山东省济宁市嘉祥县2023-2024学年八年级下学期期中物理试题
2024-06-07
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 济宁市 |
| 地区(区县) | 嘉祥县 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 517 KB |
| 发布时间 | 2024-06-07 |
| 更新时间 | 2024-06-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-07 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
山东省济宁市嘉祥县2023-2024学年八年级下学期期中物理试卷(解析版)
第Ⅰ卷(选择题共20分)一、选择题(下列各题的四个选项中,只有一项符合题意,每小题2分,共20分)
1.(2分)估测是学好物理的基本功之一,下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.一名中学生双脚站立在地面上时对地面的压强约为1×106Pa
B.人步行的速度约为5m/s
C.一个鸡蛋的质量约为500g
D.初二物理课本重约为2.5N
2.(2分)公安交通管理部门要求行车时司机和乘客系安全带。系安全带的目的是( )
A.增大惯性 B.减小惯性
C.利用惯性 D.防止惯性带来的危害
3.(2分)如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A.石雕刻刀做得很锋利
B.行李箱的底部安装有小轮
C.武氏祠石像底部基座很大
D.压路机上的碾子质量很大
4.(2分)在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体,如图所示,甲物体用细线拴在左边竖直墙上,现用力把乙物体从右端匀速拉出来,所用力F=15N,则甲、乙两物体受到的摩擦力是( )
A.f甲=f乙=15N,f甲向左,f乙向右
B.f甲=f乙=15N,f甲向右,f乙向左
C.f甲=f乙=15N,方向都向左
D.f甲=f乙=15N,方向都向右
5.(2分)如图所示,三个规格相同的杯中分别装有水、盐水和酒精,它们对容器底部的压强相同,根据杯中液面的位置可以判定( )
A.乙杯中是盐水,丙杯中是水
B.甲杯中是水,乙杯中是盐水
C.甲杯中是盐水,乙杯中是酒精
D.乙杯中是水,丙杯中是酒精
6.(2分)物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.(甲)该实验说明液体的压强与液体的深度有关
B.(乙)水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C.(丙)用吸管喝饮料,瓶里的饮料被吸上来的
D.(丁)洗手下池下方弯管,利用了连通器原理
7.(2分)我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”,采用的是“无动力下潜上浮”技术;它的最大下潜深度达到7020m。关于“蛟龙号”潜水器在水下深度3000m~4000m区域活动过程中,下列说法正确的是( )
A.下潜时,所受海水的压强变大,浮力不变
B.下潜时,所受海水的压强变小,浮力变小
C.上浮时,所受海水的压强不变,浮力变大
D.上浮时,所受海水的压强变大,浮力变小
8.(2分)装有石块的船漂浮在水池中,把船上的石块投入池中后,以下判断正确的是( )
A.池水液面上升
B.池水液面下降
C.池水液面不变
D.池水液面变化无法判断
9.(2分)将质量为400g、体积为5×10﹣4m3的物体放入盛水的烧杯中,物体静止时,下列判断正确的是( )
A.悬浮,F浮=4N B.漂浮,F浮=5N
C.漂浮,F浮=4N D.沉底,F浮=5N
10.(2分)水平桌面上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有两种不同的液体,将 A、B两个质量相等的实心物体(VB=2VA)分别放入甲、乙两种液体中,如图所示,两物体静止时两容器液面相平。物体受到的浮力分别为FA和FB,液体密度分别为ρ甲和ρ乙,下列大小关系正确的是( )
A.FA>FB,ρ甲>ρ乙 B.FA=FB,ρ甲=ρ乙
C.FA=FB,ρ甲>ρ乙 D.FA<FB,ρ甲<ρ乙
第Ⅱ卷(非选择题共40分)二、填空题(每空1分,共12分)
11.(2分)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的关系和物体运动v﹣t的关系如图乙、丙所示,由图象可知,t=1s时,物体受到的摩擦力大小为 N;当t=3s时,物体受到的摩擦力的大小为 N。
12.(2分)液化气瓶、氧气瓶瓶口都装有类似图所示的仪表。这是测量 (填物理量名称)的仪表,指针所示的值是 。
