福建省福州市时代中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
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一.选择题:本题共16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题目要求
1.(2分)生活和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。下列实例中属于减小压强( )
A.拖拉机有两条很宽的履带
B.剪刀有锋利的刃
C.刺猬身上有许多刺
D.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
2.(2分)轰炸机轰炸地面目标时,总要提前投弹才能命中目标,如图所示。下列关于飞机投弹的几种说法正确的是( )
A.炸弹脱离飞机时,炸弹的速度为零
B.炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹具有惯性
C.炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹受到向前的推力
D.惯性与速度有关,炸弹速度越大其惯性越大
3.(2分)如图甲,光滑水平面上A物体受到水平向右的推力F1=6N、拉力F2=8N作用;图乙B物体重50N,现用竖直向上F=50N的力拉,则A、B两物体受到的合力分别是( )
A.14N 100N B.14N 0N C.2N 0N D.2N 100N
4.(2分)如图所示的事例中,利用大气压强的是( )
A.如图,回水管的水阻隔臭气
B.如图,拦河坝形状上窄下宽
C.如图,使用拔火罐治病
D.如图,孔明灯升空
5.(2分)如图所示的现象能利用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.向下吹气,乒乓球不会下落
B.抽水机抽水
C.上提测力计,测力计的示数变大
D.液体从容器侧壁小孔喷出
6.(2分)下列物件产生的压强最接近0.5Pa的是( )
A.推土机的履带对地面的压强
B.一张报纸平放时对桌面的压强
C.芭蕾舞演员单脚独立时足尖对地面的压强
D.技术上用来切割大理石、钢板的“水刀”对切割表面产生的压强
7.(2分)伽利略认为:一个金属小球从光滑斜面的某一高度处由静止滚下,由于不受阻力,没有能量损耗,那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度,若把斜面放平缓一些,也会出现同样的情况,模拟实验如图,则下列说法中正确的是( )
A.小球从斜面滚下过程中受平衡力
B.小球到达B点时的机械能大于到达C点时的机械能
C.减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动的距离不变
D.根据这一实验,可以推理出物体不受力时将如何运动
8.(2分)如图所示的用具使用时,属于省力杠杆的是( )
A.用撑衣杆晾衣服 B.用船桨划船
C.用开瓶器起瓶盖 D.用钓鱼竿钓鱼
9.(2分)中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术“四大发明”影响了世界,现代的“新四大发明:高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明,下列说法中错误的是( )
A.高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道
B.支付盒子静止于水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
C.共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下,说明物体的运动需要力来维持
10.(2分)如图所示,水面下有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是( )
A.正在下潜的是甲艇
B.没露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大
C.正在下潜的潜艇,所受的浮力不断减小
D.两艘潜艇所受的浮力相同
11.(2分)如图为工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆,关于这个杠杆下列说法正确的是( )
A.手握的位置靠近把手末端时更费力
B.砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C.轮子的中心是杠杆的支点
D.图中拉力F大于重力G
12.(2分)图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,如图丙,把测力计下悬挂的实心金属块M(体积不变)浸没在水中,M处于静止状态,下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是( )
