广东省深圳市八年级2022-2023学年下学期期末模拟物理试题(四)
展开1. 如图所示,这是撑竿跳高运动员比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A. 撑竿弯曲说明力可以改变物体的形状
B. 运动员对撑竿的力大于撑竿对运动员的力
C. 运动员上升到最高处时不受力的作用
D. 运动员受到弹力是由于运动员运动状态的变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.撑竿受到力的作用弯曲,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.物体间力的作用是相互的,相互的作用力大小相等,所以运动员对撑竿的力等于撑竿对运动员的力,故B错误;
C.运动员上升到最高处时受重力的作用,故C错误;
D.运动员受到弹力是由于撑杆发生弹性形变产生的,故D错误。
故选A。
2. 下面是对日常生活中一些数据的估计,其中最接近实际的是( )
A. 一名中学生所受的重力约为500N
B. 初中物理教科书的质量约1.8kg
C. 人的正常步行速度约5m/s
D. 一名中学生双脚站立时对地面的压强是150000Pa
【答案】A
【解析】
【详解】A.一名中学生质量为50kg,所受的重力为
故A符合题意;
B.初中物理教科书的质量约0.3kg,故B不符合题意;
C.人的正常步行速度约1m/s,故C不符合题意;
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强约为
故D不符合题意。
故选A。
3. 走路是一种非常好的锻炼方式。当你在水平地面上行走的过程中,下列说法正确的是( )
A. 鞋底与地面间的摩擦是有害的
B. 鞋底有花纹,是为了增大摩擦
C. 你对地面的压力与地面对你的支持力是一对平衡力
D. 如果地面绝对光滑,你可以走得更快
【答案】B
【解析】
【详解】A.鞋底与地面间的摩擦是有利的,这摩擦力帮助人行走,故A错误;
B.鞋底有花纹,是在压力一定时,增大了鞋底与地面间接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦力,故B正确;
C.你对地面的压力与地面对你的支持力,作用在不同物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,故C错误;
D.如果地面绝对光滑,则不存在摩擦力,人不能行走,不会走得更快,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A. 秒表的重力B. 秒表和测力计的总重力
C. 秤钩对弹簧的拉力D. 弹簧对秒表的拉力
【答案】C
【解析】
【详解】物体间力的作用是相互的可知,对弹簧测力计施加力,弹簧测力计的长度就伸长,则该力的受力物一定为弹簧测力计;
A.秒表的重力,施力物体是地球,受力物体是秒表,故A不符合题意;
B.秒表和测力计的总重力,施力物体是地球,受力物体是秒表和测力计,故B不符合题意;
C.秤钩对弹簧的拉力,施力物体是秤钩,受力物体是弹簧,故C符合题意;
D.弹簧对秒表的拉力,施力物体是弹簧,受力物体是秒表,故D不符合题意。
故选C。
5. 在学习牛顿第一定律时,我们做了如图所示实验,下列有关叙述不正确的是( )
A. 三次实验时,要让同一小车从斜面的同一高度静止滑下
B. 实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C. 实验表明,小车受到的摩擦力越小,速度改变得就越快
D. 根据甲、乙、丙的实验现象和科学推理相结合得出牛顿第一定律
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验中,我们让小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较,故A正确,不符合题意;
B. 实验中运动的小车会停下来,其运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态,故B正确,不符合题意;
C. 实验表明:小车在木板表面运动的距离最远,说明小车受到摩擦力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢,故C错误,符合题意;
D. 接触面越光滑,摩擦力越小,小车的速度减小得慢.由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动,在根据甲,乙、丙的实验现象和科学推理相结合得出牛顿第一定律,故D正确,不符合题意。
故选C。
6. 为了探究滑动摩擦力,王超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲,对这一实验的分析错误的是( )
