内容正文:
2025—2026学年第二学期期中考试
八年级物理试卷
(试卷总分:70分 考试时间:60分钟)
(注意事项:全卷取g=10N/kg)
一、选择题(共7小题,每题2分,共14分。每题只有一个正确答案)
1. 如图,学校备用的手持干粉灭火器受的重力约为( )
A. 500g B. 5kg C. 50N D. 500N
2. 如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A. 推书柜时,先将书移出
B. 车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
C. 搬运重物时在下方垫圆滚木
D. 磁悬浮列车启动时要悬浮起来
3. 如图所示,以下体育项目中相关物理知识描述正确的是( )
A. 甲图,斜向上抛的篮球到达最高点的瞬间,若所受外力全部消失,将保持静止状态
B. 乙图,短道速滑选手匀速通过弯道,此时运动员处于非平衡状态
C. 丙图,羽毛球选手用球拍击球,羽毛球此时不受重力
D. 丁图,游泳选手向后划水使自己向前运动时,水对人向前的力大于人划水的力
4. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,如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. 自制喷雾器
5. 下列事例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A. 抖衣去尘 B. 乘车需扶稳
C. 跳远运动员助跑 D. 锤柄撞地可套紧锤头
6. 关于如图所示的四个实验,描述错误的是( )
A. 图甲,一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B. 图乙,在水中,压强计的探头所处的深度增加,它受到水的压强也随之增加
C. 图丙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
D. 图丁,将自制气压计从山下移动到山上,气压计细玻璃管中的液面会上升
7. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A. 液体的密度
B. 液体对容器底部的压强
C. 液体对容器底部的压力
D. 容器对桌面的压强
二、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
8. 春晚舞台上某款重500N的机器人完成前空翻,如图所示,请画出机器人悬空瞬间所受重力示意图(其中O为重心)。
9. 如图所示,A物体重力大小为6牛,手指压A物体的力为8牛,用力的图示法画出A物体对竖直墙面的压力F。
三、实验填空题(每空1分,共27分)
10. 如图是撑竿跳高运动员比赛时的情景,撑竿被压弯说明力可以改变物体的__________,此时撑竿弯曲产生__________(选填“弹性”或“塑性”)形变;同时人也因受到撑竿的力向上运动,说明物体间力的作用是__________的。
11. 如图为公交车上的逃生安全锤,尖端做成锥形是通过__________(选填“增大”或“减小”)受力面积的方式__________(选填“增大”或“减小”)压强,更容易破开窗户玻璃。已知破窗锤的尖端面积为2,车窗玻璃能够承受的最大压强为Pa,则为实现破窗,乘客需要施加的最小力为_______N
12. 如图甲所示,木块放在粗糙的水平桌面上,推力水平向右且方向不变,推力 的大小随时间变化如图乙所示,物体的运动速度随时间变化如图丙,由图可知,在 内,物体所受的摩擦力为______N, 时,物体所受的摩擦力为______ 。
13.
(1)如图,弹簧测力计的分度值为__________N,示数为__________N。
(2)如图,此时的大气压等于__________mm高的水银柱产生的压强;若将玻璃管换粗些,管内水银柱的高度将__________(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(3)如图,若在右侧再挂上一个钩码,纸片__________(选填“能”或“不能”)保持静止,说明平衡的两个力必须大小__________。
(4)如图所示是研究“同一直线上方向__________(选填“相同”或“相反”)的两个力合成”的实验。实验中,把橡皮筋左端固定,用两个测力计同时拉橡皮筋的右端,使橡皮筋的右端拉伸到O点,记下O点位置及两个测力计的示数:N、N。接着,用一个测力计对橡皮筋的右端施加一个拉力F,为了说明F是和的合力,应该合力F=__________N。
14. 物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)压强计是通过U形管两侧液面的_________来反映液体压强大小的。
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面如图①所示,接下来的操作是 (选填字母);
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
C. 正常现象,不必理会,继续进行
(3)分析__________两图的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:_________;
(5)小王用图⑤所示的装置进行如下实验: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,则水和待测液体对容器底压强的大小关系是________(选填“>”“<”或“=”)。
15. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,___________越大,滑动摩擦力越大;
(2)比较乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小___________;
(3)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如实验丁所示,此过程中,木块处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力___________(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)小明要对实验装置进行改动,如实验戊所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计___________(选填“C”或“D”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。此时木块所受到的摩擦力的方向为___________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
四、计算题(共2小题,共14分)
16. 设计师从蚂蚁身上得到启示,设计出如图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为450kg,驾驶员质量为65kg,车和人的总重力多少?
