四川省成都市武侯区棕北中学2024-2025学年八年级下学期期中物理试卷
2025-06-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | 武侯区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.59 MB |
| 发布时间 | 2025-06-15 |
| 更新时间 | 2025-07-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52587858.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年四川省成都市武侯区棕北中学八年级(下)期中物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2分)如图所示的四个物理现象中,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A.拉开的弓 B.射出去的箭
C.压缩的弹簧 D.弯曲的跳板
2.(2分)小华水平用力轻推矿泉水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用大小相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了。此过程说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.与以上三者都有关
3.(2分)小夏和小冬同学使用如图所示的弹簧拉力器锻炼身体,他们都恰好将弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直。已知小夏比较高、手臂比较长,小冬比较壮、力气比较大。当他们都两臂张开伸直时,他们对弹簧拉力器的拉力大小情况是( )
A.小夏的拉力更大 B.小冬的拉力更大
C.两人的拉力一样大 D.无法判断
4.(2分)如图,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中( )
A.小车在斜面上所受的重力的方向与斜面垂直
B.下滑过程中,小车的运动状态不变
C.在同样条件下,水平面对小车的阻力越大,小车前进得越远
D.小车滑到水平面上,由于惯性,会继续前进一段距离
5.(2分)日常生活中,惯性现象既有利也有弊。下列事例属于利用惯性的是( )
A.禁止汽车超载行驶
B.“抖”落衣服上的灰尘
C.坐公交车时抓好扶手
D.驾驶汽车时系好安全带
6.(2分)生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是( )
A.甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B.乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C.丙图:冰壶的底面打磨的非常光滑
D.丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
7.(2分)探究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同
C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力
D.如果将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,则无法完成实验探究
8.(2分)如图A表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图B中的哪几种情形( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.都可以
9.(2分)在下列所示的事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.U形“反水弯”
C.活塞式抽水机
D.船闸
10.(2分)如图所示,在容器两侧分别倒入不同深度的水和某种液体,观察到橡皮膜向左凸起,则这种液体的密度与水的密度的大小关系是( )
A.ρ液>ρ水 B.ρ液=ρ水 C.ρ液<ρ水 D.无法判断
11.(2分)善于思考的小洛对以下物理量进行了估测,其中与实际不相符的是( )
A.八年级物理课本重约2N
B.同桌小豫的重力约为600N
C.小洛双脚站立时对水平地面的压强约为1.2×104Pa
D.1标准大气压最多能托起76cm高的水柱
12.(2分)如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。以下关于电动无人机的说法中正确的是( )
A.匀速飞行时不受力的作用
B.加速起飞时运动状态不变
C.降落后关闭发动机就没有惯性了
D.“上凸下平”的机翼是为了产生升力
13.(2分)不同鱼缸里的两条鱼,趴在水底争论不休,它们说法正确的是( )
A.甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的,所以它受压强大
B.乙鱼缸的鱼说压强与深度有关,所以它受压强大
C.甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,石头没受到浮力
14.(2分)如图所示,将一只重为0.5N的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方,向溢水杯中轻轻放入一个小木块,从中溢出的水全部流到小烧杯中,测得小烧杯和水的总重力为2.5N。则木块受到的浮力为( )
A.3N B.2N C.2.5N D.0.5N
15.(2分)小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验,其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是( )
A.由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系
B.由甲、乙、丁三图可知,物体浸入液体的深度越深,所受浮力越大
C.由图中数据可知物体密度为1.25×103kg/m3
D.由图中数据可知盐水密度为1.2×103kg/m3
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(4分)当人在游泳时,用手和脚向后划水,人就能前进,这表明物体间力的作用是 的,使人前进的推进力的施力物体是 。
17.(4分)在房屋建造和装修时,常用到铅垂线和水平仪。图甲中,铅垂线是根据“重力方向总是 的”原理来工作的;用水平仪检测地面是否水平时,出现图乙所示的情形,则地面 边高。
18.(4分)某校举行了秋季运动会,如图所示的是运动会上接力赛交接棒瞬间。参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋是为了增大 ,完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有 。
19.(4分)氢气球下吊一小重物,若不计空气阻力的影响,小重物恰沿MN方向做匀速直线运动时,正确的图是 (选填“甲”或“乙”),物体受到氢气球的拉力与物体的重力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
20.(4分)如图所示是在野外发现的动物脚印,野生动物保护部门的成员常常会根据动物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等,分析动物的种类、体重、行走速度以及可能的行进方向等。脚印的 可以反映压强的大小,再结合脚印的 ,可以大致算出动物的体重。
21.(4分)用吸管吸奶茶时,奶茶在 的作用下上升到嘴里;炖骨头汤最好用压力锅炖煮,这是因为随着气压的增大,水的沸点会 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
22.(4分)如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压强为p3;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压强为p4,则p1 p2,p3 p4(选填:“大于”、“小于”或“等于”)
23.(4分)两艘船并排行驶时,两船间水的流速比两船外侧的大,这会使两船向 (选填“中间靠拢”或“两侧分开”)。世界上最大的矿沙船的排水量为40万吨,它在海水中满载漂浮时,船及所装货物的总重为 N。(g取10N/kg)
24.(4分)维修“中国天眼”时,为避免压坏反射面板,用氦气球将维修人员吊起,如图1所示。小海利用氢气球A和一个重为5N、边长为10cm的正方体物体B进行模拟,如图2示。当气球体积为0.2m3时,受到的浮力为 N,此时地面对物体的支持力为 N。(细线、气球和氢气的重力均忽略不计,取,g=10N/kg)
三、作图与计算题(共16分,25、26每题2分,27、28每题6分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分)
25.(2分)如图所示是运动员立定跳远落地瞬间时的情景,请画出运动员受到的重力以及脚受到的摩擦力的示意图。(A点是重心、B点是脚与地面间的作用点)
