内容正文:
辽中二中八年级物理学科评价性作业
(考试时间:80分钟,分值:80分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 估测是学好物理的基本功之一,下列几种估测最符合实际情况的是( )
A. 普通中学生双脚站立在地面上时对地面的压强约为
B. 人步行的速度约为
C. 一个鸡蛋的质量约为
D. 初二物理课本重约为
2. 小明和妈妈到菜市场买菜,妈妈买了很多菜让小明提,小明感觉有点“吃不消”,下面能让小明明显舒服的操作是( )
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上;
②把袋子的左右位置换一下;
③在某袋子中再装一些菜;
④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方。
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
3. 如图所示,下列描述正确的是( )
A. 图甲中,用水平力推木箱未推动,说明水平推力小于摩擦力
B. 图乙中,用水平仪检查桌面时锥体偏左,说明此桌面右端较低
C. 图丙中,由于锤头有惯性,向下磕锤柄,锤头会套在锤柄上
D. 图丁中,实心球运动到B点时,若所受力全部消失,实心球将保持静止
4. 下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )
A. 收纳箱底部装有轮子
B. 鞋底有凹凸不平的花纹
C. 游乐场的滑梯表面光滑
D. 给自行车车轴加润滑油
5. 一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B.
C. D.
6. 当三角形顶部受到压力时,关于两侧杆及底下横杆受到的力的方向,下列图中正确的是 ( )
A. B. C. D.
7. 某同学利用装水的密闭瓶子研究压强问题,先后将瓶子正立、倒立放置在水平桌面上,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:p甲>p乙
B. 水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:F甲>F乙
C. 瓶子两次对水平桌面的压强大小关系:
D. 瓶子两次对水平桌面的压力大小关系:
8. 如图所示,水平地面上有一块密度、高1.2m的正方体木块。小林用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 木块静止时对地面的压强为6000Pa
B. 在0~1s内木块受的摩擦力f为100N
C. 在1~3s内木块受的摩擦力f为300N
D. 在1~6s内木块所受的摩擦力f始终为200N
9. 如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A. 支架弯曲程度增大时,支架产生的弹力变大
B. 人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
C. 人所受的重力和人对吊椅的压力是一对平衡力
D. 人对吊椅的压力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图是成吉思汗弯弓射大雕的雕塑。用力拉弓时,弓被拉弯,说明力可以改变物体的________,在一定限度内,弓拉得越满,箭受到的弹力_______。
11. 如图中的甲是小红制作的一个不倒翁,小红在制作不倒翁的过程中向鸡蛋壳内装了一些沙子,这是通过______的方式来增加不倒翁的稳定性的,如图2中的乙在墙上挂字画时,可自制一个重锤来检测是否挂正,这是利用了重力的方向总是______的原理。
12. 我国无人机技术世界领先,应用广泛。如图所示,送快递的无人机匀速下降时,它相对于地面是______的。不计空气阻力时,无人机若在匀速上升时受到的升力大小为F1,在减速下降时受到的升力大小为F2,则F1______F2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
13. 如图所示是颇具名气的紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强______大气压强(选填“大于”“小于”或“等于”),茶壶的壶身和壶嘴构成了______。
14. 如图所示,在拧下瓶盖的矿泉水瓶上打一个小孔,水便从小孔喷出,这是因为水对瓶的侧壁有___________。此时如果拧上瓶盖堵住瓶口,会看到过一会___________(选填“不再”或“继续”)有水喷出。
15. 如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为,则A、B的体积之比为______;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比______。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,瓶子在手中保持静止,请画出瓶子在竖直方向的受力示意图。
17. 如图所示,一粗糙水平传送带始终顺时针匀速转动,请作出物体刚放在传送带上时所受力的示意图,不计空气阻力。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 请完成下列填空。
(1)如图1,弹簧测力计的分度值为___________,正确测得物体M受到的重力是___________N。
(2)如图2,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车到达水平面的___________相同。根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,在水平面上滑行的距离越___________(选填“远”或“近”)。
(3)如图3,在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,通过观察海绵的___________来比较压力作用效果。根据实验可知,当受力面积一定时,___________越大,压力的作用效果越明显。
19. 小明看到公共场所有如图甲所示的提示牌,他产生疑问:地面潮湿会导致摩擦力减小吗?于是找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了如图乙所示的实验装置。
