内容正文:
九年级物理
一卷 客观题(共39分)
一、单项选择题(共10个小题,每小题3分,共30分)
1. 关于物体运动状态,下列说法正确的是( )
A. 力既是维持物体运动的原因,也是改变物体运动状态的原因
B. 静止在斜面上的物体,在一切外力突然消失时,将保持静止状态
C. 做匀速圆周运动的物体,运动状态保持不变
D. 足球被踢出后,能够继续向前运动,是因为受到惯性的作用
2. 物理知识渗透于我们的生活,以下关于汽车交通安全警示语中与惯性无关的是( )
A. 保持车距 B. 雨天路滑,减速慢行
C. 行车时系好安全带 D. 禁止逆行
3. 台球日益成为人们喜爱的运动项目。下列关于台球受力及运动的说法,其中错误的是( )
A. 台球对桌面的压力与桌面对台球的支持力相互平衡
B. 球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力是相互作用力
C. 击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关
D. 运动的台球在碰到桌边后会改变运动方向,表明力可以改变物体的运动状态
4. 一辆卡车在水平路面上匀速行驶,下列选项中的两个力属于平衡力的是( )
A. 卡车所受重力和地面对卡车的支持力
B. 卡车所受的重力和卡车对地面的压力
C. 卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力
D. 地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力
5. 高度相同的三个实心铁块:圆柱体甲、正方体乙和长方体丙(如图所示)放在水平桌面上。已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.则三个铁块对桌面的压强( )
A. 甲最大 B. 乙最大
C. 丙最大 D. 一样大
6. 在托里拆利实验中,管内水银柱的高度取决于
A. 玻璃管的粗细 B. 玻璃管是否竖直插在水银槽中
C. 外界大气压的大小 D. 水银槽中水银的多少
7. 下列说法中错误的是( )
A. 小小的蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是因为受力面积小,增大了压强
B. 液体内部压强是液体重力产生的,而重力方向竖直向下,所以液体不可能有向上的压强
C. 人用吸管吸食饮料时是靠大气压把饮料“压”进了嘴里
D. 深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大
8. 如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A. 8∶1 B. 4∶3 C. 1∶2 D. 4∶1
9. 如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭,水正从上游流入闸室。下列说法中正确的是( )
A. 闸室和上游水道构成连通器,阀门A两侧受到的水的压力相等
B. 闸室和上游水道构成连通器,阀门A右侧受到水的压力大于左侧受到的水的压力
C. 闸室和下游水道构成连通器,阀门B右侧受到的水的压力大于左侧受到的水的压力
D. 闸室和下游水道构成连通器,阀门B两侧受到的水的压力相等
10. 如图甲所示,重为5N铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中,速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是( )
A. 磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B. 在0~2s内拉力F等于7N
C. 在0~6s内拉力F等于5N
D. 在2~6s内拉力F等于7N
二、多项选择题(共3个小题,每小题3分,共9分)
11. 如图所示的四个实例中,目的是减小摩擦的是( )
A. 运动鞋底有凹凸的花纹
B. 在轴承中加滚珠
C. 给合页轴加润滑油
D. 气垫船底跟水之间有一层空气垫
12. 下列四幅图对应的与气体压强有关的说法,与实际相符的( )
A. 高压锅增大锅内气压,降低沸点
B. 玻璃厂用吸盘搬运玻璃
C. 马德堡半球实验证明了大气压的存在
D. 托里拆利最早测出了大气压的值
13. 如图所示,质地均匀、粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上,已知它们的密度之比ρA∶ρB=1∶2,对地面的压强之比pA∶pB=1∶3,则( )
A. 它们的高度之比hA∶hB=2∶3 B. 它们的高度之比hA∶hB=3∶4
C. 它们质量之比mA∶mB=2∶3 D. 它们的质量之比mA∶mB=1∶3
二卷 主观题(共61分)
三、填空题(共6个小题,每空2分,共24分)
14. 水平桌面上放一本书,书的质量为300g,与桌面的接触面积为5×10-2m2,则书所受的重力为_______N,书对桌面的压强为_______Pa。
15. 如图所示,小明将自制气压计从山脚带到山顶的过程中,气压计的水柱会__________,外界气压的变化是___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16. 在测量大气压强实验时,实验员没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于________mm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将________(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
17. 最早测量出大气压的值的实验叫 ______实验,1个标准大气压相当于 ______cm高的水银柱产生的压强。
18. 小强用10N的水平推力匀速推动放在水平地面的课桌,则课桌受到地面对它的摩擦力大小为___N;某同学将该课桌内的书包拿走后,把课桌沿原路用水平力推回的过程中,课桌受到地面对它的摩擦力___(小于/等于/大于)10N.
