上海市2025-2026学年九年级上学期开学摸底考物理模拟练习卷 沪科版
2025-08-14
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内容正文:
上海市2025-2026学年九年级上学期开学摸底考物理模拟练习卷
一.选择题(共12小题)
1.(2024秋•黄浦区期末)铁块所受力中,属于弹力的是( )
A.地球对铁块的重力 B.地面对铁块的支持力
C.磁铁对铁块的引力 D.地面对铁块的摩擦力
2.(2025•松江区二模)“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图所示,人双手捧起米所用的力约为( )
A.0.3N B.3N C.30N D.300N
3.(2025•静安区二模)下列生活情景,主要与摩擦力有关的是( )
A.指南针指南北
B.用橡皮擦擦纸上的字
C.两个相互紧压的吸盘很难被拉开
D.烈日下,冰熔化成水
4.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,小球从斜面某一高度滚至P点时,假设小球不再受任何力,小球运动的轨迹为( )
A.a B.b C.c D.d
5.(2025春•闵行区校级月考)如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA>pB,FA<FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
6.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步时留下了大小不同但深浅相同的脚印,下列判断正确的是( )
A.甲、乙对沙滩的压强大小相等
B.甲对沙滩的压强比乙对沙滩的压强大
C.乙对沙滩的压力比甲对沙滩的压力大
D.无法比较谁对沙滩的压力更大
7.(2024秋•青浦区期末)重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出水的重力大小可能( )
A.小于4牛 B.等于5牛 C.等于4牛 D.大于5牛
8.(2025春•奉贤区期中)小梦在研学活动中,参观了位于我国四川省遂宁市大英县的地下古盐湖(俗称“中国死海”)。如图所示,小梦悠闲地躺在湖面上阅读。根据图片信息估测小梦受到湖水的浮力约为( )
A.50N B.100N C.500N D.2000N
9.(2025•上海模拟)一只苹果从树上掉落,在掉落过程中,不变的是苹果的( )
A.动能 B.重力势能 C.惯性 D.机械能
10.(2025•嘉定区二模)甲、乙两车分别从同一直线上的P、Q两点同时出发相向运动,它们的s﹣t图像如图2所示。3秒时,甲、乙两车相距5米。( )
A.P、Q两点间的距离一定为20米
B.再过3秒,甲车可能距Q点8米
C.甲车的动能一定大于乙车的动能
D.甲车所受合力可能大于乙车所受合力
11.(2025•普陀区二模)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. B.
C. D.
12.(2024春•徐汇区月考)如图为一根重力不计的均匀杠杆,一个900N的重物悬挂在O点。已知杠杆长为1.8m,重物悬挂的O点与杠杆左端A点之间的距离OA=0.8m,以下操作中有可能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.以A为支点,在B点施加一个竖直向下的力
B.以A为支点,在B点施加一个500N的力
C.以B为支点,在A点施加一个竖直向下的力
D.以B为支点,在A点施加一个400N的力
二.填空题(共6小题)
13.(2024秋•崇明区期末)地球表面附近的物体,由于地球的 而受到的力叫做重力;重力的方向总是 。若将10千克的物体放在“天宫一号”上带入太空,则该物体质量将 10千克(选填“大于”“小于”或“等于”)。
14.(2025•浦东新区二模)如图所示,小狗拉雪橇,雪橇开始向前滑动,说明力可以改变物体的 ,小狗停止奔跑后,雪橇依然会向前滑动一段距离,这是由于雪撬具有 。若雪橇在水平地面上滑动,它对地面的压力和地面对它的支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
15.(2025春•普陀区月考)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)如图(a)所示,船闸是 应用的实例。图(b)中的吸盘式挂钩是利用了大气压强的作用,著名的 实验有力地证明了它是很大的。
(2)若将图(b)中的两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强比外界大气压强 ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 。
16.(2025春•松江区期末)根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体所受 大小。体积为1×10﹣3米3密度为0.6×103千克/米3的物块漂浮在水面上,受到的浮力 N。向水中加盐时,物块受到的浮力将 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
