2020-2021学年江苏省连云港市灌云县八年级(下)期末物理试卷
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一、选择题(本大题有12小题,每小题只有一个正确答案选项。每小题2分,共24分)
1.(2分)蜡烛在燃烧过程中,它的( )
A.质量不变,体积变小,密度变大
B.质量变大,体积变小,密度不变
C.质量变小,体积变小,密度不变
D.质量、体积、密度都变小
2.(2分)交警在查“酒驾”时,先请司机打开车窗,若闻到酒精气味,则要求司机必须接受酒精含量的测试。交警能闻到酒精气味是因为酒精( )
A.分子间有空隙 B.分子很小
C.分子在不断运动 D.分子可分
3.(2分)对于密度计算公式:ρ=m/v,理解错误的是( )
A.同种物质密度一定,其质量跟体积成正比
B.物质的密度与它的质量成正比,与体积成反比
C.不同物质,当体积一定时,物体的质量跟密度成正比
D.不同物质,当质量一定时,物体的体积跟密度成反比
4.(2分)下列事例中利用惯性的是( )
A.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来
B.车辆在进站前提早刹车
C.乘客在车辆急刹车时要朝前冲
D.自行车在上坡前要多蹬几下
5.(2分)在这些活动中运动员对地面压强最大的是( )
A.射箭 B.举重 C.击剑 D.射击
6.(2分)“和谐号”动车停靠在成都东站的情景如图所示。为避免人被“吸”向列车而发生事故,站台上设有距列车一定距离的安全线。这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流流速大,压强小 B.气流流速大,压强大
C.气流流速小,压强大 D.气流流速小,压强小
7.(2分)同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当压强计的探头在水中的深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差变小
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
8.(2分)下图所示的两个力中,是一对平衡力的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)小杰同学在成都游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小 D.浮力变大,压强变大
10.(2分)用弹簧测力计拉着一个物块,把物块从水中慢慢提离水面(从物块上表面刚离开水面开始到物块底部完全离开),在这个过程中浮力与物块上升高度h的关系图像是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体,一定受到力的作用
B.速度大小不变的物体,一定不受力的作用
C.没有力的作用运动物体就会慢慢停下来
D.只要有力作用在物体上,它的运动状态就一定改变
12.(2分)如图甲所示,纸带穿过打点计时器(每隔一定时间在纸带上打下一个点)与一木块左端相连,木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面(纸面)向右运动时,就能在纸带上打出一系列的点。图乙中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带,与其对应的测力计的示数分别为F1、F2,木块运动的速度分别为v1、v2,那么( )
A.F1<F2,v1<v2 B.F1>F2,v1>v2
C.F1=F2,v1>v2 D.F1=F2,v1<v2
二、填空题(13-19每空1分,20每空2分,共23分)
13.(2分)物理学中将路程与时间的比值定义为速度,初中物理八年级下册中用采用比值法定义的物理量还有 、 。
14.(2分)如图所示研究摩擦起电现象,把一根塑料绳一端扎紧,从另一端撕开成许多细丝,用干燥的手从上向下捋几下,发现细丝蓬松开了,细丝蓬松这一现象是因为 造成的。同时又发现细丝会吸附在向下捋细丝的手上,此现象是因为 造成的。
15.(7分)看图说理:
(1)如图所示,图(a)主要说明力可以改变物体的 。图(b)说明力可以改变物体的 。
(2)如图所示,用同一压强计探究液体压强特点时,该实验是探究液体压强与 的关系(选填“密度”或“深度”),根据现象得出: 。
(3)如图所示:在装满水的杯子上盖一张纸片,将杯子倒置过来,纸片不下落,说明纸片受到 的作用。高山上普通的锅煮不熟饭,是因为随着海拔高度升高,其数值就 (选填“增大”“减小”),液体沸点 (选填“升高”“降低”)。
16.(1分)甲乙两物体质量之比为4:3,体积之比为3:2,则甲乙两个物体的密度之比是 。
17.(1分)一物体重为10N,体积为1.2dm3,将其投入水中静止后所受的浮力为 N(g取10N/kg)。
18.(1分)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平拉力F1作用下,A.B一起做匀速直线运动,若将A.B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2 F1.(=/>/<)
19.(1分)如图所示,将一根薄钢条的下端固定,对其施加力,使其发生甲、乙、丙、丁各图中所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么,能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是 和 。
20.(8分)小明游泳时发现,人在水中往深处走时所受的浮力越来越大,由此他猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度或物体排开水的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如下图所示的探究:
