专题02 运动和力 压强(考题猜想)-2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲(沪粤版2024)
2025-05-09
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2份
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90页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 机械运动,压强,力的合成,二力平衡的条件及应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 25.77 MB |
| 发布时间 | 2025-05-09 |
| 更新时间 | 2025-05-09 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52036583.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 运动和力 压强
第七章 运动和力
考点
具体内容
题型
考频
重难点
1.1 运动的描述
1. 机械运动(物体位置变化)
2. 参照物选择(地面为默认参照物)
3. 运动与静止的相对性
选择题
填空题
★★★☆
参照物选择易混淆(如“月亮在云中穿行”选云为参照物);运动状态描述的准确性
1.2 速度与匀速直线运动
1. 速度公式及单位换算(1m/s=3.6km/h)
2. 匀速直线运动特点
选择题
计算题
实验题
★★★★
平均速度计算(往返路程);速度-时间图像斜率分析(加速度)
2.1 牛顿第一定律
1. 亚里士多德与伽利略观点对比
2. 牛顿第一定律(理想实验推导)
3. 惯性概念及影响因素
选择题
实验题
★★★★☆
惯性与力的区别(惯性是属性,力是作用效果);实验中“小车初速度相同”的操作
2.2 二力平衡
1. 平衡状态(静止或匀速直线运动)
2. 二力平衡条件(同体、等大、反向、共线)
3. 力与运动关系(力改变运动状态)
选择题
作图题
实验题
★★★☆
动态平衡分析(多力作用下合力变化);摩擦力方向判断(与相对运动趋势相反)
第八章 压强
考点
具体内容
题型
考频
重难点
3.1 压力与压强
1. 压力定义(垂直作用在接触面)
2. 压强公式 及单位换算(1Pa=1N/m²)
3. 增大或减小压强的方法
选择题
填空题
计算题
★★★★
受力面积的确定(如人站立时对地面的压强);压力示意图的规范绘制
3.2 液体压强
1. 液体压强特点(同一深度各向相等,深度越深压强越大)
2. 液体压强公式 p=ρgh
3. 连通器原理(船闸、茶壶)
选择题
实验题
计算题
★★★★☆
液体压强实验中U形管高度差分析;容器形状对底部压力的影响(柱形容器 F=G液)
3.3 大气压与流体压强
1. 大气压存在(马德堡半球实验)及测量(托里拆利实验)
2. 大气压与高度关系(海拔越高,气压越低)
3. 流体压强规律(流速大处压强小)
选择题
简答题
实验题
★★★☆
大气压对液体沸点的影响(高压锅原理);流体压强与流速关系的实际应用(飞机机翼)
4.1 实验探究
1. 探究阻力对运动的影响(牛顿第一定律实验)
2. 探究液体压强影响因素(控制变量法)
3. 二力平衡条件实验
实验题
★★★★★
控制变量法的操作(如木板与毛巾对比);实验误差分析(如摩擦力未完全消除)
高频实验题归纳
实验名称
核心操作与结论
考频
易错点
阻力对运动的影响
控制小车初速度相同,改变接触面粗糙度,观察小车运动距离。结论:阻力越小,运动越远。
★★★★☆
未控制小车释放高度一致,导致初速度不同。
液体压强影响因素
控制液体密度或深度,观察U形管高度差。结论:同种液体,深度越深压强越大;密度越大压强越大。
★★★★
未使用同种液体或未保持深度一致。
二力平衡条件
钩码质量与小车受力平衡,排除摩擦力影响。结论:同体、等大、反向、共线。
★★★☆
未忽略摩擦力或未确保小车静止。
一、单选题
1.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.
2.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是( )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
3.如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面,下列能描述图中两者相对静止的成语是( )
A.分道扬镳 B.背道而驰 C.并驾齐驱 D.各奔东西
4.如图甲所示,小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用。拉力F1和F2的大小随时间变化的图象如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图象如图丁,根据图象,下列分析正确的是( )
①t=1s时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向左
②t=3s时,小车受到的摩擦力大小是1.5N,摩擦力方向水平向右
③在4s到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将做匀速直线运动
④t=7s时,小车受到的合力大小是5.5N,合力方向水平向右
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
5.甲、乙二人从同一位置沿同一方向做直线运动,其s-t图像如下图所示,下列分析正确的是( )
A.0~10min,甲通过的路程大于乙通过的路程 B.0~30min,甲的平均速度等于乙的平均速度
C.10~20min,以乙为参照物,甲是静止的 D.20~30min,甲、乙二人之间的距离越来越大
6.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏,也是一种礼仪。游戏时,需把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的箭受到重力和手对箭的作用力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.空中飞行的箭所受重力的方向为竖直向下
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
7.2023年12月,中国羽毛球队在世界羽联年终总决赛中获得2金3银,成为全球羽坛焦点。关于羽毛球运动涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.运动员用球拍击打羽毛球时球拍不会发生形变
B.正在飞行的羽毛球如果外力消失,它将静止不动
C.击打羽毛球后羽毛球改变方向,说明力可以改变物体运动状态
D.羽毛球离开球拍后还能继续向前飞行一段时间,是由于它受到惯性作用
8.打乒乓球是深受人们喜爱的一项体育运动。乒乓球被击出在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A.不受力的作用 B.惯性逐渐减小
C.运动状态发生改变 D.做匀速直线运动
9.同学们学了“同一直线上二力的合成”后开展讨论,下面说法中正确的是( )
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
10.习总书记把消防队伍称为“同老百姓贴得最近联系最紧的队伍”。图甲是一名消防战士正在进行直杆滑降训练的场景,他从约5m高处滑到离地面20cm悬停,先后经历了a,b,c,d四个阶段,整个过程中,速度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在0~16s内,消防战士受到的摩擦力大小保持不变
B.只有b阶段,消防战士处于平衡状态
C.在5~14s内,消防战士受到的重力与摩擦力大小相等
D.在14~20s内,消防战士受到的摩擦力方向竖直向下
11.下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法,正确的是( )
A.合力的大小一定大于每一个分力的大小
B.合力的大小一定等于各个分力大小之和
C.若只增大某一个分力,合力可能会变小
D.若同时减小两个分力,合力一定会变小
12.关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A.竖直向下加速运动的苹果所受合力为零
B.竖直向下匀速运动的跳伞运动员所受合力为零
C.在空中下落的排球,运动得越来越快,是因为排球具有惯性
D.某同学站在磅秤上,他对磅秤的压力就是他受到的重力
13.下列关于压强的说法正确的是( )
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
14.下列生产生活实例中属于减小压强的是( )
A. 载重汽车有很多个宽大的车轮
B.
冰刀鞋的刀刃做得很薄
C. 破窗锤的敲击端做成锥状
D. 切蛋器上的不锈钢丝做得很细
15.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内分别装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,烧杯甲、乙对桌面的压强为p甲、p乙,若将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙两容器中,发现M漂浮在甲液面上,N悬浮在乙液体中,两容器中液体均未溢出,则下列说法正确的是( )
A.p甲与p乙的大小无法确定
B.两物体的密度关系为ρM>ρN
C.放入两物体后,容器底增加的压强关系为△p甲<△p乙
D.两物体受到的浮力关系为F甲=F乙
16.如图所示,甲乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙 C.p甲<p乙 D.无法确定
17.如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
18.关于图中的四个小实验,下列说法正确的是( )
A.图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于大气压的作用
B.图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于液体内部没有压强
C.图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体压强变小
D.图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于右侧手指受到的压力较大
19.轮渡曾是重庆重要的水上交通工具,如图所示。随着跨江大桥的修建,轮渡逐步变为旅游观光的工具。下列说法正确的是( )
A.船的甲板上有凹凸的花纹是为了增大摩擦
B.静止在江面上的轮渡受到的浮力大于重力
C.船工的鞋底一般比较宽大是为了增大压强
D.船在靠岸前关闭发动机是借助惯性力前进
20.图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,其简化原理图如图乙所示,,捣谷人对B点的作用力使水平静止的横木转动。若碓头质量为取,不计横木的重力和转动摩擦,下列说法正确的是( )
A.碓的头部较细,是为了增大压力 B.图乙中的舂相当于省力杠杆
C.捣谷人对B点作用力最小为 D.人脚越靠近O点越省力
F1×OB=G×OA则
故C正确;
二、填空题
21.竖直向上抛出一重力为6.3N的篮球,篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N,小球在下降时合力的方向为 ,上升时受到的合力的大小为 。
22.两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(如图甲)。手握管子突然 (选填“向上”或“向下”)运动时,气球突然变大(如图乙),该现象的产生是由于 具有惯性。
23.大连地铁5号线是中国东北地区首条跨海地铁线路,线路全长约为24km。某地铁列车运行全程用时约为0.6h,则该列车运行全程的平均速度约为 km/h;以行驶的列车为参照物,站台上的指示牌是 (选填“运动”或“静止”)的。
24.甲、乙两位同学分别骑自行车沿平直公路自西向东行驶,他们运动的s~t图像如图所示,则甲同学骑行的速度为 m/s;以甲为参照物,乙运动的方向为 。
25.“移动式划船机”在重庆市第30届青少年科技创新大赛上荣获学生创造发明一等奖。它改变了传统健身器材的局限性,如图是小王现场划行的情景,以 为参照物,小王是处于静止的,若他在30s内向前行驶了60米,则他行驶的平均速度为 m/s。
26.跳伞运动员连同装置共重700N,他从飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则这两个力的合力的大小为 ,合力的方向是 。
27.如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向 (选填“左”或“右”);3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
28.飞镖是一项风靡全球的室内体育运动,是集趣味性、竞技性于一体的休闲运动项目。如图是运动员投掷飞镖时的简化示意图,飞镖离手后仍可继续向前运动的原因是由于 。小亮认为若飞镖沿图中的虚线方向掷出,只要飞镖离手后的速度足够快,就一定能扎中镖盘的中心位置(P点),空气阻力忽略不计,你认为小亮的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
29.如图所示,氢气球带着物体A竖直向上加速升空。氢气球与物体A之间的绳子突然断了,A将 (选填“继续上升”或“立即下降”),此时A受到的合力方向向 。
30.2022年4月21日上午,大连地铁五号线04标盾构隧道全面贯通,其中使用到的盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是基建的核心装备,如图所示,盾构机前端安装了锋利的刀盘,是为了 压强(选填“增大”或“减小”),击碎后的石料由传送带运输,当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料 (选填“受”或“不受”)摩擦力。
31.如图所示,为厨房常用吸盘挂钩。吸盘能够吸在墙壁上,是因为吸盘内部的气压 外界大气压,吸盘受到的摩擦力 吸盘和重物受到的总重力(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
