2022-2023学年广东省深圳市宝安区沙井中学八年级(下)期中物理试卷
一、单选题(每题2分,共14分)
1.(2分)下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.飞机的机翼受到升力
B.并列行驶的军舰不能“靠的太近”
C.树上的苹果落向地面
D.乒乓球运动员拉出的“弧圈球”
2.(2分)如图所示,车内装满沙子,小华用绳拉车将沙子运到前方,此力的施力物体是( )
A.绳 B.车 C.手 D.地球
3.(2分)老师上课时将不锈钢茶杯放在水平的讲桌上,如图所示,下列关于茶杯和桌面受力情况的叙述中正确的是( )
A.桌面受到向下的压力是因为桌面发生了形变,茶杯没有发生形变
B.茶杯受到向上的支持力是因为桌面发生了形变
C.茶杯没有向下运动,是因为茶杯没有受到重力作用
D.桌面对茶杯有向左的摩擦力
4.(2分)如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法正确的是( )
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.因为大气压大于玻璃管内这段水银柱产生的压强,所以水银柱不会落下
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜后会影响实验测量结果
5.(2分)下列是关于重力,其中正确的是( )
A.物体的重心一定在物体上
B.1t木材和1t钢铁相比,钢铁受到的重力大
C.物体所受的重力跟它的质量成正比
D.质量增大为原来的几倍,重力也增大为原来的几倍,因此物体的质量和重力是一回事
6.(2分)如图是2022年北京冬奥会上滑雪的情景,运动员脚踩滑雪板不容易陷入雪地,是因为穿滑雪板可以( )
A.减小压强 B.增大压强 C.减小压力 D.增大压力
7.(2分)如图所示是运动员比赛时场景,下列实例中属于减小摩擦的是( )
A.图甲足球比赛守门员戴有花纹的手套
B.图乙单杠比赛过程中运动员握紧单杠
C.图丙体操运动员在手和器械上涂镁粉
D.图丁冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面
二、填空题(每空1分,共12分)
8.(3分)细心的小明同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种;它们表面都有凸出的条纹,这是为了通过改变 来增大摩擦;当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时 (选填“受”或“不受”)摩擦力,当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡 (选填“向上”或“向下”)。
9.(3分)小李同学用手拍桌面手会感到疼,这说明物体间力的作用是 的;他用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了 ,他起跑时用力向后蹬地,他就能向前运动,这说明力还可以改变物体的 。
10.(3分) 实验首次证实了大气压的存在,在4000m的高原上,游客会感到呼吸困难 ,此处与海平面相比较,水的沸点将 。(填“降低”“升高”“不变”)
11.(3分)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 ,乙图中,当木块处于 状态时,认为木块已平衡;同学们认为图甲所示的实验方案优于图乙的 。
三、作图题(共5分.12题3分,13题2分)
12.(3分)如图所示,物体沿粗糙斜面下滑,请作出物体所受重力和摩擦力以及物体对斜面的压力的示意图。
13.(2分)如图所示,用手将一物块浸没在倾斜放置的水桶中,松手后物块悬浮在水中
四、实验题(每空1分,共14分)
14.(5分)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,正确的调节方法是 (选填“A”或“B”)。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与 有关。
(4)比较图 和图丁,可以得出结论:在同一深度, 越大,液体的压强越大。
15.(5分)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。
(1)让小车每次从同一斜面的 由静止滑下,使小车到达水平面的速度相同;这种研究问题的方法是 法。
(2)实验后分析得出:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越 ;如果运动的小车不受力时,它将保持 状态。
(3)若让小车在三种表面上运动的距离相等, 表面上的小车从斜面上由静止下滑前的位置最高。
16.(4分)如图是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将同一物体分别放在不同液体中。
(1)物体在乙中所受浮力为 N。
(2)由 图可知、浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)由甲、丙、丁三图可知,浮力大小和浸没的 无关。
(4)由甲、丁、戊图可知,浮力大小和 有关。
五、计算题(17题7分,18题6分,共13分)
17.(7分)如图,两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶2,已知平衡车的质量为10kg,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,g取10N/kg
(1)平衡车的重力;
(2)小红驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车的牵引力;
(3)小红驾驶平衡车匀速行驶时,对地面的压强。
18.(6分)如图将一块木块放入水中,已和木块的下表面到水面的距离是10cm,木块的下表面是0.04m2。求:
(1)木块下表面受到的压强多大?
