【精品解析】湖北武汉市粮道街中学2025-2026学年八年级下学期4月阶段物理学情自测

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】湖北武汉市粮道街中学2025-2026学年八年级下学期4月阶段物理学情自测

资源简介

湖北武汉市粮道街中学2025-2026学年八年级下学期4月阶段物理学情自测
1.下列估算接近实际的是(  )
A.一个中学生的体重约为50N
B.一位成年人站立时对地面的压强约为
C.我们教室内的空气质量约为10kg
D.活塞式抽水机能将水抽到约20m高处
【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.中学生质量约为50kg,体重:

故A不符合题意;
B.成年人重力约600N,双脚站立时与地面接触面积约,对地面压强:

接近,故B符合题意;
C.空气密度约,普通教室体积约,教室内空气质量约:

故C不符合题意;
D.活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压最多只能支撑约10m高的水柱,故D不符合题意。
故选B。
【分析】首先对题目中涉及的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。
2.如图所示茶杯静止在水平桌面上。下面能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】当茶杯静止在桌面上时,由于桌面对茶杯施加一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,由于物体间力的作用是相互的,茶杯对桌面会产生向下的弹力,方向垂直于接触面向下,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。(如压力,支持力,拉力)
能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是:从茶杯与桌面的接触点开始,画一条垂直于桌面且向下的带箭头线段。
3.某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干,探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验数据记录如表,则下列说法中错误的是
次数 重力G/N 质量m/g 比值(G/m)/(N kg﹣1)
1 0.98 100 9.8
2 1.47 150 9.8
3 1.96 200 9.8
A.小张认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验
B.小明处理数据时,绘出重力G与质量m的关系图象(如图),可得重力与质量成正比
C.小亮处理数据时,算出每组重力与质量的比值(如表格),可得重力与质量成正比
D.小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差
【答案】D
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】A.月球上的引力比地球上小,但月球上的重力与质量仍然是成正比的,所以本实验可以在月球上进行探究,故A正确;
B C.由表格数据和图象,都可以得出重力与质量成正比,故BC正确;
D.探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,多次实验是得到更普遍的规律,不是减小误差的,故D错误。
故选D。
【分析】多次实验的目的有:一减小误差;二寻找规律。“物体所受重力大小与物体质量的关系”是规律性结论的探究活动,多次实验不是为了减小误差.
4.生活中,人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是(  )
A.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
B.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了标枪的惯性
C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
D.乘客系安全带可以减小自身的惯性
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.拍打窗帘时,窗帘受力由静止变为运动,而浮灰由于惯性保持原来的静止状态,从而与窗帘脱离,因此利用了浮灰的惯性,故A错误;
B.标枪运动员通过助跑时,可以提高标枪出手时的初速度,燃料利用标枪的惯性使标枪飞得更远,故B正确;
C.紧固锤头时,撞击锤柄的下端,锤柄受力从运动变为停止,而锤头由于惯性继续向下运动,从而套紧,因此利用了锤头的惯性,故C错误;
D.是否系安全带,乘客的质量不变,那么它的惯性大小不变,故D错误。
故选B。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,有些惯性是有益的,有些惯性是有害的,据此分析判断。
5.如图是电影中敖丙和哪吒踢毽子的场景。下列说法正确的是(  )
A.踢毽子的力是毽子发生形变产生的
B.敖丙踢毽子的力与哪吒踢毽子的力是一对相互作用力
C.毽子离开脚后仍能向前运动是由于毽子具有惯性
D.毽子飞到最高点时,若所有外力突然消失,它将保持静止
【答案】C
【知识点】力的作用效果;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.踢毽子的力是脚施加的,因此是脚面发生形变产生的,故A错误;
B.相互作用力必须作用在不同物体上,而敖丙踢毽子的力与哪吒踢毽子的力均作用在毽子上,不属于相互作用力,故B错误;
C. 毽子离开脚后仍能向前运动是由于毽子具有惯性, 故C正确;
D.毽子飞到最高点时,水平方向还具有速度,因此若所有外力突然消失,它将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
【分析】A.对毽子进行受力分析即可;
B.根据相互作用力的条件判断;
C.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
D.根据牛顿第一定律的内容判断。
6.如图甲所示,从开始,某同学用力沿水平方向向右推箱子,箱子的运动情况如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.0~4s,推力小于箱子所受摩擦力
B.4~12s,推力大于箱子所受摩擦力
C.箱子受到的推力是由箱子发生形变产生的
D.推箱子时,箱子和人的脚所受摩擦力方向相反
【答案】D
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.根据乙图可知,0~4s内箱子的速度为0,即箱子保持静止,则推力和摩擦力相互平衡,即推力等于箱子所受的摩擦力,故A错误;
B.根据乙图可知,4~12s内箱子的路程随时间的变化图像是一条倾斜的直线,说明它做匀速直线运动,仍然处于平衡状态,则推力等于箱子所受的摩擦力,故B错误;
C.箱子受到的推力的施力物体是人的手,所以该力是由手的形变产生的,故C错误;
D.推箱子时,箱子相对地面向前运动,受到地面向后的滑动摩擦力;脚相对于地面有向后运动的趋势,所以受到地面向前的静摩擦力,所以推箱子时,箱子和人的脚所受摩擦力方向相反,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据乙图确定0~4s内箱子的运动状态,根据平衡力的知识计算摩擦力;
B.根据乙图确定4~12s内箱子的运动状态,根据平衡力的知识计算摩擦力;
C. 弹力是由施力物体形变产生的 ;
D.摩擦力的大小总是与物体相对运动的方向相反。
7.如图所示,将系在细线下的小球拿至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是(  )
A.小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用
B.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C位置
D.小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向也随之改变
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.小球在摆动过程中,速度大小和运动方向不断改变,即小球的运动状态不断发生变化,所以小球一直受到非平衡力作用。故A错误。
B.当小球摆至B位置时,它的速度达到最大,且沿水平向右的方向。如果细线突然断裂,小球受到重力作用要向下运动,但是由于惯性继续向右运动,所以小球要向右下方或左下方运动。故B错误;
C.当小球摆至C位置时,此时达到最高点,则小球的速度为零,如果此时如果小球所受的力同时消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态,故C正确;
D. 小球摆动过程中, 重力大小不变,方向始终竖直向下,故D错误。
故选C。
【分析】A.平衡状态受到平衡力,包括静止或匀速直线运动状态;
B.根据惯性的知识结合受力情况判断细线断开后小球的运动状态;
C.根据牛顿第一定律分析;
D.根据重力的大小和方向的知识判断。
8.物体在如图所示拉力的作用下水平向右做匀速直线运动,弹簧测力计示数为F,则下列说法中正确的是(  )
A.物体受到桌面的滑动摩擦力大小等于拉力大小F
B.物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C.手对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对细线的拉力是一对相互作用力
D.运动过程中物体受平衡力作用
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.根据图片可知,弹簧测力计的拉力方向斜向上。当物体在水平桌面上做匀速直线运动时,摩擦力与拉力不在同一直线上,二者不是平衡力,因此物体受到桌面的滑动摩擦力大小不等于拉力大小F,故A错误;
B.物体受到斜向上的拉力,则在竖直方向上肯定会受到一个向上的分力,此时桌面对物体的支持力等于物体受到的重力减去拉力的分力,即支持力不等于重力,故物体受到的重力与桌面对它的支持力不是一对平衡力,故C错误;
C.手对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对细线的拉力,这两个力的方向相同,故这两个力不是一对相互作用力,故C错误;
