2022-2023学年河北省廊坊四中八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(1-21题单选,每小题2分,22-25题多选,每小题2分,漏选、少选得2分,错选不得分,共54分)
1.(2分)对一些生活常识的认知是科学素养的一个重要方面,下列估测比较接近实际的是( )
A.中学生体重约为500N
B.人站立时对水平地面的压强为20Pa
C.珠穆朗玛峰上的大气压为3.3×105Pa
D.托起一张物理试卷的力大约为2N
2.(2分)如图所示,车内装满沙子,小明用绳拉车将沙子运到前方,这个力的施力物体是( )
A.手 B.车 C.绳 D.沙子
3.(2分)图中甲、乙两个同学穿着旱冰鞋面对面静止站在光滑的水平地面上,如果甲用力推一下乙,其结果是( )
A.甲仍然静止,乙被推开
B.乙受到甲的推力,甲不受乙的推力作用
C.甲是施力物体,不是受力物体
D.甲、乙同时相对离开
4.(2分)小明在使用弹簧测力计前发现弹簧测力计的指针已在0.4N处(没受拉力时),没有来得及校零就用它去测力,如果读数时是3.5N( )
A.3.5N B.3.1N C.3.9N D.3.7N
5.(2分)关于重力和质量的关系,以下几种说法中正确的是( )
A.1kg等于9.8N,重力方向总是竖直向下
B.将10kg物体从地球带到月球上,其质量和重力都要变小
C.天平和弹簧测力计在月球上将无法正常使用
D.地面某位置处,同一物体受到的重力跟它的质量成正比
6.(2分)下列关于物理现象的叙述中,正确的是( )
A.手击拍桌子,手感到疼,这是由于桌面对手施加了力
B.用手将排球打出去,排球在飞行中受到了手的击力
C.手将石块举高,举起石块的力的施力物体是手,受力物体也是手
D.手将铁丝弄弯,这说明力可以改变物体的运动状态
7.(2分)如图所示,水平传送带上的物体正在向右加速运动,分析物体受到的力有( )
A.重力、对传送带的压力
B.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D.重力、传送带的支持力、对传送带的压力
8.(2分)如图,若小球摆动到最低点时,绳子断裂,此后,小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落
B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动
D.沿水平方向匀速直线向右运动
9.(2分)如图所示是自行车零部件的照片,这些零部件中主要为了减小摩擦的是( )
A.车轮处装有滚珠轴承 B.轮胎上印有花纹
C.刹车皮采用橡胶材料 D.脚蹬表面凸凹不平
10.(2分)足球比赛是很多同学喜欢的运动项目,在比赛过程中,下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的足球受到重力,人对球的踢力
B.下落过程中,足球速度越来越快,但惯性大小不变
C.足球能继续在空中飞行是因为受到惯性的作用
D.足球越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
11.(2分)下列生活现象中,属于利用惯性的是( )
A.赛车在转弯时滑出赛道
B.高速路上汽车要限速行驶
C.汽车严禁超载
D.跳远运动员跳远时要助跑
12.(2分)如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C.汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
13.(2分)频闪摄影是研究物体运动时常用一种实验方法,如图中分别用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在不同的运动状态下的照片( )
A. B.
C. D.
14.(2分)如图所示,氢气球下方挂着一个重物,它们以某一速度匀速上升。在上升过程中,对它们之后运动的判断,正确的是( )
A.重物立即下落,气球继续上升
B.重物立即下落,气球保持静止
C.重物先减速上升再加速下落,气球匀速上升
D.重物先减速上升再加速下落,气球加速上升
15.(2分)如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,第一次实验时让小车从棉布表面滑过,让小车直接从木板表面滑过,观察小车滑行的距离。下列说法正确的是( )
A.第一次实验中应在斜面和水平木板上都铺上棉布
B.两次实验中小车在水平面上减速滑行时受到重力和木板对小车的支持力是一对平衡力
C.小车到达水平面后能够继续向前运动,是因为小车受到惯性的作用
D.两次实验中运动的小车都会停下来,说明要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用
16.(2分)两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅相同的脚印,据此可说明( )
A.两人对沙滩的压力一定相同
B.两人对沙滩的压强一定相同
C.脚印面积大的人对沙滩的压强一定大
D.脚印面积小的人对沙滩的压力一定大
17.(2分)如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙 C.p甲<p乙 D.无法确定
18.(2分)如图是往浴缸中匀速注水直至标记处的示意图。在如图所示的图象中,能正确表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的图象是( )
