内容正文:
2025~2026学年度第二学期期中考试
八年级物理
注意事项:
1.本试卷全卷共8页,满分100分;考试时间为90分钟。
2.答题前,考生务必将自己的准考证号涂写在答题纸上。答选择题时,每题选出答案后,用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号(ABCD)涂黑,如需改动,必须先用橡皮擦干净,再改涂其他答案标号。答非选择题时,用黑色签字笔直接在答题纸上指定位置答题,在试卷和草稿纸上答题无效。
一、选择题(每小题只有一个选项正确,每小题2分,共30分;答案填涂在答题卡中相应位置)
1. 历史上第一位用实验方法测出大气压强数值的科学家是( )
A. 牛顿 B. 托里拆利 C. 阿基米德 D. 伽利略
2. 如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 瓶盖上有花纹 B. 运动员手上涂防滑粉
C. 旱冰鞋下装有滚轮 D. 运动鞋底做成凹凸不平的花纹
3. 用大小不变的水平力, 拉木块在水平桌面上做匀速直线运动,如图所示。木块在运动过程中, 下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对相互作用力
B. 木块受到的重力和桌面对木块的支持力是一对相互作用力
C. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
D. 绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
4. 如图所示的实验中,为了减小压强的是( )
A. 逃生锤的锤头很尖
B. 载重车装有很多车轮
C. 盲道上有凸起
D. 吸管的一端剪成斜口
5. 如图所示是小明同学用水银测量大气压强值的实验,下列判断正确的是( )
A. 此时的大气压等于高水银柱所产生的压强
B. 将玻璃管换成更细的,管内外水银液面的高度差将变大
C. 将玻璃管稍微倾斜,玻璃管里的水银柱长度将不变
D. 将此装置从山脚带到山顶,玻璃管内液面的高度将下降
6. 运动会上,某同学参加了跳远项目的比赛。他用力蹬地,腾空一跃。若用“”表示该同学,不计空气阻力,分析他用力蹬地腾空前的受力情况,图中正确的是( )
A. B. C. D.
7. 物理实验中蕴含丰富的方法,下列说法不正确的是( )
A. 弹簧测力计将力转换为长度,进而完成力的测量
B. 微小压强计利用等效替代的方法,测量探头位置的液体压强
C. 牛顿第一定律的得出,利用了基于实验的科学推理方法
D. 通过容易形变的海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果,利用了转换法
8. 如图所示的事例中,属于利用惯性的是( )
A. 跑步时腿向后用力
B. 拍打脚垫抖落尘土
C. 旅行箱下装有小轮
D. 司机开车应系好安全带
9. 人用水平方向的力推物体,使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 人对物体的推力大于水平面对物体的摩擦力
B. 若增大推力,物体所受摩擦力也将增大,物体仍做匀速直线运动
C. 若撤去推力,物体在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
D. 若撤去推力,物体的运动状态不会发生改变
10. 如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印,则( )
A. 甲对沙滩的压强较大 B. 甲对沙滩的压强较小
C. 甲所受的重力较大 D. 甲所受的重力较小
11. 甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直。乙试管倾斜,静止时。两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲。乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是( )
A. < ,< B. < , =
C. > , > D. >, =
12. 连通器在日常生产和生活中有着广泛的应用,在下图所列举的事例中,没有利用连通器原理工作的是( )
A. 微小压强计 B. 茶壶
C. 船闸 D. 锅炉水位计
13. 如图所示,工厂房顶安装的无动力风帽,其凸起的球状体为涡轮,在自然风的推动下,快速旋转,能有效地将室内气体向外抽出。下列与它工作原理相同的是( )
A. 吸盘式挂钩 B. 茶壶
C. 抽水机 D. 燃气灶灶头
14. 小芳在烧杯的水中放入一个鸡蛋,鸡蛋静止时如图甲所示;她向水中缓慢加入食盐,搅拌使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示;继续加入食盐,鸡蛋静止时如图丙所示。关于小芳所做的实验,下列判断正确的是( )
A. 图甲:鸡蛋的重力等于烧杯对它的支持力
B. 图乙:鸡蛋所受重力等于鸡蛋受到水压力的合力
C. 图丙:鸡蛋排开盐水的质量大于鸡蛋的质量
D. 在甲、乙、丙三种情况下,鸡蛋所受的浮力F甲<F乙<F丙
15. 如图所示容器隔板的两边分别装有淡水和盐水(ρ淡水<ρ盐水),甲、乙实心球体积相同,甲、乙所受的重力和排开液体所受的重力如表,则两球静止在液体中时的情形可能是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开液体所受的重力/N
