2022-2023学年湖北省黄冈市团风实验中学八年级(下)期中物理试卷(含解析)
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2022-2023学年湖北省黄冈市团风实验中学八年级(下)期中物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
1. 为了增强体质,每天锻炼一小时,同学们积极到户外参加体育活动。下列活动所涉及力学知识的说法,正确的是( )
A. 发排球时手对排球的力大于排球对手的力
B. 投掷出去在空中飞行的实心球仍受推力作用
C. 篮球撞到篮板反弹回来说明力可以改变物体的运动状态
D. 静止在水平地面上的足球受到的重力和足球对地面的压力是一对平衡力
2. 健身者在没有其它辅助的情况下,下列姿势不可能在水平地面上保持的是( )
A. B. C. D.
3. 第二十四届“冬奥会”于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口成功举办。如图是运动员在本届“冬奥会”上参加不同比赛项目时的情景,关于他们比赛时所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 甲图:冰刀的刀刃很锋利是采用减小受力面积的方法来增大对冰面的压强
B. 乙图:自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,运动员越来越慢
C. 丙图:冰壶被运动员推出后速度逐渐减小,说明了物体的运动需要力来维持
D. 丁图:花样滑冰运动员所受的重力与冰面对运动员的支持力是一对相互作用力
4. 如图,物体重50N静止在竖直的墙壁上,F压=30N,若物体与墙壁的接触面积为0.2m2,下列分析正确的是( )
A. 物体受到竖直向上的摩擦力大小等于50N
B. 物体对墙壁的压强为250Pa
C. 物体受到的压力越大,摩擦力越大
D. 若物体受到的力全部消失,则物体向下运动
5. 为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是( )
A. 放上瓶盖后可以增大受力面积 B. 敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C. 鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状 D. 要提高实验的可靠性还需多次实验
6. 下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A. 甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强;
B. 乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强;
C. 丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升;
D. 丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
7. “奋斗者”号深潜器坐底10909米,创造了中国载人深潜新记录。喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型,用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测出它的重力为G,然后将模型浸没于水中静止(如图所示),弹簧测力计受到的拉力为F,模型所受的浮力为F浮。则下列说法正确的是( )
A. 拉力F与重力G是一对平衡力
B. 模型所受浮力大小F浮=G−F
C. 模型从图示位置下移,浮力变大
D. 将模型逐渐提离水面,拉力不变
8. 预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )
A. 构件的边长为4m
B. 构件的密度为3×103kg/m3
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D. 当构件的下表面距江面4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共10.0分)
9. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚,并做各种空中动作的运动项目,如图,运动员着网后使其沿竖直方向向上运动的力是______ 力,运动员蹦到最高点A后使其向下运动的力是______ 力。
10. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系图象如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图象如图丙所示。由图象可知t=3s时,物体受到的摩擦力为______ N;t=5s时,物体受到的摩擦力大小______ (填“大于”“小于”或“等于”)推力。
11. 小明用如图所示的装置研究流体压强的特点,当止水阀门关闭时,观察相连细玻璃管A和B中的液柱的高度______(选填“相同”或“不同”);当打开止水阀门,观察发现所相连的A和B处细玻璃管中液柱高度不同,______(选填“A”或“B”)管中液柱高,该实验的目的是探究液体压强与______的关系。
12. 如图所示,烧杯内盛有某种液体,把一体积为1×10−4m3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5N,已知铝的密度为2.7×103kg/m3,则铝块的重力为______ N,在液体中受到的浮力等于______ N,液体的密度为______ kg/m3。(g取10N/kg)
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
13. 如图,汽车沿平直公路向前行驶,但不知是“加速、匀速、减速”中的哪种状态。车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图。
14. 如图,实心物体被绳子拉着浸没在水中,画出物体所受力的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,共15.0分)
