广西大学附中2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
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一、单选题(1-13题为单选题,每题2分,共26分。14-16为多选题,每题3分,共9分,多选错选不得分,少选得2分)
1.(2分)如图所示,四个力中的一个与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.球拍对乒乓球的力 B.斧头对木柴的力
C.手对弹簧的拉力 D.瓶对海绵的力
2.(2分)下列估测中,最符合实际情况的是( )
A.一个鸡蛋所受到的重力大约是10N
B.一个初中生的身高大约是10m
C.小明上学时步行的速度大约是5m/s
D.一个初中生所受到的重力大约是500N
3.(2分)关于图中所示的热现象,说法正确的是( )
A.图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B.图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C.图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D.图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
4.(2分)下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.道钉撬
C.筷子 D.理发剪刀
5.(2分)如图所示,下列几种仪器读数正确的是( )
A. 甲图中木块的长度是6.20cm
B.乙图中温度计的示数是﹣24℃
C.丙图中秒表的读数是398s
D.丁图中弹簧测力计的示数是1.2N
6.(2分)如图所示,天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体,即将完成自主交会对接。下列说法正确的是( )
A.“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的
B.“天舟三号”相对于“天和核心舱”是运动的
C.“天舟四号”相对于“天舟三号”是静止的
D.“天舟四号”相对于“天和核心舱”是静止的
7.(2分)周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,如图所示是他们在某段路面上的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是( )
A.0~10s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
8.(2分)下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力
B.浮力的方向总是竖直向下
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.物体浸在液体中的体积越大,浮力越大
9.(2分)如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶受到惯性作用
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态改变
10.(2分)如图所示,用电线将电灯吊在天花板上,下述几对力中属于相互作用的是( )
A.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
B.电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力
C.电灯受到的重力和电灯对电线的拉力
D.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力
11.(2分)如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
A.图甲,实验中玻璃管内水银面的上方气压为零
B.图乙,是大气压支持玻璃管内的水银柱,使它不下落
C.图丙,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.图丁,玻璃管倾斜会影响实验测量结果
12.(2分)如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能不变 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱所受重力不做功
13.(2分)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是( )
A. B. C. D.
(多选)14.(3分)在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受重力为20N
B.滑轮组所做的有用功为2000J
C.工人所用拉力的功率为380W
D.滑轮组的机械效率为95%
(多选)15.(3分)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,瓶对桌面的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB B.pA<pB C.FA=FB D.FA<FB
(多选)16.(3分)在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体,把质量也相同的实心小球A和B放入杯中,静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.小球A的密度大于小球B的密度
C.甲、乙烧杯底受到的液体压强相等
D.球A受到的浮力等于球B受到的浮力
二、填空题(共12空,每空1分,共12分)
17.(2分)如图甲所示,用扳手拧紧螺母, (填“A”或“B”)如图所示的效果好,说明力的作用效果与 有关。
18.(2分)如图所示,小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m,松手后,木箱又向前自由滑行了1m后静止。整个过程中,小明对木箱做功 J,功率是 W。
19.(2分)如图所示,容器内装有水,A点受到的压强是 Pa,水对容器底的压强是 Pa。
