物体浸没在酒精中时排开酒精的体积为______ cm3,比较A、C、E可知,物体所受浮力大小与______ 有关。
(3)比较A、C、D可得出结论:浸没在液体中的物体受到的浮力的大小与深度______ (无关/有关);
但是物体从步骤C处移动到步骤D处的过程中发现弹簧测力计的示数小于3N,产生上述现象的可能的原因是______ 。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:AB、由题意可知,“碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一”可知,碳纤维具有密度小、硬度大的特点;故AB错误;
CD、燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高,可判断耐高温,不易导热。故C错误、D正确。
故选:D。
由“碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一”可知,碳纤维具有密度小、硬度大的特点;燃烧时温度能达到800℃,但外壳温度却不高,可判断耐高温,不易导热。
本题主要考查了物质的基本属性,常见题目。
2.【答案】C
【解析】解:
A、汤姆生发现了电子,从而说明原子是可以再分的,故A错误;
B、地球等行星绕太阳转动,宇宙有层次之分,是由无数天体组成,太阳是宇宙中的一颗行星,不是宇宙的中心,故B错误;
C、由于分子在不停地做无规则运动,所以我们会闻到粽子的香味,故C正确;
D、玻璃棒与丝绸摩擦后能带电,其原因是电荷发生了转移,并不是创造了电荷,故D错误。
故选:C。
(1)电子的发现使人们认识到原子是由更小的粒子构成的;
(2)整个宇宙都是运动的;宇宙有层次之分,是由无数天体组成,太阳是宇宙中的一颗行星,不是宇宙的中心;
(3)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
(4)摩擦起电的实质:电荷(电子)的转移。
本题考查了物理学史、分子的无规则运动、摩擦起电的实质等,属于基础题。
3.【答案】D
【解析】解:人随汽车高速前进,当紧急刹车时,由于惯性,人仍然会保持原来的运动状态向前运动,容易撞到车内前方的硬物而受伤,因此要求前排乘客及驾驶员系安全带,这样能减小惯性带来的危害;惯性的大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,故D正确,ABC错误。
故选:D。
惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性。
本题考查了惯性的理解,难度不大;会用惯性知识解释生活现象,防止因惯性带来的危害。
4.【答案】A
【解析】解:因为物体间力的作用是相互的,小鸟撞击飞机时,小鸟给飞机一个力,同时飞机给小鸟一个大小相等,方向相反的一个力,故BCD错误,A正确。
故选:A。
物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
本题考查的是力的相互性,知道相互作用力的特点是关键。
5.【答案】A
【解析】解:装有少量饮料的易拉罐静止在水平桌面上,其所受重力的作用点应该在瓶子底部略微往上的地方,重力的方向是竖直向下的,比较各图可知,只有A符合要求,故A正确,BCD错误。
故选:A。
力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
此题考查力的示意图的画法,关键是明确重力的方向,并确定重力的重心位置。
6.【答案】D
【解析】解:A、甲受到的重力与甲对乙的压力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、乙受到的重力与地面对乙的支持力是作用在同一物体上的两个力,且力的大小并不相同,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C、甲受到的重力与乙对甲的支持力是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对相互作用力,故C错误
D、甲受到的重力与乙对甲的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,所以是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
(1)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)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。
此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
7.【答案】C
【解析】解:A、彼此不接触的物体,也可能发生力的作用,如树上的苹果受到重力作用,故A错误;
B、用力推车,车没动车处于静止,则是因为推力等于摩擦力,故B错误;
