内容正文:
大庆市靓湖学校八年级第一阶段练习卷
物理
时间:65分钟 总分:80分
一、选择题(共10小题,每题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求)
1. 在科学探索的道路上,有众多的科学巨人披荆斩棘,铺路架桥,为后人留下了丰硕的知识园地、科学的探究方法及不朽的科学精神。下列关于物理学史的说法错误的是( )
A. 德国奥托格里克利用马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 意大利托里拆利最先准确测出大气压的值
C. 帕斯卡发现了流体压强与流速的关系
D. 伽利略对理想斜面的研究采用把实验和逻辑推理相结合的方法,发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
2. 在2025年重庆市足球协会锦标赛U15组比赛中,南渝小将于欢表现出众,如图是球员于欢比赛时的场景,下列对足球运动过程的说法中,判断正确的是( )
A. 踢球时,足球在空中继续飞行是因为惯性作用
B. 踢球时,球鞋对足球的力和足球对球鞋的力是一对平衡力
C. 踢出的足球飞行到最高点时,若所受外力突然消失,足球将做匀速直线运动
D. 若将足球竖直上抛,其受到的阻力与速度成正比,则球落地前合力先变大后变小
3. 下列情景中改变压强的方式与其他三项不同的是( )
A. 压路机有笨重的轮子 B. 蚊子有尖锐的口器
C. 剪刀有锋利的刀刃 D. 破窗锤有尖锐的头
4. 关于下面四幅图的说法正确的是( )
A. 不计纸片所受重力,当纸片静止时,纸片上下表面所受的力大小相等
B. 在两张纸的中间向下吹气,两张纸中间的气压增大
C. 盆景自动供水装置是一个连通器
D. 在高山上,战士使用压力锅做饭,是由于水的沸点随着气压的减小而升高
5. 物理兴趣小组的同学对物理课本上的插图进行讨论,其中正确的( )
A. 图甲加热的铁皮罐用冷水浇后被压扁,是因为铁皮罐内大气压的作用
B. 图乙拦河大坝“上窄下宽”,是因为液体压强的大小与液体密度有关
C. 图丙中能顶起汽车的液压千斤顶,利用了连通器原理
D. 图丁中的家用煤气灶的灶头,利用了流体压强与流速的关系
6. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为和,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度,底面积,下列判断正确的是( )
A. 物体对水平面的压强:
B. 物体对水平面的压力:
C. 物体的密度:
D. 物体的质量:
8. 如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同但形状不同的轻质容器(质量相同),分别装有质量相同的A、B、C三种不同液体,下列说法正确的是( )
A. 液体的密度:
B. 容器对桌面的压强:
C. 液体对容器底部的压强:
D. 容器对桌面的压力:
9. 如图所示,取一根横截面积为的直筒塑料管,在其底部扎上轻质橡皮膜后向管内倒入水,使它竖直静止于某液体中,观察到橡皮膜恰好变平时管外液面比管内液面低。取,水的密度为。下列说法错误的是( )
A. 水对塑料管底部橡皮膜的压力大小为0.15N
B. 管外液体的密度是
C. 管外液体对橡皮膜产生的压强大小为
D. 若将塑料管下压少许,则橡皮膜会向上凹陷
10. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为0.25m2
B. 当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C. 当时,木板对桌面的压力为9N
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
二、填空题(共3小题,每空1分,共14分)
11.
(1)图甲所示是运动员擦冰的场景,冰壶掷出时是旋转的,若想让冰壶走弧线,队友就会喊“下线”,即让顺着冰壶旋转方向一侧的队员擦冰;若希望冰壶保持当前运动情况,则队友会喊“顶线”,让与冰壶旋转方向相反一侧的队员擦冰。运动员将冰壶投出后,不考虑空气阻力,滑行中的冰壶共受到 ______个力的作用;如图乙所示,若运动员通过擦冰,让冰壶走弧线匀速前进,此时冰壶处于 _______(选“平衡状态”或“非平衡状态”);队员以“下线”的方式擦冰时,冰壶在竖直方向上所受力的合力_______;
(2)如图甲所示,A、B两容器内盛有水,且水面等高,两容器之间用斜管相连,K是开关,当把开关K打开后,水将_______(选填“由A流向B”、“由B流向A”或“不流动”);如图乙所示,液压机的大小活塞面积之比,若在小活塞上施加20N的力,则在大活塞上能产生______N的力,液压机的物理学原理是_______。
12. 如图所示,甲图中A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强_______(选填“越大”或“越小”)。乙图中,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。丙图中,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱_______(选填“下降”或“上升”)。丁图中是容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变,在两侧倒入不同深度的水通过观察橡皮膜向左侧凸起,可以判断右侧水的压强_______(“较大”或“较小”)。
13.
