精品解析:湖北省宜昌市宜都市2024-2025学年八年级下学期期中物理试题
2025-08-13
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内容正文:
八年级物理期中综合测评卷
(测试范围:第七~九章)
(说明:本试卷为闭卷笔答,答题时间70分钟,满分70分)
一、选择题(共12题,每题2分,共24分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并将其字母标号填入相应的方框内)
1. 日常生活中处处有物理,下列物体的重力最接近的是( )
A. 一瓶矿泉水 B. 一块橡皮
C. 八年级下册物理课本 D. 一张课桌
2. 游客用船桨向后划水时船就会前进,使船前进的力的施力物体是( )
A. 游客 B. 船桨 C. 水 D. 船
3. 如图所示为航天员出舱活动时的情境。此时图中能表示航天员受到的重力方向是( )
A. a B. b C. c D. d
4. 下列有关物理现象或物理知识的描述,正确的是( )
A. “一个巴掌拍不响”——说明发生力的作用至少有两个物体
B. “风吹草动”——说明力可以改变物体的形状
C. “鸡蛋碰石头,自不量力”——说明鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
D. “人心齐,泰山移”——说明力的合成中,合力一定大于分力
5. 随着时代的发展,一些繁重的体力劳动将由机器人代替,如图是我国某大型物流公司的机器人分拣货物的场景,分拣机器人按设定好的程序,将各类货物扫码识别,分类放置在不同的传送带上完成分拣工作,再由传送带运往不同出口装车,分拣机器人的使用节省了大量的人力成本。某次将质量约为10kg的货物搬往某条传送带的过程中,下列说法正确的是( )
A. 机器人对地面的压力和机器人受到的重力是一对相互作用力
B. 地面对机器人的支持力和机器人受到的重力是一对平衡力
C. 机器人对地面的压力和机器人受到的支持力是一对平衡力
D. 机器人对货物的摩擦力和货物受到的重力是一对平衡力
6. 如图所示,小明用的水平拉力拉动木板在水平地面上向右做匀速直线运动,物体相对于地面静止不动,弹簧测力计的示数为。下列说法正确的是( )
A. 只有使做匀速运动才能测出受到的滑动摩擦力
B. 地面对的摩擦力水平向右,大小为
C. 对的摩擦力水平向右,大小为
D. 对的摩擦力水平向右,大小为
7. 小明利用体重秤和方格纸,估测其站立在体重秤时,他对秤的压强。下列说法正确的是( )
A. 测量用到的实验原理是
B. 小明对体重秤的压力就是他的重力
C. 小明踮起脚尖时,他对体重秤的压力增大
D. 小明踮起脚尖时,他对体重秤的压强不变
8. 一只可口可乐瓶,其侧壁和底部各有一个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,把可口可乐瓶放入水中,当瓶内外液面相平时,拔出侧壁和底部两个塞子,则( )
A. 两个小孔均有水流入 B. 两个小孔均有酒精流出
C. 酒精从底部流出,水从侧壁流入 D. 水从底部小孔流入,酒精从侧壁小孔流出
9. 茶文化在我国有悠久的历史,映出中华民族的悠久文明和礼仪。如图,一空茶壶静止在水平桌面,下列说法正确的是( )
A. 茶壶处于静止状态,不受力的作用
B. 倒入水后,茶壶对桌面的压强不变
C. 壶中水静止时,壶嘴的水面比壶口的水面低
D. 茶壶利用了连通器的原理
10. 如图所示的实例中,不是利用大气压强的是( )
A. 真空压缩袋 B. 用注射器吸药液
C. 油壶盖上有小孔 D. 高压锅烹煮食物
11. 赛季国际滑联短道速滑世界巡回赛北京站,中国队夺得混合团体接力和男子5000米接力两枚金牌,如图是比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A. 运动员身体侧倾通过弯道说明力可以改变人的运动状态
B. 运动员用力蹬地才能前进,说明力是维持物体运动的原因
C. 滑冰鞋底部的冰刀很薄是为了增大运动员对冰面的压力
D. 运动员冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
12. 如图所示,在水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个底面积均为0.01 m2的薄壁空杯,其中甲图为柱形空杯,四个空杯子对桌面的压强均为100 Pa。当在其中一个空杯中装入0.9 kg的水后,水对杯底产生的压强为800 Pa,则这个杯子的形状可能是图中的(取g=10 N/kg)( )
