重庆市开州区云枫教育集团2023-2024学年九年级上学期入学物理试卷
展开2023-2024学年重庆市开州区云枫教育集团九年级(上)入学物理试卷
1. 根据你对生活中物理量的认识,你认为下列数据最符合实际情况的是( )
A. 珠穆朗玛峰的大气压的数值约为105Pa
B. 一名普通中学生的体重约为500N
C. 人步行的速度约为5m/s
D. 一名普通中学生站立时对地面的压强约为1000Pa
2. 如图所示现象中,表示力可以使物体的运动状态发生改变的是( )
A. 捏扁气球 B. 拧干毛巾
C. 将球踢飞 D. 将弓拉弯
3. 下列现象中属于增大压强的是( )
A. 骆驼具有宽大的脚掌
B. 蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸允血液
C. 推土机有两条宽大的履带
D. 火车轨道铺在枕木上
4. 中国的杂技艺术历史悠久,源远流长,是中华民族珍贵的优秀文化遗产。如图所示是关于杂技表演项目“顶缸”的一幅剪纸。关于剪纸中演员顶缸过程下列说法正确的是( )
A. 缸受到重力和演员对缸的支持力是一对相互作用力
B. 演员对地面的压力与地面对演员的支持力是一对相互作用力
C. 缸对演员的压力与演员对缸的支持力是一对平衡力
D. 地面对演员的支持力与演员受到的重力是一对平衡力
5. 跳台滑雪运动员由高处加速滑下,从跳台跃向空中(如图所示).以下判断正确的是( )
A. 运动员由高处加速滑下时受力平衡
B. 运动员离开跳台仍然能向前飞行.是因为受到惯性作用
C. 运动员的滑雪板长且宽,是为了站在雪地时能减小对雪地的压强
D. 图中在空中的运动员没有受任何力的作用
6. 如图所示的四个实例中。采取措施是为了增大摩擦的是( )
A. 磁悬浮列车行驶时不接触轨道
B. 气垫船行驶时,在船体与水之间形成高压空气层
C. 车轴承内部装有滚珠
D. 汽车轮胎表面刻有花纹
7. 如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 园艺剪
C. 核桃夹 D. 食品夹
8. 下列所示的各种力学现象中,分析正确的是( )
A. 用力吹气,硬币跳起说明空气流速大的地方压强大
B. 茶壶主要用到了连通器原理
C. 橡皮膜向左凸出说明两边都是同种液体
D. 将瓶子拿到高处,外界气压减小,细管内水柱下降
9. 如图所示,小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千,假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,他将会( )
A. 继续向左运动
B. 从左向右运动
C. 竖直向下运动
D. 静止不动
10. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
11. 如图6所示,桌面上是两个完全相同的圆柱形平底杯子,里面分别盛有质量相等的水和酒精,A、B两点到杯子底部的距离相等。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,则A、B两点的压强pA、pB的大小关系是( )
A. pA=pB B. pA
12. 将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A. 两小球所受浮力大小相等 B. 乙烧杯中液体的密度大
C. 乙烧杯中小球排开的液体质量大 D. 甲烧杯底部受到液体的压强小
13. A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,则以下分析正确的是(取g=10N/kg)( )
A. B的重力是50N B. L=2.5cm时,pA:pB=16:21
C. B的底面积为100cm2 D. A切去一半后,pA=2000Pa
14. 如图,运动员借助撑竿起跳时,撑竿弯曲说明力可以改变物体的______,同时撑竿帮助运动员向上跳起,说明物体间力的作用是______的。
15. 如图所示,用10N的力握住重为5N的矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止此时矿泉水瓶受到的摩擦力为______N,再将握力增大至20N,此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 在校门口黄河路的修建中,推土机发挥着巨大作用,如图为某型号履带式推土机。推土机安装履带,是为了在松软的土地上作业时______ ;当推土机在湿滑的土地上作业时,履带上凸出的棱则起到______ 的作用。
17. 如图所示,在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向______ (选填”左”或”右”),A受到地面的摩擦力大小为______ N。
18. 如图,2018年10月24日,港珠澳大桥正式通车,大桥的海底隧道位于40米深的海水下,海水在此深度处产生的压强为______Pa.若汽车重力为G1,车内人和物体的总重为G2,车轮与桥面接触的总面积为S,当车在水平桥面行驶时,汽车对桥面压强p=______。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
19. 背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留,若要在深海的海水中工作,就要穿抗压服了,这是由于海水的压强随深度的增加而______(选填“增大”“减小”或“不变”)。若某人穿上抗压服后能承受的最大压强为8×105Pa,则这个人能下潜的最大深度为______m.(海水的密度取1.0×103kg/m3)
