02,福建省三明市三元区2023-2024学年八年级下学期4月期中物理试题
展开1.(2分)如图所示,将木球浸入装有盐水的杯子中,木球所受浮力的施力物体是( )
A.地球B.木球C.盐水D.杯子
2.(2分)下列物体在运动过程中,处于平衡状态的是( )
A.在空中自由下落的苹果
B.在平直公路上匀速行驶的汽车
C.正在草坪上越滚越慢的足球
D.风中摇摆的树叶
3.(2分)如图所示,圆锥体重为G,悬浮在水中时受到水对它向上的压力为F1,向下的压力为F2这两个力之间的关系是( )
A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2D.无法判断
4.(2分)在如图所示的实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.吸管喝饮料B.茶壶
C.微小压强计D.活塞式抽水机试卷源自 每日更新,汇集全国各地小初高最新试卷。5.(2分)如图所示,教室里悬挂的电灯处于静止状态,如果它受到的所有的外力突然全部消失,它将( )
A.加速下落B.匀速下落C.减速下落D.保持静止
6.(2分)一个物体同时受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是( )
A.2NB.5NC.7ND.9N
7.(2分)如图所示情景中,为了增大压强的是( )
A.房屋建在承重面积更大的地基上
B.通过沼泽地时脚下垫木板
C.载重汽车装有很多轮子
D.压路机的碾子质量很大
8.(2分)下列四幅图中,不能说明大气压存在的是( )
A.吸盘式挂钩B.帕斯卡裂桶实验
C.瓶吞鸡蛋D.用吸管吸饮料
9.(2分)下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子B.水中游弋的小鱼
C.水中大桥的桥墩D.海底水草的叶子
10.(2分)如图所示,教室里悬挂着的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是( )
A.悬绳对吊灯的拉力B.天花板对悬绳的拉力
C.吊灯对悬绳的拉力D.悬绳对天花板的拉力
11.(2分)一块均匀的长方体砖块,分别按图所示甲、乙、丙三种方式放置在水平地面上,其中对地面压强最大的放置方式是( )
A.图甲B.图乙C.图丙D.无法判断
12.(2分)如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有相同质量的不同种类的液体,当B管倾斜,A管竖直放置时,两管液面等高,则( )
A.A管中液体对管底的压强比B中小
B.A管中液体对管底的压强比B中大
C.A管中液体对管底的压强和B中相等
D.A管中液体的密度比B中管中液体的密度小
13.(2分)列车提速后,站台的安全线应画得比原来距铁轨( )
A.远B.近C.一样D.不确定
14.(2分)细心的小明通过平时观察发现如下现象,其中表述不正确的是( )
A.如图甲,“覆杯实验”证明了大气压的存在
B.如图乙,盆景自动供水装置利用了连通器原理
C.如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,是为了能够承受水深处的较大的压强
D.如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
15.(2分)有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力为20NB.B的密度为3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5D.p4=1.6×104Pa
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
16.(2分)甲、乙两同学一起推一张放在水平光滑地面上的桌子,甲用30N水平向右推力,乙用50N水平向左推力,两力沿同一直线,桌子受到的合力大小 方向 。
17.(2分)如图所示,两个手指用力水平压住铅笔两端使其静止。此时,笔尖和笔尾对两手指的压力大小 (选填“相同”或“不同”),使得两手指的凹陷程度 (选填“相同”或“不同”)。
18.(2分)如图是“注射新型冠状病毒疫苗”的情景,注射器吸取药液时,是利用 把药吸取上来的;注射器的针头做的很尖,是通过 的方法,增大使用时的压强,以便容易刺入人体。
19.(2分)我国海军舰艇赴亚丁湾护航时护航编队一般采用前后护航而不采用并排护航,这是因为当两船高速并排行驶时,两船之间的流体流速 ,压强 ,容易发生撞船事故。
20.(2分)如图所示,玻璃管装有水倾斜放置,管内水对容器底部的压强为 Pa,此数据表示的物理意义是 。
21.(2分)如图所示,物体静止时弹簧测力计示数为1.5N,排开水的体积为30mL,则物体所受浮力为 N,当向水中加盐时,物体所受浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
三、作图题:本大题共1小题,共4分。
22.(4分)如图,作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23.(4分)近年来,一些学校用上了校车,如图所示。小梦坐在快速行驶的校车车窗旁,她推开车窗玻璃时,窗帘被“吸”到了窗外;当校车在紧急刹车时,小梦同学会向前倾,请你用所学的物理知识解释上述两种现象。
五、实验探究题:本大题共6小题,共30分。
24.(6分)如图所示是研究牛顿第一定律的实验。
请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在平面上开始运动的速度 ;
(2)实验为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是 ;
