内容正文:
2025年八年级六校联盟质量检测物理试卷
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 课堂上,老师竖直向上抛出了一根粉笔。粉笔在最高点时的速度为零,此时粉笔______(选填“处于”或“不处于”)平衡状态。若在最高点时所有外力都消失,则粉笔的运动状态是______。
2. 某新型战略核潜艇,其水面排水量为9000L,水下排水量为11500L。向水舱中充水,当重力_____浮力时,该核潜艇下沉;为使该核潜艇由水面潜入水面以下,至少要向水舱内充入_______N的水(g取10N/kg,海水密度取)。
3. 小明从倒置的漏斗口向下吹气,发现乒乓球没有掉落(如图甲所示),该现象可以用______的知识来解释。将图乙所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,玻璃管横截面大的地方流速小,横截面小的地方流速大,则______(选填“A”或“B”)管中的水位高。
4. 水壶的壶嘴和壶身构成_____.如图所示,高矮不同,虚线以下部分粗细相同的甲乙两把水壶,将它们并排放在同一水平面上,则_____壶可装的水更多.
5. 如图所示,用手握住水杯保持竖直不动,打开水龙头接水的过程中,水杯受到的摩擦力_________________,接满水后继续保持水杯竖直不动,增大握力,水杯受到的摩擦力_________________。(均选填“变小”“变大”或“不变”)
6. 如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm。若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示、容器对水平桌面的压强将________,水对容器底的压力将________。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
7. 如图所示,小明同学用一根竹筷和一段铅丝自制了一个简易密度计并将它分别放入甲、乙、丙三种液体中漂浮,在与液面相平处的竹筷上划了三条对应的刻度线,当该简易密度计在这三种液体中测量密度时,它所受的浮力__________(选填“甲中大”、“丙中大”或“一样大”)。由此可知__________液体密度最小(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
8. 小宏同学在超市购物时,用6N的水平力推着一辆小车在水平地面上向左做匀速直线运动,突然,小宏发现前面的小袁,他马上用12N的水平力向右拉小车,使小车减速,在减速的过程中,小车在水平方向上所受的合力为___________N,合力的方向为___________。
二、选择题(本大题共6小题,共14分。第9—12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。)
9. 在力F作用下,某物体在水平面上由静止开始运动,当速度达到时,作用在它上面的所有外力突然全部消失,则物体将( )
A. 慢慢停下来
B. 仍做匀速直线运动,但速度小于
C. 立即停下来
D. 仍做匀速直线运动,且速度为
10. 如图为小明同学玩滑板车的情景,下列有关说法正确的是( )
A. 小明只有不断蹬地,滑板车才能继续运动,说明运动需要力来维持
B. 滑板车停下来时,它的惯性消失
C. 假设运动中小明和滑板车受到外力突然消失,他们将一直保持匀速直线运动
D. 小明踏在滑板车上,滑板车不会发生形变
11. 小明将乒乓球置于漏斗中,如图所示,利用电吹风能将乒乓球吹出漏斗的是( )
A. B.
C. D.
12. 小明完成作业后,将作业本放在水平桌面上,下列对作业本与桌子的相关力的分析,正确的是( )
A. 作业本受到的重力和作业本对桌面的压力是一对平衡力
B. 作业本受到的重力和桌面对作业本的支持力是一对平衡力
C. 作业本受到的支持力和桌子受到的重力是一对相互作用力
D. 作业本对桌面的压力和桌子受到的重力是一对相互作用力
13. 下列有关力的说法中,正确的是( )
A. 用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B. 推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C. 用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D. 放在桌面上的水杯对桌面的压力属于弹力
14. 如图所示,叠放在一起物体A和B,在大小为的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A. 甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为
B. 甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力为
C. 如果把乙图的A和B倒置,地面所受的压力不变
D. 如果把乙图的A和B倒置,地面所受的压强不变
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 某水平公路路面限重为1×106N,有一辆四轮卡车自重 5×105N,装了10t的石子,匀速行驶过程中的总阻力为总重力的 0.05倍,每个轮子与地面的接触面积是150cm2,g=10N/kg。求:
(1)该车能否从该路面上通过?
