内容正文:
八年级下册物理期中质量监测试题
考试时间:60分钟;试卷满分;100分
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 图所示的情景中,两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
2. 如下图所示,在光滑的水平面上,一根弹簧的左端固定在墙壁上,右端与一个金属小球连接,O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点,然后释放小球,小球将在AB之间做往复运动。下列说法正确的是( )
A. 弹簧对小球的弹力的施力物体是小球
B. 小球在AB之间运动的过程中,小球的速度大小不变
C. 小球由O向A运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向向左
D. 小球由A向O运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向向右
3. 《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是( )
A. 马的拉力改变时,马车的惯性改变
B. 车无论是否受力,马车都具有惯性
C. 马车运动的越快,马车的惯性越大
D. 撤去拉力后,马车受到惯性的作用
4. 下列生产生活实例中能减小摩擦的是( )
A. 刹车时用力捏车闸 B. 涂防滑粉的手
C. 冰壶运动中刷冰 D. 冰壶运动中运动员穿的橡胶蹬冰鞋
5. 在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类);实验后如果把不同小组的透明坐标纸进行重叠后,图线可能是图( )(已知ρ绿豆>ρ红豆>ρ黄豆)( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法中错误的是( )
A. A物体一定受浮力的作用 B. B物体一定受浮力的作用
C. C物体一定不受浮力的作用 D. D物体一定不受浮力的作用
7. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
8. 如图所示,下列有关事例中所涉及的物理知识表述正确的是( )
A. 甲图:注射器注射药液——利用了大气压强
B. 乙图:高压锅——液面上方气压越大,液体沸点越高
C. 丙图:地铁站月台上的安全线——气体流速大压强大
D. 丁图:大坝上窄下宽——液体压强随深度增加而减小
9. 一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是( )
A.
B.
C.
D.
10. 如图,一飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为1500m3,下列关于飞艇的说法不正确的是( )(ρ空气=1.29kg/m3)
A. 用不会爆炸的氦气代替氢气做成的飞艇造价低廉、安全
B. 飞艇的原理是充密度小于空气的气体,可以漂在空中
C. 该气艇悬浮在空中时装入货物为 435kg
D. 如果装入货物是 500kg,飞艇恰好匀速下降,阻力大小不变要它匀速上升需要扔掉 65kg 的货物
11. 小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子的过程中,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,则下列判断正确的是( )
A. 0~3s内,箱子受到的摩擦力大小为3N,方向水平向右
B. t=5s时,箱子受到的摩擦力大小为9N,方向水平向左
C. 3~9s内,箱子受到的摩擦力大小变小
D. 9~12s内,箱子水平方向受到两个力的作用,箱子受到的合力为0N
12. 如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是( )
A. a的密度是0.4×103kg/m3 B. a、b的重力之比为5:3
C. a、b的体积之比为5:2 D. b的密度是0.8×103kg/m3
二、填空题(每空2分,共18分)
13. 一辆重为1.8×104N的东风日产某品牌小汽车,当它以50km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶时,受到的牵引力为2500N,那么汽车受到的阻力是____N,当它停在水平路面上时,受到的支持力是_____N。
14. 在匀速航行的航母上,沿航行方向以速度斜向上抛出一个小球,小球达到最高点时突然不受任何外力,小球将___________(选填“保持静止”“水平方向做匀速直线运动”“斜向上做匀速直线运动”);若小球以速度水平抛出,如图所示,当阳光竖直照射时,小球在甲板上形成的影子是,小球落地前,影子在甲板的运动是___________(不计空气阻力)。
15. 如图,甲、乙是平底水瓶分别正立、倒立放在水平桌面上的情景。而对水平桌面的压强分别是和,水对瓶底和瓶盖的压力分别是和,则___________,___________(均选填“>”“<”或“=”)。