(2)木块下表面受到的压力多大?
(3)木块受到的浮力多大?
六、综合题(2大题,每空1分,共12分)
19.(6分)阅读下面的短文,回答问题。
冰雪运动装备与力学知识
如图所示是冬奥会的三个比赛项口:短道速滑、单板滑雪和冰壶。参加这些比赛项目的运动员各有不同的装备,在运动员的装备中都蕴含着有趣的力学知识。
为什么短道速滑运动员要穿紧身衣,而单板滑雪运动员穿的较宽松呢?这与空气阻力有关。空气阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大;空气阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,因此也就不像短道速滑运动那么在乎空气阻力的影响,所以单板滑雪运动员并没有穿那种紧身的衣服。
冰壶运动员比赛时脚穿的运动鞋,如图所示。两脚鞋底材料是不同的:蹬冰鞋底是橡胶制成的,穿在蹬冰脚上,穿在支撑脚上。蹬冰时,地面给运动员蹬冰脚施加静摩擦力,支撑脚在冰面上滑行,受到冰面的滑动摩擦力要尽量小。因此,支撑脚穿的鞋为塑料底。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)相比单板滑雪运动员,短道速滑运动员更追求速度。速滑运动员比赛服更紧身,是为了减少 对运动的影响。
(2)冰壶运动鞋中的“蹬冰鞋”的鞋底是 底,目的是 摩擦(选填“增大”或“减小”)。
(3)蹬冰时,冰面对鞋的静摩擦力方向 (“向前”“向后”);滑行时,冰面对鞋的摩擦力方向 (“向前”“向后”)。
(4)冰壶运动员蹬冰结束后,仍能向前滑行一段距离,是因为运动员具有 。
20.(6分)阅读短文,回答问题。
在近年抗击新冠疫情的过程中,负压式救护车发挥了重要作用,所谓负压,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上安装了消毒灯、中心供氧接口等,还配备了呼吸机、除颤仪等系列抢救设备,根据以上信息,请回答下列问题:
(1)相较于普通救护车,负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由车外流向车内,从而可以大大减少交叉感染的概率。下列现象中有可能处于“负压”状态的是 。(选填序号)
A.正在熬制中药的高压锅内
B.高空中飞行的飞机机舱内
C.充满气体的氧气罐内
D.人吸气时肺的内部
(2)救护车多设计为流线型,如图甲的外形,当救护车高速行驶时 (选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车受到的重力。
(3)某兴趣小组用如图乙所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4cm2。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,用弹簧测力计测出吸盘、小桶和沙子的总重力为32N Pa(g取10N/kg)。若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
(4)如图丙所示,若该实验小组在某地用长1m的玻璃管和水银做托里拆利实验,将灌满水银的玻璃管竖直倒插入水银槽中,若再将玻璃管倾斜,水银柱的长度增加到760mm (选填字母)。
A.760mm水银柱
B.750mm水银柱
C.755mm水银柱
D.无法确定
(5)如图丁所示,为该实验小组用玻璃瓶和吸管自制的气压计,将此气压计从教学楼的底层移至楼顶 。(选填“上升”、“下降”或“不变”)
2022-2023学年广东省深圳市宝安区沙井中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每题2分,共14分)
1.(2分)下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.飞机的机翼受到升力
B.并列行驶的军舰不能“靠的太近”
C.树上的苹果落向地面
D.乒乓球运动员拉出的“弧圈球”
【答案】C
【分析】流体的压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。
【解答】解:
A、飞机的机翼上方空气流速快,机翼下方空气流速慢,产生向上的压强差,是流体压强与流速的关系;
B、并列行驶的军舰“靠得太近”,压强小,故B不合题意;
C、树上的苹果从树上竖直下落,故与压强与流速无关;
D、球的急速旋转,球的上方空气的旋转方向与空气相对于球的运动方向相反,空气流速慢,两者迭加。故球的上方空气流速慢,下方流速大,故D不合题意。
故选:C。
【点评】此题是一道综合题,涉及了流体压强与流速、浮力的应用等知识点,要求灵活运用所学力学知识加以分析。
2.(2分)如图所示,车内装满沙子,小华用绳拉车将沙子运到前方,此力的施力物体是( )
A.绳 B.车 C.手 D.地球
【答案】A
【分析】力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;其中受到力的作用的物体叫受力物体;对别的物体施加了力的物体叫施力物体。
【解答】解:小华用绳拉车将沙子运到前方,车子受到拉力。
故BCD错误;A正确;
故选:A。
【点评】深入理解力的概念是解答此题的关键。
3.(2分)老师上课时将不锈钢茶杯放在水平的讲桌上,如图所示,下列关于茶杯和桌面受力情况的叙述中正确的是( )
A.桌面受到向下的压力是因为桌面发生了形变,茶杯没有发生形变