(3)实验结论:平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越 ;
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做 运动,可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体 的原因;
(5)牛顿第一定律是建立在 (填序号)。
A.日常生活经验的基础上
B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上
D.实验和科学推理相结合的基础上
25.(4分)如图是利用放在水平桌面上的小方桌、砝码、泡沫塑料探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验过程和现象,则:
(1)该实验是通过观察泡沫塑料的 来比较压力的作用效果的。
(2)分析甲、乙两图实验现象可知:当 时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)如图乙、丙所示实验中,泡沫塑料对水平桌面的压强p乙 p丙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)成语“如坐针毡”所蕴含的物理原理可用图 两个实验现象来说明。
26.(5分)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下。
(1)实验中液体压强是用U形管两侧液面 来表示的;用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面发生灵活变化,说明该压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)通过比较B、D两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)通过比较A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
(4)通过比较 两个图,可探究液体压强与液体密度的关系。
27.(5分)下面是小明同学实验探究过程:
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
【设计实验和进行实验】
(1)如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(2)你观察到的现象是 (填“两张纸向中间靠拢”或“两张纸向两边分开”);
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: ;
【评估与交流】
(3)下列事例中运用该知识点工作的是 (填字母);
A.飞机机翼
B.潜水艇浮出水面
(4)图2是喷雾器的原理示意图,请你分析:当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 (填“大”或“小”),在 的作用下,液体就会沿着细管上升。
28.(5分)在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的 ;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态,则产生这一现象的原因是 ;
(2)现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将 ,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定 ;
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,则弹簧测力计的示数为 。
29.(5分)(1)如图所示,如果某同学在老师的指导下仿照意大利的科学家托里拆利做这个实验时,测得液面高度差为750mm,表明实验当地的大气压比标准大气压 ;
(2)若将玻璃管向上提升1cm(玻璃管不离开水银槽的水银面),此时管内真空部分的长度将 (“变长”、“变短”或“不变”);
(3)若将玻璃管向下压1cm,则管内水银液面高度差将 750mm;(“>”、“<”或“=”)
(4)若将玻璃管倾斜,则管内水银柱的长度将增加,竖直高度将 ;(“增加”、“减少”或“不变”)
(5)若管顶端开了一个小孔,则根据连通器原理,管中的水银 喷出。(“会”或“不会”)。
六、计算题:本大题共3小题,共20分。
30.(6分)为了环保出行,节能减排,减少拥堵压力,现在城市里很多上班族选择折叠电动车作为上下班的交通工具。某品牌的折叠电动车质量为18kg,出厂测试的时候在平直的路上匀速行驶200m用了20s,此时电动车受到的阻力是35N.求:
(1)这台折叠电动车受到的重力;
(2)这台折叠电动车出厂测试时候的速度;
(3)这台折叠电动车出厂测试时候的牵引力。(g取10N/kg)
31.(6分)新冠疫情期间,为了尽可能避免病毒的交叉感染,京东开始使用无人配送车。如图所示,该车空载时质量为100kg;满载时对水平地面的压强为2.4×105Pa,车轮与地面的总接触面积为0.005m2.g取10N/kg.求:
(1)空载时京东无人配送车所受的重力;
(2)满载时配送车对地面的压力;
(3)满载时货物的质量。
32.(8分)如图所示,把一只平底玻璃杯放在水平桌面上,在瓶内装入150g的水,杯子与桌面的接触面积是10cm2,取g=10N/kg,求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103Pa,求玻璃杯的质量。
