福建省莆田市城厢区哲理中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
展开这是一份福建省莆田市城厢区哲理中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题,共21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。
2020-2021学年福建省莆田市城厢区哲理中学八年级(下)期中物理试卷
一、单选题
1.历史上第一位用实验方法测出大气压强数值的科学家是( )
A.牛顿 B.托里拆利 C.阿基米德 D.伽利略
2.下列物体重力最接近1N的是( )
A.一枚大头针 B.一头奶牛 C.两个鸡蛋 D.一张书桌
3.如图所示的四个力中,有一个力的作用效果与其他三个不同,它是( )
A.熊猫攀树的力 B.人对跳板的压力
C.地球对卫星的引力 D.汽车对地面的压力
4.如图所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.受力面积有关
5.如图,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.8N B.4N C.2N D.0
6.目前人类发射的探测器已经飞出了太阳系,如果探测器所受的外力全部消失,那么探测器将( )
A.沿原路返回地球
B.沿原方向做匀速直线运动
C.沿原方向做加速直线运动
D.沿原方向做减速直线运动
7.天平静止在水平桌面上,下列选项中,属于一对平衡力的是( )
A.天平受到的重力和天平对桌面的压力
B.天平受到的重力和桌面对天平的支持力
C.天平对桌面的压力和桌面对天平的支持力
D.天平对桌面的压力和天平对地球的吸引力
8.如图所示,冰壶比赛时由于运动员既要滑行,又要在刷冰时用力蹬地,滑行脚和蹬冰脚需要分别穿上塑料底和橡胶鞋,则塑料底和橡胶底的作用是( )
A.塑料底是为了减小摩擦,橡胶底是为了增大摩擦
B.塑料底是为了增大摩擦,橡胶底是为了减小摩擦
C.塑料底和橡胶底都为了增大摩擦
D.塑料底和橡胶底都为了减小摩擦
9.在日常生活中,有时需要增大压强,有时需要减小压强,在如图所示的事例中,属于增大压强的是( )
A.坦克装宽大的履带 B.书包背带做得较宽
C.斧刃磨得很锋利 D.在铁轨下面铺枕木
10.下列主要利用大气压原理工作的是( )
A.船闸 B.密度计 C.轮船 D.气压计
11.如图为一种爬杆机器人,仅凭电池提供的能量,就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行,在此过程中( )
A.机器人的运动状态发生了改变
B.机器人在竖直方向上只受重力和摩擦力
C.机器人所受摩擦力方向竖直向下
D.以杆为参照物,机器人是静止的
12.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.活塞式抽水机
C.下水道存水弯 D.乳牛自助喂水器
13.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置.如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别pA和pB,水瓶对桌面的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA<pB,FA=FB D.pA=pB,FA<FB
(多选)14.两个完全相同的圆柱形容器甲,乙,原来都装有同样多的水,放置在水平桌面上,将体积相等的不同物体A、B分别轻轻放入甲、乙中,A漂浮,B悬浮,水都没有溢出。下列判断正确的是( )
A.A、B的密度关系是ρA>ρB
B.A、B受到的浮力关系是F浮A<F浮B
C.甲、乙中水对容器底的压强关系是p甲<p乙
D.甲、乙对桌面的压强关系是p甲′=p乙′
15.如图所示,当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2.则物块的密度为( )
A. B. C. D.
16.如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块和地面的接触面积分别为S、S'(S<S'),对地面的压强相等。将甲、乙均顺时针旋转90°,此时甲、乙和地面的接触面积分别为S'、S,对地面的压强分别为p甲、p乙.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为△p甲、△p乙,则( )
A.p甲<p乙,△p甲=△p乙 B.p甲>p乙,△p甲=△p乙
C.p甲>p乙,△p甲>△p乙 D.p甲<p乙,△p甲<△p乙
二、填空题
17.游泳时小涛向后划水以获得向前的力,这说明力的作用是 ;到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这表明作用力改变了他的 。
18.重为400N的物体静止在水平地面上,当用大小为320N的竖直向上拉力拉物体时,则地面对物体的支持力是 N;当竖直向上的拉力为 N时,物体对地面的压力为零。
19.在水平地面上,用15N的水平推力推重为30N的物体,物体刚好能做匀速直线运动,则物体所受到的摩擦力为 N;当水平推力变为20N时,摩擦力大小为 N。
20.在液体中流速越大的位置压强越 。一艘轮船停泊在平静的海里,突然发现不远处有一危险漂浮物,为不触碰危险物,使用消防水管喷水(不便于直接喷危险物)使它远离轮船,在图所示中水管应沿着 喷水 (选填“01O2”或“P1P2”)
21.如图所示,将一个鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,则鸡蛋的密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。在鸡蛋完全浸没水中后的下沉过程中,所受浮力的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.如图所示,放在水平面上由同种材料制成的左右两个均匀实心圆柱体,高度均为h0,质量比为1:3,则左右两个圆柱体的底面积比为 ;将两圆柱体沿水平方向截去某一相同的高度h,并将所截去的部分叠放至对方剩余部分上表面,叠放后新组合的两物体对水平面的压强比为3:1,则所截的高度h与原高度h0的比h:h0= 。
三、作图题
23.如图所示,物体A在斜面上静止,画出A受到摩擦力和物体A对斜面的压力的示意图。
24.如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图。
四、简答题
25.用尺子用力击打一摞棋子中的一个,该棋子飞出而上面的棋子又落回原位置。你能解释为什么吗?