(2)匀速行驶过程中,卡车牵引力为多大?
16. 一个实心正方体,体积为,重10N,用细绳将它吊着浸入盛水的容器中,有三分之一的体积露出水面,此时容器中的水面高度为30cm(如下图)。求:(,g取10N/kg)
(1)正方体受到的浮力。
(2)绳子的拉力。
(3)剪断绳子,正方体静止后受到的浮力。
17. 如图所示,密封的容器内装有2kg的水,水面到容器底的距离为12cm,容器底面积为0.01m2;容器中的A点到容器底部的距离为3cm,求:
(1)A点受到水压强为多少Pa?
(2)水对杯底的压力为多少N?
(3)若容器对水平面的压强为2500Pa,则容器的重力多少N?
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做____________运动时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、____________两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)对比甲、丙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与____________的关系;
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半,便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。你认为小明的结论是____________(选填“正确”或“错误”)的,理由是:____________;
(5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向____________(填“左”或“右”)的摩擦力,若此时增大拉力F,弹簧测力计的示数____________。(选填“变大”、“变小”和“不变”)
19. 小杨同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图1的实验探究。
(1)图甲是U形管压强计,探头上的橡皮膜应选用_______(选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小杨用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,说明该装置_______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图1乙、丙的实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着_______的增加而增大。利用这一结论,可解释拦河大坝要做成_______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;比较_______两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小杨发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小杨计划采取的操作中,可行是_______(选填序号);
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
(4)在图1丁实验中,保持探头位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将_______(选填“变大”、“变小”或“无法判断”)。
20. 某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器。
(1)本实验的原理是二力平衡和___________(公式),实验中研究的是大气对___________(选填“活塞”或“注射器筒”)的压力;
(2)若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器___________(选填“A”、“B”或“C”)来进行实验;
(3)如图甲方案,①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器___________的长度为L(选填“有刻度”或“筒身”);
②水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞___________时,记下弹簧测力计的示数F;
③则测出的大气压值___________(用所给的字母表示);
(4)小花发现此时测得的大气压值误差较大,对此小花与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气
②刻度尺的读数没读准
③活塞与注射器筒壁不完全密封
④活塞与注射器筒壁间有摩擦
上述原因一定会使测量值小于真实值的是___________;
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
21. 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 ________N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=___________N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 ___________有关:分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 ___________有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 ___________kg/m3(结果保留一位小数);
