内容正文:
【王牌物理】2025八下阶段性调研试题十一
第七——十章 专题卷 难度系数0.66
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 ;当用手推动桌子上一个杯子的下部,杯子会沿桌面水平滑动,这说明力可以改变物体的 ,小明用力踢足球时脚也感到疼,这说明力的作用是 的.
2.如图所示,用手握住重5N的瓶子静止不动,此时瓶子受到的摩擦力大小为 N.若只增大手对瓶子的压力,瓶子仍然保持静止,则瓶子所受摩擦力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”).若再对瓶盖施加一个竖直向下为10N的压力时,瓶子仍然保持静止,则瓶子受到的摩擦力大小为 N.
T2 T3 T5
3.如图甲所示,塑料杯中灌满水,用一张纸覆盖杯口并压紧,然后将杯悬空倒置,杯中的水和纸都 落下(选填“会”或“不会”).若将盖有纸片的杯口由图甲转向图乙是为了探究大气 .
4.船闸是长江上常见的水利设施,它是利用 原理工作的。随生态的修复和水利工程的修建,长江下游江水的含沙量明显降低,一般货轮从长江上游穿过葛洲坝抵达上海,不考虑质量变化,货轮受到的浮力 。
5.如图所示,福建泉州的洛阳桥是中国古代桥梁建筑史上的杰作,素有“海内第一桥”之称。据《天工开物》记载:筏形基础、种蛎固基法、浮运架梁法是洛阳桥的三大创新。“筏形基础”是向桥梁中轴线方向的江底抛置大量的石块,形成一条像筏子一样的矮石墙,它在水中 (选填“受”或“不受”)到浮力作用。以矮石墙作为桥的基础,在上面建设桥墩,由于其底面积大,在压力相同时,可以减小基底的 ,有效地增强基底的整体性,调整不均匀沉降。
6.如图所示,想让一根筷子在手中沿竖直方向保持相对稳定,分别采用了以下三种做法。其中,最容易做到的是图 (选填“甲”“乙”或“丙”),你的依据是 。
二、选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.如下图所示,一个物体受到同一直线上的三个力作用,这三个力的大小分别为F1=7N,F2=4N,F3=9N。这三个力的合力大小和方向分别是
A.2N, 向右 B.6N, 向右 C.6N, 向左 D.2N, 向左
T7 T9 T11
8. 2025年第十五届全国运动会将在广东、香港、澳门三地联合举办,其足球比赛受到广泛关注。下列与踢球有关的说法正确的是
A.运动员用力踢球,脚感觉有些疼,说明球给脚的力比脚给球的力大
B.运动员头球攻门,使球的运动状态发生了改变
C.运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力和脚的踢力的作用
D.只要脚对球施加的力大小相同、方向相同,其作用效果一定相同
9.少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇,表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图所示.这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.2×108 Pa B.2×106 Pa C.2×104 Pa D.2×102 Pa
10.下列四幅图对应说法正确的是( )
A.图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B.图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C.图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D.图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
11.如图,在央视春晚上的杂技《龙跃神州》中,巨大的中幡在表演者手中、脚上、头顶上下翻飞,宛如毽子一样轻盈。这些动作中涉及到很多力学知识,下列说法错误的是( )
A.一切物体都有惯性 B.重力的方向总是竖直向下
C.力可以改变物体的运动状态 D.物体的运动状态需要力来维持
12.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.在2~4秒内物体受到的摩擦力逐渐增大
B.在t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
C.在t=1s时,物体受到的摩擦力为2N
D.在4~6秒内物体受到的摩擦力为2N
13.(双选)如图所示,将系在细线下的小球拉至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A.细线对小球的拉力与小球的重力是一对平衡力
B.小球对细线的拉力与细线对小球的拉力是一对相互作用力
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C点
D.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
T13 T14
14.(双选)如图所示,水平桌面上完全相同的两个容器内装有等质量的甲、乙两种液体,装有A、B两个实心球(体积相等)的塑料盒漂浮在甲液体中,此时两容器中液面相平.取出A、B两球放入甲液体中,A球下沉,B球悬浮.下列说法正确的是( )
A.两球放入甲液体后,塑料盒底受到的液体压强变小
B.两球放入甲液体后,装有甲液体的容器对桌面的压强变大
