内容正文:
2024-2025学年度第二学期八年级期中质量监测
物理科
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21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. 下列物体的质量和重力估计最符合实际的是( )
A. 一个中学生的体重大约是50N B. 一只老母鸡的重力大约是20N
C. 一个鸡蛋的质量大约是0.5kg D. 一个苹果的质量大约是1.2kg
2. 下列各种现象中,物体的运动状态不发生变化的是( )
A. 小孩沿不太光滑的直滑梯匀速滑下 B. 人造地球卫星绕地球匀速转动
C. 沿平直轨道上正在进站的火车 D. 公共汽车正在减速转弯
3. 如图所示,小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动。下列说法正确的是( )
A. 因为汽车静止,失去了惯性,所以汽车未被推动
B. 因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
C. 虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车的重力
D. 虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
4. 电动平衡车现在很受年轻人的喜爱,如图所示中,关于小花同学站在平衡车上的情景的说法正确的是( )
A. 平衡车的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B. 小花受到的重力与平衡车对她的支持力是一对平衡力
C. 地面对平衡车的支持力与小花对平衡车的压力是一对平衡力
D. 车对地面的压力与平衡车对小花的支持力是一对相互作用力
5. 如图所示的四幅图中,下列说法不正确的是( )
A. 图甲:用力捏车闸是通过增大压力增大摩擦力
B. 图乙:冰壶运动员在刷冰时,使冰面刷得有坡度,从而冰壶滑得快
C. 图丙:滚动轴承内圈与外圈之间用滚动代替滑动减小了摩擦力
D. 图丁:滴加润滑油是使接触面之间形成油膜来减小摩擦力
6. 图实例中,目的是为了增大压强的是( )
A. 书包背带很宽
B. 锯齿做的很尖
C. 坦克装有履带
D. 铁轨下铺枕木
7. 如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同、形状不同的容器中装有质量相等的三种不同液体,液面高度相同,则容器底部受到的液体压强
A. 甲的最大 B. 乙的最大 C. 丙的最大 D. 一样大
二、填空题:本大题共7个小题,每空1分,共21分。
8. 如图所示,撑杆跳高运动员对撑杆施力的同时,撑杆也对运动员施了力,这说明物体间力的作用是___________的,但这两个力的作用效果不同,前者使撑杆的___________发生了改变;后者使运动员的___________发生了改变。
9. 放在地面上的物体受到重力的作用,则重力的施力物体是 _____,重力的方向是 _____;在墙上挂画框时,可自制一个铅垂线来检查是否挂正,如图,若要将画挂正,应将画框的下部向 _____(填“左”或“右”)移动,直至画框竖边与铅垂线重合。
10. 如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面绕手做匀速圆周运动。橡皮此时处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态。若某时刻橡皮受到的所有力突然消失,橡皮由于具有_____,将_____(选填“继续做匀速圆周运动”“沿水平方向做匀速直线运动”或“斜向下落下”)。
11. 如图所示,小辉沿水平方向推着小车在平直道路上匀速前进。小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对___________力,小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对___________力,小车受到的摩擦力与小辉对小车的推力是一对________力。(均选填“平衡”或“相互作用”)
12. 如图所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这是由于纸片之间的空气流速______,导致纸片之间的空气压强______;如图所示,某同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱______。(选填“升高”“降低”或“不变”)
13. 如图所示,物体重15N,被水平向右的力F压在竖直墙壁上。当F为25N时,物体静止不动,这时物体受到的摩擦力是________N;当F减小为18N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是________N;减小压力F,物体继续下滑,物体受到的摩擦力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14. 将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。 则倒置后桌面受到的压强大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),瓶中水的重力大小为___________N,倒立放置时瓶盖受水的压力___________N。(g取10 N/kg)
三、作图题:本题共3小题,第(1)(3)小题2分,第(2)小题3分,共7分。
15.
