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福建省宁德福鼎市2020-2021学年八年级下学期物理期中考试试卷(含答案与解析)
展开这是一份福建省宁德福鼎市2020-2021学年八年级下学期物理期中考试试卷(含答案与解析),共18页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,简答题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
福建省宁德福鼎市2020-2021学年八年级下学期物理期中考试试卷
一、单选题(共16题;共32分)
1.在国际单位制中,压强的单位是( )
A. 千克 B. 牛顿 C. 帕斯卡 D. 千米
【答案】 C
【解析】【解答】A.国际单位制中千克是质量的单位,A不符合题意;
B.国际单位制中牛顿是力的单位,B不符合题意;
C.帕斯卡是物理学规定的压强的单位,C符合题意;
D.在国际单位制中,米是长度的国际单位,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量的基本单位是千克、力的单位是牛顿、压强的单位是帕斯卡、长度的基本单位是千米。
2.下列物体重力约为1N的是( )
A. 一枚大头针 B. 两个鸡蛋 C. 一头奶牛 D. 一个实心球
【答案】 B
【解析】【解答】重力为1N的物体的质量为m= =100g
A.一枚大头针的质量约80mg,合0.08g,A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约50g,两个鸡蛋的质量约100g,B符合题意;
C.一头奶牛的质量约500kg,C不符合题意;
D.一个实心球为2kg,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】先根据日常生活经验熟知常见的物体的质量,然后根据质量公式求出近似的重力值进行判断。
3.“足球进校园”活动的开展,使同学们越来越喜欢足球运动,下列现象中属于力改变物体形状的是( )
A. 足球在空中沿弧线飞行
B. 足球在草地上越滚越慢
C. 被踩在脚下的足球变扁
D. 守门员用头顶回飞来的足球
【答案】 C
【解析】【解答】ABD.足球在空中沿弧线飞行,运动轨迹发生改变;在草地上越滚越慢,速度大小发生改变;守门员用头顶回飞来的足球,足球的运动方向发生改变。三者都是因为足球受力,运动状态发生改变,ABD不符合题意;
C.足球变扁,足球的形状发生改变,力使足球发生形变,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】力可以改变物体的形状和运动状态(包括运动的快慢、运动的方向)。
4.关于力的概念,以下说法正确的是( )
A. 一个物体也能产生力的作用
B. 两个相互不接触的物体之间,一定没有力的作用
C. 力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而独立存在
D. 有力的作用就一定有施力物体,但可以没有受力物体
【答案】 C
【解析】【解答】A.力是物体间的相互作用,一个物体不能产生力的作用,A不符合题意;
B.两个相互不接触的物体之间也可以有力的作用,例如两个不接触的磁体间有磁力作用,B不符合题意;
CD.力是物体对物体的作用,有力的作用就必定有两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体,所以力不可能脱离物体而独立存在,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力是物体对物体的作用;力的作用是相互的;力不能脱离物体单独存在;发生力的作用时,该物体是施力物体又是受力物体。
5.关于弹簧测力计的使用,下列说法中正确的是( )
A. 弹簧测力计使用前来回轻拉挂钩,防止弹簧被外壳卡住
B. 弹簧测力计只能测量重力的大小
C. 弹簧测力计能用来测量超过它的测量范围的力
D. 弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越短
【答案】 A
【解析】【解答】A.测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,避免弹簧卡在外壳上,A符合题意;
B.弹簧测力计是一种测量力的仪器,不是只测量重力的仪器,B不符合题意;
C.弹簧测力计都有自己的测量范围,被测力大于这个范围就可能会损坏弹簧测力计,C不符合题意;
D.弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】弹簧测力计是测量力的仪器;测量力的时候,不能超过其量程;不仅可以测量拉力大小,同时还可以测量重力大小,其工作原理是: 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量 越长。
6.下列做法为了减小摩擦的是( )
A. 运动员打羽毛球时用力握住球拍 B. 郊游爱好者远足时要穿上旅游鞋
C. 地面铺设带有凹凸花纹的地板砖 D. 自行车转动部分要经常加润滑油
【答案】 D
