内容正文:
八年级物理期中试卷
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分)
1. 如图所示,人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动.该现象说明了( )
A. 力能使物体发生形变
B. 物体间力作用是相互的
C. 力的作用效果与力的大小有关
D. 力的作用效果与力的作用点有关
2. 共享单车是节能环保的交通工具。关于小马同学骑共享单车上学的情形,下列说法正确的是( )
A. 车加速前进时,速度越快,惯性越大
B. 下坡时不用蹬车,车继续滑行是因为受到惯性作用
C. 骑车行驶过程,突然刹车,身体由于惯性会向前倾
D. 刹车停止后,车的惯性消失
3. 下列情形与大气压强无关的是
A. 高原上用普通锅不易煮熟米饭 B. 用吸管吸饮料
C. “玉兔”号在月球上留下“足迹” D. 马德堡半球实验
4. 下列关于物理现象的解释,说法正确的是( )
A. 小球在空中下落得越来越快,是因为小球受到的重力越来越大
B. 教室天花板上静止的电灯受到平衡力的作用
C. 小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到惯性力的作用
D. 人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
5. 物理兴趣小组的同学对下图所示的现象进行讨论,其中错误的是
A. 图中的实验说明液体压强与液体的深度有关
B. 图中对瓶内沸腾水停止加热,倒置后,向瓶底浇冷水,瓶内的水会重新沸腾
C. 图中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴“吸力”吸上来的
D. 图中洗手池下方排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
6. 如图所示,长方体木块b放在水平桌面上,木块a放在木块b上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动。下列判断正确的是( )
A. 木块b受到的重力与地面的支持力是一对平衡力
B. 如果拿下木块a,若拉力F不变,木块b将保持匀速直线运动
C. 如果拉力F变大,木块b将加速运动,此时木块a对木块b的摩擦力向右
D. 如果撤去拉力F,木块b将减速运动,此时木块b对木块a的摩擦力向左
7. 如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积,高度,对地面的压强,圆柱体密度分别为和,对地面的压力分别和。则下列说法正确的是( )
A. B. C. , D. ,
8. 如图所示,水平桌面上放置有底面积为S。重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h,重为G2的某种液体,设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是( )
A. p1= B. p1=ρgh
C. p2= D. p2=+ρgh
二、填空题(本大题共10个小题,每小题2分,共20分)
9. 甲图中,小铁球从斜面上滚下沿直线运动,当经过磁铁附近时方向发生了改变,此现象说明力可以_________;乙图中,放有磁铁的两个小车用细线相连,剪断细线后,小车向相反的方向运动,此现象说明物体间力的作用是_______的.
10. 生活中处处有科学。下雨天,老师常会提醒学生小心地滑,原因是路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑,_____减小,容易摔倒。学生进入教室后,甩动雨伞,伞上的雨水就会被甩出,原因是雨水具有_____。
11. 电灯通过电线挂在天花板上处于静止状志,灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对______,电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对__________力.
12. 被国外媒体誉为“新世界七大奇迹”之一的港珠澳大桥,于2018年10月24日通车运营,以在大桥上行驶的客车为参照物,桥边的栏杆是_____(选填“运动”或“静止”)的,客车紧急刹车时,乘客由于具有惯性而突然向车辆的_____(选填“前方”或”后方“)倾倒.
13. 如图甲所示饮料从吸管上升到嘴里,是因为空气中存在_______如图乙所示,对吸管A吹气,管B中的水会上升,是因为流体中流速越大的位置压强越_______(选填“大”或“小”)。
14. 如图,容器中装深度10cm,质量为60g的水,已知容器的质量为30g,底面积为5cm2,容器底部受到水的压强为___________Pa,容器对平桌的压强为___________Pa.(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
15. 如图所示,当匀速向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数为F,此时木块N所受摩擦力的方向是向_____(选填“左”或“右”);当由慢到快向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数会______F(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
16. 一遥控小电动车在平直路面上做直线运动,其速度随时间变化的图像如图所示.已知在内小车受到的牵引力恒为,则在内小车受到的合力为__________;在内小车受到的摩擦力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)。
17. 圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲、乙所示。在图甲中,物体B对桌面的压力为F1,压强为p1;在图乙中,物体A对桌面的压力为F2,压强为p2,则F1∶F2=______;p1∶p2=______。
18. 如图是a,b两种不同物质质量和体积的关系图象,则a,b两种物质密度之比为_________,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为_________。
三、作图、实验及探究题(本大题共4小题,共31分)
19.
