内容正文:
枞阳县2024-2025学年度第二学期期末质量监测
八年级物理试题
注意事项:
1.本卷满分70分,考试时间为80分钟。
2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效。
3.本试卷中g值均取10N/kg。
一、填空题(每空1分,共20分)
1. 元曲《天净沙•秋思》中写到:枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。夕阳西下,断肠人在天涯。干枯后的树叶从树上落下来,是因为树叶受到竖直向下的______力的作用。停在枝头上的乌鸦受到的重力与树枝对乌鸦的支持力是一对______力。“夕阳西下”的参照物是______。
2. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱距离地面约1m时,反推火箭发动机向下喷出高速气流,返回舱开始减速着陆。根据力的作用是______的,高速气流对返回舱产生方向______(选填“向上”或“向下”)的作用力。着陆后,返回舱在地表留下了明显的压痕,说明力可以改变物体的______。
3. 如图所示,用扳手拧螺母时,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的__________有关;建造房屋时,工人常常利用图丙中的重垂线检测墙体是否竖直,这是利用了__________。
4. 建设中的某座大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥,如图为小华制作的斜拉索大桥模型,他用长为30cm、重为5N的质地均匀的木条OA做桥面,立柱GH做桥塔。OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,桥面OA实质是一种杠杆。保持桥面水平,细线对OA的拉力___________N,并画出杠杆模型的动力臂l。___________
5. 将一块砖平放、竖放、侧放在水平地面上,三种放法中对地面压强最小的是_______放,对地面压强最大的是_________放.
6. 2025年1月17日,谷爱凌在2024-2025赛季国际雪联自由式滑雪世界杯瑞士莱克斯站,夺得坡面障碍技巧项目金牌,如图所示,谷爱凌越过跳台达到最高点时处于___________状态。(选填“平衡”或“非平衡”)
7. 用2N的水平拉力拉着一木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力大小为______N,突然将拉力增加到5N,则此时木块受到桌面的摩擦力大小为______N。
8. 如图所示拉力F1、F2都是100牛,滑轮的重和摩擦不计,匀速提升重物A和B,则A重为 ______牛。
9. 如图所示,AB两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断______;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲______F乙(均选填“>”、“<”或“=”)。
10. 如图,一轻质弹簧测力计的两端分别通过细绳悬挂着400N、150N的A、B两个物体。一个体重600N的人站在地上,当人用力向下拉B物体时,A物体刚好静止不动。此时,弹簧测力计的示数是___________N,人对地面的压力是___________N。(不计绳的重力和绳和滑轮之间的摩擦)
二、选择题(每小题2分,共14分;每题只有一个选项是符合题意的)
11. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 物理学家通过研究,建立了原子核式结内模型,原子是由原子核和核外电子构成的
B. 太阳是宇宙的中心
C. 柳絮飘扬表明分子在不停地做无规则运动
D. 光从牛郎星传播到织女星的时间约为16光年
12. 如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A. 小明和小华由于惯性都保持静止 B. 小明和小华因为受力一起向前运动
C. 小明受力向前运动,小华受力向后运动 D. 小明受力向前运动,小华由于惯性保持静止
13. 骆驼的体重是马的1.5倍,脚掌触地面积是马的3倍。骆驼和马静止站立在水平的沙地、土地上留下的模拟印痕如图,它们分别对地的压力为、,压强为、,则( )
A. B. C. D.
14. 在使用下列简单机械匀速提升同一物体,所用动力最小的是(不计机械自重、绳重和摩擦)( )
