内容正文:
滨海新区大港十中25-26学年度(2)八年级物理学科
期中评估试卷
Ⅰ卷(共39分)
一、单选题(每题3分,共30分)
1. 如图所示,晓玲穿上旱冰鞋向右用力推墙,她就会向左后退,使她后退的力的施力物体是( )
A. 地面 B. 墙壁 C. 溜冰鞋 D. 晓玲的手
2. 如图所示,分别用大小相等的力拉和压同一弹簧。该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的( )
A. 大小有关
B. 方向有关
C. 作用点有关
D. 大小、方向、作用点都有关
3. 在使用弹簧测力计的过程中没有必要的是( )
A. 弹簧测力计必须竖直放置,不得歪斜
B. 使用前指针要“校零”
C. 使用过程中,弹簧、指针不得与外壳有摩擦
D. 拉力不得超过弹簧测力计的最大刻度值
4. 如图,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,“不倒翁”在摆动过程中所受重力( )
A. 大小改变,方向不变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小不变,方向改变
5. 如图所示的措施中,为了增大摩擦的是( )
A. 机械表保养时上油 B. 汽车轮胎刻有花纹
C. 运动员将冰面磨得更光滑 D. 行李箱下面装有轮子
6. 小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 小东和妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车紧急刹车时,小东向前倾,是由于受到惯性力的作用
C. 驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
7. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 地漏 D. 抽水机
8. 如图所示,甲和乙为相同的试管,内装质量相同的不同液体,所装液体深度相同,液体对容器底部压强分别为p甲和p乙,则( )
A. p甲>p乙
B. p甲<p乙
C. p甲=p乙
D. 无法判断
9. 在三个相同的容器甲、乙、丙中盛有相同的液体,将三个质量相同的铜、铁、铝实心金属球,分别放在三个容器中并且沉入容器底部,当金属球静止时,三个金属球的浮力情况是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A. 铜球所受浮力最大 B. 铁球所受浮力最大
C. 铝球所受浮力最大 D. 一样大
10. 如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。以下说法错误的是( )
A. 抽水机是利用大气压来工作的
B. 当压下活塞时,阀门A打开,阀门B关闭
C. 使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D. 标准大气压下,能提升水的最大高度约为76cm
二、多选题(每题3分,选不全得1分,共9分)
11. 劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A. 甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B. 甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C. 乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D. 乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
12. 图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A. 将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
B. 将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C. 向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D. 换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
13. 如图所示,一个体积为V、重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态。圆柱体上表面受到水向下的压力为F1,圆柱体下表面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,弹簧测力计的示数为T,则下列表达式正确的是( )
A. G=T+F浮
B. T=G-F2
C. F浮=F2-F1
D. F2=G-T+F1
Ⅱ卷(共61分)
三、填空题(每空2分,共24分)
14. 运动员在足球比赛中踢点球时,蕴含了很多力学知识。例如,脚踢球时,球面处发生了凹陷,说明力可以改变物体的______;足球离脚后,能够继续向前飞行,是由于足球具有______。
15. 如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强 ______ (选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数 ______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
16. 如图是一瓶水分别正立、倒立放在水平桌面的情景。正立时水对水瓶底的压强为p甲,水瓶对桌面的压力为F甲;倒立时水对瓶盖的压强为p乙,水瓶对桌面的压力为F乙。则p甲___________ p乙,F甲___________ F乙。(两空均选填“>”“<”或“=”)
17. 小明质量为 50kg,其重力________,为若小明用 300N 的力竖直向上提静止在地面上重力为 800N 的物体,则物体所受合力为________ N.g=10N/kg.
18. 如图为探究“阿基米德原理”的实验,由图可知物体所受浮力为______ N;丙图中弹簧测力计的示数应为______ N。
19. 如图所示,烧瓶中水停止沸腾后,盖住瓶口,往烧瓶底部浇冷水会发现烧瓶内的水__ (选填“不会”或“会”)重新沸腾。这是因为给烧瓶浇上冷水后,烧瓶内气体压强减小,液体沸点____ 。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
四、作图题(共6分)
20.