32.在“探究压力的作用效果”实验中,小明一只手掌压在气球上,另一只手的食指顶住气球,气球静止时,两侧凹陷程度不同,这是在探究压力作用效果与 的关系;右手对气球的压力 左手指对气球的压力,右手对气球的压强 左手指对气球的压强。(后两空选填“大于”“等于”或“小于”)
33.如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强 (选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
34.如图所示,化学实验室中,两只完全相同的平底烧瓶甲和乙中分别装有质量相同的酒精和水,瓶底对地面的压强p甲 p乙,液体对瓶底的压强p甲' p乙'(均选填“>”、“=”或“<”)
35.如图甲所示,密闭容器静止在水平桌面上,水的深度为6cm,则水对容器底部的压强为 Pa。若将其倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压强 ,容器对桌面的压力 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,g取10N/kg)。
36.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,此时瓶内气压 瓶外的大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。不考虑温度的影响,把这个自制气压计从山下移到山上后观察它的高度h (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
37.小萱手握如图所示的两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸会 (选填“靠拢”或“远离”)。产生此现象的主要原因是:在流体中,流速大的位置, 。
38.如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为p0。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强p1= ,若将切除部分按图丙方式放置于剩余部分左侧,整体对桌面的压强p2 p1(>/=/<);若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强p3 p1(>/=/<)。
39.三峡水电站的水库大坝高185m,当水库水深为125m时,坝底受到水的压强是 Pa(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),海上护航舰艇都采用前后编队航行,是因为舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度 (选填“大”或“小”),压强小,会发生相撞事故。
40.图甲是某种口吹喷雾器的工作原理示意图,当空气从细管B的左端快速喷出,导致细管A内液面上方气压 (大于/小于)细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出;如图乙所示,一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,初始液面位置相平,当用吹风机向玻璃管中吹风时, (A/B)管液面升高。
三、作图题
41.如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
四、实验题
42.小明同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A处滑到坡底C处的时间;再次将小车从处静止释放,测出小车从A处滑到中点B处的时间。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)全程的平均速度。
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (选填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图乙)。屏幕图像如图丙所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时 (选填“匀速”或“变速”)运动;小车到达坡底时的速度为 。
(4)若小车还没释放之前就已经开始计时,则测得的时间跟真实值相比偏 ,平均速度跟真实值相比偏 。
(5)AC间距离为s1,AB间距离为s2,小车从B到C的平均速度的表达式: (用字母表示)。
43.牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如下图所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 位置由静止开始自由下滑。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 (选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为 。
44.如图所示,是探究同一直线上二力的合成的实验,请回答下列问题:
(1)通过 (选填a、b、c)两幅图可得出:同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和;
(2)实验中三次橡皮筋伸长的长度相同,这种实验方法是 ;
(3)实验中用到了滑轮,它的作用是 。
45.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小明同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,细心的小明在实验时发现,若如图乙左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态.经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”),你判断的依据: ;
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图丙所示实验装置,小丽同学设计了如图丁所示实验装置,你认为 (“丙”或“丁”)装置更好,原因是 ;
(3)如图丁所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上;
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用图丁所示装置进行实验,下一步的操作是 。
46.小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示,由此他们产生了疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?实验中选用海绵等器材及在水平桌面上进行a、b、c的实验过程图示。
(1)实验中,通过观察 来比较压力的作用效果,这里应用到的科学方法是 ,本实验还可以用 (填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成实验;
(2)由图乙中的 两次实验可知,压力的作用效果与受力面积有关;
(3)为探究压力作用的效果跟 的关系,可通过图乙中a、b两次实验进行比较得出结论;
(4)如图丙所示,小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对泡沫的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论 ; (选填“合理”或“不合理”)
(5)为了描述压力的作用效果,物理学当中定义了一个物理量一压强,即压力与受力面积之比。小华认为也可以用受力面积与压力的比值来比较压力的作用效果,根据所学的知识,小华的想法是 (选填“正确”或“不正确”)的;
(6)通过图甲中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印,可知 体重较小。
47.小明利用U形管压强计探究液体内部的压强与哪些因素有关,实验装置如图所示。
(1)压强计是通过U形管中左右液面的 来反映被测压强大小的,这种实验方法叫做 ,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。使用前检查装置,方法是用手轻轻按压几下探头上的橡皮膜,如果发现U形管中的液体不能灵活升降,则说明装置很可能 ;
(2)排除故障后开始实验,小明把实验数据记录在设计好的表格中,如下表所示:
序号
液体
橡皮膜在液体中的朝向
探头所在位置深度h/mm
液面高度差
1
水
朝上
30
28
2
水
朝下
30
28
3
水
朝左
①
28
4
水
朝右
30
28
5
水
朝上
60
56
6
水
朝上
90
84
记录完数据后发现纸上①处滴了一滴水,墨洇开了,看不清楚此处数据,请把表格中数据补充完整,①处应该为 ;
(3)利用表中 (填序号)四组数据可得到结论A:同种液体在同一深度向各个方向的压强大小相等;利用 (填序号)三组数据可得到结论B:同种液体中,深度越深,压强越大。拦河大坝做成上窄下宽的形状是根据结论 (选填“A”或“B”)设计的。
48.小红和同学制作水火箭时,通过打气筒向塑料瓶中打入气体后,瓶中气体压强变大,将瓶中的水向下喷出,从而使火箭获得动力升空。针对这个现象,小红提出一个问题:瓶中气体的压强与哪些因素有关?并作出以下猜想:
猜想1:瓶中气体的体积变小,气体压强变大。
猜想2:瓶中气体的质量越多,气体压强变大。
猜想3:瓶内气体的温度升高,气体压强变大。
为检验上述猜想,她准备了如下器材进行探究:自家汽车里的“胎压计”、4个粗细均匀规格不同的大号注射器(25mL/50mL/75mL/100mL)、可连接到注射器针孔的橡胶软管。
(1)小明用一个25mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上,通过推拉活塞,如图甲,记录下注射器筒的体积值和胎压计显示的压强值,测得数据记录如表:
V/mL
25
20
15
10
5
p/kPa
100
125
167
250
500
①依据所测数据,在图乙中画出气体的压强与体积倒数的图像。
②根据图像可以得到的结论是 。
(2)小明随后使用4种规格的注射器,依次吸入最大体积的空气后,通过推拉活塞,使其体积都达到25mL,一段时间后记录下胎压计显示的压强值,测得数据记录如表:
注射器规格/mL
25
50
75
100
p/kPa
100
200
300
400
本实验是探究猜想 (1/2/3)的。“一段时间后”再记录压强值是为了控制 相同。
(3)小红找来农民伯伯收割的稻谷,想测量其密度。她先用电子秤测得稻谷质量为12g,发现堆积的稻谷间有不少空隙,于是她采用上述方法先将所测稻谷装入注射器内,从注射器的刻度上读出稻谷和空气的总体积,将注射器移动到25mL处,用“胎压计”测得注射器内空气压强为;随后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大时,读出此时稻谷和空气的总体积为15mL(压缩过程中稻谷的体积、空气的温度均不变),则所测稻谷的体积为 ,密度为 。
49.用吸管做以下物理小实验:
(1)用餐巾纸摩擦吸管使其带电,这是 现象;用另一带电的物体靠近吸管带电的一端,如图甲,说明它们带的是 种电荷;
(2)图乙气球因向右喷气而加速向左运动,说明力的作用是 ;
(3)如图丙,发现玻璃管内液面上升,说明流体流速大, ;
(4)小明用长为L的吸管制作了一个简易的密度计。
①将密度计放入三种不同的液体中,静止时如图甲所示,则三种液体密度最大的是 ;
②如图乙所示,用刻度尺测出密度计的长度为h,已知水的密度为,写出待测液体密度的表达式: (用符号、h、h1和h2表示);
③小明发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致测量液体密度时误差较大,如下改进方案可行的是 。
A.换稍大点的容器做实验
B.换稍粗的吸管制作密度计(质量不变)
C.将吸管适当剪短
D.适当增加密度计的配重
五、计算题
50.如图所示,将一个重力为4牛的篮球竖直向上抛出,篮球在运动过程中受到重力,还受到与其运动方向相反的空气阻力作用,且阻力的大小始终为0.1牛。求:
(1)篮球在上升过程中所受的合力F的大小及方向。
(2)篮球在下落过程中所受的合力的大小及方向。
51.港珠澳大桥是当今世界上最长的跨海大桥,全长55km。大桥上汽车限速100km/h。
(1)遵守交通规则的情况下,汽车通过大桥至少需要多长时间?
(2)一辆汽车由静止开始驶入大桥。假设速度与时间的关系如图所示,经2min行驶2.6km后,汽车开始做匀速直线运动。在这6min整个过程中,汽车行驶的路程是多少?
(3)在这6min整个过程中,汽车的平均速度是多少km/h?
52.空心砖在建筑施工中广泛使用。如图,质量为3.6kg的某型号空心砖,空心部分占总体积的40%。求:
(1)砖材料的密度;
(2)一块同规格的空心砖和实心砖,以相同方式放在水平地面上,对地面的压强最多相差多少帕?
m实=ρV=2×103kg/m3×3×10﹣3m3=6kg竖放时受力面积最小,对地面的压强相差最大,此时受力面积
S小=15cm×10cm=150 cm2=1.5×10-2m2实心砖对地面压强
空心砖对地面的压强
53.小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上,鞋底与木板完全接触。已知木板重200N,木板底面积是0.5m2,每只鞋底面积为250cm2,如他站立时对木板的压强是1.2×104Pa,取g=10N/kg,求:
(1)小强站立在木板上对木板产生的压力;
(2)小强的质量;
(3)沙地承受的压强。
F=pS=1.2×104Pa×2×250×10−4m2=600N(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,小强的重力
G人=F=600N则小强的质量
(3)小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上时,对沙地的压力
F′=G人+G板=600N+200N=800N沙地承受的压强
54.如图所示,圆柱形薄底容器放置在水平地面上,容器高度足够高,容器重为4N,底面积为200cm2,内盛有深度为0.08m的水;求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器底受到的水压力;
(3)若往容器中再注入水,注入水后容器底对地面的压强比原来增加了500Pa,求注入水的体积?
