2022-2023学年江苏省镇江市润州区八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的)
1.(2分)下列情况中,质量会发生变化的是( )
A.铁块辗轧成铁片 B.铁块熔化成铁水
C.把铁杵磨制成针 D.把铁块带上月球
2.(2分)了解物质的物理属性,对于生产、生活都具有重要意义。以下事例中主要利用弹性的是( )
A.拉力器上的弹簧
B.连接在电路中的炭棒
C.能吸引铁钉的磁体
D.阳台窗户的玻璃
3.(2分)中国江门地下中微子实验装置计划于2023年年底完成建设,此实验装置用于探寻微观粒子的物理规律。下列关于微观粒子的说法正确的是( )
A.原子是由质子和中子构成的
B.分子是保持物质物理性质的最小微粒
C.汤姆生发现了电子,并提出了原子核式结构模型
D.铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力
4.(2分)如图所示的四幅图中,通过增大压力来增大摩擦力的是( )
A.鞋底刻有花纹 B.擦黑板时用力
C.轴承处涂润滑油 D.行李箱底部装轮子
5.(2分)下列对于初中九年级物理课本的估测值与真实值最接近的是( )
A.长度约为26 cm
B.质量约为2 kg
C.重力约为0.2 N
D.平放时对桌面压强约为2 Pa
6.(2分)如图所示,一个力的作用效果与其它三个力的作用效果不同,这个力是( )
A.手压弹簧的力 B.磁体对铁球的引力
C.人压撑竿的力 D.手拉弓的力
7.(2分)甲、乙、丙是三个轻质泡沫小球,它们与用毛皮摩擦过的橡胶棒之间相互作用时的场景如图所示。由此可以判断小球( )
A.甲可能不带电 B.乙一定带正电
C.乙可能不带电 D.丙一定带正电
8.(2分)“共享单车”给市民出行带来方便,下列有关“共享单车”结构及使用的说法中正确的是( )
A.坐垫设计得宽大是为了减小骑行时人体受到的压强
B.“共享单车”匀速转弯时受到平衡力的作用
C.把手上的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
D.“共享单车”下坡时速度越来越大,是由于惯性越来越大
9.(2分)金山翠芽是因其由全芽炒制,色泽翠绿,形似镇江金山上的宝塔,故而命名为金山翠芽。如图所示水中茶叶有的悬浮有的沉底,结合所学物理知识,下列说法正确的是( )
A.悬浮的茶叶受到的浮力小于重力
B.茶叶下沉是因为它不受浮力作用
C.杯底对桌面的压力大于桌面对杯底的支持力
D.茶香四溢说明分子处在永不停息的无规则运动中
10.(2分)我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接,利用所受的浮力和控制缆绳的拉力可实现升空和驻空.忽略浮空艇体积的变化,在其匀速直线上升至高空的过程中,下列说法正确的是( )
A.浮空艇周围的大气压不变
B.浮空艇所受浮力大于自身的重力
C.浮空艇所受浮力大小不变
D.浮空艇受非平衡力的作用
11.(2分)如图所示,物体M静止在电梯底部.M对电梯底部的压力为F。0﹣t1内,电梯静止,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0﹣t4内,F随时间t变化的图线如图2所示。则( )
A.t1﹣t2内,电梯可能向上运动
B.t2﹣t3内,M可能处于静止状态
C.t3﹣t4内,电梯一定做加速运动
D.t3﹣t4内,某时刻M的速度可能为零
12.(2分)如图所示,将甲和乙放入水中后,甲沉底、乙漂浮,若甲的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,乙的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,现有以下判断中正确的是( )
(1)若F1>F2,则m1可能小于m2
(2)若F1=F2,则V1一定小于V2
(3)若V1<V2,则F1可能大于F2
(4)若V1=V2,则m1可能等于m2
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.(4分)用鸡蛋可以做很多物理小实验.“以卵击石”时卵破而石头完好,鸡蛋碰撞石头的力与石头碰撞鸡蛋的力的大小 (选填“相等”或“不相等”)。将鸡蛋放进茶叶水中煮熟,切开鸡蛋发现蛋白变成了茶色,这是 现象。如图1所示,当突然弹出硬纸片时鸡蛋并不随纸片飞出,这是因为鸡蛋具有 。如图2所示,将棉花点燃后放入底部铺有细沙的瓶子中,迅速将剥壳的熟鸡蛋堵在瓶口,在 的作用下,鸡蛋会慢慢进入瓶中。
14.(3分)我国“祝融号”火星车成功着陆火星。已知“祝融号”的质量为240kg,火星上的物体受到的重力为地球上的,则“祝融号”着陆火星后质量为 kg,受到的重力为 N。若轮子和水平表面的总接触面积为0.03m2,则“祝融号”对火星表面的压强是 Pa。(地球上g取10N/kg)
15.(2分)如图为探究液体内部压强影响因素的装置,小林选用水和盐水分别进行实验,并使金属盒处于两种液体中的深度相同,U形管中的液面位置如图所示,则图 (选填“1”或“2”)中的液体为盐水;用水进行实验时,为使U形管两侧液面的高度差h增大,应将金属盒向 移动。
16.(4分)(1)在教室写作业时,有时会有这样的状况出现:常用的水笔芯,当上端开口处被堵住后书写了一会儿,笔尖就无法写出字了,发生这种现象主要是由于墨水受到 的作用;当水笔的笔尖朝上书写了一会儿,笔尖也无法写出字了,发生这种现象主要是由于受到 的作用。
(2)在空间站失重环境下,书写也并非易事.如果用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒(石墨
