内容正文:
2021-2022学年湖北省荆州市沙市区八年级(下)期中物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1. 下列物体中重力最接近1N的是( )
A. 一只大公鸡 B. 一张学生课桌
C. 一袋方便面 D. 一枚大头针
2. 下列物理规律或原理不能用实验直接验证的是( )
A. 二力平衡条件 B. 牛顿第一定律
C. 液体内部压强的规律 D. 大气压强的存在
3. 看足球比赛的某同学突发奇想,如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失,关于足球的运动情况,下列判断正确的是( )
A. 做匀速直线运动 B. 停在空中静止不动
C. 飞行路径不受影响 D. 竖直下落
4. 如图所示,用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是
A. A对B的摩擦力大小为4N,方向水平向右
B. B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C. 地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
D. 地面对A摩擦力大小为6N,方向水平向左
5. 高速公路在方便人们出行的同时也伴随着一些交通事故的发生,其中与惯性无关的是( )
A. 酒后不驾车 B. 驾车须系安全带
C. 行车保持一定车距 D. 雨天路滑,减速慢行
6. 骑自行车出行非常方便且低碳环保、健康时尚,下列有关自行车结构及使用的说法中错误的是( )
A. 在车外胎、把手塑料套、脚踏板和刹车把套上都有凹凸的花纹是为了增大摩擦
B. 用力蹬脚踏板,自行车前进是因为自行车的后轮受到了地面施加的向前的摩擦力
C. 坐垫呈马鞍形,目的是能够减小臀部所受压强
D. 上坡前用力猛踩几下是为了增大自行车的惯性
7. 利用下列器材,不能完成的实验是( )
A. 探究压力作用效果与受力面积的关系
B. 准确地测量液体压强的大小
C. 探究连通器的特点
D. 证明大气压强的存在
8. 如图,物体甲重为2N,物体乙重为5N,甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等,则甲、乙两物体底面积之比是( )
A. 2∶5 B. 3∶5 C. 2∶7 D. 5∶7
9. 有一未装满酸奶的瓶子如图,先正立在桌面上,然后在倒立在桌面上,则酸奶对容器底的作用情况是( )
A. 压强增大,压力减小 B. 压强减小,压力减小
C 压强增大,压力增大 D. 压强减小,压力增大
10. 下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A. 吸饮料
B. 拔火罐
C. 高压锅煮饭
D. 吸盘紧贴在墙面
11. 匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图,这个容器可能是选项图中的( )
A 量杯 B. 烧杯
C. 锥形瓶 D. 量筒
12. 如图所示,一物体沿斜面向下匀速滑动,不计空气阻力,以下分析不正确的是( )
A. 物体受到的重力、支持力和摩擦力这三个力互相平衡
B. 物体对斜面的压力比物体受到的重力小
C. 物体受到的支持力与斜面受到的压力是一对相互作用力
D. 物体沿斜面下滑是因为物体具有惯性
13. 如图所示,一静止在水平地面重100N的木箱,跟地面的接触面积为,用30N水平向右的力推但没有推动。下列说法正确的是( )
A. 木箱受到摩擦力小于30N
B. 木箱受到的摩擦力等于30N
C. 手对木箱的压强为30Pa
D. 木箱对地面的压强为130Pa
14. 如题图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强P1、P2大小关系正确的是
A.
B.
C.
D
15. 两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力,下列说法正确的是( )
A. 木块受的浮力大 B. 石块受的浮力大
C. 两者受的浮力一样大 D. 木块受浮力,石块不受浮力
二、填空题(本大题共6个小题,每空1分,共19分。)
16. 在跳蹦床游戏中,人对蹦床的力的作用效果主要是________,蹦床对人的力的作用效果主要是________,这两个力是________(选填平衡力或相互作用力).被弹到空中的人还要落回蹦床,这是因为人受到________的作用.
17. 细心的小玲同学发现,较重的衣服挂在图中甲衣挂上时更不容易变形,这是因为压力一定时,甲衣挂能增大与衣服的____,从而减小了对衣服的____。
18. 质量为0.1g的雨滴在空中以0.3m/s的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力为 ___________N,方向 _________;如果同一雨滴以2m/s的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力将 _______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
19. 如图所示,某次演习任务中,一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸,则飞行员应在飞机到达目标__________(填“前”“后”或“正上方”)投弹,才能击中目标,这可以用__________知识解释,投弹后飞机的惯性__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
20.