(5)小明在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐 ___________(选填“增大”或“减小”):当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了 ___________Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
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2025年八年级六校联盟质量检测物理试卷
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 课堂上,老师竖直向上抛出了一根粉笔。粉笔在最高点时的速度为零,此时粉笔______(选填“处于”或“不处于”)平衡状态。若在最高点时所有外力都消失,则粉笔的运动状态是______。
【答案】 ①. 不处于 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]粉笔在最高点时速度为零,但只受到重力,受力不平衡,故不处于平衡状态。
[2]粉笔在最高点时速度为零,若此时所有外力都消失,由牛顿第一定律知,粉笔将处于静止状态。
2. 某新型战略核潜艇,其水面排水量为9000L,水下排水量为11500L。向水舱中充水,当重力_____浮力时,该核潜艇下沉;为使该核潜艇由水面潜入水面以下,至少要向水舱内充入_______N的水(g取10N/kg,海水密度取)。
【答案】 ①. 大于 ②. 25000
【解析】
【详解】[1]当物体所受的浮力小于重力时,物体将下沉,因此向水舱中充水,当重力大于浮力时,该核潜艇下沉。
[2]该潜艇漂浮时的排水量为
潜艇漂浮时受到的浮力等于潜艇的重力,根据阿基米德原理可得,潜艇漂浮时的重力G漂=F浮1=G排1=m排1g=9×103kg×10N/kg=9×104N
该潜艇悬浮时的排水量为
潜艇悬浮时受到的浮力等于潜艇的重力,根据阿基米德原理可得,潜艇悬浮时的重力G悬=F浮2=G排2=m排2g=1.15×104kg×10N/kg=1.15×105N
则向水舱内充入水的重力为ΔG=G悬-G漂=1.15×105N-9×104N=25000N
3. 小明从倒置的漏斗口向下吹气,发现乒乓球没有掉落(如图甲所示),该现象可以用______的知识来解释。将图乙所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,玻璃管横截面大的地方流速小,横截面小的地方流速大,则______(选填“A”或“B”)管中的水位高。
【答案】 ①. 流速越快,流体压强越小 ②. A
【解析】
【详解】[1]如图甲所示,小明从倒置的漏斗口向下吹气,发现乒乓球没有掉落是因为流体的流速越快,压强越小。吹气时乒乓球上方的空气流速加快,压强变小,下方空气压强大于上方压强,产生了一个向上的压强差,因而乒乓球没有掉落。
[2]如图乙所示,水平放置的玻璃管粗细不同,水在较细的玻璃管B中的流速更快,根据流体压强的特点,产生的水压小,所以它能支持的水柱要短一些,即在它上方形成的水柱液面要低一些。同理玻璃管A中的流速慢,产生的水压稍大一些,所以它能支持的水柱要长一些,即在它上方形成的水柱液面要高一些。
4. 水壶的壶嘴和壶身构成_____.如图所示,高矮不同,虚线以下部分粗细相同的甲乙两把水壶,将它们并排放在同一水平面上,则_____壶可装的水更多.
【答案】 ①. 连通器 ②. 乙
【解析】
【详解】[1][2]甲乙两把水壶高矮不同,虚线以下部分粗细相同的,根据连通器原理可知,连通器内的液体不流动时,各容器中的液面就是相平的,由图可知,甲图中壶嘴与虚像齐平,而乙图中壶嘴在虚线之上,所以将它们并排放在同一水平面上,则乙壶可装的水更多。
5. 如图所示,用手握住水杯保持竖直不动,打开水龙头接水的过程中,水杯受到的摩擦力_________________,接满水后继续保持水杯竖直不动,增大握力,水杯受到的摩擦力_________________。(均选填“变小”“变大”或“不变”)
【答案】 ① 变大 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]用手握住水杯保持竖直不动,水杯处于静止状态,受力平衡,水杯和水竖直向下的总重力与水杯受到的竖直向上的摩擦力是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,打开水龙头接水的过程中,水和水杯的总质量变大,由G=mg可知,水和水杯的总重力变大,则水杯受到的摩擦力也变大。
[2]接满水后继续保持水杯竖直不动,水杯处于静止状态,受力平衡,水杯和水竖直向下的总重力与水杯受到的竖直向上的摩擦力是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,增大握力时,水和水杯的总质量不变,由G=mg可知,水和水杯的总重力不变,则水杯受到的摩擦力不变。
