江苏省南京市鼓楼区2025-2026学年八年级下学期期末物理模拟练习卷
2026-06-13
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 力与运动,第九章 压强和浮力,第十章 从粒子到宇宙 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | 鼓楼区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.53 MB |
| 发布时间 | 2026-06-13 |
| 更新时间 | 2026-06-13 |
| 作者 | 物理空间 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58328550.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以科技前沿(嫦娥五号、柔性显示玻璃)与生活实际(沙滩压强、吸管喝饮料)为情境,覆盖力学核心知识,突出科学探究与问题解决能力,适配八年级下册期末综合测评。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12/24|物理量估测、物理学史、压强浮力|结合全运会三级跳分析力与运动,辨析“吸”现象原理|
|填空题|7/25|力与运动、密度、大气压|以高铁破窗锤计算压强,联系游船并排行驶流体力学|
|实验探究题|6/36|压强影响因素、浮力测量、大气压估测|用救生手环、密度计设计探究,强调控制变量与误差分析|
|计算题|2/9|密度计算、压强浮力综合|结合碳纤维车架、金属块浸没问题,考查公式应用与模型建构|
内容正文:
江苏省南京市鼓楼区2025-2026学年八年级(下)期末物理模拟练习试卷
总分:100分 考试时间:100分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、第I卷共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1.下列有关生活中的物理量大小最接近实际的是( )
A.中学生的质量约为50kg
B.拿起两个鸡蛋的力约为10N
C.教室里课桌的高度是1.5m
D.中学生站立时对地压强约为102Pa
2.在物理学理论建立的过程中,有许多科学家做出了贡献,关于科学家的贡献和物理学史方面的知识,下列说法错误的是( )
A.意大利科学家托里拆利最早利用汞柱实验测出了大气压强的值
B.著名的“帕斯卡裂桶实验”证明了液体压强与液体密度有关
C.马德堡半球实验证明了大气压存在
D.伽利略通过“理想斜面实验”得出物体的运动不需要力来维持
3.生活中各种“吸”的原理不尽相同,下列对“吸”的分析不正确的是( )
A.用吸管“吸”饮料是利用了大气压的作用
B.用抽油烟机“吸”油烟是利用了空气流速越大的位置压强越小的原理
C.裤子“吸”灰,是由于摩擦起电创造了电荷,使其有吸引轻小物体的性质
D.两个表面光滑的铅块被紧压后“吸”在一起是因为分子间存在引力
4.小组同学在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了m﹣V图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度随体积增大而增大
B.甲、乙两种物质的密度之比是4:1
C.两种物质质量相同时,甲物质的体积较大
D.体积为5cm3的甲物质,质量为3g
5.下列关于力的说法,错误的是( )
A.力是改变物体运动状态的原因
B.放在水平桌面上的书,受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C.当紧急刹车时人会受到向前的惯性力
D.体育课上,踢球时,脚对球施加了力,球对脚也施加了力
6.在实验中经常遇到器材选用不合理或次要因素影响等使现象不明显的情况,从而需要对实验进行优化改进,如图所示的物理实验中,对于采取的措施,解释不合理的是( )
A.图甲探究二力平衡条件,用硬纸板而不用小车因为纸板便于剪开
B.图乙探究影响压力作用效果的因素,用硬度小的海绵泡沫塑料
C.图丙探究流体压强与流速的关系,用乒乓球是因为它的惯性小
D.图丁探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动摩擦力小
7.下列关于生活中物理知识的描述,其中正确的说法有( )个
①拦河坝的截面上窄下宽,是为了增大与河床接触面积,减小大坝对河床的压强
②自行车的车座设计成马鞍形,是为了减小人对车座的压力
③教室内的吊扇匀速转动时,悬杆对它的拉力小于电扇自身的重力
④摩擦力的方向可能与运动方向相同
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.第十五届全国运动会在2025年11月于粤港澳三地隆重举行。如图所示是某运动员为参加运动会进行三级跳训练时的场景,下列有关说法正确的是( )
A.在起跳瞬间,运动员对地面的压力大于地面对他的支持力,所以运动员能离开地面
B.比赛时,运动员应通过用力蹬地的方式增大惯性
C.运动员起跳后运动到最高点时,其速度为零,所以处于平衡状态
D.运动员加速助跑过程中,受到地面对她的静摩擦力
9.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用,下图中所示的事例中利用连通器原理( )
A.只有(1)(2) B.只有(3)(4)
C.只有(1)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)
10.关于下列现象(实例)的说法中,不正确的是( )
A.将刀刃磨锋利是为了减小受力面积增大压强
B.给机器加润滑油是通过分离接触面减小摩擦力
C.飞机升空的原理是因为在气体中流速越大的位置压强越大
D.用高压锅煮饭容易煮熟,是因为锅内的气压高水的沸点高
11.如图甲所示为一款救生手环,性能测试时,测试者戴上该手环下潜到湖面下5m处,打开手环开关,瞬间弹出一个气囊,如图乙所示,随后气囊将测试者带出水面。下列说法正确的是( )
A.下潜时,手环受到水的压强变小
B.救生过程与潜水艇的上浮原理相同
C.气囊完全打开后排开水的重力变大
D.气囊将测试者带出水面漂浮时,浮力大于重力
12.现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把两个完全相同的物块分别放入两容器中的情形如图所示,两物块在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮,两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙,两物块底部受到液体的压力关系分别是F甲压和F乙压,下列判断正确的是( )
A.F甲浮<F乙浮,F甲=F乙,F甲压<F乙压
B.F甲浮>F乙浮,F甲<F乙,F甲压<F乙压
C.F甲浮=F乙浮,F甲>F乙,F甲压<F乙压
D.F甲浮=F乙浮,F甲<F乙,F甲压>F乙压
第II卷(非选择题)
二、填空题(共7小题 每空1分 共25分)
13.一架遥控直升飞机模型重为250N,当它悬停在空中时,旋翼提供的向上的升力是 N,它以10m/s的速度匀速上升时升力为F1,以20m/s的速度匀速上升的升力为F2,则F1 F2(选填“大于”或“小于”或“等于”)。在某次竖直爬升的过程中,若四个悬翼同时意外停转,则飞机模型将立即 (选填“匀速上升”“匀速下降”“加速下落”或“减速上升”)。
14.英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子,从而揭示了 是有结构的;1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,后来人们又发现原子核是由 和 组成。用丝绸摩擦过的玻璃棒带上了电,这是因为在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)电子。
15.嫦娥五号月球探测器简称嫦娥五号,由轨道器、返回器、着陆器、上升器等多个部分组成,其中着陆器和上升器的组合体(简称“着上组合体”)的总质量达到4.2t,由于质量和体积庞大,故使用中国新一代的重型运载火箭——长征五号发射。
(1)已知物体在月球表面受到的引力约等于在地球表面受到的引力的六分之一,嫦娥五号的“着上组合体”在月球上的质量为 kg,在月球表面受到的重力是 N;
(2)若一名宇航员在地球上最多能举起1000N的重物,登上月球后,在月球表面他最多能举起质量为
kg的重物。
16.我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03mm,创造出新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其弯曲,说明力可以改变物体的 ;手指压力越大玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果与 有关;玻璃之所以能够弯曲,是由于 (选填“手”或“玻璃”)形变而产生了力的作用。
17.我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一。破窗锤的尖端面积为0.05cm2,已知玻璃能承受的最大压强是2×108Pa,则至少需要 N的力才能破窗;站台处设置安全线,是因为运行高铁的一侧空气流速 ,压强 ,乘客站在安全线与轨道之间容易发生危险。