C.若把A球放入乙液体中静止时,A球受到的浮力与其在甲液体中静止时受到的浮力相等
D.若把B球放入乙液体中,B球将下沉
三、作图题(每题2分,共4分)
15.工人利用传送带运送包装好的防疫物资。如图所示,防疫物资M正随水平传送带向右匀速移动,请作出此时物资M的受力示意图。
16.如图所示,杂技演员骑着独轮车停在斜面上,斜面受到的压力F=450N。请在图中画出斜面受到压力的示意图(其中O为力的作用点)。
T15 T16
4、 实验探究题(共3小题,每空1分,共18分)
17.(1)同学把甲、乙两弹簧测力计互拉,甲拉乙的力为F1,乙拉甲的力F2如图所示,则:
①F2为 N;
②小明发现F1的示数与F2 (选填:“相同”或“不相同”),且两力在同一直线上。他认为:F1和F2,这两个力,二力平衡。小明的判断是 的(选填:“错”或“对”),依据是 。
(2)桌子和砝码的总质量为1kg,桌腿由四根铁钉组成。如图甲所示,开始时将其轻放在水平沙地表面。最后静止时,它陷进了沙地中,如图乙所示。但把它放在水平松木表面时,却没有陷进去如图丙所示。
①在图甲所示的情景中,沙地受到的压强是2.5×106Pa,则图丙所示松木受到的压强是 (选填“大于”、“等于”、“小于”)2.5×106Pa:
② (选填“沙地”或“松木”)能承受的最大压强较大,你判断的依据是 。
18.在“探究二力平衡的条件”实验中,老师鼓励同学们充分利用手边的器材设计实验,并建议让研究的对象处于静止状态,小桂选用木块设计了图甲所示的实验,小林选用小车设计了图乙所示的实验。
(1)为了减小与桌面摩擦对实验的影响,甲、乙两种方案中, 方案更合理;
(2)在乙实验中,小车处于静止状态,此时将小车水平扭转一个角度,松手后,发现小车 (选填“能”成“不能”)保持处于静止状态,这说明:相互平衡的两个力必须作用在 ;
(3)如图丁所示,小桂尝试在匀速直线运动状态下进行研究:在右边的绳端挂1.0N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左匀速水平拉动木块,此时弹簧测力计的示数为1.2N,从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”的结论,这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的。此时若使木块匀速水平向右运动,则弹簧测力计的示数应该为 N。
19.创新学校兴趣小组在了解“一航津安1号”可以通过浮力在海面航行后,对影响浮力大小的因素进行探究,并提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关;
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关;
猜想3:与液体的密度有关。
(1)小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验:
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块;
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是 ;
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图 ;
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关;
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与 有关。
(2)小华把4个磁力块组合成图乙,她还能探究浮力大小与 的关系;
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验,如图所示:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为 N;这个实验说明,液体 (选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg)
五、计算题(共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
20.人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐,如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量约为40kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在1min内匀速直线运动72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)
(1)求该送餐机器人自身的重力;
(2)此次送餐过程的1min内,机器人的速度为多少?
(3)此次送餐过程的1min内,送餐机器人所受动力的大小。
21.如图是工程中使用的一款能自动浮沉的潜水器缩小模型。将重为8N,边长为10cm的正方体潜水器模型放入装有水的圆柱形薄壁容器中。潜水器启动前处于漂浮状态,此时水深为25cm。潜水器启动后先匀速下沉,完全浸入水中后,变为加速下沉直至容器底部,水深变化的影响忽略不计。(g取10N/kg)求:
(1)潜水器漂浮时受到的浮力;
(2)潜水器漂浮时,容器底部受到水的压强是多少?
(3)下沉全过程潜水器下降的距离是多少m?