A. B.
C. D.
19.(2分)一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B)A和pB,压力分别是FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA<FB
C.pA>pB FA=FB D.pA>pB FA<FB
20.(2分)关于大气压强,下列说法正确的是( )
A.历史上是马德堡半球实验首先测出来大气压强的值
B.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用大气压工作的
C.大气压强随海拔高度的增加而增加
D.用吸管喝瓶中的饮料时,是大气压将饮料“压”入嘴中的
21.(2分)夏季到来交警部门加大了对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,如图所示遮阳伞虽能遮挡阳光,但是当电动车快速行驶时,存在较大的安全隐患。以下四种情景与其原理不同的是( )
A.人站在高铁站的安全线以外候车
B.飞机的机翼设计成流线型
C.用手动抽水机抽出地下水
D.赛车尾部安装的气流偏导器
22.(3分)以下说法正确的是( )
A.力的三要素完全相同的两个力可能是一对平衡力
B.人推不动箱子,是因为箱子受到的推力小于箱子受到的摩擦力
C.工人使用重垂线检查墙壁是否竖直是利用重力的方向总是垂直向下的这一特点
D.拔河比赛甲队获胜,但甲队对乙队的拉力大小等于乙队对甲队的拉力大小
(多选)23.(3分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用( )
A.0~2s,物体所受推力小于摩擦力
B.2~4s,物体所受摩擦力大小为3N
C.4~6s,物体所受推力与摩擦力是一对平衡力
D.6~8s,物体所受摩擦力大小为2N
(多选)24.(3分)一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐。在板的左端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强变大
B.A对桌面的压力不变
C.A对桌面的压力不断变小
D.A对桌面的摩擦力不断变小
(多选)25.(3分)如图所示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.大气压支持玻璃管内的水银柱使其不会下落
B.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将变小
二.填空题(每空1分,共2小题)
26.(9分)(1)航母阻拦索,用于将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的“生命线”。用阻拦索将飞机拦停的过程说明力可以改变物体的 飞机停下来后,惯性 (填“消失”或“不会消失”)。
(2)“沿洄划转如旋风,半侧船头水花没”,这是描写船过漩涡时,中心的水压 (选填“大于”或“小于”)周围的水压而造成的惊险情景;峨眉山顶“煮米不成饭”,是因为峨眉山顶气压 (选填“高”或“低”),水的沸点低造成的。
(3)如图1所示,有两个相同的物块A和B叠放在一起,受20N的水平推力的作用(图a),那么物块B受到的摩擦力为 N,若将物块B取下与物块A并列,再让它们一起在水平地面上匀速前进(图b) N。
(4)如图2所示,A物体重40N,B物体重12N。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动 N。如果要使A物体匀速向左运动,则应给它施加一个大小为 N的水平向左的拉力。
(5)把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片拖住(塑料片重量不计),放入水面下12cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是 cm。
27.(8分)(1)如图1所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体
小亮把这个气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度 (填“变小”、“不变”或“变大”)。小亮做气压计时,想让细玻璃管插入瓶内更深一些,就用手往下按玻璃管,这说明物体间力的作用是 。
(2)将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图2所示,它的上表面受到的压力为1.8N,则该物体下表面受到的压力为 N,如果物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小将 。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
(3)将木桩打入河底,在木桩逐渐浸入水中(未浸没之前)的过程中 (选填“增大”、“减小”、“不变”),当木桩打入河底后,木桩受到浮力 N。
(4)如图3甲是一个上下两端开口的玻璃管,在上、下开口处分别蒙上了绷紧程度相同的橡皮膜,将此装置竖直置于图乙的水中静止。通过观察 (选填“上”或“下”)面橡皮膜的形变可知,液体内部存在向上的压强。此情景中支持浮力产生原因是 。
三.实验探究题(第28题2分,其余每空1分,共20分)
28.(2分)如图所示,物体静止在斜面上,画出物体受到的重力G和物体对斜面的压力F的示意图。
29.(6分)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,实验器材有:木板、铁块、木块和弹簧测力计某物理兴趣小组的同学进行了如下操作:
a.如图甲铁块平放在长木板上,用弹簧测力计测出拉力F1=1.2N;
b.如图乙木块叠放在铁块正上方,用弹簧测力计测出拉力F2=1.6N;
c.如图丙所示,将铁块叠放在木块正上方。用弹簧测力计测出拉力F3=1.8N。分析以上操作:
(1)操作甲、乙、丙时,应该沿水平方向 拉动测力计;
(2)比较操作甲、乙可得结论: ;
(3)比较操作乙和丙可得,铁块表面比木块表面 (填“光滑”或“粗糙”)些;
(4)在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验,设计了如图丁所示的实验装置用力F4=3N拉动长木板在水平桌面上匀速直线运动,铁块相对地面保持静止状态时,弹簧测力计的示数如图示 N,方向为水平 ;该实验装置的优点是: 。(至少写出一条)
30.(7分)在用U形管压弹计探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)甲图中,用手按压强计的橡皮膜,U形管内液面出现高度差。增大手对橡皮膜的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。正常情况下,当橡皮膜不受按压时,U形管两侧水面高度 (选填“相平”、“左高右低”或“左低右高”);
(2)若在使用压强计前,不用手按压橡皮膜时,也出现了甲图中的U形管内液面的高度差 外界大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”)。需要选择下面的方法 进行调节(填序号);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量水
(3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的 有关。
(4)比较丙、丁实验可以得到的结论是 。
(5)乙图中只把橡皮膜方向改为向上,U形管内水面高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
31.(5分)小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有等体积的水和另一种液体),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析①②③④⑤,说明浮力大小跟 有关,跟 无关。
(2)通过比较①②⑥, (选填“可以”或“不可以”)得出浮力大小与液体密度有关。
(3)物体完全浸没在水中所受的浮力是 N。
(4)若完成实验后,小刚发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 。(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
四.计算题(32题4分,33题5分,共9分)
32.(4分)如图所示为家用四轮汽车,如表为汽车相关数据。当汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.04倍。求:(g取10N/kg)
汽车的总质量1400kg 100km耗油量10L
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 汽油的密度0.71×103kg/m3
(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)汽车行驶时的牵引力(忽略油耗的影响);
(3)某次该汽车行驶100km,消耗汽油的质量是多少?
33.(5分)如图所示,容器中盛有3kg水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器的重力为20N,容器底面积S=20cm2,求:
(1)水对容器顶的压强;
(2)水对容器底的压力?
