内容正文:
2023-2024学年下学期半期质量检测试卷八年级物理
(时间:90分钟、满分100分)
一、选择题(每小题2分,共28分)
1. 第一次准确的测量出大气压强值的科学家是
A. 牛顿
B. 伽利略
C 托里拆利
D. 帕斯卡
2. 如图所示,在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球
A. 相互远离 B. 向同一方向运动
C. 静止不动 D. 相互靠近
3. 下列情景中,物体没有受到浮力的是( )
A. 在水中游泳的人 B. 深入淤泥的圆柱形桥墩
C. 在水中漂浮的船 D. 在水中下沉的石头
4. 如图所示,动物身体结构的特点中,以减小压强来适应自然环境的是( )
A. 蚊子有尖尖的口
B. 骆驼有宽大的脚掌
C. 啄木鸟有尖的喙
D. 鲨鱼有尖尖的牙齿
5. 一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开烧杯底,可采用的方法有( )
A. 给杯中的水加热 B. 向杯中加盐
C. 向杯中加酒精 D. 向杯中加水
6. 连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用.下图所示的事例中利用连通器原理的是
A. ①② B. ③④
C. ①③④ D. ①②③④
7. 如图,教室里悬挂的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是( )
A. 天花板对吊灯的拉力
B. 悬绳对天花板的拉力
C. 吊灯对悬绳的拉力
D. 悬绳对吊灯的拉力
8. 物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( )
A. 上浮,它受到的浮力增大 B. 下沉,它受到的浮力减小
C. 上浮,它受到的浮力不变 D. 下沉,它受到的浮力不变
9. 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,则下列说法正确的是( )
A. 甲受到的浮力最大 B. 甲物体的密度最大
C. 丁物体受到浮力最小 D. 丁物体的密度最大
10. 目前,部分快递企业开始使用无人机送货,当无人机匀速竖直上升时,它在竖直方向上受到重力G、升力F和阻力f,如图所示。这三个力关系式正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图为盆景的一个自动供水装置.用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没.当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度.使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
A. 瓶口太小,水不易流出
B. 外界大气压强等于瓶内水压强
C. 外界大气压强等于瓶内空气的压强
D. 外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
12. 一只水桶装满水,总重为60N,其中空桶重20N,用这个水桶从井里提水,当水桶尚未露出水面之前,人所用的拉力为( )
A. 40N B. 小于20N C. 0N D. 等于20N
13. 匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强(p)与注水时间(t)的关系如图,这个容器可能是( )
A. B.
C. D.
14. 两块完全相同的长方体金属块,长宽之比是5∶2,垂直相交叠放在水平地面上,如图,则A对B的压强与B对地面的压强之比为( )
A. 1∶1 B. 5∶2
C. 5∶4 D. 4∶5
二、填空与作图题(除特别注明外,其余每空1分、作图2分,共16分)
15. 如图所示,乐山高铁站台离边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外,其原因是:若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速______,压强______,这一压强差易发生安全事故;若高铁提速,站台上乘客与行驶的高铁之间安全距应______。(以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”),列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大______而减小对路基的压强。
16. 如题图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验;将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强___________(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变___________;若在海拔更高地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越___________。
17. 一艘远洋轮船由内河驶入大海后,船受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将会_________(选填“上浮”或“下沉”)一些。给这船装上一些货物后,发现船下沉了一些,则它受到的浮力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18. 如图甲所示,物体甲重40N,被60N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,则物体甲受到的摩擦力为___________N;如图乙所示,物体乙重50N,在20N的水平拉力F乙作用下,处于静止,则物体乙受到的摩擦力为___________N;当水平拉力F乙增大到30N时,物体乙沿水平桌面匀速向右运动,则物体乙受到的摩擦力为___________N;当水平拉力F乙增大到40N时,此时物体乙将做___________ (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
19. 在下图中,画出玩具青蛙漂浮在水面上静止时所受重力和浮力示意图。
三、简答题(共4分)
20. 一天,在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故。交警询问时,前车司机说:“我的车速很慢,后车突然加速撞了我的车尾,当时我女儿坐在后排,撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说:“前车司机在行驶过程中突然刹车,我来不及刹车就追尾撞上了”。请你用学过的物理知识回答:哪个司机在说谎?你判断的理由是什么?请你写出一条交通安全警示语。
四、实验、探究题(除特别注明外。其余每空1分,共32分)
21. 探究“牛顿第一定律”:利用如图装置探究阻力对物体运动的影响。请回答:
(1)运动的小车在水平面上滑行距离的长短除了与小车受到的摩擦阻力有关外,你认为还应该与___________有关;
