【精品解析】广东省广州市第一中学2024-2025学年八年级下学期期中物理练习题

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广东省广州市第一中学2024-2025学年八年级下学期期中物理练习题
1.《哪吒之魔童闹海》中一句“还吃,收你们来了”让呆萌的土拨鼠火爆全网,如图是土拨鼠公仔,若该公仔和八下物理课本重量相当,则该公仔重约为(  )
A.0.25N B.2.5N C.25N D.250N
【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】解:一本初中物理课本的质量大约是m=250g=0.25kg,其重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,因为公仔和八下物理课本重量相当,那么公仔的重力约为2.5N,故B正确。
故选:B。
【分析】 先估出物体的质量,再由G=mg得到物体的重力。
2.下列有关运动和力关系的说法中,正确的是(  )
A.一茶杯静止在水平桌面上,茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.一根细线拉着一个小球在水平面内做匀速圆周运动,则小球的运动状态在不断改变
C.沿水平方向用力推水平地面上的桌子没推动,是因为推力小于桌子受到的摩擦力
D.子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹受到的惯性力大于阻力
【答案】B
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.茶杯对桌面的压力作用在桌面上,桌面对茶杯的支持力作用在茶杯上,二者没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B. 一根细线拉着一个小球在水平面内做匀速圆周运动时, 它的速度不变但是运动方向发生了变化,则小球的运动状态在不断改变,故B正确;
C.用力推地面上的桌子没推动,则桌子处于平衡状态,即它受到的推力等于桌子受到的摩擦力,故C错误;
D.由于子弹本身具有惯性,所以子弹从枪膛里射出以后能够继续飞行,故D错误。
故选B。
【分析】A.平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
B.运动状态的改变包括:速度大小变化或运动方向变化;
C.对桌子进行受力分析,根据平衡力的知识判断;
D.惯性是一种性质,而不是力的作用。
3.游泳馆成人泳池,池底受到的液体压强最接近(  )
A.2×102Pa B.2×103Pa C.2×104Pa D.2×105Pa
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】成人泳池的深度大约为2米。根据液体压强的计算公式,池底受到的压强可以表示为:
。因此,选项A、B、D都不符合题意,只有选项C是正确的。
最终答案是:C。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。
4.生命的意义在于运动,下列对体育项目的相关描述,不正确的是( )
A.图甲,游泳划水时,使人前进的力的施力物体是手
B.图乙,用力握握力球,球变瘪,说明力可以改变物体的形状
C.图丙,垫排球过程中,手感觉到痛,说明物体间力的作用是相互的
D.图丁,在草地上的足球越滚越慢,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】A. 图甲, 游泳划水时,人对水有向后的作用力,同时水也对人施加了向前的作用力,所以使人前进的力的施力物体是水,故A错误,符合题意;
B. 图乙, 用力握握力球球变瘪,即球的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故B正确,不符合题意;
C. 图丙, 垫排球的过程中,人对球施加力的作用,同时排球也对手施加了作用力,说明力的作用是相互的,故C正确,不符合题意;
D. 图丁, 在草地上的足球越滚越慢,即运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】A.对人进行受力分析即可;
BD.力的作用效果包括:力改变物体的形状和力改变物体的运动状态;
C.根据力的作用的相互性判断。
5.如图甲所示,水平向右的推力F将重为5N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,则(  )
A.在2~4s时间内物体所受合力为0
B.当t=6s时,物体受到的摩擦力为8N
C.物体在t=3s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等
D.在2~4s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小不变
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 A、由丙图可知,在2~4s时间内物体做加速运动,受力不平衡,所受合力不为0,故A错误;
B、由v-t图象可知,4~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,此时的摩擦力大小为5N,故B错误;
C、物体在2~4s时间内物体做加速运动,此时受到的滑动摩擦力小于物体的重力,4~6s物体受到的滑动摩擦力等于物体的重力,所以物体在t=3s时受到的摩擦力小于在t=5s时受到的摩擦力,故C错误;
D、由乙图可知,2~4s时,物体对墙面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力的大小不变,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)根据v-t图象分析物体在2s~4s时间内的运动状态,判断是否受力平衡;
(2)由v-t图象可知,4s~6s内物体做匀速运动,物体受力平衡,重力与摩擦力相等;
(3)根据v-t图象分析,物体做加速运动时,摩擦力小于重力;物体做匀速运动时,摩擦力等于重力,据此比较摩擦力的大小;
(4)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,据此判断。
6.下列现象不能用流体压强与流速关系来解释的是(  )
A.图甲,飞机升力的产生
B.图乙,向两纸中间吹气,纸向中间靠拢
C.图丙,向玻璃管中装液体,橡皮膜凸起
D.图丁,在安全线外等车
【答案】C
【知识点】液体压强的计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A选项:飞机机翼采用流线型设计,当飞机运动时,机翼上方空气流速加快导致压强减小,下方空气流速较慢形成较大压强,从而产生向上的升力。这一现象完全符合流体压强与流速的关系原理,因此A选项不符合题意要求。
B选项:向平行纸张间吹气时,中间空气流速增大压强降低,外部空气压强将两张纸向内推压。这同样是流体压强与流速关系的典型例证,故B选项也不符合题意。
C选项:向玻璃管注入液体导致橡皮膜凸起,此现象直接证明了液体对容器壁存在压强的特性,与流体压强和流速的关系无直接关联,因此C选项符合题目要求。
D选项:列车进站时带动站台空气流动,形成人内外侧压强差(外侧流速慢压强大,内侧流速快压强小),该现象同样遵循流体压强与流速的关系原理,故D选项不符合题意。
综上所述,正确答案为C。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;
2、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力,
7.质量和底面积都相同的、、三个容器中分别装有质量相同的甲、乙、丙三种不同液体,如图所示.放在水平地面上,下列说法不正确的是(  )
A.三种不同液体的密度关系
B.容器底部受到的液体压力关系
C.容器底部受到的液体压强
D.容器对地面的压强
【答案】A,B,D
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解析】A.甲、乙、丙三种液体的质量相同,从图像可以看出丙液体体积最大,甲液体体积最小。根据密度公式,可以得出密度关系为。因此A选项是错误的,符合题意。
BC.由于三种液体的密度关系为,且液体的深度相同,根据液体压强公式,容器底部受到的压强关系为。由于容器底面积相同,根据压强定义式,甲容器底部受到的压强最大。因此B选项是错误的,符合题意;C选项是正确的,不符合题意。
D.容器对桌面的压力等于液体和容器的总重力。由于三种液体质量相等,容器相同,总重力相等,因此压力相同。三个容器的底面积相同,根据压强公式,三个容器对桌面的压强相等。因此D选项是错误的,符合题意。
综上所述,正确答案是ABD。
【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关,计算公式为;
2、液体压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;
3、压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
8.小明在体检时站在磅秤上,秤的读数是60kg,如果他到月球上,月球上物体的重力只有地球的,则月球上小明的质量为   ,重力约为   N。
【答案】60kg;100
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1) 如果他到月球上, 虽然位置变化了,但质量不变,到月球后小明的质量仍为60kg。
(2)已知小明的质量为60kg,则小明在地球上受到的重力为;
已知月球上物体的重力只有地球的,
则小明在月球上受到的重力为
【分析】(1)质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态无关。
(2)首先根据G=mg计算小明在地球上的重力,然后根据计算小明在月球上的重力。
9.如图所示,当“流浪地球”发动机给地球减速时,需要获得一个与地球运动方向相反的作用力。则“流浪地球”自带的发动机喷射“火焰”的方向应与地球前进的方向   (选填“相同”、“相反”),此时给地球阻力的施力物体是   (选填“空气”、“火焰”)。
【答案】相同;火焰
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】当“流浪地球”发动机对地球进行减速时,发动机通过喷射“火焰”来产生反作用力,从而推动地球减速。根据牛顿第三定律,发动机喷射“火焰”的方向应与地球前进的方向相同,这样才能产生与地球运动方向相反的制动力。此时,给地球施加阻力的施力物体是发动机喷射出的火焰。
