山东省威海市乳山市2022-2023学年八年级(下)物理期中试卷(五四学制)
一、单选题(本大题共11小题,共23.0分)
1.(2023八下·乳山期中) 对力的认识,下列说法正确的是( )
A.跳离地面的运动员不再受重力
B.物体对桌面的压力是物体发生弹性形变产生的
C.不接触的两个物体间也会产生弹力
D.墨子:“以卵投石,尽天下之卵,不可毁也”,说明鸡蛋受到的作用力比石头的小
2.(2023八下·乳山期中) 疫情期间,同学们过起了居家学习生活,小明同学在家中做了一个小实验,他成功的将一枚一元硬币平稳的放在一张百元纸币上静止不动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.硬币受到的重力与它对纸币的压力是一对相互作用力
B.硬币对纸币的压力和纸币对硬币的支持力是一对平衡力
C.硬币受到的重力和纸币对硬币的支持力是一对平衡力
D.硬币对纸币的压力和桌面对纸币的支持力是一对平衡力
3.(2023八下·乳山期中) “足球进校园”活动的开展,使同学们越来越喜欢足球运动,小明参加足球赛在射门的过程中,说法正确的是( )
A.脚对球施加了力,而球对脚没有力的作用
B.球在空中飞行时受到重力和脚的踢力
C.球离开脚后继续向前是因为球受到惯性的作用
D.球在空中飞行时的运动状态始终不断改变
4.(2023八下·乳山期中) 汽车是人们常用的交通工具,下列与汽车有关的说法中正确的是( )
A.汽车轮胎上制有花纹,是为了减小摩擦
B.汽车在转弯时受到平衡力的作用
C.载重汽车的车轮做得比较宽,是为了减小载重汽车对路面的压力
D.驾驶员开车时要系好安全带,主要是为了防止由于惯性带来的危害
5.(2023八下·乳山期中) 如图的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承
C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
6.(2023八下·乳山期中) 如图所示,一重为的薄壁容器中装有质量为的水,容器的底面积为,放在水平桌面上,则水对容器底部的压强和容器对桌面的压力分别为取,( )
A. B.
C. D.
7.(2023八下·乳山期中) 物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.甲图中的实验说明液体压强与液体的深度有关
B.乙图中铁轨铺在枕木上,利用了增大受力面积减小压强
C.丙图中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
D.丁图中洗手池下方排水管的形“反水弯”利用了连通器原理
8.(2017八下·东平期末)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小 B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力减小
9.(2023八下·乳山期中) 海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中训练过程。若“强国号”潜水艇浮在水面时受到的浮力为,底部受到水的压强为。潜入水中时受到的浮力为,底部受到水的压强为。下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2023八下·乳山期中) 小明对生活中观察到的现象解释不正确的是( )
A.水壶的壶嘴与壶身构成连通器,静止时水面总是相平的
B.拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体内部压强随深度增加而增大
C.抽油烟机工作时是利用气体流速越大,压强越小的原理将油烟“吸”走的
D.飞机能在空中飞行,是因为受到空气的浮力
11.(2023八下·乳山期中) 如图甲所示,水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球、分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平、下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力
B.两种液体对容器底部的压强
C.两种液体的密度
D.两种液体对容器底部的压力
二、多选题(本大题共1小题,共3.0分)
12.(2023八下·乳山期中) 如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数与金属块下底面下降高度的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,取,则下列说法中正确的是( )
A.金属块所受重力大小为
B.金属块的密度为
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为
三、填空题(本大题共8小题,共16.0分)
13.(2017八下·寮步期中)如图所示,用扳手顺时针拧紧螺母,乙图所示的情况效果好,说明力的作用效果与 有关;用扳手逆时针转动则是拧松螺母,说明力的作用效果与力的 有关.
14.(2023八下·乳山期中)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系和物体的速度与时间的关系如图乙所示,,物体没有推动,是因为推力 摩擦力选填“大于”、“小于”或“等于”,物体受到的摩擦力是 。
15.(2023八下·乳山期中) 一只圆台形状的实心物体,按图甲、乙所示两种方式放置在水平桌面上,设圆台两底面半径之比为1:2,圆台对桌面的压力分别是、,圆台对桌面的压强分别是和,则: ;: 。
16.(2022·江西)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
17.(2023八下·乳山期中) 最早测出标准大气压值的实验是 实验,如图所示,测得的大气压强的值相当于 高水银柱所产生的压强。
18.(2021·绵阳)公交车窗户旁都配有红色的破窗锤。破窗锤的锤头顶部尖,是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时 (选填“增大”或“减小”)压强,更容易破窗;已知锤头顶部面积是2.0mm2,底部面积是2.0cm2,若乘客敲击力是50N,则破窗锤对车窗的最大压强是 Pa。
19.(2023八下·乳山期中) 把重、体积为的物体投入水中静止后,物体所受的浮力为 ,物体最终的状态是 。选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”
20.(2023八下·乳山期中) 中国第一艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军山东舰”,它的交付使用直接标志着中国正式跻身于世界双航母国家之列,山东舰正常排水量为,满载时排水量为,则该航母满载时所受浮力为 ;舰载机为了顺利升空,最好是 选填“顺风”、“逆风”或“无风”时起飞。取
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
21.(2023八下·乳山期中) 放风筝是我国的一项民俗。如图为小亮放风筝时的情景,请画出风筝所受重力及风筝线对手中线轴拉力的示意图。点为风筝的重心
22.(2023八下·乳山期中) 一个乒乓球漂浮在烧杯中的水面上,请在图中作出乒乓球受到浮力的示意图及烧杯对斜面压力的示意图。
五、实验探究题(本大题共3小题,共21.0分)
23.(2023八下·乳山期中) 如图小明用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关:
(1)甲、乙、丙实验中,根据 来比较压力的作用效果;
(2)根据甲、乙两图,可知压力的作用效果与 大小有关;
(3)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放 个砝码,由此得出结论: 一定,受力面积越小,压力的作用效果越 ;
(4)小明利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示:此时木块受到的滑动摩擦力大小是 ;
取下木块上的砝码,重复的操作,弹簧测力计的示数为由此说明,接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越 ;
以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 选填“有关”或“无关”。
24.(2023八下·乳山期中) 学习压强知识后,小明同学利用压强计等器材探究“液体压强与哪些因素有关”的实验如图所示。
(1)压强计是通过观察形管两端液面的 来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,形管两边的液面应当 选填“相平”或“不相平”,而小明同学却观察到如图所示的情景,此时形管左支管液面上方的压强 右支管液面上方的压强选填“大于”、“小于”或“等于”,调节的方法是 选填“”或“”;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中已知其中一杯为水,另一杯为盐水,如图和所示,他发现图中形管两边的液柱高度差较大,由此确定图杯子中盛的是盐水。小明的结论是否正确 ,理由是 ;
(3)实验后,小明自制了如图丁所示的装置继续探究,小明向隔板左侧倒水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,如图丁所示,则容器底部点和点受到液体压强关系是 选填“”、“”或“”。
25.(2023八下·乳山期中) 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