(2)探究阻力对运动小车的影响时,改变水平面的粗糙程度,让小车从斜面的___________高度(选填“相同”、或“不同”)由静止滑下的目的是使小车到底面的初速度___________;
(3)实验现象是:平面粗糙程度越小,小车受到的摩擦力越___________,滑行的距离越远,速度减小得越___________(选填“快”或“慢”);
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做___________运动;
(5)事实上“牛顿第一定律”形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。伽利略经过实验和推理得出结论:如果没有摩擦力和空气阻力的影响在水平面上运动的物体将会一直运动下去, 笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?___________。
22. 如图所示,密闭的玻璃罩内放有二个小实验装置:充气的气球;杯口用塑料薄片覆盖并倒悬着的装满水的杯子。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,观察到的现象是:
(1)充气的气球体积会________(选填“变大”或“缩小”);
(2)杯子中的水和塑料片________(选填“掉落”或“不动”)。
23. 在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)如图甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态;再把右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块A受到___________力的影响,这时木块在水平方向受到的力是___________(选填“平衡”或“不平衡”)的;通过实验比较方案甲、乙和丙,小潭发现采用方案___________,实验效果更好;
(2)用乙方案实验时,保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时,两个力必须作用在同一___________上;
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较___________(选填“重”或“轻”)的;
(4)用丙方案实验时,卡片平衡后,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡时,两个力必须在同一___________上。
24. 如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的装置。
(1)压强计中的U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是___________(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A. 将右侧管中高出的水倒出 B. 取下软管重新安装
(3)在图乙中保持探头位置不变,只改变探头的朝向,U形管两液面的高度差将___________;
(4)比较___________两图所得出的结论,可以解释拦河大坝做成上窄下宽的原因;
(5)比较丙、丁两图,发现液体的压强与___________有关;
(6)根据实验所得出的结论,在图戊中的a、b、c、d、e五个点中,压强最大的是___________点。
25. 小艾同学按如图所示步骤,探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,物体的重力为___________N;在丁图中,物体受到浮力为_________N;
(2)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与排开液体______有关;通过比较步骤甲、丙、丁可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与浸没在液体中的________无关;
(3)仔细分析实验数据可知物体体积为________ m3;物体的密度为________kg/m3,图戊中弹簧测力计示数是_________N;(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
(4)若完成实验后,小艾发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比_________;(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(5)小华又做了如图己的实验,则弹簧测力计的示数F1、F2、F3和F4的大小关系为________,则验证了“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的_______的大小。
五、计算题(共20分 )
26. 小宇在超市买了一袋10kg的大米,小宇将这袋大米扛在肩膀上,已知小宇的重力500N。()
(1)这袋大米的重力是多少?
(2)当他扛起这袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力是多少?
(3)小宇双脚站立时与水平地面的总接触面积为,他扛起这袋大米静止站立时对地面的压强是多大?
27. 据报到我国新型核潜艇096在研发中,是保卫国家的又一安全利器,它的部分性能参数可达到:水下排水量16000t,水下巡航速度最大32节,最大潜深600m,求:
(1)核潜艇在水下航行时受到的最大浮力;
(2)核潜艇下潜到最大潜深时受到水的压强和核潜艇上一个面积是0.05m2的观察窗口受到海水的压力。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg)
28. 如图所示,重为3N,体积为V=5×10-4m3的木块在绳子拉力F作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计)。求:
(1)木块浸没时受到浮力;
(2)刚剪断绳子时,木块受到的合力;
(3)剪断绳子后,木块静止时受到的浮力;
(4)静止时木块露出水面的体积。
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2023-2024学年下学期半期质量检测试卷八年级物理
(时间:90分钟、满分100分)
一、选择题(每小题2分,共28分)
1. 第一次准确的测量出大气压强值的科学家是
A. 牛顿
B. 伽利略
C. 托里拆利
D. 帕斯卡
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿发现了万有引力定律;故A不符合题意;
B.伽利略用实验证实了日心说;故B不符合题意;
C.托里拆利第一个测出了大气压的值;故C符合题意;
D.帕斯卡的桶裂实验发现了液体对容器底部(或侧壁)产生的压力可以远大于液体自身所受的重力;故D不符合题意.
