2022-2023学年广东省佛山市南海区桂江一中八年级(下)期中物理试卷
一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)
1. 高空中水平匀速直线飞行的飞机,向地面投下救灾物资,则飞机的动能和重力势能的变化情况( )
A. 动能、重力势能都不变 B. 动能不变,重力势能变大
C. 重力势能不变,动能变大 D. 动能、重力势能都变小
2. 如图为托里拆利实验的装置图,下列表述不正确的是( )
A. 实验测得的大气压值为标准大气压
B. 将实验装置拿到当地的山上,管内外水银面高度差将上升
C. 换用粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
D. 向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将不变
3. 某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且,若不计空气阻力,则汽车匀速行驶时的功率和以及牵引力在相同时间内所做的功和之间的关系正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 生活中有很多地方涉及物理知识,下列说法正确的是( )
A. 甲:推箱子不动,是因为推力小于摩擦力
B. 乙:乒乓球能被球拍击回,是因为乒乓球太轻没有惯性
C. 丙:如图的过程中,摩擦力会变大
D. 丁:、两人在小车上静止,推,两人都后退,说明力的作用是相互的
5. 如图所示,已知足球放在桌子上,而桌子立于地球表面。下列两个力是一对平衡力的是( )
A. 足球对桌子的压力与桌子对足球的支持力
B. 桌子对地球的压力与地球对桌子的支持力
C. 足球受到的重力与桌子对足球的支持力
D. 桌子受到的重力与地球对桌子的支持力
6. 如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为、高为,体积为的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是取( )
A. B. C. D.
7. 甲、乙两个底面积和质量相同的容器放在水平面上,分别盛有、两种液体,将同一小球分别放入两个容器中,静止时小球位置如图所示,两容器内液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A. 两种液体的密度 B. 两小球所受浮力
C. 两个容器对水平桌面的压强 D. 两种液体对容器底部的压强
二、填空题(本大题共8小题,共22.0分)
8. 在跳绳测试中,小丽同学跳了次,每次跳起的高度为,已知她的质量是,那么小丽的重力是______ ,跳一次绳做的功______ ,跳绳的平均功率是______ 。
9. 在水平直线上行驶的火车上,若乘客突然觉得上身向火车运行方向倾斜,说明火车可能在______选填“加速”、“减速”或“匀速”运行,此现象表明______选填“火车”或“乘客”具有惯性。如果突然所有力都消失,火车将会______。
10. 水平面上的木箱重,用的水平推力没有推动,此时,木箱底部受到的摩擦力为______,当推力为时,木箱水平向右做匀速直线运动,此时,木箱底部受到的摩擦力方向是______;当推力增大到时,木箱底部受到的摩擦力为______。
11. 如图所示是家用煤气灶灶头的示意图,使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是进口处煤气流速大,压强______ 选填“大于”、“小于”或“等于”大气压强。此原理如果应用在高速列车的候车过程中,为了安全起见,高速列车的速度越大,人离轨道的距离要越______ 选填“远”或“近”。
12. 如图所示,水平桌面上放置的两个相同的圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体,将一支密度计分别放入这两种不同液体中,静止后的情形如图所示,两液面相平,则甲液体的密度______乙液体的密度选填“大于”、“等于”、“小于”;密度计在甲液体中受到的浮力______在乙液体中受到的浮力选填“大于”、“等于”、“小于”;原容器中甲液体的质量______乙液体的质量选填“大于”、“等于”、“小于”.
