【精品解析】广东省中山市共进联盟2024-2025学年八年级下学期期中考物理试题

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广东省中山市共进联盟2024-2025学年八年级下学期期中考物理试题
1.估测是学习物理的必备技能之一,下列是小明对身边物理量的估测,符合实际的是(  )
A.一位中学生的重力约为500N B.人步行的速度约为5m/s
C.人拿起一个鸡蛋的力大约是10N D.一教室课桌的高度约为80dm
【答案】A
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.根据生活经验可知,中学生的质量为50kg左右,则他的重力约为,故A符合题意;
B.根据生活经验可知,人步行的速度约为1m/s,故B不符合题意;
C.根据生活经验可知,一斤鸡蛋500g,大约有10个左右,则一个鸡蛋的质量约为50g,人拿起一个鸡蛋的力大约是,故C不符合题意;
D.根据生活经验可知,课桌的高度为中学生身高的一半,而中学生的身高大约为160cm,所以课桌的高度为0.8m,而80dm=8m,故D不符合题意。
故选A 。
【分析】根据自己对常见物体重力、速度、力和长度的认识判断即可。
2.把弹簧测力计一端固定,另一端用的力拉它时,弹簧测力计的示数为;如果将弹簧测力计的固定端取下,两端各施一个的拉力使弹簧测力计静止,如图所示,此时弹簧测力计示数是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了的力,所以弹簧测力计的示数为。
故选C。
【分析】当弹簧测力计静止时,它的示数等于挂钩上受到的拉力大小。
3.在厚厚的雪地上行走时人往往会陷入雪地,而穿上滑雪板时却没有,这应用了压强的物理知识,下列生活实例的设计原理与滑雪板相同的是(  )
A.地铁车厢内的破窗锤两端设计成锥形
B.饮料管的一端剪成斜口
C.书包的肩带做得比较宽
D.菜刀使用一段时间需要磨得很锋利
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】穿上滑雪板后,双脚不易陷入雪中,它的设计原理是在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
A.地铁车厢内的破窗锤两端设计成锥形,是通过减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B.饮料管的一端剪成斜口,是通过减小受力面积增大压强,故B不符合题意;
C.书包的肩带做得比较宽,是通过增大接触面积减小压强,故C符合题意;
D.菜刀使用一段时间需要磨得很锋利,是通过减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选C。
【分析】减小压强的方法:减小压力或增大受力面积,据此对各个选项改变压强的方法分析比较即可。
4.宇树机器人H1因在春晚上扭秧歌而受到关注,H1站立在水平地面上,以下说法正确的是(  )
A.机器人受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
B.机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.机器人对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.机器人受到的重力和地面对它的摩擦力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.机器人受到的重力方向竖直向下,机器人对水平地面的压力的方向也是竖直向下,即二者的方向相同,那么不是一对平衡力,故A错误;
B.机器人受到的重力与地面对机器人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.机器人对地面的压力和地面对它的支持力没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,故C错误;
D.机器人受到的重力方向是竖直向下,其受到的地面对它的摩擦力方向沿水平方向,则二者方向不是相反的,故不是一对平衡力,故D错误。
故选B 。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上。
5.芃芃从甘肃兰州乘坐飞机沿着北纬到国内某地旅游。飞机刚降落时,芃芃发现包装很好的食品袋膨胀了许多。根据如图,他最可能去的地方是(  )
A.青海省 B.陕西省 C.山西省 D.山东省
【答案】A
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】根据题意可知,包装很好的食品袋膨胀了许多,说明外界大气压变小。根据大气压随高度的增大而降低的规律可知,他最可能去的地方海拔高度最高的地方,即位于第一阶段的青海省,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据大气压强随高度的增大而减小的规律分析判断。
6.下列四幅图来自我们的物理课本,其中解释不正确的是(  )
A.甲图:轮船过船闸,是利用了连通器的原理
B.乙图:锤头能紧套在锤柄上是因为锤子受到惯性力的作用
C.丙图:大型运输机运-20的机翼是利用流体压强与流速的关系获得向上的升力
D.丁图:向空中撒开的渔网,最终会飘落到水里,是由于受重力作用
【答案】B
【知识点】重力的方向;惯性及其现象;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A. 甲图: 当船从上游到达中游时,船闸的闸室和上游底部连通,上面开口,从而构成连通器,故A正确,不符合题意;
B. 乙图: 惯性不是力,不能说“受到惯性力的作用”,故B错误,符合题意;
C. 丙图: 大型运输机运-20的机翼上面为曲面下面为平面,则上方空气流速快压强小,下方流速小压强大,因为获得向上的升力,故C正确,不符合题意;
D. 丁图: 重力的方向竖直向下,则向空中撒开的渔网,最终会飘落到水里,是由于受竖直向下的重力作用,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】A.上面开口底部连通的容器为连通器;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
C.根据流体压强和流速的关系判断;
D.根据重力的方向竖直向下判断。
7.将甲、乙两物体叠放在水平地面上,当甲受到5N水平向右,乙受到8N水平向左的拉力时,甲乙均保持静止,如图所示,已知甲重10N,底面积200cm2,乙重20N,底面积为100cm2下列说法正确的是(  )
A.地面对乙的摩擦力为8N,方向水平向右
B.乙对地面的压力为20N
C.甲对乙的压强为500Pa
D.乙对地的压强为3000Pa
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用;摩擦力的方向;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,我们可以把甲、乙看做一个整体,它们受到水平向右的拉力5N,水平向左的拉力8N,则整体受到和的合力,方向水平向左。
根据平衡力的知识可知,地面对乙摩擦力的方向为水平向右,大小为
故A错误;
B.乙对地面的压力等于甲和乙的总重力,即,
故B错误;
C.甲对乙的压力等于甲的重力,即;
受力面积为等于乙的底面积,即;
则甲对乙的压强,
故C错误;
D.根据B中分析可知,乙对地的压强,
故D正确。
故选D。
【分析】A.首先将甲和乙看作一个整体,计算此时合力的方向和的大小,然后根据平衡力的知识计算地面对乙的摩擦力大小和方向;
B.乙对地面的压力等于甲和乙的总重力;
C.甲对乙的压力等于甲的重力,受力面积为等于乙的底面积,根据公式计算即可;
D.根据图片确定乙对地面的压力和受力面积,根据公式计算即可。
8.为了增强学生体质,中小学生每天综合体育活动时间需不低于2小时,由此学校开展了各项同学们喜爱的体育活动中,其中涉及许多物理知识。
(1)头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间   。
(2)守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变   。
(3)踢向空中的足球最终落回地面,是由于足球受   的作用。用相同的力击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的   有关。草坪上滚动的足球,若所受外力都同时消失,足球将会保持   状态(选填静止或匀速直线运动)。
【答案】(1)力的作用是相互的
(2)物体运动状态
(3)重力;作用点;匀速直线运动
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化
【解析】【解答】(1) 头顶足球攻门时, 头对足球施加力,同时足球也对头施加一个反作用力,说明物体间力的作用是相互的。
(2)守门员截住足球时,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)①重力的方向竖直向下,则足球最终落回地面是因为受到竖直向下的重力作用。
②用相同的力击打球的不同部位,球的旋转方向不同,即力的作用点不同,运动状态不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
③若草坪上滚动的足球所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将以此时的速度做匀速直线运动。
【分析】(1)根据力的作用的像相互性解答;
(2)运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
(3)①重力的方向竖直向下;
②力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,根据题目描述分析;
③根据牛顿第一定律的内容分析。
(1)头顶足球时,头对足球施加力的同时,足球也对头施加反作用力,因此头感到疼,说明物体间力的作用是相互的。
(2)守门员截住足球时,足球的运动状态由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)[1]足球最终落回地面是因为受到竖直向下的重力作用。
[2]用相同的力击打球的不同部位,即力的作用点不同,球的旋转方向不同,即运动状态不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
[3]草坪上滚动的足球,具有一定速度,若草坪上滚动的足球所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将以此时的速度做匀速直线运动。
9.如图所示,在搬运货物的时候,小芳和小明同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2,其中,。此时合力是   ,合力的方向是   。
【答案】160N;水平向右
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】根据题意可知,在搬运货物的时候,两人对车施加力的的方向相同,此时合力的大小为F=F1+F2=60N+100N=160N。由于两个力的方向都是向右的,所以合力的方向为水平向右。
【分析】同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法,合力的方向与较大的力的方向相同。
10.“古代科技著作《天工开物》中描述了古代劳动人民间割稻、脱粒、踏碓等情景。
(1)如图甲,脱稻谷时,用力拿稻草击打木桶边缘,由于谷粒脱离稻秆,谷粒在   的作用下落到木桶内;
