内容正文:
广安友实学校2024-2025学年度下期初2023级阶段作业
物理试卷
(时间:90分钟,满分100分)
一、单选题(每小题3分,共48分)
1. 下列科学家中,建立力学三大定律的科学家是( )
A. 爱迪生 B. 伽利略 C. 爱因斯坦 D. 牛顿
2. 下列关于中学生的估测,符合实际的是( )
A. 身高约为
B. 体重约为
C. 站立时对地面的压强约为1.6×104Pa
D. 大气压对手掌的压力约为10N
3. 爸爸和小煜掰手腕,爸爸获胜。掰手腕时爸爸对小煜的力记为F1,小煜对爸爸的力记为F2,则( )
A. F1大于F2 B. F1先于F2产生
C. F1和F2大小相等 D. F2先于F1产生
4. 如图所示的四个实例中,采取措施的目的是增大摩擦的是( )
A. 轮胎表面刻有花纹 B. 轴承内部装有滚珠
C. 轮滑鞋上的轮子 D. 给车轴加润滑油
5. 关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 由于静止的物体惯性大,所以难推动它
B. 运动的足球的惯性比它静止时的大
C. 处于平衡状态的物体没有惯性
D. 物体在任何情况下都有惯性
6. 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
7. 下列情境中的物体,不受浮力的是( )
A. 水中下沉的石块 B. 空中上升的气球
C. 海中航行的轮船 D. 水中桥墩
8. 大气压强与人们的生活关系密切。下列事实中主要利用了大气压强的是( )
A. 拖拉机的履带又宽又大 B. 拦河坝的截面上窄下宽
C. 用吸管吸取饮料 D. 大型客机在空中水平飞行
9. 一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A. 圆柱体所受的最大浮力为8N
B. 圆柱体密度为2.5×103kg/m3
C. 圆柱体的重力为9N
D. 圆柱体的体积为8×10﹣3m3
10. 一本书放在水平桌面上,如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动,使其一部分移出桌面(但未倾翻),在此过程中,书对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A. 压力不变,压强变大 B. 压力变小,压强变大
C. 压力变大,压强不变 D. 压力变大,压强变小
11. “踢毽子”是深受大家喜爱传统运动。关于踢毽子的过程,以下说法正确的是( )
A. 毽子离开脚后继续上升是由于惯性
B. 毽子上升过程中重力变小
C. 毽子在最高点不受力的作用
D. 毽子下落过程中运动状态不变
12. 足球是很多同学喜爱的体育运动,下列描述正确的是( )
A. 踢出去的足球在飞行过程中不受任何力的作用
B. 踢出去的足球在空中能继续飞行,是由于足球具有惯性
C. 带球时,脚不停踢球球才不会停下来,说明力是维持物体运动的原因
D. 足球静止在地面上,地面对足球的支持力和足球对地面的压力是一对平衡力
13. 如图所示装置中,利用连通器工作的是( )
①液体压强计 ②盆景自动供水装置
③卫生间地漏 ④活塞式抽水机
A. ③ B. ②③ C. ①③④ D. ①②③④
14. 如图所示,物体A和物体B叠放在水平桌面上,水平拉力为,作用在物体B上,使AB一起做匀速直线运动,以f1和f2分别表示B与A、B与桌面的摩擦力的大小则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
15. 将一块砖平放、侧放、竖放在同一水平面上,则它对水平面的压力和压强( )
A. 压力和压强都相等 B. 压力相等,平放压强最大
C. 压强相等,竖放压力最大 D. 压力相等,竖放压强最大
16. 水平桌面上两个静止放置的玻璃杯甲和乙,它们的底面积相等。分别向两个杯中注入质量相同的不同液体,两个杯中的液面在同一个水平面上,如图所示。假定两个玻璃杯的质量相等且玻璃的厚度可以忽略,甲中的液体对杯底的压强为p1,甲对桌面的压力大小为F1,乙中的液体对杯底的压强为p2,乙对桌面的压力大小为F2。以下关系中正确的是( )
A. p1=p2,F1=F2 B. p1>p2,F1=F2 C. p1=p2,F1<F2 D. p1<p2,F1=F2
二、填空题(每空1分,共17分)
17. 清澈泉水顺流而下,是因为泉水受到___________的作用;船桨向后划水,船桨和渔船缓缓向前运动,这一事例说明了物体间力的作用是___________的。
18. 如图所示,小球被压缩的弹簧弹出,以小球为研究对象,说明力可以改变物体的_________,小球脱离弹簧后在水平地面上继续滚动是由于具有_________。
19. 如图示是水银气压计和自制气压计,在使用水银气压计时:
(1)如果玻璃管倾斜______影响测量结果(选填“会”或“不会”);
(2)把自制气压计从1楼拿到10楼,则玻璃管液面______。(选填“上升”或“下降”)
20. 小晨进行了验证阿基米德原理实验,其正确操作过程如图所示,图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。若小晨由实验数据得到关系式______(用字母表示),则说明本次实验结果符合阿基米德原理。
