内容正文:
2025~2026学年度第二学期初二年级期中练习
物理
学生须知:
1.本练习共8页,共五个大题,32道小题。满分100分。练习时间90分钟。
2.在答题卡和草稿纸上准确填写班级、姓名和学号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,将答题卡交回。
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 在国际单位制中,压强的单位是( )
A. 牛顿 B. 马德堡 C. 帕斯卡 D. 托里拆利
2. 小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A. 骑自行车刹车时用力捏闸 B. 使劲擦黑板擦得更干净
C. 装滚轮的储物箱更易推动 D. 凹凸花纹的地砖更防滑
3. 如图所示实例中,为了增大压强的是( )
A. 压路机的钢轮质量很大 B. 图钉帽的面积做得较大
C. 滑雪板制作的很宽大 D. 柱础石的底面积较大
4. 如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 锅炉水位计
C. U形管压强计 D. 船闸
5. 下列关于重力说法正确的是( )
A. 10个鸡蛋所受的重力约为5N
B. 重力是物体本身具有的力,没有施力物体
C. 若,则质量为1kg的物体受到的重力为10N,
D. 地球吸引物体的每个部分,所以物体的重心一定在物体上
6. 下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 高速公路上要对汽车限速,因为车速越大惯性越大
B. 足球踢出后继续向前滚动是因为它具有惯性
C. 宇航员在太空中执行任务时由于失重没有惯性
D. 羽毛球容易被扣杀是因为它受到的力大于其惯性
7. 如图所示,小明驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 平衡车不受地面摩擦力的作用
B. 若平衡车所受的力全部消失,它将逐渐停下来
C. 小明对平衡车的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D. 小明对平衡车的压力和平衡车受到地面的支持力是一对平衡力
8. 现有A、B两个物体,A的重力为10N,B的重力为30N。如图甲所示,A、B两物体粗糙程度一样,在的推力作用下,以相同的速度v一起向右做匀速直线运动;然后将A、B平放,如图乙,在相同水平面上用推着AB以2v做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,物体A受到的摩擦力方向水平向右
B. 图甲中,B对地面的压力大小为30N
C. 采用图乙方式推A、B时,A、B整体受到的摩擦力大于10N
D. 图乙中,若增大,A、B整体受到的摩擦力大小为10N
9. 对下列与压强有关的事例,解释正确的是( )
A. 用注射器将药液注入肌肉利用了大气压的作用
B. 高压锅是利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C. 马德堡半球实验测量了大气压值
D. 堤坝下部比上部建造得宽是因为液体压强随着深度的增加而减小
10. 如图所示,把装满水的量筒浸入水中,口朝下,抓住筒底向上提起,在量筒口离开水面前,量筒露出水面部分
A. 没有水 B. 有水,但不满,水面上方是真空
C. 充满水 D. 有水,但不满,水面上方是空气
11. 如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F,向右缓慢地匀速推木板,使其一部分露出桌面,如图乙所示。在推木板的过程中推力F、桌面对木板的支持力、木板对桌面的压强p的变化情况是( )
A. 不变,F变小,p变大 B. F、不变,p变小
C. F、变小,p变大 D. F、不变,p变大
12. 如图甲所示,用手施加的力,使A物体沿着竖直墙面匀速下滑。如图乙所示,用手施加的力,使B物体压在天花板上并处于静止状态。其中,。下列说法中正确的是( )
A. 在图甲中,A对手的作用力为15N
B. 在图甲中,A受到的摩擦力为15N
C. 在图乙中,B对手的作用力为5N
D. 在图乙中,天花板对B物体的作用力为15N
13. 下列说法中正确的是( )
A. 手提水桶时手上出现压痕,是由于水桶所受的重力作用在手上
B. 用3N的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的摩擦力一定等于3N
C. 用大小不变的力竖直拉起静止在水平桌面上质量为的钩码,一定大于
D. 书放在桌子上,书所受的支持力是由于书的形变而产生的
14. 如图A、B两容器,底面积相等。当两容器内装入相同质量的不同液体,且高度相同时,液体对容器底部的压强、压力的关系正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
15. 小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力):让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,其中为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。( )
A. 从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球所受的合力大小一直在增大
B. 当小球的速度再次恰好为5.0m/s时,弹簧产生的弹力等于小球的重力
C. 当弹簧的压缩量最大时,小球速度为零且处于平衡态
D. 实验中所用小球的质量为0.4kg,全过程中,弹簧弹力的最大值为12.2N
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共15分,每小题3分。每小题选项全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
16. 下列所举实例中,物体运动状态改变的是( )
A. 自由下落的苹果
B. 正在减速进站的公共汽车
C. 在空中沿直线匀速飞行的飞机
D. 随传送带一起匀速转弯的行李箱
17. 如图所示,用两手指水平按住一支铅笔并静止,你会感到右侧手指比左侧手指疼。有关手指受的压力与压强,下列说法中正确的是( )
A. 图中右侧手指受到的压力等于左侧手指受到的压力
B. 图中右侧手指受到的压力大于左侧手指受到的压力
C. 图中右侧手指受到的压强大于左侧手指受到的压强
D. 左右两侧手指受到的压力是一对相互作用力
18. “U”形容器左端封闭,右端开口,右端高于左端。往容器中注水后,水面如图所示。下列说法正确的是()( )
A. 水对A点产生的压强为0Pa B. 水对B点产生的压强为500Pa
C. 水对C点产生的压强为900Pa D. 水对D点产生的压强为300Pa
