内容正文:
2025-2026学年度九年九年级上学期
期初考试物理试题
(本试卷g=10N/kg)
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列物体的重力最接近10N的是( )
A. 一只成年公鸡
B. 2个鸡蛋
C. 一桶方便面
D. 1kg苹果
2. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. 一个物体也能产生力的作用
B. 物体间的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体
C. 物体间的作用中施力物体不可能成为受力物体
D. 一个物体不能对另一个物体施加力,只有人才能对物体施加力的作用
3. 如图所示,人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动.该现象说明了( )
A. 力能使物体发生形变
B. 物体间力的作用是相互的
C. 力的作用效果与力的大小有关
D. 力的作用效果与力的作用点有关
4. 下列情形中,力使物体发生形变的是( )
A. 将笔放入书包中
B. 从桌面上拿起物理书
C. 用橡皮泥做泥人
D. 用红笔在笔记本上做记录
5. 小冬用绳子拴着一石块,使石块绕手做圆周运动,如果石块受到的力突然全部消失,石块将( )
A. 立即停止运动
B. 做匀速直线运动
C. 继续做圆周运动
D. 速度越来越慢直到停止运动
6. 如图所示,静止在桌面上的茶壶所受到的力分析正确的是( )
A. 茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力是一对平衡力
B. 茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力是一对相互作用力
C. 茶壶对桌面的压力和茶壶的重力是一对平衡力
D. 茶壶受到的支持力与桌子的重力是一对平衡力
7. 如图所示的各种做法,属于减小摩擦的是
A. 鞋底上印有花纹
B. 举重前,在手上涂防滑粉
C. 自行车的车闸用橡胶制作
D. 气垫船底部跟水面之间有一层空气垫
8. 如图所示, A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,如果F1=5N,一个F2=3N。那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A. 5N;3N B. 5N;2N C. 2N;3N D. 3N;2N
9. 如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A. ρ甲=ρ乙>ρ丙 B. ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. m甲=m乙=m丙 D. m甲>m乙=m丙
10. 下列事件中,是为了增大压强的是( )
A. 注射器的针头做得很尖
B. 载重汽车上有很多轮子
C. 书包带做得很宽
D. 坦克装有宽大的履带
二、多项选择题(每小题3分,共9分)
11. 下列情形中,力对物体做了功的是( )
A. 用脚踢足球,足球在草坪上滚动
B. 举重运动员举起杠铃的过程
C. 用力推木箱在水平面运动
D. 提着一桶水从1楼走到2楼
12. 如图所示的情景中,关于能量的说法不正确的是( )
A
B
C
D
A. 水力发电,将电能转化为机械能
B. 在空中飞行的C919,只具有重力势能
C. 张弓待发,弓箭静止,所以没有能量
D. 过山车冲上高处的过程中重力势能增加
13. 下列事件中利用大气压工作的是( )
A. 钢笔吸墨水
B. 注射器将药液注入病人体内
C. 用塑料管吸饮料
D. 拔火罐
三、填空题(每小题2分,共20分)
14. 用脚踢足球,力的作用效果主要是使足球的___________发生改变。用力揉面团,力的作用效果主要是使面团的___________发生改变。
15. 同一物体在月球上受到的重力只有地球的六分之一。一个质量为90kg的物体,在月球上的质量为___________kg,受到月球对它的重力大小是___________N。(g=10N/kg)
16. 在汽车上的乘客发现自己被向右推,这是因为车在向___________转弯,车上的乘客具有___________。
17. 三峡船闸是当今世界上最大的船闸,它是利用______原理做成的;当船只通过船闸从下游驶到上游,船只的重力势能会______.选填“增大”“不变”或“减小”
18. 园园煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力______(选填“大于”或“小于”)重力而下沉,煮汤的汤圆因其内部受热膨胀,浮力______(选填“增大”或“减小”),汤圆上浮.
