内容正文:
2025-2026学年柳城中学八年级物理下学期期中考考卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列科学家中与裂桶实验有关的是( )
A. 牛顿 B. 帕斯卡
C. 托里拆利 D. 阿基米德
2. 我国南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》中说:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下。”瓶上有两个小孔,闭住一个,水就流不出来,主要是由于( )
A. 重力的作用 B. 摩擦力的作用
C. 浮力的作用 D. 大气压的作用
3. 如图所示实例中,为了增大有益摩擦的是
A. 在轴承中加滚珠
B. 气垫船的船底与水面之间有一层空气垫
C. 给笨重的旅行箱装上轮子
D. 汽车轮胎上制有凹凸不平的花纹
4. 竖直下落的雨滴,如果所受的力突然消失,那么雨滴将( )
A. 匀速直线下落 B. 静止在原处
C. 加速直线下落 D. 减速直线下落
5. 假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A. 空气流速小,压强小 B. 空气流速大,压强大
C. 空气流速小,压强大 D. 空气流速大,压强小
6. 公交车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的
A. B.
C. D.
7. 十里铺中学的高馒童同学取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,如图往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于( )
A. 探究液体压强的特点
B. 研究物体的沉浮条件
C. 证明大气压强的存在
D. 解释浮力产生的原因
8. 北京冬奥运会上,我国选手夺得自由式滑雪女子大跳台金牌。如图所示,比赛时她穿着宽大的滑雪板,自起滑台末端飞出,在空中飞行一段距离后,落到雪面上滑行。以下解释正确的是( )
A. 运动员从跳台飞出,由于惯性在空中能继续向前飞行
B. 运动员从跳台末端飞出,受到惯性的作用
C. 滑雪板与雪接触面积大,减小了对雪面的压力,故运动员没有深陷雪地中
D. 滑雪板与雪接触面积大,增大了对雪面的压强,故运动员没有深陷雪地中
9. 如图所示,牧童骑在牛背上,下列说法正确的是( )
A. 牛对牧童的支持力和牧童的重力是一对平衡力
B. 牛的重力和地面对牛的支持力是一对平衡力
C. 牛的重力和地面对牛的支持力是一对相互作用力
D. 牧童的重力和牧童对牛的压力是一对相互作用力
10. “和平方舟”号医院船是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船,如图是“和平方舟”执行任务时的场景。下列说法不正确的是( )
A. “和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向上
B. “和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力
C. 直升机降落后,“和平方舟”号医院船所受浮力不变
D. 航行中,船尾附近海水流速大,压强小
11. 图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(P点为细玻璃管内水面的位置),P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法正确的是( )
A. 利用甲图中的实验装置测出当地的大气压是ρ水银g(h1+h2)
B. 将甲图中的玻璃管适当倾斜,管内水银柱长度不变
C. 利用乙图中的装置测出当地当时的大气压是ρ水gh3
D. 如果同时带着两装置登山,会发现h1变小,h3增大
12. 如图所示水平传送带上的物体正在向右运动,物体速度逐渐变大,分析物体受到的力 有( )
A. 重力、传送带的支持力
B. 重力、对传送带的压力
C. 重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D. 重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
13. 如图所示,放置于水平桌面上等质量的A、B两容器,底面积相等,B为柱状容器。现分别往两种容器中注入等质量液体,液面位置如图所示,两液面高度相同。已知液体对A、B容器底部的压强分别为pA、pB,容器A、B对桌面的压力分别为FA、FB,则下列关系正确的是( )
A. pA=pB FA=FB B. pA=pB FA<FB
C. pA<pB FA<FB D. pA>pB FA=FB
14. 如图所示,现有一质量为1.2kg、体积为8×10-3m3质地均匀的浮标,用细绳的一端系住浮标,另一端固定在池底。随着水池内水位的上升,细绳逐渐被拉直,当水位达到90cm时,浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。下列相关分析中正确的是( )
A. 浮标的密度为1.5×103kg/m3
B. 水对池底的压强为9×105Pa
C. 浮标所受的浮力为12N
D. 细绳对浮标的拉力为68N
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移位,支架上悬空部分结构特点如图,其上方空气的流速______下方的流速,上方的压强______下方的压强,使房屋更加牢固。
16. 如图所示,将长方体文具盒放在水平桌面上,在水平向左推力F作用下做匀速直线运动,直至文具盒右端与桌边对齐,在推文具盒的过程中,文具盒对桌面的压强________,摩擦力_______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
17. 如图,有一装有部分液体的水瓶横放在桌面上,水瓶里有一气泡,当水瓶突然向右运动时,气泡向______(选填“左”“右”)运动,其主要原因是_________(选填“液体”、“气泡”)具有惯性。
18. 小丽在超市购物时,用50N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是______N。突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用100N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车所受的合力为_____N。
19. 如图所示,用细绳将一个重为5N的长方体系在容器底部,若长方体所受浮力为8N,则绳对长方体的拉力为________N,如果长方体上表面受到水的压力为7N,则长方体下表面受到水的压力为________N。
20. 如图,在水平地面上有两个同种材料做成的均匀正方体金属块甲、乙,密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:2,甲的边长为10cm,则甲对地面的压强为________Pa;若乙沿水平方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为________cm。
三、作图题(共4分)
21. 如图所示,桃子重3N,静止在水平桌面上,请作出桃子所受的一对平衡力的示意图。
22. 请在图中画出静止在水中的小球所受的浮力和烧杯对斜面的压力。
