2024-2025学年华东师大版科学八年级上册期中模拟卷一
2024-10-25
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学华东师大版(2012)八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 754 KB |
| 发布时间 | 2024-10-25 |
| 更新时间 | 2024-12-25 |
| 作者 | 良知科学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48177018.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年华师大版科学八年级期中模拟卷一
一.选择题(共20小题)
1.如图所示,物体甲在力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动;图c是把物体乙沿竖直方向切下一部分,置于另一部分上面,在力F3作用下,在原水平面上做匀速直线运动。则下列说法中正确的是( )
A.拉力F2大于拉力F3
B.F2立即减小为0,则物体乙不受摩擦力
C.F1逐渐减小,物体甲将经历由静止到匀速再到加速下落
D.F1和F2同时增大,则甲乙两物体受到的摩擦力均不变
2.如图所示,一只小鸭子正在湖中游泳。小鸭子的脚掌向后拨水,自身受力向前运动,使小鸭子前进的力是( )
A.湖水对鸭身的力
B.湖水对鸭掌的力
C.鸭掌对湖水的力
D.鸭子腿部肌肉产生的力
3.载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星,如图所示,关于其所受阻力(用F表示)的方向,选项中的四幅图中正确的是( )
A. B. C. D.
4.科学课上,教师演示了一个有趣的小实验。将一根长筷子插入苹果中(如图甲),然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断的往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.苹果往上爬升,说明它具有惯性
B.提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D.静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
5.如图,拖地时拖把头沿图中v所示方向运动。拖杆对拖把头的力F1的方向以及地面对拖把头摩擦力f1的方向正确的是( )
A.B.C.D.
6.如图,小翔在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动。在上述过程中( )
A.人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
C.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
D.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
7.如图所示,物体A在拉力F=30N的作用下以0.1m/s的速度在足够长的物体B表面上做匀速直线运动;物体B在水平地面上静止,此时弹簧测力计示数为22N。下列说法正确的是( )
A.物体A对物体B的摩擦力的大小为30N,方向向右
B.地面对物体B的摩擦力的大小为22N,方向向左
C.地面对物体B的摩擦力的大小为8N,方向向右
D.物体B对地面的摩擦力的大小为22N,方向向右
8.如图所示的实验现象,不能说明大气压强存在的是( )
A.管中的水使管底部橡皮膜向下凸出 B.吸盘挂钩可以吸附在光滑的墙面上
C.充满热空气的瓶口的去壳熟鸡蛋进入瓶内 D.硬纸片可以托住玻璃杯中的水不流出
9.如图所示的甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,比较容器底受到的压强p甲和p乙,容器中的液体对底部的压力F甲和F乙的大小关系( )
A.p甲=p乙 F甲<F乙 B.p甲>p乙 F甲=F乙
C.p甲<p乙 F甲=F乙 D.p甲<p乙 F甲<F乙
10.如图所示,同时将两根粗且长的吸管含在口中,一根吸管的一端放在盛水的杯中,另一根吸管的一端放在杯外,然后吸气,发现饮料难被吸到口中主要原因是( )
A.吸气时对两根吸管用力太均匀
B.吸气时吸管内气流的流速太快
C.吸管内液面上方气压不够小
D.外界的大气压不够大
11.将两个容器放在水平面上倒入如图所示不同液体甲、乙,已知ρ甲>ρ乙,若继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体,则下列图像中能正确表示容器底部受到的压强p与高度△h的关系是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p1大小关系正确的是( )
A.p1<p2 B.p1=p2 C.p1>p2 D.无法判断
13.小宁同学在测量某处大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变低
C.若把此装置从山脚带到山顶,则管内外水银面的高度差将略微增大
D.若换用水做实验,则大气压能支持水柱的高度比水银高
14.实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p﹣t图象如图乙所示。则下列描述正确的是( )
A.抽气过程中,三节管中的气体流速相同
B.实验室的大气压为101.0kPa
C.如图,5s﹣10s抽气速度比10s﹣15s抽气速度快
D.图象①是A管中的气体压强随时间变化的图象
15.在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
16.苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的边长为4m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105 N
D.构件的密度为2.5×103kg/m3
17.如图所示055型驱逐舰是我国自行建造的首款万吨级驱逐舰。下列有关该舰的说法正确的是( )
A.漂浮在海面上时,受到的浮力方向向下
B.漂浮在海面上时,受到的浮力大于重力
C.从密度小的海域行驶到大的海域时,排开海水的体积不变
D.从密度大的海域行驶到小的海域时,受到的浮力大小不变
18.如图所示,甲、乙两个质量相等的实心物块,其密度为ρ甲=0.8×103kg/m3,ρ乙=0.4×103kg/m3,甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止,则( )
A.甲、乙所受浮力之比为2:1
B.甲、乙所受浮力之比为1:1
C.甲、乙所受弹簧拉力之比为1:6
D.甲、乙所受弹簧拉力之比为1:3
19.杭州亚运会期间,同学们在操场放飞代表希望的气球,气球在斜向上升空过程中受到空气浮力的方向是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
20.用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的,如图a所示为一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长大得多)。现向容器中慢慢加水,如图b所示,若细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,在图中可以准确描述拉力F随深度h变化关系的图像是( )
