内容正文:
八中期中
一、单项选择题(12个小题,每小题2分,共36分)
1. 下列有关一个普通中学生的数据与事实相符合的是( )
A. 受到的重力约为50N
B. 双脚站立时对地面的压强约为100Pa
C. 登上鲁山山顶受到的大气压约为Pa
D. 在死海中漂浮时受到的浮力约为500N
2. 如图所示,是我国首个不用人为控制且能送货到家的无人快递车。当快递车在水平路面上匀速直线运动行驶时,下列说法不正确的是( )
A. 快递车处于平衡状态
B. 快递车受到的重力与地对快递车的支持力是一对平衡力
C. 快递车对地的压力与地对快递车的支持力是一对平衡力
D. 快递车受到的摩擦力与快递车受到的牵引力是一对平衡力
3. 用力投掷铅球时,如果铅球出手后所受的所有外力都突然消失,那么铅球将( )
A. 突然静止在空中不动,不会落地 B. 做匀速直线运动,不会落地
C. 继续向前运动,最终落回地面 D. 竖直向下落回地面
4. 人们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害。下列属于防止惯性带来危害的是( )
A. 紧固锤头 B. 跳远时助跑
C. 乘车时系安全带 D. 拍打衣服上的灰尘
5. 如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A. 火车轨道铺在枕木上
B. 逃生锤的锤头很尖
C. 盲道上有凸起
D. 吸管的一端剪成斜口
6. 如图所示,是小聪用压强计探究液体压强与哪些因素有关时的一个情景,下列说法正确的是( )
A. 他探究的是液体内部向各个方向是否都有压强
B. 他探究的是液体内部压强跟深度的关系
C. 甲中金属盒处的压强等于乙中金属盒处的压强
D. 甲中液体密度大于乙中液体的密度
7. 一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙)。两次放置时,水对杯底的压强分别为,,杯子对桌面的压强分别为。下列关系式均正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 关于下面四幅图的说法正确的是( )
A. 管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
B. 将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C. 把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
D. 盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
9. 同学们在完成了探究“影响浮力大小的因素”实验之后,老师把一金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为2N(如图)。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是( )
A. 金属块下移一点 B. 金属块露出水面
C. 往烧杯里加些盐 D. 往烧杯里加点水
10. 小聪帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,而土豆沉在盆底(如图),他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 沉底的土豆不受浮力
B. 茄子排开水的重力大于茄子的重力
C. 土豆受到的浮力等于排开水的重力
D. 茄子的密度大于土豆的密度
11. 把重8 N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是
A. 漂浮,F浮=10 N B. 漂浮,F浮=8 N
C. 悬浮,F浮=8 N D. 沉在水底,F浮=10 N
12. 水平桌面上有两个完全相同的容器,分别盛有甲、乙两种适量的不同液体,将同一个苹果先后放入甲、乙两种液体中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示,对图中情景分析正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强
C. 装有甲液体的容器对桌面的压强大于装有乙液体的容器对桌面的压强
D. 苹果排开甲液体的重力小于排开乙液体的重力
二、多项选择题(3个小题,每小题4分,共12分。选对但不全得2分)
13. 运动已成为一种生活方式。下列四个体育运动项目中有关说法正确的是( )
A. 排球垫球——手对球的力改变了球的运动状态
B. 投篮——篮球投出后在空中运动到最高点时受平衡力的作用
C. 引体向上——手握单杠身体向上运动时,手对单杠的拉力大小等于单杠对手的拉力
D. 100m跑——冲过终点时,人不能立刻停下来是因为他受到了惯性的作用
14. 如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”实验过程,下列与此实验有关的说法正确的是( )
A. 每次实验让小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车到达水平面的速度相等
B. 水平面上铺上粗糙程度不同的物体,是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C. 实验中小车会停下来,是因为物体运动需要力来维持
D. 根据实验现象推理可知:若小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动,这种研究方法叫做控制变量法
15. “走进厨房,掌握一些烹饪技术”是新时代对中学生的核心素养要求之一。厨房中有很多的物理知识,下列表述正确的( )
A. 把鸡蛋往碗沿上一磕,鸡蛋就破了,说明物体间力的作用是相互的
B. 挂勺子用的塑料挂钩吸盘,受到的大气压力和重力是一对平衡力
