四川省泸州市泸县重点中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.第七届世界军人运动会将于 2019 年 10 月在湖北武汉举行。运动会设置了球类、射箭等运动项目。下列过程中的物体,被力改变了形状的是( )
A.运动员用力将球传给队友----篮球
B.运动员用力接住队友传过来的篮球----篮球
C.运动员用力拉弓箭的弦----弦
D.运动员松手后,箭在弹力作用下被射出----箭
2.日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边的一些常见的物理量进行了估测的实践活动,以下估测数据符合实际的是( )
A.用手举起一枚鸡蛋的力约为 10N
B.中学生物理考试的试卷质量约为 100g
C.教室里课桌的高度约为 80cm
D.一个普通中学生站立在水平地面上,对地面的压强约为
3.如图中,不受浮力的作用的物体是( )
A.遨游的“天宫号”空间站
B.升空的“圆梦号”飞艇
C.航行的“辽宁号”航母
D.下潜的“蛟龙号”潜水器
4.正在水平面上滚动的小球,如果它受到的外力同时消失,那么它将( )
A.立即停下来 B.做匀速直线运动
C.慢慢停下来 D.改变运动方向
5.一个足球在草地上越滚越慢,最后停下来,是由于( )
A.摩擦阻力改变了它的运动状态 B.它的惯性逐渐减少
C.它没有受到力的作用 D.一定是受到的阻力越来越大
6.下列情形与大气压强无关的是( )
A.用吸管吸饮料
B.“玉兔”号在月球上留下“足迹”
C.马德堡半球实验
D.高原上用普通锅不易煮熟米饭
7.(2022八下·深圳期中)如图所示,在一只点燃的蜡烛边上,用吸管朝着未点燃的蜡烛吹气,可以看到蜡烛的火焰向未点燃的蜡烛偏移,将未点燃的蜡烛点燃,以下原理与其相同的是( )
A. 覆杯实验 B. 吸盘挂钩
C. 真空压缩袋 D. 飘出来的窗帘
8.(2021八下·潜山期末)“天问一号”火星着陆器从进入火星大气层到着陆火星表面,需要经历气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段。如图是着陆器的动力减速下降阶段,在此阶段涉及的物理知识不包括( )
A.二力平衡条件 B.力的作用是相互的
C.力可以改变物体的运动状态 D.力是物体对物体的作用
9.(2019八下·翁牛特旗期中)在河中游泳的人上岸时,由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析正确的是( )
A.脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大
B.脚疼得越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越小
D.脚疼的越来越轻,因为人受到的重力越来越小
10.(2021八下·福州期中)如图所示,在标准大气压下,三支试管插入水银槽中都封闭了一部分气体。试管中被封闭的气体压强中最大的是( )
A.甲试管 B.乙试管 C.丙试管 D.无法确定
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
11.两个相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是 ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是 p甲>p乙
C.小球受到的浮力大小关系是 F甲<F乙
D.容器对桌面的压强关系是 p′甲<p'乙
12.如图所示,重叠在一起的 A 、 B 、 C 三个重物,当 B 物体受到 10N 的水平拉力作用后,三个物体一起在水平面上做向右的匀速直线运动,关于所受的摩擦力大小和方向正确的是( )
A.A 对 B 无摩擦力
B.C 对 B 的摩擦力为 10N ,方向向左
C.水平面对 C 的摩擦力为 10N ,方向向右
D.C 对水平面的摩擦力为 10N ,方向向右
13.如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它重为 10N ,底面积为 250cm2 ,溢水口距杯底 25cm ,现在溢水杯内装水的深度为 23cm 。将一体积为 1000cm3 ,质量为 800g 的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度。下列说法正确的是( )
A.木块的密度是
B.将木块放入前,水对溢水杯底的压力为 67.5N
C.将木块放入水中静止后,从溢水杯中溢出水的重力为 3N
D.将木块放入水中静止后,水对溢水杯底的压强为 2300Pa
三、填空题(本大题共10小题,共32.0分)
14.很多同学在喝完袋装酸奶后,又用力吸一下,会发现奶袋变瘪了,这个实验可以证明 是存在的。高压锅容易把食物煮烂,是因为锅内水面上方的气压 1 个标准大气压,锅内水的沸点 100℃(填“大于”或“小于” )
15.沸点:
(1)各种液体沸腾时都有确定的 ,这个温度叫沸点。
(2)沸点跟 和 有关。
(3)一个标准大气压下,水的沸点为 ℃ 。
(4)一切液体的沸点都随液面上方气压的增大而 。
16.2017 年 5 月 23 日,我国研制“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷,“蛟龙号”潜水器载人深潜 7062 米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,在 7000m 的深度,潜水器受到的海水压强为 Pa ,合 个标准大气压;若“蛟龙号”从 7000m 深度上浮至水面用时 6 小时 56 分 40 秒,它上浮的平均速度 m/s ;“蛟龙号”上浮过程中,受到的压强变 ( 选填“变大”、“变小”或“不变” ) 。 海水的密度为1.0×103kg/m3 ,1标准大气压=105Pa
17.如图所示,质量均为1千克的物体A、B漂浮在水中,若A、B两物体底部所受的压强分别为、,压力分别为、,则 , 均选填“”、“=”或“”。
18.一个底面积为、质量为的容器内装满的水放在水平桌面上,水深,容器对桌面的压强为 ;水对容器底的压强为 ;该容器最多可装下质量为 的酒精。
19.小萌同学分别用图甲和图乙所示的两种方法测量滑动摩擦力。在甲图中木板固定,须用弹簧测力计水平拉木块,使它做 运动,根据 原理,可知弹簧测力计的示数就等于木块受到的摩擦力;在乙图中,用弹簧测力计拉住木块,然后用力拉动木板。当木板做加速运动时,弹簧测力计示数 选填“大于”“小于”或“等于”木块受到的摩擦力。
20.证明大气压存在的著名实验是 ,最早测得大气压强值的实验是 ;在一个标准大气压环境下做该实验,若操作正确,汞柱的高度是 ;若用水代替水银来做该实验,水柱的高度是 结果保留一位小数
21.一个实心小球先后放入盛有足够多的水和足够多的酒精的两个容器中,小球受到的浮力分别是和,酒精的密度为,则小球在水和酒精中的浮沉情况分别为 、 ,小球的密度为 。
22.一个物体所受的重力为,将其全部浸没在水中时,排开的水受到的重力为,此时它所受浮力大小为 ,放手后物体将 选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”,记物体最终排开水的体积为,将物体放入酒精中静止后排开酒精的体积为,求与的差值为 。酒精密度为
23.(2023八下·秦淮期中)科技小组同学自己制作弹簧测力计。他们选用弹簧甲和乙进行测试:在两根弹簧的下端分别挂相同钩码时,甲和乙的伸长不同,并画出弹簧伸长与所受拉力F的图像,如图所示。若要制作量程较大的弹簧测力计,量程最大可为 ;若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“甲”或“乙”);当两弹簧所受拉力均为2N时,甲的伸长量比乙多 cm。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
24.(2018八下·乌鲁木齐期中) 请画出容器中,水对B点的压力。
25.(2020·西藏)如图所示,一物体静止在斜面上,图中已经画出了支持力的示意图,请画出物体受到的重力与摩擦力的示意图。
五、实验探究题(本大题共3小题,共12.0分)
26.小婷经常给爷爷泡茶,细心的她发现:茶叶刚放下时,有的漂在水面上,有的沉在水底,温段时间后全部会沉入水底。她想:“浮力大小与什么因素有关呢?她猜想:浮力大小可能与液体密度、物体浸在液体中的体积和浸在液体中的深度有关,为了验证以上猜想,小婷同学进行了如图所示的一系列实验:
(1)比较、、,当的实验数据可知:物体浸没在水中所受的浮力 选填“”“”或“”浸没在盐水中所受的浮力,两者对比可说明浮力与液体密度有关;
(2)由可以看出,当物体浸入液体越深,所受的浮力越大。小婷立即得出:物体所受浮力大小与浸在液体中的深度有关,她的结论是错误的,理由是 ;
(3)如图所示,能正确反映弹簧测力计示数和圆柱体浸入水后下表面到水面距离关系的图像是 填序号;
(4)综上所述,得出结论:浮力的大小跟 有关。
27.小明同学用下列器材探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只。如图所示,实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它们在长木板上做匀速直线运动。
(1)如图丙所示实验步骤,测力计示数如图,则长木板对木块摩擦力大小为 ,木块上方的铝块受到的摩擦力为 。
(2)分析 两次实验可以得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小 。选填“相等”或“不相等”
28.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用的效果。
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)下列实例中,直接应用的中的结论的是 。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
D.菜刀要经常磨一磨
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为 选填“正确”或“不正确”,理由是 。
六、计算题(本大题共2小题,共13.0分)
29.我过研发的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强,噪声低、安全可靠等优异性能,主要技术参数如下表。海水的密度近似,取
排水量 水上 水下 最大潜水深度
最大航速 水上 水下 最大输出功率水下
(1)潜艇在水上航行时,受到的浮力是多少?