6. 如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm。若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示、容器对水平桌面的压强将________,水对容器底的压力将________。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]由图知,水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,容器对桌面的压力不变,由可知,容器对水平桌面的压强变大。
[2]甲图中容器上面细、下面粗,由于容器侧壁对水有斜向下的压力,则水对容器底部的压力大于水的重力,即F甲>G液;倒置后(如乙图所示)容器上面粗、下面细,有一部分水压在容器的侧壁上,则水对容器底的压力小于水的重力,即F乙<G液;倒置后容器内水质量不变,重力不变,比较可知F乙<F甲,即把该容器倒放在该桌面上,水对容器底部的压力将变小。
7. 如图所示,小明同学用一根竹筷和一段铅丝自制了一个简易密度计并将它分别放入甲、乙、丙三种液体中漂浮,在与液面相平处的竹筷上划了三条对应的刻度线,当该简易密度计在这三种液体中测量密度时,它所受的浮力__________(选填“甲中大”、“丙中大”或“一样大”)。由此可知__________液体密度最小(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】 ①. 一样大 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]密度计的设计利用了物体的浮沉条件,让密度计在液体中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时,物体的重力不变,浮力就不变,即当该简易密度计在这三种液体中测量密度时,它所受的浮力一样大。
[2]根据阿基米德原理可知,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越小,因此下面刻度线对应的密度大于上面刻度线对应的密度,故甲液体的密度最小。
8. 小宏同学在超市购物时,用6N的水平力推着一辆小车在水平地面上向左做匀速直线运动,突然,小宏发现前面的小袁,他马上用12N的水平力向右拉小车,使小车减速,在减速的过程中,小车在水平方向上所受的合力为___________N,合力的方向为___________。
【答案】 ①. 18 ②. 水平向右
【解析】
【详解】[1][2]小车在6N的水平推力作用下在地面上做匀速直线运动,处于一种平衡状态,所以说,购物小车受到了平衡力的作用,此时水平方向上只存在两个力:水平向前的推力和水平向后的阻力,这是一对平衡力,大小相等,阻力为6N,突然,小宏发现前面的小袁,他马上用12N的水平力向右拉小车,使小车减速,水平方向只存在两个力:水平向右的拉力12N和水平向右的阻力6N,因两者方向相同,所以,合力为
6N+12N=18N
二、选择题(本大题共6小题,共14分。第9—12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。)
9. 在力F的作用下,某物体在水平面上由静止开始运动,当速度达到时,作用在它上面的所有外力突然全部消失,则物体将( )
A. 慢慢停下来
B. 仍做匀速直线运动,但速度小于
C. 立即停下来
D. 仍做匀速直线运动,且速度为
【答案】D
【解析】
【详解】物体在力F的作用下由静止开始运动;当速度达到时,外力突然消失后,根据牛顿第一定律可知,物体将保持3m/s做匀速直线运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 如图为小明同学玩滑板车的情景,下列有关说法正确的是( )
A. 小明只有不断蹬地,滑板车才能继续运动,说明运动需要力来维持
B. 滑板车停下来时,它的惯性消失
C. 假设运动中小明和滑板车受到的外力突然消失,他们将一直保持匀速直线运动
D. 小明踏在滑板车上,滑板车不会发生形变
【答案】C
【解析】
【详解】A.停止蹬地后,滑板车速度减慢,最终停止,是因为滑板车受到了摩擦力的作用,蹬地时,脚对地有一个力的作用,因为物体间力的作用是相互的,地对脚也有一个力的作用,使滑板车前进,说明力可以改变物体的运动状态,这无法证明运动需要力维持,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,与物体的质量有关,与物体的运动状态等外部条件无关,故B错误;
C.假设运动中小明和滑板车受到外力突然消失,小明和滑板车的运动状态不变,会保持原来的速度做匀速直线运动,故C正确;
D.小明踏在滑板车上,小明给滑板车力的作用,使滑板车发生形变,故D错误。
故选C。
11. 小明将乒乓球置于漏斗中,如图所示,利用电吹风能将乒乓球吹出漏斗是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.当用电吹风在漏斗上方向下吹风时,乒乓球上方空气流速大于下方空气流速,上方压强小于下方压强,乒乓球不会被吹出漏斗,故A不符合题意;
B.当用电吹风在漏斗上方从左往右吹风时,乒乓球上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,所以乒乓球能被吹出漏斗,故B符合题意;
C.当用电吹风在漏斗下方向上吹风时,乒乓球下方空气流速大于上方空气流速,下方压强小于上方压强,乒乓球不会被吹出漏斗,故C不符合题意;