(1)如图所示,物体A对斜面的压力为6N,请画出斜面受到物体A压力的示意图。
(2)如图所示,在斜面上静止一个装有水的容器,容器中放入一个小球,画出小球受到的重力与浮力示意图。
五、实验题(每空1分,共18分)
21. 研究同一直线上二力合成,同学们采用如下步骤(配合如图所示)。
甲:将橡皮筋一端固定,另一端有一个小环;
乙:用一支弹簧测力计拉橡皮筋,将小环拉到O点,记下此时测力计的示数。
丙:两支弹簧测力计分别用细绳拉住橡皮筋的小环,也将小环拉到O点,记下两支测力计的示数和。
(1)通过以上实验步骤可知,_____是_____的合力(选填:、、)。
(2)做步骤丙时,橡皮筋的小环是否一定要再次拉到O点:_____(选填“一定”“不一定”),其目的是_____。
(3)某小组做步骤丙时,与题干的步骤丙手法不一样:他们把一支测力计钩住橡皮筋小环,第二支测力计钩住前一支测力计的铁圈,然后向外拉第二支测力计,也把橡皮筋小环拉到O点。他们的做法里,两支测力计的示数(相当于和)是否一定相等:_____(选填“一定”“不一定”),他们这个做法是否能研究出二力合成的原理:_____(选填“能”“不能”)。
22. 按要求填空;
(1)小白和小华同学设计了如图所示的两种实验方案来“探究影响压力作用效果的因素”
①在小白设计的图1甲、乙、丙实验中,通过观察海绵的__________来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下( )(选填序号)实验中;
A.探究重力的大小跟质量的关系
B.研究阻力对物体运动的影响
C.研究影响浮力大小的因素
D.探究二力平衡的条件
②比较图1甲、乙,可以得到的结论是:____________。
③如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是____________。
(2)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小白用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的操作,如图2甲、乙、丙所示:
①在图2乙中,木块受到的滑动摩擦力大小等于__________;
②分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论:___________。
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示)小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计式数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和 ______ 可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可以得到结论: ______ ;
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 ______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 ______ N, 金属块密度为 ______ kg/m3;(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg )
(4)本实验运用 ______ 的物理方法。
六、计算题(共13分)
24. 如图,平底茶壶的质量为,底面积(壶内外底面积相同),内盛的水,放置在面积为的水平桌面中央,水的密度为。求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
25. 如图所示,把一个底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中,上下表面在液体中的深度分别为h1,h2。请从浮力产生的原因角度推导“浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论。
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滨海新区大港十中25-26学年度(2)八年级物理学科
期中评估试卷
Ⅰ卷(共39分)
一、单选题(每题3分,共30分)
1. 如图所示,晓玲穿上旱冰鞋向右用力推墙,她就会向左后退,使她后退的力的施力物体是( )
A. 地面 B. 墙壁 C. 溜冰鞋 D. 晓玲的手
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,晓玲穿上旱冰鞋向右用力推墙,她对墙壁施加了一个向右的力,根据力的作用是相互的,墙壁对她施加一个向左的力,则她就会向左后退,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 如图所示,分别用大小相等的力拉和压同一弹簧。该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的( )
A. 大小有关
B. 方向有关
C. 作用点有关
D. 大小、方向、作用点都有关
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,用力向右拉弹簧时,弹簧变长;用力向左压弹簧时,弹簧变短。由此可见,在力的大小与作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 在使用弹簧测力计的过程中没有必要的是( )
A. 弹簧测力计必须竖直放置,不得歪斜
B. 使用前指针要“校零”
C. 使用过程中,弹簧、指针不得与外壳有摩擦
D. 拉力不得超过弹簧测力计的最大刻度值
【答案】A
【解析】
【详解】A.弹簧测力计的中轴线和力在同一条直线上,力是竖直的,弹簧测力计也是竖直的;力是倾斜的,弹簧测力计也是倾斜的.故A没有必要,符合题意;
B.使用之前指针要校零,否则测量值和真实值之间会有较大的误差.不符合题意;
C.使用过程中,弹簧、指针与外壳有摩擦,会使测量值与真实值之间有误差.不符合题意;