(2)如图乙,劳动人民用扁担把谷粒挑回家,挑谷粒的扁担变弯,说明力可以使物体发生   ;若扁担和谷物的总质量为30kg,扁担与肩膀的接触面积为20cm2,则肩膀受到的压强为   Pa(g取10N/kg);
(3)如图丙,踏碓(碓duì,是一种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落)春米(将稻米去壳)的情景。碓的头部较尖,是为了   (表述要完整)。
【答案】(1)重力
(2)形变;
(3)在压力一定时通过减小受力面积来增大压强
【知识点】力的作用效果;重力及其大小的计算;增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)脱稻谷时,当谷粒离开稻秆后,在竖直向下的重力的作用下落到木桶内。
(2)①劳动人民用扁担把谷粒挑回家,挑谷粒的扁担受到力的作用变弯,说明力可以使物体发生形变。
②肩膀受到的压力等于扁担和谷物的总重力,即;
则肩膀受到的压强为。
(3) 如图丙, 碓的头部较尖,是通过减小受力面积来增大压强。
【分析】(1)重力的方向竖直向下,因此地面附近的物体都有向下运动的趋势;
(2)① 力的作用效果包括:力可以改变物体的形状和运动状态;
②肩膀受到的压力等于扁担和谷物的总重力,根据计算肩膀受到的压强。
(3)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
(1)如图甲,脱稻谷时,用力拿稻草击打木桶边缘,由于谷粒脱离稻秆,谷粒在竖直向下的重力的作用下落到木桶内。
(2)[1]力可以改变物体的形状和运动状态。如图乙,劳动人民用扁担把谷粒挑回家,挑谷粒的扁担受到力的作用变弯,说明力可以使物体发生形变。
[2]肩膀受到的压力为
则肩膀受到的压强为
(3)碓的头部较尖,是为了在压力一定时通过减小受力面积来增大压强。
11.如图甲所示,重5N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体A运动的速度v与时间t的关系图像如图丙所示。由图像可知,6~9s内物体做   运动;9~10s内物体受到的合力为   N。
【答案】匀速直线;6
【知识点】匀速直线运动特点;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合
【解析】【解答】解:由F-t图象可知,6~9s内的推力F=6N,由v-t图象可知,物体以v=6m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,
因物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,所以,物体受到的滑动摩擦力为6N;
由v-t图象可知,9-12秒内物体做减速运动,由于物体受到的压力和接触面的粗糙程度均不变,因此物体受到的滑动摩擦力不变,仍为6N;
9~12s物体受到的合力为F合=f=6N。
故答案为:匀速直线;6。【分析】由F-t图象可知6s~9s内的推力,由v-t图象可知对应的速度,然后判断出物体的状态,利用二力平衡条件求出受到的滑动摩擦力;再根据v-t图象确定物体在9~12s内的运动状态,并根据~影响滑动摩擦力的因素进行判断;利用同一条直线上的二力合成求出物体受到的合力。
12.冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动情况。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同,一只是橡胶制成的,另一只的鞋底塑料制成。
(1)橡胶底的鞋是用来   (填“蹬冰”或“滑行”);
(2)滑行鞋是通过减小   来改变摩擦力大小,便于滑行。
【答案】(1)蹬冰
(2)接触面的粗糙程度
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)根据生活经验可知,橡胶底的鞋底面粗糙程度较大,产生的摩擦力较大,主要用来蹬冰。
(2)滑行鞋的鞋底为塑料,它的表面比较光滑,这是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
【分析】(1)滑冰时依靠冰面对鞋底的摩擦力产生向前的动力,结合增大摩擦力的方法分析;
(2)改变摩擦力的方法:改变压力或改变接触面的粗糙程度。
(1)橡胶表面粗糙程度较大,所以橡胶底的鞋产生的摩擦力较大,主要用来蹬冰。
(2)滑行鞋的鞋底是由塑料制成,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,便于滑行。
13.如图甲所示,若茶壶盖上被茶叶堵住通气孔,壶中的茶水在   的作用下不易持续倒出。如图乙所示是自制的气压计,图丙是托里拆利实验装置,当把它们同时从山脚拿到山顶时,   图中管内的水柱液面将升高(选填“乙”或“丙”)。丙图中显示当时外界大气压强的数值是   mmHg。
【答案】大气压;乙;750
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)茶壶的壶盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若用手堵住通气孔,壶中的水在大气压的作用下不易持续倒出。
(2)从山脚下拿到山顶时,乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强。由于大气压随高度的升高而减小,所以细管中的水银柱产生的压强变大,即水柱的液面升高。
(3)根据丙图可知,管内外水银柱的高度差是750mm,因此当时外界大气压强的数值是750mmHg。
【分析】(1)大气对浸在其中的物体都会产生压力的作用,这就是大气压强;
(2)在乙图中,当液柱高度不变时,瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强。根据大气压强随高度的增大而减小分析水柱的高度变化即可;
(3)在托里拆利中,大气压强等于玻璃管内外水银柱的高度差产生的压强。
14.如图为我国自行设计的“奋斗号”载人潜水器。当该潜水器从海面逐渐下潜时,它受到的海水的压强将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。当它下潜到水下1000m处时,海水对它的压强为   Pa(g取10N/kg,),海水对它2m2的外表产生的压力为   N。
【答案】变大;;
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1) 当该潜水器从海面逐渐下潜时, 它所在海水的深度增大,根据液体压强公式知,它受到海水的压强变大。
(2)根据液体压强公式可知,当“奋斗号”载人潜水器下潜到水下1000m处时,海水对它的压强;
“奋斗号”外表面受到海水的压力。
【分析】(1)根据液体压强公式分析潜水器受到压强的变化;
(2)首先根据液体压强公式计算海水的压强,然后根据F=pS计算外表面受到的压力。
15.按要求作图。
(1)如图,重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,请在O点画出物体受力示意图;
(2)请在图中画出运动员沿坡道下滑时所受的摩擦力和滑雪板对雪地的压力的示意图(忽略空气阻力);
(3)在险峻的绝壁上;攀岩者仅靠手脚灵活运用抓、撑、等动作,用“力”实现身体的平衡,从而到达常人难以企及的顶点,请以O为作用点,画出攀岩者受力示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)根据题意可知,该物体在竖直方向上保持静止,则它受到的摩擦力与重力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,即受到竖直向上的重力5N,竖直向下的摩擦力5N。
在水平方向上保持静止,即墙壁对它向右的支持力和它受到向左的压力相互平衡,那么二者大小相等,方向相反,即水平向左的弹力10N,水平向右的支持力10N,都作用在重心上,如下图所示:
(2)根据题意可知,运动员沿坡道下滑,他受到的摩擦力平行于斜面向上,作用点画在运动员的重心。运动员对雪地的压力作用在滑雪板与雪地的接触面上,方向与地面垂直向下,如图所示:
(3)根据图片可知,当攀岩者在绝壁上处于静止状态时,受到竖直向下的重力、垂直于峭壁的支持力的作用,以及沿伸直手臂的拉力,都作用在重心上,如图所示:
【分析】(1)(2)(3)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
(1)重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,物体在竖直方向受到重力和摩擦力,摩擦力的大小等于重力大小,方向竖直向上,摩擦力从重心竖直向上画,水平方向F=10N的压力,方向水平向左,同时受墙体对其的弹力,,方向水平向右,如图所示:
(2)运动员沿坡道下滑,忽略空气阻力,运动员受到的摩擦力平行于斜面向上,作用点画在运动员的重心,在斜面上选取滑雪板与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,即为滑雪板对地面压力的示意图;如图所示:
(3)攀岩者处于静止状态,受到竖直向下的重力、垂直于峭壁的支持力的作用,以及沿伸直手臂的拉力,如图所示:
16.小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,木块A仍处于静止状态;经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示;同时,小红用硬纸板C替换了木块A再进行实验,如图丙所示。
(1)关于他们的改进方案:用小车B及硬纸板C替换木块A,是为了__________;
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(2)小红将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整   来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片   (选填“能”或“不能”)平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在   。
【答案】(1)A
(2)钩码数量
(3)不能;同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)在甲图实验中,当左右托盘上放入砝码质量不同时,木块A仍处于静止状态,主要是因为木块和桌面之间产生了摩擦力,此时其实是三个力的平衡,直接影响实验结论。用小车代B替木块A,用滚动代替滑动减小摩擦力的影响;用纸片代替小车,硬纸板与桌面不接触,也可以减小摩擦力对实验的影响。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)根据图片可知,物体受到的拉力由左右两侧悬挂的钩码重力产生,钩码的个数越多,拉力就越大,所以要想改变拉力的大小,需要调整钩码的个数。
(3)将小卡片转过一个角度,此时两个拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,所以松手后小卡片不能平衡,通过验证说明:两个力使物体平衡时,这两个力要在同一条直线上。
【分析】(1)主要分析滑动摩擦力对实验探究的影响;
(2)物体受到的拉力由左右两侧悬挂的钩码重力产生,钩码的个数越多,拉力就越大;
(3)根据题目描述分析影响二力平衡的哪个因素不同即可。
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用;实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若再往右盘中增加一个钩码后,观察到木块A仍然处于静止状态,说明木块和桌面之间有向左的摩擦力,木块在向左的拉力、摩擦力和向右的拉力三个力作用下平衡。用小车代B替木块A,用滚动代替滑动减小摩擦力的影响;用硬纸板C替换木块A进行实验,硬纸板与桌面不接触,也可以减小摩擦力对实验的影响。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)拉力的大小等于钩码的重力,钩码的个数越多,拉力就越大,所以要想改变拉力的大小,需要调整钩码的个数。