(2)在水下行驶时排开水的体积是多少
(3)潜艇由水下某位置下潜到最大深度处,潜艇上一个面积为的观察口受到的水的压力增大了,则潜艇原来位置的深度是多少?
30.小明利用弹簧测力计、大烧杯、细线和适量的水测量一个形状规则且不吸水的固体的密度。如图甲所示用细线将拴好后挂在弹策测力计的挂钩上,缓慢将从某一高度浸入水的过程中,弹簧测力计的示数随下降高度的变化图象如图乙所示。求:取
(1)物体的质量。
(2)物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)物体的密度。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】 A、运动员用力将球传给队友,篮球运动状态发生了改变。故A错误;
B、运动员用力接住队友传过来的篮球,篮球运动状态发生了改变。故B错误;
C、运动员用力拉弓箭的弦,弦发生了形变,故C正确;
D、运动员松手后,箭在弹力作用下被射出,箭没运动状态发生了改变。故D错误。
故选:C。
【分析】力可以改变物体的形状。
2.【答案】C
【知识点】质量及其特性;长度的估测;重力及其大小的计算;压强
【解析】【解答】A、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,用手举起一枚鸡蛋的力F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N.故A不符合实际;
B、中学生物理考试的试卷质量在5g左右。故B不符合实际;
C、课桌的高度大约在80cm左右。故C符合实际;
D、中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.033m2左右,双脚对水平地面的压强在左右。故D不符合实际。
故选:C。
【分析】根据常见的重力、质量、高度及压强。结合数据解答。
3.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】 A、太空中为失重状态,故遨游的天宫号不受浮力,故A符合题意;
B、升空的热气球,受到空气的浮力,热气球之所以上升,就是因为受到的浮力大于重力,故B不符合题意;
C、航行的辽宁号,能浮在海水面上,就是因为受到的浮力作用,故C不符合题意;
D、下潜的蛟龙号浸没在水中,受到水的浮力,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】根据浮力的定义判断:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。
4.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】 因为小球在运动,当小球所受的一切外力都消失时,小球将保持原来的速度做匀速直线运动。ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】 根据牛顿第一定律,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。
5.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. 力是改变物体运动状态的原因;摩擦阻力改变了它的运动状态; A符合题意;
B. 足球的惯性只与它的质量有关;与速度无关,故其惯性不变;B不符合题意;
C. 滚动的足球,受到重力、支持力、摩擦阻力的作用;C不符合题意;
D. 由于足球对地面的压力不变、粗糙程度不变;故它受到的阻力f不变;D不符合题意。
故答案为:A
【分析】力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
6.【答案】B
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】 A、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内。故利用了大气压,故A不符合题意;
B、玉兔号在月球上留下足迹,是压力使月球表面发生了形变,与大气压强无关,故B符合题意;
C、马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在,故C不合题意。
D、高原上用普通锅不易煮熟米饭,是因为海拔越高,大气压越低,导致水的沸点越低造成的,与大气压强有关,故D不合题意。
故选:B。
【分析】 通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
7.【答案】D
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】如图所示,在一只点燃的蜡烛边上,用吸管朝着未点燃的蜡烛吹气时,烛焰右侧空气流速大、压强小,而烛焰左侧空气流速小、压强大,所以在压强差的作用下,蜡烛的火焰向未点燃的蜡烛偏移,将未点燃的蜡烛点燃。
A.覆杯实验中纸托住了水,说明大气压的存在,A不符合题意;
B.用吸盘挂钩挂物件,是大气压将其压在墙上,能说明大气压的存在,B不符合题意;
C.真空压缩袋是利用了大气压,C不符合题意;
D.当刮风时,室外的空气流速大压强小,室内的空气流速小压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向室外,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】流体在流速大的地方压强小;覆杯实验、吸盘挂钩等利用了大气压的作用。
8.【答案】A
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段,着陆器运动状态不断改变,受力不平衡,与二力平衡无关,A符合题意;
B.反推火箭向下喷出气体,力的作用是相互的,喷出气体对着落器有向上的反作用力,从而使着落器减速,B不符合题意;
C.反推火箭喷出气体对着落器有向上的反作用力,使着落器运动状态发生改变,C不符合题意;
D.着落器减速下落,由于喷出气体对着落器有向上推的作用,即喷出气体对着落器有力的作用,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
9.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】人在水中由深水走向浅水时,人排开水的体积减小,根据阿基米德原理可知,人所受浮力减小;
人在竖直方向上,受力平衡,即重力G、浮力F浮、支持力F三个力平衡,所以F=G-F浮;
由于浮力减小,重力不变,故支持力增大,所以人的脚将越来越疼.
比较四个选项,只有C符合题意.
故答案为:C.
【分析】利用阿基米德原理判断人由深水走向浅水的过程中排开水的体积变化,从而得出浮力的变化,再根据人受力平衡判断支持力的变化.
