内容正文:
【王牌物理】2025八下阶段性调研试题十四
第七——十一章 培优卷 难度系数0.56
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.如图所示的演示实验说明:在压力一定的情况下,压力作用效果与 有关。
T1 T2 T3 T4
2.炎夏,小明浸泡在圆柱形水缸中降温解暑,如图所示,他浸在水中的体积为0.05m3,此时水深60cm,他的心脏部位在水面以下10cm处,则他受到水的浮力为 N,水对他心脏部位的压强为 Pa.已知圆柱形水缸底面积为0.5m2,当他从水缸出来后,水缸底受到的压强变化了 Pa(水缸厚度、形变以及他带出来的水忽略不计).
3.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是自由落体运动的频闪照片,频闪时间间隔为0.03s。如果段物体重力做功为,做功功率为5W,在段物体重力做功为,做功功率为,则“5W”表示的物理意义是 ; ; 5W。(后两空均选填“>”“=”或“<”)
4.在一辆向左行驶的汽车车厢顶上挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (填“加速”、“匀速”、“减速”)运动;此时小球共受到 个力的作用(空气阻力不计);此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力.
5.某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小F和皮筋的伸长量Δx,测量多组数据做出的图线如图乙所示,若分别用这两根橡皮筋制成测力计,则用橡皮筋 制成的测力计量程大;用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高(选填“A”或“B”)。
T5 T6
6.一个由“倒L 形支架和与支架垂直的底板组成的装置,在O 点用棉线悬挂一个小球.现将一个装有水的杯子放在装置底板上如图所示,不断改变底板倾角(一定范围内),可观察到 这个实验可以说明
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.如图所示,某同学在玩滑板车时,一开始不断用力蹬地速度越来越快;后来停止蹬地,滑板车仍然能继续运动一段距离并最终停下来,下列说法正确的是( )
A.蹬地的过程利用了力的作用是相互的
B.停止蹬地后滑板车仍然能够运动是由于惯性的作用
C.滑板车最终停了下来是因为停止蹬地后滑板车没有受到力的作用
D.蹬地的过程中该同学一直是运动的,所以运动状态没有改变
8.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,李刚根据“越重的箱子越难推动”的生活经验,可以提出的猜想是:滑动摩擦力的大小可能( )
A.与接触面的粗糙程度有关
B.与接触面的面积大小有关
C.与接触面之间的压力大小有关
D.与物体间相对运动的方向有关
9.力能产生不同的作用效果,如图所列情况中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.手对橡皮泥的力 B.磁体对小铁球的力
C.手对撑杆的力 D.网球拍对网球的力
10.下列物体中不具有弹性势能的是( )
A.形变的蹦床 B.拉开的弓
C.压弯的撑杆 D.自然长度的弹簧
11.如图所示是足球运动员踢球的情景(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.足球运动到最高点时,其速度为零
B.足球在空中飞行时,其惯性不断增大
C.足球在空中飞行过程中,其重力势能不断增大
D.足球运动到最高点时,其动能不为零
12.附中诗词大会如火如荼展开,关于下列诗句与涉及到的物理知识,对应正确的是( )
A.“人在桥上走,桥流水不流”中“桥流”所选择的参照物是桥
B.“春草明年绿,王孙归不归”中草是绿色,是因为草反射了绿色光
C.“池水映明月,潭清疑水浅”中“水浅”是由光的反射形成的实像
D.“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”中“早已晚”是因为马受到惯性作用
13.甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛,他们同时从一楼冲向三楼,结果乙同学首先到达,甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为G1和G2,且G1G2。则下列说法中正确的是( )
A.甲同学做功一定比乙同学做功多 B.乙同学做功一定比甲同学做功快
C.甲同学的功率可能比乙同学的功率大 D.乙同学的功率可能等于甲同学的功率
14.图甲是A、B两种物质的m﹣V图像,若分别用A、B两种物质制成高度相等、底面积之比为1︰2的A、B两个实心物体,将它们放在水平桌面(如图乙)时( )
A.A物质的密度小于B物质的密度
B.A物体的质量大于B物体的质量
C.A对桌面的压强大于B对桌面的压强
D.若将B沿竖直方向截去一半,则B剩余部分对桌面的压强不变
三、作图题(每题2分,共4分)
15.如图所示,重为5N的物体A漂浮在液面上,请画出物体A受到力的示意图。
T15 T16
16.如图所示,带支架的平板小车沿水平地面向右做直线运动,小球A用细线悬挂于支架右端,放在小车左端的物块B相对于小车始终静止。某时刻观察到细线偏离竖直方向角,请画出此时物块B受到的重力G和摩擦力F的示意图(力的作用点图中已标出)。
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共21分)
17.小华在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验”中,实验过程如图所示。
(1)实验时,让长方体木块在水平方向做 运动,此时木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图可以得到的结论是 ;