19. 如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA______pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲______p乙(两空选填“>”、“=”或“<”)。
四、综合题(共6个小题,共37分)
20.
(1)斜面上有一物体M,它受到的重力为60N,它对斜面的压力为40N,请在图中画出这两个力的示意图。
(2)如图所示,一根细绳把重为G的小球挂在墙上,试画出小球受力的示意图。
21. 小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。接下来小明通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验中弹簧测力计拉动木块的要求是:________
(2)由甲、乙两图得到的结论是:________
(3)图甲和图丙探究的问题是:________
(4)小明要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答:________。小明在实验中存在的问题是________。
(5)采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是________为解决上述问题,小娟对实验装置进行了改进,用图乙所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为________。
22. 用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,请你在认真思考、观察的基础上,回答下列问题:
(1)压强计是通过形管中液面的______来反映被测压强大小的。使用前检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果形管中的液体能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)仔细观察图所示的“实验1”和“实验2”,回答:
①实验1是想验证:当液体密度相同时,液体的压强与______的关系;
②实验2是想验证:当______相同时,液体的压强与______的关系;
③以上实验都采用了一个共同的科学方法,那就是______法。
23. 如图中的甲、乙两组实验:
(1)甲组图中要求小车从同一斜面的同一高度滑下的目的是________,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同。根据这一实验现象得出的结论是:平面越光滑,小车运动的距离就越远。这进一步说明:运动的小车受到的阻力越________,速度减小的也越________。由此推理得出:________。
(2)乙组图是探究________的实验。
24. 如图所示是一个家庭常用的电热水壶,静止于水平的桌子上,壶身和底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积为250cm2,装有2L水后水深16cm,求:(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
(1)电热水壶中水的质量是多少?
(2)水对电热水壶底部的压强是多少?
(3)此时桌面受到的压强是多少?
25. 在高速公路上,一些司机为了降低营运成本,肆意超载,带来极大的危害.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内.有一辆自重2000kg的6轮汽车,已知该车在某次实际营运中装货10t,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2.求:
(1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?
(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N/kg)
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九年级物理
一卷 客观题(共39分)
一、单项选择题(共10个小题,每小题3分,共30分)
1. 关于物体的运动状态,下列说法正确的是( )
A. 力既是维持物体运动的原因,也是改变物体运动状态的原因
B. 静止在斜面上的物体,在一切外力突然消失时,将保持静止状态
C. 做匀速圆周运动的物体,运动状态保持不变
D. 足球被踢出后,能够继续向前运动,是因为受到惯性的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B.静止在斜面上的物体,在一切外力突然消失时,运动状态保持不变,即保持静止状态不变,故B正确;
C.做匀速圆周运动的物体,物体的运动方向每时每刻都在变化,因此运动状态在不断改变,故C错误;
D.足球被踢出后,球仍然保持原来的运动状态,是由于足球具有惯性,惯性是物体本身的性质,不能说是受到惯性的作用,故D错误。
故选B。
2. 物理知识渗透于我们的生活,以下关于汽车交通安全警示语中与惯性无关的是( )
A. 保持车距 B. 雨天路滑,减速慢行
C. 行车时系好安全带 D. 禁止逆行
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.保持车距,是为了防止前车突然减速时,后车由于惯性继续向前运动而相撞,故A不符合题意;
B.雨天路滑,车轮与地面之间摩擦减小,刹车时由于惯性车的滑行距离更长,减速慢行可以使车由于惯性向前滑行的距离变小,防止发生交通事故,故B不符合题意;
C.行车时系好安全带,可以防止车突然减速时人由于惯性继续向前运动而撞到车身,故C不符合题意;
D.禁止逆行是为了交通安全人为制定的规则,与惯性无关,故D符合题意。
故选D。
3. 台球日益成为人们喜爱的运动项目。下列关于台球受力及运动的说法,其中错误的是( )
A. 台球对桌面的压力与桌面对台球的支持力相互平衡
B. 球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力是相互作用力