19. 在一根筷子的下端绕一些铁丝,就制成了简单的密度计。将它放入甲乙两种液体中时,如图所示,则密度计在两种液体中所受的浮力F甲___________F乙,两种液体的密度ρ甲___________ρ乙。(选填“大于”、“等于”、“小于”)
20. 一个重20N、面积为0.5m2的正方体放在水平桌面上,则桌子受到的压力是___________N,压强是___________Pa。
21. 一台升降机连同货物总质量为100kg,在10s内从1楼到4楼,每层楼高3m,升降机的电动机对它做的功是___________J;功率为___________W。
22. 图所示的是一拖拉机在农田进行耕作的场景,由图可知,拖拉机轮胎有凹凸不平的花纹是为了___________,轮胎做得宽大是为了___________。
23. 当马拉着载有1000kg货物的雪橇在平直的公路上匀速向南行驶时400m,马对雪橇的水平拉力是500N,雪橇在水平方向上受到的阻力是___________N,马对雪橇做的功是___________J。
四、实验探究题(每小题8分,共24分)
24. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面处静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验的研究对象是___________(填“小球”或“木块”);
(2)小球滚下斜面的过程中,它的___________能转化为动能,其动能大小是通过___________来反映的;
(3)分析比较___________两次实验,可探究出的结论是:___________相同的物体,___________越大,动能越大;
(4)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功___________J;
(5)如果水平面光滑,则___________(选填“能”或“不能”)完成本实验。
25. 某物理兴趣小组在探究影响浮力大小因素的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验:
(1)由A图可知物体所受重力为________N,物体浸没在水中时,受到的浮力是______N,浸没在盐水中时浮力是__________N;
(2)分析________(填字母代号)三图可得出结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析______(填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。分析实验步骤A、D、E可知:浮力的大小还与______有关;
(3)利用图示实验数据可知E图中盐水的密度是________kg/m3;
(4)某同学根据生活中经验“铁块放入水中会下沉,同样铁块做成轮船却能漂浮在水中”提出浮力大小与物体形状有关,是否合理,并说明原因____________。
26. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿___________方向___________拉动木块做匀速直线运动,依据___________原理,摩擦力大小等于拉力大小;
(2)比较图丙和图___________,可得到结论:在压力一定时,___________,滑动摩擦力越大;
(3)小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速运动时,弹簧测力计的示数不变,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小___________(有关/无关);
(4)小华在实验中用弹簧测力计拉着一小木板在桌面上从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,可得到结论:滑动摩擦力的大小与___________无关;
(5)某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图像如图所示,其中0~3s木块处于静止状态,3~6s处于匀速直线运动状态。分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用___________N的水平拉力拉木块;如果实验时木块受的拉力是1.9N,下列对木块所处状态的判断,正确的是___________。
A.始终静止 B.静止或做减速直线运动
C.静止或做匀速直线运动 D.静止或做加速直线运动
五、简答题(27题5分,28题5分,共10分)
27. 小明乘坐“大西”高铁去探亲,发现高铁车站内离站台边缘一定距离的地方都标有一条黄色安全线,如图所示。当高铁列车驶进站台时,人必须站在安全线外候车。请你用学过的物理知识解释上述现象。
28. 高山滑雪是我国新兴的极限体育运动,运动员脚踩滑雪板高高跃起的身姿,给人们留下深刻的印象。试用学过的物理知识回答下列问题:
(1)为什么运动员快冲出斜坡顶端后,还能斜向上飞跃一段距离?
(2)运动员斜向上飞跃的过程中机械能如何转化?(忽略空气阻力)
(3)运动员最终落向地面的原因是什么?
六、综合应用题(共17分)
29. 如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m3,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求:
(1)木块的质量;
(2)木块在水中所受浮力的大小;
(3)木块浸在水中的体积.
30. 如图所示,用滑轮组提升重物时,将重600N的物体在10s内匀速提升了2m,已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),求:
(1)自由端拉力F是多少?
(2)物体匀速上升时功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)
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2025-2026学年度九年九年级上学期
期初考试物理试题
(本试卷g=10N/kg)
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列物体的重力最接近10N的是( )
A. 一只成年公鸡
B. 2个鸡蛋
C. 一桶方便面
D. 1kg苹果
【答案】D
【解析】
【详解】A.一只成年公鸡的质量在2kg左右,受到的重力,故A不符合题意;
B.2个鸡蛋的质量约为100g=0.1kg,其重力,故B不符合题意;
C.一桶方便面的质量约为150g=0.15kg,受到的重力,故C不符合题意;
D.1kg苹果受到的重力,故D符合题意。
故选D。
2. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. 一个物体也能产生力的作用
B. 物体间的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体
C. 物体间的作用中施力物体不可能成为受力物体
D. 一个物体不能对另一个物体施加力,只有人才能对物体施加力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.力是物体对物体的作用,产生力的作用时必须有两个物体存在,故A错误;
BC.物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力,所以物体既是施力物体,同时也是受力物体,故B正确,C错误;
D.力是物体对物体的作用,任何两个物体间都可以产生力的作用,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动.该现象说明了( )
A. 力能使物体发生形变
B. 物体间力的作用是相互的
C. 力的作用效果与力的大小有关
D. 力的作用效果与力的作用点有关
【答案】B
【解析】
【详解】人推小船的时候,人对小船有力的作用,人和自己乘坐的小船同时后退了,说明人也受到被推小船给的作用力.即物体间力的作用是相互的.