六、综合题
55.2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在中国文昌航天发射场发射升空,约8分钟后准确进入预定轨道;11月1日4时27分,梦天实验舱与空间站组合体成功对接。
(1)在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体是 (填“运动”或“静止”)的。如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的 (填“实”或“虚”)像;
(2)如图乙所示,若空间站组合体以某一速度在前方高速飞行,梦天实验舱从距离空间站组合体200m停泊点向距离空间站组合体20m停泊点靠近过程中共耗时50min,则这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快多少米每秒 ;(此阶段近似看成直线运动)
(3)长征五号运载火箭点火的时候,为了给发射平台降温降噪,在发射塔架上部有一个储水500m3的巨大水箱,水箱两侧分别有一根内径1.8m的圆形主水管,直通发射平台两侧的喷水装置——喷水降温降噪系统,如图丙所示:
①储水500m3的巨大水箱中水的质量是多少 ;
②若在某次发射任务中,喷水装置在火箭点火后10s内,喷射218.7t水,请计算此时水箱两侧主水管中水的平均流速是多少米每秒 。(不考虑水管中残留的水,π取3)
56.小葫的班主任为方便同学们在桶装饮用水中汲水,购置了一款如图1所示的桶装水手压式抽水器,该抽水器构造简单、操作方便,但在使用中也出现了一些问题,引起了创新小组同学的研究兴趣,它们立即开展了一次从物理走向生活的实践活动;
【任务一】了解常见手压式抽水器的工作原理与功能升级
通过观察和查阅资料,创新小组绘制了如图2所示的该抽水器等效构造图,其实质是通过按压按管向桶内打气,将水压出;
小葫发现同学们在使用该抽水器时,当停止按压按管时,水依然会从出水口流出一段时间,导致水外溢浪费,于是创新小组的同学在图2所示的构造中增设了一个“一键止水阀”来实现快速停水。该一键止水阀由一弹性按压杆控制,其工作原理是按压止水阀时,可使外部大气与水桶相通,进水管与水桶构成 ,致进水管中水面回落而不外溢。
【任务二】桶装水手压式抽水器的创新设计
同学讨论发现,由于使用该抽水器时,桶内水面上方气压较大,存在一定的安全隐患,于是小组同学借鉴活塞式抽水机的原理,决定利用原有装置重新设计抽水器;
重新设计后的方案如图3所示,使用时将进水管紧紧插入桶装水的桶口开孔,下压按管时进水阀关闭,空气或水在按管及套装在按管上的橡胶密封环共同作用下,经出水阀流出出水口;当手松开后,按管内的助力弹簧将 转化为动能,将按管上推,泵内体积变大气压减小,只能单向开启的出水阀应设计成图中 (填“实线”或“虚线”)所示形式,水在 作用下被抽进泵内,如此循环水就会源源不断地从出水口流出来。
【任务三】桶装水手压式抽水器的设计改进
小组同学按照上面的设计组装好抽水器,在使用时发现,按管下压后回弹较慢、出水不连续。组内同学在观察交流后,制定如下两个处理方案,我们应该选择 方案。
A.取下套装在按管上的橡胶密封环以减小摩擦
B.换用合适的助力弹簧,以增强弹力的作用效果
按正确的处理方案重新组装后,小葫发现刚刚设计的抽水器在连续下压按管抽水时越来越困难,且水桶轻微变瘪,经与小组同学讨论后,换用截面模型如图4所示 中的进水管就解决了问题。
【任务四】方案拓展交流
同学们发现几经改进,最后设计的方案虽然解决了常见抽水器的安全隐患,且不用止水阀可自然防止水的外溢,但发现其出水连续性仍不理想,经查阅有关资料发现利用多个类似按管的橡胶活塞由电动机带动可实现连续抽水,也就是我们见到的桶装水的电动抽水器,对此有兴趣的同学研究一下吧!
七、科普阅读题
57.阅读短文,回答问题。
智慧交通走进生活
我国无人驾驶汽车已经在特定区域广泛应用。汽车是怎么“看”到信号灯的?原来,路口建设有“智慧交通系统”,实时为装有传感器的无人驾驶汽车传递整体路网情况,让过去的“车看灯”变成“灯看车”,动态调整绿灯时长。利用“智慧交通系统”还可以发布“拥堵延时指数”(“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值),方便人们做出行规划。
(1)无人驾驶汽车可以通过车上的摄像机识别路人是否招手,在进行识别时,其镜头相当于一个 透镜,汽车驶向路人一小段距离后,再次识别到的人像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)节假日同路段越拥堵,“拥堵延时指数”将 (选填“越大”“越小”或“不变”);
(3)小明从家坐车去图书馆,借助“智慧交通系统”得到两套出行方案。方案①:路程较短,为9km;方案②:用时较短。如图1所示,方案①中的道路限速(“40”表示汽车在该道路上行驶的最高速度为)和拥堵延时指数均已标明,已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%。则:方案①中,畅通状态花费的时间是 min;方案②中汽车的平均速度为 ;若方案②比方案①用时少10min,则方案②的路程为 km。
58.阅读材料,回答问题。
“鲲龙”腾飞
2022年5月31日,大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600全状态新构型灭火机在广东珠海首飞成功,如图甲所示。此举标志着“鲲龙”AG600项目全面进入加速发展的新阶段,也标志着灭火功能型号研制取得重大突破。
“鲲龙”AG600总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平,完全具有自主知识产权,飞机配备有4台国产涡桨-6发动机,最大起飞重量53.5吨,20秒内可一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米。
“鲲龙”AG600除了森林灭火能力强AG600的海上救援能力也十分强大,因为与船舶相比,AG600不仅速度更快,最大航速为500公里每小时。在海难搜救中可在水面停泊实施救援行动,一次最多可救护50名遇险人员。
中国大飞机三剑客运-20、C919、AG600都凑齐了,未来这些飞机将在中国军用和民用领域发挥重大作用,助力中国实现复兴。
(1)飞机的机翼呈现流线型,如图乙所示,请分析该种构造有什么用处?
(2)飞机的涡轮螺旋桨发动机工作时,会给空气向后的推力,飞机就会产生向前的动力,这个过程中运用了怎么样的物理原理?
(3)若飞机在执行某次灭火任务时,保持一定高度水平匀速飞行进行投水灭火,则在水平飞行投水灭火过程中,飞机的机械能如何变化?
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专题02 运动和力 压强
第七章 运动和力
考点
具体内容
题型
考频
重难点
1.1 运动的描述
1. 机械运动(物体位置变化)
2. 参照物选择(地面为默认参照物)
3. 运动与静止的相对性
选择题
填空题
★★★☆
参照物选择易混淆(如“月亮在云中穿行”选云为参照物);运动状态描述的准确性
1.2 速度与匀速直线运动
1. 速度公式及单位换算(1m/s=3.6km/h)
2. 匀速直线运动特点
选择题
计算题
实验题
★★★★
平均速度计算(往返路程);速度-时间图像斜率分析(加速度)
2.1 牛顿第一定律
1. 亚里士多德与伽利略观点对比
2. 牛顿第一定律(理想实验推导)
3. 惯性概念及影响因素
选择题
实验题
★★★★☆
惯性与力的区别(惯性是属性,力是作用效果);实验中“小车初速度相同”的操作
2.2 二力平衡
1. 平衡状态(静止或匀速直线运动)
2. 二力平衡条件(同体、等大、反向、共线)
3. 力与运动关系(力改变运动状态)
选择题
作图题
实验题
★★★☆
动态平衡分析(多力作用下合力变化);摩擦力方向判断(与相对运动趋势相反)
第八章 压强
考点
具体内容
题型
考频
重难点
3.1 压力与压强
1. 压力定义(垂直作用在接触面)
2. 压强公式 及单位换算(1Pa=1N/m²)
3. 增大或减小压强的方法
选择题
填空题
计算题
★★★★
受力面积的确定(如人站立时对地面的压强);压力示意图的规范绘制
3.2 液体压强
1. 液体压强特点(同一深度各向相等,深度越深压强越大)
2. 液体压强公式 p=ρgh
3. 连通器原理(船闸、茶壶)
选择题
实验题
计算题
★★★★☆
液体压强实验中U形管高度差分析;容器形状对底部压力的影响(柱形容器 F=G液)
3.3 大气压与流体压强
1. 大气压存在(马德堡半球实验)及测量(托里拆利实验)
2. 大气压与高度关系(海拔越高,气压越低)
3. 流体压强规律(流速大处压强小)
选择题
简答题
实验题
★★★☆
大气压对液体沸点的影响(高压锅原理);流体压强与流速关系的实际应用(飞机机翼)
4.1 实验探究
1. 探究阻力对运动的影响(牛顿第一定律实验)
2. 探究液体压强影响因素(控制变量法)
3. 二力平衡条件实验
实验题
★★★★★
控制变量法的操作(如木板与毛巾对比);实验误差分析(如摩擦力未完全消除)
高频实验题归纳
实验名称
核心操作与结论
考频
易错点
阻力对运动的影响
控制小车初速度相同,改变接触面粗糙度,观察小车运动距离。结论:阻力越小,运动越远。
★★★★☆
未控制小车释放高度一致,导致初速度不同。
液体压强影响因素
控制液体密度或深度,观察U形管高度差。结论:同种液体,深度越深压强越大;密度越大压强越大。
★★★★
未使用同种液体或未保持深度一致。
二力平衡条件
钩码质量与小车受力平衡,排除摩擦力影响。结论:同体、等大、反向、共线。
★★★☆
未忽略摩擦力或未确保小车静止。
一、单选题
1.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】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。
2.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是( )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】A.惯性指的是物体保持原来的运动状态不变的性质,关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其具有惯性,故A正确,不符合题意;
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,平衡车将做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.平衡车受到的重力小于地面对它的支持力(该支持力大小等于平衡车与人的重力大小之和),这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选D。
3.如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面,下列能描述图中两者相对静止的成语是( )
A.分道扬镳 B.背道而驰 C.并驾齐驱 D.各奔东西
【答案】C
【解析】A.分道扬镳原指分路而行,后多比喻因目标不同而各走各的路,彼此之间发生了位置的变化,是相对运动的,故A不符合题意;
B.背道而驰原指朝着相反的方向跑,比喻行动方向和所要达到的目标完全相反,彼此之间发生了位置的变化,是相对运动的,故B不符合题意;
C.并驾齐驱原指几匹马并排拉一辆车,一齐快跑,比喻齐头并进,彼此之间的位置没有发生变化,是相对静止的,故C符合题意;
D.各奔东西指各自走各自的路,彼此之间发生了位置的变化,是相对运动的,故D不符合题意。
故选C。
4.如图甲所示,小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用。拉力F1和F2的大小随时间变化的图象如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图象如图丁,根据图象,下列分析正确的是( )
①t=1s时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向左
②t=3s时,小车受到的摩擦力大小是1.5N,摩擦力方向水平向右
③在4s到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将做匀速直线运动
④t=7s时,小车受到的合力大小是5.5N,合力方向水平向右
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】①由丁图可知,t=1s时,小车处于静止状态,受力平衡,由甲乙丙可知,此时小车受到向左的拉力
F1=2N
受到向右的拉力
F2=1N
说明还受到一个向右的摩擦力,大小
故①错误;
②t=3s时,由丁图可知,物体此时做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因接触面粗糙程度和压力大小不变,所以大小与4~6s时做匀速直线运动时的滑动摩擦力大小相等,由甲乙丙可知,在4~6s时小车受到向左的拉力
