内容正文:
2024—2025学年度第二学期第二次质量检测
八年级物理科试题卷
(时间:80分钟 满分:100分)
一、单选题(共7小题,每题3分,共21分)
1. 下列关于力的说法,正确的是( )
A. 物体间发生力的作用,一定相互接触 B. 物体受到力,一定会产生形变
C. 施力物体同时也一定是受力物体 D. 一个物体之间也能产生力的作用
2. 如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A. 车由静止突然向东启动 B. 车匀速前行时突然加速
C. 车匀速前行时突然减速 D. 匀速倒车时突然减速
3. 如图1所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平推力F作用下做直线运动,推力随时间变化的图像如图2所示,物体运动的速度随时间变化的图像如图3所示。则( )
A. 时,物体所受的摩擦力大于1N
B. 时,物体所受的摩擦力等于2N
C. 时,将F撤掉,物体立刻静止
D. 在2~4s内,物体做匀速直线运动
4. 如图所示,水平桌面上放有两个完全相同的容器甲、乙,分别盛有质量相同的不同液体,液体的高度相同,则液体对甲、乙两容器底部的压强、和容器对水平桌面的压强、的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5. 下图所示的是托里拆利实验的规范操作过程。关于托里拆利实验,下列说法错误的是( )
A. 换用粗玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变
B. 在玻璃管的上端扎一个小孔,管内外水银面的高度差不变
C. 将此实验移到高山上去做,管内外水银面的高度差会变小
D. 换用密度比水银小的水来做实验,管内外液面的高度差会变大
6. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大
C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大
7. 小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法判断
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 2023年5月22日,中国羽毛球队蝉联“苏迪曼”杯团体赛冠军。运动员挥拍击球时,球受到力的作用,运动状态______,同时球拍的网线也会受力发生______。羽毛球在飞行过程中由于受到______作用,将落回地面。
9. 某物体在地球表面的质量是60kg,已知地球表面g取,则该物体在地球表面的重力为______N;将该物体移到月球表面,发现它的重力约为100N,它在月球表面的质量为______kg。根据以上数据关系,若一根绳子在月球表面最多能悬挂重1200N的物体,它在地球表面最多能悬挂的物体的质量约为______kg。
10. 上图为一起交通事故,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”。虽B车驾驶员紧急刹车,由于___________仍撞击了A车,碰撞的一瞬间,B车对A车的撞击力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)A车对B车的撞击力;碰撞时,B车驾驶员会受到___________(选填“安全带”或“汽车头枕”)的保护。
11. 如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做__________(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,当烧杯中的水面出现图乙所示的状态时,则小车此时正在做__________(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,做出上述判断的根据是__________(选填“水”或“烧杯”)具有惯性。
12. 生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在______(选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为______N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的______力。
13. 在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的________;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较________;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有________。
14. 如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是______N,金属块在水中受到的浮力是______N,所测液体的密度是______。(取)
三、作图题(第一小题2分,第二小题2分,第三小题3分,共7分)
15.
(1)如图所示,书静止放在水平桌面上,请在O点画出书受到的重力G和支持力F的示意图。
(2)请在图中画出静止在斜面上的物体对斜面的压力F的示意图。
(3)一工件在传送带带动下向右做匀速直线运动,请在图中画出工件的受力示意图。
四、实验题(每空1分,共22分)
16. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)实验时用弹簧测力计必须沿___________方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)图甲、乙两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________;
(3)比较图丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小___________(选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为___________N,图丁中A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间的细绳的拉力为___________N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与___________的关系;实验过程中,___________(选填“需要”或 “不需要”)匀速拉动长木板,当沙桶中沙子增加时,拉力和压力传感器的示数___________。(填序号)
A.拉力和压力传感器的示数都增大 B.拉力传感器的示数增大,压力传感器的示数减小
C.拉力和压力传感器的示数都减小 D.拉力传感器的示数减小,压力传感器的示数增大
17. “做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对______力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对______力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正______F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与______有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的______有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔______(选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为__________的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是:__________。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
18. 某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是___________;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为___________kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮___________G排(选填“>”、“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强___________(选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图___________步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮___________G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
五、计算题(第19小题6分,第21小题7分,共13分)
19. 如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10。求:(g取10)
(1)水对杯子底部的压强;
(2)水对杯子底部的压力;
(3)整个杯子对桌面的压强。
20. 为庆祝中国人民解放军海军成立75周年,海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间访问家乡烟台,并同步开展了军民共建活动。海军烟台舰,舷号“538”,属国产054A型导弹护卫舰,舰长134m,最大宽度16m,高度35m,排水量(满载)约4000t,巡航速度18节(1节=1.852km/h),续航里程4000海里(1海里=1.852km),抗风力大于12级,除极区外任何海区均可安全航行。烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”。(g=10N/kg,海水的密度取kg/m3)求:
(1)满载时烟台舰所受的浮力约为多大?