21. 如图所示,重5N的物体,用F=20N的力,将它压在竖直墙面上静止不动,则物体受到摩擦力大小为_________N。将压力减小为15N时,物体匀速下滑,则物体受到的摩擦力_________,将压力减小为10N时,物体仍然沿墙面下滑,则物体受到的摩擦力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22. 按要求填空。
(1)如图1,探究“影响压力作用效果的因素”,本实验是用细沙的______来判断压力的作用效果,由图中现象可初步得出:压力一定时,______,压强越小;
(2)如图2,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,用图示拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力F=______N。若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与______有关。
23. 如图甲,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙,物体运动速度v与时间t的关系如图丙,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力为_________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为__________N,2~4s内,物体处于________(平衡/非平衡)状态。
三、作图题(每图2分,共6分)
24. 如图所示,小明推着木箱在水平地面上做匀速直线运动,木箱受到的水平推力F已画出,请你画出此时木箱受到的其它力的示意图(O为木箱的重心)。
25. 如图所示,木块漂浮在水面上,请在图中画出木块受到浮力和重力的示意图。
26. 如图所示,一木块从表面粗糙的固定斜面上滑下,画出木块所受重力和摩擦力的示意图.
( )
三、实验题(每空1分,共13分)
27. 如图所示,探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验时小车处于静止状态将便于实验探究。当时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力大小不相等,你认为这样的结论______(选填“可靠”或“不可靠”);
(2)设计了如图乙所示装置进行实验,将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在______才能平衡。
某实验小组的同学用水、盐水、两种不同形状的容器和U形管压强计来验证液体内部压强的规律。当把U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度时,U形管两边液面会产生一定的高度差,液面高度差越大,表示压强越大.他们的研究情况如图所示。(图甲、乙、丁中的容器内均装满液体,且,图中的三条虚线分别代表同一水平线,以下各空请填入正确的答案序号)
28. 根据______可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关;
29. 根据图乙、丙可验证:同种液体内部压强随深度的增大而______;
30. 根据图乙、丁可验证:在同一深度,液体的______越大,液体内部压强越大;
31. 若在图______中的容器内轻轻放入一木块,压强计的U形管液面高度差会增大。
32. 如图所示,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
(1)测量摩擦力前,应将弹簧测力计沿_________方向进行调零;
(2)由_________两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验操作中,小明发现弹簧测力计斜向上拉动木块A时,也可使木块A在长木板上沿水平方向匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力_________(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)如图丁所示,将实验方案进行改进的实验装置,该装置的优点是_________(选填“需要”或“不需要”)拉动长木板做匀速直线运动。实验中发现:当F为4N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为1.2N,则木块A所受滑动摩擦力的方向是水平向_________(选填“左”或“右”);
(5)下列现象中,应用了甲、乙两图实验结论的是_________;
A. 足球守门员戴着防滑手套
B. 用力压住橡皮,擦去写错的字
C. 移动很重的石块时,在地上铺设滚木
D. 气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫
(6)若甲、乙两同学拔河,结果甲胜乙负,如果甲拉绳的力为,乙拉绳的力为,地面对甲的摩擦力为,地面对乙的摩擦力为,则_________。
