期中考试检测卷
考试范围:第七章—第十章;考试时间:90分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1.如图所示情景中,为了减小压强的是( )
A.推土机 B.篆刻刀
C.火车轨道 D.破窗锤
2.如图所示的图像中, 能表示物体所受重力与质量的关系的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别装有两种不同的液体,将两个相同的物块A、B分别放入两种液体中,物块静止时两容器中液面相平。则下列说法正确的是( )
①物体所受浮力FAFB
②容器中所装液体密度ρ甲ρ乙
③液体对容器底的压力F甲F乙
④容器对桌面的压强p甲p乙。
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
4.如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.轴承中装有滚珠
B.汽车轮上装有防滑链
C.汽车轮胎上制有凹凸不平的花纹
D.瓶盖上的纹线
5.关于重力,下列说法中错误的是( )
A.重力是由于地球对物体吸引而产生的
B.如果没有重力,茶水倒不进人的嘴里
C.形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上
D.重力的大小跟物体的质量成正比
6.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造可减轻车身质量
B.把一铁块从20℃加热至1200℃,质量不变,密度也不变
C.冬天空调制热时,向上吹风比向下吹风能更快使屋子里暖和起来
D.巨大的冰山能漂在海面上,是因为冰的密度比海水小
7.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
8.质量相等的甲、乙两个均匀圆柱体放置在水平地面上。现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度相等,如图所示,则它们对地面压强变化量Δp甲、Δp乙和压力变化量ΔF甲、ΔF乙的关系是( )
A.Δp甲可能小于Δp乙,ΔF甲可能小于ΔF乙
B.Δp甲可能小于Δp乙,ΔF甲一定大于ΔF乙
C.Δp甲一定大于Δp乙,ΔF甲可能小于ΔF乙
D.Δp甲一定大于Δp乙,ΔF甲一定大于ΔF乙
二、填空题
9.如图所示,吃汤圆、拉兔子灯是我国元宵节的风俗,将面团揉成汤圆,说明力可以使物体的______发生改变,停着的兔子灯被小朋友拉起,说明力可以使物体的______发生改变。
10.如图所示,一个重40N的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F=10N作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N;若将拉力F增加到20N,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N。
11.世界上第一支伽利略气体温度计(如图所示),球形容器内是空气,下方的容器里盛的是水,它是根据 ___________性质制成的;若发现液面由A上升到B位置,则表明气温 ___________(升高/降低)。
12.如图所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,密度变___________,所以热空气___________(填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
13.一艘重为2×107 N的轮船平稳的航行在江面上,它受到江水的浮力是______N;当它驶入海水中时,它受的浮力______(选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
14.列车进站时,若以站台为参照物,列车是_________的;由于列车在刹车时会继续向前滑行;列车刹车后,速度逐渐变小,说明力可以改变物体的_________。
15.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。甲图所示方案中研究对象是______;同学们认为图甲所示的实验方案优于图乙的,其主要原因是______。
16.水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器,向容器中注入质量相等的液体,液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,容器对桌面的压强分别为p′甲、p′乙,则p甲______p乙,p′甲______ p′乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
17.如图所示,小明把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图甲,向杯中加盐,鸡蛋悬浮如图乙。此变化过程中,鸡蛋质量不变,则液体的先后的密度ρ甲______(选填“大于”或“小于”)ρ乙,鸡蛋先后受到的浮力F甲______(选填“大于”或“小于”)F乙。
18.把一个体积为100cm3,质量为80g的物体放入水中(水足够深)。物体静止时,它所受到的浮力为______,浸入水中体积为______cm3(g=10N/kg)
三、作图题
19.如图所示,请画出气球受到的重力的示意图。
20.如图所示,盛有水的烧杯静止在斜面上,水面上漂浮着一个小球,重为10N,画出此时小球受力的示意图(球心小黑点表示小球的重心)。
四、实验题
21.小红同学利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计,在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。
(1)她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做______运动,从弹簧测力计读出滑动摩擦力的大小;
(2)①②两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,______,滑动摩擦力越大;
(3)比较实验②③,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”);
(4)小红在窗台上铺了一条毛巾,做了第④次实验,第④次实验中透明皂A受到的摩擦力为______N。对比①④两次实验______(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关的结论,理由是______。
22.在探究“浮力的大小跟哪些因素有船关”的实验,小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢),并将其示数记录在表中。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N
(1)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与______有关;
(2)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N,金属块密度为______kg/m3;(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
(3)分析实验数据可知,F中液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度;
