北京市首都师范大学第二附属中学2023-2024学年八年级下学期期中物理试题
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这是一份北京市首都师范大学第二附属中学2023-2024学年八年级下学期期中物理试题,共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验探究题,科普阅读题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 在国际单位制中,力的单位是( )
A. 毫升B. 帕斯卡C. 牛顿D. 千克
【答案】C
【解析】
【详解】在国际单位制中,力的单位是牛顿,毫升是容积单位,帕斯卡是压强的单位,千克是质量的单位,故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
2. 下列存在于我们周围的物体中,所受重力最接近1N的是( )
A. 两个鸡蛋B. 一张课桌C. 一枚别针D. 一辆汽车
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据生活实际可知,两个鸡蛋的质量约0.1kg,故重力约为
故A符合题意;
B.根据生活实际可知,一张课桌的质量约3kg,故重力约为
故B不符合题意;
C.根据生活实际可知,一枚别针的质量约1g,故重力约为
故C不符合题意;
D.根据生活实际可知,一辆汽车的质量约1.2t,故重力约为
故D不符合题意;
故选A。
3. 如图所示的事例中,能说明力可以改变物体运动状态的是该试卷源自 每日更新,享更低价下载。A. 运动员拉弓,弓发生形变
B. 运动员罚点球,球由静止变为运动
C. 小明压弯跳板
D. 熊猫拉弯竹子
【答案】B
【解析】
【分析】力的作用效果有两个:一是可改变物体的运动状态,二是可改变物体的形状.
【详解】A、运动员拉弓,拉力改变了弓的形状,弓运动状态不变,故A不符合题意;
B、运动员罚点球,球由静止变为运动,球的运动状态发生了改变,故B符合题意;
C、小明压弯跳板,小明对跳板的压力,改变了跳板的形状,故C不符合题意;
D、熊猫拉弯竹子,力使得竹子的形状发生了变化,故D不符合题意.
故选B.
4. 下列有关自行车的实例中,为了减小摩擦的是
A. 轮胎上制有花纹B. 车轴保养时上润滑油
C. 制动时紧捏车闸D. 脚踏板表面凹凸不平
【答案】B
【解析】
【详解】A.轮胎的表面制有花纹,做得凹凸不平,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故不符合题意;
B.车轴保养时上润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦,故符合题意;
C.制动时紧捏车闸,是为了在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故不符合题意;
D.脚踏板表面凹凸不平,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,防止打滑,故不符合题意.
5. 图示实例中,为了增大压强的是( )
A. 书包背带做得比较宽B. 在铁轨下面铺设枕木
C. 菜刀的刃口做得很锋利D. 坦克装有宽大的履带
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.书包背带做得比较宽是通过增大接触面积减小压强,故A不符合题意;
B.铁轨下面铺设枕木是通过增大接触面积减小压强,故B不符合题意;
C.菜刀的刃口做得很锋利是通过减小接触面积增大压强,故C符合题意;
D.坦克装有宽大的履带是通过增大接触面积减小压强,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示的连通器中装有同种液体,当液体静止时,液面位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据连通器的定义可知,选项中的容器均为连通器,连通器中装有同种液体,当液体静止时液面相平,即液面在同一水平面上。观察图示可知,只有C符合这一特点,故ABD错误,C正确。
故选C。
7. 下列现象中,与大气压无关的是( )
A. 用活塞式抽水机抽水
B. 拦河大坝修建成上窄下宽
C. 用吸管吸玻璃杯中的牛奶
D. 吸盘可以“吸”在平整的玻璃饭上
【答案】B
【解析】
【详解】A.用活塞式抽水机抽水利用了大气压,故A不符合题意;
B.因为液体压强随着深度增加而增大,所以拦河大坝修建成上窄下宽,故B符合题意;
C.用吸管吸玻璃杯中的牛奶是利用大气压大于吸管内的气压,在大气压的作用下,将牛奶压入吸管中,故C不符合题意;
D.外界大气压大于吸盘内的气压,所以吸盘可以“吸”在平整的玻璃饭上,故D不符合题意。
故选B。
8. 下列体育运动中出现的现象,可以用惯性知识解释的是
A. 向上抛出的乒乓球会向下落B. 掷出的铅球在空中继续向前运动
C. 草地上滚动的足球会停下来D. 用球杆将桌面上静止的台球击出
【答案】B
【解析】
【详解】A.向上抛出的乒乓球会向下落,是因为受到重力作用的结果,故不符合题意;
B.掷出的铅球在空中继续向前运动,是由于惯性不能立即停下,故符合题意;
C.草地上滚动的足球会停下来,是由于受到阻力作用,而不是惯性的原因,故不符合题意;
D.用球杆将桌面上静止的台球击出,是球杆的作用力改变了台球的运动状态,而不是惯性,故不符合题意.
