内容正文:
专题01 力与运动、压强和浮力 考点清单
•考点1 力与运动
•考点2 压强
•考点3 液体压强和连通器
•考点4 大气压强和流体压强
•考点5 浮力
•考点6 阿基米德原理
•考点7 浮与沉
考点1:力与运动
一、力
1、力的概念:力是 的作用。力的符号是 。
2、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
3、力的单位: ,简称为 ,符号 ;
4、力的三要素:物理学中把力的 、 、 叫做力的三要素。力对物体的 取决于力的三要素(当其中一个因素改变时,力的作用效果就会改变)。
5、力的示意图:用带有 表示力的三要素的方法叫 ;箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小。
6、力的作用是相互的
(1)力作用的相互性:力是物体对物体的作用,一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即 的。施力物体的同时也是受力物体。
(2)作用力与反作用力:力是物体对物体的作用,只要有力的作用,就一定有施力物体和受力物体,一个物体对别的物体施加了力,它同时也受到其他物体对它的反作用力。相互作用力的关系:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个不同的物体上。(简记: )。
二、弹力
1、弹力:物体由于发生 而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力 。
(1)弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
(2)塑性:物体受力时发生形变,失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性;
注意:弹力是物体在受外力作用下发生形变并具有恢复原状的能力。它是物质的一种性质,是一种使物体发生形变并在消除外力作用后恢复原状的能力。
2、力的测量仪器:弹簧测力计。
(1)弹簧测力计构造:弹簧测力计是由弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
(2)弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的 成正比。
3、弹簧测力计使用和读数
(1)使用前:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞;知道测量力的最大范围(量程)是多少;了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N);检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。
(2)使用时:不能超量程使用;测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上;视线要与刻度盘垂直。
(3)使用后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
三、重力
1、重力:地面附近的物体,由于地球的 而受的力叫重力。重力的符号是G。
(1)地面附近的 物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的 。
(3)重力的施力物体是 ,受力物体是物体。
2、重力的大小:通常把重力的大小叫 。
(1)重量的计算公式: ,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
(2)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,在地球上与地球纬度高低有关,不同星球上g也不同,在地球上g=9.8N/kg)。
3、重力的作用点与方向
(1)重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫 。
(2)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的 上。
(3)重心的位置 总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
(4)提高稳度的方法:一是 支持面,二是 重心。
(5)重力的方向: (指向地心)。
4、探究影响重力大小因素的实验
(1)实验探究:探究重力的大小跟质量的关系。
(2)实验器材:弹簧测力计、相同质量的钩码。
思考1:在实验中,弹簧测力计的作用是用来测量钩码的重力。
思考2:做好本实验的关键是正确使用弹簧测力计测量钩码的重力。
思考3:实验中列表法处理实验数据,使重力与质量的对应关系清楚、简单明了,有利于发现重力与质量之间的物理关系。
(3)实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
(4)g的大小与纬度有关,越靠近 g越小,越靠近 g越大。
四、摩擦力
1、滑动摩擦力的概念:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力,这种力叫作 。物体之间产生滑动摩擦力的三个条件:第一:两物体 ;第二:接触面 ;第三:两物体 。这三个条件必须同时满足才能产生摩擦力。
2、摩擦力的种类
(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力。
(2)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。
(3)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。
3、摩擦力的方向:物体所受的摩擦力与相对运动或相对运动趋势方向相反;摩擦力的方向
与物体实际运动方向是没有任何关系的。
4、探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)实验目的:探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(2)实验原理:二力平衡的条件。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
(4)实验器材:木块(有拉环)、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。
(5)实验步骤
步骤①用弹簧测力计 木块,使它沿 长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
步骤②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。
步骤③把毛巾铺在长木板上面,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。
(6)实验结论及应用:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的 有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的 ,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
5、增大或者减小摩擦力的方法
(1)增大有益摩擦的方法:增大接触面的粗糙程度;增大压力;变滚动为滑动;变湿摩擦为干摩擦。
(2)减小有害摩擦的方法:使接触面变光滑;减小压力;用滚动代替滑动;使接触面分离;变干摩擦为湿摩擦。
五、牛顿第一定律
1、探究阻力对物体运动的影响实验
(1)实验目的:探究阻力对物体运动影响。
(2)实验原理: 是改变物体运动状态的原因。
(3)实验方法:控制变量法。
(4)实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
(5)实验步骤
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好。
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度。
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 。
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2。
步骤⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3。
(6)实验结论:平面 ,物体运动的距离 ,速度减小得 ,所受阻力 ;平面 ,物体运动的距离 ,速度减小得 ,所受阻力 。
实验推理:运动的物体如果 作用,它将永远匀速直线运动下去。
2、牛顿第一定律的内容:一切物体总保持 ,直到 迫使它改变这种状态为止。
(1)由牛顿第一定律可知,物体的运动是 力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因。
(2)牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步 得出的并经受住了实践的检验。
3、物体运动状态变化的判定
(1)物体运动状态的变化包括速度 的变化和速度 的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。
(2)运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况:速度的大小发生改变——加速或者减速;速度的方向发生改变——曲线运动;速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
注意:物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变。
4、惯性:物体保持原来 不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。
(1)一切物体任何时候都具有 (静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。
(2)惯性是物体本身的 ,惯性的大小与物体 大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的 、运动 、 及受力情况无关。
(3)惯性是一种属性,它 力。惯性只有大小,没有方向。
六、二力平衡
1、平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
2、平衡状态: 和 叫平衡状态,如果物体在两个力作用下处于平衡状态,我 们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。
3、探究二力平衡的条件实验
(1)实验目的:探究二力平衡的条件。
(2)实验原理:力能改变物体的运动状态。
(3)实验方法: 。
(4)实验器材:小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
(5)实验步骤
如图甲:步骤①把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力,用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况
下保持运动状态不变;
步骤②用手按住小车,改变两端钩码数量,使两个拉力大小不等。然后松手,观察小车能
不能保持静止;
步骤③用手按住小车,让两端钩码数量相等,让两个力的方向相同,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤④用手按住小车,让两端钩码数量相等,让小车扭转一个角度,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤⑤用手按住小车,让两端钩码数量相等,再让拉力方向相反,且在同一条直线上,然
后松手,观察小车能不能保持静止。
如图乙:步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开,观察小车能不能保持静止。
(6)实验结论二力平衡的条件要求这两个力:大小相等(等大);方向相反(反向);同一直线(共线);同一物体(同体)。
4、二力平衡的条件及应用
(1)二力平衡的条件:当作用在物体上的两个力大小 、方向 且在 时,这两个力相互平衡。这就是二力平衡的条件。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
(2)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动。
(3)静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是 力;匀速直线运动的物体,如果只受两个力作用,那么这两个力 。
5、平衡力和相互作用力的区分
(1)相互作用力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在两个物体上(异物);⑤同时产生,同时消失(同时)。
(2)平衡力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在同一个物体上(同物);⑤两个力可以单独存在。
注意:“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是:相互作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。因此,我们只需要看力的作用点,如果在一个物体上,那就是平衡力,如果在两个物体上,就是相互作用力。
6、力的合成与应用
(1)如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力叫做力的合成。
(2)同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
考点2:压强
一、压力和重力的区别
1、压力: 作用在物体表面上的力叫做压力。
(1)压力产生的条件:压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力。
(2)压力方向:压力的方向与受力物体的表面垂直且指向受压物体。
(3)压力作用点:压力的作用点在受压物体的表面上。
2、辨析:重力和压力的区别
重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
注意点
压力不一定是由于物体受到重力而引起的;物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力。
二、探究影响压力的作用效果的因素
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究压力作用效果与上面因素有关。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
2、实验器材:小桌子、海绵、砝码。
3、器材作用及图像
(1)小桌子:实验主体。
(2)砝码:提供压力。
(3)海绵:体现压力作用效果。
4、实验步骤
步骤①如图甲,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤②如图乙,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤③再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
5、实验结论及应用
海绵被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关:
①受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显。
②压力大小一定时,受力面积越小,作用效果越明显。
三、压强的定义及计算
1、压强: ,数值上等于物体 上受到的压力。
2、压强公式:。
3、压强p的单位是 (简称为帕),符号是 。
四、减小或者增大压强的方法
1、减小压强方法:压力一定,增大受力面积;受力面积一定,减小压力;同时减小压力,增大受力面积。
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽。
2、增大压强方法:压力一定,减小受力面积;受力面积一定,增大压力;同时增大压力,减小受力面积。
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀;②投向靶盘的飞镖;③用力刹车。
考点3:液体压强和连通器
一、探究液体压强的特点实验
1、实验目的:探究影响液体内部压强的因素有哪些。
2、实验方法:控制变量法。
3、实验猜想:液体内部压强可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
4、实验器材及图像:压强计;烧杯;食盐;水;刻度尺。
(1)压强计:测量液体压强。
(2)烧杯:盛放水。
(3)食盐:改变液体密度。
(4)水:实验对象。
(5)刻度尺:测量压强计高度差。
5、实验步骤
步骤①将水倒入烧杯,如图甲,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤②如图乙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤③如图丙,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
6、实验结论及应用:液体内部向 方向都有压强,压强随液体 的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小 ;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与 有关,密度越大,液体的压强越大。
二、液体压强的特点
1、液体压强产生的原因是由于液体受 的作用,若液体在失重的情况下,将无压强可言。
2、液体压强具有以下几个特点:液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强,固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直;在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等,同种液体,深度越深,压强越大。
3、容器底部受到液体的压力跟液体的重力 相等。
三、液体压强的计算
1、计算液体压强的公式:p=ρgh。
(1)液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(2)运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
2、液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关,比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
四、连通器原理
1、上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器。
2、连通器的原理可用液体压强来解释,若在U形玻璃管中装有同一种液体,在连通器的底部正中设想有一个小液片AB,假如液体是静止不流动的,左管中之液体对液片AB向右侧的压强,一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强,因为连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式p=ρgh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等,所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。