材料)导电性能极佳,进入电器会导致电路发生故障.如果用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,我国设计出如图所示的“太空圆珠笔”,书写过程中,笔芯内氮气的质量 ,密度 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
17.(2分)把一实心蜡块浸没在盛满酒精的烧杯中,从杯中溢出16g酒精,溢出酒精的体积为 cm3,再把蜡块轻轻放入盛满水的烧杯中,将从杯中溢出 g水。(ρ蜡=0.9g/cm3、ρ酒精=0.8g/cm3)
18.(3分)如图所示,小李利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”,为完成实验,他需控制 相等,为此他应将铅笔如图 (选填“1”或“2”)放置,此实验中两个手指对铅笔的压力属于 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
19.(3分)如图为自制发球机示意,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体压强变 。已知球的质量为2.6g,竖直方向受大气压作用的等效面积为13cm2,若不计管壁摩擦,当球下方和上方气压差为 Pa时,球恰能上升;若考虑管壁摩擦,则需要 乒乓球上方的风速(g取10N/kg)。
20.(3分)如图,正方体塑料盒上挖了四个大小相同的圆孔,蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中一定深度后静止,观察到橡皮膜 的形变程度最大(a/b/c/d),可得知液体压强大小与 有关。往上缓慢提塑料盒,仍保持塑料盒处于浸没状态,塑料盒受到的浮力 (变大/变小/不变)。
21.(4分)如图所示,装满水的溢水杯中漂浮着一个盆,盆的质量为150g.为测量某矿石的密度,小红先将矿石用细线拴住缓缓浸没到溢水杯的水中,此过程中从溢水口溢出100g水,则矿石的体积为 cm3;再将矿石取出轻轻放入盆中,从溢水口又溢出200g水,此时盆底受到水的压强将 。则该矿石的密度为 g/cm3(g取10N/kg)。若仅考虑矿石表面沾水,则所测得矿石的密度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、解答题(本题共9小题,共48分.解答27、28题时应有必要的解题过程)
22.(2分)请按题目要求作答:
如图中冰墩墩静止在水平地面上,O为其重心。画出它所受重力的示意图。
23.(2分)如图所示为正在水中上浮的乒乓球,作出乒乓球所受力的示意图。
24.(2分)如图中轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物资受到所有力的示意图。
25.(6分)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小张用测力计拉同一木块依次进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
(1)实验中需要水平拉动木块,使其做 运动;在乙图中,木块受到的滑动摩擦力大小等于 N,方向 。
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系;比较 和丙两次实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)实验中,如果弹簧测力计的示数不稳定,可能的原因是 (填选项序号)。
A.木板过长
B.木块匀速运动速度太大
C.木板的粗糙程度不均匀
26.(5分)如图所示,小明利用V=2mL的注射器、测力计、刻度尺等器材估测大气压的值:
(1)用刻度尺测量出 的长度l为10.00cm,即可算出活塞横截面积为 cm2。
(2)将活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器小孔,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞刚开始滑动时,记下测力计示数F=2.2N,据此测得大气压值p= Pa。
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一段距离后,又将注射器筒缓慢退回,此时弹簧测力计示数为F',则大气压值p'= (用题中出现的物理量符号表示)。
(4)若实验时橡皮帽漏气,此因素将导致所测大气压值偏 (选填“大”或“小”)。
27.(8分)小华设计了两种实验方案来分别测量a、b两个合金块的密度。
(1)方案1:测量a的密度
①把天平放在水平桌面上,游码移到标尺零刻度处,发现指针静止时如图1所示,则应将平衡螺母向 调节,使天平平衡。
②将a合金块放入 盘,用镊子向另一个盘中添加砝码,并向右移动游码,当天平平衡时砝码和游码位置如图2所示,则a的质量为 g。
③a是边长为2cm的正方体,其体积是 cm3,密度是 g/cm3。
(2)方案2:测量b的密度
①用电子秤按图3所示步骤进行测量,为了能更准确地测算出b合金块的密度,应选择图3中的甲、 和丁所测数据来完成,算出b合金块的密度为 kg/m3。
②若仅选择图3实验中的乙、丙和丁所测数据,算出的b合金块的密度与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