(3)容器对桌面的压强?(g=10N/kg)
2022-2023学年河北省廊坊四中八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(1-21题单选,每小题2分,22-25题多选,每小题2分,漏选、少选得2分,错选不得分,共54分)
1.(2分)对一些生活常识的认知是科学素养的一个重要方面,下列估测比较接近实际的是( )
A.中学生体重约为500N
B.人站立时对水平地面的压强为20Pa
C.珠穆朗玛峰上的大气压为3.3×105Pa
D.托起一张物理试卷的力大约为2N
【答案】A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、中学生体重约为500N,故A正确;
B、人双脚面积S=0.04m2;人的质量大约为50kg,压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N==1.25×106Pa,故B错误;
C、珠穆朗玛峰上的大气压低于标准大气压5Pa,达不到3.8×105Pa,故C错误;
D、托起一张物理试卷的力大约为0.01N。
故选:A。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.(2分)如图所示,车内装满沙子,小明用绳拉车将沙子运到前方,这个力的施力物体是( )
A.手 B.车 C.绳 D.沙子
【答案】C
【分析】力是物体间的相互作用,对物体施加力的物体是施力物体,受到力的物体是受力物体。
【解答】解:通过绳子拉动车子,与手接触的是绳子,由于物体间力的作用是相互的。所以手受到一个向后的力的作用。
故选:C。
【点评】本题考查了力的概念和力的作用相互性,力的作用方式包括接触和不接触。
3.(2分)图中甲、乙两个同学穿着旱冰鞋面对面静止站在光滑的水平地面上,如果甲用力推一下乙,其结果是( )
A.甲仍然静止,乙被推开
B.乙受到甲的推力,甲不受乙的推力作用
C.甲是施力物体,不是受力物体
D.甲、乙同时相对离开
【答案】D
【分析】力是一个物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用,这两个物体间的力是相互的,力的大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上。
【解答】解:甲、乙两个同学穿着旱冰鞋面对面静止站在冰面上,那么根据力的作用的相互性可知,因此结果就是甲。
故选:D。
【点评】解决此类问题要结合力的概念和力的作用是相互的进行分析解决。
4.(2分)小明在使用弹簧测力计前发现弹簧测力计的指针已在0.4N处(没受拉力时),没有来得及校零就用它去测力,如果读数时是3.5N( )
A.3.5N B.3.1N C.3.9N D.3.7N
【答案】B
【分析】弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长和所受拉力成正比。
没有调零就去测力,相当于从0.4N处开始测起,实际测量的力应等于弹簧测力计测力时的示数减去测力前的示数。
【解答】解:使用弹簧测力计前弹簧测力计的指针指在0.4N处,没有调零去测力,弹簧测力计最后的示数为4.5N。
故选:B。
【点评】弹簧测力计、电流表、电压表等测量仪器使用之前都要观察指针是否在0刻度线处,必要时要调零。
5.(2分)关于重力和质量的关系,以下几种说法中正确的是( )
A.1kg等于9.8N,重力方向总是竖直向下
B.将10kg物体从地球带到月球上,其质量和重力都要变小
C.天平和弹簧测力计在月球上将无法正常使用
D.地面某位置处,同一物体受到的重力跟它的质量成正比
【答案】D
【分析】(1)地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向总是竖直向下的;
(2)物体所含物质的多少叫做质量,物体的质量不随形状、状态和位置而改变;
(3)根据天平和测力计的原理分析;
(4)重力与质量的关系:G=mg。
【解答】解:A、kg是质量的单位,故不能说1kg等于9.2N;
B、质量是物体本身的一种属性,如果只是改变了位置;将10kg物体从地球带到月球上,所以质量不变,所以物体到达月球后;故B错误;
C、天平是利用压力等于重力来测量物体质量的;月球引力虽然小于地球,所以在月球上可以正常使用天平和弹簧测力计;
D、物体受到的重力与物体质量的关系为G=mg,物体受到的重力跟它的质量成正比。
故选:D。
【点评】此题考查了重力和质量的关系,属于简单的判断题。需要明确的是g=9.8N/kg是一个常量。
6.(2分)下列关于物理现象的叙述中,正确的是( )
A.手击拍桌子,手感到疼,这是由于桌面对手施加了力
B.用手将排球打出去,排球在飞行中受到了手的击力
C.手将石块举高,举起石块的力的施力物体是手,受力物体也是手
D.手将铁丝弄弯,这说明力可以改变物体的运动状态
【答案】A
【分析】解答本题需掌握:①力不能离开物体而存在,有力至少有两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体。
②力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
③掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】解:A、手击拍桌子,是因为桌子同时也给手一个力的作用;
B、用手将排球打出去,故B错误;
C、手将石块举高,受力物体是石块;
D.手将铁丝弄弯,故D错误。
故选:A。
【点评】解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑,区分施力物体和受力物体的时候要结合物体受力后运动状态及形状的变化更加直观一些。
7.(2分)如图所示,水平传送带上的物体正在向右加速运动,分析物体受到的力有( )
A.重力、对传送带的压力
B.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D.重力、传送带的支持力、对传送带的压力
【答案】C
【分析】物体在传送带上,受到重力和支持力作用;物体随传送带一起向右运动,物体有向左运动的趋势,物体受到摩擦力作用,摩擦力的方向和物体相对运动方向相反,可以确定摩擦力方向。
【解答】解:传送带上的物体,受到重力和传送带的支持力作用,且速度逐渐变大,所以相对于传送带来讲,因此物体受到向右的摩擦力作用,受力物体是传送带。
综上所述,物体受到了重力、向右的摩擦力,符合题意。
故选:C。
【点评】物体受到摩擦力的方向不是和物体运动方向相反,而是和物体相对运动方向相反,这点一定要注意。
8.(2分)如图,若小球摆动到最低点时,绳子断裂,此后,小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落
B.匀速直线上升
C.匀速直线斜向上运动
D.沿水平方向匀速直线向右运动
【答案】D
【分析】根据牛顿定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时;原来运动的物体将永远做匀速直线运动。题目中小球摆动到最低点时,故当外力突然消失,所以小球将沿水平方向做保持原来的速度做匀速直线运动。
故选:D。
【点评】牢记牛顿第一定律,会根据牛顿第一定律判断物体的状态。
9.(2分)如图所示是自行车零部件的照片,这些零部件中主要为了减小摩擦的是( )
A.车轮处装有滚珠轴承 B.轮胎上印有花纹
C.刹车皮采用橡胶材料 D.脚蹬表面凸凹不平
【答案】A
【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。在此题中,只需要将这四个实例与以上方法对比即可。
【解答】解:A、轴承内滚珠是通过变滑动为滚动来减小摩擦的。
B、轮胎上印有花纹,故本选项不符合题意。
C、刹车皮采用橡胶材料,故本选项不符合题意。
D、脚蹬表面凸凹不平,故本选项不符合题意。
故选:A。
【点评】通过此类题目的练习,要让学生明确摩擦力在我们的身边无处不在,和我们的生活密切相关,从而对摩擦力有更深刻的了解。