(1)如图所示,小球在绳拉力的作用下靠在光滑的墙壁静止不动,请画出小球受到绳的拉力和小球对墙壁压力的示意图。
(2)如图所示,物体以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,请画出物体沿斜面向上运动过程中所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心)。
(3)如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,画出物块A受力示意图。
四、实验题:本大题共3小题,第16,17小题6分,第18小题8分,共20分。
16. 小秋同学做了以下两个实验。
(1)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的______由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图1所示。实验可得:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越______。推论:物体的运动___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。由此结论______(选填“能”或“不能”)直接得出牛顿第一定律。
(2)在探究“二力平衡条件”的实验中,如图2所示两边悬挂相同质量的钩码,纸片处于静止状态,说明二力平衡的条件是两个力______相等;将图2中静止的硬纸片扭转一个角度如图3所示,松手后观察到硬纸片______保持静止(选填“仍能”或“不能”),该现象说明两个力必须作用在______才能平衡。
17. 小强同学利用长方体木块、弹簧测力计、钩码、毛巾等在水平木板面上探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,实验过程如图所示。
(1)在实验中,为了测量滑动摩擦力,应该用弹簧测力计闫水平方向拉着木块做______运动,根据______条件可知,此时弹簧测力计的读数就等于木块所受的滑动摩擦力大小。
(2)利用甲、乙图的实验,可以探究滑动摩擦力的大小与______的关系。利用甲、丙图的实验,得到结论是______。
(3)小强同学为探究“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关”,他将甲图中的木块切去一半,再重复甲的操作过程,发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半,他得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论,你认为他的结论可靠吗?答:______;如果不可靠,则请说明理由。答:______。
18. 如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)实验前检查装置:当按压探头的橡皮膜,若装置不漏气,则U形管两边液面高度变化___________(选填“明显”或“不明显”);在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是___________(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)调试完成后,小华接着进行如图1所示的实验,如图乙,保持压强计探头在水中的深度不变,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管中液面高度差不变,这说明在液体内部同一深度,向各个方向的压强___________;
(4)比较图1中乙和丙两次实验,可以得到:在同种液体中,液体压强随___________的增加而增大;
(5)比较___________两次实验,可以得到:液体的压强与液体密度有关;
(6)小华探究液体内部压强的特点后,还希望测出某盐水的密度,在此基础上又做了拓展实验,步骤如下:
①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下微微凸起,用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图2甲所示);
②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中,直到橡皮膜表面与水面相平,测出管底到盐水液面高度为h2(如图2乙所示);
③待测盐水密度的表达式ρ盐水=___________(结果用ρ水、h1、h2表示,不计橡皮膜形变对h1的影响)。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
19. 随着共享单车在全国各大城市迅速铺开,“共享经济”的概念迅速普及,“共享汽车”也随之悄然进入了人们的视野.如图所示是某品牌“共享汽车”,其空车质量1.2t,该车在行驶过程中受到的阻力为总重的0.1倍,求:
(1)汽车所受的重力;
(2)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程;
(3)总质量为200kg的人员乘坐该车,汽车行驶过程中受到的阻力.
20. 一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯重1N,内装1.5N的水,水深h=12cm,杯子与桌面的接触面积为10cm2,如图所示。(g=10N/kg)求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)玻璃杯对水平桌面的压强。
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
21. 阅读短文并回答下列问题:
滑雪
如图所示,当滑雪者从雪山顶峰风驰电掣般下滑时,你是否想到为什么白雪轻飘飘、软绵绵的,却可以承托高速奔驰的滑雪者呢?
白雪内有很多小孔,小孔内充满空气。踏着滑雪板的人压在滑雪板上时,雪内的空气就会被逼出;因此,滑雪板不是与雪地直接接触,而是在一层气垫上滑行。这层气垫不但对滑雪板施加一个向上的托力,并且减小了雪地与滑雪板之间的摩擦。然而,这层气垫只能维持一段很短的时间。如果滑雪者在雪地上停留超过一秒,就会沉下去。
(1)踏着滑雪板时不容易陷入雪地里是因为滑雪板能够增大________从而使雪地受到的压强_______;
(2)滑雪者从雪坡上滑下时,其所受重力方向________(选填“垂直于雪坡”或“竖直”)向下;
(3)若每块滑雪板的长1.5m、宽12cm,滑雪板的总面积为_______m2,若滑雪者与滑雪板总重为720N,当其站立在水平雪地上时,滑雪板对雪地的压强为________Pa;
(4)空中技巧比赛中,运动员在空中能做出各种高难动作。如果不考虑空气阻力,运动员在空中翻滚时只受到________作用。
22. 请同学们阅读自学下列文章:
牛顿第三定律
我们知道,两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体有力的作用,后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用。力是物体与物体之间的相互作用。物体间相互作用的这一对力,常常叫做作用力和反作用力。把互相作用的两个力分成为作用力和反作用力并不是绝对的。我们可以把其中一个力叫做作用力,另一个力就叫做反作用力。
作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢?
