内容正文:
河北省石家庄市2025-2026学年九年级上学期开学摸底考试物理模拟练习卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1. 如图所示的“圭表”是我国古代天文学家发明的天文观测仪器,它由相互垂直的“圭”和“表”两部分组成。为了让“表”处于竖直位置,古代天文学家用铅垂线进行校正,这种做法主要利用了( )
A. 重力的大小与质量有关 B. 重力的方向总是竖直向下
C. 重力的作用点在其几何中心 D. 力可以改变物体的形状
【答案】B
【解析】
【详解】为了让“表”处于竖直位置,古代天文学家用铅垂线进行校正,这种做法主要利用了重力的方向总是竖直向下的,当表与铅垂线平行时,表就处于竖直位置,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 如图,小车中放置了一个装有清水的封闭试管,试管内有一较大的空气泡。当小车在平直路面上突然向右加速行驶时,试管相对于小车保持静止状态,则此刻小车对试管的摩擦方向及试管内气泡的运动方向分别是( )
A. 水平向左、水平向右 B. 水平向左、水平向左
C. 水平向右、水平向左 D. 水平向右、水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】小车在平直路面上突然向右加速行驶时,试管相对于小车保持静止状态,试管相对于小车有向左滑动的趋势,则试管受到的摩擦力方向水平向右,小车中放置了一个装有清水的封闭试管,试管内有一较大的空气泡,突然向右加速行驶时,水由于惯性要保持原来的静止状态,水向左挤压,所以气泡就向右运动。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一。如图所示小强同学在水平桌面上平铺一张白纸,并用较重的镇纸压住白纸,当他用毛笔向右匀速书写“一”字的过程中, 白纸静止不动,下列说法正确的是 ( )
A. 若没有镇纸,白纸可能向左移动 B. 毛笔的毫毛受到向右的摩擦力
C. 白纸只受到向右的摩擦力 D. 镇纸不受摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.白纸始终处于静止状态,毛笔相对于纸向右运动的过程中,毛笔受到纸的摩擦力的方向向左,则白纸受到毛笔给它向右的摩擦力,所以若没有镇纸,白纸可能向右移动。故AB错误;
C.白纸始终处于静止状态,所以除白纸受到毛笔给它向右的摩擦力,还受到桌面对它向左的摩擦力。故C错误;
D.白纸始终处于静止状态,镇纸没有相对白纸运动的趋势,故镇纸没有受到摩擦力作用,镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与摩擦力,故D正确。
故选D。
4. 压力计重为2N,是探头受到的压力,如图用竖直方向力、分别把压力计压在水平板和水平地面上,均处于静止状态,则( )
A. 时, B. 时,
C. 时, D. 时,
【答案】D
【解析】
【详解】AB.把压力计压在水平板上,压力计受到竖直向下的重力和压力及竖直向上的力,由力的平衡得到
G+F探=F甲
F探=F甲-G=5N-2N=3N
故AB不符合题意;
CD.把压力计压在地面上,压力计受到竖直向下的重力和压力及竖直向上的支持力,由力的平衡得到
G+F乙=F探
F探=G+F乙=2N+5N=7N
故D符合题意,C不符合题意。
故选D。
5. 三峡船闸是世界最大的人造连通器。如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
B. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
C. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
D. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
【答案】D
【解析】
【详解】上游阀门A打开,下游阀门B关闭,闸室和上游水道构成连通器,对于阀门B来说,右侧的水深大,水对右侧的压强大,所以水对阀门B右侧的压力大,故ABC错误,D正确。
故选D。
6. 如图甲、乙物块()在相等的恒力F作用下分别通过相等的距离s,用时,力F做的功分别为、,力F做功的功率为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】在如图所示的两个过程中,力F大小相等,通过的距离s相等,根据W=Fs可得,力F做的功相等,即;由于两个过程所用的时间,根据可知,甲中力F做功的功率大于乙中力F做功的功率,即。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A. 人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B. 人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C. 吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D. 人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
【答案】B
【解析】
【详解】A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不等,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,故C错误;
