【精品解析】广东省深圳市福田区2024-2025学年八年级下学期期中质量检测物理试题

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广东省深圳市福田区2024-2025学年八年级下学期期中质量检测物理试题
1.如图所示的四个力,其中一个与其他三个力所产生的作用效果不同的是(  )
A.用手捏橡皮泥
B.运动的小球受磁铁作用
C.运动员压弯的跳板
D.运动员压弯的撑杆
2.以下是小明对一些物理量的估测,其中最符合实际的是(  )
A.托起两枚鸡蛋的力约为10N
B.小区游泳池深水区底部水的压强约为2000Pa
C.人手拇指甲受的大气压力约为10N
D.海拔4000米高山上水的沸点约为100℃
3.我国著名的台球运动员丁俊晖获得过22项比赛冠军,如图所示是他打台球时的情景。下列分析不正确的是(  )
A.用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于球受到球杆施加的力
B.台球受到的撞击力是弹力
C.水平桌面上运动的台球没有受到摩擦力
D.台球落入球袋是因为台球受到重力
4.如图所示是“探究重力的大小跟质量的关系”实验,得到下表数据。下列有关说法错误的是(  )
 
A.本实验中需要用到的测量工具是天平和弹簧测力计
B.本实验中当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小
C.分析表中数据可知:物体的质量与它所受的重力成正比
D.分析表中数据可知:物体的质量为时,它受到的重力为6.86N
5.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏,也是一种礼仪。游戏时,需把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),下列说法正确的是(  )
A.在空中飞行的箭受到重力和手对箭的作用力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.空中飞行的箭所受重力的方向为竖直向下
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
6.如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中匀速上升时,下列说法正确的是(  )
A.重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力
B.无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是一对相互作用力
C.若细线突然断了,重物会向上做匀速直线运动
D.细线对重物的拉力大于重物所受的重力
7.如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力的钢球随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是(  )
A.内人对木箱推力为,没有受到摩擦力
B.1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为
C.2s-3s内,木箱做匀速直线运动,受到的合力为零;
D.如果后人突然用的力往回拉箱子,物体将立刻向左运动
8.中华文化书画艺术中的篆刻艺术源远流长,如图所示为篆刻家在用刻刀刻制印章,关于篆刻中所涉及的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.篆刻刀上缠绕的布条是为了增大受力面积增大摩擦力
B.为了使刻纹深浅合适,只要注意用刀的力量就行了
C.粗大的刻刀柄,是在压力一定时,通过增大受力面积来增大压强
D.尖锐的刻刀尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强
9.如图所示,在两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精(密度ρ酒精<ρ水),下列说法正确的是(  )
A.甲盛的是酒精,乙盛的是水
B.在距各自液面相同深度的A、B两点压强相等
C.甲容器比乙容器底部受到的压力小
D.甲、乙两容器底部受到的压强相等
10.关于下面四幅图中所包含的物理信息下列说法正确的是(  )
A.甲:两手指受到的压力相同,受力面积越大,压强越大
B.乙:三峡船闸是利用了连通器的原理使船实现自由航行
C.丙:用吸管喝饮料时,是利用手的压力将饮料挤入口中的
D.丁:客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强大
11.图甲是游乐场里常见的旋转飞椅,请在图乙中画出此时飞椅受到的重力和绳子对飞椅的拉力的示意图(O为重心)。
12.小深同学拖地时,用力下按拖把头,并使它沿水平地面向右运动,请你在O点画出拖把受到的摩擦力。
13.用下列方法制作如图所示的“喷气火箭”:将气球吹大,并用夹子将口夹紧;从一根吸管上剪取一小段,用胶带把它固定在气球上;将一根细绳穿过吸管,并水平拉直,作为“喷气火箭”运动的轨道.把封口的夹子松开,气球就会向   (选填“右”或“左”)运动,使气球由静止变为运动的力的施力物体是   .此现象说明:物体间力的作用是   .
14.如图所示,重为0.3N的磁性黑板擦吸附在竖直的黑板上,此时黑板擦受到的摩擦力大小为   N;若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,则此时黑板擦受到的摩擦力大小为   N。
15.如图所示,是一种常见的活塞式抽水机。当提起活塞时,阀门   (选填“A”或“B”)关闭,低处的水受到   的作用推开阀门B进入圆筒。压下活塞时,阀门B   (选填“打开”或“关闭”),水冲开阀门A进入圆筒的上方。再提起活塞,水从出水管就流了出来。
16.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的   ;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越   (选填“快”或“慢”);
【拓展设问】
(3)该实验说明物体的运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持,英国科学家牛顿总结前人成果概括出了牛顿第一定律。
(4)由此实验可联想到汽车由于具有   ,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该   (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(5)做完实验后小福思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是_____。(图中的黑点表示小福同学)
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.做匀速直线运动 D.保持静止状态
17.摩擦力在我们的生活中扮演着重要的角色。它在我们的生活中既有有利的一面,也有有害的一面。比如:因为摩擦力存在我们才可以平稳地走路,工业上机器部件之间的摩擦却会导致机器磨损。如图是小福探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验情景。
(1)用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做   运动,根据   原理,可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)通过分析比较甲、乙两次实验,可知滑动摩擦力的大小与   有关;
(3)将甲图中的木块从中间竖直切开,然后叠放在一起,继续实验,如图丁所示。分析甲、丁两次实验数据,说明滑动摩擦力的大小与接触面积   (选填“有关”或“无关”);
【拓展设问】
(4)小福改变放在木块上的砝码质量,多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力F的关系图像,如图戊所示。由图可知,当木块与砝码对木板表面的压力为2N时,滑动摩擦力的大小为   N。分析图像得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成   比;
(5)小福在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定,于是他改进实验,如图所示,此时   (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
18.小福在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小福提出的两个猜想,请你帮他写出另一个:
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关;
猜想二:液体压强大小可能与   有关;
(2)小福决定通过实验一探究竟。图甲是他周末在家利用带孔的矿泉水瓶作为实验器材设计的实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为了验证自己的猜想一,他应选择瓶   (选填“①”或“②”)进行实验;
(3)周一返校后小福借来U形管压强计继续实验。组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更好反映压强的细微差别,小福应该选择橡皮膜   (选填“A”或“B”)。若还没有按压橡皮膜前U形管两侧液面就存在一定的高度差,接下来的操作是   (选填下面的选项);
A.向右侧支管内添加适量水 B.从右侧支管内抽出适量水
C.拆除软管重新安装 D.将压强计倾斜着使用
(4)调节好装置,进行实验,比较丙、丁两图可知,当深度一定时,液体内部压强随   增大而增大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将   (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(5)保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的水面的高度差   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
【拓展研究】
(6)图丁中小福发现U形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为   ;(已知,,)
(7)小福将压强计进行改装,在U形管另一端也连接上探头,实验现象如图戊所示,不同液体内部在同一深度处,   (选填“左”或“右”)侧液体产生的压强大;
(8)小福自制了一个简易压强计,如下图所示,将该压强计浸入水中,橡皮膜会向内凹;增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中的液柱会   (选填“上升”或“下降”)。