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【王牌物理】2025八下阶段性调研试题十一
第七——十章 专题卷 难度系数0.66
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 ;当用手推动桌子上一个杯子的下部,杯子会沿桌面水平滑动,这说明力可以改变物体的 ,小明用力踢足球时脚也感到疼,这说明力的作用是 的.
【答案】形状;运动状态;相互
【解析】【解答】力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;用力捏一下空易拉罐,易拉罐就会变扁,这是力改变了易拉罐的形状;
当用手推动桌子上一个杯子的下部,杯子会沿桌面水平滑动,这说明力可以改变物体的运动状态;用力踢足球时脚受到足球的反作用力,脚也感到疼,这个现象说明力的作用是相互的。
故答案为:形状;运动状态;相互。
2.如图所示,用手握住重5N的瓶子静止不动,此时瓶子受到的摩擦力大小为 N.若只增大手对瓶子的压力,瓶子仍然保持静止,则瓶子所受摩擦力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”).若再对瓶盖施加一个竖直向下为10N的压力时,瓶子仍然保持静止,则瓶子受到的摩擦力大小为 N.
【答案】5;不变;15
【解析】【解答】 用手握住重5N的瓶子静止不动,此时瓶子受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力,且因为两个力是平衡力,故摩擦力的大小等于重力的大小,为5N。
若只增大手对瓶子的压力,瓶子仍然保持静止,竖直向上的静摩擦力依然与竖直向下的重力平衡,大小不变,依然为5N。
当对瓶底施加一个竖直向下10N的推力时,瓶子仍然保持静止,对瓶子受力分析,它受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,受到竖直向下的推力,三个力使瓶子平衡,故瓶子受到的摩擦力大小为f=F推+G=10N+5N=15N。
故答案为:5;不变;15。
3.如图甲所示,塑料杯中灌满水,用一张纸覆盖杯口并压紧,然后将杯悬空倒置,杯中的水和纸都 落下(选填“会”或“不会”).若将盖有纸片的杯口由图甲转向图乙是为了探究大气 .
【答案】不会;向各个方向都有压强
【解析】【解答】将纸盖在水杯的杯口,纸外受到大气压的作用,大气压远大于瓶中的水产生的压强,水和纸被大气压托着,不会下落; 将图甲转向图乙,改变方向,纸片不下落,可探究大气压向各个方向都有压强。
4.船闸是长江上常见的水利设施,它是利用 原理工作的。随生态的修复和水利工程的修建,长江下游江水的含沙量明显降低,一般货轮从长江上游穿过葛洲坝抵达上海,不考虑质量变化,货轮受到的浮力 。
【答案】连通器;不变
【解析】【解答】船闸底部连通,上部开口,是连通器,利用连通器原理,实现同船;货轮从长江抵达上海,不考虑质量变化,由于货轮始终漂浮时,受到的浮力等于货轮的重力,则浮力不变。故第1空填:连通器;第2空填:不变。
5.如图所示,福建泉州的洛阳桥是中国古代桥梁建筑史上的杰作,素有“海内第一桥”之称。据《天工开物》记载:筏形基础、种蛎固基法、浮运架梁法是洛阳桥的三大创新。“筏形基础”是向桥梁中轴线方向的江底抛置大量的石块,形成一条像筏子一样的矮石墙,它在水中 (选填“受”或“不受”)到浮力作用。以矮石墙作为桥的基础,在上面建设桥墩,由于其底面积大,在压力相同时,可以减小基底的 ,有效地增强基底的整体性,调整不均匀沉降。
【答案】不受;压强
【解析】【解答】“筏形基础”是向桥梁中轴线方向的江底抛置大量的石块,形成一条像筏子一样的矮石墙,底部不受水的压力的作用,在水中不受到浮力作用。底面积大,在压力相同时,可以减小基底的压强。
综上 第1空、不受; 第2空、压强。
6.如图所示,想让一根筷子在手中沿竖直方向保持相对稳定,分别采用了以下三种做法。其中,最容易做到的是图 (选填“甲”“乙”或“丙”),你的依据是 。
【答案】乙;重心越低越稳定