D.人所受的重力和人对吊椅的压力大小相等,但不是同一个力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,压力的施力物体是人,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,是河水中的漩涡,靠近漩涡中心处水的流速较大,压强较小从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡(温馨提示:严禁学生私自下河游泳),下列实例中,与漩涡将周边物体吸入原理不同的是( )
A. 液压千斤顶顶起汽车
B. 列车站台边缘设置“安全线”
C. 两艘轮船不得并排疾驶
D. 窗外沿墙面吹风,窗帘飘向窗外
【答案】A
【解析】
【详解】A.密闭液体的容器里,因为大小活塞上的压强,即,用小力作用在小活整上,则在大活塞上产生大力,液压千斤顶就是根据这个原理工作的,故A符合题意;
B.当列车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强减小。人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,发生交通事故,故站台边缘设置“安全线”,故B不合题意;
C.两艘并排航行的船之间靠得太近,当船行驶时,两只船之间的水流动速度大、压强小;船的外侧受到的压强不变,船外侧受到水的压强大于内侧受到水的压强,两只船都被压向中间,容易发生相撞事故,故C不符合题意;
D.风沿着窗外的墙面吹过时,窗帘外侧空气流速变大且大于内侧空气流速,窗帘外侧气体压强小于内侧气体压强。窗帘受向外的压力差作用,所以窗帘飘向窗外,故D不合题意。
故选A。
9. 柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入适量清水直至土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 漂浮在水面上时,土豆受到的浮力大于重力
B. 悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等
C. 沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
D. 沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂浮时,土豆受到的浮力等于自身的重力,故A错误;
B.悬浮时,土豆的密度等于盐水的密度,故B正确;
C.土豆受到的浮力小于自身重力时,下沉到底部,所以沉到底部后,浮力小于自身重力,漂浮时,浮力等于自身重力,则沉到底部后,土豆所受的浮力小于漂浮时的浮力,故C错误;
D.沉到底部后,土豆排开盐水的体积不变,但继续加入清水,盐水的密度变小,据阿基米德原理知,所受的浮力变小,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,用相同的滑轮和绳子分别组装成甲、乙两个滑轮组。利用这两个滑轮组在相同时间内,把相同的重物匀速提升相同的高度,若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 拉力和大小相等 B. 拉力所做的功多一些
C. 拉力做功的功率大一些 D. 甲、乙两装置的机械效率相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲滑轮组中动滑轮上有2段绳子,则拉力
乙滑轮组中动滑轮上有3段绳子,则拉力
所以,故A错误;
B.因相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度,若不计绳重及摩擦,滑轮组的额外功相等,均等于克服动滑轮重力做的功,做的有用功W有=G物h也相等,由
W总=W有+W额
可知它们做的总功相同,故B错误;
C.因为两个滑轮组做的总功相同,所用时间相同,由可知,两个拉力的功率相同,故C错误;
D.不计绳重及摩擦,由B可知两个滑轮组做的有用功和总功都相同,根据可知,甲装置和乙装置的机械效率相同,故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
11. 巴黎奥运会上中国乒乓球队包揽了奥运会5个单项的全部金牌,大获丰收,为本届奥运会乒乓球比赛画上了圆满的句号。小明同学兴趣高涨,和同学一起去球馆打球,他们发现如图甲所示一款乒乓球发球机,发球机可以在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的乒乓球,如图乙所示。若不计空气阻力,三个乒乓球到达乒乓球台时的机械能______,三个乒乓球到达乒乓球台的速度______。(选填“相同”或“不相同”)
【答案】 ①. 相同 ②. 相同
【解析】
【详解】[1]乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球机械能相同,不计空气阻力,则三个球机械能守恒,因此三个乒乓球到达乒乓球台时的机械能是相同的。
[2]不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所 以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能也相同,所以三球到达 乒乓球台的速度相同。
12. 活塞式抽水机(如图所示)是利用______来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约______m;图中出水口和圆筒构成一个______。(标准大气压约1.0×105Pa,水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 ①. 大气压 ②. 10 ③. 连通器
