内容正文:
绝密★考试结束前
2024-2025学年九年级上学期开学摸底考试卷01(原卷版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
测试范围:人教版第7~12章
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.他被人们誉为伟大的物理学家,人们以他的名字作为“力”这一物理量的单位。他是( )
A.爱因斯坦 B.牛顿 C.伽利略 D.哥白尼
2.通过初中物理八年级下册学习,我们知晓了许多伟大的科学家,领略了他们卓越的成就。关于科学家及其重要的成就,下列说法错误的是( )
A.伽利略在研究运动和力的关系时,提出了著名的斜面实验,其中运用了理想实验的方法
B.牛顿通过大量的实验探究直接总结出了牛顿第一定律
C.帕斯卡设计的“裂桶实验”证明液体压强随深度的增加而增大
D.阿基米德发现浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力
3.在昆明市第七届运动会(青少年)田径预赛中,来自各县区的运动员们奋力拼搏,超越自我,充分展示奥林匹克精神。关于比赛中的情境,下列说法正确的是( )
A.短跑比赛时,运动员到达终点后不能马上停下来,是因为具有惯性
B.三级跳远比赛时,运动员需要助跑,是为了增大惯性,从而跳得更远
C.标枪比赛时,标枪在空中飞行过程中运动状态保持不变
D.铅球比赛时,若所有外力都消失,空中飞行的铅球会立即掉落至地面
4.盲道是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,如图所示,盲道上铺设 的条形砖高出地面 10mm,盲人行走在上面不会偏离方向。当盲人走在盲道上时( )
A.增大了对脚底的压力,使脚底产生感觉
B.增大了对脚底的压强,使脚底产生感觉
C.减小了对脚底的压力,使脚底产生感觉
D.减小了对脚底的压强,使脚底产生感觉
5.关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A.机械越省力,机械效率越高
B.机械做功的功率越大,机械做功越快
C.有用功做的越多,机械效率越高
D.额外功做的越少,机械效率越高
6.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示,从此处匀速下放物块,直至物块恰好与水底接触,物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示(ρ水=1.0×103kg/m3)则( )
A.物块的质量为1kg B.物块浸没在水中受到的浮力为10N
C.物块的密度为2.25×103kg/m3 D.物块下表面受到水的最大压强为600Pa
7.两只容器中分别装有相同高度的水和盐水,如图所示,A、B、C三点中液体压强分别为pA、pB、pC,则pA、pB、pC的大小关系是( )
A. B.
C.PA=PB=pC D.pA>pB>pC
8.在如图所示的装置中,利用连通器原理工作的是( )
A. 牲畜自动饮水机 B. 拦河大坝
C. 往下吹气两张纸合拢 D. 覆杯实验
9.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的作用,的大小与时间的关系和物体运动速度与时间的关系如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.时,物体受平衡力的作用 B.时,将撤掉,物体立刻静止
C.内物体所受摩擦力逐渐增大 D.时,物体所受摩擦力是
10.下列图中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A. 运动员对杆的力 B. 滚动的足球所受摩擦力
C. 磁体对铁球的引力 D. 滚摆所受的重力
11.如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 剪刀 B. 起子
C. 镊子 D. 钢丝钳
12.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
13.如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为m1的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为m2的钩码相连,木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止木块继续滑动一段距离停在台面上,绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.钩码触地之前的运动中,钩码的机械能保持不变
B.木块匀速运动的过程中,木块所受摩擦力大小为m2g
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受的重力做功
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为m1g
14.下面图四幅图中所描述的力,对物体做了功的是( )
A.搬石头但没有搬动,手对石头的力
B.使小车向前运动了一段距离的推力
C.提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
D.托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
15.高空中匀速直线飞行的飞机,向地面投下救灾物资,则飞机的动能和重力势能的变化情况( )
A.动能、重力势能都不变 B.动能不变,重力势能变大
C.重力势能不变,动能变大 D.动能、重力势能都变小
16.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则在水中受到浮力最小的是( )
A.甲球 B.乙球 C.丙球 D.丁球
第Ⅱ卷 非选择题部分
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
17.如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”);如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直,则在慢慢抬起的过程中,动力F大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.如图所示,重为20N,棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速移动了50cm,则物块对水平桌面的压强为 Pa,水平拉力F做功的功率为 W。
19.蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中,它受到海水的压强将 (填“变大”、“不变”或“变小”),潜入海面下6km深处受到海水的压强是 Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
20.在物理史上,后人为了纪念一位法国科学家帕斯卡在流体力学上的重大贡献,把他的名字命名为 的单位;另外一位伟大科学家阿基米德,用大量的实验发现了著名的阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 它排开液体所受的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”).
