内容正文:
2021-2022学年浙江省宁波市鄞州区东部部分校八年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本题共20小题,每题2分,共40分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1. 现在你安静地坐在考场里答题,如果说你是静止的,那么选择的参照物是( )
A. 来回走动的监考员 B. 从窗外飞过的小鸟
C. 从窗外走过的巡视员 D. 黑板前的讲台桌
2. 如图所示自行车的各个部件中,减小了有害摩擦的是( )
A. 车胎刻花纹 B.
车把套上有小疙瘩
C. 车轴里有滚珠 D. 脚踏板面凹凸不平
3. 如图所示,一个木箱放在粗糙的水平地面上静止,则木箱受到的力有
A. 重力,支持力,摩擦力
B. 重力,支持力
C. 重力,压力,支持力
D. 重力,压力
4. 下列图像的表述,正确的是( )
A. 如图是表示物体做匀速直线运动时路程s和时间t的关系
B. 如图表示物体所受重力G跟它的质量m的关系
C. 如图表示液体内部压强p随深度h变化的关系
D. 如图表示物质的质量m与体积V的关系
5. 国家重点工程一一青藏交直流联网工程正在建设中。2011年3月5日,载有200t电力设备的超大型运输车“公路列车”(如图,全长约80m,有180个大轮子)从湖南衡阳出发,以很慢的速度驶向青藏高原的过程中,两个多月(行驶时间约600h)行驶了3000多公里。下列说法正确的是( )
A. 公路列车的平均速度约为50km/h
B. 公路列车安装有很多大轮子,是为了增大对路面的压强
C. 公路列车在平直公路上匀速行驶时,其牵引力大于阻力
D. 公路列车刹车后仍能继续向前运动一段距离,是因为它具有惯性
6. 某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面,若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1,上浮时所受的重力为G2,浮力为F2,下列对力之间的大小关系的判断,正确的是( )
A. F1=F2,G1>G2 B. F1=F2,G1=G2
C. F1<F2,G1=G2 D. F1>G1,F2<G2
7. 下图中有关物理知识解释正确的是( )
A. 甲图是模拟引力的实验,做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 乙图中穿旱冰鞋的小女孩推墙反被墙推回来,说明墙对人的力大于小女孩对墙的推力
C. 丙图中安全气囊在突发事件时弹出,可以减小人的惯性,从而减小伤害
D. 丁图中,举重运动员手里涂了白色粉末可以增大摩擦力
8. 对下列实验的解释错误的是( )
A. 甲:压力相同时,压强随受力面积的增大而增大
B. 乙:同一深度,液体内部向各个方向的压强相等
C. 丙:马德堡半球实验证明了大气压强的存在
D. 丁:托里拆利实验测量出了大气压强的大小
9. 下列有关量表示的物理意义错误的( )
A. 1m/s表示的意义是物体在1秒内通过的路程是1米
B. 1Pa的意义是物体在1平方米面积上受到1牛的压力
C. 铜的密度是8.9×103千克/米3,表示的意义是每立方米铜的质量是8900千克/米3
D. g=9.8N/kg,表示意义是质量为1千克的物体所受的重力为9.8牛
10. 如图所示,a点到b点是小球被抛出后在空中的运动轨迹,小球在b点的速度为v.如果小球在b点突然受到的所有力都消失了,则小球将沿以下哪条轨迹运动
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
11. 以下说法错误的是( )
A. 带着如图的自制气压计从一楼走上五楼,观察到管内水柱的高度变低,说明大气压随高度的增加而变大
B. 用如图的抽水机,在标准大气压下,能提升水的最大高度约为10.336m
C. 如图,分别在A、B、C三处用同样大小的力推门,在C处感觉关上门的难度最大,说明力的作用效果与力的作用点有关
D. 如图中,洗手池的回水管做成U形,是连通器原理在生活中的应用
12. 研究气压对水沸点的影响实验(如图)。待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,发现烧瓶内的水又重新沸腾。 水能重新沸腾的原因分析正确的是( )
A. 抽气后,水的温度上升 B. 抽气后,瓶内气压降低,水的沸点降低
C. 石棉网的余温加热烧瓶 D. 抽气后,水的温度降低
13. 如图所示,物体G是边长为10cm的正方体物块,重6N,被竖直向上的力F=20N顶在天花板,则天花板受到的压强为( )
A. 600Pa B. 1400Pa C. 2000Pa D. 2600Pa
14. 如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,有关此实验的说法中正确的是( )
A. 分析实验甲、乙可得,滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关
B. 分析实验甲、丁可得,滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积有关
C. 实验乙、丙探究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度是否有关
D. 实验乙、丁探究滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积是否有关
15. 一辆轿车在水平平直公路上高速行驶,如图所示( )
A. 轿车上表面空气流速小 B. 轿车上表面空气压强大
C. 轿车对地面的压力小于重力 D. 轿车对地面的压力等于重力
16. 如图,正在运动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
①向右做加速运动
②向右做减速运动
③向左做加速运动
④向左做减速运动
A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④