A. B.
C. D.
15. 福建舰是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼-15T、歼-35、歼-15D、空警600等不同类型的舰载机70架,如图所示。当舰载机全部返回停稳后,下列说法正确的是( )
A. 舰体上浮些,受到浮力变小 B. 舰体上浮些,受到浮力不变
C. 舰体下沉些,受到浮力变大 D. 舰体下沉些,受到浮力变小
16. 如图所示的四种关于固体压强的现象中,其中减小压强的是( )
A. 用刀切苹果 B. 铁轨铺在枕木上
C. 吸管一端做成尖形 D. 针头做得很尖
17. 如图,两个烧杯内盛有甲、乙两种液体,将同一个瓶口扎有橡皮膜的小瓶,瓶口朝下分别放入甲、乙液体中,都处于悬浮状态,在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大。轻触乙液体中的小瓶使其下沉。下列说法正确的是( )
A. 甲液体的密度比乙液体的密度小
B. 下沉过程,小瓶所受的浮力变小
C. 下沉过程,液体对烧杯底部的压强变小
D. 悬浮时,小瓶在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
三、实验题(每空2分,共16分)
18. 如图所示的是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)图A中物体受到的浮力大小是___________N;
(2)根据图中数据信息可以得出初步结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于___________;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是( )
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案,将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案,但换用体积不同的物体进行实验
19. 如图甲、乙所示,小星利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为)等实验器材,来探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,小星观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,小星用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐___________(选填“变大”或“变小”)。
20. 如图所示,这是用压强计做“探究影响液体内部压强的因素”的实验。
(1)比较图甲和图___________,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(2)比较图乙和图丙,能初步得出的结论是:深度相同时,液体的密度越大,压强越___________;
(3)将液体压强计进行改造,如图丁所示。当两探头置于空气中时,形管两端水面相平。现将两探头分别放在A、B容器内密度分别为和的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,形管右侧水面比左侧高,则___________(选填“>”、“<”或“=”)。
四、计算题(21题6分,22题6分,23题8分)
21. 设计师从蚂蚁身上得到启示,设计出如题图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。这款车质量为450kg,试驾员质量为65kg,地面对车的摩擦力是总重力的0.1倍,轮胎与地面的总接触面积0.02m2。(g取10N/kg)
(1)车空载时对水平路面的压强多大?
(2)车和人的总重力是多少?
(3)试驾员驾驶概念车在水平公路上匀速直线行驶是,车的牵引力是多少?
22. 小明用如图所示的滑轮组提升重物,将重为360N的重物5s内匀速提升1m,小明对绳端竖直向下的拉力为200N。求:
(1)绳端移动的速度;
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮受到的重力;
(3)若小明的重力为500N,不计绳重和摩擦,小明利用该滑轮组能提升的最大物重。
23. 小梁想用浮力知识来测量一个塑料圆柱体的密度,他在塑料圆柱体的上表面中央沿竖直方向固定一根带有力传感器的轻质细杆,如图甲所示,他通过细杆将圆柱体竖直匀速向下推入盛有水的柱形容器中。不计细杆的重力,力传感器显示的细杆对圆柱体的作用力F的大小与时间t的关系图像如图乙所示。求:
(1)塑料圆柱体的质量;
(2)塑料圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)塑料圆柱体的密度。
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枞阳县2024-2025学年度第二学期期末质量监测
八年级物理试题
注意事项:
1.本卷满分70分,考试时间为80分钟。
2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效。
3.本试卷中g值均取10N/kg。
一、填空题(每空1分,共20分)
1. 元曲《天净沙•秋思》中写到:枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。夕阳西下,断肠人在天涯。干枯后的树叶从树上落下来,是因为树叶受到竖直向下的______力的作用。停在枝头上的乌鸦受到的重力与树枝对乌鸦的支持力是一对______力。“夕阳西下”的参照物是______。
【答案】 ①. 重 ②. 平衡 ③. 地面
【解析】