15. 某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小______ (选填“等于”、“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:______ 。
(3)通过对比______ 两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度______ (选填“有关”或“无关”)。
(5)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______ (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
16. 在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,小希同学利用木板、橡皮泥、包扎带和若干相同的钩码进行探究活动。
(1)橡皮泥做成长方体平放于木板上方,把包扎带剪出两段,并将两段包扎带分别绕在橡皮泥上,且在包扎带下方挂上不同数量的钩码,如图所示。小希同学是通过观察橡皮泥的______ 来比较压力作用效果的,通过观察对比可以得出结论:______ 。
(2)小希同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包扎带撕成______ 宽度的两段,两包扎带下方挂______ 数量的钩码进行实验。(均选填“相同”或“不同”)
17. 如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,物块的重力为________N;
(2)小明将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到___________由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关;
(3)继续增大物块所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧 测力计示数如图丙所示,此时物块受到的浮力为______N;
(4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是为了控制__________________相同;他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是________;
A.换用体积更大的同种物块
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用精确程度更高的测力计
D.利用现有器材进行多次实验
五、计算题(本大题共1小题,共9.0分)
18. 如图所示,放在水平面上装满水的溢水杯,水深为20cm。弹簧测力计挂着重为10N的物块,现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的体积为400cm3(g取10N/kg)。求:
(1)物块浸没在水中静止后,弹簧测力计的示数;
(2)物块的密度;
(3)物块逐渐浸入装满水的溢水杯中时,水对溢水杯底的压强如何变化。
六、综合题(本大题共1小题,共8.0分)
19. 如图,总质量为1500kg的小汽车在水平路面上匀速行驶,其4个轮胎与地面的接触面积为0.15m2。已知汽车在匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.1倍。求:
(1)汽车受到的重力。
(2)汽车对地面的压强。
(3)不计空气阻力,请在图中“●”画出小车在水平路面上向右匀速直线运动水平方向的受力示意图。
(4)汽车的牵引力是多少N?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的,相互作用力大小相等,手对排球的力等于排球对手的力,A错误;
B、实心球由于具有惯性,投掷后虽然不受推力的作用,仍然能在空中飞行,B错误;
C、篮球反弹回来,说明其运动状态发生改变,而改变的原因是因为受到篮板对它的力的作用,C正确;
D、静止在地面上的足球受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力,足球对地面的压力和足球受到的重力大小相等,但是分别作用在地面和足球上,且方向相同都竖直向下,所以这两个力不是相互作用力也不是平衡力,D错误;
故选:C。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)投掷出去在空中飞行的球不受手的推力的作用;
(3)力可以改变物体的运动状态;
(4)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,两个力作用在同一个物体上。
此题涉及到力的作用效果、力作用的相互性、平衡力的辨别等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
2.【答案】A
【解析】解:
A.地面对人的支持力和人的重力两个力的作用点在重心,但两个力没有作用在同一条直线上,不是一对平衡力,所以A姿势不可能在水平地面上保持,故A符合题意;
BCD.图中地面对人的支持力和人的重力两个力的作用点在重心,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,所以BCD姿势可能在水平地面上保持,故BCD不符合题意。
故选:A。
对人进行受力分析,根据二力平衡的条件进行分析。二力平衡的条件: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,四个条件缺一不可。
本题考查了平衡力的辨别,抓住四个条件缺一不可是关键。
3.【答案】A
【解析】解:A、冰刀的刀刃做得非常锋利是通过减小受力面积来增大压强的;故A正确;
B、自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,重力势能转化为动能,速度增大,故B错误;