四、简答题(共4分)
23. 为了方便渔民捕鱼归来时靠岸停船,且不影响其他未归渔民捕鱼作业的场地,某设计师设计了如图所示的河道停口——河湾,你认为这个设计方案可行吗?请说明理由。
五、实验探究题(本题共5小题,每空1分,共30分)
24. 如图所示,小明在研究“阻力对物体运动的影响”时,采用如图所示装置,将弹簧一端与墙壁相连,当弹簧处于自然状态时,其自由端处于O点,用手推动木块压缩弹簧自由端至A处(木块与弹簧不相连),迅速松手后,木块将在水平面上运动。
(1)为了改变阻力的大小,小明需要在水平面上铺上不同的材料,小明更换的材料应铺在水平面上的________(选填“AO段”、“O点右侧”或“整个A点右侧”);
(2)小明每次都将弹簧压缩到A点释放木块的目的是________,
(3)实验表明木块受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可知:如果运动的物体不受力,它将________
(4)木块运动到O点时所受合力________(选填“方向向左”、“方向向右”或“为零”)。
25. 如图所示探究二力平衡的条件。
(1)当物体处于______________状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的。小明在实验中出现如图甲所示的情况,左右两端钩码数量不同,但物块静止不动;
(2)小明改用图乙装置进行实验,其主要原因是______________:
A. 小卡片是比较容易获取的材料
B. 小卡片容易扭转
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D. 减少摩擦力对实验结果的影响
(3)乙装置中,当卡片静止平衡时,在装置的左右两托盘中放上砝码,使作用在上小卡片上的两个拉力方向____________(选填“相同”或“相反”),左右两边钩码的质量分别是和,则____________(选填“>”、“<”或“=”);
(4)乙装置中,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:______________;
(5)当等于时,图丙和图丁中的小卡片能处在平衡状态的是______________。
26. 如图所示,小明利用海绵、小桌、砝码、木板等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察__________________来比较压力作用效果的,这时用到的研究方法是___________;
(2)通过比较甲、乙两次实验,说明_______________________________________________;
(3)小明在图乙的基础上,把海绵换成了木板(如图丁),则桌子对两个物体压强的大小关系为p乙______(选填“>”“<”或“”)p丁;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明说我还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如下图所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示,小红指出图______(选填“①”或“②”)的方法不合理,原因是该方法_________________。
27. 如图小明想探究漂浮的物体所受浮力的大小与排开水的重力之间的关系,他设计了如图所示的装置;
(1)在调好的天平左盘放上溢水杯,让杯里的水面恰好到管口处,加砝码并调节游码使天平平衡;
(2)把一个苹果放入杯中,苹果漂浮,排开的水从管口流入量筒,等排开的水流完以后,天平又恢复平衡;
(3)分析(2)的现象可知,苹果的质量______________排开水的质量(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(4)进一步分析可知,苹果所受浮力的大小______________排开水的重力(选填“等于”、“大于”或“小于”)。若苹果的质量是0.12kg,则它此时所受到的浮力是______________N;(g取10N/kg)
(5)小华经过思考认为,不使用量筒,也可测出橡皮擦的密度,实验步骤如下:
①用天平测出橡皮擦的质量为m;
②往烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③如图,用细线将橡皮擦系好并浸没在水中(未接触到烧杯底部,水未溢出),当天平平衡时示数为m2;
④橡皮擦的密度ρ=_________(用ρ水和测量符号表示)。
28. 探究“影响液体内部压强的因素”实验。
(1)实验前要调节压强计U形管两边的液面______________,小金用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计______________(选填“漏气”或“不漏气”),应通过下述方法______________(填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水;
②拆除软管重新安装;
③向U形管内加适量的水。
(2)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图1乙、丙所示,根据实验现象可以得出结论:______________;
(3)比较图1乙、丁所示的实验现象,______________(选填“能”或“不能”)得出液体内部的压强与液体的密度有关,原因是______________;
(4)实验中小金将图甲中的水换成酒精,为了使U形管两边液面的高度差不变,则应将探头向______________移动;
(5)小华利用已经学过液压知识来测量某液体的密度,如图2甲将空透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧,将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如图2乙所示,说明水对橡皮膜有压强,将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大,说明液体内部压强与液体的______________有关;接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,说明倒入液体的密度______________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度,继续向瓶中注入该液体,当橡皮膜的形状恢复水平时,用刻度尺分别测出橡皮膜在该液体和水中的深度和,则该液体的密度为__________(水的密度用表示)。
六、计算题(本题共3小题,第29题6分,第30题7分,第31题9分,共22分)
29. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,可在极地零下40摄氏度的低温环境中作业.橘红色的机器人看上去就像一辆越野吉普车,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力,机器人质量约,每条履带与地面的接触面积约为,首次在南极内陆冰盖地区完成了的自主行走。(取)
(1)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强是多少?
