2019-2020学年北京市海淀区北大附中实验学校八年级(下)期末物理试卷
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一、单项选择题(共30分,共有15小题,每小题2分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2分)在国际单位制中,压强的单位是
A. B. C. D.
2.(2分)一瓶未开封的矿泉水所受到的重力接近
A. B. C. D.
3.(2分)如图所示,采用减小受力面积的方法增大压强的事例是
A.起重机通过履带与地面接触 B.切蛋器用细钢丝切蛋
C. 铁轨铺在路枕 D.滑雪时穿着宽大的滑雪板
4.(2分)如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是
A.行李箱下面装有轮子 B. 在轴承中装有滚珠
C.汽车轮胎上有凸起的条纹 D. 给自行车加润滑油
5.(2分)如图所示的四种用具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是
A.天平 B.镊子
C.核桃钳 D.钓鱼竿
6.(2分)运动员推铅球,铅球离手后在空中运动的过程中(不计空气阻力),其受力情况是
A.只受推力 B.只受重力 C.受推力和重力 D.不受力的作用
7.(2分)一个木块静止在斜面上,它的受力示意图如图所示,其中正确的是
A. B.
C. D.
8.(2分)下列现象中能说明气体的压强跟流速有关的是
A.在两纸片中间吹气,纸片合拢
B.用吸管吸饮料,饮料上升
C.吸盘上挂毛巾,毛巾不掉
D.用滴管取液体,液体不落
9.(2分)如图所示的实例中,主要说明力改变物体运动状态的是
A.篮球落到地面,被弹回 B.运动员拉弓使弓变形
C.撑竿被跳高运动员压弯 D.用力拉弹簧,弹簧变长
10.(2分)如图所示,小球沿弧形斜槽从点运动到水平轨道的点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是
A.匀速直线运动 B.立即停止运动 C.速度越来越快 D.速度越来越慢
11.(2分)小刚同学放学回家的过程中,以下叙述的情景中小刚对书包施加的力做功的是
A.小刚将书包从地面向上提,但没提动
B.小刚站在站台上等候列车时,肩膀对书包向上的支持力
C.站在水平匀速行驶的地铁列车上,肩膀对书包向上的支持力
D.小刚到家上楼梯时,肩膀对书包向上的支持力
12.(2分)潜艇从水面下100米深处上浮到60米深处(水的密度不变),它所受到的浮力及潜水艇底部受到水的压强将
A.浮力变大,压强变小 B.浮力变小,压强变小
C.浮力不变,压强变小 D.浮力不变,压强不变
13.(2分)实验课上,小华用弹簧测力计水平拉一木块在水平桌面上做匀速直线运动(如图所示),设弹簧测力计对木块的拉力为,木块重为,木块对桌面的压力为压,桌面对木块的支持为,木块受到的滑动摩擦力为,下列说法中正确的是
A.与是一对平衡力 B.与是一对平衡力
C.与是一对相互作用力 D.与是一对相互作用力
14.(2分)下列关于力学现象的解释中正确的是
A.雨滴在空中沿直线匀速下落,是因为雨滴没有受到力的作用
B.人用沿水平方向的力推车,车未动是因为车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
C.小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到惯性的作用
D.踢出去的足球能够继续在地面上滚动,是由于足球受到了力的作用
15.(2分)如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图中能正确反映弹簧测力计示数和圆柱体下表面到水面的距离的关系的图象是
A. B.
C. D.
二、多选题(共14分,每小题2分.每小题给出的四个选项中,正确答案均多于一个.选对的每小题得2分,选对但不全的得1分,选错或不选的得0分.)
16.(2分)如图所示各种现象中,属于连通器应用的是
A.用低压吸盘搬运玻璃 B.船通过船闸
C.用注射器吸取药液 D.用活塞式抽水机抽水
17.(2分)小雪将一支密度计分别放入两种不同的液体中静止,如图所示。若两种液体的密度分别为、,静止时密度计所受浮力分别为、,则下列判断正确的是
A. B. C. D.
18.(2分)关于力的概念,下列说法中正确的是
A.力不能脱离物体而存在
B.没有接触的物体之间也可能产生弹力
C.相互接触的物体之间一定会有力的作用
D.没有接触的物体之间也可能有力的作用
19.(2分)下列说法中不正确的是
A.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
B.通常情况下,大气压强随高度的增加而减小
C.活塞式抽水机是利用大气压力将水由低处抽到高处的
D.船舶高速航行时应避免两艘船靠近并排前进
20.(2分)如图所示,把装满水的溢水杯放在天平的左盘,调节砝码后使天平平衡,在溢水杯的水面轻轻放一木块,木块浮于水面,同时,一部分水从溢水杯中溢出流到旁边的空的小烧杯中。则
A.天平失去平衡,左盘下降
B.天平仍保持平衡
C.木块所受的浮力等于小烧杯中的水所受的重力
D.木块所受的重力等于小烧杯中的水所受的重力
21.(2分)将一个重为的小球放入盛满水的烧杯中,静止后从杯中溢出重为的水,则下列判断正确的是
A.小球受到的支持力等于
B.小球受到的支持力等于
C.小球受到的重力和支持力的合力为零
D.小球受到的浮力大小为
22.(2分)如图所示是人和起重机分别将重物从地面提升到高处的情景。其中高台上的重物为人和起重机经过他们各自下方的时钟所显示的时间内完成提升的(忽略滑轮受到的重力和滑轮与轴的摩擦)。根据甲、乙两图所示情景,可判断下列说法中正确的是
A.甲图中人和起重机做功一样多,所以二者功率一样大
B.甲图中人和起重机做功一样多,起重机所用的时间短,所以起重机功率大
C.乙图中人比起重机做功快
D.乙图中起重机比人做功快
三、实验题(共38分.33题5分,其余每空1分)
23.(2分)(1)如图1所示,弹簧测力计的示数是 。
(2)如图2所示,是以点为支点的杠杆,是作用在杠杆端的力。图中线段与力的作用线在同一条直线上,且.线段 表示力的力臂。(选填“”、“ ”或“”
24.(2分)某小组用如图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件,杠杆上刻有等间距的刻度线,点为杠杆的支点,另外还有数量足够的质量相同的钩码。
(1)某同学在调节杠杆时,出现如图甲所示的情况,此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右” 调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)调节杠杆水平平衡后,把2个钩码挂在杠杆点左侧的刻线处,如图乙所示,此时为使杠杆能再次在水平位置平衡,则应在杠杆点右侧的刻线处挂 个钩码。
25.(3分)如图是小欢利用小桌、砝码、泡沫塑料探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验。
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显;
(3)小欢由甲、丙两图所示实验现象得出结论:压力的作用效果与受力面积无关,小欢得到错误结论的原因是 。
26.(3分)小军和小红利用图甲所示装置探究二力平衡条件。实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块处于静止状态。若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块仍然处于静止状态,为了避免这种现象发生,小军用图乙中所示的小车替换木块进行实验;小红用图丙中所示的硬纸板替换木块进行实验。
(1)小军、小红分别用小车和硬纸板替换木块进行实验的目的是 ;
(2)小红在实验中应使用 硬纸板。(选填“轻质”或“厚重”
(3)小红将硬纸板转过一个角度,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。