10.【答案】A
【知识点】液体压强的计算;大气压强的存在
【解析】【解答】由题意知,管内水银柱产生的压强加管内空气产生的压强等于外界大气压强,水银柱高度越高,水银柱产生的压强越大,管内气体产生的压强越小,故管内气体压强最大的是甲。
故答案为:A。
【分析】外界大气压等于液体产生的压强与试管内部气体产生的压强之和,故液体压强越小,内部气体压强越大。
11.【答案】C,D
【知识点】压强的大小及其计算;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、由于小球在甲中下沉,小球密度大于甲液体密度;在乙容器中漂浮,小球密度小于乙液体密度,则液体密度的关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、静止时甲、乙两个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,p甲<p乙,故B错误;
C、两个完全相同的小球,重力相等,由图知,小球在甲中下沉,在乙容器中漂浮,根据下沉和漂浮条件可知:F甲<G球,F乙=G球,所以小球受到的浮力大小关系是F甲<F乙,故C正确;
D、开始时,液体的体积V甲=V乙,放入小球后,由图知剩余液体的体积 V甲剩<V乙剩,由于ρ甲<ρ乙,故m甲剩<m乙剩,由G=mg可知,剩余液体的重力G甲剩<G乙剩;由于容器相同,两个完全相同的小球,则容器重力和小球的重力相等,因容器对水平桌面的压力等于容器,容器内的液体和物体的重力之和,所以,F甲′<F乙′,由于容器相同,则底面积相同,根据可得,p′甲<p'乙,故D正确。
故选:CD。
【分析】沉底时,物体密度大于液体密度;漂浮时,物体密度小于液体密度;利用液体压强公式分析判断两种液体对容器底的压强关系;物体漂浮时,F浮=G,物体下沉,F浮<G;根据,比较压强大小。
12.【答案】A,B,D
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】 A、因水平方向物体做匀速直线运动,水平方向上不受拉力,故A不受B的摩擦力,故A正确;
B、对B分析可知,B受重力、A对B的压力、C对B的支持力、拉力,因B做匀速直线运动,故B在水平方向上应受力平衡,故B应受C对B水平向左的摩擦力,大小为10N,故B正确;
CD、对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体做的是匀速直线运动,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为10N,方向向左;由于物体间力的作用是相互的,C对水平面的摩擦力也为10N,方向向右,故C错、D正确。
故选:ABD。
【分析】摩擦力的大小与其平衡力大小相等,方向相反。
13.【答案】A,C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A、木块的密度为:,故A正确;
B、放入木块前,水对溢水杯底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×23×10-2m=2300Pa,
根据,此时水对溢水杯底的压力为:F=pS=2300Pa×250×10-4m2=57.5N,故B错误;
C、因为木块的密度小于水的密度,所以木块静止后,漂浮在水面上,木块受到的浮力为:F浮=G=mg=800×10-3kg×10N/kg=8N,木块排开水的体积为:,
则溢出水的体积为:V溢=V排+V水-V容=V排+Sh-Sh′=800cm3+250cm2×23cm-250cm2×25cm=300cm3,
溢出水的重力为:G溢=m溢g=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N,故C正确;
D、木块静止后,溢水杯中的水面到达溢水口,即此时水的深度为h′=25cm,
水对溢水杯底的压强为:p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-2m=2500Pa,故D错误。
故选:AC。
【分析】根据,计算木块的密度;根据p=ρ液gh计算水对溢水杯底的压强,根据,计算水对溢水杯底的压力;根据F浮=G=mg计算木块受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排计算木块排开水的体积,根据V=Sh计算溢水杯的容积和水的体积,进一步计算溢出水的体积,根据G=mg=ρVg计算溢出水的重力;根据p=ρ液gh计算水对溢水杯底的压强。
14.【答案】大气压;大于;大于
【知识点】大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】奶袋被挤瘪,说明大气压是存在的;在一标准大气压下水的沸点是100℃,高压锅内的气压大于一标准大气压,所以锅内沸点大于100℃,很容易把食物煮烂。
【分析】 是大气压把奶袋压瘪的;气压越高,沸点越高。
15.【答案】(1)温度
(2)气压;液体的种类
(3)100
(4)升高
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)液体在沸腾过程中,保持不变的确定的温度叫液体的沸点;液体的沸点与气压和气体种类有关;
(2)一个标准大气压下,水的沸点为100℃;
(3)气压越大,沸点越高; 一切液体的沸点都随液面上方气压的增大而升高。
【分析】(1)液体在沸腾过程中,保持不变的确定的温度叫液体的沸点;
(2)一个标准大气压下,沸水的温度为100℃;
(3)气压越大,沸点越高。
16.【答案】;;;变小
【知识点】速度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa;
1标准大气压=105Pa,故7×107Pa=700个标准大气压;
6小时56分40秒=6×3600s+56×60s+40s=2.5×104s,若蛟龙号从7000cm深度上浮至水面用时6小时56分40秒=60×3600s+56×60s+40s=2.5×104s,它上浮的平均速度:;蛟龙号上浮过程中,深度变小,根据p=ρgh,受到的压强变变小。
【分析】根据p=ρgh求出潜水器受到的海水压强;根据1标准大气压=105Pa得出合多少个标准大气压;根据,求出它上浮的平均速度;根据p=ρgh分析压强变化。
17.【答案】;=
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】物体A漂浮在水中,所以F浮A=GA=mAg=1kg×9.8N/kg=9.8N;A物体底部所处深度小于B物体底部所处深度,水的密度一定,根据p=ρgh可知,pA<pB;物体A、B漂浮在水中,且质量相等,则重力相等,其所受重力与浮力是一对平衡力,大小相等,根据浮力产生的原因可知,A、B两物体底部所受的压力等于浮力,所以FA=FB。
【分析】 根据p=ρgh判断压强大小;根据物体漂浮,浮力等于重力,判断物体A、B重力与浮力的关系,再根据浮力产生的原因判断压力大小。
18.【答案】2500;1200;1.6
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】容器底对桌面的压力:F=G总=(m容+m水)g=(0.5kg+2kg)×10N/kg=25N,
容器底对桌面的压强:;水对容器底部的压强:p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;由可得,该容器最多能装酒精的体积:
,
则该容器最多可装下酒精的质量:m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×2×10-3m3=1.6kg。
【分析】容器底对桌面的压力等于容器和水的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,利用,求出容器底对桌面的压强;利用p=ρgh求出水对容器底部的压强;根据密度公式,求出装满水的体积即为装满酒精的体积,再根据m=ρV求出该容器最多可装下酒精的质量。
19.【答案】匀速直线;二力平衡;等于
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在甲图中木板固定,须用弹簧测力计水平拉木块,使它做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理,弹簧测力计的示数就等于木块受到的摩擦力;在乙图中,用弹簧测力计拉住木块,然后用力拉动木板。当木板做加速运动时,因木块相对于地面处于静止状态,故木块受到的测力计拉力与木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,故弹簧测力计示数等于木块受到的摩擦力。
【分析】根据木块相对于地面处于静止状态,木块受到的测力计拉力与木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,二者等大反向。
20.【答案】马德堡半球实验;托里拆利实验;;
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】证明大气压存在的最著名的实验是马德堡半球实验。最早测出大气压值的科学家是托里拆利。实验中,760毫米高的水银柱产生的压强等于当时的大气压,为1.013×105Pa;
水柱的高度。
【分析】 马德堡半球实验证明大气压的存在;意大利的科学家托里拆利是最早测出大气压值的科学家;根据公式p=ρgh可求水柱的高度。
21.【答案】漂浮;下沉;
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因为F浮水=0.9N,F浮酒=0.8N,则F浮水≠F浮酒,所以根据漂浮条件浮力等于重力可判断,实心小球在水中和酒精中不可能都处于漂浮状态,由F浮=ρ液V排g得:,,
