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八年级物理下学期期中测试卷03(北京专用)
展开八年级物理下学期期中测试卷03
一.选择题(共14小题,满分28分,每小题2分)
1.(2分)下面是我们学习过的一些物理量的单位,其中错误的是( )
A.光年是时间的单位
B.赫兹是声音频率的单位
C.纳米是长度的单位
D.分贝是表示声音强度等级的单位
【答案】A
【解析】在物理学中,
A、光年表示光在真空中一年内通过的距离,是天文学上的长度单位,故A错误;
B、赫兹也就是次/秒,指物体1秒振动的次数,是频率的基本单位,故B正确;
C、纳米是长度的常用单位,故C正确;
D、分贝是表示声音强度等级的单位,故D正确。
故选:A。
2.(2分)同学们正在考物理,在答题时下列可以减小摩擦的做法是( )
A.用力握紧笔杆
B.提笔之处做得比较粗糙
C.用力擦去铅笔痕迹
D.用笔尖有小滚珠的笔书写
【答案】D
【解析】
A、用力握紧笔杆,是通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
B、提笔之处做得比较粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C、用力擦去铅笔痕迹,是通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意;
D、用笔尖有小滚珠的笔书写,用滚动代替滑动来减小摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
3.(2分)如图四个事例中,用于增大压强的是( )
A.推土机上安装两条履带 B.铁轨铺在枕木上
C.用滑雪板滑雪 D. 把刀刃磨薄
【答案】D
【解析】A、推土机上安装两条履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不合题意;
B、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不合题意;
C、用滑雪板滑雪,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不合题意;
D、把刀刃磨薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,符合题意;
故选:D.
4.(2分)下列数据中最接近实际的是( )
A.一位中学生的身高约为160dm
B.一名普通初中生的质量约为50kg
C.托起两个鸡蛋的力约为10N
D.橡皮擦从课桌面掉到地上的时间约为1min
【答案】B
【解析】A、中学生的身高约为160cm=16dm,故A不符合实际;
B、普通初中生的质量约为50kg,故B符合实际;
C、两个鸡蛋的质量约100g,故托起两个鸡蛋的力约为1N,故C不符合实际;
D、课桌的高度不到1m,橡皮擦从课桌上掉到地上时间不到1s,故D不符合实际。
故选:B。
5.(2分)下列人或物体运动状态发生改变的是( )
A.站在匀速上升电梯上的乘客
B.在平直轨道上匀速行驶的列车
C.绕地球匀速运行的“天宫二号”
D.在海面匀速航行的淮南号护卫舰
【答案】C
【解析】
A、站在匀速上升电梯上的乘客,速度和运动方向都不发生变化,运动状态没有发生改变,故A不符合题意;
B、在平直轨道上匀速行驶的列车,速度和运动方向都不发生变化,运动状态没有发生改变,故B不符合题意;
C、绕地球匀速运行的“天宫二号”,尽管速度不变,但是运动方向不断变化,因此运动状态发生了改变,故B符合题意;
D、在海面匀速航行的淮南号护卫舰,速度和运动方向都不发生变化,运动状态没有发生改变,故D不符合题意。
故选:C。
6.(2分)大气压强作用在房顶上的压力是很大的,但是房子并没有被压塌,其主要原因是( )
A.房顶建造的很牢固
B.墙很厚,对地面的压强小
C.墙把房顶支撑住了
D.房顶上下面均受到大气压强的作用
【答案】D
【解析】房顶上下表面都受到大气压力,其作用相互抵消,所以房顶不会被压塌。
故选:D。
7.(2分)小明游览古迹文笔塔时,利用一根细棉线和一个小铁球,对一根立柱是否竖直展开实验探究,现象如图甲、乙所示。相对于立柱底端而言,该立柱顶端( )
A.略向西南方向倾斜 B.略向东南方向倾斜
C.略向西北方向倾斜 D.略向东北方向倾斜
【答案】A
【解析】如图,长方体的物体竖直放置时,重垂线挂在顶端,重垂线和物体边缘平行;长方体物体倾斜放置时,重垂线下面的小球偏向倾斜的一侧。
由题干甲图知,物体向西倾斜,由乙图知,物体向南倾斜,所以立柱向西南倾斜。
故选:A。
8.(2分)下列科学家中,对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献的是( )
A.阿基米德 B.伽利略
C.亚里士多德 D.帕斯卡
【答案】B
【解析】根据物理常识可知,伽利略、笛卡尔的实验和结论为牛顿第一定律的得出奠定了基础,故ACD错误,B正确。
故选:B。
9.(2分)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.汽车行驶时具有惯性,静止时惯性消失
B.空中的石块是利用惯性加速竖直下落的