19. 如图所示,将系在细线下的小球拉至a点,然后由静止释放,小球将在a、c两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A. 当小球摆至a、c两点时,小球受力平衡
B. 当小球摆至b点时,如果细线断裂且小球所受到的力同时消失,小球将沿水平方向匀速直线运动
C. 当小球摆至c点时,如果细线突然断裂,小球将静止在c点不动
D. 小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向始终不变
20. 小车在水平方向受到两个拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁。根据图像,下列分析正确的是( )
A. 时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向右
B. 时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
C. 时,小车受到的合力大小是7N,合力方向水平向左
D. 在12到16s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
三、实验解答题(共39分,21-23题、28题每空2分,29题3分,其余题目每空1分)
21. 一物块放在斜面上静止,请在图中画出物块受到的重力和支持力的示意图。
22. 小满同学在研究液体压强的过程中,发现在上端开口的塑料瓶侧面高度不同的位置钻孔,喷出的水柱落到水槽中的水平距离不同,请你结合该场景提一个可探究的科学问题:__________________。
23. 小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将橡皮筋的端固定,再用两个弹簧测力计沿相同方向拉橡皮筋,使端到达某一点并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋端,仍将端拉伸到点,记录下此时拉力的大小与方向。
(1)用两个弹簧测力计拉橡皮筋时,测量的弹簧测力计的挂钩应连在( )
A. 第一个弹簧测力计的吊环
B. 橡皮筋的端
(2)实验中单独用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,仍要将橡皮筋端拉伸到点再读数,这样做的目的是______。
(3)通过该实验可知与、的大小关系是______。(用字母表示)
24. 如图是某实验小组探究二力平衡条件的实验情景。
(1)实验中,为了方便操作及判断,应当使木块处于______状态作为要研究的平衡状态。
(2)当左盘放入的砝码、右盘放入砝码时,木块也处于静止状态,此时木块受到的这两个拉力______(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象可能是木块受到______的影响,该力的大小为______,方向向______(选填“左”或“右”)。为了尽量减小上述情境中的影响,我们在选择桌面时应遵循的原则是:________________________。
25. 小明同学利用A 、B两物体、海绵等器材做“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察______来比较压力作用效果的,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
(2)比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是________________________。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,通过比较甲、丙两图所示的实验,______(选填“能”或“不能”)得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显的实验结论。
(4)小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________________________。
26. 如图所示为研究“阻力对物体运动状态的影响”,让一辆小车从斜面相同高度静止滑下,通过比较小车在不同材料的水平面上运动距离和时间长短,来比较阻力对物体运动状态改变的快慢。
(1)实验主要研究的是小车在______(选填“斜面”或“水平面”)上的速度变化特点,每次都要让小车从同一高度静止滑下来的原因是______。
(2)水平板上所用材料分别为粗糙毛巾、平滑棉布和光滑木板时,粗糙毛巾的阻力最大,光滑木板的阻力最小。根据如图所示实验现象可得出:阻力越小,小车在水平面上通过的距离越长,小车的速度变化越慢。该实验现象______(选填“能”或“不能”)直接证明牛顿第一定律。
27. 如图是小洛用微小压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)小洛检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化______(填“大”或“小”),表明其气密性差。
(2)在使用压强计前,小洛发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。正确的调节方法是______(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A. 将右侧支管中高出的水倒出 B. 取下软管重新安装
(3)调试完后,小洛完成了所有实验。则比较图中丙、丁两次实验,可得出:在同一深度处,液体内部压强与______有关。
28. 如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据______的知识可得拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用,,的拉力,拉着物块A匀速前进。分析______两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是______。(填选项前的字母)
A. 木板的长度太长 B. 木板表面的粗糙程度不均匀
C. 弹簧测力计的分度值太大 D. 木块与木板的接触面积太大
(4)大量实验证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。小明也想验证这个结论,他取来了许多与A相同的木块,每个木块重力为。在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示),此时弹簧测力计示数为。若该结论成立,则______N;小明继续叠放物块做了多组实验并最终完成了该结论的验证。
(5)请你帮小明画出(4)实验的实验记录表格。
29. 如图所示,小玻璃管一端扎有橡皮膜,竖直放入大桶的水中10cm深处。若向小玻璃管中缓慢地倒入水,使橡皮膜恢复平整,则
(1)玻璃管中水柱高度应满足何种要求?