21.每年农历秋分为“中国农民丰收节”,如图所示为静止悬挂在树枝上的红彤彤的苹果,此时苹果受到果柄的拉力和 作用;当人们采摘时将该苹果上端果柄剪断,若剪断果柄的瞬间,所有的力消失,苹果将 。
22.如图所示,在皮划艇比赛中,当运动员划桨时,艇就运动了,此时皮划艇的 发生了改变,向后划水时皮划艇就能获得一个向前的力,说明: 。
三、作图题(本大题共2小题,每题3分,共6分)
23.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,A为支点,FB为阻力,若要关闭水龙头,请画出阻力臂lB,在C处画出用力最小的动力Fc,并画出该力的力臂lc。
24.如图,足球在空中飞行,画出足球所受重力G的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共16分)
25.在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,某同学让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下,分别通过毛巾、棉布、木板表面,观察小车在水平面上停下的位置并做标记,如图甲所示。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下,其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时的 相同;
(2)从三次实验小车所停位置推知,物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(3)完成实验后,该同学在原有器材的基础上增加了一个木块,来探究物体的动能与哪些因素有关.如图乙所示。
①画出小车在光滑斜面上滑下时受力示意图(作用点画在重心上) ;
②让小车从斜面的不同高度自由滑下,通过 来比较小车动能大小的;
③若在小车中放一重物,使小车从同一高度滑下,还可以探究 对物体动能大小的影响。
26.小明结合所学知识来研究物质的密度。
(1)测量物质的密度:
①使用已经调好的天平测量一石块的质量,砝码的克数和游码在标尺上的位置如图甲所示,则石块的质量为 g;
②在量筒中加入30mL的水,将石块浸没在水中,液面静止后如图乙所示;
③根据所测数据计算出石块的密度ρ= g/cm3;
④若石块吸水,则测出的石块密度值 (填“偏大”或“偏小”);
(2)利用浮力知识比较物体的密度:
①将石块挂在弹簧测力计下,读出石块的重力G;
②把吊在弹簧测力计下的石块浸没在液体a中,如图丙,读出弹簧测力计的示数F。则石块在液体a中所受浮力的表达式为 ;
③再把吊在弹簧测力计下的石块浸没在液体b中,通过比较 ,可知两种液体的密度大小。
(3)利用“等浮力”方法比较液体的密度:
①小明在两个相同的烧杯中分别装入c、d两种等体积的不同液体,并将装有石块的小盒放在液体c中漂浮,并在烧杯外壁的液面处作标记,如图丁;
② ;(请补全步骤,完成实验)
③通过比较烧杯外壁的标记位置可比较两种液体密度的大小。
27.物理学习小组的同学们在复习有关力学实验时。
(1)小松同学利用甲装置探究“重力与质量的关系”,他把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下端挂钩上,当弹簧测力计和物体都 时,弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小,通过多次实验得出的结论是 ;
(2)小雷同学利用乙装置“体验滑动摩擦力”,他用手压同一课本并抽出同一直尺,当手压课本的力大小不同时感觉到抽出直尺需要的力大小不同,据此他提出的猜想是滑动摩擦力大小 有关;
(3)小聪同学利用丙装置探究“推断物体不受力时的运动”,他想自然界中不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律所描述的是一种理想情况,那么为什么牛顿第一定律还有着广泛的应用,原来是因为很多情况下 ,此时的状态等效于不受力;
(4)小明同学利用丁装置探究“二力平衡的条件”,他在实验桌面上已安装好了如图所示实验装置,并想利用此装置研究二力平衡时二力是否作用在同一直线上,他该如何操作?( )
五、计算题(共3小题,共34分)
28.电动清扫车以其环保高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,轮胎与路面总接触面积为0.04m2,车对路面的压强为多少?(g取10N/kg);
(2)清扫车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经10min到达垃圾处理站行驶过程中车所受阻力大小恒为400N,则牵引力做的功为多少?
