内容正文:
2024年恩施州八年级下学期期末学业质量监测考试
物理试题卷
本试题卷共6页,全卷满分70分,用时70分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.考生答题全部写在答题卷上,答在试题卷上无效。
2.请认真核对监考教师在答题卷上所粘贴条形码的姓名、准考证号码是否与本人相符合,再将自己的姓名、准考证号码用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卷及试题卷上。
3.用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卷上指定位置作答,在其他位置答题一律无效。
4.考生不得折叠答题卷,保持答题卷的整洁。考试结束后,请将试题卷和答题卷一并上交。
一、选择题(共12小题,每小题2分,共24分。在每题给出的选项中,只有一项符合要求)
1. 一位八年级同学站在水平地面上时,对地面的压力约为( )
A. B. C. D.
2. 如图是某地区临时停水时,居民利用滑轮提水的情景。下列说法中正确的是( )
A. 对水做的功是有用功 B. 对桶做的功是有用功
C. 用此滑轮是为了省力 D. 此装置的机械效率为
3. 小文看远处物体时,成像情况如图所示。他的眼睛( )
A. 近视了 B. 远视了 C. 很正常 D. 需凸透镜矫正
4 小丽沿图示方向朝着2只纸船中间吹气,2只纸船会( )
A. 向左移动 B. 彼此靠近 C. 保持不动 D. 相对远离
5. 我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓(碓:duì,是一种给稻谷去壳的工具),用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。该脚踏碓属于( )
A. 省力杠杆 B. 等臂杠杆 C. 费力杠杆 D. 无法确定
6. 如图所示,甲中瓶与吸管之间被瓶塞封得很严密,乙中瓶口无遮挡,两同学用吸管能顺利吸完饮料是( )
A. 甲 B. 乙 C. 都能 D. 都不能
7. 小明用小石块和弹簧测力计做实验,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 测力计分度值是 B. 石块所受的重力为
C. 石块受到的浮力为 D. 放入石块后杯底受液体的压强不变
8. 如图是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景。假设她稍稍向前靠近水球,则她在球中所成的像将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 消失
9. 三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图是轮船通过某段船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压强相等
B. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压强较大
C. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压强较大
D. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压强相等
10. 如图所示,放在水平桌面上的笔处于静止状态。下列分析正确的是( )
A. 笔受到桌面给它向左的摩擦力
B. 笔对桌面压力与桌面对笔的支持力是平衡力
C. 笔受的重力与笔对桌面的压力是相互作用力
D. 笔受的重力与桌面对笔的支持力是一对平衡力
11. 如图所示,沿水平方向通过轻质滑轮匀速拉动物体A,测力计的读数为0.4N。若不计滑轮的摩擦,则滑轮挂钩对物体A的拉力为( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,甲、乙两正方体放在水平桌面上,将质量相等的铁块放在它们上面后,桌面受到的压强相等。则在未放铁块前,甲、乙对桌面的压强大小关系是( )
A. B. C. D. 无法比较
二、填空题(共4小题,每空1分,共10分)
13. 如图所示,用水平力轻轻推木块的下部它会向前移动,以同样大小的力推木块上部它会向前翻倒,可说明力的作用效果与力的__________有关,还说明力能够改变物体的__________。
14. 如今,很多人喜欢用手机拍照,手机的镜头相当于一个__________。若小欢手机摄像头的焦距是,小欢用手机拍摄距离镜头的花朵,则花朵会在感光元件上形成一个__________、__________的实像。
15. 如图所示,对于托在手上不动实心球A、推出手的实心球B,两者具有惯性的是__________(选填“A”“B”“A、B”)。实心球B在推出手后,若所受的力全部消失,将会沿__________方向运动。
16. 水平桌面上,完全相同的容器中装有甲、乙、丙3种不同的液体,将完全相同的3个实心小球分别放入容器中,静止时三容器中液面相平,如图所示。
(1)小球所受浮力、、的关系为______;
(2)3种液体密度的关系为______;
(3)桌面所受压力的关系为______。
三、探究实践题(共5小题,共21分)
17. 如图所示,O是凸透镜的光心,F是焦点。请画出折射光线BA的入射光线、入射光线CO的折射光线。
18. 如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图,O是轮子的转轴,O′是箱体的重心.以O为支点,画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图.