A. 刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的压力越大
B. 牙刷受到的摩擦力的方向向左
C. 牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D. 与牙刷刷毛接触的表面是光滑的
【答案】D
【解析】
【详解】A.当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显;故A正确,不符合题意;
B.在摩擦作用效果下,较软的刷毛向左弯曲,说明了摩擦力的方向向左;故B正确,不符合题意;
C.研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦在刷毛上;故C正确,不符合题意;
D.牙刷匀速直线运动,牙刷受到了一对平衡力的作用,拉力和摩擦力,故表明不是光滑的;故D错误,符合题意。
故选D。
7. 如图甲所示,用水平压力F将物体压在竖直墙上,图乙为压力F与时间t的关系。图丙为物体所受摩擦力f与时间t的关系,下列说法错误的是( )
A. 由甲图可知,0~t1时间内,物体静止在竖直的墙上,重力与静摩擦力是一对平衡力
B. 由乙图可知,物体的重力为10N
C. 可丙图可知,0~t2时间内,摩擦力先不变、后减小
D. 由丙图可知,t1后物体开始下滑,受到的滑动摩擦力越来越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体静止时处于平衡状态,竖直方向受到的重力和静摩擦力是一对平衡力。由图丙可知,0~t1时间内,物体受到的摩擦力f=5N不变,说明物体静止在竖直的墙上,故A正确,不符合题意;
B.物体静止时竖直方向受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,则物体的重力
G=f=5N
故B错误,符合题意;
CD.由图乙可知,物体受到的水平压力F逐渐减小,由图丙可知,t1后,物体受到的摩擦力减小,小于自身的重力,合力向下,物体下滑,则物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,且越来越小,故CD正确,不符合题意;
故选B。
8. 如图所示,周末小明带弟弟在海洋馆观看海獅表演,海狮将球顶在头上静止不动。下列两个力属于二力平衡的是( )
A. 球受到的重力和球对海狮的压力
B. 海狮受到的重力和海狮对地面的压力
C. 球受到的重力和海狮对球的支持力
D. 地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力
【答案】C
【解析】
【详解】A.球受到的重力和球对海狮的压力,作用在两个物体上,不是平衡力,故A不符合题意;
B.海狮受到的重力和海狮对地面的压力 ,作用在两个物体上,不是平衡力,故B不符合题意;
C.球受到的重力和海狮对球的支持力, 二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上,为一对平衡力,故C符合题意;
D.地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D不符合题意。
故选C。
9. 以下对压强公式理解正确的是( )
A. 是普遍适用的压强计算公式
B. 中,F为物体受到的重力,S为物体的表面积
C. 中,压强p跟成正比
D. 中,的单位,h的单位m
【答案】A
【解析】
【详解】A.是普遍适用的压强计算公式,在固、液、气体中都可以使用,故A正确;
B.中,F为物体受到的压力,S为压力的接触面积,故B错误;
C.液体压强公式中,只有当h一定时,才可以说压强p跟成正比,故C错误;
D.中,的单位,h的单位m,故D错误。
故选A。
10. 如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压.下列有关叙述中错误的是( )
A. 大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压越大
B. 马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
C. 1个标准大气压的数值为1.0l×105Pa(760mm汞柱)
D. 用钢笔吸墨水是应用大气压的事例
【答案】A
【解析】
【详解】大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越小,故A不正确;马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,故B正确;1个标准大气压的数值为1.01×105 帕(760mm汞柱),故C正确;用钢笔吸墨水是应用大气压,故D正确,故只有A符合题意,故选A.