(1)把地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做________运动;
(2)用喷雾器均匀喷水,改变地板砖的________,通过实验得到下表数据。分析数据得出结论:增大接触面的潮湿程度,摩擦力________;
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
潮湿程度
小→大
摩擦力F/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
2.6
(3)以上结论可解释某些生活现象,如:①超市收银员清点钞票时,手边有一块湿海绵,如图丙所示,是通过增大接触面潮湿程度来________摩擦;②高速公路服务区卫生间配备干地机,如图丁所示,是通过减小地面潮湿程度来________摩擦;(均选填“增大”或“减小”)
(4)得到以上结论后,小明进一步思考并提出猜想:在潮湿程度相同的情况下,地板的________不同时,实验结论可能不一样。
20. 某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是木块受到______力的作用,这时木块在水平方向受到的力_____(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)经过讨论,小组同学设计出了如图乙所示装置,要求卡片的质量较________(选填“大”或“小”)。在图乙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;如果两个滑轮没有在同一高度,对实验结论_____(选填“有”或“没有”)影响(不考虑卡片自重对实验的影响)。
(3)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图乙所示装置进行实验,下一步的操作是________。
21. 用如图甲所示的压强计探究“影响液体内部压强的因素”:
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 ________ (选填“漏气”或“不漏气”)。此时压强计 _______ (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)将压强计金属盒的橡皮膜逐渐浸入水中某一深度处,如图乙所示,则压强计显示的是水对橡皮膜向 _____ 的压强;
(3)图甲实验是通过观察U形管两端液面高度差来比较液体内部的压强大小,下面列举的与此研究方法相同的是 ;
A. 物体所受的合力作用效果替代两个分力的作用效果
B. 通过鼓面上纸屑跳动的高度来反映鼓面振动的幅度
C. 当压力一定时,探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
D. 探究声音能否在真空中传播
(4)由乙、丙两图可知:液体压强的大小与 _________ 有关;
(5)小王用如图丁所示的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,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A右侧待测液体表面到容器底的深度h1
B右侧待测液体表面到橡皮膜中心的深度h2
C左侧水面到容器底的深度h3
D左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= ____________________ (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
五、综合应用题(本题共3小题,22题9分,23题7分,24题6分共22分)
22. 某公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌,现有一辆总质量为的卡车在水平公路上匀速行驶,已知地面对卡车的摩擦阻力是其总重力的0.2倍。()求:
(1)该卡车受到的摩擦阻力为多大?
(2)若车以80km/h速度匀速直线运动时,受到的空气阻力是200N,则此时卡车发动机的牵引力多大?
(3)标志牌上“4t”的含义是指过往车辆的最大质量不得超过4t。这辆卡车能不能通过此桥?
23. 如图所示,放在水平桌面上的容器中盛有6.2kg的水,容器自重为8N,容器底面积为, ,容器顶受到水的压强为2000Pa(,)求:
(1)的高度。
(2)容器对桌面的压强。
24. 悬索桥(图甲)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是她进行了下面的探究。
【项目分解】
(1)查阅资料;(2)项目设计;(3)实际应用。
悬索桥,也被称为吊桥(suspension bridge),是一种桥梁类型,其主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空中。这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上,并通过吊杆将桥面吊起。在悬索桥中,吊杆起到将垂直载荷传递给缆索的作用,而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他横向水平力。索塔是悬索桥的一个重要支撑构件,它主要以受压状态工作。为了减小由于荷载引起的挠度和振动,通常在桥面和吊杆之间设置加劲梁,并与缆索形成一个组合体系,从而提高桥梁的整体稳定性和安全性。因此,悬索桥的设计需要考虑多种因素,包括缆索的几何形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量,以达到安全可靠的承载能力。
【设计方案】
如图乙,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与弹簧的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。
【项目实施】
(1)按照设计方案,小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,将实验结果记录如下表:(拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度/゜
0
30
45
60
90
120