把两个弹簧测力计A和B连接在一起(如图所示),用力拉弹簧秤A,可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动,弹簧测力计B的示数指出弹簧测力计A对它的作用力F的大小,而弹簧测力计A的示数指出弹簧测力计B对它的反作用力F′的大小,可以看出,两个弹簧测力计的示数是相等的,改变手拉弹簧的力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个示数总相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反。
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律。
请同学们根据上述自学的知识,回答下列问题。
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小 ____,方向 _____,作用在 ____上,这就是牛顿第三定律。
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小 _____(填空“大于”、“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小。
(3)人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,则这两个力的大小关系是( )
A. F1>F2 B. F1<F2 C. F1=F2 D. 无法比较
(4)下列现象中,不是一对作用力与反作用力的是( )
A. 划船时,船桨对水的力与水对桨的力
B. 地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
C. 静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力
D. 提水时,手提水桶的力与水桶对手向下的拉力
23. 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
(1)①把容积为V的注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是___________;
②如图甲所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③用刻度尺测出注射器有刻度的部分长度为l,则活塞的横截面积为___________;
④利用以上数据可计算得到大气压强的为___________;
(2)如在实验过程中没有排尽筒内空气,将导致测得的大气压值___________(填“偏大”不变”或“偏小”);
(3)如在实验过程中活塞与针筒的摩擦力不能忽略,将导致测得的大气压值___________(填“偏大”不变”或“偏小”);
(4)若同学们用题图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到,活塞仍没有滑动。可改用乙图中的___________(填“A”或“C”)注射器。
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2024-2025学年度第二学期八年级期中质量监测
物理科
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21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. 下列物体的质量和重力估计最符合实际的是( )
A. 一个中学生的体重大约是50N B. 一只老母鸡的重力大约是20N
C. 一个鸡蛋的质量大约是0.5kg D. 一个苹果的质量大约是1.2kg
【答案】B
【解析】
【详解】A.中学生的体重大约是500N,故A不符合题意;
B.一只老母鸡的质量约2kg,故重力大约是
G=mg=2kg×10N/kg=20N
故B符合题意;
C.一个鸡蛋的质量大约是50g=0.05kg,故C不符合题意;
D.一个苹果的质量大约是0.2kg,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列各种现象中,物体的运动状态不发生变化的是( )
A. 小孩沿不太光滑的直滑梯匀速滑下 B. 人造地球卫星绕地球匀速转动
C. 沿平直轨道上正在进站的火车 D. 公共汽车正在减速转弯
【答案】A
【解析】
【详解】运动物体速度、方向的变化都叫运动状态的改变;
小孩沿直滑梯匀速滑下,由于是匀速下滑,所以他的运动状态没发生改变,故A符合题意;
人造地球卫星绕地球匀速转动,做曲线运动,速度方向变了,即运动状态的改变,故B不符合题意;
沿平直轨道上正在进站的火车,速度越来越慢,运动状态变了,故C不符合题意;
公共汽车正在减速转弯,速度和方向都变了,所以运动状态变了,故D不符合题意.
