精品解析:河南省信阳市第九中学2025-2026学年八年级下学期第七次阶段学情自测物理试卷
2026-04-28
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内容正文:
信阳市第九中学八年级第七次月考物理试题
一、填空题(每空1分,共计15分)
1. 如图甲是小朋友在玩打水漂游戏,图乙是石块被抛出后在水面运动路径(忽略空气阻力)。石块被抛出后能继续向前运动,是因为石块具有________;石块撞击水面时向上弹起,使石块弹起的力的施力物体是________;若石块在某次弹跳的最高点(如图所示)时,所受的一切外力突然消失,石块将保持______状态。
2. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。大坝坝体横截面选用图中_______(填“a”或“b”)的形状,可以更加稳固。我国的三峡船闸是目前世界上最大的双线五级船闸,如图所示是船闸的示意图,此时闸室和下游_________。(选填“构成”或“不构成”)连通器。
3. 如图所示是一辆山地自行车,车的链条处涂抹润滑油是通过_______来减小摩擦;座垫呈马鞍型,它通过_______以减小臀部所受压强,使人骑车时更舒适;自行车起步时,后轮受到地面的摩擦力的方向与车前进方向____(选填“相同、“相反”或“无法判断”)。
4. 小洪同学将两块密度均匀的实心长方体A和B放在水平桌面上,如图所示,两块物体的高度之比hA∶hB=2∶1,底面积之比SA∶SB=2∶3,它们对桌面的压强相等,则它们的密度之比ρA :ρB=______,质量之比mA∶mB=____________。
5. 将一个正方体物体挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计示数为8N。再将物体缓慢浸没到装有水的容器中(水未溢出),此过程中容器底部受到水的压强将_____(选填“变大”“变小”或“不变”);当物体完全浸没时,弹簧测力计示数为3N,则物体受到的浮力为_____N,水对物体上下表面的压力差为______N。
6. 科创小组在研究船舶减阻技术时发现:船在水中高速航行时,水的阻力会显著影响航行速度。为减小水对船体的阻力,小刚提出“在船体下安装水翼”的改进方案,设计了甲、乙两种水翼布局(如图所示)。请结合所学物理知识分析并回答:图______方案更具实际应用可行性,说明理由:______________。
二、选择题(每题2分,共计16分。第13、14为双选题)
7. 关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A. 百米赛跑时,运动员冲线后不能立即停下,是因为运动员受到惯性力的作用
B. 踢球时脚感到疼,足球对脚的力与脚对足球的力大小相等
C. 作用在物体上的两个力三要素完全相同,物体处于平衡状态
D. 跳远比赛时,运动员需要助跑,是为了增大惯性,从而跳得更远
8. 关于压强与浮力知识的应用,下列说法正确的是()
A. 压强大小只与压力大小有关
B. 潜入水中的潜水艇,下潜越深,受到的浮力和液体压强都越大
C. 在太空中漂浮的宇航员受到浮力作用
D. 将装有水的试管由竖直适当倾斜,水(未溢出)对试管底部的压强逐渐减小
9. 如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上端并保持静止状态,弹簧下端固定在水平桌面上。下列说法中正确的是( )
A. 使弹簧发生弹性形变的力是小球的重力
B. 弹簧受到了压力是因为弹簧发生了形变
C. 小球所受的重力与弹簧对小球的支持力是一对平衡力
D. 桌面对弹簧的支持力和小球对弹簧的压力是一对相互作用力
10. 图甲为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,图乙为测量大气压实验装置。关于这两个实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲:每次实验需让小车从同一斜面顶端由静止滑下,目的是使小车在水平面上滑行时间相同:
B. 图甲:小车在水平面上滑行时,受到的阻力越小,速度减小得越慢;实验结果表明力是改变物体运动状态的原因
C. 图乙:标准大气压的数值相当于 760mm 高的水银柱产生的压强,最先通过实验测出大气压值的科学家是帕斯卡
D. 图乙:将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面的竖直高度差将改变,当玻璃管内混入少量空气时,测得的大气压值会偏大
11. 如图甲所示,重为10N的长方体铁块,被大小为20N的水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上并处于静止状态。若对铁块施加一个竖直向上的拉力F=25N的作用,铁块将沿着该平板匀速向上运动,如图乙所示。则( )
A. 图甲中铁块受摩擦力大小为20N,方向竖直向上
B. 图甲中铁块受摩擦力大小为10N,方向竖直向下