参考答案与试题解析
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1.(2分)如图所示,将木球浸入装有盐水的杯子中,木球所受浮力的施力物体是( )
A.地球B.木球C.盐水D.杯子
【解答】解:浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力,木球浸在盐水中,所以浮力的施力物体是盐水。
故选:C。
2.(2分)下列物体在运动过程中,处于平衡状态的是( )
A.在空中自由下落的苹果
B.在平直公路上匀速行驶的汽车
C.正在草坪上越滚越慢的足球
D.风中摇摆的树叶
【解答】解:
A、在空中自由下落的苹果,下落速度越来越快,不是平衡状态;故A错误;
B、在平直公路上匀速行驶的汽车,处于匀速直线运动状态,是平衡状态。故B正确;
C、正在草坪上越滚越慢的足球,速度越来越慢,不是平衡状态,故C错误;
D、风中摇摆的树叶,速度大小和运动方向始终在变化,不是平衡状态,故D错误。
故选:B。
3.(2分)如图所示,圆锥体重为G,悬浮在水中时受到水对它向上的压力为F1,向下的压力为F2这两个力之间的关系是( )
A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2D.无法判断
【解答】解:因为物体悬浮即静止状态,所以物体受力平衡;
又因为物体竖直向上受到水对物体向上的压力、竖直向下受到水对物体向下的压力和重力作用,并且竖直向上的力等于竖直向下的力,所以上下表面受到的压力差等于物体的重力。所以F1>F2。
故选:A。
4.(2分)在如图所示的实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.吸管喝饮料B.茶壶
C.微小压强计D.活塞式抽水机
【解答】解:A、在吸饮料时,细管内的气压变小,外界大气压大于管内大气压,故饮料在外界大气压的作用下压入细管中,故是利用大气压强的原理工作的,故A错误;
B、茶壶是利用连通器的原理制成的,故B正确;
C、U形管本身是一个连通器,但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,故C错误;
D、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,其结构不符合上端开口、底部连通的特点,不是连通器,故D错误。
故选:B。
5.(2分)如图所示,教室里悬挂的电灯处于静止状态,如果它受到的所有的外力突然全部消失,它将( )
A.加速下落B.匀速下落C.减速下落D.保持静止
【解答】解:教室里悬挂的电灯处于静止状态,如果它受到的所有的外力突然全部消失,根据牛顿第一定律可知,电灯的运动状态将不做任何改变,即仍保持静止状态。
故选:D。
6.(2分)一个物体同时受到同一直线上两个力的作用,其中F1=3N,F2=4N,若用一个力等效代替这两个力,则这个力的大小可能是( )
A.2NB.5NC.7ND.9N
【解答】解:作用在同一个物体、同一直线上的两个力,F1=3N,F2=4N;
当两个力的方向相反时,合力为:F=F2﹣F1=4N﹣3N=1N;
当两个力的方向相同时,合力为:F′=F2+F1=4N+3N=7N;
因此合力有两种情况,故C正确。
故选:C。
7.(2分)如图所示情景中,为了增大压强的是( )
A.房屋建在承重面积更大的地基上
B.通过沼泽地时脚下垫木板
C.载重汽车装有很多轮子
D.压路机的碾子质量很大
【解答】解:A、房屋建在承重面积更大的地基上,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、通过沼泽地时脚下垫木板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故B不合题意;
C、载重汽车装有很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故C不合题意;
D、压路机的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。故D符合题意。
故选:D。
8.(2分)下列四幅图中,不能说明大气压存在的是( )
A.吸盘式挂钩B.帕斯卡裂桶实验
C.瓶吞鸡蛋D.用吸管吸饮料
【解答】解:
A、吸盘放在墙上后,用力挤压,排出一定的气体,吸盘内的气体质量一定,当吸盘恢复原状时,体积增大,内部气压减小,外部大气压不变,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,压住吸盘,使它牢牢的固定在墙上,故A不合题意。
B、帕斯卡裂桶实验,是因为受到液体压强的缘故,故B符合题意。
C、瓶内气体温度升高,压强减小,在外界大气压的作用下,鸡蛋被压入瓶中,故C不合题意
D、当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着汽水进入口中,故D不合题意。
故选:B。
9.(2分)下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子B.水中游弋的小鱼
C.水中大桥的桥墩D.海底水草的叶子
【解答】解:
(1)ABD中的物体浸在液体中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力。故ABD选择中的物体均受浮力作用;
(2)C中的桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用。
故选:C。
10.(2分)如图所示,教室里悬挂着的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是( )