小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图②所示。则能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是 (填“a”或“b”);该金属圆柱体所受的重力为 牛,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是 牛,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度 (填“有”或“无”)关。
三、实验探宄题(本大题有5小题,每空每图2分,共38分)
21.(2分)如图,一木块对斜面压力为5N,请画出该力的示意图。
22.(2分)如图,一个金属球在水中下沉,请画出金属球所受重力和浮力的示意图。
23.(8分)小明设计了一个测金属螺母密度的实验。实验器材有天平(含砝码)、小烧杯、溢水杯、水和细线。主要实验步骤如下:A.如图甲所示,用天平测出金属螺母的质量。B.用天平测出空烧杯的质量为24.2g。C.将金属螺母放入装满水的溢水杯中,溢出的水全部流入到小烧杯中,如图乙所示。D.测出水和小烧杯的总质量为26.6g。
请回答下列问题:
(1)金属螺母的体积是 cm3。
(2)金属螺母的质量是 g,该金属的密度是 g/cm3。
(3)小亮对小明说:“实验室里有分度值是1mL的量筒用来测体积更方便,比你的测体积方法好。”小明说:“我的方法测出的体积更精确,理由是 。”
24.(8分)为探究物体不受力时怎样运动,我们做了如图所示的实验。
(1)三次实验时必须使小车从斜面的同一高度自由滑下,目的是为了使小车在三种平面上开始运动时的 相同。实验发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就越长,速度减小 (选填“越快”“越慢”)。
(2)由此我们可以推断:假如小车受到的阻力为零,它将做 。
(3)上述结论是在实验的基础上,经过推理得出结论,以前学过探究 实验也运用到此方法。
25.(8分)如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华实验时选择重力 (选填“大”“小”)的卡片。将系于卡片两对线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当卡片平衡时,为了探究不共线的两个力能否平衡,小华将如何操作: 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图所示情况下,小华下一步的操作是: 。
26.(10分)某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
(1)首先读出注射器的最大可读容积为V,用刻度尺测量 为L,算出活塞的横截面积。
(2)实验时,按图所示安装好器材,先把注射器活塞推至注射器底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当 ,读出弹簧测力计的示数为F=28N时,已知活塞的面积是S=2.8×10﹣4m2,则可求出大气压强p= Pa,若人体表面积约2m2,此时人体表面受到大气的总压力是 。
(3)若橡皮帽密封性不太好,将导致测得大气压值 (选填“偏大”“偏小”“不变”)。
四.计算题(本大题共2题,26题7分,27题8分,共15分)
27.(7分)小明将要上高中了,他爸爸给他买了一辆自行车,自行车的相关数据见下表:
车架材料
车架材料体积/cm3
车架质量/kg
整车质量/kg
碳纤维
2500
4.5
10
(1)碳纤维的密度是多少?
(2)若小明的体重为500N,当小明在水平路面上水平向前骑行时,轮胎与地面的总接触面积为25cm2,则骑行时自行车对路面的压强是多少?(g=10N/kg)
28.(8分)如图所示,是小明同学测量某种液体密度的过程,请你根据实验数据,(g取10N/kg)求:
(1)小石块在水中受到的浮力。
(2)小石块的体积。
(3)小石块在某液体中受到的浮力。
(4)该液体的密度。
2020-2021学年江苏省连云港市灌云县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题有12小题,每小题只有一个正确答案选项。每小题2分,共24分)
1.(2分)蜡烛在燃烧过程中,它的( )
A.质量不变,体积变小,密度变大
B.质量变大,体积变小,密度不变
C.质量变小,体积变小,密度不变
D.质量、体积、密度都变小
【分析】①物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置和温度无关;
②单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度,密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关。
【解答】解:一支正在燃烧的蜡烛,物质多少变小,所以质量变小,体积变小,而物质种类及状态没有变化,所以密度不变,故ABD不符合题意;
故选:C。
【点评】此题考查了对质量和密度概念的理解,抓住它们的概念并深入理解,就可解答。
2.(2分)交警在查“酒驾”时,先请司机打开车窗,若闻到酒精气味,则要求司机必须接受酒精含量的测试。交警能闻到酒精气味是因为酒精( )
A.分子间有空隙 B.分子很小
C.分子在不断运动 D.分子可分
【分析】扩散现象是指不同物体相互接触时,彼此进入对方的现象。扩散现象表明分子是在不停地做无规则运动的。
微观粒子总是不断运动的,酒精分子不断运动,向四周扩散是解题的关键所在。
【解答】解:酒精分子不断向四周扩散,能使人闻到酒精特殊的香味,这与酒精的分子不断运动有直接关系,而与其它分子的特性无关。
故选:C。
