陕西省西安市曲江一中2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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一、选择题(每小题只有一个选项是正确的,每小题2分,共40分)
1.(2分)下面是对日常生活中一些物体的数据估测,其中最接近实际的是( )
A.一间普通教室里的空气质量大约300kg
B.一个鸡蛋的质量大约是5g
C.一块鹅卵石的密度是2.5kg/m3
D.正常成年人的体重200N
2.(2分)对密度定义式ρ=的下列几种理解中,正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比
B.密度与物体的体积成反比
C.密度与物体的体积成正比
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
3.(2分)下列实例与所利用的物质物理属性相符的是( )
A.用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
C.用金刚石刻划玻璃是因为硬度大
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
4.(2分)关于粒子和宇宙,下列认识正确的是( )
A.卢瑟福发现了电子,说明原子可以再分
B.质子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
C.气体不能被一直压缩,是因为固体分子间存在着吸引力
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,其中恒星是绝对不动的
5.(2分)用分子动理论对下列现象的解释中,不正确的是( )
A.酒精和水混合后总体积变小,不能说明分子间有空隙
B.“美味佳肴,香气扑鼻”,说明分子不停地做无规则运动
C.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力
D.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力
6.(2分)毛皮摩擦过的橡胶棒,能使毛皮和橡胶棒都带上电荷。下列说法正确的是( )
A.毛皮中的原子核带负电
B.橡胶棒中电子与原子核之间有斥力
C.橡胶棒带正电
D.毛皮与橡胶棒相互吸引
7.(2分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示。如果甲带正电,则下列说法正确的是( )
A.乙可能不带电 B.乙一定带负电
C.丙可能不带电 D.丙一定带正电
8.(2分)如图,足球在水平地面上处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.足球所受支持力是由地面发生形变产生的
B.足球对地面的压力作用在足球上
C.足球的重力与它对地面的压力是平衡力
D.足球受到惯性作用而处于静止状态
9.(2分)如图所示,用水平力F拉动表面均匀的长方体木板A在水平地面上运动,不计绳和弹簧测力计重,物体B稳定后( )
A.B受到的摩擦力方向水平向右
B.A受到B的摩擦力方向水平向左
C.若逐渐增大F,弹簧测力计的示数不变
D.若逐渐增大F,A受到地面的摩擦力变大
10.(2分)有若干个相同的梯形物体,各个面的粗糙程度相同,在力的作用下,以下列三种方式沿相同的水平面运动,如图所示。物体与水平面之间的摩擦力大小关系是( )
A.f乙>f丙>f甲 B.f乙>f甲>f丙
C.f甲=f丙>f乙 D.f乙>f甲=f丙
11.(2分)下列物体中,正在受到平衡力作用的是( )
A.人造卫星 B.斜面上匀速下滑的物体
C.自由下落的小球 D.用力推出去的铅球
12.(2分)如图所示,一摞棋子静止放置在水平桌面上,现用力击打最下面的一个,该棋子由静止开始沿水平桌面向左滑动较长一段距离后停下,下列说法中正确的是( )
A.最下面的这个棋子由静止变为运动,说明力是使物体运动的原因
B.棋子被尺子击打后,继续向左滑动一段距离是由于其受到惯性的作用
C.最下面的这个棋子最终静止时,在水平方向上不受力的作用
D.随着棋子一颗颗被打出去,剩下的棋子堆对桌面的压强变大
13.(2分)下列说法中不正确的是( )
A.蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是因为受力面积小,减小了压强
B.深海潜水员必须穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而增大
C.人用吸管吸饮料时,是靠大气压把饮料“压”进了嘴里
D.用力对硬币上方吹气,产生向上的压力差,硬币就“跳过”栏杆
14.(2分)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G为1N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.ON,1N B.1N,1N C.2N,1N D.1N,2N
15.(2分)如图所示为甲、乙两人在雪地里的情景。甲、乙两人的总质量相等,下列关于甲、乙两人的说法正确的是( )
A.甲对雪地的压力比乙小
B.甲通过增大受力面积增大压强
C.乙对雪地的压力作用效果比甲明显
D.图中情景说明压力作用效果与压力大小有关
16.(2分)如图所示,装有常温水的玻璃瓶中密封部分空气。细玻璃管插入瓶中,玻璃管与瓶塞接触部分不漏气,下列关于细管中水柱液面升降情况,描述错误的是( )
A.用力挤压玻璃瓶,液面上升
B.将玻璃瓶放入热水中,液面上升
C.在细管管口水平吹气,液面下降
D.提着玻璃瓶从十楼走到一楼,液面下降
17.(2分)如图是某同学练习垫排球时的场景。下列分析正确的是( )
A.排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B.在击打排球过程中人没有对排球施加力
C.手击打排球的力大于排球对手的作用力
D.排球上升到最高点时受力不平衡
18.(2分)如图a所示,打开龙头,向空杯中注某种液体,杯子和杯中液体的总质量m与从龙头中流出的液体体积V关系如图b所示。则下列说法正确的是( )
A.杯子质量无法得到
B.杯中液体密度1.25g/cm3
C.当V=50cm3时,液体质量为62.5g
D.当V=100cm3时,杯子和液体的总质量为170g
19.(2分)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,物体不受摩擦力
B.在t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
C.在0~2s内,物体所受摩擦力不断增大
D.在2~4s内,物体受到的摩擦力为4N
20.(2分)如图所示,容器中装有一定质量的水,首先分别按甲、乙图所示的两种方式将物体和小玻璃杯漂浮在水面上,再将乙图所示方式中的细线剪断,物体和小玻璃杯的最终状态如图丙所示,设甲、乙、丙图中物体和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲、F乙和F丙,水对容器底的压强分别为p甲、p乙和p丙,则( )
A.F甲<F乙<F丙,p甲>p乙>p丙
B.F甲=F乙>F丙,p甲=p乙>p丙
C.F甲=F乙=F丙,p甲=p乙=p丙
