广东省深圳市罗湖区翠园中学东晓校区2021-2022学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(共10小题,每题2分,共20分)
1.下列说法不正确的是( )
A.两个普通鸡蛋的重力约为1N
B.普通中学生站立时对地面的压强约为1×104Pa
C.大气压可以支持约10米高的水柱
D.在梧桐山顶用普通锅烧水,水温可能超过100℃
2.(2022八下·耒阳期末)下列力的作用效果与其他三个明显不同的是( )
A.正在弯道上速滑的运动员 B.正在进站的火车
C.空中减速下落的降落伞 D.熊猫拉弯竹子
3.关于重力的说法,下列说法正确的是( )
A.如果重力消失,我们将再也看不到大瀑布
B.将均匀木球的中心挖去后,其重心也就消失了
C.羽毛能被风吹上天,是因为它太轻了,没有受到重力
D.重力就是万有引力,所以重力的方向也可以说是指向地心的
4.下列有关惯性的说法正确的是( )
A.大货车行驶的越快,其惯性也就越大,所以很难停下来,容易发生车祸
B.跳远运动员助跑是为了使自己在惯性的作用下跳的更远
C.如果绕地运动的人造卫星不再受力,它将会一直做匀速直线运动
D.跑步运动员通过终点后不能立即停下来,是因为地面对运动员的阻力小于运动员的惯性
5.如图所示,水平桌面上有一质量分布均匀的木板M,其右端与桌边相齐,木板在水平力F的作用下被缓慢向右拉出桌边一小段距离。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.桌面对木板M的支持力变大 B.木板M对桌面的压强变大
C.木板M受到桌面的摩擦力变小 D.桌面受到水平向左的摩擦力
6.(2017八下·蒙阴期中)如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置
D.乳牛自动喂水器
7.如图所示的现象与大气压无关的是( )
A.覆“杯”实验
B.用吸管喝饮料
C.吸盘吸在墙上
D.用注射器注射药液
8.下列主要涉及到流体压强与流速关系知识的是( )
A.地铁站台安全线
B.模拟马德堡半球实验
C.拦河大坝上窄下宽
D.用吸盘搬运玻璃
9.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.将同一物体放在不同的液体中漂浮,其露出液面部分越多,说明物体所受浮力越大
B.石块在水中逐渐下沉时浮力变小,沉底后浮力不变,且此时浮力小于石块自身重力
C.浸没在水中的物体,也可能不受浮力
D.浮力的方向总是向上的,但不一定是竖直向上的
10.(2021八下·岑溪期末)以下是小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程有( )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
二、双选题(共5小题,每题2分,共10分)
11.如图,手通过绳子将铁球悬空静止,则下列说法中正确的是( )
A.球所受到的拉力的施力物体是人的手
B.球所受到的拉力和它自身的重力是平衡力
C.绳子对手的拉力是由于绳子的形变而产生的
D.手对绳子向上的拉力和绳子受到铁球向下的拉力是相互作用力
12.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=1s时,物体静止,不受摩擦力
B.当t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C.当t=5s时,物体受到摩擦力是5N
D.当t=6s时,物体受到摩擦力是5N
13.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲>F乙
B.液体对容器底部的压强:p甲>p乙
C.液体的密度:ρ甲=ρ乙
D.容器对桌面的压强:p′甲=p′乙
14.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯盐水的密度较小
B.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
15.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间,两次拉力做的功分别为W1、W2,下列判断正确的是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.W1=W2 D.W1>W2
三、作图题(共3小题,每题2分,共6分)提示:请用直尺作图,先用铅笔画,确认无误后再用签字笔描黑。
16.(2023·夏津模拟)画出小球所受到的重力和对墙壁的压力的示意图,小黑点为物体的重心。
17.画出斜面上物体所受到的支持力和斜面所受到的压力的示意图,小黑点为物体的重心。
18.如图乙,木块从斜面上A处由静止滑下,经水平木板表面上的B处,最终停在C处。画出B处木板对木块的作用力。
四、填空题(共8小题,每空1分,共36分)
19.把力的三要素都表示出来的一根带箭头的线段叫 。线段起点表示力的 ;线段的长度表示力的 ;线段末端的箭头表示力的 。
20.小明和小华将一个铁块挂在竖直方向调好零的弹簧测力计的挂勾上,如图所示,则铁块的重力是 N,取下铁块,水平调零后,两人同时用4N的力水平拉此测力计的两端,测力计的示数为 N;若将此测力计一端固定在墙上,另一端用5N的水平力拉它,测力计示数为 N。之所以会出现这样的结果是因为力的作用是 。(所测的力均未超过测力计的弹性限度)
21.在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面上匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力大小为 N,方向水平向 (“左”或“右”),地面受到A的摩擦力大小为 N,方向水平向 (“左”或“右”)。
22.小宇探究“阻力对物体运动影响”的实验,他先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布、木板),依次做了三组实验,记录如表:
实验顺序 表面状况 阻力大小 小车运动的距离
1 毛巾 大 近
2 棉布 中 中
3 木板 小 远
让小车在斜面上同一高度处静止滑下,是为了保证小车达到水平面的 相同,通过实验可得:接触面越接近于光滑,小车受到阻力越 ,速度减小越 ,运动距离越 。由此可推:若运动物体不受外力作用,它将做 。故牛顿第一定律 用实验验证(“能”或“不能”)。
23.在探究滑动摩擦力影响因素的实验中,小明设计了如图所示的实验装置。
(1)小明发现,如果改变接触面的大小匀速拉动物块时,弹簧测力计示数将 (“不变”、“变大”或“变小”),说明滑动摩擦力大小与物体接触面大小 (“有关”或“无关”)。
(2)小明又发现,如果用不同速度匀速拉动物块时,弹簧测力计示数将 (“不变”、“变大”或“变小”),说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小 (“有关”或“无关”)。
实验次数 1 2 3 4 5 6
A的重力 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
测力计的度数/N 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
(3)若多次改变物块A的重力,水平匀速拉动物体,记录数据如表所示。分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;物理学中,把滑动摩擦力与接触面受到的正压力两者的比值,叫做滑动摩擦系数,请你计算此接触面的滑动摩擦系数为 。
24.在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下。
(1)实验中使用的简易压强计的U形管部分 连通器(“是”或“不是”),液体压强是用U形管两侧液面的 来表示的,这种方法叫 。
(2)通过比较 两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)通过比较 D、E两个图,可探究液体压强与 的关系(请填汉字,不要填符号)。
(4)通过比较 A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
25.在探究“巧用浮力测密度”时,小琪如图做了一系列实验,请回答以下问题:(ρ水=1g/cm3)
(1)物体A在乙图中所受的浮力大小为 牛;
(2)对比实验甲、乙可得:物体A的密度为 g/cm3;
(3)对比实验甲、乙、丙可得:丙中盐水的密度为 g/cm3。
26.受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发,小明设计了一个测量碗的密度的探究实验,实验步骤及实验数据如图所示。若杯中为水,且ρ水=1g/cm3,请根据实验数据,填写计算结果:
(1)碗的体积为 cm3;
(2)碗的质量为 g;
(3)碗的密度为 g/cm3。
五、计算题(共2小题,每题10分,共20分)
27.如图所示,质量为60kg小帆骑电动平衡车在水平公路上骑行,小帆匀速骑行时受到阻力为人与车总重的0.3倍,独轮电动平衡车质量为15kg,轮胎与地面接触面积为30cm2,最大速度为20km/h,充满电行程为24km,g取10N/kg,求:
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,电动平衡车能行驶多少分钟;
(2)小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车的牵引力;
(3)小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车对路面的压强。
28.随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)求:
主要参数值
航母总质量(包括舰载飞机) 6×107kg
每架舰载飞机的质量 5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积 5000cm2
航母正常航行速度 54km/h
航母以正常速度航行时所受阻力 3.6×108N
(1)求航母(包括舰载飞机)漂浮在海面上时,所受到的总浮力大小;
(2)航母以正常航行速度匀速从甲地直线开往乙地,行驶270km,求航母牵引力做的功;
(3)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?