B.茶杯受到向上的支持力是因为桌面发生了形变
C.茶杯没有向下运动,是因为茶杯没有受到重力作用
D.桌面对茶杯有向左的摩擦力
【答案】B
【分析】(1)压力和支持力都属于弹力,茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面和茶杯都发生了形变。桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变,茶杯受到向上的弹力,是由于桌面发生了形变。
(2)在地球附近的物体都受到地球的吸引力,叫重力,重力的方向竖直向下,重力的施力物体是地球。
(3)摩擦力的方向与物体运动趋势或相对运动趋势相反。
【解答】解:压力和支持力都属于弹力,
A、桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变而产生的。
B、茶杯受到桌面向上的弹力,故B正确。
C、茶杯没有向下运动,此时受到重力作用。
D、茶杯没有向右或向右运动趋势,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查学生对压力、重力、摩擦力方向的理解,注意:压力和支持力都属于弹力,弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是与之接触的物体。
4.(2分)如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法正确的是( )
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.因为大气压大于玻璃管内这段水银柱产生的压强,所以水银柱不会落下
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜后会影响实验测量结果
【答案】C
【分析】①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一般不会改变。
②玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲以及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。
【解答】解:A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空;
B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持;
C、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故C正确;
D、实验时,但高度不变,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了托里拆利实验时的细节问题,哪些方面不影响实验数据,哪些影响实验数据,要结合实验方法﹣﹣平衡法进行分析,方可正确选择。
5.(2分)下列是关于重力,其中正确的是( )
A.物体的重心一定在物体上
B.1t木材和1t钢铁相比,钢铁受到的重力大
C.物体所受的重力跟它的质量成正比
D.质量增大为原来的几倍,重力也增大为原来的几倍,因此物体的质量和重力是一回事
【答案】C
【分析】(1)物体的重心可能不在物体上;
(2)根据G=mg计算重力,再进行比较。
(3)根据G=mg判断重力与质量的关系。
(4)质量与重力是两个不同的概念。
【解答】解:A、物体的重心可能不在物体上,故A错误。
B、1t木材和1t钢铁相比,故B错误。
C、根据G=mg,物体所受的重力跟它的质量成正比。
D、质量与重力是两个不同的概念。
故选:C。
【点评】本题考查了重力与质量的关系、对重心的认识,属于基础题。
6.(2分)如图是2022年北京冬奥会上滑雪的情景,运动员脚踩滑雪板不容易陷入雪地,是因为穿滑雪板可以( )
A.减小压强 B.增大压强 C.减小压力 D.增大压力
【答案】A
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:运动员脚踩滑雪板不容易陷入雪地,是在压力一定时。
故选:A。
【点评】本题考查减小压强的方法,主要考查学生对所学物理知识点的应用能力。
7.(2分)如图所示是运动员比赛时场景,下列实例中属于减小摩擦的是( )
A.图甲足球比赛守门员戴有花纹的手套
B.图乙单杠比赛过程中运动员握紧单杠
C.图丙体操运动员在手和器械上涂镁粉
D.图丁冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面
【答案】D
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法: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。
(3)减小摩擦的方法: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;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、足球比赛守门员戴有花纹的手套,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
B、单杠比赛过程中运动员握紧单杠,通过增大压力来增大摩擦力。