3. 如图所示,小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动。下列说法正确的是( )
A. 因为汽车静止,失去了惯性,所以汽车未被推动
B. 因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
C. 虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车的重力
D. 虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.一切物体在任何情况下都有惯性,汽车静止,惯性的大小不变,故A错误;
BD.由于汽车未推动,就处于平衡状态,所以推力等于阻力,汽车未被推动,是因为推力小于汽车与地面间的最大静摩擦力,故B错误,D正确;
C.推力与重力不在同一直线上。根本无法去比较衡量。故C错误。
故选D。
4. 电动平衡车现在很受年轻人的喜爱,如图所示中,关于小花同学站在平衡车上的情景的说法正确的是( )
A. 平衡车的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B. 小花受到的重力与平衡车对她的支持力是一对平衡力
C. 地面对平衡车的支持力与小花对平衡车的压力是一对平衡力
D. 车对地面的压力与平衡车对小花的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.地面对平衡车的支持力大小等于人和平衡车的总重力,所以平衡车受到的重力和地面对平衡车支持力的大小不相等,则二力不是一对平衡力,故A错误;
B.小花受到的重力与平衡车对她的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.地面对平衡车的支持力等于人和平衡车的总重力,小花对平衡车的压力等于小花的重力,大小不相等,则二力不是一对平衡力,故C错误;
D.平衡车对地面的压力大小等于人和平衡车的总重力大小之和,平衡车对小花的支持力等于人的重力,大小不相等,则二力不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
5. 如图所示的四幅图中,下列说法不正确的是( )
A. 图甲:用力捏车闸是通过增大压力增大摩擦力
B. 图乙:冰壶运动员在刷冰时,使冰面刷得有坡度,从而冰壶滑得快
C. 图丙:滚动轴承内圈与外圈之间用滚动代替滑动减小了摩擦力
D. 图丁:滴加润滑油是使接触面之间形成油膜来减小摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲:用力捏车闸时闸片对车轮的压力增加,因此是通过增大压力增大摩擦力的。故A正确,不符合题意;
B.图乙:冰壶运动员在刷冰时,使冰面的粗糙程度发生改变,改变了摩擦力的大小,从而改变冰壶的运动速度。故B错误,符合题意;
C.图丙:滚动轴承内圈与外圈之间有小钢珠,是用滚动代替滑动减小了摩擦力。故C正确,不符合题意;
D.图丁:滴加润滑油是使接触面之间形成油膜,可以使接触面分离,从而减小摩擦力。故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 图实例中,目的是为了增大压强的是( )
A. 书包背带很宽
B. 锯齿做的很尖
C. 坦克装有履带
D. 铁轨下铺枕木
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.根据可知,书包背带很宽、坦克装有履带、铁轨下铺枕木是增大了受力面积,在压力一定时,减小了压强,故ACD不符合题意;
B.根据可知,锯齿做的很尖,是减小了受力面积,在压力一定时,增大了压强,故B符合题意。
故选B。
7. 如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同、形状不同的容器中装有质量相等的三种不同液体,液面高度相同,则容器底部受到的液体压强
A. 甲的最大 B. 乙的最大 C. 丙的最大 D. 一样大
【答案】A
【解析】
【详解】ABCD.三个容器底面积相同,形状不同,在液面等高的情况下,三个容器内液体的体积关系为:
V甲<V乙<V丙
由于三种液体质量相同,由ρ= 得:
ρ甲>ρ乙>ρ丙
已知液面高度相同:
h甲=h乙=h丙
由液体压强公式p=ρgh得:三容器底部所受液体的压强关系是
p甲>p乙>p丙
故选A。
二、填空题:本大题共7个小题,每空1分,共21分。
8. 如图所示,撑杆跳高运动员对撑杆施力的同时,撑杆也对运动员施了力,这说明物体间力的作用是___________的,但这两个力的作用效果不同,前者使撑杆的___________发生了改变;后者使运动员的___________发生了改变。
【答案】 ①. 相互 ②. 形状 ③. 运动状态
【解析】
【详解】[1]物体间力的作用是相互的,撑杆对运动员的力与运动员对撑杆的力是一对相互作用力,大小相等,方向相反。
[2][3]运动员对撑杆的力是撑杆的形状发生了改变;撑杆对运动员的力使运动员的运动状态发生了改变。
9. 放在地面上的物体受到重力的作用,则重力的施力物体是 _____,重力的方向是 _____;在墙上挂画框时,可自制一个铅垂线来检查是否挂正,如图,若要将画挂正,应将画框的下部向 _____(填“左”或“右”)移动,直至画框竖边与铅垂线重合。
【答案】 ①. 地球 ②. 竖直向下 ③. 右
【解析】
【详解】[1]放在地面上的物体受到重力的作用,则重力的施力物体是地球。
[2]重力的方向总是竖直向下的。
