湖南省湘潭市五校联盟2022-2023学年八年级下学期期中联考物理试题
一、单选题
1.在国际单位制中,力的单位是( )
A.米 B.牛顿 C.千克 D.焦耳
2.下列估测中,最接近实际的是( )
A.一枚鸡蛋的质量约为500g
B.我们教室里空气的密度约为1.29g/cm3
C.一个指甲盖上受到的大气压力大约为500N
D.一个中学生双脚站立时对地面的压强约为1×104Pa
3.赛龙舟时队员们拿着船桨奋力向后划水,龙舟向前直冲,使龙舟前进的施力物体是( )
A.水 B.龙舟 C.运动员 D.船桨
4.(2022八下·辽阳期末)如图所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.受力面积有关
5.对g取9.8N/kg的理解正确的是( )
A.重力与质量之比等于9.8N
B.9.8N=1kg
C.在地面附近,1kg的物体受到的重力是9.8N
D.以上说法都不对
6.(2020八下·集贤期末)下列说法中正确的是( )
A.摩擦力一定是阻力
B.速度越大,摩擦力越大
C.气垫船利用空气使船体与水面脱离接触,减小摩擦
D.拔河比赛中,一般选择体重较轻的参赛选手增大获胜几率
7.(2022八下·和田月考)下列物体间的作用力属于弹力的是( )
①手握瓶子的压力;
②绳子对溜溜球的拉力;
③磁铁对大头针的吸引力;
④压缩的弹簧对手的推力;
⑤地面对课桌的支持力。
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
8.(2017八上·任城期末)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
9.关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和1N
B.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
10.如图所示的实验表明( )
A.物体受到的重力与其位置有关 B.重力的方向始终垂直向下
C.物体受到的重力与其状态有关 D.重力的方向始终竖直向下
11.(2022·垦利模拟)“一个小男孩轻轻吹出一口气,蒲公英飞上了鸟巢的上空”。联系相关物理知识,下面说法正确的是( )
A.物体不受力时静止,受力才能运动,力是维持物体运动的原因
B.物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,力是改变物体运动状态的原因
C.物体受到力的作用一定由静止变运动,物体在运动过程中受到惯性力的作用
D.物体在静止时有惯性,运动时没有惯性
12.(2021八下·江油月考)如图所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是( )
A.瓶子处于静止状态,所以瓶子不受摩擦力作用
B.手握瓶子的力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
D.瓶子受到竖直向上的摩擦力
13.(2023八下·薛城月考)如图所示,在水平雪地上,穿着雪橇的小丽总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.小丽对雪地的压力比小明对雪地的压力小
B.小明与雪地的接触面积比小丽与雪地的接触面积大
C.小明对雪地的压强比小丽对雪地的压强大
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
14.(2022·百色)如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为( )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
15.(2022八下·德庆期中)如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有8cm、6cm深的水,A、B之间用导管连接,若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为( )
A.3∶4 B.9∶7 C.1∶2 D.1∶1
16.(2020八下·武汉月考)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,下面说法正确的是( )
A.玻璃管内水银面的上方有少量空气会使实验测量值偏大
B.将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低
C.标准大气压大约可抬起760cm高的水银柱
D.玻璃管倾斜会使得水银柱变高
17.(2023·商水模拟)如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.a在竖直方向受到二力平衡
