内容正文:
2024-2025学年第二学期期中八年级物理试卷
一、单选题(每题3分,共30分)
1. 关于人在水平路面上骑车时,人、车和路面三者间的相互作用,以下说法正确的是( )
A. 路面受到人的压力 B. 人受到路面的支持力
C. 车受到路面的支持力 D. 人受到路面的摩擦力
2. 2018年5月9日邵阳市举行了第二届“市长杯”校园足球联赛活动,如图为足球赛进行中,小伟和小真运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析,下列说法中全部正确的一组是( )
①足球在空中飞行时受到重力和向前的推力
②踢出去的足球能继续向前飞行是由于惯性
③空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将立即落地
④足球在空中飞行过程中,运动状态发生改变
⑤踢球时脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ②③⑤ D. ①②⑤
3. 如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面受到摩擦力的说法正确的是( )
A. 木块在斜面上受到的摩擦力始终是滑动摩擦力
B. 木块在A点静止时受到的摩擦力方向为平行于斜面向上
C. 木块在斜面上受到的摩擦力方向不会发生改变
D. 木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
4. 作用在一个物体上的两个力的大小分别为F1=5N,F2=4N。如果这两个力作用在同一条直线上,则它们的合力大小( )
A. 一定是9N B. 一定是1N
C. 可能是9N或1N D. 可能是5N或4N
5. 在学校实验室里,小张同学把装满水的100mL量筒的口朝下浸没在水中(如图所示),抓住筒底向上提,在筒口离开水面之前,量筒露出水面部分( )
A. 充满水 B. 没有水
C. 有水,但不满 D. 刚开始有水,后迅速流出
6. 下列情景中,没有利用大气压强的是( )
A. 将吸盘式挂钩紧贴在墙壁上 B. 护士用注射器给病人注射药液
C. 茶壶的盖上留一小孔,水才容易倒出 D. 向下按压瓶盖挤出洗洁精
7. 下列对于物理量的估测,你认为最接近实际的是( )
A. 用手拿起一个鸡蛋的力约是10N
B. 中学生的平均体重约为60N
C. 一个中学生站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa
D. 一个标准的大气压可支持的水柱高约为760mm
8. 图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④
9. 质量相等的空心铁球和实心木球,都漂浮在水面上,比较它们所受的浮力
A. 铁球的大 B. 木球的大 C. 一样大 D. 条件不够无法判断
10. 底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有液体甲和乙,里面放入相同的金属球,如图所示,此时甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。再将两金属球从液体中小心取出后,则下列判断正确的是( )
A. 甲液体对容器底部的压强可能等于乙液体对容器底部的压强。
B. 甲液体对容器底部的压强一定大于乙液体对容器底部的压强。
C. 甲液体对容器底部的压力可能小于乙液体对容器底部的压力。
D. 甲液体对容器底部的压力一定等于乙液体对容器底部的压力。
二、多选题(每题3分,共9分)
11. 如图,用力F拉着长木板沿水平地面匀速向左运动,从弹簧测力计的示数可以知道摩擦力的大小。在木板运动过程中,下列说法不正确的是( )
A. 木块A受到的是静摩擦力
B. 木块A相对地面是运动的
C. 拉动速度变大时,测力计的示数变大
D. 木块A所受的摩擦力方向向左
12. 如图是实验现象所揭示的物理原理或规律所对应的技术应用,正确的是
A. B. C. D.
13. 如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取10N/kg,不考虑液面变化,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体受到的重力是9kg
B. 圆柱体受到的最大浮力是6N
C. 圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D. 当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
三、填空题(每题4分,共24分)
14. 如图1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。该现象说明了物体间力的作用是_______的;如图2所示建筑工人常常利用重垂线检查所砌墙壁是否竖直,这是利用重力的方向总是 _________的。
15. 如图所示,一个瓶口扎上橡皮膜的空塑料药瓶,瓶口朝下竖直浸没水中,橡皮膜到水面的距离为10cm,此时橡皮膜受到水对它竖直向___________的压强,大小为___________Pa。(g取10N/kg)
16. 如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计,其中图 __(选填“甲”或“乙”)是自制气压计,小组成员拿着这个自制气压计从高层18楼走到1楼,观察到玻璃管内水柱的高度将 _____(选填“增大”、“减小”或“不变”).