13. 我国“辽宁号”航母满载时排水量为吨,在海水中吃水深度为,取,。该航母满载时,受到的浮力为______ ,航母满载时的质量为______ 。某架舰载机飞离该航母后,若航母排开的海水体积减少了,则该舰载机的质量是______ 。
14. 功率相等的甲、乙两汽车,在相等时间内甲乙通过的路程之比是:,则他们的速度之比为______ ,做功之比为______ ,牵引力之比为______ 。
15. 小明利用汽车“胎压计”测量大气压,示数如图甲,他测得的大气压值是 ,他又利用注射器、的弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压强值,如图乙,他将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢向右拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度,则注射器的横截面积为 ,估测本地大气压强值约为 。
三、作图题(本大题共3小题,共7.0分)
16. 如图所示,用一拉力把一物体匀速拉上斜面,请在图中画出物体所受力的示意图。
17. 如图所示.一个乒乓球从点上浮到点后保持静止,请画出乒乓球在点时受到的力不计液体对球的阻力。
18. 如图所示,请画出小球对杠杆拉力的力臂和使杠杆保持平衡的最小动力的示意图。
四、实验探究题(本大题共4小题,共23.0分)
19. 小丁利用矿泉水瓶,做了如图所示的实验:
如图所示,用力挤压装满带颜色水的瓶子,细管中的水柱上升,这说明力可以改变______ 。
如图所示,饮料罐从相同高度从静止滚下,改变水平面的粗糙程度,发现水平面越光滑,饮料罐滚动的距离越远,从而猜想,如果水平面光滑,饮料罐会______ 。
如图矿泉水瓶中装满水后插入吸管甲,用另一吸管乙向吸管甲上方吹气,吸管甲中水面会上升,这是因为流速越快的地方,压强______ 。选填越大、越小、或不变。
如图,在矿泉水瓶上扎两个相同大小的小孔和,发现从孔喷出的水较急,这是因为液体压强与液体的深度有关,深度越深,压强______ 。选填越大、越小,或不变。
如图,拧开瓶盖,在瓶口覆盖一张硬纸片后倒置,硬纸片不下落,说明了______ 的存在。
如图,拧开瓶盖倒出少量水后,利用玻璃管改造成一个简易气压计。当把这个气压计从山脚拿到山顶时,则管内液面会______ 。选填“上升”、“不变”或“下降”
20. 如图所示是小方要进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
该实验用到的实验原理是______ 。
为了测出木块受到的滑动摩擦力,小方必须在水平方向上______ 拉动木块,这时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
分析图______ 两次实验可知:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
小方将图甲中的木块切去一半,再沿直线水平匀速拉动剩下的一半木块,发现此时的拉力小于,于是他得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗?______ 选填“正确”或“不正确”,理由是______ 。
21. 如图所示,这是“探究杠杆的平衡条件”实验。
在做实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆______ 选填“平衡”或“不平衡”。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向______ 选填“左”或“右”调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了在实验中便于______ ;
如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在点挂个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在点挂______ 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将、两点的钩码同时减去一个,则杠杆的______ 选填“左”或“右”端将下沉。
改变钩码的位置和个数,使杠杆水平平衡,收集多组数据,其目的是______ 。
A.取平均值,减小误差
B.避免偶然性,寻找普遍规律
如图丙所示,若不在点挂钩码,改用弹簧测力计在点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计从竖直位置转到图丙位置时,其示数会______ 选填“变大”、“不变”或“变小”。
22. 实验小组在实验室做“验证阿基米德原理”的实验。
方案一:小萱用金属块按照如图甲所示的实验步骤进行实验。
由图甲求出金属块浸没在水中受到的浮力和其排开水的重力,发现 ______ 选填“”、“”或“”,造成这种结果的原因是______ 选填字母。
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有进行调零
B.最初溢水杯中的水未达到溢水杯的溢水口
小萱改正错误后,得出金属块浸没水中时受到的浮力为,则金属块的密度为______ 。
为案二:用两个相同的弹簧测力计和,饮料瓶和吸管组成的溢水杯,薄塑料袋质量不计进行实验,装置如图乙所示,向下移动横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计的示数逐渐______ 选填“变大”或“变小”。若弹簧测力计、示数的变化量分别为、,则 ______ 。选填“”、“”或“”。此过程中,溢水杯底部对支架的压力______ 选填“变大”、“变小”或“不变”。
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
23. 疫情时期,智能配送机器人从仓库的仁和站出发,将医疗物资送到了武汉第九医院。该智能配送机器人设计的最大速度是,空载质量,承载量可以达到。
该机器人空载时受到的重力是多少?
若配送机器人在某段平直的路面上由静止开始运动,共用时,如图甲是速度随时间变化的关系图象,图乙是动力随时间变化的关系图象。在内,配送机器人动力做功的功率是多少?
配送机器人满载静止在水平地面上时,对地面的压强是,求轮胎与地面的总接触面积为多少?
