内容正文:
福建省泉州九中2024-2025学年下学期八年级期中物理试卷
一、单选题(每题2分,共28分)
1. 小明观看亚运会比赛时,看到以下场景,其中属于减小摩擦的是( )
A. 自行车的转动部分加润滑油
B. 自行车运动员刹车时用力捏闸
C. 体操运动员在手上涂防滑粉
D. 长跑运动员鞋底有粗糙的花纹
2. 乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,以下正确的是( )
A. 乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B. 乒乓球的质量小,所以受到的惯性力小
C. 空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D. 球拍击球时,不只是改变乒乓球的运动方向
3. 在水平向右行驶的列车上的乘客,看到自己面前茶杯里的水突然出现了如图所示的情形,乘客据此可以判断列车的运动状态是( )
A. 列车正在加速 B. 列车正在减速
C. 列车正在做匀速直线运动 D. 列车已经停止
4. 如图是游客拉行李箱的过程,下列说法错误的是( )
A. 手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力
B. 行李箱对地面的弹力方向为垂直地面竖直向下
C. 行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 行李箱被拉动是因为力能改变物体的运动状态
5. 下列实例中,属于减小压强的是( )
A. 铁轨铺在枕木上
B. 公交车上的破窗锤的敲击端做成锥状
C. 剪刀的刃做得很薄
D. 图钉的尖端做的很细
6. 放在水平桌面上底面积相等,形状不同的两个玻璃容器A和B中盛满水,如图所示,则水对两容器底的压强pA、pB,水对两容器底的压力FA、FB比较( )
A. pA>pB,FA>FB B. pA=pB,FA>FB
C. pA=pB,FA=FB D. 无法判断
7. 如图所示器材或装置中,不属于连通器的是图( )
A. 茶壶 B. 活塞式抽水机
C. 船闸 D. 液位计
8. 小天测量大气压强的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 如果将玻璃管倾斜,水银柱长度不变
B. 此时水银槽液面上方气压等于标准大气压
C. 最早证明大气压强存在的是托里拆利实验
D. 如果在管的顶部开一个小孔,则会有部分水银从小孔喷出
9. 如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是:( )
A. B. C. D.
10. 洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如图所示,关于上述情景,下列说法正确的是( )
A. 水堵头可能由于受到水的浮力而上浮
B. 柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的
C. 物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止
D. 洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的
11. 甲、乙两物体的密度之比为3:5,质量之比为3:4,现将它们完全浸没在水中,则它们受到的浮力之比F甲:F乙为( )
A. 3:5 B. 4:5 C. 4:3 D. 5:4
12. 把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的烧杯里,静止时小球的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 小球在甲烧杯中受到的浮力较大 B. 小球在乙烧杯中受到的浮力较大
C. 甲烧杯中液体的密度较大 D. 乙烧杯中液体的密度较大
13. 水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体,将一支密度计分别放入这两种不同液体种,静止后的情形如图所示,两液面相平。则下列判断正确的是( )
A. 密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大,刻度越稀疏
B. 甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C. 甲容器对桌面的压强比乙容器对桌面的压强大
D. 密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
14. 如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为、,容器对地面的压力为、,则( )
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
二、填空题(每空1分,共10分)
15. 如图,雪橇狗用的水平拉力拉总重为的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为,雪橇所受摩擦力大小是_____。若在雪橇上再装些货物,以的速度匀速前进,则摩擦力将_____。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
16. 如图所示是汽车内的安全带和座椅上的头枕,安全带和头枕都能防止汽车发生事故时因惯性造成伤害,其中系安全带________(选填“能”或“不能”)减小人的惯性;头枕主要是防止________________(选填“紧急刹车”或“后方追尾”)对人体造成伤害。
17. 如图所示,物体A重10N,物体B重4N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为2cm2。物体A对B的压强为______Pa,B对水平地面的压强为_______Pa。
18. 如图所示,棱长为l=0.1m的正方体水箱装入水后,细管中水面与箱底的距离h= 0.6m。则水箱底部受到的压强是______Pa,水箱上部受到的压力为________N。
19. 如图甲所示,一重为8 N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮,露出水面部分是A的,此时水面到杯底的距离为20 cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,如图乙所示,物体A刚好浸没水中,已知,则物体A的密度为____________;小球B的体积为____________。
三、作图题(每题2分,共4分)
20. 如图所示,一烧杯放在斜面上静止时,画出小球受到的浮力F浮和重力G的示意图。
21. 如图所示,力F作用在物体A上,AB一起向右做匀速直线运动,请画出物体B的受力示意图。
四、简答题(4分)
22. 煮汤圆时,为什么刚放入水中会下沉,而过一会儿汤圆会浮起来?