18.春假期间小亮到海边游玩,赤脚踩沙滩、海边戏水、用吸管喝饮料、乘坐游船,体验了与压强、浮力相关的多种物理现象。
(1)小亮的质量为60kg,每只脚与沙滩的接触面积为0.02m2,他双脚站立时对水平沙滩的压强为
Pa。
(2)浴场水底布满了小石子,从深水区走向浅水区的过程中,脚底感觉越来越疼,原因是受到的浮力变 ,小石子对脚底的支持力变大;该过程中海水对脚的压强变 。
(3)乘坐的游船漂浮在海面上,游船和游客总重为5×104N,游船受到的浮力为 N。
(4)两艘游船并排快速行驶时容易靠近,原因是两船中间水的流速 ,压强 。
(5)累得满头大汗的小亮用吸管喝饮料,饮料在 的作用下进入口中。
19.如图所示,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3)中,密度计均竖直漂浮,测量并记录某段长度为d。已知密度计在水中时d为12厘米,受到的浮力大小为F1;在酒精中时d为10厘米,受到的浮力大小为F2,则F1 F2(选填“大于”“等于”或“小于”),记录的长度d是液面 吸管的长度(选填“上方”或“下方”)。若将密度计放入密度为1.25×103千克/米3的液体中,则d为 厘米。
三.作图题(共3小题 共6 分)
20.如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,画出此时乒乓球受到浮力的示意图(O点为重心)。
21.如图所示重力为5N的电灯吊在天花板下,画出电灯所受拉力的示意图。
22.图中,小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
四.实验探究题(共6小题 共36分)
23.(10分)(1)弹簧测力计是测量力的大小的仪器,其测量原理是:在测量范围内,所受的拉力越大,弹簧伸长量越 (选填“长”或“短”),在使用前应先进行 ,如图1中弹簧测力计的读数为 N。
(2)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图2所示的一系列实验,在设计实验时,采用 法来研究压力的作用效果与压力大小和受力面积的关系。分析比较图 的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越 (选填“大”或“小”),压力的作用效果越明显;分析比较图 的实验现象,可以得出结论:当压力相同时,受力面积越 (选填“大”或“小”),压力的作用效果越明显。
(3)研究小车在不同水平面上的运动情况时,使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图3所示。
①每次都使小车从斜面 (选填“同一高度”或“不同高度”)由静止滑下。
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离越 (选填“长”或“短”)。
24.(6分)爱研究的小宁分别做了如下力学实验。
(1)如图甲,小宁自制了一个气压计,制作过程中在用塞子封闭瓶口后,应从玻璃管上端 (选填“吹入”或“吸出”)少量气体,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上,情景如图所示。拿着它从一楼爬到五楼,可以观察到玻璃管内水柱高度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)在一只轻薄透明塑料袋中装有大半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外液面 (袋内高/袋外高/相平)。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,在前面步骤的基础上,要求控制V排不变,只要把袋 (内/外)液体换成密度更 的液体。
(3)研究“同一直线上二力合成”,如图所示,实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做目的是为了保证力的 相同。
25.(4分)李同学发现在水平面上推着箱子运动时,箱子越重、水平面越粗糙,推起来越费力,于是他想进行“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
实验思路
(1)结合李同学的发现可知,接触面材料相同时,滑动摩擦力的大小可能与物体对接触面的压力和 有关,为此李同学分别进行了图甲、乙、丙所示的实验;
实验过程
(2)将木块放置在较光滑的水平长木板上,沿水平方向匀速直线拉动木块,根据 知识可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。在木块上放钩码、换用材料相同但表面粗糙的长木板,重复实验;
实验结论
(3)分析甲、乙两次实验可初步得出结论:同一接触面上,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;
(4)分析 两次实验,可以解释“推箱子运动时,水平面越粗糙,推起来越费力”的现象;
实验拓展
(5)王同学对实验装置进行了改进,如图丁所示,将弹簧测力计的一端固定,另一端钩住木块,实验时拉着长木板沿水平面向右运动。改进后的装置的好处是 。
26.(6分)如图所示,同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,则说明装置
(选填“漏气”或“不漏气”)。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 进行调节;
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)小玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作 (选填“可靠”或“不可靠”),原因 ;
(4)小红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有 ;
A.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h1;
B.右侧待测液体到容器底的深度h2;
C.左侧水到橡皮膜中心的深度h3;
D.左侧水到容器底的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
27.(6分)如图所示,小明用20mL的注射器、橡皮帽、小桶、沙子、电子秤、刻度尺、细绳等器材估测大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:将注射器的活塞推到注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二:在活塞上拴挂一个小桶,然后向桶里逐渐增加沙子,直至活塞 ,停止向小桶中添加沙子,用电子秤测出小桶和沙子的总质量m1=3.1kg;
步骤三:测出注射器上 的长度l=7.00cm;
步骤四:算出大气压的值为 Pa。(g取10N/kg)
同组的小华分析了影响测量结果的可能因素后,又增加并改进了一些步骤:
①用电子秤测出活塞的质量为m2=0.007kg,发现其数值很小,可忽略不计;
②将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的前端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 ;
③取下橡皮帽,重复步骤二的操作,用弹簧测力计测出小桶和沙子的总质量m3=0.32kg。增加这一步骤的主要目的是消除 对测量结果的影响。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。
28.(4分)某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
实验器材有弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(ρ盐水>ρ水)。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析数据可知,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是 N;
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。分析三个实验步骤 (填序号)可知,在物体排开液体的体积一定时液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)该小组同学完成本次实验后,求出金属块的密度为 kg/m3;盐水的密度为 kg/m3。
五.计算题(共2小题 共9分)
29.(4分)随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑山地自行车出行已经成为一种时尚。某种山地自行车,其相关数据见下表:(g取10N/kg)
车架材料
碳纤维
车架材料体积/cm3
2500
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
10
单轮接触地面面积/cm2
4
(1)这辆山地自行车所受重力是多大?
