内容正文:
物理作业
一.选择题(共7小题)
1. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是( )
A. 关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C. 平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D. 平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
2. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图:重垂线是利用了重力的方向垂直向下
B. 乙图:船闸是利用了连通器原理
C. 丙图:将自制简易气压计从一楼拿到二十楼,玻璃管内的液柱会下降
D. 丁图:在火车站候车时应站在安全线以外候车是因为流体在流速大的地方压强大
3. 如图甲,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙,此过程中( )
A. 内,物体未被推动,推力小于摩擦力
B. 内,物体做加速运动,摩擦力等于6N
C. 内,物体做匀速直线运动,物体受到的摩擦力等于时的摩擦力
D. 物体在内受到的合力与内受到的合力大小相等
4. 下列各图中的设计是为了增大压强的是( )
A. ①②⑤ B. ①④⑤ C. ①⑤ D. ①②④⑤
5. 如图是长方体下降浸入水槽的过程中,弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法不正确的是( )
A. 长方体重18N B. 长方体受到水的浮力方向为竖直向上
C. 长方体受到的最大浮力是12N D. 时,长方体受到的浮力是15N
6. 端午节划龙舟是我国的传统民俗。划龙舟时的“桨”相当于一个杠杆,可以省距离。如图所示,下列工具使用过程中与“桨”属于同一类型杠杆的是( )
A. 筷子 B. 开瓶器
C. 核桃夹 D. 榨汁器
7. 小智扔出的石块的运动轨迹如图所示,石块从点上升到最高点后落到地面上的点。下列说法正确的是( )
A. 石块从点上升到点,是因为受到惯性作用
B. 若石块在点受到的力全部消失,则石块将静止在点
C. 石块从点下落到点,运动状态不断改变
D. 石块从点经过点到点的过程中,重力势能一直减小
二.简答题(共1小题)
8. 把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,如图所示,判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系,请作图并说明理由。
三.实验探究题(共4小题)
9. 如图所示,学习小组正在探究动能大小跟哪些因素有关,其中hA=hC>hB,mA=mB<mC。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应该选___________两图;
(2)实验中让小球从斜面同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的___________;
(3)实验中通过比较木块被小球撞击后___________来判断小球具有动能的大小,若水平面绝对光滑,本实验___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(4)选择甲、乙两图实验,由sA>sB可得到的初步结论是:___________。
10. 探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验如图所示,其中A为木块,B为金属块。
(1)实验甲中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计拉动木块做 ______ 运动,此时木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)实验甲和乙探究的问题是:滑动摩擦力大小与 ______ 的关系。
(3)比较实验甲和丙,得出结论是:______ 。
(4)比较实验乙和丁,得出结论:接触面积越大,滑动摩擦力越大。你认为该结论是否科学:______ ,依据是:______ 。
11. 在探究“影响液体内部压强的因素”的实验中,小明进行了如下四组实验:
(1)U形压强计是通过观察U形管中___________来显示橡皮膜所受压强大小。若使用前,发现U形管内的水面已有高度差,通过___________方法可以进行调节(填序号);
①从U形管中向外倒出适量的水;②拆除软管重新安装;③向U形管中倒入适量的水
(2)压强计气密性良好,则U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体同一深度,液体内部各个方向的压强___________;
(4)比较图甲和图乙,得出结论___________;
(5)小华用图戊所示的装置测量未知液体的密度: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,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度
C.左侧水到容器底的深度
D.左侧水到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为___________(选择题目中合适的字母和表示)。
12. 在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,某小组的同学进行了如图所示的操作:
(1)实验的最佳顺序是 _________;通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 _________;
(2)以下情况会影响结论的是 _____;
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(3)由实验测得的数据可以求出物体A的体积为 _________m3;若将图乙中的水换成盐水(ρ盐水>ρ水),物体受到的浮力将 _______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)把物体A换成木块,利用上述实验中的器材,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 _____(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