(3)[1][2]将小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,所以松手后小卡片不能平衡。是验证不在同一直线上两个力是否能平衡,通过验证说明:两个力使物体平衡时,这两个力要在同一条直线上。
17.如图甲所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿   方向拉着物块A做   运动;根据二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于   的大小;
(2)分析图A和C,发现弹簧测力计的示数F1(3)某次实验中,物块匀速运动时,弹簧测力计的指针位置如图D所示,它的示数是   N,此时物块受到的摩擦力为   N。若将拉力增大到3N,物块受到的摩擦力为   N;
(4)小飞改变物块上所加砝码的个数进行多次实验,并记录实验数据.如图是他根据实验数据画出的摩擦力随压力大小变化的关系图像.分析图像可知:物块受到的摩擦力f与物块对水平木板的压力F大小的数量关系为f=   。
【答案】(1)水平;匀速直线;摩擦力
(2)接触面的粗糙程度越大
(3)1.6;1.6;1.6
(4)0.2F
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时它受到的拉力和摩擦力相互平衡。由二力平衡可知,此时物块A受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力。
(2)根据图片可知,实验A和C中压力大小相同(只有木块),C中毛巾表面更粗糙,且弹簧测力计的示数F1(3)①根据D图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,则示数为:1N+0.2N×3=1.6N。
②此时物块做匀速直线运动,则它受到平衡力,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力大小,故此时物块受到的摩擦力为1.6N。
③若将拉力增大到3N,但是物块对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,则物块受到的摩擦力不变,仍为1.6N。
(4)由根据图片可知,摩擦力f与压力F的图像是过原点的倾斜直线,则说明二者成正比,设二者的关系式为。
当压力为7N时受到的摩擦力为1.4N,那么得到:,所以k=0.2,
因此二者数学关系式为:f=0.2F。
【分析】(1)根据平衡力的知识分析解答;
(2)根据图片分析实验AC中哪个因素不同即可;
(3)①根据图D确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出示数;
②根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力;
③根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析摩擦力是否改变。
(4)根据图像的形状推测二者的数学关系,假设数学关系式,然后代入一组数据得到比例系数,最终得到二者的数序关系式。
(1)[1][2][3]实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,由二力平衡可知,此时物块A受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力。
(2)分析图A和C,压力大小相同,毛巾表面更粗糙,发现弹簧测力计的示数F1(3)[1]如图D所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
[2]物块做匀速直线运动,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力大小,故此时物块受到的摩擦力为1.6N。
[3]若将拉力增大到3N,由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变,物块受到的摩擦力仍为1.6N。
(4)由图像知,摩擦力f与压力F的图像是过原点的倾斜直线,根据数学知识可知,所以k=0.2,所以木块受到的摩擦力f与木块对水平木板的压力F大小的数量关系是f=0.2F。
18.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)图A是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用   (选填‘薄’或“厚”)一些的较好;从结构来看,压强计   (选填“是”或“不是’)连通器.压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,并要检查装置的气密性,请简述检查气密性的操作:   。实验中通过U形管中两侧液面的   显示液体内部压强的大小。
(2)通过比较B、C、D三图可知,在相同液体内部的同一深度,向各个方向的压强   。
(3)通过比较E、F两图可知,在不同液体内部的同一深度,液体的   越大,压强越大。
(4)通过比较图C与图   可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
(5)已知图B中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为   Pa。(g取10N/kg,)
(6)图F中盐水深30cm,探头距容器底10cm,探头受到的液体压强为   Pa。(g取10N/kg)
【答案】(1)薄;不是;用手轻轻按压几下橡皮膜,看液柱高度是否变化;高度差
(2)相等
(3)密度
(4)E
(5)1000
(6)2200
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)①根据生活经验可知,金属盒上的橡皮膜越薄,受力时形变越大,则越容易测量微小的压强,因此选择薄一些的橡皮膜更合适。
②根据图片可知,U形管压强计的底部连通,上面只有一侧开口,因此它不是连通器。
③ 检查装置的气密性的方法:用手轻压橡皮膜,若U形管两侧液面高度差能随按压变化且松开后恢复原状,说明装置不漏气。
④液体内部压强越大,则U形管两侧液面产生高度差越大,因此通过高度差反映压强大小。
(2)根据图片可知,实验B、C、D中金属盒在同一深度,只是方向不同,但是U形管液面高度差相同,说明:液体内部同一深度向各个方向的压强相等。
(3)根据图片可知,实验E、F中,金属盒深度相同,盐水大,且U形管液面高度差更大,表明:液体密度越大,同一深度产生的压强越大。
(4)大坝需设计成上窄下宽以,是因为液体压强随深度的增大而增大。而探究液体压强和深度的关系时,需要控制液体密度相同,只改变探头的深度,故选图C与图E。
(5)橡皮管内气体压强与大气压之差等于U形管水面高度差产生的压强,即p=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
(6) 图F中盐水深30cm,探头距容器底10cm, 则探头在盐水中深度为h'=30cm-10cm=20cm=0.2m;
那么盐水压强p'=ρ盐水g h'=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2200Pa。
【分析】(1)①橡皮膜越薄,则受到压强时形变越大,实验效果越好;
②上面开口,底部连通的容器为连通器;
③根据装置气密性的检查方法解答;
④液体内部压强越大,则U形管两侧液面产生高度差越大。
(2)根据U形管两侧液面的高度差比较各个方向压强大小;
(3)根据图片分析E、F中哪个因素不同即可;
(4)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(5)(6)根据液体压强公式p=ρ液gh计算即可。
(1)[1]金属盒上的橡皮膜越薄,受力时形变更明显,对压强变化的敏感度更高,因此选择薄一些的橡皮膜更合适。
[2]连通器要求两端开口且底部连通,而压强计的U形管一端封闭(与金属盒相连),因此不是连通器。
[3]检查气密性时,用手轻压橡皮膜,若U形管两侧液面高度差能随按压变化且松开后恢复原状,说明装置不漏气。
[4]液体内部压强使U形管两侧液面产生高度差,高度差越大,表明压强越大,因此通过高度差反映压强大小。
(2)B、C、D三图中金属盒在同一深度、不同方向时,U形管液面高度差相同,说明液体内部同一深度向各个方向的压强相等。
(3)E、F两图中金属盒深度相同,但盐水密度大于水,U形管液面高度差更大,表明液体密度越大,同一深度产生的压强越大。
(4)图C与图E中,金属盒在液体中的深度不同,E图深度更大,U形管液面高度差更大,说明液体压强随深度增加而增大,因此大坝需设计成上窄下宽以承受底部更大的水压。
(5)橡皮管内气体压强与大气压之差等于U形管水面高度差产生的压强,U形管水面高度差h=10cm=0.1m,产生的压强差由公式p=ρgh计算,代入数据得,橡皮管内气体压强与大气压之差为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(6)探头在盐水中深度为h'=30cm-10cm=20cm=0.2m
盐水压强p'=ρ盐水g h'=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2200Pa
19.宇树机器狗B2在泰山负重清运垃圾的视频火爆全网,已知B2质量为75kg,其单足接触地面积为0.02m2,最大移动速度可达20公里/小时,四足站立时负载能力达120kg。(g=10N/kg)求:
(1)机器狗B2空载时对水平地面的压力;
(2)机器狗B2负载40kg爬泰山时,四足站立时对地面的压强。
【答案】(1)解:根据题意可知,该机器狗的质量为120kg,
则机器狗B2空载时的重力;
机器狗B2空载时对水平地面的压力等于其重力,所以。
(2)解:B2负载40kg时,其总重力等于自身重力和负载的重力之和,
即;
四足站立时受力面积等于四足接地面积之和,即
对地面的压强。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算机器狗的重力;
(2)机器狗对水平面的压力等于其重力,结合计算机器狗对地面的压强。
(1)机器狗B2空载时的重力
机器狗B2空载时对水平地面的压力等于其重力,所以
(2)B2负载40kg时,其总重力
四足站立时受力面积
对地面的压强
20.紫砂壶不仅是一种泡茶器具,更是一种文化符号,茶壶的“壶”字与“福”字谐音,在中国传统文化中,其寓意和象征深远而丰富。如图在水平桌面上,茶壶的质量是300g,底面积为100cm2,壶中盛有0.35kg的茶水,茶水的深度为7cm。求:
(1)水对紫砂壶底压强;
(2)水对紫砂壶底压力;
(3)紫砂壶对桌面压强。
【答案】(1)解:根据题意可知, 茶水的深度为7cm,
则水对茶壶底部的压强。
(2)解:根据题意可知,茶壶的底面积为 100cm2, 则水对茶壶底部的压力。
(3)解:茶壶对桌面的压力;
已知茶壶的底面积为 100cm2,
则茶壶对桌面的压强。
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据计算水对紫砂壶底的压强;
(2)根据公式F=pS计算水对茶壶底部的压力;
(3) 茶壶对桌面的压力大小等于茶壶和水的总重力, 根据计算茶壶对桌面的压强。
(1)水对茶壶底部的压强
(2)水对茶壶底部的压力
(3)茶壶对桌面的压力大小等于茶壶和水的总重力,即
则茶壶对桌面的压强
21.如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1)实验中,通过观察   来比较压力的作用效果;
