湖北省武汉市汉阳区2024-2025学年八年级下学期期中物理试卷(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

湖北省武汉市汉阳区2024-2025学年八年级下学期期中物理试卷(含解析)

资源简介

2024-2025学年湖北省武汉市汉阳区八年级(下)期中物理试卷
第Ⅰ卷(选择题,共54分)一、选择题(下列各题中只有一个选项是正确的,请将正确选项序号涂在答题卡上。共18小题,每小题3分,共54分)
1.(3分)关于一名普通中学生的相关信息,以下说法正确的是(  )
A.质量约为60N
B.体积约为5dm2
C.人体的密度约为1.0×103kg/m3
D.双脚站立对地面的压强约为1.5×103Pa
2.(3分)2024年巴黎奥运赛场上留下了许多精彩的瞬间,下列场景中力产生的作用效果与其他选项不相同的是(  )
A.运动员将铅球掷出 B.球拍将乒乓球击出
C.运动员将弓拉弯曲 D.跳板将运动员弹起
3.(3分)如图所示的“圭表”是我国古代天文学家发明的天文观测仪器,它由相互垂直的“圭”和“表”两部分组成。为了让“表”处于竖直位置,古代天文学家用铅垂线进行校正,这种做法主要利用了(  )
A.重力的大小与质量有关
B.重力的方向总是竖直向下
C.重力的作用点在其几何中心
D.重心是重力的作用点
4.(3分)如图所示的四个实例中,目的是增大摩擦的是(  )
A.带有鞋钉的旅游鞋
B.给自行车轴加润滑油
C.气垫船
D.磁浮列车
5.(3分)质量相等的甲、乙两只降落伞在空中匀速下降,甲的速度是5m/s,乙的速度是3m/s,它们所受阻力F甲、F乙之比是(  )
A.5:3 B.2:5 C.1:1 D.2:3
6.(3分)以下案例中,处于平衡状态的物体是(  )
A.匀速转动的橡皮
B.投篮练习中,篮球到达最高点
C.撑杆上升的运动员
D.推而未动的箱子
7.(3分)如图所示,虚线是小华抛出的皮球落地后又弹起的运动轨迹,当皮球运动到最高点A时。若它所受外力突然全部消失,则皮球将(  )
A.保持静止
B.沿水平方向做匀速直线运动
C.竖直向上做匀速直线运动
D.竖直向下做匀速直线运动
8.(3分)同一直线上的两个力作用在一个物体上,其中一个力大小是60N,合力大小是100N,则另一个力的大小(  )
A.一定等于40N B.可能小于40N
C.可能大于40N D.可能大于160N
9.(3分)如图所示的现象中,为了减小压强的是(  )
A.推土机土铲做得很锋利
B.坦克通过履带与地面接触
C.盲道上有凸起
D.蚊子尖尖的口器
10.(3分)如图所示,下列应用事例中,哪个不是利用连通器原理工作的(  )
A.三峡船闸
B.盆景自动给水装置
C.锅炉水位计
D.自动喂水器
11.(3分)如图所示,甲、乙、丙是三个底面积和质量都相同、形状不同的容器,下列说法正确的是(  )
A.在三种容器装入水且水面恰好相平,液体对容器底部压强p甲<p乙<p丙
B.在三种容器装入水且水面恰好相平,液体对容器底部压力F甲<F乙<F丙
C.在三种容器分别装入质量相等的同种液体,液体对容器底部压强p甲<p乙<p丙
D.在三种容器分别装入质量相等的同种液体,液体对容器底部压力F甲>F乙>F丙
12.(3分)下列实例中,属于利用大气压的是(  )
A.人将新鲜空气吸入肺里
B.打针时,把药液注入肌肉里
C.用打气筒把气充进轮胎
D.当壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动
13.(3分)抽水机也叫水泵,如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门,这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出,下列说法正确的是(  )
A.阀门A向上打开是利用大气压
B.阀门B与外部液面高度差不能超过约10m
C.出水管口与外部液面的高度不能超过约10m
D.阀门B向下关闭是利用大气压
14.(3分)如图所示的四个现象中有一个与其他三个的原理不同,它是(  )
A.向漏斗内吹气,乒乓球不会掉落
B.用吸管吸饮料,饮料上升
C.向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
D.飞机产生升力的原因
15.(3分)如图,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板甲、乙将其分成三部分,隔板上有一小圆孔用薄橡皮膜封闭,位置如图,左右两侧注入A种液体,中间注入B种液体,隔板甲上的橡皮膜没有凸凹,那么隔板乙上的橡皮膜应该(  )
A.向左凸 B.向右凸 C.不会凸凹 D.不能判断
16.(3分)如图所示,木块A的底面积为0.1dm2,木块B的底面积为0.4dm2,B重为4.8牛,A对B产生的压强为2.4×103帕,则B对地面的压强为(  )
A.1800帕 B.2400帕 C.3600帕 D.7200帕
17.(3分)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G伞和G舱,降落伞对返回舱的拉力为F,降落伞受到空气的阻力为f伞,返回舱受到空气的阻力为f舱,不考虑空气的浮力。则下列表达式正确的有几项(  )
①f舱+F=G伞+G舱
②f舱+F=G舱
③f伞=G伞+F
④f伞+f舱=G伞+G舱
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