(2)某次航行中烟台舰吃水深度为4m,则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为多大?
(3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3000海里,其航行时间为多少小时?(结果保留一位小数)
六、综合能力题(每空1分,共16分)
21. 阅读短文,回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中,我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时,我们用锤子反复击打钉子,钉子便进入墙里。但是,在宇宙空间,当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时,人和锤子也会向背离物体的方向运动,并且敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹的越远,根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢?
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的,并在里面装入一定量的钢砂,当手握锤子敲击物体时,锤子会把受到的反作用力传给钢砂,使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
(1)用锤子击打钉子时,锤子对钉的作用力_____钉对锤子的作用力;(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)用锤子击打钉子时,钉子由于_____而发声,而宇航员在太空敲击物体时,却听不到声音,这是由于_____;
(3)文中叙述到物体受力运动的同时,人和锤子也会反向运动,这说明物体间力的作用是_____;
(4)敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹飞得的越远,是因为力的_____(选填力的三要素之一)影响了力的作用效果。
22. 阅读短文,回答下列问题
汽车安全带
现代社会汽车大量增加,我国2017年生产各种汽车2300多万辆,在促进经济发展的同时,汽车交通事故频繁发生。汽车安全带是用于保护驾乘人员的装置,尤其在行驶中会起到很大的作用。如图甲。安全带结构一般由软带等部分组成。汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)当汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系上安全带可以有效防止驾乘人员由于___________而造成伤害;
(2)汽车制动过程中速度越来越慢,说明力可以改变物体的___________ ;
(3)下列说法正确的是___________;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起到保护作用
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像是___________;
A. B.
C. D.
(5)为了提醒司机朋友在雨天注意行车安全,在高速公路旁设置了警示牌,请你为警示牌写一句安全标语:___________。
23. 我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300m至600m。它可以通过水舱排水或充水来改变___________,从而实现浮沉;
(2)深潜器可进入更深的水域,在10000m的深处,海水产生的压强为___________Pa。由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同;
(3)小明阅读资料后,利用图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为25cm3,则乙所受浮力的大小为___________N,乙受到细线的拉力为___________N。若剪断细线,甲将___________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),此时甲所受浮力___________(填字母)。
A.增大,且大于重力 B.不变,且等于重力
C.不变,且大于重力 D.减小,且小于重力
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2024—2025学年度第二学期第二次质量检测
八年级物理科试题卷
(时间:80分钟 满分:100分)
一、单选题(共7小题,每题3分,共21分)
1. 下列关于力的说法,正确的是( )
A. 物体间发生力的作用,一定相互接触 B. 物体受到力,一定会产生形变
C. 施力物体同时也一定是受力物体 D. 一个物体之间也能产生力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体间发生力的作用,不一定相互接触,如两个磁铁之间的相互作用力,故A错误;
B.物体受到力,可能会发生形变,也可能只是运动状态改变,故B错误;
C.力的作用是相互的,施力物体同时也一定是受力物体,故C正确;
D.力是物体与物体之间的相互作用,一个物体不能产生力的作用,故D错误。
故选C。
2. 如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A. 车由静止突然向东启动 B. 车匀速前行时突然加速
C. 车匀速前行时突然减速 D. 匀速倒车时突然减速