20. 会荡秋千的人,不用别人帮助,就能把秋千荡得很高。做法是:当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,将更多的重力势能转化为______能;而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,增加了______能。如此循环往复,机械能越积越多,秋千就越荡越高。
21. 一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物,绳自由端的拉力F为200N,重物在5s内匀速上升了1m.则拉力的功率是______W,滑轮组的机械效率是______。
22. 不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动。如图所示。现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器的压强P与注水体积V的变化关系如图乙所示。当P=600Pa时,容器中水的深度为______cm;若ρA=0.5g/cm3,当注水体积v=880cm3时,杆对A的作用力大小为______N。
23. 作出小球摆动到如图所示位置时受到的重力示意图。
24. 如图所示,画出静止在斜面上的物体对斜面压力的示意图。
25. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小明作出猜想并设计实验完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
①实验时应该沿水平方向拉动木块做______ 运动;
②甲实验中如果水平拉动木块向右做加速运动,木块受到的摩擦力将______ (填变大“变小”或“不变”);
③由甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小跟______ 有关。
26. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前调节平衡蜾母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量______;
(2)如图甲所示。在杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,在杠杆B处挂______个钩码(实验中所用的钩码均相同);
(3)小明又用弹簧测力计。在C处竖直向上拉。如图乙所示。当弹簧测力计逐渐向右倾时,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”、“变小”或“不变”)。
27. 小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点,实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图甲所示。
(1)小燕检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液面的高度差变化______ (选填“大”或“小”),表明其气密性差。小燕调节好压强计后,U形管两边液面______ ;
(2)通过观察图乙、丙两次实验可知,液体内部的压强与______ 有关。
(3)小明还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变化,表明在相同条件下,液体内部各个方向的压强______ 。
(4)接着小明要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应该保持______ 不变。
(5)小明保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示,比较丙、丁两次实验,小明得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠?______ 。原因是:______ 。
28. 小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关;
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度______;
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将______(选填“偏大”或“偏小”);
(5)完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为h1;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为h2;
③______,用刻度尺测得水面高度为h3;
④金属块的密度ρ金属=______(用ρ水,h1,h2,h3表示)。
29. 如图所示,被誉为”沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为400kg,每只脚掌的面积为2×10-2m2。求:
(1)骆驼受到的重力为多少?
(2)当骆驼行走时它对沙面的压强为多大?
30. 如图所示是某种起重机的起重滑轮组,它由一个动滑轮和两个定滑轮组成(不计钢绳重及摩擦).现用它将一批规格相同的电线杆装上载重汽车,每根电线杆重5×103N。
(1)若动滑轮和吊钩的总重为1.25×103N,求吊起一根电线杆的机械效率。
(2)若钢丝生能承受最大拉力为104N,一次最多能吊起几根电线杆?
