内容正文:
2024—2025学年上学期丰城九中八年级期末质量监测物理试题(A)
(范围:7.1~12.1)
说明:
1.本卷共有四大题,21小题,全卷满分80分,考试时间为80分钟。
2.考试中书写单位时,均要求用字母标注,整卷三次以上未用字母标注的,最多可扣1分。
一、填空题(每空1分,共16分)
1. 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当把谷物倒入扇车时,谷物在________力的作用下落入扇车,气流使枯瘪谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的________。
2. 如图所示,长方体物块A在拉力8N的作用下沿水平面匀速向右运动,此时弹簧测力计示数为6N且保持不变,则物块B对A的摩擦力方向是向 _____,地面对A的摩擦力为 _____N。
3. 卓玛学习了大气压强之后,用密度为p的液体自制了气压计,气压计放在一楼时,细玻璃管内外液面相平,如图(甲)所示,她乘坐电梯到达顶楼时,细玻璃管内液面上升的高度为h,如图(乙)所示。液面上升的原因是随高度的增加,大气压强变______;已知到达顶楼时瓶内气压为p,请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强______(结果还需用到符号g)。
4. 质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中,静止时如图所示。 A、B在水中受到的浮力的大小关系是FA___________(选填“大于”“等于”或“小于”)FB。如果将A、B捞起擦干后放置在水平桌面上,它们对水平桌面压强的大小关系是pA___________(选填“大于”“等于”或“小于”)pB。
5. 在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑,让它们从相同高度由静止下落,在纸上留下黑色圆斑如图所示,分析图中两个圆斑大小,可推断mA______mB(选填“大于”、“小于”或“等于”)。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低,由此判断,皮球的机械能总量______(选填“不变”、“减少”或“增大”)。
6. 2024年五一假期期间,鄱阳某校老师组织春游,带八年级学生自驾去南昌舰主题公园参观,南昌舰原服役于南海舰队,2016年来到了英雄城南昌。已知该舰长132m,宽12.8m,高29.58m,最大排水量为3750t,则它满载时所受浮力为________N,若该护卫舰从长江驶入东海,则护卫舰的吃水深度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)
7. 木雕是工匠智慧和艺术修为价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图 ,雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于______杠杆。刻刀要磨锋利使用,是为了增大______。
8. 如图甲所示,水平地面上一长方体密度均匀的实心物体,质量为90kg,已知 AB=0.8m,BC=0.6m,要把它翻转立放在地面上,如图乙所示,手作用在_______(选填“A”或“B”或“D”) 点最省力,在翻转的过程中不打滑,至少要对物体做功______J。
二、选择题(共14分,第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 刘老师摘录了某位同学物理学习笔记中的若干语句:
【语句①】某种物体的密度和它的质量、体积均无关;
【语句②】物体对水平地面的压力有时就是物体的重力;
【语句③】当压力F不变、受力面积S发生改变时,压强的变化量可以用来计算。其中正确的个数是( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
10. 将体积相同的A、B实心小球用细线系好,按如图所示的方式浸没在液体中,细线对小球的拉力相等(不为零)。下列说法正确的是( )
A. 若将细线剪断,当两球静止时,受到的浮力相等
B. A球的密度可能小于B球的密度
C. 若将细线剪断,当小球静止时,液体对容器底的压强与图中相比不变
D. 若将细线剪断,当小球静止时,容器对水平桌面的压强与图中相比变大
11. 如图所示,漏斗状玻璃管底部用一塑料片盖住放进水中,当塑料片上放一个质量是100g的砝码时,塑料片恰好下落。如果不用砝码,缓缓地向玻璃管内注水,塑料片恰好下落时,水的质量( )
A. 大于100g B. 小于100g C. 等于100g D. 无法判定
12. 如图所示,某同学在大课间和李老师在教室掰手腕,结果手臂更强壮的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是( )
A. 两个人对彼此作用力大小相等
B. 老师对同学的作用力更大
C. 力的大小与小臂长度有关,无法比较大小
D. 在相持静止阶段,这是一对平衡力
13. 如图所示情景是一种蹦极游戏,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 游戏者的动能一直在增加 B. 游戏者的重力势能一直在减少
C. 游戏者到b点时,他的动能为零 D. 游戏者到a点时,他的动能最大
14. 如图所示,在我国边远地区,由于上山道路崎岖,挑担不方便,背篓就成了人们生活的必备用具。关于背篓下列说法正确的是( )
A. 背带做得很宽,是为了增大受力面积,减少压强
B. 背篓用竹子制成,因为竹子材料柔软抗拉,充分和身体接触,增大了对身体的压强
C. 当背篓中的重物堆得很高时,整体的重心会变高
D. 当增加背篓中装的物体时,人对地面的压力将增大
三、计算题(共22分,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分)
15. 如图所示,水平桌面上放着一个重为5N的圆形容器,其底面积为50cm2。容器内装有1.5kg的水,质量为0.5kg的木块漂浮在水面上,水深0.25m,(,)求:
(1)液体对容器底的压力;
(2)容器对桌面的压强。
16. 如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),求:
(1)液体的密度是多大?
