内容正文:
2026-2027学年度上学期开学考试九年级物理
一、选择题(共20分)
1. 在国际单位制中,力的单位是( )
A. 牛顿(N) B. 帕斯卡(Pa) C. 米(m) D. 千克(kg)
2. 下列关于重力的说法中,正确的是( )
A. 同一地点,物体质量越大,其重力也越大
B. 因为g=9.8N/kg,所以1kg就等于9.8N
C. 物体重力的大小不随物体的位置、形状和状态改变
D. 竖直向上抛出的物体,受到的重力方向是竖直向上的
3. 下列关于力的说法正确的是( )
①力不能离开物体而存在;
②有受力物体时,不一定有施力物体;
③两个物体只要相互接触就一定产生力的作用;
④物体运动状态改变一定受到了力的作用;
⑤受到摩擦力的物体一定受到弹力
A. ①②⑤ B. ①④⑤ C. ①②④ D. ①③⑤
4. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 用力推箱子没推动是因为推力小于摩擦力
B. 静止的物体也可以受滑动摩擦力
C. 两木块相对滑动得越快,滑动摩擦力就越大
D. 滚动摩擦一定比滑动摩擦小
5. 如图所示生活情境中,说法正确的是( )
A. 图甲,使用U形管压强计的过程利用的是连通器原理
B. 图乙,用注射器向肌肉中注射药液利用了大气压
C. 图丙,青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大,水的沸点越高
D. 图丁,C919飞机机翼做成上凸下平,是利用流体压强与流速的关系
6. 如图所示,在地球上的四个不同位置分别静立着中国人、北极熊、阿根廷人和企鹅。有关他们的受力情况,下列说法中正确的是( )
A. 北极熊受到地面的支持力和它对地面的压力是一对平衡力
B. 中国人受到重力、支持力和静摩擦力的作用
C. 北极熊受到的重力方向竖直向下;企鹅受到的重力方向竖直向上
D. 他们都受到重力,同时他们对地球也有吸引力
7. 用两个弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动,两物体运动的路程随时间变化的图像如图所示。已知甲的重力大于乙的重力,则( )
A. 甲的速度小于乙的速度 B. 两个测力计的示数相同
C. 甲物体所受合力竖直向上 D. 乙物体所受合力为零
8. 如图所示,下列工具正常使用过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 用园艺剪刀修剪枝叶
B. 用垃圾钳捡垃圾
C. 用弯头刀修眉
D. 用钳子拧螺丝
9. 用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为76kg,体积为3×10﹣3m3,在物体未露出水面的过程中,物体以0.5m/s的速度匀速运动了20s,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化情况如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小,不计水的阻力大小,下列说法中不正确的是(g=10N/kg)( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B. 拉力F的功率为400W
C. 动滑轮的重力为70N
D. 滑轮组的机械效率为95%
10. 如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中正确的是
A. 小球从a到c加速下滑,是由于它具有惯性
B. 小球从c到d减速上坡,部分动能转化为重力势能
C. 小球在b和d时重力势能和动能都相等
D. 小球从a到d的过程中部分机械能转化为其他形式的能
二、非选择题(共50分)
11. 小明用小木球从高处释放来模拟雨滴在空中下落的运动情况。他查阅资料了解到:物体下落过程中会受到空气阻力的作用,阻力f的大小与物体的速度v的平方成正比,公式为(k为比例常数)。小木球质量为m,让木球从足够高处由静止下落,则小木球在整个竖直下落过程中速度大小的变化情况是______________;小木球下落过程中能达到的最大速度为_________。
12. 如图所示,甲、乙两个容器质量相等、底面积相同,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强相等。容器对桌面的压力分别为和,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为和。则___________,___________。(均选填“>”“<”或“=”)
13. 将底面积为的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平,如图甲所示。在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度变化情况如图乙所示,则木块受到的重力为______,容器底部受到的最大压强为______
14. 小明用小球和轻质橡皮筋等器材进行了如下实验(不考虑空气阻力)。让系于橡皮筋一端的小球,从O点的正下方的P点由静止释放,分别经过a、b、c三点,如图甲所示。整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。
(1)小球从a点运动到c点的过程中,小球下落速度的变化情况是___________。(填字母)
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后不变 D.先变大后变小
(2)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为___________(选填“va”、“vb”或“0”);
(3)已知该橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为:ha=0.4m,hb=0.5m,hc=0.7m。则实验中所用小球的重力为___________N。
15. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)同组的小芳发现小英在第一次实验中出现图乙的操作,操作中的错误是___________,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做___________;
(2)比数1、2两次实验,是为了探究___________对滑动摩擦力大小的影响;
(3)比较___________(填实验序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)由于实验时控制不好力度,小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图戊所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,实验中长木板___________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力方向___________,大小为___________N;
(5)实验结束后,小芳和小英想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫和细线。如图,她们让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量。
①小芳测出他的鞋滑动摩擦力比小英的大,但她的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为_______________。
②若实验时发现M甲>M乙,而弹簧测力计示数F甲<F乙,则___________(能/不能)判断两只鞋的粗糙程度大小,理由是___________。
16. 如图所示,是乐乐同学探究液体内部压强特点的实验过程。
(1)如上图是U形管压强计,使用前若发现U形管两端液面有明显的高度差,则说明______;其调节的方法是______(选填“A”或“B”),并使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
(2)调节好装置后,进行了实验,比较图甲、乙可知,液体内部压强与______有关;
(3)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部某一点向各个方向的压强______(选填“相等”或“不相等”);
(4)小静还自制了另一套装置来探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,当瓶内外液面相平时,发现橡皮膜会内凹。这个现象说明:当深度相同时,______越大,液体压强越大;
(5)学完了液体压强的知识后,小静想到可以用这套装置来测量液体的密度。如图戊所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,测量此时水面到橡皮膜中心的距离为,酒精液面到橡皮膜中心的距离为,则酒精的密度为______(用、、表示)。
(6)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量酒精与其均匀混合后(液体不溢出),容器底部液体压强将______,橡皮膜受到的液体压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 如图甲所示,某同学为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,按照A、B、C、D的顺序做了如下的实验:
(1)图甲所示的A、B、C、D四个步骤,更合理的实验顺序是______;
(2)小刚用石块按(1)中实验步骤依次进行实验,发现,造成这种结果的原因不可能是______;
A. 整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B. 步骤B中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部
(3)图中,能正确反映弹簧测力计示数F和物块下表面在水中的深度h关系的图象是______(选填序号);(物块未接触容器底)
A. B.
C. D.
(4)如图乙所示,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大时,弹簧测力计A的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量。
18. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中小球的动能的大小是通过________来反映出来;
(2)小球到达水平面时的动能是通过________能转化而来,到达水平面时,三个小球的速度v甲、v乙、v丙的大小关系为________;
(3)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:________________;
(4)分析比较甲、丙两次实验,得出的结论可用于解释汽车________(选填“超速”或“超载”)带来的危害;
(5)利用小球和斜面还可以进行的实验是________。
19. 小雨去药店买药时,看到医生用如图所示的小杆秤称中药,在秤盘中放入药材后用手提起提绳,移动秤砣的位置,就能使小杆秤在水平位置静止。小雨想杠杆在什么条件下能平衡呢?于是带领物理实践小组的同学借助器材进行了探究。
(1)小雨发现小杆秤实质是一个杠杆,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成,如图甲所示。杆秤在使用过程中,提绳处是杠杆的___________;
(2)实验前,杠杆水平静止如图乙所示,将杠杆左下角的物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆___________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”);