【分析】相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
10.如图所示,一个物块重2N,带有磁性的黑板擦吸在黑板上保持静止,此时黑板擦与黑板间的摩擦力为   N;现在用5N的力竖直向上推黑板擦,黑板擦做匀速直线运动,则向下推黑板擦的力为   N。
【答案】2;1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,黑板擦在竖直方向上保持静止,则黑板擦受到向下的重力和向上的静摩擦力相互平衡,则它们的大小相等,因此此时黑板擦与黑板间的摩擦力f=G=2N。
(2) 现在用5N的力竖直向上推黑板擦,黑板擦做匀速直线运动,
此时摩擦力方向向下,则板擦受到滑动摩擦力的大小f=F-G=5N-2N=3N;
黑板擦向下匀速直线运动时,滑动摩擦力的方向向上,
则向下推黑板擦的力。
【分析】(1)黑板擦在竖直方向上保持静止时,对板擦进行受力分析,根据平衡力的知识计算它受到的摩擦力;
(2)摩擦力的方向与相对运动的方向相反,即向上运动时,板擦受到的摩擦力向下;向下运动时,板擦受到的摩擦力方向向上。当板擦向上匀速运动时,根据平衡力的知识列式计算它受到的摩擦力大小。当板擦向下做匀速运动时,根据平衡力的知识计算向下推的力。
11.春日旅游玩出新花样,低空经济大发展。据报道最近成都周边游又出新项目:乘坐小型直升机看花海和跳伞运动。跳伞运动员从飞机舱口跳出后,降落伞未张开之前,运动员的下落速度越来越快,这是因为此时运动员受到的重力比空气阻力   。当降落伞张开后,经过一段时间运动员受到的重力与空气阻力相等,则运动员将做   运动。
【答案】大;匀速直线
【知识点】物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】在跳伞运动过程中,运动员与降落伞的运动状态变化可分为两个阶段: 降落伞未张开时:此时空气阻力小于重力,合力向下,运动员与降落伞处于加速下落状态。 降落伞张开后:空气阻力增大,当阻力与重力大小相等时,合力为零,运动员与降落伞达到平衡状态,此后以匀速直线运动下落。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
2、力的合成与应用:两个力在同一直线上,方向相反,合力为两个力的代数差,方向相同,合力为两个力的代数和。
12.甲、乙两个正方体物体,放在水平桌面上,边长之比为1︰2,密度之比为3︰5,则甲、乙的质量之比为   ,甲乙两物体对桌面的压强之比为   。
【答案】3︰40;3︰10
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 根据密度公式,可以推导出甲、乙两物体的质量之比为:。根据压强公式,可以计算出甲乙两物体对桌面的压强之比为: 。
【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关,计算公式为
2、压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
13.著名的   实验向人们显示大气压强的存在并且是很大的;高度计是根据海拔高度越高,大气压越   ,从而利用无液气压计改装而成的。
【答案】马德堡半球;小
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】 历史上首次验证大气压存在的著名实验是马德堡半球实验。
实验数据表明,大气压强与海拔高度呈负相关关系,即随着海拔高度的增加,大气压强逐渐减小。
【分析】压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。验证存在大气压的实验为马德堡半球实验。
14.如图所示,甲、乙两容器间由一斜管相通,中间由阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平。
(1)当阀门K闭合时,a、b两点水的压强大小关系是   (>/=/<);
(2)请分析打开阀门K后,水是否会流动,并简要说明理由。
【答案】(1)<
(2)不会, 两容器中水面相平,阀门K两侧水的深度相同,由p=ρgh知道,阀门K两侧水的压强相同
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)根据图示,两容器中的液面高度相同,而a点所处的深度比b点浅。根据液体压强公式 可知,a点的压强 小于b点的压强。
(2)由于两容器液面高度一致,阀门K两侧的水深相同。根据压强公式 分析,阀门两侧水压相等,因此不会产生水流。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
(1)由图知道,两容器中水面相平,a的深度小于b的深度,由p=ρgh知道,a、b两点水的压强大小大小关系为pa小于pb。
(2)两容器中水面相平,阀门K两侧水的深度相同,由p=ρgh知道,阀门K两侧水的压强相同,所以水不会流动。
15.按要求完成下列作图。
(1)三只相同的烧杯中分别盛有等质量的牛奶、水和酒精,中水面已画出,请在和中分别画出牛奶和酒精的大致液面;()
(2)已知篮球的质量为,请画出此篮球在空中飞行时所受到的重力;()
(3)用细线系住一个小球并挂在墙壁上静止。请画出小球受到细线的拉力和小球对墙壁的压力的示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】密度公式及其应用;力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】(1)根据公式可知,当牛奶、水和酒精质量相等时,它们的体积与密度成反比。因为密度关系为,所以三者体积关系为。根据V=Sh可知,三者的液面高低h牛奶(2)根据题意可知,该篮球受到的重力,方向竖直向下,作用在篮球的重心上,如下图所示:
(3) 用细线系住一个小球并挂在墙壁上静止时, 小球受到细线的拉力沿着绳子方向斜向上,作用在小球上;球对墙壁的压力垂直于墙壁向左,作用在二者的接触面上,如下图所示:
【分析】(1)根据三种液体质量相同和密度大小,利用公式比较三者体积大小,根据V=Sh比较三者液面高低大小即可;
(2)根据G=mg计算篮球受到重力的大小,确定重力的方向和作用点,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(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)牛奶、水和酒精质量相等,密度关系为,根据可知体积关系为,作图如下:
(2)篮球的质量为,篮球在空中飞行时所受到的重力方向竖直向下,大小为
作图如下:
(3)小球受到细线的拉力沿着绳子方向斜向上;球对墙壁的压力垂直于墙壁向左。作图如下:
16.质量为5千克的物体在水平拉力F作用下,沿水平面向右做直线运动。已知运动过程中物体所受阻力恒为其重力的0.2倍。g=10N/kg
(1)求物体所受重力G的大小;
(2)若物体水平方向所受的合力为2牛,求物体所受拉力F的大小。
【答案】(1)解:根据题意可知,该物体的质量为5kg,则它所受的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N。
(2)解:根据题意可知,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体受到的阻力f=0.2G=0.2×50N=10N,
此时物体受到的阻力方向水平向左,如果拉力方向与阻力方向相同,
则此时物体受到的合力:;
若物体受到的拉力方向与阻力相反,那么此时合力为:。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算物体受到的重力;
(2)同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法,而合力的方向总是与较大的力的方向相同。
(1)物体所受的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N
(2)由题知,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体受到的阻力f=0.2G=0.2×50N=10N,物体在水平地面上向右做直线运动,则物体受到的阻力方向水平向左。由题意可知,物体受到的拉力和阻力在同一直线上且方向相反,若物体向右做加速运动则有,可得,合力方向水平向右;若物体向右做减速运动则有,可得。
17.如图所示,将一把质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底的距离为12cm;(g取10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对茶壶底的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)解:根据题意可知, 壶内水面到壶底的距离为12cm,
则水对壶底的压强;
已知平底茶壶的底面积 为40cm2 ,
则水对壶底的压力。
(2)解:壶对水平桌面的压力等于水和壶的总重力,
即;
那么壶对水平桌面的压强。
【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;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据p=ρ液gh求水对茶壶底的压强,根据F=pS水对茶壶底的压力;
(2)壶对水平桌面的压力等于水和壶的总重力,再根据计算茶壶对桌面的压强。
(1)水对壶底的压强
水对壶底的压力
(2)壶对水平桌面的压力
壶对水平桌面的压强
18.科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。项目任务是自制测力计并用于测量力的大小。提供材料如图1。
(1)选用图2中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的分度值为   N;
(2)用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,调整指针到   刻度位置,方可进行测量;
(3)实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图2中a弹簧取代b弹簧制作测力计。请说明他们选择的理由:   ;
(4)重新制作的测力计确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为   N。
【答案】(1)0.2
(2)零
(3)在同样拉力的情况下,a弹簧的形变量大于b弹簧的形变量