考点4:大气压强和流体压强
一、大气压强的认识
1、大气压强:大气对 它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
2、产生原因:因为空气受 并且具有流动性。
3、马德堡半球实验证明了:① ② 。
二、托里拆利实验
1、精确测量出标准大气压数值的实验:托里拆利实验。
2、实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
3、结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。
三、大气压的特点
1、空气内部向 都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都 。
2、大气压随高度增加而 ;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
3、大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
4、沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而 (如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而 (如用高压锅煮饭快)。
5、体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强 ;气体体积越大压强 。
四、流体压强与流速的关系
1、根据流体压强与流速的关系“流速大,压强小,流速小,压强大”的原理进行实验。
2、气体、液体都可以流动,流动流体的压强大小跟流体的流速有关系的实验很多,例如:吹不散的气球。
五、飞机升力的产生原因
1、飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
2、当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度 、压强 ,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
3、机翼上下方所受的压力差形成向上的 。
考点5:浮力
一、浮力产生的原因
(1)浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体 的托力叫做浮力。
(2)浮力的产生原因:物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。
(3)浮力方向: ,施力物体是 。
二、探究影响浮力大小因素的实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究影响浮力大小的因素。
(2)实验原理:F浮=G-F读。
(3)实验方法:称重法、控制变量法。
2、实验器材:弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。
(1)弹簧测力计:测量拉力。
(2)细线:连接实验器材。
(3)小石块、金属块:实验对象。
(4)水、盐水:改变液体密度。
(5)烧杯:盛装液体。
3、实验步骤
步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。
步骤②把石块慢慢浸入水中,直至石块完全没入水中,并观察弹簧测力计读数变化。
步骤③把水换成盐水,重复步骤②。
步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。
步骤⑤记录数据,整理器材。
4、实验结论及应用:浮力大小跟浸入液体(水)中的体积有关;浸入液体中的体积一定时,浮力大小跟物体所在深度无关;比较步骤二、三可知,浸入液体中的体积一定时,浮力大小跟液体密度有关,密度大的浮力大。
考点6:阿基米德原理
一、阿基米德原理的应用
1、阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它 的液体受到的 。
2、公式表示:。
3、液体对物体的浮力与液体的 和物体排开液体的 有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
4、适用条件:液体(或气体)。
二、浮力大小的计算
1、浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面的压力差,公式为F浮=F向上-F向下。
2、根据物体受力平衡变换而来的方法,当物体受到竖直向上的拉力时,拉力、重力和浮力三力平衡,向上的拉力加浮力等于向下的重力,所以浮力等于重力减去拉力,公式:F浮=G-F拉。
3、二力平衡法 F浮=G物。
4、阿基米德原理法 F浮=G排。
考点7:浮与沉
一、浮力的利用
1、调节浮力的大小:采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。
2、轮船采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在水面上。
3、潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。
4、气球和气艇:气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢气、氦气、热空气),从浮力与重力的大小关系来解释气球升空。
5、密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
6、汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增大。
二、物体的浮沉条件及其应用
1、前提条件:物体浸没在液体中,且只受 和 。
2、物体在液体中的浮沉条件
上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G
下沉:F浮<G 沉底:F浮+FN=G
3、如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,悬浮 ③ρ物>ρ液,下沉。
4、冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
5、漂浮问题的几个规律
规律1:物体漂浮在液体中,所受的浮力 它受的重力;
规律2:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力 ;
规律3:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积 ;
规律4:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律5:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力 液体对物体增大的浮力。
考点1:力与运动
【典例1】(24-25八年级上·山东济宁·期末)如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,下列描述正确的是( )
A.弹簧对墙的拉力是弹簧的弹力
B.弹簧对手的拉力使弹簧发生形变
C.手对弹簧的拉力是弹簧的弹力
D.手对弹簧的拉力和墙对弹簧的拉力是一对相互作用力
【典例2】(24-25八年级上·山东滨州·期末)小明同学的质量是40kg,他所受到的重力为 N,重力的施力物体是 。假期他体验了一次极限运动过山车,当他乘坐的过山车在如图所示位置时,他受到的重力方向是 。(g取10N/kg)
【典例3】(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图所示,一个用细绳系于地面飘飞的氦气球静止在空中。请画出此时氦气球所受重力和绳子拉力的示意图。
【典例4】(24-25八年级上·山东济宁·期末)图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。小明同学选择了如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中,要用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 运动,以保证木块在水平方向处于平衡状态,根据 的条件,读出弹簧测力计的示数就能知道滑动摩擦力的大小;
(2)比较图中 两次实验可知:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)如图丁所示,小明将木块立放后测量木块所受摩擦力大小并与图甲测得的数据进行比较,其目的是要研究滑动摩擦力的大小与 是否有关;
(4)实验时,小明发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于是他改为固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验,(如图戊所示)该实验过程 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【典例5】(24-25八年级上·山东济宁·期末)人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所已经使用机器人送餐。如图所示,送餐机器人自身质量约为40kg,当其托着质量为5kg的物体送餐时,内移动了72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的倍。()求此次送餐过程中:
(1)机器人的平均速度。
(2)机器人所受摩擦力的大小。
考点2:压强
【典例6】(24-25八年级下·山东济南·阶段练习)现有五套现代汉语词典整齐的竖放在书架上,若从书架取走三套,则书架所受的压力和压强的变化情况应该是( )
A.压力变小,压强变小 B.压力不变,压强不变
C.压力变小,压强增大 D.压力变小,压强不变
【典例7】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示,密度为2×103kg/m3、厚度为5cm,边长为10cm的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相齐。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其加速运动,物体所受的摩擦力大小 (填“变大”、“变小”或“不变”);当其伸出桌面的长度为2cm时,薄板对桌面的压力为
N,压强为 Pa。(g取10N/kg)
【典例8】(24-25八年级下·山东济南·阶段练习)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在图B、C、D、E实验过程中,可以通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论: ;
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为 (选填“a”或“b”)的方案更为合理一些,另一种方案不足的原因是 。
【典例9】(24-25八年级下·山东潍坊·阶段练习)在寒冷的冬天,某封冻的江河冰面能承受的最大压强是2×104Pa,在冰面上行驶的雪橇质量是200kg,它与冰面的接触面积是0.5m2。(g=10N/kg)求:
(1)雪橇受到的重力是多少?
(2)通过计算判断:冰面能否承受住雪橇?
考点3:液体压强和连通器
【典例10】(23-24八年级下·山东东营·期末)下列生活中的实例,不是利用连通器原理工作的是( )
A.洗手盆的下水管 B.锅炉的水位计
C.船闸 D.液体压强计
【典例11】(23-24八年级下·山东泰安·期末)可燃冰是一种新型能源,主要分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中;可燃冰在时,只需海水产生的压强即可生成。已知海水的密度取,取,若要在的海底生成可燃冰,海水的深度至少要 m。
【典例12】(24-25八年级下·山东潍坊·阶段练习)小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的。图甲中发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,为保证压强计正常使用,你的操作方法是 ;(填字母代号)
A.将右侧管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体, ,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为 Pa;
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【典例13】(24-25八年级下·山东济宁·阶段练习)如图所示,将一把质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底的距离为12cm;(g取10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对茶壶底的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
考点4:大气压强和流体压强
【典例14】(23-24八年级下·山东济南·期末)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A. 削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
B. 从漏斗口用力向下吹气,乒乓球会被“吸”住
C. 拔火罐时,罐子会“吸”在皮肤表面
D. 用儿童水枪在水池里“吸”水
【典例15】(23-24八年级下·山东烟台·期末)如下图所示是我国研究的地效飞行器,它是可以贴海面或水面高速行驶的运载工具。相比于普通的水上载具,地效飞行器与水面脱离接触,减小了 ;飞行器匀速水平飞行时,机翼上方气体压强 (填“大于”、“等于”或“小于”)下方气体压强;当飞行器受到撞击时,安全气囊弹出,可使人的 增大,减小人所受压强。
考点5:浮力
【典例16】(23-24八年级下·山东济宁·期中)如图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中称时,弹簧测力计示数为10N,则下列说法正确的是( )
A.浸没时半球在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力
B.浸没时半球受到液体压力的合力方向竖直向下
C.浸没时半球受到的液体的压力的合力为2N
D.剪断连接测力计的绳子,物体将静止不动
【典例17】(23-24八年级下·山东烟台·期中)将一个重为3N的金属球挂在弹簧测力计下端浸没在水中,如图所示。则金属球的质量为 ,金属球所受的浮力为 ,金属球的体积为 。(,)
【典例18】(23-24八年级下·山东潍坊·期中)小敏同学想探究浮力大小与液体密度、排开液体的体积、物体浸没在液体中的深度是否有关,利用正方体物体A做了如图所示的实验.水的密度,g取。
(1)分析乙、丙两次实验,可知物体受到的浮力大小与 有关;分析 两次实验,可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
(2)小敏根据乙、丙两次实验得出结论,物体在液体中深度越深,受到的浮力越大。老师认为他的结论是错误的,其理由是 ;
(3)根据实验数据计算得出物体A的密度为 。
考点6:阿基米德原理
【典例19】(23-24八年级下·山东临沂·期末)2024年3月28日,“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器返回三亚,圆满完成首次中国-印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜的过程中( )
A.机械能不变 B.所受合力向下 C.所受压强不变 D.所受浮力不变
【典例20】(23-24八年级下·山东德州·期末)西宁舰是我国自主研制的新型驱逐舰,其满载时排水量为7500t。某次西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行2.5h,此过程中发动机的输出功率为。西宁舰满载时,受到的浮力为 ,西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行时,发动机的牵引力为 。(g取10N/kg)
【典例21】(23-24八年级下·山东烟台·期末)如图甲所示,起重船的工作是将重物起吊移至指定位置,它在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜,如图乙所示,在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱,起重船吊起重物后,通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图丙所示,某实践小组设计了一种用力传感器来感知抽水量的长方体水舱模型,底面积为2m2,水舱中装有4.2m3的水。其中A是固定的力传感器,能够显示B对它的压力或拉力的大小;B是质量和体积均可忽略的细直杆,B的上端固定在A上,下端固定在物体C上;物体C是质量为20kg,高度为2m的圆柱体。抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。已知g=10N/kg,水=1.0×103kg/m3。求:
(1)当水舱中装有4.2m3的水时,物体C所受到的浮力及物体C的底面积;
(2)当抽出4m3水时,物体C的下表面距离舱底的距离;
(3)当力传感器示数为0时,剩余的水对舱底的压强。
考点7:浮与沉
【典例22】(23-24八年级下·山东济南·期末)“半潜船”是专门用来运输超大型设备的特殊船舶。“半潜船”工作时,如图2所示。正常漂浮的半潜船如图甲;通过调节水舱中的海水量,使甲板下潜至预定水深,如图乙;待货物放置在甲板上,再次调节水舱中海水量,使甲板浮出水面,如图丙,完成装载过程。此过程中,“半潜船”所受浮力最大的情况是
A.图甲:正常漂浮在水面上的半潜船 B.图乙:注水后下潜至预定水深的半潜船
C.货物放置在甲板上,尚未排水的半潜船 D.图丙:完成装载,浮出水面的半潜船
【典例23】(23-24八年级下·山东济南·期末)测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值,如图甲所示。图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其分别放入盛有不同液体的乙、丙两个烧杯中,它会竖直立在液体中,如图乙、丙所示,则密度计在两种液体中所受的浮力 ,两种液体的密度 。(两空均选填“>”“=”或“<”)
【典例24】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水深为0.5m,容器底面积为,木块质量为3.2kg,密度为,g取10N/kg,求:
(1)水对容器底部的压力;
(2)绳子的拉力;
(3)若绳子断了,木块静止时所受的浮力。
1.(24-25八年级上·山东济宁·期末)估测是物理学中常用的一种方法,小冰同学对相关物理量的估测合理的是( )
A.一个鸡蛋所受重力约为0.5N B.学校教学楼一层的高度约为12m
C.小冰跑完百米后的心率是40次/min D.九年级物理课本的质量2kg
2.(24-25八年级上·山东临沂·期末)某同学把汤匙支在手指上保持平衡,如图所示是他画出的汤匙重力的示意图( )
A.B. C. D.