(2)质量是50kg的小军坐在这辆自行车在水平路面上,此时自行车对地面的压强多大?
30.(5分)如图所示,放在水平面上的薄壁圆柱形容器,底面积为50cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为7.8N的金属块,现将金属块一半浸入水中,容器内水面由20cm上升到21cm。求:
(1)金属块未放入水中时(如图所示),水对容器底的压强;
(2)金属块的密度;
(3)金属块浸没水中(未接触容器底)静止时,弹簧测力计的示数。
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江苏省南京市鼓楼区2025-2026学年八年级(下)期末物理模拟练习试卷
参考答案
一.选择题(共12小题)
1.下列有关生活中的物理量大小最接近实际的是( )
A.中学生的质量约为50kg
B.拿起两个鸡蛋的力约为10N
C.教室里课桌的高度是1.5m
D.中学生站立时对地压强约为102Pa
【解答】解:A.成年人的质量约为65kg,中学生的质量小于成年人的质量,中学生的质量约为50kg,故A正确;
B.一个鸡蛋的重力约为1N,所以拿起两个鸡蛋的力约为2N,故B不正确;
C.中学生的身高约为1.60m,教室课桌的高度约为中学生身高的一半,教室里课桌的高度约是0.8m,故C不正确;
D.中学生的重力约为500N,双脚的面积约为500cm2,双脚站立时,对地面的压强,故D不正确。
故选:A。
2.在物理学理论建立的过程中,有许多科学家做出了贡献,关于科学家的贡献和物理学史方面的知识,下列说法错误的是( )
A.意大利科学家托里拆利最早利用汞柱实验测出了大气压强的值
B.著名的“帕斯卡裂桶实验”证明了液体压强与液体密度有关
C.马德堡半球实验证明了大气压存在
D.伽利略通过“理想斜面实验”得出物体的运动不需要力来维持
【解答】解:A、1643年,托里拆利通过汞柱实验首次精确测出了大气压强的值,这个实验后来被称为托里拆利实验,故A正确。
B、帕斯卡裂桶实验证明的是液体压强与液体深度有关,而不是液体密度。实验中,帕斯卡用一根细长的管子装满水,加到桶上,即使管子很细,由于深度很大,桶也被压裂了,这说明液体压强随深度的增加而增大,与密度无关,故B错误。
C、1654年,奥托•冯•格里克在马德堡进行了著名的马德堡半球实验,用两个铜制半球合在一起,抽出里面的空气,用16匹马才拉开,有力地证明了大气压的存在,故C正确。
D、伽利略的理想斜面实验表明,物体在不受外力作用时,会保持匀速直线运动或静止状态,从而推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点,得出物体的运动不需要力来维持的结论,故D正确。
故选:B。
3.生活中各种“吸”的原理不尽相同,下列对“吸”的分析不正确的是( )
A.用吸管“吸”饮料是利用了大气压的作用
B.用抽油烟机“吸”油烟是利用了空气流速越大的位置压强越小的原理
C.裤子“吸”灰,是由于摩擦起电创造了电荷,使其有吸引轻小物体的性质
D.两个表面光滑的铅块被紧压后“吸”在一起是因为分子间存在引力
【解答】解:A.用吸管“吸”饮料时,先把吸管内的空气吸走,使吸管内气压小于外界大气压,在大气压的作用下,饮料被压入吸管进而进入口中,因此是利用了大气压的作用,故A正确,不符合题意;
B.抽油烟机工作时,抽油烟机内空气流速加快,油烟机内的空气压强减小,外界压强大,从而把油烟抽走,所以用抽油烟机“吸”油烟是利用了空气流速越大的位置压强越小的原理,故B正确,不符合题意;
C.裤子与其他物体摩擦会起电,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以裤子会“吸”灰,摩擦起电不是创造了电荷,而是电子的转移,故C错误,符合题意;
D.两个表面光滑的铅块被紧压后“吸”在一起,说明分子间存在引力,故D正确,不符合题意。
故选:C。
4.小组同学在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了m﹣V图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度随体积增大而增大
B.甲、乙两种物质的密度之比是4:1
C.两种物质质量相同时,甲物质的体积较大
D.体积为5cm3的甲物质,质量为3g
【解答】解:A、密度是物质的一种特性,两物质密度与体积无关,故A错误;
B、由图像可知,当m甲=2g时,V乙=4cm3,
则甲物质的密度:ρ甲g/cm3,
当m乙=4g时,V乙=2cm3,则乙物质的密度:ρ乙2g/cm3,
则甲、乙两种物质的密度之比:ρ甲:ρ乙g/cm3:2g/cm3=1:4,故B错误;
C、由图像可知,两种物质质量相同时,甲物质的体积较大,故C正确;
D、根据ρ可得,体积为5cm3的甲物质的质量:
m′甲=ρ甲×V′甲g/cm3×5cm3=2.5g,故D错误。
故选:C。
5.下列关于力的说法,错误的是( )
A.力是改变物体运动状态的原因
B.放在水平桌面上的书,受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C.当紧急刹车时人会受到向前的惯性力
D.体育课上,踢球时,脚对球施加了力,球对脚也施加了力
【解答】解:A、物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B、水平桌面上的书,受到的竖直向下的重力和竖直向上的桌面的支持力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、紧急刹车时,人的下半身随车一起停止运动,而上半身由于惯性,要向前运动,惯性不是力,不能说受到惯性力,故C错误;
D、足球时,脚对球有力的作用,据力的作用是相互的,球对脚也有力的作用,故D正确。
故选:C。
6.在实验中经常遇到器材选用不合理或次要因素影响等使现象不明显的情况,从而需要对实验进行优化改进,如图所示的物理实验中,对于采取的措施,解释不合理的是( )
A.图甲探究二力平衡条件,用硬纸板而不用小车因为纸板便于剪开
B.图乙探究影响压力作用效果的因素,用硬度小的海绵泡沫塑料
C.图丙探究流体压强与流速的关系,用乒乓球是因为它的惯性小
D.图丁探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动摩擦力小
【解答】解:A、在探究二力平衡的条件时,为了忽略重力的影响,选用轻质卡片来实验,故A不合理;
B、研究压力的作用效果与哪些因素有关时,通过压痕深浅反映压力的作用效果,所以用硬度小的海绵泡沫塑料,故B合理;
C、在探究流体压强与流速的关系时,向中间吹起,中间空气流速大,压强小,周围空气流速小,压强大,乒乓球在周围大气压的作用下向中间靠拢,是利用了乒乓球质量小,惯性小,运动状态易于改变的道理,故C合理;
D、探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动的滚动摩擦力小于滑动摩擦力,故D合理。
故选:A。
7.下列关于生活中物理知识的描述,其中正确的说法有( )个
