精品解析:陕西西安市新城区2026- 2027 学年度第一学期九年级摸底测试物理
2026-09-08
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内容正文:
2026~2027学年度第一学期九年级摸底测试
物 理
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共8页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写学校、年级、姓名、座位号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 唐代诗人杜牧的“一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来”,诗句中提到的荔枝的质量跟一颗鸡蛋差不多,一颗荔枝的重力大约为( )
A. 5 g B. 0.5 kg C. 0.5 N D. 5 N
2. 生活中不少物品都用到了杠杆原理,下列工具在正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 食品夹
C. 筷子 D. 镊子
3. 连通器在日常生活生产中应用广泛。下列所示事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 下水道存水管
C. 船闸 D. 注射器吸药水
4. 在古代,习武之人常用一种名为“石锁”的器械练习力量——它形似哑铃,重量从几十斤到几百斤不等。下列情景中,人对石锁做了功的是( )
A. 用力搬石锁但没有搬动 B. 提着石锁静止不动
C. 提着石锁在水平地面匀速行走 D. 将石锁从地面举过头顶
5. 全球气候变暖,部分冰层变薄。一只北极熊在通过一处薄冰时,它趴下身子向前爬行,如图甲所示,到达厚冰层后就变成正常行走,如图乙所示。这只北极熊通过薄冰时向前爬行主要是为了( )
A. 减小对冰面的压力 B. 减小对冰面的压强
C. 增大与冰面的摩擦 D. 增大身体的稳定性
6. 在学校的拔河训练中,甲、乙两位同学沿南北方向同时拉同一根绳子。甲施加的拉力大小为5 N,乙施加的拉力大小为7 N,但两人具体是向南拉还是向北拉并不确定。若不计绳子的质量及其他阻力,则这两个拉力的合力不可能是( )
A. 向南12N B. 向北5N C. 向南2N D. 向北2N
7. 我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A. 球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
B. 乒乓球被击出后,从高处下落的过程中惯性变大
C. 乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
D. 乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
8. 如图,用放在水平桌面上的两个实验装置来探究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,大气压变小时,玻璃管内的液面会上升
B. 乙图中,大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
C. 甲图中,玻璃管A处开个小孔,管中水银会喷出
D. 把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外水银面高度差变小
9. 建筑工人用如图的装置运送砂石(忽略绳重、桶重、动滑轮重及摩擦)。下列说法正确的是( )
A. 图中A滑轮为定滑轮,相当于一个等臂杠杆
B. 图中B滑轮为动滑轮,可以改变拉力的方向
C. 绳子自由端下拉1.5 m,桶上升0.5 m
D. 质量为60 kg的工人利用该滑轮组最多能提起120 kg的砂石
10. 如图甲所示,将一底面积为的长方体木块(不吸水)用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(,取)( )
A. 木块的重力是20 N
B. 木块所受最大浮力是40 N
C. 木块的体积是
D. 时,木块底部距容器底部的距离为10 cm
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 踢足球时,用力越大,足球飞得越远,这说明力的作用效果与力的__________有关。大力踢足球的瞬间,脚感觉到疼痛,这是因为力的作用是__________的,使脚疼痛的力是由于__________(选填“足球”或“脚”)形变产生的。
12. 2026年8月17日,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将SEO卫星发射升空。火箭整流罩表面做得光滑,是为了__________与空气间的摩擦;火箭加速升空时,受到__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;脱离火箭主体的推进器由于具有__________,还会继续向前飞行一段距离。
13. 龙骨水车由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成,如图所示。其中刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越__________(选填“多”或“少”),当工人踩动脚踏的速度加快时,提升水的功率__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
14. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙放在水平桌面上,分别装有A、B两种质量和深度均相同的液体,则液体对容器底部的压强__________,液体对容器底部的压力__________,容器对桌面的压力__________。(均选填“>”“=”或“<”)
15. 小新自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200 g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放置重物时,提起提纽,秤杆在空中恰好能水平平衡。已知AO距离为10 cm,在秤盘中放入重物,将秤砣移至距O点30 cm的B处时,秤杆水平平衡,则重物质量为__________g;往秤盘中再增加20 g的物体,秤砣需要从B处向右移动__________cm才能维持秤杆水平平衡。若因长期使用,秤砣有磨损,称得的物体质量会比实际值偏__________(选填“大”或“小”)。
16.