(2)假设该机器人在水平冰面上做匀速直线运动,它所受阻力是其总重力的0.2倍。求该机器人所受的牵引力大小。
30. 小明爸爸购置了一套智能咖啡机。如图甲所示,将平底薄壁直圆筒状空杯子放在咖啡机的水平杯座上接咖啡,杯子高度为10cm,杯底面积为,接满一杯咖啡的过程中杯座受到的压力F随着杯中咖啡的高度h变化的图像如图乙所示。请你计算:()
(1)杯子装满咖啡时,杯底受到咖啡的压力是多少?
(2)杯中咖啡的密度是多少?
31. 如图所示,容器底部安装有压力传感器,可显示所受压力的大小。一重为2.5N的实心圆柱体,放在容器底部,缓慢向容器中加入水,当圆柱体有一半浸在水中时,圆柱体对容器底面的压力为1.5N。若将容器内的水全部倒出,然后向容器中缓慢加入某未知液体,当圆柱体刚好完全浸没在该液体中时,圆柱体对容器底面的压力刚好为0。求:()
(1)圆柱体一半浸在水中时,所受的浮力大小;
(2)圆柱体的体积;
(3)未知液体的密度。
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2025-2026学年柳城中学八年级物理下学期期中考考卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列科学家中与裂桶实验有关的是( )
A. 牛顿 B. 帕斯卡
C. 托里拆利 D. 阿基米德
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿提出了牛顿三大定律,与裂桶实验无关,故A不符合题意;
B.帕斯卡设计演示的裂桶实验证明液体压强与液体深度有关,而与液体的重力无关,故B符合题意;
C.“托里拆利实验”测定了大气压的大小,与裂桶实验无关,故C不符合题意;
D.阿基米德提出了物体受到的浮力等于物体浸入液体时排开液体的重力,与裂桶实验无关,故D不符合题意。
故选B。
2. 我国南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》中说:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下。”瓶上有两个小孔,闭住一个,水就流不出来,主要是由于( )
A. 重力的作用 B. 摩擦力的作用
C. 浮力的作用 D. 大气压的作用
【答案】D
【解析】
【详解】瓶子上两个孔,使瓶子构成了一个连通器,堵住瓶子的其中一个孔后,瓶子内外气压不相通,此时瓶子内气体的压强小于瓶子外界大气压,所以瓶子里的水倒不出来。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 如图所示实例中,为了增大有益摩擦的是
A. 在轴承中加滚珠
B. 气垫船的船底与水面之间有一层空气垫
C. 给笨重的旅行箱装上轮子
D. 汽车轮胎上制有凹凸不平的花纹
【答案】D
【解析】
【详解】车轴中加滚珠,是变滑动摩擦为滚动摩擦,属于是减小摩擦,故A不符合题意;
在气垫船底和水之间形成一层空气垫,使接触面脱离,减小了摩擦,故B不符合题意;
给笨重的旅行箱装上轮子,是变滑动摩擦为滚动摩擦,属于是减小摩擦,故C不符合题意;
汽车轮胎上制有凹凸不平的花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D符合题意.
4. 竖直下落的雨滴,如果所受的力突然消失,那么雨滴将( )
A. 匀速直线下落 B. 静止在原处
C. 加速直线下落 D. 减速直线下落
【答案】A
【解析】
【详解】一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,由于雨滴之前是运动的,所以在不受任何力时,它将沿直线永远的做匀速运动,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5. 假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A. 空气流速小,压强小 B. 空气流速大,压强大
C. 空气流速小,压强大 D. 空气流速大,压强小
【答案】D
【解析】
【详解】列车进站时车体附近空气流速大,压强小,小于大气压。人和物体在大气压作用下,会被“吸”向列车而发生事故,因此等待列车时必须站立在安全线以外,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 公交车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关.