17.(2025春•松江区期末)如图所示是小松同学扔实心球的情景(包含四个过程)。其中,手对实心球做功的过程是 (选填序号)。实心球下落过程中,动能 ,重力势能 。
(最后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
18.(2025春•徐汇区校级月考)如图甲所示,当人曲臂将重物托起时,人的前臂可以看作一个 (选填“省力/费力/等臂”)杠杆,其示意图如图乙所示。肱二头肌对前臂A处的收缩力(拉力)为动力F1,B处握着的重物对手臂向下的压力是阻力F2。已知OA=5cm,AB=15cm,F1的方向与水平面的夹角为30°,当水平托住质量为2kg的重物时,肱二头肌产生的收缩力F1为 。
三.实验探究题(共3小题)
19.(2024秋•上海期末)小玉观看2022年冬奥会,发现冰壶运动员在冰面上来去自如,是因为两只鞋底不同,如图甲所示。她猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了模拟运动员的鞋底,她选用了上下表面粗糙程度不同的木块,做了如下实验。
(1)如图乙所示,小玉用弹簧测力计在水平桌面上拉动木块作 运动,此时弹簧测力计的示数为 N。
(2)将乙图中的木块 ,重复上述操作,弹簧测力计的示数为4.0N;经分析可得出结论 。
(3)同组的小明想进一步验证小玉的结论是否正确,于是取来了10g、50g砝码各一个,进行了丙、丁实验(如图所示)。当进行丁实验时,弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块。为了使用现有器材就能完成此实验,可采用的操作方法是 ,重新实验。
20.(2025春•宝山区期末)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,
(1)如图(a)所示,此实验装置名称是 。
(2)如图(b)、(c)和(d)所示,金属盒置于同种液体的不同位置处,可研究液体压强与 的关系。
(3)为了探究液体压强与液体密度的关系,可将金属盒先后放在图(e)、(f)中 位置测量(请填写字母)。
21.(2025春•奉贤区期末)港珠澳大桥的设计采用的是斜拉索式,如图(a)所示,如果将大桥的结构进行简化,如图(b)、(c)所示,最后抽象成图(d)所示的模型。
(1)从图(d)的模型可以看出它主要用到了 这种简单机械。
A杠杆
B.斜面
C.滑轮
其中F1代表桥自重和过往车辆产生的对桥的作用力,为了减小钢索F2承受的拉力,在允许的前提下,可以适当 桥塔的高度。(A.增加 B.减小)
(2)浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 上表面受到液体向下的压力,这个压力差就是产生浮力的原因。
A大于B.等于C.小于
(3)大桥的桥墩受到的浮力 。
A.大于0N
B.等于0N
C.无法确定
四.计算题(共2小题)
22.(2025春•闵行区校级月考)如图所示,在2s时间内用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m,所用拉力F为4N。
(1)求此过程中的拉力做功W;
(2)求拉力做功的功率P。
23.(2025•杨浦区二模)盛有水的柱形容器甲放在水平地面上,用一块比管口略大的轻质薄塑料片堵在玻璃管乙的下端,将玻璃管浸入水中0.1米深处,如图(a)所示,薄塑料片的面积为1×10⁻3米2(约等于玻璃管乙的内截面积)。
(1)求塑料片下表面受到水的压强p水。
(2)现按压玻璃管乙至水更深处,再向玻璃管乙中轻放底面积为5×10⁻4米2、质量为0.2千克的柱体丙后,塑料片仍未脱落,如图(b)所示。
a.求柱体丙对塑料片的压强p丙。
b.求水面离塑料片距离的最小值h最小。
上海市2025-2026学年九年级上学期开学摸底考物理模拟练习卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2024秋•黄浦区期末)铁块所受力中,属于弹力的是( )
A.地球对铁块的重力 B.地面对铁块的支持力
C.磁铁对铁块的引力 D.地面对铁块的摩擦力
【考点】弹力的概念.
【专题】重力、弹力、摩擦力;理解能力.
【答案】B
【分析】产生弹力的条件:使具有弹性的物体发生弹性形变,并且形变越大,弹力越大。
【解答】解:A、地球对铁块的重力是由于地球的吸引而使铁块受到的力,其本质是万有引力,不是弹力,故A错误;
B、地面对铁块的支持力是因为地面发生了弹性形变,要恢复原状而对铁块产生的力,属于弹力,故B正确;
C、磁铁对铁块的引力是磁力,不是由于物体发生弹性形变产生的,不属于弹力,故C错误;
D、地面对铁块的摩擦力是当铁块相对地面有相对运动或相对运动趋势时,在接触面产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,不是弹力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对弹力的了解与掌握,注意弹力是由于物体发生弹性形变引起的,有的弹性形变人的肉眼看不到。
2.(2025•松江区二模)“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图所示,人双手捧起米所用的力约为( )
A.0.3N B.3N C.30N D.300N
【考点】重力的估测.
【专题】重力、弹力、摩擦力;应用能力.
