2023-2024学年辽宁省沈阳市大东区八年级(下)期中物理试卷(含解析)
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1.下列有关中学生的估测符合实际的是( )
A. 体积大约是500dm3B. 站立时对地面的压强约为1×105Pa
C. 游泳时受到的浮力约为500ND. 完成一次引体向上做的功约为2000J
2.如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A. 玻璃管向下移动,玻璃管内外水银柱高度差变小
B. 玻璃管倾斜放置时,玻璃管内外水银柱高度差会变高
C. 换用粗玻璃管做实验,玻璃管内外水银柱高度差将变小
D. 将此装置从地面移至山顶,玻璃管内外水银柱高度差会变小
3.下列关于力和运动的说法,正确的是( )
A. 物体运动状态发生变化,一定是受到力的作用
B. 行驶的汽车急刹车时,乘客身体会向后倾
C. 鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
D. 踢出去的足球能在空中飞行,是因为足球受到惯性的作用
4.丁香湖公园是沈阳市人民休闲游玩的好去处,公园配备了许多旅游观光自行车。小丽同学与家人正骑车环游,以下说法正确的是( )
A. 当自行车轮胎漏气时对地面的压强变小
B. 自行车的轮胎花纹是采用使接触面更粗糙来减小摩擦的
C. 自行车在匀速转弯时,自行车的运动伏态一直不变
D. 自行车在水平路面上匀速骑行时,车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力
5.下列实例中,属于减小压强的是( )
A. 磨得锋利的刀刃B. 滑雪时脚蹬的滑雪板
C. 盲人走的盲道D. 啄木鸟细而长的尖喙
6.如图Ⅰ所示是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像,设甲液体的密度为ρ甲,乙液体的密度为ρ乙,把同一木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中,则( )
A. 乙液体的密度比甲液体密度大B. 图Ⅱ中的容器盛的是乙液体
C. 木块在图Ⅱ中受的浮力较大D. 木块底部在图Ⅱ、图Ⅲ中受的压强相等
7.使用弹簧测力计时,下列说法中正确的是( )
A. 弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量和所受拉力成正比
B. 在失重的太空中,弹簧测力计无法测量力的大小
C. 所测力的方向可以不用与弹簧伸缩方向在同一直线上
D. 必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
8.如图所示的情境中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( )
A. 图甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃没做功
B. 图乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了
C. 图丙中,起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
D. 图丁中,足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球没做功
9.水上救援有时需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深ℎ=0.5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为4N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为6N。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg( )
A. 物体在容器底部时,受到的浮力为1N
B. 物体在水面下的上升过程中所受浮力保持不变
C. 把物体从容器底部提到上表面与水面相平时,拉力对物体需做功2J
D. 物体的密度为1.5×103kg/m3
二、非选择题(共62分)
10.如图,外出游玩看到的水上飞行器,脚下喷水装置向下喷水利用了力的作用是______的原理使人升空或转向,水的推力经常不断地在改变人的______。
11.某同学用如图所示的装置研究流体压强与流速的关系。先在蓄水槽中装入一定量的水,蓄水槽与一粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位分别装有底部连通、上端开口的竖直管A、B、C.当阀门打开水快速流动时,能正确反映A、B、C三根管中水柱的高度的是______。(填“甲”或“乙”)
12.如图所示是常见食用油桶的提手和桶盖,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了减小对手的______;桶盖边缘有较多的竖直条纹是通过______来增大摩擦的。
13.如图甲所示,在易拉罐中注入少量的水,用酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,将罐口堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,观察到易拉罐变瘪了,这一现象证明了______的存在。如图乙所示,手压易拉罐慢慢浸入水中的过程,易拉罐所受到的水的浮力______(填“增大”、“不变”或“减小”)。如图丙所示,将两个易拉罐平行放置在水平桌面上,为了能让两个易拉罐间的距离减小,可以用吸管按图中箭头______(填“A”或“B”)所示的位置和方向用力吹气。
14.如图甲所示,小丽同学用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1~3s木箱做______(填“匀速”或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做功的功率是______W。
15.小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量木块所受滑动摩擦力大小,这样操作的错误是______。纠正错误后,若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.小丽同学站在某商场匀速向上运动的电动扶梯上,请在图中作出她所受重力的示意图(图中所标黑点O为她的重心)。