3.(24-25八年级下·河南·单元测试)某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景。根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.探究物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.探究阿基米德原理
4.(2024九年级·山东·专题练习)木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲、乙容器中,静止后密度计的位置如图所示,下列判断错误的是( )
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等
C.甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
D.未放入密度计前,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
5.(23-24八年级下·山东济宁·期末)2023年12月28日,济宁大安机场转场通航,如图,大安机场的通航给我市市民出行带来诸多便利,下列有关飞机起降、航行等过程中的说法正确的是( )
A.飞机在跑道上加速起跑时,惯性和动能都增大
B.飞机升空的原理是流体在流速大的地方压强小
C.飞机在加速升空的过程中,受到平衡力的作用
D.飞机加速升空的过程中,动能转化为重力势能
6.(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图是一款新型可视钓鱼设备,组件包括水下摄像头、显示器、鱼竿等。钓鱼时主要是通过水下摄像头的实时摄像,清楚地看到水下鱼群的活动情况。下列说法不正确的是( )
A.工作中的显示器不属于光源 B.钓鱼竿在水中的倒影是由于光的反射形成的
C.鱼通过摄像头成倒立、缩小的实像 D.钓鱼时鱼竿变弯,说明力可以改变物体形状
7.(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重之前,应该①把挂钩沿轴线方向拉动几次 ②把挂钩向上托或调节指针③把面板向上移或调节指针 ④把面板向下移或调节指针以上正确的是()
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①④
8.(2025·山东济南·一模)在甲、乙两个相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入两个溢水杯中。小球静止后的状态如图所示。下列说法正确的是()
A.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
B.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
C.小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
D.甲杯内液体对杯底的压强等于乙杯内液体对杯底的压强
9.(23-24八年级下·山东聊城·期末)“想想议议”与“想想做做”是教材中的两个重要栏目,下列有关说法正确的是( )
A.甲图:排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B.乙图:拿着自制气压计上楼时,玻璃管中的水柱会下降
C.丙图:在硬币上方沿着与桌面垂直的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过木块
D.丁图:用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力沿水平方吹气,可以看到“机翼”保持水平
10.(23-24八年级下·山东菏泽·期末)从下列图像得到的信息中,其中错误的是( )
A.甲图说明物体所受的重力跟它的质量成正比
B.乙图说明M物体1s通过的路程,N物体需要2s才能通过
C.丙图说明三种物质的密度与水的密度之间的关系是ρa>ρb>ρc,且ρa>ρ水
D.丁图反映了小球在下落到水中的过程中所受水的压强与深度的关系
11.(23-24八年级下·山东威海·期末)汽车中蕴藏着很多物理知识。某车的外形如图所示,汽车尾部设计安装了导流板,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀。当汽车高速行驶时,气体在流速大的地方压强较 ,使汽车能获得较大的抓地力。A、B是汽车液压刹车装置的杠杆部分,该装置中AOB实为一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
12.(23-24八年级下·山东聊城·期末)如图为一种“天气预报瓶”,内装适量的有色液体,A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A连通。用该瓶测量风速时,若风速变大,则B管内液面 (选填“上升”或“下降”);通常阴天时的气压比晴天低,则阴天时B管内液面比晴天时 (选填“高”或“低”)。
13.(24-25八年级上·山东济宁·期末)放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为5N的拉力和水平向右、大小为8N的拉力作用而运动,这两个力共同作用效果可用一个大小为 N、方向 的力来代替,这个力是它们的 。
14.(22-23八年级下·广西贵港·期末)如图所示,小芳用手将重1.5N、体积为1.6dm3的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,松手后苹果将 (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
15.(22-23八年级下·山东日照·期末)把一块金属块放入盛满酒精的杯中时,从杯中溢出10g酒精(酒精=0.8g/cm3),此金属块的体积 cm3。若将这块金属块从酒精中取出放入盛满水的杯中,则从水杯中溢出水的质量是 g。
16.(24-25八年级上·山东临沂·期末)下图为谷神星一号火箭在山东近海海域发射的场景。(g取10N/kg,声音在空气中传播速度约340m/s,远远小于光速)请回答:
(1)如图甲所示,质量约33吨的谷神星一号火箭发射前伫立在发射船上。此时,以船为参照物,火箭处于 (选填“静止”或“运动”)状态,火箭受到重力大小约 N,火箭所受的支持力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)火箭对船的压力;
(2)如图乙所示,向下喷气的同时,火箭加速升空,这说明物体间力的作用是 ,火箭受到的推力改变了火箭的 ,此时,火箭受到的重力方向为 ;
(3)如图乙所示,岸上的人们用手机记录下令人振奋的一刻,此时,火箭经手机镜头所成的像为 (选填“实”或“虚”)像;
(4)火箭发射时,海岸边的观众先看见火光,大约10s后才听见轰鸣声,则发射场地距离海岸约 m;
(5)火箭发射时,现场工作人员需要戴上耳罩。这是为了在 减弱火箭发射时的噪声危害。而岸上观众听见的噪声 (选填“响度小”或“音调低”),无需戴耳罩。
17.(24-25八年级上·山东临沂·期末)物理兴趣小组的同学发现,把物体放入与它密度相等的液体中时,物体可以悬停在液体任一深度处。为了验证这一结论,小明用一个橡胶球和盐水进行了如下实验:
步骤一:测量橡胶球的密度
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,并将游码归零后,发现指针偏转情况如图(a)所示,则小明应该 。天平平衡后,小明将橡胶球放在左盘,用镊子加减砝码,当最小的砝码放到右盘时,指针的偏转情况依然如图(a)所示,则此时小明应该 (以上两空均选填下列序号);
A.向右调节平衡螺母 B.向左调节平衡螺母
C.取下最小的砝码,向右移动游码 D.直接向右移动游码
(2)天平再次平衡后,右盘砝码和游码的位置如图(b)所示,则橡胶球的质量为 g;
(3)接着,将橡胶球慢慢放入盛有水的量筒中,如图(c)所示,读出此时体积,然后取出橡胶球,读出剩余水的体积,如图(d)所示。测得橡胶球的密度为 kg/m3;
步骤二:配制适当密度的盐水
(4)小明用量筒取了60mL的盐水,并将部分盐水倒入质量为28g的空烧杯中,量筒中剩余盐水的体积如图(e)所示。则烧杯中盐水的体积为 cm3;
(5)小明将盛有盐水的烧杯放在调平的天平左盘,天平再次平衡时,右盘砝码及游码示数如图(f)所示,则盐水的密度为 kg/m3。下一步小明需要往盐水中加适量 (选填“食盐”或“清水”),直至盐水密度与橡胶球密度相等;
步骤三:将橡胶球放入盐水中
(6)小明将橡胶球放入配制好盐水中,发现橡胶球慢慢沉人杯底;经分析发现原因可能是小明在测量过程中,某一操作步骤不当造成的__________(填序号);
A.橡胶球的密度测量结果偏大 B.橡胶球的密度测量结果偏小
(7)调整实验方案后,小明最终完成了实验。呈现了如图(g)所示的情景,此时,橡胶球 (选填“受”或“不受”)重力的作用。
18.(24-25八年级上·山东济宁·期末)在“探究牛顿第一定律”的实验中,让小车从同一斜面的相同高度沿斜面下滑,接着在不同材料的水平表面上继续运动,如图所示。
(1)实验时,让小车从斜面的相同高度沿斜面向下运动,目的是让小车到达水平面时的 相等。
(2)小车在水平面上运动时,都做减速运动,最后停下,原因是受到 的作用。
(3)实验表明,小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最长。由此可初步得出的结论是: 。
(4)在此基础上你的科学推论是: 。
19.(23-24八年级下·山东聊城·期末)长颈鹿是陆地上个子最高的动物,因此它的血压在动物中也是最高的。如图所示,长颈鹿的身高可达6m,质量可达2t,一只脚掌的着地面积为。(g取10N/kg)
(1)长颈鹿四脚站立时,它对水平地面的压强是多少?
