内容正文:
2023-2024学年第二学期期中考试
八年级物理试题
一、填空题(共16分,每空1分)
1. 社会的进步离不开物理学家的杰出贡献.为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为计量单位.在国际单位制中,力的单位是______(填写中文名称),帕斯卡是_________(填写物理量名称)的单位.
2. 如图所示,有一种辣椒的椒果朝天生长,故名日“朝天椒”,椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,其所受的重力大小_______,重力的方向_________(均选填“改变”或“不变”)。
3. 冬季,雪后的庐山,游客需要乘坐景点的观光车上山,观光车在行驶中,轮胎上要缠上铁链,车轮上的铁链是为了增大接触面的___________ ,从而增大___________ 力。
4. 生活中“抽”字表述的现象,其原因各有不同.用抽水机“抽”水时,水是在___________作用下被“抽”上来的.用抽油烟机“抽”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越________的缘故被“抽”出去的.
5. 如图所示,拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动到达A点时,小球处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”),C点为B点的正下方,若到达最高点B点时绳子突然断裂,小球将落在________(选填“C点”、“C点左方”或“C点右方”)。
6. 俗话说“磨刀不误砍柴工”,意思是“将刀磨得锋利,砍柴变得容易”,这是通过减小______来增大压强,使得砍柴更容易:“只要功夫深,铁杵磨成针”,铁杵磨成针后,其受到的重力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7. 书法是中华民族文化的瑰宝。在练习毛笔字时,执笔悬停在空中,如图所示,若此时增大握笔的力度,毛笔受到的摩擦力将 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);与中性笔不同,用钢笔写字时,钢笔与纸之间是 ___________摩擦。
8. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深,压强越__________;三峡船闸是利用__________的原理来工作的。
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填涂在答卷的相应位置上。第9——12小题,每小题只有一个正确答案,每小题两分 第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 小明参加期中体育测试,发现其中很多现象与物理有关,下列数据符合实际的是( )
A. 同学们步行进入场地时的速度约是40km/h
B. 体育测试时所用实心球的重力约是2kg
C. 小明做引体向上测试过程中,其静止时对高单杠的压力大约为500N
D. 小明双脚站立时对地面的压强约是1.6×106Pa
10. 如图所示的物理现象中,不是利用大气压强的是( )
A. 用吸管喝饮料 B. 拔火罐
C. 高压锅煮饭 D. 吸盘式挂钩
11. 用钓鱼杆钓鱼的时候,鱼钩已经钩住了鱼,鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了,对钓鱼过程的下列几种解释,正确的是( )
A. 鱼离开水后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变重
B. 鱼离开水后,鱼的重力增大,使人感觉鱼变重了
C. 鱼离开水后,钓鱼线对钓鱼杆的拉力会不变
D. 钓鱼杆太重
12. 下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释正确的是( )
A. 自行车不跑时会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
B. 高速公路严禁超载,原因之一因为质量越大惯性越大
C. 苹果在空中下落的越来越快,主要的原因是苹果受到的力越来越大
D. 驾驶汽车时,要求驾驶员系上安全带是为了减小惯性
13. 如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A. 水对容器底的压力减小 B. 水对容器底的压强减小
C. 容器对桌面的压强减小 D. 容器对桌面的压力不变
14. 如图所示,用细线拉着木块向右做匀速直线运动,下列说法中不正确的有( )
A. 木块所受拉力与木块所受摩擦力为一对平衡力
B. 木块所受重力和地面对木块支持力为一对平衡力
C. 木块对地面的压力和地面对木块的支持力为一对相互作用力
D. 木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力
三、计算题(共22分,第15小题6分,第16、17小题8分)
15. 如图所示,某同学用80N的水平推力使质量为20kg的木箱在水平地面上向右做匀速直线运动。求:
(l)木箱的重力。
(2)木箱受到的摩擦力。
(3)当水平向右的推力F大小变为90N时,木箱受到合力F合的大小和方向。
16. 如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为,测得水的深度为,已知,。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
17. 如图所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg(g取10N/kg)。求:
(1)木块受到的浮力?