A. , B. ,
C. , D. ,
五、计算题(31题4分,32题6分,33题6分,共16分)
33. 质量2000kg的大象四只脚站在水平地面上,大象脚掌与水平地面的接触总面积是0.05m2,求:
(1)大象受到的重力;
(2)大象对地面的压强。
34. 一辆汽车本身的重力为,现载有重为的货物在平直公路上匀速前进,若它受到的阻力是车重的0.05倍。求:
(1)路面对汽车的支持力;
(2)汽车的牵引力;
(3)当小汽车在平直路面上加速行驶时,发动机的牵引力变为,此时它受到的合力。
35. 一个不规则实心物体的质量为55g,放入装满水的烧杯后沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。(g取)求:
(1)物体在水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
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广安友实学校2024-2025学年度下期初2023级阶段作业
物理试卷
(时间:90分钟,满分100分)
一、单选题(每小题3分,共48分)
1. 下列科学家中,建立力学三大定律的科学家是( )
A. 爱迪生 B. 伽利略 C. 爱因斯坦 D. 牛顿
【答案】D
【解析】
【详解】英国物理学家牛顿是经典力学的奠基人,建立了力学三大定律,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 下列关于中学生的估测,符合实际的是( )
A. 身高约为
B. 体重约
C. 站立时对地面的压强约为1.6×104Pa
D. 大气压对手掌的压力约为10N
【答案】C
【解析】
【详解】A.中学生的身高约170cm,故A不符合题意;
B.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故B不符合题意;
C.中学生的体重约500N,双脚站立时与水平地面的接触面积约0.03m2,所以站立时对地面的压强约为
故C符合题意;
D.大气压约为1.0×105Pa,中学生手掌面积约为1×10-2m2,根据可得,大气压对手掌的压力约为
F压=p0×S手=1.0×105Pa×1×10-2m2=1000N
故D不符合题意。
故选C。
3. 爸爸和小煜掰手腕,爸爸获胜。掰手腕时爸爸对小煜的力记为F1,小煜对爸爸的力记为F2,则( )
A. F1大于F2 B. F1先于F2产生
C. F1和F2大小相等 D. F2先于F1产生
【答案】C
【解析】
【详解】AC.掰手腕时爸爸对小煜的力F1与小煜对爸爸的力F2是相互作用力,这两个力的大小相等,故A不符合题意;C符合题意;
BD.掰手腕时爸爸对小煜的力F1与小煜对爸爸的力F2是相互作用力,同时产生,同时消失,故BD不符合题意。
故选C。
4. 如图所示的四个实例中,采取措施的目的是增大摩擦的是( )
A. 轮胎表面刻有花纹 B. 轴承内部装有滚珠
C. 轮滑鞋上的轮子 D. 给车轴加润滑油
【答案】A
【解析】
【详解】A.轮胎表面刻有花纹可以增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故A符合题意;
BC.轴承内部装有滚珠和轮滑鞋上的轮子是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故BC不符合题意;
D.给车轴加润滑油可以使两接触面分开,减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
5. 关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 由于静止的物体惯性大,所以难推动它
B. 运动的足球的惯性比它静止时的大
C. 处于平衡状态的物体没有惯性
D. 物体在任何情况下都有惯性
【答案】D
【解析】
【详解】AB.惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与运动与否无关,故 AB错误;
CD.惯性是物体固有的属性,任何物体在任何情况下都具有惯性,故C错误,D正确。
故选D。
6. 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
【答案】A
【解析】
【详解】每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直,在弹性限度内,弹簧的形变量越大,产生的弹力越大,手臂长的同学,弹簧的形变量最大,拉力最大。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。
7. 下列情境中的物体,不受浮力的是( )
A. 水中下沉的石块 B. 空中上升的气球
C. 海中航行的轮船 D. 水中桥墩
【答案】D
【解析】
【详解】因为浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力。
AC.水中下沉的石块、大海中航行的轮船都受到水的向上托起的力,即受到浮力,故AC不符合题意;
B.空中上升的气球受到空气的浮力,故B不符合题意;