(1)如图所示,某同学用已校零的弹簧测力计测量力的大小,则此弹簧测力计的量程为_______,分度值为_________,图中所测力的大小为_________N。
(2)如图,小翔站在滑板车上水平向左运动,不再蹬地后,最终会停止下来。将小翔和滑板车看作一个物体,请画出此过程中该物体所受力的示意图(力的作用点画在重心O点上)。
(3)用力踢出的足球,在草地上运动,如图所示,请画出运动中的足球受到的弹力和摩擦力的示意图。
20. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的________滑下,这种研究问题的方法是_______________(选填“微小量放大”“模型”或“控制变量”)法。
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为____________。
(3)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变_________来实现的。
(4)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越_______(选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越________(选填“快”或“慢”)。
(5)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做________。说明运动的物体_______(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(6)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律_________。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
(7)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将__________(选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
21. 在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)此实验是根据 _____ 原理测出摩擦力大小.
(2)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,木块所受的摩擦力 _____ (选填“变大”、“变小”或“不变”);木块被拉动,且越来越快,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为3N,他认为这时摩擦力的大小为3N,他操作中的错误是 _____ .
(3)改正错误后,小明完成了探究过程,比较乙、丙两次实验可得出的结论是 _____ .
(4)在图甲、图乙实验中,假如把木板换成海绵,拿掉弹簧测力计,会发现 _____ (选填“甲”或“乙”)图中海绵凹陷得更深.说明在受力面积一定时,压力作用效果与 _____ 有关.
22. 某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是______Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的______有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
四、综合应用题(本大题共2小题,共25分)
23. 如图所示,一平底、平口的圆柱形青花瓷笔筒放在水平桌面上,笔筒高度为0.11 m,筒内深度为0.10 m。笔筒开口向上放置时,笔筒对桌面产生的压强为8.1×102 Pa;笔筒开口向下放置时筒对桌面产生的压强为4.05×103 Pa。求:
(1)笔筒内注满水时,水对笔筒底部产生的压强;
(2)笔筒开口向上和开口向下放置时,笔筒与桌面的接触面积之比;
(3)青花瓷笔筒材质的密度。
24. .实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为12 kg,底面积为4×10−2 m2;乙的质量为5.4 kg,边长分别为0.1 m、0.2 m 0.3 m.(g取10 N/kg)
(1) 求乙的密度_____.
(2) 求甲直立时对水平地面的压强_____.
(3)若在甲上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度_____.
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八年级物理期中试卷
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分)
1. 如图所示,人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动.该现象说明了( )
A. 力能使物体发生形变
B. 物体间力的作用是相互的
C. 力的作用效果与力的大小有关
D. 力的作用效果与力的作用点有关
【答案】B
【解析】
【详解】人推小船的时候,人对小船有力的作用,人和自己乘坐的小船同时后退了,说明人也受到被推小船给的作用力.即物体间力的作用是相互的.