18.(3分)水平桌面上有一质量为100g,底面积为50cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯底到溢水口的距离为10cm,内盛450g的水。将质量为240g圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,缓慢投入水中直至浸没处于静止(金属块未接触溢水杯底)。若当金属块露出水面时,弹簧测力计示数为1.8N。下列说法正确的是(  )
A.小桶收集到溢出水的重力为0.6N
B.金属块的密度为6×103kg/m3
C.当杯口不再有水溢出时,溢水杯对水平桌面的压强为1260Pa
D.从金属块下表面刚接触水面到浸没的过程中,溢水杯对水平桌面的压强增大了100Pa
第Ⅱ卷(非选择题、共46分)二、非选择题(本题共9小题,共46分)
19.(3分)如图所示,跳水运动员站在跳板上准备起跳,她对踏板的压力与跳板对她的支持力是一对     (填“相互作用力”或“平衡力”);跳板表面做的比较粗糙是为了增大     ;跳板受到压力向下弯曲,说明力可以使物体发生     。
20.(4分)如图所示是小明同学“探究二力平衡条件”的实验部分过程。
(1)实验中通过调整左右盘中砝码的     来改变F1和F2的大小;
(2)当左侧挂400g钩码,右侧挂420g钩码时,小木块可保持静止,这时木块在水平方向受到的合力为     N;
(3)保持F1和F2大小相等,用手将木块扭转到如图乙所示的位置,松手后瞬间,木块小车将     (填“保持静止”或“扭转回来”)。实验中设计这一步骤的是为了探究二力平衡时两个力     (填“大小相等”、“方向相反”或“在同一条直线上”)。
21.(5分)某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)实验时,先后将不同材料铺在水平木板上,将同一小车从斜面上     释放是为了使小车到达斜面底端时的速度相等;
(2)小车沿木板表面滑行的距离较长,是因为阻力较     (填“大”或“小”),速度减小得较     (填“快”或“慢”);
(3)多次实验应该按照摩擦力逐渐     (填“由大到小”或“由小到大”)的顺序进行;
(4)通过推理可知:运动的物体如果不受力,将会     (填“保持静止”、“保持匀速直线运动”或“保持静止或匀速直线运动”)。
22.(7分)小方同学做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验如图甲、乙、丙所示。测量滑动摩擦力时,小方用测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动。
(1)在图甲实验中,小方首先拉动木块以4cm/s的速度做匀速直线运动,测力计示数如图中所示,则木块受到的摩擦力为     N。然后小方再以8cm/s的速度拉动木块做匀速直线运动,测力计示数将     (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)对比甲、乙两次实验可知:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越     ;比较甲、丙两次实验数据     (填“能”或“不能”)得出“滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关”的结论。
(3)小方发现,原来实验在操作中较困难,经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,实验中用力F向右拉着木板运动,当F变大时,弹簧测力计的示数将     (填“变大”、“变小”或“不变”)。请在图中画出木块受到的摩擦力的示意图。
23.(5分)小红利用小桌、海绵、砝码等器材做探究“影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)实验中,她是通过观察海绵的     来比较压力作用效果的。
(2)比较甲和乙两图,可初步得到结论:    ,压力作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙    p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图丁),分别留下序号为①②③的三个半块在原位置静止。三个半块对桌面的压力     (填“相等”或“不相等”),对桌面的压强最大的是     (填“①”、“②”或“③”)。可初步得到结论:其他条件相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
24.(5分)在“探究影响液体压强大小的因素”的实验中,小华用压强计做了甲、乙、丙所示的实验:
(1)如图所示压强计在使用过程中是通过观察U形管中两端液面的     来反映被测压强大小的。
(2)比较实验甲和乙可知液体压强与液体的     有关;比较实验乙、丙可知同种液体中,随着液体深度的减小,压强逐渐变     。
(3)做如图乙、丙所示实验时,若U形管中的液体是水时,多次改变探头在盐水中的深度,记录相应数据如表中次数1﹣5;若改用U形管中的液体是煤油时(管的粗细没有变化),记录数据如表中次数6。已知U形管内的液体质量相等,ρ煤油=0.8×103kg/m3。则表中第5次实验时右管液面高度为     cm;表中第6次实验时右管液面高度为     cm。
实验次数 U 形管中的液体 橡皮膜所处深度/cm 橡皮膜朝向 压强计
左管液面高度/cm 右管液面高度/cm
1 水 4 朝上 8 12
2 水 4 朝下 8 12
3 水 4 朝左 8 12
4 水 8 朝上 6 14
5 水 10 朝上 ?