17.如图,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图.(力的作用点画在物体的重心)
18.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小丽同学调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是______。
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板;
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下;
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下;
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下。
(2)调试成功后,小丽同学每次均让小车从同一斜面上的同一高度处自由滑下,目的是:使小车到斜面底端的______相同,小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动路程越______;进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______(填运动状态)。
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量______(选填“大于”或“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量。
19.小玉观看2022年冬奥会,发现冰壶运动员在冰面上来去自如,是因为两只鞋底不同,如图甲所示。她猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了模拟运动员的鞋底,她选用了上下表面粗糙程度不同的木块,做了如下实验。
(1)如图乙所示,小玉用弹簧测力计,在水平桌面上,______拉动木块,此时弹簧测力计的示数为______N。
(2)将乙图中的木块______,重复上述操作,弹簧测力计的示数为4.0N;经分析可得出:当______一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______。
(3)同组的小明想进一步验证小玉的结论是否正确,于是取来了10g、50g砝码各一个,进行了丙、丁实验(如图所示)。当进行丁实验时,弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块。为了使用现有器材就能完成此实验,可采用的操作方法是______。
20.小明用U形管压强计作“探究液体内部压强的特点”的实验。
(1)U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)小明将两个相同的压强计的探头分别放入液面相平的a、b两种不同的液体的相同深处,观察到现象如图乙所示,则两种液体密度的大小关系是ρa ρb(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小华设计了创新实验器材来探究液体内部压强的特点,将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧(如图A所示)。将塑料瓶压入水中(如图B所示),随着塑料瓶逐渐没入橡皮膜向瓶内凸起的程度变 (选填“大”或“小”),说明液体内部压强与液体的 有关。
(4)接着将某种液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向瓶内凸起(如图C所示),说明倒入瓶内的液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(5)小颖也设计了创新实验器材,不但可以探究液体内部压强的特点,还可以测量液体的密度。她将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下微微凸起,用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为ℎ1(如图D所示)。然后将玻璃管缓慢插入装有盐水的烧杯中,知道橡皮膜表面与水平面相平,测出管底到盐水液面高度ℎ2(如图E所示,忽略玻璃管底端皮膜恢复原状后导致管中液面的变化)。
小颖用测得的物理推导出盐水密度的表达式ρ盐水= 。(水的密度用ρ水表示)
21.小丽同学用如图1所示的实验装置探究浮力大小跟哪些因素有关,其中d和f中物体A所处液体深度相同。实验中使用轻质圆柱薄膜容器,水和盐水体积相等。
(1)实验前,小丽同学实验前应将弹簧测力计在______方向调零。
(2)比较a、b、c三图可知:能正确反映浮力F浮和物体下降高度ℎ关系如图2所示中图象是______。
(3)比较a、c、d三图可知:物体所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度______(填“有关”或“无关”);比较a、d、f三图可知:物体所受浮力的大小,跟______有关。
(4)图c中物体排开水的质量为______kg。
(5)若图d中水对物体A底部的压力为F1,图f中盐水对物体A底部的压力为F2,则F2与F1的差值______0.2N(填“大于”或“小于”或“等于”)。
22.一个充满气体的飞艇的质量是1.5×103kg,体积为1500m3。当装入质量为m的货物后,飞艇恰好悬浮在空中,已知空气的密度是1.29kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)充满气体的飞艇所受的重力大小G;
(2)空气对飞艇的浮力大小F;
(3)装入货物的质量m。
23.随着科技发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为40kg,机器人受到的阻力为车重的0.1倍,机器人水平匀速直线运动了9m,用时18s。(g取10N/kg)
请计算:
(1)机器人在本次送餐时做的功是多少?
(2)机器人在本次送餐时做功的功率是多少?