五、实验题
26.如图1所示,是小明在探究“阻力对物体运动的影响”活动中的实验过程。
(1)本实验多次用到控制变量的方法,如:
①实验中让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下是为了 。
②为了不使竖直方向上的力对小车的运动产生影响,应让毛巾、木板、玻璃所在表面保持 。
(2)实验中通过观察、比较小车在不同表面上运动的距离,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢.由此可推论:如果运动的物体不受力,它将 ;同时也能说明力是改变物体 的原因。
若水平地面绝对光滑,不考虑阻力,请在图2中大致画出小车在光滑平面上运动的v﹣t图像。
27.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的,可是实验开始后,同学们纷纷反映甲、乙两次实验现象不明显,请你提出改进的意见: ;
(2)改进实验后,通过比较图甲和图乙,说明 ,压力的作用效果越明显;
(3)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的AB两块,如图丁所示,小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论:压力的作用效果与受力面积大小无关,你认为他在探究过程是否正确?理由是? 。
28.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)压强计是通过观察两端液面的 来观察液体压强大小。如果所用的压强计U形管中可以选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体,ρ水银>ρ水>ρ酒精为了使实验现象更明显,小明应选择三种液体中的 装入U形管。
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是 (选填“A”或“B”);
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较乙、丙实验可知:在同种液体中,液体内部压强随液体 的增加而增大;
(4)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 进行比较。
29.如图所示,是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作,请你回答下列问题:(g取10N/kg)
(1)分析图①②③,说明浮力的大小与 有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,可选用 图进行操作。
(3)物体A浸没在水中时,受到的浮力是 N,物体A的体积是 m3。
(4)用图中实验数据计算盐水的密度是 kg/m3。
(5)该实验主要运用的科学探究方法是 。
30.如图所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿方向拉着木块做匀速直线运动,这样做便于根据 知识从而测量出滑动摩擦力的大小。
(2)观察图甲、乙发现弹簧测力计的示数F1<F2,由此可知,在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)观察图甲、丙发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:压力一定时, ,滑动摩擦力越大。
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图二所示。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动,请回答下列问题:
①为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 (填选项前的编号)。
A.木板的质量m1
B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3
D.托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f= (用已知和测量的物理量符号表示)。
六、计算题
31.一辆汽车总质量为5000kg,在水平路面上做匀速直线运动,受到的阻力是车重的0.05倍。问
(1)汽车受到地面的支持力为多大?
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车牵引力为多大?
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的阻力是多大?(要求写出计算过程并且说明理由,g取10N/kg)
32.一个圆柱形物体重10N,底面积为40cm2,挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为6N,如图甲所示。g取10N/kg,求:
(1)物体受到的浮力?
(2)物体的体积?
(3)将该物体从水中取出,擦干表面的水,正放在水平桌面上,如图乙所示。物体对水平桌面的压强是多少?