28.(7分)李华探究“浮力的大小与哪些因素有关”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行 ,然后进行了如图1、2、3所示的实验操作。由图可知,物体重 N,在水中所受浮力为 N。
(2)根据数据得出结论:当物体 相同时,液体的 越大,物体所受的浮力越大。
(3)如图4所示,李华利用两个相同的弹簧测力计A和B、溢水杯、轻质塑料袋来探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。当重物浸没在水中并继续下降时,弹簧测力计A、B的示数均不变,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
29.(7分)某电商平台的智能配送机器车,其部分信息如表所示。(g取10N/kg)
整车空载质量m/kg 200
轮胎与地面的总接触面积S/cm2 400
最多可载货物的质量M/kg 100
(1)求机器车空载时的重力。
(2)求机器车空载时对地面的压力和压强。
(3)机器车满载后匀速行驶时,所受阻力为总重的0.02倍,求机器车所受阻力的大小。
30.(9分)某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台“浮力秤”,可方便称量物体的质量,其构造如图所示,已知小筒底面积为50cm2,高12cm,小筒和托盘总质量为200g.大筒底面积为200cm2且足够深,在大筒中装有适量的水,当小筒的托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均标为“0”,将小筒竖直压入水中,当水面距小筒底10cm时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均标为最大测量值,小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中,读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)如图甲,当托盘上不放物体时,小筒受到的浮力是 N。
(2)该浮力秤零刻度A点应标记在小筒上距小筒底 cm处;该浮力秤的刻度应该是 (选填“均匀”或“不均匀”)的,若此时再向大筒中倒入适量的水,小筒上的零刻度线A点 (选填“需要”或“不需要”)重新标记。
(3)该装置所能测量物体的最大质量为 g;小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离 (选填“大”或“小”)。
(4)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下:如图乙所示,将石块放入托盘中,读出小筒上的示数为m1;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为m2,该石块密度的表达式为ρ石= (水的密度用ρ水表示)。
(5)若要增加该浮力秤的量程,下列办法可行的的是 。(本小题有多个选项正确)
A.仅增加小筒的底面积
B.仅增加大筒的底面积
C.仅减小小筒的质量
D.仅换密度更大的液体
2022-2023学年江苏省镇江市润州区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的)
1.【分析】质量是物体所含物质的多少,它不随物体的状态、形状、温度、位置的变化而变化。
【解答】解:A、铁块辗轧成铁片,只是形状发生了变化,质量不变,故A吧符合题意;
B、铁块变铁水,只是状态变了,质量不变,故B不合题意;
C、把铁杵磨制成针,物质减少,质量减小,故C符合题意;
D、把铁块带上月球,只是位置发生了变化,质量不变,故D不合题意。
故选:C。
2.【分析】物质的物理属性包含:密度、比热容、硬度、透明度、导电性、导热性、弹性、熔点等等。
【解答】解:
A.拉力器上的弹簧是利用了弹簧的弹性,故A符合题意;
B、连接在电路中的碳棒,利用了碳棒的导电性,故B不符合题意;
C、能吸引铁钉的磁体,利用了磁铁的磁性,故C不符合题意;
D、玻璃具有良好的透光性,用玻璃做房间的窗户,可以保证室内明亮,光照充足,故D不符合题意。
故选:A。
3.【分析】A.原子是原子核和电子组成,原子核是由质子和中子构成的;
B.分子是保持物质化学性质的最小微粒,
C.汤姆生发现了电子,说明原子是可再分的;
D.分子间存在引力和斥力。
【解答】解:A.原子是原子核和电子组成,原子核是由质子和中子构成的;故A错误;
B.分子是保持物质化学性质的最小微粒,故B错误;
C.汤姆生发现了电子,说明原子是可再分的,卢瑟福提出了原子核式结构模型,故C错误;
D.铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力,故D正确。
故选:D。
4.【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、鞋底刻有花纹,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A错误;
B、擦黑板时用力,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B正确;
C、轴承处涂润滑油是使接触面之间形成油膜来减小摩擦力,故C错误;
D、行李箱底部装轮子用滚动代替滑动减小了摩擦力,故D错误。
故选:B。
5.【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、九年级物理课本的长度约26cm,符合实际;故A正确;