4. 下列情形中,力使物体发生形变的是( )
A. 将笔放入书包中
B. 从桌面上拿起物理书
C. 用橡皮泥做泥人
D. 用红笔在笔记本上做记录
【答案】C
【解析】
【详解】A.将笔放入书包中,笔由静止到运动再到静止,是运动状态发生变化,形状没有改变,故A不符合题意;
B.从桌面上拿起物理书,物理书运动状态发生改变,形状没有改变,故B不符合题意;
C.用橡皮泥做泥人时,橡皮泥的形状在力的作用下发生改变,体现了力使物体发生形变,故C符合题意;
D.用红笔在笔记本上做记录,笔的运动状态发生改变,形状没有改变,故D不符合题意。
故选C。
5. 小冬用绳子拴着一石块,使石块绕手做圆周运动,如果石块受到的力突然全部消失,石块将( )
A. 立即停止运动
B. 做匀速直线运动
C. 继续做圆周运动
D. 速度越来越慢直到停止运动
【答案】B
【解析】
【详解】如果石块受到的力突然全部消失,根据牛顿第一定律可知,石块由于惯性,将保持绳子断的那一瞬间的速度永远匀速运动下去,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 如图所示,静止在桌面上的茶壶所受到的力分析正确的是( )
A. 茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力是一对平衡力
B. 茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力是一对相互作用力
C. 茶壶对桌面的压力和茶壶的重力是一对平衡力
D. 茶壶受到的支持力与桌子的重力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.茶壶在重力的作用下挤压桌面,对桌面施加向下的压力,由于力的作用是相互的,同时桌面对茶壶施加向上的支持力,所以这两个力不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故A错误,B正确;
C.茶壶对桌面的压力作用在桌面上,茶壶的重力作用在茶壶上,两个力不作用在同一物体上,故这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D.茶壶受到的支持力作用在茶壶上,桌子的重力作用在桌子上,两个力不作用在同一物体上,故这两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
7. 如图所示的各种做法,属于减小摩擦的是
A. 鞋底上印有花纹
B. 举重前,在手上涂防滑粉
C. 自行车的车闸用橡胶制作
D. 气垫船底部跟水面之间有一层空气垫
【答案】D
【解析】
【详解】鞋底上印有花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不合题意;
举重前,在手上涂防滑粉,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不合题意;
自行车的车闸用橡胶制作,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意;
气垫船底部跟水面之间有一层空气垫,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故D符合题意.
8. 如图所示, A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,如果F1=5N,一个F2=3N。那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A. 5N;3N B. 5N;2N C. 2N;3N D. 3N;2N
【答案】B
【解析】
【详解】物体A保持静止状态,在水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力F1=5N,受到水平向左的物体B对A施加的摩擦力,大小与拉力相等,所以物体B对A施加的摩擦力,由于力的作用是相互的,物体B对A施加摩擦力的同时,物体B也会受到A施加的摩擦力,大小相等,方向相反,所以物体B受到物体A水平向右的摩擦力为;物体B保持静止,在水平方向上受力平衡,物体B受到水平向左的拉力F2=3N,受到物体A水平向右的摩擦力为,水平向左的拉力F2小于水平向右的摩擦力,所以物体B还受到地面水平向左的摩擦力,大小为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A. ρ甲=ρ乙>ρ丙 B. ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. m甲=m乙=m丙 D. m甲>m乙=m丙
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对于粗细均匀的固体,放在水平地面上,其产生的压强为:
P==== ==ρgh,
即压强只与固体密度和高度有关,甲、乙高度相同,对地面的压强相等,则甲、乙密度相等,
丙的高度大,则丙的密度小于甲、乙的密度,故A正确,B错误;
CD.乙的底面积大于甲的底面积,据p=可知,乙对地面的压力大于甲对地面的压力,即G乙大于G甲,乙、丙的底面积相同,对地面的压强相等,则对地面的压力相等,即G乙等于G丙,由G=mg可知,m甲m乙=m丙,故CD错误.