与物体浸入液体中的深度有关;与物体排开液体的体积有关:与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想的一个生活现象: 。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号中物体所受浮力大小为 。
(3)分析、、三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 选填“有关”或“无关”;分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析、、三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 选填“越大”或“越小”。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体的密度为 。已知,取
六、计算题(本大题共3小题,共23.0分)
26.(2023八下·乳山期中) 电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具,如图所示的这辆电动自行车自身重力为,若该车每个车轮与地面的接触面积为,车胎能承受的最大压强为,求:
(1)该电动车静止时对地面的压强;
(2)该电动车的最大载重量。
27.(2023八下·乳山期中) 如图所示中国研制的“鲲龙”是目前世界上最大的水陆两栖飞机,可用于森林灭火、水上救援等,其有关参数如表所示。水的密度,取。求:
“鲲龙”有关参数
最大起飞质量
最大巡航速度
最大航行时间
最大航行路程
(1)飞机以最大巡航速度飞行所用的时间;
(2)飞机关闭动力系统静止在水面上,飞机底部受到水的压强为,此时飞机底部所处的深度;
(3)飞机静止在水面时,达到最大起飞质量时排开水的体积。
28.(2023八下·乳山期中) 如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上。现将一体积为,质量
为的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至深时金属块与容器底部不是紧密接触,,取
求:
(1)金属块受到的浮力;
(2)水对容器底部压强;
(3)金属块对容器底的压力。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;弹力;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.跳离地面的运动员受到重力,故A错误;
B.物体对桌面的压力是物体发生弹性形变产生的,故B正确;
C.不接触的两个物体肯定不会产生弹力,故C错误;
D.鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,故D错误。
故选B。
【分析】(1)地面附近的物体都会受到地球的吸引,即受到重力;
(2)根据弹力的定义判断;
(3)弹力产生的条件:①相互接触;②产生弹性形变;
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
2.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.硬币受到的重力与它对纸币的压力,二者的方向都是竖直向下的,即方向相同,肯定不是相互作用力,故A错误;
B.硬币对纸币的压力和纸币对硬币的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.硬币受到的重力和纸币对硬币的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故C正确;
D.桌面对纸币的支持力等于硬币和纸币的总重力,而硬币对纸币的压力等于硬币的重力,二者大小不相等,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
【分析】平衡力和相互作用力的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
3.【答案】D
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;惯性及其现象
【解析】【解答】A.根据相互作用力的原理可知,脚对球施加了力,球对脚也会产生力的作用,故A错误;
B.球在空中飞行时受到重力,由于球与脚分开,因此不受球的踢力,故B错误;
C.球离开脚后继续向前是因为球有惯性,故C错误;
D.球在空中飞行时的,运动轨迹和方向不断改变,则运动状态始终不断改变,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据相互作用力的特点判断;
(2)对空中的球进行受力分析即可;
(3)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(4)运动状态改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变。
4.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.汽车轮胎上制有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度而增大摩擦,故A错误;
B.汽车在转弯时,它没有处于匀速直线运动状态,即不受到平衡力的作用,故B错误;
C.载重汽车的车轮做得比较宽,是通过增大受力面积的方式减小压强,故C错误;
D.驾驶员开车时要系好安全带,主要是为了防止由于惯性带来的危害,故D正确。
故选D。
【分析】(1)增大摩擦的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析判断。
5.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.用力握紧球拍,通过增大压力的方式增大摩擦力,故A符合题意;
B.滚动轴承,通过变滑动为滚动的方式减小摩擦,故B不合题意;
C.车轴加润滑油,通过注入润滑油的方式减小摩擦力,故C不合题意;
D.鞋底有花纹,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中使用的改变摩擦力的方法即可。
6.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】水对容器底部的压强p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa;
容器对桌面的压力:F=G容+G水=2N+0.6kg×10N/kg=8N。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强,根据F=G容+G水计算容器对桌面的压力。
7.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强计算公式的应用;连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】A.甲图中,下面的小孔所在深度大,喷出的水距离最大,那么说明液体压强与液体的深度有关,故A正确不合题意;
B.乙图中铁轨铺在枕木上,利用了增大受力面积减小压强,故B正确不合题意;
C.丙图中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是依靠外界大气压强的作用压上来的,故C错误符合题意;
D.丁图中洗手池下方排水管的形“反水弯”,上面开口,底部连通,相当于一个连通器,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】(1)液体的压强越大,小孔中的水喷出的距离越远;
(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大接触面积;
(3)根据大气压强的知识判断;
(4)上面开口,底部连通的容器为连通器。
8.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】解:设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,
因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了.(1)第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力.如图:
;(2)第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.如图:
对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,且倒置后,液面升高,据p=ρgh,h变大,容器底部所受液体的压强变大;
且倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,而与水平面的接触面积减小,故压强增大.
故选A.
【分析】先分析水对容器底的压强,由液体压强公式p=ρgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化.
分析水对容器底的压力,我们就需要用公式F=pS进行分析.而直接用这个公式还不能分析出水对容器底的压力变化情况,因为倒置过来后水对容器底的压强变大了(h变大了),而容器底面积却变小了,所以压强与容器底面积的乘积是变大了还是变小了,我们就无法判断出来.所以我们还需要寻找一个量,通过这个量把第一次和第二次水对容器底的压力联系起来,从而进行比较.
第一次,水对容器底的压力大于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力;
第二次,水对容器底的压力小于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.
由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了.