26.(2分)如图所示,是三个完全相同的两端开口玻璃管,下端用相同的橡皮膜扎紧,分别放在水槽中的不同深度,A管内为空管,B管内装有与水面相平的浓盐水,C管内装有与水面相平的酒精。请你仿造A管粗略画出B、C管下端橡皮膜的形状(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)。
27.(6分)2025年春节联欢晚会上表演节目的双足人形机器人舞步自然流畅,引起大家热议。若该机器人总质量约45kg,与地面接触的总面积为0.03m2,(g取10N/kg)求:
(1)该机器人所受重力;
(2)该机器人站立时对水平地面的压强。
28.(6分)质量为1kg的平底空水桶,水桶的底面积为600cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。小明用竖直向上的力提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1500Pa。(g取10N/kg)求:
(1)水对水桶底的压强;
(2)人提水桶的拉力。
四、实验与探究题(每空2分,共18分)
29.(6分)下表是小亮在探究“重力的大小与质量的关系”实验中得到的实验数据。
(1)实验中,需要的测量工具是天平和 ;
(2)表格中(a)处的内容为 ;
(3)小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小亮同学的做法 (选填“合理”或“不合理”)。
实验序号
物体质量m/kg
重力G/N
(a)
①
0.1
1
②
0.2
2
③
0.3
3
30.(6分)为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)肖明向图1中的左盘中和右盘中,同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边所受到的拉力 (选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态;
(2)李亮对肖明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,进行这个操作是为了探究 ;
(3)李老师看完他们的实验后,对他们表示了赞扬,并让他们尝试用轻质硬纸片代替小车,用如图3中的装置进行实验。请你写出图3中的装置的优点: 。
31.(6分)如图所示,小宁用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)通过图甲观察发现压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)完成上述操作后,如图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出结论: ;
(3)小宁同学利用U形管压强计改装成如图戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置的红色轻质浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平。当橡皮膜放入某液体中时,浮标指示在b处,小宁利用刻度尺测出a、b之间的距离为3.0cm,则该液体的密度为 kg/m3。
一、B卷(共20分)选择题(每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
32.(2分)关于下列情境中,说法不正确的是( )
A.图甲钓鱼线对竿的拉力使钓鱼竿发生形变
B.图乙瓶对海绵的压力使瓶子发生形变
C.图丙球拍对球的作用力改变球的运动方向
D.图丁脚踢球的力改变球的运动状态
33.(2分)下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压力
C.丙图中,拿着自制气压计从三十楼到一楼,细管内水柱会下降
D.丁图中,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度会大于760mm
34.(2分)如图甲所示,小星在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0﹣1s内木箱没有动,所以此时不是平衡状态
B.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
C.1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为40N
D.如果3s后人突然用60N的力往回拉箱子,此时物体立刻向左加速运动
(多选)35.(2分)如图所示,实心圆柱体甲和装有适量液体的圆柱形容器乙的底面积之比为1:4,把它们平放在同一水平桌面上,在甲物体上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,液体无溢出。截取之后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示。已知甲的密度为8×103kg/m3,最初容器乙内液体深度为25cm(容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg)。下列有关说法不正确的是( )
A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为2:1
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为2×104Pa
C.容器乙中液体的密度1.2×103kg/m3
D.A物体放入容器乙中后,液体对容器底的压强与容器对桌面的压强相等时,此压强为2.5p0
(多选)36.(2分)如图所示,正方体木块A通过细线与容器甲底部相连,容器甲中水面与A上表面齐平;容器乙中长方体B与细线相连,水面与B下表面齐平。现同时打开容器甲底部抽液机和容器乙顶部放液机,且抽液、放液速度相同,两容器底所受液体压强p随时间t的部分变化图如图丙所示。木块A密度ρ=0.6×103kg/m3,正方体A边长为10cm,长方体B的高为10cm,容器甲、乙的底面积为200cm2。下列说法中正确的是( )
A.容器甲中初始液面深度为30cm
B.液机每秒钟排出水的质量是12g
C.在0~50s的过程中,木块A所受浮力的变化量为2N
D.物体B的底面积为150cm2
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
37.(4分)在“测水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验中:
(1)小红设计的实验装置如图1所示,实验时她应将木板置于水平桌面上,并用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,根据 的原理可知这时木板对木块的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)小红按图1所示的方法操作,记录了几次木块的运动状态及弹簧测力计示数如下表所示(每次都是同一木块与木板接触,并做直线运动)由表中数据及相关条件可知,在这三次实验中,木块受到的摩擦力大小有 次是相同的。
实验次数
木块运动状态
弹簧测力计示数F/N
1
加速
0.8
2
匀速
0.7
3
减速
0.6
(3)采用如图1所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是很难保持木块做匀速直线运动。为解决上述问题,小娟对实验装置进行了改进,用图2所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为无论长木板怎样运动,木块受到的摩擦力总是 。
(4)如图3所示,A为长木板,在水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动,且A、B接触面粗糙。下列判断正确的是 。
A.若v1=v2,A、B之间有摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.当v1>v2或v1<v2时,A、B之间滑动摩擦力大小相等。
38.(6分)如图所示,柱形储水箱的底面积为400cm2,把重为8N的柱体A与重为20N的正方体B用细绳连接,放入水箱底部。A的底面积为200cm2,高为10cm,B的边长为10cm。向水箱中缓慢注水,当水深为24cm时停止注水,此时A、B之间的绳子拉力为4N。(g取10N/kg)求:
(1)停止注水时,储水箱中水对水箱底部的压强;
(2)若继续向储水箱中加水直至B对水箱底部压力刚好为0,此时水面到水箱底部的高度;
(3)在(2)问的基础上,若再将A竖直向上提升14cm,细绳不会被拉断,此时水对水箱底部的压力。
2024-2025学年四川省成都市武侯区棕北中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
C
A
D
B
C
A
B
C
D
D
题号
12
13
14
15
32
33
34
答案
D
B
B
C
B
C
C
二.多选题(共2小题)
题号
35
36
答案
BD
AD
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2分)如图所示的四个物理现象中,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A.拉开的弓 B.射出去的箭
C.压缩的弹簧 D.弯曲的跳板
【分析】力可以使物体发生形变,也可以改变物体的运动状态。