C、冰壶投出后向前运动的速度越来越慢,是因为受到了摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D、运动员站在冰面上静止时处于平衡状态,运动员受到的重力与冰面对运动员的支持力符合二力平衡条件,所以是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(2)从空中下落的过程中,重力势能转化为动能;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
此题以冬奥会项目为材料,考查了增大压强的方法、机械能的转化、运动和力的关系以及平衡力和相互作用力的区分等知识点,体现了物理关注社会热点的特点。
4.【答案】A
【解析】解:
A、物体在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力,因物体压在竖直墙上处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以物体受到摩擦力等于重力,即f=G=50N,故A正确;
B、因固体可以大小不变的传递压力,所以物体对竖直墙壁的压力等于F=F压=30N,物体对墙壁的压强:p=FS=30N0.2m2=150Pa,故B错误;
C、因物体压在竖直墙上处于平衡状态,物体受到摩擦力等于重力,所以增大对物体的压力时,物体与墙面的摩擦力大小不变,故C错误;
D、根据牛顿第一定律可知,若物体受到的力全部突然消失,则物体将做处于静止状态,故D错误。
故选:A。
(1)由于物体压在竖直墙上,处于平衡状态,物体在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力,这两个力是一对平衡力,二力大小相等;
(2)物体将水平力大小不变的传递到墙上可求墙壁受到的压力,知道物体A与墙壁的接触面积,利用p=FS求物体对墙壁的压强;
(3)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
本题考查了压强的计算、二力平衡条件和牛顿第一定律的应用,知道固体可以大小不变的传递压力和正确的对物体受力分析是关键。
5.【答案】B
【解析】解:AB、放上瓶盖后,鸡蛋上方的受力面积增大了,根据P=FS可知,在压力一定时,鸡蛋受到的压强减小了,所以敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙小,故A正确、B错误;
C、鸡蛋乙被敲碎,说明力能改变物体的形状,故C正确;
D、为了使实验更具有普遍性,可以通过多次实验来寻找普遍规律,所以要提高实验的可靠性还需多次实验,故D正确。
故选:B。
(1)力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(3)为了使实验更具有普遍性,可以通过多次实验来寻找普遍规律。
本题考查力的作用效果、压强大小的影响因素,是一道联系生活实际的题目。
6.【答案】B
【解析】解:A、用力一吸,把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,用力才能把饮料吸入口中,不能改变了大气压强,故A错误;
B、飞镖箭头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B正确;
C、拿自制气压计下楼,细管内水柱会下降,因为楼下的气压高,导致水柱降低,故C错误;
D、往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升,故D错误。
故选:B。
(1)由于大气有压强,我们才能利用细管将饮料吸到嘴里;
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(3)大气压与海拔高度有关,海拔越高气压越低。
(4)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
本题考查了与压强相关的物理知识,难度不大,将物理知识应用与实际生活相互关联,实现了理论与实际结合,是一道好题。
7.【答案】B
【解析】解:A、图中深潜器模型受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力,模型在这三个力的作用下处于静止和状态,拉力F与重力G大小不相等,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、由称重法知模型所受浮力大小为F浮=G−F,故B正确;
C、模型从图示位置下移,由于排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力不变,故C错误;
D、将模型逐渐提离水面时,排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力变小,由称重法知拉力F逐渐增大,故D错误。
故选:B。
(1)平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上;
(2)由称重法知模型所受浮力大小;
(3)模型从图示位置下移,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化;
(4)将模型逐渐提离水面时,排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化,由称重法判断出拉力F的变化。
本题考查了平衡力的判断、称重法的利用以及阿基米德原理的应用,是一道综合题,但难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A、从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,故A错误;
B、构件体积:V=l3=(2m)3=8m3
构件完全淹没时,V排=V=8m3,F2=1.6×105N,则有
F浮=G−F2,即:ρ水gV排=ρgV−F2
代入数值可得:
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3−1.6×105N
则构件的密度为:ρ=3×103kg/m3,故B正确;
C、由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故C错误;
D、当构件的下表面距江面4m深时,构件上表面距江面4m−2m=2m,