(2)长颈鹿在搏斗的过程用脚掌踢踏可产生的最大压强为,则最大踢踏力是多少?
20.(2024·山东济南·一模)随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已于2012年交付使用。请根据该航母的主要参数值完成以下计算:(取、)
满载吃水深度
10.0m
正常航行速度
54km/h
满载时排水量
7×104t
正常航行速度行驶时,发动机功率
5×106kW
飞行甲板长度
300m
舰宽
70m
(1)该航母满载时所受浮力是多大?
(2)该航母以正常航行速度从基地抵达任务海域耗时10h,这期间发动机做功多少?
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专题01 力与运动、压强和浮力 考点清单
•考点1 力与运动
•考点2 压强
•考点3 液体压强和连通器
•考点4 大气压强和流体压强
•考点5 浮力
•考点6 阿基米德原理
•考点7 浮与沉
考点1:力与运动
一、力
1、力的概念:力是物体对物体的作用。力的符号是F。
2、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
3、力的单位:“牛顿”,简称为“牛”,符号“N”;
4、力的三要素:物理学中把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。力对物体的作用效果取决于力的三要素(当其中一个因素改变时,力的作用效果就会改变)。
5、力的示意图:用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图;箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小。
6、力的作用是相互的
(1)力作用的相互性:力是物体对物体的作用,一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。施力物体的同时也是受力物体。
(2)作用力与反作用力:力是物体对物体的作用,只要有力的作用,就一定有施力物体和受力物体,一个物体对别的物体施加了力,它同时也受到其他物体对它的反作用力。相互作用力的关系:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个不同的物体上。(简记:等大、反向、共线、异物)。
二、弹力
1、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
(1)弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
(2)塑性:物体受力时发生形变,失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性;
注意:弹力是物体在受外力作用下发生形变并具有恢复原状的能力。它是物质的一种性质,是一种使物体发生形变并在消除外力作用后恢复原状的能力。
2、力的测量仪器:弹簧测力计。
(1)弹簧测力计构造:弹簧测力计是由弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
(2)弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
3、弹簧测力计使用和读数
(1)使用前:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞;知道测量力的最大范围(量程)是多少;了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N);检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。
(2)使用时:不能超量程使用;测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上;视线要与刻度盘垂直。
(3)使用后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
三、重力
1、重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。
(1)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的吸引。
(3)重力的施力物体是地球,受力物体是物体。
2、重力的大小:通常把重力的大小叫重量。
(1)重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
(2)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,在地球上与地球纬度高低有关,不同星球上g也不同,在地球上g=9.8N/kg)。
3、重力的作用点与方向
(1)重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫重心。
(2)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。
(3)重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
(4)提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。
(5)重力的方向:竖直向下(指向地心)。
4、探究影响重力大小因素的实验
(1)实验探究:探究重力的大小跟质量的关系。
(2)实验器材:弹簧测力计、相同质量的钩码。
思考1:在实验中,弹簧测力计的作用是用来测量钩码的重力。
思考2:做好本实验的关键是正确使用弹簧测力计测量钩码的重力。
思考3:实验中列表法处理实验数据,使重力与质量的对应关系清楚、简单明了,有利于发现重力与质量之间的物理关系。
(3)实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
(4)g的大小与纬度有关,越靠近赤道g越小,越靠近两极g越大。
四、摩擦力
1、滑动摩擦力的概念:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。物体之间产生滑动摩擦力的三个条件:第一:两物体相互接触;第二:接触面粗糙;第三:两物体发生相对运动。这三个条件必须同时满足才能产生摩擦力。
2、摩擦力的种类
(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力。
(2)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。
(3)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。
3、摩擦力的方向:物体所受的摩擦力与相对运动或相对运动趋势方向相反;摩擦力的方向
与物体实际运动方向是没有任何关系的。
4、探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)实验目的:探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(2)实验原理:二力平衡的条件。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
(4)实验器材:木块(有拉环)、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。
(5)实验步骤
步骤①用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
步骤②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。
步骤③把毛巾铺在长木板上面,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。
(6)实验结论及应用:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
5、增大或者减小摩擦力的方法
(1)增大有益摩擦的方法:增大接触面的粗糙程度;增大压力;变滚动为滑动;变湿摩擦为干摩擦。
(2)减小有害摩擦的方法:使接触面变光滑;减小压力;用滚动代替滑动;使接触面分离;变干摩擦为湿摩擦。
五、牛顿第一定律
1、探究阻力对物体运动的影响实验
(1)实验目的:探究阻力对物体运动影响。
(2)实验原理:力是改变物体运动状态的原因。
(3)实验方法:控制变量法。
(4)实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
(5)实验步骤
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好。
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度。
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 。
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2。
步骤⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3。
(6)实验结论:平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小;平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
实验推理:运动的物体如果不受外力作用,它将永远匀速直线运动下去。
2、牛顿第一定律的内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(1)由牛顿第一定律可知,物体的运动是不需要力来维持的即力不是维持物体运动的原因,此外,要改变物体的运动状态,就必须对物体施加力的作用,即力是改变物体运动状态的原因。
(2)牛顿第一定律不是实验定律,而是通过分析实验,再进一步概括、推理得出的并经受住了实践的检验。
3、物体运动状态变化的判定
(1)物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。
(2)运动状态的改变”即“速度的大小和方向的改变”。也就是说运动状态的改变包括以下三种情况:速度的大小发生改变——加速或者减速;速度的方向发生改变——曲线运动;速度的大小和方向同时发生改变——曲线运动。
注意:物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变。
4、惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。
(1)一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。
(2)惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关。
(3)惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。
六、二力平衡
1、平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
2、平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态,如果物体在两个力作用下处于平衡状态,我 们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。
3、探究二力平衡的条件实验
(1)实验目的:探究二力平衡的条件。
(2)实验原理:力能改变物体的运动状态。
(3)实验方法:控制变量法。
(4)实验器材:小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
(5)实验步骤
如图甲:步骤①把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力,用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况
下保持运动状态不变;
步骤②用手按住小车,改变两端钩码数量,使两个拉力大小不等。然后松手,观察小车能
不能保持静止;
步骤③用手按住小车,让两端钩码数量相等,让两个力的方向相同,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤④用手按住小车,让两端钩码数量相等,让小车扭转一个角度,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤⑤用手按住小车,让两端钩码数量相等,再让拉力方向相反,且在同一条直线上,然
后松手,观察小车能不能保持静止。
如图乙:步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开,观察小车能不能保持静止。
(6)实验结论二力平衡的条件要求这两个力:大小相等(等大);方向相反(反向);同一直线(共线);同一物体(同体)。
4、二力平衡的条件及应用
(1)二力平衡的条件:当作用在物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一直线上时,这两个力相互平衡。这就是二力平衡的条件。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
(2)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,一定以原来的速度做匀速直线运动。
(3)静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是平衡力;匀速直线运动的物体,如果只受两个力作用,那么这两个力也一定是平衡力。
5、平衡力和相互作用力的区分
(1)相互作用力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在两个物体上(异物);⑤同时产生,同时消失(同时)。
(2)平衡力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在同一个物体上(同物);⑤两个力可以单独存在。
注意:“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是:相互作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。因此,我们只需要看力的作用点,如果在一个物体上,那就是平衡力,如果在两个物体上,就是相互作用力。
6、力的合成与应用
(1)如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力叫做力的合成。
(2)同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
考点2:压强
一、压力和重力的区别
1、压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
(1)压力产生的条件:压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力。
(2)压力方向:压力的方向与受力物体的表面垂直且指向受压物体。
(3)压力作用点:压力的作用点在受压物体的表面上。
2、辨析:重力和压力的区别
重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
注意点
压力不一定是由于物体受到重力而引起的;物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力。
二、探究影响压力的作用效果的因素
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究压力作用效果与上面因素有关。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
2、实验器材:小桌子、海绵、砝码。
3、器材作用及图像
(1)小桌子:实验主体。
(2)砝码:提供压力。
(3)海绵:体现压力作用效果。
4、实验步骤
步骤①如图甲,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤②如图乙,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤③再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
5、实验结论及应用
海绵被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关:
①受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显。
②压力大小一定时,受力面积越小,作用效果越明显。
三、压强的定义及计算
1、压强:压力的作用效果,数值上等于物体单位面积上受到的压力。
2、压强公式:。
3、压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。
四、减小或者增大压强的方法
1、减小压强方法:压力一定,增大受力面积;受力面积一定,减小压力;同时减小压力,增大受力面积。
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽。
2、增大压强方法:压力一定,减小受力面积;受力面积一定,增大压力;同时增大压力,减小受力面积。
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀;②投向靶盘的飞镖;③用力刹车。
考点3:液体压强和连通器
一、探究液体压强的特点实验
1、实验目的:探究影响液体内部压强的因素有哪些。
2、实验方法:控制变量法。
3、实验猜想:液体内部压强可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
4、实验器材及图像:压强计;烧杯;食盐;水;刻度尺。