(4)下列能正确反映从水面刚好接触金属块下表面开始弹簧测力计的示数F与铜块下表面到水面距离h关系的图像是______。
A. B. C. D.
23.在探究“影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U形管的两边液面的_____来显示橡皮膜所受压强大小;
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体_____的增加而增大;
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择_____两图进行比较,得出液体压强与液体密度的关系是:_____;
(4)完成上述实验后,小明想将桌面上两杯没有标签的清水和盐水区分开。于是他将压强计的探头先后浸入到两杯液体中,如图a、b所示。他发现图b中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图b杯子中盛的是盐水。你认为小明的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),简要说明理由:_____。
五、计算题
24.竖直向上抛出一个质量为0.1千克的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反,大小都为0.5牛。求:
(1)小球所受重力的大小;
(2)小球在上升过程中所受合力的大小和方向;
(3)小球在下降过程中所受合力的大小和方向。(g=10牛/千克)
25.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm2圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有一定量的水(如图甲)。某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从水面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面的距离h变化关系如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体的密度。
26.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。高安市交警大队集中开展道路交通安全百日整治专项行动,交警在某路段对一辆自重15t的六轴石料车进行稽查,货车总质量达50t,该车轮胎与地面接触的总面积约为0.8m2(g取10N/kg,设轮胎与地面的接触面积不变)。求:
(1)该车总重力是多少?
(2)该车是否符合汽车工业的行业标准?
(3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多装载货物重多少吨?
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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期中考试检测卷
考试范围:第七章—第十章;考试时间:90分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1.如图所示情景中,为了减小压强的是( )
A.推土机 B.篆刻刀
C.火车轨道 D.破窗锤
【答案】C
【详解】A.推土机的推土铲刃做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意。
B.篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.火车轨道铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D.破窗锤的敲击端做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选C。
2.如图所示的图像中, 能表示物体所受重力与质量的关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】重力和质量成正比, 当质量为零时,重力也是零,所以重力和质量的关系图像是一条过原点的直线,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
3.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别装有两种不同的液体,将两个相同的物块A、B分别放入两种液体中,物块静止时两容器中液面相平。则下列说法正确的是( )
①物体所受浮力FAFB
②容器中所装液体密度ρ甲ρ乙
③液体对容器底的压力F甲F乙
④容器对桌面的压强p甲p乙。
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【详解】①物体A在甲液体中沉底,物体A受到的浮力
物体B在乙液体中漂浮,物体B受到的浮力
由于物块A、B相同,则
因此,物体所受浮力
故①正确;
②物体A在甲液体中沉底,甲液体密度
物体B在乙液体中漂浮,乙液体密度
由于物块A、B相同,则
因此容器中所装液体密度
故②正确;
③液面等高,,由可知,液体对容器底的压强
由于甲、乙两个完全相同的容器,则
根据可知,液体对容器底的压力