【详解】[1]地面附近的一切物体都受重力,重力的方向竖直向下,干枯后的树叶从树上落下来,是因为树叶受到竖直向下的重力。
[2]停在枝头上的乌鸦处于静止状态,受平衡力作用,受到的重力与树枝对乌鸦的支持力是一对平衡力。
[3]夕阳西下,夕阳相对于地面的位置发生变化,是以地面为参照物。
2. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱距离地面约1m时,反推火箭发动机向下喷出高速气流,返回舱开始减速着陆。根据力的作用是______的,高速气流对返回舱产生方向______(选填“向上”或“向下”)的作用力。着陆后,返回舱在地表留下了明显的压痕,说明力可以改变物体的______。
【答案】 ①. 相互 ②. 向上 ③. 形状
【解析】
【详解】[1][2][3]物体间力的作用是相互的,返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆,此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向是向上的,返回舱在地表留下了明显的压痕,说明力可以改变物体的形状。
3. 如图所示,用扳手拧螺母时,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的__________有关;建造房屋时,工人常常利用图丙中的重垂线检测墙体是否竖直,这是利用了__________。
【答案】 ①. 作用点 ②. 重力的方向总是竖直向下的
【解析】
【详解】[1]力的三要素是大小、方向和作用点,用扳手拧螺母时,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]工人常常利用图丙中的重垂线检测墙体是否竖直,是利用了重力的方向总是竖直向下的。
4. 建设中的某座大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥,如图为小华制作的斜拉索大桥模型,他用长为30cm、重为5N的质地均匀的木条OA做桥面,立柱GH做桥塔。OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,桥面OA实质是一种杠杆。保持桥面水平,细线对OA的拉力___________N,并画出杠杆模型的动力臂l。___________
【答案】 ①. 5 ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,拉力F的力臂l为OA长度的一半,又因为阻力为杠杆的重力,重力的作用点是OA的中点,所以阻力臂等于动力臂。根据杠杆平衡条件可知
F=G=5N
[2]该杠杆是以O为支点,细线拉力F为动力,杠杆重力为阻力的省力杠杆,动力臂为过点O垂直于F的线段,如图所示:
5. 将一块砖平放、竖放、侧放在水平地面上,三种放法中对地面压强最小的是_______放,对地面压强最大的是_________放.
【答案】 ①. 平 ②. 竖
【解析】
【分析】1)这块砖不管是平放、侧放还是竖放,它对地面的压力都等于其本身重力G,从而可知三种放法放置在水平地面上,则它们对地面的压力是相等的;根据平放、侧放、竖放,三种放法放置在水平地面上时的受力面积,再利用压强公式P=,即可得出答案;
【详解】(1)由题意可知,砖无论平放、侧放、竖放,其本身的重力都不变,也就是说砖对地面的压力都不变,根据压强公式P=,受力面积越小,压强越大.砖平放时的受力面积最大,压强最小;竖放时的受力面积最小,压强最大.
6. 2025年1月17日,谷爱凌在2024-2025赛季国际雪联自由式滑雪世界杯瑞士莱克斯站,夺得坡面障碍技巧项目金牌,如图所示,谷爱凌越过跳台达到最高点时处于___________状态。(选填“平衡”或“非平衡”)
【答案】非平衡
【解析】
【详解】当谷爱凌越过跳台达到最高点时,她受到重力和空气阻力,由于重力大于空气阻力,所以她受到合力不为零,根据平衡状态的定义,物体处于静止或匀速直线运动状态,即合力为零,所以此时她处于非平衡状态 。
7. 用2N的水平拉力拉着一木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力大小为______N,突然将拉力增加到5N,则此时木块受到桌面的摩擦力大小为______N。
【答案】 ①. 2 ②. 2
【解析】
【详解】[1]对木块在水平方向进行受力分析,木块受到拉力和摩擦力,因为木块在水平面上做匀速直线运动,所以木块处于平衡状态,拉力和摩擦力是二力平衡,所以摩擦力大小等于拉力,即摩擦力也为2N。
[2]摩擦力大小和接触面所受的压力以及接触面的粗糙程度有关,突然将拉力增加到5N时,接触面所受的压力等于重力不变,接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变仍为2N。
8. 如图所示拉力F1、F2都是100牛,滑轮的重和摩擦不计,匀速提升重物A和B,则A重为 ______牛。
【答案】200
【解析】
【详解】由图可知,不计滑轮的重和摩擦时,A滑轮是动滑轮,使用动滑轮能够省一半的力,所以需要用的力
故
GA=2F1=200N
9. 如图所示,AB两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断______;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲______F乙(均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1]将AB看出整体,两物块在甲乙液体中处于漂浮状态,甲中
F浮甲=G
ρ甲gV排甲=G
乙中
F浮乙=G
ρ乙gV排乙=G
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙
V排甲<V排乙
ρ甲>ρ乙