17. 先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放入一块重为2牛的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示),则( )
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不变,小烧杯中水的重力大于2牛
18. 某钢瓶中装有氧气,瓶内气体密度为8kg/m3,在一次急救中用去了其中的,则剩下气体的密度为( )
A. 2kg/m3 B. 4kg/m3 C. 6kg/m3 D. 8kg/m3
19. 如图所示,在一块长方形的泡沫塑料上用细线缚着一块卵石,使它漂浮在玻璃缸内的水面上,这时泡沫塑料恰好露出一半体积,玻璃缸里的水面在缸壁的a处;现将泡沫塑料和卵石翻个身,使卵石在泡沫塑料的下面,并仍放在原来玻璃缸的水中,当它平衡时,玻璃缸中的水面位置( )
A. 在a处以上 B. 在a处以下
C. 仍在a处 D. 条件不足,无法判断
20. 小宁学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤。他将一段质量为20千克、粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为50厘米,横截面积为0.1平方米,其上表面可以作为秤盘,下列说法错误的是( )
A. 浮力秤的密度为0.4×103千克每立方米
B. 离距下表面20厘米处为零刻度线位置
C. 距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为40千克
D. 把木料放入盐水中可以称量更重的物体
二、简答题(本题共6小题,每空2分,共26分)
21. 射击时,离开枪膛的子弹能够继续向前飞行,说明物体保持运动___________(选填“需要”或“不需要”)受到外力作用;子弹最终落向地面是由于受到___________的作用。
22. 利用吸管可以做物理小实验。
(1)用吸管“取”水,如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中。现有以下四个动作:
a.用手指封住管口
b.将吸管移出水面到空杯上方
c.将吸管插入水中
d.松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是______(填字母),这个实验的成功说明了______的存在;
(2)如图乙所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,以下现象中涉及的物理原理与之不同的有______(填序号)。
①在火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近
23. 如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油:左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩捩移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装有 ___________,若想让活塞向左侧移动,可以在 ___________(a/b)水平吹气(ρ水>ρ植物油>ρ酒精)。
24. 如图所示,物体重20N,被水平向右的力F压在竖直墙壁上,当F=30N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是______N;当F=50N时,物体在墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力是______N。
25. 两质量相同实心铜块和实心铁块(ρ铜>ρ铁)。若将它们分别制成实心立方体放置在水平地面上,两金属块对地面的压强p铜______p铁;若将铜块放置在铁块上方中央,此时铁块对地面的压强p ______(p铜+p铁)(均选填“>”、“=”或“<”)。
26. 如图所示,请画出漂浮的小球静止在水面时的受力分析示意图。
三、实验探究题(本题共4小题,每空2分,共20分)
27. 同学们通过以下实验步骤测量未知液体的密度:
(1)取一只烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平测出此时烧杯(包括其中的液体)的质量为 76.2g;
(2)另取一只 100mL 的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢倒入量筒中,如图甲所示,量筒内液体的体积为_____mL;
(3)再用托盘天平测量此时烧杯(包括剩余液体)的质量,如图乙所示,托盘天平的读数为_____g;则该液 体的密度ρ=_____kg/m3。
28. 亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”;伽利略则认为“运动物体并不需要力来维持”。为了探究“运动和力的关系”,同学们设计了如下图所示的实验。
(1)小车在相同斜面顶端由静止释放,是为了使小车到达水平面时的 ___________相同;
(2)结论:表面越光滑,小车运动的距离越远,速度减小的越 ___________,从而说明力是改变物体运动状态的原因。
29. 用如图甲所示液体压强计来探究“影响液体内部压强大小的因素”。已知水的密度比煤油的密度大。
(1)通过比较A、B两实验可知,液体深度是影响液体压强大小的因素,则液体深度为 ___________(填字母);
A.液面到金属盒中心距离
B.容器底到金属盒中心的距离
(2)通过比较B、C两实验,可得到结论:___________。
30. 小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢水杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示:
(1)图(c)所示,是小华在使用_______测量石块的________;
(2)若图中四个测量值满足关系式_________,该原理将得到验证;
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是________.