(2)根据你所学的知识,请以橡皮膜作为研究对象,从受力的角度解释说明原因。
四、科普阅读题(共6分)
30. 阅读短文,回答问题:
失重
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物静止、匀速下降,先匀速再加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,示数大小等于物体所受的重力大小;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。
小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg(取10N/kg)。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为______N。
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,电梯这段运动时间内的平均速度______m/s;
(3)根据图丙分析,小勇在______(选填“”、“”、“”)段时间内处于失重状态。
(4)分析图丙可知,在时间段内小勇对秤台的压力______他的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)如果物体所受合力的大小与物体质量关系为,其中称为加速度单位为。若电梯下降过程中体重秤示数为零,我们称这种现象为完全失重。请分析说明小勇完全失重时加速度的大小。
五、计算题(共10分,31题4分,32题6分。请按要求写清计算过程。要求:写公式,代入数据和结果,要写单位,物理量请用角标区分。)
31. 一个载有重物的气球总重力为G,充满气时在空气中受到F1=2000N的浮力,此时恰好能悬停在空中。后来放掉一部分气体后,能竖直向下匀速运动,此时受到的阻力为f=250N(设气球上升和下降时所受空气阻力大小不变,g取10N/kg)。求:
(1)气球受到的重力;
(2)放气后气球所受浮力;
(3)所载重物再减掉多少重力,该气球恰能够竖直向上做匀速运动(此问需要画出受力分析图)
32. 如图所示是科学家帕斯卡做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。若桶底面积为S=1000cm2,桶和细管的自重为G1=,管中装满水时水的总质量为m2=30kg。(g取10N/kg)
请结合图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强;
(2)桶对水平地面的压强;
(3)拔出桶中的细管,水对桶底的压力减小了多少?
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2025~2026学年度第二学期初二年级期中练习
物理
学生须知:
1.本练习共8页,共五个大题,32道小题。满分100分。练习时间90分钟。
2.在答题卡和草稿纸上准确填写班级、姓名和学号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,将答题卡交回。
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 在国际单位制中,压强的单位是( )
A. 牛顿 B. 马德堡 C. 帕斯卡 D. 托里拆利
【答案】C
【解析】
【详解】在物理学中:
A.牛顿是力的基本单位,故A不符合题意;
B.马德堡不是物理量的单位,是地名,故B不符合题意;
C.帕斯卡是压强的基本单位,故C符合题意;
D.托里拆利不是物理量的单位,是科学家的名字,故D不符合题意。
故选C。
2. 小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A. 骑自行车刹车时用力捏闸 B. 使劲擦黑板擦得更干净
C. 装滚轮的储物箱更易推动 D. 凹凸花纹的地砖更防滑
【答案】D
【解析】
【详解】垫毛巾更容易拧开罐头盖,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力;
A.骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.使劲擦黑板擦得更干净,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.装滚轮的储物箱更易推动,是采用变滑动为滚动的方式,减小摩擦力,故C不符合题意;
D.凹凸花纹的地砖更防滑,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示实例中,为了增大压强的是( )
A. 压路机的钢轮质量很大 B. 图钉帽的面积做得较大
C. 滑雪板制作的很宽大 D. 柱础石的底面积较大
【答案】A
【解析】
【详解】A.压路机对地面的压力大小等于压路机的重力,压路机碾子很重是通过增大压力来增大压强,故A符合题意;
B.图钉帽的面积做得较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.柱础石的底面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
4. 如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 锅炉水位计
C. U形管压强计 D. 船闸
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,构成了连通器,故A不符合题意;
B.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一致的,水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化,利用了连通器,故B不符合题意;
C.压强器的U形管一端和空气连通,另一端和探头连通,探头是不透气的,故不是连通器,故C符合题意;
D.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,属于连通器,故D不符合题意。
故选C。
5. 下列关于重力说法正确的是( )
A. 10个鸡蛋所受的重力约为5N
B. 重力是物体本身具有的力,没有施力物体
C. 若,则质量为1kg的物体受到的重力为10N,
D. 地球吸引物体的每个部分,所以物体的重心一定在物体上
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋质量约为50g,10个鸡蛋总质量
重力,故A正确;
B.重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,施力物体是地球,故B错误;
