精品解析:河南省周口市西华县2024-2025学年八年级下学期期中物理试题
2025-08-29
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内容正文:
河南省周口市西华县2024-2025学年八年级下学期期中物理试题
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分。)
1. 小明坐在船里推另一艘小船,另一艘小船前行,这说明力可以改变物体的_______;同时自己的船也后退,这说明力的作用是________。
2. 我劳动,我快乐!小明在打扫卫生时使用的洒水壶如图所示。小明用洒水壶提水时使用A把手,用洒水壶洒水时使用B把手,这说明力的作用效果与力的___________有关;壶内的水静止时,壶身和壶嘴内的水面是相平的,这是利用了___________的原理。
3. 如图所示,一个箱子重为100N,放在水平面上,受6N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力______6N(填“大于”“等于”或“小于”)。当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动,当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为______N,此时箱子做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
4. 如图所示,小明通过细玻璃管向瓶中吹入少量空气,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当把它从山脚拿到山顶,发现玻璃管内水柱的高度____________(选填“升高”、“不变”或“降低”),说明大气压随海拔高度的增加而____________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
5. 2025年央视春晚,杭州宇树科技旗下的机器人H1惊艳亮相。这款十几个人形机器人穿着秧歌服、手持红手帕,与舞蹈演员默契配合,上演了一场创意融合舞蹈《秧Bot》。观众们对这些动作精准流畅的机器人的舞步赞叹不已。该机器人质量为35kg,每只脚的面积为,当它站在水平舞台上时,如图所示,它对舞台的压力为____________N,对舞台压强为____________Pa,此时它一只脚对舞台产生的压强为____________Pa。(g取)
6. 民谚、俗语是劳动人民长期对社会生活思考的积淀和智慧的结晶,蕴含着丰富而深刻的哲理,其中许多都巧妙地利用了物理知识。请联系表中相关内容填写表中空格。
民谚、俗语
物理知识
实际应用
麻绳提豆腐,提不起来
①
针头做的很尖
船到江心拋锚迟,悬崖勒马早已晚
惯性
②
①____________;②____________。
二、选择题(本题8小题,每小题2分,共16分。第7-12题,每小题只有一个选项符合题目要求。第13-14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分)
7. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 我们教室的高度约为8m B. 教室大气压强的值约为
C. 成人正常步行的速度约为 D. 人体感觉舒适的气温为
8. 下列关于生活中力的现象描述,其中正确的是( )
A. 只有相互接触的两个物体才会产生力的作用
B. 足球被踢出去后,在空中会受到惯性力的作用继续向前运动
C. 游泳时使人的前进的力是水施加给人的
D. 茶杯静止在水平桌面上,茶杯的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
9. 以下各例能够减小摩擦的是( )
A. 鞋底上的花纹 B. 自行车的刹车装置
C. 瓶盖上的条纹 D. 行李箱的轮子
10. 在学校组织的兴趣社团活动中,无人机备受同学们的喜爱。小明同学在无人机竖直升空的过程中误将电源关闭,无人机动力系统停止工作,接下来无人机的运动情况将会是( )
A. 停在原位置不动 B. 以原来的速度继续上升
C. 上升一段距离后再下落 D. 直接下落
11. 如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A. 图甲:菜刀的刀刃很锋利 B. 图乙:穿滑雪板滑雪
C. 图丙:书包背带较宽 D. 图丁:铁轨下铺枕木
12. 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
13. 被称为“沙漠之舟”的骆驼,若它的体重与马的体重之比为3:2,而它的脚掌面积是马蹄的3倍,它们站立时,下列说法中正确的是( )
A. 骆驼和马对水平地面的压力之比是2:3
B. 骆驼和马对水平地面的压强之比是1:2
C. 骆驼的脚掌面积大,有利于减小对地面的压强
D. 马在奔跑时对地面的压强比它站立时小
14. 在水平桌面上放有质量和底面积均相同的容器甲和乙,在容器中分别盛入质量相同的两种液体,两容器中的液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两容器对桌面压强大小相等
B. 甲容器底部受到液体压力小于乙容器底部受到液体压力
C. 甲中液体的密度小于乙中液体的密度
D. 甲容器底部受到液体压强大于乙容器底部受到液体压强
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 如图,足球运动员把足球踢向空中。若不计空气阻力,请画出足球在空中的受力示意图。
16. 如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出该物体的受力示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,17题5分,18题6分,19题8分,共19分)
17. 某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
被测物体
质量
重力G/N
G/m(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
①分析表中实验数据,得出的结论是__________;
②分析表中实验数据,图甲中能正确描述物体所受的重力大小与质量关系的图像是__________(填字母);
(2)实验中获取多组实验数据的目的是__________;