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.
【详解】在压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以在压力一定时,安全锤的越尖,对玻璃的压强越大,越容易打破玻璃而逃生.故A选项符合题意
【点睛】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题.
7. 十里铺中学的高馒童同学取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,如图往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于( )
A. 探究液体压强的特点
B. 研究物体的沉浮条件
C. 证明大气压强的存在
D. 解释浮力产生的原因
【答案】D
【解析】
【详解】往塑料瓶里注水,乒乓球下表面受到水的压力为0,上表面受到的水的压力不为0,总的来看,水对乒乓球施加的向下的压力将乒乓球压在瓶口,乒乓球静止不动,此时乒乓球不受水的浮力;用手掌堵住瓶口,水逐渐填充瓶口空隙,乒乓球浸没在水中,此时水对乒乓球上下表面产生了压力差,从而使得乒乓球受到了浮力,且浮力大于重力,乒乓球将向上运动,所以演示此实验主要用于解释浮力产生的原因,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 北京冬奥运会上,我国选手夺得自由式滑雪女子大跳台金牌。如图所示,比赛时她穿着宽大的滑雪板,自起滑台末端飞出,在空中飞行一段距离后,落到雪面上滑行。以下解释正确的是( )
A. 运动员从跳台飞出,由于惯性在空中能继续向前飞行
B. 运动员从跳台末端飞出,受到惯性的作用
C. 滑雪板与雪接触面积大,减小了对雪面的压力,故运动员没有深陷雪地中
D. 滑雪板与雪接触面积大,增大了对雪面的压强,故运动员没有深陷雪地中
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员从跳台飞出,由于惯性要保持原来的运动状态,在空中能继续向前飞行,故A正确;
B.惯性是物体的固有属性,不能用受到来描述,故B错误;
CD.滑雪板与雪接触面积大,不能减小对雪面的压力,增大了雪面的受力面积,根据可知,减小了对雪面的压强,故运动员没有深陷雪地中,故CD错误。
故选A。
9. 如图所示,牧童骑在牛背上,下列说法正确的是( )
A. 牛对牧童的支持力和牧童的重力是一对平衡力
B. 牛的重力和地面对牛的支持力是一对平衡力
C. 牛的重力和地面对牛的支持力是一对相互作用力
D. 牧童的重力和牧童对牛的压力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛对牧童的支持力和牧童的重力受力物体相同,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故A正确;
BC.地面对牛的支持力等于牛与牧童的总重力,牛的重力和地面对牛的支持力大小不相等,不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故BC错误;
D.牧童的重力和牧童对牛的压力方向相同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
10. “和平方舟”号医院船是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船,如图是“和平方舟”执行任务时的场景。下列说法不正确的是( )
A. “和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向上
B. “和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力
C. 直升机降落后,“和平方舟”号医院船所受浮力不变
D. 航行中,船尾附近海水流速大,压强小
【答案】C
【解析】
【详解】A.浮力的方向总是竖直向上的,“和平方舟”号医院船所受浮力的方向始终是竖直向上的,故A正确,不符合题意;
B.由阿基米德原理F浮=G排可知,“和平方舟”号医院船受到的浮力等于排开海水的重力,故B正确,不符合题意;
C.直升机降落后,“和平方舟”号医院船的总重力变大,“和平方舟”号医院船仍然处漂浮状态,浮力等于自身的重力,所以浮力变大,故C错误,符合题意;
D.流体流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。航行中,船尾附近海水流速变大,压强变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
11. 图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(P点为细玻璃管内水面的位置),P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法正确的是( )
A. 利用甲图中的实验装置测出当地的大气压是ρ水银g(h1+h2)
B. 将甲图中的玻璃管适当倾斜,管内水银柱长度不变
C. 利用乙图中的装置测出当地当时的大气压是ρ水gh3
D. 如果同时带着两装置登山,会发现h1变小,h3增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中h1高度才是水银柱的竖直高度,它产生的压强与大气压大小相等,则甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是ρ水银gh1,故A错误;
B.将甲图中托里拆利实验中的玻璃管倾斜,外界大气压不变,管内水银柱竖直高度不变,管内水银柱长度变大,故B错误;
C.“自制气压计”的原理:瓶内气体压强等于外界大气压强和玻璃管内水柱的压强之和,ρ水gh3是玻璃管内水柱的压强,不是当地的大气压的,故C错误;
D.大气压随高度的增加而减小,因此带着两装置登山,甲图中h1会变小,乙图“自制气压计”登山后,瓶外气压减小,瓶内气压不变,因此瓶内管子水面上升,h3会增大,故D正确。
故选D。
12. 如图所示水平传送带上的物体正在向右运动,物体速度逐渐变大,分析物体受到的力 有( )
A. 重力、传送带的支持力
B. 重力、对传送带的压力
