内容正文:
2024-2025学年度上学期39届期中考试 物理学科
学校:_______姓名:_______班级:_______考号:_______
注:本试卷中水的密度,
一、单选题(每题2分,共14分)
1. 如图所示,四幅图对应的说法正确的是( )
A. 图甲中小明水平向左推箱子没推动,是因为推力小于箱子所受的摩擦力
B. 图乙中左边手指受到的压力小于右边手指受到的压力
C. 图丙中小球在A、B两点间来回摆动,当小球摆到最高点B时速度为零且受力平衡
D. 图丁中筷子提起米在空中静止时,米对筷子的摩擦力方向竖直向下
2. 跳远是高阳县运动会田赛项目之一,跳远的几个阶段如图所示,不考虑空气阻力,则下面说法中正确的是( )
A. 运动员在空中运动时,受到了非平衡力的作用
B. 起跳后,运动员能继续往前是由于他受到惯性作用
C. 助跑过程可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
D. 在最高点时若运动员受的一切力都消失,则运动员会静止在最高点
3. 如图是在同一平直公路上甲、乙、丙三辆车的s-t图象。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙是同时出发 B. 丙运动了18s后与甲相遇
C. 在0~10s内,甲、乙平均速度不相等 D. 甲、乙相遇时,丙通过的路程是120m
4. 如图所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,由图像可知t=1s、t=3s时物体所受摩擦力大小分别为( )
A. 2N 6N B. 2N 4N
C. 0N 4N D. 0N 6N
5. 如图甲所示,一个重10N的物体M,其上表面通过测力计与电梯顶部相连,电梯由静止开始竖直向上运动,测力计在不同的时间段的示数如图乙所示,则电梯在此过程中速度随时间变化的图像应为选项中的( )
A. B.
C. D.
6. 下列四幅图对应说法正确的是( )
A. 图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B. 图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C. 图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D. 图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
7. 有A、B两个相同材料的均匀实心正方体,A的边长为0.1m,B的边长为0.2m,A对桌面的压强为p1,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为,A对桌面的压强为p4,g取10N/kg。下列判断正确的是( )
①A的重力为3N
②B的密度为3×103kg/m3
③p1∶p2=1∶2
④
A. 只有①③ B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有②④
二、多选题(每题3分,共18分,漏选1分,错选0分)
8. 如图所示,下列有关长度测量方法正确的是( )
A. 图甲中测自行车通过的路程,先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L
B. 图乙中使用三角板和刻度尺多次测出纪念币的直径,取平均值是为了消除误差
C. 图丙中测量地图上路线长度,先用一根没有弹性的线与路线重合,再拉直后测量
D. 图丁中把金属丝紧密缠绕在铅笔上N圈,测出线圈长度L,则金属丝直径为
9. 下图是运动员们在运动场进行比赛的场景,其中涉及到的物理知识,说法正确的是( )
A. 图甲,冰壶运动员擦冰是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦力的
B. 图乙,冰球受到冰球杆的击打运动起来,这说明力可以改变物体的运动状态
C. 图丙,花滑运动员受到冰面的支持力和他们对冰面的压力是一对平衡力
D. 图丁,运动员要在宽大的滑雪板上滑雪,这是通过增大受力面积来减小压力
10. 小明去商店买米酒和酱油(,),店主用竹筒状的容器来量取,如图所示,但量取相同质量的米酒和酱油所用时容器是不一样的,下面说法不正确的是( )
A. 乙系列是量取酱油的容器系列
B. 质量相同的米酒的体积大于酱油的体积
C. 用甲系列最大竹筒容器取米酒时,米酒的质量小于250g
D. 甲系列最大竹筒容器时容积是
11. 如图所示,粗糙程度均匀且足够长的木板B置于粗糙水平地面,物体A置于木板B上.物体A在推力F的作用下匀速向右运动,木板B处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 物体A所受重力与支持力是一对平衡力 B. 地面对木板B的摩擦力方向向右
C. 仅增大推力F可能使木板B开始运动 D. A对B的压强可能等于B对地面的压强
12. 如图所示有一铁块保持静止状态,铁块与墙壁的接触面积为0.01m2,垂直作用于铁块表面的力F为4N,铁块重20N,则下列说法不正确的是( )
A. 铁块受到的摩擦力为4N
B. 如果力F增大,则铁块受到的摩擦力也增大
C. 铁块对墙壁的压强为4×102Pa
D. 铁块对墙壁的压力为20N
13. 如图甲所示,两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上,A、B对地面的压强之比为4︰5,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,此时B对地面的压强为pB,A剩余部分对地面的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙,g取10N/kg。下列分析( )
A. 切除之前,A的边长为10cm B. B的底面积为0.02m2
C. L=6cm时,pA︰pB=2︰7 D. A切除一半后,余下部分的密度为4×103kg/m3
三、填空题(每空1分,共16分)