D.拉力超过弹簧测力计的最大刻度值,会超过弹簧的弹性限度,弹簧的伸长和受到的拉力不成正比.会损坏弹簧测力计.不符合题意;
故选A。
4. 如图,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,“不倒翁”在摆动过程中所受重力( )
A. 大小改变,方向不变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小不变,方向改变
【答案】B
【解析】
【详解】由知,物体受到的重力与其质量成正比,“不倒翁”在摆动过程中质量不变,所以重力不变;重力的方向始终竖直向下,与物体运动状态无关,所以“不倒翁”在摆动过程中所受重力方向不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示的措施中,为了增大摩擦的是( )
A. 机械表保养时上油 B. 汽车轮胎刻有花纹
C. 运动员将冰面磨得更光滑 D. 行李箱下面装有轮子
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.机械表保养时上油是通过接触面分离来减小摩擦力;运动员将冰面磨得更光滑是利用减小接触面粗糙程度来减小摩擦力;行李箱下面装有轮子是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故ACD不符合题意;
B.汽车轮胎刻有花纹属于通过接触面粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意。
故选B。
6. 小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 小东和妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车紧急刹车时,小东向前倾,是由于受到惯性力的作用
C. 驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.小东和妈妈都系上安全带,是为了减小由于惯性带来的伤害,人的质量不变,其惯性大小不变,故A错误;
B.惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C.驾驶员松开油门后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性,要保持原先运动状态不变,故C正确;
D.汽车质量不变,惯性不变,故D错误。
故选C。
7. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 地漏 D. 抽水机
【答案】D
【解析】
【详解】连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器,连通器静止时同种液体液面相平;
A.茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部相连通,符合连通器特征,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、下游构成上端开口、底部连通的连通器,利用连通器原理工作,故B不符合题意;
C.地漏的存水结构上端开口、底部连通,属于连通器,利用连通器原理阻隔下水道异味,故C不符合题意;
D.抽水机是利用大气压的作用,将水从低处抽到高处,不是利用连通器原理工作,故D符合题意。
故选D。
8. 如图所示,甲和乙为相同的试管,内装质量相同的不同液体,所装液体深度相同,液体对容器底部压强分别为p甲和p乙,则( )
A. p甲>p乙
B. p甲<p乙
C. p甲=p乙
D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】由图知,两种液体的体积关系为,,所以由可知,液体的密度关系是,又因为,试管液面相平,所以试管中的液体对管底压强为。
故选A。
9. 在三个相同的容器甲、乙、丙中盛有相同的液体,将三个质量相同的铜、铁、铝实心金属球,分别放在三个容器中并且沉入容器底部,当金属球静止时,三个金属球的浮力情况是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A. 铜球所受浮力最大 B. 铁球所受浮力最大
C. 铝球所受浮力最大 D. 一样大
【答案】C
【解析】
【详解】由题知
所以由可知
因为三个金属球都浸没,所以它们排开水的体积都等于各自的体积,即
已知液体的密度相同,则由可知浮力的大小关系为
即铝球受到浮力最大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10. 如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。以下说法错误的是( )
A. 抽水机是利用大气压来工作的
B. 当压下活塞时,阀门A打开,阀门B关闭
C. 使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D. 标准大气压下,能提升水的最大高度约为76cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机工作时,是使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,故A正确,不符合题意;
B.提起活塞时,筒内气压减小,下方大气压将阀门B推开(水进入筒内),同时阀门A因上方水的重力关闭(防止水倒流);下压活塞时,筒内水压增大,阀门B关闭、阀门A打开,水被压出,故B正确,不符合题意。
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,空气就会进入,活塞上下气压相同,地下水无法在大气压的作用下进入圆筒,要更换新活塞,故C正确,不符合题意;
D.在一个标准大气压下,由p=ρgh可知,支撑的水高度约为
故D错误,符合题意。
故选D。
二、多选题(每题3分,选不全得1分,共9分)