(2)木块密度为多大?
(3)要使木块完全浸没需要施加多大的压力?
17. 如图甲是《天工开物》里记载一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而春之”。若碓头质量为10kg,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头重力;
(2)碓头竖直下落0.5m,用时0.2s,求重力做功的功率;
(3)质量为71kg的捣谷人,左脚与地面的接触面积为,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知,求:右脚在B点用最小力的大小和人左脚对地面的压强。
四、实验与探究题(每空1分,共28分)
18. 亲爱的同学,你会正确使用下列仪器吗?
(1)如图甲所示,圆筒测力计使用前要校零,看清量程和________。使用中,测得桶重G=3N,则桶中水重为________N;
(2)如图乙所示,在“用吸盘测量大气压”的实验中,还需的测量仪器是________。本实验测量的大气压值比较粗略,一个重要的原因是吸盘内空气难以排净,这会导致测量值________(选填“偏大”或“偏小”);
(3)图丙是草原犬鼠挖的洞穴纵剖面示意图:洞穴有两个出口,为了改善洞穴内的通风环境,犬鼠在B洞口堆起土堆,这样空气将从洞口________(选填“A”或“B”)流入,从另一个洞口流出。
(4)如图丁是小鄱家中央空调管道系统的一个显示仪表,该仪表所测的物理量是________,仪表的示数为________。
19. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是 ___________;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 ___________N,所测出排出液体的重力为 ___________N;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它 ___________;
(4)根据实验数据,还可得出石块的体积为 ___________m3;
(5)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中(如图戊)(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力 ___________(填“变大”“变小”或“不变”),电子秤的读数 ___________(填“变大”或“变小”或“不变”)。
20. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强__________;
(3)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更__________的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验中的U形管__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
21. 小明为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。
(1)如图甲,小明将杠杆安装到铁架台上,静止放置,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)侧适当调节,将杠杆调至水平平衡的目的是便于___________;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后,下一步小明不能做的是( )
A. 读取此时杠杆上力和力臂的数据,找到其中的规律,得出杠杆的平衡条件
B. 保持右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡
C. 同时改变左右两侧钩码数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡
(3)同组的小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确,他们制作了一个密度均匀的圆盘,圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示,在C点和D点分别悬挂钩码,使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的___________两个点上,观察圆盘是否平衡;
(4)小明探究得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿中药房的戥(dēng)秤制作了杆秤,如图丁所示,当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡,该杆秤的量程为0~250g,若想增大该杆秤的量程,下列方案可行的是___________。