9.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】潜水艇从漂浮变为潜入状态时,它排开水的体积变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力变大。潜水艇底部所在水的深度变大,根据液体压强公式p=ρ液体gh可知,底部受到水的压强变大。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小,根据液体压强公式p=ρ液体gh比较底部受到水的压强大小。
10.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A.水壶的壶嘴与壶身上面开口,底部连通,构成连通器,静止时水面总是相平的,故A正确不合题意;
B.拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体内部压强随深度增加而增大,故B正确不合题意;
C.抽油烟机工作时是利用气体流速越大,压强越小的原理将油烟“吸”走的,故C正确不合题意;
D.飞机能在空中飞行,是因为机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小而压强大,从而产生向上的升力,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】(1)根据连通器的定义和特点判断;
(2)根据液体压强的特点判断;
(3)根据流体压强和流速的关系判断;
(4)根据飞机升力的知识判断。
11.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.小球M在甲中漂浮,则它受到的浮力等于重力;小球N在乙中悬浮,则它受到的浮力等于重力。两个小球重力相等,则受到的浮力FM=FN,故A错误;
BC.小球M在甲中漂浮,则液体密度ρ甲>ρ;小球N在乙中悬浮,那么液体密度ρ乙=ρ,则液体密度ρ甲>ρ乙。液面相平,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙,故B、C错误;
D.液体对容器底部的压强p甲>p乙,容器的底面积相等,根据F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲>
F乙,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力和重力的关系,进而比较二者浮力的大小;
(2)(3)根据浮沉条件比较液体密度大小,再根据公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(4)根据F=pS比较液体对容器底部的压力大小。
12.【答案】B,D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为46N,此时物体不受浮力,根据二力平衡条件可知,金属块的重力G=F拉1=46N,故A错误;
BC.由图象可知,当h=50cm之后,弹簧测力计示数不变,金属块浸没水中,
此时它受到的浮力:F浮=G-F拉2=46N-26N=20N;
由F浮=ρ液gV排可得金属块体积:,
金属块的密度:,故B正确,C错误;
D.不计液面变化,金属块刚浸没时下表面距水面距离:h=50cm-30cm=20cm=0.2m,
金属块下底面受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)当金属块浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时测力计的示数等于物体的重力;
(2)(3)下方与横轴平行的线段表示金属块在水面以下时受到的拉力。两个拉力之差就是浸没时受到的浮力。利用阿基米德原理求金属块的体积,再利用密度公式求金属的密度;
(4)由图象可知,弹簧测力计示数减小时物体开始进入水中,弹簧测力计的示数再次不变时完全浸没水中,二者距离之差就是金属块在水下的深度,根据p=ρ液gh即可计算出下表面受到压强的数值。
13.【答案】力的作用点;方向
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】解:①图中力的作用点发生了变化,影响力的作用效果,图乙中抓扳手末端更省力,效果更好,可见力的作用点影响力的作用效果.②沿顺时针方向可使螺母拧紧,沿逆时针方向可使螺母拧松,这表明力的作用效果与力的方向有关.
故答案为:力的作用点;方向.
【分析】力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果.
14.【答案】等于;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)根据图乙可知,0~2s内物体的速度为零,即此时处于静止状态,那么它受到的静摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据乙图可知,4~6s内物体做匀速直线运动,则它受到的滑动摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么摩擦力f=F=2N。2~4s内物体做加速运动,但是它对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,还是2N。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析解答;
(2)根据乙图找到匀速直线运动的时间段,根据二力平衡的知识计算出物体受到的滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素确定2~4s内摩擦力的大小。
15.【答案】1:1;4:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)圆台对桌面的压力始终等于自身重力,即压力相等,那么F1:F2=1:1;
(2)圆台两个底面半径之比为1:2,
则二者的底面积之比:S1:S2=π×(r1)2:π×(r2)2=(r1)2:(r2)2=(1)2:(2)2=1:4,
则二者的压强之比:p1:p2=。
【分析】(1)水平面上受到的压力等于上面所有物体的重力,根据F=G计算二者的压力之比;
(2)根据S=πr2计算二者的底面积之比,再根据计算二者的压强之比。
16.【答案】改变;具有
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】拨动摆球后,摆球绕固定点持续做圆周转动,运动的方向不断改变,所以其运动状态改变。
惯性是一切物体所具有的固有属性,在任何情况下都具有惯性,在太空失重状态下仍然具有惯性。
【分析】物体的运动方向改变时,运动状态在改变;一切物体都具有惯性。
17.【答案】托里拆利;750
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】最早测出标准大气压值的实验是托里拆利实验。如图所示,测得的大气压强等于水银槽内液面上方玻璃管内水银柱产生的压强,即此时大气压强的数值等于750mm水银柱产生的压强。
【分析】根据大气压强测量的科学史实分析解答。
18.【答案】增大;
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】在紧急情况下乘客敲击车窗时,破窗锤的锤头顶部尖,减小受力面积,增大压强。
破窗锤对车窗的最大压强是
故破窗锤对车窗的最大压强是 。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
利用p=求得破窗锤对车窗的最大压强。
19.【答案】2;沉底
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当物体完全浸没在水中时,
物体受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×(200×10-6m3)=2N;
则此时浮力小于重力,那么物体最终在水中沉底。
那么它静止时受到的浮力为2N。
【分析】首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体完全浸没在水中受到的浮力,再与重力进行比较,从而确定物体的运动状态,最后计算静止时受到的浮力。
20.【答案】;逆风
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)该航母满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=60900×103kg×10N/kg=6.09×108N;
(2)舰载机升空时,相对空气的速度越大,则它受到的升力越大。当它们逆风起飞时,飞机相对空气的速度等于风速和飞机速度之和,此时速度最大,受到的升力最大,越容易升空。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算航母满载时受到的浮力。
(2)飞机的升力来源于机翼上下表面受到的压力差,根据流体压强和流速的关系分析判断。