B、九年级物理课本的质量约200g,即0.2kg;故B错误;
C、九年级物理课本的质量约0.2kg,故重力约2N;故C错误;
D、九年级物理课本质量约200g,故重力为:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,长度约26cm,即0.26m,宽18cm,即0.18m;故平放时对桌面的压强约:p====43Pa;故D错误;
故选:A。
6.【分析】(1)力的作用效果是改变物体的形状。
(2)力的作用效果还可以改变物体的运动状态。
【解答】解:ACD、手压弹簧的力、人压撑杆的力、手拉弓的力都会使物体的形状发生变化;
B、磁体对铁球的引力改变物体的运动状态;
综上所述,B和ACD比较,力的作用效果不同,故选:B。
7.【分析】带电体具有吸引轻小物体的性质;
电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;根据图示可知,乙与橡胶棒相互排斥,所以乙带负电;甲与丙相互排斥,则甲、丙都是带电的;橡胶棒与甲吸引,则甲带正电,丙带正电,故D正确。
故选:D。
8.【分析】(1)减小压强的方法:是在压力一定时,增大受力面积;是在受力面积一定时,减小压力;
(2)物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态。
(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(4)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小只与质量有关。
【解答】解:A、座垫宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A正确;
B、“共享单车”转弯时其方向发生了改变,不是平衡状态,所以不是受到平衡力的作用,故B错误;
C、把手上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错误;
D、下坡时“共享单车”速度越来越大,是因为重力势能转化成了动能,而其惯性是不变的,故D错误。
故选:A。
9.【分析】(1)(2)物体的浮沉条件:浸没液体中的物体,如果F浮>G,物体将上浮,最后漂浮在液体面上;如果F浮<G,物体将下沉;如果F浮=G,物体将悬浮;
(3)相互作用的两个力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同两个物体上;
(4)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:A、悬浮的茶叶受到的浮力等于重力,故A错误;
B、茶叶下沉是因为它受到的浮力小于重力,故B错误;
C、杯底对桌面的压力和桌面对杯底的支持力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D、茶香四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:D。
10.【分析】(1)大气压随高度增加而减小;
(2)受力的物体如果处于静止或匀速直线运动状态时,一定受平衡力作用。
(3)根据F浮=ρ空气gV排分析浮空艇受到的浮力情况;
(4)浸在液体(或气体)中的物体都受到液体(或气体)对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于液体(或气体)密度时,物体上浮。
【解答】解:A、海拔越高、气压越低,浮空艇上升过程中周围的大气压越来越小,故A错误;
D、浮空艇在匀速直线上升过程中,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故D错误;
C、海拔越高,空气的密度越小,浮空艇排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小,故C错误;
B、浮空艇在匀速直线上升过程中,受竖直向上的浮力、竖直向下的拉力、竖直向下的重力,处于平衡状态,受到平衡力的作用,即F浮=G+F拉,所以浮空艇所受浮力大于自身的重力,故B正确。
故选:B。
11.【分析】静止的物体受力平衡,当合力方向与运动方向相同时,物体做加速运动,相反时,物体做减速运动。
【解答】解:物体M静止在电梯底部.M对电梯底部的压力为F。0﹣t1内,电梯静止,此时支持力与M重力平衡,而压力与支持力是相互作用力大小相等,则F2=G;
A、t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动,此时压力小于重力,即支持力小于重力,而电梯是加速运动,因而运动方向与重力方向相同,即向下启动;故A错误;
B、由于t2时刻具有一定的速度,t2﹣t3内,支持力与重力相等,受力平衡,做匀速直线运动,因而不可能处于静止状态,故B错误;
C、t3﹣t4内,原来是向下运动,此时支持力大于重力,合力方向与运动方向相反,则电梯向下做减速运动,故C错误;
D、t3﹣t4内,电梯向下做减速运动,当速度减小时,某时刻M的速度可能为零,故D正确。
故选:D。
12.【分析】(1)甲沉底、乙漂浮,甲受到的浮力小于重力,乙受到的浮力等于重力,若F1>F2,则G1>G2,根据G=mg可知m1和m2的大小关系;
(2)若F1=F2,根据F浮=ρ水gV排可知甲乙排开水的体积的大小关系,因甲沉底、乙漂浮,则甲排开水的体积等于自身体积,乙排开水的体积小于自身体积,进而得出V1、V2的大小关系;