C. 洗碗时,碗漂浮在水面上,是因为此时浮力大于重力
D. 切肉前将菜刀磨得锋利,是通过减小受力面积来增大压强
三、理解与应用(4小题,共14分)
16. 如图所示,黑板擦重1.5N,在竖直方向上黑板擦保持静止的原因是黑板擦受到的重力和______力是一对平衡力。若用手按压黑板擦,对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为2N的力时,恰好使它匀速向上运动,则此时黑板擦受到的摩擦力方向是______,合力为______N。
17. 如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢推动木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示.在推动木板使其右端逐渐离开桌面边缘至木板中心到达桌面边缘的过程中,长木板对桌面的压力______,压强______,如果水平推力F一直保持不变,则木板受到的合力将会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,图中所示是三峡大坝和船闸的结构图。
(1)船闸是______在实际中的具体运用,它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行。
(2)大坝的形状上宽下窄,是因为液体压强随______增加而增大。
(3)船只向前航行过程中,两船近距离并排行驶将会碰撞。这是因为两船内侧水的流速______两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强______外侧水的压强而发生碰撞。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)一艘排水量为1000t的轮船满载通过船闸时,所受的浮力为______N(g取10N/kg),在闸室中缓慢下降20m,此过程中所受浮力______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
19. 如图所示,重力为3N的小球静止在水面上,画出小球受力的示意图。
四、实验与探究(3个小题,共23分)
20. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如下图所示的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做______运动,由______的知识可知,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)通过比较图甲、乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)完成实验后,小明发现实验室里有两个外形相同的铁块和木块,他想比较一下铁块下表面和木块下表面的粗糙程度,他按图丁、戊所示的方法正确实验时,丁图中测力计的示数较大,则这两次实验______(选填“能”、“不能”)比较出木块和铁块下表面的粗糙程度,理由是________。
(4)小明按照图戊进行实验时,木块的运动状态和弹簧测力计的示数如下表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同),则第一次实验中,木块所受的摩擦力=______N;第二次实验中,木块所受摩擦力=______N。
实验次数
1
2
3
4
5
木块运动情况
静止
越来越快
匀速运动
越来越慢
静止
弹簧测力计读数/N
2.0
3.5
2.5
1
1.5
21. 小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验。
(1)实验中,她是通过观察海绵的______来比较压力的作用效果,这种研究方法叫做______。
(2)比较______两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越______,压力作用效果越明显。
(3)通过实验,小红发现坦克设计成履带的原因可用______两图实验所得结论解释。
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强______(相等/不相等)。
(5)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力______(相等/不相等),对桌面的压强最大的是______(①/②/③)。
22. 小明学习了阿基米德原理后,和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材,设计实验验证阿基米德原理。
(1)请你简单概括出该实验的研究思路;测出________和________,将二者进行比较。
(2)兴趣小组设计的实验步骤如下:
a、用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力分别为G1和G2;
b、把大烧杯用小垫块垫起,使溢水口倾斜向下,在大烧杯中________水,当大烧杯中不再有水溢出时,把小桶放在大烧杯的溢水口下方;
c、用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为F1;
d、待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为G总;若满足________(用所测物理量符号表示)就可以验证阿基米德原理;
(3)实验发现,兴趣小组并没有办法成功验证阿基米德原理,小组成员对实验器材的选择和实验步骤的设计及实验操作均进行了评估,确定主要问题出在弹簧测力计的选择上。请你指出该弹簧测力计的选择存在什么问题:___________________________________________________________________
