广西南宁五十四中2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑)
1.(2020九上·安徽开学考)在国际单位制中,力的单位是( )
A.牛顿(N) B.瓦特(W) C.焦耳(J) D.帕斯卡(Pa)
2.(2013·钦州)如图所示为动车组正在运行的情景,我们说:司机是静止的.“静止”所选择的参照物是( )
A.路面 B.树木 C.车厢 D.房屋
3.(2022·呼伦贝尔)超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波( )
A.是由物体振动产生的 B.可以在真空中传播
C.传播速度是3×105km/s D.不能传递能量
4.(2023九上·南宁开学考)雨后的校园,景色分外美丽。下列现象属于光的直线传播是( )
A.雨后的彩虹 B.露珠下放大的叶脉
C.阳光照射树荫下的光斑 D.树木在水中的倒影
5.有一天,雾、露、霜、雪四姐妹在一起争论自己的出生由来,谁也不认同谁,下列关于她们的说法中,你认为正确的是( )
A.雾说:我是水汽化而来 B.露说:我是水蒸气液化而来
C.霜说:我是水凝固而来 D.雪说:我是水升华而来
6.(2023九上·南宁开学考)一直以来,小强总是用这样的姿势看电视,近几天他发现自己看不清远处的物体,下列相关说法中( )
A.小强是近视眼,应利用凸透镜矫正
B.小强是远视眼,应利用凸透镜矫正
C.小强是远视眼,应利用凹透镜矫正
D.小强是近视眼,应利用凹透镜矫正
7.(2023九上·南宁开学考)下列事例中是通过增大受力面积来减小压强的是( )
A.书包带 B.刀刃
C.逃生锤头 D.压土机碾轮
8.(2017九下·郴州期中)一束光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射,下面哪一个光路图是正确的( )
A. B.
C. D.
9.(2021八下·永定期中)一物块放在斜面上保持静止不动,图中关于该物块受力的示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2023九上·南宁开学考)对如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A.如图甲,50米赛跑时,小明相对观众是静止的
B.如图乙,在推动的某一时刻如果撤去所有外力,那么运动的木箱很快停下来
C.如图丙,用吸管吸饮料,是大气压的作用使饮料上升到嘴里的
D.如图丁,伞会被向上掀翻,是因为伞的下方空气流速越大压强越大
11.(2023九上·南宁开学考)体育课上,小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.篮球a点动能比d点动能大
B.篮球在a、c两点的动能相等
C.篮球在a点的机械能比d点机械能大
D.篮球离手后能继续运动是因为受到惯性的作用
12.(2023九上·南宁开学考)下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.0℃的冰熔化成0℃的水时内能不变
B.煮面条是通过做功的方式改变面条的内能
C.集中供暖用水作为介质,是由于水的比热容较大
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢密度较大
13.(2023九上·南宁开学考)小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,根据数据作出弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图象如图乙,从图乙可知( )
A.物体受到的重力为2N
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C.该物体的密度为1.0×103kg/m3
D.该物体的体积为4×10﹣4m3
14.(2023九上·南宁开学考)如图所示,用手握住水杯使其在竖直方向保持静止,下列说法中正确的是( )
A.水杯处于平衡状态
B.水杯受到的重力大于它受到的摩擦力
C.杯受到的重力和它受到的压力是一对平衡力
D.手对水杯的力和水杯对手的力是一对相互作用力
15.(2023九上·南宁开学考)关于热量、内能和温度的关系,下列说法正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,它的热值越大
B.物体的温度越高,含有的热量越多
C.内能和温度有关,0℃的物体也有内能
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变
16.(2023九上·南宁开学考)水平桌面上放有甲、乙两个相同容器装有同种的液体,现把质量相同的a、b两个实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.小球a的密度较大
B.乙容器底部对水平桌面的压力大
C.小球a在甲容器中受到的浮力大
D.两容器底部受到的液体的压强一样大
二、填空题(每空1分,共12分,请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2023九上·南宁开学考)将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这是 现象;苹果很难被掰开,这说明分子间有 (选填“引力”或“斥力”)。
18.(2023九上·南宁开学考)周末,小明一家在湖中划船,划船的船桨是一种 (选填“省力”或“费力”)杠杆;小明用船桨向后划水,船就向前进,说明物体间力的作用是 的。
19.(2023九上·南宁开学考)一位身高1.6m的市民站在平面玻璃制的地铁安全门前1m处候车,她的像到玻璃门的距离是 m。当她向后远离玻璃门时,她的像 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
20.(2023九上·南宁开学考)高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一,如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑的情境。在下滑过程中运动员的重力势能 (选填“增大”或“减小”)。重力势能转化为 能。
21.(2022八下·株洲期中)重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平推力F推木箱。F=15N时,没推动,木箱所受摩擦力为 N,F=30N时,木箱做匀速直线运动;F=50N时,木箱做加速运动,它所受摩擦力为 N。
22.(2023九上·南宁开学考)如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.09m,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则此时甲对地面的压强p甲= Pa,乙正方体切去的厚度Δd= cm。(g取10N/kg)
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23.(2017九下·东台期中)如图所示,物块在水平面上处于静止状态,画出它所受重力和支持力的示意图.