D.如图所示,物体在拉力的作用下水平向右做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故D正确。
故选D。
【分析】AB.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
C.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在不同物体和同一直线上;
D.平衡状态包括静止或匀速直线运动状态,此时受到平衡力。
9.如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1用下,A、B一起向右做匀速直线运动;如图乙所示,若将A、B木块改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.甲图中B受到的摩擦力方向水平向左
B.乙图中推力F2的大小为12N
C.甲乙两图中A受到的摩擦力相等
D.乙图中A受到的摩擦力大于B受到的摩擦力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.甲图中,A、B一起向右做匀速直线运动,因此二者之间没有相对运动的趋势,则木块B受到的摩擦力大小为0N,故A错误;
B.将A和B看作一个整体,甲图和乙图中二者对地面的压力不变,且接触面粗糙程度不变,那么二者受到的地面的摩擦力不变,即二者摩擦相等。二者都作匀速直线运动,那么他们受到的摩擦力与拉力相互平衡力,即拉力和推力都等于摩擦力,也就是甲的拉力等于乙的推力,为12N,故B正确;
C.甲图中,A受到的摩擦力等于F1,即等于12N。乙图中,AB受到的摩擦力也是12N,但是A和B的重力相同,即对接触面的压力相同,那么A受到的摩擦力等于总摩擦力的一半,即为6N,故C错误;
D.乙图中A和B对地面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,因此受到的摩擦力相等,故D错误。
故选B。
【分析】A.摩擦力产生的条件:相互接触,做相对运动或有相对运动的趋势;
B.将AB看作一个整体,根据平衡力的知识分析判断;
CD.当接触面粗糙程度相同时,摩擦力与压力成正比。
10.如图所示,用尺子快速击打下面的棋子,下面的棋子飞出,上面的棋子却没有飞出,而是落了下来。对这个现象的分析,下列说法正确的是(  )
A.上面的棋子没有飞出,是因为其受到惯性作用的原因
B.上面的棋子能落下来,是因为其具有惯性
C.下面被击打的棋子离开尺子后继续飞行是因为它具有惯性
D.下面被击打出去的棋子由于由静止变为运动,所以其惯性变大了
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.上面的棋子没有飞出,是由于惯性要保持原有的静止状态,故A错误;
B.上面的棋子能落下来,是因为其受到重力,故B错误;
C.下面的棋子离开尺继续飞行是由于棋子具有惯性,故C正确;
D.下面被击打出去的棋子在运动的过程中质量不变,所以惯性不变,故D错误。
故选C。
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
(2)地球附近的物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下。
11.如图所示是探究阻力对物体运动影响的实验装置,第一次实验让小车从棉布表面滑过,第二次实验去掉棉布,让小车直接从木板表面滑过,观察小车滑行的距离。下列说法正确的是(  )
A.第一次实验,木板和斜面都应铺上棉布
B.第二次实验小车滑行距离更大,是因为小车惯性更大
C.两次实验运动的小车都会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D.本实验不能直接验证牛顿第一定律
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A.实验中,应将小车从同一斜面的同一高度自由下滑,使小车到达斜面底端的速度相同,改变水平面的粗糙程度,所以第一次实验中只在水平木板上铺上棉布,故A错误;
B.物体的惯性只与物体质量有关,小车滑行过程中质量不变,惯性不变,故B错误;
C.两次实验中运动的小车都会停下来,是由于小车受到阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.由于摩擦不能消除,没有不受力的物体,所以牛顿第一定律无法用实验直接验证,故D正确。
故选D。
【分析】(1)小车在不同材料上的滑行的距离不同,是由于小车受到的阻力不同,阻力大小与接触面的粗糙程度有关;
(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;
(3)力是改变物体运动状态,不是维持物体运动状态的原因;
(4)根据牛顿第一定律分析。
12.如图所示是一头北极熊爬过薄冰时的情景,到达冰面时,为了避免冰面被压破,于是趴在冰面上爬过薄冰。下列情景中,利用相同方法减小压强的是(  )
A.推土机的推土铲刃做得很锋利
B.火车轨道下面铺放枕木
C.篆刻刀的刀口做得很薄
D.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】B
【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】北极熊爬过薄冰时,选择趴在冰面上通过,目的是避免冰面被压破,这一做法是通过增大受力面积的方式来减小压强。
ACD、推土机的推土铲刃做的很锋利、篆刻刀的刀口做的很薄、破窗锤的敲击端做成锥状,这三种情况都是通过减小受力面积来增大压强,和题干减小压强的做法不符,故ACD错误;
B、在火车轨道下方铺放枕木,是通过增大受力面积的方式减小压强,和题干的压强改变方式一致,故B正确。
故选B。
【分析】压强的影响因素:公式为P=F/S,所以压强的大小和压力大小成正比,和受力面积成反比;压强大小于接触面材料无关,所以在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
13.关于如图所示四幅图的说法正确的是(  )
A.甲:拿着自制气压计从一楼走上五楼,观察到管内水柱变低,说明大气压随高度的增加而减小
B.乙:活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压下,能提升水的最大高度约76cm
C.丙:往B管中吹气,吸管A中水面上升,与杯内水面高度差为h,则吸管A中水面上的气体压强与杯内水面上的气体压强差为
D.丁:飞机飞行时,机翼下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较小
【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;气压计和抽水机;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A.甲:拿着自制气压计从一楼走上五楼,高度升高,外界大气压减小,瓶内气压会将水压入玻璃管,管内水柱会升高,说明大气压随高度的增加而减小,故A错误;
B.乙:活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压下,能提升水的最大高度约为,故B错误;
C.丙:往B管吹气,A管上方流速加快压强减小,杯内大气压将水压入A管,水面上升,与杯内水面高度差为h,则吸管A中水面上的气体压强与杯内水面上的气体压强差为,故C正确;
D.丁:飞机机翼上凸下平,飞行时机翼下方气流速度更小,压强更大,因此机翼下表面压强更大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)大气压与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小;
(2)据大气压与支持水柱的压强相等列等式,计算出大气压支持水柱的高度,做出判断;
(3)液体和气体都称为流体,生活中常见的流体有空气和水,流体的流速越大,压强越小。
14.图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管h上升到P点)。P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法正确的是(  )
A.甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是水银g(h1+h2)
B.甲图中的托里拆利实验中管内真空部分如有空气,测量值将偏小
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压水gh3
D.同时带着两装置登上山顶,发现h1会增大,h3会变小
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】A.甲图中,水银柱高为h1,根据液体压强的公式可知,托里拆利实验装置测出当地的大气压是,故A错误;
B.甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气,会使水银柱变低,测量值将偏小,故B正确;
C.乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,瓶内的气压大于外界大气压,瓶内外气压之差等于,无法测出当地当时的大气压值,故C错误;
D.同时带着两装置登山,甲图中h1会变小,乙图“自制气压计”登山后,瓶外气压减小,瓶内气压不变,因此瓶内管子水面上升,h3会增大,故D错误。
故选B。
【分析】(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是玻璃管内水银面与水银槽中水银面之间的垂直高度,这一高度反映了大气压的大小;大气压与高度有关,随高度的增加而减小;
(2)自制气压计中水柱的位置同样可以显示大气压的大小,外界大气压越大,水柱越低,相反,外界大气压越小,水柱越高。
15.三峡船闸是世界上最大的船闸,修建于三峡大坝左侧的山体中。下列与船闸工作原理相同的是(  )
A.拦河大坝 B.锅炉水位计
C.液体压强计 D.活塞式抽水机
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】船闸利用的是连通器原理。
A.拦河大坝上窄下宽是因为液体的压强随着深度的加深而增大,没有利用了连通器原理,故A不符合题意;
B.锅炉水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,利用了连通器原理,故B符合题意;
C.液体压强计下端连通,但上端有一边是封闭的,不属于连通器,故C不符合题意;