(4)1.1
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)选用图2中b弹簧制作测力计时,将“0”和“2N”刻度之间划分为10等份,则每一等份对应的力值为分度值,计算得:。
(2)使用该测力计测量水平拉力前,需将其水平放置,确保弹簧处于自由状态,并将指针调至零刻度线,方可开始测量。
(3)实验中挂载0.1N铅粒时测力计示数几乎无变化,为提高精确度,小组改用图2中a弹簧替代b弹簧。其原因是:相同拉力下,a弹簧的形变量显著大于b弹簧,能更灵敏地反映微小力的变化。
(4)重新制作的测力计将“0”至“2N”区间分为20等份。测量两个鸡蛋重力时,指针指向第11条刻度线,则重力值为:。
【分析】弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,使用前调整钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致;
提高弹簧测力计精度,即受到相同拉力下,弹簧的形变量较大。
(1)选用图2中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的分度值为
(2)用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,调整指针到零刻度位置,方可进行测量。
(3)实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图2中a弹簧取代b弹簧制作测力计。请说明他们选择的理由:在同样拉力的情况下,a弹簧的形变量大于b弹簧的形变量。
(4)重新制作的测力计确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为
19.小雨利用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小因素”。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板上做   运动,甲图中滑动摩擦力的大小为   N;
(2)比较图甲、乙两次实验,可以得出结论:   ;
(3)小雨在某次实验过程中拉力随时间变化的图像如图所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,要准确地测量出滑动摩擦力大小,她应在   时间段读取弹簧测力计的数值,进一步可以知道木块在第7s时的摩擦力为   N。
【答案】(1)匀速直线;1.2
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)2~6s;3
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) ①实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动, 则木块处于平衡状态,即它受到的摩擦力与拉力大小相等。
②根据甲图可知,该弹簧测力计的分度值是0.2N,则测力计的示数为1.2N,那么木块受到的摩擦力等于1.2N。
(2)根据图片可知,在实验甲、乙中,二者接触面的粗糙程度相同(木板),图乙的压力比图甲的压力大(乙中有砝码),且乙中测力计的示数更大,则可得结论:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)①根据图片可知,2~6s木块做匀速直线运动,此时物体受到的滑动摩擦力等于拉力,此时测量滑动摩擦力的大小较准确。
②根据丙图可知,2~6s物体做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,那么二者大小相等。根据乙图可知,此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力f=F=3N;
6~8s物体做减速运动,但是木块对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为3N。故第7s时,摩擦力为3N。
【分析】(1)①当物体做匀速直线运动时,它处于平衡状态,根据平衡力的知识分析;
②根据甲图确定测力计的分度值,根据指针位置读出拉力,也就是木块受到的摩擦力。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)①当木块做匀速直线运动时,它受到的摩擦力等于拉力,根据丙图确定处于匀速直线运动的时间段;
②根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析第7s时木块受到摩擦力大小变化。
(1)[1][2]根据二力平衡条件可知,木块做匀速直线运动时滑动摩擦力等于拉力,由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N,摩擦力等于1.2N。
(2)比较图甲、乙两次实验,两图中接触面的粗糙程度相同,图乙的压力比图甲的压力大,滑动摩擦力也比甲大。则可得结论:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]物体做匀速直线运动时滑动摩擦力等于拉力,2~6s木块做匀速直线运动,此时测量滑动摩擦力的大小较准确。
[2]由图丙知,2~6s物体做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力的大小和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为3N。故第7s时,摩擦力为3N。
20.在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过   来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法   (填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水  ②拆除软管重新安装  ③向U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图   两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为   。
(5)分析图甲和图乙两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向   的压强大小关系。
【拓展实验】
(6)①如图己所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是   。此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2。
②测得盐水的密度为ρ=   (水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2)不漏气;②
(3)丙
(4)没有控制探头浸入液体中的深度相等
(5)各个方向
(6)向容器左侧中加水;
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)在研究液体内部压强的实验中,运用了转换法的思想:将水产生的压强大小转换为U形管两侧液面的高度差来显示。液面高度差越大,表明液体内部的压强越强。
(2) 压强计的工作原理是通过U形管液面高度差来体现被测液体压强的大小。检测装置气密性时,轻按橡皮膜,若U形管液面能自由升降,则说明装置密封良好。
若使用前发现U形管液面已有高度差,调节方法为:取下软管重新安装,使两管上方气压恢复相等。当橡皮膜不受压时,液面自然相平。因此②为正确选项,①③不符合要求。
正确答案:②。
(3)对比图甲与图丙可知,在相同液体密度条件下,甲图探头所处深度更大,U形管液面高度差更大,说明压强更强。由此可得:液体内部压强随深度增加而增大。
(4)液体压强受密度和深度共同影响。要探究压强与密度的关系,需控制深度相同。观察图丙与图丁可见,实验中未保持探头浸入液体的深度一致。
(5)图甲与图乙对比显示,相同液体、相同深度下,探头朝向不同但U形管高度差相同,说明液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(6) 根据橡皮膜形变方向可知,左侧水产生的压强小于右侧盐水压强。要使薄膜恢复原状,可采取增大左侧压强(如加水)或减小右侧压强的方法,其中加水操作更为简便。
当薄膜恢复原状时,两侧压强平衡,满足公式:,由此可得盐水密度计算公式:。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
(1)在做“研究液体内部的压强”实验时,采用了转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两侧液面的高度差来判断,液面高度差越大,表示液体内部的压强越大。
(2)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测液体压强大小的,则用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内液面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故②符合题意,①③不符合题意。
故选②。
(3)图甲和图丙可知,液体的密度相同,甲图的深度较大,U形管液面的高度差较大,说明液体的压强较大,则可得液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,要得到液体内部压强和液体密度的关系,要控制液体的深度相同,从图丙和图丁可以看出,没有控制探头浸入液体中的深度相等。
(5)从图甲和图乙中可以看出,两图探头在同一深度、同一液体中朝向不一样,U形管液面的高度差相同,则可以探究同一液体、同一深度处,液体向各个方向的压强的关系。
(6)[1]由橡皮膜的形状可知,左侧水对橡皮膜的压强小于右侧盐水对橡皮膜的压强,使橡皮膜恢复原状,则要增大左侧橡皮膜处的压强或减小右侧橡皮膜处的压强,为了方便操作,可以向容器左侧中加水。
[2]使橡皮膜恢复原状后橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2,两侧压强相等,则可得
则盐水的密度为。
21.阅读材料,回答问题。
世界上最轻的固体
气凝胶是世界上密度最小的固态物质,俗称“冷冻烟雾”,最轻的气凝胶的密度仅为。由于其内部的颗粒非常小,可见光中的蓝光经过它时发生散射现象,使它看起来发蓝,因此气凝胶也被称为“蓝烟”(如图甲)。气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果和吸油效果,一寸厚的气凝胶的隔热能力相当于20至30块普通玻璃叠加后的隔热能力。在航天领域中,科学家给宇航服加入一层气凝胶,使它能帮助宇航员在高温环境或超低温环境中工作。