【解析】【解答】A.运动员打羽毛球时用力握住球拍,是通过增大压力以增大摩擦,A不符合题意;
B.郊游爱好者远足时要穿上旅游鞋,是通过增大接触面粗糙度以增大摩擦,B不符合题意;
C.地面铺设带有凹凸花纹的地板砖,是通过增大接触面粗糙度以增大摩擦,C不符合题意;
D.自行车转动部分要经常加润滑油,是通过减小接触面粗糙度以减小摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减小摩擦力的方法是:减小压力、增大接触面的粗糙程度;滑动变成滚动。
7.下列四种动物器官,具有减小压强功能的是( )
A. 啄木鸟的喙 B. 骆驼的脚掌
C. 鳄鱼的牙齿 D. 蜜蜂的口器
【答案】 B
【解析】【解答】A.啄木鸟的喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B.骆驼的脚掌很大,是在压力一定,通过增大受力面积来减小压强,B符合题意;
C.鳄鱼的牙齿很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,C不符合题意;
D.蜜蜂的口器很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】减小压强的方法是:减小压力、增大受力面积。
8.下列实例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶
B. 锅炉水位计
C. 船闸
D. 拦河大坝
【答案】 D
【解析】【解答】A.茶壶是壶腹和壶嘴底部相通,上端开口,所以茶壶是连通器,A不符合题意;
B.锅炉水位计是锅炉和水位计底部相通,上端开口,所以锅炉水位计是连通器,B不符合题意;
C.当底部的阀门打开时,闸室与上游底部联通,构成连通器,C不符合题意;
D.拦河大坝底部不连通,所以不是连通器,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】连通器原理是:容器中装同一液体时,各部分液面相平。
9.停靠在水平轨道上的“和谐号”列车,下列说法中正确的是( )
A. 列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
B. 列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C. 列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对平衡力
D. 铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
【答案】 A
【解析】【解答】平衡力的特点是作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,在同一直线上。
A.列车所受的重力和铁轨对列车的支持力,作用在列车上,大小相等,方向相反,在同一直线上,属于平衡力,A 正确;
B.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是相互作用力,B不符合题意;
C.列车所受重力和列车对铁轨的压力,方向相同,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,D不符合题意。
故线A。
【分析】一对平衡力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体。
10.如图所示,下列图像所表示的物理规律正确的是( )
甲。 乙。 丙。 丁。
A. 甲图像表示的是做匀速直线运动物体的速度与时间的变化关系
B. 乙图像表示的是同种物质的质量与体积的变化关系
C. 丙图像表示的是物体所受的重力与质量的变化关系
D. 丁图像表示的是同种液体内部的压强与深度的变化关系
【答案】 D
【解析】【解答】A.物体做匀速直线运动时,速度是保持不变的,与时间无关,而图示的速度是变化的,A不符合题意;
B.由密度的定义知,质量与体积成正比,图中质量与体积无关,B不符合题意;
C.物体的重力与物体质量成正比,图中物体的重力随着质量的增大而减小,C不符合题意;
D.根据液体压强公式p=ρgh知,同种液体内部的压强与其深度之间成正比关系,深度越深,压强越大,丁图像表示的是同种液体内部的压强与深度的变化关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体做匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线;m-v图像、G-m、P-h图像是过原点的直线。
11.如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A. 玻璃管稍微倾斜管口没有离开液面,管内外水银面高度差将变小
B. 玻璃管稍微向上提起管口没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C. 向水银槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D. 换用更粗的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