A.悬绳对吊灯的拉力B.天花板对悬绳的拉力
C.吊灯对悬绳的拉力D.悬绳对天花板的拉力
【解答】解:A、悬绳对吊灯的拉力和吊灯受的重力,符合二力平衡的条件,因此它们是一对平衡力;
B、天花板对悬绳的拉力和吊灯受的重力,二力作用在两个物体上,因此不是一对平衡力;
C、吊灯对悬绳的拉力和吊灯受到的重力,二力作用在两个物体上,并且方向相同,因此它们不是一对平衡力;
D、悬绳对天花板的拉力和吊灯受到的重力,二力的方向相同,并且作用在两个物体上,因此不是一对平衡力。
故选:A。
11.(2分)一块均匀的长方体砖块,分别按图所示甲、乙、丙三种方式放置在水平地面上,其中对地面压强最大的放置方式是( )
A.图甲B.图乙C.图丙D.无法判断
【解答】解:∵在水平地面上,F=G,
∴对地面的压力相等,
∵乙图(立放)时受力面积最小
∴由压强公式可知,乙图对地面的压强最大。
故选:B。
12.(2分)如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有相同质量的不同种类的液体,当B管倾斜,A管竖直放置时,两管液面等高,则( )
A.A管中液体对管底的压强比B中小
B.A管中液体对管底的压强比B中大
C.A管中液体对管底的压强和B中相等
D.A管中液体的密度比B中管中液体的密度小
【解答】解:由图知,VA<VB,
∵mA=mB,
∴由ρ=可知,ρA>ρB,
又∵两管液面相平(液体的深度h相同),
∴由p=ρgh可知,两管中的液体对管底压强:pA>pB。
故选:B。
13.(2分)列车提速后,站台的安全线应画得比原来距铁轨( )
A.远B.近C.一样D.不确定
【解答】解:列车提速后,空气流速变大,压强变小,为了有效避免安全事故的发生,防止由于车道压强小,造成人被卷入车道中,所以站台的安全线距离比原来的远,故A正确、BCD错误。
故选:A。
14.(2分)细心的小明通过平时观察发现如下现象,其中表述不正确的是( )
A.如图甲,“覆杯实验”证明了大气压的存在
B.如图乙,盆景自动供水装置利用了连通器原理
C.如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,是为了能够承受水深处的较大的压强
D.如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
【解答】解:A、纸片托水的“覆杯实验”,纸片托水正是因为大气压托起了纸片,能证明大气压的存在,故A正确;
B、盆景自动供水装置,蓄水瓶上端密封,不是连通器,故B错误;
C、由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,并且液体的压强随深度增加而增大,即越往下面,液体内部压强越大,故拦河大坝的修建成上窄下宽的梯形,为了能够承受水深处的较大的压强,故C正确;
D、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲、下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小;因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的压力差,也就是升力,故D正确。
故选:B。
15.(2分)有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力为20NB.B的密度为3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5D.p4=1.6×104Pa
【解答】解:A、将A按图甲的方式放在水平桌面上,根据p=可知A对桌面的压力F1=p1SA=1.0×103Pa×20×10﹣4m2=2N,A的重力GA=F1=2N,故A错误;
B、若按图丙的方式放置时,根据p=可知B对A的压力F3=p3SA=6.0×103Pa×20×10﹣4m2=12N,
B的重力GB=F3=12N,B的质量mB===1.2kg=1200g,B的密度ρB===3.0g/cm3,故B正确;
C、将B按图乙的方式放在水平桌面上,B对桌面的压强p2====2.4×103Pa,
故:==,故C错误;
D、若按图丙的方式放置时,A对桌面的压强p4====7×103Pa,故D错误。
故选B。
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
16.(2分)甲、乙两同学一起推一张放在水平光滑地面上的桌子,甲用30N水平向右推力,乙用50N水平向左推力,两力沿同一直线,桌子受到的合力大小 20N 方向 水平向左 。
【解答】解:合力为二力之差即F=F1﹣F2=50N﹣30N=20N,方向同较大的力水平向左。
故答案为:20N;水平向左。
17.(2分)如图所示,两个手指用力水平压住铅笔两端使其静止。此时,笔尖和笔尾对两手指的压力大小 相同 (选填“相同”或“不同”),使得两手指的凹陷程度 不同 (选填“相同”或“不同”)。
【解答】解:
铅笔处于静止状态,铅笔受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。
由于手指对铅笔的压力与笔对手指的压力是一对相互作用力,所以笔尾对手指的压力等于笔尖对手指的压力;
由于笔尖的面积小于笔尾的面积,所以两手指的凹陷程度不同。
故答案为:相同;不同。
18.(2分)如图是“注射新型冠状病毒疫苗”的情景,注射器吸取药液时,是利用 大气压 把药吸取上来的;注射器的针头做的很尖,是通过 减小受力面积 的方法,增大使用时的压强,以便容易刺入人体。
【解答】解:
(1)用注射器吸取药液时,用手向后拉动活塞,使针管内的压强变小,外面的药液在大气压作用下,通过针头进入针管里;