24.(2023九上·南宁开学考)如图所示,画出光线通过透镜后的折射光线。
四、实验探究题(本大题共4小题,共24.0分)
25.(2021八下·蚌埠月考)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 N。
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 (受/不受)摩擦力。
(3)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
26.(2023九上·南宁开学考)
(1)在甲图中,当入射光OA靠近法线ON时,反射光OB会 (填“靠近”或“远离”)法线,如果让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中光路是 的。
(2)在“探究某物质的熔化规律”时,图乙中温度计示数为 ℃。图丙为海波熔化时温度随时间变化图象,该物质在BC段处于 态。(填“固”“液”或“固液共存”)
(3)如图丁是“探究二力平衡条件”的实验装置,探究活动中把小车转过一个小角度,然后再松手,发现小车自动转回原来的位置,说明二力平衡的两个力 (选填“是”或“不是”)作用在同一直线上;此实验用小车优于木块,其主要原因是减小 对实验的影响。
27.(2023九上·南宁开学考)如图所示是小红和小华同学探究“杠杆平衡的条件”的几个实验情景:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态。将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为20g的钩码,应在B点挂 个质量均为30g的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)如图丙当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,则弹簧测力计的示数会 (选填“保持不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
(4)实验结束后,小华联想到生活中的杆秤,杆秤是利用杠杆原理来称质量的仪器,如图丁所示,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成(O点为刻度的起点),使用时,用手提着其中一个提纽,该提纽相当于杆秤的支点。
①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。
②若该杆秤配套的秤砣D有磨损,则称量货物时杆秤显示的质量比货物的真实质量偏 (选填“大”或“小”)。
28.(2023九上·南宁开学考)苏红同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个相同烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,如图所示是探究过程及有关数据。
(1)分析图A、B、C、D、E说明浮力大小跟 有关;
(2)分析图 ,说明浮力大小跟液体密度有关,此处用到的主要实验方法是 ;
(3)图C此时圆柱体下表面受到水的压力为 N;图F圆柱体完全浸没在煤油中所受的浮力为 N;
(4)某同学不小心把圆柱体浸没并且碰到了装水的烧杯底部,弹簧测力计示数为5N,则此时圆柱体受到的浮力为 N;
(5)结合苏红的实验,邓亮同学设计了如下的实验方案:选择弹簧测力计、烧杯、水和细线测量一块石头的密度,设计实验方案如下(已知水的密度ρ水):
a、先将石头用细线系好,用弹簧测力计测出石头的重力,读出弹簧测力计的示数为G1;
b、再将弹簧测力计下吊着的石头浸没在水中,读出这时弹簧测力计的示数为G2;
则石头的密度的表达式ρ石头= (用所测量物理量的符号G1,G2,ρ水表示)。
五、计算题(本大题共3小题,共25.0分)
29.(2023九上·南宁开学考)如图所示,在水平桌面上静止放着一杯水,已知杯和水的总质量为0.4kg,水面距杯底高度为6×10﹣2m,杯底与桌面的接触面积为3.2×10﹣3m2。(g=10N/kg),求:
(1)杯和水的总重量;
(2)杯对桌面的压强;
(3)水对杯底的压强。
30.(2023九上·南宁开学考)如图,某工人用400N的力在10s内将物体匀速提高了5m,此时滑轮组机械效率为75%(不计绳重及摩擦),求:
(1)拉力所做的功;
(2)拉力的功率;
(3)物体的重力;
(4)动滑轮的重力。
31.(2023九上·南宁开学考)如图,放在水平桌面上的圆柱形容器内装有一定量的水,漂浮在容器内水面上的正方体木块上面放一小铁块,木块上表面刚好和水面齐平。已知容器底面积为4×10﹣2m2,木块边长为10cm。小铁块重4N,求:(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)木块下表面受到的压强。
(2)木块受到的浮力。
(3)木块的密度
(4)若轻轻拿走铁块,当木块在水面上静止时,容器底部受到水的压强减少了多少。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】功率的概念;热量的概念;力的概念及单位;压强
【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;
A. 牛顿(N)是力的单位,A符合题意;
B. 瓦特(W)是功率的单位,B不符合题意;
C. 焦耳(J)是能量和热量的单位,C不符合题意;
D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
2.【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】解:对于正在运行的动车组,司机相对于车厢的位置没有发生变化,所以说司机是静止的,选择的参照物应该是车厢;对于正在运行的动车组,司机相对于路面、树木和房屋的位置都发生了变化,所以说司机应该是运动的.
故选C.
【分析】要解决此题,需要掌握运动和静止的相对性,物体的运动和静止相对于所选取的参照物而言的.关键是看物体相对于参照物的位置是否改变,若改变则是运动的;若不变,则是静止的.
3.【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;声与能量
【解析】【解答】A.超声波是一种不可听声,是由物体振动产生的,A符合题意;
B.声音不能在真空中传播,超声波不能在真空中传播,B不符合题意;
C.超声波在空气中的传播速度约为340m/s,C不符合题意;
D.超声波既可以传递信息,也可以传递能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】超声波是一种不可听声,是由物体振动产生的;超声波不能在真空中传播;超声波在空气中的传播速度约为340m/s;超声波既可以传递信息,也可以传递能量。
4.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】A.雨后的彩虹,属于光的色散现象,故A不合题意;
B.露珠下放大的叶脉,相当于凸透镜成像,属于光的折射,故B不合题意;
C.阳光照射树荫下的光斑,属于光的直线传播,故C符合题意;
D.树木在水中的倒影,属于光的反射现象,故D不合题意。
故选C。
【分析】根据描述分析各个选项中包含的光学原理即可。
5.【答案】B
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的,所以雾说:我是水汽化而来是错误的,不符合题意;
B.露是空气中的水蒸气遇到冷的物体在物体表面液化而形成的,所以露说:我是水蒸气液化而来是正确的,符合题意;
C. 霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而形成的固体,所以霜说:我是水凝固而来是错误的,不符合题意;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华化而形成的固体,所以雪说:我是水升华而来是错误的,不符合题意。
故选B
【分析】本题考查生活中水的各种物态变化。
6.【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】根据图片可知,小强看不清远处的物体,那么应该为近视眼。近视眼成像在视网膜前面,要使像后移到视网膜上,就要使光线发散,因此近视眼用凹透镜矫正。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据图片展示的症状确定眼病的类型,再确定矫正方法。
7.【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.书包带通过增大受力面积的方式减小压强,故A符合题意;
B.刀刃很薄,即通过减小受力面积增大压强,故B不合题意;
C.逃生锤头很尖,通过减小受力面积增大压强,故C不合题意;
D.压土机的碾轮很重,通过增大压力来增大压强,故D不合题意。
故选A。
【分析】减小压强的方式有减小压力或者增大受力面积两种,结合图片分析各个选项中减小压强的方法即可判断正误。
8.【答案】B
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】一束光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射,遵循光的反射定律和折射定律;
A、光从空气斜射入水中时,折射光线向远离法线方向偏折了,A不符合题意;
B、光从空气斜射入水中时,在水面发生反射和折射,符合光的反射定律和折射定律,B符合题意;
C、反射光线的方向和入射光线的方向相同了,C不符合题意;
D、折射光线和入射光线位于法线同侧了,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】(1)光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(2)光的折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角.