A.图(a)中溢水杯内未盛满水
B图(b)中小桶内有少量水
C.图(d)中石块未浸没水中
四、分析计算题(本题共3小题,其中第30题4分,第31题4分,第32题6分,共14分)
31. 鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强;( )
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 ___________。
性质
材料A
材料B
材料C
抗压性(kg/m2)
1.2×106
1.6×106
2.0×106
密度(kg/m3)
1.2×103
4.0×103
12×103
32. 道路限速监控管理的一种方式是采用“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即判为超速。
(1)若一辆轿车通过两个监测点的时间如果所示,监测点A、B相距21.6千米,全程限速120km/h,采用“区间测速”时,这俩汽车在该路段会不会被判超速(请通过计算进行说明)?
(2)若一辆货车以30m/s的速度匀速通过AB这段路程,则它需要多长时间?
33. 一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(容器高比细线与木块边长之和大得多),现向容器中慢慢加水,如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。(g取10N/kg)
(1)当F浮=4N时,木块处于 ___________(填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态;
(2)木块的密度为多少;___________
(3)整个加水过程中,木块只受浮力和重力时,容器中水的深度h变化范围?___________
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2021-2022学年浙江省宁波市鄞州区东部部分校八年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本题共20小题,每题2分,共40分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1. 现在你安静地坐在考场里答题,如果说你是静止的,那么选择的参照物是( )
A. 来回走动的监考员 B. 从窗外飞过的小鸟
C. 从窗外走过的巡视员 D. 黑板前的讲台桌
【答案】D
【解析】
【详解】A.如果以来回走动的监考员为参照物,你与监考员之间的相对位置不断变化,因此你是运动的,故A不符合题意;
B.如果以窗外飞过的小鸟为参照物,你与小鸟之间的相对位置发生改变,因此你是运动的,故B不符合题意;
C.如果以窗外走过的巡视员为参照物,你与巡视员之间的相对位置发生改变,因此你是运动的,故C不符合题意;
D.黑板前的讲台桌与你的相对位置固定不变,因此以讲台桌为参照物时,你是静止的,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示自行车的各个部件中,减小了有害摩擦的是( )
A. 车胎刻花纹 B.
车把套上有小疙瘩
C. 车轴里有滚珠 D. 脚踏板面凹凸不平
【答案】C
【解析】
【详解】A.车胎刻花纹是通过增大接触面粗糙度以增大摩擦,故A不符合题意;
B.车把套上有小疙瘩是通过增大接触面粗糙度以增大摩擦,故B不符合题意;
C.车轴里有滚珠是将滑动摩擦转换为滚动摩擦,以减小摩擦,故C符合题意;
D.脚踏板面凹凸不平通过增大接触面粗糙度以增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,一个木箱放在粗糙的水平地面上静止,则木箱受到的力有
A. 重力,支持力,摩擦力
B. 重力,支持力
C. 重力,压力,支持力
D. 重力,压力
【答案】B
【解析】
【详解】在粗糙水平地面的木箱受到自身的重力、地面给予的支持力的作用,二者是一对平衡力.
由于木箱没有相对运动也没有相对运动的趋势,所以木箱不受摩擦力;另外,压力是地面受到的力,不是木箱受到的力.
因此,木箱只受到重力和支持力的作用.故B正确,ACD错误.
4. 下列图像的表述,正确的是( )
A. 如图是表示物体做匀速直线运动时路程s和时间t的关系
B. 如图表示物体所受重力G跟它的质量m的关系
C. 如图表示液体内部压强p随深度h变化的关系
D. 如图表示物质的质量m与体积V的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中为s-t图像,表示随着时间t的增加,路程s不变,说明物体保持静止,故A错误;
B.物体的重力与质量的比值为定值,物体所受重力G与其质量m成正比,故图像为过原点的直线,故B正确;
C.由p=ρgh可知,液体密度一定,液体内部的压强p与深度h成正比,此图像是反比例函数图像,故C错误;
D.同一种物质,密度一定,由可知,物体的质量m与体积V成正比,故图像为直线,故D错误。
故选B。
5. 国家重点工程一一青藏交直流联网工程正在建设中。2011年3月5日,载有200t电力设备的超大型运输车“公路列车”(如图,全长约80m,有180个大轮子)从湖南衡阳出发,以很慢的速度驶向青藏高原的过程中,两个多月(行驶时间约600h)行驶了3000多公里。下列说法正确的是( )
A. 公路列车的平均速度约为50km/h