【答案】B
【分析】先估出手捧米的质量,利用重力公式得到米的重力,判断哪个选项符合实际。
【解答】解:人双手捧起的米的质量约为m=300g=0.3kg,则人双手捧起的米的重力约为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查重力的估测,通常先估出物体的质量,再利用重力公式进行计算。
3.(2025•静安区二模)下列生活情景,主要与摩擦力有关的是( )
A.指南针指南北
B.用橡皮擦擦纸上的字
C.两个相互紧压的吸盘很难被拉开
D.烈日下,冰熔化成水
【考点】增大有益摩擦的方法.
【专题】重力、弹力、摩擦力;理解能力.
【答案】B
【分析】(1)指南针指向南北受到地磁场的作用;
(2)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(3)两个相互紧压的吸盘很难被拉开是大气压的原因;
(4)物质由固态变成液态的过程叫熔化。
【解答】解:A、指南针指向南北受到地磁场的作用,故A错误;
B、用橡皮擦擦纸上的字,通过摩擦力的作用擦干净字,故B正确;
C、将橡皮吸盘紧压在玻璃上,由于大气压的作用,很难被拉开,故C错误。
D、烈日下,冰熔化成水,属于熔化现象,与摩擦力无关,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查磁场、摩擦力、大气压和熔化现象,属于综合题。
4.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,小球从斜面某一高度滚至P点时,假设小球不再受任何力,小球运动的轨迹为( )
A.a B.b C.c D.d
【考点】牛顿第一定律的应用.
【专题】应用题;运动和力;应用能力.
【答案】B
【分析】由牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:小球从斜面某一高度滚至P点时,若小球不再受任何力,根据牛顿第一定律可知,此时小球将沿轨迹b做匀速直线运动。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【点评】此题考查牛顿第一定律的应用,属于基础题目,难度不大。
5.(2025春•闵行区校级月考)如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA>pB,FA<FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
【考点】液体压强的大小比较;压力的比较大小.
【专题】定性思想;压强、液体的压强;应用能力.
【答案】C
【分析】由图可知,两容器的底面积关系和容器内液体的体积关系,两液面相平即深度相同,且两液体的质量相等,根据m=ρV=ρSh可知,两液体的密度与底面积的乘积关系,进一步得出液体的密度关系;若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,根据p=ρgh可知液体对各自容器底部的压强关系;根据m=ρV=ρSh可知此时两液体的质量关系,根据圆柱形容器中液体对容器底部的压力等于液体自身的重力得出两者压力的关系。
【解答】解:根据图示可知,容器底面积关系为:SA<SB;因为h相同,根据V=Sh可知,V甲<V乙;
因为m甲=m乙;由可知两液体的密度关系,即ρ甲>ρ乙;
若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,即h甲′=h乙′;
根据p=ρgh可知,液体对各自容器底部的压强pA、pB的关系为pA>pB;
因加液体前甲的质量等于乙的质量,即ρ甲SAh甲=ρ乙SBh乙;则ρ甲SA=ρ乙SB;
各自加入液体后,ρ甲SAh甲′仍与ρ乙SBh乙′相等,即m甲′=m乙′;
因圆柱形容器,液体对容器底部的压力F=pS=ρghS=ρgV=mg=G;
所以此时液体对各自容器底部的压力FA=FB;故C正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对密度公式、重力公式压力和液体压强公式的掌握和运用,用好圆柱形容器液体对容器底的压力与液体重的关系(相等)是本题的关键。
6.(2025春•徐汇区校级月考)如图所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步时留下了大小不同但深浅相同的脚印,下列判断正确的是( )
A.甲、乙对沙滩的压强大小相等
B.甲对沙滩的压强比乙对沙滩的压强大
C.乙对沙滩的压力比甲对沙滩的压力大
D.无法比较谁对沙滩的压力更大
【考点】固体压强的比较大小;压力的比较大小.
【专题】定性思想;压强、液体的压强;应用能力.
【答案】A
【分析】压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量,可用脚印在沙滩上留下的深浅程度来反映压力的作用效果,即压强的大小;已知甲、乙两人脚印面积大小关系,根据压强公式判断甲、乙对沙滩的压力大小关系,水平地面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,由此判断甲、乙的重力大小关系。
【解答】解:由于甲、乙两人在沙滩上留下的脚印深浅相同,即压力的作用效果相同,所以甲、乙对沙滩的压强相等;
由图知,甲的脚印大,对沙滩的受力面积大,根据F=pS可知,甲对沙滩的压力大,由于水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,所以甲受到的重力大于乙受到的重力,所以乙对沙滩的压力比甲对沙滩的压力小,综上所述,A正确、BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了压强大小和压力大小的比较,会根据脚印的深浅得出压强关系是关键。
7.(2024秋•青浦区期末)重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出水的重力大小可能( )
A.小于4牛 B.等于5牛 C.等于4牛 D.大于5牛
【考点】物体浮沉条件.