则V排水<V排酒,根据浸没时排开液体的体积与物体体积相等的特点可判断:实心小球在水中和酒精中不可能都是沉入底部,所以小球在水中和在酒精中一定是在一种液体中处于漂浮状态,若小球在酒精中是处于漂浮,因为ρ水>ρ酒精,所以小球在水中一定也是处于漂浮。则浮力会都与重力相等,故都漂浮不可能;故小球所处的状态一定是:在水中漂浮,在酒精中沉没在容器底。因为在水中漂浮,所以球的重G球=F浮水=0.9N,则球的质量 ,
因为在酒精中下沉,所以球的体积V球=V排酒=1×10-4m3,
所以球的密度:。
【分析】根据小球在水中和在酒精中所受的浮力大小利用阿基米德原理可求排开水和酒精的体积,结合物体浮沉条件判断小球在水中和酒精中所处的状态;利用阿基米德原理可求排开酒精的体积(小球的体积),再利用密度公式求小球的密度。
22.【答案】;上浮;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】将物体全部浸没在水中时,已知排开的水受到的重力为20N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为20N,浮力方向竖直向上;由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N,所以放手后物体上浮;由于物体漂浮在水中,所以F浮1=G物=10N,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可知排开水的体积为;;
物体密度:,
ρ物<ρ酒精,物体在酒精中漂浮,所受浮力等于重力,,故V2-V1=1.25×10-3m3-10-3m3=2.5×10-4m3。
【分析】 根据阿基米德原理可知物体所受的浮力;再利用物体的浮沉条件可判断物体的浮沉情况;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出排开液体的体积。
23.【答案】0~8N;甲;2
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】由图像甲知道,当钩码的重力为4N时,甲弹簧伸长了6cm,而当拉力超过4N后,弹簧的伸长与拉力不再成正比,说明用它做成的弹簧测力计的量程为0~4N;由图像乙知道,当钩码的重力为8N时,乙弹簧伸长了4cm,而当拉力超过8N后,弹簧的伸长与拉力不再成正比,说明用它做成的弹簧测力计的量程为0~8N;所以,量程较大的弹簧测力计,它的量程最大可为0~8N。
由图像知道,在拉力相同时,弹簧甲的伸长更明显,因此它适合制作精确度较高的测力计,弹簧乙的伸长更不明显,而且能承受较大的拉力,因此它适合制作量程较大的测力计。
由图像甲知道,当钩码的重力为4N时,甲弹簧伸长了6cm,所以,当受拉力均为2N时,甲的伸长量
由图像乙知道,当钩码的重力为8N时,乙弹簧伸长了4cm,所以,当受拉力均为2N时,乙的伸长量
当两弹簧所受拉力均为2N时,甲的伸长量比乙多
【分析】弹簧的形变程度有限度,形变和力成正比时,可以测量力的大小;受力相同时,形变越大,测量越精确。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力.
25.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】重力的方向始终是竖直向下的,物体受到的静摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反,如下图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的摩擦力和物体相对运动方向相反。
26.【答案】(1)
(2)没有控制浸在液体中的体积相同
(3)B
(4)排开液体的体积和液体的密度大小
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】 (1)由①、③、⑤的实验数据可知:物体的重力G=4N,物体浸没在盐水中时,弹簧测力计的示数F示盐=2.8N,此时受的浮力F浮盐=G-F示盐=4N-2.8N=1.2N,浸没在水中时弹簧测力计的示数F示水=3N,此时受的浮力F浮水=G-F示水=4N-3N=1N,所以F浮水<F浮盐,即物体浸没在水中所受的浮力小于浸没在盐水中所受的浮力。
(2)由①、②、③可知,弹簧测力计的示数越来越小,根据称重法求浮力知,物体受到的浮力变大;但在研究浮力大小与深度的关系时,只控制了液体的密度不变,没有控制排开液体的体积相同,所以她的判断是错误的。
(3)由以上实验可知,在完全浸没前,随着物体进入的深度逐渐变深,弹簧测力计的示数逐渐变小;完全浸没后,物体浸没深度逐渐变深,弹簧测力计的示数不变,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
(4)综上所述,可得出结论:浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体密度有关。
【分析】 (1)根据F浮=G-F′比较浮力关系,从而可得浮力与液体密度的关系;
(2)浮力大小与物体排开液体的体积和排开液体的密度有关,在研究浮力大小与深度的关系时,要控制排开液体的体积和排开液体的密度不变;
(3)明确横纵轴表示的内容,再分析F随h的变化趋势。
(4)浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体密度有关。
27.【答案】(1)3.2;0
(2)甲、丙
(3)相等
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)图丙中,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为3.2N,木块在水平长木板上做匀速直线运动,滑动摩擦力与拉力都是一对平衡力,木块受到的摩擦力大小与拉力相同,为3.2N;铝块叠放在木块上,铝块和木块是同向同速运动的,即保持相对静止状态,所以铝块和木块之间是没有摩擦力的,即木块上方的铝块受到的摩擦力为0N;
(2)由题甲、丙两图所示实验可知,物体间接触面的粗糙程度相同而物体间的压力大小不同,物体受到的滑动摩擦力不同,由此可知:接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)图乙与图丁中铝块对接触面的压力大小及接触面的粗糙程度相同,所以铝块受到的摩擦力大小相等。
【分析】 (1)实验中,滑动摩擦力与拉力是一对平衡力;由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;根据物体的运动状态求出摩擦力;平衡状态指静止状态和匀速直线运动状态;
(2)分析图中所示实验,根据实验控制的变量与实验结论确定所利用的图中哪两个;
(3)影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,根据影响滑动摩擦力大小的因素分析。
28.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)B
(4)不正确;没有控制受力面积大小不变
【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)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)由甲、丙两图可知,受力面积相同,丙图中的压力大,海绵的凹陷程度大,而压力大小不同,因此,对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)从(2)中得出的结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
A、图钉的一端做得很尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,易刺破皮肤,故A不符合(2)的结论;
B、交通管理部门规定,严禁货车超载,货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,故B符合(2)的结论;
C、书包要用宽的背带,是通过增大受力面积来减小压强(即减小压力的作用效果),故C不符合(2)的结论;
D、菜刀要经常磨一磨,是减小受力面积,增大压强,故D不符合(2)的结论;
故选B。
(4)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同,对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与压力大小无关,他的观点是错误的,因为没有控制受力面积不变。
【分析】 (1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同。
29.【答案】(1)解:潜艇在水上航行时受到的浮力:
潜艇在水上航行时受到的浮力是 ;
(2)解:由 可得在水下行驶时排开水的体积:
在水下行驶时排开水的体积是
(3)解:观察口受到海水的压强增大值: ,
潜艇在最大深度受到海水的压强: ,
在某位置潜艇受到海水的压强: ,
由 可得潜艇原来位置的深度: 。
答:潜艇原来位置的深度是
【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;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=G排=m排上g,可求出浮力;
(2)根据公式,可求出体积;
(3)根据公式p=ρgh,可求出深度。
