内容正文:
厦门五缘实验学校2023-2024学年八下7、8单元检测
一、单选题
1. 关于运动和力,下列说法正确的是
A. 运动的物体不受力的作用就会慢慢停下来
B. 力是改变物体运动状态的原因
C. 物体不受力的作用时处于静止状态
D. 做匀速直线运动的物体一定不受力的作用
2. 关于惯性,下列说法正确的是
A. 物体在静止时不容易被推动,所以物体在静止时比运动时惯性大
B. 铅球被推出后,仍然继续前进,是因为铅球受到惯性的作用
C. 汽车关闭发动机后仍能继续前进,是因为汽车的惯性大于它受到的阻力
D. 一切物体在任何情况下都具有惯性
3. 一普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A. 50N 103Pa B. 50N 104Pa C. 500N 104Pa D. 500N 105Pa
4. 质量为60 kg的张华同学,游览上海东方明珠时乘坐观光电梯,若电梯加速上升时对他的支持力是700 N,则张华同学所受重力与支持力的合力大小和方向是(g取10 N/kg)
A. 1300 N 竖直向下 B. 1300 N 竖直向上
C. 100 N 竖直向下 D. 100 N 竖直向上
5. 如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A. 增大自身的重力 B. 增大对雪地压力
C. 减小对雪地压强 D. 减小雪地摩擦力
6. 在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 水内部的压强与所处的深度有什么关系
B. 液体内部的压强与所处的深度有什么关系
C. 液体内部的压强与液体的种类是否有关
D. 液体内部的压强与哪些因素有关
7. 如图所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 石块B所受合力不为零
B. 石块B受到石块A的重力和压力的作用
C. 石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D. 石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力是一对相互作用力
8. 小吴、小王和小杨在一艘速度为v的做匀速直线运动的海轮上玩抛球游戏.小吴以速度v将球竖直上抛,小王以速度v将球竖直下抛,小杨以速度v将球垂直于海轮航行方向水平抛出.若球落地时,落地点均在船上,且不计任何阻力.则下列说法正确的是
A. 小吴抛出的球落地点距离抛出点的正下方最远
B. 小杨抛出的球落地点距离抛出点的正下方最远
C. 他们三个抛出的球落地点均在抛出点的正下方
D. 只有小杨抛出的球落地点在抛出点的正下方
9. 如图所示,木块置于小车上,在水平拉力F作用下,小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动(不计空气阻力)。以下三组力属于平衡力的是( )
①地面对小车的支持力与木块对小车的压力
②小车对木块的摩擦力与木块受到的水平拉力
③地面对小车的摩擦力与木块对小车的摩擦力
A. 仅① B. ②③ C. 仅② D. ①②③
10. 如图所示,一物体在拉力F的作用下,以10m/s的速度做匀速直线运动,如果突然将力F撤去,则物体
A. 立即停止 B. 继续以10m/s的速度做匀速直线运动
C. 继续向右运动,但速度逐渐减小直至停止 D. 先向右运动,然后向左运动
11. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力,使木板沿着与桌子边缘垂直的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强与木板被推动的距离的关系图像如图乙所示。已知木板宽为,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为
B. 当时,木板对桌面的压强为
C. 当时,木板对桌面的压力为
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
12. 某科技小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个边长为10cm、质量为1.6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,合金块系有细线,用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块,下列判断正确的是( )(g取10N/kg)
A. 合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力
B. 当数字测力计拉力为4N时,合金块在两个力的作用下平衡
C. 当数字测力计拉力为4N时,合金块受到电子秤的支持力为20N
D. 当数字测力计拉力为14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为1.5×102Pa
13. 如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面.已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强P甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是( )
A. ρ甲>ρ乙>ρ丙
B. ρ甲=ρ乙>ρ丙
C. ρ甲<ρ乙<ρ丙
D. ρ甲=ρ乙=ρ丙
14. 匀速地向某容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示。则这个容器可能是( )
A. 量杯 B. 烧杯
C. 锥形瓶 D. 量筒
15. 如图是两边管子粗细相同,足够高的连通器,中间有一个可无摩擦移动的活塞。刚开始活塞固定不动,两管液面相平,左管液体是酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),右管液体是水(ρ水=1.0×103 kg/m3)。现松开活塞,重新稳定后( )
A. 右边液面下降1 cm B. 右边液面下降2cm
C. 右边液面比左边液面低1 cm D. 左右液面一样高
16. 将8个完全相同的正方形物体分两部分叠放在水平地面上,如图甲、乙所示,它们对地面的压强之比p甲:p乙等于
A. 5:3 B. 5:2 C. 10:9 D. 3:2
二、填空题
17. 首先通过实验,正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是______,在前人实验探究基础上,建立惯性定律(牛顿第一定律)的物理学家是___________。