2. 如图所示,在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球
A. 相互远离 B. 向同一方向运动
C. 静止不动 D. 相互靠近
【答案】D
【解析】
【详解】对着两乒乓球的中间吹气,两乒乓球中间的空气流速变大,压强变小,小于两侧的气压,产生了一个向内的压强差,将两球压向中间,故两球相互靠近.
3. 下列情景中,物体没有受到浮力的是( )
A. 在水中游泳的人 B. 深入淤泥的圆柱形桥墩
C. 在水中漂浮的船 D. 在水中下沉的石头
【答案】B
【解析】
【详解】A.在水中游泳人,受到向上和向下的压力差的作用,受到浮力,不符合题意;
B.桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,符合题意;
C.在水中漂浮的船,处于漂浮状态,受到浮力的作用,不符合题意;
D.在水中下沉的石头,石头受到的浮力小于重力,石头下沉,受到浮力,不符合题意.
4. 如图所示,动物身体结构的特点中,以减小压强来适应自然环境的是( )
A. 蚊子有尖尖的口
B. 骆驼有宽大的脚掌
C. 啄木鸟有尖的喙
D. 鲨鱼有尖尖的牙齿
【答案】B
【解析】
【详解】A.在压力一定的情况下,蚊子的口器越尖,与人体的接触面积就越小,对人体的压强就越大。A选项不符合题意;
B.在压力一定的情况下,骆驼的脚掌宽大,增大了与地面的接触面积,减小了对地面的压强。B选项符合题意;
C.在压力一定的情况下,喙越尖,与树木的接触面积就越小,对树木的压强就越大。C选项不符合题意;
D.在压力一定的情况下,牙齿越尖,与食物的接触面积就越小,对食物的压强就越大。D选项不符合题意。
故选B。
5. 一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开烧杯底,可采用的方法有( )
A. 给杯中的水加热 B. 向杯中加盐
C. 向杯中加酒精 D. 向杯中加水
【答案】B
【解析】
【详解】B.向杯中加盐,当盐溶解后,使水的密度增大,在鸡蛋排开水的体积不变的情况下,根据可知,鸡蛋受到的浮力增大,当受到的浮力大于鸡蛋重时,鸡蛋将上浮,故B符合题意;
AC.而给杯中的水加热、向杯中加酒精,只能使杯内水的密度减小,使鸡蛋受到的浮力减小,不能使鸡蛋上浮,故AC不符合题意;
D.向杯内加水,不会改变水的密度,不能增大鸡蛋受到的浮力,不能使鸡蛋上浮,故D不符合题意。
故选B。
6. 连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用.下图所示的事例中利用连通器原理的是
A. ①② B. ③④
C. ①③④ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】过路涵洞、洗手间下水管、船闸都是利用了连通器的原理,拦河大坝上窄下宽,因为下面受到水的压强大,拦河大坝应用的是液体压强的原理.
7. 如图,教室里悬挂的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是( )
A. 天花板对吊灯的拉力
B. 悬绳对天花板的拉力
C. 吊灯对悬绳的拉力
D. 悬绳对吊灯的拉力
【答案】D
【解析】
【详解】悬挂且静止的吊灯受到两个力的作用处于平衡状态,这两个力:竖直向下的重力和竖直向上的悬绳对吊灯的拉力,它们是一对平衡力。
故选D。
8. 物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( )
A. 上浮,它受到的浮力增大 B. 下沉,它受到的浮力减小
C. 上浮,它受到的浮力不变 D. 下沉,它受到的浮力不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】若从A管吸气,瓶内气压减小,外界气压将液体压入烧瓶内,烧瓶总重力增大,但体积不变、浮力不变,自身重力大于浮力,所以烧瓶将下沉。故选D。
9. 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,则下列说法正确的是( )
A. 甲受到的浮力最大 B. 甲物体的密度最大
C. 丁物体受到的浮力最小 D. 丁物体的密度最大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.甲球排开水的体积小于乙丙丁球排开水的体积,由得,甲球受到的浮力最小,乙次之,丙丁排开液体体积相等,浮力相等但都比甲乙大。故AC错误;
BD.都放在水中,液体密度相同,甲乙漂浮密度比水小,丙悬浮密度和水相等,丁沉底密度比水大。甲乙球均漂浮在水面上,重力均等于浮力,甲球的浮力小于乙球的浮力,则甲球的重力小于乙球的重力,甲乙球的体积相同,由得,甲球的密度小于乙球的密度,故B错误,D正确。
故选D。
10. 目前,部分快递企业开始使用无人机送货,当无人机匀速竖直上升时,它在竖直方向上受到重力G、升力F和阻力f,如图所示。这三个力关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】直升机沿竖直方向匀速升空时,处于平衡状态,所以受到的是平衡力。由题意知,直升机在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,其中升力F竖直向上。重力G和阻力f都竖直向下,则三者的关系是
即
故选D。
11. 如图为盆景的一个自动供水装置.用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没.当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度.使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
A. 瓶口太小,水不易流出
B. 外界大气压强等于瓶内水的压强
C. 外界大气压强等于瓶内空气的压强
D. 外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
【答案】D
【解析】
【详解】对瓶子与水面接触处作分析,瓶内压强及瓶内
液体压强产生向下压力,外界大气压对水面产
生压力,从而作用于接触面向上,使其达到平
衡状态,则可得外界大气压强等于瓶内空气的
压强与水的压强之和.