【答案】 D
【解析】【解答】ABC.由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,因此将玻璃管稍微倾斜、将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面、向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差都将不变,ABC不符合题意;
D.换用更粗的等长玻璃管,外界大气压不变,管内外水银面高度差将不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】托里拆利实验是测定大气压强值的实验;在标准状况下,玻璃管内水银柱的高度为760cm;玻璃管内上方是真空;水银柱的高度与管的粗细、倾斜程度无关。
12.如图是我国自主研发的C919商用大飞机飞行时,飞机机翼上方的空气流速与压强的关系正确的是( )
A. 气流速度大,压强大 B. 气流速度大,压强小
C. 气流速度小,压强小 D. 气流速度小,压强大
【答案】 B
【解析】【解答】飞机机翼上方凸,下方平,相同的时间,机翼上方空气流过的路程大,故机翼上方空气流速大,压强小。
故答案为:B。
【分析】流速越大的地方,压强越小。
13.抛出去的小石头在空中飞行时,如果所受的外力全部消失,那么小石头将( )
A. 做匀速直线运动 B. 立即停下来 C. 速度逐渐变大 D. 速度逐渐变小
【答案】 A
【解析】【解答】抛出去的小石头在空中飞行时,小石头正在运动,如果将它受到的外力全部消失,根据牛顿第一定律得,物体将永远匀速直线运动下去。
故答案为:A。
【分析】处于静止或匀速直线运动的物体,如果不受力,它将静止或做匀速直线运动。
14.甲、乙两物体,对水平面的压强之比为2∶3,受力面积之比为3∶5, 则甲、乙两物体对桌面的压力之比是( )
A. 1∶2 B. 2∶5 C. 10∶9 D. 5∶2
【答案】 B
【解析】【解答】甲、乙两物体对桌面的压力之比是
B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据已知条件和压力公式F=PS求出甲、乙的压力,然后进行大小比较即可。
15.如图所示一块质量分布均匀的木板放在水平桌面上,木板右端与桌边相齐。用水平力F使木板右端缓慢地离开桌边 ,在木板移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 木板对桌面的压力不断变大 B. 木板对桌面的压力不断变小
C. 木板对桌面的压强不断变大 D. 木板对桌面的压强不断变小
【答案】 C
【解析】【解答】AB.木板对水平桌面的压力都等于自身重力,在木板移动过程中,木板的重力不变,则木板对水平桌面的压力不变,AB不符合题意;
CD.在木板移动过程中,木板与桌面的接触面积减小,则受力面积减小,根据p= 可知,木板对桌面的压强变大,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水平面上的物体压力大小等于物体的重力;压力一定时,受力面积越小,压强越大。
16.如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为 ,此时水对容器底部的压力为F1 , 压强为p1 , 当把容器倒置后放到水平桌面上,水对容器底部的压力F2和压强p2分别为( )
A. F1= F2 ;p1= p2 B. F1
【解析】【解答】因为容器装满水,容器倒置后水的深度不变,根据 可知,水对容器底部的压强不变,即 。因为上下底面积之比为 ,根据 可知,水对容器底部的压力为
即 。
故答案为:B。
【分析】根据高度一定时,受力面积越小,压强越大,判断液体对底部的压强大小;然后根据F=PS判断液体对底部的压力大小。
二、填空题(共7题;共14分)
17.如图用力推开对面的小船,自己所在的小船也会后退,这说明力的作用是________的,也说明了力可以改变物体的________。
【答案】 相互;运动状态
【解析】【解答】船中的人用手推另一只船时,自己坐的船同时后退,说明人对另一只船施力的同时,另一只船对他乘坐的船也有力的作用,这说明物体间力的作用是相互的。
同时小船由静止变为运动,则说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】(1)力的作用是相互的;(2)力可以改变物体的形状。
18.生活中,“吸”字表述的现象,其形成原因各不相同,用吸管“吸”饮料时,饮料是在________作用下被“吸”入口中的,在两张纸的中间向下吹气,两张纸会“吸”在一起,是由于空气流速越大,压强越________的缘故。
【答案】 大气压;小
【解析】【解答】用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管。
在两张纸的中间向下吹气,两张纸中间的空气流动速度大,压强小,两张纸的外侧空气流速小,压强大,故两张纸向中间靠拢。
【分析】(1)比较吸管内气压和外界大气压大小确定饮料被吸入吸管的原因;(2)流速越大的地方,压强越小。
