精品解析:湖北省荆州市沙市区2024-2025学年八年级下学期4月期中物理试题
2026-06-01
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内容正文:
沙市2025年春季期中质量检测
八年级物理试题
注意事项:
1.将选择题的答案用2B铅笔涂在答题卡相应的位置内;
2.非选择题用黑色墨水的签字笔直接答在答题卡相应的区域里,在本试题卷上答题一律无效。
一、单项选择题(本大题有15小题,每小题2分,共30分)
1. 如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。下列关于此的说法中错误的是( )
A. 现象说明力能改变物体的形状
B. 在弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧伸长量越大
C. 发生弹性形变的弹簧对手产生了弹力,此弹力的方向水平向右
D. 手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对相互作用力
2. 如图所示,人在水平地面上沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动,下列说法正确的是( )
A. 人对车的作用力小于车对人的作用力
B. 人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C. 车对地面的压力大于地面对车的支持力
D. 人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力
3. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
4. 关于惯性,下列四个现象及其对应的说法不正确的是( )
A. 拍打衣服,附着其上的灰尘脱落,是因为灰尘有惯性
B. 跳远运动员快速助跑,飞身一跃,利用了自身的惯性以提高成绩
C. 汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,是因为车有惯性
D. 手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,利用了锤头的惯性
5. 物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A. 用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B. 人行盲道砖有凸起的条纹,是为了增大受力面积,减小压强
C. 有风吹过,室内的窗帘飘向窗外,是因为窗外的气压变大了
D. 飞机受到升力,是因为机翼上、下表面空气的流速不同而产生的
6. 连通器在生活生产中应用广泛,如图所示的事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 活塞式抽水机 D. 卫生间地漏
7. 如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
8. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是
C. 两个容器对桌面压强的大小关系是
D. 两种液体对容器底压强的大小关系是
9. 同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图中d是从a孔喷出水的落点
B. 这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C. 这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D. 在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
10. 如图所示,将乒乓球置于去底塑料瓶口处,然后向瓶里注水,乒乓球不上浮;若用手堵住瓶口,此实验说明了( )
A. 液体的压强与液体的密度有关
B. 连通器原理
C. 大气存在压强
D. 浮力产生的原因
11. 如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力( )
A. 方向竖直向下 B. 方向竖直向上
C. 大于其所受重力 D. 小于其所受重力
12. 如图所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球被“吸”住。其中“吸”字蕴含的物理道理,与下列图示的实例中的“吸”字不相同的是( )
A. 图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B. 图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C. 图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D. 图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
13. 如图为某运动员参加单人十米跳台比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力,下列分析正确的是( )
A. 运动员在跳台上静止时,只受到重力作用
B. 运动员到达最高点时,受到的合力为零
C. 运动员从最高点到入水前的过程中,惯性不变
D. 运动员入水过程中,所受浮力方向取决于入水的角度
14. 小梦学习小组在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,选用弹簧测力计、烧杯、水、盐、细线、体积相同的实心铁块和铜块(ρ铁<ρ铜)等器材进行实验,如图所示。下列实验过程中,弹簧测力计的示数会变大的是( )
A. 铜块替换铁块仍浸没在图示位置
B. 改变浸没在水中铁块的浸没深度
C. 向烧杯中加适量的盐并轻轻搅动
D. 铁块从接触水面到全部浸没水中
15. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N
二、填空题(本大题共6个小题,每空1分,共16分)
16. 在电影《流浪地球》中,当“流浪地球”上安装的发动机向某一方向喷射“火焰”时能给地球减速,说明力可以改变物体的___________,此时发动机喷射“火焰”的方向应与地球前进方向___________(选填“相同”或“相反”),关闭地球发动机后,地球能以光速的千分之五的速度“滑行”,这是因为地球具有___________。
17. 如图所示为正常工作的活塞式抽水机。
(1)提起活塞时的水流方向是___________;
(2)压下活塞时的水流方向是___________;(均选填“通过阀门A流进活塞下方”或“通过阀门B流到活塞上方”)。
(3)安装后首次使用(或长时间不用)的活塞式抽水机工作前,往往需要向圆筒内灌入几杯水,这样做的目的是___________。
18. 图甲是小刚踩着滑板车水平前行的情形,当他不蹬地时,因为滑板车具有惯性,滑板车还能向前运动一段距离。图乙是滑板车的结构示意图,①将拉杆拉到相应高度后,旋紧调节旋钮可以增大摩擦固定拉杆;②车把手上刻有凹凸的花纹可以增大摩擦。在①、②中,增大摩擦的方法分别是:___________、___________。
19. 小芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力)。当水平向左的拉力F=10N时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为___________N;地面对物体B的摩擦力大小为___________N,方向为水平___________。
20. “做中学”是一种重要的学习方式。如图所示三个瓶子:甲是一自制气体温度计,瓶内装有空气,玻璃管封有一段水柱;乙瓶中装满水,且玻璃管中也有一段水柱;丙为自制气压计,瓶内只有部分水,插入瓶中的玻璃管中也有一段水柱。当用手握紧乙瓶时,玻璃管内液面会上升,说明力可以改变物体的___________;当甲瓶周边气温升高时,水平玻璃管中的液柱向___________移动;当把丙装置从一楼拿到六楼时,玻璃管中的液面将___________。
21. 如图是一种电动智能防护口罩。该口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶,这样可以通过增大___________来减小压强,用户感觉到更舒适更贴紧脸颊;四层过滤网可以有效地防止PM2.5、带病毒飞沫、细菌等这类有害物质;送风辅助系统采用涡轮电机主动送风,使涡轮中心气流速度增大,___________,周围空气会主动进入口罩中。
三、作图题(本大题共4个小题,每小题2分,共8分。)
22.