10.(2分)足球比赛是很多同学喜欢的运动项目,在比赛过程中,下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的足球受到重力,人对球的踢力
B.下落过程中,足球速度越来越快,但惯性大小不变
C.足球能继续在空中飞行是因为受到惯性的作用
D.足球越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
【答案】B
【分析】(1)力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性,惯性的大小与物体的质量有关。
(3)惯性不是力。
(4)力的作用效果有两个:一是力可以改变物体的运动状态,二是力可以改变物体的形状。
【解答】解:
A、在空中飞行的足球受到重力和空气阻力,所以不再受到踢力的作用;
B、下落过程中,足球质量不变,故B正确;
C、足球能继续在空中飞行是因为足球具有惯性,不能用“受到”描述;
D、足球越滚越慢是因为足球受到地面的阻力作用,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了力的相互作用、惯性、力的作用效果等知识,是一道力学基础题。
11.(2分)下列生活现象中,属于利用惯性的是( )
A.赛车在转弯时滑出赛道
B.高速路上汽车要限速行驶
C.汽车严禁超载
D.跳远运动员跳远时要助跑
【答案】D
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性有时是有利的,有时是有害的。解答此题时要注意抓住“利用惯性‘有利’的一面”,注意将它与惯性带来的危害和防止惯性带来的危害等区别开来。
【解答】解:A.滑出赛道可能使车受损或运动员受伤,故A不符题意;
B.限速行驶是防止出现紧急情况时,发生车祸,故B不符题意;
C.限制载重是为了减少总质量、惯性小,故C不符题意;
D.跳远时助跑是为了跳得更远,这是利处。
故选:D。
【点评】区分开生活中惯性的利处和弊处,注意人们为减小惯性的弊端而采取的有效措施不能称之为惯性的利处。
12.(2分)如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C.汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【分析】(1)静止或匀速直线运动的物体受到的一定是平衡力,而一对平衡力必须符合四个条件,即作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反。对照选项中的描述,看是否同时符合以上四个条件,即可做出判断。
(2)相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:
A、汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在两个物体上,故A错误。
B、汽车在平直的道路上做匀速直线运动,这两个力作用在同一物体上、大小相等,是一对平衡力;
C、汽车所受的重力与汽车对地面的压力这两个力方向相同,不是一对相互作用力;
D、汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力大小相等、作用在同一直线上,是一对平衡力。
故选:B。
【点评】牢记二力平衡和相互作用力的四个条件,是解决此类问题的关键,同时注意平衡力与一对相互作用力的区别,这是此类问题的易错点。
13.(2分)频闪摄影是研究物体运动时常用一种实验方法,如图中分别用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在不同的运动状态下的照片( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】频闪摄影是研究物体运动的方法,能够记录物体运动的轨迹和速度的变化。
【解答】解:运动的物体在受平衡力时,保持匀速直线运动状态,速度不变的运动。
A、轨迹是曲线,不符合题意;
B、轨迹是直线,不符合题意;
C、轨迹是直线,不符合题意;
D、轨迹是直线,说明物体做匀速直线运动。
故选:D。
【点评】正确读取频闪照片上反映的物理信息是解决问题的关键,照片上两个小点之间的间隙越大,说明速度越快,间隙越小,说明速度越慢。
14.(2分)如图所示,氢气球下方挂着一个重物,它们以某一速度匀速上升。在上升过程中,对它们之后运动的判断,正确的是( )
A.重物立即下落,气球继续上升
B.重物立即下落,气球保持静止
C.重物先减速上升再加速下落,气球匀速上升
D.重物先减速上升再加速下落,气球加速上升
【答案】D
【分析】先分析绳子断开前物体的速度,再分析绳子断开后物体的速度和受力情况,结合惯性知识可判断其运动情况。
【解答】解:绳子断开前,重物随气球匀速上升,重物由于惯性仍会向上运动,所以重物上升的速度逐渐减小;由于气球所受浮力不变,所以气球向上做加速运动,ABC错误。
故选:D。
【点评】当物体的状态发生变化时,惯性会表现出来,本题考查运用惯性知识分析物体运动状态的能力。
15.(2分)如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,第一次实验时让小车从棉布表面滑过,让小车直接从木板表面滑过,观察小车滑行的距离。下列说法正确的是( )
A.第一次实验中应在斜面和水平木板上都铺上棉布
B.两次实验中小车在水平面上减速滑行时受到重力和木板对小车的支持力是一对平衡力
C.小车到达水平面后能够继续向前运动,是因为小车受到惯性的作用
D.两次实验中运动的小车都会停下来,说明要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用
【答案】B
【分析】(1)小车在不同材料上的滑行的距离不同,是由于小车受到的阻力不同,阻力大小与接触面的粗糙程度有关;
(2)根据小车的受力情况分析答题;
(3)惯性是物体本身的一种性质,只能说“具有惯性”、“由于惯性“,不能说“受惯性的作用;
(4)力是改变物体运动状态,不是维持物体运动状态的原因。
【解答】解:A、实验中,所以第一次实验中应该只在水平木板上铺上棉布;
B、两次实验中小车在水平面上减速滑行时受到的重力和木板对小车的支持力等大、作用在同一直线上,是一对平衡力;
C、小车到达水平面后能够继续向前运动,但不能说收惯性作用;
D、力是改变物体运动状态,所以两次实验中运动的小车都会停下来,故D错误。
故选:B。
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。
16.(2分)两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅相同的脚印,据此可说明( )
A.两人对沙滩的压力一定相同
B.两人对沙滩的压强一定相同
C.脚印面积大的人对沙滩的压强一定大
D.脚印面积小的人对沙滩的压力一定大
【答案】B
【分析】垂直作用在物体表面上的力叫压力。
物体在单位面积上受到的压力叫压强。压强的大小从压力产生的作用效果分析。
【解答】解:脚印的深浅相同,说明压力产生的效果相同,故B正确;
压强相同的情况下,大脚印的面积大,根据压强的定义式p=,可知大脚印对沙滩的压力大。
故选:B。
【点评】压强的计算公式是p=,但此题不能用公式分析压强大小。因为压力和受力面积都不能确定,所以从压力的作用效果考虑。
17.(2分)如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙 C.p甲<p乙 D.无法确定
【答案】A
【分析】根据题意可知甲、乙中液体的质量相等,由图可知乙试管倾斜则液体的体积较大,由密度公式判断两试管中液体的密度关系,再根据p=ρgh比较液体对两试管底的压强关系。
【解答】解:由题意可知,两试管中所装的液体的质量相等甲=m乙,
由图可知,乙管是倾斜的,即V甲<V乙,
由ρ=可知,ρ甲>ρ乙,
因液体的深度相同,所以,p甲>p乙。
故选:A。
【点评】本题考查了密度公式和液体压强公式的应用,关键是根据图得出两者的体积关系。