五、实验题(4小题,共29分)
23. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做____________运动时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、____________两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)对比甲、丙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与____________的关系;
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半,便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。你认为小明的结论是____________(选填“正确”或“错误”)的,理由是:____________;
(5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向____________(填“左”或“右”)的摩擦力,若此时增大拉力F,弹簧测力计的示数____________。(选填“变大”、“变小”和“不变”)
24. 在“探究二力平衡的条件”的实验中,睿睿和欣欣两位同学采用的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)探究过程中,睿睿同学在左、右两个小盘内各放一个的砝码,这是为了探究两个力的大小和方向对物体平衡的影响;接着,他在右边小盘内又加入一个的小砝码,发现小木块仍然静止,原因是小木块受到_____________,此时小木块在水平方向上受力_____________(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)欣欣同学的实验装置采用轻质卡片的目的是减小其______________对实验的影响。在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力作用在________________上。
(3)在图乙的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙所示),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在_____________上,物体才能平衡。为了验证上述结论,____________(选填“能”或“不能”)采用将卡片往下拉过一定距离(如图丁所示)的操作方式。
(4)如图戊所示,若两个滑轮的位置没有调节在同一高度,就开始多次实验,得出的结论____________(选填“可靠”或“不可靠”)。
25. 在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图-1、图-2、图-4中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是 h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过___________来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法___________(填字母)进行调节。
A.从U形管内倒出适量的水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内加适量的水
(3)分析图___________两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)小明通过分析图-3和图-4两次实验数据认为图-4烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为___________。
(5)分析图-1和图-2两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向___________的压强大小关系。
(6)小明用图-5所示的容器来探究液体内部的压强是否跟深度、液体的密度有关,如图-6所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是___________。橡皮膜恢复原状后,分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2。测得盐水的密度为ρ=___________(水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:
A.液体的密度;
B.物体受到的重力;
C.物体的形状;
D.物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持猜想______(选填“A”、“B”、“C”或“D”);
(2)为了研究猜想B,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、和5N,然后进行如图乙所示的实验,序号a的实验中,物体A所受的浮力为______N。进一步计算得出A、B、C所受浮力______(选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:______;
(3)为了研究猜想C,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同的形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小红认为该结论不可靠,主要原因是______;
(4)小红为了用量筒测出橡皮泥的密度,进行了如图丁所示操作:
①在量筒中加入适量的水,此时读数为;
②将橡皮泥捏成碗形,轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,此时读数为;
③将橡皮泥用细长针按入水中,使其沉到量筒底部,此时读数为。橡皮泥的密度为______(用、、、表示)。
六、计算题(3小题,共25分)
27. 如图所示,将一把质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底的距离为12cm;(g取10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对茶壶底的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
28. 如图所示,将体积为0.001m3的正方体木块,放入盛有水的水槽中。待木块静止时,其下表面距水面0.06m(g取10N/kg)求:
(1)木块下表面受到水的压强大小;
(2)木块受到的浮力大小;
(3)木块的密度大小。
29. 如图所示,把一棱长为20cm的正方体物块放进盛有水的柱形容器中,并用40N的压力F使物体刚好浸没在水中,此时水对容器底的压强为4000Pa。已知容器重10N,底面积为500cm2,不考虑容器壁厚度,求:
(1)物体刚好浸没在水中时水的深度;
(2)正方体物块的密度;
(3)改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,求此时容器对地面的压强。