C、力是改变物体运动状态的原因。物体运动状态改变时,一定受到力的作用,故C正确;
D、惯性不是力,运动员百米赛跑后很难停下,是因为运动员具有惯性,故D错误。
故选:C。
(1)彼此不接触的物体,也可能发生力的作用如重力、磁力;
(2)用力推车,车没推动,车处于静止,则受力平衡;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)惯性是物体保持原来运动状态不主的性质,惯性不是力。
本题考查了力与运动的关系、惯性,属于基础内容,难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A、弹簧测力的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比或者是在弹性限度内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,与大气压无关,故A不合题意;
B、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,故B符合题意。
C、破窗锤两端做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,与大气压无关,故C不合题意;
D、船闸的原理先打开一端,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,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,应用了两次连通器,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:B。
(1)弹簧测力计原理是:在弹性限度内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量就越大;
(2)吸盘式挂衣钩利用的是大气压强;
(3)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;
(4)密度计是用来测量液体密度的测量仪器,密度计在液体中漂浮,液体的密度越大,排开液体的体积越小。
解答本题的关键是学生对弹簧测力计、吸盘式挂衣钩、破窗锤以及船闸的原理要有一个明确的认识,然后方可知道是否利用大气压工作的,利用大气压的生活例子是很多的,学习时,多举例、多解释。
9.【答案】D
【解析】解:由图2可知,指针偏向分度盘的右侧,表示左盘内水的质量小于20g,由于需要取20g水,因此不能改变右盘中砝码的质量和游码的位置,在测量过程中更不能移动平衡螺母,所以只能用滴管向烧杯中加水,直至天平平衡,故D正确。
故选:D。
根据指针的偏转方向确定分析出水的质量与需要测量水的质量关系,进而分析接下来的操作。
本题考查用天平测量一定质量的液体的方法,熟悉天平的使用方法即可正确解题。
10.【答案】C
【解析】解:AB、密度是物质的一种属性,与质量、体积没有关系,同一物质的状态不变,密度一般不变,而铁块的密度比木块的密度大,故AB错误;
CD、密度是物质的一种属性,与质量、体积没有关系,同一物质的状态不变,密度一般不变,所以同一物质,质量与体积成正比,但因为铁块的密度比木块的密度大,则体积相同时,铁块的质量最大,故C正确、D错误。
故选:C。
质量是物质属性,不随形状、状态、位置的改变而改变,密度是物质的特性,除气体外一般不随质量和体积改变。
本题属于图像信息题,考查学生的图像分析能力和知识综合能力,以及对数学函数图像的把握,理解物理量的性质是解决此类问题的关键。
11.【答案】D
【解析】解:A、篮球受重力从篮筐内竖直下落,速度越来越快,属于力改变物体的运动状态;
B、滚动的足球受阻力缓缓停下,足球由运动变为静止,力改变了足球的运动状态;
C、用力将实心球掷出,实心球由静止变为运动,属于力改变物体的运动状态;
D、把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,属于力改变物体的形状;
综合分析ABC属于力改变物体的运动状态,D属于力改变物体的形状,故D与ABC不同类。
故选:D。
力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变。
本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别。
12.【答案】D
【解析】解:安全头盔的系带设计得比较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故选:D。
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。
13.【答案】B
【解析】解:管底受到液体的压强p=ρgh,高度相同,液体质量相同,b管液体体积大,所以密度小,所以b底部压强小.
故选B.
已知液体质量相同,b管体积大,所以密度小,根据液体压强的计算公式可求底部压强.
本题考查与液体压强有关的因素及其大小的计算.