A. B. C. D.
二.填空题(共8小题)
21.长度均为40cm的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为8N时,木块静止。当F为12N时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,5秒后木块A恰好露出桌面一半并掉落;继续推木块B,使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为5牛时,AB整体受到摩擦力为 N;A掉落后,B受到的摩擦力为 N。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为 m/s。
22.如图,小球由A点静止释放,不计空气阻力,小球可在A、B二点间来回摆动,A和B是最高点,F是最低点。小球在F点的时候,受力 (填“平衡”或“不平衡”)。若摆动到B点的时候细绳恰好断裂,接下去小球将沿 (填“BC”、“BD”或“BE”)继续运动。
23.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取一段长10厘米的吸管,用胶带把它固定在气球上。将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向左喷出,气球向右运动,运动过程中气球与吸管保持相对静止。
(1)气体向左喷出,气球向右运动,说明物体间力的作用是 的。
(2)如图所示是气球运动时每隔0.5秒的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,若A、B间的实际路程是2.4米,则速度为 米/秒。
24.A、B是两个材料相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙两种情况放置在相同的水平桌面上一起向右做匀速直线运动,两种情况中A物体所受到的摩擦力大小分别为fA甲、fA乙,则F1、F2大小关系是F1 F2;A物体所受到的摩擦力大小fA甲 fA乙。(选填“>”、“=”或“<”)。
25.非洲草原犬鼠是一种哺乳动物,有很强的环境适应能力。如图是其洞穴的横截面示意图:洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土 堆。这种离地而很深、洞口形状各异看似简单的洞穴却有很强的空气流动能力,成为一个天然的“空调器”。请结合所学知识,回答下列问题:
(1)如图所示,洞穴中空气流动的方向是 (填“从A洞口流入”或“从B洞口流入”)。
(2)下列行为或做法与犬鼠洞穴“空调器”运用科学原理相同的有 (填字母序号)。
A.并列行驶的军舰“不能靠得太近”
B.列车进站时,旅客必须站在安全线外
C.盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了
26.如图所示,一个重4N,底面积为20cm2的薄壁玻璃杯放在水平桌面上,将重5N的水倒入杯中,水面到杯底的距离为10cm,则水对杯底的压力为 N,盛有水的玻璃杯对桌面的压强为 Pa。
27.劳动实践中,小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (填“上升”“下降”或“不变”)。
28.弹簧测力计下悬挂一物体,当物体体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5牛,当物体体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3牛,此过程中物体受到的浮力增加了 牛。现将物体从弹簧测力计上取下浸没在水中,放手后物体将 (选填“上浮”、“下沉”或“保持静止”)。
三.实验探究题(共4小题)
29.某科学兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)兴趣小组的同学进行了多次实验,通过实验得出 (用F1、F2、F3、F4表示),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(2)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”)。
(3)测量前,溢水杯中的液体如果未装满,则会导致 (选填“F”或“G”)测量不准确。
(4)选项图中,能正确反映弹簧测力计示数F和物块下表面在水中的深度h(物块未接触容器底)关系的图象是 (选填序号)。
30.如图甲所示,1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能把楼下密闭的桶压裂。液体的压强与哪些因素有关?小明用压强计进行了探究,如图乙、丙所示。已知D中装的是酒精,A、B、C、E中装的是水。
(1)压强计通过U形管左右两侧液面 反映探头薄膜所受压强大小。
(2)图乙中实验A、B、C说明:在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强 。
(3)小明根据图丙实验D、E得出“液体的密度越大,压强越大”的结论。小明的结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,其理由是 。
31.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品粗略测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后平向右慢慢拉动针筒,当活塞现开始滑动时。记下弹簧测力计的示数为F。
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)实验时发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(2)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
32.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: ;
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明做法的错误之处是: ;
(3)乙方案:将长木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平拉住木块,水平拉长木板,使长木板在木块下面滑动。乙方案中是否要求长木板一定做匀速直线运动?答: 。(填“一定”或“不一定”)
四.解答题(共6小题)
33.无人机在农业生产领域的应用越来越广泛,利用无人机喷洒农药具有高效、安全、环保和智能化等多个好处,对于提高农业生产效率、降低生产成本等方面都具有重要意义。如图甲为一农民在往无人机的药液箱中添加农药。这款无人机的部分参数如下表所示。(g取10N/kg)
无人机自重(含电池)
10kg
最大升力F
500N
最大飞行速度v
54km/h
药箱容积
20L
(1)当该无人机停放在水平地面上时所受重力的施力物体是 ;
(2)如图乙所示是该无人机某次竖直向上运动的v﹣t图像,请计算2秒~5秒内,该无人机竖直向上飞行了几米?
(3)若此款无人机装满农药悬停在空中时,无人机受到的升力是多少?(农药的密度约为1.0g/cm3)
34.周末小宁和爸爸一起去东钱湖骑行,他们以10km/h的速度匀速直线骑行300m,若车所受阻力恒为总重的0.1倍,车质量为10kg,小宁质量为50kg。求:
(1)以自行车车座为参照物,小宁是 的(选填“静止”或者“运动”)。
(2)小宁匀速直线骑行时,车所受的牵引力大小。
(3)他们匀速直线骑行的时间是多少分钟?
35.小东利用家中未开封的矿泉水和放在桌面上的海绵等做实验,探究“影响压力作用效果的因素”,如图所示。他将瓶子依次正放和倒放于海绵上。他从商标纸上查出这瓶水的“净含量”是550mL(空瓶质量忽略不计);又测出瓶底面积为25cm2,瓶盖面积7cm2。
(1)这瓶水的重力为多少?
(2)计算矿泉水瓶正放时海绵受到的压强是多少?
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强和正放时相同,需要倒出多少克水?
36.如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为1000kg/m3,边长是0.1米。沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对地面压强的变化如表所示。
压强的变化量(Pa)
甲
0
乙
250
(1)甲的质量为 千克。
(2)甲是沿 方向切去的。
(3)切掉一半之前,甲对地面的压强为多少帕?
(4)正方体乙的边长为多少厘米?