21.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】风筝受到的重力作用在重心上,方向竖直向下。风筝线对手中线轴的拉力作用在线轴上,方向沿风筝线斜向上,如下图所示:
【分析】根据图片确定力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
22.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】乒乓球受到的浮力作用在乒乓球的重心上,方向竖直向上。烧杯对斜面的压力作用在二者的接触面上,方向与斜面垂直向下,如下图所示:
【分析】根据图片确定力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
23.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力
(3)1;压力;明显
(4)2.4;大;无关
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)甲、乙、丙实验中,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2)根据图片可知,甲和乙中砝码的个数不同,即对海绵的压力不同,那么可知压力的作用效果与压力大小有关。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相同,则甲和丙中木块上都要放1个砝码,那么得到结论:压力一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)①根据图片可知,弹簧测力计的分度值为02N,则测力计的拉力为2.4N,根据二力平衡的知识可知,此时木块受到的摩擦力等于拉力,也就是2.4N;
②取下木块上的砝码后,木块对海绵的压力减小,此时弹簧测力计的示数减小,即摩擦力减小,那么得到结论:接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
【分析】(1)海绵受到压力作用后会发生凹陷,且凹陷程度越大,则压力的作用效果越明显;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求设计实验,描述实验结论;
(4)①根据图片确定测力计的分度值,根据指针位置读出拉力,再根据二力平衡的知识计算受到的摩擦力;
②根据图片比较二者压力大小以及摩擦力大小的对应关系,从而找到二者摩擦力与拉力之间的关系;
③当木块的速度改变时,如果测力计的示数改变,那么说明摩擦力与速度大小有关;否则,说明摩擦力的大小与速度大小无关。
24.【答案】(1)高度差;相平;大于;B
(2)不正确;未控制探头在液体中的深度相同
(3)>
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)压强计是通过观察形管两端液面的高度差来反映被测压强大小的。当金属盒在空气中时,即压强计不受压强时,U形管两边的液面应当相平。
如a图所示,左边液面上方气压等于右边对应液面上方水柱压强和大气压强之和,即p内=p大气+p液柱,因此左侧液面上方气压大于右侧液面上方压强,调节方法是:取下软管重新安装,故选B。
(2)根据图片可知,小明得出的结论不正确,理由是:未控制探头在液体中的深度相同。
(3)根据d图可知,橡皮膜是平的,则左侧水的压强等于右侧液体的压强。
此时h水
B点压强为:pB=ρ液g(h液+h)=ρ液gh液+ρ液gh=p液+ρ液gh;
比较可知,pA>pB。
【分析】(1)当压强计的金属盒放入液体中后,它的橡皮膜上受到压强,此时U形管两侧液面出现高度差,且高度差越大,说明液体压强越大。
当金属盒在空气中时,相当于橡皮膜上不受压强,此时U形管两侧液面没有高度差。根据p内=p大气+p液柱分析U形管两侧液面上方压强大小。当使用前U形管两侧液面高度不同时,可以通过重新拆下组装的方式调节内外气压相等,进而使液面相平。
(2)当金属盒所在液体的深度相同时,液体的密度越大,则受到的液体压强越大,U形管两侧液面高度差越大,根据控制变量法的要求分析;
(3)橡皮膜是平的,说明左右两侧液体的压强相等,根据p=ρ液gh比较液体密度的大小,再据此公式比较A、B两点液体压强的大小即可。
25.【答案】(1)向清水中加盐能使鸡蛋上浮
(2)1.4
(3)无关;、、;越大
(4)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)支持猜想③,即说明浮力大小与液体密度有关的例子为:向清水中加盐能使鸡蛋上浮。
(2)根据a图可知,物体的重力G=4.8N;根据b图可知,此时测力计示数为3.4N,
则此时物体受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-3.4N=1.4N;
(3)①根据c、d两图可知,物体的深度增大,弹簧测力计的示数不变,根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力不变,那么得到:物体受到浮力大小与它浸没在水中的深度无关;
②探究浮力大小与物体排开液体的体积关系时,应该控制液体密度相同,只改变排开液体的体积,故选实验a、b、c;
③根据d、e实验可知,盐水的密度大于水的密度,盐水中测力计的示数小于水中测力计的示数,根据F浮=G-F拉可知,盐水中物体受到的浮力大,那么得到结论:物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)根据a、c两图可知,物体浸没在水中受到浮力:F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N;
则物体的体积:;
则物体的密度:。
【分析】(1) 从自己的生活经验中寻找可以证明浮力与液体密度有关的例子;
(2)根据“称量法”F浮=G-F拉计算物体受到的浮力;
(3)①当物体在水中的深度改变时,浮力也同时改变,那么说明浮力与深度有关;否则,说明浮力与深度无关;
②根据控制变量法的要求选择对照实验;
③根据F浮=G-F拉比较浮力的大小,然后注意与液体密度的对应关系,从而得出结论。
(4)首先根据计算物体的体积,再根据计算物体的密度。
26.【答案】(1)解:该电动车静止时对地面的压强;
答:电动车静止时对地面的压强为
(2)解:由得车对地面的最大压力:,
而车对地面的最大压力,
则车的最大载重量:。
答:该车的最大载重量是。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F=G计算电动车对地面的压力,再根据 计算电动车对地面的压强;
(2)首先根据 计算电动车承受的最大压力,再根据G载=F'-G计算出这辆车的最大载重量。
27.【答案】(1)解:由可得所用时间:;
答:飞机以最大巡航速度飞行所用的时间为;
(2)解:根据知此时飞机底部所处的深度为:;
答:飞机关闭动力系统静止在水面上,飞机底部受到水的压强为,此时飞机底部所处的深度为;
(3)解:最大起飞质量,
因为飞机漂浮,所以飞机受到的浮力:,
由可得排开水的体积:。
答:飞机静止在水面时,达到最大起飞质量时排开水的体积为。
【知识点】速度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据公式计算飞机的飞行时间;
(2)根据公式 计算飞机底部所处的深度;
(3)飞机始终漂浮在水面上,根据 计算出飞机受到的最大浮力,再根据阿基米德原理的变形式 计算它排开水的体积。
28.【答案】(1)解:由图可知,金属块浸没在水中,根据阿基米德原理可得,金属块所受的浮力:;
答:金属块受到的浮力;
(2)解:水的深度,则水对容器底的压强:;
答:水对容器底部压强;
(3)解:金属块的重力:;
根据静止受力平衡知,重力与浮力和支持力的合力平衡,压力大小等于支持力,可知金属块对容器底部的压力:。
答:金属块对容器底的压力。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)金属块浸没在水中,此时排开液体的体积等于金属块的体积,根据阿基米德原理 计算它受到的浮力。
(2)根据液体压强公式 计算水对容器底部的压强;
(3)根据G=mg计算出金属块的重力,再根据平衡力的原理F支持=G金-F浮力计算金属块受到底面的支持力,最后根据相互作用力原理F压=F支持计算金属块对容器底部的压力。
山东省威海市乳山市2022-2023学年八年级(下)物理期中试卷(五四学制)
一、单选题(本大题共11小题,共23.0分)
1.(2023八下·乳山期中) 对力的认识,下列说法正确的是( )
A.跳离地面的运动员不再受重力
B.物体对桌面的压力是物体发生弹性形变产生的
C.不接触的两个物体间也会产生弹力
D.墨子:“以卵投石,尽天下之卵,不可毁也”,说明鸡蛋受到的作用力比石头的小
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;弹力;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.跳离地面的运动员受到重力,故A错误;
B.物体对桌面的压力是物体发生弹性形变产生的,故B正确;
C.不接触的两个物体肯定不会产生弹力,故C错误;