24.如图所示,由中航618所开发的农用无人机载高功效农药施药技术,让众多农民朋友领略了现代高科技的神奇力量,该小型无人机具有自动规划航线,作业高度低,高效环保,避免近距离接触农药导致的健康危害等优点。不仅适用于水稻,也广泛适用于甘蔗、玉米、棉花、蔬菜等各种农作物及林业药物的喷施。已知无人机的部分参数如表所示:
(1)无人机有4只宽大的脚,已知每只脚的底面积是200cm2,若满载静止在水平地面上时,地面受到的压强是______(g取10N/kg)。
(2)使小型无人机上升的力的施力物体是______,这种无人直升机______(选填“能”或“不能”)在月球上起飞。
(3)已知一架无人直升机每分钟可完成施药2亩,则正常工作施药4亩时需消耗汽油的体积为______L。
(4)满载状态的无人机以正常航速竖直向上匀速航行时,向上的力对无人机做功的功率为______;由于操作错误,正在上升的无人机突然失去动力,但是并没有立即落下,而是继续上升一段距离,其原因是______。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、人体的密度与水差不多,中学生的质量大约50kg,体积V=mρ=50kg1.0×103kg/m3=0.05m3=50dm3,故A错误;
B、中学生的体重约为G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强在p=FS=500N0.04m2=1.25×104Pa左右,故B错误;
C、漂浮的物体受到的浮力等于其重力,中学生的体重约500N,游泳漂浮在水面上的中学生受到浮力约500N,故C正确;
D、初中生体重约为500N,引体向上上升的高度约为0.5m,完成一次引体向上做的功约为:W=Gℎ=500N×0.5m=250J,故D错误。
故选:C。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
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.【答案】D
【解析】解:A、玻璃管向下移动,大气压不变,玻璃管内外水银柱高度差不变,故A错误;
B、在托里拆利实验中,玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱高度不变,长度会变长,玻璃管内外水银柱高度差会不变,故B错误;
C、大气压不变,换用粗玻璃管做实验,玻璃管内外水银柱高度差将不变,故C错误;
C、实验时管中不慎进入少量空气,则空气会产生一定的向下的压强,使管中水银柱高度将减小,管内外水银柱高度差将减小,故C错误;
D、因为大气压随高度的升高而降低,故将此装置从地面移到山顶,管内被托起的水银将下降,玻璃管内外液面高度差会减小,故D正确。
故选:D。
(1)在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度是不会改变的,与管的粗细、倾斜、长短、水银多少无关;
(2)大气压与高度和天气有关。
本题考查在托里拆利实验的结果、受海拔高度,是否进入空气的影响,属基础题。
3.【答案】A
【解析】解:A、力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生变化,一定是受到力的作用,故A正确;
B、行驶的汽车急刹车时,乘客下半身由于摩擦随车一起减速,而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,所以乘客身体会向前倾,故B错误;
C、鸡蛋碰石头,石头对鸡蛋的力和鸡蛋对石头的力是一对相互作用力,二者大小相等,故C错误;
D、踢出去的足球能在空中飞行,是因为足球具有惯性,而不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:A。
(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,据此分析;
(3)一对相互作用力的大小始终相等;
(4)惯性是物体本身的一种性质,惯性不是力。
本题考查了对惯性的理解与应用,力与运动的关系,相互作用力的特点等,属基础题。
4.【答案】A
【解析】解:A、当车胎缓慢漏气时,车胎变扁,与地面间的接触面积(受力面积)增大,在同样压力(车加人重相同)的情况下,减小压强,故A正确;
B、轮胎上制有花纹,是在压力大小一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C、自行车在匀速转弯时,自行车运动的方向发生了变化,所以自行车的运动状态一直改变,故C错误;
D、自行车在水平路面上匀速骑行时,地面对车的支持力等于车和人的总重力的和,所以车所受重力与地面对车的支持力不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
(1)减小压强的方法有两种:①减小压力,②增大受力面积;增大压强的方法有两种:①增大压力,②减小大受力面积;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力大小一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)运动状态保持不变,指的是物体速度的大小和方向都不能发生变化,否则物体的运动状态就变了;