16. 如图甲所示,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强P随切去高度h变化的图像如图乙所示。则B物体的边长是 _____m,B物体的重力为_______,B物体的密度为______ kg/m3
三、作图题(17题、18题每题2分,共4分。)
17. 如图所示,一木块沿粗糙的斜面向下滑,请画出斜面对木块作用力的示意图。
18. 如图所示,一个小球悬浮在斜面上盛水的杯中,画出小球所受的浮力的示意图。
四、实验探究题(每空2分,共26分)
19. 图是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置,图中表示橡皮筋原来的长度,表示橡皮筋伸长的长度。
(1)在(a)(b)和(c)三次实验中,都将橡皮筋拉伸到,目的是使每次实验中力产生的作用___________相同;
(2)(a)和(c)两次实验,是在探究同一直线上方向___________的两个力、与合力的关系;
(3)在(b)实验中,若每个钩码重均为,则力、的合力大小为___________,合力的方向跟力___________的方向相同。
20. 如图所示是托里拆利实验过程,根据图示完成下面的问题。
(1)通过计算可知当时的气压为___________(,,答案保留两位小数);
(2)实验过程中,若将玻璃管倾斜,则管内外水银面的高度差___________;如果不小心使管内混入了少量空气,则管内外水银面的高度差将___________;若将此装置从山脚拿到山顶,则管内外水银面的高度差将___________。(均选填“变大”“变小”“不变”)
(3)某同学也利用此装置,把水银换成盐水,将玻璃管灌满盐水后倒插在盐水槽中,管内的盐水柱___________下降,这时在管顶开一个小孔,则盐水柱___________向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
(4)某同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值时,测得此时管内外水银面的高度差为,如果此时在该实验室做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,测得水的沸点将___________(选填“高于”“等于”或“低于”)100℃。
21. 小芳同学认为,可以用图所示的这种方法粗测出牙膏皮的密度。她利用图的实验方法,又增加了一把刻度尺,请你将小芳同学粗测牙膏皮密度的实验步骤补充完整,并用测得的物理量表示出牙膏皮密度的表达式。
实验步骤:
(1)将适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度;
(2)将牙膏皮卷成一团后放入烧杯中,测出此时水的深度;
(3)___________;
牙膏皮密度的表达式:___________。
五、计算题(共2小题,22题6分,23题10分)
22. 随着科技的发展,京东快递开始使用无人配送车。如图所示,该车空载时质量为;满载时所装货物的质量为,在某水平直线路段匀速行驶,受到的阻力是其总重力的0.05倍。求:
(1)满载时京东无人配送车所受的总重力
(2)满载配送车在水平直线路段匀速行驶时的牵引力
23. 用弹簧测力计挂着一个长方体金属块,沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中,直至完全浸没(水未溢出),如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度与其排开水的体积的关系,如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg,容器的底面积与金属块的底面积之比为,,取。求:
(1)金属块所受的重力;
(2)金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时,弹簧测力计的示数;
(3)金属块浸没后与金属块浸入之前比较,水对容器底部的压强增加了多少。
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八年级下册物理期中质量监测试题
考试时间:60分钟;试卷满分;100分
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 图所示的情景中,两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】相互平衡的两个力,作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
A.两个力不是作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.两个力不是作用在一条直线上,所以不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,所以是一对平衡力,故C符合题意;