D.鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,故D错误。
故选B。
【分析】(1)地面附近的物体都会受到地球的吸引,即受到重力;
(2)根据弹力的定义判断;
(3)弹力产生的条件:①相互接触;②产生弹性形变;
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
2.(2023八下·乳山期中) 疫情期间,同学们过起了居家学习生活,小明同学在家中做了一个小实验,他成功的将一枚一元硬币平稳的放在一张百元纸币上静止不动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.硬币受到的重力与它对纸币的压力是一对相互作用力
B.硬币对纸币的压力和纸币对硬币的支持力是一对平衡力
C.硬币受到的重力和纸币对硬币的支持力是一对平衡力
D.硬币对纸币的压力和桌面对纸币的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.硬币受到的重力与它对纸币的压力,二者的方向都是竖直向下的,即方向相同,肯定不是相互作用力,故A错误;
B.硬币对纸币的压力和纸币对硬币的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.硬币受到的重力和纸币对硬币的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故C正确;
D.桌面对纸币的支持力等于硬币和纸币的总重力,而硬币对纸币的压力等于硬币的重力,二者大小不相等,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
【分析】平衡力和相互作用力的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
3.(2023八下·乳山期中) “足球进校园”活动的开展,使同学们越来越喜欢足球运动,小明参加足球赛在射门的过程中,说法正确的是( )
A.脚对球施加了力,而球对脚没有力的作用
B.球在空中飞行时受到重力和脚的踢力
C.球离开脚后继续向前是因为球受到惯性的作用
D.球在空中飞行时的运动状态始终不断改变
【答案】D
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;惯性及其现象
【解析】【解答】A.根据相互作用力的原理可知,脚对球施加了力,球对脚也会产生力的作用,故A错误;
B.球在空中飞行时受到重力,由于球与脚分开,因此不受球的踢力,故B错误;
C.球离开脚后继续向前是因为球有惯性,故C错误;
D.球在空中飞行时的,运动轨迹和方向不断改变,则运动状态始终不断改变,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据相互作用力的特点判断;
(2)对空中的球进行受力分析即可;
(3)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(4)运动状态改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变。
4.(2023八下·乳山期中) 汽车是人们常用的交通工具,下列与汽车有关的说法中正确的是( )
A.汽车轮胎上制有花纹,是为了减小摩擦
B.汽车在转弯时受到平衡力的作用
C.载重汽车的车轮做得比较宽,是为了减小载重汽车对路面的压力
D.驾驶员开车时要系好安全带,主要是为了防止由于惯性带来的危害
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.汽车轮胎上制有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度而增大摩擦,故A错误;
B.汽车在转弯时,它没有处于匀速直线运动状态,即不受到平衡力的作用,故B错误;
C.载重汽车的车轮做得比较宽,是通过增大受力面积的方式减小压强,故C错误;
D.驾驶员开车时要系好安全带,主要是为了防止由于惯性带来的危害,故D正确。
故选D。
【分析】(1)增大摩擦的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析判断。
5.(2023八下·乳山期中) 如图的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承
C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.用力握紧球拍,通过增大压力的方式增大摩擦力,故A符合题意;
B.滚动轴承,通过变滑动为滚动的方式减小摩擦,故B不合题意;
C.车轴加润滑油,通过注入润滑油的方式减小摩擦力,故C不合题意;
D.鞋底有花纹,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中使用的改变摩擦力的方法即可。
6.(2023八下·乳山期中) 如图所示,一重为的薄壁容器中装有质量为的水,容器的底面积为,放在水平桌面上,则水对容器底部的压强和容器对桌面的压力分别为取,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】水对容器底部的压强p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa;
容器对桌面的压力:F=G容+G水=2N+0.6kg×10N/kg=8N。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强,根据F=G容+G水计算容器对桌面的压力。
7.(2023八下·乳山期中) 物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.甲图中的实验说明液体压强与液体的深度有关
B.乙图中铁轨铺在枕木上,利用了增大受力面积减小压强
C.丙图中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
D.丁图中洗手池下方排水管的形“反水弯”利用了连通器原理
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强计算公式的应用;连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】A.甲图中,下面的小孔所在深度大,喷出的水距离最大,那么说明液体压强与液体的深度有关,故A正确不合题意;
B.乙图中铁轨铺在枕木上,利用了增大受力面积减小压强,故B正确不合题意;
C.丙图中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是依靠外界大气压强的作用压上来的,故C错误符合题意;
D.丁图中洗手池下方排水管的形“反水弯”,上面开口,底部连通,相当于一个连通器,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】(1)液体的压强越大,小孔中的水喷出的距离越远;
(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大接触面积;
(3)根据大气压强的知识判断;
(4)上面开口,底部连通的容器为连通器。
8.(2017八下·东平期末)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小 B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力减小
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】解:设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,
因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了.(1)第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力.如图:
;(2)第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.如图:
对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,且倒置后,液面升高,据p=ρgh,h变大,容器底部所受液体的压强变大;
且倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,而与水平面的接触面积减小,故压强增大.
故选A.
【分析】先分析水对容器底的压强,由液体压强公式p=ρgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化.
分析水对容器底的压力,我们就需要用公式F=pS进行分析.而直接用这个公式还不能分析出水对容器底的压力变化情况,因为倒置过来后水对容器底的压强变大了(h变大了),而容器底面积却变小了,所以压强与容器底面积的乘积是变大了还是变小了,我们就无法判断出来.所以我们还需要寻找一个量,通过这个量把第一次和第二次水对容器底的压力联系起来,从而进行比较.