(3)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角,会观察到悬线OA的方向不变,剪断悬线OA,小球竖直下落。从以上实验现象分析得到:重力的方向总是__________;
②建筑工人在砌墙时,用如图丙所示的水平仪检查砌的墙是否水平。若空气泡偏向端,则表示端墙面的位置__________(选填“偏高”或“偏低”)。
18. 在探究二力平衡条件的活动中,学习小组设计了如图所示的实验方案。
(1)当物体处于静止状态或__________状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)根据甲、乙两实验方案,你认为__________方案更好,理由是__________。
(3)如图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡时,两个力的大小必须________。
(4)图丙所示,把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在__________才能平衡。
(5)图丙所示,在小卡片平衡时,用剪刀将小卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在__________才能平衡。
19. 小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生______;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与______的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成______(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状;
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:______;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是______(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是:______;
(5)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜______;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为;
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为;
④可推导出该盐水密度的表达式为______(用、、表示)。
五、综合应用题(本题共2小题,20题8分,21题9分,共17分)
20. 图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为,履带与地面的总接触面积为,当机器人在水平冰面上匀速直线行驶时,阻力是总重的0.12倍。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人静止在水平冰面时对冰面的压强;
(3)机器人匀速直线行驶时受到的牵引力。
21. 如图所示,一个鱼缸放在水平桌面的中央,鱼缸内水深0.1m,鱼缸内水的质量为14.5kg,已知鱼缸的质量是1.5kg,底面积是,g取,鱼缸厚度不计)求:
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对鱼缸底部的压力;
(3)鱼缸对水平桌面的压强p。
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河南省周口市西华县2024-2025学年八年级下学期期中物理试题
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分。)
1. 小明坐在船里推另一艘小船,另一艘小船前行,这说明力可以改变物体的_______;同时自己的船也后退,这说明力的作用是________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互的
【解析】
【详解】[1]自己坐的船受力同时后退,改变了船运动的状态,说明力可以改变物体运动状态。
[2]坐在船中的人用手推另一只船,对另一只船施加力的作用,另一只船对这个人施加反作用力,所以自己坐的船同时后退,说明力的作用是相互的。
2. 我劳动,我快乐!小明在打扫卫生时使用的洒水壶如图所示。小明用洒水壶提水时使用A把手,用洒水壶洒水时使用B把手,这说明力的作用效果与力的___________有关;壶内的水静止时,壶身和壶嘴内的水面是相平的,这是利用了___________的原理。
【答案】 ①. 作用点 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]用洒水壶提水时,用A把手;用洒水壶酒水时,用B把手,用不同的把手效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]连通器是上端开口、底部互相连通的容器,在连通器中注入同一种液体,在液体不流动时,各容器的液面总是保持在同一水平面上,壶内水静止时,壶身和壶嘴内的水面是相平的,说明洒水壶利用了连通器的原理。
3. 如图所示,一个箱子重为100N,放在水平面上,受6N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力______6N(填“大于”“等于”或“小于”)。当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动,当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为______N,此时箱子做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
【答案】 ①. 等于 ②. 10 ③. 加速
【解析】
【详解】[1]箱子受6N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于6N。
[2][3]当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,摩擦力大小等于10N,此时为滑动摩擦力,当水平推力增大到20N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,即箱子受到的摩擦力为10N,由于此时推力大于摩擦力,箱子水平方向受力不平衡,此时箱子做加速运动。