(2)若摩擦力是总重力的0.1倍,地面对车的摩擦力是多少?
(3)若这款车在水平公路上匀速直线行驶,此车受到的牵引力是多少?
17. 如图所示,铁桶重为15N,桶的底面积为100,往桶里倒入2kg的水,水的深度为15cm,桶平放在面积为1的水平台面上。()求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
五、综合题(共2小题,每空1分,共11分)
18. 如图所示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。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压小于外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的 。
A. 气密性 B. 摩擦力 C. 压强
(2)近年来,我国北方的一些地区水土流失较为严重,造成水井里的水位下降致使抽水机不能正常工作。可见,活塞式抽水机是有一定的抽水高度的,在大气压为Pa时,该抽水机提升水的最大高度是__________m(g取10N/kg)。
(3)如图所示,小明利用一个空洗涤剂瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个玻璃球,橡皮塞,一根塑料管、胶水、开孔器等材料自己动手做一个简易活塞式抽水机。在测试时,发现无论如何都不能把水抽上来,可能存在的问题是:_______。解决了上述问题后,小明将瓶口朝下浸入水中,向上拉动活塞,此时活塞下方的气压将会减小,于是水在大气压的作用下进入活塞下方的圆筒内;接着下压活塞,阀门____(选填“打开”或“关闭”),水进入圆筒上部,如此往复,水面逐渐升高,最终从出水管流出。
(4)小明用该抽水机、弹簧测力计和刻度尺测量当地的大气压强的大小,如图所示。他先用刻度尺测出洗涤剂瓶的直径为d,再用橡皮膜堵上下端进水口,在活塞下面注满水并将抽水机在水平方向固定好。当弹簧测力计拉着活塞刚刚移动时,记下其示数为F。则当地的大气压强表达式为p=________(用所测的物理量表示),考虑到塑料片与瓶壁之间有摩擦存在,该大气压强的测量结果________(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
19. 阅读短文,回答问题。
液压机
世界上最大的模锻液压机(8万吨级)在中国投入使用,使我国的工业实力得到大幅提升。图甲为液压机的结构简图,它是利用液体来传递压强的设备,简易的液压机主要是由液缸、活塞、管、槽、液态介质及控制系统等部分构成。按传递压强的液体种类来分,有油压机和水压机两大类。
科学家帕斯卡发现:当外力作用在密闭的液体上时,液体各部分所受的压强将发生相同的变化,物理学中称做帕斯卡定律,在图甲U形管槽中装满液体,两端活塞把液体密闭,给左端活塞施加一个向下的压力时,根据帕斯卡定律,左右两个活塞受到的液体压强相等,同时右端活塞会受到一个向上的压力,这就是液压机原理。若不计机械摩擦和活塞自重,两活塞的运动距离与它们的横截面积成反比。
(1)结合图甲结构简图,图乙的油压千斤顶装置__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。液压机在工作过程中,液体对液缸中小活塞的压强__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)液体对大活塞的压强;
(2)如图乙所示,汽车的油压千斤顶就是应用液压机原理工作的,假如一个油压千斤顶的大、小活塞横截面积分别是120和4,当在小活塞上加3000N的压力时,最多可在大活塞上产生_________N的举力;若要进一步增大液压机的压力级别,可采取的办法之一是增大__________(选填“大活塞”或“小活塞”)的面积;
(3)某液压机的大活塞横截面积是小活塞的60倍,则在使用过程中大、小活塞移动的距离之比为__________。
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2025—2026学年第二学期期中考试
八年级物理试卷
(试卷总分:70分 考试时间:60分钟)
(注意事项:全卷取g=10N/kg)
一、选择题(共7小题,每题2分,共14分。每题只有一个正确答案)
1. 如图,学校备用的手持干粉灭火器受的重力约为( )
A. 500g B. 5kg C. 50N D. 500N
【答案】C
【解析】
【详解】AB.选项中给的数据是质量,题目要求估测的是灭火器受的重力,故AB不符合题意;
CD.重力为500N的物体的质量约为50kg,重力为50N的物体的质量约为5kg,学校备用的手持干粉灭火器的质量接近5kg,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A. 推书柜时,先将书移出
B. 车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
C. 搬运重物时在下方垫圆滚木
D. 磁悬浮列车启动时要悬浮起来
【答案】D
【解析】
【详解】关节腔内的滑液使骨与骨的接触面分离,使接触面分离,从而减小了骨与骨之间的摩擦。
A.推书柜时,先将书移出是通过减小压力来减小摩擦,故A不符合题意;
B.车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.搬运重物时在下方垫圆滚木是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.磁悬浮列车是通过分离接触面来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,以下体育项目中相关物理知识描述正确的是( )