(3)实验时,小雨在杠杆两边挂上钩码后出现了如图丙所示的现象,在不增减钩码的前提下,要使杠杆恢复水平平衡,小雨的操作是移动左侧钩码,她应该向___________(选填“左移动”或“右移动”)钩码,移动___________小格。
(4)小雨利用身边物品来探究杠杆的平衡条件如图丁所示,铅笔水平平衡后,不小心将前端的铅笔芯弄断了,她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到右端细线下固定,则松手后铅笔( )
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡
(5)实验结束后,小雨对杆秤开展了拓展研究:在称量货物时,使用提纽___________(选填“B”或“C”),该杆秤的称量范围更大。若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏___________(选填“大”或“小”)。
20. 某水上救援项目中,需设计一款利用浮力原理工作的救生衣。拟采用密度为的新型泡沫材料,救生衣的体积(即泡沫材料体积)为。(取10N/kg)
(1)救生衣进入水中的体积变大时,救生衣受到的浮力________;
(2)若目标使用者的质量为105kg,人体平均密度为,且要求使用者头部(占人体总体积10%)露出水面,请通过计算判断该救生衣是否满足使用要求。
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2026-2027学年度上学期开学考试九年级物理
一、选择题(共20分)
1. 在国际单位制中,力的单位是( )
A. 牛顿(N) B. 帕斯卡(Pa) C. 米(m) D. 千克(kg)
【答案】A
【解析】
【详解】A.力的国际单位是牛顿,简称牛,符号为N,故A正确;
B.帕斯卡是压强的国际单位,故B错误;
C.米是长度的国际单位,故C错误;
D.千克是质量的国际单位,故D错误。
故选A。
2. 下列关于重力的说法中,正确的是( )
A. 同一地点,物体质量越大,其重力也越大
B. 因为g=9.8N/kg,所以1kg就等于9.8N
C. 物体重力的大小不随物体的位置、形状和状态改变
D. 竖直向上抛出的物体,受到的重力方向是竖直向上的
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是
G=mg
所以,同一个地点,物体质量越大,其重力也越大,故A正确;
B.g=9.8N/kg的物理意义是,质量为1kg的物体受到的重力为9.8N,千克是质量单位,牛是力的单位,它们之间单位不同,是不同的物理量,不能相等,故B错误;
C.重力大小与物体所处的位置有关,高度越高重力越小,纬度越高重力越大,故重力的大小随物体位置的变化而变化,故C错误;
D.重力的方向总是竖直向下,与运动的方向无关, 故D错误。
故选A。
3. 下列关于力的说法正确的是( )
①力不能离开物体而存在;
②有受力物体时,不一定有施力物体;
③两个物体只要相互接触就一定产生力的作用;
④物体运动状态改变一定受到了力的作用;
⑤受到摩擦力的物体一定受到弹力
A. ①②⑤ B. ①④⑤ C. ①②④ D. ①③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①②力是物体之间的相互作用,力是不能离开物体而独立存在的,有受力物体时,一定有施力物体,故①正确,②错误;
③两个物体相互接触不一定产生力的作用,比如两个物体相互接触不发生挤压、推拉等作用,就不会产生力的作用;故③错误;
④力改变物体的运动状态的原因,物体运动状态改变一定受到了力的作用,故④正确;
⑤摩擦力生的条件之一是相互挤压产生弹力,受到摩擦力的物体一定受到弹力,故⑤正确。
综上可知,只有①④⑤正确。故ACD错误,B正确。
故选B。
4. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 用力推箱子没推动是因为推力小于摩擦力
B. 静止的物体也可以受滑动摩擦力
C. 两木块相对滑动得越快,滑动摩擦力就越大
D. 滚动摩擦一定比滑动摩擦小
【答案】B
【解析】
【详解】A.用力推箱子,没推动,此时的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相同,故A错误;
B.静止的物体也可以受滑动摩擦力的作用,例如木块在地面上滑动,木块与地面间有滑动摩擦力,由于力的作用是相互的,地面受到木块施加的滑动摩擦力,但是地面是静止的,故B正确;
C.影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,与物体运动速度无关,故C错误;
D.相同条件下,滚动摩擦一定比滑动摩擦小,若条件不相同,滚动摩擦不一定比滑动摩擦小,故D错误。
故选B。
5. 如图所示生活情境中,说法正确的是( )
A. 图甲,使用U形管压强计的过程利用的是连通器原理
B. 图乙,用注射器向肌肉中注射药液利用了大气压
C. 图丙,青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大,水的沸点越高
D. 图丁,C919飞机机翼做成上凸下平,是利用流体压强与流速的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲,U形管压强计上端只有一端开口,不是连通器,故A错误;
B.图乙,用注射器向肌肉中注射药液利用的是手的推力,故B错误;
C.图丙,青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低,故C错误;
D.图丁,C919飞机机翼做成上凸下平,机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小、压强大,机翼受到一个向上的压强差,从而产生向上的升力,飞机依靠升力起飞,是利用流体压强与流速的关系,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,在地球上的四个不同位置分别静立着中国人、北极熊、阿根廷人和企鹅。有关他们的受力情况,下列说法中正确的是( )
A. 北极熊受到地面的支持力和它对地面的压力是一对平衡力