20.(2分)一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,排开的水受到的重力为20N,放手后物体将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),静止时物体所受浮力的大小为 N。
21.(2分)用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是 (选填“A”或“B”),3s内对物体做的有用功为 J。
22.(2分)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
三、作图题
23.(2分)在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
24.(2分)如图,一个用细线拴住的乒乓球在水中保持静止,画出乒乓球所受重力和浮力的示意图。
四、实验题
25.(5分)小强利用带有刻度的斜面、小车和数字钟做“测量物体运动的平均速度”实验,如图所示,让小车从斜面上的A点由静止开始滑下,图中数字钟显示的是小车在A、B、C三个位置对应的时间(显示时间的单位是“时:分:秒”)。
(1)由图可知,小车在AC段运动的平均速度为 m/s;(结果保留两位小数)
(2)通过小强的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)全程的平均速度;
(3)小强想测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,他应该将小车从 (选填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;
(4)在实验过程中,由于小车的运动时间较短,不便于计时,可以通过使斜面的倾斜程度变 (选填“陡”或“缓”)的方式改变小车的运动时间,达到便于测量时间的目的;
(5)好奇的小强提出一个问题:路程中点速度大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)时间中点速度大小。
26.(6分)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中(图甲)选择小卡片的目的是 ;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片 (选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(4)小明同学也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为 (选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
27.(7分)小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的B、C两图可以验证她的猜想 (选填“是”或“否”)正确;
(2)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理: (选填“是”或“否”),请你说出理由 ;
(3)通过观察C、D图的实验数据,可知物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)用图乙所示实验数据可计算物体密度是 kg/m3,以及盐水密度 kg/m3;
(5)小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验:
步骤一:将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底:
步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力 步骤二中铝片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
28.(7分)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是 (选填字母)。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 。
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
五、计算题
29.(6分)新能源汽车是未来汽车发展的趋势。零跑T03是一款纯电动汽车,整车质量为1100kg,车轮与地的总接触面积为0.04m2。若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m,受到水平方向的阻力为车总重的0.1倍(车上人员的重力忽略不计)。求:
(1)该车静止在水平路面上时对地的压强;
(2)牵引力在此路段所做的功。
30.(8分)如图所示,水平地面上有一底面积为2×10﹣2m2的圆柱形容器(容器质量忽略不计),容器中水的质量为7kg,一个边长为10cm的正方体木块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。求:
(1)木块此时受到的浮力大小。
(2)木块的重力。
(3)容器对水平地面的压强。
31.(10分)某校科技小组,设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置,动滑轮的重力为50N,物体A的密度为1.5×103kg/m3,体积为0.04m3;通过滑轮组把A从水中匀速提升(A始终未露出水面),不计绳重、摩擦及水的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)A浸没在水中所受浮力;
(2)A露出水面前,滑轮组的机械效率;
(3)若人的重力为625N,与水平地面的接触面积为500cm2,人对地面的压强。
2023-2024学年广西大学附中九年级(上)开学物理试卷
(参考答案)
一、单选题(1-13题为单选题,每题2分,共26分。14-16为多选题,每题3分,共9分,多选错选不得分,少选得2分)
1.(2分)如图所示,四个力中的一个与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.球拍对乒乓球的力 B.斧头对木柴的力