9.【答案】D
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力;根据四个选项可知,D符合题意、ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反。
10.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;大气压强的存在;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】A.如图甲,50米赛跑时,小明相对观众的位置不断改变,因此他是运动的,故A错误;
B.如图乙,在推动的某一时刻如果撤去所有外力,根据牛顿第一定律可知,木箱会保持原来的速度和方向做匀速直线运动,故B错误;
C.如图丙,用吸管吸饮料,则吸管内气压家乡,则外界的大气压的作用使饮料上升到嘴里的,故C正确;
D.如图丁,伞会被向上掀翻,是因为伞的上方空气流速越大压强越大,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据参照物的知识判断;
B.根据牛顿第一定律判断;
C.根据大气压强的知识判断;
D.根据流体压强和流速的关系判断。
11.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象
【解析】【解答】AC.不计空气阻力,则机械能没有损失,那么整个过程中机械能不变,即a和d点机械能相等。a点比d点的高度大,则a点重力势能大于d点的重力势能,根据“机械能=动能+重力势能”可知,a点动能小于d点动能,故A、C错误;
B.根据前面的分析可知,a、c两点机械能相等。两点高度相同,则重力势能相等。根据“机械能=动能+重力势能”可知,篮球在a、c两点动能相等,故B正确;
D.篮球离手后能继续运动是因为它有惯性,故D错误。
故选B。
【分析】ABC.不计空气阻力,根据能量守恒定律分析机械能的变化。根据高度变化比较a、d两点重力势能变化,再根据“机械能=动能+重力势能”比较动能大小;
D.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用。
12.【答案】C
【知识点】内能的概念;热传递改变物体内能;比热容;燃料的热值
【解析】【解答】A.0℃的冰熔化成0℃的水时要吸热,则内能增大,故A错误;
B.煮面条是通过热传递的方式改变面条的内能,故B错误;
C.集中供暖用水作为介质,是由于水的比热容较大,可以携带更多的热量,故C正确;
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢的热值较大,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据熔化过程吸热判断;
B.做功改变内能的本质为能量的转化,而热传递改变内能的本质为能量的转移;
C.比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量;
D.热值是表示燃料放热本领大小的物理量。
13.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,根据乙图可知,当物体浸入水中深度为0时示数为4N,则物体重力G=4N,故A错误;
B.根据图乙可知,测力计的最小示数为2N,则物体完全浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F拉=4N-2N=2N,故B正确;
CD.物体的体积:;
则物体的密度:,故C、D错误;
故选B。
【分析】A.当物体没有浸入水中时不受浮力,此时测力计的示数等于重力,即此时示数最大;
B.当物体完全浸没水中时,它排开水的体积最大,此时受到的浮力最大而测力计的示数最小。根据乙图确定此时测力计的示数,根据:F浮=G-F拉计算物体受到的浮力。
CD.物体浸没时排开水的体积等于自身体积,根据计算物体的体积,根据计算物体的密度。
14.【答案】A,D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.水杯在空中保持静止状态,则水杯处于平衡状态,故A正确;
B.水杯处于静止状态,即它受到的重力与手对它的摩擦力相互平衡,为一对平衡力,即二者大小相等,故B错误;
C.杯子的重力在竖直方向,杯子受到的压力在水平方向,二者没有在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D.手对水杯的力和水杯对手的力,二者大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上,为一对相互作用力,故D正确。
故选AD。
【分析】A.平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
B.根据平衡力的知识判断;
C.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
D.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上。
15.【答案】C,D
【知识点】热量的概念;内能的概念;燃料的热值;能量守恒
【解析】【解答】A.热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故A错误;
B.物体的温度越高,则含有的内能越大,故B错误;
C.内能和温度有关,一切物体都有内能,故C正确;
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但是能量并没有消失,只是转化为其它形式,而能量的总量总保持不变,故D正确。
故选CD。
【分析】A.根据热值的影响因素判断;
B.热量是过程量,只能说“吸收或放出”热量;
C.根据内能的影响因素判断;
D.根据能量转化和守恒定律判断。
16.【答案】A,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.小球a在液体中悬浮,则密度ρa=ρ液;小球b在液体中漂浮,则密度ρb<ρ液,那么小球a的密度大于b的密度,故A正确;
BC.小球a在液体中悬浮,它受到的浮力等于重力;小球b在液体中漂浮,则它受到的浮力也等于重力。两个小球质量相等,根据G=mg可知,它们的重力相等,那么它受到的浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=G排可知,它们排开液体的重力G排=G球。根据F=G容+G液-G排+G球可知,两个容器对桌面的压力相等,故B错误;
D.液体的密度相等且液面相平,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强相等,故D正确。
故选AD。
【分析】A.根据浮沉条件比较小球的密度大小;
B.根据浮沉条件比较小球的重力和排开液体的重力大小,然后根据F=G容+G液-G排+G球比较容器对桌面的压力大小。
C.根据浮沉条件比较小球受到浮力大小;
D.根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强大小。
17.【答案】扩散;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这是扩散现象;
(2)苹果很难被掰开,这说明分子间有引力。
【分析】(1)不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散;
(2)根据分子之间存在相互作用的引力分析解答。
18.【答案】费力;相互
【知识点】力作用的相互性;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)划桨时,船桨与船身相连的位置为支点,动力作用在手柄上,阻力作用在船桨的桨头上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
(2)小明用船桨向后划水,船就向前进,说明物体间力的作用是相互的。
【分析】(1)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类;
(2)根据力的作用的相互性解答。
19.【答案】1;不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)玻璃门为平面镜,市民为物体,则物体到镜面的距离为1m。根据“物像等距”的规律可知,她的像到玻璃门的距离等于她到玻璃门的距离,也就是1m。
(2)当她向后远离玻璃门时,根据“物像等大”的规律可知,她的像始终等于自身大小,即像大小不变。
【分析】根据平面镜成像的“物像等距”和“物像等大”的规律分析解答。
20.【答案】减小;动
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑的情境。在下滑过程中运动员的质量不变,高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,那么重力势能转化为动能。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据二者能量的大小变化确定转化情况。
21.【答案】15;30
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用15N的水平推力推木箱,木箱静止不动,此时推力跟静摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,所以木箱所受的摩擦力f=F=15N。
推力增大至30N时,木箱做匀速直线运动,此时推力跟滑动摩擦力是一对平衡力,其大小相等,所以此时木箱所受的摩擦力f滑=F′=30N。推力增大至50N,木箱做加速运动,木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变,所以木箱受到的滑动摩擦力大小不变,仍为30N。
【分析】物体处于静止或匀速直线运动时,所受力是平衡的,然后根据二力平衡的条件即可解答。
影响滑动摩擦力大小的因素有:压力大小和接触面的粗糙程度。
22.【答案】8.1×103;2
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)甲的变成为0.09m,甲和乙的边长之比为1:3,
则乙的边长为:0.09m×3=0.27m;
乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时二者对地面的压强相等,
则p甲=p乙;
正方体为上下粗细一致且密度均匀的柱体,
甲对地面的压强p甲=p乙=ρgh乙=3×103kg/m3×10N/kg×3×0.09m=8.1×103Pa。
(2)设甲的边长为h,则乙的边长为3h;
乙沿竖直方向切割一部分,此时乙对地面的压强:p乙=ρgh乙=3ρgh ①;
乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,甲、乙对地面的压强相等,
即=ρgh+=ρgh+=ρgh+9ρΔdg ②;
由以上①②两式联立可得:Δd=0.02m=2cm;
【分析】(1)上下粗细一致且密度均匀的柱体对地面的压强,据此计算家对地面的压强;
(2)以甲和乙对地面的压强相等为等量条件,将p=和p=ρgh代入后分解推导,从而计算出乙正方体切去的厚度△d。
23.【答案】解:如图:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大小相等,所画的长度要相等,如图:
【分析】静止在水平面上的物体受重力和支持力作用,并且二力是一对平衡力,作用点都在物体的重心上,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上.