C.表示“质量为1kg的物体受到的重力为10N”,质量和重力是不同的物理量,不能直接画等号,故C错误;
D.物体的重心不一定在物体上,例如空心圆环、均匀呼啦圈的重心在圆心,不在物体上,故D错误。
故选A。
6. 下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 高速公路上要对汽车限速,因为车速越大惯性越大
B. 足球踢出后继续向前滚动是因为它具有惯性
C. 宇航员在太空中执行任务时由于失重没有惯性
D. 羽毛球容易被扣杀是因为它受到的力大于其惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.高速公路限速是因为车速越大,刹车距离越长,惯性大小并不随车速增大而改变,故A错误;
B.足球踢出后不再受脚的作用力,仍能继续向前滚动,是因为它具有惯性,要保持原来的运动状态,故B正确;
C.宇航员在太空中处于失重状态,但惯性依然存在,故C错误;
D.惯性是物体的固有属性,不是力,不能说 “受到的力大于惯性”,羽毛球容易被扣杀是因为它质量小、惯性小,运动状态容易改变,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,小明驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 平衡车不受地面摩擦力的作用
B. 若平衡车所受的力全部消失,它将逐渐停下来
C. 小明对平衡车的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D. 小明对平衡车的压力和平衡车受到地面的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.平衡车向前运动时,车轮与地面之间存在摩擦力,匀速行驶时动力和摩擦力是平衡力,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,原本做匀速直线运动的平衡车,若所有力全部消失,它会继续保持匀速直线运动,不会停下来,故B错误;
C.相互作用力的特点是:两个物体之间相互作用,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,分别作用在对方物体上。小明对平衡车的压力与平衡车对小明的支持力符合相互作用力的所有条件,故C正确;
D.平衡力需要满足大小相等、方向相反、作用在同一物体、作用在同一直线上。地面对平衡车的支持力大小等于小明和平衡车的总重力,小明对平衡车的压力大小仅等于小明的重力,二者大小不相等,因此不是平衡力,故D错误。
故选C。
8. 现有A、B两个物体,A的重力为10N,B的重力为30N。如图甲所示,A、B两物体粗糙程度一样,在的推力作用下,以相同的速度v一起向右做匀速直线运动;然后将A、B平放,如图乙,在相同水平面上用推着AB以2v做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,物体A受到的摩擦力方向水平向右
B. 图甲中,B对地面的压力大小为30N
C. 采用图乙方式推A、B时,A、B整体受到的摩擦力大于10N
D. 图乙中,若增大,A、B整体受到的摩擦力大小为10N
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中A、B一起做匀速直线运动,物体A相对于B没有相对运动,也没有相对运动趋势,因此A不受摩擦力,故A错误;
B.图甲中,B对地面的压力等于A、B的总重力,即,不是,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关。图甲中AB整体做匀速直线运动,总摩擦力与推力平衡,大小为
图乙中AB对地面的总压力不变,接触面粗糙程度不变,因此整体受到的摩擦力仍为10N,故C错误;
D.滑动摩擦力大小只与压力大小、接触面粗糙程度有关,与推力大小无关。增大后,AB整体对地面的压力和接触面粗糙程度都不变,总摩擦力大小不变,仍为10N,故D正确。
故选D。
9. 对下列与压强有关的事例,解释正确的是( )
A. 用注射器将药液注入肌肉利用了大气压的作用
B. 高压锅是利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C. 马德堡半球实验测量了大气压值
D. 堤坝下部比上部建造得宽是因为液体压强随着深度的增加而减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.用注射器将药液注入肌肉是依靠手对活塞的推力,不是利用大气压,用注射器吸取药液时才是利用大气压,故A错误;
B.液体的沸点随气压增大而升高,高压锅通过提高锅内气压升高水的沸点,从而加快食物煮熟,故B正确;
C.马德堡半球实验只证明了大气压的存在,故C错误;
D.液体压强随深度的增加而增大,堤坝下部受到的水的压强更大,因此建造得比上部更宽,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,把装满水的量筒浸入水中,口朝下,抓住筒底向上提起,在量筒口离开水面前,量筒露出水面部分
A. 没有水 B. 有水,但不满,水面上方是真空
C. 充满水 D. 有水,但不满,水面上方是空气
【答案】C
【解析】
【详解】由p=ρgh,得:
h==≈10.1m,即大气压能支持约10.1高的水柱,量筒的长度小于10m,所以量筒中的水当然还是满的;故C正确.A BD错误.
11. 如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F,向右缓慢地匀速推木板,使其一部分露出桌面,如图乙所示。在推木板的过程中推力F、桌面对木板的支持力、木板对桌面的压强p的变化情况是( )
A. 不变,F变小,p变大 B. F、不变,p变小
C. F、变小,p变大 D. F、不变,p变大
【答案】D
【解析】
【详解】竖直方向上木板受力平衡,桌面对木板的支持力等于木板的重力;整个过程木板重力不变,因此不变,木板对桌面的压力也等于重力,压力大小不变。
滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关,和接触面积无关。本题中压力不变、桌面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力大小不变;因为木板被匀速推动,推力和摩擦力是平衡力,大小相等,所以推力也不变。
根据压强公式,木板对桌面的压力不变,露出桌面后,木板与桌面的接触面积减小,因此压强变大。