拉力F1/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F2/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F/N
4
①分析上表可知,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力__________(选填“越大”或“越小”);
②在上表中,当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和与拉力F的大小______,
当两个拉力相等且互成180°时,此时F1与F2是一对______力,橡皮筋保持静止状态。
(2)以上实验中一个力F和F1与F2两个力产生的作用效果相同,物理中把F叫做F1与F2的合力,F1、F2叫做F的分力,有人说合力一定比任意一个分力大,根据上表数据你判断这种说法是_______的,请根据表格中的具体数据,举例说明_______;
(3)根据实验结果,请你提出在家正确的安装晾衣架承重钢丝(图丙)的建议:____。
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辽中二中八年级物理学科评价性作业
(考试时间:80分钟,分值:80分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 估测是学好物理的基本功之一,下列几种估测最符合实际情况的是( )
A. 普通中学生双脚站立在地面上时对地面的压强约为
B. 人步行的速度约为
C. 一个鸡蛋的质量约为
D. 初二物理课本重约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.一名中学生的重力约为G=500N,双脚与地面的接触面积为
S=500cm2=0.05m2
则中学生双脚站立时对水平地面的压强约为
故A不符合题意;
B.根据常见物体的运动速度可知,人步行的速度约为1.1m/s,故B不符合题意;
C.根据常见物体的质量可知,一个鸡蛋的质量在左右,故C不符合题意;
D.初二物理课本的质量约为250g=0.25kg,初二物理课本重约为
故D符合题意。
故选D。
2. 小明和妈妈到菜市场买菜,妈妈买了很多菜让小明提,小明感觉有点“吃不消”,下面能让小明明显舒服的操作是( )
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上;
②把袋子的左右位置换一下;
③在某袋子中再装一些菜;
④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方。
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①.把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上,减小了一只手上的压力,通过减小压力来减小压强,故①能让小明明显舒服;
②.把袋子的左右位置换一下之后并没有改变压力和面积,所以压强不变,故②不能让小明明显舒服;
③.在某袋子中再装一些菜,增加了手上的压力,通过增加压力来增加压强,故③不能让小明明显舒服;
④.用一块硬纸板垫在手提袋子的地方,增加了手与袋子的受力面积,通过增加受力面积来减小压强,故④能让小明明显舒服。
综上所述:故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,下列描述正确的是( )
A. 图甲中,用水平力推木箱未推动,说明水平推力小于摩擦力
B. 图乙中,用水平仪检查桌面时锥体偏左,说明此桌面右端较低
C. 图丙中,由于锤头有惯性,向下磕锤柄,锤头会套在锤柄上
D. 图丁中,实心球运动到B点时,若所受力全部消失,实心球将保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,用水平力推木箱未推动,处于静止状态,受平衡力作用,说明水平推力等于摩擦力,故A错误;
B.图乙中,用水平仪检查桌面时锥体偏左,说明此桌面左端较低,故B错误;
C.图丙中,由于锤头有惯性,向下磕锤柄,锤柄会立即停下来,而锤头会保持原来的运动状态,最终锤头会套在锤柄上,故C正确;
D.图丁中,实心球运动到B点时,若所受力全部消失,因为实心球在水平方向有速度,因此将在水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
4. 下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )
A. 收纳箱底部装有轮子
B. 鞋底有凹凸不平的花纹
C. 游乐场的滑梯表面光滑
D. 给自行车车轴加润滑油
【答案】B
【解析】
【详解】A.收纳箱底部装有轮子,是变滑动摩擦力为滚动摩擦,可以减小摩擦力,故A不符合题意;
B.鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B符合题意;
C.游乐场的滑梯表面光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.给自行车车轴加润滑油是通过使接触面分离的方法来减小摩擦的,故D不符合题意。
故选B。
5. 一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】将正方体分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分的体积相等。因为正方体质量分布均匀,故剩下b部分的质量、重力都相等,则剩下b部分对水平地面的压力(等于剩余部分的重力)相等,由可知,压力一定时,受力面积越小,压强越大,题中D图剩下b部分的受力面积最小,则D图中剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 当三角形顶部受到压力时,关于两侧杆及底下横杆受到的力的方向,下列图中正确的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】三角形是一种稳定的结构。在力学中,当结构受到外力作用时,力会在结构的各个部分进行传递和分布。当三角形顶部受到压力时,两侧杆会受到沿杆方向的压力。这是因为顶部的压力会通过结构传递到两侧杆上,使得两侧杆有被压缩的趋势。 而底下横杆由于两侧杆的牵引,有向外拉伸的趋势,故横杆受到向外的拉力作用。故ACD错误,B正确。
故选B。