【点评】本题考查学生对扩散现象的理解和认识,以及运用微粒的基本特征解释日常生活现象的能力,属基础性知识考查题。
3.(2分)对于密度计算公式:ρ=m/v,理解错误的是( )
A.同种物质密度一定,其质量跟体积成正比
B.物质的密度与它的质量成正比,与体积成反比
C.不同物质,当体积一定时,物体的质量跟密度成正比
D.不同物质,当质量一定时,物体的体积跟密度成反比
【分析】单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。密度是物体的一种特性,跟物体的体积、质量无关,密度的大小等于质量与体积的比值。据此分析判断。
【解答】解:A、由密度公式ρ=可得:m=ρV,同种物质密度一定,其质量跟体积成正比,该说法正确;
B、密度是物体的一种特性,跟物体的体积、质量无关,故B错误;
C、由密度公式ρ=可得:m=ρV,不同物质,当体积一定时,物体的质量跟密度成正比,该说法正确;
D、由密度公式ρ=可得:V=,不同物质,当质量一定时,物体的体积跟密度成反比,该说法正确;
故选:B。
【点评】本题考查了对密度概念的理解属于基础题型。
4.(2分)下列事例中利用惯性的是( )
A.百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来
B.车辆在进站前提早刹车
C.乘客在车辆急刹车时要朝前冲
D.自行车在上坡前要多蹬几下
【分析】(1)物体具有保持原来持运动状态不变的性质叫做惯性。原来静止的物体具有保持静止状态的性质;原来处于运动的物体,具有保持匀速直线运动状态的性质。
(2)有些惯性是有益的,要加以利用,有些惯性是有害的,要注意防止别造成危害。
【解答】解:A、百米赛跑运动员到达终点后,速度还比较大,由于惯性会保持原来的运动状态,因此不能立即停下来,故该选项不是利用惯性,而是惯性现象,不符合题意。
B、车辆进站时,速度比较快不会立即停下来,由于惯性会保持原来的运动状态,因此会提早刹车,是防止惯性不是利用了惯性,不符合题意。
C、车辆急刹车时,乘客的脚已随车静止,而身体上部由于惯性会继续向前运动,因此乘客的身体会向前冲,故该选项不是利用惯性,而是惯性现象,不符合题意。
D、自行车上坡前多蹬几下,具有了很大的速度,在上坡时由于惯性车子会保持原来的速度前进,这样上坡就比较容易了,是利用了惯性,故该选项符合题意。
故选:D。
【点评】一切物体都具有惯性,有时我们要利用物体的惯性,有时我们要防止惯性带来的危害。平时的学习和生活中多注意哪些现象是利用惯性,哪些是防止惯性带来的危害。
5.(2分)在这些活动中运动员对地面压强最大的是( )
A.射箭 B.举重 C.击剑 D.射击
【分析】由压强公式p=可知,压强大小与F和S两个因素有关。
增大压强的方法有三种:①受力面积一定,增大压力;②压力一定,减小受力面积;③增大压力,同时减小压力。
【解答】解:四幅图中,运动员都是双脚着地,所以面积相同,由p=可知,哪个对地面的压力最大,哪个就对地面的压强最大。
由运动项目可知,举重的用杠铃要比射箭、击剑、射击的重,所以B图中运动员对地面的压力最大,压强也最大。
故选:B。
【点评】本题考查了利用压强知识比较压强大小,结合体育运动项目,能提高学生的做题兴趣。
6.(2分)“和谐号”动车停靠在成都东站的情景如图所示。为避免人被“吸”向列车而发生事故,站台上设有距列车一定距离的安全线。这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流流速大,压强小 B.气流流速大,压强大
C.气流流速小,压强大 D.气流流速小,压强小
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
【解答】解:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故选:A。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的问题。
7.(2分)同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当压强计的探头在水中的深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差变小
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
【分析】利用下列知识分析判断:
(1)压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力越大、受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)液体内部的压强随深度的增加而增大;
(3)知道压力和受力面积,利用p=求压强;
(4)液体的沸点与液体表面的气压有关,气压越大、沸点越高。
【解答】解:
A、甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,对海绵的压力越小,受力面积不变,对海绵的作用效果越不明显,故A错;
B、乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,受到的压强变大,U形管两边液面高度差越大,故B错;
C、丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S,大气压强p=,故C正确;
D、丁图实验,向外拉活塞,试管内气压减小、沸点降低,水再一次沸腾,可知气压减小,水的沸点降低。故D错。
故选:C。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对压力作用效果的影响因素、液体内部压强的特点、压强计算、液体沸点与气压的关系,虽知识点多、但都属于基础,难度不大。
8.(2分)下图所示的两个力中,是一对平衡力的是( )