【答案】C
【解析】
【详解】A.公交车由静止突然向东启动,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半身由于惯性还保持原来的静止状态,此时乘客会都会向西倾斜,故A不符合题意;
B.车匀速前行时突然加速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半身由于惯性还保持原来的匀速运动,此时乘客会都会向西倾斜,故B不符合题意;
C.车匀速前行时突然减速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向西减速运动,而上半身由于惯性还保持原来的速度运动,此时乘客会都会向东倾斜,故C符合题意;
D.匀速倒车时突然减速题,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东减速运动,而上半身由于惯性还保持原来的倒车速度运动,此时乘客会都会向西倾斜,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图1所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平推力F作用下做直线运动,推力随时间变化的图像如图2所示,物体运动的速度随时间变化的图像如图3所示。则( )
A. 时,物体所受的摩擦力大于1N
B. 时,物体所受的摩擦力等于2N
C. 时,将F撤掉,物体立刻静止
D. 在2~4s内,物体做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由速度-时间图像可知,时,物体处于静止状态,受平衡力作用,推力F等于摩擦力,由图2可知此时的推力大小为1N,所以此时的摩擦力为1N,故A错误;
BD.由速度-时间图像可知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为2N,摩擦力为2N;在2s~4s内,物体做匀加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,在2s~4s内受到的摩擦力不变,所以时物体受到的摩擦力为2N,故B正确,D错误;
C.时,将F撤掉,物体由于惯性,仍然会向前运动,故C错误。
故选B。
4. 如图所示,水平桌面上放有两个完全相同的容器甲、乙,分别盛有质量相同的不同液体,液体的高度相同,则液体对甲、乙两容器底部的压强、和容器对水平桌面的压强、的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】液体对容器底部的压强: 由图可知,甲容器中液体体积,且液体质量。根据密度公式,可得。 液体深度h相同,由液体压强公式,可知。容器对桌面的压强: 容器和液体总质量相同,对桌面的压力相等。但甲容器底面积,由压强公式,可知。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 下图所示的是托里拆利实验的规范操作过程。关于托里拆利实验,下列说法错误的是( )
A. 换用粗玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变
B. 在玻璃管的上端扎一个小孔,管内外水银面的高度差不变
C. 将此实验移到高山上去做,管内外水银面的高度差会变小
D. 换用密度比水银小的水来做实验,管内外液面的高度差会变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.管的粗细不影响水银柱的高度,因为大气压支持的是“液柱的压强”,与横截面积无关,只要大气压不变,由可知,h就不变,故A正确,不符合题意;
B.原本管顶是真空(托里拆利真空),水银柱靠大气压支撑。如果在上端扎一个小孔,空气进入管内,管内顶部不再是真空,而是与外界大气相通。此时管内水银柱上方也有大气压,因此水银会全部流回水银槽,高度差变为0,故B错误,符合题意;
C.高山上海拔高,大气压降低。大气压减小,则能支撑的水银柱高度也减小。所以水银柱高度会变小,故C正确,不符合题意;
D.大气压不变,仍为p0,用液体代替水银,满足,若液体密度ρ更小,则h必须更大才能平衡大气压,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大
C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,排开水的体积不变,根据可知,潜水艇受到的浮力变小,因此与a处相比,潜水艇在b处受到浮力大小变小,故A符合题意,B不符合题意;
CD.根据阿基米德原理可知,物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,由于潜水艇受到的浮力变小,所以潜水艇排开液体的重力变小,即与a处相比,潜水艇在b处排开液体重力变小,故CD不符合题意。
故选A。
7. 小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】有石块a和不吸水的木块b,石块a沉在水底,浮力小于重力,不吸水的木块b漂在水面,浮力等于重力,此时总浮力
将石块a放在木块b上后,ab一起漂浮,总浮力等于总重力,即
因此
而浮力越大,排开液体体积越大,水面越高,因此水面会上升,故B符合题意。
故选B。
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 2023年5月22日,中国羽毛球队蝉联“苏迪曼”杯团体赛冠军。运动员挥拍击球时,球受到力的作用,运动状态______,同时球拍的网线也会受力发生______。羽毛球在飞行过程中由于受到______作用,将落回地面。