18.(2分)如图是往浴缸中匀速注水直至标记处的示意图。在如图所示的图象中,能正确表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】液体内部压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决。
【解答】解:据图可知,浴缸的形状是上宽下窄,相同时间倒入相同质量的水,所以容器底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小;
故选:B。
【点评】此题考查液体压强的特点,看清容器的形状,并能结合液体内部压强大小的影响因素分析判断是解决该题的关键。
19.(2分)一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B)A和pB,压力分别是FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA<FB
C.pA>pB FA=FB D.pA>pB FA<FB
【答案】D
【分析】(1)装有一定量橙汁杯子正立和倒立时,里边液体的深度不同,根据液体压强公式可知两次放置橙汁对杯底的压强关系;
(2)对于液体产生的压力与液体的重力有一定个大小关系,当液体的形状是上下一样粗细为直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时,对容器底的压力等于液体重力即F=G;当容器形状是上粗下细时,对容器底的压力小于液体重力,即F<G;当容器形状是上细下粗时,对容器底的压力大于液体重力,即F>G。
【解答】解:(1)因杯子是上粗下细,
所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度,
由p=ρgh可知,液体密度相同时,液体对杯底的压强越大A>pB,故B错误;
(2)当容器形状是上粗下细(如图A)时,橙汁对容器底的压力:
FA=pASA=ρghASA<ρgVA=mg=G,即FA<G,
当容器形状是上细下粗(如图B)时,橙汁对容器底的压力:
FB=pBSB=ρghBSB>ρgVB=mg=G,即FB>G,
所以,FB>FA,故AC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题难点在对容器底压力大小变化的判断,结合题目中容器的形状,可判断出液体压力的大小关系。
20.(2分)关于大气压强,下列说法正确的是( )
A.历史上是马德堡半球实验首先测出来大气压强的值
B.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用大气压工作的
C.大气压强随海拔高度的增加而增加
D.用吸管喝瓶中的饮料时,是大气压将饮料“压”入嘴中的
【答案】D
【分析】(1)著名的实验马德堡半球实验证明了大气压的存在,测出了大气压强值的实验是托里拆利实验;
(2)医生用注射器吸药水是利用大气压而用注射器把药水推入病人肌肉中不是利用大气压工作的;
(3)大气压随着高度的升高而减小,沸点随气压的升高而升高;
(4)用吸管吸饮料是利用大气压工作的。
【解答】解:A、著名的马德堡半球实验证实了大气压的存在,故A错误;
B、医生用注射器把药水推入病人肌肉中是靠外力,故B错误;
C、通常情况下,水的沸点也随着降低;
D、用吸管吸饮料时,饮料在大气压力作用下被压入嘴中;故D正确。
故选:D。
【点评】此题举出的与大气压有关的生活现象,都是学生平时生活中接触过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。
21.(2分)夏季到来交警部门加大了对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,如图所示遮阳伞虽能遮挡阳光,但是当电动车快速行驶时,存在较大的安全隐患。以下四种情景与其原理不同的是( )
A.人站在高铁站的安全线以外候车
B.飞机的机翼设计成流线型
C.用手动抽水机抽出地下水
D.赛车尾部安装的气流偏导器
【答案】C
【分析】液体和气体都称为流体,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,压强小,压强大,使伞面被向上吸;
A、人离高速列车比较近时、压强小,人受到向列车方向的压强差,故人站在高铁站的安全线以外候车;
B、飞机的机翼设计成流线型、压强小、压强大,利用了流体压强和流速的关系;
C、用手动抽水机抽出地下水,没有涉及流体压强与流速的关系;
D、赛车尾部安装的气流偏导器,赛车行驶时,形成对气流偏导器向下的压力,利用了流体压强和流速的关系。
故选:C。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系,重点考查学生利用所学知识解决实际问题的能力,要求学生掌握流体压强跟流速的关系,并能用流体压强知识解释有关的问题。
22.(3分)以下说法正确的是( )
A.力的三要素完全相同的两个力可能是一对平衡力
B.人推不动箱子,是因为箱子受到的推力小于箱子受到的摩擦力
C.工人使用重垂线检查墙壁是否竖直是利用重力的方向总是垂直向下的这一特点
D.拔河比赛甲队获胜,但甲队对乙队的拉力大小等于乙队对甲队的拉力大小
【答案】D
【分析】(1)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
(2)处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;
(3)重力的方向是竖直向下的;
(4)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、力的三要素完全相同的两个力,因此二力一定不是平衡力;
B、人推不动箱子,故B错误;
C、重垂线是利用重力的方向是竖直向下的原理制成的;
D、甲、乙两队拔河比赛,大小相等。
故选:D。
【点评】本题综合考查的知识点较多,难度不大,属于基础知识,要求学生应熟练掌握。
(多选)23.(3分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用( )
A.0~2s,物体所受推力小于摩擦力
B.2~4s,物体所受摩擦力大小为3N
C.4~6s,物体所受推力与摩擦力是一对平衡力
D.6~8s,物体所受摩擦力大小为2N
【答案】CD
【分析】(1)先根据速度﹣时间图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F﹣t图像求出物体受到的推力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小;
(2)影响滑动摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,据此分析解答。
【解答】解:
A、由v﹣t图像可知,物体处于静止状态,即物体所受摩擦力等于推力;
B、由v﹣t图像可知,物体做匀加速运动;由F﹣t图像知此时的推力等于3N,故B错误;
CD、由v﹣t图像可知,物体做匀速直线运动,由F﹣t图像知此时的推力等于2N,在8s~8s内物体做减速运动,但由于物体对地面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,仍为2N。
故选:CD。
【点评】本题考查学生对图像的认认识,并能将v﹣t图像和F﹣t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
(多选)24.(3分)一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐。在板的左端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强变大
B.A对桌面的压力不变
C.A对桌面的压力不断变小
D.A对桌面的摩擦力不断变小
【答案】AB
【分析】(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化;
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度判断此过程摩擦力的变化。
