内容正文:
2023-2024学年辽宁省沈阳市法库县八年级(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1. 下列有关力学知识说法中,正确的是( )
A. “阻力对物体运动的影响”实验表明,物体的运动需要力来维持
B. “牛顿第一定律”告诉我们,静止的物体将永远保持静止状态
C. 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
D. 摩擦力总是阻碍物体运动
2. 小明喜欢各种体育运动,下列说法不正确的是( )
A. 引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
B. 小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
C. 踢足球射门时,足球向球门飞去,说明力可以改变物体的运动状态
D. 垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的
3. 在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。以下事例中利用该原理的是( )
A. 餐厅里的顾客用吸管吸取饮料 B. 医生把药液注射进病人肌肉中
C. 飞机机翼横截面的形状上凸下平 D. 气垫船船体脱离水面行驶
4. 冲泡茶叶时,一开始茶叶漂在水面上,过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是( )
A. 茶叶漂浮时,重力小于浮力
B. 茶叶沉底时,重力大于浮力
C 茶叶下沉时,重力小于浮力
D. 茶叶上浮时,重力等于浮力
5. 下列实例中增大摩擦的是( )
A. 给自行车轴加润滑油 B. 行李箱安装滚动轮子
C. 拧瓶盖时垫上毛巾 D. 磁悬浮列车悬浮行驶
6. 如图所示的四个实例中,不是利用连通器原理的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 水箱水位计
C. 茶壶 D. 船闸
二、多选题:本大题共3小题,共6分。
7. 正月十五是我国传统节日元宵节.这一天人们不仅要食用传统食物元宵,还要打灯笼、猜灯谜,因此这一天也被称为灯节.如图所示,挂在绳子下端的灯笼处于静止状态,下列的受力分析正确的是
A. 灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力是一对平衡力
B. 灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力是一对相互作用力
C. 灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力是一对平衡力
D. 灯笼对绳子拉力和绳子对灯笼的拉力是一对相互作用力
8. 关于大气压强以下说法中正确的是( )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B 利用托里拆利实验可以测出大气压强值
C. 标准大气压强值
D. 高压锅利用了气压增大时,水的沸点降低的原理工作的
9. 如图所示,体积相同的三个物体静止在水中,第三个物体沉底,以下说法正确的是( )
A. 三个物体密度关系ρ1<ρ2<ρ3
B. 三个物体质量关系m1<m2<m3
C. 三个物体所受浮力关系F1<F2<F3
D. 三个物体所受浮力关系F1<F2=F3
三、填空题:本大题共6小题,共12分。
10. 如图所示是网球拍击打网球的瞬间,球拍的网线被球压弯的同时,网球也被压扁,此现象说明力可以改变物体的______,力的作用是______的。
11. 在研究物体所受重力与质量的关系实验中,某物体的重力,如图所示,则该物体的重力是______N。更换物体,多次测量得到实验结论:物体所受的重力跟它的质量成______比。
12. 如图是水平仪放置于某桌面上时的情形,它是利用了重力的方向总是______的原理;此时说明桌面______面较高。
13. 起重机吊起10000N的货物静止时,钢丝绳对货物的拉力为______ N;当钢丝绳吊着货物以1m/s的速度匀速上升时,物体所受的合力为______ N。
14. 把如图所示的自制气压计从山脚带到山顶的过程中,玻璃管中的液面将______ (选填“上升”、“下降”或“不变”),这表明大气压随高度的增加而______ (选填“增大”、“减小”或“不变”).