(2)木块的密度?
(3)木块下表面受到水的压强?
四、实验与探究题(共28分,每空1分)
18. 仔细观察如下器材及装置。
(1)弹簧测力计是测量______的大小的仪器;在图a中,弹簧测力计的读数是______ N;
(2)如b图是______实验装置(提示:填科学家名字),在一个标准大气压下,管中水银柱高度为______ mm;
(3)c图甲是简易的温度计,它的工作原理是利用______的性质而制成的,乙是简易的气压计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会______;(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
(4)d图所示的是气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会______。(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
19. 小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他提出了如下猜想。
猜想一:滑动摩擦力大小可能与接触面所受的压力大小有关。
猜想二:滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。
猜想三:滑动摩擦力大小可能与接触面积的大小有关。
进行实验与收集证据】
(1)如图甲所示,小宇将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿______方向拉动木木块做______运动。根据______原理可知,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力。
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,对比图甲现象可探究滑动摩擦力大小与______的关系。
(3)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动棉布,直到木块相对桌面保持静止时读取弹簧测力计示数。这样改进后______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动棉布。
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系,小宇将图甲中的木块沿竖直方向切去一半进行图丁所示实验,再与图甲所示实验进行比较。他的操作______(选填“正确”或“不正确”),原因是______。
20. 某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理
(1)实验中同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得溢出水所受重力偏小______ (选填“偏大”或“偏小”);
(2)由实验可知:随着物体逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数将会______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),可以判断物体所受浮力方向______ ;
(3)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为______ N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小______ ;
(4)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,依旧保持物体所处深度不变,由图中数据可计算物体受浮力变化了______ N,说明物块受到的浮力大小与______ 有关。
21. 在“探究二力平衡条件”的实验中,小华设计的实验装置如图甲所示。
(1)如图甲所示,现保持F1与F2大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在 _______________。
(2)实验中通过改变钩码的 _____来改变拉力的大小,从而探究二力大小的关系,当小车处于静止状态或匀速直线运动状态,我们便可认为它受到的力相互平衡。
(3)在探究二力平衡的条件时,小姬设计了如图乙所示的实验,同学们认为小姬的实验优于小华的实验。其主要原因是 ________。
A、小卡片容易扭转 B、小卡片是比较容易获取的材料
C、容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D、减小摩擦力对实验结果的影响
(4)利用图丙装置 _____(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将 ______________。
(5)小超认为,若采用如图丁的方案,必须测出物体所受的拉力和 _____的大小来进行比较。研究发现,在小超的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 _____的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
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2023-2024学年第二学期期中考试
八年级物理试题
一、填空题(共16分,每空1分)
1. 社会的进步离不开物理学家的杰出贡献.为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为计量单位.在国际单位制中,力的单位是______(填写中文名称),帕斯卡是_________(填写物理量名称)的单位.
【答案】 ①. 牛顿 ②. 压强
【解析】
【详解】在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;帕斯卡是压强的单位,简称帕,符号Pa.
2. 如图所示,有一种辣椒的椒果朝天生长,故名日“朝天椒”,椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,其所受的重力大小_______,重力的方向_________(均选填“改变”或“不变”)。
【答案】 ①. 改变 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,其质量改变了,则其所受的重力大小改变,但重力的方向竖直向下,保持不变。
3. 冬季,雪后的庐山,游客需要乘坐景点的观光车上山,观光车在行驶中,轮胎上要缠上铁链,车轮上的铁链是为了增大接触面的___________ ,从而增大___________ 力。
【答案】 ①. 粗糙程度 ②. 摩擦
【解析】
【详解】[1][2]增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。车轮上缠铁链是为了使接触面粗糙程度增大,这样在压力一定时,可以增大摩擦力。
4. 生活中“抽”字表述的现象,其原因各有不同.用抽水机“抽”水时,水是在___________作用下被“抽”上来的.用抽油烟机“抽”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越________的缘故被“抽”出去的.
