![2022-2023学年浙江省宁波外国语学校八年级上学期期中科学试卷01](http://www.enxinlong.com/img-preview/2/5/14891010/0-1697007028410/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2022-2023学年浙江省宁波外国语学校八年级上学期期中科学试卷02](http://www.enxinlong.com/img-preview/2/5/14891010/0-1697007028468/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2022-2023学年浙江省宁波外国语学校八年级上学期期中科学试卷03](http://www.enxinlong.com/img-preview/2/5/14891010/0-1697007028480/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
2022-2023学年浙江省宁波外国语学校八年级上学期期中科学试卷
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一、选择题(本大题共30小题,第1-15题每小题2分,第16-30题每小题2分,共45分。请选出
1.(2分)如图所示的几种现象,能体现力改变物体运动状态的是( )
A. 手拉开弓 B. 运动员罚点球
C. 人压弯跳板 D. 熊猫拉弯竹子
2.(2分)今年五一假期,小江一家开车到开化江源游玩。下列是小江对游玩场景的描写,其中符合科学道理的是( )
A.早上冲出家门,由于受到惯性的作用,跑到车边很难停下
B.上车后系上安全带可以减小行车时的惯性,从而减少意外伤害
C.上山过程中惯性越来越大,导致爬山越来越慢
D.爬上山顶抛出太阳帽,太阳帽离手前后惯性不变
3.(2分)使用弹簧测力计时,下列说法中错误的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
C.使用前必须检查零点是否准确
D.使用时必须注意所测的力不超过测力计的量程
4.(2分)将一本书静止放在水平桌面上,下列各对力中属于一对平衡力的是( )
A.书对桌面的压力和书受到的重力
B.桌面对书的支持力和桌面受到的重力
C.桌面对书的支持力和书受到的重力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
5.(2分)中国高铁技术世界一流,如图示,几枚硬币立于正在高速行驶的列车窗台上( )
A.以车窗为参照物,硬币是运动的
B.以铁轨为参照物,硬币是静止的
C.以列车上的座椅为参照物,硬币是静止的
D.以在列车上行走的乘务员为参照物,硬币是静止的
6.(2分)水球运动员再把漂在水面上的水球压入0.5米深水下的过程中,运动员对水球的压力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
7.(2分)在空纸盒的侧面扎三个大小一样的孔。纸盘装满水后,水从小孔喷出,图中最接近实际情况的是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图所示实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A. 吹气时A管中水面上升 B. 用吸管从瓶中吸饮料
C. 吹气时纸片向下凹陷 D. 吹气时纸条向上飘
9.(2分)指压板是《奔跑吧兄弟》中常用的游戏道具之一。当人单脚站在指压板时,相比双脚站立对指压板要( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
10.(2分)对于液体压强,下列说法正确的是( )
A.液体只对容器的底有压强
B.液体的重力、体积越大,液体压强越大
C.液体的密度越大,液体的压强越大
D.同一种液体的压强只跟深度成正比
11.(2分)物理学中经常用图象来表示物体的运动规律,则下图中能表示同一运动规律的是( )
A.甲丙 B.甲丁 C.乙丙 D.乙丁
12.(2分)踢足球是广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C.踢出去的球在空中运动的过程中,没有受到任何力的作用
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
13.(2分)如图,将一个物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时( )
A.物体受到的浮力
B.物体受到的重力
C.物体受到的重力和浮力之和
D.物体受到的重力和浮力之差
14.(2分)下列关于压力和压强的说法,正确的是( )
A.单位面积上受到的压力越大,压强越大
B.受力面积越大,压强越大
C.重力越大,压力越大
D.压力越小,压强越小
15.(2分)在生活和生产实际中有关摩擦力的说法正确的是( )
A.图甲鞋底花纹增大与地面间的摩擦,阻碍人向前运动
B.图乙因为筷子受到摩擦向上,所以能提起来
C.图丙是机器上安装的滚动轴承,使摩擦为零
D.图丁是举重运动员搓碳酸镁粉末,为增大手掌与器械摩擦
16.(1分)图为武大靖在2018平昌冬奥会短道速滑男子500米的比赛中夺冠的情景,对此说法错误的是( )
A.他踮起脚后跟做起跑姿势时对冰面的压强变大
B.他到达终点后,必须不断用力才能滑行一段距离
C.他在直道滑行过程中,必须不断用力才能做匀速直线运动
D.他用力向后蹬冰面人就快速向前,因为物体间力的作用是相互的
17.(1分)一木块重10N,在2N的水平拉力作用下,恰能在水平桌面上做匀速直线运动,沿该水平桌面前进,则在此过程中( )
A.木块所受的合力为7 N
B.木块的运动状态发生了改变
C.木块受到3 N的摩擦力
D.木块仍做匀速直线运动
18.(1分)航天员王亚平在太空授课时,将拴着小球的细线固定在支架上,给小球一个初速度( )
A.小球受力平衡
B.小球的速度不变
C.如果将细线剪断,小球将做匀速直线运动
D.细线对小球的拉力为零
19.(1分)上升的氢气球,升到一定高度就会破裂,产生这种现象的原因是( )
A.高空中的大气压强变大,把气球压破
B.气球被太阳晒破
C.大气压强小,气球向外膨胀,把气球胀破
D.以上三种情况都有可能
20.(1分)先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放入一块重2牛的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示)( )
A.溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力大于2牛
B.溢水杯底部受到水的压强减小,小烧杯中水的重力小于2牛
C.溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力等于2牛
D.溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力小于2牛
21.(1分)在某同学的“测铁块密度”的实验预习报告中,其实验步骤如下:①测出量筒中水的体积②把铁块放入量筒中读出水面升到的刻度③用天平测出铁块的质量④进行运算,求出铁块的密度。在上述步骤中( )
A.没问题 B.①、③两步应互换
C.②、③两步应互换 D.①、④两步应互换
22.(1分)质量和体积都相等的空心铜球、铁球、铝球各一个(ρ铜>ρ铁>ρ铝),则空心部分体积最大的是( )
A.铜球 B.铁球 C.铝球 D.无法确定
23.(1分)如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,按入槽内水中,并固定位置,对槽内水加热到沸腾时( )
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃
B.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
D.甲、乙瓶中水都不沸腾
24.(1分)如图,两个质量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圆台形物体甲和乙,放置于水平地面上a,Fb作用下做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.拉力Fa大于拉力Fb