(1)图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,A破了,B没破。则B给A的力 _____于A给B的力;A、B接触处,A受到的压强 _____于B受到的压强;
(2)如图丙所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为 ________。
21. 用弹簧测力计缓慢的将放在桌面上的物体提起,其示数F与弹簧测力计上升的高度h之间的关系如图乙所示.试解答下列问题.
(1)图甲中拉力为______N,钩码所受的重力为_________ N.
(2)当h="4cm" 时,弹簧测力计的示数是____N,桌面对钩码的支持力是____N.
三、实验探究题(本大题共4个小题,每空1分,共31分)
22. 为探究滑动摩擦力与哪些因素有关,某同学做了以下实验(实验过程中保持长木板水平固定)。
第1次:把长方体木块(各表面粗糙程度相同)平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动,如图甲所示,读出弹簧测力计的示数并记入表格中;
第2次:把木块侧放在长木板上,重复上述实验操作,如图乙所示;
第3次:把两块与第1次相同的木块叠放在一起,平放在长木板上,重复上述实验操作,如图丙所示。
实验次数
木块对木板的压力/N
弹簧测力计示数/N
滑动摩擦力/N
1
10
4.0
4.0
2
10
4.0
4.0
3
20
8.0
8.0
(1)比较______两次实验数据,可发现滑动摩擦力的大小与______无关;
(2)比较______两次实验数据,可发现滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)以上三次实验操作中均要求弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,是因为这种情况下,______是一对平衡力,根据弹簧测力计的示数就可以间接知道木块所受摩擦力的大小;
(4)在第1次图甲所示的实验中,若使弹簧测力计示数增大到8N,则此时木块所受的滑动摩擦力为______N,木块将做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)实验结束后,小睿仔细思考了实验中存在问题,为了减小误差,他设计了另一种测量图甲中木块所受摩擦力的方案,如图丁所示,将弹簧测力计的一端固定,另一端与木块相连。木块放在长木板上,弹簧测力计保持水平,拉动木板水平向左运动,在此过程中______(选填“需要”或“不需要”)匀速直线拉动木板,木块稳定时相对地面处于静止状态,这样做的好处是______。
23. 我们可以利用矿泉水瓶做如下一系列小实验来帮助我们探究和理解一些物理知识。
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子形变程度就加大,这表明力的作用效果跟力的______有关;
(2)在矿泉水瓶中装满水,手用纸片盖住瓶口后倒置过来再松开这只手,纸片不会落下。再将矿泉水瓶瓶口朝左、朝右等不同方向放置,纸片都不会落下。该现象说明了______;
(3)在矿泉水瓶侧壁不同的高度处开三个同样大小的孔,用手指堵住小孔往瓶中注满水,再放开手指,观察到水从小孔射出,且小孔的位置越低,射出的水越急。该现象说明了______;
(4)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷变瘪,这说明了______的存在;
(5)将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上如图甲所示,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气如图乙所示,它却不容易滑动。这表明在相同的条件下,______;
(6)在矿泉水瓶的同一高度不同位置扎12个小孔,往瓶内加入适量的水,从瓶口正上方往下看,可以看到水向四周喷出的距离都相同,如上右图所示,此现象表明:______。若此时盖上瓶盖并拧紧,过一会水就不再喷出,此时瓶内水面仍高于小孔的位置。这是由于瓶内气压______(选填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外大气压导致的。
24. 通过学习,同学们知道了液体压强的特点.在此基础上,老师提出了这样的问题:
有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区分开?
(1)压强计_____(填“是”或“不是”)连通器;
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左管液面上方的气压_____大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:_____
A.将此时右管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)小明再作图(b)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因可能是:_____
(4)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示.他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水.
①你认为小明的结论是_____(填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由:_____
(5)d图中保持金属盒的位置不变,将烧杯中的液体取出一部分,U形管两侧液面高度差将_____。(填“变大”“不变”或“变小”)
25. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关。
(1)小丽用重为3.2N的物体A做了如图-1所示的实验,该实验验证了猜想_____是正确的。可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力________。实验中,物体A浸没时受到的浮力为_____N,方向________。
(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:
液体种类
物体A在液体中的状态]
弹簧测力计的求数/N
物体A受到的浮力/N
酒精
浸没
1.4
1.8
盐水
浸没
0.8
2.4
分析比较表中数据和图-1实验中______(选填“甲”、“乙”或“丙”)的数据可知:浮力的大小与液体的密度_____________。
(3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验,她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数为0,如图-2所示。取出物体B的,小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到____________(选填“O点之上”、“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制_______________相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。
四、计算应用题(本大题共2个小题,9分+11分=20分。解答时要求有必要的文字说明、物理依据、公式和演算过程等,只写最后结果不得分。)
26. 如图,水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50N,其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,(g=10N/kg) 求:
(1)箱内顶部受到水的压强?