24. 如图甲所示,用弹簧测力计拉着圆柱形物体从水面上方某处缓慢浸入水中,直到把物体放在容器底部后撤去拉力。图乙为弹簧测力计的拉力随物体移动距离变化的图像。容器内底面积为。求:
圆柱体受到的最大浮力。
圆柱体的密度。
圆柱体刚浸没时下表面受到水的压强。
六、综合题(本大题共3小题,共15.0分)
25. 阅读材料绝境重生的舰艇回答问题。
海水趴层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”潜艇在水下航行中,如突遇“海中断座”,急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的有效潜深为,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事。中国海军潜艇一次远航战备巡逻中,碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉的又快又深,潜艇的主机舱管路发生破损,艇长立即发出命令:“损管警报向所有水柜供气”。不到秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气;分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;分钟后,全艇各舱室封舱完毕,但“掉深”依然继续。分钟后,“掉深”终于停止,深度计开始缓慢回升。潜艇闯过鬼门关,化险为夷,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。取海水的密度为,取
潜艇的原理是靠______ 来实现浮沉。遇到“海中断崖”时,潜艇所处的海水密度突然______ 选填“变大”或“变小”,所受的浮力突然______ 选填“大于”“小于”或“等于”重力,潜艇会失去平衡而急剧下沉。
潜艇下潜至深度时受到海水的压强等于______ 。
“向所有的水柜供气”的目的是让海水______ 选填“进入”或“排出”水柜,从而使潜水艇快速上浮,脱离危险。
潜艇“掉深”有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有______ 。
某潜水艇总质量为,体积为,要使它从海面潜入海水中,至少要向水柜充入______ 的海水。
26. 如图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体减小。现有一个直径为,空心柱小孔横截面积为,限压阀的质量为的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为。
用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点______“升高”或“降低”,从而使饭菜熟得更快;
高压锅是一种实用的厨具,登山队很喜欢使用它,因为在高原上,气压______填“高于”或“低于”一个标准大气压,水在未达到时开始沸腾。
此高压锅内气体达到的最大压强为多少______。
如表为不同气压下水的沸点:根据的计算,锅内水的最高温度能达到______。
27. 阅读短文,国之重器模锻液压机,回答问题。
年,中国二重集团研发的世界上最大的模锻液压机万吨级在中国投入使用,使我国的工业实力得到大幅提升,简易的液压机主要由液缸、活塞、管、槽、液体及控制系统等部分构成,液压机的结构简图如图甲所示,它是利用液体来传递压力的设备。科学家帕斯卡研究发现:当外力作用在密闭的液体上时,液体各部分所受的压强将发生相同的变化,物理学中称之为帕斯卡定律。在图甲所示的形管槽中装满液体,两端活塞把液体密闭,忽略液体的重力,当给左端活塞施加一个向下的压力时,根据帕斯卡定律,左、右两个活塞受到液体的压强相等,右端活塞会受到一个向上的压力,这就是液压机的原理,由于液体总体积不变,两活塞移动的距离与活塞面积成反比。
如图甲所示,液体对液缸中小活塞和大活塞的压强分别为、,小活塞和大活塞在液缸中移动的距离分别为、,则 ______ , ______ 选选填“”“”或“”;
图乙所示为应用液压机原理工作的汽车千斤顶,该千斤顶的大、小活塞横截面积分别是和,当在小活塞上施加的压力时,最多可在大活塞上产生______ 的支持力;若要进一步增大液压千斤顶的压力级别,可采取的办法是增大______ 选填小活塞或大活塞。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:飞机在空中水平匀速直线飞行时,速度不变,高度不变;
投下救灾物资后,飞机的质量减小,由于动能和重力势能均与质量有关,故飞机的动能、重力势能都变小。
故选:。
动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
理解动能、重力势能大小的影响因素是解决该题的关键,同时要注意本题的隐含条件:投下救灾物资后,飞机的质量减小。
2.【答案】
【解析】解:、意大利科学家托里拆利通过实验测出了大气压值,当时气压为,定为标准大气压,故A正确;
B、将实验装置拿到当地的山上,高度增加,大气压减小,管内外水银面的高度差将变小,故B错误;
、在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关,故CD正确。
故选:。
题图为托里拆利实验的装置图,该实验最早是意大利科学家托里拆利做的;
大气压随高度增大而减小;
在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。