10. 下列事件中,是为了增大压强的是( )
A. 注射器的针头做得很尖
B. 载重汽车上有很多轮子
C. 书包带做得很宽
D. 坦克装有宽大的履带
【答案】A
【解析】
【详解】压强的大小与压力大小和受力面积有关;增大压强的方法有:增大压力、减小受力面积。
A.注射器针头做得很尖,是通过减小受力面积的方法来增大压强;故A符合题意;
B.载重汽车装有很多轮子,是通过增大与地面的接触面积,从而减小对地面的压强;故B不符合题意;
C.书包带做得较宽,是通过增大书包带的面积,从而减小压强;故C不符合题意;
D.坦克装有较宽大的履带,是通过增大与地面的接触面积,从而减小对地面的压强;故D不符合题意。
故选A。
二、多项选择题(每小题3分,共9分)
11. 下列情形中,力对物体做了功的是( )
A. 用脚踢足球,足球在草坪上滚动
B. 举重运动员举起杠铃的过程
C. 用力推木箱在水平面运动
D. 提着一桶水从1楼走到2楼
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.用脚踢足球,足球在草坪上滚动时,足球没有持续受到脚对它的力的作用,虽然移动了距离,但没有力的作用,故该过程中人对足球没有做功,故A不符合题意;
B.举重运动员举起杠铃的过程中,力的方向向上,杠铃向上移动了距离,所以举重运动员对杠铃做了功,故B符合题意;
C.用力推木箱在水平面运动,人对木箱施加了力,木箱沿力的方向移动了距离,人对木箱做了功,故C符合题意;
D.提着一桶水从1楼走到2楼的过程中,人对水桶的力向上,水桶向上移动了距离,故人对水桶做了功,故D符合题意。
故选BCD。
12. 如图所示的情景中,关于能量的说法不正确的是( )
A
B
C
D
A. 水力发电,将电能转化为机械能
B. 在空中飞行的C919,只具有重力势能
C. 张弓待发,弓箭静止,所以没有能量
D. 过山车冲上高处的过程中重力势能增加
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.水力发电是利用水的机械能推动发电机运转,最终产生电能,此过程是将机械能转化为电能,并非电能转化为机械能,故A错误,符合题意;
B.在空中飞行的 C919,既在一定高度具有重力势能,又在运动具有动能,并非只具有重力势能,故B错误,符合题意;
C.张弓待发时,弓发生了弹性形变,具有弹性势能,并非没有能量,故C错误,符合题意;
D.过山车冲上高处的过程中,质量不变,高度增加,根据重力势能的影响因素,其重力势能增加,故D正确,不符合题意。
故选 ABC。
13. 下列事件中利用大气压工作的是( )
A. 钢笔吸墨水
B. 注射器将药液注入病人体内
C. 用塑料管吸饮料
D. 拔火罐
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.钢笔吸墨水时,用力按橡皮囊,排出里面的空气,当其恢复原状时,橡皮囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入钢笔内,利用了大气压,故A符合题意;
B.用注射器将药液注入病人体内是利用压力将药液注入人体肌肉的,不是利用大气压,故B不符合题意;
C.用塑料管吸饮料时,用力吸气,塑料管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故C符合题意;
D.拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,利用了大气压,故D符合题意。
故选ACD。
三、填空题(每小题2分,共20分)
14. 用脚踢足球,力的作用效果主要是使足球的___________发生改变。用力揉面团,力的作用效果主要是使面团的___________发生改变。
【答案】 ①.
运动状态 ②.
形状
【解析】
【详解】[1]用脚踢足球时,足球从静止状态变为运动状态,此时力的作用效果主要是改变了足球的运动状态。
[2]用力揉面团时,面团的形状被明显改变且不易恢复,此时力的作用效果主要是改变了面团的形状。
15. 同一物体在月球上受到的重力只有地球的六分之一。一个质量为90kg的物体,在月球上的质量为___________kg,受到月球对它的重力大小是___________N。(g=10N/kg)
【答案】 ①.
90 ②.