( )
19. 为探究凸透镜成像,将一个凸透镜安装在光具座上(0刻度处标有单位“cm”),完成以下实验;
(1)点燃蜡烛后,应首先将__________、凸透镜的中心和光屏的中心调节到同一水平线上;
(2)将蜡烛固定在如图所示位置,在光屏上得到了清晰的像,此时物距是__________cm,此凸透镜的焦距是__________cm;
(3)若将蜡烛移到“43”刻度处,移动光屏,光屏上__________(选填“能”或“不能”)呈现像。
20. 小明利用如图所示的实验装置,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
长木板表面情况
木块的接触面
木块与所加砝码总质量/g
测力计示数/N
铺棉布
正底面
100
1.7
铺棉布
正底面
200
铺棉布
正底面
300
5.0
(1)实验中,测量滑动摩擦力的大小所用原理是________________。
(2)根据小明设计的实验记录表格(如上表)可知,他是要探究滑动摩擦力的大小与__________之间的关系。
(3)在实验中,小明匀速拉动木块,读出弹簧测力计的示数。其中,第2次实验时测力计的示数如图所示,此时滑动摩擦力大小为__________N。
(4)拉动几次,将测量数据记录在表格中,这属于科学探究中的__________(只填序号)。
A.提出问题 B.猜想与假设 C.进行实验,收集证据 D.分析与解释
(5)分析小明的实验数据,可得出的结论是:______________。
21. 小明在探究“影响压力作用效果的因素”时,取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C,它们底面积的关系是,在3个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中B、C两容器中的液体质量相同。将它们分别放在3块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示:
(1)实验过程中可以通过观察海绵的__________来比较压力的作用效果。比较图乙、丙所示的两次实验,发现两次容器对海绵的压强大小关系是_______;
(2)通过比较__________两次实验,可分析压力的作用效果与压力大小的关系;
(3)小明还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的液体压强计,将探头放入B容器中的某一深度,多次改变探头的方向,发现U形管左右两侧液面的高度差始终不变。由此说明:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都__________;
(4)再将压强计的探头分别放入B、C两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在盐水中时,U形管左右两侧液面的高度差较__________(选填“大”或“小”),由此初步说明:在深度相同时,液体压强的大小与液体的__________有关。为完成实验,接下来应如何操作?请给出建议:__________。
四、综合应用题(共2小题,共15分)
22. 如图所示的电动观光车,有关技术参数如下表。g取,根据技术参数,求解下列问题:
空车质量
人员平均质量为
满载10人
满载时发动机功率
(1)空车受到的重力是多大?
(2)满载时,行车发动机做功为多少焦?
(3)满载时,观光车在某段平直路面上,匀速行驶,受阻力为总重的0.02倍,求牵引力做的有用功为多大?
23. 2024年05月28日,中国“深海一号”母船携“蛟龙号”潜水器圆满完成大西洋载人多次深潜科考任务,荣归青岛市母港。如图所示,“蛟龙号”载人潜水器(含压载铁)总体积约为。若g取,,求:
(1)“蛟龙号”潜水器在深处时,受到海水的浮力是多大?
(2)“蛟龙号”潜水器从深度为的观察点,下潜到观察点,它受到海水的压强增加了多少?
(3)某次“蛟龙号”潜水器无动力下潜时,在外部搭载4块相同的压载铁。若每块压载铁的质量为,当下潜到观察点时,抛掉2块压载铁,潜水器刚好能悬浮。求此时潜水器的总质量。
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2024年恩施州八年级下学期期末学业质量监测考试
物理试题卷
本试题卷共6页,全卷满分70分,用时70分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.考生答题全部写在答题卷上,答在试题卷上无效。
2.请认真核对监考教师在答题卷上所粘贴条形码的姓名、准考证号码是否与本人相符合,再将自己的姓名、准考证号码用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卷及试题卷上。
3.用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卷上指定位置作答,在其他位置答题一律无效。
4.考生不得折叠答题卷,保持答题卷的整洁。考试结束后,请将试题卷和答题卷一并上交。
一、选择题(共12小题,每小题2分,共24分。在每题给出的选项中,只有一项符合要求)
1. 一位八年级同学站在水平地面上时,对地面的压力约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】中学生的质量大约在50kg左右。利用重力公式G=mg,得到
G=mg=50×10=500N
由于中学生是站在水平地面上的,所以他对地面的压力F等于他的重力G,即
F=G=500N
故ABD错误,不符合题意;故C正确,符合题意。
故选C。
2. 如图是某地区临时停水时,居民利用滑轮提水的情景。下列说法中正确的是( )
A. 对水做的功是有用功 B. 对桶做的功是有用功
C. 用此滑轮是为了省力 D. 此装置的机械效率为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.居民的目的是为了提水,则对水做的功是有用功,对桶做的功是额用功,故A正确,B错误;