【专题】定性思想;浮沉的应用;应用能力.
【答案】B
【分析】根据小球受到重力和浮力判断出小球在酒精的状态,
比较小球的密度与酒精密度、水的密度,判断出小球放入盛有水的烧杯中后所处的状态;结合阿基米德原理和浮沉条件判断出小球在水中的浮力。
【解答】解:由于小球轻放入装满酒精的烧杯中,溢出重为4牛的酒精,
则由阿基米德原理可知,小球在酒精中受到的浮力F浮=G排酒精=4N,
小球的重力G=5N,则:G>F浮,
所以由浮沉条件可知,小球在酒精中会下沉到烧杯的底部,小球的密度ρ球>ρ酒精,由于ρ酒<ρ水,则小球在水中可能漂浮、悬浮或沉底;
若小球漂浮或悬浮,由浮沉条件和阿基米德原理知溢出水的重力大小为5N;
若小球沉底,小球排开水的体积与排开酒精的体积相同,且ρ酒<ρ水,根据F浮=ρ水gV排可知小球在水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力,但小于小球的重力,故B符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,有一定的难度。
8.(2025春•奉贤区期中)小梦在研学活动中,参观了位于我国四川省遂宁市大英县的地下古盐湖(俗称“中国死海”)。如图所示,小梦悠闲地躺在湖面上阅读。根据图片信息估测小梦受到湖水的浮力约为( )
A.50N B.100N C.500N D.2000N
【考点】利用物体的浮沉条件求浮力的大小.
【专题】浮沉的应用;分析、综合能力.
【答案】C
【分析】漂浮在湖面,由物体浮沉条件可知,其受到的浮力等于自身重力,据此分析解答。
【解答】解:小梦的质量约为50kg,重力约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N;
小梦漂浮在湖面,其受到的浮力等于自身重力,即
F浮=G=500N;
故ABD不正确,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了浮沉条件的应用,属于基础知识。
9.(2025•上海模拟)一只苹果从树上掉落,在掉落过程中,不变的是苹果的( )
A.动能 B.重力势能 C.惯性 D.机械能
【考点】机械能的概念;惯性大小的影响因素;动能大小与速度的关系;重力势能大小与高度的关系.
【专题】机械能及其转化;应用能力.
【答案】C
【分析】动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度,质量越大,所处的位置越高,重力势能越大;
惯性的影响因素是质量,质量越大,惯性越大。
【解答】解:一个苹果从树上掉落,掉落过程中,苹果的质量不变,速度变快,所以动能增大,由于高度下降,所以重力势能减小,质量不变,所以惯性大小不变;由于要克服空气阻力做功,所以机械能减小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】知道动能和重力势能大小的影响因素是解决该题的关键。
10.(2025•嘉定区二模)甲、乙两车分别从同一直线上的P、Q两点同时出发相向运动,它们的s﹣t图像如图2所示。3秒时,甲、乙两车相距5米。( )
A.P、Q两点间的距离一定为20米
B.再过3秒,甲车可能距Q点8米
C.甲车的动能一定大于乙车的动能
D.甲车所受合力可能大于乙车所受合力
【考点】比较动能的大小;s﹣t图像描述物体的运用;力与运动的关系.
【专题】长度、时间、速度;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)根据图像判断两车行驶的距离,分为相遇和未相遇进行分析;
(2)从图像中找出甲车行驶的距离,分两种情况分析;
(3)动能与速度和质量有关;
(4)物体处于平衡状态时,所受合力为零。
【解答】解:A、由图像可知,3s时,两车行驶的路程分别为s甲=9m、s乙=6m;
由题知,甲、乙两车分别从同一直线上的P、Q两点同时出发相向运动,
若3s时两车没有相遇,则P、Q两点间的距离为:s1=s甲+s乙+5m=9m+6m+5m=20m;
若3s时两车已经相遇(即相遇后又继续向前行驶),则P、Q两点间的距离为:s2=s甲+s乙﹣5m=9m+6m﹣5m=10m,故A错误;
B、再过3s,甲车行驶的路程为s甲′=18m,
如果P、Q间的距离为20m,此时甲车距Q点的距离为:s甲Q=20m﹣s甲′=20m﹣18m=2m;
如果P、Q间的距离为10m,此时甲车距Q点的距离为:s甲Q′=s甲′﹣10m=18m﹣10m=8m,故B正确;
C、动能与速度和质量有关,这里不知道质量的大小关系,不能判断哪辆车的动能大小,故C错误;
D、从乙图中看出,甲车和乙车做的都是匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为0,即甲车和乙车的合力相等,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查从图像中获得有用信息的能力,属于中等难度题目。
11.(2025•普陀区二模)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】杠杆的分类.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】B
【分析】结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B、钓鱼杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
12.(2024春•徐汇区月考)如图为一根重力不计的均匀杠杆,一个900N的重物悬挂在O点。已知杠杆长为1.8m,重物悬挂的O点与杠杆左端A点之间的距离OA=0.8m,以下操作中有可能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.以A为支点,在B点施加一个竖直向下的力
B.以A为支点,在B点施加一个500N的力
C.以B为支点,在A点施加一个竖直向下的力
D.以B为支点,在A点施加一个400N的力
【考点】杠杆的平衡条件.