(2)你认为   (选填“能”或“不能”)通过A、E来比较压力作用效果与压力大小的关系。A图中水瓶对海绵的压强为pA,E图中水瓶对砖块的压强为pE,请比较pA   pE;
(3)比较B、C、D得出结论:受力面积相同时,   越大,压力的作用效果越明显;
(4)将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,如图F,放在海绵上,压力作用效果与   图一致;
(5)若在A、B两次实验中,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA、FB,请比较大小FA   FB。
【答案】(1)海绵凹陷程度(或形变程度)
(2)不能;=
(3)压力
(4)A
(5)>
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验时,海绵受到压力作用时发生凹陷,且海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,那么是通过比较海绵的凹陷程度比较压力作用效果的。
(2)①根据图片可知,A中受力物体为海绵,E中受力物体为砖块,即A、E中受压材料不同,在相同面积上受到相同压力的形变程度不同,故不能通过A、E两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
②根据图片可知,实验A、E中,水瓶对接触面的压力和接触面的受力面积相同,由可知,则压强相同,即pA=pE。
(3)根据图片可知,实验B、C、D中受力面积相同, B中压力最大,海绵的形变程度最大,故可得出结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)和图A相比,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,压力和受力面积同时增大一倍,由可知,压力的作用效果不变,压力作用效果与A图相同。
(5)根据图片可知,实验A、B中水的深度相同,根据液体压强公式可知,液体对底部的压强相同。根据可知,瓶底的底面积较大,A实验中水对瓶底的压力较大,即FA>FB。
【分析】(1)实验时,海绵受到压力作用时发生凹陷,且海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显;
(2)①在探究压力作用效果的因素时,必须保证使用相同的材料,这样可以通过形变观察压力作用效果大小;
②根据公式比较二者压强大小即可。
(3)根据图片分析实验B、C、D中哪个因素不同即可;
(4)根据图片比较压力和受力面积的关系,根据比较压力作用效果的大小;
(5)根据液体压强公式比较水对瓶底的压强大小,根据F=pS比较水对瓶底的压力大小。
(1)实验时,是通过比较海绵的凹陷程度比较压力作用效果,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(2)[1]因A、E中受压材料不同,在相同面积上受到相同压力的形变程度不同,故不能通过A、E两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
[2]由可知,A、E两图中,水瓶对接触面的压力相同,接触面的受力面积相同,则压强相同,即pA=pE。
(3)比较B、C、D图三次实验,受力面积相同, B中压力最大,海绵的形变程度最大,压力的作用效果最明显,故可得出结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,和图A相比,压力和受力面积同时增大一倍,由可知,压力的作用效果不变,压力作用效果与A图相同。
(5)A、B两次实验中水的深度相同,根据可知,液体对底部的压强相同,瓶底的底面积较大,根据可知,A实验中水对瓶底的压力较大,即FA>FB。
22.阅读材料,回答问题。
南中城际铁路与盾构机
材料一:南沙至中山城际铁路,简称南中城际,又称广州地铁18号线南延线,其中南沙万顷沙站至中山兴中站全长46.9公里,设计速度160公里/小时,在中山段设9个站点,其中香山站是南中城际进入中山的第一站,兴中站是中山段的终点站。2024年5月31日,南中城际(中山段)全线首台盾构机“香山一号”启动掘进,2025年2月24日上午,岐江新城站至岐江道站区间右线隧道顺利出洞,南中城际中山段首个区间隧道实现双线贯通。项目建成后,与广州地铁18号线贯通运营,从广州中心城区到中山中心城区最快或只需45分钟,可促进中山经济发展。
材料二:中国科技发展日新月异,上天有神舟,下海有蛟龙,入地有盾构。盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。它的前端是一个带有切削刀具的旋转刀盘,刀盘在电机的驱动下旋转,切削前方的土体或岩石,被切削下来的渣土通过螺旋输送机或皮带输送机等输送系统运出隧道。同时,盾构机也可为整个设备和施工人员提供支撑和保护,防止隧道坍塌。现代盾构掘进机集光、电、力、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控,制、测量等多门学科技术。盾构机被誉为“世界工程机械之王”,而中国制造盾构机已惊艳全球,展现“国广州地铁之重器”强大实力。
(1)盾构机在地下掘进时为了防止偏离,采用激光自动导向系统,这是利用光   原理;
(2)盾构机前部的刀盘上有很多刀片,转动时能轻易切入泥土、岩石,且各刀片都呈尖利的形状,这是通过   的方法来增大压强;
(3)我国自主研发的“香山一号”盾构机在掘进时,若其刀盘可产生约3.5×104Pa的压强,若刀盘与岩石的接触面积为4m2,则刀盘对岩石的压力为   N;
(4)刀盘旋转击碎后的石料由传送带运输,当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料   (选填“受”或“不受”)摩擦力;
(5)开通后,从南沙万顷沙站至中山兴中站最快需要   小时才能到达。(保留两位小数)
【答案】(1)在同种均匀介质中沿直线传播
(2)减小受力面积
(3)
(4)不受
(5)0.29
【知识点】光的直线传播及其应用;速度公式及其应用;摩擦力产生的条件;增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)盾构机在地下掘进时采用了激光自动导向系统,这主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的特性。
(2) 盾构机前部的刀盘上各刀片都呈尖利的形状,这是通过减小受力面积的方法来增大压强的。
(3)根据题意可知,刀盘对岩石的压力为
(4)当盾构机传送带水平匀速运动时,石料相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此石料不受摩擦力作用。
(5)从南沙万顷沙站至中山兴中站最快需要的时间为。
【分析】(1)根据光沿直线传播的知识解答;
(2)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;
(3)根据F=pS计算刀盘对岩石的压力;
(4)产生摩擦力的条件:相互接触;做相对运动或有相对运动的趋势。
(5)根据计算最快需要的时间。
(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播。盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统,这主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的特性。
(2)各刀片都呈尖利的形状,这是压力不变通过减小受力面积的方法来增大压强的。
(3)根据知,刀盘对岩石的压力为
(4)若盾构机传送带水平匀速运动,石料随着传送带做匀速直线运动,石料相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此石料不受摩擦力作用。
(5)根据可知,从南沙万顷沙站至中山兴中站最快需要的时间为
23.小明用如图所示实验装置来验证液体内部压强的特点。在容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜距容器底为h,当橡皮膜两侧所受的压强不同时,橡皮膜会发生形变(已知水的密度为ρ水,且)。实验步骤如下:
(1)如图甲,在容器左右两侧分别加入不同深度的水,且左侧水面较低,会看到橡皮膜向左侧凸出,说明液体内部压强与液体   有关;
(2)如图乙,如果在两侧分别加入深度相同的水和盐水,会看到橡皮膜向左侧凸出,则容器右侧是   ,说明深度相同时,液体的   越大,液体内部压强越大;
(3)小明想利用上图装置测量未知液体的密度:他先在装置左侧加入适量的水,再在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好   (并未提供图),小明测量出左侧水面到容器底的深度右侧待测液体到容器底的深度H2,则待测液体密度的表达式为   (用已知量和测量量的字母表示,已知橡皮膜中央距容器底的深度为h,水的密度为ρ水)。
【答案】(1)深度
(2)盐水;密度
(3)相平;
【知识点】液体压强的计算;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)根据图甲可知,在容器左右加入不同深度的水,此时液体密度相同,只有液体深度不同;橡皮膜向左侧凸出,则右侧水的压强大,故液体内部压强与液体深度有关。
(2)看到橡皮膜向左侧凸出,说明左侧压强小于右侧压强。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧液体密度小于右侧液体,则容器左侧是水,容器右侧是盐水。由此说明深度相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。
(3)根据平衡力的知识可知,当橡皮膜刚好相平时,表明橡皮膜两侧压强相等,即。
测出水面距容器底的深度为,则左侧橡皮膜深度为,液体面距容器底的深度为,则右侧橡皮膜深度为,
则;
解得:。
【分析】(1)橡皮膜向哪侧凸起,说明哪侧压强小,根据题目描述分析哪个因素不同即可;
(2)根据橡皮膜的凸起方向确定容器两侧液体压强大小,根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器两侧液体密度大小,并据此得到结论。
(3)当橡皮膜刚好相平时,表明橡皮膜两侧压强相等。
根据题目描述确定液体的深度,根据压强相等结合液体压强公式p=ρ液gh列式计算即可。
(1)探究液体内部压强特点时,根据图甲,在容器左右加入不同深度的水,左侧水面较低,橡皮膜向左侧凸出,则右侧水的压强大,故液体内部压强与液体深度有关。
(2)[1][2]在两侧分别加入深度相同的水和盐水(),看到橡皮膜向左侧凸出,说明左侧压强小,右侧压强大,因为深度相同, 密度大的压强大,所以容器右侧是盐水;由此说明深度相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。
(3)[1]橡皮膜刚好相平(或不发生形变等)时,表明橡皮膜两侧压强相等,即。
[2]测出水面距容器底的深度为,则左侧橡皮膜深度为,液体面距容器底的深度为,则右侧橡皮膜深度为,根据橡皮膜刚好相平,左右两边受到压强相等,即
故液体的密度为
1 / 1广东省中山市共进联盟2024-2025学年八年级下学期期中考物理试题
1.估测是学习物理的必备技能之一,下列是小明对身边物理量的估测,符合实际的是(  )
A.一位中学生的重力约为500N B.人步行的速度约为5m/s
C.人拿起一个鸡蛋的力大约是10N D.一教室课桌的高度约为80dm
2.把弹簧测力计一端固定,另一端用的力拉它时,弹簧测力计的示数为;如果将弹簧测力计的固定端取下,两端各施一个的拉力使弹簧测力计静止,如图所示,此时弹簧测力计示数是(  )