本题考查了学生对托里拆利实验的掌握,在学习托里拆利实验时,对各种变化的情况是否会影响实验的结果,要求学生理解和掌握。
3.【答案】
【解析】解:由于不计空气阻力,在水平方向上,甲、乙两辆汽车都受牵引力与摩擦力作用,两辆汽车都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以,;
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,两辆汽车对水平路面的压力相等,都等于汽车自身的重力;接触面的粗糙程度相同,所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等,即,所以牵引力;
因为,根据可知,;
运动的时间相同,根据可知,。
故选:。
影响摩擦力大小的因素是:接触面所受压力、接触面的粗糙程度,通过分析接触面所受压力和接触面粗糙程度的关系得出摩擦力大小的关系;而两辆汽车都做匀速直线运动,都受平衡力的作用,即牵引力和摩擦力平衡;进而确定牵引力大小关系;
知道,根据分析功率的大小关系,再根据比较做功大小关系。
本题难点在牵引力大小关系的判断,要掌握:物体静止或匀速直线运动时受到平衡力的作用;平衡力的特点;影响摩擦力大小的因素。
4.【答案】
【解析】解:、推箱子不动,箱子受到平衡力的作用,所以水平推力等于摩擦力,故A错误;
B、乒乓球能被球拍击回是因为乒乓球太轻,其惯性较小,运动状态容易改变,故B错误;
C、木块在拉力作用下向左滑动的过程中,木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则木块受到的摩擦力不变,故C错误;
D、两人在小车上静止,甲推乙,两人都后退,说明物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选:。
静止的物体受到平衡力的作用。
惯性是物体保持原运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性;惯性与质量有关。
影响摩擦力的因素有接触面的粗糙程度和压力大小。
物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。
深入理解物体间力的作用的相互性,理解惯性与质量有关、影响摩擦力的因素、平衡力的概念;可解答此题。
5.【答案】
【解析】解:、足球对桌子的压力与桌子对足球的支持力,压力作用在桌子上,支持力作用在足球上,不是在同一物体上,不属于平衡力;
B、桌子对地球的压力与地球对桌子的支持力,压力作用在地球上,支持力作用在桌子上,不是在同一物体上,不属于平衡力;
C、足球受到的重力与桌子对足球的支持力,二者都是作用在足球上,大小相等、方向相反,属于一对平衡力;
D、桌子受到的重力与地球对桌子的支持力,地球对桌子的支持力等于桌子的重力和足球重力之和,不符合平衡力的条件。
故选:。
物体静止时处于平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上。
本题考查了平衡力的辨别,要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上。
6.【答案】
【解析】解:石鼓排开水的体积:
,
石鼓受到水的浮力:
。
故选:。
由于下底面与容器紧密接触,因为圆柱底面与水缸底面紧密接触,所以没有向上的压力,又圆柱上底面与水面相平,所以也没有向下的压力,这部分与浮力无关,排开水的体积的计算应去掉中间圆柱的体积。
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,关键在于排开液体体积的计算。
7.【答案】
【解析】解:、由图知,小球在液体中漂浮,则;小球在液体中悬浮,则,由于小球完全相同,则有,故A错误;
B、小球在液体中漂浮,在液体中悬浮,且两个完全相同的小球的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力,故B错误;
、因液体的密度大于液体的密度,且深度相同,则根据公式 可知,两种液体对容器底部的压强,故D错误;
由图知液体的体积大于液体的体积,由知液体的质量大于液体的质量,根据知液体的重力大于液体的重力,又因为容器质量相同,所以甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,根据知两个容器对水平桌面的压强,故C正确。
故选:。
由图可知:球在甲液体中漂浮,球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球、的重力相同,根据漂浮和悬浮的条件即可判断浮力的大小关系。
根据浮沉条件即可判断两液体密度的大小关系;
根据比较两种液体对容器底部的压强;
根据比较容器底面受到的压力大小,根据容器的形状判断出压力与重力的关系,进而判断出两容器对水平桌面压力的关系,根据判断两个容器对水平桌面压强的关系。
此题综合考查了物体浮沉条件及其应用、压强大小的比较等知识点,是一道综合性较强的题目,本题也可以利用阿基米德原理比较两种液体的密度关系。
8.【答案】
【解析】解:小丽的重力:;
每次跳起的高度:,
跳一次绳做的功:;
跳绳做的总功:,
跳绳的平均功率:。
故答案为:;;。
知道小丽的质量,根据求出其重力,又知道每次跳起的高度,根据求出跳一次绳做的功;
知道跳绳的次数和跳一次绳做的功可求跳绳做的总功,利用求出跳绳的平均功率。
本题考查了重力公式和做功公式、功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