A. B. C. D.
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 跳跳球是将绳一端连接塑料环套在脚踝上,另一端连接球,运动时脚踝用力甩起来使球绕脚近似做匀速圆周运动,此时球的运动状态_________(选填“改变”或“不改变”)。有的小朋友换了种玩法,使其在竖直面内像“钟摆”一样来回摆动,不计摩擦,球可在A、B两点间来回摆动。当球摆到B点时,假如所受的外力全部消失,则球将_________(选填“静止”“沿BE运动”“沿BC运动”或“沿BD运动”)
14. 2024年6月25日,嫦娥六号返回器携带约2千克采集自月球背面的月球样品,从月面起飞,并与环月轨道上的轨道器和返回器组合体对接,然后将月球样品转移到返回器,再择机由返回器带回地球。在环月轨道上运行时,轨道器受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用;将样品带回地球后,其惯性将______(选填“变大”“不变”或“变小”),月球上的重力约为地球上所受重力的,2千克的月球样品在月球上受到的重力约为______N。(结果保留一位小数)(g取10N/kg)
15. 如图是游戏期间小明被爸爸托在肩膀上的情景。已知爸爸的质量为,小明的质量为,爸爸每只脚与水平地面的接触面积为。当爸爸双脚站立时,他对地面的压力为________N,对地面的压强为________Pa。若要使爸爸对地面的压强刚好增大一倍,最简单的办法是________。(g取)
16. 如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于______的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强______。
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 如图所示,粗糙的水平传送带始终顺时针匀速转动,请作出物体随传送带一起匀速前进时的受力示意图(不计空气阻力)。
18. 一个长方体纸盒放在书上,一起放在水平桌面上静止。用手突然向右推书,出现了如图所示的情景。请在图中O1、O2处分别画出长方纸盒体所受重力G和书受到桌面的摩擦力f的示意图(O1、O2分别为盒子和书的重心)。
19. 如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计在水平方向________拉动木块。由图甲可知,木块此时受到的滑动摩擦力大小为________N;
(2)分析甲、乙两次实验数据,可以得出,滑动摩擦力大小与________有关;下列各种现象中,利用该实验结论的是________;
A汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
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
(3)完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,小明发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,可采取的具体措施是______。
20. 为了探究柱形物体对支持面产生的压力形变效果与哪些因素有关,某小组同学猜想:可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关。他们用底面积相同、重力不同的长方体、正方体和圆柱体放在同一水平细沙上进行实验(图甲),接着他们再把若干个相同的长方体放在同一水平细沙上进行实验(图乙)。实验时,他们测量了沙面下陷程度,并将有关数据记录在表一、表二中。
表一
实验序号
形状
压力/N
受力面积
下陷深度/mm
1
长方体
2
10
2
2
正方体
3
10
3
3
圆柱体
6
10
5
表二
实验序号
形状
压力/N
受力面积
下陷深度/mm
4
长方体
2
5
4
5
长方体
4
10
4
6
长方体
6
15
4
(1)分析比较实验序号1、2和3的数据及观察的现象,________(选填“能”或“不能”)得到初步结论:受力面积相同,柱形物体对支持面压力越大,压力产生的形变效果越显著。理由:_______;
(2)进一步分析比较实验序号4、5和6数据及观察的现象,可得到结论:_______,柱形物体对支持面的压力形变效果相同;
(3)由表格数据及观察到的现象,小组同学总结归纳得出:若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度,可以观察比较________及计算单位受力面积所受的________进行判断。
21. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小明实验时的情形如图所示,甲、乙、丙中烧杯内的液面相平(不考虑实验结论的偶然性)。