第一次,水对容器底的压力大于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力;
第二次,水对容器底的压力小于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.
由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了.
9.(2023八下·乳山期中) 海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中训练过程。若“强国号”潜水艇浮在水面时受到的浮力为,底部受到水的压强为。潜入水中时受到的浮力为,底部受到水的压强为。下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】潜水艇从漂浮变为潜入状态时,它排开水的体积变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力变大。潜水艇底部所在水的深度变大,根据液体压强公式p=ρ液体gh可知,底部受到水的压强变大。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小,根据液体压强公式p=ρ液体gh比较底部受到水的压强大小。
10.(2023八下·乳山期中) 小明对生活中观察到的现象解释不正确的是( )
A.水壶的壶嘴与壶身构成连通器,静止时水面总是相平的
B.拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体内部压强随深度增加而增大
C.抽油烟机工作时是利用气体流速越大,压强越小的原理将油烟“吸”走的
D.飞机能在空中飞行,是因为受到空气的浮力
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A.水壶的壶嘴与壶身上面开口,底部连通,构成连通器,静止时水面总是相平的,故A正确不合题意;
B.拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体内部压强随深度增加而增大,故B正确不合题意;
C.抽油烟机工作时是利用气体流速越大,压强越小的原理将油烟“吸”走的,故C正确不合题意;
D.飞机能在空中飞行,是因为机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小而压强大,从而产生向上的升力,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】(1)根据连通器的定义和特点判断;
(2)根据液体压强的特点判断;
(3)根据流体压强和流速的关系判断;
(4)根据飞机升力的知识判断。
11.(2023八下·乳山期中) 如图甲所示,水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球、分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平、下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力
B.两种液体对容器底部的压强
C.两种液体的密度
D.两种液体对容器底部的压力
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.小球M在甲中漂浮,则它受到的浮力等于重力;小球N在乙中悬浮,则它受到的浮力等于重力。两个小球重力相等,则受到的浮力FM=FN,故A错误;
BC.小球M在甲中漂浮,则液体密度ρ甲>ρ;小球N在乙中悬浮,那么液体密度ρ乙=ρ,则液体密度ρ甲>ρ乙。液面相平,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙,故B、C错误;
D.液体对容器底部的压强p甲>p乙,容器的底面积相等,根据F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲>
F乙,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力和重力的关系,进而比较二者浮力的大小;
(2)(3)根据浮沉条件比较液体密度大小,再根据公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(4)根据F=pS比较液体对容器底部的压力大小。
二、多选题(本大题共1小题,共3.0分)
12.(2023八下·乳山期中) 如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数与金属块下底面下降高度的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,取,则下列说法中正确的是( )
A.金属块所受重力大小为
B.金属块的密度为
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为
【答案】B,D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为46N,此时物体不受浮力,根据二力平衡条件可知,金属块的重力G=F拉1=46N,故A错误;
BC.由图象可知,当h=50cm之后,弹簧测力计示数不变,金属块浸没水中,
此时它受到的浮力:F浮=G-F拉2=46N-26N=20N;
由F浮=ρ液gV排可得金属块体积:,
金属块的密度:,故B正确,C错误;
D.不计液面变化,金属块刚浸没时下表面距水面距离:h=50cm-30cm=20cm=0.2m,
金属块下底面受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)当金属块浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时测力计的示数等于物体的重力;
(2)(3)下方与横轴平行的线段表示金属块在水面以下时受到的拉力。两个拉力之差就是浸没时受到的浮力。利用阿基米德原理求金属块的体积,再利用密度公式求金属的密度;
(4)由图象可知,弹簧测力计示数减小时物体开始进入水中,弹簧测力计的示数再次不变时完全浸没水中,二者距离之差就是金属块在水下的深度,根据p=ρ液gh即可计算出下表面受到压强的数值。
三、填空题(本大题共8小题,共16.0分)
13.(2017八下·寮步期中)如图所示,用扳手顺时针拧紧螺母,乙图所示的情况效果好,说明力的作用效果与 有关;用扳手逆时针转动则是拧松螺母,说明力的作用效果与力的 有关.
【答案】力的作用点;方向
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】解:①图中力的作用点发生了变化,影响力的作用效果,图乙中抓扳手末端更省力,效果更好,可见力的作用点影响力的作用效果.②沿顺时针方向可使螺母拧紧,沿逆时针方向可使螺母拧松,这表明力的作用效果与力的方向有关.
故答案为:力的作用点;方向.
【分析】力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果.