15. 一驶轮船由长江驶入东海后,船所受浮力________(选填:变大、变小,不变),船身将_______(选填:浮上、沉下)一些。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
16. 如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图。
17. 如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,作出此时乒乓球受到的浮力和重力的示意图。
五、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
18. 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,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个等重砝码时,木块处于静止状态。把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是木块与桌面间存在______。这时木块在水平方向受到______的力(选填“平衡”或“不平衡);
(2)实验中乙同学保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将______(选填“能”或“不能”)保持静止不动。设计该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______;
(3)丙同学选择小卡片的目的是______(选填“考虑”或者“不考虑”)小卡片的重力,丙同学用剪刀将小卡片中间剪断,并观察卡片的运动情况。该操作是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在______。
19. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计___________ (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小___________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与___________是否有关;比较___________ (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是___________ (选填“正确”或“错误”)的;
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图所示,实验后发现效果更好,实验中,小明___________ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
20. 在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面保持______;甲、乙两图是探究液体压强与______的关系;
(2)要探究液体压强与密度关系,应选用______两个图进行对比,得到结论:在液体深度相同时,液体的密度越大,压强______;
(3)在图丙中固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属壳处于向上、向下、向左、向右等方位,可得到结论同种液体的同一深度液体向各个方向的压强______,丙图中 U形管右边的液面比左边液面高10厘米,则金属盒橡皮膜受到的压强是______ Pa。(U形管内液体密度为0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
21. 在探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,提出如下猜想:
猜想1,浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2,浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3,浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4,浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图所示,用手把脸盆按入水中,脸盆进入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______;
(2)为了研究猜想1和猜想2采用了体积相同的A、B、C、三个圆柱体,测得重力分为4N,4.5N和5N,然后进行如图所示的实验:
①在序号a的实验中,物体所受的浮力为______ N;
②比较序号______三次实验可得出初步结论,浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知其它条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力______;
④比较序号a、b、c的三次实验可得出结论,浮力的大小与物体的重力______关;
(3)为了验证猜想3、小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f所示实验,由此小明得出的结论是,浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这种结论不可靠,主要原因是没有控制______(“液体密度”或“排开液体的体积”)相同。
22. 跨学科实践活动
小明所在的科技小组注意到汽车在通过起伏路段减速带的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳通过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。为了探究这一问题他们小组选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
(1)先测小球静止时对电子秤的______(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=______N;
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
1.38
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的______,各次实验 F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想______;
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示______ kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时,汽车对凸起路面顶部的压力为0,______为0,若路面前方突发状况,不能做到紧急刹车避让。所以汽车通过减速带的凸起路面时,要减速慢行。
六、计算题:本大题共2小题,共16分。
23. 如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央.求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对桌面的压强.
24. 如图甲所示,一个规则物体挂在弹簧测力计下,浸没在水中,现将该物体从水中竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.求:
(1)物体的重力;
(2)物体浸没时受到的浮力; .
(3)物体的体积;
(4)物体的密度.
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2023-2024学年辽宁省沈阳市法库县八年级(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1. 下列有关力学知识说法中,正确的是( )
A. “阻力对物体运动的影响”实验表明,物体的运动需要力来维持
B. “牛顿第一定律”告诉我们,静止的物体将永远保持静止状态
C. 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
D. 摩擦力总是阻碍物体运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.“阻力对物体运动的影响”实验表明,物体受到阻力越大,速度减小越快,说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,故A错误;
B.“牛顿第一定律”告诉我们,静止的物体不受力或受力平衡时将永远保持静止状态,受到力的作用或受力不平衡时,运动状态会改变,故B错误;
C.在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力有关,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,故C正确;
D.摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动,但并不一定阻碍物体的运动,如走路时脚向后蹬地,由力的作用的相互性可知地面对脚的摩擦力向前,使人向前运动,故D错误。
故选C。
2. 小明喜欢各种体育运动,下列说法不正确的是( )
A. 引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
B. 小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
C. 踢足球射门时,足球向球门飞去,说明力可以改变物体的运动状态
D. 垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的
【答案】B
【解析】
【详解】A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明处于平衡状态,小明受到的重力与单杠对小明的拉力是一对平衡力,故A正确,不符合题意;
B.小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是因为小明具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误,符合题意;
C.踢足球射门时,人给足球一个作用力,足球向球门飞去,运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确,不符合题意;
D.垫排球时,小明给排球一个作用力,小明感到手疼痛,是因为受到排球反作用力,说明力的作用是相互的,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。以下事例中利用该原理的是( )
A. 餐厅里的顾客用吸管吸取饮料 B. 医生把药液注射进病人肌肉中
C. 飞机机翼横截面的形状上凸下平 D. 气垫船船体脱离水面行驶
【答案】C
【解析】
【详解】A.用吸管吸取饮料,管内空气被吸走,在外界大气压作用下,饮料被压进细管里,利用了大气压,故A不符合题意;
B.医生推动注射器活塞给病人注射药液,是利用推力将药推进人体,故B不符合题意;
C.飞机机翼上凸下平,飞机起飞时,机翼上下方空气流速大小不同,且上方流速大于下方流速,上方压强小于下方压强,形成向上的压力差,这个压力差是飞机升空的升力,故C符合题意;
D.气垫船船体脱离水面行驶,是利用了向下喷气获得反作用力而脱离水面的,是力的作用是相互的,没有涉及流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选C。
4. 冲泡茶叶时,一开始茶叶漂在水面上,过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是( )
A. 茶叶漂浮时,重力小于浮力
B. 茶叶沉底时,重力大于浮力
C. 茶叶下沉时,重力小于浮力
D. 茶叶上浮时,重力等于浮力
【答案】B
【解析】
详解】A.茶叶漂浮时,重力等于浮力,故A错误;
B.茶叶沉底时,重力大于浮力,故B正确;
C.茶叶下沉时,重力大于浮力,故C错误;
D.茶叶上浮时,重力小于浮力,故D错误。
故选B。
5. 下列实例中增大摩擦的是( )
A. 给自行车轴加润滑油 B. 行李箱安装滚动轮子
C. 拧瓶盖时垫上毛巾 D. 磁悬浮列车悬浮行驶
【答案】C
【解析】
【详解】A.给自行车轴加润滑油,通过使接触面脱离来减小摩擦力。故A不符合题意;
B.行李箱安装滚动轮子,用滚动代替滑动来减小摩擦力。故B不符合题意;
C.拧瓶盖时垫上毛巾,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故C符合题意;
D.磁悬浮列车悬浮行驶,通过使接触面脱离来减小摩擦力。故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示的四个实例中,不是利用连通器原理的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 水箱水位计
C. 茶壶 D. 船闸
【答案】A
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机是利用大气压将水提上来的,故A符合题意;
B.水箱水位计和水箱构成连通器,可以通过水位计查看水箱的水位,故B不符合题意;
C.茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,可以方便地将水倒出,故C不符合题意;
D.船闸底部的阀门打开时,上游和闸室、闸室和下游之间都可以构成连通器,方便船只通行,故D不符合题意。
故选A。
二、多选题:本大题共3小题,共6分。
7. 正月十五是我国传统节日元宵节.这一天人们不仅要食用传统食物元宵,还要打灯笼、猜灯谜,因此这一天也被称为灯节.如图所示,挂在绳子下端的灯笼处于静止状态,下列的受力分析正确的是
A. 灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力是一对平衡力
B. 灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力是一对相互作用力
C. 灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力是一对平衡力
D. 灯笼对绳子拉力和绳子对灯笼的拉力是一对相互作用力
【答案】AD
【解析】
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)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.
【详解】AB、灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故A正确,B错误;
CD、灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力,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,属于相互作用力,故C错误,D正确.
故选AD.