A. 甲图,斜向上抛的篮球到达最高点的瞬间,若所受外力全部消失,将保持静止状态
B. 乙图,短道速滑选手匀速通过弯道,此时运动员处于非平衡状态
C. 丙图,羽毛球选手用球拍击球,羽毛球此时不受重力
D. 丁图,游泳选手向后划水使自己向前运动时,水对人向前的力大于人划水的力
【答案】B
【解析】
【详解】A.斜向上抛的篮球到达最高点时,竖直方向速度为零,但水平方向仍有速度;若外力全部消失,根据牛顿第一定律,篮球将沿水平方向做匀速直线运动,故A错误;
B.匀速通过弯道时,运动员的运动方向不断改变,运动状态发生变化,处于非平衡状态,故B正确;
C.地球附近的所有物体都受到重力作用,飞行的羽毛球同样受重力,故C错误;
D.水对人向前的力和人对水向后的力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,故D错误。
故选B。
4. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,如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. 自制喷雾器
【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,连通器内同种液体在不流动时液面总是相平的;
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.自制喷雾器利用的是流体压强与流速的关系,不是利用连通器原理工作,故D符合题意。
故选D。
5. 下列事例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A. 抖衣去尘 B. 乘车需扶稳
C. 跳远运动员助跑 D. 锤柄撞地可套紧锤头
【答案】B
【解析】
【详解】A.拍打衣服时,衣服的运动状态改变,而灰尘因为自身惯性脱离衣服,是利用惯性,故A不符合题意;
B.乘车需扶稳是为了防止车突然加速、减速或转弯时,人由于惯性保持原来的运动状态而摔倒,属于防止惯性带来的危害,故B符合题意;
C.跳远运动员跳远时助跑,是利用惯性,使成绩更好,故C不符合题意;
D.把锤柄在地上撞击几下,锤柄的运动状态改变,而锤头因为自身惯性紧套在锤柄上,是利用惯性,故D不符合题意。
故选B。
6. 关于如图所示的四个实验,描述错误的是( )
A. 图甲,一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B. 图乙,在水中,压强计的探头所处的深度增加,它受到水的压强也随之增加
C. 图丙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
D. 图丁,将自制气压计从山下移动到山上,气压计细玻璃管中的液面会上升
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一瓶橙汁先后放在海绵上,橙汁的重力不变,对海绵的压力大小相等;橙汁的摆放方式不同,受力面积不同,海绵凹陷程度不同,说明的是压力的作用效果与受力面积有关,故A错误;
B.液体压强随深度增加而增大,压强计探头深度增加,受到的水的压强随之增大,故B正确;
C.向两张纸中间吹气,纸中间空气流速增大、压强减小,小于外侧大气压,两张纸会被大气压压向中间,相互“吸”起来,故C正确;
D.大气压随海拔升高而减小,将气压计从山下移到山上,外界大气压减小,瓶内气压大于外界气压,会将瓶内液体压入玻璃管,细玻璃管液面上升,故D正确。
本题要求选描述错误的选项,故选A。
7. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A. 液体的密度
B. 液体对容器底部的压强
C. 液体对容器底部的压力
D. 容器对桌面的压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.不同液体质量相等,由图知,乙容器中的液体体积更大,根据,液体的密度,故A错误;
B.液体对容器底部的压强,深度相同,,故,故B错误;
C.液体对容器底部的压力,底面积相同,,故,故C错误;
D.容器、液体的质量都相等,重力相等,容器对水平桌面的压力,受力面积相等,则容器对桌面的压强相等,即,故D正确。
故选 D。
二、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
8. 春晚舞台上某款重500N的机器人完成前空翻,如图所示,请画出机器人悬空瞬间所受重力示意图(其中O为重心)。
【答案】
【解析】
【详解】重力的作用点在题目标出的重心O处,重力方向始终为竖直向下,从O点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,在箭头旁标注即可。
9. 如图所示,A物体重力大小为6牛,手指压A物体的力为8牛,用力的图示法画出A物体对竖直墙面的压力F。
【答案】
【解析】
【详解】物体A对竖直墙面的压力,方向垂直于墙面向里,作用点在墙面上,设定标度为4N,压力的图示如下:
三、实验填空题(每空1分,共27分)
10. 如图是撑竿跳高运动员比赛时的情景,撑竿被压弯说明力可以改变物体的__________,此时撑竿弯曲产生__________(选填“弹性”或“塑性”)形变;同时人也因受到撑竿的力向上运动,说明物体间力的作用是__________的。
【答案】 ①. 形状 ②. 弹性 ③. 相互
【解析】