B.甲的速度必须与乙的速度相同
C.甲受到的摩擦力一定大于乙受到的摩擦力
D.甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
25.(1分)将同一液体压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,如图所示。这两种液体的密度大小关系是( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法判断
26.(1分)如图所示,水平桌面上的圆台形容器内有一块冰,当这块冰全部熔化成水后,下列说法不正确的是( )
A.桌面受到的压强不变
B.桌面受到的压力不变
C.容器底的内表面受到的压力不变
D.容器底的内表面受到的压强变小
27.(1分)如图1所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S'(S>S'),如图2所示,甲、乙的底面积分别为S'、S甲、p乙和对地面的压强变化Δp甲、Δp乙的大小关系,下列判断正确的是( )
A.p甲<p乙,Δp甲>Δp乙 B.p甲<p乙,Δp甲<Δp乙
C.p甲>p乙,Δp甲>Δp乙 D.p甲>p乙,Δp甲<Δp乙
28.(1分)有一长方体木块,分别以图甲和乙两种方式漂浮在水面上,若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙,则( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙
C.F甲<F乙 D.条件不足,无法比较
29.(1分)右图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知甲:P乙为( )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
30.(1分)如图,两个相同的细颈瓶,如图放于水平桌面上,乙瓶装等质量的盐水,液面超过AB且都未溢出( )
A.PM>PN B.PM<PN C.PM=PN D.无法判断
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共24分)
31.(4分)距离传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)(t)图象。超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号。物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s﹣t图象如图,物体在0至15s的运动情况如何。
32.(6分)为了探究二力平衡的条件,小李同学进行了如图实验。实验步骤如下:
(1)如图A所示,保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,小卡片运动;质量相等时,说明二力平衡的一个条件是力的 ;
(2)将图A中的小卡片转过一个角度,并保持两个拉力方向相反,如图B所示 平衡(填“能”或“不能”);
(3)小郑同学将木块放在水平桌面上,设计了如图C所示的实验,实验时发现当两边所挂钩码不相等时,你认为出现这种情况的原因是 。
33.(6分)在《压强》一课中,教材设计了“手指顶铅笔”这一活动(如图甲所示):用两只手的食指分别压在铅笔两端
(1)此时铅笔对左手的压力和对右手的压力 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)实验中两食指感受完全不同,原因是 (填符号)。
A.相同大小压力,受力面积不同
B.相同受力面积,压力大小不同
(3)如果把图甲改成图乙的方式压铅笔, (填“能”或“不能”)验证“压强的大小与受力面积的大小有关”。
34.(4分)如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 小球的重力(填“大于”“小于”或“等于”),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 (填“变大”“变小”或“不变”)。
35.(4分)小陆同学在课外利用身边的硬币进行了实验,查寻规律:在地面附近同一高度,空气流速v与当地大气压强p的关系可表示为0.5ρv2+p=C;式中C是常量,ρ表示空气密度。根据上述关系式可知:
(1)常量C表示空气流速为0时的 。
(2)若硬币质量为m,则刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差ΔF= 。
(3)硬币上下表面积相同均为S,请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式 (用ρ、S、m、g表示)。
三、实验探究题(本大题共3小题,每空2分,共18分)
36.(4分)兴趣小组的同学在老师的指导下,对驾乘人员使用安全带的必要性展开了探究。实验如下:
Ⅰ.如图甲,让载有正方体橡皮泥的实验小车,分别从斜面的A、B处自由下滑
Ⅱ.如图乙,用胶带纸将相同橡皮泥绑在小车上,重复上述实验。
实验
车在斜
面上位
是否
绑胶
带纸
橡皮泥第一次
落地点到碰撞
处距离/厘米
橡皮泥受
损程度
实验
车在斜
面上位
翠
是否
绑胶
带纸
橡皮泥第一次
落地点到碰撞
处距离/厘米
橡皮泥受损
程度
①
A
否
10.2
磨损较多
③
A
是
0
不明显凹痕
②
B
否
17.4
磨损多
④
B
是
8.2
磨损较少,明
显凹痕
根据实验和所得数据,回答下列问题:
(1)实验中,通过观察橡皮泥第一次落地点到碰撞处距离和 ,可判断碰撞产生后果的严重程度。
(2)比较实验 表明,在同样碰撞速度的条件下,胶带纸可以有效减轻碰撞造成的后果。
37.(6分)小明按如下步骤完成“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
a.如图甲所示,将A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,并记录其示数。
b.如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
c.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一砝码,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
(1)由甲、乙两图可知: 。
(2)如图丁,实验中小明发现:当F=3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动 N。
(3)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图像分别如图3、4所示。则物体C在第4s时受到的摩擦力大小为 N。
38.(8分)小李骑自行车去郊游,休息期间,停放在烈日下的自行爆胎了,在体积不变时,气体压强与温度有关。回家后
将烧瓶放入水槽中,给水槽中的水加热(加热器未画出),水温上升(即为瓶中密闭气体的温度)及对应U形管内水面高度差Δh,高度差Δh与热水的温度t的关系如下表所示
热水的温度t/℃
20
30
40
50
U形管水面高度差Δh/cm
0
30
50
100
(1)每次测量时都使U形管左侧水面保持在图中a位置不变的目的 。
(2)图中a、b高度差10cm,则此时瓶内气压增加了 Pa。
(3)分析表中实验数据,可得到的结论是 。
(4)在炎热的夏天,载重汽车在盘山公路行驶时,要不断往轮胎上喷水 方法来减小轮胎内气体的压强,防止爆胎。
四、分析计算题(本大题共3小题,其中39题、40题每小题4分,41题5分。共13分)
39.(4分)如图所示,质量为0.5kg的薄壁容器放在水平桌面上,容器底面积为80cm2,内装1500cm3的水,求:
(1)容器中水的质量;
(2)容器对水平桌面的压强。
40.(4分)如图是王菲家的压力锅,压力锅能够把食物更快煮熟是因为其密封性好,但为了保障安全性,当锅内压力等于锅外压力和限压阀的重时恰好能抬起限压阀进行放气。现已知压力锅锅盖面积450cm2,限压阀出气孔的横截面积为0.05cm2,限压阀当地气压等于1个标准大气压(1标准大气压取1×105Pa)。求:
(1)当锅内蒸汽达到1.5个标准大气压时,蒸汽对锅盖的压力;
(2)当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时,锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气,求限压阀的质量。
41.(5分)如图所示,弹簧测力计的秤钩上挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)圆柱体的密度。
五、附加题(5分)
42.无限长光滑的水平地面上一物块先受向左的力F,作用时间为t,随即改变力F的方向为向右,如此往复,则物块A的运动情况为( )
A.先向右再向左往复运动 B.先向左再向右往复运动
C.一直向右运动 D.一直向左运动
43.如图中是一个足够长,粗细均匀的U形管,先从A端注入密度为ρA的液体,从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时左右两管的液面高度差为。现再从A端注入密度为ρC液体,且ρC=。要使左右两管的液面相平,则注入的液柱长度为 。
44.形状一样、质量相等的A、B两个楔形物块放置在水平桌面上。质量均为m的两个物块分别沿A、B的斜面下滑,其中,A斜面粗糙且斜面上的物体恰好匀速下滑,A、B对地面的正压力分别为NA、NB,A、B对地面的摩擦力分别为fA、fB,则NA NB,fA fB。(填“>”,“<”或“=”)
45. 甲、乙两个正方实心体,分别由密度为ρ1、ρ2的物质组成,将它们放在水平地面上,甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2。若把甲放在乙的上面时乙对地面的压强与把乙放在甲上面时甲对地面的压强之比为 。
2022-2023学年浙江省宁波外国语学校八年级(上)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共30小题,第1-15题每小题2分,第16-30题每小题2分,共45分。请选出
1.(2分)如图所示的几种现象,能体现力改变物体运动状态的是( )
A. 手拉开弓 B. 运动员罚点球
C. 人压弯跳板 D. 熊猫拉弯竹子
【答案】B
【分析】力的作用效果有两个:一是可改变物体的运动状态,二是可改变物体的形状,物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变。
【解答】解:A、手拉开弓,运动状态不变。
B、运动员罚点球,由静止变成了运动。符合题意。
C、人压弯跳板,改变了跳板的形状。
D、熊猫拉弯竹子,不符合题意。
故选:B。
2.(2分)今年五一假期,小江一家开车到开化江源游玩。下列是小江对游玩场景的描写,其中符合科学道理的是( )
A.早上冲出家门,由于受到惯性的作用,跑到车边很难停下
B.上车后系上安全带可以减小行车时的惯性,从而减少意外伤害
C.上山过程中惯性越来越大,导致爬山越来越慢
D.爬上山顶抛出太阳帽,太阳帽离手前后惯性不变
【答案】D
【分析】一切物体都具有惯性;惯性只与物体的质量有关。
【解答】解:A、惯性是任何物体都具有的,故A错误;
B、紧急刹车时由于惯性,容易造成意外伤害,车的惯性不会减小;
C、上山过程中,所以惯性不变;
D、因为草帽的质量不变,太阳帽离手前后惯性不变。
故选:D。
3.(2分)使用弹簧测力计时,下列说法中错误的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
C.使用前必须检查零点是否准确
D.使用时必须注意所测的力不超过测力计的量程
【答案】A
【分析】弹簧测力计的正确使用方法:
(1)首先看清弹簧测力计的量程,也就是弹簧测力计上的最大刻度即弹簧测力计的测量范围。加在弹簧测力计上的力,不能超出这个范围。
(2)认清弹簧测力计上最小刻度值,即每一小格表示多少N,以便用它测量时可以迅速读出测量值。
(3)测量前要把指针调到零点,读数时,视线要与指针相平。
(4)测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,不可用力猛拉弹簧或让弹簧测力计长久受力,以免损坏。
【解答】解:A、测竖直方向上的力弹簧测力计要竖直放置,所以A是错误的;
B、使用中弹簧、挂钩与外壳摩擦时,所以B是正确的;
C、使用前必须检查零点是否准确;
D、所测的力超过弹簧测力计的测量范围就会损坏测力计。
故选:A。
4.(2分)将一本书静止放在水平桌面上,下列各对力中属于一对平衡力的是( )
A.书对桌面的压力和书受到的重力
B.桌面对书的支持力和桌面受到的重力
C.桌面对书的支持力和书受到的重力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
【答案】C
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、书受到的重力和书对桌面的压力,不是平衡力;
B、桌子受到的重力和桌子对书的支持力,不是平衡力;
C、书受到的重力和桌面对书的弹力即支持力满足平衡力的四个条件,故C正确;
D、书对桌面的压力和桌面对书的支持力、方向相反,作用在同一条直线上,故D错误。
故选:C。
5.(2分)中国高铁技术世界一流,如图示,几枚硬币立于正在高速行驶的列车窗台上( )
A.以车窗为参照物,硬币是运动的
B.以铁轨为参照物,硬币是静止的
C.以列车上的座椅为参照物,硬币是静止的
D.以在列车上行走的乘务员为参照物,硬币是静止的
【答案】C
【分析】在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
【解答】解:如图所示,几枚硬币立于正在高速行驶的列车窗台上;
A、以车窗为参照物,则硬币是静止的;
B、以铁轨为参照物,则硬币是运动的;
C、以列车上的座椅为参照物,则硬币是静止的;
D、以在列车上行走的乘务员为参照物,则硬币是运动的。
故选:C。
6.(2分)水球运动员再把漂在水面上的水球压入0.5米深水下的过程中,运动员对水球的压力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
【答案】D
【分析】利用阿基米德原理公式:F浮=ρ液gv排,分析v排的变化情况,进行分析便可得出结论。
【解答】解:水球运动员再把漂在水面上的水球压入0.5米深水下的过程中,刚开始时v排一直增大,当完全浸没时v排不变,故根据阿基米德原理公式:F浮=ρ液gv排,可知,F浮先增大后不变,根据力的平衡知识可知,所以A、B,只有D符合题意;
故选:D。
7.(2分)在空纸盒的侧面扎三个大小一样的孔。纸盘装满水后,水从小孔喷出,图中最接近实际情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;在同一深度处液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。
【解答】解:由于同种液体的压强随深度增加而增大,所以深度越大的孔喷射的水平距离越远、C、D的图形不正确。
故选:A。
8.(2分)如图所示实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A. 吹气时A管中水面上升 B. 用吸管从瓶中吸饮料
C. 吹气时纸片向下凹陷 D. 吹气时纸条向上飘
【答案】B
【分析】(1)当用嘴向B管中吹气时,致使A管上方的气压减小,在大气压的作用下,水在A吸管中上升。
(2)当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着饮料进入口中。
(3)掌握纸片上方和下方的空气流速和压强变化是解决本题的关键。
(4)从纸条上方和下方空气的流速和所受压强的大小去考虑即可解决。
【解答】解:A、当用嘴向B管中吹气时,在大气压的作用下。不符合题意。
B、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用。符合题意。
C、用嘴在纸片下面吹气时,下方的压强小于上方的压强,不符合题意;
D、将一纸条放在嘴边,因为纸条上方的空气流速大,纸条下方的空气流速小,纸条受到一个竖直向上的压力差。不符合题意。