D.两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
2. 如下图所示,在光滑的水平面上,一根弹簧的左端固定在墙壁上,右端与一个金属小球连接,O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点,然后释放小球,小球将在AB之间做往复运动。下列说法正确的是( )
A. 弹簧对小球的弹力的施力物体是小球
B. 小球在AB之间运动的过程中,小球的速度大小不变
C. 小球由O向A运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向向左
D. 小球由A向O运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向向右
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧对小球的弹力的施力物体是弹簧,受力物体是小球,故A错误;
BD.金属球由A向O运动的过程中,弹力方向与小球运动方向相同,方向向右,小球做加速运动,从O运动到B的过程中,弹力方向水平向左,与小球的运动方向相反,小球做减速运动,故B错误,D正确;
C.金属球由O向A运动的过程中,小球在向左压缩弹簧,弹簧对小球的弹力方向水平向右,故C错误。
故选D。
3. 《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是( )
A. 马的拉力改变时,马车的惯性改变
B. 车无论是否受力,马车都具有惯性
C. 马车运动的越快,马车的惯性越大
D. 撤去拉力后,马车受到惯性的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.马车的惯性与马车的质量有关,与拉力大小无关。故A错误;
B.任何物体在任何时刻都具有惯性,故马车在任何情况下都具有惯性。故B正确;
C.马车的惯性与马车的质量有关,与速度大小无关。故C错误;
D.惯性是马车本身的属性,不是外界施加给马车的作用。故D错误。
故选B。
4. 下列生产生活实例中能减小摩擦的是( )
A. 刹车时用力捏车闸 B. 涂防滑粉的手
C. 冰壶运动中刷冰 D. 冰壶运动中运动员穿的橡胶蹬冰鞋
【答案】C
【解析】
【详解】A.刹车时用力捏车闸,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不符合题意;
B.手上涂抹防滑粉,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不符合题意;
C.冰壶运动中刷冰,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符合题意;
D.冰壶运动中运动员穿的橡胶蹬冰鞋,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,故D不符合题意。
故选C。
5. 在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类);实验后如果把不同小组的透明坐标纸进行重叠后,图线可能是图( )(已知ρ绿豆>ρ红豆>ρ黄豆)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因物体所受重力大小与质量成正比,为一定值;当绿豆、红豆或黄豆质量相同时,它们受到的重力相同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法中错误的是( )
A. A物体一定受浮力的作用 B. B物体一定受浮力的作用
C. C物体一定不受浮力的作用 D. D物体一定不受浮力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.浮力产生的原因是浸没在液体中的物体上、下表面受到的水的压力不同,A物体上、下表面积相同,且下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,故A物体整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),故A物体一定受浮力的作用,故A正确,不符合题意;
B.B物体上表面不受水的压力,下表面受到水向上的压力,故B物体整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),故B物体一定受浮力的作用,故B正确,不符合题意;
C.C物体是容器自身部分,其下表面不受水的压力,上表面受到水向下的压力,因此容器自身部分C整体没有受到向上的压力,因此C物体一定不受浮力的作用,故C正确,不符合题意;
D.容器自身部分D的上、下表面积相同,且下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,故容器自身部分D整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),故D物体一定受浮力的作用,故D错误,符合题意。
故选D。
7. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】木板被拉出一小段距离的过程中,对桌面的压力等于木板重力,大小不变;但在这一过程中,受力面积逐渐减小,由p=可得,对桌面的压强逐渐增大,;因为压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力不变。
故选C。
8. 如图所示,下列有关事例中所涉及的物理知识表述正确的是( )
A. 甲图:注射器注射药液——利用了大气压强
B. 乙图:高压锅——液面上方气压越大,液体沸点越高
C. 丙图:地铁站月台上的安全线——气体流速大压强大
D. 丁图:大坝上窄下宽——液体压强随深度增加而减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,注射器注射药液时,是依靠活塞向前推进时产生的压力将药液推入人体,而不是利用大气压强,故A错误;
B.乙图中,高压锅的工作原理是密封的锅体内气压增大时,水的沸点会升高。这样,在高压锅内烹饪食物时,由于水的沸点升高,食物可以在更高的温度下被煮熟,从而节省时间和能源,故B正确;
C.丙图中,火车站的站台上设置安全线,是因为当列车驶过时,列车与乘客之间的空气流速会增大,导致该区域的压强减小。而人外侧的空气流速相对较小,压强较大。因此,人如果离列车太近,就可能会被压向列车,造成危险,故C错误;
D.丁图中,大坝上窄下宽的设计是为了适应液体压强随深度增加而增大的特性,所以大坝的底部需要承受更大的压强,因此设计得更宽以提供足够的支撑力,故D错误。
故选B。
9. 一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】铁块在没有完全浸没时,根据公式F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力随浸没深度的增加而增大,因为浸没的深度越大,排开水的体积越大;当完全浸没后,排开水的体积不再变化,不管浸入多深,所受浮力将不再改变。
故选A。
10. 如图,一飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为1500m3,下列关于飞艇的说法不正确的是( )(ρ空气=1.29kg/m3)
A. 用不会爆炸的氦气代替氢气做成的飞艇造价低廉、安全
B. 飞艇的原理是充密度小于空气的气体,可以漂在空中
C. 该气艇悬浮在空中时装入货物为 435kg
D. 如果装入货物是 500kg,飞艇恰好匀速下降,阻力大小不变要它匀速上升需要扔掉 65kg 的货物
【答案】D
【解析】
【详解】A.用不会爆炸的氦气代替氢气可以防止因温度升高或出现火花而引起的事故,A说法正确;
B.飞艇的原理是充密度小于空气的气体,即飞艇受到浮力和重力作用可以漂在空中,B说法正确;
C.飞艇在空气中所受浮力为:F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×1500m3×10N/kg=19350N因为飞艇在空中悬浮,所以F浮=G飞艇+G货,所以G货=F浮-G飞艇=19350N-1500kg×10N/kg=4350N.
G=mg可知,m=该气艇悬浮在空中时装入货物为 435kg,C说法正确;
D.如果装入货物是500kg,飞艇恰好匀速下降,气球处于平衡状态,此时物体所受到的合外力为0;即受到的阻力f=G飞艇+G货-F浮=15000N+5000N-19350N =650N;当气球向上运动时,所受到的阻力方向向下,大小不变等于650N,要使物体匀速上升,则此时的货物重力G′货=F浮-f-G飞艇=19350N-650N-15000N=3700N,两次重力差G差=5000N-3700N=1300N,货物质量差为m差= ,要飞艇匀速上升需要扔掉130kg 的货物.
11. 小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子的过程中,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,则下列判断正确的是( )
A. 0~3s内,箱子受到的摩擦力大小为3N,方向水平向右
B. t=5s时,箱子受到的摩擦力大小为9N,方向水平向左
C. 3~9s内,箱子受到的摩擦力大小变小
D. 9~12s内,箱子水平方向受到两个力的作用,箱子受到的合力为0N
【答案】D
【解析】
【详解】A.由丙图可知,0~3s内箱子速度为零,箱子处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力;由乙图可知,箱子所受推力为3N,方向水平向右,则可知摩擦力也为3N,方向水平向左,故A错误;
BD.由图丙知,9~12s内,箱子做匀速直线运动,速度为1m/s,箱子所受推力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以箱子受到的合外力为0,由图乙知,此时的推力为6N,摩擦力也为6N,3~6s内,由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为6N,因此t=5s时,箱子受到的摩擦力大小为6N,方向水平向左,故B错误,D正确;
