精品解析:陕西省西安市名校协作联考2023-2024学年八年级下学期5月月考物理试题
2024-05-31
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内容正文:
西安市西光中学教育集团2023—2024学年度第二学期
八年级5月月考物理试卷
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名、班级和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 一辆深圳比亚迪汽车停放在水平地面上,汽车对地面的压力和汽车的重力,这两个力的三要素中,不同的是( )
A. 大小 B. 方向 C. 作用点 D. 都相同
2. 下列事例中,为了减小压强的是( )
A. 水果刀刃磨的很薄 B. 啄木鸟的尖喙
C. 压路机的碾子很重 D. 铁轨铺在枕木上
3. 如图为杰克逊的经典舞蹈动作,在杰克逊倾斜过程中他所受重力( )
A. 大小不变,方向改变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小改变,方向不变
4. 如图所示,小车座椅靠背上方的头枕,是为了防止下列哪种情况下对车内的人员造成伤害( )
A. 突然减速时 B. 突然刹车时
C. 被后车追尾时 D. 追尾前车时
5. 如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,下列说法中正确的是
A. 沿竖直方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强大
B. 沿竖直方向切去相同部分的厚度后,剩余部分甲对地面的压强大
C. 沿水平方向切去相同部分的质量后,剩余部分甲对地面的压强大
D. 沿水平方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强小
6. 小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
B. 若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C. 若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D. 若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
7. 关于力和运动,下列说法正确的是( )
A. 跳远助跑是为了增大惯性
B. 物体受到非平衡力时,运动状态不一定会改变
C. 足球在地面上越滚越慢,说明运动需要力来维持
D. 做圆周运动的物体,当它所受外力同时消失,物体将做匀速直线运动
8. 如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列三种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A. f3>f1>f2 B. f2>f3>f1
C. f2>f1>f3 D. f1>f2>f3
9. 一未装满橙汁的密闭杯子,先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),则下列说法正确的是( )
A. 水对容器底部的压力不变 B. 水对容器底部压强减小
C. 杯子对桌面的压强增大 D. 杯子对桌面的压力增大
10. 如图所示,用水平作用力F将物体M紧压在竖直的墙上,物体M沿墙匀速下滑,物体的重力为G,墙对物体的支持力为FN,摩擦力为f,物体对墙的压力为FN',摩擦力为f ',则下列说法正确的是( )
A. FN和F是一对平衡力 B. FN'和F是一对平衡力
C. G和f '是一对作用力和反作用力 D. G和f是一对作用力和反作用力
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(本大题共7小题,计22分)
11. 产生力的作用至少需要___________个物体,产生力作用的物体间___________(选填“一定”或“不一定”)接触。在湖中划船时,船桨向后划水,船向前行驶,这是因为力的作用是___________。
12. 汽车无论是不慎驶入水中还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,水越深车门越难推开。如图所示,在车门下部距水面深的O处,水的压强为__________。若车门在水下部分的面积为,受到水的平均压强为,此时车门所受水的压力为__________N,约相当于__________(取整数)的水压在车门上。
13. 用钢丝绳吊起一个重力为 1500 牛的物体,当该物体在空中静止时,绳对物体的拉力大小为___________牛;当绳拉着物体匀速上升时,绳对物体的拉力___________1500 牛(选填“大于”、“等于”或“小于”);当绳拉着物体匀速下降时,绳对物体的拉力方向为___________。
14. 如图甲所示,用水平拉力F拉着一木块在水平桌面上向右做直线运动,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,在第后木块开始做匀速直线运动,则前内木块做__________(选填“匀速”“减速”或“加速”)运动;第时木块受到的滑动摩擦力为__________N;撤去拉力后,木块__________(选填“会”或“不会”)立即停止运动。