7. 某同学利用装水的密闭瓶子研究压强问题,先后将瓶子正立、倒立放置在水平桌面上,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:p甲>p乙
B. 水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:F甲>F乙
C. 瓶子两次对水平桌面的压强大小关系:
D. 瓶子两次对水平桌面的压力大小关系:
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据液体压强公式可知,液体密度不变,由正放改为倒放,液体深度变大,则水对瓶底压强小于水对瓶盖压强,故A错误;
B.由图可知,水瓶正放时,瓶底所受压力等于水的重力,水瓶倒放时,水对瓶的侧壁有压力,所以瓶盖所受压力小于水的重力,则水对瓶底压力大于水对瓶盖的压力,故B正确;
CD.不管正放和倒放,水瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,总重力不变,故两次水瓶对桌面的压力相等,但倒放时受力面积变小,由得,瓶子两次对水平桌面的压强大小关系为故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图所示,水平地面上有一块密度、高1.2m的正方体木块。小林用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 木块静止时对地面的压强为6000Pa
B. 在0~1s内木块受的摩擦力f为100N
C. 在1~3s内木块受的摩擦力f为300N
D. 在1~6s内木块所受的摩擦力f始终为200N
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由于木块是正方体,放在水平地面时,根据
可得,木块静止时对地面的压强为
故A正确;
B.由图乙可知,在0~1s内,物体没有移动,处于静止状态,摩擦力与推力相平衡,由图甲可知,此时木块所受推力大小为100N,则此时木块所受摩擦力大小为100N,故B正确;
CD.由图乙可知,木块在3~5s内做匀速直线运动,木块在水平方向受推力和滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,由图甲可知,木块所受的摩擦力大小为
f1=F1=200N
由图乙可知,木块在1~3s内做加速直线运动,木块所受的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则木块所受的滑动摩擦力不变,即为200N;在5~6s内做减速直线运动,木块所受的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则木块所受的滑动摩擦力不变,即在1~6s内木块所受的摩擦力始终为200N,故C错误,D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A. 支架弯曲程度增大时,支架产生的弹力变大
B. 人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
C. 人所受的重力和人对吊椅的压力是一对平衡力
D. 人对吊椅的压力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.弹力大小跟弹性形变程度有关,所以支架弯曲程度增大时,支架产生的弹力变大,故A正确;
B.人所受的重力和人对吊椅的压力施力物体和受力物体均不同,不是同一个力,故B错误;
C.人所受的重力和人对吊椅的压力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.人对吊椅的压力和吊椅对人的支持力作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选AD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图是成吉思汗弯弓射大雕的雕塑。用力拉弓时,弓被拉弯,说明力可以改变物体的________,在一定限度内,弓拉得越满,箭受到的弹力_______。
【答案】 ①. 形状 ②. 越大
【解析】
【详解】[1]人们用力拉弓时,弓被拉弯,弓在力的作用下形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]弓发生的形变可以自动恢复原状,因此属于弹性形变。且在一定限度内,弓拉得越满,弓发生的弹性形变越大,箭受到的弹力越大。
11. 如图中的甲是小红制作的一个不倒翁,小红在制作不倒翁的过程中向鸡蛋壳内装了一些沙子,这是通过______的方式来增加不倒翁的稳定性的,如图2中的乙在墙上挂字画时,可自制一个重锤来检测是否挂正,这是利用了重力的方向总是______的原理。
【答案】 ①. 降低重心 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]物体的稳定性与重心高度有关,重心越低,物体越稳定。在蛋壳内装沙子,可以降低重心,增加不倒翁的稳定性。
[2]当字画的竖边与重垂线重合或平行时,字画就挂正了。这里利用了重力的方向总是竖直向下的原理。
12. 我国无人机技术世界领先,应用广泛。如图所示,送快递的无人机匀速下降时,它相对于地面是______的。不计空气阻力时,无人机若在匀速上升时受到的升力大小为F1,在减速下降时受到的升力大小为F2,则F1______F2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 运动 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]送快递的无人机匀速下降时,与地面的距离越来越近,即相对于地面,无人机的位置不断发生改变,故此过程中无人机相对于地面是运动的。
[2]不计空气阻力时,由力与运动的关系可知:当无人机在匀速上升时,其受到的重力G、升力F1之间的关系为;当无人机在减速下降时,其受到的重力G、升力F2之间的关系为;则有。
13. 如图所示是颇具名气的紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强______大气压强(选填“大于”“小于”或“等于”),茶壶的壶身和壶嘴构成了______。
【答案】 ①. 等于 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相通,使得水面上方的压强等于大气压强,在大气压的作用下水可以更容易的倒出。