17. 将一质量为0.1kg的物体浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.02kg,则物体受到的浮力为___________N,物体的体积为___________m3(g取10N/kg)
18. 水平桌面上有甲、乙两底面积相同的轻质容器,容器内盛有质量相同的不同液体,液面相平,如图所示。则甲容器对桌面的压强______乙容器对桌面的压强,甲容器中液体对容器底面的压强______乙容器中液体对容器底面的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
19. 为了测量某种不吸水的软塑泥的密度,刘强同学设计了如图实验步骤:
甲:将适量的水装入量杯,水面处刻度值为;
乙:将塑料软泥捏成小碗形状,小碗漂浮在量杯中的水面上,水面处刻度值为;
丙:将塑料软泥捏成实心团,放入量杯中的水里,泥团漂浮在水面上,用细钢针轻压泥团,使泥团完全浸没水中,水面处刻度值为;
丁:将泥团取出,吸干表面水滴,用细线系着泥团称重,测力计示数为F。
(1)选取甲、丙、丁三步法测塑泥密度,用V1、V3、F、g表示,=___________;
(2)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度,用 表示,=___________。
四、综合题(共37分)
20.
(1)如图所示,物体A对斜面的压力为6N,请画出斜面受到物体A压力的示意图。
(2)如图所示,在斜面上静止一个装有水的容器,容器中放入一个小球,画出小球受到的重力与浮力示意图。
21. 如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。若机器人质量为500kg,履带与地面的接触总面积为4000cm2。求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为2×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
22. 小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关;
为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。他利用上述器材进行了如下实验:
①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加放砝码,如图2所示。匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数。请你完成下列内容:
(1)图1中,长方体木块受到的摩擦力是___________N。
(2)通过实验步骤①、②可验证猜想___________。(选填“一”、“二”或“三”)
(3)为了顺利完成猜想二,还需要增加的器材为___________。
(4)要完成对“猜想三”的验证,应保持___________和___________相同,改变___________。
23. 同学们在“探究影响压力作用效果因素”的实验时,实验过程如图所示,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下、并在其上放一个同样的砝码。请你完成下列内容:
(1)实验中通过观察___________来比较压力的作用效果;我们___________(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图中甲、乙两图得出的结论是:受力面积一定时,压力___________(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。
(3)①通过比较图中乙、丙两图,得出的结论是___________,___________,压力的作用效果越不明显。
②下列事例中,直接应用该结论的是___________。(选填字母)
A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
24. 在一次课外活动中,老师让物理小组的同学们测一个小石块的密度。除了小石块,老师还提供的器材有:一个已经调零的弹簧测力计、一个烧杯、适量的水、若干细线。请你利用上述器材(器材均满足实验需求,ρ石>ρ水),帮助他们设计一个实验方案,测出小石块的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出小石块密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
25. 如图所示,将底面积为3S0的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h0、密度为ρ0、底面积为S0的实心圆柱体物块竖直放在容器中,然后向容器内注水(已知水的密度为ρ水)。求:当物块对容器底的压强刚好最小时,向容器中注入水的质量。
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2024-2025学年第二学期期中八年级物理试卷
一、单选题(每题3分,共30分)
1. 关于人在水平路面上骑车时,人、车和路面三者间的相互作用,以下说法正确的是( )
A. 路面受到人的压力 B. 人受到路面的支持力
C. 车受到路面的支持力 D. 人受到路面的摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.人在水平路面上骑车时,路面和人没有接触,路面没有受到人的压力,人没有受到路面的支持力,人也没有受到路面的摩擦力,A、B、D错误;
C.人在水平路面上骑车时,车与路面有接触,有相互作用,车受到路面的支持力,C正确。
故选C。
2. 2018年5月9日邵阳市举行了第二届“市长杯”校园足球联赛活动,如图为足球赛进行中,小伟和小真运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析,下列说法中全部正确的一组是( )