(1)马象征着做事果断、有魄力、勇往直前、奋发向上的精神,请在图1中画出马所受重力的示意图,O点为该马的重心。
(2)如图2甲是打开的汽车后备箱盖,可将它看作一个杠杆。图2乙是其简化图,O是支点,是液压杆对B点的支撑力,请在图2乙中画出的力臂。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,让两张纸自然下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸会__________(选填“靠拢”或“远离”)。产生此现象的主要原因是:在流体中,流速大的位置,__________;
(2)如图乙所示,在探究二力平衡条件的实验中,卡片静止后,将卡片旋转一个角度,松手后卡片不能平衡,这说明平衡的两个力必须____________________;
(3)如图丙所示,增大探头在液体中的深度,U形管两侧液面高度差变大,此现象说明:在同种液体内部,液体压强随深度的增加而__________。
18. 利用如图甲、乙、丙所示的三次实验,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做__________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为__________N。
(2)分析甲、乙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与_________________有关。
(3)如图甲所示的实验中,木块在运动过程中水平拉力突然变大,滑动摩擦力将__________。
19. 如图所示,同学们进行了“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节,杠杆水平平衡后,在实验过程中,____________(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母。
(2)调节好杠杆后,小明按图乙进行实验,小红按图丙进行实验,你认为按图____________进行实验更好,理由是便于测量____________。
(3)同学们通过多次正确实验得到下表所示数据。根据实验数据可得出杠杆平衡条件:____________(用表格中的物理量符号表示)。
实验序号
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1.0
20.0
2.0
10.0
2
1.5
10.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)若将图丙中的弹簧测力计向左倾斜拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)实验结束后,小明同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是他利用图丁所示的装置进行探究,发现杠杆平衡条件不成立,其原因是____________。
20. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,实践小组作出如下猜想并进行了如图所示的实验探究。
猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关;
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(1)为使实验现象更明显,应选择体积__________(选填“较大”或“较小”)的圆柱体物块,并让其逐渐浸没在液体中,测出浮力大小进行比较。当圆柱体物块完全浸没在水中时,受到的浮力为__________N。
(2)小西通过比较B、C两图得到:浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关。小西得出结论的过程是__________(选填“正确”或“错误”)的,理由是______________________________。
(3)分析A、D、E三幅图,可得出结论:____________________________________________________________。
(4)分析上述实验,人从浅水区走向深水区时浮力变大的原因是_________________________。
(5)小安想探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,他应选择物块__________(填序号),并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示是我国自主研发的5G无人驾驶电动汽车。在某次性能测试时,汽车在平直公路上匀速行驶2000m,用时80s,汽车总重为,行驶时所受阻力为车总重的0.02倍。求:
(1)测试阶段牵引力所做的功;
(2)测试阶段汽车牵引力做功的功率。
22. 如图所示,将底面积为、质量为0.5kg的容器放在表面积为的水平桌面上,容器内装有重50N、深60cm的水。求:(,g取10N/kg,容器厚度不计)
(1)空容器所受重力为__________N,重力的施力物体为__________;
(2)容器(装水)对水平桌面的压强;
(3)距容器底10cm处的A点水的压强;
(4)水对容器底的压力大小。
23. 如图甲所示,小新利用硬质塑料瓶自制了一个潜水艇模型,两舱之间密封隔断,水舱与注射器通过足够长的塑料软管相连,软管对潜水艇的力忽略不计,将模型放入装有水的容器中,移动注射器活塞可以实现浮沉,如图乙所示(软管和注射器未画出)。水舱无水时,模型的总重力为9N,总体积为1000cm3,水舱的容积为200cm3。求:(,g取10 N/kg)
(1)当模型漂浮在图乙所示的A位置时(水舱内无水),受到的浮力为__________N,浮力的方向为__________。
(2)如图乙,模型在A位置开始吸水,最后悬停在B位置,水舱吸入水的重力是多少?
(3)小新查阅资料得知,海水密度随海水深度的改变而改变,为了模拟更真实,小新在一个足够宽的容器内装了2层密度不同且足够深的液体(如图丙所示),忽略实验中模型对容器内液体分布的影响。当水舱吸入100cm3的液体1时,模型悬浮在两种液体的交界处,模型有一半的体积浸在液体1内,一半的体积浸在液体2内;当水舱吸满液体1时,模型最终在液体2内部悬浮,则液体2的密度是多少?