【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,在板A移动过程中,故B正确;
因在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边时,木板与桌面的接触面积变小,
所以,由p=,A对桌面的压强不断变大;
(2)因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,
所以,在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边时,
所以,A受到桌面的摩擦力不变。
故选:AB。
【点评】本题考查了压力和压强大小的比较和影响滑动摩擦力大小的因素、摩擦力方向的应用,关键是会分析向右匀速运动过程中变化的量和不变的量。
(多选)25.(3分)如图所示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.大气压支持玻璃管内的水银柱使其不会下落
B.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将变小
【答案】BD
【分析】用托里拆利实验测量大气压值时,当玻璃管顶端是真空时,玻璃管内外水银面差是当时的大气压值;大气压支持水银柱不下落;在托里拆利实验中,管的粗细、槽中水银面的高低等都不会影响测量的结果,而混入空气也只会使测量结果偏小。
【解答】解:A、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持;
B、实验中玻璃管内水银面的上方是真空;
C、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故C正确;
D、换用更粗一些的等长玻璃管,故D错误。
故选:BD。
【点评】此题考查了托里拆利实验时的细节问题,哪些方面不影响实验数据,哪些影响实验数据,要结合实验方法——平衡法进行分析,方可正确选择。
二.填空题(每空1分,共2小题)
26.(9分)(1)航母阻拦索,用于将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的“生命线”。用阻拦索将飞机拦停的过程说明力可以改变物体的 运动状态 飞机停下来后,惯性 不会消失 (填“消失”或“不会消失”)。
(2)“沿洄划转如旋风,半侧船头水花没”,这是描写船过漩涡时,中心的水压 小于 (选填“大于”或“小于”)周围的水压而造成的惊险情景;峨眉山顶“煮米不成饭”,是因为峨眉山顶气压 低 (选填“高”或“低”),水的沸点低造成的。
(3)如图1所示,有两个相同的物块A和B叠放在一起,受20N的水平推力的作用(图a),那么物块B受到的摩擦力为 0 N,若将物块B取下与物块A并列,再让它们一起在水平地面上匀速前进(图b) 20 N。
(4)如图2所示,A物体重40N,B物体重12N。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动 12 N。如果要使A物体匀速向左运动,则应给它施加一个大小为 24 N的水平向左的拉力。
(5)把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片拖住(塑料片重量不计),放入水面下12cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是 15 cm。
【答案】(1)运动状态;不会消失;(2)小于;低;(3)0;20;(4)12;24;(5)15。
【分析】(1)力的作用效果:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性,惯性的大小与物体的质量有关;
(2)在流体中,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
大气压强随高度的增加而减小;液体沸点随液面上气压的减小而减小;
(3)判断一个物体是否受摩擦力主要的依据是看这个物体有没有发生相对运动或者有没有相对运动的趋势,据此就可判断出B是否受摩擦力。
影响摩擦力大小的因素是:压力的大小和接触面的粗糙程度。AB叠放在一起和AB并列放在一起,AB看做是一个整体,这个整体的摩擦力是不变的。两次都是做匀速直线运动,故两次推力是相等的。
(4)分析物体A受到的力,物体A向右做匀速直线运动,物体A受到平衡力作用,根据平衡力条件判断摩擦力大小。
物体A无论水平向左还是水平向右进行匀速直线运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。
对物体A施加一个水平向左的力时,物体A向左进行匀速直线运动,物体A受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力大小。
(5)塑料片刚好脱落时,受到的是平衡力,塑料片受到水向上的压强和煤油向下的压强相等列出等式,求出煤油的高度。
【解答】解:(1)飞机降落时,被阻拦索挂住后,飞机由运动变为静止;
飞机降落时,飞机质量不变,惯性不会消失;
(2)由于在流体中,流速越大的地方压强越小,漩涡中心流速大,小于周围的水压;
因为海拔越高,气压越低;又因为液体沸点随液面上气压的减小而减小,在这些地方用普通锅煮饭;
(3)两个相同物块A、B叠放在一起,A和B是同向同速运动的,所以A,即物块B受到的摩擦力为0N;
不论是叠放还是平放,我们都把它们看做一个整体,接触面的粗糙程度不变;而这两次物体都是做匀速直线运动,摩擦力相等,都为20N。
(4)物体B通过定滑轮拉着物体A向右做匀速直线运动,物体A水平方向上受到水平向右12N的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,大小相等。
(2)对A物体施加一个水平向左的拉力F,使物体B匀速上升,物体A水平方向上受到水平向左的拉力F、水平向右的拉力F′=GB,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变;水平向左的拉力F与水平向右的拉力F′,所以F=F′+f=12N+12N=24N。
(5)当塑料片刚好下沉时p水=p煤油,即ρ水gh水=ρ煤油gh煤油,
则煤油在管内的高度:
h煤油===15cm。
故答案为:(1)运动状态;不会消失;低;(3)0;(4)12;(5)15。
【点评】此题考查的知识点是比较多的,有摩擦力的概念、影响摩擦力大小的因素、二力平衡的应用、流体压强与流速的关系、气压与高度的关系,以及气压与沸点的关系等,考查了学生的知识运用能力。
27.(8分)(1)如图1所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体
小亮把这个气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度 变小 (填“变小”、“不变”或“变大”)。小亮做气压计时,想让细玻璃管插入瓶内更深一些,就用手往下按玻璃管,这说明物体间力的作用是 相互的 。
(2)将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图2所示,它的上表面受到的压力为1.8N,则该物体下表面受到的压力为 3 N,如果物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小将 不变 。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
(3)将木桩打入河底,在木桩逐渐浸入水中(未浸没之前)的过程中 增大 (选填“增大”、“减小”、“不变”),当木桩打入河底后,木桩受到浮力 0 N。
(4)如图3甲是一个上下两端开口的玻璃管,在上、下开口处分别蒙上了绷紧程度相同的橡皮膜,将此装置竖直置于图乙的水中静止。通过观察 下 (选填“上”或“下”)面橡皮膜的形变可知,液体内部存在向上的压强。此情景中支持浮力产生原因是 下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度 。