故③错误;
④由图示知,两个容器液面持平,则甲中液体的体积与物体A的体积之和等于乙中液体体积与物体B 排开体积之和,甲、乙中液体的体积
而
所以
已知
根据可知
所以
两容器对桌面的压力分别为
由于物体A、B相同,两个容器也完全相同,所以
据知,容器对桌面的压强
故④正确。
综上,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.轴承中装有滚珠 B.汽车轮上装有防滑链
C.汽车轮胎上制有凹凸不平的花纹 D.瓶盖上的纹线
【答案】A
【详解】A.轴承中装有滚珠,是用滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力,故A符合题意;
B.汽车轮上装有防滑链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.汽车轮胎上制有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.瓶盖上的纹线,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
5.关于重力,下列说法中错误的是( )
A.重力是由于地球对物体吸引而产生的
B.如果没有重力,茶水倒不进人的嘴里
C.形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上
D.重力的大小跟物体的质量成正比
【答案】C
【详解】A.重力是由于地球对地球附近物体的吸引而产生的,故A正确,A不符合题意;
B.我们平时喝茶时,是利用水的重力将水倒入嘴里的,如果没有重力,茶水是倒不进嘴里的,故B正确,B不符合题意;
C.只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心上,故C错误,C符合题意;
D.同一地点的g值不变,由G=mg可知,重力的大小跟物体的质量成正比,故D正确,D不符合题意。
故选C。
6.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造可减轻车身质量
B.把一铁块从20℃加热至1200℃,质量不变,密度也不变
C.冬天空调制热时,向上吹风比向下吹风能更快使屋子里暖和起来
D.巨大的冰山能漂在海面上,是因为冰的密度比海水小
【答案】D
【详解】A.自行车的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,自行车的质量越小,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造,故A错误;
B.把一铁块从20℃加热至1200℃,质量不变,铁块的体积会变大,根据可知,其密度会变小,故B错误;
C.热的空气密度小,制热时应由向下出风口送热风,将其吹向低处,再让其自然上升,达到循环的目的,使室内尽快暖起来,故C错误;
D.冰山漂浮,根据物体的浮沉条件可知,冰山的密度要小于海水的密度,故D正确。
故选D。
7.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.惯性不是一种作用,而是一切物体的固有属性,不能说物体受到惯性的作用,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会做匀速直线运动,故B错误;
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D.平衡车受到的重力小于地面对它的支持力,这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
8.质量相等的甲、乙两个均匀圆柱体放置在水平地面上。现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度相等,如图所示,则它们对地面压强变化量Δp甲、Δp乙和压力变化量ΔF甲、ΔF乙的关系是( )
A.Δp甲可能小于Δp乙,ΔF甲可能小于ΔF乙
B.Δp甲可能小于Δp乙,ΔF甲一定大于ΔF乙
C.Δp甲一定大于Δp乙,ΔF甲可能小于ΔF乙
D.Δp甲一定大于Δp乙,ΔF甲一定大于ΔF乙
【答案】B
【详解】(1)设甲、乙的底面积分别为S甲、S乙 , 高度分别为h甲、h乙,质量分别为m甲、m乙。由题意可知m甲=m乙 ,由密度公式和体积公式可得ρ甲S甲h甲= ρ乙S乙h乙,由图可知S甲> S乙,h甲> h乙 ,则可得ρ甲<ρ乙 ,ρ甲S甲<ρ乙S乙,ρ甲h甲< ρ乙h乙。现沿水平虚线切去部分后, 使甲、乙剩余部分的高度相等,设剩余部分高度为h(0< h< h乙)。
甲、乙都是均匀实心圆柱体,对水平地面的压强
它们对地面压强变化量分别为
Δp甲= ρ甲g(h甲 -h)
Δp乙= ρ乙g(h乙 - h)
则
Δρ甲- Δp乙 =ρ甲g(h甲 -h)- ρ乙g(h乙 -h)= (ρ甲h甲- ρ乙h乙)g+ (ρ乙 - ρ甲)gh
因为ρ甲< ρ乙,ρ甲S甲< ρ乙S乙 ,所以ρ甲h甲- ρ乙h乙<0,(ρ乙 – ρ甲)g> 0,Δp甲-Δp乙 为关于h的一次函数,其值随h增大而增大。令Δp甲-Δp乙=0,可解得
又
所以
符合题意。以上分析可知,当
时,Δp甲-Δp乙<0,即Δp甲<Δp乙;当
时,Δp甲-Δp乙=0, 即Δp甲=Δp乙;当
时,Δp甲-Δp乙 0,即Δp甲 Δp乙;说明Δp甲可能小于、等于或大于Δp乙。