33.如图(a)所示,薄壁密闭长方体容器置于水平地面上,容器对地面的压强p容为245帕。现在容器中装入深度h为0.2米的水,如图(b)所示。
①求容器底部受到水的压强p水。
②若将密闭容器放倒在水平地面上,如图(c)所示,此时水对容器底部的压强p水′为784帕,求此时水的深度h水′和容器对地面的压强p容′。
2020-2021学年福建省莆田市城厢区哲理中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1.【解答】解:A、牛顿发现了运动三大定律;
B、托里拆利第一个测出了大气压的值;
C、阿基米德得出了浮力定律,即阿基米德原理;
D、伽利略用实验证实了日心说。
故选:B。
2.【解答】解:A、一枚大头针的质量非常小,受到的重力也非常小,一般不超过0.01N,故A不符合题意;
B、一头奶牛的质量在300kg左右,受到的重力大约为G=mg=300kg×10N/kg=3000N左右,故B不符合题意;
C、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故C符合题意;
D、一张书桌的质量在15kg左右,受到的重力为G=mg=15kg×10N/kg=150N,故D不符合题意。
故选:C。
3.【解答】解:ABD中,力改变了物体的形状,C中地球对卫星的引力改变了卫星的运动状态。
故选:C。
4.【解答】解:
由图可看出,力的大小和方向相同,作用点A、B不同,在B点比A点更易夹碎核桃,说明力的作用效果与作用点有关。
故选:C。
5.【解答】解:弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的,静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态,受到的就一定是平衡力;
弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了4N的力,所以弹簧测力计的示数为4N。
故选:B。
6.【解答】解:牛顿第一定律告诉我们:一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
探测器在外力消失之前是运动的,那么在外力消失之后,由于它不受任何力的作用,所以它的运动状态就不会发生改变,只能沿直线永远的匀速运动下去。
故选:B。
7.【解答】解:A、天平受到的重力和天平对桌面的压力作用在不同的物体上,且它们方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B、天平受到的重力和桌面对天平的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、天平对桌面的压力和桌面对天平的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、天平对桌面的压力和天平对地球的吸引力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
8.【解答】解:相同条件下,橡胶比塑料粗糙,塑料底是为了减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,橡胶底是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故选:A。
9.【解答】解:A、坦克装宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故A不合题意;
B、书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故B不合题意;
C、斧刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。故C符合题意;
D、在铁轨下面铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故D不合题意;
故选:C。
10.【解答】解:A、船闸的原理先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,应用了两次连通器,故A不符合题意。
B、密度计的设计利用了物体的浮沉条件,即让密度计在液体中漂浮,则可知密度计在任何液体中所受浮力都等于密度计的重力。故B不合题意;
C、轮船漂浮在水面上,受到的浮力等于自重,是利用浮力工作,故C不合题意;
D、气压计是测气压的工具,利用大气压所能支持的水银柱高度来表示大气压的大小。是利用大气压原理工作的,故D符合题意。
故选:D。
11.【解答】解:
A、爬杆机器人沿杆竖直向上匀速爬行时,做匀速直线运动,运动状态保持不变,故A错误;
B、机器人在竖直方向上只受重力和摩擦力作用,故B正确;
C、机器人受到的重力竖直向下,在竖直向上匀速爬行时摩擦力与重力平衡,所以受摩擦力方向竖直向上,故C错误;
D、以杆为参照物,机器人和杆之间的位置发生了变化,所以机器人运动的,故D错误。
故选:B。
12.【解答】解:A、茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器,符合上端开口、下部连通的特点,故A不合题意;
B、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是利用连通器原理工作的,故B符合题意;
C、下水道存水弯符合上端开口、下部连通的特点,是连通器,故C不合题意;
D、乳牛自动喂水器,符合上端开口、下部连通的特点,是连通器,故D不合题意。
故选:B。
13.【解答】解:(1)由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即pA<pB;
(2)因为是同一个未装满水且密闭的矿泉水瓶,且水瓶对桌面的压力等于水和矿泉水瓶的总重力,所以两种情况下水瓶对桌面的压力相等,即FA=FB,故C正确,ABD错误.
故选:C。
14.【解答】解:A、因A漂浮,B悬浮,根据物体沉浮条件可知:ρA<ρ水,ρB=ρ水,则:ρA<ρB,故A错误;
B、已知A、B体积相等,由图可知:VA排<VA,VB排=VB,则:VA排<VB排,由于A、B都是放入水中,所以根据F浮=ρ液gV排可知:F浮A<F浮B,故B正确;
C、由于甲、乙都装有同样多的水,VA排<VB排,则甲容器水上升的高度小于乙容器上升的高度,由p=ρ液gh可知,两容器中水对底部的压强关系p甲<p乙,故C正确;
D、因ρA<ρB,且两物体的体积相同,则根据G=mg=ρVg可知两物体所受重力关系为:GA<GB,又因两相同的容器中装有相同质量的水,则水和容器的总重力相同,在水平桌面上总压力等于容器、水以及物体总重力,所以,容器对桌面的压力关系为F甲<F乙,由于两容器的底面积相同,则容器对桌面的压强关系是:p甲′<p乙′,故D错误。