(1)实验前,要先用手指按压橡皮膜,如果形管中液面升降灵活,说明该装置________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)正确操作后,分析甲、乙两图的实验现象,可以探究液体压强与________的关系,由此可知拦河大坝要做成________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)小明通过分析甲、丙两图的实验现象,得出液体压强与液体的密度有关的结论。同学小华认为他的结论是错误的,理由是________;
(4)利用________两图进行实验对比,可以探究液体压强是否与液体的质量有关,结论是:液体压强与液体的质量________(选填“有关”或“无关”);
(5)小明用自己改装并调试好的压强计再次进行实验,如图戊所示,将压强计两个金属盒分别浸入水和酒精的相同深度,从而判断出图戊中装水的是________(选填“A”或“B”)烧杯。()
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 某地久晴不雨,极度干旱,为解决群众生活基本用水,当地政府派出消防车送水,消防车的参数如表所示。一辆消防车装满水在平直公路上匀速前进,若它受到的阻力是装满水后总重的。(,g取)
排量
车身质量
最高车速
车厢容积
4.5L
4t
(1)求路面对满载消防车的支持力大小;
(2)求消防车受到的牵引力大小;
(3)当消防车加速行驶时,发动机的牵引力为,求此时消防车受到的摩擦力大小。
23. 如图(a)所示,侧壁竖直且足够高的容器置于水平地面,容器底面积为米,其中装有深度为0.1米的水。
(1)求水对容器底部的压强;
(2)求水对容器底部的压力;
(3)现向容器中再加入深度为0.08米、重为19.6牛的水,如图(b)所示。为了求出此时水对容器底部的压力,两位同学查阅了教材,如图1、2所示。
教材表述:“液体内部的压强不受容器形状的影响,当液体深度相同时,它与液体所受的重力大小也无关。”
教材表述:“液体内部存在由于液体所受重力而产生的压强。设想在距液面下h深处取一面积为S的水平液面,在该液面上方有一个体积为Sh的液柱,该液柱对此水平液面的压力F等于它所受的重力。”
图1
图2
(a)小明认为等于水的总重力。请判断小明观点是否正确,并依据教材说明理由;
(b)小红认为相当于一个水柱的重力。请依据教材写出小红的理由,在图(b)上画出该水柱并求出。
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八年级物理期中综合测评卷
(测试范围:第七~九章)
(说明:本试卷为闭卷笔答,答题时间70分钟,满分70分)
一、选择题(共12题,每题2分,共24分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并将其字母标号填入相应的方框内)
1. 日常生活中处处有物理,下列物体的重力最接近的是( )
A. 一瓶矿泉水 B. 一块橡皮
C. 八年级下册物理课本 D. 一张课桌
【答案】C
【解析】
【详解】A.矿泉水的体积为
根据可得,一瓶500mL矿泉水质量为
一瓶矿泉水的重力
故A不符合题意;
B.一块橡皮的质量约为10g=0.01kg,其重力为
故B不符合题意;
C.八年级下册物理课本的质量约为200g=0.2kg,其重力为
故C符合题意;
D.一张课桌的质量约为10kg,其重力为
故D不符合题意。
故选C。
2. 游客用船桨向后划水时船就会前进,使船前进的力的施力物体是( )
A. 游客 B. 船桨 C. 水 D. 船
【答案】C
【解析】
【详解】划船时,用桨向后划水,桨给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水对桨也施加了一个向前的力,这个力就是船前进的动力,故使船前进的施力物体是水。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 如图所示为航天员出舱活动时的情境。此时图中能表示航天员受到的重力方向是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】B
【解析】
【详解】重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的,并且总是指向地球中心。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 下列有关物理现象或物理知识的描述,正确的是( )
A. “一个巴掌拍不响”——说明发生力的作用至少有两个物体
B. “风吹草动”——说明力可以改变物体的形状
C. “鸡蛋碰石头,自不量力”——说明鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
D. “人心齐,泰山移”——说明力的合成中,合力一定大于分力