C. 图乙中铁块受摩擦力大小为25N,方向竖直向上
D. 图乙中铁块受摩擦力大小为15N,方向竖直向下
12. 物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A. 图甲马德堡半球实验证明了大气压存在且很大
B. 图乙对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C. 图丙活塞式抽水机是利用大气压来抽水的,活塞式抽水机提升水的最大高度约为760mm
D. 图丁是自制气压计,带着这个气压计从1楼乘坐电梯到15楼,观察到细管中的液面会上升,由此可知大气压随着海拔高度的增加而减小。
13. 小明沿水平方向在实验桌上拉着木块从位置甲移动到位置乙(木块部分露出桌面但未掉落),拉力为F,拉动木块过程中,拉力随时间变化的图像F-t和速度随时间变化的图像v-t分别如图丙、丁所示,则下列判断正确的是( )
A. t=5s时,木块受到的摩擦力大小为6N
B. 3~9s内,木块受到的摩擦力先变大后变小
C. 9~12s内,木块静止受到的合力为0
D. 在乙位置,沿竖直方向将木块露出桌面部分切掉,则木块对桌面的压强变小
14. 如图所示,水平桌面上放有底面积不同但质量相同的甲、乙两平底容器(),分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A. 液体的密度
B. 液体对容器底部的压强
C. 液体对容器底部的压力
D. 容器对桌面的压强
三、作图题(每题2分,共计4分)
15. 如图所示,装有适量水的烧杯静止在斜面上,一小球浸没在水中且保持静止状态。请在图中画出:
(1)小球所受浮力的示意图(作用点在小球的重心O处);
(2)烧杯对斜面的压力的示意图。
16. 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图中以O为作用点,画出该货物的受力示意图。
四、实验探究题(19分)
17. 探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验时小车处于___________状态将便于实验探究;
(2)设计了如图乙所示装置进行实验,硬纸片应选择质量较_______(选填 轻”或“重”)的进行实验,为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上,可用手_________(选填“下压”、“翻转”或“扭转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片___________(选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡。
18. 小伟探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,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;
(1)使用弹簧测力计前应在______方向上进行调零,并检查弹簧测力计是否卡住;
(2)实验根据_______原理得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(3)要探究猜想①,他应该选择_______两幅图的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论∶___________;
(4)小华同学发现小伟实际操作中弹簧测力计示数不稳定,于是改进了实验如图丁所示,改进后水平向左拉动木板B,这样操作的好处是___________;此时物块A所受到的摩擦力的方向为_________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
19. 在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,小明进行了大胆猜想:
猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
为验证以上猜想是否正确,小明在老师的帮助下找来了一些实验器材,实验时的情景如图所示,请你回答下列问题:
(1)小明实验前发现U形管左右液面是左高右低,他接下来的正确操作是________;
(2)实验中,通过观察U形管两侧液面的__________来显示液体内部压强的大小。下面列举的实验的研究方法与此研究方法相同的是__________(选填“A”或“B”);
A. 在探究合力与分力关系时,用一个力替代两个力的共同作用效果
B. 用弹簧测力计的示数大小反映摩擦力的大小
(3)保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向压强都________;
(4)比较图甲和图乙可以得到的实验结论:______________;