24.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点,如下图所示:
【分析】根据凸透镜的三条特殊光线分析解答。
25.【答案】(1)匀速直线;2.4
(2)不变;受
(3)甲乙
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解:(1)在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块A,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数就等于摩擦力;
图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;
(2)若增大弹簧测力计的拉力,但压力和接触面的粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,此时拉力大于摩擦力,木块A上面的砝码有相对运动或相对运动的趋势,受摩擦力;
(3)要探究压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图甲乙符合题意。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)不变;受;(3)甲乙。
【分析】(1)物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力等于摩擦力;
(2)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,与速度和接触面大小无关;
(3)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
26.【答案】(1)靠近;可逆
(2)38;固液共存
(3)是;摩擦力
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;光的反射定律;探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)①甲图可知,当入射光OA靠近法线ON时,则入射角减小。根据“反射角等于入射角”可知,此时反射角也会减小,即反射光OB会靠近法线ON。
②如果让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中光路是可逆的。
(2)①根据乙图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为38℃;
②根据丙图可知,BC段物质吸热温度不变,则处于熔化状态,那么为固液共存态。
(3)①如图丁是“探究二力平衡条件”的实验装置,探究活动中把小车转过一个小角度,然后再松手,发现小车自动转回原来的位置,说明二力平衡的两个力是作用在同一直线上;
②此小车与桌面之间为滚动摩擦,而木块与桌面之间为滑动摩擦,因此实验用小车优于木块,其主要原因是减小摩擦力对实验的影响。
【分析】(1)①根据“反射角等于入射角”分析;
②根据光路的可逆性分析解答。
(2)①根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数;
②晶体熔化时温度保持不变。熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
(3)①将小车扭转后松手后,如果小车能够保持静止状态,说明二力平衡时二力不在同一直线上;否则,说明二力平衡时二力必须在同一直线上;
②根据滚动摩擦小于滑动摩擦力分析解答。
27.【答案】(1)达到;右
(2)2;便于测量力臂
(3)先变小后变大
(4)C;大
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆达到平衡状态;
②根据甲图可知,杠杆的右端上翘,则右端轻,那么平衡螺母应该向右调节。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:(2×0.02kg)×g×3L=(n×0.03kg)×g×2L,解得:n=2;
②杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。
(3)根据丙图可知,当拉力与杠杆垂直时动力臂最长,则当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变大后变小。根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,谈话测力计的示数先变小后变大。
(4)①根据丁图可知,当提纽在C点时,秤盘这边的力臂更短,而秤砣一侧的力臂更长,而杆秤就是通过秤砣一侧的刻度值反映物体质量的,所以此时杆秤的称量范围更大。
②若该杆秤配套的秤砣D有磨损,则秤砣的拉力减小,会造成秤砣一侧的力臂变长,因此显示的质量比实际质量偏大。
【分析】(1)①当杠杆处于静止或匀速转动状态时,则杠杆处于平衡状态;
②平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
②当杠杆在水平位置平衡时,钩码产生的拉力竖直向下,恰好与杠杆垂直,则此时悬挂点到支点之间的距离为力臂,可以通过刻度读取出来。
(3)根据图片确定动力臂的大小变化,再根据杠杆的平衡条件确定动力的变化;
(4)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
②主要分析秤砣磨损后动力臂的变化即可。
28.【答案】(1)物体浸入液体的体积
(2)A、E、F;控制变量法
(3)2;2.4
(4)3
(5)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,实验A、B、C、D、E中,当物体排开水的体积增大时,测力计的示数减小,即它受到的浮力变大;当物体排开水的体积不变时,测力计的示数不变,即它受到的浮力不变,那么得到结论:浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制物体排开液体的体积相同,只改变液体密度,故选实验AEF。此处用到的实验方法为控制变量法。
(3)①根据A、C两图可知,圆柱体浸在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=10N-8N=2N。圆柱体上表面没有水,受到水的压力为零,根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下可知,下表面受到的水的压力F向上=F浮=2N。
②根据AF两图可知,物体浸没在煤油中受到的浮力:F浮力'=G-F拉'=10N-7.6N=2.4N。
(4)根据AE两图可知,圆柱体浸没在水中受到的浮力F浮力''=G-F拉''=10N-7N=3N。当圆柱体触底后,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,还是3N。
(5)石头浸没在水中受到的浮力F浮力=G-F拉=G1-G2;
石头的体积;
则石头的密度为:。
【分析】(1)根据图片分析A、B、C、D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。探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同,这就是控制变量法。
(3)①根据A、C两图,利用公式F浮力=G-F拉计算圆柱体在水中受到的浮力,再根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下计算下表面受到水的压力。
②根据A、F两图,利用公式F浮力=G-F拉计算圆柱体在煤油中受到的浮力;
(4)根据AE两图,利用公式F浮力=G-F拉计算圆柱体浸没在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析触底后受到浮力的变化即可。
(5)首先根据F浮力=G-F拉计算石头浸没在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理计算石头的体积,最后根据公式计算石头的密度。
29.【答案】(1)解:杯和水的总重:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
答:杯和水的总重量为4N
(2)解:放在水平桌面的杯子对桌面的压力:F=G=4N,
杯对桌面的压强:
答:杯对桌面的压强为1250Pa
(3)解:水对杯底的压强:p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m=600Pa。
答:水对杯底的压强为600Pa。
【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】【分析】(1)根据G=mg计算杯子和水的总重力;
(2)根据F=G计算杯子对桌面的压力,再根据 计算杯子对桌面的压强;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对杯底的压强。
30.【答案】(1)解:由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×5m=10m,
拉力所做的功W总=Fs=400N×10m=4000J
答:拉力所做的功为4000J
(2)解:拉力的功率:
答:拉力的功率为400W
(3)解:由可得,拉力做的功有用功:W有=W总η=4000J×75%=3000J,
由W=Gh可得,物体的重力:
答:物体的重力为600N
(4)解:不计绳重及摩擦,由)可得,动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×400N﹣600N=200N。
答:动滑轮的重力为200N。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据图片确定承担重力的绳子段数n,再根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,最后根据W总=Fs计算拉力做的总功。
(2)根据 计算拉力做功的功率;
(3)首先根据W有=W总η计算拉力做的有用功,再根据 计算物体的重力。
(4)不计绳重和摩擦,根据 计算动滑轮的重力。
31.【答案】(1)解:已知木块边长为10cm,木块上表面刚好和水面齐平,则木块下表面受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
答:木块下表面受到的压强为1×103Pa
(2)解:木块的体积:V=(0.1m)3=0.001m3,
铁块放在木块上,木块恰好浸没在水中,木块受到了浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N。
答:木块受到的浮力10N
(3)解:木块和铁块整体漂浮在水面上,木块和铁块的总重等于木块受到的浮力,
所以木块的重:G=F浮﹣G铁=10N﹣4N=6N,
木块的质量:,
木块的密度:
答:木块的密度0.6×103kg/m3
(4)解:铁块拿走,木块排开水的体积减小,木块受到的浮力减小,减小的量等于铁块的重力,所以木块受到浮力减小量为:ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×ΔV排=4N,
所以ΔV排=4×10﹣4m3,
水下降的高度为;,
容器底部受到水的压强减少量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m=100Pa。
答:若轻轻拿走铁块,当木块在水面上静止时,容器底部受到水的压强减少了100Pa。
【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
【解析】【分析】(1)根据图片确定木块下表面的深度,再根据液体压强公式p=ρ液gh计算下表面受到的压强。
(2)根据V=L3计算木块的体积,而木块浸没时排开水的体积等于自身体积,最后根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算木块浸没时受到的浮力。
(3)木块和铁块整体漂浮在水面上,木块和铁块的总重等于木块受到的浮力,根据平衡力的知识G=F浮﹣G铁计算木块的重力,根据 计算木块的质量,最后根据 计算木块的密度。
(4)拿走铁块后,木块受到浮力的减小量等于铁块的重力,根据阿基米德原理ΔF浮=ρ水gΔV排计算木块排开水的体积的减小量,再根据 计算水面下降的高度,最后根据Δp=ρ水gΔh计算容器底部受到水的压强的减小量。
广西南宁五十四中2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑)
1.(2020九上·安徽开学考)在国际单位制中,力的单位是( )
A.牛顿(N) B.瓦特(W) C.焦耳(J) D.帕斯卡(Pa)
【答案】A
【知识点】功率的概念;热量的概念;力的概念及单位;压强
【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;
A. 牛顿(N)是力的单位,A符合题意;
B. 瓦特(W)是功率的单位,B不符合题意;
C. 焦耳(J)是能量和热量的单位,C不符合题意;
D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
2.(2013·钦州)如图所示为动车组正在运行的情景,我们说:司机是静止的.“静止”所选择的参照物是( )
A.路面 B.树木 C.车厢 D.房屋
【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】解:对于正在运行的动车组,司机相对于车厢的位置没有发生变化,所以说司机是静止的,选择的参照物应该是车厢;对于正在运行的动车组,司机相对于路面、树木和房屋的位置都发生了变化,所以说司机应该是运动的.