D.F甲=F乙<F丙,p甲=p乙<p丙
二、填空题(每空1分,每图2分,共22分)
21.(4分)雪白的梨花绽放美不胜收,空气中弥漫着梨花的香气,这是 现象,这一现象说明: ,这种运动会随气温的升高而 (选填“加剧”或“减缓”),人们在观赏的时候发现树叶上的露珠可以保持近似球形,表明分子间存在相互作用的 。
22.(6分)生活中处处有物理,我们可以利用矿泉水瓶做实验来说明一些物理知识。
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明:力能使物体的 发生改变,且力的作用效果跟力的 有关。
(2)往矿泉水瓶里面倒满水,并把瓶盖旋紧后,在侧壁开一小孔,可以观察到 (选填“有”或“没有”)水从小孔流出来。
(3)在开口的空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流出来,其中下孔流出的水喷得较急,这表明:液体内部的压强随着深度的增加而 。
(4)如图所示,将空矿泉水瓶放倒在水平桌面吹气上,用力向它的侧面吹气它会滚动,说明力能使物体的 发生改变,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明 。
23.(4分)如图所示是“判断重力的方向”实验,为了能与重力的方向形成对比,特使用了一杯水,以水面作为参考面,改变悬线OA的方向,我们总观察到OA与水面 (“垂直”“不垂直”),由此可得出重力的方向总是 ,细线拉球的力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)球拉细线的力,因为 。
24.(4分)如图所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的高度为 cm,重力为 N,圆柱体浸没时所受的浮力为 N。圆柱体的底面积为 m2。
25.(2分)有一个木球静止在水面上,在图中画出它的受力示意图。
26.(2分)如图所示,一物体正沿斜面下滑,请画出物体所受摩擦力和物体对斜面的压力的示意图。
三、实验探究题(每空1分,共24分)
27.(4分)小明利用杯子做了几个物理小实验。
(1)如图甲所示,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。杯子和米一起被提起的过程中,筷子受到摩擦力方向竖直向 (选填“上”“下”)。
(2)如图乙所示,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上。手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。此现象主要说明 具有惯性。(选填“鸡蛋”“明信片”)
(3)如图丙所示,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明 的存在。
(4)如图丁所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明空气流速越大,压强越 。
28.(9分)小明测量某种液体的密度,他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平工作台上,把游码放在标尺左端零刻度线处,发现右盘偏低,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (左/右)调;
(2)A.用天平测出空烧杯的质量为14g
B.在烧杯中倒入适量液体,测出烧杯和液体的总质量如图甲所示
C.将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液体的体积如图乙所示
根据实验测得烧杯中液体的质量为 g,液体的密度为 kg/m3,小明用这种方法测出的液体密度会 (偏大/偏小),因为在测量的过程中 (选填“质量”“体积”)的测量过程出现了误差。
(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出液体的密度,于是小华用两个完全相同的玻璃瓶和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整;
①调好天平,用天平测出 质量为m0;
②玻璃瓶装满水,用天平测出玻璃瓶和水的总质量为m1;
③用另一个玻璃瓶装满液体,用天平测出玻璃瓶和液体的总质量为m2;
④则液体的密度表达式ρ= (已知水的密度为ρ水)。
(4)小明按照教材中“综合实践活动”要求制作简易密度计来测量该液体密度。
①取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,塞入金属丝的目的是使吸管能竖直 (“漂浮”“悬浮”)在液体中;
②将吸管放到水中如图丙所示,测得浸入的长度为H;放到该液体中,浸入的长度为h,用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液 ρ水(选填“>”、“<”或“=”)。
29.(5分)为了探究“运动与力的关系”,设计了如图甲所示的实验。让同一小车滑到接触面分别为棉布、木板和玻璃的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做匀速直线运动,说明运动的物体 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 (选填序号)。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
(5)由该实验的结果能直接证明 (选填序号)。
A.物体的运动需要力
B.力可以改变物体的运动状态
C.牛顿第一定律
30.(6分)小刚用如图所示的实验过程探究“影响浮力大小的因素”。
(1)图b中拉力的大小为 N。
(2)分析a和 (填实验字母序号)可知浮力大小跟排开液体的体积有关;分析图c和e可知浮力大小跟 有关。
(3)物块浸没在盐水中时所受浮力大小为 N,盐水的密度为 kg/m3;
(4)能够正确反映物块浸入水中弹簧测力计的示数与物块下表面在水中深度关系的图像是 。
A.
B.
C.
D.
、计算题(每30题8分,第31题题6分,共14分)
31.(8分)我国最新研制、领先世界的AG﹣600水上飞机首飞成功(如图所示),该机机身长36.9米,翼展39米,最大巡航时速500公里,最大航程在4500公里左右,最大起飞重量可达53.5吨左右,它能有力的满足应急救援、森林灭火、海上巡察等需求。当它以最大起飞重量漂浮在水面上时,求:(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)该飞机所受浮力是多大?
(2)排开水的体积是多少?
(3)浸入水中深度为2m、面积为1m2的起落架盖板受到水的压强和压力是多少?
32.(6分)随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑山地自行车出行已经成为一种时尚。如图所示的山地自行车,其相关数据见下表:(g取10N/kg)
(1)求碳纤维车架的密度是多少?
(2)这辆山地自行车除车架部分外,其余部分所受重力是多少?
(3)质量是50kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍,此时自行车受到的牵引力是多少?