D.活塞式抽水机是利用大气压将水压进抽水机的,没有利用了连通器原理,故D不符合题意。
故选B。
【分析】上端开口、下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的液体不流动时,各个容器中液面总是相平的,船闸是利用连通器原理工作的。
16.某同学用如图所示装置“研究液体内部的压强”,下列说法不正确的是(  )
A.U形管压强计是通过U形管中液面的高度来反映橡皮膜所受液体的压强大小的
B.比较甲、乙、丙三图可得:同一深度液体向各个方向的压强都相等
C.比较丙、丁两图可得:在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度有关
D.若在甲图中U形管左右两边液面的高度差为h,则U形管内外的气压差为
【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.U形管压强计是通过U形管两侧液面的高度差反映橡皮膜所受液体压强的大小,不是“液面的高度”,故A不正确;
B.甲、乙、丙三图中,液体密度相同,橡皮膜深度相同,只有橡皮膜方向不同,U形管左右液面的高度差相同,可得结论:同一深度液体向各个方向的压强都相等,故B正确;
C.丙、丁两图中,橡皮膜深度、方向都相同,液体密度不同,U形管液面高度差不同,可得结论:在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度有关,故C正确;
D.当U形管液面静止时,根据压强平衡,U形管内外的气压差等于高度差为的液体产生的压强,则U形管内外的气压差为,故D正确。
故选A。
【分析】(1)液体内部压强可以通过观察压强计U形管两边液柱的高度差来比较大小,采用的是转换法;
(2)液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定;
(4)液体的压强随深度的增加而增大,不同液体的压强还跟液体的密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
17.如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,根据F=Ps计算可知,桌面受压力相等,三个容器质量相同所以三种液体重相同即质量相同,据图可知三种液体体积:V甲>V乙>V丙;根据密度公式可知,甲<乙<ρ丙;h相同,由液体压强公式p=gh可知,p甲故选B。
【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、压强的计算公式:P=F/S,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。
18.如图甲所示,在一个足够高的圆柱形容器内放一个重为18N的实心金属圆柱体,现不断向容器内注水,并记录水对容器底部的压强p与注水体积V的关系如图乙所示,整个过程圆柱体与容器底部没有紧密结合,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.圆柱体的底面积为25cm2
B.圆柱体的密度为8.9×103kg/m3
C.注水60cm3时,容器底部受到水的压力为1.5N
D.注水260cm3时,圆柱体上表面受到水的压力为1.1N
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.由图乙可知,0~150cm3和150cm3以上,水对容器底的压强p与注水的体积V均成正比,但图像的倾斜程度不同,0~150cm3圆柱体没有在水中浸没,150cm3时水恰好浸没圆柱体;由液体压强公式p=ρgh可得,此时水的深度等于圆柱体的高度为:
此时水所占的底面积为:
150~250cm3水浸没圆柱体,体积由150cm3变为200cm3体积,体积的改变量为ΔV=200cm3-150cm3=50cm3,
对应的压强改变量:
Δp=1700Pa-1500Pa=200Pa,
由液体压强公式p=ρgh可得,此时水的深度改变量为:
此时容器的底面积为:
圆柱体的底面积为:
S柱=S-S'=25cm2-10cm2=15cm2=1.5×10-3m2
故A错误;
B.圆柱体的体积为:
V柱=S柱h柱=15cm2×15cm=225 cm3=2.25×10-4m3
已知圆柱体的重力为18N,则圆柱体的质量为:
因此,圆柱体的密度为:
故B错误;
C.由图乙可知,0~150cm3压强p与注水体积V成正比,则
解得:注水60cm3时,容器底受到水的压强为p2=600Pa
根据可知,可得注水60cm3时,容器底部受到水的压力为:
故C正确;
D.由图乙150cm3以上水浸没圆柱体,压强的改变Δp与体积的改变量ΔV成正比,可得:
解得: 注水260cm3时,圆柱体上表面受到水的压强Δp2=440Pa
根据可得,注水260cm3时,圆柱体上表面受到水的压力为:
故D错误;
故选C。
【分析】(1)由图可知,当注水体积为V1=150cm3时,实心金属圆柱体的高度与水的深度相同,当注水体积为大于150cm3时,由于实心金属圆柱体漂浮或沉底,所以根据从150cm3到250cm3的水的压强变化,利用p=ρgh求出深度的变化量,利用V=Sh即可求出容器的底面积;
(2)利用p=ρgh求出实心金属圆柱体的高度与水的深度相同时水的深度,而此时V水=(S容-S柱)h据此求出实心金属圆柱体的底面积,然后求出实心金属圆柱体的体积,最后根据G=mg=ρgV求出实心金属圆柱体的密度;
(3)根据V=Sh求出注水60cm3时水的深度,利用p=ρgh求出容器底部受到水的压强,利用F=pS求出容器底部受到水的压力;
(4)根据V=Sh求出注水260cm3时水的深度,然后求出圆柱体上表面的深度,利用p=ρgh求出容器底部受到水的压强,利用F=pS求出圆柱体上表面受到水的压力。
19.(1)人坐在小船甲中,用力推另一艘小船乙,如图所示,乙船被推开,说明力可以   ;同时,小船甲也后退了,说明力的作用是   的,使甲船后退的力的施力物体是   。
(2)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~2s,物体受摩擦力大小为   N,2~4s物体受摩擦力大小为   N。
【答案】(1)改变物体的运动状态;相互;乙船
(2)3;6
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合
【解析】【解答】(1)乙船被推开时由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
人推乙船,乙船被推开的同时,甲船也后退,说明力的作用是相互的;人推乙船时,乙船给甲船一个反作用力,这个力使甲船后退,所以施力物体是乙船。
(2)由v-t图像可知,物体在0~2s内处于静止状态,处于平衡状态,受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,由F-t图像可知,此时受到的推力是3N,则物体受摩擦力大小为3N。
由v-t图像可知,4~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,由F-t图像可知,此时物体受到的推力是6N,则物体受到的滑动摩擦力是6N,2~4s物体做加速运动,受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,且由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为6N。
故答案为:(1)改变物体的运动状态;相互;乙船;(2)3;6。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。
(2)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;先由速度-时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F-t图象求出物体受到的推力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
(1)乙船被推开时由静止变为运动,其运动状态发生了改变,所以说明力可以改变物体的运动状态。
人推乙船,乙船被推开的同时,甲船也后退,这表明人对乙船施加力的同时,乙船也对甲船施加了力,体现了力的作用是相互的;人推乙船时,乙船给甲船一个反作用力,这个力使甲船后退,所以施力物体是乙船。
(2)由v-t图像可知,0~2s物体静止,处于平衡状态,受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,由F-t图像可知,此时受到的推力是3N,则物体受摩擦力大小为3N。
由v-t图像可知,4~6s物体做匀速直线运动受到的摩擦力为滑动摩擦力,且滑动摩擦力与此时的推力大小相等,此时受到的推力是6N,可得滑动摩擦力是6N,2~4s物体做加速运动,受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,且由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为6N。
20.在玻璃瓶里装一些红色的水,取一根两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,并从管子上端吹入少量气体,这样就制成了一个简易的多功能物理实验演示器。
(1)当把如图甲的装置从楼下拿到楼上时,发现玻璃管内液面   ;
(2)取一根吸管,靠近玻璃管口,如图乙所示,通过吸管向左吹气,发现玻璃管内液面上升,这说明   ;
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,如图丙所示,用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,这说明   。
【答案】(1)上升
(2)气体流速越快的位置压强越小
(3)力可以改变物体的形状
【知识点】力的作用效果;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)如图甲所示,将装置从楼下拿到楼上时,大气压强减小,而瓶内空气的压强不变,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此玻璃管内液面上升。
(2)如图乙所示,通过吸管向左吹气,玻璃管上方空气的流速增大,发现玻璃管内液面上升,则液柱压强增大,而玻璃管上方气压变小,这说明气体流速越快的位置压强越小。
(3)如图丙所示,用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,则瓶子受压变形,这说明力可以改变物体的形状。