C.由图乙可知,3~6s箱子做加速运动,6~9s箱子做减速运动,而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,与速度大小无关,所以3~9s内,压力的大小和接触面的粗糙程度均不变,箱子受到摩擦力大小不变,故C错误。
故选D。
12. 如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是( )
A. a的密度是0.4×103kg/m3 B. a、b的重力之比为5:3
C. a、b的体积之比为5:2 D. b的密度是0.8×103kg/m3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由题意知,当a在甲烧杯中静止时,a有五分之二的体积露出水面,漂浮在水面上,根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
可得
ρagVa=ρ水gV排
因为a有五分之二的体积露出水面,则排开水的体积为
a的密度为
ρa=0.6ρ水=0.6×103kg/m3
故A错误;
BC.由图甲可得
由图乙可知
由图丙可知
通过上面三个式子联立可得Va:Vb=5:2,进而求得Ga:Gb=3:2,故B错误,C正确;
D.因为b悬浮在水中,根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
因为b完全浸没在水中,可得
ρbgVb=ρ水gVb
则
ρb=ρ水=1.0×103kg/m3
故D错误。
故选C。
二、填空题(每空2分,共18分)
13. 一辆重为1.8×104N的东风日产某品牌小汽车,当它以50km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶时,受到的牵引力为2500N,那么汽车受到的阻力是____N,当它停在水平路面上时,受到的支持力是_____N。
【答案】 ①. 2500 ②. 1.8×104
【解析】
【详解】[1] 汽车处于匀速直线运动状态,是一种平衡状态,所以受到平衡力的作用。水平方向上的牵引力和阻力是一对平衡力,由于牵引力为2500N,根据二力平衡的条件可知阻力也等于2500N。
[2] 汽车在水平地面上处于静止状态,是一种平衡状态,所以受到平衡力的作用。竖直方向上的重力和地面对它的支持力是一对平衡力,由于重力为1.8×104N,根据二力平衡的条件可知它受到的支持力也等于为1.8×104N。
14. 在匀速航行的航母上,沿航行方向以速度斜向上抛出一个小球,小球达到最高点时突然不受任何外力,小球将___________(选填“保持静止”“水平方向做匀速直线运动”“斜向上做匀速直线运动”);若小球以速度水平抛出,如图所示,当阳光竖直照射时,小球在甲板上形成的影子是,小球落地前,影子在甲板的运动是___________(不计空气阻力)。
【答案】 ①. 水平方向做匀速直线运动 ②. 匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]斜向上抛出一个小球,小球运动到最高点时,向上的速度为0,但仍然有向前的速度,由牛顿第一运动定律可知,若到最高点时所受到的外力突然全部消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动。
[2] 若小球以速度水平抛出,不计空气阻力的情况下,小球在水平方向上没有受到任何力,所以小球在水平方向上的运动状态不会改变,说明小球在水平方向上的运动速度是不变的,因此可得影子在甲板的运动是匀速直线运动。
15. 如图,甲、乙是平底水瓶分别正立、倒立放在水平桌面上的情景。而对水平桌面的压强分别是和,水对瓶底和瓶盖的压力分别是和,则___________,___________(均选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. < ②. >
【解析】
【详解】[1]由题意可得,平底水瓶正立、倒立时对桌面的压力大小相等,且压力,已知水瓶正立时对桌面的压力的受力面积为,倒立时水瓶对桌面的压力的受力面积为,根据压强定义公式可得,水瓶正立时对桌面的压强为,倒立时水瓶对桌面的压强为,由图可知,,所以,水瓶正立与倒立时对水平桌面的压强关系为。
[2]由图甲可知,水瓶正立时,有水部分的容器形状为柱形,瓶子底部受到的压力大小等于瓶中水的重力,即;由图乙可知,水瓶倒立时,有水部分的容器形状为上面粗下面细,这种形状的容器使一部分水的压力作用在瓶子的侧壁上,底部的瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,即,因瓶中水的重力是不变的,所以正立与倒立时水对瓶底和瓶盖的压力关系为。
16. 如图甲所示,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强P随切去高度h变化的图像如图乙所示。则B物体的边长是 _____m,B物体的重力为_______,B物体的密度为______ kg/m3
【答案】 ①. 0.1 ②. 8N ③.