【解答】解:ACD、拉开的弓、压缩的弹簧和弯曲的跳板都是说明力改变了物体的形状,故ACD不符合题意;
B、射出去的箭说明力改变了物体的运动状态,故B符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了力的作用效果,属于基础题。
2.(2分)小华水平用力轻推矿泉水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用大小相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了。此过程说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.与以上三者都有关
【分析】(1)力的大小、方向和作用点叫力的三要素。
(2)力的三要素会影响力的作用效果。
【解答】解:小华水平用力轻推矿泉水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用大小相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了。力的大小和方向相同,推底部和瓶盖,力的作用点不同,力的作用效果不同,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】知道力的三要素都会影响力的作用效果。本题属于基础性题目。
3.(2分)小夏和小冬同学使用如图所示的弹簧拉力器锻炼身体,他们都恰好将弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直。已知小夏比较高、手臂比较长,小冬比较壮、力气比较大。当他们都两臂张开伸直时,他们对弹簧拉力器的拉力大小情况是( )
A.小夏的拉力更大 B.小冬的拉力更大
C.两人的拉力一样大 D.无法判断
【分析】根据在弹性限度内,弹簧的弹性形变量越大,产生的弹力越大进行分析。
【解答】解:在弹性限度内,弹簧的形变量越大,产生的弹力越大,手臂越长的人,弹簧的伸长量越大,人所用的拉力越大,小夏手臂比较长,拉力更大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了物体发生弹性形变越大,产生的弹力越大。
4.(2分)如图,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中( )
A.小车在斜面上所受的重力的方向与斜面垂直
B.下滑过程中,小车的运动状态不变
C.在同样条件下,水平面对小车的阻力越大,小车前进得越远
D.小车滑到水平面上,由于惯性,会继续前进一段距离
【分析】A、重力的方向总是竖直向下的;
B、运动速度和方向的变化属于运动状态的变化;
C、在同样条件下,水平面对小车的阻力越大,小车前进的距离越小;
D、小车能在水平面上继续滑行一段距离,是由于小车具有惯性。
【解答】解:A、因为重力的方向总是竖直向下的,故A错误;
B、小车下滑过程中,小车的运动方向、速度发生了变化,故运动状态发生了变化,故B错误;
C、不变在同样条件下,水平面对小车的阻力越大,速度减小得越快,小车前进距离越近,故C错误;
D、小车能在水平面上继续滑行一段距离,是由于小车具有惯性,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查学生对于阻力对物体运动实验的理解和掌握,属于中考的重点。
5.(2分)日常生活中,惯性现象既有利也有弊。下列事例属于利用惯性的是( )
A.禁止汽车超载行驶
B.“抖”落衣服上的灰尘
C.坐公交车时抓好扶手
D.驾驶汽车时系好安全带
【分析】惯性是保持物体原来运动状态不变的性质,判断惯性是否有利,关键看惯性造成的后果。
【解答】解:A、汽车超载行驶,质量大,惯性大,遇到突发情况不容易刹车,会发生安全事故,因此禁止汽车超载行驶是防止惯性带来的危害,故A不符合题意;
B、“抖”落衣服上的灰尘,即原来衣服和灰尘都处于运动状态,但运动到一定程度后,衣服静止,而灰尘由于惯性继续运动,即灰尘会与衣服分离,是利用惯性,故B符合题意;
C、公交车司机常提醒乘客扶住扶手,待车停稳后再下车,是防止紧急刹车或突然减速时由于惯性造成人身伤害,故C不符合题意;
D、汽车行驶时要系安全带,否则在刹车时,人由于惯性而向前倾,容易发生伤害事故,是防止惯性带来的危害,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】惯性在日常生活中无处不在,增大有利的惯性,减小有害的惯性,同学们不但要能够分清,还要学会合理利用。
6.(2分)生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是( )
A.甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B.乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C.丙图:冰壶的底面打磨的非常光滑
D.丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、自行车刹车时,闸皮紧压在钢圈上,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A错误;
B、体操运动员上器械前在手上涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C、冰壶的底面打磨的非常光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C正确;
D、矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹,在压力一定时增大了接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查增大和减小摩擦力的方法,考查了学生知识联系生活实际的能力,平时多观察、多思考。
7.(2分)探究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用控制变量法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个力方向相同
C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力
D.如果将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,则无法完成实验探究
【分析】(1)探究同一直线方向相同的二个力的合成实验,应采用等效替代法,保证一个力的作用效果与几个力的作用效果相同;
(2)由实验可看出,同一直线上方向相同的两个力的合力,合力方向与任何一个力方向相同;
(3)由实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力;
(4)不同的弹性物体无法判断作用效果相同。
【解答】解:
(1)探究同一直线方向相同的二个力的合成实验,应采用等效替代法,保证一个力的作用效果与几个力的作用效果相同,故A错误;
(2)同一直线上方向相同的两个力的合力,合力方向与任何一个力方向相同,故B正确;
(3)由实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个力,故C正确;
(4)橡皮筋和橡皮绳是不同的弹性物体,伸长到相同长度时所用力的大小一般是不同的,不能说F就是F1、F2的合力,无法完成实验探究,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了同一直线上方向相同的两个力的合力特点。
8.(2分)如图A表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图B中的哪几种情形( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.都可以
【分析】根据控制变量法的要求,根据实验控制的变量与实验现象分析图示现象,然后答题。
【解答】解:体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多,故在雪地里行走时,人对雪地的压强小,所以下陷的程度浅,这说明压力的作用效果与受力面积有关,
研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同,由图示可知,甲与乙受力面积相同,压力不同,不符合题意;
甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量,故不符合题意;
故乙、丙两个实验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关。
故选:B。
【点评】本题考查了实验现象分析,应用控制变量法分析图示实验现象即可正确解题。
9.(2分)在下列所示的事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.U形“反水弯”
C.活塞式抽水机
D.船闸
【分析】连通器:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】解:上端开口、下端连通的容器叫做连通器;
A、茶壶上端开口、下端连通,是利用连通器的原理工作的,故A不符合题意;
B、回水弯成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,属于连通器的应用;故B不符合题意;