C. 击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关
D. 运动的台球在碰到桌边后会改变运动方向,表明力可以改变物体的运动状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.台球对桌面的压力作用在桌面上,桌面对台球的支持力作用在台球上,二力作用在两个不同物体上,所以不是一对平衡力。A说法错误,符合题意;
B.物体间力的作用是相互的。球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力是相互作用力。B说法正确,不符合题意;
C.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关。C说法正确,不符合题意;
D.运动的台球在碰到桌边后,受到了桌边给的力后改变了运动方向,表明力可以改变物体的运动状态。D说法正确,不符合题意。
故选A。
4. 一辆卡车在水平路面上匀速行驶,下列选项中的两个力属于平衡力的是( )
A. 卡车所受的重力和地面对卡车的支持力
B. 卡车所受的重力和卡车对地面的压力
C. 卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力
D. 地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力
【答案】A
【解析】
【分析】平衡力的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【详解】A.卡车静止,卡车所受的重力和地面对卡车的支持力是平衡力关系,故A正确;
B.卡车所受的重力和卡车对地面的压力,没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力,分别作用在相互作用的两个物体上,是一对相互作用力,故C错误;
D.地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力,是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
5. 高度相同的三个实心铁块:圆柱体甲、正方体乙和长方体丙(如图所示)放在水平桌面上。已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.则三个铁块对桌面的压强( )
A. 甲最大 B. 乙最大
C. 丙最大 D. 一样大
【答案】D
【解析】
【详解】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,三个铁块对桌面的压强
因圆柱体甲、正方体乙和长方体丙高度相同,密度相同,所以,三个铁块对桌面的压强一样大。
故选D。
6. 在托里拆利实验中,管内水银柱的高度取决于
A. 玻璃管的粗细 B. 玻璃管是否竖直插在水银槽中
C. 外界大气压的大小 D. 水银槽中水银的多少
【答案】C
【解析】
【详解】托里拆利实验第一次精确地测出了大气压强的数值,在该实验中玻璃管内水银柱产生的压强等于外界的大气压强,水银柱的高度只与外界大气压强有关,与玻璃管的粗细、玻璃管是否竖直插在水银槽中、水银槽中水银的多少均无关.
A.玻璃管的粗细与分析不相符;
B.玻璃管是否竖直插在水银槽中与分析不相符;
C.外界大气压的大小与分析相符;
D.水银槽中水银的多少与分析不相符.
7. 下列说法中错误的是( )
A. 小小的蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是因为受力面积小,增大了压强
B. 液体内部压强是液体重力产生的,而重力方向竖直向下,所以液体不可能有向上的压强
C. 人用吸管吸食饮料时是靠大气压把饮料“压”进了嘴里
D. 深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.小小的蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是在压力一定时,减小受力面积增大对树皮的压强,容易把树皮啄开,故A正确,不符合题意;
B.因为液体具有流动性,内部向各个方向都有压强,所以液体内部存在向上的压强,故B错误,符合题意;
C.用吸管从瓶子中吸饮料时,是利用大气压工作。当吸气时,体内气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里,故C正确,不符合题意;
D.因为液体的压强随着深度的增加而增大,所以深海潜水员必须穿抗压潜水服,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A. 8∶1 B. 4∶3 C. 1∶2 D. 4∶1
【答案】D
【解析】
【分析】根据图像求出甲、乙两物质的密度之比,两正方体A、B的质量相同,根据得出A、B的体积之比,从而得出边长之比;知道A、B的密度关系、边长的大小关系,正方体对地面的压强,据此求压强大小关系。
【详解】由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为8g/cm3;当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为1g/cm3,则有
根据可得,质量相等的甲、乙的体积比
则甲、乙两个正方体的棱长比
根据柱体压强公式可知,两正方体A. B对水平地面的压强之比
故选D。
9. 如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭,水正从上游流入闸室。下列说法中正确的是( )
A. 闸室和上游水道构成连通器,阀门A两侧受到的水的压力相等
B. 闸室和上游水道构成连通器,阀门A右侧受到的水的压力大于左侧受到的水的压力
C. 闸室和下游水道构成连通器,阀门B右侧受到的水的压力大于左侧受到的水的压力
D. 闸室和下游水道构成连通器,阀门B两侧受到的水的压力相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,上游阀门A打开,下游阀门B关闭,水正从上游流入闸室,闸室和上游水道构成连通器,此时右侧水深大于左水深,右侧水对阀门A的压强大于左侧水对阀门A的压强,右侧水对阀门A的压力大于左侧水对阀门A的压力,故B正确,A错误;