故选:BC。
15.【解答】解:设物块的密度为ρ,体积为V,根据G=mg和ρ=可得物块的重力G=ρVg,
当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块受到的浮力F浮1=m1g,
物块漂浮,则F浮1=G,即m1g=ρVg,
有:ρ=①
当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块受到的浮力F浮2=m2g,
物块沉底,则F浮2=ρ2gV排=ρ2gV,即m2g=ρ2gV,
有:V=②
将②代入①可得,ρ=ρ2。
故选:D。
16.【解答】解:(1)甲、乙的底面积分别为S、S'(S<S'),甲乙压强相等,根据 F=pS知甲对水平地面的压力小于乙对水平地面的压力,所以甲的重力<乙的重力。
甲乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、S,甲的受力面积增大,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强减小,乙的受力面积减小,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强增大,由于原来甲乙对水平地面的压强相等,所以旋转后甲对水平地面的压强小于乙对水平地面的压强,即p甲<p乙。
(2)△p=p﹣p'=﹣=因为面积变化相同,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,所以甲对水平地面的压强变化量小于乙对地面的压强变化量即△p甲<△p乙。
故选:D。
二、填空题
17.【解答】解:游泳时小涛向后划水以获得向前的力,是由于手给水一个向后的作用力,由于力的作用是相互的,故水会给手一个向前的力;即手和水之间的作用力是相互的。到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这表明作用力改变了他的运动状态。
故答案为:相互的;运动状态。
18.【解答】解:
重400N的物体放在水平地面上,当用320N的力竖直向上提它时提不动,物体还静止,物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力而平衡,则地面对物体的支持力F压=F支=G﹣F拉=400N﹣320N=80N,
因拉力和重力的方向是相反的,当竖直向上的拉力F拉′=G=400N时,物体对地面的压力为零。
故答案为:80;400。
19.【解答】解:
用15N的水平推力推物体,物体在水平地面上做匀速直线运动,物体水平方向上受到推力和摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以摩擦力是15N;
若将推力增大到20N时,物体对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,还是15N。
故答案为:15;15。
20.【解答】解:因为在液体中流速越大的位置压强越小,如果消防水管喷水时,沿着“01O2”喷水,这样会造成危险物之间流速增大,压强变小,这样危险物靠近轮船一侧的水流速度大,另一侧的水流速小,根据流体压强与流速的关系可知:危险物靠近轮船一侧水的压强小于危险物另外一侧水的压强,在这个压强差造成的压力差的作用下,危险物会向轮船靠拢,出现与轮船相撞的情形。因此水管应沿着 P1P2喷水,正好相反,使它远离轮船。
故答案为:小;P1P2。
21.【解答】解:由于鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,根据浮沉可知:鸡蛋的密度大于水的密度。
在鸡蛋完全浸没水中后的下沉过程中,鸡蛋排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知:所受浮力的大小不变。
故答案为:大于;不变。
22.【解答】解:
(1)已知同种材料制成的左右两个均匀实心圆柱体,密度相同,高度均为h0,质量比为=,
根据ρ=可得,两个圆柱体的体积之比:
===;
因为高度均为h0,
所以两个圆柱体的底面积比:
===;
(2)水平地面上的物体对水平面的压力等于其重力,
将两圆柱体沿水平方向截去某一相同的高度h,并将所截去的部分叠放至对方剩余部分上表面,叠放后新组合的两物体对水平面的压强比为3:1,
根据G=mg、ρ=和V=Sh,并结合题意可得:
==,
化简可得:h0=2h,
则所截的高度h与原高度h0的比h:h0=1:2。
故答案为:1:3;1:2。
三、作图题
23.【解答】解:
物体静止在斜面上,受到的摩擦力方向与斜面平行向上,作用点在重心;物体对斜面的压力与斜面相垂直,作用点在接触面上(中心),受力示意图如下:
;
24.【解答】解:过球心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出重力和浮力,二者大小相等,并标出G和F浮,如下图所示:
四、简答题
25.【解答】答:击打棋子前,棋子是静止的;击打某一棋子后,这一棋子因受力改变运动状态而运动,上面的棋子由于惯性还要保持原来的静止状态,在重力作用下又落回原位置。
五、实验题
26.【解答】解:(1)①使小车从同一高度滑下,目的是让小车到达水平面就具有相同的速度;
②当物体在水平面上时,重力和支持力是一对平衡力,可以相互抵消,故让毛巾、木板、玻璃所在表面保持水平,这样不会在竖直方向上对小车的运动产生影响;
(2)由图示实验可知:水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车的距离越远,小车速度变化越慢。从实验可以得出,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越远;假若平面足够光滑,小车在水平方向不受力,小车的运动速度将不变,它将做匀速直线运动;阻力会改变物体的运动状态,故力是改变物体运动状态的原因;
由以上可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远;如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将做匀速直线运动;匀速直线运动在v﹣t图线上是一条平行于时间轴的直线,如图所示:
。
故答案为:(1)①使小车到达水平面时具有相同的速度;②水平;(2)匀速直线运动;运动状态;如上图所示。
27.【解答】解:
(1)根据转换法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。因为沙子受压形变明显,所以我们可以用沙子代替海绵来完成实验(另外,也可换用质量更大的砝码来增大压力,使海绵的形变更明显一些);
