内容正文:
兴隆中学八年级下学期物理期中试题
考试时间90分钟,试卷满分80分(本试卷 )
一、选择题(本题共9个小题,共18分。其中1~6题为单选题,每小题2分;7~9题为多选题,每小题2分。多选题,漏选得1分,错选、多选得0分)
1. 下列物体中物重接近1N的是( )
A. 一袋方便面 B. 一张学生桌 C. 一枚大头针 D. 一块砖
2. 物理知识渗透于我们生活的方方面面。以下的安全警示语中涉及到惯性知识的是( )
A. 输电铁塔下挂有“严禁攀爬” B. 汽车的尾部标有“保持车距”
C. 商场走廊过道标有“小心碰头” D. 景区水池边立有“水深危险”
3. 汽车在平直公路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A. 汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
B. 汽车的重力和它所受到的阻力是一对平衡力
C. 汽车对地面的压力和汽车的重力是一对平衡力
D. 汽车的牵引力和它所受的阻力是一对平衡力
4. 摩托车在做飞越障碍物的表演时,为了减少向前翻车的危险,下列说法正确的是
A. 应该前轮先着地 B. 应该后轮先着地
C. 应该前后轮同时着地 D. 哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
5. 如图所示,一个未装满水的瓶子,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立放置时瓶子对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2。下列关系正确的是( )
A. p1<p2 F1>F2 B. p1>p2 F1<F2
C. p1<p2 F1<F2 D. p1>p2 F1>F2
6. 下列现象及其原因分析,错误的是
A. 高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大,液体沸点升高
B. 台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同,压强不同
C. 软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积,增大压强
D. 铁路的钢轨铺在枕木上——增大受力面积,增大压强
7. 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平.已知三个长方体的质量和体积都相同.则下列判断正确的是
A. 物体受到的浮力 F浮A>F浮B>F浮C
B. 容器对桌面的压力 F甲<F乙<F丙
C. 液体对容器底的压强 p甲=p乙=p丙
D. 物体下表面受到液体的压力 F′A>F′B=F′C
8. 两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F和的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压力分别为和,容器底部受到液体的压强分别为和,容器底对桌面的压强分别为和。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图甲所示,重6N的木块受到水平压力F的作用,其F-t和s-t图像分别如乙、丙所示,分析图像可知,下列说法正确的是( )
A. 0-2s时,物体受到的摩擦力为6N
B. 2-4s时,物体受到摩擦力为 6N
C. 4-6s时,物体受到的滑动摩擦力为10N
D. 要使物体在6~8s内做减速运动,压力F应该大于 10N
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 小亮参加立定跳远考试,起跳时他用力向后蹬地,就能向前运动,一是利用了物体间力的作用是_______________,二是利用了力可以改变物体的_____________.
11. 体育课上,小名把实心球竖直向上抛出,到最高点时所有的外力都消失,则此时小球将________。
12. 小美用手把一个重为0.4N,体积为的玩具球完全浸没到水中,松手后,静止时玩具球受到的浮力是________。(g取10N/kg)
13. 如图所示,同种材料制成的等高长方体A、B放在水平桌面上,底面积之比为2∶1,则A、B对地面的压强之比为_______,若沿水平方向切去相同的体积,则A、B剩下部分对地面的压强pA_________pB。(选填“大于”、 “小于”或“等于)
14. 如图所示,将量筒倒扣水中,里面充满水,将量筒向上提的过程中,保持筒口不离开水面,则量筒内________(充满水,没有水,有水但不满)
15. 中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航,当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积________(选填“增大”“减小”或“不变”)。若该船从太平洋行驶到死海则该船的浮力________(选填“增大”“减小”或“不变”),那么该船相对于水面________(上浮、下沉、不变)(从太平洋到死海海水密度变大)。
16. 如图将该装置从山顶拿到山脚下,水银柱的高度差________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17. 如图所示,把一个小球分别放入盛满酒精和某液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯溢出酒精的质量是40g,乙杯溢出液体的质量是50g,则小球的密度是________()