15. 如图所示,A为底面积为0.01m2的正方体,重5N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6N,则图甲中B所受压力为_________牛,受到的压强是_________Pa,图乙中B所受到的压强为_________Pa。
16. 如图所示,两正方体物块A、B,它们的质量之比为1:3,底面积之比为1:2,A对B的压力、压强分别为FA、PA,B对水平地面的压力、压强分别为FB、PB,则FA:FB=___________,pA:pB=___________;若将物块A沿竖直方向切去一半,那么剩余部分对B的压强与未切前相比 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 画出图中静止在水平桌面上的茶杯对桌面压力的示意图。
18. 如图,一根弹性杆上的一端固定在斜面上,杆的另一端固定一个重的小球,处于静止状态,请在图中画出弹性杆对小球作用力的示意图。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19. 如图,分别在A、B、C处用同样大小的力关门,感受手在A点最省力。此现象说明:力的作用效果跟力的______有关。
20. 在探究影响滑动摩擦力大小因素时,若按图的操作方法,也可以使木块在木板上沿水方向做匀速直线运动,此过程中弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
21. 某同学利用一只铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图两种方案,其中__________(选填“甲”或“乙”)方案更合理一些。通过实验可初步得出:压力大小相同时,__________,压力的作用效果越明显。
22. 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从斜面上的同一高度处由静止释放,这是为了控制小车到斜面底端时___________相等;
(2)三次实验中,小车在水平面上受到阻力越小,小车运动的距离越___________(选填“远”或“近”);
(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)牛顿第一定律是由此实验直接得来的吗?___________。
23. 如图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)实验中,三位同学通过调整__________来改变作用在物体上的拉力的大小;
(2)实验时,甲同学发现当向左右两端同时挂一个质量相等的钩码时,木块处于静止状态。甲同学再把右端的钩码换成一个较重的钩码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块受到__________(选填“水平向左”或“水平向右”)的摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的力__________(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)实验中,乙同学保持,与大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持静止不动。设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在__________;
(4)丙同学选择小纸片的目的是__________(选填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小纸片从中间剪开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要作用在__________;
(5)同学们认为丙同学的实验优于甲、乙同学的实验,其主要的原因是__________。(填序号)
A.小纸片容易扭转 B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡 D.减少了摩擦力对实验结果的影响
24. 小冯同学利用压强计探究“影响液体压强的因素”的实验。探究过程如下:
(1)为方便观察液柱高度差变化,图甲所示压强计U形管中的液体最好选用__________(选填“无色”或“有色”)液体;
(2)小冯同学实验前检查了图甲所示压强计的气密性,他的方法是用手指轻按橡皮膜,观察U形管中液面的变化。当他按正确方法操作后,以下现象中能说明气密性良好的是__________(填序号);
A.U形管两边液面始终保持静止 B.U形管两边液面出现上下灵活波动后相平
(3)实验时将探头放进盛有液体的容器中,小冯发现压强计探头处的橡皮膜受到液体的压强会__________(选填“内凹”或“外凸”),此现象说明力可以改变物体的__________;
(4)比较图乙和丙可初步得出结论;液体内部压强大小与__________有关,要探究液体压强与液体密度的关系,应选用图__________进行对比;
(5)为了探究液体压强与液体密度的关系,另一小组的小美同学用水和盐水,利用图戊所示的装置进行实验,若橡皮膜出现图示情况,则隔板__________(选填“左”或“右”)侧的液体是盐水(已知)。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
25. 一辆汽车总质量为500kg,在水平路面上做匀速直线运动,受到的摩擦力始终是汽车总重力的0.05倍,g取10N/kg。求:
(1)汽车受到地面的支持力为多大?
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车的牵引力为多大?