[2]A物块在两种液体中排开液体的体积不变,因为
ρ甲>ρ乙
由F浮=ρ液gV排可知
F甲>F乙
10. 如图,一轻质弹簧测力计的两端分别通过细绳悬挂着400N、150N的A、B两个物体。一个体重600N的人站在地上,当人用力向下拉B物体时,A物体刚好静止不动。此时,弹簧测力计的示数是___________N,人对地面的压力是___________N。(不计绳的重力和绳和滑轮之间的摩擦)
【答案】 ①. 400 ②. 350
【解析】
【详解】[1]一轻质弹簧测力计的两端分别通过细绳悬挂着400N、150N的A、B两个物体,A的重力大于B的重力,所以人应该向下拉B,才能使A静止不动;对A受力分析,A静止不动,A受到竖直向下的重力、竖直向上的弹簧测力计的拉力,则拉力等于重力,即测力计示数为400N。
[2]B静止不动,B受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向下的人的拉力,竖直向上的拉力为400N,B的重力为50N,则人对B向下的拉力为
根据力的相互性可知,B对人向上的拉力为250N;对人受力分析,人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,则支持力为
地对人的支持力与人对的压力是一对相互作用力,大小相等,因此人对地面的压力为350N。
二、选择题(每小题2分,共14分;每题只有一个选项是符合题意的)
11. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 物理学家通过研究,建立了原子核式结内模型,原子是由原子核和核外电子构成的
B. 太阳是宇宙的中心
C. 柳絮飘扬表明分子在不停地做无规则运动
D. 光从牛郎星传播到织女星的时间约为16光年
【答案】A
【解析】
【详解】A.卢瑟福提出了原子核式结构,原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外电子构成,故A正确;
B.太阳只是太阳系的中心,不是宇宙的中心,故B错误;
C.柳絮飘扬属于物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故C错误;
D.牛郎星和织女星之间的距离约为16光年,光从牛郎星到织女星需要的时间约为16年,故D错误。
故选A。
12. 如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A. 小明和小华由于惯性都保持静止 B. 小明和小华因为受力一起向前运动
C. 小明受力向前运动,小华受力向后运动 D. 小明受力向前运动,小华由于惯性保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,地面上的摩擦力很小,小华用力向前推小明后,小明由于受到了向前的推力,小明向前运动,由于力的作用是相互的,小华受到了向后的反作用力,小华向后运动,故ABD错误;C正确。
故选C。
13. 骆驼的体重是马的1.5倍,脚掌触地面积是马的3倍。骆驼和马静止站立在水平的沙地、土地上留下的模拟印痕如图,它们分别对地的压力为、,压强为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】BD.骆驼的体重是马的1.5倍,骆驼和马静止站立在水平的沙地、土地上,对水平面沙地和土地的压力等于重力,所以
故BD不符合题意;
AC.骆驼的脚掌触地面积是马的3倍,则对地的压强之比
所以
故C符合题意,A不符合题意。
故选C。
14. 在使用下列简单机械匀速提升同一物体,所用动力最小的是(不计机械自重、绳重和摩擦)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中为杠杆,根据杠杆平衡条件得
解得,动力为;
B.图中为定滑轮,不省力也不费力,不计机械自重、绳重和摩擦,则;
C.图中为动滑轮,不计机械自重、绳重和摩擦,则省一半力,即;
D.图中为滑轮组,由两段绳子吊着动滑轮,不计机械自重、绳重和摩擦,则;
综上所述,动力最小的是杠杆,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15. 福建舰是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼-15T、歼-35、歼-15D、空警600等不同类型的舰载机70架,如图所示。当舰载机全部返回停稳后,下列说法正确的是( )
A. 舰体上浮些,受到浮力变小 B. 舰体上浮些,受到浮力不变
C. 舰体下沉些,受到浮力变大 D. 舰体下沉些,受到浮力变小
【答案】C
【解析】
【详解】福建舰漂浮,浮力等于重力,当舰载机全部返回停稳后,福建舰总重力变大,所以浮力变大。由可知,排开水的体积变大,所以福建舰会下沉一些。
故选C。
16. 如图所示的四种关于固体压强的现象中,其中减小压强的是( )
A. 用刀切苹果 B. 铁轨铺在枕木上
C. 吸管一端做成尖形 D. 针头做得很尖
【答案】B
【解析】
【详解】A.用刀切苹果,是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.铁轨铺在枕木上,是通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.吸管一端做成尖形,是通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.针头做得很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
17. 如图,两个烧杯内盛有甲、乙两种液体,将同一个瓶口扎有橡皮膜的小瓶,瓶口朝下分别放入甲、乙液体中,都处于悬浮状态,在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大。轻触乙液体中的小瓶使其下沉。下列说法正确的是( )