C. 重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D. 重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】传送带上的物体,受到重力和传送带的支持力作用;传送带向右运动,且速度逐渐变大,物体由于惯性保持原来的运动状态,所以相对于传送带来讲,物体有向左运动的趋势,因此物体受到向右的摩擦力作用。物体对传送带的压力,受力物体是传送带,不是物体受到的力。综上所述,物体受到了重力、传送带的支持力、向右的摩擦力。
故选C。
13. 如图所示,放置于水平桌面上等质量的A、B两容器,底面积相等,B为柱状容器。现分别往两种容器中注入等质量液体,液面位置如图所示,两液面高度相同。已知液体对A、B容器底部的压强分别为pA、pB,容器A、B对桌面的压力分别为FA、FB,则下列关系正确的是( )
A. pA=pB FA=FB B. pA=pB FA<FB
C. pA<pB FA<FB D. pA>pB FA=FB
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,VA<VB;由于mA=mB,根据可知ρA>ρB;由p=ρgh可知:A、B液体对容器底的压强大小关系为pA>pB;容器的质量、液体的质量相同,则两个容器的总质量相同,由G=mg知,总重力相同,故两容器对桌面的压力相同,即FA=FB。故D正确,ABC错误。
故选D。
14. 如图所示,现有一质量为1.2kg、体积为8×10-3m3质地均匀的浮标,用细绳的一端系住浮标,另一端固定在池底。随着水池内水位的上升,细绳逐渐被拉直,当水位达到90cm时,浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。下列相关分析中正确的是( )
A. 浮标的密度为1.5×103kg/m3
B. 水对池底的压强为9×105Pa
C. 浮标所受的浮力为12N
D. 细绳对浮标的拉力为68N
【答案】D
【解析】
【详解】A.浮标的密度
故A错误;
B.水对池底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa
故B错误;
C.浮标全部浸没,则
V浮标=V排=8×10-3m3
浮标受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N
故C错误;
D.浮标的重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
浮标受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力的作用,处于平衡状态,则浮标受到竖直向下的拉力
F=F浮-G=80N-12N=68N
故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移位,支架上悬空部分结构特点如图,其上方空气的流速______下方的流速,上方的压强______下方的压强,使房屋更加牢固。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]风刮过南极泰山站,站顶上方的空气流动速度小,压强大;站顶受到向上的压强小于向下的压强,受到向下的压力大于向上的压力,使整体更加稳固,使房屋更加牢固。
16. 如图所示,将长方体文具盒放在水平桌面上,在水平向左推力F作用下做匀速直线运动,直至文具盒右端与桌边对齐,在推文具盒的过程中,文具盒对桌面的压强________,摩擦力_______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 减小 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,文具盒放在水平力F的作用下沿直线向左匀速直线运动,直至木板右端与桌边对齐时,木板对桌面的压力F不变,木板与桌面的接触面积变大,受力面积变大,由可知,文具盒对桌面的压强变小。
[2]由于滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,而在该过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,所以,木板受桌面的摩擦力不变。
17. 如图,有一装有部分液体的水瓶横放在桌面上,水瓶里有一气泡,当水瓶突然向右运动时,气泡向______(选填“左”“右”)运动,其主要原因是_________(选填“液体”、“气泡”)具有惯性。
【答案】 ①. 右 ②. 液体
【解析】
【详解】[1][2]液体质量大,则惯性大,故当水瓶突然向右运动时,液体由于惯性会相对瓶子向左运动,将气泡挤向右运动。
18. 小丽在超市购物时,用50N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是______N。突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用100N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车所受的合力为_____N。
【答案】 ①. 50 ②. 150
【解析】
【详解】[1]用50N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,此时水平向前的推力和水平向后的阻力是一对平衡力,大小相等,则
f=F=50N
[2]用100N的水平力向后拉小车时,小车对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以小车受到的摩擦阻力不变,此时小车受水平向后的拉力和水平向后的阻力,因两者方向相同,所以,合力为
F合=100N+50N=150N
19. 如图所示,用细绳将一个重为5N的长方体系在容器底部,若长方体所受浮力为8N,则绳对长方体的拉力为________N,如果长方体上表面受到水的压力为7N,则长方体下表面受到水的压力为________N。
【答案】 ①. 3 ②. 15
【解析】
【详解】[1]物体处于静止状态,受力平衡,受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的浮力,则拉力的大小为
F=F浮-G=8N-5N=3N
[2]根据浮力产生的原因可知,长方体下表面受到水的压力
F下表面=F上表面+F浮=7N+8N=15N
20. 如图,在水平地面上有两个同种材料做成的均匀正方体金属块甲、乙,密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:2,甲的边长为10cm,则甲对地面的压强为________Pa;若乙沿水平方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为________cm。