4. 如图所示,小明通过细玻璃管向瓶中吹入少量空气,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当把它从山脚拿到山顶,发现玻璃管内水柱的高度____________(选填“升高”、“不变”或“降低”),说明大气压随海拔高度的增加而____________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 升高 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]自制气压计从山脚拿到山顶,由于高度增加,外界大气压减小,又因瓶内空气的压强不变,且瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高,说明大气压随海拔高度的增加而减小。
5. 2025年央视春晚,杭州宇树科技旗下的机器人H1惊艳亮相。这款十几个人形机器人穿着秧歌服、手持红手帕,与舞蹈演员默契配合,上演了一场创意融合舞蹈《秧Bot》。观众们对这些动作精准流畅的机器人的舞步赞叹不已。该机器人质量为35kg,每只脚的面积为,当它站在水平舞台上时,如图所示,它对舞台的压力为____________N,对舞台压强为____________Pa,此时它一只脚对舞台产生的压强为____________Pa。(g取)
【答案】 ①. 350 ②. 8750 ③. 8750
【解析】
【详解】[1][2][3]该机器人受到的重力为
它对舞台的压力为
每只脚的面积为,双脚站立时受力面积为
对舞台压强为
其中一只脚对地面的压力为它重力的一半,即一只脚对地面的压力为
受力面积为
此时它一只脚对舞台产生的压强为
6. 民谚、俗语是劳动人民长期对社会生活思考的积淀和智慧的结晶,蕴含着丰富而深刻的哲理,其中许多都巧妙地利用了物理知识。请联系表中相关内容填写表中空格。
民谚、俗语
物理知识
实际应用
麻绳提豆腐,提不起来
①
针头做的很尖
船到江心拋锚迟,悬崖勒马早已晚
惯性
②
①____________;②____________。
【答案】 ①. 麻绳很细,对豆腐产生压力时,受力面积很小,根据可知,压强很大,因此物理知识是:压力一定,受力面积越小压强越大。 ②. 跳远助跑
【解析】
【详解】[1]略。
[2]船到江心拋锚迟,是由于锚具有惯性,悬崖勒马早已晚,是由于马具有惯性,惯性的实际应用是:跳远助跑。跳远时,向前跑一段,再起跳,人由于具有惯性,跳的更远。
二、选择题(本题8小题,每小题2分,共16分。第7-12题,每小题只有一个选项符合题目要求。第13-14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选一个且正确的得1分,有选错的得0分)
7. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 我们教室的高度约为8m B. 教室大气压强的值约为
C. 成人正常步行的速度约为 D. 人体感觉舒适的气温为
【答案】B
【解析】
【详解】A.教室的高度约为3.5m,故A不符合题意;
B.一个标准大气压约,教室内的大气压约为一个标准大气压,即教室大气压强的值约为,故B符合题意;
C.成人一步约,约走2步,因此成人正常步行的速度约为
故C不符合题意;
D.人体感觉舒适的气温为,故D不符合题意。
故选B。
8. 下列关于生活中力的现象描述,其中正确的是( )
A. 只有相互接触的两个物体才会产生力的作用
B. 足球被踢出去后,在空中会受到惯性力的作用继续向前运动
C. 游泳时使人的前进的力是水施加给人的
D. 茶杯静止在水平桌面上,茶杯的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁铁之间的吸引力不需要两个磁铁相互接触,故A错误;
B.惯性不是力,足球被踢出去后,在空中会继续向前运动,是因为足球具有惯性,故B错误;
C.游泳时,人给水向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水给人向前的力,因此使人的前进的力是水施加给人的,故C正确;
D.茶杯的重力方向竖直向下,茶杯对桌面的压力方向也是向下,两个力不满足方向相反,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
9. 以下各例能够减小摩擦的是( )
A. 鞋底上的花纹 B. 自行车的刹车装置
C. 瓶盖上的条纹 D. 行李箱的轮子
【答案】D
【解析】
【详解】A.鞋底凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.自行车的刹车装置是通过增大压力来增大摩擦,故B不符合题意;
C.瓶盖上的条纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.行李箱可以滚动的轮子是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
10. 在学校组织的兴趣社团活动中,无人机备受同学们的喜爱。小明同学在无人机竖直升空的过程中误将电源关闭,无人机动力系统停止工作,接下来无人机的运动情况将会是( )
A. 停在原位置不动 B. 以原来的速度继续上升
C. 上升一段距离后再下落 D. 直接下落
【答案】C
【解析】
【详解】原来无人机竖直升空,误将电源关闭,无人机动力系统停止工作,无人机由于惯性继续向上运动,但受到竖直向下的重力作用,所以会减速上升,到达最高点后,在重力作用下,会加速下降,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11. 如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A. 图甲:菜刀的刀刃很锋利 B. 图乙:穿滑雪板滑雪
C. 图丙:书包背带较宽 D. 图丁:铁轨下铺枕木
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲:菜刀的刀刃很锋利通过减小受力面积增大压强,故A符合题意;
BCD.图乙:穿滑雪板滑雪、图丙:书包背带较宽、图丁:铁轨下铺枕木,都是通过增大受力面积减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
12. 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
