江西省吉安市永丰县2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷 (含答案)
展开2022-2023学年江西省吉安市永丰县八年级(下)期中物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1. 篆刻是我国一门古老的艺术形式,篆刻刀的刀口做得很锋利是为了增大______;“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的______。
2. 泥瓦工人用线拴着一块砖块来检验砌的墙是否竖直,这是依据重力的方向是______ ;重力的施力物体是______ 。
3. 北京冬奥会滑冰项目中,运动员在通过弯道时的情景如图所示,他们向右侧身是为了降低______,增大稳度,使身体更平稳。此时运动员受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
4. 窗玻璃上趴着一只40g壁虎(如图),用10N的力水平向右拉窗,当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎受到摩擦力大小为______ N,摩擦力的方向是______ 。(g取10N/kg)
5. 如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有______ 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰面形成水膜,其目的是为了______ (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面间的摩擦力。
6. 近期遂川交警部门加大对电动车安裂遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遍挡阳光,但存在安全隐患。如图所示。当电动车快速行驶时,遮阳伞下方的空气流速比上方______,气压比上方______,伞面被向上吸,使电动车不能平稳行驶。
7. 新冠疫情期间,转运危重感染患者要用负压救护车。运送时,车内的气压______(选填“高”或“低”)于车外的气压,使车内外空气的交换流动时,只能由车外流向车内,防止转运过程可能的疫情扩散。下列“空间”中有可能处于“负压”状态的是______(填序号);①正在做饭的高压锅内;②正在吸取药水的注射器内;③正在向轮胎充气的打气筒内。
8. 如图所示,同一木块浮在同一水面上,且静止不动。则木块在水中的体积Va ______ Vb,两木块底部所受的压强pa ______ pb(均选填“>”、“=”或“<”)。
9. 人类科学技术发展进程中,下面重大科学发现对应的科学家正确的是( )
A. 马德堡半球实验证明大气压存在的——托里拆利
B. 最先测出大气压强值——帕斯卡
C. 发现光的色散现象——阿基米德
D. 总结出惯性定律——牛顿
10. 练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖起直径将靶面分成四个区域,如图所示,当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在( )
A. Ⅰ区 B. Ⅱ区 C. Ⅲ区 D. Ⅳ区
11. 如图所示,小明去公园遛狗时,用力拉住拴狗的绳子,正僵持不动。此时,若不计绳子重力,以下两个力是一对平衡力的是( )
A. 小明拉绳子的力与狗拉绳子的力 B. 狗受到的重力与地面对狗的支持力
C. 绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力 D. 绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力
12. 如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块会平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A. 液体的密度 B. 物体的密度
C. 物体排开液体的体积 D. 物体浸入液体的深度
13. 如图所示,图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A,B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A. 两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
B. B给A的力等于A给B的力
C. A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
D. A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
14. 如图所示,是同学们所画的几种情景下的受力示意图,其中错误的是( )
A. 如图所示,物体对斜面的压力示意图
B. 如图所示,物块离开弹簧沿斜面向上运动过程中示意图
C. 如图所示,固定在轻杆上的小球A静止时的示意图
D. 如图所示,在光滑的水平面上匀速直线运动的物体的示意图
15. 如图所示直升机在进行救援,施救人员从飞机上通过救援绳下落,施救人员自身质量为70kg,匀速上升和匀速下降时人受到的空气阻力均为50N。已知g=10N/kg,求:
(1)飞机吊着施救人员悬空静止时,绳对施救人员身体的拉力;
(2)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时,绳对施救人员的拉力;
(3)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时,绳对施救人员的拉力。
16. 如图所示,已知桶壁上最长的木板长为0.5m,最短的木板长为0.2m,桶底内部底面积为400cm2,忽略圆桶外壁的厚度,g取10N/kg。
(1)若空桶的质量为2kg,则空桶对水平地面的压强为多少?
(2)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强为多少?桶底受到水的压力为多少?
17. 如图是湖南师范大学学生发明的水上自行车,车下固定5个充满气的气囊,每个气囊的体积均为0.03m3,已知该水上自行车的总质量为25kg,不计车轮浸入水中的体积。(g取10N/kg)
(1)当自行车停放在水面上没人骑行时,自行车受到的浮力是多少?