C、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是利用连通器原理工作的,故C符合题意;
D、船闸的闸室可以分别与上游、下游组成连通器,是利用连通器的原理工作的,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查生活中常见的连通器原理的应用,需要准确区分各物理知识点及其应用。
10.(2分)如图所示,在容器两侧分别倒入不同深度的水和某种液体,观察到橡皮膜向左凸起,则这种液体的密度与水的密度的大小关系是( )
A.ρ液>ρ水 B.ρ液=ρ水 C.ρ液<ρ水 D.无法判断
【分析】由图可知,橡皮膜处液体的深度和水的深度关系;橡皮膜向左凸起,说明右侧液体对橡皮膜的压强大于左侧水对橡皮膜的压强,根据p=ρgh判断液体和水的密度关系。
【解答】解:由图可知,橡皮膜处液体的深度和水的深度关系为h液>h水,
橡皮膜向左凸起,说明右侧液体对橡皮膜的压强大于左侧水对橡皮膜的压强,即p液>p水,
根据p=ρgh可得:ρ=,由此可知这种液体的密度可能等于水的密度,也可能大于水的密度,也可能小于水的密度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查液体压强公式的应用,难度一般。
11.(2分)善于思考的小洛对以下物理量进行了估测,其中与实际不相符的是( )
A.八年级物理课本重约2N
B.同桌小豫的重力约为600N
C.小洛双脚站立时对水平地面的压强约为1.2×104Pa
D.1标准大气压最多能托起76cm高的水柱
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A.八年级物理课本质量约为200g,重力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故A不符合实际;
BC.中学生质量约为60kg,重力约为G=mg=60kg×10N/kg=600N,故B不符合实际;
双脚与地面接触面积约为500cm2,则小洛双脚站立时对水平地面的压强约为,故C不符合实际;
D.1标准大气压为1×105Pa,利用p=ρgh可知能托起水柱的高度约为,故D符合实际。
故选:D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
12.(2分)如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。以下关于电动无人机的说法中正确的是( )
A.匀速飞行时不受力的作用
B.加速起飞时运动状态不变
C.降落后关闭发动机就没有惯性了
D.“上凸下平”的机翼是为了产生升力
【分析】(1)静止或匀速直线运动的物体处于平衡状态,受到的力为平衡力;
(2)速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫做惯性,惯性大小只与物体质量有关;
(4)分析机翼上下的流速判断上下的压强。
【解答】解:A、无人机在空中匀速直线飞行时,处于平衡状态,受平衡力作用,故A错误;
B、无人机在加速起飞时,速度不断增大,运动状态改变,故B错误;
C、惯性大小只与物体质量有关,无人机降落后关闭发动机,速度变小,质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D、机翼上凸下平,相同时间内空气经过上方的路程长,所以速度大压强小,空气通过下方的路程短,所以速度小压强大,所以产生向上的升力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了力和运动的关系、运动状态的判断、惯性、飞机的升力等多个知识点,有一定的综合性,但总体难度不大。
13.(2分)不同鱼缸里的两条鱼,趴在水底争论不休,它们说法正确的是( )
A.甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的,所以它受压强大
B.乙鱼缸的鱼说压强与深度有关,所以它受压强大
C.甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,石头没受到浮力
【分析】根据p=ρgh分析比较鱼受到的压强的大小;
浮力产生的原因:浸在液体中的物体,液体对物体向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差就是物体受到的浮力。
【解答】解:AB、由图可知,乙所处的深度较深,水的密度一定,根据p=ρgh可知,乙受到的压强大,故A错误,B正确;
C、如果物体底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此物体没有受到水对其向上的压力,根据浮力产生的原因可知物体不受浮力作用,故C错误;
D、乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,是因为浮力小于其重力,石头受到浮力,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了液体压强的特点和浮力的定义、浮力产生的原因,关键是明确浮力产生的原因,难度不大,属于基础知识。
14.(2分)如图所示,将一只重为0.5N的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方,向溢水杯中轻轻放入一个小木块,从中溢出的水全部流到小烧杯中,测得小烧杯和水的总重力为2.5N。则木块受到的浮力为( )
A.3N B.2N C.2.5N D.0.5N
【分析】根据阿基米德原理结合排开液体的重力分析。
【解答】解:装满水的溢水杯,G排=G溢=G总﹣G杯=2.5N﹣0.5N=2.0N;
根据阿基米德原理可知,浮力F浮=G排=2.0N。
故选:B。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,属于基础题。
15.(2分)小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验,其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是( )
A.由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系
B.由甲、乙、丁三图可知,物体浸入液体的深度越深,所受浮力越大
C.由图中数据可知物体密度为1.25×103kg/m3
D.由图中数据可知盐水密度为1.2×103kg/m3
【分析】(1)(2)影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,要探究浮力和其中一个因素的关系,就要采用控制变量法控制另外一个因素一定;
(3)在丙图中,由阿基米德公式F浮=ρ水V排g,可得V排;由m=可得物体质量;由密度公式可得物体密度;
(4)在戊图中,由阿基米德公式F浮=ρ盐V排g,可得盐水密度。
【解答】解:A、甲、乙、戊三图中,乙、戊两图的排开液体体积不相同,所以不能探究浮力大小与液体密度的关系,故A错误;
B、甲、乙、丁三图中,乙、丁两图的排开液体体积不相同,所以不能探究浮力大小与液体深度的关系,故B错误;
C、在丙图中,F浮=5N﹣1N=4N,由阿基米德原理F浮=ρ水V排g,4N=1.0×103kg/m3×V排×10N/kg,解得V排=4×10﹣4m3;
完全浸没,V=V排=4×10﹣4m3;由甲图可知m===0.5kg;
ρ===1.25×103kg/m3,故C正确;
D、在戊图中,F浮=5N﹣0.6N=4.4N,
由阿基米德原理ρ盐===1.1×103kg/m3,故D错。
故选:C。
【点评】本题属于阿基米德原理的提升应用,关键在于灵活应用其原理和相关计算,难度较大。
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(4分)当人在游泳时,用手和脚向后划水,人就能前进,这表明物体间力的作用是 相互 的,使人前进的推进力的施力物体是 水 。
【分析】力的作用是相互的。
【解答】解:游泳时用手和脚给水一个向后的作用力,因为物体间力的作用是相互的,故水就给手和脚一个向前的力,使人前进,这个力的施力物体是水。
故答案为:相互;水。
【点评】本题考查了力的相互性,属于基础题。
17.(4分)在房屋建造和装修时,常用到铅垂线和水平仪。图甲中,铅垂线是根据“重力方向总是 竖直向下 的”原理来工作的;用水平仪检测地面是否水平时,出现图乙所示的情形,则地面 左 边高。
【分析】重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
【解答】解:铅垂线是根据“重力方向总是竖直向下的”原理来工作的;
由图可知重垂线上端与墙紧靠,下端垂线的位置在墙的西侧,墙向右倾斜,则左边高。
故答案为:竖直向下;左。
【点评】本题考查重力的方向,解答此题的关键是知道重力的方向特点。
18.(4分)某校举行了秋季运动会,如图所示的是运动会上接力赛交接棒瞬间。参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋是为了增大 摩擦力 ,完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有 惯性 。
【分析】(1)增大摩擦的方法有:增大接触面的粗糙程度,增大接触面之间的压力,变滚动摩擦为滑动摩擦;
(2)惯性是物体具有的保持运动状态不变的一种性质。
