精品解析:广东省佛山市南海区大沥镇2023-2024学年度八年级下学期阶段性教学质量检测(物理)试卷
2024-09-21
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内容正文:
2023-2024学年度第二学期大沥镇阶段性教学质量检测
八年级物理试题
一、选择题(本大题共7小题,每题3分,共21分)
1. 如图所示,生活中的下列物品利用连通器原理工作的是( )
A. 高压锅 B. 液体压强计
C. 茶水壶 D. 吸饮料
2. 如图用力水平向左推桌子,没有推动,下述说法正确的是( )
A. 没有推动的原因是人对桌子的推力小于桌子受到的摩擦力
B. 人对桌子的推力小于桌子对人的推力
C. 桌子对地面的压力就是桌子的重力
D. 人对桌子的推力与桌子受到的摩擦力是一对平衡力
3. 科技小组的同学用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上,放置于电子秤上,如图所示,用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风,其中电子秤示数可能明显减小的是
A. B.
C. D.
4. 如图所示,小球在AB之间摆动,O为最低点,C为OB之间一点,不计空气阻力,关于小球的下列说法中正确的是( )
A. 小球在O点时不受力
B. 小球向右摆动到C点时,受到重力、绳子拉力和向右上方的动力
C. 球到达B点时,如果所有外力全部消失,小球将静止
D. 小球所受的绳子拉力是由于小球发生弹性形变产生的
5. 小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 茄子受到的浮力小于它受到的重力
B. 茄子的密度大于土豆的密度
C. 放入土豆前后水对盆底的压强不变
D. 土豆受到的浮力小于它自身的重力
6. 如图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A. 0~1s内木箱没有动,是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力
B. 1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C. 2s~3s内木箱能够匀速运动,说明力是维持物体运动的原因
D. 1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为5N
7. 如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A. 水对容器底部的压强为600Pa B. 水对容器底部的压力为7N
C. 容器对桌面的压力为9N D. 水对容器顶部的压强为200Pa
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. 如题图所示,押加是我国少数民族体育项目之一,又称大象拔河。若左边的人拉动右边的人,说明力可以改变物体的__________。参赛队员穿着鞋底花纹很深的鞋,目的是为了__________(选填“增大”或“减小”)摩擦。运动员用力向后蹬地就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是__________的。
9. 在地球上的物体都会受到重力的作用,重力的施力物体是______;如图甲所示,建筑工人利用重垂线可以判断砌好的墙是否符合标准,这是利用了重力的方向总是______的知识。如图乙所示,门把手一般装在距离门轴较远的位置,便于打开门,这是说明力的______会影响力的作用效果。
10. 大气压会随高度变化而变化,青藏高原的海拔远高于泰州市的海拔,则两地地面附近的大气压强相比较__________(低/高);两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水,泰州市的水沸腾时的温度较 __________(低/高);将如图所示的简易气压计从教学楼的底层移至楼顶,玻璃管中水柱的高度将__________。(选填“升高”或“降低”)
11. 一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力______(填“变大”、“变小”“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受的浮力____(填“变大”、“变小”“不变”),船相对于水面将_____(填“上浮”、“下沉”“不变”)。
12. 如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢推动木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示.在推动木板使其右端逐渐离开桌面边缘至木板中心到达桌面边缘的过程中,长木板对桌面的压力______,压强______,如果水平推力F一直保持不变,则木板受到的合力将会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13. 如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1__________F2,p1__________p2(两空选填“>”<”或“=”);若F2=1N,笔尾的面积是5×10﹣5m2,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p1:p2=__________。
14. 如图所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重为6N不吸水的正方体,静止时有五分之三的体积浸入水中,物体下表面与水面平行,则物体的密度为___________kg/m3,物体下表面所受水的压力为___________N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中,不接触容器底,水不溢出,此时水对容器底部的压力为___________N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