(1)压强计:测量液体压强。
(2)烧杯:盛放水。
(3)食盐:改变液体密度。
(4)水:实验对象。
(5)刻度尺:测量压强计高度差。
5、实验步骤
步骤①将水倒入烧杯,如图甲,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤②如图乙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤③如图丙,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
6、实验结论及应用:液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
二、液体压强的特点
1、液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用,若液体在失重的情况下,将无压强可言。
2、液体压强具有以下几个特点:液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强,固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直;在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等,同种液体,深度越深,压强越大。
3、容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
三、液体压强的计算
1、计算液体压强的公式:p=ρgh。
(1)液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(2)运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
2、液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关,比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
四、连通器原理
1、上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器。
2、连通器的原理可用液体压强来解释,若在U形玻璃管中装有同一种液体,在连通器的底部正中设想有一个小液片AB,假如液体是静止不流动的,左管中之液体对液片AB向右侧的压强,一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强,因为连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式p=ρgh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等,所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。
考点4:大气压强和流体压强
一、大气压强的认识
1、大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
2、产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。
3、马德堡半球实验证明了:①大气压的存在②大气压很大。
二、托里拆利实验
1、精确测量出标准大气压数值的实验:托里拆利实验。
2、实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
3、结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。
三、大气压的特点
1、空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
2、大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
3、大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
4、沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
5、体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大压强越小。
四、流体压强与流速的关系
1、根据流体压强与流速的关系“流速大,压强小,流速小,压强大”的原理进行实验。
2、气体、液体都可以流动,流动流体的压强大小跟流体的流速有关系的实验很多,例如:吹不散的气球。
五、飞机升力的产生原因
1、飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
2、当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
3、机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
考点5:浮力
一、浮力产生的原因
(1)浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。
(2)浮力的产生原因:物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。
(3)浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
二、探究影响浮力大小因素的实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究影响浮力大小的因素。
(2)实验原理:F浮=G-F读。
(3)实验方法:称重法、控制变量法。
2、实验器材:弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。
(1)弹簧测力计:测量拉力。
(2)细线:连接实验器材。
(3)小石块、金属块:实验对象。
(4)水、盐水:改变液体密度。
(5)烧杯:盛装液体。
3、实验步骤
步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。
步骤②把石块慢慢浸入水中,直至石块完全没入水中,并观察弹簧测力计读数变化。
步骤③把水换成盐水,重复步骤②。
步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。
步骤⑤记录数据,整理器材。
4、实验结论及应用:浮力大小跟浸入液体(水)中的体积有关;浸入液体中的体积一定时,浮力大小跟物体所在深度无关;比较步骤二、三可知,浸入液体中的体积一定时,浮力大小跟液体密度有关,密度大的浮力大。
考点6:阿基米德原理
一、阿基米德原理的应用
1、阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2、公式表示:。
3、液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
4、适用条件:液体(或气体)。
二、浮力大小的计算
1、浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面的压力差,公式为F浮=F向上-F向下。
2、根据物体受力平衡变换而来的方法,当物体受到竖直向上的拉力时,拉力、重力和浮力三力平衡,向上的拉力加浮力等于向下的重力,所以浮力等于重力减去拉力,公式:F浮=G-F拉。
3、二力平衡法 F浮=G物。
4、阿基米德原理法 F浮=G排。
考点7:浮与沉
一、浮力的利用
1、调节浮力的大小:采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。
2、轮船采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在水面上。
3、潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。
4、气球和气艇:气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢气、氦气、热空气),从浮力与重力的大小关系来解释气球升空。
5、密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
6、汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增大。
二、物体的浮沉条件及其应用
1、前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
2、物体在液体中的浮沉条件
上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G
下沉:F浮<G 沉底:F浮+FN=G
3、如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,悬浮 ③ρ物>ρ液,下沉。
4、冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
5、漂浮问题的几个规律
规律1:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律2:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;
规律3:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律4:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律5:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
考点1:力与运动
【典例1】(24-25八年级上·山东济宁·期末)如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,下列描述正确的是( )
A.弹簧对墙的拉力是弹簧的弹力
B.弹簧对手的拉力使弹簧发生形变
C.手对弹簧的拉力是弹簧的弹力
D.手对弹簧的拉力和墙对弹簧的拉力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】A.物体由于发生弹性形变所产生的力叫弹力;弹簧对墙的拉力是弹簧的弹力,故A正确;
B.手对弹簧的拉力使弹簧发生形变,弹簧对手的拉力使手发生形变,故B错误;
C.手对弹簧的拉力是由于手发生弹性形变要恢复原状而产生的弹力,故C错误;
D.手对弹簧的拉力和墙对弹簧的拉力大小相等、方向相反,都做应用在弹簧上,是一对平衡力,故D错误。
故选A。
【典例2】(24-25八年级上·山东滨州·期末)小明同学的质量是40kg,他所受到的重力为 N,重力的施力物体是 。假期他体验了一次极限运动过山车,当他乘坐的过山车在如图所示位置时,他受到的重力方向是 。(g取10N/kg)
【答案】 400 地球 竖直向下
【详解】[1]已知小明同学的质量是40kg,则他所受到的重力为
[2]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,因此施力物体是地球。
[3]地面附近的物体都受到重力作用,重力的方向总是竖直向下的,则他受到的重力方向是竖直向下。
【典例3】(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图所示,一个用细绳系于地面飘飞的氦气球静止在空中。请画出此时氦气球所受重力和绳子拉力的示意图。
【答案】
【详解】静止在空中的氦气球所受的重力竖直向下,绳子的拉力沿绳子向下,两力都作用在氦气球的重心上,作图如下:
【典例4】(24-25八年级上·山东济宁·期末)图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。小明同学选择了如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中,要用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 运动,以保证木块在水平方向处于平衡状态,根据 的条件,读出弹簧测力计的示数就能知道滑动摩擦力的大小;
(2)比较图中 两次实验可知:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)如图丁所示,小明将木块立放后测量木块所受摩擦力大小并与图甲测得的数据进行比较,其目的是要研究滑动摩擦力的大小与 是否有关;
(4)实验时,小明发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于是他改为固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验,(如图戊所示)该实验过程 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 (2)甲、乙 (3)受力面积大小 (4)不需要
【详解】(1)[1][2]“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,要用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,此时物体受到的拉力和滑动摩擦力平衡,由二力平衡条件可知滑动摩擦力的大小等于测力计的示数。
(2)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力越大,弹簧测力计示数就越大,所受滑动摩擦力就越大。所以得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、丁两次实验,接触面的粗糙程度和压力相同,接触面的面积不同。故探究滑动摩擦力的大小与受力面积大小是否有关。
(4)由图戊可知,不管是否匀速拉动长木板,木块相对于地面静止,处于平衡状态,木块所受测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样能够通过测力计间接测出摩擦力的大小,且示数稳定。故实验中不需要匀速拉动长木板。
【典例5】(24-25八年级上·山东济宁·期末)人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所已经使用机器人送餐。如图所示,送餐机器人自身质量约为40kg,当其托着质量为5kg的物体送餐时,内移动了72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的倍。()求此次送餐过程中:
(1)机器人的平均速度。
(2)机器人所受摩擦力的大小。
【答案】(1) (2)36N
【详解】(1)内移动了72m,,则速度
(2)机器人托着物体时的总质量
总重力
摩擦力
考点2:压强
【典例6】(24-25八年级下·山东济南·阶段练习)现有五套现代汉语词典整齐的竖放在书架上,若从书架取走三套,则书架所受的压力和压强的变化情况应该是( )
A.压力变小,压强变小 B.压力不变,压强不变
C.压力变小,压强增大 D.压力变小,压强不变
【答案】D
【详解】并排立放着5套本同样的书,如果取走3套,则压力减小,受力面积也减小,由压强公式可得压强不变,故D正确、ABC错误。
故选D。
【典例7】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示,密度为2×103kg/m3、厚度为5cm,边长为10cm的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相齐。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其加速运动,物体所受的摩擦力大小 (填“变大”、“变小”或“不变”);当其伸出桌面的长度为2cm时,薄板对桌面的压力为 N,压强为 Pa。(g取10N/kg)
【答案】 不变 10 1250
【详解】[1]用水平力向右推薄板使其加速运动时,压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以物体所受的摩擦力大小不变。
[2]薄板的体积为
V=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3
薄板的质量为
m=ρV=2×103kg/m3×5×10-4m3=1kg
薄板对桌面的压力等于自身重力,即
F=G=mg=1kg×10N/kg=10N
[3]当其伸出桌面的长度为2cm时,受力面积为
S=10cm×(10cm-2cm)=80cm2=8×10-3m2
压强为
【典例8】(24-25八年级下·山东济南·阶段练习)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在图B、C、D、E实验过程中,可以通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论: ;
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为 (选填“a”或“b”)的方案更为合理一些,另一种方案不足的原因是 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度 (2)见解析 (3) a 上下压力大小不同
【详解】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,采用了转换法。
(2)比较如图中C、D、E三次实验,受力面积相同,C图中压力最大,海绵的凹陷程度最大,可得的结论:当受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]图(a)铅笔水平使用时,铅笔自身重力不影响实验,(b)竖直使用时铅笔自身重力影响实验,下方力大,这样上下压力大小不同,没有控制力的大小不变。
【典例9】(24-25八年级下·山东潍坊·阶段练习)在寒冷的冬天,某封冻的江河冰面能承受的最大压强是2×104Pa,在冰面上行驶的雪橇质量是200kg,它与冰面的接触面积是0.5m2。(g=10N/kg)求:
(1)雪橇受到的重力是多少?
(2)通过计算判断:冰面能否承受住雪橇?