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【答案】B
【分析】(1)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为F1L1=F2L2;
(2)如图杠杆AOB,以A为支点,在杠杆O点受到竖直向下的阻力,为使杠杆水平位置平衡,在B点施加的动力不应与阻力同向;杠杆水平位置平衡,当AB为动力臂时,在B点施加动力最小,根据杠杆的平衡条件可求出最小动力;比较在B点施加的力与最小动力的大小,即可判断在B点施力能否使杠杆水平平衡;
(3)如图杠杆AOB,以B为支点,在A点施加一个竖直向下的力,杠杆受到的动力、阻力同向,杠杆不能在水平位置平衡;杠杆水平位置平衡,当AB为动力臂时,在A点施加动力最小,根据杠杆的平衡条件可求出最小动力;比较在A点施加的力与最小动力的大小,即可判断在A点施力能否使杠杆水平平衡。
【解答】解:
AB、以A为支点,在重物悬挂的O点受到竖直向下的拉力即杠杆的阻力,在B点施加一个竖直向下的力,此时动力和阻力同向,杠杆不能在水平位置平衡,故A错误;
在B点施加力使杠杆在水平位置平衡,当AB为动力臂时,动力最小,
根据杠杆的平衡条件可知:FB小×AB=G×OA,即,
因500N>FB小=400N,则在B点施加一个500N的力,有可能使杠杆在水平位置平衡,故B正确;
CD、以B为支点,在A点施加一个竖直向下的力,杠杆受到的动力、阻力同向,杠杆不能在水平位置平衡,故C错误;
在A点施加力使杠杆在水平位置平衡,当AB为动力臂时,动力最小,
根据杠杆的平衡条件可知:FA小×AB=G×OB,即,
因400N<FA小=500N,则在A点施加一个400N的力,不能使杠杆在水平位置平衡,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件。解题关键是熟悉杠杆的五个要素,掌握杠杆的平衡条件,准确找出使杠杆平衡时的最小动力。
二.填空题(共6小题)
13.(2024秋•崇明区期末)地球表面附近的物体,由于地球的 吸引 而受到的力叫做重力;重力的方向总是 竖直向下 。若将10千克的物体放在“天宫一号”上带入太空,则该物体质量将 等于 10千克(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【考点】重力的方向总是竖直向下;质量的概念与特性;重力的概念.
【专题】重力、弹力、摩擦力;理解能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】根据重力概念、重力的方向分析答题;质量是物体的固有属性,与物体所处的位置无关。
【解答】解:地球表面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫做重力;重力的方向总是竖直向下的。
质量是物体的固有属性,与物体所处的位置无关,若将该物体放在“天宫一号”上带入太空,则该物体的质量不变,等于10千克。
故答案为:吸引;竖直向下;等于。
【点评】本题考查了重力的概念、方向、判断物体质量是否变化等问题,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
14.(2025•浦东新区二模)如图所示,小狗拉雪橇,雪橇开始向前滑动,说明力可以改变物体的 运动状态 ,小狗停止奔跑后,雪橇依然会向前滑动一段距离,这是由于雪撬具有 惯性 。若雪橇在水平地面上滑动,它对地面的压力和地面对它的支持力 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【考点】运用惯性判断物体的运动;平衡力的判断;力可以改变物体的运动状态.
【专题】应用题;运动和力;应用能力.