9. 如图所示,茶壶放在水平桌面上.下列说法中正确的是
A. 茶壶受到了自身施加的重力
B. 茶壶受到重力、支持力和摩擦力
C. 茶壶受到的重力和茶壶对桌面的压力是一对相互作用力
D. 茶壶受到的重力和桌面对茶壶的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力的施力物体是地球,故A错误;
BD.茶壶静止,处于平衡状态,受到的是重力和桌面的支持力,且此二力平衡,没有受到摩擦力,故B错误,D正确;
C.茶壶受到的重力的施力物体是地球,受力物体是茶壶,茶壶对桌面的压力,作用在桌面上,施力物体是茶壶,受力物体是桌面,所以茶壶受到的重力和茶壶对桌面的压力不是一对相互作用力,故C错误.
10. 如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止.下列说法中正确的是
A. 铅笔对左侧食指的压力较大
B. 铅笔对右侧食指的压力较大
C. 铅笔对右侧食指的压强较大
D. 铅笔对两侧食指的压强大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】铅笔处于静止状态,铅笔受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以铅笔对手的压力也相等;由图可知,右手指的受力面积比较小,根据 可知,右手指受到的压强比较大,故C正确,ABD错误.
11. 如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景,以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是( )
A. 上升过程合力方向向上
B. 最高点时处于静止状态合力为零
C. 下落过程合力越来越大
D. 上升过程合力大于下落过程合力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.上升过程合力方向不是向上,因为毽子受到竖直向下的重力,和向下的阻力,合力方向向下,故A错误;
B.最高点时处于静止状态合力不为零,合力仍为重力,方向竖直向下,故B错误;
C.下落过程中,重力势能转化为动能,速度增大,但合力为重力减去阻力,故C错误;
D.上升过程合力为重力加上阻力,下落过程合力为重力减去阻力,故D正确。
故选D。
【考点定位】受力分析
12. 如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A. 甲的密度小,甲受到的重力大B. 甲的密度小,甲受到的重力小
C. 甲的密度大,甲受到的重力小D. 甲的密度大,甲受到的重力大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据公式
两圆柱体对地面的压强相等,因甲的高度小于乙的高度,所以甲的密度大于乙的密度;再根据p=,因甲的底面积小,所以甲对地面的压力小,则甲的重力小。
故选C。
13. 在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠.在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落.图是描述钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径.以实验车为参照物,正确描述钢珠下落路径的示意图是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】钢球随实验车在水平轨道上匀速向右行驶,当它落下前,速度与实验车的速度一样;当它下落时,由于惯性,水平方向上的速度不变,但竖直方向上受到重力,因此以实验车为参照物时,钢珠作自由落体运动,故选C.
14. 在研究容器中液体内部的压强跟液体的深度、液体密度之间的定量关系时,要想得到液面下某处的压强,可设想这里有一个水平放置的“平面”.如图所示,这个平面以上的液柱对它的压力等于液柱所受的重力,设液柱的高度为h,平面的面积为S,液体密度为,用压强公式 就可以推导出该处的压强.若增大此“平面”的面积S,则该处液体的压强将
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力,即F=G,
则深度为h处的液体压强:
所以,所选“平面”的面积S增大时,不会改变该处的液体压强.
故ABD错误;C正确.