车架材料
碳纤维
车架材料体积/cm3
2500
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
10
单轮接触地面面积/cm2
4
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题只有一个选项是正确的,每小题2分,共40分)
1.(2分)下面是对日常生活中一些物体的数据估测,其中最接近实际的是( )
A.一间普通教室里的空气质量大约300kg
B.一个鸡蛋的质量大约是5g
C.一块鹅卵石的密度是2.5kg/m3
D.正常成年人的体重200N
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、一间普通教室里的空气质量大约:m=ρV=1.29kg/m3×10m×8m×3m=309.6kg,故A正确;
B、一个鸡蛋的质量大约是50g,故B错误;
C、一块鹅卵石的密度是2.5g/cm3,即2.5×103kg/m3,故C错误;
D、正常成年人的体重600N,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.(2分)对密度定义式ρ=的下列几种理解中,正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比
B.密度与物体的体积成反比
C.密度与物体的体积成正比
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
【分析】密度是物质的一种特性,对于确定的某种物质,它的密度不随质量、体积的改变而改变。
【解答】解:同种物质,在一定状态下密度是定值,实际上当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍,而比值,即单位体积的质量不改变;因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。因此,选项A、B、C都是错误的。而选项D符合对这一特性的描述。
故选:D。
【点评】ρ=是密度的定义式,在分析各物理量的正反比关系时,一定要结合物理规律及生活实际,切不可脱离现实而一味分析其数学关系。
3.(2分)下列实例与所利用的物质物理属性相符的是( )
A.用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
C.用金刚石刻划玻璃是因为硬度大
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
【分析】(1)塑料的导热性差;
(2)泡沫的密度小;
(3)金刚石的硬度大;
(4)铝合金具有延展性好、耐腐蚀、且密度小等优点。
【解答】解:A、炒锅的手柄用塑料做成,是因为塑料的导热性能差,人手接触手柄时不会感到烫手,故A错误;
B、用泡沫做表演场景中倒塌的墙壁是利用泡沫的密度小,故B错误;
C、划玻璃的刀头镶嵌有金刚石,是因为金刚石的硬度大,可以将玻璃划破,故C正确;
D、用铝合金做门窗,是因为其延展性好,耐腐蚀且密度小,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查不同物质不同的物理性质,是一道基础题。
4.(2分)关于粒子和宇宙,下列认识正确的是( )
A.卢瑟福发现了电子,说明原子可以再分
B.质子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
C.气体不能被一直压缩,是因为固体分子间存在着吸引力
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,其中恒星是绝对不动的
【分析】(1)汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的;
(2)常见粒子尺度由小到大排序:电子、原子核、原子、分子;
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力,当因为分子间的距离过大,分子间的作用力不能发挥作用;
(4)运动是相对而言的,没有任何物体是绝对不动的。
【解答】解:A、物理学家汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是有结构的。故A错误;
B、质子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的。故B正确;
C、气体容易被压缩是因为分子间距离较大,作用力较小,分子除了碰撞之外自由移动。故C错误;
D、运动是相对而言的,没有任何物体是绝对不动的,选择了不同的参照物,物体的运动情况就是不同的,恒星相对于从它旁边运动过的流星而言就是运动的。故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了人类对原子结构、宏观宇宙的认识及分子动理论的应用等,熟练掌握基础知识,是正确解题的关键。
5.(2分)用分子动理论对下列现象的解释中,不正确的是( )
A.酒精和水混合后总体积变小,不能说明分子间有空隙
B.“美味佳肴,香气扑鼻”,说明分子不停地做无规则运动
C.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力
D.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力
【分析】(1)分子间存在着空隙;
(2)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(3)(4)分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解:A、酒精和水混合后总体积变小,说明分子间存在着空隙,故A错误;
B、“美味佳肴,香气扑鼻”,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有相互作用的引力,故C正确;
D、封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有相互作用的斥力,故D正确。
故选:A。
【点评】此题考查了分子动理论的内容,比较简单,属基础题。
6.(2分)毛皮摩擦过的橡胶棒,能使毛皮和橡胶棒都带上电荷。下列说法正确的是( )
A.毛皮中的原子核带负电
B.橡胶棒中电子与原子核之间有斥力
C.橡胶棒带正电
D.毛皮与橡胶棒相互吸引
【分析】①摩擦起电实质是电荷的转移,原子核束缚电子的能力强,得到电子带负电,原子核束缚电子的能力弱,失去电子带正电;
②同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
【解答】解:原子核是由质子和中子构成的,质子带正电,核外电子带负电,同一个原子的质子数和核外电子数是相等的。当毛皮与橡胶棒摩擦时,电子发生转移,毛皮上的电子转移到橡胶棒上。毛皮由于缺少电子而带正电,橡胶棒由于获得毛皮的电子而带负电;又因为同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以毛皮与橡胶棒相互吸引,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】解决此题要结合摩擦起电的实质和电荷作用规律进行分析解答。
7.(2分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示。如果甲带正电,则下列说法正确的是( )
A.乙可能不带电 B.乙一定带负电
C.丙可能不带电 D.丙一定带正电
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解:
由图知乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷;因甲乙相互吸引,甲带正电,所以乙带负电荷;则丙也带负电荷。
故选:B。
【点评】带电体吸引不带电体,排斥带同种电荷,吸引可能带异种电荷,其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
8.(2分)如图,足球在水平地面上处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.足球所受支持力是由地面发生形变产生的
B.足球对地面的压力作用在足球上
C.足球的重力与它对地面的压力是平衡力
D.足球受到惯性作用而处于静止状态
【分析】(1)(2)力是物体对物体的作用;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、同一直线、同一物体;
(4)惯性是一种性质。
【解答】解:
A、足球对地面有压力的作用,使得地面发了形变,从而产生了向上的支持力,故A正确;
B、足球对地面的压力的受力物体是地面,作用在地面上,故B错误;
C、足球的重力与它对地面的压力方向相同,不是平衡力,故C错误;
