山东省乐陵市2023-2024学年下学期期中考试八年级物理试题(原卷版+解析版)
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注意事项:
本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,满分36分,第Ⅱ卷为非选择题,满分64分,总分100分,考试时间为90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共36分)
一、选择题(本大题包括12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的选项用2B铅笔涂在“答题纸”指定位置处。)
1. 关于一名普通初中生,下列物理量估测最符合实际的是( )
A. 受到的重力约为50N
B. 站立时对水平地面的压力约为 5000N
C. 一名中学生站立时对水平地面的压强约为1.25×104Pa
D. 用手托起两个鸡蛋的力约为10N
【答案】C
【解析】
【详解】A.初中生的体重约500N,故A不符合题意;
B.站立时对水平地面的压力约500N,故B不符合题意;
C.初中生站在地面上,对地面的压力大概为500N,双脚接触面积约为400cm2,即为4×10-2m2,对地面的压强约为
故C符合题意;
D.一个鸡蛋的重力约0.5N,因此用手托起两个鸡蛋的力约1N,故D不符合题意。
故选C
2. 如图所示,其中一个力与其它三个力作用效果不同的是( )
A. 用力捏橡皮泥B. 铁球受到磁体的作用
C. 撑杆被压弯D. 斧头对木柴施加的力
【答案】B
【解析】
【详解】用力捏橡皮泥、撑杆被压弯、斧头对木柴施加的力劈开木柴,说明力可以改变物体的形状;铁球受到磁体的作用,运动方向发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 如图,在弹簧测力计的两端沿水平方向各施加10N的拉力,并保证弹簧秤静止,则此时弹簧秤的示数为( )
A. 0NB. 5NC. 10ND. 20N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的,静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态,受到的就一定是平衡力;弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了10N的力,所以弹簧测力计的示数为10N,故ABD不符合题意,D符合题意。
故选C。
4. 疫情过后,大家更加注重锻炼身体,篮球便是很多青少年喜欢的其中一项运动。篮球从地面弹起向上运动时,如果它所受的一切外力同时消失,那么它将( )
A. 立刻停在空中B. 立刻向下加速运动
C. 向上做匀速直线运动D. 先减速上升,后加速下降
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律可知,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变;由于篮球从地面弹起向上运动时,是运动状态,所以当外力突然消失,篮球仍然保持原来的运动状态,故保持原来的速度做匀速直线运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙)。两次放置时,水对杯底的压强分别为、,杯子对桌面的压强分别为、。下列关系式均正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,倒立后杯中水的深度变小,水的密度不变,由可知,水对杯底的压强变小,即;水平面上物体的压力和自身的重力相等,因杯子倒立前后总重力不变,所以杯子对桌面的压力不变,因,所以由可知,杯子对桌面的压强将变小,即。
故选C。
6. 如图甲所示,一密封容器中装有部分水,将其放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为p1,压力为F1;将容器倒放,如图乙所示,此时水对容器底部的压强为p2,压力为F2,则下列关系正确的是( )
A. p1>p2 F1< F 2B. p1< p2 F 1> F 2C. p1> p2 F 1> F 2D. p1< p2 F 1< F 2
【答案】A
【解析】
【详解】由于甲图容器上粗下细,容器中水没有装满,将容器倒放,如图乙所示,水的密度不变,但深度h减小,由p=ρgh可知
p1>p2
正放时,由于甲图容器上粗下细,则水对容器底部的压力为
F1
F2>G水
所以
F1
故选A。
7. 如图所示的托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A. 换用粗玻璃管做实验,管内外水银柱高度差将减小
B. 玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱长度变长
C. 若玻璃管内进气,则管内外水银柱高度差将增大
D. 此装置从地面移至山顶,玻璃管内外液面高度差会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.换用粗玻璃管作实验时,管内外水银柱高度差将不变,故A错误;
B.玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱高度不变,长度会变长,故B正确;
C.实验时如果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,管内外水银柱高度差将减小,故C错误;
D.由于大气压随着高度的升高而降低,故将此装置从地面移到山顶,管内被托起的水银将下降,玻璃管内外液面高度差会减小,故D错误。
故选B。
8. 同种材料制成的几个圆柱体,它们的质量、粗细、高度各不相同,把它们竖直放在水平桌面上,则( )
A. 质量较大的圆柱体对桌面的压强大B. 较粗的圆柱体对桌面的压强大
C. 它们对桌面的压强一样大D. 较高的圆柱体对桌面的压强大
【答案】A
【解析】
