内蒙古包头市名校模拟八年级(下)期中物理试卷(含详细解析)
展开一、单选题(本大题共22小题,共44.0分)
1.(2分)在航空领域,常发生小鸟撞毁飞机事件,关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )
A.小鸟和飞机的受力一样大
B.飞机受到的力大
C.小鸟受到的力大
D.主动撞击的一方产生的力大
2.(2分)为了探究“力的作用效果与哪些因素有关”,小明同学设计了如图所示的甲、乙两个实验情景,下列假设与图中情景符合的是( )
A.由甲图可知,力的作用效果可能与力的大小有关
B.由甲图可知,力的作用效果可能与力的作用点有关
C.由乙图可知,力的作用效果可能与力的作用点有关
D.由乙图可知,力的作用效果可能与力的大小有关
3.(2分)g=9.8N/kg所表示的意思是( )
A.物体所受的重力是它的质量的9.8倍
B.1kg就是9.8N
C.质量是1kg的物体,受到的重力是9.8N
D.质量是9.8kg的物体,受到的重力是1N
4.(2分)物理知识渗透在我们的生活中。以下警示语中,与惯性知识无关的是( )
A.公交车上的标语“请抓好扶手”
B.公路旁立有“雨天路滑,减速慢行”
C.公路上标有“车辆靠右”
D.交通规则中写有“行车时系好安全带”
5.(2分)假设一切物体间的摩擦力突然消失,下列哪些现象是不可能发生的( )
A.静止在水平路面上的汽车容易开动
B.运动的汽车无法停下来
C.我们将无法写字,笔会从手中滑下来
D.停在水平路面上的汽车无法开动
6.(2分)如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置 D. 乳牛自动喂水器
7.(2分)如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
A. p1>p2 B. p1>p2
C. p1>p2 D. p1>p2
8.(2分)下列有关运动和力的描述或解释正确的是( )
A.跳高时,人对地面的蹬力使人跳离地面
B.滑板车在沿水平方向运动时,如果人不蹬地,它最终就会停下来,这一现象说明:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用
C.篮球撞击地板后会反弹起来是因为地板对篮球的弹力大于篮球的重力
D.篮球场上通常是身高体壮的球员撞倒瘦小的球员,说明前者给后者的力更大
9.(2分)无人机运输物资是疫情期间非常常用的一种方式。如图为挂有重物的无人机,无人机定点悬停时,下列说法正确的是( )
A.无人机的重力与空气的推力是一对平衡力
B.无人机的重力与空气的推力是相互作用力
C.重物的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
D.重物的重力与绳子对重物的拉力是相互作用力
10.(2分)很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是( )
A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子
B.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
C.狗的犬齿很尖,减小受力面积增大压强,有利于撕咬食物
D.深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多
11.(2分)在武汉抗疫期间,医务人员因为长时间佩戴口罩,在脸上形成了一道道带子勒痕,主要原因是( )
A.口罩的重力太大 B.口罩的面积太大
C.口罩的带子太宽 D.口罩的带子太细
12.(2分)下列力的示意图中(忽略空气阻力),错误的是( )
A.匀速行驶的汽车 B.被踢出去的足球
C.静止在地面上的球 D.静止的木块
13.(2分)如图是2020年2月11日微信朋友圈中出现的一种传言。针对这一网络传言,同学们纷纷表达了自己的观点,其中合理的是( )
A.微信上突然发出此传言,肯定是对的
B.扫把立起来时,重力发生了变化
C.从扫把的重心引出的重垂线通过地面和它的接触面,扫把就有可能立起来
D.地面对扫把的支持力大于扫把的重力,扫把才能立起来
14.(2分)如图所示,小明将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱、瓶内气压和外界气压的变化分别是( )
A.升高,降低,降低 B.下降,降低,升高
C.上升,升高,降低 D.下降,升高,降低
15.(2分)如图所示,将两个同样形状的长方体分别水平和竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的( )
A.上下压强差相等,浮力不等
B.上下压强差不等,浮力相等
C.上下压强差不等,浮力不等
D.上下压力差不相等,浮力相等
16.(2分)将一去盖、去底的空塑料瓶倒置,把乒乓球放入瓶内并迅速倒入适量水,如图所示,虽有少量水流出,但乒乓球在水下保持静止。用手堵住瓶口后,乒乓球就会浮上来。关于这一现象下列分析正确的是( )
A.静止时,球受到的浮力与重力平衡
B.静止时,水对球有向下的压强
C.上浮时,水对球的压强保持不变
D.露出水面前,球受到的浮力逐渐变大
17.(2分)如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出气泡上升情景。气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( )
A.浮力、压强均变小 B.浮力、压强均变大
C.浮力变大,压强变小 D.浮力、压强均不变
18.(2分)科学研究中常用图像中来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.同种物质质量与体积的关系
B.物质的密度与质量的关系
C.物体受到的重力与质量的关系
D.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
19.(2分)如图甲,小明用4N的力把重2N的粉笔擦压在竖直黑板上静止,压力方向沿水平方向向左(图乙)。此过程粉笔擦羊毛面和黑板接触,羊毛面比背面木壳粗糙。下列说法正确的是( )
A.黑板对粉笔擦的摩擦力为4N
B.压力保持不变,若木壳摔掉一小块,则黑板对粉笔擦的摩擦力不变
C.改用木壳与黑板接触,其他条件不变,则黑板对粉笔擦的摩擦力将减小
D.若压力增大到6N,黑板对粉笔擦的摩擦力不变
20.(2分)在如图所示装置中,甲物体重15N,乙物体重10N,弹簧秤的示数12N,不计绳重和轴对滑轮的摩擦,则甲物体受到的摩擦力的大小和方向是( )
A.大小为2N,方向水平向左
B.大小为10N,方向水平向左
C.大小为12N,方向水平向右
D.大小为2N,方向水平向右
21.(2分)如图所示,将8个完全相同的正方体物块,按甲、乙两种方式叠放在水平地面上,则甲、乙两种方式中的物体对地面的压强之比为( )
A.5:3 B.9:10 C.5:2 D.3:2
22.(2分)甲、乙、丙三个容器中分别盛有密度不同的液体,已知a、b、c三点处液体的压强相等,如图所示,则各容器中液体的密度大小、液体对容器底压强的大小排列顺序都正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 p甲>p乙>p丙
B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 p甲=p乙=p丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙 p甲=p乙=p丙
D.ρ甲<ρ乙<ρ丙 p甲<p乙<p丙
二、多选题(本大题共3小题,每小题3分,少选得1分,多选或选错不得分,共9.0分)
(多选)23.(3分)2021年4月13日,中国女足成功拿到东京奥运会门票,为祖国争得荣誉。如图是女足比赛时的场景,下列关于足球比赛中涉及到的物理知识,分析正确的是( )