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福建省泉州九中2024-2025学年下学期八年级期中物理试卷
一、单选题(每题2分,共28分)
1. 小明观看亚运会比赛时,看到以下场景,其中属于减小摩擦的是( )
A. 自行车的转动部分加润滑油
B. 自行车运动员刹车时用力捏闸
C. 体操运动员在手上涂防滑粉
D. 长跑运动员鞋底有粗糙的花纹
【答案】A
【解析】
【详解】A.自行车的转动部分加润滑油,使接触面脱离,可以减小摩擦力,故A符合题意;
B.自行车运动员刹车时用力捏闸,是通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.体操运动员在手上涂防滑粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.长跑运动员鞋底有粗糙的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
2. 乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,以下正确的是( )
A. 乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B. 乒乓球的质量小,所以受到的惯性力小
C. 空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D. 球拍击球时,不只是改变乒乓球的运动方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.乒乓球在空中飞行是因为具有惯性,此时不再受到向前的推力,故A错误;
B.乒乓球的质量小,所以它具有的惯性小,故B错误;
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将以此时的速度和运动方向做匀速直线运动,故C错误;
D.球拍击球时,不只是改变乒乓球的运动方向,还会改变乒乓球的运动速度,故D正确。
故选 D。
3. 在水平向右行驶的列车上的乘客,看到自己面前茶杯里的水突然出现了如图所示的情形,乘客据此可以判断列车的运动状态是( )
A. 列车正在加速 B. 列车正在减速
C. 列车正在做匀速直线运动 D. 列车已经停止
【答案】A
【解析】
【详解】由图得,水相对列车向左运动,说明列车正在加速,水由于惯性保持原来的运动状态,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图是游客拉行李箱的过程,下列说法错误的是( )
A. 手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力
B. 行李箱对地面的弹力方向为垂直地面竖直向下
C. 行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 行李箱被拉动是因为力能改变物体的运动状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体间力的作用是相互的,手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力,故A正确,不符合题意;
B.行李箱对地面的弹力即为行李箱对地面的压力,方向为垂直地面竖直向下,故B正确,不符合题意;
C.行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力大小不等,不是一对平衡力,故C错误,符合题意;
D.力可以改变物体的形状和运动状态。行李箱被拉动,行李箱的运动状态发生改变,是因为力能改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 下列实例中,属于减小压强的是( )
A. 铁轨铺在枕木上
B. 公交车上的破窗锤的敲击端做成锥状
C. 剪刀的刃做得很薄
D. 图钉的尖端做的很细
【答案】A
【解析】
【详解】由知减小压强的方式有减小压力或者增大受力面积。
A.铁轨铺在枕木上是通过增大受力面积减小压强,故A符合题意;
B.公交车上的破窗锤的敲击端做成锥状是通过减小受力面积增大压强,故B不符合题意;
C.剪刀的刃做得很薄是通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意;
D.图钉的尖端做的很细是通过减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选A。
6. 放在水平桌面上底面积相等,形状不同的两个玻璃容器A和B中盛满水,如图所示,则水对两容器底的压强pA、pB,水对两容器底的压力FA、FB比较( )
A. pA>pB,FA>FB B. pA=pB,FA>FB
C. pA=pB,FA=FB D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】因为两个容器内装有相同深度的同种液体,即,,由可知,两容器底部受到的压强相等,即
又因为两个容器的底面积相等,由可得,容器底受到水的压力相等,即,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 如图所示器材或装置中,不属于连通器的是图( )
A. 茶壶 B. 活塞式抽水机
C. 船闸 D. 液位计
【答案】B
【解析】
【详解】上端开口,下端连通的容器是连通器。
A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机的工作原理是利用了大气压,与连通器原理无关,故B符合题意;
C.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,所以船通过船闸使用了两次连通器,故C不符合题意;
D.液位计的液位部分和壶身部分构成连通器,是连通器的应用,故D不符合题意。
故选B。
8. 小天测量大气压强的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 如果将玻璃管倾斜,水银柱长度不变
B. 此时水银槽液面上方气压等于标准大气压
C. 最早证明大气压强存在的是托里拆利实验
D. 如果在管的顶部开一个小孔,则会有部分水银从小孔喷出
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果将玻璃管倾斜,水银柱的高度不变,水银柱的长度变长,故A错误;
B.一标准大气压相当于706mm高水银柱产生的压强,由图可知,玻璃管内高出水银槽内水银面的水银柱的高度为760mm,即此时大气压当相于706mm高水银柱产生的压强,所以,水银槽液面上方的气压等于标准大气压,故B正确;
C.托里拆利实验是最早测出大气压大小的实验,故C错误;
D.如果在管的顶部开一个小孔,装置变成连通器,液柱会下降,直到玻璃管内外液面相平,故D错误。
故选B。
9. 如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是:( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水翼的作用是在船高速行驶时将船体抬高,要使船体太高,船体需要受到向上的力.根据飞机升空的原理可知,若水翼也做成上凸下平的形状即可.故B正确.
