内容正文:
揭阳市立才中英文学校2023-2024第二学期第一次月考
八年级物理科试卷
时长:80分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,请将该选项字母填在题后括号内,每小题3分,共21分)
1. 在如图的几种情况中,不能称为连通器的是( )
A. B.
C. D.
2. 赛车比赛是人们喜欢观看的运动项目,在比赛过程中,下列说法错误的是
A. 以赛车为参照物,车内赛车手是静止的
B. 赛车速度越快,通过的路程越长
C. 加速或转弯时,力改变了赛车的运动状态
D. 赛车车身很低,轮子相距较远,在快速行驶时不易翻倒
3. 一带盖金属罐头盒内盛有水,盒的底部有一小孔,在水从小孔流出的过程中,盒连同盒中水的共同重心将
A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先升后降 D. 先降后升
4. 下列物理现象中,说法正确的是( )
A. 连通器装入同种液体且液体静止时,连通器各部分中的液面总是相平的
B. 骆驼的脚掌宽大,能轻松地在沙漠中行走,是利用增大受力面积来减小压力
C. 悬挂着的吊灯受到的重力和吊灯对吊线的拉力是一对平衡力
D. 在医院的手术室、病房中经常用红外线来灭菌
5. 汽车在一条平直的公路上匀速行驶,先是以30km/h的速度行驶时,发动机牵引力是1000N,司机见路况良好,把车速提到60km/h.汽车保持60km/h的速度行驶时,牵引力大小是
A. 大于1000N B. 等于1000N
C. 小于1000N D. 无法确定
6. 关于运动和力,以下说法中正确的是
A. 物体不受力作用时,一定保持静止状态
B. 速度大小不变的物体,一定不受力的作用
C. 做曲线运动的物体,一定受到力的作用
D. 只要有力作用在物体上,它的运动状态就一定改变
7. 如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压强相等。若在两容器中分别抽出部分液体,使容器中剩余液体的体积相同,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是( )
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
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 一根弹簧受4N的拉力时,长度为14cm,受8N的拉力时,长度为16cm,则不受外力时,弹簧的长度是_____cm;如果在弹性限度内受12N的拉力时,弹簧的长度是_____cm;由此可得,在弹性限度内,每增加1N的弹力,弹簧的长度变化________cm。
9. 如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到_________力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有_________性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点_________处。
10. 水平桌子上放着一个静止的物体,当用大小为10N的水平推力推这个物体时,没有推动,物体受到的摩擦力为_____N;若用12N的力水平匀速推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为________N;若用15N的力水平推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为________N。
11. 如图所示,用手握住重的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力________(选填“大于”“小于”或“等于”),方向为____________(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
12. 如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,则它们的质量之比mA∶mB为_______,对地面的压强之比pA∶pB为_________,B所受摩擦力大小为________。
13. 重均为10N的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图所示。静止时,铁球所受的支持力为________N,此时________(选填“铁球”或“木块”)对桌面的压强大。如果用一个水平向右的推力推木块在水平面上做匀速直线运动,此时木块对桌面的压强________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
14. 室内天花板悬线上挂着一只吊灯。吊灯受到重力和________,这两个力的施力物体分别是______和悬线,这两个力是一对_________。
三、作图题
15. 作图题:
(1)如图所示,工件M随着水平传送带一起匀速向右移动,画出工件M的受力示意图(不计空气阻力)。
(2)如图所示,用细线将小球悬挂在竖直墙壁上,画出小球所受重力及支持力,小球对墙壁压力的示意图。
(3)如图所示,重10N的小球在空中飞行,用力的示意图画出它所受的重力。
四、实验题(每空1分,共18分)
16. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针不在零刻度线上,实验前应该先在______(选填“竖直”或“水平”)方向对弹簧测力计的指针调零;