气凝胶不仅能承受高温,还非常坚固耐用,它可以承受相当于自身重力几千倍的压力。此外,气凝胶还可以制成新型可充电电池,它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、重复使用次数多等优异特性。
(1)气凝胶有非常好的隔热效果是因为   。
(2)实验发现,用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后仍可恢复原状,说明这种材料具有很强的   。(选填“塑性”或“弹性”)
(3)可见光中的蓝光经过气凝胶时发生   现象,使它看起来发蓝,因此也被称为“蓝烟”。
(4)根据你对气凝胶性质的理解,判断下列说法中不可能的是______(选填序号)。
A.做电影场景中压倒人的“巨石”
B.做打桩机的重锤
C.可以清洗厨房的油烟机
D.宇航员们将可以穿上用它制造的宇航服
【答案】(1)气凝胶内部多孔的结构使其包含有大量空气
(2)弹性
(3)散射
(4)B
【知识点】物质的基本属性;密度的应用与物质鉴别;弹力
【解析】【解答】(1)根据材料内容,气凝胶内部是多孔的结构,其内部有大量空气,且有极好的隔热效果。
(2)实验中,用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后,仍可恢复原状,则材料具有很强的弹性。
(3)可见光中的蓝光经过气凝胶时,发生散射现象,蓝光进入人眼,看起来发蓝,像蓝色的烟雾。
(4)AB.气凝胶是世界上密度最小的固态物质,体积相同的气凝胶和其它固体相比,质量较小,做电影场景中压到人的“巨石”, 不能做打桩机的重锤,故A不符合题意,B符合题意;
CD.气凝胶内部多孔,含有大量空气,有非常好的隔热效果和吸油效果,可清洗厨房的油烟机,可制造宇航服,故CD不符合题意。
故选B。
【分析】(1)气凝胶内多孔,可以融入大量空气,隔热效果好;
(2)在弹性限度内,物体发生形变能恢复原状,是弹性形变;
(3)气凝胶反射蓝光,人眼看到它是蓝色的;
(4)气凝胶的密度极小,体积相同时,质量很小;气凝胶的吸油性强。
(1)气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果。
(2)在弹性限度内,物体被拉伸或压缩后能恢复原状,我们说物体具有弹性;实验发现,用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后,仍可恢复原状,说明这种材料具有很强的弹性。
(3)气凝胶被称为“蓝烟”,是因为可见光中的蓝光经过气凝胶时发生散射现象,使它看起来发蓝。
(4)AB.气凝胶是世界上密度最小的固态物质,同体积的气凝胶和其它固体相比较质量较小,做电影场景中压倒人的“巨石”, 不能做打桩机的重锤,故A不符合题意,B符合题意;
CD.气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果和吸油效果,可以清洗厨房的油烟机,宇航员们将可以穿上用它制造的宇航服,故CD不符合题意。
故选B。
22.阅读短文,回答问题。
失重
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物静止和匀速下降,再让其加速下降,同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,都等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面的压力就小于人受到的重力。”小勇在老师的指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电梯的水平地面上,然后站上秤台,如图甲所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数m随时间t的变化图象,如图乙所示。已知小勇的实际质量为60kg。(g取10N/kg)
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为   N。此时小勇受到的重力与   力是一对平衡力,小勇所受合力为零;(说明:若二力方向相同时,合力等于二力之和:若二力方向相反时,合力等于二力之差)
(2)根据图乙分析,小勇在   (选填“0~t1”“ t1~t2”或“t2~10s”)时间内处于失重状态,此时小勇所受支持力为   N,合力为   N;
(3)分析图乙可知,在t2~10s时间段内小勇对秤台的压力   (选填“大于”“小于”或“等于”)他的重力;
(4)若下降过程中,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力F为零,我们称这种现象为完全失重。如果物体所受合力的大小与物体的质量关系为F合=mα,其中a为加速度,单位为N/kg,F合=G-F,小勇完全失重时加速度α=   N/kg。
【答案】(1)600;支持
(2)0~t1;450;150
(3)大于
(4)10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身的重力为:
此时小勇受到的重力与支持力是一对平衡力,小勇所受的合力为零。
(2)小勇的实际质量为60kg,由图乙可知,在0~t1阶段,体重秤上显示小勇的质量为45kg,此时处于失重状态;
此时体重秤对小勇的支持力为:
小勇所受的合力为:
(3)由图乙可知,在t2~10s时间段内,体重秤的示数大于小勇的实际质量60kg,处于超重状态,此时小勇对秤台的压力大于他的重力。
(4)小勇完全失重时,他对体重秤的压力为F=0,此时小勇受到的合力为:
根据 F合=mα ,小勇完全失重时加速度为:
【分析】(1)根据电梯的状态分析受力情况,根据求出电梯对称台的压力;
(2)失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象;
根据求出体重秤对小勇的支持力,根据求出小勇所受的合力;
(3)超重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力大于物体实际所受重力的现象;
(4)根据F合=G-F求出物体失重时所受的合力,根据F合=mα求出物体的加速度。
(1)[1]小勇的实际质量为60kg,电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身的重力,为
[2][3]此时小勇处于平衡状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,且这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,此时小勇所受合力为0。
(2)[1][2][3]已知小勇的实际质量为60kg,由图像可知,在0~t1阶段,体重秤上显示小勇的质量为45kg,此时处于失重状态;失重并不是失去重量了,而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。故此时体重秤对小勇的支持力为
小勇所受的合力为
(3)分析图丙可知,在t2~10s时间段内,体重秤的示数大于他的实际质量60kg,小勇处于超重状态,他对秤台的压力大于他的重力。
(4)小勇完全失重时,他对体重秤的压力为F=0,他受到的合力为
小勇完全失重时加速度
23.阅读下列材料,回答问题。
台风
热带受太阳光照射,气温升高导致空气密度下降,气体上升;当大面积出现这种现象时,就形成了中心低气压区域,中心区域空气上升,四周空气流向中心,便形成破坏力强大的台风;每年夏秋季台风来临时,天气预报中常会出现相关的气象云图(如图所示),同时播报台风中心气压和平均风速等信息;某校气象兴趣小组同学查阅了前几年几个台风的相关资料,经过整理后列出了下表。
台风名称 年份 台风中心气压(百帕) 平均风速(米/秒)
美莎克 2020 946 45
烟花 2021 968 35
马勒卡 2022 980 30
玛娃 2023 905 68
(1)由表中数据可知,台风的中心气压都   (选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压的值,于是产生一个向   (选填“内”或“外”)的气压差,使得四周空气   (选填“流向”或“背离”)台风中心。
(2)根据以上信息,关于台风的中心气压与台风平均风速关系,可得到的初步结论是   。
(3)通过查阅资料了解到,当台风登陆后,台风的强度会有所减弱,由此可以推测其中心气压会   (选填“升高”或“降低”)。
(4)台风实质是高速运动的气流,具有巨大的动能,破坏力惊人,可以把粗大的树干吹断,在把树枝吹弯曲的过程中,利用的是力的哪个作用效果:   。
【答案】(1)小于;内;流向
(2)台风平均风速越大,台风中心气压越小
(3)升高
(4)力可以改变物体的形状
【知识点】力的作用效果;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)标准大气压约为105帕斯卡。根据表格数据,台风中心气压均低于标准大气压,外部气压高于内部,形成由外向内的压强差,导致周围空气向台风中心流动。
(2)空气作为流体,在台风形成过程中,中心与外围气流速度存在差异。根据流体力学原理,流速越大处压强越小。表格数据显示,台风平均风速与中心气压呈反比关系,风速增大时中心气压降低。
(3)应用流体压强与流速的关系分析可知,台风登陆后由于地表摩擦等因素导致风速减小,相应的台风强度减弱,此时中心气压将会上升。
(4)力的作用效果主要表现为:使物体发生形变和改变物体运动状态。台风作用下树枝发生弯曲的现象,直观体现了力改变物体形状的作用效果。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。
(1)[1][2][3]一标准大气压约105Pa,由表中数据可知,台风的中心气压都小于标准大气压的值,外部气压大,内部气压小,产生了一个向内的压强差,使得四周空气流向台风中心。
(2)因为空气是流体,台风形成时,台风中心与外围空气的流速不同,流速越快的位置压强越小,因此,由表中信息可以看出,台风平均风速越大,台风中心气压越小。
(3)结合流体压强与流速的关系可以得出,当台风登陆后,台风的强度会有所减弱,由此可以推测其中心气压会升高。
(4)力的作用效果有两个:可以改变物体的形状、可以改变物体的运动状态。台风把树枝吹弯曲的过程中,说明力可以改变物体的形状。
1 / 1广东省广州市第一中学2024-2025学年八年级下学期期中物理练习题