(2)因为水平面上物体对水平面的压力等于自身重力,由
F = G = mg =ρVg = ρShg
可得,它们对地面压力变化量分别为
ΔF甲= ΔG甲=ρ甲S甲(h甲- h)g
ΔF乙=ΔG乙 = ρ乙S乙(h乙 - h)g
则
ΔF甲-ΔF乙=ΔG甲-ΔG乙=ρ甲S甲(h甲- h)g-ρ乙S乙(h乙 -h)g= (ρ甲S甲h甲-ρ乙S乙h乙)g +(ρ乙S乙 –ρ甲S甲)gh= (ρ乙S乙 – ρ甲S甲 )gh
因为ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,ρ甲S甲< ρ乙S乙 , 所以ΔF甲-ΔF乙>0,即ΔF一定大于ΔF乙。 综合以上分析可知ACD错误, B正确。
故选B。
二、填空题
9.如图所示,吃汤圆、拉兔子灯是我国元宵节的风俗,将面团揉成汤圆,说明力可以使物体的______发生改变,停着的兔子灯被小朋友拉起,说明力可以使物体的______发生改变。
【答案】 形状 运动状态
【详解】[1][2]元宵节吃的汤圆,是由面团揉成的,说明力可以使物体发生形变;元宵节上,静止的兔子灯,被小朋友拉动,说明力可以使物体的运动状态发生改变。
10.如图所示,一个重40N的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F=10N作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N;若将拉力F增加到20N,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N。
【答案】 10 10
【详解】[1]物体在水平地面上匀速直线运动,处于平衡状态,所受拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由平衡条件得,滑动摩擦力大小等于拉力大小,等于10N。
[2]若将拉力F增加到20N,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故受到的滑动摩擦力仍为10N。
11.世界上第一支伽利略气体温度计(如图所示),球形容器内是空气,下方的容器里盛的是水,它是根据 ___________性质制成的;若发现液面由A上升到B位置,则表明气温 ___________(升高/降低)。
【答案】 气体的热胀冷缩 降低
【详解】[1][2]气体温度计是利用气体的热胀冷缩的原理制成的,液面由A上升到B位置,是因为球形容器是用来感知空气温度的,当空气温度降低时,球形容器中的气体遇冷收缩,体积减小,瓶内气体压强减小,在大气压的作用下,玻璃管中的液面升高。
12.如图所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,密度变___________,所以热空气___________(填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
【答案】 小 上升
【详解】[1][2]点燃蜡烛,蜡烛上方的空气,吸收热量,体积膨胀,密度小的热空气上升,吹动扇叶转动。
13.一艘重为2×107 N的轮船平稳的航行在江面上,它受到江水的浮力是______N;当它驶入海水中时,它受的浮力______(选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 2×107 不变
【详解】[1]轮船航行在江面上处于漂浮状态,浮力等于重力,即
[2]这艘轮船从河里驶入海水中时,因轮船在海水中也处于漂浮状态,所受浮力仍然等于轮船的重力,轮船的重力不变,则所受的浮力不变。
14.列车进站时,若以站台为参照物,列车是_________的;由于列车在刹车时会继续向前滑行;列车刹车后,速度逐渐变小,说明力可以改变物体的_________。
【答案】 运动 运动状态
【详解】[1]列车进站时,若以站台为参照物,列车相对于站台位置发生改变,所以是运动的。
[2]列车刹车后,受到阻力的作用,速度逐渐变小,说明力可以改变物体运动状态。
15.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。甲图所示方案中研究对象是______;同学们认为图甲所示的实验方案优于图乙的,其主要原因是______。
【答案】 卡片 减小摩擦力对实验结果的影响
【详解】[1]图甲的探究方案中小卡片在水平方向上受到两个力的作用,研究对象是小卡片。
[2]图乙中木块与桌面之间存在较大的摩擦力,图甲实验用的小卡片悬在空中不受摩擦力影响。
16.水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器,向容器中注入质量相等的液体,液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,容器对桌面的压强分别为p′甲、p′乙,则p甲______p乙,p′甲______ p′乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 大于 等于
【详解】[1]根据,甲乙质量相等,甲的体积小于乙的体积,所以甲的密度大于乙的密度,甲乙深度相同,根据,甲的密度大,甲对容器底的压强大,即大于。
[2]容器对桌面的压力等于容器和液体的总重,容器重相同,甲乙液体质量相等,重力相等,所以甲乙容器总重相等,对桌面的压力相等,受力面积相等,所以容器对桌面的压强相等,即等于。
