精品解析:湖南省永州市冷水滩区京华中学2024-2025学年八年级下学期期中考试物理试题
2025-08-18
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内容正文:
京华中学 2025 年上期物理八年级期中检测卷
(本卷g=10N/kg)
一、选择题(12小题,每题3分,共36 分)
1. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 一个鸡蛋的重力大约为 5N
B. 一名普通中学生的重力约为 50N
C. 教室内大气压强约Pa
D. 一名中学生双脚站立对地面的压强是Pa
2. 如图所示,两匹马各用 500N 的力沿完全相反的方向拉一弹簧测力计,则弹簧测力计的读数为( )
A. 2000N B. 500N C. 0N D. 1000N
3. 下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 受力物体,同时也是施力物体
B. 相互接触的物体,一定有力的作用
C. 孤掌难鸣,说明离开物体也能产生力的作用
D. 正在升空的直升机,使该直升机向上升空的力的施力物体是直升机螺旋桨
4. 物理课本静止在水平桌面上,它与桌子所受的力属于一对平衡力的是( )
A. 物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力
B. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本对桌面的压力和桌子受到的支持力
D. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
5. 如图所示,用2N的水平拉力向右拉弹簧测力计,下列说法中不正确的是( )
A. 手对弹簧的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
B. 弹簧对手的拉力也是2N
C. 弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
D. 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长
6. 足球运动中,下列现象不属于力改变物体运动状态的是( )
A. 踢出的足球在草地上越滚越慢
B. 足球在空中沿弧线飞行
C. 守门员抱住飞来的足球
D. 被踩在脚下的足球变扁
7. 关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体受到力的作用时,运动状态一定会发生改变
B. 物体不受力的作用时,一定处于静止状态
C. 物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用
D. 物体静止时,一定不受力的作用
8. 如图所示,两手的食指分别沿水平方向用力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止,则( )
A. 铅笔对右侧食指的压力较大 B. 铅笔对左侧食指的压力较大
C. 铅笔对右侧食指的压强较大 D. 铅笔对左侧食指的压强较大
9. 下列现象与活塞式抽水机工作原理不同的是( )
A. 人类呼吸 B. 护士推动活塞给病人注射药液
C. 吸盘紧紧吸在墙上 D. 用吸管将杯中饮料吸入口中
10. 下列有关科技、生活与物理的说法中,不正确的是( )
A. 驾驶员系安全带是为了减小惯性
B. 三峡船闸利用连通器的原理,实现了上、下游船只的正常通航
C. 火车站台边缘标有安全线,是因为气体流速越大的位置压强越小
D. 拦水大坝修成上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度的增加而增大
11. 如图所示,各表面粗糙程度相同的同一长方体木块,在同一水平面上按甲、乙两种放置方式运动,匀速拉动木块所需的水平拉力( )
A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法判断
12. 如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系是( )
A. pA<pB<pC B. pA>pB>pC C. pA<pB=pC D. pA=pB=pC
二、填空题 (4 小题,每空 2 分,共 20 分)
13. 图甲是托里拆利实验,若玻璃管稍微倾斜,则玻璃管内水银液面高度______;乙图是自制气压计,当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银柱的液面______,自制气压计玻璃管内液面______(均填“上升”“下降”或“不变”)。
14. 大量研究表明:当接触面的粗糙程度一定时,物体所受的滑动摩擦力与物体对接触面的压力成正比。如图甲所示,用压力F将一质量为0.3kg的物体压在竖直墙壁上,压力F随时间的变化图像如图乙所示,物体的运动速度v随时间的变化图像如图丙所示。由图像可知当t=1s时,物体处于______状态,物体所受到的摩擦力为______N,t=5s时,物体受到的摩擦力为______N。
15. 如图所示是演示 “流体压强和流速的关系” 实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中___________(选填“a”或 “b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部 d 处左右两侧液体压强差为___________Pa。(,g = 10N/kg)
16. 如图所示,在水平桌面上,有质量和底面积相同、形状不同的两个容器甲、乙内分别装有质量相同的水。两个容器中,水对容器底部的压力分别是、,两个容器对桌面的压强分别是、,则______,______(均选填“”“”或“”)。
三、作图题 (2小题,每题2分,共4分)
17. 如图所示,小明用牛的力拉车,请在图中画出拉力的示意图并标出力的大小和单位。
18. 如图所示,物体A静止于粗糙斜面B上,请你作出物体A对斜面B的压力F的示意图。
四、实验题 (2小题,每空2分,共24分)
19. 在做 “研究液体内部的压强” 实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同。实验测得几种情况下压强计的 U 形管两侧液面的高度差的大小关系是h4>h1 =h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过___________来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置___________。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法___________(填序号)进行调节