15. 如图所示,一个装有液体的密闭圆台形容器放在水平桌面上。之后将此容器倒置过来放在同一水平桌面上。前、后两次容器底部受到液体的压强分别为和;容器底部受到液体的压力分别为和;容器对桌面的压力分别为和;容器对桌面的压强分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.容器对桌面的压力大小等于液体和密闭圆台形容器的总重,将此容器倒置过来放在同一水平桌面,总重不变,所以容器对桌面的压力相等,,将此容器倒置过来放在同一水平桌面,容器与桌面的接触面积变大,由可知
故AC错误;
BD.倒置后,液体深度h变小,由可知液体对容器底面的压强减小,即
正放时,液体对容器底的压力,设容器下底面积为,上底面积为,
倒置时,液体对容器底的压力
故B正确,D错误。
故选B。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 在如图所示的四个过程中,物体运动状态发生改变的是( )
A. 苹果竖直加速下落B. 踢球时足球由静止变为运动
C. 小孩沿平直滑梯匀速滑下D. 小孩荡秋千来回运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.苹果竖直加速下落时,速度越来越快,运动状态发生了改变,故A符合题意;
B.踢球时,足球由静止变为运动,足球的运动状态发生了改变,故B符合题意;
C.小孩沿平直滑梯匀速滑下时,速度大小和运动方向都没有改变,所以运动状态没有发生改变,故C不符合题意;
D.小孩荡秋千来回运动时,速度大小和运动方向不断发生改变,所以运动状态发生了改变,故D符合题意。
故选ABD。
17. 下列说法中正确的是( )
A. 跳伞运动员匀速竖直下落的过程中,受到平衡力作用,合力为零
B. 斜向上投出去的实心球在空中运动过程中,受到重力方向总是竖直向下的
C. 跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员受到惯性作用
D. 若摩擦力消失了,汽车在马路上能轻而易举地刹住车
【答案】AB
【解析】
【详解】A.跳伞运动员匀速下落的,运动员处于平衡状态,受到平衡力的作用,合力为零,故A正确;
B.斜向上投出去的实心球,在空中运动过程中,受到的重力方向总是竖直向下,故B正确;
C.跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员具有惯性,仍然要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能描述成受到惯性的作用,故C错误;
D.若摩擦力消失了,没有力可以改变汽车的运动状态,所以汽车在马路上不能刹住车,故D错误。
故选AB。
18. 如图所示,小明用微小压强计探究液体内部压强特点。下表是他记录的实验数据。根据实验数据和实验过程,下列说法正确的是( )
A. 烧杯内水的压强大小随深度的增加而增大
B. 同一深度处,探头方向不同,水的压强大小不变
C. 同一深度处,液体压强大小与液体密度有关
D. 烧杯内水压强大小是通过U型管中两端液面高度差反映的
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.比较,实验1、2、3,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论,同种液体,烧杯内水的压强随深度的增加而增大,故A正确;
B.比较实验1、4、5,液体的深度相同。橡皮膜的方向不同,压强相同,可得出结论,同一深度处,探头方向不同,水的压强大小不变,故B正确;
C.根据实验数据和实验过程,这里实验所用的液体只有水,没有其他种类的液体,无法得出同一深度处,液体压强大小与液体密度有关,故C错误;
D.压强计的工作原理是,橡皮膜受到压力时,U型管内两边液面出现高度差,两边高度差表示压强的大小,压强越大,液面高度差也越大,故D正确。
故选ABD。
19. 小萱用天平测出6个不同物体的质量m,再用弹簧测力计测出它们所受的重力G。她根据所测数据绘制的图像如图所示。根据图像提供的信息,下列判断正确的是( )
A. 该图像表明物体的质量跟其所受重力成正比
B. 该图像表明物体所受的重力跟其质量成正比
C. 该图像表明物体所受的重力跟其质量的比值为10
D. 根据数据点E可知:质量为0.22kg的物体受到的重力为2.2N
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据图像可知这是一个正比例函数图像,两个物理量之间满足正比例函数关系,因此可得出的结论是:物体所受重力大小跟它的质量成正比,但因为质量是物质的属性,所以不能说物体的质量跟其所受重力成正比,故A错误,故B正确;
C.该图像表明物体所受的重力跟其质量的比值为10N/kg,故C错误;
D.由图可知, E点对应物体的质量为0.22kg 、重力为2.2N,意义为:质量为0.22kg的物体受到的重力为2.2N,故D正确。
故选BD。