【答案】(1)2×103N (2)见解析
【详解】(1)雪橇受到的重力为
(2)因为在水平面上压力等于重力,所以雪橇对冰面的压力
雪橇对冰面的压强
故冰面能承受住雪橇。
考点3:液体压强和连通器
【典例10】(23-24八年级下·山东东营·期末)下列生活中的实例,不是利用连通器原理工作的是( )
A.洗手盆的下水管 B.锅炉的水位计
C.船闸 D.液体压强计
【答案】D
【详解】A.洗手盆的下水管有一个反水弯,该反水弯上端开口,下端连通,构成了一个连通器,故A不符合题意;
B.锅炉的水位计和炉身下端连通,上端开口,构成了一个连通器,故B不符合题意;
C.当船闸的阀门打开时,阀门两侧上端开口下端连通,构成了一个连通器,故C不符合题意;
D.液体压强计由一侧上端未开口,所以不是连通器,故D符合题意。
故选D。
【典例11】(23-24八年级下·山东泰安·期末)可燃冰是一种新型能源,主要分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中;可燃冰在时,只需海水产生的压强即可生成。已知海水的密度取,取,若要在的海底生成可燃冰,海水的深度至少要 m。
【答案】290
【详解】根据液体压强公式,可得海水的深度至少要为
海水的深度至少要290m。
【典例12】(24-25八年级下·山东潍坊·阶段练习)小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的。图甲中发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,为保证压强计正常使用,你的操作方法是 ;(填字母代号)
A.将右侧管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体, ,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为 Pa;
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【答案】(1) 薄 B (2)不属于 (3)深度越深 (4)800
(5)错误 没有控制液体的深度相同
【详解】(1)[1]甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的,实验现象更明显,方便实验观察。
[2]实验前,小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,则接下来他应该拆除橡胶管重新安装。
故选B。
(2)液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器。
(3)比较乙、丙两图可知,液体密度相同,丁中探头深度大,U形管两管液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是同种液体,深度越大,液体压强越大。
(4)探头在水中的深度为8cm时受到的压强
(5)[1][2]向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,故错误,理由是没有控制液体的深度相同。
【典例13】(24-25八年级下·山东济宁·阶段练习)如图所示,将一把质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底的距离为12cm;(g取10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对茶壶底的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)4.8N; (2)2750Pa
【详解】(1)水对壶底的压强
水对壶底的压力
(2)壶对水平桌面的压力
壶对水平桌面的压强
考点4:大气压强和流体压强
【典例14】(23-24八年级下·山东济南·期末)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A. 削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
B. 从漏斗口用力向下吹气,乒乓球会被“吸”住
C. 拔火罐时,罐子会“吸”在皮肤表面
D. 用儿童水枪在水池里“吸”水
【答案】B
【详解】抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大、压强越小的方法将油烟“吸”走的。
A.削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,是因为分子间有引力,故A不符合题意;
B.从漏斗口用力向下吹气,乒乓球上方空气流速大,压强小,下方流速慢,压强大,在向上的压强差的作用下乒乓球会被“吸”住,故B符合题意;
C.拔火罐时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。因此这是由于大气压强的作用引起的,故C不符合题意;
D.用儿童水枪在水池里“吸”水时,向外抽活塞,内部气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下水被“吸”进水枪,故D不符合题意。
故选B。
【典例15】(23-24八年级下·山东烟台·期末)如下图所示是我国研究的地效飞行器,它是可以贴海面或水面高速行驶的运载工具。相比于普通的水上载具,地效飞行器与水面脱离接触,减小了 ;飞行器匀速水平飞行时,机翼上方气体压强 (填“大于”、“等于”或“小于”)下方气体压强;当飞行器受到撞击时,安全气囊弹出,可使人的 增大,减小人所受压强。
【答案】 摩擦力 小于 受力面积
【详解】[1]相比于普通的水上载具,地效飞行器与水面脱离接触,使接触面相分离减小了摩擦力。
[2]根据伯努利原理可知,飞行器匀速水平飞行时,机翼上方气体流速比下方快,压强小,因此产生一个向上的压力差,因此飞行器受到向上的力。
[3]安全气囊弹出,增大了人的受力面积,从而减小了人所受的压强。
考点5:浮力
【典例16】(23-24八年级下·山东济宁·期中)如图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中称时,弹簧测力计示数为10N,则下列说法正确的是( )
A.浸没时半球在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力
B.浸没时半球受到液体压力的合力方向竖直向下
C.浸没时半球受到的液体的压力的合力为2N
D.剪断连接测力计的绳子,物体将静止不动
【答案】C
【详解】A.根据图示可知,浸没的半球在液体中受到重力、拉力和浮力的作用,水对半球的压力的合力就是浮力,故A错误;
B.半球所受液体压力的合力就是半球所受的浮力,浮力的方向总是竖直向上的,故B错误;
C.由称重法可知,浸没时半球受到的浮力(液体的压力的合力)为
F浮=G-F=12N-10N=2N故C正确;
D.因为半球所受的浮力小于重力,所以剪断连接测力计的绳子后半球将下沉,故D错误。
故选C。
【典例17】(23-24八年级下·山东烟台·期中)将一个重为3N的金属球挂在弹簧测力计下端浸没在水中,如图所示。则金属球的质量为 ,金属球所受的浮力为 ,金属球的体积为 。(,)
【答案】 0.3kg 1N 10-4m3
【详解】[1]由公式G=mg可知,金属球的质量为
[2]由称重法测浮力可知,金属球所受的浮力为
[3]由公式可知,金属球的体积为
【典例18】(23-24八年级下·山东潍坊·期中)小敏同学想探究浮力大小与液体密度、排开液体的体积、物体浸没在液体中的深度是否有关,利用正方体物体A做了如图所示的实验.水的密度,g取。
(1)分析乙、丙两次实验,可知物体受到的浮力大小与 有关;分析 两次实验,可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
(2)小敏根据乙、丙两次实验得出结论,物体在液体中深度越深,受到的浮力越大。老师认为他的结论是错误的,其理由是 ;
(3)根据实验数据计算得出物体A的密度为 。
【答案】(1)排开液体的体积 丙、丁 (2)没有控制排开液体的体积相同(3)
【详解】(1)[1]乙、丙两次实验中,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,则物体受到的浮力不同,分析乙、丙两次实验,可知物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
[2]丙、丁两次实验中,物体排开液体的体积、浸没在液体中的深度相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,则物体受到的浮力不同,分析丙、丁两次实验,可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
(2)要探究物体受到的浮力是否与浸入液体的深度有关,应该控制液体密度、物体排开液体的体积相同,只改变物体浸入液体的深度;乙、丙两次实验中,物体在液体中的深度不同,物体排开液体的体积也不同,因此,得出物体在液体中深度越深,受到的浮力越大的结论是错误的,理由是没有控制排开液体的体积相同。
(3)物体的质量为
物体的体积为
物体A的密度为
考点6:阿基米德原理
【典例19】(23-24八年级下·山东临沂·期末)2024年3月28日,“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器返回三亚,圆满完成首次中国-印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜的过程中( )
A.机械能不变 B.所受合力向下 C.所受压强不变 D.所受浮力不变
【答案】D
【详解】A.由题意知,奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度不变,动能不变,因此机械能减小,故A错误;
B.奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜过程中处于平衡状态,因此受到的合力为零,故B错误;
C.奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜过程中,所处深度越来越深,根据p=ρgh可知,所受压强变大,故C错误;
D.奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜过程中,排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液V排g可知,所受浮力不变,故D正确。
故选D。
【典例20】(23-24八年级下·山东德州·期末)西宁舰是我国自主研制的新型驱逐舰,其满载时排水量为7500t。某次西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行2.5h,此过程中发动机的输出功率为。西宁舰满载时,受到的浮力为 ,西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行时,发动机的牵引力为 。(g取10N/kg)
【答案】
【详解】[1]满载时,西宁舰排开水的质量
m排=7500t=7.5×106kg
由阿基米德原理可得,满载时,西宁舰受到的浮力
F浮=G排=m排g=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N
[2]西宁舰行驶的速度
v=54km/h=15m/s
由
可得,行驶过程中发动机的牵引力为
【典例21】(23-24八年级下·山东烟台·期末)如图甲所示,起重船的工作是将重物起吊移至指定位置,它在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜,如图乙所示,在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱,起重船吊起重物后,通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图丙所示,某实践小组设计了一种用力传感器来感知抽水量的长方体水舱模型,底面积为2m2,水舱中装有4.2m3的水。其中A是固定的力传感器,能够显示B对它的压力或拉力的大小;B是质量和体积均可忽略的细直杆,B的上端固定在A上,下端固定在物体C上;物体C是质量为20kg,高度为2m的圆柱体。抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。已知g=10N/kg,水=1.0×103kg/m3。求:
(1)当水舱中装有4.2m3的水时,物体C所受到的浮力及物体C的底面积;
(2)当抽出4m3水时,物体C的下表面距离舱底的距离;
(3)当力传感器示数为0时,剩余的水对舱底的压强。
【答案】(1)500N,0.025m2 (2)0.1m (3)9×103Pa
【详解】(1)物体C的重力为
由丁图可知,当水舱中装有4.2m3的水时,C对传感器的压力为300N,则物体C所受到的浮力为