CD.由图可知,下游阀门B关闭,故闸室和下游水道下部不连通的,故没有构成连通器,故CD错误。
故选B。
10. 如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中,速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是( )
A. 磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B. 在0~2s内拉力F等于7N
C. 在0~6s内拉力F等于5N
D. 在2~6s内拉力F等于7N
【答案】D
【解析】
【分析】静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态;处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
【详解】由图像可以看出,在前2秒内物体做加速运动受力不平衡;在超过2秒后,物体做匀速直线运动,受到的是平衡力;由于木块是向上运动的,所以摩擦力方向是竖直向下的,拉力需要平衡重力与摩擦力,所以可知在2秒后拉力的大小为7N,而在前两秒内拉力大于7N。
故选D。
二、多项选择题(共3个小题,每小题3分,共9分)
11. 如图所示的四个实例中,目的是减小摩擦的是( )
A. 运动鞋底有凹凸的花纹
B. 在轴承中加滚珠
C. 给合页轴加润滑油
D. 气垫船底跟水之间有一层空气垫
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.运动鞋底有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A不符合题意;
B.在轴承中加滚珠是将滑动摩擦变成滚动摩擦来减小摩擦的,故B符合题意;
CD.在合页轴加润滑油和气垫船都是使相互摩擦的面脱离接触来减小摩擦的,故CD符合题意。
故选BCD。
12. 下列四幅图对应的与气体压强有关的说法,与实际相符的( )
A 高压锅增大锅内气压,降低沸点
B. 玻璃厂用吸盘搬运玻璃
C. 马德堡半球实验证明了大气压的存在
D. 托里拆利最早测出了大气压的值
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.高压锅增大锅内气压,升高沸点,故A不符合题意;
B.玻璃厂用吸盘搬运玻璃,利用了大气压强,使吸盘牢牢固定在玻璃上,故B符合题意;
CD.符合题意。
故选BCD。
13. 如图所示,质地均匀、粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上,已知它们的密度之比ρA∶ρB=1∶2,对地面的压强之比pA∶pB=1∶3,则( )
A. 它们的高度之比hA∶hB=2∶3 B. 它们的高度之比hA∶hB=3∶4
C. 它们的质量之比mA∶mB=2∶3 D. 它们的质量之比mA∶mB=1∶3
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.质地均匀、粗细相同的实心圆柱体对地面的压强为
则圆柱体A、B的高度之比为
故A符合题意,B不符合题意;
CD.实心圆柱体A、B粗细相同,即底面积相同,根据可知,压力和压强成正比,pA∶pB=1∶3,则实心圆柱体对地面的压力之比为1∶3,实心圆柱体对地面的压力等于重力,则重力之比为1∶3,根据可知实心圆柱体A、B质量之比为1∶3。故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
二卷 主观题(共61分)
三、填空题(共6个小题,每空2分,共24分)
14. 水平桌面上放一本书,书的质量为300g,与桌面的接触面积为5×10-2m2,则书所受的重力为_______N,书对桌面的压强为_______Pa。
【答案】 ①. 3 ②. 60
【解析】
【详解】[1]书所受的重力为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
[2]书对桌面的压力等于书所受的重力为3N,书皮地桌面的压强为
15. 如图所示,小明将自制气压计从山脚带到山顶的过程中,气压计的水柱会__________,外界气压的变化是___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 上升 ②. 变小
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。
16. 在测量大气压强实验时,实验员没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于________mm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将________(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
【答案】 ①. 750 ②. 低于
【解析】
【详解】[1]根据题图可知,此时的大气压强与玻璃管中水银柱产生的压强相等,根据液体压强特点可知,玻璃管中水银柱的深度为750mm,故此时的大气压强等于750mm水银柱产生的压强。
[2]一个标准大气压等于760mm水银柱产生的压强,故此时的气压低于一个标准大气压,由于气压越低,水的沸点越低可知,此时测得水的沸点低于100℃。
17. 最早测量出大气压的值的实验叫 ______实验,1个标准大气压相当于 ______cm高的水银柱产生的压强。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 76
【解析】
【分析】
【详解】[1] 最早测量出大气压的值的实验叫托里拆利实验。
[2] 1个标准大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强。
18. 小强用10N的水平推力匀速推动放在水平地面的课桌,则课桌受到地面对它的摩擦力大小为___N;某同学将该课桌内的书包拿走后,把课桌沿原路用水平力推回的过程中,课桌受到地面对它的摩擦力___(小于/等于/大于)10N.