三、作图题(本题共2个小题,每题2分,共4分)
18. 如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力示意图。
19. 如图所示,物体M放在斜面上静止不动。画出其所受弹力和摩擦力的示意图。
四、实验探究题(本题共6个小题,共27分)
20. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车自斜面同一高度静止开始滑下,观察在不同表面上运动的距离,如图所示。
(1)在水平面上铺毛巾、棉布是通过改变水平面的________改变小车受阻力大小。
(2)实验时应将小车从斜面的同一高度由静止释放,目的是________。
(3)分析可知,小车在三个水平面上速度变化量大小关系是________________。
(4)小车最终均停在水平面上,毛巾上的小车最先停下来,其次是棉布,木板上的小车最慢停下来,则可得出结论:小车受到阻力越小,速度减小的越________。
21. 小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿水平方向拉动长方体木块,使长方体木块在水平面上做________运动,并记下弹簧测力计的示数。
(2)比较步骤________可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关。
(3)比较步骤甲与丙得出结论:________。
(4)某小组将器材改进,将木块A放置水平木板B上,加载一个钩码,把一支测力计系在A上,如图所示。当向左拉动B时,测力计指针稳定则物体A受到的摩擦力方向________,摩擦力大小为________。
22. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_________;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:_________;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是_________。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
23. 在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小周同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的_______程度来确定的.
(2)分析比较图乙和图丙的实验现象,可以得出结论:__________
(3)分析比较图____的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,__________
24. 小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图所示为探究过程及有关数据。(g取10N/kg)
(1)分析①、②、③、④,说明浮力大小跟________________有关;
(2)分析______________,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)物体浸没在酒精中所受的浮力是________N;
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是__________kg/m3。
25. 水族馆里有左右两个相邻的透明水箱,一个水箱里装普通的水,另一个水箱里装调配的浓盐水()。小明用图甲所示的形管压强计和刻度尺,帮助工作人员辨别出哪个水箱中装的是浓盐水并测出了浓盐水的密度。
(1)组装U形管压强计的正确顺序是( )。(将字母按顺序填在横线上)
A. 在形管中注入适量的水
B. 按压橡皮膜,检查装置的气密性
C. 将带橡皮膜的金属盒、橡胶管、U形管组装起来
(2)在辨别浓盐水的过程中:
①将探头分别浸入到两个水箱中相同的深度,如图乙所示,发现。由此可以判断________水箱中装的是浓盐水,理由是________。该过程________(填“需要”或“不需要”)保持探头的方向相同。
②如果和对比差别不明显,可以尝试采取的是________。
(3)小明还设计了利用薄壁实验箱测量某未知液体的密度,如图丙所示,实验箱分为内箱与外箱,内箱固定在外箱的内侧,内箱下部有一圆形孔,并在圆孔上蒙上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的。在箱中加入水,橡皮膜向下突起,再在箱中加入某未知液体,直至橡皮膜重新变平,用刻度尺测得此时乙箱中对应的高度为、、,则未知液体的密度为________。()
五、综合应用(19分)
26. 在一个重为2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m,把它放在水平桌面上,求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)容器对桌面的压力和压强。
27. 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙所示,是绳子的拉力F随时间t变化的图像。求:
(1)浸没在水中时,金属块受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)如图丙所示,当该金属块完全浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数为3.8N,则丙图中某液体的密度是多少?