(3)小华将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,如图丁所示测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”);理由: ;
(4)乙图中测力计的示数是3.5N时,小木块刚好做匀速直线运动,则木块上的砝码受到的摩擦力是 N,当拉力增大到4.6N时,木块受到的摩擦力是 N;
(5)小华若先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上运动,则测出的摩擦力 (填“大于”、“等于”或“小于”)实际摩擦力。
18.小明同学用2mL注射器、量程为0-10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
(1)步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图甲所示,安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为5.2N;
步骤三:用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为4.00 cm;
步骤四:算出大气压强值为 Pa。
(2)同组的小雪分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样有利于 ;
②完成步骤二后取下橡皮帽,重复步骤二的后面操作,读取弹簧测力计的示数为0.3N,由此可知,此时活塞所受到的 (选填“摩擦力”或“大气压力”)为0.3N。根据改进后测得的数据,可重新计算大气压的值为 Pa;
(3)另一组同学在用图乙中B注射器测量时,弹簧测力计被拉到最大值,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。
19.如图所示,是乐乐同学探究液体内部压强特点的实验过程。
(1)如上图是U形管压强计,使用前若发现U形管两端液面有明显的高度差,则说明 ;其调节的方法是 (选填“A”或“B”),并使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)调节好装置后,进行了实验,比较图甲、乙可知,液体内部压强与 有关;
(3)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部某一点向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(4)小静还自制了另一套装置来探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,当瓶内外液面相平时,发现橡皮膜会内凹。这个现象说明:当深度相同时, 越大,液体压强越大;
(5)学完了液体压强的知识后,小静想到可以用这套装置来测量液体的密度。如图戊所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,测量此时水面到橡皮膜中心的距离为,酒精液面到橡皮膜中心的距离为,则酒精的密度为 (用、、表示)。
(6)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量酒精与其均匀混合后(液体不溢出),容器底部液体压强将 ,橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
五、计算题(共15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.(7分)2024年11月28日我国第41次考察队,抵达南极中山站,彰显我国雄厚的综合实力。为研究地球气候演变状况,科考员在南极内陆成功钻取了545米的深冰芯。在雪地作业中,工作人员使用履带雪地车,如图所示,回答问题。
(1)雪地车履带上有凸起纹路是为了 摩擦力,行驶中,雪地车在雪地上压出痕迹,说明力可以改变物体的 ;
(2)从钻取的深冰芯中取一段均匀冰芯,测得其质量为0.45kg,体积为0.5×10﹣3m3,则这段冰芯的密度是 kg/m3;若把该冰芯切去一半,剩余冰芯的密度是 kg/m3。
21.(8分)在春晚的舞台上,舞蹈《秧BOT》宛如一颗璀璨的明星,吸引了观众的目光。“唢呐一响,科技登场!当最炫东北风遇上最酷机器人,当传统碰撞了时尚”,这一独特的创意融合,让我们看到了科技与艺术的完美结合,感受到了创新的力量在舞台上绽放出的绚丽光彩。如图所示为某款智能机器人,质量为,它在某次引领接待工作中沿直线匀速行驶时受到的阻力为重力的0.05倍,g取。求:
(1)机器人轮胎上凹凸不平的花纹是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力;
(2)该机器人的重力大小?
(3)该机器人沿直线匀速行驶时的牵引力大小?
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【王牌物理】2025八下阶段性调研试题十四
第七——十一章 培优卷 难度系数0.56
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.如图所示的演示实验说明:在压力一定的情况下,压力作用效果与 有关。
【答案】受力面积
【详解】物体压力一定,受力面积越小的凹陷程度越大,压力的作用效果越显著。所以可得压力作用效果与受力面积有关。
2.炎夏,小明浸泡在圆柱形水缸中降温解暑,如图所示,他浸在水中的体积为0.05m3,此时水深60cm,他的心脏部位在水面以下10cm处,则他受到水的浮力为 N,水对他心脏部位的压强为 Pa.已知圆柱形水缸底面积为0.5m2,当他从水缸出来后,水缸底受到的压强变化了 Pa(水缸厚度、形变以及他带出来的水忽略不计).