D.由于桥墩都是深深陷在河床底部,因此桥墩下面没有水,没有水对桥墩产生向上的压力,没有上下表面的压力差,故不会产生浮力,故D符合题意。
故选D。
8. 大气压强与人们的生活关系密切。下列事实中主要利用了大气压强的是( )
A. 拖拉机的履带又宽又大 B. 拦河坝的截面上窄下宽
C. 用吸管吸取饮料 D. 大型客机在空中水平飞行
【答案】C
【解析】
【详解】A.拖拉机的履带又宽又大,是为了增大受力面积从而减小压强,与大气压强无关,故A不符合题意;
B.拦河坝的截面上窄下宽,是利用了液体压强与液体的深度有关,与大气压强无关,故B不符合题意;
C.用吸管吸取饮料时,吸管中的空气先被吸走,此时吸管中的气压小于外界大气压,饮料在压强差的作用下被压入吸管中,利用了大气压强,故C符合题意;
D.大型客机在空中水平飞行,是利用了流体压强与流速的关系,与大气压无关,故D不符合题意。
故选C。
9. 一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A. 圆柱体所受的最大浮力为8N
B. 圆柱体的密度为2.5×103kg/m3
C. 圆柱体的重力为9N
D. 圆柱体的体积为8×10﹣3m3
【答案】A
【解析】
【详解】AC.由图象可知,当h=0cm时,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体的重力
浸入水中7cm后,圆柱体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力
F浮=G﹣F´示=12N﹣4N=8N
故A正确,C错误;
BD.物体浸没时受到的浮力为8N,由得物体排开水的体积,则物体的体积
圆柱体质量为
则圆柱体的密度为
故BD错误。
故选A。
10. 一本书放在水平桌面上,如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动,使其一部分移出桌面(但未倾翻),在此过程中,书对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A. 压力不变,压强变大 B. 压力变小,压强变大
C. 压力变大,压强不变 D. 压力变大,压强变小
【答案】A
【解析】
【详解】物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,物体重力不变,物体对水平桌面的压力不变。现用水平推力F将木块推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻),在此过程中,桌面受到的压力不变,受力面积减小,由可知,压强增大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. “踢毽子”是深受大家喜爱的传统运动。关于踢毽子的过程,以下说法正确的是( )
A. 毽子离开脚后继续上升是由于惯性
B. 毽子上升过程中重力变小
C. 毽子在最高点不受力的作用
D. 毽子下落过程中运动状态不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.毽子离开脚时,具有一定的速度,由于惯性会继续上升一段距离,故A正确;
B.质量是物体的一种属性,与物体的运动状态、位置无关,上升过程中毽子质量不变,重力不变,故B错误;
C.在最高点时,毽子受到重力的作用,故C错误;
D.毽子下落过程中受到竖直向下的重力和向上的空气阻力,由于重力大于空气阻力,毽子会加速运动,运动状态不断改变,故D错误。
故选A。
12. 足球是很多同学喜爱的体育运动,下列描述正确的是( )
A. 踢出去的足球在飞行过程中不受任何力的作用
B. 踢出去的足球在空中能继续飞行,是由于足球具有惯性
C. 带球时,脚不停踢球球才不会停下来,说明力是维持物体运动的原因
D. 足球静止在地面上,地面对足球的支持力和足球对地面的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球在飞行过程中受到重力和空气阻力的作用;故A错误;
B.踢出去的足球继续运动是由于足球具有惯性,要保持原来的运动状态不变,所以能在空中继续飞行;故B正确;
C.力是改变物体运动状态的原因,不是维持运动状态的原因,脚不停踢球是为了不停地改变球的运动状态;故C错误;
D.足球静止在地面上,地面对足球的支持力和足球对地面的压力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
13. 如图所示的装置中,利用连通器工作的是( )
①液体压强计 ②盆景自动供水装置
③卫生间地漏 ④活塞式抽水机
A. ③ B. ②③ C. ①③④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】①连通器是上端开口下端连通的容器,液体压强计的U形管一端管口套有橡皮管,连接着被橡皮膜密封的金属盒,不是开口的,因此不是连通器,故①不符合题意;
②盆景自动供水装置中倒置的瓶子上端未开口,它是利用大气压工作的容器,不是连通器,故②不符合题意;
③卫生间地漏的两个存水杯下端都和下水管相连,上端开口,是连通器,故③符合题意;
④活塞式抽水机的下端和井水连通,但圆筒上方有活塞,不是开口的,因此不是连通器,故④不符合题意。