(2)当质量为75kg的人骑行时,固定在正中间的1个气囊破裂,该自行车是否还能安全骑行?请通过计算说明。
(3)若想提高该水上自行车的承载能力,请你提出一条合理化的建议。
18. 如图所示,据图回答问题:
(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成______ ,利用这个道理可以制成弹簧测力计。如图1所示,圆筒测力计使用前要校零,看清量程和______ 。使用中,测得桶重为G,则该桶中水重为______ G。
(2)测量大气压强值实验如图2甲所示,当时的大气压强等于______ mm高水银柱所产生的压强。若同时携带甲和自制的气压计乙两个装置(手与装置隔热)坐电梯从地面升高至广州塔顶层,乙装置水柱高度会______ ,甲装置中水银柱高度会______ 。若甲装置中玻璃管的上端混入一些空气,所测气压值会______ 。(后三空均选填“变大”“变小”或“不变”)
19. 小梅在学习有关力和运动的知识时,做了以下实验,请按所学物理知识解答。
(一)用如图1所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验:
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,弹簧测力计应沿水平方向______ 拉动小木块。
(2)图中两次实验探究的是滑动摩擦力大小与______ 大小的关系.以下实例中,用到以上探究结论的是______ (填字母)。
A.鞋底的槽纹
B.机器转轴处加润滑油
C.操运动员在手上涂镁粉
D.自行车刹车时用力捏闸
(3)实验时,小方先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力______ 实际摩擦力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(二)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上______ (填“同一”或“不同”)位置由静止释放。
(2)从实验现象可推理,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上______ 。
(3)如图2所示,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取可靠的证据?答:______ (填“需要”或“不需要”)。
20. 如图所示,通过学习,同学们知道了液体压强的特点.在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)压强计是根据U形管两边的液面______ 来测定液体压强的.当压强计的金属盒在空气中时,小明同学却观察到如图甲所示的情景,压强计U形管______ 连通器(选填“是”或“不是”),出现这种情况的原因是:U形管左边支管液面上方的气压______ 大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)调节U形管两边的液面相平的方法可选______ 。
A.此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)小明再做图乙所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是______ 。
(4)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图丙和丁所示,他发现图丁中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图丁杯子中盛的是盐水。
①你认为,小明的结论______ (填“可靠”或“不可靠”)。
②简要说明理由:______ 。
21. 某实验小组按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为______N;
(2)石块排开水所受的重力可由______(填代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可以初步得出结论:浸在水中的物体受到的浮力等于______;
(4)为了得到更普遍的结论,下列操作不合理的是______;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)根据提供的实验数据,计算出石块的密度为______kg/m3;
(6)实验过程中,把步骤甲(测空小桶的重力)放到步骤丁(测小桶和溢出水的总重力)之后,则测得的F浮与G排关系为F浮______G排(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(7)另一实验小组在步骤丙的操作中,只将石块的一部分浸入水中,其它步骤操作均正确,那么______(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
答案和解析
1.【答案】压强 形状
【解析】解:篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的形状。
故答案为:压强;形状。
(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(2)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
此题考查增大压强的方法、力的作用效果,要求学生掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
2.【答案】竖直向下 地球
【解析】解:用细线把物体悬挂起来,线的方向跟物体所受重力的方向一致,因为重力的方向是竖直向下,所以泥瓦工人用线拴着一块砖块来检验砌的墙是否竖直;因为重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,所以重力的施力物体是地球。
故答案为:竖直向下;地球。
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力;重力的方向竖直向下。
此题考查了重力的概念和方向,难度不大,属基础题目。
3.【答案】重心 非平衡力