14.(2023八下·乳山期中)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系和物体的速度与时间的关系如图乙所示,,物体没有推动,是因为推力 摩擦力选填“大于”、“小于”或“等于”,物体受到的摩擦力是 。
【答案】等于;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)根据图乙可知,0~2s内物体的速度为零,即此时处于静止状态,那么它受到的静摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据乙图可知,4~6s内物体做匀速直线运动,则它受到的滑动摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么摩擦力f=F=2N。2~4s内物体做加速运动,但是它对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,还是2N。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析解答;
(2)根据乙图找到匀速直线运动的时间段,根据二力平衡的知识计算出物体受到的滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素确定2~4s内摩擦力的大小。
15.(2023八下·乳山期中) 一只圆台形状的实心物体,按图甲、乙所示两种方式放置在水平桌面上,设圆台两底面半径之比为1:2,圆台对桌面的压力分别是、,圆台对桌面的压强分别是和,则: ;: 。
【答案】1:1;4:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)圆台对桌面的压力始终等于自身重力,即压力相等,那么F1:F2=1:1;
(2)圆台两个底面半径之比为1:2,
则二者的底面积之比:S1:S2=π×(r1)2:π×(r2)2=(r1)2:(r2)2=(1)2:(2)2=1:4,
则二者的压强之比:p1:p2=。
【分析】(1)水平面上受到的压力等于上面所有物体的重力,根据F=G计算二者的压力之比;
(2)根据S=πr2计算二者的底面积之比,再根据计算二者的压强之比。
16.(2022·江西)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
【答案】改变;具有
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】拨动摆球后,摆球绕固定点持续做圆周转动,运动的方向不断改变,所以其运动状态改变。
惯性是一切物体所具有的固有属性,在任何情况下都具有惯性,在太空失重状态下仍然具有惯性。
【分析】物体的运动方向改变时,运动状态在改变;一切物体都具有惯性。
17.(2023八下·乳山期中) 最早测出标准大气压值的实验是 实验,如图所示,测得的大气压强的值相当于 高水银柱所产生的压强。
【答案】托里拆利;750
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】最早测出标准大气压值的实验是托里拆利实验。如图所示,测得的大气压强等于水银槽内液面上方玻璃管内水银柱产生的压强,即此时大气压强的数值等于750mm水银柱产生的压强。
【分析】根据大气压强测量的科学史实分析解答。
18.(2021·绵阳)公交车窗户旁都配有红色的破窗锤。破窗锤的锤头顶部尖,是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时 (选填“增大”或“减小”)压强,更容易破窗;已知锤头顶部面积是2.0mm2,底部面积是2.0cm2,若乘客敲击力是50N,则破窗锤对车窗的最大压强是 Pa。
【答案】增大;
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】在紧急情况下乘客敲击车窗时,破窗锤的锤头顶部尖,减小受力面积,增大压强。
破窗锤对车窗的最大压强是
故破窗锤对车窗的最大压强是 。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
利用p=求得破窗锤对车窗的最大压强。
19.(2023八下·乳山期中) 把重、体积为的物体投入水中静止后,物体所受的浮力为 ,物体最终的状态是 。选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”
【答案】2;沉底
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当物体完全浸没在水中时,
物体受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×(200×10-6m3)=2N;
则此时浮力小于重力,那么物体最终在水中沉底。
那么它静止时受到的浮力为2N。
【分析】首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体完全浸没在水中受到的浮力,再与重力进行比较,从而确定物体的运动状态,最后计算静止时受到的浮力。
20.(2023八下·乳山期中) 中国第一艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军山东舰”,它的交付使用直接标志着中国正式跻身于世界双航母国家之列,山东舰正常排水量为,满载时排水量为,则该航母满载时所受浮力为 ;舰载机为了顺利升空,最好是 选填“顺风”、“逆风”或“无风”时起飞。取
【答案】;逆风
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)该航母满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=60900×103kg×10N/kg=6.09×108N;
(2)舰载机升空时,相对空气的速度越大,则它受到的升力越大。当它们逆风起飞时,飞机相对空气的速度等于风速和飞机速度之和,此时速度最大,受到的升力最大,越容易升空。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算航母满载时受到的浮力。
(2)飞机的升力来源于机翼上下表面受到的压力差,根据流体压强和流速的关系分析判断。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
21.(2023八下·乳山期中) 放风筝是我国的一项民俗。如图为小亮放风筝时的情景,请画出风筝所受重力及风筝线对手中线轴拉力的示意图。点为风筝的重心
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】风筝受到的重力作用在重心上,方向竖直向下。风筝线对手中线轴的拉力作用在线轴上,方向沿风筝线斜向上,如下图所示:
【分析】根据图片确定力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
22.(2023八下·乳山期中) 一个乒乓球漂浮在烧杯中的水面上,请在图中作出乒乓球受到浮力的示意图及烧杯对斜面压力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】乒乓球受到的浮力作用在乒乓球的重心上,方向竖直向上。烧杯对斜面的压力作用在二者的接触面上,方向与斜面垂直向下,如下图所示:
【分析】根据图片确定力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
五、实验探究题(本大题共3小题,共21.0分)
23.(2023八下·乳山期中) 如图小明用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关:
(1)甲、乙、丙实验中,根据 来比较压力的作用效果;
(2)根据甲、乙两图,可知压力的作用效果与 大小有关;
(3)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放 个砝码,由此得出结论: 一定,受力面积越小,压力的作用效果越 ;
(4)小明利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示:此时木块受到的滑动摩擦力大小是 ;
取下木块上的砝码,重复的操作,弹簧测力计的示数为由此说明,接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越 ;
以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 选填“有关”或“无关”。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力
(3)1;压力;明显
(4)2.4;大;无关
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)甲、乙、丙实验中,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2)根据图片可知,甲和乙中砝码的个数不同,即对海绵的压力不同,那么可知压力的作用效果与压力大小有关。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相同,则甲和丙中木块上都要放1个砝码,那么得到结论:压力一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)①根据图片可知,弹簧测力计的分度值为02N,则测力计的拉力为2.4N,根据二力平衡的知识可知,此时木块受到的摩擦力等于拉力,也就是2.4N;
②取下木块上的砝码后,木块对海绵的压力减小,此时弹簧测力计的示数减小,即摩擦力减小,那么得到结论:接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