C.汽车配备刹车系统的目的是为了减小惯性
D.以3m/s匀速行驶的大卡车比以5m/s匀速行驶的自行车的惯性大
【答案】D
【解析】
A、一切物体在任何情况下都有惯性,所以汽车无论是行驶还是静止都有惯性,故A错误;
B、空中的石块是因为受到重力作用而加速竖直下落的,故B错误;
C、汽车配备刹车系统的目是为了防止惯性带来的危害,不能减小惯性,故C错误。
D、惯性大小与质量有关,大卡车比自行车的质量大,惯性大,故D正确。
故选:D。
10.(2分)汽车在平直公路上行驶,图中汽车速度与时间关系图象,其中受到平衡力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】汽车在平直公路上行驶,受到牵引力和阻力作用;图象中横轴代表时间,纵轴代表速度,由图知:
A、时间虽然变化,但速度保持不变,属于匀速直线运动,受平衡力作用,故A正确;
B、速度先增大后不变,是先加速运动,受非平衡力作用;后匀速运动,受平衡力作用,故B错误;
C、速度与时间成正比,速度匀速增加,是变速运动,受非平衡力作用,故C错误;
D、速度随时间的增加而减小,是变速运动,受非平衡力作用,故D错误。
故选:A。
11.(2分)如图所示,小孩用尽力也没拉动一头大水牛,其原因是( )
A.小孩的拉力小于牛的拉力
B.小孩的拉力小于牛的重力
C.小孩的拉力等于大水牛受到的摩擦力
D.大水牛没有受到拉力的作用
【答案】C
【解析】
因为牛处于静止状态,所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,则小孩的拉力等于大水牛受到的摩擦力,故ABD错误,故C正确。
故选:C。
12.(2分)如图所示是由长短不齐的木板围成的木桶。用该木桶装满水后,木桶底部所受水的压强的大小取决于( )
A.木桶的质量
B.木桶的密度
C.木桶最短的一块木板的长度
D.木桶最长的一块木板的长度
【答案】C
【解析】根据公式p=ρgh可知,液体压强的大小决定于液体的深度,木桶里水的深度决定于短木板的长度。
故选:C。
13.(2分)如图所示,用两食指同时压铅笔两端,左手指受到的压力为F1,压强为P1,右手指受到的压力为F2,压强为P2,下列说法正确的是( )
A.F1=F2 P1<P2 B.Fl>F2 P1>P2
C.F1<F2 P1<P2 D.F1=F2 P1>P2
【答案】A
【解析】铅笔处于静止状态,受到的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铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同。
由图可知,右手指的受力面积比较小,根据p=可知,右手指受到的压强比较大,即P1<P2;
故选:A。
14.(2分)关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.彼此平衡的两个力分别作用在两个物体上
B.受到平衡力作用的弹簧,一定不会发生形变
C.彼此平衡的两个力的合力一定为零
D.彼此平衡的两个力的三要素完全相同
【答案】C
【解析】A.彼此平衡的两个力必定作用在同一个物体上,故A错误;
B.受到平衡力作用的弹簧,运动状态一定不变,但会发生形变,故B错误;
C.彼此平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一条直线上,合力一定为零,故C正确;
D.彼此平衡的两个力方向相反,三要素不完全相同,故D错误。
故选:C。
二.多选题(共4小题,满分8分,每小题2分)
15.(2分)如图所示属于连通器的是( )
A.地漏中存水杯被金属片隔开的两部分
B.锅炉和外面的水位计
C.排水管的U形“反水弯”
D.微小压强计的U形玻璃管
【答案】ABC
【解析】
ABC、地漏中存水杯被金属片隔开的两部分、锅炉和外面的水位计下、排水管的U形“反水弯”的结构都符合上端开口、下端连通的特点,是利用连通器的原理工作的,故ABC符合题意;
D、微小压强计的U形管只有一端是开口的,不符合连通器的结构特点,不是利用连通器的原理工作的,故D不合题意。
故选:ABC。
16.(2分)如图所示的现象是在下列哪种情况下能发生( )
A.甲是在小车突然停下时
B.甲是在小车突然被拉动时
C.乙是小车突然停下时
D.乙是小车突然被拉动时
【答案】BC
【解析】
AB、(甲)图,木块向后倒,有两种可能:车和木块原来是静止的,车突然被拉动,车前行,木块由于惯性要保持原来的运动状态,木块向后倒;车和木块原来是匀速直线运动,车突然加速,木块由于惯性要保持原来的运动状态,木块向后倒,故A错误,B正确;
CD、(乙)图,木块向前倒,有两种可能:车和木块原来是匀速直线运动,车突然静止,木块由于惯性要保持原来的运动状态,木块向前倒;车和木块原来是匀速直线运动,车突然减速或停止,木块由于惯性要保持原来的运动状态,木块向前倒,故C正确,D错误。
故选:BC。
17.(2分)如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,U形管中两液面的高度差为h,下列操作中能使高度差h增大的是( )
A.将探头向上移动一段距离
B.将探头放在盐水中的同样深度处
C.将U形管整体上移少许
D.将探头在原深度处向其它方向任意转动一个角度