20. 如图所示,一个小球从竖立在地面上的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后又被弹起,则在小球接触弹簧至弹簧被压缩到最短的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的重力不变
B. 弹簧对小球的弹力不断变大
C. 小球受到的重力和弹簧弹力的合力先变小后变大
D. 小球受到的重力和弹簧弹力的合力方向一直竖直向上
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】小球接触弹簧前,做自由落体运动,速度向下且速度在增大,小球接触弹簧后,在整个压缩弹簧的过程中,小球受到重力G和弹簧弹力 F的作用;开始压缩时,弹簧的弹力F小于物体的重力 G,合力的方向向下,小球仍做向下的运动且速度增加,但随着小球向下运动,弹簧的压缩程度变大,弹力也随之增大,即合力大小在减小;在弹簧弹力与重力相等的瞬间,速度不再增加,此时速度最大,小球所受合力为0;此后,弹簧弹力继续增大,弹力大于重力,合力方向向上,小球速度开始减小,直至速度为零,此时弹簧压缩量最大,弹力最大,合力也最大,合力大于重力。
A.小球下落过程中质量不变,小球受到的重力不变,故A正确;
B.在小球接触弹簧至弹簧被压缩到最短的过程中,弹簧对小球的弹力不断变大,故B正确;
C.由以上分析可知:小球受到的重力和弹簧弹力的合力先变小后变大,故C正确;
D.小球受到的重力和弹簧弹力的合力方向开始时竖直向下,越过平衡位置后竖直向上,故D错误。
故选ABC。
三、实验探究题(共49分,21—27(1)每图、每空2分,27(2)—29每空1分,30题3分。)
21. 如图所示,墙上挂着一只皮球,请在图中画出皮球所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】重力的作用点在皮球的几何中心,方向竖直向下,所以示意图如下:
22. 如图所示,弹簧测力计的示数为______N。
【答案】2.2
【解析】
【分析】
【详解】由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.2N。
23. 在科学实践课上,老师将一只模型鸟的尖嘴支在矿泉水瓶盖上,模型鸟的整个身体就能悬空保持平衡,如图所示。以下判断正确的是( )
A. 模型鸟的重心在它的尾部
B. 模型鸟所受重力和支持力作用在同一条直线上
C. 模型鸟所受重力和支持力不在同一条直线上
D. 沿水平方向缓慢移动矿泉水瓶,模型鸟就会掉落
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.模型鸟处于静止状态,重力和支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反、在一条直线上、在一个物体上,故模型鸟的重心在它所受支持力的作用线上,作用点在模型鸟的尖嘴上,重心在尖嘴上,故B正确,AC错误;
D.沿水平方向缓慢移动矿泉水瓶,模型鸟仍处于平衡状态,故不会掉落,故D错误
故选A。
24. 小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将皮筋的B端固定,再用两个测力计沿相同方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端,仍将A端拉伸到O点,记录下此时拉力F的大小与方向。
(1)实验中用一个测力计拉皮筋时,仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数,这样做的目的是使两次_________相同。
(2)通过该实验可知F与、的大小关系是_________。(用字母表示)
【答案】 ①. 作用效果 ②. F=F1+F2
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,用两个测力计沿相同方向拉A端,使皮筋A端拉伸到O点读数,用一个测力计拉皮筋时,仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数,这样做的目的是使F的作用效果,与F1和F2共同作用的效果相同。
(2)[2]通过该实验可知,F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同,则
F=F1+F2
25. 小阳利用实验探究“二力平衡条件”。
(1)如图甲所示,他在一块长方形硬纸板的对角位置打两个孔A和B,并在AB间画一条直线。将两根细线分别系在硬纸板的A、B两个孔上,并按图乙所示进行组装。使细线的另一端跨过桌边的滑轮,并各悬挂一个50g的钩码,硬纸板平衡。该实验要选择质量较_________(选填“大”或“小”)的纸板,原因是___________________________;
(2)将硬纸板转过一定角度,如图丙所示,然后再松手。这样做是为了探究两个力是否作用在_________(选填“同一直线上”或“同一物体上”)对物体平衡的影响;