C.手对弹簧的拉力 D.瓶对海绵的力
【解答】解:A、球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动方向,即力改变了物体的运动状态;
B、斧头对木柴的力,使木柴的形状发生了变化;
C、手对弹簧的拉力,使弹簧变长,弹簧的形状发生变化;
D、瓶子对海绵的力使海绵凹陷,海绵的形状发生变化。
可见A项中的力与其它三个力所产生的作用效果不同,故A符合题意。
故选:A。
2.(2分)下列估测中,最符合实际情况的是( )
A.一个鸡蛋所受到的重力大约是10N
B.一个初中生的身高大约是10m
C.小明上学时步行的速度大约是5m/s
D.一个初中生所受到的重力大约是500N
【解答】解:A.用手托起两个鸡蛋的力大约是1N,一个鸡蛋所受到的重力大约是0.5N,故A不符合题意;
B.初中生的身高大约是1.6m,故B不符合题意;
C.小明上学时步行的速度大约是1m/s,故C不符合题意;
D.初中生的质量约为50kg,所受到的重力大约是G=mg=50kg×10N/kg=500N,故D符合题意。
故选:D。
3.(2分)关于图中所示的热现象,说法正确的是( )
A.图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B.图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C.图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D.图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【解答】解:A、任何物体在任何情况下都具有内能。冰冷的冰块也有内能,故A错误;
B、搓手取暖是机械能转化为内能,故B错误;
C、湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能,故C正确;
D、汽油机做功冲程是内能转化为机械能,图丁中能量转化是机械能转化为内能,故D错误;
故选:C。
4.(2分)下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.道钉撬
C.筷子 D.理发剪刀
【解答】解:道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;筷子、钓鱼竿、理发剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B正确。
故选:B。
5.(2分)如图所示,下列几种仪器读数正确的是( )
A. 甲图中木块的长度是6.20cm
B.乙图中温度计的示数是﹣24℃
C.丙图中秒表的读数是398s
D.丁图中弹簧测力计的示数是1.2N
【解答】解:A.甲图中木块的长度是6.20cm﹣4.00cm=2.20cm,故A错误;
B.温度计的液柱在0℃的下方,可知温度计的示数是﹣16℃,故B错误;
C.在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“6”和“7”之间,偏向“7”一侧,所以分针指示的时间为6min,在秒表的大表盘上,由于指针偏向“7”一侧,所以秒针指示的时间为38s,即秒表的读数为398s,故C正确;
D.弹簧测力计的分度值为0.2N,可知丁图中弹簧测力计的示数是1.4N,故D错误。
故选:C。
6.(2分)如图所示,天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体,即将完成自主交会对接。下列说法正确的是( )
A.“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的
B.“天舟三号”相对于“天和核心舱”是运动的
C.“天舟四号”相对于“天舟三号”是静止的
D.“天舟四号”相对于“天和核心舱”是静止的
【解答】解:天舟四号正在靠近由天和核心舱与天舟三号组成的空间站组合体,
A、“天舟三号”相对于“天舟四号”,它们发生了位置变化,所以是相对运动的,故A正确;
B、“天舟三号”和“天和核心舱”是一个组合体,它们之间没有位置变化,所以是相对静止的,故B错误;
C、“天舟四号”相对于“天舟三号”,它们发生了位置变化,所以是相对运动的,故C错误;
D、“天舟四号”和“天和核心舱”,它们发生了位置变化,所以是相对运动的,故D错误。
故选:A。
7.(2分)周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,如图所示是他们在某段路面上的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是( )
A.0~10s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
【解答】解:A、物体的v﹣t图像与时间轴围成的面积就是物体通过的路程,由图可知,0~10s两人的v﹣t图像与时间轴围成的面积不等,因此所通过的路程不相等,故A错误;
B、由图可知小芳的v﹣t图像是平行于时间轴的直线,说明小芳做匀速直线运动,
小芳相对于湖畔的垂柳有位置的变化,因此以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的,故B正确;
C、由图可知,第10s末两人的v﹣t图像相交,说明两人的速度相等,故C正确;
D、由图可知小明的v﹣t图像是倾斜直线,说明小明的速度一直变化,做变速运动;小芳的速度不变,小芳做匀速直线运动故D正确。
故选:A。
8.(2分)下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力
B.浮力的方向总是竖直向下
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.物体浸在液体中的体积越大,浮力越大
【解答】解:A、浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上托的浮力,在液体中下沉的物体也不例外,故A错误;
B、浮力的方向是竖直向上,故B错误;
C、浸在液体中的物体受到浮力的施力物体是液体,浸在气体中的物体受到浮力的施力物体是气体,故C正确;
D、物体受到的浮力大小不仅与浸在液体中的体积有关,还与液体的密度有关,所以应该说在同种液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大,故D错误。