【答案】B
【解析】A、将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,故A错误;
B、将探头放在盐水中的同样深度处,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故B正确;
C、将U形管整体上移少许,液体的深度和密度不变,橡皮膜受到的压强不变,U形管两边液面的高度差不变,故C错误;
D、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度,不会影响压强的大小,故D错误。
故选:B。
18.(2分)下列说法正确的是( )
A.小明将篮球竖直向上抛出,在最高点速度为零时篮球受到的合力一定不为零
B.小明没有推动静止在路边的汽车,是因为小明的推力小于汽车受到的阻力
C.小明开小汽车行驶在高速路上,小汽车对地面的压力等于小汽车和人的总重(考虑周围空气对车的影响)
D.小明站在加速上升的电梯里,小明对电梯的压力与电梯对小明的支持力是一对相互作用力大小相等
【答案】AD
【解析】
A、篮球被竖直向上抛出,到达最高点时速度为0,但此时受到竖直向下的重力作用,所以合力不为零。故A正确;
B、小明没有推动静止在路边的汽车,说明汽车受到的推力和阻力是一对平衡力,所以两个力大小相等。故B错误;
C、小汽车高速行驶时,车身上方空气流动速度大,下方空气流动速度小,所以产生了向上的升力,此时小汽车对地面的压力小于小汽车和人的总重。故C错误;
D、小明对电梯的压力与电梯对小明的支持力是一对相互作用力,所以大小相等。故D正确。
故选:AD。
三.填空题(共9小题,满分15分)
19.(3分)力的三要素是力的大小________和作用点:用力推门时,越靠近门轴越费力,由此可见力的________会影响到力的作用效果
【答案】方向;作用点。
【解析】力的三要素是力的大小、方向和作用点。越靠近门轴推门,越费力,可见是力的作用点会影响到力的作用效果。
20.(1分)马德堡半球实验证明了________的存在。17世纪40年代意大利科学家________首先用实验测定了大气压的值。1标准大气压相当于________厘米高的水银柱产生的压强。
【答案】大气压;托里拆利;76。
【解析】(1)由课本中提到的物理史实可知,马德堡市的市长奥托•格里克做的马德堡半球实验,最早证明大气压存在的。
(2)意大利科学家托里拆利最早测得大气压的值,一个标准大气压支持的水银柱的高度h=76cm。
21.(1分)潜水艇在5分钟内,从海面下潜到900米的深度处(以潜艇的上表面为参照),然后悬停在水中等待命令,则该潜水艇下潜时的平均速度为________m/s,此时,潜艇上表面受到海水的压强为________。(ρ海水=1.1g/cm3)
【答案】3;9.9×106Pa。
【解析】(1)该潜水艇下潜时的平均速度:
v===3m/s;
(2)ρ海水=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3
艇上表面受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×900m=9.9×106Pa。
22.(1分)如图所示,人推墙时对墙施加了力。由于物体间力的作用是________的,同时墙对人________,所以人会向后退。
【答案】相互;产生反作用力。
【解析】力的作用是相互的。人推墙时对墙施加了力,同时墙对人产生反作用力,所以人会向后退。
23.(2分)根据实验回答问题:
在探究“同一直线上二力合成”的实验中,每组实验的三次操作,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,如图所示。这样做的目的是为了保证力的________是相同的。
【答案】作用效果。
【解析】在实验中,都将弹簧由A拉伸到B位置,即使弹簧的形变程度相同,力的作用效果相同。
24.(2分)如图,瓶子和水的总重为3N,手握住瓶子力为4N时,瓶子静止不动时,手对瓶子的摩擦力的方向为________,当手握瓶子的力增大到10N时,瓶子仍然静止不动,此时手对瓶子的摩擦力大小为________N。
【答案】竖直向上;3。
【解析】
握住3N重的瓶子悬空静止不动,因此瓶子处于平衡状态,竖直方向上瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力,即f=G=3N,重力方向竖直向下,则摩擦力方向竖直向上。
当手握瓶子的力增大到10N时,瓶子仍然静止不动,此时重力和摩擦力仍然是一对平衡力,故摩擦力仍为3N。
25.(2分)如图所示,一个木箱放在各处粗糙程度均相同的水平地面上,对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力,使木箱水平向右做匀速直线运动,则此过程中木箱受到的摩擦力为________N,方向水平向________(选填“左”或“右”)。
【答案】15;左。
【解析】对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力,使木箱水平向右做匀速直线运动,此时木箱处于平衡状态,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为15N;木箱水平向右做匀速直线运动,则摩擦力的方向是水平向左的。