【答案】 500 1000 1000
【详解】(1)已知他浸在水中的体积为0.05m3,由F浮=ρ液gV排可得,他受到水的浮力为
(2)他的心脏部位在水面以下10cm处,则水对他心脏部位的压强为
(3)当他从水缸出来后,水缸中水的深度下降,
水缸底受到的压强变化了.
3.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是自由落体运动的频闪照片,频闪时间间隔为0.03s。如果段物体重力做功为,做功功率为5W,在段物体重力做功为,做功功率为,则“5W”表示的物理意义是 ; ; 5W。(后两空均选填“>”“=”或“<”)
【答案】 物体重力在1s内做功为5J < >
【解析】【小题1】[1]功率表示单位时间内做功的多少,即5W表示物体重力在1s内做功为5J。
[2]自由下落物体的运动是加速下落,故物体下落的距离,物体的重力G不变,所以,根据知,即。
[3]由图知自由落体运动的频闪照片,频闪时间间隔为0.03s。物体通过AB和BC段的时间相等,所以根据可知。
4.在一辆向左行驶的汽车车厢顶上挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (填“加速”、“匀速”、“减速”)运动;此时小球共受到 个力的作用(空气阻力不计);此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力.
【答案】 加速 2 不是
【详解】(1)列车平稳行驶时,小球和车厢保持相对静止状态;
当列车加速时,绳子给小球一个向前的力,但因为惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球就向后偏;
(2)通过对小球进行受力分析可知,若忽略空气阻力不计,此时小球共受到绳子对它的拉力和地球对它的吸引力两个力的作用,
根据二力平衡条件可知,这两个力方向不是正好相反,不在一条直线上,所以不是一对平衡力.
5.某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小F和皮筋的伸长量Δx,测量多组数据做出的图线如图乙所示,若分别用这两根橡皮筋制成测力计,则用橡皮筋 制成的测力计量程大;用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高(选填“A”或“B”)。
【答案】 B A
【详解】[1]测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0~10N,B的量程为0~15N,则用橡皮筋B制成的测力计量程大。
[2]由图乙可知,在测量范围内,如F=10N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长20cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长10cm,所以,用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。
6.一个由“倒L 形支架和与支架垂直的底板组成的装置,在O 点用棉线悬挂一个小球.现将一个装有水的杯子放在装置底板上如图所示,不断改变底板倾角(一定范围内),可观察到 这个实验可以说明
【答案】 烧杯内液面水平,小球仍然竖直向下 重力的方向总是竖直向下的
【详解】不断改变斜面倾角,观察到水面总是水平的,悬挂的小球始终与水面垂直,这个实验可以说明重力的方向总是竖直向下的.
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.如图所示,某同学在玩滑板车时,一开始不断用力蹬地速度越来越快;后来停止蹬地,滑板车仍然能继续运动一段距离并最终停下来,下列说法正确的是( )
A.蹬地的过程利用了力的作用是相互的
B.停止蹬地后滑板车仍然能够运动是由于惯性的作用
C.滑板车最终停了下来是因为停止蹬地后滑板车没有受到力的作用
D.蹬地的过程中该同学一直是运动的,所以运动状态没有改变
【答案】A
【详解】A.用力向后蹬地,人对地施加了一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面同时也对人施加一个向前的反作用力,滑板车向前运动,利用的是力的相互作用,故A正确;
B.停止用力蹬地后,滑板车由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以滑板车继续滑行,不能说惯性作用,故B错误;
C.滑板车在前进的过程中,受到地面的阻力的作用,力可以改变滑板车的运动状态,最终会停下来,故C错误;
D.用力向后蹬地之前是静止的,脚向后蹬地后,人就向前运动了,说明力改变了人的运动状态,故D错误。
故选A。
8.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,李刚根据“越重的箱子越难推动”的生活经验,可以提出的猜想是:滑动摩擦力的大小可能( )
A.与接触面的粗糙程度有关
B.与接触面的面积大小有关
C.与接触面之间的压力大小有关
D.与物体间相对运动的方向有关
【答案】C
【详解】越重的箱子,对接触面的压力越大,越难推动,摩擦力越大,所以可提出的猜想是滑动摩擦力和压力的大小是否有关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.力能产生不同的作用效果,如图所列情况中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.手对橡皮泥的力 B.磁体对小铁球的力
C.手对撑杆的力 D.网球拍对网球的力
【答案】B