三、作图题(本大题共3小题,15(1)2分,15(2)2分,15(3)3分,共7分)
15. 作图题:
(1)装水的烧杯放在斜面上,有一个球漂浮在水面上,如图所示。请画出该球受到的力的示意图。
(2)如图所示,墙壁光滑,请画出小球受到绳的拉力和小球对墙壁压力的示意图。
(3)一个木块从斜面上滑下,并在水平面上继续滑动,请画出木块在水平面上继续滑动时的受力示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共19分。)
16. (1)“研究滑动摩擦力与压力的关系”实验如1图所示。图甲、乙所示分别用弹簧测力计水平拉动木块,使其做______运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为______N,方向水平向______(填“左”或“右”);若拉力增大。木块所受的摩擦力将______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)如2图所示,当地的大气压等于______mm高的水银柱产生的压强;若换略粗一点的玻璃管(长度不变)重复实验,则管内、外水银柱面的高度差将______(填“升高”“降低”或“不变”)。
17. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向__________,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小,。设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时,两力大小是否__________;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片__________(选填“能”或“不能”)平衡。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,接下来的操作是:_________;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小荣的实验优于小明的实验。其主要原因是__________。
A. 减少摩擦力对实验结果的影响
B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D. 小卡片容易扭转。
18. 在初二的物理实验课上,某实验小组的同学分别对浮力及阿基米德原理的相关实验进行了验证。
(1)实验一:①根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为__________N;
②小欣对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度__________(选填“有关”或“无关”);
③该实验主要用到的科学研究方法是__________(填选项字母);
A.转换法
B.控制变量法
④在小欣实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为__________kg/m3;
(2)实验二:如图乙,小欣将装满水足够高的平底溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小欣逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排。
五.计算题(本大题共2小题,19题6分,20题8分,共14分。
19. 无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示,一款质量为2t的无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20min,无人驾驶汽车每个车轮与路面的接触面积为0.2m2,在这个过程中受到的阻力恒为2000N。求在这段时间内:
(1)无人驾驶汽车匀速运动过程中受到的牵引力。
(2)汽车的重力;
(3)无人驾驶汽车静止对平直公路的压强;
20. 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.由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触).物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示.求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
六.综合题(本大题共3小题,每空1分,共18分。)
21. 2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点最远的一点叫远地点,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。
(1)如图甲,火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是_______。此时卫星相对长征三号丙运载火箭是_______(选填“运动”或“静止”)的。若此时火箭所受的外力全部消失,火箭将处于______状态(选填“静止”或“匀速直线运动”);
(2)图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上做直线运动时所在位置的照片,已知火箭的总长度为52m,在照片上已按一定比例标示出刻度,在这2s内火箭的平均速度为_______m/s。
(3)当发射到预定轨道后,卫星脱离火箭,由于具有_______,能够继续飞行。
(4)如图丙,卫星沿椭圆形轨道运行时,卫星受_______(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
22. 小强是个善于观察与思考的学生。