A. 将提纽O向右移 B. 将提纽O向左移
C. 增大秤砣质量 D. 减小秤砣质量
(5)如图戊,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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2024—2025学年上学期丰城九中八年级期末质量监测物理试题(A)
(范围:7.1~12.1)
说明:
1.本卷共有四大题,21小题,全卷满分80分,考试时间为80分钟。
2.考试中书写单位时,均要求用字母标注,整卷三次以上未用字母标注的,最多可扣1分。
一、填空题(每空1分,共16分)
1. 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当把谷物倒入扇车时,谷物在________力的作用下落入扇车,气流使枯瘪谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的________。
【答案】 ①. 重 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下。谷物倒入扇车时,谷物由于受重力的作用落入扇车。
[2]“扇车”中枯瘪谷物被风力吹出机外,运动状态发生变化,这个现象说明力能改变物体的运动状态。
2. 如图所示,长方体物块A在拉力8N的作用下沿水平面匀速向右运动,此时弹簧测力计示数为6N且保持不变,则物块B对A的摩擦力方向是向 _____,地面对A的摩擦力为 _____N。
【答案】 ①. 左 ②. 2
【解析】
【详解】[1]如图所示,长方体物块A在拉力8N的作用下沿水平面匀速向右运动,此时A相对于B是向右运动,因而B对A的摩擦力阻碍其运动,摩擦力的方向向左。
[2]B始终静止受力平衡,受到弹簧测力计的拉力与A对B的摩擦力平衡,此时弹簧测力计示数为6N且保持不变,则A对B的摩擦力为6N,根据相互作用力大小相等,则B对A的摩擦力也是6N,方向水平向左,A做匀速直线运动,受力平衡,向右的拉力与B对A向左的摩擦力和地面对A向左的摩擦力平衡,则地面对A的摩擦力
3. 卓玛学习了大气压强之后,用密度为p的液体自制了气压计,气压计放在一楼时,细玻璃管内外液面相平,如图(甲)所示,她乘坐电梯到达顶楼时,细玻璃管内液面上升的高度为h,如图(乙)所示。液面上升的原因是随高度的增加,大气压强变______;已知到达顶楼时瓶内气压为p,请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强______(结果还需用到符号g)。
【答案】 ①. 小 ②. p-ρgh
【解析】
【详解】[1]将自制气压计从一楼拿到顶楼时,瓶内的气压不变,而外界气压减小,所以细玻璃管中液面上升,说明大气压随着高度的增大而变小。
[2]顶楼时瓶内气压为p,细玻璃管内水柱的高度为h,则根据p等于细玻璃管内液体柱产生的压强与外界大气压强p0的和可得外界大气压强为
p0=p-ρgh
4. 质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中,静止时如图所示。 A、B在水中受到的浮力的大小关系是FA___________(选填“大于”“等于”或“小于”)FB。如果将A、B捞起擦干后放置在水平桌面上,它们对水平桌面压强的大小关系是pA___________(选填“大于”“等于”或“小于”)pB。
【答案】 ①. 大于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由图知A浸没在水中,B漂浮在水面上,又因为VA>VB,所以VA排>VB排,根据F浮=ρ水gV排可知A、B在水中受到的浮力为FA>FB。
[2]当将它们放入水中后,A沉底、B漂浮,则:ρA>ρ水,ρB<ρ水;所以,ρA>ρB;A、B两个实心正方体的体积关系为 VA>VB,则hA>hB。由于A、B两个实心正方体质量分布均匀,则它们对水平桌面的压强
因为ρA>ρB,hA>hB,所以pA>pB。
5. 在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑,让它们从相同高度由静止下落,在纸上留下黑色圆斑如图所示,分析图中两个圆斑大小,可推断mA______mB(选填“大于”、“小于”或“等于”)。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低,由此判断,皮球的机械能总量______(选填“不变”、“减少”或“增大”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 减少
【解析】
【详解】[1]从图中A、B的印迹看出,B球的形变大,说明它原有的重力势能大,由于高度相同,所以质量为mB的皮球的质量较大,即
mA<mB