【详解】在撑竿跳高运动员比赛时,撑竿被压弯,撑竿的形状发生了改变,这说明力可以改变物体的形状。
弯曲的撑竿产生弹力,当运动员离开撑竿后,撑竿能恢复原状,所以撑竿发生了弹性形变。
运动员压弯撑竿的同时人也因受到撑竿的力向上运动,说明物体间力的作用是相互的。
11. 如图为公交车上的逃生安全锤,尖端做成锥形是通过__________(选填“增大”或“减小”)受力面积的方式__________(选填“增大”或“减小”)压强,更容易破开窗户玻璃。已知破窗锤的尖端面积为2,车窗玻璃能够承受的最大压强为Pa,则为实现破窗,乘客需要施加的最小力为_______N
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 40
【解析】
【详解】[1][2]根据压强公式,在压力一定时,受力面积越小,压强越大。公交车上的逃生安全锤尖端做成锥形,是通过减小受力面积的方式增大压强,这样更容易破开窗户玻璃。
[3]已知破窗锤的尖端面积
车窗玻璃能够承受的最大压强
由可得乘客需要施加的最小力
12. 如图甲所示,木块放在粗糙的水平桌面上,推力水平向右且方向不变,推力 的大小随时间变化如图乙所示,物体的运动速度随时间变化如图丙,由图可知,在 内,物体所受的摩擦力为______N, 时,物体所受的摩擦力为______ 。
【答案】 ①. 2 ②. 4
【解析】
【详解】[1]由图丙可知,在0~2s内,物体的速度为0,处于静止状态,物体受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,物体此时受到的推力为2N,所以,物体所受的摩擦力为2N。
[2]由图丙可知,4~6s时,物体做匀速直线运动,物体受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,物体此时受到的推力为4N,所以,物体所受的摩擦力为4N;当t=3s时,物体对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,受到的摩擦力不变,物体所受的摩擦力仍为4N。
13.
(1)如图,弹簧测力计的分度值为__________N,示数为__________N。
(2)如图,此时的大气压等于__________mm高的水银柱产生的压强;若将玻璃管换粗些,管内水银柱的高度将__________(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(3)如图,若在右侧再挂上一个钩码,纸片__________(选填“能”或“不能”)保持静止,说明平衡的两个力必须大小__________。
(4)如图所示是研究“同一直线上方向__________(选填“相同”或“相反”)的两个力合成”的实验。实验中,把橡皮筋左端固定,用两个测力计同时拉橡皮筋的右端,使橡皮筋的右端拉伸到O点,记下O点位置及两个测力计的示数:N、N。接着,用一个测力计对橡皮筋的右端施加一个拉力F,为了说明F是和的合力,应该合力F=__________N。
【答案】(1) ①. 0.2 ②. 3.8
(2) ①. 755 ②. 不变
(3) ①. 不能 ②. 相等
(4) ①. 相同 ②. 5
【解析】
【小问1详解】
由图可知,弹簧测力计的1N之间分为5个小格,每小格为0.2N,因此分度值为0.2N,示数为3.8N。
【小问2详解】
托里拆利实验中,大气压的大小等于管内外水银面的高度差对应的水银柱压强,由图可知高度差为755mm,因此此时大气压等于755mm高水银柱产生的压强;水银柱高度仅由外界大气压大小决定,和玻璃管粗细无关,因此换粗玻璃管后,水银柱高度不变。
【小问3详解】
右侧再加一个钩码后,两侧拉力大小不再相等,纸片不能保持静止,该现象说明:平衡的两个力必须大小相等。
【小问4详解】
图中两个拉力F1、F2沿同一方向向右拉伸橡皮筋,因此研究的是同一直线上方向相同的两个力的合成;实验用等效替代法探究合力,需要将橡皮筋右端拉到同一位置O点,方向相同的两个力的合力大小等于两个力大小之和,即
14. 物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)压强计是通过U形管两侧液面的_________来反映液体压强大小的。
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面如图①所示,接下来的操作是 (选填字母);
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
C. 正常现象,不必理会,继续进行
(3)分析__________两图的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:_________;
(5)小王用图⑤所示的装置进行如下实验: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,则水和待测液体对容器底压强的大小关系是________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)高度差 (2)B
(3)③④ (4)液体密度相同时,深度越大,液体压强越大
(5)<
【解析】
【14题详解】
液体压强大小难观察,实验用转换法反映液体压强,通过U形管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小。
【15题详解】
使用压强计前U形管液面不平,是因为软管内气压与大气压不相等,正确操作是拆除胶管重新安装,使U形管两端气压均等于大气压,让液面相平。
故选B。
【16题详解】