13.(2分)如图所示是托里拆利实验的装置图,由图可知,当地大气压等于 m高的水银柱所产生的压强。如果此时在管A点处开一个小孔,A点上方的水柱将 (选填“上升”或“下降”)。
14.(2分)如图所示,为了在墙壁上水平悬挂画框,小明用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管来找出水平位置,这是利用了 原理。当管中液体不流动时,让A点位于左方液面处,让B点位于右方液面处,比较A、B两点的位置, (选填“A点比B点高”、“A点比B点低”或“A、B两点在同一水平高度”)。
15.(2分)我国第一艘航空母舰——辽宁舰,其满载排水量约为7万吨,满载时受到的浮力为约 N,舰载机从航母上起飞后,航母受到的浮力将 (选填“变大”、“变小“或“不变”)。(g取10N/kg)
16.(2分)如图所示,两个相同的圆台形容器,置于水平桌面上,容器内盛有深度相同的水,则水对容器底部的压强pa pb,容器对桌面的压力Fa Fb(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
三、作图题与探究题(17题2分,18题2分,19题5分,20题4分,21题4分,共18分)
17.(2分)请画出图中正在竖直加速升空的无人机的受力的示意图。
18.(2分)请在图中画出静止放在斜面上物体所受力的示意图。
19.(5分)用如图甲所示的装置,探究“阻力对物体运动的影响”,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,请完成以下问题。
(1)该实验采用的探究方法有 、 。
(2)让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,这样做的目的是使小车到达水平面时的 相同。
(3)分析实验现象可知,小车在水平面所受的阻力 ,运动速度减小得越慢,进一步推理,如若运动的物体受到的阻力为零,其速度将保持不变,初中物理学习中,运用推理法的实验还有 。
20.(4分)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管左右两侧液面的 变化来反映的;
(2)使用压强计前,若U形管左右两侧不相平,操作方法是: ;
(3)由图B、D可得到结论:同一种液体的压强随 的增加而增大;
(4)由图A、B、C可得到结论: 。
21.(5分)如图甲所示,小明同学在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降。直到圆柱体下表面与烧杯底接触。
(1)圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮= N,该圆柱体的密度 kg/m3。
(2)比较(b)、(c)两图可得:浸在同一液体中的物体受到浮力的大小跟 有关;由图(c)、(d)可得 ;
(3)小明同学完成如图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体下降高度h的F﹣h图象,这种液体的密度ρ液= kg/m3。
四、综合应用题(22题4分,23题6分,共10分)
22.(4分)嘉祥港某辆运输车总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2。在某段平直公路上,该车匀速行驶时受到的阻力为总重的0.008倍(g取10N/kg)。求:
(1)运输车牵引力。
(2)运输车对水平路面的压强。
23.(6分)如图所示,把一个体积为1.0×10﹣3m3、重8N的木球用细绳系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,向容器中倒入水使木球被浸没时,(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)木球的密度;
(2)细线对木球的拉力;
(3)剪断细绳后,小球露出水面的体积。
2023-2024学年山东省济宁市嘉祥县八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷(选择题共20分)一、选择题(下列各题的四个选项中,只有一项符合题意,每小题2分,共20分)
1.(2分)估测是学好物理的基本功之一,下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.一名中学生双脚站立在地面上时对地面的压强约为1×106Pa
B.人步行的速度约为5m/s
C.一个鸡蛋的质量约为500g
D.初二物理课本重约为2.5N
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、中学生的体重在G=500N左右,双脚与地面的接触面积S=500cm2=0.05m2左右,站立在水平地面上时对地面的压强为p===104Pa,故A不符合实际;
B、人步行的速度约为1m/s,故B不符合实际;
C、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,故C不符合实际;