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律可知,正在运动的物体,所受的外力如果同时消失,物体将保持外力消失瞬间的速度大小和运动方向永远运动下去;则小球从斜面某一高度滚至P点时,若小球不再受任何力,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。
13. 被称为“沙漠之舟”的骆驼,若它的体重与马的体重之比为3:2,而它的脚掌面积是马蹄的3倍,它们站立时,下列说法中正确的是( )
A. 骆驼和马对水平地面的压力之比是2:3
B. 骆驼和马对水平地面的压强之比是1:2
C. 骆驼的脚掌面积大,有利于减小对地面的压强
D. 马在奔跑时对地面的压强比它站立时小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.骆驼和马站立时对水平地面的压力等于自身重力,已知体重之比为3:2,则压力之比为3:2,故A错误;
B.因为两者对水平面的压力之比是3:2,受力面积之比是3:1,根据可知,骆驼和马对地面的压强之比
故B正确;
C.根据,在压力一定时,受力面积越大,压强越小。骆驼脚掌面积大,压力(等于自身重力)一定时,有利于减小对地面的压强,故C正确;
D.马奔跑时,接触地面的面积变小(由站立时的双脚或多脚接触变为单脚接触等情况),压力不变,根据,受力面积变小,压强变大,所以马在奔跑时对地面的压强比站立时大,故D错误。
故选BC。
14. 在水平桌面上放有质量和底面积均相同的容器甲和乙,在容器中分别盛入质量相同的两种液体,两容器中的液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两容器对桌面压强大小相等
B. 甲容器底部受到液体压力小于乙容器底部受到液体压力
C. 甲中液体的密度小于乙中液体的密度
D. 甲容器底部受到液体压强大于乙容器底部受到液体压强
【答案】AD
【解析】
【详解】A.容器的质量和底面积都相同,且容器内液体质量相同,根据G=mg知,容器与液体的总重力相等,因为在水平面上物体对水平面的压力等于物体的重力,所以两容器对桌面的压力相同,由可知两容器对桌面的压强大小相等,故A正确;
C.由图可知甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,由知,甲中液体的密度大于乙中液体的密度,故C错误;
BD.因为容器中液面相平,即液体的深度相同,由p=ρgh可知,甲中液体对容器底部的压强大于乙中液体对容器底的压强;由F=pS可知,甲容器底部受到液体压力大于乙容器底部受到液体压力,故B错误,D正确。
故选AD。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 如图,足球运动员把足球踢向空中。若不计空气阻力,请画出足球在空中的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】足球在空中飞行时不计空气阻力,只受到竖直向下的重力作用,作用点在足球的重心即几何中心处,从重心开始,沿竖直向下画一条末端带箭头的线段,标上重力的表示符号G,如图所示:
16. 如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出该物体的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,物体受重力G、支持力F和沿斜面向下的摩擦力f三个力,过物体重心分别作竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力,平行于斜面向下的摩擦力,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,17题5分,18题6分,19题8分,共19分)
17. 某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
被测物体
质量
重力G/N
G/m(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
①分析表中实验数据,得出的结论是__________;
②分析表中实验数据,图甲中能正确描述物体所受的重力大小与质量关系的图像是__________(填字母);
(2)实验中获取多组实验数据的目的是__________;
(3)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角,会观察到悬线OA的方向不变,剪断悬线OA,小球竖直下落。从以上实验现象分析得到:重力的方向总是__________;
②建筑工人在砌墙时,用如图丙所示的水平仪检查砌的墙是否水平。若空气泡偏向端,则表示端墙面的位置__________(选填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1) ①. 物体所受的重力跟它的质量成正比 ②. B
(2)避免偶然性,获得普遍性的规律
(3) ①. 竖直向下的 ②. 偏高
【解析】
【小问1详解】
[1]根据表格中的实验数据可知,是一个定值,所以可得出结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
[2]表中物体受到重力与质量的比是一定值,即物体所受的重力跟它的质量成正比,所以物体所受重力的大小与质量的关系图像是过原点倾斜向上的直线。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
在科学实验中,多次实验获取多组实验数据的目的是:减小实验误差或寻找普遍性规律。本实验中获取多组实验数据目的是为了获得重力随质量变化的定量关系,所以是:为了避免偶然性,获得普遍性的规律。
【小问3详解】
①[1]逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向不变,剪断悬线OA,小球竖直下落,说明重力的方向始终不变,始终竖直向下。
②[2]用水平仪检测墙体是否水平时,若墙体不平,空气泡会向高处运动,所以若空气泡偏向A端,则表示A端墙面的位置偏高。
18. 在探究二力平衡条件的活动中,学习小组设计了如图所示的实验方案。
(1)当物体处于静止状态或__________状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)根据甲、乙两实验方案,你认为__________方案更好,理由是__________。
(3)如图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡时,两个力的大小必须________。