六、综合分析题(共1题,每空1分,共8分)
29.2020年,中国铁路郑州局集团公司首次配属“复兴号”动车组列车,最高时速达400km/h。
(1)列车的流线型外形,会 空气对列车的阻力。如图乙,列车下方用枕木填充,不用碎石,因为如果填充碎石头,当列车高速运行时,列车底部和轨道之间气体流速 ,气压将会 ,碎石头可能飞起来落到轨道上,是非常危险的。(均选填“增大”或“减小”)
(2)图丙是列车从A站到B站运动的vt图象,在0~5min内,列车的动力 (“大于”“小于”或“等于”)阻力;在10min~25min内,列车行驶距离是 km,此过程中,列车的动力 (“大于”“小于”或“等于”)阻力,列车运动状态 (“发生”或“不发生”)变化。
(3)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,“逃生锤”外形应该选择图丁中 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;压强;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.两个普通鸡蛋的质量100g,重力约G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,A不符合题意;
B.普通中学生重力为500N,站立时对地面的压强,B不符合题意;
C.大气压为105Pa,可以支持水柱约,C不符合题意;
D.在梧桐山顶,海拔高,大气压降低,沸点降低,用普通锅烧水不可能超过100℃,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据常见物体的质量、重力G=mg,大气压大小,结合数据解答;海拔越高,气压降低,液体的沸点随气压降低而降低。
2.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.正在弯道上速滑的运动员,速度的方向不断改变,即速度不断改变,体现力改变物体的运动状态;
B.正在进站的火车,火车速度慢慢减小,运动状态改变,体现力改变物体的运动状态;
C.空中减速下落的降落伞,降落伞速度减小,运动状态改变,体现力改变物体的运动状态;
D.熊猫拉弯竹子,竹子形状发生改变,体现力改变物体的形状;
综上,力的作用效果与其他三个不同的是D。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状。
3.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;重心
【解析】【解答】A.如果重力消失,水不会下落,不能形成瀑布,就看不到大瀑布了,A符合题意;
B.重心是重力的作用点,受到重力的物体都有重心,B不符合题意;
C.羽毛能被风吹上天,是受到的风的吹力大于重力,C不符合题意;
D.重力是由于地球的吸引使物体受到的力,重力的方向是指向地心的,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的作用点是重心;物体不受到重力,不能下落。
4.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.大货车的质量大,其惯性就越大,所以很难停下来,容易发生车祸,A不符合题意;
B.跳远运动员助跑,利用自己的惯性,跳的更远,B不符合题意;
C.如果绕地运动的人造卫星不再受力,由于具有惯性,它将会做匀速直线运动,C符合题意;
D.跑步运动员通过终点后不能立即停下来,是由于运动员具有惯性,保持原来的状态,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质,惯性只和物体的质量有关。
5.【答案】B
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.木板对桌面的压力和桌面对木板M的支持力是相互作用力,由于木板重力不变,对桌面的压力不变,木板受到的支持力不变,A不符合题意;
B.压力不变,木板离开桌面一部分,受力面积变小,根据,木板M对桌面的压强变大,B符合题意;
C.木板M对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,受到桌面的摩擦力不变,C不符合题意;
D.木板向右运动,桌面相对向左运动,桌面受到水平向右的摩擦力,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;压力和支持力是相互作用力;压力一定时,受力面积变小,压强变大;摩擦力和物体相对运动方向相反。
6.【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】解:A、茶壶是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意;
B、锅炉水位计也是利用连通器的原理工作的,本选项不符合题意;
C、盆景的自动给水装置是利用大气压来工作的,本选项符合题意;
D、乳牛自动喂水器是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意.
故选:C.
【分析】根据连通器:上端开口下端连通的容器.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.