(5)比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?_________,理由是_______________;
(6)实验后,该同学自制如图戊装置继续探究液体内部压强与密度的关系;张老师告诉他利用该装置可以测量未知液体的密度。已知隔板(有橡皮膜)在容器的中央。他向隔板左侧倒水,再向隔板右侧缓慢倒入另一种未知液体直到橡皮膜变平,此时用刻度尺分别测出________(选填“容器底”或“橡皮膜中心”)到左、右两侧液面的距离h1、h2,待测液体密度表达式为______(用题中字母和ρ水表示)。
五、综合计算题(16分)
20. 某工程使用特种平板运输车运输一段预制混凝土桥梁。已知:预制桥梁质量,运输车自身质量为,运输路段路面能承受的最大压强为,运输车每个车轮与地面的接触面积为,运输车在水平路面匀速行驶时,受到的阻力为总重力的0.02倍。g取10N/kg。求:
(1)运输车装载桥梁后的总重力;
(2)运输车装载桥梁后匀速行驶时受到的牵引力大小;
(3)运输车装载桥梁后为保证不损坏路面,运输车至少需要安装多少个车轮。
21. 如图所示,置于水平桌面上的容器,容器的重力为8N,底面积为,忽略容器壁的厚度;容器内装有某种液体,根据图中信息解决以下问题。g取10N/kg。
(1)若A点处受到液体压强为800Pa,求出液体密度;
(2)求液体对容器底的压力
(3)若容器对桌面的压强求容器中液体的质量。
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信阳市第九中学八年级第七次月考物理试题
一、填空题(每空1分,共计15分)
1. 如图甲是小朋友在玩打水漂游戏,图乙是石块被抛出后在水面运动路径(忽略空气阻力)。石块被抛出后能继续向前运动,是因为石块具有________;石块撞击水面时向上弹起,使石块弹起的力的施力物体是________;若石块在某次弹跳的最高点(如图所示)时,所受的一切外力突然消失,石块将保持______状态。
【答案】 ①. 惯性 ②. 水 ③. 匀速直线运动
【解析】
【详解】石块抛出后,由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以石块离开手后仍能继续向前运动。
撞击水面时向上弹起,石块与水面之间有相互作用,且石块被弹起,所以受力物体是石块,施力物体是水。
石块离开手后,处于运动状态,若所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,此时石块将保持原来的速度做匀速直线运动。
2. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。大坝坝体横截面选用图中_______(填“a”或“b”)的形状,可以更加稳固。我国的三峡船闸是目前世界上最大的双线五级船闸,如图所示是船闸的示意图,此时闸室和下游_________。(选填“构成”或“不构成”)连通器。
【答案】 ①. b ②. 不构成
【解析】
【详解】[1]液体压强随深度增加而增大,大坝下部需要承受水更大的压力,所以做成上窄下宽的形状,故选b的形状。
[2]如图所示是船闸的示意图,此时闸室和下游上端开口,下端不连通,不构成连通器。
3. 如图所示是一辆山地自行车,车的链条处涂抹润滑油是通过_______来减小摩擦;座垫呈马鞍型,它通过_______以减小臀部所受压强,使人骑车时更舒适;自行车起步时,后轮受到地面的摩擦力的方向与车前进方向____(选填“相同、“相反”或“无法判断”)。
【答案】 ①. 使接触面彼此分离 ②. 增大受力面积 ③. 相同
【解析】
【详解】[1]车的链条处涂抹润滑油是通过使接触面彼此分离来减小摩擦。
[2]自行车座垫呈马鞍型,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
[3]自行车起步时,后轮为主动轮,后轮受到地面的摩擦力为向前的动力,所以该摩擦力与车前进方向相同。
4. 小洪同学将两块密度均匀的实心长方体A和B放在水平桌面上,如图所示,两块物体的高度之比hA∶hB=2∶1,底面积之比SA∶SB=2∶3,它们对桌面的压强相等,则它们的密度之比ρA :ρB=______,质量之比mA∶mB=____________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]两块密度均匀的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等,
[2]质量之比等于重力之比,水平桌面放置即
5. 将一个正方体物体挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计示数为8N。再将物体缓慢浸没到装有水的容器中(水未溢出),此过程中容器底部受到水的压强将_____(选填“变大”“变小”或“不变”);当物体完全浸没时,弹簧测力计示数为3N,则物体受到的浮力为_____N,水对物体上下表面的压力差为______N。
【答案】 ①.
变大 ②.
5 ③.