【解析】
【详解】[1]根据抽水机的工作原理可知,抽水机是利用大气压来工作的。
[2]根据p=ρgh可得,在1个标准大气压下,它能抽水的最大高度为
[3]出水口和圆筒是一个上端开口,底部连通的容器,所以构成的是一个连通器。
13. 站立在地面踮脚跟是中国传统健身术“八段锦”中的第八式。如图所示,将脚看作杠杆,抬脚跟时脚绕支点O转动,动力为F1,阻力位F2,相关数据如图:
(1)踮脚跟时脚可以看成一个_______(省力/等臂/费力)杠杆;
(2)图中阻力臂为______m,小腿肌肉的拉力F1为_________N。
【答案】(1)省力 (2) ①. 0.12 ②. 225
【解析】
【小问1详解】
根据题图可知,动力臂大于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,踮脚跟时可以将脚看成省力杠杆。
【小问2详解】
[1]根据题图可知,阻力臂
[2]根据题图可知,动力臂
根据杠杆平衡条件可得小腿肌肉的拉力为
14. 如图所示,重为0.3N的磁性黑板擦吸附在竖直的黑板上,此时黑板擦受到的摩擦力大小为__________N;若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,则此时黑板擦受到的摩擦力大小为__________N。
【答案】 ①. 0.3 ②. 0.5
【解析】
【详解】[1]由于黑板擦在黑板上静止,故在竖直方向上,黑板擦的重力与静摩擦力平衡,此时黑板擦受到的摩擦力
f=G=0.3N
[2]若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,故在竖直方向上,黑板擦的重力与滑动摩擦力f滑和一个竖直向上推力F平衡,则此时黑板擦受到的摩擦力
f滑=F-G=0.8N-0.3N=0.5N
15. 筒车是我国古代科学著作《天工开物》中描述的一种以水流为动力来取水的机械。从能量转化的角度,筒车的工作原理是将水的_______能转化为水的重力势能;若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为_______J(接水槽离倒水处的高度忽略不计)。
【答案】 ①. 动 ②. 1920
【解析】
【详解】[1]水流具有一定的质量和速度,具有一定的动能,水流通过做功使水的高度增大,重力势能增大,是动能转化为重力势能。
[2]该筒车旋转一周提升的水的质量为
对水所做的功为
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
16. 如图为探究“同一直线上两个力合成”的实验装置,橡皮筋上端固定在铁架台点,其下端同一点系有两根细线,铁架台上竖直固定一直尺用于记录位置,实验中使用的钩码相同。
(1)如图,在其中一根细线上系一个钩码,另一根上系两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置。然后撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍到达位置,如图所示,此时钩码的个数应为______只。图中两根细线的拉力与图中一根细线的拉力对橡皮筋的______相同。此实验说明:作用在同一物体且在同一直线上的两个力,当它们方向相同时,图中力的大小等于图中两个力之______。
(2)如图所示,在橡皮筋一根细线上挂个钩码,另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置,若撤去所有钩码,仅在左端细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍然到达的位置,细线上须挂______只钩码。此实验说明:作用在同一物体且在同一直线上的两个力,当他们方向相反时,合力的大小等于这两个力之______,合力的方向与较______(选填“大”或“小”)的那个力的方向相同。
【答案】(1) ①. ②. 作用效果 ③. 和
(2) ①. ②. 差 ③. 大
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]探究同一直线上方向相同的两个力的合力:两个分力其中一根细线上系一个钩码,另一根上系两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置;然后撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍到达位置,此时钩码个数应为个,一个力的效果与两个力的效果相同。这个力就是两个力的合力,大小等于两个力之和。
【小问2详解】
[1][2][3]探究同一直线上方向相反的两个力的合力:两个分力在橡皮筋一根细线上挂个钩码,另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置。仅在左端细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍然到达的位置,细线上须挂只钩码,一个力的效果与两个力的效果相同。这个力就是两个力的合力,大小等于两个力之差,合力方向与较大的力的方向相同。
17. 用铅笔按图a、b、c三种方式完成实验,铅笔均处于静止状态。
如图(a)所示,手指压铅笔尖,手感到疼。因为力的作用是______;a、b、c三图中,能研究压力作用效果与受力面积的关系的图是______,能研究压力作用效果与压力大小的关系的图是______。若图b中铅笔笔尖面积是,笔尾的面积是,两手指对铅笔的压力均为2N,则笔尖对手指的压强为______Pa。
【答案】 ①. 相互的 ②. b ③. a、b、c ④.