B.a对地面的摩擦力大小是2F,方向向右
C.若增大拉力F,则a与地面间的摩擦力也随之增大
D.b在水平方向不受力
18.(2018八下·相城期中)在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是 、 、 、 ,则
A. B.
C. D.
二、实验题
19.(2022八下·冠县期中)在“探究重力与质量的关系”的实验中,如图:
(1)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力;
(2)老师认为表格中有一组数据是编造的,你认为是第 次(选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”),理由是: ;
“重力与质量的关系”数据表格:
次数 1 2 3 4 5
质量m/g 100 200 300 400 600
重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0
(3)分析表格数据可以得到结论:物体所受的重力跟它的质量成 ;
(4)以下实验中与本实验多次测量目的相同的是:______;
A.探究质量和体积的关系 B.用刻度尺测量物理课本的长度
(5)在中国太空站“天和号”中用同样的器材 (选填“能”或“不能”)完成该探究。
20.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平 直线拉动木块,根据知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验。这种做法 (选填“是”或“不是”)合理的。
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进。如图丁所示,用弹簧测力计拉住木块,水平向左拉动木板。木块所受的摩擦力方向为水平向 (选填“左”或“右”)。
(5)在图甲实验中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(2021·宁夏)如图所示,在“探究液体内部压强”的实验中:
(1)图A所示压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法: 。实验中通过 显示液体内部压强的大小。
(2)某同学实验的情形如图B、C、D所示。
①比较图B和图C可以探究的问题是 。
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出结论: 。
(3)该同学在实验过程中发现:在同种液体内部同一深度处,使用不同的压强计,U形管两侧液面的高度差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他的观点 。
三、计算题
22.月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地一月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.5m,质量为120kg,已知在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。求:(g取10N/kg)
(1)月球车被送到月球上时的重力是多少?
(2)若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N,则返回地球后这个随身装备的质量是多少?
23.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强;
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据常见物理量的单位判断。
2.【答案】D
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.一枚鸡蛋的质量约为50g,故A错误;
B.我们教室里空气的密度约为1.29kg/m3 ,故B错误;
C.一个指甲盖上受到的大气压力大约为F=pS=105Pa×10-4m2=10N ,故C错误;
D.一个中学生双脚站立时对地面的压力F=G=500N,双脚的接地面积大约500cm2,则压强约为,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据对质量的认识判断;
(2)根据对密度的认识判断;
(3)根据公式F=pS分析判断;
(4)根据公式进行估算。
3.【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】赛龙舟时队员们拿着船桨奋力向后划水,即船桨对水施加向后的作用力,同时水对船桨产生反作用力,导致龙舟前进,那么使龙舟前进的施力物体为水,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】对龙舟进行受力分析即可。
4.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的大小、方向和作用点叫做力的三要素;这三个要素都会影响力作用效果,题中力作用的位置不同,效果不同,是力的作用点影响了力的效果,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】力的作用效果和力的大小、方向和作用点有关。
5.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】根据公式可知,g=9.8N/kg是重力和质量的比值,即在地面附近,1kg的物体受到的重力都是9.8N,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据对重力的理解判断即可。
6.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.摩擦力也可以充当动力,例如鞋底受到的摩擦力,故错误;
B.摩擦力大小与速度无关,故错误;
C.气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故正确;
D.拔河比赛中,一般选择体重较重的参赛选手,采用接触面粗糙程度不变,增大压力的方式增大摩擦力,从而增大获胜几率,故错误。
故答案为:C。
【分析】摩擦力也可以充当动力,摩擦力大小与速度无关,接触面分离,可以减小摩擦力;增大压力可以增大摩擦力。
7.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】推、拉、挤、压、支持力等作用力都是弹力,因此①②④⑤属于弹力,磁铁对大头针的吸引力属于磁场力。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间相互挤压时发生形变,在恢复原状时产生弹力。
8.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】解:A、足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的,故A正确;
B、木板对足球有弹力的作用,物体间力作用是相互的,足球产生的弹力作用在木板上,故B正确;
C、木板形变是由于木板发生弹性形变形成的,故C错误;
D、足球产生的弹力就是足球因为受到重力对木板产生压力的结果,故D正确.
故选:C.
【分析】弹力是由于物体发生弹性形变而产生的.