6 煤油 10 朝上 ?
25.(5分)小明用如图甲的装置探究浮力大小,步骤B至E用水进行实验,步骤F用盐水。
(1)他在认识浮力时,用细绳绑住圆柱体后悬挂于测力计挂钩上,手向上托物体时,测力计示数会减小,若将物体浸入水中时,测力计示数会     ,说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力。
(2)分析步骤C、D,说明浮力的大小与     有关。分析步骤D、F,说明浮力大小与     有关。
(3)图乙是将一个底面积为25cm2的某长方体物块竖直缓慢浸入之前实验用的浓盐水中,得到测力计示数F随圆柱体底面在液体中的深度h的变化关系图。由图象分析可知,该浓盐水密度为     kg/m3;长方体物块的密度为     kg/m3。
26.(4分)2025年《哪吒之魔童闹海》成为全球票房第一的动画电影。图甲为哪吒脚踩沙滩时的场景,他一只脚的鞋印用田字格粗略记录如图乙。若田字格每小格面积是5cm2,求质量为70kg的哪吒站立时对沙滩的压强是多少?
27.(8分)科创小组仿照“曹冲称象”制作浮力秤简易装置如图所示。该秤工作原理是:浮力秤在液体中始终处于平衡状态,受到的总浮力等于总重力。该秤由秤盘和高度为12cm的圆柱体组成,要求能测量的最大物体质量为1.2kg。已知未放测量物体时,浮力秤浸入水中的深度为8cm。求:
(1)当秤盘不放测量物体时,浮力秤下表面受到水的压强为多大?
(2)浮力秤的底面积至少需要多大?
(3)若改用密度为1.2×103kg/m3的盐水,最大测量物体的质量会     (选“增大”、“减小”)     kg。
2024-2025学年湖北省武汉市汉阳区八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C B A C D B C B B D
题号 12 13 14 15 16 17 18
答案 A B B A A C D
第Ⅰ卷(选择题,共54分)一、选择题(下列各题中只有一个选项是正确的,请将正确选项序号涂在答题卡上。共18小题,每小题3分,共54分)
1.【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A、中学生的质量约为50kg,其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故A不符合实际;
BC、中学生的密度约为1.0×103kg/m3,其体积约为V0.05m3=50dm3,故B不符合实际,C符合实际;
D、中学生的对地面的压力F=G=500N,地面的受力面积约为0.04m2,中学生双脚站立对地面的压强约为p1.25×104Pa,故D不符合实际。
故选:C。
2.【分析】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:A、运动员将铅球掷出,运动员改变了铅球的运动状态;
B、球拍将乒乓球击出,球拍改变了乒乓球的运动状态;
C、运动员将弓拉弯曲,运动员改变了弓的形状;
D、跳板将运动员弹起,跳板改变了运动员的运动状态。
所以力的作用效果与其他选项不相同的是C。
故选:C。
3.【分析】重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:为了让“表”处于竖直位置,古代天文学家用铅垂线进行校正,这种做法主要利用了重力的方向总是竖直向下的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
4.【分析】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。
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.带有鞋钉的旅游鞋,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符合题意;
B.给自行车轴加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.气垫船底和水面间的空气垫,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.磁悬浮列车悬浮行驶,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故D不符合题意。
故选:A。
5.【分析】(1)两个降落伞的质量相同,根据G=mg求出的重力相同。
(2)甲、乙运动速度虽然不同,但是都是在进行匀速直线运动,都受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断受到阻力大小,判断阻力之比。
【解答】解:两个降落伞的质量相同,根据G=mg求出的重力相同,故G甲=G乙。
甲以5m/s的速度匀速直线下降,甲受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用,这两个力是平衡力,大小相等,故F甲=G甲。
乙以3m/s的速度匀速直线下降,乙受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用,这两个力是平衡力,大小相等,故F乙=G乙。