10. 洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如图所示,关于上述情景,下列说法正确的是( )
A. 水堵头可能由于受到水的浮力而上浮
B. 柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的
C. 物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止
D. 洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的
【答案】B
【解析】
【详解】A.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A错误;
B.柱状物体M在水中受到浮力作用,方向是竖直向上的,故B正确;
C.物体M受到重力、压力、浮力而静止,故C错误;
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是与侧面垂直,指向侧面,故D错误。
故选B。
11. 甲、乙两物体的密度之比为3:5,质量之比为3:4,现将它们完全浸没在水中,则它们受到的浮力之比F甲:F乙为( )
A. 3:5 B. 4:5 C. 4:3 D. 5:4
【答案】D
【解析】
【详解】由题知m甲∶m乙=3∶4,ρ甲∶ρ乙=3∶5
由公式可知,
又知道两球都浸没在液体中,则V排=V物,甲乙两球排开的液体体积之比
又因为F浮=ρ液gV排,浸没在同种液体中,所以甲、乙两球所受浮力之比
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的烧杯里,静止时小球的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 小球在甲烧杯中受到的浮力较大 B. 小球在乙烧杯中受到的浮力较大
C. 甲烧杯中液体的密度较大 D. 乙烧杯中液体的密度较大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.据图可知,同一小球漂浮在甲烧杯的液体上,悬浮在乙烧杯的液体中,根据物体的浮沉条件可知,小球在甲、乙两烧杯的液体中受到的浮力大小均等于自身的重力,因此在两种液体中受到的浮力大小是相等的,故AB错误;
CD.小球在甲烧杯的液体上漂浮,根据物体的浮沉条件可知,;小球在乙烧杯的液体中悬浮,根据物体的浮沉条件可知,,因此,即甲烧杯中液体的密度较大,乙烧杯中液体的密度较小,故C正确,D错误。
故选C。
13. 水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体,将一支密度计分别放入这两种不同液体种,静止后的情形如图所示,两液面相平。则下列判断正确的是( )
A. 密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大,刻度越稀疏
B. 甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C. 甲容器对桌面的压强比乙容器对桌面的压强大
D. 密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
【答案】C
【解析】
【详解】AD.密度计漂浮在不同液体中,由于密度计的重力不变,故密度计在不同液体中,浮力的大小不变;根据可知,排开液体的体积为
密度越大,浸入的深度越低,即越靠上,密度越大,从等式可知,密度差距越大,刻度线越密集,故AD错误;
B.根据图可知
故
根据可知,深度相同,甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强大,故B错误;
C.由于是柱状体,液体对容器底的压力等于液体和密度计的总重力,甲容器对桌面的压强比乙容器对桌面的压力大,受力面积相同,而且容器的重力也相同,故甲容器对桌面的压强比乙容器对桌面的压强大,故C正确。
故选C。
14. 如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为、,容器对地面的压力为、,则( )
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
【答案】A
【解析】
【详解】容器对桌面的压力等于容器的重力、水的重力、和水中漂浮(悬浮)的物体的重力三者之和,而漂浮和悬浮时,F浮=G物,又根据阿基米德原理可知,F浮=G排,可得G排=G物,所以把木块放入水中漂浮时,相当于向容器中注水到现在液面的位置,则两个容器中的水体积相等,重力也相等,所以容器对桌面的压力相等;若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,则抽取水的质量相同,两容器中剩余物质重力也相等,故F甲=F乙。
此时两容器内水面相平,根据液体压强公式,两容器底部所受水的压强大小相等;当抽取相同体积的水后,木块仍能漂浮,则此时两容器内水面仍旧相平,压强仍相等,即p甲=p乙。