2. 共享单车是节能环保的交通工具。关于小马同学骑共享单车上学的情形,下列说法正确的是( )
A. 车加速前进时,速度越快,惯性越大
B. 下坡时不用蹬车,车继续滑行是因为受到惯性作用
C. 骑车行驶过程,突然刹车,身体由于惯性会向前倾
D. 刹车停止后,车的惯性消失
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他任何因素无关,车加速前进时,其质量不变,惯性大小不会改变,故A错误;
B.下坡时不用蹬车,车继续滑行是因为车具有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.行骑车行驶过程,突然刹车,由于摩擦力问题,人的下半身随车一起减速,而人的上半身还要保持原来的运动状态继续前进,因此身体会向前倾,故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,任何物体在任何时候都具有惯性,所以刹车停止后,车的惯性不会消失,故D错误。
故选C。
3. 下列情形与大气压强无关的是
A. 高原上用普通锅不易煮熟米饭 B. 用吸管吸饮料
C. “玉兔”号在月球上留下“足迹” D. 马德堡半球实验
【答案】C
【解析】
【详解】A.海拔越高气压越低,沸点越低,因此高原上要用高压锅煮饭;
B.吸管喝饮料时,口内气压小于外界大气压,形成向口腔内的压强差,把饮料压入嘴中;
C.“玉兔”号在月球上留下“足迹”是物体对地面的压强,属于固体压强;
D.马德堡半球实验第一次有力的证明了大气压强的存在.
4. 下列关于物理现象的解释,说法正确的是( )
A. 小球在空中下落得越来越快,是因为小球受到的重力越来越大
B. 教室天花板上静止的电灯受到平衡力的作用
C. 小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到惯性力的作用
D. 人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在空中下落得越来越快,小球的重力改变了小球的运动状态,小球的重力没有发生变化,故A错误。
B.教室天花板上的电灯保持静止状态,电灯受到的重力和拉力是平衡力,故B正确。
C.小孩从滑梯上自行下滑,小孩重力改变了小孩的运动状态,惯性是一种性质,它不是一种力,故C错误。
D.人用力推车,车未动,车保持静止状态,车受到的推力和摩擦力是平衡力,故D错误。
故选B。
5. 物理兴趣小组的同学对下图所示的现象进行讨论,其中错误的是
A. 图中的实验说明液体压强与液体的深度有关
B. 图中对瓶内沸腾的水停止加热,倒置后,向瓶底浇冷水,瓶内的水会重新沸腾
C. 图中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴“吸力”吸上来的
D. 图中洗手池下方排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中实验液体越深,水喷出的越远,表示压强越大,表明液体的压强与液体深度有关.故A正确,不符合题意;
B.当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来.故B正确,不符合题意;
C.用吸管喝饮料时,先将吸管内的空气吸走,使得管内气压小于外界大气压,所以大气压将饮料压入吸管从而流进口中.故C错误,符合题意;
D.洗手池下方排水管的U形“反水弯”上端开口、底部连通,利用了连通器原理,故D正确,不符合题意.
6. 如图所示,长方体木块b放在水平桌面上,木块a放在木块b上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动。下列判断正确的是( )
A. 木块b受到的重力与地面的支持力是一对平衡力
B. 如果拿下木块a,若拉力F不变,木块b将保持匀速直线运动
C. 如果拉力F变大,木块b将加速运动,此时木块a对木块b摩擦力向右
D. 如果撤去拉力F,木块b将减速运动,此时木块b对木块a的摩擦力向左
【答案】D
【解析】
【详解】A.木块b受到的重力与地面的支持力大小不等,不是一对平衡力,故A错误;
B.长方体木块b放在水平桌面上,木块a放在木块b上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,此时摩擦力等于拉力;如果拿下木块a,则木块b对桌面的压力变小,摩擦力变小,若拉力F不变,木块b不会保持匀速直线运动,故B错误;
C.如果拉力F变大,木块b将加速运动,此时木块a由于惯性仍要保持原来的运动状态,故木块a相对于木块b向左运动,则木块b对木块a的摩擦力向右,故a对木块b的摩擦力向左,故C错误;
D.如果撤去拉力F,木块b将减速运动,此时木块a由于惯性仍要保持原来的运动状态,故木块a相对于木块b向右运动,则木块b对木块a的摩擦力向左,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积,高度,对地面的压强,圆柱体密度分别为和,对地面的压力分别和。则下列说法正确的是( )
A. B. C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,圆柱体压力之比为
圆柱体密度之比为
故选B。
8. 如图所示,水平桌面上放置有底面积为S。重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h,重为G2的某种液体,设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是( )
A. p1= B. p1=ρgh
C. p2= D. p2=+ρgh
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,液体的密度为ρ,深度为h,则容器底部受到液体的压强p1=ρgh;容器对桌面的压力
F′=G1+G2
则容器对桌面的压强
故选B。
二、填空题(本大题共10个小题,每小题2分,共20分)
9. 甲图中,小铁球从斜面上滚下沿直线运动,当经过磁铁附近时方向发生了改变,此现象说明力可以_________;乙图中,放有磁铁的两个小车用细线相连,剪断细线后,小车向相反的方向运动,此现象说明物体间力的作用是_______的.