(2)比较图中______两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)比较图中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为______N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与______的关系;实验过程中,______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
17. 如图所示,小渝想用塑料瓶、泡沫和金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察泡沫的____________程度来比较压力的作用效果,这种研究方法是____________;
(2)通过比较____________两次实验,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)若将图甲的泡沫块换成金属块,如图丁所示。金属块的形变____________泡沫块的形变,则塑料瓶对两个物体压强的大小关系为p甲____________p乙(两空均选填“>”“<”或“=”);
(4)实验中的泡沫可以换成沙子进行实验吗?____________(选填“可以”或“不可以”)。
18. 小华在课外探究弹簧的伸长跟外力的变化关系时,记录了如下实验数据。
弹簧受到的拉力
0
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
3.43
弹簧的长度
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
弹簧的伸长量
①
1
2
3
4
5
②
5.5
(1)没有挂钩码时,弹簧的长度______cm;
(2)请将表格中第3行的数据补充完整:①______,②______;
(3)分析实验数据,你可得到的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成______比;
(4)这项探究在实际中的应用是制作______;
(5)本实验中选用的弹簧能够用来测量力的范围是______N。
五、计算题
19. 如图所示,放在水平面上重2N的容器内装有水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2。求:
(1)水对容器底的压力和压强;
(2)若容器内水的重力为10N,求容器对桌面的压强。
20. 某电动观光车的技术参数如下表:
空车质量
1180kg
车身长度
3.8m
满载人员
12人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地总接触面积
4×250cm2
最大车速
45km/h
电动机效率
80%
平路连续行驶里程
≤80km
根据以上技术参数,解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)设乘员质量平均为60kg,求满载时车对水平路面的压强?
(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间?
六、综合能力题(每空1分,共20分)
21. 2022卡塔尔世界杯为人们奉上了无数精彩时刻。
(1)八大足球场馆大多采用_________(选填“深色”或“浅色”)表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的________(选填“红外线”或“紫外线”)绘制出球员的运动轨迹;
(2)球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是_________的。当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面迅速_________(选填“汽化”或“液化”)并________(选填“吸收”或“放出”)热量,使受伤部位温度降低从而减轻痛感;
(3)当球员踢出一个“香蕉球”(俯视的运动轨迹是弧线)。图中足球左侧空气压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)右侧空气压强,足球的旋转方向为______(选填“顺”或“逆”)时针。
(4)如果地球上的重力突然变大了,对我们生活有什么影响?________(列举一个可能的场景)
22. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲、乙两个实验小组分别采用如图1所示甲、乙装置进行实验,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于两组实验装置以下描述正确的是__________;
A.实验过程中,甲、乙都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
B.甲、乙装置都不是连通器
(2)如图2是甲小组的实验过程:
①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,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是__________;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
C.向右侧支管中加入少量的水
②深海鱼类多是扁片状,其原因可以用对比图2所示__________两图所得出的结论进行说明;
③比较a、b两图可知,__________。
(3)乙小组为了探究液体压强和液体密度的关系,如图3所示的装置中,先在两边分别加入50cm深的水和酒精,发现橡皮膜凸向右侧,则右边液体是__________(选填“水”或“酒精”),要使橡皮膜不形变,应该再向某一边加入与该边相同的液体,使该液体的深度变为__________cm才能达到目的[已知橡皮膜距容器底10cm(橡皮膜的高度忽略不计),酒精密度为0.8g/cm3]。