①从U形管内倒出适量的水 ②拆除软管重新安装 ③U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图___________两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)分析图甲和图乙两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向__________的压强大小关系。
【拓展实验】
①如图己所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是___________。若此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h5,h6
②测得盐水的密度为ρ = ___________(水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
20. 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据___________知识,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较图中___________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,由此得出结论:当压力相同时,___________,滑动摩擦力越大;
(4)本实验主要采用的科学探究方法是___________法;
(5)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于是他们改进实验,如图丁所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程___________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,更易操作。
五、计算题 (2 小题,21题6分,22题10分,共16分)
21. 竖直上抛质量为2千克的苹果,上升过程中苹果受到大小恒为0.2牛的空气阻力作用。求:
①苹果受到重力G的大小;
②上升过程中苹果受到的合力F合的大小及方向。
22. 如图所示,体积为、密度为 kg/的均匀实心正方体甲和底面积为 2×102cm2、高 0.3m 的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有 0.2m深的水。试求:
(1)甲的质量m;
(2)水对乙容器底部的压强P水;
(3)现将物体甲浸没在乙容器内的水中,计算出水对乙容器底部压强增加量ΔP。
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京华中学 2025 年上期物理八年级期中检测卷
(本卷g=10N/kg)
一、选择题(12小题,每题3分,共36 分)
1. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 一个鸡蛋的重力大约为 5N
B. 一名普通中学生的重力约为 50N
C. 教室内大气压强约Pa
D. 一名中学生双脚站立对地面的压强是Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故A不符合题意;
B .一个普通中学生的质量约为50kg,受到的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B不符合题意;
C.一个标准大气压约1×105Pa,我们生活的环境气压应该接近标准大气压,在1×105Pa左右,故C不符合题意;
D.中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强,接近Pa,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,两匹马各用 500N 的力沿完全相反的方向拉一弹簧测力计,则弹簧测力计的读数为( )
A. 2000N B. 500N C. 0N D. 1000N
【答案】B
【解析】
【详解】弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。两匹马各用500N的力沿完全相反的方向拉弹簧测力计时,弹簧测力计受到的拉力与另一端的拉力形成一对平衡力,此时弹簧测力计所受的合力为零,但弹簧会发生形变。弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的,这里挂钩受到的拉力为500N,所以弹簧测力计的读数为500N。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 受力物体,同时也是施力物体
B. 相互接触的物体,一定有力的作用
C. 孤掌难鸣,说明离开物体也能产生力的作用
D. 正在升空的直升机,使该直升机向上升空的力的施力物体是直升机螺旋桨
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,比如鸡蛋撞石头,鸡蛋对石头有力的作用,鸡蛋是施力物体,同时石头对鸡蛋有力的作用,石头是施力物体,故A正确;
B.相互接触的物体,不一定有力的作用,比如两个挨着的静止的光滑平面上的小球,它们之间没有相互作用力,故B错误;
C.孤掌难鸣,说明离开物体不能产生力的作用,故C错误;
D.正在升空的直升机,使该直升机向上升空的力的施力物体是空气,故D错误。
故选A。
4. 物理课本静止在水平桌面上,它与桌子所受的力属于一对平衡力的是( )
A. 物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力
B. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本对桌面的压力和桌子受到的支持力
D. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.物理课本对桌面的压力受力物为桌面,桌面对物理课本的支持力受力物为课本,受力物不同,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力,受力均为课本,两个力大小相同,方向相反,作用在同一直线上,属于一对平衡力,故B符合题意;
C.物理课本对桌面的压力大小等于课本的重力,桌子受到的支持力等于桌子与课本的总重力,力的大小不同,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.物理课本受到的重力受力为课本,物理课本对桌面的压力受力为桌面,受力不同,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,用2N的水平拉力向右拉弹簧测力计,下列说法中不正确的是( )