【答案】运动状态;惯性;不是
【分析】(1)力的作用效果有二:改变物体的形状,改变物体的运动状态;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性是物体的一种属性,一切物体都有惯性;
(3)二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:小狗拉雪橇,雪橇开始向前滑动,雪橇由静止变运动,说明力可以改变物体的运动状态,
小狗停止奔跑后,雪橇由于惯性还要保持原来的运动状态会继续向前滑动一段距离,
若雪橇在水平地面上滑动,它对地面的压力和地面对它的支持力作用在不同的物体上,因此二者不是一对平衡力。
故答案为:运动状态;惯性;不是。
【点评】本题通过生活中的现象,考查了对惯性的理解与应用,对平衡力和相互作用力的辨别,对力的作用效果的理解等,属基础题。
15.(2025春•普陀区月考)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)如图(a)所示,船闸是 连通器 应用的实例。图(b)中的吸盘式挂钩是利用了大气压强的作用,著名的 马德堡半球 实验有力地证明了它是很大的。
(2)若将图(b)中的两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强比外界大气压强 小 ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 小 。
【考点】大气压强与高度的关系;连通器的应用;马德堡半球实验;大气压存在的现象.
【专题】压强、液体的压强;气体的压强、流体压强与流速的关系;应用能力.
【答案】(1)连通器;马德堡半球;(2)小;小。
【分析】(1)上端开口、下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是相平的。
1654年,著名的马德堡半球实验有力地证明了它是很大的。
(2)排出空气可以减小内部压强;
大气压强与高度有关,海拔越高,压强越小。
【解答】解:(1)大坝边上的船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,利用了连通器的原理;
马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在;
(2)将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强小于大气压强,在内外压力差的作用下,很难拉开。
若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越小。
故答案为:(1)连通器;马德堡半球;(2)小;小。
【点评】本题考查了连通器的应用、证明大气压存在的实例、大气压与高度的关系,属于基础题。
16.(2025春•松江区期末)根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体所受 重力 大小。体积为1×10﹣3米3密度为0.6×103千克/米3的物块漂浮在水面上,受到的浮力 6 N。向水中加盐时,物块受到的浮力将 不变 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
【考点】利用物体的浮沉条件求浮力的大小;密度公式的变形运用计算质量和体积;重力的计算;阿基米德原理的理解.
【专题】浮力;分析、综合能力.
【答案】重力;6;不变。
【分析】(1)根据阿基米德原理分析,已知物块的体积和密度,由ρ可求得其质量,物块漂浮在水面上时,根据漂浮条件确定物块在水中受到的浮力;
(2)加食盐前后,物块都漂浮,自重不变,根据物体的漂浮条件分析判断物块受浮力变化情况。
【解答】解:根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小;
由ρ可得,物块的质量m=ρV=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3=0.6kg,
因为物块漂浮在水中,根据漂浮条件可知,木块所受水的浮力:F浮=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N;
如果在水中加入一些盐,物块静止后仍然在水中漂浮,物块受到的浮力等于其重力,自重G不变,所以,物块受到的浮力不变。
故答案为:重力;6;不变。
【点评】本题考查阿基米德原理与浮沉条件的应用,属于中档题。
17.(2025春•松江区期末)如图所示是小松同学扔实心球的情景(包含四个过程)。其中,手对实心球做功的过程是 ①③ (选填序号)。实心球下落过程中,动能 增大 ,重力势能 减小 。
(最后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
【考点】动能大小与速度的关系;重力势能大小与高度的关系;力是否做功的判断.
【专题】理解能力.
【答案】①③;增大;减小。
【分析】(1)做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离,①③满足;
(2)实心球下落过程中,质量不变,速度增大,动能增大;
(3)实心球下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小;
【解答】解:(1)做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离; ①捡起球:手对球有力的作用,且球在力的方向上移动了距离,手对球做功; ②停在半空中:手对球有力,但球没有在力的方向上移动距离,不做功; ③挥动球:手对球有力,球在力的方向上移动了距离,手对球做功; ④球飞出去:球离开手后,手不再对球有力的作用,不做功;
故手对实心球做功的过程是①③;(2)实心球下落过程中,质量不变,速度增大,动能增大;
(3)实心球下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小;故答案为:①③;增大;减小。
【点评】本题考查动能大小与速度的关系,重力势能大小与高度的关系。
18.(2025春•徐汇区校级月考)如图甲所示,当人曲臂将重物托起时,人的前臂可以看作一个 费力 (选填“省力/费力/等臂”)杠杆,其示意图如图乙所示。肱二头肌对前臂A处的收缩力(拉力)为动力F1,B处握着的重物对手臂向下的压力是阻力F2。已知OA=5cm,AB=15cm,F1的方向与水平面的夹角为30°,当水平托住质量为2kg的重物时,肱二头肌产生的收缩力F1为 160N 。
【考点】杠杆的平衡条件的计算;杠杆的分类.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】费力;160N。