因为G甲=G乙,所以F甲=F乙,所以F甲:F乙=1:1。
故选:C。
6.【分析】平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力,据此分析判断。
【解答】解:A、匀速转动的橡皮的运动方向一直发生变化,所以不是平衡状态,故A错误;
B、投篮练习中,篮球到达最高点受到重力和空气阻力的作用这两个力不在同一直线上,不是平衡力,所以不是平衡状态,故B错误;
C、撑杆上升的运动员受到的弹力大于重力,受到非平衡力的作用,所以不是平衡状态,故C错误;
D、推而未动的箱子处于静止状态,所以是平衡状态,故D正确。
故选:D。
7.【分析】据牛顿第一运动定律可知,一切物体在没有受到任何外力时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:当皮球运动到最高点A时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动。
故选:B。
8.【分析】在力的合成中,作用在同一直线上的两个力,当方向相同时其合力最大,合力大小等于两个力的大小之和;当方向相反时其合力最小,合力大小等于两个力的大小之差。
【解答】解:一个物体受到同一直线上两个力的作用,合力的大小F=100N,已知其中一个力的大小是F1=60N,
当两个力方向相反时,那么另一个力的大小是:F2=F1+F=60N+100N=160N;
当两个力方向相同时,那么另一个力的大小是:F2=F﹣F1=100N﹣60N=40N,故C说法正确。
故选:C。
9.【分析】减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力减小压强;在压力一定时,增大受力面积减小压强;
增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力可以增大压强;在压力一定时,减小增大受力面积可以增大压强。
【解答】解:A、推土机土铲做得很锋利,在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B、坦克通过履带与地面接触,在压力一定时,增大受力面积减小压强,故B符合题意;
C、盲道有凸起,在压力一定时,减小受力面积增大压强,故C不符合题意;
D、蚊子尖尖的口器,在压力一定时,减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选:B。
10.【分析】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总是相平的。
【解答】解:ACD、三峡船闸、自动喂水器、锅炉水位计都是上端开口,下部连通,即都是利用连通器的原理制成的,故ACD不符合题意;
B、盆景的自动给水装置的上端只有一侧是开口的,另一侧是封闭的,没有与外界大气连通,不符合连通器的特点,不是利用连通器原理工作的,故B符合题意。
故选:B。
11.【分析】(1)根据p=ρgh判断出液体对容器底部压强的关系,由F=pS判断出液体对容器底部压力的关系;
(2)在三种容器中分别装入质量相等的水,水的体积相等,由于容器底面积相同,根据三个容器的形状可知,甲中的水面最高,乙次之,丙中的水面最低,由公式p=ρgh判断出液体对容器底部压强的关系,结合p判断出液体对容器底部压力的关系。
【解答】解:A.在三种容器装入水且水面恰好相平,根据公式p=ρgh可知,液体对容器底部压强为p甲=p乙=p丙,故A错误;
B.在三种容器装入水且水面恰好相平,液体对容器底部压强p甲=p乙=p丙,三个容器底面积相同,根据公式F=pS可知,液体对容器底部压力为F甲=F乙=F丙,故B错误;
CD.在三种容器中分别装入质量相等的同种液体,液体的体积相等,由于容器底面积相同,根据三个容器的形状可知,甲中的液面最高,乙次之,丙中的液面最低,再由公式p=ρgh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙>p丙,容器底面积相同,根据公式F=pS可知,液体对容器底部压力为F甲>F乙>F丙,故C错误,D正确。
故选:D。
12.【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性: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。
【解答】解:A.人吸气时,胸腔扩张肺内气压变小,在大气压的作用下,空气被“压”进肺里,故A符合题意;
B.打针时,把药液注入肌肉里,是推力的作用,使注射器内压强增大,大于人体内压强,所以将药液压入人体内,故B不符合题意;
C.用力压打气筒的活塞,是人推活塞的力把气充进轮胎中,故C不合题意;
D.当壶中的水沸腾时,水蒸气对壶盖做功,把水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,壶盖不断地跳动,故D不符合题意。
故选:A。
13.【分析】抽水机是利用大气压来抽水的,读图,根据其工作过程,可具体描述其工作过程中如何利用大气压的作用将水抽上来。