(3)若物体的体积V1<V2,因甲沉底、乙漂浮,则可知甲排开水的体积与乙排开水的体积的大小关系,根据F浮=ρ水gV排可知F1与F2的大小关系;
(4)若物体的体积V1=V2,因甲沉底、乙漂浮,则可知甲排开水的体积与乙排开水的体积的大小关系,根据F浮=ρ水gV排可知F1与F2的大小关系,根据F浮=G物可知G1与G2的大小关系,根据G=mg可知m1与m2的大小关系。
【解答】解:
(1)甲沉底、乙漂浮,甲受到的浮力小于重力,乙受到的浮力等于重力,若F1>F2,则G1>G2,根据G=mg可知m1一定大于m2,故(1)错误;
(2)若F1=F2,根据F浮=ρ水gV排可知甲、乙排开水的体积相同;因甲沉底、乙漂浮,则甲排开水的体积等于自身体积,乙排开水的体积小于自身体积,所以V1一定小于V2,故(2)正确;
(3)若物体的体积V1<V2,因甲沉底、乙漂浮,则甲排开水的体积等于自身体积,乙排开水的体积小于自身体积,不能判断出甲、乙排开水的体积的关系,根据F浮=ρ水gV排可知F1可能大于、也可能小于、也可能等于F2,故(3)正确;
(4)若物体的体积V1=V2,因甲沉底、乙漂浮,则甲排开水的体积大于乙排开水的体积,根据F浮=ρ水gV排可知F1大于F2,根据F浮=G物可知G1>G2,根据G=mg可知m1一定大于m2,故(4)错误;
综上可知,只有(2)、(3)正确。
故选:C。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.【分析】(1)鸡蛋碰撞石头的力与石头碰撞鸡蛋的力是相互作用力,力的大小 相等;
(2)分子在永不停息做无规则运动,是分子扩散现象;
(3)任何物体在任何时刻都具有惯性;
(4)棉花在瓶中燃烧后,瓶内的氧气量会减少,气体压强变低,小于外界大气压,所以鸡蛋进入瓶中;
【解答】解:(1)力的作用是相互的,鸡蛋碰撞石头的力与石头碰撞鸡蛋的力是相互作用力;
(2)将鸡蛋放进茶叶水煮熟,切开鸡蛋发现蛋变色,是因为茶叶的色素扩散到了鸡蛋内,这属于扩散现象,由于分子间有间隙,茶叶色素分子在不停地做无规则运动,进入到鸡蛋的分子间隙中;
(3)突然弹出硬纸片时,该硬纸片由于受力由静止开始沿水平方向飞出去,杯口的鸡蛋由于惯性,要保持原来的静止状态,不随硬纸片一起飞出,在重力的作用下落入杯中;
(4)将棉花点燃后放入底部铺有细沙的瓶子中,使瓶内的气体受热膨胀,一部分空气跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口,瓶内的棉花停止燃烧,瓶内气体温度降低,压强减小。此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压入瓶中;
故答案为:相等;扩散;惯性;大气压。
14.【分析】(1)重力是物体的基本属性,与物体的位置、状态、形状和温度无关;
(2)根据G=mg求出“祝融号”在火星上受到的重力;
(3)“祝融号”对火星表面的压力等于自身的重力,根据p=求出“祝融号”对火星表面的压强。
【解答】解:“祝融号”着陆火星后,物质发生了变化,但是所含的物质多少没有发生变化,所以“祝融号”的质量没有发生变化,还是240kg;
“祝融号”在火星上受到的重力:G火=G地=mg=×240kg×10N/kg=900N;
“祝融号”对火星表面的压力:F=G火=900N,
“祝融号”对火星表面的压强:p===3×104Pa。
故答案为:240;900;3×104。
15.【分析】(1)根据U形管两侧液面高度差判断压强大小,由p=ρgh比较密度的大小;
(2)探究液体压强跟深度的关系时,控制液体的密度相同,改变深度大小。
【解答】解:(1)如图,选用水和盐水分别进行实验,并使金属盒处于两种液体中的深度相同,图2中液面高度差大,产生的压强大,因为盐水的密度大于水的密度,由p=ρgh可知用盐水进行实验时,U形管两侧液面的高度差较大,图2中的液体是盐水;
(2)探究液体压强与液体深度的关系时,金属盒在液体中处于不同深度处,记录U形管两侧的液柱高度差,比较压强大小,根据公式p=ρgh可知,为使U形管两侧液面的高度差h增大,应将金属盒向下移动。
故答案为:2;下。
16.【分析】(1)解答此题首先要明确墨水缓缓流出来,是由于外界的大气压大于水笔内部的气体压强,这样把墨水压出来的;重力的方向是竖直向下;
(2)结合密度公式分析笔芯内氮气的密度的变化。
【解答】解:
(1)墨水之所以会缓缓流出来,是由于外界的大气压大于水笔内部的气体压强,这样把墨水压出来的,用棉花堵住替芯的上端口,用笔在纸上写字,发现字的笔迹逐渐变淡,最终写不出字来;因重力的方向是竖直向下,所以可将笔尖向上写一会字,笔迹变淡,直至不再显示笔迹,与重力有关;
(2)用圆珠笔写字时,笔尖在纸上滚动,阻碍笔尖滚动的摩擦属于滚动摩擦;墨水向笔尖流动,笔芯内氮气的体积增大,质量不变,由密度公式可知,密度变小。
故答案为:(1)大气压;重力;(2)不变;变小。
17.【分析】(1)因为蜡块密度大于酒精密度,所以蜡块放入盛满酒精的烧杯中会下沉,知道蜡块排开(溢出)酒精的质量,利用公式V溢酒精=求出排开酒精的体积(蜡块的体积);
(2)根据水和蜡块的密度可知:把此蜡块放入盛满水的大烧杯中,蜡块漂浮,则根据漂浮条件和阿基米德原理即可求出从杯中溢出水的质量。
【解答】解:(1)由ρ=得溢出酒精的体积:
V溢酒精===20cm3;
(2)因为ρ酒精=0.8g/cm3<ρ蜡=0.9g/cm3,所以蜡块在酒精中下沉,V蜡=V排酒精=V溢酒精=20cm3;
又因为ρ水=1.0g/cm3>ρ蜡=0.9g/cm3,所以蜡块在水中漂浮,根据漂浮条件可知:
F浮水=G排水=G蜡;
即m排水g=m蜡g;
所以m排水=m蜡=ρ蜡V蜡=0.9g/cm3×20cm3=18g。