14.【答案】D
【解析】解:(1)由图可知,A漂浮,B悬浮,
因物体悬浮或漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,且A与B的质量相等,
所以,由F浮=G=mg可知,A、B受到的浮力相等,
又因B与C的体积相等,
所以,由F浮=ρgV排可知,B、C受到的浮力相等,
综上可知,三个球所受的浮力一样大,故AC错误、D正确;
(2)因B、C浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由B与C的体积相等可知,B球排开水的体积不是最大,故B错误。
故选:D。
(1)由图可知,A漂浮,B悬浮,根据物体浮沉条件可知两者受到的浮力关系;A、B受到的浮力相等,根据F浮=G=mg比较B、C受到的浮力关系,然后比较三者受到的浮力关系;
(2)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,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】B
【解析】解:由图可知,b漂浮,F浮b=Gb,a沉底,F浮a
由阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,F浮ab>F浮a+F浮b,
即将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中排开水的体积比原来变大了,则水面高度将升高。
故选:B。
本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,掌握液面升降问题,知道液面变化前后实质上分析排开水的体积的变化,根据阿基米德原理分析出浮力的变化是解题的关键。
16.【答案】600 等于 等于
【解析】解:重为600N的人站在静止的电梯里不动时,人处于平衡状态,人在竖直方向上只受到向上的支持力和向下的重力,支持力和重力是一对平衡力,所以支持力等于人的重力,即F支=G=600N;
当人和电梯以1.5m/s的速度匀速下降或匀速上升时,人都仍处于平衡状态,电梯对人的支持力仍然是600N。
故答案为:600;等于;等于。
判断电梯对人的支持力大小与人的重力大小的关系,首先要对物体的运动状态进行分析,如果在竖直方向上只受这两个力,处于平衡状态,那么这二力就是平衡力,其大小相等。
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断力的大小和方向是常用的一种方法。
17.【答案】运动状态 惯性 重力
【解析】解:
(1)受到打击的棋子飞出去,棋子的运动速度和方向都发生了变化,表明力可以改变物体的运动状态;
(2)上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,由于下方的棋子飞出,在重力的作用下落在下面的棋子上。
故答案为:运动状态;惯性;重力。
(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态。运动状态的改变包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
(2)抛出的物体最终落向地面,是由于受到重力作用。
(3)任何物体都具有惯性,惯性即物体保持原来运动状态不变的性质。
此题考查了力学的多个知识点,应用重力的概念、力的两个作用效果、惯性概念的理解可解答此题,属于力学基础知识的考查。
18.【答案】不同 压力 50 100
【解析】解:滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,接触面的粗糙程度不变,压力改变,摩擦力改变,匀速抽出直尺过程中拉力大小等于摩擦力,则需要的力大小不同;由此可推测滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。粗糙水平面上一木箱所受重力200N,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,受力平衡,推力与摩擦力大小相等,此时木箱受到水平方向的摩擦力为50N。当用100N的水平推力推木箱时,木箱做匀速直线运动,受力平衡,推力等于摩擦力,滑动摩擦力大小等于推力100N,当用150N的水平推力推木箱前进时,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为100N,木箱受到水平方向的摩擦力为100N。
故答案为:不同;压力;50;100。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;静止和匀速直线运动的物体受力平衡。
本题考查滑动摩擦力的大小与二力平衡的应用,属于中档题,难度适中。
19.【答案】相互 小
【解析】解:(1)喷气式飞机在飞行时,发动机向后高速喷出气体,飞机获得向前的推力,这是利用物体间力的作用是相互的原理;
(2)飞机获得升力的原理是:机翼的上方空气的流速越大,气体压强小,而机翼下方的空气流速小,压强大,使得飞机受到一个向上的压力,使得飞机获得升力。
故答案为:相互;小。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)对于流体来说,流速越大的地方,压强越小,流速越小的地方,压强越大。