甲
7
5
乙
5
5
A. B. C. D.
二、填空、作图题(共4小题,每空1分,作图题2分,共15分)
16. 将砝码放在电子秤上,记录砝码所受的重力与电子秤对它的支持力。
(1)电子秤原理:电子秤的示数是由于砝码对电子秤的压力产生的,因此与________(选填“G”或“”)是一对相互作用力,大小相等。当砝码在电子秤静止时,因为砝码处于二力平衡的状态,即________(选填“G”或“F”)。最终,电子秤显示的读数可通过________(写出公式)计算出来的,电子秤示数即为砝码质量。
(2)请在右图中画出砝码的受力示意图。
17. 小明在超市购物时,用的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是________N。小明突然发现前面有一障碍物,他马上用50N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,假设小车所受阻力大小不变,那么小车所受的合力为________N。
18. 把一个玻璃管的下端扎上一块橡皮膜,将一定量酒精倒进管里,发现橡皮膜向外略有突出(如图甲)。然后把玻璃管放入盛有水的玻璃杯中,当玻璃管进入水中深时,橡皮膜恰好变平(如图乙),此时酒精对橡皮膜的压强________(选填“变大”、“变小”或“基本不变”),则倒进玻璃管中酒精的深度是________。(,)
19. 图中物体A的质量是,物体的体积是。用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力方向向________。若使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动,需要施加水平向左的拉力。则物体B的密度为________。(细绳和定滑轮间的摩擦忽略不计,取)
20. 如图所示的是小田同学自制的两个仪器,其中________(选填“甲”或“乙”)可以当作气压计用于测量大气压强。当小田同学把该气压计从1楼带到5楼的过程中,将会发现玻璃管中水柱的液面会________。(选填“降低”、“升高”或“不变”)
21. 如图所示,棱长为的正方体物块浸没在液体中,处于悬浮状态。物块上、下表面所处的深度分别记为、,液体对上、下表面的压力分别为、,液体密度为,物块密度为,则物块所受浮力为________或________(用以上已知条件或常量表示,写出两个即可)。
三、实验题(共4小题,每空1分,共33分)
22. 用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”
(1)如图甲所示,左边用细线挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止,这时木块在水平方向受到的力________(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)重新设计如图乙所示的改进装置,目的是减小________对小车平衡的影响;在小车平衡时,在线的一端增加一个钩码,松手后观察到小车不能保持平衡。由此可知两个力平衡时;二者的大小是________的。(选填“相等”或“不相等”)。
(3)经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片________(选填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在________上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是________(选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
23. 科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节。在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验,其中木块为五个面同样光滑,一个面较为粗糙的立方体(如图甲),三次测量均在同一个木板上进行。
(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计水平方向拉着物体做________运动,这是利用了________的原理来测得滑动摩擦力大小的;
(2)由图________和图________两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图乙装置进行了三次实验,实验记录如表:由实验记录可知,猜想C是________(选填“正确”或“错误”)的。
实验次数
木块运动速度(m/s)
测力计示数(N)
1
0.05
0.6
2
0.10
0.6
3
0.15
0.6
(4)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是________。
A. 类比法 B. 控制变量法 C. 推理法 D. 等效替代法。
(5)小明同学在解决摩擦力课后练习的时候,了解到冰壶运动员比赛时左右脚穿的鞋分为蹬冰鞋和滑行鞋,于是他找来一双鞋观察,发现两只鞋底的材质和结构均有不同,如图A,猜想它们给运动员提供的摩擦力是不同的,为验证猜想他进行了下面的实验探究:
实验序号
接触面情况
弹簧测力计示数/N
1
右脚鞋底
1.8
2
左脚鞋底
他首先把两只鞋底朝外固定在一起,放在玻璃板上如图B所示,用弹簧测力计拉动鞋子做匀速直线运动,并将读取的数据填入了表中。接下来,他更换接触面再把两只鞋平放在玻璃板上(如图C),重复上述实验。小明之所以把两只鞋固定在一起来完成这两次测量,其目的是________,对比图C测力计示数及表格数据,由此得出的结论________。
(6)通过这些探究,可以判断出:穿这双鞋的运动员在比赛时,是用________,脚来蹬冰的。
24. 在学习到液体压强这一节的知识时,小丽和小梅提前进行了预习:
(1)她们回家找来一个硬质的饮料瓶去掉两端,然后将一端扎上橡皮膜,把一些水倒进瓶内,如图1所示。实验表明:液体会产生竖直向下的压强。小梅说:“再有一盆水,我们还能验证液体会产生向上的压强”。她们将饮料瓶中的水倒掉,把饮料瓶带橡皮膜的一端竖直向下插入水盆中,观察到的现象是:橡皮膜向________凸起,这表明液体会产生向________的压强。经过进一步思考后,她们又在塑料瓶侧面开了一个直径约3cm的圆孔,给饮料瓶包上一圈橡皮膜把圆孔盖住,重复观察的操作,发现橡皮膜向________凸出,转动圆孔的朝向,现象不变,综合上述现象,说明液体内部向各个方向都有压强。
(2)课堂上利用微小压强计实验时,小丽发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图2所示,她分析原因,此时软管内封存的气体压强________(选填“小于”“等于”或“大于”)大气压强,接下来的她拔下软管,重新安装,使压强计U形管两边红墨水的高度相等。
(3)实验中是通过观察________来比较液体压强的大小。这是初中物理经常利用的一种研究方法。以下也是运用此类方法的有________(选填字母)。
A.在研究平面镜成像时,通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小
B.在研究影响压力作用效果的因素时,通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果明显与否
C.在研究声音产生的原因时,通过鼓面上纸屑的跳动来显示鼓面发声时的振动
(4)在探究液体压强与液体密度的关系时,小丽取来了适量的另外一种液体,当把探头分别放在两种液体的相同深度时,发现U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是________(选填序号)。
A. 烧杯中换密度差更大的液体
B. U形管中换用密度更小的酒精
C. 将U形管换成更细的
(5)如图3所示,是她们使用调节好的压强计三次探究水内部压强特点的情景。观察和分析实验现象可以得到的结论:________。
25. 在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验时,小红提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关;
(1)如图1所示,甲、乙、丙三次实验说明:当________时,________,越大,物体所受浮力越大;
(2)小红验证猜想二时,根据测得的实验数据描绘出浮力与液体密度的关系图像,如图2所示,其中①、②两图像中能正确反映物体所受浮力大小与液体密度关系的是________。
(3)为验证猜想三,小红选用了密度不同的物体A、B进行实验,她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图丁所示位置时(做上标记),弹簧测力计示数恰好变为0。取出物体B后(B带出的水忽略不计),小红又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到________(选填“点之上”“点”或“点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,判断浮力的大小与物体密度是否有关。同组的其它同学认为小红的这个实验在操作上有一定难度,不容易控制并有明显误差,提出了多种改进意见,你认为合理的是________
A.选两个质量相等、密度不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等、密度不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等、体积不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小
(4)小红结合密度和重力的知识,对前面两个实验的结论进行了深入思考后,认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。他又利用水和石块进行了图3所示的实验。相关实验数据的记录如下表所示。请帮小军完成表格数据:
石块重
空杯重
石块浸没在水中时弹力计的示数
杯和水的总重
石块浸没在水中时受到的浮力
石块排开水所受的重力
2.0
1.0
1.4
1.6
__________
0.6
(5)分析表格的实验数据得出的结论其数学表达式是:__________________________
(6)如果实验中在浸入石块时,石块碰到了溢水杯的底部,其他操作步骤均正确,这会导致测得的浮力值偏________
(7)如图1情境中,小红针对物体从刚接触水面开始,到触底为止的过程,画出了测力计示数与物体底面浸入水中深度的关系图像(如图4),请简述图像中、两点的值表示的物理意义。A:________ B:________。
四、综合题(共3小题,22分)
26. 共享电动车极大方便了人们的出行,如图是某款共享电动车及其铭牌上的有关参数和某次骑行数据,一个质量为50kg的人骑着电动车在水平路面上匀速行驶。求:
电动车净重
50kg
匀速行驶过程中的摩擦力
总重的0.03倍
行驶中轮胎与地面的总接触面积
骑行时间
0.5h
骑行里程
10km
(1)此人骑着电动车匀速直线行驶时,电动车受到向前的牵引力是多少?