27.(3分)在探究液体内部压强特点时,小阳用包有橡皮膜的金属盒(作为探头)与型管(作为压强计)相连通进行实验。
(1)使用前应检查装置是否漏气,当用手指按压(不论是重压还是轻压)橡皮膜时,发现型管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置 (选填“漏气”、“不漏气” 。
(2)装置调整好后,若将探头先后放在同一容器的、两处,实验现象分别如图甲、乙所示,则可以判断出、两处的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于” 。由此可以得到的结论是:液体内部的压强与 有关。
28.(3分)小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。
(1)如图(1)所示,向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速大的地方压强 (选填“大”、或“小” 。
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图,将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系。
(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是 。
.火车与站台之间有黄色的安全线
.将氢气球放手后,它会漂向空中
.通过拍打衣服清除它上面的灰尘。
29.(3分)小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关
为了验证猜想,准备了如下器材:带有定滑轮的铁架台、弹簧测力计、平直的长木板、长方体木块(各表面粗糙程度相同)和钩码。
他利用上述器材进行了实验,其主要实验步骤如下:
①将木块平放在水平长木板上组装成如图甲所示的装置。水平匀速拉长木板,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加钩码,如图乙所示。水平匀速拉长木板,记下弹簧测力计的示数。
请根据小明的实验操作,回答下列问题:
(1)通过实验步骤①②可验证猜想 。(选填“一”“二”或“三”
(2)要完成对“猜想二”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,请你写出所需增加的实验器材和下一步的实验方案。 。
30.(9分)如图所示是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。
(1)按不重复操作的前提下,请你排出最科学合理的顺序是 。
(2)实验中的所用圆柱体的重力为 。
(3)在情景图中存在的错误是 。
(4)纠正错误后,继续实验,在情景中,圆柱体受到的浮力 ;圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强 (选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变” ;圆柱体在水面下匀速下沉但未触底的过程中,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小” 。
(5)圆柱体排开的水所受的重力 。
(6)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受到的重力;该结论 (选填“适用”或“不适用” 于气体中。
31.(2分)探究性实验:为了测出普通玻璃的密度,某同学利用一个普通玻璃制成的无盖小瓶、一个量筒和适量水,作了如下实验:
(1)在量筒内倒入的水;
(2)让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上(如图甲),此时水面在刻度线处。
(3)让小瓶口朝下沉没水中(如图乙),此时水面在刻度线处。
则根据以上数据可知:小空瓶的质量是 ;制造小瓶的玻璃的密度 ;
32.(3分)实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒、质量不等的滑轮2个。小华选用这些器材,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与动滑轮所受的重力是否有关”。小华的主要实验步骤如下:
①调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力,分别用和表示。如图所示组装实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用表示,绳子自由端移动的距离用表示,钩码上升的高度用表示。用弹簧测力计测出,用刻度尺分别测出、,并把测量数据记录在表格中。
②改变动滑轮下所挂钩码的数量,保证动滑轮和钩码上升的高度不变,仿照步骤①分别测量对应的、,用弹簧测力计测出动滑轮下所挂钩码的重力,并把测量数据记录在表格中。
③据算出总功,并将记录在表格中。根据以上叙述,回答下列问题。(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计)
(1)小华计划探究问题的自变量是: ;
(2)小华的探究过程中存在的问题: ;
(3)请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施: 。
33.(4分)实验桌上有满足实验需要的如下器材:调好的弹簧测力计、铝块、细线、两个分别装有适量水和酒精的大烧杯(水和酒精的密度已知)。小明要利用上述器材设计一个实验证明:浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整,并画出实验数据记录表格。
(1)将铝块用细线系好,挂在弹簧测力计下,测出此时测力计读数.将以及水和酒精的密度记在实验数据记录表格中;
(2)将步骤(1)中用细线系好的铝块浸没在烧杯内的水中,铝块不接触烧杯,记录此时测力计的示数,将记录在实验数据记录表格中;
(3) ;
(4)根据 分别计算出2次的,并记在实验数据记录表中,请写出实验数据记录表。
四、科普阅读题(共4分)
34.(4分)气体压强与温度的关系
小丽在研究一定质量的气体的压强时,做了下面两个实验,请根据实验现象作答:
(一堵住打气筒的出口,打气筒的活塞越向下压越费力。此现象表明在温度不变的条件下,一定质量气体的体积越小,气体的压强越大。
(二小丽又想到了这样一个问题:如果保持这些气体的体积不变,它的压强会不会随着温度的变化而变化呢?
针对这一问题,她经过思考,提出了两种猜想:
(1)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越大;
(2)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越小。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小丽进行了如图的实验:
在烧瓶中封入一定质量的某种气体,烧瓶的一端连接在压强计上。将烧瓶放入水中,通过温度计可以测得水的温度,也就是瓶中气体的温度。
给水槽中的水加热,通过不断调整压强计以保持瓶中的气体体积不变,并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值。经过一段时间,实验数据记录如下:
气体的温度
20
30
40
50
气体的压强
小丽对上述数据进行了归纳分析,看出了在这种情况下,气体的压强与温度的某种关系。经过进一步思考,得出了一个初步的结论,并且验证了自己其中一种猜想是正确的。
根据你刚才的阅读,请回答下列问题:
(1)在温度不变的条件下,一定质量气体的体积越小,气体的压强越 。
(2)通过小丽的实验可以得出的结论是:一定质量的气体,在体积保持不变时, 。
(3)在夏天,小宇将自行车车胎中的气打得足足的,准备出去游玩。路上遇到同学小周,于是他就将自行车停放在烈日下,与小周聊天。正聊在兴头上,猛听得“砰”的一声巨响,车胎爆裂!这是怎么回事?请你用刚才探究出的结论解释一下: 。
五、计算题(共14分,34题4分,35题5分,36题5分.)