C.此滑轮为定滑轮,不省力,但能改变力的方向,故C错误;
D.任何机械的机械效率都不可能达到100%,故D错误。
故选A。
3. 小文看远处物体时,成像情况如图所示。他的眼睛( )
A 近视了 B. 远视了 C. 很正常 D. 需凸透镜矫正
【答案】A
【解析】
【详解】从图中可以看出,像成在了视网膜的前方,而不是直接落在视网膜上。这说明眼睛的折射能力过强,或者眼球的前后径过长,导致远处的物体成像在视网膜前方,这就是近视眼的成像特点。由于近视眼的折射能力过强,可以通过佩戴一个对光线有发散作用的透镜来减弱这种折射能力,使得像能够重新落在视网膜上,凹透镜则对光线有发散作用,小文的眼睛近视了,需要用凹透镜来矫正;故BCD错误,不符合题意;故A正确,符合题意。
故选A。
4. 小丽沿图示方向朝着2只纸船中间吹气,2只纸船会( )
A. 向左移动 B. 彼此靠近 C. 保持不动 D. 相对远离
【答案】B
【解析】
【详解】看小丽朝两只纸船中间吹气的情况。小丽吹气时,两只纸船之间的空气流速会增大。根据流体压强与流速的关系,两只纸船之间的空气压强会因此减小。与此同时,两只纸船外侧的空气流速相对较小,因此外侧的空气压强相对较大。这样,纸船外侧较大的压强就会对纸船产生一个向内的推力,使得两只纸船彼此靠近。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓(碓:duì,是一种给稻谷去壳的工具),用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。该脚踏碓属于( )
A. 省力杠杆 B. 等臂杠杆 C. 费力杠杆 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,用脚连续踏木杠时,O点为支点,支点到脚施加的动力的距离为动力臂,支点到碓头的重力的距离为阻力臂,由于动力臂小于阻力臂,所以脚踏碓属于费力杠杆。
故选C。
6. 如图所示,甲中瓶与吸管之间被瓶塞封得很严密,乙中瓶口无遮挡,两同学用吸管能顺利吸完饮料的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 都能 D. 都不能
【答案】B
【解析】
【详解】甲瓶口塞紧橡皮塞,不能与大气压连通,故无法利用大气压将饮料压入口中。乙瓶口敞开,当用力吸时,管中气压减小,饮料就在大气压的作用下进入管中,再进入人的口中。两同学用吸管能顺利吸完饮料的是乙。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 小明用小石块和弹簧测力计做实验,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 测力计的分度值是 B. 石块所受的重力为
C. 石块受到浮力为 D. 放入石块后杯底受液体的压强不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察弹簧测力计,我们可以看到其刻度盘上相邻两个刻度之间的数值差,即分度值。从图中可以看出,分度值为0.2N,而不是0.1N,故A错误;
B.石块在空气中的重力可以通过弹簧测力计的示数直接读出。从图中我们可以看到,此时弹簧测力计的示数为3.8N,所以石块所受的重力为3.8N,故B错误;
C.当石块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数会减小,这个减小的值就是石块受到的浮力。根据浮力公式,浮力
F浮=G−F示
其中G是石块的重力,F示是石块浸没在水中时弹簧测力计的示数。从图中我们可以看到,此时弹簧测力计的示数为2.6N,所以石块受到的浮力
F浮=3.8N−2.6N=1.2N
故C正确;
D.当石块放入水中后,由于石块排开了一定体积的水,所以水的液面会上升。根据液体压强的公式p=ρgh,我们可以知道,在液体密度和重力加速度不变的情况下,液体深度h的增加会导致液体压强的增大。因此,放入石块后杯底受液体的压强会变大,故D错误。
故选C。
8. 如图是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现情景。假设她稍稍向前靠近水球,则她在球中所成的像将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 消失
【答案】A
【解析】
【详解】水球具有中间厚、边缘薄的特点,相当于凸透镜,通过水球可以观察到成倒立的像,物近像远像变大,当航天员稍稍向前靠近水球,物距变小,像距变大,所成像的大小将变大。故BCD错误,不符合题意;故A正确,符合题意。
故选A。
9. 三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图是轮船通过某段船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压强相等
B. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压强较大
C. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压强较大
D. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压强相等
【答案】B
【解析】
【详解】上游阀门A打开,下游阀门B关闭,上游和闸室就形成了上端开口下端连通的结构,构成了连通器;打开阀门A时,阀门A右侧深度更深,由知,水对阀门A右侧的压强更大。故B正确,ACD错误。
故选B。
10. 如图所示,放在水平桌面上的笔处于静止状态。下列分析正确的是( )
A. 笔受到桌面给它向左的摩擦力
B. 笔对桌面压力与桌面对笔的支持力是平衡力
C. 笔受的重力与笔对桌面的压力是相互作用力