【详解】由p=ρgh可知,柱体的压强与柱体的密度和柱体的高度有关,与质量、粗细及受力面积等无关。同种材料制成的几个圆柱体密度相同,当密度相同时,柱体高度越高,压强就越大。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 如图四个场景中,下列对应现象分析中,不正确的是( )
A. 图甲,图钉帽做的宽大,是为了增大受力面积减小压强
B. 图乙,盖在装满水杯口的硬纸片掉不下来,是受到大气压的作用
C. 图丙,空气流过飞机机翼,上方流速慢压强小,下方流速快压强大
D. 图丁,容器侧壁最下边小孔水射出的较远,是由于液体压强随深度增加而增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲,图钉帽做的宽大,是因为在相同压力下,增大受力面积,可以减小压强,故A正确,不符合题意;
B.图乙,盖在装满水杯口的硬纸片掉不下来,是因为纸片外的大气压大于杯中液体压强,纸片内外的压强差使得纸片不往下掉,故B正确,不符合题意;
C.图丙,空气流过飞机机翼,上方流速快压强小,下方流慢压强大,机翼上下压强差使飞机产生升力,故C错误,符合题意;
D.图丁,容器侧壁最下边小孔水射出的较远,是因为液体深度越深,压强越大,故D正确,不符合题意。
故选C。
10. 为保护驾车人员,汽车上有很多主动和被动的安全设计,下列说法正确的是( )
A. 汽车转弯时拉住扶手,可以减小乘客的惯性
B. 行车过程中超速会使汽车惯性变大,不容易停下来
C. 驾车人员系上安全带后可以减小撞车时惯性力带来的伤害
D. 座椅上的头枕,是为了减少车被追尾时,导致前车驾驶员的头颈部伤害
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车转弯时拉住扶手,可以防止因惯性带来的伤害,但不能减小乘客的惯性,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,行车过程中超速,但汽车惯性大小不变,故B错误;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,故C错误;
D.当汽车被追尾时,车的速度突然增大,而人的头部由于惯性仍保持原来的运动状态,会向后倾,此时座椅上的头枕可保护人的颈部免受伤害,故D正确。
故选D。
11. 下面图中所示中各现象的物理原理分析正确的是( )
A. 甲图中刚停止沸腾的水,浇上冷水后又新沸腾,说明液体沸点随气压降低而升高
B. 乙图中压强计利用了连通器的原理测量液体内部的压强
C. 丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不流下来是因为瓶外气压大于瓶内气压
D. 丁图中由于汽车外形上凸下平,快速行驶时对地面的压力会比静止时小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图甲中,浇上冷水后,刚停止沸腾的水又重新沸腾,是因为浇水后,水面上方空气温度降低,压强减小,导致水的沸点降低,低于此时水的温度,于是又沸腾,说明液体沸点随气压降低而降低,故A错误;
B.连通器的上端开口,下端连通的容器,而压强计的上端有一侧不是开口的,所以不是连通器,故B错误;
C.图丙中,瓶中水处于静止,不流出时,瓶内空气对水压力与水的重力之和等于瓶外空气对水的压力,所以瓶内空气的压强小于瓶外空气的压强,故C正确;
D.汽车外形上凸下平,快速行驶时,空气通过上面的流速大于下面的,所以上面所受的压强小于下面的,则汽车所受的空气向上的压力比向下的大,所以汽车对地面的压力小于自身重力,而汽车静止时,对地面的压力等于自身重力,故D正确。
故选CD。
12. 2022年12月世界举重锦标赛在哥伦比亚波哥大进行,中国选手蒋惠花包揽了女子49公斤级的3枚金牌,为中国举重队在巴黎奥运会周期的首个世界大赛中取得开门红。如图所示是蒋慧花站上领奖台的场景,下列说法中正确的是( )
A. 蒋惠花领奖后激动跳起不受重力的作用
B. 人受到的重力和领奖台对人的支持力是一对平衡力
C. 人受到的重力和领奖台对人的支持力是一对相互作用力
D. 奔跑庆祝的蒋惠花和队友相拥倒地是因为速度越大惯性越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.地球附近的物体都会受到地球的重力,所以蒋惠花领奖后激动跳起,仍受重力的作用,故A错误;
BC.人受到的重力和领奖台对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确,C错误;
D.惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度无关,故D错误。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共64分)
二、填空题(本大题包括8个小题,每空1分,共19分)
13. 如图所示,用扳手拧螺母时,沿顺时针方向可将螺母拧紧,沿逆时针方向会让螺母变松,这说明力的作用效果与 _____有关;当用力拧开螺丝时,在B点拧更容易些,这表明力的作用效果与 _____有关。
【答案】 ①. 力的方向 ②. 力的作用点
【解析】
【详解】[1]沿顺时针方向可使螺母拧紧,沿逆时针方向可使螺母拧松,这表明力的作用效果与力的方向有关。
[2]当用力拧开螺丝时,在B点拧更容易些,说明力的作用点影响着力的作用效果。
14. 近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光,同时也影响骑行视线,存在很大的安全隐患,如图所示,当电动车快速行驶时,遮阳伞上边空气流速______,压强______,伞面被向上吸,车身不稳定,容易引发事故。
【答案】 ①. 大 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]根据流体流速与压强的关系可知,流速大的地方压强小;电动车快速行驶时,遮阳伞向上凸起的,故上边空气流速大,所以遮阳伞上边压强小。