本题考查了物体间力的作用是相互的、流体压强与流速的关系等,是一道综合题,但难度不大。
20.【答案】大于 82.492.4
【解析】解:(1)发现芒果比油桃个头大,放入水中后芒果沉底,油桃漂浮,则芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积,由阿基米德原理可知,它们受到的浮力大小关系为F浮芒大于F浮桃;
(2)标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上对应的刻度值为2.4g,油桃的质量是:
m=20g+10g+50g+2.4g=82.4g;
(3)这个油桃的体积为V,则排开水的体积为:
V−10×10−6m3,
根据阿基米德原理和漂浮的特点有:
F浮=ρ水gV排=mg;
即ρ水V排=m;
1.0g/cm3×(V−10cm3)=82.4g,
这个油桃的体积是:
V=92.4cm3。
故答案为:大于;82.4;92.4。
(1)放入水中后芒果沉底,油桃漂浮,根据已知条件可知芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积,由阿基米德原理回答;
(2)标尺的分度值为0.2g,可知游码在标尺上对应的刻度值值,得出油桃的质量;
(3)设这个油桃的体积为V,从而得出排开水的体积,根据阿基米德原理和漂浮的特点列方程求出这个油桃的体积。
本题考查漂浮的特点及阿基米德原理和天平的使用。
21.【答案】保持不变 竖直向上 竖直向上
【解析】解:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将保持不变,始终与水平面垂直,剪断悬线,小气球将沿竖直向上方向运动,这说明浮力的方向是竖直向上。
故答案为:保持不变;竖直向上;竖直向上。
浮力的方向总是竖直向上的,与水平面垂直;
当浮力大于重力时,物体会向上运动而上浮。
本题考查浮力产生的原因与浮力的方向,属于中档题。
22.【答案】2 增大 盒子受到浮力变大 不变
【解析】解:(1)重为2N的一只泡沫塑料盒漂浮在装满水的水桶里的水面上时,根据漂浮的特点,它受到的浮力为2牛;
(2)如图所示,用手将盒子慢慢向下按(水没进入盒子),在下按过程中,因排开水的体积变大,由阿基米德原理可知受到的浮力变大,手向下按的力逐渐增大;
(3)此过程中水桶底部的深度不变,根据p=ρgh,水桶底部受到的压强不变,根据F=pS,故受到水的压力大小不变。
故答案为:2;增大;盒子受到浮力变大;不变。
(1)根据漂浮的特点得出它受到的浮力;
(2)排开水的体积变大,由阿基米德原理分析;
(3)此过程中水桶底部的深度不变,根据p=ρgh,水桶底部受到的压强不变,根据F=pS回答。
本题考查漂浮的特点及阿基米德原理和液体压强公式及压力公式的运用。
23.【答案】解:从物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,即重力示意图;
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图。如图所示:
【解析】(1)重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,从物体的重心表示出重力的方向即可;
(2)压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并从压力作用点表示出压力的方向即可。
本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向,并会用力的图示表示力的三要素。
24.【答案】解:乒乓球受到的竖直向下的重力和竖直向上的浮力,力的作用点在重心。由力与运动的关系可知,当乒乓球在水中加速上浮时,受到的浮力大小大于重力,如图所示:
【解析】乒乓球受到的重力的方向是竖直向下的,作用点在重心。乒乓球受到的浮力是竖直向上的,作用点画在重心。由力与运动的关系可知,当乒乓球在水中加速上浮时,受到的浮力大小大于重力,据此画图。
本题考查浮沉条件的应用,并考查力的示意图的画法。
25.【答案】解:(1)样本的重力:G=mg=21.6kg×10N/kg=216N;
(2)根据题意可知,在长4km的路面要钻取4个圆柱体样本,
样本对地面的压力F=G=216N,
样本对地面的压强:p=GS=216N4×80×10−4m2=6750Pa;
即浇筑的混凝土对地面的压强为6750Pa;
(3)样本的总体积:V=4Sh=4×80×10−4m2×25×10−2m=0.008m3,
则混凝土样本的密度:ρ=mV=21.6kg0.008m3=2.7×103kg/m3>2.6×103kg/m3,由于混凝土样本的密度高于标准的密度,故混凝土是符号标准的。
答:(1)所取样本的总重力是216N;
(2)通过样本分析,浇筑的混凝土对地面的压强约是6750Pa;
(3)该项工程混凝土符合密度标准。
【解析】(1)根据G=mg求出所取样本的总重力;
(2)样本对地面的压力等于样本自身的重力,根据p=FS求出样本对地面的压强,即为浇筑的混凝土对地面的压强;
(3)根据V=Sh求出样本的体积,根据密度公式求出样本的密度,与混凝土的密度标准比较可知是否达标。