14. 小宇在用刻度尺测量一截铅笔的长度时,他特意从三个不同角度进行读数,发现三种读数结果并不一样。你认为正确的读数角度应该是图中的_________(选填“甲”“乙”或“丙”)。该刻度尺的分度值是________,按正确方法读数,该铅笔的长度是_______cm,机械停表的读数为________s。
15. 物理课代表小聪用调节好的天平称橙子的质量,在用天平测物体质量之前,调节横梁平衡时出现如图1所示的情况,应将______向______(选填“左”或“右”)调节。当天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则橙子的质量是______g。做完实验整理器材时,小聪发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量______(选填“偏大”或“偏小”)。
16. 水平仪放在水平面上时,重垂线如图a所示,水平仪的工作原理是重力的方向是___________的,当水平仪放在桌面上如图b所示,说明此桌面___________(选填“左”或“右”)侧偏高。
17. 如图甲所示,在两个大小相等的力F作用下,质量为m的木块可在两长板之间,以速度v匀速向下滑落,如果保持两力F的大小、方向不变,能使木块m以3v的速度匀速向上滑动,那么木块向上的拉力应是______(用题目中提供的物理量和常数表示);图乙中,质量均为m的A、B在力F的作用下处于静止,则A对B的摩擦力为______。
18. 如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度________,对地面压力变化量________,截去后,甲、乙对地面的压强________(均选填“”、“”或“”)
19. 静止的小车上水平放置一密封的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然向右运动时,气泡相对于瓶子________。(选填“向左运动”、“向右运动”或“保持静止”)
四、实验题(每空1分,共18分)
20. 小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新用正确的方法测量小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为________g;
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,小玛瑙石的体积为______cm3,计算出小玛瑙石的密度是______kg/m3;
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至______处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ=______(用测量的物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度______(选填“偏大”或“偏小”)。
21. 两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时________相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到阻力越小,速度减小的越________(选填“快”或“慢”),运动的距离越________(选填“近”或“远”)。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图2是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是________(选填“甲”或“乙”)。
22. 如图是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置,器材有长木板、带钩的长方体木块、钩码和毛巾。
甲 乙 丙
丁 戊
(1)如图甲、乙、丙所示,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块的目的是________;
(2)由甲、乙两次实验可以得出:________,滑动摩擦力越大;
(3)乙图中匀速直线运动的木块,撤去弹簧测力计后,木块由于惯性继续向右运动时,木块上面的钩码受到向________(选填“左”或“右”)的摩擦力;
(4)由________两次实验,可以得出:摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关;
(5)将甲图中的木块从中间切开,然后叠放在一起,如图丁所示,这时测量出摩擦力的大小将________(填“变大”、“不变”或“变小”);
(6)小明要对实验装置进行改动,如实验戊所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计________(选填“A”或“B”)的示数反应了木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中增大对木板的拉力,物块所受摩擦力________(填“变大”、“变小”或“不变”)
五、计算题(共34分,23题10分,24题12分,25题12分)
23. 2024年沈阳市不断完善城市快速路网体系,快速通道全程56km,限速80km/h,一网约车司机驾驶汽车正通过这一路段,车和人的总质量为1.8t。忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)全程至少需要多少分钟;
(2)求人和车的总重力为多少N;
(3)若该汽车沿平直公路匀速直线行驶时受到的阻力为车重力的0.1倍,求此时汽车的牵引力F为多少N。
24. 北海涠洲岛的著名景点——火山口,旁边有很多火山石,张涛刚学习了密度知识,想知道上次从涠洲岛捡回的火山石的密度。于是,他取出一块小火山石,称得其质量为54g,体积为20cm3。求:
(1)小火山石密度为多少g/cm3?
(2)火山口旁有一块用火山石材料做的标志石牌,体积约为2.5m3,质量为多少吨?