故选:B。
9.(2分)指压板是《奔跑吧兄弟》中常用的游戏道具之一。当人单脚站在指压板时,相比双脚站立对指压板要( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
【答案】D
【分析】静止在水平面上的物体,对地面的压力和自身的重力相等,双脚着指压板改单脚着指压板时,压力不变,但受力面积变小,根据p=分析对地面的压强。
【解答】解:某人站立时,对地面的压力和自身的重力相等,压力不变还等于自身的重力,由p=,压强增大。
故选:D。
10.(2分)对于液体压强,下列说法正确的是( )
A.液体只对容器的底有压强
B.液体的重力、体积越大,液体压强越大
C.液体的密度越大,液体的压强越大
D.同一种液体的压强只跟深度成正比
【答案】D
【分析】由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;在同一深度处液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。
【解答】解:由于液体具有流动性,液体对容器底和容器侧壁都有压强。
液体的压强只与液体的深度和密度有关,所以选项B的说法不正确。
不同种液体的压强不仅与液体的密度有关,还与液体的深度有关。
同一种液体的压强只跟深度成正比,所以选项D的说法正确。
故选:D。
11.(2分)物理学中经常用图象来表示物体的运动规律,则下图中能表示同一运动规律的是( )
A.甲丙 B.甲丁 C.乙丙 D.乙丁
【答案】C
【分析】(1)对路程﹣﹣时间图象来说,如果物体的路程随时间不改变,说明物体静止;如果物体的路程随时间变大,说明物体加速运动;如果物体路程随时间减小,说明物体减速运动。
(2)对速度﹣﹣时间图象来说,如果速度随时间不改变,说明物体做匀速运动;如果速度随时间变大时,说明物体加速运动;如果速度随时间减小,说明物体减速运动。
【解答】解:甲、表示随着时间的增加,说明物体保持静止;
乙、表示随着时间的增大,路程与时间成正比;
丙、表述随着时间的增大,物体做匀速运动;
丁、表示随着时间的增大,物体做加速运动。
∴符合同一运动规律的是乙和丙,都是做匀速运动。
故选:C。
12.(2分)踢足球是广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C.踢出去的球在空中运动的过程中,没有受到任何力的作用
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
【答案】D
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用力;
(2)影响力的作用效果的因素是力的大小、方向和作用点;
(3)地面附近的一切物体都受到重力的作用;
(4)力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:A、因为力的作用是相互的,脚对球施加力的同时足球对脚也施加了力;
B、力的大小,故B错误;
C、踢出去的球在空中运动的过程中,故C错误;
D、守门员使球停下来的过程中,故D正确。
故选:D。
13.(2分)如图,将一个物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时( )
A.物体受到的浮力
B.物体受到的重力
C.物体受到的重力和浮力之和
D.物体受到的重力和浮力之差
【答案】D
【分析】物体未浸入水中时,弹簧秤的示数等于物体的重力;物体浸在水中时,物体受到水的竖直向上的浮力,弹簧秤的示数等于物体的重力减去物体受到水的浮力。
【解答】解:物体浸在水中时,物体受到水的浮力示=G﹣F浮,故ABC错误、D正确。
故选:D。
14.(2分)下列关于压力和压强的说法,正确的是( )
A.单位面积上受到的压力越大,压强越大
B.受力面积越大,压强越大
C.重力越大,压力越大
D.压力越小,压强越小
【答案】A
【分析】从压力和压强的概念对各个选项逐一去分析:压力是指垂直作用在物体表面上的力;压强是指单位面积上受到的压力。
【解答】解:A.单位面积上是指面积一定时,压强越大;
B.只有在压力不变的情况下,压强越小;
C.压力是指垂直作用在物体表面上的力,故C错误;
D.只有在受力面积不变的情况下,压强越小。
故选:A。
15.(2分)在生活和生产实际中有关摩擦力的说法正确的是( )
A.图甲鞋底花纹增大与地面间的摩擦,阻碍人向前运动
B.图乙因为筷子受到摩擦向上,所以能提起来
C.图丙是机器上安装的滚动轴承,使摩擦为零
D.图丁是举重运动员搓碳酸镁粉末,为增大手掌与器械摩擦
【答案】D
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、图甲鞋底花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不是为了阻碍人向前运动。
B、筷子提米实验中,在筷子和米的接触面上产生阻碍米向下运动的摩擦力;由于物体间力的作用是相互的,故B错误。
C、机器上安装的滚动轴承,是为了减小摩擦,故C错误。
D、举重运动员搓碳酸镁粉末,通过增大接触面的粗糙程度来增大手掌与器械摩擦。
故选:D。
16.(1分)图为武大靖在2018平昌冬奥会短道速滑男子500米的比赛中夺冠的情景,对此说法错误的是( )
A.他踮起脚后跟做起跑姿势时对冰面的压强变大
B.他到达终点后,必须不断用力才能滑行一段距离
C.他在直道滑行过程中,必须不断用力才能做匀速直线运动
D.他用力向后蹬冰面人就快速向前,因为物体间力的作用是相互的
【答案】B
【分析】(1)根据在压力不变的情况下,受力面积减小去分析压强的变化;
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都有惯性;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:
A、武大靖踮起脚后跟做起跑姿势时,但受力面积减小,故A正确;
B、他到达终点后,所以不需要用力就能滑行一段距离;
C、他在直道滑行过程中,所以必须不断用力才能做匀速直线运动;
D、由于物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选:B。
17.(1分)一木块重10N,在2N的水平拉力作用下,恰能在水平桌面上做匀速直线运动,沿该水平桌面前进,则在此过程中( )
A.木块所受的合力为7 N
B.木块的运动状态发生了改变
C.木块受到3 N的摩擦力
D.木块仍做匀速直线运动
【答案】B
【分析】由物体的运动状态可知物体的处于平衡状态,则可知物体所爱到的外力情况;
则可求得物体受3N的拉力作用下的合力,由力的运动的关系可得出物体的状态变化。
【解答】解:
(1)已知在2N的水平拉力作用下,恰能在水平桌面上做匀速直线运动;物体在水平方向上只受拉力和摩擦力,物体受到的滑动摩擦力f=F=2N;
当木块在6N的水平拉力作用下时,因压力大小和接触面的粗糙程度均不变,仍为2N;
(2)当木块在3N的水平拉力作用下,摩擦力仍为5N;即合力不为零;因此木块将不再做匀速直线运动;AD错误;
故选:B。
18.(1分)航天员王亚平在太空授课时,将拴着小球的细线固定在支架上,给小球一个初速度( )
A.小球受力平衡
B.小球的速度不变
C.如果将细线剪断,小球将做匀速直线运动
D.细线对小球的拉力为零
【答案】C
【分析】圆周运动,运动方向时刻在改变,处于非平衡状态,速度改变,细线提供向心力;根据牛顿第一定律,小球将做匀速直线运动,
【解答】解:A、物体做匀速圆周运动,运动方向时刻在改变,故A错误;
B、物体做匀速圆周运动,速度改变;
C、将细线剪断,根据牛顿第一定律,故C正确;
D、物体做匀速圆周运动,拉力不为零。
故选:C。
19.(1分)上升的氢气球,升到一定高度就会破裂,产生这种现象的原因是( )
A.高空中的大气压强变大,把气球压破
B.气球被太阳晒破
C.大气压强小,气球向外膨胀,把气球胀破
D.以上三种情况都有可能
【答案】C
【分析】大气压强不是固定不变的,大气压强和天气、温度、高度等有关系,一般情况下,高度越高气压越小。
【解答】解:大气压随着高度的增加而减小,当气球升到高空时,内部气压大于外部气压,将气球胀破。
故选:C。