【解答】解:AD、读图可知,活塞式抽水机在使用时,提起活塞时,阀门A受到上方大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,于是低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒;当压下活塞时,阀门B受水的压力而关闭,水不能向下流,于是水向上的压力冲开阀门A进入圆筒的上部。再提起活塞时,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来,故AD错误;
BC、一标准气压大约能支持10m高的水柱,所以阀门B与外部液面高度差不能超过约10m,故B正确、C错误。
故选:B。
14.【分析】(1)液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性: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。
【解答】解:A、向漏斗内吹气,乒乓球上方的空气流速变大,压强变小,小于乒乓球下方的大气压,产生一个向上的压强差,将乒乓球压向漏斗口,乒乓球不会掉落,与流体压强有关;
B、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,此现象与大气压有关;
C、对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸被压到一起,能用流体压强与流速的关系来解释;
D、相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力,与流体压强有关。
综合分析可知,四个现象中有一个与其他三个的原理不同的是B,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
15.【分析】液体压强大小的影响因素是液体的深度和密度,而液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,据此分析;
知道左、右两侧液体对容器底部的压强关系、深度关系,根据p=ρgh分析判断出A、B液体密度的关系;
乙隔板橡皮膜以下部分的深度相同,根据p=ρgh判断出乙隔板橡皮膜以下部分A、B液体压强的关系,进而判断出乙隔板橡皮膜以上部分A、B压强的关系。
【解答】解:液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,隔板甲左、右两侧分别注入A、B两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变,说明A、B两侧液体对橡皮膜的压强相等,而左侧A液体的深度大于右侧B液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧A液体的密度小于右侧B液体密度;
乙隔板橡皮膜以下部分的深度相同,根据p=ρgh可知,乙隔板橡皮膜以下部分的压强pA<pB,所以乙隔板橡皮膜以上部分的压强pA′>pB′,隔板乙上的橡皮膜应该向左凸,故A正确。
故选:A。
16.【分析】水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,已知A对B产生的压强,根据p可求出A对B产生的压力,进而得出木块A的重力,B对地面的压力等于A和B的重力之和,根据p求出B对地面的压强。
【解答】解:根据p可知,A对B产生的压力为:F=pSA=2.4×103Pa×0.1×10﹣2m2=2.4N,
则木块A的重力为:GA=F=2.4N,
B对地面的压力为:F'=G总=GA+GB=2.4N+4.8N=7.2N,
B对地面的压强为;p'1800Pa,故A正确。
故选:A。
17.【分析】研究对象是返回舱,对其进行受力分析,如返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,受力平衡,由此解答。
【解答】解:研究对象是返回舱,对其进行受力分析,返回舱受到三个力的作用:降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f舱,返回舱受到的重力G舱,如返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,返回舱受到三个力的作用受力平衡,则f舱+F=G舱;
降落伞在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,降落伞受到三个力的作用受力平衡,则f伞=G伞+F;
降落伞和返回舱整体某段时间内沿竖直方向匀速下落,降落伞和返回舱受四个力的作用:则f伞+f舱=G伞+G舱。
故选:C。
18.【分析】已知溢水杯中装有水的质量,根据密度公式求出这些水的体积,由V=Sh求出原来溢水杯中水的深度,与杯底到溢水口的距离为10cm比较可知溢水杯中水是未装满的;
由重力公式分别求出原来水的重力、金属块的重力以及溢水杯的重力;
(1)(2)根据称重法计算金属块浸没时所受的浮力;
金属块浸没在水中,则金属块的体积等于排开水的体积,由V金=V排求出金属块的体积,再根据ρ求金属块的密度;