15. 如图甲所示,放在水平地面上物体,受到方向不变的水平拉力 F的作用,其F-t和v-t 图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是______ N,物体在 1s处于 ______(“静止”、“加速”、“匀速”)状态,当 t=3s时,物体受到的摩擦力是______ N。当t=5s 时,物体受到的摩擦力是______ N。
【答案】 ① 3 ②. 静止 ③. 5 ④. 5
【解析】
【详解】[1][2]物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用,由图丙知,物体在t=1s时静止,处于平衡状态,由图乙知,在t=1s时物体受的拉力F=3N,由平衡条件得,摩擦力为
f=F=3N
[3][4]由丙图知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力,由平衡条件得,滑动摩擦力为
当t=5s 时,物体受到的摩擦力是5N。在t=3s时,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力为5N。
16. 如图甲所示,用吸管吸饮料时,是______使饮料上升到嘴里。如果用吸管从静止的乒乓球侧面吹气(如图乙),发现乒乓球向______(选填“左”或“右”)运动。
【答案】 ①. 大气压 ②. 左
【解析】
【详解】[1]吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里。
[2]根据流体压强与流速的关系可知,流速大,压强小,吹气的位置气体流速较大,气压较小,所以乒乓球就会在周围大气压的作用下被压向了有气流的左侧。
17. 如图所示,3月30日,我国使用长征二号运载火箭,以“一箭四星”的方式成功将四颗雷达卫星发射升空。火箭发射时向后喷出高温燃气,从而获得强大的推力升空,此过程说明力可以改变物体的___________,同时说明物体间力的作用是___________的。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互
【解析】
【详解】[1]火箭获得向上的推力,由静止到运动,说明力能改变物体的运动状态。
[2]火箭向后喷出燃气,对空气有向下的作用力,而获得向上的推力,说明力的作用是相互的。
18. 如图所示的“押加”是我国少数民族体育项目之一,又称为“大象拔河” 比赛中,在僵持状态下,甲对布带的拉力___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)乙对布带的拉力;参赛队员为了获胜,在鞋底上缠绕几圈绳子,目的是为了___________(选填“增大”或“减小”)摩擦。
【答案】 ①. 等于 ②. 增大
【解析】
【分析】
【详解】[1]僵持状态下,布带处于静止状态,甲对布带的拉力和乙对布带的拉力是一对平衡力,所以它们大小相等。
[2]参赛队员为了获胜,在鞋底上缠绕几圈绳子,增大了鞋底与地面间的粗糙程度,从而增大了摩擦力。
19. 冬奥会期间,奥运村部餐饮处采用智能送菜机器人替代人工送菜,如图所示。当托盘中放入菜品后,机器人的惯性将___________,运行时受到地面的摩擦力将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]物体的惯性与质量有关,放入菜品,机器人的质量增大,惯性增大。
[2]放入菜品后,机器人的质量增大,重力增大,对地面的压力增大,而接触面的粗糙程度不变,所以运动时受到地面的摩擦力将变大。
20. 如图所示,底面积不同的甲、乙圆柱形容器(S甲>S乙)分别装有不同的液体,两液体对甲、乙容器底部的压强相等,则甲、乙两种液体密度大小关系为ρ甲_________ρ乙;两液体对底部的压力大小关系为F甲___________F乙;若从甲、乙中抽取相同深度的液体,则剩余液体对底部的压强大小关系为p甲___________p乙。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. < ②. > ③. >
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,两容器内所装液体的深度
h甲>h乙
两容器内液体对容器底部的压强相等,根据p=ρgh可知,两液体的密度
ρ甲<ρ乙
圆柱形容器底面积的关系
S甲>S乙
由F=pS可知两液体对底部的压力大小关系为
F甲>F乙
[3]抽出相同深度的液体,即抽取的深度关系为
h甲1=h乙1
根据p=ρgh可知,抽取液体的压强关系
Δp甲<Δp乙
原来它们对容器底部的压强相等,甲中剩余液体对容器底的压强为
p甲=p-Δp甲
乙中剩余液体对容器底的压强为
p乙=p-Δp乙
剩余液体对容器底部的压强
p甲>p乙
三、作图、实验探究题(本题共5个小题,共24分)
21. 如图所示,木箱在10N的水平推力作用下保持静止。请画出木箱所受摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木箱在10N的水平推力作用下保持静止,此时木箱处于平衡状态,水平方向的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,如图所示:
22. 某同学沿滑梯下滑,如图甲所示,用方框代替该同学,请在图乙中作出该同学所受重力和支持力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】该同学受到的重力G方向竖直向下,作用点在重心;所受支持力F方向垂直于斜面向上,作用点画在重心,如图:
23. 老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)小亮是通过观察___________来探究压力的作用效果的。
(2)如图所示,小亮同学将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制___________不变。从该实验中得出的结论是_____,压力的作用效果越明显。
(3)小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他接下来应该操作的方法是___________,然后将两瓶矿泉水正立放在海绵上。