故选C.
【分析】要解决此题,需要掌握运动和静止的相对性,物体的运动和静止相对于所选取的参照物而言的.关键是看物体相对于参照物的位置是否改变,若改变则是运动的;若不变,则是静止的.
3.(2022·呼伦贝尔)超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波( )
A.是由物体振动产生的 B.可以在真空中传播
C.传播速度是3×105km/s D.不能传递能量
【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;声与能量
【解析】【解答】A.超声波是一种不可听声,是由物体振动产生的,A符合题意;
B.声音不能在真空中传播,超声波不能在真空中传播,B不符合题意;
C.超声波在空气中的传播速度约为340m/s,C不符合题意;
D.超声波既可以传递信息,也可以传递能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】超声波是一种不可听声,是由物体振动产生的;超声波不能在真空中传播;超声波在空气中的传播速度约为340m/s;超声波既可以传递信息,也可以传递能量。
4.(2023九上·南宁开学考)雨后的校园,景色分外美丽。下列现象属于光的直线传播是( )
A.雨后的彩虹 B.露珠下放大的叶脉
C.阳光照射树荫下的光斑 D.树木在水中的倒影
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】A.雨后的彩虹,属于光的色散现象,故A不合题意;
B.露珠下放大的叶脉,相当于凸透镜成像,属于光的折射,故B不合题意;
C.阳光照射树荫下的光斑,属于光的直线传播,故C符合题意;
D.树木在水中的倒影,属于光的反射现象,故D不合题意。
故选C。
【分析】根据描述分析各个选项中包含的光学原理即可。
5.有一天,雾、露、霜、雪四姐妹在一起争论自己的出生由来,谁也不认同谁,下列关于她们的说法中,你认为正确的是( )
A.雾说:我是水汽化而来 B.露说:我是水蒸气液化而来
C.霜说:我是水凝固而来 D.雪说:我是水升华而来
【答案】B
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的,所以雾说:我是水汽化而来是错误的,不符合题意;
B.露是空气中的水蒸气遇到冷的物体在物体表面液化而形成的,所以露说:我是水蒸气液化而来是正确的,符合题意;
C. 霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而形成的固体,所以霜说:我是水凝固而来是错误的,不符合题意;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华化而形成的固体,所以雪说:我是水升华而来是错误的,不符合题意。
故选B
【分析】本题考查生活中水的各种物态变化。
6.(2023九上·南宁开学考)一直以来,小强总是用这样的姿势看电视,近几天他发现自己看不清远处的物体,下列相关说法中( )
A.小强是近视眼,应利用凸透镜矫正
B.小强是远视眼,应利用凸透镜矫正
C.小强是远视眼,应利用凹透镜矫正
D.小强是近视眼,应利用凹透镜矫正
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】根据图片可知,小强看不清远处的物体,那么应该为近视眼。近视眼成像在视网膜前面,要使像后移到视网膜上,就要使光线发散,因此近视眼用凹透镜矫正。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据图片展示的症状确定眼病的类型,再确定矫正方法。
7.(2023九上·南宁开学考)下列事例中是通过增大受力面积来减小压强的是( )
A.书包带 B.刀刃
C.逃生锤头 D.压土机碾轮
【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.书包带通过增大受力面积的方式减小压强,故A符合题意;
B.刀刃很薄,即通过减小受力面积增大压强,故B不合题意;
C.逃生锤头很尖,通过减小受力面积增大压强,故C不合题意;
D.压土机的碾轮很重,通过增大压力来增大压强,故D不合题意。
故选A。
【分析】减小压强的方式有减小压力或者增大受力面积两种,结合图片分析各个选项中减小压强的方法即可判断正误。
8.(2017九下·郴州期中)一束光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射,下面哪一个光路图是正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】一束光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射,遵循光的反射定律和折射定律;
A、光从空气斜射入水中时,折射光线向远离法线方向偏折了,A不符合题意;
B、光从空气斜射入水中时,在水面发生反射和折射,符合光的反射定律和折射定律,B符合题意;
C、反射光线的方向和入射光线的方向相同了,C不符合题意;
D、折射光线和入射光线位于法线同侧了,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】(1)光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(2)光的折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角.