【分析】(1)根据大气压强随高度的变化规律确定到楼上时大气压强的变化,然后根据p内=p大气+p水柱分析玻璃管内液面的变化;
(2)根据水面的高度变化分析液柱的压强变化,根据p内=p大气+p水柱分析大气压强的变化即可;
(3)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。
(1)当把如图甲的装置从楼下拿到楼上时,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此玻璃管内液面上升。
(2)取一根吸管,靠近玻璃管口,如图乙所示,通过吸管向左吹气,玻璃管上方空气的流速增大,发现玻璃管内液面上升,说明玻璃管上方气压变小。这说明气体流速越快的位置压强越小。
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,如图丙所示,用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,则瓶子受压变形,这说明力可以改变物体的形状。
21.如图所示,一段内径大小不均匀的玻璃管与左侧注满水的蓄水容器相连,玻璃管较粗的A处和较细的B处各接有一根竖直细玻璃管。
(1)关闭阀门K,水不流动时观察到竖直细玻璃管中液面相平,此时该装置   (填“是”或“不是”)连通器;
(2)打开阀门K,水流动时细管B处水的流速比粗管A处水的流速   (填“大”或“小”),细管B处上方竖直细玻璃管中的水柱比粗管A处上方竖直细玻璃管中的水柱   (填“高”或“低”)。说明在液体中,流速越大的位置,压强   。
【答案】(1)是
(2)大;低;越小
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)根据图片可知,关闭阀门K,容器的上端开口,下端连通,是连通器。
(2)根据图片可知,打开阀门K,B处管子比A处管子要细一些,则B处管子水的流速较大,故B点的压强小于A点的压强,则管B处上方竖直细玻璃管中的水柱比粗管A处上方竖直细玻璃管中的水柱低,说明液体中,流速越大的位置,压强越小。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)根据V=Sh=Svt可知,当液体流动时,管子越粗则水流速度越小。结合液体压强公式p=ρ液gh和流体压强和流速的关系解答。
(1)关闭阀门K,水不流动时观察到竖直细玻璃管中液面相平,此时容器的上端开口,下端连通,是连通器。
(2)[1][2][3]打开阀门K,水流出过程中,B处管子比A处管子要细一些,所以B处管子水的流速较大,根据流体流速与压强的关系可知,流速越大压强越小,故B点的压强小于A点的压强,则管B处上方竖直细玻璃管中的水柱比粗管A处上方竖直细玻璃管中的水柱低。
22.如图所示是一款喷水全自动擦窗机器人,它能牢牢地“吸”在竖直玻璃上是因为吸盘内部气压   (选填“大于”、“小于”或“等于”)外部大气压;已知吸盘与玻璃的接触面积为0.02m2,自重1.3kg,最多可以装水60g,吸盘外大气压始终为1.0×105Pa当吸盘内气压达到0.96×105Pa时,擦窗机器人对玻璃的压力为    N,装满水的擦窗机器人能静止在玻璃表面,它受到的摩擦力大小为    N,若用真空泵继续向外抽气,则它受到的摩擦力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】小于;80;13.6;不变
【知识点】摩擦力的大小;压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】擦窗机器人工作时,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内的气压小于外部大气压,所以它能牢牢地“吸”在竖直玻璃上。
擦窗机器人对玻璃的压力:
F=pS=(1.0×105Pa-0.96×105Pa)×0.02m2=80N
擦窗机器人静止时,处于平衡状态,在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,擦窗机器人受到的摩擦力:
f=G=mg=(1.3kg+60×10-3kg)×10N/kg=13.6N
若用真空泵继续向外抽气,由于擦窗机器人在竖直玻璃上仍静止,其重力不变,则摩擦力不变。
答:小于;80;13.6;不变。
【分析】当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内的气压小于外界大气压;
根据G=mg求出机器人的重力;物体静止或匀速直线运动时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题即可。
23.(1)如图所示,一个均匀材质的方形物块静止在斜面上。请画出这个物块所受的重力和摩擦力示意图。
(2)如图,一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地,请画出此刻地面对他的摩擦力的示意图(A点是作用点)。
【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)质地均匀的方形物体,重心落在几何中心位置。重力的朝向固定为竖直向下,以重心为起点画出对应带箭头线段并标注重力符号。物体静置在斜面之上,存在顺着斜面向下滑动的趋向,接触面产生的静摩擦力会阻碍该运动趋势,因此摩擦力朝向沿斜面向上,同样以重心作为作用点绘制线段并标注摩擦力符号,如图所示:
(2)人向右跑动过程中,落地的脚向后用力蹬踏地面,脚掌相对于地面形成向后的运动趋势。地面产生的静摩擦力会抵消这一运动趋势,故而摩擦力朝向与人行进方向保持一致,作用点设定在脚掌接触地面的位置,沿前进方向画出线段并标注符号即可,如图所示:
【分析】判断摩擦力具体朝向,核心是找准物体相对接触面的运动趋势方向,摩擦力始终与运动趋势方向相反。绘制受力示意图时,统一将受力点定于重心或实际接触位置,再结合力的实际朝向规范绘图。
(1)均匀物块重心在方形的几何中心,重力方向始终竖直向下,从重心出发画竖直向下的带箭头线段,标注G;物块静止在斜面上,有沿斜面向下滑的趋势,摩擦力方向沿斜面向上,作用点也画在重心,从重心沿斜面向上画带箭头线段,标注f。
(2)男生向右奔跑,右脚着地向后蹬地时,右脚相对于地面有向后滑动的趋势,摩擦力阻碍相对运动趋势,因此摩擦力方向为水平向前,作用点在A点。从A点出发沿水平向右画带箭头线段,标注f即可。
24.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88
(1)本实验中用到的测量器材有:天平和   。
(2)如图的四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是(  )
A. B.
C. D.
(3)若甲、乙两物体的质量之比为,甲物体所受重力为60N,则乙物体所受重力为   N。
(4)如图是用弹簧测力计测量重力的过程,分析“物体静止时测力计示数就是重力大小”需要应用到的物理知识是________(填标号)。
A.物体的重力跟质量的关系
B.二力平衡的条件
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D.物体间力的作用是相互的
【答案】(1)弹簧测力计
(2)A
(3)40
(4)B
【知识点】重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,要测量物体的重力和质量,则除了天平外,还需要弹簧测力计。
(2)根据表格数据得到:,因是常数,则说明物体所受的重力跟它的质量成正比,其图象为过坐标原点的倾斜直线,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)综上所述,物体的重力与质量成正比,即;

解得:。
(4)当物体静止在弹簧测力计下时,它处于平衡状态,即物体受的重力和弹簧测力计对物体的拉力大小相等,故B正确,而ACD不合题意。
故选B。
【分析】(1)根据实验过程要测量的物理量选择合适的测量工具;
(2)分别计算每组数据中重力和质量的比值,比较比值大小从而确定二者之间的数量关系,进而确定图像的形状即可;
(3)根据(2)中得到重力和质量的数量关系列式计算;
(4)对物体进行受力分析,根据平衡力的知识分析判断。
(1)由表中数据可知,要测量物体的重力,则需要用到测量力的工具弹簧测力计。
(2)因是常数,则说明物体所受的重力跟它的质量成正比,其图象为过坐标原点的倾斜直线,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)根据重力公式,可知物体的重力与质量成正比。已知甲、乙两物体的质量之比
设乙物体所受重力为,甲物体所受重力
因为,所以
解得
(4)A.当物体静止在弹簧测力计下时,物体受到竖直向下的重力和弹簧测力计对物体竖直向上的拉力,这是关于力的平衡,故A不符合题意;
B.因为物体处于静止状态,即处于平衡状态,根据二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,此时,故B符合题意;
C.弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力,大小相等,弹簧测力计的示数反映的是物体对弹簧测力计的拉力的大小,所以物体静止时测力计示数就是重力大小,这是弹簧伸长量与拉力的关系,故C不符合题意;
D.整个过程用到了二力平衡的条件和物体间力的作用是相互的,没有用到物体的重力跟质量的关系以及弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系,故D不符合题意。
故选B。
25.小枫买了两款质量m不同的运动鞋,为了比较两款鞋的防滑性,各取其中一只鞋A和B,在同一水平桌面上进行下列实验。
(1)实验中,弹簧测力计应沿水平方向   拉动运动鞋,则鞋受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)有同学用图①、②实验比较两款鞋的防滑性,小枫觉得不妥,认为要用图③、④实验,理由是为了控制   相同。
(3)图③实验,弹簧测力计示数为   N。由实验可知鞋   (选填“A”或“B”)的防滑性更差。
(4)重复图③实验时,小枫沿水平方向拉动鞋A、B,使它们一起加速直线运动,则鞋A受到水平桌面的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)如图所示,冰壶运动员穿的鞋一只是橡胶鞋底的蹬冰鞋,一只是塑料鞋底的滑行鞋。需要滑行时,全身由滑行鞋支撑,蹬冰鞋不与冰面接触;运动员需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。这是通过改变   来改变滑动摩擦力大小的。
【答案】(1)匀速直线