(2)箱内底部受到水的压力?
(3)水平地面受到的压力?
27. 如题图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600g,杯的底面积为100cm2,将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,g=10N/kg)。则:
(1) 物体A的密度是______________g/cm3,当物体A的一半浸入水中后,如图,水对烧杯底部的压强增大了_________Pa;
(2)物体A所受的浮力为_______N,细线对物体A的拉力为______N,台秤的示数为______N,此时烧杯对台秤的压强为__________Pa。
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2021-2022学年湖北省荆州市沙市区八年级(下)期中物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1. 下列物体中重力最接近1N的是( )
A. 一只大公鸡 B. 一张学生课桌
C. 一袋方便面 D. 一枚大头针
【答案】C
【解析】
【详解】A.一只大公鸡的质量在2kg左右,受到的重力大约为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
故A不符合题意;
B.一张学生课桌的质量在15kg左右,受到的重力大约
G=mg=15kg×10N/kg=150N
故B不符合题意;
C.一包方便面的质量在
100g=0.1kg
左右,受到的重力大约
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故C符合题意;
D.一枚大头针的质量在
01g=0.0001kg
左右,受到的重力大约
G=mg=0.0001kg×10N/kg=0.001N
故D不符合题意。
故选C。
2. 下列物理规律或原理不能用实验直接验证的是( )
A. 二力平衡条件 B. 牛顿第一定律
C. 液体内部压强的规律 D. 大气压强的存在
【答案】B
【解析】
【详解】B.牛顿第一定律的建立是在大量实验事实的基础上,通过分析,概括推理得出的(实际上不受摩擦力的物体根本不存在),所以该实验主要是利用了实验推理法形成的,故B符合题意;
ACD.二力平衡条件、液体内部压强的规律、大气压强的存在都是直接通过真实的实验数据得出的结论,其结论形成方法与牛顿第一定律不同,故ACD不符合题意。
故选B。
3. 看足球比赛的某同学突发奇想,如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失,关于足球的运动情况,下列判断正确的是( )
A. 做匀速直线运动 B. 停在空中静止不动
C. 飞行路径不受影响 D. 竖直下落
【答案】A
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律知道,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,原来运动的将一直匀速直线运动,原来静止的将一直静止不动.在空中飞行的足球所受一切外力突然消失,足球将一直匀速直线运动下去.选A.
4. 如图所示,用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是
A. A对B的摩擦力大小为4N,方向水平向右
B. B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C. 地面对A的摩擦力大小为4N,方向水平向左
D. 地面对A的摩擦力大小为6N,方向水平向左
【答案】C
【解析】
【分析】物体B静止和物体A做匀速直线匀速时均处于平衡状态,对两者水平方向受力分析判断出受力情况,根据二力平衡条件和平衡状态的合力为零得出A对B、地面对A的摩擦力、拉力之间的关系,根据相互作用力的条件得出A对B的摩擦力和B对A摩擦力的大小关系,要注意二力平衡时力的大小相等、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关.
【详解】A、因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,
所以,A对B水平向右的摩擦力fA对B=F示=2N,故A错误;
B、因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,
所以,B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故B错误;
CD、因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,
所以,由力的合成可得:fB对A+f地=F,
则地面对A水平向左的摩擦力:f地=F﹣fB对A=6N﹣2N=4N,故C正确,D错误;
【点睛】本题考查了摩擦力的大小和方向、平衡力的辨别等,正确的判断各力之间的关系是关键.