26.(2分)第一次精确测量出大气压强数值是________实验,如图是小梁同学用实验测量当地大气压数值的装置。管内水银面下降到一定高度时就不再下降,通过计算得出该地大气压的值为________Pa.如果我们将此装置拿到矿井去测量,水银柱液面将________(选填“上升”、“下降”或“不变”)(g=10N/kgρ水银=13.6×103kg/m3)
【答案】托里拆利;1.02×105;升高。
【解析】第一次精确测量出大气压强数值是托里拆利实验;
由图可知水银柱的高度应为竖直高度,为750mm=0.75m,故测量得到的大气压强值:p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.75m=1.02×105Pa;
高度越高,气压越小,我们将此装置拿到矿井去测量,此时高度降低,则气压变大,支持的水银柱的高度会增加,即水银柱液面将上升。
27.(1分)如图所示容器,上部的横截面积为S1,底面积为S2,容器中盛有某种液体,有一个空心金属球用细绳系住,绳的另一端连容器的底部。此时球全部浸没在水中,绳对球的拉力为T.球浸在水中时,将受到水对球的浮力作用,浮力的方向竖直向上。问:将细绳剪断,空心金属球将上浮到水面,当球静止后,液体对容器底部的压力________(选填“增大”或“减少”)了,变化了多少?________。
【答案】减少;。
【解析】绳子剪断前,金属球受到力之间的关系为:F浮1=G球+T,
绳子剪断以后,金属球受到力之间的关系为:F浮2=G球,
所以剪断后浮力减小了△F浮=F浮1﹣F浮2=G球+T﹣G球=T,
排水体积减小了△V=,
所以水的深度减小了△h==,
液体对容器底部的压强减小了△p=ρg△h=,
液体对容器底部的压力减少了△F=△pS2=。
四.作图题(共14小题,满分41分)
28.(2分)如图所示,无人机水平飞行过程中,请画出小球所受重力G的示意图。
【答案】见解析
【解析】小球受到的重力的方向始终是竖直向下的,重力作用在物体的重心上,如图所示:
29.(2分)如图,测力计的示数为 3.4 N。
【答案】3.4。
【解析】
由图可知,弹簧测力计每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,弹簧测力计的示数为3.4N。
30.(1分)如图所示,用大小相同的力垂直作用在开瓶器手柄上不同位置,作用在B点比A点更容易打开瓶盖,这说明力的作用效果与力的( )
A.作用点有关
B.大小有关
C.方向有关
D.大小、方向、作用点都有关
【答案】故选:A。
【解析】由图可看出,力的大小和方向相同,作用点A、B不同,在B点比A点更易打开瓶盖,说明力的作用效果与作用点有关。
31.(1分)著名物理学家托里拆利用实验首先测出了标准大气压的值,实验时玻璃管中水银柱高________mm,计算出大气压强值为________Pa.实验中,当玻璃管倾斜时管内水银柱的长度将________,水银柱的高度将________,放到高山上测量水银柱的高度将________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
【答案】760;1.013×105;变大;不变;变小。
【解析】(1)托里拆利实验中,实验时玻璃管中水银柱高760mm;
则大气压为:p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa;
(2)实验中,当玻璃管倾斜时管内水银柱的长度变大;外界大气压不变,能支持的水银柱高不变,玻璃管倾斜时管内水银柱的高度不变;放到山上测量水银柱的高度时,大气压随高度的增加而减小,故所能支持的水银柱高度也变小。
32.(4分)探究“压力的作用效果”时,设计了如下甲、乙、丙、丁图所示实验。仔细观察实验设计,回答下列问题
(1)压力的作用效果是比较海绵的________程度来确定的。
(2)分析比较图________和________的实验现象可以得出结论,当压力相同时受力面积越小压力的作用效果越明显。
(3)通过甲图、乙图的实验能够得出结论:________。
【答案】(1)凹陷(2)乙;丙;(3)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【解析】(1)在实验中,通过海绵的凹陷程度来反应压力的作用效果,这是转换法的运用;
(2)乙、丙两图中,压力大小相同,受力面积不同,且受力面积越小越大、海绵的凹陷程度越大,故可得出结论:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)由图可知,甲、乙的受力面积相同,压力大小不同,且压力越大、海绵的凹陷程度越大,故可得出结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
33.(2分)在“探究重力的大小与什么因素有关”的实验中,得到的部分实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
钩码质量(g)
100
200
300
钩码受到的重力(N)
1
3
钩码受到的重力与质量的比(N/kg)
10