9.【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,测力计的最大示数为5N,则量程为0-5N。一个大格表示1N,中间有5个小格,那么分度值为:1N÷5=0.2N,故A错误;
B.弹簧测力计的测力原理:在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大,故B正确;
C.弹簧测力计可以测量在任意方向上的拉力,故C错误;
D.量程的大小与弹簧长度没有必然联系,故D错误。
故选B。
【分析】根据对弹簧测力计的结果、工作原理和过程分析判断。
10.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】由图可以发现,重力的方向始终是竖直向下的,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】重力的方向总是竖直向下的。
11.【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.物体不受力时,运动状态是不改变的,会处于静止或匀速直线运动状态,物体的运动不需要力来维持,所以,力是改变物体运动状态的原因,A不符合题意;
B.由牛顿第一定律知道,力是改变物体运动状态的原因,所以物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,B符合题意;
C.物体受到力的作用,运动状态发生改变,可以由静止变运动,也可以由运动变静止,且惯性是物体固有的属性,不是力,C不符合题意;
D.惯性是物体固有的属性,一切物体都有惯性,静止物体有惯性,运动物体也有惯性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】力是改变物体运动状态的原因;惯性是维持物体运动状态的原因,一切物体都有惯性。
12.【答案】D
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】A.瓶子处于静止状态,受力平衡,在竖直方向上受重力和静摩擦力,A不符合题意;
BD.瓶子保持静止,受力平衡,在竖直方向上受重力和静摩擦力,因而静摩擦力等于重力,手握得越紧,握力越大,但是静摩擦力不变,B不符合题意、D符合题意;
C.手对瓶子的握力和瓶子所受的重力不是平衡力,握力在水平方向上,而重力在竖直方向上,重力和静摩擦力是一对平衡力,C不符合题意;
故答案为:D
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
13.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】A.小丽质量大于小明的质量,对雪地的压力大于小明对雪地的压力,A不符合题意;
B.小明穿运动鞋,小丽穿雪橇,小明与雪地的接触面积大于小丽与雪地的接触面积,B不符合题意;
C.小明深陷雪地,说明对雪地的压强比小丽对雪地的压强大,C符合题意;
D.虽然受力面积和压力都不等,通过深陷程度,可以比较对雪地的压强,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体的质量可以比较重力大小;压力的作用效果是压强,通过物体受到压力的凹陷程度可以反应。
14.【答案】C
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】由可知,舱门受到水的压强为。
故答案为:C。
【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小。
15.【答案】A
【知识点】液体压强的计算;连通器原理
【解析】【解答】由题意可知,将阀门K打开后,A、B构成连通器,水从A容器向B容器流动,在水不流动时,两容器中液面高度相同,因A、B为完全相同的两个容器,原来两水面的高度差为Δh=8cm+2cm-6cm=4cm
故打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,高度为hA=6cm,B液面上升2cm,高度为hB=8cm,故由p=ρgh可得,两容器底部受到水的压强之比为pA∶pB=hA∶hB=6cm∶8cm=3∶4。
故答案为:A。
【分析】根据两个容器中液面高度,结合连通器中各容器液面相平,计算各用电器液体深度;利用液体密度和深度,计算液体压强,计算压强比。
16.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气测量结果偏小,A不符合题意;
B.大气压随高度的增加而降低,故将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低,B符合题意;
C.标准大气压大约可支撑起76cm高的水银柱,C不符合题意;
D.玻璃管倾斜会使得水银柱长度变长,高度不变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】托里拆利测量大气压的实验,试管上空是真空,那么外界的大气压就等于液体产生的压强,外界大气压降低,使得液注降低。
17.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.a在竖直方向上受到了重力、桌面对其的支持力、b对其的压力,一共受到三个力的作用,属于三力平衡,A不符合题意;
B.木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,此时处于平衡状态,由二力平衡可得,地面对a的摩擦力f=F,方向向左;由相互作用力可得,a对地面的摩擦力大小是F,方向向右,B不符合题意;
C.增大拉力F,但是木块与地面之间的压力大小不变,粗糙程度也不变,滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,因此则a与地面间的摩擦力不变,C不符合题意;
D.b与木块a处于相对静止状态,即平衡状态,拉力作用点在a上,所以木块b在水平方向不受力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】a在竖直方向上一共受到三个力的作用;做匀速直线运动,此时处于平衡状态,摩擦力与拉力等大反向;压力大小不变,粗糙程度也不变,摩擦力不变。
18.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】弹簧受到的拉力与其伸长量 弹簧实际长度与原长之间的差值 成正比;而图甲和丙都是使弹簧伸长的,图乙和图丁都是让弹簧压缩的,图甲和图丙上的作用力相同,故伸长的长度相同;图乙和图丁上的作用力相同,故压缩的长度相同,故有 ;ACD不符合题意,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】当弹簧受到的拉力相等时,弹簧的伸长长度相同.
