精品解析:北京市三帆中学2024-2025学年八年级下学期期中物理试卷
2026-07-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 西城区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.11 MB |
| 发布时间 | 2026-07-29 |
| 更新时间 | 2026-07-29 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59010414.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年北京市西城区三帆中学八年级(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1. 第一个用实验的方法,准确测出大气压强值的科学家是( )
A. 伽利略 B. 阿基米德 C. 帕斯卡 D. 托里拆利
2. 汽车轮胎上都刻有花纹,其最主要的目的是为了
A. 样式美观 B. 坚固耐用
C. 增大摩擦 D. 减小摩擦
3. 关于重力,下面说法中正确的是( )
A. 重力的单位是千克 B. 重力的方向总是垂直于支持面
C. 测量物体重力的工具是天平 D. 物体的重心不一定在物体上
4. 如图所示的四个实例中,属于减小压强的是( )
A. 篆刻刀的刀刃很锋利
B. 逃生锤的锤头很尖
C. 盲道上有凸起的圆点
D. 书包背带做得较宽
5. 运动员用踢力F将重为G的足球踢向空中。不计空气阻力,选项所示的各图中,能正确表示足球在空中飞行时受力情况的是( )
A. B. C. D.
6. 下列物体中,所受重力最接近1N的是( )
A. 一辆自行车 B. 两个鸡蛋 C. 一枚大头针 D. 两个大苹果
7. 下列事例中,受平衡力作用的是( )
A. 在公路上匀速直线行驶的汽车
B. 正在进站的火车
C. 腾空而起正在加速上升的火箭
D. 正在圆形轨道上匀速运动的过山车
8. 如图所示,体重秤放在水平地面上,小莉站在秤上静止.下列说法正确的是
A. 体重秤受两个力的作用,施力物体分别是小莉和地面
B. 小莉受到的重力与体重秤对小莉的支持力是一对平衡力
C. 体重秤对小莉的支持力与体重秤对地的压力是相互作用力
D. 小莉受三个力的作用,施力物体分别是地球、体重秤和地面
9. 某同学玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来。下列说法正确的是( )
A. 人用力蹬地,可使滑板车向前运动,说明滑板车的运动需要力来维持
B. 人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们受到惯性的作用
C. 人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D. 人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
10. 由同种材料制成的圆柱体a、b,它们的高度相同,质量之比为ma∶mb=3∶5,把它们竖直放置在水平桌面上,则水平桌面受到圆柱体的压强之比pa∶pb等于
A. 1∶1 B. 3∶5
C. 5∶3 D. 9∶25
11. 下列关于生活中几个事例的说法,正确的是( )
A. 一辆汽车在平衡力的作用下,一定做匀速直线运动
B. 鸡蛋掉到地面上破裂,此时地面对蛋壳的作用力等于蛋壳对地面的作用力
C. 人推静止在地面上的木箱,木箱未动,说明木箱受到的推力小于地面的摩擦力
D. 一袋重500N的米放在地面上,仅用300N的力竖直向上提它,这袋米受到的合力为200N
12. 某同学在科技馆参观时发现这样一展品,在水平轨道上有一列小火车,车厢顶部有两个孔P和Q,小火车在轨道上沿直线匀速运动,如图所示,当小火车即将经过“∩”型框架的下方时,从Q孔中竖直向上弹出一个小球.不计小球受到的空气阻力,关于小钢球的落点,下列说法中正确的是
A. 小球将落入P孔中 B. 小球将落回到Q孔中
C. 小球将落到“∩”型框架上 D. 小球将落到Q孔后方的车厢顶上
13. 如图所示,在高为15cm的烧杯内装有某种液体,A为两端开口的玻璃管,B为轻质塑料片,B在液面下的深度为10cm。向A管内缓缓注入水,当塑料片恰好脱落时,A管内水柱高8cm,则烧杯内液体的密度是( )
A. B. C. D. 无法判断
14. 如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上.杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.下列选项中正确的是( )
A. 水对杯底的压强为900Pa B. 水对杯底的压力为2N
C. 水杯对桌面的压强为1000Pa D. 水杯对桌面的压力为2.8N
15. 两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两液面等高,如图所示,则( )
A. A的重力小于B的重力 B. A受的浮力等于B受到的浮力
C. 两容器底部所受液体压强相等 D. 甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
二、多选题:本大题共5小题,共10分。
16. 如图所示的事例中,属于利用大气压的是( )
A. 用高压锅炖肉
B. 用注射器吸取药液
C. 用吸盘挂钩挂东西
D. 活塞式抽水机
17. 关于如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
A. 甲实验:空饮料罐排开水的体积越大,它所受浮力就越大
B. 乙实验:四面装有橡皮膜的正方体浸没水中,其下表面受水的压力最大
C. 丙实验:拿着简易压强计乘坐电梯,到达的楼层越高,玻璃管内水柱越低
D. 丁实验:随着容器中液面高度逐渐下降,从容器侧壁孔中喷出的液体射得越来越远
18. 一个物体受到同一直线上两个力的作用,其合力的大小是70N,已知其中的一个力的大小是50N,那么另外一个力的大小可能是
A. 20N B. 120N C. 70N D. 50N
19. 如图所示,在物理课上,老师将同一个鸡蛋分别放入甲、乙、丙三个容器的液体中,鸡蛋在甲容器中沉底,在乙容器中悬浮,在丙容器中漂浮。下列说法中正确的是( )
A. 鸡蛋在甲容器中受重力和支持力,不受浮力
B. 乙容器中液体对鸡蛋的压力的合力大于重力
C. 丙容器中的液体密度最大
D. 鸡蛋在乙、丙容器中受到的浮力相等
20. 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1.5kg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( )
A. 合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力大小相等
B. 当数字测力计拉力为4N时,电子秤示数为4N
C. 当数字测力计拉力为5N时,合金块受到电子秤的支持力为10N
D. 当数字测力计拉力为10N时,合金块对电子秤产生的压强为500Pa
三、填空题:本大题共8小题,共12分。
21. 单位换算: ________;________Pa。
22. 生活中,若遇到锤头松动的情况,人们通常会采用如图所示的方法敲击锤柄从而紧固锤头,这是利用了________的惯性。(填“锤头”或“锤柄”)
23. 如图所示,在一标准大气压下做托里拆利实验,若将玻璃管稍倾斜一些,则所测量的水银柱高度将___ 760mm。(填“大于”、“小于”或“等于”)