[3]因为重力的方向总是竖直向下的,如果画框和铅垂线是平行的,则画框的竖边是竖直的,由图知,画的左端偏高,为了把画贴正,应将画的下部向右移动。
10. 如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面绕手做匀速圆周运动。橡皮此时处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态。若某时刻橡皮受到的所有力突然消失,橡皮由于具有_____,将_____(选填“继续做匀速圆周运动”“沿水平方向做匀速直线运动”或“斜向下落下”)。
【答案】 ①. 非平衡 ②. 惯性 ③. 沿水平方向做匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]橡皮在水平面绕手做匀速圆周运动,运动方向不断发生变化,橡皮此时处于非平衡状态。
[2][3]若某时刻橡皮受到的所有力突然消失,橡皮由于具有惯性,将保持原来的速度沿水平方向做匀速直线运动。
11. 如图所示,小辉沿水平方向推着小车在平直道路上匀速前进。小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对___________力,小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对___________力,小车受到的摩擦力与小辉对小车的推力是一对________力。(均选填“平衡”或“相互作用”)
【答案】 ①. 平衡 ②. 相互作用 ③. 平衡
【解析】
【详解】[1]小辉沿水平方向推着小车在平直道路上匀速前进。小辉受到的重力与地面对他的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力。
[2]小车对地面的压力和地面对小车的支持力作用在两个不同物体上,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力。
[3]小车在平直道路上匀速前进,小车在水平方向上处于平衡状态,在水平方向上受到的摩擦力与小辉对小车的推力是一对平衡力。
12. 如图所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这是由于纸片之间的空气流速______,导致纸片之间的空气压强______;如图所示,某同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱______。(选填“升高”“降低”或“不变”)
【答案】 ①. 大 ②. 小 ③. 升高
【解析】
【详解】[1][2]没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂。当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。
[3]大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。
13. 如图所示,物体重15N,被水平向右的力F压在竖直墙壁上。当F为25N时,物体静止不动,这时物体受到的摩擦力是________N;当F减小为18N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是________N;减小压力F,物体继续下滑,物体受到的摩擦力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 15 ②. 15 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]当F为25N时,物体静止不动,物体受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,则物体受到的摩擦力是
[2]当F减小为18N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,物体受到的摩擦力和重力仍是一对平衡力,大小相等,则物体受到的摩擦力仍为15N。
[3]接触面粗糙程度不变,压力减小,滑动摩擦力减小。减小压力F,物体继续下滑,接触面的粗糙程度不变,物体受到的摩擦力减小。
14. 将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。 则倒置后桌面受到的压强大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),瓶中水的重力大小为___________N,倒立放置时瓶盖受水的压力___________N。(g取10 N/kg)
【答案】 ①. 变大 ②. 2.8 ③. 1.04
【解析】
【详解】[1]由 知,由于瓶子倒置后对桌面压力没变,受力面积变小,故压强变大。
[2]由左图可知,矿泉水瓶内水的体积
V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3
水的质量
m水=ρ水V=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg
水的重力
G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N
[3]倒立放置时瓶盖受到水的压强
p倒立=ρ水gh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa
水对瓶盖的压力
三、作图题:本题共3小题,第(1)(3)小题2分,第(2)小题3分,共7分。
15.