150
【解析】
【详解】[1]物体的质量是固有属性,不随位置变化,因此物体在月球上的质量仍为90kg。
[2]物体在地球上的重力为
月球上物体受到的重力为地球的六分之一,故月球上物体受到的重力为
16. 在汽车上的乘客发现自己被向右推,这是因为车在向___________转弯,车上的乘客具有___________。
【答案】 ①. 左 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]当车转弯时,乘客由于惯性会保持原来的运动方向。乘客感觉被向右推,说明乘客的运动方向相对于车向右,由此可判断车在向左转弯。
[2]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。车上乘客会因保持原来运动方向而有被推的感觉,正是因为乘客具有惯性。
17. 三峡船闸是当今世界上最大的船闸,它是利用______原理做成的;当船只通过船闸从下游驶到上游,船只的重力势能会______.选填“增大”“不变”或“减小”
【答案】 ①. 连通器 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][打开底部的阀门时,闸室与上游或下游的上端开口,且底部连通,构成一个连通器,水静止时水面相平,再打开闸门,船顺利通过,所以船闸是利用连通器原理工作的。
[2]船只从下游经过船闸到达上游,质量不变,高度增大,所以,船只的重力势能增大。
18. 园园煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力______(选填“大于”或“小于”)重力而下沉,煮汤的汤圆因其内部受热膨胀,浮力______(选填“增大”或“减小”),汤圆上浮.
【答案】 ①. 小于. ②. 增大
【解析】
【详解】汤圆放入锅中,将下沉,说明浮力小于重力.而当煮熟的汤圆因受热膨胀,造成排开液体体积变大,浮力增大,则致使浮力大于重力,则汤圆上浮.
19. 在一根筷子的下端绕一些铁丝,就制成了简单的密度计。将它放入甲乙两种液体中时,如图所示,则密度计在两种液体中所受的浮力F甲___________F乙,两种液体的密度ρ甲___________ρ乙。(选填“大于”、“等于”、“小于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,此时F浮=G,因为同一密度计重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即F甲=F乙。
[2]因为密度计在甲中排开液体的体积大于在乙中排开液体的体积,而密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙。
20. 一个重20N、面积为0.5m2的正方体放在水平桌面上,则桌子受到的压力是___________N,压强是___________Pa。
【答案】 ①. 20 ②. 40
【解析】
【详解】[1]正方体静止在水平面上,桌子受到的压力大小等于正方体的重力,桌子受到的压力
F=G=20N
[2]桌子受到的压强
21. 一台升降机连同货物总质量为100kg,在10s内从1楼到4楼,每层楼高3m,升降机的电动机对它做的功是___________J;功率为___________W。
【答案】 ①. 9000 ②. 900
【解析】
【详解】[1]升降机连同货物的总重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N
从1楼到4楼,上升的高度h=3m×(4-1)=9m
电动机对升降机做的功等于克服重力做的功,即W=Gh=1000N×9m=9000J
[2]功率是表示做功快慢的物理量,根据功率公式,可得功率
22. 图所示的是一拖拉机在农田进行耕作的场景,由图可知,拖拉机轮胎有凹凸不平的花纹是为了___________,轮胎做得宽大是为了___________。
【答案】 ①. 增大摩擦力 ②. 减小压强
【解析】
【详解】[1] 轮胎上有凹凸不平的花纹,是压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2] 轮胎做得宽大是在压力一定时,增大受力面积,减小压强。
23. 当马拉着载有1000kg货物的雪橇在平直的公路上匀速向南行驶时400m,马对雪橇的水平拉力是500N,雪橇在水平方向上受到的阻力是___________N,马对雪橇做的功是___________J。
【答案】 ①. 500 ②. 2×105J
【解析】
【详解】[1]因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶,在水平方向受到拉力和阻力的作用,并且是一对平衡力,因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力的大小相等,方向相反,即阻力大小为500N、方向向北。
[2]马对雪橇做的功为
四、实验探究题(每小题8分,共24分)
24. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面处静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验的研究对象是___________(填“小球”或“木块”);
(2)小球滚下斜面的过程中,它的___________能转化为动能,其动能大小是通过___________来反映的;
(3)分析比较___________两次实验,可探究出的结论是:___________相同的物体,___________越大,动能越大;