5. 高速公路在方便人们出行的同时也伴随着一些交通事故的发生,其中与惯性无关的是( )
A. 酒后不驾车 B. 驾车须系安全带
C. 行车保持一定车距 D. 雨天路滑,减速慢行
【答案】A
【解析】
【详解】A.人喝酒后反应就会迟钝,驾车时容易造成事故,与惯性无关,故A符合题意;
B.车如果刹车时,人具有惯性,会保持原来的速度向车窗冲去,故为了防止这种现象,人要系安全带,与惯性有关,故B不符合题意;
C.汽车行驶过程如果紧急刹车,汽车由于惯性会继续运动,所以要保持一定车距,与惯性有关,故C不符合题意;
D.当车遇到紧急情况需要停车时,由于惯性车仍要向前运动,雨天,车与地面的摩擦力减小车就更不易停下来,所以要慢行,故D不符合题意。
故选A
6. 骑自行车出行非常方便且低碳环保、健康时尚,下列有关自行车结构及使用的说法中错误的是( )
A. 在车外胎、把手塑料套、脚踏板和刹车把套上都有凹凸的花纹是为了增大摩擦
B. 用力蹬脚踏板,自行车前进是因为自行车的后轮受到了地面施加的向前的摩擦力
C. 坐垫呈马鞍形,目的是能够减小臀部所受压强
D. 上坡前用力猛踩几下是为了增大自行车的惯性
【答案】D
【解析】
【详解】A.在车外胎、把手塑料套、脚踏板和刹车把套上都有凹凸的花纹是为了通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A正确,不符合题意;
B.力是改变物体运动状态的原因,用力蹬脚踏板,自行车前进是因为自行车的后轮受到了地面施加的向前的摩擦力,改变了它的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.坐垫呈马鞍形,目的是能够通过增大受力面积来减小臀部所受压强,故C正确,不符合题意;
D.上坡前用力猛踩几下是为了增大自行车速度,惯性大小只和质量有关,自行车质量不变,惯性大小不变,故D错误,符合题意。
故选D。
7. 利用下列器材,不能完成的实验是( )
A. 探究压力作用效果与受力面积的关系
B. 准确地测量液体压强的大小
C. 探究连通器的特点
D. 证明大气压强的存在
【答案】B
【解析】
【分析】根据提供的实验器材,结合探究的物理问题,设计可行的实验方法,判断各选项中的实验是否能够完成。
【详解】A.探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力一定,改变受力面积,通过观察海绵的形变程度来完成,因此利用金属块和海绵可以完成实验,故A不符合题意;
B.利用微小压强计可以探究液体内部压强的规律,但不能准确测量液体压强的大小,故B不能完成实验探究,符合题意;
C.利用器材可以探究连通器的特点,故C不符合题意;
D.利用吸盘和测力计可以证明大气压的存在,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图,物体甲重为2N,物体乙重为5N,甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等,则甲、乙两物体底面积之比是( )
A. 2∶5 B. 3∶5 C. 2∶7 D. 5∶7
【答案】C
【解析】
【详解】甲对乙的压力
F甲=G甲=2N
甲对乙的压强
乙对桌面压力
F乙=G甲+G乙=2N+5N=7N
乙对桌面的压强
因甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等,所以
则
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 有一未装满酸奶的瓶子如图,先正立在桌面上,然后在倒立在桌面上,则酸奶对容器底的作用情况是( )
A. 压强增大,压力减小 B. 压强减小,压力减小
C. 压强增大,压力增大 D. 压强减小,压力增大
【答案】A
【解析】
【详解】BD.左图中,瓶子正立在桌面上,上细下粗,液面较低;右图中,瓶子倒立在桌面上,上粗下细,液面较高;由正放到倒放,液面的高度由低到高,即;由得,在ρ、g一定时,若,则酸奶对容器底的压强,故BD不符合题意;
AC.杯底受到的酸奶的压力为
右图中,可得到
得
可推出
即
所以
即杯底受到的压力变小,故C不符合题意,A符合题意。
故选A。
10. 下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A. 吸饮料
B. 拔火罐
C. 高压锅煮饭
D. 吸盘紧贴在墙面
【答案】C
【解析】
【分析】(1)用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,在大气压力的作用下被压入嘴中。
(2)拔火罐时,罐内气压小于罐外的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。
(3)高压锅密封好,锅内气压高于外面大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,高压锅与大气压无关。
(4)先赶出吸盘内的空气,使吸盘内的气压小于吸盘外的大气压,外界大气压将吸盘紧紧压在墙壁上。
【详解】吸饮料、拔火罐、吸盘吸在墙上这三项都是利用了大气压来完成的,而高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的。
故选C。
【点睛】本题考查了大气压强在生活中的应用和液体的沸点与气压的关系问题,本题难度不大,属于常考题。
11. 匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图,这个容器可能是选项图中的( )
A. 量杯 B. 烧杯
C. 锥形瓶 D. 量筒
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像知道,容器底所受水的压强随注水时间缓慢增大,当匀速地向某容器内注满水时,由p=ρgh知道,容器内水面高度应该是随注水单位时间增加量越来越慢。故A正确,BCD错误。
故选A。