【答案】(1)变大;相互的;(2)3;1.2;(3)增大;0;(4)下;下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度。
【分析】(1)把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析;
物体间力的作用是相互的。
(2)知道长方体上表面受到的压力和浮力,根据浮力产生的原因F浮=F下﹣F上求出下表面受到的浮力,长方体浸没时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知受到的浮力变化,从而得出答案。
(3)当木桩逐渐浸入水中的过程中,排开水的体积逐渐增大;全浸入以后,排开水的体积不再发生变化,由阿基米德原理F浮=ρ水V排g可得所受浮力的大小变化。
物体受到的浮力等于在水中物体上表面和下表面受到水的压力差。
(4)本实验中,通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强。根据上下橡皮膜的形变情况分析浮力产生原因的现象。
【解答】解:(1)把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,此时在瓶内气压的作用下,因此管内水柱的高度会增大;
用手往下按玻璃管,手给玻璃管一个向下的力,玻璃管会给人的手一个力。
(2)由浮力产生的原因F浮=F下﹣F上可知,该物体下表面受到的压力:
F下=F浮+F上=1.2N+5.8N=3N;
因长方体浸没时排开水的体积不变,
所以,由F浮=ρgV排可知,物体再下沉4cm后。
(3)在木桩逐渐浸入水中(未浸没之前)的过程中,V排变大,水的密度不变浮=ρ水V排g可知木桩受到的浮力增大;
当木桩打入河底后,下表面受到水的压力为0,
因为物体受到的浮力等于在水中物体上表面和下表面受到水的压力差;
即:F浮=F下表面﹣F上表面,
所以此时木桩受到的浮力为0。
(4)实验中采用了转换法,我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部存在压强,说明液体内部存在向上的压强;
上方橡皮膜的深度小,受到的压强小,形变程度小、压强大;由此产生了一个向上的压力差,所以支持浮力产生原因的现象是下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度。
故答案为:(1)变大;相互的;3.2;0;(4)下。
【点评】本题考查气压和高度的关系、力的相互性、液体内部压强特点的应用、浮力产生的原因,涉及了等知识,难度不大,要熟记。注意“木桩被打入河底”需要根据浮力产生的原因分析。
三.实验探究题(第28题2分,其余每空1分,共20分)
28.(2分)如图所示,物体静止在斜面上,画出物体受到的重力G和物体对斜面的压力F的示意图。
【答案】
【分析】重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,从物体的重心表示出重力的方向即可;
压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并从压力作用点表示出压力的方向即可。
【解答】解:根据长方体对角线的交点确定出重心,然后从物体重心画一条带箭头的线段,并标出G。
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画一条垂直于斜面向下,并标出。如图所示:
【点评】本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向,并会用力的图示表示力的三要素。
29.(6分)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,实验器材有:木板、铁块、木块和弹簧测力计某物理兴趣小组的同学进行了如下操作:
a.如图甲铁块平放在长木板上,用弹簧测力计测出拉力F1=1.2N;
b.如图乙木块叠放在铁块正上方,用弹簧测力计测出拉力F2=1.6N;
c.如图丙所示,将铁块叠放在木块正上方。用弹簧测力计测出拉力F3=1.8N。分析以上操作:
(1)操作甲、乙、丙时,应该沿水平方向 匀速直线 拉动测力计;
(2)比较操作甲、乙可得结论: 当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 ;
(3)比较操作乙和丙可得,铁块表面比木块表面 光滑 (填“光滑”或“粗糙”)些;
(4)在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验,设计了如图丁所示的实验装置用力F4=3N拉动长木板在水平桌面上匀速直线运动,铁块相对地面保持静止状态时,弹簧测力计的示数如图示 1.8 N,方向为水平 向右 ;该实验装置的优点是: 不需要长木板做匀速直线运动;弹簧测力计静止,示数稳定,便于读数 。(至少写出一条)
【答案】(1)匀速直线;(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)光滑;(4)1.8;向右;不需要长木板做匀速直线运动;弹簧测力计静止,示数稳定,便于读数。
【分析】(1)根据平衡力的知识来分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)如图丁所示的实验装置,铁块相对水平桌面处于静止状态,根据二力平衡分析。
【解答】解:(1)若物体做匀速直线运动,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,就等于摩擦力;
(2)比较甲、乙两图可知,压力不同,滑动摩擦力不同,压力越大;
(3)比较操作乙和丙可知,压力大小相同,丙图弹簧测力计的示数大,说明铁块表面比木块表面更光滑;
(4)将实验装置改成如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力,方向水平向左,所以此时木块对木板的摩擦力也为1.2N,由于长木板在做匀速直线运动,故此时长木板受到地面的摩擦力大小是2N﹣1.2N=5.8N;
如图丁所示的实验装置,拉动长木板向左运动,铁块受到弹簧测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动,示数稳定。
故答案为:(1)匀速直线;(2)当接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力越大;(4)1.7;不需要长木板做匀速直线运动,示数稳定。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查控制变量法的运用和实验方案的设计,体现了对过程和方法的考查。
30.(7分)在用U形管压弹计探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)甲图中,用手按压强计的橡皮膜,U形管内液面出现高度差。增大手对橡皮膜的压力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。正常情况下,当橡皮膜不受按压时,U形管两侧水面高度 相平 (选填“相平”、“左高右低”或“左低右高”);
(2)若在使用压强计前,不用手按压橡皮膜时,也出现了甲图中的U形管内液面的高度差 大于 外界大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”)。需要选择下面的方法 B 进行调节(填序号);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量水
(3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的 密度 有关。
(4)比较丙、丁实验可以得到的结论是 液体内部压强与液体的深度有关 。
(5)乙图中只把橡皮膜方向改为向上,U形管内水面高度差将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)变大;相平;(2)大于;B;(3)密度;(4)液体内部压强与液体的深度有关;(5)不变。
