福建省泉州市南安市2021-2022学年八年级下学期期中物理试题
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一、选择题:本题共16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题意。
1.(2分)滑雪是2022年冬奥会的比赛项目之一。滑雪板底板较宽是为了( )
A.增大对雪地的压强 B.减小对雪地的压强
C.增大对雪地的压力 D.减小对雪地的压力
2.(2分)小雨同学通过绳子拉着一石块在水平桌面上做匀速圆周运动,假设它受到的力全都消失,则该石块将( )
A.做匀速直线运动 B.继续做匀速圆周运动
C.落到地面上 D.立即停止运动
3.(2分)有一实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为15N,当把物体的一半体积浸入水中时,测力计的示数为6N。则此时物体受到的浮力是( )
A.9N B.6N C.18N D.15N
4.(2分)列车驶过车站时,站台上的人必须站在安全线以外的区域。因为这时列车周围的空气( )
A.流速增大,压强减小 B.流速减小,压强减小
C.流速增大,压强增大 D.流速减小,压强增大
5.(2分)如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力( )
A.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
B.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力
C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
6.(2分)下列事例中,为了预防惯性造成危害的是( )
A.跳远前的助跑 B.司机系安全带
C.锤头松了向下撞击锤柄 D.抖掉衣服上的灰尘
7.(2分)下列现象中不属于应用大气压的是( )
A.塑料吸盘压在光滑墙上能挂衣服
B.纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒
C.抽水机能把水从井里抽上来
D.用注射器能把药液注进肌肉里
8.(2分)如图所示,把一个马铃薯放入浓盐水中,马铃薯处于漂浮状态,如果将水面以上的部分切去,则剩下部分的马铃薯将会( )
A.漂浮 B.悬浮 C.下沉 D.不能判断
9.(2分)如图所示,液体在a、b、c三处产生的压强的说法正确的是( )
A.a、b两点的压强相等
B.c点压强比b点压强大
C.b、c两点的压强相等
D.a点向下的压强比向上的压强大
10.(2分)体积相同的三个小球分别放入同种液体中,静止后的状态如图所示,此时甲、乙、丙受到的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则关于三个浮力的大小关系,下列说法正确的是( )
A.F 甲>F 乙>F 丙 B.F 甲<F 乙<F丙
C.F 甲<F 乙=F 丙 D.F 甲>F 乙=F 丙
11.(2分)图是托里拆利实验装置图。玻璃管内的水银柱稳定后,两水银面的高度差是760mm。下列情况中(试管口始终没离开水银面),水银面的高度差变小的是( )
A.稍稍提高玻璃管
B.使玻璃管倾斜
C.往水银槽中添加水银
D.将实验装置转移到高山上进行实验
12.(2分)如图所示,甲、乙两个粗细相同的试管内装有相同质量的不同液体,当乙管竖直放置,甲管稍稍倾斜时,两管中液面等高,则试管中液体对管底的压强是( )
A.甲试管中小 B.乙试管中小
C.两试管中一样大 D.条件不足,无法判断
13.(2分)在水平面上有甲、乙两个物体,某段时间内其路程﹣时间图象如图所示。则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况可能是( )
A.两物体都受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
14.(2分)如图所示,用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力大小为4N,方向水平向右
B.B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
D.地面对A的摩擦力大小为6N,方向水平向左
15.(2分)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中甲只有水,乙水中漂浮着一只小鸭子,丙水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
16.(2分)如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长细线系住,放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5。以下说法中不正确的是( )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N
B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3
D.B对容器底部的压力为零
二、填空题:本题共6小题,每格1分,共12分。
17.(2分)生活处处有物理。图中家用洗手盆下方的U形管道利用了 的原理。没有水从洗手盆流入A管时,残留在A、B管中的水液面 ,从而阻断了B管中的浊气窜至A中。
18.(2分)一艘轮船的排水量是10000t,该船满载货物时受到水的浮力是 N,若该船从大海驶入内河,轮船要 (选填“上浮一些”或“下沉一些”)。
19.我国蛟龙号载人潜水器已完成了7km级的潜水实验,它潜入海面下7km深处受到海水的压强是 Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3)。在逐渐上升返回海面的过程中,所受到海水的压强将 (填“变大”“不变”或“变小”)。
20.(2分)将一块质量为60g、体积为100cm3的物块浸没在水中后放手,物块最终处于 (填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态。当物块静止时,受到的浮力为 N。