【答案】 ①. 大气压强 ②. 小
【解析】
【详解】抽水机“抽”水时,水是在大气压强作用下被“抽”上来的;油烟是由于空气流速越大,压强越小.
5. 如图所示,拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动到达A点时,小球处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”),C点为B点的正下方,若到达最高点B点时绳子突然断裂,小球将落在________(选填“C点”、“C点左方”或“C点右方”)。
【答案】 ①. 非平衡 ②. C点
【解析】
【详解】[1][2]小球达到最低点时是运动的,由于惯性小球通过最低点后继续运动,所以小球就由最低点摆到最高点A;当到达A点时,小球处于最高点,这时速度为0,但小球受到的重力和绳子对它的拉力不在同一直线,不是平衡力,小球会在非平衡力的作用下,立即改变小球的运动状态;所以小球在到达A点时,小球处于非平衡状态。小球到达最高点B时速度为0,这时绳子突然断裂,小球在重力作用下,将竖直下落,小球将会落在B点的正下方的C点上。
6. 俗话说“磨刀不误砍柴工”,意思是“将刀磨得锋利,砍柴变得容易”,这是通过减小______来增大压强,使得砍柴更容易:“只要功夫深,铁杵磨成针”,铁杵磨成针后,其受到的重力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]磨刀时,将刀刃变薄,砍柴时受力面积减小,所以磨刀是为了在压力大小一定时,通过减少受力面积来增大压强,使得砍柴更容易。
[2]“只要功夫深,铁杵磨成针”,铁杵磨成针后,其质量变小了,所以其受到的重力变小了。
7. 书法是中华民族文化的瑰宝。在练习毛笔字时,执笔悬停在空中,如图所示,若此时增大握笔的力度,毛笔受到的摩擦力将 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);与中性笔不同,用钢笔写字时,钢笔与纸之间是 ___________摩擦。
【答案】 ①. 不变 ②. 滑动
【解析】
【详解】[1]手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔仍然处于静止状态,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,即笔受到手竖直向上的摩擦力始终等于毛笔的重力,所以受到的摩擦力不变。
[2]在纸上写字,钢笔在纸上滑动,它们之间的摩擦是滑动摩擦。
8. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深,压强越__________;三峡船闸是利用__________的原理来工作的。
【答案】 ①. 大 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]因为液体的压强随深度的增加而增大,为了水坝能承受更大的水压,水坝做成上窄下宽的形状。
[2]三峡大坝的船闸由上下两个阀门组成一个闸室,当上游(下游)阀门打开时,闸室与上游(下游)通过阀门组成连通器,使闸室内的水位与上游(下游)水位相平;故船闸的原理即为连通器的原理。
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填涂在答卷的相应位置上。第9——12小题,每小题只有一个正确答案,每小题两分 第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 小明参加期中体育测试,发现其中很多现象与物理有关,下列数据符合实际的是( )
A. 同学们步行进入场地时的速度约是40km/h
B. 体育测试时所用实心球的重力约是2kg
C. 小明做引体向上测试过程中,其静止时对高单杠的压力大约为500N
D. 小明双脚站立时对地面的压强约是1.6×106Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.同学们步行进入场地时的速度约为1.1m/s,即3.96km/h,故A不符合实际;
B.体育测试时所用实心球的质量约为2kg,故由G=mg可知其重力约为20N,故B不符合实际;
C.小明做引体向上的过程中,其质量约为m=50kg,故由G=mg可得,其重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
小明静止时受到向下的重力G和向上的高单杠的支持力F支,处于受力平衡状态,故可得
F支=G=500N
由力的作用的相互性可知,其静止时对高单杠的压力F压等于高单杠对其的支持力F支,即
F压=F支=500N
故C符合实际;
D.小明重力约为G=500N,双脚的面积约为
S=300cm2=0.03m2
故由可得,小明对地面的压强为
故D不符合实际。
故选C。
10. 如图所示的物理现象中,不是利用大气压强的是( )
A. 用吸管喝饮料 B. 拔火罐
C. 高压锅煮饭 D. 吸盘式挂钩
【答案】C
【解析】
【详解】A.用吸管吸饮料时,使管内的气压减小,饮料在外界大气压作用下,被压上来进入嘴中,故A不符合题意;
B.传统的中医理疗拔火罐,火罐在大气压力作用下被吸住,属于大气压的应用,故B不符合题意;
C.用高压锅煮饭,是利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理,不是利用大气压来工作,故C符合题意;
D.吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,是利用大气压,故D不符合题意。
故选C。
11. 用钓鱼杆钓鱼的时候,鱼钩已经钩住了鱼,鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了,对钓鱼过程的下列几种解释,正确的是( )
A. 鱼离开水后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变重
B. 鱼离开水后,鱼的重力增大,使人感觉鱼变重了