【解答】解:参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有惯性,仍然要保持原来的运动状态。
故答案为:摩擦力;惯性。
【点评】本题考查惯性现象、摩擦力的影响因素,属于基础知识考查,难度不大。
19.(4分)氢气球下吊一小重物,若不计空气阻力的影响,小重物恰沿MN方向做匀速直线运动时,正确的图是 乙 (选填“甲”或“乙”),物体受到氢气球的拉力与物体的重力是一对 平衡力 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【分析】在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态;二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:氢气球下吊一小重物,若不计空气阻力,则小重物只受到重力和氢气球的拉力,小重物恰沿MN方向匀速直线运动,所以它受到的两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上,由于重力的方向始终竖直向下,拉力的方向竖直向上,所以正确的图是乙。
故答案为:乙;平衡力。
【点评】此题考查了力和运动的关系以及二力平衡条件的应用,正确分析此时重物的受力情况是解答的关键。
20.(4分)如图所示是在野外发现的动物脚印,野生动物保护部门的成员常常会根据动物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等,分析动物的种类、体重、行走速度以及可能的行进方向等。脚印的 深浅 可以反映压强的大小,再结合脚印的 面积 ,可以大致算出动物的体重。
【分析】利用压强公式 进行分析。
【解答】解:压强是表示压力作用效果的物理量,脚印的深浅可以反映压强的大小,再结合脚印的面积,可以大致算出动物体重。
故答案为:深浅;面积。
【点评】本题考查了压强公式的利用,属于基础题。
21.(4分)用吸管吸奶茶时,奶茶在 大气压 的作用下上升到嘴里;炖骨头汤最好用压力锅炖煮,这是因为随着气压的增大,水的沸点会 升高 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【分析】(1)用吸管喝饮料利用的是大气压。
(2)沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。
【解答】解:(1)用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,奶茶在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压的作用。
(2)水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,因此用压力锅煮骨头可以使水的沸点升高。
故答案为:大气压;升高。
【点评】本题主要考查学生对大气压的综合应用,以及沸点与气压的关系的了解和掌握,属于基础题目,难度不大。
22.(4分)如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压强为p3;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压强为p4,则p1 小于 p2,p3 小于 p4(选填:“大于”、“小于”或“等于”)
【分析】(1)水平桌面上物体的压力和自身的重力相等,根据正立、倒立时水和瓶子的质量不变,可知两者对桌面的压力关系,根据倒立时受力面积减小,利用压强公式可知两者对桌面的压强关系。
(2)把瓶子倒置后,根据液体深度的变化,利用p=ρgh判断水对瓶底的压强的变化关系。
【解答】解:(1)由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,
所以,倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积减小,
由p=得:倒置后对桌面的压强变大,即:p1<p2;
(2)由图可知:倒立时水的深度h2大于正立时水的深度h1,
根据p=ρgh可知,水的压强p3<p4。
故答案为:小于;小于。
【点评】比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式p=ρgh进行分析;比较容器对桌面的压强时,必须明确容器产生的压力与容器重力是相等的。
23.(4分)两艘船并排行驶时,两船间水的流速比两船外侧的大,这会使两船向 中间靠拢 (选填“中间靠拢”或“两侧分开”)。世界上最大的矿沙船的排水量为40万吨,它在海水中满载漂浮时,船及所装货物的总重为 4×109 N。(g取10N/kg)
【分析】流体压强与流速的关系是流速越大,压强越小;知道轮船的排水量,利用阿基米德原理可知船受到的浮力;由于矿砂船漂浮,则船及所装货物总重等于矿砂船受到浮力。
【解答】解:两艘船并排行驶时,两船内侧的水流速度大,外侧的水流速度小,根据流体压强与流速的关系可知,两船内侧水的压强小于两船外侧水的压强,在这个压强差的作用下,两船会向中间靠拢,出现相撞的情形。由阿基米德原理可得,矿砂船满载航行时受到的浮力:F浮=G排=m排g=40×104×103kg×10N/kg=4×109N;
因为漂浮,所以,船及所装货物总重:G=F浮=4×109N。
故答案为:中间靠拢;4×109。
【点评】本题考查流体的压强与阿基米德原理以及浮沉条件,属于中档题。
24.(4分)维修“中国天眼”时,为避免压坏反射面板,用氦气球将维修人员吊起,如图1所示。小海利用氢气球A和一个重为5N、边长为10cm的正方体物体B进行模拟,如图2示。当气球体积为0.2m3时,受到的浮力为 2.58 N,此时地面对物体的支持力为 2.42 N。(细线、气球和氢气的重力均忽略不计,取,g=10N/kg)
【分析】气球受到的浮力F浮=V排ρg;物体B除以平衡状态,受到地面的支持力F支=G﹣F浮。
【解答】解:气球受到的浮力为F浮=V排ρg=0.2m3=×1.29kg/m3×10N/kg=2.58N;
对地面对物体的支持力为F支持=G﹣F浮=5N﹣2.58N=2.42N。
故答案为:2.58;2.42。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,二力平衡条件的应用,属于基础题。
三、作图与计算题(共16分,25、26每题2分,27、28每题6分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分)
25.(2分)如图所示是运动员立定跳远落地瞬间时的情景,请画出运动员受到的重力以及脚受到的摩擦力的示意图。(A点是重心、B点是脚与地面间的作用点)
【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解:运动员的右脚对地面有压力,在水平方向上受到摩擦力的作用,因为脚相对于地面有向前的运动趋势,故摩擦力方向与之相反,是向后的,重力的方向始终竖直向下,作用点在重心,如图所示。
答:。
【点评】本题考查力的示意图的画法,难点是在摩擦力方向的判断上,摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
26.(2分)如图所示,是三个完全相同的两端开口玻璃管,下端用相同的橡皮膜扎紧,分别放在水槽中的不同深度,A管内为空管,B管内装有与水面相平的浓盐水,C管内装有与水面相平的酒精。请你仿造A管粗略画出B、C管下端橡皮膜的形状(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)。
【分析】(1)B管内装有与水面相平的浓盐水,橡皮膜上面受到盐水的压强,下面受到水的压强,根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系,进而判断出橡皮膜的形状;
(2)C管内装有与水面相平的酒精,橡皮膜上面受到酒精的压强,下面受到水的压强,根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系,进而判断出橡皮膜的形状。
【解答】解:(1)B管内,盐水对橡皮膜上表面的压强:p盐水=ρ盐水gh盐水,
水对橡皮膜下表面的压强:p水=ρ水gh水,
由题知,h盐水=h水,且ρ盐水>ρ水,
所以,p盐水>p水,
则B管中的橡皮膜向下凸,如图所示;
(2)C管内,酒精对橡皮膜上表面的压强:p酒精=ρ酒精gh酒精,
水对橡皮膜下表面的压强:p水=ρ水gh水,
由题知,h酒精=h水,ρ酒精<ρ水,
所以,p酒精<p水,
则C管中的橡皮膜向上凹,如图所示。
答:B、C管下端橡皮膜的形状如图所示。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式的掌握和运用,分析时同时考虑影响液体压强的两个因素(深度、密度)。
27.(6分)2025年春节联欢晚会上表演节目的双足人形机器人舞步自然流畅,引起大家热议。若该机器人总质量约45kg,与地面接触的总面积为0.03m2,(g取10N/kg)求:
(1)该机器人所受重力;
(2)该机器人站立时对水平地面的压强。
【分析】(1)根据G=mg求出该机器人所受重力;
(2)该机器人站立时对水平地面的压力等于自身的重力,利用p=求出该机器人站立时对水平地面的压强。
【解答】解:(1)该机器人所受重力为:
G=mg=45kg×10N/kg=450N;
(2)该机器人站立时对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=450N,则该机器人站立时对水平地面的压强为:
p==1.5×104Pa。
答:(1)该机器人所受重力为450N;
(2)该机器人站立时对水平地面的压强为1.5×104Pa。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
28.(6分)质量为1kg的平底空水桶,水桶的底面积为600cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。小明用竖直向上的力提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1500Pa。(g取10N/kg)求:
(1)水对水桶底的压强;
(2)人提水桶的拉力。
【分析】(1)已知水桶内的水深,可利用液体液体压强公式p=ρgh求出水对桶底的压强;
(2)根据水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa求出水桶对地面的压强,根据F=pS求出水桶对地面的压力,根据水桶对地面的压力大小等于水和水桶的总重求出水和水桶的总重力;当小明用竖直向上的力F提水桶时,如图乙所示,已知水桶对地面的压强为1500Pa,可求出此时桶对地面的压力,而桶对地面的压力等于总重力减去拉力,可求拉力F。
【解答】解:(1)水对水桶底的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(2)水桶对地面的压强为:p′=3000Pa+1000Pa=4000Pa,
水桶的总重:G总=F′=p′S=4000Pa×600×10﹣4m2=240N;
由于水桶对地面的压力与地面对水桶的支持力是一对相互作用力,所以地面对桶的支持力F支=F″=p″S=1500Pa×600×10﹣4m2=90N;
人提水桶的拉力:F=G总﹣F支=240N﹣90N=150N;
答:(1)水对水桶底的压强为3000Pa;
(2)人提水桶的拉力为150N。
【点评】本题是一道关于液体压强、固体压强、重力以及力的合成的综合题,在解题时应认真分析所用到的物理知识,难点是找到解本题的突破点,本题的突破点是用液体液体压强公式能求出水对桶底的压强,进而解决此题。
四、实验与探究题(每空2分,共18分)
29.(6分)下表是小亮在探究“重力的大小与质量的关系”实验中得到的实验数据。
(1)实验中,需要的测量工具是天平和 弹簧测力计 ;
(2)表格中(a)处的内容为 重力/质量N/kg ;
(3)小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小亮同学的做法 合理 (选填“合理”或“不合理”)。
实验序号
物体质量m/kg
重力G/N
(a)
①
0.1
1
②
0.2
2
③
0.3
3
【分析】(1)质量的测量工具是天平;力的测量工具是弹簧测力计;
(2)根据表格中的质量和重力的关系分析;
(3)要探究物体所受重力大小与质量的关系,需改变物体的质量,虽然苹果、小木块、小铁球的材料不同,但是不影响探究结果。
【解答】解:(1)质量的测量工具是天平,力的测量工具是弹簧测力计;
(2)由表中数据可见:质量增大几倍,重力也相应的增大几倍,故表格第三列的标题应当为重力/质量,单位为N/kg;
(3)要探究物体所受重力大小与质量的关系,需改变物体的质量,虽然苹果、小木块、小铁球的材料不同,但是不影响探究结果,故小亮同学的做法合理。
故答案为:(1)弹簧测力计;(2)重力/质量N/kg;(3)合理。
【点评】本题考查探究“重力与质量关系”的实验,知道测量质量的工具是天平,测量力的工具是弹簧测力计,掌握G=mg关系及其应用是解答本题的关键。
30.(6分)为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)肖明向图1中的左盘中和右盘中,同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边所受到的拉力 相等 (选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态;
(2)李亮对肖明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,进行这个操作是为了探究 不在同一直线上的两个力是否平衡 ;
(3)李老师看完他们的实验后,对他们表示了赞扬,并让他们尝试用轻质硬纸片代替小车,用如图3中的装置进行实验。请你写出图3中的装置的优点: 可忽略硬纸片重力对实验的影响;可以减小摩擦力对实验的影响 。
【分析】(1)(2)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用同一直线、同一物体上,利用控制变量法分析。
(3)将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果。
【解答】解:(1)由于左盘和右盘中砝码的质量相等,故木块两边所受的拉力相等;
(2)用手将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,松手后小车不能平衡,小车会发生转动,设计这个步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡;
(3)由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响;将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力,就会影响实验效果,而用轻质硬纸片代替小车,可以减小摩擦力对实验的影响。
故答案为:(1)相等;(2)不在同一直线上的两个力是否平衡;(3)可忽略硬纸片重力对实验的影响;可以减小摩擦力对实验的影响。
【点评】本题探究二力平衡的条件,明确用控制变量法研究问题,要清楚实验过程中的每个细节的目的,可根据二力平衡条件分析解答本题。
31.(6分)如图所示,小宁用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)通过图甲观察发现压强计 不是 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)完成上述操作后,如图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出结论: 液体内部的压强随深度的增加而增大 ;
(3)小宁同学利用U形管压强计改装成如图戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置的红色轻质浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平。当橡皮膜放入某液体中时,浮标指示在b处,小宁利用刻度尺测出a、b之间的距离为3.0cm,则该液体的密度为 1.2×103 kg/m3。
【分析】(1)根据连通器定义分析;
(2)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,ab之间的距离为3cm,右管升高3cm,左管下降3cm,左右两管相差6cm,根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,求出被测液体的密度。
【解答】解:(1)因压强计一端封闭,观察发现压强计不是连通器;
(2)完成上述操作后,如图乙、丙所示,丙中液体深度变大,产生的压强越大,是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出结论:液体内部的压强随深度的增加而增大;
(3)当橡皮膜放入某液体中深度为5cm,ab右管升高3cm,左管下降3cm,则左右两管水面高度差为6cm,根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,
所以,p液=p水,
则有:ρ液gh液=ρ水gh水,
则ρ液=水=×103kg/m3=1.2×103kg/m3
故答案为:(1)不是;(2)液体内部的压强随深度的增加而增大;(3)1.2×103。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
一、B卷(共20分)选择题(每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
32.(2分)关于下列情境中,说法不正确的是( )
A.图甲钓鱼线对竿的拉力使钓鱼竿发生形变
B.图乙瓶对海绵的压力使瓶子发生形变
C.图丙球拍对球的作用力改变球的运动方向
D.图丁脚踢球的力改变球的运动状态
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】解;A、图中钓鱼线对杆的拉力使钓鱼竿发生形变,故A正确;
B、图中瓶对海绵的压力使海绵发生形变,故B错误;
C、图中球拍对球的作用力改变了球的运动方向,故C正确;
D、图中脚踢球主要是改变球的运动状态,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别。
33.(2分)下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压力
C.丙图中,拿着自制气压计从三十楼到一楼,细管内水柱会下降
D.丁图中,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度会大于760mm
【分析】(1)由于大气有压强,我们才能利用细管将饮料吸到嘴里;