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的摩擦力是多大?请简要说明理由。
26. 如图所示,重为、足够高、底面积为的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有的水(不计容器壁的厚度,水的密度为,g取)。求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)现将一密度为,体积为的实心小球轻轻地放入容器中,小球沉入水底,求此时容器对桌面的压强;
(3)实心小球放入容器后,水对容器底部产生的压力。
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西安市西光中学教育集团2023—2024学年度第二学期
八年级5月月考物理试卷
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名、班级和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 一辆深圳比亚迪汽车停放在水平地面上,汽车对地面的压力和汽车的重力,这两个力的三要素中,不同的是( )
A. 大小 B. 方向 C. 作用点 D. 都相同
【答案】C
【解析】
【详解】汽车对地面的压力受力物是地面,作用点在地面上,方向垂直于地面向下,由于是水平地面,所以方向也是竖直向下;汽车的重力受力物是汽车,作用点在汽车重心上,方向竖直向下;汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一相互作用力,大小相等,地面对汽车的支持力和汽车的重力是一对平衡力,大小相等,所以汽车对地面的压力和汽车的重力大小相等;综上,这两个力的三要素中,不同的是力的作用点,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 下列事例中,为了减小压强的是( )
A. 水果刀刃磨的很薄 B. 啄木鸟的尖喙
C. 压路机的碾子很重 D. 铁轨铺在枕木上
【答案】D
【解析】
【详解】A.水果刀刃磨的很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.啄木鸟的尖喙,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故C不符合题意;
D.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选D。
3. 如图为杰克逊的经典舞蹈动作,在杰克逊倾斜过程中他所受重力( )
A. 大小不变,方向改变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小改变,方向不变
【答案】B
【解析】
【详解】重力的方向始终是竖直向下,重力的大小与质量和该地的重力加速度有关,由于杰克逊的质量没变,该地的重力加速度没变,因此他的重力不变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 如图所示,小车座椅靠背上方的头枕,是为了防止下列哪种情况下对车内的人员造成伤害( )
A. 突然减速时 B. 突然刹车时
C. 被后车追尾时 D. 追尾前车时
【答案】C
【解析】
【详解】A.小车突然减速时,车速度变小,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向前倾,“头枕”对人起不到保护作用,故A不符合题意;
B.小车突然刹车时,车速度变小,人于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向前倾,“头枕”对人起不到保护作用,故B不符合题意;
C.小车被后车追尾时,车速度变快,人于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向后倾,“头枕”可以对人起到保护作用,故C符合题意;
D.小车追尾前车时,车速度变小,人于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向前倾,“头枕”对人起不到保护作用,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,下列说法中正确的是
A. 沿竖直方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强大
B. 沿竖直方向切去相同部分的厚度后,剩余部分甲对地面的压强大
C. 沿水平方向切去相同部分的质量后,剩余部分甲对地面的压强大
D. 沿水平方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强小
【答案】C
【解析】
【分析】规则物体放在水平地面上,压强可以用公式判断;
沿水平方向切去相同部分,根据切去部分的重力,得出减小的压强,最终判断剩余部分对地面的压强大小.
【详解】AB. 因为规则物体放在水平地面上,压强用判断;当沿竖直方向切去无论是相同的体积,还是相同的厚度后,两者高度没有变化,当然两者密度也不会变化,所以压强不变,则剩余部分对地面的压强一样大,故AB错误;
C. 原来压强相等,即;
沿水平方向切去相同部分的质量,则切去部分的重相等,则减小的压强分别为:
;,因为,所以;
则有:,即剩余部分甲对地面的压强大,故C正确,D错误.
D. 原来压强相等,甲的高度大,根据知,甲的密度小,即;
沿水平方向切去相同部分的体积后,根据可得,甲切去部分的质量小,重力小;类似C选项的分析可知,甲减小的压强更小一些,则剩余部分对地面仍是甲大,故D错误.
故选C.