四.计算题(共2小题)
13. 如图是某厂家开发的汽车,其质量为1500kg,车轮与地面接触的总面积为,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min,这一过程中汽车发动机的输出功率为。
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
14. 如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水深为0.5m,容器底面积为0.4m2,木块的体积为,木块的密度为,水的密度为,g取10N/kg,试求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)木块受到的浮力;
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大。
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物理作业
一.选择题(共7小题)
1. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是( )
A. 关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C. 平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D. 平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性指的是物体保持原来的运动状态不变的性质,关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其具有惯性,故A正确,不符合题意;
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,平衡车将做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.平衡车受到的重力小于地面对它的支持力(该支持力大小等于平衡车与人的重力大小之和),这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图:重垂线是利用了重力的方向垂直向下
B. 乙图:船闸是利用了连通器原理
C. 丙图:将自制简易气压计从一楼拿到二十楼,玻璃管内的液柱会下降
D. 丁图:在火车站候车时应站在安全线以外候车是因为流体在流速大的地方压强大
【答案】B
【解析】
【详解】A.重垂线是利用了重力的方向始终竖直向下制成的,故A错误;
B.上端开口,下端相连通的容器叫连通器,船闸是利用了连通器原理,故B正确;
C.将自制简易气压计从一楼拿到二十楼,大气压随高度增加而减小,因此瓶内气压会使玻璃管内的液柱会上升,故C错误;
D.在火车站候车时应站在安全线以外候车是因为流体在流速大的地方压强小,故D错误。
故选B。
3. 如图甲,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙,此过程中( )
A. 内,物体未被推动,推力小于摩擦力
B. 内,物体做加速运动,摩擦力等于6N
C. 内,物体做匀速直线运动,物体受到的摩擦力等于时的摩擦力
D. 物体在内受到的合力与内受到的合力大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图丙可知,内,物体速度为0,说明未被推动是静止,受力平衡,拉力等于摩擦力,故A不符合题意;
BC.由图丙可知,内物体做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,由图乙可知,内物体受到的拉力为4N,此时滑动摩擦力等于拉力为
内物体做加速运动,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以该时间段内物体受到的滑动摩擦力大小不变,仍然为4N,故B不符合题意,C符合题意;
D.内受到的拉力大于摩擦力,两个力的方向相反,则合力为
内物体做匀速直线运动,所受合力为0,则物体在内受到的合力与内受到的合力大小不相等,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列各图中的设计是为了增大压强的是( )
A. ①②⑤ B. ①④⑤ C. ①⑤ D. ①②④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①篆刻刀通过减小受力面积来增大压强;②推土机土铲通过减小受力面积来增大压强;③混凝土枕木通过增大受力面积来减小压强;④雪橇通过增大受力面积来减小压强;⑤破窗锤通过减小受力面积来增大压强;综上所述,为了增大压强的是①②⑤,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图是长方体下降浸入水槽的过程中,弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法不正确的是( )
A. 长方体重18N B. 长方体受到水的浮力方向为竖直向上
C. 长方体受到的最大浮力是12N D. 时,长方体受到的浮力是15N
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示知,AB段,下降高度变化,弹簧测力计的示数不变,说明长方体未浸入水中,测力计测量的是长方体的重力为18N,故A正确,不符合题意;
B.浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,方向竖直向上,故B正确,不符合题意;
C.图示中,BC段,下降高度增大,测力计示数变小,说明浮力变大,CD段,下降高度变大,测力计示数不变,说明长方体浸没水中,排开水的体积最大,所受的浮力最大,据称重法知,长方体受到的最大浮力
F浮=G-FD=18N-6N=12N
故C正确,不符合题意;
D.由图示知,h=4cm时,测力计的示数为15N,长方体所受的浮力
F浮1=G-F1=18N-15N=3N
故D错误。
故选D。
6. 端午节划龙舟是我国的传统民俗。划龙舟时的“桨”相当于一个杠杆,可以省距离。如图所示,下列工具使用过程中与“桨”属于同一类型杠杆的是( )
A. 筷子 B. 开瓶器
C. 核桃夹 D. 榨汁器
【答案】A
【解析】
【详解】桨使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