(1)如图所示,小球在绳拉力的作用下靠在光滑的墙壁静止不动,请画出小球受到绳的拉力和小球对墙壁压力的示意图。
(2)如图所示,物体以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,请画出物体沿斜面向上运动过程中所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心)。
(3)如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,画出物块A受力示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
拉力是绳子对小球的力,受力物体是小球,作用点画在小球的重心,方向沿绳子斜向上,标注符号;压力是小球对墙壁的作用力,受力物体是墙壁,作用点画在小球和墙壁的接触面上,方向垂直于水平墙壁、水平指向墙壁内部,标注符号。
【小问2详解】
地球附近的物体必然受重力,斜面对物体有垂直于接触面的支持力,斜面粗糙,物体相对斜面向上运动,因此受到阻碍相对运动的滑动摩擦力,方向沿斜面向下,三个力的作用点都画在物体重心,重力方向竖直向下;斜面的支持力垂直斜面向上;滑动摩擦力沿斜面向下,与物体相对斜面的运动方向相反。
【小问3详解】
A和小车一起水平匀速直线运动,二者没有相对运动也没有相对运动趋势,因此A不受摩擦力,仅受一对平衡力:重力和支持力;作用点均在A的重心,重力竖直向下;小车对A的支持力竖直向上,两条线段长度相等。
四、实验题:本大题共3小题,第16,17小题6分,第18小题8分,共20分。
16. 小秋同学做了以下两个实验。
(1)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的______由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图1所示。实验可得:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越______。推论:物体的运动___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。由此结论______(选填“能”或“不能”)直接得出牛顿第一定律。
(2)在探究“二力平衡条件”的实验中,如图2所示两边悬挂相同质量的钩码,纸片处于静止状态,说明二力平衡的条件是两个力______相等;将图2中静止的硬纸片扭转一个角度如图3所示,松手后观察到硬纸片______保持静止(选填“仍能”或“不能”),该现象说明两个力必须作用在______才能平衡。
【答案】(1) ①. 同一高度 ②. 远 ③. 不需要 ④. 不能
(2) ①. 大小 ②. 不能 ③. 同一直线上
【解析】
【小问1详解】
[1]在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,要控制小车到达水平面时的速度相同,所以让小车从斜面的同一高度由静止滑下。
[2]由图1可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远。
[3]进一步推理:若小车不受阻力,将一直保持匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
[4]牛顿第一定律是在实验基础上通过科学推理得到的,现实中不存在完全不受力的物体,因此不能直接由该实验得出牛顿第一定律。
【小问2详解】
[1]在探究“二力平衡条件”的实验中,两边悬挂相同质量的钩码,钩码对硬纸片的拉力大小相等,纸片处于静止状态,说明二力平衡的条件是两个力大小相等。
[2][3]将图2中静止的硬纸片扭转一个角度如图3所示,此时两个拉力不在同一直线上,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
17. 小强同学利用长方体木块、弹簧测力计、钩码、毛巾等在水平木板面上探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,实验过程如图所示。
(1)在实验中,为了测量滑动摩擦力,应该用弹簧测力计闫水平方向拉着木块做______运动,根据______条件可知,此时弹簧测力计的读数就等于木块所受的滑动摩擦力大小。
(2)利用甲、乙图的实验,可以探究滑动摩擦力的大小与______的关系。利用甲、丙图的实验,得到结论是______。
(3)小强同学为探究“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关”,他将甲图中的木块切去一半,再重复甲的操作过程,发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半,他得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论,你认为他的结论可靠吗?答:______;如果不可靠,则请说明理由。答:______。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 压力大小 ④. 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ⑤. 不可靠 ⑥. 没有控制压力大小不变
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等;根据二力平衡条件可知,此时弹簧测力计的读数就等于木块所受的滑动摩擦力大小。
(2)[3]甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,可以探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
[4]甲、丙两图的压力大小相同,接触面粗糙程度不同,丙图接触面粗糙程度更大,摩擦力更大,得到结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[5][6]因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小强将木块沿切去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,没有控制压力大小不变 , 所以得出的结论不可靠。
18. 如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)实验前检查装置:当按压探头的橡皮膜,若装置不漏气,则U形管两边液面高度变化___________(选填“明显”或“不明显”);在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是___________(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)调试完成后,小华接着进行如图1所示的实验,如图乙,保持压强计探头在水中的深度不变,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管中液面高度差不变,这说明在液体内部同一深度,向各个方向的压强___________;
(4)比较图1中乙和丙两次实验,可以得到:在同种液体中,液体压强随___________的增加而增大;
(5)比较___________两次实验,可以得到:液体的压强与液体密度有关;