24. 如图所示,体积为50cm3的物体A放入装满某种液体的溢水杯中,物体A处于悬浮状态,同时溢出液体的质量为60g。则物体A的密度为________g/cm3。
25. 在图中,一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,管下连通两根开口的细管A、B,将A、B插入装有红墨水的槽中,当用吹风机向玻璃管中吹风时,由于玻璃管内空气流速变大,压强变________(填“大”或“小”),小于外界大气压,所以A、B管中均有红墨水上升,且________(填“A”或“B”)管中液面较高。
26. A、B均为圆柱体,A与B的高度相同,A与B的密度比,底面积之比,如图甲所示,B对A的压强为pB;如图乙所示,B对地面的压强为pB′,则压强是________。
27. 载有货物的气球总重为1600N,在空中竖直匀速下降时,所受空气的浮力是1400N,气球受到的合力是________N;若要使气球竖直匀速上升,应从气球上向外抛出________N的货物。(设气球在上升和下降时所受空气的浮力和阻力大小保持不变)
28. 如图所示,弹簧测力计的示数为 ___________N。
四、实验探究题:本大题共9小题,共32分。
29. 小明利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。实验器材除了一个斜面外,还有小车、毛巾、棉布和光滑木板。请你根据实验目的和器材分析:
(1)实验中,每次都让这辆小车从该斜面的顶端由静止滑下,其目的是使小车______。
(2)实验发现,小车在水平面上运动,表面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越______,速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
30. 图甲、乙、丙是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中的情景。
(1)如图甲,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______运动,此时木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)选择乙、丙两图的实验结果进行比较,可得出的结论是:滑动摩擦力与______有关;
(3)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关,于是他将图甲中的木块切去一半(如图丁所示)。重复图甲的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是:______。
31. 小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的砝码时,木块A处于静止状态;再往右盘中增加一个砝码,木块A仍处于静止状态。经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示。
(1)小强用小车B替换木块A是为了______;
(2)小红采用了丙图所示的实验装置“探究二力平衡条件”,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右吸在黑板上的滑轮,在细线的两端挂上钩码。此时作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反。若要证明:“两个力平衡的必要条件之一是必须作用在同一条直线上”。则在丙图实验的基础上应采用的方法是:手扶卡片,______,之后松手,观察卡片能否保持平衡。
32. 在探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,如图所示操作。
(1)实验时把小桌放在海绵上,通过观察______来比较压力作用效果。
(2)比较图A、E、F可得出结论:_________。
33. 如图所示的圆柱形玻璃容器上端开口,底部被薄橡皮膜封闭. 同学在把水倒入玻璃容器的过程中发现:随着容器中水的深度的增大,橡皮膜的形状发生了改变.请根据上述情景提出一个可探究的科学问题:________.
34. 小周在用力的传感器探究“物体受到的重力G与质量m的关系”时,他把测得的数据记录在下面的表格中。根据数据可知,若物体质量m=0.8kg,它受到的重力G=______N。
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
35. 利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个测力计沿相同方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向.再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录下此时拉力的大小与方向.实验中两次将弹簧A端都拉伸到同一点O的目的是使两次力的_________相同.
36. 小瑶用如图甲所示的微小压强计探究“液体内部压强的特点”。
(1)使用前,在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下,不论用手指轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则器材出现的问题可能是:______;
(2)她选用了另一个可以正常使用的压强计做实验。在实验中,可以通过比较______来比较液体压强的大小。
(3)将探头放入装有水的容器中,分别进行如图乙所示的三次实验,可得出结论:______。
(4)小瑶在实验中还发现:液体深度越大,液体内部的压强也越大。为进一步寻找规律,她又用数字式液体压强计进行定量探究。她在空气中调整压强计的示数为零后进行实验,并根据实验数据绘出了如图丙所示的图像。由图像可知,该液体在50cm深处的压强是______Pa。
37. 实验桌上有如下器材:已调零的弹簧测力计1个、3个分别装有适量水、盐水()和酒精()的烧杯、体积合适且系有细线的小石块1个。请你利用这些器材设计实验证明:“浸没在液体中的一个物体,它所受的浮力随液体密度的增大而增大”。
(1)以下是实验步骤,请补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出石块受到的重力G物,并将______记录在表格中;
②______;
③仿照步骤②,分别用弹簧测力计测出石块浸没在盐水和酒精中所受拉力F拉并记入表格;
④利用公式F浮=______分别计算出石块三次受到的浮力F浮并记入表格。
(2)画出实验数据记录表格。
五、计算题:本大题共1小题,共4分。
38. 近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积________;
(2)该东北虎的质量________。
六、综合题:本大题共3小题,共12分。
39. 如图所示,物体A重15N,静止在斜面上,请作图并填空:
(1)请在图中画出物体所受重力的示意图;
(2)该物体所受的重力和支持力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
40. “冰刀与熔点”2022年北京这座“双奥之城”,为全世界奉献了一场无比精彩的奥运盛会。
“冰刀”是冬奥会冰上运动的核心装备之一(如图甲所示),速度滑冰、花样滑冰、冰球运动都离不开冰刀。了解滑冰的人都知道,冰刀的刀刃是比较锋利的,甚至说是比较危险的。冰刀伤人的案例在训练场上,甚至在赛场上也有发生。那问题来了,既然危险,为什么要把冰刀做得这么锋利呢?