【答案】 ①. 10 ②. 小于
【解析】
【详解】因为课桌匀速运动,受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以课桌受到地面对它的摩擦力大小为f=F=10N;同学将该课桌内的书包拿走后,课桌对地面的压力减小,把课桌沿原路用水平力推回的过程中,接触面的粗糙程度不变,压力减小,所以课桌受到地面对它的摩擦力会减小,小于10N.
19. 如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA______pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲______p乙(两空选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. < ②. >
【解析】
【详解】[1]由图知,若两种液体的质量相等,由可知液体密度ρ甲>ρ乙,A、B下方对容器底的压强
因为两种液体质量相等,液体对容器底的压强
p
所以液体对容器底的压强
因为液体对容器底的压强
所以A、B两点的压强关系
[2]由图知A、B深度hA<hB,若A、B两点的压强相等,由p=ρgh可知液体密度ρ甲>ρ乙,A、B下方对容器底的压强
因为液体对容器底的压强
所以液体对容器底的压强
四、综合题(共6个小题,共37分)
20.
(1)斜面上有一物体M,它受到的重力为60N,它对斜面的压力为40N,请在图中画出这两个力的示意图。
(2)如图所示,一根细绳把重为G的小球挂在墙上,试画出小球受力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
物体所受的重力竖直向下,大小为60N,物体对斜面的压力方向垂直于斜面向下,大小为40N,如图所示。
【小问2详解】
对小球受力分析可知,小球受到竖直向下的重力和绳子的拉力,以及墙壁的支持力,绳子对小球的拉力沿绳方向向上,墙壁对小球的支持力垂直于墙壁向左,如图所示。
21. 小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。接下来小明通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验中弹簧测力计拉动木块的要求是:________
(2)由甲、乙两图得到的结论是:________
(3)图甲和图丙探究的问题是:________
(4)小明要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答:________。小明在实验中存在的问题是________。
(5)采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是________为解决上述问题,小娟对实验装置进行了改进,用图乙所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为________。
【答案】(1)拉动木块做匀速直线运动
(2)接触面粗糙程度一样时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系
(4) ①. 不可靠 ②. 没有控制压力大小不变
(5) ①. 手无法稳定拉动弹簧测力计使木块保持匀速直线运动 ②. 不用拉动木块做匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
为了测出滑动摩擦力的大小,实验中弹簧测力计需要沿水平方向匀速拉动木块,此时木块处于平衡状态,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同,乙图中木块上增加了砝码,压力更大,弹簧测力计的示数也更大,因此比较甲、乙可以得到结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
甲和丙两图中,木块对接触面压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以探究的问题是:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
【小问4详解】
[1][2]结论不可靠;将木块切去一半后,木块对接触面的压力也减小了一半,因此小明在实验中存在的问题是:没有控制压力大小不变。
【小问5详解】
[1]手无法稳定拉动弹簧测力计使木块保持匀速直线运动,最终导致弹簧测力计示数不稳定。
[2]改进后的装置(图乙)中,木板可以不做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,示数稳定。
22. 用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,请你在认真思考、观察的基础上,回答下列问题:
(1)压强计是通过形管中液面的______来反映被测压强大小的。使用前检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果形管中的液体能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)仔细观察图所示的“实验1”和“实验2”,回答:
①实验1是想验证:当液体密度相同时,液体的压强与______的关系;
②实验2是想验证:当______相同时,液体的压强与______的关系;
③以上实验都采用了一个共同的科学方法,那就是______法。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 不漏气
(2) ①. 深度 ②. 深度 ③. 液体密度 ④. 控制变量