【答案】 ①. 改变 ②. 形变 ③. 重力
【解析】
【详解】[1][2] 力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。运动员挥拍击球时,球受到力的作用,运动的速度和方向改变,运动状态改变,由于力的作用是相互的,同时球拍的网线也会受力发生形变。
[3] 重力的方向竖直向下,羽毛球在飞行过程中由于受到重力作用,将落回地面。
9. 某物体在地球表面的质量是60kg,已知地球表面g取,则该物体在地球表面的重力为______N;将该物体移到月球表面,发现它的重力约为100N,它在月球表面的质量为______kg。根据以上数据关系,若一根绳子在月球表面最多能悬挂重1200N的物体,它在地球表面最多能悬挂的物体的质量约为______kg。
【答案】 ①. 600 ②. 60 ③. 120
【解析】
【详解】[1]物体在地球上受到的重力为
[2]质量是物体的一种属性,与物体的位置、状态和形状无关。故该物体移到月球表面,位置改变,质量不变,仍是60kg。
[3]绳子承受的最大拉力在月球上是F=1200N,到地球还是F=1200N,此时
G′=F=1200N
悬挂的物体的质量为
10. 上图为一起交通事故,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”。虽B车驾驶员紧急刹车,由于___________仍撞击了A车,碰撞的一瞬间,B车对A车的撞击力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)A车对B车的撞击力;碰撞时,B车驾驶员会受到___________(选填“安全带”或“汽车头枕”)的保护。
【答案】 ①. 惯性 ②. 等于 ③. 安全带
【解析】
【详解】[1]一切物体在任何情况下都具有惯性,汽车B刹车后由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以仍撞到汽车A。
[2]B汽车对A汽车的撞击力与A汽车对B汽车的力是一对相互作用力,大小相等。
[3]在车辆发生碰撞时,B车驾驶员由于惯性会向前倾,此时安全带对身体有向后的拉力,从而对人起保护作用。
11. 如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做__________(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,当烧杯中的水面出现图乙所示的状态时,则小车此时正在做__________(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,做出上述判断的根据是__________(选填“水”或“烧杯”)具有惯性。
【答案】 ①. 匀速 ②. 减速 ③. 水
【解析】
【详解】[1][2][3]图甲中水在烧杯里很平稳,保持相对静止,因此水、烧杯和小车一起向右做匀速直线运动,图乙中水由于惯性保持原来的运动状态,水面向右倾,说明车在减速。
12. 生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在______(选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为______N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的______力。
【答案】 ①. 平整 ②. 200 ③. 摩擦
【解析】
【详解】[1]吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落。
[2]排尽空气后的吸盘受到的大气压力为
[3]吸盘挂钩受自身重力和物体对挂钩向下的拉力而不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
13. 在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的________;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较________;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 小 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1]试飞时,手将飞机模型向前推出,手对飞机模型施加了作用力,使它由静止变为运动,是力改变了飞机模型的运动状态。
[2]飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较小,下方空气流速较小、压强较大,从而形成向上的升力。
[3]飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有惯性,要保持原来的运动状态,继续向前运动。
14. 如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是______N,金属块在水中受到的浮力是______N,所测液体的密度是______。(取)
【答案】 ①. 4.8 ②. 2 ③.
【解析】
【分析】
【详解】[1] 根据图中信息可知,金属块的重力是即为弹簧测力计的示数,分度值为0.2N,故读数为4.8N。
[2] 金属块在水中受到的浮力是
故金属块在水中受到的浮力是。
[3] 根据排开液体的体积相同,则排开水的体积为
故所测液体的密度是
故液体的密度为。
三、作图题(第一小题2分,第二小题2分,第三小题3分,共7分)
15.