B. 中国人受到重力、支持力和静摩擦力的作用
C. 北极熊受到的重力方向竖直向下;企鹅受到的重力方向竖直向上
D. 他们都受到重力,同时他们对地球也有吸引力
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡力是作用在同一个物体上的,北极熊受到地面的支持力,这个力作用在北极熊上,而它对地面的压力,这个力作用在地面上,这两个力作用在不同物体上,则它们不是一对平衡力,A错误;
B.中国人受到重力、支持力的作用,但是不存在静摩擦力的作用,B错误;
C.重力的方向是竖直向下的,则北极熊受到的重力方向和企鹅受到的重力方向都是竖直向下的,C错误;
D.他们都受到重力,受到地球对他们的吸引力,而力的作用是相互的,他们对地球也有吸引力,D正确。
7. 用两个弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动,两物体运动的路程随时间变化的图像如图所示。已知甲的重力大于乙的重力,则( )
A. 甲的速度小于乙的速度 B. 两个测力计的示数相同
C. 甲物体所受合力竖直向上 D. 乙物体所受合力为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.读图可得甲8s运动了8m,乙12s运动了6m,可得
乙的速度
可得,故A不符合题意;
B.匀速直线运动的物体受力平衡,弹簧测力计的示数等于物体重力,已知甲的重力大于乙的重力,因此甲对应测力计的示数更大,故B不符合题意;
C.甲做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为0,故C不符合题意;
D.乙做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为零,故D符合题意;。
故选D。
8. 如图所示,下列工具正常使用过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 用园艺剪刀修剪枝叶
B. 用垃圾钳捡垃圾
C. 用弯头刀修眉
D. 用钳子拧螺丝
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】ACD.园艺剪刀、弯头刀、钳子,它们在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故ACD不符合题意;
B.垃圾钳在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意。
故选B。
9. 用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为76kg,体积为3×10﹣3m3,在物体未露出水面的过程中,物体以0.5m/s的速度匀速运动了20s,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化情况如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小,不计水的阻力大小,下列说法中不正确的是(g=10N/kg)( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B. 拉力F的功率为400W
C. 动滑轮的重力为70N
D. 滑轮组的机械效率为95%
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知承担物重的绳子股数为n=2 则绳子自由端移动速度为
故A错误,符合题意;
B.由图乙可知,当拉力F做的功为8000J时,所需时间为20s,则拉力做功的功率
故B正确,不符合题意;
C.物体的重力为
G=mg=76kg×10N/kg=760N
作用在绳子上的拉力为
物体未露出水面时排开液体的体积
V排=V=3×10﹣3m3
此时物体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N
由力的平衡条件可知,物体受到的拉力
F拉=G-F浮=760N-30N=730N
不计绳重和摩擦力大小,不计水的阻力大小时,作用在绳子上的拉力与拉物体的力、动滑轮重的关系是
可知,动滑轮的重力
G动=2F-F拉=2×400N-730N=70N
故C正确,不符合题意;
D.物体未露出水面的过程中滑轮组的机械效率为
故D错误,符合题意。
故选AD。
10. 如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中正确的是
A. 小球从a到c加速下滑,是由于它具有惯性
B. 小球从c到d减速上坡,部分动能转化为重力势能
C. 小球在b和d时重力势能和动能都相等
D. 小球从a到d的过程中部分机械能转化为其他形式的能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球从a到c过程中,小球质量不变,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大;所以小球加速下滑是因为重力势能转化为动能,不是因为惯性,故A错误;
B.小球从c到d减速上坡,小球质量不变,速度减小,高度增加,故动能减小,重力势能增大,即小球的部分动能转化为重力势能,故B正确;
CD.接触面粗糙,小球从a运动到d的过程中,克服摩擦力做功,有一部分机械能会转化为内能,即机械能逐渐减小,所以小球在d点的机械能小于在b点的机械能;又知b和d两点在同一水平高度,则小球的重力势能相同,又因为机械能等于动能与势能之和,所以小球在b点的动能大于在d点的动能,故C错误、D正确.
二、非选择题(共50分)
11. 小明用小木球从高处释放来模拟雨滴在空中下落的运动情况。他查阅资料了解到:物体下落过程中会受到空气阻力的作用,阻力f的大小与物体的速度v的平方成正比,公式为(k为比例常数)。小木球质量为m,让木球从足够高处由静止下落,则小木球在整个竖直下落过程中速度大小的变化情况是______________;小木球下落过程中能达到的最大速度为_________。
【答案】 ①. 先增大后不变 ②.