【详解】力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态;手对橡皮泥的力、手对撑杆的力、网球拍对网球的力都是力改变物体的形状,磁体对小铁球的力是改变物体的运动状态,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.下列物体中不具有弹性势能的是( )
A.形变的蹦床 B.拉开的弓
C.压弯的撑杆 D.自然长度的弹簧
【答案】D
【详解】A.形变的蹦床发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故A不符合题意;
B.拉开的弓发生弹性形变,具有弹性势能,故B不符合题意;
C.被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故C不符合题意;
D.被压紧或拉伸的弹簧发生了弹性形变,才具有弹性势能;自然长度的弹簧没有发生弹性形变,不具有弹性势能,故D符合题意。
故选 D。
11.如图所示是足球运动员踢球的情景(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.足球运动到最高点时,其速度为零
B.足球在空中飞行时,其惯性不断增大
C.足球在空中飞行过程中,其重力势能不断增大
D.足球运动到最高点时,其动能不为零
【答案】D
【详解】AD.足球运动到最高点时,竖直方向速度为零,水平方向仍在向前运动,速度不为0,则其动能也不为零,故A错误,D正确;
B.惯性的大小只与质量有关,足球在空中飞行过程中,质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.足球在空中飞行过程中,高度先变大再变小,其重力势能也是先变大再变小,故C错误。
故选D。
12.附中诗词大会如火如荼展开,关于下列诗句与涉及到的物理知识,对应正确的是( )
A.“人在桥上走,桥流水不流”中“桥流”所选择的参照物是桥
B.“春草明年绿,王孙归不归”中草是绿色,是因为草反射了绿色光
C.“池水映明月,潭清疑水浅”中“水浅”是由光的反射形成的实像
D.“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”中“早已晚”是因为马受到惯性作用
【答案】B
【详解】A.“人在桥上走,桥流水不流”中“桥流”所选择的参照物是水,因为桥相对于水的位置发生了改变,是运动的,故A错误;
B.不透明物体的颜色由它反射的色光决定,“春草明年绿,王孙归不归”中草是绿色,是因为草反射了绿色光,故B正确;
C.“池水映明月,潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的(即逆着折射光线看),我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故C错误;
D.“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”中“早已晚”是因为马具有惯性,而不能说成受到惯性作用,故D错误。
故选B。
13.甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛,他们同时从一楼冲向三楼,结果乙同学首先到达,甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为G1和G2,且G1G2。则下列说法中正确的是( )
A.甲同学做功一定比乙同学做功多 B.乙同学做功一定比甲同学做功快
C.甲同学的功率可能比乙同学的功率大 D.乙同学的功率可能等于甲同学的功率
【答案】ACD
【详解】A.甲乙从一楼冲向三楼,高度相等,因为
G1G2
由W=Gh可知
W甲>W乙
故A正确;
BCD.乙同学首先到达,甲同学用的时间长,由可知,甲同学的功率可能大于乙同学的功率,甲同学的功率可能等于乙同学的功率,甲同学的功率可能小于乙同学的功率,乙同学做功不一定比甲同学做功快,故B错误,CD正确。
故选ACD。
14.图甲是A、B两种物质的m﹣V图像,若分别用A、B两种物质制成高度相等、底面积之比为1︰2的A、B两个实心物体,将它们放在水平桌面(如图乙)时( )
A.A物质的密度小于B物质的密度
B.A物体的质量大于B物体的质量
C.A对桌面的压强大于B对桌面的压强
D.若将B沿竖直方向截去一半,则B剩余部分对桌面的压强不变
【答案】BCD
【详解】A.由图像可知m=2g,VA=1cm3、VB=3cm3,a、b两种物质的密度为
A物质的密度大于B物质的密度,故A错误;
B.A、B两个实心物体的体积之比为
A、B物体的质量之比为
A物体的质量大于B物体的质量,故B正确;
C.物体对桌面的压强为
A、B的高度相同,A对桌面的压强大于B对桌面的压强,故C正确;
D.若将B沿竖直方向截去一半,所以B剩余部分对桌面的压强不变,故D正确。
故选BCD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15.如图所示,重为5N的物体A漂浮在液面上,请画出物体A受到力的示意图。
【答案】
【详解】物体A漂浮在液面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,则两个力大小相等,从重心处分别向上和向下画出两条带箭头的线段,并标出符号和力的大小。如图所示:
16.如图所示,带支架的平板小车沿水平地面向右做直线运动,小球A用细线悬挂于支架右端,放在小车左端的物块B相对于小车始终静止。某时刻观察到细线偏离竖直方向角,请画出此时物块B受到的重力G和摩擦力F的示意图(力的作用点图中已标出)。
【答案】