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2026~2027学年度第一学期九年级摸底测试
物 理
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共8页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写学校、年级、姓名、座位号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 唐代诗人杜牧的“一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来”,诗句中提到的荔枝的质量跟一颗鸡蛋差不多,一颗荔枝的重力大约为( )
A. 5 g B. 0.5 kg C. 0.5 N D. 5 N
【答案】C
【解析】
【详解】一颗荔枝的质量约为,重力大约为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 生活中不少物品都用到了杠杆原理,下列工具在正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 食品夹
C. 筷子 D. 镊子
【答案】A
【解析】
【详解】A.核桃夹使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A符合题意;
BCD.食品夹、筷子、镊子使用时动力臂均小于阻力臂,均属于费力杠杆,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 连通器在日常生活生产中应用广泛。下列所示事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 下水道存水管
C. 船闸 D. 注射器吸药水
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.茶壶、下水道存水管、船闸均满足上端开口、底部连通的结构特点,利用连通器原理工作,故ABC不符合题意;
D.注射器吸药水时,拉动活塞使管内气压减小,药水在大气压作用下进入针管,利用大气压强工作,故D符合题意。
故选D。
4. 在古代,习武之人常用一种名为“石锁”的器械练习力量——它形似哑铃,重量从几十斤到几百斤不等。下列情景中,人对石锁做了功的是( )
A. 用力搬石锁但没有搬动 B. 提着石锁静止不动
C. 提着石锁在水平地面匀速行走 D. 将石锁从地面举过头顶
【答案】D
【解析】
【详解】A.用力搬石锁但没有搬动,人对石锁施加了力,但石锁在力的方向上没有移动距离,则人对石锁没有做功,故A不符合题意;
B.提着石锁静止不动,人对石锁施加了向上的力,但石锁在力的方向上没有移动距离则,人对石锁没有做功,故B不符合题意;
C.提着石锁在水平地面匀速行走,人对石锁施加了向上的力,石锁在水平方向移动,力的方向与移动方向垂直,在力的方向上没有移动距离 ,则人对石锁没有做功,故C不符合题意;
D.将石锁从地面举过头顶,人对石锁施加了向上的力,石锁在向上力的方向上移动了距离,则人对石锁做了功,故D符合题意。
故选D。
5. 全球气候变暖,部分冰层变薄。一只北极熊在通过一处薄冰时,它趴下身子向前爬行,如图甲所示,到达厚冰层后就变成正常行走,如图乙所示。这只北极熊通过薄冰时向前爬行主要是为了( )
A. 减小对冰面的压力 B. 减小对冰面的压强
C. 增大与冰面的摩擦 D. 增大身体的稳定性
【答案】B
【解析】
【详解】A.北极熊对冰面的压力 ,重力不变,压力不变,故A不符合题意;
B.趴下身子爬行增大了受力面积 ,由 可知,压力 不变时,增大 可减小压强 ,故B符合题意;
C.摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,趴下身子未改变压力和粗糙程度,不能增大摩擦,故C不符合题意;
D.趴下身子可以降低重心,增大稳定性,但不是主要目的,故D不符合题意。
故选B。
6. 在学校的拔河训练中,甲、乙两位同学沿南北方向同时拉同一根绳子。甲施加的拉力大小为5 N,乙施加的拉力大小为7 N,但两人具体是向南拉还是向北拉并不确定。若不计绳子的质量及其他阻力,则这两个拉力的合力不可能是( )
A. 向南12N B. 向北5N C. 向南2N D. 向北2N
【答案】B
【解析】
【详解】同一直线上二力合成满足:两力同向时,两力反向时。
当两力同向时
方向与两力方向一致,可向南或向北;
当两力反向时
方向与7N拉力方向一致,可向南或向北;