A. B.
C. D.
【分析】二力平衡的条件有4个,“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。
【解答】解:A、两个力没有作用在同一条直线上,不属于平衡力,故A错误;
B、两个力满足“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”,是一对平衡力;故B正确;
C、两个力没有作用在同一条直线上,不属于平衡力,故C错误;
D、两个力没有作用在同一物体上,不属于平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】深入理解二力平衡的条件,是解答此题的关键。
9.(2分)小杰同学在成都游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小 D.浮力变大,压强变大
【分析】(1)一定质量的气体,体积变大,压强变小,在水中上浮过程中,气泡所处的深度减小,由液体压强公式知道受到水的压强变小,气泡的体积变大,据此分析气泡内压强的变化;
(2)气泡的体积变大,由阿基米德原理分析气泡受到浮力的大小变化。
【解答】解:因为气泡上升时,深度h变小,
所以,由p=ρgh可知气泡受到水的压强变小,故气泡的体积变大。
又因为一定质量的气体,体积变大,压强变小,
所以,气泡内的压强p变小;
因为气泡的体积变大,排开水的体积变大,
所以,由F浮=ρ水V排g可知气泡受到水的浮力变大。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理公式的掌握和运用,能分析出气泡的深度变化和体积变化情况是本题的关键。
10.(2分)用弹簧测力计拉着一个物块,把物块从水中慢慢提离水面(从物块上表面刚离开水面开始到物块底部完全离开),在这个过程中浮力与物块上升高度h的关系图像是( )
A. B.
C. D.
【分析】物块从上表面露出水面到下表面离开水面,物块排开水的体积变小,根据阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g分析物块受到的浮力的大小变化。
【解答】解:物块从上表面露出水面到下表面离开水面,物块排开水的体积变小,
根据F浮=ρ水V排g可知:物块受到的浮力变小;
所以物块从水中慢慢提离水面(从物块上表面刚离开水面开始到物块底部完全离开),在这个过程中浮力逐渐变小,下表面离开水面时浮力为0N。
故选:B。
【点评】本题找出排开水的体积变化是突破口,利用好阿基米德原理是本题的关键。
11.(2分)关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体,一定受到力的作用
B.速度大小不变的物体,一定不受力的作用
C.没有力的作用运动物体就会慢慢停下来
D.只要有力作用在物体上,它的运动状态就一定改变
【分析】(1)运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因;
(2)根据牛顿第一定律,当物体不受力时,将处于静止状态或匀速直线运动状态,若物体原来是运动的,不受力将保持原来的速度做匀速直线运动。
【解答】解:A、做曲线运动的物体,由于它的速度每时每刻都在发生变化,该物体一定受到力的作用,故A正确;
B、速度大小不变的物体,它运动方向没有确定,该物体不一定受到力的作用,故B错误;
C、牛顿第一定律告诉我们,物体不受力时,总保持静止或匀速直线运动,物体慢慢停下来,说明一定受到力的作用,故C错误;
D、有力在物体上,如果施加力物体没有运动,则物体的运动状态就不改变。故D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对运动和力关系的掌握和理解,以及对牛顿第一定律的运用,综合性强。
12.(2分)如图甲所示,纸带穿过打点计时器(每隔一定时间在纸带上打下一个点)与一木块左端相连,木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面(纸面)向右运动时,就能在纸带上打出一系列的点。图乙中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带,与其对应的测力计的示数分别为F1、F2,木块运动的速度分别为v1、v2,那么( )
A.F1<F2,v1<v2 B.F1>F2,v1>v2
C.F1=F2,v1>v2 D.F1=F2,v1<v2
【分析】打点器每打两个点之间的时间段是相等的,由纸带①上的点可知,在相同的时间内纸带运动的距离是相等的,知道做的是匀速运动,同样的道理,纸带②做的也是匀速直线运动;而纸带①和纸带②在相同的时间内运动的距离不同,纸带②运动的距离长,说明纸带②的速度大;
匀速直线运动状态是一种平衡状态,物体处于平衡状态时受到的是一种平衡力,平衡力的大小相等,所以木块受到的拉力即弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力;
影响摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,这两个因素都不变时,摩擦力的大小不变。
【解答】解:由纸带上的点可知,相同时间内纸带运动的距离是相等的,速度是一定的,做的是匀速直线运动,相同的时间内第二个纸带运动的距离长,速度大,用关系式表示为v1<v2;
和纸带连接的木块都做匀速直线运动的,木块受到弹簧测力计的拉力和摩擦力就是一对平衡力;木块在不同的速度下,对地面的压力和地面的粗糙程度是一定的,摩擦力也就是相等的,拉力也就是相等的,用关系式表示为F1=F2。
故选:D。
【点评】解答此题的关键是木块的受力分析,我们要能够从木块的运动状态分析出木块的受力情况,从而得出结论;