19.一辆空洒水车质量为(含司机),满载后水深,水的质量为,满载的洒水车沿直线匀速行驶,已知所受阻力为车总重的0.03倍。(,g取)求:
(1)洒水车满载时的重力;
(2)满载时,洒水车的牵引力大小;
(3)满载时,水对箱底的压强。
20.某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机快递服务.如图12所示该公司无人机示意图,无人机有关信息如表:
无人机自重G/N 180
最大升力F/N 280
最大飞行速度v/km/h 54
脚架与水平地面接触面积S/m2 0.01
求:(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物?(取g=10N/kg)
(2)当无人机载着60N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
21.阅读短文,回答问题。
大气压与人类生活
我们生活在地球大气层的底部,大气压与我们的生活息息相关。
人体肺部的模型如图1所示,当人体要吸气时,胸廓扩张,膈肌下降,肺内气压①________,在大气压的作用下,外界富含氧气的新鲜空气经气道进入肺泡内进行气体交换;人体要呼气时,膈肌舒张,胸廓依靠弹性回收,肺内气压②________,使交换后的含二氧化碳的气体排出体外,这样便构成了一次呼吸而使生命得以维持。
大气压随高度而变化,在海拔2km以内,每升高10m,大气压约减少100Pa。高空空气稀薄,大气压降低,空气中含氧量减少,不能满足人体需要。因此,人在海拔3~4km的高度时,就会感到头晕、头痛、耳鸣,甚至恶心、呕吐;在海拔4km以上的高度时,这些反应就更厉害了。
深圳是一个多台风的地区,台风是在热带洋面上生成发展的低气压系统也叫热带气旋,因为热带低压中心气压比外界低,所以周围空气涌向热带低压,遇热上升,供给了热带低压较多的能量,超过输出能量,此时,热带低压里空气旋转更厉害,中心最大风力升高,中心气压进一步降低。等到中心最大风力达到一定标准时,就会提升到更高的一个级别,热带低压提升到热带风暴,再提升到强热带风暴、台风,有时能提升到强台风甚至超强台风,这要看能量输入与输出比决定,输入能量大于输出能量,台风就会增强,反之就会减弱。一般低压区气流会上升,把近地面的水汽带到温度更低的空中,从而凝结变成云并形成降水,所以多阴雨天气,反之高气压区多晴朗的天气。
(1)将文中空格补充完整:①   ,②   (均选填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)某同学在生物课上制作了如图2所示模拟呼吸运动的模型,B图表示正在   (选填“吸气”或“呼气”),肺内气压   (选填“大于”“小于”“等于”)外界大气压。
(3)深圳梧桐山海拔为943.7米,如果山脚入口大气压为1000百帕,则距山脚高度为900米处的大气压为   百帕。夏季台风来临前,深圳陆地多被台风外围的高压区所控制,所以这几天的天气一般多为   (选填“大风大雨”或“高温晴朗”)。台风过境时,流速很大的风平行于窗户吹过,安装不稳的玻璃窗户更容易向   (选填“室内”或“室外”)掉落。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A、用手捏橡皮泥,力使橡皮泥的形状发生改变、故 A 不符合题意;
B、运动的小球受磁铁作用,力使小球的运动状态发生改变、故 B 符合题意;
C、运动员压弯的跳板,力使跳板的形状发生改变、故 C 不符合题意;
D、运动员压弯的撑杆,力使撑杆的形状发生改变、故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、力可以改变物体的形状,捏橡皮泥时橡皮泥发生形变;
B、力可以改变物体的运动状态,磁铁使小球的运动方向改变,属于运动状态的改变;
C、力可以改变物体的形状,运动员压跳板时跳板发生形变;
D、力可以改变物体的形状,运动员压撑杆时撑杆发生形变。
2.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.一枚鸡蛋的质量大约是50g,托起两枚鸡蛋的力约1N,故A不符合题意;
B.小区游泳池深水区深度约为h=2m,水的密度,深水区底部水的压强约为:
故B不符合题意;
C.标准大气压约P=1×105Pa,人手拇指甲面积约为,则人手拇指甲受的大气压力约为:
故C符合题意;
D.沸点随气压的升高而升高,降低而降低;高山上气压低,水的沸点低于100℃,故D不符合题意。
故选C。
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
3.【答案】C
【知识点】力的作用效果;弹力;重力及其大小的计算;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于球受到球杆施加的力,故A正确;
B.台球受到的撞击力是球杆发生弹性形变对台球产生的弹力,故B正确;
C.水平桌面上运动的台球相对桌面发生了相对运动,故受到摩擦力的作用,故C错误;
D.台球落入球袋是因为台球受到竖直向下的重力,故D正确。
故选C。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态;
(2)球杆发生弹性形变时会对台球产生的弹力;
(3)产生摩擦力的条件:两个相互接触并挤压;两物体发生相对运动或具有相对运动趋势;接触面粗糙;
(4)地球附近的所有物体都受到重力的作用。
4.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.根据表格数据可知,实验中需要测量物体的质量需要天平,要测量重力需要测力计,故A正确不符合题意;
B.当钩码静止时,钩码对弹簧测力计的拉力与钩码的重力相互平衡,则弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力,故B正确不符合题意;
C.质量是物质的一种属性,与物体的重力无关,故C错误符合题意;
D.当物体的质量为时,它受到的重力为,
故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据所测的物理量选择合适的测量工具;
B.根据平衡力的知识分析;
C.根据质量的属性判断;
D.根据G=mg计算。
5.【答案】C
【知识点】重力的方向;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.不计空气阻力,在空中飞行的箭只受到重力,不受其他力的作用,故A错误;
B.掷出的箭能在空中飞行是由于箭具有惯性要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说“受到惯性作用”,故B错误;
C.在空中飞行的箭所受重力的方向竖直向下,故C正确;
D.若飞行的箭所受外力消失,根据牛顿第一定律可知,箭将保持原来的速度,一直做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(3)地面附近的一切物体都受到竖直向下的重力;
(2)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性力作用”;
(4)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
6.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】AD. 重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力 ,二者等大反向,故A正确,D错误;
B.无人机对细线的拉力与细线对无人机的拉力,是一对相互作用力,故B错误;
C.细线突然断了,重物受到重力的作用,向上的速度会变小,然后重物在重力的作用下自由下落,故C错误。
故选A。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
2、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。
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
7.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A、0-1s 内人对木箱推力为 3N,木箱静止,推力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力为 3N、故 A 错误;
B、1s-2s 内木箱加速运动,滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,由 2s-3s 内匀速运动可知摩擦力为 4N,故 1s-2s 内摩擦力也为 4N、故 B 错误;
C、2s-3s 内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,所受推力与摩擦力大小相等、方向相反,合力为零、故 C 正确;
D、3s 后木箱原本向右匀速运动,突然用 6N 的力往回拉,此时木箱受到向左的拉力和向左的摩擦力,合力向左,木箱会先向右减速,速度为零后才可能向左运动,不会立刻向左运动、故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、静止的物体受平衡力作用,推力与静摩擦力大小相等;
B、滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关,匀速运动时推力等于滑动摩擦力;
C、匀速直线运动的物体受平衡力作用,合力为零;
D、物体具有惯性,会保持原来的运动状态,受到反向合力时会先减速再反向运动。
8.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;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】A、篆刻刀上缠绕的布条,是在压力一定时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,而非增大受力面积、故 A 错误;
B、刻纹的深浅与用刀的力量和刻刀的受力面积都有关,并非只由力量决定、故 B 错误;
C、粗大的刻刀柄,是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强,而非增大压强、故 C 错误;
D、尖锐的刻刀尖,是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强、故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,布条增大了接触面粗糙程度,从而增大摩擦力;
B、压强的大小与压力和受力面积都有关,刻纹深浅由压强决定,因此与压力和受力面积都相关;
C、根据压强公式,压力一定时,受力面积越大,压强越小,粗大刀柄是为了减小压强,握感更舒适;
D、根据压强公式,压力一定时,受力面积越小,压强越大,尖锐刀尖通过减小受力面积增大压强,便于刻入材料。