①拦河坝的截面上窄下宽,是为了增大与河床接触面积,减小大坝对河床的压强
②自行车的车座设计成马鞍形,是为了减小人对车座的压力
③教室内的吊扇匀速转动时,悬杆对它的拉力小于电扇自身的重力
④摩擦力的方向可能与运动方向相同
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①液体深度越深,压强越大,河坝上窄下宽能承受的压强大,不是为了减小对河床的压强,故①错误;
②自行车坐垫设计成马鞍形是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,人的质量一定,对车座的压力一定,不能减小压力,故②错误;
③吊扇对空气有向下的作用力,故吊扇受到向上的反作用力,吊扇处于平衡状态,受平衡力作用,所以拉力小于重力,故③正确;
④人走路时脚和地面间存在静摩擦,摩擦力方向与运动方向相同,故④正确;综上可知,B正确,ACD错误。
故选:B。
8.第十五届全国运动会在2025年11月于粤港澳三地隆重举行。如图所示是某运动员为参加运动会进行三级跳训练时的场景,下列有关说法正确的是( )
A.在起跳瞬间,运动员对地面的压力大于地面对他的支持力,所以运动员能离开地面
B.比赛时,运动员应通过用力蹬地的方式增大惯性
C.运动员起跳后运动到最高点时,其速度为零,所以处于平衡状态
D.运动员加速助跑过程中,受到地面对她的静摩擦力
【解答】解;A.运动员对地面的压力与地面对他的支持力是一对相互作用力,二者大小始终相等。运动员能起跳,是因为支持力大于自身重力,产生向上的合力,故A错误。
B.惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关。用力蹬地只能增大力,无法改变运动员的质量,因此不能增大惯性,故B错误。
C.运动员在最高点时,竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零。此时只受重力,合力不为零,因此不处于平衡状态,故C错误。
D.加速助跑时,运动员的脚向后蹬地,相对于地面有向后的运动趋势。地面会给脚一个向前的静摩擦力,这个力正是推动运动员向前加速的动力,故D正确。
故选:D。
9.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用,下图中所示的事例中利用连通器原理( )
A.只有(1)(2) B.只有(3)(4)
C.只有(1)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)
【解答】解:过路涵洞、洗手间下水管、船闸都符合上端开口,下部连通的特点,是利用连通器的原理制成的,故(1)(3)(4)符合题意;
拦河大坝的结构不符合上端开口,下部连通的特点,不属于连通器。
故选:C。
10.关于下列现象(实例)的说法中,不正确的是( )
A.将刀刃磨锋利是为了减小受力面积增大压强
B.给机器加润滑油是通过分离接触面减小摩擦力
C.飞机升空的原理是因为在气体中流速越大的位置压强越大
D.用高压锅煮饭容易煮熟,是因为锅内的气压高水的沸点高
【解答】解:A、将刀刃磨锋利是在压力一定时,通过减小受力面积的方法增大压强,故A正确;
B、滴加润滑油是通过使接触面之间形成油膜,是通过使接触面彼此分离来减小摩擦力,故B正确;
C、飞机的机翼做成上凸下平的形状,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以机翼下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力,故C错误;
D、高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越高的原理,故D正确。
故选:C。
11.如图甲所示为一款救生手环,性能测试时,测试者戴上该手环下潜到湖面下5m处,打开手环开关,瞬间弹出一个气囊,如图乙所示,随后气囊将测试者带出水面。下列说法正确的是( )
A.下潜时,手环受到水的压强变小
B.救生过程与潜水艇的上浮原理相同
C.气囊完全打开后排开水的重力变大
D.气囊将测试者带出水面漂浮时,浮力大于重力
【解答】解:A、下潜时,随着深度的增加,手环受到水的压强变大,故A错误;
B、潜水艇在水中时,其浮力不变,是靠改变自身重力实现上浮和下潜的。救生过程中,气囊弹出,排开水的体积变大,受到的浮力增大,二者原理不同,故B错误;
C、气囊完全打开后,排开水的体积变大,受到的浮力变大,由阿基米德原理可知,其排开水的重力变大,故C正确;
D、气囊将测试者带出水面漂浮时,由物体浮沉条件可知,浮力等于重力,故D错误。
故选:C。
12.现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把两个完全相同的物块分别放入两容器中的情形如图所示,两物块在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮,两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙,两物块底部受到液体的压力关系分别是F甲压和F乙压,下列判断正确的是( )
A.F甲浮<F乙浮,F甲=F乙,F甲压<F乙压
B.F甲浮>F乙浮,F甲<F乙,F甲压<F乙压
C.F甲浮=F乙浮,F甲>F乙,F甲压<F乙压
D.F甲浮=F乙浮,F甲<F乙,F甲压>F乙压
【解答】解:
(1)物体在甲杯液体中漂浮,其受到的浮力等于物体的重力;物体在乙杯液体中悬浮,其受到的浮力也等于物体的重力;
因两物体的重力相同,所以物体在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F甲浮=F乙浮;
(2)已知两液体的体积相同,设为V,
物体在甲杯液体中漂浮,液体对容器底的压力:
F甲=G物+G甲液=G物+m甲液g=G物+ρ甲Vg﹣﹣﹣﹣﹣①,
物体在乙杯液体中悬浮,液体对容器底的压力:
F乙=G物+G乙液=G物+m乙液g=G物+ρ乙Vg﹣﹣﹣﹣﹣②,
由图可知两物块排开液体的体积关系为V甲排<V乙排,且F甲浮=F乙浮,则由F浮=ρ液gV排可知两液体的密度关系为ρ甲>ρ乙,
所以,由①②可知两液体对容器底的压力关系为:F甲>F乙;
(3)由前面解答可知两物体受到的浮力相等;物体在甲杯液体中漂浮,而物体在乙杯液体中悬浮,由浮力产生的原因可知,物块在甲液体中的浮力为F浮甲=F甲压﹣0,物块在乙液体中的浮力为F浮乙=F乙压﹣F向下,所以物块在乙液体中底部受到的液体压力较大,即F甲压<F乙压;
综上可知,只有C正确。
故选:C。
二.填空题(共7小题)
13.一架遥控直升飞机模型重为250N,当它悬停在空中时,旋翼提供的向上的升力是 250 N,它以10m/s的速度匀速上升时升力为F1,以20m/s的速度匀速上升的升力为F2,则F1 等于 F2(选填“大于”或“小于”或“等于”)。在某次竖直爬升的过程中,若四个悬翼同时意外停转,则飞机模型将立即 减速上升 (选填“匀速上升”“匀速下降”“加速下落”或“减速上升”)。
【解答】解:
飞机模型悬停在空中,处于平衡状态,其受到的升力和重力是一对平衡力,所以旋翼提供的向上的升力F=G=250N;
当飞机模型以10m/s和20m/s的速度匀速上升时,飞机模型都处于平衡状态,其受到的升力和重力仍然平衡,所以旋翼提供的升力仍然等于飞机模型的重力,即F1等于F2;
在某次竖直爬升的过程中,若四个悬翼同时意外停转,飞机模型不再受向上的升力,但由于惯性还会上升,则飞机模型在重力的作用下将立即减速上升。
故答案为:250;等于;减速上升。
14.英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子,从而揭示了 原子 是有结构的;1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,后来人们又发现原子核是由 质子 和 中子 组成。用丝绸摩擦过的玻璃棒带上了电,这是因为在摩擦过程中玻璃棒 失去 (选填“得到”或“失去”)电子。
【解答】解:19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子:电子,从而揭示了原子是有结构的;
1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,该模型认为:原子是由原子核和核外电子组成;后来人们又发现原子核是由质子和中子组成;
丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒束缚电子的本领弱,玻璃棒失去电子带正电;丝绸束缚电子的本领强,丝绸得到电子带负电。
故答案为:原子;质子;中子;失去。
15.嫦娥五号月球探测器简称嫦娥五号,由轨道器、返回器、着陆器、上升器等多个部分组成,其中着陆器和上升器的组合体(简称“着上组合体”)的总质量达到4.2t,由于质量和体积庞大,故使用中国新一代的重型运载火箭——长征五号发射。
(1)已知物体在月球表面受到的引力约等于在地球表面受到的引力的六分之一,嫦娥五号的“着上组合体”在月球上的质量为 4200 kg,在月球表面受到的重力是 7000 N;
(2)若一名宇航员在地球上最多能举起1000N的重物,登上月球后,在月球表面他最多能举起质量为 600 kg的重物。
【解答】解:(1)质量是物体的一种属性,不随位置的改变而改变,则嫦娥五号的“着上组合体”在月球上的质量为4.2t=4200kg;
在地球上受到的重力是:G=mg=4200kg×10N/kg=42000N;
物体在月球上受到的重力是地球上的,则在月球上受到的“重力”为:G′G42000N=7000N;
(2)因同一个人在地球上和月球上所能举起物体的最大重力相同,物体在月球表面受到的引力约等于在地球表面受到的引力的六分之一,所以该宇航员在月球上最多能举起物体的质量为:
m′600kg。
故答案为:(1)4200;7000;(2)600。
16.我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03mm,创造出新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其弯曲,说明力可以改变物体的 形状 ;手指压力越大玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果与 力的大小 有关;玻璃之所以能够弯曲,是由于 手 (选填“手”或“玻璃”)形变而产生了力的作用。
【解答】解:手指用力压玻璃会使玻璃变弯曲,说明力可以使物体发生形变;手指压力越大,玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果和力的大小有关,玻璃之所以能够弯曲,是受到手给的弹力作用,手的弹力是手形变产生的。
故答案为:形变;力的大小;手。
17.我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一。破窗锤的尖端面积为0.05cm2,已知玻璃能承受的最大压强是2×108Pa,则至少需要 1000 N的力才能破窗;站台处设置安全线,是因为运行高铁的一侧空气流速 大 ,压强 小 ,乘客站在安全线与轨道之间容易发生危险。
【解答】解:破窗需要的最小力为:F=pS=2×108Pa×0.05×10﹣4m2=1000N;
人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故,所以站台处设置安全线。
故答案为:1000;大;小。
18.春假期间小亮到海边游玩,赤脚踩沙滩、海边戏水、用吸管喝饮料、乘坐游船,体验了与压强、浮力相关的多种物理现象。
(1)小亮的质量为60kg,每只脚与沙滩的接触面积为0.02m2,他双脚站立时对水平沙滩的压强为 1.5×104 Pa。
(2)浴场水底布满了小石子,从深水区走向浅水区的过程中,脚底感觉越来越疼,原因是受到的浮力变 小 ,小石子对脚底的支持力变大;该过程中海水对脚的压强变 小 。
(3)乘坐的游船漂浮在海面上,游船和游客总重为5×104N,游船受到的浮力为 5×104 N。
(4)两艘游船并排快速行驶时容易靠近,原因是两船中间水的流速 大 ,压强 小 。
(5)累得满头大汗的小亮用吸管喝饮料,饮料在 大气压 的作用下进入口中。
【解答】解:(1)小亮所受的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=600N;
小东站立在水平地面上时对地面的压力,
F=G=600N;双脚站立时的受力面积S=2×0.02m2=0.04m2,
双脚站立时对地面的压强:
p1.5×104Pa;
(2)浴场水底布满了小石子,从深水区走向浅水区的过程中,排开水的体积变小,脚底感觉越来越疼,由阿基米德原理,原因是受到的浮力变小,小石子对脚底的支持力变大;因深度变小,根据p=ρgh可知该过程中海水对脚的压强变小。
(3)乘坐的游船漂浮在海面上,游船和游客总重为5×104N,根据漂浮的特点,游船受到的浮力等于重力,为5×104N。
(4)两艘游船并排快速行驶时容易靠近,原因是两船中间水的流速大,压强小。
(5)累得满头大汗的小亮用吸管喝饮料,吸管内的气压变小,饮料在大气压的作用下进入口中。
故答案为:(1)1.5×104;(2)小;小;(3)5×104;(4)大;小;(5)大气压。
19.如图所示,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3)中,密度计均竖直漂浮,测量并记录某段长度为d。已知密度计在水中时d为12厘米,受到的浮力大小为F1;在酒精中时d为10厘米,受到的浮力大小为F2,则F1 等于 F2(选填“大于”“等于”或“小于”),记录的长度d是液面 上方 吸管的长度(选填“上方”或“下方”)。若将密度计放入密度为1.25×103千克/米3的液体中,则d为 13.6 厘米。
【解答】解:密度计在酒精和水中都处于漂浮状态,由物体沉浮条件可知,F1=F2=G;
由V排可得,当浮力相同时,液体密度越大排开液体的体积越小,露出的体积越大,在水中时d为12厘米大于在酒精中时d为10厘米,故记录的长度d是液面上方吸管的长度(选填“上方”或“下方”)。