(4)一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
本题考查了增大压强的方法、平衡力的辨别、运动状态的判定、增大摩擦力的方法,属于基础题。
5.【答案】B
【解析】解:ACD、磨得锋利的刀刃、人走的盲道、啄木鸟细而长的尖喙都是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故ACD不合题意。
B、滑雪时脚蹬的滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意。
故选:B。
压强大小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;在受力面积一定时,增大压力;
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。
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
6.【答案】D
【解析】解:A、由图I可知,当甲、乙两液体的深度相同时,甲中的压强大于乙中的压强,由p=ρgℎ可知:ρ甲>ρ乙,故A错误;
BC、由图II可知,同一木块在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,F浮甲=F浮乙=G,即浮力相等,故C错误;
由图知,V排Ⅱ
D、由图可知,木块上表面受到液体的压力都为0,由于F浮甲=F浮乙,则根据浮力产生的原因可知,木块下表面受到液体的压力相等,同一木块,其底面积不变,根据p=FS可知,木块底部在Ⅱ和Ⅲ中受到的压强相等,故D正确。
故选:D。
(1)根据图象结合p=ρgℎ比较甲、乙两种液体的密度关系;
(2)根据物体漂浮条件判断木块在Ⅱ、Ⅲ中受的浮力大小关系;由图知,V排Ⅱ
此题考查液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,还涉及到浮力产生的原因,压强定义式的应用,是一道综合性很强的题目,关键是看懂图象,并利用各种公式结合图示进行分析,有一定难度。
7.【答案】AD
【解析】【解答】
A、弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量和所受拉力成正比,故A正确;
B、在失重的太空中,弹簧测力计无法测量重力的大小,但可以测量拉力的大小,故B错误;
C、在使用弹簧测力计时,应使所测力的方向与弹簧伸缩方向在同一直线上,故C错误;
D、使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围,以免损坏弹簧测力计,故D正确;
故选:AD。
【分析】
(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比;
(2)失重状态下,弹簧测力计无法测量重力大小,但可以测量拉力;
(3)弹簧测力计的弹簧轴线方向应该与所测力的方向在同一条直线上;
(4)弹簧测力计在使用时不能超过量程。
考查了弹簧测力计的使用,加深学生对该知识的记忆,题目偏简单。
8.【答案】ACD
【解析】解:A、举重运动员举着杠铃不动,杠铃向上没有在支持力的方向上移动距离,运动员的支持力没有做功,故A正确;
B、人推汽车但没有推动,人给汽车一个向左的力,汽车向左没有移动距离,人对汽车没有做功,故B错误;
C、起重机吊着重物上升,钢绳给重物一个向上的拉力,重物向上移动了距离,钢绳的拉力对重物做了功,故C正确;
D、足球的重力竖直向下,足球在水平地面上滚动,没有向下运动,重力对足球没有做功,故D正确。
故选:ACD。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。据此分析判断。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的方向上通过了距离,力对物体才做功。
9.【答案】BD
【解析】解:A、由题可知,露出水面的拉力等于物体的重力G=6N,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数F示=4N,
则此时物体受到的浮力:F浮=G−F示=6N−4N=2N,
物体完全浸没在水中所受浮力大小为:
F浮′=2F浮=2×2N=4N;故A错误;
B、浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,物体在水面下的上升过程中,液体密度和排开液体的体积不变,所受浮力不变,故B正确;
C、拉力为4N,上升的高度小于水的深度,则做功小于W=Fs=4N×0.5m=2J,故C错误;
D、物体的重力G=mg=ρgV,有6N=ρgV----①
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排有:4N=ρ水gV排----②;