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
二、填空题(每空1分,共10分)
15. 如图,雪橇狗用的水平拉力拉总重为的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为,雪橇所受摩擦力大小是_____。若在雪橇上再装些货物,以的速度匀速前进,则摩擦力将_____。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 200 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]雪橇在冰面上匀速向西前进,受到平衡力的作用,在水平方向上,拉力与摩擦力是一对平衡力,其大小相等,故
[2]摩擦力的大小与运动速度无关,当在雪橇上再装些货物时,雪橇对地面的压力增大,摩擦力变大。
16. 如图所示是汽车内的安全带和座椅上的头枕,安全带和头枕都能防止汽车发生事故时因惯性造成伤害,其中系安全带________(选填“能”或“不能”)减小人的惯性;头枕主要是防止________________(选填“紧急刹车”或“后方追尾”)对人体造成伤害。
【答案】 ①. 不能 ②. 后方追尾
【解析】
【详解】[1]惯性的大小只与物体的质量有关,所以系安全带不能减小人的惯性,但能减少惯性带来的危害。
[2]当车辆被后方追尾时,会有一个突然加速的过程,人由于惯性,还在保持原来的运动状态,会导致人的头部急速向后运动,头枕比较柔软,阻挡头部向后运动,防止后方追尾对人的颈部造成危害。
17. 如图所示,物体A重10N,物体B重4N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为2cm2。物体A对B的压强为______Pa,B对水平地面的压强为_______Pa。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知物体A对B的压强
[2]由图可知物体B对水平地面的压强
18. 如图所示,棱长为l=0.1m的正方体水箱装入水后,细管中水面与箱底的距离h= 0.6m。则水箱底部受到的压强是______Pa,水箱上部受到的压力为________N。
【答案】 ①. 6×103 ②. 50
【解析】
【详解】[1]已知水箱底部到自由液面的高度,则水箱底部受到的水的压强
[2]由图可知,水箱上部距离自由液面的高度
则水箱上部受到的压强
水箱上部的面积
则水箱上部受到的压力
19. 如图甲所示,一重为8 N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮,露出水面部分是A的,此时水面到杯底的距离为20 cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,如图乙所示,物体A刚好浸没水中,已知,则物体A的密度为____________;小球B的体积为____________。
【答案】 ①. ####670 ②.
【解析】
【详解】[1]物体A漂浮,根据题意可得此时其排开水的体积与物体的体积之间的关系为
A受到的浮力与其重力之间的关系为
即有
即
即
物体A的密度
[2]因为物体A漂浮,其受到的浮力与重力相等,如图乙所示,当物体A刚好浸没水中时,其受到的浮力
图乙中将AB作为一个整体,它们受到竖直向上的浮力、和竖直向下的重力、,它们之间的关系为
则有
即
即
则有
三、作图题(每题2分,共4分)
20. 如图所示,一烧杯放在斜面上静止时,画出小球受到的浮力F浮和重力G的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由图得,小球漂浮在水面上,受到的重力等于浮力,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,过小球的球心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线,分别表示重力G、浮力F浮,表示两力的线段等长,如图所示:
21. 如图所示,力F作用在物体A上,AB一起向右做匀速直线运动,请画出物体B的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】B受竖直向下的重力G、A对B的支持力F支,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,是一对平衡力,作用点可以画在物体B的重心上,支持力方向竖直向上,重力方向竖直向下,AB一起向右做匀速直线运动,则AB之间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以没有摩擦力,如图所示:
四、简答题(4分)
22. 煮汤圆时,为什么刚放入水中会下沉,而过一会儿汤圆会浮起来?
