内容正文:
2024-2025学年当阳市实验初级中学中学情监测八年级物理试卷
(满分70分)
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 关于力与运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体不受力的作用时,运动状态不会改变
B. 物体运动状态不变,一定没有受到力的作用
C. 一对相互平衡的力作用在物体上,物体的运动状态可能发生改变
D. 力是维持物体运动状态不变的原因
2. “处处留心皆学问”,只要留心观察,生活中处处存在物理现象,下列关于压力和压强的说法中正确的是( )
A. 滑雪运动员的滑雪板可以减小对雪地的压力
B. 滑雪运动员的滑雪板做得宽大,是为了增大压力
C. 破窗锤的头部尖细锋利,是为了减小受力面积而增大压强
D. 破窗锤的手柄有很多凹凸不平的花纹,是为了减小受力面积而增大压强
3. 不考虑弹簧测力计的重力,甲、乙两人各用10N的力沿相反方向水平拉同一弹簧测力计,弹簧测力计处于静止状态,则弹簧测力计的读数为( )
A. 20N B. 10N C. 0N D. 5N
4. 周末,小强和爷爷乘车到庐山风景区去游玩。下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 小强和爷爷都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车紧急刹车时,小强向前倾,是由于受到惯性力的作用
C. 驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
5. 如图所示的装置中,没有利用连通器原理的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 锅炉水位计 D. 盆景自动供水器
6. 2023年5月28日,我国自主研制的C919大型客机商业首航成功。C919大型客机升力产生的原因是( )
A. 机翼下方的空气比上方的流动得快,压强大
B. 机翼下方的空气比上方的流动得快,压强小
C. 机翼上方的空气比下方的流动得快,压强大
D. 机翼上方的空气比下方的流动得快,压强小
7. “探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的装置如图所示,在水平拉力F的作用下平板小车水平向左运动,拉力传感器显示的示数为,下列说法正确的是( )
A. 铁块所受的滑动摩擦力大小为
B. 水平拉力F大小一定等于
C. 铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D. 铁块对平板小车的压力为
8. 一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A. 木板形变是由于木板产生弹力造成的
B. 足球产生的弹力作用在木板上
C. 足球受到的支持力是木板产生的弹力
D. 木板的支持力使足球发生了弹性形变
9. 如图所示是举重运动员举着杠铃稳定站立时的场景,下列说法中正确的是( )
A. 杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
B. 杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
C. 人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
D. 人受到的重力和人对地面的压力是一对相互作用力
10. 有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身,救援者将宽大的木板平绑在鞋底,顺利走到受困者身边,如图所示。受困者重为500N、对淤泥的压强为p1,救援者连同木板的总重为800N、对淤泥的压强为p2,淤泥处处相同,则( )
A. p1<p2 B. p1>p2 C. p1=p2 D. 数据不全,无法比较
11. 如图所示,质量和底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部的压力、和容器对桌面的压力、的大小关系正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
12. 如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A. 实验时,等竖直玻璃管中的水银稳定后,再向水银槽中倒入一部分水银,则玻璃管内外水银面高度差不变
B. 换用粗玻璃管做实验,玻璃管内的水银柱会变短
C. 实验时,若玻璃管中进入一个小气泡,管内外水银面高度差会变大
D. 将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
二、填空题(共4题,每空1分,满分10分)
13. 空中飞行的铅球重量为90N,在空中受到的空气阻力为10N(阻力恒定)。当它向上飞行的过程中,它受到的合力为______N,方向向______;
14. 小彤质量为60kg,站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积是200cm2,她对地面的压强为___________Pa,她其中一只脚对地面的压强为___________Pa。小彤走路时对水平地面的压强会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