29.如图所示用一滑轮组拉着重8×104N的汽车沿水平方向匀速移动,汽车所受阻力为车重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%,求
(1)拉力F为多少牛?
(2)若汽车移动的速度为0.2m/s,1分钟内拉力做了多少焦的功?
30.底面积为100cm2,重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为600cm3,重2N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳挂于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,g取10N/kg,求:
(1)甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙比图甲中,水对容器底部增大了多少压强?
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绝密★考试结束前
2024-2025学年九年级上学期开学摸底考试卷01(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
测试范围:人教版第7~12章
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.他被人们誉为伟大的物理学家,人们以他的名字作为“力”这一物理量的单位。他是( )
A.爱因斯坦 B.牛顿 C.伽利略 D.哥白尼
【答案】B
【详解】物理学中,力的单位为牛顿,符号为N,是为纪念物理学家牛顿规定的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.通过初中物理八年级下册学习,我们知晓了许多伟大的科学家,领略了他们卓越的成就。关于科学家及其重要的成就,下列说法错误的是( )
A.伽利略在研究运动和力的关系时,提出了著名的斜面实验,其中运用了理想实验的方法
B.牛顿通过大量的实验探究直接总结出了牛顿第一定律
C.帕斯卡设计的“裂桶实验”证明液体压强随深度的增加而增大
D.阿基米德发现浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力
【答案】B
【详解】A.伽利略在研究运动和力的关系时,提出了著名的斜面实验,其中运用了理想实验的方法,为牛顿的经典力学奠定了基础,故A正确,不符合题意;
B.牛顿通过大量的实验探究并推理总结出了牛顿第一定律,故B错误,符合题意;
C.帕斯卡是法国数学家、物理学家,他在17世纪设计了“裂桶实验”,证明液体压强随深度的增加而增大,故C正确,不符合题意;
D.阿基米德发现浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的能力,这个原理被广泛应用于船舶浮力、造船、灌溉、防御等方面,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.在昆明市第七届运动会(青少年)田径预赛中,来自各县区的运动员们奋力拼搏,超越自我,充分展示奥林匹克精神。关于比赛中的情境,下列说法正确的是( )
A.短跑比赛时,运动员到达终点后不能马上停下来,是因为具有惯性
B.三级跳远比赛时,运动员需要助跑,是为了增大惯性,从而跳得更远
C.标枪比赛时,标枪在空中飞行过程中运动状态保持不变
D.铅球比赛时,若所有外力都消失,空中飞行的铅球会立即掉落至地面
【答案】A
【详解】A.短跑运动员跑到终点后,由于具有惯性仍然要向前跑一段后才能停下来,故A正确;
B.跳远比赛时,运动员助跑可增大速度,起跳后运动员由于惯性会保持原来较大的速度向前运动,可以跳得更远,但不能增大惯性,故B错误;
C.标枪飞行的过程中,只受竖直向下重力的作用,做曲线运动,运动方向改变,其运动状态是变化的,故C错误;
D.球在空中飞行,处于运动状态,若所有力全部消失,由牛顿第一定律可知,球将沿力消失瞬间的方向做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
4.盲道是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,如图所示,盲道上铺设 的条形砖高出地面 10mm,盲人行走在上面不会偏离方向。当盲人走在盲道上时( )
A.增大了对脚底的压力,使脚底产生感觉
B.增大了对脚底的压强,使脚底产生感觉
C.减小了对脚底的压力,使脚底产生感觉
D.减小了对脚底的压强,使脚底产生感觉
【答案】B
【详解】脚踩在盲道上,脚对盲道的压力不变(等于人的重力),砖上有条形或圆点,减小了脚和地面的受力面积,增大了地面对脚的压强,增大脚的感觉。故ACD错误,B正确。
故选B。
5.关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A.机械越省力,机械效率越高
B.机械做功的功率越大,机械做功越快
C.有用功做的越多,机械效率越高
D.额外功做的越少,机械效率越高
【答案】B
【详解】A.机械效率是有用功与总功的比值,与机械的省力情况没有直接关系,故A错误;
B.功率是表示机械做功快慢的物理量,机械做功的功率越大,表示其做功越快,故B正确;
C.机械效率是有用功与总功的比值,只有在总功一定时,有用功做的越多,机械效率才会越高,故C错误;