(3)若起重机吊着最多根数的电线杆以0.2m/s的速度匀速竖直上升,求吊钩对电线杆拉力的功率。
31. 底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,如图所示,将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下,由图示位置缓慢向下浸入水中,直至测力计示数为0后,只取走测力计,再打开阀门K向外放水。求:(取g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)圆柱体的体积;
(2)圆柱体下降过程中,当其浸入水中的深度为2cm时,测力计的示数;
(3)当放水至容器对桌面的压强为800Pa时,水对容器底的压强。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、标准大气压的值约为:1.01×105帕,珠穆朗玛峰的大气压的数值小于105Pa,故A不合实际;
B、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,故B符合实际;
C、人步行的速度约为1m/s,故C不符合实际;
D、一体重正常的中学生站立时对地面的压强约为p=FS=500N0.04m2=1.25×104Pa,故D不合实际。
故选:B。
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,对于某些物理量,可根据相应的公式进行计算;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。
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,结合物理量的计算方法;找出符合实际的选项即可。
2.【答案】C
【解析】解:A、捏扁气球说明力改变物体的形状,故A不符题意。
B、拧干毛巾说明力改变物体的形状,故B不符题意。
C、将球踢飞,球的运动速度和方向发生变化,说明力改变物体的运动状态,故C符合题意。
D、将弓拉弯,说明力改变物体的形状,故D不符题意。
故选:C。
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。
解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
3.【答案】B
【解析】解:A、骆驼具有宽大的脚掌,是为了在压力一定时,增大受力面积来减小压强。不符合题意。
B、蚊子具有尖尖的口器,是为了在压力一定时,减小受力面积来增大压强。符合题意
C、推土机有两条宽大的履带,是为了在压力一定时,增大受力面积来减小对地面的压强。不符合题意。
D、铁轨铺在枕木上,是为了在压力一定时,增大受力面积来减小铁轨对路基的压强。不符合题意。
故选:B。
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。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
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。
4.【答案】B
【解析】解:A、缸受到重力和演员对缸的支持力满足平衡力的条件,是一对平衡力;故A错误;
B、演员对地面的压力与地面对演员的支持力满足相互作用力的条件,是一对相互作用力,故B正确;
C、缸对演员的压力与演员对缸的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D、地面对演员的支持力要大于演员受到的重力,故不是平衡力,故D错误。
故选:B。
根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析。
(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上。
知道二力平衡的条件和相互作用力的条件,并且会区分平衡力和相互作用力是解决本题的关键。
5.【答案】C
【解析】A、运动员由高处加速滑下时,速度逐渐增加,处于非平衡状态,受力不平衡,故A错误;
B、运动员离开跳台,由于具有惯性,所以仍然可能向前飞行,不能说“受惯性”,故B错误;
C、滑雪板做的又宽又长,增大了受力面积,在压力一定时减小了对雪面的压强,避免陷入雪中,故C正确;
D、地球上的一切物体都受到重力作用,故在空中的运动员没有受任何力的作用是错误的,故D错误.
故选C.
(1)物体处于平衡状态时受平衡力的作用;
(2)惯性是一切物体保持原来运动状态不变的性质,不能说“受惯性”;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强.在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
(4)地球上的一切物体都受到重力作用.
本题考查了学生惯性、减小压强的方法、力与运动的关系的了解与掌握,虽知识点多,但难度不大,利用所学知识分析解释滑雪中遇到的问题,有意义!