A. B. C. D.
3.在厚厚的雪地上行走时人往往会陷入雪地,而穿上滑雪板时却没有,这应用了压强的物理知识,下列生活实例的设计原理与滑雪板相同的是(  )
A.地铁车厢内的破窗锤两端设计成锥形
B.饮料管的一端剪成斜口
C.书包的肩带做得比较宽
D.菜刀使用一段时间需要磨得很锋利
4.宇树机器人H1因在春晚上扭秧歌而受到关注,H1站立在水平地面上,以下说法正确的是(  )
A.机器人受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
B.机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.机器人对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.机器人受到的重力和地面对它的摩擦力是一对平衡力
5.芃芃从甘肃兰州乘坐飞机沿着北纬到国内某地旅游。飞机刚降落时,芃芃发现包装很好的食品袋膨胀了许多。根据如图,他最可能去的地方是(  )
A.青海省 B.陕西省 C.山西省 D.山东省
6.下列四幅图来自我们的物理课本,其中解释不正确的是(  )
A.甲图:轮船过船闸,是利用了连通器的原理
B.乙图:锤头能紧套在锤柄上是因为锤子受到惯性力的作用
C.丙图:大型运输机运-20的机翼是利用流体压强与流速的关系获得向上的升力
D.丁图:向空中撒开的渔网,最终会飘落到水里,是由于受重力作用
7.将甲、乙两物体叠放在水平地面上,当甲受到5N水平向右,乙受到8N水平向左的拉力时,甲乙均保持静止,如图所示,已知甲重10N,底面积200cm2,乙重20N,底面积为100cm2下列说法正确的是(  )
A.地面对乙的摩擦力为8N,方向水平向右
B.乙对地面的压力为20N
C.甲对乙的压强为500Pa
D.乙对地的压强为3000Pa
8.为了增强学生体质,中小学生每天综合体育活动时间需不低于2小时,由此学校开展了各项同学们喜爱的体育活动中,其中涉及许多物理知识。
(1)头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间   。
(2)守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变   。
(3)踢向空中的足球最终落回地面,是由于足球受   的作用。用相同的力击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的   有关。草坪上滚动的足球,若所受外力都同时消失,足球将会保持   状态(选填静止或匀速直线运动)。
9.如图所示,在搬运货物的时候,小芳和小明同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2,其中,。此时合力是   ,合力的方向是   。
10.“古代科技著作《天工开物》中描述了古代劳动人民间割稻、脱粒、踏碓等情景。
(1)如图甲,脱稻谷时,用力拿稻草击打木桶边缘,由于谷粒脱离稻秆,谷粒在   的作用下落到木桶内;
(2)如图乙,劳动人民用扁担把谷粒挑回家,挑谷粒的扁担变弯,说明力可以使物体发生   ;若扁担和谷物的总质量为30kg,扁担与肩膀的接触面积为20cm2,则肩膀受到的压强为   Pa(g取10N/kg);
(3)如图丙,踏碓(碓duì,是一种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落)春米(将稻米去壳)的情景。碓的头部较尖,是为了   (表述要完整)。
11.如图甲所示,重5N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体A运动的速度v与时间t的关系图像如图丙所示。由图像可知,6~9s内物体做   运动;9~10s内物体受到的合力为   N。
12.冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动情况。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同,一只是橡胶制成的,另一只的鞋底塑料制成。
(1)橡胶底的鞋是用来   (填“蹬冰”或“滑行”);
(2)滑行鞋是通过减小   来改变摩擦力大小,便于滑行。
13.如图甲所示,若茶壶盖上被茶叶堵住通气孔,壶中的茶水在   的作用下不易持续倒出。如图乙所示是自制的气压计,图丙是托里拆利实验装置,当把它们同时从山脚拿到山顶时,   图中管内的水柱液面将升高(选填“乙”或“丙”)。丙图中显示当时外界大气压强的数值是   mmHg。
14.如图为我国自行设计的“奋斗号”载人潜水器。当该潜水器从海面逐渐下潜时,它受到的海水的压强将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。当它下潜到水下1000m处时,海水对它的压强为   Pa(g取10N/kg,),海水对它2m2的外表产生的压力为   N。
15.按要求作图。
(1)如图,重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,请在O点画出物体受力示意图;
(2)请在图中画出运动员沿坡道下滑时所受的摩擦力和滑雪板对雪地的压力的示意图(忽略空气阻力);
(3)在险峻的绝壁上;攀岩者仅靠手脚灵活运用抓、撑、等动作,用“力”实现身体的平衡,从而到达常人难以企及的顶点,请以O为作用点,画出攀岩者受力示意图。
16.小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,木块A仍处于静止状态;经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示;同时,小红用硬纸板C替换了木块A再进行实验,如图丙所示。
(1)关于他们的改进方案:用小车B及硬纸板C替换木块A,是为了__________;
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(2)小红将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整   来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片   (选填“能”或“不能”)平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在   。
17.如图甲所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿   方向拉着物块A做   运动;根据二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于   的大小;
(2)分析图A和C,发现弹簧测力计的示数F1(3)某次实验中,物块匀速运动时,弹簧测力计的指针位置如图D所示,它的示数是   N,此时物块受到的摩擦力为   N。若将拉力增大到3N,物块受到的摩擦力为   N;
(4)小飞改变物块上所加砝码的个数进行多次实验,并记录实验数据.如图是他根据实验数据画出的摩擦力随压力大小变化的关系图像.分析图像可知:物块受到的摩擦力f与物块对水平木板的压力F大小的数量关系为f=   。
18.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)图A是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用   (选填‘薄’或“厚”)一些的较好;从结构来看,压强计   (选填“是”或“不是’)连通器.压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,并要检查装置的气密性,请简述检查气密性的操作:   。实验中通过U形管中两侧液面的   显示液体内部压强的大小。
(2)通过比较B、C、D三图可知,在相同液体内部的同一深度,向各个方向的压强   。
(3)通过比较E、F两图可知,在不同液体内部的同一深度,液体的   越大,压强越大。
(4)通过比较图C与图   可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
(5)已知图B中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为   Pa。(g取10N/kg,)
(6)图F中盐水深30cm,探头距容器底10cm,探头受到的液体压强为   Pa。(g取10N/kg)
19.宇树机器狗B2在泰山负重清运垃圾的视频火爆全网,已知B2质量为75kg,其单足接触地面积为0.02m2,最大移动速度可达20公里/小时,四足站立时负载能力达120kg。(g=10N/kg)求:
(1)机器狗B2空载时对水平地面的压力;
(2)机器狗B2负载40kg爬泰山时,四足站立时对地面的压强。
20.紫砂壶不仅是一种泡茶器具,更是一种文化符号,茶壶的“壶”字与“福”字谐音,在中国传统文化中,其寓意和象征深远而丰富。如图在水平桌面上,茶壶的质量是300g,底面积为100cm2,壶中盛有0.35kg的茶水,茶水的深度为7cm。求:
(1)水对紫砂壶底压强;
(2)水对紫砂壶底压力;
(3)紫砂壶对桌面压强。
21.如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1)实验中,通过观察   来比较压力的作用效果;
(2)你认为   (选填“能”或“不能”)通过A、E来比较压力作用效果与压力大小的关系。A图中水瓶对海绵的压强为pA,E图中水瓶对砖块的压强为pE,请比较pA   pE;
(3)比较B、C、D得出结论:受力面积相同时,   越大,压力的作用效果越明显;
(4)将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,如图F,放在海绵上,压力作用效果与   图一致;
(5)若在A、B两次实验中,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA、FB,请比较大小FA   FB。
22.阅读材料,回答问题。
南中城际铁路与盾构机
材料一:南沙至中山城际铁路,简称南中城际,又称广州地铁18号线南延线,其中南沙万顷沙站至中山兴中站全长46.9公里,设计速度160公里/小时,在中山段设9个站点,其中香山站是南中城际进入中山的第一站,兴中站是中山段的终点站。2024年5月31日,南中城际(中山段)全线首台盾构机“香山一号”启动掘进,2025年2月24日上午,岐江新城站至岐江道站区间右线隧道顺利出洞,南中城际中山段首个区间隧道实现双线贯通。项目建成后,与广州地铁18号线贯通运营,从广州中心城区到中山中心城区最快或只需45分钟,可促进中山经济发展。
材料二:中国科技发展日新月异,上天有神舟,下海有蛟龙,入地有盾构。盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。它的前端是一个带有切削刀具的旋转刀盘,刀盘在电机的驱动下旋转,切削前方的土体或岩石,被切削下来的渣土通过螺旋输送机或皮带输送机等输送系统运出隧道。同时,盾构机也可为整个设备和施工人员提供支撑和保护,防止隧道坍塌。现代盾构掘进机集光、电、力、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控,制、测量等多门学科技术。盾构机被誉为“世界工程机械之王”,而中国制造盾构机已惊艳全球,展现“国广州地铁之重器”强大实力。
(1)盾构机在地下掘进时为了防止偏离,采用激光自动导向系统,这是利用光   原理;
(2)盾构机前部的刀盘上有很多刀片,转动时能轻易切入泥土、岩石,且各刀片都呈尖利的形状,这是通过   的方法来增大压强;