F1=5N
受到向右的拉力
F2=3.5N
说明还受到一个向右的摩擦力,大小
所以t=3s时,小车受到的摩擦力大小是1.5N;t=3s时小车受到向左的拉力
受到向右的拉力
此时向左的拉力大于向右的拉力,说明小车向左做加速运动,所以受到的滑动摩擦力方向水平向右,故②正确;
③在4s到6s这个时间段,向左的拉力大于向右的拉力,若桌面变得绝对光滑,没有摩擦力,此时受力不平衡,小车不会做匀速直线运动,故③错误;
④t=7s时,由丁图可知,物体此时向左做减速运动,由甲乙丙可知,此时
F1=0
小车只受到向右的拉力,大小为4N和向右的滑动摩擦力,大小为1.5N,所以合力方向水平向右,大小
故④正确;
故C正确,ABD错误。
故选C。
5.甲、乙二人从同一位置沿同一方向做直线运动,其s-t图像如下图所示,下列分析正确的是( )
A.0~10min,甲通过的路程大于乙通过的路程 B.0~30min,甲的平均速度等于乙的平均速度
C.10~20min,以乙为参照物,甲是静止的 D.20~30min,甲、乙二人之间的距离越来越大
【答案】B
【解析】A.由图像可知,0~10min,乙的图线比甲的图线更靠近纵坐标,故甲通过的路程小于乙通过的路程,故A错误;
B.由图像可知,0~30min,甲、乙两人通过的路程相等为
s甲=s乙=1.8km=1800m
所用的时间为
t甲=t乙=30min=1800s
则甲的平均速度为
乙的平均速度为
即在0~30min,甲、乙两人的平均速度相等,故B正确;
C.由图像可知,10~20min,乙是静止,甲做匀速直线运动,以乙为参照物,甲是运动的,故C错误;
D.由图像可知,20~30min之间,刚开始时甲的路程大于乙的路程,乙的图线比甲的图线更靠近纵坐标,乙的速度大于甲的速度,故在这时间段,甲、乙两之间的距离越来越小,直至地30min两人相遇,故D错误。
故选B。
6.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏,也是一种礼仪。游戏时,需把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的箭受到重力和手对箭的作用力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.空中飞行的箭所受重力的方向为竖直向下
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
【答案】C
【解析】A.不计空气阻力,在空中飞行的箭只受到重力,故A错误;
B.掷出的箭能在空中飞行是由于箭具有惯性要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说“受到惯性作用”,故B错误;
C.重力的方向总是竖直向下的,在空中飞行的箭所受重力的方向竖直向下,故C正确;
D.若飞行的箭所受外力消失,根据牛顿第一定律,箭将做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
7.2023年12月,中国羽毛球队在世界羽联年终总决赛中获得2金3银,成为全球羽坛焦点。关于羽毛球运动涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.运动员用球拍击打羽毛球时球拍不会发生形变
B.正在飞行的羽毛球如果外力消失,它将静止不动
C.击打羽毛球后羽毛球改变方向,说明力可以改变物体运动状态
D.羽毛球离开球拍后还能继续向前飞行一段时间,是由于它受到惯性作用
【答案】C
【解析】A.力的作用是相互的,运动员用球拍击打羽毛球时,球拍也受到羽毛球的反作用力,所以会发生形变,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,正在飞行的羽毛球,如果外力消失,它将做匀速直线运动,故B错误;
C.击打羽毛球后羽毛球改变方向,说明力可以改变物体运动状态,故C正确;
D.羽毛球离开球拍后还能继续向前飞行一段时间,是由于它具有惯性,而不能说受到惯性作用,故D错误。
故选C。
8.打乒乓球是深受人们喜爱的一项体育运动。乒乓球被击出在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A.不受力的作用 B.惯性逐渐减小
C.运动状态发生改变 D.做匀速直线运动
【答案】C
【解析】ACD.乒乓球被击出在空中运动过程中,受到竖直向下的重力跟空气阻力,两个力不是平衡力,则运动状态发生改变,故AD错误,C正确;
B.乒乓球在运动的过程中,质量不变,惯性不变,故B错误。
故选C。
9.同学们学了“同一直线上二力的合成”后开展讨论,下面说法中正确的是( )
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
【答案】A
【解析】AB.当物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,所以合力小于任何一个分力,故A正确,B错误;
C.由于同一直线、同方向二力的合力大小等于二力之和,即合力一定大于其中任何一个力,故C错误;
D.如果物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,故D错误。
故选A。
10.习总书记把消防队伍称为“同老百姓贴得最近联系最紧的队伍”。图甲是一名消防战士正在进行直杆滑降训练的场景,他从约5m高处滑到离地面20cm悬停,先后经历了a,b,c,d四个阶段,整个过程中,速度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在0~16s内,消防战士受到的摩擦力大小保持不变
B.只有b阶段,消防战士处于平衡状态
C.在5~14s内,消防战士受到的重力与摩擦力大小相等
D.在14~20s内,消防战士受到的摩擦力方向竖直向下
【答案】C
【解析】A..a阶段消防战士处于匀加速过程,摩擦力小于重力;b阶段消防战士匀速下滑,摩擦力等于重力;c阶段消防战士减速下滑,摩擦力大于重力,故A错误;
B.b阶段处于消防战士匀速运动状态,受力平衡,处于平衡状态;d阶段消防战士悬停,也是平衡状态,故B错误;
C.在5~14s内,消防战士做匀速直线运动,受到的重力与摩擦力大小相等,处于平衡状态,故C正确;
D.在14~16s内,消防战士减速下落,摩擦力大于重力,方向竖直向上;在16~20s内,消防战士悬停,摩擦力等于重力,方向竖直向上,故消防战士受到的摩擦力方向竖直向上,故D错误。
故选C。
11.下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法,正确的是( )
A.合力的大小一定大于每一个分力的大小
B.合力的大小一定等于各个分力大小之和
C.若只增大某一个分力,合力可能会变小
D.若同时减小两个分力,合力一定会变小
【答案】C
【解析】A.当二力反向时,合力等于二力大小之差,合力有可能小于分力,故A错误;
B.当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,故B错误;
C. 当二力反向时,合力等于二力大小之差,若只增大某一个分力,合力会变小,当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,若只增大某一个分力,合力会增大,所以若只增大某一个分力,合力可能会变小,故C正确;
D.两个分力是同向或者反向时,情况不同,所以若同时减小两个分力,合力可能会变小,也可能会变大,故D错误。
故选C。
12.关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A.竖直向下加速运动的苹果所受合力为零
B.竖直向下匀速运动的跳伞运动员所受合力为零
C.在空中下落的排球,运动得越来越快,是因为排球具有惯性
D.某同学站在磅秤上,他对磅秤的压力就是他受到的重力
【答案】B
【解析】A.竖直向下加速运动的苹果受到的重力大于空气阻力,速度不断加快,合力不为零,故A错误;
B.竖直向下匀速运动的跳伞运动员受到的浮力等于重力,处于平衡状态,合力为零,故B正确;
C.在空中下落的排球,运动得越来越快,是因为排球受到重力作用,惯性只与物体质量大小有关,故C错误;
D.重力是由于地球的吸引而具有的力,某同学站在磅秤上,他对磅秤的压力等于其受到的重力,但压力不是重力,故D错误。
故选B。
13.下列关于压强的说法正确的是( )
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
【答案】C
【解析】A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小受力面积,从而增大压强,故A错误;
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,深度增加,下端管口橡皮膜受到的压强变大,故B错误;
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强大于钢笔吸管内的气压,从而将墨水压入钢笔,故利用了大气压,故C正确;
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的空气流动大,气压小,故纸条上方的气压小于纸条下方的气压,故D错误。
故选C。
14.下列生产生活实例中属于减小压强的是( )
A. 载重汽车有很多个宽大的车轮
B.
冰刀鞋的刀刃做得很薄
C. 破窗锤的敲击端做成锥状
D. 切蛋器上的不锈钢丝做得很细
【答案】A
【解析】A.载重汽车对地面的压力不变,给车装有很多个宽大的车轮是为了增大受力面积,这是为了减小车对地面的压强,避免路面被车压坏,故A符号题意;
B.冰刀鞋的刀刃是冰鞋与冰面接触的位置,刀刃做得很薄是减小了受力面积,压强会增大,不属于减小压强,故B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状,是减小受力面积,从而增大压强的,故C不符合题意;
D.切蛋器上的不锈钢丝是切割熟鸡蛋的部分,把钢丝做得很细,是减小受力面积,从而增大压强的,故D不符合题意。
故选A。
15.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内分别装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,烧杯甲、乙对桌面的压强为p甲、p乙,若将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙两容器中,发现M漂浮在甲液面上,N悬浮在乙液体中,两容器中液体均未溢出,则下列说法正确的是( )
A.p甲与p乙的大小无法确定
B.两物体的密度关系为ρM>ρN
C.放入两物体后,容器底增加的压强关系为△p甲<△p乙
D.两物体受到的浮力关系为F甲=F乙
【答案】C
【解析】A.由图可知,A、B所处的深度关系为hA>hB,因A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=ρgh可知两液体的密度关系为ρ甲<ρ乙,因圆柱形容器内液体对容器底部的压力和液体的重力相等,由
G=F=pS
可知,A点和B点液面以上两液体的重力相等,又因A、B两点距离杯底同一高度,所以,A点和B点液面以下两液体的体积相等,由
G=mg=ρVg
可知,A点液面以下液体的重力小于B点液面以下液体的重力,综上可知,甲容器内液体的重力小于乙容器内液体的重力,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,由
可知,甲、乙两烧杯对桌面的压强关系为p甲<p乙,故A错误;
B.将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙两容器中,发现M漂浮在甲液面上,N悬浮在乙液体中,因物体的密度小于液体的密度时漂浮,物体密度等于液体密度时悬浮,所以ρM<ρ甲,ρN=ρ乙,则ρM<ρN,故B错误;
C.因实心物体M、N的体积相等,M漂浮在甲液面上时排开甲液体的体积小于N悬浮在乙液体中排开液体的体积,由V=Sh可知,放入M、N两物体后,乙烧杯内液面上升的高度较大,由Δp=ρgΔh可知,乙烧杯内的液体密度大,上升的高度大,则乙容器底增加的压强大,即Δp甲<Δp乙,故C正确;
D.因乙液体的密度大,N排开液体的体积大,由F浮=ρgV排可知,M受到的浮力小于N受到的浮力,故D错误。
故选C。
16.如图所示,甲乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙 C.p甲<p乙 D.无法确定
【答案】A
【解析】由图可知:乙管是倾斜的,则乙管中所装的液体体积比较大,即V甲<V乙,由题意可知两管中所装的液体质量是相等的m甲=m乙,根据密度的计算公式ρ=可知:ρ甲>ρ乙.由于两试管液面相平,即液体的深度是相同的,根据液体压强公式p=ρgh可知:p甲>p乙.故选A.