1.《哪吒之魔童闹海》中一句“还吃,收你们来了”让呆萌的土拨鼠火爆全网,如图是土拨鼠公仔,若该公仔和八下物理课本重量相当,则该公仔重约为(  )
A.0.25N B.2.5N C.25N D.250N
2.下列有关运动和力关系的说法中,正确的是(  )
A.一茶杯静止在水平桌面上,茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.一根细线拉着一个小球在水平面内做匀速圆周运动,则小球的运动状态在不断改变
C.沿水平方向用力推水平地面上的桌子没推动,是因为推力小于桌子受到的摩擦力
D.子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹受到的惯性力大于阻力
3.游泳馆成人泳池,池底受到的液体压强最接近(  )
A.2×102Pa B.2×103Pa C.2×104Pa D.2×105Pa
4.生命的意义在于运动,下列对体育项目的相关描述,不正确的是( )
A.图甲,游泳划水时,使人前进的力的施力物体是手
B.图乙,用力握握力球,球变瘪,说明力可以改变物体的形状
C.图丙,垫排球过程中,手感觉到痛,说明物体间力的作用是相互的
D.图丁,在草地上的足球越滚越慢,说明力可以改变物体的运动状态
5.如图甲所示,水平向右的推力F将重为5N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,则(  )
A.在2~4s时间内物体所受合力为0
B.当t=6s时,物体受到的摩擦力为8N
C.物体在t=3s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等
D.在2~4s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小不变
6.下列现象不能用流体压强与流速关系来解释的是(  )
A.图甲,飞机升力的产生
B.图乙,向两纸中间吹气,纸向中间靠拢
C.图丙,向玻璃管中装液体,橡皮膜凸起
D.图丁,在安全线外等车
7.质量和底面积都相同的、、三个容器中分别装有质量相同的甲、乙、丙三种不同液体,如图所示.放在水平地面上,下列说法不正确的是(  )
A.三种不同液体的密度关系
B.容器底部受到的液体压力关系
C.容器底部受到的液体压强
D.容器对地面的压强
8.小明在体检时站在磅秤上,秤的读数是60kg,如果他到月球上,月球上物体的重力只有地球的,则月球上小明的质量为   ,重力约为   N。
9.如图所示,当“流浪地球”发动机给地球减速时,需要获得一个与地球运动方向相反的作用力。则“流浪地球”自带的发动机喷射“火焰”的方向应与地球前进的方向   (选填“相同”、“相反”),此时给地球阻力的施力物体是   (选填“空气”、“火焰”)。
10.如图所示,一个物块重2N,带有磁性的黑板擦吸在黑板上保持静止,此时黑板擦与黑板间的摩擦力为   N;现在用5N的力竖直向上推黑板擦,黑板擦做匀速直线运动,则向下推黑板擦的力为   N。
11.春日旅游玩出新花样,低空经济大发展。据报道最近成都周边游又出新项目:乘坐小型直升机看花海和跳伞运动。跳伞运动员从飞机舱口跳出后,降落伞未张开之前,运动员的下落速度越来越快,这是因为此时运动员受到的重力比空气阻力   。当降落伞张开后,经过一段时间运动员受到的重力与空气阻力相等,则运动员将做   运动。
12.甲、乙两个正方体物体,放在水平桌面上,边长之比为1︰2,密度之比为3︰5,则甲、乙的质量之比为   ,甲乙两物体对桌面的压强之比为   。
13.著名的   实验向人们显示大气压强的存在并且是很大的;高度计是根据海拔高度越高,大气压越   ,从而利用无液气压计改装而成的。
14.如图所示,甲、乙两容器间由一斜管相通,中间由阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平。
(1)当阀门K闭合时,a、b两点水的压强大小关系是   (>/=/<);
(2)请分析打开阀门K后,水是否会流动,并简要说明理由。
15.按要求完成下列作图。
(1)三只相同的烧杯中分别盛有等质量的牛奶、水和酒精,中水面已画出,请在和中分别画出牛奶和酒精的大致液面;()
(2)已知篮球的质量为,请画出此篮球在空中飞行时所受到的重力;()
(3)用细线系住一个小球并挂在墙壁上静止。请画出小球受到细线的拉力和小球对墙壁的压力的示意图。
16.质量为5千克的物体在水平拉力F作用下,沿水平面向右做直线运动。已知运动过程中物体所受阻力恒为其重力的0.2倍。g=10N/kg
(1)求物体所受重力G的大小;
(2)若物体水平方向所受的合力为2牛,求物体所受拉力F的大小。
17.如图所示,将一把质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底的距离为12cm;(g取10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对茶壶底的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
18.科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。项目任务是自制测力计并用于测量力的大小。提供材料如图1。
(1)选用图2中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的分度值为   N;
(2)用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,调整指针到   刻度位置,方可进行测量;
(3)实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图2中a弹簧取代b弹簧制作测力计。请说明他们选择的理由:   ;
(4)重新制作的测力计确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为   N。
19.小雨利用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小因素”。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板上做   运动,甲图中滑动摩擦力的大小为   N;
(2)比较图甲、乙两次实验,可以得出结论:   ;
(3)小雨在某次实验过程中拉力随时间变化的图像如图所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,要准确地测量出滑动摩擦力大小,她应在   时间段读取弹簧测力计的数值,进一步可以知道木块在第7s时的摩擦力为   N。
20.在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过   来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法   (填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水  ②拆除软管重新安装  ③向U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图   两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为   。
(5)分析图甲和图乙两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向   的压强大小关系。
【拓展实验】
(6)①如图己所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是   。此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2。
②测得盐水的密度为ρ=   (水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
21.阅读材料,回答问题。
世界上最轻的固体
气凝胶是世界上密度最小的固态物质,俗称“冷冻烟雾”,最轻的气凝胶的密度仅为。由于其内部的颗粒非常小,可见光中的蓝光经过它时发生散射现象,使它看起来发蓝,因此气凝胶也被称为“蓝烟”(如图甲)。气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果和吸油效果,一寸厚的气凝胶的隔热能力相当于20至30块普通玻璃叠加后的隔热能力。在航天领域中,科学家给宇航服加入一层气凝胶,使它能帮助宇航员在高温环境或超低温环境中工作。
气凝胶不仅能承受高温,还非常坚固耐用,它可以承受相当于自身重力几千倍的压力。此外,气凝胶还可以制成新型可充电电池,它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、重复使用次数多等优异特性。
(1)气凝胶有非常好的隔热效果是因为   。
(2)实验发现,用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后仍可恢复原状,说明这种材料具有很强的   。(选填“塑性”或“弹性”)
(3)可见光中的蓝光经过气凝胶时发生   现象,使它看起来发蓝,因此也被称为“蓝烟”。
(4)根据你对气凝胶性质的理解,判断下列说法中不可能的是______(选填序号)。
A.做电影场景中压倒人的“巨石”
B.做打桩机的重锤
C.可以清洗厨房的油烟机
D.宇航员们将可以穿上用它制造的宇航服
22.阅读短文,回答问题。
失重
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物静止和匀速下降,再让其加速下降,同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,都等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面的压力就小于人受到的重力。”小勇在老师的指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电梯的水平地面上,然后站上秤台,如图甲所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数m随时间t的变化图象,如图乙所示。已知小勇的实际质量为60kg。(g取10N/kg)
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为   N。此时小勇受到的重力与   力是一对平衡力,小勇所受合力为零;(说明:若二力方向相同时,合力等于二力之和:若二力方向相反时,合力等于二力之差)