(3)我国自主研发的“香山一号”盾构机在掘进时,若其刀盘可产生约3.5×104Pa的压强,若刀盘与岩石的接触面积为4m2,则刀盘对岩石的压力为   N;
(4)刀盘旋转击碎后的石料由传送带运输,当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料   (选填“受”或“不受”)摩擦力;
(5)开通后,从南沙万顷沙站至中山兴中站最快需要   小时才能到达。(保留两位小数)
23.小明用如图所示实验装置来验证液体内部压强的特点。在容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜距容器底为h,当橡皮膜两侧所受的压强不同时,橡皮膜会发生形变(已知水的密度为ρ水,且)。实验步骤如下:
(1)如图甲,在容器左右两侧分别加入不同深度的水,且左侧水面较低,会看到橡皮膜向左侧凸出,说明液体内部压强与液体   有关;
(2)如图乙,如果在两侧分别加入深度相同的水和盐水,会看到橡皮膜向左侧凸出,则容器右侧是   ,说明深度相同时,液体的   越大,液体内部压强越大;
(3)小明想利用上图装置测量未知液体的密度:他先在装置左侧加入适量的水,再在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好   (并未提供图),小明测量出左侧水面到容器底的深度右侧待测液体到容器底的深度H2,则待测液体密度的表达式为   (用已知量和测量量的字母表示,已知橡皮膜中央距容器底的深度为h,水的密度为ρ水)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.根据生活经验可知,中学生的质量为50kg左右,则他的重力约为,故A符合题意;
B.根据生活经验可知,人步行的速度约为1m/s,故B不符合题意;
C.根据生活经验可知,一斤鸡蛋500g,大约有10个左右,则一个鸡蛋的质量约为50g,人拿起一个鸡蛋的力大约是,故C不符合题意;
D.根据生活经验可知,课桌的高度为中学生身高的一半,而中学生的身高大约为160cm,所以课桌的高度为0.8m,而80dm=8m,故D不符合题意。
故选A 。
【分析】根据自己对常见物体重力、速度、力和长度的认识判断即可。
2.【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了的力,所以弹簧测力计的示数为。
故选C。
【分析】当弹簧测力计静止时,它的示数等于挂钩上受到的拉力大小。
3.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】穿上滑雪板后,双脚不易陷入雪中,它的设计原理是在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
A.地铁车厢内的破窗锤两端设计成锥形,是通过减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B.饮料管的一端剪成斜口,是通过减小受力面积增大压强,故B不符合题意;
C.书包的肩带做得比较宽,是通过增大接触面积减小压强,故C符合题意;
D.菜刀使用一段时间需要磨得很锋利,是通过减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选C。
【分析】减小压强的方法:减小压力或增大受力面积,据此对各个选项改变压强的方法分析比较即可。
4.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.机器人受到的重力方向竖直向下,机器人对水平地面的压力的方向也是竖直向下,即二者的方向相同,那么不是一对平衡力,故A错误;
B.机器人受到的重力与地面对机器人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.机器人对地面的压力和地面对它的支持力没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,故C错误;
D.机器人受到的重力方向是竖直向下,其受到的地面对它的摩擦力方向沿水平方向,则二者方向不是相反的,故不是一对平衡力,故D错误。
故选B 。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上。
5.【答案】A
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】根据题意可知,包装很好的食品袋膨胀了许多,说明外界大气压变小。根据大气压随高度的增大而降低的规律可知,他最可能去的地方海拔高度最高的地方,即位于第一阶段的青海省,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据大气压强随高度的增大而减小的规律分析判断。
6.【答案】B
【知识点】重力的方向;惯性及其现象;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A. 甲图: 当船从上游到达中游时,船闸的闸室和上游底部连通,上面开口,从而构成连通器,故A正确,不符合题意;
B. 乙图: 惯性不是力,不能说“受到惯性力的作用”,故B错误,符合题意;
C. 丙图: 大型运输机运-20的机翼上面为曲面下面为平面,则上方空气流速快压强小,下方流速小压强大,因为获得向上的升力,故C正确,不符合题意;
D. 丁图: 重力的方向竖直向下,则向空中撒开的渔网,最终会飘落到水里,是由于受竖直向下的重力作用,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】A.上面开口底部连通的容器为连通器;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
C.根据流体压强和流速的关系判断;
D.根据重力的方向竖直向下判断。
7.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用;摩擦力的方向;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,我们可以把甲、乙看做一个整体,它们受到水平向右的拉力5N,水平向左的拉力8N,则整体受到和的合力,方向水平向左。
根据平衡力的知识可知,地面对乙摩擦力的方向为水平向右,大小为
故A错误;
B.乙对地面的压力等于甲和乙的总重力,即,
故B错误;
C.甲对乙的压力等于甲的重力,即;
受力面积为等于乙的底面积,即;
则甲对乙的压强,
故C错误;
D.根据B中分析可知,乙对地的压强,
故D正确。
故选D。
【分析】A.首先将甲和乙看作一个整体,计算此时合力的方向和的大小,然后根据平衡力的知识计算地面对乙的摩擦力大小和方向;
B.乙对地面的压力等于甲和乙的总重力;
C.甲对乙的压力等于甲的重力,受力面积为等于乙的底面积,根据公式计算即可;
D.根据图片确定乙对地面的压力和受力面积,根据公式计算即可。
8.【答案】(1)力的作用是相互的
(2)物体运动状态
(3)重力;作用点;匀速直线运动
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化
【解析】【解答】(1) 头顶足球攻门时, 头对足球施加力,同时足球也对头施加一个反作用力,说明物体间力的作用是相互的。
(2)守门员截住足球时,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)①重力的方向竖直向下,则足球最终落回地面是因为受到竖直向下的重力作用。
②用相同的力击打球的不同部位,球的旋转方向不同,即力的作用点不同,运动状态不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
③若草坪上滚动的足球所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将以此时的速度做匀速直线运动。
【分析】(1)根据力的作用的像相互性解答;
(2)运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
(3)①重力的方向竖直向下;
②力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,根据题目描述分析;
③根据牛顿第一定律的内容分析。
(1)头顶足球时,头对足球施加力的同时,足球也对头施加反作用力,因此头感到疼,说明物体间力的作用是相互的。
(2)守门员截住足球时,足球的运动状态由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)[1]足球最终落回地面是因为受到竖直向下的重力作用。
[2]用相同的力击打球的不同部位,即力的作用点不同,球的旋转方向不同,即运动状态不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
[3]草坪上滚动的足球,具有一定速度,若草坪上滚动的足球所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将以此时的速度做匀速直线运动。
9.【答案】160N;水平向右
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】根据题意可知,在搬运货物的时候,两人对车施加力的的方向相同,此时合力的大小为F=F1+F2=60N+100N=160N。由于两个力的方向都是向右的,所以合力的方向为水平向右。
【分析】同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法,合力的方向与较大的力的方向相同。
10.【答案】(1)重力
(2)形变;
(3)在压力一定时通过减小受力面积来增大压强
【知识点】力的作用效果;重力及其大小的计算;增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)脱稻谷时,当谷粒离开稻秆后,在竖直向下的重力的作用下落到木桶内。
(2)①劳动人民用扁担把谷粒挑回家,挑谷粒的扁担受到力的作用变弯,说明力可以使物体发生形变。
②肩膀受到的压力等于扁担和谷物的总重力,即;
则肩膀受到的压强为。
(3) 如图丙, 碓的头部较尖,是通过减小受力面积来增大压强。
【分析】(1)重力的方向竖直向下,因此地面附近的物体都有向下运动的趋势;
(2)① 力的作用效果包括:力可以改变物体的形状和运动状态;
②肩膀受到的压力等于扁担和谷物的总重力,根据计算肩膀受到的压强。
(3)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
(1)如图甲,脱稻谷时,用力拿稻草击打木桶边缘,由于谷粒脱离稻秆,谷粒在竖直向下的重力的作用下落到木桶内。
(2)[1]力可以改变物体的形状和运动状态。如图乙,劳动人民用扁担把谷粒挑回家,挑谷粒的扁担受到力的作用变弯,说明力可以使物体发生形变。
[2]肩膀受到的压力为
则肩膀受到的压强为
(3)碓的头部较尖,是为了在压力一定时通过减小受力面积来增大压强。
11.【答案】匀速直线;6
【知识点】匀速直线运动特点;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合
【解析】【解答】解:由F-t图象可知,6~9s内的推力F=6N,由v-t图象可知,物体以v=6m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,
因物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,所以,物体受到的滑动摩擦力为6N;
