山东省烟台市经开区实验中学2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
展开2020-2021学年山东省烟台市经开区实验中学八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(每题只有一个正确答案,每小题2分,共30分)
1.(2分)下列哪个物体被托起时所用的力最接近10N( )
A. 一只小白兔 B. 两个鸡蛋
C. 一张报纸 D. 一枚1元硬币
2.(2分)如图为奥运会运动项目图标,其中不是利用“力的作用是相互的”这一原理的是( )
A.花样游泳 B.皮划艇
C.蹦床 D.击剑
3.(2分)为备战2022年冬季奥运会,短道速滑运动员在集训中多次进行模拟比赛,有关比赛过程中的说法正确的是( )
A.发令枪响前,运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力
B.发令枪响后,运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为力的作用是相互的
C.运动员在经过弯道时不再用力向后蹬,此时运动状态不发生改变
D.冲线后,运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员不受摩擦阻力
4.(2分)用大小不变的水平力,拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动,如图所示。木块在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B.木块受到的滑动摩擦力大小保持不变
C.绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
5.(2分)如图所示,某同学实验时,在弹簧测力计的两端沿水平方向各加6N的拉力,并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0 N B.3 N C.6 N D.12 N
6.(2分)在停车场,甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞,甲车司机感觉背部受到挤压,乙车司机身体向前倾斜,下列分析判断正确的是( )
A.甲车静止,乙车运动,乙车尾撞击甲车尾
B.甲车静止,乙车运动,乙车头撞击甲车尾
C.甲车运动,乙车静止,甲车头撞击乙车尾
D.甲车运动,乙车静止,甲车尾撞击乙车尾
7.(2分)如图所示,下面四幅图中所涉及的物理知识描述不正确的是( )
A.如图:通过增大受力面积来减小压强
B.如图:利用了连通器原理
C.如图:利用流体在流速大的地方压强小
D.如图:可探究液体压强的大小与深度的关系
8.(2分)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙>m丙 D.m甲=m乙=m丙
9.(2分)生活中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
①用细线容易分割熟鸡蛋属于增大压强
②堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出是由于大气压强的作用
③软包装饮料的吸管下端被削得很尖是为了减小压强
④教室的门窗打开时,“过堂风”会把门关闭是由于空气流速变大,压强变小
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
10.(2分)如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
根据实验现象下列判断错误的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
11.(2分)将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是ρA、ρB,密度计受到的浮力分别是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足( )
A.ρA=ρB,FA>FB B.ρA<ρB,FA>FB
C.ρA<ρB,FA=FB D.ρA>ρB,FA=FB
12.(2分)小杰同学在成都游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小 D.浮力变大,压强变大
13.(2分)“死海不死”的故事说的是…“将奴隶和俘虏扔进海里,可他们都漂浮在海面上…”。以下是几位同学对该现象的解释,其中正确的是( )
A.奴隶和俘虏是被水平扔进海里的
B.海水的密度等于人体的密度,人在海里自然漂浮
C.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力总大于其重力
D.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力等于其重力
14.(2分)体积相同的甲、乙两个实心球,同时轻轻放入盛水的烧杯中,最终甲球悬浮在水中,乙球下沉入水底,如图,则下列说法中正确的是( )
A.甲球受到的浮力小于重力
B.乙球密度等于1.0×103kg/m3
C.乙球对杯底有压力作用
D.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力
15.(2分)在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4N,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg。若往容器内缓慢加水,当所加水的体积至1400cm3时,弹簧秤示数恰为零。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示,根据以上信息,能得出的正确结论是( )
A.容器的横截面积为225cm2
B.塑料块的密度为0.4×103kg/m3
C.弹簧秤的示数为1N时,水面升高9cm
D.加水400cm3时,塑料块受到的浮力为2N
二、填空题(每题3分,共15分)
16.(3分)一气球吊着一物体A在上升过程中,突然绳断了,此时物体A向 运动,这是由于 ;一个物体同时受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力 平衡力(选填“是”或“不是”)。