19.【答案】(1)静止
(2)5;第5次数据重力为6N,超出弹簧测力计的量程5N
(3)正比
(4)A
(5)不能
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态,钩码受力平衡,弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。
(2)第5次数据重力为6N,超出弹簧测力计的量程5N,所以第5次数据是编造的。
(3)根据重力与质量的关系图象可知质量是原来几倍,重力也是原来几倍,物体所受的重力跟它的质量成正比。
(4)本次探究多次测量目的是通过多次测量,从数据中归纳重力与质量的变化关系。
A.在探究质量和体积的关系的实验中,多次测量,从数据中归纳质量与体积的变化关系,A符合题意。
B.用刻度尺测量物理课本的长度,多次测量的目的是求平均值减小误差,使测量结果更准确,B不符合题意。
故答案为:A。
(5)因为物体在太空站物体处于完全失重状态,所以用同样的器材不能完成该探究。
【分析】(1)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态;
(2)弹簧测力计使用时,不能超出量程;
(3)物体所受的重力跟它的质量成正比;
(4)本次探究多次测量目的是通过多次测量,从数据中归纳重力与质量的变化关系。
20.【答案】(1)匀速
(2)压力大小;甲、丙
(3)不是
(4)左
(5)不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,根据知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)①根据图片可知,甲和乙中接触面相同,只有压力大小不同,那么说明滑动摩擦力大小与压力大小有关;
②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,必须控制压力相等,只改变接触面粗糙程度,故选甲和丙。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验。这种做法不合理,因为没有控制压力相等。
(4)木块保持静止状态,则它受到的摩擦力与测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为拉力水平向右,所以摩擦力水平向左。
(5)在图甲实验中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力不变。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)①根据图片分析甲、乙中哪个因素不同即可;
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积大小。而将木块沿竖直方向切开后,压力和接触面积都减小了,据此分析解答。
(4)对木块进行受力分析,根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向;
(5)根据影响滑动摩擦力的因素分析解答。
21.【答案】(1)用大拇指轻压橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好;U形管液面有高度差
(2)同种液体,液体压强与深度的关系;在同种液体内部同一深度处,各个方向压强相等
(3)两个相同的压强计,一个橡皮膜比较松,一个比较紧,同时伸入同一种液体,同一深度,观察两压强计U形管液面高度差的区别
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)用大拇指轻压橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好;U形管液面有高度差,高度差越大,液体内部压强越大。
(2)图B和图C深度不同,故探究的是同种液体,液体压强与深度的关系;如图C、D所示,同种液体,水中的深度不变,U形管液面有高度差相同,故结论为在同种液体内部同一深度处,各个方向压强相等。
(3)变量为橡皮膜安装的松紧程度,两个相同的压强计,一个橡皮膜比较松,一个比较紧,同时伸入同一种液体,同一深度,观察两压强计U形管液面高度差的区别。
【分析】(1)轻轻按压U形管压强计探头处的橡皮膜,液面高度差发生改变,说明装置气密性良好,可以使用;探究液体内部的压强需要用到U形管连通器,可以通过改装内部左右两个液面高度差来衡量液体内部的大小,体现了转换法的思想;
(2)液体的压强大小与液体的密度和深度有关;与方向无关,要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法;
(3)要探究液体液体密度对压强的影响,需要控制深度相同;当深度相同时,液体密度越大,压强越大。
22.【答案】(1)解:月球车在地球上受到的重力
因在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍,所以,月球车被送到月球上时的重力
答:月球车被送到月球上时的重力是200N;
(2)解:若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N,则返回地球后这个随身装备受到的重力
返回地球后这个随身装备的质量
答:返回地球后这个随身装备的质量是1.2kg。
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)首先根据 计算月球车在地球上的重力,在根据 计算月球车在月球上的重力。
(2)首先根据 计算返回地球后这个装备的重力,再根据 计算返回地球后的质量。
23.【答案】(1)解:限压阀的重力G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N
气孔的面积S=12mm2=1.2×10-5m2
限压阀对气孔处气体产生的压强
答:限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为6×104Pa;