(3)张涛了解到火山石含有多种微量元素,很多美容院用这种火山石作为疏通经络的工具,其中一块小火山石的质量为108g,则它的体积为多少cm3?
25. 如图所示,质量分布均匀的实心长方体A、正方体B置于水平桌面上。B的密度为,B的高度为10cm,A的底面积为,A的重力为6N,g取10N/kg。
(1)求B对水平桌面的压强;
(2)求B的重力;
(3)将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A和B剩余部分对桌面的压强p恰好相等,求截取的高度h。
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2024-2025学年度上学期39届期中考试 物理学科
学校:_______姓名:_______班级:_______考号:_______
注:本试卷中水的密度,
一、单选题(每题2分,共14分)
1. 如图所示,四幅图对应的说法正确的是( )
A. 图甲中小明水平向左推箱子没推动,是因为推力小于箱子所受的摩擦力
B. 图乙中左边手指受到的压力小于右边手指受到的压力
C. 图丙中小球在A、B两点间来回摆动,当小球摆到最高点B时速度为零且受力平衡
D. 图丁中筷子提起米在空中静止时,米对筷子的摩擦力方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.推箱子,箱子没动,处于静止,在水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.图乙中,铅笔受到两个压力的作用处于平衡状态,所以两个手指对铅笔的压力相等,而铅笔对手的压力与手对铅笔的压力是相互作用力,大小相等,所以两个手指所受的压力相等,故B错误;
C.小球在A、B两点间摆动,摆到最高点B点时,受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,两个力不在同一直线上,不是平衡力,所以小球在B点时,受力不平衡,故C错误;
D.筷子提起米在空中静止时,杯子和米受到竖直向下的重力和竖直向上的筷子对米的摩擦力的作用,两个力是平衡力,而米对筷子的作用力与筷子对米的作用力是相互作用力,所以米对筷子的摩擦力方向竖直向下,故D正确。
故选D。
2. 跳远是高阳县运动会田赛项目之一,跳远的几个阶段如图所示,不考虑空气阻力,则下面说法中正确的是( )
A. 运动员在空中运动时,受到了非平衡力的作用
B. 起跳后,运动员能继续往前是由于他受到惯性作用
C. 助跑过程可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
D. 在最高点时若运动员受的一切力都消失,则运动员会静止在最高点
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员在空中运动时,速度和方向都发生了改变,运动状态发生了变化,受到了非平衡力的作用,故A正确;
B.惯性是一个物体所具有的固有属性,因此不能说“物体受到了惯性作用”,因为这个惯性就是该物体本来就具有的,故B错误;
C.跳远时助跑是利用运动员的惯性,从而提高成绩,但不能增大惯性,因为惯性的大小只与质量有关,故C错误;
D.运动员到最高点时有一定的速度,如果所有力都消失,根据牛顿第一定律,将保持匀速直线运动状态,故D错误。
故选A。
3. 如图是在同一平直公路上甲、乙、丙三辆车的s-t图象。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙是同时出发 B. 丙运动了18s后与甲相遇
C. 在0~10s内,甲、乙平均速度不相等 D. 甲、乙相遇时,丙通过的路程是120m
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,甲、乙同时出发,丙在第5秒出发,因此甲、乙、丙不是同时出发,故A错误;
B.丙在5s时开始运动,运动的速度
丙运动了18s后,运动路程
s丙=v丙t丙=12m/s×18s=216m
甲的运动速度
丙运动了18s时,甲运动了23s,距离丙起点的距离
s甲=600m-v甲t甲=600m-20m/s×23s=140m
s丙≠s甲
故B错误;
C.在0~10s内,甲的速度为20m/s,乙的速度为
甲的速度等于乙的速度,故C错误;
D.如图,甲、乙在300m处相遇,甲、乙运动的时间为
此时丙通过的路程
s丙1=v丙t丙1=12m/s×(15s-5s)=120m
故D正确。
故选D。
4. 如图所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,由图像可知t=1s、t=3s时物体所受摩擦力大小分别为( )
A. 2N 6N B. 2N 4N
C. 0N 4N D. 0N 6N
【答案】B
【解析】
【详解】从丙图可知,0~2s,物体静止,受平衡力,此时的拉力等于摩擦力,拉力为2N,故摩擦力为2N,在4~6s时,物体做匀速直线运动,此时的拉力与摩擦力是平衡力,拉力的大小为4N,故摩擦力的大小为4N,从丙图可知,2~4s,物体加速运动,此时受滑动摩擦力,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,为4N。
故选B。
5. 如图甲所示,一个重10N的物体M,其上表面通过测力计与电梯顶部相连,电梯由静止开始竖直向上运动,测力计在不同的时间段的示数如图乙所示,则电梯在此过程中速度随时间变化的图像应为选项中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,物重