张老师向同学们介绍,冰刀设计得很薄,首先是为了获得蹬冰启动、加速时的抓地力。刀刃是嵌入冰里的,蹬冰时可以提供一个垂直于冰刀的反作用力。
此外,张老师还普及以下两个知识:
1:干摩擦与湿摩擦:干摩擦是指发生在固体与固体之间的摩擦,湿摩擦是指发生在固体与液体或气体之间的摩擦。相同压力下,后者的摩擦系数比前者小很多。比如,为了减小机械之间的摩擦,工业上通常会加润滑油,如图乙所示,就是利用湿摩擦较小的特点。再比如,刚被湿拖把清扫过的地面非常的滑,也是因为类似的原理。
冰的表面,比大多数的物体表面都要光滑,但是对于滑冰而言还不够,如果能在冰的表面洒一层水,其摩擦系数会进一步减小。但存在一个问题,如果真的在低温冰面上洒水,水也会很快凝固。
2:冰的熔点与压强的关系冰熔化成水的过程中,冰的体积会变小,在压强比较大的时候,冰更倾向于成为体积更小的液态,也就是说:随着压强的增大,冰的熔点会降低。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)发生在固体与液体或气体之间的摩擦称为______;
(2)冰刀做得锋利,是通过______的方法,增大冰刀与冰面的压强;
(3)综合文章中有关冰的熔点、压强以及摩擦的知识,分析冰刀制作得很锋利的原因。
41. 体积为120cm3的一块固体,重为1.8N,放在足量的水中。(水的密度为,g取10N/kg)
(1)求该固体浸没在水中时所受浮力多大?
(2)该固体最终静止在容器底部时,请画出受力分析图,并求它所受的支持力多大?
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2024-2025学年北京市西城区三帆中学八年级(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1. 第一个用实验的方法,准确测出大气压强值的科学家是( )
A. 伽利略 B. 阿基米德 C. 帕斯卡 D. 托里拆利
【答案】D
【解析】
【详解】第一个用实验的方法,准确测出大气压强数值的科学家是托里拆利。
故选D。
2. 汽车轮胎上都刻有花纹,其最主要的目的是为了
A. 样式美观 B. 坚固耐用
C. 增大摩擦 D. 减小摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关.增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.汽车轮胎上都刻有花纹,其最主要的目的是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故选C.
3. 关于重力,下面说法中正确的是( )
A. 重力的单位是千克 B. 重力的方向总是垂直于支持面
C. 测量物体重力的工具是天平 D. 物体的重心不一定在物体上
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力的单位是牛顿,故A错误;
B.重力的方向总是竖直向下的,故B错误;
C.测量物体重力的工具是弹簧测力计,故C错误;
D.物体的重心不一定在物体上,如形状规则的环,重心在环的中心,但不在环上,故D正确。
故选D。
4. 如图所示的四个实例中,属于减小压强的是( )
A. 篆刻刀的刀刃很锋利
B. 逃生锤的锤头很尖
C. 盲道上有凸起的圆点
D. 书包背带做得较宽
【答案】D
【解析】
【详解】A.篆刻刀的刀刃很锋利,是通过减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B.逃生锤的锤头很尖,是通过减小受力面积增大压强,故B不符合题意;
C.盲道上有凸起的圆点,是通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意;
D.书包背带较宽,是通过增大受力面积减小压强,故D符合题意。
故选D。
5. 运动员用踢力F将重为G的足球踢向空中。不计空气阻力,选项所示的各图中,能正确表示足球在空中飞行时受力情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如果不计空气阻力,空中的足球只受重力的作用,作用在球的重心,重力方向竖直向下。
故选B。
6. 下列物体中,所受重力最接近1N的是( )
A. 一辆自行车 B. 两个鸡蛋 C. 一枚大头针 D. 两个大苹果
【答案】B
【解析】
【详解】重力为1N的物体的质量
一辆自行车的质量约15kg,两个鸡蛋的质量约为0.1kg,一枚大头针质量约为80mg,两个大苹果的质量约为400g,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 下列事例中,受平衡力作用的是( )
A. 在公路上匀速直线行驶的汽车
B. 正在进站的火车
C. 腾空而起正在加速上升的火箭
D. 正在圆形轨道上匀速运动的过山车
【答案】A
【解析】
【详解】A.由牛顿第一定律可知,物体不受力或者受平衡力时总保持静止或匀速直线运动,故A符合题意;
B.正在进站的火车速度的大小发生变化,故B不符合题意;
C.腾空而起正在加速上升的火箭速度的大小发生变化,故C不符合题意;
D.正在圆形轨道上匀速运动的过山车做的是曲线运动,故D不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,体重秤放在水平地面上,小莉站在秤上静止.下列说法正确的是
A. 体重秤受两个力的作用,施力物体分别是小莉和地面
B. 小莉受到的重力与体重秤对小莉的支持力是一对平衡力
C. 体重秤对小莉的支持力与体重秤对地的压力是相互作用力
D. 小莉受三个力的作用,施力物体分别是地球、体重秤和地面
【答案】B
【解析】
【详解】A.体重秤受重力、小莉的压力、地面的支持力三个力的作用,施力物体分别是地球、小莉和地面,故A错误;
B.小莉受到的重力与体重秤对小莉的支持力,大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.体重秤对小莉的支持力大小等于小莉的重力,体重秤对地的压力大小等于秤和小莉的重力之和,即此二力大小不相同,所以,不是相互作用力,故C错误;
D.小莉受两个力的作用,即重力和体重秤的支持力,施力物体分别是地球、体重秤,故D错误.