21.(2分)遥控玩具电动车在平直的路面上做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4s﹣8s内小车受到的牵引力恒为10N,则在4s﹣8s内小车受到的摩擦力大小为 N;在0﹣4s内小车受到的摩擦力 10N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
22.(2分)边长15cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,如图甲所示,此时正方体对桌面的压强为 Pa。若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,则剩余部分的高度为 cm。
三、作图题:本题共2小题,共4分。
23.(2分)如图所示,物体正随水平传送带一起向右做匀速直线运动,画出物体所受力的示意图。
24.(2分)如图所示,请在该图中画出漂浮在水面上的乒乓球的受力示意图。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
25.(4分)2021年6月11日,国家航天局公布了由“祝融号”火星车拍摄的火星地形地貌、“中国印迹”等影像图。首批科学影像图的发布,标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。着陆器靠近火星表面时会向下喷出气体,在距火星表面100米处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,选定相对平坦的区域后,开始缓速下降,安全着陆。“祝融号”火星车重约240千克,在火星上着陆后,它将用它的6个轮子跋涉翻越各种地形。请用所学知识解释:
(1)着陆器可以悬停在火星上空的原理。
(2)火星车6个宽大的轮子,在松软的火星表面跋涉翻越的好处。
五、实验探究题:本题共5小题,每格1分,共28分。
26.(5分)在“探究力和运动的关系”的实验中,让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的 开始下滑,目的使小车到斜面底端的 相同。
(2)实验结论:平面越光滑木块受到的阻力越小,速度减小得越 。
(3)推论:如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将 。
(4)牛顿第一定律是建立在: 。
A.日常生活经验的基础上
B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上
D.实验和科学推理相结合的基础上
27.(5分)在探究“二力平衡的条件的实验中,小明采用的实验装置如图所示。
(1)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块两边所受的拉力 (选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个砝码质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 于是他把木块换成小车,并选择较 (选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面,继续完成实验。
(2)在左右两盘放入质量相等的砝码,再将小车水平 ,松手后,观察小车运动状态。这样做的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块,两端的小盘中加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片向相反方向运动,由此可以得出二力平衡的又一个条件:两个力必须作用在 (填“同一”或“不同”)物体上。
28.(7分)在探究“压力的作用效果与压力大小、受力面积的关系”实验中:
(1)实验用沙的凹陷来表示 的作用效果。
(2)通过甲和 实验能够得到的结论是受力面积一定时,压力 ,压力的作用效果越明显。 和 实验能够说明压力相同时,受力面积 ,压力作用效果越明显。
(3)比较甲、乙、丙、丁四次实验,物体对接触面产生的压强相等的是 和 。
29.(5分)如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器,甲所示压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫 。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差。通过 (填写正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.拆除软管重新安装
B.从左管口向U形管内添加适量水
C.从U形管右管口向外抽出适量水
(3)比较图中乙图、丙图和丁图,可以得到结论: 。
(4)在乙图中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa。(p0=1.01×105Pa,ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
30.(6分)小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= (用此题中所给字母表示);
(2)小明预期要获得的结论是: (用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是 (写出一条即可);
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 (选填“能”或“不能”)验证;
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m1 m2(选填“>”、“=”、“<”)。
六、计算题
31.(6分)如图所示,将一个体积为1.0×10﹣3m3、重6N的木块用细线系在底面积为50cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:
(1)木块浸没在水中受到的浮力;
(2)剪断细线后,请判断木块的运动状态。
32.(7分)一辆小车的车身总质量为1.2t,小车车轮与地面的总接触面积为0.08m2,若在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到阻力是车重的0.05倍,求:
(1)当小车做匀速直线运动时,小车受到水平牵引力多大?
(2)某路面能承受的最大压强为1.8×105Pa,该小车在该路面行驶时,人和物品的总质量不能超过多少kg?