9.【答案】减速 乘客 做匀速直线运动
【解析】解:在水平直线上行驶的火车上,若乘客突然觉得上身向火车运行方向倾斜,火车可能减速,乘客下身由于摩擦速度减小,而上身由于惯性保持原来的速度会向运行方向倾斜;
如果突然所有力都消失,根据牛顿第一定律可知,将继续做匀速直线运动。
故答案为:减速;乘客;做匀速直线运动。
乘客由于惯性要保持原来的运动状态,乘客向运行方向倾斜说明乘客上半身的速度大于了火车车的速度;
对于正在运动的物体,所受的外力如果同时消失,物体将保持外力消失瞬间的速度和方向运动下去,即做匀速直线运动。
此题考查了惯性和牛顿第一定律的基本知识,难度不大,认真分析即可。
10.【答案】 水平向左
【解析】解:木箱受到的水平推力时,木箱未动处于平衡状态,则木箱在水平方向上所受的推力与静摩擦力相互平衡,由二力平衡条件可知此时木箱受到的摩擦力;
当水平推力增大到时,木箱水平向右做匀速直线运动,此时木箱受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力,则木箱受到滑动摩擦力的大小,其方向与相对运动的方向相反,即水平向左;
当推力增大时,因木箱对地面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以木箱受到滑动摩擦力的大小不变,仍为。
故答案为:;水平向左;。
一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上;根据二力平衡条件分析摩擦力的大小;
摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
此题考查了二力平衡条件的应用以及影响滑动摩擦力大小的因素,注意:当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
11.【答案】小于 远
【解析】解:因为流体流速越大的地方压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露。
此原理如果应用在高速列车的候车过程中,高速列车的速度越大,列车与人之间的压强越小,人外侧的大气压会把人推向火车,所以为了安全起见,人离轨道的距离要越远。
故答案为:小于;远。
流体的压强跟流速有关,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
掌握流体的流速和压强的关系,并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题。
12.【答案】大于 等于 大于
【解析】解:同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则,即:密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计的重力;
由图知密度计排开液体的体积,且,根据可得,则;
图中两液面相平,甲图中密度计浸没在液体中的体积小于乙图中密度计浸没在液体中的体积,所以甲图液体的体积大于乙图液体的体积,由于,根据知原容器中甲液体的质量大于乙液体的质量。
故答案为:大于;等于;大于。
从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系;从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
密度计上的刻度代表了液体密度的大小,根据,密度计排开液体的体积越大,则表示液体的密度越小。
图中两液面相平,根据甲、乙图中密度计浸没在液体中体积的关系判断出甲、乙两图液体的体积的关系,根据判断出原容器中甲、乙液体质量的关系。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂浮是本题的关键。
13.【答案】
【解析】解:由阿基米德原理可得,航母满载时受到的浮力:
;
由漂浮时浮力等于重力知,
航母满载时的重力为:,
由得航母满载时的质量为:
;
因舰载机飞离该航母前后始终处于漂浮状态,
所以,舰载机的重力:,
则该舰载机的质量:。
故答案为:;;。
知道航母满载时的排水量,根据阿基米德原理求出其受到的浮力;根据漂浮时浮力等于重力算出航母满载时的重力,由算出航母满载时的质量;
航母上的舰载机飞离后,航母自重减小,因航母仍漂浮,根据漂浮的条件判断所受浮力的变化,利用求该舰载机的质量。
本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,明白排水量的含义是关键。
14.【答案】: : :
【解析】解:
由题知,两汽车运动时间相等,通过的路程之比为:,
所以两汽车的速度比:
:;
汽车的功率相等,由可得,牵引力之比:
:;
两汽车运动时间相等,功率也相等,则做功之比:
:。
故答案为::;:;:。
已知甲、乙两汽车汽车运动时间相等,又知通过的路程之比,由计算速度之比;
汽车的功率相等,由计算牵引力之比;由计算做功之比。
本题考查速度公式、功和功率公式的应用,属于基础题目,难度不大。
15.【答案】
【解析】解:由“胎压计”指针位置可知,实际的大气压;
注射器筒刻度部分的容积为,注射器筒刻度部分的长度为,
则活塞的面积为:
,
大气压强为:
。
故答案为:;;。
根据“胎压计”指针位置即可读数,然后进行单位换算即可;
已知注射器的最大刻度和全部刻度的长度,可求得注射器活塞的横截面积,又知道弹簧测力计的示数为,再利用可计算出的大气压强。