因此合力大小可能为12N或2N,方向可能向南也可能向北,但不可能为5N,故选B。
7. 我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A. 球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
B. 乒乓球被击出后,从高处下落的过程中惯性变大
C. 乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
D. 乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力作用在两个不同物体上,是相互作用力,不满足平衡力“作用在同一物体”的条件,故A错误;
B.惯性大小仅由物体质量决定,乒乓球下落过程中质量不变,惯性大小不变,故B错误;
C.乒乓球的运动轨迹发生改变,也就是它的运动状态发生了变化,这是受到球拍作用力的结果,说明力是改变物体运动状态的原因。故C正确;
D.乒乓球被击出后处于运动状态,若所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,它将保持匀速直线运动状态,故D错误。
故选C。
8. 如图,用放在水平桌面上的两个实验装置来探究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,大气压变小时,玻璃管内的液面会上升
B. 乙图中,大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
C. 甲图中,玻璃管A处开个小孔,管中水银会喷出
D. 把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外水银面高度差变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,由 得,大气压 变小时,变小,液面下降,故A错误;
B.乙图中,由得,大气压变大时,变小,液面下降,故B错误;
C.甲图中,A处开孔后,管内水银柱上下表面均受大气压作用,水银在重力作用下流回水银槽,不会喷出,故C错误;
D.大气压随海拔升高而减小,把甲装置从山脚拿到山顶,外界大气压变小,能支撑的水银柱高度降低,因此玻璃管内外水银面的高度差会变小,故D正确。
故选D。
9. 建筑工人用如图的装置运送砂石(忽略绳重、桶重、动滑轮重及摩擦)。下列说法正确的是( )
A. 图中A滑轮为定滑轮,相当于一个等臂杠杆
B. 图中B滑轮为动滑轮,可以改变拉力的方向
C. 绳子自由端下拉1.5 m,桶上升0.5 m
D. 质量为60 kg的工人利用该滑轮组最多能提起120 kg的砂石
【答案】AD
【解析】
【详解】A.A滑轮在使用时,轴不随物体一起运动,故A滑轮是定滑轮,实质是等臂杠杆,故A正确;
B.B滑轮在使用时,轴随物体一起运动,故B滑轮是动滑轮,动滑轮不能改变拉力的方向,故B错误;
C.由图可知承担物重的绳子段数,桶上升高度,故C错误;
D.工人站在地面向下拉绳子,最大拉力等于自身重力。忽略绳重、桶重、动滑轮重及摩擦,由可得,砂石的最大质量,故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,将一底面积为的长方体木块(不吸水)用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(,取)( )
A. 木块的重力是20 N
B. 木块所受最大浮力是40 N
C. 木块的体积是
D. 时,木块底部距容器底部的距离为10 cm
【答案】BC
【解析】
【详解】图乙分为三个阶段:①0~6cm:向容器加水,木块底部受到的水的压强随水深线性增大,直到600Pa,此时水对木块底部的压力刚好等于木块重力,该过程木块位置未改变。② 6~18cm:继续加水,木块漂浮,浮力始终等于重力,因此木块底部受到的向上压力不变,压强保持600Pa不变,木块随水面上升,直到细线完全拉直,木块位置不再上移。 ③18~22cm:细线绷紧后木块固定不动,继续加水,木块浸入深度逐渐增大,直到水深22cm时木块上表面与水面齐平。
BC.由图乙可知,当 时,木块上表面与液面相平,木块完全浸没,此时木块底部受到水的压强 。由可知,木块高度
木块体积
由阿基米德原理可知,木块所受最大浮力 ,故BC正确;
A.由图乙可知,当 时,木块底部压强 不变,说明木块处于漂浮状态,浮力等于重力。木块重力 ,故A错误;
D.当 时,由以上分析可知,木块的高度,即木块底部所处的深度
木块底部距容器底部的距离 ,故D错误。