10
(1)请根据如图所示中弹簧测力计的示数完成表格。
(2)分析表格中数据,可以得到的结论是:________。
【答案】
2;10;物体所受的重力跟它的质量成正比。
【解析】
(1)弹簧测力计的示数为2N;比值=10N/kg;
(2)从表中数据知:物体的质量增大几倍,物体所受的重力大小也增大几倍,重力大小与质量的比值相等,所以得到结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
34.(5分)探究“阻力对物体运动的影响”实验时。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上________(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小________(选填“相同”或“不相同”);
(2)实验中是通过改变接触面的________来改变小车所受阻力大小的;
(3)根据如图所示实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越________(选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越________(选填“远”或“近”)。
【答案】(1)同一;相同;(2)粗糙程度;(3)小;远。
【解析】(1)为了控制小车到达水平面的速度相同,实验中要让小车从斜面的同一高度由静止下滑;
(2)毛巾、棉布、木板的粗糙程度是不相同的,在压力相同时,阻力不同;所以实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的;
(3)毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,阻力变小,根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远;
35.(2分)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或________状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的;小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是________,这时木块在水平方向受到的力________(填“平衡”或“不平衡”)
【答案】(1)匀速直线运动;(2)木块受到向左的摩擦力;平衡。
【解析】(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。
(2)小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力。
36.(2分)利用图所示实验装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个弹簧测力计沿相反方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录两个拉力的大小与方向,再用一个弹簧测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录此时拉力的大小和方向。
(1)从下表的记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是________。(用字母表示)
(2)实验中用一个弹簧测力计拉弹簧时,为什么仍要将弹簧A端拉到O点再读数?________。
施力情况
大小
方向
两个力
F1=2.5N
向右
F2=1N
向左
一个力
F=1.5N
向右
【答案】(1)F=F1﹣F2;(2)保证力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同。
【解析】(1)根据表中实验数据,比较F与F1、F2的大小关系得出:F=F1﹣F2。
(2)力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同时,这个力F才叫做F1,F2的合力。故将弹簧A端拉到O点再读数的原因是保证力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同。
37.(9分)小新要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,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接触面积的大小接下来小新通过如图所示的实验操作验证他的猜想:
(1)在测量滑动摩擦力大小时,实验原理是:________。必须水平拉着物块做匀速直线运动,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数。
(2)如果小新要探究猜想②,他应该选择________两幅图所示的实验步骤来操作,根据弹簧测力计的示数可得出结论:________。
(3)小新要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?