18. 在水平地面上,有一块砖先平放如图A,再立放如图B。平放时砖对地面的压力和压强分别为FA和pA,立放时砖对地面的压力和压强分别为FB和pB,则,FA_______FB,pA______pB。(选填“>”、“=”或“<”)
19. 如图所示,小宇用F=30 N的水平力把重G=20 N的木块压在竖直的墙面上,木块恰能匀速下滑,此时木块受到的摩擦力大小是________N;若减小水平压力,木块受到的摩擦力将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
20. 放在水平地面上重100 N的小车,受到15 N水平向右的拉力,向右做匀速直线运动,当水平向右的拉力增大到18 N时,小车受到的合力大小为______N,方向是__________,此时小车加速运动.
21. 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、质量相等的不同种液体.则液体对容器底部的压力关系为: F甲______ F乙.容器对桌面的压强关系为:P甲____P乙(选填“>"“<"或“=")
22. 如图所示是一把装有茶水的茶壶,水深12cm。茶水对茶壶底部的压强为__________Pa。壶口和壶嘴下端联通构成了__________。
三、作图题
23. 小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于静止状态,请在图中画出小球的受力示意图.
( )
24. 如图,商场的电梯匀速斜向上运动,画出站在电梯上相对电梯静止的人受力示意图。
四、实验题
25. 在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面同一高度处静止开始下滑,小车分别停在如图所示的位置:
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的 ____________ 相同;
(2)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得 ____________ ;(选填“越远”或“越近”)
(3)推理:如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将做 _________________ 运动;
(4)牛顿第一定律是在 ____________ 的基础上,通过科学 ____________ 而总结归纳出来的;
(5)通过实验探究后,对牛顿第一定律的知识有更深一层次的理解:力不是维持物体运动的原因,而是 _____________ 物体运动状态的原因。
26. 学习关于物体的平衡条件时,小林同学提出了以下疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定能保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。
(1)他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示;剪断细线后小球下落,如图乙所示;
(2)他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示;剪断其中一根细线,小球发生摆动,如图丁所示,通过实验,他的疑问得到解决,根据实验现象及相关条件,小林同学归纳得出了初步结论:
①由图甲和乙可知______________________________;
②由图甲和丁可知______________________________;
③由图甲和丙可知______________________________。
27. 如图所示,某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中
(1)实验中是通过比较海绵的______来比较压力作用效果的大小。这种实验方法叫做______法。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与______的关系;通过比较图______和图______两次实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系,这种实验方法是______法。
(3)实验结束后,同学们做了进一步的交流讨论,分析静止在水平桌面上的固体,它对桌面的压力和它受到的重力大小相等,这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对______力;它受到的重力与桌面对它的支持力是一对______力。
28. 小华在研究“液体内部的压强”实验中:
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)他通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体,___________,压强越大;
(3)小华还想研究液体内部压强与液体密度的关系。于是他向丙图烧杯中多次加盐水,其他保持不变,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________。
29. 小明用两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测某液体的密度(水的密度为ρ0)。
操作步骤如下:将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入适量的清水;将玻璃管缓慢插入装有该液体(密度为ρx)的烧杯中,直到橡皮膜表面相平;此时管底到液体液面的高度为h2,管内水柱高度为h1(如图);
(1)待测液体密度与水的密度相比:ρx______ρ0(填“>、<”);
(2)本实验中还需要的测量器材是________;
(3)该液体密度的表达式:ρx=_______;(用h1、h2、ρ0表示)
(4)为了减小误差,要多次测量取平均值。下列可行的是________。
A.往管中加处适量清水,改变h2的大小,直到橡皮膜表面相平
B.将玻璃管往液体插深一点点,测出h1、h2的大小
C.将玻璃管往上拔一点点,测出h1、h2的大小
五、计算题
30. 一辆小车的总质量为 500kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重0.05 倍,问:(g=10N/kg )
(1)小车静止时,用 100N 的水平拉力拉小车,小车受到的阻力为多大?