28. 阅读下面的短文,回答问题。
值此2025年4月23日,第76个中国海军节,我们不能忘记被誉为“中国核潜艇之父”的黄旭华,他为我国核潜艇事业做出巨大的贡献。核潜艇是国家最重要的核打击武器,成为国家安全的核基石。我国的096型核潜艇正在建造中,其艇身形近拉长的水滴,尾部螺旋桨不外露,大大减小了流体力学噪声,并采用无轴泵推技术,使得它在远洋航行执行任务时不被他国海军的反潜声呐侦察发现,被评价为“深海幽灵”。
据悉096型核潜艇内部能携带24枚最新的巨浪-3型潜射弹道导弹,射程达12000km,096型核潜艇潜航排水量高达1.8万吨,潜深可达到600m,潜航速度最高可达33节(1节相当于0.51444m/s),如若096型核潜艇正式服役,能位于水下悄无声息的打击敌力,大大增强了我国海上军事打击力量。(取海水的密度为)
(1)核潜艇要上浮时,压载水舱内就会泵入压缩空气使水排出,目的是________(选填“增大”或“减小”)潜水艇受到的重力,核潜艇向下减速运动时,此时所受的合力方向为________。
(2)核潜艇正常在水下潜航时受到的浮力是________N,核潜艇下潜至最大潜深处时受到海水的压强等于标准大气压的________倍(1标准大气压取),舱门与海水的接触面积为,此时舱门受到海水的压力为________N。(用科学读数法表示)
(3)在水下导弹发出后,潜艇受到的浮力大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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兴隆中学八年级下学期物理期中试题
考试时间90分钟,试卷满分80分(本试卷 )
一、选择题(本题共9个小题,共18分。其中1~6题为单选题,每小题2分;7~9题为多选题,每小题2分。多选题,漏选得1分,错选、多选得0分)
1. 下列物体中物重接近1N的是( )
A. 一袋方便面 B. 一张学生桌 C. 一枚大头针 D. 一块砖
【答案】A
【解析】
【详解】A.一袋方便面的质量在0.1kg左右,受到的重力约为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故A符合题意;
B.一张书桌的质量在15kg左右,受到的重力约为
G=mg=15kg×10N/kg=150N
故B不符合题意;
C.一枚大头针的质量非常小,受到的重力也非常小,一般不超过0.01N,故C不符合题意;
D.一块砖的质量在3kg左右,受到的重力约为
G=mg=3kg×10N/kg=30N
故D不符合题意。
故选A。
2. 物理知识渗透于我们生活的方方面面。以下的安全警示语中涉及到惯性知识的是( )
A. 输电铁塔下挂有“严禁攀爬” B. 汽车的尾部标有“保持车距”
C. 商场走廊过道标有“小心碰头” D. 景区水池边立有“水深危险”
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.输电铁塔严禁攀爬是为了防止触电,与惯性无关,故A不符合题意;
B.保持车距是为了防止汽车由于惯性在刹车时不能立即停下来而发生交通事故,与惯性有关,故B符合题意;
C.商场走廊过道标有“小心碰头”这是为了防止人的头部碰到走廊而受伤,与惯性无关,故C不符合题意;
D.区水池边立有“水深危险”是为了防止人游泳时发生危险,与惯性无关,故D不符合题意。
故选B。
3. 汽车在平直公路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A. 汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
B. 汽车的重力和它所受到的阻力是一对平衡力
C. 汽车对地面的压力和汽车的重力是一对平衡力
D. 汽车的牵引力和它所受的阻力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车对地面的压力的施力物体是汽车,受力物体是地面,地面对汽车的支持力的施力物体是地面,受力物体是汽车,这两个力是一对相互作用力,故A错误;
B.汽车在平直公路上行驶,受到的重力竖直向下,阻力沿水平方向,两个力不是作用在同一直线上,不是一对平衡力,故B错误;
C.汽车对地面的压力作用在地面上,汽车的重力作用在汽车上,两个力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.汽车在平直公路上匀速行驶,水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
4. 摩托车在做飞越障碍物的表演时,为了减少向前翻车的危险,下列说法正确的是
A. 应该前轮先着地 B. 应该后轮先着地
C. 应该前后轮同时着地 D. 哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
【答案】B
【解析】
【分析】先分析着地的轮子的运动状态的改变,然后分析摩托车的其它部分由于惯性还要继续向前运动,据此分析判断.
【详解】摩托车飞越高大障碍物时,若前轮先着地,前轮受地面的摩擦力使前轮的速度减小或静止,而摩托车的后轮及其他部分由于惯性还要继续向前运动,导致翻车;因此后轮先着地就可以避免翻车现象的发生.
故选B.