答:________,理由:________。
【答案】(1)二力平衡;(2)甲丙;压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;(3)不可靠;没有控制压力相同。
【解析】(1)在测量滑动摩擦力大小时,必须水平拉着物块做匀速直线运动,根据二力平衡,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数,即所用的物理原理是二力平衡。
(2)研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,要控制压力的大小相同,故对比甲丙两次实验,可以验证猜想②;
根据弹簧测力计的示数可得出结论:压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小伟将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论,不可靠;正确而又简便的操作应是:将切下的木块叠放在被拉木块上面,重复甲的操作过程,比较它和甲的实验结果,得出结论。
38.(3分)用如图所示装置探究“水内部压强与深度是否有关”。
(1)装置调整好后,将同一探头先后放在水中的A、B两处(如图所示),通过观察________,则可以判断出水中A、B两处的压强大小关系为________。
(2)若杯子高15cm,杯内装满水,B处距杯底5cm,如图所示,则B点压强pB=________Pa(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。
【答案】(1)U形管两边液面的高度差;pA<pB;(2)1000。
【解析】(1)装置调整好后,将同一探头先后放在水中的A、B两处,根据转换法,通过观察计U形管两边液面的高度差判断出水中A、B两处的压强大小,因右图中U形管两边液面的高度差较大,故pA<pB;
(2)若杯子高15cm,杯内装满水,B处距杯底5cm,B点的深度:h=10cm=0.1m,则B点压强:
pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
39.(2分)轮船上的“吃水线”又被称为“生命线”。为了安全航行,远洋轮船体上都有几条水平横线。分别表示该船在不同水域和不同季节满载时所允许的“吃水深度”如图所示。其中FW表示淡水线,S表示夏季海洋线,W表示冬季海洋线,除此以外船体上还有“北大西洋冬季线”和“印度洋线”。下表为不同海域的盐度及地理位置特点。
海洋
表层平均盐度(%)
中心最高盐度(%)
地理位置特点
北大西洋
3.55
3.82
在靠近北极海附近
大西洋
3.54
3.79
在南、北美洲,欧洲、非洲、南极洲之间。
太平洋
3.50
3.65
在亚洲、大洋洲、美洲和南极洲之间。
印度洋
3.48
3.60
在亚洲、大洋洲、非洲、南极洲之间。大部分处于热带。
①同一艘船在北大西洋与印度洋航行时,哪次船体底部受到水的压力更大?________;结合表格中的信息可以知道,液面在1号横线与在2号横线相比,船底在________横线时受到的液体压强更大,你的依据是________。
②同一艘船的“冬季海洋线”在“夏季海洋线”下方,由此可推知________(均选填“冬季”、“夏季”)海水密度更大。
【答案】①一样大;1号;当液体密度相同时,深度越大,压强越大。②冬季。
【解析】①船在北大西洋和印度洋航行都属于漂浮,浮力等于重力,故压力一样大;
液面在1号横线与在2号横线相比,液体密度相同,液面在1号横线时,船底所处水的深度更大,
所以根据压强计算公式p=ρgh可知,船底在1号横线时受到的液体压强更大。
②船无论在夏季还是冬季始终漂浮,浮力都等于重力,故浮力相等。
“冬季海洋线”在“夏季海洋线”下方,说明船在冬季排开水的体积较小,
根据F浮=ρgV排可知,冬季海水密度更大。
40.(3分)紧闭车窗的汽车行驶在无风的雪天,如果打开一侧的车窗,汽车外面的雪________(选填“可能“或“不可能“)往车里进,这是因为汽车在行驶过程中,车窗外空气流速________车内空气的流速,车窗外空气的压强________车内空气的压强的缘故。(选填“大于“、“等于“或“小于“)
【答案】不可能;大于;小于。
【解析】根据流体压强和流速的关系可知,当汽车行驶在无风的雪天时,打开一侧的车窗时,车窗外空气与车的相对流速大于车内空气的流速,车窗外空气的压强小于车内空气的压强,产生向外的压强差,因此,汽车外面的雪不可能往车里进。
41.(3分)下表是阳阳同学在观看一场青少年足球友谊赛时做出的一些思考,请根据表中内容从物理学角度分析,将如表空格处补充完整:
提出的物理问题
运用物理知识解答
1
踢出去的足球,为什么最终会落到地面?