【分析】作出F1的力臂,前臂使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
根据G物=mg得出重物的重力大小,由已知条件得出阻力臂大小,并求出F1的力臂大小,根据杠杆的平衡条件得出F1。
【解答】解:从支点O向F1作垂线,垂线段的L1就是F1的力臂,如图:
根据图示可知,前臂使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
重物的重力为
G物=mg=2kg×10N/kg=20N
阻力臂为
L2=OB=AB+OA=5cm+15cm=20cm=0.2m
F1的方向与水平面的夹角为30°,由数学知识,则F1的力臂为
根据杠杆的平衡条件可得F1×L1=G××L2
F1×0.025m=20N×0.2m
解得
F1=160N
【点评】本题考查杠杆的分类及杠杆平衡条件的运用。
三.实验探究题(共3小题)
19.(2024秋•上海期末)小玉观看2022年冬奥会,发现冰壶运动员在冰面上来去自如,是因为两只鞋底不同,如图甲所示。她猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了模拟运动员的鞋底,她选用了上下表面粗糙程度不同的木块,做了如下实验。
(1)如图乙所示,小玉用弹簧测力计在水平桌面上拉动木块作 匀速直线 运动,此时弹簧测力计的示数为 2.4 N。
(2)将乙图中的木块 上下颠倒 ,重复上述操作,弹簧测力计的示数为4.0N;经分析可得出结论 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 。
(3)同组的小明想进一步验证小玉的结论是否正确,于是取来了10g、50g砝码各一个,进行了丙、丁实验(如图所示)。当进行丁实验时,弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块。为了使用现有器材就能完成此实验,可采用的操作方法是 在丙、丁实验中,将50g砝码取下换成10g砝码 ,重新实验。
【考点】探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验.
【专题】实验探究题;控制变量法;重力、弹力、摩擦力;科学探究能力.
【答案】(1)匀速直线;2.4;(2)上下颠倒;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)在丙、丁实验中,将50g砝码取下换成10g砝码。
【分析】(1)根据二力平衡,实验中需匀速拉动木块,此时摩擦力大小等于测力计的示数,根据测力计分度值进行读数;
(2)根据题目要求,实验中需改变接触面的粗糙程度,保持压力大小不变;
(3)接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大,弹簧测力计的示数达到了最大值无法完成实验,说明摩擦力太大了,通过减小压力的方法来减小摩擦力。
【解答】解:(1)在水平桌面上,用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,此时物体受到拉力与摩擦力为一对平衡力,根据二力平衡知识可知,木块所受的滑动摩擦力大小为测力计示数,弹簧测力分度值为0.2N,测力计示数为2.4N,故木块所受的滑动摩擦力大小为2.4N;
(2)由题意知,要保持压力大小不变,增大接触面的粗糙程度,需将木块上下颠倒即可,弹簧测力计的示数变大为4.0N,可得当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)丙、丁实验中,小明用50g的砝码放到了木块的上方,弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块,说明摩擦力太大,可选用10g的砝码将50g的换下,减小了压力,从而减小摩擦力完成实验。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)上下颠倒;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)在丙、丁实验中,将50g砝码取下换成10g砝码。
【点评】掌握滑动摩擦力大小的影响因素,实验的注意事项,利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素。
20.(2025春•宝山区期末)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,
(1)如图(a)所示,此实验装置名称是 液体压强计 。
(2)如图(b)、(c)和(d)所示,金属盒置于同种液体的不同位置处,可研究液体压强与 深度 的关系。
(3)为了探究液体压强与液体密度的关系,可将金属盒先后放在图(e)、(f)中 B、C 位置测量(请填写字母)。
【考点】探究液体内部的压强.
【专题】实验题;探究型实验综合题;实验基本能力.
【答案】(1)液体压强计;(2)深度;(3)B、C。
【分析】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
(2)(3)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
【解答】解:(1)如图(a)所示的装置名称是液体压强计;
(2)如图(b)、(c)和(d)所示,金属盒置于同种液体的不同位置处,即深度不同,故该实验是研究液体内部压强与深度的关系;
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,要控制深度相同,可将带橡皮膜的金属盒先后放在图(e)、(f)中位置B、C测量。
故答案为:(1)液体压强计;(2)深度;(3)B、C。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
21.(2025春•奉贤区期末)港珠澳大桥的设计采用的是斜拉索式,如图(a)所示,如果将大桥的结构进行简化,如图(b)、(c)所示,最后抽象成图(d)所示的模型。
(1)从图(d)的模型可以看出它主要用到了 A 这种简单机械。
A杠杆
B.斜面
C.滑轮
其中F1代表桥自重和过往车辆产生的对桥的作用力,为了减小钢索F2承受的拉力,在允许的前提下,可以适当 A 桥塔的高度。(A.增加 B.减小)
(2)浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 A 上表面受到液体向下的压力,这个压力差就是产生浮力的原因。
A大于
B.等于
C.小于
(3)大桥的桥墩受到的浮力 B 。
A.大于0N
B.等于0N
C.无法确定
【考点】杠杆的平衡条件的应用;浮力产生的原因;阿基米德原理的定性分析.