(2)人骑着电动车在行驶过程中对地面的压强是多少?
27. 排水量为2000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总共有多重?河水的浮力是多少?如果河水的密度为,船排开河水的体积是多少?轮船从河里开向海里将上浮一些还是下沉一些?为什么?(取)
28. 阅读下面的短文,回答问题。
液压机
我国自主设计研制的首台4万吨模锻液压机,在西安正式投产,这台液压机产生的巨大力量足以举起北京鸟巢体育馆4.2万吨的主体钢架。截至目前,4万吨大型模锻液压机项目已成功进行了航空发动机涡轮盘等典型航空精密模锻件的生产和试制任务,解决了飞机框、起落架、航空发动机盘类件等重要构件成型的难题,从而使中国大飞机项目的研制得到保障。
液压机为什么能产生这么巨大的力量呢?图是液压机的原理图。它有两个大小不同的液缸,液缸里充满水或油。两个液缸里都有活塞。假设小活塞的横截面积是,加在小活塞上的向下的压力是,那么小活塞对液体的压强。小活塞对液体的压强能够大小不变的被液缸内的水或油传递给大活塞。如果大活塞的横截面积是,那么在大活塞上产生的向上的压力,把大活塞顶起来。因此,在小活塞上加不大的压力,在大活塞上就可以得到很大的压力。实际的液压机,为了能够连续工作,还要添加必要的零件。大型模锻液压机的构造就更为复杂了。
根据以上信息回答下列问题:
(1)大型模锻液压机可用来生产______等典型航空精密模锻件;
(2)在液压机的液缸中,液体对大活塞的压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小活塞对液体的压强;
(3)生活中能够支撑起汽车的油压千斤顶,如图所示,就是应用液压机原理工作的。假如油压千斤顶的小活塞的横截面积是,大活塞的横截面积是,在小活塞上加2500N的压力,请计算:在大活塞上能产生多大的举力______?
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2025~2026学年度第二学期期中考试
八年级物理
注意事项:
1.本试卷全卷共8页,满分100分;考试时间为90分钟。
2.答题前,考生务必将自己的准考证号涂写在答题纸上。答选择题时,每题选出答案后,用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号(ABCD)涂黑,如需改动,必须先用橡皮擦干净,再改涂其他答案标号。答非选择题时,用黑色签字笔直接在答题纸上指定位置答题,在试卷和草稿纸上答题无效。
一、选择题(每小题只有一个选项正确,每小题2分,共30分;答案填涂在答题卡中相应位置)
1. 历史上第一位用实验方法测出大气压强数值的科学家是( )
A. 牛顿 B. 托里拆利 C. 阿基米德 D. 伽利略
【答案】B
【解析】
【详解】略
2. 如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 瓶盖上有花纹 B. 运动员手上涂防滑粉
C. 旱冰鞋下装有滚轮 D. 运动鞋底做成凹凸不平的花纹
【答案】C
【解析】
【详解】A.瓶盖上刻花纹:是在压力一定时,增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B. 运动员手上涂防滑粉:通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,防止打滑,故B不符合题意;
C.旱冰鞋下装有滚轮:将滑动摩擦变为滚动摩擦,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,目的是减小摩擦,故C符合题意;
D.运动鞋底做凹凸花纹:增大接触面粗糙程度来增大摩擦,防止滑倒,故D不符合题意。
故选C。
3. 用大小不变的水平力, 拉木块在水平桌面上做匀速直线运动,如图所示。木块在运动过程中, 下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对相互作用力
B. 木块受到的重力和桌面对木块的支持力是一对相互作用力
C. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
D. 绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】平衡力的条件是作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线;相互作用力的条件是两个物体间相互作用,大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在两个不同物体上。
A.木块对桌面的压力受力物体是桌面,木块受到的重力受力物体是木块,两个力方向都向下,不满足相互作用力的条件,因此不是一对相互作用力。故A错误;
B.木块受到的重力和桌面对木块的支持力,两个力都作用在木块上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,属于一对平衡力,不是相互作用力。故B错误;
C.绳对木块的拉力受力物体是木块,木块对绳的拉力受力物体是绳,两个力作用在不同物体上,属于一对相互作用力,不是平衡力。故C错误;
D.木块做匀速直线运动,处于平衡状态,绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力,都作用在木块上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,满足平衡力的条件,是一对平衡力。故D正确。
故选D。
4. 如图所示的实验中,为了减小压强的是( )
A. 逃生锤的锤头很尖
B. 载重车装有很多车轮
C. 盲道上有凸起
D. 吸管的一端剪成斜口
【答案】B
【解析】
【详解】A.逃生锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.载重车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.盲道上有凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.吸管的一端剪成斜口,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示是小明同学用水银测量大气压强值的实验,下列判断正确的是( )
A. 此时的大气压等于高水银柱所产生的压强
B. 将玻璃管换成更细的,管内外水银液面的高度差将变大