(1)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,同一高度处分别有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_____;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_____;(均选填“>”、“=”或“<”)
(2)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为_________,的重力为_________N(取)。
三、作图题(共2小题,每题3分,共6分)
14. 重为30N的正方体木块,受水平力作用,静止在竖直墙面上,请在图中画出木块受到的摩擦力、木块对墙壁压力的示意图。(注意标出力的大小)
15. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
四、实验探究题(共2小题,每空1分,共18分)
16. 【实验名称】探究阻力对物体运动的影响。
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小车
【实验步骤】
A.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
B.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
C.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)该实验中是通过________来反映阻力对物体运动的影响。
(2)三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时_________相同。
【分析与论证】
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越_____。
(4)推论:在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,小车将做_____运动。
【交流反思】
(5)若在实验中,发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板,在不改变原有器材的情况下,改进的方法是______。
(6)小组同学又思考如下问题:如图丁,摆球从A点由静止释放向C点运动,当摆到中间B点时,如果绳子断了,且摆球所受的力忽然全部消失,那么摆球在丁图中的运动轨迹为____。(选填“①”、“②”、“③”或“④”)
17. 诚诚同学在进行“研究液体内部的压强“的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计的U形管_____(选填“是”或“不是”)连通器。压强计是通过U形管左右两侧的________来反映被测压强的大小的;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲所示,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是______(选填“A”或“B”);
A. 取下软管重新安装 B. 将右侧管中高出部分的水倒出
(3)分析图乙A、B两图的实验现象,可得出的结论是:液体内部压强大小与_______有关;
(4)若要研究液体内部压强与液体密度的关系,应选用图乙______两图进行对比;
(5)聪明的诚诚想知道图乙C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。诚诚进行了如下操作:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向_________(选填“上”或“下”)突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh,请你写出盐水的密度表达式_________(用含有h、Δh和的式子表示)。
18. 小王同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是_________;
(2)如图1,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30N;
(3)如图2,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积为________cm2;(结果用分数表示)
(4)同学们发现测量结果偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因________;
(5)针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进采用了图3装置,将该注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为4.1 kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出2.2kg水时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力_____N,所测大气压的值应为_______Pa。
五、计算题(共2小题,18题5分3+2;19题7分2+2+3,共12分)