G=10N
物体由静止开始竖直向上运动,测力计的示数反映了向上拉力的大小;
(1)由F-t图象可知,0~t1时间内,拉力
F1=12.5N
比较可知
拉力>重力
合力的方向向上,所以物体向上做加速运动;
(2)由F-t图象可知,t1~t2时间内,拉力
F2=10N
比较可知
拉力=重力
物体所受合力为零,所以物体保持原来的速度做匀速直线运动;
(3)由F-t图象可知,t2~t3时间内,拉力
F3=7.5N
比较可知
拉力<重力
合力的方向向下,所以物体向上做减速运动。
综上所述,根据以上分析可知,物体在此过程中速度随时间变化的图像(v-t图像)应为C图所示,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 下列四幅图对应说法正确的是( )
A. 图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B. 图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C. 图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D. 图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.货物沿着传送带一起匀速上升,处于相对静止状态,货物有斜向下的运动趋势,所以货物受到沿斜面向上的摩擦力,故A错误;
B.人随电梯匀速上升,人相对于电梯来说保持相对静止,水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,故B错误;
C.物体静止,处于平衡状态,物体在竖直方向受重力与摩擦力作用,物体受到的摩擦力等于物体的重力,物体的重力不变,当压力增大时,物体受到的摩擦力不变,故C错误;
D.物体被压在竖直墙壁上向下运动时,物体和墙壁之间是滑动摩擦力,接触面粗糙程度不变时,压力增大,滑动摩擦力增大,故D正确。
故选D。
7. 有A、B两个相同材料的均匀实心正方体,A的边长为0.1m,B的边长为0.2m,A对桌面的压强为p1,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为,A对桌面的压强为p4,g取10N/kg。下列判断正确的是( )
①A的重力为3N
②B的密度为3×103kg/m3
③p1∶p2=1∶2
④
A. 只有①③ B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有②④
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知甲、乙均是实心正方体,则
由题可知,按丙图的方式放置时,B对A的压强为2.4×104Pa,则B的重力为
B的质量为
B的密度为
故②正确;
A、B是同种材料
A的重力为
故①错误;
A对桌面的压强p1与B对桌面压强p2之比为
故③正确。
按丙图放置时,A对桌面压强p2为
故④错误,综上分析知,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题(每题3分,共18分,漏选1分,错选0分)
8. 如图所示,下列有关长度的测量方法正确的是( )
A. 图甲中测自行车通过的路程,先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L
B. 图乙中使用三角板和刻度尺多次测出纪念币的直径,取平均值是为了消除误差
C. 图丙中测量地图上路线的长度,先用一根没有弹性的线与路线重合,再拉直后测量
D. 图丁中把金属丝紧密缠绕在铅笔上N圈,测出线圈长度L,则金属丝直径为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.自行车车轮的周长可以测出,要测量自行车行驶的路程,可以先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L,故A正确;
B.图乙中,使用三角板和刻度尺多次测出纪念币的直径,取平均值是为了减小误差,误差不能消除,故B错误;
C.图丙中,测量地图上路线的长度,应该用一根没有弹性的曲线重合来测量,不能用具有弹性的线,故C正确;
D.细金属丝的直径太小,甚至小于刻度尺的分度值,无法直接准确测量,所以可以把金属线无间隙地密绕在一根铅笔上若干圈,测出密绕部分的长度L和圈数N,则直径为,故D正确。
故选ACD。
9. 下图是运动员们在运动场进行比赛的场景,其中涉及到的物理知识,说法正确的是( )
A. 图甲,冰壶运动员擦冰是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦力的
B. 图乙,冰球受到冰球杆的击打运动起来,这说明力可以改变物体的运动状态
C. 图丙,花滑运动员受到冰面的支持力和他们对冰面的压力是一对平衡力
D. 图丁,运动员要在宽大的滑雪板上滑雪,这是通过增大受力面积来减小压力
【答案】AB
【解析】
【详解】A.图甲,冰壶运动员擦冰是压力不变时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的,故A正确;