12. 如图所示,一物体沿斜面向下匀速滑动,不计空气阻力,以下分析不正确的是( )
A. 物体受到的重力、支持力和摩擦力这三个力互相平衡
B. 物体对斜面的压力比物体受到的重力小
C. 物体受到的支持力与斜面受到的压力是一对相互作用力
D. 物体沿斜面下滑是因为物体具有惯性
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体匀速直线运动,因此受到的重力、支持力和摩擦力这三个力互相平衡,故A正确,不符合题意;
B.若图中在水平面时,物体对水平面的压力等于物体受到的重力大小,图中物体对斜面的压力小于物体受到的重力小,故B正确,不符合题意;
C.物体受到的支持力与斜面受到的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.物体沿斜面下滑是因为物体受到重力的作用,不是因为物体具有惯性,故D错误,符合题意。
故选D。
13. 如图所示,一静止在水平地面重100N的木箱,跟地面的接触面积为,用30N水平向右的力推但没有推动。下列说法正确的是( )
A. 木箱受到摩擦力小于30N
B. 木箱受到的摩擦力等于30N
C. 手对木箱的压强为30Pa
D. 木箱对地面的压强为130Pa
【答案】B
【解析】
【详解】AB.木箱没有推动时处于平衡状态,由水平方向的推力F和摩擦力f是一对平衡力可知,摩擦力
f=F=30N
故A错误,B正确;
C.因手对木箱推力的受力面积未知,所以由可知,无法求出手对木箱的压强,故C错误;
D.木箱对地面的压力为
跟地面的接触面积S=1m2,则木箱对地面的压强为
故D错误。
故选B。
14. 如题图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强P1、P2大小关系正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.上表面没有下表面路程远,没有下表面流速大,压强没有下表面小,因此下表面压强小,上表面压强大.A对.
B.上下表面对称,流速一样所以压强一样.B错.
C.两张纸中间流速大压强小而两张纸的外侧没有空气流动,压强等于大气压强.C错.
D.乒乓球上面流速大压强小,因此D错.
15. 两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力,下列说法正确的是( )
A. 木块受的浮力大 B. 石块受的浮力大
C. 两者受的浮力一样大 D. 木块受浮力,石块不受浮力
【答案】B
【解析】
【详解】两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,松手时大石块排开水的体积较大,根据阿基米德原理可知,大石块受到的浮力较大,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、填空题(本大题共6个小题,每空1分,共19分。)
16. 在跳蹦床游戏中,人对蹦床的力的作用效果主要是________,蹦床对人的力的作用效果主要是________,这两个力是________(选填平衡力或相互作用力).被弹到空中的人还要落回蹦床,这是因为人受到________的作用.
【答案】 ①. 改变物体的形状 ②. 改变物体的运动状态 ③. 相互作用力 ④. 重力
【解析】
【详解】(1)在跳蹦床游戏中,人对蹦床的力的作用效果主要是改变物体的形状,蹦床对人的力的作用效果主要是改变物体的运动状态.这两个力分别作用在两个物体上,是相互作用力.
(2)被弹到空中的人还要落回蹦床,这是因为人受到重力的作用.
17. 细心的小玲同学发现,较重的衣服挂在图中甲衣挂上时更不容易变形,这是因为压力一定时,甲衣挂能增大与衣服的____,从而减小了对衣服的____。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 压强
【解析】
【详解】[1][2]压强与压力的大小和受力面积的大小有关,压力一定时, 甲衣挂能增大与的与衣服的受力面积,从而减小了对衣服的压强。
18. 质量为0.1g的雨滴在空中以0.3m/s的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力为 ___________N,方向 _________;如果同一雨滴以2m/s的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力将 _______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 1×10﹣7 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]雨滴的重力
G=mg=0.1×10﹣3kg×10N/kg=1×10﹣3N
因为雨滴匀速竖直下落过程中,所以雨滴受到的重力和空气阻力是一对平衡力,雨滴受到空气的阻力
f=G=1×10﹣3N
与重力方向相反,阻力的方向竖直向上。
[3]雨滴在空中以2m/s的速度匀速竖直下落过程中,受到重力和空气阻力还是一对平衡力,空气阻力不变。
19. 如图所示,某次演习任务中,一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸,则飞行员应在飞机到达目标__________(填“前”“后”或“正上方”)投弹,才能击中目标,这可以用__________知识解释,投弹后飞机的惯性__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 前 ②. 惯性 ③. 变小
【解析】
【分析】炸弹具有惯性,惯性大小只与物体的质量有关。
【详解】[1][2]演习时飞机携带炸弹一起运动,投弹后,由于惯性炸弹要保持原来的运动状态继续运动,所以要对地面上某一指定目标进行定点轰炸.飞行员应在飞机到达目标前投弹,才能击中目标,这可以用惯性知识解释。
[3]飞机投弹后,质量变小,惯性变小。
20.