9.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】A.根据密度公式得,质量相同时,密度和体积成反比,水的密度大于酒精的密度,液体的体积小为水,所以甲为水,乙为酒精故A错误;
CD.水和酒精的质量相同的,所受重力相同,所以甲容器和乙容器底部受到的压力大小相等,容器受力面积相同,根据得,压强相等,故C错误,D正确;
B.分析可知,容器底面所受压强相同,AB所处高度不同,ρAgh+ρAghA=ρBgh+ρBghB,ρAgh>ρBgh,所以ρAghA<ρBghB;
故选D。
【分析】1、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;
2、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。
10.【答案】B
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、压强的大小与压力和受力面积有关,在压力相同时,受力面积越大,压强越小,故A错误;
B、三峡船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,正是利用连通器的原理实现自由航行的,故B正确;
C、用吸管喝饮料时,吸管内的空气被吸走,气压减小,外界大气压将饮料压入吸管,进而进入口中,并不是利用手的压力,故C错误;
D、客机飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小,下方的空气流速小,压强大,这样在机翼上下表面形成压力差,产生向上的升力,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、根据压强公式 ,压力一定时,受力面积越大,压强越小,判断选项中关于压强变化的说法是否正确;
B、连通器的特点是上端开口、底部相连通,三峡船闸通过控制阀门使闸室与上下游分别构成连通器,利用其原理实现水位平衡,从而让船只通行;
C、用吸管喝饮料利用的是大气压原理,吸管内气压降低,外界大气压将饮料压入管中,而非手的压力;
D、流体压强与流速的关系是流速越大的位置压强越小,客机机翼的特殊形状使上方流速快、压强小,下方流速慢、压强大,从而产生升力。
11.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图
【解析】【解答】飞椅受到的重力方向竖直向下、 绳子对飞椅的拉力方向沿绳子向上,作用点都在重心O,如图所示:
【分析】首先对所要表示的力进行分析,再用带箭头的线段来表示出力的大小、方向、作用点。
12.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】拖把头沿水平地面向右运动,地面对拖把头的摩擦力方向水平向左,作用点在 O 点,如图所示:
故答案为:;
【分析】摩擦力的方向总是阻碍物体的相对运动,拖把头向右运动,因此地面对它的摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左;作用点在拖把头与地面接触的 O 点,沿水平向左画一条带箭头的线段,并标上摩擦力符号f即可。
13.【答案】右;空气;相互的
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】把封口的夹子松开,气球向左喷出空气,在空气反作用力的推动下,气球会向右运动,
气球的运动是由喷出的空气对它的反作用力推动的,因此使气球由静止变为运动的力的施力物体是空气,
气球对空气施加向左的推力,同时空气对气球施加向右的反推力,这一现象说明物体间力的作用是相互的,
故答案为:右;空气;相互的;
【分析】根据力的作用是相互的原理,气球向左喷出空气时,会受到空气向右的反作用力,从而向右运动。
气球的运动状态改变是因为受到了空气的反作用力,因此施力物体是被喷出的空气。
气球对空气施加力的同时,空气也对气球施加了反方向的力,这一现象直接体现了物体间力的作用是相互的。
14.【答案】0.3;1.1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】黑板擦静止,受到平衡力,在竖直方向上,黑板擦的重力与静摩擦力平衡,大小相等,则摩擦力f=G=0.3N;
对黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,恰好向上匀速直线运动,黑板擦的向下的重力与向下的滑动摩擦力f滑和竖直向上推力F平衡,黑板擦受到的摩擦力:f滑=G+F=0.3N+0.8N=1.1N
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,结合平衡力合力为零,计算力的大小。
15.【答案】A;大气压;关闭
【知识点】气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】当提起活塞时,活塞向上运动,活塞上方的水对阀门 A 产生向下的压力,阀门 A 随之关闭,阻止上方的水倒流回圆筒下部。
提起活塞时,圆筒内活塞下方的空间体积增大,内部气压降低,低于外界大气压,低处的水在大气压的作用下推开阀门 B,进入圆筒内部。
压下活塞时,活塞向下运动,圆筒内活塞下方的水受到挤压,对阀门 B 产生向上的压力,阀门 B 随之关闭,防止水回流到下方水管,同时被挤压的水推开阀门 A,进入活塞上方空间。
故答案为:A;大气压;关闭;
【分析】根据活塞运动方向,分析阀门 A 受到的压力方向,判断其开闭状态。
结合大气压的应用原理,分析提起活塞时筒内气压变化对水的推动作用。
根据压下活塞时水的流动趋势,分析阀门 B 受到的压力方向,判断其开闭状态。
16.【答案】(1)速度
(2)慢
(3)不需要
(4)惯性;增大
(5)D
【知识点】惯性及其现象;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1) 实验中每次让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由滑下,小车到达水平面时的重力势能全部转化为动能,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度。
故答案为:速度;
(2) 小车在毛巾表面受到的阻力最大,滑行距离最短;在木板表面受到的阻力最小,滑行距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
故答案为:慢;
(3) 实验表明,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。由此推理,若小车不受阻力,将以恒定不变的速度永远运动下去,说明物体的运动不需要力来维持。
故答案为:不需要;
(4) 汽车刹车时不能立即停下,是因为汽车具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动;雨天路面湿滑,摩擦力变小,汽车的刹车距离会变大,因此雨天驾驶时应该增大汽车之间的距离。
故答案为:惯性;
(5) 荡秋千运动到最高点时,人的速度会减小到零。此时如果所有的力都消失,根据牛顿第一定律,人会保持当前的运动状态,也就是静止状态。因此正确选项为 D。
故答案为:D;
【分析】(1) 利用控制变量法,让小车从同一斜面同一高度滑下,保证小车到达水平面时的初速度相同,以便探究阻力对运动的影响。
(2) 通过观察小车在不同粗糙程度表面的滑行距离,分析阻力大小与速度减小快慢的关系,阻力越小,速度减小越慢。
(3) 基于实验现象进行科学推理,得出物体不受阻力时的运动状态,从而理解力不是维持物体运动的原因。
(4) 结合惯性的概念分析汽车刹车的现象,再根据雨天摩擦力减小的特点,判断需要增大车距。
(5) 根据牛顿第一定律,物体不受外力时会保持原来的运动状态。荡秋千在最高点时速度为零,所以当所有力消失时,人会保持静止状态,对应选项 D。
(1)实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,观察比较同一个小车在粗糙程度不同的水平面运动的距离,必须控制变量,控制小车在不同水平面运动的初速度相同。为了控制小车在水平面上初速度相同,实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度。
(2)小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)在水平面上运动的小车,受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小的越慢。如果在水平面上运动的小车,不受阻力,小车不会停止,会一直运动下去,该实验说明物体的运动不需要力来维持。
(4)[1]由此实验可联想到汽车由于具有惯性,刹车时汽车由于惯性保持原来运动状态,不能立即停下。
[2]雨天刹车,由于地面湿滑摩擦力变小,刹车距离变大,所以雨天驾驶时应该增大汽车之间的距离。
(5)荡秋千运动到最高点时,速度减小到零,此时如果自己受到的力全部消失,人体由于具有惯性,会保持静止状态,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
17.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)压力大小
(3)无关
(4)0.8;正
(5)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 物体在水平面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,水平方向上的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。因此,测量滑动摩擦力时,需要沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力大小。
故答案为:匀速直线;二力平衡;
(2) 甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,测得的滑动摩擦力也不同,说明在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大。
故答案为:压力大小;
(3) 甲、丁两次实验中,压力大小和接触面粗糙程度均相同,仅接触面积大小不同,测得的滑动摩擦力大小相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
故答案为:无关;
(4) 由图戊可知,当木块与砝码对木板表面的压力为 2N 时,对应的滑动摩擦力为 0.8N;图像为过原点的倾斜直线,说明当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力大小成正比。
故答案为: 0.8 ;正;
(5) 木块与弹簧测力计固定不动,拉动长木板运动时,木块始终处于静止状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力始终平衡。这种设计的优点是:不需要匀速拉动长木板,实验操作更简便;同时弹簧测力计保持静止,示数稳定,便于读数。
故答案为:不需要;