(1)他发现:家里洗菜池中装满水时,提起橡皮塞比较费力。说明:水对池底的橡皮塞有__________(填“压力”或“重力”、“弹力”)作用;
(2)图甲中一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶分别水平、竖直放入水中,四个方向橡皮膜____(填“内凹”或“外凸”)现象进一步证明液体内向各个方向都有压强;
(3)接着小强同学利用微小压强计探究液体内部压强的特点:
①实验前,小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,接下来的操作应该是__________;
A.再多加一些红墨水 B.倒出一些红墨水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
②小强保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示。比较乙、丙两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论__________(选填“正确”或“不正确”),原因是:__________。
(4)如2图所示,小明将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,U形管内左右两液面分别用a、b表示,用电吹风向管口吹风,则U形管内液面较高的是__________(选填“a”或“b”)。
23. 阅读短文,回答问题。
如图甲所示,我国国产第二艘航母山东舰出海训练,航母搭载的重型舰载机质量为5150kg,舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2。
(1)不计燃料消耗,下列说法中正确的是______;
A.航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B.航母静止在海面上受到的合力为零
C.舰载机加速起飞过程中,惯性不变
D.舰载机加速起飞过程中,对航母的压力不变
(2)海上刮东风,为便于舰载机起飞,航母航向应调整为______(选填“向东”或“向西”)航行。舰载机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,防止飞机因______继续滑行而掉入海中;
(3)舰载飞机停在甲板上时对甲板的压强为______Pa。若因执行任务其中两架舰载机起飞后,则航母排开海水的体积减少了______m3(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg);
(4)航母上的工作人员在不同海域取样部分海水,并利用以下方法测量某次取得的海水的密度;
方法:取一个杯身圆柱形的杯子(杯子厚度忽略不计),先在其中装水密封后,放在水平桌面上,如图乙所示;再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示,则图丁中的海水密度为______kg/m3(水的密度为1.0×103kg/m3)。
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2023-2024学年度第二学期大沥镇阶段性教学质量检测
八年级物理试题
一、选择题(本大题共7小题,每题3分,共21分)
1. 如图所示,生活中的下列物品利用连通器原理工作的是( )
A. 高压锅 B. 液体压强计
C. 茶水壶 D. 吸饮料
【答案】C
【解析】
【详解】A.高压锅密封好,锅内产生的水蒸气可以增大气体压强,从而提高水的沸点,水沸腾后温度保持不变,因此饭菜在高温的环境下可以很快地煮熟,没有应用连通器原理,故A不符合题意;
B.液体压强计U形管一端封闭,不是连通器,故B不符合题意;
C.水壶的壶身和壶嘴组成了连通器,故C符合题意;
D.用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压,不属于利用连通器原理,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图用力水平向左推桌子,没有推动,下述说法正确的是( )
A. 没有推动的原因是人对桌子的推力小于桌子受到的摩擦力
B. 人对桌子的推力小于桌子对人的推力
C. 桌子对地面的压力就是桌子的重力
D. 人对桌子的推力与桌子受到的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】AD.用一个水平力去推水平地面上的桌子没有推动,桌子静止,桌子受平衡力作用,所以在水平方向上桌子受到的推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;故A错误,D正确;
B.人对桌子施加推力,同时受到桌子对人的推力,二力是相互作用力,大小相等,故B错误;
C.桌子对地面的压力大小等于桌子的重力大小,但这两个力不是同一个力。桌子对地面的压力是桌子施加给地面的力,桌子的重力是地球对桌子的作用力,故C错误。
故选D。
3. 科技小组的同学用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上,放置于电子秤上,如图所示,用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风,其中电子秤示数可能明显减小的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】流体压强与流速的关系是流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,A模型上下两面平整,空气通过两面的速度相等,故气体对模型没有压力差,电子秤示数不变化;B模型上面凸起,下面平整,空气通过上表面时速度大于下表面,空气对模型上表面的压强小于对模型下表面的压强,产生一个向上的压力,故电子秤的示数减小;C模型与B相反,空气对模型产生一个向下的压力,电子秤的示数增大;D模型上下两面对称,空气通过上下两面的速度相等,故对模型没有压力差,电子秤示数不变化;答案选B.