33.(9分)有一圆柱形容器,放在水平桌面上。现将一棱长为10cm,质量为2.7kg的正方体金属块放在容器底部(如图所示),g取10N/kg。求:
(1)物体密度;
(2)物体对容器底的压强;
(3)向容器中加入水至8cm深时,水对容器底的压强是多大,物体受到容器的支持力是多大。(容器足够高,物体与容器底没有紧密接触)
2021-2022学年福建省泉州市南安市八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题意。
1.【解答】解:滑雪板底板面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.【解答】解:牛顿第一定律: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。
石块做匀速圆周运动,它的运动方向不停的在改变,这是因为它一直在受到一个向心力的作用,如果它受到的力全部消失,则就再也没有力能改变石块的运动方向和运动速度,所以此时石块将做匀速直线运动。
故选:A。
3.【解答】解:有一实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为15N,则物体的重力G=15N,
把物体的一半体积浸入水中时,测力计的示数为6N,根据称重法可知此时物体受到的浮力F浮=G﹣F示=15N﹣6N=9N。
故选A。
4.【解答】解:
如果人离列车太近,列车开动时,使人和列车之间的空气流动速度快,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较慢,压强较大,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,从而造成危险。
故选:A。
5.【解答】解:
A、桌子的重力与桌面对茶杯的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力大小相等、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、茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:A、跳远运动员跳远时助跑,即原来运动员是运动的,当其起跳后,由于惯性,会仍然保持运动状态,所以可以取得更好的成绩,是惯性的有利影响,故A不符合题意;
B、司机系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,故B符合题意;
C、锤头松动时,把锤柄的一端用力撞几下,即该过程中,锤头和锤柄一开始都处于运动状态,当锤柄撞击到障碍物时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,属于惯性的有利影响,故C不符合题意;
D、用力抖衣服,衣服和衣服上的灰尘都处于运动状态,而抖到一定程度后,衣服静止,而衣服上的灰尘由于惯性,仍然保持运动状态,故灰尘会被抖掉,属于惯性的有利影响,故D不符合题意。
故选:B。
7.【解答】解:A、塑料吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,故A错误;
B、分析纸片的受力情况可知,水对纸片产生向下的压强,纸片之所以不会落下,是因为大气对纸片有向上的压强,也就说明大气压的存在,故B错误;
C、用抽水机将水从井里抽上来是利用大气压的作用,故C错误;
D、注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:马铃薯处于漂浮状态,则由物体的浮沉条件可知,马铃薯的密度小于水的密度;切去一半后马铃薯的密度不变,故由物体的浮沉条件可知,马铃薯将仍处于漂浮状态。
故选:A。
9.【解答】解:A、由图知,在纯水中,ha<hb,p=ρgh,所以pa<pb,故A错误。
BC、由图知,hb=hc,p=ρgh,ρ纯水<ρ盐水,所以pb<pc,故B正确,C错误;
D、液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强相等,所以a点向下压强和向上压强相等,故D错。
故选:B。
10.【解答】解:由图知,三个小球排开水的体积:V甲<V乙=V丙,
已知液体为密度相同,由F浮=ρ液gV排可知,三个小球受到的浮力:F甲<F乙=F丙。
故选:C。
11.【解答】解:在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,稍稍提升玻璃管、使玻璃管倾斜、以及往水银槽中加水银都不能影响到管内外水银面的高度差。但将实验装置转移到高山上进行的时候,高度增加了,大气压减小了,管内外水银面的高度差也减小。故ABC错误。
故选:D。
12.【解答】解:由图可知,甲试管中液体的体积大于乙试管中液体的体积,因甲、乙试管中液体质量相同,所以由ρ=可知,甲试管中液体的密度小于乙试管中液体的密度;
又因为两试管中液面等高,即液体的深度相同,由p=ρgh可知,甲试管中液体对管底的压强小,乙试管中液体对管底的压强大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.【解答】解:(1)图象的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程﹣﹣时间图象;
(2)由图象可知:甲通过的路程与时间成正比,乙静止不动,因此甲做匀速直线运动;乙处于静止状态,即甲、乙都受平衡力作用。
故选:A。
14.【解答】解:
A、因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,
所以,A对B水平向右的摩擦力fA对B=F示=2N,故A错误;
B、因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,
所以,B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故B错误;
CD、因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,
所以,由力的合成可得:fB对A+f地=F,
则地面对A水平向左的摩擦力:f地=F﹣fB对A=6N﹣2N=4N,故C正确,D错误;
故选:C。
15.【解答】解:由于鸭子漂浮,
所以F浮=G排=G鸭,
即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力
所以三个玻璃缸的总重相同,
由于G=mg,