根据控制变量法,要得到“深度相同时,液体密度越大,压强越大”的结论,需要控制深度相同,改变液体密度,③④两图符合实验要求。
【17题详解】
根据控制变量法,②、③两图液体密度相同,深度不同,深度越大U形管液面高度差越大,因此得出结论,液体密度相同时,深度越大,液体压强越大。
【18题详解】
橡皮膜变平时,橡皮膜位置处水和待测液体的压强相等,橡皮膜位置所处的水的深度大于待测液体深度,根据得水的密度小于待测液体密度。容器底在橡皮膜下方,两侧容器底到橡皮膜的竖直距离相等,由于水的密度小于待测液体密度,根据液体压强的特点,水在橡皮膜下方产生的压强更小,因此总压强。
15. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,___________越大,滑动摩擦力越大;
(2)比较乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小___________;
(3)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如实验丁所示,此过程中,木块处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力___________(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)小明要对实验装置进行改动,如实验戊所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计___________(选填“C”或“D”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。此时木块所受到的摩擦力的方向为___________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】 ①. 压力 ②. 无关 ③. 平衡 ④. 不是 ⑤. C ⑥. 水平向右
【解析】
【详解】(1)[1]甲乙两次实验接触面粗糙程度相同,压力不同,乙的压力大,拉力大,即摩擦力大,根据控制变量法,可得出结论为,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)[2]由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计的示数相同,摩擦力相同,所以可以得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(3)[3][4]在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于平衡状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力,因为拉力与摩擦力不在同一直线。
(4)[5]由图戊所示实验可知,在用力将木板向右拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计C向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计C的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小
[6]此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以木块所受到的摩擦力的方向为水平向右。
四、计算题(共2小题,共14分)
16. 设计师从蚂蚁身上得到启示,设计出如图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为450kg,驾驶员质量为65kg,车和人的总重力多少?
(2)若摩擦力是总重力的0.1倍,地面对车的摩擦力是多少?
(3)若这款车在水平公路上匀速直线行驶,此车受到的牵引力是多少?
【答案】(1)5150N;(2)515N;(3)515N
【解析】
【详解】解:(1)车和人的总质量
m总=m车+m人=450kg+65kg=515kg
车和人的总重力
G总=m总g=515kg×10N/kg=5150N
(2)若摩擦力是重力的0.1倍,则地面对车的摩擦力
f=0.1G总=0.1×5150N=515N
(3)因为车子匀速行驶,所以水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以发动机的牵引力
F=f=515N
答:(1)车和人的总重力为5150N;
(2)若摩擦力是重力的0.1倍,地面对车的摩擦力是515N;
(3)此车受到的牵引力是515N。
17. 如图所示,铁桶重为15N,桶的底面积为100,往桶里倒入2kg的水,水的深度为15cm,桶平放在面积为1的水平台面上。()求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
【答案】(1)1500Pa
(2)15N (3)
【解析】
【小问1详解】
水的深度
水对桶底的压强
【小问2详解】
桶的底面积
桶底受到水的压力
【小问3详解】
水的重力
桶和水的总重力
因为水平台面,所以压力
台面受到桶的压强
五、综合题(共2小题,每空1分,共11分)
18. 如图所示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。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压小于外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的 。