9. 某同学玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来。下列说法正确的是( )
A. 人用力蹬地,可使滑板车向前运动,说明滑板车的运动需要力来维持
B. 人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们受到惯性的作用
C. 人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D. 人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.人用力蹬地,使滑板车向前运动,滑板车受到力的作用,由静止变为运动,表明力可以改变物体运动状态,故A错误;
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们具有惯性,但是惯性不是力,不能说受到惯性的作用。故B错误;
C.停止蹬地后,人和滑板车依然受到重力、地面的支持力,还有阻碍运动的摩擦力,并非不受力,故C错误;
D.运动状态指的是物体运动速度的大小和方向,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,速度的大小在不断减小,因此运动状态发生了改变,故D正确。
故选D。
10. 由同种材料制成的圆柱体a、b,它们的高度相同,质量之比为ma∶mb=3∶5,把它们竖直放置在水平桌面上,则水平桌面受到圆柱体的压强之比pa∶pb等于
A. 1∶1 B. 3∶5
C. 5∶3 D. 9∶25
【答案】A
【解析】
【详解】在水平面上物体对地面的压力等于物体自身的重力,则水平桌面受到圆柱体的压强
为:,α、b两个由同种材料制成的圆柱体,它们的高度相同,因此水平桌面受到圆柱体的压强之比pa:pb是;
【点睛】已知知道高度和密度、以及质量大小关系,根据公式 推导出压强的变形公式,进一步求出两物体所受的压强之比.
11. 下列关于生活中几个事例的说法,正确的是( )
A. 一辆汽车在平衡力的作用下,一定做匀速直线运动
B. 鸡蛋掉到地面上破裂,此时地面对蛋壳的作用力等于蛋壳对地面的作用力
C. 人推静止在地面上的木箱,木箱未动,说明木箱受到的推力小于地面的摩擦力
D. 一袋重500N的米放在地面上,仅用300N的力竖直向上提它,这袋米受到的合力为200N
【答案】B
【解析】
【详解】A.一辆汽车在平衡力的作用下,可能做匀速直线运动,也可能静止,故A错误;
B.鸡蛋掉到地面上,地面对蛋壳的作用力与蛋壳对地面的作用力是一对相互作用力,所以二力大小相等,故B正确;
C.人推静止在地面上的木箱,木箱未动,处于静止平衡状态,说明木箱受到的推力等于地面的摩擦力,故C错误;
D.一袋重500N的米放在地面上,用300N的力竖直向上提它,地面对米的支持力变小,但米受力仍然平衡,保持静止状态,所以这袋米受到的合力为0N,故D错误。
故选B。
12. 某同学在科技馆参观时发现这样一展品,在水平轨道上有一列小火车,车厢顶部有两个孔P和Q,小火车在轨道上沿直线匀速运动,如图所示,当小火车即将经过“∩”型框架的下方时,从Q孔中竖直向上弹出一个小球.不计小球受到的空气阻力,关于小钢球的落点,下列说法中正确的是
A. 小球将落入P孔中 B. 小球将落回到Q孔中
C. 小球将落到“∩”型框架上 D. 小球将落到Q孔后方的车厢顶上
【答案】B
【解析】
【分析】一切物体都有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质.
【详解】因为小火车做匀速直线运动,当小球从Q孔中竖直向上弹出后,小火车仍然做匀速直线运动,而小球由于惯性也做匀速直线运动,因此不计小球受到的空气阻力,小钢球在重力的作用下将落回到Q孔中.
故选B.
13. 如图所示,在高为15cm的烧杯内装有某种液体,A为两端开口的玻璃管,B为轻质塑料片,B在液面下的深度为10cm。向A管内缓缓注入水,当塑料片恰好脱落时,A管内水柱高8cm,则烧杯内液体的密度是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】当塑料片恰好脱落时,烧杯内液体对塑料片向上的压强,等于玻璃管内水对塑料片向下的压强,即 。 根据液体压强公式 ,可得 ,代入数据可得 ,故选B。
14. 如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上.杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.下列选项中正确的是( )
A. 水对杯底的压强为900Pa B. 水对杯底的压力为2N
C. 水杯对桌面的压强为1000Pa D. 水杯对桌面的压力为2.8N
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据计算水对杯底的压强为:
,故A错误;
B. 根据计算水对杯底的压力为:
,故B错误;
C. D. 杯子静止在水平桌面上时,对桌面的压力等于总重,即压力为:
,故D错误;
水杯对桌面的压强为:,故C正确;
故选C.
点睛:重点是固体压强公式和液体压强公式的应用,注意本题中求水对杯底部的压力时,必须先求出压强,再利用求压力,不可根据液体的重求压力.