【解析】
【详解】[1]因为力的作用是相互的,所以手指压铅笔尖时,受会感觉到疼。
[2]探究压力的作用效果与受力面积的关系,需要控制压力相同,改变受力面积,(c)图因铅笔自重的影响,手指受到的压力不相等,故(b)图符合题意。
[3]如果研究压力作用效果与压力的关系,应控制受力面积大小不变,只改变压力大小;图(a)、(b)、(c)中用不同的力去比较同一个手指的感觉或是现象也能研究压力作用效果与压力大小的关系。
[4]图甲中铅笔笔尖面积是
0.5mm2=5×10-7m2
两手指对铅笔的压力均为2N,由于物体间力的作用是相互的,所以笔尖对手指的压力也为2N,笔尖对手指的压强为
18. 在学习浮力时,小明做了下列实验:
(1)如图甲,把鸡蛋放入清水中会沉底,不断向清水中加盐,鸡蛋会浮到水面上。小明由此猜想:物体所受浮力大小可能跟液体的________有关;
(2)如图乙,将水盆下按,水盆浸在水中的体积越多,手感受到的力越大。小明由此猜想:物体所受浮力大小可能跟物体浸在液体中的体积有关。为了验证猜想,小明进行了如图丙的实验,由此可得出结论:________;
(3)小明还发现,水盆浸在水中的体积越多,排开的水越多,排开水的重力越大,他又进行如图丁的实验:
①物体排开水的重力________N;
②由实验得:浸在水中的物体受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开水的重力;
③小明又换用其他物体多次实验,其中一次实验发现测出的明显小于测出的,排除测量误差因素的影响,其原因可能是:________(写出一种即可);
(4)由丁图可得物体密度为________。(,)
【答案】 ①. 密度 ②. 液体密度相同时,物体漫在液体中的体积越大,物体所受浮力越大 ③. 2.5 ④. 等于 ⑤. 溢水杯中的水没有装满(或测浮力时物体碰到了容器底、排开的水没有全部流入小桶、物体吸水等) ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]向清水中加盐,会增加液体的密度,故猜想物体所受浮力大小可能跟液体的密度有关。
(2)[2]如图丙,物体排开液体的体积越大,测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大,则液体密度相同时,物体漫在液体中的体积越大,物体所受浮力越大。
(3)[3]物体排开水的重力
[4]物体受到的浮力
则浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水的重力。
(4)[5]小明又换用其他物体多次实验,其中一次实验发现测出的明显小于测出的,可能的原因是:①溢水杯中的水没有装满、物体吸水和排开的水没有全部流入小桶,都会造成排开液体的体积减小,测得的排开液体的重力偏小;②浮力时物体碰到了容器底,会造成物体浸没在液体中时,测力计拉力减小,则测得的浮力会增大。
(5)[6]物体的重力为10N,则物体的质量为
根据阿基米德原理可得,物体的体积为
则物体密度为
四、计算题:本大题共2小题,共16分。
19. 如图是某款水陆两栖排涝机器人,该机器人可无线遥控控制,能到达涵洞、地下室等抢险人员不便到达的地方,当水深达到一定程度,该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业,该机器人的总质量为770kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)该机器人的轮子与地面接触的总面积为0.2m2,求该机器人行走时对地面的压强是多少Pa?
(2)该机器人两侧各装有一个浮箱,可使该机器人在深水中时能漂浮在水面上进行排水作业,漂浮时浮箱浸没在水中,机器人除浮箱外有0.27m3浸没入水中,每个浮箱的质量为50kg,制成浮箱的材料的密度为5×103kg/m3,求:
①机器人漂浮时所受浮力为多大?
②每个浮箱空心部分体积为多少m3?