11. 如图,在甲、乙两个容器中盛有体积相同的水,哪个容器底受到水的压力大( )
A. F甲,>F乙B. F甲<F乙C. F甲=F乙D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】因为甲、乙两个容器中盛有体积相同的水,则由
G=mg=ρgV
可知,水的质量、受到的重力都相同,因为甲、乙为圆柱形容器,故水对容器底部的压力
F=ps=ρghs=ρgV=mg=G
所以甲、乙两容器水对容器底部压力相同,即:F甲=F乙。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12. 如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 航行的“辽宁号”B. 下潜的“蛟龙号”
C. 遨游的“天宫二号”D. 升空的热气球
【答案】C
【解析】
【详解】A.浮力是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故A不符合题意;
B.下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故B不符合题意;
C.太空中没有空气,所以太空中遨游的“天宫二号”没有受到浮力,故C符合题意;
D.空中上升的热气球,由于受到空气的浮力而升空,故D不符合题意。
故选C。
13. 如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是( )
A. 长方体只有上下表面受到液体压力
B. F1和F2的大小关系是F1>F2
C. F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D. 若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.长方体的六个表面都会受到液体压力,故A错误;
B.液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大,根据F=pS可知,F2>F1,故B错误;
C.根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为
故C正确;
D.若物体浸没于更深的位置,受到的压强增大,受力面积不变,受到的压力增大,F1、F2大小均变大,故D错误。
故选C。
14. 2020年4月22日,在中国海军成立71周年纪念日前夕,075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水.如图所示,这艘两栖攻击舰长约235m,宽约36m,排水量约为3.5×104t,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰.下列说法正确的是( )
A. 此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N
B. 军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C. 此军舰从长江驶入东海后,船体会下沉一些
D. 直升机从军舰上飞走后,军舰所受浮力减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.此军舰满载时受到的浮力为
F浮=G排=m排g=3.5×104×103kg×10N/kg=3.5×108N
故A错误;
B.军舰受到的浮力和军舰对水的压力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,所以二力不是平衡力,而是一对相互作用力,故B错误;
C.军舰不管是在海水中还是在江水中,都处于漂浮状态,浮力始终等于军舰的重力,而军舰的重力不变,所以军舰受到的浮力保持不变;从长江驶入东海后,由于海水的密度大于江水的密度,由公式F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积减小,所以军舰要上浮一些,故C错误;
D.直升机起飞时,军舰仍漂浮,但自重G减小,根据漂浮条件可知军舰所受浮力减小,故D正确。
故选D。
15. 图所示为某同学锻炼身体时在单杠上做引体向上运动的情景,由此可估算出他完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约为( )
A. 3JB. 300JC. 3×104JD. 3×106J
【答案】B
【解析】
【详解】学生的质量大约为50kg,所以重力约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
上升的高度约为0.6m,所以完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约为
W=Gh=500N×0.6m=300J
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
16. 举重是我国的优势体育项目,在抓举时,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1, 功率分别为P1;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2,功率为P2,则下列关系式中正确的是( )
A. W1< W2B. W1= W2C. P1>P2D. P1=P2
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知,两运动员分别将杠铃举高1.9m和1.8m,运动员举起杠铃的重力相同,因为举高1.9m的运动员比举高1.8m的运动员举得高,所以根据W=Gh可知
因为两运动员举起杠铃的时间相同,所以根据可知
综上分析知,故A正确,BCD错误。
故选A。
17. 如图为北京冬奥会高速摄影机记录的苏端鸣在比赛中,从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的 ( )
①他从起跳到最高点的过程中,动能逐渐转化成重力势能
②他起跳后到达最高点时,机械能最大
③他从空中下落过程中,重力做功越来越快
④他从起跳到落地的整个过程中,机械能是守恒的
A. 只有③④B. 只有①②C. 只有②④D. 只有①③
【答案】D
【解析】
【详解】①他从起跳到最高点的过程中,他的质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,是动能逐渐转化成重力势能,故①正确;