(1)如图是人走路时后脚蹬地面的情形,画出此时后脚鞋底A处受到的摩擦力f及支持力F的示意图。
(2)如图O点是“不倒翁”的重心,请画出此时“不倒翁”所受重力G和支持力F的示意图(支持力画在本来的作用点处)。
(3)请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
(4)如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力F和摩擦力f、请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
四、实验与探究题(本大题有5小题,3分+7分+5分+5分+5分=25分)
23. 在研究重力跟质量的关系的实验中,某同学用最大刻度值是5N的弹簧测力计测重力,测得如下数据。
弹簧测力计示数G/N
质量m/g
0.98
100
1.96
200
2.94
300
3.92
400
4.90
500
无示数
600
(1)通过实验,得到重力G与质量m关系的图像正确的是___________。
A. B. C. D.
(2)根据表中数据可知,重力和质量的比值是,意思是___________。
A. 1kg=9.8N
B. 重1N的物体质量为9.8kg
C. 质量为1kg的物体所受重力为9.8N
(3)用弹簧测力计能测出物体的重力,以下知识没有应用到的是___________。
A. 二力平衡的条件
B. 物体的重力跟质量的关系
C. 弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D. 物体间力的作用是相互的,并且相互作用力的大小相等
24. 在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵___________来体现的,___________(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验。
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制___________相同;改变压力的大小,可以得出结论:___________。
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是___________。
A. 书包的背带做的扁而宽 B. 压路机的碾子质量很大
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,小明将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2,则p1___________p2(选填“<”“=”或“>”)。
(5)小华选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是___________。
25. 小明用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,应通过方法___________(选填字母)进行调节。
A. 向U形管中加适量的水 B. 从U形管中倒出适量的水 C. 拆除软管重新安装
(2)调整好以后,比较图乙、图丙两次实验得出结论:同种液体中,___________越大,液体内部的压强越大。
(3)比较___________两图可以得到:液体内部压强还与液体密度有关。
(4)在图丁实验中,探头在盐水中的深度为5cm时,U形管左右两侧水面的高度差与探头在水中的深度为6cm时相同,则图丁中盐水密度为___________kg/m3.()
(5)实验后,他自制了如图戊所示的装置继续探究。他向隔板左侧倒入水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,如图戊所示,则容器底部受到液体压强关系是p左___________p右(选填“>”“=”或“<”)。
26. 小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”。
(1)如果按照甲、乙、丙、丁的顺序做实验,会导致___________(选填“浮力”或“排开的液体所受重力”)测量不正确且偏___________。
(2)实验的最佳顺序是___________。
A. 乙、甲、丁、丙 B. 丁、甲、乙、丙 C. 甲、丁、乙、丙
(3)以下情况会影响实验结论的是___________。
A. 图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B. 图乙中物体未全部浸没在水中
(4)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
27. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关“的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.滑动摩擦力的大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关
D.滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关
实验室提供的器材有:木块、长木板、弹簧测力计、砝码、棉布、毛巾等,同学们参照如图所示的实验,选择一个或两个猜想进行分组探究。实验记录如下表:
实验次数
压力大小
接触面材料
木块运动速度
测力计示数F/N
1
等于木块重
木板
慢
1.0
2
等于木块重
棉布
慢
1.5
3
等于木块重
毛巾
慢
2.0
4
等于木块重
毛巾
快
2.0
5
等于木块重
毛巾
很快
2.0
(1)根据实验记录可知,该组同学是选择猜想___________和___________进行探究的(填字母序号)。
(2)分析比较第1、2、3次实验记录,可得:在压力一定时,___________,滑动摩擦力越大。
(3)分析比较第___________次实验记录,可得:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小___________关。
五、综合应用题(本大题有3小题,5分+8分+8分=21分,要写出必要的文字说明,依据的物 理原理、公式及解答过程等。)
28. 某同学双脚站立时对水平地面的压强1.8×104Pa,整个鞋底都与地面接触(如图所示)。测量时,他在方格纸上画出了一只鞋底的轮廓,数出一只鞋底占有34个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算),图中每个正方形小格的边长是2cm。站立时两只脚与地面的接触情形相同。求:
(1)他站立在地面时,总的受力面积是多少cm2?