物体浸没时,V排=V;
联立①②解得ρ=1.5ρ水=1.5×103kg/m3,故D正确。
故选:BD。
(1)当物体全部离开水面后,弹簧测力计对物体的拉力等于物体的重力,物体有一半体积露出水面时,物体受到弹簧测力计对物体的拉力、浮力和重力,三力平衡,根据F浮=G−F示求出此时物体所受的浮力,此时物体排开水的体积即为物体体积的一半,物体浸没时,物体排开水的体积等于物体的体积,据此求出此时受到的浮力;
(2)根据浮力有关因素分析;
(3)根据W=Fs分做功大小;
(4)根据G=mg=ρgV和阿基米德原理F浮=ρgV排列出重力与浮力的表达式,然后计算其密度。
此题考查浮力、密度的计算、阿基米德原理和对物体受力分析等知识,是一道力学综合题。
10.【答案】相互 运动状态
【解析】踏板向下喷水,踏板对水有一个向下的力,同时水柱对踏板有一个向上的力,人向上升起,利用了物体间力的作用是相互的原理;
水的推力经常不断地在改变人运动的速度和方向,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力的作用效果可以是使物体运动状态发生改变,也可以使物体的形状发生改变。
本题考查了物体间力的作用是相互的、力的作用效果等知识,难度不大。
11.【答案】乙
【解析】解:(1)当阀门关闭,水处于静止状态时,根据连通器的原理,可知A、B、C三根管中的水柱高度相同,;
(2)当阀门打开水流动时,底部面积越大,水流速越慢,产生的压强越大,水的高度越大,所以B的压强最小,水的高度最低,A的压强最大,水的高度最大。
故答案为:乙。
要知道连通器的原理和流体压强与流速的关系,流体流速越大,压强越小。
本题考查了连通器的原理和流体压强跟流速的关系:流体流速越大,压强越小。
12.【答案】压强 增大接触面的粗糙程度
【解析】解:提手处设计成弯曲形状是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
壶盖边缘有较多的竖直条纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:压强;增大接触面的粗糙程度。
(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(2)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。
本题考查压强和摩擦力大小的影响因素,以及增大摩擦和减小压强的方法,压强和摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此类问题时要利用控制变量法研究。
13.【答案】大气压 增大 A
【解析】解:(1)水吸热汽化生成水蒸气,水蒸气把易拉罐内的空气排出,封住罐口,停止加热,罐内气体温度降低,气体压强减小,小于大气压,大气压将易拉罐压瘪。易拉罐被压瘪可以表明大气压的存在;
(2)易拉罐慢慢浸入水中时,排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排可知易拉罐所受浮力的增大;
(3)流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大,所以让两易拉罐间距离减小,必须通过增大易拉罐内侧的空气流速来减小压强,故可用吸管按图中箭头A所示的方向用力吹气。
故答案为:大气压;增大;A。
(1)在罐内灌少许水进行加热会使实验现象明显的原因:水吸热汽化,变成水蒸气,排出罐内空气,罐内气压变小,根据现象得出结论;
(2)易拉罐慢慢浸入水中时,排开水的体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知易拉罐所受浮力的变化;
(3)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,据此判断就增大何处的空气的流速,使两罐靠拢。
此题涉及到流体压强与流速的关系、大气压的存在、阿基米德原理应用等多个知识点,是一道综合性很强的题目。
14.【答案】变速 200
【解析】解:
(1)由v−t图象可知,1~3s内木箱的速度逐渐增大,则木箱做变速运动;
(2)从F−t图象可知,3~5s木箱受到的推力F=200N,
由v−t图象可知,3~5s木箱做匀速直线运动,其速度为1m/s,
3~5s木箱移动的距离:s=vt=1m/s×2s=2m,
则3~5s推力对木块做的功:W=Fs=200N×2m=400J。
功率P=Wt=400J2s=200W。
故答案为:变速;200。
(1)根据v−t图象可知,1~3s内物体运动的速度变化即可判断所处的状态;
(2)从速度图象中3~5s得出物体匀速直线运动,然后对应的从F−t图象中得出物体所受的推力F,知道物体在3~5s末的速度和时间求出物体的运动距离,根据W=Fs求出推力做功多少,然后利用P=Wt可求得功率。
本题从两个图象分析运动状态、速度大小、推力大小,已知条件都包含在图象中,是中考的热点,考查学生的读图能力,综合性很强,有一定的难度。
15.【答案】拉力不在水平方向 变大
【解析】解:
(1)如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动;