D、足球由于受力平衡,所以处于静止状态,惯性是一种性质,不是作用,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了了惯性、平衡力、压力的相关知识,难度不大,要掌握。
9.(2分)如图所示,用水平力F拉动表面均匀的长方体木板A在水平地面上运动,不计绳和弹簧测力计重,物体B稳定后( )
A.B受到的摩擦力方向水平向右
B.A受到B的摩擦力方向水平向左
C.若逐渐增大F,弹簧测力计的示数不变
D.若逐渐增大F,A受到地面的摩擦力变大
【分析】(1)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,静摩擦力与物体相对运动趋势的方向相反;
(2)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:
AB、B静止不动,水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力和水平向左的A对B的摩擦力的作用,由于物体间力的作用是相互的,则A受到B的摩擦力方向水平向右,故AB错误;
C、由于B相对于地面处于静止状态,因此B受到弹簧测力计的拉力和A对B的摩擦力是一对平衡力,大小相等;由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以此时A对B的滑动摩擦力不变,即弹簧测力计的示数不变,故C正确;
D、由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,若逐渐增大F,A对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以此时A受到地面的滑动摩擦力不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查滑动摩擦力的方向以及影响滑动摩擦力大小的因素,难度不大,仔细分析题目即可。
10.(2分)有若干个相同的梯形物体,各个面的粗糙程度相同,在力的作用下,以下列三种方式沿相同的水平面运动,如图所示。物体与水平面之间的摩擦力大小关系是( )
A.f乙>f丙>f甲 B.f乙>f甲>f丙
C.f甲=f丙>f乙 D.f乙>f甲=f丙
【分析】在接触面材料、接触面的粗糙程度相同的情况下,物体间的正压力越小,物体受到的摩擦力越小。
【解答】解:
甲、丙两图,压力和接触面的粗糙程度相等,接触面的大小不同,由于摩擦力的大小与接触面的大小无关,因此甲、丙两图摩擦力大小相等,即f甲=f丙;
甲、乙两图,接触面的大小以及粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,因此乙图的摩擦力比甲图的大,即f乙>f甲;
故这三个图摩擦力大小顺序是:f乙>f甲=f丙。
故选:D。
【点评】本题考查了影响摩擦力大小的因素,解题的关键在于分析各图之间的压力和接触面的粗糙程度是否相同,常见题目。
11.(2分)下列物体中,正在受到平衡力作用的是( )
A.人造卫星 B.斜面上匀速下滑的物体
C.自由下落的小球 D.用力推出去的铅球
【分析】物体受平衡力一定处于平衡状态,包括静止和匀速直线运动,反过来,物体处于平衡状态也一定受平衡力,因此可以通过物体的运动状态来确定物体的受力情况。
【解答】解:A、人造卫星在轨道上运行时,方向改变,运动状态改变,故不是平衡状态,受力不平衡,故A不符合题意;
B、从斜面上匀速直线滑下的物体,速度的大小和方向都不变,属于匀速直线运动,处于平衡状态,所以其受力平衡,故B符合题意;
C、自由下落的苹果,速度不断增大,故不是平衡状态,受力不平衡,故C不符合题意;
D、用力推出去的铅球,速度的大小和方向都改变,故不是平衡状态,受力不平衡,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】物体的运动状态与受力情况是一一对应的,通过受力情况来确定运动状态;反过来,物体的运动状态也可以判定物体的受力情况。
12.(2分)如图所示,一摞棋子静止放置在水平桌面上,现用力击打最下面的一个,该棋子由静止开始沿水平桌面向左滑动较长一段距离后停下,下列说法中正确的是( )
A.最下面的这个棋子由静止变为运动,说明力是使物体运动的原因
B.棋子被尺子击打后,继续向左滑动一段距离是由于其受到惯性的作用
C.最下面的这个棋子最终静止时,在水平方向上不受力的作用
D.随着棋子一颗颗被打出去,剩下的棋子堆对桌面的压强变大
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性是物体的固有属性,大小只与物体的质量有关。
(3)物体保持静止和匀速直线运动状态时不受力或受平衡力作用。
(4)影响压强大小的因素是压力和受力面积,根据p=进行判断。
【解答】解:
A、下面的棋子被打出去,说明力是改变物体运动状态的原因,不是使物体运动的原因,故A错误;
B、上面的棋子将落在正下方,是由于受到重力的作用,惯性是物体固有的属性,不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、最下面的这个棋子最终静止时,在水平方向上不受力的作用,故C正确;
D、随着棋子一颗颗被打出去,棋子对桌面的压力F变小,受力面积S不变,由p=可知,对桌面的压强变小,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查的是有关惯性现象的解释,同时考查了力的作用效果、压强等,都是中考的重点知识,难度不大。
13.(2分)下列说法中不正确的是( )
A.蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是因为受力面积小,减小了压强
B.深海潜水员必须穿抗压潜水服,是因为海水压强随深度增加而增大
C.人用吸管吸饮料时,是靠大气压把饮料“压”进了嘴里
D.用力对硬币上方吹气,产生向上的压力差,硬币就“跳过”栏杆
【分析】A、压强跟压力大小和受力面积大小有关,增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积增大压强;在受力面积一定时,增大压力。
B、根据液体压强公式p=ρgh知,液体压强随深度的增加而增大。
C、用吸管吸饮料是利用大气压的作用。
D、流动的气体和液体都称为流体,流体流速大压强小。
【解答】解:A、小小的蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故A错误;
B、因为海水压强随深度的增加而增大,所以深海潜水员必须穿抗压潜水服,故B正确;
C、用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被“压”进了嘴里,故C正确;
D、没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用;在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方的气压小于下方的气压,从而产生向上的升力,因此硬币就“跳”过了栏杆,故D正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查的是增大压强的方法,液体压强的特点,大气压的作用,流体压强与流速的关系等知识点,在平时的学习过程中,要擅于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验。
14.(2分)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G为1N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.ON,1N B.1N,1N C.2N,1N D.1N,2N
【分析】当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小。
【解答】解:对A来说,由重物平衡得到,弹簧的拉力大小FA=G=1N,则弹簧秤A的读数为1N。
对B来说,由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小FB=G=1N,则弹簧秤B的读数为1N。
故选:B。
【点评】此题考查了利用二力平衡条件判断弹簧测力计的示数,根据物体处于静止状态,得出物体受平衡力的作用,从而得出测力计的示数,同时涉及到了定滑轮的特点。
15.(2分)如图所示为甲、乙两人在雪地里的情景。甲、乙两人的总质量相等,下列关于甲、乙两人的说法正确的是( )
A.甲对雪地的压力比乙小
B.甲通过增大受力面积增大压强
C.乙对雪地的压力作用效果比甲明显
D.图中情景说明压力作用效果与压力大小有关
【分析】作用在水平面上的物体,对水平面的压力等于物体的重力;压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;压力的作用效果用压强来表示。