A. B.
C. D.
13.(2分)在防控疫情“停课不停学”期间,小明同学在家做实验,他把一枚鸡蛋放在一个透明玻璃杯中,加入清水后发现鸡蛋沉在杯底(如图甲);他向水里加盐并搅拌,最后鸡蛋漂浮(如图乙),下列关于甲、乙两种状态的说法正确的是( )
A.鸡蛋排开液体的质量甲小于乙
B.鸡蛋排开液体的体积甲小于乙
C.玻璃杯对桌面的压力甲大于乙
D.乙图中鸡蛋受到的浮力大于鸡蛋的重力
14.(2分)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力FA<FB
B.两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
15.(2分)图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管上升到p点)。P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法不正确的是( )
A.甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是ρ水银gh1
B.甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气,测量值将偏小
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压ρ水gh3
D.同时带着两装置登山,会发现h1会变小,h3会增大
16.(2分)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙.若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则( )
A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙
C.p甲一定小于p乙 D.p甲 一定大于p乙
二.填空题:本题共6小题,每空1分,共12分
17.(2分)牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,是在实验加推理的基础上总结概括出来的,所以牛顿第一定律 (选填“能”或“不能”)用实验来直接验证。如图所示的小球从A点沿光滑圆弧轨道由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 路线继续运动(选填“a”“b”“c”或“d”)。
18.(2分)网传“2月11日这天地球引力最小,可以将扫把静立于地面”,如图所示,或许你也“成功”尝试过。其实只要细心操作,在任何时候你都能成功,扫把能静立于水平地面主要是利用了 原理,之所以细心操作是为了满足原理中 的这一条件,这与地球引力大小并无关系。
19.(2分)如图所示,用手握住重8N的瓶子保持静止,手对瓶子的压力为10N,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”)。
20.(2分)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a点时体积经过 b点时体积(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
21.(2分)在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则乙杯中小球的质量为 g,甲、乙两杯中液体的密度ρ甲 ρ乙(选填:“>”、“=”或“<”,g取10N/kg)。
22.(2分)如图所示,水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体,将一支密度计分别放入这两种不同液体中,静止后的情形如图所示,两液面相平。则甲液体的密度 乙液体的密度(选填“大于”、“等于”、“小于”),密度计越靠上的刻度,对应的密度值越 。
三.作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分
23.(2分)画出水中小球受到的浮力以及烧杯对斜面的压力;
24.(2分)图甲是一种高压水枪喷头,其后端压柄为一杠杆。其简化图如图乙所示,O为支点,A为动力作用点,B为阻力作用点,请在图乙中作出:
(1)作用在B点的阻力F2的力臂L2;
(2)作用在A点的最小动力F1。
四.简答题:本题共1小题,共4分
25.(4分)如图所示是一个敲肉锤,它的锤面上有一些小凸起,经过它的敲打肉会变得松散、易于烹饪。请解释锤面上的小凸起为什么设计得很尖?
五.实验探究题:本题共1小题,每空1分,共28分
26.(7分)如图所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 。在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆 (选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”或“变小”),原因是 。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 (填序号)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
六.实验探究题(共4小题)
27.(3分)居家学习,全民战“疫”。学以致用,实践创新。小明利用废矿泉水瓶设计了几个小实验。
(1)如图甲所示,在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,马上盖上瓶盖,过一会儿,会看到空矿泉水瓶变瘪了,说明 的存在。
(2)如图乙所示,将两个完全一样的矿泉水瓶都装满水,分别正放、倒放在海绵面上,可以看到海绵表面的凹陷程度 ,说明压力的作用效果与 有关。
(3)若在其中一个装满水的矿泉水瓶的侧壁不同高度处扎三个小孔,会发生的现象是 ,这是因为 。
28.(5分)如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器,甲所示压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫 。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差。通过 (填写正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.拆除软管重新安装
B.从左管口向U形管内添加适量水
C.从U形管右管口向外抽出适量水
(3)比较图中乙图、丙图和丁图,可以得到结论: 。
(4)在乙图中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa。(p0=1.01×105Pa,ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
29.(5分)小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值.实验步骤如下。
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是 ,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,目的是 。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm,计算得到活塞的横截面积为 cm2。
(4)计算得到大气压强的数值为 Pa。
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大的原因是 。(写出一条)
30.(8分)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小田先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)小田进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中;
(2)在实验步骤B中金属块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的 有关。
(4)小田用表格中的数据算出了某种液体的密度是 kg/m3,金属块a的密度为 kg/m3。若将A放至最后一步,则会使得金属块a的密度的测量值 (选填“偏大”或“偏小”“不变”)。
(5)同组的小超只有刻度尺这一测量工具,于是他进行了如下操作:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm,如图甲所示。
②将待测金属块b吊在烧杯底部(金属块未触底),测量出烧杯静止时露出水面的高度h1为6cm,容器中水的深度H2为18cm,如图乙所示。
③将金属块b放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm,如图丙所示。已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为 kg/m3。
七.计算题:本题共2小题,共20分。
31.(10分)如图所示一辆质量为1200kg的汽车在水平路面上匀速直线运动,汽车受到的阻力1500N,汽车5s沿水平方向匀速直线移动40m。(g取10N/kg)
(1)汽车受到的重力多大?
(2)如汽车轮胎与水平面总共的接触面积是0.12m2,则汽车对水平路面的压强是多少?
(3)发动机对汽车的牵引力多大?