C. 将玻璃管稍微倾斜,玻璃管里的水银柱长度将不变
D. 将此装置从山脚带到山顶,玻璃管内液面的高度将下降
【答案】D
【解析】
【详解】A.大气压等于水银槽水银面与管内水银面高度差的水银柱产生的压强,此时的大气压等于高水银柱所产生的压强,故A错误;
B.大气压强等于水银槽水银面与管内水银面高度差的水银柱产生的液体压强,外界大气压强不变,由于液体压强与容器粗细无关,将玻璃管换成更细的,管内外水银液面的高度差将不变,故B错误;
C.外界大气压强不变,将玻璃管稍微倾斜,玻璃管里的水银柱高度不变,长度将变大,故C错误;
D.将此装置从山脚带到山顶,高度越高,气压越低,玻璃管内液面的高度将下降,故D正确。
故选D。
6. 运动会上,某同学参加了跳远项目的比赛。他用力蹬地,腾空一跃。若用“”表示该同学,不计空气阻力,分析他用力蹬地腾空前的受力情况,图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】该同学用力蹬地腾空后,已经离开地面,且不计空气阻力,因此不再受到蹬力、空气作用力等其他力,因此该同学腾空时只受竖直向下的重力。
故选B。
7. 物理实验中蕴含丰富的方法,下列说法不正确的是( )
A. 弹簧测力计将力转换为长度,进而完成力的测量
B. 微小压强计利用等效替代的方法,测量探头位置的液体压强
C. 牛顿第一定律的得出,利用了基于实验的科学推理方法
D. 通过容易形变的海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果,利用了转换法
【答案】B
【解析】
【详解】A.在一定的拉力范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,这是弹簧秤的制成原理,将拉力的大小转换成了弹簧的伸长量,用到了“转换法”,故A正确,不符合题意;
B.实验中,根据U形管中液面高度差来反映液体内部压强的大小,其用到的实验方法是转换法,故B错误,符合题意;
C.由于没有不受力的物体,所以牛顿第一定律无法用实验直接验证,但是在大量实验的基础上,牛顿总结概括前人的研究成果得到的一条重要规律;因此,牛顿第一定律的得出采用了实验和科学推理相结合的方法,故C正确,不符合题意;
D.探究压力的作用效果跟哪些因素有关时,根据海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果,采用的转换法,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 如图所示的事例中,属于利用惯性的是( )
A. 跑步时腿向后用力
B. 拍打脚垫抖落尘土
C. 旅行箱下装有小轮
D. 司机开车应系好安全带
【答案】B
【解析】
【详解】A.跑步时腿向后用力,地面给人一个向前的力,是利用力的作用是相互的,故A不符合题意;
B.用木棒拍打脚垫,脚垫运动,而灰尘由于惯性保持原来的静止状态,于是灰尘与脚垫脱离,这是利用物体的惯性,故B符合题意;
C.旅行箱装有小轮,这是变滑动为滚动来减小摩擦力,与惯性无关,故C不符合题意;
D.司机开车系好安全带是为了防止刹车时,人由于惯性向前倾而造成伤害,属于防止惯性带来不利影响,故D不符合题意。
故选B。
9. 人用水平方向的力推物体,使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 人对物体的推力大于水平面对物体的摩擦力
B. 若增大推力,物体所受摩擦力也将增大,物体仍做匀速直线运动
C. 若撤去推力,物体在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
D. 若撤去推力,物体的运动状态不会发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,处于平衡状态,推力和摩擦力是平衡力,人对物体的推力等于水平面对物体的摩擦力,故A错误;
B.若增大推力,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,推力大于摩擦力,物体做加速运动,故B错误;
C.若撤去推力,物体在继续运动过程中,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故C正确;
D.若撤去推力,物体水平方向受到摩擦力的作用,物体的速度减小,物体的运动状态发生改变,故D错误。
故选C。
10. 如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印,则( )
A. 甲对沙滩的压强较大 B. 甲对沙滩的压强较小
C. 甲所受的重力较大 D. 甲所受的重力较小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于甲、乙在沙滩上留下的脚印深浅相同,说明压力的作用效果相同,即甲、乙对沙滩的压强相等,故AB不符合题意;
CD.由可知,压强相等时,受力面积大的物体压力大;由于甲的脚印大,所以甲对地面的压力大于乙对地面的压力,压力等于物体的重力,所以甲受到的重力大于乙所受的重力,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
11. 甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直。乙试管倾斜,静止时。两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲。乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是( )
A. < ,< B. < , =
C. > , > D. >, =
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】两试管中液体质量相同,乙试管中液体体积较大,由密度公式可知,乙试管液体密度较小;两试管中液体深度相同,由液体压强公式可知,乙试管底部所受压强较小,故ABD错误,C正确。
故选C。
12. 连通器在日常生产和生活中有着广泛的应用,在下图所列举的事例中,没有利用连通器原理工作的是( )
A. 微小压强计 B. 茶壶
C. 船闸 D. 锅炉水位计
【答案】A
【解析】
【详解】A.微小压强计:微小压强计的U形管一端是封闭的,不符合连通器“上端都开口”的特点,故A符合题意;
B.茶壶:茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通,属于连通器,故B不符合题意;