B. 公路列车安装有很多大轮子,是为了增大对路面的压强
C. 公路列车在平直公路上匀速行驶时,其牵引力大于阻力
D. 公路列车刹车后仍能继续向前运动一段距离,是因为它具有惯性
【答案】D
【解析】
【详解】A.列车行驶的平均速度
故A错误;
B.列车安装很多轮子是为了增大与地面的接触面积,根据可知,是为了减小压强,故B错误;
C.列车匀速行驶时,列车受平衡力作用,即牵引力大小等于阻力大小,故C错误;
D.列车刹车后,列车由于惯性还要保持原来向前的运动状态继续向前运动一段距离,故D正确。
故选D。
6. 某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面,若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1,上浮时所受的重力为G2,浮力为F2,下列对力之间的大小关系的判断,正确的是( )
A. F1=F2,G1>G2 B. F1=F2,G1=G2
C. F1<F2,G1=G2 D. F1>G1,F2<G2
【答案】A
【解析】
【详解】潜水艇上浮和下沉的过程由于都浸没在海水中,它排开海水的体积不变,受到的浮力也就不变,潜水艇下沉时的重力大于浮力,潜水艇上浮时的重力小于浮力。
故选A。
7. 下图中有关物理知识解释正确的是( )
A. 甲图是模拟引力的实验,做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 乙图中穿旱冰鞋的小女孩推墙反被墙推回来,说明墙对人的力大于小女孩对墙的推力
C. 丙图中安全气囊在突发事件时弹出,可以减小人的惯性,从而减小伤害
D. 丁图中,举重运动员手里涂了白色粉末可以增大摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A.做匀速圆周运动的物体,运动方向不断变化,所以处于非平衡状态,故A错误;
B.穿旱冰鞋的小女孩推墙反被墙推回来,因为墙对人的力等于人推墙的力。这表明物体间力的作用是相互的,故B错误;
C.惯性大小只跟物体的质量大小有关,安全气囊在突发事件时弹出,人的质量不会改变,所以不可以减小人的惯性;小汽车在受到正面撞击时,小汽车急剧减速,司机由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,这样就会撞到前面的方向盘上,对司机造成伤害。安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对司机的压强,从而减小伤害,故C错误;
D.举重运动员手里涂了白色粉末,增大了接触面的粗糙程度,在压力一定时,可以增大摩擦力,故D正确,故选D。
故选D。
8. 对下列实验的解释错误的是( )
A. 甲:压力相同时,压强随受力面积的增大而增大
B. 乙:同一深度,液体内部向各个方向的压强相等
C. 丙:马德堡半球实验证明了大气压强的存在
D. 丁:托里拆利实验测量出了大气压强的大小
【答案】A
【解析】
【详解】A.据图可知,右边手指所受的压强大,即说明在压力一定时,接触面积越小,压强越大,故A错误,符合题意;
B.据图可知,相同的深度,液体喷射的距离相同,即说明同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,故B正确,不符合题意;
C.据图可知,马德堡半球内部空气被抽出,气压变小,外界大气压大于内部压强,所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起,故能说明了大气压强的存在,故C正确,不符合题意;
D.据图可知,托里拆利实验中玻璃管上方是真空,即管中水银柱的压强与外界大气压相等,所以通过计算水银柱的压强而测量出了大气压强的大小,故D正确,不符合题意。
故选A。
9. 下列有关量表示的物理意义错误的( )
A. 1m/s表示的意义是物体在1秒内通过的路程是1米
B. 1Pa的意义是物体在1平方米面积上受到1牛的压力
C. 铜的密度是8.9×103千克/米3,表示的意义是每立方米铜的质量是8900千克/米3
D. g=9.8N/kg,表示的意义是质量为1千克的物体所受的重力为9.8牛
【答案】C
【解析】
【详解】A.1m/s所表示的物理意义是物体在单位时间内(1秒)通过的路程为1米,故A正确,不符合题意;
B.1Pa=1N/m2,即表示在1m2的面积上所受到的压力是1N,故B正确,不符合题意;
C.铜的密度是8.9×103千克/米3,它所表示的物理意义是:每1米3的铜的质量是8.9×103千克,故C错误,符合题意;
D.g=9.8N/kg为重力与质量的比值,所表示的物理意义是:质量为1kg的物体受到的重力为9.8N,故D正确,不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,a点到b点是小球被抛出后在空中的运动轨迹,小球在b点的速度为v.如果小球在b点突然受到的所有力都消失了,则小球将沿以下哪条轨迹运动
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律可知,正在运动的物体,所受的外力如果同时消失,物体将保持外力消失瞬间的速度和方向永远运动下去;当小球被抛出后运动到最高点b时,小球在水平方向上有一定的速度v,所以,若小球在b点受到的所有力都消失时,由牛顿第一定律可知,小球将会沿水平方向(即轨迹2)做匀速直线运动.