因为原来溢水杯中没有装满水,所以金属块浸没在水中时水面先升高到溢水口,再有水溢出,则V排=S杯Δh+V溢,据此求出溢出水的体积,再根据G=mg=ρVg求出小桶收集到溢出水的重力;
(3)根据题意求出溢水杯的容积(最多能装入液体的体积);当金属块完全浸没时,水不再溢出,此时V容=V排+V剩水,由此可知剩余水的体积,并根据G=mg=ρVg求出剩余水的重力,则此时溢水杯对桌面的压力等于溢水杯的重力+溢水杯中剩余水的重力+金属块的重力﹣拉力,再根据p求出溢水杯对水平桌面的压强;
(4)根据浸入前的压力等于水和杯子的总重计算压强,得出压强变化。
【解答】解:已知溢水杯中装有水的质量m水=450g,则这些水的体积:V水450cm3;
原来溢水杯中水的深度:h9cm,
已知杯底到溢水口的距离为10cm,说明溢水杯中水是未装满的,
原来水的重力:G水=m水g=450×10﹣3kg×10N/kg=4.5N,
金属块的质量m金=240g=0.24kg,则金属块的重力:G金=m金g=0.24kg×10N/kg=2.4N;
溢水杯的质量m杯=100g=0.1kg,则溢水杯的重力:G杯=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
AB、由称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G金﹣F示=2.4N﹣1.6N=0.8N;
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:0.8N=ρ水gV排;
物体的重力为2.4N,根据G=mg=ρVg可得:2.4N=ρ物gV;
浸没时V排=V,解得ρ物=3ρ水=3.0×103kg/m3,故B错误;
浸没时V排8×10﹣5m3=80cm3,
由前面解答可知,原来溢水杯中没有装满水,则金属块浸没在水中时水面先升高到溢水口,再有水溢出,此时满足V排=S杯Δh+V溢,
所以溢出水的体积:V溢=V排﹣S杯Δh=80cm3﹣50cm2×(10cm﹣9cm)=30cm3,
则小桶收集到溢出水的重力为:G溢水=ρ水gV溢=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m2=0.3N,故A错误;
C、溢水杯的容积(最多能装入液体的体积):V容=SH=50cm2×10cm=500cm3,
当金属块完全浸没时,水不再溢出,此时V容=V排+V剩水,
则V剩水=V容﹣V排=500cm3﹣80cm3=420cm3,
剩余水的重力:G剩水=ρ水V剩水g=1.0×103kg/m3×420×10﹣6m2×10N/kg=4.2N,
当金属块完全浸没时,水不再溢出,此时溢水杯对桌面的压力:
F=G杯+G剩水+G金﹣F拉=G杯+G剩水+F浮=1N+4.2N+0.8N=6N,
溢水杯对水平桌面的压强:p1200Pa,故C错误;
D、浸入前压力F'=G杯+G水=1N+4.5N=5.5N;
溢水杯对水平桌面的压强:p'1100Pa,
增大的压强Δp'=p'﹣p=1200Pa﹣1100Pa=100Pa,故D正确。
故选:D。
第Ⅱ卷(非选择题、共46分)二、非选择题(本题共9小题,共46分)
19.【分析】(1)二力平衡的条件: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;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(2)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。
(3)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:(1)跳水运动员站在跳板上准备起跳时,她对跳板的压力与跳板对她的支持力同时作用在跳板和运动员身上,符合相互作用力的特点,是一对相互作用力。
(2)跳板表面做的比较粗糙是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
(3)运动员将跳板压弯,跳板的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:相互作用力;摩擦;形变。
20.【分析】(1)甲、乙两位同学通过调整砝码的数量来改变力的大小;
(2)根据木块仍然处于静止状态可知,木块处于平衡状态,受到的力平衡;
(3)保持F1与F2大小相等,不在同一条直线上,小卡片不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
【解答】解:(1)甲、乙两位同学通过调整砝码的数量来改变力的大小;
(2)根据木块仍然处于静止状态可知,木块处于平衡状态,受到的力平衡,平衡力大小相等,方向相反,所以合力为0;
(3)小车受到的两个力大小相等,用力将小车扭一个角度,两个力不在同一条直线上,小车不能处于静止状态,要扭转回来,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
故答案为:(1)数量;(2)0;(3)扭转回来;(4)在同一条直线上。
21.【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上有相同的初速度,应使同一小车在同一斜面由同一高度静止滑下;