(1)图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,A破了,B没破。则B给A的力 _____于A给B的力;A、B接触处,A受到的压强 _____于B受到的压强;
(2)如图丙所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为 ________。
【答案】(1) ①. 等 ②. 等
(2)5:7
【解析】
【小问1详解】
[1]两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等。
[2]两个核桃相互的接触面积相同,根据,A受到的压强等于B受到的压强。
【小问2详解】
由图知,若将阀门K打开后,水从容器A向容器B流动,最后两容器中液面高度是相同的,已知A、B为完全相同的两个容器,所以打开阀门后,两容器中的液面会相平,A中液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,根据p=ρgh可知,A、B两容器底部受到水的压强之比
pA:pB=hA:hB=5cm:7cm=5:7
21. 用弹簧测力计缓慢的将放在桌面上的物体提起,其示数F与弹簧测力计上升的高度h之间的关系如图乙所示.试解答下列问题.
(1)图甲中拉力为______N,钩码所受的重力为_________ N.
(2)当h="4cm" 时,弹簧测力计的示数是____N,桌面对钩码的支持力是____N.
【答案】 ①. 2.4 ②. 4.5 ③. 3 ④. 1.5
【解析】
【详解】(1)[1][2]图甲中测力计示数即拉力为2.4N,钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时示数即为钩码所受重力大小,故钩码所受的重力为4.5N。
(2)[3][4]弹簧的伸长量与拉力成正比.由图象知:当h=6cm时,弹簧测力计的示数为4.5N,则,表示每伸长1cm所需拉力为0.75N;则当h=4cm 时,弹簧测力计的示数是
0.75N/cm×4cm=3N
此时测力计受重力、拉力、支持力的作用,支持力等于重力减去拉力即
4.5N-3.0N=1.5N
三、实验探究题(本大题共4个小题,每空1分,共31分)
22. 为探究滑动摩擦力与哪些因素有关,某同学做了以下实验(实验过程中保持长木板水平固定)。
第1次:把长方体木块(各表面粗糙程度相同)平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动,如图甲所示,读出弹簧测力计的示数并记入表格中;
第2次:把木块侧放在长木板上,重复上述实验操作,如图乙所示;
第3次:把两块与第1次相同的木块叠放在一起,平放在长木板上,重复上述实验操作,如图丙所示。
实验次数
木块对木板的压力/N
弹簧测力计示数/N
滑动摩擦力/N
1
10
4.0
4.0
2
10
4.0
4.0
3
20
8.0
8.0
(1)比较______两次实验数据,可发现滑动摩擦力的大小与______无关;
(2)比较______两次实验数据,可发现滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)以上三次实验操作中均要求弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,是因为这种情况下,______是一对平衡力,根据弹簧测力计的示数就可以间接知道木块所受摩擦力的大小;
(4)在第1次图甲所示的实验中,若使弹簧测力计示数增大到8N,则此时木块所受的滑动摩擦力为______N,木块将做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)实验结束后,小睿仔细思考了实验中存在的问题,为了减小误差,他设计了另一种测量图甲中木块所受摩擦力的方案,如图丁所示,将弹簧测力计的一端固定,另一端与木块相连。木块放在长木板上,弹簧测力计保持水平,拉动木板水平向左运动,在此过程中______(选填“需要”或“不需要”)匀速直线拉动木板,木块稳定时相对地面处于静止状态,这样做的好处是______。
【答案】(1) ①. 1、2 ②. 接触面积的大小
(2) ①. 2、3 ②. 压力大小
(3)木块所受拉力与摩擦力
(4) ①. 4 ②. 变速
(5) ①. 不需要 ②. 不需要控制木块做匀速直线运动,便于读数,操作简单
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由表中1、2两次实验数据可知,在接触面粗糙程度相同、物体间压力相同时,虽然接触面的面积不同,但物体间的滑动摩擦力相同,由此可知,滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
【小问2详解】
[1][2]由表中2、3两次实验数据可知,在接触面粗糙程度相同时,压力不同,物体间的滑动摩擦力不同,由此可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【小问3详解】
实验时为了测出滑动摩擦力的大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。
【小问4详解】