(3)若在左边的钩码下边再挂上一个钩码,硬纸板_________(选填“能”或“不能”)平衡。
【答案】 ①. 小 ②. 见解析 ③. 同一直线上 ④. 不能
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据实验原理可知,该实验要选择质量较小的硬纸板,因为质量较大的硬纸板,其受到重力作用,会使两边绳子对纸板的拉力不在同一直线上,影响实验结果,质量小的硬纸板,其受到的重力作用可以忽略。
(2)[3]将硬纸板转过一定角度,两边绳子对纸板的拉力不再作用在同一直线上,因此这样做是为了探究两个力是否作用在同一直线上对物体平衡的影响。
(3)[4]在图丙所示装置中,左边的钩码下边再挂上一个钩码,则左端绳子对纸板向左的拉力会大于右端绳子对纸板的拉力,故水平方向上纸板受力不平衡,纸板也就不会处于平衡状态。
26. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向做________运动,根据________条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由乙、丙两图可以探究滑动摩擦力大小与________的关系;
(3)若乙图中的木块在运动过程中受到的拉力突然变大,滑动摩擦力将________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 二力平衡 ③. 接触面粗糙程度 ④. 不变
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知,木块所受的摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]由乙、丙两次实验知,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,即摩擦力的大小不同,故可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)[4]由于压力大小和接触面粗糙程度不变,即使拉力增大,滑动摩擦力也不变。
27. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,使小车从斜面 A 点由静止开始滑下,接着在材料不同的水平面上继续运动,小车分别停在如图所示的位置。
(1)小车每次在水平面上运动时,它在竖直方向上受到的______力与______力相互平衡, 相当于小车只受水平方向上的阻力;
(2)从实验中可以发现,小车在材料不同的水平面上运动时,水平面越光滑,小车受到的运动阻力越______(选填“大”或“小”),小车的运动距离越______(选填“长” 或“短”);
(3)从上述实验结论经过推理可以得出:如果水平表面绝对光滑,运动物体受到的阻力为零,物体将一直做______。
【答案】 ①. 重 ②. 支持 ③. 小 ④. 长 ⑤. 匀速直线运动
【解析】
【详解】(1)[1][2]小车从斜面上滑下后沿水平面运动时,因为小车在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对平衡力,合力为0,作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的阻力。
(2)[3][4]由图可知,从毛巾表面到棉布表面再到木板表面,接触面越来越光滑,小车所受摩擦阻力越来越小,其运动的距离也越来越长,速度减小的越慢。
(3)[5]结合实验现象,再进一步进行科学推理,可以得出,当水平面绝对光滑,即运动物体受阻力为零,其运动状态将不发生改变,即它将做匀速直线运动。
28. 小洁利用沙子、一个小桌和象棋子若干进行实验, 探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,图记录了她进行第①、②、③步实验操作后观察到的现象。
(1)小洁通过______来显示压力的作用效果;
(2)根据实验现象可得结论:在______一定时,______,压力的作用效果越明显。
【答案】 ①. 小桌陷入沙子的深浅 ②. 受力面积 ③. 压力越大
【解析】
【详解】(1)[1]根据转换法,本实验是通过小桌陷入沙子的深浅显示压力的作用效果。
(2)[2] [3]进行第①、②、③步实验操作,改变压力的大小,受力面积不变,第③步压力的大小最大,小桌子陷入沙子最深,第②步压力的大小较大,小桌子陷入沙子较深,第①步压力的大小最小,小桌子陷入沙子最浅。根据实验现象得出结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
29. 小明用如图甲所示的微小压强计探究液体内部的压强与哪些因素有关。
(1)探头自然放置时,U形管中两侧液面不等高,接下来应如何操作?__________________________________________
(2)调整好后,微小压强计如图甲所示,若用手按压探头上的橡皮膜,U形管两边液面仍相平,可能的原因是