37.将一个重为6N、边长为10cm的正方体木块放入水平放置的容器中。在容器中注入适量水,木块恰好处于漂浮状态(如图所示)。求:
(1)木块受到的浮力。
(2)木块下表面浸入水中的深度。
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好完全浸没,求金属块的重力。
38.如图所示容器内放有一长方体木块,上面压有一铁块,木块浮出水面的高度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图c),木块浮出水面的高度为 。(用h1,h2,ρ水,ρ铁表示)
2024-2025学年华师大版科学八年级期中模拟卷一
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.【答案】D
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡,根据影响静摩擦力和滑动摩擦力的有关因素分析。
【解答】解:A、物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力F2,把物体乙沿竖直方向切下一部分,置于另一部分上面,压力、接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力大小不变,故摩擦力等于推力F3,故拉力F2等于拉力F3,故A错误;
B、F2立即减小为0,则物体乙由于惯性会做减速运动,此时仍然受摩擦力,故B错误;
C、F1逐渐减小,当物体甲的重力大于滑动摩擦力时,将由静止开始做加速运动,故C错误;
D、如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上,受力平衡,摩擦力等于物体甲的重力,当压力F1增大,仍静止,摩擦力仍等于物体重力,重力不变,摩擦力不变;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力F2,若力F2增大,由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,两者都不变,则滑动摩擦力不变,则两物体受到的摩擦力大小会都不变。故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查摩擦力的相关知识,掌握摩擦力的影响因素是解题关键。
2.【答案】B
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:小鸭子的脚掌向后拨水,力的作用是相互的,水给脚掌一个向前的力,即鸭子受到的向前的力的施力物体是湖水对鸭掌的力。
故选:B。
【点评】此题考查了力的作用是相互的,属于基础知识。
3.【答案】C
【分析】物体匀速直线运动时,受到平衡力的作用。
【解答】解:登陆舱运动方向与火星表面成45°,登陆舱匀速靠近火星(即做匀速直线运动),所以登陆舱受到平衡力的作用,登陆舱受到的重力与阻力是一对平衡力,则阻力的方向是竖直向上的,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了二力平衡的概念,属于基础知识。
4.【答案】A
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫做惯性;
(2)摩擦力方向与相对运动方向相反或相对运动趋势相反;
(3)二力平衡的条件是同体、等值、共线、反向;
(4)静止时受力平衡,据此分析。
【解答】解:A、将一根长筷子插入苹果中,然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,筷子受力而向下运动,苹果具有惯性保持静止,苹果相对于筷子向上运动了,发现苹果不断的往上爬升。说明苹果具有惯性,故A正确;
B、手提筷子,有向上运动的趋势,故受到的摩擦力向下,故B错误;
C、敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力作用在不同物体上,不是平衡力,故C错误;
D、静止时,受力平衡,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查力与运动的关系、摩擦力的方向、惯性等,属于中档题。
5.【答案】B
【分析】杆对拖把头的力F1应该沿着杆向下;拖把头向右运动,受到的摩擦力方向应该向左。
【解答】解:AD、杆对拖把头的力F1应该沿着杆向下,也就是F1的方向应该指向右下方,故AD错误;
BC、拖把头向右运动,受到的摩擦力方向应该与它的运动方向相反,f1的方向应该向左,故B正确,C错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查滑动摩擦力的方向应该与相对运动方向相反。
6.【答案】D
【分析】(1)两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;
(2)处于静止和匀速直线运动状态的物体,受到平衡力的作用;
(3)物体间力的作用是相互的,两个力是作用力和反作用力;
(4)一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上。
【解答】解:AD、人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力,其大小相等,故A错误,D正确;
B、人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对相互作用力,故B错误;
C、沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力,故C错误。
故选:D。
【点评】本题考查平衡力和相互作用力,理解摩擦力概念,理解平衡力和相互作用力的特点。
7.【答案】C
【分析】(1)当两物体发生相对运动时,受到的摩擦力为滑动摩擦力;
(2)一般情况下,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力作用,即合力为零。
【解答】解:
A、对A受力分析:A受到水平向左的拉力、水平向右的滑动摩擦力的作用,A做匀速直线运动,则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A受到B的摩擦力为30N,方向水平向右;根据力的相互性可知,A对B的摩擦力为30N,方向水平向左,故A错误;
BC、对整体分析,整体水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的弹簧测力计的拉力、地面对B的摩擦力,地面对B的摩擦力为30N﹣22N=8N,方向水平向右,故C正确,B错误;
D、物体间力的作用时相互的,地面对物体B的摩擦力的大小为8N,物体B对地面的摩擦力的大小为8N,方向水平向左,故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用。解题的关键是根据运动情况分析物体所受的力及其关系,同时要注意影响摩擦力条件的应用。
8.【答案】A
【分析】大气压强的存在可以用实验来证明,我们学过的实验当中就有:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等。
【解答】解:A、图中管底端橡皮膜向外凸,表明液体对容器底部有压强,这是由于液体受到重力的作用,不能说明大气压强存在,故A符合题意;
B、图中塑料吸盘挂钩靠大气压强吸附在光滑的墙面上,说明了大气压强的存在,故B不符合题意;