5
【解析】
【详解】物体浸没水中且水未溢出,容器内水面上升,根据液体压强公式,水的密度不变,深度增大,因此容器底部受到水的压强变大。
利用称重法计算浮力,公式为,将物体重力、完全浸没时弹簧测力计示数代入,可得
浮力的实质是物体上下表面受到的水的压力差,因此水对物体上下表面的压力差等于物体受到的浮力,即5N
6. 科创小组在研究船舶减阻技术时发现:船在水中高速航行时,水的阻力会显著影响航行速度。为减小水对船体的阻力,小刚提出“在船体下安装水翼”的改进方案,设计了甲、乙两种水翼布局(如图所示)。请结合所学物理知识分析并回答:图______方案更具实际应用可行性,说明理由:______________。
【答案】 ①. 乙 ②. 船高速行驶时将船体抬高,则船体需要受到向上的力,流体压强和流速的关系,水翼应做成上凸下平的形状。
【解析】
【详解】[1]船体上的水翼和飞机的机翼是同样的道理,利用流体压强和流速的关系,故乙图所示形状符合要求。
[2]水翼的作用是在船高速行驶时将船体抬高,则船体需要受到向上的力,根据飞机升力的原理可知,水翼应做成上凸下平的形状。
二、选择题(每题2分,共计16分。第13、14为双选题)
7. 关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A. 百米赛跑时,运动员冲线后不能立即停下,是因为运动员受到惯性力的作用
B. 踢球时脚感到疼,足球对脚的力与脚对足球的力大小相等
C. 作用在物体上的两个力三要素完全相同,物体处于平衡状态
D. 跳远比赛时,运动员需要助跑,是为了增大惯性,从而跳得更远
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,惯性不是力,不能说“受到惯性力的作用”,故A错误;
B.踢球时,脚对足球施加力的同时,足球对脚也施加反作用力,这两个力是相互作用力,大小相等,故B正确;
C.如果两个力的三要素完全相同,说明方向也相同,不满足二力平衡条件,物体不能处于平衡状态,故C错误;
D.惯性的大小只与物体的质量有关,运动员助跑不能增大惯性,助跑是为了利用惯性,让自己跳得更远,故D错误。
故选B。
8. 关于压强与浮力知识的应用,下列说法正确的是()
A. 压强大小只与压力大小有关
B. 潜入水中的潜水艇,下潜越深,受到的浮力和液体压强都越大
C. 在太空中漂浮的宇航员受到浮力作用
D. 将装有水的试管由竖直适当倾斜,水(未溢出)对试管底部的压强逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由公式可知,压强与压力大小和受力面积都有关,故A错误;
B.潜入水中的潜水艇,下潜越深,根据,深度h越大,液体压强越大;根据,潜水艇排开水的体积不变,所以浮力不变,故B错误;
C.浮力是浸在液体或气体中的物体受到的向上的力,太空中是真空环境,没有液体或气体,所以宇航员不受浮力作用,故C错误;
D.将装有水的试管由竖直适当倾斜,水的深度h逐渐减 小,根据,水对试管底部的压强逐渐减小,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上端并保持静止状态,弹簧下端固定在水平桌面上。下列说法中正确的是( )
A. 使弹簧发生弹性形变的力是小球的重力
B. 弹簧受到了压力是因为弹簧发生了形变
C. 小球所受的重力与弹簧对小球的支持力是一对平衡力
D. 桌面对弹簧的支持力和小球对弹簧的压力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹簧发生弹性形变是因为小球对弹簧施加了压力。此时这个压力的大小等于小球的重力,但使弹簧发生形变的直接力是小球对弹簧的压力,而不是重力本身。重力是地球对小球的作用,而压力是小球对弹簧的作用。故A错误;
B.力的作用导致物体形变,而非形变导致受力。弹簧受到压力是因小球施加了力,故C错误;
C.小球静止时,受向下的重力和弹簧向上的支持力。这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,属于一对平衡力。故C正确;
D.桌面对弹簧的支持力与小球对弹簧的压力均作用在弹簧上,是同一物体上的两个力,不属于一对相互作用力。故D错误。
故选 C。
10. 图甲为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,图乙为测量大气压实验装置。关于这两个实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲:每次实验需让小车从同一斜面顶端由静止滑下,目的是使小车在水平面上滑行时间相同:
B. 图甲:小车在水平面上滑行时,受到的阻力越小,速度减小得越慢;实验结果表明力是改变物体运动状态的原因
C. 图乙:标准大气压的数值相当于 760mm 高的水银柱产生的压强,最先通过实验测出大气压值的科学家是帕斯卡
D. 图乙:将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面的竖直高度差将改变,当玻璃管内混入少量空气时,测得的大气压值会偏大
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲:让小车从同一斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的初速度相同,不是滑行时间相同,故A错误;
B.图甲:小车在水平面上滑行时,受到的阻力越小,速度减小得越慢,如果不受力,速度将不会减小,将保持匀速直线运动,推理得出:力是改变物体运动状态的原因,故B正确;
C.图乙:标准大气压的数值相当于760mm高的水银柱产生的压强,最先通过实验测出大气压值的科学家是托里拆利,故C错误;
D.图乙:玻璃管稍微倾斜,水银柱长度变长,但竖直高度差不变;管内混入少量空气,空气会产生向下气压,水银柱高度偏小,测得大气压值偏小。故D错误;
故选B。
11. 如图甲所示,重为10N的长方体铁块,被大小为20N的水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上并处于静止状态。若对铁块施加一个竖直向上的拉力F=25N的作用,铁块将沿着该平板匀速向上运动,如图乙所示。则( )