15. 两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两液面等高,如图所示,则( )
A. A的重力小于B的重力 B. A受的浮力等于B受到的浮力
C. 两容器底部所受液体压强相等 D. 甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.物体A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,根据物体沉浮条件可知,,,而AB为同种材料,即密度相同,所以两杯液体的密度关系为,由于两杯液体体积相同,最后液面相同,表明AB两物体排开液体的体积相同,由阿基米德原理,所以A受的浮力大于B受到的浮力,由于漂浮或悬浮状态浮力等于物体的重力,所以A的重力大于B的重力,故AB不符合题意;
C.根据液体压强的公式,两液体的深度相同,,所以甲容器底部受到的压强大于乙容器底部受到的压强。故C不符合题意;
D.由于两杯液体的体积相同,,则甲杯液体的质量大于乙杯液体的质量,根据,甲杯液体的重力大于乙杯液体的重力,又因为A的重力大于B的重力,而两容器相同,所以甲杯的总重力大于乙杯的总重力,水平面上的物体对水平面的压力等于物体的总重力,所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,故D符合题意。
故选D。
二、多选题:本大题共5小题,共10分。
16. 如图所示的事例中,属于利用大气压的是( )
A. 用高压锅炖肉
B. 用注射器吸取药液
C. 用吸盘挂钩挂东西
D. 活塞式抽水机
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.使用高压锅,因为高压锅能够在锅内形成较高的气压,水的沸点会随气压的增大而升高,所以用高压锅炖肉能够让肉的口感更好,故A不符合题意;
B.吸药液时,向后拉活塞,注射器内气压减小,外界大气压压着药液从针头进入注射器内,故B符合题意;
C.用吸盘挂钩挂东西,是把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在墙上,利用了大气压,故C符合题意;
D.活塞式抽水机利用大气压强把水压到高处的,故D符合题意。
故选BCD。
17. 关于如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
A. 甲实验:空饮料罐排开水的体积越大,它所受浮力就越大
B. 乙实验:四面装有橡皮膜的正方体浸没水中,其下表面受水的压力最大
C. 丙实验:拿着简易压强计乘坐电梯,到达的楼层越高,玻璃管内水柱越低
D. 丁实验:随着容器中液面高度逐渐下降,从容器侧壁孔中喷出的液体射得越来越远
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据可知,甲实验:空饮料罐排开水的体积越大,它所受浮力就越大,故A正确;
B.乙实验:四面装有橡皮膜的正方体浸没水中,其下表面处在水中的深度最深,由 可知,下表面受到水的压强最大;正方体四个面的面积相等,由 可知,其下表面受水的压力最大;故B正确;
C.丙实验:拿着简易压强计乘坐电梯,到达的楼层越高,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高;故C错误;
D.丁实验:随着容器中液面高度逐渐下降,液体的深度变浅,根据可知,液体的压强越小,从容器侧壁孔中喷出的液体射得越来越近,故D错误。
故选AB。
18. 一个物体受到同一直线上两个力的作用,其合力的大小是70N,已知其中的一个力的大小是50N,那么另外一个力的大小可能是
A. 20N B. 120N C. 70N D. 50N
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】假设两个力的方向相同,则F合=F2+ F1,F2=F合-F1=70N-50N=20N;
假设两个力方向相反:则
①当F1>F2,F合= F1-F2,F2= F1- F合=50N-70N=-20N,力的大小不能有负值,故不符合题意;
②当F1<F2,F合= F2 - F1,F2= F1+F合=50N+70N=120N,由此可见,另一个分力大小可能是20N,也可能是120N,因此AB正确.
19. 如图所示,在物理课上,老师将同一个鸡蛋分别放入甲、乙、丙三个容器的液体中,鸡蛋在甲容器中沉底,在乙容器中悬浮,在丙容器中漂浮。下列说法中正确的是( )
A. 鸡蛋在甲容器中受重力和支持力,不受浮力
B. 乙容器中液体对鸡蛋的压力的合力大于重力
C. 丙容器中的液体密度最大
D. 鸡蛋在乙、丙容器中受到的浮力相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A.鸡蛋在甲容器沉底,浸在液体中仍然受到浮力,此时鸡蛋受重力、浮力、容器底的支持力,三力平衡,故A错误;
B.乙容器中鸡蛋悬浮,处于静止平衡状态,浮力等于鸡蛋重力,故B错误;
C.根据浮沉条件和密度关系: 沉底满足,悬浮满足,漂浮满足,因此密度关系为 ,丙容器的液体密度最大,故C正确;
D.根据浮沉条件,悬浮时浮力等于重力,漂浮时浮力也等于重力;同一个鸡蛋重力相等,因此,乙丙中鸡蛋受到的浮力相等,故D正确。
故选CD。
20. 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1.5kg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( )
A. 合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力大小相等
B. 当数字测力计拉力为4N时,电子秤示数为4N
C. 当数字测力计拉力为5N时,合金块受到电子秤的支持力为10N
D. 当数字测力计拉力为10N时,合金块对电子秤产生的压强为500Pa
【答案】ACD
【解析】
【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是一对相互作用力,大小相等,故A正确;
B.合金块受到3个力的作用:重力G、拉力、支持力,当数字测力计拉力为4N时,支持力为,因此B错误;
C.当数字测力计拉力为5N时,,故C正确;
D.当数字测力计拉力为10N时,
合金块的面积为
合金块对电子秤产生的压强为
故D正确。
故选ACD。
三、填空题:本大题共8小题,共12分。
21. 单位换算: ________;________Pa。
【答案】 ①. ②. 26
【解析】
【详解】[1]长度进率为,平方后进率为平方,即
因此
[2]压强单位帕斯卡()的定义就是,因此
22. 生活中,若遇到锤头松动的情况,人们通常会采用如图所示的方法敲击锤柄从而紧固锤头,这是利用了________的惯性。(填“锤头”或“锤柄”)
【答案】锤头
【解析】