35.(5分)图中平底茶壶的质量是,底面积是、内盛的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为的水平桌面中央。
试求:
(1)水对茶壶底部产生的压强和压力;
(2)茶壶对桌面的压力和压强。
36.(5分)如图,一个金属块挂在弹簧测力计下端时示数是,若把金属块全浸在水中,弹簧测力计的示数是,已知竖直容器的底面积为,求:
(1)金属块受到的浮力是多少?
(2)金属块的体积是多少?
(3)金属块的密度?
37.(5分)用如图所示滑轮组提升重物,人用的拉力作用在绳的自由端,使重的物体在内匀速上升了,不计绳重和摩擦,求:
(1)有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组匀速提升重物的机械效率。
2019-2020学年北京市海淀区北大附中实验学校八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共30分,共有15小题,每小题2分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2分)在国际单位制中,压强的单位是
A. B. C. D.
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解:在物理学中,
、(牛顿)是力的基本单位。故不符合题意;
、(帕斯卡)是压强的基本单位。故符合题意;
、(千克)是质量的基本单位。故不符合题意;
、(立方米)是体积的基本单位。故不符合题意。
故选:。
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
2.(2分)一瓶未开封的矿泉水所受到的重力接近
A. B. C. D.
【分析】知道水的体积,利用求水的质量,再利用求水的重力。
【解答】解:
一瓶矿泉水的体积:,
由得水的质量:
,
其重力:。
故选:。
【点评】本题考查了密度公式和重力公式的应用,计算时注意单位统一。
3.(2分)如图所示,采用减小受力面积的方法增大压强的事例是
A.起重机通过履带与地面接触 B.切蛋器用细钢丝切蛋
C. 铁轨铺在路枕 D.滑雪时穿着宽大的滑雪板
【分析】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:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
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。
【解答】解:、起重机通过履带与地面接触,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故不合题意;
、切蛋器用细钢丝切蛋,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。故符合题意;
、铁轨铺在路枕,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故不合题意;
、滑雪时穿着宽大的滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故不合题意。
故选:。
【点评】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.(2分)如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是
A.行李箱下面装有轮子 B. 在轴承中装有滚珠
C.汽车轮胎上有凸起的条纹 D. 给自行车加润滑油
【分析】(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。
【解答】解:、行李箱下面装有轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦力。故不合题意;
、在轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦力。故不合题意;
、汽车轮胎上有凸起的条纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故符合题意;
、给自行车加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。故不合题意。
故选:。
【点评】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。
5.(2分)如图所示的四种用具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是
A.天平 B.镊子
C.核桃钳 D.钓鱼竿
【分析】联系生活经验,要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系,若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆。
【解答】解:、天平左右两侧的力臂是相等的,是等臂杠杆,故不符合题意;
、镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故不符合题意;
、核桃钳在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故符合题意;
、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故不符合题意;
故选:。
【点评】判断杠杆类型的方法有三种:①比较动力和阻力的大小,当然动力小的是省力杠杆;②比较动力臂和阻力臂的长短,动力臂长的是省力杠杆。③比较动力和阻力移动的距离,动力移动距离大的是省力杠杆。省了力肯定费距离。
6.(2分)运动员推铅球,铅球离手后在空中运动的过程中(不计空气阻力),其受力情况是
A.只受推力 B.只受重力 C.受推力和重力 D.不受力的作用
【分析】由于地球周围的一切物体都要受到重力的作用,所以铅球在飞行过程中,能够确定其一定要受到重力的作用。是否受到手的推力,要看其与手的位置关系,因为力不能离开物体而存在。由此去解决此题。
【解答】解:
铅球在飞行过程中,一定要受到重力的作用,故、错误;
由于铅球在飞行中,已经与手分开,手不会对其施加推力,故错误;
不计空气阻力,铅球在空中运动过程中只受重力作用,故正确;
故选:。
【点评】本题考查了分析铅球的受力情况,在此题中,很容易认为答案是正确的,认为手对铅球有一个向前的推力。
7.(2分)一个木块静止在斜面上,它的受力示意图如图所示,其中正确的是
A. B.
C. D.
【分析】静止在斜面上的物体受到重力、摩擦力和支持力作用,然后过重心分别表示出三个力的方向。
【解答】解:静止在斜面上的物体受到竖直向下的重力、沿斜面向上的摩擦力和垂直于斜面向上的支持力作用,且此三力平衡,
图少摩擦力,支持力方向错误;图少摩擦力,图少支持力,且摩擦力方向错误,故只有正确。
故选:。
【点评】本题考查学生对物体受力分析的能力,并会用力的示意图表示力的作用点和方向。
8.(2分)下列现象中能说明气体的压强跟流速有关的是
A.在两纸片中间吹气,纸片合拢
B.用吸管吸饮料,饮料上升
C.吸盘上挂毛巾,毛巾不掉
D.用滴管取液体,液体不落
【分析】流体压强与流速的关系:流体的流速越大、压强越小,流速越小、压强越大。
【解答】解:向两张纸片中间吹气,纸片中间空气流速大,压强变小,纸内外存在压强差,使纸片合拢,符合题意;
吸管吸饮料、吸盘被压在墙上、用滴管取液体液体不落,这些现象都是大气压的作用,不符合题意。
故选:。
【点评】本题考查了学生对流体压强和流速关系、大气压应用的了解和掌握,是一道基础题。
9.(2分)如图所示的实例中,主要说明力改变物体运动状态的是
A.篮球落到地面,被弹回 B.运动员拉弓使弓变形
C.撑竿被跳高运动员压弯 D.用力拉弹簧,弹簧变长
【分析】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。物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】解:、篮球落地后被弹回,篮球的运动方向和速度发生变化,说明了力可以改变物体的运动状态,故正确;