19.用高压锅煮食物熟得快,是因为使锅内气压变大使液体的沸点变________;从浅水区走向深水区,呼吸逐渐感到困难的原因是:水的压强随深度的增加而________。
【答案】 高;增大
【解析】【解答】因为水的沸点与压强有关,压强增大,沸点升高,煮饭菜时高压锅的气压比普通锅内的气压高,所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度,温度越高,饭菜熟的越快。
因为水的压强随深度的增加而增大,所以从浅水区走向深水区,呼吸逐渐感到困难。
【分析】(1)气压越高,沸点越大;(2)液体的压强随深度的增加而增大。
20.小宁骑自行车紧急刹车时,小宁由于________会继续向前倾。在刹车过程中,是通过增大________的方法来增大摩擦力。
【答案】 惯性;压力
【解析】【解答】 小宁骑自行车紧急刹车时,小宁由于惯性,即物体有保持原来运动状态不变的性质,即以原来的速度继续向前运动,故小宁向前倾。
在刹车过程中,捏紧车闸,压力变大,故摩擦力变大。
【分析】(1)物体具有保持原来运动状态的性质叫惯性;
(2)增大摩擦力的方法是:增大压力、减小接触面的粗糙程度。
21.一根有刻度的细玻璃管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶,制成一个简易气压计。如图所示,通过玻璃管的红色水柱对应的刻度观察大气压变化。若把气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的水柱高度会________。因为大气压随海拔高度的增大而________(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 增大;减小
【解析】【解答】大气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低。把气压计从山下拿到山上,由于海拔升高,瓶外大气压降低,即瓶内气压大于外界大气压,瓶内的水被压向瓶外,所以细玻璃管内的水柱高度会增大。
【分析】大气压与高度有关,高度越大,气压越小。
22.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。则铅笔尖对食指的压力________铅笔尾对食指的压力,铅笔尖对食指的压强________铅笔尾对食指的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 等于;大于
【解析】【解答】铅笔保持水平静止,处于平衡状态,则在水平方向上铅笔尖对食指的压力等于铅笔尾对食指的压力。
根据压强计算公式可知,压力相同时,铅笔尖的接触面积较小,则对食指的压强更大。
【分析】(1)一对平衡力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体;
(2)压力一定时,受力面积越小,压强越大。
23.如图甲所示,完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上,在16 N的水平推力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动。如图乙所示,若将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起匀速直线运动,则拉力F2________16N(选填“大于”“等于”或“小于”)。此时木块A所受的摩擦力为________N。
【答案】 等于;0
【解析】【解答】将A、B紧靠着放在水平桌面上,在推力 作用下A、B一起做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力与推力是一对平衡力,所摩擦力大小等于推力,即
将A、B叠放到该桌面上,用水平力 拉着B使它们一起做匀速直线运动,接触面粗糙程度不变,对桌面的压力也不变,因此B受到的摩擦力也不变,仍为16N,AB整体处于平衡状态,拉力和摩擦力是一对平衡力,所以
A、B一起做匀速直线运动,因此A、B都受平衡力,木块A在水平方向不受拉力,A、B之间没有相对运动趋势,因此A所受的摩擦力为0N。
【分析】物体作匀速直线运动时,所受同一直线上的两个力大小相等、方向相反、同一物体。
三、作图题(共1题;共5分)
24.在图甲中画出物体所受重力G和支持力F的示意图;在图乙中物体沿斜面向上运动,画出物体受到的摩擦力f和物体对斜面的压力F的示意图。
【答案】
【解析】【解答】图甲中,物体静止在地面上,在竖直方向受到向下的重力G和向上的支持力F的作用,二者大小相等,作用点都在物体重心上,如图所示: 。
在图乙中物体沿斜面向上运动,物体受到的摩擦力f方向与运动方向相反,作用在物体重心上;物体对斜面的压力F作用在斜面上,作用点在接触面的中心位置,方向垂直于接触面斜向下,如图所示: 。
【分析】力的示意图做法:先找到作用点,然后以作用点为起点,沿力的方向画一条线段,末端标箭头,写字母,并写出力的大小。
四、简答题(共1题;共2分)
25.如图,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出而上面的棋子落下。你能解释这是为什么吗?