故选:C。
9.(2分)如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶受到惯性作用
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态改变
【解答】解:A、运动员推冰壶前进时,以冰面为参照物,冰壶的位置发生了改变,所以是运动的,故A错误;
BC、开始冰壶和手一起运动,冰壶脱离手后,冰壶不会受到手的推力,冰壶由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,惯性不是力,不能说“受到惯性”故BC错误;
D、冰壶运动越来越慢的过程中,运动的速度发生了变化,冰壶的运动状态发生了改变,故D正确。
故选:D。
10.(2分)如图所示,用电线将电灯吊在天花板上,下述几对力中属于相互作用的是( )
A.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
B.电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力
C.电灯受到的重力和电灯对电线的拉力
D.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力
【解答】解:分析图,灯对电线有拉力,同时电线对灯也有拉力的作用。所以电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力是作用力和反作用力的关系。所以A正确。
相互作用力必须是作用在相互作用的两个物体上。电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力虽然作用在不同物体上,但不是相互作用的两个物体上的力。所以B错误。
电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是不同性质的两个力,并且方向相同,很明显不是相互作用力。所以C错误。
电灯受到的重力和电线对电灯的拉力是一对平衡力,所以D错误。
故选:A。
11.(2分)如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
A.图甲,实验中玻璃管内水银面的上方气压为零
B.图乙,是大气压支持玻璃管内的水银柱,使它不下落
C.图丙,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.图丁,玻璃管倾斜会影响实验测量结果
【解答】解:A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,气压为零,故A正确;
BC、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故BC正确;
D、实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故D错误。
故选:D。
12.(2分)如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能不变 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱所受重力不做功
【解答】解:A、返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,速度不变,所以动能大小不变,故A正确;
B、返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,高度减小,则重力势能减小,故B错误;
C、因为机械能等于动能与势能的总和,所以返回舱的机械能减小,故C错误;
D、返回舱竖直向下匀速运动,在重力的方向上通过了距离,其所受的重力做功,故D错误。
故选:A。
13.(2分)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题知,不计摩擦和动滑轮重,
A、使用的是滑轮组,n=3,F=G。
B、使用的是滑轮组,n=2,F=G;
C、使用的是定滑轮,F=G;
D、使用的是动滑轮,F=G;
由此可知A图中最省力,F=G。
故选:A。
(多选)14.(3分)在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受重力为20N
B.滑轮组所做的有用功为2000J
C.工人所用拉力的功率为380W
D.滑轮组的机械效率为95%
【解答】解:A、由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×200N﹣380N=20N,故A正确;
B、滑轮组所做的有用功:W有=Gh=380N×5m=1900J,故B错误;
C、绳子自由端移动的距离:s=nh=2×5m=10m,
拉力做的总功:W总=Fs=200N×10m=2000J,
拉力做功的功率:P===400W,故C错误;
D、滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=95%,故D正确。
故选:AD。
(多选)15.(3分)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,瓶对桌面的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB B.pA<pB C.FA=FB D.FA<FB
【解答】解:(1)由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即pA<pB。
(2)∵是同一个未装满水且密闭的矿泉水瓶,瓶底和瓶盖对桌面的压力等于水和矿泉水瓶的重力。
∴FA=FB。
故选:BC。
(多选)16.(3分)在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体,把质量也相同的实心小球A和B放入杯中,静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.小球A的密度大于小球B的密度
C.甲、乙烧杯底受到的液体压强相等
D.球A受到的浮力等于球B受到的浮力
【解答】解:
AC、小球的质量相同,液体的质量相同,则两烧杯中液体和小球的总重力相同,液体对杯底的压力等于液体和小球的重力,则压力相同,由于底面积相同,根据p=可知,甲、乙烧杯底受到的液体压强相等;甲中液体的深度大,根据p=ρgh可知,甲中液体的密度小,故A错误、C正确;
B、小球的质量相同,小球的体积大小关系未知,无法判定A和B的密度的大小关系,故B错误;
D、A球在液体中悬浮,浮力等于重力,B球在液体中漂浮,浮力等于重力,两个小球的质量相同,重力相同,所以受到的浮力相同,故D正确。
故选:CD。
二、填空题(共12空,每空1分,共12分)
17.(2分)如图甲所示,用扳手拧紧螺母, B (填“A”或“B”)如图所示的效果好,说明力的作用效果与 力的作用点 有关。
【解答】解:用扳手拧紧螺母,B点的作用效果更好,说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:B;力的作用点;
18.(2分)如图所示,小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m,松手后,木箱又向前自由滑行了1m后静止。整个过程中,小明对木箱做功 800 J,功率是 80 W。
【解答】解:箱子在水平地面上运动,小明的水平力对木箱做功为:W=Fs=200N×4m=800J,
木箱又向前自由滑行了1m,木箱由于惯性滑动,小明对木箱没有力的作用,故不做功,
所以整个过程中,小明的功率:P===80W。
故答案为:800;80。
19.(2分)如图所示,容器内装有水,A点受到的压强是 6000 Pa,水对容器底的压强是 7000 Pa。
【解答】解:
(1)由图可知,A点的深度:hA=70cm﹣10cm=60cm=0.6m,
则A点受到的压强:pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa;
(2)由图可知,容器内水的深度:h=70cm=0.7m,
则水对容器底的压强:p底=ρ水gh底=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7000Pa。
故答案为:6000;7000。
20.(2分)一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,排开的水受到的重力为20N,放手后物体将 上浮 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),静止时物体所受浮力的大小为 10 N。
【解答】解:用手将物体全部压入水中时,已知物体排开的水重为20N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为20N;
放手后,物体受到的浮力20N要大于物体的自重10N,因此物体要上浮;
待物体静止时,漂浮在水面上,此时物体所受的浮力等于物体的重力,即10N。
故答案为:上浮;10。
21.(2分)用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是 A (选填“A”或“B”),3s内对物体做的有用功为 300 J。
【解答】解:(1)由图甲可知,n=3,则拉力端移动距离s=3h,所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s﹣t图像,而下面的倾斜直线B是物体运动的s﹣t图像;
(2)由图乙可知,t=3s时,物体运动的高度h=1.5m,
对物体做的有用功:W有用=Gh=200N×1.5m=300J。
故答案为:A;300。
22.(2分)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 2.52×104 J,另一种液体的比热容为 1.4×103 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【解答】解:由图知,水在16min内初温t0=10℃,末温为40℃,
16min内水吸收的热量:Q吸水=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(40℃﹣10℃)=2.52×104J;
另一种液体加热8min,吸收的热量为:Q'吸=×2.52×104J=1.26×104J;
由Q吸=c液m液(t液﹣t0)得:1.26×104J=c液×0.3kg×(50℃﹣20℃),
解得:c液=1.4×103J/(kg•℃)。
故答案为:2.52×104;1.4×103。
三、作图题
23.(2分)在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
【解答】解:重物对杠杆的拉力即为阻力,过支点O作力阻力作用线的垂线段,即为阻力臂l,
根据杠杆平衡的条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力;
由图示可知,以OA为动力臂时,动力臂最长,此时最省力;连接OA,从A点做OA的垂线,为使杠杆平衡,力的方向应垂直于OA向上,如图所示:
。
24.(2分)如图,一个用细线拴住的乒乓球在水中保持静止,画出乒乓球所受重力和浮力的示意图。
【解答】解:
乒乓球在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力,竖直向下的拉力,在三个力的作用下处于平衡状态,有F浮=G+F拉,所以乒乓球受到的浮力大于重力,方向竖直向上,由此作出重力与浮力的示意图如图所示:
四、实验题
25.(5分)小强利用带有刻度的斜面、小车和数字钟做“测量物体运动的平均速度”实验,如图所示,让小车从斜面上的A点由静止开始滑下,图中数字钟显示的是小车在A、B、C三个位置对应的时间(显示时间的单位是“时:分:秒”)。
(1)由图可知,小车在AC段运动的平均速度为 0.03 m/s;(结果保留两位小数)
(2)通过小强的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)全程的平均速度;
(3)小强想测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,他应该将小车从 A (选填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;
(4)在实验过程中,由于小车的运动时间较短,不便于计时,可以通过使斜面的倾斜程度变 缓 (选填“陡”或“缓”)的方式改变小车的运动时间,达到便于测量时间的目的;