(2)接触面受到的压力
(3)4.4;A
(4)不变
(5)接触面的粗糙程度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中,弹簧测力计应沿水平方向匀速直线拉动运动鞋,此时运动鞋在水平拉力和摩擦力的作用下处于平衡状态,根据二力平衡的条件,则鞋受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)有同学用图①、②实验比较两款鞋的防滑性,这是不妥的,理由是两款鞋对水平面的压力大小不同;应该用图③、④进行实验,理由是为了控制压力大小相同。
(3)在图③实验中,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为4.4N,即鞋A受到的摩擦力fA=F3=4.4N;
由图④实验可知鞋B受到的摩擦力fB=F4=4.6N,比较③④两次实验可知,在压力相同时鞋A受到的摩擦力较小,所以鞋A的防滑性更差。
(4)重复图③实验时,沿水平方向拉动鞋A、B,使它们一起加速直线运动,因鞋A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以鞋A受到水平桌面的摩擦力不变。
(5)冰壶运动员在进行比赛的过程中,对冰面的压力相同,但是不同的鞋与冰面接触时,粗糙程度不同,所以是通过改变接触面的粗糙程度来改变滑动摩擦力大小的。
故答案为:(1)匀速直线;(2)接触面受到的压力;(3)4.4;A;(4)不变;(5)接触面的粗糙程度。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究滑动摩擦力与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)根据弹簧测力计的分度值和指针位置读数,由二力平衡条件可知图③、④中两款运动鞋受到摩擦力的大小关系;在压力相同的条件下,摩擦力越大,鞋的防滑性越好;
(4)根据压力大小和接触面的粗糙程度不变分析;
(5)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(1)弹簧测力计沿水平方向拉木块时,木块受到弹簧测力计提供的拉力和接触面提供的滑动摩擦力,当木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,其中拉力大小可以由弹簧测力测量出来,也就是弹簧测力计的示数大小等于拉力的大小,所以此时弹簧测力计的示数大小也等于滑动摩擦力的大小,即当木块做匀速直线运动时,滑动摩擦力大小可以通过弹簧测力计直接读出来,便于测量。
(2)要比较两款鞋的防滑性,根据控制变量法的使用方法,应该要控制接触面受到的压力相同,但是鞋的款式发生改变,由于两款鞋的质量不同,故图③、④实验中将两款球鞋叠放在一起能满足要求。
(3)[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在4N后2小格处,故弹簧测力计的示数为。
[2]由③、④实验可知,④实验中弹簧测力计的示数较大,故在接触面受到的压力相同时,鞋B受到的滑动摩擦力更大,故鞋B更防滑,则鞋A的防滑性更差。
(4)滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关,故图③实验中加速拉动鞋A、B时,滑动摩擦力大小不变。
(5)冰壶运动员在进行比赛的过程中,对冰面的压力相同,但是不同的鞋与冰面接触时,粗糙程度不同,故是通过改变接触面的粗糙程度来改变滑动摩擦力大小的。
26.某小组利用如图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,实验中使用的盐水密度为。
(1)如图甲所示,若用手指按压橡皮膜,U形管两侧液面的高度   (填“变化明显”或“几乎不变”),说明液体压强计气密性良好。
(2)如图乙a中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差   。
(3)利用图乙中   两图得出的结论,水电站拦河大坝应设计成   (填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)该小组利用图乙中ac两图初步得出液体压强与液体密度的关系,这一做法是不可靠的,这是因为   。
(5)该小组自制了如图丙所示的容器,中间用竖着的隔板和横着的隔板将容器分成A、B两部分,横着的隔板中央用薄橡皮膜封闭一个圆孔,当两侧压强不同时,橡皮膜的形状发生改变。现在向A中加水、B中加入未知液体,直到橡皮膜变平,测出水深,未知液体深,橡皮膜到B底部距离,则未知液体密度   (用题中所给符号和表示)。
【答案】(1)变化明显
(2)不变
(3)a、b;上窄下宽
(4)未控制深度相同
(5)
【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)若压强计气密性良好,按压橡皮膜时,内部空气体积减小,压强增大,会推动U形管左侧液面下降、右侧液面上升,两侧液面高度差明显变化。若装置漏气,按压时空气会从缝隙逸出,压强无法有效传递至液柱,导致两侧液面高度差几乎无变化。
(2)根据液体压强特点,同一深度处液体向各个方向的压强大小相等,因此无论探头朝向如何改变,U形管两侧液面的高度差均保持不变。
(3)分析图乙a、b实验数据可知,探头在液体中的深度越大,U形管两侧液面高度差越大,表明液体压强随深度增加而增大。由于水坝下部承受的压强远大于上部,需设计成上窄下宽的梯形结构,通过增大横截面积分散压力,确保坝体稳定性。
(4)探究液体压强与密度的关系时,需控制变量,保持探头深度相同。图乙a、c实验中,盐水和水的密度不同,但探头深度也不同,因此无法区分压强差异是由密度还是深度导致。此操作不可靠,原因是未遵循控制变量法(未保持深度一致)。
(5)A侧水对橡皮膜压强 pA =ρ水 gh1 。B侧液体对橡皮膜压强 pB =ρg(h2- h3)。橡皮膜两侧压强相等,则ρ水 gh1 =ρg(h2- h3),解得未知液体密度。
【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)若压强计气密性良好,按压橡皮膜时,内部空气被压缩,压力增大,会推动U形管左侧液面下降、右侧液面上升,高度差明显变化。若气密性差,按压时空气泄漏,压力无法传递,液面几乎不变。
(2)同一深度处,液体向各个方向的压强相等,因此改变探头方向时,U形管高度差不变。
(3)[1][2]由图乙a、b可知,探头深度越大,U形管高度差越大,说明液体压强随深度增加而增大。大坝下部承受的水压远大于上部,因此需更宽以增强结构强度,防止被水压破坏。
(4)探究液体压强与密度的关系时,需控制深度 h 相同。图乙 a、c 中,液体密度不同,探头深度不同,无法确定压强差异是由密度还是深度引起,这一做法不可靠。是因为未控制深度相同。
(5)A侧为水,对橡皮膜压强 pA =ρ水 gh1 。B侧为未知液体,对橡皮膜压强 pB =ρg(h2- h3)。橡皮膜两侧压强相等,即 pA =pB 。则ρ水 gh1 =ρg(h2- h3),解得未知液体密度
27.图甲为“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,A、B、C为三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同。
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:图线③反映的是装置中   塑料管的气体压强随时间变化的情况。(选填“A”、“B”或“C”)
(2)将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条图线出现了上移,由此可以判断三节管中气体的流速   。(选填“增大”或“减小”)
(3)如图丙小汽车在平直的高速公路上以90km/h的速度行驶时,若考虑周围空气对它的影响,则小汽车对地面的压力   汽车所受的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)C
(2)减小
(3)小于
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,A管横截面积最小,流速最大,所以细管内气体流速比粗管内气体流速大。
(1)由图乙的①②③三条图线可知,③的压强最大,说明③的流速最小,塑料管的横截面积最大,所以图线③反映的是塑料管C塑料管的气体压强随时间变化的情况。
(2)图像中①②③三条图线出现了上移,说明气体的压强变大,气体的流速减小。
(3)小汽车形状是上凸下平的,小汽车在平直的高速公路上行驶时,汽车上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,会产生向上的压强差,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
故答案为:(1)C;(2)减小;(3)小于。
【分析】 流体的流量等于流速和横截面积的乘积,根据流量和横截面积来确定流速大小。
(1)流体的流速越大的位置,流体的压强越小,根据图象中流体压强的大小来判断哪个塑料管。
(2)根据流体压强与流速的关系分析;
(3)流体压强与流速的关系,气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,轿车快速行驶时,上下方所受到的压力差形成向上的升力,对地面的压力减小。
(1)由图乙的①②③三条图线可知,③的压强最大,说明③的流速最小,则对应塑料管的横截面积最大,所以图线③反映的是塑料管C的气体压强随时间变化的情况。
(2)①②③三条图线出现了上移,说明气体的压强变大,气体的流速减小。
(3)小汽车形状是上凸下平的,小汽车在平直的高速公路上行驶时,汽车上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,会产生向上的压强差,向上的力,导致小汽车对地面的压力小于汽车所受的重力。
28.“萝卜快跑”是百度旗下的自动驾驶出行服务平台,也是全球最大的自动驾驶出行服务平台。截至2026年4月,平台累计服务订单量已突破700万单,业务覆盖武汉、北京、广州等十余座城市。尤其在武汉,“萝卜快跑”已开启商业化运营,测试道路里程突破3829公里,辐射人口超千万。一辆正在武汉测试的第六代无人车(如图所示),空车质量为1600kg,车辆满载(含测试设备),总质量为2000kg,每个车轮与水平路面的接触面积为,在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶时,发动机提供的牵引力为2000N。(取)
(1)求萝卜空车所受的重力是多少牛顿?若满载时,车辆总重力比空车增大了多少?