D.机械效率是有用功与总功的比值,只有在总功一定时,额外功做的越少,机械效率才会越高,故D错误。
故选B。
6.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示,从此处匀速下放物块,直至物块恰好与水底接触,物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示(ρ水=1.0×103kg/m3)则( )
A.物块的质量为1kg B.物块浸没在水中受到的浮力为10N
C.物块的密度为2.25×103kg/m3 D.物块下表面受到水的最大压强为600Pa
【答案】C
【详解】A.由图可知,物体未浸入水中时测力计示数为18N,故物体的重力为
由可得,物块质量
故A错误;
B.由图像可知,当物块全浸入水中时,弹簧测力计的示数
物块浸没时受到的浮力为
故B错误;
C.由可得,物块排开水的体积
由于物块浸没,所以物块的体积
物块的密度
故C正确;
D.由图知,物块刚浸没时下表面所处的最大深度
则物块刚浸没时下表面受到的最大压强
故D错误;
故选C。
7.两只容器中分别装有相同高度的水和盐水,如图所示,A、B、C三点中液体压强分别为pA、pB、pC,则pA、pB、pC的大小关系是( )
A. B.
C.PA=PB=pC D.pA>pB>pC
【答案】B
【详解】因同种液体内部压强与深度有关,深度越大,压强越大。所以B点压强大于A点压强。在深度相同时,密度大的液体产生的压强大。盐水密度大于水的密度,故C点压强大于B点压强。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.在如图所示的装置中,利用连通器原理工作的是( )
A. 牲畜自动饮水机 B. 拦河大坝
C. 往下吹气两张纸合拢 D. 覆杯实验
【答案】A
【详解】A.牲畜自动饮水机符合上端开口,下端连通,属于连通器,故A符合题意;
B.拦河大坝上窄下宽,是由于液体压强随深度的增加而增大,不属于连通器,故B不符合题意;
C.往下吹气,两张纸合拢,压强小,在气压差作用下,两张纸合拢,不属于连通器,故C不符合题意;
D.覆杯实验中,水在大气压的作用下不会流出,不属于连通器,故D不符合题意。
故选A。
9.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的作用,的大小与时间的关系和物体运动速度与时间的关系如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.时,物体受平衡力的作用 B.时,将撤掉,物体立刻静止
C.内物体所受摩擦力逐渐增大 D.时,物体所受摩擦力是
【答案】A
【详解】A.由速度时间图象可知,时,物体处于静止状态,受平衡力作用,故A正确;
B.时,将F撤掉,物体由于惯性,仍然会向前运动,故B错误;
CD.由速度时间图象可知,在内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为,摩擦力为;在内,物体做匀加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,在内受到的摩擦力不变,所以时物体受到的摩擦力为,故CD错误。
故选。
10.下列图中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A. 运动员对杆的力 B. 滚动的足球所受摩擦力
C. 磁体对铁球的引力 D. 滚摆所受的重力
【答案】A
【详解】力的作用效果:一是力可以改变物体的形状,二是力可以改变物体的运动状态。
A.撑杆跳高运动员对杆的力,使杆发生形变;
B.滚动的足球所受摩擦力,由运动变为静止,说明力改变了物体的运动状态;
C.磁铁对小铁球的吸引力使小铁球运动方向发生改变,说明力改变了物体的运动状态;
D.滚摆受重力作用运动速度发生改变,说明力改变了物体的运动状态;
由此可知,A选项力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 剪刀
B. 起子
C. 镊子
D. 钢丝钳
【答案】C
【详解】A.如图所示,剪刀在使用过程中,转轴是支点,动力臂大于阻力臂,所以剪刀是省力杠杆,故A不符合题意;
B.如图所示,起子在使用过程中,起子压在瓶盖上的位置是支点,动力臂大于阻力臂,所以起子是省力杠杆,故B不符合题意;
C.如图所示,镊子在使用过程中,镊子上端的连接处是支点,动力臂小于阻力臂,所以镊子是费力杠杆,故C符合题意;
D.如图所示,钢丝钳在使用过程中,转轴是支点,动力臂大于阻力臂,所以钢丝钳是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
12.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
【答案】D
【详解】如图所示为定滑轮,在不考虑摩擦时,定滑轮不省力也不省距离,只改变力的方向,匀速提起重物时,三个方向的拉力均等于物体的重力,即
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13.如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为m1的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为m2的钩码相连,木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止木块继续滑动一段距离停在台面上,绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.钩码触地之前的运动中,钩码的机械能保持不变