(5)好奇的小强提出一个问题:路程中点速度大小 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)时间中点速度大小。
【解答】解:(1)由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm,小车在AC段运动的路程为sAC=10.0cm﹣1.0cm=9.0cm,小车在AC段运动的时间tAC=3s,
小车在AC段运动的平均速度:vAC===3cm/s=0.03m/s;
(2)小车在AB段运动的路程为sAB=10.0cm﹣6.0cm=4.0cm,小车在AB段运动的时间tAB=2s,
小车在AB段运动的平均速度:vAB===2.0cm/s=0.02m/s;
由以上分析可知,vAB<vAC,所以小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度;
(3)小明想测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,其运动的起点必须是A点,计时的起点是B点;
(4)为了方便计时,让时间尽可能长一些,需要斜面的坡度就应该缓一些;
(5)因为小车在斜面上下滑做加速运动,由图可知,小车所用时间中点在AC路程中点的上方,因此v1>v2。
故答案为:(1)0.03;(2)小于;(3)A;(4)缓;(5)大于。
26.(6分)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中(图甲)选择小卡片的目的是 不考虑重力对实验的影响 ;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片 旋转 (选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片 不能 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 不在同一直线上的两个力能否平衡 ;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 A ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(4)小明同学也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为 能 (选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
【解答】解:(1)实验中选择小卡片,小卡片的重力很小,可以忽略小卡片的重力;
(2)小华将小卡片旋转一个角度,两个拉力不在同一直线上,放手后,小卡片运动,说明小卡片不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了探究:不在同一直线上的两个力能否平衡;
(3)如图乙所示的实验,木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而甲实验不受摩擦力的影响,因此甲实验优于乙实验,故选A;
(4)他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度但是仍然处于平衡状态,因此不影响实验结果能进行实验。
故答案为:(1)不考虑重力对实验的影响;(2)旋转;不能;不在同一直线上的两个力能否平衡;(3)A;(4)能。
27.(7分)小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的B、C两图可以验证她的猜想 是 (选填“是”或“否”)正确;
(2)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理: 否 (选填“是”或“否”),请你说出理由 没有保证排开液体的体积相等 ;
(3)通过观察C、D图的实验数据,可知物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”);
(4)用图乙所示实验数据可计算物体密度是 2.4×103 kg/m3,以及盐水密度 1.1×103 kg/m3;
(5)小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验:
步骤一:将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底:
步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力 小于 步骤二中铝片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【解答】解:(1)比较B、C图知液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法F浮=G﹣F知浮力不同,说明浮力的大小可能与排开水的体积有关,故猜想正确;
(2)观察B、E两图可知,物体排开液体的体积不同,液体的密度也不同,不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关,故结论是不合理的,因为研究浮力大小与液体的密度的关系,要保证排开液体的体积相等;
(3)观察C、D图的实验数据可知,物体排开的液体的体积相同,液面的密度相同,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,即浮力的大小与深度无关;
(4)由图A、C可知,A在水中受到的浮力:F浮=G﹣F=4.8N﹣2.8N=2N;
由F浮=ρ液gV排可得物体的体积为V=V排===2×10﹣4m3;
由图A可知物体的质量为m==0.48kg,
所以物体的密度为ρ物==2.4×103kg/m3;
根据A、E可知物体全部浸没在盐水中所受浮力F浮′=G﹣F′=4.8N﹣2.6N=2.2N;
物体排开盐水的体积等于物体的体积,
由F浮=ρ液gV排可得盐水的密度为:ρ盐水===1.1×103kg/m3;
(5)步骤一:铝片下沉说明F浮1<G,步骤二:铝片漂浮说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即步骤一中铝片受到的浮力小于步骤二中铝片受到的浮力。
故答案为:(1)是;(2)否;没有保证排开液体的体积相等;(3)无关;(4)2.4×103;1.1×103;(5)小于。