C、体操运动员在手和器械上涂镁粉,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
D、冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面,在冰面上形成一层水膜,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
二、填空题(每空1分,共12分)
8.(3分)细心的小明同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种;它们表面都有凸出的条纹,这是为了通过改变 接触面的粗糙程度 来增大摩擦;当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时 不受 (选填“受”或“不受”)摩擦力,当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡 向上 (选填“向上”或“向下”)。
【答案】接触面的粗糙程度;不受;向上
【分析】本题考查了同学们对背景资料归纳知识的能力,也考查了增大摩擦力及惯性相关知识点,是一道综合题。
【解答】解:滑动摩擦力的大小与此同时压力大小和接触面的粗糙程度有关。电梯表面都有凸出的条纹。
当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时,受到重力和支持力的作用。鞋底和电梯台阶面之间既没有发生相对运动,因此不受摩擦力。
当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,电梯表面是倾斜的,有向下滑的趋势。
故答案为:接触面的粗糙程度;不受。
【点评】本题考查了产生摩擦力的条件、摩擦力的方向以及物体运动和受力的关系,其中摩擦力产生的条件是学生出错最多的地方,应该引起注意。
9.(3分)小李同学用手拍桌面手会感到疼,这说明物体间力的作用是 相互 的;他用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了 形变 ,他起跑时用力向后蹬地,他就能向前运动,这说明力还可以改变物体的 运动状态 。
【答案】相互的;形变;运动状态。
【分析】(1)当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的;
(2)力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:小李同学用手拍桌面时,手对桌面有一个向下的作用力,使手感到疼;
用力捏空易拉罐,易拉罐变扁了;
起跑时用力向后蹬地时,脚对地面有一个向后的作用力,这说明力还可以改变物体的运动状态。
故答案为:相互的;形变。
【点评】本题考查两个物体间力的作用是相互的、力的作用效果,属于基础性题目,难度不大。
10.(3分) 马德堡半球 实验首次证实了大气压的存在,在4000m的高原上,游客会感到呼吸困难 低 ,此处与海平面相比较,水的沸点将 降低 。(填“降低”“升高”“不变”)
【答案】马德堡半球;低;降低。
【分析】马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在;气压随着高度的增加而减小。大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低。
【解答】解:1654年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。
由于气压随着高度的增加而减小,所以在4000m的高原上,游客会感到呼吸困难。
气压低,水的沸点低。
故答案为:马德堡半球;低;降低。
【点评】此题考查了大气压的存在及气压与沸点、海拔高度的关系,属于基础知识。
11.(3分)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 卡片 ,乙图中,当木块处于 静止 状态时,认为木块已平衡;同学们认为图甲所示的实验方案优于图乙的 减小摩擦力对实验结果的影响 。
【答案】卡片;静止;减小摩擦力对实验结果的影响。
【分析】根据图示受力物体即可确定研究对象;平衡状态包括静止或匀速直线运动;木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,实验要考虑摩擦力,使实验比较复杂。
【解答】解: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。
平衡状态包括静止或匀速直线运动,图乙中,说明木块已经平衡。
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。
故答案为:卡片;静止。
【点评】用实验探究物理规律时,要简化实验,本实验采用探究处于静止状态的小卡片受到平衡力的条件,实验中还采用小卡片悬在空中,都是简化实验的目的。
三、作图题(共5分.12题3分,13题2分)
12.(3分)如图所示,物体沿粗糙斜面下滑,请作出物体所受重力和摩擦力以及物体对斜面的压力的示意图。
【答案】
【分析】物体沿粗糙斜面下滑,受到平行于斜面向上的滑动摩擦力的作用,重力的方向是竖直向下的。物体对斜面压力F方向垂直斜面向下,作用在物体和斜面的接触处。
【解答】解:物体沿粗糙斜面向下滑时,受到的摩擦力f方向沿斜面向上,作用点都在物体重心上。如图所示:
【点评】图时一定要注意滑动摩擦力的方向与物体下滑的方向相反,平行于斜面向上。