【分析】(1) 利用二力平衡原理,当物体做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力大小相等,因此通过测量拉力即可间接得到摩擦力的大小。
(2) 采用控制变量法,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,通过比较拉力大小来探究滑动摩擦力与压力的关系。
(3) 采用控制变量法,控制压力和接触面粗糙程度不变,改变接触面积大小,通过比较拉力大小来探究滑动摩擦力与接触面积的关系。
(4) 通过分析滑动摩擦力与压力的关系图像,读取特定压力下的摩擦力值,并根据图像形状判断两者的定量关系。
(5) 分析改进实验装置中木块和弹簧测力计的运动状态,对比传统实验,总结出无需匀速拉动、便于读数的优点。
(1)[1][2]物体在水平面上做匀速直线运动,处于平衡状态,物体受到水平拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。所以要测滑动摩擦力,需沿水平方向拉动测力计做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)通过分析比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,拉力不同,所受滑动摩擦力不同,根据控制变量法可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)甲、丁两次实验,压力、接触面粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计示数相同,物体所受摩擦力大小相同,根据控制变量法可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(4)[1]根据得到的如图戊所示的滑动摩擦力f与作用在物体表面的压力F的关系图线知,当木块与砝码对木板表面的压力为2N时,滑动摩擦力f为0.8N,故滑动摩擦力的大小为0.8N。
[2]根据得到的如图戊所示的滑动摩擦力f与作用在物体表面的压力F的关系为过原点倾斜直线,由数学知识,分析图像得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比。
(5)木块与弹簧测力计固定不动,拉动长木板运动,该实验设计的优点是:一方面,物体不需要做匀速直线运动,便于实验操作;另一方面,弹簧测力计处于静止状态,便于读数。
18.【答案】(1)液体密度
(2)①
(3)A;C
(4)液体密度;不变
(5)变大
(6)500
(7)左
(8)上升
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1) 人在游泳池和海水中齐胸深时感受不同,原因是两种液体的密度不同,据此可猜测液体压强可能与液体密度有关。
故答案为:液体密度;
(2) 探究液体压强与液体深度的关系时,应采用控制变量法,保持液体密度相同,只改变液体深度,因此应选择瓶①进行实验。
故答案为:①;
(3)压强计通过U形管液面高度差反映被测压强大小,橡皮膜形变越明显,液面变化越灵敏、误差越小,因此应选择橡皮膜A。
若未按压橡皮膜时U形管两侧液面已有高度差,说明软管内气体压强不等于大气压。取下软管重新安装,使两侧管内气体压强均等于大气压,液面即可相平,故C选项正确。
故答案为:A;C;
(4)丙、丁两图中探头深度相同,丁中液体密度更大,U形管液面高度差也更大,说明当深度一定时,液体内部压强随液体密度的增大而增大。
在丙图中保持探头位置不变,改变探头方向,U形管液面高度差不变,说明同一液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
故答案为:液体密度;不变;
(5) 向烧杯中倒入清水搅匀后,液体密度不变,探头深度变大,根据液体压强公式,液体压强会变大,因此U形管两侧液面高度差变大。
故答案为:变大;
(6) 橡皮管内气体压强与外界大气压的差值,等于U形管中5cm水柱产生的压强,计算得:
故答案为:500;
(7) 两探头所处深度相同,U形管左侧液面较低,说明左侧探头受到的液体压强较大。
故答案为:左;
(8) 增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的液体压强变大,会进一步向内凹,挤压内部空气,使内部压强增大,细玻璃管中的液柱会上升。
故答案为:上升;
【分析】(1) 通过生活中不同液体环境的感受差异,提出液体压强与液体密度有关的猜想。
(2) 探究液体压强与深度的关系时,控制液体密度不变,改变深度,符合控制变量法的要求。
(3) 选择形变明显的橡皮膜,提高压强计的灵敏度;
U形管液面不平的原因是两侧气压不等,重新安装软管可使气压平衡。
(4) 控制深度不变,改变液体密度,通过液面高度差比较压强,得出密度对压强的影响;
控制深度和密度不变,改变探头方向,通过液面高度差不变,得出各方向压强相等的结论。
(5) 根据液体压强公式,当液体密度不变时,深度越大,压强越大,因此液面高度差会变大。
(6) U形管液面高度差对应的压强差,可直接用液体压强公式计算。
(7) U形管液面较低的一侧,说明该侧探头受到的液体压强更大。
(8) 深度增加,液体压强增大,橡皮膜内凹挤压空气,使内部气压增大,推动液柱上升。
(1)虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同,游泳池中的水和海水密度不同,据此可以猜测液体压强可能与液体密度有关。
(2)为了验证猜想一,探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,只改变液体深度,应选择瓶①进行实验。
(3)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,橡皮膜形变程度明显,则U形管中液面变化更灵活,误差小,所以小明应选择橡皮膜A。
[2]若还没有按压橡皮膜,U形管两侧液面就存在一定的高度差,就说明U形管左端液面上方的气体压强不等于大气压。只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),U形管中的液面就是相平的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[1]比较丙、丁两图,探头所处深度相同,丁中液体密度较大,U形管中液面的高度差较大,可得:当深度一定时,液体内部压强随液体密度的增大而增大。
[2]同一液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
(5)保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),液体密度不变,深度变大,根据 p=ρgh可知,液体压强变大,所以U形管两侧的水面的高度差变大。
(6)橡皮管内气体的压强与管外大气压之差等于水产生的压强
(7)由图戊可知,两侧探头所处深度相同,U形管中左侧液面较低,说明左侧探头受到的液体压强较大。
(8)增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的液体压强变大,则橡皮膜进一步向内凹,内部空气被挤压,压强变大,则细玻璃管中的液柱会上升。
19.【答案】(1)空洒水车质量为 ,水的质量为 ,则满载时的总质量为:
满载时洒水车的总重力为:

(2)满载的洒水车沿直线匀速行驶时,水平方向上的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。已知阻力 ,则牵引力为:
(3)满载后水箱内水深 ,水的密度 ,根据液体压强公式,水对箱底的压强为:
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;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) 先计算洒水车和水的总质量,再利用重力公式 求出总重力。
(2) 根据二力平衡原理,匀速行驶时牵引力与阻力大小相等,再结合阻力与总重力的关系 求出牵引力。
(3) 直接应用液体压强公式 ,代入水的密度、重力加速度和水深,计算水对箱底的压强。
(1)空洒水车质量为,水的质量为,洒水车满载水时的总质量
满载时的重力
(2)满载的洒水车沿直线匀速行驶,根据二力平衡原理可知,洒水车的牵引力等于阻力,牵引力是
(3)满载后水深,,水对箱底的压强
20.【答案】(1) 无人机的最大升力为280N,自身重力为180N,因此能承载的货物最大重力为:
根据重力公式 ,可得无人机能装载的货物最大质量:
(2) 当无人机载着60N的货物降落在水平地面上时,对地面的压力等于总重力:
已知接触面积 ,根据压强公式 ,地面受到的压强为:
答:(1) 无人机送货时最大能装载10kg的货物;(2) 当无人机载着60N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是 。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;飞机的升力
【解析】【分析】(1) 利用无人机的最大升力与自身重力的差值,求出能承载的货物最大重力,再通过重力公式 换算成质量。
(2) 无人机静止在水平地面上时,对地面的压力等于自身与货物的总重力,再利用压强公式 计算对地面的压强。
21.【答案】减小;增大;吸气;小于;910;高温晴朗;室外
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)当人体要吸气时,胸廓扩张,膈肌下降,肺内气压减小,肺内气压小于外界大气压,在气压差的作用下,外界富含氧气的新鲜空气经气道进入肺泡内进行气体交换;人体要呼气时,膈肌舒张,胸廓依靠弹性回收,肺内气压增大,肺内气压大于外界大气压,在气压差的作用下,使交换后的含二氧化碳的气体排出体外,这样便构成了一次呼吸而使生命得以维持;
(2)B图中,B图表示正在吸气,肺内气压小于外界大气压;
(3)大气压随高度而变化,在海拔2km以内,每升高10m,大气压约减少100Pa。则距山脚高度为900米处的大气压减小量为:
则距山脚高度为900米的大气压为:
1000百帕-90百帕=910百帕
夏季台风来临前,深圳陆地多被台风外围的高压区所控制,由图可知,空气流动方向向下,不会形成对流雨,所以这几天的天气一般多为高温晴朗。
台风过境时,流速很大的风平行于窗户吹过,室外的流速变大,压强变小,室内气压大于室外气压,形成的压强差向室外,安装不稳的玻璃窗户更容易向室外。
【分析】(1)呼吸运动的过程是:吸气时,膈肌与肋间肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内,形成主动的吸气运动;当膈肌和肋间外肌舒张时,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,形成被动的呼气运动;
(2)A图示表示膈肌舒张,膈顶上升,肺内气体排出,是呼气过程;B图示表示膈肌收缩,膈顶下降,外界气体进入肺内,是吸气过程;