此题有一个隐含条件,是打点器每隔相同的时间打下一个点,我们做题时要能够找出题中的隐含条件。
二、填空题(13-19每空1分,20每空2分,共23分)
13.(2分)物理学中将路程与时间的比值定义为速度,初中物理八年级下册中用采用比值法定义的物理量还有 密度 、 压强 。
【分析】比值定义法指的是在定义一个物理量的时候采用比值的形式定义。
【解答】解:(1)密度是指在规定温度下把某种物质单位体积内所含物质的质量数即同种物质质量和体积的比值。
(2)压强是物体所受的压力与受力面积之比。
故答案为:密度;压强。
【点评】本题考查了物理方法,要理解什么叫比值定义法。
14.(2分)如图所示研究摩擦起电现象,把一根塑料绳一端扎紧,从另一端撕开成许多细丝,用干燥的手从上向下捋几下,发现细丝蓬松开了,细丝蓬松这一现象是因为 同种电荷相互排斥 造成的。同时又发现细丝会吸附在向下捋细丝的手上,此现象是因为 异种电荷相互吸引 造成的。
【分析】电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:(1)用干燥的手从上向下在塑料绳上捋几下,手与塑料绳反复摩擦,使塑料绳带上了同种电荷,因为同种电荷相互排斥,故细丝会张开;
(2)做的过程中发现细丝会“粘”在捋动的手上,这是因为手与细丝摩擦过程中带上了异种电荷,异种电荷相互吸引。
故答案为:同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引。
【点评】此题考查了摩擦起电以及电荷间的作用规律,难度不大。
15.(7分)看图说理:
(1)如图所示,图(a)主要说明力可以改变物体的 运动状态 。图(b)说明力可以改变物体的 形状 。
(2)如图所示,用同一压强计探究液体压强特点时,该实验是探究液体压强与 密度 的关系(选填“密度”或“深度”),根据现象得出: 当深度相同时,液体密度越大,液体压强越大 。
(3)如图所示:在装满水的杯子上盖一张纸片,将杯子倒置过来,纸片不下落,说明纸片受到 大气压 的作用。高山上普通的锅煮不熟饭,是因为随着海拔高度升高,其数值就 减小 (选填“增大”“减小”),液体沸点 降低 (选填“升高”“降低”)。
【分析】(1)力的作用效果有:①改变物体的运动状态(运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变);②改变物体的形状;
(2)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)从图中纸片的静止状态入手分析,利用力和运动的关系,确定其受力情况;
海拔越高、气压越小;
气压越低,液体的沸点越低。
【解答】解:(1)由图(a)可知,足球的运动速度和方向都在发生改变,所以(a)图主要表示力能使物体的运动状态发生改变;
图(b)中,气球的形状发生了改变,表示力能使物体发生形变;
(2)如图所示,实验中将探头分别放置在不同液体中深度相同的位置,所以该实验是探究液体压强与密度的关系;
水的密度小于浓盐水的密度,U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差,根据转换法可知浓盐水产生的压强大,由此可以得出结论:当液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
(3)纸片处于静止状态,一定受到平衡力的作用,向下的力有水对它的压力和自身受到的重力,它没有掉下来,一定还受到一个向上的力,在纸片的周围只有空气,所以是大气压力的作用使其没有掉下来;
高山上普通的锅煮不熟饭,是因为气压大小和海拔高度有关,海拔越高气压越小,气压越小沸点越低,1标准大气压下,水的沸点是100℃,高山上,由于海拔较高,大气压小于1标准大气压,水的沸点小于100℃,所以高山上用普通锅煮不熟饭,是因为用普通锅烧煮时,水的沸点低于100℃。
故答案为:(1)运动状态;形状;(2)密度;当深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;(3)大气压;减小;降低。
【点评】本题考查力的作用效果、探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用,还考查学生对气压大小和海拔高度有关,以及气压和沸点的关系的理解和掌握。
16.(1分)甲乙两物体质量之比为4:3,体积之比为3:2,则甲乙两个物体的密度之比是 8:9 。
【分析】根据密度的公式计算即可。
【解答】解:由题意可知m甲:m乙=4:3,V甲:V乙=3:2,由可得:。
故答案为:8:9。
【点评】本题考查密度公式的应用,难度适中,要求学生必须熟悉密度的公式。
17.(1分)一物体重为10N,体积为1.2dm3,将其投入水中静止后所受的浮力为 10 N(g取10N/kg)。
【分析】物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排求出物块浸没时受到的浮力,然后与物体的重力相比较判断出物体投入水中静止后所处的状态,根据漂浮条件求出受到的浮力。
【解答】解:物体浸没时排开水的体积:
V排=V=1.2dm3=1.2×10﹣3m3,
物块浸没时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3=12N,
由F浮>G可知,物体投入水中静止后处于漂浮状态,受到的浮力F浮′=G=10N。
故答案为:10。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,正确得出物体在水中的状态是关键。
18.(1分)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平拉力F1作用下,A.B一起做匀速直线运动,若将A.B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2 = F1.(=/>/<)