8. 关于大气压强以下说法中正确的是( )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 利用托里拆利实验可以测出大气压强值
C. 标准大气压强值
D. 高压锅利用了气压增大时,水的沸点降低的原理工作的
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据物理学史可知,马德堡半球实验证明了大气压强的存在,故A正确;
B.意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,是76cm=760mm,水银柱的上方为真空,所以当时大气压等于76cm即760mm水银柱产生的压强,所以利用托里拆利实验可以测出大气压强值,故B正确;
C.大气压受温度以及海拔高度等的影响,标准大气压强值为,故C正确;
D.液体的沸点与大气压有关,大气压越高,沸点越高,高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,故D错误。
故选ABC。
9. 如图所示,体积相同的三个物体静止在水中,第三个物体沉底,以下说法正确的是( )
A. 三个物体密度关系ρ1<ρ2<ρ3
B. 三个物体质量关系m1<m2<m3
C. 三个物体所受浮力关系F1<F2<F3
D. 三个物体所受浮力关系F1<F2=F3
【答案】ABD
【解析】
【详解】CD.由图可知
V排1<V排2=V排3
根据F浮=ρ液V排g可知,三个物体所受浮力关系
F1<F2=F3
故C错误,D正确;
A.物体1漂浮,故F1=G1,即
ρ液V排g=ρ1V g
因V排1<V,所以ρ液>ρ1,物体2悬浮,故F2=G2,即
ρ液V排g=ρ2Vg
因V排2=V,所以ρ液=ρ2,物体3下沉,故F3<G3,即
ρ液V排g<ρ2Vg
因V排3=V,所以ρ液<ρ3,所以
ρ1<ρ2<ρ3
故A正确;
B.因三个物体的体积相同,所以根据公式m=ρV ,可知
m1<m2<m3
故B正确。
故选ABD。
三、填空题:本大题共6小题,共12分。
10. 如图所示是网球拍击打网球的瞬间,球拍的网线被球压弯的同时,网球也被压扁,此现象说明力可以改变物体的______,力的作用是______的。
【答案】 ①. 形状 ②. 相互
【解析】
【详解】[1]由题意可知,网球拍击打网球的瞬间,球拍的网线被球压弯,球拍的形状发生了改变,此现象说明力可以改变物体的形状。
[2]由题意可知,球拍的网线被球压弯的同时,网球也被压扁,这说明物体间力的作用是相互的。
11. 在研究物体所受重力与质量的关系实验中,某物体的重力,如图所示,则该物体的重力是______N。更换物体,多次测量得到实验结论:物体所受的重力跟它的质量成______比。
【答案】 ①. 2.2 ②. 正
【解析】
【详解】[1]图中弹簧测力计一大格为1N,分度值为0.2N,示数为2.2N,所以物体的重力为2.2N。
[2]更换物体,多次测量,重力随物体的质量增大而增大,且重力与质量的比值是定值,因此得到的实验结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比。
12. 如图是水平仪放置于某桌面上时的情形,它是利用了重力的方向总是______的原理;此时说明桌面______面较高。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 左
【解析】
【详解】[1]水平仪工作的原理是重力的方向总是竖直向下的。
[2]通过图可以看出,垂线偏右,所以左面高,右面低。
13. 起重机吊起10000N的货物静止时,钢丝绳对货物的拉力为______ N;当钢丝绳吊着货物以1m/s的速度匀速上升时,物体所受的合力为______ N。
【答案】 ①. 10000 ②. 0
【解析】
【详解】[1]货物静止在空中时,钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力是一对平衡力,所以拉力等于10000N。
[2]货物以1m/s的速度匀速上升时,钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力是一对平衡力,所以合力等于0N。
14. 把如图所示的自制气压计从山脚带到山顶的过程中,玻璃管中的液面将______ (选填“上升”、“下降”或“不变”),这表明大气压随高度的增加而______ (选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】 ①. 上升 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]制气压计从山脚拿到山顶,由于高度增加,外界大气压减小,又因瓶内空气的压强不变,且瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高.
[2]液柱升高说明大气压随高度的增加而减小.
15. 一驶轮船由长江驶入东海后,船所受浮力________(选填:变大、变小,不变),船身将_______(选填:浮上、沉下)一些。
【答案】 ①. 不变 ②. 浮上
【解析】
【详解】[1]轮船由长江驶入东海过程中,轮船一直处于漂浮状态,根据物体沉浮条件知,轮船受到的浮力等于轮船所受的重力,故轮船受到的浮力不变。
[2]由长江驶入东海时,由于海水的密度大于江水的密度,由阿基米德原理可得
排开海水的体积减小,轮船将浮上一些。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
16. 如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,过物体重心画带箭头的线段,符号为G;在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
17. 如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,作出此时乒乓球受到的浮力和重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图;乒乓球在水中上浮过程中,浮力大于重力,所以表示浮力的线段长度应大于表示重力的线段长度,如下图
五、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
18. 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,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个等重的砝码时,木块处于静止状态。把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是木块与桌面间存在______。这时木块在水平方向受到______的力(选填“平衡”或“不平衡);
(2)实验中乙同学保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将______(选填“能”或“不能”)保持静止不动。设计该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______;