23. 阅读短文,回答问题。
传统鱼缸深度最大不超过60cm,以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸,便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度,不超过1.2~1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸,负压鱼缸(图甲)则是“立式”鱼缸,可以增加高度,换水、喂鱼相当方便,不受操作的限制,“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计,该设计使负压缸顶部保持低压状态,因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵,如图乙所示,可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题:即在操作限制的情况下,可以增加鱼缸的高度,方便观赏,解决了传统家居鱼缸(水族箱)能长不能高的难题。
(1)如图所示的新型鱼缸___________(选填“属于”或者“不属于”)连通器,了解了负压鱼缸后,小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置(见图丙)。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水___________(选填“会”或者“不会”)流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水,当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水___________(选填“会”或者“不会”)流出;
(2)“负压”原理在生活中非常普遍,下列例子中没有利用“负压”原理的是___________;
A. 我们呼吸时,肺部扩张状态时,新鲜的空气被压入肺内
B. 为了能更快喝到美味的老火靓汤,有些人喜欢用高压锅炖汤
C. 医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管
(3)爱开动脑筋的小明想起了课本上大气压强的测定实验,第一个测出大气压强的科学家是________,按照大气压强为105Pa计算,大气压强应该能支撑起约10m高的水柱,说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件,计算出负压缸顶部液面上方的气压为___________Pa。
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揭阳市立才中英文学校2023-2024第二学期第一次月考
八年级物理科试卷
时长:80分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,请将该选项字母填在题后括号内,每小题3分,共21分)
1. 在如图的几种情况中,不能称为连通器的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】连通器是指上端开口、底部连通的容器。ABD三个都是上端开口、底部连通,而C左半部分上端是封闭的。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 赛车比赛是人们喜欢观看的运动项目,在比赛过程中,下列说法错误的是
A. 以赛车为参照物,车内赛车手是静止的
B. 赛车速度越快,通过的路程越长
C. 加速或转弯时,力改变了赛车的运动状态
D. 赛车车身很低,轮子相距较远,在快速行驶时不易翻倒
【答案】B
【解析】
【分析】判断车内赛车手是静止的还是运动的,就看以赛车为参照物,赛车手的位置有无发生变化;时间相同,速度越大的物体,通过的路程越长;
运动状态的改变包括速度大小的改变、运动方向的改变;
稳度的大小有物体重心的高度和支持面的大小决定.重心低,支持面大的物体稳度大,反之则稳度小
【详解】A、以赛车为参照物,车内赛车手的位置没有发生变化,所以以赛车为参照物,车内赛车手是静止的,故A正确,不符合题意;
B、赛车速度越大,通过的路程不一定越长,在不指明时间相同的情况下,仅通过速度大小来判断路程长短是判断不出来的,故B错误,符合题意;
C、力可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变,所以赛车加速或转弯时,都是因为受到了力的作用,都属于运动状态的改变,故C正确,不符合题意;
D、赛车车身很低,这样就可以降低车的重心;轮子相距较远,这样四只轮子所围成的面积就增加了,从而增大了支持面,所以赛车的稳度就会增大,赛车在快速行驶时就不易翻倒了,故D正确,不符合题意.
故选B.
3. 一带盖金属罐头盒内盛有水,盒的底部有一小孔,在水从小孔流出的过程中,盒连同盒中水的共同重心将
A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先升后降 D. 先降后升
【答案】D
【解析】
【分析】重力在物体上的作用点,叫做物体的重心;形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上;重心的位置与物体的质量分布和形状有关.
【详解】装满水的罐头盒和水整体的重心在底部的上方,随着水从小孔不断流出,重心位置不断下降,当水流完后,重心又上升处于底部的上方,故重心的位置先下降后上升,故ABC错误,D正确.
故选D.