所以三个玻璃缸的总质量相同,
把它们分别放在台秤上,则台秤的示数相同,即它们的质量一样大。
故选:D。
16.【解答】解:
A、由题知,A、B密度之比ρA:ρB=3:5,VA:VB=1:1,
由G=mg=ρVg可得A、B所受的重力之比:
GA:GB=ρAVAg:ρBVBg=ρA:ρB=3:5,
已知GA=6N,
所以GB=GA=×6N=10N,故A正确;
B、已知A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据阿基米德原理可得A受到的浮力F浮A=F浮B=8N,
A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,根据力的合成可得细线对A的拉力为F拉A=F浮A﹣GA=8N﹣6N=2N,故B错误;
C、根据F浮=ρ液gV排可得,A的体积:VA=VA排===8×10﹣4m3,
则A的密度:ρA===0.75×103kg/m3,故C正确;
D、根据力的作用的相互性可得,细线对B的拉力F拉B=F拉A=2N,方向竖直向上,
则B对容器底部的压力:F压=GB﹣F浮B+F拉B=10N﹣8N﹣2N=0N,故D正确。
故选:B。
二、填空题:本题共6小题,每格1分,共12分。
17.【解答】解:如图所示的U形管道上端开口、下端连通,是利用连通器的原理。
根据连通器原理可知,没有水从洗手盆流入A管时,残留在A、B管中的水面高度相同,从而阻断了B管中的浊气窜至A中。
故答案为:连通器;高度相同。
18.【解答】解:(1)轮船所受的浮力:F浮=G排=m排g=10000×103kg×10N/kg=1×108N;
(2)该船从大海驶入内河时,始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,
船的重力不变,受到的浮力不变,
根据F浮=ρgV排的可知,由于河水密度比海水密度小,它排开水的体积变大,因此轮船要下沉一些。
故答案为:1×108;下沉一些。
19.【解答】解:它潜入海面下7km深处受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×7000m=7.21×107Pa;
潜水器在逐渐上升返回海面的过程中,液体密度不变,蛟龙号在水中所处的深度变小,根据p=ρgh可知,所受到海水的压强变小。
故答案为:7.21×107;变小。
20.【解答】解:(1)物体完全浸没时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N;
物体的重力:
G=mg=60×10﹣3kg×10N/kg=0.6N;
因为G物<F浮,所以物体上浮,最后漂浮;
(2)物体静止时,漂浮在水面上,所以F浮′=G物=0.6N。
故答案为:漂浮;0.6。
21.【解答】解:由于在4s~8s内小车做匀速直线运动,其受到的牵引力与摩擦力平衡,二力大小相等,故摩擦力f=F牵=10N;
在0~4s内小车做加速运动,但小车对地面的压力大小以及小车与地面的接触面的粗糙程度均不变,所以小车受到的摩擦力不变,仍等于10N。
故答案为:10;等于。
22.【解答】解:
(1)已知正方体的边长L=15cm=0.15m,则其面积S=L2=(0.15m)2=0.0225m2,
正方体对桌面的压力:F=G=90N,
正方体对桌面的压强:p===4×103Pa;
(2)因为是规则物体,沿水平方向裁下一部分a,
根据p======ρgh可知a立放时对桌面压强:pa=ρgha,
b对桌面压强:pb=ρghb,
已知pa=1.5pb,即:ρgha=1.5ρghb,
所以,ha=1.5hb,
正方体的边长L=ha=15cm,
解得hb=10cm,即剩余部分b的高度为10cm。
故答案为:4×103;10。
三、作图题:本题共2小题,共4分。
23.【解答】解:物体在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上受重力和支持力作用,这两个力是一对平衡力,所以支持力等于重力。物体和传送带间没有相对运动也没有相对运动趋势,物体和传送带间没有摩擦力,所以瓶子在水平方向不受力,据此画出物体受力如图所示:
24.【解答】解:过乒乓球的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,注意两条线段的长度要相等,并标出G和F浮,如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
25.【解答】答:(1)着陆器靠近火星表面时会向下喷出气体时对气体产生一个向下的力,由于力的作用是相互的,气体对着陆器产生一个向上的力。该力与重力平衡,故着陆器悬停在火星上空;
(2)火星车设计有6个宽大的轮子,在压力一定时,增大了受力面积,可以减小压强。
五、实验探究题:本题共5小题,每格1分,共28分。
26.【解答】解:(1)该实验中,为保证小车到达水平面时的速度相等,需让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑;
(2)毛巾接触面粗糙程度最大,木板接触面粗糙程度最小,比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越慢;
(3)对此实验进行分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将运动的无限远,小车在水平面上做匀速直线运动;
(4)实际中不存在物体不受力的情况,牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证,但是个正确的定律,故D正确。
故答案为:(1)同一高度;速度;(2)慢;(3)做匀速直线运动;(4)D。
27.【解答】解:(1)由于左盘和右盘中砝码的质量相等,故木块两边所受的拉力相等;小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,所以木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,桌面对木块有向左的摩擦力,向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡;为减小摩擦力对实验的影响,当把木块换成小车,应选择较光滑的实验桌面,继续完成实验。
(2)用手将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,已知两个力的大小相等,方向相反,所以可以探究二力平衡时,两个力必须满足在同一直线上的条件。