【分析】(1)海绵受到压力作用后会发生凹陷,且凹陷程度越大,则压力的作用效果越明显;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求设计实验,描述实验结论;
(4)①根据图片确定测力计的分度值,根据指针位置读出拉力,再根据二力平衡的知识计算受到的摩擦力;
②根据图片比较二者压力大小以及摩擦力大小的对应关系,从而找到二者摩擦力与拉力之间的关系;
③当木块的速度改变时,如果测力计的示数改变,那么说明摩擦力与速度大小有关;否则,说明摩擦力的大小与速度大小无关。
24.(2023八下·乳山期中) 学习压强知识后,小明同学利用压强计等器材探究“液体压强与哪些因素有关”的实验如图所示。
(1)压强计是通过观察形管两端液面的 来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,形管两边的液面应当 选填“相平”或“不相平”,而小明同学却观察到如图所示的情景,此时形管左支管液面上方的压强 右支管液面上方的压强选填“大于”、“小于”或“等于”,调节的方法是 选填“”或“”;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中已知其中一杯为水,另一杯为盐水,如图和所示,他发现图中形管两边的液柱高度差较大,由此确定图杯子中盛的是盐水。小明的结论是否正确 ,理由是 ;
(3)实验后,小明自制了如图丁所示的装置继续探究,小明向隔板左侧倒水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,如图丁所示,则容器底部点和点受到液体压强关系是 选填“”、“”或“”。
【答案】(1)高度差;相平;大于;B
(2)不正确;未控制探头在液体中的深度相同
(3)>
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)压强计是通过观察形管两端液面的高度差来反映被测压强大小的。当金属盒在空气中时,即压强计不受压强时,U形管两边的液面应当相平。
如a图所示,左边液面上方气压等于右边对应液面上方水柱压强和大气压强之和,即p内=p大气+p液柱,因此左侧液面上方气压大于右侧液面上方压强,调节方法是:取下软管重新安装,故选B。
(2)根据图片可知,小明得出的结论不正确,理由是:未控制探头在液体中的深度相同。
(3)根据d图可知,橡皮膜是平的,则左侧水的压强等于右侧液体的压强。
此时h水
B点压强为:pB=ρ液g(h液+h)=ρ液gh液+ρ液gh=p液+ρ液gh;
比较可知,pA>pB。
【分析】(1)当压强计的金属盒放入液体中后,它的橡皮膜上受到压强,此时U形管两侧液面出现高度差,且高度差越大,说明液体压强越大。
当金属盒在空气中时,相当于橡皮膜上不受压强,此时U形管两侧液面没有高度差。根据p内=p大气+p液柱分析U形管两侧液面上方压强大小。当使用前U形管两侧液面高度不同时,可以通过重新拆下组装的方式调节内外气压相等,进而使液面相平。
(2)当金属盒所在液体的深度相同时,液体的密度越大,则受到的液体压强越大,U形管两侧液面高度差越大,根据控制变量法的要求分析;
(3)橡皮膜是平的,说明左右两侧液体的压强相等,根据p=ρ液gh比较液体密度的大小,再据此公式比较A、B两点液体压强的大小即可。
25.(2023八下·乳山期中) 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
与物体浸入液体中的深度有关;与物体排开液体的体积有关:与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想的一个生活现象: 。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号中物体所受浮力大小为 。
(3)分析、、三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 选填“有关”或“无关”;分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析、、三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 选填“越大”或“越小”。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体的密度为 。已知,取
【答案】(1)向清水中加盐能使鸡蛋上浮
(2)1.4
(3)无关;、、;越大
(4)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)支持猜想③,即说明浮力大小与液体密度有关的例子为:向清水中加盐能使鸡蛋上浮。
(2)根据a图可知,物体的重力G=4.8N;根据b图可知,此时测力计示数为3.4N,
则此时物体受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-3.4N=1.4N;
(3)①根据c、d两图可知,物体的深度增大,弹簧测力计的示数不变,根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力不变,那么得到:物体受到浮力大小与它浸没在水中的深度无关;
②探究浮力大小与物体排开液体的体积关系时,应该控制液体密度相同,只改变排开液体的体积,故选实验a、b、c;
③根据d、e实验可知,盐水的密度大于水的密度,盐水中测力计的示数小于水中测力计的示数,根据F浮=G-F拉可知,盐水中物体受到的浮力大,那么得到结论:物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)根据a、c两图可知,物体浸没在水中受到浮力:F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N;
则物体的体积:;
则物体的密度:。
【分析】(1) 从自己的生活经验中寻找可以证明浮力与液体密度有关的例子;
(2)根据“称量法”F浮=G-F拉计算物体受到的浮力;
(3)①当物体在水中的深度改变时,浮力也同时改变,那么说明浮力与深度有关;否则,说明浮力与深度无关;
②根据控制变量法的要求选择对照实验;
③根据F浮=G-F拉比较浮力的大小,然后注意与液体密度的对应关系,从而得出结论。
(4)首先根据计算物体的体积,再根据计算物体的密度。
六、计算题(本大题共3小题,共23.0分)
26.(2023八下·乳山期中) 电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具,如图所示的这辆电动自行车自身重力为,若该车每个车轮与地面的接触面积为,车胎能承受的最大压强为,求:
(1)该电动车静止时对地面的压强;
(2)该电动车的最大载重量。
【答案】(1)解:该电动车静止时对地面的压强;
答:电动车静止时对地面的压强为
(2)解:由得车对地面的最大压力:,
而车对地面的最大压力,
则车的最大载重量:。
答:该车的最大载重量是。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F=G计算电动车对地面的压力,再根据 计算电动车对地面的压强;
(2)首先根据 计算电动车承受的最大压力,再根据G载=F'-G计算出这辆车的最大载重量。
27.(2023八下·乳山期中) 如图所示中国研制的“鲲龙”是目前世界上最大的水陆两栖飞机,可用于森林灭火、水上救援等,其有关参数如表所示。水的密度,取。求:
“鲲龙”有关参数
最大起飞质量
最大巡航速度
最大航行时间
最大航行路程
(1)飞机以最大巡航速度飞行所用的时间;
(2)飞机关闭动力系统静止在水面上,飞机底部受到水的压强为,此时飞机底部所处的深度;
(3)飞机静止在水面时,达到最大起飞质量时排开水的体积。
【答案】(1)解:由可得所用时间:;
答:飞机以最大巡航速度飞行所用的时间为;
(2)解:根据知此时飞机底部所处的深度为:;
答:飞机关闭动力系统静止在水面上,飞机底部受到水的压强为,此时飞机底部所处的深度为;
(3)解:最大起飞质量,
因为飞机漂浮,所以飞机受到的浮力:,
由可得排开水的体积:。
答:飞机静止在水面时,达到最大起飞质量时排开水的体积为。
【知识点】速度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据公式计算飞机的飞行时间;
(2)根据公式 计算飞机底部所处的深度;
(3)飞机始终漂浮在水面上,根据 计算出飞机受到的最大浮力,再根据阿基米德原理的变形式 计算它排开水的体积。
28.(2023八下·乳山期中) 如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上。现将一体积为,质量
为的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至深时金属块与容器底部不是紧密接触,,取
求:
(1)金属块受到的浮力;
(2)水对容器底部压强;
(3)金属块对容器底的压力。
【答案】(1)解:由图可知,金属块浸没在水中,根据阿基米德原理可得,金属块所受的浮力:;
答:金属块受到的浮力;
(2)解:水的深度,则水对容器底的压强:;
答:水对容器底部压强;
(3)解:金属块的重力:;
根据静止受力平衡知,重力与浮力和支持力的合力平衡,压力大小等于支持力,可知金属块对容器底部的压力:。
答:金属块对容器底的压力。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)金属块浸没在水中,此时排开液体的体积等于金属块的体积,根据阿基米德原理 计算它受到的浮力。
(2)根据液体压强公式 计算水对容器底部的压强;
(3)根据G=mg计算出金属块的重力,再根据平衡力的原理F支持=G金-F浮力计算金属块受到底面的支持力,最后根据相互作用力原理F压=F支持计算金属块对容器底部的压力。
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