________
2
大力踢球,为什么脚会痛?
________
3
________
由于惯性
【答案】
提出的物理问题
运用物理知识解答
1
踢出去的足球,为什么最终会落到地面?
重力的方向竖直向下
2
大力踢球,为什么脚会痛?
力的作用是相互的
3
踢出去的球为什么还能继续运动?
由于惯性
【解析】
(1)地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,而重力的方向是竖直向下的,所以踢出去的足球,最终会落到地面;
(2)大力踢球,脚对球有力的作用,由于力的作用是相互的,球对脚产生反作用力,所以脚会疼;
(3)球被踢出后,脚的作用力消失,但足球具有惯性,所以会保持原来的运动状态,继续向前。
五.解答题(共2小题,满分8分,每小题4分)
42.(4分)阅读《帕斯卡定律与液压机》一文,回答下列问题。
帕斯卡定律与液压机
1653年,法国科学家B.帕斯卡发现:封闭在容器中的静止流体,能够将加在它上面的压强大小不变地向各个方向传递。后来人们把这一结论称之为帕斯卡定律。
根据帕斯卡定律,人们制成了液压机。液压机的结构示意图如图(1)所示。在一个密闭的液缸内密封有一定量的液体(比如油或水),有大小两个活塞,其中小活塞的横截面积为S1,大活塞的横截面积为S2,当小活塞给液体施加向下的压力F1时,产生的压强p1=F1/S1,根据帕斯卡定律,液体会将该压强传递给大活塞,即在大活塞上产生大小与p1相等的压强p2,产生的压力为F2,则有p2=F2/S2,即有= 或 =
也就是说,如果大活塞面积是小活塞面积的多少倍,那么液体作用于大活塞上的力将为小活塞对液体压力的多少倍。可见,液压机的特点就是能够将较小的力通过液体“放大”。
液压机的用途很广,例如运用液压“千斤顶”可以施加较小的力轻松地举起很重的卡车;制造能产生巨大压力的水压机,可以将铁块像揉面团一样进行锻压;也可以对金属、塑料、橡胶、木材、粉末等物品进行冲压、矫正、压装、打包、压块和压板等等操作,满足人们的需求。图(2)是一个液压千斤顶的结构示意图。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)液压机的原理是________;
(2)如果液压机的大活塞面积是小活塞面积的10倍,则液体作用在大活塞上的压力等于小活塞所受压力的________倍。
(3)图(2)的液压千斤顶在工作过程中用到了哪些物理知识?(写出两种)________。
【答案】
(1)帕斯卡原理;
(2)10;
(3)杠杆、压强。
【解析】
(1)加在密闭液体上的压强,能够大小不变的被液体向各个方向传递。液压机的工作原理即是帕斯卡定律;
(2)根据帕斯卡定律可知,p大=p小,即=,可得=,
而液压机的大活塞面积是小活塞面积的10倍,的10倍;
(3)由图2可知,液压千斤顶在工作过程中用到了杠杆、压强、力的相互作用等知识。
43.(4分)我国“海斗一号”潜水器在马里亚纳海沟成功完成了首次万米海试与试验性应用任务。于2020年6月8日载誉归来。当下潜至1.0×104m时,求:
(1)潜水器受到海水的压强(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg);
(2)潜水器观察窗0.02m2面积所受到海水的压力。
【答案】见解析
【解析】
(1)潜水器受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa;
(2)由p=可得潜水器观察窗0.02m2面积所受到海水的压力:
F=pS=1.03×108Pa×0.02m2=2.06×106N。
答:(1)潜水器受到海水的压强为1.03×108Pa;
(2)潜水器观察窗0.02m2面积所受到海水的压力为2.06×106N。
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