(2)根据图乙分析,小勇在   (选填“0~t1”“ t1~t2”或“t2~10s”)时间内处于失重状态,此时小勇所受支持力为   N,合力为   N;
(3)分析图乙可知,在t2~10s时间段内小勇对秤台的压力   (选填“大于”“小于”或“等于”)他的重力;
(4)若下降过程中,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力F为零,我们称这种现象为完全失重。如果物体所受合力的大小与物体的质量关系为F合=mα,其中a为加速度,单位为N/kg,F合=G-F,小勇完全失重时加速度α=   N/kg。
23.阅读下列材料,回答问题。
台风
热带受太阳光照射,气温升高导致空气密度下降,气体上升;当大面积出现这种现象时,就形成了中心低气压区域,中心区域空气上升,四周空气流向中心,便形成破坏力强大的台风;每年夏秋季台风来临时,天气预报中常会出现相关的气象云图(如图所示),同时播报台风中心气压和平均风速等信息;某校气象兴趣小组同学查阅了前几年几个台风的相关资料,经过整理后列出了下表。
台风名称 年份 台风中心气压(百帕) 平均风速(米/秒)
美莎克 2020 946 45
烟花 2021 968 35
马勒卡 2022 980 30
玛娃 2023 905 68
(1)由表中数据可知,台风的中心气压都   (选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压的值,于是产生一个向   (选填“内”或“外”)的气压差,使得四周空气   (选填“流向”或“背离”)台风中心。
(2)根据以上信息,关于台风的中心气压与台风平均风速关系,可得到的初步结论是   。
(3)通过查阅资料了解到,当台风登陆后,台风的强度会有所减弱,由此可以推测其中心气压会   (选填“升高”或“降低”)。
(4)台风实质是高速运动的气流,具有巨大的动能,破坏力惊人,可以把粗大的树干吹断,在把树枝吹弯曲的过程中,利用的是力的哪个作用效果:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】解:一本初中物理课本的质量大约是m=250g=0.25kg,其重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,因为公仔和八下物理课本重量相当,那么公仔的重力约为2.5N,故B正确。
故选:B。
【分析】 先估出物体的质量,再由G=mg得到物体的重力。
2.【答案】B
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.茶杯对桌面的压力作用在桌面上,桌面对茶杯的支持力作用在茶杯上,二者没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B. 一根细线拉着一个小球在水平面内做匀速圆周运动时, 它的速度不变但是运动方向发生了变化,则小球的运动状态在不断改变,故B正确;
C.用力推地面上的桌子没推动,则桌子处于平衡状态,即它受到的推力等于桌子受到的摩擦力,故C错误;
D.由于子弹本身具有惯性,所以子弹从枪膛里射出以后能够继续飞行,故D错误。
故选B。
【分析】A.平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
B.运动状态的改变包括:速度大小变化或运动方向变化;
C.对桌子进行受力分析,根据平衡力的知识判断;
D.惯性是一种性质,而不是力的作用。
3.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】成人泳池的深度大约为2米。根据液体压强的计算公式,池底受到的压强可以表示为:
。因此,选项A、B、D都不符合题意,只有选项C是正确的。
最终答案是:C。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。
4.【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】A. 图甲, 游泳划水时,人对水有向后的作用力,同时水也对人施加了向前的作用力,所以使人前进的力的施力物体是水,故A错误,符合题意;
B. 图乙, 用力握握力球球变瘪,即球的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故B正确,不符合题意;
C. 图丙, 垫排球的过程中,人对球施加力的作用,同时排球也对手施加了作用力,说明力的作用是相互的,故C正确,不符合题意;
D. 图丁, 在草地上的足球越滚越慢,即运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】A.对人进行受力分析即可;
BD.力的作用效果包括:力改变物体的形状和力改变物体的运动状态;
C.根据力的作用的相互性判断。
5.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 A、由丙图可知,在2~4s时间内物体做加速运动,受力不平衡,所受合力不为0,故A错误;
B、由v-t图象可知,4~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,此时的摩擦力大小为5N,故B错误;
C、物体在2~4s时间内物体做加速运动,此时受到的滑动摩擦力小于物体的重力,4~6s物体受到的滑动摩擦力等于物体的重力,所以物体在t=3s时受到的摩擦力小于在t=5s时受到的摩擦力,故C错误;
D、由乙图可知,2~4s时,物体对墙面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力的大小不变,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)根据v-t图象分析物体在2s~4s时间内的运动状态,判断是否受力平衡;
(2)由v-t图象可知,4s~6s内物体做匀速运动,物体受力平衡,重力与摩擦力相等;
(3)根据v-t图象分析,物体做加速运动时,摩擦力小于重力;物体做匀速运动时,摩擦力等于重力,据此比较摩擦力的大小;
(4)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,据此判断。
6.【答案】C
【知识点】液体压强的计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A选项:飞机机翼采用流线型设计,当飞机运动时,机翼上方空气流速加快导致压强减小,下方空气流速较慢形成较大压强,从而产生向上的升力。这一现象完全符合流体压强与流速的关系原理,因此A选项不符合题意要求。
B选项:向平行纸张间吹气时,中间空气流速增大压强降低,外部空气压强将两张纸向内推压。这同样是流体压强与流速关系的典型例证,故B选项也不符合题意。
C选项:向玻璃管注入液体导致橡皮膜凸起,此现象直接证明了液体对容器壁存在压强的特性,与流体压强和流速的关系无直接关联,因此C选项符合题目要求。
D选项:列车进站时带动站台空气流动,形成人内外侧压强差(外侧流速慢压强大,内侧流速快压强小),该现象同样遵循流体压强与流速的关系原理,故D选项不符合题意。
综上所述,正确答案为C。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;
2、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力,
7.【答案】A,B,D
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解析】A.甲、乙、丙三种液体的质量相同,从图像可以看出丙液体体积最大,甲液体体积最小。根据密度公式,可以得出密度关系为。因此A选项是错误的,符合题意。
BC.由于三种液体的密度关系为,且液体的深度相同,根据液体压强公式,容器底部受到的压强关系为。由于容器底面积相同,根据压强定义式,甲容器底部受到的压强最大。因此B选项是错误的,符合题意;C选项是正确的,不符合题意。
D.容器对桌面的压力等于液体和容器的总重力。由于三种液体质量相等,容器相同,总重力相等,因此压力相同。三个容器的底面积相同,根据压强公式,三个容器对桌面的压强相等。因此D选项是错误的,符合题意。
综上所述,正确答案是ABD。
【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关,计算公式为;
2、液体压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;
3、压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
8.【答案】60kg;100
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1) 如果他到月球上, 虽然位置变化了,但质量不变,到月球后小明的质量仍为60kg。
(2)已知小明的质量为60kg,则小明在地球上受到的重力为;
已知月球上物体的重力只有地球的,
则小明在月球上受到的重力为
【分析】(1)质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态无关。
(2)首先根据G=mg计算小明在地球上的重力,然后根据计算小明在月球上的重力。
9.【答案】相同;火焰
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】当“流浪地球”发动机对地球进行减速时,发动机通过喷射“火焰”来产生反作用力,从而推动地球减速。根据牛顿第三定律,发动机喷射“火焰”的方向应与地球前进的方向相同,这样才能产生与地球运动方向相反的制动力。此时,给地球施加阻力的施力物体是发动机喷射出的火焰。
【分析】相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
10.【答案】2;1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,黑板擦在竖直方向上保持静止,则黑板擦受到向下的重力和向上的静摩擦力相互平衡,则它们的大小相等,因此此时黑板擦与黑板间的摩擦力f=G=2N。
(2) 现在用5N的力竖直向上推黑板擦,黑板擦做匀速直线运动,
此时摩擦力方向向下,则板擦受到滑动摩擦力的大小f=F-G=5N-2N=3N;
黑板擦向下匀速直线运动时,滑动摩擦力的方向向上,
则向下推黑板擦的力。
【分析】(1)黑板擦在竖直方向上保持静止时,对板擦进行受力分析,根据平衡力的知识计算它受到的摩擦力;
(2)摩擦力的方向与相对运动的方向相反,即向上运动时,板擦受到的摩擦力向下;向下运动时,板擦受到的摩擦力方向向上。当板擦向上匀速运动时,根据平衡力的知识列式计算它受到的摩擦力大小。当板擦向下做匀速运动时,根据平衡力的知识计算向下推的力。