①足球在空中飞行时受到重力和向前的推力
②踢出去的足球能继续向前飞行是由于惯性
③空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将立即落地
④足球在空中飞行过程中,运动状态发生改变
⑤踢球时脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ②③⑤ D. ①②⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①足球在空中飞行时受到重力和空气阻力,在空中飞行时不受向前的推力。
②踢出去的足球能继续向前飞行,是由于足球具有惯性。
③空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将保持匀速直线运动。
④足球在空中飞行过程中,速度大小和运动方向都发生变化,足球的运动状态发生改变。
⑤踢球时脚感到疼是因为脚对球施加力时,球对脚也有力的作用,物体间力的作用是相互的。
正确的有②④⑤,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面受到摩擦力的说法正确的是( )
A. 木块在斜面上受到的摩擦力始终是滑动摩擦力
B. 木块在A点静止时受到的摩擦力方向为平行于斜面向上
C. 木块在斜面上受到的摩擦力方向不会发生改变
D. 木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.木块在斜面上运动时,相对接触面发生了运动,受滑动摩擦力;当木块在斜面上静止时,所受的摩擦力为静摩擦力,故A错误;
B.摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,物体静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向平行于斜面向上,故B正确。
C.木块冲上粗糙斜面的过程中,摩擦力方向沿斜面向下,物体静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向平行于斜面向上,木块在斜面上受到的摩擦力方向发生改变,故C错误;
D.木块静止在A点时处于平衡状态,受到重力、摩擦力、支持力三个力的作用,这三个力平衡。因此受到的摩擦力大小不等于木块的重力,故D错误。
故选B。
4. 作用在一个物体上的两个力的大小分别为F1=5N,F2=4N。如果这两个力作用在同一条直线上,则它们的合力大小( )
A. 一定是9N B. 一定是1N
C. 可能是9N或1N D. 可能是5N或4N
【答案】C
【解析】
【详解】若两个力的方向相同,则合力为
F合=F1+F2=5N+4N=9N
若两个力的方向相反,则合力为
F合=F1-F2=5N-4N=1N
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 在学校实验室里,小张同学把装满水的100mL量筒的口朝下浸没在水中(如图所示),抓住筒底向上提,在筒口离开水面之前,量筒露出水面部分( )
A. 充满水 B. 没有水
C. 有水,但不满 D. 刚开始有水,后迅速流出
【答案】A
【解析】
【详解】根据p=ρgh可知,大气压能支持水柱的高度约为
而量筒中的水远远不足10m,所以在筒口离开水面之前还是满的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 下列情景中,没有利用大气压强的是( )
A. 将吸盘式挂钩紧贴在墙壁上 B. 护士用注射器给病人注射药液
C. 茶壶的盖上留一小孔,水才容易倒出 D. 向下按压瓶盖挤出洗洁精
【答案】B
【解析】
【详解】A.将吸盘式挂钩紧贴在墙壁上,挤出里面的空气,大气压就把吸盘压在墙壁上,故A不符合题意;
B.护士用注射器给病人注射药液,是利用推力把药液注射到体内,没有利用大气压,故B符合题意;
C.茶壶的盖上留一小孔,可以保持壶内外气压相等,使壶内的水容易倒出来,利用了大气压,故C不符合题意;
D.向下按压瓶盖时,瓶内气压变大,大于外界大气压,洗洁精在内外气压差的作用下被挤出,利用了大气压,故D不符合题意。
故选B。
7. 下列对于物理量的估测,你认为最接近实际的是( )
A. 用手拿起一个鸡蛋的力约是10N
B. 中学生的平均体重约为60N
C. 一个中学生站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa
D. 一个标准的大气压可支持的水柱高约为760mm
【答案】C
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50g,重约0.5N,拿起一个鸡蛋的力约为0.5N,故A不符合题意;
B.一个普通中学生的质量约50kg,体重为500N,故B不符合题意;
C.一个普通中学生的体重约为500N,一只鞋的宽平均约10cm,长约25cm,两只鞋面积500cm2,双脚站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa,故C符合题意;
D.根据托里拆利实验可知,一个标准大气压可以支持760mm高的水银柱,故D不符合题意。
故选C。
8. 图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④
【答案】D
【解析】
【详解】③④物体都是完全浸没,排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以由①③④可探究浮力大小与液体密度有关.ABC不符合题意,D符合题意.
9. 质量相等的空心铁球和实心木球,都漂浮在水面上,比较它们所受的浮力
A. 铁球的大 B. 木球的大 C. 一样大 D. 条件不够无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】空心铁球和实心木球都漂浮在水面上,两球的质量相等、重力相等,即,都漂浮在水面上,则,所以,两球受到水的浮力相等,即.