【答案】A
【解析】
【详解】A.力的产生需要两个物体相互作用,“一个巴掌拍不响”说明力是物体间的相互作用,必须有两个物体,故A正确;
B.“风吹草动”中,草动是草从静止变为运动或运动方向改变,属于力改变物体的运动状态,而非形状,故B错误;
C.鸡蛋与石头碰撞时,二者间的相互作用力大小相等,鸡蛋易碎是因自身硬度小,而非受力小,故C错误;
D.合力的大小取决于分力的方向。若分力方向相反,合力可能小于分力(如5N和3N反向时合力为2N),故D错误。
故选A。
5. 随着时代的发展,一些繁重的体力劳动将由机器人代替,如图是我国某大型物流公司的机器人分拣货物的场景,分拣机器人按设定好的程序,将各类货物扫码识别,分类放置在不同的传送带上完成分拣工作,再由传送带运往不同出口装车,分拣机器人的使用节省了大量的人力成本。某次将质量约为10kg的货物搬往某条传送带的过程中,下列说法正确的是( )
A. 机器人对地面的压力和机器人受到的重力是一对相互作用力
B. 地面对机器人的支持力和机器人受到的重力是一对平衡力
C. 机器人对地面的压力和机器人受到的支持力是一对平衡力
D. 机器人对货物的摩擦力和货物受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.机器人对地面的压力和机器人受到的重力方向相同,不符合相互作用力的条件,不是相互作用力,故A错误;
B.地面对机器人的支持力大小等于机器人和货物的总重力,则地面对机器人的支持力和机器人受到的重力大小不同,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.机器人对地面的压力和机器人受到的支持力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.机器人对货物的摩擦力和货物受到的重力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,小明用的水平拉力拉动木板在水平地面上向右做匀速直线运动,物体相对于地面静止不动,弹簧测力计的示数为。下列说法正确的是( )
A. 只有使做匀速运动才能测出受到的滑动摩擦力
B. 地面对的摩擦力水平向右,大小为
C. 对的摩擦力水平向右,大小为
D. 对的摩擦力水平向右,大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.在这个实验中,拉动木板A时,物体B始终处于静止状态。滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与物体的运动速度并无关系。所以在进行这个实验时,不一定要使木板A做匀速运动,也能测出B受到的摩擦力,故A错误;
BCD.因为物体B静止,此时它处于平衡状态。在水平方向上,B受到弹簧测力计向左的拉力以及木板A对B向右的摩擦力,这两个力是一对平衡力。而弹簧测力计示数为6N,根据平衡力大小相等的特点,所以A对B的摩擦力水平向右,大小为
由于力的作用是相互的,所以B对A的摩擦力水平向左,大小为
由于物体A做匀速直线运动,此时A处于平衡状态。在水平方向上,A受到水平向右的拉力,同时受到B对A向左的摩擦力,以及地面对A向左的摩擦力,所以地面对A水平向左的摩擦力
故BD错误,C正确。
故选C。
7. 小明利用体重秤和方格纸,估测其站立在体重秤时,他对秤的压强。下列说法正确的是( )
A. 测量用到的实验原理是
B. 小明对体重秤的压力就是他的重力
C. 小明踮起脚尖时,他对体重秤的压力增大
D. 小明踮起脚尖时,他对体重秤的压强不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.人对秤的压强为固体压强,其计算公式为,即为其实验原理,故A正确;
B.小明静止站在秤上时,对体重秤的压力的大小等于重力的大小,不能说压力就是重力,它们是不同性质的力,故B错误;
C.小明踮起脚尖时,自身重力不变,则对体重秤的压力大小不变,故C错误;
D.小明踮起脚尖时,受力面积减小,压力不变,则压强增大,故D错误。
故选A。
8. 一只可口可乐瓶,其侧壁和底部各有一个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,把可口可乐瓶放入水中,当瓶内外液面相平时,拔出侧壁和底部两个塞子,则( )
A. 两个小孔均有水流入 B. 两个小孔均有酒精流出
C. 酒精从底部流出,水从侧壁流入 D. 水从底部小孔流入,酒精从侧壁小孔流出
【答案】A
【解析】
【详解】因为水的密度大于酒精的密度,所以根据液体压强公式可得,相同高度的水和酒精,水产生的压强大于酒精产生的压强,所以当瓶内、外液面相平时,拔出侧壁和底部两个塞子,两个小孔均有水流入,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 茶文化在我国有悠久的历史,映出中华民族的悠久文明和礼仪。如图,一空茶壶静止在水平桌面,下列说法正确的是( )