7.【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.覆“杯”实验中,利用大气压的作用,纸片和水不下落,A不符合题意;
B.用吸管喝饮料时,吸管中气体减小,气压变小,饮料在大气压的作用下进入口中,B不符合题意;
C.吸盘吸在墙上,是在大气压的作用下被压在墙壁上,C不符合题意;
D.用注射器注射药液时,利用了手的推力进行药液注射,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】覆杯实验、吸管喝饮料、吸盘挂钩利用了大气压的作用。
8.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.地铁列车通过时,空气流速大压强小,人地铁站台安全线外,避免发生危险,A符合题意;
B.模拟马德堡半球实验,可以验证大气压的存在,B不符合题意;
C.拦河大坝上窄下宽,是因为液体压强随深度的增加而增大,C不符合题意;
D.用吸盘搬运玻璃,吸盘内气压小,玻璃在大气压的作用下被吸盘吸起,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】流体在流速大的地方压强小,在列车附近的安全线外,人可以避免出现危险。
9.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.同一物体在不同液体中漂浮,根据二力平衡,浮力和物体的重力相等,和露出液体的体积无关,A不符合题意;
B.石块在水中逐渐下沉时,根据F浮=ρ液gV排,液体密度和排开体积不变,浮力不变,B不符合题意;
C.浸没在水中的物体,下表面和容器底紧密结合,物体不受向上的压力,则不受浮力,C符合题意;
D.浮力的方向总是竖直向上的,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体浸没在液体中,受到上下表面的压力差时,受到浮力,浮力方向竖直向上;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
10.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】①小张将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故有力做功;②小张将球举在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功;③小张挥动球,有力作用在球上,球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离,故有力做功;④球飞出去,球由于惯性向前运动,小张没有对球施加力,小张没有对球做功。故手对球做功的是①和③。
故答案为:B。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离。
11.【答案】B,C
【知识点】力的概念及单位;弹力;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.绳子的拉力作用在物体上,球受到拉力的施力物体是绳子,A不符合题意;
B.球所受到的拉力和它自身的重力大小相等、方向相反、在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,B符合题意;
C.绳子对手的拉力是由于绳子的形变,在恢复原状时而产生的,C符合题意;
D.手对绳子向上的拉力和绳子受到铁球向下的拉力作用在同一物体,大小不同,不是相互作用力,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时,大小相等、方向相反、在同一物体、同一直线上,是一对平衡力;物体发生弹性形变,在恢复原状时,产生弹力。
12.【答案】C,D
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.当t=1s时,物体静止,由于拉力为3N,摩擦力为3N,A不符合题意;
BC.当t=5s时,物体匀速直线运动,根据二力平衡,拉力为5N,物体受到摩擦力是5N,C符合题意;当t=3s时,拉力改变,压力和接触面的粗糙程度不变,物体受到摩擦力不变,为5N,B不符合题意;
D.当t=6s时,压力和冲程对不变,物体受到摩擦力是5N,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,根据二力平衡,摩擦力和拉力相等;压力和接触面的粗糙程度一定时,摩擦力不变。
13.【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据题意,液体质量相等,甲液体体积小于乙液体体积,根据,甲密度大于乙密度;
A.容器和液体质量相等,重力相等,容器对桌面的压力:F甲=F乙,A不符合题意;
B.根据p=ρgh,由于,ρ甲>ρ乙,液体对容器底部的压强关系:p甲>p乙,B符合题意;
C.根据密度分析,液体的密度:ρ甲>ρ乙,C不符合题意;
D.容器对桌面的压力和受力面积相同,根据,压强关系:p′甲=p′乙,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】质量相同时,体积越大, 液体密度越小;根据p=ρgh,分析容器底受到压强大小;水平面受到的压力等于物体的总重力;当压力和受力面积相同时,压强相等。
14.【答案】A,B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋在甲液体悬浮,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,可推出ρ鸡蛋=ρ甲,鸡蛋在乙液体漂浮,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,ρ鸡蛋<ρ乙,
A.根据密度分析,甲杯盐水的密度较小,A符合题意;
B.鸡蛋在两杯中,受到的浮力都等于鸡蛋的重力,浮力相等,根据阿基米德原理,排开液体的重力相等,则排开液体的质量相等,B符合题意;
C.根据p=ρgh,甲液体密度较小,深度相同,甲杯底部所受的液体压强小,根据F=pS,压力较小,C不符合题意;
D.鸡蛋在甲、乙杯中受到的浮力都等于鸡蛋的重力,D不符合题意。
故答案为:AB.
【分析】悬浮和漂浮的物体受到的浮力等于重力;悬浮时,ρ物=ρ液;漂浮时,ρ物<ρ液;深度相同时,根据p=ρgh,可以判断液体压强大小;根据F=pS,分析容器底压力的大小。
15.【答案】B,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】拉动水平面上同一物体匀速直线运动时,拉力等于摩擦力,压力和接触面的粗糙程度相同时,拉力相等,B符合题意;根据图乙,时间相同时,第1次的路程大,速度大,相同时间时,第1次的路程大,根据W=Fs,第1次做功多,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】时间相同时,路程越大, 速度越大,时间相同时,速度越大, 路程越大;压力和接触面的粗糙程度相同时,摩擦力大小和物体移动的速度无关;根据W=Fs,可以分析做功多少。
16.【答案】
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】绳子拉着物体在竖直墙壁上,受到竖直向下的重力,对墙壁的压力和墙壁垂直,如图 。
【分析】重力的方向竖直向下;压力的方向和支撑面垂直。
17.【答案】
【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】【解答】斜面上的物体,受到的支持力和支撑面垂直向外;斜面受到的压力和斜面垂直向下,如图 。
【分析】压力和支持力和支撑面垂直。
18.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】B处物体向右运动,受到水平向左的摩擦力;物体在水平面上,受到和水平面垂直方向的支持力,如图 。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;支持力和支撑面垂直。
19.【答案】力的图示;作用点;大小;方向