【分析】(1)物体静止或做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡时大小相等;
(2)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与接触面积无关。
【解答】解:甲乙两图中,都做匀速直线运动,水平方向受到的滑动摩擦力都和受到的拉力或推力相等,
∵滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与接触面积无关,
∴甲乙两图中受到的摩擦力相等,故拉力F1和推力F2相等。
故答案为:=。
【点评】本题主要考查摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。
19.(1分)如图所示,将一根薄钢条的下端固定,对其施加力,使其发生甲、乙、丙、丁各图中所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么,能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是 甲 和 丁 。
【分析】要解答本题需掌握:力的三要素共同影响着力的作用效果,以及控制变量法的应用。
【解答】解:要研究力的作用效果跟力的作用点的关系,应控制力的大小和方向相同,故应在甲、乙、丙中选择,但是,F1=F3=F4>F2 所以应选甲和丁。
故答案为:甲,丁。
【点评】本题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握,以及对控制变量法的理解。
20.(8分)小明游泳时发现,人在水中往深处走时所受的浮力越来越大,由此他猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度或物体排开水的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如下图所示的探究:
小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图②所示。则能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是 a (填“a”或“b”);该金属圆柱体所受的重力为 2.4 牛,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是 1.0 牛,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度 无 (填“有”或“无”)关。
【分析】由阿基米德原理,圆柱体浸没前(后),随浸入液体深度的变化,分析排开液体的体积变化,判断受到的浮力变化,从而确定能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象;
当深度为0时,测力计的示数为物体的重力;
由称重法得出当金属块完全浸没水中后所受的浮力;
金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
【解答】解:
由阿基米德原理,圆柱体浸没前,随浸入液体深度的变化,排开液体的体积变大,受到的浮力变大,当浸没后,圆柱体排开液体的体积不变,受到的浮力不变,金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a;
当深度为0时,测力计的示数为物体的重力,该金属圆柱体所受的重力为2.4N;
当金属块完全浸没水中后所受的浮力是:F浮=G﹣F=2.4N﹣1.4N=1.0N;
金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
故答案为:a;2.4;1.0;无。
【点评】本题考称重法测浮力、阿基米德原理的运用和数据分析,关键是从图中获取有效的信息。
三、实验探宄题(本大题有5小题,每空每图2分,共38分)
21.(2分)如图,一木块对斜面压力为5N,请画出该力的示意图。
【分析】根据压力的定义,明确压力的方向与作用点;根据题意可以知道压力的大小。然后画出压力的示意图。
【解答】解:由题意知,木块对斜面的压力为5N;根据压力的定义可知,压力的方向是垂直于物体表面,因此木块对斜面的压力是垂直于斜面的,其作用点是在斜面的表面。如图所示:
【点评】画力的示意图的方法:一定点,二画线,线段末端画尖尖。在此题中,易犯的错误如下:将压力的方向画成竖直向下;作用点不在物体表面而是画在了木块的中心,这些都是对压力的定义不明确造成的。
22.(2分)如图,一个金属球在水中下沉,请画出金属球所受重力和浮力的示意图。
【分析】力的示意图的画法,即从力的作用点起,沿力的方向画条带箭头的线段。浮力的方向是竖直向上的;在水中下沉的物体,浮力小于重力。
【解答】解:一个金属球在水中下沉,根据物体的浮沉条件可知,金属球受到的浮力要小于重力,重力的方向是竖直向下的,浮力的方向是竖直向上的,这两个力都作用在金属球的重心上,如图所示:
【点评】画力的示意图,就是用一条带箭头的线段表示力的三要素,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点;有时还要结合物体所处的运动状态,如果处于静止或匀速直线运动状态,受到的力是平衡力。
23.(8分)小明设计了一个测金属螺母密度的实验。实验器材有天平(含砝码)、小烧杯、溢水杯、水和细线。主要实验步骤如下:A.如图甲所示,用天平测出金属螺母的质量。B.用天平测出空烧杯的质量为24.2g。C.将金属螺母放入装满水的溢水杯中,溢出的水全部流入到小烧杯中,如图乙所示。D.测出水和小烧杯的总质量为26.6g。