28.(7分)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是 B (选填字母)。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为 800 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 增加 。
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 密度 越大,压强越大。
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
【解答】解:(1)用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样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B正确;
故选B;
(2)U形管左右两侧水面的高度差h=8cm=0.08m,
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(3)分析图②、图③的实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加;
(4)分析图③、图④的实验知液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(5)实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度,如图⑤,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即p左=p右,根据液体压强公式得ρ水gh4=ρgh2,解得待测液体密度的表达式为ρ=。
故答案为:(1)不漏气;B;(2)800;(3)增加;(4)密度;(5)。
五、计算题
29.(6分)新能源汽车是未来汽车发展的趋势。零跑T03是一款纯电动汽车,整车质量为1100kg,车轮与地的总接触面积为0.04m2。若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m,受到水平方向的阻力为车总重的0.1倍(车上人员的重力忽略不计)。求:
(1)该车静止在水平路面上时对地的压强;
(2)牵引力在此路段所做的功。
【解答】解:(1)车上人员的重力忽略不计,该车静止在水平路面上时对地的压力:F=G=mg=1100kg×10N/kg=11000N,
则该车静止在水平路面上时对地的压强:p===2.75×105Pa;
(2)由题意可得车在水平方向上所受的阻力:f=0.1G=0.1×11000N=1100N,
因为汽车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
所以F牵=f=1100N,在牵引力方向上行驶的距离s=500m,
则牵引力在此路段所做的功:W=F牵s=1100N×500m=5.5×105J。
答:(1)该车静止在水平路面上时对地的压强为2.75×105Pa;
(2)牵引力在此路段所做的功为5.5×105J。
30.(8分)如图所示,水平地面上有一底面积为2×10﹣2m2的圆柱形容器(容器质量忽略不计),容器中水的质量为7kg,一个边长为10cm的正方体木块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。求:
(1)木块此时受到的浮力大小。
(2)木块的重力。
(3)容器对水平地面的压强。
【解答】解:
(1)正方体物块浸没于水中时排开水的体积:V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
物块受到的浮力:F浮=ρ水g V排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3 m3=10N;
(2)物块受到重力、拉力、浮力的作用而静止,由力的平衡条件可得G+F拉=F浮,
则物块的重力:G=F浮﹣F拉=10N﹣4N=6N;
(3)水的重力:G水=mg=7kg×10N/kg=70N,
容器对桌面的压力:F压=G+G水=6N+70N=76N,
容器对桌面的压强:p===3800Pa。
答:(1)木块此时受到的浮力大小为10N。
(2)木块的重力为6N。
(3)容器对水平地面的压强为3800Pa。
31.(10分)某校科技小组,设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置,动滑轮的重力为50N,物体A的密度为1.5×103kg/m3,体积为0.04m3;通过滑轮组把A从水中匀速提升(A始终未露出水面),不计绳重、摩擦及水的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)A浸没在水中所受浮力;
(2)A露出水面前,滑轮组的机械效率;
(3)若人的重力为625N,与水平地面的接触面积为500cm2,人对地面的压强。
【解答】解:(1)因为A浸没在水中,所以A排开水的体积:
V排=V=0.04m3,
则A所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N;
(2)由ρ=可知,A的质量:
m=ρV=1.5×103kg/m3×0.04m3=60kg;
A的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=600N,
由力的平衡条件可知,A浸没在水中时受到的拉力:
F拉=G﹣F浮=600N﹣400N=200N,
由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦及水的阻力,所以A露出水面前,绳子自由端的拉力:
F=(F拉+G动)=×(200N+50N)=125N,
则滑轮组的机械效率:
η=====×100%=80%;
(3)人对水平地面的压力:
F压=G人﹣F=625N﹣125N=500N,
人对地面的压强:
p===1×104Pa。
答:(1)A浸没在水中所受浮力为400N;
(2)A露出水面前,滑轮组的机械效率为80%;
(3)人对地面的压强为1×104Pa。
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