【解析】解:提高物体稳定程度的方法之一是降低物体的重心,运动员向右侧身是为了降低重心,增大稳度,使身体更平稳;
运动员做曲线运动,处于非平衡状态,所以此时运动员受到非平衡力的作用。
故答案为:重心;非平衡力。
当物体处于平衡状态时,受到平衡力作用,当物体处于非平衡状态时,受到非平衡力作用;
提高物体稳度的方法是降低重心和增大支撑面。
本题考查了提高物体稳度的方法和平衡状态的判断等,综合性强,难度适中。
4.【答案】0.4 竖直向上
【解析】解:
当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎和玻璃之间是相对静止的,壁虎受到平衡力的作用;竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上,f=G=mg=40×10-2kg×10N/kg=0.4N。
故答案为:0.4;竖直向上。
根据G=mg可求重力,由二力平衡可求壁虎受到摩擦力大小;壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动,但是壁虎和玻璃之间相对静止,壁虎受到平衡力的作用,从壁虎受到的力上分析摩擦力的方向。
根据物体受到的力是平衡力,利用其它力的方向可判断摩擦力的方向。
5.【答案】惯性 减小
【解析】解:冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰面形成水膜,其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力。
故答案为:惯性;减小。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题结合体育运动情景考查了惯性和影响摩擦力大小的因素,要会结合相关知识进行分析解答,属于基础知识考查。
6.【答案】小 大
【解析】解:伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强、压力差,使伞面向上吸。
故答案为:小;大。
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大。
此题考查流体压强和流速的关系在实际生活中的应用,既考查了学生对物理知识的掌握情况,又提高了学生的安全意识,是一道与生活联系非常密切的好题。
7.【答案】低 ②
【解析】解:“负压”是指室内的气压低于室外的气压。
①正在做饭的高压锅,其内部的气压大于外界大气压,不是“负压”状态,故①错误。
②正在吸取药水的注射器,其内部小于外界大气压,是“负压”状态,故②正确;
③正在向轮胎充气的打气筒,其内部的气压大于外界大气压,不是“负压”状态,故③错误。
故答案为:低;②。
“负压”是指室内的气压低于室外的气压。分析三个选项中高压锅内外、注射器内外、打气筒内外的气压关系进行判断。
此题考查大气压的综合应用,难度不大,关键是搞明白什么是“负压”状态。
8.【答案】= <
【解析】解:同一木块浮在同一水面上,木块受到的浮力等于自身的重力,由于木块的重力相等,所以两木块受到的浮力相等,
由F浮=ρ液gV排可知,木块排开水的体积相等,即木块在水中的体积Va=Vb;
由图可知,(b)图中木块下表面的深度大于(a)图中木块下表面的深度,根据p=ρgh可知,(b)图中木块下表面受到的压强大于(a)图中木块下表面受到的压强,即pa
物体漂浮时,浮力等于自身的重力,物体的重力不变,则受到的浮力不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知木块在水中的体积关系;由图可知木块下表面的深度,根据p=ρgh可知木块底部受到的压强关系。
本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理以及液体压强公式的应用,是一道综合题,难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:AB、托里拆利最早测出了大气压的数值,马德堡半球实验是马德堡市的市长奥托⋅格里克主持进行的,第一次证明了大气压的存在,故AB错误;
C、首次通过三棱镜发现光的色散现象的是英国物理学家牛顿,故C错误;
D、对于运动和力的关系,最先提出的是亚里士多德的观点,物体的运动需要力来维持;接下来是伽利略,他认为物体的运动不需要力来维持;最后牛顿总结伽利略等人研究成果,归纳和总结出牛顿第一定律,即惯性定律,故D正确。
故选:D。
根据对物理学史及科学家主要贡献的掌握分析答题。
多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,考试中也时有涉及,在学习中应注意。
10.【答案】D
【解析】解:汽车向右平行于靶面运动,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹射出后由于惯性会继续向右运动,又由于受到重力作用,子弹还会向下运动,所以子弹会射向靶面的右下方,即Ⅳ区。
故选:D。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,据此分析即可解答。
此题主要考查学生对惯性现象的理解。惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
11.【答案】A
【解析】解:
A.小明拉绳子的力与狗拉绳子的力,二力大小相等、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,故A正确;
B.由图可知,狗静止不动时处于平衡状态,竖直方向的合力为零,对狗受力分析可知,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、绳子向上的分力作用,则狗受到的重力与地面对狗的支持力大小不相等,二力不是一对平衡力,故B错误;
C.绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力,二力不是作用在同一条直线上,且二力大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力,二力不是作用在同一个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
判断二力平衡的方法有:
(1)两个力作用在同一个物体上,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,这两个力就是平衡力。
(2)一个物体在两个力作用下还能保持静止或匀速直线运动状态,这两个力就是平衡力。
本题考查了平衡力的判断,正确的对狗受力分析是关键,要注意二力平衡时的四个条件缺一不可。
12.【答案】D
【解析】
【分析】
影响浮力的因素是液体的密度和排开液体的体积,根据控制变量法分析解答即可。
本题考查了影响浮力因素的实验探究,掌握控制变量法是解题的关键。
【解答】
他先后将该铝块会平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体进入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系,故D正确。
故选:D。
13.【答案】BD
【解析】解:A.两个核桃放在一起容易捏破,是因为将两只核桃放在一起,它们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积,根据p=FS可知,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以两只核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎主要是因为增大了压强,故A错误;
B.两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等,A核桃被B核桃挤破是因为B核桃比A核桃硬,故B正确;
CD.两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等,而两核桃接触面积相同,根据p=FS可知,A受到的压强等于B受到的压强,故C错误,D正确。
故选:BD。
根据增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强来分析此题。
此题借助我们常见的挤碎核桃这一熟悉的事例,来考查增大压强的方法,体现了生活处处皆物理的理念。
14.【答案】ABC
【解析】解:A、物体对斜面的压力作用点应该在斜面上,方向垂直斜面向下,而图中力的作用点在物体的重心上,故A错误;
B、物块离开弹簧沿斜面向上运动过程中受重力G、支持力F和沿斜面向下的摩擦力f三个力,从物块重心分别作竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和平行于斜面向下的摩擦力,故B错误;
C、利用轻杆将小球A固定在小车上,整体静止在水平面上,小球处于静止状态,受力平衡,受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,作用点在球的中心,而图中支持力方向错误,故C错误;
D、物体在光滑的水平面上向右做匀速直线运动,则不受摩擦力作用;物体受重力和水平面给它的支持力,并且这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力,过物体重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,作图时注意两条线段长度要相等,故D正确。
故选:ABC。
(1)物体对斜面的压力,作用在斜面上,故作用点在斜面上,方向是垂直斜面向下的;
(2)(3)首先对物体的受力情况进行分析可知,它受到重力,斜面对它的支持力,因为斜面是粗糙的,所以物体还受摩擦力。再用力的示意图将这几个力表示出来;
(4)物体在光滑水平面上做匀速直线运动,处于平衡状态,它受到的重力和水平面对它的支持力是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,作用点都在物体的重心上。
本题考查力的示意图的画法,画力的示意图时,重点是判断出物体受力的三要素,还要考虑物体所处的运动状态,当物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是平衡力。
15.【答案】解:(1)施救人员自身重力为G=mg=70kg×10N/kg=700N,
处于平衡状态,施救人员受到的重力和绳对施救人员身体的拉力是一对平衡力,大小相等,所以F1=G=700N;
(2)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时,处于平衡状态,施救人员受竖直向下的重力G、竖直向下的阻力f和竖直向上的绳对施救人员的拉力F2三个力,这三个力平衡,
由人受到的合力为0可得,此时绳子的拉力:F2=G+f=700N+50N=750N;
(3)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时,处于平衡状态,施救人员受竖直向下的重力G、竖直向上的阻力f和竖直向上的绳对施救人员的拉力F3三个力,这三个力平衡,
由人受到的合力为0可得,此时绳子的拉力:F3=G-f=700N-50N=650N。
答:(1)飞机吊着施救人员悬空静止时,绳对施救人员身体的拉力为700N;
(2)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时,绳对施救人员的拉力为750N;
(3)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时,绳对施救人员的拉力为650N。
【解析】(1)利用G=mg求得施救人员自身重力,人员悬空静止时受平衡力,根据二力平衡条件求出绳对施救人员的拉力;
(2)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时,向上的拉力与向下的重力和空气阻力之和相等;
(3)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时,向上的拉力和空气阻力之和等于向下的重力之和。
本题考查了平衡条件的应用,解答本题的关键是对施救人员进行受力分析,上升时,空气阻力方向向下,下降时,空气阻力方向向上。
16.【答案】解:(1)空桶对水平地面的压力:F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,
桶对水平地面的压强:p=FS=20N400×10-4m2=500Pa;