②他起跳后到达最高点时,由于存在空气阻力,克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,所以在最高点时的机械能不是最大,故②错误;
③他从空中下落过程中,速度越来越大,重力不变,根据
可知,重力做功的功率越来越大,即重力做功越来越快,故③正确;
④他从起跳到落地的整个过程中,克服摩擦或空气阻力做功,机械能转化为内能,所以机械能是不守恒的,故④错误。
故选D。
18. 在生产和生活中经常使用各种机械,下列说法正确的是( )
A. 使用任何机械都可以省力
B. 使用任何机械都可以省功
C. 使用机械时,有用功越大,机械效率越高
D. 使用机械时,有用功占总功的比例越大,机械效率越高
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用机械有的可以省力,有的费力,例如费力杠杆,故A错误;
B.使用机械时,省力的机械费距离,省距离的机械费力,即不能省功,故B错误;
CD.机械效率指的是有用功和总功之比,使用机械时,有用功占总功的比例越大,机械效率越高,故C错误,D正确。
故选D。
19. 用下列轻质简单机械缓慢提起同一物体,不计摩擦、机械自重及绳的重,用力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】不计摩擦、机械自重及绳的重。
A.图中滑轮是定滑轮,拉力;
B.图中滑轮是动滑轮,拉力;
C.设杠杆一格长为L,由杠杆平衡条件得
F3×2L=G×5L
D.设杠杆一格长为L,由杠杆平衡条件得
F4×3L=G×2L
由此分析比较可知F2最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
20. 如图所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,支点在杠杆的中点,若实验时在杠杆的左端悬挂一个重为的物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,弹簧测力计的示数为,现握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置移动到杠杆始终在水平位置保持平衡,则以下说法中正确的是( )
A. 一直是省力杠杆B. 杠杆的阻力就是重物的重力
C. 与的乘积变小D. 弹簧测力计示数先变小再变大
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.当施加的动力垂直于杠杆时,动力臂最长;因为杠杆始终在水平位置保持平衡,阻力为重物对杠杆的拉力,此时的阻力和阻力臂一定,所以当动力沿竖直向下的方向时,动力最小,故从位置移动到的过程中,动力臂先变大后变小,则动力先减小再增大;支点在杠杆的中点,根据力臂的定义可知,开始时的动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,动力臂逐渐变大,当动力方向竖直向下时,动力臂最大,等于阻力臂,为等臂杠杆,动力方向继续改变时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故AB错误,D正确;
C.根据杠杆的平衡条件可知,与的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,阻力与阻力臂大小不变,所以与的乘积不变,故C错误;
故选D。
21. 如图甲是总质量相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的惜景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法正确的是( )
A. 甲图中步行者对雪地的压力比较大
B. 甲图中滑雪者和步行者对雪地单位面积的压力相等
C. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙进行模拟研究
D. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择丙与丁进行模拟研究
【答案】D
【解析】
【详解】AB.质量相同的滑雪者和步行者,由可知:体重相同,对雪地的压力相同,受力面积不同,由可知压强不同,故AB错误;
CD.体重相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,只有一人脚穿滑雪板,为了探究他们对雪地压力的作用效果,即在压力一定时,研究压力作用效果与受力面积的关系,只改变受力面积大小,故应选择丙与丁图实验进行比较,故C错误;D正确。
故选D。
二、双选题(共4小题,每小题2分,共8分)
22. 水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A. A对B的摩擦力为16N,向左B. B对A的摩擦力为10N,向左
C. B受到的合力为6N,向右D. 地面对B的摩擦力为4N,向左
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.在水平方向力F1和F2的作用下,两个物体以共同的速度v一起向右匀速运动,故AB都处于平衡状态,对 A进行受力分析,则A在水平方向上受到了拉力F1和B对A的摩擦力,故B对A的摩擦力的大小为10N,方向向左,力的作用是故相互的,A对B的摩擦力的大小也为10N,方向向右,故A错误,B正确;
C.物体B也匀速向右运动,故B是平衡态,合力为零,故C错误;
D.对B受力分析,B受到了A对B的向右的摩擦力,大小为10N,还受到了向左的拉力6N,物体B是匀速直线运动,故还受到了向左的摩擦力,大小为4N,故D正确。
故选BD。
23. 如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。已知甲试管中的液体密度为ρ甲,对试管底的压强为p甲;乙试管中的液密度为ρ乙,对试管底的压强为p乙,则下列判断中正确的是( )
A. ρ甲<ρ乙B. ρ甲>ρ乙C. p甲=p乙D. p甲>p乙
【答案】BD
【解析】
【详解】甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平,则由图可知,甲试管中的液体体积要比乙试管小,因两液体的质量相同,所以根据可知,甲液体的密度比乙液体的密度大,即ρ甲>ρ乙;又因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式可知,p甲>p乙,故BD正确,AC错误。
故选BD。