(6)小华探究液体内部压强的特点后,还希望测出某盐水的密度,在此基础上又做了拓展实验,步骤如下:
①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下微微凸起,用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图2甲所示);
②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中,直到橡皮膜表面与水面相平,测出管底到盐水液面高度为h2(如图2乙所示);
③待测盐水密度的表达式ρ盐水=___________(结果用ρ水、h1、h2表示,不计橡皮膜形变对h1的影响)。
【答案】(1)不属于 (2) ①. 明显 ②. B
(3)大小相等 (4)液体深度
(5)丙、丁 (6)
【解析】
【小问1详解】
连通器是上端开口,底部连通的容器,而U形管左端没有开口,所以不属于连通器。
【小问2详解】
[1]当按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,则说明该装置不漏气,气密性良好。
[2]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面是相平的。若U形管中的液面出现了高度差就说明软管中的气体压强大于大气压,若使U形管中液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的,U形管中的液面就是相平的,故选B。
【小问3详解】
保持压强计探头在水中的深度不变,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管中液面高度差不变,说明各个方向的压强大小相等,因此可得结论为:同种液体、同一深度,各个方向的压强大小相等。
【小问4详解】
如图乙、丙可知,在液体的密度相同时,探头的深度越深,相应的U形管左、右两侧液面高度差越大,说明液体的压强越大。由此得出∶在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
【小问5详解】
探究液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,改变液体的密度,因此选择丙、丁两实验。
【小问6详解】
当橡皮膜表面与水面相平时,说明盐水对橡皮膜向上的压强和水对橡皮膜向下的压强大小相等,即,根据可得
解得盐水的密度为
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
19. 随着共享单车在全国各大城市迅速铺开,“共享经济”的概念迅速普及,“共享汽车”也随之悄然进入了人们的视野.如图所示是某品牌“共享汽车”,其空车质量1.2t,该车在行驶过程中受到的阻力为总重的0.1倍,求:
(1)汽车所受的重力;
(2)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程;
(3)总质量为200kg的人员乘坐该车,汽车行驶过程中受到的阻力.
【答案】(1) 1.2×104N (2 ) 18km (3) 1.4×103N
【解析】
【详解】(1).汽车所受的重力:
G=mg=1200kg×10N/kg=12000N;
(2).由 可得,匀速行驶20min通过的路程:
(3).汽车在行驶过程中的总质量:
m总=1200kg+200kg=1400kg,
此时的总重力:
G总=m总g=1400kg×10N/kg=14000N;
由题意可得,汽车受到的阻力:
f=0.1G总=0.1×14000N=1400N.
20. 一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯重1N,内装1.5N的水,水深h=12cm,杯子与桌面的接触面积为10cm2,如图所示。(g=10N/kg)求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)玻璃杯对水平桌面的压强。
【答案】(1)1200Pa;(2)1.2N;(3)2500Pa
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,杯子内水的深度
h=12cm=0.12m
水对杯底的压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)水对杯底的压力
F水=p水S=1200Pa×10×10-4m2=1.2N
(3)玻璃杯对水平桌面的压力
F=G杯+G水=1N+1.5N=2.5N
玻璃杯对水平桌面的压强
答:(1)水对杯底的压强是1200Pa;
(2)水对杯底的压力是1.2N;
(3)玻璃杯对水平桌面的压强是2500Pa。
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
21. 阅读短文并回答下列问题:
滑雪
如图所示,当滑雪者从雪山顶峰风驰电掣般下滑时,你是否想到为什么白雪轻飘飘、软绵绵的,却可以承托高速奔驰的滑雪者呢?
白雪内有很多小孔,小孔内充满空气。踏着滑雪板的人压在滑雪板上时,雪内的空气就会被逼出;因此,滑雪板不是与雪地直接接触,而是在一层气垫上滑行。这层气垫不但对滑雪板施加一个向上的托力,并且减小了雪地与滑雪板之间的摩擦。然而,这层气垫只能维持一段很短的时间。如果滑雪者在雪地上停留超过一秒,就会沉下去。
(1)踏着滑雪板时不容易陷入雪地里是因为滑雪板能够增大________从而使雪地受到的压强_______;
(2)滑雪者从雪坡上滑下时,其所受重力方向________(选填“垂直于雪坡”或“竖直”)向下;
(3)若每块滑雪板的长1.5m、宽12cm,滑雪板的总面积为_______m2,若滑雪者与滑雪板总重为720N,当其站立在水平雪地上时,滑雪板对雪地的压强为________Pa;
(4)空中技巧比赛中,运动员在空中能做出各种高难动作。如果不考虑空气阻力,运动员在空中翻滚时只受到________作用。
【答案】(1) ①. 受力面积 ②. 减小
(2)竖直 (3) ①. 0.36 ②. 2000##
(4)重力
【解析】
【小问1详解】
根据压强公式,人对雪地的压力基本等于自身总重,大小不变时,宽大的滑雪板可以增大人和雪地的受力面积,从而减小雪地受到的压强,避免陷入雪中。
【小问2详解】
重力的方向始终是竖直向下,和接触面的倾斜情况无关。
【小问3详解】
统一单位,12cm=0.12m,单块滑雪板的面积为
人站立时使用2块滑雪板,因此总面积为
水平雪地上滑雪板对雪地的压力等于总重力720N,代入压强公式得
【小问4详解】
不考虑空气阻力时,地球附近的空中运动员不再受其他接触力,只受到重力的作用。
22. 请同学们阅读自学下列文章:
牛顿第三定律
我们知道,两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体有力的作用,后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用。力是物体与物体之间的相互作用。物体间相互作用的这一对力,常常叫做作用力和反作用力。把互相作用的两个力分成为作用力和反作用力并不是绝对的。我们可以把其中一个力叫做作用力,另一个力就叫做反作用力。
作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢?
