2020-2021学年安徽省蚌埠市局属初中八年级(下)第二次联考物理
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这是一份2020-2021学年安徽省蚌埠市局属初中八年级(下)第二次联考物理,共21页。试卷主要包含了0分),8N/kg×0,0×103;980,0N﹣1等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年安徽省蚌埠市局属初中八年级(下)第二次联考物理试卷
一.单选题(每题2分,共24.0分)
1.(2分)关于物体的运动状态改变,说法正确的是( )
A.必须是从静止变为运动
B.只要做曲线运动,运动状态就在不停地改变
C.运动状态改变,必须速度大小和运动方向都发生改变
D.运动物体的速度大小不变,其运动状态就没有改变
2.(2分)仔细观察每个弹簧测力计可知,弹簧测力计的刻度都是均匀的。自制弹簧测力计时,量得弹簧原长5cm,当弹簧受到5N的拉力时,弹簧伸长0.5cm,则弹簧受力后长度变为7cm时,所受外力的大小应是( )
A.70N B.10N C.35N D.20N
3.(2分)下列对于牛顿第一定律的理解,正确的是( )
A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B.牛顿第一定律是牛顿直接从实验中得出来的
C.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持它运动
D.正在运动的物体若不受外力作用,将永远沿直线速度不变地运动下去
4.(2分)如图所示,质量分别为M和m的两个物体A和B(M>m)将它们分别放在水平且光滑的很长的车板上,车以速度v向右运动,当车突然停止运动时,则( )
A.两物块都立即静止
B.B物块运动得快,A物块运动得慢,B将撞上A
C.B物块运动得慢,A物块运动得快,两物块间距离加大
D.两物块都以原来的速度v水平向右运动,它们之间距离保持不变
5.(2分)如图所示,是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球作用力的描述,下列说法中正确的是( )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆斜向上,大小为2mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向,大小为2mg
6.(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
7.(2分)如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒,物体没有推动,只受到推力和摩擦力的作用
B.2~4秒,物体做匀速直线运动
C.2~4秒,物体受到的摩擦力是3N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力是2N
8.(2分)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套
B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
D.给自行车的车轴加润滑油
9.(2分)一块砖,平放,侧放,立放在水平地上,哪种放法对地面产生的压强最大( )
A.丙 B.乙 C.甲 D.无法确定
10.(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
11.(2分)一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮,如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球,则金属块和气球( )
A.先向下运动,然后回到原来的位置
B.向下运动,最终沉底
C.向上运动,最终漂浮
D.都有可能
12.(2分)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二.填空题(每空2分,共30分)
13.(6分)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的.若一个连同随身装备共90kg的宇航员,在地球上受到的重力 N.到达月球表面,月球对他的引力大约是 N,他在月球上的质量为 kg。
14.(6分)如图所示,用手握住重5N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为 N,方向为 (选填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.(4分)如果一个人在冰面散步,当冰面快要破裂时,他采取的自救方法最恰当的是 (选填“站立不动”“快速跑向安全区”或“趴下爬向安全区”);他这样做是为了 (选填“增大”或“减小”)身体对冰面的压强。
16.(4分)取一个瓶子,装入适量的水,再取一根两端开口带刻度的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口上方如图,如果你拿着它从一楼上到六楼时会观察到细玻璃管里的水面 (填“上升”、“下降”或“不变”),说明大气压随高度的升高而 。
17.(2分)质量相等的甲、乙两物体的密度分别为2g/cm3和3g/cm3,现分别用弹簧测力计钩住使之完全浸没在水中,弹簧测力计测得的示数之比是 。
18.(4分)将质量为0.5kg的物体,轻轻放入盛满清水的溢水杯中,物体完全浸没,溢出0.2kg的水,则它排开水的重力为 N,此物体受到的浮力是 N。(g=10N/kg)
19.(4分)如图所示,容器中装有一定量的液体,若B点的液体压强为2.94×103Pa,则液体的密度是 kg/m3;A点液体的压强为 Pa。(g=9.8N/kg)
三.实验探究题(每空2分,共22分)
20.(10分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 N。
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 (受/不受)摩擦力。
(3)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
21.(12分)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体的重力有关
C.可能跟物体浸入液体的体积有关
D.可能跟液体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:(铜块和铁块的体积相同)
(1)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的。
(2)铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(4)分析比较 两次实验可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是: 。
四.计算题(第22题6分,第23题9分,第24题9分,共24.0分)
22.(6分)设计师从蚂蚁身上得到启示,设计出如图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵:(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为450kg,驾驶员质量为65kg,车和人的总重力多少?