6.【答案】D
【解析】A、磁悬浮列车行驶时不接触轨道,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,A不合题意;
B、气垫船行驶时,在船体与水之间形成高压空气层,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故B不合题意;
C、自行车轴承内部装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故C不合题意;
D、汽车轮胎表面刻有花纹,在压力一定时,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D符合题意。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
7.【答案】D
【解析】解:
A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不合题意;
B、园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;
C、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不合题意;
D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选:D。
结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
8.【答案】B
【解析】解:A、用力吹气,硬币跳起说明空气流速大的地方压强小,硬币上下表面压强不同,存在压力差使硬币跳了起来,故A错误;
B、茶壶上端开口,底部相连,运用了连通器原理,故B正确;
C、橡皮膜向左凸,说明容器中右侧液体产生的压强大,由图可知,右侧液体深度大于左侧液体的深度,根据p=ρgh的变形式ρ=pgh无法确定容器中左右两侧液体密度的大小,故C错误;
D、将瓶子拿到高处,外界气压减小,瓶子内部气压不变,细管内水柱应该上升,故D错误。
故选B。
(1)流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。从硬币的上下空气流动速度不同入手,结合流体压强与流速的关系分析解答。
(2)上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
(3)橡皮膜向左凸,说明容器中右侧液体产生的压强大,由图可知,右侧液体深度大于左侧液体的深度,根据p=ρgh可得出结论;
(4)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。
本题考查了流体压强和流速的关系、液体压强特点、大气压与高度的关系,以及连通器的应用,涉及到的知识点多,综合性强,难度中等,属于中考常考题型。
9.【答案】D
【解析】解:牛顿第一定律告诉我们:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,外力消失时,若速度为零,将处于静止状态,否则,将做匀速直线运动;在左边最高点时,弟弟的速度为零,若外力突然消失,由牛顿第一定律可知,他将处于静止状态。故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
牛顿第一定律告诉我们:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,外力消失时,若速度为零,将处于静止状态,否则,将做匀速直线运动。
本题考查牛顿第一定律的应用,要求学生理解其成立的条件及结果,难度不大。
10.【答案】D
【解析】解:
A、由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排
C、正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,根据F=pS可知,受到的压力也是相同的,故C错误;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,根据p=FS可知,压强也是相同的,故D正确。
故选:D。
(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)由图A、B、C三个正方体所处的状态,判定其浮力和重力的关系;然后根据三者的浮力大小、利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系;
(3)利用p=ρgh判断容器底受到水的压强关系,根据F=pS判定压力的大小关系;
(4)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据p=FS分析压强的大小。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
11.【答案】B
【解析】解:因为ρ水>ρ酒精,并且圆柱形平底杯子里面分别盛有质量相等的水和酒精,
由ρ=mV知,质量一定时,密度与体积成反比,故A为水,B为酒精;
因为A、B两点到杯子底的距离相等,
所以根据m=ρV=ρSh可知,A、B两点以下m水>m酒精;
又因为完全相同的容器,分别盛有质量相等的水和酒精,
A、B两点上m水
由ρ=mV可知,质量一定时,体积和密度成反比,据此判断出水和酒精;然后根据液体内A、B两点到容器底部的距离相等,利用m=ρV、V=Sh可知A、B两点以下液体质量的大小关系;再根据液体的质量相等可知A、B两点上方液体的质量关系,因液体对A、B所在液面的压力和液体自身的重力相等,最后根据压强公式即可得出这两处的液体压强大小关系。
解决本题的关键是知道固体压强公式p=FS适用于固体、液体以及气体压强的计算。
12.【答案】A
【解析】解:
A、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故A正确;