【详解】由图可知,小车沿水平地面向右运动过程中,某时刻细线偏离竖直方向角,说明此时小车此时在向右做加速运动,而物块B要始终保持静止状态,为了避免掉下去,物块B会受到小车A给的水平向右的静摩擦力F作用。过物块B的重心分别沿水平向右和竖直向下画一条有向线段表示静摩擦力F和重力G。如图所示
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共21分)
17.小华在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验”中,实验过程如图所示。
(1)实验时,让长方体木块在水平方向做 运动,此时木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图可以得到的结论是 ;
(3)小华将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,如图丁所示测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”);理由: ;
(4)乙图中测力计的示数是3.5N时,小木块刚好做匀速直线运动,则木块上的砝码受到的摩擦力是 N,当拉力增大到4.6N时,木块受到的摩擦力是 N;
(5)小华若先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上运动,则测出的摩擦力 (填“大于”、“等于”或“小于”)实际摩擦力。
【答案】 匀速直线 接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大 不正确 没有控制压力相同 0 3.5 小于
【详解】(1)[1]用弹簧测力计拉动长方体木块在水平方向做匀速直线运动时,则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)[2]甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,但是压力不同,滑动摩擦力大小不同,因此结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
(3)[3][4]因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小华将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。
(4)[5]木块在水平木板上进行匀速直线运动,砝码和木块之间相对静止,没有相对运动的趋势,砝码不受摩擦力,即砝码受到的摩擦力为0。
[6]木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力是3.5N,所以滑动摩擦力也是3.5N;拉力增大时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,还是3.5N。
(5)[7]实验时,小华先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后弹簧测力计要在水平方向上使用就要调零,因为在竖直方向上由于弹簧自身的重力弹簧比在水平方向上要伸长,也就是调零后的零刻度线在真实零刻度线的下方。弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动时,读取弹簧测力计的示数时,结果小于真实的摩擦力。
18.小明同学用2mL注射器、量程为0-10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
(1)步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图甲所示,安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为5.2N;
步骤三:用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为4.00 cm;
步骤四:算出大气压强值为 Pa。
(2)同组的小雪分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样有利于 ;
②完成步骤二后取下橡皮帽,重复步骤二的后面操作,读取弹簧测力计的示数为0.3N,由此可知,此时活塞所受到的 (选填“摩擦力”或“大气压力”)为0.3N。根据改进后测得的数据,可重新计算大气压的值为 Pa;
(3)另一组同学在用图乙中B注射器测量时,弹簧测力计被拉到最大值,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。
【答案】 刚被拉动 排空注射器内的空气,并且防止漏气 摩擦力 C
【详解】(1)[1]步骤二:当注射器中的活塞刚被拉动时,说明此时拉力与大气对活塞的压力平衡,拉力等于大气对活塞的压力。
[2]注射器容量为2mL,有刻度部分的长度为4.00cm,注射器活塞的横截面积为
算出大气压强值为
(2)[3]橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,使水充满在注射器小孔中,这样可排尽注射器小孔中残余气体,并且防止漏气,减小实验过程中的测量的误差。
[4]取下橡皮帽,重复步骤二的操作,活塞左右都受到大气压力,相互抵消,此时弹簧测力计对活塞的拉力与活塞内壁对活塞的摩擦力是一对平衡力,所以弹簧测力计的示数0.3N是活塞受到的摩擦力。
[5]由于摩擦力大小为0.3N,则大气压力为
重新计算大气压的值为
