2022-2023学年辽宁省朝阳重点中学八年级(下)期中物理试卷
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一、单选题(本大题共8小题,共16分)
1. 下列说法中,不正确的是( )
A. 托里拆利实验精确测量出了大气压强的值
B. 鞋底凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
C. 小轿车安全带是为了减小惯性而设计的
D. 水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大
2. 春分竖蛋也称春分立蛋,是指在每年春分这一天各地民间流行的“竖蛋游戏”,这个中国习俗也早已传到国外,成为“世界游戏”。4000年前,华夏先民就开始以此庆贺春天的来临。选择一个光滑匀称、刚生下四五天的新鲜鸡蛋,轻轻地在桌子上把它竖起来保持静止。如图所示,和鸡蛋所受重力是一对平衡力的是( )
A. 桌面对鸡蛋的支持力 B. 鸡蛋对桌面的压力
C. 鸡蛋对地球的吸引力 D. 桌子对地球的吸引力
3. 三个相同的容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A. 液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B. 液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C. 容器对桌面的压强关系是p′乙>p′甲>p′丙
D. 小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲
4. 如图所示,是我国自主研发的C919商用大飞机,它将于数年后投人运营,C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术。关于客机的相关物理知识,下列说法不正确的是( )
A. 客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
B. 客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强更大
C. 客机采用密度小的材料,可以减轻它的重力
D. 客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用
5. 海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是( )
A. 悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B. 漂浮时排开的海水所受的重力最小
C. 上浮过程中所受浮力逐渐变大 D. 漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
6. 如图,把两个50克的钩码挂到弹簧测力计的挂钩上,下列说法错误的( )
A. 称量时弹簧测力计中的弹簧在拉力的作用下发生了形变
B. 钩码受到的合力为零
C. 弹簧测力计的示数为l.0N
D. 钩码的质量与它受到的重力成正比
7. 关于下列选项所示的情景说法正确的是( )
A. 用一段两端开口的注有适量水的透明塑料软管确定水平位置,这是利用了连通器原理
B. 车座设计成马鞍形,主要是为了减小人与车座间的压力
C. 切蛋器装有很细的钢丝是利用减小受力面积的方法来减小压强
D. 护士在注射时推针管的活塞是利用了大气压的原理
8. 下列事例可初步说明的道理正确的是( )
A. 沿纸条上方吹气纸条会向上升起,说明气体在流速大处压强大,在流速小处压强小
B. 沙漠中的越野汽车装有非常宽大的轮子,说明增大受力面积可以减小压力
C. 钢笔能把墨水吸上来,说明笔管对墨水有吸引力
D. 下端带有橡皮膜的玻璃管在水中越深,膜向上凸起程度越大,说明水静止时,水内部的压强随深度增加而增大
二、多选题(本大题共3小题,共9分)
9. 如图所示,A,B体积相同,B,C质量相等将它们放入水中静止后A漂浮、B悬浮、C沉底则下列说法正确的是( )
A. A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B. A下表面所受的压力一定小于B下表面所受的压力
C. C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D. C所受的浮力一定小于A所受的浮力
10. 如图所示是某中学运动会上百米比赛时的情景,关于该项运动,下列说法正确的是( )
A. 运动员用力蹬地起跑,说明力可以改变物体的运动状态
B. 运动员加速冲刺时受到平衡力的作用
C. 运动员冲过终点后不能马上停下来,是因为受到惯性的作用
D. 运动员领奖时脚对地面的压力与地面对脚的支持力是一对相互作用力
11. 图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿着竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像,下列说法正确( )
A. 长方体A的高度为1.5m
B. 长方体A浸没在水中后受到的浮力为1×104N
C. 长方体的体积为2×10−4m3
D. 长方体A的密度为1.5×103kg/m3
三、填空题(本大题共8小题,共22分)