19. 小明的质量为45kg,他每只脚与地面的接触面积为150,为了不让双脚陷进泥地,他在水平泥地上放一块重为300N、面积为的木板,双脚站在木板中央。求:
(1)小明对木板的压强;
(2)木板对泥地的压强。
20. 如题图所示,将底面积为100cm2,质量为0.5kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重为45N,深为40cm的水,g取10N/kg。问:
(1)A处液体的压强p1;
(2)水对容器底的压力F1;
(3)容器对水平桌面的压强p2。
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大庆市靓湖学校八年级第一阶段练习卷
物理
时间:65分钟 总分:80分
一、选择题(共10小题,每题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求)
1. 在科学探索的道路上,有众多的科学巨人披荆斩棘,铺路架桥,为后人留下了丰硕的知识园地、科学的探究方法及不朽的科学精神。下列关于物理学史的说法错误的是( )
A. 德国奥托格里克利用马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 意大利托里拆利最先准确测出大气压的值
C. 帕斯卡发现了流体压强与流速的关系
D. 伽利略对理想斜面的研究采用把实验和逻辑推理相结合的方法,发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
【答案】C
【解析】
【详解】A.1654年,在德国马德堡市的广场上,奥托格里克做了著名的马德堡半球实验,有力地证明了大气压强的存在,故A正确,不符合题意;
B.最早利用实验较精确测出了大气压的数值是托里拆利,故B正确,不符合题意;
C.伯努利发现了流体压强与流速的关系,故C错误;
D.伽利略对理想斜面的研究,采用了将实验和逻辑推理相结合的方法,发展了人类的科学思维方式和科学研究方法,可称之为:实验推理法,故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 在2025年重庆市足球协会锦标赛U15组比赛中,南渝小将于欢表现出众,如图是球员于欢比赛时的场景,下列对足球运动过程的说法中,判断正确的是( )
A. 踢球时,足球在空中继续飞行是因为惯性作用
B. 踢球时,球鞋对足球的力和足球对球鞋的力是一对平衡力
C. 踢出的足球飞行到最高点时,若所受外力突然消失,足球将做匀速直线运动
D. 若将足球竖直上抛,其受到的阻力与速度成正比,则球落地前合力先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,不能说“因为惯性作用”,正确表述应为“由于惯性继续运动”。故A错误;
B.踢球时,球鞋对足球的力,受力物体是足球;足球对球鞋的力,受力物体是球鞋;这两个力是一对相互作用力(作用在两个物体上),故B错误;
C.踢出的足球飞行到最高点时,竖直方向速度为0,水平方向仍有速度,若所受外力突然消失,根据牛顿第一定律,足球将沿水平方向做匀速直线运动,故C正确;
D.竖直上抛足球,阻力与速度成正比,足球上升过程中,重力竖直向下,阻力也竖直向下,足球速度逐渐减小,阻力也减小,合外力大小为重力大小加阻力大小,因此合外力逐渐变小;足球下落过程中,阻力竖直向上,重力竖直向下,重力大于阻力,足球速度增大,阻力变大,重力不变,合外力大小为重力大小减阻力大小,因此合外力逐渐变小。整个过程合外力始终变小,并非“先变大后变小”,故D错误。
故选C。
3. 下列情景中改变压强的方式与其他三项不同的是( )
A. 压路机有笨重的轮子 B. 蚊子有尖锐的口器
C. 剪刀有锋利的刀刃 D. 破窗锤有尖锐的头
【答案】A
【解析】
【详解】A.压路机有笨重的轮子,是通过增大压力来增大压强;
B.蚊子有尖锐的口器,是通过减小受力面积来增大压强;
C.剪刀有锋利的刀刃,是通过减小受力面积来增大压强;
D.破窗锤有尖锐的头,是通过减小受力面积来增大压强;
与其他三项不同的是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 关于下面四幅图的说法正确的是( )
A. 不计纸片所受重力,当纸片静止时,纸片上下表面所受的力大小相等
B. 在两张纸的中间向下吹气,两张纸中间的气压增大
C. 盆景自动供水装置是一个连通器
D. 在高山上,战士使用压力锅做饭,是由于水的沸点随着气压的减小而升高
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据二力平衡原理,不计纸片所受重力,当纸片静止时,纸片上下表面所受的力大小相等。故A正确;
B.流速大的地方压强小,在两张纸的中间向下吹气,两张纸中间的流速变大,气压减小。故B错误;
C.上端开口,下端相连的叫连通器。盆景自动供水装置瓶子上端与外界大气压不一样,因此不是是一个连通器。故C错误;
D.沸点随气压降低而降低。在高山上,战士使用压力锅做饭,是由于水的沸点随着气压的减小而减小。故D错误。
故选A。
5. 物理兴趣小组的同学对物理课本上的插图进行讨论,其中正确的( )
A. 图甲加热的铁皮罐用冷水浇后被压扁,是因为铁皮罐内大气压的作用
B. 图乙拦河大坝“上窄下宽”,是因为液体压强的大小与液体密度有关
C. 图丙中能顶起汽车的液压千斤顶,利用了连通器原理