【解析】
【详解】[1]木球下落过程中,由于受到重力和f的作用,合力的方向与重力方向一致,运动状态不断改变,速度逐渐增大,木球受到空气的阻力,阻力不断增大,当阻力等于重力时木球处于平衡状态,速度将保持不变,所以速度先增大后不变。
[2]当阻力等于重力时,速度达到最大
解得
12. 如图所示,甲、乙两个容器质量相等、底面积相同,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强相等。容器对桌面的压力分别为和,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为和。则___________,___________。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
13. 将底面积为的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平,如图甲所示。在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度变化情况如图乙所示,则木块受到的重力为______,容器底部受到的最大压强为______
【答案】 ①. 9 ②. 2200
【解析】
【详解】由图像可知,当水的深度为9cm时,木块刚好漂浮,且水深9-16cm时,木块都处于漂浮的状态,其底部受到水的压强为900Pa,此时木块的重力与水对它向上的浮力平衡,即;
由于,木块上表面受到的水的压力,所以
水深度为16cm时,细线刚好拉直,木块浸没的深度
所以细线的长度
向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平,木块底部受到的压强为1500Pa,所以此时木块浸没的深度
所以此时容器内水的最大深度为
容器底部受到的最大压强为
14. 小明用小球和轻质橡皮筋等器材进行了如下实验(不考虑空气阻力)。让系于橡皮筋一端的小球,从O点的正下方的P点由静止释放,分别经过a、b、c三点,如图甲所示。整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。
(1)小球从a点运动到c点的过程中,小球下落速度的变化情况是___________。(填字母)
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后不变 D.先变大后变小
(2)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为___________(选填“va”、“vb”或“0”);
(3)已知该橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为:ha=0.4m,hb=0.5m,hc=0.7m。则实验中所用小球的重力为___________N。
【答案】 ①. D ②. 0 ③. 1
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据图丙可知,速度先变大后变小,故选D。
(2)[2]从O点的正下方的P点由静止释放,弹力为零,故速度越变越大,弹簧伸长到原长,再向下运动,弹簧发生弹性形变,弹力方向与重力方向相反,弹力小于重力,继续加速,最后弹力等于重力,速度最大,再往下运动,弹力大于重力,最终减速,一直到最低点,即弹力最大时,速度为零。
(3)[3]从图乙可知,ha点是刚开始有弹力,即a点为弹簧原长。而b点时速度最大,即弹力等于重力,那么此时弹簧的伸长量为0.1m,此时的弹力为1N,故重力为1N。
15. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)同组的小芳发现小英在第一次实验中出现图乙的操作,操作中的错误是___________,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做___________;
(2)比数1、2两次实验,是为了探究___________对滑动摩擦力大小的影响;
(3)比较___________(填实验序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)由于实验时控制不好力度,小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图戊所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,实验中长木板___________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力方向___________,大小为___________N;
(5)实验结束后,小芳和小英想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫和细线。如图,她们让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量。
①小芳测出他的鞋滑动摩擦力比小英的大,但她的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为_______________。
②若实验时发现M甲>M乙,而弹簧测力计示数F甲<F乙,则___________(能/不能)判断两只鞋的粗糙程度大小,理由是___________。
【答案】 ①. 弹簧测力计没有沿水平方向拉动 ②. 匀速直线运动 ③. 压力大小 ④. 2、3 ⑤. 不需要 ⑥. 水平向右 ⑦. 2.8 ⑧. 不同的鞋质量不同,对水平面的压力不同 ⑨. 能 ⑩. 乙鞋对水平面压力小而摩擦力大,说明乙鞋更粗糙
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图乙知,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹箭测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动。
(2)[3]由1、2两次接触面粗糙程度相同,压力不司,是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系,故可以得出:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(3)[4]要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图2、3两次符合要求。
(4)[5]木块相对地面处于静止状态,受到测力计拉力与木板对木块施加的摩擦力为平衡力,改进后,木块与弹簧测力计固定不动,故拉动木板运动,不需要木板做匀速直线运动。
[6] 木块受到的测力计拉力与木板对木块施加的摩擦力为平衡力,方向相反,因木块相对于木板向左运动,所以测力计对木块的拉力方向水平向左,故木块受到的摩擦力方向为水平向右。
[7]弹簧测力计分度值为0.2N,此时示数为2.8N,即拉力为2.8N,故滑动摩擦力为2.8N。
(5)[8]摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,不同的鞋子的质量不同,对水平面的压力不同,因此在研究鞋子防滑性能时,应该控制鞋子的质量相同。