【详解】当撞击锤柄时,锤柄受力后停止运动,锤头由于惯性,仍保持原来向下的运动状态继续运动,因此紧紧套在锤柄上,该方法利用的是锤头的惯性。
23. 如图所示,在一标准大气压下做托里拆利实验,若将玻璃管稍倾斜一些,则所测量的水银柱高度将___ 760mm。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】等于
【解析】
【详解】在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的。1标准大气压能支持760mm高的水银柱,当玻璃管倾斜时,大气压不变,管内水银柱产生的压强也不变,根据液体压强公式,可知水银柱的竖直高度h不变,仍为760mm,只是管内水银柱的长度会增加。
24. 如图所示,体积为50cm3的物体A放入装满某种液体的溢水杯中,物体A处于悬浮状态,同时溢出液体的质量为60g。则物体A的密度为________g/cm3。
【答案】1.2
【解析】
【详解】 物体A悬浮在液体中,处于平衡状态,物体所受重力浮力等于自身重力。 根据阿基米德原理,浮力又等于排开液体的重力,,因此可得物体的重力和排开液体的重力相等,即 ,即 ,所以物体A的质量
则物体A的密度为
25. 在图中,一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,管下连通两根开口的细管A、B,将A、B插入装有红墨水的槽中,当用吹风机向玻璃管中吹风时,由于玻璃管内空气流速变大,压强变________(填“大”或“小”),小于外界大气压,所以A、B管中均有红墨水上升,且________(填“A”或“B”)管中液面较高。
【答案】 ①. 小 ②. B
【解析】
【详解】[1]根据流体压强与流速的关系可知,当用吹风机向玻璃管中吹风时,由于玻璃管内空气流速变大,压强变小。
[2]图中A上方玻璃管的横截面积大,相同时间内,风经过A管上方的流动速度小于B管上方的流动速度,A管上方的压强大于B管上方的压强,所以A、B管中均有红墨水上升,B管中的液面较高。
26. A、B均为圆柱体,A与B的高度相同,A与B的密度比,底面积之比,如图甲所示,B对A的压强为pB;如图乙所示,B对地面的压强为pB′,则压强是________。
【答案】9:8
【解析】
【分析】根据所给信息分别算出两次的实际压力,判断压力所作用的面积,即可分别求出对应的压强大小。
【详解】由图甲可以看出,由于底面积之比,因此B的底面积大于A,因此实际有效接触面积为A的底面积,假设A的底面积为S,高度为h(B的高度也为h),则B的底面积为,因此圆柱体A的体积
圆柱体B的体积
A与B的密度比,假设A的密度为ρ,则B的密度为2ρ,则B的质量
B对A的压力等于B自身的重力
B对A的压强
按图乙的摆放方式,圆柱体A的质量
B对地面的压力为A与B的总重力
因此图乙B对地面的压强
因此两次压强之比
27. 载有货物的气球总重为1600N,在空中竖直匀速下降时,所受空气的浮力是1400N,气球受到的合力是________N;若要使气球竖直匀速上升,应从气球上向外抛出________N的货物。(设气球在上升和下降时所受空气的浮力和阻力大小保持不变)
【答案】 ①. 0 ②. 400
【解析】
【详解】[1]因为气球在空中竖直匀速下降,所以气球处于平衡状态,平衡状态下的物体所受合力为0N。
[2]对匀速下降的气球受力分析,此时气球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和阻力的作用,根据二力平衡原理,可以求出阻力
气球在上升和下降时,所受空气浮力和阻力的大小不变,当气球匀速上升时,阻力方向与运动方向相反,此时根据二力平衡原理,可以得到剩余气球的总重力
则可得需要抛出货物的重力
28. 如图所示,弹簧测力计的示数为 ___________N。
【答案】1.8
【解析】
【详解】由图可知,弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,示数为1.8N。
四、实验探究题:本大题共9小题,共32分。
29. 小明利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。实验器材除了一个斜面外,还有小车、毛巾、棉布和光滑木板。请你根据实验目的和器材分析:
(1)实验中,每次都让这辆小车从该斜面的顶端由静止滑下,其目的是使小车______。
(2)实验发现,小车在水平面上运动,表面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越______,速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
【答案】(1)到达水平面速度相同
(2) ①. 远 ②. 慢
【解析】
【小问1详解】
每次都从斜面上同一位置释放,目的是使小车进入水平面时的速度相等,使小车每次以相同速度开始运动,采用了控制变量法。
【小问2详解】
[1][2]由实验可知,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
30. 图甲、乙、丙是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中的情景。
(1)如图甲,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______运动,此时木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)选择乙、丙两图的实验结果进行比较,可得出的结论是:滑动摩擦力与______有关;
(3)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关,于是他将图甲中的木块切去一半(如图丁所示)。重复图甲的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是:______。
【答案】(1)匀速直线
(2)接触面粗糙程度 (3)没有控制压力大小相同
【解析】
【小问1详解】
如图甲,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。
【小问2详解】
乙、丙两图中,压力相同,而接触面粗糙程度不同,比较乙、丙两图中弹簧测力计的示数不同,可得出的结论是:滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。
【小问3详解】
研究滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,将图甲中的木块切去一半。重复图甲的实验操作,得出结论是错误的,探究过程中存在的问题是:没有控制压力大小相同。