故答案为:20;18。
18.【分析】研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,据此分析;
因铅笔处于静止状态,故在水平方向上受到此平衡力的作用。
【解答】解:小李利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”,要控制压力大小相同,1中两手指受到的压力相同,2中因铅笔的重力作用,两手指受到的压力大小不同,为完成实验,他应将铅笔如图1放置,因铅笔处于静止状态,故此实验中两个手指对铅笔的压力(都作用在铅笔上)属于平衡力。
故答案为:压力大小;1;平衡力。
19.【分析】(1)流动的气体和液体都称为流体,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;
(2)已知球的质量可求得其重力,由此可知压力大小,已知竖直方向受大气压作用的等效面积,由p=可求得球下方和上方气压差;
(3)球恰能上升受到管壁摩擦,若增大乒乓球上方的风速,则球下方和上方气压差越大,据此分析。
【解答】解:当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体流速大,压强小,小于下端管口气体压强,原本静止的乒乓球沿管上升;
球的重力G=mg=2.6×10﹣3kg×10N/kg=2.6×10﹣2N,
球下方受到的压力F=G=2.6×10﹣2N,
受力面积S=13cm2=13×10﹣4m2,
球下方和上方气压差p===20Pa;
若考虑管壁摩擦,则需要增大乒乓球上方的风速,则球下方和上方气压差增大,从而使球沿竖直管上升。
故答案为:小;20;增大。
20.【分析】同种液体中,液体压强随深度的增加而增大,橡皮膜c的深度最大,据此得出形变程度最大的橡皮膜;
往上缓慢提塑料盒,仍保持塑料盒处于浸没状态,四处橡皮膜所受的压强均逐渐变小,塑料盒排开水的体积逐渐变大,根据F浮=ρ水gV排可知受到的浮力的变化情况。
【解答】解:同种液体中,液体压强随深度的增加而增大,橡皮膜c的深度最大,观察到橡皮膜c的形变程度最大,可得知液体压强大小与液体的深度有关。往上缓慢提塑料盒,仍保持塑料盒处于浸没状态,四处橡皮膜所受的压强均逐渐变小,塑料盒排开水的体积逐渐变大,根据F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力变大。
故答案为:c;液体的深度;变大。
21.【分析】(1)利用排水法可知,矿石的体积等于排开水的体积,利用溢出水的质量和水的密度计算出溢出水的体积即为矿石的体积;
(2)根据液体压强公式分析解答即可;
(3)矿石放入盆中为漂浮状态,则有矿石的重力大小等于水对盆增加的浮力大小,根据阿基米德原理计算出浮力大小;矿石的体积等于两次溢出水的体积之和,根据溢出水的质量和水的密度计算出溢出水的体积,利用密度公式计算矿石的密度;
(4)抓住矿石的质量测量的偏差情况,利用密度公式分析即可。
【解答】解:
由题意知,矿石的体积V=V排=V溢出===100cm3;
将矿石浸没到溢水杯的水中,再到将矿石取出轻轻放入盆中,溢水杯中水都是满的,即水的深度不变,根据液体压强公式可知,盆底受到水的压强将不变;
由题意知,矿石放入盆中为漂浮状态,则有矿石的重力大小等于水对盆增加的浮力大小,
即G矿石=ΔF浮=ΔG排=(m溢1+m溢2)g=(100+200)×10﹣3kg×10N/kg=3N;
矿石的质量m===0.3kg=300g,
矿石的密度冉ρ===3g/cm3;
由题意知,取出沾有水的矿石再放在盆中与取出没沾水的矿石再放在盆中对比,整体都是漂浮的,根据漂浮的条件和阿基米德原理可知,此时矿石上沾有水的重力等于盆对水增加的排开水的重力,又因为矿石上沾有水的重力等于盆中减少的水的重力,所以盆对水增加的排开水的重力等于盆中减少的水的重力,即盆对水增加的排开水的体积等于盆中减少的水的体积,说明两种情况下,液面变化情况相同,即取出的矿石上沾有水时不影响盆排开水的质量,由G矿石=ΔF浮=ΔG排=(m溢1+m溢2)g可知,矿石的重力是准确的,即矿石的质量是准确的,矿石的体积也是准确的,由密度公式可知,所测得矿石的密度将不变。
故答案为:100;不变;3;不变。
三、解答题(本题共9小题,共48分.解答27、28题时应有必要的解题过程)
22.【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从冰墩墩的重心作竖直向下的力,并标上字母G。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从冰墩墩的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
23.【分析】在水中上浮的乒乓球受到重力和浮力两个力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,并且浮力大于重力,根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:
乒乓球在水中上浮过程中受到浮力和重力的作用,且浮力大于重力。
从乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图,且浮力的线段长度应大于表示重力的线段长度。如图所示:
。
24.【分析】物体处于匀速直线运动时,受力是平衡的,先分析轿厢内的物资的受力情况,再画出力的示意图。