4. 如图所示,小球在AB之间摆动,O为最低点,C为OB之间一点,不计空气阻力,关于小球的下列说法中正确的是( )
A. 小球在O点时不受力
B. 小球向右摆动到C点时,受到重力、绳子拉力和向右上方的动力
C. 球到达B点时,如果所有外力全部消失,小球将静止
D. 小球所受的绳子拉力是由于小球发生弹性形变产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.对小球进行分析可知,小球在O点时受重力和拉力作用,故A错误;
B.小球向右摆动到C点时,受到两个力的作用:竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力,故B错误;
C.小球到达B点时,此时的速度为0,如果所有外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小球将静止,故C正确;
D.球所受的绳子拉力是由于绳子发生弹性形变产生的,故D错误。
故选C。
5. 小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 茄子受到的浮力小于它受到的重力
B. 茄子的密度大于土豆的密度
C. 放入土豆前后水对盆底的压强不变
D. 土豆受到的浮力小于它自身的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A.茄子处于漂浮状态,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.茄子处于漂浮状态,茄子的密度小于水的密度;土豆处于沉底状态,土豆的密度大于水的密度,因此茄子的密度小于土豆的密度,故B错误;
C.放入土豆后,水的深度变大,根据可知,放入土豆后水对盆底的压强变大,故C错误;
D.土豆处于沉底状态,受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和盆底竖直向上的支持力,处于平衡状态,故土豆受到的浮力小于自身的重力,故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A. 0~1s内木箱没有动,是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力
B. 1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C. 2s~3s内木箱能够匀速运动,说明力是维持物体运动的原因
D. 1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为5N
【答案】B
【解析】
【详解】A.木箱在0~1s内没有动,人对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力,所以人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力,故A错误;
BCD.由图丙可知,在2~3s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力f=F,由图乙可知,在2~3s内推力F=4N,则木箱受到的滑动摩擦力为
f=F=4N
由图丙可知,木箱在1~2s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,接触面的粗糙程度和对接触面的压力不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4N。2s~3s内木箱受推力和摩擦阻力的作用做匀速直线运动,两个力大小相等,是一对平衡力。力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因,故B正确,CD错误。
故选B。
7. 如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A. 水对容器底部的压强为600Pa B. 水对容器底部的压力为7N
C. 容器对桌面的压力为9N D. 水对容器顶部的压强为200Pa
【答案】D
【解析】
【详解】AB.水对容器底部的压强为
水对容器底部的压力为
故AB错误;
C.容器对桌面的压力为
故C错误;
D.水对容器顶部的压强为
故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. 如题图所示,押加是我国少数民族体育项目之一,又称大象拔河。若左边的人拉动右边的人,说明力可以改变物体的__________。参赛队员穿着鞋底花纹很深的鞋,目的是为了__________(选填“增大”或“减小”)摩擦。运动员用力向后蹬地就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是__________的。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 增大 ③. 相互
【解析】
【详解】[1]左边的人拉动右边的人,拉力改变了右边人的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]在压力相同的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大,所以穿着鞋底花纹很深的鞋,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力。
[3]因为力的作用是相互的,所以运动员给地面一个向后的力,地面会给运动员一个向前的反作用力。
9. 在地球上的物体都会受到重力的作用,重力的施力物体是______;如图甲所示,建筑工人利用重垂线可以判断砌好的墙是否符合标准,这是利用了重力的方向总是______的知识。如图乙所示,门把手一般装在距离门轴较远的位置,便于打开门,这是说明力的______会影响力的作用效果。
【答案】 ①. 地球 ②. 竖直向下 ③. 作用点
【解析】
【详解】[1]物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力,因此重力的施力物体是地球。
[2]建筑工人在砌墙时常常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向,以此来检查所砌的墙壁是否竖直,这是利用了重力方向总是竖直向下。
[3]门把手总是安装在离门轴较远的地方,相对于较近处,使用同样大小和方向的力开关门时,门运动的更快,这说明力的作用效果和力的作用点有关。
10. 大气压会随高度变化而变化,青藏高原的海拔远高于泰州市的海拔,则两地地面附近的大气压强相比较__________(低/高);两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水,泰州市的水沸腾时的温度较 __________(低/高);将如图所示的简易气压计从教学楼的底层移至楼顶,玻璃管中水柱的高度将__________。(选填“升高”或“降低”)
【答案】 ①. 低 ②. 高 ③. 升高
【解析】
【详解】[1]因为大气压随高度的增加而减小,所以青藏高原海拔高,大气压强较低。
[2]因为水的沸点随气压的减小而降低,泰州市的海拔低,大气压强较高,水的沸点较高,所以两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水,泰州市的水沸腾时的温度较高。