(2)车辆在平直公路上以36km/h的速度匀速直线向右行驶时,求车辆受到的阻力大小和方向,并写出你所依据的物理原理。
(3)①车辆满载且静止停在水平路面上时,对路面的压强是多少?
②该测试车在水平高速测试道上以108km/h的速度匀速直线行驶时,由于车顶空气流速快、车底空气流速慢,空气对车产生一个竖直向上的升力大小为4000N。已知满载时车辆总重力不变,求此时汽车对水平路面的压强。
【答案】(1)解:空车所受重力:
满载时重力增量:
答:萝卜空车所受的重力是,若满载时,车辆总重力比空车增大了。
(2)车辆匀速向右行驶时,处于平衡状态,由二力平衡原理可知,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则阻力方向水平向左,大小为:
(3)满载静止时对路面的压力为:
受力面积为:
对路面的压强是:
此时汽车对水平路面的压力为:
对水平路面的压强为:
答:①车辆满载且静止停在水平路面上时,对路面的压强是;
②此时汽车对水平路面的压强为。
【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
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出空车所受重力,满载时重力增量;
(2)根据二力平衡条件分析车辆受到的阻力大小和方向;
(3)满载静止时对路面的压力等于总重力,根据求出车辆满载时对路面的压强,
汽车高速行驶时对水平路面的压力,根据求出汽车对水平路面的压强。
(1)空车所受重力
满载时重力增量
(2)略
(3)满载静止时对路面的压力为
受力面积为
对路面的压强是
此时汽车对水平路面的压力为
对水平路面的压强为
1 / 1湖北武汉市粮道街中学2025-2026学年八年级下学期4月阶段物理学情自测
1.下列估算接近实际的是(  )
A.一个中学生的体重约为50N
B.一位成年人站立时对地面的压强约为
C.我们教室内的空气质量约为10kg
D.活塞式抽水机能将水抽到约20m高处
2.如图所示茶杯静止在水平桌面上。下面能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是(  )
A. B.
C. D.
3.某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干,探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验数据记录如表,则下列说法中错误的是
次数 重力G/N 质量m/g 比值(G/m)/(N kg﹣1)
1 0.98 100 9.8
2 1.47 150 9.8
3 1.96 200 9.8
A.小张认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验
B.小明处理数据时,绘出重力G与质量m的关系图象(如图),可得重力与质量成正比
C.小亮处理数据时,算出每组重力与质量的比值(如表格),可得重力与质量成正比
D.小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差
4.生活中,人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是(  )
A.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
B.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了标枪的惯性
C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
D.乘客系安全带可以减小自身的惯性
5.如图是电影中敖丙和哪吒踢毽子的场景。下列说法正确的是(  )
A.踢毽子的力是毽子发生形变产生的
B.敖丙踢毽子的力与哪吒踢毽子的力是一对相互作用力
C.毽子离开脚后仍能向前运动是由于毽子具有惯性
D.毽子飞到最高点时,若所有外力突然消失,它将保持静止
6.如图甲所示,从开始,某同学用力沿水平方向向右推箱子,箱子的运动情况如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.0~4s,推力小于箱子所受摩擦力
B.4~12s,推力大于箱子所受摩擦力
C.箱子受到的推力是由箱子发生形变产生的
D.推箱子时,箱子和人的脚所受摩擦力方向相反
7.如图所示,将系在细线下的小球拿至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是(  )
A.小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用
B.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C位置
D.小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向也随之改变
8.物体在如图所示拉力的作用下水平向右做匀速直线运动,弹簧测力计示数为F,则下列说法中正确的是(  )
A.物体受到桌面的滑动摩擦力大小等于拉力大小F
B.物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C.手对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对细线的拉力是一对相互作用力
D.运动过程中物体受平衡力作用
9.如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1用下,A、B一起向右做匀速直线运动;如图乙所示,若将A、B木块改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.甲图中B受到的摩擦力方向水平向左
B.乙图中推力F2的大小为12N
C.甲乙两图中A受到的摩擦力相等
D.乙图中A受到的摩擦力大于B受到的摩擦力
10.如图所示,用尺子快速击打下面的棋子,下面的棋子飞出,上面的棋子却没有飞出,而是落了下来。对这个现象的分析,下列说法正确的是(  )
A.上面的棋子没有飞出,是因为其受到惯性作用的原因
B.上面的棋子能落下来,是因为其具有惯性
C.下面被击打的棋子离开尺子后继续飞行是因为它具有惯性
D.下面被击打出去的棋子由于由静止变为运动,所以其惯性变大了
11.如图所示是探究阻力对物体运动影响的实验装置,第一次实验让小车从棉布表面滑过,第二次实验去掉棉布,让小车直接从木板表面滑过,观察小车滑行的距离。下列说法正确的是(  )
A.第一次实验,木板和斜面都应铺上棉布
B.第二次实验小车滑行距离更大,是因为小车惯性更大
C.两次实验运动的小车都会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D.本实验不能直接验证牛顿第一定律
12.如图所示是一头北极熊爬过薄冰时的情景,到达冰面时,为了避免冰面被压破,于是趴在冰面上爬过薄冰。下列情景中,利用相同方法减小压强的是(  )
A.推土机的推土铲刃做得很锋利
B.火车轨道下面铺放枕木
C.篆刻刀的刀口做得很薄
D.破窗锤的敲击端做成锥状
13.关于如图所示四幅图的说法正确的是(  )
A.甲:拿着自制气压计从一楼走上五楼,观察到管内水柱变低,说明大气压随高度的增加而减小
B.乙:活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压下,能提升水的最大高度约76cm
C.丙:往B管中吹气,吸管A中水面上升,与杯内水面高度差为h,则吸管A中水面上的气体压强与杯内水面上的气体压强差为
D.丁:飞机飞行时,机翼下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较小
14.图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管h上升到P点)。P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法正确的是(  )
A.甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是水银g(h1+h2)
B.甲图中的托里拆利实验中管内真空部分如有空气,测量值将偏小
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压水gh3
D.同时带着两装置登上山顶,发现h1会增大,h3会变小
15.三峡船闸是世界上最大的船闸,修建于三峡大坝左侧的山体中。下列与船闸工作原理相同的是(  )
A.拦河大坝 B.锅炉水位计
C.液体压强计 D.活塞式抽水机
16.某同学用如图所示装置“研究液体内部的压强”,下列说法不正确的是(  )
A.U形管压强计是通过U形管中液面的高度来反映橡皮膜所受液体的压强大小的
B.比较甲、乙、丙三图可得:同一深度液体向各个方向的压强都相等
C.比较丙、丁两图可得:在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度有关
D.若在甲图中U形管左右两边液面的高度差为h,则U形管内外的气压差为
17.如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
18.如图甲所示,在一个足够高的圆柱形容器内放一个重为18N的实心金属圆柱体,现不断向容器内注水,并记录水对容器底部的压强p与注水体积V的关系如图乙所示,整个过程圆柱体与容器底部没有紧密结合,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.圆柱体的底面积为25cm2
B.圆柱体的密度为8.9×103kg/m3
C.注水60cm3时,容器底部受到水的压力为1.5N
D.注水260cm3时,圆柱体上表面受到水的压力为1.1N
19.(1)人坐在小船甲中,用力推另一艘小船乙,如图所示,乙船被推开,说明力可以   ;同时,小船甲也后退了,说明力的作用是   的,使甲船后退的力的施力物体是   。
(2)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~2s,物体受摩擦力大小为   N,2~4s物体受摩擦力大小为   N。
20.在玻璃瓶里装一些红色的水,取一根两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,并从管子上端吹入少量气体,这样就制成了一个简易的多功能物理实验演示器。
(1)当把如图甲的装置从楼下拿到楼上时,发现玻璃管内液面   ;
(2)取一根吸管,靠近玻璃管口,如图乙所示,通过吸管向左吹气,发现玻璃管内液面上升,这说明   ;
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,如图丙所示,用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,这说明   。
21.如图所示,一段内径大小不均匀的玻璃管与左侧注满水的蓄水容器相连,玻璃管较粗的A处和较细的B处各接有一根竖直细玻璃管。
(1)关闭阀门K,水不流动时观察到竖直细玻璃管中液面相平,此时该装置   (填“是”或“不是”)连通器;
(2)打开阀门K,水流动时细管B处水的流速比粗管A处水的流速   (填“大”或“小”),细管B处上方竖直细玻璃管中的水柱比粗管A处上方竖直细玻璃管中的水柱   (填“高”或“低”)。说明在液体中,流速越大的位置,压强   。
22.如图所示是一款喷水全自动擦窗机器人,它能牢牢地“吸”在竖直玻璃上是因为吸盘内部气压   (选填“大于”、“小于”或“等于”)外部大气压;已知吸盘与玻璃的接触面积为0.02m2,自重1.3kg,最多可以装水60g,吸盘外大气压始终为1.0×105Pa当吸盘内气压达到0.96×105Pa时,擦窗机器人对玻璃的压力为    N,装满水的擦窗机器人能静止在玻璃表面,它受到的摩擦力大小为    N,若用真空泵继续向外抽气,则它受到的摩擦力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.(1)如图所示,一个均匀材质的方形物块静止在斜面上。请画出这个物块所受的重力和摩擦力示意图。
(2)如图,一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地,请画出此刻地面对他的摩擦力的示意图(A点是作用点)。
24.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88
(1)本实验中用到的测量器材有:天平和   。
(2)如图的四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是(  )