(2)若摩擦力是重力的0.1倍,地面对车的摩擦力是多少?
23.(9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。
24.(9分)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示(忽略此过程中水面的高度变化)。求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
2020-2021学年安徽省蚌埠市局属初中八年级(下)第二次联考物理试卷
参考答案与试题解析
一.单选题(每题2分,共24.0分)
1.(2分)关于物体的运动状态改变,说法正确的是( )
A.必须是从静止变为运动
B.只要做曲线运动,运动状态就在不停地改变
C.运动状态改变,必须速度大小和运动方向都发生改变
D.运动物体的速度大小不变,其运动状态就没有改变
【分析】物体运动状态的改变包括两个方面,一是运动方向的改变,二是运动速度的改变,只要二者中有一个发生了变化,我们都说它的运动状态发生了改变。
【解答】解:A、不管是从静止变为运动,还是从运动变为静止,都是物体的速度发生了变化,都属于运动状态改变,所以不合题意;
B、曲线运动中,物体的运动方向每时每刻都在变化,因此运动状态在不断改变,符合题意;
C、物体的速度和方向只要有一项发生变化,都叫运动状态改变,所以不合题意;
D、速度不变并不代表其方向也不变,所以不合题意。
故选:B。
【点评】想顺利回答此题,我们首先要明确一点,就是运动状态的改变既是指运动速度的变化,也是指运动方向的变化。
2.(2分)仔细观察每个弹簧测力计可知,弹簧测力计的刻度都是均匀的。自制弹簧测力计时,量得弹簧原长5cm,当弹簧受到5N的拉力时,弹簧伸长0.5cm,则弹簧受力后长度变为7cm时,所受外力的大小应是( )
A.70N B.10N C.35N D.20N
【分析】知道弹簧的原长,又知道弹簧受力后的长度,可以求出弹簧的伸长量,再根据题目中所给出的受力与伸长的关系,可推断出弹簧此时受力的大小。
【解答】解:弹簧原长为5cm,弹簧受力后的长度为7cm,则弹簧的伸长量为7cm﹣5cm=2cm.又知道弹簧受5N拉力时的伸长量为0.5cm,2cm是0.5cm的4倍,所以所受拉力也应该是5N的4倍,因此为20N。
故选:D。
【点评】在分析弹簧伸长情况时,一定要注意分清“弹簧的长度”和“弹簧的伸长量”的不同。
3.(2分)下列对于牛顿第一定律的理解,正确的是( )
A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B.牛顿第一定律是牛顿直接从实验中得出来的
C.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持它运动
D.正在运动的物体若不受外力作用,将永远沿直线速度不变地运动下去
【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律;即物体在不受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、物体在不受力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B、牛顿第一定律实验是在一定的事实基础上,经分析、合理的科学推理得出的规律;故B错误;
C、牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因是惯性,又揭示了运动状态改变的原因是力,在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于外力改变了木块的运动状态,故C错误;
D、物体在不受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,正在运动的物体若不受外力作用,将永远沿直线速度不变地运动下去,故D正确。
故选:D。
【点评】牛顿第一定律是重要的力学定律,也叫惯性定律,揭示了力与运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
4.(2分)如图所示,质量分别为M和m的两个物体A和B(M>m)将它们分别放在水平且光滑的很长的车板上,车以速度v向右运动,当车突然停止运动时,则( )
A.两物块都立即静止
B.B物块运动得快,A物块运动得慢,B将撞上A
C.B物块运动得慢,A物块运动得快,两物块间距离加大
D.两物块都以原来的速度v水平向右运动,它们之间距离保持不变
【分析】小车会带动它上面的物体同时做匀速直线运动,当车突然停止时,两个物体由于惯性都会保持原来的运动状态不变,而原来它们的运动状态是相同的,所以现在的速度和方向依然是相同的,根据这一思路,我们可以判断以上选项的说法是否正确。
【解答】解:小车停止,两个物体由于惯性仍会保持原来的速度向右运动,不会立即静止。两物体原来的速度和方向相同,所以小车停止后,它们之间的距离会保持不变,不会相撞,距离也不会加大。
故选:D。
【点评】惯性就是物体保持原来运动状态不变的性质,既包括运动的方向,也包括运动的速度,在不计阻力时,质量的大小不会影响其保持原来的速度。
5.(2分)如图所示,是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球作用力的描述,下列说法中正确的是( )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆斜向上,大小为2mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向,大小为2mg
【分析】要解决此题,需要掌握二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
要知道静止状态或匀速直线运动状态都属于平衡状态,处于平衡状态的物体受力平衡。