把两个弹簧测力计A和B连接在一起(如图所示),用力拉弹簧秤A,可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动,弹簧测力计B的示数指出弹簧测力计A对它的作用力F的大小,而弹簧测力计A的示数指出弹簧测力计B对它的反作用力F′的大小,可以看出,两个弹簧测力计的示数是相等的,改变手拉弹簧的力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个示数总相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反。
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律。
请同学们根据上述自学的知识,回答下列问题。
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小 ____,方向 _____,作用在 ____上,这就是牛顿第三定律。
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小 _____(填空“大于”、“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小。
(3)人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,则这两个力的大小关系是( )
A. F1>F2 B. F1<F2 C. F1=F2 D. 无法比较
(4)下列现象中,不是一对作用力与反作用力的是( )
A. 划船时,船桨对水的力与水对桨的力
B. 地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
C. 静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力
D. 提水时,手提水桶的力与水桶对手向下的拉力
【答案】(1) ①. 相等 ②. 相反 ③. 同一条直线
(2)等于 (3)C
(4)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]根据实验得出的牛顿第三定律的特点可知:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
【小问2详解】
以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力,即大小相等。
【小问3详解】
人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,是一对相互作用力,根据实验牛顿第三定律的特点可知:大小相等;根据
故选C。
【小问4详解】
A.划船时,船桨对水的力与水对桨的力;是一对作用力与反作用力,故A不符合题意;
B.地球对人的吸引力与人对地球的吸引力;是一对作用力与反作用力,故B不符合题意;
C.静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力,是一对平衡力,故C符合题意;
D.提水时,手提水桶的力与水桶对手向下的拉力;是一对作用力与反作用力,故D不符合题意。
故选C。
23. 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
(1)①把容积为V的注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是___________;
②如图甲所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③用刻度尺测出注射器有刻度的部分长度为l,则活塞的横截面积为___________;
④利用以上数据可计算得到大气压强的为___________;
(2)如在实验过程中没有排尽筒内空气,将导致测得的大气压值___________(填“偏大”不变”或“偏小”);
(3)如在实验过程中活塞与针筒的摩擦力不能忽略,将导致测得的大气压值___________(填“偏大”不变”或“偏小”);
(4)若同学们用题图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到,活塞仍没有滑动。可改用乙图中的___________(填“A”或“C”)注射器。
【答案】 ①. 排尽注射器内的空气 ②. ③. ④. 偏小 ⑤. 偏大 ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1]把容积为V的注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是排尽注射器内的空气,避免注射器内的空气对实验结果的影响。
[2]活塞的横截面积为
[3]当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为F,此时F等于大气对注射器的压力,大气压强的为
(2)[4]如在实验过程中没有排尽筒内空气,注射管内存在气压,活塞被拉动时,弹簧测力计的示数等于注射器管内外的气压差,小于大气压力,而计算时大气压力用弹簧测力计的示数计算,将导致测得的大气压值偏小。
(3)[5]如在实验过程中活塞与针筒的摩擦力不能忽略,弹簧测力计的示数等于大气压力加上摩擦力,而计算时,大气压力的大小用弹簧测力计的示数代入,将导致测得的大气压值偏大。
(4)[6]若同学们用题图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到,活塞仍没有滑动,说明活塞受到的大气压力大于5N,而外界大气压一定,由得,说明活塞的横截面积偏大,因此应可改用乙图中的C。
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