(2)注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,以便容易刺入人体。
故答案为:大气压;减小受力面积。
19.(2分)我国海军舰艇赴亚丁湾护航时护航编队一般采用前后护航而不采用并排护航,这是因为当两船高速并排行驶时,两船之间的流体流速 大 ,压强 小 ,容易发生撞船事故。
【解答】解:由流体压强和流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;可知:
若两船靠得比较近且并排前进,两船之间的水流通道变窄,流速变大,压强变小,小于两船外侧的压强,便形成向内的压强差,容易发生撞船事故。
故答案为:大;小。
20.(2分)如图所示,玻璃管装有水倾斜放置,管内水对容器底部的压强为 4000 Pa,此数据表示的物理意义是 物体1m2面积上受到的压力为4000N 。
【解答】解:由图可知,容器底部的深度h=40cm=0.4m,
管内水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa;
4000Pa表示物体1m2面积上受到的压力为4000N。
故答案为:4000;物体1m2面积上受到的压力为4000N。
21.(2分)如图所示,物体静止时弹簧测力计示数为1.5N,排开水的体积为30mL,则物体所受浮力为 0.3 N,当向水中加盐时,物体所受浮力将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【解答】解:由题知,排开水的体积V排=30mL=30×10﹣6m3,
则物体所受浮力为:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m3=0.3N;
当向水中加盐时,水的密度变大,排开水的体积不变(物体浸没在水中),根据F浮=ρ液gV排知,物体所受浮力将变大。
故答案为:0.3;变大。
三、作图题:本大题共1小题,共4分。
22.(4分)如图,作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
【解答】解:物体漂浮时受到的浮力等于重力,重力从重心竖直向下画,浮力从重心竖直向上画,如图:
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23.(4分)近年来,一些学校用上了校车,如图所示。小梦坐在快速行驶的校车车窗旁,她推开车窗玻璃时,窗帘被“吸”到了窗外;当校车在紧急刹车时,小梦同学会向前倾,请你用所学的物理知识解释上述两种现象。
【解答】答:
(1)由于校车疾速行驶,校车外空气流动速度大,压强小;车内空气流动速度小,压强大,车内气体压强大于车外气体压强,所以窗帘被“吸”到了窗外;
(2)小梦在行驶的校车上,与校车一起运动,当校车突然刹车时,小梦的下身随着车一起减速,而上身由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以当校车在紧急刹车时,小梦同学会向前倾。
五、实验探究题:本大题共6小题,共30分。
24.(6分)如图所示是研究牛顿第一定律的实验。
请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在平面上开始运动的速度 相同 ;
(2)实验为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是 改变水平地面的粗糙程度 ;
(3)实验结论:平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越 慢 ;
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做 匀速直线 运动,可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体 运动状态 的原因;
(5)牛顿第一定律是建立在 D (填序号)。
A.日常生活经验的基础上
B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上
D.实验和科学推理相结合的基础上
【解答】解:(1)根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同;
(2)木板表面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,实验为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是:改变水平地面的粗糙程度;
(3)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;
(4)根据(3),可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车的速度不会发生改变,将做匀速运动,可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体物体运动状态的原因;
(5)牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上,故选:D。
故答案为:(1)相同;
(2)改变水平地面的粗糙程度;
(3)慢;
(4)匀速直线;运动状态;
(5)D。
25.(4分)如图是利用放在水平桌面上的小方桌、砝码、泡沫塑料探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验过程和现象,则:
(1)该实验是通过观察泡沫塑料的 凹陷程度 来比较压力的作用效果的。