设吸管的底面积(横截面积)为S,吸管和金属夹的总体积为V总,密度计的总重力为G,
由题知,ρ酒精=0.8ρ水,另一种液体的密度ρ液=1.25ρ水,
小明将该密度计放入水中,密度计静止时吸管露出液面的长度d1为12cm,
由F1=G和阿基米德原理可得:ρ水g(V总﹣Sd1)=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
小明将该密度计放入酒精中,密度计静止时吸管露出液面的长度d2为10cm,
由F2=G可得:ρ酒精gV排酒精=G,
即:0.8ρ水g(V总﹣Sd2)=G﹣﹣﹣﹣﹣②,
联立①②,代入d1、d2的值解得V总=S×20cm;
设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为d3,
同理可得ρ液gV排液=G,即1.25ρ水g(V总﹣Sd3)=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
将V总=S×20cm分别代入①和③,并联立①③可解得d3=13.6cm。
故答案为:等于;上方;13.6。
三.作图题(共3小题)
20.如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,画出此时乒乓球受到浮力的示意图(O点为重心)。
【解答】解:乒乓球在水中受到的浮力的方向是竖直向上的,浮力作用点在重心上,浮力的示意图如下所示:
21.如图所示重力为5N的电灯吊在天花板下,画出电灯所受拉力的示意图。
【解答】解:悬挂在天花板下的电灯处于静止状态,受到重力和绳子对它的拉力作用,这两个力是一对平衡力,拉力与重力大小相等,电灯受到的拉力方向沿绳子向上,作用点画在电灯的重心上,如下图所示:
。
22.图中,小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
【解答】解:小球正水平向左滑动并压缩弹簧,分析可知,小球受到两个弹力作用,一个是水平方向上受到弹簧对它向右的弹力,二是水平面对小球的支持力,过小球重心,沿水平向右和竖直向上的方向做出这两个力,如图所示:
四.实验探究题(共6小题)
23.(1)弹簧测力计是测量力的大小的仪器,其测量原理是:在测量范围内,所受的拉力越大,弹簧伸长量越 长 (选填“长”或“短”),在使用前应先进行 调零 ,如图1中弹簧测力计的读数为 2.6 N。
(2)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图2所示的一系列实验,在设计实验时,采用 控制变量 法来研究压力的作用效果与压力大小和受力面积的关系。分析比较图 甲、乙 的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越 大 (选填“大”或“小”),压力的作用效果越明显;分析比较图 乙、丙 的实验现象,可以得出结论:当压力相同时,受力面积越 小 (选填“大”或“小”),压力的作用效果越明显。
(3)研究小车在不同水平面上的运动情况时,使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图3所示。
①每次都使小车从斜面 同一高度 (选填“同一高度”或“不同高度”)由静止滑下。
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离越 长 (选填“长”或“短”)。
【解答】解:(1)弹簧测力计的原理为在测量范围内,所受的拉力越大,弹簧伸长量越长;弹簧测力计在使用前首先要调零;图一的弹簧测力计分度值为0.2N,指针在2以下三个小格,故弹簧测力计的读数为2.6N;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法;
由图甲、乙可知,甲、乙的接触面积相同,压力不同,乙的压力大,压力的作用效果明显,故得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
分析比较图乙、丙的实验现象,压力相同,丙图中小桌子倒放,受力面积较大,压力的作用效果不太明显。可见:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)①为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,这种研究问题的方法是控制变量法;
②小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越长。
故答案为:(1)长;调零;2.6;(2)控制变量;甲、乙;大;乙、丙;小;(3)①同一高度;②长。
24.爱研究的小宁分别做了如下力学实验。
(1)如图甲,小宁自制了一个气压计,制作过程中在用塞子封闭瓶口后,应从玻璃管上端 吹入 (选填“吹入”或“吸出”)少量气体,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上,情景如图所示。拿着它从一楼爬到五楼,可以观察到玻璃管内水柱高度 升高 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)在一只轻薄透明塑料袋中装有大半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外液面 相平 (袋内高/袋外高/相平)。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,在前面步骤的基础上,要求控制V排不变,只要把袋 外 (内/外)液体换成密度更 小 的液体。
(3)研究“同一直线上二力合成”,如图所示,实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做目的是为了保证力的 作用效果 相同。
【解答】解:(1)压计,制作过程中在用塞子封闭瓶口后,应从玻璃管上端吹入气体,使瓶内气压大于外界大气压,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上;外界大气压随高度的增大而减小,拿着自制的气压计由一楼上到五楼,由于外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,使细玻璃管内的水柱高度上升;
(2)塑料袋内外液面相平,说明排开液体的体积等于物体的体积,此时测力计示数减小为零;
为了说明浮力大小与液体密度有关,根据控制变量法,应控制物体塑料袋排开液体的体积不变,袋内水的体积不变,改变(袋外)液体的密度,使其密度变小,塑料袋内外液面再次相平时,弹簧测力计由示数,说明浮力大小与密度有关;
(3)实验中用两个力和一个力时都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,是为了保证力的作用效果相同。
故答案为:(1)吹入;升高;(2)相平;外;小;(3)作用效果。