本题属实验探究题,实验探究题一般对学生的要求都较高,不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识,还要求学生具有一定的物理素养。
16.【答案】解:若斜面光滑,则木块受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力;
若斜面粗糙,则木块受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的滑动摩擦力。如下图所示:
【解析】题干只说了用一拉力把一物体匀速拉上斜面,并没有说明斜面是否光滑是否有摩擦力,故要分两种情况分析:
若斜面光滑,则物体受重力、斜面对它的支持力、和拉力三个力的作用;
若斜面粗糙,则物体受重力、斜面对它的支持力、拉力和滑动摩擦力四个力的作用,据此作图。
本题考查了对斜面上正在滑动的物体的受力分析,要注意到题干中没有说明斜面是否光滑,故要分两种情况分析,还要理解即使斜面光滑没有摩擦,物体也可以沿斜面匀速上滑。
17.【答案】解:乒乓球从水里点上浮直至漂浮在水面上点,不计水的阻力,只受到重力和浮力,根据题意可知,乒乓球到达点后还要继续上浮,所以在点时,浮力大于重力,过乒乓球重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用和表示,注意两条线段长度不能相等,如图所示:
。
故答案为:。
【解析】乒乓球从水里点上浮直至漂浮在水面上点,不计水的阻力,只受到重力和浮力,根据题意确定乒乓球在点时受到的重力与浮力的关系,然后按照力的示意图的画法画出这两个力即可。
此题考查力的示意图的画法,关键是确定乒乓球在点时受到的重力与浮力的大小关系。
18.【答案】解:
小球对杠杆拉力作用在杠杆上,方向与重力方向相同,由此先画出小球对杠杆拉力的示意图,再从点向拉力的作用线作垂线段,垂线段的长即为其力臂。
由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在点,因此作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,从点垂直于向上做出最小动力的示意图,如图所示:
。
【解析】力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
此题考查力臂的画法和杠杆最小力的示意图,属于常考题型,关键知道杠杆上已知动力作用点时,以支点到力的作用点间的距离为力臂是最长的力臂。
19.【答案】物体的形状 做匀速直线运动 越小 越大 大气压 上升
【解析】解:如图所示,用力挤压装满带颜色水的瓶子,玻璃瓶受力发生微小形变,使得细玻璃管中水柱变高,说明力可以改变物体的形状;
饮料罐从相同高度从静止滚下,水平面越光滑,饮料罐受到的摩擦力越小,滚动的距离越远,如果水平面光滑,则饮料罐不受摩擦力作用,所以根据牛顿第一定律可猜想,饮料罐会做匀速直线运动;
如图所示,通过吸管乙向吸管甲上方吹气,吸管甲中水面会上升,这是因为水柱上方气体流速大、压强小,水柱在大气压的作用下会上升。
由图可见孔的深度比孔大,因此水的压强也大,孔喷出的水较急,这是因为同种液体内部,深度越深,压强越大;
在矿泉水瓶中装满水,用纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下,是大气压将纸片和水托住的,该现象说明了大气压强的存在;
当带着图中简易气压计登上高山顶端时,瓶内气压不变,外界气压变低,故管内液面上升。
故答案为:物体的形状;做匀速直线运动;越小;越大;大气压;上升。
力的作用效果有二:改变物体的运动状态、改变物体的形状;
饮料罐受到的摩擦力越小,瓶子滚动的距离越远,据此结合牛顿第一定律分析;
流体流速越大的地方压强越小,流速越小 的地方压强越大。
液体内部存在压强,液体的压强与液体的密度和深度有关,同一液体内部,深度越大,压强越大;
大气对浸在其中的物体能产生压强,从这一角度作出解释;
大气压随海拔的升高而减小
此题考查流体压强与流速的关系、力的作用效果、液体压强的特点、大气压现象、大气压随海拔高度的变化规律等,重点考查学生利用所学知识解决实际问题的能力,题目难度适中,综合性强,是一道好题。
20.【答案】二力平衡 匀速直线 乙、丙 不正确 没有控制压力大小相同
【解析】解:木块在弹簧测力计拉力作用下做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡条件可知,此时木块所受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力;
探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应控制压力大小相同,故乙、丙两实验符合题意;
探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应控制压力和接触面粗糙程度不变,小方没有控制压力不变,所以他的结论是不正确的;
故答案为:二力平衡;匀速直线;乙、丙;不正确;没有控制压力大小相同。
木块做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数;
滑动摩擦力与物体间压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动变阻器越大,据此分析答题;
探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应控制压力和接触面粗糙程度不变。