A. 甲液体的密度比乙液体的密度小
B. 下沉过程,小瓶所受的浮力变小
C. 下沉过程,液体对烧杯底部的压强变小
D. 悬浮时,小瓶在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.悬浮时,浮力等于重力,由于是同一个小瓶,故重力相同,那么浮力相同,在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,甲排开液体的体积变小,那么甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误;
B.下沉过程,橡皮膜向内凹陷,排开液体的体积变小,小瓶所受的浮力变小,故B正确;
C.下沉过程,排开液体的体积变小,液面下降,液体对烧杯底部的压强变小,故C正确;
D.悬浮时,小瓶在甲液体中受到的浮力与在乙液体中受到的浮力相同,故D错误。
故选BC。
三、实验题(每空2分,共16分)
18. 如图所示的是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)图A中物体受到的浮力大小是___________N;
(2)根据图中数据信息可以得出初步结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于___________;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是( )
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案,将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案,但换用体积不同的物体进行实验
【答案】(1)1.4 (2)排开液体所受的重力
(3)A
【解析】
【小问1详解】
由图可知,物体重力G = 3.8N(图中弹簧测力计测物体重力时示数为3.8N),物体浸没在水中时弹簧测力计示数
根据称重法测浮力为
【小问2详解】
由图C可知空桶重力,图可知桶和排开水的总重力,则排开液体的重力为
所以得到结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力。
【小问3详解】
A.本实验是探究规律,不是测量性实验,多次测量取平均值无意义,A不合理 ,故A符合题意;
B.换用酒精,改变液体密度,可探究浮力与排开液体重力关系在不同液体中是否成立,B合理,故B不符合题意;
C.换用体积不同的物体,可使结论更具普遍性,C合理,故C不符合题意;
故选A。
19. 如图甲、乙所示,小星利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为)等实验器材,来探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,小星观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,小星用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐___________(选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)左 (2)变大
【解析】
【小问1详解】
杠杆左端高右端低,为使杠杆在水平位置平衡,根据“左高左调,右高右调”原则,应将杠杆右侧的平衡螺母向左调节。
【小问2详解】
弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂变小(拉力力臂是从支点到拉力作用线的垂直距离)。根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,则动力变大,所以弹簧测力计的示数将逐渐变大。
20. 如图所示,这是用压强计做“探究影响液体内部压强的因素”的实验。
(1)比较图甲和图___________,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(2)比较图乙和图丙,能初步得出的结论是:深度相同时,液体的密度越大,压强越___________;
(3)将液体压强计进行改造,如图丁所示。当两探头置于空气中时,形管两端水面相平。现将两探头分别放在A、B容器内密度分别为和的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,形管右侧水面比左侧高,则___________(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)乙 (2)大
(3)>
【解析】
【小问1详解】
要得出“在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大”的结论,需要控制液体密度相同 、改变深度,图甲和图乙符合条件。
【小问2详解】
比较图乙和图丙,深度相同,丙中是盐水,密度大于水的密度,U形管液面高度差更大,说明深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
【小问3详解】
两探头所处深度相同,形管右侧水面比左侧高,说明左侧探头受到的压强大 ,根据(相同 ),压强大的液体密度大,所以。
四、计算题(21题6分,22题6分,23题8分)
21. 设计师从蚂蚁身上得到启示,设计出如题图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。这款车质量为450kg,试驾员质量为65kg,地面对车的摩擦力是总重力的0.1倍,轮胎与地面的总接触面积0.02m2。(g取10N/kg)
(1)车空载时对水平路面的压强多大?