17.如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
【答案】D
【解析】A.在下沉的过程中,苹果所处液体深度变大,苹果受到水的压强变大,故A错误;
B.在下沉的过程中,苹果排开水的体积不变,液体密度不变,由阿基米德原理可知苹果受到水的浮力不变,故B错误;
C.在水面漂浮时,苹果受力平衡,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.物体不管处于何种浮沉状态,所受浮力的方向总是竖直向上的,故D正确。
故选D。
18.关于图中的四个小实验,下列说法正确的是( )
A.图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于大气压的作用
B.图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于液体内部没有压强
C.图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体压强变小
D.图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于右侧手指受到的压力较大
【答案】C
【解析】A.图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于液体对容器侧壁有压强,故A错误;
B.图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于大气内部向各个方向都有压强,是大气压托住了水和纸片,故B错误;
C.图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体流速变大、压强变小,小于两侧的气体压强,故C正确;
D.图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于两侧手指受到的压力相同,右侧手指的受力面积小,右侧手指受到的压强较大,故D错误。
故选C。
19.轮渡曾是重庆重要的水上交通工具,如图所示。随着跨江大桥的修建,轮渡逐步变为旅游观光的工具。下列说法正确的是( )
A.船的甲板上有凹凸的花纹是为了增大摩擦
B.静止在江面上的轮渡受到的浮力大于重力
C.船工的鞋底一般比较宽大是为了增大压强
D.船在靠岸前关闭发动机是借助惯性力前进
【答案】A
【解析】A.船的甲板上有凹凸的花纹,是增大了接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦,故A正确;
B.由于轮渡静止在江面上,则轮渡竖直方向上受力平衡,即轮渡受到的浮力等于重力,故B错误;
C.根据可知,船工的鞋底一般比较宽大是为了减小压强,故C错误;
D.惯性是物体本身具有的一种性质,不是力,故D错误。
故选A。
20.图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,其简化原理图如图乙所示,,捣谷人对B点的作用力使水平静止的横木转动。若碓头质量为取,不计横木的重力和转动摩擦,下列说法正确的是( )
A.碓的头部较细,是为了增大压力 B.图乙中的舂相当于省力杠杆
C.捣谷人对B点作用力最小为 D.人脚越靠近O点越省力
【答案】C
【解析】A.碓的头部较细,是在压力一定的情况下,通过减少受力面积,增大压强,故A错误;
B.由题知,OA:OB=3:2,根据图乙可知,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B错误;
C.当OB为动力臂时,动力臂是最大的,在阻力、阻力臂不变的情况下,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的,则
F1×OB=G×OA则
故C正确;
D.阻力与阻力臂不变,人脚越靠近O点,动力臂变小,由杠杆平衡的条件可知,F1大小变大,故D错误。
故选C。
二、填空题
21.竖直向上抛出一重力为6.3N的篮球,篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N,小球在下降时合力的方向为 ,上升时受到的合力的大小为 。
【答案】 竖直向下 7.3
【解析】[1]下降时,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,重力大于阻力,合力方向为竖直向下。
[2]上升时,小球受到竖直向下的重力和阻力,合力大小为
22.两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(如图甲)。手握管子突然 (选填“向上”或“向下”)运动时,气球突然变大(如图乙),该现象的产生是由于 具有惯性。
【答案】 向上 水
【解析】[1][2]根据题意可知,管子与水处于静止状态,手握管子突然向上运动时,管子与气球一起向上运动,管中的水由于惯性,保持原有的静止状态,水相对气球向下运动,则气球会突然变大。若手握管子突然向下运动时,管子与气球一起向下运动,管中的水由于惯性,保持原有的静止状态,水相对气球向上运动,气球不会变大。
23.大连地铁5号线是中国东北地区首条跨海地铁线路,线路全长约为24km。某地铁列车运行全程用时约为0.6h,则该列车运行全程的平均速度约为 km/h;以行驶的列车为参照物,站台上的指示牌是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 40 运动
【解析】[1]列车运行全程的平均速度
[2]当以行驶的列车为参照物,站台上的指示牌相对于列车位置发生变化,所以站台上的指示牌是运动的。
24.甲、乙两位同学分别骑自行车沿平直公路自西向东行驶,他们运动的s~t图像如图所示,则甲同学骑行的速度为 m/s;以甲为参照物,乙运动的方向为 。
【答案】 4 向西
【解析】[1]由图像知,甲、乙运动的s~t图像都为过原点的直线,故甲、乙都做匀速直线运动,15s内甲同学运动的路程为s甲=60m,故甲同学的运动速度为
[2]15s内乙同学运动的路程小于60m,根据速度公式可知乙同学的运动速度小于甲的速度。已知甲、乙两位同学分别骑自行车沿平直公路自西向东行驶,若以速度较大的甲同学为参照物,乙与甲的距离不断增大,以甲为参照物,乙向相反的方向运动,即乙运动的方向为向西。
25.“移动式划船机”在重庆市第30届青少年科技创新大赛上荣获学生创造发明一等奖。它改变了传统健身器材的局限性,如图是小王现场划行的情景,以 为参照物,小王是处于静止的,若他在30s内向前行驶了60米,则他行驶的平均速度为 m/s。
【答案】 划船机 2
【解析】[1]小王现场划行的情景,以划船机为参照物,小王与划船机没有位置上的变化,是静止的。
[2]行驶的平均速度为
26.跳伞运动员连同装置共重700N,他从飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则这两个力的合力的大小为 ,合力的方向是 。
【答案】 650N 竖直向下
【解析】[1]伞未打开时,运动员受竖直向下的重力及向上的空气阻力,二力方向相反,故合力
[2]方向与重力的方向一致,即合力的方向竖直向下。
27.如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向 (选填“左”或“右”);3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
【答案】 左 1
【解析】[1][2]0~2s内,文具盒做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力与推力F是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,由坐标图可知,0~2s内,文具盒受到向右的推力为2N,所以0~2s内,文具盒受的摩擦力大小为2N,方向向左。3~4s内,文具盒对桌面的压力和与桌面的粗糙程度不变,则此时文具盒受到的摩擦力不变,依然为2N,方向向左;由坐标图可知,此时文具盒受到向右的推力为3N,故此时文具盒所受合力的大小为
3N-2N=1N
28.飞镖是一项风靡全球的室内体育运动,是集趣味性、竞技性于一体的休闲运动项目。如图是运动员投掷飞镖时的简化示意图,飞镖离手后仍可继续向前运动的原因是由于 。小亮认为若飞镖沿图中的虚线方向掷出,只要飞镖离手后的速度足够快,就一定能扎中镖盘的中心位置(P点),空气阻力忽略不计,你认为小亮的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【答案】 飞镖具有惯性 错误 飞镖投出后受到重力的作用,重力的方向竖直向下,受力不平衡
【解析】[1]一切物体都有惯性,飞镖离手后,由于飞镖具有惯性,所以飞镖离手后仍可继续向前运动。
[2][3]空气阻力忽略不计,飞镖投出后受到重力的作用,重力的方向竖直向下,受力不平衡,不会做匀速直线运动,而是在向前运动的同时还会向下落,所以小亮观点错误。
29.如图所示,氢气球带着物体A竖直向上加速升空。氢气球与物体A之间的绳子突然断了,A将 (选填“继续上升”或“立即下降”),此时A受到的合力方向向 。
【答案】 继续上升 下
【解析】【小题1】[1][2]系着物体A的绳子突然断开后,物体A只受到重力的作用,所以此时物体A受到的合力方向向下。物体A由于惯性,还会上升一段距离,然后在重力作用下,重物下落。
30.2022年4月21日上午,大连地铁五号线04标盾构隧道全面贯通,其中使用到的盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是基建的核心装备,如图所示,盾构机前端安装了锋利的刀盘,是为了 压强(选填“增大”或“减小”),击碎后的石料由传送带运输,当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料 (选填“受”或“不受”)摩擦力。
【答案】 增大 不受
【解析】[1]盾构机前段安装了锋利的刀盘,是在压力一定时,通过减小受力面积的方法增大压强。
[2]当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料与传送带相对静止,没有相对运动的趋势,所以石料不受摩擦力作用。
31.如图所示,为厨房常用吸盘挂钩。吸盘能够吸在墙壁上,是因为吸盘内部的气压 外界大气压,吸盘受到的摩擦力 吸盘和重物受到的总重力(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 小于 等于
【解析】[1]将吸盘内的空气排干净,此时吸盘内部空气非常少,吸盘内气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘压在墙壁上。
[2]将吸盘和重物当成一个整体,对整体受力分析,在竖直方向上受到的吸盘和物体的总重力和墙面的摩擦力,吸盘和物体处于平衡态,故吸盘受到的摩擦力等于吸盘和重物受到的总重力。
32.在“探究压力的作用效果”实验中,小明一只手掌压在气球上,另一只手的食指顶住气球,气球静止时,两侧凹陷程度不同,这是在探究压力作用效果与 的关系;右手对气球的压力 左手指对气球的压力,右手对气球的压强 左手指对气球的压强。(后两空选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 受力面积 等于 小于
【解析】[1][2][3]气球静止处于平衡状态,受到两手的压力是一对平衡力,则左手对气球的压力等于右手指对气球的压力,由于压力相同,左边手指的受力面积小由可知左边手指 受到的压强较大。所以探究的是压力作用效果与受力面积的关系。
33.如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强 (选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 越小 减小
【解析】[1]所有流体(包括气体在内)都是流速大的位置,压强小。
[2]当风速增大时,机翼模型受到的向上的升力增大。测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力,而机翼的重力是不变的,所以,测力计读数会减小。
34.如图所示,化学实验室中,两只完全相同的平底烧瓶甲和乙中分别装有质量相同的酒精和水,瓶底对地面的压强p甲 p乙,液体对瓶底的压强p甲' p乙'(均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】 = >
【解析】[1]瓶底对地面的压力大小等于烧瓶和内部液体的重力之和,根据可知,压力大小为
烧瓶完全相同,内部液体质量也相同,故烧瓶对地面的压力相等。烧瓶底面积相同,根据可知,瓶底对地面的压强p甲=p乙。
[2]两只完全相同的平底烧瓶甲和乙中分别装有质量相同的酒精和水,容器鼓起部分体积相同,根据可知鼓起部分两种液体的质量关系为,又因为总质量相同,所以剩余柱形部分液体的质量,则柱形部分酒精对瓶底的压力大于水对瓶底的压力,瓶底的受力面积相同,根据可知,液体对瓶底的压强p甲'>p乙'。
35.如图甲所示,密闭容器静止在水平桌面上,水的深度为6cm,则水对容器底部的压强为 Pa。若将其倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压强 ,容器对桌面的压力 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,g取10N/kg)。
【答案】 600 变大 不变
【解析】[1]水对容器底部的压强为
[2]若将其倒放在桌面上,如图乙所示,水的深度变大,则水对容器底的压强变大。
[3]容器对桌面的压力等于水的重力与容器重力之和,若将其倒放在桌面上,容器对桌面的压力不变。