24. 蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,下海时需要借助机械臂将蛟龙号放入水中,待平稳后再继续下潜。在这个过程中,下列说法错误的是( )
A. 蛟龙号碰水后,浸没之前,机械臂拉力逐渐变大
B. 蛟龙号在浸没水中之后,所受的浮力逐渐增大
C. 蛟龙号在浸没水中之后,排开液体的重力不变
D. 随着蛟龙号在海中深度的增加,所受水的压强逐渐增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.蛟龙号在碰水后,浸没之前,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理可知,蛟龙号受到的浮力逐渐变大;蛟龙号受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力与拉力,重力不变,则机械臂的拉力逐渐变小,故A错误,符合题意;
BC.蛟龙号在浸没水中之后,排开水的体积等于物体的体积不变,液体的密度也不变,根据阿基米德原理,蛟龙号在浸没水中之后,所受浮力大小不变,即排开液体的重力不变,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.液体压强与物体浸入液体的深度和液体的密度有关,深度越大,液体密度越大,则物体受到的液体压强越大。所以蛟龙号在海中深度增加时,所受水的压强逐渐增大,故D正确,不符合题意。
故选AB。
25. 一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降(忽略烧杯中液面上升),然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A. 圆柱体所受的最大浮力为4N
B. 圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
C. 圆柱体的重力为9N
D. 圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.由图像可知,圆柱体在空气中受到的拉力为12N,说明重力为12N,圆柱体浸没时弹簧测力计的示数为4N,则圆柱体受到的最大浮力为
故AC错误;
B.圆柱体浸没时排开水的体积等于圆柱体的体积,即
物体的重力是12N,则物体的质量为
则物体的密度
故B正确;
D.由图像可知,圆柱体在刚浸没时下表面距离水面的深度为
则此时下表面的液体压强为
故D正确。
故选BD。
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
26. 如图所示,一放在水平地面上并与竖直墙壁接触的铁球静止,铁球重5N,请作出铁球的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】分析可知,铁球受到了两个力,重力G和支持力F;铁球处于静止状态即平衡状态,则这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反。作图时应注意两条线段长度要相等。如图所示
27. 如图所示,小明要将购物推上台阶,需要在把手上施加一个斜向下的力,已知购物车的支点为O点(小黑点),请在图中A点画出最小的力F1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,过点A垂直于OA做向左下方的力,即为最小的力F1的示意图,如下图所示:
四、实验探究题(共3题,共20分)
28. 小明利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,他找来三个挂钩、两块相同的新透明肥皂A、B和一个弹簧测力计,在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的探究实验。
(1)小明每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明肥皂做______运动,根据______原理,可从弹簧测力计直接读出滑动摩擦力的大小;如图甲所示,肥皂A受到水平大理石窗台的滑动摩擦力为______N;
(2)分析比较图甲、乙两次实验现象可知,在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力______;
(3)分析比较图______两次实验现象可知,滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”);
(4)小明在窗台上铺了一条毛巾,做了如图丁所示的实验,分析比较图甲、丁两次实验能不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关?并说明理由;______。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 0.6 ④. 压力 ⑤. 越大 ⑥. 乙丙 ⑦. 无关 ⑧. 不能,没有控制压力相同
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]小明每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂,做匀速直线运动。这是根据二力平衡原理,使拉力和摩擦力成为一对平衡力,透明皂受到的摩擦力就等于弹簧测力计的示数。如图甲所示,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数是0.6N,则肥皂A受到水平大理石窗台的滑动摩擦力为0.6N。
(2)[4][5]图甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,乙中压力大,测力计示数大,即摩擦力大,故可以验证滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[6][7]比较图乙、丙两次实验,在压力和接触面粗糙程度相同时,接触面积大小不同,测力计示数相同,即可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(4)[8]小明在窗台上铺了一条毛巾,对比甲、丁两次实验,不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,理由是没有控制压力大小相同。
29. 在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想:液体的压强可能与液体的密度、液体的深度等因素有关。如图是小芳同学设计的用微小压强计进行探究的三次实验步骤:
(1)实验前,要通过调式,使U形管压强计两边的液面 _______,小芳检查压强计的气密性时,用手指不论是轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱高度差变化 _______(填“大”或“小”),表明其气密性差;
(2)微小压强计是通过U形管两侧液面的 _______来显示橡皮膜所受压强大小的;
(3)要探究液体内部压强与液体密度是否有关,应选步骤乙和 _______来进行研究;
(4)对比以上的步骤甲和步骤乙,可以得出的实验结论是:当液体密度一定时,深度越深,液体压强越 _______;
(5)在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,向各个方向的压强大小 _______。
【答案】 ①. 相平 ②. 小 ③. 高度差 ④. 丙 ⑤. 大 ⑥. 相等
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验前,要通过调试,使U形管压强计两侧的液面相平;小芳检查压强计的气密性时,用手指不论是轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化小,表明其气密性差,存在漏气情况。
(2)[3]微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小。
(3)[4]探究液体内部压强与液体密度的关系时,需要控制橡皮膜所在深度相同,只改变液体密度,故选实验乙和丙。
(4)[5]在图甲和乙中,液体密度相同,乙中橡皮膜的深度大,U形管两侧液面的高度差更大。可得结论:当液体密度一定时,深度越深,液体压强越大。
(5)[6]在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
30. 对于“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关?”这一探究问题,小明选用带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个进行实验(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计)。
(1)该实验的自变量是________,因变量是________;
(2)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①用调好的弹簧测力计分别测出对一个钩码、一个动滑轮所受的重力,分别用T、G动1表示。如图所示组装实验器材,用弹簧测力计拉自由端,使钩码_____上升,此时动滑轮对钩码的拉力为T,T=G,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h,并把测量数据记录在表格中;
②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动2,保证__________不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s、h,并把测量数据记录在表格中;
(3)利用公式,计算两次实验中动滑轮的机械效率η,由η1_______η2(选填“=”或“≠”),可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”。
【答案】 ①. 动滑轮重力 ②. 动滑轮的机械效率 ③. 匀速 ④. 钩码重力 ⑤. ≠
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法,要探究“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关”,需要控制物体质量不变,改变动滑轮的重力,所以自变量是动滑轮的重力,因变量是动滑轮的机械效率。
(2)①[3]用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,使钩码匀速竖直上升。
②[4]用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动2,保证钩码所受重力不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s、h,并把测量数据记录在表格中。
(3)[5]动滑轮的机械效率为
由于动滑轮重不同,则F不同,η不等;故可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”。
五、计算题(共2题,共18分)
31. 为助力乡村振兴,中山市某街道将生态农业和旅游观光相结合,打造美丽乡村。如图是该街道夏日乡村游用的观光艇,其部分技术参数如表:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)若人的质量为50kg,当观光艇满载时,所受的浮力是多少?
(2)当观光艇以最大速度航行时,受到水的平均阻力为多大?
(3)小曾观察到艇身上标注的最大吃水线为50cm。当吃水达到该位置时,水对艇底部的压强是多大?
【答案】(1)1.2×104N;(2)4×103N;(3)5×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)观光艇满载时观光艇和8人总质量为
m=800kg+50kg×8=1200kg
满载时人、观光艇总重力为
G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N
观光艇漂浮,观光艇满载乘客时所受浮力为
F浮=G=1.2×104N
(2)根据,观光艇受到的牵引力为
观光艇匀速行驶,故观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力,观光艇受到水的平均阻力为
(3)由p=ρ水gh可知当吃水达到该位置时,水对艇底部的压强为
答:(1)观光艇满载时,所受浮力是1.2×104N;
(2)观光艇以最大速度航行时,受到水的平均阻力是4×103N;
(3)水对艇底部的压强为5×103Pa。
32. 杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置D,使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量。此秤最大称量是10kg,秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示(g取10N/kg),求:
(1)提起哪处的秤纽,此秤的称量最大?