A. 手对弹簧的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
B. 弹簧对手的拉力也是2N
C. 弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
D. 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长
【答案】A
【解析】
【详解】A.是手对弹簧的拉力使弹簧发生了形变,因果关系不正确,故A不正确,符合题意;
B.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是相互作用力,大小相等,故B正确,不符合题意;
C.弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变要恢复原来的形状而产生的,故C正确,不符合题意;
D.在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,产生的形变越大,也就是伸长就越长,故D正确,不符合题意。
故选A。
6. 足球运动中,下列现象不属于力改变物体运动状态的是( )
A. 踢出的足球在草地上越滚越慢
B. 足球在空中沿弧线飞行
C. 守门员抱住飞来的足球
D. 被踩在脚下的足球变扁
【答案】D
【解析】
【详解】A.踢出的足球在草地上越滚越慢,足球的运动速度大小发生了变化,说明力改变了物体的运动状态,故A不符合题意;
B.足球在空中沿弧线飞行,足球的运动方向发生了变化,说明力改变了物体的运动状态,故B不符合题意;
C.守门员抱住飞来的足球,足球由运动变为静止,运动状态发生了变化,说明力改变了物体的运动状态,故C不符合题意;
D.被踩在脚下的足球变扁,足球的形状发生了改变,这是力改变了物体的形状,而非改变运动状态,故D符合题意。
故选D。
7. 关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体受到力的作用时,运动状态一定会发生改变
B. 物体不受力的作用时,一定处于静止状态
C. 物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用
D. 物体静止时,一定不受力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体受到力的作用时,可能运动状态发生改变,或形状发生改变,受到平衡力的作用时,运动状态不变。故A错误;
B.物体不受力的作用时,属于平衡状态,处于静止或匀速直线运动,故B错误;
C.物体运动状态发生改变时,即力的作用效果已经出现,则说明物体一定受到力的作用,故C正确;
D.物体静止时,根据牛顿一定律可能不受力或受平衡力,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,两手的食指分别沿水平方向用力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止,则( )
A. 铅笔对右侧食指的压力较大 B. 铅笔对左侧食指的压力较大
C. 铅笔对右侧食指的压强较大 D. 铅笔对左侧食指的压强较大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等;由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故AB错误,不符合题意;
CD.由于两手指受到的压力相同,右边的受力面积小,由可知右边手指受到的压强较大,故C正确,D错误。故C符合题意。
故选C。
9. 下列现象与活塞式抽水机工作原理不同的是( )
A. 人类呼吸 B. 护士推动活塞给病人注射药液
C. 吸盘紧紧吸在墙上 D. 用吸管将杯中饮料吸入口中
【答案】B
【解析】
【详解】活塞式抽水机工作时,先提起活塞,使活塞下面的筒内形成暂时的真空,在大气压的作用下,水被压入抽水机筒内,再随着活塞的下压,水就被不断地抽到高处。其本质是利用大气压将水压上来,是大气压的应用。
A.吸气时,胸部扩张,肺的容积增大,肺内气压减小,小于外界大气压,外界空气在大气压的作用下被压入肺内;呼气时,胸部收缩,肺的容积减小,肺内气压增大,大于外界大气压,肺内气体被压出体外。所以人类呼吸是利用了大气压的原理,与活塞式抽水机工作原理相同,故A不符合题意;
B.护士推动活塞给病人注射药液,是推力产生的压强压入人体的,不是大气压的应用,故B符合题意;
C.将吸盘内的空气挤出,吸盘内的气压变得很小,外界大气压大于吸盘内气压,在大气压的作用下,吸盘就紧紧地吸在墙上了。这是利用大气压的作用,与活塞式抽水机工作原理相同,故C不符合题意;
D.当用吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入吸管,进而进入口中。这也是利用大气压的原理,与活塞式抽水机工作原理相同,故D不符合题意。
故选B。
10. 下列有关科技、生活与物理的说法中,不正确的是( )
A. 驾驶员系安全带是为了减小惯性
B. 三峡船闸利用连通器的原理,实现了上、下游船只的正常通航
C. 火车站台边缘标有安全线,是因为气体流速越大的位置压强越小
D. 拦水大坝修成上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度的增加而增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.惯性的大小只与物体的质量有关,驾驶员的质量不变,其惯性也不会改变,系安全带是为了防止惯性带来的危害,而不是减小惯性,故A错误,符合题意;
B.连通器是指上端开口、底部相互连通的容器,三峡船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,利用连通器的原理实现了上、下游船只的正常通航,故B正确,不符合题意;
C.火车行驶时,火车周围的空气流速大,压强小,而离火车较远处的空气流速小,压强大,会产生指向火车的压力差,容易将人推向火车,所以火车站台边缘标有安全线,故C正确,不符合题意;
D.液体的压强随深度的增加而增大,拦水大坝修成上窄下宽的形状,是为了能承受更深水处的更大压强,防止大坝被冲垮,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,各表面粗糙程度相同的同一长方体木块,在同一水平面上按甲、乙两种放置方式运动,匀速拉动木块所需的水平拉力( )
A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面的面积无关。本题中,同一木块在同一水平面上运动,压力大小等于木块的重力,而木块的重力不变,所以压力大小相同。同时,各表面粗糙程度相同,因此两种放置方式下木块受到的滑动摩擦力大小相等。因为木块做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以匀速拉动木块所需的水平拉力一样大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12. 如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系是( )