(2)该同学所受重力是多少?
29. 如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“奋斗者”号载人潜水器。在马里亚纳海沟成功下潜到10909m,创造了我国载人深潜的记录。(海水密度近似取,g取10N/kg。)
(1)若“奋斗者”号到达7000m深的海底世界时,海水对“奋斗者”号外壳的压强约为多大?如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2,则此处海水对该观测孔的压力约为多大?
(2)若正在水下匀速下潜的“奋斗者”号潜水器的总质量为22吨,请你在图中潜水器(小黑点O为重心)上画出其受力示意图并计算潜水器的体积约为多大?
30. 学习了阿基米德原理,聪明的小明想到一种只用弹簧测力计测量金属块密度的方法。他先用一精密的弹簧测力计测出金属块的重力G是1.7N,再把金属块浸没到水中,静止时,弹簧测力计的示数F是1.5N。,。求:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度。
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八年级物理试题
注意事项:
1.将选择题的答案用2B铅笔涂在答题卡相应的位置内;
2.非选择题用黑色墨水的签字笔直接答在答题卡相应的区域里,在本试题卷上答题一律无效。
一、单项选择题(本大题有15小题,每小题2分,共30分)
1. 如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。下列关于此的说法中错误的是( )
A. 现象说明力能改变物体的形状
B. 在弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧伸长量越大
C. 发生弹性形变的弹簧对手产生了弹力,此弹力的方向水平向右
D. 手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变,形状发生了变化,说明力能改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.在弹性限度内,物体发生弹性形变时,受力越大,形变程度越大,伸长量越长,故B正确,不符合题意;
C.发生弹性形变的弹簧对手产生了弹力,此弹力为手受到的拉力,方向水平向左,故C错误,符合题意;
D.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力,二力分别作用在发生力的两个物体上,且大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,人在水平地面上沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动,下列说法正确的是( )
A. 人对车的作用力小于车对人的作用力
B. 人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C. 车对地面的压力大于地面对车的支持力
D. 人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.人对车的作用力和车对人的作用力是一对相互作用力,相互作用力大小始终相等,故A错误;
BD.车处于静止状态,则人对车的推力和地面对车的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B错误,D正确;
C.车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力,大小相等,故C错误。
故选D。
3. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】木板被拉出一小段距离的过程中,对桌面的压力等于木板重力,大小不变;但在这一过程中,受力面积逐渐减小,由p=可得,对桌面的压强逐渐增大,;因为压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力不变。
故选C。
4. 关于惯性,下列四个现象及其对应的说法不正确的是( )
A. 拍打衣服,附着其上的灰尘脱落,是因为灰尘有惯性
B. 跳远运动员快速助跑,飞身一跃,利用了自身的惯性以提高成绩
C. 汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,是因为车有惯性
D. 手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,利用了锤头的惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A.拍打衣服时,衣服受力运动,灰尘由于惯性保持原来的静止状态,因此从衣服上脱落,故A正确;
B.跳远运动员助跑后起跳,由于惯性会保持原来向前的运动状态,可以跳得更远,利用了自身惯性提高成绩,故B正确;
C.汽车紧急刹车时,车减速停下,人下半身随汽车减速,上半身由于惯性保持原来向前的运动状态才会向前倾,这是人具有惯性导致的,故C不正确;
D.锤柄撞击地面后受力停止运动,锤头由于惯性继续向下运动,因此紧套在锤柄上,利用了锤头的惯性,故D正确。
本题要求选择说法不正确的,故选C。
5. 物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A. 用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B. 人行盲道砖有凸起的条纹,是为了增大受力面积,减小压强
C. 有风吹过,室内的窗帘飘向窗外,是因为窗外的气压变大了