D、初二物理课本的质量约为250g,初二物理课本重约为:G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,故D符合实际。
故选:D。
【点评】本题考查了学生的估算能力,属于基础题。
2.(2分)公安交通管理部门要求行车时司机和乘客系安全带。系安全带的目的是( )
A.增大惯性 B.减小惯性
C.利用惯性 D.防止惯性带来的危害
【分析】惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性。
【解答】解:人随汽车高速前进,当紧急刹车时,由于惯性,人仍然会保持原来的运动状态向前运动,容易撞到车内前方的硬物而受伤,因此要求前排乘客及驾驶员系安全带,这样能减小惯性带来的危害;惯性的大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了对惯性的理解,难度不大;会用惯性知识解释生活现象,防止因惯性带来的危害。
3.(2分)如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A.石雕刻刀做得很锋利
B.行李箱的底部安装有小轮
C.武氏祠石像底部基座很大
D.压路机上的碾子质量很大
【分析】(1)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;
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)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、石雕刻刀做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不合题意。
B、行李箱的底部安装有小轮,主要是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故B不合题意。
C、武氏祠石像底部基座很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意。
D、压路机上的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故D不合题意。
故选:C。
【点评】掌握压强和摩擦力大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦力的问题。
4.(2分)在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体,如图所示,甲物体用细线拴在左边竖直墙上,现用力把乙物体从右端匀速拉出来,所用力F=15N,则甲、乙两物体受到的摩擦力是( )
A.f甲=f乙=15N,f甲向左,f乙向右
B.f甲=f乙=15N,f甲向右,f乙向左
C.f甲=f乙=15N,方向都向左
D.f甲=f乙=15N,方向都向右
【分析】甲的受力情况:甲相对于乙向左运动,水平方向受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力的一对平衡力。
乙的受力情况:乙向右匀速直线运动,水平方向受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力的一对平衡力。
【解答】解:由题知,乙向右匀速直线运动,地面是光滑的,则乙和地面之间不存在摩擦力,用力把乙物体从右端匀速拉出来,所用力F=15N,
由二力平衡条件可知,乙受到甲的摩擦力f乙=F=15N,方向与拉力方向相反,即f乙的方向水平向左;
因力的作用是相互的,则甲受到乙的摩擦力大小为f甲=f乙=15N,且f甲的方向水平向右,故B正确,ABD错误。
故选:B。
【点评】本题的思路:首先从乙物体入手,因为乙受到的拉力是已知的,根据平衡力特点求出摩擦力。再分析甲的受力情况。
5.(2分)如图所示,三个规格相同的杯中分别装有水、盐水和酒精,它们对容器底部的压强相同,根据杯中液面的位置可以判定( )
A.乙杯中是盐水,丙杯中是水
B.甲杯中是水,乙杯中是盐水
C.甲杯中是盐水,乙杯中是酒精
D.乙杯中是水,丙杯中是酒精
【分析】由图可知三个杯子中液体的深度关系,三个杯子中液体对容器底部的压强相同,根据p=ρgh可知三个杯子中液体的密度关系,然后判断三个杯子中的液体。
【解答】解:由图可知,三个杯子中液体的深度关系为h甲>h丙>h乙,
因三个杯子中液体对容器底部的压强相同,
所以,由p=ρgh可知,三个杯子中液体的密度关系为ρ乙>ρ丙>ρ甲,
因ρ盐水>ρ水>ρ酒精,
所以,甲是酒精,乙是盐水,丙是水。
故选:A。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用,是一道较为简单的应用题。
6.(2分)物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.(甲)该实验说明液体的压强与液体的深度有关