【解答】解:小球静止在杆子的底端,所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力,这个力和重力大小相等,为mg。
故选:A。
【点评】此题主要考查了对二力平衡条件的应用。根据小球处于平衡状态,结合其中的一个力,利用二力平衡的条件来确定另外一个力。是此题的解题思路。
6.(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
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可;根据二力平衡的条件对各选项逐一进行分析。
【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。
【点评】此题主要考查学生对平衡力的辨别,学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别。
7.(2分)如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒,物体没有推动,只受到推力和摩擦力的作用
B.2~4秒,物体做匀速直线运动
C.2~4秒,物体受到的摩擦力是3N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力是2N
【分析】(1)由v﹣t图像可知,0~2s内物体运动的速度,从而可知物体所处的状态,根据二力平衡条件判断推力和阻力之间的关系;
(2)由v﹣t图像可知,4s~6s内物体运动的速度,由F﹣t图像读出推力的大小,根据二力平衡条件求出物体受到的滑动摩擦力;
由v﹣t图像可知,2s~4s内物体运动的速度变化即可判断所处的状态;滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
【解答】解:
A、由v﹣t图像可知,0~2s内物体的速度为0,即处于静止状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,即推力等于摩擦力,故A错误;
BCD、由v﹣t图像可知,4s~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力;由F﹣t图像可知,4s~6s内推力的大小为2N,则物体受到的滑动摩擦力为2N;故D正确;
由v﹣t图像可知,2s~4s内物体做加速直线运动,因压力的大小和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力的大小不变,仍等于做匀速直线运动时的摩擦力,为2N,故BC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了学生的识图能力,并能将v﹣t图像和F﹣t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键,要注意滑动摩擦力的大小与速度无关。
8.(2分)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套
B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
D.给自行车的车轴加润滑油
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、足球守门员戴有防滑手套,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故A不合题意;
B、骑自行车刹车时用力捏闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故B不合题意;
C、运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故C不合题意;
D、给自行车的车轴加润滑油,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
9.(2分)一块砖,平放,侧放,立放在水平地上,哪种放法对地面产生的压强最大( )
A.丙 B.乙 C.甲 D.无法确定
【分析】这块砖不管是平放、侧放还是竖放,它对地面的压力都等于其本身重力G,从而可知三种放法放置在水平地面上,则它们对地面的压力是相等的;
根据平放、侧放、竖放,三种放法放置在水平地面上时的受力面积,再利用压强公式p=即可得出答案。
【解答】解:由题意可知,砖无论平放、侧放、竖放,其本身的重力都不变,也就是说砖对地面的压力都等于其重力,是不变的,根据压强公式p=可知,压力不变时,受力面积越小,压强越大。
由图可以看出,砖立放时的受力面积比侧放、平放时的受力面积都小,所以立放时压强最大。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对压强的大小及其计算的理解和掌握,此题的关键是要知道在水平面上对地面的压力等于物体自身的重力。
10.(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
【分析】知道两管液面相平、试管相同,可知液体体积的大小关系;又知道液体的质量相同,根据密度公式可知液体密度的大小关系,再根据液体压强公式两管中的液体对管底压强的大小关系。
【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。
【点评】本题考查了学生对密度公式、液体压强公式的掌握和运用,能得出体积关系和深度关系是本题的关键。
11.(2分)一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮,如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球,则金属块和气球( )
A.先向下运动,然后回到原来的位置
B.向下运动,最终沉底
C.向上运动,最终漂浮
D.都有可能