10. 底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有液体甲和乙,里面放入相同的金属球,如图所示,此时甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。再将两金属球从液体中小心取出后,则下列判断正确的是( )
A. 甲液体对容器底部的压强可能等于乙液体对容器底部的压强。
B. 甲液体对容器底部的压强一定大于乙液体对容器底部的压强。
C. 甲液体对容器底部的压力可能小于乙液体对容器底部的压力。
D. 甲液体对容器底部的压力一定等于乙液体对容器底部的压力。
【答案】B
【解析】
【详解】因为甲、乙液体对容器底部的压强相等,根据可得
因为,所以液体密度的大小关系为
将两金属球从液体中取出后,甲、乙液面下降的体积相等(都为小球的体积),即
因为,所以甲、乙下降的高度
减小的压强,因为,,所以
将两金属球从液体中取出后,甲、乙液体剩余的压强
因为,,所以
甲、乙液体对容器底部的压力的大小关系,根据,因为,,所以
故选B。
二、多选题(每题3分,共9分)
11. 如图,用力F拉着长木板沿水平地面匀速向左运动,从弹簧测力计的示数可以知道摩擦力的大小。在木板运动过程中,下列说法不正确的是( )
A. 木块A受到的是静摩擦力
B. 木块A相对地面是运动的
C. 拉动速度变大时,测力计的示数变大
D. 木块A所受的摩擦力方向向左
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.因为木块和木板之间发生了相对滑动,因此这时的摩擦属于滑动摩擦力,不是静摩擦力,故A错误;
B.木块A相对于地面位置没有发生变化,是静止的,故B错误;
C.滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动速度大小无关,只要压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力就不变,因此拉动速度变大时,弹簧测力计的示数不会变化,故C错误;
D.摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反,因为木板水平向左运动,所以,木块相对木板来说是水平向右滑动了,因此它受到的摩擦力的方向水平向左,故D正确。
故选ABC。
12. 如图是实验现象所揭示的物理原理或规律所对应的技术应用,正确的是
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.该实验为探究压力作用效果实验,反应了压力的作用效果与受力面积的大小有关,即增大受力面积可以减小压强.而滑雪者没有陷入雪中,也是通过滑雪板增大了受力面积,减小了人对雪的压强.故A选择项中,两者能够对应.故A正确;
B.该实验为帕斯卡裂桶实验,其反应了液体的压强随着深度的增加而增大.对应的应用装置是一个喷雾器,它是利用了容器的内部气压大于外界大气压,药液在内部气压的作用下被压出喷雾器外.与液体压强无关,故B错误;
C.图示的实验装置是液体压强计,它是用来研究液体压强特点的设备.潜水员潜入深水区时,要穿着特制的潜水服,这是因为随着潜入深度的增加,水对人体的压强在不断的增大,为了防止人受到伤害,所以要穿抗压的潜水服.两者能够对应,故C正确;
D.杯中的水没有掉下来是由于大气压的作用.塑料吸盘紧紧地吸在玻璃板上也是由于大气压的作用造成的.故两者能够对应,故D正确.
13. 如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取10N/kg,不考虑液面变化,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体受到的重力是9kg
B. 圆柱体受到的最大浮力是6N
C. 圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D. 当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
【答案】BC
【解析】
【详解】为了便于分析,弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像线段标上A、B、C、D四个点如下图,根据图像分析如下:
A.由图像可知,当
时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知
故A错误;
B.图像中CD段圆柱体完全浸入水中,排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,圆柱体受到的拉力
则圆柱体受到的浮力
故B正确;
C.圆柱体完全浸没时,其体积等于排开水的体积,由阿基米德原理可得,
物体的体积
由得,圆柱体的质量为
圆柱体密度为
故C正确;
D.由图知圆柱体下降高度为4cm时,下表面接触水面,下降8cm时圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体下表面距水面距离是
则下表面受到水的压强
故D错误。
故选BC。
三、填空题(每题4分,共24分)
14. 如图1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。该现象说明了物体间力的作用是_______的;如图2所示建筑工人常常利用重垂线检查所砌墙壁是否竖直,这是利用重力的方向总是 _________的。
【答案】 ①. 相互 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]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,因为另一艘小船会给人坐的船力的作用,说明:物体间力的作用是相互的。
[2]重垂线利用了重力的方向总是竖直向下,指向地心的。
15. 如图所示,一个瓶口扎上橡皮膜的空塑料药瓶,瓶口朝下竖直浸没水中,橡皮膜到水面的距离为10cm,此时橡皮膜受到水对它竖直向___________的压强,大小为___________Pa。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 上 ②. 103
【解析】
【详解】[1]因为液体内部向各个方向都有压强,所以当瓶口朝下竖直地浸没在水中时橡皮膜受到水对它竖直向上的压强。
[2]橡皮膜距水面深度为
则瓶口橡皮膜所受的压强为
16. 如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计,其中图 __(选填“甲”或“乙”)是自制气压计,小组成员拿着这个自制气压计从高层18楼走到1楼,观察到玻璃管内水柱的高度将 _____(选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】 ①. 乙 ②. 减小
【解析】
【详解】自制气压计和温度计不同点:温度计中的水要装满瓶子,将温度计放入热水或冷水里,观察细管中水柱的高度变化则可以测量液体的温度,当将此装置放在空气里就可以测室温;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.故甲是温度计,乙是气压计.小组成员拿着这个自制气压计从高层18楼走到1楼,由于外界的气压变大,故液柱高度会减小.