C、图中,去壳熟鸡蛋进入瓶内,是典型的“瓶吞鸡蛋”实验,是大气压作用的结果,故C不符合题意;
D、图中,杯口的纸片不下落,是典型的“覆杯实验”实验,是大气压作用的结果,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】此题考查的是大气压强存在的证明实验:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等,要弄清楚大气压强和液体压强的联系和区别。
9.【答案】C
【分析】由图可知两容器中液体的深度关系,又知液体的密度关系,根据公式p=ρgh可知两容器底受到液体的压强关系。对于柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力。
【解答】解:由图知,液体的深度h甲<h乙,因为都是同一种液体,所以由p=ρgh可知乙容器底受到的压强大,即p甲<p乙;
由于两容器都是柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力,而液体的质量相同,故对容器底部的压力相同,即F甲=F乙,故C正确;
故选:C。
【点评】本题考查了对液体压强特点的理解,关键知道影响液体压强的大小因素是液体的深度和液体的密度。同时还考查了对柱状容器中液体对容器底部压力的比较。
10.【答案】C
【分析】吸管吸饮料是利用了大气压的作用,从大气压的角度分析可做出解答。
【解答】解:通常我们用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,人先吸走管内的空气,使管内液面上方气压变小,饮料在大气压的作用下被压入吸管,流出口中。但本题中的情形下,一根吸管的一端放在盛水的杯中,另一根吸管的一端放在杯外,然后吸气,使吸管内的气压无法快速减小,大气压无法将饮料压入吸管。故饮料难被吸到口中。
综上所述,只有选项C说法正确。ABD说法错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了大气压在生活中应用的相关现象,要明确吸管吸饮料的实质是解答的关键。
11.【答案】C
【分析】根据p=ρgh以及ρ甲>ρ乙、h甲>h乙分析解答。
【解答】解:已知ρ甲>ρ乙、h甲>h乙,根据p=ρgh知p甲>p乙,所以开始时甲图线在乙图线的上面,继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体,因为ρ甲>ρ乙,所以Δp甲>Δp乙,甲的压强增大得快,所以甲、乙图像随着倒入液体高度的增加压强越来越远离,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用,压强与图像的结合,难度较大。
12.【答案】C
【分析】流体压强与流速的关系:在流体中,流速快的地方压强越小,流速慢的地方压强越大。据此分析解答。
【解答】解:
A、图中伞的形状下平上凸(类似于飞机的机翼),相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,上方流速大,压强小,即p1>p2.故A错误;
B、该洞穴有两个出口,左边是平的,而右边是隆起的土堆,等质量的空气在相同时间内通过出口的上表面时,吹过左表面的风运动速度小,压强大;吹过右表面的风运动速度大,压强小,即p1>p2,故B错误;
C、对着细管的上面吹气,细管上方空气流速快,压强小,应为p1>p2,故C正确;
D、如下图,因A管下方的横截面积大于B管下方的横截面积,所以,同体积的水流过时,A管下方的水流速度小于B管下方的水流速度,由流体压强与流速的关系可知,A管下方水的压强较大,即p1>p2,故D错误。
故选:C。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。能用流体压强解释有关的问题。
13.【答案】D
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小;
(2)在一标准大气压下,大气压能支持约760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系。
(3)气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低;
(4)托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p液体=ρ液体gh,换用密度小的水,深度会变大。
【解答】解:A、由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B、将玻璃管稍倾斜一点,会使管内水银柱长度变长,但竖直高度依然会不变,故B错误;
C、水银若把此装置从山脚带到山顶,山顶的高度大,大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故C错误;
D、根据p大气=p液体=ρ液体gh,由于大气压不变,若换用密度比水银小的水做实验,则大气压能支撑的液柱高度会增大,故D正确。
故选:D。
【点评】托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gh,此问题的关键是要明确水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度。
14.【答案】D
【分析】(1)当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,细管内气体流速比粗管内气体流速大,粗管内气体流速小;
(2)根据图象分析解答;
(3)(4)流体压强与流速有关,流速越大的位置,压强越小。分析图象中的信息做出判断。
【解答】解:A、在图甲的装置中,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,细管内气体流速比粗管内气体流速大,粗管内气体流速小,故A管内的气体流速最大,B管内的气体流速次之,C管内的气体流速最小;故A错误;
B、观察p﹣t图象可知,开始抽气前大气压为101.4kPa,即实验室的大气压为101.4kPa.故B错误;
CD、因为A管内的气体流速最大,B管内的气体流速次之,C管内的气体流速最小,故C管压强最大,B管次之,A管最小;由图可知,在相等的时间内,③的压强变化最小,故可判断气体压强变化最小的是A管;即图象①是A管中的气体压强随时间变化的图象,抽气速度越大,管内气压越小,故5~10s抽气速度小于15~20s的抽气速度。故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】明确流体压强与流速的关系,能看懂图中的装置的特点,并能根据图象中所反映的信息,对流体压强与流速的变化规律进行分析,是解答本题的关键。
15.【答案】D
【分析】从图中可以看出,铅笔在不同液体中,浸入的深度不同,但始终漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式F浮=ρgV排通过比较排开液体的体积大小可以比较液体密度的大小。
【解答】解:(1)浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关,甲、乙、丙均漂浮,所以浮力都等于其自身重力,
所以F甲=F乙=F丙;