综上:、不变,变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 如图甲所示,用手施加的力,使A物体沿着竖直墙面匀速下滑。如图乙所示,用手施加的力,使B物体压在天花板上并处于静止状态。其中,。下列说法中正确的是( )
A. 在图甲中,A对手的作用力为15N
B. 在图甲中,A受到的摩擦力为15N
C. 在图乙中,B对手的作用力为5N
D. 在图乙中,天花板对B物体的作用力为15N
【答案】A
【解析】
【详解】A.力的作用是相互的,手对A的作用力,因此A对手的作用力大小也为,故A正确;
B.甲图中A匀速下滑,竖直方向受力平衡,摩擦力与重力大小相等,
不是,故B错误;
C.力的作用是相互的,手对B的作用力,因此B对手的作用力大小为,不是,故C错误;
D.乙图中B静止,竖直方向受力平衡,向上的、向下的重力和天花板对B的作用力满足
解得
不是,故D错误。
故选A。
13. 下列说法中正确的是( )
A. 手提水桶时手上出现压痕,是由于水桶所受的重力作用在手上
B. 用3N的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的摩擦力一定等于3N
C. 用大小不变的力竖直拉起静止在水平桌面上质量为的钩码,一定大于
D. 书放在桌子上,书所受的支持力是由于书的形变而产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.水桶所受的重力作用在水桶上,手上的压痕是水桶对手的压力作用的结果,不是水桶的重力直接作用在手上,故A错误;
B.只有拉力沿水平方向时,匀速运动的木块所受摩擦力才等于拉力。题目未说明拉力水平,若拉力倾斜,则摩擦力大小不等于3N。故B错误;
C.原本静止在桌面的钩码要被拉起,需要向上改变运动状态,合力方向向上,因此拉力F一定大于钩码重力mg;若,钩码合力为零,仍保持静止,无法被拉起。故C正确;
D.弹力是施力物体发生弹性形变产生的,书受到的支持力的施力物体是桌子,该支持力是桌子形变产生的,不是书的形变产生的。
故选C 。
14. 如图A、B两容器,底面积相等。当两容器内装入相同质量的不同液体,且高度相同时,液体对容器底部的压强、压力的关系正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】两容器内装入相同质量的不同液体,,由图可知,A、B两容器中液体的体积,根据,可得,两容器内液体深度相同,根据,此时两液体对容器底部的压强,根据,两容器底面积相同,所以。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15. 小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力):让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,其中为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。( )
A. 从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球所受的合力大小一直在增大
B. 当小球的速度再次恰好为5.0m/s时,弹簧产生的弹力等于小球的重力
C. 当弹簧的压缩量最大时,小球速度为零且处于平衡态
D. 实验中所用小球的质量为0.4kg,全过程中,弹簧弹力的最大值为12.2N
【答案】D
【解析】
【详解】A.从小球接触弹簧到压缩至最短的过程中:开始阶段重力大于弹力,合力,随弹簧压缩量增大,增大,合力逐渐减小;当时,合力为0,小球速度达到最大;之后,合力,随压缩量继续增大,继续增大,合力逐渐增大,因此合力大小是先减小后增大,不是一直增大,故A错误;
B.只有速度最大的位置满足弹力等于重力;刚接触弹簧时,弹力为0,速度为;小球速度先增大后减小,当速度再次减小到时,小球已经经过速度最大点,此时弹力,故B错误;
C.当弹簧压缩量最大时,小球速度为0,但此时弹力大于重力,合力不为0,因此小球处于非平衡状态,故C错误;
D.由图丁可知,速度最大的A点处,弹簧压缩量,此时弹力等于重力;已知弹簧每受的压力缩短,因此小球重力
小球质量
弹簧最大压缩量,最大弹力,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共15分,每小题3分。每小题选项全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
16. 下列所举实例中,物体运动状态改变的是( )
A. 自由下落的苹果
B. 正在减速进站的公共汽车
C. 在空中沿直线匀速飞行的飞机
D. 随传送带一起匀速转弯的行李箱
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.自由下落的苹果,速度越来越大,运动状态发生了改变,故A符合题意;
B.正在减速进站的公共汽车,速度越来越小,运动状态发生了改变,故B符合题意;
C.沿直线匀速运动的飞机,速度大小和运动方向都不变,运动状态不变,故C不符合题意;
D.随传送带一起匀速转弯的行李箱,运动方向改变,它的运动状态发生了改变,故D符合题意。
故选ABD。
17. 如图所示,用两手指水平按住一支铅笔并静止,你会感到右侧手指比左侧手指疼。有关手指受的压力与压强,下列说法中正确的是( )
A. 图中右侧手指受到的压力等于左侧手指受到的压力
B. 图中右侧手指受到的压力大于左侧手指受到的压力
C. 图中右侧手指受到的压强大于左侧手指受到的压强
D. 左右两侧手指受到的压力是一对相互作用力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.铅笔静止,水平方向受到左右两手指的压力,这两个力是一对平衡力,大小相等;根据牛顿第三定律,手指受到的压力是铅笔给的反作用力,大小等于手指对铅笔的压力,因此左右两侧手指受到的压力大小相等,故A正确;
B.两侧手指受到的压力大小相等,故B错误;
C.根据压强公式 ,两侧手指受到的压力大小相等,右侧接触的是铅笔尖端,受力面积更小,因此右侧手指受到的压强更大,和题干中“右侧手指比左侧手指疼”的描述一致,故C正确;
D.相互作用力的定义是:两个物体之间的相互作用,即A对B的力和B对A的力,受力物体分别是两个相互作用的物体。本题中左右两个手指受到的压力,施力物体都是铅笔,受力物体是两个不同的手指,不满足相互作用力的条件,故D错误。
故选 AC。
18. “U”形容器左端封闭,右端开口,右端高于左端。往容器中注水后,水面如图所示。下列说法正确的是()( )
A. 水对A点产生的压强为0Pa B. 水对B点产生的压强为500Pa
C. 水对C点产生的压强为900Pa D. 水对D点产生的压强为300Pa
【答案】BC
【解析】
【详解】A.