11. 劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A. 甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B. 甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C. 乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D. 乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
【答案】BD
【解析】
【详解】A.水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,处于静止状态,合力为零,所以推力等于摩擦力,故A错误;
B.水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,受力平衡,推力等于摩擦力,故B正确;
C.当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子处于平衡状态,水平方向不受力,所以没有摩擦力,故C错误;
D.平板车下边装有轮子,将滑动摩擦变为滚动摩擦,是为了减小摩擦,故D正确。
故选BD 。
12. 图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A. 将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
B. 将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C. 向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D. 换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
【答案】AD
【解析】
【详解】由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,因此将玻璃管稍微倾斜、将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面、向槽中继续注入少量水银、换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差都将不变,故AD正确,BC错误。
故选AD。
13. 如图所示,一个体积为V、重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态。圆柱体上表面受到水向下的压力为F1,圆柱体下表面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,弹簧测力计的示数为T,则下列表达式正确的是( )
A. G=T+F浮
B. T=G-F2
C. F浮=F2-F1
D. F2=G-T+F1
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.由称重法可知
F浮=G-T
则
G=T+F浮
T=G-F浮
故A正确,B错误;
CD.浮力产生的原因是由于规则物体上下表面存在压力差,合压力向上,即
F浮=F2-F1
由称重法可知
F浮=G-T
故
G-T=F2-F1
则
F2=G-T+F1
故CD正确。
故选ACD。
Ⅱ卷(共61分)
三、填空题(每空2分,共24分)
14. 运动员在足球比赛中踢点球时,蕴含了很多力学知识。例如,脚踢球时,球面处发生了凹陷,说明力可以改变物体的______;足球离脚后,能够继续向前飞行,是由于足球具有______。
【答案】 ①. 形状 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态,脚踢球时,球面处发生了凹陷,说明力可以改变物体的形状。
[2]足球离脚后,由于足球具有惯性,还要保持原来的运动状态,所以能够继续向前飞行。
15. 如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强 ______ (选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数 ______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 越小 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]所有流体(包括气体在内)都是流速大的位置,压强小。
[2]当风速增大时,机翼模型受到的向上的升力增大。测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力,而机翼的重力是不变的,所以,测力计读数会减小。
16. 如图是一瓶水分别正立、倒立放在水平桌面的情景。正立时水对水瓶底的压强为p甲,水瓶对桌面的压力为F甲;倒立时水对瓶盖的压强为p乙,水瓶对桌面的压力为F乙。则p甲___________ p乙,F甲___________ F乙。(两空均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]甲、乙两次放置时,水的密度不变,深度变大,由p=ρgh可知水对瓶底、瓶盖的压强变大,即p甲<p乙。
[2]物体对水平面的压力和自身的重力相等,甲、乙两次放置时,水、瓶的总重力不变,两次对桌面的压力相等,即F甲=F乙。
17. 小明质量为 50kg,其重力________,为若小明用 300N 的力竖直向上提静止在地面上重力为 800N 的物体,则物体所受合力为________ N.g=10N/kg.
【答案】 ①. 500N ②. 0
【解析】
【分析】(1)已知小明的质量,根据公式G=mg可求小明的重力;(2)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),物体受力平衡、受合力为0,据此分析.
【详解】小明的重力:G=mg=50kg500N;②当用300N的力竖直向上提800N的物体时,提不动,物体还处于静止状态,即物体受力平衡、所以受到的合力为0.