B.图乙,冰球受到冰球杆的击打运动起来,冰球在力的作用下,由静止变为运动,这说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.图丙,花滑运动员受到冰面的支持力和他们对冰面的压力作用在两个相互的物体上,是一对相互作用力,故C错误;
D.图丁,运动员要在宽大的滑雪板上滑雪,这是通过增大受力面积来减小压强,不能减小压力,故D错误。
故选AB
10. 小明去商店买米酒和酱油(,),店主用竹筒状的容器来量取,如图所示,但量取相同质量的米酒和酱油所用时容器是不一样的,下面说法不正确的是( )
A. 乙系列是量取酱油的容器系列
B. 质量相同的米酒的体积大于酱油的体积
C. 用甲系列最大竹筒容器取米酒时,米酒的质量小于250g
D. 甲系列最大竹筒容器时容积是
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由题知,米酒的密度小于酱油的密度,根据知,质量相同的米酒和酱油,米酒的体积较大。所以量取相同质量的米酒和酱油,分别用的是乙系列和甲系列,A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.体积相同时,米酒的质量小于酱油的质量,所以用甲系列最大竹筒容器量取米酒时,米酒的质量小于250g,故C正确,不符合题意;
D.甲系列最大竹筒容器的容积
故D错误,符合题意。
故选AD。
11. 如图所示,粗糙程度均匀且足够长的木板B置于粗糙水平地面,物体A置于木板B上.物体A在推力F的作用下匀速向右运动,木板B处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 物体A所受重力与支持力是一对平衡力 B. 地面对木板B的摩擦力方向向右
C. 仅增大推力F可能使木板B开始运动 D. A对B的压强可能等于B对地面的压强
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物体A在推力F的作用下匀速向右运动,处于平衡状态,竖直方向受平衡力作用,故物体A所受重力与支持力是一对平衡力,故A正确;
B.木板B处于静止状态,水平方向受平衡力作用,物体A对木板B的摩擦力与地面对木板B的摩擦力是一对平衡力,物体A对木板B的摩擦力方向向右,故地面对木板B的摩擦力方向向左,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,仅增大推力F,压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体A对木板B的摩擦力不变,不能使木板B开始运动,故C错误;
D.A对B的压强等于A对B的压力除以A与B的接触面积,A对B的压力等于A的重力, B对地面的压强等于B对地面的压力除以B与地面的接触面积,B对地面的压力等于A与B的总重力,故B对地面的压力大于A对B的压力,B与地面的接触面积大于A与B的接触面积,根据公式,A对B的压强可能等于B对地面的压强,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示有一铁块保持静止状态,铁块与墙壁的接触面积为0.01m2,垂直作用于铁块表面的力F为4N,铁块重20N,则下列说法不正确的是( )
A. 铁块受到的摩擦力为4N
B. 如果力F增大,则铁块受到的摩擦力也增大
C. 铁块对墙壁的压强为4×102Pa
D. 铁块对墙壁的压力为20N
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.铁块静止,受力平衡,竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,重力与摩擦力是一对平衡力,所以
如果力F增大,铁块还是静止,重力和摩擦力仍是平衡力,重力不变,所以摩擦力不变,故AB错误,符合题意;
CD.因为固体可以大小不变的传递压力,所以,铁块对墙壁的压力
铁块对墙壁的压强
故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选ABD。
13. 如图甲所示,两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上,A、B对地面的压强之比为4︰5,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,此时B对地面的压强为pB,A剩余部分对地面的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙,g取10N/kg。下列分析( )
A. 切除之前,A的边长为10cm B. B的底面积为0.02m2
C. L=6cm时,pA︰pB=2︰7 D. A切除一半后,余下部分的密度为4×103kg/m3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由“将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上”可知,A剩余部分对地的压强减小,B对地的压强增大,由图乙可知,下面的图线反映了pA与L的变化关系,上面的图线反映了pB与L的变化关系;由图乙中pA的图线可知,当切去部分的高度为10cm时,A剩余部分对地面的压强为0,即此时A全部被切去,因此A的边长为10cm,故A正确;
BCD.图乙上面的图线可知,当切去部分的高度为0cm,即A还没有被切去时,B对地的压强为5×103Pa,当切去部分的高度为10cm时,即此时A全部被叠放在B上,B对地的压强为6×103Pa,因此