(4)图丙所示,把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在__________才能平衡。
(5)图丙所示,在小卡片平衡时,用剪刀将小卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在__________才能平衡。
【答案】(1)匀速直线运动
(2) ①. 乙 ②. 乙方案中摩擦力对实验的影响较小
(3)相等 (4)同一直线上
(5)同一物体上
【解析】
【小问1详解】
当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到的力是相互平衡的,这两种状态也被称为平衡状态。
【小问2详解】
[1][2]甲方案中是木块,乙方案中是小车,木块与桌面间是滑动摩擦,小车与桌面间是滚动摩擦,滚动摩擦远小于滑动摩擦,对二力平衡的影响更小,故乙方案更好。
【小问3详解】
小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,这说明二力平衡时,两个力的大小必须相等。
【小问4详解】
把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。因为转过角度后,两个力不在同一直线上,小卡片不能平衡,转动后恢复到同一直线就平衡了。
【小问5详解】
在小卡片平衡时,用剪刀将小卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,即剪开后,两个力分别作用在两个物体上,卡片不能平衡,由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
19. 小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生______;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与______的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成______(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状;
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:______;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是______(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是:______;
(5)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜______;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为;
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为;
④可推导出该盐水密度的表达式为______(用、、表示)。
【答案】(1)高度差 (2) ①. 深度 ②. 下窄上宽
(3)在同种液体的同一深度,向各个方向的压强相同
(4) ①. 错误 ②. 没有控制液体的深度相同
(5) ①. 变平 ②.
【解析】
【小问1详解】
图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差越大,产生的压强越大。
【小问2详解】
[1][2]根据图2、图3中液体密度相同,而橡皮膜所处的深度,可以研究液体内部压强大小与深度的关系。因图3中橡皮膜所处的深度大,产生的压强大,故得出:同种液体产生的压强随深度的增大而变大,根据研究得出的结论,拦河坝应设计成下宽上窄的形状。
【小问3详解】
如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的高度差不变,说明液体产生压强不变,得出结论:在同种液体的同一深度,向各个方向的压强相同。
【小问4详解】
[1][2]研究液体压强与液体密度的关系,要控制液体的深度相同,为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是错误的,判断的依据是:没有控制液体的深度相同。
【小问5详解】
当橡皮膜变平时,说明两侧液体产生的压强相同:
②[1]再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜变平;
④[2]根据水和盐水产生压强相同,故有
可推导出该盐水密度的表达式为
五、综合应用题(本题共2小题,20题8分,21题9分,共17分)
20. 图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为,履带与地面的总接触面积为,当机器人在水平冰面上匀速直线行驶时,阻力是总重的0.12倍。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人静止在水平冰面时对冰面的压强;
(3)机器人匀速直线行驶时受到的牵引力。
【答案】(1)5000N
(2)
(3)600N
【解析】
【小问1详解】
机器人受到的重力
【小问2详解】
机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压力等于其自身重力,即
机器人对冰面的压强为
【小问3详解】
因为机器人在水平冰面上匀速直线行驶,所以它处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。则,根据题意,阻力是总重的0.12倍,则
21. 如图所示,一个鱼缸放在水平桌面的中央,鱼缸内水深0.1m,鱼缸内水的质量为14.5kg,已知鱼缸的质量是1.5kg,底面积是,g取,鱼缸厚度不计)求:
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对鱼缸底部的压力;
(3)鱼缸对水平桌面的压强p。
【答案】(1)
(2)80N (3)
【解析】
【小问1详解】
水深为 h=0.1 m,水对鱼缸底部的压强
【小问2详解】
水对鱼缸底部的压力
【小问3详解】
鱼缸和水的总质量为 m总=m水+m鱼缸=14.5 kg+1.5 kg=16.0 kg
其对桌面的总重为 G=m总g=16.0 kg×10 N/kg=160 N
鱼缸对水平桌面的压强
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