[2]皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低,皮球的一部分机械能转化为了内能,所以在整个运动过程中的机械能减少。
6. 2024年五一假期期间,鄱阳某校老师组织春游,带八年级学生自驾去南昌舰主题公园参观,南昌舰原服役于南海舰队,2016年来到了英雄城南昌。已知该舰长132m,宽12.8m,高29.58m,最大排水量为3750t,则它满载时所受浮力为________N,若该护卫舰从长江驶入东海,则护卫舰的吃水深度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 3.75×107 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]排水量是指满载时船排开水的质量,则南昌舰排水量为3750t,所受浮力为
[2]若从长江驶入东海,仍处于漂浮,浮力等于中了,则护卫舰的所受的浮力并未改变,由阿基米德原理可知,排开液体的密度变大,排开液体的体积变小,故吃水深度变小。
7. 木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图 ,雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于______杠杆。刻刀要磨锋利使用,是为了增大______。
【答案】 ①. 费力 ②. 压强
【解析】
【详解】[1] 正在挑起木屑的刻刀动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
[2] 刻刀要磨锋利使用,是为了减小受力面积从而增大压强。
8. 如图甲所示,水平地面上一长方体密度均匀的实心物体,质量为90kg,已知 AB=0.8m,BC=0.6m,要把它翻转立放在地面上,如图乙所示,手作用在_______(选填“A”或“B”或“D”) 点最省力,在翻转的过程中不打滑,至少要对物体做功______J。
【答案】 ①. A ②. 180
【解析】
【详解】[1]根据杠杆的平衡条件,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,若以C棱为支点,动力臂等于AC时最长,过A点作AC的垂线,且动力方向垂直于AC向上,即为最小动力F的位置。
[2]在翻转的过程中,不打滑,根据功的原理知,动力做功等于克服物体重力做的功,图中重心高度为BC的一半,即
当长方体物体翻转到最高点时,AC竖直,且
此时重心的高度为AC的一半,即
则重心升高的高度为
所以,至少要对物体做功
二、选择题(共14分,第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 刘老师摘录了某位同学物理学习笔记中的若干语句:
【语句①】某种物体的密度和它的质量、体积均无关;
【语句②】物体对水平地面的压力有时就是物体的重力;
【语句③】当压力F不变、受力面积S发生改变时,压强的变化量可以用来计算。其中正确的个数是( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】B
【解析】
【详解】【语句①】密度是物质的一种属性,和它的质量、体积均无关;
【语句②】物体对水平地面的压力与物体的重力不是同一种性质的力;
【语句③】当压力F不变、受力面积S发生改变时,设变化前受力面积为,变化后受力面积为,则变化前压强为,变化后压强为,则压强的变化量为
故B符合题意,ACD不符合题意
故选B。
10. 将体积相同的A、B实心小球用细线系好,按如图所示的方式浸没在液体中,细线对小球的拉力相等(不为零)。下列说法正确的是( )
A. 若将细线剪断,当两球静止时,受到的浮力相等
B. A球的密度可能小于B球的密度
C. 若将细线剪断,当小球静止时,液体对容器底的压强与图中相比不变
D. 若将细线剪断,当小球静止时,容器对水平桌面的压强与图中相比变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.体积相同的A、B实心小球,绳子剪断前,两球都浸没液体中,排开水的体积都等于球的体积,故所受浮力相等。细线对小球的拉力相等且不为零,故A小球受到竖直向上的拉力,B小球受到竖直向下的拉力,保持静止。故可得,小球完全浸没时,A小球所受浮力小于自身重力,绳子剪断后会下沉,A小球的密度大于液体密度,B小球所受浮力大于自身重力,绳子剪断后会上浮,B小球的密度小于液体密度,故A球的密度大于B球的密度,B错误;B小球上浮最终漂浮,有一部分体积露出液体表面,排开液体体积减小,浮力减小,故若将细线剪断,当两球静止时,A小球受到的浮力大于B小球受到的浮力,故A错误;
C.由上分析可知,当细线剪断,当小球静止时,AB两小球受到的总的浮力减小,排开液体的体积变小,液面下降,深度变小,根据,液体对容器底的压强与图中相比变小,故C错误;