17.(3分)磁悬浮列车是一种用电磁力使列车“浮”起来,再通过牵引力使列车开动的的先进车辆,它利用磁悬浮使列车脱离与地面的接触,从而可以使摩擦力 ,而极大地提高速度。(选填“增大”或“减小”),如图所示,在筷子提米的实验中,手用10N的力握住圆柱形的筷子,整个装置呈竖直状态,在空中静止不动。若将手的握力增加到20N,则手与筷子间的摩擦力大小将 (填“增大”、“减小”或“不变”),你得出结论的依据是 。
18.(3分)如图,物体A静止在粗糙的水平桌面上,当物体露出桌面到一半进入桌面的过程中,桌面受到的压力 ,物体对桌面的压强 ,物体受到的摩擦力 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(3分)“清风不识字,何故乱翻书”所述清风能翻书,是风使书页上表面空气流速变大,导致书页上表面压强 (选填“增大”或“减小”);质量相等的正方体木块和铁块都放在水平地面上,对地面压强较大的是 ,用手把它们都放于水面下,松开手待它们静止后,受浮力较大的是 。
20.(3分)把一金属块浸没在盛满酒精的杯中,溢出酒精8g(酒精密度为0.8×103kg/m3),若把这金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是 g。我们常用成语“冰山一角”形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分。事实上,冰山浮在海水中的确只露出“一角”,那么,浸没在海面之下的部分约占冰山总体积的 %(ρ海水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)。
三、作图题简答(21题5分,22题4分,共9分)
21.(2分)画出玩具青蛙漂浮在水面上时的受力示意图。
22.(3分)如图是小亮同学正在跑步的瞬间,请画出他受力的示意图。(不计空气的阻力)
23.(4分)近期的“有毒胶囊”事件发生之后,人们更加关注药物的正确服用方法。其实我们生活中有些习惯和做法,不一定是正确的。例如我们服用药物时,往往都是仰脖儿下咽。有人发现:服用胶囊类药物时,仰脖儿服用时水顺利下咽,胶囊药物却经常留在口中,而略低头服用,药物和水反而容易一起下咽。
(1)请用浮力的知识解释这种现象。
(2)如果服用的是“片剂”药物,你认为怎样服用更容易整片下咽?说出其中的理由。
四、实验探究题(24题7分,25题8分,35题7分,共22分)
24.(7分)在“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,小明利用小桌、砝码、泡沫塑料等器材设计了如图所示的几个实验。
(1)在实验中,小明同学是通过观察 来比较压力作用效果的;这是物理学中常用的 研究问题的方法,请列举一个前面的学习中也用到的这种方法的实验 。
(2)图中乙、丙两个实验是用来研究压力的作用效果与 是否有关的,获得结论是 ;
(3)图中甲、乙两个实验是用来研究压力的作用效果与 是否有关的;获得结论是: 。
25.(8分)探究阻力对物体运动的影响实验时在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端从静止开始滑下,三次实验现象如下图所示,比较小车沿水平面运动的距离。
请你观察实验现象思考后回答:
(1)为了得出科学结论,三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度 (选填“相等”或“不等”),即小车应从斜面上的 处释放。
(2)三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力最大的是第 次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的 有关。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做 运动
(4)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,记下小车最终停在水平面上的位置。可知小车受到的阻力越小,小车运动的路程越 。其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上受 (选填“平衡力”“非平衡力”“不受力”)。
(5)实际生活中绝对光滑的情况是不存在的,则在实验基础上加以逻辑推理的科学思想方法在物理研究中称为 法。
26.(7分)图所示的是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铁块和木块的大小和形状完全相同。
(1)实验时,小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是偏大还是偏小?
(2)分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数,得到的结论是什么?
(3)图乙、丙所示的实验过程,探究的问题是什么?
(4)图丁是小红同学对实验方案的改进,D是一个电动装置,可带动木板匀速运动,请你指出小红同学方案的优点。
五、计算题(26题10分,27题14分,共24分)
27.(10分)庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相,进行了战略巡航。完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t(取海水密度ρ=1×103kg/m3、g=10N/kg)。问:
(1)该潜艇悬浮时,其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m,此时整流罩受到海水的压强和压力各为多少?
(2)该潜艇浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为1.5×103m3,此时潜艇的总重量是多少?
28.(14分)如图甲,圆柱形薄壁容器重为50g、底面积为100cm2,盛有2000g的水,弹簧测力计的下端挂着一个长方体物块A,将物块A从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与物块A下表面距容器底的距离h的关系如图乙。求:
(1)物块A的重力为 N,浸没在水中时所受浮力为 N。
(2)物块A的密度;
(3)物体A出水前后,水面高度变化量;
(4)物体A出水后,水对容器底的压强和容器对桌面的压强分别是多少?