【解析】
【详解】[1]由图乙知,当B全部切除后,只剩A,此时物体A对地面的压强变为2000Pa,此时模型切去高度为0.1m。A、B 是质量分布均匀的正方体,即可以知道,B 物体的边长是0.1m。
[2]由图乙可知,A、B的总高度为0.3m,B的高度为0. lm,物体A的高度为hA=0.3m -0.1m=0.2m
A、B物体的总重力为
A物体的重力为物体
B的重力为
[3]由G=mg可知,物体B的质量为
B 物体的密度为
三、作图题(17题、18题每题2分,共4分。)
17. 如图所示,一木块沿粗糙的斜面向下滑,请画出斜面对木块作用力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体A沿表面粗糙的斜面下滑,A受重力、支持力和摩擦力的作用,受到斜面作用力只有两个,一是斜面对它的摩擦力,摩擦力方向沿斜面向上,二是斜面给它的支持力,支持力方向与斜面垂直向上,作用点都可以在重心,如图所示:
18. 如图所示,一个小球悬浮在斜面上盛水的杯中,画出小球所受的浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】浮力的方向是竖直向上的,作用点在物体的重心,从重心作竖直向上的有向线段,并标上F浮,即为浮力的示意图,如图:
四、实验探究题(每空2分,共26分)
19. 图是“探究同一直线上二力的合成”的实验装置,图中表示橡皮筋原来的长度,表示橡皮筋伸长的长度。
(1)在(a)(b)和(c)三次实验中,都将橡皮筋拉伸到,目的是使每次实验中力产生的作用___________相同;
(2)(a)和(c)两次实验,是在探究同一直线上方向___________的两个力、与合力的关系;
(3)在(b)实验中,若每个钩码重均为,则力、的合力大小为___________,合力的方向跟力___________的方向相同。
【答案】(1)效果 (2)相同
(3) ①. 1.5 ②. F1
【解析】
【小问1详解】
同一橡皮筋伸长的长度相同时,力的作用效果相同。每次均将橡皮筋右端拉至E'点,橡皮筋伸长的长度相同,这样做的目的是控制力的作用效果相同。
【小问2详解】
由(a)和(c)两次实验知,两个分力的方向相同,所以是在探究同一直线上方向相同的两个力F1、F2与合力F的关系。
【小问3详解】
[1]在(b)实验中,若每个钩码重均为0.5N,则力F1=4×0.5N=2N
F2=0.5N,两个分力方向相反,所以合力大小为F=F1-F2=2N-0.5N=1.5N
[2]同一直线上两个相反的力的合力方向与较大的力方向一致,即与F1的方向相同。
20. 如图所示是托里拆利实验过程,根据图示完成下面的问题。
(1)通过计算可知当时的气压为___________(,,答案保留两位小数);
(2)实验过程中,若将玻璃管倾斜,则管内外水银面的高度差___________;如果不小心使管内混入了少量空气,则管内外水银面的高度差将___________;若将此装置从山脚拿到山顶,则管内外水银面的高度差将___________。(均选填“变大”“变小”“不变”)
(3)某同学也利用此装置,把水银换成盐水,将玻璃管灌满盐水后倒插在盐水槽中,管内的盐水柱___________下降,这时在管顶开一个小孔,则盐水柱___________向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
(4)某同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值时,测得此时管内外水银面的高度差为,如果此时在该实验室做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,测得水的沸点将___________(选填“高于”“等于”或“低于”)100℃。
【答案】(1)
(2) ①. 不变 ②. 变小 ③. 变小
(3) ①. 不会 ②. 不会
(4)低于
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,大气压所支持的水银柱的高度为
所以当时的气压为
【小问2详解】
[1]由托里拆利实验装置的工作原理可知,大气压与所支持的液柱产生的压强大小相等;因为外部的大气压数值不变,根据液体压强计算公式可知,实验过程中,若将玻璃管倾斜,则管内外水银面的高度差不变。
[2]当管内混入了少量空气时,因管内少量的空气会产生一定的气压,则此时与水银柱产生的压强及外部大气压之间的关系为,所以水银柱产生的压强会小于外部大气压,表现为水银柱的高度会变小,所以,如果不小心使管内混入了少量空气,则管内外水银面的高度差将变小。