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】B处物体向右运动,受到水平向左的摩擦力;物体在水平面上,受到和水平面垂直方向的支持力,如图 。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;支持力和支撑面垂直。
20.【答案】4.6;4;5;相互的
【知识点】力作用的相互性;弹簧测力计及其使用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】如图所示,测力计分度值为0.2N,示数为4.6N,根据铁块受到的拉力和重力是平衡力,则铁块的重力是4.6N;两人同时用4N的力水平拉此测力计的两端,测力计的示数是挂钩上的拉力大小,为4N;将此测力计一端固定,另一端用5N的水平力拉它,挂钩上的拉力为5N,测力计示数为5N;这是因为力的作用是相互的。
【分析】根据测力计指针位置,测量物体重力;物体间力的作用是相互的,受到对弹簧的拉力,等于弹簧对手的拉力的大小。
21.【答案】4;右;8;左
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体B相对于地面静止,受到平衡力,弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力大小为4N,拉力向左,摩擦力方向水平向右,木板A匀速直线运动,受到的拉力为12N,方向向右,受到B对A的摩擦力为4N,方向向左,地面对A的摩擦力为12N-4N=8N,方向水平向左。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力;平衡力的合力为零;二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
22.【答案】速度;小;慢;远;匀速直线运动;不能
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】探究阻力对物体运动的影响时, 让小车在斜面上同一高度处静止滑下,小车加速运动,达到水平面的速度相同,通过实验木板面更光滑,摩擦力越小,小车运行更远,可得:接触面越接近于光滑,小车受到阻力越小,速度减小越慢,运动距离越远。由此可推出:若运动物体不受外力作用,速度不减小,它将做匀速直线运动。由于物体不受力的前提是假设的,条件不存在,故牛顿第一定律不能用实验验证。
【分析】物体下滑的高度相同,到达水平面速度相同;速度相同时,接触面越光滑,摩擦力越小,物体运行越远,若不受力,运动的物体继续匀速直线运动。
23.【答案】(1)不变;无关
(2)不变;无关
(3)大;0.4
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力的影响因素的实验中,
(1)探究滑动摩擦力的实验时,如果改变接触面的大小匀速拉动物块时,物体受到平衡力,摩擦力等于拉力,弹簧测力计示数不变,摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力大小与物体接触面大小无关;
(2)如果用不同速度匀速拉动物块时,根据物体受到平衡力,拉力等于摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,弹簧测力计拉力不变,说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关;
(3)根据实验数据,物体A的重力变大,对水平面的压力变大,弹簧测力计的拉力变大,说明摩擦力变大了,分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大;根据摩擦力和重力关系,计算滑动摩擦系数为 。
【分析】(1)滑动摩擦力大小与物体接触面大小无关;
(2)通过实验分析,滑动摩擦力的大小和物体的运动速度无关;
(3)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;根据摩擦力和重力的比值,计算摩擦系数。
24.【答案】(1)不是;高度差;转换法
(2)B、D
(3)液体密度
(4)相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究影响液体内部压强大小的因素的实验中,
(1)简易压强计的U形管部分底部连通,上方左侧不是开口的,不是连通器;液体压强不同,U形管中的液面高度差不同,液体压强用U形管两侧液面的高度差来表示,利用了转换法;
(2)探究液体压强和深度的关系,需要保持液体密度相同,深度不同,通过B、D两个图,液体密度相同,深度越深,U形管中液面高度差越大,可得:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过D、E两个图,深度相同,液体密度不同,液体密度越大,U形管中液面高度差大,探究液体压强与液体密度的关系;
(4)通过A、B、C三个图,液体密度相同,深度相同,方向不同,U形管中液面高度差相同,可得:同种液体在相同深度向各个方向的压强相等 。
【分析】(1)连通器需要上部开口,下部连通;根据U形管中液面高度差,可以反应液体压强的大小,利用了转换法;
(2)探究液体压强和深度的关系,需要保持液体密度相等;
(3)当深度相同时,液体压强和液体密度有关;
(4)液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强相等。
25.【答案】(1)1
(2)5
(3)1.4
【知识点】设计实验测密度;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)根据甲图,物体受到的重力为5N,根据乙图,物体浸没后,测力计拉力为4N,物体A在乙图中所受的浮力大小为F浮=5N-4N=1N;
(2)根据实验甲,物体的质量为,根据甲、乙图,物体的体积为,计算物体A的密度为 ;
(3)根据实验甲、丙,物体在盐水中受到的浮力F浮'=5N-3.6N=1.4N,计算盐水的密度为。
【分析】(1)根据F浮=G-F拉,计算浮力大小;
(2)根据,计算物体的质量,利用,计算物体的体积,根据,计算密度;
(3)利用浮力,结合,计算液体的密度。
26.【答案】(1)1
(2)4
(3)4
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;浮力的利用
【解析】【解答】(1)容器中有水的体积为50mL,碗浸没后,总体积为51mL,碗的体积为51mL-50mL=1mL=1cm3;
(2)碗漂浮时,受到的浮力等于碗的重力,浮力等于排开的水的重力,G碗=G水,m碗=m水,则碗的质量m碗=ρ水V排=1g/cm3×(54cm3-50cm3)=4g;
(3)碗的密度为。
【分析】(1)根据物体浸没前后体积差, 计算物体的体积;
(2)根据物体漂浮,结合二力平衡和阿基米德,F浮=G碗=G水,利用质量相等,结合m碗=ρ水V排计算物体的质量;
(3)根据,计算密度大小。
27.【答案】(1)解: 该车充满电后,若以最大速度行驶,
根据 可得,能行驶的最长时间: ;
答:该车充满电后,若以最大速度行驶,电动平衡车能行驶72分钟;
(2)解:人和电动平衡车的总重力:G总=(m人+m车)g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N,
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,
所以牵引力:F=f=0.3G总=0.3×750N=225N;
答:小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车的牵引力为225N;
(3)解:车对水平地面的压力:F压=G总=750N,
车对水平地面的压强: 。
答:小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车对路面的压强是2.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据,计算行驶时间;
(2)根据G=mg,计算重力大小;
(3)水平面受到的压力等于物体的重力;利用,计算压强。
28.【答案】(1)解:航母总重力:G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N,
因为漂浮,所以航母受到的浮力:F浮=G2=6×108N;
答:航母的总重力和受到的浮力均为6×108N;