,故A错误;
B.
,故B正确;
C.
,故C正确;
D.
,故D错误。
故选BC。
19. 如图所示,将系在细线下的小球拉至a点,然后由静止释放,小球将在a、c两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A. 当小球摆至a、c两点时,小球受力平衡
B. 当小球摆至b点时,如果细线断裂且小球所受到的力同时消失,小球将沿水平方向匀速直线运动
C. 当小球摆至c点时,如果细线突然断裂,小球将静止在c点不动
D. 小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向始终不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球摆到最高点a、c时,速度为0,但小球受到的重力和细线拉力不在同一直线上,受力不平衡。故A错误;
B.小球摆到最低点b时,运动方向为水平方向;根据牛顿第一定律,若小球所有力同时消失,运动的物体会保持原来的运动状态,因此小球将沿水平方向做匀速直线运动。故B正确;
C.小球在c点速度为0,细线断裂后,小球受重力作用,会沿竖直方向下落,不会静止在c点。故C错误;
D.重力大小,小球质量不变,同一位置g不变,因此重力大小不变;重力的方向始终是竖直向下,和小球位置无关,因此小球摆动过程中重力的大小和方向都始终不变。故D正确。
故选BD 。
20. 小车在水平方向受到两个拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁。根据图像,下列分析正确的是( )
A. 时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向右
B. 时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
C. 时,小车受到的合力大小是7N,合力方向水平向左
D. 在12到16s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图丁可知,时小车的速度为0,处于静止状态,受到的合力为0,水平方向上受到向左的拉力和向右的拉力、静摩擦力的共同作用,这三个力的合力为0;由图乙、丙可知,静摩擦力为
静摩擦力的方向与和合力的方向相反,故静摩擦力的方向与方向相同,水平向右,故A正确;
B.由图丁可知,在12∼16s 内,小车做匀速直线运动,处于平衡状态,滑动摩擦力大小与合力的大小相同,为
滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,因此只要小车滑动,摩擦力大小始终为2N;在4-8s时,,小车开始向右加速运动,运动方向水平向左,当小车时,小车处于减速状态,运动方向水平向左,滑动摩擦力方向水平向右,故B正确;
C.由图丁知,时,小车向左做加速运动,由图乙、丙得,合力为,故C错误;
D.在12到16s这个时间段,此时,,桌面绝对光滑,则摩擦力为 0,合力为
合力不为零,小车将做匀加速直线运动,故D错误。
故选AB。
三、实验解答题(共39分,21-23题、28题每空2分,29题3分,其余题目每空1分)
21. 一物块放在斜面上静止,请在图中画出物块受到的重力和支持力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物块受到的重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直于斜面向上,作用点都画在物体的重心上。
22. 小满同学在研究液体压强的过程中,发现在上端开口的塑料瓶侧面高度不同的位置钻孔,喷出的水柱落到水槽中的水平距离不同,请你结合该场景提一个可探究的科学问题:__________________。
【答案】液体内部的压强与深度有什么关系?
【解析】
【详解】这个实验场景中,变量是小孔在液体中的深度,因变量是水柱喷出的水平距离(反映液体压强大小),因此可以围绕 “液体压强与深度的关系” 提出探究问题。
23. 小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将橡皮筋的端固定,再用两个弹簧测力计沿相同方向拉橡皮筋,使端到达某一点并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋端,仍将端拉伸到点,记录下此时拉力的大小与方向。
(1)用两个弹簧测力计拉橡皮筋时,测量的弹簧测力计的挂钩应连在( )
A. 第一个弹簧测力计的吊环
B. 橡皮筋的端
(2)实验中单独用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,仍要将橡皮筋端拉伸到点再读数,这样做的目的是______。
(3)通过该实验可知与、的大小关系是______。(用字母表示)
【答案】(1)B (2)使一个力F的作用效果与两个力、共同作用的效果相同
(3)
【解析】
【小问1详解】
两个测力计同向拉时,F2的测力计挂钩要连橡皮筋的A端,即保证两力同向作用在橡皮筋A端。
【小问2详解】
两次都拉到同一位置O,是为了让合力与分力的作用效果完全相同,这是等效替代法的关键。
【小问3详解】
同一直线上、方向相同的两个力,合力大小等于两力之和,即。
24. 如图是某实验小组探究二力平衡条件的实验情景。
(1)实验中,为了方便操作及判断,应当使木块处于______状态作为要研究的平衡状态。
(2)当左盘放入的砝码、右盘放入砝码时,木块也处于静止状态,此时木块受到的这两个拉力______(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象可能是木块受到______的影响,该力的大小为______,方向向______(选填“左”或“右”)。为了尽量减小上述情境中的影响,我们在选择桌面时应遵循的原则是:________________________。
【答案】(1)静止 (2) ①. 不是 ②. 摩擦力 ③. 0.5 ④. 右 ⑤. 桌面尽量光滑
【解析】
【小问1详解】
实验中通常让木块保持静止,便于观察和判断二力是否平衡。
【小问2详解】
[1]左盘放入2N的砝码,右盘放入1.5N,两拉力大小不等,不是平衡力。
[2][3]木块仍静止,是因为受到静摩擦力,使水平方向三力平衡:,即
木块有向左运动趋势,故摩擦力方向向右。
[4]为了减小摩擦力的影响,可以减小接触面的粗糙程度,所以应选择表面光滑的桌面。
25. 小明同学利用A 、B两物体、海绵等器材做“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察______来比较压力作用效果的,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
(2)比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是________________________。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,通过比较甲、丙两图所示的实验,______(选填“能”或“不能”)得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显的实验结论。
(4)小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________________________。