(2)若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大。
故答案为:拉力不在水平方向;变大。
(1)木块在长木板上运动,滑动摩擦力不能直接测量,当弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个是平衡力,间接测量滑动摩擦力大小;
(2)滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,增大压力,滑动摩擦力增大。
探究滑动摩擦力大小影响因素时,采用间接测量滑动摩擦力的方法,要想使滑动摩擦力等于拉力,两者一定是平衡力。
16.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,从小丽的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【解析】根据重力的方向是竖直向下的,从物体的重心做竖直向下的力,并标上字母G。
本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
17.【答案】
【解析】【分析】
首先分析物体在冲上粗糙斜面过程中所受的力,并注意力的作用点和方向。物体受重力、斜面的支持力及摩擦力的作用。在作图时,可以将三个力的作用点都画在重心上。
【解答】
物体一定受到重力作用,冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,同时还会受到斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上。如图所示:
。
18.【答案】B 速度 长 匀速直线运动 等于
【解析】解:
(1)将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下。故选B。
(2)实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,是为了使小车到达斜面底端的速度相同,这用到了控制变量法;由图示可知,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动的路程越长;进一步推理可知,当阻力为零时(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
(3)由题意可知,小车从斜面上同一高度处滑下,所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等,而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来;所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
故答案为:(1)B;(2)速度;长;匀速直线运动;(3)等于。
(1)为让小车不滑出木板,可以增加木板的长度或减小小车的速度,据此分析;
(2)实验中应使小车从同一高度由静止滑下,是为了使小车到达斜面底端的速度相同;根据实验事实,进行合理的推理,即可得出正确结论;
(3)根据小车的初速度和末速度分析速度的变化量。
本题考查了“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,控制变量法、科学推理法的运用,要掌握这些知识。
19.【答案】匀速直线 2.4 上下颠倒 压力 大 将50g砝码取下换成10g砝码,重新实验
【解析】解:(1)在水平桌面上,用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,此时物体受到拉力与摩擦力为一对平衡力,根据二力平衡知识可知,木块所受的滑动摩擦力大小为测力计示数,弹簧测力分度值为0.2N,测力计示数为2.4N,故木块所受的滑动摩擦力大小为2.4N;
(2)由题意知,要保持压力大小不变,增大接触面的粗糙程度,需将木块上下颠倒即可,弹簧测力计的示数变大为4.0N,可得当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)由图知,小明用50g的砝码放到了木块的上方,弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块,说明摩擦力太大,可选用10g的砝码将50g的换下,减小了压力,从而减小摩擦力完成实验。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)上下颠倒;压力;大;(3)将50g砝码取下换成10g砝码,重新实验。
(1)根据二力平衡,实验中需匀速拉动木块,此时摩擦力大小等于测力计的示数,根据测力计分度值进行读数;
(2)根据题目要求,实验中需改变接触面的粗糙程度,保持压力大小不变;
(3)接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大,弹簧测力计的示数达到了最大值无法完成实验,说明摩擦力太大了,通过减小压力的方法来减小摩擦力。