C. 鱼离开水后,钓鱼线对钓鱼杆的拉力会不变
D. 钓鱼杆太重
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.鱼在水中,受到水施加的竖直向上的浮力,钓鱼线对鱼施加的拉力等于鱼的重力减去鱼受到的浮力;当鱼离开水后,不再受到浮力的作用,钓鱼线对鱼施加的力等于鱼的重力;所以感到鱼变重了,故A正确;
B.鱼离开水后,鱼的重力是不变的,故B错误;
C.根据A的分析可知:鱼离开水后,钓鱼线对钓鱼杆的拉力变大,故C错误;
D.钓鱼杆的重力不变,故D错误。
故选A。
12. 下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释正确的是( )
A. 自行车不跑时会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
B. 高速公路严禁超载,原因之一是因为质量越大惯性越大
C. 苹果在空中下落越来越快,主要的原因是苹果受到的力越来越大
D. 驾驶汽车时,要求驾驶员系上安全带是为了减小惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.自行车不跑时会慢慢停下来,是因为受到摩擦力,说明力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,质量越大,惯性越大,超载易引发事故,所以高速公路严禁超载,故B正确;
C.苹果在空中下落越来越快,是因为受到重力大于空气阻力,合力向下,且苹果重力不变,故C错误;
D.驾驶汽车时系安全带,是为了防止惯性带来的危害,惯性大小只与质量有关,不能减小惯性,故D错误。
故选B。
13. 如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A. 水对容器底的压力减小 B. 水对容器底的压强减小
C. 容器对桌面的压强减小 D. 容器对桌面的压力不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.原来容器的上端细下端粗,水对容器底的压力大于水的重力,把它倒置过来,上端粗下端细,水对容器底的压力小于水的重力,对比前后两次情况,水对容器底部的压力将会减小,故A符合题意;
B.因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρ水gh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了,故B不符合题意;
CD.倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变,故压力不变,而与水平面的接触面积减小,由可知容器对桌面的压强增大,故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
14. 如图所示,用细线拉着木块向右做匀速直线运动,下列说法中不正确的有( )
A. 木块所受拉力与木块所受摩擦力一对平衡力
B. 木块所受重力和地面对木块的支持力为一对平衡力
C. 木块对地面的压力和地面对木块的支持力为一对相互作用力
D. 木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.木块受重力、支持力、拉力和摩擦力,在这四个力的作用下做匀速直线运动,则四个力的合力为零;由于拉力的方向斜向上,所以,木块所受拉力与木块所受摩擦力不是一对平衡力;木块所受重力和地面对木块的支持力也不是一对平衡力。故AB错误,符合题意;
C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是发生在木块和地面之间的,为一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对相互作用力,故D错误,符合题意。
故选ABD。
三、计算题(共22分,第15小题6分,第16、17小题8分)
15. 如图所示,某同学用80N的水平推力使质量为20kg的木箱在水平地面上向右做匀速直线运动。求:
(l)木箱的重力。
(2)木箱受到的摩擦力。
(3)当水平向右的推力F大小变为90N时,木箱受到合力F合的大小和方向。
【答案】(1)196N;(2) 80N;(3) 10N,方向为水平向右
【解析】
【详解】解:(1)木箱受到的重力
(2)由于木箱向右做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力与水平推力平衡,木箱受到的摩擦力:
方向水平向左。
(3)木箱在竖直方向上没有运动,故竖直方向的重力和支持力合力为0;若小红改用90N的水平推力沿同一水平地面推着该木箱,由于木箱与地面的压力和接触面的粗糙程度不变,则木箱受到的摩擦力不变,大小仍然为80N,方向水平向左,此时木箱在水平方向受到的合力就是木箱的合力
木箱受到合力F合的大小为10N,合力方向水平向右。
答:(l)木箱的重力为196N。
(2)木箱受到的摩擦力80N。
(3)当水平向右的推力F大小变为90N时,木箱受到合力F合的大小为10N,合力方向水平向右。
16. 如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为,测得水的深度为,已知,。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
【答案】(1)500Pa;(2)4.2N;(3)1400Pa
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)水对烧瓶底部的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
(2)水的质量
m水=ρ水V=1×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg
烧瓶对水平桌面的压力
F=G总=(m水+m瓶)g=(0.3kg+0.12kg)×10N/kg=4.2N
(3)烧瓶对水平桌面的压强