(4)换用合适的弹簧测力计,为保证实验结论具有普遍性,请你提出自己的合理化建议。
________________________________________________________________________________
(5)如果实验中金属块没有浸没,阿基米德原理________(选填“能”或“不能”)适用;如果换用木块做实验,________(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
五、分析与计算(2个小题,共15分)
23. 奋斗者号”是中国研发的万米载人潜水器。假如你在10000m深的“奋斗者”号载人潜水器中把一只手伸到外面的海水里,海水对你手掌压力的大小相当于20只大象所受的重力!一只手掌的面积约为120,一只大象的质量约为6t,海水的压力真有这么大吗?请通过计算加以说明。(海水的密度取,g取10N/kg。)
24. 某地在湖面上修建一座大桥,图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度v=0.1m/s下降至石料刚好接触湖底,图乙是这一过程中钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像(忽略水的阻力,湖水的密度取,g取10N/kg)。求:
(1)在第30s至120s之间时,石料所受的浮力;
(2)在第30s至120s之间时,石料浸在湖水中的体积;
(3)圆柱形石料的密度。
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八中期中
一、单项选择题(12个小题,每小题2分,共36分)
1. 下列有关一个普通中学生的数据与事实相符合的是( )
A. 受到的重力约为50N
B. 双脚站立时对地面的压强约为100Pa
C. 登上鲁山山顶受到的大气压约为Pa
D. 在死海中漂浮时受到的浮力约为500N
【答案】D
【解析】
【详解】A.中学生受到的重力约为500N,故A不符合题意;
B.中学生站立时与地面间的受力面积约为400cm2,双脚站立时对地面的压强约为,故B不符合题意;
C.标准气压值是Pa,大气压随海拔高度的增加而减小,因此登上鲁山山顶受到的大气压应小于标准大气压,故C不符合题意;
D.在死海中漂浮时受到的浮力与中学生的重力大小相等,约为500N,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,是我国首个不用人为控制且能送货到家的无人快递车。当快递车在水平路面上匀速直线运动行驶时,下列说法不正确的是( )
A. 快递车处于平衡状态
B. 快递车受到的重力与地对快递车的支持力是一对平衡力
C. 快递车对地的压力与地对快递车的支持力是一对平衡力
D. 快递车受到的摩擦力与快递车受到的牵引力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.静止状态或匀速直线运动状态都是平衡状态,快递车在水平路面上匀速直线运动行驶时,快递车处于平衡状态,故A正确,不符合题意;
B.快递车受到的重力与地对快递车的支持力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线、受力物体相同,是一对平衡力,故B正确,不符合题意;
C.快递车对地的压力与地对快递车的支持力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线、受力物体不相同,是一对相互作用力,故C错误,符合题意;
D.快递车受到的摩擦力与快递车受到的牵引力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线、受力物体相同,是一对平衡力,故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 用力投掷铅球时,如果铅球出手后所受的所有外力都突然消失,那么铅球将( )
A. 突然静止在空中不动,不会落地 B. 做匀速直线运动,不会落地
C. 继续向前运动,最终落回地面 D. 竖直向下落回地面
【答案】B
【解析】
【详解】用力投掷铅球时,如果铅球出手后所受的所有外力都突然消失,根据牛顿第一定律,铅球将做匀速直线运动,不会落地。
故选B。
4. 人们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害。下列属于防止惯性带来危害的是( )
A. 紧固锤头 B. 跳远时助跑
C. 乘车时系安全带 D. 拍打衣服上的灰尘
【答案】C
【解析】
【详解】A.撞击中,锤头和锤柄一块运动,锤柄受力静止,而锤头由于惯性还要继续运动,与锤柄结合的更结实,这是利用了惯性,故A不符合题意;
B.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时,人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性,故B不符合题意;
C.系安全带是防止急刹车时,人由于惯性向前撞击车体而发生事故,属于防止惯性带来的危害,故C符合题意;
D.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A. 火车轨道铺在枕木上
B. 逃生锤的锤头很尖
C. 盲道上有凸起
D. 吸管的一端剪成斜口
【答案】A
【解析】
【详解】A.火车轨道铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
B.逃生锤的锤头很尖,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.盲道上有凸起,在压力一定时,通过减小脚的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,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A。