31. 小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的砝码时,木块A处于静止状态;再往右盘中增加一个砝码,木块A仍处于静止状态。经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示。
(1)小强用小车B替换木块A是为了______;
(2)小红采用了丙图所示的实验装置“探究二力平衡条件”,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右吸在黑板上的滑轮,在细线的两端挂上钩码。此时作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反。若要证明:“两个力平衡的必要条件之一是必须作用在同一条直线上”。则在丙图实验的基础上应采用的方法是:手扶卡片,______,之后松手,观察卡片能否保持平衡。
【答案】(1)减小摩擦力对实验结果的影响
(2)将卡片扭转一个角度
【解析】
【小问1详解】
甲图中木块和桌面间是滑动摩擦,当右盘增加砝码后木块仍静止,是因为桌面对木块产生了摩擦力,摩擦力会干扰二力平衡条件的探究。用小车B替换木块A,相同条件下滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,因此替换小车是为了减小摩擦力对实验的干扰。
【小问2详解】
要验证“两个力平衡的必要条件是作用在同一直线上”,需要控制两个力大小相等、方向相反,只让两个力不在同一直线上,因此操作是手扶卡片,将卡片扭转一个角度,使两个拉力不在同一直线后松手,观察卡片是否平衡。
32. 在探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,如图所示操作。
(1)实验时把小桌放在海绵上,通过观察______来比较压力作用效果。
(2)比较图A、E、F可得出结论:_________。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积相同,压力越大,压力的作用效果越明显
【解析】
【小问1详解】
压力的作用效果主要表现在物体的形变上,本实验通过海绵的凹陷程度来体现压力的作用效果,凹陷程度大的说明压力的作用效果明显,凹陷程度小的说明压力的作用效果不明显。
【小问2详解】
比较图A、E、F,受力面积相同,压力大小不同,压力的作用效果不同,压力越大,海绵凹陷的越明显。可以得出结论:受力面积相同,压力越大,压力的作用效果越明显。
33. 如图所示的圆柱形玻璃容器上端开口,底部被薄橡皮膜封闭. 同学在把水倒入玻璃容器的过程中发现:随着容器中水的深度的增大,橡皮膜的形状发生了改变.请根据上述情景提出一个可探究的科学问题:________.
【答案】液体压强与液体深度是有关吗?
【解析】
【详解】根据题意知道,圆柱形玻璃容器上端开口,底部被薄橡皮膜封闭,当小冬同学在把水倒入玻璃容器的过程中,随着水的不断加入,玻璃管底部的橡皮膜逐渐向外凸出,说明同一种液体内部,深度越大,压强越大,据此现象可以提出的问题是:液体压强与液体深度是有关吗?
34. 小周在用力的传感器探究“物体受到的重力G与质量m的关系”时,他把测得的数据记录在下面的表格中。根据数据可知,若物体质量m=0.8kg,它受到的重力G=______N。
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
【答案】7.84
【解析】
【详解】根据实验数据可知,物体受到的重力与质量成正比,可得重力和质量的比值
当 时,
35. 利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个测力计沿相同方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向.再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录下此时拉力的大小与方向.实验中两次将弹簧A端都拉伸到同一点O的目的是使两次力的_________相同.
【答案】作用效果
【解析】
【详解】为了确保力F的作用效果与F1 、F2 共同的作用效果相同,因此实验中必须都将弹簧A端都拉伸到同一点O.
36. 小瑶用如图甲所示的微小压强计探究“液体内部压强的特点”。
(1)使用前,在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下,不论用手指轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则器材出现的问题可能是:______;
(2)她选用了另一个可以正常使用的压强计做实验。在实验中,可以通过比较______来比较液体压强的大小。
(3)将探头放入装有水的容器中,分别进行如图乙所示的三次实验,可得出结论:______。
(4)小瑶在实验中还发现:液体深度越大,液体内部的压强也越大。为进一步寻找规律,她又用数字式液体压强计进行定量探究。她在空气中调整压强计的示数为零后进行实验,并根据实验数据绘出了如图丙所示的图像。由图像可知,该液体在50cm深处的压强是______Pa。
【答案】(1)装置漏气
(2)U形管两侧液面的高度差
(3)同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相同
(4)6000
【解析】
【小问1详解】
若压强计的装置漏气,按压橡皮膜时,橡皮管内气压几乎不发生变化,因此U形管两边液面高度几乎不变,故障为装置漏气。
【小问2详解】
本实验利用转换法,通过U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小。
【小问3详解】
图乙中,液体密度、探头深度均相同,只有探头的朝向不同,U形管液面高度差相同,因此得出结论:同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相同。
【小问4详解】
由丙图可知,液体压强与深度成正比。当时,,因此可得处的压强
37. 实验桌上有如下器材:已调零的弹簧测力计1个、3个分别装有适量水、盐水()和酒精()的烧杯、体积合适且系有细线的小石块1个。请你利用这些器材设计实验证明:“浸没在液体中的一个物体,它所受的浮力随液体密度的增大而增大”。
(1)以下是实验步骤,请补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出石块受到的重力G物,并将______记录在表格中;
②______;
③仿照步骤②,分别用弹簧测力计测出石块浸没在盐水和酒精中所受拉力F拉并记入表格;
④利用公式F浮=______分别计算出石块三次受到的浮力F浮并记入表格。
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1) ①. 读数 ②. 用弹簧测力计吊着石块,将其缓慢浸没在水中,待弹簧测力计示数稳定后,测出石块浸没在水中所受拉力,并将数据记录在表格中 ③.