[1][2]影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,第1次图甲所示的实验中,若使弹簧测力计示数增大到8N,压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,则此时木块所受的滑动摩擦力为4N;由于木块受到的拉力大于其受到的摩擦力,则木块将做变速直线运动。
【小问5详解】
[1][2]木块放在长木板上,弹簧测力计保持水平,拉动木板水平向左运动,在此过程中不需要匀速直线拉动木板,木块稳定时相对地面处于静止状态,木块处于平衡状态,受到的测力计对其的拉力大小等于受到的摩擦力大小,这样做的好处是不需要控制木块做匀速直线运动,便于读数,操作简单。
23. 我们可以利用矿泉水瓶做如下一系列小实验来帮助我们探究和理解一些物理知识。
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子形变程度就加大,这表明力的作用效果跟力的______有关;
(2)在矿泉水瓶中装满水,手用纸片盖住瓶口后倒置过来再松开这只手,纸片不会落下。再将矿泉水瓶瓶口朝左、朝右等不同方向放置,纸片都不会落下。该现象说明了______;
(3)在矿泉水瓶侧壁不同的高度处开三个同样大小的孔,用手指堵住小孔往瓶中注满水,再放开手指,观察到水从小孔射出,且小孔的位置越低,射出的水越急。该现象说明了______;
(4)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷变瘪,这说明了______的存在;
(5)将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上如图甲所示,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气如图乙所示,它却不容易滑动。这表明在相同的条件下,______;
(6)在矿泉水瓶的同一高度不同位置扎12个小孔,往瓶内加入适量的水,从瓶口正上方往下看,可以看到水向四周喷出的距离都相同,如上右图所示,此现象表明:______。若此时盖上瓶盖并拧紧,过一会水就不再喷出,此时瓶内水面仍高于小孔的位置。这是由于瓶内气压______(选填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外大气压导致的。
【答案】(1)大小 (2)大气向各个方向都有压强
(3)液体内部存在压强,且压强随深度的增加而增大
(4)大气压强 (5)滚动摩擦力小于滑动摩擦力
(6) ①. 同种液体在同一深度,液体向各个方向的压强相等 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
力可以使物体发生形变,力的作用效果与力的大小、方向与作用点有关;双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,施加的力越大,矿泉水瓶的形变程度增大,这表明力的作用效果与力的大小有关。
【小问2详解】
矿泉水瓶中装满水,手用纸片盖住瓶口后倒置过来再松开这只手,纸片不会落下,这是因为纸片受到大气压的作用。再将矿泉水瓶瓶口朝左、朝右等不同方向放置,纸片都不会落下。该现象说明了大气向各个方向都有压强。
【小问3详解】
小孔的位置越低,射出的水越急。说明液体内部压强随深度的增加而增大。
【小问4详解】
往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,这说明:大气存在压强。
【小问5详解】
用力向它的侧面吹气它会滚动,此时受到滚动摩擦力;用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,此时受到滑动摩擦力,可见在相同的条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【小问6详解】
[1]为了探究同一深度的压强大小关系,在同一高度不同位置扎12个小孔,往瓶内加入适量的水,从瓶口正上方往下看,可以看到水向四周喷出的距离都相等,此现象表明同种液体在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
[2]盖上瓶盖并拧紧,不久水便停止从小孔中喷出,因为在流出一部分水后,瓶内上方空气的体积变大,气压就变小,外界大气压大于瓶内液体上方气压,水就停止从小孔中喷出。
24. 通过学习,同学们知道了液体压强的特点.在此基础上,老师提出了这样的问题:
有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区分开?
(1)压强计_____(填“是”或“不是”)连通器;
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左管液面上方的气压_____大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:_____
A.将此时右管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)小明再作图(b)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因可能是:_____
(4)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示.他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水.