【解析】【解答】降低物体的重心,物体越稳定;甲图中,筷子的重心大约在正中间位置;乙图中,筷子和土豆的重心偏下,丙图中,筷子和土豆的重心偏上,乙图中重心最低,最稳定。
二、选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.如下图所示,一个物体受到同一直线上的三个力作用,这三个力的大小分别为F1=7N,F2=4N,F3=9N。这三个力的合力大小和方向分别是
A.2N, 向右 B.6N, 向右 C.6N, 向左 D.2N, 向左
【答案】D
【解析】【解答】由图可知F3和F1、F2的方向相反, 三个力的合力大小为:
F合=F1+F2-F3=7N+4N-9N=2N,
方向水平向左;故ABC错误,D正确;
故选D。
8. 2025年第十五届全国运动会将在广东、香港、澳门三地联合举办,其足球比赛受到广泛关注。下列与踢球有关的说法正确的是
A.运动员用力踢球,脚感觉有些疼,说明球给脚的力比脚给球的力大
B.运动员头球攻门,使球的运动状态发生了改变
C.运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力和脚的踢力的作用
D.只要脚对球施加的力大小相同、方向相同,其作用效果一定相同
【答案】B
【解析】【解答】A.运动员用力踢球,脚感觉有些疼,是因为球给脚的力与脚给球的力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误;
B.运动员头球攻门,头对球施加了力的作用,使球的运动状态发生了改变,故B正确;
C.运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力的作用,不再受到脚的踢力的作用,故C错误;
D.力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果,脚对球施加的力大小相同、方向相同,其作用效果不一定相同,故D错误。
故选B。
9.少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇,表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图所示.这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.2×108 Pa B.2×106 Pa C.2×104 Pa D.2×102 Pa
【答案】B
【解析】【解答】人的体重约为600N,两个手指与地面的接触面积约为3×10-4m2,根据压强公式F=PS计算可知,压强约为,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.下列四幅图对应说法正确的是( )
A.图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B.图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C.图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D.图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
【答案】D
【解析】【解答】A.根据图片可知,货物沿着传送带一起匀速上升,货物有斜向下的运动趋势,而摩擦力的方向与运动方向相反,所以货物受到沿斜面向上的摩擦力,故A错误;
B.人随电梯匀速上升,人相对于电梯来说保持相对静止,水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,故B错误;
C.物体在竖直方向受重力与摩擦力作用,此时二力平衡,即二者大小相等。物体的重力不变,当压力增大时,物体受到的摩擦力不变,故C错误;
D.物体被压在竖直墙壁上向下运动时,物体和墙壁之间是滑动摩擦力,接触面粗糙程度不变时,压力增大,滑动摩擦力增大,故D正确。
故选D。
11.如图,在央视春晚上的杂技《龙跃神州》中,巨大的中幡在表演者手中、脚上、头顶上下翻飞,宛如毽子一样轻盈。这些动作中涉及到很多力学知识,下列说法错误的是( )