故选A。
14. 如图所示,物体A和物体B叠放在水平桌面上,水平拉力为,作用在物体B上,使AB一起做匀速直线运动,以f1和f2分别表示B与A、B与桌面的摩擦力的大小则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知,A、B保持静止;以A为研究对象,由于A相对于B没有相对运动趋势,也没有相对滑动,它们之间没有摩擦力,即N,否则A在水平方向所受的合力不为零;以AB整体为研究对象,它做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,AB整体受到向右的拉力,则桌面对B的摩擦力应向左,大小为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15. 将一块砖平放、侧放、竖放在同一水平面上,则它对水平面的压力和压强( )
A. 压力和压强都相等 B. 压力相等,平放压强最大
C. 压强相等,竖放压力最大 D. 压力相等,竖放压强最大
【答案】D
【解析】
【详解】将一块砖平放、侧放、竖放在同一水平面上时,它对水平面的压力都等于它受到的重力,所以它对水平面的压力相等;竖放时水平面的受力面积最小,根据可知,竖放时对水平面的压强最大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
16. 水平桌面上两个静止放置的玻璃杯甲和乙,它们的底面积相等。分别向两个杯中注入质量相同的不同液体,两个杯中的液面在同一个水平面上,如图所示。假定两个玻璃杯的质量相等且玻璃的厚度可以忽略,甲中的液体对杯底的压强为p1,甲对桌面的压力大小为F1,乙中的液体对杯底的压强为p2,乙对桌面的压力大小为F2。以下关系中正确的是( )
A. p1=p2,F1=F2 B. p1>p2,F1=F2 C. p1=p2,F1<F2 D. p1<p2,F1=F2
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,液体的质量相同,玻璃杯底面积相等,甲中液体的体积小于乙中液体的体积,据知,两种液体的密度关系
两个杯中液体的深度h相同,由p=ρgh可知水对容器底部产生的压强的关系
p1>p2
玻璃杯对桌面的压力
F=G杯+G水
两个杯中液体质量相同,重力相同,两个玻璃杯的质量相同,重力也相同,所以F1=F2,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共17分)
17. 清澈泉水顺流而下,是因为泉水受到___________的作用;船桨向后划水,船桨和渔船缓缓向前运动,这一事例说明了物体间力的作用是___________的。
【答案】 ①. 重力 ②. 相互
【解析】
【详解】[1]力可以改变物体的运动状态,清澈泉水顺流而下,是因为泉水受到重力的作用。
[2]船桨向后划水,船桨和渔船缓缓向前运动,说明船桨向后划水的同时,也受到水的反作用力的作用,这一事例说明了物体间力的作用是相互的。
18. 如图所示,小球被压缩的弹簧弹出,以小球为研究对象,说明力可以改变物体的_________,小球脱离弹簧后在水平地面上继续滚动是由于具有_________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1][2]小球被压缩的弹簧弹出,以小球为研究对象,小球受到弹力的作用而运动,说明力可以改变物体的运动状态;小球脱离弹簧后在水平地面上继续滚动是由于小球具有惯性,有保持原来运动状态不变的性质。
19. 如图示是水银气压计和自制气压计,在使用水银气压计时:
(1)如果玻璃管倾斜______影响测量结果(选填“会”或“不会”);
(2)把自制气压计从1楼拿到10楼,则玻璃管液面______。(选填“上升”或“下降”)
【答案】(1)不会 (2)上升
【解析】
【小问1详解】
根据,外界气压不变,在使用水银气压计时,如果玻璃管倾斜会使水银柱的长度增加,但高度不变,故不影响实验测量结果。
【小问2详解】
自制气压计瓶内气压大于瓶外大气压,所以会把瓶内的液体压出去一部分,在玻璃管内形成一段液柱。此时瓶内气压等于瓶外大气压与玻璃管内液柱产生的压强之和。由于海拔越高,气压越低。把自制气压计从1楼拿到10楼,外界气压降低,瓶内气压不变,则管内液柱产生的压强变大,管内液面上升。
20. 小晨进行了验证阿基米德原理的实验,其正确操作过程如图所示,图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。若小晨由实验数据得到关系式______(用字母表示),则说明本次实验结果符合阿基米德原理。
【答案】F1-F2=F4-F3
【解析】
【详解】由图可知,F1显示的是物体的重力,F2是物体浸没在液体中弹簧测力计是示数,根据称重法可知,物体受到的浮力为
F浮=F1-F2
F3显示的是空桶的重力,F4显示的是桶和液体的总重力,则物体排开液体的重力为
G排=F4-F3
如果
F1-F2=F4-F3
即浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,则可以说明本次实验结果符合阿基米德原理。