(1)如图所示,书静止放在水平桌面上,请在O点画出书受到的重力G和支持力F的示意图。
(2)请在图中画出静止在斜面上的物体对斜面的压力F的示意图。
(3)一工件在传送带带动下向右做匀速直线运动,请在图中画出工件的受力示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
书静止在水平面上,重力和支持力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反,因此两条线段长度需保持一致,重力方向始终竖直向下,支持力垂直于水平桌面向上。
【小问2详解】
压力属于弹力,是斜面受到的力,作用点在接触面中心位置,不能画在物体重心上;压力的方向始终垂直于受压接触面,指向斜面内部。
【小问3详解】
工件做匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向上自身重力和传送带的支持力二力平衡;工件和传送带运动速度完全相同,没有相对运动或相对运动趋势,因此不受摩擦力。
四、实验题(每空1分,共22分)
16. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)实验时用弹簧测力计必须沿___________方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)图甲、乙两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________;
(3)比较图丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小___________(选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为___________N,图丁中A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间的细绳的拉力为___________N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与___________的关系;实验过程中,___________(选填“需要”或 “不需要”)匀速拉动长木板,当沙桶中沙子增加时,拉力和压力传感器的示数___________。(填序号)
A.拉力和压力传感器的示数都增大 B.拉力传感器的示数增大,压力传感器的示数减小
C.拉力和压力传感器的示数都减小 D.拉力传感器的示数减小,压力传感器的示数增大
【答案】 ①. 水平 ②. 大 ③. 无关 ④. 0 ⑤. 0.6 ⑥. 压力 ⑦. 不需要 ⑧. C
【解析】
【详解】(1)[1]实验中木块沿物板在水平方向上前进,则拉力方向必须与物块前进的方向一致:即沿水平方向匀速拉动物块。
(2)[2]两次实验中,物体对水平压力的相同,木板比玻璃粗糙,木板对物块的摩擦力大,这说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[3]这两次实验,物体对木板的压力相等,接触面间的粗糙程度不变,只是两次实验中物块与木板的接触面积不等,两次实验中测力计的示数相同。这说明:在其他情况相同时,摩擦力大小与接触面积无关。
[4]B与A叠放在一起,共同做匀速直线运动,二者之间没有相对运动或者相对运动的趋势,故它们之间的摩擦力为0。
[5]两个相同的物体受到的摩擦力为1.2N,则B受到的摩擦力为
B做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,则细绳对B的拉力为0.6N。
(4)[6]通过改变小桶中沙子的多少,改变铜块受到向上的拉力,从而改变了铜块对木板的压力,这可以用来探究摩擦力与压力的关系。
[7]实验中,无论木板如何运动,铜块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
[8]当小桶中的沙子增加时,铜块受到的向上的拉力增大,铜块对木板的压力减小,故压力传感器的示数减小;在其他情况相同时,压力减小了,木板对铜块的摩擦力也减小了,而拉力与摩擦力平衡,所以拉力传感器的示数也减小了。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17. “做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对______力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对______力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正______F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与______有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的______有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔______(选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为__________的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是:__________。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】 ①. 平衡 ②. 相互作用 ③. = ④. 受力面积 ⑤. 深度 ⑥. A ⑦. 大气压 ⑧. A
【解析】
【详解】(1)[1]瓶子受到的支持力与重力大小相等、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。
[2]瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力。
(2)[3]瓶子正放与倒放时,对桌面的压力都等于自身的重力,大小是相同的,即F正=F倒。
[4]由图乙和图丙可知,压力大小相同,受力面积不同,海绵的形变程度不同,因此可知压力的作用效果与受力面积有关。
(3)[5]由图丁可知,A、B两处深度不同,且B处的深度比A处的深度要大,此时B处的水流速度大于A处的水流速度,说明B处水的压强要大于A处水的压强,因此可知,同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。
[6][7]再次拧紧瓶盖时,两孔和空气接触部分都有大气压的存在,但是B孔上面还有一段水柱,即B孔受到水的压强与瓶内气压之和较大,所以B孔会有水流出,而A孔会有空气不断进入,则不会有水流出,故小孔A立即停止出水,而小孔B仍然能出水。