D. 图丁中的家用煤气灶的灶头,利用了流体压强与流速的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热铁皮罐后用冷水浇,罐内水蒸气液化,气压减小,小于外界大气压,铁皮罐是在外界大气压的作用下被压扁,故A错误;
B.拦河大坝“上窄下宽”,是因为液体压强随深度增加而增大,坝体底部深度大,受到的水的压强更大,故B错误;
C.液压千斤顶的物理学原理是帕斯卡原理,即密闭液体的压强可以大小不变地向各个方向传递,故C错误;
D.家用煤气灶灶头中,煤气喷出时流速大,压强小,因此进口处压强小于外界大气压,大气压将空气压入灶头,利用了流体压强与流速的关系,故D正确。
故选D。
6. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为和,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.根据题意知,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,以返回舱作为受力物体,返回舱受到自身重力、降落伞对返回舱的拉力为F和空气对返回舱的阻力为f,由于返回舱处于平衡状态,所以,故ACD错误,B正确。
故选B。
7. 如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度,底面积,下列判断正确的是( )
A. 物体对水平面的压强:
B. 物体对水平面的压力:
C. 物体的密度:
D. 物体的质量:
【答案】D
【解析】
【详解】甲、乙、丙三个实心长方体材料相同,则密度相同,即
因高度
底面积
由可知,
由可知,
由可知,
因物体对水平面的压力
故
物体对水平面的压强
因
则
故ABC错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同但形状不同的轻质容器(质量相同),分别装有质量相同的A、B、C三种不同液体,下列说法正确的是( )
A. 液体的密度:
B. 容器对桌面的压强:
C. 液体对容器底部的压强:
D. 容器对桌面的压力:
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B、C三种不同液体质量相同,由图容器形状可知三种液体的体积大小关系,根据密度公式,液体的密度,故A错误;
C.三种液体的质量相同,重力相同;甲容器上宽下窄,则液体对容器底部的压力小于液体的重力;乙容器上下粗细相同,则液体对容器底部的压力等于液体的重力;丙容器上窄下宽,则液体对容器底部的压力大于液体的重力,所以液体对容器底部的压力关系为
容器的底面积相同,根据可知,液体对容器底部的压强关系为,故C正确;
BD.容器对桌面的压力等于容器的重力加上液体的重力,轻质容器忽略容器的质量,液体的质量相等,所受的重力相等,因此容器对桌面的压力
甲、乙、丙三个容器的底面积相同,由可知,容器对桌面的压强:,故BD错误;
故选C。
9. 如图所示,取一根横截面积为的直筒塑料管,在其底部扎上轻质橡皮膜后向管内倒入水,使它竖直静止于某液体中,观察到橡皮膜恰好变平时管外液面比管内液面低。取,水的密度为。下列说法错误的是( )
A. 水对塑料管底部橡皮膜的压力大小为0.15N
B. 管外液体的密度是
C. 管外液体对橡皮膜产生的压强大小为
D. 若将塑料管下压少许,则橡皮膜会向上凹陷
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知水的质量15g=0.015kg,水对直筒塑料管底部橡皮膜的压力大小为
故A正确,不符合题意;
B.水的密度ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3
由可知,管内水的体积
塑料管的横截面积S=1cm2,则管内水的深度
因为管外液面比管内液面低3cm,所以橡皮膜在管外液体的深度
当橡皮膜恰好变平时,说明管内水对橡皮膜的压强等于管外液体对橡皮膜的压强,即p水=p液。 根据p=ρgh,可得ρ水gh水 =ρ液gh液
则管外液体的密度
故B正确,不符合题意;
C.管外液体对橡皮膜产生的压强大小为
故C错误,符合题意;
D.若将塑料管下压少许,管外液体的深度增加,根据p=ρgh,管外液体对橡皮膜的压强增大,而管内水的深度不变,水对橡皮膜的压强不变,所以管外液体对橡皮膜的压强大于管内水对橡皮膜的压强,橡皮膜会向上凹陷,故D正确,不符合题意。
故选C。
10. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为0.25m2
B. 当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C. 当时,木板对桌面的压力为9N
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.木板的长度伸出桌面时停止运动,由图乙可知,木板伸长的长度为
0.30m-0.10m=0.20m
木板的长度
l=0.20m×4=0.80m
长木板的底面积为
S=0.80m×0.25m=0.2m2
故A错误;
B.由图乙可知,木板没有伸出桌面对桌面的压强是30Pa,木板对桌面的压力
F=pS=30Pa×0.2m2=6N
当时,受力面积为
S1=(0.80m-0.26m+0.10m)×0.25m=0.16m2
木板对桌面的压强为
故B正确;
CD.移动过程中,木板对桌面的压力等于重力,重力不变,压力不变,当时,木板对桌面的压力不变,压力大小是6N,故CD错误。
故选B。
二、填空题(共3小题,每空1分,共14分)
11.