【答案】(1)3.85×104Pa
(2)7700N,0.24m3
【解析】
【小问1详解】
由题意知,该机器人行走时对地面的压力为
F=G=mg=770kg×10N/kg=7700N
该机器人行走时对地面的压强为
【小问2详解】
根据题意可知,机器人漂浮时所受的浮力为
F浮=G=7700N
根据阿基米德原理可知,机器人排开水的体积为
每个浮箱的体积为
而材料的体积为
所以每个浮箱空心部分体积为
V空=V箱-V材=0.25m3-0.1m3=0.24m3
20. 工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,如图所示。升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2(g=10N/kg)。求:
(1)电梯空载匀速上升时,靠气压差形成的升力;
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,顶部低压区的气压。
【答案】(1)1200N
(2)
【解析】
【小问1详解】
电梯空载匀速上升时,受到了竖直向下的重力,受到了竖直向上的升力,竖直向下的摩擦力,电梯处于平衡态,受平衡力,电梯空载匀速上升时,靠气压差形成的升力
【小问2详解】
若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,靠气压差形成的升力
电梯底部与顶部压强差为
需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,顶部的气压变小,底部的气压不变,等于大气压,故顶部低压区的气压为
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河北省石家庄市2025-2026学年九年级上学期开学摸底考试物理模拟练习卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1. 如图所示的“圭表”是我国古代天文学家发明的天文观测仪器,它由相互垂直的“圭”和“表”两部分组成。为了让“表”处于竖直位置,古代天文学家用铅垂线进行校正,这种做法主要利用了( )
A. 重力的大小与质量有关 B. 重力的方向总是竖直向下
C. 重力的作用点在其几何中心 D. 力可以改变物体的形状
2. 如图,小车中放置了一个装有清水的封闭试管,试管内有一较大的空气泡。当小车在平直路面上突然向右加速行驶时,试管相对于小车保持静止状态,则此刻小车对试管的摩擦方向及试管内气泡的运动方向分别是( )
A. 水平向左、水平向右 B. 水平向左、水平向左
C. 水平向右、水平向左 D. 水平向右、水平向右
3. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一。如图所示小强同学在水平桌面上平铺一张白纸,并用较重的镇纸压住白纸,当他用毛笔向右匀速书写“一”字的过程中, 白纸静止不动,下列说法正确的是 ( )
A. 若没有镇纸,白纸可能向左移动 B. 毛笔的毫毛受到向右的摩擦力
C. 白纸只受到向右的摩擦力 D. 镇纸不受摩擦力
4. 压力计重为2N,是探头受到的压力,如图用竖直方向力、分别把压力计压在水平板和水平地面上,均处于静止状态,则( )
A. 时, B. 时,
C. 时, D. 时,
5. 三峡船闸是世界最大的人造连通器。如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
B. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
C. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
D. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
6. 如图甲、乙物块()在相等的恒力F作用下分别通过相等的距离s,用时,力F做的功分别为、,力F做功的功率为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A. 人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B. 人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C. 吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D. 人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
8. 如图所示,是河水中的漩涡,靠近漩涡中心处水的流速较大,压强较小从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡(温馨提示:严禁学生私自下河游泳),下列实例中,与漩涡将周边物体吸入原理不同的是( )
A. 液压千斤顶顶起汽车
B. 列车站台边缘设置“安全线”
C. 两艘轮船不得并排疾驶
D. 窗外沿墙面吹风,窗帘飘向窗外
9. 柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入适量清水直至土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 漂浮在水面上时,土豆受到的浮力大于重力
B. 悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等
C. 沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
D. 沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
10. 如图所示,用相同的滑轮和绳子分别组装成甲、乙两个滑轮组。利用这两个滑轮组在相同时间内,把相同的重物匀速提升相同的高度,若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 拉力和大小相等 B. 拉力所做的功多一些
C. 拉力做功的功率大一些 D. 甲、乙两装置的机械效率相同
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