D.将容器、液体、AB小球看成一个整体,这个整体受到A小球上绳子一个向上的拉力,当绳子剪断后这个拉力消失,整体对桌面的压力变大,在受力面积不变的情况下,容器对水平桌面的压强变大,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,漏斗状玻璃管底部用一塑料片盖住放进水中,当塑料片上放一个质量是100g的砝码时,塑料片恰好下落。如果不用砝码,缓缓地向玻璃管内注水,塑料片恰好下落时,水的质量( )
A. 大于100g B. 小于100g C. 等于100g D. 无法判定
【答案】A
【解析】
【详解】100g的砝码对薄片产生的压力等于100g砝码的重力;容器体积V符合底面积乘高时,进入容器内水中的质量等于100g时,水产生的压力等于100g砝码对容器底的压力,由于图中容器上宽下窄,所以进入容器内水的质量大于100g时产生的压力等于100g砝码产生的压力。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图所示,某同学在大课间和李老师在教室掰手腕,结果手臂更强壮的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是( )
A. 两个人对彼此的作用力大小相等
B. 老师对同学的作用力更大
C. 力的大小与小臂长度有关,无法比较大小
D. 在相持静止阶段,这是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.因为物体间力的作用是相互的,两个人对彼此的作用力是一对相互作用力,所以两个人对彼此的作用力大小相等,故A正确,BC错误;
D.在相持静止阶段,它们的受力物体不是同一个物体,所以它们不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
13. 如图所示情景是一种蹦极游戏,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 游戏者的动能一直在增加 B. 游戏者的重力势能一直在减少
C. 游戏者到b点时,他的动能为零 D. 游戏者到a点时,他的动能最大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.游戏者从最高点到a时,重力势能转化为动能,重力势能越来越小,动能越来越大。从a点到b点的过程中,上段受到向下的合力改变物体的运动状态,速度越来越快,动能越来越大;下段受到向上的合力改变物体的运动状态,速度越来越慢,动能越来越小,最低点时速度为零。所以整个过程中,游戏者的动能先增大后减小,最后动能为零,故A错误;
B.游戏者在下落的过程中,质量不变,高度不断减小,重力势能不断减小,故B正确;
C.游戏者到达最低点b时,速度为零,则动能为零,故C正确;
D.游戏者到a点时,其所受重力大于绳子的弹力,所以其速度会继续增大,动能仍会增大,故D错误。
故选BC。
14. 如图所示,在我国边远地区,由于上山道路崎岖,挑担不方便,背篓就成了人们生活的必备用具。关于背篓下列说法正确的是( )
A. 背带做得很宽,是为了增大受力面积,减少压强
B. 背篓用竹子制成,因为竹子材料柔软抗拉,充分和身体接触,增大了对身体的压强
C. 当背篓中的重物堆得很高时,整体的重心会变高
D. 当增加背篓中装的物体时,人对地面的压力将增大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.背篓的背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积,减少压强,故A正确;
B.背篓用竹子制成,因为竹子材料柔软抗拉,充分和身体接触,在压力一定时,增大了与身体的接触面积,减小了对身体的压强,故B错误;
C.物体的重心与物体的形状和质量分布情况有关,当背篓中的重物堆得很高时,这些物体的质量被集中到了一个更高的位置,整体的重心会变高,故C正确;
D.当增加背篓中装的物体时,背篓中物体的质量变大,由G=mg可知,背篓中物体的重力也变大,人对地面的压力等于人、背篓和背篓中物体的总重力,人和背篓的重力不变,背篓中物体的重力变大,则人对地面的压力将增大,故D正确。
故选ACD。
三、计算题(共22分,第15小题6分,第16小题8分,第17小题8分)
15. 如图所示,水平桌面上放着一个重为5N的圆形容器,其底面积为50cm2。容器内装有1.5kg的水,质量为0.5kg的木块漂浮在水面上,水深0.25m,(,)求:
(1)液体对容器底的压力;
(2)容器对桌面的压强。
【答案】(1)12.5N
(2)5000Pa
【解析】
【小问1详解】
水对容器底的压强为
液体对容器底的压力为
【小问2详解】
容器对桌面的压力等于容器、水和木块的总重力。水的重力为
木块的重力为
容器的重力
容器对桌面的总压力为
容器对桌面的压强为
16. 如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),求:
(1)液体的密度是多大?
(2)木块的密度为多大?
(3)要使木块完全浸没需要施加多大的压力?