(2)解:由题意知锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa
对照图象可知,当气压为1.6×105Pa时,所对应的温度大约是115℃。
答:在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.6×105Pa;利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是115℃。
【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 G=mg 计算限压阀的重力,再根据 计算限压阀对排气孔处产生的压强。
(2)当限压阀刚刚被顶起时,锅内气压等于外界大气压强和限压阀自重产生的压强之和,据此计算锅内最大气压,并根据图像确定锅内的最高温度。
湖南省湘潭市五校联盟2022-2023学年八年级下学期期中联考物理试题
一、单选题
1.在国际单位制中,力的单位是( )
A.米 B.牛顿 C.千克 D.焦耳
【答案】B
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据常见物理量的单位判断。
2.下列估测中,最接近实际的是( )
A.一枚鸡蛋的质量约为500g
B.我们教室里空气的密度约为1.29g/cm3
C.一个指甲盖上受到的大气压力大约为500N
D.一个中学生双脚站立时对地面的压强约为1×104Pa
【答案】D
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.一枚鸡蛋的质量约为50g,故A错误;
B.我们教室里空气的密度约为1.29kg/m3 ,故B错误;
C.一个指甲盖上受到的大气压力大约为F=pS=105Pa×10-4m2=10N ,故C错误;
D.一个中学生双脚站立时对地面的压力F=G=500N,双脚的接地面积大约500cm2,则压强约为,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据对质量的认识判断;
(2)根据对密度的认识判断;
(3)根据公式F=pS分析判断;
(4)根据公式进行估算。
3.赛龙舟时队员们拿着船桨奋力向后划水,龙舟向前直冲,使龙舟前进的施力物体是( )
A.水 B.龙舟 C.运动员 D.船桨
【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】赛龙舟时队员们拿着船桨奋力向后划水,即船桨对水施加向后的作用力,同时水对船桨产生反作用力,导致龙舟前进,那么使龙舟前进的施力物体为水,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】对龙舟进行受力分析即可。
4.(2022八下·辽阳期末)如图所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.受力面积有关
【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的大小、方向和作用点叫做力的三要素;这三个要素都会影响力作用效果,题中力作用的位置不同,效果不同,是力的作用点影响了力的效果,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】力的作用效果和力的大小、方向和作用点有关。
5.对g取9.8N/kg的理解正确的是( )
A.重力与质量之比等于9.8N
B.9.8N=1kg
C.在地面附近,1kg的物体受到的重力是9.8N
D.以上说法都不对
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】根据公式可知,g=9.8N/kg是重力和质量的比值,即在地面附近,1kg的物体受到的重力都是9.8N,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据对重力的理解判断即可。
6.(2020八下·集贤期末)下列说法中正确的是( )
A.摩擦力一定是阻力
B.速度越大,摩擦力越大
C.气垫船利用空气使船体与水面脱离接触,减小摩擦
D.拔河比赛中,一般选择体重较轻的参赛选手增大获胜几率
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.摩擦力也可以充当动力,例如鞋底受到的摩擦力,故错误;
B.摩擦力大小与速度无关,故错误;
C.气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故正确;
D.拔河比赛中,一般选择体重较重的参赛选手,采用接触面粗糙程度不变,增大压力的方式增大摩擦力,从而增大获胜几率,故错误。
故答案为:C。
【分析】摩擦力也可以充当动力,摩擦力大小与速度无关,接触面分离,可以减小摩擦力;增大压力可以增大摩擦力。
7.(2022八下·和田月考)下列物体间的作用力属于弹力的是( )
①手握瓶子的压力;
②绳子对溜溜球的拉力;
③磁铁对大头针的吸引力;
④压缩的弹簧对手的推力;
⑤地面对课桌的支持力。
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】推、拉、挤、压、支持力等作用力都是弹力,因此①②④⑤属于弹力,磁铁对大头针的吸引力属于磁场力。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间相互挤压时发生形变,在恢复原状时产生弹力。
8.(2017八上·任城期末)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】解:A、足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的,故A正确;
B、木板对足球有弹力的作用,物体间力作用是相互的,足球产生的弹力作用在木板上,故B正确;
C、木板形变是由于木板发生弹性形变形成的,故C错误;
D、足球产生的弹力就是足球因为受到重力对木板产生压力的结果,故D正确.
故选:C.
【分析】弹力是由于物体发生弹性形变而产生的.