5. 如图所示,一个未装满水的瓶子,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立放置时瓶子对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2。下列关系正确的是( )
A. p1<p2 F1>F2 B. p1>p2 F1<F2
C. p1<p2 F1<F2 D. p1>p2 F1>F2
【答案】A
【解析】
【详解】因为瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,所以无论正放还是倒放,它们的总重力不变,即对桌面的压力不变,倒置后,瓶与桌面的接触面积小,故据可知,倒置后瓶对桌面的压强大,即p1<p2;正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,即F1>F2。故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 下列现象及其原因分析,错误的是
A. 高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大,液体沸点升高
B. 台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同,压强不同
C. 软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积,增大压强
D. 铁路的钢轨铺在枕木上——增大受力面积,增大压强
【答案】D
【解析】
【分析】液体沸点与液体上方空气压强有关,气压增大,沸点越高;流体流速越快,压强越小;流速越慢,压强越大;当压力一定时,受力面积越小,压强越大;受力面积越大,压强越小,据以上内容即可解答.
【详解】液体沸点与液体上方空气压强有关,气压增大,沸点越高,所以高压锅内,气压很大,故液体沸点高,即A正确;流体流速越快,压强越小,反之压强越大;当台风掀开屋顶的瓦时,屋外流速较大,压强较小,故B正确;当压力一定时,尖形物体的受力面积很小,压强很大,故C正确;铁路的钢轨铺在枕木,则增大了受力面积,从而减小压强,故D错误,综上所述,故选D.
7. 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平.已知三个长方体的质量和体积都相同.则下列判断正确的是
A. 物体受到的浮力 F浮A>F浮B>F浮C
B. 容器对桌面的压力 F甲<F乙<F丙
C. 液体对容器底的压强 p甲=p乙=p丙
D. 物体下表面受到液体的压力 F′A>F′B=F′C
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 根据图示可知,A悬浮,B、C漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F浮A=F浮B=F浮C,故A错误;B. 由于A悬浮,故ρ=ρ物;B漂浮,故ρ>ρ物;C漂浮,故ρ>ρ物;由于C淹没的体积小于B淹没的体积,所以丙中液体的密度大于乙中液体的密度,即ρ丙>ρ乙,甲中液体密度最小,故三种液体密度关系:ρ甲<ρ乙<ρ丙;根据图示可知,丙液体最多,质量最大,且A. B. C三个物体相同,所以丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙,故B正确;C. 因为丙的密度最大,并且液体的深度相同,因此由p=ρgh可知,丙容器底所受的压强最大,其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强:p甲<p乙<p丙,故C错误;D. 因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,因此甲下表面受到的压力大于浮力;乙丙上表面受到的压力为零,因此乙丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等,即 F′A>F′B=F′C;故D正确.故选BD.
点睛:(1)当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力;(2)此时容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和;(3)液体内部压强和液体的密度和液体的深度有关;(4)物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力.
8. 两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F和的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压力分别为和,容器底部受到液体的压强分别为和,容器底对桌面的压强分别为和。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.容器和液体的总质量相同,总重力相同,因此容器对水平桌面的压力相等;接触面粗糙程度相同,因此滑动摩擦力大小相等;容器做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,滑动摩擦力与速度无关,因此,故A正确;
B.左容器为下小上大,液体对容器底的压力;右容器为下大上小,液体对容器底的压力,液体重力相等,因此,故B正确;
C.液体质量相同,容器中液体体积,由得,液体深度相同,由得,故C错误;
D.容器对桌面的总压力相等,等于总重力,左容器底面积,由得,故D正确。
故选ABD。
9. 如图甲所示,重6N的木块受到水平压力F的作用,其F-t和s-t图像分别如乙、丙所示,分析图像可知,下列说法正确的是( )
A. 0-2s时,物体受到的摩擦力为6N
B. 2-4s时,物体受到摩擦力为 6N
C. 4-6s时,物体受到的滑动摩擦力为10N
D. 要使物体在6~8s内做减速运动,压力F应该大于 10N
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图丙知,物体在0-2s时静止,处于平衡状态,由图乙知,物体重力为6N,摩擦力和重力是平衡力,根据二力平衡,摩擦力f=F=6N,故A正确;
B.由图丙知,2-4s物体做加速运动,压力减小,摩擦力减小,此时重力大于摩擦力,故B错误;
C.4-6s物体做匀速直线运动,摩擦力和重力是平衡力,根据二力平衡,摩擦力f=F=6N,故C错误;
D.4-6s物体做匀速直线运动,压力为10N,要使物体在6-8s内做减速运动,应该摩擦力大于重力,通过增大压力来增大摩擦力,所以压力F应该大于10N,故D正确。
故选AD。
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 小亮参加立定跳远考试,起跳时他用力向后蹬地,就能向前运动,一是利用了物体间力的作用是_______________,二是利用了力可以改变物体的_____________.