A.一切物体都有惯性 B.重力的方向总是竖直向下
C.力可以改变物体的运动状态 D.物体的运动状态需要力来维持
【答案】D
【解析】【解答】A.惯性是物体的属性,一切物体都有惯性,惯性只与物体的质量有关,故A正确,不符合题意;
B.重力的方向总是竖直向下的,故B正确,不符合题意;
C.力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状,故C正确,不符合题意;
D.惯性是维持物体运动状态不变的性质,物体的运动状态不需要力来维持,故D错误,符合题意。
故选D。
12.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.在2~4秒内物体受到的摩擦力逐渐增大
B.在t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
C.在t=1s时,物体受到的摩擦力为2N
D.在4~6秒内物体受到的摩擦力为2N
【答案】C
【解析】【解答】ABD.根据丙图可知,在4~6s内,物体匀速直线运动,此时它受力平衡,即滑动摩擦力等于拉力4N。在2~4s内时,物体做加速运动,因为压力和粗糙程度没变,滑动摩擦力不变,仍为4N,故ABD错误;
C.在t=1s时,物体处于静止状态,此时拉力和摩擦力平衡,由图乙知,物体受2N的力,所以静摩擦力为2N,故C正确。
故选C。
13.如图所示,将系在细线下的小球拉至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A.细线对小球的拉力与小球的重力是一对平衡力
B.小球对细线的拉力与细线对小球的拉力是一对相互作用力
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C点
D.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
【答案】B,C
【解析】【解答】A.小球在摆动过程中,小球的运动状态不断发生变化,所以小球一直受到非平衡力作用,故绳拉球的力与球的重力不是一对平衡力,A不符合题意;
B.小球对细线的拉力与细线对小球的拉力,方向相反,大小相等,作用在同一条直线上,分别作用在两个不同物体上,符合相互作用力的条件,因此它们是一对相互作用力,B符合题意;
C.当小球摆至C位置时,小球的速度为零,如果小球所受的力同时消失,根据牛顿第一运动定律可知,此时小球的速度将保持零不变,因此小球将静止在C点,C符合题意;
D.当小球摆至B位置时,如果细线突然断裂,小球由于惯性继续向右或左运动,小球还受到重力作用要向下运动,所以小球要向右下方或左下方运动,D不符合题意。
故答案为:BC。
14.如图所示,水平桌面上完全相同的两个容器内装有等质量的甲、乙两种液体,装有A、B两个实心球(体积相等)的塑料盒漂浮在甲液体中,此时两容器中液面相平.取出A、B两球放入甲液体中,A球下沉,B球悬浮.下列说法正确的是( )
A.两球放入甲液体后,塑料盒底受到的液体压强变小
B.两球放入甲液体后,装有甲液体的容器对桌面的压强变大
C.若把A球放入乙液体中静止时,A球受到的浮力与其在甲液体中静止时受到的浮力相等
D.若把B球放入乙液体中,B球将下沉
【答案】A,D
【解析】【解答】A.根据题意可知,两球放入甲液体后,塑料盒排开水的体积变小,故浸入液体中的深度变小,由p=ρgh可知,塑料盒底部受到的液体压强变小.A符合题意;
B.装有甲液体的容器对桌面的压力等于容器内所有物体与水的重力之和,两球放入甲液体前后,总重力始终不变,故装有甲液体的容器对桌面的压力不变,受力面积不变,根据 可知,对桌面的压强大小不变.B不符合题意;
C.由题图可知,V甲<V乙,甲、乙两种液体质量相等,由 可知,ρ甲>ρ乙,A球在液体中下沉,故ρA>ρ甲,ρA>ρ乙;A球在乙液体中也下沉,A球在两种液体中排开液体的体积相等,都等于A球自身的体积,根据阿基米德原理可知,A球在乙液体中受到的浮力小于在甲液体中受到的浮力.C不符合题意;
D.B球在甲液体中悬浮,则ρB=ρ甲>ρ乙,所以,若把B球放入乙液体中,B球会下沉.D符合题意.