9.(2021八下·永定期中)一物块放在斜面上保持静止不动,图中关于该物块受力的示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力;根据四个选项可知,D符合题意、ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反。
10.(2023九上·南宁开学考)对如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A.如图甲,50米赛跑时,小明相对观众是静止的
B.如图乙,在推动的某一时刻如果撤去所有外力,那么运动的木箱很快停下来
C.如图丙,用吸管吸饮料,是大气压的作用使饮料上升到嘴里的
D.如图丁,伞会被向上掀翻,是因为伞的下方空气流速越大压强越大
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;大气压强的存在;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】A.如图甲,50米赛跑时,小明相对观众的位置不断改变,因此他是运动的,故A错误;
B.如图乙,在推动的某一时刻如果撤去所有外力,根据牛顿第一定律可知,木箱会保持原来的速度和方向做匀速直线运动,故B错误;
C.如图丙,用吸管吸饮料,则吸管内气压家乡,则外界的大气压的作用使饮料上升到嘴里的,故C正确;
D.如图丁,伞会被向上掀翻,是因为伞的上方空气流速越大压强越大,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据参照物的知识判断;
B.根据牛顿第一定律判断;
C.根据大气压强的知识判断;
D.根据流体压强和流速的关系判断。
11.(2023九上·南宁开学考)体育课上,小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.篮球a点动能比d点动能大
B.篮球在a、c两点的动能相等
C.篮球在a点的机械能比d点机械能大
D.篮球离手后能继续运动是因为受到惯性的作用
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象
【解析】【解答】AC.不计空气阻力,则机械能没有损失,那么整个过程中机械能不变,即a和d点机械能相等。a点比d点的高度大,则a点重力势能大于d点的重力势能,根据“机械能=动能+重力势能”可知,a点动能小于d点动能,故A、C错误;
B.根据前面的分析可知,a、c两点机械能相等。两点高度相同,则重力势能相等。根据“机械能=动能+重力势能”可知,篮球在a、c两点动能相等,故B正确;
D.篮球离手后能继续运动是因为它有惯性,故D错误。
故选B。
【分析】ABC.不计空气阻力,根据能量守恒定律分析机械能的变化。根据高度变化比较a、d两点重力势能变化,再根据“机械能=动能+重力势能”比较动能大小;
D.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用。
12.(2023九上·南宁开学考)下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.0℃的冰熔化成0℃的水时内能不变
B.煮面条是通过做功的方式改变面条的内能
C.集中供暖用水作为介质,是由于水的比热容较大
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢密度较大
【答案】C
【知识点】内能的概念;热传递改变物体内能;比热容;燃料的热值
【解析】【解答】A.0℃的冰熔化成0℃的水时要吸热,则内能增大,故A错误;
B.煮面条是通过热传递的方式改变面条的内能,故B错误;
C.集中供暖用水作为介质,是由于水的比热容较大,可以携带更多的热量,故C正确;
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢的热值较大,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据熔化过程吸热判断;
B.做功改变内能的本质为能量的转化,而热传递改变内能的本质为能量的转移;
C.比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量;
D.热值是表示燃料放热本领大小的物理量。
13.(2023九上·南宁开学考)小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,根据数据作出弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图象如图乙,从图乙可知( )
A.物体受到的重力为2N
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C.该物体的密度为1.0×103kg/m3
D.该物体的体积为4×10﹣4m3
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,根据乙图可知,当物体浸入水中深度为0时示数为4N,则物体重力G=4N,故A错误;
B.根据图乙可知,测力计的最小示数为2N,则物体完全浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F拉=4N-2N=2N,故B正确;
CD.物体的体积:;
则物体的密度:,故C、D错误;
故选B。
【分析】A.当物体没有浸入水中时不受浮力,此时测力计的示数等于重力,即此时示数最大;
B.当物体完全浸没水中时,它排开水的体积最大,此时受到的浮力最大而测力计的示数最小。根据乙图确定此时测力计的示数,根据:F浮=G-F拉计算物体受到的浮力。
CD.物体浸没时排开水的体积等于自身体积,根据计算物体的体积,根据计算物体的密度。
14.(2023九上·南宁开学考)如图所示,用手握住水杯使其在竖直方向保持静止,下列说法中正确的是( )
A.水杯处于平衡状态
B.水杯受到的重力大于它受到的摩擦力
C.杯受到的重力和它受到的压力是一对平衡力
D.手对水杯的力和水杯对手的力是一对相互作用力
【答案】A,D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.水杯在空中保持静止状态,则水杯处于平衡状态,故A正确;
B.水杯处于静止状态,即它受到的重力与手对它的摩擦力相互平衡,为一对平衡力,即二者大小相等,故B错误;
C.杯子的重力在竖直方向,杯子受到的压力在水平方向,二者没有在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D.手对水杯的力和水杯对手的力,二者大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上,为一对相互作用力,故D正确。
故选AD。
【分析】A.平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
B.根据平衡力的知识判断;
C.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
D.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上。
15.(2023九上·南宁开学考)关于热量、内能和温度的关系,下列说法正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,它的热值越大
B.物体的温度越高,含有的热量越多
C.内能和温度有关,0℃的物体也有内能
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变
【答案】C,D
【知识点】热量的概念;内能的概念;燃料的热值;能量守恒
【解析】【解答】A.热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故A错误;
B.物体的温度越高,则含有的内能越大,故B错误;
C.内能和温度有关,一切物体都有内能,故C正确;
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但是能量并没有消失,只是转化为其它形式,而能量的总量总保持不变,故D正确。
故选CD。
【分析】A.根据热值的影响因素判断;
B.热量是过程量,只能说“吸收或放出”热量;
C.根据内能的影响因素判断;
D.根据能量转化和守恒定律判断。
16.(2023九上·南宁开学考)水平桌面上放有甲、乙两个相同容器装有同种的液体,现把质量相同的a、b两个实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.小球a的密度较大
B.乙容器底部对水平桌面的压力大
C.小球a在甲容器中受到的浮力大
D.两容器底部受到的液体的压强一样大
【答案】A,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.小球a在液体中悬浮,则密度ρa=ρ液;小球b在液体中漂浮,则密度ρb<ρ液,那么小球a的密度大于b的密度,故A正确;
BC.小球a在液体中悬浮,它受到的浮力等于重力;小球b在液体中漂浮,则它受到的浮力也等于重力。两个小球质量相等,根据G=mg可知,它们的重力相等,那么它受到的浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=G排可知,它们排开液体的重力G排=G球。根据F=G容+G液-G排+G球可知,两个容器对桌面的压力相等,故B错误;
D.液体的密度相等且液面相平,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强相等,故D正确。
故选AD。
【分析】A.根据浮沉条件比较小球的密度大小;
B.根据浮沉条件比较小球的重力和排开液体的重力大小,然后根据F=G容+G液-G排+G球比较容器对桌面的压力大小。
C.根据浮沉条件比较小球受到浮力大小;
D.根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强大小。
二、填空题(每空1分,共12分,请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2023九上·南宁开学考)将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这是 现象;苹果很难被掰开,这说明分子间有 (选填“引力”或“斥力”)。
【答案】扩散;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这是扩散现象;
(2)苹果很难被掰开,这说明分子间有引力。
【分析】(1)不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散;
(2)根据分子之间存在相互作用的引力分析解答。
18.(2023九上·南宁开学考)周末,小明一家在湖中划船,划船的船桨是一种 (选填“省力”或“费力”)杠杆;小明用船桨向后划水,船就向前进,说明物体间力的作用是 的。
【答案】费力;相互
【知识点】力作用的相互性;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)划桨时,船桨与船身相连的位置为支点,动力作用在手柄上,阻力作用在船桨的桨头上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
(2)小明用船桨向后划水,船就向前进,说明物体间力的作用是相互的。
【分析】(1)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类;
(2)根据力的作用的相互性解答。
19.(2023九上·南宁开学考)一位身高1.6m的市民站在平面玻璃制的地铁安全门前1m处候车,她的像到玻璃门的距离是 m。当她向后远离玻璃门时,她的像 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】1;不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)玻璃门为平面镜,市民为物体,则物体到镜面的距离为1m。根据“物像等距”的规律可知,她的像到玻璃门的距离等于她到玻璃门的距离,也就是1m。
(2)当她向后远离玻璃门时,根据“物像等大”的规律可知,她的像始终等于自身大小,即像大小不变。
【分析】根据平面镜成像的“物像等距”和“物像等大”的规律分析解答。
20.(2023九上·南宁开学考)高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一,如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑的情境。在下滑过程中运动员的重力势能 (选填“增大”或“减小”)。重力势能转化为 能。
【答案】减小;动
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑的情境。在下滑过程中运动员的质量不变,高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,那么重力势能转化为动能。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据二者能量的大小变化确定转化情况。
21.(2022八下·株洲期中)重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平推力F推木箱。F=15N时,没推动,木箱所受摩擦力为 N,F=30N时,木箱做匀速直线运动;F=50N时,木箱做加速运动,它所受摩擦力为 N。
【答案】15;30
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用15N的水平推力推木箱,木箱静止不动,此时推力跟静摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,所以木箱所受的摩擦力f=F=15N。
推力增大至30N时,木箱做匀速直线运动,此时推力跟滑动摩擦力是一对平衡力,其大小相等,所以此时木箱所受的摩擦力f滑=F′=30N。推力增大至50N,木箱做加速运动,木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变,所以木箱受到的滑动摩擦力大小不变,仍为30N。
【分析】物体处于静止或匀速直线运动时,所受力是平衡的,然后根据二力平衡的条件即可解答。
影响滑动摩擦力大小的因素有:压力大小和接触面的粗糙程度。
22.(2023九上·南宁开学考)如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.09m,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则此时甲对地面的压强p甲= Pa,乙正方体切去的厚度Δd= cm。(g取10N/kg)
【答案】8.1×103;2
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)甲的变成为0.09m,甲和乙的边长之比为1:3,
则乙的边长为:0.09m×3=0.27m;
乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时二者对地面的压强相等,
则p甲=p乙;
正方体为上下粗细一致且密度均匀的柱体,
甲对地面的压强p甲=p乙=ρgh乙=3×103kg/m3×10N/kg×3×0.09m=8.1×103Pa。
(2)设甲的边长为h,则乙的边长为3h;
乙沿竖直方向切割一部分,此时乙对地面的压强:p乙=ρgh乙=3ρgh ①;
乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,甲、乙对地面的压强相等,
即=ρgh+=ρgh+=ρgh+9ρΔdg ②;
由以上①②两式联立可得:Δd=0.02m=2cm;
【分析】(1)上下粗细一致且密度均匀的柱体对地面的压强,据此计算家对地面的压强;
(2)以甲和乙对地面的压强相等为等量条件,将p=和p=ρgh代入后分解推导,从而计算出乙正方体切去的厚度△d。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23.(2017九下·东台期中)如图所示,物块在水平面上处于静止状态,画出它所受重力和支持力的示意图.