【解答】解:A.当质量相等时,重力相等,对水平地面的压力相等,故A错误;
B.甲的受力面积变大,对地面的压强减小,故B错误;
C.乙的受力面积小,在压力相同时,压力的作用效果更明显,故C正确;
D.当压力相同时,无法比较压力的作用效果大小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了压力的作用效果与哪些因素有关以及对压力和压强概念的理解,难度不大。
16.(2分)如图所示,装有常温水的玻璃瓶中密封部分空气。细玻璃管插入瓶中,玻璃管与瓶塞接触部分不漏气,下列关于细管中水柱液面升降情况,描述错误的是( )
A.用力挤压玻璃瓶,液面上升
B.将玻璃瓶放入热水中,液面上升
C.在细管管口水平吹气,液面下降
D.提着玻璃瓶从十楼走到一楼,液面下降
【分析】瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,如果大气压不变时,增大瓶内压强可以使液面升高;如果内部压强不变时,大气压减小时可以使液面升高。
【解答】解:瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,
A、用力挤压玻璃瓶,瓶内气体体积减小压强增大,大气压不变,所以液面升高,故A正确。
B、将玻璃瓶放入热水中,瓶内液体和气体受热膨胀,导致瓶内气压增大,大气压不变,所以液面升高,故B正确。
C、在细管管口水平吹气,瓶内气体增加,体积不变,导致瓶内气压增大,大气压不变,所以液面升高,故C错误。
D、若拿着此气压计从十楼下到一楼,当高度降低,大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,则液面下降,故D正确。
故选:C。
【点评】瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,通过改变大气压或改变瓶内压强都可以改变液面高度。
17.(2分)如图是某同学练习垫排球时的场景。下列分析正确的是( )
A.排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B.在击打排球过程中人没有对排球施加力
C.手击打排球的力大于排球对手的作用力
D.排球上升到最高点时受力不平衡
【分析】(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,惯性是物体的一种属性。
(2)力的改变物体运动状态的原因。
(3)作用力与反作用力的大小相等。
(4)处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用,根据二力平衡的条件分析物体所受的平衡力。
【解答】解:A、惯性是物体的一种属性,排球离开手后,由于惯性还能继续向上运动,惯性不是力,不能说受到惯性的作用。故A错误。
B、在击打排球过程中排球的运动状态改变,故人对排球施加力。故B错误。
C、由于物体间力的作用是相互的,则手击打排球的力等于排球对手的作用力。故C错误。
D、排球上升到最高点时,只受重力作用,因此受力不平衡。故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查惯性、物体受力分析、力的作用的相互性和平衡状态的判断等知识点,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
18.(2分)如图a所示,打开龙头,向空杯中注某种液体,杯子和杯中液体的总质量m与从龙头中流出的液体体积V关系如图b所示。则下列说法正确的是( )
A.杯子质量无法得到
B.杯中液体密度1.25g/cm3
C.当V=50cm3时,液体质量为62.5g
D.当V=100cm3时,杯子和液体的总质量为170g
【分析】(1)由题知,原来是空杯,由图b可知,当注入液体体积为0时,液体和杯子的总质量,即杯子的质量;
(2)由图b知,当注入杯子的液体体积V=200cm3时,液体和杯子的总质量,即m杯+m液=250g,据此可求液体的密度;
(3)利用m=ρV求50cm3液体的质量;
(4)利用m=ρV求100cm3液体的质量,加上杯子的质量,可得杯子和液体的总质量。
【解答】解:
A、由题知,原来是空杯,由图b可知,当注入液体体积为0时,液体和杯子的总质量为90g,则杯子的质
量m杯=90g,故A错误;
B、由图b知,当注入杯子的液体体积V=200cm3时,液体和杯子的总质量为250g,
m杯+m液=250g,
m杯+ρ液V=250g,
90g+ρ液×200cm3=250g,
解得:ρ液=0.8g/cm3,故B错误;
C、当V=50cm3时,液体质量:
m液=ρ液V=0.8g/cm3×50cm3=40g,故C错误;
D、当V=100cm3时,液体质量:
m液=ρ液V=0.8g/cm3×100cm3=80g,
杯子和液体的总质量:m总=m杯+m液=90g+80g=170g,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式的应用,分析图像、从中得出相关信息是关键。
19.(2分)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,物体不受摩擦力
B.在t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
C.在0~2s内,物体所受摩擦力不断增大
D.在2~4s内,物体受到的摩擦力为4N
【分析】先由速度﹣时间图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F﹣t图像求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关。
【解答】解:AC、由乙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,前2s物体所受拉力为2N,所以摩擦力也为2N;故AC错误;
BD、由乙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=4m/s,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,此时摩擦力等于拉力,f=F=4N;滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,2~4s内,物体在做加速运动,所受的摩擦力不变,仍为4N,故B错误,D正确。
故选:D。
【点评】(1)本题考查学生对图像的认识,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
(2)v﹣t图像、F﹣t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
20.(2分)如图所示,容器中装有一定质量的水,首先分别按甲、乙图所示的两种方式将物体和小玻璃杯漂浮在水面上,再将乙图所示方式中的细线剪断,物体和小玻璃杯的最终状态如图丙所示,设甲、乙、丙图中物体和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲、F乙和F丙,水对容器底的压强分别为p甲、p乙和p丙,则( )
A.F甲<F乙<F丙,p甲>p乙>p丙
B.F甲=F乙>F丙,p甲=p乙>p丙
C.F甲=F乙=F丙,p甲=p乙=p丙
D.F甲=F乙<F丙,p甲=p乙<p丙
【分析】①由于甲、乙两图中,物体都处于漂浮状态,要比较F甲和F乙的大小,可利用物体的浮沉条件进行判断。
②容器底受到的水的压强和水的深度有关,由于容器底面积一定,当物体排开水的体积越大时,液面就越高,容器底受到的压强就越大;因此必须得到V甲排和V乙排的大小关系;根据①中得出的F甲、F乙的大小关系,结合阿基米德原理,即可得出V甲排和V乙排的关系,同理得出F甲、F丙的大小关系,结合阿基米德原理,即可得出V甲排和V丙排的关系,然后可知三者对容器底的压强关系。
【解答】解:(1)设物体a和小玻璃杯的总重为G,由题意知,甲、乙两图中,物体都是漂浮在水面上,
由物体的浮沉条件知:F甲=G,F乙=G,即:F甲=F乙;
则:ρ水gV甲排=ρ水gV乙排,即:V甲排=V乙排;
由于容器的底面积一定,所以甲、乙两图中,水面的升高值h甲、h乙的大小关系如下:
Δh甲===Δh乙;
因此甲、乙两图中,液面的高度是相同的,由p=ρgh可知,当ρ一定时,若h相等,则P相等;
因此甲、乙两图中,水对液面的压强关系为:p甲=p乙;
(2)丙图中,物体下沉,其浮力小于重力,则F甲=F乙>G,
则:ρ水gV甲排>ρ水gV丙排,即:V甲排>V丙排;
由于容器的底面积一定,所以甲、丙两图中,水面的升高值h甲、h丙的大小关系如下:
Δh甲=>>Δh丙;
因此甲、丙两图中,水对液面的压强关系为:p甲>p丙;
综上可得:F甲=F乙>F丙;p甲=p乙>p丙;
故选:B。
【点评】以物体的浮沉条件得出F甲、F乙的大小关系,是此题的突破口,把握住物体在水中所处的状态是解题的关键。