【答案】 ①. 相互的 ②. 运动状态
【解析】
【详解】起跳时他用力向后蹬地,他对地面施加了向后的力,地面就对他施加向前的反作用力,反作用力使他向前运动,这是利用了物体间力的作用是相互的;地面对他施加的向前的力改变了他的运动速度,这是利用了力可以改变物体的运动状态.
11. 体育课上,小名把实心球竖直向上抛出,到最高点时所有的外力都消失,则此时小球将________。
【答案】
保持静止
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持原来的运动状态不变。 实心球竖直向上抛出到最高点时,瞬时速度为0,运动状态为静止;此时所有外力消失,小球会保持原来的静止状态不变。
12. 小美用手把一个重为0.4N,体积为的玩具球完全浸没到水中,松手后,静止时玩具球受到的浮力是________。(g取10N/kg)
【答案】0.4N
【解析】
【详解】完全浸没时 ,可得玩具浸没在水中受到的浮力为
已知玩具球重力 ,由于 ,松手后玩具球会上浮,最终静止时处于漂浮状态。漂浮时物体所受浮力等于自身重力,即静止时玩具球受到的浮力
13. 如图所示,同种材料制成的等高长方体A、B放在水平桌面上,底面积之比为2∶1,则A、B对地面的压强之比为_______,若沿水平方向切去相同的体积,则A、B剩下部分对地面的压强pA_________pB。(选填“大于”、 “小于”或“等于)
【答案】 ①. 1∶1 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]同种材料制成的等高长方体A、B放在水平桌面上时对地面的压力等于自身重力,即
则长方体对地面的压强
所以两长方体对地面的压强之比
[2]由 V=Sh可知,在两物体上部沿水平方向切去相同的体积时,由题意知A的底面积大于B,则B切去部分的高度大,剩余部分的高度小, 由柱体压强公式可知,剩余高度小的B对地面的压强较小,即pA>pB。
14. 如图所示,将量筒倒扣水中,里面充满水,将量筒向上提的过程中,保持筒口不离开水面,则量筒内________(充满水,没有水,有水但不满)
【答案】充满水
【解析】
【详解】标准大气压大约可以支撑约10米高的水柱,而普通量筒的高度远小于10米。向上提起量筒、保持筒口不离开水面时,外部水面的大气压会托住量筒内的水,使水不会从量筒中流出,因此量筒内仍然充满水。
15. 中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航,当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积________(选填“增大”“减小”或“不变”)。若该船从太平洋行驶到死海则该船的浮力________(选填“增大”“减小”或“不变”),那么该船相对于水面________(上浮、下沉、不变)(从太平洋到死海海水密度变大)。
【答案】 ①.
减小 ②.
不变 ③.