(4)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功___________J;
(5)如果水平面光滑,则___________(选填“能”或“不能”)完成本实验。
【答案】(1)小球 (2) ①. 重力势 ②. 木块被推动的距离
(3) ①. 甲、乙 ②. 质量 ③. 速度
(4)0 (5)不能
【解析】
【小问1详解】
据题意可知,实验中探究小球的动能,即小球撞击木块时的动能的大小。
【小问2详解】
[1]小球滚下斜面的过程中,质量不变,速度变快,动能增大,高度降低,重力势能减小,所以是重力势能转化为动能。
[2]小球具有的动能大小不便直接测量,因此实验中是通过木块被推动的距离反映的。
【小问3详解】
[1][2][3]比较甲、乙两次实验,小球的质量相同,甲实验中小球到达水平面的速度更快,甲实验中木块被推动的距离更远,所以得出结论是质量相同的两个物体,速度越大,动能越大。
【小问4详解】
甲实验中若木块的重力为 1N,水平移动的距离是30cm,重力的方向竖直向下,木块没有在重力的方向上移动距离,所以重力做功是0。
【小问5详解】
如果水平面光滑,那么被撞击后的木块将一直做匀速直线运动,不能完成实验。
25. 某物理兴趣小组在探究影响浮力大小因素的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验:
(1)由A图可知物体所受重力为________N,物体浸没在水中时,受到的浮力是______N,浸没在盐水中时浮力是__________N;
(2)分析________(填字母代号)三图可得出结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析______(填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。分析实验步骤A、D、E可知:浮力的大小还与______有关;
(3)利用图示实验数据可知E图中盐水的密度是________kg/m3;
(4)某同学根据生活中经验“铁块放入水中会下沉,同样铁块做成轮船却能漂浮在水中”提出浮力大小与物体形状有关,是否合理,并说明原因____________。
【答案】 ①. 2.7 ②. 1 ③. 1.2 ④. A、C、D ⑤. A、B、C ⑥. 液体的密度 ⑦. 1.2×103 ⑧. 不合理,因为铁块形状改变之后放到水中时排开水的体积不同,导致浮力不同
【解析】
【详解】(1)[1]根据二力平衡条件,在空气中物体静止,弹簧测力计对物体的拉力等于物体受到的重力,弹簧测力计示数体现弹簧测力计对物体的拉力;由A图可知弹簧测力计示数为2.7N,所以物体所受重力。
[2]根据称重法测浮力,由图A.、C可知,物体浸没在水中时受到的浮力
[3]由图A.、E可知,物体浸没在盐水中时受到的浮力
(2)[4]探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系时,应控制液体的密度、排开液体的体积相同,深度不同,故选A、C、D三图进行比较。
[5]探究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积的关系时,应控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,故选A、B、C三图进行比较。
[6]由A、D、E三图可知,在排开液体的体积相同的情况下,液体的密度不同,受到的浮力不同,则物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)[7]物体浸没在水中,根据阿基米德原理可求物体排开水的体积
物体在盐水中浸没,则
根据阿基米德原理可求盐水密度
(4)[8]由于钢铁的密度大于水的密度,在水中,用钢铁材料制成的铁块排开水的重力小于铁块的重力,所以用钢铁制成的铁块在水中会下沉;用钢铁制成的轮船是空心的,与同质量的铁块相比,在水面上轮船能够排开水的重力等于轮船所受的重力;所以轮船能够漂浮在水面上。
26. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿___________方向___________拉动木块做匀速直线运动,依据___________原理,摩擦力大小等于拉力大小;
(2)比较图丙和图___________,可得到结论:在压力一定时,___________,滑动摩擦力越大;
(3)小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速运动时,弹簧测力计的示数不变,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小___________(有关/无关);
(4)小华在实验中用弹簧测力计拉着一小木板在桌面上从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,可得到结论:滑动摩擦力的大小与___________无关;
(5)某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图像如图所示,其中0~3s木块处于静止状态,3~6s处于匀速直线运动状态。分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用___________N的水平拉力拉木块;如果实验时木块受的拉力是1.9N,下列对木块所处状态的判断,正确的是___________。
A.始终静止 B.静止或做减速直线运动
C.静止或做匀速直线运动 D.静止或做加速直线运动
【答案】(1) ①. 水平 ②. 缓慢 ③. 二力平衡