17.如图所示,小明把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图甲,向杯中加盐,鸡蛋悬浮如图乙。此变化过程中,鸡蛋质量不变,则液体的先后的密度ρ甲______(选填“大于”或“小于”)ρ乙,鸡蛋先后受到的浮力F甲______(选填“大于”或“小于”)F乙。
【答案】 小于 小于
【详解】[1][2]由物体沉浮条件可知,鸡蛋在图甲中沉入水底时
,
鸡蛋在图乙中悬浮时
,
所以液体的密度,鸡蛋受到的浮力。
18.把一个体积为100cm3,质量为80g的物体放入水中(水足够深)。物体静止时,它所受到的浮力为______,浸入水中体积为______cm3(g=10N/kg)
【答案】 0.8N 80
【详解】[1]物体的密度
因为,所以物体静止时在水中漂浮,则物体在水中受到的浮力
[2]因为,所以物体浸入水的体积
三、作图题
19.如图所示,请画出气球受到的重力的示意图。
【答案】
【详解】重力的作用点对形状规则的气球来说在其中心,从力的作用点起沿力的方向,即竖直向下的方向,画一条带箭头的线段,用G来表示气球受到的重力,如图所示:
20.如图所示,盛有水的烧杯静止在斜面上,水面上漂浮着一个小球,重为10N,画出此时小球受力的示意图(球心小黑点表示小球的重心)。
【答案】
【详解】小球漂浮在水面上,受到的重力和浮力是一对平衡力,则
F浮=G=10N
重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,作用点都画在小球的重心上,作图时应注意两条线段长度要相等,如下图所示
四、实验题
21.小红同学利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计,在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。
(1)她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做______运动,从弹簧测力计读出滑动摩擦力的大小;
(2)①②两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,______,滑动摩擦力越大;
(3)比较实验②③,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”);
(4)小红在窗台上铺了一条毛巾,做了第④次实验,第④次实验中透明皂A受到的摩擦力为______N。对比①④两次实验______(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关的结论,理由是______。
【答案】 匀速直线 压力越大 无关 1.4 不能 没有控制压力相同
【详解】(1)[1]实验时,每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉着透明皂做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力是一对平衡力,从弹簧测力计读出滑动摩擦力的大小。
(2)[2]①②两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,乙中压力大,测力计示数大,即摩擦力大,故可以验证:滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]比较实验②、③可知,在压力和接触面粗糙程度相同时,接触面积大小不同,测力计示数相同,摩擦力大小相同,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(4)[4]第④次实验中,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为1.4N;第④次实验中透明皂A受到的摩擦力为1.4N。
[5][6]对比①④两次实验,不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,理由是两次实验时压力不同,接触面的粗糙程度不同,探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系需控制压力大小相同,①④两次实验没有控制压力大小相同。
22.在探究“浮力的大小跟哪些因素有船关”的实验,小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢),并将其示数记录在表中。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N
(1)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与______有关;
(2)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N,金属块密度为______kg/m3;(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
(3)分析实验数据可知,F中液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度;