B、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知,ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球.所以ρ甲液>ρ乙液,故B错误;
C、由于两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则小球排开的液体质量等于球的质量,故C错误;
D、由于两杯中液面相平,所以根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强:p甲液>p乙液.故D错误。
故选:A。
(1)根据物体浮沉条件判断小球在两种液体中所受浮力与其重力的关系,进而得出小球在两种液体中所受浮力的大小关系。
(2)根据小球在甲、乙两杯中的状态判断两种液体与小球的密度关系,进而得出两种液体的密度关系;
(3)根据阿基米德原理即可判断排开的液体质量;
(4)根据液面的高度关系,利用p=ρ液gh比较甲、乙两烧杯底受到液体的压强大小。
本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的大小关系。
13.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查压强公式的灵活运用,正确读取图中信息是解题的关键。
(1)由乙图可知L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为10cm=0.1m,正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,进一步计算B的底面积,当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,根据压强公式列方程可得B的重力,当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据压强公式列方程可得A的重力,根据压强公式计算A切去一半后A对地面的压强;
(2)根据压强公式计算当L=2.5cm时,A对地面的压强和B对地面的压强,进一步计算pA:pB的值。
【解答】
由乙图可知L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为10cm=0.1m,
正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,B的底面积为20cm×20cm=400cm2,故C错误;
当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,物体对地面的压力等于自身重力,根据压强公式可得pB=GBSB,
即GB0.2m×0.2m=5000Pa,解方程可得GB=200N,故A错误;
当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据压强公式可得GA+GBSB=6000Pa,即GA+200N0.2m×0.2m=6000Pa,解方程可得GA=40N,
A切去一半后,A对地面的压强pA=12GASA=12×40N0.05m×0.1m=4000Pa,故D错误;
当L=2.5cm时,A对地面的压强为10cm-2.5cm10cm×GASA2=34×40N0.1m×(0.1m-0.025m)=4000Pa,
B对地面的压强为2.5cm10cm×GA+GBSB=14×40N+200N0.2m×0.2m=5250Pa,
则pApB=4000Pa5250Pa=1621,故B正确。
14.【答案】形状 相互
【解析】解:撑杆跳运动员起跳时撑杆弯曲,说明力可以使物体发生形变;运动员受到撑杆的弹力作用向上跃起,说明物体间力的作用是相互的。
故答案为:形状;相互。
力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状即使物体发生形变。物体间力的作用是相互的。
深入理解力的作用效果、力的相互作用,是解答此题的关键。
15.【答案】5 不变
【解析】解:由于矿泉水瓶子在握力作用下处于静止状态,所以在竖直方向上矿泉水瓶子受平衡力,摩擦力与重力平衡,f=G=5N;
当握力增大时,由于矿泉水瓶子仍然静止,矿泉水瓶子重力不变,摩擦力与重力仍然平衡,大小相等,摩擦力仍为5N,大小不变。
故答案为:5;不变。
(1)物体处于静止状态,受平衡力的作用,根据平衡力知识分析即可;
(2)摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大。
分析物体受的摩擦力大小,首先判断摩擦力的种类,如果是静摩擦,摩擦力和产生物体相对运动趋势的力相平衡,与压力无关,如果是动摩擦,摩擦力与接触面粗糙程度、压力大小有关,与接触面积、拉力大小、速度等因素无关。本题是静摩擦力。
16.【答案】减小压强 增大摩擦
【解析】解:推土机安装履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
履带上凸出的棱,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。
故答案为:减小压强;增大摩擦。
(1)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。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
掌握压强和摩擦力大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦力的问题。
17.【答案】右 9
【解析】解:弹簧测力计的示数为3N,则弹簧测力计对B的拉力为3N,方向水平向左,物体B相对于地面静止,B在水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡条件可得,B受到的摩擦力与测力计的拉力应大小相等,方向相反,故B受到的摩擦力大小为3N,方向水平向右;