6. 如图所示,是小聪用压强计探究液体压强与哪些因素有关时的一个情景,下列说法正确的是( )
A. 他探究的是液体内部向各个方向是否都有压强
B. 他探究的是液体内部压强跟深度的关系
C. 甲中金属盒处的压强等于乙中金属盒处的压强
D. 甲中液体密度大于乙中液体的密度
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图,在此情景下,如果探究的是液体内部向各个方向是否都有压强,应在同种液体的同一深度处,改变橡皮膜的朝向,与图示不符,故A错误;
B.如图,探头所处的深度不同,液体的密度相同,因此探究的是液体内部压强跟深度的关系,故B正确;
C.两图中U形管液面的高度差不同,说明两图中金属盒受到的压强不同,故C错误;
D.由于两图中深度不同,因此无法探究两液体密度的大小关系,故D错误。
故选B。
7. 一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙)。两次放置时,水对杯底的压强分别为,,杯子对桌面的压强分别为。下列关系式均正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将密闭杯子倒立在水平桌面上,由于杯子下方变粗,上方变细,导致液面会下降,由可知,水对杯底的压强变小,即;无论杯子是正立放置还是倒立放置,杯子对桌面的压力均等于杯子的重力,因此压力大小相同。倒立放置时受力面积变大,由可知,压强会变小,即,故选C。
8. 关于下面四幅图的说法正确的是( )
A. 管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
B. 将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C. 把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
D. 盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小,故A错误;
B.在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,因此在大气压不变的情况下,玻璃管倾斜,水银柱高度不变,但水银柱长度会变长,故B错误;
C.把水气压计从山下带到山上,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故C正确;
D.在一个标准大气压下,大气压可以支持约高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来,不是利用连通器原理,故D错误。
故选。
9. 同学们在完成了探究“影响浮力大小的因素”实验之后,老师把一金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为2N(如图)。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是( )
A. 金属块下移一点 B. 金属块露出水面
C. 往烧杯里加些盐 D. 往烧杯里加点水
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由题意可知,此时金属块已经浸没在水中,往烧杯中加水或者将金属块下移一点,金属块排开液体的体积不变,金属块所受浮力不变,测力计的示数也不变,故AD不符合题意;
B.由题意看的,金属块露出水面后,金属块排开液体的体积减小,由阿基米德原理可得,金属块所受的浮力将减小,测力计的示数将变大,故B符合题意;
C.往烧杯里加些盐,液体的密度变大,由阿基米德原理看的,金属块所受浮力将变大,测力计示数将变小,故C不符合题意。
故选B。
10. 小聪帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,而土豆沉在盆底(如图),他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 沉底的土豆不受浮力
B. 茄子排开水的重力大于茄子的重力
C. 土豆受到的浮力等于排开水的重力
D. 茄子的密度大于土豆的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.浸在液体中的物体都会受到浮力,沉底的土豆完全浸没在水中,仍然受到浮力作用,故A错误;
B.茄子漂浮在水面,根据浮沉条件可知,茄子受到的浮力等于自身重力;根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,因此茄子排开水的重力等于茄子的重力,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体受到的重力,土豆浸在水中,因此土豆受到的浮力等于排开水的重力,故C正确;
D.根据浮沉条件:物体密度小于水的密度时物体漂浮,物体密度大于水的密度时物体沉底。茄子漂浮说明,土豆沉底说明,因此,故D错误。
故选C。
11. 把重8 N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是
A. 漂浮,F浮=10 N B. 漂浮,F浮=8 N
C. 悬浮,F浮=8 N D. 沉在水底,F浮=10 N
【答案】B
【解析】
【详解】当物体全浸入水中时
V排=V=1.0×10-3m3,
物体受到水的浮力:
F浮′=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.0×10-3m3×9.8N/kg=9.8N;
∵F浮′>G=8N,
∴物体将上浮,最后静止在水面上漂浮,
∴当物体漂浮时,受到水的浮力为:
F浮=8N.