13.(2分)如图所示,用手将一物块浸没在倾斜放置的水桶中,松手后物块悬浮在水中
【答案】。
【分析】用手将一物块浸没在倾斜放置的水桶中,松手后物块悬浮在水中,浮力等于重力,作出其受到的力的示意图。
【解答】解:物块悬浮在水中,物块所受的浮力等于物块的重力,分别沿着竖直向下的方向和竖直向上的方向作出物块受到的重力和浮力
。
【点评】本题考查了力的示意图的画法、重力的方向、浮力的方向,难度不大。
四、实验题(每空1分,共14分)
14.(5分)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 不属于 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,正确的调节方法是 B (选填“A”或“B”)。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与 液体深度 有关。
(4)比较图 丙 和图丁,可以得出结论:在同一深度, 液体密度 越大,液体的压强越大。
【答案】(1)不属于;(2)B;(3)液体深度;(4)丙;液体密度。
【分析】(1)上端开口,下端相连的容器叫连通器;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
【解答】解:(1)U形管的一端不开口,故组装完好的压强计中的U形管不是连通器;
(2)进行调节时,只需要将软管取下,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),U形管中的液面就是相平的;
(3)比较图乙和图丙可知,液体密度相同,U形管高度差不相同,液体压强的大小与液体深度有关;
(4)为了比较液体压强与液体密度的关系,应该控制液体深度相同,故选丙、丁,液体密度越大;
故答案为:(1)不属于;(2)B;(4)丙。
【点评】本题探究影响液体内部压强大小的因素,考查注意事项、液体压强特点和控制变量法和转换法的运用及液体压强公式的运用,是一道综合题。
15.(5分)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。
(1)让小车每次从同一斜面的 同一高度 由静止滑下,使小车到达水平面的速度相同;这种研究问题的方法是 控制变量 法。
(2)实验后分析得出:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越 远 ;如果运动的小车不受力时,它将保持 匀速直线运动 状态。
(3)若让小车在三种表面上运动的距离相等, 毛巾 表面上的小车从斜面上由静止下滑前的位置最高。
【答案】(1)同一高度;控制变量;(2)远;匀速直线运动;(3)毛巾。
【分析】(1)要探究阻力对物体运动的影响,实验中应控制小车的初速度相同,为了使小车到达水平面具有相同的初速度,应使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下;
(2)根据图可知,毛巾最粗糙,滑行距离最近;木板最光滑,滑行距离最远,说明阻力越小,速度减小越慢,由此推理,可得出结论;
(3)根据W=fs分析解答。
【解答】解:(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的初速度相同,采用的方法是控制变量法;
(2)从上述实验数据可知,小车在木板表面运动的距离最远,小车受到的阻力越小,如果水平面光滑,即如果运动物体不受力;
(3)如果让同一个小车在三种表面上运动的距离相等,木板表面最光滑,根据W=fs知,小车在摩擦力最小的水平面上运动克服摩擦力做功就少,所以木板表面克服摩擦阻力做功最少,克服摩擦力做功最多。
故答案为:(1)同一高度;控制变量;匀速直线运动。
【点评】在探究阻力对物体运动的影响实验中,所用到的实验方法除控制变量法外,还有一种特殊的方法,那就是科学推理法,也被称为理想实验法。因为,表面的绝对光滑只是一种理想状态,无法在现实中达到,因此,只能是在实验现象的基础上,再加上科学推理来得出结论,这一点需引起我们的注意。
16.(4分)如图是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将同一物体分别放在不同液体中。
(1)物体在乙中所受浮力为 1.6 N。
(2)由 甲、乙、丙 图可知、浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)由甲、丙、丁三图可知,浮力大小和浸没的 深度 无关。
(4)由甲、丁、戊图可知,浮力大小和 液体的密度 有关。
【答案】(1)1.6;(2)甲、乙、丙;(3)深度;(4)液体的密度
【分析】(1)观察弹簧测力计的分度值根据指针位置读数,根据F浮=G﹣F示求出浮力;
(2)因为浮力大小与排开液体的体积和液体密度有关,而要探究浮力大小与排开液体的体积有关,根据控制变量法原则,要控制液体密度相同,据此作答;
(3)由甲、丙、丁三图可知,分析物体在丙、丁中受到的浮力大小,从而得出浮力大小与浸没深度的关系;
(4)由甲、丁、戊图可知,同一物体浸没在不同的液体中,液体的密度不同,排开液体的体积相同,根据弹簧测力计的示数,由称重法可知,受到的浮力的大小关系,可知浮力大小和液体的密度的关系。
【解答】解:(1)乙图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N
F浮=G﹣F示=6N﹣8.4N=1.7N;