(3)根据大气压随高度而变化,在海拔2km以内,每升高10m,大气压约减少100Pa。计算出距山脚高度为900米处的大气压减小量,利用山脚的气压减去大气压减小量,得到距山脚高度为900米的大气压;夏季台风来临前,深圳陆地多被台风外围的高压区所控制,结合图进行分析,得出这几天的天气;根据流体压强和流速的关系分析安装不稳的玻璃窗户的倒向。
1 / 1广东省深圳市福田区2024-2025学年八年级下学期期中质量检测物理试题
1.如图所示的四个力,其中一个与其他三个力所产生的作用效果不同的是(  )
A.用手捏橡皮泥
B.运动的小球受磁铁作用
C.运动员压弯的跳板
D.运动员压弯的撑杆
【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A、用手捏橡皮泥,力使橡皮泥的形状发生改变、故 A 不符合题意;
B、运动的小球受磁铁作用,力使小球的运动状态发生改变、故 B 符合题意;
C、运动员压弯的跳板,力使跳板的形状发生改变、故 C 不符合题意;
D、运动员压弯的撑杆,力使撑杆的形状发生改变、故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、力可以改变物体的形状,捏橡皮泥时橡皮泥发生形变;
B、力可以改变物体的运动状态,磁铁使小球的运动方向改变,属于运动状态的改变;
C、力可以改变物体的形状,运动员压跳板时跳板发生形变;
D、力可以改变物体的形状,运动员压撑杆时撑杆发生形变。
2.以下是小明对一些物理量的估测,其中最符合实际的是(  )
A.托起两枚鸡蛋的力约为10N
B.小区游泳池深水区底部水的压强约为2000Pa
C.人手拇指甲受的大气压力约为10N
D.海拔4000米高山上水的沸点约为100℃
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.一枚鸡蛋的质量大约是50g,托起两枚鸡蛋的力约1N,故A不符合题意;
B.小区游泳池深水区深度约为h=2m,水的密度,深水区底部水的压强约为:
故B不符合题意;
C.标准大气压约P=1×105Pa,人手拇指甲面积约为,则人手拇指甲受的大气压力约为:
故C符合题意;
D.沸点随气压的升高而升高,降低而降低;高山上气压低,水的沸点低于100℃,故D不符合题意。
故选C。
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
3.我国著名的台球运动员丁俊晖获得过22项比赛冠军,如图所示是他打台球时的情景。下列分析不正确的是(  )
A.用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于球受到球杆施加的力
B.台球受到的撞击力是弹力
C.水平桌面上运动的台球没有受到摩擦力
D.台球落入球袋是因为台球受到重力
【答案】C
【知识点】力的作用效果;弹力;重力及其大小的计算;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.用球杆击球时,台球的运动状态改变了,是由于球受到球杆施加的力,故A正确;
B.台球受到的撞击力是球杆发生弹性形变对台球产生的弹力,故B正确;
C.水平桌面上运动的台球相对桌面发生了相对运动,故受到摩擦力的作用,故C错误;
D.台球落入球袋是因为台球受到竖直向下的重力,故D正确。
故选C。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态;
(2)球杆发生弹性形变时会对台球产生的弹力;
(3)产生摩擦力的条件:两个相互接触并挤压;两物体发生相对运动或具有相对运动趋势;接触面粗糙;
(4)地球附近的所有物体都受到重力的作用。
4.如图所示是“探究重力的大小跟质量的关系”实验,得到下表数据。下列有关说法错误的是(  )
 
A.本实验中需要用到的测量工具是天平和弹簧测力计
B.本实验中当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小
C.分析表中数据可知:物体的质量与它所受的重力成正比
D.分析表中数据可知:物体的质量为时,它受到的重力为6.86N
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.根据表格数据可知,实验中需要测量物体的质量需要天平,要测量重力需要测力计,故A正确不符合题意;
B.当钩码静止时,钩码对弹簧测力计的拉力与钩码的重力相互平衡,则弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力,故B正确不符合题意;
C.质量是物质的一种属性,与物体的重力无关,故C错误符合题意;
D.当物体的质量为时,它受到的重力为,
故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据所测的物理量选择合适的测量工具;
B.根据平衡力的知识分析;
C.根据质量的属性判断;
D.根据G=mg计算。
5.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏,也是一种礼仪。游戏时,需把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),下列说法正确的是(  )
A.在空中飞行的箭受到重力和手对箭的作用力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.空中飞行的箭所受重力的方向为竖直向下
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
【答案】C
【知识点】重力的方向;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.不计空气阻力,在空中飞行的箭只受到重力,不受其他力的作用,故A错误;
B.掷出的箭能在空中飞行是由于箭具有惯性要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说“受到惯性作用”,故B错误;
C.在空中飞行的箭所受重力的方向竖直向下,故C正确;
D.若飞行的箭所受外力消失,根据牛顿第一定律可知,箭将保持原来的速度,一直做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(3)地面附近的一切物体都受到竖直向下的重力;
(2)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性力作用”;
(4)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
6.如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中匀速上升时,下列说法正确的是(  )
A.重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力
B.无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是一对相互作用力
C.若细线突然断了,重物会向上做匀速直线运动
D.细线对重物的拉力大于重物所受的重力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】AD. 重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力 ,二者等大反向,故A正确,D错误;
B.无人机对细线的拉力与细线对无人机的拉力,是一对相互作用力,故B错误;
C.细线突然断了,重物受到重力的作用,向上的速度会变小,然后重物在重力的作用下自由下落,故C错误。
故选A。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
2、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。
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
7.如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力的钢球随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是(  )
A.内人对木箱推力为,没有受到摩擦力
B.1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为
C.2s-3s内,木箱做匀速直线运动,受到的合力为零;
D.如果后人突然用的力往回拉箱子,物体将立刻向左运动
【答案】C
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A、0-1s 内人对木箱推力为 3N,木箱静止,推力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力为 3N、故 A 错误;
B、1s-2s 内木箱加速运动,滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,由 2s-3s 内匀速运动可知摩擦力为 4N,故 1s-2s 内摩擦力也为 4N、故 B 错误;
C、2s-3s 内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,所受推力与摩擦力大小相等、方向相反,合力为零、故 C 正确;
D、3s 后木箱原本向右匀速运动,突然用 6N 的力往回拉,此时木箱受到向左的拉力和向左的摩擦力,合力向左,木箱会先向右减速,速度为零后才可能向左运动,不会立刻向左运动、故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、静止的物体受平衡力作用,推力与静摩擦力大小相等;
B、滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关,匀速运动时推力等于滑动摩擦力;
C、匀速直线运动的物体受平衡力作用,合力为零;
D、物体具有惯性,会保持原来的运动状态,受到反向合力时会先减速再反向运动。
8.中华文化书画艺术中的篆刻艺术源远流长,如图所示为篆刻家在用刻刀刻制印章,关于篆刻中所涉及的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.篆刻刀上缠绕的布条是为了增大受力面积增大摩擦力
B.为了使刻纹深浅合适,只要注意用刀的力量就行了
C.粗大的刻刀柄,是在压力一定时,通过增大受力面积来增大压强
D.尖锐的刻刀尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;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】A、篆刻刀上缠绕的布条,是在压力一定时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,而非增大受力面积、故 A 错误;
B、刻纹的深浅与用刀的力量和刻刀的受力面积都有关,并非只由力量决定、故 B 错误;
C、粗大的刻刀柄,是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强,而非增大压强、故 C 错误;