36.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,此时瓶内气压 瓶外的大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。不考虑温度的影响,把这个自制气压计从山下移到山上后观察它的高度h (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 大于 变大
【解析】[1]瓶中水面上方是空气,如果此处的气压等于瓶外的大气压,管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高,说明瓶内的气压大于瓶外大气压。
[2]大气压会随高度的增加而减小;把气压计从山下带到山上,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此瓶内的水沿玻璃管上升的高度h变大。
37.小萱手握如图所示的两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸会 (选填“靠拢”或“远离”)。产生此现象的主要原因是:在流体中,流速大的位置, 。
【答案】 靠拢 压强小
【解析】[1][2]当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。
38.如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为p0。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强p1= ,若将切除部分按图丙方式放置于剩余部分左侧,整体对桌面的压强p2 p1(>/=/<);若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强p3 p1(>/=/<)。
【答案】 = =
【解析】[1]沿对角线将上半部分切除后,压力变为原来的一半,受力面积不变,根据可知,压强变为原来的一半为
[2]图丙中,压力不变,受力面积变为原来的2倍,根据可知,此时对地面的压强变为原来的一半为
[3]图丁中,正方体的棱长为a,底边切去部分的长度为l,正方体的密度为,则切去后剩余部分的体积为
剩余部分对地面的压强为
即
则
39.三峡水电站的水库大坝高185m,当水库水深为125m时,坝底受到水的压强是 Pa(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),海上护航舰艇都采用前后编队航行,是因为舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度 (选填“大”或“小”),压强小,会发生相撞事故。
【答案】 1.25×106 大
【解析】[1]由题意可知,水库水深为h=125m,故由p=ρgh可得,坝底受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×125m=1.25×106Pa
[2]舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度大,压强小,而舰艇外的水流速度小,压强大,在压强差的作用下,容易发生相撞事故。
40.图甲是某种口吹喷雾器的工作原理示意图,当空气从细管B的左端快速喷出,导致细管A内液面上方气压 (大于/小于)细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出;如图乙所示,一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,初始液面位置相平,当用吹风机向玻璃管中吹风时, (A/B)管液面升高。
【答案】 小于 A
【解析】[1]当空气从细管B的左端快速喷出,空气的流速变快,压强变小,导致细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出。
[2]A管上方玻璃管的横截面积小,风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度,则A管上方的压强小于B管上方的压强,红墨水将被压向A管,A管液面上升,B管液面下降,即A管中液面高于B管中液面。
三、作图题
41.如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
【答案】
【解析】物体间力的作用是相互的,物体受到斜面的支持力和摩擦力,因此物体对斜面有压力和摩擦力;压力垂直于斜面向下,斜面对物体的摩擦力沿斜面向下,物体对斜面的摩擦力沿斜面向上,作用点都必须画在斜面上,如图所示:
四、实验题
42.小明同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A处滑到坡底C处的时间;再次将小车从处静止释放,测出小车从A处滑到中点B处的时间。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)全程的平均速度。
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (选填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图乙)。屏幕图像如图丙所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时 (选填“匀速”或“变速”)运动;小车到达坡底时的速度为 。
(4)若小车还没释放之前就已经开始计时,则测得的时间跟真实值相比偏 ,平均速度跟真实值相比偏 。
(5)AC间距离为s1,AB间距离为s2,小车从B到C的平均速度的表达式: (用字母表示)。
【答案】(1)小于
(2)A
(3) 变速 0.8
(4) 大 小
(5)
【解析】(1)AC段的时间,AB段的时间,由题知B是AC段的中点,设一半路程为s,则前半程AB段平均速度为
全程AC段的平均速度为
由上述分析可知,小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。
(2)小车通过中点B时的速度不为零,所以小明要想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从A处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时,不能在B处静止释放。
(3)[1]由丙图像可知,随着时间增加,速度发生变化,可以看出小车在斜面上滑下时是变速运动。
[2]已知小车从A处滑到坡底C处的时间为2.5s,由图可知,当t1=2.5s时,小车的速度为0.8m/s,即小车到达坡底时的速度为0.8m/s。
(4)[1][2]若小车还没释放之前就已开始计时,所测得的时间会偏大,而路程一定,由可知,测得的平均速度会偏小。
(5)若AC段的时间,AB段的时间,则BC段的时间为
已知AC间距离为s1,AB间距离为s2,则段的路程为
则小车从B到C的平均速度的表达式
43.牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如下图所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 位置由静止开始自由下滑。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 (选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为 。
【答案】(1)相同
(2) 水平面的粗糙程度 BC
(3)=
(4) 减小慢 匀速直线 科学推理 惯性
【解析】(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,是为了使小车每次进入水平部分时速度大小相等,这是控制变量法的要求。
(2)[1]要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,只改变小车在水平面运动时所受阻力的大小,即只改变水平面的粗糙程度,这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的。
[2]实验中,应让小车在不同的水平面上滑动,所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段。
(3)当小车运动到D点时速度为v1,若此时小车所受外力突然消失,小车将做匀速直线运动,小车到达E点速度为v2,即v2与v1大小相等。
(4)①[1][2][3]由图中伽利略的实验过程可知,当斜坡倾角变小时,小球的速度减小得更慢。于是他大胆推测,当斜坡变成平坦时,球的速度不再变小,球将做匀速滚动;此时用到了科学推理法,在客观实验基础上进行科学推理。
②[4]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。伽利略所说的球的“自然运动”其实是球具有的属性,这就是惯性。
44.如图所示,是探究同一直线上二力的合成的实验,请回答下列问题:
(1)通过 (选填a、b、c)两幅图可得出:同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和;
(2)实验中三次橡皮筋伸长的长度相同,这种实验方法是 ;
(3)实验中用到了滑轮,它的作用是 。
【答案】 ac 等效法 改变施力方向
【解析】(1)[1]由a、c两图所示实验可知,a图中两个力的大小分别为一个钩码和两个钩码产生的拉力,两个力的方向相同,c图中力的大小等于a图中两个力的大小之和,可以得到同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和。
(2)[2]实验中三次橡皮筋伸长的长度相同,力的作用效果相同,用到等效替代法。
(3)[3]实验中用到了滑轮是定滑轮,它可以改变力的方向。
45.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小明同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,细心的小明在实验时发现,若如图乙左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态.经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”),你判断的依据: ;
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图丙所示实验装置,小丽同学设计了如图丁所示实验装置,你认为 (“丙”或“丁”)装置更好,原因是 ;
(3)如图丁所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上;
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用图丁所示装置进行实验,下一步的操作是 。
【答案】 木块与桌面间存在摩擦力 平衡 木块仍然保持静止状态 丁 可以避免摩擦力对实验的影响 同一直线 把卡片从中间剪开,观察两卡片的运动情况
【解析】(1)[1]若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码即木块两端拉力大小不相等时,木块仍然保持静止状态,这是由于木块和桌面之间存在摩擦力对实验产生了影响。
[2][3]当物体静止时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,因此这时木块在水平方向受到的力平衡,依据:木块仍然保持静止状态。
(2)[4][5]丙中桌面还是会对小车产生摩擦力,而丁中卡片在水平方向上只受到细线的拉力,没有受到其他的力。故丁装置更科学一些。原因是:可以避免摩擦力对实验的影响。
(3)[6]当将卡片转动一个角度后,细线对卡片的拉力不在同一直线上,此时卡片不能保持静止状态,说明两个相互平衡的力必须作用在同一直线上。
(4)[7]要验证只有作用在一个物体上的两个力才能平衡,根据实验原理,应该将这两个力分别作用在两个物体上,看这两个物体是继续处于平衡状态,故应该把卡片从中间剪开,观察两卡片的运动情况。
46.小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示,由此他们产生了疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?实验中选用海绵等器材及在水平桌面上进行a、b、c的实验过程图示。
(1)实验中,通过观察 来比较压力的作用效果,这里应用到的科学方法是 ,本实验还可以用 (填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成实验;
(2)由图乙中的 两次实验可知,压力的作用效果与受力面积有关;
(3)为探究压力作用的效果跟 的关系,可通过图乙中a、b两次实验进行比较得出结论;
(4)如图丙所示,小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对泡沫的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论 ; (选填“合理”或“不合理”)
(5)为了描述压力的作用效果,物理学当中定义了一个物理量一压强,即压力与受力面积之比。小华认为也可以用受力面积与压力的比值来比较压力的作用效果,根据所学的知识,小华的想法是 (选填“正确”或“不正确”)的;
(6)通过图甲中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印,可知 体重较小。
【答案】 海绵的凹陷程度 转换法 沙子 b、c 压力大小 不合理 正确 小华