【答案】(1)0.8×103kg/m3;(2)0.6×103kg/m3;(3)2N
【解析】
【详解】解:(1)根据公式p=ρgh可得液体密度
ρ液== =0.8×103kg/m3
(2)木块静止时有的体积露出液面,则
V排=(1−)V木=V木
根据漂浮条件可得F浮=G木,即
ρ液gV排=ρ木gV木
所以
ρ木== ×0.8×103kg/m3=0.6×103kg/m3
(3)木块的体积
V木=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
木块的重力
G木=m木g=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=6N
木块完全浸没浮力
F′浮=ρ液gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=8N
则施加的压力
F=F′浮-G木=8N-6N=2N
答:(1)液体的密度是0.8×103kg/m3;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3;
(3)要使木块完全浸没需要施加2N压力。
17. 如图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而春之”。若碓头质量为10kg,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头的重力;
(2)碓头竖直下落0.5m,用时0.2s,求重力做功的功率;
(3)质量为71kg的捣谷人,左脚与地面的接触面积为,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知,求:右脚在B点用最小力的大小和人左脚对地面的压强。
【答案】(1)100N;(2)250W;(3)150N,2.8×104Pa
【解析】
【详解】解:(1)碓头的重力为
G=mg=10kg×10N/kg=100N
(2)碓头竖直下落0.5m,重力做的功为
W=Gh=100N×0.5m=50J
重力做功的功率为
(3)根据杠杆的平衡条件可得
F1×OB=G×OA
则捣谷人右脚对横木的压力为
因为力的作用是相互的,则横木对右脚的支持力
F右支=F1=150N
捣谷人的重力为
G人=m人g=71kg×10N/kg=710N
以捣谷人为研究对象,根据力的平衡条件可得
G人=F右支+F左支
则左脚受到地面的支持力
F左支=G人-F右支=710N-150N=560N
左脚对地面的压力和左脚受到地面的支持力是一对相互作用力,大小相等,则
F压=F左支=560N
左脚对地面的压强为
答:(1)碓头的重力是100N;
(2)碓头竖直下落0.5m,用时0.2s,重力做功的功率是250W;
(3)右脚在B点用最小力的大小是150N,人左脚对地面的压强是2.8×104Pa。
四、实验与探究题(每空1分,共28分)
18. 亲爱的同学,你会正确使用下列仪器吗?
(1)如图甲所示,圆筒测力计使用前要校零,看清量程和________。使用中,测得桶重G=3N,则桶中水重为________N;
(2)如图乙所示,在“用吸盘测量大气压”的实验中,还需的测量仪器是________。本实验测量的大气压值比较粗略,一个重要的原因是吸盘内空气难以排净,这会导致测量值________(选填“偏大”或“偏小”);
(3)图丙是草原犬鼠挖洞穴纵剖面示意图:洞穴有两个出口,为了改善洞穴内的通风环境,犬鼠在B洞口堆起土堆,这样空气将从洞口________(选填“A”或“B”)流入,从另一个洞口流出。
(4)如图丁是小鄱家中央空调管道系统的一个显示仪表,该仪表所测的物理量是________,仪表的示数为________。
【答案】 ①. 分度值 ②. 0.5 ③. 刻度尺 ④. 偏小 ⑤. A ⑥. 压强 ⑦. 0.2MPa
【解析】
【详解】(1)[1]弹簧测力计是实验室常用来测量力的工具,使用前要校零、看清分度值和量程,使用时不能超过弹簧测力计的量程,否则会造成测量不准或损坏弹簧。
[2]由图知桶重G=2.5N,弹簧测力计伸长5个格,每一个格为0.5N,水和桶总重为6个格,总重为
6×0.5N=3N
桶中水的重力为
3N-2.5N=0.5N
(2)[3]由压强的计算公式可知:要粗略计算出大气压的大小,需要用弹簧测力计测出拉力F的大小,用刻度尺测量吸盘的直径D,所以需要的测量工具是刻度尺。
[4]实验时,吸盘脱落的拉力恰好等于大气对吸盘的压力,如果吸盘内的空气没有挤尽,吸盘内气压不为0,测出的大气压强值也就比真实值小。
(3)[5]等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面,由于A出口平直,B出口向上突起,所以空气通过A出口上表面的流速小,压强大;通过B出口上表面的流速大,压强小,在两个出口间形成一个向右的压强差,因此,空气将从洞口A流入洞穴。
(4)[6][7]由图丁可知,表盘上的单位是“MPa”,这是压强的单位,因此,这是测量压强的仪表,分度值为0.02MPa,其示数为0.2MPa。
19. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是 ___________;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 ___________N,所测出排出液体的重力为 ___________N;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它 ___________;
(4)根据实验数据,还可得出石块的体积为 ___________m3;
(5)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中(如图戊)(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力 ___________(填“变大”“变小”或“不变”),电子秤的读数 ___________(填“变大”或“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 丁、乙、甲、丙 ②. 2 ③. 2 ④. 排开液体的重力 ⑤. 2×10﹣4 ⑥. 不变 ⑦. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重;实验中利用二次称重法得到石块浸入水中受到的浮力,则应先测量石块在空气中的重力,再将石块直接浸入水中观察测力计的示数,求出石块浸入水中的浮力,且得到石块排出的水的重力,最合理的顺序应为:丁、乙、甲、丙。
(2)[2]乙中测力计分度值为0.2N,示数为3.4N,根据称重法
[3]由丙丁两个步骤测出石块排开的水所受的重力
(3)[4]由以上计算结果得
即浸在水中物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(4)[5]石块浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积根据阿基米德原理得,物体的体积