30.【答案】(1)解:由图乙可知,物体 的下降高度为 时,测力计的示数最大且不变,即此时物体在空气中匀速下降,
则物体的重力: ;
物体的质量: ;
答:物体 的质量为
(2)解:由图乙可知,当下降高度为 过程中,物体 浸没在水中,
物体 浸没在水中时受到的浮力: ;
答:物体 浸没在水中时受到的浮力为
(3)解:由 可得,物体 的体积: ;
由 可得物体 的密度: 。
答:物体 的密度为 。
【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】【分析】(1)根据公式,可求出质量;
(2)根据公式F浮=G-F拉,可求出浮力;
(3)根据公式F浮=ρgV排及,可求出密度。
四川省泸州市泸县重点中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.第七届世界军人运动会将于 2019 年 10 月在湖北武汉举行。运动会设置了球类、射箭等运动项目。下列过程中的物体,被力改变了形状的是( )
A.运动员用力将球传给队友----篮球
B.运动员用力接住队友传过来的篮球----篮球
C.运动员用力拉弓箭的弦----弦
D.运动员松手后,箭在弹力作用下被射出----箭
【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】 A、运动员用力将球传给队友,篮球运动状态发生了改变。故A错误;
B、运动员用力接住队友传过来的篮球,篮球运动状态发生了改变。故B错误;
C、运动员用力拉弓箭的弦,弦发生了形变,故C正确;
D、运动员松手后,箭在弹力作用下被射出,箭没运动状态发生了改变。故D错误。
故选:C。
【分析】力可以改变物体的形状。
2.日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边的一些常见的物理量进行了估测的实践活动,以下估测数据符合实际的是( )
A.用手举起一枚鸡蛋的力约为 10N
B.中学生物理考试的试卷质量约为 100g
C.教室里课桌的高度约为 80cm
D.一个普通中学生站立在水平地面上,对地面的压强约为
【答案】C
【知识点】质量及其特性;长度的估测;重力及其大小的计算;压强
【解析】【解答】A、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,用手举起一枚鸡蛋的力F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N.故A不符合实际;
B、中学生物理考试的试卷质量在5g左右。故B不符合实际;
C、课桌的高度大约在80cm左右。故C符合实际;
D、中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.033m2左右,双脚对水平地面的压强在左右。故D不符合实际。
故选:C。
【分析】根据常见的重力、质量、高度及压强。结合数据解答。
3.如图中,不受浮力的作用的物体是( )
A.遨游的“天宫号”空间站
B.升空的“圆梦号”飞艇
C.航行的“辽宁号”航母
D.下潜的“蛟龙号”潜水器
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】 A、太空中为失重状态,故遨游的天宫号不受浮力,故A符合题意;
B、升空的热气球,受到空气的浮力,热气球之所以上升,就是因为受到的浮力大于重力,故B不符合题意;
C、航行的辽宁号,能浮在海水面上,就是因为受到的浮力作用,故C不符合题意;
D、下潜的蛟龙号浸没在水中,受到水的浮力,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】根据浮力的定义判断:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。
4.正在水平面上滚动的小球,如果它受到的外力同时消失,那么它将( )
A.立即停下来 B.做匀速直线运动
C.慢慢停下来 D.改变运动方向
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】 因为小球在运动,当小球所受的一切外力都消失时,小球将保持原来的速度做匀速直线运动。ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】 根据牛顿第一定律,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。
5.一个足球在草地上越滚越慢,最后停下来,是由于( )
A.摩擦阻力改变了它的运动状态 B.它的惯性逐渐减少
C.它没有受到力的作用 D.一定是受到的阻力越来越大
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. 力是改变物体运动状态的原因;摩擦阻力改变了它的运动状态; A符合题意;
B. 足球的惯性只与它的质量有关;与速度无关,故其惯性不变;B不符合题意;
C. 滚动的足球,受到重力、支持力、摩擦阻力的作用;C不符合题意;
D. 由于足球对地面的压力不变、粗糙程度不变;故它受到的阻力f不变;D不符合题意。
故答案为:A
【分析】力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
6.下列情形与大气压强无关的是( )
A.用吸管吸饮料
B.“玉兔”号在月球上留下“足迹”
C.马德堡半球实验
D.高原上用普通锅不易煮熟米饭
【答案】B
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】 A、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内。故利用了大气压,故A不符合题意;
B、玉兔号在月球上留下足迹,是压力使月球表面发生了形变,与大气压强无关,故B符合题意;
C、马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在,故C不合题意。
D、高原上用普通锅不易煮熟米饭,是因为海拔越高,大气压越低,导致水的沸点越低造成的,与大气压强有关,故D不合题意。
故选:B。
【分析】 通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
7.(2022八下·深圳期中)如图所示,在一只点燃的蜡烛边上,用吸管朝着未点燃的蜡烛吹气,可以看到蜡烛的火焰向未点燃的蜡烛偏移,将未点燃的蜡烛点燃,以下原理与其相同的是( )
A. 覆杯实验 B. 吸盘挂钩
C. 真空压缩袋 D. 飘出来的窗帘
【答案】D
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】如图所示,在一只点燃的蜡烛边上,用吸管朝着未点燃的蜡烛吹气时,烛焰右侧空气流速大、压强小,而烛焰左侧空气流速小、压强大,所以在压强差的作用下,蜡烛的火焰向未点燃的蜡烛偏移,将未点燃的蜡烛点燃。
A.覆杯实验中纸托住了水,说明大气压的存在,A不符合题意;
B.用吸盘挂钩挂物件,是大气压将其压在墙上,能说明大气压的存在,B不符合题意;
C.真空压缩袋是利用了大气压,C不符合题意;
D.当刮风时,室外的空气流速大压强小,室内的空气流速小压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向室外,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】流体在流速大的地方压强小;覆杯实验、吸盘挂钩等利用了大气压的作用。
8.(2021八下·潜山期末)“天问一号”火星着陆器从进入火星大气层到着陆火星表面,需要经历气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段。如图是着陆器的动力减速下降阶段,在此阶段涉及的物理知识不包括( )
A.二力平衡条件 B.力的作用是相互的
C.力可以改变物体的运动状态 D.力是物体对物体的作用
【答案】A
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段,着陆器运动状态不断改变,受力不平衡,与二力平衡无关,A符合题意;
B.反推火箭向下喷出气体,力的作用是相互的,喷出气体对着落器有向上的反作用力,从而使着落器减速,B不符合题意;
C.反推火箭喷出气体对着落器有向上的反作用力,使着落器运动状态发生改变,C不符合题意;
D.着落器减速下落,由于喷出气体对着落器有向上推的作用,即喷出气体对着落器有力的作用,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
9.(2019八下·翁牛特旗期中)在河中游泳的人上岸时,由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析正确的是( )
A.脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大
B.脚疼得越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越小
D.脚疼的越来越轻,因为人受到的重力越来越小
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】人在水中由深水走向浅水时,人排开水的体积减小,根据阿基米德原理可知,人所受浮力减小;
人在竖直方向上,受力平衡,即重力G、浮力F浮、支持力F三个力平衡,所以F=G-F浮;
由于浮力减小,重力不变,故支持力增大,所以人的脚将越来越疼.
比较四个选项,只有C符合题意.
故答案为:C.
【分析】利用阿基米德原理判断人由深水走向浅水的过程中排开水的体积变化,从而得出浮力的变化,再根据人受力平衡判断支持力的变化.