(2)解: 航母在匀速行驶,航母受到的牵引力:F牵=f=3.6×108N,
行驶270km,牵引力做的功:W=Fs=3.6×108N×270m=9.72×1010J;
答:航母以正常航行速度匀速从甲地直线开往乙地,行驶270km,航母牵引力做的功为9.72×1010J;
(3)解:一架舰载飞机的重力G1=m1g=5.15×103kg×10N/kg=5.15×104N,
当其中一架舰载飞机起飞后浮力减小ΔF浮=5.15×104N,
所以航母排开海水的体积减少: 。
答:航母排开海水的体积减少了5m3。
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算航母的重力;根据漂浮物体受到平衡力时,浮力等于物体的重力;
(2)根据W=Fs,可以计算牵引力做功多少;
(3)根据浮力的变化量和,可以计算排开液体体积的变化量;
29.【答案】(1)减小;增大;减小
(2)大于;75;等于;不发生
(3)B
【知识点】速度公式及其应用;增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)列车的流线型外形,会减小空气对列车的阻力;列车高速运行时,列车底部和轨道之间气体流速增大,气压减小,碎石可能飞起来落到轨道上,存在安全隐患;
(2)根据图丙,在0~5min内,列车在加速运动,受到不平衡,此时的动力大于阻力;在10min~25min内,列车的时间t=25min-10min=15min=0.25h,列车的速度为300km/h,行驶距离是s=vt=300km/h×0.25h=75km;此过程中,列车匀速直线运动,受到平衡力,根据二力平衡原理,动力等于阻力,列车运动状态不发生变化;
(3)逃生锤能破窗,需要压强增大,压力一定时,受力面积越小,效果越明显,B符合题意。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)物体加速运动时,受到非平衡力;匀速直线运动时,受到平衡力,根据s=vt,可以计算路程大小;
(3)压力一定时,受力面积越小, 压强越大。
广东省深圳市罗湖区翠园中学东晓校区2021-2022学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(共10小题,每题2分,共20分)
1.下列说法不正确的是( )
A.两个普通鸡蛋的重力约为1N
B.普通中学生站立时对地面的压强约为1×104Pa
C.大气压可以支持约10米高的水柱
D.在梧桐山顶用普通锅烧水,水温可能超过100℃
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;压强;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.两个普通鸡蛋的质量100g,重力约G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,A不符合题意;
B.普通中学生重力为500N,站立时对地面的压强,B不符合题意;
C.大气压为105Pa,可以支持水柱约,C不符合题意;
D.在梧桐山顶,海拔高,大气压降低,沸点降低,用普通锅烧水不可能超过100℃,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据常见物体的质量、重力G=mg,大气压大小,结合数据解答;海拔越高,气压降低,液体的沸点随气压降低而降低。
2.(2022八下·耒阳期末)下列力的作用效果与其他三个明显不同的是( )
A.正在弯道上速滑的运动员 B.正在进站的火车
C.空中减速下落的降落伞 D.熊猫拉弯竹子
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.正在弯道上速滑的运动员,速度的方向不断改变,即速度不断改变,体现力改变物体的运动状态;
B.正在进站的火车,火车速度慢慢减小,运动状态改变,体现力改变物体的运动状态;
C.空中减速下落的降落伞,降落伞速度减小,运动状态改变,体现力改变物体的运动状态;
D.熊猫拉弯竹子,竹子形状发生改变,体现力改变物体的形状;
综上,力的作用效果与其他三个不同的是D。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状。
3.关于重力的说法,下列说法正确的是( )
A.如果重力消失,我们将再也看不到大瀑布
B.将均匀木球的中心挖去后,其重心也就消失了
C.羽毛能被风吹上天,是因为它太轻了,没有受到重力
D.重力就是万有引力,所以重力的方向也可以说是指向地心的
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;重心
【解析】【解答】A.如果重力消失,水不会下落,不能形成瀑布,就看不到大瀑布了,A符合题意;
B.重心是重力的作用点,受到重力的物体都有重心,B不符合题意;
C.羽毛能被风吹上天,是受到的风的吹力大于重力,C不符合题意;
D.重力是由于地球的吸引使物体受到的力,重力的方向是指向地心的,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的作用点是重心;物体不受到重力,不能下落。
4.下列有关惯性的说法正确的是( )
A.大货车行驶的越快,其惯性也就越大,所以很难停下来,容易发生车祸
B.跳远运动员助跑是为了使自己在惯性的作用下跳的更远
C.如果绕地运动的人造卫星不再受力,它将会一直做匀速直线运动
D.跑步运动员通过终点后不能立即停下来,是因为地面对运动员的阻力小于运动员的惯性
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.大货车的质量大,其惯性就越大,所以很难停下来,容易发生车祸,A不符合题意;
B.跳远运动员助跑,利用自己的惯性,跳的更远,B不符合题意;
C.如果绕地运动的人造卫星不再受力,由于具有惯性,它将会做匀速直线运动,C符合题意;
D.跑步运动员通过终点后不能立即停下来,是由于运动员具有惯性,保持原来的状态,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质,惯性只和物体的质量有关。
5.如图所示,水平桌面上有一质量分布均匀的木板M,其右端与桌边相齐,木板在水平力F的作用下被缓慢向右拉出桌边一小段距离。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.桌面对木板M的支持力变大 B.木板M对桌面的压强变大
C.木板M受到桌面的摩擦力变小 D.桌面受到水平向左的摩擦力
【答案】B
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.木板对桌面的压力和桌面对木板M的支持力是相互作用力,由于木板重力不变,对桌面的压力不变,木板受到的支持力不变,A不符合题意;
B.压力不变,木板离开桌面一部分,受力面积变小,根据,木板M对桌面的压强变大,B符合题意;
C.木板M对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,受到桌面的摩擦力不变,C不符合题意;
D.木板向右运动,桌面相对向左运动,桌面受到水平向右的摩擦力,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;压力和支持力是相互作用力;压力一定时,受力面积变小,压强变大;摩擦力和物体相对运动方向相反。
6.(2017八下·蒙阴期中)如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置
D.乳牛自动喂水器
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】解:A、茶壶是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意;
B、锅炉水位计也是利用连通器的原理工作的,本选项不符合题意;
C、盆景的自动给水装置是利用大气压来工作的,本选项符合题意;
D、乳牛自动喂水器是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意.
故选:C.
【分析】根据连通器:上端开口下端连通的容器.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.