12. 滑板车是小学生喜爱的玩具之一。用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是______的;如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的______;滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与______是平衡力(选填“人的重力”、“车的重力”、“人与车的总重力”)。
13. 如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂着大小两只玩具鸭,甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1、p2,缸对桌面的压强分别为p′1和p′2,两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则他们的大小关系为:p1 ______ p2,p′1 ______ p′2,F1 ______ F2。(填>,<,=)
14. 太湖湾帐篷音乐节上,小明在搭帐篷时要用“地钉”(类似于长铁钉)将帐篷固定在地面上,小明发现地面越松软,地钉插入越容易,固定效果越差,固定效果越差原因主要是______ 。小明用100N的压力将重5N的地钉竖直缓缓地向下插入地面,则地钉所受摩擦力方向是______ ;若要将地钉拔出,则至少需______ N的拉力。
15. 2018年5月13日,中国首艘国产航母赴相关海域执行海上试验任务,国产航母满载时排水量为6.7万吨,舰长约315m、宽约75m,舰体比辽宁舰稍大一些,它满载时受到海水的浮力是______ N,如果它从东海驶入长江,浮力______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),舰身会______ (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”)。
16. 如图,质地均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为______Pa:竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
17. 跳远运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的______ ,在空中继续前进以提高成绩。运动员最终落回地面,是受到______ 力的作用。如果起跳板上有沙粒,起跳时就会感觉很滑,影响跳远成绩,这是因为起跳板上的沙粒把滑动变为______ ,使摩擦力大大减小。
18. 甲、乙两溢水杯放在实验桌上,分别装满水和酒精,酒精的密度为0.8×103kg/m3.将密度为0.9×103kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水,将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球M静止时从乙溢水杯中溢出______g的酒精。
19. 用托里拆利装置测量大气压强值的实验如图所示:
(1)此时的大气压强等于______ mm高水银柱所产生的压强。
(2)若实验中的液体改为水,则当时的大气压强可以支持______ m高的水柱(ρ水银=13.6×103kg/m3)。
(3)若把该装置移上屋顶,则水银柱的高度会变______ (选填大或小)。
(4)若屋顶的面积是45m2,大气压强约为1×105pa,大气压对屋顶的压力有______ N。
四、作图题(本大题共2小题,共4分)
20. 木块在水平面加速,冲上斜面,请画出木块的受力示意图。
21. 请画出物块受到的浮力。
五、简答题(本大题共1小题,共4分)
22. 2018年5月14日,川航3U8633从重庆飞往拉萨的途中,副驾驶一侧的挡风玻璃爆碎。在机舱内外压强的作用下,副机长的身体被“吸”出去一半。飞机燃料是到目的地基本用完正好具备降落的条件,如果半途降落则会因为燃料太重而增加降落的风险:正副机长凭借着自己的经验、技术与胆识,完成了一次无人员伤亡的迫降,挽救了大家的生命。利用上述材料,结合已学的物理知识,请回答以下问题:
(1)为什么挡风玻璃爆碎时,副机长的身体会被“吸”出去?
(2)燃料太重对降落会造成什么风险?
六、计算题(本大题共2小题,共17分)
23. 如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的质量为2.4kg,液体的深度为0.5m,若容器重为20N、底面积为20cm2,容器底受到液体的压强为6×103Pa。求:
(1)液体的密度?
(2)液体对容器底的压力?
(3)距容器底高为0.2m处A点的液体压强?
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强?
24. 一个质量为80g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时,从杯中溢出了10g酒精。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)则
(1)物体所受的浮力为多大?
(2)该金属块的体积为多少?
(3)如果把该金属块浸没到盛满水的烧杯中,此时金属块受到的浮力大小是多少?