(2)接触面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
(3)实验合理的顺序是使摩擦力逐渐减小;
(4)分析运动情况得出小车运动距离与所受阻力的关系,根据牛顿第一定律推理得出如果小车不受阻力,运动状态将不变,做匀速直线运动。
【解答】解:(1)同一小车在同一斜面上从同一高度下滑是为了保证初速度相同;
(2)木板较光滑,小车在木板上受到的阻力较小,速度减小的较慢;
(3)多次实验应该按照摩擦力逐渐由大到小的顺序进行;
(4)分析小车运动情况可知:毛巾、棉布、木板表面越来越光滑,小车通过的距离增大,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远,由此进一步推想:如果运动小车不受阻力,它将做匀速直线运动,这说明物体的运动不需要力来维持。
故答案为:(1)同一高度;(2)小;慢;(3)由大到小;(4)保持匀速直线运动。
22.【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;根据力是改变物体运动状态的原因分析;
(2)本实验中,木块对木板的压力大小等于物体的重力大小;影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,根据二力平衡分析;根据平衡力分析摩擦力的大小及方向。
【解答】解:(1)在图甲实验中,小方首先拉动木块以4cm/s的速度做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。测力计示数如图中所示,测力计分度值为0.2N,示数为1.8N,则木块受到的摩擦力为1.8N;接着,小方立刻拉动木块以8cm/s的速度做匀速直线运动,根据二力平衡知识,因滑动摩擦力大小不变,测力计示数将不变;
(2)本实验中,木块对木板的压力大小等于物体的重力大小,相比甲实验,乙实验中木块上增加砝码是为了增大木块对木板的压力,对比甲、乙两次实验可知:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,当F变大时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数将变大;
木块相对地面静止,受到平衡力作用,在水平方向上,木块所受摩擦力f与拉力F是一对平衡力,所以摩擦力的方向水平向右;
从木块的重心沿水平向右画一条有向线段,并标上字母f,如图所示:

故答案为:(1)1.8;不变;(2)大;不能;(3)不变;见解答图。
23.【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答;
(3)根据p分析;
(4)本实验中压力大小等于重力大小,根据p分析。
【解答】解:(1)由转换法,实验中,她是通过观察海绵的 凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)比较甲和乙两图,乙中压力大,作用效果明显,可初步得到结论:受力面积相同时,压力越大,压强的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,根据p,因压力和受力面积相同,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙=p丁。
(4)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图丁),分别留下序号为①②③的三个半块在原位置静止。本实验中压力大小等于重力大小,三个半块对桌面的压力相等,因③中受力面积最小,根据p可知,对桌面的压强最大的是 ③。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)受力面积相同时,压力越大;(3)=;(4)相等;③。
24.【分析】(1)(2)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;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;
(3)根据p=ρgh可知,在液体密度不变时,已知第1次U形管两管液面的高度差为4cm,故可知第5次实验U形管两管液面的高度差大小,设左管液面下降h,而右管液面上升h,确定故左、右液面的高度差,从而得出右管中液面的高度大小;
已知两管中水的高度和为20cm,根据U形管内的液体质量相等,由密度公式可知两管中煤油的高度和;根据p=ρgh列方程得出右管煤油的液面高度。
【解答】解:(1)如图所示压强计在使用过程中是通过观察U形管中两端液面的高度差来反映被测压强大小的,采用了转换法;
(2)甲和乙实验中,液体深度相同,而盐水密度大,产生的压强也大,比较实验甲和乙可知液体压强与液体的 密度有关;比较实验乙、丙可知同种液体中,随着液体深度的减小,结合转换法知压强逐渐变小。
(3)根据p=ρgh可知,在液体密度不变时,压强与深度成正比,根据表中1、5数据知,5次实验是1次(U形管两管液面的高度差为4cm)探头的深度是原来的2.5倍,故5次实验U形管两管液面的高度差为10cm,