21. 如图所示,重5N的物体,用F=20N的力,将它压在竖直墙面上静止不动,则物体受到摩擦力大小为_________N。将压力减小为15N时,物体匀速下滑,则物体受到的摩擦力_________,将压力减小为10N时,物体仍然沿墙面下滑,则物体受到的摩擦力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 5 ②. 5 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由20N的力把物体压在竖直墙壁上,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,则摩擦力f=G=5N
[2]若将水平压力减小为15N时,物体匀速下滑,物体处于平衡状态,受平衡力作用,即竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,则摩擦力f′=G=5N
[3]滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,将压力减小为10N时,接触面的粗糙程度不变,物体受到的摩擦力将变小。
22. 按要求填空。
(1)如图1,探究“影响压力作用效果的因素”,本实验是用细沙的______来判断压力的作用效果,由图中现象可初步得出:压力一定时,______,压强越小;
(2)如图2,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,用图示拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力F=______N。若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与______有关。
【答案】(1) ①. 凹陷程度 ②. 受力面积越大
(2) ①. 1.6 ②. 压力大小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]探究影响压力作用效果的因素实验中,根据转换法,用细沙的凹陷程度来判断压力的作用效果;对比两图,压力大小相同,受力面积小的细沙的凹陷程度较大,可得:压力一定时,受力面积越大,压强越小。
【小问2详解】
[1][2]如图2,弹簧测力计的分度值是0.2N,则拉力F=1.6N;若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体继续做匀速直线运动,接触面粗糙程度不变,压力减小,这时弹簧测力计的示数将变小;通过比较弹簧测力计的示数大小,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
23. 如图甲,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙,物体运动速度v与时间t的关系如图丙,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力为_________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为__________N,2~4s内,物体处于________(平衡/非平衡)状态。
【答案】 ①. 2 ②. 4 ③. 非平衡
【解析】
【详解】[1]由图像可知,当t=1s时,物体的速度为0,处于静止状态,此时的拉力与静摩擦力是一对平衡力,大小相等,拉力为F=2N,所以受到的摩擦力也为2N。
[2]在4到6s间,物体做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力是一对平衡力,由F﹣t图像可知,此时拉力为4N,所以摩擦力为4N;当t=3s时,物体做加速直线运动,但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩擦力也为4N。
[3]由图丙可知,2~4s内,物体做加速运动,处于非平衡状态。
三、作图题(每图2分,共6分)
24. 如图所示,小明推着木箱在水平地面上做匀速直线运动,木箱受到的水平推力F已画出,请你画出此时木箱受到的其它力的示意图(O为木箱的重心)。
【答案】
【解析】
【详解】在水平地面.上做匀速直线运动的木箱,处于平衡状态,受平衡力作用,在水平方向上受推力F水平向右,摩擦力f水平向左,在竖直方向上受竖直向下的重力G和垂直水平面向上的支持力N,从小车的重心沿力的作用线作出各力的示意图,如图所示:
25. 如图所示,木块漂浮在水面上,请在图中画出木块受到浮力和重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木块漂浮在水面上,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力大小相等,如下图所示:
26. 如图所示,一木块从表面粗糙的固定斜面上滑下,画出木块所受重力和摩擦力的示意图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】在斜面上木块受竖直向下的重力,平行于斜面向上的滑动摩擦力.据此画出木块所受重力和摩擦力的示意图.