【答案】 ①. 3×103 ②. 2
【解析】
【详解】[1]正方体金属块甲密度为3×103kg/m3,甲的边长为
密度均匀,则正方体对地面的压强为
得甲对地面的压强为
[2]根据甲、乙密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:2,甲的边长为10cm,则乙的边长为
若乙沿水平方向切割一部分高度为h叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,即
则
已知它们的边长之比为1∶2,则它们的面积之比为
解得
三、作图题(共4分)
21. 如图所示,桃子重3N,静止在水平桌面上,请作出桃子所受的一对平衡力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】桃子静止在桌面上,受重力和支持力作用,支持力F与重力G是一对平衡力,大小相等,都为3N,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向 上,作用点都画在重心上,如图所示:
22. 请在图中画出静止在水中的小球所受的浮力和烧杯对斜面的压力。
【答案】
【解析】
【详解】浮力的方向竖直向上,作用在小球的重心位置;烧杯对斜面的压力垂直与斜面向下,作用在烧杯与斜面接触面的中心位置,如图所示
四、简答题(共4分)
23. 为了方便渔民捕鱼归来时靠岸停船,且不影响其他未归渔民捕鱼作业的场地,某设计师设计了如图所示的河道停口——河湾,你认为这个设计方案可行吗?请说明理由。
【答案】见解析
【解析】
【详解】在流体中,流速大的地方压强小,当船停在河湾,河道内水流较急时,船的外侧水的流速较大,压强较小,而船的内测水的流速较小,压强较大,在内外压强差的作用下,船会向河道中漂移。所以这个设计方案不可行。
五、实验探究题(本题共5小题,每空1分,共30分)
24. 如图所示,小明在研究“阻力对物体运动的影响”时,采用如图所示装置,将弹簧一端与墙壁相连,当弹簧处于自然状态时,其自由端处于O点,用手推动木块压缩弹簧自由端至A处(木块与弹簧不相连),迅速松手后,木块将在水平面上运动。
(1)为了改变阻力的大小,小明需要在水平面上铺上不同的材料,小明更换的材料应铺在水平面上的________(选填“AO段”、“O点右侧”或“整个A点右侧”);
(2)小明每次都将弹簧压缩到A点释放木块的目的是________,
(3)实验表明木块受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可知:如果运动的物体不受力,它将________
(4)木块运动到O点时所受合力________(选填“方向向左”、“方向向右”或“为零”)。
【答案】(1)O点右侧
(2)使木块到达O点的初速度相同 (3)做匀速直线运动
(4)方向向左
【解析】
【小问1详解】
实验目的是探究阻力对物体运动的影响,关键在于控制木块经过O点时的初速度一致,只改变O点之后的运动阻力。因此,更换的不同材料应铺在O点右侧。
【小问2详解】
木块从A点压缩弹簧释放,在到达O点前不受额外阻力干扰,确保每次经过O点时速度相同。
【小问3详解】
水平面越光滑(阻力越小),木块滑行的距离越远,说明速度减小得越慢。若运动物体不受任何外力(阻力为零),其速度不会减小,将保持匀速直线运动状态,做匀速直线运动。
【小问4详解】
在O点时,弹簧已恢复原长,不再对木块施加弹力。木块仍在向右运动,因此受到水平面向左的滑动摩擦力。此时木块仅受一个向左的力,合力方向向左。
25. 如图所示探究二力平衡的条件。
(1)当物体处于______________状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的。小明在实验中出现如图甲所示的情况,左右两端钩码数量不同,但物块静止不动;
(2)小明改用图乙装置进行实验,其主要原因是______________:
A. 小卡片是比较容易获取的材料
B. 小卡片容易扭转
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D. 减少摩擦力对实验结果的影响
(3)乙装置中,当卡片静止平衡时,在装置的左右两托盘中放上砝码,使作用在上小卡片上的两个拉力方向____________(选填“相同”或“相反”),左右两边钩码的质量分别是和,则____________(选填“>”、“<”或“=”);
(4)乙装置中,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:______________;
(5)当等于时,图丙和图丁中的小卡片能处在平衡状态的是______________。
【答案】(1)静止 (2)D
(3) ①. 相反 ②. =
(4)两个力作用在同一物体上
(5)丙
【解析】
【小问1详解】
物体为静止或匀速直线运动时为平衡状态,当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的。
【小问2详解】
图甲中,木块受到桌面的滑动摩擦力的作用,图乙中卡片不受摩擦力作用,小明改用图乙装置进行实验,其主要原因是减少摩擦力对实验结果的影响,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【小问3详解】
[1]乙装置中,当卡片静止平衡时,在装置的左右两托盘中放上砝码,作用在上小卡片上的两个拉力作用在同一直线上,使作用在上小卡片上的两个拉力方向相反。
[2]卡片静止时受到的力为平衡力,则卡片两边受到的拉力大小相等,卡片两边受到的拉力分别等于钩码的重力,左右两边钩码的质量分别是和,由得,则
【小问4详解】
乙装置中,在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,两拉力作用在两个相同的卡片上,观察到两卡片由静止变为运动,两卡片运动状态发生改变,处于非平衡态中,由此可以得到二力平衡的一个条件是两力作用在同一直线上。
【小问5详解】
当等于时,图丙中两拉力作用在同一直线上,图丁中两拉力作用在不同一直线上,则小卡片能处在平衡状态的是丙。
26. 如图所示,小明利用海绵、小桌、砝码、木板等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察__________________来比较压力作用效果的,这时用到的研究方法是___________;