A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左,木板A在水平地面匀速向右运动,以A为研究对象,它受到水平向右的拉力、地面对它的水平向左摩擦力和物体B对它的摩擦力,三力平衡,所以A受到地面的摩擦力大小为:f地=F-f'=12N-3N=9N。
故答案为:右;9。
物体B处于平衡状态,据此判断其所受摩擦力的大小。根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向,对A进行受力分析,再进一步确定地面对A的摩擦力大小。
本题考查摩擦力的大小计算与方向的判断,要学会对物体进行受力分析,知道各个力之间的关系是正确解答的关键。
18.【答案】4.12×105 G1+G2S
【解析】解:(1)海水在此深度处产生的压强p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×40m=4.12×105Pa。
(2)汽车对桥面压强p'=FS=G1+G2S。
故答案为:4.12×105Pa,G1+G2S。
本题应使用液体压强公式p=ρgh和压强公式p=FS进行求解。
本题考查液体压强与固体压强的计算,使用相关公式直接求解即可,属于简单题。
19.【答案】增大 80
【解析】解:(1)因液体的压强随深度的增加而增大,
所以,深水潜水员在潜水时要受到比在水面上大许多倍的压强,必须穿上高强度耐压的潜水服才行;
(2)已知能承受的最大压强p=8×105Pa:
由p=ρgh可得,
下潜的最大深度h=pρg=8×105Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=80m。
故答案为:增大;80。
(1)液体内部向各个方向都有压强,液体的压强随深度的增加而增大;
(2)知道能承受的最大压强,根据p=ρgh求出最大深度。
本题考查了液体压强的特点和压强压强公式的应用,是一道较为简单的应用题。
20.【答案】动;机械(重力势)
【解析】解:
由题意可知,当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,可以获得更大的速度,将更多的重力势能转化为动能;
而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,此时高度增加,重力势能增大,从而增加了机械(重力势)能。
故答案为:动;机械(重力势)。
动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。动能与势能统称为机械能。
本题主要考查了荡秋千过程中势能与动能之间的转化,了解各自的影响因素是判断的关键。
21.【答案】120;75%
【解析】解:由滑轮组的特点可知:拉力作用的距离为L=3h=3×1m=3m,
则拉力的功W总=FL=200N×3m=600J;则拉力的功率为:P=Wt=600J5s=120W。
对物体所做的有用功W有=Gh=450N×1m=450J。
滑轮的机械效率η=W有W总×100%=450J600J×100%=75%
故答案为:120,75%。
由物体升高的高度及滑轮组的特点可求得拉力的距离,即可求得拉力的功及功率,再由已知可求得有用功,然后由有用功和总功可求得机械效率。
动滑轮的特点为:省力不省距离,本题只要求得拉力移动的距离即可求得总功及功率。
22.【答案】6 5.2
【解析】解:(1)由p=ρgh可得水的深度;
h=Pρg=600pa1×103kg/m3×10N/kg=0.06m=6cm;
(2)当注水体积为600cm3时,水开始接触物体A,900cm3时,A完全浸没,
900cm3时,水的压强是2100pa,
由p=ρgh可得此时水的深度:h'=P'ρg=2100pa1×103kg/m3×10N/kg=0.21m;
A的高:hA=h'-h=0.21m-0.06m=0.15m;
容器的底面积:S=V1h=600cm36cm=100cm2;
A浸没在水中水的横截面积,S'=V'h'=900cm3-600cm315cm=20cm2;
A的横截面积,SA=S-S'=100cm2-20cm2=80cm2;
当注水体积v=880cm3时,没有完全浸没A,由p=ρgh可得此时水的深度:
h″=V-V1S'=880cm3-600cm320cm2=14cm,
此时物体A受到的浮力:F浮=ρ液gV排=ρ液gS'h″=1×103kg/m3×10N/kg×0.14×80×10-4m3=11.2N;
已知ρA=0.5g/cm3,小于水的密度,同体积A的浮力大于重力,
杆对A的作用力大小为F=F浮-G=F浮-ρAVAg=11.2N-0.5×103kg/m3×10N/kg×15×80×10-6m3=5.2N。
故答案为:(1)6;(2)5.2。
(1)直接利用p=ρgh求水的深度;
(2)由物体的密度小于水的密度,可得杆对A的作用力大小为F=F浮-G。
本题主要考查液体压强、浮力的计算,是一道综合题,题目较难。
23.【答案】解:重力作用点在小球的球心上,过球心作竖直向下的重力G,如图所示:
【解析】重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力,方向竖直向下,作用在物体的重心上。
画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
24.【答案】解:对斜面的压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图所示:
【解析】压力是垂直压在物体表面的力,方向垂直于被压物体的表面。
此题考查了压力示意图的作法,作图过程中特别要注意压力的方向和作用点。
25.【答案】匀速直线 不变 压力大小