12. 水平桌面上有两个完全相同的容器,分别盛有甲、乙两种适量的不同液体,将同一个苹果先后放入甲、乙两种液体中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示,对图中情景分析正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强
C. 装有甲液体的容器对桌面的压强大于装有乙液体的容器对桌面的压强
D. 苹果排开甲液体的重力小于排开乙液体的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.苹果在甲液体中漂浮,所以苹果的密度小于甲液体的密度;因为苹果在乙液体中悬浮,所以苹果的密度等于乙液体的密度.因此甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误;
B.放入苹果后,液面等高,甲的密度大于乙的密度,由p=ρgh可知:甲容器中液体对容器底的压强大,故B错误;
C.两容器液面相平,V甲排<V乙排,说明没放苹果之前甲容器中液体的体积大于乙容器中液体的体积,即V甲>V乙,ρ甲>ρ乙,由m=ρV可知,两液体的质量m甲>m乙,根据G=mg得到G甲>G乙;两容器质量相同,则容器的重力相同,苹果质量不变,其重力也不变,两容器对桌面的压力分别为F甲=G器+G苹果+G甲,F乙=G器+G苹果+G乙,所以F甲>F乙,容器底面积相同,由p=可知p甲>p乙,故C正确;
D.苹果在甲液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在乙液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在甲和乙液体中苹果所受浮力相等,根据阿基米德原理可知:苹果排开甲液体的重力等于苹果排开乙液体的重力,故D错误.
二、多项选择题(3个小题,每小题4分,共12分。选对但不全得2分)
13. 运动已成为一种生活方式。下列四个体育运动项目中有关说法正确的是( )
A. 排球垫球——手对球的力改变了球的运动状态
B. 投篮——篮球投出后在空中运动到最高点时受平衡力的作用
C. 引体向上——手握单杠身体向上运动时,手对单杠的拉力大小等于单杠对手的拉力
D. 100m跑——冲过终点时,人不能立刻停下来是因为他受到了惯性的作用
【答案】AC
【解析】
【详解】A.排球垫球,球的运动方向改变,运动状态改变,手对球的力改变了球的运动状态,故A正确;
B.篮球投出后在空中运动到最高点受到重力作用和空气阻力,受非平衡力的作用,故B错误;
C.手握单杠身体向上运动时,手对单杠的拉力与单杠对手的拉力是一对相互作用力,大小相等,故C正确;
D.惯性是物体本身固有的一种性质,不能用“受惯性力作用”这样的词语表达,故D错误。
故选AC。
14. 如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”实验过程,下列与此实验有关的说法正确的是( )
A. 每次实验让小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车到达水平面的速度相等
B. 水平面上铺上粗糙程度不同的物体,是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C. 实验中小车会停下来,是因为物体运动需要力来维持
D. 根据实验现象推理可知:若小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动,这种研究方法叫做控制变量法
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由控制变量法,实验中为了使小车到达水平面的速度大小相等,需要每次让小车从斜面顶端由静止滑下,故A正确;
B.木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小,故B正确;
C.力是改变物体运动状态的原因,实验中小车之所以会停下来是因为受到阻力的作用,故C错误;
D.根据实验现象推理可知:若小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动,这种研究方法叫做理想推理法,故D错误。
故选AB。
15. “走进厨房,掌握一些烹饪技术”是新时代对中学生的核心素养要求之一。厨房中有很多的物理知识,下列表述正确的( )
A. 把鸡蛋往碗沿上一磕,鸡蛋就破了,说明物体间力的作用是相互的
B. 挂勺子用的塑料挂钩吸盘,受到的大气压力和重力是一对平衡力
C. 洗碗时,碗漂浮在水面上,是因为此时浮力大于重力
D. 切肉前将菜刀磨得锋利,是通过减小受力面积来增大压强
【答案】AD
【解析】
【详解】A.把鸡蛋往碗沿上磕时,鸡蛋对碗沿施加力的同时,碗沿也对鸡蛋施加反作用力,鸡蛋在反作用力作用下破裂,说明物体间力的作用是相互的,故A正确;
B.塑料挂钩吸盘受到的大气压力是水平方向压在墙面上的,而重力是竖直向下的,两个力方向不相反,不满足平衡力的条件,实际是吸盘受到的摩擦力与重力平衡,故B错误;