11.【答案】大;匀速直线
【知识点】物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】在跳伞运动过程中,运动员与降落伞的运动状态变化可分为两个阶段: 降落伞未张开时:此时空气阻力小于重力,合力向下,运动员与降落伞处于加速下落状态。 降落伞张开后:空气阻力增大,当阻力与重力大小相等时,合力为零,运动员与降落伞达到平衡状态,此后以匀速直线运动下落。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
2、力的合成与应用:两个力在同一直线上,方向相反,合力为两个力的代数差,方向相同,合力为两个力的代数和。
12.【答案】3︰40;3︰10
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 根据密度公式,可以推导出甲、乙两物体的质量之比为:。根据压强公式,可以计算出甲乙两物体对桌面的压强之比为: 。
【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关,计算公式为
2、压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
13.【答案】马德堡半球;小
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】 历史上首次验证大气压存在的著名实验是马德堡半球实验。
实验数据表明,大气压强与海拔高度呈负相关关系,即随着海拔高度的增加,大气压强逐渐减小。
【分析】压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。验证存在大气压的实验为马德堡半球实验。
14.【答案】(1)<
(2)不会, 两容器中水面相平,阀门K两侧水的深度相同,由p=ρgh知道,阀门K两侧水的压强相同
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)根据图示,两容器中的液面高度相同,而a点所处的深度比b点浅。根据液体压强公式 可知,a点的压强 小于b点的压强。
(2)由于两容器液面高度一致,阀门K两侧的水深相同。根据压强公式 分析,阀门两侧水压相等,因此不会产生水流。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
(1)由图知道,两容器中水面相平,a的深度小于b的深度,由p=ρgh知道,a、b两点水的压强大小大小关系为pa小于pb。
(2)两容器中水面相平,阀门K两侧水的深度相同,由p=ρgh知道,阀门K两侧水的压强相同,所以水不会流动。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】密度公式及其应用;力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】(1)根据公式可知,当牛奶、水和酒精质量相等时,它们的体积与密度成反比。因为密度关系为,所以三者体积关系为。根据V=Sh可知,三者的液面高低h牛奶(2)根据题意可知,该篮球受到的重力,方向竖直向下,作用在篮球的重心上,如下图所示:
(3) 用细线系住一个小球并挂在墙壁上静止时, 小球受到细线的拉力沿着绳子方向斜向上,作用在小球上;球对墙壁的压力垂直于墙壁向左,作用在二者的接触面上,如下图所示:
【分析】(1)根据三种液体质量相同和密度大小,利用公式比较三者体积大小,根据V=Sh比较三者液面高低大小即可;
(2)根据G=mg计算篮球受到重力的大小,确定重力的方向和作用点,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(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)牛奶、水和酒精质量相等,密度关系为,根据可知体积关系为,作图如下:
(2)篮球的质量为,篮球在空中飞行时所受到的重力方向竖直向下,大小为
作图如下:
(3)小球受到细线的拉力沿着绳子方向斜向上;球对墙壁的压力垂直于墙壁向左。作图如下:
16.【答案】(1)解:根据题意可知,该物体的质量为5kg,则它所受的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N。
(2)解:根据题意可知,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体受到的阻力f=0.2G=0.2×50N=10N,
此时物体受到的阻力方向水平向左,如果拉力方向与阻力方向相同,
则此时物体受到的合力:;
若物体受到的拉力方向与阻力相反,那么此时合力为:。
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算物体受到的重力;
(2)同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法,而合力的方向总是与较大的力的方向相同。
(1)物体所受的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N
(2)由题知,物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍,则物体受到的阻力f=0.2G=0.2×50N=10N,物体在水平地面上向右做直线运动,则物体受到的阻力方向水平向左。由题意可知,物体受到的拉力和阻力在同一直线上且方向相反,若物体向右做加速运动则有,可得,合力方向水平向右;若物体向右做减速运动则有,可得。
17.【答案】(1)解:根据题意可知, 壶内水面到壶底的距离为12cm,
则水对壶底的压强;
已知平底茶壶的底面积 为40cm2 ,
则水对壶底的压力。
(2)解:壶对水平桌面的压力等于水和壶的总重力,
即;
那么壶对水平桌面的压强。
【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;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据p=ρ液gh求水对茶壶底的压强,根据F=pS水对茶壶底的压力;
(2)壶对水平桌面的压力等于水和壶的总重力,再根据计算茶壶对桌面的压强。
(1)水对壶底的压强
水对壶底的压力
(2)壶对水平桌面的压力
壶对水平桌面的压强
18.【答案】(1)0.2
(2)零
(3)在同样拉力的情况下,a弹簧的形变量大于b弹簧的形变量
(4)1.1
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)选用图2中b弹簧制作测力计时,将“0”和“2N”刻度之间划分为10等份,则每一等份对应的力值为分度值,计算得:。
(2)使用该测力计测量水平拉力前,需将其水平放置,确保弹簧处于自由状态,并将指针调至零刻度线,方可开始测量。
(3)实验中挂载0.1N铅粒时测力计示数几乎无变化,为提高精确度,小组改用图2中a弹簧替代b弹簧。其原因是:相同拉力下,a弹簧的形变量显著大于b弹簧,能更灵敏地反映微小力的变化。
(4)重新制作的测力计将“0”至“2N”区间分为20等份。测量两个鸡蛋重力时,指针指向第11条刻度线,则重力值为:。
【分析】弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,使用前调整钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致;
提高弹簧测力计精度,即受到相同拉力下,弹簧的形变量较大。
(1)选用图2中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的分度值为
(2)用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,调整指针到零刻度位置,方可进行测量。
(3)实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图2中a弹簧取代b弹簧制作测力计。请说明他们选择的理由:在同样拉力的情况下,a弹簧的形变量大于b弹簧的形变量。
(4)重新制作的测力计确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为
19.【答案】(1)匀速直线;1.2
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)2~6s;3
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) ①实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动, 则木块处于平衡状态,即它受到的摩擦力与拉力大小相等。
②根据甲图可知,该弹簧测力计的分度值是0.2N,则测力计的示数为1.2N,那么木块受到的摩擦力等于1.2N。
(2)根据图片可知,在实验甲、乙中,二者接触面的粗糙程度相同(木板),图乙的压力比图甲的压力大(乙中有砝码),且乙中测力计的示数更大,则可得结论:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)①根据图片可知,2~6s木块做匀速直线运动,此时物体受到的滑动摩擦力等于拉力,此时测量滑动摩擦力的大小较准确。
②根据丙图可知,2~6s物体做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,那么二者大小相等。根据乙图可知,此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力f=F=3N;
6~8s物体做减速运动,但是木块对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为3N。故第7s时,摩擦力为3N。
【分析】(1)①当物体做匀速直线运动时,它处于平衡状态,根据平衡力的知识分析;
②根据甲图确定测力计的分度值,根据指针位置读出拉力,也就是木块受到的摩擦力。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)①当木块做匀速直线运动时,它受到的摩擦力等于拉力,根据丙图确定处于匀速直线运动的时间段;
②根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析第7s时木块受到摩擦力大小变化。
(1)[1][2]根据二力平衡条件可知,木块做匀速直线运动时滑动摩擦力等于拉力,由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N,摩擦力等于1.2N。