11. 巴黎奥运会上中国乒乓球队包揽了奥运会5个单项的全部金牌,大获丰收,为本届奥运会乒乓球比赛画上了圆满的句号。小明同学兴趣高涨,和同学一起去球馆打球,他们发现如图甲所示一款乒乓球发球机,发球机可以在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的乒乓球,如图乙所示。若不计空气阻力,三个乒乓球到达乒乓球台时的机械能______,三个乒乓球到达乒乓球台的速度______。(选填“相同”或“不相同”)
12. 活塞式抽水机(如图所示)是利用______来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约______m;图中出水口和圆筒构成一个______。(标准大气压约1.0×105Pa,水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
13. 站立在地面踮脚跟是中国传统健身术“八段锦”中的第八式。如图所示,将脚看作杠杆,抬脚跟时脚绕支点O转动,动力为F1,阻力位F2,相关数据如图:
(1)踮脚跟时脚可以看成一个_______(省力/等臂/费力)杠杆;
(2)图中阻力臂为______m,小腿肌肉的拉力F1为_________N。
14. 如图所示,重为0.3N的磁性黑板擦吸附在竖直的黑板上,此时黑板擦受到的摩擦力大小为__________N;若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,则此时黑板擦受到的摩擦力大小为__________N。
15. 筒车是我国古代科学著作《天工开物》中描述的一种以水流为动力来取水的机械。从能量转化的角度,筒车的工作原理是将水的_______能转化为水的重力势能;若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为_______J(接水槽离倒水处的高度忽略不计)。
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
16. 如图为探究“同一直线上两个力合成”的实验装置,橡皮筋上端固定在铁架台点,其下端同一点系有两根细线,铁架台上竖直固定一直尺用于记录位置,实验中使用的钩码相同。
(1)如图,在其中一根细线上系一个钩码,另一根上系两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置。然后撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍到达位置,如图所示,此时钩码的个数应为______只。图中两根细线的拉力与图中一根细线的拉力对橡皮筋的______相同。此实验说明:作用在同一物体且在同一直线上的两个力,当它们方向相同时,图中力的大小等于图中两个力之______。
(2)如图所示,在橡皮筋一根细线上挂个钩码,另一根细线竖直向上跨过定滑轮后挂个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置,若撤去所有钩码,仅在左端细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍然到达的位置,细线上须挂______只钩码。此实验说明:作用在同一物体且在同一直线上的两个力,当他们方向相反时,合力的大小等于这两个力之______,合力的方向与较______(选填“大”或“小”)的那个力的方向相同。
17. 用铅笔按图a、b、c三种方式完成实验,铅笔均处于静止状态。
如图(a)所示,手指压铅笔尖,手感到疼。因为力的作用是______;a、b、c三图中,能研究压力作用效果与受力面积的关系的图是______,能研究压力作用效果与压力大小的关系的图是______。若图b中铅笔笔尖面积是,笔尾的面积是,两手指对铅笔的压力均为2N,则笔尖对手指的压强为______Pa。
18. 在学习浮力时,小明做了下列实验:
(1)如图甲,把鸡蛋放入清水中会沉底,不断向清水中加盐,鸡蛋会浮到水面上。小明由此猜想:物体所受浮力大小可能跟液体的________有关;
(2)如图乙,将水盆下按,水盆浸在水中的体积越多,手感受到的力越大。小明由此猜想:物体所受浮力大小可能跟物体浸在液体中的体积有关。为了验证猜想,小明进行了如图丙的实验,由此可得出结论:________;
(3)小明还发现,水盆浸在水中的体积越多,排开的水越多,排开水的重力越大,他又进行如图丁的实验:
①物体排开水的重力________N;
②由实验得:浸在水中的物体受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开水的重力;
③小明又换用其他物体多次实验,其中一次实验发现测出的明显小于测出的,排除测量误差因素的影响,其原因可能是:________(写出一种即可);
(4)由丁图可得物体密度为________。(,)
四、计算题:本大题共2小题,共16分。
19. 如图是某款水陆两栖排涝机器人,该机器人可无线遥控控制,能到达涵洞、地下室等抢险人员不便到达的地方,当水深达到一定程度,该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业,该机器人的总质量为770kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)该机器人的轮子与地面接触的总面积为0.2m2,求该机器人行走时对地面的压强是多少Pa?
(2)该机器人两侧各装有一个浮箱,可使该机器人在深水中时能漂浮在水面上进行排水作业,漂浮时浮箱浸没在水中,机器人除浮箱外有0.27m3浸没入水中,每个浮箱的质量为50kg,制成浮箱的材料的密度为5×103kg/m3,求:
①机器人漂浮时所受浮力为多大?
②每个浮箱空心部分体积为多少m3?
20. 工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,如图所示。升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2(g=10N/kg)。求:
(1)电梯空载匀速上升时,靠气压差形成的升力;
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,顶部低压区的气压。
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