设左管液面下降h,而右管液面上升h,故左、右液面的高度差为
(14cm+h)﹣(6cm﹣h)=10cm
h=1cm
故右管中液面的高度为15cm
两管中水的高度和为20cm,已知U形管内的液体质量相等,根据密度公式有
ρ煤油Sh总煤油=ρ水Sh总水
故两管中煤油的高度和为
h总煤油h总水0.2m=0.25m=25cm
根据p=ρgh可知,
ρ煤油g(h右﹣h左)=ρ水gΔh=ρ水g×0.1m
即h右﹣h左=0.125m
又因为
h右+h左=0.25m
h右=0.1875m=18.75cm
故答案为:(1)高度差;(2)密度;小;(3)15;18.75。
25.【分析】(1)若将物体浸入水中时,测力计示数变小,说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力,这种物理研究方法是类比法;
(2)浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
浮力的大小与排开液体密度有关;
利用控制变量法分析;
(3)由图像可知圆柱体底面在液体中的深度h=0时,测力计示数为重力的大小;
根据称重法求浸没时的浮力大小,从而求出浸没时的排开液体的体积,由F浮=ρ液gV排得液体密度;浸没时排开液体的体积等于物体体积,得出物体密度。
【解答】解:(1)若将物体浸入水中时,测力计示数变小,说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力,这种物理研究方法是类比法;
(2)分析步骤B、C、D,液体的密度相同,物体在液体中浸没的深度改变的同时,其排开液体体积是变化的,可得出浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
分析步骤D、F,排开液体的体积相同,液体的密度不同,可得出浮力的大小与排开液体密度有关;
(3)由图像可知:圆柱体底面在液体中的深度h=0时,测力计示数为重力的大小,所以物体重力G=3N;
当圆柱体底面在液体中的深度大46cm,测力计示数不变为1.8N,即物体已经浸没在液体中,所以,物体排开液体的体积为
V排=25cm2×4cm=100cm3=1×10﹣4m3,
浮力F浮=G﹣F=3N﹣1.8N=1.2N;
由F浮=ρ液gV排得:
ρ液=F浮V排g=1.2N1×10﹣4m3×10N/kg=1.2×103kg/m3
浸没时排开液体的体积等于物体体积
物体的质量m0.3kg
ρ物3×103kg/m3
故答案为:(1)变小;(2)排开液体体积;液体密度;(3)1.2×103;3×103。
26.【分析】哪吒站立时对沙滩的压力等于自身的重力,利用p求出哪吒站立时对沙滩的压强。
【解答】解:哪吒站立时对沙滩的压力等于自身的重力,即F=G=mg=70kg×10N/kg=700N;
由图乙可知,哪吒一只脚的面积为S=24×5cm2=120cm2,则哪吒站立时对沙滩的压强为:
p2.9×104Pa。
答:质量为70kg的哪吒站立时对沙滩的压强是2.9×104Pa。
27.【分析】(1)求秤盘不放测量物体时,浮力秤下表面受到水的压强根据液体压强公式p=ρgh,此时h=8cm=0.08m,则浮力秤下表面受到水的压强。
(2)求浮力秤的底面积当秤盘不放物体时,浮力秤处于漂浮状态,根据漂浮条件浮,此时浮力等于浮力秤自身重力。放上最大测量物体时,假设圆柱体刚好全部浸入水中,此时浸入水中深度h2=12cm=0.12m,则F浮=G+G物。
(3)若改用盐水,则浮力秤完全浸没受到的浮力F浮盐水=ρ盐gV总,原来在水中浸没时受到的设浮力为F浮水=ρ水gV总,求浮力增加量ΔF浮,根据Δm计算最大测量物体增加量。
【解答】解:(1)此时h=8cm=0.08m,则浮力秤下表面受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(2)当秤盘不放物体时,浮力秤处于漂浮状态,此时浮力等于浮力秤自身重力。当放上最大测量物体时,浮力秤受到的浮力F浮=G+G物。G物=mg=1.2kg×10N/kg=12N,设浮力秤的底面积为S,未放物体时浸入水中深度h1=8cm=0.08m,放上最大测量物体时,假设圆柱体刚好全部浸入水中,此时浸入水中深度h2=12cm=0.12m,则F浮=G+G物。ρ水gSh2=ρ水gSh1+12N,1.0×103kg/m3×10N/kg×S×0.12m=1.0×103kg/m3×10N/kg×S×0.08m+12N,解得S=0.03m2。
(3)若改用盐水,则浮力秤完全浸没受到的浮力F浮盐水=ρ盐gV总=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.03m2×0.12m=43.2N。原来在水中浸没时受到的设浮力为F浮水=ρ水gV总=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m2×0.12m=36N,浮力增加量ΔF浮=43.2N﹣36N=7.2N,最大测量物体增加量Δm0.72kg。
故答案为:(1)800Pa;(2)0.03m2;(3)增大,0.72。

展开更多......

收起↑

资源预览