(2)秤砣质量多少?
(3)当提起C处秤纽称袋质量为2kg荔枝时,D与C之间的距离为多少?
【答案】(1)B;(2)04kg;(3)0.25m
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2,可知秤砣的质量是一定的,杠杆右侧的力和力臂的乘积一定,杠杆左侧的力臂越小,称量的物体越重,称量的范围越大,故提起B处的秤纽,此秤的称量最大。
(2)提起B处的秤纽,此秤的称量最大,此秤最大称量是10kg,根据G=mg和G物lAB=G砣lBE可知,秤砣质量为
(3)当提起C处秤纽称袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为
答:(1)提起B处的秤纽,此秤的称量最大;
(2)秤砣质量为为0.4kg;
(3)当提起C处秤纽称袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为0.25m。
六、科普阅读题(共1题,共12分)
33. 阅读短文,回答问题。
负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm,以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸,便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度,不超过1.2m~1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸,负压鱼缸(图甲)则是“立式”鱼缸,可以增加高度,换水、喂鱼相当方便,不受操作的限制,“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计,该设计使负压缸顶部保持低压状态,因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵,如图乙所示,可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题:即在操作限制的情况下,可以增加鱼缸的高度,方便观赏,解决了传统家居鱼缸(水族箱)能长不能高的难题。
(1)上述的新型鱼缸 _____(选填“属于”或者“不属于”)连通器,了解了负压鱼缸后,小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置(见图丙)。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水 _____(选填“会”或者“不会”)流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水,当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水 _____(选填“会”或者“不会”)流出;
(2)“负压”原理在生活中非常普遍,下列例子中没有利用“负压”原理的是 _____;
A.我们呼吸时,肺部扩张状态时,新鲜的空气被压入肺内
B.抗击疫情中,武汉市火速兴建的小汤山医院“火神山”、“雷神山”
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤,有些人喜欢用高压锅炖汤
D.医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管
(3)热爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验,按照大气压强为105Pa计算,大气压强应该能支撑起约10m高的水柱,说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件,计算出负压缸顶部液面上方的气压为 _____Pa;水对底缸底部的压强为 _____Pa。(g取9.8N/kg)
【答案】 ①. 不属于 ②. 不会 ③. 会 ④. C ⑤. 9.02×104 ⑥. 2.94×103
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,新型鱼缸的结构不符合上端开口,底部连通的特点,不属于连通器。
[2]用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,由于大气压的作用,瓶中的水不会流出。
[3]当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水由于重力的作用会流出。
(2)[4]A.我们呼吸时,肺部扩张状态时,肺内气压小于外界大气压,新鲜的空气被压入肺内,利用了“负压”原理,故A不符合题意;
B.抗击疫情中,武汉市火速兴建的小汤山医院“火神山”、“雷神山”,房间内的气压小于外界大气压,使新鲜空气可流入房间内,利用了“负压”原理,故B不符合题意;
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤,用高压锅炖汤,是利用了气压越大、液体的沸点越高的原理,故C符合题意;
D.医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管利用了“负压”原理,故D不符合题意。
故选C。
(3)[5]由图乙可知,负压缸顶部液面上方的气压与水柱的压强之和,等于外界大气压,故负压缸顶部液面上方的气压为
p气=p0-ρgh1=105Pa-1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9.02×104Pa
[6]底缸底部到自由液面的深度为
h2=30cm=0.3m
水对底缸底部的压强为
p底=ρgh2=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2.94×103Pa商品名称
浪花牌观光艇
商品型号
船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m
空船质量
800kg
发动机最大输出功率
40kW
最大载人数量
8人
最大航速
10m/s
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