15. 如图所示的装置为小明同学自制的气压计,小明从管子上端______(选填“吹入”或“吸出”)少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当拿着它乘电梯上升到20楼,发现玻璃管内水柱会______(选填“上升”或“下降”)。
16. 一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上,静止时弹簧测力计的示数是3N,若将物体浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为1.8N。由此可知物体重为______N,水对物体的浮力是______N,水对物体上下表面的压力差是_____N。
三、探究实践题(共5小题,共21分)
17. 如图是工艺品平衡鸟,将平衡鸟的喙尖放在任何支持面上,它都能保持水平平衡。请大致确定图中平衡鸟的重心O,并画出平衡鸟所受重力G的示意图。
18. 在图中,重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,请在O点画出物体受到摩擦力的示意图。
19. 在探究影响滑动摩擦力大小因素的实验中。
(1)同学们利用长木板、木块和弹簧测力计,分别采用如图甲、乙、丙三个方案,匀速拉动木块进行实验,能通过弹簧测力计的示数得知滑动摩擦力大小的是 _____(选填“甲”“乙”或“丙”)方案。
(2)小明实验时,发现很难做到匀速直线拉动木块,于是他利用家里的跑步机对实验进行改进,如图丁所示。
①跑步机的皮带匀速转动,弹簧测力计示数稳定后,以皮带为参照物,木块向_____;运动,木块受到的滑动摩擦力水平向_______;
②小明读出弹簧测力计的示数为0.8N,则木块受到的滑动摩擦力为 ________N(不计定滑轮的摩擦和绳重);
③若跑步机加速转动,则木块受到的摩擦力 _______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
20. 如图是“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)实验中U形管左右两侧的高度差反映了橡皮膜所受压强的大小,此研究方法是__________;
A. 放大法 B. 等效替代法 C. 转换法
(3)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)为了使压强计的金属盒在同种液体、同一深度处时,U形管内的液面高度差增大一点,U形管应____;
A. 用内径更细的U形管 B. 改注盐水 C. 改注酒精
(5)同组同学玲玲在做实验时,保持图乙中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。老师说她的操作不科学,原因是__________。
21. 某创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪,如图甲所示。在一个既可以测拉力也可以测推力的测力计下面用轻质细杆固定一个带有色环的重物。重物下方的升降台上固定一个溢水桶,将与溢水口相连的溢水管的另一头通向烧杯中,将水倒入溢水桶中,当水深超过溢水管高度时,此时对测力计和电子秤进行调零。
(1)上述操作及调试完毕,通过升降台推动溢水桶缓慢向上匀速移动,如图乙。由图可知,物体完全浸入盐水中所受浮力为______N;
(2)由步骤B与C能不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系,并说明理由:______。比较步骤C与D,可知物体所受浮力大小与深度 ______(选填“有关”或“无关”);
(3)将溢水桶中的水换成一定浓度食盐水,比较步骤E与 ______,可以得出结论:物体浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力 ______;
(4)为了验证阿基米德原理,在B、C、D、E的每一步骤中需要将测力计的示数与 ______进行比较,由此得到的结论是 ______。
四、综合应用题(共两题,共15分)
22. 如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2kg,桶壁上最长的木板长为0.5m,缺口处的木板长为0.3m,桶底内部底面积为400cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶底受到水的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)地面受到的压强。
23. 如图所示是我国自主研制的96A式主战坦克,它具有潜渡(指坦克沿河底从水下通过)功能。已知该坦克重42t,高2.3m,履带与地面的接触面积为。(水的密度为,)
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强是多少?
(2)该坦克在水深为7.3m的河底潜渡时,求顶部面积为的舱门受到河水的压力;
(3)该坦克的体积为,则该坦克在上述河段中潜渡时所受浮力多大?坦克对水平河床的压力多大?