D. 飞机受到升力,是因为机翼上、下表面空气的流速不同而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.菜刀磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,方便切割,故A错误;
B.盲道砖的凸起条纹,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,方便盲人感知路况,故B错误;
C.风吹过窗外时,窗外空气流速更大,气压更小,室内气压大于窗外,因此窗帘飘向窗外,故C错误;
D.飞机机翼上凸下平,飞行时上下表面空气流速不同:上表面流速大压强小,下表面流速小压强大,上下压强差产生向上的升力,故D正确。
故选D。
6. 连通器在生活生产中应用广泛,如图所示的事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 活塞式抽水机 D. 卫生间地漏
【答案】C
【解析】
【详解】A.茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通,是利用连通器原理工作,故A不符合题意;
B.船闸工作时,闸室分别与上游、下游形成连通器,是利用连通器原理工作,故B不符合题意;
C.活塞式抽水机是抽走空气,让内部气压减小,大气压把水压上来,是利用大气压工作的,故C符合题意;
D.卫生间地漏的存水杯上端开口、底部和下水管连通,是利用连通器原理隔绝异味,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,a、b两点的压强相等,即pa=pb,因为p=ρgh,hb<ha,所以两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,又因为a、b两点到容器底的距离相等,所以从a、b两点以下的液体对容器底的压强关系
而两种液体对容器底的压强
所以p甲<p乙
两种液体对容器底的压强
由于两容器底面积相等,p甲<p乙,故两种液体的质量m甲<m乙,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是
C. 两个容器对桌面压强的大小关系是
D. 两种液体对容器底压强的大小关系是
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器质量相等,液体质量相等,容器底面积相等,由图可知,液体体积,液面高度,根据可得,故A错误;
B.桌面对容器的支持力等于容器和液体的总重力,容器和液体质量都相等,总重力相等,因此,故B错误;
C.容器对桌面的总压力(等于总重力)相等,底面积相等,根据可知,,故C错误;
D.甲是直柱形容器,液体对容器底的压力;乙容器的容器壁对液体有向下的分力,因此液体对容器底的压力;由于,所以。根据可知,容器底面积相等,,所以 ,故D正确。
故选D。
9. 同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图中d是从a孔喷出水的落点
B. 这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C. 这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D. 在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.a、b在同一竖直线上,b孔的深度更大,从b孔喷出的水比从a孔喷出的水急而远,这说明水内部的压强随深度增加而增大;由于b点处水的压强要大于a处水的压强,从而导致了b处得水流速度大于a处得水流速度,所以相同时间内b孔喷出水的质量多,故AD错误,B正确;
C.由于该实验只用了水,无法判断其它液体的情况,即没有控制变量,所以,无法判断液体内部压强的大小是否与液体的密度有关,故C错误。
故选B。
10. 如图所示,将乒乓球置于去底塑料瓶口处,然后向瓶里注水,乒乓球不上浮;若用手堵住瓶口,此实验说明了( )
A. 液体的压强与液体的密度有关
B. 连通器原理
C. 大气存在压强
D. 浮力产生的原因
【答案】D
【解析】
【详解】甲图中,乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压力小于向下的压力;乙图中,当用手堵住瓶口,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用,乒乓球上浮,说明物体在水中受到浮力的原因是上下表面产生压力差,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. 如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力( )
A. 方向竖直向下 B. 方向竖直向上
C. 大于其所受重力 D. 小于其所受重力
【答案】B
【解析】
【详解】吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;方向相反,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 如图所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球被“吸”住。其中“吸”字蕴含的物理道理,与下列图示的实例中的“吸”字不相同的是( )
A. 图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B. 图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C. 图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D. 图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