(2)通过比较图甲和图乙知,受力面积相同,压力大小不相同,压力作用效果不同,说明受力面积一定时,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等,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,对支持面的压力大小发生了改变,故他在探究过程中存在的问题是:没有控制压力大小不变。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;用沙子代替海绵来完成实验(或换用质量更大的砝码);(2)受力面积一定时,压力越大;(3)不正确,没有控制压力大小不变。
28.【解答】解:
(1)根据转换法,压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小;
如果被测压强大小相同,根据p=ρgh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,小明应该选择染色的酒精装入U形管中;
(2)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B;
(3)比较图乙和图丙知,两杯中的液体密度相同、金属盒所处的深度不相同,深度越深,高度差越大,压强越大,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大;
(4)要探究液体内部压强是否与液体密度有关,需要控制液体的深度相同,液体的密度不同,故选丙、丁两次实验即可。
故答案为:(1)高度差;酒精;(2)B;(3)深度;(4)丙、丁。
29.【解答】解:(1)由图②③所示实验可知,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计所示不同,由图①②③所示实验可知,物体排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)根据控制变量法知要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同,深度不同,图③④符合题意;这种研究问题的方法叫做控制变量法。
(3)由图①知,物体的重力G=4.0N,物体完全浸没在水中时拉力F=2.0N,物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F=4.0N﹣2.0N=2.0N,
由F浮=ρ液gV排得,物体的体积V=V排===2×10﹣4m3;
(4)物体浸没在盐水中时受到的浮力F浮′=G﹣F′=4.0N﹣1.8N=2.2N,
因物体在水和盐水中排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρgV排可得:
V=V排
=
整理可得,盐水的密度:
ρ盐水=•ρ水=×1.0×103kg/m3=1.1×103kg/m3。
(5)由(2)知本实验用到了控制变量法。
故答案为:
(1)排开液体的体积;(2)③④;(3)2;2×10﹣4;(4)1.1×103;(5)控制变量法。
30.【解答】解:(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,根据二力平衡的条件可知,必须让木块保持匀速直线运动,。
(2)甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力不同,发现弹簧测力计的示数F1<F2,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)甲、丙两图压力相同,接触面粗糙程度不同,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)①因为图2的设计中,对木块的拉力来自托盘的砝码的总重力,所以为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4;
②木块的滑动摩擦力表达式为f=m4g。
故答案为:(1)二力平衡;(2)压力;(3)接触面的粗糙程度越大;(4)①D;②m4g。
六、计算题
31.【解答】解:
(1)汽车的重力:
G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N;
汽车在水平路面上做匀速直线运动,竖直方向上重力与支持力为平衡力,即F支=G=5×104N;
(2)因小车做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以汽车的牵引力为:
F=f=0.05G=0.05×5×104N=2500N;
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动时,汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以汽车受到的阻力不变,仍为2500N。
答:(1)汽车受到地面的支持力为5×104N;
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车牵引力为2500N;
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的阻力为2500N。
32.【解答】解:
(1)由题意知物体重力G=10N;
当圆柱形物体浸没在水中,弹簧测力计的示数F示=6N,
则圆柱形物体浸没在水中时所受的浮力:
F浮=G﹣F示=10N﹣6N=4N;
(2)由F浮=ρ水V排g可得物体的体积:
V=V排===4×10﹣4m3;
(3)放在水平桌面的物体,对水平面的压力等于重力,即F=G=10N,受力面积S=40cm2=40×10﹣4m2,
物体对水平桌面的压强是p===2.5×103Pa。
答:(1)物体受到的浮力为4N;
(2)物体的体积为4×10﹣4m3;
(3)物体对水平桌面的压强2.5×103Pa。
33.【解答】解:
①容器底部受到水的压强:
p水=ρgh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;
②将密闭容器放倒在水平地面上,此时水的深度:
h水'===0.08m;
因容器内水的体积不变,
所以,水的体积V水=Sbhb=Schc,
则Sc=Sb=×Sb=2.5Sb,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Schcg=p水′Sc,
所以,c图中容器对地面的压强:
p容′===p水′+=p水′+=p水′+=784Pa+=882Pa。
答:①容器底部受到水的压强为1960Pa;
②此时水的深度为0.08m,容器对地面的压强为882Pa。
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