A.不符合题意;
B.不符合题意;
C.不符合题意;
D.符合题意;
【点睛】与自制压强计相区分,瓶内气压与大气压大小
关系.
12. 一只水桶装满水,总重为60N,其中空桶重20N,用这个水桶从井里提水,当水桶尚未露出水面之前,人所用拉力为( )
A. 40N B. 小于20N C. 0N D. 等于20N
【答案】B
【解析】
【详解】空桶重20N,当把空桶浸到水中时,水桶受到重力,浮力和拉力三个力的作用,故拉力大小等于重力与浮力之差,所以应小于桶的重力20N,故答案选B.
13. 匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强(p)与注水时间(t)的关系如图,这个容器可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据图像,容器底所受水的压强随注水时间缓慢上升,开始增加慢,后来增加变快。当匀速地向某容器内注满水时,根据p=ρgh可知,容器内水的深度是缓慢增高,先慢后快,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14. 两块完全相同的长方体金属块,长宽之比是5∶2,垂直相交叠放在水平地面上,如图,则A对B的压强与B对地面的压强之比为( )
A. 1∶1 B. 5∶2
C. 5∶4 D. 4∶5
【答案】C
【解析】
【详解】设长方体金属块重为G,长为5,宽为2;则A对B的压强为
B对地面的压强为
A对B的压强与B对地面的压强之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空与作图题(除特别注明外,其余每空1分、作图2分,共16分)
15. 如图所示,乐山高铁站台离边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外,其原因是:若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速______,压强______,这一压强差易发生安全事故;若高铁提速,站台上乘客与行驶的高铁之间安全距应______。(以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”),列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大______而减小对路基的压强。
【答案】 ①. 变大 ②. 变小 ③. 变大 ④. 受力面积
【解析】
【详解】[1][2][3]当高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,由流体压强与流速的关系可知,警戒线以内的地方空气压强减小,而此时人外侧的空气流动速度慢,人外侧的空气压强大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,易出现危险。若高铁提速,则向内侧的压强差会更大,所以应该增大站台上乘客与行驶的高铁之间的安全距离。
[4]列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大受力面积而减小对路基的压强。
16. 如题图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验;将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强___________(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变___________;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越___________。
【答案】 ①. 小于 ②. 大 ③. 小
【解析】
【详解】[1]将两个吸盘对接,用力挤压出空气后,内部属于真空状态,大气压强变小,内外形成压强差,内部气体压强小于外界大气压强,使其难以分开。
[2]若在吸盘上截一个小孔,空气进入吸盘内部,吸盘内部气体压强就会变大。
[3]若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明内外气体压强差变小了,内部气体压强保持不变,则外部大气压强变小了,即海拔越高,大气压强越小。
17. 一艘远洋轮船由内河驶入大海后,船受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将会_________(选填“上浮”或“下沉”)一些。给这船装上一些货物后,发现船下沉了一些,则它受到的浮力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 上浮 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]一艘远洋轮船由内河驶入大海后,仍然处于漂浮状态,浮力大小等于重力大小,重力大小不变,浮力大小不变。
[2]由内河驶入大海后,液体的密度变大,排开液体的密度变大,根据阿基米德原理,浮力不变,排开液体的密度变大,排开液体的体积变小,则船相对于水面将会上浮。
[3]给这船装上一些货物后,船身下沉,说明排开液体的体积变大,根据阿基米德原理分析船受到浮力的变大。
18. 如图甲所示,物体甲重40N,被60N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,则物体甲受到的摩擦力为___________N;如图乙所示,物体乙重50N,在20N的水平拉力F乙作用下,处于静止,则物体乙受到的摩擦力为___________N;当水平拉力F乙增大到30N时,物体乙沿水平桌面匀速向右运动,则物体乙受到的摩擦力为___________N;当水平拉力F乙增大到40N时,此时物体乙将做___________ (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