(2)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
31. 如图所示,铁桶重为20N,铁桶的底面积为100cm2,往铁桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上.求:(g取10N/kg)
(1)水对铁桶底的压强;
(2)铁桶底受到水的压力;
(3)水平台面受到铁桶的压强.
32. 一箱某品牌酱油放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词含义如下:“规格”是每瓶内酱油的体积×包装箱内酱油的瓶数;“净重”是包装箱内所装酱油的总质量;“毛重”是包装箱及其内部所有物品的总质量;“体积”是包装箱的长度×宽度×高度。请根据包装箱上标识的内容,取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)该箱内所装酱油的密度是多少?
(2)这箱酱油对地面的压强是多少?
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厦门五缘实验学校2023-2024学年八下7、8单元检测
一、单选题
1. 关于运动和力,下列说法正确的是
A. 运动的物体不受力的作用就会慢慢停下来
B. 力是改变物体运动状态的原因
C. 物体不受力的作用时处于静止状态
D. 做匀速直线运动的物体一定不受力的作用
【答案】B
【解析】
【分析】力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,有力作用在物体上,物体的运动状态不一定改变,物体的运动状态改变了,则一定有力作用在物体上;如果施加的力和物体运动方向相同,物体运动加快;如果施加的力和物体运动相反,物体运动减慢;根据牛顿第一定律判断.
【详解】A、运动的物体如果不受外力作用时,物体将做匀速直线运动,故错误;
B、力不仅能改变物体运动的快慢,也能改变物体运动的方向,因此力是改变物体运动状态的原因,故正确;
C、根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到力的作用时,静止的物体总保持静止状态,运动的物体总保持匀速直线运动状态,故错误;
D、做匀速直线运动的物体,有可能受平衡力作用,故错误.
故选B.
2. 关于惯性,下列说法正确的是
A. 物体在静止时不容易被推动,所以物体在静止时比运动时惯性大
B. 铅球被推出后,仍然继续前进,是因为铅球受到惯性的作用
C. 汽车关闭发动机后仍能继续前进,是因为汽车的惯性大于它受到的阻力
D. 一切物体在任何情况下都具有惯性
【答案】D
【解析】
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性不是力;惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度无关.
【详解】A.物体在任何情况下都有惯性,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与运动状态无关,故错误;
B.推出去的铅球,仍然继续前进,是因为铅球具有惯性要保持原来的运动状态,惯性是一种性质,不是力,不能说受到惯性的作用,故错误;
C.汽车关闭发动机后,由于惯性能保持原来的运动状态而继续前进,故错误;
D.任何物体在任何情况下都有惯性,故正确.
故选D.
3. 一普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A. 50N 103Pa B. 50N 104Pa C. 500N 104Pa D. 500N 105Pa
【答案】C
【解析】
【详解】普通中学生的重力约为500N,双脚站立在水平地面上时,对地面的压力等于自身重力,应为500N;双脚受力面积,根据可得他对水平地面的压强
故选C。
4. 质量为60 kg的张华同学,游览上海东方明珠时乘坐观光电梯,若电梯加速上升时对他的支持力是700 N,则张华同学所受重力与支持力的合力大小和方向是(g取10 N/kg)
A. 1300 N 竖直向下 B. 1300 N 竖直向上
C. 100 N 竖直向下 D. 100 N 竖直向上
【答案】D
【解析】
【分析】根据G=mg算出该同学的重力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,这是同一直线上方向相反的两个力,合力的大小是二力之差,方向与较大力的方向相同.
【详解】张华同学的重力为: ,方向竖直向下,已知支持力F=700N,方向竖直向上,所以重力与支持力的合力: ,方向竖直向上.
故选D.