【答案】D
【解析】
【详解】从倒置的漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉下来,利用的是流体流速越快的位置,压强越小,上下两面的空气流速不同,使乒乓球受到向上的压力差,乒乓球被“吸”住。
A.刮大风时,伞上方空气流速快压强小,伞面会被向上“吸”起,与乒乓球被“吸”住原理相同,故A不符合题意;
B.图乙,向两张纸之间吹气,两纸条之间流速大,压强小,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来,与乒乓球被“吸”住原理相同,故B不符合题意;
C.如果乘客距离行驶的列车太近,乘客靠近列车这侧空气流速快,压强小;外侧空气流速相对较慢,压强大,产生的压力差,会把乘客压向列车,造成危险,与乒乓球被“吸”住原理相同,故C不符合题意;
D.将吸盘压在光洁的瓷砖表面,排出里面的空气,吸盘在大气压的作用下,紧紧“吸”在瓷砖上,与流体压强与流速的关系无关,故D符合题意。
故选D。
13. 如图为某运动员参加单人十米跳台比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力,下列分析正确的是( )
A. 运动员在跳台上静止时,只受到重力作用
B. 运动员到达最高点时,受到的合力为零
C. 运动员从最高点到入水前的过程中,惯性不变
D. 运动员入水过程中,所受浮力方向取决于入水的角度
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员在跳台上静止时,受力平衡,同时受到重力和跳台的支持力,故A错误;
B.不考虑空气阻力,运动员到达最高点时只受重力,合力不为零,故B错误;
C.惯性大小只与物体的质量有关,运动员从最高点到入水前的过程中质量不变,因此惯性不变,故C正确;
D.浮力的方向始终是竖直向上,和入水角度无关,故D错误。
故选C。
14. 小梦学习小组在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,选用弹簧测力计、烧杯、水、盐、细线、体积相同的实心铁块和铜块(ρ铁<ρ铜)等器材进行实验,如图所示。下列实验过程中,弹簧测力计的示数会变大的是( )
A. 铜块替换铁块仍浸没在图示位置
B. 改变浸没在水中铁块的浸没深度
C. 向烧杯中加适量的盐并轻轻搅动
D. 铁块从接触水面到全部浸没水中
【答案】A
【解析】
【详解】A.实心铁块和铜块体积相同,而
根据密度公式及重力公式可得
m铁< m铜,G铁<G铜
根据
得
F浮铁=F浮铜
根据
得
F拉铁<F拉铜
所以铜块替换铁块仍浸没在图示位置,弹簧测力计的示数会变大,故A正确;
B.在铁块浸没在水中不同的深度时,液体密度不变,排开水的体积不变, 根据
可知浮力不变,铁块重力不变,所以弹簧测力计示数不变,故B错误;
C.向杯中加盐并轻轻搅动,液体的密度变大,在排开液体的体积不变时,浮力变大,铁块重力不变,所以弹簧测力计示数变小,故C错误;
D.铁块浸在水中的体积逐渐增大,排开液体的体积变大,液体密度不变时,浮力变大,铁块重力不变,故弹簧测力计示数变小,故D错误。
故选A。
15. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N
【答案】B
【解析】
【详解】中学生的质量约为50kg,则中学生的体积
由阿基米德原理可得,中学生在空气中受到的浮力
与0.6N接近。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本大题共6个小题,每空1分,共16分)
16. 在电影《流浪地球》中,当“流浪地球”上安装的发动机向某一方向喷射“火焰”时能给地球减速,说明力可以改变物体的___________,此时发动机喷射“火焰”的方向应与地球前进方向___________(选填“相同”或“相反”),关闭地球发动机后,地球能以光速的千分之五的速度“滑行”,这是因为地球具有___________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相同 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1]力的作用效果包括改变物体的形状和改变物体的运动状态,地球减速是运动速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]根据物体间力的作用是相互的,发动机喷射火焰时,火焰会给地球一个反作用力,要使地球减速,这个反作用力需与地球前进方向相反,因此发动机喷射“火焰”的方向应与地球前进方向相同。
[3]惯性是物体保持原有运动状态不变的性质,关闭发动机后,地球能继续“滑行”,是因为地球具有惯性。
17. 如图所示为正常工作的活塞式抽水机。
(1)提起活塞时的水流方向是___________;
(2)压下活塞时的水流方向是___________;(均选填“通过阀门A流进活塞下方”或“通过阀门B流到活塞上方”)。
(3)安装后首次使用(或长时间不用)的活塞式抽水机工作前,往往需要向圆筒内灌入几杯水,这样做的目的是___________。
【答案】(1)通过阀门A流进活塞下方
(2)通过阀门B流到活塞上方
(3)排出活塞下方的空气
【解析】
【小问1详解】
提起活塞时,活塞下方空间变大、气压减小,外界大气压推动地下水推开底部阀门A,进入活塞下方,阀门B被上方水压关闭,因此水流方向为通过阀门A流进活塞下方。
【小问2详解】
压下活塞时,活塞下方压强增大,阀门A被水压关闭,活塞下方的水推开活塞上的阀门B,水流到活塞上方,因此水流方向为通过阀门B流到活塞上方。