__________________________________________________________________________。
(3)经过(1)(2)两步调整后,微小压强计可以正常使用,将探头放入装有水的容器中,分别进行图乙所示的三次实验,可以得出结论:在水中同一深度,____________________________________。
(4)该同学在实验中还发现:液体深度越大,液体内部的压强也越大。为了寻找二者变化的具体规律,小明又采用在液体中可以直接显示所在位置压强的数字式液体压强计,进行了定量探究。他首先在空气中调整压强计示数为零,然后进行实验,并根据实验数据绘出了如图所示的图像。由图像可知,该液体的密度为_________。()
【答案】 ①. 重新组装,可以让U形管两侧液面相平 ②. 压强计漏气 ③. 液体内部某一点,来自各个方向的压强均相等 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]探头自然放置时,U形管中两侧液面不等高,说明U形管两侧的液面受到的压强大小不同,重新组装,可以让U形管两侧液面相平。
(2)[2]若压强计漏气,则按压探头时,无法通过管中气体传递压强,此时U形管两边液面仍相平,U形管两边液面几乎没有变化。
(3)[3]U形管压强计通过两边液面的高度差表示液体压强的大小。将探头放入水中同一深度并多次调整探头方向,从乙图可以看出U形管两边液面的高度差相同,说明同种液体,同一深度,液体内部某一点,来自向个方向的压强均相等。
(4)[4]由图像可知,当液体的深度为25cm时,液体产生的压强为,液体的密度为
30. 传统的足球由32块皮块缝制而成,随着制造足球技术的变革,慢慢发展到由14块、8块和6块皮块组成。热爱足球运动的小明为了比较不同足球的反弹性能,选择了尺寸、质量及皮块材质都相同的甲、乙、丙三个足球,在室内水泥地面的同一位置进行了实验,得到如下表所示的实验数据。请你根据所提供的数据信息回答下列问题:
(1)小明所探究问题的自变量是_________。(选填选项前的字母)
A.足球的皮块数量 B.足球内部的压强
C.足球由静止释放的高度 D.足球落地反弹的最大高度
(2)请你根据实验数据表格提出一个可探究的科学问题:__________________。
【答案】 ①. A ②. 足球落地反弹的最大高度与足球的皮块数量的关系
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知和表格数据可知,实验中控制了足球的尺寸、质量及皮块材质相同,且足球内部的压强和由静止释放的高度也相同,改变的是足球的皮块数量来探究足球的反弹性能,则小明所探究问题的自变量是足球的皮块数量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)[2]根据表格中的数据,可探究的科学问题是足球落地反弹的最大高度与足球的皮块数量的关系。
31. 在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时,小东认为物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压强有关。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板,两个大小不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线。请你利用上述器材设计实验证明小东的观点是错误的。请你写出主要实验步骤和实验现象。
【答案】见解析
【解析】
【详解】用弹簧测力计匀速拉动可以保证拉力等于滑动摩擦力,间接测出摩擦力的大小。通过比较测力计示数即可探究物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压强是否有关。故实验步骤:
(1)把A放在木板上,将B叠放在A上,用细线系住A并绕过滑轮,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动,使A和B一起做匀速直线运动,记下此时测力计示数F1;
(2)把B放在木板上,A叠放在B上,按照上述步骤,记下测力计示数F2。
实验现象:
因为A、B叠加在一起时对地面压力不变,但是A、B大小不同,受力面积不同,所以压强不同,因为物体做匀速直线运动,所以拉力等于摩擦力,F1=F2,所以滑动摩擦力与物体对接触面的压强无关。所以小东的观点是错误的。
四、科普阅读题(共3分)
32. 液 压 机
2012年9月24日,由我国自主设计研制的首台4万吨模锻液压机(如图所示),在西安正式投产,至此,中国成为继德、美、法、俄之后又一个拥有大型模锻液压机的国家.这台液压机产生的巨大力量足以举起北京鸟巢体育馆4.2万吨的主体钢架.截至目前,4万吨大型模锻液压机项目已成功进行了航空发动机涡轮盘等典型航空精密模锻件的生产和试制任务,解决了飞机框、起落架、航空发动机盘类件等重要构件成型的难题,从而使中国大飞机项目的研制得到保障.