A.运动员用力踢球脚感觉疼,说明物体间力的作用是相互的
B.踢出去的足球可以在空中继续运动,是因为足球具有惯性
C.草坪上滚动的足球最终停下来,是阻力改变了它的运动状态
D.空中飞行的足球,如果外力全部消失,足球将会静止在空中
(多选)24.(3分)放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,下列说法不正确的是( )
A.0~2s内,摩擦力小于1N
B.在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,则物体对桌面的压强不变
C.物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力逐渐变小
D.物体在第3秒时受到的摩擦力为3N
(多选)25.(3分)如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是( )
A.液体密度关系为:ρC<ρB<ρA
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压力最大,A容器对桌面的压力最小
三、实验题(本大题共4小题,27题6分,28题7分,29题6分,30题8分,共27.0分)
26.(6分)小宇在学习了牛顿第一定律之后,利用如图所示的装置,进行“力与物体运动关系”的科学探究。
(1)为了得出科学结论,小宇三次实验中小车每次都从同一斜面上的同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车到达底端水平面时具有 。这一操作体现出的科学探究方法是 。
(2)对比三次实验操作可以得出初步的结论:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,通过的距离越 。由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会做 运动。
27.(7分)I.小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小红进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 kg/m3。(结果保留一位小数)。
28.(6分)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有 和转换法。
(2)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p p′(选填“>”“<”或“=”)。
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
29.(8分)鸿星尔克因为捐款事件彻底火了!鸿星尔克在净利润亏损2.2亿的情况下,却在河南洪水中捐款5000万。雨天路滑,小华想哪一种鞋穿上摩擦力更大呢?他选用“鸿星尔克”和“李宁”运动鞋各一双,做如下实验:
(1)小华想测量鞋在地面上受到的滑动摩擦力的大小,应该将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零;图甲弹簧测力计的示数为 。
(2)选好装置后,他先用弹簧测力计测出两品牌中一支运动鞋的重力并记录,然后将运动鞋接到装置上, 拉动弹簧测力计,目的是使拉力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力;读出弹簧测力计示数并记录如下:
品牌
G/N
F/N
f/N
鸿星尔克
3
1.1
1.1
李宁
3.5
1.1
1.1
(3)做完实验,他想了想,本实验有一定缺陷,没有控制 不变,但本实验却能比较出哪双鞋的摩擦性能更好些?你认为 (选填“李宁”或“鸿星尔克”)摩擦性能更好些。
(4)小华经过思考改进了实验,在鸿星尔克的鞋中放入钩码,使两种品牌的鞋对橡胶垫压力相等,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),橡胶垫 (“不必”或“必须”)做匀速直线运动拉动。
(5)如图丙,当把任意一只鞋放在胶垫上,橡胶垫与鞋的接触面积大约一半时,弹簧测力计的示数仍不变,能得到的结论是;压力和粗糙程度一定时,摩擦力的大小与 大小无关。
(6)小华在放学路上看见一辆汽车陷进了泥坑里,司机将些稻草塞进后轮底下,汽车很快就爬上来了。这是利用增大 的方法增大摩擦力。
四、计算题(本大题共2小题,每小题10分,共20.0分)
30.(10分)如图所示,在质量为1 kg的容器中装有5kg的水,容器底面积为100cm2,容器放在水平桌面中央上,桌面面积为0.9m2,g取10N/kg,求:
(1)容器对桌面的压力和压强;
(2)水对A点的压强;
(3)水对容器底的压力和压强。
31.(10分)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N.当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7N.现把该零件浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9N,求:
(1)该零件浸没在水中时受到的浮力F浮;
(2)该金属零件的密度ρ金;
(3)另一种液体的密度ρ液。
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共22小题,共44.0分)
1.(2分)在航空领域,常发生小鸟撞毁飞机事件,关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )
A.小鸟和飞机的受力一样大
B.飞机受到的力大
C.小鸟受到的力大
D.主动撞击的一方产生的力大
【考点】力作用的相互性.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
【解答】解:因为物体间力的作用是相互的,小鸟撞击飞机时,小鸟给飞机一个力,同时飞机给小鸟一个大小相等,方向相反的一个力,故BCD错误,A正确。
故选:A。
【点评】本题考查的是力的相互性,知道相互作用力的特点是关键。
2.(2分)为了探究“力的作用效果与哪些因素有关”,小明同学设计了如图所示的甲、乙两个实验情景,下列假设与图中情景符合的是( )
A.由甲图可知,力的作用效果可能与力的大小有关
B.由甲图可知,力的作用效果可能与力的作用点有关
C.由乙图可知,力的作用效果可能与力的作用点有关
D.由乙图可知,力的作用效果可能与力的大小有关
【考点】力的作用效果;力的三要素.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】力的三要素:力的大小、力的方向、力的作用点,力的三要素同时影响力的作用效果。
【解答】解:(1)图甲中,力的大小相同,作用点相同,力方向不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果跟力的方向有关,故A、B错误;
(2)图乙中,大人和孩子推门,除去力的大小和方向不同外,力的作用点也不同;体现了力的作用效果不仅跟力的大小、方向有关,还跟力的作用点有关,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】理解力的三要素影响力的作用效果,可解答此题。
3.(2分)g=9.8N/kg所表示的意思是( )
A.物体所受的重力是它的质量的9.8倍
B.1kg就是9.8N
C.质量是1kg的物体,受到的重力是9.8N
D.质量是9.8kg的物体,受到的重力是1N
【考点】重力的概念.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】物体受到的重力与质量成正比,比值g=9.8N/kg,其含义是:是1kg的物体受到的重力是9.8N。