【详解】木块所受重力方向竖直向下;木块从斜面上滑下时,滑动摩擦力平行于斜面向上,作用点都画在木块的重心上.如图所示:
【点睛】作图时一定要注意重力的方向是竖直向下,不是垂直向下;滑动摩擦力平行于斜面向上.
三、实验题(每空1分,共13分)
27. 如图所示,探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验时小车处于静止状态将便于实验探究。当时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不相等,你认为这样的结论______(选填“可靠”或“不可靠”);
(2)设计了如图乙所示装置进行实验,将乙图中静止硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在______才能平衡。
【答案】(1)不可靠 (2)同一直线上
【解析】
【小问1详解】
实验中,小车仍保持静止,处于平衡状态,说明受平衡力的作用。但F1大于F2,是由于摩擦力较大造成的,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不一定相等,这样的结论不可靠的。
【小问2详解】
将小车扭转一个角度,两个力就不在一条直线上,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
某实验小组的同学用水、盐水、两种不同形状的容器和U形管压强计来验证液体内部压强的规律。当把U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度时,U形管两边液面会产生一定的高度差,液面高度差越大,表示压强越大.他们的研究情况如图所示。(图甲、乙、丁中的容器内均装满液体,且,图中的三条虚线分别代表同一水平线,以下各空请填入正确的答案序号)
28. 根据______可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关;
29. 根据图乙、丙可验证:同种液体内部压强随深度的增大而______;
30. 根据图乙、丁可验证:在同一深度,液体的______越大,液体内部压强越大;
31. 若在图______中的容器内轻轻放入一木块,压强计的U形管液面高度差会增大。
【答案】28. 甲、乙 29. 增大 30. 密度
31. 丙
【解析】
【28题详解】
需要选取压强计的金属盒在同种液体中的同一深度的不同位置的装置图,观察图甲、乙会发现,甲乙容器形状不一样,且甲金属盒的位置偏左一些,它们满足上述条件并且压强计U形管两侧液面高度差相同,故实验结论得到验证。
【29题详解】
观察分析乙、丙可知,两种液体的种类相同、压强计的金属盒到液面的深度不同,结果压强计U形管两侧的液面高度差也不同,根据压强计U形管两侧的液面高度差越大表示液体压强越大,液体的深度越深压强计U形管两侧的液面高度差就越大,因此可得出结论:同种液体,液体内部压强随深度的增大而增大。
【30题详解】
根据图乙、丁可知,这两种液体的种类不同,但液体的深度相同,并且盐水中压强计U形管两侧的液面高度差比水中的大,因此可得出结论:当深度相同时,液体密度越大压强越大。
【31题详解】
容器内轻轻放入一木块,压强计U形管两侧的液面高度差增大的是丙,原因是木块放入液体中使液体的深度增加,液体产生的压强增大,因此符合题意的只有丙图,甲、乙、丁图中容器内的液体是装满的,再放入木块后液体会溢出,液体的深度不变,故选丙。
32. 如图所示,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
(1)测量摩擦力前,应将弹簧测力计沿_________方向进行调零;
(2)由_________两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验操作中,小明发现弹簧测力计斜向上拉动木块A时,也可使木块A在长木板上沿水平方向匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力_________(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)如图丁所示,将实验方案进行改进的实验装置,该装置的优点是_________(选填“需要”或“不需要”)拉动长木板做匀速直线运动。实验中发现:当F为4N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为1.2N,则木块A所受滑动摩擦力的方向是水平向_________(选填“左”或“右”);
(5)下列现象中,应用了甲、乙两图实验结论的是_________;
A. 足球守门员戴着防滑手套
B. 用力压住橡皮,擦去写错的字
C. 移动很重的石块时,在地上铺设滚木
D. 气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫
(6)若甲、乙两同学拔河,结果甲胜乙负,如果甲拉绳的力为,乙拉绳的力为,地面对甲的摩擦力为,地面对乙的摩擦力为,则_________。
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】(1)水平 (2)甲、丙
(3)不是 (4) ①. 不需要 ②. 左
(5)A (6)A
【解析】
【小问1详解】
摩擦力的方向水平向左,所以在测量摩擦力前,应将弹簧测力计沿水平方向调零。
【小问2详解】
由图甲、丙可知,接触面的粗糙程度相同,丙中压力更大,滑动摩擦力更大,故可得:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
小问3详解】
弹簧测力计斜向上拉动木块A时,弹簧测力计对木块拉力和木块受到的滑动摩擦力不在同一直线上,所以不是一对平衡力。
【小问4详解】
[1]图丁中木块相对于地面静止,受力平衡,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与速度无关,所以不需要匀速拉动长木板。
[2]木块静止,受力平衡,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,方向相反,A受到的拉力水平向右,所以滑动摩擦力水平向左。
小问5详解】
由图可知,甲、乙中压力大小相同,乙的接触面粗糙程度更大,滑动摩擦力更大,故可得:在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
A.足球守门员戴着防滑手套,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,是通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,以滚动代替滑动来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫,通过将接触面分离来减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
【小问6详解】
BD.甲、乙两同学拔河,因力的作用是相互的,且相互作用力大小相等,所以甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力,故BD不符合题意;
AC.甲胜乙负,是因为地面对甲的摩擦力为大于地面对乙的摩擦力为,故A符合题意,C不符合题意。
故选A。
五、计算题(31题4分,32题6分,33题6分,共16分)
33. 质量2000kg的大象四只脚站在水平地面上,大象脚掌与水平地面的接触总面积是0.05m2,求:
(1)大象受到的重力;
(2)大象对地面的压强。
【答案】(1)2×104N;(2)4×105Pa
【解析】
【详解】解:(1)大象受到的重力为
G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
(2)水平地面上大象对地面的压力大小与大象的重力相等,则大象对地面的压强为
答:(1)大象对地面的压力是2×104N;
(2)大象对地面的压强是4×105Pa。
34. 一辆汽车本身的重力为,现载有重为的货物在平直公路上匀速前进,若它受到的阻力是车重的0.05倍。求:
(1)路面对汽车的支持力;
(2)汽车的牵引力;
(3)当小汽车在平直路面上加速行驶时,发动机的牵引力变为,此时它受到的合力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车和货物的总重力为
汽车在竖直方向静止,支持力与总重力平衡,路面对汽车的支持力
【小问2详解】
汽车匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,阻力为总重力的0.05倍,汽车受到的阻力
因此牵引力为
【小问3详解】
加速时,阻力仍为 ,牵引力变为 。水平方向合力为
竖直方向合力为0,故此时它受到的合力为 。
35. 一个不规则实心物体的质量为55g,放入装满水的烧杯后沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。(g取)求:
(1)物体在水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
【答案】(1)0.5N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体在水中所受的浮力F浮=G排=0.5N
【小问2详解】
因物体沉入底部,所以排开水的体积和自身的体积相等,物体的体积
【小问3详解】
物体的密度
物体悬浮时液体的密度等于物体的密度,盐水的密度ρ盐水=ρ=1.1×103kg/m3
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学科网(北京)股份有限公司
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