D. 笔受的重力与桌面对笔的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.笔放在水平桌面静止时。与水平桌面没有发生相对运动也没有相对运动趋势,水平桌面对笔没有摩擦力,故A错误;
B.平衡力必须作用在同一物体上,笔对桌面压力的受力物体是桌面,桌面对笔的支持力的受力物体是笔,二力不是作用在同一物体上,所以二力不是平衡力,故B错误;
C.两个物体发生相互作用时,两个物体互为受力物体和施力物体,笔受重力的施力物体是地球,受力物体是笔;笔对桌面的压力的施力物体是笔,受力物体是桌面,故C错误;
D.笔静止在水平桌面时只受到重力和支持力,笔处于静止状态,受力平衡,则笔受到的重力和桌面对笔的支持力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,沿水平方向通过轻质滑轮匀速拉动物体A,测力计的读数为0.4N。若不计滑轮的摩擦,则滑轮挂钩对物体A的拉力为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,该滑轮为动滑轮,拉力F等于测力计的计数,所以物体A受到的拉力为F的两倍,即
故选D。
12. 如图所示,甲、乙两正方体放在水平桌面上,将质量相等铁块放在它们上面后,桌面受到的压强相等。则在未放铁块前,甲、乙对桌面的压强大小关系是( )
A. B. C. D. 无法比较
【答案】C
【解析】
【详解】在甲、乙上没有放铁块时,甲、乙对水平桌面的压力分别等于甲、乙的重力,则它们对水平桌面的压强分别为
,
分别放上相同的铁块后甲、乙对水平桌面的压力分别等于甲、乙的重力与铁块的重力之和,此时甲、乙对水平桌面的压强相等,则有
由图可知
所以
所以有
可得
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题(共4小题,每空1分,共10分)
13. 如图所示,用水平力轻轻推木块的下部它会向前移动,以同样大小的力推木块上部它会向前翻倒,可说明力的作用效果与力的__________有关,还说明力能够改变物体的__________。
【答案】 ①. 作用点 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]用水平力轻轻推木块的下部它会向前移动,以同样大小的力推木块上部它会向前翻倒,说明力的作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]用水平力轻轻推木块,木块的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
14. 如今,很多人喜欢用手机拍照,手机的镜头相当于一个__________。若小欢手机摄像头的焦距是,小欢用手机拍摄距离镜头的花朵,则花朵会在感光元件上形成一个__________、__________的实像。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 倒立 ③. 缩小
【解析】
【详解】[1]手机的镜头相当于一个凸透镜。凸透镜是一种中央比边缘厚的透镜,它对光线有会聚作用,是制作照相机、投影仪等光学仪器的重要元件。
[2][3]当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间; 手机摄像头的焦距是0.03m,小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵。由于1m远大于0.03m的二倍(即0.06m),所以此时花朵会在感光元件上形成一个倒立、缩小的实像。
15. 如图所示,对于托在手上不动的实心球A、推出手的实心球B,两者具有惯性的是__________(选填“A”“B”“A、B”)。实心球B在推出手后,若所受的力全部消失,将会沿__________方向运动。
【答案】 ①. A、B ②. ①
【解析】
【详解】[1]一切物体任何时候都具有惯性,即两者都有惯性。
[2]实心球B在推出手后,若所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,实心球B将会沿着①的方向做匀速直线运动。
16. 水平桌面上,完全相同的容器中装有甲、乙、丙3种不同的液体,将完全相同的3个实心小球分别放入容器中,静止时三容器中液面相平,如图所示。
(1)小球所受浮力、、的关系为______;
(2)3种液体密度的关系为______;
(3)桌面所受压力的关系为______。
【答案】 ①. F1=F3>F2 ②. ρ乙<ρ甲<ρ丙 ③. F乙<F甲<F丙
【解析】
【详解】(1)[1] 由图可知,甲中小球悬浮,浮力等于重力,乙中小球沉底,浮力小于重力,丙中小球漂浮,浮力等于重力,小球重力相同,所以浮力大小关系为
F1=F3>F2
(2)[2] 甲中小球悬浮,则,乙中小球沉底,则,丙中小球漂浮,则,所以三种液体密度关系为
ρ乙<ρ甲<ρ丙
(3)[3] 由图可知,三种液体体积关系为,而三种液体密度关系为ρ乙<ρ甲<ρ丙,所以三种液体质量关系为,容器相同,所以丙容器的总质量最大,乙容器的总质量最小,所以丙容器对桌面的压力最大,乙容器对桌面的压力最小,即F乙<F甲<F丙。
三、探究实践题(共5小题,共21分)
17. 如图所示,O是凸透镜的光心,F是焦点。请画出折射光线BA的入射光线、入射光线CO的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】图中BA与凸透镜的主光轴平行,其对应的入射光线经过右侧的焦点;CO经过凸透镜的光心,传播方向不改变。如图所示:
18. 如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图,O是轮子的转轴,O′是箱体的重心.以O为支点,画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】根据支点是轮子轴心点O,力臂L是支点到力F的作用线的距离.重力的方向总是向下的,来解答此题.