【解答】解:A、物体所受重力和质量是两个不同的物理量,不能成倍数关系,故A错误;
B、1kg是指质量,9.8N是指力,质量和重力是两个不同的物理量,1kg不是9.8N,故B错误;
CD、g=9.8N/kg表示质量是1kg的物体,受到的重力是9.8N,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】深入理解重力与质量的关系,以及g的含义,可解答此题。
4.(2分)物理知识渗透在我们的生活中。以下警示语中,与惯性知识无关的是( )
A.公交车上的标语“请抓好扶手”
B.公路旁立有“雨天路滑,减速慢行”
C.公路上标有“车辆靠右”
D.交通规则中写有“行车时系好安全带”
【考点】惯性与惯性现象.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,即运动的要保持原来的运动状态,静止的要保持静止状态。逐个分析选择项中提到的物理情景结合惯性的知识加以分析,即可得到答案。
【解答】解:A、公交车上的标语“请抓好扶手”是为了防止汽车急刹车时,人体由于惯性向前运动,撞击车体而对人造成伤害,故A不合题意;
B、当车遇到紧急情况需要停车时,由于惯性车仍要向前运动,雨天,车与地面的摩擦力减小车就更不易停下来,所以要慢行,故B不合题意;
C、公路上标有“车辆靠右”,属于交通规则的要求,是为了交通安全和交通秩序所规定的,与惯性无关,故C符合题意;
D、交通规则中写有“行车时系好安全带”是为了防止刹车时由于惯性造成伤害,与惯性有关,故D不合题意。
故选:C。
【点评】惯性与人类生活息息相关。在对惯性的考查时,经常将其与交通方面联系起来进行考查,要多观察,多思考。
5.(2分)假设一切物体间的摩擦力突然消失,下列哪些现象是不可能发生的( )
A.静止在水平路面上的汽车容易开动
B.运动的汽车无法停下来
C.我们将无法写字,笔会从手中滑下来
D.停在水平路面上的汽车无法开动
【考点】摩擦力的大小.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】摩擦力有时是动力有时是阻力,可先判断物体是否受到摩擦力,然后根据摩擦力作用进行分析。
【解答】解:
AD、车是靠车轮向后运动,同时地面也会给车轮一个向前的摩擦力使车子前进,因此如果没有摩擦力,车轮会在路面上打滑无法开动,故A符合题意;D不符合题意;
B、运动的汽车想要停下来,需要摩擦力,摩擦力消失,汽车停不下来,故B不符合题意;
C、写字时,如果没有摩擦力,笔会从手中滑落无法握住笔,故C不符合题意。
故选:A。
【点评】要求学生会判断物体是否受摩擦力作用,会根据摩擦力的作用分析摩擦力的重要性。
6.(2分)如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置 D. 乳牛自动喂水器
【考点】连通器原理.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。
【解答】解:A、茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,故茶壶是连通器;不符合题意;
B、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,不符合题意;
C、盆景的自动给水装置是利用气压原理供水的,符合题意;
D、乳牛自动加水器左右两个容器上端开口,底部相连,构成了一个连通器,不符合题意。
故选:C。
【点评】此题考查的是连通器在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。
7.(2分)如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
A. p1>p2 B. p1>p2
C. p1>p2 D. p1>p2
【考点】流体压强与流速的关系.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】流体压强与流速的关系:在流体中,流速大的地方压强越小。
【解答】解:A、如图物体上表面平直,下表面向下弯曲,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,下方流速大,压强小,即p1>p2.故A正确;
B、如图物体上下表面凸起程度相同,相同时间内,空气经过两面的路程相同,速度相同,压强相同,即p1=p2.故B不正确;
C、对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,但外侧压强相同,即p1=p2.故C不正确;
D、如图用漏斗从乒乓球上方吹气,乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度,则上方压强小于下方压强,即p1<p2.故D不正确;
故选:A。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。能用流体压强解释有关的问题。
8.(2分)下列有关运动和力的描述或解释正确的是( )
A.跳高时,人对地面的蹬力使人跳离地面
B.滑板车在沿水平方向运动时,如果人不蹬地,它最终就会停下来,这一现象说明:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用
C.篮球撞击地板后会反弹起来是因为地板对篮球的弹力大于篮球的重力
D.篮球场上通常是身高体壮的球员撞倒瘦小的球员,说明前者给后者的力更大
【考点】力与运动的关系;力作用的相互性.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持;
(3)根据篮球的运动状态分析重力和弹力的大小关系;
(4)作用力和反作用力大小相等。
【解答】解:A、跳高时,人蹬地面给地面蹬力,地面给人一个反作用力,使人跳离地面,故A错误;
B、滑板车在沿水平方向运动时,如果人不蹬地,它最终就会停下来,是因为受到阻力的作用,阻力改变了滑板车的运动状态,物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C、篮球撞击地板后会反弹起来,说明合力的方向向上,且此过程中篮球只受向上的弹力和向下的重力,所以可知地板对篮球的弹力大于篮球的重力,故C正确;
D、身高体壮的球员与瘦小的球员撞击时的相互作用力的大小是相同的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了相互作用力的大小、力与运动的关系,属于基础题。
9.(2分)无人机运输物资是疫情期间非常常用的一种方式。如图为挂有重物的无人机,无人机定点悬停时,下列说法正确的是( )
A.无人机的重力与空气的推力是一对平衡力
B.无人机的重力与空气的推力是相互作用力
C.重物的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
D.重物的重力与绳子对重物的拉力是相互作用力
【考点】平衡力与相互作用力的辨别.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上;
(2)力的作用是相互的,两个相互的作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、空气的推力大小等于无人机与重物的重力之和,因此,无人机的重力与空气的推力大小不同,不是一对平衡力,故A错误;
B、无人机的重力与空气的推力作用在同一物体上,且大小不同,因此不是一对相互作用力,故B错误;
CD、重物的重力与绳子对重物的拉力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,要明确它们的区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