20.(1分)先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放入一块重2牛的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示)( )
A.溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力大于2牛
B.溢水杯底部受到水的压强减小,小烧杯中水的重力小于2牛
C.溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力等于2牛
D.溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力小于2牛
【答案】C
【分析】由题知,将木块放入溢水杯中,排开的水全部收集到小烧杯中,溢水杯内的水深不变。根据液体压强公式分析溢水杯底受到水的压强变化情况;根据漂浮条件和阿基米德原理得出小烧杯内水的重力大小。
【解答】解:木块放入溢水杯中,排开的水全部收集到量筒内,
因为p=ρgh,水的深度h不变,
所以溢水杯底部受到水的压强不变;
因为木块漂浮,
所以木块受到的浮力:F浮=G木,
又据F浮=G排,
所以G排=G木=2N。
故选:C。
21.(1分)在某同学的“测铁块密度”的实验预习报告中,其实验步骤如下:①测出量筒中水的体积②把铁块放入量筒中读出水面升到的刻度③用天平测出铁块的质量④进行运算,求出铁块的密度。在上述步骤中( )
A.没问题 B.①、③两步应互换
C.②、③两步应互换 D.①、④两步应互换
【答案】C
【分析】测量铁块的密度原理:ρ=,用天平测出质量m,根据排水法用量筒测出体积V,代入公式即可算出密度。
【解答】解:测铁块密度的实验步骤:③用天平测出铁块的质量;①测出量筒中水的体积;④进行运算求出铁块的密度;
实验步骤也可以先测量筒中水的体积,在测铁块的质量。
故选:C。
22.(1分)质量和体积都相等的空心铜球、铁球、铝球各一个(ρ铜>ρ铁>ρ铝),则空心部分体积最大的是( )
A.铜球 B.铁球 C.铝球 D.无法确定
【答案】A
【分析】假设三个球都是实心的,根据密度公式的变形式可比较出三种球实际体积的关系,再根据三种球的体积相等即可得出三个球空心部分的体积关系。
【解答】解:
假设三个球都是实心的,质量相等,
∵ρ=,
∴球的体积为V=,
∵ρ铜>ρ铁>ρ铝,
∴V铜<V铁<V铝,
又∵三个球的体积相等,
∴铜球的空心部分体积最大。
故选:A。
23.(1分)如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,按入槽内水中,并固定位置,对槽内水加热到沸腾时( )
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃
B.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
D.甲、乙瓶中水都不沸腾
【答案】D
【分析】液体沸腾是有条件的,一是达到沸点,二是继续吸热,二者缺一不可。甲瓶中的水与水槽中的水温度相同时没有温度差不能继续吸热,不能沸腾。乙瓶上端封闭,加热时瓶内水蒸气增加,气压变大,沸点增大,不能达到沸点。
【解答】解:因为水在标准大气压下的沸点是100℃,所以槽中水沸腾时温度是100℃。甲瓶中水从槽内水中吸热,这样甲瓶中的水温也能达到沸点,甲瓶中的水就无法吸热。
虽然乙瓶中水温同样可达到100℃,但乙瓶上端封闭。因为液体沸点随液面上气压的增大而增大.这样乙瓶中水温达不到沸点。
故选:D。
24.(1分)如图,两个质量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圆台形物体甲和乙,放置于水平地面上a,Fb作用下做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.拉力Fa大于拉力Fb
B.甲的速度必须与乙的速度相同
C.甲受到的摩擦力一定大于乙受到的摩擦力
D.甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
【答案】D
【分析】滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;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拉力和摩擦力相同。
【解答】解:(1)甲乙质量相同,重力相同,甲乙对水平地面的压力相同,所以甲乙受到的滑动摩擦力相同、D正确;
(2)匀速直线运动,甲的速度不一定与乙的速度相同,甲乙水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力相同,故拉力Fa等于拉力Fb,故AB错误;
故选:D。
25.(1分)将同一液体压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,如图所示。这两种液体的密度大小关系是( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法判断
【答案】A
【分析】由液体压强计U形管左右的液面差可以判断,金属盒在甲、乙两种液体中金属盒受到的压强相同。然后再根据公式p=ρgh,知道液体压强大小和深度的关系,判断液体密度的大小。
【解答】解:由图知,金属盒在甲,又因为金属盒在甲液体中深,甲液体的密度小。
故选:A。
26.(1分)如图所示,水平桌面上的圆台形容器内有一块冰,当这块冰全部熔化成水后,下列说法不正确的是( )
A.桌面受到的压强不变
B.桌面受到的压力不变
C.容器底的内表面受到的压力不变
D.容器底的内表面受到的压强变小
【答案】C
【分析】(1)水平桌面受到的压力等于容器和容器内物体的总重力;用公式p=分析桌面受到的压强如何变化;
(2)液体对容器底的压力不一定等于液体的重力,液体压力的大小与容器的形状有关;在受力面积一定时,不同状态的物体对容器底的压强可以用公式p=比较。
【解答】解:
AB、容器重力不变,重力也不变,所以冰全部熔化成水后桌面受到的压力不变,则由公式p=知,故AB正确;
C、冰熔化前;
该容器上口大、下口小,容器侧壁会承担一部分水的重力,故C错误;
D、冰熔化前后,由C项可知,根据公式p=,故D正确。
故选:C。
27.(1分)如图1所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S'(S>S'),如图2所示,甲、乙的底面积分别为S'、S甲、p乙和对地面的压强变化Δp甲、Δp乙的大小关系,下列判断正确的是( )
A.p甲<p乙,Δp甲>Δp乙 B.p甲<p乙,Δp甲<Δp乙
C.p甲>p乙,Δp甲>Δp乙 D.p甲>p乙,Δp甲<Δp乙
【答案】C
【分析】(1)甲乙的压强相等,知道甲乙的受力面积,根据压强公式可以判断甲乙对地面的压力,知道受力面积的变化可以判断甲乙对地面的压强。
(2)压强变化量等于原来的压强和现在压强的差,然后进行比较。
【解答】解:(1)甲、乙的底面积分别为S,甲乙压强相等,可以判断甲对水平地面的压力大于乙对水平地面的压力。
甲乙是长方体,当甲,甲、乙的底面积分别为S'、S,甲对水平地面的压力不变,乙的受力面积增大,乙对水平地面的压强减小,所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地面的压强甲>p乙。
(2)Δp=p﹣p'=﹣=
因为面积变化相同,甲对地面的压力大于乙对地面的压力甲>Δp乙。
故选:C。
28.(1分)有一长方体木块,分别以图甲和乙两种方式漂浮在水面上,若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙,则( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙
C.F甲<F乙 D.条件不足,无法比较
【答案】B
【分析】解答此题可以从浮力产生的原因入手,浸在液体中的物体,受到液体对它竖直向上的浮力,而浮力大小等于物体上、下表面受到的压力差;另外,漂浮在液面的物体,其浮力等于重力。
【解答】解:由于物体受到的浮力等于上、下表面的压力差浮=F向上﹣F向下;
由图可知,两个物体都漂浮在水面上,则有:F甲=F甲浮,F乙=F乙浮;
又因为F甲浮=F乙浮=G,所以F甲=F乙。
故选:B。