液压机为什么能产生这么巨大的力量呢?图是液压机的原理图.它有两个大小不同的液缸,液缸里充满水或油.两个液缸里都有活塞.假设小活塞的横截面积是S1,加在小活塞上的向下的压力是F1,那么小活塞对液体的压强 .小活塞对液体的压强p能够大小不变的被液缸内的水或油传递给大活塞.如果大活塞的横截面积是S2,那么在大活塞上产生的向上的压力F2=pS2,把大活塞顶起来.因此,在小活塞上加不大的压力,在大活塞上就可以得到很大的压力.实际的液压机,为了能够连续工作,还要添加必要的零件.大型模锻液压机的构造就更为复杂了.
根据文中信息,回答问题:
(1)大型模锻液压机可用来生产________等典型航空精密模锻件.
(2)在液压机的液缸中,液体对大活塞的压强________(选填“大于”、“等于”或“小于”)小活塞对液体的压强.
(3)生活中能够支撑起汽车的油压千斤顶(图所示)就是应用液压机原理工作的.假如油压千斤顶的小活塞的横截面积是4cm2,大活塞的横截面积是120cm2,在小活塞上加2800N的压力,在大活塞上能产生的举力是________N.
【答案】 ①. 航空发动机涡轮盘 ②. 等于 ③. 8.4×104N
【解析】
【详解】第一空.由题文材料可知大型模锻液压机可用来生产航空发动机涡轮盘等典型航空精密模锻件;
第二空.因为小活塞对液体的压强p能够大小不变的被液缸内的水或油传递给大活塞,因此液体对大活塞的压强等于小活塞对液体的压强;
第三空.产生的液压压强为:
大活塞上能产生的举力是:
.
五、计算题(每题4分,共8分)
33. 如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉着重力为30N的物体,在水平面上向东做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N,
(1)画出物体的受力示意图
(2)求出物体所受滑动摩擦力的大小
(3)若某时刻连接物体和弹簧测力计的绳子突然断裂,请分析说明之后物体运动的方向及速度大小如何变化?
【答案】(1)(2)5N(3)物体向东运动,速度变小直至为零。分析见详解
【解析】
【详解】(1)物体在水平面上向东做匀速直线运动,处于平衡状态,其在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反。拉力大小为5N,则滑动摩擦力大小也为5N;在竖直方向上受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反。重力为30N,则支持力的大小也为30N。如图所示:
(2)结合第(1)问的分析,滑动摩擦力的大小为
f=F=5N
(3)物体向东运动,若连接物体和弹簧测力计的绳子突然断裂,物体不再受到向东的拉力,但由于惯性物体会继续向东运动,此时在水平方向只受到向西的滑动摩擦力,受力不平衡,阻力会改变物体的运动状态,使其做减速运动,直至速度为零。
34. 如图所示,平底烧瓶底面积为,内装600mL的水,水的深度为10cm,烧瓶放在表面积为的水平桌面上。容器自重和厚度均可以忽略不计。()求:
(1)水对容器底的压强大小
(2)水对容器底的压力大小
(3)容器对水平桌面压力大小
(4)容器对水平桌面的压强大小
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】解:(1)根据题意可知,水的深度为10cm,即0.1m,水对容器底的压强大小为
(2)水对容器底的压力大小为
(3)容器对水平桌面的压力大小等于水的重力,可得
(4)容器对水平桌面的压强大小为
答:(1)水对容器底的压强大小为;
(2)水对容器底的压力大小为;
(3)容器对水平桌面压力大小为;
(4)容器对水平桌面的压强大小为。序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
U型管两侧液面高度差/cm
1
水
5
朝侧面
4.9
2
水
10
朝侧面
9.7
3
水
15
朝侧面
14.6
4
水
5
朝下面
4.9
5
水
5
朝上面
4.9
甲
乙
丙
足球的皮块数量/块
32
14
6
足球内部的压强/Pa
足球由静止释放的高度/m
1.8
1.8
1.8
足球落地反弹的最大高度/m
1.18
1.22
1.25
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