C.船闸:船闸工作时,闸室会分别与上游、下游构成连通器,故C不符合题意;
D.锅炉水位计:水位计的玻璃管和锅炉内胆上端开口、底部连通,属于连通器,故D不符合题意。
故选A。
13. 如图所示,工厂房顶安装的无动力风帽,其凸起的球状体为涡轮,在自然风的推动下,快速旋转,能有效地将室内气体向外抽出。下列与它工作原理相同的是( )
A. 吸盘式挂钩 B. 茶壶
C. 抽水机 D. 燃气灶灶头
【答案】D
【解析】
【详解】无动力风帽的工作原理:涡轮旋转使风帽出口处空气流速加快,根据流体压强的规律:流速越大的位置,压强越小,风帽出口处压强小于室内压强,因此室内气体被向外抽出,利用的是流体压强与流速的关系。
A.吸盘式挂钩是排出吸盘内空气后,吸盘内气压小于外界大气压,利用大气压强吸附在墙面上,故A不符合题意;
B.茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通,利用连通器原理工作,故B不符合题意;
C.抽水机是利用大气压强将水从低处压到高处,利用的是大气压,故C不符合题意;
D.燃气灶灶头的进口处煤气流速大,压强小于外界大气压,大气压将空气压入灶头和煤气混合,利用的是“流速越大的位置压强越小”的规律,与无动力风帽工作原理相同,故D符合题意。
故选D。
14. 小芳在烧杯的水中放入一个鸡蛋,鸡蛋静止时如图甲所示;她向水中缓慢加入食盐,搅拌使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示;继续加入食盐,鸡蛋静止时如图丙所示。关于小芳所做的实验,下列判断正确的是( )
A. 图甲:鸡蛋的重力等于烧杯对它的支持力
B. 图乙:鸡蛋所受重力等于鸡蛋受到水压力的合力
C. 图丙:鸡蛋排开盐水的质量大于鸡蛋的质量
D. 在甲、乙、丙三种情况下,鸡蛋所受的浮力F甲<F乙<F丙
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲:鸡蛋沉至容器底部,受重力、浮力和支持力的作用;分析可知:,鸡蛋的重力不等于烧杯对它的支持力,故A错误;
B.浸在液体中的物体,其上表面和下表面受到的压力之差(压力的合力)即为浮力,故B正确;
C.图丙中,鸡蛋漂浮,根据阿基米德原理和漂浮特点可得,即,故C错误;
D.由甲可知,鸡蛋沉底,则;由乙丙可知,因此在甲乙丙三种情况下,鸡蛋所受的浮力,故D错误。
故选B。
15. 如图所示容器隔板的两边分别装有淡水和盐水(ρ淡水<ρ盐水),甲、乙实心球体积相同,甲、乙所受的重力和排开液体所受的重力如表,则两球静止在液体中时的情形可能是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开液体所受的重力/N
甲
7
5
乙
5
5
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由表格数据可知
G甲=7N
G乙=5N
G排甲=5N
G 排乙=5N
由阿基米德原理可得,甲、乙实心球受到的浮力
F浮甲 =5N
F浮乙 =5N
甲球排开淡水的体积大于乙球排开盐水的体积,甲球所受的浮力小于重力,所以甲球在淡水中沉底,综上所述B正确,ACD错误。
故选B。
二、填空、作图题(共4小题,每空1分,作图题2分,共15分)
16. 将砝码放在电子秤上,记录砝码所受的重力与电子秤对它的支持力。
(1)电子秤原理:电子秤的示数是由于砝码对电子秤的压力产生的,因此与________(选填“G”或“”)是一对相互作用力,大小相等。当砝码在电子秤静止时,因为砝码处于二力平衡的状态,即________(选填“G”或“F”)。最终,电子秤显示的读数可通过________(写出公式)计算出来的,电子秤示数即为砝码质量。
(2)请在右图中画出砝码的受力示意图。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2)
【解析】
【小问1详解】
相互作用力是两个物体之间的相互作用:是砝码对电子秤的压力,对应的相互作用力是电子秤对砝码的支持力。
静止的砝码受力平衡,砝码受到自身重力G和电子秤的支持力FN,二力平衡大小相等,因此。
根据重力和质量的关系,电子秤显示的读数可通过计算出来。
【小问2详解】
静止的砝码只受两个力:竖直向下的重力、竖直向上的支持力,两个力大小相等。据此作图。
17. 小明在超市购物时,用的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是________N。小明突然发现前面有一障碍物,他马上用50N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,假设小车所受阻力大小不变,那么小车所受的合力为________N。
【答案】 ①. 15 ②. 65
【解析】
【详解】小车做匀速直线运动时,水平方向的推力与阻力是一对平衡力,根据二力平衡的条件,二者大小相等,已知推力为15N,因此阻力为15N。
小车减速运动时,仍向前运动,阻力方向与运动方向相反,且大小不变仍为15N;此时向后的拉力与阻力方向相同,合力大小等于二力之和,合力为
18. 把一个玻璃管的下端扎上一块橡皮膜,将一定量酒精倒进管里,发现橡皮膜向外略有突出(如图甲)。然后把玻璃管放入盛有水的玻璃杯中,当玻璃管进入水中深时,橡皮膜恰好变平(如图乙),此时酒精对橡皮膜的压强________(选填“变大”、“变小”或“基本不变”),则倒进玻璃管中酒精的深度是________。(,)
【答案】 ①. 基本不变 ②. 15
【解析】
【详解】酒精对橡皮膜的压强由酒精密度和深度决定,整个过程中玻璃管内酒精的量、密度、深度都没有发生变化,因此酒精对橡皮膜的压强基本不变;橡皮膜变平是因为水对橡皮膜向上的压强和酒精向下的压强平衡;
当橡皮膜恰好变平时,酒精向下的压强等于水对橡皮膜向上的压强,即
根据液体压强公式,可得
解得酒精的深度是
19. 图中物体A的质量是,物体的体积是。用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力方向向________。若使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动,需要施加水平向左的拉力。则物体B的密度为________。(细绳和定滑轮间的摩擦忽略不计,取)
【答案】 ①. 向左 ②. 12
【解析】
【详解】 A沿着水平桌面向右做匀速直线运动,摩擦力的方向和物体相对运动方向相反,因此A受到的摩擦力方向向左。