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2024-2025学年当阳市实验初级中学中学情监测八年级物理试卷
(满分70分)
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 关于力与运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体不受力的作用时,运动状态不会改变
B. 物体运动状态不变,一定没有受到力的作用
C. 一对相互平衡的力作用在物体上,物体的运动状态可能发生改变
D. 力是维持物体运动状态不变的原因
【答案】A
【解析】
【详解】A.力会改变物体的运动状态,物体不受力的作用时,运动状态不会改变,故A正确;
B.物体运动状态不变,没有受到力的作用或者所受的合力为0,故B错误;
C.一对相互平衡的力作用在物体上,物体所受的合力为0,相当于不受力的作用,物体的运动状态不会发生改变,故C错误;
D.物体都有保持原有运动状态的性质,力不是维持物体运动状态不变的原因,故D错误。
故选A。
2. “处处留心皆学问”,只要留心观察,生活中处处存在物理现象,下列关于压力和压强的说法中正确的是( )
A. 滑雪运动员的滑雪板可以减小对雪地的压力
B. 滑雪运动员的滑雪板做得宽大,是为了增大压力
C. 破窗锤的头部尖细锋利,是为了减小受力面积而增大压强
D. 破窗锤的手柄有很多凹凸不平的花纹,是为了减小受力面积而增大压强
【答案】C
【解析】
【详解】AB.滑雪板一般都做得宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,防止陷入雪地,AB错误;
C.破窗锤的头部尖细锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C正确;
D.破窗锤的手柄有很多凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D错误。
故选C。
3. 不考虑弹簧测力计的重力,甲、乙两人各用10N的力沿相反方向水平拉同一弹簧测力计,弹簧测力计处于静止状态,则弹簧测力计的读数为( )
A. 20N B. 10N C. 0N D. 5N
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】因为物体间力的作用是相互的,当甲、乙两人在水平方向各用10N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,假设甲拉的一端被固定,乙作用在弹簧测力计的挂钩上,因此弹簧测力计的示数等于乙的作用力,即10N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 周末,小强和爷爷乘车到庐山风景区去游玩。下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 小强和爷爷都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车紧急刹车时,小强向前倾,是由于受到惯性力的作用
C. 驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.小强和爷爷都系上安全带,是为了在汽车行驶中减少由于惯性带来的伤害,但安全带并不能减小惯性本身,故A错误;
B.汽车紧急刹车时,小强向前倾是由于惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行一段距离,是因为汽车具有惯性,要保持向前的运动状态,故C正确;
D.高速公路严禁超速是因为速度越大,制动距离越长,容易发生交通事故,但惯性大小与速度无关,故D错误。
故选C。
5. 如图所示的装置中,没有利用连通器原理的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 锅炉水位计 D. 盆景自动供水器
【答案】D
【解析】
【详解】A.茶壶中壶盖和壶嘴开口,下端连通,茶壶中的水和壶嘴中的水相平,利用了连通器的原理,故A不符合题意。
B.船闸工作时,先打开船闸的一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸,然后把这一端船闸关闭。然后打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等。船就可以开到另一端去。打开船闸时,上端开口,下端连通,利用了连通器原理,故B不符合题意;
C.锅炉水位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接,因此水位计中水位与锅炉水位是相平的,水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化,应用了连通器原理,故C不符合题意;
D.盆景的自动给水装置,虽然底部相互连通,但上端不是都开口,不是连通器,是利用大气压工作的,故D符合题意。
故选D。
6. 2023年5月28日,我国自主研制的C919大型客机商业首航成功。C919大型客机升力产生的原因是( )
A. 机翼下方的空气比上方的流动得快,压强大
B. 机翼下方的空气比上方的流动得快,压强小
C. 机翼上方的空气比下方的流动得快,压强大
D. 机翼上方的空气比下方的流动得快,压强小
【答案】D
【解析】
【详解】机翼的形状是“上凸下平”,这样的设计使得当飞机前进时,机翼上方的空气流过的路程比下方的长。由于空气是同时从机翼的前端开始流动的,因此机翼上方的空气流速会比下方的快。机翼上方的空气流速快,压强就小;而机翼下方的空气流速慢,压强就大。这样,机翼上下方就形成了一个压强差。这个压强差就是飞机产生升力的原因。机翼下方的较大压强对机翼产生一个向上的力,这个力就是升力。它使得飞机能够克服重力,飞离地面。
故选D。
7. “探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的装置如图所示,在水平拉力F的作用下平板小车水平向左运动,拉力传感器显示的示数为,下列说法正确的是( )
A. 铁块所受的滑动摩擦力大小为
B. 水平拉力F大小一定等于