【分析】(1)根据转换法,通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,高度差越大说明此时的液体压强越大;
(2)U形管液面低的一侧上方气体压强大,液面高的一侧上方气体压强小;
(3)(4)液体压强跟液体密度和液体的深度有关。在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大;
(5)在相同液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
【解答】解:(1)根据转换法可知,压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,U形管内液面高度差将变大;
正常情况下,当橡皮膜不受按压时,U形管两侧液面高度相平;
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平。出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压,故B正确;
(3)比较乙、丙实验可知,密度不同,液体内部压强不同;
(4)比较丙、丁实验可知,深度不同,液体内部压强不同;
(5)乙图中只把橡皮膜方向改为向上,液体的密度和深度都没有变化,U形管液面的高度差不变。
故答案为:(1)变大;相平;B;(3)密度;(5)不变。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
31.(5分)小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有等体积的水和另一种液体),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析①②③④⑤,说明浮力大小跟 排开液体的体积 有关,跟 物体在液体中的深度 无关。
(2)通过比较①②⑥, 不能 (选填“可以”或“不可以”)得出浮力大小与液体密度有关。
(3)物体完全浸没在水中所受的浮力是 3 N。
(4)若完成实验后,小刚发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 不变 。(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
【答案】(1)排开液体的体积;物体在液体中的深度;(2)不能;(3)3;(4)不变。
【分析】(1)(2)根据称重法F浮=G﹣F示得到实验中浮力的大小,根据控制变量法分析得出影响浮力大小的物理量;
(3)物体重力与测力计示数示数之差是物体受到的浮力;
(4)若弹簧测力计都没有校零,那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数。
【解答】解:(1)由图①②③④⑤可知液体的密度相同而物体排开液体的体积不同,物体排开液体的体积越大,由F浮=G﹣F可知物体受到的浮力越大,由此可得:浮力大小跟排开液体中的体积有关;
(2)探究浮力大小与液体的密度有关时应控制排开液体的体积相同,液体密度不同,比较①②⑥不可以得出浮力大小与液体密度有关;
(3)由图可知物体的重力G=10N,物体浸没在水中时测力计示数为7N浮=G﹣F=10N﹣7N=4N;
(4)若弹簧测力计都没有校零,那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数。
故答案为:(1)排开液体的体积;物体在液体中的深度;(3)3。
【点评】本题是探究浮力大小与哪些因素有关的实验,应用控制变量法分析图示实验即可解答。
四.计算题(32题4分,33题5分,共9分)
32.(4分)如图所示为家用四轮汽车,如表为汽车相关数据。当汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.04倍。求:(g取10N/kg)
汽车的总质量1400kg 100km耗油量10L
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 汽油的密度0.71×103kg/m3
(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)汽车行驶时的牵引力(忽略油耗的影响);
(3)某次该汽车行驶100km,消耗汽油的质量是多少?
【答案】(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为7×104Pa;
(2)汽车行驶时的牵引力为560N;
(3)某次该汽车行驶100km,消耗汽油的质量是7.1kg。
【分析】(1)已知汽车的质量,根据G=mg求汽车的重力;静止在水平地面上的物体,对地面的压力大小等于其自身重力;已知每个轮胎与地面的接触面积,从而得出受力面积大小,根据p=可以得到对地面的压强;
(2)汽车匀速直线行驶过程中,由二力平衡条件可知发动机的牵引力与阻力大小相等,已知阻力与车重的关系,可以得到牵引力;
(3)已知汽油的密度和消耗的体积,根据ρ=可以得到汽油的质量。
【解答】解:
(1)汽车的总质量为1400kg,则汽车的重力:
G=mg=1400kg×10N/kg=14000N,
该小汽车静止在水平地面上时对地面的压力:F=G=14000N,
每个轮胎与地面的接触面积500cm2,受力面积:
S=4×500cm8=2000cm2=0.4m2,
对地面的压强:
p===7×105Pa
(2)汽车匀速直线行驶,则受到的牵引力与阻力为一对平衡力,
F牵=f=0.04G=0.04×14000N=560N;
(2)100km耗油量V=10L=10×10﹣7m3,根据密度公式ρ=可得,
消耗汽油的质量:
m=ρV=0.71×104kg/m3×10×10﹣3m3=7.1kg。
答:(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为2×104Pa;
(2)汽车行驶时的牵引力为560N;
(3)某次该汽车行驶100km,消耗汽油的质量是7.6kg。
【点评】本题联系生活实际,考查重力的计算及二力平衡、密度公式和压强公式的运用,从表获取有效的信息是解题的关键,注意单位的换算。
33.(5分)如图所示,容器中盛有3kg水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器的重力为20N,容器底面积S=20cm2,求:
(1)水对容器顶的压强;
(2)水对容器底的压力?
(3)容器对桌面的压强?(g=10N/kg)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先求容器顶距离液面的高度,再利用公式p=ρgh求水对容器顶的压强。
(2)已知水的深度,利用公式p=ρgh可求水对容器底部的压强;再利用F=pS求水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压力等于容器的重力与水的重力之和,然后根据p=求出压强的大小。
【解答】解:(1)容器顶距离液面的高度:
h=h1﹣h2=7m﹣0.6m=2.4m,
水对容器顶的压强:
p顶=ρgh=1.5×103kg/m3×10N/kg×6.4m=4×105Pa;
(2)水对容器底部的压强:
p底=ρgh1=1000kg/m3×10N/kg×4m=10000Pa,
水对容器底部的压力:
由p=可得底S=10000Pa×20×10﹣4m2=20N;
(3)容器对桌面的压力:
F′=m水g+G容=4kg×10N/kg+20N=50N,
容器对桌面的压强:
p===2.5×104Pa。
答:(1)水对容器顶的压强为4×102Pa;
(2)水对容器底的压力20N;
(3)容器对桌面的压强为2.5×107Pa。
【点评】本题考查压力、压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是水的深度(水的深度指的是某点到液面的垂直距离,而不是到容器底的距离)的计算。