18. 如图为探究“阿基米德原理”的实验,由图可知物体所受浮力为______ N;丙图中弹簧测力计的示数应为______ N。
【答案】 ①. 1 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1]根据称重法,由甲图和乙图知道,物体完全浸没在水中时,所受的浮力为
[2]根据阿基米德原理知道,物体受到的浮力等于排开的液体的重力,小桶的重力为0.5N,则丙图中小桶和排开的水的总重力为
19. 如图所示,烧瓶中水停止沸腾后,盖住瓶口,往烧瓶底部浇冷水会发现烧瓶内的水__ (选填“不会”或“会”)重新沸腾。这是因为给烧瓶浇上冷水后,烧瓶内气体压强减小,液体沸点____ 。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
【答案】 ①. 会 ②. 降低
【解析】
【详解】[1][2]当往烧瓶底部浇冷水时,烧瓶内的水蒸气遇冷液化,瓶内的气体压强会减小。 而液体的沸点会随气压的减小而降低,原本已经停止沸腾的水,温度高于新的沸点,所以会重新沸腾。
四、作图题(共6分)
20.
(1)如图所示,物体A对斜面的压力为6N,请画出斜面受到物体A压力的示意图。
(2)如图所示,在斜面上静止一个装有水的容器,容器中放入一个小球,画出小球受到的重力与浮力示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点作垂直于斜面向下的力,即为压力F,如图所示:
【小问2详解】
小球静止在水面上,受力平衡,即重力与浮力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用点画在球的重心上,即球心上,如图所示:
五、实验题(每空1分,共18分)
21. 研究同一直线上二力合成,同学们采用如下步骤(配合如图所示)。
甲:将橡皮筋一端固定,另一端有一个小环;
乙:用一支弹簧测力计拉橡皮筋,将小环拉到O点,记下此时测力计的示数。
丙:两支弹簧测力计分别用细绳拉住橡皮筋的小环,也将小环拉到O点,记下两支测力计的示数和。
(1)通过以上实验步骤可知,_____是_____的合力(选填:、、)。
(2)做步骤丙时,橡皮筋的小环是否一定要再次拉到O点:_____(选填“一定”“不一定”),其目的是_____。
(3)某小组做步骤丙时,与题干的步骤丙手法不一样:他们把一支测力计钩住橡皮筋小环,第二支测力计钩住前一支测力计的铁圈,然后向外拉第二支测力计,也把橡皮筋小环拉到O点。他们的做法里,两支测力计的示数(相当于和)是否一定相等:_____(选填“一定”“不一定”),他们这个做法是否能研究出二力合成的原理:_____(选填“能”“不能”)。
【答案】(1) ①. ②. 和
(2) ①. 一定 ②. 保证两次实验的力作用效果相同
(3) ①. 一定 ②. 不能
【解析】
【小问1详解】
[1][2]从橡皮筋的形变效果来看,的作用效果与和共同作用的效果相同,根据合力的定义可知是和的合力。
【小问2详解】
[1]要研究合力与分力的大小关系,必须保证橡皮筋的形变效果相同,因此一定要再次拉到O点。
[2]只有在保证两次实验力的作用效果相同的前提下,才能得出正确的合力与分力的大小关系。
【小问3详解】
[1]当第二支测力计钩住第一支测力计的铁圈向外拉时,第一支测力计受到橡皮筋的拉力和第二支测力计的拉力是一对平衡力,大小相等;第二支测力计对第一支测力计的拉力与第一支测力计对第二支测力计的拉力是一对相互作用的力,大小相等,因此两支测力计的示数一定相等。
[2]要研究出二力合成的原理,必须让两个力作用在同一物体上,第一支测力计的拉力作用在橡皮筋上,而第二支测力计的拉力作用在第一支测力计上,两个测力计的拉力不是作用在同一物体上,无法合成,所以也不能研究出二力合成的原理。
22. 按要求填空;
(1)小白和小华同学设计了如图所示的两种实验方案来“探究影响压力作用效果的因素”
①在小白设计的图1甲、乙、丙实验中,通过观察海绵的__________来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下( )(选填序号)实验中;
A.探究重力的大小跟质量的关系
B.研究阻力对物体运动的影响
C.研究影响浮力大小的因素
D.探究二力平衡的条件
②比较图1甲、乙,可以得到的结论是:____________。
③如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是____________。
(2)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小白用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的操作,如图2甲、乙、丙所示:
①在图2乙中,木块受到的滑动摩擦力大小等于__________;
②分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论:___________。
【答案】(1) ①. 凹陷程度 ②. B ③. 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ④. 没有控制压力相同
(2) ①. 2.8N ②. 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来反映,使用了转换法。
[2]A.探究重力的大小跟质量的关系,多次测量采用了归纳法;
B.研究阻力对物体运动的影响,通过小车在水平面上通过的距离反映阻力对运动的影响,采用了转换法;
C.研究影响浮力大小的因素,采用了控制变量法;