C. 铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D. 铁块对平板小车的压力为
【答案】A
【解析】
【详解】AC.在水平拉力F的作用下平板小车水平向左运动,此时铁块相对于地面处于静止状态,铁块水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力为一对摩擦力,大小相等,则铁块受到的滑动摩擦力为5N,故A正确,C错误;
B.探究滑动摩擦力影响因素的该改进的实验中,无论是否匀速直线拉动平板小车,铁块相对于地面始终静止,因此拉力的大小不一定是5N,故B错误;
D.铁块对平板小车的压力大小与铁块的重力大小相等,由于不确定重力的大小,因此铁块对平板小车的压力大小无法确定,故D错误。
故选A。
8. 一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A. 木板形变是由于木板产生弹力造成的
B. 足球产生的弹力作用在木板上
C. 足球受到的支持力是木板产生的弹力
D. 木板的支持力使足球发生了弹性形变
【答案】A
【解析】
【详解】A.木板形变是由于足球对木板的压力造成的,不是木板的弹力,故A错误,符合题意;
B.足球发生形变,产生的弹力作用在木板上,故B正确,不符合题意;
C.足球受到的支持力施力物体是木板,因为木板发生弹性形变,产生的弹力,故C正确,不符合题意;
D.木板对足球的支持力使木板和足球相互挤压,足球发生了弹性形变,故D正确,不符合题意。
故选A。
9. 如图所示是举重运动员举着杠铃稳定站立时的场景,下列说法中正确的是( )
A. 杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
B. 杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
C. 人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
D. 人受到的重力和人对地面的压力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.人受到的重力小于地面对人的支持力,不是平衡力,故C错误;
D.人受到的重力和人对地面的压力方向相同,不是相互作用力,故D错误。
故选B。
10. 有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身,救援者将宽大的木板平绑在鞋底,顺利走到受困者身边,如图所示。受困者重为500N、对淤泥的压强为p1,救援者连同木板的总重为800N、对淤泥的压强为p2,淤泥处处相同,则( )
A. p1<p2 B. p1>p2 C. p1=p2 D. 数据不全,无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】淤泥处处一样,根据两人所处的状态,受困者深陷泥潭,施救者通过增大与地面接触面积大,来减小压强,其在淤泥表面并没有陷进去,故根据压力作用效果的定义可知
p1> p2
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 如图所示,质量和底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部的压力、和容器对桌面的压力、的大小关系正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,甲中液体的体积大于乙中液体的体积,由可知,甲液体密度小于乙液体密度,液体深度相同,由可知,甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强,两容器底面积相同,由可知,甲液体对容器底部的压力小于乙液体对容器底部的压力,即。容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,容器和液体的总质量相同,所以容器对桌面的压力相同,即。
故选B。
12. 如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A. 实验时,等竖直玻璃管中的水银稳定后,再向水银槽中倒入一部分水银,则玻璃管内外水银面高度差不变
B. 换用粗玻璃管做实验,玻璃管内的水银柱会变短
C. 实验时,若玻璃管中进入一个小气泡,管内外水银面高度差会变大
D. 将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
【答案】A
【解析】
【详解】A.若再向水银槽中倒入一部分水银,由于外界大气压不变,所以玻璃管内外水银面高度差不变,故A正确;
B.将玻璃管倾斜放置时,玻璃管内外水银面高度差不变,玻璃管内的水银柱会变长,故B错误;
C.实验时,若玻璃管中进入一个小气泡,气泡会产生一定的压强,管内外水银面高度差会变小,故C错误;
D.将此装置从地面移至山顶,由于山顶大气压较小,所以玻璃管内的水银面会下降,故D错误。
故选A。
二、填空题(共4题,每空1分,满分10分)
13. 空中飞行的铅球重量为90N,在空中受到的空气阻力为10N(阻力恒定)。当它向上飞行的过程中,它受到的合力为______N,方向向______;
【答案】 ①. 100 ②. 下
【解析】
【详解】[1][2]空中飞行的铅球向上飞行时,重力和阻力的方向均向下,合力F=G+f=90N+10N=100N
合力的方向竖直向下。
14. 小彤质量为60kg,站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积是200cm2,她对地面的压强为___________Pa,她其中一只脚对地面的压强为___________Pa。小彤走路时对水平地面的压强会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 1.5×104 ②. 1.5×104 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]小彤的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
小彤站在水平地面上时对水平地面的压力大小等于小彤的重力,即压力F=G=600N
站在水平地面上,小彤对地面的压强