9.关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和1N
B.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,测力计的最大示数为5N,则量程为0-5N。一个大格表示1N,中间有5个小格,那么分度值为:1N÷5=0.2N,故A错误;
B.弹簧测力计的测力原理:在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大,故B正确;
C.弹簧测力计可以测量在任意方向上的拉力,故C错误;
D.量程的大小与弹簧长度没有必然联系,故D错误。
故选B。
【分析】根据对弹簧测力计的结果、工作原理和过程分析判断。
10.如图所示的实验表明( )
A.物体受到的重力与其位置有关 B.重力的方向始终垂直向下
C.物体受到的重力与其状态有关 D.重力的方向始终竖直向下
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】由图可以发现,重力的方向始终是竖直向下的,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】重力的方向总是竖直向下的。
11.(2022·垦利模拟)“一个小男孩轻轻吹出一口气,蒲公英飞上了鸟巢的上空”。联系相关物理知识,下面说法正确的是( )
A.物体不受力时静止,受力才能运动,力是维持物体运动的原因
B.物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,力是改变物体运动状态的原因
C.物体受到力的作用一定由静止变运动,物体在运动过程中受到惯性力的作用
D.物体在静止时有惯性,运动时没有惯性
【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.物体不受力时,运动状态是不改变的,会处于静止或匀速直线运动状态,物体的运动不需要力来维持,所以,力是改变物体运动状态的原因,A不符合题意;
B.由牛顿第一定律知道,力是改变物体运动状态的原因,所以物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,B符合题意;
C.物体受到力的作用,运动状态发生改变,可以由静止变运动,也可以由运动变静止,且惯性是物体固有的属性,不是力,C不符合题意;
D.惯性是物体固有的属性,一切物体都有惯性,静止物体有惯性,运动物体也有惯性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】力是改变物体运动状态的原因;惯性是维持物体运动状态的原因,一切物体都有惯性。
12.(2021八下·江油月考)如图所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是( )
A.瓶子处于静止状态,所以瓶子不受摩擦力作用
B.手握瓶子的力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
D.瓶子受到竖直向上的摩擦力
【答案】D
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】A.瓶子处于静止状态,受力平衡,在竖直方向上受重力和静摩擦力,A不符合题意;
BD.瓶子保持静止,受力平衡,在竖直方向上受重力和静摩擦力,因而静摩擦力等于重力,手握得越紧,握力越大,但是静摩擦力不变,B不符合题意、D符合题意;
C.手对瓶子的握力和瓶子所受的重力不是平衡力,握力在水平方向上,而重力在竖直方向上,重力和静摩擦力是一对平衡力,C不符合题意;
故答案为:D
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
13.(2023八下·薛城月考)如图所示,在水平雪地上,穿着雪橇的小丽总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.小丽对雪地的压力比小明对雪地的压力小
B.小明与雪地的接触面积比小丽与雪地的接触面积大
C.小明对雪地的压强比小丽对雪地的压强大
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】A.小丽质量大于小明的质量,对雪地的压力大于小明对雪地的压力,A不符合题意;
B.小明穿运动鞋,小丽穿雪橇,小明与雪地的接触面积大于小丽与雪地的接触面积,B不符合题意;
C.小明深陷雪地,说明对雪地的压强比小丽对雪地的压强大,C符合题意;
D.虽然受力面积和压力都不等,通过深陷程度,可以比较对雪地的压强,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体的质量可以比较重力大小;压力的作用效果是压强,通过物体受到压力的凹陷程度可以反应。
14.(2022·百色)如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为( )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
【答案】C
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】由可知,舱门受到水的压强为。
故答案为:C。
【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小。
15.(2022八下·德庆期中)如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有8cm、6cm深的水,A、B之间用导管连接,若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为( )
A.3∶4 B.9∶7 C.1∶2 D.1∶1
【答案】A
【知识点】液体压强的计算;连通器原理
【解析】【解答】由题意可知,将阀门K打开后,A、B构成连通器,水从A容器向B容器流动,在水不流动时,两容器中液面高度相同,因A、B为完全相同的两个容器,原来两水面的高度差为Δh=8cm+2cm-6cm=4cm
故打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,高度为hA=6cm,B液面上升2cm,高度为hB=8cm,故由p=ρgh可得,两容器底部受到水的压强之比为pA∶pB=hA∶hB=6cm∶8cm=3∶4。
故答案为:A。
【分析】根据两个容器中液面高度,结合连通器中各容器液面相平,计算各用电器液体深度;利用液体密度和深度,计算液体压强,计算压强比。
16.(2020八下·武汉月考)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,下面说法正确的是( )