=1400Pa
答:(1)水对烧瓶底部的压强是500Pa;
(2)烧瓶对水平桌面的压力是4.2N;
(3)烧瓶对水平桌面的压强是1400Pa。
17. 如图所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg(g取10N/kg)。求:
(1)木块受到的浮力?
(2)木块的密度?
(3)木块下表面受到水的压强?
【答案】(1)1N (2)0.8×103 kg/m3
(3)400Pa
【解析】
【小问1详解】
由阿基米德原理可得,木块受到的浮力F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N
【小问2详解】
正方体木块的体积
因为木块漂浮,所以G木=F浮=1N
因为
所以木块的密度
【小问3详解】
由压力差法可得F浮=F向上-F向下
则F向上=F浮+F向下=F浮+0=1N
正方体木块下表面的面积
由压强公式可得木块下表面受到水压强
四、实验与探究题(共28分,每空1分)
18. 仔细观察如下器材及装置。
(1)弹簧测力计是测量______的大小的仪器;在图a中,弹簧测力计的读数是______ N;
(2)如b图是______实验装置(提示:填科学家名字),在一个标准大气压下,管中水银柱高度为______ mm;
(3)c图甲是简易的温度计,它的工作原理是利用______的性质而制成的,乙是简易的气压计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会______;(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
(4)d图所示的是气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会______。(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
【答案】 ①. 力 ②. 4.4 ③. 托里拆利 ④. 760 ⑤. 热胀冷缩 ⑥. 上升 ⑦. 下降
【解析】
【详解】(1)[1]在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比,弹簧测力计是利用这一原理制成的一种测量力的工具。
[2]图中弹簧测力计的最大刻度是5N,因此量程为0~5N,每1N分成了5等份,因此分度值是0.2N,故示数为4.4N。
(2)[3][4]此图是托里拆利实验装置图,将装满液体的长玻璃管倒扣入装有同种液体的容器内,若玻璃管足够长,当管内液面停止下降时,此时液柱与水槽中水平液面的竖直高度差是一定的,若液体为水银,在一个标准大气压下,管内水银柱高度为760mm。
(3)[5]温度变化不易直接观察,但温度变化会引起液体体积变化,图c甲装置中简易温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
[6]外界大气压减小时,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会上升。
(4)[7]图d所示的气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体体积膨胀,压强变大,容器内压强小于细管上方压强,管内液体液面下降。
19. 小宇要探究“影响滑动摩擦力大小因素”,他提出了如下猜想。
猜想一:滑动摩擦力大小可能与接触面所受的压力大小有关。
猜想二:滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。
猜想三:滑动摩擦力大小可能与接触面积的大小有关。
【进行实验与收集证据】
(1)如图甲所示,小宇将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿______方向拉动木木块做______运动。根据______原理可知,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力。
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,对比图甲现象可探究滑动摩擦力大小与______的关系。
(3)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动棉布,直到木块相对桌面保持静止时读取弹簧测力计示数。这样改进后______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动棉布。
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系,小宇将图甲中的木块沿竖直方向切去一半进行图丁所示实验,再与图甲所示实验进行比较。他的操作______(选填“正确”或“不正确”),原因是______。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线 ③. 二力平衡
(2)接触面所受压力大小
(3)不需要 (4) ①. 不正确 ②. 没有控制接触面所受压力相同
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]实验时,小宇将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等,可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力。
【小问2详解】
在如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,此时接触面粗糙程度不变,增大了压力,因此对比图甲现象可探究滑动摩擦力大小与及接触面所受压力大小的关系
【小问3详解】
如图丙所示,将弹簧测力计固定,拉动棉布,直到木块相对桌面保持静止时读取弹簧测力计示数,由于木块相对于地面静止,水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力,因此这样改进后不需要匀速拉动棉布。