[2]站在水平地面上时,小彤其中一只脚对地面的压力F1为总压力F的一半,受力面积S1也为总受力面积S的一半,由压强公式可知,小彤其中一只脚对地面的压强p1大小等于双脚对地面的压强p,即p1=1.5×104Pa。
[3]小彤走路时受到的重力不变,则小彤对地面的压力不变,但与站在地面相比,走路时受力面积变小,由压强公式可知,小彤走路时对水平地面的压强变大。
15. 如图所示的装置为小明同学自制的气压计,小明从管子上端______(选填“吹入”或“吸出”)少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当拿着它乘电梯上升到20楼,发现玻璃管内水柱会______(选填“上升”或“下降”)。
【答案】 ①. 吹入 ②. 上升
【解析】
【详解】[1]气压计中的水要装入大半瓶,水上方有空气。当瓶子内外气压不同时,带色的水在瓶内外气压的作用下,上升或下降,由此可以反映外界大气压的变化,因此小明从管子上端吹入少量气体。
[2]当拿着自制气压计从1楼乘坐电梯到20楼, 由于高度增加,外界大气压减小,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。
16. 一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上,静止时弹簧测力计的示数是3N,若将物体浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为1.8N。由此可知物体重为______N,水对物体的浮力是______N,水对物体上下表面的压力差是_____N。
【答案】 ①. 3 ②. 1.2 ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]在空气中静止时弹簧测力计的示数是物体的重力,根据题意知道,物体重为3N。
[2]水对物体的浮力
[3]根据浮力产生的原因知道,水对物体上下表面的压力差是
三、探究实践题(共5小题,共21分)
17. 如图是工艺品平衡鸟,将平衡鸟的喙尖放在任何支持面上,它都能保持水平平衡。请大致确定图中平衡鸟的重心O,并画出平衡鸟所受重力G的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】静止在支架上的平衡鸟处于平衡状态,其重心在平衡鸟与支架接触处的鸟嘴处,重力的方向竖直向下,如图所示
18. 在图中,重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,请在O点画出物体受到摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体静止,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反。重力大小为5N,方向竖直向下,则摩擦力大小为5N,方向竖直向上,如图所示:
19. 在探究影响滑动摩擦力大小因素的实验中。
(1)同学们利用长木板、木块和弹簧测力计,分别采用如图甲、乙、丙三个方案,匀速拉动木块进行实验,能通过弹簧测力计的示数得知滑动摩擦力大小的是 _____(选填“甲”“乙”或“丙”)方案。
(2)小明实验时,发现很难做到匀速直线拉动木块,于是他利用家里的跑步机对实验进行改进,如图丁所示。
①跑步机的皮带匀速转动,弹簧测力计示数稳定后,以皮带为参照物,木块向_____;运动,木块受到的滑动摩擦力水平向_______;
②小明读出弹簧测力计的示数为0.8N,则木块受到的滑动摩擦力为 ________N(不计定滑轮的摩擦和绳重);
③若跑步机加速转动,则木块受到的摩擦力 _______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 甲 ②. 左 ③. 向右 ④. 0.8 ⑤. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]当弹簧测力计水平匀速拉动木块时,根据二力平衡可知,此时拉力等于滑动摩擦力,如图甲、乙、丙三个方案,匀速拉动木块进行实验,能通过弹簧测力计的示数得知滑动摩擦力大小的是甲。
(2)①[2][3]传送带向右传送过程中,木块相对于传送带水平向左运动,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向右。
②[4]木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到跑步机施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,测弹簧测力计的示数为0.8N,则木块受到的滑动摩擦力为0.8N。
③[5]滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度大小无关,因此改变传送带的速度大小,当弹簧测力计的示数稳定后,压力和粗糙程度不变,则滑动摩擦力的大小不变。
20. 如图是“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)实验中U形管左右两侧的高度差反映了橡皮膜所受压强的大小,此研究方法是__________;
A. 放大法 B. 等效替代法 C. 转换法
(3)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)为了使压强计的金属盒在同种液体、同一深度处时,U形管内的液面高度差增大一点,U形管应____;
A. 用内径更细的U形管 B. 改注盐水 C. 改注酒精
(5)同组同学玲玲在做实验时,保持图乙中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。老师说她的操作不科学,原因是__________。
【答案】(1)不属于 (2)C
(3)不变 (4)C
(5)没有控制探头的深度不变
【解析】
【小问1详解】
上部开口,底部连通的容器是连通器,而压强计探头是密封的,所以压强计不属于连通器。
【小问2详解】
实验中用U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小,采用的是转换法,故选C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