故答案为:AD
三、作图题(每题2分,共4分)
15.工人利用传送带运送包装好的防疫物资。如图所示,防疫物资M正随水平传送带向右匀速移动,请作出此时物资M的受力示意图。
【答案】
【解析】【解答】根据题意可知,物体和传送带一起匀速运动,虽然物体对传送带有压力,但是二者保持相对静止,即没有相对运动的趋势,所以M不受摩擦力的作用。在竖直方向上,它只受重力和支持力的作用,且二者大小相等,方向相反,如图所示:
16.如图所示,杂技演员骑着独轮车停在斜面上,斜面受到的压力F=450N。请在图中画出斜面受到压力的示意图(其中O为力的作用点)。
【答案】
【解析】【解答】压力的方向垂直于受力面,作用点位于接触面,大小为,如图所示:
4、 实验探究题(共3小题,每空1分,共18分)
17.(1)同学把甲、乙两弹簧测力计互拉,甲拉乙的力为F1,乙拉甲的力F2如图所示,则:
①F2为 N;
②小明发现F1的示数与F2 (选填:“相同”或“不相同”),且两力在同一直线上。他认为:F1和F2,这两个力,二力平衡。小明的判断是 的(选填:“错”或“对”),依据是 。
(2)桌子和砝码的总质量为1kg,桌腿由四根铁钉组成。如图甲所示,开始时将其轻放在水平沙地表面。最后静止时,它陷进了沙地中,如图乙所示。但把它放在水平松木表面时,却没有陷进去如图丙所示。
①在图甲所示的情景中,沙地受到的压强是2.5×106Pa,则图丙所示松木受到的压强是 (选填“大于”、“等于”、“小于”)2.5×106Pa:
② (选填“沙地”或“松木”)能承受的最大压强较大,你判断的依据是 。
【答案】2.2;相同;错;F1的示数与F2相同,两个力大小相等,不是作用在同一个物体上,;等于;松木;沙地和松木受到的压强相同,但将桌子和砝码放在水平沙地表面,最后静止时,它陷进了沙地中,但把它放在水平松木表面时,却没有陷进去。
【解析】【解答】(1)①根据图片可知,弹簧测力计分度值为0.2N,那么拉力为2.2N。
②根据图片可知,F1的示数与F2相同,即两个力大小相等,但是不是作用在同一个物体上,故不是平衡力,小明的判断是错误的。
(2)①根据图片可知,甲和丙中压力相同,受力面积也相同,根据可知,甲、丙的压强相同,即 图丙所示松木受到的压强等于 2.5×106Pa ;
②沙地和松木受到的压强相同,但将桌子和砝码放在水平沙地表面,最后静止时,它陷进了沙地中,但把它放在水平松木表面时,却没有陷进去。所以松木能承受的最大压强较大。
18.在“探究二力平衡的条件”实验中,老师鼓励同学们充分利用手边的器材设计实验,并建议让研究的对象处于静止状态,小桂选用木块设计了图甲所示的实验,小林选用小车设计了图乙所示的实验。
(1)为了减小与桌面摩擦对实验的影响,甲、乙两种方案中, 方案更合理;
(2)在乙实验中,小车处于静止状态,此时将小车水平扭转一个角度,松手后,发现小车 (选填“能”成“不能”)保持处于静止状态,这说明:相互平衡的两个力必须作用在 ;
(3)如图丁所示,小桂尝试在匀速直线运动状态下进行研究:在右边的绳端挂1.0N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左匀速水平拉动木块,此时弹簧测力计的示数为1.2N,从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”的结论,这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的。此时若使木块匀速水平向右运动,则弹簧测力计的示数应该为 N。
【答案】乙;不能;同一条直线上;错误;0.8
【解析】【解答】探究二力平衡时,(1)图中,甲图的摩擦为滑动摩擦,乙图的摩擦为滚动摩擦,滚动摩擦小于滑动摩擦,乙方案更合理。
(2)乙实验中,将小车水平扭转一定角度,小车上的两个力不在同一条直线上,小车将发生转动,不能保持静止,可知,相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
(3)图丁中,右端钩码拉力为1.0N,用弹簧匀速拉着小车向左匀速直线运动,小车处于平衡状态,受平衡力,测力计的拉力为1.2N,桌面对小车水平向右的摩擦力为,由于物体受到平衡力,水平方向上,左右的拉力不是平衡力,大小不相等,小桂的结论错误;若小车水平向右匀速直线运动,处于平衡状态,小车对桌面的压力、粗糙程度不变,摩擦力不变,则弹簧测力计的拉力为:。
19.创新学校兴趣小组在了解“一航津安1号”可以通过浮力在海面航行后,对影响浮力大小的因素进行探究,并提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关;
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关;
猜想3:与液体的密度有关。
(1)小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验:
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块;
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是 ;
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图 ;
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关;
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与 有关。
(2)小华把4个磁力块组合成图乙,她还能探究浮力大小与 的关系;