【答案】(1)海绵的形变程度
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)能 (4)没有控制压力大小相同
【解析】
【小问1详解】
实验中海绵受到压力,形状发生变化,小明是通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果的,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
【小问2详解】
甲、乙两图中,受力面积相同,乙中压力大,压力的作用效果明显;比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【小问3详解】
要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力相同,通过比较甲、丙两图所示的实验,能得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显的实验结论。
【小问4详解】
探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力不相同,因此他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。
26. 如图所示为研究“阻力对物体运动状态的影响”,让一辆小车从斜面相同高度静止滑下,通过比较小车在不同材料的水平面上运动距离和时间长短,来比较阻力对物体运动状态改变的快慢。
(1)实验主要研究的是小车在______(选填“斜面”或“水平面”)上的速度变化特点,每次都要让小车从同一高度静止滑下来的原因是______。
(2)水平板上所用材料分别为粗糙毛巾、平滑棉布和光滑木板时,粗糙毛巾的阻力最大,光滑木板的阻力最小。根据如图所示实验现象可得出:阻力越小,小车在水平面上通过的距离越长,小车的速度变化越慢。该实验现象______(选填“能”或“不能”)直接证明牛顿第一定律。
【答案】(1) ①. 水平面 ②. 控制小车下滑到水平面的速度相同
(2)不能
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,要控制小车从斜面同一高度由静止自由下滑;通过比较小车在不同材料的水平面上运动距离长短,来比较阻力对物体运动状态改变快慢,故主要研究的是小车在水平面上的速度变化特点。每次都要让小车从同一高度滑下来的原因是:控制小车下滑到水平面的速度相同。
【小问2详解】
本实验中水平面始终存在阻力,无法创造“物体完全不受力”的实验条件,只能通过实验现象推理得出结论,因此不能直接证明牛顿第一定律。
27. 如图是小洛用微小压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)小洛检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化______(填“大”或“小”),表明其气密性差。
(2)在使用压强计前,小洛发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。正确的调节方法是______(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A. 将右侧支管中高出的水倒出 B. 取下软管重新安装
(3)调试完后,小洛完成了所有实验。则比较图中丙、丁两次实验,可得出:在同一深度处,液体内部压强与______有关。
【答案】(1)小 (2)B
(3)液体密度
【解析】
【小问1详解】
用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化小,表明其气密性差。
【小问2详解】
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,故选B。
【小问3详解】
要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度;比较图中丙、丁两次实验可知,橡皮膜在盐水中U形管两侧液面高度差较大,故可得出在同一深度处,液体内部压强与液体密度有关。
28. 如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据______的知识可得拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用,,的拉力,拉着物块A匀速前进。分析______两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是______。(填选项前的字母)
A. 木板的长度太长 B. 木板表面的粗糙程度不均匀
C. 弹簧测力计的分度值太大 D. 木块与木板的接触面积太大
(4)大量实验证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。小明也想验证这个结论,他取来了许多与A相同的木块,每个木块重力为。在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示),此时弹簧测力计示数为。若该结论成立,则______N;小明继续叠放物块做了多组实验并最终完成了该结论的验证。
(5)请你帮小明画出(4)实验的实验记录表格。
【答案】(1)二力平衡
(2)甲、丙 (3)B (4)6.0
(5)
实验次数
叠放木块个数
压力F压
弹簧测力计示 数
F/N
滑动摩擦力
f/N
1
1
G
2
2
2G
3
3
3G
【解析】
【小问1详解】
物块做匀速直线运动时,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,二者大小相等,因此拉力等于滑动摩擦力。
【小问2详解】
探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙两图符合控制变量要求。
【小问3详解】
A. 木板长度不影响滑动摩擦力大小,不会造成示数不稳定,故A不符合题意;
B. 木板表面粗糙程度不均匀,不同位置滑动摩擦力大小不同,会导致弹簧测力计示数不稳定,故B符合题意;
C. 弹簧测力计分度值大只会影响测量精度,不会导致示数不稳定,故C不符合题意;
D. 滑动摩擦力大小与接触面积无关,不会影响示数稳定性,故D不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
由题意,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比。丙图中压力为的重力,滑动摩擦力
丁图压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力也变为原来的2倍,匀速运动时拉力等于滑动摩擦力,故
【小问5详解】
验证滑动摩擦力与压力成正比,需要多次改变压力(叠放不同数量木块),记录对应滑动摩擦力,因此设计表格如下:
实验次数
叠放木块个数
压力F压
弹簧测力计示 数
F/N
滑动摩擦力
f/N
1
1
G
2
2
2G
3
3
3G
29. 如图所示,小玻璃管一端扎有橡皮膜,竖直放入大桶的水中10cm深处。若向小玻璃管中缓慢地倒入水,使橡皮膜恢复平整,则
(1)玻璃管中水柱高度应满足何种要求?