[9][10]因为 M甲>M乙,而弹簧测力计示数F甲<F乙,说明甲对水平面的压力比甲对水平面的压力大,摩擦力却比乙的小,所以可以判断出乙鞋更粗糙,摩擦力才会比甲的大。
16. 如图所示,是乐乐同学探究液体内部压强特点的实验过程。
(1)如上图是U形管压强计,使用前若发现U形管两端液面有明显的高度差,则说明______;其调节的方法是______(选填“A”或“B”),并使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
(2)调节好装置后,进行了实验,比较图甲、乙可知,液体内部压强与______有关;
(3)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部某一点向各个方向的压强______(选填“相等”或“不相等”);
(4)小静还自制了另一套装置来探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,当瓶内外液面相平时,发现橡皮膜会内凹。这个现象说明:当深度相同时,______越大,液体压强越大;
(5)学完了液体压强的知识后,小静想到可以用这套装置来测量液体的密度。如图戊所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,测量此时水面到橡皮膜中心的距离为,酒精液面到橡皮膜中心的距离为,则酒精的密度为______(用、、表示)。
(6)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量酒精与其均匀混合后(液体不溢出),容器底部液体压强将______,橡皮膜受到的液体压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 气密性好 ②. B ③. 深度 ④. 相等 ⑤. 液体密度 ⑥. ⑦. 变大 ⑧. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]U形管两端液面有明显的高度差,且能保持着,说明其气密性好,没有漏气。
[2]需要将U形管液面相平,则液面上方气压也要相等,可将软管拆下重装,右侧支管倒出无法使两边上方气压相等。
故选B。
(2)[3]甲乙两个图探头朝向一样,同是在水中,但探头深度不一样,U形管液面高度差也不一样,故而说明液体压强与液体深度有关。
(3)[4]图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差相同说明;同一液体中,相同深度,各个方向压强相等。
(4)[5]图丁中可看到橡皮膜向水的方向凸,说明该点水的压强比盐水压强小。盐水密度比水大,所以得到深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
(5)[6]由题可知,水对瓶底的压强等于酒精对瓶底的压强,则有
经计算的
(6)[7]容器为柱形容器,溶液对容器底部的压强可以为,加入酒精后,液体重力增大,压力增大,所以容器底部液体压强将增大。
[8]设橡皮膜到容器底部的距离为h,橡皮膜在水中的深度为h3,橡皮膜在混合液里面的深度为h4,原来液体对容器底部的压强为p0,混合液对容器底部的压强为p,则有
因为p0<p,所以有
由因为,所以 ,故而橡皮膜受到的压强增大。
17. 如图甲所示,某同学为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,按照A、B、C、D的顺序做了如下的实验:
(1)图甲所示的A、B、C、D四个步骤,更合理的实验顺序是______;
(2)小刚用石块按(1)中实验步骤依次进行实验,发现,造成这种结果的原因不可能是______;
A. 整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B. 步骤B中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部
(3)图中,能正确反映弹簧测力计示数F和物块下表面在水中的深度h关系的图象是______(选填序号);(物块未接触容器底)
A. B.
C. D.
(4)如图乙所示,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大时,弹簧测力计A的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量。
【答案】 ①. DABC ②. A ③. D ④. 减小 ⑤. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]为便于操作和减小误差,则合理的实验顺序是:D测出空桶所受的重力;A测出物块所受的重力;B把物块浸没在装满水的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数;C测出桶和排开的水所受的重力。合理的实验顺序是DABC。
(2)[2]A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都有相同大的偏差,而浮力和排开水的重力都是由两个示数相减得到的,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,对实验没有影响,故A符合题意。
B.步骤B中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,则该步骤测得的力变小,测得物体受到的浮力将变小,而排开水的重力不变,会导致,故B不符合题意。
故选A。
(3)[3]随着物块浸在水中体积的增大,浮力增大,则测力计示数减小,当物块完全浸没时,排开水的体积不变,受到的浮力不变,所以测力计示数不变,所以弹簧测力计示数F和物块下表面在水中的深度h关系是先减小后不变,所以D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
(4)[4][5]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据可知,重物受到的浮力变大,因为,所以弹簧测力计的示数变小;又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计示数的变化量和弹簧测力计的示数变化量相等。
18. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中小球的动能的大小是通过________来反映出来;
(2)小球到达水平面时的动能是通过________能转化而来,到达水平面时,三个小球的速度v甲、v乙、v丙的大小关系为________;
(3)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:________________;
(4)分析比较甲、丙两次实验,得出的结论可用于解释汽车________(选填“超速”或“超载”)带来的危害;
(5)利用小球和斜面还可以进行的实验是________。
【答案】(1)木块在水平面移动的距离大小
(2) ①. 重力势 ②.