【解析】
小问1详解】
[1][2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小,采用了转换法;检查装置是否漏气时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
【小问2详解】
[1]实验1液体的密度相同,深度不同,可探究液体压强和深度的关系。
[2][3]实验2金属盒在液体的深度相同,液体的密度不同,可以探究液体压强与液体密度的关系。
[4]在探究液体压强与深度和密度的关系时,分别控制密度和深度不变,用了控制变量法。
23. 如图中的甲、乙两组实验:
(1)甲组图中要求小车从同一斜面的同一高度滑下的目的是________,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同。根据这一实验现象得出的结论是:平面越光滑,小车运动的距离就越远。这进一步说明:运动的小车受到的阻力越________,速度减小的也越________。由此推理得出:________。
(2)乙组图是探究________的实验。
【答案】(1) ①. 使小车到达水平面时的初速度相同 ②. 小 ③. 慢 ④. 假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动
(2)影响滑动摩擦力大小的因素
【解析】
【小问1详解】
[1]让小车从同一斜面的同一高度滑下,目的是使小车到达水平面时的初速度相同。
[2][3]在水平面上,小车初速度相同,我们可以观察到小车在木板表面滑行的距离最长,这说明同一小车到达水平面上初速度相同时,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,小车运动的距离就越远。
[4]对以上实验进一步推理得出:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,速度不变,小车将做匀速直线运动。
【小问2详解】
通过对比图D和图F可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度之间的关系,所以乙图是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验。
24. 如图所示是一个家庭常用的电热水壶,静止于水平的桌子上,壶身和底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积为250cm2,装有2L水后水深16cm,求:(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
(1)电热水壶中水的质量是多少?
(2)水对电热水壶底部的压强是多少?
(3)此时桌面受到的压强是多少?
【答案】(1)2kg;(2)1600Pa;(3)1280Pa
【解析】
【详解】解:(1)电热水壶中水的质量
(2)水对电热水壶底部的压强
(3)壶对桌面的压力
桌面受到的压强
答:(1)电热水壶中水的质量是2kg;
(2)水对电热水壶底部的压强1600Pa;
(3)桌面受到的压强为1280Pa。
25. 在高速公路上,一些司机为了降低营运成本,肆意超载,带来极大的危害.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内.有一辆自重2000kg的6轮汽车,已知该车在某次实际营运中装货10t,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2.求:
(1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?
(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N/kg)
【答案】(1)1×106Pa超过了行业标准(2)6.4t
【解析】
【分析】物体对水平路面的压力大小等于物体的重力。第一小题根据计算压强,并比较是否超过行业标准;第二小题的变形式计算最大总压力,进而计算货物最大重力、质量。
【详解】(1)汽车对路面的压力等于其自身重力和货物重力之和,即
F=G车+G货=(m车+m货)g=(2000kg+10000 kg)×10N/kg=1.2×105N,
受力面积是6个车轮的面积总和
S=6×0.02m2=0.12m2
汽车对路面的压强等于压力与受力面积之比,即
P=F/S=1.2×105N/0.12m2=1×106Pa,
1×106Pa>7×105Pa,超过行业标准.
(2)要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆车对地面的压力最大时对地面的压强为7×105Pa,这辆汽车对地面的最大压力
F不超标=P不超标S=7×105Pa×0.12m2=0.84×105N
汽车与货物总重力等于压力,即
G不超标=F不超标=0.84×105N
汽车与货物总质量
m不超标=G不超标/g=0.84×105N/10N/kg=8400kg=8.4t
最多载货
m最多装=m不超标-m车=8.4t-2t=6.4t
答:(1)这辆汽车对路面的压强是10×105Pa,是超过行业标准;(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多装6.4t吨货.(设车轮与地面的接触面积不变)
【点睛】限重问题是一类常考问题,当限定最大压强时,压力不能超过一定大小,那么也就限定了最大的载重量,通过减小压力来减小对路面的作用效果,也就是减小压强.
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