(3)丙同学选择小卡片的目的是______(选填“考虑”或者“不考虑”)小卡片的重力,丙同学用剪刀将小卡片中间剪断,并观察卡片的运动情况。该操作是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在______。
【答案】 ①. 摩擦力 ②. 平衡 ③. 不能 ④. 同一条直线上 ⑤. 不考虑 ⑥. 同一物体上
【解析】
【详解】(1)[1][2]把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,由于桌面比较粗糙,所以木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,使小木块继续保持静止状态,因为小木块处于静止状态,所以受到平衡力的作用。
(2)[3][4]小车受到的两个力大小相等,用力将小车扭一个角度,两个力不在同一条直线上,此时小车要发生转动,不能保持静止不动,而扭转角度之前小车受到的两个力大小相等且在同一直线上,小车保持静止状态,这说明相互平衡的两个力必须要作用在同一直线上。
(3)[5]与小卡片受到的力相比,其自身的重力比较小,所以可以忽略小卡片的重力对实验造成的影响。
[6]实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开,两个钩码产生的力分别作用在小卡片的左右两半上,此时左右两半都会运动,不再保持静止状态,这说明相互平衡的两个力必须要作用在同一物体上。
19. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计___________ (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小___________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与___________是否有关;比较___________ (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是___________ (选填“正确”或“错误”)的;
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图所示,实验后发现效果更好,实验中,小明___________ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】 ①. 必须 ②. 等于 ③. 压力大小 ④. 乙、丙 ⑤. 错误 ⑥. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验过程中,为了知道滑动摩擦力的数值,必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,根据二力平衡,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度是相同的,都是木板,但是压力不同,乙实验中,多了砝码,压力更大,所以比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。
[4]为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关,应该控制压力相同,接触面粗糙程度不同,观察这甲、乙、丙、丁这四图,乙和丙合适,压力都是物块A和砝码对木板的压力,接触面粗糙程度不一样,乙中是木板,丙中是棉布,即比较乙和丙两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
(3)[5]他的结论是错误的;因为甲、丁两次实验,虽然接触面积不同,丁是切去了一半,接触面积减一半,但是物体的质量也减了一半,压力减一半,这样是得不到结论的。
(4)[6]小明不需要匀速拉动长木板;因为在拉动木板的过程中,木板与物块A之间是滑动摩擦力,物块A对木板的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,则无论是匀速还是不匀速,这滑动摩擦力大小是不变的,物块A静止时,处于平衡状态,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力大小,拉力不变,所以实验中,小明不需要匀速拉动长木板。
20. 在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面保持______;甲、乙两图是探究液体压强与______的关系;
(2)要探究液体压强与密度的关系,应选用______两个图进行对比,得到结论:在液体深度相同时,液体的密度越大,压强______;
(3)在图丙中固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属壳处于向上、向下、向左、向右等方位,可得到结论同种液体的同一深度液体向各个方向的压强______,丙图中 U形管右边的液面比左边液面高10厘米,则金属盒橡皮膜受到的压强是______ Pa。(U形管内液体密度为0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 ①. 相平 ②. 深度 ③. 乙丙 ④. 越大 ⑤. 相等 ⑥. 800
【解析】
【详解】(1)[1]实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面保持相平,不存在高度差。
[2]甲、乙两图中深度不同,而液体密度相同,根据控制变量法,是探究液体压强与深度的关系。
(2)[3][4]要探究液体压强与密度的关系,要控制深度相同,液体密度不同,应选用乙、丙两个图进行对比,丙中盐水密度较大,U形管两端液面高度差较大,可得到结论:在液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(3)[5]在图丙中固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属壳处于向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管两端液面高度差相同,可得到结论:同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
[6]丙图中U形管右边的液体比左边液体高10cm,金属盒橡皮膜受到的压强为
21. 在探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,提出如下猜想:
猜想1,浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2,浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3,浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4,浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图所示,用手把脸盆按入水中,脸盆进入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______;
(2)为了研究猜想1和猜想2采用了体积相同的A、B、C、三个圆柱体,测得重力分为4N,4.5N和5N,然后进行如图所示的实验:
①在序号a的实验中,物体所受的浮力为______ N;