A.玻璃管内水银面的上方有少量空气会使实验测量值偏大
B.将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低
C.标准大气压大约可抬起760cm高的水银柱
D.玻璃管倾斜会使得水银柱变高
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气测量结果偏小,A不符合题意;
B.大气压随高度的增加而降低,故将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低,B符合题意;
C.标准大气压大约可支撑起76cm高的水银柱,C不符合题意;
D.玻璃管倾斜会使得水银柱长度变长,高度不变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】托里拆利测量大气压的实验,试管上空是真空,那么外界的大气压就等于液体产生的压强,外界大气压降低,使得液注降低。
17.(2023·商水模拟)如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.a在竖直方向受到二力平衡
B.a对地面的摩擦力大小是2F,方向向右
C.若增大拉力F,则a与地面间的摩擦力也随之增大
D.b在水平方向不受力
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.a在竖直方向上受到了重力、桌面对其的支持力、b对其的压力,一共受到三个力的作用,属于三力平衡,A不符合题意;
B.木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,此时处于平衡状态,由二力平衡可得,地面对a的摩擦力f=F,方向向左;由相互作用力可得,a对地面的摩擦力大小是F,方向向右,B不符合题意;
C.增大拉力F,但是木块与地面之间的压力大小不变,粗糙程度也不变,滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,因此则a与地面间的摩擦力不变,C不符合题意;
D.b与木块a处于相对静止状态,即平衡状态,拉力作用点在a上,所以木块b在水平方向不受力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】a在竖直方向上一共受到三个力的作用;做匀速直线运动,此时处于平衡状态,摩擦力与拉力等大反向;压力大小不变,粗糙程度也不变,摩擦力不变。
18.(2018八下·相城期中)在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是 、 、 、 ,则
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】弹簧受到的拉力与其伸长量 弹簧实际长度与原长之间的差值 成正比;而图甲和丙都是使弹簧伸长的,图乙和图丁都是让弹簧压缩的,图甲和图丙上的作用力相同,故伸长的长度相同;图乙和图丁上的作用力相同,故压缩的长度相同,故有 ;ACD不符合题意,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】当弹簧受到的拉力相等时,弹簧的伸长长度相同.
二、实验题
19.(2022八下·冠县期中)在“探究重力与质量的关系”的实验中,如图:
(1)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力;
(2)老师认为表格中有一组数据是编造的,你认为是第 次(选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”),理由是: ;
“重力与质量的关系”数据表格:
次数 1 2 3 4 5
质量m/g 100 200 300 400 600
重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0
(3)分析表格数据可以得到结论:物体所受的重力跟它的质量成 ;
(4)以下实验中与本实验多次测量目的相同的是:______;
A.探究质量和体积的关系 B.用刻度尺测量物理课本的长度
(5)在中国太空站“天和号”中用同样的器材 (选填“能”或“不能”)完成该探究。
【答案】(1)静止
(2)5;第5次数据重力为6N,超出弹簧测力计的量程5N
(3)正比
(4)A
(5)不能
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态,钩码受力平衡,弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。
(2)第5次数据重力为6N,超出弹簧测力计的量程5N,所以第5次数据是编造的。
(3)根据重力与质量的关系图象可知质量是原来几倍,重力也是原来几倍,物体所受的重力跟它的质量成正比。
(4)本次探究多次测量目的是通过多次测量,从数据中归纳重力与质量的变化关系。
A.在探究质量和体积的关系的实验中,多次测量,从数据中归纳质量与体积的变化关系,A符合题意。
B.用刻度尺测量物理课本的长度,多次测量的目的是求平均值减小误差,使测量结果更准确,B不符合题意。
故答案为:A。
(5)因为物体在太空站物体处于完全失重状态,所以用同样的器材不能完成该探究。
【分析】(1)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态;
(2)弹簧测力计使用时,不能超出量程;
(3)物体所受的重力跟它的质量成正比;
(4)本次探究多次测量目的是通过多次测量,从数据中归纳重力与质量的变化关系。
20.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平 直线拉动木块,根据知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验。这种做法 (选填“是”或“不是”)合理的。
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进。如图丁所示,用弹簧测力计拉住木块,水平向左拉动木板。木块所受的摩擦力方向为水平向 (选填“左”或“右”)。
(5)在图甲实验中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速
(2)压力大小;甲、丙
(3)不是
(4)左
(5)不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,根据知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)①根据图片可知,甲和乙中接触面相同,只有压力大小不同,那么说明滑动摩擦力大小与压力大小有关;