7.如图所示的现象与大气压无关的是( )
A.覆“杯”实验
B.用吸管喝饮料
C.吸盘吸在墙上
D.用注射器注射药液
【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.覆“杯”实验中,利用大气压的作用,纸片和水不下落,A不符合题意;
B.用吸管喝饮料时,吸管中气体减小,气压变小,饮料在大气压的作用下进入口中,B不符合题意;
C.吸盘吸在墙上,是在大气压的作用下被压在墙壁上,C不符合题意;
D.用注射器注射药液时,利用了手的推力进行药液注射,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】覆杯实验、吸管喝饮料、吸盘挂钩利用了大气压的作用。
8.下列主要涉及到流体压强与流速关系知识的是( )
A.地铁站台安全线
B.模拟马德堡半球实验
C.拦河大坝上窄下宽
D.用吸盘搬运玻璃
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.地铁列车通过时,空气流速大压强小,人地铁站台安全线外,避免发生危险,A符合题意;
B.模拟马德堡半球实验,可以验证大气压的存在,B不符合题意;
C.拦河大坝上窄下宽,是因为液体压强随深度的增加而增大,C不符合题意;
D.用吸盘搬运玻璃,吸盘内气压小,玻璃在大气压的作用下被吸盘吸起,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】流体在流速大的地方压强小,在列车附近的安全线外,人可以避免出现危险。
9.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.将同一物体放在不同的液体中漂浮,其露出液面部分越多,说明物体所受浮力越大
B.石块在水中逐渐下沉时浮力变小,沉底后浮力不变,且此时浮力小于石块自身重力
C.浸没在水中的物体,也可能不受浮力
D.浮力的方向总是向上的,但不一定是竖直向上的
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.同一物体在不同液体中漂浮,根据二力平衡,浮力和物体的重力相等,和露出液体的体积无关,A不符合题意;
B.石块在水中逐渐下沉时,根据F浮=ρ液gV排,液体密度和排开体积不变,浮力不变,B不符合题意;
C.浸没在水中的物体,下表面和容器底紧密结合,物体不受向上的压力,则不受浮力,C符合题意;
D.浮力的方向总是竖直向上的,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体浸没在液体中,受到上下表面的压力差时,受到浮力,浮力方向竖直向上;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
10.(2021八下·岑溪期末)以下是小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程有( )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】①小张将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故有力做功;②小张将球举在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功;③小张挥动球,有力作用在球上,球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离,故有力做功;④球飞出去,球由于惯性向前运动,小张没有对球施加力,小张没有对球做功。故手对球做功的是①和③。
故答案为:B。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离。
二、双选题(共5小题,每题2分,共10分)
11.如图,手通过绳子将铁球悬空静止,则下列说法中正确的是( )
A.球所受到的拉力的施力物体是人的手
B.球所受到的拉力和它自身的重力是平衡力
C.绳子对手的拉力是由于绳子的形变而产生的
D.手对绳子向上的拉力和绳子受到铁球向下的拉力是相互作用力
【答案】B,C
【知识点】力的概念及单位;弹力;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.绳子的拉力作用在物体上,球受到拉力的施力物体是绳子,A不符合题意;
B.球所受到的拉力和它自身的重力大小相等、方向相反、在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,B符合题意;
C.绳子对手的拉力是由于绳子的形变,在恢复原状时而产生的,C符合题意;
D.手对绳子向上的拉力和绳子受到铁球向下的拉力作用在同一物体,大小不同,不是相互作用力,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时,大小相等、方向相反、在同一物体、同一直线上,是一对平衡力;物体发生弹性形变,在恢复原状时,产生弹力。
12.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=1s时,物体静止,不受摩擦力
B.当t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C.当t=5s时,物体受到摩擦力是5N
D.当t=6s时,物体受到摩擦力是5N
【答案】C,D
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.当t=1s时,物体静止,由于拉力为3N,摩擦力为3N,A不符合题意;
BC.当t=5s时,物体匀速直线运动,根据二力平衡,拉力为5N,物体受到摩擦力是5N,C符合题意;当t=3s时,拉力改变,压力和接触面的粗糙程度不变,物体受到摩擦力不变,为5N,B不符合题意;
D.当t=6s时,压力和冲程对不变,物体受到摩擦力是5N,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,根据二力平衡,摩擦力和拉力相等;压力和接触面的粗糙程度一定时,摩擦力不变。
13.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲>F乙
B.液体对容器底部的压强:p甲>p乙
C.液体的密度:ρ甲=ρ乙
D.容器对桌面的压强:p′甲=p′乙
【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据题意,液体质量相等,甲液体体积小于乙液体体积,根据,甲密度大于乙密度;
A.容器和液体质量相等,重力相等,容器对桌面的压力:F甲=F乙,A不符合题意;
B.根据p=ρgh,由于,ρ甲>ρ乙,液体对容器底部的压强关系:p甲>p乙,B符合题意;
C.根据密度分析,液体的密度:ρ甲>ρ乙,C不符合题意;
D.容器对桌面的压力和受力面积相同,根据,压强关系:p′甲=p′乙,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】质量相同时,体积越大, 液体密度越小;根据p=ρgh,分析容器底受到压强大小;水平面受到的压力等于物体的总重力;当压力和受力面积相同时,压强相等。
14.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯盐水的密度较小
B.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
【答案】A,B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋在甲液体悬浮,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,可推出ρ鸡蛋=ρ甲,鸡蛋在乙液体漂浮,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,ρ鸡蛋<ρ乙,
A.根据密度分析,甲杯盐水的密度较小,A符合题意;
B.鸡蛋在两杯中,受到的浮力都等于鸡蛋的重力,浮力相等,根据阿基米德原理,排开液体的重力相等,则排开液体的质量相等,B符合题意;
C.根据p=ρgh,甲液体密度较小,深度相同,甲杯底部所受的液体压强小,根据F=pS,压力较小,C不符合题意;
D.鸡蛋在甲、乙杯中受到的浮力都等于鸡蛋的重力,D不符合题意。
故答案为:AB.
【分析】悬浮和漂浮的物体受到的浮力等于重力;悬浮时,ρ物=ρ液;漂浮时,ρ物<ρ液;深度相同时,根据p=ρgh,可以判断液体压强大小;根据F=pS,分析容器底压力的大小。
15.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间,两次拉力做的功分别为W1、W2,下列判断正确的是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.W1=W2 D.W1>W2
【答案】B,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】拉动水平面上同一物体匀速直线运动时,拉力等于摩擦力,压力和接触面的粗糙程度相同时,拉力相等,B符合题意;根据图乙,时间相同时,第1次的路程大,速度大,相同时间时,第1次的路程大,根据W=Fs,第1次做功多,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】时间相同时,路程越大, 速度越大,时间相同时,速度越大, 路程越大;压力和接触面的粗糙程度相同时,摩擦力大小和物体移动的速度无关;根据W=Fs,可以分析做功多少。