(3)[6]因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用较细的注射器。
故选C。
19.如图所示,是乐乐同学探究液体内部压强特点的实验过程。
(1)如上图是U形管压强计,使用前若发现U形管两端液面有明显的高度差,则说明 ;其调节的方法是 (选填“A”或“B”),并使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)调节好装置后,进行了实验,比较图甲、乙可知,液体内部压强与 有关;
(3)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部某一点向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(4)小静还自制了另一套装置来探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,当瓶内外液面相平时,发现橡皮膜会内凹。这个现象说明:当深度相同时, 越大,液体压强越大;
(5)学完了液体压强的知识后,小静想到可以用这套装置来测量液体的密度。如图戊所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,测量此时水面到橡皮膜中心的距离为,酒精液面到橡皮膜中心的距离为,则酒精的密度为 (用、、表示)。
(6)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量酒精与其均匀混合后(液体不溢出),容器底部液体压强将 ,橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 气密性好 B 深度 相等 液体密度 变大 变大
【详解】(1)[1]U形管两端液面有明显的高度差,且能保持着,说明其气密性好,没有漏气。
[2]需要将U形管液面相平,则液面上方气压也要相等,可将软管拆下重装,右侧支管倒出无法使两边上方气压相等。
故选B。
(2)[3]甲乙两个图探头朝向一样,同是在水中,但探头深度不一样,U形管液面高度差也不一样,故而说明液体压强与液体深度有关。
(3)[4]图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差相同说明;同一液体中,相同深度,各个方向压强相等。
(4)[5]图丁中可看到橡皮膜向水的方向凸,说明该点水的压强比盐水压强小。盐水密度比水大,所以得到深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
(5)[6]由题可知,水对瓶底的压强等于酒精对瓶底的压强,则有
经计算的
(6)[7]容器为柱形容器,溶液对容器底部的压强可以为,加入酒精后,液体重力增大,压力增大,所以容器底部液体压强将增大。
[8]设橡皮膜到容器底部的距离为h,橡皮膜在水中的深度为h3,橡皮膜在混合液里面的深度为h4,原来液体对容器底部的压强为p0,混合液对容器底部的压强为p,则有
因为p0<p,所以有
由因为,所以 ,故而橡皮膜受到的压强增大。
五、计算题(共15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.(7分)2024年11月28日我国第41次考察队,抵达南极中山站,彰显我国雄厚的综合实力。为研究地球气候演变状况,科考员在南极内陆成功钻取了545米的深冰芯。在雪地作业中,工作人员使用履带雪地车,如图所示,回答问题。
(1)雪地车履带上有凸起纹路是为了 摩擦力,行驶中,雪地车在雪地上压出痕迹,说明力可以改变物体的 ;
(2)从钻取的深冰芯中取一段均匀冰芯,测得其质量为0.45kg,体积为0.5×10﹣3m3,则这段冰芯的密度是 kg/m3;若把该冰芯切去一半,剩余冰芯的密度是 kg/m3。
【答案】(1) 增大 形状
(2) 0.9×103 0.9×103
【详解】(1)[1]摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,雪地车履带上有凸起纹路,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]雪地车对雪地有压力的作用,所以在雪地上压出痕迹,说明力可以物体的形状。
(2)[1][2]根据密度公式计算这段冰芯的密度
密度是物质的一种特性,它不随着质量与体积的变化而改变,所以截去一半,剩余冰芯的密度是0.9×103kg/m3。
21.(8分)在春晚的舞台上,舞蹈《秧BOT》宛如一颗璀璨的明星,吸引了观众的目光。“唢呐一响,科技登场!当最炫东北风遇上最酷机器人,当传统碰撞了时尚”,这一独特的创意融合,让我们看到了科技与艺术的完美结合,感受到了创新的力量在舞台上绽放出的绚丽光彩。如图所示为某款智能机器人,质量为,它在某次引领接待工作中沿直线匀速行驶时受到的阻力为重力的0.05倍,g取。求:
(1)机器人轮胎上凹凸不平的花纹是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力;
(2)该机器人的重力大小?
(3)该机器人沿直线匀速行驶时的牵引力大小?
【答案】(1)增大
(2)300N
(3)15N
【详解】(1)机器人轮胎上凹凸不平的花纹,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,使机器人在行驶过程中更稳定,不易打滑。
(2)机器人的重力
(3)行驶时机器人受到的阻力为重力的0.05倍,则阻力为
因为是匀速直线行驶,该机器人处于平衡状态,牵引力和阻力是一对平衡力,故
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