[2]上端开口、底部相连的容器叫做连通器,所以,茶壶的壶身和壶嘴构成一个连通器。
14. 如图所示,在拧下瓶盖的矿泉水瓶上打一个小孔,水便从小孔喷出,这是因为水对瓶的侧壁有___________。此时如果拧上瓶盖堵住瓶口,会看到过一会___________(选填“不再”或“继续”)有水喷出。
【答案】 ①. 压强 ②. 不再
【解析】
【详解】[1]液体内部向各个方向都有压强,图中水对瓶的侧壁有压强,所以水从小孔喷出。
[2]堵住瓶口,不久水便停止从小孔中流出,因为在流出一部分水后,瓶内上方空气的气压就变小,小于外界大气压,水就停止从小孔中流出。
15. 如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为,则A、B的体积之比为______;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]设材料的密度为,甲的底面积为,乙的底面积为,乙的高度为h,则甲的高度为5h,将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为
解得
A、B的体积之比为
[2]倒放后,则A对B的压强与B对桌面的压强之比
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,瓶子在手中保持静止,请画出瓶子在竖直方向的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】瓶子在手中保持静止,处于平衡状态,瓶子在竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,两个力大小相等、方向相反。从瓶子的重心分别沿竖直向下和竖直向上各画一条等长的有向线段,并标明力的符号,如图所示:
17. 如图所示,一粗糙水平传送带始终顺时针匀速转动,请作出物体刚放在传送带上时所受力的示意图,不计空气阻力。
【答案】
【解析】
【详解】物体刚放在传送带上时,竖直方向上物体受到重力和传送带对它的支持力F;不计空气阻力,由于放上物体的一瞬间,物体相对于传送带向左滑动,所以物体受到水平向右的摩擦力f;过物体重心,按照力的示意图的画法画出这几个力即可,如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 请完成下列填空。
(1)如图1,弹簧测力计的分度值为___________,正确测得物体M受到的重力是___________N。
(2)如图2,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车到达水平面的___________相同。根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,在水平面上滑行的距离越___________(选填“远”或“近”)。
(3)如图3,在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,通过观察海绵的___________来比较压力作用效果。根据实验可知,当受力面积一定时,___________越大,压力的作用效果越明显。
【答案】(1) ①. 0.2 ②. 3.6
(2) ①. 速度 ②. 远
(3) ①. 形变 ②. 压力
【解析】
【小问1详解】
[1]将1N平均分成5小格,一小格表示0.2N,故测力计分度值为0.2N。
[2]测力计示数为
【小问2详解】
[1]同一物体从同一斜面的同一高度由静止自由向下运动,到达斜面底端时的速度是相同的,这是控制实验中物体的运动状态相同。
[2]毛巾对小车的阻力最大,棉布对小车的阻力比毛巾的小,木板对小车的阻力最小。读图2可知,小车受到的阻力越小,小车在平面上滑行的距离越远。
【小问3详解】
[1]压力的效果是使物体发生形变,故通过海绵形变大小可以推知压力作用效果大小。
[2]读图3可知,在受力面积相同时,右面海绵受到压力较大,形变也较大。故当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果就越明显。
19. 小明看到公共场所有如图甲所示的提示牌,他产生疑问:地面潮湿会导致摩擦力减小吗?于是找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了如图乙所示的实验装置。
(1)把地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做________运动;
(2)用喷雾器均匀喷水,改变地板砖的________,通过实验得到下表数据。分析数据得出结论:增大接触面的潮湿程度,摩擦力________;
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
潮湿程度
小→大
摩擦力F/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
2.6
(3)以上结论可解释某些生活现象,如:①超市收银员清点钞票时,手边有一块湿海绵,如图丙所示,是通过增大接触面潮湿程度来________摩擦;②高速公路服务区卫生间配备干地机,如图丁所示,是通过减小地面潮湿程度来________摩擦;(均选填“增大”或“减小”)
(4)得到以上结论后,小明进一步思考并提出猜想:在潮湿程度相同的情况下,地板的________不同时,实验结论可能不一样。
【答案】(1)匀速直线
(2) ①. 潮湿程度 ②. 先增大后减小
(3) ①. 增大 ②. 增大 (4)粗糙程度##材料
【解析】
【小问1详解】
根据二力平衡原理,只有当鞋子在地板砖上做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力大小才等于滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
[1]本实验探究潮湿程度对摩擦力的影响,用喷雾器喷水是为了改变地板砖的潮湿程度。
[2]分析表格数据可知:随着接触面潮湿程度增大,摩擦力先从3.2N增大到4.0N,后减小到2.6N保持不变,因此结论为:增大接触面潮湿程度,摩擦力先增大后减小。
【小问3详解】
[1]超市收银员点钞票时,沾少量湿海绵,是利用“潮湿程度较小时,增大潮湿程度会增大摩擦”的规律,方便捻开钞票。
[2]卫生间地面湿度过大时,摩擦力随潮湿程度增大而减小,厕所地面较潮湿,容易滑倒,干地机减小地面潮湿程度,目的是增大摩擦防止滑倒。