(2)由题意可知,当桶装足够多的水时,水的深度为h=0.2m,
桶底受到水的压强:p'=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
桶底受到水的压力:F'=p'S=2000Pa×400×10-4m2=80N。
答:(1)空桶对水平地面的压强为500Pa;
(2)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强为2000Pa;桶底受到水的压力为80N。
【解析】(1)空桶对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,根据p=FS求出桶对水平地面的压强;
(2)最短的木板长即为水的深度,根据p=ρgh求出桶底受到水的压强;
知道桶底受到水的压强和桶底内部底面积,根据F=pS求出桶底受到水的压力。
本题考查了重力公式和压强定义式、液体压强公式的应用,关键是知识水平面上物体的压力和自身的重力相等,要注意桶内水最大深度的判断。
17.【答案】解:(1)当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态,
则自行车受到的浮力:
F浮=G车=m车g=25kg×10N/kg=250N;
(2)当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时,
则受到的浮力:
F浮'=G总=(m人+m车)g=(75kg+25kg)×10N/kg=1000N,
排开水的体积:
V排'=F浮'ρ水g=1000N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.1m3,
剩余气囊的总体积:
V=4×3.0×10-2m3=0.12m3,
因V排'
(3)若想提高该水上自行车的承载能力,可增加几个气囊。
答:(1)当自行车停放在水面上没人骑行时,自行车受到的浮力为250N;
(2)当质量为75kg的人骑行时,固定在正中间的1个气囊破裂,该自行车还能安全骑行;
(3)增加几个气囊。
【解析】(1)当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据F浮=G=mg求出浮力的大小;
(2)当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时受到的浮力等于自行车和人的重力之和,根据阿基米德原理求出排开水的体积,然后与气囊的总体积相比较得出答案;
(3)结合(2)提出提高该水上自行车的承载能力的措施即可。
本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,最后一问也可以求出剩余气囊所载物体的最大质量和人的质量相比较得出答案。
18.【答案】正比 分度值 0.2 740 变大 变小 变小
【解析】解:(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比;弹簧测力计是实验室常用来测量力的工具。使用前要校零、看清分度值和量程,使用时不能超过弹簧测力计的量程,否则会造成测量不准或损坏弹簧;由图知桶重G弹簧测力计伸长5个格,一个格为15G,水和桶总重为6个格,为6×15G=65G,桶中水的重力:G水=65G-G=0.2G;
(2)乙图玻璃管内外水银面高度差是740mm,管内是真空时,大气压等于水银柱产生的压强,所以大气压等于740mm水银柱产生的压强;因大气压随高度的增大而减小,从地面升高至广州塔顶层,因乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当乘坐电梯上楼时,由于大气压随高度的升高而减小,乙图容器外的大气压变小,则细管中的水柱高度会变大;大气压能支持的管内外水银柱液面的高度差将逐渐变小,会发现甲装置中的水银柱高度变小;若甲装置中玻璃管的上端混入一些空气,所测气压值会变小。
故答案为:(1)正比;分度值;0.2;(2)740;变大;变小;变小。
(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比;弹簧测力计使用前要使指针对准零刻线,观察弹簧测力计的量程和分度值;
(2)进行托里拆利实验时,玻璃管中是真空时,大气压等于水银柱产生的压强;大气压不是一成不变的,与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小,分析甲、乙两图测量原理回答;玻璃管的上端混入一些空气,所测气压值会变小。
本题考查大气压的测量以及弹簧秤的使用,难度不大。
19.【答案】匀速直线 压力 D 小于 同一 做匀速直线运动 不需要
【解析】解:(一)(1)为了测出滑动摩擦力的大小,弹簧测力计应沿水平方向匀速直线拉动小木块,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)图中两次实验接触面粗糙程度相同,而压力不同,探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系:
A.鞋底的槽纹,是在压力一定时,通过增大粗糙程度来增大滑动摩擦力,故A不符合题意;
B.机器转轴处加润滑油,是接触面脱离来减小摩擦,故B不符合题意;
C.体操运动员在手上涂镁粉,是增大粗糙程度来增大滑动摩擦力,故C不符合题意;
D.自行车刹车时用力捏,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大滑动摩擦力,故D符合题意;
故选:D;
(3)实验时,小方先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,因弹簧自身有重力,指针要回缩,则测出的摩擦力小于实际摩擦力;
(二)(1)实验时要固定斜面,根据控制变量法,并将小车从斜面上同一位置由静止释放。
(2)根据实验现象可知,在木板上受到的阻力最小,速度减小得最慢,可推理,若水平面绝对光滑,小车的速度不会变小,则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。
(3)如图2所示,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,说明小车在木板上通过的距离最大,不需要重做本实验。