32.(10分)学游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。如图所示,质量为30kg小朋友佩戴着1kg游泳圈在学游泳。当她在水面上静止时,g取10N/kg。
求:(1)小朋友和游泳圈受到的浮力;
(2)小朋友和游泳圈排开水的体积。
2020-2021学年福建省福州市时代中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题:本题共16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题目要求
1.【解答】解:A、拖拉机有两条很宽的履带是通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
BCD、剪刀有锋利的刃、刺猬身上有许多刺、“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙都是通过减小受力面积来增大压强,故BCD不符合题意。
故选:A。
2.【解答】解:炸弹被扔出后,炸弹不会受到向前的推力,由于惯性要保持原来和飞机相同的速度,还将会继续向前飞行,炸弹飞行时,速度会发生改变,速度不为0;惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,综上所述,B正确,ACD错误。
故选:B。
3.【解答】解:
(1)F1、F2都作用在物体A上,方向相同,且在一条直线上,F1、F2的合力F合=F1+F2=6N+8N=14N;
(2)重力方向竖直向下,拉力方向竖直向上,方向相反、在一条直线上,合力F合=G﹣F=50N﹣50N=0N。
故选:B。
4.【解答】解:A、排水管的U形“反水管”,下端相通,构成了连通器,使用的是连通器原理,与大气压无关,故A不合题意;
B、拦河坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大,与大气压无关,故B不合题意;
C、传统的中医理疗拔火罐,火罐在大气压力作用下被吸住,属于大气压的应用,故C符合题意;
D、点燃孔明灯后,灯罩内的空气受热,体积膨胀,密度变小,在浮力作用下升空,不是利用大气压强,故D不合题意。
故选:C。
5.【解答】解:A、向下吹气,乒乓球和漏斗间的空气流速大,压强小,乒乓球下面的空气流速小,压强大,乒乓球受到向上的升力不会掉下来,故A正确。
B、抽水机抽水是利用大气压工作的,故B错误。
C、上提测力计时,弹簧测力计示数变大,是因为水分子和玻璃板分子之间有引力造成的,故C错误。
D、液体从容器侧壁小孔喷出是受到液体压强的作用,并且下面小孔水喷的更远,是因为液体压强随深度的增加而增大,故D错误。
故选:A。
6.【解答】解:推土机的履带对地面的压强、芭蕾舞演员单脚独立时足尖对地面的压强、技术上用来切割大理石、钢板的“水刀”对切割表面产生的压强都远远大于0.5Pa,
一张报纸平摊在水平桌面上,产生的压强约为0.5Pa,故只有B符合实际。
故选:B。
7.【解答】解:A.由于斜面光滑,不受摩擦力,因此小球下滑时做加速运动,处于非平衡状态,受非平衡力,故A错误;
B.由于斜面光滑,小球机械能守恒,所以小球到达B点时的机械能等于到达C点时的机械能,故B错误;
C.由于小球的机械能守恒,因此,如果减小右侧斜面与水平面的夹角,小球到达右侧斜面上的高度要等于原来的高度,通过的距离更长,故C错误;
D.继续减小右侧斜面的倾角,直到使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度,如果没有摩擦力,小球就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去,因此,根据这一实验,可以推理出物体不受力时将如何运动,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:
A、撑衣杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:C。
9.【解答】解:A、高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道,是流体压强和流速的关系,故A正确;
B、支付盒子静止于水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,故是一对平衡力,故B正确;
C、共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C正确;
D、力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。关闭电源后汽车会慢慢停下来,是因为受到摩擦力的作用,是摩擦力改变了快递车的运动状态,故D错误。
故选:D。
10.【解答】解:A、潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的,要使潜水艇上浮,应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力,所以水舱中水较少时潜水艇上浮,故甲图为上浮时的情景,乙图为下潜时的情景,故A错误;
B、根据F浮=ρ液gV排知,在没露出水面前,上浮潜艇排开水的体积不变,所受的浮力不变,故B错误;
C、根据F浮=ρ液gV排知,正在下潜的潜艇,排开水的体积不变,所受的浮力不变,故C错误;