【答案】改变物体的运动状态;相互
【解析】
【详解】[1]小铁球受磁铁作用后运动方向发生了变化,说明了力可以改变物体的运动状态。
[2]两辆车上的N极与N极相互靠近,由于同名磁极相互排斥,剪断细线后,使两小车向相反方向运动,说明两小车受到相互排斥的力,即力的作用是相互的。
10. 生活中处处有科学。下雨天,老师常会提醒学生小心地滑,原因是路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑,_____减小,容易摔倒。学生进入教室后,甩动雨伞,伞上的雨水就会被甩出,原因是雨水具有_____。
【答案】 ①. 摩擦力 ②. 惯性
【解析】
【分析】(1)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;通过使接触面脱离的方法减小摩擦力;用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,该性质称为惯性。
【详解】[1]下雨天,路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑,在压力一定时,摩擦力减小,容易摔倒。
[2]甩动雨伞,雨伞上的雨水与雨伞一起运动,雨伞受力后运动状态发生改变,伞上的雨水由于具有惯性,继续保持原来的运动状态,所以就会被甩出。
11. 电灯通过电线挂在天花板上处于静止状志,灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对______,电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对__________力.
【答案】 ①. 相互作用力 ②. 平衡
【解析】
【详解】灯对电线的拉力作用在电线上,电线对灯的拉力作用在灯上,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力;
电线对灯的拉力和灯所受的重力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力.
12. 被国外媒体誉为“新世界七大奇迹”之一的港珠澳大桥,于2018年10月24日通车运营,以在大桥上行驶的客车为参照物,桥边的栏杆是_____(选填“运动”或“静止”)的,客车紧急刹车时,乘客由于具有惯性而突然向车辆的_____(选填“前方”或”后方“)倾倒.
【答案】 ①. 运动 ②. 前方
【解析】
【详解】以在大桥上行驶的客车为参照物,桥边的栏杆相对行驶的客车位置发生了改变,所以,桥边的栏杆是运动的;客车紧急刹车时,乘客由于具有惯性,而保持原来向前的运动状态,所以会向车辆的前方突然倾倒.
13. 如图甲所示饮料从吸管上升到嘴里,是因为空气中存在_______如图乙所示,对吸管A吹气,管B中的水会上升,是因为流体中流速越大的位置压强越_______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 大气压 ②. 小
【解析】
【详解】[1]用吸管从瓶子中吸饮料时,是利用大气压工作的;当吸气时,吸管中的气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里。
[2]对吸管A吹气,B管上方的空气流速变大,压强变小,B管下方的压强不变,B管中的水在外界大气压作用下被压上,所以B管中的水上升;该实验可以说明,流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小。
14. 如图,容器中装深度10cm,质量为60g的水,已知容器的质量为30g,底面积为5cm2,容器底部受到水的压强为___________Pa,容器对平桌的压强为___________Pa.(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 ①. 1×103 ②. 1.8×103
【解析】
【分析】(1)知道容器内水的深度,根据p=ρgh求容器底部受到水的压强;
(2)求出容器和水的总质量,根据G=mg求出总重力,水平桌面受到容器的压力等于重力,已知容器的底面积,根据求出容器对水平桌面的压强.