(2)分析甲、乙两图实验现象可知:当 受力面积一定 时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)如图乙、丙所示实验中,泡沫塑料对水平桌面的压强p乙 大于 p丙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)成语“如坐针毡”所蕴含的物理原理可用图 乙、丙 两个实验现象来说明。
【解答】解:
(1)压力的作用效果用泡沫塑料的形变程度来反映,形变程度越大,压力作用效果越明显。
(2)甲、乙两图,受力面积相同,压力增大时,泡沫塑料凹陷程度越大,可得到的结论是:当受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)乙、丙两图,压力大小相同,受力面积越小,泡沫塑料凹陷程度越大,所以是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的;结论是:当压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4)“如坐针毡”是指通过减小了受力面积,使压力作用的效果更明显,即可通过比较图乙、丙两个实验现象来验证。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)受力面积一定;(3)大于;(4)乙、丙。
26.(5分)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下。
(1)实验中液体压强是用U形管两侧液面 高度差 来表示的;用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面发生灵活变化,说明该压强计 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)通过比较B、D两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)通过比较A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 相等 。
(4)通过比较 D、E 两个图,可探究液体压强与液体密度的关系。
【解答】解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;
用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)B、D两图液体的密度相同,探头在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,探究液体压强与深度的关系,得出结论是液体密度一定时,液体内部压强随液体深度的增加而增大;
(3)通过比较A、B、C三个图,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向前、向上、向下等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等;
(4)要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择D、E两图。
故答案为:(1)高度差;不漏气;(2)增大;(3)相等;(4)D、E。
27.(5分)下面是小明同学实验探究过程:
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
【设计实验和进行实验】
(1)如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(2)你观察到的现象是 两张纸向中间靠拢 (填“两张纸向中间靠拢”或“两张纸向两边分开”);
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: 空气中流速大的地方,压强小 ;
【评估与交流】
(3)下列事例中运用该知识点工作的是 A (填字母);
A.飞机机翼
B.潜水艇浮出水面
(4)图2是喷雾器的原理示意图,请你分析:当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 较小 (填“大”或“小”),在 大气压强 的作用下,液体就会沿着细管上升。
【解答】解:【设计实验和进行实验】
(2)向两纸中间用力吹气,两纸中间气体的流速大,压强小,两张纸在大气压的作用下,向中间靠拢。
【分析和论证】
通过本实验可以得出的初步结论是:空气流速大的地方压强小。
【评估与交流】
(3)A.飞机机翼利用了流体压强与流速的关系;
B.潜水艇浮出水面利用了浮沉条件。
故选A。
(4)在图2喷雾器的原理示意图中,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强变小,在大气压的作用下,瓶内液体就会沿着细管上升,进而喷出。
故答案为:(1)两张纸向中间靠拢;(2)空气中流速大的地方,压强小;(3)A;(4)较小;大气压强。
28.(5分)在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的 大小相等 ;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态,则产生这一现象的原因是 木块与桌面间存在摩擦力 ;
(2)现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将 转动回来 ,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定 在同一直线上 ;