【答案】 ①. 40 ②. 20 ③. 30 ④. 加速
【解析】
【详解】[1]物体甲被压在竖直墙壁上保持静止,处于平衡状态,竖直方向上受到重力和摩擦力作用,所以摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,所以物体甲受到的摩擦力为40N。
[2]物体乙在20N的水平拉力F乙作用下,处于静止,则物体乙处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以物体乙受到的摩擦力等于20N。
[3]物体乙在30N的水平拉力F乙作用下,物体乙受拉力和摩擦力作用,沿水平桌面匀速向右运动,处于平衡状态,所以摩擦力和拉力是一对平衡力,故物体乙受到的摩擦力等于拉力,为30N。
[4]由于摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,所以当水平拉力F乙增大到40N时,物体乙受到的摩擦力大小不变,此时物体乙受到的拉力大于摩擦力,所以物体乙将做加速运动。
19. 在下图中,画出玩具青蛙漂浮在水面上静止时所受重力和浮力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】玩具青蛙漂浮在水面上时,受到重力和浮力的作用,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,根据物体的浮沉条件可知,它们是一对平衡力,即二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如图所示:
三、简答题(共4分)
20. 一天,在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故。交警询问时,前车司机说:“我的车速很慢,后车突然加速撞了我的车尾,当时我女儿坐在后排,撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说:“前车司机在行驶过程中突然刹车,我来不及刹车就追尾撞上了”。请你用学过的物理知识回答:哪个司机在说谎?你判断的理由是什么?请你写出一条交通安全警示语。
【答案】前车司机在撒谎,如果是后车追尾,前车由于受到撞击会加速向前运动,前车司机的女儿由于惯性还要保持原来的运动状态,头不可能撞到前排座椅背上。安全警示语:“保持车距”。
【解析】
【详解】前车司机在说谎,因为在追尾时,前车突然加速,而前车中的人由于惯性会向后倒,所以前车乘客的头不会撞在前面的座椅背上,故是前车司机在说谎,以上事故是由于超速造成的,故应写的警示语是“保持车距”。
四、实验、探究题(除特别注明外。其余每空1分,共32分)
21. 探究“牛顿第一定律”:利用如图装置探究阻力对物体运动的影响。请回答:
(1)运动的小车在水平面上滑行距离的长短除了与小车受到的摩擦阻力有关外,你认为还应该与___________有关;
(2)探究阻力对运动小车的影响时,改变水平面的粗糙程度,让小车从斜面的___________高度(选填“相同”、或“不同”)由静止滑下的目的是使小车到底面的初速度___________;
(3)实验现象是:平面粗糙程度越小,小车受到的摩擦力越___________,滑行的距离越远,速度减小得越___________(选填“快”或“慢”);
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做___________运动;
(5)事实上“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。伽利略经过实验和推理得出结论:如果没有摩擦力和空气阻力的影响在水平面上运动的物体将会一直运动下去, 笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?___________。
【答案】(1)下滑高度
(2) ①. 相同 ②. 相同
(3) ①. 小 ②. 慢
(4)匀速直线 (5)没有涉及静止物体的运动规律
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法可知,影响运动着小车在水平面上滑行距离的长短除了跟阻力大小有关外,还应该与小车的速度有关,即还应该与下滑高度有关。
【小问2详解】
[1][2]根据控制变量法可知,探究阻力对运动小车的影响时,改变水平面的粗糙程度,让小车从斜面的相同高度由静止滑下的目的是使小车到底面的初速度相同。
【小问3详解】
[1][2]由实验现象可知,毛巾表面粗糙程度最大,小车所受的摩擦力最大,小车滑行的距离最短,速度减小得最快;木板表面粗糙程度最小,小车所受的摩擦力最小,小车滑行的距离最远,速度减小得最慢;可得出:平面粗糙程度越小,小车受到的摩擦力越小,滑行的距离越远,速度减小得越慢。
【小问4详解】
根据实验现象,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,没有力改变小车的运动状态,因此小车的运动状态不改变,小车将做匀速直线运动。
【小问5详解】
牛顿第一定律的内容是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;而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律,所以这是他的观点的不足之处。
22. 如图所示,密闭的玻璃罩内放有二个小实验装置:充气的气球;杯口用塑料薄片覆盖并倒悬着的装满水的杯子。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,观察到的现象是:
(1)充气的气球体积会________(选填“变大”或“缩小”);
(2)杯子中水和塑料片________(选填“掉落”或“不动”)。
【答案】 ①. 变大 ②. 掉落