5. 如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A. 增大自身的重力 B. 增大对雪地压力
C. 减小对雪地压强 D. 减小雪地摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】滑雪运动员之所以穿着有较大底面积的滑雪板,是为了减小压力的作用效果,即减小压强,是在压力不变的情况下通过增大受力面积的形式来减小压强,与重力、压力、和摩擦力无关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 水内部的压强与所处的深度有什么关系
B. 液体内部的压强与所处的深度有什么关系
C. 液体内部的压强与液体的种类是否有关
D. 液体内部的压强与哪些因素有关
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,深度越深,小孔水喷得越高,说明在同种液体内部,压强随深度的增大而增大,为了使实验具有普遍性,换用其它液体进行实验,因此探究“液体内部的压强与液体的深度有什么关系?”最有探究价值且易于探究,故A不符合题意,B符合题意;
C.实验中用到的是同种液体,不能探究液体内部的压强与液体的种类是否有关,故C不符合题意;
D.实验中探究液体压强与深度的关系,没有探究液体压强与其它因素的关系,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 石块B所受合力不为零
B. 石块B受到石块A的重力和压力的作用
C. 石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D. 石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.B石块处于静止状态,受到的力是平衡力,故合力一定为零。故A错误;
B.石块B受到石块A的压力的作用,此时压力等于石块A的重力;故B错误;
C.石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力大小不等,不是一对平衡力。故C错误;
D.石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力大小相等,、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
8. 小吴、小王和小杨在一艘速度为v的做匀速直线运动的海轮上玩抛球游戏.小吴以速度v将球竖直上抛,小王以速度v将球竖直下抛,小杨以速度v将球垂直于海轮航行方向水平抛出.若球落地时,落地点均在船上,且不计任何阻力.则下列说法正确的是
A. 小吴抛出的球落地点距离抛出点的正下方最远
B. 小杨抛出的球落地点距离抛出点的正下方最远
C. 他们三个抛出的球落地点均在抛出点的正下方
D. 只有小杨抛出的球落地点在抛出点的正下方
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:球抛出后由于惯性要保持原来和海轮相同的速度,所以小吴、小王抛出的球要落回原地,小杨以速度v将球垂直于海轮航行方向水平抛出,所以小杨抛出的球落地点距离抛出点的正下方最远.
考点:惯性
9. 如图所示,木块置于小车上,在水平拉力F作用下,小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动(不计空气阻力)。以下三组力属于平衡力的是( )
①地面对小车的支持力与木块对小车的压力
②小车对木块的摩擦力与木块受到的水平拉力
③地面对小车的摩擦力与木块对小车的摩擦力
A. 仅① B. ②③ C. 仅② D. ①②③
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】平衡力满足四个条件:同点、等大、反向、共线
①地面对小车的支持力作用点在小车上,方向竖直向上,大小为小车和木块的总重力;木块对小车的压力,作用点在小车上,大小为木块的重力,方向竖直向下,这两个力大小不同,因此不是平衡力。
②小车对木块的摩擦力,作用点在木块上,方向向右,大小为F;木块受到的水平拉力,作用在木块上,方向向左,大小为F,是一对平衡力。
③地面对小车的摩擦力,作用在小车上,方向向左,大小为F;木块对小车的摩擦力,作用在小车上,方向向右,大小为F,是一对平衡力。
故选B。
10. 如图所示,一物体在拉力F的作用下,以10m/s的速度做匀速直线运动,如果突然将力F撤去,则物体
A. 立即停止 B. 继续以10m/s的速度做匀速直线运动
C. 继续向右运动,但速度逐渐减小直至停止 D. 先向右运动,然后向左运动
【答案】C
【解析】
【分析】物体做匀速运动时,处于平衡状态,所受到的力是平衡力,当F撤去后,物体不再处于平衡状态,依靠惯性向前运动.
【详解】当物体匀速运动时,拉力F与摩擦力是平衡力.当拉力F撤去后,摩擦力大小不变,方向水平向左,物体依靠惯性向右运动,但由于摩擦力的原因,运动速度逐渐减慢,最后完全停止下来.
故选C.
11. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力,使木板沿着与桌子边缘垂直的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强与木板被推动的距离的关系图像如图乙所示。已知木板宽为,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为
B. 当时,木板对桌面的压强为
C. 当时,木板对桌面的压力为
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 由图乙可知,木板从开始运动到刚伸出桌面时,移动距离为0.10m;停止时,所以木板伸出桌面的长度为。又因为停止时伸出长度为木板长度的,所以木板长度。木板宽,则长木板底面积。开始时木板完全在桌面上,,木板对桌面的压力大小为。木板水平缓慢移动时,对桌面的压力始终等于重力,大小不变。长木板的底面积为0.20m2,不是0.25m2,故A错误;
B. 当时,伸出长度为,桌面上的长度为,受力面积,此时压强,故B正确;
C. 当时,木板对桌面的压力仍等于重力,为6N,不是9N,故C错误;
D. 移动过程中,木板对桌面的压力始终不变,接触面积变小后压强增大,故D错误。
故选B。
12. 某科技小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个边长为10cm、质量为1.6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,合金块系有细线,用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块,下列判断正确的是( )(g取10N/kg)
A. 合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力
B. 当数字测力计拉力为4N时,合金块在两个力的作用下平衡
C. 当数字测力计拉力为4N时,合金块受到电子秤的支持力为20N
D. 当数字测力计拉力为14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为1.5×102Pa
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误;
BC.合金块的重力
G=mg=1.6kg10N/kg=16N
当数字测力计拉力为4N时,合金块受三个力,重力、拉力、支持力,三个力平衡,合金块受到电子秤的支持力为
F支=G-F拉=16N-4N=12N
故BC错误;
D.当数字测力计拉力为14.5N时,合金块受到电子秤的支持力
F支′=G-F拉=16N-14.5N=1.5N
合金块对电子秤产生的压力和电子秤对合金块的支持力为相互作用力,大小相等,即
F压= F支′=1.5N
合金块的底面积
S=a2=(0.1m)2=0.01m2
合金块对电子秤产生的压强为
p===1.5×102Pa
故D正确。
故选D。
13. 如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面.已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强P甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是( )
A. ρ甲>ρ乙>ρ丙
B. ρ甲=ρ乙>ρ丙
C. ρ甲<ρ乙<ρ丙
D. ρ甲=ρ乙=ρ丙
【答案】D
【解析】
【分析】柱状物对水面桌面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式、压强公式得出对桌面的压强,根据它们的高度和对桌面的压强相等得出密度关系.
【详解】解答:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,三个柱状物对桌面的压强:
P 因p甲=p乙=p丙,且它们的高度均为h,所以,甲、乙、丙材料的密度关系为ρ甲=ρ乙=ρ丙.
故选D.
【点睛】柱状物对水面桌面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式、压强公式得出对桌面的压强,根据它们的高度和对桌面的压强相等得出密度关系.
14. 匀速地向某容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示。则这个容器可能是( )
A. 量杯 B. 烧杯
C. 锥形瓶 D. 量筒
【答案】A
【解析】
【详解】根据图象可知,随着注水时间的增加,容器底所受水的压强开始快,后来变慢;已知匀速地向某容器内注水,根据可知,容器内水面高度应该是快速增高,先快后慢,说明容器的横截面积逐渐增大,故A正确,BCD错误。
故选A。
15. 如图是两边管子粗细相同,足够高的连通器,中间有一个可无摩擦移动的活塞。刚开始活塞固定不动,两管液面相平,左管液体是酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),右管液体是水(ρ水=1.0×103 kg/m3)。现松开活塞,重新稳定后( )
A. 右边液面下降1 cm B. 右边液面下降2cm
C. 右边液面比左边液面低1 cm D. 左右液面一样高
【答案】A
【解析】
【详解】当两管中液体高度都为9cm时,根据液体内部压强公式及酒精、水的密度大小关系可以知道,酒精对活塞的压强小于水对活塞的压强,故活塞要向左移动,右管中水位下降,左管中酒精上升。待两管中液体对活塞的压强相等时,液面才会静止。因左右两管粗细相同,故水下降的高度与酒精升高的高度相等,活塞重新静止后,液面变化的高度为。活塞重新静止时有
即
根据题意有
代入酒精、水的密度值,解得
评估:竖直管中液体高度为9cm,下面横管长度大约也为9cm左右,横管中有酒精的长度大约为4cm左右,当左管中酒精上升1 cm时,左侧竖管中全是酒精,思考过程与结果符合实际。故最后情况为:右边水面下降1 cm,左边酒精上升1cm。故A正确,符合题意;BCD错误,不符合题意。
故选A。
16. 将8个完全相同的正方形物体分两部分叠放在水平地面上,如图甲、乙所示,它们对地面的压强之比p甲:p乙等于
A. 5:3 B. 5:2 C. 10:9 D. 3:2
【答案】C
【解析】
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此求出两种方式放置时对水平地面的压力之比,由图可知它们的受力面积,根据 求出对地面的压强之比.