(1)图甲所示是运动员擦冰的场景,冰壶掷出时是旋转的,若想让冰壶走弧线,队友就会喊“下线”,即让顺着冰壶旋转方向一侧的队员擦冰;若希望冰壶保持当前运动情况,则队友会喊“顶线”,让与冰壶旋转方向相反一侧的队员擦冰。运动员将冰壶投出后,不考虑空气阻力,滑行中的冰壶共受到 ______个力的作用;如图乙所示,若运动员通过擦冰,让冰壶走弧线匀速前进,此时冰壶处于 _______(选“平衡状态”或“非平衡状态”);队员以“下线”的方式擦冰时,冰壶在竖直方向上所受力的合力_______;
(2)如图甲所示,A、B两容器内盛有水,且水面等高,两容器之间用斜管相连,K是开关,当把开关K打开后,水将_______(选填“由A流向B”、“由B流向A”或“不流动”);如图乙所示,液压机的大小活塞面积之比,若在小活塞上施加20N的力,则在大活塞上能产生______N的力,液压机的物理学原理是_______。
【答案】(1) ①. 3##三 ②. 非平衡状态 ③. 等于零
(2) ①. 不流动 ②. 1000## ③. 帕斯卡定律
【解析】
【小问1详解】
运动员将冰壶投出后,不考虑空气阻力,滑行中的冰壶共受到重力、支持力和摩擦力,三个力的作用。
冰壶走弧线匀速前进,速度方向改变,运动状态发生变化,所以处于非平衡状态。
冰壶在竖直方向上受到重力和支持力的作用,在竖直方向上受力平衡,因此在竖直方向上所受力的合力等于零。
【小问2详解】
由图可知,当阀门K打开时,容器A、B的上端开口,底部连通,因此容器A、B构成了连通器。由于容器内都装有水,并且水面相平,所以打开阀门水不流动。
由帕斯卡定律可知,大小活塞受到液体的压强相等,根据可知,在压强一定的情况下,压力F与面积S成正比。由题意可知,大活塞的面积是小活塞面积的50倍,则
12. 如图所示,甲图中A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强_______(选填“越大”或“越小”)。乙图中,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。丙图中,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱_______(选填“下降”或“上升”)。丁图中是容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变,在两侧倒入不同深度的水通过观察橡皮膜向左侧凸起,可以判断右侧水的压强_______(“较大”或“较小”)。
【答案】 ①. 越小 ②. 不变 ③. 上升 ④. 较大
【解析】
【详解】流体中流速越大的位置压强越小,吹气使A管内水面上方空气流速变大,压强变小,小于杯中水面上的大气压,在大气压的作用下使A管内水面上升。
在托里拆利实验中,大气压等于管内水银柱产生的压强,即。外界大气压不变,只是使玻璃管倾斜,管内外水银柱的竖直高度差不发生变化。
大气压会随着海拔的高度升高而降低,从山下移到山顶,海拔升高,外界大气压降低,在瓶内气体压强作用下将水压入细管中,细管内的水柱上升。
橡皮膜两侧压强不同的时候,形状会发生变化,两侧倒入的水的深度不同,所以压强也不同,而橡皮膜向左凸起,说明橡皮膜右侧水的压强大于左侧水的压强。
13.