【小问3详解】
首次使用时,圆筒内残留空气,若不排气,抽水时筒内气压无法降低到足够小,大气压无法将水推入圆筒;灌水可以排出筒内空气,保证工作时形成足够气压差,让大气压顺利把水压入圆筒。
18. 图甲是小刚踩着滑板车水平前行的情形,当他不蹬地时,因为滑板车具有惯性,滑板车还能向前运动一段距离。图乙是滑板车的结构示意图,①将拉杆拉到相应高度后,旋紧调节旋钮可以增大摩擦固定拉杆;②车把手上刻有凹凸的花纹可以增大摩擦。在①、②中,增大摩擦的方法分别是:___________、___________。
【答案】 ①. 增大压力 ②. 增大接触面粗糙程度
【解析】
【详解】旋紧调节旋钮,是通过增大调节旋钮与拉杆之间的压力来增大摩擦;车把手上刻有凹凸的花纹,是在压力不变时,增大了接触面的粗糙程度从而增大摩擦。
19. 小芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力)。当水平向左的拉力F=10N时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为___________N;地面对物体B的摩擦力大小为___________N,方向为水平___________。
【答案】 ①. 4 ②. 6 ③. 向右
【解析】
【详解】[1]对物体A受力分析可知,水平方向上受到向左的摩擦力和向右的弹簧测力计的拉力,此时物体A保持静止,处于平衡状态,则物体A受力平衡,即摩擦力的大小和弹簧的拉力大小相等,则物体A受到的摩擦力为4N,方向水平向左。
[2][3]因为力的作用是相互的,B对A的摩擦力水平向左,大小为4N,则物体A对物体B的摩擦力大小为4N,方向水平向右,此时物体B在地面上水平向左匀速运动,水平方向上受到A对其向右的摩擦力、地面对其向右的摩擦力和向左的拉力,根据平衡力可得,地面对B的摩擦力为
方向水平向右。
20. “做中学”是一种重要的学习方式。如图所示三个瓶子:甲是一自制气体温度计,瓶内装有空气,玻璃管封有一段水柱;乙瓶中装满水,且玻璃管中也有一段水柱;丙为自制气压计,瓶内只有部分水,插入瓶中的玻璃管中也有一段水柱。当用手握紧乙瓶时,玻璃管内液面会上升,说明力可以改变物体的___________;当甲瓶周边气温升高时,水平玻璃管中的液柱向___________移动;当把丙装置从一楼拿到六楼时,玻璃管中的液面将___________。
【答案】 ①. 形状 ②. 右 ③. 升高
【解析】
【详解】[1]当用手握紧乙瓶时,瓶子的容积变小,瓶内水顺着玻璃管向上升,说明力可以改变物体的形状。
[2]当周边气温升高时,瓶内气体温度升高,瓶内气体的压强增大,大于外界大气压,则玻璃管内液柱会向右移动。
[3]把丙装置从一楼拿到六楼时,瓶内气压不变,瓶外大气压变小,瓶内气压将液柱向外压,则液柱的高度将增大。
21. 如图是一种电动智能防护口罩。该口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶,这样可以通过增大___________来减小压强,用户感觉到更舒适更贴紧脸颊;四层过滤网可以有效地防止PM2.5、带病毒飞沫、细菌等这类有害物质;送风辅助系统采用涡轮电机主动送风,使涡轮中心气流速度增大,___________,周围空气会主动进入口罩中。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 压强减小
【解析】
【详解】硅胶软胶增大了口罩和脸颊的接触受力面积,从而在压力一定时减小了压强,让佩戴更舒适;涡轮中心气流速度增大后,此处压强减小,小于外界大气压,因此周围空气会主动进入口罩。
三、作图题(本大题共4个小题,每小题2分,共8分。)
22.
(1)如图是人走路时后脚蹬地面的情形,画出此时后脚鞋底A处受到的摩擦力f及支持力F的示意图。
(2)如图O点是“不倒翁”的重心,请画出此时“不倒翁”所受重力G和支持力F的示意图(支持力画在本来的作用点处)。
(3)请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
(4)如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力F和摩擦力f、请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】
【分析】先明确受力物体,分析每个力的作用点和方向,按照力的示意图的画法,用带箭头的线段表示力,箭头指向力的方向,标注力的符号。
【小问1详解】
人走路后脚蹬地时,鞋底A相对地面有向左的运动趋势,摩擦力阻碍相对运动趋势,因此地面对A的摩擦力方向水平向右;支持力是地面给的弹力,垂直水平地面竖直向上,两个力作用点都在A点。 过A点,竖直向上画带箭头线段标注F,水平向右画带箭头线段标注f。
【小问2详解】
不倒翁所受重力的方向竖直向下,作用点在重心O;支持力是水平面给不倒翁的弹力,作用点在不倒翁与桌面的接触点,方向垂直水平面竖直向上。过重心O竖直向下画带箭头的线段标注G;在不倒翁和水平面的接触点,竖直向上画带箭头的线段标注F。
【小问3详解】
篮球受到的重力方向竖直向下,作用点在篮球重心;压力是篮球对篮板的作用力,受力物体是篮板,作用点在篮板接触面,方向垂直篮板水平向左。 过篮球重心竖直向下画带箭头的线段标注G;在篮球与篮板的接触点上,水平向左垂直篮板画带箭头的线段标注F。
【小问4详解】
桌面对手的支持力方向垂直于桌面向上,作用点在A点。手按压水平桌面并向左滑动,手相对于桌面向左运动,则桌面对手的摩擦力方向与相对运动方向相反,即水平向右,作用点也在A点。 以A点为作用点,过A点作垂直于桌面向上的有向线段表示支持力F;过A点作水平向右的有向线段表示摩擦力f。
四、实验与探究题(本大题有5小题,3分+7分+5分+5分+5分=25分)