【答案】解:如图:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大小相等,所画的长度要相等,如图:
【分析】静止在水平面上的物体受重力和支持力作用,并且二力是一对平衡力,作用点都在物体的重心上,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上.
24.(2023九上·南宁开学考)如图所示,画出光线通过透镜后的折射光线。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点,如下图所示:
【分析】根据凸透镜的三条特殊光线分析解答。
四、实验探究题(本大题共4小题,共24.0分)
25.(2021八下·蚌埠月考)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 N。
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 (受/不受)摩擦力。
(3)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
【答案】(1)匀速直线;2.4
(2)不变;受
(3)甲乙
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解:(1)在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块A,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数就等于摩擦力;
图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;
(2)若增大弹簧测力计的拉力,但压力和接触面的粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,此时拉力大于摩擦力,木块A上面的砝码有相对运动或相对运动的趋势,受摩擦力;
(3)要探究压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图甲乙符合题意。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)不变;受;(3)甲乙。
【分析】(1)物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力等于摩擦力;
(2)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,与速度和接触面大小无关;
(3)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
26.(2023九上·南宁开学考)
(1)在甲图中,当入射光OA靠近法线ON时,反射光OB会 (填“靠近”或“远离”)法线,如果让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中光路是 的。
(2)在“探究某物质的熔化规律”时,图乙中温度计示数为 ℃。图丙为海波熔化时温度随时间变化图象,该物质在BC段处于 态。(填“固”“液”或“固液共存”)
(3)如图丁是“探究二力平衡条件”的实验装置,探究活动中把小车转过一个小角度,然后再松手,发现小车自动转回原来的位置,说明二力平衡的两个力 (选填“是”或“不是”)作用在同一直线上;此实验用小车优于木块,其主要原因是减小 对实验的影响。
【答案】(1)靠近;可逆
(2)38;固液共存
(3)是;摩擦力
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;光的反射定律;探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)①甲图可知,当入射光OA靠近法线ON时,则入射角减小。根据“反射角等于入射角”可知,此时反射角也会减小,即反射光OB会靠近法线ON。
②如果让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中光路是可逆的。
(2)①根据乙图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为38℃;
②根据丙图可知,BC段物质吸热温度不变,则处于熔化状态,那么为固液共存态。
(3)①如图丁是“探究二力平衡条件”的实验装置,探究活动中把小车转过一个小角度,然后再松手,发现小车自动转回原来的位置,说明二力平衡的两个力是作用在同一直线上;
②此小车与桌面之间为滚动摩擦,而木块与桌面之间为滑动摩擦,因此实验用小车优于木块,其主要原因是减小摩擦力对实验的影响。
【分析】(1)①根据“反射角等于入射角”分析;
②根据光路的可逆性分析解答。
(2)①根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数;
②晶体熔化时温度保持不变。熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
(3)①将小车扭转后松手后,如果小车能够保持静止状态,说明二力平衡时二力不在同一直线上;否则,说明二力平衡时二力必须在同一直线上;
②根据滚动摩擦小于滑动摩擦力分析解答。
27.(2023九上·南宁开学考)如图所示是小红和小华同学探究“杠杆平衡的条件”的几个实验情景:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态。将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为20g的钩码,应在B点挂 个质量均为30g的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)如图丙当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,则弹簧测力计的示数会 (选填“保持不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
(4)实验结束后,小华联想到生活中的杆秤,杆秤是利用杠杆原理来称质量的仪器,如图丁所示,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成(O点为刻度的起点),使用时,用手提着其中一个提纽,该提纽相当于杆秤的支点。
①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。
②若该杆秤配套的秤砣D有磨损,则称量货物时杆秤显示的质量比货物的真实质量偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)达到;右
(2)2;便于测量力臂
(3)先变小后变大
(4)C;大
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆达到平衡状态;
②根据甲图可知,杠杆的右端上翘,则右端轻,那么平衡螺母应该向右调节。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:(2×0.02kg)×g×3L=(n×0.03kg)×g×2L,解得:n=2;
②杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。
(3)根据丙图可知,当拉力与杠杆垂直时动力臂最长,则当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变大后变小。根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,谈话测力计的示数先变小后变大。
(4)①根据丁图可知,当提纽在C点时,秤盘这边的力臂更短,而秤砣一侧的力臂更长,而杆秤就是通过秤砣一侧的刻度值反映物体质量的,所以此时杆秤的称量范围更大。
②若该杆秤配套的秤砣D有磨损,则秤砣的拉力减小,会造成秤砣一侧的力臂变长,因此显示的质量比实际质量偏大。
【分析】(1)①当杠杆处于静止或匀速转动状态时,则杠杆处于平衡状态;
②平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
②当杠杆在水平位置平衡时,钩码产生的拉力竖直向下,恰好与杠杆垂直,则此时悬挂点到支点之间的距离为力臂,可以通过刻度读取出来。
(3)根据图片确定动力臂的大小变化,再根据杠杆的平衡条件确定动力的变化;
(4)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
②主要分析秤砣磨损后动力臂的变化即可。
28.(2023九上·南宁开学考)苏红同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个相同烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,如图所示是探究过程及有关数据。