三、作图题(共3小题,每题2分,共6分)提示:请用直尺作图,先用铅笔画,确认无误后再用签字笔描黑。
16.(2023·夏津模拟)画出小球所受到的重力和对墙壁的压力的示意图,小黑点为物体的重心。
【答案】
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】绳子拉着物体在竖直墙壁上,受到竖直向下的重力,对墙壁的压力和墙壁垂直,如图 。
【分析】重力的方向竖直向下;压力的方向和支撑面垂直。
17.画出斜面上物体所受到的支持力和斜面所受到的压力的示意图,小黑点为物体的重心。
【答案】
【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】【解答】斜面上的物体,受到的支持力和支撑面垂直向外;斜面受到的压力和斜面垂直向下,如图 。
【分析】压力和支持力和支撑面垂直。
18.如图乙,木块从斜面上A处由静止滑下,经水平木板表面上的B处,最终停在C处。画出B处木板对木块的作用力。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】B处物体向右运动,受到水平向左的摩擦力;物体在水平面上,受到和水平面垂直方向的支持力,如图 。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;支持力和支撑面垂直。
四、填空题(共8小题,每空1分,共36分)
19.把力的三要素都表示出来的一根带箭头的线段叫 。线段起点表示力的 ;线段的长度表示力的 ;线段末端的箭头表示力的 。
【答案】力的图示;作用点;大小;方向
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】B处物体向右运动,受到水平向左的摩擦力;物体在水平面上,受到和水平面垂直方向的支持力,如图 。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;支持力和支撑面垂直。
20.小明和小华将一个铁块挂在竖直方向调好零的弹簧测力计的挂勾上,如图所示,则铁块的重力是 N,取下铁块,水平调零后,两人同时用4N的力水平拉此测力计的两端,测力计的示数为 N;若将此测力计一端固定在墙上,另一端用5N的水平力拉它,测力计示数为 N。之所以会出现这样的结果是因为力的作用是 。(所测的力均未超过测力计的弹性限度)
【答案】4.6;4;5;相互的
【知识点】力作用的相互性;弹簧测力计及其使用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】如图所示,测力计分度值为0.2N,示数为4.6N,根据铁块受到的拉力和重力是平衡力,则铁块的重力是4.6N;两人同时用4N的力水平拉此测力计的两端,测力计的示数是挂钩上的拉力大小,为4N;将此测力计一端固定,另一端用5N的水平力拉它,挂钩上的拉力为5N,测力计示数为5N;这是因为力的作用是相互的。
【分析】根据测力计指针位置,测量物体重力;物体间力的作用是相互的,受到对弹簧的拉力,等于弹簧对手的拉力的大小。
21.在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面上匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力大小为 N,方向水平向 (“左”或“右”),地面受到A的摩擦力大小为 N,方向水平向 (“左”或“右”)。
【答案】4;右;8;左
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体B相对于地面静止,受到平衡力,弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力大小为4N,拉力向左,摩擦力方向水平向右,木板A匀速直线运动,受到的拉力为12N,方向向右,受到B对A的摩擦力为4N,方向向左,地面对A的摩擦力为12N-4N=8N,方向水平向左。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力;平衡力的合力为零;二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
22.小宇探究“阻力对物体运动影响”的实验,他先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布、木板),依次做了三组实验,记录如表:
实验顺序 表面状况 阻力大小 小车运动的距离
1 毛巾 大 近
2 棉布 中 中
3 木板 小 远
让小车在斜面上同一高度处静止滑下,是为了保证小车达到水平面的 相同,通过实验可得:接触面越接近于光滑,小车受到阻力越 ,速度减小越 ,运动距离越 。由此可推:若运动物体不受外力作用,它将做 。故牛顿第一定律 用实验验证(“能”或“不能”)。
【答案】速度;小;慢;远;匀速直线运动;不能
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】探究阻力对物体运动的影响时, 让小车在斜面上同一高度处静止滑下,小车加速运动,达到水平面的速度相同,通过实验木板面更光滑,摩擦力越小,小车运行更远,可得:接触面越接近于光滑,小车受到阻力越小,速度减小越慢,运动距离越远。由此可推出:若运动物体不受外力作用,速度不减小,它将做匀速直线运动。由于物体不受力的前提是假设的,条件不存在,故牛顿第一定律不能用实验验证。
【分析】物体下滑的高度相同,到达水平面速度相同;速度相同时,接触面越光滑,摩擦力越小,物体运行越远,若不受力,运动的物体继续匀速直线运动。
23.在探究滑动摩擦力影响因素的实验中,小明设计了如图所示的实验装置。
(1)小明发现,如果改变接触面的大小匀速拉动物块时,弹簧测力计示数将 (“不变”、“变大”或“变小”),说明滑动摩擦力大小与物体接触面大小 (“有关”或“无关”)。
(2)小明又发现,如果用不同速度匀速拉动物块时,弹簧测力计示数将 (“不变”、“变大”或“变小”),说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小 (“有关”或“无关”)。
实验次数 1 2 3 4 5 6
A的重力 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
测力计的度数/N 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
(3)若多次改变物块A的重力,水平匀速拉动物体,记录数据如表所示。分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;物理学中,把滑动摩擦力与接触面受到的正压力两者的比值,叫做滑动摩擦系数,请你计算此接触面的滑动摩擦系数为 。
【答案】(1)不变;无关
(2)不变;无关
(3)大;0.4
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力的影响因素的实验中,
(1)探究滑动摩擦力的实验时,如果改变接触面的大小匀速拉动物块时,物体受到平衡力,摩擦力等于拉力,弹簧测力计示数不变,摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力大小与物体接触面大小无关;
(2)如果用不同速度匀速拉动物块时,根据物体受到平衡力,拉力等于摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,弹簧测力计拉力不变,说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关;
(3)根据实验数据,物体A的重力变大,对水平面的压力变大,弹簧测力计的拉力变大,说明摩擦力变大了,分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大;根据摩擦力和重力关系,计算滑动摩擦系数为 。
【分析】(1)滑动摩擦力大小与物体接触面大小无关;
(2)通过实验分析,滑动摩擦力的大小和物体的运动速度无关;
(3)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;根据摩擦力和重力的比值,计算摩擦系数。
24.在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下。
(1)实验中使用的简易压强计的U形管部分 连通器(“是”或“不是”),液体压强是用U形管两侧液面的 来表示的,这种方法叫 。
(2)通过比较 两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)通过比较 D、E两个图,可探究液体压强与 的关系(请填汉字,不要填符号)。
(4)通过比较 A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
【答案】(1)不是;高度差;转换法
(2)B、D
(3)液体密度
(4)相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究影响液体内部压强大小的因素的实验中,