A. 茶壶处于静止状态,不受力的作用
B. 倒入水后,茶壶对桌面的压强不变
C. 壶中水静止时,壶嘴的水面比壶口的水面低
D. 茶壶利用了连通器的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.茶壶处于静止状态,是因为受到重力和桌面的支持力这一对平衡力的作用,故A错误;
B.倒入水后,茶壶对桌面的压力增大,而受力面积不变,根据,压强会增大,故B错误;
CD.茶壶的壶嘴和壶口上端开口、底部相连通,利用了连通器的原理,壶嘴和壶口构成连通器,壶中水静止时,壶嘴的水面和壶口的水面相平,故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示的实例中,不是利用大气压强的是( )
A. 真空压缩袋 B. 用注射器吸药液
C. 油壶盖上有小孔 D. 高压锅烹煮食物
【答案】D
【解析】
【详解】A.真空压缩袋是通过排出袋内空气,使袋内气压减小,外界大气压将袋子压缩,利用了大气压强,故A错误;
B.用注射器吸药液时,向外拉活塞,使注射器内的气压减小,药液在外界大气压的作用下被压入注射器,利用了大气压强,故B错误;
C.油壶盖上有小孔,使壶内与外界大气相通,在倒油时,油壶内外气压相等,油能顺利流出,利用了大气压强,故C错误;
D.高压锅烹煮食物是利用锅内气压增大,水的沸点升高的原理,不是利用大气压强,故D正确。
故选D。
11. 赛季国际滑联短道速滑世界巡回赛北京站,中国队夺得混合团体接力和男子5000米接力两枚金牌,如图是比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A. 运动员身体侧倾通过弯道说明力可以改变人的运动状态
B. 运动员用力蹬地才能前进,说明力是维持物体运动的原因
C. 滑冰鞋底部的冰刀很薄是为了增大运动员对冰面的压力
D. 运动员冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员通过弯道时运动状态发生改变,运动员通过调整身体的姿势和重心,改变了身体的受力情况,说明力可以改变人的运动状态,故A正确;
B.运动不需要力来维持,运动员用力向后蹬地前行,能说明物体间力的作用是相互的,同时运动员在力的作用下向前运动快慢发生变化,说明力是改变运动状态的原因,故B错误;
C.运动员对地面的压力等于自身重力,滑冰鞋底部的冰刀很薄是为了减小受力面积增大压强,故C错误;
D.运动员冲过终点不能立即停下来,不是因为受到惯性作用。惯性是物体本身固有的属性 ,不是一种力,不能说 “受到惯性作用”。故D错误。
故选A。
12. 如图所示,在水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个底面积均为0.01 m2的薄壁空杯,其中甲图为柱形空杯,四个空杯子对桌面的压强均为100 Pa。当在其中一个空杯中装入0.9 kg的水后,水对杯底产生的压强为800 Pa,则这个杯子的形状可能是图中的(取g=10 N/kg)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据杯底的面积S=0.01m2,水对杯底产生的压强为p=800Pa,水对杯底的压力
F=pS=800Pa×0.01m2=8N
水的重力
G=mg=0.9kg×10N/kg=9N
F<G,说明容器为上粗下细。
故选B。
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 跳跳球是将绳一端连接塑料环套在脚踝上,另一端连接球,运动时脚踝用力甩起来使球绕脚近似做匀速圆周运动,此时球的运动状态_________(选填“改变”或“不改变”)。有的小朋友换了种玩法,使其在竖直面内像“钟摆”一样来回摆动,不计摩擦,球可在A、B两点间来回摆动。当球摆到B点时,假如所受的外力全部消失,则球将_________(选填“静止”“沿BE运动”“沿BC运动”或“沿BD运动”)
【答案】 ①. 改变 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]球做匀速圆周运动时运动方向不断改变,所以球的运动状态不断发生变化。
[2]根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,当球摆到B点时,球的速度为零,此时若所有外力全部消失,球将保持静止状态。
14. 2024年6月25日,嫦娥六号返回器携带约2千克采集自月球背面的月球样品,从月面起飞,并与环月轨道上的轨道器和返回器组合体对接,然后将月球样品转移到返回器,再择机由返回器带回地球。在环月轨道上运行时,轨道器受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用;将样品带回地球后,其惯性将______(选填“变大”“不变”或“变小”),月球上的重力约为地球上所受重力的,2千克的月球样品在月球上受到的重力约为______N。(结果保留一位小数)(g取10N/kg)