D、根据阿基米德原理可知,潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力,因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重力相等,故所受的浮力相等,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:
A、在阻力和阻力臂不变的情况下,手握的位置靠近把手末端时,动力臂大,则动力小,更省力,故A错误;
B、砖头的位置远离车轮时,此时的动力臂和阻力大小不变,阻力臂变大,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,抬起更费力,故B错误;
C、由图可知,整个杠杆是绕轮子的中心转动的,所以轮子的中心是杠杆的支点,故C正确;
D、图中的动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力小于阻力,即F小于G,故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:由图乙可知,当水温从0℃升到15℃时,水的密度先变大后变小;
实心金属块M浸没在水中时,排开水的体积不变,因水的密度先变大后变小,则根据F浮=ρ液gV排可知,金属块受到的浮力先变大后变小;
由称重法测浮力的公式F浮=G﹣F可得,测力计的示数F=G﹣F浮;由于水的密度受水温影响,金属块浸没在水中时受到的浮力先变大后变小,所以由F=G﹣F浮可知,测力计的示数F先变小后变大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.【解答】解:
AD、鸡蛋在甲中沉入水底,则F浮甲<G鸡蛋;在图乙中漂浮,则F浮乙=G鸡蛋;
所以鸡蛋受到的浮力F浮甲<F浮乙,
因为F浮=G排=m排g,
所以鸡蛋排开液体的质量甲小于乙,故A正确,D错误;
B、鸡蛋在甲中沉入水底,则V排甲=V;在图乙中漂浮,则V排乙<V;所以鸡蛋排开液体的体积甲大于乙,故B错误;
C、加盐后,水的密度变大,则水的质量变大,重力变大,因为玻璃杯对桌面的压力等于玻璃杯、玻璃杯内液体和鸡蛋的总重力,所以玻璃杯对桌面的压力甲小于乙,故C错误;
故选:A。
14.【解答】解:
A.由图知,A球在甲液体中漂浮,B球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球A、B的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力FA=FB=G球,故A错误;
B.A球在甲液体中漂浮,则ρA<ρ甲;B球在乙液体中悬浮,则ρB=ρ乙,由于小球AB完全相同,即ρA=ρB,则有ρ甲>ρ乙,故B错误;
C.因甲液体的密度大于乙液体的密度,且深度相同,则根据公式 p=ρgh可知,两种液体对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误;
D.由C选项可知液体对容器底部的压强p甲>p乙,两容器底面积相同,由公式 F=pS 可知,两种液体对容器底部的压力F甲>F乙,故D正确。
故选:D。
15.【解答】解:A、甲图中,水银柱高为h1,根据液体压强的公式可知,甲图的托里拆利实验装置测出当地的大气压是p=ρ水银gh1,故A正确;
B、甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气,会使水银柱变低,因此测量值将偏小,故B正确;
C、乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,却无法测出当地当时的大气压值,故C错误;
D、同时带着两装置登山,随着高度的增加,外界气压变小,甲装置中h1变小;而乙装置中,外界气压变小,瓶内空气压着水柱上升,所以h3增大,故D正确。
故选:C。
16.【解答】解:正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为p======ρgh;
所以有p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为h甲′,h乙′,
因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等,
则有p甲′=ρ甲gh甲′=p乙′=ρ乙gh乙′,
由图可知h甲′<h乙′,
所以有ρ甲>ρ乙
切去的体积相同,则有△V=S甲△h甲=S乙△h乙
因为S甲<S乙,所以得△h甲>△h乙
则切去后甲对地面的压强减少量为△p甲=ρ甲g△h甲
乙对地面的压强减少量为△p乙=ρ乙g△h乙
所以△p甲>△p乙
则有p甲=p甲′+△p甲,p乙=p乙′+△p乙,
因为p甲′=p乙′,△p甲>△p乙,
所以p甲>p乙,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
二.填空题:本题共6小题,每空1分,共12分
17.【解答】解:(1)牛顿第一定律是在实验加推理的基础上总结概括出来的,一切物体都要受到力的作用,不受力的物体不存在,所以牛顿第一定律不能用实验来直接验证。
(2)在图中,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球将会做匀速直线运动,会沿b路线继续运动。
故答案为:不能;b。