23. 在研究重力跟质量的关系的实验中,某同学用最大刻度值是5N的弹簧测力计测重力,测得如下数据。
弹簧测力计示数G/N
质量m/g
0.98
100
1.96
200
2.94
300
3.92
400
4.90
500
无示数
600
(1)通过实验,得到重力G与质量m关系的图像正确的是___________。
A. B. C. D.
(2)根据表中数据可知,重力和质量的比值是,意思是___________。
A. 1kg=9.8N
B. 重1N的物体质量为9.8kg
C. 质量为1kg的物体所受重力为9.8N
(3)用弹簧测力计能测出物体的重力,以下知识没有应用到的是___________。
A. 二力平衡的条件
B. 物体的重力跟质量的关系
C. 弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D. 物体间力的作用是相互的,并且相互作用力的大小相等
【答案】(1)B (2)C
(3)B
【解析】
【小问1详解】
分析表中数据,物体所受的重力随质量的增加而增大,且比值是常数,说明:物体所受的重力跟它的质量成正比,图像为过坐标原点的倾斜直线。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
重力和质量的比值是,其含义是:质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问3详解】
物体处于静止状态,物体在竖直方向上受到拉力和重力是一对平衡力,所以弹簧测力计对物体的拉力等于物体所受重力;而测力计对物体的拉力与物体对测力计的拉力是一对相互作用力,所以物体对测力计拉力等于测力计对物体的拉力,拉力越大,弹簧伸长越长,用到弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系;物体的重力跟质量的关系,与弹簧测力计无关。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
24. 在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵___________来体现的,___________(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验。
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制___________相同;改变压力的大小,可以得出结论:___________。
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是___________。
A. 书包的背带做的扁而宽 B. 压路机的碾子质量很大
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,小明将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2,则p1___________p2(选填“<”“=”或“>”)。
(5)小华选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是___________。
【答案】(1) ①. 被压下的深浅##凹陷程度 ②. 不可以
(2) ①. 受力面积 ②. 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)A (4)=
(5)没有控制压力的大小相同
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于木板的形变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
【小问2详解】
[1][2]比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制受力面积大小不变,压力的大小不同,由于海绵的凹陷程度不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
【小问3详解】
分析比较图2、图3的实验现象知道,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
A.书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果,故A符合题意;
B.压路机的碾子质量很大,质量大的物体重力大,对地面的压力大,通过增大压力来增大压力的作用效果,故B不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,图3和图4两图压力相同,受力面积相同,由知,压强相同,即
【小问5详解】
为了探究压力的作用效果和受力面积有关,应控制压力不变,但是实验时,将物块沿虚线切去一部分后,物块对海绵的压力变小了,不符合控制变量法的要求,所以得出的结论是错误的,他在探究过程中存在的问题是:没有控制压力的大小相同。
25. 小明用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,应通过方法___________(选填字母)进行调节。
A. 向U形管中加适量的水 B. 从U形管中倒出适量的水 C. 拆除软管重新安装
(2)调整好以后,比较图乙、图丙两次实验得出结论:同种液体中,___________越大,液体内部的压强越大。
(3)比较___________两图可以得到:液体内部压强还与液体密度有关。
(4)在图丁实验中,探头在盐水中的深度为5cm时,U形管左右两侧水面的高度差与探头在水中的深度为6cm时相同,则图丁中盐水密度为___________kg/m3.()
(5)实验后,他自制了如图戊所示的装置继续探究。他向隔板左侧倒入水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,如图戊所示,则容器底部受到液体压强关系是p左___________p右(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)C (2)深度
(3)丙、丁 (4)1.2×103
(5)>
【解析】
【小问1详解】
若使用压强计前U形管内水面有高度差,说明装置内气压不平衡,应拆除软管重新安装,让U形管两端液面与大气压相通,自然相平,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
比较乙、丙两次实验可以发现:液体都是水,丙中橡皮膜所处的深度更深,左右两管液面的高度差越大,说明同种液体,深度越深,液体内部压强越大。
【小问3详解】
观察图丙(水)和图丁(盐水)中探头所处的深度相同,液体密度不同。图丁中U形管的高度差更大,说明在深度相同时,密度大的液体产生的压强更大。因此比较丙、丁两图可以得到:液体内部压强还与液体密度有关。
【小问4详解】
由题意可知,探头在盐水中深度为5cm处受到的压强等于在水中深度为6cm处受到的压强,根据可得,
则盐水的密度
【小问5详解】