(4)下列能正确反映从水面刚好接触金属块下表面开始弹簧测力计的示数F与铜块下表面到水面距离h关系的图像是______。
A. B. C. D.
【答案】 排开液体的体积 液体的密度 1 2.7×103 小于 B
【详解】(1)[1]分析比较A、B、C、D可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[2]分析比较A、E、F可知:图知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(2)[3]由图A可知,弹簧测力计分度值为,示数为,则物体的重力为;物块在水中受到的浮力为
[4]由阿基米德原理得,排开的水的体积为
金属块的体积
由得,金属块的质量
金属块的密度
(3)[5]根据称重法可知:物块在水中受到的浮力为
物块在另一液体中受到的浮力为
根据阿基米德原理知物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度。
(4)[6]由表格中数据知,测力计的示数随深度的增加先变小,后不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23.在探究“影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U形管的两边液面的_____来显示橡皮膜所受压强大小;
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体_____的增加而增大;
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择_____两图进行比较,得出液体压强与液体密度的关系是:_____;
(4)完成上述实验后,小明想将桌面上两杯没有标签的清水和盐水区分开。于是他将压强计的探头先后浸入到两杯液体中,如图a、b所示。他发现图b中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图b杯子中盛的是盐水。你认为小明的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),简要说明理由:_____。
【答案】 高度差 深度 乙丙 同一深度,液体压强随密度的增加而变大 不可靠 没有控制金属盒在液体中的深度相同
【详解】(1)[1]根据转换法,压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)[2]比较图甲、乙知,乙中橡皮膜的深度大,U形管两侧液面的高度差比甲中的大,说明液体产生的压强比甲中液体产生的压强大,故可得结论:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大。
(3)[3][4]如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,要控制深度相同,改变液体的密度,故应选择乙丙图两组实验进行比较,因丙中盐水的密度大,U形管两侧液面的高度差较大,故产生的压强也大,故得到的实验结论是:同一深度,液体压强随密度的增加而变大。
(4)[5][6]由a、b两图知,金属盒在两种液体中,并且所在的深度不同。由此得到压强与密度的关系结论是不可靠的。理由是没有控制金属盒在液体中的深度相同。
五、计算题
24.竖直向上抛出一个质量为0.1千克的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反,大小都为0.5牛。求:
(1)小球所受重力的大小;
(2)小球在上升过程中所受合力的大小和方向;
(3)小球在下降过程中所受合力的大小和方向。(g=10牛/千克)
【答案】(1)1N;(2)1.5N,竖直向下;(3)0.5N,竖直向下
【详解】解:(1)小球受到的重力为
(2)小球在上升过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向下的空气阻力,根据同一条直线上的力的合成,可求此时的和合力为
合力的方向为竖直向下。
(3)小球在下降过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向上的空气阻力,根据同一条直线上的力的合成,可求此时的和合力为
合力的方向与重力一致竖直向下。
答:(1)小球所受重力1N;
(2)小球在上升过程中所受合力为1.5N,方向竖直向下;
(3)小球在下降过程中所受合力为0.5N,方向竖直向下。
25.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm2圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有一定量的水(如图甲)。某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从水面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面的距离h变化关系如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体的密度。
【答案】(1)1N;(2)1×10-4m3;(3)3×103kg/m3
【详解】解:(1)由乙图可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计的示数为F1=3N,圆柱体完全浸入在水中时弹簧测力计的示数为F2=2N。则圆柱体浸没在水中时所受到的浮力
F浮=F1-F2=3N-2N=1N
(2)浸没时,圆柱体的体积等于排开液体的体积,由F浮=ρ液V排g可知,圆柱体浸没在水中时排开液体的体积即圆柱体的体积为
(3)圆柱体的重力
G=F1=3N
圆柱体的质量是
圆柱体的密度是
答:(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力是1N;
(2)圆柱体的体积是1×10-4m3;
(3)圆柱体的密度是3×103kg/m3。
26.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。高安市交警大队集中开展道路交通安全百日整治专项行动,交警在某路段对一辆自重15t的六轴石料车进行稽查,货车总质量达50t,该车轮胎与地面接触的总面积约为0.8m2(g取10N/kg,设轮胎与地面的接触面积不变)。求:
(1)该车总重力是多少?
(2)该车是否符合汽车工业的行业标准?
(3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多装载货物重多少吨?
【答案】(1);(2)该车符合汽车工业的行业标准;(3)41t
【详解】解:(1)该车的总质量
该车总重力为
(2)该车对水平地面的压力等于车的总重力为
该车对水平地面的压强
因此该车符合汽车工业的行业标准。
(3)由题意可知,该车对地面的最大压力为
车对地面的压力和车的总重力相等为
所以这辆车最多载重为
答(1)该车总重力是;
(2)该车符合汽车工业的行业标准;
(3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多装载货物重41吨。
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