【详解】过O点作F的垂线即为F的力臂,过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力.如图所示
19. 为探究凸透镜成像,将一个凸透镜安装在光具座上(0刻度处标有单位“cm”),完成以下实验;
(1)点燃蜡烛后,应首先将__________、凸透镜的中心和光屏的中心调节到同一水平线上;
(2)将蜡烛固定在如图所示位置,在光屏上得到了清晰的像,此时物距是__________cm,此凸透镜的焦距是__________cm;
(3)若将蜡烛移到“43”刻度处,移动光屏,光屏上__________(选填“能”或“不能”)呈现像。
【答案】 ①. 烛焰中心 ②. 20.0 ③. 10.0 ④. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]点燃蜡烛后,应首先将烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心调节到同一水平线上,是为了使像成在光屏的正中央。
(2)[2][3]将蜡烛固定在如图所示位置,在光屏上得到了清晰的像,此时的物距为
此时的物距等于像距,且能够成像,故此时的物距等于两倍的焦距,故焦距为10.0cm。
(3)[4]若将蜡烛移到“43”刻度处,此时的物距为7cm,小于一倍的焦距,移动光屏,光屏上不能承接到像,成的是正立的虚像。
20. 小明利用如图所示的实验装置,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
长木板表面情况
木块的接触面
木块与所加砝码总质量/g
测力计的示数/N
铺棉布
正底面
100
1.7
铺棉布
正底面
200
铺棉布
正底面
300
5.0
(1)实验中,测量滑动摩擦力的大小所用原理是________________。
(2)根据小明设计的实验记录表格(如上表)可知,他是要探究滑动摩擦力的大小与__________之间的关系。
(3)在实验中,小明匀速拉动木块,读出弹簧测力计的示数。其中,第2次实验时测力计的示数如图所示,此时滑动摩擦力大小为__________N。
(4)拉动几次,将测量数据记录在表格中,这属于科学探究中的__________(只填序号)。
A.提出问题 B.猜想与假设 C.进行实验,收集证据 D.分析与解释
(5)分析小明的实验数据,可得出的结论是:______________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 压力 ③. 3.4 ④. C ⑤. 接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小有关
【解析】
【详解】(1)[1]在实验中,拉着木块在水平面做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知,滑动摩擦力大小与拉力大小相等,故测量滑动摩擦力的大小所用原理是二力平衡。
(2)[2]由表格数据可知,接触面相同,木块对水平面的压力不同,所以要探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(3)[3]由图可知弹簧测力计的分度值为0.1N,弹簧测力计的示数为3.4N。
(4)[4]匀速拉着木块在水平面运动,多测量几次滑动摩擦力的大小,将测量数据记录在表格中,这属于科学探究中的进行实验,收集证据。故选C。
(5)[5]根据表格中的数据可知,接触面粗糙程度相同,压力不同,滑动摩擦力不同,故可得出实验结论为:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小有关。
21. 小明在探究“影响压力作用效果的因素”时,取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C,它们底面积的关系是,在3个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中B、C两容器中的液体质量相同。将它们分别放在3块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示:
(1)实验过程中可以通过观察海绵__________来比较压力的作用效果。比较图乙、丙所示的两次实验,发现两次容器对海绵的压强大小关系是_______;
(2)通过比较__________两次实验,可分析压力的作用效果与压力大小的关系;
(3)小明还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的液体压强计,将探头放入B容器中的某一深度,多次改变探头的方向,发现U形管左右两侧液面的高度差始终不变。由此说明:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都__________;