由图戊可知,向隔板左侧倒水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,如图戊所示,橡皮膜不发生凸起,此时橡皮膜两侧受到的压强相等,即
因为,所以;
容器底部受到的压强等于橡皮膜处的压强加上橡皮膜下方液体产生的压强,橡皮膜下方的深度是相同的,设为,则:
左侧底部压强
右侧底部压强
因为,且,所以,故。
26. 小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”。
(1)如果按照甲、乙、丙、丁的顺序做实验,会导致___________(选填“浮力”或“排开的液体所受重力”)测量不正确且偏___________。
(2)实验的最佳顺序是___________。
A. 乙、甲、丁、丙 B. 丁、甲、乙、丙 C. 甲、丁、乙、丙
(3)以下情况会影响实验结论的是___________。
A. 图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B. 图乙中物体未全部浸没在水中
(4)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
【答案】(1) ①. 排开的液体所受重力 ②. 小
(2)B (3)A
(4)乙
【解析】
【小问1详解】
先测量小桶和从溢水杯流出水的总重力,把水从小桶中倒出,小桶壁会沾有少许水,从而使测量的空桶的重力偏大,由可知排开的液体所受重力偏小。
【小问2详解】
实验中,需要先测出空桶的重力,测出物体所受到的重力;把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为:丁、甲、乙、丙,故选B。
【小问3详解】
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
27. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关“的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.滑动摩擦力的大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关
D.滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关
实验室提供的器材有:木块、长木板、弹簧测力计、砝码、棉布、毛巾等,同学们参照如图所示的实验,选择一个或两个猜想进行分组探究。实验记录如下表:
实验次数
压力大小
接触面材料
木块运动速度
测力计示数F/N
1
等于木块重
木板
慢
1.0
2
等于木块重
棉布
慢
1.5
3
等于木块重
毛巾
慢
2.0
4
等于木块重
毛巾
快
2.0
5
等于木块重
毛巾
很快
2.0
(1)根据实验记录可知,该组同学是选择猜想___________和___________进行探究的(填字母序号)。
(2)分析比较第1、2、3次实验记录,可得:在压力一定时,___________,滑动摩擦力越大。
(3)分析比较第___________次实验记录,可得:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小___________关。
【答案】(1) ①. B ②. D
(2)接触面越粗糙 (3) ①. 3、4、5 ②. 无
【解析】
【小问1详解】
分析表中数据可以看出,压力始终等于木块重,保持不变,分别改变了接触面的粗糙程度和木块运动的速度,因此该组同学选择了猜想B和D进行了探究。
【小问2详解】
分析1、2、3次实验:压力相同时,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,根据二力平衡可知,滑动摩擦力越大,因此可得结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
探究滑动摩擦力与运动速度的关系时,需要控制压力、接触面粗糙程度相同,只改变速度,对应第3、4、5次实验;三次实验测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
五、综合应用题(本大题有3小题,5分+8分+8分=21分,要写出必要的文字说明,依据的物 理原理、公式及解答过程等。)
28. 某同学双脚站立时对水平地面的压强1.8×104Pa,整个鞋底都与地面接触(如图所示)。测量时,他在方格纸上画出了一只鞋底的轮廓,数出一只鞋底占有34个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算),图中每个正方形小格的边长是2cm。站立时两只脚与地面的接触情形相同。求:
(1)他站立在地面时,总的受力面积是多少cm2?
(2)该同学所受重力是多少?
【答案】(1)272cm2
(2)489.6N
【解析】
【小问1详解】
站立时双脚接触地面,总受力面积是
【小问2详解】
根据 得,该同学对地面的压力
因为双脚水平站立,则该同学的重力为
29. 如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“奋斗者”号载人潜水器。在马里亚纳海沟成功下潜到10909m,创造了我国载人深潜的记录。(海水密度近似取,g取10N/kg。)
(1)若“奋斗者”号到达7000m深的海底世界时,海水对“奋斗者”号外壳的压强约为多大?如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2,则此处海水对该观测孔的压力约为多大?
(2)若正在水下匀速下潜的“奋斗者”号潜水器的总质量为22吨,请你在图中潜水器(小黑点O为重心)上画出其受力示意图并计算潜水器的体积约为多大?
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
由可得,海水对“奋斗者”号外壳的压强为
由题意可知,观测孔的面积为
由可得,海水对该观测孔的压力为
【小问2详解】
正在水下匀速下潜的“奋斗者”号潜水器,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力;匀速下潜时,处于平衡状态,受力平衡,重力大小与浮力大小相等,如图所示:
由可得,潜水器的重力为
根据二力平衡可知,潜水器受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,潜水器的体积为
30. 学习了阿基米德原理,聪明的小明想到一种只用弹簧测力计测量金属块密度的方法。他先用一精密的弹簧测力计测出金属块的重力G是1.7N,再把金属块浸没到水中,静止时,弹簧测力计的示数F是1.5N。,。求:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度。
【答案】(1)0.2N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属块浸没在水中受到的浮力为
【小问2详解】
因金属块浸没在水中,故金属块的体积
【小问3详解】
金属块的质量为
金属块的密度为
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