上浮
【解析】
【详解】航空母舰漂浮,满足漂浮条件。舰载飞机起飞后,航母总重力减小,因此浮力F浮减小。根据阿基米德原理,海水密度不变,浮力减小,则排开水的体积V排减小。
船在太平洋和死海中均处于漂浮状态,漂浮条件F浮=G总,船的总重力不变,所以浮力不变。
已知死海海水密度大于太平洋海水密度,浮力不变,由可知,排开海水的体积减小,因此船相对于水面上浮。
16. 如图将该装置从山顶拿到山脚下,水银柱的高度差________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变大
【解析】
【详解】大气压随海拔高度降低而增大,将装置从山顶移到山脚下,海拔降低,外界大气压增大。托里拆利实验中,满足 ,水银柱的高度差由外界大气压决定,大气压越大,水银柱高度差越大,因此水银柱高度差变大。
17. 如图所示,把一个小球分别放入盛满酒精和某液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯溢出酒精的质量是40g,乙杯溢出液体的质量是50g,则小球的密度是________()
【答案】1
【解析】
【详解】小球在某液体中漂浮,浮力等于小球重力,即,因此 ,得小球质量
小球密度大于酒精密度,在酒精中沉底,小球体积等于排开酒精的体积
小球密度
三、作图题(本题共2个小题,每题2分,共4分)
18. 如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】乒乓球处于漂浮状态,则乒乓球所受的重力和浮力大小相等,过乒乓球的重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力,如图所示:
19. 如图所示,物体M放在斜面上静止不动。画出其所受弹力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】从重心出发,画一条垂直斜面向上的带箭头线段,标注为为弹力示意图;从重心出发,画一条沿斜面向上的带箭头线段,标注为 f 为摩擦力的示意图。
四、实验探究题(本题共6个小题,共27分)
20. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车自斜面同一高度静止开始滑下,观察在不同表面上运动的距离,如图所示。
(1)在水平面上铺毛巾、棉布是通过改变水平面的________改变小车受阻力大小。
(2)实验时应将小车从斜面的同一高度由静止释放,目的是________。
(3)分析可知,小车在三个水平面上速度变化量大小关系是________________。
(4)小车最终均停在水平面上,毛巾上的小车最先停下来,其次是棉布,木板上的小车最慢停下来,则可得出结论:小车受到阻力越小,速度减小的越________。
【答案】(1)粗糙程度
(2)让小车到达水平面时的初速度相等
(3) ①. = ②. = (4)慢
【解析】
【小问1详解】
滑动阻力(摩擦力)的大小和接触面粗糙程度有关,实验中铺上毛巾、棉布,是通过改变水平面粗糙程度,改变小车受到的阻力大小。
【小问2详解】
本实验使用控制变量法,让小车从斜面同一高度由静止释放,最终目的是让小车到达水平面时的初速度相等,保证单一变量。
【小问3详解】
三次实验中,小车到达水平面的初速度相同,最终小车都静止(末速度为0),速度变化量,因此三者速度变化量大小相等。
【小问4详解】
由实验现象可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,停下来越晚,说明阻力越小,速度减小得越慢。
21. 小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿水平方向拉动长方体木块,使长方体木块在水平面上做________运动,并记下弹簧测力计的示数。
(2)比较步骤________可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关。
(3)比较步骤甲与丙得出结论:________。
(4)某小组将器材改进,将木块A放置水平木板B上,加载一个钩码,把一支测力计系在A上,如图所示。当向左拉动B时,测力计指针稳定则物体A受到的摩擦力方向________,摩擦力大小为________。
【答案】(1)匀速直线 (2)甲、乙
(3)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4) ①. 水平向左 ②. 2.4N
【解析】
【小问1详解】
本实验利用二力平衡原理:只有水平拉动木块做匀速直线运动时,木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,才能通过弹簧测力计示数得到摩擦力大小。
【小问2详解】
探究摩擦力与压力的关系时,需要控制接触面粗糙程度相同,只改变压力大小。甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同,压力不同,因此比较甲、乙可得到摩擦力和压力的关系。
【小问3详解】
甲和丙实验中,木块对接触面的压力相同,接触面粗糙程度不同,由图可知,丙更粗糙,弹簧测力计示数更大,说明物体受到的滑动摩擦力更大,因此可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
向左拉动B时,木块A相对于B向右运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此A受到的摩擦力方向水平向左;A静止时受力平衡,摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力,该弹簧测力计分度值为 ,示数为 ,因此摩擦力大小为 。
22. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_________;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:_________;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是_________。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
【答案】 ①. 不能 ②. 一对平衡力在同一直线上 ③. 用剪刀将卡片剪开 ④. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片是否平衡。
(2)[3]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,下一步就是验证作用在不同物体上的两个力是否能平衡,做法就是把卡片变成两个物体,最简单的方法就是用剪刀将卡片剪开。
(3)[4]小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小华的实验方案好,故A正确。
23. 在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小周同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的_______程度来确定的.