【详解】设每个正立方体实心金属块的重力均为G,底面积为S,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比:F甲:F乙=5:3,两种方式的受力面积分别为S甲=3S,S乙=2S,S甲:S乙=3:2,根据压强公式得:则它们的压强之比: .故C正确.
故选C.
二、填空题
17. 首先通过实验,正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是______,在前人实验探究基础上,建立惯性定律(牛顿第一定律)的物理学家是___________。
【答案】 ①. 伽利略 ②. 牛顿
【解析】
【详解】[1]如亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”,伽利略推翻了亚里士多德的观点,建立了正确的力与运动的关系。
[2]牛顿在伽利略等前人的基础上,经过科学推理总结出了著名的“牛顿第一定律”,阐明了力与运动的关系。
18. 在水平地面上,有一块砖先平放如图A,再立放如图B。平放时砖对地面的压力和压强分别为FA和pA,立放时砖对地面的压力和压强分别为FB和pB,则,FA_______FB,pA______pB。(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】 ①. = ②. <
【解析】
【详解】[1][2]无论是平放还是立放,对水平地面的压力都等于重力,重力不变,压力大小不变,即FA=FB;由于平放时受力面积大,立放时受力面积小,根据可知,pA<pB。
19. 如图所示,小宇用F=30 N的水平力把重G=20 N的木块压在竖直的墙面上,木块恰能匀速下滑,此时木块受到的摩擦力大小是________N;若减小水平压力,木块受到的摩擦力将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】 ①. 20 ②. 变小
【解析】
【分析】木块匀速下滑,处于平衡状态,所以竖直方向上受到的力是一对平衡力,针对竖直方向进行受力分析,结合二力平衡的条件即可得到摩擦力的大小;根据摩擦力大小的决定因素,可以确定当压力减小时摩擦力大小的变化.
【详解】木块沿竖直墙壁匀速下滑时,在竖直方向上受到平衡力的作用:竖直向下的是重力,墙壁对它有一个竖直向上的摩擦力,根据二力平衡的条件可知:摩擦力等于重力等于20N;墙壁对物体的摩擦力的大小与墙壁的粗糙程度和压力大小有关,在接触面的粗糙程度不变时,压力减小,摩擦力将变小.
20. 放在水平地面上重100 N的小车,受到15 N水平向右的拉力,向右做匀速直线运动,当水平向右的拉力增大到18 N时,小车受到的合力大小为______N,方向是__________,此时小车加速运动.
【答案】 ①. 3 ②. 水平向右
【解析】
【分析】由受力分析及物体的运动状态,可知物体的受力情况,由二力平衡可求得小车受到的摩擦力;由力的合成可求得拉力增大后小车所受合力大小.
【详解】小车在水平方向上受拉力和摩擦力,因木块做匀速直线运动,故 ,当拉力增大为18N时,物体所受的摩擦力不变,则由力的合成可知:合力 ,方向与拉力的方向一致,即水平向右.
21. 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、质量相等的不同种液体.则液体对容器底部的压力关系为: F甲______ F乙.容器对桌面的压强关系为:P甲____P乙(选填“>"“<"或“=")
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据ρ=知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,又据F=PS,液体对容器底部的压力F甲>F乙;
[2]甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=得,容器对桌面的压强:p′甲=p′乙.
22. 如图所示是一把装有茶水的茶壶,水深12cm。茶水对茶壶底部的压强为__________Pa。壶口和壶嘴下端联通构成了__________。
【答案】 ①. 1200 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]水深
水对壶底的压强为
[2]壶嘴、壶体上端开口,底部相连接,壶嘴与壶身构成连通器。
三、作图题
23. 小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于静止状态,请在图中画出小球的受力示意图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按要求画出各个力.
【详解】因为是光滑的斜面,且绳子处于竖直状态(球与斜面虽然接触但不发生挤压),所以小球不受摩擦力和支持力的作用;所以小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在重心上.如图所示:
答案:见详解.