B.木块匀速运动的过程中,木块所受摩擦力大小为m2g
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受的重力做功
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为m1g
【答案】B
【详解】A.钩码触地之前做匀速直线运动,速度和质量不变,动能不变,但高度变小,重力势能变小,所以机械能减小,故A错误;
B.木块匀速运动的过程中,受到的拉力等于摩擦力,拉力大小等于钩码的重力,所以摩擦力也等于钩码的重力,故B正确;
C.钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上,没有在重力的方向上移动一段距离,所以重力没有对木块做功,故C错误;
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,因为接触面粗糙程度和所受压力不变,木块所受摩擦力大小不变,仍为m2g,故D错误。
故选B。
14.下面图四幅图中所描述的力,对物体做了功的是( )
A.搬石头但没有搬动,手对石头的力
B.使小车向前运动了一段距离的推力
C.提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
D.托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
【答案】B
【详解】A.用力搬石头,但未搬动,有力作用在物体上,但在力的方向上没有移动的距离,所以不做功,故A不符合题意;
B.小车在推力的作用下向前运动了一段距离,有力作用在小车上,小车在该力的方向上通过了距离,所以做了功,故B符合题意;
C.提着滑板在水平路上前行,人给滑板一个向上的力,但滑板向上没有移动距离,人对滑板没有做功,故C不符合题意;
D.托着货物停在水平地面上,叉车对货物有力的作用,但没有在力的方向上通过距离,所以不做功,故D不符合题意。
故选B。
15.高空中匀速直线飞行的飞机,向地面投下救灾物资,则飞机的动能和重力势能的变化情况( )
A.动能、重力势能都不变
B.动能不变,重力势能变大
C.重力势能不变,动能变大
D.动能、重力势能都变小
【答案】D
【详解】飞机沿水平方向匀速飞行,空投物资时,速度不变,高度不变,但飞机的质量变小,所以它的动能和重力势能都减小,故D符合题意。
故选D。
16.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则在水中受到浮力最小的是( )
A.甲球 B.乙球 C.丙球 D.丁球
【答案】D
【详解】四个球体积相同,放在同一种液体中,丁球排开水的体积最小,根据可知,丁球所受浮力最小。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题部分
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
17.如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”);如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直,则在慢慢抬起的过程中,动力F大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 省力 变小
【详解】[1]由图可知,在使用独轮车时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆。
[2]当杠杆慢慢抬起时,重力不变,重力G的力臂变小(当杠杆竖直时,阻力臂为0),即阻力臂变小,动力臂始终等于杠杆长,即保持不变,由杠杆的平衡条件可知,动力F变小。
18.如图所示,重为20N,棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速移动了50cm,则物块对水平桌面的压强为 Pa,水平拉力F做功的功率为 W。
【答案】 2000 1
【详解】[1]在水平面上压力等于重力,即
F=G=20N
物体对地面的压强
[2]拉力做的功
W = Fs =10N × 50× 10-2m =5J
拉力做功的功率
19.蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中,它受到海水的压强将 (填“变大”、“不变”或“变小”),潜入海面下6km深处受到海水的压强是 Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】 变大 6.18×107
【详解】[1]根据可知,随着深度的增加,蛟龙号载人潜水器受到海水的压强将变大。
[2]潜入海面下6km深处受到海水的压强是
20.在物理史上,后人为了纪念一位法国科学家帕斯卡在流体力学上的重大贡献,把他的名字命名为 的单位;另外一位伟大科学家阿基米德,用大量的实验发现了著名的阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 它排开液体所受的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”).