、运动员拉弓过程中对弓弦施加了力使弓变形,说明了力可以使物体发生形变,故错误;
、在运动员力的作用下,撑杆的形状发生改变,说明了力改变物体的形状,故错误;
、用力拉弹簧,弹簧长度变长,形状发生改变,说明了力可以改变物体的形状,故错误。
故选:。
【点评】本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别。
10.(2分)如图所示,小球沿弧形斜槽从点运动到水平轨道的点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是
A.匀速直线运动 B.立即停止运动 C.速度越来越快 D.速度越来越慢
【分析】根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,在力消失的一瞬间,原来运动的物体将做匀速直线运动,原来静止的物体将永远静止下去。
【解答】解:由牛顿第一运动定律可知,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变,
因此小球沿弧形斜槽从点运动到水平轨道的点时,如果小球受到的外力突然全部消失,
则小球的运动状态不会改变,即小球将做匀速直线运动。
故选:。
【点评】本题考查对牛顿第一定律的理解,知道力是改变物体运动状态的原因,物体不受力或所受的合外力为零时运动状态保持不变,物体将保持静止或做匀速直线运动。
11.(2分)小刚同学放学回家的过程中,以下叙述的情景中小刚对书包施加的力做功的是
A.小刚将书包从地面向上提,但没提动
B.小刚站在站台上等候列车时,肩膀对书包向上的支持力
C.站在水平匀速行驶的地铁列车上,肩膀对书包向上的支持力
D.小刚到家上楼梯时,肩膀对书包向上的支持力
【分析】力对物体做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在该力的方向上通过的距离。
【解答】解:
、小刚将书包从地面向上提,给书包一个向上的力,但没提动,即书包向上没有移动距离,所以小刚对书包没有做功,故不符合题意;
、小刚站在站台上等候列车时,肩膀对书包有向上的支持力,但书包向上没有移动距离,所以小刚对书包没有做功,故不符合题意。
、站在水平匀速行驶的地铁列车上,肩膀对书包有向上的支持力,但书包向上没有移动距离,所以小刚对书包没有做功,故不符合题意。
、小刚到家上楼梯时,人对书包有向上的力,书包也向上移动了距离,则小刚对书包做了功,故符合题意。
故选:。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法。有力有距离,力对物体不一定做功,物体一定在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
12.(2分)潜艇从水面下100米深处上浮到60米深处(水的密度不变),它所受到的浮力及潜水艇底部受到水的压强将
A.浮力变大,压强变小 B.浮力变小,压强变小
C.浮力不变,压强变小 D.浮力不变,压强不变
【分析】潜艇从水面下100米深处上浮到60米深处,潜艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),根据分析潜水艇受到水的浮力的变化情况;
潜水艇在上浮过程中,所处深度变小,根据液体压强公式分析受到水的压强的变化情况。
【解答】解:
潜艇从水面下100米深处上浮到60米深处,其排开水的体积不变(等于潜艇自身的体积),
根据可知,潜水艇受到水的浮力不变;
因潜水艇在水中的深度变小,
所以根据可知,潜水艇受到水的压强变小。
故选:。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理的掌握和运用,知道潜水艇自身体积不变(排开水的体积不变、受到的浮力不变)是本题的关键。
13.(2分)实验课上,小华用弹簧测力计水平拉一木块在水平桌面上做匀速直线运动(如图所示),设弹簧测力计对木块的拉力为,木块重为,木块对桌面的压力为压,桌面对木块的支持为,木块受到的滑动摩擦力为,下列说法中正确的是
A.与是一对平衡力 B.与是一对平衡力
C.与是一对相互作用力 D.与是一对相互作用力
【分析】平衡力是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
一对相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:、与是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故正确;
、与作用在两个物体上,方向相同,故不是一对平衡力,故错误;
、与是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故错误;
、与不是作用在一条直线上,大小也不同,故不是一对相互作用力,故错误。
故选:。
【点评】此题主要考查了对平衡力和相互作用力的理解。这两种力很容易混淆在一起,一定要找到它们不同的关键之处:平衡力是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;一对相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
14.(2分)下列关于力学现象的解释中正确的是
A.雨滴在空中沿直线匀速下落,是因为雨滴没有受到力的作用
B.人用沿水平方向的力推车,车未动是因为车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
C.小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到惯性的作用
D.踢出去的足球能够继续在地面上滚动,是由于足球受到了力的作用
【分析】(1)物体在平衡力的作用下一定处于处于静止或匀速直线运动状态,二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。
(2)重力的方向总是竖直向下的;
(3)任何物体都有保持原来运动状态不变的性质,这个性质叫惯性。
【解答】解:
、雨滴在空中沿直线匀速下落,原因是受到的重力和空气的阻力是一对平衡力,即合力为0,故错误;
、人用力推车,车未动,车处于平衡状态,水平方向车受到的推力和摩擦力是一对平衡力,故正确;
、小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到竖直向下的重力,故错误;
、踢出去的足球能够继续在地面上滚动,是由于足球具有惯性,故错误。
故选:。
【点评】本题考查了平衡力的辨别和二力平衡条件的应用、惯性知识的应用等,涉及的知识点较多,综合性强,有一定的难度。
15.(2分)如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图中能正确反映弹簧测力计示数和圆柱体下表面到水面的距离的关系的图象是
A. B.
C. D.
【分析】根据浮力的变化得出弹簧测力计示数随深度的变化。浸没前,物体浸入水中越深,受到的浮力越大;浸没后,物体受到的浮力与浸没深度无关。
【解答】解:圆柱体逐渐浸入水中的过程中,浸入水中越深,它排开水的体积越大受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小;浸没后,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,则弹簧测力计的示数也不变。故弹簧测力计的示数是先变小后不变。
故选:。
【点评】本题主要考查的浮力的大小与物体排开液体体积的关系,也考查了学生对实验的分析能力。
二、多选题(共14分,每小题2分.每小题给出的四个选项中,正确答案均多于一个.选对的每小题得2分,选对但不全的得1分,选错或不选的得0分.)
16.(2分)如图所示各种现象中,属于连通器应用的是
A.用低压吸盘搬运玻璃 B.船通过船闸
C.用注射器吸取药液 D.用活塞式抽水机抽水
【分析】上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。
【解答】解:、低压吸盘搬运玻璃,该过程是利用大气压工作的,因此不是连通器;
、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器;
、用注射器吸取药液和活塞式抽水机抽水都是利用大气压工作,因此不是连通器;