(2)车和人的总重力是多少?
(3)试驾员驾驶概念车在水平公路上匀速直线行驶是,车的牵引力是多少?
【答案】(1)2.25×105Pa
(2)5150N (3)515N
【解析】
【详解】解:(1)车空载时受到的重力
G车=m车g=450kg×10N/kg=4500N
在水平地面上,车对地面的压力等于车的重力,所以
F压=G车=4500N
车空载时对水平路面的压强
(2)人的重力
G人=m人g=65kg×10N/kg=650N
车和人的总重力
G总=G车+G人=4500N+650N=5150N
(3)地面对车的摩擦力是总重力的0.1倍,则车受到的摩擦力
f=01G总=0.1×5150N=515N
因为在水平地面匀速行驶,二力平衡,所以
F牵=f=515N
答:(1)车空载时对水平路面的压强2.25×105Pa;
(2)车和人的总重力是5150N;
(3)车的牵引力是515N。
22. 小明用如图所示的滑轮组提升重物,将重为360N的重物5s内匀速提升1m,小明对绳端竖直向下的拉力为200N。求:
(1)绳端移动的速度;
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮受到的重力;
(3)若小明的重力为500N,不计绳重和摩擦,小明利用该滑轮组能提升的最大物重。
【答案】(1)0.4m/s;(2)40N;(3)960N
【解析】
【详解】解:(1)如图,动滑轮上由2根绳承担物重,绳端移动的速度
(2)不计绳重和摩擦,绳端的拉力
动滑轮受到的重力
(3)若小明的重力为500N,小明对自由端的最大拉力为500N,不计绳重和摩擦,小明利用该滑轮组能提升的最大物重
答:(1)绳端移动的速度为0.4m/s;
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮受到的重力为40N;
(3)若小明的重力为500N,不计绳重和摩擦,小明利用该滑轮组能提升的最大物重为960N。
23. 小梁想用浮力知识来测量一个塑料圆柱体的密度,他在塑料圆柱体的上表面中央沿竖直方向固定一根带有力传感器的轻质细杆,如图甲所示,他通过细杆将圆柱体竖直匀速向下推入盛有水的柱形容器中。不计细杆的重力,力传感器显示的细杆对圆柱体的作用力F的大小与时间t的关系图像如图乙所示。求:
(1)塑料圆柱体的质量;
(2)塑料圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)塑料圆柱体的密度。
【答案】(1)0.6kg;(2)10N;(3)
【解析】
【详解】(1)分析图像可知物块的重力为6N,有
(2)分析图像可知圆柱体在空气中时力传感器对它施加6N向上的拉力,圆柱体完全浸没在水中时力传感器对它施加4N向下的推力,可知圆柱体浸没时所受的浮力
(3)由阿基米德原理,可得塑料圆柱体的体积为
则塑料圆柱体的密度为
答:(1)塑料圆柱体的质量0.6kg;
(2)塑料圆柱体浸没时受到的浮力10N;
(3)塑料圆柱体的密度。
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