【答案】 压强 等于
【详解】帕斯卡是压强的基本单位,其符号为Pa;阿基米德原理的内容是浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力,数学表达式为:F浮=G排
21.每年农历秋分为“中国农民丰收节”,如图所示为静止悬挂在树枝上的红彤彤的苹果,此时苹果受到果柄的拉力和 作用;当人们采摘时将该苹果上端果柄剪断,若剪断果柄的瞬间,所有的力消失,苹果将 。
【答案】 重力 保持静止状态
【详解】[1]地球附近的一切物体都受到重力的作用,此时苹果处于静止状态,所以此时苹果受到平衡力的作用,即果柄的拉力和自身的重力。
[2]原来果柄处于静止状态,若剪断果柄的瞬间,所有的力消失,由牛顿第一定律可知,苹果将保持静止状态。
22.如图所示,在皮划艇比赛中,当运动员划桨时,艇就运动了,此时皮划艇的 发生了改变,向后划水时皮划艇就能获得一个向前的力,说明: 。
【答案】 运动状态 力的作用是相互的
【详解】[1]选手奋力划桨,皮划艇由静止迅速前进,运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]用船桨向后划水,船桨给水向后的力,由于物体间力的作用是相互的,所以水会给船桨向前的力,使船向前行驶。
三、作图题(本大题共2小题,每题3分,共6分)
23.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,A为支点,FB为阻力,若要关闭水龙头,请画出阻力臂lB,在C处画出用力最小的动力Fc,并画出该力的力臂lc。
【答案】
【详解】A为支点,FB为阻力,作阻力FB的延长线,过支点A作阻力FB作用线的垂线,该垂线为阻力臂lB,动力作用在C点,以AC为动力臂是最长的力臂,根据杠杆平衡条件可知,此时动力最小,从C点作垂直于AC向下的作用力,即最小的动力FC,AC为动力臂lC,如图所示:
24.如图,足球在空中飞行,画出足球所受重力G的示意图。
【答案】
【详解】足球所受的重力方向竖直向下,作用点在它的重心,故作图如下:
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共16分)
25.在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,某同学让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下,分别通过毛巾、棉布、木板表面,观察小车在水平面上停下的位置并做标记,如图甲所示。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下,其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时的 相同;
(2)从三次实验小车所停位置推知,物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(3)完成实验后,该同学在原有器材的基础上增加了一个木块,来探究物体的动能与哪些因素有关.如图乙所示。
①画出小车在光滑斜面上滑下时受力示意图(作用点画在重心上) ;
②让小车从斜面的不同高度自由滑下,通过 来比较小车动能大小的;
③若在小车中放一重物,使小车从同一高度滑下,还可以探究 对物体动能大小的影响。
【答案】 速度 不需要 木块滑行距离大小 质量
【详解】(1)[1]实验中为了让小车达到斜面底端的时候获得相同的速度,需要将小车从斜面的同一高度滑下。
(2)[2]由实验可知,物体运动的表面越光滑,物体受到的阻力就越小,速度减小的就越慢,因此物体运动的距离就越远;并由此推理,如果运动的物体不受外力作用,它将做匀速直线运动,这说明力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
(3)①[3]小车从光滑斜面上滑下时,受重力、支持力的作用,如图所示:
②[4]实验中通过观察木块滑行距离大小来反映小车动能大小,木块移动的越远,小车的动能越大,这里运用了转换法。
③[5]若在小车中放一重物,使小车从同一高度滑下时,小车的质量增加,小车到达斜面底端的速度不变,此时可以探究质量对物体动能大小的影响。
26.小明结合所学知识来研究物质的密度。
(1)测量物质的密度:
①使用已经调好的天平测量一石块的质量,砝码的克数和游码在标尺上的位置如图甲所示,则石块的质量为 g;
②在量筒中加入30mL的水,将石块浸没在水中,液面静止后如图乙所示;
③根据所测数据计算出石块的密度ρ= g/cm3;
④若石块吸水,则测出的石块密度值 (填“偏大”或“偏小”);
(2)利用浮力知识比较物体的密度:
①将石块挂在弹簧测力计下,读出石块的重力G;
②把吊在弹簧测力计下的石块浸没在液体a中,如图丙,读出弹簧测力计的示数F。则石块在液体a中所受浮力的表达式为 ;
③再把吊在弹簧测力计下的石块浸没在液体b中,通过比较 ,可知两种液体的密度大小。
(3)利用“等浮力”方法比较液体的密度:
①小明在两个相同的烧杯中分别装入c、d两种等体积的不同液体,并将装有石块的小盒放在液体c中漂浮,并在烧杯外壁的液面处作标记,如图丁;
② ;(请补全步骤,完成实验)
③通过比较烧杯外壁的标记位置可比较两种液体密度的大小。
【答案】 32.6 1.63 偏大 弹簧测力计的示数 将装有石块的小盒放在液体d中漂浮,并在烧杯外壁的液面处作标记
【详解】(1)[1] 如图甲所示,横梁标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2.6g,则石块的质量为
[2] 如图乙所示,量筒的分度值为,示数为,根据排水法,石块的体积为
则石块的密度为
[3] 若石块吸水,则测出的石块体积偏小,根据可知密度值偏大。
(2)[4] 根据称重法,石块在液体a中所受浮力的表达式为。
[5] 再把吊在弹簧测力计下的石块浸没在液体b中,通过比较弹簧测力计的示数,可知两种液体的密度大小。根据称重法,弹簧测力计的示数越小,则受到的浮力越大,相等,根据,则浮力越大,说明液体的密度越大。
(3)[6] 将装有石块的小盒放在液体d中漂浮,并在烧杯外壁的液面处作标记。通过比较烧杯外壁的标记位置可比较两种液体密度的大小。装有石块的小盒始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,根据,标记位置较高的,说明较大,则说明液体密度较小。
27.物理学习小组的同学们在复习有关力学实验时。
(1)小松同学利用甲装置探究“重力与质量的关系”,他把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下端挂钩上,当弹簧测力计和物体都 时,弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小,通过多次实验得出的结论是 ;
(2)小雷同学利用乙装置“体验滑动摩擦力”,他用手压同一课本并抽出同一直尺,当手压课本的力大小不同时感觉到抽出直尺需要的力大小不同,据此他提出的猜想是滑动摩擦力大小 有关;
(3)小聪同学利用丙装置探究“推断物体不受力时的运动”,他想自然界中不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律所描述的是一种理想情况,那么为什么牛顿第一定律还有着广泛的应用,原来是因为很多情况下 ,此时的状态等效于不受力;
(4)小明同学利用丁装置探究“二力平衡的条件”,他在实验桌面上已安装好了如图所示实验装置,并想利用此装置研究二力平衡时二力是否作用在同一直线上,他该如何操作?( )
【答案】 静止 物体所受重力与其质量成正比 与压力大小 物体所受的多个外力的效果可以互相抵消,受到的合力为零 保持两端钩码个数相同,观察拉力、是否在同一直线上,多次把小车在水平面上扭转一个角度使、不在同一直线上,松手后观察小车能否保持静止,并进行分析比较
【详解】(1)[1]如图,探究“重力与质量的关系”,把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下端挂钩上,当弹簧测力计和物体都静止时,物体受到的拉力大小等于其重力大小,所以此时弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。
[2]通过收集分析多次实验数据发现,物体受到的重力和它本身的质量之比是定值,所以可以得出结论:物体所受重力与其质量成正比。