(4)此实验____(选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵,原因是硬纸板___。
(5)小华同学用另一种器材也做了该实验,如图所示,实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他的结论是___________(选填正确或错误),理由是___________。
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. 压力 ③. 压力一定,受力面积越小 ④. 其中一瓶矿泉水倒掉一部分 ⑤. 不能 ⑥. 压力的作用效果不明显 ⑦. 错误 ⑧. 没有控制压力相同
【解析】
【详解】(1)[1]根据转换法,小亮是通过观察海绵的凹陷程度来探究压力的作用效果的。
(2)[2]由图可知,两瓶相同的矿泉水按不同方式放置,目的是为了控制压力不变。
[3]由此可知,压力相同,倒放时受力小,压力作用明显,得出结论为,压力一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[4]小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,要控制受力面积相同,改变压力大小,他接下来应该操作的方法是将其中一瓶矿泉水倒掉一部分,然后将两瓶矿泉水正立放在海绵上。
(4)[5][6]此实验不能使用硬质板代替海绵,因为硬纸板的压力的作用效果不明显,无法观察到压力的作用效果与压力大小的关系。
(5)[7][8]研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,则压力变小了,由此他得出结论是错误的,是因为没有控制压力相同。
24. 小于利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a。如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b。如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c。如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离
请针对以上操作,回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“a”“b”或“c”);
(2)纠正错误后,为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由滑下,这样做的目的是:使小车到达底端水平面时______;
(3)多次实验进行分析,表面越光滑,小车受到的阻力,它运动的越远。并进一步推测:如果小车受到的阻力为零,它将永远做______;
(4)在此基础上,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“能”或“不能”)直接由实验得出。
【答案】 ①. b ②. 具有相同的初速度 ③. 匀速直线运动 ④. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;所以b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了斜面的粗糙程度,就不能保持初速度相同了。
(2)[2]实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度,探究阻力对物体运动的影响,采用了控制变量法。
(3)[3]由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动距离越远;由此可以推理:当小车不受阻力时,速度将不会减小,将沿着光滑的水平面永远做匀速直线运动。
(4)[4]牛顿第一定律描述的是物体不受力时的运动情况,在实际生活中不受力的物体是不存在的,所以牛顿第一定律不能由实验直接得出,而是在大量经验事实的基础上通过进一步的推理而概括出来的。
25. 某同学在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择长木板、毛巾、木块、弹簧测力计等器材进行实验。他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小;
(1)为测量滑动摩擦力的大小,实验时,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,这样操作的目的是______ ;
(2)如图甲和乙所示,该同学将木块和沿竖直方向切掉一半后的木块分别放在木板上进行实验,测得木块两次所受摩擦力并进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。而同组的另一位同学说由这样的探究而分析得出结论的过程是不科学的,该同学的主要问题是没有采用控制变量法来进行研究,请你围绕本实验探究的问题具体说明理由______ 。
(3)针对实验中的一些问题,该同学进行了改进:固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验,无论长木板是否做匀速直线运动,都可获得木块受到的摩擦力大小,如图丙所示。该同学此改进的依据是:______ ;
(4)此实验改进的优点是______ (多选)。
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,弹簧测力计示数较稳定,较容易读出正确的数值
C.改进后,实验时不需要控制变量
【答案】 ①. 测量滑动摩擦力的大小 ②. 没有控制压力大小相同 ③. 木块相对地面处于静止状态 ④. AB
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据二力平衡,测力计示数等于摩擦力的大小,故可测量滑动摩擦力的大小。
(2)[2]因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,即没有控制压力大小相同,所以得出了不科学的结论。