液体同一深度各个方向压强相等,则保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差不变。
【小问4详解】
在压强一定时,根据可知,压强相同时,液体密度越小,高度差越大,故应改用密度小的液体,从而增大U形管内液面高度差,用内径更细的U形管不能改变高度差,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问5详解】
在探究液体压强与液体密度是否有关时,因控制探头所处的深度相同。加入盐水后,烧杯中液体的密度增大,深度也会增大。但因探头的位置保持不变,则探头在盐水中的深度相较于在清水中的深度会增大,所以此时得出的实验结论是不可靠的。
21. 某创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪,如图甲所示。在一个既可以测拉力也可以测推力的测力计下面用轻质细杆固定一个带有色环的重物。重物下方的升降台上固定一个溢水桶,将与溢水口相连的溢水管的另一头通向烧杯中,将水倒入溢水桶中,当水深超过溢水管高度时,此时对测力计和电子秤进行调零。
(1)上述操作及调试完毕,通过升降台推动溢水桶缓慢向上匀速移动,如图乙。由图可知,物体完全浸入盐水中所受浮力为______N;
(2)由步骤B与C能不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系,并说明理由:______。比较步骤C与D,可知物体所受浮力大小与深度 ______(选填“有关”或“无关”);
(3)将溢水桶中的水换成一定浓度食盐水,比较步骤E与 ______,可以得出结论:物体浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力 ______;
(4)为了验证阿基米德原理,在B、C、D、E的每一步骤中需要将测力计的示数与 ______进行比较,由此得到的结论是 ______。
【答案】 ①. 1.2 ②. 不能,没有控制物体排开液体的体积相等 ③. 无关 ④. D ⑤. 越大 ⑥. 电子秤的示数 ⑦. 浸没在液体中的物体受到浮力的大小等于其排开液体受到的重力
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意,测力计示数即为浮力大小,由图乙可知,E中测力计示数为1.2N,因此物体完全浸入盐水中所受浮力为1.2N。
(2)[2]判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系时,应控制液体密度和物体排开液体的体积相等,但步骤B与C中没有控制物体排开液体的体积相等,所以不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系。
[3]步骤C与D中,物体浸入液体的深度不同,测力计示数均为3.0N,即浮力相同,所以可知物体所受浮力大小与深度无关。
(3)[4][5]将溢水桶中的水换成一定浓度食盐水,比较步骤E与 D,液体的密度不同,且物体在水中所受浮力为1N,在盐水中所受浮力为1.2N,因此可以得出结论:物体浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。
(4)[6][7]为了验证阿基米德原理,即探究浮力和排开液体重力的关系,在B、C、D、E的每一步骤中需要将测力计的示数与电子秤的示数进行比较,由此得到的结论是浸没在液体中的物体受到浮力的大小等于其排开液体受到的重力。
四、综合应用题(共两题,共15分)
22. 如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2kg,桶壁上最长的木板长为0.5m,缺口处的木板长为0.3m,桶底内部底面积为400cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶底受到水的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)地面受到的压强。
【答案】(1)3000Pa;(2)120N;(3)4.5×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)木桶装满水时,水深为最短木板的长度h=0.3m,桶底受到水的压强为
p=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)受力面积
S=400cm2=4×10-2m2
桶底受到水的压力
F=pS=3000Pa×4×10-2m2=120N
(3)地面受到的压力
F′=G总=(m桶+m水)g=(2kg+16kg)×10N/kg=180N
则水桶对地面的压强
答:(1)桶底受到水的压强是3000Pa;
(2)桶底受到水的压力是120N;
(3)地面受到的压强是4.5×103Pa。
23. 如图所示是我国自主研制的96A式主战坦克,它具有潜渡(指坦克沿河底从水下通过)功能。已知该坦克重42t,高2.3m,履带与地面的接触面积为。(水的密度为,)
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强是多少?
(2)该坦克在水深为7.3m的河底潜渡时,求顶部面积为的舱门受到河水的压力;
(3)该坦克的体积为,则该坦克在上述河段中潜渡时所受浮力多大?坦克对水平河床的压力多大?
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【详解】(1)解:对水平地面上的坦克,对地面的压力等于重力,由可知坦克对地面的压强是
(2)对坦克车顶的玻璃窗,由可知玻璃窗受到的压强为
舱门受到河水的压力为
(3)对潜渡中的坦克,由得该坦克在上述河段中潜渡时所受浮力为
坦克对河床压力为
答:(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强是;
(2)该坦克在水深为7.3m的河底潜渡时,顶部面积为的舱门受到河水的压力为;
(3)该坦克在上述河段中潜渡时所受浮力为,坦克对水平河床的压力为。
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