(4)[8]塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比探究的是压力的作用效果与压力大小的关系。
A.限制货车超载是通过改变压力大小来改变压强,故A符合题意;
B.铁轨下面铺放枕木是通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状是通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意。
故选A。
18. 某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是___________;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为___________kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮___________G排(选填“>”、“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强___________(选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图___________步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮___________G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. 丙、甲、丁、乙 ②. 2.8×103 ③. = ④. 一直不变 ⑤. 丁 ⑥. >
【解析】
【详解】(1)[1]为避免石块沾水导致测量石块质量偏大,应先在空气中测出石块的质量,再将石块浸入水中;在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力,在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为:先测空小桶的重力,再测小石块的重力,然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。
(2)[2]由公式F浮=ρ水gV排可得石块的体积
石块的质量
则石块的密度为
(3)[3]由实验步骤甲丁可知,物体浸在液体中时受到的浮力
F浮=2.8N-1.8N=1N
由实验步骤乙丙可知,物体排开液体的重力
G排=2N-1N=1N
所以可得出F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)[4]图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中,容器中的液面始终与溢水口齐平,液面的高度不变,由p=ρgh可知,液体对容器底的压强一直不变。
(5)[5]如果换用密度小于液体密度的物体,物体放入液体中后,物体静止时漂浮,物体所受浮力与其重力大小相等,弹簧测力计的示数将变为0,因此图丁可不使用弹簧测力计。
(6)[6]每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则会导致溢出的水偏少,即G排偏小,而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关,因此会出现F浮>G排。
五、计算题(第19小题6分,第21小题7分,共13分)
19. 如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10。求:(g取10)
(1)水对杯子底部的压强;
(2)水对杯子底部的压力;
(3)整个杯子对桌面的压强。
【答案】(1)
(2)1.2N (3)
【解析】
【小问1详解】
水对杯子底部的压强为
【小问2详解】
水对杯子底部的压力为
【小问3详解】
整个杯子对桌面的压力为
整个杯子对桌面的压强为
20. 为庆祝中国人民解放军海军成立75周年,海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间访问家乡烟台,并同步开展了军民共建活动。海军烟台舰,舷号“538”,属国产054A型导弹护卫舰,舰长134m,最大宽度16m,高度35m,排水量(满载)约4000t,巡航速度18节(1节=1.852km/h),续航里程4000海里(1海里=1.852km),抗风力大于12级,除极区外任何海区均可安全航行。烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”。(g=10N/kg,海水的密度取kg/m3)求:
(1)满载时烟台舰所受的浮力约为多大?
(2)某次航行中烟台舰吃水深度为4m,则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为多大?
(3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3000海里,其航行时间为多少小时?(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
(3)166.7小时
【解析】
【详解】解:
(1)满载时烟台舰排水量(满载)约4000t
因为烟台舰处于漂浮状态,所受浮力等于重力,故烟台舰满载时所受浮力
(2)某次航行中烟台舰吃水深度为h=4m,烟台舰吃水深度为4m时的压强为
烟台舰底0.5m2的面积上受到海水的压力
(3)烟台舰的巡航速度
航行距离
航行时间
答:(1)满载时烟台舰所受的浮力约4×107N;
(2)某次航行中烟台舰吃水深度为4m,则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为2×104N;
(3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3000海里,其航行时间为166.7小时。
六、综合能力题(每空1分,共16分)
21. 阅读短文,回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中,我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时,我们用锤子反复击打钉子,钉子便进入墙里。但是,在宇宙空间,当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时,人和锤子也会向背离物体的方向运动,并且敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹的越远,根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢?