(3)[3]用图丙所示的装置进行实验,当拉动长木板运动的过程中,木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(4)[4]无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态即平衡状态,这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小,不需要匀速直线拉动木块,所以容易读数,故选AB。
26. 某同学设计实验“探究液体压强大小与什么因素有关”,实验器材:压强计(U形管所装液体是水)、刻度尺、烧杯、适量水和盐水。
(1)实验前,该同学检查实验装置是否漏气,具体操作及判断是否漏气的做法和方法是:按压探头的橡皮膜,观察______ ,若发现______ ,则表明实验装置不漏气;
(2)调试安装好压强计,进行了如图所示的实验操作。分析比较图乙、丙、丁三次实验现象,可初步得出结论______ ;
(3)分析比较实验______ 可知,同种液体的深度越大,液体内部的压强越大。
【答案】 ①. U形管两侧液面 ②. U形管中相平的液面出现高度差 ③. 同一液体、同一深度,液体内部向各个方向的压强相等 ④. 甲、乙
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验前,该同学检查实验装置是否漏气,具体操作及判断是否漏气的做法和方法是:按压探头的橡皮膜,观察U形管两侧液面高度是否发生变化,若发现U形管中相平的液面出现高度差,则表明实验装置密封性较好,装置不漏气。
(2)[3]分析比较图乙、丙、丁三次实验发现,同种液体中橡皮膜的朝向不同,液体深度相同,根据转换法可知液体产生压强相同,故可以得出结论:同一液体、同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(3)[4]探究液体内部的压强与液体深度的关系时,由控制变量法可知,应控制液体的密度相同,改变液体的深度,所以需要比较甲、乙两次实验。
四、计算题(本题包括3个小题,共21分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
27. 如图所示,一辆装载钢卷的卡车在3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶,已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍(g取10N/kg),求:
(1)车受到路面的摩擦阻力的大小;
(2)卡车和钢卷所受的总重的大小;
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,要使卡车能以30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
【答案】(1)3000N (2)15000N (3)2400N
【解析】
【详解】(1)已知卡车做匀速直线运动,摩擦力与牵引力平衡,即:f=F=3000N;从图上可以看出牵引力的方向水平向左,则摩擦力的方向水平向右;
(2)已知f=0.2,则G总=15000N.
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,即G钢=300kg卡车和钢卷所受的总重G总=15000N3000N=12000N,则f=F=0.2G总=0.212000N=2400N.
28. 小明与家人乘坐新能源四轮汽车去旅行。汽车和人的总重为1.6×104N,每个轮胎与地面的接触面积是0.1m2。求:
(1)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压力;
(2)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压强。
【答案】(1)1.6×104N;(2)4×104Pa
【解析】
【详解】解:(1)新能源汽车静止时对水平地面的压力等于汽车和人的总重,即
F=G=1.6×104N
(2)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压强
答:(1)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压力为1.6×104N;
(2)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压强为4×104Pa。
29. 如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,水深12cm,放置在面积为1m2的水平桌面中央,试求:(g=10N/kg)
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)水对茶壶底部的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)1.2×103Pa;(2)4.8N;(3)2.5×103Pa
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)水对茶壶底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
即水对茶壶底部的压强为1.2×103Pa。
(2)水对茶壶底部的压力为
F=pS=1.2×103Pa×4×10-3m2=4.8N
即水对茶壶底部的压力为4.8N。
(3)茶壶对桌面的压力
F′=G壶+G水= 0.4kg×10N/kg+0.6kg×10N/kg=10N
茶壶对桌面的压强为
p′===2.5×103Pa
即茶壶对桌面的压强为2.5×103Pa。
答:(1)水对茶壶底部的压强为1.2×103Pa;
(2)水对茶壶底部的压力为4.8N;
(3)茶壶对桌面的压强为2.5×103Pa。
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