构件上表面受到江水的压强为:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa,故D错误。
故选:B。
本题考查了阿基米德原理的应用、称重法测浮力以及液体压强的计算,重点是能从图中得出相关信息,难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度。
9.【答案】弹 重
【解析】解:由图示可知,运动员着网后,网发生弹性形变,给运动员一个向上的弹力作用,因此运动员着网后使其沿竖直方向向上运动的力是网的弹力;
重力的方向竖直向下,运动员蹦到最高点A后使其向下运动的力是重力。
故答案为:弹;重。
发生弹性形变的物体要恢复原状对与它接触的物体有力的作用,这就是弹力;
地球上的物体都要受到重力作用;
本题考查了对弹力、重力等知识的理解和应用,能对物体正确受力分析是解题的关键。
10.【答案】2 等于
【解析】解:(1)在第3秒时,由乙图可知物体受到的推力为3N,由丙图可知物体正在做加速运动,此时摩擦力与推力不平衡,无法知道摩擦力的大小;在第4~6秒时,由乙图可知物体的推力为2N,由丙图可知物体在做匀速直线运动,此时摩擦力与推力二力平衡,大小相等,故摩擦力为2N,由于滑动摩擦力大小与推力大小无关,滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,滑动摩擦力都不变,所以在第3秒时的滑动摩擦力是2N。
(2)在第5秒时,由丙图可知物体正在做匀速直线运动,物体受到的摩擦力大小等于推力。
故答案为:2;等于。
(1)当物体静止时,静摩擦力与推力二力平衡,大小相等;
(2)当物体运动时,动摩擦力是不受推力大小影响的,只有匀速直线运动时,摩擦力与推力二力平衡,大小相等,当物体受到的推力变大或变小时,滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,滑动摩擦力都不变。
根据图象来判断物体的运动状态和受力情况,是解答本题的关键,考查了同学识别图象的能力。
11.【答案】相同 A 流速
【解析】解:当打开止水阀门前,容器相当于连通器,此时水静止,则高度相同;
打开止水阀门,由于水的流量一定,A管底部比B管底部横截面积大,水流速小,产生的压强大,能支持的水柱就高,所以A管中液柱高,B管中液柱低。
该实验的目的是探究流体压强和流速的关系。
故答案为:相同;A;流速。
当打开止水阀门前,容器相当于连通器,此时水平保持相平;当打开止水阀门时,比较A和B两管底部液体的流动速度,根据流体流速大、压强小,判断压强大小,由压强大小判断液面高度。
掌握连通器的特点,以及流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的现象,并能比较A和B两管底部水的流动速度是解决本题的关键。
12.【答案】2.7 1.2 1.2×103
【解析】解:(1)由ρ=mV可得铝块的质量:
m铝=ρ铝V铝=2.7×103kg/m3×1×10−4m3=0.27kg,
其重力:
G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N;
(2)铝块浸没在液体中受到的浮力:
F浮=G−F示=2.7N−1.5N=1.2N;
(3)铝块浸没在液体排开液体的体积:
V排=V铝=1×10−4m3,
由F浮=ρ液gV排可得液体密度:
ρ液=F浮V排g=1.2N1×10−4m3×10N/kg=1.2×103kg/m3。
故答案为:2.7;1.2;1.2×103。
(1)已知铝块的体积和密度,利用m=ρV求铝块的质量,再利用G=mg求铝块重力;
(2)利用称重法测浮力求铝块浸没在液体中受到的浮力;
(3)铝块浸没在液体中排开液体的体积等于铝块的体积,再利用F浮=ρ液gV排求出液体的密度。
本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理以及称重法测浮力的应用,要知道铝块完全浸没时排开液体的体积等于铝块的体积。
13.【答案】解:
由题和图示可知,车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处,相对于A的位置,B的位置更靠前,根据惯性知识可知汽车做的是减速运动;
物体C在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;由于汽车做减速运动,木箱C由于惯性有向前运动的趋势,故小车对C的摩擦力的方向水平向左,如图所示:
。
【解析】根据A下落时的运动状态判定汽车的运动状态,然后对C受力分析,根据力的示意图的画法做出示意图。
画力的示意图,要先确定力的三要素,用一条带箭头的线段把三要素表示出来,标上字母符号,有的要标出力的大小。
14.【答案】解:物体用细线拉着浸没在水中,物体受到竖直向下的重力G、竖直向下的拉力F和竖直向上的浮力F浮的共同作用,处于静止状态,由力的平衡条件可得:F浮=G+F,过重心分别沿力的方向画一条有向线段,并标上力的符号即可,如下图所示:
。
答:如上所示。
【解析】对物体进行受力分析:物体受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上浮力,根据力的示意图的画法画出各个力的示意图即可。
此题主要考查了有关力的示意图的画法,关键是正确分析物体所受的力,根据力的平衡条件确定力之间的大小关系。
15.【答案】等于 其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 甲、丙 无关 不需要
【解析】解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由图可知,因为甲、丙两图压力相同而接触面粗糙程度不同,符合题意,所以应该是甲、丙;
(4)从表格中的数据可以看出,四次实验中木块运动的速度越来越大,而拉力的大小却始终不变,因此摩擦力的大小与运动的速度无关;
(5)丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