②比较序号______三次实验可得出初步结论,浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知其它条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力______;
④比较序号a、b、c的三次实验可得出结论,浮力的大小与物体的重力______关;
(3)为了验证猜想3、小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f所示实验,由此小明得出的结论是,浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这种结论不可靠,主要原因是没有控制______(“液体密度”或“排开液体的体积”)相同。
【答案】 ①. 4 ②. 1 ③. a、d、e ④. 越大 ⑤. 无 ⑥. 排开液体的体积
【解析】
【详解】(1)[1]用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大,手会感到越吃力;空饮料罐向下按入的过程中,水面会升高,空饮料罐排开水的体积比较大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关,即这个事实可以支持猜想4。
(2)[2]①在序号a的实验中,物体的重力
弹簧测力计的示数为3N,则物体受到的浮力为
[3]②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同同一物体,改变液体的密度,图中a、d、e三图符合要求。
[4]③a图中物体浸没在水中,受到的浮力为
d图中物体浸没在酒精中,受到的浮力为
e图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为
所以同一物体在盐水中浮力最大、在酒精中受到的浮力最小,又因为盐水的密度最大,酒精的密度最小,所以可以得出:液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
[5]④序号为a、b、c的三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的重力;由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法
则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)[6]根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有控制排开水的体积相同,故小珍认为小明的结论不可靠,不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同。
22. 跨学科实践活动
小明所在的科技小组注意到汽车在通过起伏路段减速带的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳通过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。为了探究这一问题他们小组选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
(1)先测小球静止时对电子秤的______(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=______N;
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
1.38
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的______,各次实验 F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想______;
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示______ kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时,汽车对凸起路面顶部的压力为0,______为0,若路面前方突发状况,不能做到紧急刹车避让。所以汽车通过减速带的凸起路面时,要减速慢行。
【答案】 ①. 压力 ②. 1.7 ③. 速度 ④. 不成立 ⑤. 0 ⑥. 摩擦力
【解析】
【详解】(1)[1]电子秤显示了上方压力的大小引起的示数变化,先测出小球静止时对电子秤的压力来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。
[2]他将小球置于水平放置电子秤上时,示数为0.17kg,压力等于物体质量等于示数时受到的重力,为
(2)[3][4]在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,由于小球释放位置升高,具有的重力势能增大,下滑后获得动能增大,速度逐渐变大,而对应的示数逐步减小,说明压力逐渐减小,因而小明的猜想不成立。
(3)[5][6]根据上述实验知,速度越大,路面与车之间的相互作用力越小,当速度足够大时,相互作用力减小为0,则压力为0,显示的示数为0,因而汽车与地面的摩擦力减小为0,不可以紧急刹车避让,容易出现危险。
六、计算题:本大题共2小题,共16分。
23. 如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央.求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对桌面的压强.
【答案】(1)4.8N;(2)2.5×103Pa.
【解析】
【详解】(1)水深,水对壶底的压强
,
壶的底面积S=40cm2=40×10-4m2,∴水对茶壶底的压力
;
(2)茶壶的重力
,
水的重力
,
茶壶对水平桌面的压力
,
茶壶对水平桌面的压强
.
答:(1)水对茶壶底部的压力4.8N;
(2)茶壶对桌面的压强为.
24. 如图甲所示,一个规则物体挂在弹簧测力计下,浸没在水中,现将该物体从水中竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.求:
(1)物体的重力;
(2)物体浸没时受到的浮力; .
(3)物体的体积;
(4)物体的密度.
【答案】(1)0.35N(2)0.1N(3)1×10-5 m3(4)3.5×103kg/m3
【解析】
【详解】(1).由乙图可知,物体在h=4cm时拉力F不再变化,说明此时物体完全露出水面,此时拉力F与物体重力G是一对平衡力,大小相等,即G=F=0.35N;
(2).由图乙可知,物体在被提高0-2cm时,弹簧测力计的示数为0.25N不变,此时物体全部浸没在水中,则受到的浮力:
F浮=G-F=0.35 N-0.25N=0.1N;
(3).由于物体浸没,所以V物=V排,由阿基米德原理可得
;
(4).因为G=mg, ,所以,物体的密度为:
.
答:(1).物体的重力为0.35N;
(2).物体浸没时受到的浮力为0.1N;
(3).物体的体积为1×10-5m3;
(4).物体的密度为3.5×103kg/m3.
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