D.当用电吹风在漏斗左方向右吹风时,乒乓球左方空气流速大于右方空气流速,左方压强小于右方压强,乒乓球不会被吹出漏斗,故D不符合题意。
故选B。
12. 小明完成作业后,将作业本放在水平桌面上,下列对作业本与桌子的相关力的分析,正确的是( )
A. 作业本受到的重力和作业本对桌面的压力是一对平衡力
B. 作业本受到的重力和桌面对作业本的支持力是一对平衡力
C. 作业本受到的支持力和桌子受到的重力是一对相互作用力
D. 作业本对桌面的压力和桌子受到的重力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.作业本受到的重力和作业本对桌面的压力作用在不同的物体上,因此不是平衡力,故A错误;
B.作业本受到的重力和桌面对作业本的支持力,满足作用在同一个物体上、大小相等、方向向相反、作用在同一条直线上,因此是一对平衡力,故B正确;
C.作业本受到的支持力和桌子受到的重力,大小不相等,因此不是一对相互作用力,故C错误;
D.作业本对桌面的压力和桌子受到的重力,方向相同,因此不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
13. 下列有关力的说法中,正确的是( )
A. 用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B. 推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C. 用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D. 放在桌面上的水杯对桌面的压力属于弹力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.用力捏橡皮泥,手对橡皮泥的力使橡皮泥的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.力的作用效果与力的大小、方向和作用点均有关,不是只与力的作用点有关,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,用手提水桶时,手对水桶有力的作用,同时水桶对手也有力的作用,故C错误;
D.弹力是由于物体发生弹性形变而产生,放在桌面上的水杯对桌面的压力,是由于水杯发生弹性形变产生的,属于弹力,故D正确。
故选AD。
14. 如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A. 甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为
B. 甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力为
C. 如果把乙图的A和B倒置,地面所受的压力不变
D. 如果把乙图的A和B倒置,地面所受的压强不变
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,则A不受摩擦力的作用,故A错误;
B.以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则
f=F
两种情况下B受到的摩擦力相等,故B正确;
CD.把乙图的A和B倒置后,重力不变,水平上物体受到的压力等于重力,则压力不变,受力面积减小,根据可知,压强增大,故C正确,D错误。
故选BC。
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 某水平公路路面限重为1×106N,有一辆四轮卡车自重 5×105N,装了10t的石子,匀速行驶过程中的总阻力为总重力的 0.05倍,每个轮子与地面的接触面积是150cm2,g=10N/kg。求:
(1)该车能否从该路面上通过?
(2)匀速行驶过程中,卡车的牵引力为多大?
【答案】(1)卡车能够通过该路面
(2)3×104N
【解析】
【小问1详解】
卡车总重力由自重和石子重力组成,石子质量为m=10t=104kg
石子重力为G石=mg=104kg×10N/kg=1×105N
卡车总重力为G总=G自重+G石=5×105N+1×105N=6×105N
因6×105N<1×106N(路面限重),故可通过。
【小问2详解】
匀速行驶时,牵引力与总阻力平衡。总阻力f=0.05G总=0.05×6×105N=3×104N
故牵引力F牵=f=3×104N
16. 一个实心正方体,体积为,重10N,用细绳将它吊着浸入盛水的容器中,有三分之一的体积露出水面,此时容器中的水面高度为30cm(如下图)。求:(,g取10N/kg)
(1)正方体受到的浮力。
(2)绳子的拉力。
(3)剪断绳子,正方体静止后受到的浮力。
【答案】(1)8N (2)2N
(3)10N
【解析】
【小问1详解】
根据题意,正方体排开水的体积为:;
根据阿基米德原理,正方体受到的浮力为:。
【小问2详解】
对正方体进行受力分析,它受到竖直向下的重力G,竖直向上的浮力和绳子的拉力。
由于正方体处于静止状态,所以受力平衡,则有:;
绳子的拉力为:。
【小问3详解】
剪断绳子后,需要判断正方体的浮沉状态。
首先计算正方体的密度:正方体的质量;正方体的密度,因为,所以剪断绳子后,正方体会上浮,最终漂浮在水面上。
当正方体漂浮时,它处于平衡状态,受到的浮力等于其自身的重力。
所以,静止后受到浮力。
17. 如图所示,密封的容器内装有2kg的水,水面到容器底的距离为12cm,容器底面积为0.01m2;容器中的A点到容器底部的距离为3cm,求:
(1)A点受到水的压强为多少Pa?