4. 下列物理现象中,说法正确的是( )
A. 连通器装入同种液体且液体静止时,连通器各部分中的液面总是相平的
B. 骆驼的脚掌宽大,能轻松地在沙漠中行走,是利用增大受力面积来减小压力
C. 悬挂着的吊灯受到的重力和吊灯对吊线的拉力是一对平衡力
D. 在医院的手术室、病房中经常用红外线来灭菌
【答案】A
【解析】
【详解】A.连通器是指上端开口,下部连通的容器,连通器中装入同种液体,在液体静止时,各容器的液面总保持相平,故A正确;
B.骆驼的脚掌宽大,能轻松地在沙漠中行走,是利用增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.悬挂着的吊灯受到的重力的受力物体是吊灯,吊灯对吊线的拉力的受力物体是吊线,这两个力不是作用在同一物体上,则这两个力不是平衡力,故C错误;
D.紫外线能杀菌,医院的手术室、病房中用紫外线灯来灭菌,故D错误。
故选A。
5. 汽车在一条平直的公路上匀速行驶,先是以30km/h的速度行驶时,发动机牵引力是1000N,司机见路况良好,把车速提到60km/h.汽车保持60km/h的速度行驶时,牵引力大小是
A. 大于1000N B. 等于1000N
C. 小于1000N D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】汽车在平直的公路上匀速行驶时,阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,汽车以30 km/h的速度行驶时,发动机牵引力是1000 N,则汽车所受到的阻力为1000N.当汽车保持60 km/h的速度匀速行驶时,汽车所受到的阻力不变,所以牵引力大小仍为1000N,故B正确。
6. 关于运动和力,以下说法中正确的是
A. 物体不受力作用时,一定保持静止状态
B. 速度大小不变的物体,一定不受力的作用
C. 做曲线运动的物体,一定受到力的作用
D. 只要有力作用在物体上,它的运动状态就一定改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于物体在不受力的作用时还可能保持匀速直线运动,故A是不对的;
B.速度大小不变,但如果其方向在改变,那么它也一定受到力的作用,如做匀速圆周运动的物体,始终受到指向圆心的力的作用,再者物体的速度大小不变,也可能受到力的作用,只不过这些力是平衡力,故B的说法是不对的;
C.做曲线运动的物体,其运动方向在一定改变,故它的运动状态在改变,所以它一定受到力的作用,C是正确的;
D.如果作用在物体上的力是平衡的,物体的运动状态也不改变,故D也是不对的。
故选C。
7. 如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压强相等。若在两容器中分别抽出部分液体,使容器中剩余液体的体积相同,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是( )
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
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,甲、乙液体的高度关系为,已知两液体对各自容器底部的压强相等,由液体压强公式p=ρgh 可知,;若在两容器中分别抽出部分液体,使容器中剩余液体的体积相同,由可得,由G=mg可得,,因为容器为柱形容器,故液体对容器底的压力等于液体的重力,即,则;由图可知,两容器的底面积的关系为,根据可得,,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 一根弹簧受4N的拉力时,长度为14cm,受8N的拉力时,长度为16cm,则不受外力时,弹簧的长度是_____cm;如果在弹性限度内受12N的拉力时,弹簧的长度是_____cm;由此可得,在弹性限度内,每增加1N的弹力,弹簧的长度变化________cm。
【答案】 ①. 12 ②. 18 ③. 0.5
【解析】
【详解】[1][2][3]依题意得,弹簧每受1N的力,弹簧伸长
不受外力时,弹簧的长度是
如果在弹性限度内受12N的拉力时,弹簧的长度是
由此可得,在弹性限度内,每增加1N的弹力,弹簧的长度变化0.5cm。
9. 如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到_________力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有_________性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点_________处。
【答案】 ①. 重力 ②. 流动 ③. A
【解析】
【详解】[1]将在塑料袋里的水,因为受到重力的作用,从而对支撑自己的塑料袋产生压力与压强。
[2]由于水具有流动性,在外力的作用下容易改变形状;同时还能对各个方向产生压力与压强。
[3]在密度相同时,液体产生的压强与深度成正比,因为A点的深度大,故A点水的压强大。
10. 水平桌子上放着一个静止的物体,当用大小为10N的水平推力推这个物体时,没有推动,物体受到的摩擦力为_____N;若用12N的力水平匀速推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为________N;若用15N的力水平推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为________N。
【答案】 ①. 10 ②. 12 ③. 12
【解析】
【详解】[1]用大小为10N的水平推力推桌子,桌子未动,处于静止状态,所以桌子在水平方向受到的推力与摩擦力平衡,所以
f=F=10N
方向与推力方向相反。