当A向右匀速运动时,A受力平衡:水平方向受到向右的拉力,大小等于B的重力;受到向左的滑动摩擦力,因此可得:。
当A向左匀速运动时,压力、接触面粗糙程度均不变,滑动摩擦力大小不变,方向变为向右;A受力仍然平衡:向左的拉力等于向右的摩擦力加上向右的拉力,即:
则
解得。则B的质量
B的密度
20. 如图所示的是小田同学自制的两个仪器,其中________(选填“甲”或“乙”)可以当作气压计用于测量大气压强。当小田同学把该气压计从1楼带到5楼的过程中,将会发现玻璃管中水柱的液面会________。(选填“降低”、“升高”或“不变”)
【答案】 ①. 乙 ②. 升高
【解析】
【详解】自制气压计,是利用瓶内外气压差不同引起水柱高度变化来反映气压大小的,所以瓶内存在空气,应选乙;把自制气压计从1楼带到5楼的过程中,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的升高而减小,所以会发现玻璃管中的水柱的液面会升高。
21. 如图所示,棱长为的正方体物块浸没在液体中,处于悬浮状态。物块上、下表面所处的深度分别记为、,液体对上、下表面的压力分别为、,液体密度为,物块密度为,则物块所受浮力为________或________(用以上已知条件或常量表示,写出两个即可)。
【答案】 ①. ②. (或或)
【解析】
【详解】根据浮力的产生原因:浮力等于液体对物体上下表面的压力差,因此物块浮力
进一步推导可得
根据阿基米德原理:物块浸没,排开液体体积等于物块体积,因此
根据悬浮条件:物体悬浮时浮力等于自身重力,因此
三、实验题(共4小题,每空1分,共33分)
22. 用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”
(1)如图甲所示,左边用细线挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止,这时木块在水平方向受到的力________(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)重新设计如图乙所示的改进装置,目的是减小________对小车平衡的影响;在小车平衡时,在线的一端增加一个钩码,松手后观察到小车不能保持平衡。由此可知两个力平衡时;二者的大小是________的。(选填“相等”或“不相等”)。
(3)经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片________(选填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在________上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是________(选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
【答案】(1)平衡 (2) ①. 摩擦力 ②. 相等
(3) ①. 质量要小 ②. 同一直线
(4)剪开卡片
【解析】
【小问1详解】
物体静止时处于平衡状态,受力一定平衡,因此木块保持静止时,水平方向受到的力平衡。
【小问2详解】
甲图中木块和桌面是滑动摩擦,摩擦力较大,乙图将木块换为小车,变滑动为滚动,目的是减小摩擦力对实验的影响;当两侧拉力大小不等时小车不能平衡,由此可知二力平衡时两个力的大小相等。
【小问3详解】
丙图用卡片实验时,为了忽略卡片自身重力对实验的影响,需要卡片质量很小;将小卡片转动一个角度后,两个拉力不在同一直线,松手后小卡片不能保持平衡,说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
【小问4详解】
要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,需要将原来一个卡片变为两个物体,因此下一步操作是剪开卡片。
23. 科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节。在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验,其中木块为五个面同样光滑,一个面较为粗糙的立方体(如图甲),三次测量均在同一个木板上进行。
(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计水平方向拉着物体做________运动,这是利用了________的原理来测得滑动摩擦力大小的;
(2)由图________和图________两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图乙装置进行了三次实验,实验记录如表:由实验记录可知,猜想C是________(选填“正确”或“错误”)的。
实验次数
木块运动速度(m/s)
测力计示数(N)
1
0.05
0.6
2
0.10
0.6
3
0.15
0.6
(4)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是________。
A. 类比法 B. 控制变量法 C. 推理法 D. 等效替代法。
(5)小明同学在解决摩擦力课后练习的时候,了解到冰壶运动员比赛时左右脚穿的鞋分为蹬冰鞋和滑行鞋,于是他找来一双鞋观察,发现两只鞋底的材质和结构均有不同,如图A,猜想它们给运动员提供的摩擦力是不同的,为验证猜想他进行了下面的实验探究:
实验序号
接触面情况
弹簧测力计示数/N
1
右脚鞋底
1.8
2
左脚鞋底
他首先把两只鞋底朝外固定在一起,放在玻璃板上如图B所示,用弹簧测力计拉动鞋子做匀速直线运动,并将读取的数据填入了表中。接下来,他更换接触面再把两只鞋平放在玻璃板上(如图C),重复上述实验。小明之所以把两只鞋固定在一起来完成这两次测量,其目的是________,对比图C测力计示数及表格数据,由此得出的结论________。
(6)通过这些探究,可以判断出:穿这双鞋的运动员在比赛时,是用________,脚来蹬冰的。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2) ①. 乙 ②. 丙
(3)错误 (4)B
(5) ①. 控制压力不变 ②. 在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(6)右
【解析】
【小问1详解】
只有拉着物体做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