【答案】 解:击打棋子前,棋子是静止的。击打其中一个棋子后,这一棋子因受击打力改变运动状态而飞出,上面的棋子由于惯性要保持静止,但因受重力作用而落下。
【解析】【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
五、实验题(共6题;共34分)
26.如图所示,是小宁同学探究“阻力对物体运动的影响”实验:
(1)三次实验中,均保持小车从同一斜面同一高度由静止下滑,目的是保证小车到达水平面时的________相同。
(2)小车每次在水平面上停止时的位置如图所示,由实验可以看出,小车在________(选填“毛巾”、“棉布”或“木板”)表面上速度减小得最快;
(3)由上述实验可知,当物体受到的阻力越小,运动的距离越________(填“远”或“近”)。从而推理得出,如果物体受到的阻力为零,物体将________。
【答案】 (1)初速度(速度)
(2)毛巾
(3)远;匀速直线运动
【解析】【解答】(1)探究阻力对物体运动的影响,需要控制小车的初速度相同。三次实验中都使小车从同一斜面同一高度由静止下滑,目的是为了使小车到达水平面时的速度相同。
(2)小车初速度相同,图中小车在毛巾表面运动的距离最短,说明小车在毛巾表面运动的时间最短,速度减小得最快。
(3)上述实验可知,小车受到的阻力越小,小车运动的时间越长,速度减小得越慢,运动的距离越远。由此推理可知,如果小车受到的阻力为零,则小车的速度就不会减小,将保持匀速直线运动。
【分析】(1)小车从同一高度下滑,是为了确保到达底部的速度相同;
(2)物体表面越粗糙,所受的阻力越大,速度减小得越快;
(3)根据上述结论,对结论进行拓展延伸,设想能出现什么样的结果。
27.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据________来比较压力作用的效果。
(2)分析比较图甲、图乙实验现象,可以得出:当________相同时,压力越大,压力的作用效果越________。
(3)在图甲实验中要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,你的操作是:________。
【答案】 (1)海绵的凹陷程度(或变形程度)
(2)受力面积;明显
(3)在海绵上把小桌子倒置过来
【解析】【解答】(1)本实验中通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵凹陷得越深,说明压力的作用效果越明显。
(2)甲、乙两图中小桌与海绵的受力面积相同,图乙中压力更大,海绵凹陷得更深,说明在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,根据控制变量法可知,要控制压力相等、改变受力面积。故可将甲图或乙图海绵上的小桌子倒置过来,比较海绵的凹陷程度。
【分析】(1)压力的作用效果无法直接观察得到,所以运用转换法的思想来间接反映压力的作用效果;
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用的效果越大;
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,可以保持压力一定,使受力面积发生改变,观察受力面积改变时,压力的作用效果是否改变。
28.在探究“二力平衡的条件”实验中,如图甲乙所示,小刚把木块、小华把小车放在光滑的水平桌面上,他们分别向托盘里加减砝码观察现象。
(1)这两个实验装置中,你认为装置________(选填“甲”或“乙”)更科学,其主要原因是为了减少________对实验结果的影响。
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状,这说明两个力在________上,物体才能平衡。
(3)在实验中通过加减________来改变桌面上的物体所受拉力的大小。
(4)小丽利用如图丙所示装置,将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端分别挂上相同个数的钩码,在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察到两边钩码落下、由此可以得到二力平衡的另一条件是两个力必须作用在________。
【答案】 (1)乙;摩擦力(阻力)
(2)同一直线
(3)砝码的个数(或者质量)
(4)同一物体
【解析】【解答】(1)乙装置物体与桌面的摩擦由滑动摩擦变为更小的滚动摩擦,减小摩擦对实验的影响,所以更合理。
(2)将小车旋转一定角度,松手后,这样两个力不在同一直线上,小车旋转后又恢复原状,说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
(3)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,可以通过调整钩码的个数来改变F1和F2的大小。
(4)当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片,由于二个力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是作用在同一物体上。
【分析】(1)甲图是木块直接放在桌面上,乙图是木块下安装了两个轮子,显然是使滑动变滚动,目的是为了减小摩擦力对实验的影响;