【解析】
【详解】(1)[1]当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,气球内压强大于外部压强,气球会膨胀变大。
(2)[2]塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡,当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,大气压力减小,塑料板会掉落下来,水会流出来。
23. 在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)如图甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态;再把右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块A受到___________力的影响,这时木块在水平方向受到的力是___________(选填“平衡”或“不平衡”)的;通过实验比较方案甲、乙和丙,小潭发现采用方案___________,实验效果更好;
(2)用乙方案实验时,保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时,两个力必须作用在同一___________上;
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较___________(选填“重”或“轻”)的;
(4)用丙方案实验时,卡片平衡后,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡时,两个力必须在同一___________上。
【答案】(1) ①. 摩擦 ②. 平衡 ③. 丙
(2)直线 (3)轻
(4)物体
【解析】
【小问1详解】
[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,由于木块和桌面之间产生了向左的摩擦力,因此木块处于静止状态,仍然处于平衡状态。
[3]甲图中是木块,乙图中是小车,丙图中是纸片,木块与桌面之间是滑动摩擦,小车与桌面之间是滚动摩擦,木块与桌面之间没有摩擦,在相同条件下,减小摩擦力可以减小对实验结果的影响,因此采用方案丙效果更好。
【小问2详解】
将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
【小问3详解】
用丙方案实验时,选择比较轻的卡片C,目的是减小卡片重力对实验的影响。
【小问4详解】
用丙方案实验时,当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的另外一个条件是两个力必须在同一物体上。
24. 如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的装置。
(1)压强计中的U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是___________(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A. 将右侧管中高出的水倒出 B. 取下软管重新安装
(3)在图乙中保持探头位置不变,只改变探头的朝向,U形管两液面的高度差将___________;
(4)比较___________两图所得出的结论,可以解释拦河大坝做成上窄下宽的原因;
(5)比较丙、丁两图,发现液体的压强与___________有关;
(6)根据实验所得出的结论,在图戊中的a、b、c、d、e五个点中,压强最大的是___________点。
【答案】(1)不属于 (2)B
(3)不变 (4)乙、丙
(5)液体密度 (6)d
【解析】
【小问1详解】
上端开口、下端互相连通的容器叫连通器,因压强计一端是封闭的,故不属于连通器。
【小问2详解】
进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,由于液体的密度和液体的深度不变,液体内部的压强不变,U形管两液面的高度差不变。
【小问4详解】
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,分析乙、丙两次实验中的现象,在同种液体中,深度越大,U形管两侧液面高度差越大,由此可以得出初步结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;故拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
【小问5详解】
选用丙、丁两图进行比较,控制深度相同,液体的密度不同,可探究液体压强与密度的关系。图中盐水的密度大于水的密度,根据转换法,在相同深度盐水产生压强大,故可知液体内部压强的大小跟液体的密度有关。
【小问6详解】
ab两点处的液体密度相同,b的位置较深,根据p=ρgh可知b点的液体压强大于a点的液体压强;bc两点处的液体深度相同,c点的液体密度较大,根据p=ρgh可知c点的液体压强大于b点的液体压强;cd两点处的液体密度相同,d的位置较深,根据p=ρgh可知d点的液体压强大于c点的液体压强;de两点处的液体深度相同,d点的液体密度较大,根据p=ρgh可知d点的液体压强大于e点的液体压强;综上可知在a、b、c、d、e五点中压强最大的是d点。
25. 小艾同学按如图所示步骤,探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,物体的重力为___________N;在丁图中,物体受到浮力为_________N;
(2)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与排开液体______有关;通过比较步骤甲、丙、丁可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与浸没在液体中的________无关;