[3]把气压计从教学楼的底层移至楼顶,高度变高,大气压强变低,液柱高度会升高。
11. 一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力______(填“变大”、“变小”“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受的浮力____(填“变大”、“变小”“不变”),船相对于水面将_____(填“上浮”、“下沉”“不变”)。
【答案】 ①. 变大 ②. 不变 ③. 上浮
【解析】
【详解】[1]船装上货物后,仍漂浮于水面,由于重力增大了,所以浮力也变大;
[2][3]不管是在河里还是在海里,都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,所以浮力也不变;由于海水的密度大于河水的密度,在海水中排开水的体积要小一些,所以船会上浮一些。
12. 如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢推动木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示.在推动木板使其右端逐渐离开桌面边缘至木板中心到达桌面边缘的过程中,长木板对桌面的压力______,压强______,如果水平推力F一直保持不变,则木板受到的合力将会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【分析】
【详解】[1]水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变。
[2]由可知,向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,压力不变,木板对桌面的压强p变大。
[3]因为水平推力F一直保持不变,接触面受到的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,推力一直等于摩擦力,所以木板受到的合力将不变。
13. 如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1__________F2,p1__________p2(两空选填“>”<”或“=”);若F2=1N,笔尾的面积是5×10﹣5m2,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p1:p2=__________。
【答案】 ①. = ②. < ③. 1∶50
【解析】
【详解】[1]铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相等,即F1=F2。
[2]由图可知,食指的受力面积比较小,根据可知,拇指受到的压强小于食指受到的压强,即p1<p2。
[3]两手指受到的铅笔的压力
受到的压强之比
14. 如图所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重为6N不吸水的正方体,静止时有五分之三的体积浸入水中,物体下表面与水面平行,则物体的密度为___________kg/m3,物体下表面所受水的压力为___________N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中,不接触容器底,水不溢出,此时水对容器底部的压力为___________N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 ①. ②. 6 ③. 30
【解析】
【详解】[1]由图可知,物体在液体中处于漂浮,则物体所受的浮力为
F浮=G=6N
假设物体的体积为V,根据阿基米德原理可知
解得
物体的质量为
则物体的密度为
[2]根据浮力产生的原因
物体上表面没有受到水的压力,则物体下表面所受水的压力为
[3]物体在压力的作用下刚好浸没水中静止时,物体受到向上的浮力和向下的重力G及向下的压力,则物体此时受的浮力
力的作用是相互的,水给物体的浮力为10N,则物体给水的压力也为10N,容器中水的重力
此时水对容器底部的压力为
三、作图题(本大题共3小题,15(1)2分,15(2)2分,15(3)3分,共7分)
15. 作图题:
(1)装水的烧杯放在斜面上,有一个球漂浮在水面上,如图所示。请画出该球受到的力的示意图。
(2)如图所示,墙壁光滑,请画出小球受到绳的拉力和小球对墙壁压力的示意图。
(3)一个木块从斜面上滑下,并在水平面上继续滑动,请画出木块在水平面上继续滑动时的受力示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【详解】[1]解:重力的方向竖直向下,浮力的方向总是竖直向上,二力的作用点都画在小球的重心处,因为小球漂浮在水面上,所以这两个力是一对平衡力,作图时两条线段的长度要相等,如图所示:
[2]解:墙壁光滑,小球受到绳子对它的拉力,拉力的方向是沿着绳子的方向向上,作用点在绳子和球接触的位置;
压力的作用点是球与墙壁的接触点,方向是垂直于墙面向右,如图所示:
[3]解:重心在物体的中心,过重心沿竖直向上、竖直向下以及水平向左的方向分别表示出支持力F、重力G和摩擦力f;如图所示:
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共19分。)
16. (1)“研究滑动摩擦力与压力的关系”实验如1图所示。图甲、乙所示分别用弹簧测力计水平拉动木块,使其做______运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为______N,方向水平向______(填“左”或“右”);若拉力增大。木块所受的摩擦力将______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)如2图所示,当地的大气压等于______mm高的水银柱产生的压强;若换略粗一点的玻璃管(长度不变)重复实验,则管内、外水银柱面的高度差将______(填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 1.8 ③. 左 ④. 不变 ⑤. 730 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,应水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[2][3]由图知,测力计的分度值为0.2N,示数为1.8N,根据二力平衡原理,可知此时滑动摩擦力与拉力二力大小相等、方向相反,所以甲中木块受到的滑动摩擦力大小为1.8N,方向水平向左。
[4]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关,故拉力增大时,其他条件不变,木块所受的摩擦力将不变。
(2)[5]由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为730mm,因此,当时的大气压强等于730mm高水银柱产生的压强。
[6]换略粗一点的玻璃管长度不变重复实验,因为外界大气压不变,则管内、外水银柱面的高度差将不变。
17. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向__________,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小,。设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时,两力大小是否__________;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片__________(选填“能”或“不能”)平衡。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,接下来的操作是:_________;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小荣的实验优于小明的实验。其主要原因是__________。
A. 减少摩擦力对实验结果的影响
B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D. 小卡片容易扭转。
【答案】(1) ①. 相反 ②. 相等
(2) ①. 不能 ②. 将卡片剪为两半
(3)A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,即通过调整钩码数目可改变拉力的大小。
【小问2详解】
[1]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力要在同一条直线上。
[2]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,把小卡片一剪为二,变为两个卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态。
【小问3详解】
小华的实验优于小明的实验的原因是:在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生影响;而小华的实验中,纸片被悬挂,就消除了摩擦力对实验的干扰。故A正确,BCD错误。
故选A。
18. 在初二的物理实验课上,某实验小组的同学分别对浮力及阿基米德原理的相关实验进行了验证。
(1)实验一:①根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为__________N;
②小欣对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度__________(选填“有关”或“无关”);
③该实验主要用到的科学研究方法是__________(填选项字母);
A.转换法
B.控制变量法
④在小欣实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为__________kg/m3;
(2)实验二:如图乙,小欣将装满水足够高的平底溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小欣逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排。
【答案】(1) ①. 2.4 ②. 增大 ③. 无关 ④. B ⑤. 1.2×103
(2) ①. 减小 ②. 等于
【解析】
【小问1详解】
①[1]由A图知,物体A的重力是8N,由E图知,物体A浸没在盐水中,弹簧测力计示数是5.6N,由称重法可得,物体A浸没在盐水中受到的浮力为
②[2][3]物体A的重力是8N,B图弹簧测力计示数是7N,根据称重法得,B图物体A受到的浮力是1N;C图弹簧测力计示数是6N,C图物体A受到的浮力是2N;D图弹簧测力计示数是6N,D图物体A受到的浮力是2N;由ABC或ABD得,浮力大小随着排开水对体积的增大而增大;由CD得,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,深度不同,物体受到的浮力不变,说明浮力的大小与深度无关。
③[4]探究浮力跟物体排开液体体积关系时,控制液体的密度不变,在探究浮力跟液体密度关系时,控制物体排开液体的体积相等,这是控制变量法的应用,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
④[5]由AC图知,物体A浸没在水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,物体A排开水的体积为
物体A排开盐水的体积为
由于物体A浸没在水中排开水的体积等于物体A的体积,浸没在盐水中排开盐水的体积也等于物体A的体积,则有
所以,盐水的密度为
【小问2详解】
[1]如图乙,当小欣逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,重物排开水的体积越来越大,物体受到的浮力越来越大,物体的重力不变,根据称重法得,弹簧测力计示数越来越小。
[2]弹簧测力计A的示数变化量是物体受到浮力的大小,B的示数变化量是物体排开液体受到的重力,当两者相同时,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,即F浮=G排。
五.计算题(本大题共2小题,19题6分,20题8分,共14分。
19. 无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示,一款质量为2t的无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20min,无人驾驶汽车每个车轮与路面的接触面积为0.2m2,在这个过程中受到的阻力恒为2000N。求在这段时间内:
(1)无人驾驶汽车匀速运动过程中受到的牵引力。
(2)汽车的重力;
(3)无人驾驶汽车静止对平直公路的压强;
【答案】(1)2000N
(2)2×104N (3)2.5×104Pa
【解析】
【小问1详解】
无人驾驶汽车匀速运动过程中受到的牵引力与阻力相等,即为2000N。
【小问2详解】
汽车的重力
【小问3详解】
无人驾驶汽车对平直公路的压强
20. 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.由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触).物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示.求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
【答案】(1)4N;(2)2;(3)600Pa
【解析】
【详解】(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=15N,此时的物块没有浸入水中,则物块重力G=F最大=8N;物块全部浸入时弹簧测力计的示数F示=4N,受到的浮力:=8N-4N=4N;
(2)由得物块的体积:,物块的质量:,;
(3)由图乙可知,h1=4cm时物块刚好浸没水中,从物块刚好浸没水中到h2=10cm过程中,物块的下表面变化的深度△h=h2-h1=10cm-4cm=6cm=0.06m,水对物块的下表面的压强变化:=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa.