10.(2021八下·福州期中)如图所示,在标准大气压下,三支试管插入水银槽中都封闭了一部分气体。试管中被封闭的气体压强中最大的是( )
A.甲试管 B.乙试管 C.丙试管 D.无法确定
【答案】A
【知识点】液体压强的计算;大气压强的存在
【解析】【解答】由题意知,管内水银柱产生的压强加管内空气产生的压强等于外界大气压强,水银柱高度越高,水银柱产生的压强越大,管内气体产生的压强越小,故管内气体压强最大的是甲。
故答案为:A。
【分析】外界大气压等于液体产生的压强与试管内部气体产生的压强之和,故液体压强越小,内部气体压强越大。
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
11.两个相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是 ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是 p甲>p乙
C.小球受到的浮力大小关系是 F甲<F乙
D.容器对桌面的压强关系是 p′甲<p'乙
【答案】C,D
【知识点】压强的大小及其计算;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、由于小球在甲中下沉,小球密度大于甲液体密度;在乙容器中漂浮,小球密度小于乙液体密度,则液体密度的关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、静止时甲、乙两个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,p甲<p乙,故B错误;
C、两个完全相同的小球,重力相等,由图知,小球在甲中下沉,在乙容器中漂浮,根据下沉和漂浮条件可知:F甲<G球,F乙=G球,所以小球受到的浮力大小关系是F甲<F乙,故C正确;
D、开始时,液体的体积V甲=V乙,放入小球后,由图知剩余液体的体积 V甲剩<V乙剩,由于ρ甲<ρ乙,故m甲剩<m乙剩,由G=mg可知,剩余液体的重力G甲剩<G乙剩;由于容器相同,两个完全相同的小球,则容器重力和小球的重力相等,因容器对水平桌面的压力等于容器,容器内的液体和物体的重力之和,所以,F甲′<F乙′,由于容器相同,则底面积相同,根据可得,p′甲<p'乙,故D正确。
故选:CD。
【分析】沉底时,物体密度大于液体密度;漂浮时,物体密度小于液体密度;利用液体压强公式分析判断两种液体对容器底的压强关系;物体漂浮时,F浮=G,物体下沉,F浮<G;根据,比较压强大小。
12.如图所示,重叠在一起的 A 、 B 、 C 三个重物,当 B 物体受到 10N 的水平拉力作用后,三个物体一起在水平面上做向右的匀速直线运动,关于所受的摩擦力大小和方向正确的是( )
A.A 对 B 无摩擦力
B.C 对 B 的摩擦力为 10N ,方向向左
C.水平面对 C 的摩擦力为 10N ,方向向右
D.C 对水平面的摩擦力为 10N ,方向向右
【答案】A,B,D
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】 A、因水平方向物体做匀速直线运动,水平方向上不受拉力,故A不受B的摩擦力,故A正确;
B、对B分析可知,B受重力、A对B的压力、C对B的支持力、拉力,因B做匀速直线运动,故B在水平方向上应受力平衡,故B应受C对B水平向左的摩擦力,大小为10N,故B正确;
CD、对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体做的是匀速直线运动,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为10N,方向向左;由于物体间力的作用是相互的,C对水平面的摩擦力也为10N,方向向右,故C错、D正确。
故选:ABD。
【分析】摩擦力的大小与其平衡力大小相等,方向相反。
13.如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它重为 10N ,底面积为 250cm2 ,溢水口距杯底 25cm ,现在溢水杯内装水的深度为 23cm 。将一体积为 1000cm3 ,质量为 800g 的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度。下列说法正确的是( )
A.木块的密度是
B.将木块放入前,水对溢水杯底的压力为 67.5N
C.将木块放入水中静止后,从溢水杯中溢出水的重力为 3N
D.将木块放入水中静止后,水对溢水杯底的压强为 2300Pa
【答案】A,C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A、木块的密度为:,故A正确;
B、放入木块前,水对溢水杯底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×23×10-2m=2300Pa,
根据,此时水对溢水杯底的压力为:F=pS=2300Pa×250×10-4m2=57.5N,故B错误;
C、因为木块的密度小于水的密度,所以木块静止后,漂浮在水面上,木块受到的浮力为:F浮=G=mg=800×10-3kg×10N/kg=8N,木块排开水的体积为:,
则溢出水的体积为:V溢=V排+V水-V容=V排+Sh-Sh′=800cm3+250cm2×23cm-250cm2×25cm=300cm3,
溢出水的重力为:G溢=m溢g=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N,故C正确;
D、木块静止后,溢水杯中的水面到达溢水口,即此时水的深度为h′=25cm,
水对溢水杯底的压强为:p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-2m=2500Pa,故D错误。
故选:AC。
【分析】根据,计算木块的密度;根据p=ρ液gh计算水对溢水杯底的压强,根据,计算水对溢水杯底的压力;根据F浮=G=mg计算木块受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排计算木块排开水的体积,根据V=Sh计算溢水杯的容积和水的体积,进一步计算溢出水的体积,根据G=mg=ρVg计算溢出水的重力;根据p=ρ液gh计算水对溢水杯底的压强。
三、填空题(本大题共10小题,共32.0分)
14.很多同学在喝完袋装酸奶后,又用力吸一下,会发现奶袋变瘪了,这个实验可以证明 是存在的。高压锅容易把食物煮烂,是因为锅内水面上方的气压 1 个标准大气压,锅内水的沸点 100℃(填“大于”或“小于” )
【答案】大气压;大于;大于
【知识点】大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】奶袋被挤瘪,说明大气压是存在的;在一标准大气压下水的沸点是100℃,高压锅内的气压大于一标准大气压,所以锅内沸点大于100℃,很容易把食物煮烂。
【分析】 是大气压把奶袋压瘪的;气压越高,沸点越高。
15.沸点:
(1)各种液体沸腾时都有确定的 ,这个温度叫沸点。
(2)沸点跟 和 有关。
(3)一个标准大气压下,水的沸点为 ℃ 。
(4)一切液体的沸点都随液面上方气压的增大而 。
【答案】(1)温度
(2)气压;液体的种类
(3)100
(4)升高
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)液体在沸腾过程中,保持不变的确定的温度叫液体的沸点;液体的沸点与气压和气体种类有关;
(2)一个标准大气压下,水的沸点为100℃;
(3)气压越大,沸点越高; 一切液体的沸点都随液面上方气压的增大而升高。
【分析】(1)液体在沸腾过程中,保持不变的确定的温度叫液体的沸点;
(2)一个标准大气压下,沸水的温度为100℃;
(3)气压越大,沸点越高。
16.2017 年 5 月 23 日,我国研制“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷,“蛟龙号”潜水器载人深潜 7062 米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,在 7000m 的深度,潜水器受到的海水压强为 Pa ,合 个标准大气压;若“蛟龙号”从 7000m 深度上浮至水面用时 6 小时 56 分 40 秒,它上浮的平均速度 m/s ;“蛟龙号”上浮过程中,受到的压强变 ( 选填“变大”、“变小”或“不变” ) 。 海水的密度为1.0×103kg/m3 ,1标准大气压=105Pa
【答案】;;;变小
【知识点】速度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa;
1标准大气压=105Pa,故7×107Pa=700个标准大气压;
6小时56分40秒=6×3600s+56×60s+40s=2.5×104s,若蛟龙号从7000cm深度上浮至水面用时6小时56分40秒=60×3600s+56×60s+40s=2.5×104s,它上浮的平均速度:;蛟龙号上浮过程中,深度变小,根据p=ρgh,受到的压强变变小。