10.(2分)很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是( )
A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子
B.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
C.狗的犬齿很尖,减小受力面积增大压强,有利于撕咬食物
D.深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多
【考点】增大和减小压强的方法和应用.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
(3)地球被厚厚的大气层包围着,地球表面的物体都受到大气压的作用;
(4)在流体中,流动速度越大的位置压强越小。
【解答】解:A、啄木鸟的嘴很尖细,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,从而增大压强,故A正确;
B、骆驼的脚很大,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,从而减小压强,压力没变,故B错误;
C、狗的犬齿很尖,可以在压力一定时,减小受力面积来增大压强;有利于撕咬食物,故C正确;
D、液体压强随深度的增加而增大,水面上的压强比深水处小得多,所以深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了增大和减小压强的方法、液体压强特点等知识的应用,我们在生活中就要认真观察,思考身边的物理现象。
11.(2分)在武汉抗疫期间,医务人员因为长时间佩戴口罩,在脸上形成了一道道带子勒痕,主要原因是( )
A.口罩的重力太大 B.口罩的面积太大
C.口罩的带子太宽 D.口罩的带子太细
【考点】压强的定义.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。据此利用控制变量法分析解答。
【解答】解:医务人员长时间佩戴口罩时脸上勒痕较深,是因为人脸受到的带子的压强较大。
根据生活常识可知,口罩的带子太细,减小了受力面积,在压力一定时,增大了对人脸的压强,从而导致医务人员因为长时间佩戴口罩而在脸上形成了一道道较深的勒痕。
口罩的重力太大、口罩的面积太大、口罩的带子太宽,不符合实际情况或不是主要原因,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对减小压强的方法的了解与掌握,是一道基础题。
12.(2分)下列力的示意图中(忽略空气阻力),错误的是( )
A.匀速行驶的汽车 B.被踢出去的足球
C.静止在地面上的球 D.静止的木块
【考点】力的示意图与图示.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)物体匀速运动时,受平衡力:这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心;
(2)足球在抛出后,不再受脚的作用力,在空中靠惯性来维持向前的运动状态;
(3)球静止在水平桌面上,它受重力和地面给它的支持力,并且这两个力大小相等、方向相反是一对平衡力。
(4)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:A、匀速行驶的汽车在竖直方向上受重力和支持力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心;
在水平方向上受牵引力和阻力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心;故A正确;
B、足球在抛出后,不再受脚的作用力,受竖直向下的重力和空气对它向左的阻力,故B错误;
C、球静止在水平地面上,它受重力和桌面给它的支持力,并且这两个力大小相等、方向相反是一对平衡力,过球的重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,两条线段长度相等,故C正确;
D、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的作用,故D正确。
故选:B。
【点评】此题考查力的示意图的画法,要求学生会对物体进行正确的受力分析,会用力的示意图表示出力的作用点和方向。
13.(2分)如图是2020年2月11日微信朋友圈中出现的一种传言。针对这一网络传言,同学们纷纷表达了自己的观点,其中合理的是( )
A.微信上突然发出此传言,肯定是对的
B.扫把立起来时,重力发生了变化
C.从扫把的重心引出的重垂线通过地面和它的接触面,扫把就有可能立起来
D.地面对扫把的支持力大于扫把的重力,扫把才能立起来
【考点】重力的概念;重心.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)这是一种找重心的游戏,纯属于谣言;
(2)扫把立起来时,其重心相对地面的位置发生了变化,但重力的大小和方向不变;
(3)只要重力和支持力构成一对平衡力时,就能立起来;
【解答】解:A、扫把能否立起来跟日期没有关系,只要重力和支持力构成一对平衡力时,就能立起来,故A不合理;
B、扫把立起来时,其重心相对地面的位置发生了变化,但物体的质量不变,则重力的大小和方向不变,故B不合理;
CD、从扫把的重心引出的重垂线通过地面和它的接触面时,扫把所受的重力和支持力刚好在同一竖直线上,符合二力平衡的条件,扫把就能够立起来,故C合理,D不合理。
故选:C。
【点评】本题考查重心的概念及应用,知道重力的作用线刚好通过物体和地面的接触点是物体平衡的临界条件。
14.(2分)如图所示,小明将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱、瓶内气压和外界气压的变化分别是( )
A.升高,降低,降低 B.下降,降低,升高
C.上升,升高,降低 D.下降,升高,降低
【考点】大气压强与高度的关系.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析。
【解答】解:大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,瓶内气压大于瓶外气压与水的压强之和,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升,水柱变高后,瓶内液面下降,空气体积增大,气体质量不变,气体的密度减小,气压降低,故A正确。
故选:A。
【点评】此题主要考查的是水气压计,涉及了气压和高度的关系。解题关键是知道瓶内气压等于外界大气压与管内水压之和。
15.(2分)如图所示,将两个同样形状的长方体分别水平和竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的( )
A.上下压强差相等,浮力不等
B.上下压强差不等,浮力相等
C.上下压强差不等,浮力不等
D.上下压力差不相等,浮力相等
【考点】阿基米德原理的应用;浮力与浮力产生的原因.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差(浮力实质),根据p=可求物体上下表面受到水的压强差。
【解答】解:两长方体都悬浮在水中,两长方体排开水的体积都等于物体的体积,由阿基米德原理可知,两个长方体受到水的浮力相等,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等;
长方体物块上下表面受到水的压强差为Δp=,竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等;
综合上述分析可知,选项B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对物体的浮沉条件的掌握和运用,本题关键是知道浮力的实质(物体上下表面受到水的压力差)。