11. 以下说法错误的是( )
A. 带着如图的自制气压计从一楼走上五楼,观察到管内水柱的高度变低,说明大气压随高度的增加而变大
B. 用如图的抽水机,在标准大气压下,能提升水的最大高度约为10.336m
C. 如图,分别在A、B、C三处用同样大小的力推门,在C处感觉关上门的难度最大,说明力的作用效果与力的作用点有关
D. 如图中,洗手池的回水管做成U形,是连通器原理在生活中的应用
【答案】A
【解析】
【详解】A.由实验可知:当拿着该装置从楼下走到楼上的过程中,细管中的水柱将逐渐升高;表明随高度的增加,细管内水柱产生的压强增加,因瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,所以大气压减小,故由此可知:离地面越高,大气压越小,故A错误,符合题意;
B.大气压值为760mm汞柱,设能支持高为h的水柱,则水柱产生的压强与大气压强相等,p水银=p水,即,所以
解得,h水柱≈10.336m,也就是说大气压能支持10.336m高的水柱,用如图的抽水机,标准大气压下,能提升水的最大高度约为10.336m,故B正确,不符合题意。
C.如图,分别在A、B、C三处用同样大小的力推门,在C处感觉关上门的难度最大,说明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,不符合题意;
D.上端开口、底部相连通的容器叫连通器,由图知,洗手池的回水管做成U形,是连通器原理在生活中的应用,故D正确,不符合题意。
故选A。
12. 研究气压对水沸点的影响实验(如图)。待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,发现烧瓶内的水又重新沸腾。 水能重新沸腾的原因分析正确的是( )
A. 抽气后,水的温度上升 B. 抽气后,瓶内气压降低,水的沸点降低
C. 石棉网的余温加热烧瓶 D. 抽气后,水的温度降低
【答案】B
【解析】
【详解】液体的沸点和大气压强有关,大气压强越小,沸点越低;当用大号注射器抽出烧瓶里的空气时,烧瓶内的气压变小,使水的沸点变低,高于水温,所以水会沸腾。
故选B。
13. 如图所示,物体G是边长为10cm的正方体物块,重6N,被竖直向上的力F=20N顶在天花板,则天花板受到的压强为( )
A. 600Pa B. 1400Pa C. 2000Pa D. 2600Pa
【答案】B
【解析】
【详解】物体受到向下的重力G0、向下的天花板的支持力F支,向上的压力F,物体G在这三个力的作用下保持静止,处于受力平衡状态,则由力的平衡可得
G0+F支=F
解得天花板对物体的支持力为
F支=F-G0=20N-6N=14N
因天花板对物体的支持力F支与物体G对天花板的压力F压是一对相互作用力,大小相等,故可得
F压=F支=14N
物体的底面积为
S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
故由可得,天花板受到的压强为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14. 如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,有关此实验的说法中正确的是( )
A. 分析实验甲、乙可得,滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关
B. 分析实验甲、丁可得,滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积有关
C. 实验乙、丙探究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度是否有关
D. 实验乙、丁探究滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积是否有关
【答案】A
【解析】
【详解】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,根据二力平衡的原理可知,滑动摩擦力的大小才等于拉力大小。
A.比较甲、乙两图知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大,拉力越大,摩擦力越大,所以可以得出,滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,故A正确;
B.比较甲、丁两图知,接触面的粗糙程度相同,压力大小相同、接触面大小不同,拉力相同,摩擦力相同,说明滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积没有关系,故B错误;
C.比较乙、丙两图知,接触面的粗糙程度不相同,压力大小不相同、接触面大小相同,变量不唯一,不能探究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度的关系,故C错误;
D.比较乙、丁两图可知,压力大小不相同,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,受力面积大小不同,变量不唯一,不能探究滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积是否有关,故D错误。
故选A。
15. 一辆轿车在水平平直公路上高速行驶,如图所示( )
A. 轿车上表面空气流速小 B. 轿车上表面空气压强大
C. 轿车对地面的压力小于重力 D. 轿车对地面的压力等于重力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.轿车的形状为上凸下平,所以在水平平直公路上高速行驶时,轿车上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,故AB不符合题意;
CD.上表面压强小,下表面压强大,向上的压强差使轿车获得向上的升力,所以轿车对地面的压力小于轿车的重力,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
16. 如图,正在运动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
①向右做加速运动
②向右做减速运动
③向左做加速运动
④向左做减速运动
A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】对小球进行受力分析,因为弹簧处于压缩状态,所以小球受到水平向右的弹力,由于车的上表面光滑,小球没有受到摩擦力的作用,故小球只受到水平向右的弹力,因力是改变物体运动状态的原因,当运动方向与力的方向相同时,物体做加速运动,当运动方向与力的方向相反时,物体做减速运动。因此存在两种情况,即小球向右加速运动或向左减速运动,而小车与小球相对静止,运动情况相同,故此段时间内小车可能是向右做加速运动或向左做减速运动。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