(2)分析比较图乙和图丙的实验现象,可以得出结论:__________
(3)分析比较图____的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,__________
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 ③. 乙、丁 ④. 压力越大,压力作用效果越明显
【解析】
【详解】[1]实验中利用了转换法来表示压力的作用效果,即通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小.
[2]分析比较图乙和丙的实验,压力不变,受力面积不同,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,压力的作用效果越明显.
[3]分析比较图乙和丁的实验现象可知,两图的受力面积相同,压力不同,压力越大时,海绵的凹陷程度越大;
[4]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.
24. 小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图所示为探究过程及有关数据。(g取10N/kg)
(1)分析①、②、③、④,说明浮力大小跟________________有关;
(2)分析______________,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)物体浸没在酒精中所受的浮力是________N;
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是__________kg/m3。
【答案】 ①. 排开液体的体积 ②. ④⑤ ③. 2.4 ④. 3.3×103
【解析】
【详解】(1)[1]图①中,由二力平衡可知,物体受到的重力大小等于弹簧测力计对物体拉力的大小,即物体的重力为
图②③④中,金属块排开液体的体积不同,受到的拉力不同,则受到的浮力也不同,说明浮力大小跟排开液体的体积有关。
(2)[2]④⑤实验中排开液体的体积相同,液体的密度不同,金属块受到的拉力也不同,则它受到的浮力不同,故这是探究浮力大小跟液体的密度有关。
(3)[3]物体完全浸没在酒精中所受的浮力为
(4)[4]根据①、④图求出金属块在水中受到的浮力为
则物体的体积等于它排开水的体积,根据阿基米德原理可得
金属块的质量为
则该金属块的密度为
25. 水族馆里有左右两个相邻的透明水箱,一个水箱里装普通的水,另一个水箱里装调配的浓盐水()。小明用图甲所示的形管压强计和刻度尺,帮助工作人员辨别出哪个水箱中装的是浓盐水并测出了浓盐水的密度。
(1)组装U形管压强计的正确顺序是( )。(将字母按顺序填在横线上)
A. 在形管中注入适量的水
B. 按压橡皮膜,检查装置的气密性
C. 将带橡皮膜的金属盒、橡胶管、U形管组装起来
(2)在辨别浓盐水的过程中:
①将探头分别浸入到两个水箱中相同的深度,如图乙所示,发现。由此可以判断________水箱中装的是浓盐水,理由是________。该过程________(填“需要”或“不需要”)保持探头的方向相同。
②如果和对比差别不明显,可以尝试采取的是________。
(3)小明还设计了利用薄壁实验箱测量某未知液体的密度,如图丙所示,实验箱分为内箱与外箱 ,内箱固定在外箱 的内侧,内箱下部有一圆形孔,并在圆孔上蒙上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的。在箱中加入水,橡皮膜向下突起,再在 箱中加入某未知液体,直至橡皮膜重新变平,用刻度尺测得此时乙箱中对应的高度为、、,则未知液体的密度为________。()
【答案】(1)ACB (2) ①. 右 ②. 深度一定时,液体密度越大,压强越大 ③. 不需要 ④. 将形管中的液体换为密度更小的酒精等液体
(3)
【解析】
【小问1详解】
先将U形管内注入适量的水,就可以通过U形管内的液面高度差来反映压强的大小,然后将带橡皮膜的金属盒、橡胶管、U形管组装起来,最后按压橡皮膜,检查装置的气密性。故正确组装顺序为ACB。
【小问2详解】
[1][2]两侧液面的高度差,说明右侧容器受到的液体压强较大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,在液体深度一定时,液体的密度越大,液体的压强越大,所以右侧水箱中的液体是浓盐水。
[3]因为液体压强大小与方向无关,所以不需要保持探头的方向相同。
[4]因为是用U形管内两侧液面的高度差来反映液体压强大小,由液体压强公式变形式可知,在探头处压强一定时,可以通过将U形管中的液体换为密度更小的酒精等液体来增大管内的液面高度差。
【小问3详解】
橡皮膜恢复水平状态,则水的压强等于液体的压强,即
代入数据,得
解得
五、综合应用(19分)
26. 在一个重为2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m,把它放在水平桌面上,求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)容器对桌面的压力和压强。
【答案】(1)500Pa;5N;(2)10N;1000Pa
【解析】
【详解】解:(1)水对容器底部的压强为
p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
水对容器底部的压力为
F1= p1S=500Pa×0.01m2=5N
(2)容器对桌面的压力为
F2=G1+G2=2N+8N=10N
容器对桌面的压强为
答:(1)水对容器底部的压强为500Pa,压力为5N;
(2)容器对桌面的压力为10N,压强为1000Pa。
27. 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙所示,是绳子的拉力F随时间t变化的图像。求:
(1)浸没在水中时,金属块受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)如图丙所示,当该金属块完全浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数为3.8N,则丙图中某液体的密度是多少?