故选:。
【点评】本题考查连通器的原理,关键知道连通器是上端开口,底部相连的,液面静止时保持相平。
17.(2分)小雪将一支密度计分别放入两种不同的液体中静止,如图所示。若两种液体的密度分别为、,静止时密度计所受浮力分别为、,则下列判断正确的是
A. B. C. D.
【分析】同一密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计受到的重力;
由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
【解答】解:
(1)密度计漂浮,
,
密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力.故正确、错;
(2),
由图知,密度计排开液体的体积:,
液体的密度:.故错、正确。
故选:。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,利用好密度计漂浮是解此类题目的关键。
18.(2分)关于力的概念,下列说法中正确的是
A.力不能脱离物体而存在
B.没有接触的物体之间也可能产生弹力
C.相互接触的物体之间一定会有力的作用
D.没有接触的物体之间也可能有力的作用
【分析】(1)力是物体间的相互作用,一个物体施力的同时也受到另一个物体的反作用力;
(2)相互接触的物体之间不一定有力的作用,不相互接触的物体之间可能存在力的作用。
【解答】解:、力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在,必须存在施力物体和受力物体,故该选项说法正确;
、产生弹力的条件是两个物体相互接触,并且发生弹性形变,缺一不可,故该选项说法不正确;
、相互接触的物体之间不一定产生力的作用,比如并排放在桌面上的两本书,它们之间就没有力的作用,故该选项说法不正确;
、没有接触的两个物体之间也可以产生力的作用,比如磁铁吸引铁钉,故该选项说法正确。
故选:。
【点评】本题考查了学生对力的概念的理解,属于基础知识的考查,比较简单。
19.(2分)下列说法中不正确的是
A.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
B.通常情况下,大气压强随高度的增加而减小
C.活塞式抽水机是利用大气压力将水由低处抽到高处的
D.船舶高速航行时应避免两艘船靠近并排前进
【分析】(1)著名的实验马德堡半球实验证明了大气压的存在,测出了大气压强值的实验是托里拆利实验;
(2)大气压随着高度的升高而减小;
(3)水泵是利用大气压强来将水抽到高处的;
(4)两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小。水压着船向中间靠近,造成事故。
【解答】解:、著名的马德堡半球实验证实了大气压的存在,首先测出了大气压强值的实验是托里拆利实验,故错误;
、通常情况下,大气压随着高度的升高而减小,正确;
、活塞式抽水机是利用大气压强来将水抽到高处的,没有大气压就不能工作,故正确;
、两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小。水压着船向中间靠近,造成事故。所以船舶航行时应避免两艘靠近并排前进,故说法正确。
故选:。
【点评】此题举出的与大气压有关的生活现象,都是学生平时生活中接触过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。
20.(2分)如图所示,把装满水的溢水杯放在天平的左盘,调节砝码后使天平平衡,在溢水杯的水面轻轻放一木块,木块浮于水面,同时,一部分水从溢水杯中溢出流到旁边的空的小烧杯中。则
A.天平失去平衡,左盘下降
B.天平仍保持平衡
C.木块所受的浮力等于小烧杯中的水所受的重力
D.木块所受的重力等于小烧杯中的水所受的重力
【分析】物体漂浮在液面上时,受到的重力等于浮力;根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力;据此分析。
【解答】解:当木块放入溢水杯后,由阿基米德原理知道,木块受到浮力大小等于排开水所受的重力,即,故正确;
又因为木块漂浮在水面上,木块所受的重力等于水对它的浮力,即,所以,故正确;
当天平第一次平衡时说明左盘中杯子与水的总重力等于右盘中砝码的总重力,天平达到水平平衡;当木块放入溢水杯后,木块浮于水面,同时,一部分水从溢水杯中溢出流到旁边的空的小烧杯中,因为,左盘中的总重不变,根据杠杆平衡条件,天平会重新达到平衡,故错误,正确。
故选:。
【点评】本题考查物体的浮沉条件的应用、阿基米德原理公式的应用;解答本题应理解木块漂浮在水平面时,它的重力等于它排开水的重力。
21.(2分)将一个重为的小球放入盛满水的烧杯中,静止后从杯中溢出重为的水,则下列判断正确的是
A.小球受到的支持力等于
B.小球受到的支持力等于
C.小球受到的重力和支持力的合力为零
D.小球受到的浮力大小为
【分析】由阿基米德原理知道,浸在液体中的物体受的浮力等于物体排开的液体的重力。
【解答】解:
、小球的重力为,排开的水的重力为,即浮力为,由于重力大于浮力,所以小球在水中是下沉的;沉底的小球受到烧杯的支持力的作用,还受到重力和浮力的作用,则小球受到的支持力等于,
故正确,错误;
、小球受到的重力和支持力的合力为浮力的大小,不为零,故错误。
故选:。
【点评】本题考查学生对阿基米德原理的了解与掌握,注意溢出的水和排开的水之间的区别是本题的关键。
22.(2分)如图所示是人和起重机分别将重物从地面提升到高处的情景。其中高台上的重物为人和起重机经过他们各自下方的时钟所显示的时间内完成提升的(忽略滑轮受到的重力和滑轮与轴的摩擦)。根据甲、乙两图所示情景,可判断下列说法中正确的是
A.甲图中人和起重机做功一样多,所以二者功率一样大
B.甲图中人和起重机做功一样多,起重机所用的时间短,所以起重机功率大
C.乙图中人比起重机做功快
D.乙图中起重机比人做功快
【分析】(1)先比较所用时间的长短,然后根据进行比较;
(2)功率反映物体做功的快慢。
【解答】解:、根据图甲可知,起重机在做功的过程中所用的时间短,所用由可知,起重机的功率大,故错误,正确;
、根据图乙可知,相同时间内,起重机做的功多,因此起重机比人做功快,故错误,正确。
故选:。
【点评】本题考查功率计算公式的应用,关键是能从图中读出有用信息。
三、实验题(共38分.33题5分,其余每空1分)
23.(2分)(1)如图1所示,弹簧测力计的示数是 1 。
(2)如图2所示,是以点为支点的杠杆,是作用在杠杆端的力。图中线段与力的作用线在同一条直线上,且.线段 表示力的力臂。(选填“”、“ ”或“”
【分析】(1)读取弹簧测力计示数时,首先要明确其分度值,再根据指针位置读数;
(2)力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。
【解答】解:
(1)弹簧测力计上之间有5个小格,所以一个小格代表,即此弹簧测力计的分度值为;指针在处,所以示数为;
(2)由图可知,是力的作用线,,为支点到力的作用线的距离,所以线段表示力的力臂。
故答案为:(1)1;(2)。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数、力臂概念,注意力臂是从支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离。
24.(2分)某小组用如图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件,杠杆上刻有等间距的刻度线,点为杠杆的支点,另外还有数量足够的质量相同的钩码。
(1)某同学在调节杠杆时,出现如图甲所示的情况,此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右” 调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)调节杠杆水平平衡后,把2个钩码挂在杠杆点左侧的刻线处,如图乙所示,此时为使杠杆能再次在水平位置平衡,则应在杠杆点右侧的刻线处挂 个钩码。
【分析】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
(2)根据杠杆平衡条件做出解答。
【解答】解:
(1)某同学在调节杠杆时,出现如图甲所示的情况,此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向 右调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)设一钩码重为,一格为,根据杠杆平衡条件可知:,所以,需在点挂3个钩码;
故答案为:(1)右;(2)3。
【点评】此题为探究杠杆的平衡条件实验,灵活运用好杠杆平衡条件是解答此题的关键。
25.(3分)如图是小欢利用小桌、砝码、泡沫塑料探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验。
(1)该实验是通过 泡沫塑料的凹陷程度 来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显;
(3)小欢由甲、丙两图所示实验现象得出结论:压力的作用效果与受力面积无关,小欢得到错误结论的原因是 。
【分析】(1)本实验通过泡沫塑料的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。
【解答】解:(1)根据转换法,该实验是泡沫塑料的凹陷程度通过来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象知,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)研究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而甲、丙中压力大小不同,小欢得到错误结论的原因是:没有控制压力大小相同。