B.(乙)水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C.(丙)用吸管喝饮料,瓶里的饮料被吸上来的
D.(丁)洗手下池下方弯管,利用了连通器原理
【分析】(1)液体内部的压强随深度的增加而增大;
(2)掌握沸点与气压之间的关系,沸点随气压的增大而升高;
(3)用吸管吸饮料是利用大气压完成的;
(4)连通器:上端开口、下端连通的容器。
【解答】解:A、甲图,帕斯卡裂桶实验,说明了液体压强随深度的增加而增大,故A正确;
B、乙图,向外拉活塞,气压降低,水的沸点降低,可以使烧瓶内刚停止沸腾的水再次沸腾,故B正确;
C、丙图,用吸管喝饮料时,吸管内压强减小,饮料在大气压的作用下把饮料压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故C错误;
D、丁图,洗手下池下方弯管上端开口、下端连通,利用了连通器原理,故D正确;
故选:C。
【点评】本题涉及到液体内部压强的特点、沸点和气压的关系,连通器原理,及大气压的综合应用,具有较强的综合性,重点考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。
7.(2分)我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”,采用的是“无动力下潜上浮”技术;它的最大下潜深度达到7020m。关于“蛟龙号”潜水器在水下深度3000m~4000m区域活动过程中,下列说法正确的是( )
A.下潜时,所受海水的压强变大,浮力不变
B.下潜时,所受海水的压强变小,浮力变小
C.上浮时,所受海水的压强不变,浮力变大
D.上浮时,所受海水的压强变大,浮力变小
【分析】当潜水器浸没在海水中实行上浮时,其排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力的变化,其所处深度减小,根据p=ρ液gh可知液体压强变化;
当潜水艇浸没在海水中实行下潜时,其排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力变化,其所处深度增大,根据p=ρ液gh可知液体压强变化。
【解答】解:当潜水器浸没在海水中实行上浮时,其排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力不变,其所处深度减小,根据p=ρ液gh可知液体压强变小,故CD错误;
当潜水艇浸没在海水中实行下潜时,其排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力不变,其所处深度增大,根据p=ρ液gh可知液体压强变大,故A正确,B错误。
故选:A。
【点评】本题考查阿基米德原理和液体压强公式的灵活运用,属于基础题。
8.(2分)装有石块的船漂浮在水池中,把船上的石块投入池中后,以下判断正确的是( )
A.池水液面上升
B.池水液面下降
C.池水液面不变
D.池水液面变化无法判断
【分析】装有石块的船浮在水面上,石块受到的浮力等于石块的重力;扔到水里后,下沉,浮力小于重力,根据公式F浮=ρgV排可知排开水的体积的变化情况。
【解答】解:石块在船中时,浮力等于重力,F1=G;
扔到水里后,石块和船的总浮力小于石块和木船的重力,F2<G,
所以,F1>F2,
根据公式F浮=ρgV排可知,浮力减小时,物体排开液体的体积减小,则水面下降。
故选:B。
【点评】本题考查浮力大小的比较以及物体的沉浮条件,关键是知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,还要知道物体漂浮时浮力等于重力,下沉时浮力小于重力。
9.(2分)将质量为400g、体积为5×10﹣4m3的物体放入盛水的烧杯中,物体静止时,下列判断正确的是( )
A.悬浮,F浮=4N B.漂浮,F浮=5N
C.漂浮,F浮=4N D.沉底,F浮=5N
【分析】利用密度公式求物体的密度;求出了物体的密度,和水的密度比较,根据物体的浮沉条件确定物体在水中的状态和受到的浮力。
【解答】解:物体的密度为:
ρ===0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3,
即:ρ<ρ水,则物体在水中将漂浮;
物体在水中受到的浮力:
F浮=G=mg=0.4×10N/kg=4N。
故选:C。
【点评】本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算、物体的浮沉条件,根据物体的密度与水的密度的大小关系确定物体在水中的状态是本题的关键;放入水中的物体,若ρ物<ρ水,物体将上浮至漂浮;若ρ物=ρ水,物体将悬浮;若ρ物>ρ水,物体将下沉至水底。