请回答下列问题:
(1)金属螺母的体积是 2.4 cm3。
(2)金属螺母的质量是 18 g,该金属的密度是 7.5 g/cm3。
(3)小亮对小明说:“实验室里有分度值是1mL的量筒用来测体积更方便,比你的测体积方法好。”小明说:“我的方法测出的体积更精确,理由是 螺母的体积偏小,液面上升不明显,读数不精准 。”
【分析】(1)浸没在液体中的物体,其排开液体的体积等于物体自身体积,利用密度公式ρ=求出溢出水的体积即为螺母的体积;
(2)根据图甲读出螺母的质量,利用密度公式ρ=求出螺母的密度;
(3)螺母本身体积较小,所以从螺母的体积较小的角度分析解答。
【解答】解:(1)浸没在液体中的物体,其排开液体的体积等于物体自身体积,故溢出的水与金属螺母体积是相等的;
溢出水的质量为:m溢水=m总﹣m杯=26.6g﹣24.2g=2.4g,
金属螺母的体积V螺母=V溢水===2.4cm3;
(2)由图甲知,金属螺母的质量为m螺母=10g+5g+3g=18g,
则金属螺母的密度为:ρ===7.5g/cm3;
(3)螺母体积较小,如果使用分度值是1mL的量筒用来测体积,则液面上升不明显,读数不精准,所以小明的方法更精准。
答案为:(1)2.4(2)18;7.5;(3)螺母的体积偏小,液面上升不明显,读数不精准。
【点评】本题为固体密度测量实验,利用溢出水的体积间接测量物体的体积,这种方法是固体密度测量实验中常用的方法,应该熟练掌握。
24.(8分)为探究物体不受力时怎样运动,我们做了如图所示的实验。
(1)三次实验时必须使小车从斜面的同一高度自由滑下,目的是为了使小车在三种平面上开始运动时的 速度 相同。实验发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就越长,速度减小 越慢 (选填“越快”“越慢”)。
(2)由此我们可以推断:假如小车受到的阻力为零,它将做 匀速直线运动 。
(3)上述结论是在实验的基础上,经过推理得出结论,以前学过探究 真空能否传声 实验也运用到此方法。
【分析】(1)这一实验的目的是探究物体受到的阻力大小对物体运动情况的影响,因此我们应该控制其它的量保持不变,这包括小车的质量、从斜面上滑下的速度等。当小车受到的阻力越小时,它前进的距离就越长,速度减小的就越慢;
(2)通过科学推理得出结论;
(3)因为我们不可能让小车受到的阻力绝对为零,所以只能在实验的基础上,经过准理再得出进一步的结论,这也就是物理上用到的理想实验法。
【解答】解:(1)实验中,必须使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在三种平面上开始运动时的初速度相同,实验发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就越长,速度减小越慢;
(2)在上述实验的基础上,通过科学推理可得出:假如小车受到的阻力为零,小车将一直做匀速直线运动;
(3)爱因斯坦曾经说过:伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法﹣﹣结论在实验的基础上又通过推理抽象概括出来,它标志着物理学的真正开端﹣﹣这种研究方法称为理想实验法,以前学过探究真空不能传声实验时也运用到此方法。
故答案为:(1)速度;越慢;(2)匀速直线运动;(3)真空能否传声。
【点评】牛顿第一定律无法单纯通过实验得出,也无法通过实验来验证,但由它得出的推论都得到了实践的验证,因此这种理想实验的研究方法也是非常可靠的。
25.(8分)如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华实验时选择重力 小 (选填“大”“小”)的卡片。将系于卡片两对线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整 钩码个数 来改变拉力的大小。
(2)当卡片平衡时,为了探究不共线的两个力能否平衡,小华将如何操作: 旋转卡片 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图所示情况下,小华下一步的操作是: 将卡片从中间剪开 。
【分析】(1)在探究二力平衡条件实验中,用到了小卡片,是因为小卡片的质量很小,其重力远小于卡片受到的拉力,重力可以忽略;
实验中通过调节钩码的个数来改变卡片受到的力。;
(2)旋转卡片,卡片受到的两个力不在同一直线上,松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时,卡片不能保持平衡状态;
(3)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体。
【解答】解:(1)由于卡片的质量小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响;
小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小;
(2)要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片旋转一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片是否平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
故答案为:(1)小;钩码个数;(2)旋转卡片;(3)将卡片从中间剪开。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握。
26.(10分)某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