(2) ①. 乙 ②. 接触面越粗糙
(3)无关 (4)接触面积
(5) ①. 2.0 ②. D
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等,可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力。
【小问2详解】
比较图乙和图丙,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,粗糙木板上弹簧测力计的示数更大,可以得到的结论是,压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速运动时,弹簧测力计的示数不变,即滑动摩擦力的大小不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小无关。
【小问4详解】
由图丁和图戊可知,压力的大小、接触面积的粗糙程度相同,接触面积的大小不同,此时弹簧测力计示数不变,可得出结论,滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
【小问5详解】
[1]0~3s木块处于静止状态,分析图像可知,要使木块由静止开始运动,至少要达到最大静摩擦力时,木块才能开始运动,即至少用2.0N的水平拉力。
[2]分析图像可知,当拉力大小为1.9N时,若时间是在0~3s,则木块还没有拉动,处于静止状态;由图像可以看出,在3~6s时,木块处于匀速直线运动状态,木块受平衡力作用,水平方向上,摩擦力大小等于拉力大小为1.8N,当木块受到的拉力是1.9N时,木块已经拉动了,拉力大于摩擦力,做加速直线运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
五、简答题(27题5分,28题5分,共10分)
27. 小明乘坐“大西”高铁去探亲,发现高铁车站内离站台边缘一定距离的地方都标有一条黄色安全线,如图所示。当高铁列车驶进站台时,人必须站在安全线外候车。请你用学过的物理知识解释上述现象。
【答案】见详解
【解析】
【分析】
【详解】当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体流速越快压强越小可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,空气会对人会产生一个向内侧的压强,将人推向火车,易出现危险,因此人必须站在安全线外候车。
28. 高山滑雪是我国新兴的极限体育运动,运动员脚踩滑雪板高高跃起的身姿,给人们留下深刻的印象。试用学过的物理知识回答下列问题:
(1)为什么运动员快冲出斜坡顶端后,还能斜向上飞跃一段距离?
(2)运动员斜向上飞跃的过程中机械能如何转化?(忽略空气阻力)
(3)运动员最终落向地面的原因是什么?
【答案】(1)运动员快速冲出斜坡顶后,由于惯性继续保持向前运动状态,所以能向上飞跃一段距离。
(2)运动员斜向上飞跃过程中,速度减小,动能减少,高度增大,重力势能增大。运员员的动能转化重力势能。
(3)运动员在空中受重力作用,重力的方向是竖直向下的,因此运动员会落向地面。
【解析】
【详解】(1)运动员快速冲出斜坡顶后,由于惯性继续保持向前运动状态,所以能向上飞跃一段距离。
(2)运动员斜向上飞跃过程中,质量不变,速度减小,动能减少,高度增大,重力势能增大,所以运动员的动能转化为重力势能。
(3)运动员在空中受重力作用,重力的方向是竖直向下的,因此运动员会落向地面。
六、综合应用题(共17分)
29. 如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m3,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求:
(1)木块的质量;
(2)木块在水中所受浮力的大小;
(3)木块浸在水中的体积.
【答案】(1)0.6kg(2)5.88N(3)6×10﹣4m3
【解析】
【分析】(1)根据正方体的体积公式得到物体的体积,利用密度公式求出质量;
(2)根据物体所处的状态,利用浮沉条件可求出浮力大小;
(3)根据阿基米德原理可求出排开液体的体积;
【详解】(1)木块的体积:V=(0.1m)3=10-3m3,木块的质量:m=ρV=0.6×103kg/m3×10-3m3=0.6kg;
(2)由题干可以知道物体处于漂浮状态,物体处于平衡状态,则F浮=G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N;
(3)由F浮=ρgV排得到木块浸在水中的体积:
.
30. 如图所示,用滑轮组提升重物时,将重600N的物体在10s内匀速提升了2m,已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),求:
(1)自由端拉力F是多少?
(2)物体匀速上升时功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)
【答案】(1)350 N
(2)120 W (3)85.7%
【解析】
【小问1详解】
物体重力,动滑轮重为。由于该滑轮组中动滑轮由两段绳索承担总重力,且计绳重和摩擦,则自由端拉力F满足
【小问2详解】
物体匀速上升h=2 m,所用时间t=10 s。物体的重力为600N,则物体获得的有用功为
由功率公式得:物体匀速上升时功率
【小问3详解】
滑轮组的机械效率,有用功,拉力为350N,自由端绳子拉动距离为s=nh=2×2m=4m
则总功
则滑轮组的机械效率
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