(2)水对杯底的压力为多少N?
(3)若容器对水平面的压强为2500Pa,则容器的重力多少N?
【答案】(1)900Pa;
(2)12N; (3)5N
【解析】
【小问1详解】
A点水的深度
A点受到水的压强为
【小问2详解】
水对杯底的压强
水对杯底的压力
【小问3详解】
若容器对水平面的压强为2500Pa,容器对地面的压力等于水和容器的总重力,即
水的重力
容器的重力
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做____________运动时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、____________两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)对比甲、丙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与____________的关系;
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半,便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。你认为小明的结论是____________(选填“正确”或“错误”)的,理由是:____________;
(5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向____________(填“左”或“右”)的摩擦力,若此时增大拉力F,弹簧测力计的示数____________。(选填“变大”、“变小”和“不变”)
【答案】(1)匀速直线
(2)乙 (3)接触面粗糙程度
(4) ①. 错误 ②. 没有控制压力大小相同
(5) ①. 右 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
将木块放在水平木板上,当用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡可知,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,甲、乙两图接触面粗糙程度相同,乙图压力大,乙中弹簧测力计示数大于甲中的示数,说明乙图中所受摩擦力大。故比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【小问3详解】
比较甲、丙两图的实验可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,即受到的摩擦力不同,故可得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【小问4详解】
[1][2]在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系,他们应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积大小;实验中将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的,因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半,存在两个变量,没有控制压力相同。
【小问5详解】
[1][2]由图可知,木块相对于长木板向左运动,因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此受到的摩擦力水平向右。若此时增大拉力F,速度发生变化,但是木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,所以弹簧测力计的示数不变,即该装置不需要匀速拉动木板。
19. 小杨同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图1的实验探究。
(1)图甲是U形管压强计,探头上的橡皮膜应选用_______(选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小杨用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,说明该装置_______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图1乙、丙的实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着_______的增加而增大。利用这一结论,可解释拦河大坝要做成_______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;比较_______两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小杨发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小杨计划采取的操作中,可行是_______(选填序号);
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
(4)在图1丁实验中,保持探头位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将_______(选填“变大”、“变小”或“无法判断”)。
【答案】(1) ①. 薄 ②. 不漏气
(2) ①. 深度 ②. 上窄下宽 ③. 丙、丁
(3)B (4)无法判断
【解析】
【小问1详解】
[1]在探究液体压强的实验中,为了更准确地测量压强,需要确保橡皮膜能够灵敏地感知到压强的变化,因此橡皮膜应选用薄一些的较好。
[2]实验前,用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,这说明装置的气密性良好,即不漏气。
【小问2详解】
[1]比较图1中乙、丙的实验,可以看出在同种液体中,金属盒所处的深度不同,而压强计的高度差也不同,深度越深,高度差越大,说明液体压强随着深度的增加而增大。
[2]因为液体压强随深度的增加而增大,所以大坝的下部需要承受更大的压强,因此要做得更宽,即做成上窄下宽的形状。
[3]比较图1中丙、丁的实验,可以看出金属盒所处的深度相同,但液体的密度不同,而压强计的高度差也不同,说明液体内部压强与液体密度有关。
【小问3详解】
当探头位置不变时,液体压强大小不变,故U形管中液体提供的压强大小不变。
A.因为液体的压强与横截面积无关,故将U形管变得更细不能使U形管两侧液面高度差变大,达不到要求,故A不符合题意;
B.因为液体的压强与液体密度有关,U形管中液体提供的压强大小不变时,如果U形管中液体密度变小,则U形管中两侧液面高度差将会变大,即高度差对比更明显,能满足要求,故B符合题意。
故选B。
【小问4详解】
在图1丁实验中,保持探头位置不变,加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),液体的密度变小,但探头所在深度处的液体总深度增加。根据,无法直接判断和变化对压强的综合影响,所以橡皮膜受到的液体压强无法判断。
20. 某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器。
(1)本实验的原理是二力平衡和___________(公式),实验中研究的是大气对___________(选填“活塞”或“注射器筒”)的压力;
(2)若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器___________(选填“A”、“B”或“C”)来进行实验;
(3)如图甲方案,①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器___________的长度为L(选填“有刻度”或“筒身”);
②水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞___________时,记下弹簧测力计的示数F;
③则测出的大气压值___________(用所给的字母表示);
(4)小花发现此时测得的大气压值误差较大,对此小花与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气
②刻度尺的读数没读准
③活塞与注射器筒壁不完全密封
④活塞与注射器筒壁间有摩擦
上述原因一定会使测量值小于真实值的是___________;
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】(1) ①. ②. 活塞
(2)C (3) ①. 有刻度 ②. 恰好滑动 ③.