由v-t图象可知,9-12秒内物体做减速运动,由于物体受到的压力和接触面的粗糙程度均不变,因此物体受到的滑动摩擦力不变,仍为6N;
9~12s物体受到的合力为F合=f=6N。
故答案为:匀速直线;6。【分析】由F-t图象可知6s~9s内的推力,由v-t图象可知对应的速度,然后判断出物体的状态,利用二力平衡条件求出受到的滑动摩擦力;再根据v-t图象确定物体在9~12s内的运动状态,并根据~影响滑动摩擦力的因素进行判断;利用同一条直线上的二力合成求出物体受到的合力。
12.【答案】(1)蹬冰
(2)接触面的粗糙程度
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)根据生活经验可知,橡胶底的鞋底面粗糙程度较大,产生的摩擦力较大,主要用来蹬冰。
(2)滑行鞋的鞋底为塑料,它的表面比较光滑,这是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
【分析】(1)滑冰时依靠冰面对鞋底的摩擦力产生向前的动力,结合增大摩擦力的方法分析;
(2)改变摩擦力的方法:改变压力或改变接触面的粗糙程度。
(1)橡胶表面粗糙程度较大,所以橡胶底的鞋产生的摩擦力较大,主要用来蹬冰。
(2)滑行鞋的鞋底是由塑料制成,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,便于滑行。
13.【答案】大气压;乙;750
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)茶壶的壶盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若用手堵住通气孔,壶中的水在大气压的作用下不易持续倒出。
(2)从山脚下拿到山顶时,乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强。由于大气压随高度的升高而减小,所以细管中的水银柱产生的压强变大,即水柱的液面升高。
(3)根据丙图可知,管内外水银柱的高度差是750mm,因此当时外界大气压强的数值是750mmHg。
【分析】(1)大气对浸在其中的物体都会产生压力的作用,这就是大气压强;
(2)在乙图中,当液柱高度不变时,瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强。根据大气压强随高度的增大而减小分析水柱的高度变化即可;
(3)在托里拆利中,大气压强等于玻璃管内外水银柱的高度差产生的压强。
14.【答案】变大;;
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1) 当该潜水器从海面逐渐下潜时, 它所在海水的深度增大,根据液体压强公式知,它受到海水的压强变大。
(2)根据液体压强公式可知,当“奋斗号”载人潜水器下潜到水下1000m处时,海水对它的压强;
“奋斗号”外表面受到海水的压力。
【分析】(1)根据液体压强公式分析潜水器受到压强的变化;
(2)首先根据液体压强公式计算海水的压强,然后根据F=pS计算外表面受到的压力。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)根据题意可知,该物体在竖直方向上保持静止,则它受到的摩擦力与重力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,即受到竖直向上的重力5N,竖直向下的摩擦力5N。
在水平方向上保持静止,即墙壁对它向右的支持力和它受到向左的压力相互平衡,那么二者大小相等,方向相反,即水平向左的弹力10N,水平向右的支持力10N,都作用在重心上,如下图所示:
(2)根据题意可知,运动员沿坡道下滑,他受到的摩擦力平行于斜面向上,作用点画在运动员的重心。运动员对雪地的压力作用在滑雪板与雪地的接触面上,方向与地面垂直向下,如图所示:
(3)根据图片可知,当攀岩者在绝壁上处于静止状态时,受到竖直向下的重力、垂直于峭壁的支持力的作用,以及沿伸直手臂的拉力,都作用在重心上,如图所示:
【分析】(1)(2)(3)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
(1)重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,物体在竖直方向受到重力和摩擦力,摩擦力的大小等于重力大小,方向竖直向上,摩擦力从重心竖直向上画,水平方向F=10N的压力,方向水平向左,同时受墙体对其的弹力,,方向水平向右,如图所示:
(2)运动员沿坡道下滑,忽略空气阻力,运动员受到的摩擦力平行于斜面向上,作用点画在运动员的重心,在斜面上选取滑雪板与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,即为滑雪板对地面压力的示意图;如图所示:
(3)攀岩者处于静止状态,受到竖直向下的重力、垂直于峭壁的支持力的作用,以及沿伸直手臂的拉力,如图所示:
16.【答案】(1)A
(2)钩码数量
(3)不能;同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)在甲图实验中,当左右托盘上放入砝码质量不同时,木块A仍处于静止状态,主要是因为木块和桌面之间产生了摩擦力,此时其实是三个力的平衡,直接影响实验结论。用小车代B替木块A,用滚动代替滑动减小摩擦力的影响;用纸片代替小车,硬纸板与桌面不接触,也可以减小摩擦力对实验的影响。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)根据图片可知,物体受到的拉力由左右两侧悬挂的钩码重力产生,钩码的个数越多,拉力就越大,所以要想改变拉力的大小,需要调整钩码的个数。
(3)将小卡片转过一个角度,此时两个拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,所以松手后小卡片不能平衡,通过验证说明:两个力使物体平衡时,这两个力要在同一条直线上。
【分析】(1)主要分析滑动摩擦力对实验探究的影响;
(2)物体受到的拉力由左右两侧悬挂的钩码重力产生,钩码的个数越多,拉力就越大;
(3)根据题目描述分析影响二力平衡的哪个因素不同即可。
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用;实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若再往右盘中增加一个钩码后,观察到木块A仍然处于静止状态,说明木块和桌面之间有向左的摩擦力,木块在向左的拉力、摩擦力和向右的拉力三个力作用下平衡。用小车代B替木块A,用滚动代替滑动减小摩擦力的影响;用硬纸板C替换木块A进行实验,硬纸板与桌面不接触,也可以减小摩擦力对实验的影响。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)拉力的大小等于钩码的重力,钩码的个数越多,拉力就越大,所以要想改变拉力的大小,需要调整钩码的个数。
(3)[1][2]将小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,所以松手后小卡片不能平衡。是验证不在同一直线上两个力是否能平衡,通过验证说明:两个力使物体平衡时,这两个力要在同一条直线上。
17.【答案】(1)水平;匀速直线;摩擦力
(2)接触面的粗糙程度越大
(3)1.6;1.6;1.6
(4)0.2F
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时它受到的拉力和摩擦力相互平衡。由二力平衡可知,此时物块A受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力。
(2)根据图片可知,实验A和C中压力大小相同(只有木块),C中毛巾表面更粗糙,且弹簧测力计的示数F1(3)①根据D图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,则示数为:1N+0.2N×3=1.6N。
②此时物块做匀速直线运动,则它受到平衡力,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力大小,故此时物块受到的摩擦力为1.6N。
③若将拉力增大到3N,但是物块对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,则物块受到的摩擦力不变,仍为1.6N。
(4)由根据图片可知,摩擦力f与压力F的图像是过原点的倾斜直线,则说明二者成正比,设二者的关系式为。
当压力为7N时受到的摩擦力为1.4N,那么得到:,所以k=0.2,
因此二者数学关系式为:f=0.2F。
【分析】(1)根据平衡力的知识分析解答;
(2)根据图片分析实验AC中哪个因素不同即可;
(3)①根据图D确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出示数;
②根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力;
③根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析摩擦力是否改变。
(4)根据图像的形状推测二者的数学关系,假设数学关系式,然后代入一组数据得到比例系数,最终得到二者的数序关系式。
(1)[1][2][3]实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,由二力平衡可知,此时物块A受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力。
(2)分析图A和C,压力大小相同,毛巾表面更粗糙,发现弹簧测力计的示数F1(3)[1]如图D所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
[2]物块做匀速直线运动,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力大小,故此时物块受到的摩擦力为1.6N。
[3]若将拉力增大到3N,由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变,物块受到的摩擦力仍为1.6N。
(4)由图像知,摩擦力f与压力F的图像是过原点的倾斜直线,根据数学知识可知,所以k=0.2,所以木块受到的摩擦力f与木块对水平木板的压力F大小的数量关系是f=0.2F。
18.【答案】(1)薄;不是;用手轻轻按压几下橡皮膜,看液柱高度是否变化;高度差
(2)相等
(3)密度
(4)E
(5)1000
(6)2200
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)①根据生活经验可知,金属盒上的橡皮膜越薄,受力时形变越大,则越容易测量微小的压强,因此选择薄一些的橡皮膜更合适。
②根据图片可知,U形管压强计的底部连通,上面只有一侧开口,因此它不是连通器。
③ 检查装置的气密性的方法:用手轻压橡皮膜,若U形管两侧液面高度差能随按压变化且松开后恢复原状,说明装置不漏气。
④液体内部压强越大,则U形管两侧液面产生高度差越大,因此通过高度差反映压强大小。
(2)根据图片可知,实验B、C、D中金属盒在同一深度,只是方向不同,但是U形管液面高度差相同,说明:液体内部同一深度向各个方向的压强相等。
(3)根据图片可知,实验E、F中,金属盒深度相同,盐水大,且U形管液面高度差更大,表明:液体密度越大,同一深度产生的压强越大。