(2)探究浮力大小与排开液体的体积的关系,保持液体的密度相同,由甲乙丙可知,随着排开液体的体积的增大,由称重法可知,可知浮力大小与排开液体的体积有关;
(3)由甲、丙、丁两图可知,弹簧测力计的示数相等,说明浮力大小和浸没的深度无关;
(4)由甲、丁、戊图可知,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同。
故答案为:(1)1.6;(2)甲、乙、丙;(4)液体的密度。
【点评】本题探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,考查称重法测浮力、控制变量法等知识。
五、计算题(17题7分,18题6分,共13分)
17.(7分)如图,两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶2,已知平衡车的质量为10kg,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,g取10N/kg
(1)平衡车的重力;
(2)小红驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车的牵引力;
(3)小红驾驶平衡车匀速行驶时,对地面的压强。
【答案】(1)平衡车的重力为100N;
(2)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力为50N;
(3)小红驾驶平衡车时对地面的压强为1.25×105Pa。
【分析】(1)利用G=mg求出平衡车的重力;
(2)根据平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,可求得平衡车受到的阻力,因为平衡车在平直的路面上匀速行驶,所以平衡车的牵引力等于其阻力;
(3)平衡车对地面的压力等于小红和平衡车的总重力,受力面积等于平衡车两轮与地面接触的总面积,利用p=求出平衡车对地面的压强。
【解答】解:
(1)平衡车的重力:G车=m车g=10kg×10N/kg=100N;
(2)小红和平衡车的总重力:G总=m总g=(m小红+m车)g=(40kg+10kg)×10N/kg=500N,
平衡车受到的阻力:f=0.1G总=2.1×500N=50N,
平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车的牵引力和阻力是一对平衡力,
由二力平衡的条件可知牵引力:F牵=f=50N;
(3)平衡车对地面的压力等于小红和平衡车的总重力,
则小红驾驶平衡车时对地面的压强:
p====4.25×105Pa。
答:(1)平衡车的重力为100N;
(2)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力为50N;
(3)小红驾驶平衡车时对地面的压强为1.25×107Pa。
【点评】此题考查了重力的计算、二力平衡条件的应用以及压强的计算,是一道综合性较强的题目。
18.(6分)如图将一块木块放入水中,已和木块的下表面到水面的距离是10cm,木块的下表面是0.04m2。求:
(1)木块下表面受到的压强多大?
(2)木块下表面受到的压力多大?
(3)木块受到的浮力多大?
【答案】(1)木块下表面受到的压强为1000Pa;
(2)木块下表面受到的压力为40N;
(3)木块受到的浮力为40N。
【分析】(1)根据p=ρgh求出木块下表面受到的压强;
(2)根据F=pS求出木块下表面受到的压力;
(3)根据F浮=F向上﹣F向下求出木块受到的浮力。
【解答】解:(1)木块下表面受到的压强为:p=ρgh=1.0×105kg/m3×10N/kg×0.3m=1000Pa;
(2)木块下表面受到的压力为:F向上=pS=1000Pa×0.04m2=40N;
(3)因为木块漂浮在水面,则上表面受到水的压力为3N,
所以木块受到的浮力为:F浮=F向上﹣F向下=40N﹣0N=40N。
答:(1)木块下表面受到的压强为1000Pa;
(2)木块下表面受到的压力为40N;
(3)木块受到的浮力为40N。
【点评】本题考查了学生对利用浮力产生原因计算浮力、液体压强公式的理解与掌握,虽知识点多,但都属于基础内容,难度不大。
六、综合题(2大题,每空1分,共12分)
19.(6分)阅读下面的短文,回答问题。
冰雪运动装备与力学知识
如图所示是冬奥会的三个比赛项口:短道速滑、单板滑雪和冰壶。参加这些比赛项目的运动员各有不同的装备,在运动员的装备中都蕴含着有趣的力学知识。
为什么短道速滑运动员要穿紧身衣,而单板滑雪运动员穿的较宽松呢?这与空气阻力有关。空气阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大;空气阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,因此也就不像短道速滑运动那么在乎空气阻力的影响,所以单板滑雪运动员并没有穿那种紧身的衣服。
冰壶运动员比赛时脚穿的运动鞋,如图所示。两脚鞋底材料是不同的:蹬冰鞋底是橡胶制成的,穿在蹬冰脚上,穿在支撑脚上。蹬冰时,地面给运动员蹬冰脚施加静摩擦力,支撑脚在冰面上滑行,受到冰面的滑动摩擦力要尽量小。因此,支撑脚穿的鞋为塑料底。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)相比单板滑雪运动员,短道速滑运动员更追求速度。速滑运动员比赛服更紧身,是为了减少 空气阻力 对运动的影响。