6. 小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
B. 若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C. 若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D. 若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
【答案】C
【解析】
【详解】A.在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,故A错误;
B.由分析图像知,在弹性限度内,乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为
所以若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长1cm,故B错误;
C.由分析图像知,在弹性限度内,甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为
所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D.由图像可知,在弹性限度内和相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故D错误。
故选C。
7. 关于力和运动,下列说法正确的是( )
A. 跳远助跑是为了增大惯性
B. 物体受到非平衡力时,运动状态不一定会改变
C. 足球在地面上越滚越慢,说明运动需要力来维持
D. 做圆周运动的物体,当它所受外力同时消失,物体将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性的大小只与物体的质量有关,跳远助跑是利用惯性,但不能增大惯性,故A错误;
B.物体受到非平衡力时,运动状态一定会改变,故B错误;
C.足球在地面上越滚越慢,是因为受到摩擦阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.做圆周运动的物体,当它所受外力同时消失时,根据牛顿第一定律可知,物体将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列三种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A. f3>f1>f2 B. f2>f3>f1
C. f2>f1>f3 D. f1>f2>f3
【答案】C
【解析】
【详解】在接触面粗糙程度相同的情况下,乙对地面的压力大于甲对地面的压力,故乙所受摩擦力大于甲所受摩擦力,即f2>f1,而甲和丙二者比较,接触面粗糙程度和对地压力都相同,丙变滑动摩擦为滚动摩擦,所受摩擦力小于甲所受的滑动摩擦力,即f1>f3,综上所述,f2>f1>f3。
故选C。
9. 一未装满橙汁的密闭杯子,先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),则下列说法正确的是( )
A. 水对容器底部的压力不变 B. 水对容器底部压强减小
C. 杯子对桌面的压强增大 D. 杯子对桌面的压力增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.当容器形状是上细下粗时(如图A),水对容器底部的压力大于水的重力,即,当容器形状是上粗下细时(如图B),水对容器底部的压力小于水的重力,即,由上述分析可知,所以水对容器底部的压力变小,故A错误;
B.将杯子先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),此时杯子上粗下细,由图可知杯中液面深度增大,由可知,水对容器底部压强变大,故B错误;
CD.桌面受到的压力都等于杯子和水的总重力,两次操作过程中杯子和水的总重力不变,所以杯子对桌面的压力不变;将杯子先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),此时杯子上粗下细,受力面积减小,由可知,杯子对桌面的压强增大,故C正确,D错误。
故选C。
10. 如图所示,用水平作用力F将物体M紧压在竖直的墙上,物体M沿墙匀速下滑,物体的重力为G,墙对物体的支持力为FN,摩擦力为f,物体对墙的压力为FN',摩擦力为f ',则下列说法正确的是( )
A. FN和F是一对平衡力 B. FN'和F是一对平衡力
C. G和f '是一对作用力和反作用力 D. G和f是一对作用力和反作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.墙对物体的支持力为FN和对物体的压力F,大小相等、方向相反、在一条直线上、在同个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B.物体对墙的压力FN'和对物体的压力F二力方向相同、作用在两个物体上的,不是平衡力,故B错误;
C.物体的重力G和物体对墙的摩擦力f ',两个力作用在两个物体上,物体受到重力G的施力物体是地球,物体对墙摩擦力f '的施力物体是物体M,两个力的性质不同,因此这两个力也不是一对相互作用的力,故C错误;
D.物体的重力G和墙对物体的摩擦力f,作用在同一物体上,不是相互作用力,故D错误。
故选A。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(本大题共7小题,计22分)
11. 产生力的作用至少需要___________个物体,产生力作用的物体间___________(选填“一定”或“不一定”)接触。在湖中划船时,船桨向后划水,船向前行驶,这是因为力的作用是___________。
【答案】 ①. 两 ②. 不一定 ③. 相互的
【解析】