【小问4详解】
摩擦力大小和接触面粗糙程度、材料有关,因此可以猜想:潮湿程度相同时,地板的粗糙程度、材料不同,实验结论可能不同。
20. 某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是木块受到______力的作用,这时木块在水平方向受到的力_____(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)经过讨论,小组同学设计出了如图乙所示装置,要求卡片的质量较________(选填“大”或“小”)。在图乙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;如果两个滑轮没有在同一高度,对实验结论_____(选填“有”或“没有”)影响(不考虑卡片自重对实验的影响)。
(3)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图乙所示装置进行实验,下一步的操作是________。
【答案】(1) ①. 摩擦##阻 ②. 平衡
(2) ①. 小 ②. 同一直线 ③. 没有
(3)将小卡片剪开
【解析】
【小问1详解】
[1][2]物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动。若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,因物体两侧受到的拉力不同,故此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
【小问2详解】
[1]如图乙所示装置中,乙装置选取卡片质量要小,以减小重力的影响。
[2]在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,这样两个力不在同一直线上,卡片将无法在这个位置平衡,因而松手后,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同一直线上。
[3]不考虑卡片自重对实验的影响,如果两个滑轮没有在同一高度,由于卡片是通过两根线分别跨过两个滑轮悬挂钩码的,只要两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,卡片就能平衡,所以对实验结论没有影响。
【小问3详解】
为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
21. 用如图甲所示的压强计探究“影响液体内部压强的因素”:
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 ________ (选填“漏气”或“不漏气”)。此时压强计 _______ (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)将压强计金属盒的橡皮膜逐渐浸入水中某一深度处,如图乙所示,则压强计显示的是水对橡皮膜向 _____ 的压强;
(3)图甲实验是通过观察U形管两端液面高度差来比较液体内部的压强大小,下面列举的与此研究方法相同的是 ;
A. 物体所受的合力作用效果替代两个分力的作用效果
B. 通过鼓面上纸屑跳动的高度来反映鼓面振动的幅度
C. 当压力一定时,探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
D. 探究声音能否在真空中传播
(4)由乙、丙两图可知:液体压强的大小与 _________ 有关;
(5)小王用如图丁所示的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,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A右侧待测液体表面到容器底的深度h1
B右侧待测液体表面到橡皮膜中心的深度h2
C左侧水面到容器底的深度h3
D左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= ____________________ (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
【答案】(1) ①. 不漏气 ②. 不是
(2)下 (3)B
(4)液体密度 (5)ρ水
【解析】
【小问1详解】
[1]连通器是上端开口、下端连通的容器,而压强计的 U 形管一端是封闭的,所以此时压强计不是连通器。
[2]用手指按压橡皮膜,U 形管中的液面升降灵活,这表明装置能够正常地传递压强,所以该装置不漏气。
【小问2详解】
由图乙可知,此时探头朝上,受到水给探头向下的压力,故压强计显示的是水对橡皮膜向下的压强;
【小问3详解】
压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大,这种研究物理问题的方法通常称为转换法。
A.物体所受的合力作用效果替代两个分力的作用效果,采用是等效替代法,故A不符合题意;
B.通过鼓面上纸屑跳动的高度来反映鼓面振动的幅度,采用的是转换法,故B符合题意;
C.探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验因可变因素较多,采取的是控制变量法,故C不符合题意;
D.探究声音能否在真空中传播的实验过程是逐步抽出空气,越来越接近真空,发现声音越来越小,并进一步通过推理得出的真空不能传声(实际上,在本次实验中绝对的真空做不到),所以该实验主要是利用了实验推理法得出了真空中不能传播声音,故D不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
由乙、丙可知,液体深度相同,丙图中盐水密度大,U形管内左右液面高度差最大,液体压强最大,可以得到当液体深度一定时,密度越大,液体压强越大。
【小问5详解】
根据图丙,分析实验步骤,根据其中B、D可以求得:
右侧待测液体表面到橡皮膜中心的压强:p待=ρgh2;
左侧水面到橡皮膜中心的压强:p水=ρ水gh4;
橡皮膜刚好变平,说明p待=p水,则。
五、综合应用题(本题共3小题,22题9分,23题7分,24题6分共22分)
22. 某公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌,现有一辆总质量为的卡车在水平公路上匀速行驶,已知地面对卡车的摩擦阻力是其总重力的0.2倍。()求:
(1)该卡车受到的摩擦阻力为多大?