【答案】(1)2N;(2)2×10-4m3;(2)0.8×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为
G=F拉=5.4N
当金属块未露出水面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为
F浮=G-F拉=5.4N-3.4N=2N
(2)金属块的体积
(3)当该金属块完全浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数为3.8N,受到的浮力
F浮1=G-F拉1=5.4N-3.8N=1.6N
金属块排开液体的体积等于金属块的体积,液体的密度
答:(1)浸没在水中时,金属块受到的浮力是2N;
(2)金属块的体积是2×10-4m3;
(3)如图丙所示,当该金属块完全浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数为3.8N,则丙图中某液体的密度是0.8×103kg/m3。
28. 阅读下面的短文,回答问题。
值此2025年4月23日,第76个中国海军节,我们不能忘记被誉为“中国核潜艇之父”的黄旭华,他为我国核潜艇事业做出巨大的贡献。核潜艇是国家最重要的核打击武器,成为国家安全的核基石。我国的096型核潜艇正在建造中,其艇身形近拉长的水滴,尾部螺旋桨不外露,大大减小了流体力学噪声,并采用无轴泵推技术,使得它在远洋航行执行任务时不被他国海军的反潜声呐侦察发现,被评价为“深海幽灵”。
据悉096型核潜艇内部能携带24枚最新的巨浪-3型潜射弹道导弹,射程达12000km,096型核潜艇潜航排水量高达1.8万吨,潜深可达到600m,潜航速度最高可达33节(1节相当于0.51444m/s),如若096型核潜艇正式服役,能位于水下悄无声息的打击敌力,大大增强了我国海上军事打击力量。(取海水的密度为)
(1)核潜艇要上浮时,压载水舱内就会泵入压缩空气使水排出,目的是________(选填“增大”或“减小”)潜水艇受到的重力,核潜艇向下减速运动时,此时所受的合力方向为________。
(2)核潜艇正常在水下潜航时受到的浮力是________N,核潜艇下潜至最大潜深处时受到海水的压强等于标准大气压的________倍(1标准大气压取),舱门与海水的接触面积为,此时舱门受到海水的压力为________N。(用科学读数法表示)
(3)在水下导弹发出后,潜艇受到的浮力大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①.
减小 ②.
向上 (2) ①.
②.
61.8 ③.
(3)
不变
【解析】
【小问1详解】
核潜艇上浮时,排出压载水舱内的水,自身质量减小,根据 ,重力减小,当重力小于浮力时,核潜艇上浮。
核潜艇向下减速运动,运动方向向下,速度减小,合力方向与运动方向相反,因此合力方向向上。
【小问2详解】
核潜艇潜航时处于悬浮状态,浮力等于排开水的重力。潜航排水量 ,根据阿基米德原理,可得核潜艇受到的浮力为
最大潜深处海水压强
则压强倍数为
舱门受到的压力
【小问3详解】
导弹发射后,潜艇排开海水的体积不变,海水密度不变,根据阿基米德原理,可知潜艇受到的浮力大小不变。
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