D、尖锐的刻刀尖,是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强、故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,布条增大了接触面粗糙程度,从而增大摩擦力;
B、压强的大小与压力和受力面积都有关,刻纹深浅由压强决定,因此与压力和受力面积都相关;
C、根据压强公式,压力一定时,受力面积越大,压强越小,粗大刀柄是为了减小压强,握感更舒适;
D、根据压强公式,压力一定时,受力面积越小,压强越大,尖锐刀尖通过减小受力面积增大压强,便于刻入材料。
9.如图所示,在两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精(密度ρ酒精<ρ水),下列说法正确的是(  )
A.甲盛的是酒精,乙盛的是水
B.在距各自液面相同深度的A、B两点压强相等
C.甲容器比乙容器底部受到的压力小
D.甲、乙两容器底部受到的压强相等
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】A.根据密度公式得,质量相同时,密度和体积成反比,水的密度大于酒精的密度,液体的体积小为水,所以甲为水,乙为酒精故A错误;
CD.水和酒精的质量相同的,所受重力相同,所以甲容器和乙容器底部受到的压力大小相等,容器受力面积相同,根据得,压强相等,故C错误,D正确;
B.分析可知,容器底面所受压强相同,AB所处高度不同,ρAgh+ρAghA=ρBgh+ρBghB,ρAgh>ρBgh,所以ρAghA<ρBghB;
故选D。
【分析】1、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;
2、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。
10.关于下面四幅图中所包含的物理信息下列说法正确的是(  )
A.甲:两手指受到的压力相同,受力面积越大,压强越大
B.乙:三峡船闸是利用了连通器的原理使船实现自由航行
C.丙:用吸管喝饮料时,是利用手的压力将饮料挤入口中的
D.丁:客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强大
【答案】B
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、压强的大小与压力和受力面积有关,在压力相同时,受力面积越大,压强越小,故A错误;
B、三峡船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,正是利用连通器的原理实现自由航行的,故B正确;
C、用吸管喝饮料时,吸管内的空气被吸走,气压减小,外界大气压将饮料压入吸管,进而进入口中,并不是利用手的压力,故C错误;
D、客机飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小,下方的空气流速小,压强大,这样在机翼上下表面形成压力差,产生向上的升力,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、根据压强公式 ,压力一定时,受力面积越大,压强越小,判断选项中关于压强变化的说法是否正确;
B、连通器的特点是上端开口、底部相连通,三峡船闸通过控制阀门使闸室与上下游分别构成连通器,利用其原理实现水位平衡,从而让船只通行;
C、用吸管喝饮料利用的是大气压原理,吸管内气压降低,外界大气压将饮料压入管中,而非手的压力;
D、流体压强与流速的关系是流速越大的位置压强越小,客机机翼的特殊形状使上方流速快、压强小,下方流速慢、压强大,从而产生升力。
11.图甲是游乐场里常见的旋转飞椅,请在图乙中画出此时飞椅受到的重力和绳子对飞椅的拉力的示意图(O为重心)。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图
【解析】【解答】飞椅受到的重力方向竖直向下、 绳子对飞椅的拉力方向沿绳子向上,作用点都在重心O,如图所示:
【分析】首先对所要表示的力进行分析,再用带箭头的线段来表示出力的大小、方向、作用点。
12.小深同学拖地时,用力下按拖把头,并使它沿水平地面向右运动,请你在O点画出拖把受到的摩擦力。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】拖把头沿水平地面向右运动,地面对拖把头的摩擦力方向水平向左,作用点在 O 点,如图所示:
故答案为:;
【分析】摩擦力的方向总是阻碍物体的相对运动,拖把头向右运动,因此地面对它的摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左;作用点在拖把头与地面接触的 O 点,沿水平向左画一条带箭头的线段,并标上摩擦力符号f即可。
13.用下列方法制作如图所示的“喷气火箭”:将气球吹大,并用夹子将口夹紧;从一根吸管上剪取一小段,用胶带把它固定在气球上;将一根细绳穿过吸管,并水平拉直,作为“喷气火箭”运动的轨道.把封口的夹子松开,气球就会向   (选填“右”或“左”)运动,使气球由静止变为运动的力的施力物体是   .此现象说明:物体间力的作用是   .
【答案】右;空气;相互的
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】把封口的夹子松开,气球向左喷出空气,在空气反作用力的推动下,气球会向右运动,
气球的运动是由喷出的空气对它的反作用力推动的,因此使气球由静止变为运动的力的施力物体是空气,
气球对空气施加向左的推力,同时空气对气球施加向右的反推力,这一现象说明物体间力的作用是相互的,
故答案为:右;空气;相互的;
【分析】根据力的作用是相互的原理,气球向左喷出空气时,会受到空气向右的反作用力,从而向右运动。
气球的运动状态改变是因为受到了空气的反作用力,因此施力物体是被喷出的空气。
气球对空气施加力的同时,空气也对气球施加了反方向的力,这一现象直接体现了物体间力的作用是相互的。
14.如图所示,重为0.3N的磁性黑板擦吸附在竖直的黑板上,此时黑板擦受到的摩擦力大小为   N;若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,则此时黑板擦受到的摩擦力大小为   N。
【答案】0.3;1.1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】黑板擦静止,受到平衡力,在竖直方向上,黑板擦的重力与静摩擦力平衡,大小相等,则摩擦力f=G=0.3N;
对黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,恰好向上匀速直线运动,黑板擦的向下的重力与向下的滑动摩擦力f滑和竖直向上推力F平衡,黑板擦受到的摩擦力:f滑=G+F=0.3N+0.8N=1.1N
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,结合平衡力合力为零,计算力的大小。
15.如图所示,是一种常见的活塞式抽水机。当提起活塞时,阀门   (选填“A”或“B”)关闭,低处的水受到   的作用推开阀门B进入圆筒。压下活塞时,阀门B   (选填“打开”或“关闭”),水冲开阀门A进入圆筒的上方。再提起活塞,水从出水管就流了出来。
【答案】A;大气压;关闭
【知识点】气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】当提起活塞时,活塞向上运动,活塞上方的水对阀门 A 产生向下的压力,阀门 A 随之关闭,阻止上方的水倒流回圆筒下部。
提起活塞时,圆筒内活塞下方的空间体积增大,内部气压降低,低于外界大气压,低处的水在大气压的作用下推开阀门 B,进入圆筒内部。
压下活塞时,活塞向下运动,圆筒内活塞下方的水受到挤压,对阀门 B 产生向上的压力,阀门 B 随之关闭,防止水回流到下方水管,同时被挤压的水推开阀门 A,进入活塞上方空间。
故答案为:A;大气压;关闭;
【分析】根据活塞运动方向,分析阀门 A 受到的压力方向,判断其开闭状态。
结合大气压的应用原理,分析提起活塞时筒内气压变化对水的推动作用。
根据压下活塞时水的流动趋势,分析阀门 B 受到的压力方向,判断其开闭状态。
16.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的   ;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越   (选填“快”或“慢”);
【拓展设问】
(3)该实验说明物体的运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持,英国科学家牛顿总结前人成果概括出了牛顿第一定律。
(4)由此实验可联想到汽车由于具有   ,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该   (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(5)做完实验后小福思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是_____。(图中的黑点表示小福同学)
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.做匀速直线运动 D.保持静止状态
【答案】(1)速度
(2)慢
(3)不需要
(4)惯性;增大
(5)D
【知识点】惯性及其现象;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1) 实验中每次让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由滑下,小车到达水平面时的重力势能全部转化为动能,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度。
故答案为:速度;
(2) 小车在毛巾表面受到的阻力最大,滑行距离最短;在木板表面受到的阻力最小,滑行距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
故答案为:慢;
(3) 实验表明,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。由此推理,若小车不受阻力,将以恒定不变的速度永远运动下去,说明物体的运动不需要力来维持。
故答案为:不需要;
(4) 汽车刹车时不能立即停下,是因为汽车具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动;雨天路面湿滑,摩擦力变小,汽车的刹车距离会变大,因此雨天驾驶时应该增大汽车之间的距离。
故答案为:惯性;
(5) 荡秋千运动到最高点时,人的速度会减小到零。此时如果所有的力都消失,根据牛顿第一定律,人会保持当前的运动状态,也就是静止状态。因此正确选项为 D。
故答案为:D;
【分析】(1) 利用控制变量法,让小车从同一斜面同一高度滑下,保证小车到达水平面时的初速度相同,以便探究阻力对运动的影响。