(2)若车以80km/h速度匀速直线运动时,受到的空气阻力是200N,则此时卡车发动机的牵引力多大?
(3)标志牌上“4t”的含义是指过往车辆的最大质量不得超过4t。这辆卡车能不能通过此桥?
【答案】(1)1×104N##10000N
(2)10200N##
(3)这辆卡车不能通过此桥
【解析】
【小问1详解】
卡车的总重力
摩擦阻力为总重力的0.2倍,因此摩擦阻力
【小问2详解】
卡车做匀速直线运动,处于平衡状态,发动机牵引力大小等于卡车受到的总阻力,总阻力为地面摩擦阻力与空气阻力之和,因此发动机牵引力
【小问3详解】
卡车总质量
过往车辆的最大质量不得超过4t,因此这辆卡车不能通过此桥。
23. 如图所示,放在水平桌面上的容器中盛有6.2kg的水,容器自重为8N,容器底面积为, ,容器顶受到水的压强为2000Pa(,)求:
(1)的高度。
(2)容器对桌面的压强。
【答案】(1)
60cm (2)
【解析】
【小问1详解】
自由液面到容器顶的液体深度为
所以
【小问2详解】
水的重力为
容器放在水平桌面上,对桌面的压力等于水和容器的总重力
则容器对桌面的压强
24. 悬索桥(图甲)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是她进行了下面的探究。
【项目分解】
(1)查阅资料;(2)项目设计;(3)实际应用。
悬索桥,也被称为吊桥(suspension bridge),是一种桥梁类型,其主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空中。这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上,并通过吊杆将桥面吊起。在悬索桥中,吊杆起到将垂直载荷传递给缆索的作用,而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他横向水平力。索塔是悬索桥的一个重要支撑构件,它主要以受压状态工作。为了减小由于荷载引起的挠度和振动,通常在桥面和吊杆之间设置加劲梁,并与缆索形成一个组合体系,从而提高桥梁的整体稳定性和安全性。因此,悬索桥的设计需要考虑多种因素,包括缆索的几何形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量,以达到安全可靠的承载能力。
【设计方案】
如图乙,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与弹簧的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。
【项目实施】
(1)按照设计方案,小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,将实验结果记录如下表:(拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度/゜
0
30
45
60
90
120
拉力F1/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F2/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F/N
4
①分析上表可知,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力__________(选填“越大”或“越小”);
②在上表中,当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和与拉力F的大小______,
当两个拉力相等且互成180°时,此时F1与F2是一对______力,橡皮筋保持静止状态。
(2)以上实验中一个力F和F1与F2两个力产生的作用效果相同,物理中把F叫做F1与F2的合力,F1、F2叫做F的分力,有人说合力一定比任意一个分力大,根据上表数据你判断这种说法是_______的,请根据表格中的具体数据,举例说明_______;
(3)根据实验结果,请你提出在家正确的安装晾衣架承重钢丝(图丙)的建议:____。
【答案】(1) ①. 越大 ②. 相等 ③. 平衡
(2) ①. 错误 ②. 见解析
(3)考虑到两条钢丝的承拉能力,夹角不宜过大
【解析】
【小问1详解】
[1]由表中数据可知,角度不同,则力的大小是不同的,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,互成的角度越大,两个拉力越大。
[2][3]当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和为4N,拉力F也为4N,即F=F1+F2;当两个拉力相等且互成180°时,这两个力大小相等,方向相反,同一直线,作用在同一个物体上,是一对平衡力。
【小问2详解】
[1][2]由表中的数据可知,当角度为120°时,分力的大小与合力的大小是相同的,故合力一定比任意一个分力大是错误的。
【小问3详解】
根据实验结果可知,当合力大小不变时,两个分力的夹角越大,两个分力也越大,所以安装图丙所示的晾衣架时,要考虑到两条钢丝的承拉能力,其夹角不宜过大。
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