A. pA<pB<pC B. pA>pB>pC C. pA<pB=pC D. pA=pB=pC
【答案】A
【解析】
【详解】由液体压强公式p=ρgh可知,液体压强的大小与液体的密度和深度有关。且密度越大,深度越深,液体压强越大;AB两点,液体的密度相同,但深度不同,由于A所处的深度小于B所处的深度,所以pA<pB;BC两点所处的深度相同,甲中的液体为水,乙中的液体为盐水,由于盐水的密度大于水的密度,所以C点的压强大于A点的压强,即pB<pC。所以三点的压强关系为
pA<pB<pC
故选A。
二、填空题 (4 小题,每空 2 分,共 20 分)
13. 图甲是托里拆利实验,若玻璃管稍微倾斜,则玻璃管内水银液面高度______;乙图是自制气压计,当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银柱的液面______,自制气压计玻璃管内液面______(均填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 下降 ③. 上升
【解析】
【详解】[1]玻璃管倾斜时,外界的大气压不变,所以外界大气压托起水银柱的高度不变。
[2]当两者都拿到山顶时,海拔升高,气压降低,托里拆利实验时,大气压支持管内的水银柱降低。
[3]自制气压计瓶内气压等于吸管内液体压强和外界大气压之和,大气压降低,吸管内液体会上升。
14. 大量研究表明:当接触面的粗糙程度一定时,物体所受的滑动摩擦力与物体对接触面的压力成正比。如图甲所示,用压力F将一质量为0.3kg的物体压在竖直墙壁上,压力F随时间的变化图像如图乙所示,物体的运动速度v随时间的变化图像如图丙所示。由图像可知当t=1s时,物体处于______状态,物体所受到的摩擦力为______N,t=5s时,物体受到的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 静止 ②. 3 ③. 3
【解析】
【详解】[1][2]根据图丙可知,当
时物体的运动速度为0,处于静止状态;此时受到的竖直向上的摩擦力与重力是一对平衡力,所以摩擦力为
[3]当
时,由图丙可知,物体做匀速直线运动,受到的竖直向上的摩擦力与重力是一对平衡力,所以摩擦为
15. 如图所示是演示 “流体压强和流速的关系” 实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中___________(选填“a”或 “b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部 d 处左右两侧液体压强差为___________Pa。(,g = 10N/kg)
【答案】 ①. a ②. 400
【解析】
【详解】[1]根据流体压强和流速的关系可知,b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,那么b管上方气压大于a管上方气压,因此a管的水面高度大于b管。
[2]a管的液面比原来升高了2cm,则b管的液面比原来下降了2cm,故U形管底部左右两侧液体的压强差为
16. 如图所示,在水平桌面上,有质量和底面积相同、形状不同的两个容器甲、乙内分别装有质量相同的水。两个容器中,水对容器底部的压力分别是、,两个容器对桌面的压强分别是、,则______,______(均选填“”“”或“”)。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,容器中水的深度关系为,根据可知,容器底部所受水的压强为,因两容器底面积相同,则根据可知,水对容器底部的压力。
[2]由题知,两个容器的质量相同、所装水的质量也相同,所以容器和水的总质量相同,由可知它们的总重力相同,因为容器对水平面的压力等于容器和水的总重力,所以两个容器对水平面的压力相等,已知两个容器的底面积相同,所以根据可知,两个容器对水平面的压强相等,即。
三、作图题 (2小题,每题2分,共4分)
17. 如图所示,小明用牛的力拉车,请在图中画出拉力的示意图并标出力的大小和单位。
【答案】
【解析】
【详解】小车受拉力的作用点在绳子与小车的接触点O,方向沿绳子向上,大小,从作用点O沿绳子向上画一带箭头的线段,标上,可得拉力的示意图,如图所示:
18. 如图所示,物体A静止于粗糙斜面B上,请你作出物体A对斜面B的压力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】垂直作用在物体表面上的力叫压力。物块对斜面的压力作用点在斜面上,方向垂直斜面向下,物块对斜面的压力F的示意图如下所示:
四、实验题 (2小题,每空2分,共24分)
19. 在做 “研究液体内部的压强” 实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同。实验测得几种情况下压强计的 U 形管两侧液面的高度差的大小关系是h4>h1 =h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过___________来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置___________。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法___________(填序号)进行调节
①从U形管内倒出适量的水 ②拆除软管重新安装 ③U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图___________两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)分析图甲和图乙两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向__________的压强大小关系。
【拓展实验】
①如图己所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是___________。若此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h5,h6
②测得盐水的密度为ρ = ___________(水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
【答案】(1)U形管两侧液面高度差
(2) ①. 不漏气 ②. ②
(3)丙 (4) ①. 各个方向 ②. 向容器左侧加水 ③.