A.筷子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.开瓶器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.榨汁器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
7. 小智扔出的石块的运动轨迹如图所示,石块从点上升到最高点后落到地面上的点。下列说法正确的是( )
A. 石块从点上升到点,是因为受到惯性作用
B. 若石块在点受到的力全部消失,则石块将静止在点
C. 石块从点下落到点,运动状态不断改变
D. 石块从点经过点到点的过程中,重力势能一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.石块从点上升到点,是因为石块具有惯性,要保持原来的运动状态,故A错误;
B.石块在点时具有水平方向的速度,若石块在点受到的力全部消失,则石块将做匀速直线运动,故B错误;
C.石块从点下落到点,速度越来越大,运动方向也不断改变,它的运动状态不断改变,故C正确;
D.石块从点经过点到点的过程中,质量不变,高度先增大后减小,重力势能先增大后减小,故D错误。
故选C。
二.简答题(共1小题)
8. 把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,如图所示,判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系,请作图并说明理由。
【答案】设汤匙右侧部分的重力为,力臂为,左侧部分的重力为,力臂为,根据杠杆平衡的条件
因为右端重力的力臂比左端重力的力臂小,即,可得出;由得,,即A端的质量大于B端的质量,即汤匙在手指上的左侧部分的质量小于右侧部分的质量。
【解析】
【详解】略
三.实验探究题(共4小题)
9. 如图所示,学习小组正在探究动能大小跟哪些因素有关,其中hA=hC>hB,mA=mB<mC。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应该选___________两图;
(2)实验中让小球从斜面同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的___________;
(3)实验中通过比较木块被小球撞击后___________来判断小球具有动能的大小,若水平面绝对光滑,本实验___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(4)选择甲、乙两图实验,由sA>sB可得到的初步结论是:___________。
【答案】(1)甲、丙 (2)速度
(3) ①. 移动的距离s ②. 不能
(4)物体质量相同时,速度越大动能越大
【解析】
【小问1详解】
要探究动能大小与物体质量的关系,要控制物体到达水平面的速度相同,则物体从斜面下滑的高度相同,故应该选甲、丙两图。
【小问2详解】
实验时将小车从斜面的同一高度由静止滑下,小车下滑时的重力势能相等,动能为0,下滑过程中,小车将重力势能转化为动能,则小车到达平面的动能相等,小车到达平面的速度相等。
【小问3详解】
[1]实验中通过比较木块被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,木块移动的距离s越大,小球对木块做的功越多,说明小球具有的动能越大。
[2]若水平面绝对光滑,小球被撞击后,运动状态不变,将做匀速直线运动,则无法比较小球运动的远近,则本实验不能到探究目的。
【小问4详解】
甲、乙两图实验控制小球的质量相同,甲图中小球下滑的高度较高,则甲图中小球到达水平面的速度较大
说明甲图小球的动能较大,由此可得到的初步结论是:物体质量相同时,速度越大动能越大。
10. 探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验如图所示,其中A为木块,B为金属块。
(1)实验甲中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计拉动木块做 ______ 运动,此时木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)实验甲和乙探究的问题是:滑动摩擦力大小与 ______ 的关系。
(3)比较实验甲和丙,得出结论是:______ 。
(4)比较实验乙和丁,得出结论:接触面积越大,滑动摩擦力越大。你认为该结论是否科学:______ ,依据是:______ 。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力大小 (3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4) ①. 不科学 ②. 没有控制接触面的粗糙程度相同
【解析】
【小问1详解】
将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
甲、乙两个实验接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计的示数不同,说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
【小问3详解】
甲、丙两个实验接触面的粗糙程度不同,压力大小相同,说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,且接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,故可得:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
比较实验乙和丁,接触面的粗糙程度和压力大小都不同,没有控制接触面的粗糙程度相同,故不能得出接触面积越大,滑动摩擦力越大的结论。
11. 在探究“影响液体内部压强的因素”的实验中,小明进行了如下四组实验:
(1)U形压强计是通过观察U形管中___________来显示橡皮膜所受压强大小。若使用前,发现U形管内的水面已有高度差,通过___________方法可以进行调节(填序号);
①从U形管中向外倒出适量的水;②拆除软管重新安装;③向U形管中倒入适量的水
(2)压强计气密性良好,则U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体同一深度,液体内部各个方向的压强___________;
(4)比较图甲和图乙,得出结论___________;