C.根据漂浮条件,物体漂浮时受到的浮力等于自身重力,所以碗漂浮在水面上时浮力等于重力,故C错误;
D.根据压强公式,在压力大小不变时,将菜刀磨锋利减小了受力面积,能增大压强,故D正确。
故选AD。
三、理解与应用(4小题,共14分)
16. 如图所示,黑板擦重1.5N,在竖直方向上黑板擦保持静止的原因是黑板擦受到的重力和______力是一对平衡力。若用手按压黑板擦,对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为2N的力时,恰好使它匀速向上运动,则此时黑板擦受到的摩擦力方向是______,合力为______N。
【答案】 ①. 摩擦 ②. 竖直向下 ③. 0
【解析】
【详解】由于黑板擦在竖直黑板上处于静止,故在竖直方向上,黑板擦的重力与静摩擦力二力平衡;若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为2N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,摩擦力的方向与相对运动方向相反,竖直向下;黑板擦匀速直线运动,处于平衡状态,合力为0。
17. 如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢推动木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示.在推动木板使其右端逐渐离开桌面边缘至木板中心到达桌面边缘的过程中,长木板对桌面的压力______,压强______,如果水平推力F一直保持不变,则木板受到的合力将会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【分析】
【详解】[1]水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变。
[2]由可知,向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,压力不变,木板对桌面的压强p变大。
[3]因为水平推力F一直保持不变,接触面受到的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,推力一直等于摩擦力,所以木板受到的合力将不变。
18. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,图中所示是三峡大坝和船闸的结构图。
(1)船闸是______在实际中的具体运用,它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行。
(2)大坝的形状上宽下窄,是因为液体压强随______增加而增大。
(3)船只向前航行过程中,两船近距离并排行驶将会碰撞。这是因为两船内侧水的流速______两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强______外侧水的压强而发生碰撞。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)一艘排水量为1000t的轮船满载通过船闸时,所受的浮力为______N(g取10N/kg),在闸室中缓慢下降20m,此过程中所受浮力______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)连通器 (2)深度
(3) ①. 大于 ②. 小于
(4) ①. ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
船闸利用了连通器原理,连通器是上端开口、底部相连通的容器,当内部同种液体不流动时,液面保持相平,船闸就是这一原理的实际应用。
【小问2详解】
液体压强的特点是深度越深,压强越大,因此大坝的形状上窄下宽是因为水越深对大坝的压强越大。
【小问3详解】
[1][2]船只近距离并排行驶容易相撞,是因为流体流速越大的位置压强越小,两船之间水流速度大,压强小,外侧压强大,从而将两船向中间压,容易相撞。
【小问4详解】
[1][2]轮船在通过船闸过程中始终漂浮,浮力大小始终等于轮船重力,整个过程轮船质量不变,重力不变,所以在闸室中缓慢下降20m,此过程中所受浮力不变,大小为
19. 如图所示,重力为3N的小球静止在水面上,画出小球受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力为3N的小球静止在水面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,且二力平衡,作用于重心,如图所示:
四、实验与探究(3个小题,共23分)
20. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如下图所示的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做______运动,由______的知识可知,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)通过比较图甲、乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)完成实验后,小明发现实验室里有两个外形相同的铁块和木块,他想比较一下铁块下表面和木块下表面的粗糙程度,他按图丁、戊所示的方法正确实验时,丁图中测力计的示数较大,则这两次实验______(选填“能”、“不能”)比较出木块和铁块下表面的粗糙程度,理由是________。
(4)小明按照图戊进行实验时,木块的运动状态和弹簧测力计的示数如下表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同),则第一次实验中,木块所受的摩擦力=______N;第二次实验中,木块所受摩擦力=______N。
实验次数
1
2
3
4
5
木块运动情况
静止
越来越快
匀速运动
越来越慢
静止
弹簧测力计读数/N
2.0
3.5
2.5
1
1.5
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 (2)接触面粗糙程度
(3) ①. 不能 ②. 没有控制压力大小相同
(4) ①. 2 ②. 2.5
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理可知,此时木块所受摩擦力的大小与拉力的大小相等。
【小问2详解】
图甲、乙实验,木块对木板压力大小相同,接触面粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,即摩擦力大小不同,可得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
【小问3详解】
[1][2]要比较铁块下表面和木块下表面的粗糙程度,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,由密度公式可知,体积相同的木块和铁块质量不同,由可知,重力不同,故对支持面的压力不同,则这两次实验不能比较出铁块和木块下表面的粗糙程度,理由是:没有控制压力大小相同。
【小问4详解】
[1]第1次实验中木块静止,木块所受的摩擦力等于拉力,故。
[2]第3次实验中,木块匀速运动,处于平衡状态,滑动摩擦力等于拉力大小,即,第2次实验中木块加速运动,因压力大小和接触面粗糙程度与第3次实验相比均不变,因此滑动摩擦力不变,即
21. 小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验。
(1)实验中,她是通过观察海绵的______来比较压力的作用效果,这种研究方法叫做______。
(2)比较______两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越______,压力作用效果越明显。
(3)通过实验,小红发现坦克设计成履带的原因可用______两图实验所得结论解释。
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强______(相等/不相等)。
(5)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力______(相等/不相等),对桌面的压强最大的是______(①/②/③)。
【答案】(1) ①. 凹陷程度 ②. 转换法
(2) ①. 甲、乙 ②. 大 (3)乙、丙
(4)相等 (5) ①. 相等 ②. ③
【解析】
【小问1详解】
压力的作用效果无法直接测量,实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。这种将不易观察的物理量转换为可观察现象的方法,叫做转换法。
【小问2详解】
要验证在受力面积相同时,压力越大,作用效果越明显,需要控制受力面积相同,改变压力大小。图甲和乙,都是桌腿压在海绵上,受力面积相同,乙中桌子上加了一个砝码,压力更大,海绵凹陷程度更明显,因此可得出结论。
【小问3详解】
坦克设计成履带是为了增大受力面积,从而减小对地面的压强,防止陷入松软地面。图乙和丙,都是桌子上加了一个砝码,压力相同,乙是桌腿压在海绵上,丙是桌面。乙中海绵凹陷程度更大,因此可得出结论,在压力一定时,受力面积越小压力作用效果越明显。
【小问4详解】
丙图与丁图相比,只是受力面材料不同,但压力相同,受力面积相同,所以压强相等。
【小问5详解】
原长方体被切去一半,剩下的是原重的一半,放在水平桌面上,压力等于物体的重力,所以三个半块对桌面的压力都相等。①水平切割,受力面积还是原来的底面积大小,②是竖直切割,受力面积变为原来的一半,③是斜着切割,且将小于原来一半的底面积压在桌面上,由可知,压力相同时,③的受力面积最小,压强最大。
22. 小明学习了阿基米德原理后,和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材,设计实验验证阿基米德原理。