A. B.
C. D.
(3)若甲、乙两物体的质量之比为,甲物体所受重力为60N,则乙物体所受重力为   N。
(4)如图是用弹簧测力计测量重力的过程,分析“物体静止时测力计示数就是重力大小”需要应用到的物理知识是________(填标号)。
A.物体的重力跟质量的关系
B.二力平衡的条件
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D.物体间力的作用是相互的
25.小枫买了两款质量m不同的运动鞋,为了比较两款鞋的防滑性,各取其中一只鞋A和B,在同一水平桌面上进行下列实验。
(1)实验中,弹簧测力计应沿水平方向   拉动运动鞋,则鞋受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)有同学用图①、②实验比较两款鞋的防滑性,小枫觉得不妥,认为要用图③、④实验,理由是为了控制   相同。
(3)图③实验,弹簧测力计示数为   N。由实验可知鞋   (选填“A”或“B”)的防滑性更差。
(4)重复图③实验时,小枫沿水平方向拉动鞋A、B,使它们一起加速直线运动,则鞋A受到水平桌面的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)如图所示,冰壶运动员穿的鞋一只是橡胶鞋底的蹬冰鞋,一只是塑料鞋底的滑行鞋。需要滑行时,全身由滑行鞋支撑,蹬冰鞋不与冰面接触;运动员需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。这是通过改变   来改变滑动摩擦力大小的。
26.某小组利用如图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,实验中使用的盐水密度为。
(1)如图甲所示,若用手指按压橡皮膜,U形管两侧液面的高度   (填“变化明显”或“几乎不变”),说明液体压强计气密性良好。
(2)如图乙a中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差   。
(3)利用图乙中   两图得出的结论,水电站拦河大坝应设计成   (填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)该小组利用图乙中ac两图初步得出液体压强与液体密度的关系,这一做法是不可靠的,这是因为   。
(5)该小组自制了如图丙所示的容器,中间用竖着的隔板和横着的隔板将容器分成A、B两部分,横着的隔板中央用薄橡皮膜封闭一个圆孔,当两侧压强不同时,橡皮膜的形状发生改变。现在向A中加水、B中加入未知液体,直到橡皮膜变平,测出水深,未知液体深,橡皮膜到B底部距离,则未知液体密度   (用题中所给符号和表示)。
27.图甲为“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,A、B、C为三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同。
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:图线③反映的是装置中   塑料管的气体压强随时间变化的情况。(选填“A”、“B”或“C”)
(2)将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条图线出现了上移,由此可以判断三节管中气体的流速   。(选填“增大”或“减小”)
(3)如图丙小汽车在平直的高速公路上以90km/h的速度行驶时,若考虑周围空气对它的影响,则小汽车对地面的压力   汽车所受的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
28.“萝卜快跑”是百度旗下的自动驾驶出行服务平台,也是全球最大的自动驾驶出行服务平台。截至2026年4月,平台累计服务订单量已突破700万单,业务覆盖武汉、北京、广州等十余座城市。尤其在武汉,“萝卜快跑”已开启商业化运营,测试道路里程突破3829公里,辐射人口超千万。一辆正在武汉测试的第六代无人车(如图所示),空车质量为1600kg,车辆满载(含测试设备),总质量为2000kg,每个车轮与水平路面的接触面积为,在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶时,发动机提供的牵引力为2000N。(取)
(1)求萝卜空车所受的重力是多少牛顿?若满载时,车辆总重力比空车增大了多少?
(2)车辆在平直公路上以36km/h的速度匀速直线向右行驶时,求车辆受到的阻力大小和方向,并写出你所依据的物理原理。
(3)①车辆满载且静止停在水平路面上时,对路面的压强是多少?
②该测试车在水平高速测试道上以108km/h的速度匀速直线行驶时,由于车顶空气流速快、车底空气流速慢,空气对车产生一个竖直向上的升力大小为4000N。已知满载时车辆总重力不变,求此时汽车对水平路面的压强。
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;压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.中学生质量约为50kg,体重:

故A不符合题意;
B.成年人重力约600N,双脚站立时与地面接触面积约,对地面压强:

接近,故B符合题意;
C.空气密度约,普通教室体积约,教室内空气质量约:

故C不符合题意;
D.活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压最多只能支撑约10m高的水柱,故D不符合题意。
故选B。
【分析】首先对题目中涉及的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。
2.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】当茶杯静止在桌面上时,由于桌面对茶杯施加一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,由于物体间力的作用是相互的,茶杯对桌面会产生向下的弹力,方向垂直于接触面向下,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。(如压力,支持力,拉力)
能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是:从茶杯与桌面的接触点开始,画一条垂直于桌面且向下的带箭头线段。
3.【答案】D
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】A.月球上的引力比地球上小,但月球上的重力与质量仍然是成正比的,所以本实验可以在月球上进行探究,故A正确;
B C.由表格数据和图象,都可以得出重力与质量成正比,故BC正确;
D.探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,多次实验是得到更普遍的规律,不是减小误差的,故D错误。
故选D。
【分析】多次实验的目的有:一减小误差;二寻找规律。“物体所受重力大小与物体质量的关系”是规律性结论的探究活动,多次实验不是为了减小误差.