24. 如图,商场的电梯匀速斜向上运动,画出站在电梯上相对电梯静止的人受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】因为此人站在匀速上升的电梯上,所以此人受重力和支持力的作用;然后过此人的重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力):
四、实验题
25. 在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面同一高度处静止开始下滑,小车分别停在如图所示的位置:
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的 ____________ 相同;
(2)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得 ____________ ;(选填“越远”或“越近”)
(3)推理:如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将做 _________________ 运动;
(4)牛顿第一定律是在 ____________ 的基础上,通过科学 ____________ 而总结归纳出来的;
(5)通过实验探究后,对牛顿第一定律的知识有更深一层次的理解:力不是维持物体运动的原因,而是 _____________ 物体运动状态的原因。
【答案】 ①. 初始速度 ②. 越远 ③. 匀速直线 ④. 实验 ⑤. 推理 ⑥. 改变
【解析】
【详解】(1)[1]采用控制变量法,让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,这样小车在进入平面时的初始速度相同。
(2)[2]小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小,小车运动的距离越远。
(3)[3]若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长时,它将保持恒定的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
(4)[4][5]牛顿第一定律所描述的不受力的情况是不存在的,该结论是在大量实验的基础上,通过科学家的推理而总结归纳出来的。
(5)[6]由牛顿第一定律可知,力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
26. 学习关于物体的平衡条件时,小林同学提出了以下疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定能保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。
(1)他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示;剪断细线后小球下落,如图乙所示;
(2)他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示;剪断其中一根细线,小球发生摆动,如图丁所示,通过实验,他的疑问得到解决,根据实验现象及相关条件,小林同学归纳得出了初步结论:
①由图甲和乙可知______________________________;
②由图甲和丁可知______________________________;
③由图甲和丙可知______________________________。
【答案】 ①. 只受一个力作用的物体不能保持平衡状态 ②. 只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态 ③. 物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用
【解析】
【详解】①[1]图甲中的物体是在拉力和重力作用下处于静止状态的;当将绳子剪断后,由图乙可知,小球只受到重力作用,并且小球加速下降,因此只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。
②[2]由图甲和丁可知,两种情况下小球都受到两个力的作用,图甲中小球静止,处于平衡状态;图丁小球摆动,并且运动路径是曲线,因此丁中的小球不是平衡状态;即只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态。
③[3]由图甲和丙可知,两种情况下小球都处于静止状态(即都为平衡状态),而甲中小球受到重力和拉力作用,即两个力共同作用使小球处于静止状态;图丙中的小球受到两条绳子的拉力和重力作用,即三个力共同作用使小球处于静止状态;因此物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。
27. 如图所示,某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中
(1)实验中是通过比较海绵的______来比较压力作用效果的大小。这种实验方法叫做______法。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与______的关系;通过比较图______和图______两次实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系,这种实验方法是______法。
(3)实验结束后,同学们做了进一步的交流讨论,分析静止在水平桌面上的固体,它对桌面的压力和它受到的重力大小相等,这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对______力;它受到的重力与桌面对它的支持力是一对______力。
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 转换 ③. 压力大小 ④. 乙 ⑤. 丙 ⑥. 控制变量 ⑦. 相互作用 ⑧. 平衡
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,海绵的形变越大,压力作用效果越明显,这种科学探究方法是转换法。
(2)[3]比较图甲和图乙两次实验,受力面积相同,图乙中压力较大,压力的作用效果较明显,可以得到压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[4][5][6]探究压力的作用效果与受力面积的关系,保持压力相同,改变受力面积,通过比较图乙和图丙,采用控制变量法。