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(3)大气压与海拔高度有关,海拔越高气压越低。
(4)托里拆利实验能测出大气压的值,其根据是管内水银柱产生的压强等于大气压。外界大气压不变,当玻璃管倾斜时,管内水银柱高不变,但长度变长。
【解答】解:A、用力一吸,把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,用力才能把饮料吸入口中,不能改变了大气压强,故A错误;
B、飞镖箭头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C、拿着自制气压计从三十楼到一楼,细管内水柱会下降,因为一楼的气压高,导致水柱降低,故C正确;
D、在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,因此在大气压是不变的情况下,玻璃管倾斜,水银柱高度不变,但水银柱长度会变长,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了与压强相关的物理知识,难度不大,将物理知识应用与实际生活相互关联,实现了理论与实际结合,是一道好题。
34.(2分)如图甲所示,小星在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0﹣1s内木箱没有动,所以此时不是平衡状态
B.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
C.1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为40N
D.如果3s后人突然用60N的力往回拉箱子,此时物体立刻向左加速运动
【分析】(1)由v﹣t图象可知,0~1s内木箱静止,处于平衡状态;
(2)由v﹣t图象可知,2~3s内木箱运动的速度,判断出状态,根据二力平衡条件可知推力和摩擦力之间的关系;由F﹣t图象可知此段时间内推力的大小即可得出受到的滑动摩擦力,由V﹣t图象读出木箱在1s~2s内的运动状态,根据滑动摩擦力的大小只与压力、接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关得出受到的摩擦力;
(3)如果3s后人停止用力,木箱水平方向只受摩擦力的作用,根据力与运动的关系可知木箱的运动状态;
如果3s后人突然用60N的力往回拉箱子,根据惯性知识分析箱子的运动状态。
【解答】解:
A、由图丙可知,0~1s内木箱静止,处于平衡状态,故A错误;
C、由图丙可知,在2~3s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,
由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力f=F,
由图乙可知,在2~3s内推力F=40N,则木箱受到的滑动摩擦力f=F=40N;
由图丙可知,木箱在1~2s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,
因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体运动的速度无关,
所以,1s~2s内木箱受到的摩擦力大小仍然为40N,故C正确;
BD、如果3s后人停止用力,木箱在水平方向上只受向后的摩擦力,会做减速直线运动,故B错误;
如果3s后人突然用60N的力往回拉箱子,箱子由于惯性仍然会向右运动,在向左的摩擦力和拉力作用下箱子向右做减速运动,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对力学图象的分析能力,能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键,是一道锻炼学生分析思考能力的好题。
(多选)35.(2分)如图所示,实心圆柱体甲和装有适量液体的圆柱形容器乙的底面积之比为1:4,把它们平放在同一水平桌面上,在甲物体上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,液体无溢出。截取之后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示。已知甲的密度为8×103kg/m3,最初容器乙内液体深度为25cm(容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg)。下列有关说法不正确的是( )
A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为2:1
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为2×104Pa
C.容器乙中液体的密度1.2×103kg/m3
D.A物体放入容器乙中后,液体对容器底的压强与容器对桌面的压强相等时,此压强为2.5p0
【分析】(1)由图象可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强和容器乙对桌面的压强,根据p=求出圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比;
(2)设截取前圆柱体甲的高度为h,根据p=ρgh表示出圆柱体甲截取前后对桌面的压强,联立以上两式代入数据可解得圆柱体的高度,进而得出圆柱体甲截取前对桌面的压强;
(3)容器乙中未放入物体A时,根据p=ρgh表示出容器乙中放入前后对桌面的压强,与圆柱体甲截取长度x时对桌面的压强的表达式联立解出乙液体的密度;
(4)利用p=分析出未放入物体A时,液体对容器底的压强与容器对桌面的压强的关系,再利用p=ρgh和p=分别求得液体对容器底压强的增量和容器对桌面的压强关系,再进行比较即可。
【解答】解:A、由图象可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强为:p甲=8p0,容器乙对桌面的压强为:p乙=p0,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,根据p===可得,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为:
==×=,故A正确;
B、由图可得,当圆柱体切去的高度为15cm时,对桌面的压强减为原来的一半,由p=ρgh得,此时圆柱体切去的高度为圆柱体的一半,则未切前圆柱体的高度为:
h=2×15cm=30cm=0.3m,
圆柱体甲截取前对桌面的压强为:
p甲=ρ甲gh=8×103kg/m3×10N/kg×0.3m=2.4×104Pa,故B错误;
C、最初容器对水平桌面的压强为:
p0===3×103Pa,
由p=ρgh可知,容器乙中液体的密度为:
ρ液===1.2×103kg/m3,故C正确;
D、由于容器乙为圆柱形,且质量忽略不计,未放入A物体时,液体对容器底的压力和容器对桌面的压力均等于液体的重力,受力面积相同,根据p=可知,未放入A物体时,液体对容器底的压强与容器对桌面的压强相等,
放入容器乙中后,容器中液面上升的高度为:Δh===,
液体对容器底压强的增加量为:
Δp液=ρ液gΔh=1.2×103kg/m3×g×=0.3×103kg/m3×gx,
容器对桌面压强的增加量为:
Δp容======2×103kg/m3×gx,
则将A物体放入容器乙中后,液体对容器底部的增量与容器对桌面压强的增量不相等,
因为未放入A物体时,液体对容器底的压强与容器对桌面的压强相等,则将A物体放入容器乙中后,液体对容器底的压强与容器对桌面的压强不相等,故D错误。
故选:BD。
【点评】本题主要考查压强公式和液体压强公式的灵活应用,关键要明确可以用p=ρgh求出柱体对桌面的压强,能从图象上找出有用的信息即可正确解题,有一定的难度。
(多选)36.(2分)如图所示,正方体木块A通过细线与容器甲底部相连,容器甲中水面与A上表面齐平;容器乙中长方体B与细线相连,水面与B下表面齐平。现同时打开容器甲底部抽液机和容器乙顶部放液机,且抽液、放液速度相同,两容器底所受液体压强p随时间t的部分变化图如图丙所示。木块A密度ρ=0.6×103kg/m3,正方体A边长为10cm,长方体B的高为10cm,容器甲、乙的底面积为200cm2。下列说法中正确的是( )
A.容器甲中初始液面深度为30cm
B.液机每秒钟排出水的质量是12g
C.在0~50s的过程中,木块A所受浮力的变化量为2N
D.物体B的底面积为150cm2
【分析】A、打开容器甲底部抽液机,甲容器中的液面高度逐渐降低,根据液体压强公式可知水对容器底部的压强逐渐减小,由图丙可知容器甲初始水对容器底部的压强为3000Pa,根据液体压强公式计算容器甲中初始液面深度;
B、由图丙可知甲中50s内水对容器底部的压强的变化量,根据液体压强公式计算水面下降的高度,根据密度公式、体积公式计算50s内排出水的质量,要加班计算液机排出水的速度;
C、根据体积公式计算甲中A排开水的体积的变化量,根据阿基米德原理计算50s内木块A所受浮力的变化量;
D、由图乙可知乙初始水面高度为22.8cm,根据液体压强公式计算初始水对容器底部的压强,由图丙可知30s时水对两容器底部的压强相等,进一步计算30s时水对容器底部的压强,然后计算30s内乙中水对容器底部压强的变化量,根据液体压强公式计算乙中水面升高的高度,根据体积公式计算乙中增加的水的体积和B浸入水中的体积的和,根据液机的速度计算30s内乙中水增加的质量,然后计算30s内乙中增加水的体积,再计算B浸入水中的体积,根据体积公式计算B的底面积。