【解答】解:封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,静止在轿厢内的物体A处于平衡状态,所以受力平衡,物体A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F的作用,这两个力大小相同、方向相反、在同一直线上,作用点在物体A的重心上,示意图如图所示:
25.【分析】(1)沿水平方向拉动木块,让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
由测力计分度值读数,根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析;
(3)滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响,据此判断影响弹簧测力计示数不稳定的原因。
【解答】解:(1)本实验中摩擦力大小的测量是间接测量的,由二力平衡条件,必须在水平方向上匀速沿直线拉动木块才能测出摩擦力的大小;
在乙图中,测力计分度值为0.2N,测力计示数为3.4N,因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小等于摩擦力的大小,木块受到的滑动摩擦力大小等于3.4N,物体向右运动,故摩擦力方向水平向左;
(2)比较甲、乙两组实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;
研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力相同,故要比较甲、丙两组实验,所用的科学研究方法是控制变量法;
(3)A、木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A错误;
B、木块运动速度不影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故B错误;
C、木板的粗糙程度不均匀,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故C正确;
故选:C。
故答案为:(1)匀速直线;3.4;水平向左;(2)压力大小;甲;(3)C。
26.【分析】(1)本实验的原理是,利用圆柱体积公式V=Sh求得受力面积的大小;
(2)根据压强公式计算压强大小;
(3)由题意知,考虑活塞与筒壁之间的摩擦时,外界大气对活塞的压力为,根据压强公式求得压强p′的表达式;
(4)若实验时橡皮帽漏气,则所需拉力偏小,所测大气压值就偏小。
【解答】解:(1)注射器带刻度部分的容积为2mL,长度l为10cm,则活塞的横截面积:;
(2)大气压:=;
(3)由题意知,设外界大气对活塞的压力为F0,活塞与筒壁之间的摩擦为f,第一次活塞被拉出注射器时,活塞受力情况为:F=F0+f,第二次活塞退回注射器时,活塞受力情况为:F0=F′+f,则外界大气对活塞的压力为F0=,故大气压值为;
(4)若实验时橡皮帽漏气,则所需拉力偏小,在受力面积一定时,所测大气压值就偏小。
故答案为:(1)注射器带刻度部分;0.2;(2)1.1×105;(3);(4)小。
27.【分析】(1)①测量前平衡螺母的调节是左偏右调,右偏左调;测量时通过增减砝码或调节游码使天平平衡;
②物体放在左盘,砝码放在右盘;
物体的质量=砝码的总质量+游码在标尺上所对的刻度,由此读出a合金块的质量;
③计算出正方体的体积,利用密度计算公式即可求出;
(2)①图3溢水杯中加入的水质量m加=m甲+m丁﹣m乙;溢水杯中加入的水体积V加=V金=,根据ρ=求出合金密度;
实验中取出合金块会带出水,在加水时已做补充,不会影响合金块的体积,则由此造成测得的合金块密度不变;
②若选择图3实验中的乙、丙和丁所测数据,从溢水杯中取出合金块,合金块带有一部分水,导致加入水的质量偏大,计算合金块的体积偏大,据此判断。
【解答】解:(1)①将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处。由图甲知,指针静止时偏左,则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡。
②将a合金块放入左盘,用镊子向右盘中添加砝码;
由图2可知,a合金块的质量m1=50g+10g+4g=64g;
③a合金块的体积V=(2cm)3=8cm3,
则a合金块的密度:ρ===8g/cm3;
(2)①图3实验中取出合金块会带出水,在加水时已做补充,不会影响合金块的体积,则由此造成测得的合金块密度不变,
溢水杯中加入的水质量:m加=m甲+m丁﹣m乙=80.0g+31.0g﹣101g=10g;
溢水杯中加入的水体积:V加===10cm3,
合金块的体积:V=V加=10cm3,
合金块的密度:
ρ===8g/cm3;
②若选择图3实验中的乙、丙和丁所测数据,从溢水杯中取出合金块,合金块带有一部分水,导致加入水的质量偏大,求出的合金块的体积偏大,则合金块密度偏小。
故答案为:(1)①右;②左;64;③8;8;(2)①乙;8;②偏小。
28.【分析】(1)弹簧测力计使用前要先进行调零;根据图1得出物体的重力;利用称重法求出物体浸没在水中的浮力;
(2)浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,根据控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,根据称重法F浮=G﹣F可知弹簧测力计A的示数变化;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,根据阿基米德原理分析弹簧测力计A、B示数的关系;当重物浸没在水中并继续下降时,弹簧测力计A、B的示数均不变,说明重物受到的浮力不变,据此得出结论。