(2) 通过观察小车在不同粗糙程度表面的滑行距离,分析阻力大小与速度减小快慢的关系,阻力越小,速度减小越慢。
(3) 基于实验现象进行科学推理,得出物体不受阻力时的运动状态,从而理解力不是维持物体运动的原因。
(4) 结合惯性的概念分析汽车刹车的现象,再根据雨天摩擦力减小的特点,判断需要增大车距。
(5) 根据牛顿第一定律,物体不受外力时会保持原来的运动状态。荡秋千在最高点时速度为零,所以当所有力消失时,人会保持静止状态,对应选项 D。
(1)实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,观察比较同一个小车在粗糙程度不同的水平面运动的距离,必须控制变量,控制小车在不同水平面运动的初速度相同。为了控制小车在水平面上初速度相同,实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度。
(2)小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)在水平面上运动的小车,受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小的越慢。如果在水平面上运动的小车,不受阻力,小车不会停止,会一直运动下去,该实验说明物体的运动不需要力来维持。
(4)[1]由此实验可联想到汽车由于具有惯性,刹车时汽车由于惯性保持原来运动状态,不能立即停下。
[2]雨天刹车,由于地面湿滑摩擦力变小,刹车距离变大,所以雨天驾驶时应该增大汽车之间的距离。
(5)荡秋千运动到最高点时,速度减小到零,此时如果自己受到的力全部消失,人体由于具有惯性,会保持静止状态,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
17.摩擦力在我们的生活中扮演着重要的角色。它在我们的生活中既有有利的一面,也有有害的一面。比如:因为摩擦力存在我们才可以平稳地走路,工业上机器部件之间的摩擦却会导致机器磨损。如图是小福探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验情景。
(1)用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做   运动,根据   原理,可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)通过分析比较甲、乙两次实验,可知滑动摩擦力的大小与   有关;
(3)将甲图中的木块从中间竖直切开,然后叠放在一起,继续实验,如图丁所示。分析甲、丁两次实验数据,说明滑动摩擦力的大小与接触面积   (选填“有关”或“无关”);
【拓展设问】
(4)小福改变放在木块上的砝码质量,多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力F的关系图像,如图戊所示。由图可知,当木块与砝码对木板表面的压力为2N时,滑动摩擦力的大小为   N。分析图像得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成   比;
(5)小福在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定,于是他改进实验,如图所示,此时   (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)压力大小
(3)无关
(4)0.8;正
(5)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 物体在水平面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,水平方向上的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。因此,测量滑动摩擦力时,需要沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力大小。
故答案为:匀速直线;二力平衡;
(2) 甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,测得的滑动摩擦力也不同,说明在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大。
故答案为:压力大小;
(3) 甲、丁两次实验中,压力大小和接触面粗糙程度均相同,仅接触面积大小不同,测得的滑动摩擦力大小相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
故答案为:无关;
(4) 由图戊可知,当木块与砝码对木板表面的压力为 2N 时,对应的滑动摩擦力为 0.8N;图像为过原点的倾斜直线,说明当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力大小成正比。
故答案为: 0.8 ;正;
(5) 木块与弹簧测力计固定不动,拉动长木板运动时,木块始终处于静止状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力始终平衡。这种设计的优点是:不需要匀速拉动长木板,实验操作更简便;同时弹簧测力计保持静止,示数稳定,便于读数。
故答案为:不需要;
【分析】(1) 利用二力平衡原理,当物体做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力大小相等,因此通过测量拉力即可间接得到摩擦力的大小。
(2) 采用控制变量法,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,通过比较拉力大小来探究滑动摩擦力与压力的关系。
(3) 采用控制变量法,控制压力和接触面粗糙程度不变,改变接触面积大小,通过比较拉力大小来探究滑动摩擦力与接触面积的关系。
(4) 通过分析滑动摩擦力与压力的关系图像,读取特定压力下的摩擦力值,并根据图像形状判断两者的定量关系。
(5) 分析改进实验装置中木块和弹簧测力计的运动状态,对比传统实验,总结出无需匀速拉动、便于读数的优点。
(1)[1][2]物体在水平面上做匀速直线运动,处于平衡状态,物体受到水平拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。所以要测滑动摩擦力,需沿水平方向拉动测力计做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)通过分析比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,拉力不同,所受滑动摩擦力不同,根据控制变量法可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)甲、丁两次实验,压力、接触面粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计示数相同,物体所受摩擦力大小相同,根据控制变量法可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(4)[1]根据得到的如图戊所示的滑动摩擦力f与作用在物体表面的压力F的关系图线知,当木块与砝码对木板表面的压力为2N时,滑动摩擦力f为0.8N,故滑动摩擦力的大小为0.8N。
[2]根据得到的如图戊所示的滑动摩擦力f与作用在物体表面的压力F的关系为过原点倾斜直线,由数学知识,分析图像得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比。
(5)木块与弹簧测力计固定不动,拉动长木板运动,该实验设计的优点是:一方面,物体不需要做匀速直线运动,便于实验操作;另一方面,弹簧测力计处于静止状态,便于读数。
18.小福在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小福提出的两个猜想,请你帮他写出另一个:
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关;
猜想二:液体压强大小可能与   有关;
(2)小福决定通过实验一探究竟。图甲是他周末在家利用带孔的矿泉水瓶作为实验器材设计的实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为了验证自己的猜想一,他应选择瓶   (选填“①”或“②”)进行实验;
(3)周一返校后小福借来U形管压强计继续实验。组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更好反映压强的细微差别,小福应该选择橡皮膜   (选填“A”或“B”)。若还没有按压橡皮膜前U形管两侧液面就存在一定的高度差,接下来的操作是   (选填下面的选项);
A.向右侧支管内添加适量水 B.从右侧支管内抽出适量水
C.拆除软管重新安装 D.将压强计倾斜着使用
(4)调节好装置,进行实验,比较丙、丁两图可知,当深度一定时,液体内部压强随   增大而增大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将   (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(5)保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的水面的高度差   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
【拓展研究】
(6)图丁中小福发现U形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为   ;(已知,,)
(7)小福将压强计进行改装,在U形管另一端也连接上探头,实验现象如图戊所示,不同液体内部在同一深度处,   (选填“左”或“右”)侧液体产生的压强大;
(8)小福自制了一个简易压强计,如下图所示,将该压强计浸入水中,橡皮膜会向内凹;增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中的液柱会   (选填“上升”或“下降”)。
【答案】(1)液体密度
(2)①
(3)A;C
(4)液体密度;不变
(5)变大
(6)500
(7)左
(8)上升
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1) 人在游泳池和海水中齐胸深时感受不同,原因是两种液体的密度不同,据此可猜测液体压强可能与液体密度有关。
故答案为:液体密度;
(2) 探究液体压强与液体深度的关系时,应采用控制变量法,保持液体密度相同,只改变液体深度,因此应选择瓶①进行实验。
故答案为:①;
(3)压强计通过U形管液面高度差反映被测压强大小,橡皮膜形变越明显,液面变化越灵敏、误差越小,因此应选择橡皮膜A。
若未按压橡皮膜时U形管两侧液面已有高度差,说明软管内气体压强不等于大气压。取下软管重新安装,使两侧管内气体压强均等于大气压,液面即可相平,故C选项正确。
故答案为:A;C;
(4)丙、丁两图中探头深度相同,丁中液体密度更大,U形管液面高度差也更大,说明当深度一定时,液体内部压强随液体密度的增大而增大。