七、实验探究题(本大题共5小题,共28分)
25. 为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体的所受的重力的关系,小华同学进行了如图所示的实验。
(1)你认为小华同学实验的顺序是______ 。
(2)物体浸没在水中时浮力是______ N,排开水的重力是______ N,再选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力______ 排开液体所受重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)图③中,浸没在水中的合金块匀速向下的过程中,合金所受的浮力______ (填变大、变小、不变)。
(4)合金块的密度为______ kg/m3。
26. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计______(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
27. 在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)当物体处于静止状态或______ 状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)这两个实验装置中,你认为装置______ (填“甲”或“乙”)更科学。
(3)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车______ (填“旋转”或“翻转”),这说明两个力必须作用在______ (填“同一”或“不同”)直线上。
28. 在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,实验过程如图所示。
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面______ 的变化来判断的,将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会______ (选填“内凹”或“外凸”)。
(2)通过比较C、D两个图,可得到结论:同一种液体的压强随______ 的增加而增大。
(3)通过比较D、E两个图,可得到结论:在深度相同时,液体的______ 越大,压强越大。
(4)通过比较A、B、C三个图,可得到结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强______ 。
29. 老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察______ 来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制______ 大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积______ (填”越大”或”越小”),压力作用效果越明显。
(3)以下实例中应用该结论的有______ 。(选填字母)
A.菜刀要经常磨一磨
B.书包要用宽的背带
C.汽车限重
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(4)此实验______ (填能或不能)用硬木板代替海绵,理由是______ 。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、托里拆利实验最先精确测量出了大气压强的值,故A正确
B、鞋底凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故B正确;
C、小轿车安全带是为了防止惯性造成伤害,但不能减小惯性,故C错误;
D、液体的压强随深度的增加而增加,越往下,深度越深,压强越大,水对水坝的压力越大,因此水坝越往下越宽,故D正确。
故选:C。
(1)托里拆利实验最早测出了大气压的值;
(2)滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,只与物体的质量有关,而与物体是否受力、物体的运动状态无关;
(4)液体的压强随深度的增加而增加。
此题涉及到大气压的测量、增大或减小摩擦的方法、惯性、液体压强的特点,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
2.【答案】A
【解析】解:鸡蛋静止,处于平衡状态,此时鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确、BCD错误。
故选:A。
平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
本题主要考查了二力平衡条件的应用,明确四个条件缺一不可是判断的关键。
3.【答案】D
【解析】解:三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;
A、小球在甲中下沉,故ρ球>ρ甲,在乙容器中漂浮,故ρ球<ρ乙,在丙中悬浮,故ρ球=ρ丙;所以三种液体的密度关系为:ρ甲<ρ丙<ρ乙,故A错误;
B、静止时三个容器的液面恰好相平,即深度ℎ相等,由于乙液体的密度最大,根据p=ρgℎ可知,乙容器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即p乙>p丙>p甲,故B错误;
C、开始时,液体的体积V甲=V乙=V丙,放入小球后,甲、丙溢出相同体积的液体,则剩余液体体积V甲′=V丙′;由于ρ甲<ρ丙,故m甲
D、由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲,故D正确。
故选:D。
(1)根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小关系,然后利用液体压强公式分析判断三种液体对容器底的压强关系;
(2)烧杯对桌面的压力等于烧杯、容器内液体和小球的总重力,受力面积相同,根据p=FS比较压强大小;
(3)当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力。
此题主要考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较,根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小关系是解答此题关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,故A正确;
B、客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强小,故B错误;
C、由公式m=ρV和G=mg知,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故C正确;