【解答】解:(1)弹簧测力计使用前要先进行调零;由图1可知,物体的重力为G=4.8N;在水中所受浮力为F浮=G﹣F2=4.8N﹣2.8N=2N;
(2)由图1、2、3所示的实验操作可知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,测力计示数不同,液体密度越大,测力计示数越小,根据称重法可知,浮力越大,故可得出结论:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大;
(3)如图4所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小,重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,根据阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等;
当重物浸没在溢水杯继续下降的过程中,弹簧测力计A、B的示数不变,即重物受到的浮力不变,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
故答案为:(1)调零;4.8;2;(2)排开液体的体积;密度;(3)相等;无关。
29.【分析】(1)根据G=mg求出机器车空载时的重力;
(2)机器车空载时对地面的压力等于机器车空载时的重力,根据p=求出机器车空载时对地面的压强;
(3)根据G=mg求出机器车满载时货物的重力,根据f=0.02G求出机器车满载后匀速行驶时,所受的阻力。
【解答】解:(1)机器车空载时的重力:G车=mg=200kg×10N/kg=2000N;
(2)机器车空载时对地面的压力:F=G车=2000N;
机器车空载时对地面的压强:p===5×104Pa;
(3)机器车满载时货物的重力:G货=Mg=100kg×10N/kg=1000N,
机器车满载后匀速行驶时,所受的阻力:f=0.02G总=0.02×(2000N+1000N)=60N。
答:(1)机器车空载时的重力为2000N;
(2)求机器车空载时对地面的压力为2000N;压强为5×104Pa;
(3)机器车满载后匀速行驶时,所受阻力为总重的0.02倍,机器车所受阻力的大小为60N。
30.【分析】(1)当托盘上不放物体时漂浮,根据物体的漂浮条件求出小筒受到的浮力;
(2)根据F浮=ρ液gV排求出托盘上不放物体时排开水的体积,再利用V排=Sh求出小筒底所处的深度,进而得出浮力秤零刻度应标的位置;当放上质量为m的物体时,有G+G0=F浮=ρ水gV排,即有m=ρ水Sh﹣m0,则物体的质量与浸入的深度成正比;若此时再向大筒中倒入适量的水,小筒受到浮力不变,排开水的体积不变,据此分析;
(3)当水面距小筒底10cm时,根据漂浮条件求出小筒、托盘和所测物体的重力,减去小筒和托盘的重力,然后即可求出测量物体的最大质量;根据V排=V浸即可判断小筒和大筒上相邻两刻度线间的距离的关系;
(4)根据该装置可知石块质量为m1;将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为是石块排开的水的质量m2,所以据此即可求出石块的体积,然后利用ρ=即可求出密度;
(5)根据m=ρ水Sh﹣m0进行分析。
【解答】解:(1)小筒和托盘总重G0=m0g=0.2kg×10N/kg=2N,
当托盘上不放物体时,小筒漂浮,则小筒受到的浮力:
F浮=G0=2N;
(2)当托盘上不放物体时,小筒受到的浮力F浮=2N,
由F浮=ρ水gV排得,小筒排开水的体积:
V排===2×10﹣4m3,
由V排=Sh得,小筒底所处的深度:
h0===0.04m=4cm,
所以浮力秤零刻度标在小筒上距离筒底4cm的位置;
当放上质量为m的物体时,有:G+G0=F浮=ρ水gV排,
即:mg+m0g=ρ水S小h小g,
则:m=ρ水S小h小﹣m0,故物体的质量与浸入的深度成正比,所以浮力秤的刻度是均匀的;
若此时再向大筒中倒入适量的水,小筒受到浮力不变,排开水的体积不变,小筒上的零刻度线A点不变;
(3)当水面距小筒底10cm时,则V排=S小h=50cm2×10cm=500cm3=5×10﹣4m3,
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N。
由于小筒和托盘处于漂浮,则G总=F浮=5N;
所以m总===0.5kg=500g;
则测量物体的最大质量m大=m总﹣m小=500g﹣200g=300g;
由于托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,当托盘上放物体时,则小筒再浸入水的体积为V浸=S小Δh小;
大筒中水面上升后增加的体积V排=S大Δh大;
由于S小<S大,则:Δh小>Δh大,
即:小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离大;
(4)根据该装置可知石块质量为m1;将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为是石块排开的水的质量m2,
根据ρ=可得石块的体积为:V石=V排=;
则石块的密度:ρ石=== ρ水;
(5)由m=ρ水S小h小﹣m0可知,增大液体的密度、增大小筒横截面积、增加小筒的高度或减小小筒的质量均可增大浮力秤的量程,故选ACD。
故答案为:(1)2;(2)4;均匀;不需要;(3)300;大;(4) ρ水;(5)ACD。