……①
……②
由①和②得到
GB=5GA……③
……④
根据③,由题意得
因此
SB=4SA=4×(10cm)2=400cm2=0.04m2
将SB=0.04m2代入④得到A的重力
GA=SB×1×103Pa=0.04m2×1×103Pa=40N
代入③得到B的重力
GB=5GA=5×40N=200N
A的密度为
因为密度是物质的特性,所以A切除一半后,余下部分的密度不变,仍为4×103kg/m3,当L=6cm时,A对地面的压强为
B对地面的压强为
则
故CD正确,B错误。
故选ACD。
三、填空题(每空1分,共16分)
14. 小宇在用刻度尺测量一截铅笔的长度时,他特意从三个不同角度进行读数,发现三种读数结果并不一样。你认为正确的读数角度应该是图中的_________(选填“甲”“乙”或“丙”)。该刻度尺的分度值是________,按正确方法读数,该铅笔的长度是_______cm,机械停表的读数为________s。
【答案】 ①. 乙 ②. 1mm## 0.1cm ③. 3.50 ④. 338.5
【解析】
【详解】[1]读数时视线应经过被测物体末端与尺相交的位置并与尺面垂直,正确的读数角度应该是图中的乙。
[2][3]由图知该刻度尺的一大格为1cm,一大格被分成十小格,故分度值是1mm,按正确方法读数,该铅笔的长度是3.50cm。
[4]小盘为分针表盘,大盘为秒针表盘,大盘一大格表示1s,一大格分为十格,一小格表示0.1s。停表小盘分度值为0.5min,指针在5和6之间,偏向6,示数为5min,大盘示数应大于30s,大盘分度值为0.1s,示数为38.5s,所以,停表读数为
15. 物理课代表小聪用调节好的天平称橙子的质量,在用天平测物体质量之前,调节横梁平衡时出现如图1所示的情况,应将______向______(选填“左”或“右”)调节。当天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则橙子的质量是______g。做完实验整理器材时,小聪发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 平衡螺母 ②. 左 ③. 162 ④. 偏小
【解析】
【详解】[1][2]图中天平指针偏右,说明右侧偏重,所以应将平衡螺母向左调节,直至指针指示分度盘中央。
[3]橙子的质量为
[4]砝码生锈后,自身质量变大,需要减少砝码或少移动游码,所以测得的质量小于物体的实际质量。
16. 水平仪放在水平面上时,重垂线如图a所示,水平仪的工作原理是重力的方向是___________的,当水平仪放在桌面上如图b所示,说明此桌面___________(选填“左”或“右”)侧偏高。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 右
【解析】
【详解】[1]水平仪的工作原理是基于重力的方向始终是竖直向下的这一物理规律。当水平仪放置在水平面上时,其内部的重垂线(通常是一个小铅锤或类似的重物悬挂在线下)会自然下垂,与水平面垂直,如图a所示。
[2]当水平仪放置在桌面上时,如果桌面不是完全水平的,那么重垂线就会偏离竖直方向。具体来说,如果重垂线偏向了水平仪的某一侧(在这个例子中是左侧),那么就说明桌面的那一侧(即左侧)偏低,而相对的另一侧(即右侧)则偏高。因为重力总是试图将重垂线拉向竖直方向,所以当桌面倾斜时,重垂线就会指向桌面较低的一侧。
17. 如图甲所示,在两个大小相等的力F作用下,质量为m的木块可在两长板之间,以速度v匀速向下滑落,如果保持两力F的大小、方向不变,能使木块m以3v的速度匀速向上滑动,那么木块向上的拉力应是______(用题目中提供的物理量和常数表示);图乙中,质量均为m的A、B在力F的作用下处于静止,则A对B的摩擦力为______。
【答案】 ①. 2mg ②. 0
【解析】
【详解】[1]木块的受到的重力为
G=mg
在竖直方向,当木块在两个力的作用下匀速下滑时,由二力平衡条件可知:重力和摩擦力是平衡力,所以,木块受到的摩擦力大小为
f=G=mg
方向为:竖直向上;当木块在两个力的作用下以3v的速度匀速上升时,此时物体受到的摩擦力竖直向下,由二力平衡条件可知:向上的拉力与物体向下的重力、向下摩擦力的合力是平衡力
F=G+f′
由影响滑动摩擦大小的因素可知:匀速向上和匀速向下运动时,两个木板对物体的压力、接触面的粗糙程度不变;所以f=f′,则
F=G+f=2G=2mg
[2]将AB视为一个整体,因静止,在竖直方向上受到平衡力的作用,分别是竖直向下的重力2mg和两个木板分别对其施加的竖直向上的摩擦力的作用,因AB均受到压力F的作用,且接触面的粗糙程度相同,所以这两个摩擦力大小相等,设每块木板对这个整体的摩擦力为f上,所以有
2f上=2mg
所以
f上=mg
以B为受力分析对象,B受到竖直向下的重力mg的作用,受到木板对B施加的竖直向上的力f上=mg,这两个力为平衡力,物体B相对于右木板处于静止状态,同理,判断出A相对于左木板也处于静止状态,AB之间没有相对运动的趋势,所以A对B施加的摩擦力为0。
18. 如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度________,对地面压力变化量________,截去后,甲、乙对地面的压强________(均选填“”、“”或“”)
【答案】 ①. > ②. < ③. <
【解析】
【详解】[1]甲、乙对水平地面的压强相等,根据
甲的高度低,所以密度大,ρ甲>ρ乙。