(3)仔细分析实验数据可知物体体积为________ m3;物体的密度为________kg/m3,图戊中弹簧测力计示数是_________N;(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
(4)若完成实验后,小艾发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比_________;(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(5)小华又做了如图己的实验,则弹簧测力计的示数F1、F2、F3和F4的大小关系为________,则验证了“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的_______的大小。
【答案】(1) ①. 5 ②. 4
(2) ①. 体积 ②. 深度
(3) ①. 4×10-4 ②. 1.25×103 ③. 0.6
(4)不变 (5) ①. F1-F3=F4-F2 ②. 重力
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,测力计的示数为5N,即物体的重力为G=5N。
[2]在丁图中,测力计的示数为1N,则物体受到浮力为
【小问2详解】
[1]分析实验步骤甲、乙、丙可知,随着物体排开液体的体积增大,弹簧测力计示数减小,说明所受浮力增大,可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
[2]通过比较步骤甲、丙、丁可知,物体浸没在液体中的深度不同,但物体排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数相同,则可得到同种液体中,物体受到的浮力大小与浸没在液体中的深度无关。
【小问3详解】
[1]在丁图中,测力计的示数为1N,则物体受到浮力为
此时物体完全浸没,则物体的体积为
[2]物体的密度
[3]物体浸没在盐水中的浮力为
F浮盐=ρ盐水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4.4N
根据称量法知,物体浸没在酒精中时弹簧测力计的示数为
F示盐=G﹣F浮盐=5N-4.4N=0.6N
【小问4详解】
若弹簧测力计都没有校零,那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数,所以所得浮力大小应不变。
【小问5详解】
[1][2]小华又做了如图己的实验,浮力为
排开液体的重力
若 ,则验证了“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小。
五、计算题(共20分 )
26. 小宇在超市买了一袋10kg的大米,小宇将这袋大米扛在肩膀上,已知小宇的重力500N。()
(1)这袋大米的重力是多少?
(2)当他扛起这袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力是多少?
(3)小宇双脚站立时与水平地面的总接触面积为,他扛起这袋大米静止站立时对地面的压强是多大?
【答案】(1)100N;(2)600N;(3)
【解析】
【详解】解:(1)这袋大米的重力
(2)当他扛起这袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力
(3)他扛起这袋大米静止站立时对地面的压强
答:(1)这袋大米的重力是100N;
(2)当他扛起这袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力为600N;
(3)他扛起这袋大米静止站立时对地面的压强为。
27. 据报到我国新型核潜艇096在研发中,是保卫国家的又一安全利器,它的部分性能参数可达到:水下排水量16000t,水下巡航速度最大32节,最大潜深600m,求:
(1)核潜艇在水下航行时受到最大浮力;
(2)核潜艇下潜到最大潜深时受到水的压强和核潜艇上一个面积是0.05m2的观察窗口受到海水的压力。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg)
【答案】(1)1.6×108N
(2)6×106Pa,
【解析】
【小问1详解】
根据阿基米德原理可得,核潜艇在水下航行时受到的最大浮力为
【小问2详解】
核潜艇下潜到最大潜深时受到水的压强为
根据可得,核潜艇上一个面积是0.05m2的观察窗口受到海水的压力为
28. 如图所示,重为3N,体积为V=5×10-4m3的木块在绳子拉力F作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计)。求:
(1)木块浸没时受到浮力;
(2)刚剪断绳子时,木块受到的合力;
(3)剪断绳子后,木块静止时受到的浮力;
(4)静止时木块露出水面的体积。
【答案】(1)5N (2)2N
(3)3N (4)2×10-4m3
【解析】
【小问1详解】
木块浸没时,排开水的体积等于木块的体积,根据阿基米德原理可得,木块浸没时受到浮力为
【小问2详解】
刚剪断绳子时,木块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,浸没时所受浮力大于重力,则合力为
【小问3详解】
剪断绳子后,由于木块浸没时受到的浮力大于其自身的重力,根据物体的浮沉条件可知,木块将上浮,静止时将漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可得,此时木块受到的浮力为
【小问4详解】
静止时,根据阿基米德原理可得,木块排开水的体积为
木块露出水面的体积为
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