故答案为:
(1)泡沫塑料的凹陷程度;(2)压力;(3)没有控制压力大小相同。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
26.(3分)小军和小红利用图甲所示装置探究二力平衡条件。实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块处于静止状态。若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块仍然处于静止状态,为了避免这种现象发生,小军用图乙中所示的小车替换木块进行实验;小红用图丙中所示的硬纸板替换木块进行实验。
(1)小军、小红分别用小车和硬纸板替换木块进行实验的目的是 减小或消除摩擦力对实验的影响 ;
(2)小红在实验中应使用 硬纸板。(选填“轻质”或“厚重”
(3)小红将硬纸板转过一个角度,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。
【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离。
(2)实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响。
(3)根据二力平衡的条件包含的信息中结合其操作会造成什么变化可以得到此题的答案。
【解答】解:(1)甲中,当左右两盘中砝码质量不等,即受到的水平方向的两个拉力不等时,还处于静止状态,是因为桌面对的摩擦力起的作用。换成小车后,将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力;将物体换成纸板,且与桌面不接触,消除了摩擦力。
(2)在实验中,纸板的质量越小,受到的重力越小,若其受到的重力小到可以忽略不计时,细线对纸板的拉力就是处于一条直线上。当受到的重力较大时,由于受重力作用,纸板会下沉一些,细线对纸板的拉力就不会处在一条直线上,对实验产生影响。
(3)将纸板转过一个角度,细线对纸板的拉力不在作用在同一直线上,因此这样做是为了探究力作用在同一直线上对物体平衡的影响。
故答案为:(1)减小或消除摩擦力对实验的影响;(2)轻质;(3)同一直线上。
【点评】本题考查的知识点是探究二力平衡的条件的应用和二力平衡力的概念,此题是实验题,实验题对学生来说是个难点,要强化训练。
27.(3分)在探究液体内部压强特点时,小阳用包有橡皮膜的金属盒(作为探头)与型管(作为压强计)相连通进行实验。
(1)使用前应检查装置是否漏气,当用手指按压(不论是重压还是轻压)橡皮膜时,发现型管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置 漏气 (选填“漏气”、“不漏气” 。
(2)装置调整好后,若将探头先后放在同一容器的、两处,实验现象分别如图甲、乙所示,则可以判断出、两处的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于” 。由此可以得到的结论是:液体内部的压强与 有关。
【分析】(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过型管中两边的液面高度差来反应被测压强大小的,检查装置时,用手按压橡皮膜,若形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)探究液体内部压强的仪器是压强计,形管两端的液面差越大,金属盒受到的压强越大,液体的压强跟液体的密度和深度有关,在液体的密度一定时,液体越深,液体压强越大;
【解答】解:(1)压强计是通过形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,用手按压几下橡皮膜,发现型管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置漏气;
(2)压强计放在甲烧杯中,形管两侧液面高度差较小;压强计放在乙烧杯中,形管两侧液面高度差大,所以;由此可以得到的结论是:液体内部的压强与深度有关。
故答案为:(1)漏气(2)小于; 深度;
【点评】本题考查了液体压强大小的影响因素,利用控制变量法,探究液体压强与液体深度的关系。
28.(3分)小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。
(1)如图(1)所示,向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速大的地方压强 小 (选填“大”、或“小” 。
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图,将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系。
(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是 。
.火车与站台之间有黄色的安全线
.将氢气球放手后,它会漂向空中
.通过拍打衣服清除它上面的灰尘。
【分析】(1)根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。解决此题的关键是要明确向两张纸中间吹起时,两纸中间气体流速与外侧气体流速不同。
(2)机翼的升力:机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小。机翼下方是平面,空气的流速小,压强大这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力。当电风扇吹风时,产生升力,机翼模型对托盘测力计的压力减小;
(3)分析三种情形中所用到的物理知识即可解决问题。
【解答】解:(1)当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。
(2)机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力;
因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力。
因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力,所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了,小于机翼模型的重力,故托盘测力计的示数变小;
(3).当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以火车与站台之间有黄色的安全线,能用上述实验规律进行解释;符合题意;
.将氢气球放手后,它会漂向空中,是因为它受到的浮力大于重力;不能用上述实验规律进行解释。不合题意;
.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性。不能用上述实验规律进行解释。不合题意。
故答案为:(1)小;(2)变小;(3)。
【点评】此题主要考查学生对流体压强和流速的关系的理解和掌握,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
29.(3分)小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关
为了验证猜想,准备了如下器材:带有定滑轮的铁架台、弹簧测力计、平直的长木板、长方体木块(各表面粗糙程度相同)和钩码。
他利用上述器材进行了实验,其主要实验步骤如下:
①将木块平放在水平长木板上组装成如图甲所示的装置。水平匀速拉长木板,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加钩码,如图乙所示。水平匀速拉长木板,记下弹簧测力计的示数。
请根据小明的实验操作,回答下列问题:
(1)通过实验步骤①②可验证猜想 一 。(选填“一”“二”或“三”
(2)要完成对“猜想二”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,请你写出所需增加的实验器材和下一步的实验方案。 。
【分析】只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小。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,根据图中现象得出结论。
【解答】解;
(1)通过实验步骤①②可知,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,故探究的是滑动摩擦力与压力大小的关系,即可验证猜想一;
(2)要完成对“猜想二”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,保持压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,将①中的长木板换成上表面粗糙一些的长木板,改变接触面的粗糙程度,组装成如图甲所示的装置。匀速拉粗糙长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
故答案为:(1)一;
(2)将①中的长木板换成上表面粗糙一些的长木板,改变接触面的粗糙程度,组装成如图甲所示的装置。匀速拉粗糙长木板,记下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
【点评】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。
30.(9分)如图所示是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。
(1)按不重复操作的前提下,请你排出最科学合理的顺序是 、、、 。
(2)实验中的所用圆柱体的重力为 。
(3)在情景图中存在的错误是 。