17. 先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放入一块重为2牛的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示),则( )
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不变,小烧杯中水的重力大于2牛
【答案】C
【解析】
【详解】AB.木块放入溢水杯中,排开的水全部收集到烧杯内,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,故AB不符合题意;
CD.因为木块漂浮,所以木块受到的浮力F浮=G木,又因为F浮=G排,所以
G排=G木=2N
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
18. 某钢瓶中装有氧气,瓶内气体密度为8kg/m3,在一次急救中用去了其中的,则剩下气体的密度为( )
A. 2kg/m3 B. 4kg/m3 C. 6kg/m3 D. 8kg/m3
【答案】A
【解析】
【详解】设氧气瓶的容积为V,氧气的质量为m,则原来氧气的密度
用去了其中的,则剩余氧气的质量
因剩余氧气的体积不变,所以剩余氧气的密度
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19. 如图所示,在一块长方形的泡沫塑料上用细线缚着一块卵石,使它漂浮在玻璃缸内的水面上,这时泡沫塑料恰好露出一半体积,玻璃缸里的水面在缸壁的a处;现将泡沫塑料和卵石翻个身,使卵石在泡沫塑料的下面,并仍放在原来玻璃缸的水中,当它平衡时,玻璃缸中的水面位置( )
A. 在a处以上 B. 在a处以下
C. 仍在a处 D. 条件不足,无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,泡沫塑料和卵石漂浮,受到的浮力等于泡沫塑料和卵石的总重;将泡沫塑料和卵石翻个身,使卵石在泡沫塑料的下面,泡沫塑料和卵石仍漂浮,受到的浮力仍等于泡沫塑料和卵石的总重;可知受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知排开水的体积不变、浸入水中的体积不变,所以水面仍在a处。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
20. 小宁学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤。他将一段质量为20千克、粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为50厘米,横截面积为0.1平方米,其上表面可以作为秤盘,下列说法错误的是( )
A. 浮力秤的密度为0.4×103千克每立方米
B. 离距下表面20厘米处为零刻度线位置
C. 距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为40千克
D. 把木料放入盐水中可以称量更重物体
【答案】C
【解析】
【详解】A.木料的体积
V=Sh=0.1m2×0.5m=0.05m3
则浮力秤的密度
故A正确,不符合题意;
B.木料处于漂浮状态,浮力等于重力,即
F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N
排开水的体积
没入水中的高度
因为物体上没有放物体,故浮力秤的0刻度线的位置在距离下表面20cm处,故B正确,不符合题意;
C.距离上表面10厘米处时,排开水的体积
V排=S(h-L1)=0.1m2×(0.5m-0.1m)=0.04m3
浮力秤的浮力
F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N
物体的重力
G物=F′浮-F浮=400N-200N=200N
物体的质量
故C错误,符合题意;
D.由于是使用此木料,当完全浸没于液体中,排开液体的体积不能改变,把木料放入盐水中,密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力变大,则称量的物体重力变大,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、简答题(本题共6小题,每空2分,共26分)
21. 射击时,离开枪膛的子弹能够继续向前飞行,说明物体保持运动___________(选填“需要”或“不需要”)受到外力作用;子弹最终落向地面是由于受到___________的作用。
【答案】 ①. 不需要 ②. 重力
【解析】
【详解】[1]射击时,离开枪膛的子弹由于惯性继续向前飞行,说明物体保持运动不需要受到外力作用。
[2]重力的方向是竖直向下的,子弹最终落向地面是由于受到重力的作用。
22. 利用吸管可以做物理小实验。
(1)用吸管“取”水,如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中。现有以下四个动作:
a.用手指封住管口
b.将吸管移出水面到空杯上方
c.将吸管插入水中
d.松开封住管口的手指
以上四个动作合理顺序是______(填字母),这个实验的成功说明了______的存在;
(2)如图乙所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,以下现象中涉及的物理原理与之不同的有______(填序号)。
①在火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近
【答案】 ①. cabd ②. 大气压 ③. ②
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]本实验是利用大气压强来取水的,先将吸管插入水中,然后用手指封住管口,这时里面就被封住了一段空气柱,将吸管移出水面时,管里的水柱要下降,这时里面封住的空气体积变大,压强变小,小于外界的大气压,水柱就被大气压托住了流不出来,当移到空杯上方时,放天手指,水就流出来了,所以正确的顺序应是cabd。
(2)[3]往吸管B中吹气时,吸管A上方空气流动的速度变快,压强变小,这时在大气压的作用下,指杯中的水压到了A管中一部分,原理是流体流速越大压强就越小;这个原理与①③的原理是相同的,而②原理是利用了惯性,所以不同的应是②。
23. 如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油:左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩捩移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装有 ___________,若想让活塞向左侧移动,可以在 ___________(a/b)水平吹气(ρ水>ρ植物油>ρ酒精)。
【答案】 ①. 酒精 ②. a
【解析】