(4)大坝需设计成上窄下宽以,是因为液体压强随深度的增大而增大。而探究液体压强和深度的关系时,需要控制液体密度相同,只改变探头的深度,故选图C与图E。
(5)橡皮管内气体压强与大气压之差等于U形管水面高度差产生的压强,即p=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
(6) 图F中盐水深30cm,探头距容器底10cm, 则探头在盐水中深度为h'=30cm-10cm=20cm=0.2m;
那么盐水压强p'=ρ盐水g h'=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2200Pa。
【分析】(1)①橡皮膜越薄,则受到压强时形变越大,实验效果越好;
②上面开口,底部连通的容器为连通器;
③根据装置气密性的检查方法解答;
④液体内部压强越大,则U形管两侧液面产生高度差越大。
(2)根据U形管两侧液面的高度差比较各个方向压强大小;
(3)根据图片分析E、F中哪个因素不同即可;
(4)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(5)(6)根据液体压强公式p=ρ液gh计算即可。
(1)[1]金属盒上的橡皮膜越薄,受力时形变更明显,对压强变化的敏感度更高,因此选择薄一些的橡皮膜更合适。
[2]连通器要求两端开口且底部连通,而压强计的U形管一端封闭(与金属盒相连),因此不是连通器。
[3]检查气密性时,用手轻压橡皮膜,若U形管两侧液面高度差能随按压变化且松开后恢复原状,说明装置不漏气。
[4]液体内部压强使U形管两侧液面产生高度差,高度差越大,表明压强越大,因此通过高度差反映压强大小。
(2)B、C、D三图中金属盒在同一深度、不同方向时,U形管液面高度差相同,说明液体内部同一深度向各个方向的压强相等。
(3)E、F两图中金属盒深度相同,但盐水密度大于水,U形管液面高度差更大,表明液体密度越大,同一深度产生的压强越大。
(4)图C与图E中,金属盒在液体中的深度不同,E图深度更大,U形管液面高度差更大,说明液体压强随深度增加而增大,因此大坝需设计成上窄下宽以承受底部更大的水压。
(5)橡皮管内气体压强与大气压之差等于U形管水面高度差产生的压强,U形管水面高度差h=10cm=0.1m,产生的压强差由公式p=ρgh计算,代入数据得,橡皮管内气体压强与大气压之差为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(6)探头在盐水中深度为h'=30cm-10cm=20cm=0.2m
盐水压强p'=ρ盐水g h'=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2200Pa
19.【答案】(1)解:根据题意可知,该机器狗的质量为120kg,
则机器狗B2空载时的重力;
机器狗B2空载时对水平地面的压力等于其重力,所以。
(2)解:B2负载40kg时,其总重力等于自身重力和负载的重力之和,
即;
四足站立时受力面积等于四足接地面积之和,即
对地面的压强。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算机器狗的重力;
(2)机器狗对水平面的压力等于其重力,结合计算机器狗对地面的压强。
(1)机器狗B2空载时的重力
机器狗B2空载时对水平地面的压力等于其重力,所以
(2)B2负载40kg时,其总重力
四足站立时受力面积
对地面的压强
20.【答案】(1)解:根据题意可知, 茶水的深度为7cm,
则水对茶壶底部的压强。
(2)解:根据题意可知,茶壶的底面积为 100cm2, 则水对茶壶底部的压力。
(3)解:茶壶对桌面的压力;
已知茶壶的底面积为 100cm2,
则茶壶对桌面的压强。
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据计算水对紫砂壶底的压强;
(2)根据公式F=pS计算水对茶壶底部的压力;
(3) 茶壶对桌面的压力大小等于茶壶和水的总重力, 根据计算茶壶对桌面的压强。
(1)水对茶壶底部的压强
(2)水对茶壶底部的压力
(3)茶壶对桌面的压力大小等于茶壶和水的总重力,即
则茶壶对桌面的压强
21.【答案】(1)海绵凹陷程度(或形变程度)
(2)不能;=
(3)压力
(4)A
(5)>
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验时,海绵受到压力作用时发生凹陷,且海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,那么是通过比较海绵的凹陷程度比较压力作用效果的。
(2)①根据图片可知,A中受力物体为海绵,E中受力物体为砖块,即A、E中受压材料不同,在相同面积上受到相同压力的形变程度不同,故不能通过A、E两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
②根据图片可知,实验A、E中,水瓶对接触面的压力和接触面的受力面积相同,由可知,则压强相同,即pA=pE。
(3)根据图片可知,实验B、C、D中受力面积相同, B中压力最大,海绵的形变程度最大,故可得出结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)和图A相比,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,压力和受力面积同时增大一倍,由可知,压力的作用效果不变,压力作用效果与A图相同。
(5)根据图片可知,实验A、B中水的深度相同,根据液体压强公式可知,液体对底部的压强相同。根据可知,瓶底的底面积较大,A实验中水对瓶底的压力较大,即FA>FB。
【分析】(1)实验时,海绵受到压力作用时发生凹陷,且海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显;
(2)①在探究压力作用效果的因素时,必须保证使用相同的材料,这样可以通过形变观察压力作用效果大小;
②根据公式比较二者压强大小即可。
(3)根据图片分析实验B、C、D中哪个因素不同即可;
(4)根据图片比较压力和受力面积的关系,根据比较压力作用效果的大小;
(5)根据液体压强公式比较水对瓶底的压强大小,根据F=pS比较水对瓶底的压力大小。
(1)实验时,是通过比较海绵的凹陷程度比较压力作用效果,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(2)[1]因A、E中受压材料不同,在相同面积上受到相同压力的形变程度不同,故不能通过A、E两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
[2]由可知,A、E两图中,水瓶对接触面的压力相同,接触面的受力面积相同,则压强相同,即pA=pE。
(3)比较B、C、D图三次实验,受力面积相同, B中压力最大,海绵的形变程度最大,压力的作用效果最明显,故可得出结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,和图A相比,压力和受力面积同时增大一倍,由可知,压力的作用效果不变,压力作用效果与A图相同。
(5)A、B两次实验中水的深度相同,根据可知,液体对底部的压强相同,瓶底的底面积较大,根据可知,A实验中水对瓶底的压力较大,即FA>FB。
22.【答案】(1)在同种均匀介质中沿直线传播
(2)减小受力面积
(3)
(4)不受
(5)0.29
【知识点】光的直线传播及其应用;速度公式及其应用;摩擦力产生的条件;增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)盾构机在地下掘进时采用了激光自动导向系统,这主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的特性。
(2) 盾构机前部的刀盘上各刀片都呈尖利的形状,这是通过减小受力面积的方法来增大压强的。
(3)根据题意可知,刀盘对岩石的压力为
(4)当盾构机传送带水平匀速运动时,石料相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此石料不受摩擦力作用。
(5)从南沙万顷沙站至中山兴中站最快需要的时间为。
【分析】(1)根据光沿直线传播的知识解答;
(2)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;
(3)根据F=pS计算刀盘对岩石的压力;
(4)产生摩擦力的条件:相互接触;做相对运动或有相对运动的趋势。
(5)根据计算最快需要的时间。
(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播。盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统,这主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的特性。
(2)各刀片都呈尖利的形状,这是压力不变通过减小受力面积的方法来增大压强的。
(3)根据知,刀盘对岩石的压力为
(4)若盾构机传送带水平匀速运动,石料随着传送带做匀速直线运动,石料相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此石料不受摩擦力作用。
(5)根据可知,从南沙万顷沙站至中山兴中站最快需要的时间为
23.【答案】(1)深度
(2)盐水;密度
(3)相平;
【知识点】液体压强的计算;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)根据图甲可知,在容器左右加入不同深度的水,此时液体密度相同,只有液体深度不同;橡皮膜向左侧凸出,则右侧水的压强大,故液体内部压强与液体深度有关。
(2)看到橡皮膜向左侧凸出,说明左侧压强小于右侧压强。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧液体密度小于右侧液体,则容器左侧是水,容器右侧是盐水。由此说明深度相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。
(3)根据平衡力的知识可知,当橡皮膜刚好相平时,表明橡皮膜两侧压强相等,即。
测出水面距容器底的深度为,则左侧橡皮膜深度为,液体面距容器底的深度为,则右侧橡皮膜深度为,
则;
解得:。
【分析】(1)橡皮膜向哪侧凸起,说明哪侧压强小,根据题目描述分析哪个因素不同即可;
(2)根据橡皮膜的凸起方向确定容器两侧液体压强大小,根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器两侧液体密度大小,并据此得到结论。
(3)当橡皮膜刚好相平时,表明橡皮膜两侧压强相等。
根据题目描述确定液体的深度,根据压强相等结合液体压强公式p=ρ液gh列式计算即可。
(1)探究液体内部压强特点时,根据图甲,在容器左右加入不同深度的水,左侧水面较低,橡皮膜向左侧凸出,则右侧水的压强大,故液体内部压强与液体深度有关。
(2)[1][2]在两侧分别加入深度相同的水和盐水(),看到橡皮膜向左侧凸出,说明左侧压强小,右侧压强大,因为深度相同, 密度大的压强大,所以容器右侧是盐水;由此说明深度相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。
(3)[1]橡皮膜刚好相平(或不发生形变等)时,表明橡皮膜两侧压强相等,即。
[2]测出水面距容器底的深度为,则左侧橡皮膜深度为,液体面距容器底的深度为,则右侧橡皮膜深度为,根据橡皮膜刚好相平,左右两边受到压强相等,即
故液体的密度为
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