16.(2分)将一去盖、去底的空塑料瓶倒置,把乒乓球放入瓶内并迅速倒入适量水,如图所示,虽有少量水流出,但乒乓球在水下保持静止。用手堵住瓶口后,乒乓球就会浮上来。关于这一现象下列分析正确的是( )
A.静止时,球受到的浮力与重力平衡
B.静止时,水对球有向下的压强
C.上浮时,水对球的压强保持不变
D.露出水面前,球受到的浮力逐渐变大
【考点】浮力与浮力产生的原因;液体压强的概念和特点.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)(2)根据浮力产生的原因分析;
(3)根据p=ρgh分析压强的变化;
(4)根据阿基米德原理分析浮力的大小。
【解答】解:
AB、静止时,球的上表面受到水向下的压强,而下表面不会受到水向上的压强的作用,所以不会产生浮力,故A错误,B正确;
C、上浮时,球的深度变小,根据p=ρgh水对球的压强减小,故C错误;
D、露出水面前,水的密度不变,排开的水的体积不变,根据阿基米德原理可知,球受到的浮力不变,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了浮力产生的原因、阿基米德原理的应用、液体内部压强的特点,属于基础题。
17.(2分)如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出气泡上升情景。气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( )
A.浮力、压强均变小 B.浮力、压强均变大
C.浮力变大,压强变小 D.浮力、压强均不变
【考点】阿基米德原理的应用;液体压强的概念和特点.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)一定质量的气体,体积变大,压强变小,在水中上浮过程中,气泡所处的深度减小,由液体压强公式知道受到水的压强变小,气泡的体积变大,据此分析气泡内压强的变化;
(2)气泡的体积变大,由阿基米德原理分析气泡受到浮力的大小变化。
【解答】解:气泡上升时,h变小,
由p=ρgh得气泡受到水的压强变小,使气泡的体积变大。
一定质量的气体,体积变大,压强变小,
气泡内的压强p变小;
气泡的体积变大,排开水的体积变大,
由F浮=ρ水v排g得,气泡受到水的浮力变大。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理公式的掌握和运用,能分析出气泡的深度变化和体积变化情况是本题的关键。
18.(2分)科学研究中常用图像中来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.同种物质质量与体积的关系
B.物质的密度与质量的关系
C.物体受到的重力与质量的关系
D.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
【考点】密度及其特性;弹力的概念;弹簧测力计的原理;重力的概念.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】观察分析图像,找出图中两个量(x,y)之间的关系,看选项中哪两个量的关系与图像中的相符,找出两个量之间的关系不符合的选项即可。
【解答】解:观察图像发现,这是一个正比例函数关系图线,图像中两个量(x,y)之间成正比关系。
A、根据公式m=ρV可知,同一物体的质量与体积成正比关系。故A选项与图中关系相符;
B、密度是物质本身的一种特性,与质量和体积无关。故B选项与图中关系不相符;
C、根据公式G=mg可知,物体受到的重力与质量成正比关系。故C选项与图中关系相符;
D、在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长,即在一定范围内弹簧的伸长与所受的拉力成正比。故D选项与图中关系相符。
故选:B。
【点评】本题考查学生的观察能力和图像分析能力,涉及的知识点较多,解题时应熟记这些关系并加深理解,特别是物质的密度与质量、体积的关系,重力与质量的关系,弹簧的伸长量与所受拉力的关系,要深刻理解这些物理规律。
19.(2分)如图甲,小明用4N的力把重2N的粉笔擦压在竖直黑板上静止,压力方向沿水平方向向左(图乙)。此过程粉笔擦羊毛面和黑板接触,羊毛面比背面木壳粗糙。下列说法正确的是( )
A.黑板对粉笔擦的摩擦力为4N
B.压力保持不变,若木壳摔掉一小块,则黑板对粉笔擦的摩擦力不变
C.改用木壳与黑板接触,其他条件不变,则黑板对粉笔擦的摩擦力将减小
D.若压力增大到6N,黑板对粉笔擦的摩擦力不变
【考点】摩擦力的大小;摩擦力大小的影响因素.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】匀速直线运动的物体和静止的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件进行判断。
【解答】解:A、粉笔被压在竖直黑板上静止,在竖直方向上二力平衡,重力与摩擦力平衡,摩擦力大小等于重力,f=G=2N,故A错误;
B、压力保持不变,若木壳摔掉一小块,在竖直方向上二力平衡,重力与摩擦力平衡,则黑板对粉笔擦的摩擦力,f′=G′<G,摩擦力变小,故B错误;
C、改用木壳与黑板接触,其他条件不变,在竖直方向上二力平衡,重力与摩擦力平衡,摩擦力大小等于重力,f=G=2N,故C错误;
D、若压力增大到6N,粉笔被压在竖直黑板上静止,在竖直方向上二力平衡,重力与摩擦力平衡,摩擦力大小等于重力,摩擦力不变,故D正确。
故选:D。
【点评】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断力的大小和方向是常用的一种方法。
20.(2分)在如图所示装置中,甲物体重15N,乙物体重10N,弹簧秤的示数12N,不计绳重和轴对滑轮的摩擦,则甲物体受到的摩擦力的大小和方向是( )
A.大小为2N,方向水平向左
B.大小为10N,方向水平向左
C.大小为12N,方向水平向右
D.大小为2N,方向水平向右
【考点】摩擦力的大小;摩擦力的方向.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受平衡力的作用;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
同一直线上反方向二力的合力等于二力之差,方向与较大力的方向一致。
【解答】解:从图中可知,甲受到弹簧向左的拉力和乙对甲向右的拉力,二力合力:F合=12N﹣10N=2N,方向水平向左,由于甲处于静止状态,因此甲受到的摩擦力大小等于合力2N,方向与合力方向相反,即水平向右。
故选:D。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用以及力的合成,关键是能正确进行受力分析,求出合力大小,确定合力的方向。
21.(2分)如图所示,将8个完全相同的正方体物块,按甲、乙两种方式叠放在水平地面上,则甲、乙两种方式中的物体对地面的压强之比为( )
A.5:3 B.9:10 C.5:2 D.3:2
【考点】压强的计算.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】设一个正方体的重力为G,底面积为S,甲、乙两图中正方体对水平地面的压力等于其总重,分别得出甲、乙中对地面的压力和受力面积表达式,根据p=求出它们对地面的压强之比。
【解答】解:设每个正方体的重力为G,底面积为S,甲、乙两图中正方体对水平地面的压力等于其总重,
甲图中对地面的压力:F甲=3G,受力面积:S甲=2S;
乙图中对地面的压力:F乙=5G,受力面积:S乙=3S;
对地面的压强之比为p甲:p乙=:=×=×=9:10,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查压强公式的运用,关键是明确压力大小和受力面积的大小。