17. 将一质量为0.1kg的物体浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.02kg,则物体受到的浮力为___________N,物体的体积为___________m3(g取10N/kg)
【答案】 ①. 0.2 ②. 2×10-5
【解析】
【详解】[1]物体浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.02kg,根据阿基米德原理可知物体受到的浮力为
[2]因物体浸没在装满水的溢水杯中,则物体的体积等于静止后溢出水的体积,即有
18. 水平桌面上有甲、乙两底面积相同的轻质容器,容器内盛有质量相同的不同液体,液面相平,如图所示。则甲容器对桌面的压强______乙容器对桌面的压强,甲容器中液体对容器底面的压强______乙容器中液体对容器底面的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]已知甲、乙轻质容器内盛有质量相同的不同液体,甲、乙容器的总重力相等,则甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,甲、乙容器的底面积相同,根据可知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强。
[2]由图可知,甲容器中的液体体积小于乙容器中的液体体积,已知甲、乙容器内盛有质量相同的不同液体,根据可知,甲容器中的液体密度大于乙容器中的液体密度,又因为两个容器中的液面相平,根据可知,甲容器中液体对容器底面的压强大于乙容器中液体对容器底面的压强。
19. 为了测量某种不吸水的软塑泥的密度,刘强同学设计了如图实验步骤:
甲:将适量的水装入量杯,水面处刻度值为;
乙:将塑料软泥捏成小碗形状,小碗漂浮在量杯中的水面上,水面处刻度值为;
丙:将塑料软泥捏成实心团,放入量杯中的水里,泥团漂浮在水面上,用细钢针轻压泥团,使泥团完全浸没水中,水面处刻度值为;
丁:将泥团取出,吸干表面水滴,用细线系着泥团称重,测力计示数为F。
(1)选取甲、丙、丁三步法测塑泥密度,用V1、V3、F、g表示,=___________;
(2)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度,用 表示,=___________。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据泥团重力,计算出泥团的质量。利用排水法计算出泥团的体积,即可计算出泥团的密度。泥团密度为
【小问2详解】
利用排水法计算出泥团的体积。泥碗漂浮在水面上时,泥碗重力等于所受浮力,即排开水的重力,则泥碗质量等于排开水的质量。则泥团密度为
四、综合题(共37分)
20.