(2)
液体的密度/
物体的重力/N
弹簧测力计示数/N
物体受到的浮力/N
【解析】
【小问1详解】
为了证明“浸没在液体中的物体,所受的浮力随液体密度的增大而增大”,应控制排开液体的体积不变,只改变液体的密度。根据这一思路设计实验,利用称重法测量小石块在3种液体中受到的浮力。接下来的实验步骤是用调好的弹簧测力计测出石块受到的重力G物,并将读数记录在表格中;将挂在弹簧测力计下的小石块分别浸没在装有适量水、适量盐水、适量酒精的烧杯中,读出弹簧测力计对小石块的拉力,记录在表格中。
利用称重法,计算出石块在3种液体中受到的浮力,得出结论。
【小问2详解】
实验表格如答案图所示。
五、计算题:本大题共1小题,共4分。
38. 近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积________;
(2)该东北虎的质量________。
【答案】(1)135cm2
(2)162kg
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,脚印占用的小方格的数量为15,因此该东北虎一只脚印的面积约为
【小问2详解】
容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力为
平底容器对地面的压强为
当容器下陷的深度与脚印的深度相同,则东北虎对地面的压强与容器对地面的压强相等,则东北虎对地面的压力即重力为
该东北虎的质量
六、综合题:本大题共3小题,共12分。
39. 如图所示,物体A重15N,静止在斜面上,请作图并填空:
(1)请在图中画出物体所受重力的示意图;
(2)该物体所受的重力和支持力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】(1) (2)不是
【解析】
【小问1详解】
重力的方向竖直向下,物体所受重力的示意图如下:
【小问2详解】
物体所受的重力竖直向下,而支持力垂直斜面向上,两者不在同一直线上,大小也不相等,不是一对平衡力。
40. “冰刀与熔点”2022年北京这座“双奥之城”,为全世界奉献了一场无比精彩的奥运盛会。
“冰刀”是冬奥会冰上运动的核心装备之一(如图甲所示),速度滑冰、花样滑冰、冰球运动都离不开冰刀。了解滑冰的人都知道,冰刀的刀刃是比较锋利的,甚至说是比较危险的。冰刀伤人的案例在训练场上,甚至在赛场上也有发生。那问题来了,既然危险,为什么要把冰刀做得这么锋利呢?
张老师向同学们介绍,冰刀设计得很薄,首先是为了获得蹬冰启动、加速时的抓地力。刀刃是嵌入冰里的,蹬冰时可以提供一个垂直于冰刀的反作用力。
此外,张老师还普及以下两个知识:
1:干摩擦与湿摩擦:干摩擦是指发生在固体与固体之间的摩擦,湿摩擦是指发生在固体与液体或气体之间的摩擦。相同压力下,后者的摩擦系数比前者小很多。比如,为了减小机械之间的摩擦,工业上通常会加润滑油,如图乙所示,就是利用湿摩擦较小的特点。再比如,刚被湿拖把清扫过的地面非常的滑,也是因为类似的原理。
冰的表面,比大多数的物体表面都要光滑,但是对于滑冰而言还不够,如果能在冰的表面洒一层水,其摩擦系数会进一步减小。但存在一个问题,如果真的在低温冰面上洒水,水也会很快凝固。
2:冰的熔点与压强的关系冰熔化成水的过程中,冰的体积会变小,在压强比较大的时候,冰更倾向于成为体积更小的液态,也就是说:随着压强的增大,冰的熔点会降低。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)发生在固体与液体或气体之间的摩擦称为______;
(2)冰刀做得锋利,是通过______的方法,增大冰刀与冰面的压强;
(3)综合文章中有关冰的熔点、压强以及摩擦的知识,分析冰刀制作得很锋利的原因。
【答案】(1)湿摩擦 (2)减小受力面积
(3)冰刀制作得很锋利增大了冰面受到的压强,使冰的熔点降低,熔化成水,从而在冰面上形成一层水膜,可以减小摩擦力。
【解析】
【小问1详解】
发生在固体与液体或气体之间的摩擦称为湿摩擦。
【小问2详解】
压强的影响因素为压力和受力面积,冰刀做得锋利,刀刃的接触面积更小,在压力一定时,通过减小受力面积可以增大冰刀对冰面的压强。
【小问3详解】
冰刀做得很锋利,会在人对冰面的压力基本不变时,大幅减小冰刀与冰面的接触面积,从而增大冰刀对冰面的压强;根据材料可知冰的熔点随压强增大而降低,冰面会在更高的温度下熔化成一层薄水膜,此时冰刀和冰面之间的摩擦就从干摩擦变为摩擦系数小很多的湿摩擦,能够大幅减小滑行时受到的摩擦力,让运动员滑得更顺畅。
41. 体积为120cm3的一块固体,重为1.8N,放在足量的水中。(水的密度为,g取10N/kg)
(1)求该固体浸没在水中时所受浮力多大?
(2)该固体最终静止在容器底部时,请画出受力分析图,并求它所受的支持力多大?
【答案】(1)1.2N
(2),0.6N
【解析】
【小问1详解】
由题意得,固体浸没在水中时,排开水的体积
根据阿基米德原理,固体所受浮力
【小问2详解】
由题意得,固体的重力,固体最终静止在容器底部时,处于平衡状态,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和容器底部的支持力,根据力的平衡条件可得,故支持力
受力分析图:以固体为研究对象,在其重心位置,画出竖直向下的重力,竖直向上的浮力和支持力,其中表示的线段长度等于与的线段长度之和,据此作图。
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