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的,并在里面装入一定量的钢砂,当手握锤子敲击物体时,锤子会把受到的反作用力传给钢砂,使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
(1)用锤子击打钉子时,锤子对钉的作用力_____钉对锤子的作用力;(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)用锤子击打钉子时,钉子由于_____而发声,而宇航员在太空敲击物体时,却听不到声音,这是由于_____;
(3)文中叙述到物体受力运动的同时,人和锤子也会反向运动,这说明物体间力的作用是_____;
(4)敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹飞得的越远,是因为力的_____(选填力的三要素之一)影响了力的作用效果。
【答案】 ①. 等于 ②. 振动 ③. 真空不能传声 ④. 相互的 ⑤. 大小
【解析】
【详解】(1)[1]锤子击打钉子时,锤子对钉的作用力与钉对锤子的作用力是一对相互作用力,其大小相等、方向相反。
(2)[2]声音是由物体振动而产生的,因此用锤子击打钉子时,钉子由于振动而发声。
[3]由于真空不能传声,因此宇航员在太空敲击物体时,却听不到声音。
(3)[4]由于力的作用是相互的,物体受力运动的同时,人和锤子也会反向运动。
(4)[5]敲击时,作用力越大,力的大小越大,力的大小影响力的作用效果。
22. 阅读短文,回答下列问题
汽车安全带
现代社会汽车大量增加,我国2017年生产各种汽车2300多万辆,在促进经济发展的同时,汽车交通事故频繁发生。汽车安全带是用于保护驾乘人员的装置,尤其在行驶中会起到很大的作用。如图甲。安全带结构一般由软带等部分组成。汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)当汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系上安全带可以有效防止驾乘人员由于___________而造成伤害;
(2)汽车制动过程中速度越来越慢,说明力可以改变物体的___________ ;
(3)下列说法正确的是___________;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起到保护作用
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像是___________;
A. B.
C. D.
(5)为了提醒司机朋友在雨天注意行车安全,在高速公路旁设置了警示牌,请你为警示牌写一句安全标语:___________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态 ③. C ④. B ⑤. 雨天路滑,减速慢行
【解析】
【详解】(1)[1]当汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,车由运动突然变成静止,而人由于具有惯性,继续向前运动,容易撞到挡风玻璃发生伤害,系安全带是为了防止惯性带来的危害。
(2)[2]汽车制动过程中速度越来越慢,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)[3]A.为了起到安全作用,汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住不能被拉动,故C正确;
D.汽车突然启动时,由于惯性,人会向后仰,是头枕对人起到保护作用,故D错误;
故选C。
(4)[4]发生碰撞前安全带对人的拉力较小,发生碰撞时,汽车突然停止运动,由于惯性人会向前运动,安全带的拉力增大,当汽车停止运动后,安全带对人的拉力又会减小。
故选B。
(5)[5]安全标语:雨天路滑,减速慢行。
23. 我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300m至600m。它可以通过水舱排水或充水来改变___________,从而实现浮沉;
(2)深潜器可进入更深的水域,在10000m的深处,海水产生的压强为___________Pa。由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同;
(3)小明阅读资料后,利用图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为25cm3,则乙所受浮力的大小为___________N,乙受到细线的拉力为___________N。若剪断细线,甲将___________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),此时甲所受浮力___________(填字母)。
A.增大,且大于重力 B.不变,且等于重力
C.不变,且大于重力 D.减小,且小于重力
【答案】(1)自身重力
(2)1.03×108
(3) ①. 0.25 ②. 1.75 ③. 上浮 ④. C
【解析】
【详解】(1)[1]由于潜水艇排开水的体积不变,所受浮力不变,当它向水舱充水或向外排水时,改变了自身的重力,从而实现上浮或下沉。
(2)[2]深潜器在10000m深处受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa
(3)[3]由图可知,乙在水中浸没且处于静止状态,则乙所受浮力
F浮乙=ρ水gV排=ρ水gV乙=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-6m3=0.25N
[4]物体乙的重力
G乙=m乙g=0.2kg×10N/kg=2N
物体乙受到竖直向下的重力、竖直向上的细线的拉力和浮力的作用而静止,则物体乙受到细线的拉力
F细线=G乙-F浮乙=2N-0.25N=1.75N
[5][6]物体甲在水中浸没且静止,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线的拉力而处于平衡状态,则
F浮甲=G甲+F细线
若剪断细线,细线对物体甲的拉力消失,物体甲排开水的体积不变,即物体甲所受浮力不变,物体甲的重力也不变,则物体甲所受浮力大于物体甲的重力,物体甲将上浮。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
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