【解析】
【小问1详解】
在 “研究液体内部的压强” 实验中,液体压强的大小无法直接观察,我们是通过压强计 U 形管两侧液面的高度差来反映的。当液体压强增大时,U 形管两侧液面的高度差会增大;反之,高度差会减小。
【小问2详解】
[1]用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液面能灵活升降,这表明装置内部气体能够随着橡皮膜受到的压强变化而改变压强,从而使液面升降,说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前发现 U 形管两侧液面有高度差,这是因为 U 形管两管上方气体压强不相等。①从 U 形管内倒出适量的水,不能改变两管上方气体压强的差异,无法使液面恢复相平;②拆除软管重新安装,能让 U 形管中两管上方的气体压强都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,U 形管中的液面就会相平;③向 U 形管内加适量的水,同样不能解决两管上方气体压强不一致的问题。所以应选②。
【小问3详解】
要探究液体内部的压强随深度的增加而增大,需要控制液体的密度相同,改变深度。观察可知,图甲和图丙中液体都是水,即密度相同,而图甲中探头所处深度更深,U 形管两侧液面的高度差更大,所以分析图甲和图丙两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
【小问4详解】
[1]观察图己,橡皮膜向左凸,说明右侧盐水产生的压强大于左侧水产生的压强。要使橡皮膜恢复原状,即要使两侧压强相等,根据 p=ρgh ,可以增大左侧水的压强,应进行的操作是向左侧加水,增加水的深度。
[2]因为橡皮膜恢复原状时,两侧压强相等,根据 p=ρgh 可得 ρ水gh5=ρ盐水gh6,那么盐水的密度 。
20. 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据___________知识,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较图中___________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,由此得出结论:当压力相同时,___________,滑动摩擦力越大;
(4)本实验主要采用的科学探究方法是___________法;
(5)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于是他们改进实验,如图丁所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程___________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,更易操作。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 甲、乙 ③. 接触面越粗糙 ④. 控制变量 ⑤. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
(2)[2]甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关,且接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]甲图和丙图所示实验,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。图丙接触面粗糙程度更大,弹簧测力计的示数更大,由此得出结论:当压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)[4]在研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,控制压力大小相同;在探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,控制接触面的粗糙程度相同,所以本实验主要采用的科学探究方法是控制变量法。
(5)[5]用图丁进行实验时,无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态,拉力与摩擦力平衡,拉力等于摩擦力,并且容易读数,所以不需要匀速拉动长木板。
五、计算题 (2 小题,21题6分,22题10分,共16分)
21. 竖直上抛质量为2千克的苹果,上升过程中苹果受到大小恒为0.2牛的空气阻力作用。求:
①苹果受到重力G的大小;
②上升过程中苹果受到的合力F合的大小及方向。
【答案】①19.6N;②19.8N,竖直向下
【解析】
【详解】解:①质量为2千克的苹果,受到重力G的大小为
G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N
②上升过程中,苹果仍受到竖直向下的重力作用,阻力是阻碍相对运动的力,所以空气阻力的方向也是竖直向下的。则苹果受到的合力F合的大小为
F合=G+f=19.6N+0.2N=19.8N
因重力和阻力的方向均竖直向下,所以合力的方向也是竖直向下的。
答:①苹果受到重力G的大小是19.6N;
②上升过程中苹果受到的合力F合的大小是19.8N及方向是竖直向下的。
22. 如图所示,体积为、密度为 kg/的均匀实心正方体甲和底面积为 2×102cm2、高 0.3m 的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有 0.2m深的水。试求:
(1)甲的质量m;
(2)水对乙容器底部的压强P水;
(3)现将物体甲浸没在乙容器内的水中,计算出水对乙容器底部压强增加量ΔP。
【答案】(1)9kg (2)2000Pa
(3)1000Pa
【解析】
【小问1详解】
根据可得甲的质量
【小问2详解】
水对乙容器底部的压强
【小问3详解】
把甲浸没在乙容器内的水中,则甲排开水的体积,若无水溢出,水的深度增加量应为
而乙容器高0.3m,内盛有0.2m深的水,故把甲浸没在乙容器内的水中有水溢出,
则部分水溢出后,水的深度增加量
水对容器底部压强增大量
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