【答案】 ①. 非平衡力 ②. 不变 ③. 3.3
【解析】
【详解】[1] 在环月轨道上运行时,轨道器运动方向改变,则运动状态改变,受非平衡力。
[2] 物体的质量与位置无关,将样品带回地球后,其质量不变,则惯性不变。
[3] 月球上的重力约为地球上所受重力的,2千克的月球样品在月球上受到的重力约为
15. 如图是游戏期间小明被爸爸托在肩膀上的情景。已知爸爸的质量为,小明的质量为,爸爸每只脚与水平地面的接触面积为。当爸爸双脚站立时,他对地面的压力为________N,对地面的压强为________Pa。若要使爸爸对地面的压强刚好增大一倍,最简单的办法是________。(g取)
【答案】 ①. 900 ②. ③. 提起一只脚
【解析】
【详解】[1]当爸爸双脚站立时,他对地面的压力等于他们的总重力,所以,他对地面的压力为
[2]爸爸双脚与地面的接触面积为
根据可得,爸爸对地面的压强为
[3]提起一只脚(或单脚站立)时,爸爸与地面的接触面积减小一半,对地面压力不变,根据可知,压强增大一倍。
16. 如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于______的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强______。
【答案】 ①. 大气压 ②. 小
【解析】
【详解】[1]向空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿倒出热水的矿泉水瓶内气体温度降低,由于热胀冷缩,使得瓶内压强小于外界大气压强,在大气压强的作用下,矿泉水瓶被压扁了,因此该现象证明了大气压强的存在。
[2]在气体中,流速大的位置压强小。所以打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强小的原因造成的。
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 如图所示,粗糙的水平传送带始终顺时针匀速转动,请作出物体随传送带一起匀速前进时的受力示意图(不计空气阻力)。
【答案】
【解析】
【详解】物体随传送带一起匀速前进时,物体处于平衡状态,竖直方向上物体受到重力G和传送带对它的支持力F,这两个力是一对平衡力;不计空气阻力,物体在水平方向上不受力的作用。过物体重心,按照力的示意图的画法画出这两个力,如图所示:
18. 一个长方体纸盒放在书上,一起放在水平桌面上静止。用手突然向右推书,出现了如图所示的情景。请在图中O1、O2处分别画出长方纸盒体所受重力G和书受到桌面的摩擦力f的示意图(O1、O2分别为盒子和书的重心)。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向总是竖直向下的,因此长方纸盒体所受重力是竖直向下的,书相对于桌面向右运动,所受摩擦力方向与书相对运动方向相反,因此摩擦力方向水平向左,如图所示:
19. 如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计在水平方向________拉动木块。由图甲可知,木块此时受到的滑动摩擦力大小为________N;
(2)分析甲、乙两次实验数据,可以得出,滑动摩擦力大小与________有关;下列各种现象中,利用该实验结论的是________;
A汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
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
(3)完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,小明发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,可采取的具体措施是______。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 4.2
(2) ①. 压力大小 ②. B
(3)把砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较
【解析】
【小问1详解】
[1]在实验中,小明用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,使得木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,受到平衡力的作用,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,故测力计的示数等于木块所受的摩擦力大小。