(2)由图可以看出,甲中排开液体的体积最小,说明液体的密度最大,丙中排开液体的体积最大,说明液体的密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙.故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查浮力大小的比较和根据浮力公式比较液体密度的大小,关键是知道物体漂浮时浮力等于重力,研究浮力、液体密度、物体排开液体的体积三者的关系,必须保持其中一个量不变,要学会用控制变量法解决问题。正确运用漂浮条件,并利用浮力的公式进行分析,是解决此题的有效途径。
16.【答案】D
【分析】(1)先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变;
(2)当构件完全淹没时下表面到水面的距离为构件的边长;
(3)当构件全部淹没时,排开水的体积最大,则构件受到的浮力最大;从乙图中可以判断出最大浮力的范围;
(4)根据图中可知构件完全浸没时的拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G﹣F2,然后将密度和体积代入可得ρ水gV排=ρgV﹣F2,将已知数据代入即可求出构件的密度。
【解答】解:A、由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②;故A错误;
B、从乙图中可以看出,当构件完全淹没时下表面到水面的距离为2m,则构件边长为2m,故B错误;
C、从乙图中可以看出,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N;故C错误;
D、构件完全淹没时,v排=2m×2m×2m=8m3,拉力F2=1.2×105 N;则有:
F浮=G﹣F2,
ρ水gV排=ρgV﹣F2,
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3﹣1.2×105 N
ρ=2.5×103kg/m3。
故选:D。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,本题的重点是能从图中得出相关信息是本题的关键,难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度。
17.【答案】D
【分析】(1)浮力的方向,竖直向上;
(2)物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等;
(3)驱逐舰漂浮,受到的浮力等于重力,从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时,浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知它排开海水的体积的变化情况。
【解答】解:
A、浮力的方向,竖直向上,故A错误;
B、因为驱逐舰漂浮在海面上,所以受到的浮力等于自身的重力,故B错误;
C、驱逐舰漂浮,受到的浮力等于重力,从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时,浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知,它排开海水的体积变大;同理从密度小的海域行驶到大的海域时,排开海水的体积变小,故D正确、C错误。
故选:D。
【点评】本题考查阿基米德原理和物体沉浮条件的应用,难度不大。
18.【答案】C
【分析】(1)知道甲、乙两个实心物块的质量关系和密度关系,根据ρ=求出甲、乙两物体的体积之比,物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排求出甲、乙所受浮力之比;
(2)物体甲、乙静止时受到竖直向上的浮力和竖直向下的弹簧的拉力、重力作用处于平衡状态,根据物体受到的合力为零得出等式即可求出物体受到弹簧的拉力,然后代入数据求出甲、乙所受弹簧拉力之比。
【解答】解:
AB.由题意可知,甲、乙两个实心物块的质量关系为m甲=m乙,密度关系为ρ甲:ρ乙=0.8×103kg/m3:0.4×103kg/m3=2:1,
由ρ=可得,甲、乙两物体的体积之比:===,则V乙=2V甲,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ液gV排可得,甲、乙所受浮力之比:===,故AB错误;
CD.物体甲、乙静止时受到竖直向上的浮力和竖直向下的弹簧的拉力、重力作用处于平衡状态,
由物体受到的合力为零可得:F浮=G+F拉,
则物体受到弹簧的拉力:F拉=F浮﹣G=ρ水gV物﹣ρ物V物g=(ρ水﹣ρ物)gV物,
所以,甲、乙所受弹簧拉力之比:==×=×=,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了密度公式和阿基米德原理的应用等,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
19.【答案】C
【分析】浮力方向竖直向上,据此分析作答。
【解答】解:浮力方向竖直向上,由图可知,气球在斜向上升空过程中受到空气浮力的方向是F3。
故选:C。
【点评】本题考查了浮力的方向,属于基础题目。
20.【答案】A
【分析】先明确四个选项中F与h的关系:
A中说明一开始为0,以后随深度增加而增大,再后来不变;
B中说明开始就有拉力,以后随深度增加而增大,再后来不变;
C中说明开始随深度增加而减小,后来不变;
D中说明开始随深度增加而增大,后来不变;
据此分析判断。
【解答】解:
向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,物体没有浮起来,细线没有被拉直,拉力为0,随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力等于物体重时,物体开始随着水面上升,处于漂浮状态,排开水的体积不变,当细线被拉直,排开水的体积逐渐增大,浮力增大,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变,浮力不变,细线的拉力不变,由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变。
故选:A。
【点评】本题考查了物体受到的浮力与排开水的体积的关系,能分析图象得出每一个图象说明的F与h关系是本题的关键。
二.填空题(共8小题)
21.【答案】(1)5;6;(2)0.04。
【分析】(1)木块静止,根据二力平衡条件可知摩擦力和推力是一对平衡力;滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(2)当木块A一半体积离开桌面时,木块A就会掉落,此时移动的距离为木块长度的一半;由v=可得木块A在桌面上匀速运动的速度。
【解答】解:(1)推力为5N时,木块静止,根据二力平衡条件可知摩擦力和推力是一对平衡力,所以摩擦力为5N;
当F为12N时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知滑动摩擦力和推力是一对平衡力,此时滑动摩擦力是12N,5秒后木块A掉落;继续推木块B,使其仍做匀速直线运动直到掉落,滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力减小一半,A掉落后,B受到的摩擦力为原来的一半,即6N;
(2)当木块A一半体积离开桌面时,木块A就会掉落,此时移动的距离s==20cm=0.2m;
木块A在桌面上匀速运动的速度v===0.04m/s。