(1)如图所示,物体A对斜面的压力为6N,请画出斜面受到物体A压力的示意图。
(2)如图所示,在斜面上静止一个装有水的容器,容器中放入一个小球,画出小球受到的重力与浮力示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点作垂直于斜面向下的力,即为压力F,如图所示:
【小问2详解】
小球静止在水面上,受力平衡,即重力与浮力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用点画在球的重心上,即球心上,如图所示:
21. 如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。若机器人质量为500kg,履带与地面的接触总面积为4000cm2。求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为2×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
【答案】(1)5000N;(2)该机器人能顺利通过该冰面
【解析】
【详解】解:(1)机器人的重力为
(2)机器人对冰面的压力为
受力面积为
机器人对冰面的压强
因为
所以机器人可以顺利通过该冰面。
答:(1)机器人的重力为5000N;
(2)该机器人能顺利通过该冰面。
22. 小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关;
为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。他利用上述器材进行了如下实验:
①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加放砝码,如图2所示。匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数。请你完成下列内容:
(1)图1中,长方体木块受到的摩擦力是___________N。
(2)通过实验步骤①、②可验证猜想___________。(选填“一”、“二”或“三”)
(3)为了顺利完成猜想二,还需要增加的器材为___________。
(4)要完成对“猜想三”的验证,应保持___________和___________相同,改变___________。
【答案】 ①. 2.2 ②. 一 ③. 两块接触面粗糙程度不同的长木板 ④. 接触面所受的压力 ⑤. 接触面的粗糙程度 ⑥. 接触面积
【解析】
【详解】②(1)[1]实验时沿水平方向拉动长木板,使其在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,分度值为0.2N,读数为2.2N。
(2)[2]通过实验步骤①②,控制接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,故可验证猜想一。
(3)[3]为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,需要改变接触面的粗糙程度,故还需要增加的材料为毛巾。
(4)[4][5][6]要研究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,故可以使①中的木块侧放,拉动长木板,记录下弹簧测力计的示数,并与实验①中的示数进行比较。
23. 同学们在“探究影响压力作用效果因素”的实验时,实验过程如图所示,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下、并在其上放一个同样的砝码。请你完成下列内容:
(1)实验中通过观察___________来比较压力的作用效果;我们___________(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图中甲、乙两图得出的结论是:受力面积一定时,压力___________(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。
(3)①通过比较图中乙、丙两图,得出的结论是___________,___________,压力的作用效果越不明显。
②下列事例中,直接应用该结论的是___________。(选填字母)
A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. 可以 ③. 越大 ④. 压力一定时 ⑤. 受力面积越大 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据转化法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;因沙子受压形变明显,故我们可以用沙子代替海绵来完成实验。
(2)[3]通过比较图中甲、乙两图知,说明在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)①研究压力的作用效果与受力面积关系时,要控制压力一定,故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
②A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状,应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论,故A符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,是在受力面积相同时减小压力,减小压强,故B不符合题意。
故选A。
24. 在一次课外活动中,老师让物理小组的同学们测一个小石块的密度。除了小石块,老师还提供的器材有:一个已经调零的弹簧测力计、一个烧杯、适量的水、若干细线。请你利用上述器材(器材均满足实验需求,ρ石>ρ水),帮助他们设计一个实验方案,测出小石块的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出小石块密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
【答案】(1)实验步骤及所需测量的物理量如下:①用弹簧测力计测出小石块的重为G0;②烧杯中放入适量的水,将用细线挂在弹簧测力计下的小石块浸没水中(不碰到杯底和侧壁),读出测力计的示数为F0;
(2)
【解析】
【详解】解:(1)略。
(2)由上述分析及重力公式可得,小石块的质量为
由题意及阿基米德原理可得
即小石块的体积大小等于排开液体的体积
则石块的密度为
25. 如图所示,将底面积为3S0的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h0、密度为ρ0、底面积为S0的实心圆柱体物块竖直放在容器中,然后向容器内注水(已知水的密度为ρ水)。求:当物块对容器底的压强刚好最小时,向容器中注入水的质量。
【答案】若ρ0≥ρ水,则注水质量为:2ρ水S0h0;若ρ0<ρ水,则注水质量为:2ρ0S0h0。
【解析】
【详解】解:①如果物块的密度大于水的密度,即
ρ0≥ρ水
向容器内注水,物块沉底,当物块浸没时,受到的浮力最大,其对容器底的压力最小,当水的深度和物块的高度相同时,物块刚好浸没,此时物块对容器底的压力最小,由可知物块对容器底的压强刚好最小,注入水的质量
m=ρ水(3S0-S0)h0=2ρ水S0h0
②如果物块的密度小于水的密度,即
ρ0<ρ水
向容器内注水,当物块受到的浮力和自身的重力相等,物块对容器底的压力最小,由可知物块对容器底的压强刚好最小,由阿基米德原理和浮沉条件得到
F浮=G
ρ水gV排=ρ0Vg
ρ水gSh水=ρ0Sh0g
则容器内水的深度
向容器中注入水的质量
答:若ρ0≥ρ水,则注水质量为:2ρ水S0h0;若ρ0<ρ水,则注水质量为:2ρ0S0h0。
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