D、在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,故受到的力是平衡力,故D正确。
故选:B。
(1)流体流速越大的位置,压强越小;
(2)大气压随着高度的增加而减小;
(3)制造客机时,要尽可能地减轻其质量、重力,可以利用公式m=ρV和G=mg分析;
(4)静止或匀速直线运动状态称为平衡状态,物体保持平衡状态时,一定受到平衡力的作用。
本题考查气压与高度的关系、密度的应用、流体流速与压强的关系、力的平衡,是一道综合题目,相对比较复杂,有一定难度。
5.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮>F漂浮,故A错误。
B、根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力;由B项可知F悬浮>F漂浮,所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故B正确。
C、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变;逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小;故C错误。
D、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=ρgℎ可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故D错误。
故选:B。
(1)物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,根据F浮=ρ液gV排分析浮力的大小变化;
(2)根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力;知道了浮力的大小关系也就知道了排开液体所受重力的大小关系;
(3)根据p=ρgℎ判断潜艇底部所受海水压强的大小关系。
本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式的理解与运用;注意潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力并不相等,虽然都处于平衡状态,但水舱中水的重、排开液体的体积不同,故这两种状态下浮力不相等。
6.【答案】D
【解析】解:A、称量时弹簧在拉力作用下发生了弹性形变,故A正确;
B、钩码静止,处于平衡状态,故受到的合力为零,故B正确;
C、由图知,指针在“1”处,弹簧测力计测量的物重为1.0N,故C正确;
D、质量是物体本身的性质,钩码的质量是一定的,不随重力而变化,故D错误。
故选:D。
①力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状;
②处于静止状态的物体受平衡力作用;
③读取弹簧测力计示数时,首先要明确弹簧测力计的量程和对应的分度值,读数时视线与指针所对刻线相垂直;
④质量是物体本身的一种属性,决定于物质的多少,与其它因素无关。
此题考查的知识点较多,涉及到质量的认识、弹簧测力计的使用,平衡状态的判断等,属于基础知识。
7.【答案】A
【解析】解:A、用一段两端开口注有适量水的透明塑料软管找水平位置,这利用连通器的原理,故A正确;
B、坐垫设计成“马鞍形”,主要作用是在压力一定时,增大受力面积,减小人与坐垫间的压强,故B错误;
C、切蛋器装有很细的钢丝,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C错误;
D、护士在注射时,利用护士的推力,与大气压无关,故D错误。
故选:A。
(1)连通器的特点是:当同种液体不流动时,液面总保持相平;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(3)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;
(4)护士在注射时,利用护士的推力。
本题是联系生活实际的题目,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
8.【答案】D
【解析】解:
A.沿纸条上方吹气纸条会向上升起,说明气体在流速大处压强小,在流速小处压强大,故A错误;
B.沙漠中的越野汽车装有非常宽大的轮子,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积的方法来减小对地面的压强,故B错误;
C.钢笔能把墨水吸上来,原因是笔管外气压大于管内气压,大气压将墨水压入笔管内,故C错误;
D.由图可知,下端带有橡皮膜的玻璃管在水中越深,膜向上凸起程度越大,说明水静止时,水内部的压强随深度增加而增大,故D正确。
故选:D。
分析四个选择项中的物理情景所涉及的物理知识,然后用相关的知识进行分析并验证其说法对与错。
此题考查了流体压强与流速的关系、液体压强的特点、大气压的应用、影响压强的因素等知识点,牢记和掌握各知识点是正确解答的关键所在。
9.【答案】BC
【解析】解:A、由图可知,A漂浮,B悬浮,则V排A
C、B和C质量相同,重力也相同;B悬浮,浮力等于自身的重力,C下沉,浮力小于重力,所以B受到的浮力要大于C受到浮力,故C正确;
D、因为FA
故选:BC。
(1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三物体的浮力关系;
(2)根据浮力产生原因F浮=F下−F上判断下表面所受的压力。
(3)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮。
本题考查了学生对压强、重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,灵活运用好物体的浮沉条件是本题的关键。
10.【答案】AD
【解析】解:A、运动员用力蹬地起跑,由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。故A正确;
B、运动员加深冲刺时,速度越来越大,运动状态发生改变,所以受到非平衡力的作用。故B错误;
C、运动员冲过终点不能立即停下来,是由于惯性的缘故,不能说是受到惯性。故C错误;
D、运动员领奖时脚对地面的压力与地面对脚的支持力大小相等、方向相反,在一条直线上,在两个物体上,所以是一对相互作用力。故D正确。
故选:AD。
(1)力可以改变物体的运动状态和形状;
(2)在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体本身的一种性质;
(4)相互作用力的特点:大小相等、方向相反,在一条直线上,在两个物体上。
该题考查了力的作用效果、惯性、运动和力的关系及相互作用力,是一道综合题,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