2020-2021学年山东省烟台市经开区实验中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题只有一个正确答案,每小题2分,共30分)
1.【解答】解:托起两个鸡蛋所用的力大约为1N,托起一张报纸和一枚硬币的力更小,只有托起一只小白兔的力可能是10N。
故选:A。
2.【解答】解:A、游泳时人对水施加向后的力,同时水对人施加向前的力使人前进,故A不符合题意;
B、皮划艇前进是因为桨对水施加向后的力,同时水对桨施加向前的力,使艇前进,故B不符合题意;
C、人对蹦床施加向下的力,同时蹦床对人施加向上的弹力,使人蹦起,故C不符合题意;
D、击剑不是利用“力的作用是相互的”这一原理,应用的是力改变物体的运动状态,故D符合题意。
故选:D。
3.【解答】解:A、运动员静止时所受的支持力与他的重力是一对平衡力,故A错误。
B、运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为力的作用是相互的,脚给地面一个向后的力,同时受到地面给脚向前的力,故B正确。
C、运动员在经过弯道时,其运动方向和速度均发生变化,其运动状态改变,故C错误。
D、运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员具有惯性,仍受到摩擦力作用,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:A、重力是物体受到的力,压力是接触面受到的力,故A选项错误;
B、由于接触面受到的压力和接触面的粗糙程度都不变,所以木块受到的滑动摩擦力大小不变,故B选项正确;
C、物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,故C选项错误;
D、绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力是一对相互作用力,故D选项错误。
故选:B。
5.【解答】解:(1)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;
(2)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6N的力,所以弹簧测力计的示数为6N。
故选:C。
6.【解答】解:由于甲车司机的背部受到挤压,故应该是甲车司机相对于甲车向后运动,故有两种可能:第一种情况甲车原来静止,甲车的车尾受到后面的撞击而突然向前运动而甲车司机由于惯性保持不动,即相对于甲车向后运动而使背部受到挤压;第二种情况甲车向后倒车,甲的车尾撞到乙车的车头上而停止运动,而甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受到挤压;
乙车司机身体向前倾斜,应该是乙车司机相对于乙车向前运动,故也有两种可能:第一种是乙车向前运动车头撞到甲车的车尾而停止,而乙车司机由于惯性继续向前运动而撞到乙车上造成身体向前倾斜;第二种可能是乙车静止,乙车车头由于受到撞击而向后运动,而司机由于惯性保持静止而造成乙车司机身体向前倾斜。
综上分析:故只有B正确。
故选:B。
7.【解答】解:
A、人躺在吊床上,是通过增大受力面积来减小压强,所以人感到舒服;故A正确;
B、当瓶口在水面以下时,瓶子内的水和空气的压强之和等于外界的大气压强,水不流出;当瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强,水流出,直到封住瓶口为止,利用的是大气压,不是连通器原理,故B错误;
C、往吸管中吹气时,A管上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升。故C正确;
D、液体内部向各个方向都有压强,带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中,橡皮膜会向上凸;由于液体压强随深度的增加而增大,所以玻璃管插入水中越深,橡皮膜向上的凸起程度越大,可探究液体压强的大小与深度的关系,故D正确。
故选:B。
8.【解答】解:
(1)因为甲、乙、丙都是实心圆柱体,
所以对水平地面的压强p======ρgh;
由图知甲、乙、丙的高度h甲=h乙<h丙,且三者对地面的压强相等,所以由p=ρgh可知,三圆柱体的密度关系:ρ甲=ρ乙>ρ丙;故A正确,B错误;
(2)由图知甲、乙的底面积S甲<S乙,高度h甲=h乙,所以V甲<V乙,
因为ρ甲=ρ乙,m=ρV,所以甲乙圆柱体的质量关系:m甲<m乙;
已知乙、丙的底面积S乙=S丙,对地面的压强相等,则由p===可知,乙丙圆柱体的质量关系:m乙=m丙;
所以三圆柱体的质量关系:m甲<m乙=m丙;故CD错。
故选:A。
9.【解答】解:①用细线容易分割熟鸡蛋是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故正确;
②堵住茶壶盖的小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不易流出来。茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来;故正确;