【解析】(1)[1][2]实验中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种方法叫做转换法。
[3]探究压力的作用效果与哪些因素有关时,一般选择较易发生形变的材料来显示压力的作用效果,硬木块与沙子比较,沙子更容易产生形变,所以用沙子代替海绵。
(2)[4] b、c两次实验压力相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,则说明压力的作用效果与受力面积有关。
(3)[5]a、b两图受力面积相同,压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,可以用来探究压力作用的效果跟压力大小的关系。
(4)[6]小华的结论不合理,因为没有遵循单一变量原则,将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块后,两部分对泡沫的压力和与泡沫的接触面积都发生了变化,没有控制变量,所以不能比较压力作用效果与受力面积的关系,故得出的结论不合理。
(5)[7]正确;压力的作用效果即压强是表示单位面积上压力的大小的;虽然用受力面积与压力的比值来表示压强的话,当实际压强大的时候,这个数值会很小,不容易看出差别。我们通常采用我们认为最优的方式定义,但不能说其余方式不正确 。
(6)[8]小明的脚印较深说明产生的压强较大,脚印较大说明受力面积较大,由压强公式得压力可知,小明对沙滩的压力较大,因此小明的体重较大,小华的体重较小。
47.小明利用U形管压强计探究液体内部的压强与哪些因素有关,实验装置如图所示。
(1)压强计是通过U形管中左右液面的 来反映被测压强大小的,这种实验方法叫做 ,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。使用前检查装置,方法是用手轻轻按压几下探头上的橡皮膜,如果发现U形管中的液体不能灵活升降,则说明装置很可能 ;
(2)排除故障后开始实验,小明把实验数据记录在设计好的表格中,如下表所示:
序号
液体
橡皮膜在液体中的朝向
探头所在位置深度h/mm
液面高度差
1
水
朝上
30
28
2
水
朝下
30
28
3
水
朝左
①
28
4
水
朝右
30
28
5
水
朝上
60
56
6
水
朝上
90
84
记录完数据后发现纸上①处滴了一滴水,墨洇开了,看不清楚此处数据,请把表格中数据补充完整,①处应该为 ;
(3)利用表中 (填序号)四组数据可得到结论A:同种液体在同一深度向各个方向的压强大小相等;利用 (填序号)三组数据可得到结论B:同种液体中,深度越深,压强越大。拦河大坝做成上窄下宽的形状是根据结论 (选填“A”或“B”)设计的。
【答案】(1) 高度差 转换法 不属于 漏气
(2)30
(3) 1、2、3、4 1、5、6 B
【解析】(1)[1][2][3]根据转换法,压强计是通过U形管中左右液面的高度差来反映被测压强大小的,高度差越大,说明所测液体压强越大;压强计U形管一端密闭,所以不是连通器。
[4]使用前检查装置,方法是用手轻轻按压几下探头上的橡皮膜,如果发现U形管中的液体不能灵活升降,则说明装置很可能漏气。
(2)液体压强的大小与方向无关,与液体的深度有关,1、2、3组实验中液面高度差相同,则说明深度相同,所以①处应该为“30”。
(3)[1]分析表中1、2、3、4四组数据,探头的朝向不同,液面高度差相同,则可得:同种液体在同一深度向各个方向的压强大小相等。
[2][3]分析表中1、5、6三组数据,可得到结论:同种液体中,深度越深,液面高度差越大,则压强越大。根据此原理,拦河大坝做成上窄下宽的形状。
48.小红和同学制作水火箭时,通过打气筒向塑料瓶中打入气体后,瓶中气体压强变大,将瓶中的水向下喷出,从而使火箭获得动力升空。针对这个现象,小红提出一个问题:瓶中气体的压强与哪些因素有关?并作出以下猜想:
猜想1:瓶中气体的体积变小,气体压强变大。
猜想2:瓶中气体的质量越多,气体压强变大。
猜想3:瓶内气体的温度升高,气体压强变大。
为检验上述猜想,她准备了如下器材进行探究:自家汽车里的“胎压计”、4个粗细均匀规格不同的大号注射器(25mL/50mL/75mL/100mL)、可连接到注射器针孔的橡胶软管。
(1)小明用一个25mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上,通过推拉活塞,如图甲,记录下注射器筒的体积值和胎压计显示的压强值,测得数据记录如表:
V/mL
25
20
15
10
5
p/kPa
100
125
167
250
500
①依据所测数据,在图乙中画出气体的压强与体积倒数的图像。
②根据图像可以得到的结论是 。
(2)小明随后使用4种规格的注射器,依次吸入最大体积的空气后,通过推拉活塞,使其体积都达到25mL,一段时间后记录下胎压计显示的压强值,测得数据记录如表:
注射器规格/mL
25
50
75
100
p/kPa
100
200
300
400
本实验是探究猜想 (1/2/3)的。“一段时间后”再记录压强值是为了控制 相同。
(3)小红找来农民伯伯收割的稻谷,想测量其密度。她先用电子秤测得稻谷质量为12g,发现堆积的稻谷间有不少空隙,于是她采用上述方法先将所测稻谷装入注射器内,从注射器的刻度上读出稻谷和空气的总体积,将注射器移动到25mL处,用“胎压计”测得注射器内空气压强为;随后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大时,读出此时稻谷和空气的总体积为15mL(压缩过程中稻谷的体积、空气的温度均不变),则所测稻谷的体积为 ,密度为 。
【答案】 气体质量和温度一定时,气体压强与气体体积成反比 2 温度 5
【解析】(1)[1]图像中的横坐标是体积的倒数,先求出表格中各个压强所对应的体积倒数,,,,,最后确定合适的坐标值,画出图像。如图所示:
[2]由数据和图像可知,气体压强和气体体积的倒数的关系为一条过原点的直线,气体压强和气体体积的倒成正比,则可得出结论:气体质量和温度一定时,气体压强与气体体积成反比。
(2)[3]实验中控制了体积和温度相同,只改变了质量,所以探究猜想2:瓶中气体的质量越多,气体压强变大。
[4]压缩气体是做功,做功能够改变物体的内能,从而改变温度,“一段时间后”再记录压强值是为了控制温度相同。
(3)[5]利用压强与气体体积成反比,可得空气压强增加原来的两倍,说明气体被压缩为原来的,剩余体积为15cm3,即15mL,减少的气体为10mL,剩下的气体
故稻谷体积为
即10cm3。
[6]由密度的计算公式得稻谷的密度
则稻谷的密度为。
49.用吸管做以下物理小实验:
(1)用餐巾纸摩擦吸管使其带电,这是 现象;用另一带电的物体靠近吸管带电的一端,如图甲,说明它们带的是 种电荷;
(2)图乙气球因向右喷气而加速向左运动,说明力的作用是 ;
(3)如图丙,发现玻璃管内液面上升,说明流体流速大, ;
(4)小明用长为L的吸管制作了一个简易的密度计。
①将密度计放入三种不同的液体中,静止时如图甲所示,则三种液体密度最大的是 ;
②如图乙所示,用刻度尺测出密度计的长度为h,已知水的密度为,写出待测液体密度的表达式: (用符号、h、h1和h2表示);
③小明发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致测量液体密度时误差较大,如下改进方案可行的是 。
A.换稍大点的容器做实验
B.换稍粗的吸管制作密度计(质量不变)
C.将吸管适当剪短
D.适当增加密度计的配重
【答案】 摩擦起电 同 相互的 压强越小 b液体 D
【解析】(1)[1]通过摩擦的方法使物体带电的现象叫做摩擦起电现象,用餐巾纸摩擦吸管使其带电,这是摩擦起电现象。
[2]根据电荷的相互作用规律可知,互相排斥的两个带电体带的是同种电荷,用另一带电的物体靠近吸管带电的一端,相互排斥,说明它们带的是同种电荷。
(2)[3]图乙气球向外喷出气体,给气体一个向右的力,由于物体间力的作用是相互的,气体给气球一个向左的力,在气体推力的作用下气球向左运动,说明力的作用是相互的。
(3)[4]如图丙中向玻璃管上端吹气,管上方空气流速快、压强小,瓶中水面在大气压的作用下,玻璃管中的液体会上升,说明流体在流速大的位置压强小。
(4)①[5]密度计在液体中漂浮,浮力等于重力,所以密度计在任何液体中受到的浮力都相等,F浮= G,所以密度计排开液体的重力相等,所以排开液体的质量相等,所以液体的密度越大,排开液体的体积就越小,所以密度计的刻度是从上往下刻度变大;根据图示可知,b密度计排开液体的体积最小,所以b液体的密度最大。
②[6]当将密度计放入盛水的容器时,浸入水中的长度为h-h1,当将密度计放入盛待测液体的容器时,浸入水中的长度为h-h2,因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以
F浮水=F浮液=G
由
F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸
可知
ρ水gS(h-h1)=ρ液gS(h-h2)
所以液体的密度
③[7]因为F浮液=G,即ρ液gSh=G,则ΔV=sh,所以ΔV变大,或使h变大,具体做法是:可适当增大配重,用更细的吸管,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
五、计算题
50.如图所示,将一个重力为4牛的篮球竖直向上抛出,篮球在运动过程中受到重力,还受到与其运动方向相反的空气阻力作用,且阻力的大小始终为0.1牛。求:
(1)篮球在上升过程中所受的合力F的大小及方向。
(2)篮球在下落过程中所受的合力的大小及方向。
【答案】(1)4.1N,竖直向下;(2),竖直向下
【解析】解:(1)篮球竖直向上抛出在上升过程中,受到的空气阻力竖直向下,重力也竖直向下,所以篮球在上升过程中受到的合力方向竖直向下,大小为
(2)篮球在下落过程中,受到阻力竖直向上,重力竖直向下,重力大于阻力,所以篮球在下落过程中所受的合力方向竖直向下,大小为
答:(1)篮球在上升过程中所受的合力的大小为4.1N,方向竖直向下;
(2)篮球在下落过程中所受的合力的大小为,方向竖直向下。
51.港珠澳大桥是当今世界上最长的跨海大桥,全长55km。大桥上汽车限速100km/h。
(1)遵守交通规则的情况下,汽车通过大桥至少需要多长时间?
(2)一辆汽车由静止开始驶入大桥。假设速度与时间的关系如图所示,经2min行驶2.6km后,汽车开始做匀速直线运动。在这6min整个过程中,汽车行驶的路程是多少?
(3)在这6min整个过程中,汽车的平均速度是多少km/h?
【答案】(1)0.55h;(2)8.6km;(3)86km/h
【解析】解:(1)汽车通过大桥行驶路程
s=L桥=55km
最大车速
v最大=100km/h
汽车通过大桥需要的最短时间
(2)由图像知匀速行驶的速度
v2=90km/h
匀速行驶的时间
匀速行驶的路程
汽车行驶的总路程
s总=s1+s2=2.6km+6km=8.6km
(3)总时间
t总=6min=0.1h
则在这6min整个过程中,汽车的平均速度
答:(1)汽车通过大桥至少需要0.55h;
(2)在这6min整个过程中,汽车行驶的路程是8.6km;
(3)在这6min整个过程中,汽车的平均速度是86km/h。
52.空心砖在建筑施工中广泛使用。如图,质量为3.6kg的某型号空心砖,空心部分占总体积的40%。求:
(1)砖材料的密度;
(2)一块同规格的空心砖和实心砖,以相同方式放在水平地面上,对地面的压强最多相差多少帕?
【答案】(1)2×103kg/m3;(2)1.6×103Pa
【解析】解:(1)该砖块的总体积
V=20cm×15cm×10cm=3000 cm 3=3×10-3m3
空心部分占总体积的40%,则砖实有的体积为
V实=(1-40%)V=60%×3×10-3m3= 1.8×10-3m3
砖材料的密度
(2)同规格实心砖的质量
m实=ρV=2×103kg/m3×3×10﹣3m3=6kg竖放时受力面积最小,对地面的压强相差最大,此时受力面积
S小=15cm×10cm=150 cm2=1.5×10-2m2实心砖对地面压强
空心砖对地面的压强
对地面的压强最多相差
答:(1)该砖块材料的密度为2×103kg/m3;
(2)一块同规格的空心砖和实心砖,以相同方式放在水平地面上,对地面的压强最多相差1.6×103Pa。
【点睛】本题考查密度、重力和压强公式的运用,最后一问,关键是判断砖放置的方式,有一定难度。
53.小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上,鞋底与木板完全接触。已知木板重200N,木板底面积是0.5m2,每只鞋底面积为250cm2,如他站立时对木板的压强是1.2×104Pa,取g=10N/kg,求:
(1)小强站立在木板上对木板产生的压力;
(2)小强的质量;
(3)沙地承受的压强。
【答案】(1)600N;(2)60kg;(3)1600Pa
【解析】解:(1)由可得,小强站立在木板上对木板产生的压力
F=pS=1.2×104Pa×2×250×10−4m2=600N(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,小强的重力
G人=F=600N则小强的质量
(3)小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上时,对沙地的压力
F′=G人+G板=600N+200N=800N沙地承受的压强
答:(1)小强站立在木板上对木板产生的压力为600N;
(2)小强的质量为60kg;
(3)沙地承受的压强为1.6×103Pa。
54.如图所示,圆柱形薄底容器放置在水平地面上,容器高度足够高,容器重为4N,底面积为200cm2,内盛有深度为0.08m的水;求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器底受到的水压力;
(3)若往容器中再注入水,注入水后容器底对地面的压强比原来增加了500Pa,求注入水的体积?