(5)小华用图戊所示的装置测量未知液体的密度: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,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度
C.左侧水到容器底的深度
D.左侧水到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为___________(选择题目中合适的字母和表示)。
【答案】 ①. 液面高度差 ②. ② ③. 不属于 ④. 相等 ⑤. 液体密度一定,深度越深,压强越大 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]液体内部压强大小通过U形管中液面高度差的大小来反映,这是转换法。
[2]使用前,发现U形管内的水面已有高度差,进行调节时,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,故选②。
(2)[3]上端开口下端连通的容器是连通器,U形管压强计的一端是密闭的,故不是连通器。
(3)[4]比较图乙和丙,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜朝不同的方向时,U形管中液面高度差不变,说明液体内部的压强不变,故得出结论:同种液体,同一深度,各个方向的压强相等。
(4)[5]比较图甲和乙,液体的密度相同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部的压强越大,故可以得出结论:在液体密度一定时,深度越深,液体压强越大。
(5)[6]实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好相平,则橡皮膜左侧和右侧的压强相等,根据可知
解得。
12. 在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,某小组的同学进行了如图所示的操作:
(1)实验的最佳顺序是 _________;通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 _________;
(2)以下情况会影响结论的是 _____;
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(3)由实验测得的数据可以求出物体A的体积为 _________m3;若将图乙中的水换成盐水(ρ盐水>ρ水),物体受到的浮力将 _______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)把物体A换成木块,利用上述实验中的器材,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 _____(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
【答案】 ①. 丁甲乙丙 ②. 排开液体所受的重力 ③. A ④. 1×10﹣4 ⑤. 变大 ⑥. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]最合理的实验顺序是:丁、测出空桶的重力;甲、测出物体所受到的重力;乙、把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;丙、测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为:丁甲乙丙。
[2]空气中物体的重力为
G=2N
水中弹簧测力计的示数为
F′=1N
物体在水中受到的浮力为
F浮=G﹣F′=2N﹣1N=1N
由图丁可知,空桶的重力
G桶=0.5N
由图丙可知,水和桶的重力
G总=1.5N
所以溢出水的重力为
G排=G总﹣G桶=1.5N﹣0.5N=1N
根据计算结果,可见
F浮=G排
说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力。
(2)[3]A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于溢出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意。
故选A。
(3)[4]在水中受到的浮力
F浮=G﹣F拉=2N﹣1N=1N
由F浮=ρ水gV排公式变形可得,物体A排开水的体积
物体A的体积等于排开水的体积,即
V=V排=1×10﹣4m3
[5]将图乙中的水换成盐水,因
ρ盐水>ρ水
液体的密度变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,浮力变大。
(4)[6]物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
四.计算题(共2小题)
13. 如图是某厂家开发的汽车,其质量为1500kg,车轮与地面接触的总面积为,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min,这一过程中汽车发动机的输出功率为。
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力为
对地面的压强为
(2)汽车行驶的速度为
汽车发动机的输出功率为,汽车牵引力为
汽车牵引力所做的功
(3)该车在水平路面上匀速直线行驶,所以阻力等于牵引力,阻力为
答:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是;
(2)汽车牵引力所做的功是;
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是。
14. 如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水深为0.5m,容器底面积为0.4m2,木块的体积为,木块的密度为,水的密度为,g取10N/kg,试求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)木块受到的浮力;
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大。
【答案】(1),
(2)40N (3)32N
【解析】
【小问1详解】
水对容器底部的压强为
水对容器底部的压力为
【小问2详解】
木块受到的浮力为
【小问3详解】
木块的重力为
木块漂浮在水面上时,所受的浮力为
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