[2]若用12N的力水平匀速推动桌面上的物体,所以物体处于平衡状态,物体受到的滑动摩擦力大小与推力的方向相反大小相等,即为12N。
[3]若用15N的力水平推动物体,物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以摩擦力保持12N不变。
11. 如图所示,用手握住重的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力________(选填“大于”“小于”或“等于”),方向为____________(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]瓶子处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,瓶子的重力的大小为,所以摩擦力也是,方向与重力方向相反,竖直向上。
[3]当压力增大时,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力,不会随握力的增大而增大。
12. 如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,则它们的质量之比mA∶mB为_______,对地面的压强之比pA∶pB为_________,B所受摩擦力大小为________。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 2∶1 ③. 0
【解析】
【详解】[1]两物体的体积关系
因为A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,密度相同,所以它们的质量之比
[2]对地面的压强之比
[3]因为圆柱体B放在水平地面上,处于静止状态,没有相对运动趋势,也没有发生相对运动,所以不受摩擦力,即所受摩擦力大小为0。
13. 重均为10N的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图所示。静止时,铁球所受的支持力为________N,此时________(选填“铁球”或“木块”)对桌面的压强大。如果用一个水平向右的推力推木块在水平面上做匀速直线运动,此时木块对桌面的压强________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 10 ②. 铁球 ③. 不变
【解析】
【分析】
【详解】[1]重均为10N的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图所示。静止时,重力力与重力是一对平衡力,所以铁球所受的支持力为10N;
[2]因为球与地面的接触面积小,根据,得铁球对地面的压强大;
[3]当用一个水平向右的推力推木块在水平面上做匀速直线运动时,对地面的压力和接触面积都不变,所以压强不变。
【点睛】重点是压强大小的判断,关键要明白,水平方向的力与竖直方向的力是没有直接关系的,故本题中推力不会改变木块对地面的压力大小,所以压强不变。
14. 室内天花板悬线上挂着一只吊灯。吊灯受到重力和________,这两个力的施力物体分别是______和悬线,这两个力是一对_________。
【答案】 ①. 拉力 ②. 地球 ③. 平衡力
【解析】
【详解】[1][2]室内天花板悬线上挂着的吊灯,它主要受到两个力的作用。首先,吊灯受到重力的作用,这是由于地球对吊灯的吸引而产生的。因此,重力的施力物体是地球。其次,吊灯还受到悬线的拉力作用,这是因为悬线将吊灯悬挂起来,对吊灯有一个向上的拉力。所以,拉力的施力物体是悬线。
[3]重力和拉力,都作用在吊灯上,且它们的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。根据平衡力的定义,我们可以判断这两个力是一对平衡力。
三、作图题
15. 作图题:
(1)如图所示,工件M随着水平传送带一起匀速向右移动,画出工件M的受力示意图(不计空气阻力)。
(2)如图所示,用细线将小球悬挂在竖直墙壁上,画出小球所受重力及支持力,小球对墙壁压力的示意图。
(3)如图所示,重10N的小球在空中飞行,用力的示意图画出它所受的重力。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
工件M随着水平传送带一起匀速向右移动,工件M在水平方向上不受力,竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,如下图所示:
【小问2详解】
小球所受重力方向竖直向下,支持力方向垂直墙壁水平向右,作用点画在重心;小球对墙壁的压力垂直墙壁水平向左,作用点在墙壁上,如下图所示:
【小问3详解】
小球所受重力方向竖直向下,大小为10N,如下图所示:
四、实验题(每空1分,共18分)
16. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针不在零刻度线上,实验前应该先在______(选填“竖直”或“水平”)方向对弹簧测力计的指针调零;
(2)比较图中______两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)比较图中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为______N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与______的关系;实验过程中,______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】 ①. 水平 ②. 甲、乙 ③. 无关 ④. 0 ⑤. 压力 ⑥. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1]实验中木块沿物板在水平方向上前进,则拉力方向必须与物块前进的方向一致:即沿水平方向匀速拉动物块。