(1)请你简单概括出该实验的研究思路;测出________和________,将二者进行比较。
(2)兴趣小组设计的实验步骤如下:
a、用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力分别为G1和G2;
b、把大烧杯用小垫块垫起,使溢水口倾斜向下,在大烧杯中________水,当大烧杯中不再有水溢出时,把小桶放在大烧杯的溢水口下方;
c、用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为F1;
d、待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为G总;若满足________(用所测物理量符号表示)就可以验证阿基米德原理;
(3)实验发现,兴趣小组并没有办法成功验证阿基米德原理,小组成员对实验器材的选择和实验步骤的设计及实验操作均进行了评估,确定主要问题出在弹簧测力计的选择上。请你指出该弹簧测力计的选择存在什么问题:___________________________________________________________________
(4)换用合适的弹簧测力计,为保证实验结论具有普遍性,请你提出自己的合理化建议。
________________________________________________________________________________
(5)如果实验中金属块没有浸没,阿基米德原理________(选填“能”或“不能”)适用;如果换用木块做实验,________(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
【答案】(1) ①. F浮 ②. G排
(2) ①. 装满 ②. G2-F1=G总-G1
(3)该弹簧测力计的分度值是0.2N,不能准确测量出浮力的大小
(4)换用不同的液体和不同的物体多次进行实验,分析实验数据,然后得出普遍结论。
(5) ①. 能 ②. 能
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计测出F浮和G排,将二者进行比较。
【小问2详解】
[1]先把大烧杯用小垫块垫起,使溢水口倾斜向下,在大烧杯中装满水,当大烧杯中不再有水溢出时,再把小桶放在大烧杯的溢水口下方。
[2]等待大烧杯中的水不再溢出时,再用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为G总。若满足G2-F1=G总-G1就可以验证阿基米德原理。
【小问3详解】
根据阿基米德原理原理计算出来的金属块受到的浮力为
而该弹簧测力计的分度值是0.2N,显然不能准确测量出浮力的大小。
【小问4详解】
要保证实验结论具有普遍性,可以换用不同的液体和不同的物体多次进行实验,分析实验数据,然后得出普遍结论。
【小问5详解】
[1]如果实验中物体没有完全浸没水中,所受浮力减小,排开液体所受重力也减小,能够验证“阿基米德原理”,即物体受到的浮力等于排开液体的重力。
[2]如换用密度小于水的木块,则图中的F1=0N,所以,G2=G总-G1,其它步骤没有影响,故可以完成实验。
五、分析与计算(2个小题,共15分)
23. 奋斗者号”是中国研发的万米载人潜水器。假如你在10000m深的“奋斗者”号载人潜水器中把一只手伸到外面的海水里,海水对你手掌压力的大小相当于20只大象所受的重力!一只手掌的面积约为120,一只大象的质量约为6t,海水的压力真有这么大吗?请通过计算加以说明。(海水的密度取,g取10N/kg。)
【答案】
正确,海水对手掌的压强为
海水对手掌的压力为
20只大象的总重力
由于,因此海水对手掌压力的大小相当于20只大象所受的重力,该说法正确。
【解析】
【详解】略
24. 某地在湖面上修建一座大桥,图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度v=0.1m/s下降至石料刚好接触湖底,图乙是这一过程中钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像(忽略水的阻力,湖水的密度取,g取10N/kg)。求:
(1)在第30s至120s之间时,石料所受的浮力;
(2)在第30s至120s之间时,石料浸在湖水中的体积;
(3)圆柱形石料的密度。
【答案】(1)
500N (2)
0.05m3 (3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,0~20s石料未接触水面,拉力等于石料重力,因此石料的重力;30s~120s石料完全浸没在水中,钢丝绳拉力保持不变,根据称重法可得石料受到的浮力为
【小问2详解】
石料浸在湖水中的体积为
【小问3详解】
石料完全浸没,浸在水中的体积等于排开水的体积为,石料的质量为
圆柱形石料的密度为
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