22.(2分)甲、乙、丙三个容器中分别盛有密度不同的液体,已知a、b、c三点处液体的压强相等,如图所示,则各容器中液体的密度大小、液体对容器底压强的大小排列顺序都正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 p甲>p乙>p丙
B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 p甲=p乙=p丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙 p甲=p乙=p丙
D.ρ甲<ρ乙<ρ丙 p甲<p乙<p丙
【考点】液体压强的计算以及公式的应用.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】从图可以得出a、b、c三点的深度关系,又知道三点处液体的压强相等,根据液体压强公式求三种液体的密度关系;由图中可以看出液体的深度相同,根据p=ρgh判断液体对容器底压强的大小。
【解答】解:甲、乙、丙三个容器中液面高相同,由图知,三点所处深度:
ha>hb>hc,
∵p=ρgh,三点处液体的压强相等,
∴三种液体的密度:
ρ甲<ρ乙<ρ丙。
∵p=ρgh,三容器中液体的深度相等,
∴液体对容器底压强的大小:
p甲<p乙<p丙。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式的了解与掌握,理解深度h含义:从液体内某点到水面的垂直距离。
二、多选题(本大题共3小题,每小题3分,少选得1分,多选或选错不得分,共9.0分)
(多选)23.(3分)2021年4月13日,中国女足成功拿到东京奥运会门票,为祖国争得荣誉。如图是女足比赛时的场景,下列关于足球比赛中涉及到的物理知识,分析正确的是( )
A.运动员用力踢球脚感觉疼,说明物体间力的作用是相互的
B.踢出去的足球可以在空中继续运动,是因为足球具有惯性
C.草坪上滚动的足球最终停下来,是阻力改变了它的运动状态
D.空中飞行的足球,如果外力全部消失,足球将会静止在空中
【考点】力与运动的关系;力的作用效果;力作用的相互性;惯性与惯性现象.菁优网版权所有
【答案】ABC
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
(3)在草坪上滚动的足球受到阻力作用;
(4)一切物体在不受力时将保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:A.运动员踢球时,球对运动员的脚也有作用力,所以运动员脚疼,说明物体间力的作用是相互的,故A正确;
B.踢出去的足球可以在空中继续运动,是因为足球具有惯性,惯性是物体本身的属性,故B正确;
C.草坪上滚动的足球最终停下来,是因为阻力改变它的运动状态,使它由运动变为静止,故C正确;
D.足球在空中向前飞时,若足球所受的外力全部消失,足球将保持原来的运动状态,做匀速直线运动,故D错误。
故选:ABC。
【点评】此题考查了物体间力的作用是相互的、力与运动的关系、惯性现象、牛顿第一定律,难度不大。
(多选)24.(3分)放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,下列说法不正确的是( )
A.0~2s内,摩擦力小于1N
B.在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,则物体对桌面的压强不变
C.物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力逐渐变小
D.物体在第3秒时受到的摩擦力为3N
【考点】力与图象的结合;固体压强大小比较;摩擦力的大小.菁优网版权所有
【答案】ACD
【分析】(1)根据v﹣t图象可知,0~2s内物体静止处于平衡状态,然后根据二力平衡条件判断摩擦力和推力的大小关系;
(2)根据P=判断出压强;
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度;
(4)根据v﹣t图象可知,2~4s内物体做加速运动,据此判断推力和摩擦力的关系。
【解答】解:A、由v﹣t图象可知,0~2s内物体没有推动静止处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,大小为1N,故A错误;
B、按图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,压力不变,根据P=知,压力不变,受力面积不变,压强不变,故B正确;
C、从图甲位置到图乙位置,压力不变,接触面的粗糙程度不变,故受到的摩擦力不变,故C错误;
D、由v﹣t图象可知,在4s~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由F﹣t图象可知在4s~6s内拉力F=2N,由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N,因物体受到的滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关、与物体运动的速度无关,所以2~4s内物体做加速运动时受到的摩擦力为2N,故在第3秒时受到的摩擦力为2N,故D错误。
故选:ACD。
【点评】本题考查了学生的识图能力,并能将v﹣t图象和F﹣t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
(多选)25.(3分)如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是( )
A.液体密度关系为:ρC<ρB<ρA
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压力最大,A容器对桌面的压力最小
【考点】液体压强的比较大小;密度的大小比较;压力;固体压强大小比较.菁优网版权所有
【答案】AC
【分析】(1)A、B、C三个容器内液体不同、质量相等,根据密度公式和体积大小关系可判断其密度大小关系。
(2)A容器上窄下宽,液体对容器底部的压力大于自身的重力;B容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;C容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力;底面积相等,根据公式p=可求液体对容器底部的压强;
(3)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=可求容器对桌面的压强。
【解答】解:A、根据ρ=可知,质量相等的不同物质,体积越大,密度越小,由图可知,VA<VB<VC,故ρA>ρB>ρC,故A正确;
B、三个容器中,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;根据公式p=可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,故BD错误;
CD、三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又底面积相等,根据公式p=可知,三个容器对桌面的压强相等,故C正确、D错误。
故选:AC。
【点评】本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
三、实验题(本大题共4小题,27题6分,28题7分,29题6分,30题8分,共27.0分)
26.(6分)小宇在学习了牛顿第一定律之后,利用如图所示的装置,进行“力与物体运动关系”的科学探究。
(1)为了得出科学结论,小宇三次实验中小车每次都从同一斜面上的同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车到达底端水平面时具有 相同的速度 。这一操作体现出的科学探究方法是 控制变量法 。