故答案为:(一)(1)匀速直线;(2)压力;D;(3)小于;(二)(1)同一;(2)做匀速直线运动;(3)不需要。
(一)(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,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;分析每个选项,找出符合题意的选项;
(3)先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,指针要回缩,据此分析;
(二)(1)根据控制变量法,要控制小车从斜面下滑到水平面的速度相同;
(2)从实验现象推理回答;
(3)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,说明小车在木板上通过的距离最大。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,同时研究阻力对物体运动的影响。
20.【答案】高度差 不是 大于 B 漏气 不可靠 未控制橡皮膜进入液体的深度相同
【解析】解:(1)由图可知,用来探究液体内部压强的特点的工具是U形管压强计,实验时把金属盒放入水中,通过观察两管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的压强的大小;
压强计U形管不是连通器;当压强计未放入液体中时,U形管两端液面上方的压强都等于大气压,故液面是相平的;如果出现左端液面低于右端液面,说明左端的气压大于右端气压;
(2)当U形管中的液面出现高度差,需要调节,只要将软管取下,再重新安装,这样的话,使U形管中两管上方的气体压强相等,都等于大气压,故选:B;
(3)当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是:压强计的密封性不好;
(4)盐水的密度大于水的密度,根据公式p=ρgh,在橡皮膜浸入液体的深度相同时,盐水中的压强比较大,可以测出相同深度处盐水和水的压强,从而判断出哪杯是盐水;小明没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处,得出的结论是不可靠的。
故答案为:(1)高度差;不是;大于;(2)B;(3)漏气;(4)①不可靠;②未控制橡皮膜进入液体的深度相同。
(1)研究液体内部压强特点的工具是U形管压强计,本题用到了物理上常用的研究方法--转换法。U形管内液面出现高度差,即将液体压强的大小转化为U形管中液面的高度差;
当压强计未放入液体中时,U形管两端液面上方的压强都等于大气压,故液面是相平的;如果出现左端液面低于右端液面,说明左端的气压大于右端气压;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;当U形管两端的液面不相平时,要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,使U形管两端的液面相平;
(3)如果气压计密封不好,存在漏气情况,在调整两管液面相平后,挤压橡皮膜橡皮管一侧压强不变,两管液柱高度不变;
(4)要判断两杯液体中哪杯是盐水,就要控制压强计的探头浸入水中的深度相同,根据公式p=ρgh,深度相同时压强大的液体密度大,密度大是盐水。
此题考查的是我们对于液体压强计的了解和液体压强计算公式p=ρgh的应用;液体压强的计算是中考必考的一个知识点,需要掌握。
21.【答案】0.8 甲丁 物体排开水的重力 A 2.75×103 大于 能
【解析】解:(1)由图B可知物体的重力是2.2N;
由称重法知:
F浮=G-F示=2.2N-1.4N=0.8N;
(2)液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中甲丁两个步骤测出;
(3)根据(1)知F浮=0.8N;排开液体的重力:G排=F桶和水-F桶=1.1N-0.3N=0.8N,故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即F浮=G排;
(4)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B合理;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,找出普遍规律,故C合理;
故选A;
(5)由F浮=ρgV排可得,石块排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-5m3;
因为浸没,V排=V=8×10-5m3;
石块的质量:
m=Gg=2.2N10N/kg=0.22kg,
石块的密度:
ρ=mV=0.22kg8×10-5m3=2.75×103kg/m3;
(6)由于桶壁、桶底挂水珠,使得空桶质量偏大,根据G排=F桶和水-F桶知,G排减小,故F 浮>G排;
(7)只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出;F浮=G排。
故答案为:(1)0.8; (2)甲丁;(3)物体排开水的重力; (4)A; (5)2.75×103; (6)大于;(7)能。
(1)物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力;物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力;
(2)液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力;
(3)分析实验现象得出实验结论;
(4)探究性实验多次测量找普遍规律,测量型实验多次测量求平均值减小误差;
(5)根据F浮=G-F拉可求得浮力,再利用F浮=ρgV排公式变形可求得V排,因为浸没,所以V排=V物,由G=mg可求得其质量,再利用密度公式求解。
(6)桶壁、桶底挂水珠,G排减小,据此分析解答;
(7)只将石块的一部分浸入水中,浮力大小仍等于排开液体所受重力大小。
本题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验,由称重法具体考查阿基米德原理,是一道实验操作题。
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