(4)纠正错误后,继续实验,在情景中,圆柱体受到的浮力 ;圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强 (选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变” ;圆柱体在水面下匀速下沉但未触底的过程中,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小” 。
(5)圆柱体排开的水所受的重力 。
(6)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受到的重力;该结论 (选填“适用”或“不适用” 于气体中。
【分析】(1)(3)对于实验的合理顺序,我们应把握住两点:一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重;二是物块要先测重力,将溢水杯装满水,再直接浸入水中才不会重复;
(2)图实验中弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力;
(4)由图和,利用可求得圆柱体受到的浮力;
纠正错误后,即溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由分析水对溢水杯底的压强;
圆柱体在水面下匀速下沉但未触底的过程中,圆柱体排开水的体积不变,利用分析弹簧测力计的示数;
(5)圆柱体排开水所受的重力;
(6)根据与的数据分析,且该结论同样适用于浸在气体中的物体。
【解答】解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重。然后再测出物体的重力,将溢水杯装满水,并直接浸入水中观察测力计的示数。最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。所以,合理的顺序应为:、、、。
(2)由图知道,实验中弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力,即圆柱体的重力
(3)由图知道,中存在问题,即溢水杯没有装满水。
(4)由图知道,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数,则圆柱受到的浮力
纠正错误后,即溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由知道,水对溢水杯底的压强保持不变。
圆柱体在水面下匀速下沉但未触底的过程中,圆柱体排开水的体积不变,所受的浮力不变,故弹簧测力计的示数将不变。
(5)由图知道,小桶和水的总重力,由图知道,空小桶的重力,所以,圆柱体排开水所受的重力
(6)由以上计算知道,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
该结论即阿基米德原理,且该结论同样适用于浸在气体中的物体,求物体受到气体的浮力。
故答案为:(1)、、、;(2)4;(3)溢水杯没有装满水;(4)1;保持不变;不变;(5)1;(6)等于;适用。
【点评】从实验的目的出发,根据实验要求,明确先测空小桶的重是合理安排实验顺序的关键。实验中要探究的是浮力大小与物体排开液体的重力的关系,围绕这一核心便可对测量的结果进行有针对性的分析。
31.(2分)探究性实验:为了测出普通玻璃的密度,某同学利用一个普通玻璃制成的无盖小瓶、一个量筒和适量水,作了如下实验:
(1)在量筒内倒入的水;
(2)让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上(如图甲),此时水面在刻度线处。
(3)让小瓶口朝下沉没水中(如图乙),此时水面在刻度线处。
则根据以上数据可知:小空瓶的质量是 30 ;制造小瓶的玻璃的密度 ;
【分析】①小空瓶漂浮在水面上,小空瓶的重力等于浮力,浮力等于小空瓶排开水的重力,求出小空瓶的质量。
②小空瓶的体积等于其浸没水前后水面对应刻度值的差,知道小空瓶的质量和体积,根据密度公式求出小空瓶玻璃的密度。
【解答】解:(1)在量筒内倒入的水;
(2)让小空瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上,此时水面在刻度线处。
小空瓶漂浮时排开水的体积:。
(3)小空瓶的重力等于浮力,浮力等于小空瓶排开水的重力,
,
小空瓶的质量:,
小空瓶的体积:,
小瓶的玻璃的密度:。
故答案为:(3)30;。
【点评】小空瓶漂浮在水面上,根据空瓶的重力等于浮力,浮力等于小空瓶排开水的重力,这是本题的关键。
32.(3分)实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒、质量不等的滑轮2个。小华选用这些器材,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与动滑轮所受的重力是否有关”。小华的主要实验步骤如下:
①调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力,分别用和表示。如图所示组装实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用表示,绳子自由端移动的距离用表示,钩码上升的高度用表示。用弹簧测力计测出,用刻度尺分别测出、,并把测量数据记录在表格中。
②改变动滑轮下所挂钩码的数量,保证动滑轮和钩码上升的高度不变,仿照步骤①分别测量对应的、,用弹簧测力计测出动滑轮下所挂钩码的重力,并把测量数据记录在表格中。
③据算出总功,并将记录在表格中。根据以上叙述,回答下列问题。(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计)
(1)小华计划探究问题的自变量是: 被提升物体所受重力 ;
(2)小华的探究过程中存在的问题: ;
(3)请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施: 。
【分析】探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,根据控制变量法,应保持动滑轮重力不变,改变被提升物体的重力。分别测出物体的重力与所做的总功并比较大小关系。
【解答】解:(1)根据控制变量法,要探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,需要控制动滑轮质量不变,改变被提升物体所受重力,所以自变量是被提升物体所受重力;
(2)根据控制变量法,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与动滑轮所受的重力是否有关”,应控制被提升的物重”(或“钩码所受重力” 不变,只改变“动滑轮所受重力”;
(3)由(2)知,应测出不同动滑轮所受的重力,同时测算出做的总功,故改正措施:
将第②步改为:换用另一个动滑轮,用测力计测出该动滑轮所受的重力,按上图所示组装实验器材,保证所挂钩码数量和钩码上升高度不变,仿照步骤①分别测量对应的、.并把、、的数据记录在表格中。
故答案为:(1)被提升物体所受重力;
(2)没有改变“动滑轮所受重力”、没有控制“被提升的物重”(或“钩码所受重力” 不变;
(3)将第②步改为:换用另一个动滑轮,用测力计测出该动滑轮所受的重力,按上图所示组装实验器材,保证所挂钩码数量和钩码上升高度不变,仿照步骤①分别测量对应的、.并把、、的数据记录在表格中。
【点评】本题探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,考查控制变量法的运用及评估能力。
33.(4分)实验桌上有满足实验需要的如下器材:调好的弹簧测力计、铝块、细线、两个分别装有适量水和酒精的大烧杯(水和酒精的密度已知)。小明要利用上述器材设计一个实验证明:浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整,并画出实验数据记录表格。
(1)将铝块用细线系好,挂在弹簧测力计下,测出此时测力计读数.将以及水和酒精的密度记在实验数据记录表格中;
(2)将步骤(1)中用细线系好的铝块浸没在烧杯内的水中,铝块不接触烧杯,记录此时测力计的示数,将记录在实验数据记录表格中;
(3) 将铝块从水中拿出擦干,仿照步骤②再将铝块浸没在另一烧杯内的酒精中,做实验,并将的数据记录在实验数据记录表格中 ;
(4)根据 分别计算出2次的,并记在实验数据记录表中,请写出实验数据记录表。
【分析】实验步骤设计:利用称重法测量铝块浸没水中和酒精中受到的浮力,记录表格中;
实验记录表格,根据需要测量的数据(铝块重、铝块浸没不同液体中弹簧测力计的示数、受到的浮力)设计记录表格。
【解答】解:实验步骤:
(1)将铝块用细线系好,挂在弹簧测力计下,测出此时测力计读数.将以及水和酒精的密度记在实验数据记录表格中;
(2)将步骤(1)中用细线系好的铝块浸没在烧杯内的水中,铝块不接触烧杯,记录此时测力计的示数,将记录在实验数据记录表格中。
(3)将铝块从水中拿出擦干,仿照步骤②再将铝块浸没在另一烧杯内的酒精中,做实验,并将的数据记录在实验数据记录表格中。
(4)根据,分别计算出2次的数据,并记在实验数据记录表中。
实验数据记录表:
故答案为:(3)将铝块从水中拿出擦干,仿照步骤②再将铝块浸没在另一烧杯内的酒精中,做实验,并将的数据记录在实验数据记录表格中。
(4);见上表。
【点评】此题考查了浮力的测量,利用好称重法是本题的关键,涉及到实验步骤设计、实验记录数据表格的设计,有一定的难度。
四、科普阅读题(共4分)
34.(4分)气体压强与温度的关系
小丽在研究一定质量的气体的压强时,做了下面两个实验,请根据实验现象作答:
(一堵住打气筒的出口,打气筒的活塞越向下压越费力。此现象表明在温度不变的条件下,一定质量气体的体积越小,气体的压强越大。
(二小丽又想到了这样一个问题:如果保持这些气体的体积不变,它的压强会不会随着温度的变化而变化呢?