(3)质量相同的物体,速度越大,动能越大
(4)超载 (5)探究阻力对物体运动的影响
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,通过木块在水平面移动的距离大小来反映小球的动能,木块在水平面移动的距离越远,则小球的动能越大。
【小问2详解】
[1]小球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能。
[2]小球从斜面滚下时,重力势能转化为动能,甲、丙中小球从同一高度2h滚下,所以;乙中小球从高度h滚下,所以,即
【小问3详解】
甲、乙两次实验控制小球质量相同,小球从斜面不同高度滚下,到达水平面时速度不同,速度更大的甲将木块推得更远,因此可得结论:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
【小问4详解】
甲、丙两次实验控制小球从同一高度滚下,到达水平面的速度相同,小球质量不同,质量越大动能越大;该结论对应汽车超载带来的危害。
【小问5详解】
利用小球和斜面还可以进行的实验:探究阻力对物体运动的影响。
19. 小雨去药店买药时,看到医生用如图所示的小杆秤称中药,在秤盘中放入药材后用手提起提绳,移动秤砣的位置,就能使小杆秤在水平位置静止。小雨想杠杆在什么条件下能平衡呢?于是带领物理实践小组的同学借助器材进行了探究。
(1)小雨发现小杆秤实质是一个杠杆,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成,如图甲所示。杆秤在使用过程中,提绳处是杠杆的___________;
(2)实验前,杠杆水平静止如图乙所示,将杠杆左下角的物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆___________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”);
(3)实验时,小雨在杠杆两边挂上钩码后出现了如图丙所示的现象,在不增减钩码的前提下,要使杠杆恢复水平平衡,小雨的操作是移动左侧钩码,她应该向___________(选填“左移动”或“右移动”)钩码,移动___________小格。
(4)小雨利用身边物品来探究杠杆的平衡条件如图丁所示,铅笔水平平衡后,不小心将前端的铅笔芯弄断了,她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到右端细线下固定,则松手后铅笔( )
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡
(5)实验结束后,小雨对杆秤开展了拓展研究:在称量货物时,使用提纽___________(选填“B”或“C”),该杆秤的称量范围更大。若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏___________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)支点 (2)仍能
(3) ①. 左移动 ②. 一
(4)A (5) ①. C ②. 大
【解析】
【小问1详解】
杠杆绕着转动的点即为杠杆的支点,如图甲所示,提绳处是杠杆的支点。
【小问2详解】
图甲杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆在水平位置仍能静止。
【小问3详解】
[1][2]如图丙所示,右侧下沉,说明右侧力臂与右侧钩码的乘积较大,若一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为l,根据杠杆平衡条件可得
所以只要将左侧钩码向左移动一格,杠杆会恢复水平平衡。
【小问4详解】
铅笔水平平衡后,将铅笔稳住,并将断裂的铅笔芯放到右端细线上方固定,如图所示,铅笔芯所放位置的力臂小于原位置的力臂,根据杠杆平衡条件可知,其不会保持平衡,而是左端会下沉,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【小问5详解】
[1]由图示可知,使用提钮C时,与使用提钮B相比,秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由杠杆的平衡条件可得
所以使用提纽C,该杆秤的称量范围更大。
[2]当秤砣有磨损,相当于秤砣的质量减小,重力也减小,根据杠杆的平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,动力减小,动力臂增大,所以测量结果偏大了。
20. 某水上救援项目中,需设计一款利用浮力原理工作的救生衣。拟采用密度为的新型泡沫材料,救生衣的体积(即泡沫材料体积)为。(取10N/kg)
(1)救生衣进入水中的体积变大时,救生衣受到的浮力________;
(2)若目标使用者的质量为105kg,人体平均密度为,且要求使用者头部(占人体总体积10%)露出水面,请通过计算判断该救生衣是否满足使用要求。
【答案】(1)变大##增大
(2)不满足
【解析】
【小问1详解】
根据阿基米德原理,其中,和g不变时,浮力与排开液体的体积成正比。故体积增大,浮力增大。
【小问2详解】
由密度公式得衣服的质量
故人和衣服总重力
人的体积
排开水的体积
故人和救生衣整体受到的总浮力
得,故人会下沉,不满足使用要求。
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