29.(1分)右图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知甲:P乙为( )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
【答案】B
【分析】平面上静止的物体,对水平面的压力等于其自身的重力,两个物块质量相同,重力相同,对水平面的压力也相同。
先根据图象给出的数据求出甲。乙两物质的密度之比,从而推出其体积之比,边长之比,底面积之比,然后利用压强公式即可得出答案。
【解答】解:从物质的质量和体积的关系图可知,横坐标为条体积,
则甲、乙两种物质的密度为:
ρ甲===8g/cm3,ρ乙===5g/cm3,
∴==,
因为A,B两个正方体质量相等甲=m乙,
所以==×=×=,
又因为都是正方体,==
所以它们的边长之比为:=,
则底面积之比为==,
平面上静止的物体,对水平面的压力等于其自身的重力,所以两个物块的重力相同,即此时F相等,
则甲、乙两种物体对水平面的压强之比为:==×==。
故选:B。
30.(1分)如图,两个相同的细颈瓶,如图放于水平桌面上,乙瓶装等质量的盐水,液面超过AB且都未溢出( )
A.PM>PN B.PM<PN C.PM=PN D.无法判断
【答案】A
【分析】因液体质量相同,根据G=mg,可判断两瓶中液体的重力关系,
根据AB处以下球形容器内液体的体积相等,由m=ρV,可确定乙图中AB处以下盐水的质量和甲图中AB处以下水的质量的关系,从而得出两瓶AB处以上甲中液柱的质量与乙中液柱的质量,即两瓶AB处以上水的重力和盐水的重力大小关系,根据p=确定故PM与PN的大小。
【解答】解:因甲瓶装水,乙瓶装等质量的盐水,两瓶中液体的重力相同,故球形容器内液体的体积相等,因盐水的密度大于水的密度,又因两液体总质量相等,即两瓶AB处以上水的重力大于盐水的重力,
根据p=,因受力面积相同M>PN。
故选:A。
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共24分)
31.(4分)距离传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)(t)图象。超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号。物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s﹣t图象如图,物体在0至15s的运动情况如何。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)求出信号从发出到物体所用的时间,根据公式v=可求物体距传感器的距离。
(2)从图象可以看出,在0至15s内,物体的运动距离没有发生变化。
【解答】解:(1)信号从发出到物体所用的时间t=×4.01s=0.005s,
由v=可得,
物体距传感器s=vt=340 m/s×0.005s=7.7m;
(2)由图象可知物体在0至15s内距离传感器始终是20m,所以说物体没有移动。
答:(1)物体距传感器3.7m;
(2)物体在0至15s处于静止状态。
32.(6分)为了探究二力平衡的条件,小李同学进行了如图实验。实验步骤如下:
(1)如图A所示,保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,小卡片运动;质量相等时,说明二力平衡的一个条件是力的 大小相等 ;
(2)将图A中的小卡片转过一个角度,并保持两个拉力方向相反,如图B所示 不能 平衡(填“能”或“不能”);
(3)小郑同学将木块放在水平桌面上,设计了如图C所示的实验,实验时发现当两边所挂钩码不相等时,你认为出现这种情况的原因是 桌面对木块有摩擦力 。
【答案】(1)大小相等; (2)不能;(3)桌面对木块有摩擦力。
【分析】(1)(2)探究二力平衡的条件时,硬纸片静止就说明硬纸片在水平方向受到的力是平衡力,通过实验可以得出二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(3)木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,实验要考虑摩擦力,使实验比较复杂。
【解答】解:(1)当实验中发现两边的钩码质量不相等时,小卡片运动,小卡片处于静止状态,两个力的大小必须相等;
(2)把小卡片扭转一个角度,放手后松手后观察到小卡片不能平衡,说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
(3)图乙中实验时发现当两边所挂钩码不相等时,木块也能平衡。
故答案为:(1)大小相等; (2)不能。
33.(6分)在《压强》一课中,教材设计了“手指顶铅笔”这一活动(如图甲所示):用两只手的食指分别压在铅笔两端
(1)此时铅笔对左手的压力和对右手的压力 不是 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)实验中两食指感受完全不同,原因是 A (填符号)。
A.相同大小压力,受力面积不同
B.相同受力面积,压力大小不同
(3)如果把图甲改成图乙的方式压铅笔, 不能 (填“能”或“不能”)验证“压强的大小与受力面积的大小有关”。
【答案】(1)不是;(2)A;(3)不能
【分析】(1)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)在压力相同时,受力面积不同,压力的作用效果不同;
(3)根据控制变量法分析。
【解答】解:(1)铅笔对左手的压力和对右手的压力,这两个力没有作用在同一个物体上;
(2)铅笔对左手的压力和对右手的压力大小相同,但受力面积不同,所以两食指感受完全不同;
(3)验证“压强的大小与受力面积的大小有关”时,需要控制压力的大小相同;乙图中铅笔竖直放置时,两个手指所受的压力是不同的。
故答案为:(1)不是;(2)A。
34.(4分)如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 大于 小球的重力(填“大于”“小于”或“等于”),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据物体的受力平衡即可判断小球所受浮力大于重力。
(2)剪断绳子后,根据排开液体的体积变化,利用阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析水中的小球所受浮力浮变化。
【解答】解:
(1)小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,则根据物体受力平衡可知:F浮=G+F;所以。
(2)剪断绳子后,小球会上升,所以上升后就会露出水面,根据阿基米德原理可知所受的浮力变小。
故答案为:大于;变小。
35.(4分)小陆同学在课外利用身边的硬币进行了实验,查寻规律:在地面附近同一高度,空气流速v与当地大气压强p的关系可表示为0.5ρv2+p=C;式中C是常量,ρ表示空气密度。根据上述关系式可知:
(1)常量C表示空气流速为0时的 压强 。
(2)若硬币质量为m,则刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差ΔF= mg 。
(3)硬币上下表面积相同均为S,请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式 (用ρ、S、m、g表示)。
【答案】(1)压强;(2)mg;(3)
【分析】(1)在计算C时,要把握住“空气流速为0”的条件,将其代入已知的公式即可得出C表示的物理量。
(2)对硬币受力分析,求出压力差的大小;
(3)将硬币上下方的压力差用F=pS表示出来,通过所列等式来寻求v的表达式。
【解答】解:(1)空气流速v与当地大气压强p的关系可表示为0.5ρv3+p=C;p表示的是压强;
(2)吹硬币时,硬币受到三个力的共同作用:硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、硬币的自重G;那么刚好被吹起时,F下=F上+G,即:硬币上;
(3)刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即ΔF=G=mg上=0.5ρv6;