10.(2分)水平桌面上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有两种不同的液体,将 A、B两个质量相等的实心物体(VB=2VA)分别放入甲、乙两种液体中,如图所示,两物体静止时两容器液面相平。物体受到的浮力分别为FA和FB,液体密度分别为ρ甲和ρ乙,下列大小关系正确的是( )
A.FA>FB,ρ甲>ρ乙 B.FA=FB,ρ甲=ρ乙
C.FA=FB,ρ甲>ρ乙 D.FA<FB,ρ甲<ρ乙
【分析】(1)根据物体的浮沉条件即可判断浮力大小关系;
(2)得出浮力的关系,由图判断出排开液体的体积,然后根据F浮=ρ液gV排分析液体密度大小关系。
【解答】解:
(1)A、B两个实心物体,由于质量相等,则其重力也相等,即:GA=GB,
甲图,物体A漂浮,则浮力等于重力,即:FA=GA;
乙图,物体B悬浮,则浮力等于重力,即:FB=GB,
所以,FA=FB;故AD错误;
(2)已知VB=2VA,则比较甲乙图知:VA排<VB排,
由于浮力相同,则根据F浮=ρ液gV排可知:
ρ甲>ρ乙,故C正确,B错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查的是学生对物体浮沉条件的理解和阿基米德原理的应用,弄明白物体在液体中所处的状态是解决此题的关键。
第Ⅱ卷(非选择题共40分)二、填空题(每空1分,共12分)
11.(2分)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的关系和物体运动v﹣t的关系如图乙、丙所示,由图象可知,t=1s时,物体受到的摩擦力大小为 1.5 N;当t=3s时,物体受到的摩擦力的大小为 3 N。
【分析】(1)当物体静止时,处于平衡状态,此时物体受到的摩擦力为静摩擦力,其大小与物体受到的推力大小相等;
(2)滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与其他因素无关;由图丙可知4~6s内物体做匀速直线运动,即平衡状态,再由图乙读出此时的推力大小,根据二力平衡条件即可得出物体受到的滑动摩擦力大小,便可知道第3s时物体受到的摩擦力。
【解答】解:(1)由图丙可知,当t=1s时,物体处于静止状态,即平衡状态;由图乙可知,此时物体受到的推力为F1=1.5N,由二力平衡条件可知,物体受到的摩擦力为:f=F1=1.5N;
(2)由图丙可知4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由图乙可知此时所受推力为3N,则由二力平衡条件可知物体受到的滑动摩擦力为:f′=F2=3N;
滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与所受推力大小无关,因此第3s时,物体受到的摩擦力不变,仍为3N。
故答案为:1.5;3。
【点评】本题考查了对摩擦力的理解,从图中读取相关信息是解题的关键。
12.(2分)液化气瓶、氧气瓶瓶口都装有类似图所示的仪表。这是测量 压强 (填物理量名称)的仪表,指针所示的值是 0.058MPa 。
【分析】根据仪表标注的单位和指针的位置确定测量对象和数值。
【解答】解:仪表虽然标有“真空表”,但标注的单位是MPa,是压强的单位,所以仪表测量的是压强;分指针在“0.058”处,所以示数为0.058MPa。
故答案为:压强;0.058MPa。
【点评】认识生活中的一些仪表,并会读数是本题考查的目的。尤其注意仪表虽然标有“真空表”,但标注的单位是MPa,所以其实际是测量压强的。
13.(2分)如图所示是托里拆利实验的装置图,由图可知,当地大气压等于 0.734 m高的水银柱所产生的压强。如果此时在管A点处开一个小孔,A点上方的水柱将 下降 (选填“上升”或“下降”)。
【分析】(1)为了测得大气压的值,这时必须测管内外水银面高度差;
(2)用连通器原理解答。
【解答】解:(1)在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为734mm=0.734m;
(2)当A点开一个小孔时,管内的水与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,空气进入,则管内的水不会从小孔喷出,A点上方的水柱反而会立即下降,直到液面相平。
故答案为:(1)0.734;(2)下降。
【点评】本题是考查对托里拆利实验原理的理解,并且要求能在题目中灵活运用。
14.(2分)如图所示,为了在墙壁上水平悬挂画框,小明用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管来找出水平位置,这是利用了 连通器 原理。当管中液体不流动时,让A点位于左方液面处,让B点位于右方液面处,比较A、B两点的位置, A、B两点在同一水平高度 (选填“A点比B点高”、“A点比B点低”或“A、B两点在同一水平高度”)。
【分析】连通器中同种液体在液面不流动时,总保持相平;透明塑料软管两端开口、底部连通,根据这一特点来分析就可得出所学的物理知识。
【解答】解:透明塑料软管两端开口、底部连通,这是连通器;