(2)通过比较甲、乙两次实验,说明_______________________________________________;
(3)小明在图乙的基础上,把海绵换成了木板(如图丁),则桌子对两个物体压强的大小关系为p乙______(选填“>”“<”或“”)p丁;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明说我还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如下图所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示,小红指出图______(选填“①”或“②”)的方法不合理,原因是该方法_________________。
【答案】 ①. 海绵凹陷程度 ②. 转换法 ③. 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ④. = ⑤. ① ⑥. 没有控制压力大小相等
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度,这种研究方法叫转换法。
(2)[3]由图甲、乙可知,甲、乙的受力面积相同,压力不同,乙的压力大,压力的作用效果明显,故得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]比较图乙与图丁可知,压力相同,受力面积也相同,由公式可得,图乙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强相等。
(4)[5][6]探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,②中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力是一对平衡力,故图②的方法合理。而图①中因铅笔的重力作用,两手指受到的压力大小不同,故图①的方法不合理。
27. 如图小明想探究漂浮的物体所受浮力的大小与排开水的重力之间的关系,他设计了如图所示的装置;
(1)在调好的天平左盘放上溢水杯,让杯里的水面恰好到管口处,加砝码并调节游码使天平平衡;
(2)把一个苹果放入杯中,苹果漂浮,排开的水从管口流入量筒,等排开的水流完以后,天平又恢复平衡;
(3)分析(2)的现象可知,苹果的质量______________排开水的质量(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(4)进一步分析可知,苹果所受浮力的大小______________排开水的重力(选填“等于”、“大于”或“小于”)。若苹果的质量是0.12kg,则它此时所受到的浮力是______________N;(g取10N/kg)
(5)小华经过思考认为,不使用量筒,也可测出橡皮擦的密度,实验步骤如下:
①用天平测出橡皮擦的质量为m;
②往烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③如图,用细线将橡皮擦系好并浸没在水中(未接触到烧杯底部,水未溢出),当天平平衡时示数为m2;
④橡皮擦的密度ρ=_________(用ρ水和测量符号表示)。
【答案】 ①. 等于 ②. 等于 ③. 1.2 ④.
【解析】
【详解】(3)[1]由(2)中的现象(等排开的水流完以后,天平又恢复平衡)可知,苹果的质量等于排开水的质量。
(4)[2][3]因为苹果漂浮,所以苹果受到的浮力F浮=G苹果,而G苹果=G排,故苹果所受浮力的大小等于排开水的重力(F浮=G排);其大小为
(5)④[4]用天平测出橡皮擦的质量为m,则橡皮的重力
①
往烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;用细线将橡皮擦系好并浸没在水中(未接触到烧杯底部,水未溢出),当天平平衡时示数为m2;浸没时,V排=V;橡皮受到的浮力为
②
联立①②得
28. 探究“影响液体内部压强的因素”实验。
(1)实验前要调节压强计U形管两边的液面______________,小金用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计______________(选填“漏气”或“不漏气”),应通过下述方法______________(填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水;
②拆除软管重新安装;
③向U形管内加适量的水。
(2)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图1乙、丙所示,根据实验现象可以得出结论:______________;
(3)比较图1乙、丁所示的实验现象,______________(选填“能”或“不能”)得出液体内部的压强与液体的密度有关,原因是______________;
(4)实验中小金将图甲中的水换成酒精,为了使U形管两边液面的高度差不变,则应将探头向______________移动;
(5)小华利用已经学过液压知识来测量某液体的密度,如图2甲将空透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧,将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如图2乙所示,说明水对橡皮膜有压强,将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大,说明液体内部压强与液体的______________有关;接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,说明倒入液体的密度______________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度,继续向瓶中注入该液体,当橡皮膜的形状恢复水平时,用刻度尺分别测出橡皮膜在该液体和水中的深度和,则该液体的密度为__________(水的密度用表示)。
【答案】(1) ①. 相平 ②. 漏气 ③. ②
(2)同种液体,同一深度中,液体各个方向产生的压强大小相等
(3) ①. 能 ②. 丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大
(4)下 (5) ①. 深度 ②. 小于 ③.