【分析】(1)气球在水中的深度不同、受压强不同、体积不同、排开水的体积不同、受到的浮力就要发生变化;
(2)气球和金属块的总重不变,根据物体的浮沉条件分析判断。
【解答】解:
原来气球和金属块悬浮在水中,F浮=G,
如果轻轻向下触碰一下气球,气球所处的深度变大,则气球受到水的压强变大,气球的体积变小,气球受到的浮力减小,小于自重,气球和金属块将向下运动,最终沉底;
故选:B。
【点评】本题考查了学生对液体压强特点、阿基米德原理的掌握和运用,知道气球在水中的深度不同体积不同是本题的关键。
12.(2分)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【分析】由题知,四个小球的体积相同,根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。
【解答】解:由图知,四个球排开水的体积:
V甲<V乙=V丙=V丁,
因为F浮=ρ水V排g,
四个球受到的浮力:
F甲<F乙=F丙=F丁。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,能从图中得出四个球排开水的体积关系是本题的关键。
二.填空题(每空2分,共30分)
13.(6分)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的.若一个连同随身装备共90kg的宇航员,在地球上受到的重力 900 N.到达月球表面,月球对他的引力大约是 150 N,他在月球上的质量为 90 kg。
【分析】先根据G=mg求出宇航员的重力,然后根据月球对物体的引力与重力的关系即可求出月球对他的引力。
物体中所含物质的多少叫做质量,物体的质量不随形状、状态和位置而改变。
【解答】解:
宇航员在地球上受到的重力:
G地=mg=90kg×10N/kg=900N;
月球对他的引力约为:
G月=G地=×900N=150N;
质量是物体本身的一种属性,不随位置的改变而改变,因此他在月球上的质量仍然为90kg。
故答案为:900;150;90。
【点评】本题考查了质量的概念及其特性,以及物体在月球上重力的计算,相对比较简单,属于基础题。
14.(6分)如图所示,用手握住重5N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为 5 N,方向为 竖直向上 (选填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【分析】瓶子静止悬在空中处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
【解答】解:
瓶子处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,瓶子的重力的大小为5N,所以摩擦力也是5N,方向与重力方向相反,竖直向上;
当压力增大时,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力不会随握力的增大而增大。
故答案为:5;竖直向上;不变。
【点评】本题首先判断物体处于哪种状态,并对物体进行受力分析,静止和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据平衡力的特点进行判断。
15.(4分)如果一个人在冰面散步,当冰面快要破裂时,他采取的自救方法最恰当的是 趴下爬向安全区 (选填“站立不动”“快速跑向安全区”或“趴下爬向安全区”);他这样做是为了 减小 (选填“增大”或“减小”)身体对冰面的压强。
【分析】人的重力一定,对冰面的压力一定,所以他应该想法增大受力面积来减小压强。按照这个思路对三个选项逐一分析,不难作出判断。
【解答】解:通过对三个选项进行分析可知,人的重力一定,对冰面的压力一定,趴下平躺爬向安全区时接触面积最大、冰的受力面积最大,根据压强公式p=可知,此时对冰面的压强最小,所以最安全。
故答案为:趴下爬向安全区;减小。
【点评】解答此类题目的关键是掌握增大或减小压强的方法,人站在冰面上,防止落入水中,就要减小冰承受的压强,怎样减小压强,就是此题的突破口;此类题目贴近生活实际,便于激发学生探究物理现象的兴趣。
16.(4分)取一个瓶子,装入适量的水,再取一根两端开口带刻度的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口上方如图,如果你拿着它从一楼上到六楼时会观察到细玻璃管里的水面 上升 (填“上升”、“下降”或“不变”),说明大气压随高度的升高而 减小 。
【分析】大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低
【解答】解:海拔越高、气压越低,从一楼上到六楼时,瓶内空气的气压不变,而外界大气压随高度的增加而减小,会有一部分水从瓶中压入玻璃管中,因此管内水柱的高度会上升。说明大气压随高度的升高而减小。
故答案为:上升;减小。
【点评】本题主要考查了大气压和高度的关系。
17.(2分)质量相等的甲、乙两物体的密度分别为2g/cm3和3g/cm3,现分别用弹簧测力计钩住使之完全浸没在水中,弹簧测力计测得的示数之比是 3:4 。
【分析】根据ρ=有V=,质量相等时,体积之比等于密度的反比,从而得出V甲:V乙;
因甲、乙两物体全部浸入水中时排开水的体积和自身的体积相等,由称重法测浮力可得弹簧测力计示数的表达式,从而得出甲、乙两弹簧测力计的示数之比。
【解答】解:
根据ρ=可得V=,甲、乙两物体质量相等,则甲乙的体积之比等于密度的反比,
即V甲:V乙=ρ乙:ρ甲=3g/cm3:2g/cm3=3:2;
因甲、乙两物体全部浸入水中时排开水的体积和自身的体积相等,即V排=V,
由称重法测浮力可得:F浮=G﹣F′,
所以,弹簧测力计的示数:
F′=G﹣F浮=mg﹣F浮=ρVg﹣ρ水gV=(ρ﹣ρ水)gV,
则甲、乙两弹簧测力计的示数之比:
==×=3:4。
故答案为:3:4。
【点评】本题考查了阿基米德原理、密度公式及称重法测浮力的应用,关键是公式的灵活应用,有一定难度。