二、填空题(每空1分,每图2分,共22分)
21.(4分)雪白的梨花绽放美不胜收,空气中弥漫着梨花的香气,这是 扩散 现象,这一现象说明: 分子在不停地做无规则运动 ,这种运动会随气温的升高而 加剧 (选填“加剧”或“减缓”),人们在观赏的时候发现树叶上的露珠可以保持近似球形,表明分子间存在相互作用的 引力 。
【分析】扩散现象说明指一切物质的分子在不停地做无规则运动;温度越高,分子运动越剧烈;分子间有相互作用的引力和斥力。
【解答】解:空气中弥漫着梨花的香气,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,分子运动与温度有关,分子的运动会随气温的升高而加剧;
分子间有相互作用的引力和斥力,叶上的露珠可以保持近似球形,表明分子间存在相互作用的引力。
故答案为:扩散;分子在不停地做无规则运动;加剧;引力。
【点评】本题主要考查分子动理论,是一道基础题,难度不大。
22.(6分)生活中处处有物理,我们可以利用矿泉水瓶做实验来说明一些物理知识。
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明:力能使物体的 形状 发生改变,且力的作用效果跟力的 大小 有关。
(2)往矿泉水瓶里面倒满水,并把瓶盖旋紧后,在侧壁开一小孔,可以观察到 没有 (选填“有”或“没有”)水从小孔流出来。
(3)在开口的空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流出来,其中下孔流出的水喷得较急,这表明:液体内部的压强随着深度的增加而 增大 。
(4)如图所示,将空矿泉水瓶放倒在水平桌面吹气上,用力向它的侧面吹气它会滚动,说明力能使物体的 运动状态 发生改变,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明 滑动摩擦大于滚动摩擦 。
【分析】(1)力的三要素是力的大小、方向和作用点,它们都能影响力的作用效果;
(2)地球表面被大气层覆盖,地面的物体都受到大气压的作用;
(3)在密度一定时,液体深度越大,产生的压强越大;
(4)在压力和粗糙程度一定,滑动摩擦力大于滚动摩擦。
【解答】解:(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明:力的作用效果跟力的大小有关。
(2)往矿泉水瓶里面倒满水,并把瓶盖旋紧后,在侧壁开一小孔,由于大气压的作用,可以观察到没有水从小孔流出来。
(3)在开口的空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流出来,其中下孔流出的水喷得较急,这表明:液体内部的压强随着深度的增加而增大。
(4)如图所示,将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,用力向它的侧面吹气它会滚动,运动状态改变,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明:滑动摩擦大于滚动摩擦。
故答案为:(1)形状;大小;(2)没有;(3)增大;(4)运动状态;滑动摩擦大于滚动摩擦。
【点评】此题考查了力的三要素、大气压的存在、液体压强的特点和摩擦力,对事例认真分析,确定考查的知识点,是解决此类问题的关键。
23.(4分)如图所示是“判断重力的方向”实验,为了能与重力的方向形成对比,特使用了一杯水,以水面作为参考面,改变悬线OA的方向,我们总观察到OA与水面 垂直 (“垂直”“不垂直”),由此可得出重力的方向总是 竖直向下 ,细线拉球的力 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)球拉细线的力,因为 物体间力的作用是相互的,相互作用力的大小相等 。
【分析】地面附近的物体都受到重力的作用,重力的方向始终是竖直向下的;物体间力的作用是相互的,一对相互作用力:作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
【解答】解:改变悬线OA的方向,我们总观察到OA与水面垂直,即为竖直方向;由此可得出重力的方向总是竖直向下的;由于物体间力的作用是相互的,细线拉球的力和球拉细线的力是一对相互作用力,大小相等。
故答案为:垂直;竖直向下;等于;物体间力的作用是相互的,相互作用力的大小相等。
【点评】本题考查了重力的方向,注意:重力的方向是竖直向下的,而不是垂直向下,是一道基础题。
24.(4分)如图所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的高度为 10 cm,重力为 2.2 N,圆柱体浸没时所受的浮力为 0.6 N。圆柱体的底面积为 6×10﹣4 m2。
【分析】(1)由图乙可知,当圆柱体上升高度在20cm以上,圆柱体脱离水面,知道此时弹簧测力计示数,由于此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数;
(2)由图乙可知,圆柱体上升高度在0~10cm时,圆柱体浸没水中,知道此时弹簧测力计示数,此时圆柱体受到的浮力最大,利用称重法求浮力;
(3)根据F浮=ρ水gV排求出排开水的体积,进一步求得圆柱体的底面积。
【解答】解:(1)由图乙可知,当上升高度在20cm以上,圆柱体脱离水面,则圆柱体的高为20cm﹣10cm=10cm,
弹簧测力计示数F示1=2.2N,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力G=F示1=2.2N;
(2)由图乙可知,圆柱体上升高度在0~10cm时,圆柱体浸没水中,此时弹簧测力计示数F示2=1.6N,此时圆柱体受到的浮力最大,其大小为F浮最大=G﹣F示2=2.2N﹣1.6N=0.6N。
(3)由F浮=ρ水gV排可得,圆柱体的体积:V=V排==6×10﹣5m3,
则圆柱体的底面积为=6×10﹣4m²。
故答案为:10;2.2;0.6;6×10﹣4。
【点评】本题考查了阿基米德原理以及称重法测浮力的应用,分析图象、从中得出相关信息是关键。
25.(2分)有一个木球静止在水面上,在图中画出它的受力示意图。
【分析】木球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,由于木球漂浮,因此受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等。
【解答】解:木球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上;过木球的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浮表示,注意这两条线段长度应相等,如下图所示:
。
【点评】画力的示意图时要考虑到物体的运动状态,当物体处于静止或匀速直线运动时,受到的力就是平衡力。
26.(2分)如图所示,一物体正沿斜面下滑,请画出物体所受摩擦力和物体对斜面的压力的示意图。
【分析】物体沿斜面匀速下滑,所以它受到的摩擦力沿斜面向上,作用点在物体下表面的中央。
物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直于斜面向下。
【解答】解:物体受到的摩擦力f的作用点在物体的底面上,方向沿斜面向上。物体对斜面压力F的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图所示:
【点评】本题要先认清两个力的受力物体,作用点在受力物体上。图中两个力的作用点虽然重合但是在两个物体的表面。
三、实验探究题(每空1分,共24分)
27.(4分)小明利用杯子做了几个物理小实验。
(1)如图甲所示,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。杯子和米一起被提起的过程中,筷子受到摩擦力方向竖直向 下 (选填“上”“下”)。
(2)如图乙所示,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上。手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。此现象主要说明 鸡蛋 具有惯性。(选填“鸡蛋”“明信片”)
(3)如图丙所示,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明 大气压 的存在。
(4)如图丁所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明空气流速越大,压强越 小 。
【分析】(1)根据摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动的趋势的方向相反这一知识点去分析即可;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性;