(2)比较图甲、乙两次实验,两图中接触面的粗糙程度相同,图乙的压力比图甲的压力大,滑动摩擦力也比甲大。则可得结论:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]物体做匀速直线运动时滑动摩擦力等于拉力,2~6s木块做匀速直线运动,此时测量滑动摩擦力的大小较准确。
[2]由图丙知,2~6s物体做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力的大小和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为3N。故第7s时,摩擦力为3N。
20.【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2)不漏气;②
(3)丙
(4)没有控制探头浸入液体中的深度相等
(5)各个方向
(6)向容器左侧中加水;
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)在研究液体内部压强的实验中,运用了转换法的思想:将水产生的压强大小转换为U形管两侧液面的高度差来显示。液面高度差越大,表明液体内部的压强越强。
(2) 压强计的工作原理是通过U形管液面高度差来体现被测液体压强的大小。检测装置气密性时,轻按橡皮膜,若U形管液面能自由升降,则说明装置密封良好。
若使用前发现U形管液面已有高度差,调节方法为:取下软管重新安装,使两管上方气压恢复相等。当橡皮膜不受压时,液面自然相平。因此②为正确选项,①③不符合要求。
正确答案:②。
(3)对比图甲与图丙可知,在相同液体密度条件下,甲图探头所处深度更大,U形管液面高度差更大,说明压强更强。由此可得:液体内部压强随深度增加而增大。
(4)液体压强受密度和深度共同影响。要探究压强与密度的关系,需控制深度相同。观察图丙与图丁可见,实验中未保持探头浸入液体的深度一致。
(5)图甲与图乙对比显示,相同液体、相同深度下,探头朝向不同但U形管高度差相同,说明液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(6) 根据橡皮膜形变方向可知,左侧水产生的压强小于右侧盐水压强。要使薄膜恢复原状,可采取增大左侧压强(如加水)或减小右侧压强的方法,其中加水操作更为简便。
当薄膜恢复原状时,两侧压强平衡,满足公式:,由此可得盐水密度计算公式:。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
(1)在做“研究液体内部的压强”实验时,采用了转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两侧液面的高度差来判断,液面高度差越大,表示液体内部的压强越大。
(2)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测液体压强大小的,则用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内液面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故②符合题意,①③不符合题意。
故选②。
(3)图甲和图丙可知,液体的密度相同,甲图的深度较大,U形管液面的高度差较大,说明液体的压强较大,则可得液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,要得到液体内部压强和液体密度的关系,要控制液体的深度相同,从图丙和图丁可以看出,没有控制探头浸入液体中的深度相等。
(5)从图甲和图乙中可以看出,两图探头在同一深度、同一液体中朝向不一样,U形管液面的高度差相同,则可以探究同一液体、同一深度处,液体向各个方向的压强的关系。
(6)[1]由橡皮膜的形状可知,左侧水对橡皮膜的压强小于右侧盐水对橡皮膜的压强,使橡皮膜恢复原状,则要增大左侧橡皮膜处的压强或减小右侧橡皮膜处的压强,为了方便操作,可以向容器左侧中加水。
[2]使橡皮膜恢复原状后橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2,两侧压强相等,则可得
则盐水的密度为。
21.【答案】(1)气凝胶内部多孔的结构使其包含有大量空气
(2)弹性
(3)散射
(4)B
【知识点】物质的基本属性;密度的应用与物质鉴别;弹力
【解析】【解答】(1)根据材料内容,气凝胶内部是多孔的结构,其内部有大量空气,且有极好的隔热效果。
(2)实验中,用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后,仍可恢复原状,则材料具有很强的弹性。
(3)可见光中的蓝光经过气凝胶时,发生散射现象,蓝光进入人眼,看起来发蓝,像蓝色的烟雾。
(4)AB.气凝胶是世界上密度最小的固态物质,体积相同的气凝胶和其它固体相比,质量较小,做电影场景中压到人的“巨石”, 不能做打桩机的重锤,故A不符合题意,B符合题意;
CD.气凝胶内部多孔,含有大量空气,有非常好的隔热效果和吸油效果,可清洗厨房的油烟机,可制造宇航服,故CD不符合题意。
故选B。
【分析】(1)气凝胶内多孔,可以融入大量空气,隔热效果好;
(2)在弹性限度内,物体发生形变能恢复原状,是弹性形变;
(3)气凝胶反射蓝光,人眼看到它是蓝色的;
(4)气凝胶的密度极小,体积相同时,质量很小;气凝胶的吸油性强。
(1)气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果。
(2)在弹性限度内,物体被拉伸或压缩后能恢复原状,我们说物体具有弹性;实验发现,用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后,仍可恢复原状,说明这种材料具有很强的弹性。
(3)气凝胶被称为“蓝烟”,是因为可见光中的蓝光经过气凝胶时发生散射现象,使它看起来发蓝。
(4)AB.气凝胶是世界上密度最小的固态物质,同体积的气凝胶和其它固体相比较质量较小,做电影场景中压倒人的“巨石”, 不能做打桩机的重锤,故A不符合题意,B符合题意;
CD.气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果和吸油效果,可以清洗厨房的油烟机,宇航员们将可以穿上用它制造的宇航服,故CD不符合题意。
故选B。
22.【答案】(1)600;支持
(2)0~t1;450;150
(3)大于
(4)10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身的重力为:
此时小勇受到的重力与支持力是一对平衡力,小勇所受的合力为零。
(2)小勇的实际质量为60kg,由图乙可知,在0~t1阶段,体重秤上显示小勇的质量为45kg,此时处于失重状态;
此时体重秤对小勇的支持力为:
小勇所受的合力为:
(3)由图乙可知,在t2~10s时间段内,体重秤的示数大于小勇的实际质量60kg,处于超重状态,此时小勇对秤台的压力大于他的重力。
(4)小勇完全失重时,他对体重秤的压力为F=0,此时小勇受到的合力为:
根据 F合=mα ,小勇完全失重时加速度为:
【分析】(1)根据电梯的状态分析受力情况,根据求出电梯对称台的压力;
(2)失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象;
根据求出体重秤对小勇的支持力,根据求出小勇所受的合力;
(3)超重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力大于物体实际所受重力的现象;
(4)根据F合=G-F求出物体失重时所受的合力,根据F合=mα求出物体的加速度。
(1)[1]小勇的实际质量为60kg,电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身的重力,为
[2][3]此时小勇处于平衡状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,且这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,此时小勇所受合力为0。
(2)[1][2][3]已知小勇的实际质量为60kg,由图像可知,在0~t1阶段,体重秤上显示小勇的质量为45kg,此时处于失重状态;失重并不是失去重量了,而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。故此时体重秤对小勇的支持力为
小勇所受的合力为
(3)分析图丙可知,在t2~10s时间段内,体重秤的示数大于他的实际质量60kg,小勇处于超重状态,他对秤台的压力大于他的重力。
(4)小勇完全失重时,他对体重秤的压力为F=0,他受到的合力为
小勇完全失重时加速度
23.【答案】(1)小于;内;流向
(2)台风平均风速越大,台风中心气压越小
(3)升高
(4)力可以改变物体的形状
【知识点】力的作用效果;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)标准大气压约为105帕斯卡。根据表格数据,台风中心气压均低于标准大气压,外部气压高于内部,形成由外向内的压强差,导致周围空气向台风中心流动。
(2)空气作为流体,在台风形成过程中,中心与外围气流速度存在差异。根据流体力学原理,流速越大处压强越小。表格数据显示,台风平均风速与中心气压呈反比关系,风速增大时中心气压降低。
(3)应用流体压强与流速的关系分析可知,台风登陆后由于地表摩擦等因素导致风速减小,相应的台风强度减弱,此时中心气压将会上升。
(4)力的作用效果主要表现为:使物体发生形变和改变物体运动状态。台风作用下树枝发生弯曲的现象,直观体现了力改变物体形状的作用效果。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。
(1)[1][2][3]一标准大气压约105Pa,由表中数据可知,台风的中心气压都小于标准大气压的值,外部气压大,内部气压小,产生了一个向内的压强差,使得四周空气流向台风中心。
(2)因为空气是流体,台风形成时,台风中心与外围空气的流速不同,流速越快的位置压强越小,因此,由表中信息可以看出,台风平均风速越大,台风中心气压越小。
(3)结合流体压强与流速的关系可以得出,当台风登陆后,台风的强度会有所减弱,由此可以推测其中心气压会升高。
(4)力的作用效果有两个:可以改变物体的形状、可以改变物体的运动状态。台风把树枝吹弯曲的过程中,说明力可以改变物体的形状。
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