根据连通器原理可知,当连通器中同种液体在液面不流动时,总保持相平;让A点位于左方液面处,让B点位于右方液面处,则A、B两点在同一水平高度。
故答案为:连通器;A、B两点在同一水平高度。
【点评】此题考查了连通器的原理,这是一道实际应用题目,体现了物理新课改的理念。
15.(2分)我国第一艘航空母舰——辽宁舰,其满载排水量约为7万吨,满载时受到的浮力为约 7×108 N,舰载机从航母上起飞后,航母受到的浮力将 变小 (选填“变大”、“变小“或“不变”)。(g取10N/kg)
【分析】(1)知道辽宁舰满载时的排水量,根据阿基米德原理求出受到的浮力;
(2)舰载机从航母上起飞前后,航母始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于自身的总重力,根据航母重力的变化判断受到浮力的变化。
【解答】解:(1)辽宁舰满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=7×104×103kg×10N/kg=7×108N;
(2)因舰载机从航母上起飞前后,航母始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于自身的总重力,
所以,当舰载机从航母上起飞后,航母受到的重力减小,受到的浮力也减小。
故答案为:7×108;变小。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,是一道较为简单的应用题。
16.(2分)如图所示,两个相同的圆台形容器,置于水平桌面上,容器内盛有深度相同的水,则水对容器底部的压强pa 等于 pb,容器对桌面的压力Fa 大于 Fb(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρgh比较压强的大小;
(2)容器对桌面的压力等于容器和水的重力,根据ρ=求出容器a和b内水的质量关系,然后可得出两容器底部对桌面的压力大小关系。
【解答】解:(1)容器内盛有深度相同的水,即h相同,所以水对容器底压强pa=pb=ρgh;
(2)由题意可知a容器内水的体积较大,根据ρ=可知,a容器中水的质量较大,重力较大,即Ga水>Gb水,容器对桌面的压力:F′=G容+G水,两容器是相同的,所以Fa>Fb。
故答案为:等于;大于。
【点评】对于液体对容器底压力和压强,固体对水平地面的压力和压强,计算的顺序有所不同,否则容易出现错误。
固体对水平地面的压力和压强,一般先根据F=G计算压力,然后根据压强公式计算压强。
液体对容器底的压力和压强,一般先根据p=ρgh计算压强,然后根据F=pS计算压力。
三、作图题与探究题(17题2分,18题2分,19题5分,20题4分,21题4分,共18分)
17.(2分)请画出图中正在竖直加速升空的无人机的受力的示意图。
【分析】对无人机进行受力分析,并根据无人机的运动状态,利用力与运动的关系得出重力和升力的大小关系,然后按照力的示意图的画法作图。
【解答】解:不计空气阻力,无人机竖直加速升空的过程中受到的重力小于升力,从无人机重心开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并分别标明字母G和F,如图所示:
【点评】本题考查力的示意图的画法,关键是对无人机进行受力分析,并利用力与运动的关系得出重力和升力的大小关系。
18.(2分)请在图中画出静止放在斜面上物体所受力的示意图。
【分析】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:过重心作竖直向下的重力G,过重心作沿斜面向上的摩擦力f,过重心作垂直于斜面向上的支持力F.如图所示:
【点评】本题考查学生对物体受力分析的能力,并会用力的示意图表示力的作用点和方向。
19.(5分)用如图甲所示的装置,探究“阻力对物体运动的影响”,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,请完成以下问题。
(1)该实验采用的探究方法有 控制变量法 、 转换法 。
(2)让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,这样做的目的是使小车到达水平面时的 速度 相同。
(3)分析实验现象可知,小车在水平面所受的阻力 小 ,运动速度减小得越慢,进一步推理,如若运动的物体受到的阻力为零,其速度将保持不变,初中物理学习中,运用推理法的实验还有 真空不能传声 。
【分析】(1)要探究阻力对物体运动的影响,实验中应控制小车的初速度相同,为了使小车到达水平面时具有相同的初速度,应使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下;
(2)根据图可知,毛巾最粗糙,滑行距离最近;木板最光滑,滑行距离最远,说明阻力越小,速度减小越慢,由此推理,可得出结论,这用到了实验推理法,在真空不能传声的实验中也用到了此种方法。
【解答】解:
(2)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的初速度相同,这用到了控制变量法;
(3)根据图甲的实验现象,可以得出结论:平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,推理可知:如果运动的物体受到的阻力为零时,它的运动状态将不会改变,将做匀速直线运动;
此实验中用到了科学推理法,在探究声音在真空中不能传播的实验时,也采用了科学推理法(即根据空气越少声音越小,推理得出“真空不能传声”);
(1)由(2)(3)知此实验用到了控制变量法和转换法。
故答案为:(1)控制变量法;转换法;(2)速度;(3)小;真空不能传声。
【点评】在探究阻力对物体运动的影响实验中,所用到的实验方法除控制变量法外,还有一种特殊的方法,那就是实验推理法,也被称为理想实验法。因为,表面的绝对光滑只是一种理想状态,无法在现实中达到,因此,只能是在实验现象的基础上,再加上科学推理来得出结论,这一点需引起我们的注意。
20.(4分)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管左右两侧液面的 高度差 变化来反映的;
(2)使用压强计前,若U形管左右两侧不相平,操作方法是: 拆除软管,重新安装 ;
(3)由图B、D可得到结论:同一种液体的压强随 深度 的增加而增大;
(4)由图A、B、C可得到结论: 同一液体,同一深度液体向各个方向的压强都相等 。
【分析】(1)液体压强大小通过U形管内液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大,这是一种转换法的运用;
(2)只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)(4)探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同;探究液体压强跟方向的关系时,保持液体的密度和深度相同,应注意控制变量法的运用。
【解答】解:
(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,这种方法叫做转换法;
(2)进行调节时,只需拆除软管,重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;
(3)B、D两个图为同种液体,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大,U形管的高度差越大,压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大;
(4)A、B、C三个图中液体的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,但压强相等,可得出结论:同一液体,同一深度液体向各个方向的压强都相等。
故答案为:(1)高度差;(2)拆除软管,重新安装;(3)深度;(4)同一液体,同一深度液体向各个方向的压强都相等。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素是本题考查的重点。
21.(5分)如图甲所示,小明同学在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降。直到圆柱体下表面与烧杯底接触。
(1)圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮= 5 N,该圆柱体的密度 1.2×103 kg/m3。
(2)比较(b)、(c)两图可得:浸在同一液体中的物体受到浮力的大小跟 物体排开液体的体积 有关;由图(c)、(d)可得 浸没在同种液体中物体所受浮力与深度无关 ;
(3)小明同学完成如图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体下降高度h的F﹣h图象,这种液体的密度ρ液= 0.8×103 kg/m3。
【分析】(1)由(a)、(c)根据F浮=G﹣F得出所受浮力的大小;
根据G=mg求出圆柱体的质量,根据F浮=ρ液gV排求出圆柱体排开液体的体积,即圆柱体的体积,再根据密度公式求出该圆柱体的密度;
(2)比较(b)、(c)两图的不同点,得出浮力大小与物体排开液体体积的关系;根据浮力大小与排开液体体积的关系得出(c)、(d)浮力变化关系;
(3)根据物体完全浸没时测力计的示数及其重力求出浮力;根据物体在两种液体中排开液体的体积不变得出液体的密度。
【解答】解:(1)由(a)、(c)两图可知,圆柱体浸没在水中后所受浮力:F浮=G﹣F=6N﹣1N=5N;
根据G=mg得,圆柱体的质量为:m==0.6kg,
根据F浮=ρ液gV排得,圆柱体排开液体的体积,即圆柱体的体积为:V=V排水===5×10﹣4m3,
该圆柱体的密度为:==1.2×103kg/m3;