A. 气密性 B. 摩擦力 C. 压强
(2)近年来,我国北方的一些地区水土流失较为严重,造成水井里的水位下降致使抽水机不能正常工作。可见,活塞式抽水机是有一定的抽水高度的,在大气压为Pa时,该抽水机提升水的最大高度是__________m(g取10N/kg)。
(3)如图所示,小明利用一个空洗涤剂瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个玻璃球,橡皮塞,一根塑料管、胶水、开孔器等材料自己动手做一个简易活塞式抽水机。在测试时,发现无论如何都不能把水抽上来,可能存在的问题是:_______。解决了上述问题后,小明将瓶口朝下浸入水中,向上拉动活塞,此时活塞下方的气压将会减小,于是水在大气压的作用下进入活塞下方的圆筒内;接着下压活塞,阀门____(选填“打开”或“关闭”),水进入圆筒上部,如此往复,水面逐渐升高,最终从出水管流出。
(4)小明用该抽水机、弹簧测力计和刻度尺测量当地的大气压强的大小,如图所示。他先用刻度尺测出洗涤剂瓶的直径为d,再用橡皮膜堵上下端进水口,在活塞下面注满水并将抽水机在水平方向固定好。当弹簧测力计拉着活塞刚刚移动时,记下其示数为F。则当地的大气压强表达式为p=________(用所测的物理量表示),考虑到塑料片与瓶壁之间有摩擦存在,该大气压强的测量结果________(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)A (2)10
(3) ①. 活塞与筒壁或各连接处漏气 ②. 打开
(4) ①. ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
由题意得,活塞式抽水机是利用大气压工作的装置,这类装置需要有良好的气密性,所以,在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的气密性,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
抽水机提升水的最大高度
【小问3详解】
活塞式抽水机是利用大气压工作的,若无论如何都不能把水抽上来,很可能是装置漏气,比如活塞与筒壁之间、各连接处等存在缝隙,导致空气进入,无法形成足够的气压差,水就不能被抽到圆筒内。 分析下压活塞时阀门的状态: 当向上拉动活塞时,活塞下方的气压减小,水在大气压的作用下进入活塞下方的圆筒内;接着下压活塞,此时圆筒内水的压强增大,会将玻璃球压紧在瓶口处,阀门打开,水进入圆筒上部。
【小问4详解】
[1]已知洗涤剂瓶的直径为,根据圆的面积公式,半径,所以活塞的横截面积
当弹簧测力计拉着活塞刚刚移动时,此时拉力等于大气对活塞的压力,即
根据压强公式,大气压强
[2]考虑到塑料片与瓶壁之间有摩擦存在,弹簧测力计的拉力等于大气压力加上摩擦力,即,那么我们实际用来计算大气压力,导致计算的大气压力值比真实的大气压力值偏大。又因为,不变,偏大,所以该大气压强的测量结果偏大。
19. 阅读短文,回答问题。
液压机
世界上最大的模锻液压机(8万吨级)在中国投入使用,使我国的工业实力得到大幅提升。图甲为液压机的结构简图,它是利用液体来传递压强的设备,简易的液压机主要是由液缸、活塞、管、槽、液态介质及控制系统等部分构成。按传递压强的液体种类来分,有油压机和水压机两大类。
科学家帕斯卡发现:当外力作用在密闭的液体上时,液体各部分所受的压强将发生相同的变化,物理学中称做帕斯卡定律,在图甲U形管槽中装满液体,两端活塞把液体密闭,给左端活塞施加一个向下的压力时,根据帕斯卡定律,左右两个活塞受到的液体压强相等,同时右端活塞会受到一个向上的压力,这就是液压机原理。若不计机械摩擦和活塞自重,两活塞的运动距离与它们的横截面积成反比。
(1)结合图甲结构简图,图乙的油压千斤顶装置__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。液压机在工作过程中,液体对液缸中小活塞的压强__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)液体对大活塞的压强;
(2)如图乙所示,汽车的油压千斤顶就是应用液压机原理工作的,假如一个油压千斤顶的大、小活塞横截面积分别是120和4,当在小活塞上加3000N的压力时,最多可在大活塞上产生_________N的举力;若要进一步增大液压机的压力级别,可采取的办法之一是增大__________(选填“大活塞”或“小活塞”)的面积;
(3)某液压机的大活塞横截面积是小活塞的60倍,则在使用过程中大、小活塞移动的距离之比为__________。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 等于
(2) ①. 9×104 ②. 大活塞
(3)1∶60
【解析】
【小问1详解】
连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器,油压千斤顶内部液体是密闭的,不符合连通器的结构特点,因此不属于连通器。
根据帕斯卡定律,密闭液体可以大小不变地传递压强,因此液体对小活塞的压强等于液体对大活塞的压强。
【小问2详解】
根据帕斯卡定律,大小活塞受到的压强相等,即,所以最多可在大活塞上产生的举力
压强不变时,根据,要增大举力,可增大活塞的受力面积,因此可以增大大活塞的面积。
【小问3详解】
两活塞的运动距离与它们的横截面积成反比,因此,已知大活塞横截面积是小活塞的60倍,即,代入得:
因此大小活塞移动距离之比为。
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