25.李同学发现在水平面上推着箱子运动时,箱子越重、水平面越粗糙,推起来越费力,于是他想进行“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
实验思路
(1)结合李同学的发现可知,接触面材料相同时,滑动摩擦力的大小可能与物体对接触面的压力和 接触面的粗糙程度 有关,为此李同学分别进行了图甲、乙、丙所示的实验;
实验过程
(2)将木块放置在较光滑的水平长木板上,沿水平方向匀速直线拉动木块,根据 二力平衡 知识可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。在木块上放钩码、换用材料相同但表面粗糙的长木板,重复实验;
实验结论
(3)分析甲、乙两次实验可初步得出结论:同一接触面上,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 大 ;
(4)分析 乙、丙 两次实验,可以解释“推箱子运动时,水平面越粗糙,推起来越费力”的现象;
实验拓展
(5)王同学对实验装置进行了改进,如图丁所示,将弹簧测力计的一端固定,另一端钩住木块,实验时拉着长木板沿水平面向右运动。改进后的装置的好处是 不需要匀速直线拉动木板 。
【解答】解:实验思路:(1)题目中提到“箱子越重、水平面越粗糙,推起来越费力”,这提示我们滑动摩擦力的大小可能与两个因素有关:一是物体对接触面的压力(由“箱子越重”可知),二是接触面的粗糙程度(由“水平面越粗糙”可知)。
实验过程:(2)在实验中,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,木块处于平衡状态。根据二力平衡的知识,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,它们大小相等、方向相反。因此,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。
实验结论:(3)分析甲、乙两次实验,两次实验的接触面都是“较光滑的长木板”,即接触面的粗糙程度相同。乙实验中木块上增加了钩码,压力比甲实验大。实验结果显示,乙的弹簧测力计示数(1.6 N)大于甲的示数(1.2 N ),说明滑动摩擦力变大了。因此,可以得出结论:在同一接触面上,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)“推箱子运动时,水平面越粗糙,推起来越费力”的现象,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。为了验证这一点,需要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度。对比乙、丙两次实验,它们的压力相同(都是木块和钩码的总重),但接触面不同(乙是较光滑的长木板,丙是较粗糙的长木板)。丙的弹簧测力计示数(2.0N )大于乙的示数(1.6N ),说明接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。因此,应选择乙、丙两次实验进行分析。
实验拓展:(5)图丁的装置中,木块通过弹簧测力计固定在墙上,拉动下方的长木板。无论长木板是否做匀速直线运动,木块相对于地面都是静止的,处于平衡状态。因此,弹簧测力计对木块的拉力始终与木块受到的滑动摩擦力大小相等。这样,弹簧测力计的示数是稳定的,便于准确读数,避免了原装置中难以保持木块匀速运动的缺点。
故答案为:实验思路:(1)接触面的粗糙程度;
实验过程:(2)二力平衡;
实验结论:(3)大;
(4)乙、丙;
实验拓展:(5)不需要匀速直线拉动木板。
26.如图所示,同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。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 B 进行调节;
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 增大 ,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)小玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”),原因 没有控制探头浸入液体的深度相同 ;
(4)小红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有 AC ;
A.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h1;
B.右侧待测液体到容器底的深度h2;
C.左侧水到橡皮膜中心的深度h3;
D.左侧水到容器底的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
【解答】解:(1)当U形管受到压力作用时,其与橡皮膜相连的一侧的液面将下降,另一侧液面将升高,所以我们可以采用U形管压强计来反映液体的压强。若该装置漏气,则U形管可以看成是连通器,左右液面始终相平(或液面高度差很小)。
使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,则说明该装置不漏气。若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,说明左右两侧液面所受的气体压强不相等,这时我们可以拆下橡皮管使左右液面相平,然后再装上橡皮管,故选:B。
(2)分析乙、丙两图的实验现象可以发现,乙、丙两次实验中液体的种类相同而探头所处的深度不同,丙中U形管左右两侧液面高度差较大,这就说明丙中探头所受的压强较大,由此我们可以得出初步结论:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大。所以,为了保证坝体的安全,应做成上窄下宽的形状。
(3)小玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,则探头所处液体的密度、深度都发生变化。而为了探究液体压强与液体密度的关系,我们应控制探头所处的深度不变,所以她得出的结论是不可靠的。
(4)当橡皮膜相平时,左右两侧对橡皮膜的压强相等,即p水=p液,代入压强公式得ρ水gh3=ρgh1,因此需要测量:右侧待测液体到橡皮膜中心深度h1、左侧水到橡皮膜中心深度h3,选AC;可得到待测液体密度。
故答案为:(1)不漏气;B;
(2)增大;
(3)不可靠;没有控制探头浸入液体的深度相同;
(4)AC;。
27.如图所示,小明用20mL的注射器、橡皮帽、小桶、沙子、电子秤、刻度尺、细绳等器材估测大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:将注射器的活塞推到注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二:在活塞上拴挂一个小桶,然后向桶里逐渐增加沙子,直至活塞 刚好被拉动 ,停止向小桶中添加沙子,用电子秤测出小桶和沙子的总质量m1=3.1kg;