【详解】[1][2]力是物体对物体的作用,产生力的作用至少需要两个物体,产生力作用的物体间不一定接触,例如:磁体间的相互作用。
[3]船桨向后划水,给水一个向后的力,水反作用一个力给船,使船向前行驶,这是因为力的作用是相互的。
12. 汽车无论是不慎驶入水中还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,水越深车门越难推开。如图所示,在车门下部距水面深的O处,水的压强为__________。若车门在水下部分的面积为,受到水的平均压强为,此时车门所受水的压力为__________N,约相当于__________(取整数)的水压在车门上。
【答案】 ①. 3×103 ②. 4×103 ③. 400
【解析】
【详解】[1][2]在车门下部距水面0.3m深的O处,水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
可得,车门受到的压力
F=p′S=5×103Pa×0.8m2=4×103N
[3]由题知
G=F=4×103N
由G=mg可得水的质量
13. 用钢丝绳吊起一个重力为 1500 牛的物体,当该物体在空中静止时,绳对物体的拉力大小为___________牛;当绳拉着物体匀速上升时,绳对物体的拉力___________1500 牛(选填“大于”、“等于”或“小于”);当绳拉着物体匀速下降时,绳对物体的拉力方向为___________。
【答案】 ①. 1500 ②. 等于 ③. 竖直向上
【解析】
【详解】[1]物体受到竖直向下的重力以及竖直向上的拉力,当物体在空中静止时,处于平衡状态,所以拉力与重力大小相等,为1500N。
[2]当绳拉着物体匀速上升时,物体处于仍处于平衡状态,此时拉力与重力大小相等,等于1500N。
[3]当绳拉着物体匀速下降时,物体处于平衡状态,受到的合力为零。所以物体受到竖直向上的拉力。
14. 如图甲所示,用水平拉力F拉着一木块在水平桌面上向右做直线运动,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,在第后木块开始做匀速直线运动,则前内木块做__________(选填“匀速”“减速”或“加速”)运动;第时木块受到的滑动摩擦力为__________N;撤去拉力后,木块__________(选填“会”或“不会”)立即停止运动。
【答案】 ①. 加速 ②. 10 ③. 不会
【解析】
【详解】[1]根据图示可知,0~5min内物体受到的拉力匀减速减小,由于拉力大于滑动摩擦力,木块做加速运动。
[2]由图象知5min以后,木块做匀速直线运动,受平衡力,即拉力和摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,即
f=F=10N
[3]撤去拉力后,木块由于具有惯性,不会立即停止运动。
15. 如图所示,A为底面积为0.01m2的正方体,重5N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6N,则图甲中B所受压力为_________牛,受到的压强是_________Pa,图乙中B所受到的压强为_________Pa。
【答案】 ①. 11 ②. 1100 ③. 100
【解析】
【详解】[1][2]甲图中物体受重力G、向下的压力F及水平面向上的支持力F1,由力的相互性可得B所受的压力
F压1=G+F=5N+6N=11N
则受到的压强
[3]乙图中物体受重力G,向上的压力F,水平面对物体向下的压力
F2= F-G=6N-5N=1N
则受到的压强
16. 如图所示,两正方体物块A、B,它们的质量之比为1:3,底面积之比为1:2,A对B的压力、压强分别为FA、PA,B对水平地面的压力、压强分别为FB、PB,则FA:FB=___________,pA:pB=___________;若将物块A沿竖直方向切去一半,那么剩余部分对B的压强与未切前相比 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 1:4 ②. 1:2 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]两正方体物块A、B的质量之比为
由G=mg可知A与B的重力之比为
即
则A对B的压力为
B对桌面的压力为
则
[2]物块A对物块B的压强pA与物块B对桌面的压强pB之比为
[3]若将物块A沿竖直方向切去一半,则物块A的高度和密度均不变,根据液体压强公式可知,剩余部分对B的压强不变。
17. 画出图中静止在水平桌面上的茶杯对桌面压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由于画水杯对桌面的压力,所以受力物体是桌面,作用点在桌面与茶杯的接触面上,方向垂直桌面向下,如图所示:
18. 如图,一根弹性杆上的一端固定在斜面上,杆的另一端固定一个重的小球,处于静止状态,请在图中画出弹性杆对小球作用力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球静止,处于平衡状态,合力为零,对小球受力分析,受重力和弹力,根据二力平衡条件可判断弹力和重力等值、反向、共线,故弹力为5N,方向竖直向上,如图所示:
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19. 如图,分别在A、B、C处用同样大小的力关门,感受手在A点最省力。此现象说明:力的作用效果跟力的______有关。
【答案】作用点
【解析】
【详解】分别在A、B、C处用同样大小的力关门,由于作用点不同,力的作用效果不同,A点距门轴较远,感受手在A点最省力,此现象说明:力的作用效果跟力的作用点有关。
20. 在探究影响滑动摩擦力大小因素时,若按图的操作方法,也可以使木块在木板上沿水方向做匀速直线运动,此过程中弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】不是
【解析】