【小问4详解】
[1][2]为了探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系,小宇将图甲中的木块沿竖直方向切去一半进行图丁所示实验,再与图甲所示实验进行比较,木块与木板的压力和接触面积都减小一半,所以他的操作不正确,原因是没有控制接触面所受压力相同。
20. 某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。
(1)实验中同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得溢出水所受的重力偏小______ (选填“偏大”或“偏小”);
(2)由实验可知:随着物体逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数将会______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),可以判断物体所受浮力方向______ ;
(3)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为______ N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小______ ;
(4)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,依旧保持物体所处深度不变,由图中数据可计算物体受浮力变化了______ N,说明物块受到的浮力大小与______ 有关。
【答案】 ①. 偏小 ②. 变小 ③. 竖直向上 ④. 1 ⑤. 相等 ⑥. 0.2 ⑦. 液体密度
【解析】
【详解】(1)[1]物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,测得排开水的重力会偏小。
(2)[2][3]由实验数据可知:随着物体逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数将会变小,可以判断物体所受浮力方向为竖直向上的。
(3)[4][5]物块的重力大小是,物块浸没在水中弹簧测力计示数是,根据
得,物块浸没在水中受到的浮力
物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到,物块排开水所受的重力
所以物块受到的浮力大小与它排开水受到的重力大小相等。
(4)[6][7]图乙中水的浮力
图丙中盐水的浮力
物体受浮力变化了
排开液体的体积不变,说明浮力大小与液体密度的有关。
21. 在“探究二力平衡条件”的实验中,小华设计的实验装置如图甲所示。
(1)如图甲所示,现保持F1与F2大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在 _______________。
(2)实验中通过改变钩码的 _____来改变拉力的大小,从而探究二力大小的关系,当小车处于静止状态或匀速直线运动状态,我们便可认为它受到的力相互平衡。
(3)在探究二力平衡的条件时,小姬设计了如图乙所示的实验,同学们认为小姬的实验优于小华的实验。其主要原因是 ________。
A、小卡片容易扭转 B、小卡片是比较容易获取的材料
C、容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D、减小摩擦力对实验结果的影响
(4)利用图丙装置 _____(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将 ______________。
(5)小超认为,若采用如图丁的方案,必须测出物体所受的拉力和 _____的大小来进行比较。研究发现,在小超的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 _____的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
【答案】 ①. 同一直线上 ②. 数量 ③. D ④. 能 ⑤. 保持不动 ⑥. 重力 ⑦. 拉力
【解析】
【详解】(1)[1]将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(2)[2]实验中通过改变钩码的数量来改变钩码的总质量,从而改变绳子对木块的拉力,探究二力大小的关系。
(3)[3]小姬实验用的小卡片重力小,悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响;小华实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小姬的实验方案好,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)[4][5]因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验;
(5)[6][7]因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力,所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件,必须测出物体所受的重力和拉力;弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力,测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力,所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小。在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
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