①你认为小明的结论是_____(填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由:_____
(5)d图中保持金属盒的位置不变,将烧杯中的液体取出一部分,U形管两侧液面高度差将_____。(填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 不是 ②. 等于 ③. B ④. 压强计的气密性不好 ⑤. 不可靠的 ⑥. 金属盒在两种液体中的深度不同(或没有控制金属盒在两种液体中的深度) ⑦. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]根据连通器的定义,上端开口底部连通的容器是连通器,压强计的一端开口,一端由橡皮膜封闭不是连通器。
(2)[2][3]U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;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]若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差。
(4)[5][6]盐水的密度大于水的密度,根据公式P=ρgh,在橡皮膜浸入液体的深度相同时,盐水中的压强比较大,可以测出相同深度处盐水和水的压强,从而判断出哪杯是盐水;小明没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处,得出的结论是不可靠的,故答案为不可靠;金属盒在两种液体中的深度不同(或没有控制金属盒在两种液体中的深度)。
(5)[7]液体内部压强随深度增加而增大,d图中保持金属盒的位置不变,将烧杯中的液体取出一部分,U形管两侧液面高度差将变大。
25. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关。
(1)小丽用重为3.2N的物体A做了如图-1所示的实验,该实验验证了猜想_____是正确的。可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力________。实验中,物体A浸没时受到的浮力为_____N,方向________。
(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:
液体种类
物体A在液体中的状态]
弹簧测力计的求数/N
物体A受到的浮力/N
酒精
浸没
1.4
1.8
盐水
浸没
0.8
2.4
分析比较表中数据和图-1实验中______(选填“甲”、“乙”或“丙”)的数据可知:浮力的大小与液体的密度_____________。
(3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验,她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数为0,如图-2所示。取出物体B的,小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到____________(选填“O点之上”、“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制_______________相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。
【答案】 ①. 一 ②. 越大 ③. 2.2 ④. 竖直向上 ⑤. 丙 ⑥. 有关 ⑦. O点 ⑧. 排开液体的体积
【解析】
【详解】(1)[1]甲、乙、丙三图中物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数也不同,这说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
[2][3][4]三个弹簧测力计的示数越来越小,说明浮力越来越大,所以在同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大;浸没时弹簧测力计的示数是1N,则浮力为3.2N-1N=2.2N,方向竖直向上;
(2)[5][6]要探究浮力与液体密度的关系,要保持物体排开液体的体积一定,所以应选择图一中的丙图与表格中的数据比较分析;比较可知,物体在酒精、水、盐水中浸没时受到的浮力分别为:1.8N、2.2N、2.4N,所以可以看出当浮力与液体的密度有关,当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
(3)[7][8]要探究浮力大小是否与物体的密度有关,应控制液体密度和物体排开液体的体积一定,所以把A物体浸入水中时,也要让水面到达O点,这是为了保证排开水的体积一定。
四、计算应用题(本大题共2个小题,9分+11分=20分。解答时要求有必要的文字说明、物理依据、公式和演算过程等,只写最后结果不得分。)
26. 如图,水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50N,其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,(g=10N/kg) 求:
(1)箱内顶部受到水的压强?
(2)箱内底部受到水的压力?
(3)水平地面受到的压力?
【答案】(1)2×103Pa;(2)450N;(3)330.8N
【解析】
【详解】解:(1)箱内顶部到液面的深度
h1=20cm=0.2m
箱内顶部受到的水的压强
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)箱子底部到液面的深度
h2=30cm+20cm=50cm=0.5m
箱子底部受到的水的压强
p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
箱子底部的面积
S=30cm×30cm=900cm2=0.09m2
根据可得,箱子底部受到的水的压力
F=p2S=5×103Pa×0.09m2=450N
(3)水的总体积
V=30cm×30cm×30cm+20cm×4cm2=27080cm3=0.02708m3
根据可得,水的总质量
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.02708m3=27.08kg
水的总重力
G水=m水g=27.08kg×10N/kg=270.8N
地面受到的压力
F地=G水+G箱+G管=270.8N+50N+10N=330.8N
答:(1)箱内顶部受到水的压强为2×103Pa;
(2)箱内底部受到水的压力为450N;
(3)水平地面受到的压力为330.8N。
27. 如题图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600g,杯的底面积为100cm2,将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,g=10N/kg)。则:
(1) 物体A的密度是______________g/cm3,当物体A的一半浸入水中后,如图,水对烧杯底部的压强增大了_________Pa;
(2)物体A所受的浮力为_______N,细线对物体A的拉力为______N,台秤的示数为______N,此时烧杯对台秤的压强为__________Pa。
【答案】 ①. 2 ②. 150 ③. 1.5 ④. 4.5 ⑤. 7.5 ⑥. 750
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意可知,物体A密度为
[2]根据F浮=ρ液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力为
由于力的作用是相互的,水对物体A有竖直向上的浮力,物体A对水有向下的压力,所以水对烧杯底部增大的压力等物体A受到的浮力,即ΔF=F浮,所以水对烧杯底部增大的压强为
(2)[3] 根据F浮=ρ液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力为
[4]物体A受到的重力为
GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N
细绳对物体A的拉力为
F拉=GA-F浮=6N-1.5N=4.5N
[5]根据力平衡的条件可知,托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和。台秤的示数为
F=G烧杯+水+F浮=0.6×10N/kg+1.5N=7.5N
[7]烧杯对台秤的压强为
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