(4)再将压强计的探头分别放入B、C两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在盐水中时,U形管左右两侧液面的高度差较__________(选填“大”或“小”),由此初步说明:在深度相同时,液体压强的大小与液体的__________有关。为完成实验,接下来应如何操作?请给出建议:__________。
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. > ③. 甲、乙 ④. 相等 ⑤. 大 ⑥. 密度 ⑦. 更换不同密度的液体,重复上述实验。(言之有理即可)
【解析】
【详解】(1)[1]在探究“影响压力作用效果的因素”时,由于压力的作用效果不易直接观察,因此实验中采用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
[2]比较图乙、丙所示的两次实验,可以看出两个容器的底面积不同,但容器和液体的总质量相同(因为B、C两容器中的液体质量相同,且容器质量也相同)。由于底面积SB<SC,根据压强公式,在压力F相同的情况下,底面积S越小,压强p越大。因此,两次容器对海绵的压强大小关系是pB>pC。
(2)[3]为了分析压力的作用效果与压力大小的关系,需要控制受力面积相同,只改变压力的大小。观察图甲和图乙,可以看出这两个实验中容器的底面积相同(即受力面积相同),但图甲中容器和液体的总质量大于图乙,所以图甲中容器对海绵的压力大于图乙。通过比较这两次实验,可以得出压力的作用效果与压力大小的关系。
(3)[4]在探究影响液体压强的因素时,小明使用液体压强计将探头放入B容器中的某一深度,并多次改变探头的方向。观察发现U形管左右两侧液面的高度差始终不变。由此可以说明:在同种液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
(4)[5][6]保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在盐水中时,U形管左右两侧液面的高度差较大;说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
[7]为了探究液体压强与液体密度的关系,为了使结论更有说服力,应更换不同密度的液体,重复上述实验。
四、综合应用题(共2小题,共15分)
22. 如图所示的电动观光车,有关技术参数如下表。g取,根据技术参数,求解下列问题:
空车质量
人员平均质量为
满载10人
满载时发动机功率
(1)空车受到的重力是多大?
(2)满载时,行车发动机做功为多少焦?
(3)满载时,观光车在某段平直路面上,匀速行驶,受阻力为总重的0.02倍,求牵引力做的有用功为多大?
【答案】(1)1.18×104N;(2)2.4×105;(3)2.136×105J
【解析】
【详解】解:(1)空车受到的重力是
G车=m车g=1180kg×10N/kg=1.18×104N
(2)在满载时,行车1min电动机做的功为
W总=Pt=4000W×60s=2.4×105J
(3)人的总重为
G人=m人g=10×60kg×10N/kg=6×103N
满载时车和人的总重为
G总=G车+G人=1.18×104N+6×103N=1.78×104N
匀速直线运动时的牵引力为
F=f=0.02G总=0.02×1.78×104N =356N
牵引力做的有用功为
W有 =FS=356N×600m=2.136×105J
答:(1)空车受到的重力是;
(2)行车1min发动机做功为;
(3)牵引力做的有用功为。
23. 2024年05月28日,中国“深海一号”母船携“蛟龙号”潜水器圆满完成大西洋载人多次深潜科考任务,荣归青岛市母港。如图所示,“蛟龙号”载人潜水器(含压载铁)总体积约为。若g取,,求:
(1)“蛟龙号”潜水器在深处时,受到海水的浮力是多大?
(2)“蛟龙号”潜水器从深度为的观察点,下潜到观察点,它受到海水的压强增加了多少?
(3)某次“蛟龙号”潜水器无动力下潜时,在外部搭载4块相同的压载铁。若每块压载铁的质量为,当下潜到观察点时,抛掉2块压载铁,潜水器刚好能悬浮。求此时潜水器的总质量。
【答案】(1)3×105N;(2)1×106Pa;(3)
【解析】
【详解】解:(1)潜水器受到海水的浮力为
F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N
(2)当h1=50m,h2=150m时,由p=ρgh得,海水增加的压强为
p增=ρ海水g(h2-h1)=1×103kg/m3×10N/kg×(150m-50m)=1×106Pa
.(3)由得,抛掉的压载铁的体积为
减小的浮力为
悬停时
此时潜水器的总质量为
答:(1)蛟龙号潜水器在深处时,受到海水的浮力是3×105N;
(2)蛟龙号潜水器从深度为的观察点,下潜到观察点,它受到海水的压强增加了1×106Pa;
(3)此时潜水器的总质量。
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