18.【解答】解:扫把静立于水平地面上时,处于平衡状态,此时扫把受到的重力和地面对扫把的支持力是一对平衡力,二力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上,即利用了二力平衡原理。
故答案为:二力平衡;重力与支持力作用在同一条直线上。
19.【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8N,所以摩擦力也是8N,方向与重力方向相反,竖直向上。
故答案为:8;竖直向上。
20.【解答】解:由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过a点时的体积小于b点时体积。
故答案为:小于。
21.【解答】解:(1)∵物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,
∴甲杯中小球受到的浮力F甲=G排甲=0.5N;
∵小球在甲杯漂浮,
∴G甲=G排甲=0.5N;
∴甲杯中小球的质量m===0.05kg=50g
∵两个完全相同的小球,
∴乙杯中小球的质量也为50g。
(2)∵小球在甲杯漂浮,
∴ρ甲>ρ球,
∵小球在杯下沉,沉入杯底,
∴ρ乙<ρ球,
∴两种液体的密度:ρ甲>ρ乙;
故答案为:50;>。
22.【解答】解:同一个密度计放在甲乙液体中都漂浮,所以有:
F浮乙=F浮甲=G,
由图知密度计排开液体的体积V排甲<V排乙,
又F浮=ρ液V排g,
浮力相等,则ρ甲>ρ乙;
根据同一物体浮在不同液体中F浮一定时,V排与ρ液成反比可知,液体的密度越小,排开液体的体积越大,所以密度计的刻度越靠上密度值越小。
故答案为:大于;小。
三.作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分
23.【解答】解:小球在水中静止时,所受到的浮力的F浮的作用点在重心,方向是竖直向上的。
在物体和斜面的接触面上找一点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为F.如图所示:
24.【解答】解:
(1)过支点O作阻力F2的作用线的垂线段,则垂线段的长即为阻力臂L2;
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
图中支点在O点,动力作用在A点,因此OA作为动力臂时最长;图中阻力使杠杆有逆时针转动的趋势,为使杠杆平衡,则动力应使杠杆有顺时针转动的趋势,所以动力的方向应该斜向下;过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
四.简答题:本题共1小题,共4分
25.【解答】答;敲肉锤的锤头很尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强。
五.实验探究题:本题共1小题,每空1分,共28分
26.【解答】解:(1)实验前,如图甲所示,杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向左调节。实验过程中,杠杆支点在中央位置的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响。
(2)设一个钩码的重力G,一格的长度为L,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
3G×2L=nG×3L
解得,n=2
故应在B点挂2个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
因重力的方向竖直向下,当杠杆在水平位置平衡时,由力臂的定义,力的作用点与支点的距离即为力臂的大小,即力臂可在杠杆上直接读出,目的是便于测量力臂大小。
在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,则杠杆左边力与力臂的乘积
2G×2L=4GL
右边力与力臂的乘积
G×3L=3GL<4GL
故杠杆沿逆时针旋转。
(3)当拉力F向右倾斜时,拉力F力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂不变,则拉力F将变大。
(4)多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性,故选C。
故答案为:(1)左; (2)2;力臂的大小;沿逆时针旋转; (3)变大;力臂变小;(4)C。
六.实验探究题(共4小题)
27.【解答】解:(1)矿泉水瓶中热的水蒸气遇冷液化变成小水珠,气体减少,瓶内压强减小,外界大气压大于瓶内气压,因而把空矿泉水瓶压瘪了。
(2)两个完全一样的矿泉水瓶都装满水,重力相等,分别正放、倒放在海绵面上,受力面积不同,海绵表面的凹陷程度不同即压强不同,说明压力作用效果与受力面积有关;
(3)液体压强随深度的增加而增大,最下面的小孔深度最大,所以压强最大,喷得最远。
故答案为:(1)大气压强;(2)不同;受力面积;(3)最下面的小孔喷出的水最远;液体压强随深度的增加而增大。
28.【解答】解:(1)压强计上端不都是开口的,故不属于连通器;压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫转换法;
(2)进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选A;