【详解】[1]由图知,活塞处于静止状态,则左右两侧受到液体的压强是相同的,且左侧液体的深度要大于右侧液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度要小于右侧液体的密度,已知右侧装有植物油,且ρ水>ρ植物油>ρ酒精,所以左侧装的液体为酒精。
[2]若想让活塞向左侧移动,则需要减小左侧上方的气体压强,可以在a处吹气,a处空气的流速变快,气体压强变小,则压强差的作用下,活塞会向左移动。
24. 如图所示,物体重20N,被水平向右的力F压在竖直墙壁上,当F=30N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是______N;当F=50N时,物体在墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力是______N。
【答案】 ①. 20 ②. 20
【解析】
【详解】[1]用30N的压力把重20N的物体压在竖直墙壁上,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,则物体在竖直方向上受重力和滑动摩擦力作用,二力平衡,大小相等,故物体受到的摩擦力大小为20N。
[2]当F=50N时,物体在墙壁上保持静止,物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,则物体在竖直方向上受重力和静摩擦力的作用,二力平衡,大小相等,故此时物体受到的摩擦力大小为20N。
25. 两质量相同的实心铜块和实心铁块(ρ铜>ρ铁)。若将它们分别制成实心立方体放置在水平地面上,两金属块对地面的压强p铜______p铁;若将铜块放置在铁块上方中央,此时铁块对地面的压强p ______(p铜+p铁)(均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. > ②. <
【解析】
【详解】[1]根据公式可得,实心铜块和实心铁块质量相等,而ρ铜>ρ铁,所以V铜 小于V铁;则铜块的棱长小于铁块的棱长,所以正方体铜块的底面积S铜小于正方体铁矿的底面积S铁;因为铜块和铁矿的质量相同,根据公式G=mg可知,铜块和铁矿的重力相同,所以对地面的压力相同,根据公式可得,两金属块对地面的压强p铜>p铁。
[2]若将铜块放置在铁块上方中央,其压力增加1倍,此时铁块对地面的压强p=2p铁,因p铜>p铁,所以此时铁块对地面的压强p<p铜+p铁。
26. 如图所示,请画出漂浮的小球静止在水面时的受力分析示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球漂浮在水面上,受到的重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,重力的方向是竖直向下的,浮力的方向是竖直向上的,所以过小球的重心(球心)分别沿竖直向上、向下画等长的线段,并在末尾标上箭头表示浮力和重力的方向,如下图所示:
三、实验探究题(本题共4小题,每空2分,共20分)
27. 同学们通过以下实验步骤测量未知液体的密度:
(1)取一只烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平测出此时烧杯(包括其中的液体)的质量为 76.2g;
(2)另取一只 100mL 的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢倒入量筒中,如图甲所示,量筒内液体的体积为_____mL;
(3)再用托盘天平测量此时烧杯(包括剩余液体)的质量,如图乙所示,托盘天平的读数为_____g;则该液 体的密度ρ=_____kg/m3。
【答案】 ①. 60 ②. 28.2 ③. 0.8×103
【解析】
【详解】(2)[1]读图甲可知,量筒的分度值为4 mL,液体的体积,V=60mL=60cm3。
(3)[2]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的示数为3.2g,故烧杯和剩余液体的质量
m2=20g+5g+3.2g=28.2g
托盘天平的读数为28.2g。
[3]量筒中液体的质量
m=m2−m1=76.2g−28.2g=48g
液体的密度
ρ= ==0.8g/cm3=0.8×103kg/m3
该液体的密度为0.8×103kg/m3。
28. 亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”;伽利略则认为“运动物体并不需要力来维持”。为了探究“运动和力的关系”,同学们设计了如下图所示的实验。
(1)小车在相同斜面顶端由静止释放,是为了使小车到达水平面时的 ___________相同;
(2)结论:表面越光滑,小车运动的距离越远,速度减小的越 ___________,从而说明力是改变物体运动状态的原因。
【答案】 ①. 速度 ②. 慢
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,每次都让小车从同一个斜面的相同位置由静止开始滑下,是为了使小车到达斜面底端时具有相同的速度。
(2)[2]分析图中内容可知,木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,其运动的距离最远,故可得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离越远,速度减小得越慢,从而说明力是改变物体运动状态的原因。
29. 用如图甲所示液体压强计来探究“影响液体内部压强大小的因素”。已知水的密度比煤油的密度大。
(1)通过比较A、B两实验可知,液体深度是影响液体压强大小的因素,则液体深度为 ___________(填字母);
A.液面到金属盒中心的距离
B.容器底到金属盒中心的距离
(2)通过比较B、C两实验,可得到结论:___________。
【答案】 ①. A ②. 在液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大
【解析】
【详解】(1)[1]通过比较A、B两实验可知,液体深度是影响液体压强大小的因素,则液体深度为液面到金属盒中心的距离,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(2)[2]通过比较B、C两图,液体的深度相同,水的密度大,U形管液面的高度差大,压强大,所以可得到结论,在液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
30. 小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢水杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示:
(1)图(c)所示,是小华在使用_______测量石块的________;
(2)若图中四个测量值满足关系式_________,该原理将得到验证;
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是________.