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,则弹簧测力计的示数为 5N 。
【解答】解:(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用,平衡力大小相等;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;
(2)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上;
(3)弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码,即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力,所以弹簧测力计的示数为5N。
故答案为:(1)大小相等;木块与桌面间存在摩擦力;(2)转动回来;在同一直线上;(3)5N。
29.(5分)(1)如图所示,如果某同学在老师的指导下仿照意大利的科学家托里拆利做这个实验时,测得液面高度差为750mm,表明实验当地的大气压比标准大气压 小 ;
(2)若将玻璃管向上提升1cm(玻璃管不离开水银槽的水银面),此时管内真空部分的长度将 变长 (“变长”、“变短”或“不变”);
(3)若将玻璃管向下压1cm,则管内水银液面高度差将 = 750mm;(“>”、“<”或“=”)
(4)若将玻璃管倾斜,则管内水银柱的长度将增加,竖直高度将 不变 ;(“增加”、“减少”或“不变”)
(5)若管顶端开了一个小孔,则根据连通器原理,管中的水银 不会 喷出。(“会”或“不会”)。
【解答】解:(1)一标准大气压可支持760mm水银柱,如图所示,如果某同学在老师的指导下仿照意大利的科学家托里拆利做这个实验时,测得液面高度差为750mm,表明实验当地的大气压比标准大气压小;
(2)将玻璃管竖直上提,水银柱产生的压强会大于大气压,故水银柱会下降到原来的高度,即高度不变,还是750mm水银柱,所以管内真空部分的长度会变长;
(3)同理,将玻璃管下压1cm时,管内的水银柱高还是750mm;
(4)将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但长度会变大一些;
(5)当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降。此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平。
故答案为:(1)小;(2)变长;(3)=;(4)不变;(5)不会。
六、计算题:本大题共3小题,共20分。
30.(6分)为了环保出行,节能减排,减少拥堵压力,现在城市里很多上班族选择折叠电动车作为上下班的交通工具。某品牌的折叠电动车质量为18kg,出厂测试的时候在平直的路上匀速行驶200m用了20s,此时电动车受到的阻力是35N.求:
(1)这台折叠电动车受到的重力;
(2)这台折叠电动车出厂测试时候的速度;
(3)这台折叠电动车出厂测试时候的牵引力。(g取10N/kg)
【解答】解:(1)折叠电动车受到的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N;
(2)电动车出厂测试时候的速度v===10m/s;
(3)因为匀速行驶,由二力平衡条件可得,测试时候的牵引力F=f=35N。
答:(1)这台折叠电动车受到的重力为180N;
(2)这台折叠电动车出厂测试时候的速度为10m/s;
(3)这台折叠电动车出厂测试时候的牵引力为35N。
31.(6分)新冠疫情期间,为了尽可能避免病毒的交叉感染,京东开始使用无人配送车。如图所示,该车空载时质量为100kg;满载时对水平地面的压强为2.4×105Pa,车轮与地面的总接触面积为0.005m2.g取10N/kg.求:
(1)空载时京东无人配送车所受的重力;
(2)满载时配送车对地面的压力;
(3)满载时货物的质量。
【解答】解:(1)空载时京东无人配送车所受的重力为:
G=mg=100kg×10N/kg=1×103N;
(2)由p=可知,满载时配送车对地面的压力为:
F=pS=2.4×105Pa×0.005m2=1.2×103N;
(3)因为F=G货+G车,则G货=F﹣G车=1.2×103N﹣1×103N=200N,
所以满载时货物的质量为:m货===20kg。
答:(1)空载时京东无人配送车所受的重力为103N;
(2)满载时配送车对地面的压力为1.2×103N;
(3)满载时货物的质量为20kg。
32.(8分)如图所示,把一只平底玻璃杯放在水平桌面上,在瓶内装入150g的水,杯子与桌面的接触面积是10cm2,取g=10N/kg,求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103Pa,求玻璃杯的质量。
【解答】解:(1)杯内水的深度:
h=12cm=0.12m,
水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)由p=可得,水对杯底的压力:
F=pS=1200Pa×10×10﹣4m2=1.2N;
(3)桌面所受玻璃杯的压力:
F′=p′S=2.7×103Pa×10×10﹣4m2=2.7N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,玻璃杯的总质量:
m====0.27kg=270g,
则玻璃杯的质量:
m杯=m﹣m水=270g﹣150g=120g。
答:(1)水对杯底的压强为1200Pa;
(2)水对杯底的压力为1.2N;
(3)玻璃杯的质量为120g
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