(2)对比三次实验操作可以得出初步的结论:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越 小 ,通过的距离越 远 。由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当 增大 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会做 匀速直线 运动。
【考点】探究阻力对物体运动的影响.菁优网版权所有
【答案】(1)相同的速度;控制变量法;(2)小;远;增大;(3)匀速直线。
【分析】(1)小车从同一斜面上同一高度由静止滑下,小车到达水平面时的速度相等;
(2)分别比较表格中小车在毛巾、棉布、木板表面所滑行的距离,可得出阻力大小对小车前进距离的影响;
(3)如果运动物体不受任何阻力,将做匀速直线运动。
【解答】解:(1)让小车在斜面上从静止滑下时,应保持同一高度目的是使小车到达水平面上速度相同,在这里使用了控制变量法;
(2)毛巾、棉布、木板依次越来越光滑,阻力也越来越小,从小车前进的距离来看,阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢;
由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当增大汽车之间的距离;
(3)如果是一绝对光滑板,且空气阻力为零,根据牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动。
故答案为:(1)相同的速度;控制变量法;(2)小;远;增大;(3)匀速直线。
【点评】本题主要考查了牛顿第一定律的实验过程和推理过程,这一实验结果的得出方式是我们应该特别注意的,同时,实验中还用到了控制变量的方法,也是我们应该重点学习的。
27.(7分)I.小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小红进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 2.7 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= 0.1 N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 排开液体的体积 有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 1.3×103 kg/m3。(结果保留一位小数)。
【考点】探究浮力大小与哪些因素有关.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)(2)根据称重法求浮力F浮=G﹣F示;
(3)运用控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量的关系;
(4)利用物体浸没在水中和某种液体中时,排开的液体体积相等解答。
【解答】解:(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,步骤A所示弹簧测力计的示数为2.7N;
(2)由铜块的重力和表中对应的示数,在实验步骤中B中,铜块所受浮力F浮=G﹣F=2.7N﹣2.6N=0.1N;
(3)实验步骤由B到步骤D,铜块浸入水的体积越来越大,弹簧测力计示数F越来越小,则物体受到的浮力越来越大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)在步骤E、F中,铜块受到的浮力分别为F浮水=2.7N﹣2.4N=0.3N,F浮液=2.7N﹣2.3N=0.4N,铜块排开液体的体积都等于铜块本身的体积,故V排水=V排液,
根据阿基米德原理有,=,所以ρ液=•ρ水=×1×103kg/m3≈1.3×103kg/m3;
故答案为:(1)2.7;(2)0.1;(3)排开液体的体积;(4)1.3×103。
【点评】通过探究“浮力大小与哪些因素有关”,考查了阿基米德原理等知识,常见题目。
28.(6分)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有 控制变量法 和转换法。
(2)通过比较图甲、乙,说明 受力面积一定时,压力越大 ,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 乙、丙 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p = p′(选填“>”“<”或“=”)。
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 没有控制压力的大小相同 。
【考点】探究影响压力作用效果的因素.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)(2)(3)(5)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
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的关系时应控制压力的大小不变,据此分析回答;
(4)因图丙中和图丁中受压材料不同,故不能根据受压材料的凹陷程度来反映压力的作用效果,应据据p=分析。
【解答】解:
(1)根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;
实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法;
(2)通过比较图甲、乙知,受力面积一定,乙中压力大,海绵的凹陷程度大,这说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)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,而受力面积不同,故应该比较图乙、丙,且可以得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都相同,则根据p=可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′;
(5)研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力大小一定,实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,则压力大小不同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关是错误的,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;控制变量法;
(2)受力面积一定时,压力越大;
(3)乙、丙;
(4)=;
(5)没有控制压力的大小相同。
【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及p=的运用,体现了对过程和方法的考查。
29.(8分)鸿星尔克因为捐款事件彻底火了!鸿星尔克在净利润亏损2.2亿的情况下,却在河南洪水中捐款5000万。雨天路滑,小华想哪一种鞋穿上摩擦力更大呢?他选用“鸿星尔克”和“李宁”运动鞋各一双,做如下实验:
(1)小华想测量鞋在地面上受到的滑动摩擦力的大小,应该将弹簧测力计在 水平 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零;图甲弹簧测力计的示数为 1.8N 。