(1)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,同一高度处分别有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_____;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_____;(均选填“>”、“=”或“<”)
(2)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为_________,的重力为_________N(取)。
【答案】(1) ①. < ②. >
(2) ①. ②. 6
【解析】
【分析】(1)液体压强可分解成上下两部分压强之和,通过题中已知相等量可分析出相应答案。
(2)通过柱体固体压强公式推导,可求出B的密度,再通过图乙数据列方程可求A的重力。
【小问1详解】
若两种液体的质量相等,且装在相同的容器中,由图可知
由可得,液体对容器底部的压力等于自身重力,容器的底面积相同,根据可知,容器底部受到液体的压强相同,即,因A、B到容器底的距离相同,由可得,从A、B两点以下的液体对容器底的压强关系为
液体对容器底产生的压强为;综上可得,A、B两点的压强关系是
因在两容器中同一高度A、B两点的压强相等,即
由图可知,而且A所处的深度小
根据可得甲液体的密度大于乙液体的密度,即
以A、B两点向下的这部分液体作为研究对象,因为距离容器底的高度相同h。由可得,这部分液体对容器底的压强
即
甲液体对容器底的压强为
乙液体对容器底的压强为
综上可得,两种液体对容器底的压强关系
【小问2详解】
质量分布均匀的实心正方体置于水平桌面上,对水平桌面的压强
由图乙可知,截取前有,B的高度是10cm,B的密度为
由图乙可知,当B截取2cm时,B剩余部分对桌面的压强
此时将截取的B物体叠放在A上,对桌面的压强也是480Pa,即①
B的重力
由图乙可知,B放到A上面对水平桌面的压强是8×102Pa,即,②
由①和②得到
三、作图题(共2小题,每题3分,共6分)
14. 重为30N的正方体木块,受水平力作用,静止在竖直墙面上,请在图中画出木块受到的摩擦力、木块对墙壁压力的示意图。(注意标出力的大小)
【答案】
【解析】
【详解】木块静止在竖直墙面上,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,二者为一对平衡力,大小相等为30N,作用点在木块的重心上,方向竖直向上;木块对墙壁压力垂直作用于墙面,大小等于水平力,作用点在两物体接触面的中点。
15. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向下的阻力;三个力的作用点可画在车的重心上,沿三个力的方向分别画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:
四、实验探究题(共2小题,每空1分,共18分)
16. 【实验名称】探究阻力对物体运动的影响。
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小车
【实验步骤】
A.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
B.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
C.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)该实验中是通过________来反映阻力对物体运动的影响。
(2)三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时_________相同。
【分析与论证】
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越_____。
(4)推论:在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,小车将做_____运动。
【交流反思】
(5)若在实验中,发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板,在不改变原有器材的情况下,改进的方法是______。
(6)小组同学又思考如下问题:如图丁,摆球从A点由静止释放向C点运动,当摆到中间B点时,如果绳子断了,且摆球所受的力忽然全部消失,那么摆球在丁图中的运动轨迹为____。(选填“①”、“②”、“③”或“④”)
【答案】(1)小车在水平面上通过的距离
(2)初速度 (3)远
(4)匀速直线 (5)降低小车在斜面上的下滑高度 (6)②
【解析】
【小问1详解】
本实验用到转换法,阻力对物体运动的影响无法直接观察,因此通过小车在水平面上运动的距离来反映阻力的作用效果。
【小问2详解】
实验采用控制变量法,让小车每次从斜面同一位置由静止滑下,目的是保证小车到达水平面时的初速度相同,排除初速度差异对实验结果的干扰。
【小问3详解】
实验现象可得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,因此小车运动的路程越远。
【小问4详解】
进一步推理可得:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的速度不会减小,将保持原来的速度做匀速直线运动。
【小问5详解】
小车冲出水平木板,说明小车到达水平面的初速度过大。不改变原有器材的前提下,降低小车下滑的高度,就可以减小小车到达水平面的初速度,避免小车冲出木板。
【小问6详解】
根据牛顿第一定律,物体不受力时会保持原来的运动状态。摆球运动到B点(最低点)时,速度方向是水平向右,因此当力全部消失后,摆球会保持水平向右的运动状态,运动轨迹为②。
17. 诚诚同学在进行“研究液体内部的压强“的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计的U形管_____(选填“是”或“不是”)连通器。压强计是通过U形管左右两侧的________来反映被测压强的大小的;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲所示,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是______(选填“A”或“B”);