硬币下方的压强为:p下=C(空气流速为0);
那么硬币上下方的压强差为:p下﹣p上=Δp=0.3ρv2;
根据ΔF=ΔpS可知:0.5ρv2×S=mg,则速度为v=。
故答案为:(1)压强;(2)mg。
三、实验探究题(本大题共3小题,每空2分,共18分)
36.(4分)兴趣小组的同学在老师的指导下,对驾乘人员使用安全带的必要性展开了探究。实验如下:
Ⅰ.如图甲,让载有正方体橡皮泥的实验小车,分别从斜面的A、B处自由下滑
Ⅱ.如图乙,用胶带纸将相同橡皮泥绑在小车上,重复上述实验。
实验
车在斜
面上位
是否
绑胶
带纸
橡皮泥第一次
落地点到碰撞
处距离/厘米
橡皮泥受
损程度
实验
车在斜
面上位
翠
是否
绑胶
带纸
橡皮泥第一次
落地点到碰撞
处距离/厘米
橡皮泥受损
程度
①
A
否
10.2
磨损较多
③
A
是
0
不明显凹痕
②
B
否
17.4
磨损多
④
B
是
8.2
磨损较少,明
显凹痕
根据实验和所得数据,回答下列问题:
(1)实验中,通过观察橡皮泥第一次落地点到碰撞处距离和 橡皮泥受损程度 ,可判断碰撞产生后果的严重程度。
(2)比较实验 ①③或②④ 表明,在同样碰撞速度的条件下,胶带纸可以有效减轻碰撞造成的后果。
【答案】(1)橡皮泥受损程度;(2)①③或②④。
【分析】(1)碰撞后产生的后果是通过要通过力的作用效果:即物体形状的改变体现出来。
(2)实验中,为了减小结论的偶然性,可以通过多次实验来探究。
(3)根据控制变量法的思想,要比较在同样碰撞速度情况,有无胶带纸对碰撞后果的影响,因此选取的对比实验,要速度相同,一次有胶带纸与一次没有胶带纸
【解答】解:(1)碰撞产生的撞击力作用在橡皮泥上,橡皮泥在力的作用下形状发生改变,形状改变的越大;
(2)由实验可知,影响碰撞效果的因素有两个:车的速度和有无胶带纸,要比较有无胶带纸对碰撞情况的影响,一次实验有胶带纸,观察两次实验效果。故可选①③或②④比较。
故答案为:(1)橡皮泥受损程度;(2)①③或②④。
37.(6分)小明按如下步骤完成“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
a.如图甲所示,将A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,并记录其示数。
b.如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
c.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一砝码,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
(1)由甲、乙两图可知: 当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 。
(2)如图丁,实验中小明发现:当F=3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动 1.8 N。
(3)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图像分别如图3、4所示。则物体C在第4s时受到的摩擦力大小为 4 N。
【答案】(1)当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(2)1.8;(3)4。
【分析】(1)根据甲、乙的相同量和不同量,由控制变量法分析解答;
(2)和甲图实验相比,因丁中压力和接触面粗糙程度不变,故木块A受到的摩擦力大小不变,根据二力平衡的条件,结合甲图数据可知此摩擦力的大小;
长木板相对于A水平向左运动,根据相互作用力的知识可知故A对长木板的水平向右的摩擦力的大小fA。长木板相对于地面水平向左运动,故受到地面水平向右的摩擦力,且长木板处于平衡状态,根据f地=F﹣fA得出长木板B受到地面的摩擦力大小;
(3)因压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,据此分析。
【解答】解:(1)由甲、乙两图可知,乙中接触面更粗糙,故得出当接触面受到的压力一定时,滑动摩擦力越大;
(2)和甲图实验相比,因丁中压力和接触面粗糙程度不变,从甲图可知此摩擦力的大小为1.2N;
长木板相对于A水平向左运动,根据相互作用力的知识可知故A对长木板有水平向右的摩擦力。长木板相对于地面水平向左运动,且长木板处于平衡状态地=F﹣fA=8N﹣1.2N=2.8N;
(3)如图2所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,由图4知,受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,所以物体与地面的摩擦力为4N,则受到摩擦力大小不变。
故答案为:(1)当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙;(2)1.5。
38.(8分)小李骑自行车去郊游,休息期间,停放在烈日下的自行爆胎了,在体积不变时,气体压强与温度有关。回家后
将烧瓶放入水槽中,给水槽中的水加热(加热器未画出),水温上升(即为瓶中密闭气体的温度)及对应U形管内水面高度差Δh,高度差Δh与热水的温度t的关系如下表所示
热水的温度t/℃
20
30
40
50
U形管水面高度差Δh/cm
0
30
50
100
(1)每次测量时都使U形管左侧水面保持在图中a位置不变的目的 保持体积不变 。
(2)图中a、b高度差10cm,则此时瓶内气压增加了 1000 Pa。
(3)分析表中实验数据,可得到的结论是 一定量的气体,在体积保持不变时,气体的压强随温度的升高而增大; 。
(4)在炎热的夏天,载重汽车在盘山公路行驶时,要不断往轮胎上喷水 降低温度 方法来减小轮胎内气体的压强,防止爆胎。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)气体压强与体积和温度有关,探究一定质量的气体的压强与温度的关系应控制气体的体积不变;
(2)利用p=ρgh计算玻璃管内与水面相平的A点处受到水的压强;
(3)分析实验数据可知,一定量的气体,在体积保持不变时,气体的压强随温度的升高而增大;
(4)水汽化过程吸热,轮胎内气体的内能减小、温度降低;根据一定量的气体,在体积保持不变时,气体的压强随温度的降低而减小进行解释。
【解答】解:(1)运用控制变量法进行实验探究,每次测量时都是压强计左侧水银液面保持在图中A点的位置不变,探究气体的压强与温度的关系;
(2)a、b高度差10cm3kg/m3×10N/kg×8.1m=1000Pa;
(3)分析实验数据可知,一定量的气体,气体的压强随温度的升高而增大;
(4)在炎热的夏天,载重汽车在盘山公路下坡行驶时,使轮胎温度不断升高,压强不断增大,主要是通过水的汽化吸热使轮胎内气体的内能减小,防止爆胎。
故答案为:(1)保持体积不变;(2)1000Pa,在体积保持不变时;(4)降低温度。
四、分析计算题(本大题共3小题,其中39题、40题每小题4分,41题5分。共13分)
39.(4分)如图所示,质量为0.5kg的薄壁容器放在水平桌面上,容器底面积为80cm2,内装1500cm3的水,求:
(1)容器中水的质量;
(2)容器对水平桌面的压强。
【答案】(1)容器内水的质量为1.5kg;
(2)容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa。
【分析】(1)利用m=ρ水V求出水的质量。
(2)容器对水平桌面的压力等于容器与水的总重力,又知容器底面积,即受力面积,利用p=计算容器对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)由ρ=可得水=ρ水V=1.0×107kg/m3×1500×10﹣6m8=1.5kg,
(2)容器对水平桌面的压力:
F=G=(m水+m容)g=(3.5kg+0.7kg)×10N/kg=20N,
容器对水平桌面的压强:
p===2.3×103Pa;
答:(1)容器内水的质量为1.4kg;
(2)容器对水平桌面的压强为2.5×108Pa。