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得物体C的体积为
物体C的底面积为
(2)由图丁可知,当抽出的水为4m3后,力传感器的示数等于C的重力GC=200N,且保持不变,则抽出4m3水时,C的下表面露出水面,则C的下表面距离舱底的深度h0为
(3)当力传感器示数为0时,物体C所受的浮力
根据阿基米德原理可得,物体C浸在水中的体积为
物体C浸在水中的深度h1为
此时水舱中水的深度为
水对舱底的压强为
考点7:浮与沉
【典例22】(23-24八年级下·山东济南·期末)“半潜船”是专门用来运输超大型设备的特殊船舶。“半潜船”工作时,如图2所示。正常漂浮的半潜船如图甲;通过调节水舱中的海水量,使甲板下潜至预定水深,如图乙;待货物放置在甲板上,再次调节水舱中海水量,使甲板浮出水面,如图丙,完成装载过程。此过程中,“半潜船”所受浮力最大的情况是( )
A.图甲:正常漂浮在水面上的半潜船 B.图乙:注水后下潜至预定水深的半潜船
C.货物放置在甲板上,尚未排水的半潜船 D.图丙:完成装载,浮出水面的半潜船
【答案】C
【详解】由于“半潜船”是漂浮在水面上,此时它受到的浮力F浮等于其重力G,即F浮甲=G(漂浮条件)。由图题意可知,当货物放置在甲板上,尚未排水时的半潜船的重力最大,此时它受到的浮力也是最大,
故选C。
【典例23】(23-24八年级下·山东济南·期末)测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值,如图甲所示。图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其分别放入盛有不同液体的乙、丙两个烧杯中,它会竖直立在液体中,如图乙、丙所示,则密度计在两种液体中所受的浮力 ,两种液体的密度 。(两空均选填“>”“=”或“<”)
【答案】 = <
【详解】[1][2] 如图乙、丙所示,密度计在两种液体中均漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,即=;密度计在乙中排开液体的体积较大,根据可知乙液体的密度较小,即<。
【典例24】(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水深为0.5m,容器底面积为,木块质量为3.2kg,密度为,g取10N/kg,求:
(1)水对容器底部的压力;
(2)绳子的拉力;
(3)若绳子断了,木块静止时所受的浮力。
【答案】(1)2000N (2)8N (3)32N
【详解】(1)由公式可知,水对容器底部的压强为
由公式可知,水对容器底的压力为
(2)由公式可知,木块的体积为
由公式可知,木块所受浮力为
木块的重力为
木块处于静止状态,受力平衡,受到向上的浮力,向下的重力和绳子对木块的拉力,向上的浮力等于向下的重力和拉力之和,则绳子的拉力为
(3)木块受到的浮力大于重力,绳子断了后,木块将上浮,木块的密度小于水的密度,静止时木块将漂浮,木块静止时所受的浮力为
1.(24-25八年级上·山东济宁·期末)估测是物理学中常用的一种方法,小冰同学对相关物理量的估测合理的是( )
A.一个鸡蛋所受重力约为0.5N
B.学校教学楼一层的高度约为12m
C.小冰跑完百米后的心率是40次/min
D.九年级物理课本的质量2kg
【答案】A
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50g,则所受重力约为
故A符合题意;
B.学校教学楼一层的高度约为4m,故B不符合题意;
C.小冰跑完百米后的心率约120次/min,故C不符合题意;
D.九年级物理课本的质量约200g,即约0.2kg,故D不符合题意。
故选A。
2.(24-25八年级上·山东临沂·期末)某同学把汤匙支在手指上保持平衡,如图所示是他画出的汤匙重力的示意图( )
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】当汤匙在手指上保持平衡时,汤匙与手指接触的那点即为汤匙的重心,重力的方向是竖直向下的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(24-25八年级下·河南·单元测试)某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景。根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.探究物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.探究阿基米德原理
【答案】C
【详解】如图所示,将同一物体浸没在不同液体中的相同深度,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是盐水,两种液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。验证阿基米德原理F浮=G排,需要测量物体受到的浮力F浮以及物体排开液体所受的重力G排,并比较两者大小关系。题图中并没有体现出测量G排的相关操作。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(2024九年级·山东·专题练习)木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲、乙容器中,静止后密度计的位置如图所示,下列判断错误的是( )
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等
C.甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
D.未放入密度计前,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
【答案】D
【详解】AB.简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态,由于
简易密度计所受的浮力相同,密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等,简易密度计在甲液体中排开液体的体积较大,由知道,甲液体的密度较小,故AB正确,不符合题意;
C.质量相等的不同液体,说明甲、乙容器中液体的重力相同,放入相同的密度计后液体与密度计的重力之和仍然相等,而题中两容器相同,由 知道,故两容器底部受到的液体压强相等,C正确,不符合题意;
D.未放入密度计前,甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体,所以液体对容器底的总压力相同,由图知道
S甲=S乙
由 知道,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故D错误,符合题意。
故选D。
5.(23-24八年级下·山东济宁·期末)2023年12月28日,济宁大安机场转场通航,如图,大安机场的通航给我市市民出行带来诸多便利,下列有关飞机起降、航行等过程中的说法正确的是( )
A.飞机在跑道上加速起跑时,惯性和动能都增大
B.飞机升空的原理是流体在流速大的地方压强小
C.飞机在加速升空的过程中,受到平衡力的作用
D.飞机加速升空的过程中,动能转化为重力势能
【答案】B
【详解】A.飞机在跑道上加速起跑时,质量不变,惯性不变,速度增大,动能增大,故A错误;
B.飞机机翼表面制作成“上凸下平”制造形状,利用了流体压强与流速的关系,即空气流速大的地方压强小,使上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,从而产生升力,故B正确;
C.飞机在加速升空的过程中,处于非平衡状态,受到非平衡力,故C错误;
D.飞机在加速升空过程中,质量不变,速度和高度均增大,动能和重力势能都增大,没有将动能转化为重力势能,故D错误,
故选B。
6.(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图是一款新型可视钓鱼设备,组件包括水下摄像头、显示器、鱼竿等。钓鱼时主要是通过水下摄像头的实时摄像,清楚地看到水下鱼群的活动情况。下列说法不正确的是( )
A.工作中的显示器不属于光源 B.钓鱼竿在水中的倒影是由于光的反射形成的
C.鱼通过摄像头成倒立、缩小的实像 D.钓鱼时鱼竿变弯,说明力可以改变物体形状
【答案】A
【详解】A.正在发光的物体是光源,工作中的显示器自身能发光,属于光源,故A错误,符合题意;
B.钓鱼竿在水中的倒影相当于平面镜成像,其原理是光的反射形成的虚像,故B正确,不符合题意;
C.可视钓鱼竿的摄像头的镜头相当于一个凸透镜,其成像原理是物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,故C正确,不符合题意;
D.力可以改变物体的形状和运动状态,钓鱼时鱼竿变弯,鱼竿受到了力的作用,说明力可以使物体发生形变,故D正确,不符合题意。
故选A。
7.(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重之前,应该①把挂钩沿轴线方向拉动几次 ②把挂钩向上托或调节指针③把面板向上移或调节指针 ④把面板向下移或调节指针以上正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①④
【答案】D
【详解】弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方,说明弹簧测力计在不受力时指针已经偏下,因此在使用它测量钩码重力之前,应该先把挂钩沿轴线方向拉动几次,避免指针卡住,再把面板向下移,使指针指在零刻度线上,然后再进行测量。
综上所述:①④符合题意。
故选D。
8.(2025·山东济南·一模)在甲、乙两个相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入两个溢水杯中。小球静止后的状态如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
B.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
C.小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
D.甲杯内液体对杯底的压强等于乙杯内液体对杯底的压强
【答案】B
【详解】ABC.根据物体的沉浮条件,小球在甲杯中沉底,则浮力小于重力,小球密度大于甲杯中液体的密度;小球在乙杯中漂浮,则浮力等于重力,小球密度小于乙杯中液体的密度。所以甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度,小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力,故AC错误,B正确;
D.小球静止后甲、乙两个相同的溢水杯中液体的深度相同,甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度,根据可知甲杯内液体对杯底的压强小于乙杯内液体对杯底的压强,故D错误。
故选B。
9.(23-24八年级下·山东聊城·期末)“想想议议”与“想想做做”是教材中的两个重要栏目,下列有关说法正确的是( )
A.甲图:排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B.乙图:拿着自制气压计上楼时,玻璃管中的水柱会下降
C.丙图:在硬币上方沿着与桌面垂直的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过木块
D.丁图:用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力沿水平方吹气,可以看到“机翼”保持水平
【答案】A
【详解】A.甲图:排水管的U形“反水弯”是一个连通器,可以在其中形成水封,防止难闻的气味进入室内,故A正确;
B.乙图:拿着自制气压计上楼时,外界大气压随高度增大而减小,瓶内的水在水面上方气压作用下进入玻璃管内,玻璃管中的水柱会上升,故B错误;
C.丙图:在硬币上方沿着桌面方向用力吹一口气,硬币上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的升力,使硬币跳起,在气流带动下硬币就可能跳过木块,如果在硬币上方沿着与桌面垂直的方向用力吹一口气,会将硬币压在桌面上,故C错误;
D.丁图:用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力沿水平方吹气,“机翼”上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的升力,可以看到“机翼”向上升起,但是不一定保持水平,故D错误。
故选A。
10.(23-24八年级下·山东菏泽·期末)从下列图像得到的信息中,其中错误的是( )
A.甲图说明物体所受的重力跟它的质量成正比
B.乙图说明M物体1s通过的路程,N物体需要2s才能通过