(2)比较(b)、(c)两图,液体的密度相同,排开液体的体积不同,测力计的示数不同,则圆柱体受到的浮力不同,可得出结论:浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
比较(c)、(d)两图,圆柱体完全浸没,下沉过程中物体排开液体的体积不变,测力计的示数不变,即所受浮力不变,由此可得浸没在同一液体中的物体受到浮力的大小跟浸没深度无关;
(3)由图乙知,物体完全浸没时测力计的示数为2N,则F浮′=G﹣F′=6N﹣2N=4N;
圆柱体分别浸没在水和另一液体中,则排开液体的体积相等,即V排水=V排液=5×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排可得,V=V排液==,
所以,,
解得:ρ液=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)5;1.2×103;(2)物体排开液体的体积;浸没在同种液体中物体所受浮力与深度无关;(3)0.8×103。
【点评】此题是探究影响浮力大小的因素实验,考查了学生分析图象和数据的能力,注意分析问题过程中控制变量法的应用,同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式,做到灵活应用。
四、综合应用题(22题4分,23题6分,共10分)
22.(4分)嘉祥港某辆运输车总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2。在某段平直公路上,该车匀速行驶时受到的阻力为总重的0.008倍(g取10N/kg)。求:
(1)运输车牵引力。
(2)运输车对水平路面的压强。
【分析】(1)根据G=mg计算运输车的重力,该车匀速行驶时受到的阻力为总重的0.008倍,运输车做匀速直线运动时受到的牵引力等于阻力,据此计算运输车受到的牵引力;
(2)运输车满载时车对水平路面的压力等于重力,根据压强公式计算运输车对水平路面的压强。
【解答】解:(1)运输车的重力G总=m总g=31×103kg×10N/kg=3.1×105N,
该车匀速行驶时受到的阻力为总重的0.008倍,运输车做匀速直线运动,则F牵=F阻=0.008G总=0.008×3.1×105N=2480N;
(2)运输车满载时车对水平路面的压力等于重力,即F=G总=3.1×105N;
运输车对水平路面的压强;p===5×105Pa。
答:(1)运输车牵引力为2480N;
(2)运输车对水平路面的压强为5×105Pa。
【点评】本题考查重力公式、压强公式、二力平衡条件的灵活运用。
23.(6分)如图所示,把一个体积为1.0×10﹣3m3、重8N的木球用细绳系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,向容器中倒入水使木球被浸没时,(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)木球的密度;
(2)细线对木球的拉力;
(3)剪断细绳后,小球露出水面的体积。
【分析】(1)由G=mg可求出木球的质量,根据ρ=可求出木球的密度;
(2)由于木球浸没在水中,所以木球排开水的体积等于木球的体积,根据F浮=ρ水gV排可求出木球浸没在水中受到的浮力;
木球浸没在水中,木球受到三个力的作用,木球的重力G、水的浮力F浮、细线对木球的拉力F拉,处于平衡状态,由此可求出细线对木球的拉力;
(3)剪断细线,木球处于静止时,木球漂浮在水面上,此时木球受到的浮力大小等于木球的重力,根据F浮=ρ水gV排可求出木球排开水的体积,根据木球的体积等于木球排开水中的体积与木球露出水面的体积之和可求出木球露出水面的体积。
【解答】解:(1)木球的质量m木===0.8kg,
木球的密度ρ木===0.8×103kg/m3;
(2)由于木球浸没在水中,所以木球排开水的体积等于木球的体积,即V排=V木球=1.0×10﹣3m3,
木球浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N;
木球浸没在水中,木球受到三个力的作用,木球的重力G、水的浮力F浮、细线对木球的拉力F拉,处于平衡状态,细线对木球的拉力F拉=F浮﹣G木=10N﹣8N=2N;
(3)剪断细线,木球处于静止时,木球漂浮在水面上,此时木球受到的浮力大小等于木球的重力,即F浮′=G木=8N,
木球排开水的体积V排′===8×10﹣4m3,
木球露出水面的体积V露=V木﹣V排′=1.0×10﹣3m3﹣8×10﹣4m3=2×10﹣4m3。
答:(1)木球的密度为0.8×103kg/m3;
(2)细线对木球的拉力是2N;
(3)剪断细线,木球处于静止时,木球露出水面的体积是2×10﹣4m3。
【点评】本题主要考查密度公式的应用,阿基米德原理的应用,力的平衡的应用,物体浮沉条件的应用,其中理解木球排开水的体积就是木球浸在水中部分的体积是解题的关键。
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