六.综合题(本大题共3小题,每空1分,共18分。)
21. 2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点最远的一点叫远地点,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。
(1)如图甲,火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是_______。此时卫星相对长征三号丙运载火箭是_______(选填“运动”或“静止”)的。若此时火箭所受的外力全部消失,火箭将处于______状态(选填“静止”或“匀速直线运动”);
(2)图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上做直线运动时所在位置的照片,已知火箭的总长度为52m,在照片上已按一定比例标示出刻度,在这2s内火箭的平均速度为_______m/s。
(3)当发射到预定轨道后,卫星脱离火箭,由于具有_______,能够继续飞行。
(4)如图丙,卫星沿椭圆形轨道运行时,卫星受_______(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】 ①. 燃气 ②. 静止 ③. 匀速直线运动 ④. 52 ⑤. 惯性 ⑥. 非平衡
【解析】
【详解】(1)[1]高温高压燃气从尾部喷出,力的作用是相互的,燃气会施加给火箭一个推力,故该推力的施力物体是燃气。
[2]卫星和征三号丙运载火箭没有位置的改变,故卫星相对长征三号丙运载火箭是静止的。
[3]若此时火箭所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,火箭将保持原来的运动状态,即处于匀速直线运动状态。
(2)[4]在这2s内火箭的平均速度为
(3)[5]当发射到预定轨道后,卫星脱离火箭,由于具有惯性,要保持原来的运动状态,能够继续飞行。
(4)[6]卫星沿椭圆形轨道运行时,速度在发生改变,故卫星受非平衡力。
22. 小强是个善于观察与思考的学生。
(1)他发现:家里洗菜池中装满水时,提起橡皮塞比较费力。说明:水对池底的橡皮塞有__________(填“压力”或“重力”、“弹力”)作用;
(2)图甲中一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶分别水平、竖直放入水中,四个方向橡皮膜____(填“内凹”或“外凸”)现象进一步证明液体内向各个方向都有压强;
(3)接着小强同学利用微小压强计探究液体内部压强的特点:
①实验前,小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,接下来的操作应该是__________;
A.再多加一些红墨水 B.倒出一些红墨水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
②小强保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示。比较乙、丙两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论__________(选填“正确”或“不正确”),原因是:__________。
(4)如2图所示,小明将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,U形管内左右两液面分别用a、b表示,用电吹风向管口吹风,则U形管内液面较高的是__________(选填“a”或“b”)。
【答案】(1)压力 (2)内凹
(3) ①. C ②. 不正确 ③. 没有保持金属盒所处深度相同
(4)a
【解析】
【小问1详解】
由于液体受到重力作用,所以液体对池底的橡皮塞有向下压力,提起橡皮塞比较费力。
【小问2详解】
一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶水平放入水中,橡皮膜会向内陷,液体左右方向都有压强,扎有橡皮膜的长方体塑料小桶竖直放入水中,橡皮膜都会向内陷,液体上下方向都有压强,说明液体内向各个方向都有压强。
【小问3详解】
①[1]若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,说明软管内封闭的气体不受力时,压强与外界气压不相等,对实验结果会造成影响,应拆除软管重新安装,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