[2]由图甲知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为4.2N,所以木块此时受到的滑动摩擦力大小为4.2N。
【小问2详解】
[1]甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,说明木块受到的摩擦力不同,可得滑动摩擦力与压力大小有关。
[2]A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力的,故A不符合题意;
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的,故B符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木是通过变滑动为滚动(改变接触面)来改变摩擦力,故C不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙试验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
20. 为了探究柱形物体对支持面产生的压力形变效果与哪些因素有关,某小组同学猜想:可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关。他们用底面积相同、重力不同的长方体、正方体和圆柱体放在同一水平细沙上进行实验(图甲),接着他们再把若干个相同的长方体放在同一水平细沙上进行实验(图乙)。实验时,他们测量了沙面下陷程度,并将有关数据记录在表一、表二中。
表一
实验序号
形状
压力/N
受力面积
下陷深度/mm
1
长方体
2
10
2
2
正方体
3
10
3
3
圆柱体
6
10
5
表二
实验序号
形状
压力/N
受力面积
下陷深度/mm
4
长方体
2
5
4
5
长方体
4
10
4
6
长方体
6
15
4
(1)分析比较实验序号1、2和3的数据及观察的现象,________(选填“能”或“不能”)得到初步结论:受力面积相同,柱形物体对支持面压力越大,压力产生的形变效果越显著。理由:_______;
(2)进一步分析比较实验序号4、5和6数据及观察的现象,可得到结论:_______,柱形物体对支持面的压力形变效果相同;
(3)由表格数据及观察到的现象,小组同学总结归纳得出:若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度,可以观察比较________及计算单位受力面积所受的________进行判断。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 柱形物体的形状不同,未控制变量
(2)形状相同的柱形物体,当其压力与受力面积的比值相同时
(3) ①. 下陷程度 ②. 压力大小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]柱形物体对支持面产生的压力形变效果可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关,研究与柱形物体的形状有关时,要控制柱形物体的重力、底面积大小相同,而实验中,柱形物体的形状不同,未控制变量,故分析比较实验序号1和2和3的数据及观察的现象,不能得到“受力面积相同,柱形物体对支持面压力越大,压力产生的形变效果越显著”初步结论。
【小问2详解】
进一步分析比较实验序号4和5和6数据知:
3次实验中沙子下陷程度相同;进一步分析比较实验序号4和5和6数据知:形状相同的柱形物体,当其压力与受力面积的比值相同时,柱形物体对支持面的压力形变效果相同。
【小问3详解】
[1][2]由表中1、2、3数据可得
即单位面积受到压力变大,对应的3次实验沙子下陷程度的程度变大;由表中4、5、6数据可得
即单位面积受到压力相同,对应的3次实验中沙子下陷程度相同;故若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度,可以观察比较下陷程度以及计算单位受力面积所受的压力大小进行判断。
21. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小明实验时的情形如图所示,甲、乙、丙中烧杯内的液面相平(不考虑实验结论的偶然性)。
(1)实验前,要先用手指按压橡皮膜,如果形管中液面升降灵活,说明该装置________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)正确操作后,分析甲、乙两图的实验现象,可以探究液体压强与________的关系,由此可知拦河大坝要做成________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)小明通过分析甲、丙两图的实验现象,得出液体压强与液体的密度有关的结论。同学小华认为他的结论是错误的,理由是________;