(2)[2]甲、乙两次实验中,物体对水平压力的相同,木板比玻璃粗糙,木板对物块的摩擦力大,这说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[3]丙、丁两次实验,物体对木板的压力相等,接触面间的粗糙程度相同,只是两次实验中物块与木板的接触面积不等,两次实验中测力计的示数相同。这说明:在其他情况相同时,摩擦力大小与接触面积无关。
[4]B与A叠放在一起,共同做匀速直线运动,二者之间没有相对运动或者相对运动的趋势,故它们之间的摩擦力为0。
(4)[5]通过改变小桶中沙子的多少,改变铜块受到向上的拉力,从而改变了铜块对木板的压力,这可以用来探究摩擦力与压力的关系。
[6]实验中,无论木板如何运动,铜块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
17. 如图所示,小渝想用塑料瓶、泡沫和金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察泡沫的____________程度来比较压力的作用效果,这种研究方法是____________;
(2)通过比较____________两次实验,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)若将图甲的泡沫块换成金属块,如图丁所示。金属块的形变____________泡沫块的形变,则塑料瓶对两个物体压强的大小关系为p甲____________p乙(两空均选填“>”“<”或“=”);
(4)实验中的泡沫可以换成沙子进行实验吗?____________(选填“可以”或“不可以”)。
【答案】 ①. 凹陷 ②. 转换法 ③. 甲、乙 ④. < ⑤. = ⑥. 可以
【解析】
【详解】(1)[1][2]本实验运用转换法,将压力的作用效果转换为泡沫塑料的凹陷程度。
(2)[3]由甲、乙两图所示实验知,压力相同,乙中受力面积小,泡沫的凹陷程度更明显,可得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)[4]若将图甲的泡沫块换成金属块,金属块不易发生形变,所以金属块的形变小于泡沫块的形变。
[5]由可知塑料瓶对受压面的压力和受力面积相同,则两个物体压强的大小也相同,即p甲=p丁。
(4)[6]由于泡沫和沙子都比较容易产生形变,所以实验中的泡沫可以换成沙子。
18. 小华在课外探究弹簧的伸长跟外力的变化关系时,记录了如下实验数据。
弹簧受到的拉力
0
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
3.43
弹簧的长度
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
弹簧的伸长量
①
1
2
3
4
5
②
5.5
(1)没有挂钩码时,弹簧的长度______cm;
(2)请将表格中第3行的数据补充完整:①______,②______;
(3)分析实验数据,你可得到的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成______比;
(4)这项探究在实际中的应用是制作______;
(5)本实验中选用的弹簧能够用来测量力的范围是______N。
【答案】 ①. 2 ②. 0 ③. 5.5 ④. 正 ⑤. 弹簧测力计 ⑥. 0~2.45
【解析】
【详解】(1)[1]没有挂钩码时,弹簧的长度可从表格第1列数据读出,为2cm。
(2)①[2]根据表格可知,弹簧受到的拉力是0N时,弹簧没有伸长量,为0cm。
②[3]弹簧受到2.94N的拉力时,长度为7.5cm,已知弹簧的原长为2cm,所以伸长了
(3)[4]由表中数据知:当钩码重力为0.49N时,弹簧伸长为
钩码重力为0.98N时,弹簧伸长
依此类推,可得到结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比。
(4)[5]实验研究的是弹簧长度和外力的关系,在已学的物理仪器中,弹簧测力计符合该实验的实际应用。
(5)[6]从表格中可以看出,钩码的重力每增加0.49N, 弹簧伸长1cm,而当拉力从2.45N增加到2.94N时,弹簧却只伸长了0.5cm,说明此时超过了弹簧的弹性限度,因此,该弹簧测力计的量程是0~ 2.45N。
五、计算题
19. 如图所示,放在水平面上重2N的容器内装有水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2。求:
(1)水对容器底的压力和压强;
(2)若容器内水的重力为10N,求容器对桌面的压强。
【答案】(1)9N; 1800Pa(2)2400 Pa
【解析】
【详解】解:(1)水对容器底的压强
由 知道,水对容器底的压力
(2)容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
答:(1)水对容器底的压力是9N,压强是1800Pa;
(2)若容器内水的重力为10N,则容器对桌面的压强2400 Pa。
20. 某电动观光车的技术参数如下表:
空车质量
1180kg
车身长度
3.8m
满载人员
12人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地总接触面积
4×250cm2
最大车速
45km/h
电动机效率
80%
平路连续行驶里程
≤80km
根据以上技术参数,解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)设乘员质量平均为60kg,求满载时车对水平路面的压强?