【分析】根据p=ρgh求出潜水器受到的海水压强;根据1标准大气压=105Pa得出合多少个标准大气压;根据,求出它上浮的平均速度;根据p=ρgh分析压强变化。
17.如图所示,质量均为1千克的物体A、B漂浮在水中,若A、B两物体底部所受的压强分别为、,压力分别为、,则 , 均选填“”、“=”或“”。
【答案】;=
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】物体A漂浮在水中,所以F浮A=GA=mAg=1kg×9.8N/kg=9.8N;A物体底部所处深度小于B物体底部所处深度,水的密度一定,根据p=ρgh可知,pA<pB;物体A、B漂浮在水中,且质量相等,则重力相等,其所受重力与浮力是一对平衡力,大小相等,根据浮力产生的原因可知,A、B两物体底部所受的压力等于浮力,所以FA=FB。
【分析】 根据p=ρgh判断压强大小;根据物体漂浮,浮力等于重力,判断物体A、B重力与浮力的关系,再根据浮力产生的原因判断压力大小。
18.一个底面积为、质量为的容器内装满的水放在水平桌面上,水深,容器对桌面的压强为 ;水对容器底的压强为 ;该容器最多可装下质量为 的酒精。
【答案】2500;1200;1.6
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】容器底对桌面的压力:F=G总=(m容+m水)g=(0.5kg+2kg)×10N/kg=25N,
容器底对桌面的压强:;水对容器底部的压强:p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;由可得,该容器最多能装酒精的体积:
,
则该容器最多可装下酒精的质量:m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×2×10-3m3=1.6kg。
【分析】容器底对桌面的压力等于容器和水的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,利用,求出容器底对桌面的压强;利用p=ρgh求出水对容器底部的压强;根据密度公式,求出装满水的体积即为装满酒精的体积,再根据m=ρV求出该容器最多可装下酒精的质量。
19.小萌同学分别用图甲和图乙所示的两种方法测量滑动摩擦力。在甲图中木板固定,须用弹簧测力计水平拉木块,使它做 运动,根据 原理,可知弹簧测力计的示数就等于木块受到的摩擦力;在乙图中,用弹簧测力计拉住木块,然后用力拉动木板。当木板做加速运动时,弹簧测力计示数 选填“大于”“小于”或“等于”木块受到的摩擦力。
【答案】匀速直线;二力平衡;等于
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在甲图中木板固定,须用弹簧测力计水平拉木块,使它做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理,弹簧测力计的示数就等于木块受到的摩擦力;在乙图中,用弹簧测力计拉住木块,然后用力拉动木板。当木板做加速运动时,因木块相对于地面处于静止状态,故木块受到的测力计拉力与木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,故弹簧测力计示数等于木块受到的摩擦力。
【分析】根据木块相对于地面处于静止状态,木块受到的测力计拉力与木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,二者等大反向。
20.证明大气压存在的著名实验是 ,最早测得大气压强值的实验是 ;在一个标准大气压环境下做该实验,若操作正确,汞柱的高度是 ;若用水代替水银来做该实验,水柱的高度是 结果保留一位小数
【答案】马德堡半球实验;托里拆利实验;;
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】证明大气压存在的最著名的实验是马德堡半球实验。最早测出大气压值的科学家是托里拆利。实验中,760毫米高的水银柱产生的压强等于当时的大气压,为1.013×105Pa;
水柱的高度。
【分析】 马德堡半球实验证明大气压的存在;意大利的科学家托里拆利是最早测出大气压值的科学家;根据公式p=ρgh可求水柱的高度。
21.一个实心小球先后放入盛有足够多的水和足够多的酒精的两个容器中,小球受到的浮力分别是和,酒精的密度为,则小球在水和酒精中的浮沉情况分别为 、 ,小球的密度为 。
【答案】漂浮;下沉;
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因为F浮水=0.9N,F浮酒=0.8N,则F浮水≠F浮酒,所以根据漂浮条件浮力等于重力可判断,实心小球在水中和酒精中不可能都处于漂浮状态,由F浮=ρ液V排g得:,,
则V排水<V排酒,根据浸没时排开液体的体积与物体体积相等的特点可判断:实心小球在水中和酒精中不可能都是沉入底部,所以小球在水中和在酒精中一定是在一种液体中处于漂浮状态,若小球在酒精中是处于漂浮,因为ρ水>ρ酒精,所以小球在水中一定也是处于漂浮。则浮力会都与重力相等,故都漂浮不可能;故小球所处的状态一定是:在水中漂浮,在酒精中沉没在容器底。因为在水中漂浮,所以球的重G球=F浮水=0.9N,则球的质量 ,
因为在酒精中下沉,所以球的体积V球=V排酒=1×10-4m3,
所以球的密度:。
【分析】根据小球在水中和在酒精中所受的浮力大小利用阿基米德原理可求排开水和酒精的体积,结合物体浮沉条件判断小球在水中和酒精中所处的状态;利用阿基米德原理可求排开酒精的体积(小球的体积),再利用密度公式求小球的密度。
22.一个物体所受的重力为,将其全部浸没在水中时,排开的水受到的重力为,此时它所受浮力大小为 ,放手后物体将 选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”,记物体最终排开水的体积为,将物体放入酒精中静止后排开酒精的体积为,求与的差值为 。酒精密度为
【答案】;上浮;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】将物体全部浸没在水中时,已知排开的水受到的重力为20N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为20N,浮力方向竖直向上;由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N,所以放手后物体上浮;由于物体漂浮在水中,所以F浮1=G物=10N,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可知排开水的体积为;;
物体密度:,
ρ物<ρ酒精,物体在酒精中漂浮,所受浮力等于重力,,故V2-V1=1.25×10-3m3-10-3m3=2.5×10-4m3。
【分析】 根据阿基米德原理可知物体所受的浮力;再利用物体的浮沉条件可判断物体的浮沉情况;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出排开液体的体积。
23.(2023八下·秦淮期中)科技小组同学自己制作弹簧测力计。他们选用弹簧甲和乙进行测试:在两根弹簧的下端分别挂相同钩码时,甲和乙的伸长不同,并画出弹簧伸长与所受拉力F的图像,如图所示。若要制作量程较大的弹簧测力计,量程最大可为 ;若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“甲”或“乙”);当两弹簧所受拉力均为2N时,甲的伸长量比乙多 cm。
【答案】0~8N;甲;2
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】由图像甲知道,当钩码的重力为4N时,甲弹簧伸长了6cm,而当拉力超过4N后,弹簧的伸长与拉力不再成正比,说明用它做成的弹簧测力计的量程为0~4N;由图像乙知道,当钩码的重力为8N时,乙弹簧伸长了4cm,而当拉力超过8N后,弹簧的伸长与拉力不再成正比,说明用它做成的弹簧测力计的量程为0~8N;所以,量程较大的弹簧测力计,它的量程最大可为0~8N。
由图像知道,在拉力相同时,弹簧甲的伸长更明显,因此它适合制作精确度较高的测力计,弹簧乙的伸长更不明显,而且能承受较大的拉力,因此它适合制作量程较大的测力计。
由图像甲知道,当钩码的重力为4N时,甲弹簧伸长了6cm,所以,当受拉力均为2N时,甲的伸长量
由图像乙知道,当钩码的重力为8N时,乙弹簧伸长了4cm,所以,当受拉力均为2N时,乙的伸长量
当两弹簧所受拉力均为2N时,甲的伸长量比乙多
【分析】弹簧的形变程度有限度,形变和力成正比时,可以测量力的大小;受力相同时,形变越大,测量越精确。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
24.(2018八下·乌鲁木齐期中) 请画出容器中,水对B点的压力。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力.