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验,如图所示:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为 N;这个实验说明,液体 (选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg)
【答案】(1)没有控制物体排开液体的体积相同;;液体密度
(2)物体形状
(3)1;能
【解析】【解答】探究浮力的影响因素时,
(1)②探究猜想1,浮力与物体浸没深度的关系时,控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没的深度,根据图甲B、C,没有控制物体排开液体的体积相同,不能得出正确结论。
③图甲B中,物体排开液体体积等于总体积的一半,将长方体磁力块横着放,并将一半浸没在水中,保持排开液体的体积相同,深度不同,能探究浮力大小和深度的关系,如图所示:
⑤根据A、C、E,物体排开液体的体积相同,液体密度越大,弹簧测力计的示数越小,物体所受浮力增大,则浮力的大小与液体密度有关。
(2)根据图乙,物体形状改变,可探究浮力大小与物体的形状的关系。
(3)计算甲杯中水的重力:G甲=m甲g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N,
当乙杯浮在甲杯中,浮力等于甲杯的重力,计算浮力为:
F浮=G乙=m乙g=100×10-3kg×10N/kg=1N>0.5N,可知,液体能产生比自身重力大的浮力。
五、计算题(共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
20.人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐,如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量约为40kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在1min内匀速直线运动72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)
(1)求该送餐机器人自身的重力;
(2)此次送餐过程的1min内,机器人的速度为多少?
(3)此次送餐过程的1min内,送餐机器人所受动力的大小。
【答案】解:(1)由题意可知,该机器人自身的质量为m=40kg,故由G=mg可得,该送餐机器人自身的重力为:G=mg=40kg×10N/kg=400N
(2)此次送餐过程中机器人行驶的距离为s=72m,行驶的时间为
t=1min=60s
计算机器人的速度为:
(3)机器人和物体的总质量为
m总=m+m物=40kg+5kg=45kg
计算总重力为:
G总=m总g=45kg×10N/kg=450N
送餐机器人所受摩擦力为:
f=0.08G总=0.08×450N=36N
因机器人做匀速直线运动,处于受力平衡状态,故由二力平衡可知,送餐机器人所受动力为:F=f=36N
答:(1)该送餐机器人自身的重力为400N;
(2)此次送餐过程的1min内,机器人的速度为1.2m/s;
(3)此次送餐过程的1min内,送餐机器人所受动力大小为36N。
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算重力大小;
(2)根据,计算速度;
(3)根据G=mg,计算重力,利用摩擦力和重力关系,计算摩擦力,结合二力平衡,计算动力。
21.如图是工程中使用的一款能自动浮沉的潜水器缩小模型。将重为8N,边长为10cm的正方体潜水器模型放入装有水的圆柱形薄壁容器中。潜水器启动前处于漂浮状态,此时水深为25cm。潜水器启动后先匀速下沉,完全浸入水中后,变为加速下沉直至容器底部,水深变化的影响忽略不计。(g取10N/kg)求:
(1)潜水器漂浮时受到的浮力;
(2)潜水器漂浮时,容器底部受到水的压强是多少?
(3)下沉全过程潜水器下降的距离是多少m?
【答案】(1)解:(1)潜水器处于漂浮状态时,潜水器受到的浮力为:F浮=G潜水器=8N
(2)解:(2)潜水器漂浮时,容器底部受到的水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-2m=2500Pa
(3)解:(3)潜水器的底面积:S1=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
由F浮=ρ液V排g=ρ水S1h1g
得漂浮时浸入水中的深度:
潜水器下降的距离:h2=h-h1=0.25m-0.08m=0.17m
【解析】【分析】(1)漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;
(2)根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(3)根据,判断物体在液体中进入的深度。
(1)潜水器处于漂浮状态时,潜水器受到的浮力为
F浮=G潜水器=8N
(2)潜水器漂浮时,容器底部受到的水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-2m=2500Pa
(3)潜水器的底面积
S1=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
由
F浮=ρ液V排g=ρ水S1h1g
得漂浮时浸入水中的深度
潜水器下降的距离
h2=h-h1=0.25m-0.08m=0.17m
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