【解析】解:(1)如图所示的三次实验中,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,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,此时弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力;
(2)甲实验中如果水平拉动木块向右做加速运动,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故木块受到的摩擦力将不变;
(3)比较甲、乙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
故答案为:(1)匀速直线;(2)不变;(3)压力大小。
(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,据此分析;
(3)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。
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,体现了对过程和方法的考查。
26.【答案】(1)力臂;(2)3;(3)变大。
【解析】解:(1)实验前调节平衡蜾母使杠杆在水平位置平衡,当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时,从支点到挂钩码处杠杆的长度即为力臂长度,目的之一是方便测量力臂;
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,
图中,杠杆的左端:4G×3L=12GL,
B处的力臂为4L,杠杆的右端:F2×4L=12GL,解得F2=3G,即在B处挂3个同样的钩码;
(3)弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
故答案为:(1)力臂;(2)3;(3)变大。
(1)当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时,从支点到挂钩码处杠杆的长度即为力臂长度,便于测量力臂。
(2)根据杠杆的平衡条件可以求出在B处挂钩码的个数;
(3)根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大。
本题考查了杠杆平衡的条件实验的理解和掌握,学会应用杠杆平衡条件来解决问题,难度不大。
27.【答案】小 相平 液体的深度 相等 深度 不可靠 没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同
【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。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;如果U形管中的液体没有升降或升降不灵活,说明装置是漏气的;小燕调节好压强计后,U形管两边液面相平;
(2)比较乙、丙实验可知,液体的密度相同,金属盒在液体的深度不同,U形管内液面的高度差不同,说明液体内部压强与液体的深度有关;
(3)在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变化,表明在相同条件下,液体内部各个方向的压强相同;
(4)要探究液体压强与密度的关系,需使液体的深度相同,橡皮膜在液体中的密度不同;
(5)小明保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体是深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制深度不变,不能探究液体压强跟密度的关系。
故答案为:(1)小;相平;(2)液体的深度;(3)相等;(4)深度;(5)不可靠;没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同。
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。
液体的压强跟液体的深度和密度有关。液体的密度一定时,液体越深,液体压强越大;在液体的深度一定时,液体的密度越大,液体压强越大。
在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
此题为探究液体压强特点的实验,解答此问题要求学生掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素。
28.【答案】物体排开液体的体积 无关 液体的密度 偏大 将烧杯内的金属块拿出直接放入水中 ρ水(h2-h1)h3-h1
【解析】解:(1)分析b、c两次实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,观察弹簧测力计的示数变小,根据称量法F浮=G-F示知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)分析c、d两次实验可知,深度增加,弹簧测力计的示数不变,浮力不变,说明浮力大小与物体浸没到液体的深度无关;
(3)分析c、e两次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,观察弹簧测力计的示数变大,根据称量法F浮=G-F示知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的密度有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则物体表面有水,测得的重力偏大,根据称量法F浮=G-F示知浮力变大;
(5)由①②可知,烧杯前后都是漂浮在水面,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,所以金属块的重力为:G=ρ水g(h2-h1)S容;
将烧杯内的金属块拿出直接放入水中,用刻度尺测得水面高度为h3,则金属块的体积为V=(h3-h1)S容;