(2)将小车旋转一定角度,小车所受的两个力显然不在同一直线上;
(3)桌面上的物体所受的拉力大小是通过两边挂钩码多少来反映其大小变化;
(4)剪断小卡片一端,两端的拉力不作用在同一物体上,从而得出二力平衡是否要满足两个力是否同时作用在同一物体上。
29.在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中、
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力G/N
1
______
3
4
5
(1)使用前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计的指针调节到________刻度线;把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计示数________钩码所受的重力大小。
(2)读出图甲弹簧测力计示数填入上表格的空格横线中________。
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像。
(4)由此得出实验结论:物体所受的重力跟它的质量成________。
(5)如图丙所示是做“判断重力方向”的实验装置。将装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,观察到悬线方向是________(选填“OA”或“OB”);从实验观察到的现象可以得出:重力的方向总是________。
【答案】 (1)零;等于
(2)2.6
(3)
(4)正比
(5)OA;竖直向下
【解析】【解答】(1)测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
测量物体重力时,当物体静止时,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等。
(2)由图可知,测力计的量程为0-5N,分度值为0.2N,示数为2.6N。
(3)通过描点的方法画出重力与质量的关系图像,如图所示:
(4)根据重力与质量的关系图像可知,质量是原来几倍,重力也是原来几倍,即物体所受的重力跟它的质量成正比。
(5)将装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,悬线的方向始终为竖直方向,悬线方向是OA,从而得到重力的方向总是竖直向下。
【分析】(1)使用前, 为了测量的准确性,弹簧测力计的指针要调节到零刻度;根据二力平衡条件,二力平衡时,大小相等、方向相反、同一物体、同一直线。
(2)根据表中质量和重力的数据变化规律确定表中空格需要填入的数据;
(3)根据表中每组质量和重力数据,描点,连线;
(5)重力的方向总是竖直向下。
30.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小宁设计了如图所示的实验,图甲、乙、丁都是粗糙程度相同的木板,丙为棉布表面。使木块A沿各种表面做匀速直线运动,对应的拉力大小如图所示。
(1)实验过程中,使木块A沿长木板做匀速直线运动,根据________知识,可知弹簧测力计对木块A的拉力与木块A受到的滑动摩擦力大小相等;
(2)比较图甲、图乙,是研究滑动摩擦力大小与________有关;比较图乙、图丙,压力一定时,滑动摩擦力大小与________有关;
(3)比较图甲、图丁实验,发现图甲弹簧测力计的示数大于图丁弹簧测力计的示数,小宁得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是________(选填“正确”或“错误”)的,原因是________;
(4)若把图丙中当弹簧测力计拉力增大到8N时,木块受到的滑动摩擦力大小等于________N。
【答案】 (1)二力平衡
(2)压力;接触面的粗糙程度
(3)错误;没有控制压力一定
(4)5
【解析】【解答】(1)实验过程中,使木块在木板上做匀速直线运动,故木块处于平衡状态,受平衡力的作用,故根据二力平衡条件可知,木块受到的摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力一对平衡力,大小相等。
(2)比较甲、乙两次实验,木块与木板接触面粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计的示数不同,故是研究滑动摩擦力大小与压力有关。
比较乙、丙两次实验,木块对木板的压力相同,木块与木板的接触面粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,故探究的是在压力一定时,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)要探究滑动摩擦力与接触面积的关系,需控制压力相同,接触面粗糙程度相同,而改变接触面积的大小,甲、丁两次实验,没有控制压力相同,故他的结论是错误的。
(4)若把图丙中当弹簧测力计拉力增大到8N时,木块对木板的压力没有改变,木块与木板接触面粗糙程度没有改变,故滑动摩擦力不变,故木块受到的滑动摩擦力大小等于5N。
【分析】(1)物体作匀速直线运动时,所受的同一直线上的两个力大小相等、方向相反、同一物体;
(2)比较图甲、图乙,图乙和图丙,运用控制变量法,观察两幅图哪个量发生变化时,滑动摩擦力的大小发生了改变;