(2)选好装置后,他先用弹簧测力计测出两品牌中一支运动鞋的重力并记录,然后将运动鞋接到装置上, 匀速直线 拉动弹簧测力计,目的是使拉力 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力;读出弹簧测力计示数并记录如下:
品牌
G/N
F/N
f/N
鸿星尔克
3
1.1
1.1
李宁
3.5
1.1
1.1
(3)做完实验,他想了想,本实验有一定缺陷,没有控制 压力 不变,但本实验却能比较出哪双鞋的摩擦性能更好些?你认为 鸿星尔克 (选填“李宁”或“鸿星尔克”)摩擦性能更好些。
(4)小华经过思考改进了实验,在鸿星尔克的鞋中放入钩码,使两种品牌的鞋对橡胶垫压力相等,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),橡胶垫 不必 (“不必”或“必须”)做匀速直线运动拉动。
(5)如图丙,当把任意一只鞋放在胶垫上,橡胶垫与鞋的接触面积大约一半时,弹簧测力计的示数仍不变,能得到的结论是;压力和粗糙程度一定时,摩擦力的大小与 受力面积 大小无关。
(6)小华在放学路上看见一辆汽车陷进了泥坑里,司机将些稻草塞进后轮底下,汽车很快就爬上来了。这是利用增大 接触面粗糙程度 的方法增大摩擦力。
【考点】探究影响摩擦力大小的因素.菁优网版权所有
【答案】(1)水平;1.8N;(2)匀速直线;等于;(3)压力;鸿星尔克;(4)不必;(5)受力面积;(6)接触面粗糙程度。
【分析】(1)实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动读数,据此分析;
(2)根据二力平衡的条件分析;
(3)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;
(4)根据运动鞋相对地面静止,水平方向上一对平衡力分析;
(5)根据控制变量法分析摩擦力的大小与哪个因素有关;
(6)在压力一定的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大。
【解答】解:(1)因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零;
图甲中弹簧测力是分度为0.1N,其示数为1.8N;
(2)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,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(3)研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,要控制压力大小相同,而实验中控制压力大小相同是错误的;
鸿星尔克鞋对水平面的压力较小,但摩擦力和李宁鞋相同,说明鸿星尔克鞋摩擦性能更好些;
(4)改进了小明实验,运动鞋相对地面静止,水平方向上受到测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,这样改进的好处是不需要再限制匀速直线拉动鞋子,且弹簧测力计处在静止状态方便读数;
(5)当把任意一只鞋放在胶垫上,橡胶垫与鞋的接触面积大约一半时,弹簧测力计的示数仍不变,说明摩擦力的大小不变,能得到压力和粗糙程度一定时,摩擦力的大小与受力面积大小无关;
(6)司机在车胎底下垫了一些稻草,这是利用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦。
故答案为:(1)水平;1.8N;(2)匀速直线;等于;(3)压力;鸿星尔克;(4)不必;(5)受力面积;(6)接触面粗糙程度。
【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。
四、计算题(本大题共2小题,每小题10分,共20.0分)
30.(10分)如图所示,在质量为1 kg的容器中装有5kg的水,容器底面积为100cm2,容器放在水平桌面中央上,桌面面积为0.9m2,g取10N/kg,求:
(1)容器对桌面的压力和压强;
(2)水对A点的压强;
(3)水对容器底的压力和压强。
【考点】压力;压强的计算;液体压强的计算以及公式的应用.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)容器对桌面的压力和水与容器的总重力相等,根据G=mg求出其大小;知道容器对桌面的压力和受力面积,根据p=求出容器对桌面的压强;
(2)已知水面的高和水的密度,根据公式p=ρgh求出水对A点的压强;
(3)已知水面的高和水的密度,根据公式p=ρgh求出水对容器底的压强;已知水对容器底的压强和容器底面积,根据公式F=pS求出水对容器底的压力。
【解答】解:(1)容器对桌面的压力:
F=G总=(1kg+5kg)×10N/kg=60N;
容器底对桌面的压强:
p===6×103Pa;
(2)水对A点的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m﹣0.35m)=6.5×103Pa;
(3)水对容器底的压强:
p′=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa;
根据p=可知:
水对容器底的压力F′=p′S=1×104Pa×100×10﹣4m2=100N。
答:(1)容器底对桌面的压力为60N;容器底对桌面的压强为6×103Pa;
(2)水对A点的压强为6.5×103Pa;
(3)水对容器底的压强为1×104Pa;水对容器底的压力为100N。
【点评】本题考查压力、压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是接触面积的判断和水的深度的计算,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,水的深度指的是距离液面的高度,不是距离容器底的深度。
31.(10分)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N.当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7N.现把该零件浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9N,求:
(1)该零件浸没在水中时受到的浮力F浮;
(2)该金属零件的密度ρ金;
(3)另一种液体的密度ρ液。
【考点】浮力大小的计算;阿基米德原理的应用.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)在空气中称时弹簧秤的示数等于金属零件重,两次示数之差等于受到的浮力;
(2)求出了金属零件受到的浮力,知道水的密度,利用阿基米德原理求排开水的体积(零件的体积);利用m=求零件的质量,利用ρ=计算其密度;
(3)利用称重法求出浸没在另一种液体时受到的浮力,再利用阿基米德原理求另一种液体的密度。
【解答】解:
(1)金属零件重力等于在空气中称时弹簧测力计的示数:G=F示1=2.7N,
物体受到水的浮力:
F浮=G﹣F示2=2.7N﹣1.7N=1N;
(2)由F浮=ρ水V排g得金属零件的体积:
V=V排===1×10﹣4m3;
金属零件的质量:
m===0.27kg,
金属零件的密度:
ρ===2.7×103kg/m3;
(3)浸没在另一种液体时受到的浮力:
F浮′=G﹣F示3=2.7N﹣1.9N=0.8N,
由F浮=ρ液V排g得液体的密度:
ρ液===0.8×103kg/m3。
答:(1)该零件浸没在水中时受到的浮力为1N;
(2)该金属零件的密度为2.7×103kg/m3;
(3)另一种液体的密度为0.8×103kg/m3。
【点评】本题是一道关于浮力测量和物体密度测量的典型习题,计算时注意物体浸没时排开液体的体积与自身的体积相等。在此为我们提供了一种测量物体密度的方法。
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