故答案为:(1)5;6;(2)0.04。
【点评】本题考查了摩擦力的大小的判断与速度的计算,属于中档题。
22.【答案】不平衡;BE。
【分析】二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,受力平衡的物体做匀速直线运动或保持静止;物体在不受力的作用时,将保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:不计空气阻力,小球可在A、B二点间来回摆动,A和B是最高点,F是最低点。小球在F点的时候,做曲线运动,因而运动状态改变,说明受力不平衡。若摆动到B点的时候速度为0,细绳恰好断裂,接下去小球将沿在重力作用下,竖直下落,沿BE继续运动。
故答案为:不平衡;BE。
【点评】本题考查了平衡力的辨别、力与运动的关系,属于基础题。
23.【答案】(1)相互;(2)变速;1.2。
【分析】(1)根据力的相互性解答;
(2)①物体在相同时间内通过的路程不同的运动为变速运动;
②AB的长度已知,由频闪照片的个数得到AB间隔的时间,利用速度公式得到气球的速度。
【解答】解:(1)气体向左喷出,气球向右运动,说明物体间力的作用是相互的。
(2)①由图知,在相同时间间隔,由A到B的路程逐渐增大,故气球在做变速运动;
②AB间有4个时间间隔,已知频闪照片的拍摄间隔为0.5s,则气球从A到B共用时0.5s×4=2s,
故气球的平均速度 。
故答案为:(1)相互;(2)变速;1.2。
【点评】本题考查力的相互性、变速运动的判定和速度公式的应用,属于基础内容难度不大。
24.【答案】=;<。
【分析】影响滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据图示分析两种情况下压力大小和接触面粗糙程度可知摩擦力的大小,再根据物体做匀速直线运动或静止时,推力和摩擦力是一对平衡力,据此分析摩擦力、推力的大小关系。
【解答】解:整体分析,甲、乙图中物块对地面的压力等于A、B两物体的总重力,所以压力相同,A、B材料相同,接触面的粗糙程度相同,所以A、B两个物体所受的摩擦力相同,匀速运动时,水平方向的推力等于摩擦力,所以,F1=F2;
图甲中,物体A对地面的压力等于A的重力;图乙中,A对地面的压力等于AB的总重力,接触面的粗糙程相同,则fA乙>fA甲。
故答案为:=;<。
【点评】本题考查摩擦力的大小,关键是丙图不是滑动摩擦,不能用压力和接触面的粗糙程度进行比较。
25.【答案】(1)从B洞口流入;(2)AB。
【分析】伯努利原理的内容:流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体有空气和水;根据流体压强和流速的关系解答。
【解答】解:(1)由图可知,A洞口凸,B洞口平,有风经过时,相同时间内,经过B时速度小,压强大;经过A时速度大,压强小,洞中出现压强差,使空气顺利进入洞穴。故风是从B洞口流入。
(2)犬鼠洞穴“空调器”运用科学原理是伯努利原理,分析可知,并列行驶的军舰“不能靠得太近”、列车进站时,旅客必须站在安全线外运用的科学原理都是伯努利原理,盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了运用的是大气压。故应选AB。
故答案为:(1)从B洞口流入;(2)AB。
【点评】掌握流体的流速越大,压强越小。用流体压强能解释,飞机产生升力的原因,列车为什么设安全线,喷水壶为什么能喷出水,洞穴的两个出口为什么设计一平一凸等等。
26.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道水面到杯底的距离,根据p=ρgh求出水对杯底的压强,又知道杯子的底面积,根据F=pS求出水对杯底的压力;
(2)盛有水的玻璃杯对桌面的压力等于杯子和水的重力之和,根据p=求出玻璃杯对桌面的压强。
【解答】解:(1)水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
由p=可得,水对杯底的压力:
F=pS=1000Pa×20×10﹣4m2=2N;
(2)盛有水的玻璃杯对桌面的压力:
F′=G水+G杯=5N+4N=9N,
玻璃杯对桌面的压强:
p′===4500Pa。
故答案为:2;4500。
【点评】本题考查的是液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算压强(p=)。
27.【答案】(1)小于;(2)上升。
【分析】(1)物体下沉时,所受的浮力小于自身的重力;
(2)根据浮沉条件分析出鹅卵石前、后所受浮力的关系,根据F浮=ρ液gV排知排开水体积的变化,进而判断出水池水面高度的变化。
【解答】解:(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力小于它的重力;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
故答案为:(1)小于;(2)上升。
【点评】此题主要考查的是学生对物体浮沉条件的理解和掌握。
28.【答案】2;上浮。
【分析】根据称重法可表示出两种情况浮力,从而可求出浮力的变化量;
【解答】解:弹簧测力计下悬挂一物体,当物体体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5牛,此时受到的浮力为:F浮1=G﹣F1=G﹣5N,
当物体体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3牛,此时受到的浮力为:F浮2=G﹣F2=G﹣3N,
此过程中物体受到的浮力增加量:ΔF浮=F浮2﹣F浮1=(G﹣3N)﹣(G﹣5N)=2N;
由阿基米德原理知,ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水(V﹣V)g=ρ水Vg=2N,
所以,G=F浮1+F1=ρ水Vg+F1=2N+5N=7N,
而物体浸没在水中时,受到的浮力为:F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=4×2N=8N>G=7N,放手后物体将上浮。
故答案为:2;上浮。
【点评】本题考查称重法测浮力、阿基米德原理及漂浮的特点的运用,综合性较强。
三.实验探究题(共4小题)
29.【答案】(1)(2)F1﹣F4=F2﹣F3;(2)一直不变;(3)G;(4)丁。
【分析】(1)由甲、丁根据称重法得出石块浸没在水中受到的浮力大小;求出F乙﹣F丙,分析数据得出结论;
(2)根据公式p=ρgh分析水对溢水杯底的压强;
(3)溢水杯的水没装满,会导致有一部分水没有排出溢水杯;
(4)分析浮力的变化情况,得出拉力的变化情况结合图象进行分析。
【解答】解:(1)由甲、丁根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为:
F浮=G﹣F=F1﹣F4;
排开液体的重力F排=F2﹣F3;若F1﹣F4=F2﹣F3,
可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;
(2)溢水杯原来是装满水的,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变;
(3)溢水杯的水没装满,物块放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,排开水的重力偏小,导致G排测量不准确;