本题考查重力公式、密度公式以及压强公式的应用,有一定的难度。
26.【答案】解:(1)当圆柱体有一半体积浸入水中时,圆柱体受到的浮力为:
F浮=G−F拉=2N−1.2N=0.8N;
(2)当圆柱体有一半体积浸入水中时,圆柱体受到的浮力F浮=G−F拉=2N−1.2N=0.8N;
圆柱体一半的体积V排=F浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10Nkg=8×10−5m3;
圆柱体的体积V=2V排=2×8×10−5m3=1.6×10−4m3;
(3)圆柱体的质量m=Gg=0.8N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.2kg;
圆柱体的密度ρ=mV=0.2kg1.6×10−4m3=1.25×103kg/m3。
答:(1)此时圆柱体受到的浮力为0.8N;
(2)圆柱体的体积为1.6×10−4m3;
(3)圆柱体的密度为1.25×103kg/m3。
【解析】(1)由题可知,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N,由公式F浮=G−F拉求出浮力;
(2)由题可知,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N,由公式F浮=G−F拉求出浮力,再由公式F浮=ρ液gV排求出圆柱体一半的体积,再乘以2求出圆柱体体积;
(3)根据G=mg计算质量,由公式ρ=mV可以求出圆柱体密度。
本题考查了浮力和密度公式的应用,熟练使用公式是解决此题的关键。
27.【答案】同一 使小车到达水平面时的速度相同 匀速直线 真空不能传声 不需要
【解析】解:(1)由控制变量法,实验时要固定斜面,并将小车从斜面上同一位置由静止释放,目的是使小车到达水平面时的速度相同;
(2)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,从实验现象可推理:若水平面绝对光滑,小车不受阻力,则小车的速度不会变小,小车做匀速直线运动。我们学过的物理实验中与本实验实验加科学推理方法相同的有真空不能传声;
(3)如图所示,若第三次实验中小车在木板上滑行时滑出了右端,说明小车在木板表面通过的距离最长,阻力对运动的影响最小,不需要重做本实验以获取小车滑行的准确距离。
故答案为:(1)同一;使小车到达水平面时的速度相同;(2)匀速直线;真空不能传声;(3)不需要。
(1)根据控制变量法,实验中需要小车到达水平面时的速度相同;
(2)根据实验现象得出结论,据此推理回答;真空不能传声实验运用了实验推理法;
(3)本实验通过小车在水平面通过的距离长短来表示阻力对运动的影响。
本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和推理法的运用和对实验现象的分析。
28.【答案】相反 左 加速 不能 不在同一直线上两个力是否平衡 不能 桌面对木块产生摩擦力的作用
【解析】解:(1)如图甲所示,在塑料片的左右两端各挂一个钩码时,左端的拉力F1是水平向左的,右端受到的拉力F2是水平向右的,两个力的方向相反;
如图乙所示,在左端再挂上一个钩码时,左端受到的拉力大于右端受到的拉力,塑料片受力不平衡,运动状态发生改变,塑料片向左做加速运动;
(2)塑料片转过一个角度,塑料片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是探究不在同一直线上两个力是否平衡;
(3)在上面步骤的基础上,用剪刀将塑料片从中间剪开,这样塑料片成了两个物体,将不能保持静止,说明不在同一物体上的两个力不能平衡;
(4)若两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止。
故答案为:(1)相反;左;加速;(2)不能;不在同一直线上两个力是否平衡;(3)不能;(4)桌面对木块产生摩擦力的作用。
二力平衡条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
本题是探究二力平衡条件的实验,要熟练掌握二力平衡条件及平衡状态的含义,掌握探究每个条件的操作方法及其现象和对应的结论。
29.【答案】FS 刚被拉动 二力平衡 有刻度部分的 1.04×105 排空注射器内的空气,并且防止漏气 摩擦力 9.8×104 C
【解析】解:(1)实验的原理是p=FS;
(2)步骤二:由于注射器活塞颈部用绳与弹簧测力计的挂钩相连,应水平向右慢慢拉动注射器筒,这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩;
根据二力平衡的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等;
步骤三:当注射器中的活塞开始运动时,说明此时拉力与大气对活塞的压力平衡,拉力等于大气对活塞的压力。故记下的弹簧测力计示数,就是大气对活塞的压力F=5.2N;
注射器全部刻度的长度为L=4.00cm,有刻度部分的容积为V=2mL,注射器活塞的横截面积为S=VL,
步骤四:此时大气压的数值p=FS=FVL=FLV=5.2N×4×10−2m2×10−6m3=1.04×105Pa;