【详解】木块做匀速直线运动,所以处于平衡状态;但由于拉力与摩擦力不在同一直线上,所以弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力。
21. 某同学利用一只铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图两种方案,其中__________(选填“甲”或“乙”)方案更合理一些。通过实验可初步得出:压力大小相同时,__________,压力的作用效果越明显。
【答案】 ①. 乙 ②. 受力面积越小
【解析】
【详解】[1][2]探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,图3乙中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力是一对平衡力;而甲中因铅笔的重力作用,压力大小不同,故图甲的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同;实验可得到结论:压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
22. 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从斜面上的同一高度处由静止释放,这是为了控制小车到斜面底端时___________相等;
(2)三次实验中,小车在水平面上受到阻力越小,小车运动的距离越___________(选填“远”或“近”);
(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)牛顿第一定律是由此实验直接得来的吗?___________。
【答案】 ①. 速度 ②. 远 ③. 匀速直线 ④. 不是
【解析】
【详解】(1)[1]该实验中比较小车以相同的速度进入水平面时在不同水平面上的移动距离,小车应从同一高度处滑下,以保证到达水平面时具有相同的速度。
(2)[2]由实验结果可知,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远。
(3)[3]根据实验事实进一步推理可知,若水平面绝对光滑时,小车会在水平面上做匀速直线运动。
(4)[4]由(3)分析可得,牛顿第一定律不是由实验直接得出的,是在实验的基础上,进一步推理得来的。
23. 如图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)实验中,三位同学通过调整__________来改变作用在物体上的拉力的大小;
(2)实验时,甲同学发现当向左右两端同时挂一个质量相等的钩码时,木块处于静止状态。甲同学再把右端的钩码换成一个较重的钩码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块受到__________(选填“水平向左”或“水平向右”)的摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的力__________(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)实验中,乙同学保持,与大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持静止不动。设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在__________;
(4)丙同学选择小纸片的目的是__________(选填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小纸片从中间剪开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要作用在__________;
(5)同学们认为丙同学的实验优于甲、乙同学的实验,其主要的原因是__________。(填序号)
A.小纸片容易扭转 B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡 D.减少了摩擦力对实验结果的影响
【答案】 ①. 调整钩码个数 ②. 水平向左 ③. 平衡 ④. 同一直线上 ⑤. 不考虑 ⑥. 同一物体 ⑦. D
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,木块受到的拉力等于钩码的重力,三位同学通过调整钩码个数来改变作用在物体上的拉力的大小。
(2)[2]依题意得,木块右边受到的拉力大于左边的拉力时,仍然处于静止状态,此时木块有向右滑的趋势,木块受到水平向左的摩擦力的作用。
[3]这时木块处于平衡状态,在水平方向受到的力平衡。
(3)[4]实验中,乙同学保持,与大小相等,用手将小车扭转一个角度,两力作用不在同一直线上,松手后小车不能保持静止不动。设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在同一直线上。
(4)[5]卡片质量很小,重力很小,丙同学选择小纸片的目的是不考虑小纸片的重力。
[6]实验过程中丙同学用剪刀将小纸片从中间剪开,两力作用在两个物体上,两个钩码都落到了地上,这说明两个物体不能保持平衡,说明相互平衡的两个力必须要作用在同一物体上。
(5)[7]甲同学木块受滑动摩擦力作用,乙同学木块受滚动摩擦力作用,丙同学卡片不受摩擦力作用,则丙同学的实验优于甲、乙同学的实验,其主要的原因是减少了摩擦力对实验结果的影响,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
24. 小冯同学利用压强计探究“影响液体压强的因素”的实验。探究过程如下:
(1)为方便观察液柱高度差变化,图甲所示压强计U形管中的液体最好选用__________(选填“无色”或“有色”)液体;