②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,必须控制压力相等,只改变接触面粗糙程度,故选甲和丙。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验。这种做法不合理,因为没有控制压力相等。
(4)木块保持静止状态,则它受到的摩擦力与测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为拉力水平向右,所以摩擦力水平向左。
(5)在图甲实验中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力不变。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)①根据图片分析甲、乙中哪个因素不同即可;
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积大小。而将木块沿竖直方向切开后,压力和接触面积都减小了,据此分析解答。
(4)对木块进行受力分析,根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向;
(5)根据影响滑动摩擦力的因素分析解答。
21.(2021·宁夏)如图所示,在“探究液体内部压强”的实验中:
(1)图A所示压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法: 。实验中通过 显示液体内部压强的大小。
(2)某同学实验的情形如图B、C、D所示。
①比较图B和图C可以探究的问题是 。
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出结论: 。
(3)该同学在实验过程中发现:在同种液体内部同一深度处,使用不同的压强计,U形管两侧液面的高度差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他的观点 。
【答案】(1)用大拇指轻压橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好;U形管液面有高度差
(2)同种液体,液体压强与深度的关系;在同种液体内部同一深度处,各个方向压强相等
(3)两个相同的压强计,一个橡皮膜比较松,一个比较紧,同时伸入同一种液体,同一深度,观察两压强计U形管液面高度差的区别
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)用大拇指轻压橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好;U形管液面有高度差,高度差越大,液体内部压强越大。
(2)图B和图C深度不同,故探究的是同种液体,液体压强与深度的关系;如图C、D所示,同种液体,水中的深度不变,U形管液面有高度差相同,故结论为在同种液体内部同一深度处,各个方向压强相等。
(3)变量为橡皮膜安装的松紧程度,两个相同的压强计,一个橡皮膜比较松,一个比较紧,同时伸入同一种液体,同一深度,观察两压强计U形管液面高度差的区别。
【分析】(1)轻轻按压U形管压强计探头处的橡皮膜,液面高度差发生改变,说明装置气密性良好,可以使用;探究液体内部的压强需要用到U形管连通器,可以通过改装内部左右两个液面高度差来衡量液体内部的大小,体现了转换法的思想;
(2)液体的压强大小与液体的密度和深度有关;与方向无关,要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法;
(3)要探究液体液体密度对压强的影响,需要控制深度相同;当深度相同时,液体密度越大,压强越大。
三、计算题
22.月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地一月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.5m,质量为120kg,已知在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。求:(g取10N/kg)
(1)月球车被送到月球上时的重力是多少?
(2)若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N,则返回地球后这个随身装备的质量是多少?
【答案】(1)解:月球车在地球上受到的重力
因在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍,所以,月球车被送到月球上时的重力
答:月球车被送到月球上时的重力是200N;
(2)解:若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N,则返回地球后这个随身装备受到的重力
返回地球后这个随身装备的质量
答:返回地球后这个随身装备的质量是1.2kg。
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)首先根据 计算月球车在地球上的重力,在根据 计算月球车在月球上的重力。
(2)首先根据 计算返回地球后这个装备的重力,再根据 计算返回地球后的质量。
23.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强;
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
【答案】(1)解:限压阀的重力G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N
气孔的面积S=12mm2=1.2×10-5m2
限压阀对气孔处气体产生的压强
答:限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为6×104Pa;
(2)解:由题意知锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa
对照图象可知,当气压为1.6×105Pa时,所对应的温度大约是115℃。
答:在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.6×105Pa;利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是115℃。
【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 G=mg 计算限压阀的重力,再根据 计算限压阀对排气孔处产生的压强。
(2)当限压阀刚刚被顶起时,锅内气压等于外界大气压强和限压阀自重产生的压强之和,据此计算锅内最大气压,并根据图像确定锅内的最高温度。