A.图(a)中溢水杯内未盛满水
B.图(b)中小桶内有少量水
C.图(d)中石块未浸没水中
【答案】 ①. 重力 ②. F2﹣F3=F4﹣F1 ③. A
【解析】
【详解】(1)图(c)所示,在空气中测量,所以是在测量石块的重力.
(2)根据称重法测量浮力,浮力:,
排开液体的重为:
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重,
所以关系式为:.
(3)如图图(a)中溢杯内未盛满水.则排到小桶的水不等于G排,所以影响测量结果;
图(b)中小桶内有少量水.因为最后用得出排开水的重,即桶内的水被减去,不会影响结果;
图(d)中石块未浸没水中时,G排和F浮同时减小,但G排和F浮仍相等,所以不影响验证阿基米德原理.
故选A.
答案: (1). 重力 (2). (3). A
点睛:重点是验证阿基米德原理的实验,牢记实验步骤,特别注意实验中容易出现的问题,如实验中溢水杯必须装满水,否则小桶中水的重不是排开水的重;也必须先测量出空桶的重,如果如果将水倒掉再测量会增大误差.
四、分析计算题(本题共3小题,其中第30题4分,第31题4分,第32题6分,共14分)
31. 鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强;( )
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 ___________。
性质
材料A
材料B
材料C
抗压性(kg/m2)
1.2×106
1.6×106
2.0×106
密度(kg/m3)
1.2×103
40×103
1.2×103
【答案】 ①. 1.6×106Pa ②. C
【解析】
【详解】[1]该鸟撞击飞机的压强为
[2]为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了减轻飞机的重量,应选用密度小的材料;对比可知,材料C最符合以上两个条件。
32. 道路限速监控管理的一种方式是采用“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即判为超速。
(1)若一辆轿车通过两个监测点的时间如果所示,监测点A、B相距21.6千米,全程限速120km/h,采用“区间测速”时,这俩汽车在该路段会不会被判超速(请通过计算进行说明)?
(2)若一辆货车以30m/s的速度匀速通过AB这段路程,则它需要多长时间?
【答案】(1)会被判超速;(2)12min
【解析】
【详解】解:(1)由“区间测速”图可得,在AB区间,轿车运动的时间
汽车的速度
因129.6km/h>120km/h,故该轿车会被判超速。
(2)若一辆货车以30m/s的速度匀速通过AB这段路程,由可得,货车行驶的时间
答:(1)该车平均速度为129.6km/h,会被判超速;
(2)货车通过这段路程的时间是12min。
33. 一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(容器高比细线与木块边长之和大得多),现向容器中慢慢加水,如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。(g取10N/kg)
(1)当F浮=4N时,木块处于 ___________(填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态;
(2)木块的密度为多少;___________
(3)整个加水过程中,木块只受浮力和重力时,容器中水的深度h变化范围?___________
【答案】 ①. 漂浮 ②. 0.4×103kg/m3 ③. 4cm~19cm
【解析】
【详解】解:(1)[1]我们结合图丙将木块的各个状态分解出来,当F浮=4N时就是水面上升到木块刚好对底部无压力,而此时线对木块没有拉力,由此可知,此时为漂浮状态(F浮=G)。
(2)[2]由G=mg得,木块的质量
木块体积
则木块的密度
(3)[3]根据(1)可知,当F浮=4N时,木块受重力和浮力的作用,木块漂浮;由
可知,此时水的深度
此时细线的高度为0cm;由图丙可知,当h2=25cm时木块浸没,则细线的长度为
因此细线刚好伸直时水的深度
容器中水的深度h变化范围为4cm~19cm。
答:(2)木块的密度为0.4×103kg/m3;
(3)木块只受浮力和重力时,容器中水的深度h变化范围为4cm~19cm。
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