(3)运用控制变量法,观察接触面积发生变化时,摩擦力的大小是否发生改变;
(4)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
31.如图所示是用压强计“研究液体内部的压强”。
(1)如图甲,压强计是通过U形管中液面的________来反映被测液体压强大小的。
(2)使用前应检查压强计是否漏气,改变手指对橡皮膜压力,发现U形管两边液面的高度差几乎不变,则说明压强计________(选填“有漏气”或“不漏气”)。
(3)如图乙、丙、丁三次实验,是为了探究同种液体在同一深度,液体________压强相等。
(4)如图戊,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡胶膜封闭,橡胶膜两侧压强不同时其形状发生改变。小宁用它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,直到观察到橡皮膜变平,他分别测出左侧水面到橡皮膜中心的深度h1 , 右侧待测液体的液面到橡皮膜中心的深度h2。根据他测量的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=________(用题中字母和ρ水表示)。
【答案】 (1)高度差
(2)有漏气
(3)向各个方向
(4)
【解析】【解答】(1)U形管压强计工作原理是当金属盒放入液体中,则液体压力使金属盒的橡胶膜向内凹陷变形,橡胶膜变形压缩右侧管内空气使右侧管内气体压强增大挤压U形管内液体,使管内液体右侧下降左侧上升,两侧液体高度差越大则测定液体的压强越大。
(2)用手指按压橡皮膜,如果装置不漏气,在橡胶管内气体压强作用下,U形管会出现高度差,如果U形管两边的液面的高度几乎不变,说明气密性不好,装置有漏气。
(3)比较乙图、丙图和丁图,控制液体密度和深度不变,改变探头的方向,U形管两侧的液面高度差相等,可以得到:同种液体在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)在左侧加入适量的水,测量左侧水到橡皮膜中心的深度h1 , 在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,测量右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2 , 橡皮膜变平说明左右两侧液体压强相等。根据 可得
【分析】(1)液体压强大小无法直接显示,所以运用转换法的思想,通过U型管中液面的高度差来反映其大小的变化;(2)施加压力,如U型管两边液面的高度差不变,说明漏气;
(3)运用控制变量法,研究液体深度不变时,液体压强随哪个因素的变化而变化;
(4)橡皮膜变平,说明橡皮膜左右两边的受到的液体压强相等,根据这个条件可以求出橡皮膜左边的压强和橡皮膜右边的压强,然后建立等式,求出待测液体密度的表达式。
六、计算题(共2题;共30分)
32.为了倡导绿色出行,福鼎市投放了大量的共享单车,如图所示为一辆共享单车,其质量为20kg,轮胎与水平路面的总接触面积为0.004m2。质量60kg的小宁骑这辆车在水平地面上匀速直线行驶,若所受阻力为总重力的0.2倍。(g=10N/kg)
求:
(1)这辆单车受到的重力是多大?
(2)小宁骑车匀速行驶时所用的动力多大?
(3)小宁骑车时对水平路面的压强是多大?
【答案】 (1)根据 可得,车的重力为
答:这辆单车受到的重力是200N;
(2)人和车的总重力为
所以车子行驶时所受阻力为
因车沿直线匀速行驶时处于平衡状态,受到的动力和受到的阻力是一对平衡力,所以
答:小宁骑车匀速行驶时所用的动力120N;
(3)骑车时,车对地面的压力等于二者重力之和,即
根据 可得,对地面的压强为
答:小宁骑车时对水平路面的压强是 。
【解析】【分析】(1)已知条件质量,可以直接根据G=mg求出单车受到的重力;
(2)先运用G=mg求出人和车的总重,然后根据阻力和重力的关系求出动力大小;
(3)先求出 车对地面的压力,然后根据P=求出 骑车时对水平路面的压强大小。
33.如图甲将杯高为10cm薄壁圆柱体状空杯,放在电子秤上、现均匀向杯中缓慢倒水,电子秤所显示质量m随杯中水的高度h变化的图象如图乙所示,求:
(1)空杯的质量多大?
(2)杯装满水时,水对杯底的压强多大?
(3)杯子的底面积多大?
【答案】 (1)由图可知,当倒入水的质量为零时,空杯的质量m杯=0.2kg。
答:空杯的质量是0.2kg;
(2)杯装满水时,水对杯底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103 Pa
答:杯装满水时,水对杯底的压强是1.0×103 Pa;
(3)装满水时,水的质量为m=0.5kg-0.2kg=0.3kg
水的重力为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
因为杯子是圆柱体状的,水对杯底的压力F=G=3N
S= =3×10-3 m2
答:杯子的底面积是3×10-3 m2。
【解析】【分析】(1)根据m-h图像起点特点确定空杯的质量大小;
(2)先根据m-h图像确定杯中水的深度,然后运用 p=ρgh求压强大小;
(3)先根据水平面上的物体压力等于重力,然后运用S=求出杯中的底面积大小。
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