(5)[6]铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,水对溢水杯底的压强不变,水对溢水杯底的压力不变。
[7]由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,铝块对水的压力大小与浮力相等,即电子秤示数不变。
20. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强__________;
(3)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更__________的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验中的U形管__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
【答案】 ①. 打开 ②. 不漏气 ③. 丙 ④. 相等 ⑤. 小 ⑥. 变大 ⑦. 不属于
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平;按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显并保持稳定,说明实验装置密封良好不漏气。
(2)[3][4]研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,比较图乙与丙两图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图可知,探头在水中的深度相同,方向不同,U形管内液柱的高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(3)[5]由p=ρgh可知,压强相同时,密度越小的液体,深度越大,所以可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。
[6]探究过程中,保持探头所处深度不变,探头所受的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的高度差不变,但由几何知识可知所对刻度线间的距离将变大。
(4)[7]实验中的U形管一端封闭,不属于连通器。
21. 小明为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。
(1)如图甲,小明将杠杆安装到铁架台上,静止放置,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)侧适当调节,将杠杆调至水平平衡的目的是便于___________;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后,下一步小明不能做的是( )
A. 读取此时杠杆上力和力臂的数据,找到其中的规律,得出杠杆的平衡条件
B. 保持右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡
C. 同时改变左右两侧钩码数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡
(3)同组的小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确,他们制作了一个密度均匀的圆盘,圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示,在C点和D点分别悬挂钩码,使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的___________两个点上,观察圆盘是否平衡;
(4)小明探究得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿中药房的戥(dēng)秤制作了杆秤,如图丁所示,当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡,该杆秤的量程为0~250g,若想增大该杆秤的量程,下列方案可行的是___________。
A. 将提纽O向右移 B. 将提纽O向左移
C. 增大秤砣质量 D. 减小秤砣质量
(5)如图戊,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 测量力臂 (2)A
(3)E、F (4)BC
(5)变大
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆受力平衡,处于平衡状态。
[2]杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆左端下沉,根据杠杆平衡条件可知,杠杆左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,即;要让杠杆在水平位置平衡,应该将平衡螺母向右调节,增大右边的力臂l1或者减小左边的力臂l2。
[3]将杠杆调至水平平衡,此时钩码悬挂点至支点的距离即为力臂,方便测量力臂。
【小问2详解】
A.仅由题目上述的一组数据就总结得出规律,实验的偶然性比较大,应进行多次测量多次实验,故A不能做,故A符合题意;
B.保持右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡,可以进行多次实验,可以做,故B不符合题意;
C.同时改变左右两侧钩码数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡,也可以进行多次实验,可以做,故C不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
要探究支点到力的作用点的距离是否会影响杠杆的平衡,采用控制变量法,控制其它条件一样,只改变支点到力的作用点的距离,将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的E、F两点,此时只改变支点到力的作用点的距离,力臂不变,若圆盘仍然保持平衡,说明支点到力的作用点的距离不会影响杠杆的平衡;否则,说明支点到力的作用点的距离会影响杠杆的平衡。
【小问4详解】
杆秤其本质也是杠杆,设被测物体的质量为,秤砣的质量为,秤盘到提纽的距离为,秤砣到提纽的距离为,由可得,被测物体的质量为。现在要增大该杆秤的量程,即增大m的最大值。可以采取的方法有:其它条件不变时,增大秤砣的质量;其它条件不变时,增大秤砣到提纽的距离;其它条件不变时,减小秤盘到提纽的距离,故BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
【小问5详解】
保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F的力臂l在变小,杠杆左边的力及力臂都没有变化,由可知,此时拉力为,分析该式可知,不变,变小,F变大,所以拉力F变大。
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