(1)简易压强计的U形管部分底部连通,上方左侧不是开口的,不是连通器;液体压强不同,U形管中的液面高度差不同,液体压强用U形管两侧液面的高度差来表示,利用了转换法;
(2)探究液体压强和深度的关系,需要保持液体密度相同,深度不同,通过B、D两个图,液体密度相同,深度越深,U形管中液面高度差越大,可得:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过D、E两个图,深度相同,液体密度不同,液体密度越大,U形管中液面高度差大,探究液体压强与液体密度的关系;
(4)通过A、B、C三个图,液体密度相同,深度相同,方向不同,U形管中液面高度差相同,可得:同种液体在相同深度向各个方向的压强相等 。
【分析】(1)连通器需要上部开口,下部连通;根据U形管中液面高度差,可以反应液体压强的大小,利用了转换法;
(2)探究液体压强和深度的关系,需要保持液体密度相等;
(3)当深度相同时,液体压强和液体密度有关;
(4)液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强相等。
25.在探究“巧用浮力测密度”时,小琪如图做了一系列实验,请回答以下问题:(ρ水=1g/cm3)
(1)物体A在乙图中所受的浮力大小为 牛;
(2)对比实验甲、乙可得:物体A的密度为 g/cm3;
(3)对比实验甲、乙、丙可得:丙中盐水的密度为 g/cm3。
【答案】(1)1
(2)5
(3)1.4
【知识点】设计实验测密度;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)根据甲图,物体受到的重力为5N,根据乙图,物体浸没后,测力计拉力为4N,物体A在乙图中所受的浮力大小为F浮=5N-4N=1N;
(2)根据实验甲,物体的质量为,根据甲、乙图,物体的体积为,计算物体A的密度为 ;
(3)根据实验甲、丙,物体在盐水中受到的浮力F浮'=5N-3.6N=1.4N,计算盐水的密度为。
【分析】(1)根据F浮=G-F拉,计算浮力大小;
(2)根据,计算物体的质量,利用,计算物体的体积,根据,计算密度;
(3)利用浮力,结合,计算液体的密度。
26.受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发,小明设计了一个测量碗的密度的探究实验,实验步骤及实验数据如图所示。若杯中为水,且ρ水=1g/cm3,请根据实验数据,填写计算结果:
(1)碗的体积为 cm3;
(2)碗的质量为 g;
(3)碗的密度为 g/cm3。
【答案】(1)1
(2)4
(3)4
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;浮力的利用
【解析】【解答】(1)容器中有水的体积为50mL,碗浸没后,总体积为51mL,碗的体积为51mL-50mL=1mL=1cm3;
(2)碗漂浮时,受到的浮力等于碗的重力,浮力等于排开的水的重力,G碗=G水,m碗=m水,则碗的质量m碗=ρ水V排=1g/cm3×(54cm3-50cm3)=4g;
(3)碗的密度为。
【分析】(1)根据物体浸没前后体积差, 计算物体的体积;
(2)根据物体漂浮,结合二力平衡和阿基米德,F浮=G碗=G水,利用质量相等,结合m碗=ρ水V排计算物体的质量;
(3)根据,计算密度大小。
五、计算题(共2小题,每题10分,共20分)
27.如图所示,质量为60kg小帆骑电动平衡车在水平公路上骑行,小帆匀速骑行时受到阻力为人与车总重的0.3倍,独轮电动平衡车质量为15kg,轮胎与地面接触面积为30cm2,最大速度为20km/h,充满电行程为24km,g取10N/kg,求:
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,电动平衡车能行驶多少分钟;
(2)小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车的牵引力;
(3)小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车对路面的压强。
【答案】(1)解: 该车充满电后,若以最大速度行驶,
根据 可得,能行驶的最长时间: ;
答:该车充满电后,若以最大速度行驶,电动平衡车能行驶72分钟;
(2)解:人和电动平衡车的总重力:G总=(m人+m车)g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N,
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,
所以牵引力:F=f=0.3G总=0.3×750N=225N;
答:小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车的牵引力为225N;
(3)解:车对水平地面的压力:F压=G总=750N,
车对水平地面的压强: 。
答:小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车对路面的压强是2.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据,计算行驶时间;
(2)根据G=mg,计算重力大小;
(3)水平面受到的压力等于物体的重力;利用,计算压强。
28.随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)求:
主要参数值
航母总质量(包括舰载飞机) 6×107kg
每架舰载飞机的质量 5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积 5000cm2
航母正常航行速度 54km/h
航母以正常速度航行时所受阻力 3.6×108N
(1)求航母(包括舰载飞机)漂浮在海面上时,所受到的总浮力大小;
(2)航母以正常航行速度匀速从甲地直线开往乙地,行驶270km,求航母牵引力做的功;
(3)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?
【答案】(1)解:航母总重力:G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N,
因为漂浮,所以航母受到的浮力:F浮=G2=6×108N;
答:航母的总重力和受到的浮力均为6×108N;
(2)解: 航母在匀速行驶,航母受到的牵引力:F牵=f=3.6×108N,
行驶270km,牵引力做的功:W=Fs=3.6×108N×270m=9.72×1010J;
答:航母以正常航行速度匀速从甲地直线开往乙地,行驶270km,航母牵引力做的功为9.72×1010J;
(3)解:一架舰载飞机的重力G1=m1g=5.15×103kg×10N/kg=5.15×104N,
当其中一架舰载飞机起飞后浮力减小ΔF浮=5.15×104N,
所以航母排开海水的体积减少: 。
答:航母排开海水的体积减少了5m3。
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算航母的重力;根据漂浮物体受到平衡力时,浮力等于物体的重力;
(2)根据W=Fs,可以计算牵引力做功多少;
(3)根据浮力的变化量和,可以计算排开液体体积的变化量;
六、综合分析题(共1题,每空1分,共8分)
29.2020年,中国铁路郑州局集团公司首次配属“复兴号”动车组列车,最高时速达400km/h。
(1)列车的流线型外形,会 空气对列车的阻力。如图乙,列车下方用枕木填充,不用碎石,因为如果填充碎石头,当列车高速运行时,列车底部和轨道之间气体流速 ,气压将会 ,碎石头可能飞起来落到轨道上,是非常危险的。(均选填“增大”或“减小”)
(2)图丙是列车从A站到B站运动的vt图象,在0~5min内,列车的动力 (“大于”“小于”或“等于”)阻力;在10min~25min内,列车行驶距离是 km,此过程中,列车的动力 (“大于”“小于”或“等于”)阻力,列车运动状态 (“发生”或“不发生”)变化。
(3)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,“逃生锤”外形应该选择图丁中 。
【答案】(1)减小;增大;减小
(2)大于;75;等于;不发生
(3)B
【知识点】速度公式及其应用;增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)列车的流线型外形,会减小空气对列车的阻力;列车高速运行时,列车底部和轨道之间气体流速增大,气压减小,碎石可能飞起来落到轨道上,存在安全隐患;
(2)根据图丙,在0~5min内,列车在加速运动,受到不平衡,此时的动力大于阻力;在10min~25min内,列车的时间t=25min-10min=15min=0.25h,列车的速度为300km/h,行驶距离是s=vt=300km/h×0.25h=75km;此过程中,列车匀速直线运动,受到平衡力,根据二力平衡原理,动力等于阻力,列车运动状态不发生变化;
(3)逃生锤能破窗,需要压强增大,压力一定时,受力面积越小,效果越明显,B符合题意。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)物体加速运动时,受到非平衡力;匀速直线运动时,受到平衡力,根据s=vt,可以计算路程大小;
(3)压力一定时,受力面积越小, 压强越大。