40.(4分)如图是王菲家的压力锅,压力锅能够把食物更快煮熟是因为其密封性好,但为了保障安全性,当锅内压力等于锅外压力和限压阀的重时恰好能抬起限压阀进行放气。现已知压力锅锅盖面积450cm2,限压阀出气孔的横截面积为0.05cm2,限压阀当地气压等于1个标准大气压(1标准大气压取1×105Pa)。求:
(1)当锅内蒸汽达到1.5个标准大气压时,蒸汽对锅盖的压力;
(2)当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时,锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气,求限压阀的质量。
【答案】(1)当锅内蒸汽达到1.5个标准大气压时,蒸汽对锅盖的压力为6.75×103N;
(2)当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时,锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气,限压阀的质量为40g
【分析】(1)已知压力和受力面积,直接根据F=pS即可求出压力的大小。
(2)根据锅内气体的最大压力等于大气压和限压阀上的限压阀的压力,限压阀出气口横截面积已知,据此列出等式可求出限压阀的压力,此时限压阀对限压出气孔的压力即为其重力,然后即可求出限压阀的质量。
【解答】解:(1)压力锅锅盖面积:S=450cm2=4.4×10﹣2m2,
由p=可得2Pa×4.50×10﹣2m7=6.75×103N;
(2)当锅内蒸汽达到7.8个标准大气压时,根据压强公式和力的平衡:
G阀+p0S阀=p内S阀,故:G阀=p内S阀﹣p4S阀=1.8×6×105Pa×5×10﹣2m2﹣1×102Pa×5×10﹣6m2=0.4N,
限压阀的质量是:m===0.04kg=40g。
答:(1)当锅内蒸汽达到7.5个标准大气压时,蒸汽对锅盖的压力为6.75×102N;
(2)当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时,锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气。
41.(5分)如图所示,弹簧测力计的秤钩上挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)圆柱体的密度。
【答案】(1)圆柱体的质量为1.2kg。
(2)圆柱体浸没时受到的浮力为8N。
(3)圆柱体的密度为1.5×103kg/m3。
【分析】为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:
(1)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小,再利用G=mg求出其质量;
(2)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力;
(3)利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度。
【解答】解:
(1)由图象可知,当h=0时,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力为:G=F拉=12N,
则圆柱体的质量为:m===1.4kg;
(2)图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
则圆柱体浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F=12N﹣4N=6N。
(3)圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得,圆柱体的体积为:
V物=V排===8×10﹣5m3,
则圆柱体密度为:ρ物===4.5×103kg/m5。
答:(1)圆柱体的质量为1.2kg。
(2)圆柱体浸没时受到的浮力为6N。
(3)圆柱体的密度为1.5×108kg/m3。
五、附加题(5分)
42.无限长光滑的水平地面上一物块先受向左的力F,作用时间为t,随即改变力F的方向为向右,如此往复,则物块A的运动情况为( )
A.先向右再向左往复运动 B.先向左再向右往复运动
C.一直向右运动 D.一直向左运动
【答案】D
【分析】光滑的水平地面含义是物块在水平方向上只受力F的作用;
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】解:物块在光滑的水平地面上,在水平方向上只受力F的作用,运动时间t,由于惯性,但做减速运动,速度变为零,所以物体一直向左运动。
故选:D。
43.如图中是一个足够长,粗细均匀的U形管,先从A端注入密度为ρA的液体,从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时左右两管的液面高度差为。现再从A端注入密度为ρC液体,且ρC=。要使左右两管的液面相平,则注入的液柱长度为 L 。
【答案】L。
【分析】由“先从A端注入密度为ρA的液体,再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时左右两管的液面高度差为”可以得到A、B两种液体的密度关系;
设在A端注入深度为h的密度为ρC的液体后,C液柱产生压强与A液体(L﹣h)深度产生压强之和等于B液柱产生压强。
【解答】解:
从A端注入密度为ρA的液体,再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时
ρBgL=ρAg(L﹣)
化简得 ρA=2ρB ①
设C液体的深度为h,加入液体液体C时,但B液柱高度不变,但与C液柱相加后与B液柱相平,
ρBgL=ρAg(L﹣h)+ρCgh ②
又已知 ρC=ρB ③
将①③代入②得
h=L。
故答案为:L。
44.形状一样、质量相等的A、B两个楔形物块放置在水平桌面上。质量均为m的两个物块分别沿A、B的斜面下滑,其中,A斜面粗糙且斜面上的物体恰好匀速下滑,A、B对地面的正压力分别为NA、NB,A、B对地面的摩擦力分别为fA、fB,则NA > NB,fA < fB。(填“>”,“<”或“=”)
【答案】>;<。
【分析】对于A和m来说,由于m匀速下滑,整体处于平衡状体,只受到竖直方向的力,水平方向不受力的作用;对于B和m组成的系统,由于m沿斜面加速下滑,水平方向和竖直方向都有加速度,分别对水平方向和竖直方向受力分析,得到NB和fB的表达式,再进行比较。
【解答】解:因为A斜面上的物体匀速下滑,整个系统处于平衡状态,即NA=Mg+mg,A对地面无摩擦力作用A=0;
对B和m组成的系统进行受力分析,由于m具有加速度a,将其分解成水平方向的ax和竖直方向的ay,根据牛顿第二定律:
(M+m)g﹣NB=may
fB=max
得NB=(M+m)g﹣may,
即NA>NB,fA<fB。
故答案为:>;<。
45.甲、乙两个正方实心体,分别由密度为ρ1、ρ2的物质组成,将它们放在水平地面上,甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2。若把甲放在乙的上面时乙对地面的压强与把乙放在甲上面时甲对地面的压强之比为 。
【答案】
【分析】根据放在水平地面上物体的压力和自身的重力相等,利用压强公式和G=mg以及m=ρV得出压强和边长的关系;再根据题意求出把甲放在乙的上面时乙对地面的压强和把乙放在甲上面时甲对地面的压强,进一步求出压强之比。
【解答】解:∵正方实心体放在水平地面上,F=G,
G=mg,m=ρV,
p======ρLg,
p3=ρ1L甲g,即L甲=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
p2=ρ2L乙g,即L乙=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
把甲放在乙的上面时乙对地面的压强:
p3==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
把乙放在甲上面时甲对地面的压强:
p4==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由①②③④可得:
=( )2=()6=。
故答案为:。
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