针对这一问题,她经过思考,提出了两种猜想:
(1)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越大;
(2)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越小。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小丽进行了如图的实验:
在烧瓶中封入一定质量的某种气体,烧瓶的一端连接在压强计上。将烧瓶放入水中,通过温度计可以测得水的温度,也就是瓶中气体的温度。
给水槽中的水加热,通过不断调整压强计以保持瓶中的气体体积不变,并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值。经过一段时间,实验数据记录如下:
气体的温度
20
30
40
50
气体的压强
小丽对上述数据进行了归纳分析,看出了在这种情况下,气体的压强与温度的某种关系。经过进一步思考,得出了一个初步的结论,并且验证了自己其中一种猜想是正确的。
根据你刚才的阅读,请回答下列问题:
(1)在温度不变的条件下,一定质量气体的体积越小,气体的压强越 大 。
(2)通过小丽的实验可以得出的结论是:一定质量的气体,在体积保持不变时, 。
(3)在夏天,小宇将自行车车胎中的气打得足足的,准备出去游玩。路上遇到同学小周,于是他就将自行车停放在烈日下,与小周聊天。正聊在兴头上,猛听得“砰”的一声巨响,车胎爆裂!这是怎么回事?请你用刚才探究出的结论解释一下: 。
【分析】(1)气体的质量不变,体积越小,压强就越大;
(2)(3)气体压强的大小与温度有关,在质量和体积不变时,温度越高,压强越大。
【解答】解:
(1)堵住打气筒的出口,打气筒的活塞越向下压越费力。此现象表明在温度不变的条件下,一定质量气体的体积越小,气体的压强越大。
(2)分析表格内的气体压强随温度的变化而变化的关系可知:一定质量的气体,在体积保持不变时,它的温度越高,其压强越大。
(3)自行车车胎打足气后,气体的质量一定,体积不变,放在烈日下,车胎内的气体温度升高,车胎内气体的压强增大,大于大气压,因而车胎爆裂。
故答案为:(1)大;(2)温度越高,压强越大;
(3)自行车车胎打足气后,气体的质量一定,体积不变,放在烈日下,车胎内的气体温度升高,车胎内气体的压强增大,大于大气压,因而车胎爆裂。
【点评】本题考查了探究气体压强与哪些因素有关的实验,明确文中包含的知识是解题的关键。
五、计算题(共14分,34题4分,35题5分,36题5分.)
35.(5分)图中平底茶壶的质量是,底面积是、内盛的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为的水平桌面中央。
试求:
(1)水对茶壶底部产生的压强和压力;
(2)茶壶对桌面的压力和压强。
【分析】(1)已知壶内的水深,先用计算水对壶底的压强,再用计算压力。
(2)算出壶和水的重力,即为茶壶对桌面的压力,再用求压强。
【解答】解:(1)壶内水的深度,
水对壶底的压强;
水对壶底的压力。
答:水对茶壶底部产生的压强是,压力是。
(2)茶壶对桌面的压力等于水和壶的总重力:
,
。
答:茶壶对桌面的压力是,压强为。
【点评】本题考查重力、压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,最容易出错的是受力面积的判断,本题给出了水平桌面的面积,这是一个陷阱,受力面积指的是两个物体相互接触的面积,所以做题的时候一定要注意。
36.(5分)如图,一个金属块挂在弹簧测力计下端时示数是,若把金属块全浸在水中,弹簧测力计的示数是,已知竖直容器的底面积为,求:
(1)金属块受到的浮力是多少?
(2)金属块的体积是多少?
(3)金属块的密度?
【分析】(1)物体所受浮力等于物体在空气中的重力减去在水中的重力;
(2)根据阿基米德原理求出排开水的体积,就等于物体体积;
(3)已知重力,可求质量,质量除以体积就等于密度。
【解答】解:(1)金属块受到的浮力为:
;
(2)金属块浸没在水中,体积等于它排开水的体积,
根据阿基米德原理知,金属块的体积为:
;
(3)金属块的密度为:
。
答:(1)金属块受到的浮力是;
(2)金属块的体积是;
(3)金属块的密度是。
【点评】本题考查了浮力的计算方法、阿基米德原理以及密度的计算等,属于基础题,难度不大。
37.(5分)用如图所示滑轮组提升重物,人用的拉力作用在绳的自由端,使重的物体在内匀速上升了,不计绳重和摩擦,求:
(1)有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组匀速提升重物的机械效率。
【分析】(1)知道物重、提升的高度,利用求拉力做的有用功;
(2)由图可知,,绳端移动的距离,利用求拉力做的总功,再利用求拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:
(1)有用功:
;
(2)由图可知,则绳端移动的距离,
拉力做的总功:
;
拉力的功率:
;
(3)滑轮组的机械效率:
。
答:(1)有用功为;
(2)拉力的功率为;
(3)滑轮组匀速提升重物的机械效率为。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算,明确有用功、总功的含义是关键。
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日期:2020/10/16 1:07:14;用户:初中物理+张天莉;邮箱:younzx8@xyh.com;学号:37084881
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