A. 取下软管重新安装 B. 将右侧管中高出部分的水倒出
(3)分析图乙A、B两图的实验现象,可得出的结论是:液体内部压强大小与_______有关;
(4)若要研究液体内部压强与液体密度的关系,应选用图乙______两图进行对比;
(5)聪明的诚诚想知道图乙C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。诚诚进行了如下操作:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向_________(选填“上”或“下”)突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh,请你写出盐水的密度表达式_________(用含有h、Δh和的式子表示)。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 液面高度差
(2)A (3)深度
(4)B、C (5) ①. 下 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]上端开口,下端连通的装置叫做连通器;而压强计的U形管的上部只有一端是开口的,所以,不是连通器。
[2]压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映被测压强的大小的,这是转换法的应用。
【小问2详解】
如图甲所示,为了使U形管左右两侧的水面相平,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
A、B两图液体密度相同,探头深度不同,U形管高度差不同,说明液体内部压强大小与液体深度有关。
【小问4详解】
要探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法可知,应使探头深度相同,液体的密度不同,应选用图乙B、C两图进行实验。
【小问5详解】
①[1]在内部小容器内装入适量待测盐水,橡皮膜受到待测盐水对其向下的压力作用,力可以改变物体的形状,所以,橡皮膜在盐水的压力作用下向下突起。
②[2]当橡皮膜相平时,盐水对其向下的压强与水对其向上的压强相等,根据可得,水对橡皮膜产生的压强为
盐水对橡皮膜产生的压强为
两者相等有
所以待测盐水的密度为
18. 小王同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是_________;
(2)如图1,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30N;
(3)如图2,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积为________cm2;(结果用分数表示)
(4)同学们发现测量结果偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因________;
(5)针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进采用了图3装置,将该注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为4.1 kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出2.2kg水时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力_____N,所测大气压的值应为_______Pa。
【答案】 ①. 排尽注射器内的空气 ②. ③. 活塞与针筒壁之间存在摩擦 ④. 11 ⑤.
【解析】
【详解】(1)根据实验原理可知,只有先排尽注射器内的空气后,刚拉动活塞时的拉力大小才等于大气压力,若注射器内存有空气,拉力小于大气压力,会使测量值偏小。
(3)由图2可知,注射器有刻度部分的容积为,有刻度部分的长度为6.0cm,注射器活塞的横截面积为
(4)活塞与针筒壁之间存在摩擦,拉动活塞时,拉力不仅要克服大气压,还要克服活塞与筒壁的摩擦力,因此测得的拉力大于实际的大气压力,计算出的大气压值偏大。
(5)当活塞向左滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向右的摩擦力,处于平衡状态,即……①
当活塞向右滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向左的摩擦力,处于平衡状态,即……②
其中的大小等于刚开始向左滑动时杯与水的总重力,即……③
的大小等于向右滑动时杯与水的总重力,即……④
联立①②③④式,解得,
则大气压强
五、计算题(共2小题,18题5分3+2;19题7分2+2+3,共12分)
19. 小明的质量为45kg,他每只脚与地面的接触面积为150,为了不让双脚陷进泥地,他在水平泥地上放一块重为300N、面积为的木板,双脚站在木板中央。求:
(1)小明对木板的压强;
(2)木板对泥地的压强。
【答案】(1)
1.5×104Pa (2)
375Pa
【解析】
【小问1详解】
小明对木板的压力
小明对木板的压强
【小问2详解】
木板对泥地的压力
木板对泥地的压强
20. 如题图所示,将底面积为100cm2,质量为0.5kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重为45N,深为40cm的水,g取10N/kg。问:
(1)A处液体的压强p1;
(2)水对容器底的压力F1;
(3)容器对水平桌面的压强p2。
【答案】(1)
(2)40N (3)
【解析】
【小问1详解】
A处液体的压强
【小问2详解】
水对容器底
水对容器底的压力
【小问3详解】
容器对水平桌面的压力
容器对水平桌面的压强
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