③软包装饮料的吸管下端被削得很尖是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故错误
④教室的门窗打开“过堂风”经过时,门外空气流速大压强小,门内空气流速小压强大,在压强差的作用下门被关闭。故正确。
故选:D。
10.【解答】解:A、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故A错误;
BD、由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高;所以玻璃管内水柱的高度增加,说明大气压随高度增加而变小,故BD正确;
C、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确;
故选:A。
11.【解答】解:因为密度计漂浮,所以,F浮=G,
同一支密度计,重力不变,密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等(FA=FB),都等于密度计受到的重力G;
由图知,密度计排开液体的体积:VA>VB,
根据F浮=ρ液gV排可知,A、B液体的密度:ρA<ρB。
故选:C。
12.【解答】解:因为气泡上升时,深度h变小,
所以,由p=ρgh可知气泡受到水的压强变小,故气泡的体积变大。
又因为一定质量的气体,体积变大,压强变小,
所以,气泡内的压强p变小;
因为气泡的体积变大,排开水的体积变大,
所以,由F浮=ρ水V排g可知气泡受到水的浮力变大。
故选:C。
13.【解答】解:A、奴隶和俘虏是被水平扔进海里的,人所处的状态与扔进海里时的姿势无关,只与重力、浮力的大小关系有关,不符合题意;
B、海水的密度等于人体的密度,人在海里应该处于悬浮状态,而非漂浮状态,不符合题意;
C、人被扔进海里漂浮在海面上时,物体处于平衡状态,浮力大小等于重力,不符合题意;
D、人被扔进海里漂浮在海面上时,物体处于平衡状态,浮力大小等于重力,故符合题意;
故选:D。
14.【解答】解:对于甲物体:悬浮在水中,说明甲受到的浮力等于甲的物重,且ρ甲=ρ水;
对于乙物体:沉入水底,说明乙受到的浮力小于乙的物重,且ρ乙>ρ水,即乙的密度大于1.0×103kg/m3;
此时乙物体对杯底的压力大小为:F压=G乙﹣F乙浮。
所以选项A、B错误,C正确;
由于物体甲、乙的体积相同,且均完全浸入水中,根据阿基米德原理知:两个物体所受的浮力相同;
故D错误;
故选:C。
15.【解答】解:(1)从图像可以看出加水的体积V=1400cm3时,弹簧秤示数恰为零,则F浮=G=4N,△h=12cm,则加入水的体积加上塑料块浸没在水中的体积等于容器的底面积和水面升高高度h的乘积,即:V水+V排=△hS;
由F浮=ρ水gV排可得,塑料块排开水的体积:V排===4×10﹣4m3=400cm3,
则容器的横截面积:S===150cm2,故A错误;
(2)当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4牛,可以知道塑料块的重力G=4N,体积:V=10cm×50cm2=500cm3=5×10﹣4m3,
所以,塑料块的密度:ρ===0.8×103kg/m3,故B错误;
(3)根据图像,当所加水的体积至1400厘米3时,△h=12cm,弹簧秤示数恰为零,F浮=4N。
塑料块浸入水中的高度h1===8cm,
塑料块下面新加入水的深度:h2=△h﹣h1=12cm﹣8cm=4cm,
当弹簧测力计的拉力为F拉=1N时,弹簧向下伸长1cm,即塑料块下新加入水的深度h3=3cm,
塑料块受的浮力:F浮′=G﹣F拉=4N﹣1N=3N,
由F浮=ρ水gV排=ρ水gS物h浸,此时塑料块浸入水中的高度:h4===0.06m=6cm,
此时水面升高的高度:△h1=h3+h4=3cm+6cm=9cm,故C正确;
(4)当浮力F浮″=2N时,弹簧测力计的拉力F拉″=G﹣F浮″=4N﹣2N=2N,这时弹簧向下伸长2cm,即塑料块下新加入水的深度h5=2cm,
此时塑料块浸入水中的高度:h6===0.04m=4cm,
水面升高的高度:△h2=h5+h6=2cm+4cm=6cm,
根据图像可以知道,当水面升高△h2=6cm时,加水的体积为700cm3,故D错误。
故选:C。
二、填空题(每题3分,共15分)
16.【解答】解:(1)物体具有的保持运动状态不变的性质,叫惯性;一气球吊着一物体A在上升过程中,突然绳断了,此时物体由于惯性会继续向上运动;
(2)两个力的三要素完全相同,说明了这两个力的方向也相同。而平衡力的方向是相反的,由此可知这两个力一定不是平衡力。
故答案为:上;惯性;不是。
17.【解答】解:(1)磁悬浮列车的工作原理,是利用磁悬浮使得列车与导轨脱离接触,减小摩擦,从而提高车速;
(2)在筷子提米的实验中,整个装置静止,处于平衡状态,则筷子受到的摩擦力等于装置的重力,手的握力增大,装置重不变,所以手与筷子之间摩擦力的大小不变。
故答案为:减小;不变;摩擦力与装置的重力平衡,而装置的重力不变。