在丙图中保持探头位置不变,改变探头方向,U形管液面高度差不变,说明同一液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
故答案为:液体密度;不变;
(5) 向烧杯中倒入清水搅匀后,液体密度不变,探头深度变大,根据液体压强公式,液体压强会变大,因此U形管两侧液面高度差变大。
故答案为:变大;
(6) 橡皮管内气体压强与外界大气压的差值,等于U形管中5cm水柱产生的压强,计算得:
故答案为:500;
(7) 两探头所处深度相同,U形管左侧液面较低,说明左侧探头受到的液体压强较大。
故答案为:左;
(8) 增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的液体压强变大,会进一步向内凹,挤压内部空气,使内部压强增大,细玻璃管中的液柱会上升。
故答案为:上升;
【分析】(1) 通过生活中不同液体环境的感受差异,提出液体压强与液体密度有关的猜想。
(2) 探究液体压强与深度的关系时,控制液体密度不变,改变深度,符合控制变量法的要求。
(3) 选择形变明显的橡皮膜,提高压强计的灵敏度;
U形管液面不平的原因是两侧气压不等,重新安装软管可使气压平衡。
(4) 控制深度不变,改变液体密度,通过液面高度差比较压强,得出密度对压强的影响;
控制深度和密度不变,改变探头方向,通过液面高度差不变,得出各方向压强相等的结论。
(5) 根据液体压强公式,当液体密度不变时,深度越大,压强越大,因此液面高度差会变大。
(6) U形管液面高度差对应的压强差,可直接用液体压强公式计算。
(7) U形管液面较低的一侧,说明该侧探头受到的液体压强更大。
(8) 深度增加,液体压强增大,橡皮膜内凹挤压空气,使内部气压增大,推动液柱上升。
(1)虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同,游泳池中的水和海水密度不同,据此可以猜测液体压强可能与液体密度有关。
(2)为了验证猜想一,探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,只改变液体深度,应选择瓶①进行实验。
(3)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,橡皮膜形变程度明显,则U形管中液面变化更灵活,误差小,所以小明应选择橡皮膜A。
[2]若还没有按压橡皮膜,U形管两侧液面就存在一定的高度差,就说明U形管左端液面上方的气体压强不等于大气压。只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),U形管中的液面就是相平的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[1]比较丙、丁两图,探头所处深度相同,丁中液体密度较大,U形管中液面的高度差较大,可得:当深度一定时,液体内部压强随液体密度的增大而增大。
[2]同一液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
(5)保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),液体密度不变,深度变大,根据 p=ρgh可知,液体压强变大,所以U形管两侧的水面的高度差变大。
(6)橡皮管内气体的压强与管外大气压之差等于水产生的压强
(7)由图戊可知,两侧探头所处深度相同,U形管中左侧液面较低,说明左侧探头受到的液体压强较大。
(8)增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的液体压强变大,则橡皮膜进一步向内凹,内部空气被挤压,压强变大,则细玻璃管中的液柱会上升。
19.一辆空洒水车质量为(含司机),满载后水深,水的质量为,满载的洒水车沿直线匀速行驶,已知所受阻力为车总重的0.03倍。(,g取)求:
(1)洒水车满载时的重力;
(2)满载时,洒水车的牵引力大小;
(3)满载时,水对箱底的压强。
【答案】(1)空洒水车质量为 ,水的质量为 ,则满载时的总质量为:
满载时洒水车的总重力为:

(2)满载的洒水车沿直线匀速行驶时,水平方向上的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。已知阻力 ,则牵引力为:
(3)满载后水箱内水深 ,水的密度 ,根据液体压强公式,水对箱底的压强为:
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;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) 先计算洒水车和水的总质量,再利用重力公式 求出总重力。
(2) 根据二力平衡原理,匀速行驶时牵引力与阻力大小相等,再结合阻力与总重力的关系 求出牵引力。
(3) 直接应用液体压强公式 ,代入水的密度、重力加速度和水深,计算水对箱底的压强。
(1)空洒水车质量为,水的质量为,洒水车满载水时的总质量
满载时的重力
(2)满载的洒水车沿直线匀速行驶,根据二力平衡原理可知,洒水车的牵引力等于阻力,牵引力是
(3)满载后水深,,水对箱底的压强
20.某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机快递服务.如图12所示该公司无人机示意图,无人机有关信息如表:
无人机自重G/N 180
最大升力F/N 280
最大飞行速度v/km/h 54
脚架与水平地面接触面积S/m2 0.01
求:(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物?(取g=10N/kg)
(2)当无人机载着60N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
【答案】(1) 无人机的最大升力为280N,自身重力为180N,因此能承载的货物最大重力为:
根据重力公式 ,可得无人机能装载的货物最大质量:
(2) 当无人机载着60N的货物降落在水平地面上时,对地面的压力等于总重力:
已知接触面积 ,根据压强公式 ,地面受到的压强为:
答:(1) 无人机送货时最大能装载10kg的货物;(2) 当无人机载着60N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是 。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;飞机的升力
【解析】【分析】(1) 利用无人机的最大升力与自身重力的差值,求出能承载的货物最大重力,再通过重力公式 换算成质量。
(2) 无人机静止在水平地面上时,对地面的压力等于自身与货物的总重力,再利用压强公式 计算对地面的压强。
21.阅读短文,回答问题。
大气压与人类生活
我们生活在地球大气层的底部,大气压与我们的生活息息相关。
人体肺部的模型如图1所示,当人体要吸气时,胸廓扩张,膈肌下降,肺内气压①________,在大气压的作用下,外界富含氧气的新鲜空气经气道进入肺泡内进行气体交换;人体要呼气时,膈肌舒张,胸廓依靠弹性回收,肺内气压②________,使交换后的含二氧化碳的气体排出体外,这样便构成了一次呼吸而使生命得以维持。
大气压随高度而变化,在海拔2km以内,每升高10m,大气压约减少100Pa。高空空气稀薄,大气压降低,空气中含氧量减少,不能满足人体需要。因此,人在海拔3~4km的高度时,就会感到头晕、头痛、耳鸣,甚至恶心、呕吐;在海拔4km以上的高度时,这些反应就更厉害了。
深圳是一个多台风的地区,台风是在热带洋面上生成发展的低气压系统也叫热带气旋,因为热带低压中心气压比外界低,所以周围空气涌向热带低压,遇热上升,供给了热带低压较多的能量,超过输出能量,此时,热带低压里空气旋转更厉害,中心最大风力升高,中心气压进一步降低。等到中心最大风力达到一定标准时,就会提升到更高的一个级别,热带低压提升到热带风暴,再提升到强热带风暴、台风,有时能提升到强台风甚至超强台风,这要看能量输入与输出比决定,输入能量大于输出能量,台风就会增强,反之就会减弱。一般低压区气流会上升,把近地面的水汽带到温度更低的空中,从而凝结变成云并形成降水,所以多阴雨天气,反之高气压区多晴朗的天气。
(1)将文中空格补充完整:①   ,②   (均选填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)某同学在生物课上制作了如图2所示模拟呼吸运动的模型,B图表示正在   (选填“吸气”或“呼气”),肺内气压   (选填“大于”“小于”“等于”)外界大气压。
(3)深圳梧桐山海拔为943.7米,如果山脚入口大气压为1000百帕,则距山脚高度为900米处的大气压为   百帕。夏季台风来临前,深圳陆地多被台风外围的高压区所控制,所以这几天的天气一般多为   (选填“大风大雨”或“高温晴朗”)。台风过境时,流速很大的风平行于窗户吹过,安装不稳的玻璃窗户更容易向   (选填“室内”或“室外”)掉落。
【答案】减小;增大;吸气;小于;910;高温晴朗;室外
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)当人体要吸气时,胸廓扩张,膈肌下降,肺内气压减小,肺内气压小于外界大气压,在气压差的作用下,外界富含氧气的新鲜空气经气道进入肺泡内进行气体交换;人体要呼气时,膈肌舒张,胸廓依靠弹性回收,肺内气压增大,肺内气压大于外界大气压,在气压差的作用下,使交换后的含二氧化碳的气体排出体外,这样便构成了一次呼吸而使生命得以维持;
(2)B图中,B图表示正在吸气,肺内气压小于外界大气压;
(3)大气压随高度而变化,在海拔2km以内,每升高10m,大气压约减少100Pa。则距山脚高度为900米处的大气压减小量为:
则距山脚高度为900米的大气压为:
1000百帕-90百帕=910百帕
夏季台风来临前,深圳陆地多被台风外围的高压区所控制,由图可知,空气流动方向向下,不会形成对流雨,所以这几天的天气一般多为高温晴朗。
台风过境时,流速很大的风平行于窗户吹过,室外的流速变大,压强变小,室内气压大于室外气压,形成的压强差向室外,安装不稳的玻璃窗户更容易向室外。
【分析】(1)呼吸运动的过程是:吸气时,膈肌与肋间肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内,形成主动的吸气运动;当膈肌和肋间外肌舒张时,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,形成被动的呼气运动;
(2)A图示表示膈肌舒张,膈顶上升,肺内气体排出,是呼气过程;B图示表示膈肌收缩,膈顶下降,外界气体进入肺内,是吸气过程;
(3)根据大气压随高度而变化,在海拔2km以内,每升高10m,大气压约减少100Pa。计算出距山脚高度为900米处的大气压减小量,利用山脚的气压减去大气压减小量,得到距山脚高度为900米的大气压;夏季台风来临前,深圳陆地多被台风外围的高压区所控制,结合图进行分析,得出这几天的天气;根据流体压强和流速的关系分析安装不稳的玻璃窗户的倒向。
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