A. 图甲中铁块受摩擦力大小为20N,方向竖直向上
B. 图甲中铁块受摩擦力大小为10N,方向竖直向下
C. 图乙中铁块受摩擦力大小为25N,方向竖直向上
D. 图乙中铁块受摩擦力大小为15N,方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】AB.图甲中,长方体铁块静止,铁块竖直方向受重力和摩擦力,是一对平衡力,根据二力平衡条件可得,所以,方向竖直向上,故AB 不符合题意;
CD.由图乙可知,铁块匀速向上运动,受竖直向上的拉力,重力竖直向 下,平板向上运动,所以摩擦力的方向竖直向下,
根据力的平衡,得 ,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
12. 物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A. 图甲马德堡半球实验证明了大气压存在且很大
B. 图乙对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C. 图丙活塞式抽水机是利用大气压来抽水的,活塞式抽水机提升水的最大高度约为760mm
D. 图丁是自制气压计,带着这个气压计从1楼乘坐电梯到15楼,观察到细管中的液面会上升,由此可知大气压随着海拔高度的增加而减小。
【答案】C
【解析】
【详解】A.马德堡半球实验确实证明了大气压存在且很大,故A正确;
B.气压减小沸点降低,对沸腾的水停止加热后抽气减压,水会再次沸腾,故B正确;
C.根据液体压强公式,标准大气压,计算可得活塞式抽水机能提升水的最大高度:,760mm是标准大气压能支持的水银柱高度,并非水柱高度,故C错误;
D.大气压随海拔高度增加而减小,将自制气压计从1楼乘坐电梯到15楼,海拔升高,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会将瓶内水压入细管,使管中液面上升,故D正确。
本题选择描述错误的,故选C。
13. 小明沿水平方向在实验桌上拉着木块从位置甲移动到位置乙(木块部分露出桌面但未掉落),拉力为F,拉动木块过程中,拉力随时间变化的图像F-t和速度随时间变化的图像v-t分别如图丙、丁所示,则下列判断正确的是( )
A. t=5s时,木块受到的摩擦力大小为6N
B. 3~9s内,木块受到的摩擦力先变大后变小
C. 9~12s内,木块静止受到的合力为0
D. 在乙位置,沿竖直方向将木块露出桌面部分切掉,则木块对桌面的压强变小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图丁可知,在9~12s内,物体以1m/s的速度做匀速直线运动。由图丙可知,在9~12s内,物体受到的水平推力为6N。根据二力平衡条件,物体受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力大小为6N。在第5秒时,物体正在做加速运动,但由于物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以物体受到的滑动摩擦力大小不变,仍为6N,故A正确;
B.3~9s木块受滑动摩擦力,压力和接触面粗糙程度都不变,因此摩擦力大小不变,故B错误;
C.9~12s木块速度为,做匀速直线运动,不是静止,故C错误;
D.乙位置未切割时,总重力为G,接触面积为S,压强;竖直切掉露出部分后,木块重力变小,接触面积仍为S,新压强变小,因此木块对桌面的压强变小,故D正确。
故选 AD。
14. 如图所示,水平桌面上放有底面积不同但质量相同的甲、乙两平底容器(),分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A. 液体的密度
B. 液体对容器底部的压强
C. 液体对容器底部的压力
D. 容器对桌面的压强
【答案】BD
【解析】
【详解】A.甲液体的体积小于乙液体的体积,因两种液体质量相等,由可知液体的密度
故A 错误;
B.两容器中液体的深度相同,且,由可知液体对容器底压强,故B正确。
C.水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等;甲容器为柱形容器,液体对容器底部的压力等于自身重力;乙容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身重力;所以甲容器中液体对容器底部的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力,故C错误;
D.甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器质量相同,则重力相等,故对水平桌面的压力相同,容器底面积 由可知容器对水平桌面的压强,故D正确。
故选BD 。
三、作图题(每题2分,共计4分)
15. 如图所示,装有适量水的烧杯静止在斜面上,一小球浸没在水中且保持静止状态。请在图中画出:
(1)小球所受浮力的示意图(作用点在小球的重心O处);
(2)烧杯对斜面的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球受到的浮力F浮,方向竖直向上,作用点在小球的重心;烧杯对斜面的压力,作用点在斜面上,方向垂直斜面向下,作图如下:
16. 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图中以O为作用点,画出该货物的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】货物随车一起水平向右做匀速直线运动,货物与车间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货物不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,其受力示意图如图所示:
四、实验探究题(19分)
17. 探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验时小车处于___________状态将便于实验探究;
(2)设计了如图乙所示装置进行实验,硬纸片应选择质量较_______(选填 轻”或“重”)的进行实验,为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上,可用手_________(选填“下压”、“翻转”或“扭转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片___________(选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡。
【答案】(1)静止 (2) ①. 轻 ②. 扭转 ③. 松手瞬间
【解析】
【小问1详解】
探究二力平衡条件实验中,选用静止状态,相比匀速直线运动更好控制、便于观察和测量拉力大小。
【小问2详解】
硬纸片应选择质量较轻的进行实验,可以减小卡片自身重力对实验的影响。
为探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上,可用手扭转平衡的小卡片,使两个力不在同一直线上,松手瞬间观察小卡片是否保持平衡。因为最终小卡片可能会因为其他因素(如空气阻力等)回到平衡位置,所以要观察松手瞬间。
18. 小伟探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,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;
(1)使用弹簧测力计前应在______方向上进行调零,并检查弹簧测力计是否卡住;
(2)实验根据_______原理得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(3)要探究猜想①,他应该选择_______两幅图的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论∶___________;
(4)小华同学发现小伟实际操作中弹簧测力计示数不稳定,于是改进了实验如图丁所示,改进后水平向左拉动木板B,这样操作的好处是___________;此时物块A所受到的摩擦力的方向为_________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】(1)水平 (2)二力平衡
(3) ①. 甲、乙 ②. 当接触面的粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大
(4) ①. 不需要匀速拉动木板,操作更简便,弹簧测力计示数稳定,便于读数 ②. 水平向左
【解析】
【小问1详解】
本实验是水平拉动木块,测力计沿水平方向使用,所以要在水平方向调零,消除测力计自身重力对测量的影响。
【小问2详解】
根据二力平衡条件可知,当木块做匀速直线运动时,其处于平衡状态,弹簧测力计的拉力等于木块受到的滑动摩擦力,因此应该用弹簧测力计匀速直线的拉动木块。
【小问3详解】
[1]要探究猜想①,即滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小的关系,应该控制接触面的粗糙程度相同,接触面所受的压力大小不同,所以应该选择甲、乙两幅图的实验步骤来操作。
[2]根据图中弹簧测力计的示数可得压力越大,弹簧测力计的示数越大,说明滑动摩擦力越大,所以结论为:当接触面的粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
[1]如图丁所示,改进后水平向左拉动木板B,只要木板B与木块A相对滑动,A所受的滑动摩擦力就不变,这样操作的好处是:不需要匀速拉动木板,操作更简便,弹簧测力计示数稳定,便于读数。
[2]此时物块A在水平方向受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,处于二力平衡的状态,所以物块A所受到的摩擦力的方向为水平向左。
19. 在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,小明进行了大胆猜想:
猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
为验证以上猜想是否正确,小明在老师的帮助下找来了一些实验器材,实验时的情景如图所示,请你回答下列问题:
(1)小明实验前发现U形管左右液面是左高右低,他接下来的正确操作是________;
(2)实验中,通过观察U形管两侧液面的__________来显示液体内部压强的大小。下面列举的实验的研究方法与此研究方法相同的是__________(选填“A”或“B”);
A. 在探究合力与分力关系时,用一个力替代两个力的共同作用效果
B. 用弹簧测力计的示数大小反映摩擦力的大小
(3)保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向压强都________;
(4)比较图甲和图乙可以得到的实验结论:______________;
(5)比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?_________,理由是_______________;
(6)实验后,该同学自制如图戊装置继续探究液体内部压强与密度的关系;张老师告诉他利用该装置可以测量未知液体的密度。已知隔板(有橡皮膜)在容器的中央。他向隔板左侧倒水,再向隔板右侧缓慢倒入另一种未知液体直到橡皮膜变平,此时用刻度尺分别测出________(选填“容器底”或“橡皮膜中心”)到左、右两侧液面的距离h1、h2,待测液体密度表达式为______(用题中字母和ρ水表示)。
【答案】(1)重新拆装软管
(2) ①. 高度差 ②. B (3)相等
(4)液体的密度相同时,深度越深,液体的压强越大
(5) ①. 不能 ②. 没有控制液体的深度相同
(6) ①. 橡皮膜中心 ②.