C.丙图说明三种物质的密度与水的密度之间的关系是ρa>ρb>ρc,且ρa>ρ水
D.丁图反映了小球在下落到水中的过程中所受水的压强与深度的关系
【答案】D
【详解】A.由图象知,重力和质量是正比函数,物体的重力跟它的质量成正比,故A正确,不符合题意;
B.由图象知,在1s内M通过了20m,N通过了10m,N的速度是10m/s.所以M物体1s通过的路程,N物体通过的时间为
故B正确,不符合题意;
C.abc三种物质体积都为10cm3时,ma>mb>mc,根据得,ρa>ρb>ρc。因为水的密度是1g/cm3,可以看出a的密度大于水的密度,所以ρa>ρ水。故C正确,不符合题意。
D.小球在下落到水中时,小球受到的压强会随着深度的增大而增大,故D错误,符合题意。
故选D。
11.(23-24八年级下·山东威海·期末)汽车中蕴藏着很多物理知识。某车的外形如图所示,汽车尾部设计安装了导流板,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀。当汽车高速行驶时,气体在流速大的地方压强较 ,使汽车能获得较大的抓地力。A、B是汽车液压刹车装置的杠杆部分,该装置中AOB实为一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 小 省力
【详解】[1]车高速行驶时,导流板的上方空气流速小,压强大;下方空气流速大,压强小;空气对汽车向下的压强大于向上的压强,由此气体对汽车产生了一个向下的压力,使车更好的“抓”住地面。
[2]以O点为支点,右侧活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆。
12.(23-24八年级下·山东聊城·期末)如图为一种“天气预报瓶”,内装适量的有色液体,A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A连通。用该瓶测量风速时,若风速变大,则B管内液面 (选填“上升”或“下降”);通常阴天时的气压比晴天低,则阴天时B管内液面比晴天时 (选填“高”或“低”)。
【答案】 上升 高
【详解】[1]流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。若风速变大时,B管上面的空气流速变大,压强变小,而A内部气压不变,所以B管液面会上升。
[2]由题可知,阴天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,而瓶内的大气压不变;外界气压越低,瓶内外的压强差越大,液面高度上升越高,所以阴天B管液面比晴天高。
13.(24-25八年级上·山东济宁·期末)放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为5N的拉力和水平向右、大小为8N的拉力作用而运动,这两个力共同作用效果可用一个大小为 N、方向 的力来代替,这个力是它们的 。
【答案】 3 向右 合力
【详解】[1][2][3]同一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,合力方向跟较大的那个力的方向相同,所以木块在水平方向上受到了方向相反的两个力的作用,其合力大小为,合力方向水平向右。
14.(22-23八年级下·广西贵港·期末)如图所示,小芳用手将重1.5N、体积为1.6dm3的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,松手后苹果将 (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 上浮 1.5
【详解】[1]将苹果全部压入水中后,苹果排开水的体积等于苹果的体积,即排开水的体积为
V排=V=1.6×10-3m3
苹果浸没时受到的浮力为
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-3m3=16N
浸没在水中的苹果,受到的浮力F浮=16N,而重力G=1.5N,比较可知F浮>G,由浮沉条件可知,松手后苹果将上浮。
[2]苹果最后静止时漂浮在水面上,此时受到的浮力等于苹果的重力,即此时受到的浮力为
F浮′=G=1.5N
15.(22-23八年级下·山东日照·期末)把一块金属块放入盛满酒精的杯中时,从杯中溢出10g酒精(酒精=0.8g/cm3),此金属块的体积 cm3。若将这块金属块从酒精中取出放入盛满水的杯中,则从水杯中溢出水的质量是 g。
【答案】 12.5 12.5
【详解】[1][2]由于金属块的密度大于水和酒精的密度,所以金属块在水和酒精中都是下沉的,排开水的体积和排开酒精的体积是相同的,都等于金属块的体积, 即: V排水=V排酒精=V金, 而容器原来都是装满液体, 所以V溢水=V溢酒精, 由得
即
解得m溢水=12.5g。
16.(24-25八年级上·山东临沂·期末)下图为谷神星一号火箭在山东近海海域发射的场景。(g取10N/kg,声音在空气中传播速度约340m/s,远远小于光速)请回答:
(1)如图甲所示,质量约33吨的谷神星一号火箭发射前伫立在发射船上。此时,以船为参照物,火箭处于 (选填“静止”或“运动”)状态,火箭受到重力大小约 N,火箭所受的支持力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)火箭对船的压力;
(2)如图乙所示,向下喷气的同时,火箭加速升空,这说明物体间力的作用是 ,火箭受到的推力改变了火箭的 ,此时,火箭受到的重力方向为 ;
(3)如图乙所示,岸上的人们用手机记录下令人振奋的一刻,此时,火箭经手机镜头所成的像为 (选填“实”或“虚”)像;
(4)火箭发射时,海岸边的观众先看见火光,大约10s后才听见轰鸣声,则发射场地距离海岸约 m;
(5)火箭发射时,现场工作人员需要戴上耳罩。这是为了在 减弱火箭发射时的噪声危害。而岸上观众听见的噪声 (选填“响度小”或“音调低”),无需戴耳罩。
【答案】(1) 静止 3.3×105 等于
(2) 相互的 运动状态 竖直向下
(3)实
(4)3400
(5) 人耳处 响度小
【详解】(1)[1]火箭发射前伫立在发射船上,以船为参照物,火箭与船的位置没有改变,火箭处于静止状态。
[2]火箭受到重力为
[3]火箭所受的支持力与火箭对船的压力是一对相互作用力,故火箭所受的支持力等于火箭对船的压力。
(2)[1][2]如图乙所示,向下喷气的同时,高温高压的气体对火箭有向上的反作用力,这说明物体间力的作用是相互的,火箭受到推力加速上升,速度不断改变,故火箭受到的推力改变了火箭的运动状态。
[3]地球附近一切物体都会受到重力的作用,火箭受到的重力方向为竖直向下。
(3)手机镜头成像与照相机原理相同,物体在两倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
(4)发射场地距离海岸约为
(5)[1][2]火箭发射时,现场工作人员需要戴上耳罩。可以防止噪声进入人耳,这是为了在人耳处减弱火箭发射时的噪声危害。响度与到声源的距离有关,岸上观众离噪声声源的距离较大,听见的噪声响度小,无需戴耳罩。
17.(24-25八年级上·山东临沂·期末)物理兴趣小组的同学发现,把物体放入与它密度相等的液体中时,物体可以悬停在液体任一深度处。为了验证这一结论,小明用一个橡胶球和盐水进行了如下实验:
步骤一:测量橡胶球的密度
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,并将游码归零后,发现指针偏转情况如图(a)所示,则小明应该 。天平平衡后,小明将橡胶球放在左盘,用镊子加减砝码,当最小的砝码放到右盘时,指针的偏转情况依然如图(a)所示,则此时小明应该 (以上两空均选填下列序号);
A.向右调节平衡螺母 B.向左调节平衡螺母
C.取下最小的砝码,向右移动游码 D.直接向右移动游码
(2)天平再次平衡后,右盘砝码和游码的位置如图(b)所示,则橡胶球的质量为 g;
(3)接着,将橡胶球慢慢放入盛有水的量筒中,如图(c)所示,读出此时体积,然后取出橡胶球,读出剩余水的体积,如图(d)所示。测得橡胶球的密度为 kg/m3;
步骤二:配制适当密度的盐水
(4)小明用量筒取了60mL的盐水,并将部分盐水倒入质量为28g的空烧杯中,量筒中剩余盐水的体积如图(e)所示。则烧杯中盐水的体积为 cm3;
(5)小明将盛有盐水的烧杯放在调平的天平左盘,天平再次平衡时,右盘砝码及游码示数如图(f)所示,则盐水的密度为 kg/m3。下一步小明需要往盐水中加适量 (选填“食盐”或“清水”),直至盐水密度与橡胶球密度相等;
步骤三:将橡胶球放入盐水中
(6)小明将橡胶球放入配制好盐水中,发现橡胶球慢慢沉人杯底;经分析发现原因可能是小明在测量过程中,某一操作步骤不当造成的__________(填序号);
A.橡胶球的密度测量结果偏大 B.橡胶球的密度测量结果偏小
(7)调整实验方案后,小明最终完成了实验。呈现了如图(g)所示的情景,此时,橡胶球 (选填“受”或“不受”)重力的作用。
【答案】(1) B C
(2)21.2
(3)1.06×103
(4)40
(5) 1.11×103 清水
(6)B
(7)受
【详解】(1)[1]如图(a)可知,指针右偏,说明天平的右盘较重,故应将平衡螺母向左调,直至横梁平衡。
[2]用镊子加减砝码,当最小的砝码放到右盘时,指针的偏转情况依然如图(a)所示,即右盘砝码总质量大于物体的质量,故此时应该取下最小的砝码,向右移动游码,直至横梁平衡。
(2)天平读数时,应将砝码总质量加上游码所对应的刻度值,由图(b)可知,标尺分度值为0.2g,橡胶球的质量为
(3)由图(c)可知,量筒的分度值为2mL,水和橡胶球的总体积为,由图(d)可知,剩余水的体积为,则橡胶球的体积为
则橡胶球的密度为
(4)由图(e)可知,量筒中剩余盐水的体积为,则烧杯中盐水的体积为
(5)[1]由图(f)可知,烧杯和盐水的总质量为
则盐水的质量为
则盐水的密度为
[2]此时盐水的密度大于橡胶球的密度,故应加适量清水,直至盐水密度与橡胶球密度相等。
(6)橡胶球沉入杯底,说明橡胶球的实际密度大于盐水的密度,而测量结果是橡胶球的密度与盐水的密度相等,故应是橡胶球的密度测量结果偏小,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(7)地球附近的任何物体都受到重力的作用,故图(g)中的橡胶球受到重力的作用。
18.(24-25八年级上·山东济宁·期末)在“探究牛顿第一定律”的实验中,让小车从同一斜面的相同高度沿斜面下滑,接着在不同材料的水平表面上继续运动,如图所示。
(1)实验时,让小车从斜面的相同高度沿斜面向下运动,目的是让小车到达水平面时的 相等。
(2)小车在水平面上运动时,都做减速运动,最后停下,原因是受到 的作用。
(3)实验表明,小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最长。由此可初步得出的结论是: 。
(4)在此基础上你的科学推论是: 。
【答案】(1)速度
(2)阻力
(3)见解析
(4)假如小车不受阻力,将做匀速直线运动
【详解】(1)实验时,为了让小车到达水平面时的速度相等,应让小车从斜面的相同高度沿斜面向下运动。
(2)力可以改变物体的运动状态,小车在水平面上运动时,都做减速运动,最后停下,是因为受到阻力的作用。
(3)毛巾表面粗糙,小车在毛巾表面运动时滑行的距离最短,木板表面光滑,小车在木板表面上滑行的距离最长。由此可初步得出的结论是:小车受到的阻力越小,运动的距离越远。
(4)小车受到的阻力越小,运动的距离越远。推理可得:如果运动的小车不受阻力作用,则小车将保持原来的速度做匀速直线运动。
19.(23-24八年级下·山东聊城·期末)长颈鹿是陆地上个子最高的动物,因此它的血压在动物中也是最高的。如图所示,长颈鹿的身高可达6m,质量可达2t,一只脚掌的着地面积为。(g取10N/kg)
(1)长颈鹿四脚站立时,它对水平地面的压强是多少?
(2)长颈鹿在搏斗的过程用脚掌踢踏可产生的最大压强为,则最大踢踏力是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)长颈鹿四脚站立时,它对水平地面的压强是
(2)最大踢踏力是
20.(2024·山东济南·一模)随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已于2012年交付使用。请根据该航母的主要参数值完成以下计算:(取、)
满载吃水深度
10.0m
正常航行速度
54km/h
满载时排水量
7×104t
正常航行速度行驶时,发动机功率
5×106kW
飞行甲板长度
300m
舰宽
70m
(1)该航母满载时所受浮力是多大?
(2)该航母以正常航行速度从基地抵达任务海域耗时10h,这期间发动机做功多少?
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)满载时排水量
则排开水的重力为
由阿基米德原理知,该航母满载时所受浮力为
(2)航行时间为
由可知,发动机做功为
答:(1)该航母满载时所受到的浮力为;
(2)该航母从基地抵达任务海域期间发动机做功。
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