【答案】(1)800Pa;(2)16N;(3)
【解析】解:(1)水对容器底的压强
Pa
(2)容器底面积
容器底受到水的压力
(3)若往容器中再注入水后压力的增加量
注入水的重力
G=F=10N
注入水的质量
注入水的体积
答:(1)水对容器底的压强800Pa;
(2)容器底受到的水压力16N;
(3)水的体积。
六、综合题
55.2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在中国文昌航天发射场发射升空,约8分钟后准确进入预定轨道;11月1日4时27分,梦天实验舱与空间站组合体成功对接。
(1)在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体是 (填“运动”或“静止”)的。如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的 (填“实”或“虚”)像;
(2)如图乙所示,若空间站组合体以某一速度在前方高速飞行,梦天实验舱从距离空间站组合体200m停泊点向距离空间站组合体20m停泊点靠近过程中共耗时50min,则这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快多少米每秒 ;(此阶段近似看成直线运动)
(3)长征五号运载火箭点火的时候,为了给发射平台降温降噪,在发射塔架上部有一个储水500m3的巨大水箱,水箱两侧分别有一根内径1.8m的圆形主水管,直通发射平台两侧的喷水装置——喷水降温降噪系统,如图丙所示:
①储水500m3的巨大水箱中水的质量是多少 ;
②若在某次发射任务中,喷水装置在火箭点火后10s内,喷射218.7t水,请计算此时水箱两侧主水管中水的平均流速是多少米每秒 。(不考虑水管中残留的水,π取3)
【答案】 运动 缩小 实 0.06m/s 5×105kg 4.5m/s
【解析】(1)[1]在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体的位置发生变化,是运动的。
[2][3]如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,物距大于两倍焦距,所成的像是缩小的实像。
(2)[4]如图乙所示,若空间站组合体以某一速度在前方高速飞行,梦天实验舱从距离空间站组合体200m停泊点向距离空间站组合体20m停泊点靠近过程中共耗时50min,则这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快的速度为
(3)①[5]储水500m3的巨大水箱中水的质量为
m0=ρV0=103kg/m3×500m3=5×105kg
②[6]喷射水的体积为
水管的半径为
两根主水管的横截面积为
S=2πr2=2×3×(0.9m)2=4.86m2
流出的水的深度为
水的平均流速为
56.小葫的班主任为方便同学们在桶装饮用水中汲水,购置了一款如图1所示的桶装水手压式抽水器,该抽水器构造简单、操作方便,但在使用中也出现了一些问题,引起了创新小组同学的研究兴趣,它们立即开展了一次从物理走向生活的实践活动;
【任务一】了解常见手压式抽水器的工作原理与功能升级
通过观察和查阅资料,创新小组绘制了如图2所示的该抽水器等效构造图,其实质是通过按压按管向桶内打气,将水压出;
小葫发现同学们在使用该抽水器时,当停止按压按管时,水依然会从出水口流出一段时间,导致水外溢浪费,于是创新小组的同学在图2所示的构造中增设了一个“一键止水阀”来实现快速停水。该一键止水阀由一弹性按压杆控制,其工作原理是按压止水阀时,可使外部大气与水桶相通,进水管与水桶构成 ,致进水管中水面回落而不外溢。
【任务二】桶装水手压式抽水器的创新设计
同学讨论发现,由于使用该抽水器时,桶内水面上方气压较大,存在一定的安全隐患,于是小组同学借鉴活塞式抽水机的原理,决定利用原有装置重新设计抽水器;
重新设计后的方案如图3所示,使用时将进水管紧紧插入桶装水的桶口开孔,下压按管时进水阀关闭,空气或水在按管及套装在按管上的橡胶密封环共同作用下,经出水阀流出出水口;当手松开后,按管内的助力弹簧将 转化为动能,将按管上推,泵内体积变大气压减小,只能单向开启的出水阀应设计成图中 (填“实线”或“虚线”)所示形式,水在 作用下被抽进泵内,如此循环水就会源源不断地从出水口流出来。
【任务三】桶装水手压式抽水器的设计改进
小组同学按照上面的设计组装好抽水器,在使用时发现,按管下压后回弹较慢、出水不连续。组内同学在观察交流后,制定如下两个处理方案,我们应该选择 方案。
A.取下套装在按管上的橡胶密封环以减小摩擦
B.换用合适的助力弹簧,以增强弹力的作用效果
按正确的处理方案重新组装后,小葫发现刚刚设计的抽水器在连续下压按管抽水时越来越困难,且水桶轻微变瘪,经与小组同学讨论后,换用截面模型如图4所示 中的进水管就解决了问题。
【任务四】方案拓展交流
同学们发现几经改进,最后设计的方案虽然解决了常见抽水器的安全隐患,且不用止水阀可自然防止水的外溢,但发现其出水连续性仍不理想,经查阅有关资料发现利用多个类似按管的橡胶活塞由电动机带动可实现连续抽水,也就是我们见到的桶装水的电动抽水器,对此有兴趣的同学研究一下吧!
【答案】 连通器 弹性势能 实线 大气压 A 甲
【解析】[1]图2所示,按压止水阀时,可使外部大气与水桶相通,进水管与水桶构成连通器,根据连通器特点知,进水管中水面将回落而不外溢。
[2][3][4]按管内的助力弹簧,由于弹簧发生弹性形变具有弹性势能,手松开后,将弹性势能转化为动能,将按管上推,泵内体积变大气压减小,只能单向开启的出水阀应设计成图中实线所示形式,水在大气压作用下被抽进泵内,如此循环水就会源源不断地从出水口流出来。
[5]在使用时发现,按管下压后回弹较慢、出水不连续。说明气压不足,故组内同学在观察交流后,制定取下套装在按管上的橡胶密封环如下两个处理方案,故我们应该选择A方案。
[6]按正确的处理方案重新组装后,小葫发现刚刚设计的抽水器在连续下压按管抽水时越来越困难,且水桶轻微变瘪,说明水桶气压小于大气压,经与小组同学讨论后,换用截面模型如图4所示甲中的进水管就解决了问题
七、科普阅读题
57.阅读短文,回答问题。
智慧交通走进生活
我国无人驾驶汽车已经在特定区域广泛应用。汽车是怎么“看”到信号灯的?原来,路口建设有“智慧交通系统”,实时为装有传感器的无人驾驶汽车传递整体路网情况,让过去的“车看灯”变成“灯看车”,动态调整绿灯时长。利用“智慧交通系统”还可以发布“拥堵延时指数”(“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值),方便人们做出行规划。
(1)无人驾驶汽车可以通过车上的摄像机识别路人是否招手,在进行识别时,其镜头相当于一个 透镜,汽车驶向路人一小段距离后,再次识别到的人像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)节假日同路段越拥堵,“拥堵延时指数”将 (选填“越大”“越小”或“不变”);
(3)小明从家坐车去图书馆,借助“智慧交通系统”得到两套出行方案。方案①:路程较短,为9km;方案②:用时较短。如图1所示,方案①中的道路限速(“40”表示汽车在该道路上行驶的最高速度为)和拥堵延时指数均已标明,已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%。则:方案①中,畅通状态花费的时间是 min;方案②中汽车的平均速度为 ;若方案②比方案①用时少10min,则方案②的路程为 km。
【答案】(1) 凸 变大
(2)越大
(3) 15 54 15.3
【解析】(1)[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,根据凸透镜成像规律,物近像远像变大,所以当汽车驶向路人小段距离后,再次识别到的人像将变大。
(2)“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值,节假日堵车,说明拥堵所用的时间越长,拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值就越大。
(3)[1]通畅状态下汽车的平均速度为最高限速的90%, 所以通畅状态下汽车的平均速度为
畅通状态花费的时间是
[2]方案②中平均速度为
[3]方案①拥堵的10m/s时间是
方案②用时是
则方案②的路程是
58.阅读材料,回答问题。
“鲲龙”腾飞
2022年5月31日,大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600全状态新构型灭火机在广东珠海首飞成功,如图甲所示。此举标志着“鲲龙”AG600项目全面进入加速发展的新阶段,也标志着灭火功能型号研制取得重大突破。
“鲲龙”AG600总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平,完全具有自主知识产权,飞机配备有4台国产涡桨-6发动机,最大起飞重量53.5吨,20秒内可一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米。
“鲲龙”AG600除了森林灭火能力强AG600的海上救援能力也十分强大,因为与船舶相比,AG600不仅速度更快,最大航速为500公里每小时。在海难搜救中可在水面停泊实施救援行动,一次最多可救护50名遇险人员。
中国大飞机三剑客运-20、C919、AG600都凑齐了,未来这些飞机将在中国军用和民用领域发挥重大作用,助力中国实现复兴。
(1)飞机的机翼呈现流线型,如图乙所示,请分析该种构造有什么用处?
(2)飞机的涡轮螺旋桨发动机工作时,会给空气向后的推力,飞机就会产生向前的动力,这个过程中运用了怎么样的物理原理?
(3)若飞机在执行某次灭火任务时,保持一定高度水平匀速飞行进行投水灭火,则在水平飞行投水灭火过程中,飞机的机械能如何变化?
【答案】(1)见解析;(2)力的作用是相互的;(2)机械能减小
【解析】(1)流线型的形状可以减小空气对飞机的阻力,同时使机翼上方流过的空气流速大于从机翼下面流过的空气流速,而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,从而产生向上的升力。
(2)飞机的涡轮螺旋桨发动机工作时,会给空气向后的推力,空气会给飞机向前的动力,这个过程中运用的物理原理是:物体间力的作用是相互的。
(3)装满水的飞机在投水灭火过程中,在空中某一高度匀速飞行,飞机的质量减小,速度不变,动能减小;高度不变,飞机的重力势能减小;飞机在喷洒水时,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,机械能包括动能和势能,故机械能减小。
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