(4)A
【解析】
【详解】(1)[1]本实验利用二力平衡测出大气压力,然后利用压强公式计算得出大气压强的值。
[2]在实验中通过弹簧测力计的拉力来测得活塞受到大气的压力,所以研究的是大气对活塞的压力。
(2)实验中选用注射器B,把弹簧测力计拉到最大值,活塞没动是其受到大气的压力太大,而大气压在实验过程中没变化,据知,所选注射器活塞的横截面积太大了,所以应改选横截面积小的注射器C来进行探究。
(3)[1]方案甲中,读出注射器的容器V及测量注射器的有刻度部分的长度L,这样便可求出注射器的活塞的横截面积。
[2]拉动测力计到活塞刚好滑动时,测力计的示数等于大气对活塞的压力F。
[3]测出的大气压值
(4)①橡皮帽封住的注射器小孔有残余空气时,活塞除了受到外部大气的压力外,还受到内部大气的压力,那么测力计所需的拉力会变小,测得的压强值变小;
②刻度尺的读数没读准,若是读小了,会造成测量结果偏小,若是读大了,会造成测量结果偏大;
③活塞与注射器不完全密封,则测力计的示数会偏小,即测得的压力变小,得出的压强值变小;
④活塞与注射器筒壁间有摩擦,则测力计的示数会变大,测得的压强值会变大。所以一定会使测量值小于真实值的是①③。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
21. 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 ________N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=___________N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 ___________有关:分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 ___________有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 ___________kg/m3(结果保留一位小数);
(5)小明在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐 ___________(选填“增大”或“减小”):当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了 ___________Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
【答案】(1)2.7 (2)0.1
(3) ①. 排开液体的体积 ②. 液体的密度
(4)1.3×103 (5) ①. 减小 ②. 420
【解析】
【小问1详解】
由图A可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数为2.7N。
【小问2详解】
实验步骤B中铜块所受浮力F浮=G-FB=2.7N-2.6N=0.1N
【小问3详解】
[1]分析实验步骤B、C、D可知,铜块排开水的体积逐渐变大,测力计的示数逐渐变小,根据F浮=G-F可知铜块所受的浮力逐渐变大,可以将出结论:在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大。
[2]比较A、E、F实验,铜块排开液体的体积相同,液体的密度不同,且测力计的示数不同,根据F浮=G-F可知铜块所受的浮力不同,可以得出浮力的大小与液体的密度有关。
【小问4详解】
由A、E得到物体受到的浮力F浮E=G-FE=2.7N-2.4N=0.3N
物体的体积
由A、F得到物体受到的浮力F浮F=G-FF=2.7N-2.3N=0.4N
液体的密度
【小问5详解】
[1]缓慢向烧杯内加水,保持铜块下表面所处位置不变,所以铜块排开水的体积增大,浮力增大,由称重法可知弹簧测力计的示数减小。
[2]对于B排开水的体积
浸入水中深度
又因为完全浸没时,弹簧拉力为2.4N,已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,弹簧拉力减小了0.2N,故缩短0.2cm;因此液体实际上升高度h=6cm-2cm+0.2cm=4.2cm=0.042m
压强增加量p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.042m=420Pa
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