故选 BC。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 踢足球时,用力越大,足球飞得越远,这说明力的作用效果与力的__________有关。大力踢足球的瞬间,脚感觉到疼痛,这是因为力的作用是__________的,使脚疼痛的力是由于__________(选填“足球”或“脚”)形变产生的。
【答案】 ①. 大小 ②. 相互 ③. 足球
【解析】
【详解】力的三要素是大小、方向、作用点,都会影响力的作用效果。题目中明确说明“用力越大,足球飞得越远”,控制了其他条件不变,只改变力的大小,作用效果不同,因此说明力的作用效果与力的大小有关;
因物体间力的作用是相互的,脚对足球施力的同时足球对脚施加反作用力;弹力是施力物体发生形变产生的,使脚疼痛的力的施力物体为足球。
12. 2026年8月17日,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将SEO卫星发射升空。火箭整流罩表面做得光滑,是为了__________与空气间的摩擦;火箭加速升空时,受到__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;脱离火箭主体的推进器由于具有__________,还会继续向前飞行一段距离。
【答案】 ①. 减小 ②. 非平衡力 ③. 惯性
【解析】
【详解】摩擦力大小和接触面粗糙程度有关,火箭整流罩表面做得光滑,是通过减小接触面的粗糙程度,来减小它与空气之间的摩擦。
物体受平衡力时会保持静止或匀速直线运动状态,火箭加速升空时运动速度在不断变化,运动状态发生了改变,因此它受到的是非平衡力。
一切物体都有保持自身原来运动状态不变的性质,也就是惯性,脱离火箭的推进器不再受火箭的推力后,由于自身具有惯性,会维持之前的运动状态,继续向前飞行一段距离。
13. 龙骨水车由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成,如图所示。其中刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越__________(选填“多”或“少”),当工人踩动脚踏的速度加快时,提升水的功率__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 多 ②. 变大
【解析】
【详解】由可知,提升高度不变时,水车旋转一周提升的水越多,即提升水的重力越大,对水做的功越多;
由可知,踩动脚踏速度加快时,相同时间内对水做的功更多,则提升水的功率变大。
14. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙放在水平桌面上,分别装有A、B两种质量和深度均相同的液体,则液体对容器底部的压强__________,液体对容器底部的压力__________,容器对桌面的压力__________。(均选填“>”“=”或“<”)
【答案】 ①. > ②. > ③. =
【解析】
【详解】因A、B液体质量相同,由图可知其体积,由可知两者密度。由,液体深度相同,可知液体对容器底部的压强。由,容器底面积相同,可得液体对容器底部的压力。在水平面上容器对桌面的压力等于容器与液体的总重力,因容器质量、液体质量均相同,所以总重力相等,故。
15. 小新自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200 g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放置重物时,提起提纽,秤杆在空中恰好能水平平衡。已知AO距离为10 cm,在秤盘中放入重物,将秤砣移至距O点30 cm的B处时,秤杆水平平衡,则重物质量为__________g;往秤盘中再增加20 g的物体,秤砣需要从B处向右移动__________cm才能维持秤杆水平平衡。若因长期使用,秤砣有磨损,称得的物体质量会比实际值偏__________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 600 ②. 1 ③. 大
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件可得,
重物质量
新增20g物体后,设新的秤砣力臂为 L ,再次代入杠杆平衡条件得,
解得,因此秤砣需要从B点向右移动的距离为
秤砣磨损后自身实际质量变小,当称量相同重物时,左边的力和力臂不变,根据杠杆平衡条件,需要增大才能使杠杆平衡,即秤砣要向远离提纽的方向移动,对应的刻度值更大,因此称得的物体质量比实际值偏大。
16.