探究摩擦力与压力的关系,需要控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,乙和丙接触面粗糙程度相同,丙的压力更大,符合实验要求。
【小问3详解】
由表格可知,改变木块运动速度时,弹簧测力计示数不变,即摩擦力不变,说明滑动摩擦力大小与运动速度无关,因此猜想C错误。
【小问4详解】
滑动摩擦力和多个因素有关,探究时每次只改变一个变量、控制其他变量不变,该研究方法是控制变量法,故选B。
【小问5详解】
两只鞋固定后,无论哪只鞋底接触玻璃,对接触面的总压力都等于两只鞋的总重力,这样做的目的是控制压力大小相同;实验得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问6详解】
蹬冰时需要更大的摩擦力防止打滑,由实验可知右脚鞋底摩擦力更大,因此用右脚蹬冰。
24. 在学习到液体压强这一节的知识时,小丽和小梅提前进行了预习:
(1)她们回家找来一个硬质的饮料瓶去掉两端,然后将一端扎上橡皮膜,把一些水倒进瓶内,如图1所示。实验表明:液体会产生竖直向下的压强。小梅说:“再有一盆水,我们还能验证液体会产生向上的压强”。她们将饮料瓶中的水倒掉,把饮料瓶带橡皮膜的一端竖直向下插入水盆中,观察到的现象是:橡皮膜向________凸起,这表明液体会产生向________的压强。经过进一步思考后,她们又在塑料瓶侧面开了一个直径约3cm的圆孔,给饮料瓶包上一圈橡皮膜把圆孔盖住,重复观察的操作,发现橡皮膜向________凸出,转动圆孔的朝向,现象不变,综合上述现象,说明液体内部向各个方向都有压强。
(2)课堂上利用微小压强计实验时,小丽发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图2所示,她分析原因,此时软管内封存的气体压强________(选填“小于”“等于”或“大于”)大气压强,接下来的她拔下软管,重新安装,使压强计U形管两边红墨水的高度相等。
(3)实验中是通过观察________来比较液体压强的大小。这是初中物理经常利用的一种研究方法。以下也是运用此类方法的有________(选填字母)。
A.在研究平面镜成像时,通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小
B.在研究影响压力作用效果的因素时,通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果明显与否
C.在研究声音产生的原因时,通过鼓面上纸屑的跳动来显示鼓面发声时的振动
(4)在探究液体压强与液体密度的关系时,小丽取来了适量的另外一种液体,当把探头分别放在两种液体的相同深度时,发现U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是________(选填序号)。
A. 烧杯中换密度差更大的液体
B. U形管中换用密度更小的酒精
C. 将U形管换成更细的
(5)如图3所示,是她们使用调节好的压强计三次探究水内部压强特点的情景。观察和分析实验现象可以得到的结论:________。
【答案】(1) ①. 上 ②. 上 ③. 内
(2)大于 (3) ①. U形管内液面高度差 ②. BC (4)C
(5)同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强相等
【解析】
【小问1详解】
带橡皮膜的一端向下插入水盆,水盆中的水对橡皮膜产生向上的压强,因此橡皮膜向上凸起;侧面的橡皮膜插入水中后,液体对橡皮膜产生向瓶内的压强,因此橡皮膜向瓶内凸出,验证了液体向各个方向都有压强。
【小问2详解】
U形管左侧连通软管内的气体,右侧连通大气。若软管内气体压强大于大气压,会下压左侧液面,导致U形管两侧液面初始高度不相等。
【小问3详解】
液体压强无法直接观察,本实验用转换法,通过U形管两侧液面的高度差反映压强大小;
A.平面镜成像实验用等大蜡烛确定像的位置,是等效替代法,故A不符合题意;
B.用海绵凹陷程度反映压力作用效果,属于转换法,故B符合题意;
C.用纸屑跳动显示鼓面振动,属于转换法,故C符合题意。
故选BC。
【小问4详解】
根据压强平衡,探头处压强
可得
换密度差更大的液体,高度差的差值会变大;换U形管密度更小的液体,高度差会变大,对比更明显;液体压强产生的液面高度差和U形管横截面积无关,换成更细的U形管不会改变高度差,不能让对比更明显,故选C。
【小问5详解】
图3中三次实验,液体密度相同、探头深度相同,仅探头朝向不同,U形管液面高度差相同,因此结论为:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
25. 在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验时,小红提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关;
(1)如图1所示,甲、乙、丙三次实验说明:当________时,________,越大,物体所受浮力越大;
(2)小红验证猜想二时,根据测得的实验数据描绘出浮力与液体密度的关系图像,如图2所示,其中①、②两图像中能正确反映物体所受浮力大小与液体密度关系的是________。
(3)为验证猜想三,小红选用了密度不同的物体A、B进行实验,她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图丁所示位置时(做上标记),弹簧测力计示数恰好变为0。取出物体B后(B带出的水忽略不计),小红又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到________(选填“点之上”“点”或“点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,判断浮力的大小与物体密度是否有关。同组的其它同学认为小红的这个实验在操作上有一定难度,不容易控制并有明显误差,提出了多种改进意见,你认为合理的是________
A.选两个质量相等、密度不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等、密度不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等、体积不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小