11.【答案】AD
【解析】解:
A、由图乙可知,长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间:t=15s−10s=5s,
根据v=st可得,长方体A的高度:ℎ=s=vt=0.3m/s×5s=1.5m,故A正确;
B、由图乙可知,前10s钢绳的拉力不变,等于物体A的重力,此时物体在水面以上,
所以拉力与重力是一对平衡力,则:G=F=3×104N,
在10~15s内钢绳的拉力减小,是物体A从与水面接触到完全浸没,
由图可知,当A完全浸入水中时,拉力F′=1×104N,
所以A受到的浮力:F浮=G−F′=3×104N−1×104N=2×104N,故B错误;
C、根据F浮=ρ水gV排可得,A的体积:
V=V排=F浮ρ水g=2×104N1.0×103kg/m3×10N/kg=2m3,故C错误;
D、根据G=mg=ρVg可得A的密度:
ρ=GVg=3×104N2m3×10N/kg=1.5×103kg∕m3,故D正确。
故选:AD。
(1)从图象中得出长方体A由下底面接触水面到刚好浸没所用的时间,然后利用v=st计算长方体A的高度。
(2)分析钢绳拉力随时间t变化的图象,得出重力大小,当长方体A完全浸入后,浮力等于重力减去拉力,据此计算长方体A浸没在水中后受到的浮力;
(3)求出了长方体A受到的浮力,由阿基米德原理计算出A的体积;
(4)根据G=mg=ρVg计算出A的密度。
本题考查了速度公式的应用,平衡力的应用、浮力、密度的计算,解题关键是通过图乙确定A的重力,并根据浮力等于重力减去拉力求出长方体A浸没在水中后受到的浮力。
12.【答案】相互 运动状态 人与车的总重力
【解析】解:(1)用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是相互的。
(2)如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的运动状态。
(3)滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与“人与车的总重力”是一对平衡力,其大小相等,方向相反,作用在同一物体上。
故答案为:相互;运动状态;人与车的总重力。
(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(2)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
(3)静止的物体受到平衡力作用,其大小相等、方向相反,在同一直线上,同一物体上。
深入理解物体间力的作用的相互性、力的两个作用效果、平衡力与物体运动状态间关系;可解答此题。
13.【答案】= = >
【解析】解:(1)由图和题意可知,甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,玩具鸭放入后水的深度ℎ仍然相同,
根据p=ρgℎ可知水对容器底部的压强相等,即:p1=p2;
(2)因甲、乙两个玻璃缸完全相同装满水时,水的质量相等,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等;
由于玩具鸭子在水中漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知:G物=F浮=G排,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具时玻璃缸对桌面的压力仍然相等,由于玻璃缸完全相同(底面积相同),则由p=FS可知,此时两玻璃缸对桌面的压强相等,即:p′1=p′2,
(3)甲、乙两缸中装满了水,玩具鸭子漂浮,根据图示可知,甲缸中鸭子排开水的体积大,根据F浮=ρ水gV排可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即:F1>F2。
故答案为:=;=;>。
(1)知道玻璃缸里装满了水,又知道液体深度相同,根据公式p=ρgℎ可比较缸底受到水的压强;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据漂浮条件和阿基米德原理可知甲、乙两玻璃缸对桌面的压力关系,然后比较压强关系;
(3)根据图示判断出两只玩具鸭排开水的体积大小关系,根据阿基米德原理比较浮力大小关系。
本题考查了液体压强公式、压强定义式、浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是根据漂浮条件和阿基米德原理推出玩具鸭的重力与溢出水的重力相等。
14.【答案】摩擦力小 竖直向上 110
【解析】解:地面越松软,地面与钉子间的压力越小,地面对钉子的摩擦力越小。
小明用100N的压力将重5N的地钉竖直缓缓地插入地面,地钉受的是平衡力,
地钉受到竖直向下的压力和重力,根据力的平衡条件可知,地钉所受摩擦力的方向是竖直向上的;
则摩擦力的大小:f=F+G=100N+5N=105N;
若要将地钉拔出,此时地钉受到竖直向下的重力和摩擦力,以及竖直向上的拉力,
则需要的拉力:F′=f+G=105N+5N=110N。
故答案为:摩擦力;竖直向上;110。
(1)摩擦力的影响因素有:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,摩擦力越大。
(2)摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反;
(3)用100N的压力将重5N的地钉竖直缓缓地插入地面或者把铁钉拔出,
分析地钉受到的力,然后根据二力平衡条件即可求得摩擦力和拉力。
本题考查有关摩擦力和力的平衡条件的应用等知识,会利用所学物理知识解决实际问题,体现了物理知识在生活实际中的应用,有一定的意义。
15.【答案】6.7×108 不变 下沉一些
【解析】解:(1)航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6.7×107kg×10N/kg=6.7×108N;
(2)如果它从东海驶入长江,仍然处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,液体的密度减小,根据F浮=ρ液gV排知,排开液体的体积增加,
舰身会下沉一些。
故答案为:6.7×108;不变;下沉一些。
(1)知道航母满载时的排水量(满载时排开水的质量),利用阿基米德原理求航母受到的浮力;
整船的质量与排水量相等;
(2)如果航母从东海驶入长江时,始终处于漂浮状态,浮力等于重力,据此分析浮力变化、排开水的体积的变化,从而判断浮沉。
本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,注意:如果它从东海驶入长江,仍然处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,液体的密度减小,排开水的体积增大,易错点!