【专题】浮力;分析、综合能力.
【答案】(1)A;A;(2)A;(3)B。
【分析】(1)通过图示的模型结合杠杆的定义,即可确定它用到了哪种机械;根据杠杆的平衡条件分析桥塔高度的变化;
根据图戊分析模型是哪种机械;在斜面高度一定时,斜面坡度越长,越省力。
(2)根据浮力产生的原因分析。
【解答】解:(1)从图(d)的模型,可以看做是一个在力的作用下能绕O点转动的硬棒,结合杠杆的定义,即可知道它就是杠杆的模型,所以用到了杠杆的知识,故选A;
F1大小不变、L1大小不变,为了减小钢索F2承受的拉力,根据杠杆的平衡条件可知,需要增大L2,根据力臂的定义可知,可以适当增加桥塔的高度;故选:A。
(2)浸没在液体中的物体,其下表面所处的深度大,压强较大,故受到液体向上的压力大于上表面受到液体向下的压力,这个压力差就是产生浮力的原因。
(3)大桥的桥墩下部埋在泥土中,不受液体的压强,故没有向上的压力,因而不受浮力,故选B。
故答案为:(1)A;A;(2)A;(3)B。
【点评】本题以大桥的建设中遇到的物理知识与基础,考查了多个物理知识在实际中的应用,将物理与生产实际紧密结合,体现了物理学科的特点。
四.计算题(共2小题)
22.(2025春•闵行区校级月考)如图所示,在2s时间内用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m,所用拉力F为4N。
(1)求此过程中的拉力做功W;
(2)求拉力做功的功率P。
【考点】功率的计算;功的简单计算.
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【答案】(1)此过程中的拉力做功是8J;
(2)拉力做功的功率是4W。
【分析】(1)根据s=2h得到拉力移动的距离,根据W=Fs得到拉力做的功;
(2)根据P得到拉力做功的功率P。
【解答】解:(1)绳子自由端移动的距离为s=2h=2×1m=2m,
拉力做的功W=Fs=4N×2m=8J;
(2)拉力做功的功率P4W。
答:(1)此过程中的拉力做功是8J;
(2)拉力做功的功率是4W。
【点评】本题考查功和功率的计算,需要知道功和功率的公式。
23.(2025•杨浦区二模)盛有水的柱形容器甲放在水平地面上,用一块比管口略大的轻质薄塑料片堵在玻璃管乙的下端,将玻璃管浸入水中0.1米深处,如图(a)所示,薄塑料片的面积为1×10⁻3米2(约等于玻璃管乙的内截面积)。
(1)求塑料片下表面受到水的压强p水。
(2)现按压玻璃管乙至水更深处,再向玻璃管乙中轻放底面积为5×10⁻4米2、质量为0.2千克的柱体丙后,塑料片仍未脱落,如图(b)所示。
a.求柱体丙对塑料片的压强p丙。
b.求水面离塑料片距离的最小值h最小。
【考点】液体压强的公式及计算;压强的公式的应用.
【专题】重力、弹力、摩擦力;压强、液体的压强;应用能力.
【答案】(1)塑料片下表面受到水的压强为1000Pa;
(2)a.柱体丙对塑料片的压强为4000Pa;
b.水面离塑料片距离的最小值为0.2m。
【分析】(1)已知塑料片下表面在水中的深度,根据液体压强公式求出塑料片下表面受到水的压强;
(2)a.水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,根据p求出柱体丙对塑料片的压强;
b.要使薄塑料片不脱落、应满足:丙对塑料片的压力小于等于下面水对料胸向上的压力,结合压强定义式、液体压强公式分析解答。
【解答】解:(1)塑料片下表面受到水的压强为:;
(2)a.柱体丙对塑料片的压强为:;
b.要使薄塑料片不脱落、应满足:丙对塑料片的压力小于等于下面水对料胸向上的压力,即:G丙≤F水=p水S片
,则:m丙g≤ρ水gh最小S片,
则水面离塑料片距离的最小值为:h最小0.2m。
答:(1)塑料片下表面受到水的压强为1000Pa;
(2)a.柱体丙对塑料片的压强为4000Pa;
b.水面离塑料片距离的最小值为0.2m。
【点评】本题主要考查压强定义式、液体压强公式的应用,有一定难度。
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