【详解】(1)水的深度h=10cm=0.1m,
容器底部受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)质量为60g的水,容器的质量为30g,总质量为:
m=60g+30g=90g,
重力为:G=mg=90×10﹣3 kg×10N/kg=0.9N
水平桌面受到容器的压力:
F=G=0.9N,
容器对桌面的压强:
【点睛】本题关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力.
15. 如图所示,当匀速向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数为F,此时木块N所受摩擦力的方向是向_____(选填“左”或“右”);当由慢到快向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数会______F(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 左 ②. 等于
【解析】
【分析】物体N处于平衡状态,受到平衡力作用,根据平衡力条件判断摩擦力的大小和方向;再根据滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关,判断弹簧测力计示数大小。
【详解】[1]木块N稳定时,受到平衡力,测力计向右的拉力和M对N向左的摩擦力;
[2]由于木块N对木板M的压力及它们之间的接触面都不变,所以滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计示数仍等于F。
16. 一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动,其速度随时间变化的图像如图所示.已知在内小车受到的牵引力恒为,则在内小车受到的合力为__________;在内小车受到的摩擦力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 0 ②. 等于
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图知,在内小车做匀速直线运动,受平衡力,故在内小车受到的合力为0。
[2]在内,小车受平衡力作用,所以受到的摩擦力等于牵引力,等于10N;在内,小车对地面的压力及接触面粗糙程度不变,故小车受到的摩擦力不变,等于10N。
17. 圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲、乙所示。在图甲中,物体B对桌面的压力为F1,压强为p1;在图乙中,物体A对桌面的压力为F2,压强为p2,则F1∶F2=______;p1∶p2=______。
【答案】 ①. 1∶1 ②.
【解析】
【详解】[1]因物体对水平面的压力和自身的重力相等,则在图甲中,物体B对桌面的压力为
F1=GA+GB=(mA+mB)g
在图乙中,物体A对桌面的压力为
F2=GA+GB=(mA+mB)g
所以,F1=F2,即
F1∶F2=1∶1
[2]由题可知,圆柱形实心均匀物体A、B高度h相同,由m=ρSh可得,两圆柱体的底面积之比
则甲乙两图的压强之比
18. 如图是a,b两种不同物质质量和体积的关系图象,则a,b两种物质密度之比为_________,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为_________。
【答案】 ①. 2:1 ②. 2:1
【解析】
【详解】[1]由图象可知,a物质的密度
ρa==8g/cm3
b物质的密度
ρb==4g/cm3
所以
=2:1
[2]由ρ=、G=mg得
p甲==ρahg
同理
p乙==ρbhg
所以
p甲:p乙=ρa:ρb=2:1
三、作图、实验及探究题(本大题共4小题,共31分)
19.