(2)小冯同学实验前检查了图甲所示压强计的气密性,他的方法是用手指轻按橡皮膜,观察U形管中液面的变化。当他按正确方法操作后,以下现象中能说明气密性良好的是__________(填序号);
A.U形管两边液面始终保持静止 B.U形管两边液面出现上下灵活波动后相平
(3)实验时将探头放进盛有液体的容器中,小冯发现压强计探头处的橡皮膜受到液体的压强会__________(选填“内凹”或“外凸”),此现象说明力可以改变物体的__________;
(4)比较图乙和丙可初步得出结论;液体内部压强大小与__________有关,要探究液体压强与液体密度的关系,应选用图__________进行对比;
(5)为了探究液体压强与液体密度的关系,另一小组的小美同学用水和盐水,利用图戊所示的装置进行实验,若橡皮膜出现图示情况,则隔板__________(选填“左”或“右”)侧的液体是盐水(已知)。
【答案】 ①. 有色 ②. B ③. 内凹 ④. 形状 ⑤. 深度 ⑥. 丙丁 ⑦. 右
【解析】
【详解】(1)[1]无色液体与空气颜色没有对比,不易观察,为方便观察液柱高度差变化,图甲所示压强计U形管中的液体最好选用有色液体。
(2)[2]用手指轻按橡皮膜,若U形管两边液面出现上下灵活波动后相平,说明气密性良好;若U形管两边液面始终保持静止,说明出现漏气现象,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]液体向各个方向都有压强,实验时将探头放进盛有液体的容器中,小冯发现压强计探头处的橡皮膜受到液体的压强会内凹。
[4]橡皮膜在力的作用下,形状发生改变,此现象说明力可以改变物体的形状。
(4)[5]比较图乙和丙,探头在水中的深度越深,U形管两边液面高度差越大,可初步得出结论;液体内部压强大小与深度有关。
[6]要探究液体压强与液体密度的关系,要控制深度相同,改变液体密度,应选用图丙丁进行对比。
(5)[7]盐水的密度大于水的密度,由图得,水与盐水到橡皮膜的深度相同,由得,盐水对橡皮膜产生的压强较大。由图戊得,橡皮膜向左凸起,说明橡皮膜右侧液体产生压强较大,隔板右侧的液体是盐水。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
25. 一辆汽车总质量为500kg,在水平路面上做匀速直线运动,受到的摩擦力始终是汽车总重力的0.05倍,g取10N/kg。求:
(1)汽车受到地面的支持力为多大?
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车的牵引力为多大?
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的摩擦力是多大?请简要说明理由。
【答案】(1)5×103N;(2)250N;(3)250N
【解析】
【详解】解:(1)汽车的重力为
G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
汽车在水平路面上做匀速直线运动,竖直方向上重力与支持力为平衡力,即汽车受到地面的支持力为
F支=G=5×103N
(2)因汽车做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以汽车的牵引力为
F=f=0.05G=0.05×5×103N=250N
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动时,汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以汽车受到的阻力不变,仍为250N。
答:(1)汽车受到地面的支持力为5×103N;
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车的牵引力为250N;
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的摩擦力是250N,因为汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以汽车受到的阻力不变。
26. 如图所示,重为、足够高、底面积为的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有的水(不计容器壁的厚度,水的密度为,g取)。求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)现将一密度为,体积为的实心小球轻轻地放入容器中,小球沉入水底,求此时容器对桌面的压强;
(3)实心小球放入容器后,水对容器底部产生的压力。
【答案】(1)2×103Pa;(2)2.4×103Pa;(3)42N
【解析】
【详解】解:(1)水的重力
G=m水g=4kg×10N/kg=40N
因为为圆柱形容器,则水对容器底部压力为
F=G=40N
水对容器底部产生的压强为
(2)实心小球的质量
m1=ρ1V1=2.0×103kg/m3×2×10−4m3=0.4kg
实心小球的重力
G1=m1g=0.4kg×10N/kg=4N
容器对桌面的压力
F1=G总=G水+G1+G容器=40N+4N+4N=48N
此时容器对桌面的压强为
(3)容器内原来水的体积
水的高度
小球密度大于水的密度,放入后沉底,则放入小球后水面高度变化量
水的深度为
h1=h+Δh=0.2m+0.01m=0.21m
此时水对容器底部产生的压强
p1=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.21m=2.1×103Pa
可知,此时水对容器底部产生的压力
F1=p1S=2.1×103Pa×0.02m2=42N
答:(1)水对容器底部产生的压强p水为2×103Pa;
(2)容器对桌面的压强为2.4×103Pa;
(3)水对容器底部产生的压力为42N。
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