16.【答案】700 变小
【解析】解:长方体对桌面的压力为:F=G=7N;
长方体对桌面的压强为:p=FS=7N0.01m2=700Pa;
设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S′,没切除时,长方体对桌面的压强:p=GS′,因为S′
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力F′=kG,则剩余部分对桌面的压强为:p′=kGkS=GS ②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
故答案为:700;变小。
(1)该物体对桌面的压力和自身的重力相等,根据题意求出物体与桌面的接触面积即为受力面积,根据p=FS求出该物体对桌面的压强;
(2)将阴影部分切除,根据p=FS可知剩余部分对桌面的压强变化。
本题主要考查了固体压强的计算及大小分析,解决此题的关键是利用好公式p=FS,将两次压强的大小均与GS比较。
17.【答案】惯性 重 滚动
【解析】解:跳远运动员快速助跑后,飞身一跃,由于运动员具有惯性,所以能在空中继续前进,进而提高成绩;
运动员最终落回地面,是由于受到重力的作用,重力改变了他的运动状态;
如果起跳板上有沙粒,起跳时就会感觉很滑,影响跳远成绩,这是因为起跳板上的沙粒把滑动变为滚动,使摩擦力大大减小。
故答案为:惯性;重;滚动。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)地球附近的一切物体都受到重力的作用;力是改变物体运动状态的原因。
(3)减小摩擦的方法: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。
此题考查了惯性、重力和减小摩擦的方法,有一定的综合性,但难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
18.【答案】8
【解析】解:
由题知,ρ水>ρ球>ρ酒精;
(1)小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球漂浮,F浮=G排=G物,
所以m球=m排=9g,V球=m球ρ球=9g0.9g/cm3=10cm3;
(2)小球在酒精中时,下沉,F浮′=G排′=ρ酒精V排g=ρ酒精V球g,
所以m排′=ρ酒精V球=0.8g/cm3×10cm3=8g。
故答案为:8。
由题知,ρ水>ρ球>ρ酒精,
(1)因为ρ水>ρ球,所以小球在水中漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可得F浮=G排=G物,据此求出小球的体积;
(2)因为ρ球>ρ酒精,小球在酒精中下沉,根据漂浮条件和阿基米德原理F浮′=G排′=ρ酒精V排g=ρ酒精V球g,据此求出小球排开酒精的质量(溢出的质量)。
将阿基米德原理F浮=G排和漂浮条件F浮=G物相结合得出F浮=G排=G物是解本题的关键。
19.【答案】750 10.2 小 4.5×106
【解析】解:(1)读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强;
(2)玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强也等于玻璃管内水柱产生的压强即p大气=p水银=ρ水银gρ水银=ρ0gℎ水。
玻璃管中水的长度为ℎ水=ρ水银ℎ水银ρ水=13.6×103kg/m3×0.75m1.0×103kg/m3=10.2m;
(3)若把该装置移上屋顶,由于气压跟高度有关,高度越高,气压越低,能支持的水银柱高度也就变小;
(4)根据p=FS得,
大气压对屋顶的压力:F=pS=1×105Pa×45m2=4.5×106N。
故答案为:(1)750;(2)10.2;(3)小;(4)4.5×106。
(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小;
(2)玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强,p大气=p水银=ρ水银gℎ。
(3)气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低。
(4)根据F=PS算出大气压对屋顶的压力。
托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gρ水银=ρ0gℎ水.此问题的关键是要明确水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度。
20.【答案】解:木块在斜面上向上运动,受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力F、沿斜面向下的摩擦力f的作用,三力的作用点都画在木块的重力,如图所示:
【解析】木块在斜面上向上运动,先对木块受力分析,确定各个力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
本题考查了力的示意图的画法,对物体进行正确的受力分析是关键。
21.【答案】解:小球受到的浮力F浮方向竖直向上,作用点在小球的重心;如图所示:
【解析】漂浮的物体受到的浮力方向竖直向上,作用点在物体的重心。
本题的关键是确定浮力的作用点和方向,并会用力的示意图表示力的三要素。注意浮力的方向始终竖直向上。
22.【答案】答:(1)飞机快速行驶时,窗外的空气流速大、压强小;机内的空气流速小、压强大,机内的气压大于机外的气压,将副机长的身体压出去;
(2)燃料太重,飞机的质量越大,惯性就越大,降落滑行距离就大,容易出事故。
【解析】(1)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,压强越小;流体的流速越小,压强越大;
(2)一切物体在任何情况下都有惯性;惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