D.探究二力平衡的条件,采用了控制变量法;
故选B。
[3]比较图1甲、乙,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,可以得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
[4]研究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是没有控制压力相同。
【小问2详解】
[1]在图2乙中,分度值为0.2N,测力计示数为2.8N,根据二力平衡条件,木块受到的滑动摩擦力大小等于 2.8N。
[2]分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论:压力相同丙中测力计示数大,故得出压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示)小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计式数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和 ______ 可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可以得到结论: ______ ;
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 ______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 ______ N, 金属块密度为 ______ kg/m3;(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg )
(4)本实验运用 ______ 的物理方法。
【答案】 ①. D、E ②. 液体密度相同时,物体排开液体体积越大,浮力越大 ③. 小于 ④. 1N ⑤. 2.7×103kg/m3 ⑥. 控制变量法
【解析】
【分析】(1)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,要控制排开液体的密度和体积相同;
(2)由图A、B、C、D找出相同的量和不同的量,分析得出物体受到的浮力大小与变化量的关系;
(3)根据浮力大小和阿基米德原理,判断液体密度大小;
(4)根据称量法,计算出在盐水中受到的浮力,利用阿基米德原理,求物块的体积,根据得出物体的密度;
(5)本实验探究影响浮力大小的影响因素有多个,逐一控制其他变量,探究浮力的大小与某一因素的关系。
【详解】(1)[1]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,控制排开液体的密度和体积相同,则比较实验步骤A、D、E。
[2]研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系,控制排开液体的密度相同,由分析比较A、B、C、D可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由可知,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
(2)[3]根据称重法可知,物块在水中受到的浮力
物块在另一液体中受到的浮力
根据阿基米德原理知,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度。
(3)[4]物块在水中受到的浮力
[5]物体排开水的体积
金属块的体积
金属块的质量
金属块的密度
(4)[6]本实验探究影响浮力大小的影响因素有多个,逐一控制其他变量,探究浮力的大小与某一因素的关系,这种物理方法是控制变量法。
六、计算题(共13分)
24. 如图,平底茶壶的质量为,底面积(壶内外底面积相同),内盛的水,放置在面积为的水平桌面中央,水的密度为。求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)4.8N
(2)2500Pa
【解析】
【小问1详解】
水对茶壶底部的压强为
水对茶壶底部的压力为
【小问2详解】
茶壶对桌面的压力为
茶壶对桌面的压强为
25. 如图所示,把一个底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中,上下表面在液体中的深度分别为h1,h2。请从浮力产生的原因角度推导“浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论。
【答案】见解析
【解析】
【详解】由图分析可知,长方体上表面受到的压强p向下=ρgh1
由压强公式可得,长方体上表面受到的压力F向下=p向下S=ρgh1S
长方体下表面受到的压强p向上=ρgh2
由压强公式可得,长方体下表面受到的压力F向上=p向上S=ρgh2S
根据浮力产生的原因是上下表面的压力差,可得长方体受到的浮力F浮=F向上-F向下 =ρgh2S-ρgh1S=ρgS(h2-h1)
长方体浸没在液体中,它排开液体的体积等于长方体的体积V排=V物=Sh=S(h2-h1)
则长方体排开液体的质量m排=ρV排=ρS(h2-h1)
即长方体排开液体所受重力G排=m排g=ρgS(h2-h1)
综合上述可知F浮=G排,即浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力。
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