(1)如图所示,某同学用已校零的弹簧测力计测量力的大小,则此弹簧测力计的量程为_______,分度值为_________,图中所测力的大小为_________N。
(2)如图,小翔站在滑板车上水平向左运动,不再蹬地后,最终会停止下来。将小翔和滑板车看作一个物体,请画出此过程中该物体所受力的示意图(力的作用点画在重心O点上)。
(3)用力踢出的足球,在草地上运动,如图所示,请画出运动中的足球受到的弹力和摩擦力的示意图。
【答案】(1) ①. 0~5 N ②. 0.2 N ③. 2.8 N
(2) (3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图可以看出弹簧测力计最小测量值和最大测量值分别为0N和5N,故其量程为0-5N;每两个相邻刻度线之间的值为0.2N,故分度值为0.2N。
[3]图中所测力距离3N还有一小格,故其示数应为2.8N。
【小问2详解】
物体受到支持力和重力,这两个力使物体在竖直方向上保持平衡,故两力大小相等,方向相反,因为不再蹬地后,最终会停止,故物体应受到阻力的作用,阻力方向与相对运动方向相反,故阻力应水平向右,如图所示:
【小问3详解】
足球在草地上运动时,受到的弹力是地面对它的支持力,方向垂直于地面向上,受到的摩擦力与其相对运动的方向相反,故摩擦力方向为水平向左,如图所示:
20. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的________滑下,这种研究问题的方法是_______________(选填“微小量放大”“模型”或“控制变量”)法。
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为____________。
(3)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变_________来实现的。
(4)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越_______(选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越________(选填“快”或“慢”)。
(5)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做________。说明运动的物体_______(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(6)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律_________。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
(7)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将__________(选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
【答案】(1) ①. 同一高度##相同高度 ②. 控制变量
(2)小车具有惯性 (3)接触面粗糙程度
(4) ①. 远 ②. 慢
(5) ①. 匀速直线 ②. 不需要
(6)C (7)静止
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。这种研究问题的方法叫做控制变量法,即控制其他因素不变,只改变一个因素来观察其对实验结果的影响。
【小问2详解】
小车到达水平面后会继续向前运动,这是因为小车具有惯性。惯性是物体保持其运动状态不变的性质,所以小车会继续保持其在水平面上获得的初速度继续向前运动。
【小问3详解】
实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的粗糙程度来实现的。接触面越粗糙,小车受到的摩擦力就越大,即阻力越大;反之,接触面越光滑,小车受到的摩擦力就越小,即阻力越小。
【小问4详解】
[1][2]比较甲、乙、丙三次实验,我们可以发现,随着接触面越来越光滑,小车受到阻力越来越小,小车滑行的距离就越远。这说明,在阻力越小的情况下,小车运动的速度改变得越慢,即小车能够保持其初速度运动更长的距离。
【小问5详解】
[1][2]如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做匀速直线运动。这个推测说明了运动的物体不需要力来维持其运动状态,而是由于物体具有惯性而保持其运动状态不变。
【小问6详解】
牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,牛顿第一定律是一个理想化的定律,它描述的是物体在绝对不受外力作用时的运动状态,而实际上物体是不可能绝对不受外力作用的。因此,牛顿第一定律不能用实验直接验证。它是物理学中的基本原理之一,对于理解物体的运动状态具有重要意义。
故选C。
【小问7详解】
摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,那么根据牛顿第一定律,摆球将保持其在这一瞬间的运动状态不变。摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,速度为零,所以摆球将静止。
21. 在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)此实验是根据 _____ 原理测出摩擦力大小的.
(2)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,木块所受的摩擦力 _____ (选填“变大”、“变小”或“不变”);木块被拉动,且越来越快,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为3N,他认为这时摩擦力的大小为3N,他操作中的错误是 _____ .
(3)改正错误后,小明完成了探究过程,比较乙、丙两次实验可得出的结论是 _____ .
(4)在图甲、图乙实验中,假如把木板换成海绵,拿掉弹簧测力计,会发现 _____ (选填“甲”或“乙”)图中海绵凹陷得更深.说明在受力面积一定时,压力作用效果与 _____ 有关.
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 变大 ③. 没有使物体做匀速直线运动 ④. 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ⑤. 乙 ⑥. 压力
【解析】
【详解】第一空.在实验中匀速拉动木块运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡条件,木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以拉力与摩擦力的大小相等;
第二空.虽然水平拉力逐渐增大,但是木块始终处于静止状态,所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等;
第三空.由于拉力在增大,所以摩擦力也在增大;木块未做匀速直线运动,所以此时拉力与摩擦力不相等;
第四空.甲、丙两次实验,压力大小相等,丙的接触面粗糙程度大于甲的接触面粗糙程度,拉力大于甲的压力,说明丙的摩擦力大于甲的摩擦力,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
第五空.在图甲、图乙实验中,假如把木板换成海绵,拿掉弹簧测力计,木块放在海绵上,受力面积相同,而乙中压力大,根据p=,乙中压强大,即会发现乙图中海绵凹陷得更深,
第六空.由此说明:在受力面积一定时,压力作用效果与压力大小有关.