18.(4分)将质量为0.5kg的物体,轻轻放入盛满清水的溢水杯中,物体完全浸没,溢出0.2kg的水,则它排开水的重力为 2 N,此物体受到的浮力是 2 N。(g=10N/kg)
【分析】知道把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中溢出水的质量(排开水的质量),利用重力公式求排开水的重力,再利用阿基米德原理求小球受到的浮力。
【解答】解:把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,排开的水重:
G排=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
根据阿基米德原理可知:
物体受到的水的浮力:F浮=G排=2N。
故答案为:2;2。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,知道溢出水的质量就是排开水的质量是本题的关键。
19.(4分)如图所示,容器中装有一定量的液体,若B点的液体压强为2.94×103Pa,则液体的密度是 1.0×103 kg/m3;A点液体的压强为 980 Pa。(g=9.8N/kg)
【分析】由液体压强公式可求出液体的密度;根据A点的深度,用液体压强公式求出压强。
【解答】解:由图可知,B的深度为:hB=30cm=0.3m;
由p=ρgh得,液体的密度为:ρ===1×103kg/m3。
A点的深度为:hA=30cm﹣20cm=10cm=0.1m;
A点的压强为:pA=ρghA=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa。
故答案为:1.0×103;980。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用,确定A、B点的深度是关键。
三.实验探究题(每空2分,共22分)
20.(10分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 匀速直线 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 2.4 N。
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 不变 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 受 (受/不受)摩擦力。
(3)比较 甲乙 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
【分析】滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于平衡力的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;又因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法。
【解答】解:(1)在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块A,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数就等于摩擦力;
图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;
(2)若增大弹簧测力计的拉力,但压力和接触面的粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,此时拉力大于摩擦力,木块A上面的砝码有相对运动或相对运动的趋势,受摩擦力;
(3)要探究压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图甲乙符合题意。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)不变;受;(3)甲乙。
【点评】此题探究摩擦力的大小与什么因素有关,掌握两个影响因素,并注意控制变量法的应用。
21.(12分)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体的重力有关
C.可能跟物体浸入液体的体积有关
D.可能跟液体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:(铜块和铁块的体积相同)
(1)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想 C (选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的。
(2)铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想 A (选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(4)分析比较 ⑥⑦ 两次实验可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是: 控制变量法 。
【分析】(1)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用,根据F=G﹣F浮可知,受到的浮力越大,则弹簧测力计的示数越小;。
(2)根据④→⑤过程中弹簧测力计指针位置的变化来判断弹簧测力计示数的变化;再根据称重法即可判断铁块受到的浮力的变化;进一步判断以上实验可以验证的猜想。
(3)根据实验①⑤与②⑥过程中弹簧测力计指针位置的变化来判断弹簧测力计示数的变化;再根据称重法即可判断铁块受到的浮力的变化;进一步判断以上实验可以验证的猜想。
(4)根据⑥⑦中弹簧测力计的示数分析即可得出结论;