②[2]由图可知,金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关。
[3]探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变。小强保持C图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,由于没有控制金属盒浸入液体中的深度不变,不能得出“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论。
【小问4详解】
在图2中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以a侧液面将升高。
23. 阅读短文,回答问题。
如图甲所示,我国国产第二艘航母山东舰出海训练,航母搭载的重型舰载机质量为5150kg,舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2。
(1)不计燃料消耗,下列说法中正确的是______;
A.航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B.航母静止在海面上受到的合力为零
C.舰载机加速起飞过程中,惯性不变
D.舰载机加速起飞过程中,对航母的压力不变
(2)海上刮东风,为便于舰载机起飞,航母航向应调整为______(选填“向东”或“向西”)航行。舰载机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,防止飞机因______继续滑行而掉入海中;
(3)舰载飞机停在甲板上时对甲板的压强为______Pa。若因执行任务其中两架舰载机起飞后,则航母排开海水的体积减少了______m3(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg);
(4)航母上的工作人员在不同海域取样部分海水,并利用以下方法测量某次取得的海水的密度;
方法:取一个杯身圆柱形的杯子(杯子厚度忽略不计),先在其中装水密封后,放在水平桌面上,如图乙所示;再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示,则图丁中的海水密度为______kg/m3(水的密度为1.0×103kg/m3)。
【答案】 ①. ABC ②. 向东 ③. 惯性 ④. 1.03×105 ⑤. 10 ⑥. 1.1×103
【解析】
【详解】(1)[1]A.航母自身重,吃水深度大,还要抗打击,耐腐蚀,因此其材料要求用硬高大的特种钢材制成,故A正确;
B.航母静止在海面上,处于平衡状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,它们是一对平衡力,合力为零,故B正确;
C.惯性是物体的一种属性,其大小只与物体的质量有关,与速度无关,舰载机加速起飞过程中,不计燃料消耗,惯性将不变;故C正确;
D.飞机在加速起飞过程中,机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,飞机对航母的压力减小,故D错误。
故选ABC。
(2)[2]海上刮东风,航母航向应调整为向东行驶,飞机迎风起飞,机翼上面空气流速会更大,压强更小,更有利于飞机起飞。
[3]惯性是物体的一种属性,其大小只与物体的质量有关,飞机质量较大,因此惯性较大,降落到甲板后,由于惯性,会继续向前运动,因此用阻拦索的阻挡,防止飞机掉入海中。
(3)[4]舰载飞机对甲板的压力
F压=G=mg=5150kg×10N/kg=51500N
舰载飞机对甲板的压强
[5]两架舰载飞机起飞前后,航母的总重力变化量为
ΔG=2G=2×51500N=1.03×105N
由物体的浮沉条件可知,飞机漂浮在水面上,所受浮力大小等于自身的重力,浮力的变化量为
ΔF浮=ΔG=1.03×105N
根据F浮=ρ液V排g可得,排开海水的体积减少量是
(4)[6]设杯子的底面积为S,由于杯子在水中和海水中都处于漂浮状态,所受浮力大小都等于自身的重力,所以杯子在水中和在海水中受的浮力相等,即F浮水=F浮海水,由F浮=ρ液V排g可得
ρ水gV排=ρ海水gV排′
ρ水g(V水+Sh2)=ρ海水g(V水+Sh3)
因为水的体积V水=Sh1,图中h1=0.10m,h2=0.032m,h3=0.02m,代入上式得
1.0×103kg/m3×10N/kg×(S×0.10m+S×0.032m)=ρ海水×10N/kg×(S×0.10m+S×0.02m)
解得
ρ海水=1.1×103kg/m3
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