(1)首先读出注射器的最大可读容积为V,用刻度尺测量 注射器全部刻度线 为L,算出活塞的横截面积。
(2)实验时,按图所示安装好器材,先把注射器活塞推至注射器底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当 活塞刚开始滑动时 ,读出弹簧测力计的示数为F=28N时,已知活塞的面积是S=2.8×10﹣4m2,则可求出大气压强p= 105 Pa,若人体表面积约2m2,此时人体表面受到大气的总压力是 2×105N; 。
(3)若橡皮帽密封性不太好,将导致测得大气压值 偏小 (选填“偏大”“偏小”“不变”)。
【分析】(1)注射器的容积可通过图中读出,其单位为mL,用刻度尺测量有刻度的长度为L,注射器是圆柱体,利用公式V=SL的变形,可求其横截面积的大小;
(2)先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力;根据二力平衡条件可知,当活塞刚好运动时,活塞受到的拉力和大气对活塞的压力大小相等;然后根据p=求出大气压强,再根据F=pS求出压力;
(3)若实验中摩擦较大,则测得的拉力F变大,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏大;加润滑油可以减小摩擦力。
【解答】解:(1)注射器的最大可读容积为V,这注射器上的全部刻度线由刻度尺测量得出为L,故活塞的横截面积为S=;
(2)排净注射器中的空气,在拉动时,大气压才会将活塞紧紧地压住,因此拔出活塞会很费力。
当注射器中的活塞刚开始滑动时,活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力是一对平衡力,因此大气压对活塞的压力为28N;
此时的大气压强:p===105Pa
若人体面积约为2m2,此时人体表面的受到大气的总压力F=pS=105Pa×2m2=2×105N;
(3)若橡皮帽密封性不太好,将导致需要的拉力会更小,因此测得的结果将偏小。
故答案为:(1)注射器全部刻度线;(2)活塞刚开始滑动时;105;2×105N;(3)偏小。
【点评】本题考查大气压强的粗略测量的实验,有一定综合性。
四.计算题(本大题共2题,26题7分,27题8分,共15分)
27.(7分)小明将要上高中了,他爸爸给他买了一辆自行车,自行车的相关数据见下表:
车架材料
车架材料体积/cm3
车架质量/kg
整车质量/kg
碳纤维
2500
4.5
10
(1)碳纤维的密度是多少?
(2)若小明的体重为500N,当小明在水平路面上水平向前骑行时,轮胎与地面的总接触面积为25cm2,则骑行时自行车对路面的压强是多少?(g=10N/kg)
【分析】(1)已知碳纤维车架的质量和体积,可以得到材料密度;
(2)已知自行车质量,可以得到车重;已知小明体重和车重,可以得到总重量;自行车对地面的压力等于其重力,已知压力和接触面积,利用公式p=得到对地面的压强。
【解答】解:
(1)碳纤维的密度为ρ===1.8×103kg/m3;
(2)自行车受到的重力为G车=m车g=10kg×10N/kg=100N,
骑行过程中地面受到的压力为F=G=G人+G车=500N+100N=600N,
骑行时自行车对路面的压强是p====2.4×105Pa。
答:
(1)碳纤维的密度为1.8×103kg/m3;
(2)骑行时自行车对路面的压强是2.4×105Pa。
【点评】此题是一道力学综合题,考查了密度、质量、压强计算公式,还涉及到二力平衡条件是应用,难度不大,是一道基础题。
28.(8分)如图所示,是小明同学测量某种液体密度的过程,请你根据实验数据,(g取10N/kg)求:
(1)小石块在水中受到的浮力。
(2)小石块的体积。
(3)小石块在某液体中受到的浮力。
(4)该液体的密度。
【分析】(1)由图可知,小石块的重力和小石块浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据F浮=G﹣F′求出小石块在水中受到的浮力;
(2)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排求出小石块排开水的体积即为自身的体积;
(3)由图可知,小石块在某液体中时弹簧测力计的示数,根据F浮=G﹣F′求出小石块在某液体中受到的浮力;
(4)小石块排开液体的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排求出该液体的密度。
【解答】解:(1)由图可知,小石块的重力G=3N,小石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=2N,
则小石块在水中受到的浮力:F浮=G﹣F′=3N﹣2N=1N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ液gV排可得,小石块的体积:V=V排===1×10﹣4m3;
(3)小石块在某液体中时弹簧测力计的示数F″=2.2N,
则小石块在某液体中受到的浮力:F浮′=G﹣F″=3N﹣2.2N=0.8N;
(4)小石块排开液体的体积:V排′=V=1×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排可得,该液体的密度ρ液===0.8×103kg/m3。
答:(1)小石块在水中受到的浮力为1N;
(2)小石块的体积为1×10﹣4m3;
(3)小石块在某液体中受到的浮力为0.8N;
(4)该液体的密度为0.8×103kg/m3。
【点评】本题考查了称重法求浮力公式和阿基米德原理的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
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