【答案】煮汤圆时,刚放入水中时,由于汤圆所受浮力小于重力,所以下沉;煮一会儿后,汤圆由于受热内部空气膨胀,使汤圆的体积增大,即排开水的体积增大,根据,此时汤圆所受到的浮力也会增大,当浮力大于它的重力,就会浮起来。
【解析】
【详解】略。
五、实验题(4小题,共29分)
23. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做____________运动时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、____________两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)对比甲、丙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与____________的关系;
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半,便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。你认为小明的结论是____________(选填“正确”或“错误”)的,理由是:____________;
(5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向____________(填“左”或“右”)的摩擦力,若此时增大拉力F,弹簧测力计的示数____________。(选填“变大”、“变小”和“不变”)
【答案】(1)匀速直线
(2)乙 (3)接触面粗糙程度
(4) ①. 错误 ②. 没有控制压力大小相同
(5) ①. 右 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
将木块放在水平木板上,当用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡可知,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,甲、乙两图接触面粗糙程度相同,乙图压力大,乙中弹簧测力计示数大于甲中的示数,说明乙图中所受摩擦力大。故比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【小问3详解】
比较甲、丙两图的实验可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,即受到的摩擦力不同,故可得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【小问4详解】
[1][2]在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系,他们应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积大小;实验中将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的,因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半,存在两个变量,没有控制压力相同。
【小问5详解】
[1][2]由图可知,木块相对于长木板向左运动,因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此受到的摩擦力水平向右。若此时增大拉力F,速度发生变化,但是木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,所以弹簧测力计的示数不变,即该装置不需要匀速拉动木板。
24. 在“探究二力平衡的条件”的实验中,睿睿和欣欣两位同学采用的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)探究过程中,睿睿同学在左、右两个小盘内各放一个的砝码,这是为了探究两个力的大小和方向对物体平衡的影响;接着,他在右边小盘内又加入一个的小砝码,发现小木块仍然静止,原因是小木块受到_____________,此时小木块在水平方向上受力_____________(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)欣欣同学的实验装置采用轻质卡片的目的是减小其______________对实验的影响。在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力作用在________________上。
(3)在图乙的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙所示),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在_____________上,物体才能平衡。为了验证上述结论,____________(选填“能”或“不能”)采用将卡片往下拉过一定距离(如图丁所示)的操作方式。
(4)如图戊所示,若两个滑轮的位置没有调节在同一高度,就开始多次实验,得出的结论____________(选填“可靠”或“不可靠”)。
【答案】(1) ①. 摩擦力 ②. 平衡
(2) ①. 重力 ②. 同一物体
(3) ①. 同一直线 ②. 不能
(4)可靠
【解析】
【小问1详解】
[1]两个砝码质量相等挂在左右两边,所以拉力也相等,方向相反,这是探究两个力的大小及方向对物体的平衡是否产生影响。在右边小盘内又加入一个5g的小砝码后,此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力,此时木块相对于桌子有向右运动的趋势,因此桌面对木块产生了一个摩擦力,这个摩擦力对实验造成了影响。
[2]木块处于静止状态,说明小木块在水平方向上受到的力平衡。
【小问2详解】
[1]由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。
[2]当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不作用在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是两个力必须作用在同一物体上。
【小问3详解】
[1]将小卡片转过一定角度后,两个力不再作用在同一直线上,这是为了探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响。松手后,卡片旋转后又恢复原状,这说相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
[2]将卡片往下拉过一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向也不是相反的,不符合控制变量法的要求,故不能采用将卡片往下拉过一定距离的操作方式。
【小问4详解】
只要两个力在同一直线上即可,两个滑轮是否在同一高度,是没有要求的,故结论是可靠的。
25. 在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图-1、图-2、图-4中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是 h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过___________来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法___________(填字母)进行调节。
A.从U形管内倒出适量的水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内加适量的水
(3)分析图___________两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)小明通过分析图-3和图-4两次实验数据认为图-4烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为___________。
(5)分析图-1和图-2两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向___________的压强大小关系。
(6)小明用图-5所示的容器来探究液体内部的压强是否跟深度、液体的密度有关,如图-6所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是___________。橡皮膜恢复原状后,分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2。测得盐水的密度为ρ=___________(水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2) ①. 不漏气 ②. B (3)1、3
(4)没有控制探头浸入液体中的深度相等 (5)各个方向
(6) ①. 向容器左侧中加水 ②.