本题考查了学生对流体压强和流速的关系和惯性的理解,对学生的综合能力要求较高,但是难度不大。
23.【答案】解:(1)根据p=ρgℎ可知,液体的密度为:ρ=pgℎ=6×103Pa10N/kg×0.5m=1.2×103kg/m3;
(2)液体对容器底的压力:F=pS=6×103Pa×20×10−4m2=12N;
(3)A点到液面的深度为:ℎA=0.5m−0.2m=0.3m,
所以A点的液体压强为:pA=ρgℎA=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3600Pa;
(4)液体的重力为:G液=m液g=2.4kg×10N/kg=24N;
容器对桌面的压力为:F′=G容+G液=20N+24N=44N;
容器对桌面的压强为:p′=F′S=44N20×10−4m2=2.2×104Pa;
答:(1)液体的密度为1.2×103kg/m3;
(2)液体对容器底的压力为12N;
(3)距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3600Pa;
(4)容器对桌面的压强为2.2×104Pa。
【解析】(1)已知容器底受到液体的压强和液体的深度,根据公式ρ=pgℎ可求出液体的密度;
(2)知道容器底受到液体的压强和底面积,根据公式F=pS求出液体对容器底的压力;
(3)根据液体的深度0.5m和A点距容器底的高度0.2m求出A点到液面的深度,再根据p=ρgℎ可求出A点的液体压强;
(4)装着液体的容器对桌面的压力等于液体和容器的重力之和,利用公式G=mg求出重力,根据公式p=FS求出这个装着液体的容器对桌面的压强。
本题考查液体密度、液体压强、压力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,易出错的是计算液体的深度,这个深度指的是距离液面的高度,不是距离底面的高度。
24.【答案】解:
(1)由阿基米德原理可得,物体所受的浮力:
F浮=G排=G溢=m溢g=0.01kg×10N/kg=0.1N;
(2)由ρ=mV得溢出酒精的体积:
V溢酒精=m溢出ρ酒精=10g0.8g/cm3=12.5cm3;
因为金属块完全浸没酒精中,
所以金属块的体积:
V=V溢酒精=12.5cm3;
(3)该金属块浸没到盛满水的烧杯中时,V排=V=12.5cm3=12.5×10−6m3,
此时金属块受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12.5×10−6m3=0.125N
答:(1)物体所受的浮力为0.1N;
(2)该金属块的体积为12.5cm3;
(3)此时金属块受到的浮力大小是0.125N。
【解析】(1)金属块排开酒精的体积等于溢出水的体积,利用F浮=G排=G溢=m溢g求物体受到的浮力;
(2)金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时溢出酒精的体积和自身的体积相等,根据密度公式求出其大小;
(3)该金属块浸没到盛满水的烧杯中时,溢出水的体积和本身的体积相等,根据F浮=ρ水gV排可求得此时金属块受到的浮力大小。
本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用,知道前后金属块的体积不变(排开液体的体积不变)是本题的关键。
25.【答案】⑤②①③④ 1.2 1.2 等于 不变 2.5×103
【解析】解:(1)为了避免测量排开液体重力时,由于桶内残留有水出现差异,应该先测量空桶的重力,实验的顺序为⑤②①③④比较好;
(2)根据称重法F浮=G−F拉可得物体浸没在水中时浮力:F浮=G−F拉=3N−1.8N=1.2N,根据④⑤可得排开水的重力G水=2.8N−1.6N=1.2N,多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受重力;
(3)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g,浸没在水中的合金块匀速向下的过程中,合金排开液体的体积不变,所以合金所受的浮力不变;
(4)根据①中数据,由G=mg可得物体质量:m=Gg=3N10N/ kg=0.3kg,
根据①③可得浮力,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g可得物体体积:V物=V排=F浮ρ水g=1.2N1×103kg/m3×10N/ kg=1.2×10−4m3,
根据ρ=mV可以求得合金块的密度:ρ=mV=0.3 kg1.2×10−4m3=2.5×103kg/m3。
故答案为:(1)⑤②①③④;
(2)1.2;1.2;等于;
(3)不变;
(4)2.5×103。
(1)为了避免测量排开液体重力时,由于桶内残留有水出现差异,应该先测量空桶的重力,实验的顺序为⑤②①③④比较好;
(2)根据称重法F浮=G−F拉可得物体浸没在水中时浮力,根据④⑤可得排开水的重力,多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受重力;
(3)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g,浸没在水中的合金块匀速向下的过程中,合金排开液体的体积不变,所以合金所受的浮力不变;
(4)根据①中数据,由G=mg可得物体质量,根据①③可得浮力,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g可得物体体积,根据ρ=mV可以求得合金块的密度。
本题探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,注意实验顺序,难度不大。
26.【答案】必须 等于 丁 压力 接触面粗糙程度 错误 不一定
【解析】解:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小(木板表面的粗糙程度小于棉布),因此滑动摩擦力最小的是丁图。