18.【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,在物体露出桌面到一半到进入桌面的过程中,物体的重力不变,则物体对桌面的压力不变;
因物体与桌面的接触面积增大,即受力面积增大,
所以,由p=可知,物体对桌面的压强变小;
(2)因摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,
所以,物体露出桌面到一半到进入桌面的过程中,压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体所受摩擦力不变。
故答案为:不变;变小;不变。
19.【解答】解:(1)根据流体压强和流速的关系可知,风吹过书本的上表面时,使书本上表面空气流速大,而导致书上表面压强减小,而书页下表面的压强不变,在上下压强差的作用下,导致书页受到向上的压力大于向下的压力,书页会向上翻,故有“清风不识字、何故乱翻书”之说。
(2)因为木块和铁块质量相等,所以重力相等,即对水平地面的压力相等,铁块的密度大于木块的密度,根据V=可知,铁块的体积小于木块的体积,又因为都是正方体,所以铁块的边长小于木块的边长,那么铁块的底面积小于木块的底面积,根据p=可知,对地面压强较大的是铁块。
(3)因为木块的密度小于水的密度,所以木块最后要漂浮在水面,木块受到的浮力等于木块的重力,铁块的密度大于水的密度,铁块下沉,铁块受到的浮力小于铁块的重力;又因为木块和铁块的质量相等、重力相等,所以木块受到的浮力大于铁块受到的浮力。
故答案为:减小;铁块;木块。
20.【解答】解:
(1)根据ρ=可知,溢出酒精的体积:V溢酒精===10cm3;
则金属块的体积:V金=V溢酒精=10cm3,
把金属块浸没在盛满水的杯中时,溢出水的体积:V溢水=V金=10cm3,
溢出水的质量:m水=ρ水V溢水=1g/cm3×10cm3=10g;
(2)因为冰在海面上处于漂浮状态,所以F浮=G物,即ρ海水gV排=ρ冰gV冰
所以===90%。
故答案为:10;90。
三、作图题简答(21题5分,22题4分,共9分)
21.【解答】解:玩具青蛙漂浮在水面上时,受到重力和浮力的作用,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,它们是一对平衡力,如下图所示:
22.【解答】解:小亮同学正在跑步的瞬间,在竖直方向上受到重力和支持的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,作用点在小亮身体的重心上;在水平方向上受到摩擦力的作用,作用点在脚掌与地面的接触点上,因为脚相对于地面有向后的运动趋势,故摩擦力方向与之相反,是向前的。过力的作用点,分别沿力的方向画出各个力,如图所示:
23.【解答】答:
(1)胶囊类药物平均密度小于水的密度,在水中会漂浮。仰脖服用时,药物离食道口远,不容易进入食道口,容易留在口中;而低头服用时,药物离食道口近,所以更容易下咽;
(2)片剂类药物密度较大,一般大于水,在水中容易下沉。所以仰脖时药物离食道口近,容易进入食道。
四、实验探究题(24题7分,25题8分,35题7分,共22分)
24.【解答】解:(1)在实验中,小明同学是通过观察泡沫塑料的凹陷程度来比较压力作用效果,泡沫塑料凹陷程度越大,压力作用效果越明显,这种研究方法是转换法。
物理中应用转换法的实验:滑动摩擦力大小转换为拉力大小;物体动能大小转换成物体推动其它物体运动距离长短;电阻大小转换成电流大小等等。
(2)图中乙、丙两个实验,压力大小相同,受力面积不同,是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关,得到的实验结论:在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)图中甲、乙两个实验,受力面积相等,压力不同,是用来研究压力的作用效果与压力大小是否有关,得到的实验结论:在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
故答案为:(1)泡沫塑料的凹陷程度;转换法;滑动摩擦力大小转换为拉力大小(答案不唯一);(2)受力面积;在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;(3)压力大小;在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
25.【解答】解:
(1)为了研究小车运动的距离与阻力的关系,应使小车运动到斜面底端时的速度相等,则应使小车从斜面的同一高度处滑下;
(2)在这三次实验中,第一次实验小车在毛巾表面上运动的距离最短,这表明小车在毛巾表面上受到的摩擦力最大,毛巾表面要比棉布表面和木板表面粗糙,所以这就说明小车受到摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)三次实验中,小车在木板表面运动的距离最远,这是因为木板表面比较光滑,小车所受摩擦力较小的缘故,由此我们可以推理得出:若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动;