【解析】
【小问1详解】
在做“研究液体内部的压强”实验时,采用了转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两侧液面的高度差来判断,液面高度差越大,表示液体内部的压强越大。
【小问2详解】
[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测液体压强大小的,则用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内液面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
根据控制变量法,要想探究液体内部压强与液体深度的关系,应控制液体的密度、探头的方向等因素不变,只改变探头所处的深度,因此应分析图1和图3,液体的密度相同,1图中探头所处的深度较大,U形管液面的高度差较大,说明液体的压强较大,则可得液体内部的压强随深度的增加而增大。
【小问4详解】
液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,要得出那个液体密度更大,需要控制液体的深度相同,从图3和图4可以看出,没有控制探头浸入液体中的深度相等,所以他的结论不可靠。
【小问5详解】
从图1和图2中可以看出,两图探头在同一深度、同一液体中、朝向不一样,U形管液面的高度差相同,则液体的压强相同,可以探究同一液体、同一深度处,液体向各个方向的压强的关系。
【小问6详解】
[1]由橡皮膜的形状可知,左侧水对橡皮膜的压强小于右侧盐水对橡皮膜的压强,使橡皮膜恢复原状,则要增大左侧橡皮膜处的压强或减小右侧橡皮膜处的压强,为了方便操作,可以向容器左侧中加水。
[2]使橡皮膜恢复原状后橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2,两侧压强相等,则可得
则盐水的密度为
26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:
A.液体的密度;
B.物体受到的重力;
C.物体的形状;
D.物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持猜想______(选填“A”、“B”、“C”或“D”);
(2)为了研究猜想B,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、和5N,然后进行如图乙所示的实验,序号a的实验中,物体A所受的浮力为______N。进一步计算得出A、B、C所受浮力______(选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:______;
(3)为了研究猜想C,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同的形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小红认为该结论不可靠,主要原因是______;
(4)小红为了用量筒测出橡皮泥的密度,进行了如图丁所示操作:
①在量筒中加入适量的水,此时读数为;
②将橡皮泥捏成碗形,轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,此时读数为;
③将橡皮泥用细长针按入水中,使其沉到量筒底部,此时读数为。橡皮泥的密度为______(用、、、表示)。
【答案】(1)D (2) ①. 1 ②. 相等 ③. 浮力大小与物体重力无关
(3)没有控制排开液体的体积相同
(4)
【解析】
【小问1详解】
图甲中易拉罐浸入的越深,浸入体积越大,即排开水的体积越大,手感觉越吃力,浮力变大,由此可知:浮力的大小与排开液体的体积有关,故支持猜想D。
【小问2详解】
[1][2][3]A受到的浮力
B受到的浮力
C受到的浮力
所以物体A、B、C受到的浮力相等,但它们的重力不相等,由此可知浮力的大小与重力无关。
【小问3详解】
要探究浮力的大小与物体形状的关系,要控制浸入的体积和液体密度都相同,只改变形状,比较浮力的大小,实验中没有控制排开液体的体积相同。
【小问4详解】
橡皮泥排开水的体积
橡皮泥漂浮在水面上,受到的重力等于浮力
橡皮泥的体积
橡皮泥的密度为
六、计算题(3小题,共25分)
27. 如图所示,将一把质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底的距离为12cm;(g取10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对茶壶底的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)4.8N;
(2)2750Pa
【解析】
【小问1详解】
水对壶底的压强
水对壶底的压力
【小问2详解】
壶对水平桌面的压力
壶对水平桌面的压强
28. 如图所示,将体积为0.001m3的正方体木块,放入盛有水的水槽中。待木块静止时,其下表面距水面0.06m(g取10N/kg)求:
(1)木块下表面受到水的压强大小;
(2)木块受到的浮力大小;
(3)木块的密度大小。
【答案】(1)600Pa (2)6N
(3)0.6×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
木块下表面受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
【小问2详解】
因为
L3=V=0.001m3
因此木块边长为
L=0.1m
木块受到的浮力大小
F浮=ρgV=ρgL2h=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.06m=6N
【小问3详解】
因木块漂浮,则
G=m木g=ρ木Vg=F浮
所以
29. 如图所示,把一棱长为20cm的正方体物块放进盛有水的柱形容器中,并用40N的压力F使物体刚好浸没在水中,此时水对容器底的压强为4000Pa。已知容器重10N,底面积为500cm2,不考虑容器壁厚度,求:
(1)物体刚好浸没在水中时水的深度;
(2)正方体物块的密度;
(3)改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,求此时容器对地面的压强。
【答案】(1)0.4m;(2);(3)3800Pa
【解析】
【详解】解:(1)物体刚好浸没在水中时水的深度
(2)物体的体积
物体刚好浸没在水中时受到的浮力
物体的重力
正方体物块的密度
(3)改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面时,物块受到的压力
此时水对容器底的压力
容器重10N,容器对地面的压力
容器对地面的压强
答:(1)物体刚好浸没在水中时水的深度为0.4m;
(2)正方体物块的密度为;
(3)改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,求此时容器对地面的压强为3800Pa。
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