(4)利用________两图进行实验对比,可以探究液体压强是否与液体的质量有关,结论是:液体压强与液体的质量________(选填“有关”或“无关”);
(5)小明用自己改装并调试好的压强计再次进行实验,如图戊所示,将压强计两个金属盒分别浸入水和酒精的相同深度,从而判断出图戊中装水的是________(选填“A”或“B”)烧杯。()
【答案】(1)不漏气 (2) ①. 深度 ②. 上窄下宽
(3)没有控制深度相同
(4) ①. 丙、丁 ②. 无关
(5)A
【解析】
【小问1详解】
用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差。
【小问2详解】
[1][2]比较甲、乙两图,液体密度相同,金属盒所处深度不同,图乙中金属盒所处深度大于图甲中金属盒所处深度,图乙中U形管两侧液面高度差较大,压强较大,故探究的是液体压强与深度的关系,且液体深度越大,压强越大;大坝底部深度大,压强大,承受的压力大,故要做成上窄下宽的形状。
【小问3详解】
结合甲、丙两图可知,甲图中金属盒所处深度较小,液体密度较小,U形管两侧液面高度差较小,说明该处的压强较小,而丙图中金属盒所处深度较大,液体密度较大,U形管两侧液面高度差较大,说明该处的压强较大,由于没有控制深度相同,所以不能初步得出液体内部压强与液体密度有关。
【小问4详解】
[1][2]要探究液体压强与液体的质量的关系时,根据控制变量法可知,需控制液体的密度相同,金属盒所处的深度相同,因此可探究丙、丁两实验;丙、丁两图中液体密度和金属盒所处深度相同,但液体质量不同,U形管两侧液面高度差相同,说明液体压强与液体的质量无关。
【小问5详解】
由图戊知,压强计两金属盒分别浸入两种液体的深度相同,U形管两侧液面左低右高,说明烧杯A中液体对金属盒的压强较大,根据p=ρgh可知,深度相同时,密度大的液体产生的压强大,所以烧杯A中液体的密度较大,则A烧杯中装的是水,B烧杯中装的是酒精。
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 某地久晴不雨,极度干旱,为解决群众生活基本用水,当地政府派出消防车送水,消防车的参数如表所示。一辆消防车装满水在平直公路上匀速前进,若它受到的阻力是装满水后总重的。(,g取)
排量
车身质量
最高车速
车厢容积
4.5L
4t
(1)求路面对满载消防车的支持力大小;
(2)求消防车受到的牵引力大小;
(3)当消防车加速行驶时,发动机的牵引力为,求此时消防车受到的摩擦力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
满载时,水的体积等于车厢的容积,所以,水的体积为,根据可得,满载时水的质量为
满载消防车的总质量为
根据G=mg可得,满载消防车的总重力为
消防车静止时,处于平衡状态,受到平衡力作用,因此受到的支持力与重力平衡,所以,路面对满载消防车的支持力大小为
【小问2详解】
消防车匀速行驶时,处于平衡状态,受到平衡力作用,水平方向上受到的牵引力等于阻力,所以消防车受到的牵引力大小为
【小问3详解】
由于摩擦力与接触面粗糙程度和压力以及材料有关,与运动状态无关。由于压力和接触面粗糙程度以及材料未变,消防车所受的摩擦力不变,为。
23. 如图(a)所示,侧壁竖直且足够高的容器置于水平地面,容器底面积为米,其中装有深度为0.1米的水。
(1)求水对容器底部的压强;
(2)求水对容器底部的压力;
(3)现向容器中再加入深度为0.08米、重为19.6牛的水,如图(b)所示。为了求出此时水对容器底部的压力,两位同学查阅了教材,如图1、2所示。
教材表述:“液体内部的压强不受容器形状的影响,当液体深度相同时,它与液体所受的重力大小也无关。”
教材表述:“液体内部存在由于液体所受重力而产生的压强。设想在距液面下h深处取一面积为S的水平液面,在该液面上方有一个体积为Sh的液柱,该液柱对此水平液面的压力F等于它所受的重力。”
图1
图2
(a)小明认为等于水的总重力。请判断小明观点是否正确,并依据教材说明理由;
(b)小红认为相当于一个水柱的重力。请依据教材写出小红的理由,在图(b)上画出该水柱并求出。
【答案】(1);(2);(3)(a)小明观点不正确,因为当容器的开口较大时,容器底部所受的压力,只是液体总重力的一部分;(b),,
【解析】
【详解】解:(1)由液体压强公式可知,此时水对容器底部的压强为
(2)由压强公式可得,水对容器底部的压力为
(3)(a)由图1可知,液体内部压强与容器形状无关,与图(b)联系起来可知,当容器的开口较大时,容器底部所受的压力,只是液体总重力的一部分,因此此时F总不等于水的总重力G总。故小明的观点是错误的。
(b)依据教材知识可知,液体内部压强与容器形状无关,液体对容器底部压力等于该容器底面积对应向上做一个柱状的液体的总重力。因此水柱如下:
则由公式可知,此时容器底部受到的总压力为
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