(4)随着金属块浸在水中体积的增大,浮力增大,则测力计示数减小,当物体完全浸没时,排开水的体积不变,受到的浮力不变,所以测力计示数不变,所以F与深度的关系是先减小后不变,所以丁正确。
故答案为:(1)(2)F1﹣F4=F2﹣F3;(2)一直不变;(3)G;(4)丁。
【点评】本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,考查实验操作顺序、称重法测浮力、数据分析、阿基米德原理及密度公式的运用。
30.【答案】(1)高度差;(2)相等;(3)不正确;没有控制在液体中的深度相同。
【分析】(1)探头薄膜处受到的压强越大,U形管两侧液面的高度差越大;
(2)根据图片分析A、B、C中U形管两侧的高度差分析,两侧高度差都相等,故液体朝各个方向压强相等;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,需要控制深度相同,只改变液体密度,而D、E中深度和液体密度都不同,据此分析解答。
【解答】解:
(1)压强计通过U形管左右两侧液面高度差反映探头薄膜所受压强大小。
(2)图乙中实验A、B、C中U形管两侧液面的高度差相等,那么说明:在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)小明根据图丙实验D、E得出“液体的密度越大,压强越大”的结论。小明的结论是不正确的,其理由是:没有控制深度相同。
故答案为:(1)高度差;(2)相等;(3)不正确;没有控制在液体中的深度相同。
【点评】本题考查了液体压强的基本实验探究,属于基础题。
31.【答案】(1)偏小;(2)C;。
【分析】(1)注射器顶端装针头处空气无法排尽,里面气体有一定的压强,会造成拉力F偏小,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏小;
(2)压力的大小跟活塞的作用面积有关,在大气压强一定时,面积越小,压力会越小,所以应选择较小的注射器;
因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式S=,利用压强的公式p=可得出表达式。
【解答】解:(1)注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;
(2)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS可知,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C;
活塞的面积为:S=,将测量结果代入压强公式得:p===。
故答案为:(1)偏小;(2)C;。
【点评】本题考查了大气压的测量,难度适中。
32.【答案】(1)二力平衡;(2)没有控制压力大小一定;(3)不一定。
【分析】(1)实验中,摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理。在甲方案中,要保证摩擦力等于拉力,就必须匀速拉动木块;
(2)探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,应控制压力和接触面的粗糙程度相同;
(3)乙方案中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,摩擦力始终等于拉力。
【解答】解:(1)摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动才行;
(2)小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法,探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关,没有控制压力的大小一定,不符合控制变量法的思想;
(3)图乙在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致弹簧测力计的示数不稳定;图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个拉木板,同是做相对运动,但可以看出,图乙当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
故答案为:(1)二力平衡;(2)没有控制压力大小一定;(3)不一定。
【点评】本题考查了摩擦力的测量及实验方法的评估,对于实验类试题一定要从实验的操作、过程、方法考虑解题,是今后中考实验的重点和热点,体现了新课标中注重实验探究过程的要求。
四.解答题(共6小题)
33.【答案】(1)地球;
(2)无人机竖直向上飞行了12m;
(3)无人机受到的升力是300N。
【分析】(1)重力的施力物体是地球;
(2)根据图像分析速度和时间,根据s=vt计算路程;
(3)根据容积计算药液的质量,根据二力平衡计算升力。
【解答】解:(1)重力的施力物体是地球;
(2)根据图像知,2秒~5秒内,速度为4m/s不变,
无人机竖直向上飞行的路程s=vt=4m/s×3s=12m;
(3)农药的密度约为ρ=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3;
容积V=20L=0.02m3;
药液的质量m'=ρV=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg;
总质量为m总=m积+m'=10kg+20kg=30kg;
总重力为:G总=m总g=30kg×10N/kg=300N;
根据二力平衡条件知,升力为F=G总=300N。
故答案为:(1)地球;
(2)无人机竖直向上飞行了12m;
(3)无人机受到的升力是300N。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用与质量、重力、路程的计算,属于基础题。
34.【答案】(1)静止(2)小宁匀速直线骑行时,车所受的牵引力大小是60N;(3)他们匀速直线骑行的时间是1.8分钟。
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
根据重力公式计算人和车的总重力,平衡车匀速直线行驶时处于平衡状态,此时平衡车的动力和所受的阻力是一对平衡力,根据F=f=0.1G总求出平衡车的动力。
(3)根据速度公式计算时间。
【解答】解:(1)以自行车车座为参照物,小宁与车座的位置没有改变,是静止的;
(2)人和车的总重力:
G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
因车匀速直线行驶时处于平衡状态,车所受的牵引力和所受的阻力是一对平衡力,
所以,车所受的牵引力:F=f=0.1G总=0.1×600N=60N。
(3)他们以10km/h的速度匀速直线骑行s=300m=0.3km,
匀速直线骑行的时间t===0.03h=1.8min。
答:(1)静止(2)小宁匀速直线骑行时,车所受的牵引力大小是60N;(3)他们匀速直线骑行的时间是1.8分钟。
【点评】本题考查运动的相对性、速度的计算和重力公式、二力平衡条件的应用,属于中档题。
35.【答案】(1)这瓶矿泉水的重为5.5N;
(2)瓶子正放时对海绵的压强是2.2×103Pa;
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强和正放时相同,需要倒出396g水。
【分析】(1)已知水的密度和体积,根据m=ρV计算水的质量,根据G=mg计算水的重力;