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,控制深度不变,把水换成盐水,密度变大,则可以观察到U形管两边液体的高度差变大。
(5)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)不属于;转换法;(2)A;(3)在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;(4)变大; (5)500。
29.【解答】解:(1)将活塞推至底部,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气;橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是防止外界的空气进入注射器;
(2)活塞刚被拉动时,由二力平衡的条件可知:此时大气压强产生的压力和弹簧测力计的示数相等。
(3)由图可知:注射器的全部刻度的长度为8.00cm﹣2.00cm=6.00cm;注射器的体积为V=4.5ml=4.5×10﹣6m3
活塞的横截面积为:S===7.5×10﹣5m2=0.75cm2;
(4)活塞刚被拉动时,大气压强的数值为:p==≈1.09×105Pa;
(5)注射器中的空气不可能完全排净,这会使结果偏小;注射器和活塞间有摩擦,这会使结果偏大;此外,弹簧测力计读数时机选择不准也会影响测量的结果。
故答案为:(1)排尽注射器内的空气;防止外界的空气进入注射器;(2)刚被拉动;(3)6.00;0.75;(4)1.09×105;(5)注射器中空气没有排净。
30.【解答】解:
(1)弹簧测力计的分度值是0.1N,A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N;
(2)在实验步骤B中金属块a所受浮力可以用称重法求出:F浮=G﹣FB=2.7N﹣2.2N=0.5N;
(3)物体浸在液体中所受浮力大小与液体密度和物体排开液体体积有关,分析实验步骤A、B、C、D,液体都是水,物体排开液体体积变化,所受浮力变化,可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关,分析实验步骤A、E、F,物体都是完全浸在液体中,液体密度不同,可以说明浮力大小跟液体的密度有关;
(4)当浸没在水中时,物体所受浮力:F浮1=G﹣FE=2.7N﹣1.7N=1N,
根据阿基米德原理:F浮1=ρ水gV排=ρ水gV物,即1N=1×103kg/m3×10N/kg×V物,
解得V物=1×10﹣4m3,
由G=mg可得m===0.27kg,
金属的密度ρ金===2.7×103kg/m3,
金属浸没在某液体中浮力:F浮2=G﹣FF=2.7N﹣1.9N=0.8N,
根据阿基米德原理:F浮2=ρ液gV排=ρ液gV物,即0.8N=ρ液×10N/kg×1×10﹣4m3,
ρ液=0.8×103kg/m3,
若将A放至最后一步,因为金属上沾有液体,会使测得金属的质量偏大、重力偏大,
根据(4)中可知计算金属密度的计算式:ρ=•ρ水==,
测得金属的重力增大,浸没时弹簧测力计示数不受影响,则计算式中分母增大,分子不变,所以会使得金属块a的密度的测量值偏小;
(5)比较甲、乙两图可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,则两图中浮力的变化量等于金属块重力,
两图中浮力的变化量:△F浮=ρ水g△V排=ρ水g(H2﹣H1)S容;
所以金属块b的重力为:G=ρ水g(H2﹣H1)S容;
金属块的质量:m′===ρ水(H2﹣H1)S容;
比较乙丙可知,都是漂浮,烧杯和金属块的总重不变,总浮力不变;
则乙图中金属块受到的浮力等于这两次烧杯受到的浮力变化量,
金属块b受到的浮力:ρ水gVb排=ρ水gVb=ρ水g(h1﹣h2)S烧杯;
所以金属块b的体积为Vb=(h1﹣h2)S烧杯;
b的密度为:ρb====4.5×103kg/m3;
故答案为:(1)2.7;(2)0.5;(3)体积;密度;(4)0.8×103;2.7×103;偏小;(5)4.5×103。
七.计算题:本题共2小题,共20分。
31.【解答】解:(1)这辆汽车所受的重力:
G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N;
(2)汽车对水平路面的压力:
F=G=1.2×104N,
受力面积S=0.12m2,
汽车对水平路面的压强:
p===1×105Pa;
(3)因为汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,二力的大小相等,
则牵引力F=f=1500N。
答:(1)汽车受到的重力为1.2×104N;
(2)汽车对水平路面的压强是1×105Pa;
(3)发动机对汽车的牵引力为1500N。
32.【解答】解:
(1)当她在水面上静止时,根据漂浮条件可知,小朋友和游泳圈受到的浮力:
F浮=G总=m总g=(m人+m圈)g=(30kg+1kg)×10N/kg=310N;
(2)根据F浮=ρ水gV排可得,小朋友和游泳圈排开水的体积:
V排===3.1×10﹣2m3。
答:(1)小朋友和游泳圈受到的浮力为310N;
(2)小朋友和游泳圈排开水的体积为3.1×10﹣2m3。
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