(1)马象征着做事果断、有魄力、勇往直前、奋发向上的精神,请在图1中画出马所受重力的示意图,O点为该马的重心。
(2)如图2甲是打开的汽车后备箱盖,可将它看作一个杠杆。图2乙是其简化图,O是支点,是液压杆对B点的支撑力,请在图2乙中画出的力臂。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。作图时首先要将力的作用线适当延长(本题需反向延长),再从支点O向该作用线作垂线段,这个垂线段就是对应力的力臂,标注对应符号即可。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,让两张纸自然下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸会__________(选填“靠拢”或“远离”)。产生此现象的主要原因是:在流体中,流速大的位置,__________;
(2)如图乙所示,在探究二力平衡条件的实验中,卡片静止后,将卡片旋转一个角度,松手后卡片不能平衡,这说明平衡的两个力必须____________________;
(3)如图丙所示,增大探头在液体中的深度,U形管两侧液面高度差变大,此现象说明:在同种液体内部,液体压强随深度的增加而__________。
【答案】(1) ①. 靠拢 ②. 压强小
(2)在同一直线上 (3)增大
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,让两张纸自然下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸的中间的空气流速变快,压强变小,小于纸张两边的大气压,在气压差的作用下,纸张会靠拢。
产生此现象的主要原因是:在流体中,流速大的位置,压强越小。
【小问2详解】
如图乙所示,在探究二力平衡条件的实验中,卡片静止后,将卡片旋转一个角度,卡片两边受到的力作用不在同一直线上,松手后卡片不能平衡,这说明平衡的两个力必须作用在同一直线上。
【小问3详解】
如图丙所示,增大探头在液体中的深度,U形管两侧液面高度差变大,说明探头处受到的液体的压强变大,此现象说明:在同种液体内部,液体压强随深度的增加而增大。
18. 利用如图甲、乙、丙所示的三次实验,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做__________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为__________N。
(2)分析甲、乙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与_________________有关。
(3)如图甲所示的实验中,木块在运动过程中水平拉力突然变大,滑动摩擦力将__________。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 1.6
(2)接触面的粗糙程度
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对大小相等的平衡力,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。图甲的弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向1.6N的刻度线,因此木块受到的滑动摩擦力为1.6N。
【小问2详解】
甲、乙两次实验中,木块对接触面的压力大小完全相同,只有接触面的粗糙程度不同,最终测得的滑动摩擦力大小不同,因此可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【小问3详解】
滑动摩擦力的大小只由接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小决定,本题中拉力变大时,木块对接触面的压力和接触面粗糙程度都没有发生变化,因此滑动摩擦力大小不变。
19. 如图所示,同学们进行了“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节,杠杆水平平衡后,在实验过程中,____________(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母。
(2)调节好杠杆后,小明按图乙进行实验,小红按图丙进行实验,你认为按图____________进行实验更好,理由是便于测量____________。
(3)同学们通过多次正确实验得到下表所示数据。根据实验数据可得出杠杆平衡条件:____________(用表格中的物理量符号表示)。
实验序号
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1.0
20.0
2.0
10.0
2
1.5
10.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)若将图丙中的弹簧测力计向左倾斜拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)实验结束后,小明同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是他利用图丁所示的装置进行探究,发现杠杆平衡条件不成立,其原因是____________。
【答案】(1) ①. 右 ②. 不能
(2) ①. 丙 ②. 力臂
(3)
(4)变大 (5)杠杆自身重力对实验有影响
【解析】
【小问1详解】
图甲中杠杆左端下沉,右端上翘。应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
实验过程中,若再次调节平衡螺母会改变杠杆自身的平衡状态,导致实验数据不准确,因此不能再调节平衡螺母。
【小问2详解】
图丙中弹簧测力计竖直向下拉,力的方向与杠杆垂直,此时力臂重合在杠杆上,可以直接从杠杆刻度读出力臂大小;而图乙倾斜拉时力臂不在杠杆上,测量麻烦。因此按图丙进行实验更好。
【小问3详解】
分析表格数据,可以得出:杠杆平衡时动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即满足 。
【小问4详解】
当弹簧测力计向左倾斜拉时,拉力的力臂(支点到力作用线的垂直距离)变小。根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂变小,动力必须变大才能维持平衡,所以示数变大。
【小问5详解】