步骤三:测出注射器上 有刻度部分 的长度l=7.00cm;
步骤四:算出大气压的值为 1.085×105 Pa。(g取10N/kg)
同组的小华分析了影响测量结果的可能因素后,又增加并改进了一些步骤:
①用电子秤测出活塞的质量为m2=0.007kg,发现其数值很小,可忽略不计;
②将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的前端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 将针筒内全部的空气排出 ;
③取下橡皮帽,重复步骤二的操作,用弹簧测力计测出小桶和沙子的总质量m3=0.32kg。增加这一步骤的主要目的是消除 摩擦力 对测量结果的影响。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。
【解答】解:(1)本实验利用二力平衡,当注射器活塞刚被拉动时,拉力等于大气压力F;再根据压强公式(S是活塞横截面积)来计算大气压。
(2)将注射器的活塞推到注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔;在活塞上拴挂一个小桶,然后向桶里逐渐加沙子,直至活塞刚好被拉动,此时拉力等于大气压力,停止向小桶中添加沙子。
(3)在已知注射器容积与长度的情况下,可以求得活塞的面积大小,测出注射器上有刻度部分的长度l=7.00cm;注射器有刻度部分的容积为20mL,则横截面积;
可出大气压的值为;
(4)将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的前端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于将针筒内全部的空气排出。这样做的目的是使针筒内为真空状态,避免针筒内空气对实验的影响;
如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。所以这一实验步骤是为了减小摩擦力对实验结果的影响。
故答案为:;刚好被拉动;有刻度部分;1.085×105;将针筒内全部的空气排出;摩擦力。
28.某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
实验器材有弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(ρ盐水>ρ水)。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析数据可知,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是 2.2 N;
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”)。分析三个实验步骤 a、d、e (填序号)可知,在物体排开液体的体积一定时液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得的浮力将 偏大 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)该小组同学完成本次实验后,求出金属块的密度为 2.4×103 kg/m3;盐水的密度为 1.1×103 kg/m3。
【解答】解:(1)分析ac数据可知,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是F浮=G﹣F拉=4.8N﹣2.6N=2.2N;
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小F浮=G﹣F拉=4.8N﹣2.8N=2N,与物体浸没在液体中的深度无关。
探究浮力与液体密度关系,应保持排开液体体积一定,液体密度不同,故分析三个实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,由于物体带出水,导致测得的物体的重力偏大,导致测得的浮力将偏大。
(4)物块浸没在水中,排开水的体积等于物块的体积,由阿基米德原理得F浮=ρgV排,物块的体积,
金属块的质量为,金属块的密度为;
物块浸没在盐水中,受到的浮力为F浮盐=G﹣Fe=4.8N﹣2.6N=2.2N
因为排开盐水的体积等于物块的体积,所以盐水的密度为。
故答案为:(1)2.2;(2)无关;a、d、e;(3)偏大;(4)2.4×103;1.1×103。
五.计算题(共2小题)
29.随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑山地自行车出行已经成为一种时尚。某种山地自行车,其相关数据见下表:(g取10N/kg)
车架材料
碳纤维
车架材料体积/cm3
2500
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
10
单轮接触地面面积/cm2
4
(1)这辆山地自行车所受重力是多大?
(2)质量是50kg的小军坐在这辆自行车在水平路面上,此时自行车对地面的压强多大?
【解答】解:(1)自行车的重力G车=m车g=10kg×10N/kg=100N;
(2)小军的重力G人=m人g=50kg×10N/kg=500N;
当小军坐在这辆自行车在水平路面上时,自行车对地面的压力:F压=G总=G车+G人=100N+500N=600N,自行车与地面的接触面积即受力面积S=2×4cm2=8×10﹣4m2,
自行车对地面的压强:
p7.5×105Pa。
答:(1)这辆山地自行车所受重力是100N;(2)此时自行车对地面的压强是7.5×105Pa。
30.如图所示,放在水平面上的薄壁圆柱形容器,底面积为50cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为7.8N的金属块,现将金属块一半浸入水中,容器内水面由20cm上升到21cm。求:
(1)金属块未放入水中时(如图所示),水对容器底的压强;
(2)金属块的密度;
(3)金属块浸没水中(未接触容器底)静止时,弹簧测力计的示数。
【解答】解:(1)未放入前,容器内水深度h=20cm;水对容器底的压强:;
(2)金属块一半浸入水中,容器内水面由20cm上升到21cm;金属块的体积等于:
V金=2V排=2S△h=2×S(h2﹣h1)=2×5×10﹣3m2×(0.21m﹣0.20m)=1×10﹣4m3;
根据金属块的重力为7.8N,根据G=mg=ρVg可得:7.8N=ρ金gV=ρ金×10N/kg×1×10﹣4m3;
解得金属块的密度ρ金=7.8×103kg/m3;
(3)金属块浸没时的浮力:;
由 F浮=G﹣F丙 可得,弹簧测力计的示数:F示=G金﹣F浮=7.8N﹣1N=6.8N。
答:(1)金属块未放入水中时,水对容器底的压强2×103Pa;
(2)金属块的密度为7.8×103kg/m3;
(3)金属块浸没水中(未接触容器底)静止时,弹簧测力计的示数为6.8N。
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