(1)分析图A、B、C、D、E说明浮力大小跟 有关;
(2)分析图 ,说明浮力大小跟液体密度有关,此处用到的主要实验方法是 ;
(3)图C此时圆柱体下表面受到水的压力为 N;图F圆柱体完全浸没在煤油中所受的浮力为 N;
(4)某同学不小心把圆柱体浸没并且碰到了装水的烧杯底部,弹簧测力计示数为5N,则此时圆柱体受到的浮力为 N;
(5)结合苏红的实验,邓亮同学设计了如下的实验方案:选择弹簧测力计、烧杯、水和细线测量一块石头的密度,设计实验方案如下(已知水的密度ρ水):
a、先将石头用细线系好,用弹簧测力计测出石头的重力,读出弹簧测力计的示数为G1;
b、再将弹簧测力计下吊着的石头浸没在水中,读出这时弹簧测力计的示数为G2;
则石头的密度的表达式ρ石头= (用所测量物理量的符号G1,G2,ρ水表示)。
【答案】(1)物体浸入液体的体积
(2)A、E、F;控制变量法
(3)2;2.4
(4)3
(5)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,实验A、B、C、D、E中,当物体排开水的体积增大时,测力计的示数减小,即它受到的浮力变大;当物体排开水的体积不变时,测力计的示数不变,即它受到的浮力不变,那么得到结论:浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制物体排开液体的体积相同,只改变液体密度,故选实验AEF。此处用到的实验方法为控制变量法。
(3)①根据A、C两图可知,圆柱体浸在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=10N-8N=2N。圆柱体上表面没有水,受到水的压力为零,根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下可知,下表面受到的水的压力F向上=F浮=2N。
②根据AF两图可知,物体浸没在煤油中受到的浮力:F浮力'=G-F拉'=10N-7.6N=2.4N。
(4)根据AE两图可知,圆柱体浸没在水中受到的浮力F浮力''=G-F拉''=10N-7N=3N。当圆柱体触底后,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,还是3N。
(5)石头浸没在水中受到的浮力F浮力=G-F拉=G1-G2;
石头的体积;
则石头的密度为:。
【分析】(1)根据图片分析A、B、C、D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。探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同,这就是控制变量法。
(3)①根据A、C两图,利用公式F浮力=G-F拉计算圆柱体在水中受到的浮力,再根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下计算下表面受到水的压力。
②根据A、F两图,利用公式F浮力=G-F拉计算圆柱体在煤油中受到的浮力;
(4)根据AE两图,利用公式F浮力=G-F拉计算圆柱体浸没在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析触底后受到浮力的变化即可。
(5)首先根据F浮力=G-F拉计算石头浸没在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理计算石头的体积,最后根据公式计算石头的密度。
五、计算题(本大题共3小题,共25.0分)
29.(2023九上·南宁开学考)如图所示,在水平桌面上静止放着一杯水,已知杯和水的总质量为0.4kg,水面距杯底高度为6×10﹣2m,杯底与桌面的接触面积为3.2×10﹣3m2。(g=10N/kg),求:
(1)杯和水的总重量;
(2)杯对桌面的压强;
(3)水对杯底的压强。
【答案】(1)解:杯和水的总重:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
答:杯和水的总重量为4N
(2)解:放在水平桌面的杯子对桌面的压力:F=G=4N,
杯对桌面的压强:
答:杯对桌面的压强为1250Pa
(3)解:水对杯底的压强:p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m=600Pa。
答:水对杯底的压强为600Pa。
【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】【分析】(1)根据G=mg计算杯子和水的总重力;
(2)根据F=G计算杯子对桌面的压力,再根据 计算杯子对桌面的压强;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对杯底的压强。
30.(2023九上·南宁开学考)如图,某工人用400N的力在10s内将物体匀速提高了5m,此时滑轮组机械效率为75%(不计绳重及摩擦),求:
(1)拉力所做的功;
(2)拉力的功率;
(3)物体的重力;
(4)动滑轮的重力。
【答案】(1)解:由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×5m=10m,
拉力所做的功W总=Fs=400N×10m=4000J
答:拉力所做的功为4000J
(2)解:拉力的功率:
答:拉力的功率为400W
(3)解:由可得,拉力做的功有用功:W有=W总η=4000J×75%=3000J,
由W=Gh可得,物体的重力:
答:物体的重力为600N
(4)解:不计绳重及摩擦,由)可得,动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×400N﹣600N=200N。
答:动滑轮的重力为200N。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据图片确定承担重力的绳子段数n,再根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,最后根据W总=Fs计算拉力做的总功。
(2)根据 计算拉力做功的功率;
(3)首先根据W有=W总η计算拉力做的有用功,再根据 计算物体的重力。
(4)不计绳重和摩擦,根据 计算动滑轮的重力。
31.(2023九上·南宁开学考)如图,放在水平桌面上的圆柱形容器内装有一定量的水,漂浮在容器内水面上的正方体木块上面放一小铁块,木块上表面刚好和水面齐平。已知容器底面积为4×10﹣2m2,木块边长为10cm。小铁块重4N,求:(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)木块下表面受到的压强。
(2)木块受到的浮力。
(3)木块的密度
(4)若轻轻拿走铁块,当木块在水面上静止时,容器底部受到水的压强减少了多少。
【答案】(1)解:已知木块边长为10cm,木块上表面刚好和水面齐平,则木块下表面受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
答:木块下表面受到的压强为1×103Pa
(2)解:木块的体积:V=(0.1m)3=0.001m3,
铁块放在木块上,木块恰好浸没在水中,木块受到了浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N。
答:木块受到的浮力10N
(3)解:木块和铁块整体漂浮在水面上,木块和铁块的总重等于木块受到的浮力,
所以木块的重:G=F浮﹣G铁=10N﹣4N=6N,
木块的质量:,
木块的密度:
答:木块的密度0.6×103kg/m3
(4)解:铁块拿走,木块排开水的体积减小,木块受到的浮力减小,减小的量等于铁块的重力,所以木块受到浮力减小量为:ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×ΔV排=4N,
所以ΔV排=4×10﹣4m3,
水下降的高度为;,
容器底部受到水的压强减少量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m=100Pa。
答:若轻轻拿走铁块,当木块在水面上静止时,容器底部受到水的压强减少了100Pa。
【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
【解析】【分析】(1)根据图片确定木块下表面的深度,再根据液体压强公式p=ρ液gh计算下表面受到的压强。
(2)根据V=L3计算木块的体积,而木块浸没时排开水的体积等于自身体积,最后根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算木块浸没时受到的浮力。
(3)木块和铁块整体漂浮在水面上,木块和铁块的总重等于木块受到的浮力,根据平衡力的知识G=F浮﹣G铁计算木块的重力,根据 计算木块的质量,最后根据 计算木块的密度。
(4)拿走铁块后,木块受到浮力的减小量等于铁块的重力,根据阿基米德原理ΔF浮=ρ水gΔV排计算木块排开水的体积的减小量,再根据 计算水面下降的高度,最后根据Δp=ρ水gΔh计算容器底部受到水的压强的减小量。