(3)大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
(4)用力吹气,根据流体的流速增大压强减小,使乒乓球上方空气的流速增大压强减小。
【解答】解:(1)杯子和米一起被提起的过程中,筷子受到摩擦力方向竖直向下;
(2)明信片被弹飞前,鸡蛋静止在明信片上,明信片被弹飞时,鸡蛋由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以鸡蛋没有随明信片一起飞出去,由于重力作用,鸡蛋掉入水中。此现象说明鸡蛋具有惯性;
(3)水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,说明大气压存在;
(4)当用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强(力)差的作用下会从玻璃杯中“飘”起来。
故答案为:(1)下;(2)鸡蛋;(3)大气压;(4)小。
【点评】掌握摩擦力、惯性、大气压以及流体的压强跟流速的关系,并能用相关知识解释有关的问题。
28.(9分)小明测量某种液体的密度,他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平工作台上,把游码放在标尺左端零刻度线处,发现右盘偏低,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 左 (左/右)调;
(2)A.用天平测出空烧杯的质量为14g
B.在烧杯中倒入适量液体,测出烧杯和液体的总质量如图甲所示
C.将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液体的体积如图乙所示
根据实验测得烧杯中液体的质量为 48 g,液体的密度为 1.2×103 kg/m3,小明用这种方法测出的液体密度会 偏大 (偏大/偏小),因为在测量的过程中 体积 (选填“质量”“体积”)的测量过程出现了误差。
(3)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出液体的密度,于是小华用两个完全相同的玻璃瓶和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整;
①调好天平,用天平测出 空烧杯 质量为m0;
②玻璃瓶装满水,用天平测出玻璃瓶和水的总质量为m1;
③用另一个玻璃瓶装满液体,用天平测出玻璃瓶和液体的总质量为m2;
④则液体的密度表达式ρ= (已知水的密度为ρ水)。
(4)小明按照教材中“综合实践活动”要求制作简易密度计来测量该液体密度。
①取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,塞入金属丝的目的是使吸管能竖直 漂浮 (“漂浮”“悬浮”)在液体中;
②将吸管放到水中如图丙所示,测得浸入的长度为H;放到该液体中,浸入的长度为h,用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液 > ρ水(选填“>”、“<”或“=”)。
【分析】(1)为使横梁平衡,无论是平衡螺母还是游码,相对于指针的偏转,调节规律是“左偏右调”;
(2)天平的分度值是0.2g,读数为砝码质量加游码对应的刻度值,即液体和烧杯的总质量;减去烧杯质量,可得量筒内液体的质量;量筒分度值为1mL,得出量筒内液体的体积,利用密度公式ρ=求出液体的密度;
由于烧杯内壁粘有液体,测得的液体体积V偏小,但质量准确,所以密度变大;
小明的方案中“把烧杯内的液体全部倒入量筒内”会使得液体不能全部倒入量筒内,从而使密度出现很大的误差;
(3)只有天平,没有量筒,可以利用等体积的水和液体,称量水和液体的质量,根据体积相等列出等式求出液体的密度;
(4)①因为密度计是一根两端封闭即空心的,为了使它保持竖直的漂浮,就在其下端塞入适量金属丝;
②从图丙中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式F浮=ρgV排通过比较排开液体的体积大小可以比较液体密度的大小。
【解答】解:(1)若发现指针指在分度盘的中央零刻度线的右边,说明右侧质量略大,应旋动横梁上的平衡螺母,使之向左移动;
(2)已知空烧杯m1=14g,液体和烧杯的总质量m2=50g+10g+2g=62g,
量筒中液体的质量:m=m2﹣m1=62g﹣14g=48g,量筒中液体的体积为V=40mL=40cm3,
液体的密度:ρ===1.2g/cm3=1.2×103kg/m3;
把烧杯中的液体全部倒入量筒中,由于烧杯内壁粘有液体所以体积V偏小,根据密度公式ρ=可知,密度偏大;是因为在测量的过程中体积的测量过程出现了误差;
(3)小华不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出液体的密度:
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
则水的质量m水=m1﹣m0,
由ρ=可求得,水的体积:V=,
③用另一个烧杯装满液体,用天平测出烧杯和液体的总质量为m2。
则液体的质量m液体=m2﹣m0,
烧杯内水的体积等于液体的体积;
④则液体的密度表达式:ρ==;
(4)①为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;
②由于吸管在丙两图中均漂浮,所以F浮=G,则在水和另一种液体中受到的浮力相等,
所以F浮=ρgV排,V排左>V排右,所以ρ水<ρ液。
故答案为:(1)左;(2)48;1.2×103;偏大;体积;(3)①空烧杯;④;(4)①漂浮;②>。
【点评】本题测液体的密度,考查天平的调试、质量的测量、密度的计算及减小误差的方法和在没有量筒的条件下测液体密度的方案及利用漂浮的特点测密度的方法。
29.(5分)为了探究“运动与力的关系”,设计了如图甲所示的实验。让同一小车滑到接触面分别为棉布、木板和玻璃的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 同一高度 滑下。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越 慢 (选填“快”或“慢”)。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做匀速直线运动,说明运动的物体 不需要 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 C (选填序号)。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
(5)由该实验的结果能直接证明 B (选填序号)。
A.物体的运动需要力
B.力可以改变物体的运动状态
C.牛顿第一定律
【分析】(1)根据控制变量法,在实验中,为使小车到达水平面时具有相同的初速度,应让小车从斜面的同一高度由静止滑下;
(2)在速度相等时,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小越慢;
(3)假如表面绝对光滑,则小车不受摩擦阻力作用,小车将永远不停地运动下去,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;
(4)(5)牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证。
【解答】解:(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度滑下;
(2)毛巾接触面粗糙最大,木板接触面粗糙程度最小,比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越慢;
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车的速度不发生改变,故在水平面上做匀速直线运动,说明运动的物体不需要力来维持;
(4)实际中不存在物体不受力的情况,牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证,但是个正确的定律,故C正确。
(5)结合(3)(4)可知该实验的结果能直接证明力可以改变物体的运动状态,故B正确。
故答案为:(1)同一高度;(2)慢;(3)不需要;(4)C;(5)B。
【点评】本实验主要是研究了运动和力的关系,明确实验的条件与过程,再经过科学推理得出最终的结论,也就能够很好的理解运动和力的关系了。
30.(6分)小刚用如图所示的实验过程探究“影响浮力大小的因素”。
(1)图b中拉力的大小为 7.6 N。
(2)分析a和 图b和图c (填实验字母序号)可知浮力大小跟排开液体的体积有关;分析图c和e可知浮力大小跟 液体的密度 有关。
(3)物块浸没在盐水中时所受浮力大小为 1.1 N,盐水的密度为 1.1×103 kg/m3;
(4)能够正确反映物块浸入水中弹簧测力计的示数与物块下表面在水中深度关系的图像是 C 。
A.