故答案为:(1)等于;(2)其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)甲、丙;(4)无关;(5)不需要。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响摩擦力的因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,实验中要采用控制变量法;
(4)从数据中观察速度的大小是否对弹簧测力计的拉力构成了影响,从而进行判断;
(5)根据丁图所示的实验装置可知,A相对于地面静止,根据力的平衡分析。
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。
16.【答案】凹陷程度 在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显 不同 相同
【解析】解:(1)实验过程中,压力作用在橡皮泥上,通过橡皮泥形变程度来反映压力作用效果,橡皮泥形变程度越大,压力作用效果越明显;
如图,包扎带作用在橡皮泥上的面积相等,挂的钩码越多,橡皮泥的形变越大,所以可得出:在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(2)探究压力的作用效果跟受力面积的关系时,应控制压力大小相等,改变包扎带对橡皮泥的受力面积,所以把包扎带撕成不同宽度的两条,两包扎带上挂相等数量的钩码。
故答案为:(1)凹陷程度;在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;(2)不同;相同。
(1)压力的作用效果用物体的形变程度来反映;压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关,在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(2)探究压力作用效果跟受力面积的关系时,应控制压力大小不变,改变受力面积大小。
本题利用控制变量法和转换法探究压力作用效果的影响因素,体现了过程与方法的考查。
17.【答案】1.8 容器内的水面上升 0.8 排开液体的体积 C、D
【解析】解:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,甲图弹簧测力计的示数为1.8N;
(2)物块进入水中的体积增大,也即排开液体的体积在增大,可以观察到“容器内水面上升”现象;
(3)根据F浮=ρ液gV排可知,浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,所以,图丙中物块受到的浮力等于图乙中所受的浮力,即F浮=G−F拉=1.8N−1N=0.8N;
(4)当物体两次都浸没时,V排2=V排1=V,浮力变化ΔF浮=ρ盐水gV排2−ρ水gV排1=ΔρgV,要想增大两次的浮力之差,可以增大两次的密度差,或者增大物体的体积,选项A、B可行;而选项C、D不能改变两次的浮力之差,故选:C、D。
故答案为:(1)1.8;
(2)容器内的水面上升;
(3)0.8;
(4)排开液体的体积;C、D。
(1)明确弹簧测力计的分度值为0.2N,可知弹簧测力计的示数为1.8N;
(2)容器内水面上升,说明物块进入水中的体积增大,也即排开液体的体积在增大;
(3)影响浮力大小的因素有:液体的密度和排开液体的体积两个因素,图丙与图乙相比较,这两个因素都相同,所以,图丙中物块所受浮力等于图乙中所受浮力;
(4)当物体浸没时,V排=V,浮力变化ΔF浮=ρ盐水gV排−ρ水gV排=ΔρgV,要想增大两次的浮力之差,可以增大两次的密度差,或者增大物体的体积。
当物体浸没时,V排=V;当物体两次V排相同时,两次浮力之差ΔF浮=ΔρgV,影响ΔF浮的因素有Δρ、V两个。
18.【答案】解:(1)物块浸没在水中静止后,所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10−6m3=4N;
测力计的示数F示=G−F浮=10N−4N=6N;
(2)物块的质量m=Gg=10N10N/kg=1kg=1000g,
物块的体积V=V排=400cm3;
物块的密度ρ=mV=1000g400cm3=2.5g/cm3;
(3)物块逐渐浸入装满水的溢水杯中时,水的深度不变,根据p=ρ水gh可知水对溢水杯底的压强不变。
答:(1)物块浸没在水中静止后,弹簧测力计的示数为6N;
(2)物块的密度为2.5g/cm3;
(3)物块逐渐浸入装满水的溢水杯中时,水对溢水杯底的压强不变
【解析】(1)物块浸没在水中静止后,根据阿基米德原理得出所受浮力,根据F示=G−F浮=出测力计的示数;
(2)根据G=mg得出物块的质量,根据V=V排得出物块的体积,根据密度公式得出物块的密度;
(3)物块逐渐浸入装满水的溢水杯中时,水的深度不变,根据p=ρ水gh可知水对溢水杯底的压强的变化情况。
本题考查浮力和压强的有关知识,是一道综合题。
19.【答案】解:(1)汽车受到的重力:G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N;
(2)汽车对地面的压力:F=G=1.5×104N,
汽车对地面的压强:p=FS=1.5×104N0.15m2=1×105Pa;
(3)不计空气阻力,小车在水平路面上向右匀速直线运动时处于平衡状态,受到向右的牵引力和向左的阻力是一对平衡力,二力大小相等,
则水平方向的受力示意图如下图所示:
(4)由二力平衡条件可得,汽车的牵引力:F牵引力=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1500N。
答:(1)汽车受到的重力为1.5×104N;
(2)汽车对地面的压强为1×105Pa;
(3);
(4)汽车的牵引力是1500N。
【解析】(1)知道汽车的质量,根据G=mg求出其受到的重力;
(2)汽车对地面的压力和自身的重力相等,根据p=FS求出汽车对地面的压强;
(3)不计空气阻力,小车在水平路面上向右匀速直线运动时处于平衡状态,受到向右的牵引力和向左的阻力是一对平衡力,二力大小相等,据此画出水平方向的受力示意图;
(4)根据二力平衡条件求出汽车的牵引力。
本题考查了重力公式和压强公式、二力平衡条件的应用以及受力示意图的画法,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
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