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
比较乙、丙实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,所以乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面积不同,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,所以他的结论是错误的。
(5)由图戊所示实验可知,拉动长木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
故答案为:(1)必须;等于;(2)丁;(3)压力;接触面粗糙程度;(4)错误;(5)不一定。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数。
(2)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,接触面越光滑、物体间的压力越小,滑动摩擦力越小。
(3)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论。
(4)根据控制变量法的要求分析答题。
(5)根据图示实验装置分析答题。
本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
27.【答案】匀速直线运动 乙 旋转 同一
【解析】解:(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)这两个实验装置中,你认为装置乙更科学,木块换成小车尽可能减小了摩擦力对实验的影响。
(3)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转,这说明两个力必须作用在同一直线上。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)乙;(3)旋转;同一。
(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体受到的力就是彼此平衡的。
(2)减小摩擦力对实验的影响,实验效果更好。
(3)平衡力必须满足大小相等、方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上。四个条件缺一不可。
知道二力平衡的条件。本题属于基础性题目。
28.【答案】高度差 内凹 深度 密度 相等
【解析】解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大,液体的压强越大;这种方法叫做转换法;
将探头放进盛水的容器中,橡皮膜受到水的压强大于橡皮膜内部的压强,橡皮膜会向内凹;
(2)C、D两个图为同种液体,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大,U形管的高度差越大,压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)D、E两个图中液体的深度相同,橡皮膜的方向相同,液体的密度不同,盐水的密度大于水的密度,盐水中U形管的高度差大,压强大,故可得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)A、B、C三个图中液体的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,但压强相等,可得出结论:同一深度,液体向各个方向的压强相等。
故答案为:(1)高度差;内凹;(2)深度;(3)密度;(4)相等。
(1)液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大,这是一种转换法的运用;
将探头放进盛水的容器中,橡皮膜受到水的压强大于橡皮膜内部的压强,橡皮膜会向内凹;
(2)(3)(4)探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同;探究液体压强跟方向的关系时,保持液体的密度和深度相同,应注意控制变量法的运用。
掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素是本题考查的重点。
29.【答案】海绵的凹陷程度 压力 越小 AD 不能 木板受压时形变不明显
【解析】解:(1)根据转换法,该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制压力大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
A、啄木鸟有个坚硬而细长的喙,通过减小受力面积,增大压力的作用效果,符合题意;
B、书包要用宽的背带,在压力一定时,通过增大受力面积,减小压力的作用效果,不符合题意;
C、汽车限重,在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,不符合题意;
D、啄木鸟有个坚硬而细长的喙,在压力一定时,通过减小受力面积,增大小压力的作用效果,符合题意;
故选AD;
(4)此实验不能用硬木板代替海绵,理由是木板受压时形变不明显。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)压力;越小;(3)AD;(4)不能;木板受压时形变不明显。
(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答;
(3)分析每个选项,找出符合题意的答案;
(4)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
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