[3]已知大气压随海拔高度的增大而减小,若将此装置从山脚拿到山顶,根据液体压强计 算公式可知,大气压的减小使所支持的水银柱的高度也减小,所以,管内外水银面的高度差将变小。
【小问3详解】
[1][2]已知此时大气压的数值约为,且盐水的密度略大于水的密度,所以此时的大气压所能支持的水柱的高度为
因为盐水密度稍大于水的密度,所以此时的大气压所能支持的盐水柱的高度稍小于10m,已知托里拆利装置的玻璃管总长约为1m,所以,仍利用此装置,只把水银换成盐水,将玻璃管灌满盐水后倒插在盐水槽中,管内的盐水柱不会下降,此时若在管顶开一个小孔,大气压会马上作用到盐水柱的顶端,使盐水柱由于重力作用而下降,所以,盐水柱不会向上喷出。
【小问4详解】
已知管内外水银面的高度差为,根据托里拆利装置的实验原理得此时大气压的数值为
已知1标准大气压的数值为,且1标准大气压下水的沸点为100℃,所以此时的大气压数值小于1标准大气压;因为液体的沸点随液体表面气压的增大而升高,减小而降低,所以,如果此时在该实验室做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,测得水的沸点将低于100℃。
21. 小芳同学认为,可以用图所示的这种方法粗测出牙膏皮的密度。她利用图的实验方法,又增加了一把刻度尺,请你将小芳同学粗测牙膏皮密度的实验步骤补充完整,并用测得的物理量表示出牙膏皮密度的表达式。
实验步骤:
(1)将适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度;
(2)将牙膏皮卷成一团后放入烧杯中,测出此时水的深度;
(3)___________;
牙膏皮密度的表达式:___________。
【答案】 ①. 将牙膏皮制成空心筒状,放在烧杯中,牙膏皮漂浮,测出此时水的深度 ②.
【解析】
【详解】[1][2]要求牙膏皮的密度,要求出其密度和体积,前两步可以得出牙膏皮的体积,故第(3)步可以根据物体的漂浮条件求出其质量,因此第(3)步步骤应该是将牙膏皮制成空心筒状,放在烧杯中,牙膏皮漂浮,测出此时水的深度。牙膏皮漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以
设烧杯的底面积为S,筒状牙膏皮排开水的体积为
所以
牙膏皮的质量
当牙膏皮捏成一团放入烧杯,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度。牙膏皮的体积为
牙膏皮的密度
五、计算题(共2小题,22题6分,23题10分)
22. 随着科技的发展,京东快递开始使用无人配送车。如图所示,该车空载时质量为;满载时所装货物的质量为,在某水平直线路段匀速行驶,受到的阻力是其总重力的0.05倍。求:
(1)满载时京东无人配送车所受的总重力
(2)满载配送车在水平直线路段匀速行驶时的牵引力
【答案】(1)1200N
(2)60N
【解析】
【小问1详解】
满载时京东无人配送车所受的总重力
【小问2详解】
受到的阻力
匀速行驶时牵引力等于阻力,故牵引力
23. 用弹簧测力计挂着一个长方体金属块,沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中,直至完全浸没(水未溢出),如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度与其排开水的体积的关系,如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg,容器的底面积与金属块的底面积之比为,,取。求:
(1)金属块所受的重力;
(2)金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时,弹簧测力计的示数;
(3)金属块浸没后与金属块浸入之前比较,水对容器底部的压强增加了多少。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)金属块受到的重力为
(2)由乙图,当时,金属块排开水的体积
受到的浮力
弹簧测力计的示数为
(3)由图可知,当h为5cm之后,金属块排开水的体积不再改变,说明金属块已完全浸没,则金属块的体积为50cm3,金属块的底面积为
容器的底面积为
增加的压力等于水对金属块的浮力,则
水对容器底部增加的压强为
答:(1)金属块所受的重力为4N;
(2)金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时,弹簧测力计的示数为3.8N;
(3)金属块浸没后与金属块浸入之前比较,水对容器底部的压强增加了。
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