则金属块的密度为:ρ金属=mV=GgV=ρ水g(h2-h1)S容g(h3-h1)S容=ρ水(h2-h1)h3-h1。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)无关;(3)液体的密度;(4)偏大;(5)将烧杯内的金属块拿出直接放入水中;ρ水(h2-h1)h3-h1。
(1)浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没到液体的深度、可能跟物体的重力、可能跟物体的体积有关,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法;
(2)若先完成实验c,再完成实验a,则物体表面有水,测得的重力偏大,根据称量法F浮=G-F示知浮力可知浮力变化;
(3)比较图乙中两图可知,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,进一步求出金属块的质量;然后将金属块拿出直接放入水槽内,可以求出金属块b的体积。
本题考查探究影响浮力大小的因素,难点是(5)题,分析上面所给出的图示,利用前后几次的水面的高度差找出等量关系。
29.【答案】解:
(1)骆驼受到的重力G=mg=400kg×10N/kg=4000N;
(2)骆驼站立时对沙面的压力为F=G=4000N;
骆驼走路时是三只脚着地,受力面积为S=3S0=3×0.02m2=0.06m2
对沙面的压强p=FS=4000N0.06m2=66666.67Pa。
答:(1)骆驼受到的重力为4000N;
(2)当骆驼站立时它对沙面的压强为66666.67Pa。
【解析】(1)已知骆驼的质量,由G=mg可以得到其重力;
(2)骆驼站在水平沙面上,对地面的压力等于其重力;
已知骆驼每只脚掌的面积,骆驼走路时是三只脚着地,据此求出受力面积;再利用公式p=FS得到对沙面的压强。
在生活中有很多通过改变受力面积来改变压强的例子,在学习中要注意总结。需要注意的是骆驼走路时是三只脚着地,因此在计算接触面积的时候一定要注意。
30.【答案】解:(1)由图可知,n=3,不计钢绳重及摩擦时,吊起一根电线杆的机械效率:
η=W有W总×100%=GG动+G×100%=5×103N1.25×103N+5×103N×100%=80%;
(2)若钢丝生能承受最大拉力为104N,
则根据F=1n(G+G动)可得,钢丝绳所提重物的最大重力:
Gmax=nFmax-G动=3×104N-1.25×103N=2.875×103N,
一次最多能吊起的电线杆:
N=2.875×104N5×103N=5.75,即一次最多能吊起5根电线杆;
(3)起重机吊着最多根数的电线杆以0.2m/s的速度匀速竖直上升时,
吊钩对电线杆拉力:
F=5G=5×5×103N=2.5×104N,
吊钩对电线杆拉力的功率:
P=Fv=2.5×104N×0.2m/s=5000W。
答:(1)吊起一根电线杆的机械效率为80%;
(2)一次最多能吊起5根电线杆;
(3)若起重机吊着最多根数的电线杆以0.2m/s的速度匀速竖直上升,则吊钩对电线杆拉力的功率为5000W。
【解析】(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数为3,不计钢绳重及摩擦时,机械效率所做的额外功为提升动滑轮重力所做的功,根据η=W有W总×100%=Gh(G动+G)h×100%=GG动+G×100%求出吊起一根电线杆的机械效率;
(2)知道最大拉力,根据F=1n(G+G动)求出钢丝绳所提重物的最大重力,然后除以一根电线杆的重即可得出答案;
(3)吊钩对电线杆拉力等于最多电线杆的重力,根据P=Wt=Fst=Fv求出吊钩对电线杆拉力的功率。
本题涉及的知识点较多,功的计算,机械效率的计算,功率的计算,特别注意:在判断滑轮组有几根绳子承重时,只需数出有几根绳子和动滑轮相接触;滑轮组装置不变,表示滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦产生的额外功基本不变。
31.【答案】解:(1)V=mρ=450g0.9g/cm3=500cm3;
(2)其浸入水中的深度为2cm,V排=Sh=50cm2×2cm=100cm3=10-4m3;
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N;G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N;
F弹=G-F浮=4.5N-1N=3.5N;
(3)由图示位置缓慢向下浸入水中,直至测力计示数为0后,只取走测力计,再打开阀门K向外放水,所以圆柱体与容器底接触;
当放水至容器对桌面的压强为800Pa时,F压=pS=800Pa×150×10-4m2=12N;
压力大小等于水的重力、容器的重力和圆柱体重力大小之和,水的重力G水=F压-G容-G=12N-3N-4.5N=4.5N;
此时水的底面积S'=S容-S=150cm2-50cm2=100cm2=10-2m2;
p'=G水S'=4.5N10-2m2=4.5×102Pa;
答:(1)圆柱体的体积是10-4m3;
(2)圆柱体下降过程中,当其浸入水中的深度为2cm时,测力计的示数是3.5N;
(3)当放水至容器对桌面的压强为800Pa时,水对容器底的压强是4.5×102Pa。
【解析】(1)根据V=mρ可得圆柱体的体积;
(2)其浸入水中的深度为2cm,由V排=Sh可得V排;由F浮=ρ液gV排可得浮力,通过F弹=G-F浮可得测力计的示数;
(3)当放水至容器对桌面的压强为800Pa时,由F压=pS可得压力大小;压力大小等于水的重力、容器的重力和圆柱体重力大小之和,可以计算出水的重力;此时水对底面积S'=S容-S;根据p'=G水S'得到压强大小;本题考查了浮力和压强的综合应用,属于较难的题型。
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