此题是探究影响摩擦力因素的实验,考查了控制变量法和二力平衡条件的应用,注意实验的改进所具有的优点,并学习改进的方法。
21.【答案】平衡 左 测量力臂 右 变大
【解析】解:开始时杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是平衡状态;为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆左端偏高,应将杠杆的螺母向左端移动,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;
根据杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂;一个钩码的重力为,设杠杆的一个小格长为,由杠杆的平衡条件:,解得:;杠杆在水平位置平衡后,将悬挂在左右两侧的钩码都减去一个,左端力与力臂的乘积为,右端力与力臂的乘积为,左端右端,则右端下沉;
本实验是探究杠杆平衡条件的实验,属于探究性实验,多次测量的目的是
避免偶然性,寻找普遍规律;
当弹簧测力计从竖直位置转到图丙位置时,拉力的力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂不变,则拉力将变大,即弹簧测力计的示数将变大;
故答案为:平衡;左;测量力臂;;右;;变大。
杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡;调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;实验前使杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重的影响,便于测量力臂;
杠杆的平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂;
探究实验多次测量的目的,是为了寻找普遍规律,避免偶然性;
当拉力倾斜时,由力臂的定义分析动力臂的变化,根据杠杆平衡条件分析;弹簧测力计读数时,先观察量程和分度值,然后根据指针所在位置进行读数。
在探究杠杆平衡条件时,把杠杆的中点作为支点并调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,是为了消除杠杆自重对实验的影响;挂钩码后使杠杆再次水平平衡,是为了便于在杠杆上读出动力臂和阻力臂。杠杆平衡条件是杠杆平衡计算的基础内容,一定要掌握。在探究杠杆平衡条件的实验中为得出普遍性的规律,在实验中应多测几组数据进行分析。
22.【答案】 变小 不变
【解析】解:方案一:
根据可知,金属块浸没在水中受到的浮力,
排开水的重力,
,
A、若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小仍然相等,故A不可能;
B、若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则金属块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力减小,故A有可能;
故不可能的是;
已知金属块浸没在水中所受的浮力为,
由可得,金属块排开水的体积为:,
因为金属块浸没,所以,
由可得,金属块的质量,
金属块密度;
方案二:
重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据可知,重物受到的浮力变大,
因为,所以弹簧测力计的示数变小;
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大,根据可知溢出水的质量变大,根据可知溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计示数的变化量和弹簧测力计的示数变化量相等;
此过程中,溢水杯底部对支架的压力等于杯的重力、杯内水的重力以及金属块受到浮力产生对水的反作用力之和,即,而始终等于最开始溢水杯内水的重力,故溢水杯底部对支架的压力不变。
故答案为:;;;变小;;不变。
方案一根据称重法测出小金属块受到的浮力;排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力;逐一分析每个选项,确定不符合条件的选项;
已知金属块浸没水中的浮力,由可求得排开水的体积,因为金属块浸没,所以,由可求得金属块的质量,利用密度公式可求得金属块密度;
方案二:
根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计示数的变化;
此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计示数的变化;再根据阿基米德原理判断弹簧秤的示数变化量和弹簧秤的示数变化量之间的关系;
溢水杯对支架的压力等于杯的重力、杯内水的重力以及金属块受到浮力产生对水的反作用力之和。
此题验证阿基米德原理,考查了有关物体密度的计算、阿基米德原理等,根据已知条件确定金属块的体积和质量是解决此题的关键.综合性强,难度大,为压轴题。
23.【答案】解:机器人空载时的重力:;
由图象可知,自行车在做匀速直线运动,速度,
由图象可知,在机器人的动力,
则配送机器人动力做功的功率:;
配送机器人满载时的总重力:,
配送机器人满载时,对地面的压力:,
由可知,轮胎与地面的总接触面积:。
答:该机器人空载时受到的重力是;
在内,配送机器人动力做功的功率是;