【解析】
【小问1详解】
U形管压强计初始液面不平,是因为橡皮管内气压与外界大气压不相等,重新拆装软管,让两侧都与大气相通,液面就能相平。
【小问2详解】
[1]实验中,通过观察U形管两侧液面的高度差来显示液体内部压强的大小。高度差越大,U形管液面高度差越大,液体压强越大。
[2]通过观察U形管两侧液面的高度差来显示液体内部压强的大小,这是转换法。
A.在探究合力与分力关系时,用一个力替代两个力的共同作用效果,这是等效替代的研究方法,故A不符合题意;
B.利用二力平衡,将不易直接测量的摩擦力,转化为容易测量的弹簧测力计拉力,用测力计示数间接反映摩擦力大小,该实验方法就是转换法,故B符合题意。
故选B。
【小问3详解】
如图乙、丙所示,保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,U形管两侧液面的高度差不变,说明液体压强不变。根据实验现象可以初步得出结论:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向压强都相等。
【小问4详解】
比较图甲和图乙,在同种液体中,探头的朝向相同,所处的深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,说明液体的压强不同,由此可以得到的实验结论:液体的密度相同时,深度越深,液体的压强越大。
【小问5详解】
[1][2]要探究液体内部压强与液体密度有关,应该控制液体的深度相同,比较图乙和图丁,探头所处的深度不同,即液体的深度不同,所以不能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论,理由是:没有控制液体的深度相同。
【小问6详解】
[1][2]如图戊装置,向隔板左侧倒水,再向隔板右侧缓慢倒入另一种未知液体直到橡皮膜变平,说明此时左右两边液体对橡皮膜的压强相等,即,此时用刻度尺分别测出橡皮膜中心到左、右两侧液面的距离h1、h2,则有,所以待测液体密度表达式为
五、综合计算题(16分)
20. 某工程使用特种平板运输车运输一段预制混凝土桥梁。已知:预制桥梁质量,运输车自身质量为,运输路段路面能承受的最大压强为,运输车每个车轮与地面的接触面积为,运输车在水平路面匀速行驶时,受到的阻力为总重力的0.02倍。g取10N/kg。求:
(1)运输车装载桥梁后的总重力;
(2)运输车装载桥梁后匀速行驶时受到的牵引力大小;
(3)运输车装载桥梁后为保证不损坏路面,运输车至少需要安装多少个车轮。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意得,桥梁质量,运输车自身质量,,总质量
根据重力公式,可得总重力
【小问2详解】
由题意得,阻力为总重力的0.02倍,因此阻力
运输车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此
【小问3详解】
水平路面上,运输车对路面的压力等于总重力,即
已知路面能承受的最大压强,根据压强公式,可得所需的最小总接触面积
每个车轮与地面的接触面积,设车轮个数为,则
车轮个数为整数,且需保证压强不超过路面最大承受压强,因此向上取整,得,即至少需要安装4个车轮。
21. 如图所示,置于水平桌面上的容器,容器的重力为8N,底面积为,忽略容器壁的厚度;容器内装有某种液体,根据图中信息解决以下问题。g取10N/kg。
(1)若A点处受到液体压强为800Pa,求出液体密度;
(2)求液体对容器底的压力
(3)若容器对桌面的压强求容器中液体的质量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
A点距离液面的深度:
由液体压强公式可得,液体的密度
【小问2详解】
液体对容器底的压强
根据,得液体对容器底的压力
【小问3详解】
水平桌面上,容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,总压力
总重力
液体重力
液体质量
【点睛】
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