(2)根据你所学的知识,请以橡皮膜作为研究对象,从受力的角度解释说明原因。
【答案】(1)玻璃管内水柱高度等于10cm
(2)内外都是水、深度相等时,上下压强与压力相等,合力为零,橡皮膜变平。
【解析】
【小问1详解】
由于液体内部向各个方向都有压强,在同一深度处液体向各个方向的压强相等。要使橡皮膜恢复平整,水对橡皮膜向上和向下的压强相等,水柱高度要求玻璃管内水柱高度等于10cm。
【小问2详解】
以橡皮膜为研究对象:大桶中的水对橡皮膜有向上的压强和压力,大小为,
其中,S为橡皮膜面积。
管内倒入的水对橡皮膜有向下的压强和压力,
当橡皮膜恢复平整、静止时,处于二力平衡状态:,即
则
结论:内外都是水、深度相等时,上下压强与压力相等,合力为零,橡皮膜变平。
四、科普阅读题(共6分)
30. 阅读短文,回答问题:
失重
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物静止、匀速下降,先匀速再加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,示数大小等于物体所受的重力大小;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。
小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg(取10N/kg)。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为______N。
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,电梯这段运动时间内的平均速度______m/s;
(3)根据图丙分析,小勇在______(选填“”、“”、“”)段时间内处于失重状态。
(4)分析图丙可知,在时间段内小勇对秤台的压力______他的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)如果物体所受合力的大小与物体质量关系为,其中称为加速度单位为。若电梯下降过程中体重秤示数为零,我们称这种现象为完全失重。请分析说明小勇完全失重时加速度的大小。
【答案】(1)
600 (2)
1.8 (3)
(4)
大于 (5)
完全失重时体重秤示数为零,说明秤对小勇的支持力为零,小勇受到的合力等于自身重力,即
结合题目给出的关系,可得: ,约去质量后,得
【解析】
【小问1详解】
电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身重力,由计算得
【小问2详解】
根据平均速度公式,代入数据得
【小问3详解】
根据题意,失重的定义是物体对支持物的压力小于实际重力,对应体重秤显示质量小于小勇实际质量。由图丙可知,只有段体重秤示数小于,因此该时间段处于失重状态。
【小问4详解】
由图丙可知,段体重秤示数大于,因此对应的压力,即小勇对秤台的压力大于自身重力。
【小问5详解】
略
五、计算题(共10分,31题4分,32题6分。请按要求写清计算过程。要求:写公式,代入数据和结果,要写单位,物理量请用角标区分。)
31. 一个载有重物的气球总重力为G,充满气时在空气中受到F1=2000N的浮力,此时恰好能悬停在空中。后来放掉一部分气体后,能竖直向下匀速运动,此时受到的阻力为f=250N(设气球上升和下降时所受空气阻力大小不变,g取10N/kg)。求:
(1)气球受到的重力;
(2)放气后气球所受浮力;
(3)所载重物再减掉多少重力,该气球恰能够竖直向上做匀速运动(此问需要画出受力分析图)
【答案】(1)2000N (2)1750N
(3)
500N
【解析】
【小问1详解】
气球悬停在空中时,处于平衡状态,重力与浮力是一对平衡力,大小相等。由题意得,浮力故气球受到的重力
【小问2详解】
放气后气球竖直向下匀速运动,处于平衡状态,竖直方向受向下的重力、向上的浮力和向上的阻力,三力平衡,即。已知,故放气后气球所受浮力
【小问3详解】
气球竖直向上匀速运动时,处于平衡状态,竖直方向受向上的浮力、向下的剩余重力和向下的阻力,三力平衡,即。已知,故剩余重力
需要减掉的重物重力
受力分析图,选取气球为研究对象,在重心处画出三个力,向上的,向下的和,线段长度满足的长度等于与长度之和。
32. 如图所示是科学家帕斯卡做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。若桶底面积为S=1000cm2,桶和细管的自重为G1=,管中装满水时水的总质量为m2=30kg。(g取10N/kg)
请结合图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强;
(2)桶对水平地面的压强;
(3)拔出桶中的细管,水对桶底的压力减小了多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
桶底面积,由图可得,水面到桶底的总深度
水对桶底产生的压强
【小问2详解】
水平地面上,桶对地面的压力等于总重力,水的重力为
总压力
桶对水平地面的压强为
【小问3详解】
拔出细管后,管内水流出,桶原本装满水,此时桶内水深度 ,深度减小量
压强减小量为,压力减小量,水对桶底的压力减小了
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