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]实验前,需要使压强计U形管两边的液面相平。用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,因此U形管两边液柱的高度差变化小,说明橡皮膜受到的压强无法很好地传递给U形管内的液体,说明该压强计漏气,应取下软管重新安装,即方法②,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故②符合题意,①③不符合题意。
故选②。
【小问2详解】
如图1乙、丙所示,同种液体中,探头的深度相同,方向不同,U形管两侧的液面高度差相同,故可以得出结论:同种液体,同一深度中,液体各个方向产生的压强大小相等。
【小问3详解】
[1][2]如图1乙、丁两图中,丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大,由得,丁图中液体的密度更大,可以说明液体内部的压强与液体的密度有关。
【小问4详解】
若将图甲中的水换成酒精,为了使U形管中液面的高度差不变即压强不变,由可知,当液体密度变小时,要使压强不变,应将探头适当向下移动。
【小问5详解】
[1]将瓶向下压,橡皮膜的深度变大,橡皮膜内凹的程度变大,说明橡皮膜受到的压强变大,说明液体内部压强与液体的深度有关。
[2]接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时(深度相同),橡皮膜仍向内凹,说明瓶中液体产生的向下的压强小,由得,说明倒入液体的密度小于水的密度。
[3]继续向瓶中注入该液体,当橡皮膜的形状恢复水平时,橡皮膜在该液体和水中的深度h1和h2,则
故
六、计算题(本题共3小题,第29题6分,第30题7分,第31题9分,共22分)
29. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,可在极地零下40摄氏度的低温环境中作业.橘红色的机器人看上去就像一辆越野吉普车,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力,机器人质量约,每条履带与地面的接触面积约为,首次在南极内陆冰盖地区完成了的自主行走。(取)
(1)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强是多少?
(2)假设该机器人在水平冰面上做匀速直线运动,它所受阻力是其总重力的0.2倍。求该机器人所受的牵引力大小。
【答案】(1)1.25×104Pa (2)1000N
【解析】
【小问1详解】
机器人对冰面的压力
机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强
【小问2详解】
该机器人在水平冰面匀速行驶时,则水平方向受力平衡,故牵引力与阻力大小相等,大小为
30. 小明爸爸购置了一套智能咖啡机。如图甲所示,将平底薄壁直圆筒状空杯子放在咖啡机的水平杯座上接咖啡,杯子高度为10cm,杯底面积为,接满一杯咖啡的过程中杯座受到的压力F随着杯中咖啡的高度h变化的图像如图乙所示。请你计算:()
(1)杯子装满咖啡时,杯底受到咖啡的压力是多少?
(2)杯中咖啡的密度是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,当杯中咖啡高度为0时,杯座受到的压力等于空杯子的重力,因此空杯子的重力为
杯子装满咖啡时,杯座受到的总压力等于杯子与咖啡的总重力,即
因此咖啡的重力为
由于杯子为直圆筒形容器,液体对杯底的压力等于液体的重力,因此杯底受到咖啡的压力
【小问2详解】
由可得咖啡的质量
杯子高度,已知杯底面积
咖啡体积等于杯子容积
咖啡的密度
31. 如图所示,容器底部安装有压力传感器,可显示所受压力的大小。一重为2.5N的实心圆柱体,放在容器底部,缓慢向容器中加入水,当圆柱体有一半浸在水中时,圆柱体对容器底面的压力为1.5N。若将容器内的水全部倒出,然后向容器中缓慢加入某未知液体,当圆柱体刚好完全浸没在该液体中时,圆柱体对容器底面的压力刚好为0。求:()
(1)圆柱体一半浸在水中时,所受的浮力大小;
(2)圆柱体的体积;
(3)未知液体的密度。
【答案】(1)1N;(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)圆柱体一半浸在水中时,受力平衡,有
又有
故圆柱体一半浸在水中时,所受的浮力大小
(2)由得
圆柱体的体积
(3)由题知:圆柱体刚好完全浸没在该液体中时,圆柱体对容器底面的压力刚好为0,即圆柱体在该液体中悬浮;故有,未知液体的密度
答:(1)圆柱体一半浸在水中时,所受的浮力大小为1N;
(2)圆柱体的体积为;
(3)未知液体的密度为。
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