(3)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,使水充满在注射器小孔中,这样可排尽注射器小孔中残余气体,并且防止漏气,减小实验过程中的测量的误差;
②如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。所以小华取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N,此时活塞所受到的摩擦力为0.3N;
大气压力为:F大气=F−F摩擦=5.2N−0.3N=4.9N;
大气压强为:p大气=F大气LV=4.9N×4×10−2m2×10−6m3=9.8×104Pa;
(4)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C。
故答案为:FS;刚被拉动;二力平衡;有刻度部分的;1.04×105;①排空注射器内的空气,并且防止漏气;②摩擦力;9.8×104;C。
(1)根据p=FS测量大气压;
(2)当活塞刚刚拉动时,弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力;
用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度;根据公式V=SL计算处注射器的横截面积,根据公式p=FS计算出气体压强的大小;
(3)①先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量误差;
②如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而影响测量结果;
大气压力F大气=F−F摩擦,然后根据p=FS计算出压强值;
(4)压力的大小跟活塞的作用面积有关,在大气压强一定时,面积越小,压力会越小,所以应选择较小的注射器。
本题属于实验探究题,实验探究题一般对学生的要求都较高,不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识,还要求学生具有一定的发散思维。
30.【答案】1 100 液体密度 无关 物体接触到了容器底,容器底对物体产生了竖直向上的支持力
【解析】解:(1)由图A、C(或A、D)由称重法可得物体浸没在水中受到的浮力F浮水=G−F示水=4N−3N=1N;
(2)根据小题(1)中物体浸没在水中受到的浮力,再结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排,求出物体浸没在水中时排开水的体积,因为物体完全浸没,所以物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得物体浸没在水中时排开水的体积:
V排=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.0×10−4m3=100cm3,
而当物体浸没在酒精中时,物体浸没在酒精中时排开酒精的体积也等于物体的体积,由此可知物体浸没在酒精中时排开酒精的体积等于物体浸没在水中时排开水的体积即大小为 100cm3。
分析A、C、D三次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大,说明物体所受浮力大小与液体密度有关;
(3)通过比较A、C、D可知当液体的密度相同、排开液体的体积相同,浸没的深度不同,弹簧测力计的的示数确相同,说明物体受到的浮力大小相同,由此可知浸没在液体中的物体受到的浮力的大小与深度无关;
物体从步骤C处移动到步骤D处的过程中,若物体接触到了容器底且产生了一定压力,根据力的作用是相互的可知,物体也受到容器底对其的支持力,这样对物体受力分析可知物体受到竖直向下的重力、竖直向上的弹簧测力计的拉力、浮力和支持力,这样弹簧测力计的示数将小于根据称重法计算出D中物体受到浮力,即将小于C中的示数。
故答案为:(1)1;(2)100;液体密度;(3)无关;物体接触到了容器底,容器底对物体产生了竖直向上的支持力。
(1)由称重法可得物体浸没在水中受到的浮力;
(2)根据小题(1)中物体浸没在水中受到的浮力,再结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排,求出物体浸没在水中时排开水的体积,因为物体完全浸没,所以物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积;
而当物体浸没在酒精中时,物体浸没在酒精中时排开酒精的体积也等于物体的体积,由此可知物体浸没在酒精中时排开酒精的体积等于物体浸没在水中时排开水的体积;
影响浮力大小的因素是液体的密度和排开液体的体积,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题;
(3)因为浮力大小和液体的种类(密度)和排开液体的体积有关,在进行探究浸没在液体中的物体受到的浮力的大小与深度关系时,要注意控制变量法的运用,因此通过比较A、C、D可得出结论;
根据对物体受力分析可得出答案。
此题是探究浮力大小的影响因素实验,要掌握浮力大小的影响因素并注意控制变量法的应用。
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