[2]在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,由于底面积不变,对地面的压力的变化量是切去部分的重力,即
F=∆G=∆mg=ρg∆V
则
所以。
[3]截去相等高度h后,甲减少的压强为∆p甲=ρ甲gh,乙减少的压强为∆p乙=ρ乙gh,已知ρ甲>ρ乙 , 所以∆p甲>∆p乙,因为原来压强相等,所以截去后,甲、乙对地面的压强p甲<p乙。
19. 静止的小车上水平放置一密封的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然向右运动时,气泡相对于瓶子________。(选填“向左运动”、“向右运动”或“保持静止”)
【答案】向右运动
【解析】
【详解】由图中情形可知,当瓶子从静止状态突然向右运动时,水的质量大,惯性大,水由于惯性仍保持原来的静止状态,所以水相对于瓶子向左运动,则小气泡被挤向右边,即小气泡相对于瓶子的运动方向是向右。
四、实验题(每空1分,共18分)
20. 小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新用正确的方法测量小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为________g;
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,小玛瑙石的体积为______cm3,计算出小玛瑙石的密度是______kg/m3;
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至______处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ=______(用测量的物理量符号表示);
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)58 (2) ①. 20 ②. 2.9×103
(3) ①. 标记 ②. ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,小玛瑙石的质量为
【小问2详解】
[1]如图乙所示,小玛瑙石的体积为
[2]小玛瑙石的密度为
【小问3详解】
[1][2]大玛瑙石体积不能直接用量筒测量,将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石,在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处,然后记下量筒中剩余水的体积为V2,则大玛瑙石的体积等于加入水的体积,即V1﹣V2,则大玛瑙石的密度为
[3]由于取出玛瑙石时带出了部分水,因而添加的水的体积比玛瑙石的体积大,根据知,测量的密度偏小。
21. 两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时________相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,速度减小的越________(选填“快”或“慢”),运动的距离越________(选填“近”或“远”)。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图2是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是________(选填“甲”或“乙”)。
【答案】 ①. 初速度 ②. 慢 ③. 远 ④. 不需要 ⑤. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,这种研究问题的方法是控制变量法。
[2][3]由实验知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越远,速度减小得越慢。
(2)[4]如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去,说明物体运动不需要力来维持。
[5]实际实验中存在阻力,小球不能到达原来的高度,故图乙是伽利略的实验示意图,由实验推理知若不受阻力,小球会上升到原来的高度,则图甲是伽利略的推理示意图。
22. 如图是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置,器材有长木板、带钩的长方体木块、钩码和毛巾。
甲 乙 丙
丁 戊
(1)如图甲、乙、丙所示,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块的目的是________;
(2)由甲、乙两次实验可以得出:________,滑动摩擦力越大;
(3)乙图中匀速直线运动的木块,撤去弹簧测力计后,木块由于惯性继续向右运动时,木块上面的钩码受到向________(选填“左”或“右”)的摩擦力;
(4)由________两次实验,可以得出:摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关;
(5)将甲图中的木块从中间切开,然后叠放在一起,如图丁所示,这时测量出摩擦力的大小将________(填“变大”、“不变”或“变小”);