轮胎与地面的总接触面积为。
【解析】根据求机器人空载时的重力;
根据图象可知,在内机器人的运动速度;根据图象可知,在内机器人的牵引力,根据求配送机器人动力做功的功率;
根据求配送机器人满载时的总重力,配送机器人对地面的压力等于配送机器人满载时的总重力,利用计算出轮胎与地面的总接触面积。
本题考查重力公式、功和功率公式、压强定义式的灵活运用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
24.【答案】解:由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数,圆柱体的重力;
圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数,
根据称重法可知,圆柱体浸没在水中时所受到的浮力:;
由得圆柱体的体积:
,
根据可得,圆柱体的密度:
;
由图乙可知,从圆柱体下表面接触水面到刚浸没过程中,圆柱体下降的高度:,
此过程中水面上升的高度,
所以,圆柱体刚浸没时其下表面在水中的深度:,
则此时下表面受到水的压强:。
答:圆柱体受到的最大浮力为。
圆柱体的密度为。
圆柱体刚浸没时下表面受到水的压强为。
【解析】由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数,圆柱体的重力等于此时弹簧测力计的示数;圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数,此时圆柱体所受到的浮力等于重力减去此时弹簧测力计的示数;
利用求圆柱体排开水的体积,即圆柱体的体积,根据求出圆柱体的密度;
分析图乙可知,从圆柱体下表面接触水面到刚浸没过程中圆柱体下降的高度,根据求出此过程中水面上升的高度,则圆柱体刚浸没时其下表面在水中的深度,利用求出此时下表面受到水的压强。
本题考查了阿基米德原理、称重法测浮力和压强公式的应用,分析图像、从中得出相关信息是关键。
25.【答案】改变自身重力 变小 小于 排出 惯性
【解析】解:
潜水艇靠改变自身重力实现升降;根据“海中断崖”现象可知,海水跃层是上层密度大、下层密度小,因此由可知,海中断崖的海水密度变化会造成潜艇受到的浮力减小,当浮力小于重力时,潜水艇会下沉;
当时,潜艇受到的压强:;
潜艇能够在海底自由的上浮和下潜靠的是改变自身重力来实现的;“向所有的水柜供气”的目的是排出水柜内的水,减小自身重力,使潜艇快速上浮;
实施高压供气、关闭各种阀门后,潜艇掉深有所减缓;由于潜艇具有惯性,要继续保持原来的运动状态,所以不会立即停止;
潜水艇潜入水中时受到的浮力:
;
要使潜水艇下潜,
,
所以至少要向水舱充入海水的重力:
,
根据和可得,至少要向水舱充入海水的体积:
。
故答案为:改变自身重力;变小;小于;;排出;惯性;。
潜水艇靠改变自身重力实现升降;根据如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”。结合可得出结论;
根据求出液体压强的大小;
当主水柜排空海水,潜艇获得预备浮力,此时潜艇上浮到海面上。当主水柜注入海水,潜艇失去预备浮力,此时潜艇下潜到水下;
物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。一切物体都有惯性;
知道潜水艇的总体积,利用阿基米德原理可求潜水艇潜入水中受到的浮力,要使潜水艇下潜,潜水艇的自重潜水艇重加上水箱内水重大于受到的浮力,据此求出在水箱内至少加的水重;再利用和计算水的体积。
此题综合考查了阿基米德原理的应用、液体压强、物体浮沉条件的应用及惯性知识等多个知识点,是一道综合性较强的题目,关键能够仔细阅读材料,理解相关知识。
26.【答案】升高 低于
【解析】解:液体的沸点与气压有关,气压越大,水的沸点越高,高压锅煮饭就是利用了这一原理;
大气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低,沸点越低;在高原上,气压低于一个标准大气压,所以,水的沸点低于,水在未达到时开始沸腾;
原来的限压阀对出气孔的压力:
,
空心柱小孔的横截面积,当时的大气压,
原来的限压阀对出气孔的压强:
;
高压锅内气体能达到的最大压强:
;
高压锅内气体达到的最大压强为时,对照表格数据可知,锅内水的最高温度能达到。
故答案为:升高;低于;;。
液体的沸点与气压有关,气压越大沸点越高;
大气压与海拔高度的关系:海拔越高,气压越低;
根据限压阀质量求出其重力,对出气孔的压力就等于其重力,利用限压阀出气孔横截面积求出此时压强,再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强;
求出锅内气体能达到的最大压强,然后对照表格得出锅内水的最高温度。
此题涉及到大气压的综合应用,重力的计算,压强大小及其计算的等知识点,这是一道数学与物理的综合性题目,要求学生要具备一定的学科综合能力,计算时还要注意统一使用国际单位制单位。
27.【答案】 大活塞
【解析】解根据材料分析,左、右两个活塞受到液体的压强相等,则,根据图可知;
根据判断压力大小,,,
若要进一步增大液压机的压力级别,可以增大小活塞受到的压强等于大活塞受到的压强,可以减小小活塞的面积;在活塞受到的压强不变时,根据可知应采取的办法是增大大活塞的面积来增大液压机的压力级别。
故答案为:;;;大活塞。
根据材料分析,左、右两个活塞受到液体的压强相等,;
根据判断压力大小;增大压强的方法:可以减小受力面积、增大压力等。
本题考查压强公式的运用,从材料中获取信息是解题的关键。