(2)[3]如图,用手压同一课本并抽出同一直尺,当手压课本的力大小不同时,感觉到抽出直尺需要的力大小不同,说明压力不同时摩擦力就不同;据此他提出的猜想是:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(3)[4]牛顿第一定律所描述的是一种理想情况:物体在不受外力时总保持静止或匀速直线运动状态;牛顿第一定律有着广泛应用的原因是,在很多情况下,物体所受的多个外力的效果可以互相抵消,也就是受到的合力为0,物体就处于平衡状态,此时的状态等效于不受力时的状态。
(4)[5]如图,研究二力平衡时二力是否作用在同一直线上,需要控制其它条件不变,改变力的方向即可;具体的操作方法:保持两端的钩码个数相同,观察拉力、是否在同一直线上,多次把小车在水平面上扭转一个角度,使拉力、不在同一直线上,松手后观察小车能否保持静止,并进行分析比较,从而得出结论。
五、计算题(共3小题,共34分)
28.电动清扫车以其环保高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,轮胎与路面总接触面积为0.04m2,车对路面的压强为多少?(g取10N/kg);
(2)清扫车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经10min到达垃圾处理站行驶过程中车所受阻力大小恒为400N,则牵引力做的功为多少?
【答案】(1)2×105Pa;(2)1.2×106J
【详解】解:(1)清扫车停在水平路面上,对水平路面的压力
F压=G=mg=800kg×10N/kg=8000N
车对路面的压强
(2)由可得,清扫车10min内通过的路程
由于清扫车做匀速直线运动,所以牵引力和阻力是一对平衡力,即
F=f=400N
牵引力做的功
W=Fs=400N×3000m=1.2×106J
答:(1)车对路面的压强为2×105Pa;
(2)牵引力做的功为1.2×106J.
29.如图所示用一滑轮组拉着重8×104N的汽车沿水平方向匀速移动,汽车所受阻力为车重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%,求
(1)拉力F为多少牛?
(2)若汽车移动的速度为0.2m/s,1分钟内拉力做了多少焦的功?
【答案】(1)1000N;(2)36000J
【详解】解:(1)汽车所受阻力
由图知,与动滑轮相连的绳子股数n=3,则绳子自由端移动距离s2=3s1,使用滑轮组
解得F=1000N;
(2)拉力移动的速度
1min内移动距离
拉力做功
答:(1)拉力F为1000N;
(2)若汽车移动的速度为0.2m/s,1分钟内拉力做了36000J的功。
30.底面积为100cm2,重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为600cm3,重2N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳挂于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,g取10N/kg,求:
(1)甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙比图甲中,水对容器底部增大了多少压强?
【答案】(1)2×10﹣4m3;(2);(3)600Pa
【详解】解:(1)图甲中木块A漂浮在水中,所以A受到的浮力为
F浮=GA=2N
由公式F浮=ρ水gV排得,木块A浸入水中的体积为
(2)图乙中,A、B共同悬浮,此时整体受到的浮力为
F浮′=GA+GB=2N+6N=8N
根据F浮=ρ水gV排可得,此时整体排开水的体积为
其中
VA=600cm3=6×10﹣4m3
由V排′=VA+VB得,物体B的体积为
VB=V排′﹣VA=8×10﹣4m3﹣6×10﹣4m3=2×10﹣4m3
由公式
G=mg=ρVg
可得,物体B的密度为
(3)图乙与图甲相比,水面升高的高度为
图乙比图甲中,水对容器底部增大的压强为
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
答:(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积为2×10﹣4m3;
(2)物体B的体积为;
(3)图乙中水对容器底部的压强增大了600Pa。
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