(3)[7][8]静止在水平桌面上的固体,它对桌面的压力与桌面对它的支持力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,属于相互作用力,它受到的重力和桌面对它的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,属于平衡力,所以它对桌面的压力和它受到的重力大小相等。
28. 小华在研究“液体内部的压强”实验中:
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)他通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体,___________,压强越大;
(3)小华还想研究液体内部压强与液体密度的关系。于是他向丙图烧杯中多次加盐水,其他保持不变,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________。
【答案】(1)不属于 (2)深度越大
(3) ①. 错误 ②. 没有控制金属探头在液体中的深度不变
【解析】
【小问1详解】
上端开口,下端连通的容器叫连通器。液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器。
【小问2详解】
比较乙、丙两图知道,液体密度相同,丙中探头深度大,U形管两管液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大。
【小问3详解】
[1][2]向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了金属探头在液体中的深度,故得出液体密度越大,压强越大的结论是错误的,理由是没有控制液体的深度相同。
29. 小明用两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测某液体的密度(水的密度为ρ0)。
操作步骤如下:将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入适量的清水;将玻璃管缓慢插入装有该液体(密度为ρx)的烧杯中,直到橡皮膜表面相平;此时管底到液体液面的高度为h2,管内水柱高度为h1(如图);
(1)待测液体密度与水的密度相比:ρx______ρ0(填“>、<”);
(2)本实验中还需要的测量器材是________;
(3)该液体密度的表达式:ρx=_______;(用h1、h2、ρ0表示)
(4)为了减小误差,要多次测量取平均值。下列可行的是________。
A.往管中加处适量清水,改变h2的大小,直到橡皮膜表面相平
B.将玻璃管往液体插深一点点,测出h1、h2的大小
C.将玻璃管往上拔一点点,测出h1、h2的大小
【答案】 ①. > ②. 刻度尺 ③. ρ0 ④. A
【解析】
【详解】(1)(3)[1][3]直到橡皮膜表面相平,橡皮膜上下表面所受压强相同,即
则
解得
由图可知
所以
(2)[2]由(1)(3)可知,要测出该未知液体的密度,需要测量管内水柱的高度h1和管底到未知液体液面的高度h2,故还需要刻度尺。
(4)[4]A.往管中加处适量清水,改变h2的大小,直到橡皮膜表面相平,再次测出h1,反复加水多次测量求平均值可减小误差,故A符合题意;
BC.将玻璃管向上提或向下压,橡皮膜的形变会发生改变,橡皮膜内外压强不平衡,综上分析知,故BC不符合题意。
故选A。
五、计算题
30. 一辆小车的总质量为 500kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重0.05 倍,问:(g=10N/kg )
(1)小车静止时,用 100N 的水平拉力拉小车,小车受到的阻力为多大?
(2)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
【答案】(1)100N.(2) 250N.
【解析】
【分析】物体静止时处于平衡状态,受到的力为平衡力;小车做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的拉力和阻力是一对平衡力.
【详解】(1)小车在水平路面运动时受到的阻力:,
此时对小车施加的拉力: ,故小车未被拉动,仍然静止.小车在水平方向上受到的阻力与拉力是一对平衡力,所以阻力的大小为100 N.
(2)当小车恰能做匀速直线运动时,小车受到的拉力:.
31. 如图所示,铁桶重为20N,铁桶的底面积为100cm2,往铁桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上.求:(g取10N/kg)
(1)水对铁桶底的压强;
(2)铁桶底受到水的压力;
(3)水平台面受到铁桶的压强.
【答案】(1) 1.5×103 Pa;(2) 15N;(3) 1×104Pa.
【解析】
【详解】(1)水对桶底的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15m=1.5×103 Pa;
(2)桶底受到水的压力为:
F=pS=1.5×103 Pa×1×10-2m2=15N;
(3)桶对台面的总压力为:
F=G水+G桶=mg+G桶=80N+20N=100N,
所以 台面受到桶的压强为:
p=F/S=100N/1×10-2m2=1×104 Pa.
32. 一箱某品牌酱油放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词含义如下:“规格”是每瓶内酱油的体积×包装箱内酱油的瓶数;“净重”是包装箱内所装酱油的总质量;“毛重”是包装箱及其内部所有物品的总质量;“体积”是包装箱的长度×宽度×高度。请根据包装箱上标识的内容,取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)该箱内所装酱油的密度是多少?
(2)这箱酱油对地面的压强是多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)酱油的体积
该箱内所装酱油的密度
(2)酱油的重力
因为放在水平地面上,所以对水平地面的压力
F=G=120N
受力面积
S=60cm×20cm=1200cm2=0.12m2
这箱酱油对地面的压强
答:(1)该箱内所装酱油的密度是;
(2)这箱酱油对地面的压强是1000Pa。
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