掌握滑动摩擦力大小的影响因素,实验的注意事项,利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素。
20.【答案】(1)不是;不漏气;(2)<;(3)大;深度;(4)小于;(5)ℎ1ℎ2ρ水。
【解析】解:(1)U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器;
用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)在乙图中,压强计的金属盒在两种液体的相同深度,但在b液体中U形管液面高度差更大,说明受到的压强更大。由公式p=ρgℎ可得,ρ液=pgℎ可以看出:ρa<ρb;
(3)将瓶向下压,深度越深,压强越大,橡皮膜内凹的程度越大,说明液体的压强跟液体的深度有关;
(4)如丙图所示,接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,说明液体内部压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
液体压强的大小通过橡皮膜的凹陷程度表现出来,当塑料瓶内外液面相平时,橡皮膜向内凹,说明向上的水的压强大,故倒入液体的密度小于水的密度;
(5)当橡皮膜的表面相平时,盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即:p盐水=p水。
利用测得的盐水的深度ℎ2和其密度ρ盐水,表示出p盐水;即:p盐水=ρ盐水gℎ2。
同理表示出p水,即:p水=ρ水gℎ1。
两者相等即:ρ盐水gℎ2=ρ水gℎ1。
由此可以求得盐水的密度:ρ盐水=ℎ1ℎ2ρ水。
故答案为:(1)不是;不漏气;(2)<;(3)大;深度;(4)小于;(5)ℎ1ℎ2ρ水。
(1)上端开口,底部连通的仪器是连通器;
用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)(3)根据液体压强的特点分析:
①液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
②液体的压强随深度的增加而增大;
③不同液体的压强还跟密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大;
(4)根据p=ρgℎ分析解答;
(5)当橡皮膜不再发生形变时,说明其受到的玻璃管中水对其向下的压强与烧杯中盐水对其向上的压强相等。通过两者压强相等,结合液体压强的计算,利用水的密度表示出盐水的密度。
本题考查液体压强公式的应用,关键知道影响液体压强的因素有液体密度和液体深度,要研究液体压强与其中一个量的关系,先保证另一个量不变,还要学会应用控制变量法解决问题。
21.【答案】竖直 D 无关 液体的密度 0.2 大于
【解析】解:(1)在竖直方向上使用弹簧测力计,实验前,弹簧测力计应在竖直方向调零;
(2)随着物体浸入深度的增大,物体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,所以浮力F与深度的关系是先增大后不变,所以D正确;
(3)比较a、c、d三图可知物体浸没在水中深度不同,弹簧测力计示数相同,即物体受到的拉力相同,根据F浮=G−F知,物体受到的浮力相同,故物体所受浮力大小跟物体浸没在水中深度无关;
比较a、d、f三图可知物体浸没的液体密度不同,弹簧测力计示数不相同,即物体受到的拉力不相同,根据F浮=G−F知,物体受到的浮力不相同,物体所受浮力的大小,跟液体的密度有关;
(4)图c中物体受到的浮力:F浮c=G−Fc=6N−4N=2N,
根据阿基米德原理可得圆柱体排开的水所受的重力等于物体受到的浮力:G排=F浮c=2N,
排开水的质量:m=G排g=2N10N/kg=0.2kg;
(5)图d中水对物体的浮力:F浮d=G−F示d=6N−4N=2N,
由浮力产生的原因F向上−F向下=F浮可得d中水对物体A底部的压力为F1,F1=F浮d+F向下=F浮d+ρ水gℎS;
图f中盐水对物体的浮力:F浮f=G−F示f=6N−3.8N=2.2N,
由浮力产生的原因F向上−F向下=F浮可得f中盐水对物体A底部的压力为F2,F2=F浮f+F向下f=F浮f+ρ盐水gℎS;
则F2与F1的差值:ΔF=F2−F1=F浮f+ρ盐水gℎS−F浮d−ρ水gℎS=(F浮f−F浮d)+(ρ盐水gℎS−ρ水gℎS)=(2.2N−2N)+(ρ盐水gℎS−ρ水gℎS)=0.2N+(ρ盐水gℎS−ρ水gℎS);
ρ盐水gℎS−ρ水gℎS>0,
所以F2与F1的差值大于0.2N。
故答案为:(1)竖直;(2)D;(3)无关;液体的密度;(4)0.2;(5)大于。
(1)实验前,弹簧测力计应在竖直方向调零;
(2)根据浮力与排开液体体积的关系,分析浮力的变化情况,结合图象进行分析
(3)浸在液体中的物体受到浮力大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关,跟物体浸没在液体中的深度无关;
(4)根据图a、c利用称重法可求浮力,根据阿基米德原理可得圆柱体排开的水所受的重力G排;再根据m=G排g可求图c中物体排开水的质量;