(4)小红结合密度和重力的知识,对前面两个实验的结论进行了深入思考后,认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。他又利用水和石块进行了图3所示的实验。相关实验数据的记录如下表所示。请帮小军完成表格数据:
石块重
空杯重
石块浸没在水中时弹力计的示数
杯和水的总重
石块浸没在水中时受到的浮力
石块排开水所受的重力
2.0
1.0
1.4
1.6
__________
0.6
(5)分析表格的实验数据得出的结论其数学表达式是:__________________________
(6)如果实验中在浸入石块时,石块碰到了溢水杯的底部,其他操作步骤均正确,这会导致测得的浮力值偏________
(7)如图1情境中,小红针对物体从刚接触水面开始,到触底为止的过程,画出了测力计示数与物体底面浸入水中深度的关系图像(如图4),请简述图像中、两点的值表示的物理意义。A:________ B:________。
【答案】(1) ①. 液体密度相同 ②. 物体排开液体的体积
(2)② (3) ①. O点 ②. B
(4)0.6 (5)
(6)大 (7) ①. 物体重力 ②. 物体高度
【解析】
【小问1详解】
甲、乙、丙实验中液体都是水,物体排开水的体积不同,排开体积越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,因此可得:液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
【小问2详解】
根据阿基米德原理,物体排开液体的体积不变时,液体密度越大,浮力越大,浮力随增大而增大,因此对应图像②。
【小问3详解】
验证浮力与物体密度的关系,需要控制排开液体的体积、液体密度相同,因此换用物体A时,需要让水面上升到原标记O点,保证排开体积和B相同;改进实验时,需要选两个体积相等、密度不同的实心物体,分别浸没在水中(保证相同),比较浮力大小,故选B。
【小问4详解】
根据称重法,浮力
【小问5详解】
实验数据可得:浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力,表达式为。
【小问6详解】
石块碰到溢水杯底部时,杯底对石块有向上的支持力,弹簧测力计的示数F偏小,根据,计算得到的浮力值偏大。
【小问7详解】
A点对应,物体还未浸入水中,拉力等于物体重力,因此A表示物体重力;B点后拉力不再变化,浮力不变,说明物体已经完全浸没,排开体积不再变化,因此横坐标B表示物体刚好完全浸没时的浸入深度,等于物体自身的高度。
四、综合题(共3小题,22分)
26. 共享电动车极大方便了人们的出行,如图是某款共享电动车及其铭牌上的有关参数和某次骑行数据,一个质量为50kg的人骑着电动车在水平路面上匀速行驶。求:
电动车净重
50kg
匀速行驶过程中的摩擦力
总重的0.03倍
行驶中轮胎与地面的总接触面积
骑行时间
0.5h
骑行里程
10km
(1)此人骑着电动车匀速直线行驶时,电动车受到向前的牵引力是多少?
(2)人骑着电动车在行驶过程中对地面的压强是多少?
【答案】(1)30N (2)
【解析】
【小问1详解】
此人骑着电动车匀速直线行驶时,总质量为
总重力为
由题意可知,摩擦力为总重的0.03倍,即
电动车匀速直线行驶,牵引力与摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,即
【小问2详解】
电动车在水平路面行驶,对地面的压力等于总重力,即
接触地面面积为
根据压强公式
27. 排水量为2000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总共有多重?河水的浮力是多少?如果河水的密度为,船排开河水的体积是多少?轮船从河里开向海里将上浮一些还是下沉一些?为什么?(取)
【答案】轮船的排水量为2000t,则满载时船及所装货物的质量总共为
满载时船及所装货物总重力为
轮船漂浮,由二力平衡条件可知
由可得,船排开河水的体积是
轮船无论是在河里还是在海里都漂浮,浮力等于轮船重力,则受到的浮力不变;因海水的密度大于河水的密度,由阿基米德原理可知,轮船进入海里时排开水的体积变小,即船身会上浮。
【解析】
【详解】略
28. 阅读下面的短文,回答问题。
液压机
我国自主设计研制的首台4万吨模锻液压机,在西安正式投产,这台液压机产生的巨大力量足以举起北京鸟巢体育馆4.2万吨的主体钢架。截至目前,4万吨大型模锻液压机项目已成功进行了航空发动机涡轮盘等典型航空精密模锻件的生产和试制任务,解决了飞机框、起落架、航空发动机盘类件等重要构件成型的难题,从而使中国大飞机项目的研制得到保障。
液压机为什么能产生这么巨大的力量呢?图是液压机的原理图。它有两个大小不同的液缸,液缸里充满水或油。两个液缸里都有活塞。假设小活塞的横截面积是,加在小活塞上的向下的压力是,那么小活塞对液体的压强。小活塞对液体的压强能够大小不变的被液缸内的水或油传递给大活塞。如果大活塞的横截面积是,那么在大活塞上产生的向上的压力,把大活塞顶起来。因此,在小活塞上加不大的压力,在大活塞上就可以得到很大的压力。实际的液压机,为了能够连续工作,还要添加必要的零件。大型模锻液压机的构造就更为复杂了。
根据以上信息回答下列问题:
(1)大型模锻液压机可用来生产______等典型航空精密模锻件;
(2)在液压机的液缸中,液体对大活塞的压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小活塞对液体的压强;
(3)生活中能够支撑起汽车的油压千斤顶,如图所示,就是应用液压机原理工作的。假如油压千斤顶的小活塞的横截面积是,大活塞的横截面积是,在小活塞上加2500N的压力,请计算:在大活塞上能产生多大的举力______?
【答案】(1)航空发动机涡轮盘
(2)等于 (3)
【解析】
【小问1详解】
截至目前,4万吨大型模锻液压机项目已成功进行了航空发动机涡轮盘等典型航空精密模锻件的生产和试制任务,解决了飞机框、起落架、航空发动机盘类件等重要构件成型的难题,从而使中国大飞机项目的研制得到保障。
【小问2详解】
小活塞对液体的压强能够大小不变的被液缸内的水或油传递给大活塞,所以在液压机的液缸中,液体对大活塞的压强等于小活塞对液体的压强。
【小问3详解】
小活塞对液体的压强为
液体对大活塞的压强等于小活塞对液体的压强,所以在大活塞上能产生的举力为
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