(4)由图示实验可知,小车在木板上受到的阻力最小,小车滑行距离最大,由此可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远。由于小车在水平方向上受非平衡力作用,所以小车在木板上最终会停下来;
(5)实际生活中绝对光滑的情况是不存在的,即小车不受力的情况是不存在的,所以最终的结论是通过实验推理的方法得出的。
故答案为:(1)相等;同一高度。(2)一;接触面的粗糙程度;(3)匀速直线;(4)远;非平衡力;(5)实验推理。
26.【解答】解:(1)当物体保持静止或做匀速直线运动时受平衡力,此时滑动摩擦力等于测力计的拉力,
因为弹簧自身重力的作用,所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后,再在水平方向上测拉力的大小,指针的位置会有一定的回缩,至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小;
(2)(甲)、(乙)两图,接触面粗糙程度相同,乙图对水平面的压力大,滑动摩擦力大。所以在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)图(乙)、(丙)中铁块和木块叠在一起,对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,是探究在压力相同时滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(4)D是电动装置,电动机匀速转动这样可保证弹簧测力计读数较稳定,方便准确读,且易于保持长木板进行匀速直线运动,定滑轮不省力,改变了力的方向,弹簧测力计读数等于摩擦力。
故答案为:(1)偏小;(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)在压力相同时滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(4)弹簧测力计读数较稳定,方便准确读,且易于保持长木板进行匀速直线运动。
五、计算题(26题10分,27题14分,共24分)
27.【解答】解:(1)潜艇下潜到200m深处时,h=200m;
此时整流罩所受海水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa;
根据p=可知此时整流罩受到海水的压力:F=pS=2×106Pa×0.05m2=1×105N;
(2)完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t,则V=V排===6.8×103m3。
潜艇浮出海面处于漂浮时,排开水的体积V排′=V﹣V露=6.8×103m3﹣1.5×103m3=5.3×103m3,
根据漂浮条件和F浮=ρ液gV排可得,此时潜艇的总重量:
G=F浮=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.3×103m3=5.3×107N。
答:(1)该潜艇悬浮时,其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m,此时整流罩受到海水的压强和压力各为2×106Pa、1×105N;
(2)该潜艇浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为1.5×103m3,此时潜艇的总重量是5.3×107N。
28.【解答】解:
(1)由图乙知,物块A在未露出水面前弹簧测力计的示数F1=3.6N,
物块A露出水面后弹簧测力计的拉力F2=5.6N,则物块A的重力G=F2=5.6N,
物块A在未露出水面前所受水的浮力:F浮=G﹣F1=5.6N﹣3.6N=2N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
由F浮=ρ液gV排可得,物块A的体积:V=V排===2×10﹣4m3,
由G=mg可得,物块A的质量:m===0.56kg,
则物块A的密度:ρ===2.8×103kg/m3;
(3)从开始提到物块A完全离开水面时,水面高度变化量:△h===0.02m;
(4)由ρ=可得,水的体积:V水===2000cm3,
物体A出水后,水的深度:h===20cm=0.2m,
则水对容器底的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
容器对桌面的压力:F=G总=m总g=(50×10﹣3kg+2000×10﹣3kg)×10N/kg=20.5N,
容器对桌面的压强:p′===2050Pa。
答:(1)5.6;2;
(2)物块A的密度为2.8×103kg/m3;
(3)物体A出水前后,水面高度变化量为0.02m;
(4)物体A出水后,水对容器底的压强和容器对桌面的压强分别是2000Pa和2050Pa。
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