(2)冰壶运动鞋中的“蹬冰鞋”的鞋底是 橡胶 底,目的是 增大 摩擦(选填“增大”或“减小”)。
(3)蹬冰时,冰面对鞋的静摩擦力方向 向前 (“向前”“向后”);滑行时,冰面对鞋的摩擦力方向 向后 (“向前”“向后”)。
(4)冰壶运动员蹬冰结束后,仍能向前滑行一段距离,是因为运动员具有 惯性 。
【答案】(1)空气阻力;(2)橡胶;增大;(3)向前;向后;(4)惯性
【分析】(1)空气阻力大小跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;
(2)增大摩擦力的方法:一是增大压力;二是增大接触面的粗糙程度;
(3)摩擦力总是与物体相对运动的方向相反;
(4)一切物体都有惯性。
【解答】解:(1)因为空气阻力大小跟相对运动速度大小和物体的横截面积有关,相比单板滑雪运动员,所以短道速滑运动员比赛服更紧身。
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,目的是在压力一定时。
(3)摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。蹬冰时,所以冰面对鞋的静摩擦力方向向前,鞋运动方向向前。
(4)冰壶运动员蹬冰结束后,因为运动员具有惯性。
故答案为:(1)空气阻力;(2)橡胶;(3)向前;(4)惯性。
【点评】本题考查了同学们对背景资料归纳知识的能力,也考查了增大摩擦力及惯性相关知识点,是一道综合题。
20.(6分)阅读短文,回答问题。
在近年抗击新冠疫情的过程中,负压式救护车发挥了重要作用,所谓负压,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上安装了消毒灯、中心供氧接口等,还配备了呼吸机、除颤仪等系列抢救设备,根据以上信息,请回答下列问题:
(1)相较于普通救护车,负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由车外流向车内,从而可以大大减少交叉感染的概率。下列现象中有可能处于“负压”状态的是 D 。(选填序号)
A.正在熬制中药的高压锅内
B.高空中飞行的飞机机舱内
C.充满气体的氧气罐内
D.人吸气时肺的内部
(2)救护车多设计为流线型,如图甲的外形,当救护车高速行驶时 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车受到的重力。
(3)某兴趣小组用如图乙所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4cm2。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,用弹簧测力计测出吸盘、小桶和沙子的总重力为32N 8×104 Pa(g取10N/kg)。若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比真实值偏 小 (选填“大”或“小”)。
(4)如图丙所示,若该实验小组在某地用长1m的玻璃管和水银做托里拆利实验,将灌满水银的玻璃管竖直倒插入水银槽中,若再将玻璃管倾斜,水银柱的长度增加到760mm B (选填字母)。
A.760mm水银柱
B.750mm水银柱
C.755mm水银柱
D.无法确定
(5)如图丁所示,为该实验小组用玻璃瓶和吸管自制的气压计,将此气压计从教学楼的底层移至楼顶 上升 。(选填“上升”、“下降”或“不变”)
【答案】(1)D;(2)小于;(3)8×104;小;(4)B;(5)上升。
【分析】(1)“负压”是指内部的气压低于外部的气压;
(2)流体的压强与流速有关,流速越大的地方压强越小;
(3)使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力,然后根据p=即可求出此时的大气压强值;吸盘内的空气很难完全被排出,拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小;
(4)根据外界气压是否变化分析;
(5)大气压的大小与高度有关,高度越高,大气压强越小。
【解答】解:(1)A.正在熬制中药的高压锅,故A不符合题意;
B.高空飞行的飞机机舱内气压要大于机舱外的气压,气压较小,故B不符合题意;
C.充满气后的氧气罐内,故C不符合题意;
D.人吸气时肺的内部扩张,气体在外部大气压的作用下被压入肺中。
故选:D。
(2)救护车多设计为流线型,上方凸起,压强小,空气流速慢,救护车受到向上的升力,救护车对路面的压力小于汽车受到的重力。
(3)吸盘、小桶和沙子的总重力是32N、小桶和沙子的总重力F拉=G=32N,
对吸盘进行受力分析可知,大气对吸盘的压力与吸盘受到的拉力是一对平衡力压=F吸=32N,
大气压的测量值为p===5×104Pa,
若吸盘内的空气不能完全被排出,吸盘内也有气压,这样大气压的测量值也会相应偏小。
(4)在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,改变玻璃管的粗细、将玻璃管轻轻上提一点,都不会影响到管内外水银面的竖直高度差,水银柱的长度增加到760mm,竖直方向上水银柱的高度差依然为750mm不变。
(5)把气压计从教学楼的底层移至楼顶,由于外界的气压变小。
故答案为:(1)D;(2)小于4;小;(4)B。
【点评】本题考查了流体的压强与流速的关系、大气压的大小、压强公式的应用等知识,有一定的难度。