(5)根据利用称重法、液体压强及浮力产生的原因F向上−F向下=F浮分别求出F2与F1的差值,进行比较可得。
本题研究浮力的大小跟哪些因素有关,考查控制变量法、数据分析、压强公式的运用、阿基米德原理,是一道综合题。
22.【答案】解:(1)充满气体的飞艇所受重力的大小G,则有:
G=mg=1.5×103kg/m3×10N/kg=1.5×104N;
(2)由阿基米德原理可得,空气对飞艇的浮力F为:
F=ρ气gV=1.29kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.935×104N;
(3)货物的重力:
G货=F–G=1.935×104N–1.5×104N=4350N,
货物的质量:
m=G货g=4350N10N/kg=435kg。
答:(1)充满气体的飞艇所受的重力为1.5×104N;
(2)空气对飞艇的浮力为1.935×104N;
(3)装入货物的质量为435kg。
【解析】(1)根据G=mg计算充满气体的飞艇所受的重力G的大小;
(2)知道飞艇的体积,即排开空气的体积,知道空气的密度,利用阿基米德原理求飞艇受到空气的浮力F;
(3)飞艇在空中静止不动,飞艇受到的浮力等于飞艇的重力加上货物的重力,据此求出货物的重力,再计算出货物的质量m。
本题考查了重力公式、阿基米德原理和物体浮沉条件等知识的理解和应用,注意阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。
23.【答案】解:(1)由题知,机器人运动过程中受到的阻力为:
f=0.1G=0.1mg=0.1×40kg×10N/kg=40N,
机器人做的是匀速直线运动,由二力平衡知,机器人受到向前的力等于阻力,其大小为:
F=f=40N,
机器人在本次送餐时做的功为:
W=Fs=40N×9m=360J,
(2)机器人在本次送餐时做功的功率为:
P=Wt=360J18s=20W。
答:(1)机器人在本次送餐时做的功为360J;
(2)机器人在本次送餐时做功的功率为20W。
【解析】(1)由题知,机器人运动过程中受到的阻力f=0.1G=0.1mg,机器人做的是匀速直线运动,由二力平衡知,机器人受到向前的力等于阻力,根据W=Fs计算出机器人在本次送餐时做的功;
(2)根据P=Wt可计算出机器人在本次送餐时做功的功率。
本题考查了功和功率的计算,属于基本的计算题型,难度不大。
24.【答案】1×104Pa 空气 不能 1 4000W 正在上升的无人机突然失去动力后,由于惯性,无人机保证原来的运动状态继续向上运动一段距离,当速度减小为0时,由于重力的作用将下落
【解析】解:(1)地面受到的压力F=G=(m机+m物)g=(46kg+34kg)×10N/kg=800N,
受力面积S=4×200cm2=800cm2=8×10−2m2,
则地面受到的压强p=FS=800N8×10−2m2=1×104Pa。
(2)当小型无人机的电机带动旋翼(螺旋桨)转动时,对下方空气施加向下的作用力,根据物体间力的作用是相互的,空气对它施加向上的反作用力(即为升力),所以获得升力的施力物体是空气;
由于月球上没有空气,所以无人直升机不能在月球上起飞。
(3)由题知,1架飞机每分钟可完成施药2亩,每分钟耗油0.5L,
则每亩耗油的体积V′=12×0.5L=0.25L,
则这种型号的无人直升机正常工作施药4亩时,需要的时间是2min,耗油V=4×0.25L=1L。
(4)满载状态的无人机以正常航速竖直向上匀速航行时,受平衡力,因此无人机受到的牵引力等于满载时的总重力,
则无人机做功的功率:P=Fv=800N×5m/s=4000W;
正在上升的无人机突然失去动力后,由于惯性,无人机保证原来的运动状态继续向上运动一段距离,当速度减小为0时,由于重力的作用将下落。
故答案为:(1)1×104Pa;(2)空气;不能;(3)1;(4)4000W;正在上升的无人机突然失去动力后,由于惯性,无人机保证原来的运动状态继续向上运动一段距离,当速度减小为0时,由于重力的作用将下落。
(1)满载时,地面受到的压力等于无人机和货物的总重力,利用G=mg求出,再求出受力面积,利用p=FS计算地面受到的压强。
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;月球上没有空气。
(3)根据题目中的已知条件,结合数学知识分析解答。
(4)满载状态的无人机以正常航速竖直向上匀速航行时,受到平衡力作用,据此求出牵引力的大小,然后根据P=Fv求出无人机做功的功率;
一切物体都有惯性,据此分析无人机继续上升一段距离的原因。
以当今某项高科技成果为背景,综合考查物理知识的应用,是中考命题的走势,解答此题的关键是理解小型无人直升机的工作原理,并知道满载时,地面受到的压力等于无人机和货物的总重力。型号
ZHZJP501
系统
DGPS
自重(kg)
46
航速(m/s)
5
最大载重(kg)
34
燃油型号
国际V汽油
机翼直径(m)
2.4
耗油(L/min)
0.5
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