22. 某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是______Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的______有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
【答案】 ①. 相同或相等或相平 ②. 高度差 ③. 不漏气 ④. 600 ⑤. 深度 ⑥. 右
【解析】
【详解】(1)由图甲可知,向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,根据连通器原理,U形管左右两侧液面相平。
(2)[2]图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强较大。
[3]用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,如果装置漏气,挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。
(3)[4]探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
[5]向下移动探头,看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的深度有关,深度越深,压强越大。
(4)[6]相同深度,液体的密度越大,压强越大,在容器左右两部分分别装入深度相同的不同液体,橡皮膜向左侧凸起,说明橡皮膜右侧的液体压强较大,右侧液体的密度较大。
四、综合应用题(本大题共2小题,共25分)
23. 如图所示,一平底、平口的圆柱形青花瓷笔筒放在水平桌面上,笔筒高度为0.11 m,筒内深度为0.10 m。笔筒开口向上放置时,笔筒对桌面产生的压强为8.1×102 Pa;笔筒开口向下放置时筒对桌面产生的压强为4.05×103 Pa。求:
(1)笔筒内注满水时,水对笔筒底部产生的压强;
(2)笔筒开口向上和开口向下放置时,笔筒与桌面的接触面积之比;
(3)青花瓷笔筒材质的密度。
【答案】(1) 1×103 Pa;(2) 5∶1;(3) 2.7×103 kg/m3
【解析】
【详解】(1)因为笔筒中水的深度为0.1m,故加强为
(2)由题知,两次压力相等,都等于笔筒重力,故有
所以
解得
(3)笔筒的质量为
体积为
密度为
答:(1)水对笔筒底部产生的压强为1×103Pa;
(2)笔筒与桌面的接触面积之比为5:1;
(3)青花瓷笔筒材料的密度为2.7×103kg/m3。
24. .实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为12 kg,底面积为4×10−2 m2;乙的质量为5.4 kg,边长分别为0.1 m、0.2 m 0.3 m.(g取10 N/kg)
(1) 求乙的密度_____.
(2) 求甲直立时对水平地面的压强_____.
(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度_____.
【答案】 ①. ②. 3000Pa ③. 0.21 m
【解析】
【分析】(1)知道长方体乙的边长可求其体积,又知道其质量,根据求出乙的密度;
(2)甲直立时对水平地面的压力和自身的重力相等,根据求出对水平地面的压强;
(3)设出甲截取的高度,根据表示出截取部分的质量,甲剩余部分对水平面的压力等于剩余部分的重力,根据表示出其大小;甲截取部分叠放在乙的正上方后,对水面的压力等于两者重力之和,乙与水面地面的接触面积即受力面积最大时对水平地面的压强最小,根据表示出其大小,利用两者压强相等得出截取部分的质量,进一步求出截取部分的高度.
【详解】(1)长方体乙的体积:,乙的密度:;
(2)甲直立时对水平地面的压力:,对水平地面的压强:;
(3)设甲在上方水平截取的高度为h,则截取部分的质量:,甲剩余部分对水平地面的压强:,甲截取部分叠放在乙的正上方后,要使乙对水平面的压强最小,则乙的受力面积(乙的底面积)应最大,此时乙的受力面积:,此时乙对水平地面的最小压强:,由题意可知,,则有:,即,解得:m=5.04kg,由可得甲截去的高度为:.
(1)乙的密度为0.9×103kg/m3;
(2)甲直立时对水平地面的压强为3×103Pa;
(3)甲截去的高度为0.21m.
【点睛】本题考查了密度公式和重力公式以及压强公式的应用,正确的判断最后一问中乙对水平地面的最小压强是关键.
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