(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间?
【答案】(1)1.9105Pa
(2)400s
【解析】
【小问1详解】
满载时车对水平路面的压强
【小问2详解】
观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间为
六、综合能力题(每空1分,共20分)
21. 2022卡塔尔世界杯为人们奉上了无数精彩时刻。
(1)八大足球场馆大多采用_________(选填“深色”或“浅色”)表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的________(选填“红外线”或“紫外线”)绘制出球员的运动轨迹;
(2)球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是_________的。当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面迅速_________(选填“汽化”或“液化”)并________(选填“吸收”或“放出”)热量,使受伤部位温度降低从而减轻痛感;
(3)当球员踢出一个“香蕉球”(俯视的运动轨迹是弧线)。图中足球左侧空气压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)右侧空气压强,足球的旋转方向为______(选填“顺”或“逆”)时针。
(4)如果地球上的重力突然变大了,对我们生活有什么影响?________(列举一个可能的场景)
【答案】(1) ①. 浅色 ②. 红外线
(2) ①. 相互 ②. 汽化 ③. 吸收
(3) ①. 大于 ②. 顺
(4)人体可能无法搬动重物
【解析】
【小问1详解】
[1]深色吸收较多的光,浅色反射较多的光,八大足球场馆大多采用浅色表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。
[2]人体不断地向外辐射红外线,足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的红外线绘制出球员的运动轨迹。
【小问2详解】
[1]球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是相互的,脚用力踢球的同时,也受到球的力的作用。
[2][3]当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面吸收热量迅速汽化,使受伤部位温度降低从而减轻痛感。
【小问3详解】
[1][2]由于足球的旋转会带动球面周围的空气流动,球面左侧和右侧的空气流速不同,从而在球的左右两侧形成压力差,产生一个横向的压力差导致足球横向偏离。如图所示足球向右偏离,从而可以判断出足球是顺时针旋转的,此时足球右侧的空气流速要大于足球左侧的空气流速,形成了向右方向的压力差。因流速越大,压强越小,因此此时左侧空气压强大于右侧空气压强。
【小问4详解】
如果地球上的重力突然变大了,物体的重力变大,人体可能无法搬动重物。
22. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲、乙两个实验小组分别采用如图1所示甲、乙装置进行实验,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于两组实验装置以下描述正确的是__________;
A.实验过程中,甲、乙都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
B.甲、乙装置都不是连通器
(2)如图2是甲小组的实验过程:
①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,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是__________;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
C.向右侧支管中加入少量的水
②深海鱼类多是扁片状,其原因可以用对比图2所示__________两图所得出的结论进行说明;
③比较a、b两图可知,__________。
(3)乙小组为了探究液体压强和液体密度的关系,如图3所示的装置中,先在两边分别加入50cm深的水和酒精,发现橡皮膜凸向右侧,则右边液体是__________(选填“水”或“酒精”),要使橡皮膜不形变,应该再向某一边加入与该边相同的液体,使该液体的深度变为__________cm才能达到目的[已知橡皮膜距容器底10cm(橡皮膜的高度忽略不计),酒精密度为0.8g/cm3]。
【答案】 ①. B ②. B ③. b、c ④. 当深度一定时,液体内部压强随液体密度增大而增大 ⑤. 酒精 ⑥. 60
【解析】
【详解】(1)[1]A.据图可知,甲图是通过看U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小的;而乙图是通过观察橡皮膜的凹陷程度来判断两侧液体压强大小的,故A不符合题意;
B.据连通器的特点可知,甲装置的下部连通,但左侧的上端没有开口,故不是连通器;乙装置中,隔板两侧的液体上端开口,下端不连通,所以都不是连通器 ,故B符合题意。
故选B。
(2)①[2]压强计进行调节时,只需要将软管取下,两端开口,相当于连通器,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,AC不符合题意。