(3)当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是:两个力必须作用在同一物体上。
故答案为:(1)相等;桌面与木块有摩擦力;光滑;(2)扭转一个角度;(3)同一。
28.【解答】解:(1)根据转换法,实验用沙的凹陷来表示压力的作用效果;
(2)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,故通过甲和丙实验能够得到的结论是受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
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,甲和乙实验能够说明压力相同时,受力面积截越小,压力作用效果越明显。
(3)比较甲、乙、丙、丁四次实验,根据p=,在甲、丁中,因压力和受力面积相同,故物体对接触面产生的压强相等的是甲和丁。
故答案为:(1)压力;(2)丙;越大;甲;乙;越小;(3)甲;丁。
29.【解答】解:(1)压强计上端不都是开口的,故不属于连通器;压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫转换法;
(2)进行调节时,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A;
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,控制深度不变,把水换成盐水,密度变大,则可以观察到U形管两边液体的高度差变大。
(5)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)不属于;转换法;(2)A;(3)在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;(4)变大; (5)500。
30.【解答】解:
(1)物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2,物体浸没在水中受到的浮力F浮=F1﹣F2,物体排开水的重力G排=F3﹣F4。
(2)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故F浮=G排,所以F1﹣F2=F3﹣F4。
(3)如果图甲中溢水杯没有装满水,会导致铁球排开水的重力大于流入小桶中水的重力(即测得的G排偏小),另外,按照图甲中所示顺序进行实验时,可能烧杯中的水未倒干净,此时的示数F4偏大,根据G排=F3﹣F4可知测得的G排偏小,这些都会造成铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排。
(4)如果实验中物体没有完全浸没水中,物体受到的浮力减小,物体排开水的重力也减小,物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证。
(5)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力F 浮=G排,物体间力的作用是相互的,则铁球给水的压力F=F 浮,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为G排,故电子秤的压力增加了F 浮,又减少了G排,因为F 浮=G排,故电子秤受到的压力不变,故电子秤示数不变,故m1=m2。
故答案为:(1)F1﹣F2;F3﹣F4;(2)F1﹣F2=F3﹣F4;(3)溢水杯中没有装满水(或烧杯中的水未倒干净);(4)能;(5)=。
六、计算题
31.【解答】解:(1)木块浸没在水中排开水的体积等于木块的体积,木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N;
(2)因为木块浸没时的浮力大于木块的重力,由物体的浮沉条件可知,剪断细线后,木块将上浮,最终漂浮。
答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N;
(2)剪断细线后,木块将上浮,最终漂浮。
32.【解答】解:(1)小车恰能做匀速直线运动时受到的阻力:
f=0.05G=0.05mg=0.05×1.2×103kg×10N/kg=600N,
因小车受到的 拉力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,
所以,水平拉力F=f=600N;
(2)由p=可得该小车对地面的最大压力:
F=pS=1.8×105Pa×0.08m2=14400N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由G=mg可得总质量为:
m====1440kg
车上人和物的总质量为:
m′=m﹣m车=1440kg﹣1.2×103kg=240kg。
答:(1)当小车做匀速直线运动时,小车受到水平牵引力600N;
(2)某路面能承受的最大压强为1.8×105Pa,该小车在该路面行驶时,人和物品的总质量不能超过240kg。
33.【解答】解:(1)物体的体积:
V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
物体的密度:
ρ===2.7×103kg/m3;
(2)物体对容器底的压力:
F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N,
受力面积:
S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2,
物体对容器底的压强:
p===2.7×103Pa;
(3)向容器中加入水至8cm深时,水对容器底的压强:
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,
物体排开水的体积:
V排=Sh=1×10﹣2m2×0.08m=8×10﹣4m3,
物体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N,
物体受到容器的支持力:
F支=G﹣F浮=27N﹣8N=19N。
答:(1)物体密度为2.7×103kg/m3;
(2)物体对容器底的压强为2.7×103Pa;
(3)向容器中加入水至8cm深时,水对容器底的压强为800Pa;物体受到容器的支持力为19N。
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