(5)控制变量法就是每一次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决。
【解答】解:(1)铁块从位置③→④的过程中,浸入液体中的体积变大,测力计的示数变小,说明铁块受到的浮力变大;通过①→③→④的过程可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,故可验证上述猜想C是正确的;
(2)从位置④→⑤的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变。即浮力的大小与浸入液体的深度无关,故A猜想错误;
(3)分析比较实验①⑤可知,铁块受到的浮力为3.0N﹣1.0N=2.0N,分析比较实验②⑥可知,铁块受到的浮力为4.0N﹣2.0N=2.0N,则浮力的大小跟物体的密度无关,故B猜想错误;
(4)根据⑥⑦中弹簧测力计的示数可知,同一物体铜块在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,由此可得,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法,例如,探究浮力的大小跟浸入液体的深度是否有关时,
控制液体的密度不变,在探究浮力的大小跟液体的密度是否有关时,控制排开水的体积不变。
故答案为:(1)变大;C;(2)A;(3)B;(4)⑥⑦;(5)控制变量法。
【点评】本题考查了探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验,操作简单、现象明显,实验中要明确观察的重点应放在观察物体浸没的程度、弹簧测力计的示数变化,并寻找它们之间的变化关系,最终分析出正确的结论。
四.计算题(第22题6分,第23题9分,第24题9分,共24.0分)
22.(6分)设计师从蚂蚁身上得到启示,设计出如图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵:(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为450kg,驾驶员质量为65kg,车和人的总重力多少?
(2)若摩擦力是重力的0.1倍,地面对车的摩擦力是多少?
【分析】(1)先根据总质量等于车与人的质量和求出总质量,然后根据G=mg即可求出车和人的总重力;
(2)根据摩擦力是重力的0.1倍求出地面对车的摩擦力。
【解答】解:
(1)车和人的总质量:
m总=m车+m人=450kg+65kg=515kg,
车和人的总重力:
G总=m总g=515kg×10N/kg=5150N;
(2)若摩擦力是重力的0.1倍,则地面对车的摩擦力:
f=0.1G总=0.1×5150N=515N。
答:(1)车和人的总重力为5150N;
(2)若摩擦力是重力的0.1倍,地面对车的摩擦力是515N。
【点评】本题考查重力的计算和摩擦力的计算,属于基础题。
23.(9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。
【分析】(1)(2)知道杯内水深和水的密度,利用p=ρgh求水对杯底的压强,又知道杯底的底面积,利用F=pS求水对杯底的压力;
(3)知道桌面所受玻璃杯的压强,根据F=pS求出桌面所受玻璃杯的压力即为玻璃杯的总重力,根据G=mg求出玻璃杯的总质量,然后减去水的质量即为玻璃杯的质量。
【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。
【点评】本题考查了液体压强公式和压强定义式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
24.(9分)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示(忽略此过程中水面的高度变化)。求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
【分析】(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块重力等于最大示数;由图得出物块全浸入时弹簧测力计的示数,利用称重法求受到的浮力;
(2)利用F浮=ρ液V排g求物体的体积,利用G=mg求物体的质量,利用密度公式求物体的密度;
(3)由图乙可知,h1=4cm时物块刚好浸没水中,可求从物块刚好浸没水中到h2=10cm过程中物块下表面变化的深度,利用p=ρgh求水对物块下表面的压强变化。
【解答】解:
(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8N,此时物块未浸入水中,则物块重力G=F最大=8N;
物块全浸入时弹簧测力计的示数F示=4N,
受到的浮力:
F浮=G﹣F示=8N﹣4N=4N;
(2)由F浮=ρ水gV排得物块的体积:
V=V排===4×10﹣4m3,
物块的质量:
m===0.8kg,
ρ物===2×103kg/m3;
(3)由图乙可知,h1=4cm时物块刚好浸没水中,从物块刚好浸没水中到h2=10cm过程中,
物块下表面变化的深度△h=h2﹣h1=10cm﹣4cm=6cm=0.06m,
水对物块下表面的压强变化:
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa。
故答案为:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力为4N;
(2)物块的密度2×103kg/m3;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了600Pa。
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、液体压强公式的应用,分析图像得出相关信息是关键。
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