故选B。
②[3]深海鱼类多是扁片状,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,其受到的压强较大,比较b、c两图可知,液体的密度相同,深度越大,U形管左右液面差越大,压强越大,所以可以得出:在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大。
③[4]比较a、b两图可知,液体的深度相同,密度不同(ρ酒精<ρ盐水),U形管左右液面差不同,液体内部压强不同,且a图中U形管中液面的高度差小于b图中U形管中液面的高度差,由此可知当深度一定时,液体内部压强随液体密度增大而增大。
(3)[5]在两边分别加入50cm深的水和酒精,水的密度大,根据p=ρgh可知,水对橡皮膜的压强大,橡皮膜向右凸,则右边液体是酒精。
[6]如果要使橡皮膜不形变,要求两边液体对橡皮膜的压强相等,即ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,橡皮膜在酒精中的深度
酒精的深度
h酒精′=0.5m+0.1m=0.6m=60cm
23. 阅读短文,回答问题。
传统鱼缸深度最大不超过60cm,以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸,便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度,不超过1.2~1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸,负压鱼缸(图甲)则是“立式”鱼缸,可以增加高度,换水、喂鱼相当方便,不受操作的限制,“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计,该设计使负压缸顶部保持低压状态,因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵,如图乙所示,可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题:即在操作限制的情况下,可以增加鱼缸的高度,方便观赏,解决了传统家居鱼缸(水族箱)能长不能高的难题。
(1)如图所示的新型鱼缸___________(选填“属于”或者“不属于”)连通器,了解了负压鱼缸后,小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置(见图丙)。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水___________(选填“会”或者“不会”)流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水,当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水___________(选填“会”或者“不会”)流出;
(2)“负压”原理在生活中非常普遍,下列例子中没有利用“负压”原理的是___________;
A. 我们呼吸时,肺部扩张状态时,新鲜的空气被压入肺内
B. 为了能更快喝到美味的老火靓汤,有些人喜欢用高压锅炖汤
C. 医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管
(3)爱开动脑筋的小明想起了课本上大气压强的测定实验,第一个测出大气压强的科学家是________,按照大气压强为105Pa计算,大气压强应该能支撑起约10m高的水柱,说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件,计算出负压缸顶部液面上方的气压为___________Pa。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 不会 ③. 会
(2)B (3) ①. 托里拆利 ②. 9×104
【解析】
【小问1详解】
[1]如图所示的新型鱼缸水静止时,容器中的水面没有相平,不符合连通器的特点,说明新型鱼缸不属于连通器。
[2]一个标准大气压可以支撑10m高的水,用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水不会流出。
[3]接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水,当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶中的水在重力作用下会流出。
【小问2详解】
A.我们呼吸时,肺部处于扩张状态,肺部内的气压小于外部大气压,在大气压作用下新鲜的空气被压入肺内,利用了负压原理,故A不符合题意;
B.高压锅使用过程中,锅内气压大于锅外大气压,没有利用负压,故B符合题意;
C.医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,管内的气压小于人体的血压,在压强差作用下,血液便自动流入采血管,利用到“负压”原理,故C不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1]托里拆利是第一个测出大气压强的科学家。
[2]负压缸顶部液面上方的气压为
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