(2)瓶子正放在海绵上,海绵的受力面积就等于瓶底面积,海绵受到的压力就等于瓶中水的重力,利用公式p=求出瓶子正放时对海绵的压强;
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强和正放时相同,即p'=p=2.2×103Pa,根据p=可求出倒放时对海绵的压力,从而可求出倒出水的重力和质量。
【解答】解:(1)矿泉水的体积:V=550mL=550cm3=5.5×10﹣4m3,
这瓶矿泉水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×5.5×10﹣4m3=0.55kg;
这瓶矿泉水的重力:G=mg=0.55kg×10N/kg=5.5N;
(2)空瓶的重力可忽略不计,则瓶子正放时对海绵的压力:F=G=5.5N,
瓶子正放时对海绵的压强:p====2.2×103Pa;
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强和正放时相同,即p'=p=2.2×103Pa,
则倒放时对海绵的压力为:F'=p'S'=2.2×103Pa×7×10﹣4m2=1.54N,
则需倒出水的重力为:G'=G﹣F'=5.5N﹣1.54N=3.96N,
则倒出水的质量为:m'===0.396kg=396g。
答:(1)这瓶矿泉水的重为5.5N;
(2)瓶子正放时对海绵的压强是2.2×103Pa;
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强和正放时相同,需要倒出396g水。
【点评】本题主要考查了重力公式、压强定义式的应用,难度不大。
36.【答案】(1)1;(2)水平;(3)切掉一半之前,甲对地面的压强为1×103Pa;(3)正方体乙的边长为20cm。
【分析】(1)已知甲的边长求出甲的体积,利用密度计算公式求得甲的质量;
(2)结合p=分类分析;
(3)根据压强公式p=ρgh可知甲对地面的压强;
(4)先求得甲切掉一半体积的质量,甲切掉一半体积的质量和乙切掉一半体积的质量相等,结合乙的压强的变化量是250Pa及压强的公式得到乙压强的变化量,据此求出正方体乙的边长。
【解答】解:(1)已知甲的边长L甲=0.1m,甲的体积为:V甲=(L甲)3=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
根据密度公式ρ=可知,甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
(2)由表中数据可知,甲对地面压强的变化量是零,说明乙切掉的部分叠放在甲上面,压力不变,甲的底面积不变,由p=可知甲对地面的压强不变,所以沿水平方向切甲,如果沿竖直方向切去,受力面积减小,乙切去部分放到甲的上面,会导致甲对地面的压强增大;
如果水平方向切乙,乙的底面积不变,将甲切掉部分叠放在乙上面,压力不变,由p=可知乙对地面的压强不变,所以沿竖直方向切乙;
(3)甲对地面的压力等于其重力,即F=GA=mAg=1kg×10N/kg=10N,所以切掉一半之前,甲对地面的压强为p===1×103Pa;
(4)由前面解答可知,甲切掉一半体积的质量和乙切割一半体积的质量相等,所以原来甲、乙的质量相等,即m乙=m甲=1kg,
切割前乙对地面的压力F乙=m乙g,受力面积为S乙,
将乙沿竖直方向切去一半的体积,并将甲切去的一半叠放在乙剩余部分的上方,
此时乙对地面压力:F乙′=m乙+m甲=m乙g,受力面积为S′=S乙,由表中数据可知,乙的压强的变化量是250Pa,
由压强的公式可得乙压强的变化量:
Δp乙=p乙′﹣p乙=﹣=,
则原来乙的底面积:S乙===0.04m2,
所以正方体乙的边长:
L乙===0.2m=20cm。
答:(1)1;(2)水平;(3)切掉一半之前,甲对地面的压强为1×103Pa;(3)正方体乙的边长为20cm。
【点评】此题考查了密度计算公式、压强计算公式的应用,难度较大。
37.【答案】(1)木块受到的浮力为6N;
(2)木块下表面浸入水中的深度为6cm。
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好完全浸没,金属块的重力为4N。
【分析】(1)正方体木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件求出木块受到的浮力;
(2)根据F浮=ρ水gV排可求木块排开水的体积,即浸入水中的体积,然后可求其露出的体积;
(3)根据F浮=ρ水gV排求出木块全部浸没在水中时受到的浮力,然后根据漂浮时浮力等于总重力可求出金属块的重力。
【解答】解:
(1)因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:F浮=G木=6N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,木块浸入水中的体积:
V浸=V排===6×10﹣4m3=600cm3,
则木块下表面浸入水中的深度:h浸===6cm;
(3)木块的体积:V木=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
木块全部浸没在水中时受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,
木块恰好完全浸没,则木块和金属块处于漂浮状态,
所以,金属块的重力:G金属=F浮′﹣G木=10N﹣6N=4N。
答:(1)木块受到的浮力为6N;
(2)木块下表面浸入水中的深度为6cm。
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好完全浸没,金属块的重力为4N。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用,计算时注意单位的统一。
38.【答案】h1+。
【分析】把木块M和铁块m看做一个整体,图a中排开水的体积Va排与图b排开水的体积Vb排.而图c只研究长方体木块M排开水的体积VC排.根据沉浮条件得出排水体积大小的关系,从而得出木块浮出水面的高度。
【解答】解:设长方体木块的底面积为S,高为h;把木块M和铁块m看做一个整体,两种情况都是处于漂浮状态,浮力等于木块和铁块的总重力,浮力相等。在同种液体中它们受到的浮力相等,排开液体的体积相等;即Va排=Vb排。
又因为Va排=Sh﹣Sh1,Vb排=Sh﹣Sh2+Vm,所以Sh﹣Sh1=Sh﹣Sh2+Vm,
所以Vm=S(h2﹣h1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图a可知:木块和铁块的漂浮时
F浮=G木+G铁;
所以ρ水gS(h﹣h1)=ρ木gSh+ρ铁gVm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
将①式代入②式得:h=﹣﹣﹣﹣﹣﹣③。
将细绳剪断后(图c)木块漂浮;GM=FM浮;即ρ木gSh=ρ水gS(h﹣h3);
所以h3=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④;
将③式代入④式得:h3=h1+。
故答案为:h1+。
【点评】解答本题的关键是图a与图b中要把木块和铁块看作一个整体,利用图a的重力和浮力关系,图a与图b中之间的浮力相等而得到的排开的水体积相等的关系得出木块高h的表达式;知道在图c中只是木块浮出水面,高度只决定于木块本身,本题难度很大。
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