B.
C.
D.
【分析】(1)先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数;
(2)要探究浮力大小跟排开液体的体积有关,跟物体在液体中的深度无关,需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,深度不同,据此分析解答;
分析ce的相同量和不同量,根据控制变量法分析解答;
(3)根据F浮=G排=ρ水gV排求出水中和盐水中的浮力,根据阿基米德原理算出物体排开水的体积,即物体的体积;根据F浮=ρ盐水gV排求出盐水的密度;
(4)分析浮力的变化情况,得出拉力的变化情况结合图像进行分析。
【解答】解:(1)由图b知,测力计的分度值为0.2N,示数为7.6N;
(2)b、c物体排开液体的体积不同,测力计的示数不同,c、d物体排开液体的体积相同,测力计的示数相同,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关,跟物体在液体中的深度无关;
分析图c和e可知排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)由a知,物体的重力G=8N,由c或d或e知,物体完全浸没时拉力为F拉=7N,则F浮=G﹣F拉=8N﹣7N=1N;
由F浮=ρ液gV排得,物体的体积:
V=V排===1×10﹣4m3;
物体在盐水中受到的浮力:
F浮′=G﹣F拉′=8N﹣6.9N=1.1N,
由F浮=ρ盐水gV排得盐水的密度:
ρ盐水===1.1×103kg/m3;
(4)随着物块浸在水中体积的增大,浮力增大,当物体完全浸没时,排开水的体积不变,受到的浮力不变,结合称重法可知弹簧测力计的示数先变小后不变,所以C正确。
故答案为:(1)7.6;(2)图b和图c;液体的密度; (3)1.1;1.1×103;(4)C。
【点评】此实验中主要通过探究了浮力的大小与哪些因素有关,操作简单、现象明显,实验中要明确观察的重点应放在观察物体浸没的程度、弹簧测力计的示数变化,并寻找它们之间的变化关系,最终分析出正确的结论。
、计算题(每30题8分,第31题题6分,共14分)
31.(8分)我国最新研制、领先世界的AG﹣600水上飞机首飞成功(如图所示),该机机身长36.9米,翼展39米,最大巡航时速500公里,最大航程在4500公里左右,最大起飞重量可达53.5吨左右,它能有力的满足应急救援、森林灭火、海上巡察等需求。当它以最大起飞重量漂浮在水面上时,求:(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)该飞机所受浮力是多大?
(2)排开水的体积是多少?
(3)浸入水中深度为2m、面积为1m2的起落架盖板受到水的压强和压力是多少?
【分析】(1)根据漂浮条件即可求出所受的浮力;
(2)利用F浮=ρ液gV排求出排开水的体积;
(3)根据p=ρgh算出压强,根据F=pS算出压力。
【解答】解:
(1)该飞机以最大起飞重量漂浮在水面上时,
根据漂浮条件可得,水上飞机所受的浮力:
F浮=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N。
(2)由F浮=ρ液gV排可得,排开水的体积:
V排===53.5m3;
(3)浸入水中深度为2m,盖板受到水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;
盖板受到的压力为:
F=pS=2×104Pa×1m2=2×104N。
答:(1)该飞机所受浮力是5.35×105N;
(2)排开水的体积是53.5m3;
(3)浸入水中深度为2m、面积为1m2的起落架盖板受到水的压强为2×104Pa;压力为2×104N。
【点评】本题考查物体的漂浮条件、阿基米德原理、压强、压力的应用,属于一道基础综合题,难度不大。
32.(6分)随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑山地自行车出行已经成为一种时尚。如图所示的山地自行车,其相关数据见下表:(g取10N/kg)
(1)求碳纤维车架的密度是多少?
(2)这辆山地自行车除车架部分外,其余部分所受重力是多少?
(3)质量是50kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍,此时自行车受到的牵引力是多少?
车架材料
碳纤维
车架材料体积/cm3
2500
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
10
单轮接触地面面积/cm2
4
【分析】(1)根据表格数据可知车架质量和车架材料体积,根据ρ=求出碳纤维车架的密度;
(2)根据表格数据可知整车质量、车架质量,根据G=mg求出这辆山地自行车其余部分所受重力;
(3)根据G=mg求出小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时的总重力,利用f=0.05G总求出此时自行车受到的摩擦力,进一步利用二力平衡的条件求得牵引力。
【解答】解:(1)由表格数据可知,车架质量m=4.5kg,车架材料体积V=2500cm3=2.5×10﹣3m3,
则碳纤维车架的密度ρ===1.8×103kg/m3;
(2)由表格数据可知,整车质量m整车=10kg,
则这辆山地自行车其余部分所受重力:G=(m整车﹣m)g=(10kg﹣4.5kg)×10N/kg=55N;
(3)小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时的总重力:
G总=(m人+m整车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
此时自行车受到的摩擦力:
f=0.05G总=0.05×600N=30N,
由于自行车匀速行驶,故牵引力F=f=30N。
答:(1)碳纤维车架的密度为1.8×103kg/m3;
(2)这辆山地自行车其余部分所受重力为55N;
(3)此时自行车受到的牵引力是30N。
【点评】本题考查了密度公式和重力公式以及摩擦力的计算,从表格中获取有用的信息是关键。
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