25.(2020·西藏)如图所示,一物体静止在斜面上,图中已经画出了支持力的示意图,请画出物体受到的重力与摩擦力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】重力的方向始终是竖直向下的,物体受到的静摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反,如下图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的摩擦力和物体相对运动方向相反。
五、实验探究题(本大题共3小题,共12.0分)
26.小婷经常给爷爷泡茶,细心的她发现:茶叶刚放下时,有的漂在水面上,有的沉在水底,温段时间后全部会沉入水底。她想:“浮力大小与什么因素有关呢?她猜想:浮力大小可能与液体密度、物体浸在液体中的体积和浸在液体中的深度有关,为了验证以上猜想,小婷同学进行了如图所示的一系列实验:
(1)比较、、,当的实验数据可知:物体浸没在水中所受的浮力 选填“”“”或“”浸没在盐水中所受的浮力,两者对比可说明浮力与液体密度有关;
(2)由可以看出,当物体浸入液体越深,所受的浮力越大。小婷立即得出:物体所受浮力大小与浸在液体中的深度有关,她的结论是错误的,理由是 ;
(3)如图所示,能正确反映弹簧测力计示数和圆柱体浸入水后下表面到水面距离关系的图像是 填序号;
(4)综上所述,得出结论:浮力的大小跟 有关。
【答案】(1)
(2)没有控制浸在液体中的体积相同
(3)B
(4)排开液体的体积和液体的密度大小
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】 (1)由①、③、⑤的实验数据可知:物体的重力G=4N,物体浸没在盐水中时,弹簧测力计的示数F示盐=2.8N,此时受的浮力F浮盐=G-F示盐=4N-2.8N=1.2N,浸没在水中时弹簧测力计的示数F示水=3N,此时受的浮力F浮水=G-F示水=4N-3N=1N,所以F浮水<F浮盐,即物体浸没在水中所受的浮力小于浸没在盐水中所受的浮力。
(2)由①、②、③可知,弹簧测力计的示数越来越小,根据称重法求浮力知,物体受到的浮力变大;但在研究浮力大小与深度的关系时,只控制了液体的密度不变,没有控制排开液体的体积相同,所以她的判断是错误的。
(3)由以上实验可知,在完全浸没前,随着物体进入的深度逐渐变深,弹簧测力计的示数逐渐变小;完全浸没后,物体浸没深度逐渐变深,弹簧测力计的示数不变,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
(4)综上所述,可得出结论:浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体密度有关。
【分析】 (1)根据F浮=G-F′比较浮力关系,从而可得浮力与液体密度的关系;
(2)浮力大小与物体排开液体的体积和排开液体的密度有关,在研究浮力大小与深度的关系时,要控制排开液体的体积和排开液体的密度不变;
(3)明确横纵轴表示的内容,再分析F随h的变化趋势。
(4)浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体密度有关。
27.小明同学用下列器材探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只。如图所示,实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它们在长木板上做匀速直线运动。
(1)如图丙所示实验步骤,测力计示数如图,则长木板对木块摩擦力大小为 ,木块上方的铝块受到的摩擦力为 。
(2)分析 两次实验可以得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小 。选填“相等”或“不相等”
【答案】(1)3.2;0
(2)甲、丙
(3)相等
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)图丙中,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为3.2N,木块在水平长木板上做匀速直线运动,滑动摩擦力与拉力都是一对平衡力,木块受到的摩擦力大小与拉力相同,为3.2N;铝块叠放在木块上,铝块和木块是同向同速运动的,即保持相对静止状态,所以铝块和木块之间是没有摩擦力的,即木块上方的铝块受到的摩擦力为0N;
(2)由题甲、丙两图所示实验可知,物体间接触面的粗糙程度相同而物体间的压力大小不同,物体受到的滑动摩擦力不同,由此可知:接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)图乙与图丁中铝块对接触面的压力大小及接触面的粗糙程度相同,所以铝块受到的摩擦力大小相等。
【分析】 (1)实验中,滑动摩擦力与拉力是一对平衡力;由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;根据物体的运动状态求出摩擦力;平衡状态指静止状态和匀速直线运动状态;
(2)分析图中所示实验,根据实验控制的变量与实验结论确定所利用的图中哪两个;
(3)影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,根据影响滑动摩擦力大小的因素分析。
28.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用的效果。
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)下列实例中,直接应用的中的结论的是 。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
D.菜刀要经常磨一磨
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为 选填“正确”或“不正确”,理由是 。
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)B
(4)不正确;没有控制受力面积大小不变
【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)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)由甲、丙两图可知,受力面积相同,丙图中的压力大,海绵的凹陷程度大,而压力大小不同,因此,对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)从(2)中得出的结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
A、图钉的一端做得很尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,易刺破皮肤,故A不符合(2)的结论;
B、交通管理部门规定,严禁货车超载,货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,故B符合(2)的结论;
C、书包要用宽的背带,是通过增大受力面积来减小压强(即减小压力的作用效果),故C不符合(2)的结论;
D、菜刀要经常磨一磨,是减小受力面积,增大压强,故D不符合(2)的结论;
故选B。
(4)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同,对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与压力大小无关,他的观点是错误的,因为没有控制受力面积不变。
【分析】 (1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同。
六、计算题(本大题共2小题,共13.0分)
29.我过研发的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强,噪声低、安全可靠等优异性能,主要技术参数如下表。海水的密度近似,取
排水量 水上 水下 最大潜水深度
最大航速 水上 水下 最大输出功率水下
(1)潜艇在水上航行时,受到的浮力是多少?
(2)在水下行驶时排开水的体积是多少
(3)潜艇由水下某位置下潜到最大深度处,潜艇上一个面积为的观察口受到的水的压力增大了,则潜艇原来位置的深度是多少?
【答案】(1)解:潜艇在水上航行时受到的浮力:
潜艇在水上航行时受到的浮力是 ;
(2)解:由 可得在水下行驶时排开水的体积:
在水下行驶时排开水的体积是
(3)解:观察口受到海水的压强增大值: ,
潜艇在最大深度受到海水的压强: ,
在某位置潜艇受到海水的压强: ,
由 可得潜艇原来位置的深度: 。
答:潜艇原来位置的深度是
【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;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=G排=m排上g,可求出浮力;
(2)根据公式,可求出体积;
(3)根据公式p=ρgh,可求出深度。
30.小明利用弹簧测力计、大烧杯、细线和适量的水测量一个形状规则且不吸水的固体的密度。如图甲所示用细线将拴好后挂在弹策测力计的挂钩上,缓慢将从某一高度浸入水的过程中,弹簧测力计的示数随下降高度的变化图象如图乙所示。求:取
(1)物体的质量。
(2)物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)物体的密度。
【答案】(1)解:由图乙可知,物体 的下降高度为 时,测力计的示数最大且不变,即此时物体在空气中匀速下降,
则物体的重力: ;
物体的质量: ;
答:物体 的质量为
(2)解:由图乙可知,当下降高度为 过程中,物体 浸没在水中,
物体 浸没在水中时受到的浮力: ;
答:物体 浸没在水中时受到的浮力为
(3)解:由 可得,物体 的体积: ;
由 可得物体 的密度: 。
答:物体 的密度为 。
【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】【分析】(1)根据公式,可求出质量;
(2)根据公式F浮=G-F拉,可求出浮力;
(3)根据公式F浮=ρgV排及,可求出密度。