【解答】解:A、打开容器甲底部抽液机,甲容器中的液面高度逐渐降低,根据液体压强公式可知水对容器底部的压强逐渐减小,由图丙可知容器甲初始水对容器底部的压强为3000Pa,则容器甲中初始液面深度:h===0.3m=30cm,故A正确;
B、由图丙可知甲中50s内水对容器底部的压强减小3000Pa﹣2600Pa=400Pa,
水面下降的高度:Δh===0.04m=4cm,
50s内排出水的质量:m=ρ水(S﹣SA)Δh=1.0×103kg/m3×(200﹣10×10)×10﹣4m2×0.04m=0.4kg=400g,
则液机排出水的速度是=8g/s,故B错误;
C、水面下降4cm,A排开水的体积的变化量为:ΔV=SAΔh=10cm×10cm×4cm=400cm3,
50s内木块A所受浮力的变化量为:ΔF浮=ρ水gΔV=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m3=4N,故C错误;
D、由图乙可知乙初始水面高度为22.8cm,初始水对容器底部的压强为:p0=ρ水gh0=1.0×103kg/m3×10N/kg×22.8×10﹣2m=2280Pa,
由图丙可知30s时水对两容器底部的压强相等,甲中50s内水对容器底部的压强减小了400Pa,则30s时水对容器底部的压强:p′=3000Pa﹣400Pa×=2760Pa,
30s内乙中水对容器底部压强的变化量为:Δp′=2760Pa﹣2280Pa=480Pa,
乙中水面升高的高度为:Δh′===0.048m=4.8cm,
乙中增加的水和B浸入水中的体积的和为:ΔV′=SΔh′=200×10﹣4m2×0.048m=9.6×10﹣4m3=960cm3,
30s内乙中水增加的质量为8g/s×30s=240g,
30s内乙中增加水的体积为:V===240cm3,
则B浸入水中的体积为:VB=960cm3﹣240cm3=720cm3,
B的底面积:SB===150cm2,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查液体压强公式、密度公式、阿基米德原理的灵活运用,有一定难度。
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
37.(4分)在“测水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验中:
(1)小红设计的实验装置如图1所示,实验时她应将木板置于水平桌面上,并用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,根据 二力平衡 的原理可知这时木板对木块的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)小红按图1所示的方法操作,记录了几次木块的运动状态及弹簧测力计示数如下表所示(每次都是同一木块与木板接触,并做直线运动)由表中数据及相关条件可知,在这三次实验中,木块受到的摩擦力大小有 3 次是相同的。
实验次数
木块运动状态
弹簧测力计示数F/N
1
加速
0.8
2
匀速
0.7
3
减速
0.6
(3)采用如图1所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是很难保持木块做匀速直线运动。为解决上述问题,小娟对实验装置进行了改进,用图2所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为无论长木板怎样运动,木块受到的摩擦力总是 不变的 。
(4)如图3所示,A为长木板,在水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动,且A、B接触面粗糙。下列判断正确的是 D 。
A.若v1=v2,A、B之间有摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.当v1>v2或v1<v2时,A、B之间滑动摩擦力大小相等。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据二力平衡的条件和影响滑动摩擦力大小的因素分析;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素不变分析;由二力平衡的条件分析;
(4)根据摩擦力产生的条件分析。
【解答】解:(1)只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小(测力计示数)才等于摩擦力的大小;
(2)只有木块做匀速直线运动,测力计示数才等于摩擦力大小,据表格中的数据分析,故木块受到的摩擦力的大小为0.7N;
因每次都是同一木块与木块接触,影响滑动摩擦力大小的压力大小和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力大小不变,即这三次实验中,木块受到的摩擦力大小有3次是相同的;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变,图2中木块受到的摩擦力的大小为0.7N,因物体静止,水平方向受到平衡力的作用,故受到的摩擦力大小不变;
(4)物体之间有无摩擦力要看物体之间有无相对运动或有无相对运动的趋势,摩擦力的方向与物体相对运动(趋势)的方向相反。
A.若v1=v2,A、B之间没有相对运动的趋势,没有摩擦力;A错误;
B.若v1>v2,A相对于B向右运动,B对A施加向左的滑动摩擦力,即A受到B所施加的向左的滑动摩擦力,B错误;
C.若v1<v2,B相对于A向右运动,B受到A所施加的向左的滑动摩擦力,C错误;
D.当v1>v2或v1<v2时,因影响滑动摩擦力大小的两个因素没有变化,故A、B之间滑动摩擦力大小相等,D正确。
故答案为:(1)二力平衡;(2)3;(3)不变的;(4)D。
【点评】本题测水平运动物体所受的滑动摩擦力,考查实验原理及控制变量法的运用和影响滑动摩擦力大小的两个因素、摩擦力产生的条件及方向的判断,难度较大。
38.(6分)如图所示,柱形储水箱的底面积为400cm2,把重为8N的柱体A与重为20N的正方体B用细绳连接,放入水箱底部。A的底面积为200cm2,高为10cm,B的边长为10cm。向水箱中缓慢注水,当水深为24cm时停止注水,此时A、B之间的绳子拉力为4N。(g取10N/kg)求:
(1)停止注水时,储水箱中水对水箱底部的压强;
(2)若继续向储水箱中加水直至B对水箱底部压力刚好为0,此时水面到水箱底部的高度;
(3)在(2)问的基础上,若再将A竖直向上提升14cm,细绳不会被拉断,此时水对水箱底部的压力。
【分析】(1)停止注水时,储水箱中水深为24cm,根据液体压强公式p=ρgh计算出停止注水时,储水箱中水对水箱底部的压强;(2)停止注水时,储水箱中水深为24cm,对物体A进行受力分析,求出此时物体A受到的浮力,根据阿基米德原理求出此时物体A排开水的体积,B对水箱底部压力刚好为0时,求出此时AB整体受到浮力,根据阿基米德原理求出此时AB整体排开水的体积,结合B的体积,求出此时物体A排开水的体积,进而求出物体A排开水的体积的变化量,再求出此时水面高度的变化量;(3)在(2)问基础上,若再将A竖直向上提升14cm,可以分成三个步骤完成。第一步:把A提出,判断水面下降高度;第二步:把水中的绳子提出,水面高度不变;第三步:把B上提,保证AB整体提升14cm,确定水面高度,进一步求出水对箱底的压强和压力。
【解答】解:(1)停止注水时,储水箱中水深为24cm,根据液体压强公式:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×24×10﹣2m=2.4×103Pa,
(2)停止注水时,对物体A进行受力分析,物体A受到的浮力为:F浮A=GA+F拉=8N+4N=12N,
此时物体A排开水的体积为:,
继续向储水箱中加水直至B对水箱底部压力刚好为0时,AB整体受到浮力为:F浮=GA+GB=8N+20N=28N,
此时整体排开水的体积为:,
正方体B的体积为:,
B对水箱底部压力刚好为0时,A排开水的体积为:,
A排开水的体积的变化量为:,
水面高度的变化量为:,
此时水面到水箱底部的高度:h'=24cm+Δh=24cm+3cm=27cm,
(3)在(2)问基础上,物体A浸入水中深度为:,
绳子长度为:L绳=h'﹣h浸A﹣LB=27cm﹣9cm﹣10cm=8cm,
将A竖直向上提升9cm时,水下降的高度为:h1下==0.045m=4.5cm,
此时水面下绳子的长度为:L绳′=L绳﹣h1下=8cm﹣4.5cm=3.5cm,
绳子再向上提升3.5cm时,容器内水面的深度不变,此时A提升的高度为:h'=9cm+3.5cm=12.5cm,
B上表面与水面相平,将A竖直向上提升14cm相当于此时提升B的高度为:hB=14cm﹣12.5cm=1.5cm,
提升B引起水面下降的高度为h2下,则:SBhB=(S容﹣SB)h2下
此时容器内水的深度为:h′=h水′﹣h1下﹣h2下=27cm﹣4.5cm﹣0.5cm=22cm,
此时容器内水的压强为:p′=ρgh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.22m=2.2×103Pa
此时水对水箱底部的压力为:
答:(1)储水箱中水对水箱底部的压强为2.4×103Pa;
(2)此时水面高度为27cm;
(3)此时水对水箱底部的压力为88N。
【点评】此题数量关系,变化过程都比较复杂,有一定的难度。明确变化过程是解题的关键。
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