(6)小明要对实验装置进行改动,如实验戊所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计________(选填“A”或“B”)的示数反应了木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中增大对木板的拉力,物块所受摩擦力________(填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)使木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数
(2)压力越大 (3)左
(4)甲、丙 (5)不变
(6) ①. A ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计匀速直线拉动木块时,拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可知,这两个力大小相等,由此可以测出木块受到的摩擦力。
【小问2详解】
甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,乙对接触面的压力大,结果所受滑动摩擦力越大;故可得出结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
撤去弹簧测力计后,木块和钩码做减速运动,钩码相对木块有向右运动的趋势,所以钩码受到木块向左的摩擦力。
【小问4详解】
甲、丙两图中,木块对接触面的压力大小相同,接触面粗糙程度不同,木块所受滑动摩擦力不同,故可得出结论:摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关。
【小问5详解】
将甲图中的木块从中间切开,然后叠放在一起,压力和接触面的粗糙程度均相同,所以滑动摩擦力不变。
【小问6详解】
[1]木块稳定时处于静止状态,木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计A对木块的拉力仍然是一对平衡力,所以弹簧测力计A的示数反应了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
[2]无论是否匀速拉动长木板,木块对长木板的压力和两者间接触面的粗糙程度均相同,则木块受到的摩擦力不变,所以不需要匀速拉动长木板,因此实验中增大对木板的拉力,木板加速运动,但木块所受摩擦力不变。
五、计算题(共34分,23题10分,24题12分,25题12分)
23. 2024年沈阳市不断完善城市快速路网体系,快速通道全程56km,限速80km/h,一网约车司机驾驶汽车正通过这一路段,车和人的总质量为1.8t。忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)全程至少需要多少分钟;
(2)求人和车的总重力为多少N;
(3)若该汽车沿平直公路匀速直线行驶时受到的阻力为车重力的0.1倍,求此时汽车的牵引力F为多少N。
【答案】(1)42min;
(2)1.8×104N;
(3)1.8×103N
【解析】
【小问1详解】
全程至少需要的时间为
【小问2详解】
已知车和人的总质量
m=1.8t=1800kg
人和车的总重力
G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N
小问3详解】
汽车沿平直公路匀速直线行驶时受到的阻力f为车重力的0.1倍,则阻力
f=0.1G=0.1×1.8×104N=1.8×103N
由于汽车做匀速直线运动,忽略空气阻力,根据二力平衡条件,汽车的牵引力F等于阻力f,即
F=f=1.8×103N
24. 北海涠洲岛的著名景点——火山口,旁边有很多火山石,张涛刚学习了密度知识,想知道上次从涠洲岛捡回的火山石的密度。于是,他取出一块小火山石,称得其质量为54g,体积为20cm3。求:
(1)小火山石的密度为多少g/cm3?
(2)火山口旁有一块用火山石材料做的标志石牌,体积约为2.5m3,质量为多少吨?
(3)张涛了解到火山石含有多种微量元素,很多美容院用这种火山石作为疏通经络的工具,其中一块小火山石的质量为108g,则它的体积为多少cm3?
【答案】(1)2.7g/cm3;(2)6.75t;(3)40cm3
【解析】
【详解】解:(1)小火山石的密度为
(2)整个石碑质量
m碑=ρV碑=2.7×103kg/m3×2.5m3=6.75×103kg=6.75t
(3)它的体积为
答:(1)小火山石的密度是2.7g/cm3;
(2)石碑的质量为6.75t;
(3)它的体积为40cm3。
25. 如图所示,质量分布均匀的实心长方体A、正方体B置于水平桌面上。B的密度为,B的高度为10cm,A的底面积为,A的重力为6N,g取10N/kg。
(1)求B对水平桌面的压强;
(2)求B的重力;
(3)将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A和B剩余部分对桌面的压强p恰好相等,求截取的高度h。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
质量分布均匀的实心正方体B置于水平桌面上,对水平桌面的压强
【小问2详解】
B的底面积
水平放置的物体,受到的重力等于物体对地面的压力,则B的重力
【小问3详解】
将B沿水平方向截取高为h的柱体,则切去的重力为,B剩余部分对水平桌面的压强
A对水平桌面的压强
根据,可得
代入得
解得
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