图丁中支点不在杠杆重心,杠杆自身的重力会产生一个转动效果。在分析平衡时,如果忽略了杠杆自重的影响,就会发现 。所以,其原因是杠杆自身重力对实验造成了影响。
20. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,实践小组作出如下猜想并进行了如图所示的实验探究。
猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关;
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(1)为使实验现象更明显,应选择体积__________(选填“较大”或“较小”)的圆柱体物块,并让其逐渐浸没在液体中,测出浮力大小进行比较。当圆柱体物块完全浸没在水中时,受到的浮力为__________N。
(2)小西通过比较B、C两图得到:浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关。小西得出结论的过程是__________(选填“正确”或“错误”)的,理由是______________________________。
(3)分析A、D、E三幅图,可得出结论:____________________________________________________________。
(4)分析上述实验,人从浅水区走向深水区时浮力变大的原因是_________________________。
(5)小安想探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,他应选择物块__________(填序号),并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
【答案】(1) ①. 较大 ②. 1
(2) ①. 错误 ②. 没有控制物体排开水的体积相同
(3)当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大
(4)人排开水的体积变大
(5)③和④
【解析】
【小问1详解】
根据,体积较大的物块浸没时受到的浮力更大,弹簧测力计示数变化更明显,实验现象更易观察;根据称重法,物块重力为4N,完全浸没在水中时弹簧测力计示数为3N,所受浮力
【小问2详解】
探究浮力与物体浸在液体中深度的关系时,需要控制排开液体的体积、液体密度都相同,仅改变深度。B、C中物块浸入深度增加的同时,排开水的体积也变大了,变量不唯一,因此小西的结论过程错误。
【小问3详解】
A、D、E三图中,物块都完全浸没,排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同、浮力不同,由A、D可得物体浸没在水中同一深度的浮力
由A、E可得物体浸没在盐水中同一深度的浮力
因此可得结论:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大 。
【小问4详解】
人从浅水区走向深水区的过程中,液体始终是水、密度不变,但人浸入水中的体积不断变大,也就是排开水的体积变大,因此浮力随之变大。
【小问5详解】
探究浮力与物体密度的关系时,需要控制排开液体的体积相同、液体密度相同,仅改变物块自身的密度。物块③和④体积均为200cm3、材料不同(密度不同),符合控制变量的要求。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示是我国自主研发的5G无人驾驶电动汽车。在某次性能测试时,汽车在平直公路上匀速行驶2000m,用时80s,汽车总重为,行驶时所受阻力为车总重的0.02倍。求:
(1)测试阶段牵引力所做的功;
(2)测试阶段汽车牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
测试阶段汽车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则汽车测试时的牵引力为
测试阶段牵引力所做的功为
【小问2详解】
测试阶段汽车牵引力做功的功率为
22. 如图所示,将底面积为、质量为0.5kg的容器放在表面积为的水平桌面上,容器内装有重50N、深60cm的水。求:(,g取10N/kg,容器厚度不计)
(1)空容器所受重力为__________N,重力的施力物体为__________;
(2)容器(装水)对水平桌面的压强;
(3)距容器底10cm处的A点水的压强;
(4)水对容器底的压力大小。
【答案】(1) ①. 5 ②. 地球
(2)
(3)
(4)60N
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,空容器所受重力
重力是地球对物体的吸引产生的,因此施力物体是地球。
【小问2详解】
水平桌面的压力等于容器和水的总重力
容器对水平桌面的压强为
【小问3详解】
由题意可知A点水的深度
A点水的压强为
【小问4详解】
水对容器底的压强为
水对容器底的压力为
23. 如图甲所示,小新利用硬质塑料瓶自制了一个潜水艇模型,两舱之间密封隔断,水舱与注射器通过足够长的塑料软管相连,软管对潜水艇的力忽略不计,将模型放入装有水的容器中,移动注射器活塞可以实现浮沉,如图乙所示(软管和注射器未画出)。水舱无水时,模型的总重力为9N,总体积为1000cm3,水舱的容积为200cm3。求:(,g取10 N/kg)
(1)当模型漂浮在图乙所示的A位置时(水舱内无水),受到的浮力为__________N,浮力的方向为__________。
(2)如图乙,模型在A位置开始吸水,最后悬停在B位置,水舱吸入水的重力是多少?
(3)小新查阅资料得知,海水密度随海水深度的改变而改变,为了模拟更真实,小新在一个足够宽的容器内装了2层密度不同且足够深的液体(如图丙所示),忽略实验中模型对容器内液体分布的影响。当水舱吸入100cm3的液体1时,模型悬浮在两种液体的交界处,模型有一半的体积浸在液体1内,一半的体积浸在液体2内;当水舱吸满液体1时,模型最终在液体2内部悬浮,则液体2的密度是多少?
【答案】(1) ①. 9 ②. 竖直向上
(2)1N (3)
【解析】
【小问1详解】
模型漂浮在图乙所示的A位置时(水舱内无水),此时受到的浮力等于模型的总重力,则
根据浮力产生的原因可知,浮力的方向是竖直向上的。
【小问2详解】
模型悬停在B位置时,受到的浮力等于总重力,即
则水舱吸入水的重力为
【小问3详解】
吸入液体1时,模型所受重力等于浮力,即
代入数据得……①
水舱吸满液体1,在液体2中悬浮时,模型总重力等于所受到的浮力,即代入数据得……②
联立①②可得。
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