4.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.拍打窗帘时,窗帘受力由静止变为运动,而浮灰由于惯性保持原来的静止状态,从而与窗帘脱离,因此利用了浮灰的惯性,故A错误;
B.标枪运动员通过助跑时,可以提高标枪出手时的初速度,燃料利用标枪的惯性使标枪飞得更远,故B正确;
C.紧固锤头时,撞击锤柄的下端,锤柄受力从运动变为停止,而锤头由于惯性继续向下运动,从而套紧,因此利用了锤头的惯性,故C错误;
D.是否系安全带,乘客的质量不变,那么它的惯性大小不变,故D错误。
故选B。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,有些惯性是有益的,有些惯性是有害的,据此分析判断。
5.【答案】C
【知识点】力的作用效果;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.踢毽子的力是脚施加的,因此是脚面发生形变产生的,故A错误;
B.相互作用力必须作用在不同物体上,而敖丙踢毽子的力与哪吒踢毽子的力均作用在毽子上,不属于相互作用力,故B错误;
C. 毽子离开脚后仍能向前运动是由于毽子具有惯性, 故C正确;
D.毽子飞到最高点时,水平方向还具有速度,因此若所有外力突然消失,它将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
【分析】A.对毽子进行受力分析即可;
B.根据相互作用力的条件判断;
C.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
D.根据牛顿第一定律的内容判断。
6.【答案】D
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.根据乙图可知,0~4s内箱子的速度为0,即箱子保持静止,则推力和摩擦力相互平衡,即推力等于箱子所受的摩擦力,故A错误;
B.根据乙图可知,4~12s内箱子的路程随时间的变化图像是一条倾斜的直线,说明它做匀速直线运动,仍然处于平衡状态,则推力等于箱子所受的摩擦力,故B错误;
C.箱子受到的推力的施力物体是人的手,所以该力是由手的形变产生的,故C错误;
D.推箱子时,箱子相对地面向前运动,受到地面向后的滑动摩擦力;脚相对于地面有向后运动的趋势,所以受到地面向前的静摩擦力,所以推箱子时,箱子和人的脚所受摩擦力方向相反,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据乙图确定0~4s内箱子的运动状态,根据平衡力的知识计算摩擦力;
B.根据乙图确定4~12s内箱子的运动状态,根据平衡力的知识计算摩擦力;
C. 弹力是由施力物体形变产生的 ;
D.摩擦力的大小总是与物体相对运动的方向相反。
7.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.小球在摆动过程中,速度大小和运动方向不断改变,即小球的运动状态不断发生变化,所以小球一直受到非平衡力作用。故A错误。
B.当小球摆至B位置时,它的速度达到最大,且沿水平向右的方向。如果细线突然断裂,小球受到重力作用要向下运动,但是由于惯性继续向右运动,所以小球要向右下方或左下方运动。故B错误;
C.当小球摆至C位置时,此时达到最高点,则小球的速度为零,如果此时如果小球所受的力同时消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态,故C正确;
D. 小球摆动过程中, 重力大小不变,方向始终竖直向下,故D错误。
故选C。
【分析】A.平衡状态受到平衡力,包括静止或匀速直线运动状态;
B.根据惯性的知识结合受力情况判断细线断开后小球的运动状态;
C.根据牛顿第一定律分析;
D.根据重力的大小和方向的知识判断。
8.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.根据图片可知,弹簧测力计的拉力方向斜向上。当物体在水平桌面上做匀速直线运动时,摩擦力与拉力不在同一直线上,二者不是平衡力,因此物体受到桌面的滑动摩擦力大小不等于拉力大小F,故A错误;
B.物体受到斜向上的拉力,则在竖直方向上肯定会受到一个向上的分力,此时桌面对物体的支持力等于物体受到的重力减去拉力的分力,即支持力不等于重力,故物体受到的重力与桌面对它的支持力不是一对平衡力,故C错误;
C.手对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对细线的拉力,这两个力的方向相同,故这两个力不是一对相互作用力,故C错误;
D.如图所示,物体在拉力的作用下水平向右做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故D正确。
故选D。
【分析】AB.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
C.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在不同物体和同一直线上;
D.平衡状态包括静止或匀速直线运动状态,此时受到平衡力。
9.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.甲图中,A、B一起向右做匀速直线运动,因此二者之间没有相对运动的趋势,则木块B受到的摩擦力大小为0N,故A错误;
B.将A和B看作一个整体,甲图和乙图中二者对地面的压力不变,且接触面粗糙程度不变,那么二者受到的地面的摩擦力不变,即二者摩擦相等。二者都作匀速直线运动,那么他们受到的摩擦力与拉力相互平衡力,即拉力和推力都等于摩擦力,也就是甲的拉力等于乙的推力,为12N,故B正确;
C.甲图中,A受到的摩擦力等于F1,即等于12N。乙图中,AB受到的摩擦力也是12N,但是A和B的重力相同,即对接触面的压力相同,那么A受到的摩擦力等于总摩擦力的一半,即为6N,故C错误;
D.乙图中A和B对地面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,因此受到的摩擦力相等,故D错误。
故选B。
【分析】A.摩擦力产生的条件:相互接触,做相对运动或有相对运动的趋势;
B.将AB看作一个整体,根据平衡力的知识分析判断;
CD.当接触面粗糙程度相同时,摩擦力与压力成正比。
10.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.上面的棋子没有飞出,是由于惯性要保持原有的静止状态,故A错误;
B.上面的棋子能落下来,是因为其受到重力,故B错误;
C.下面的棋子离开尺继续飞行是由于棋子具有惯性,故C正确;
D.下面被击打出去的棋子在运动的过程中质量不变,所以惯性不变,故D错误。
故选C。
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
(2)地球附近的物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下。
11.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A.实验中,应将小车从同一斜面的同一高度自由下滑,使小车到达斜面底端的速度相同,改变水平面的粗糙程度,所以第一次实验中只在水平木板上铺上棉布,故A错误;
B.物体的惯性只与物体质量有关,小车滑行过程中质量不变,惯性不变,故B错误;
C.两次实验中运动的小车都会停下来,是由于小车受到阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.由于摩擦不能消除,没有不受力的物体,所以牛顿第一定律无法用实验直接验证,故D正确。
故选D。
【分析】(1)小车在不同材料上的滑行的距离不同,是由于小车受到的阻力不同,阻力大小与接触面的粗糙程度有关;
(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;
(3)力是改变物体运动状态,不是维持物体运动状态的原因;
(4)根据牛顿第一定律分析。
12.【答案】B
【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】北极熊爬过薄冰时,选择趴在冰面上通过,目的是避免冰面被压破,这一做法是通过增大受力面积的方式来减小压强。
ACD、推土机的推土铲刃做的很锋利、篆刻刀的刀口做的很薄、破窗锤的敲击端做成锥状,这三种情况都是通过减小受力面积来增大压强,和题干减小压强的做法不符,故ACD错误;
B、在火车轨道下方铺放枕木,是通过增大受力面积的方式减小压强,和题干的压强改变方式一致,故B正确。
故选B。
【分析】压强的影响因素:公式为P=F/S,所以压强的大小和压力大小成正比,和受力面积成反比;压强大小于接触面材料无关,所以在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
13.【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;气压计和抽水机;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A.甲:拿着自制气压计从一楼走上五楼,高度升高,外界大气压减小,瓶内气压会将水压入玻璃管,管内水柱会升高,说明大气压随高度的增加而减小,故A错误;
B.乙:活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压下,能提升水的最大高度约为,故B错误;
C.丙:往B管吹气,A管上方流速加快压强减小,杯内大气压将水压入A管,水面上升,与杯内水面高度差为h,则吸管A中水面上的气体压强与杯内水面上的气体压强差为,故C正确;
D.丁:飞机机翼上凸下平,飞行时机翼下方气流速度更小,压强更大,因此机翼下表面压强更大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)大气压与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小;
(2)据大气压与支持水柱的压强相等列等式,计算出大气压支持水柱的高度,做出判断;
(3)液体和气体都称为流体,生活中常见的流体有空气和水,流体的流速越大,压强越小。
14.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】A.甲图中,水银柱高为h1,根据液体压强的公式可知,托里拆利实验装置测出当地的大气压是,故A错误;
B.甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气,会使水银柱变低,测量值将偏小,故B正确;
C.乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,瓶内的气压大于外界大气压,瓶内外气压之差等于,无法测出当地当时的大气压值,故C错误;
D.同时带着两装置登山,甲图中h1会变小,乙图“自制气压计”登山后,瓶外气压减小,瓶内气压不变,因此瓶内管子水面上升,h3会增大,故D错误。
故选B。
【分析】(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是玻璃管内水银面与水银槽中水银面之间的垂直高度,这一高度反映了大气压的大小;大气压与高度有关,随高度的增加而减小;
(2)自制气压计中水柱的位置同样可以显示大气压的大小,外界大气压越大,水柱越低,相反,外界大气压越小,水柱越高。
15.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】船闸利用的是连通器原理。
A.拦河大坝上窄下宽是因为液体的压强随着深度的加深而增大,没有利用了连通器原理,故A不符合题意;
B.锅炉水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,利用了连通器原理,故B符合题意;
C.液体压强计下端连通,但上端有一边是封闭的,不属于连通器,故C不符合题意;
D.活塞式抽水机是利用大气压将水压进抽水机的,没有利用了连通器原理,故D不符合题意。
故选B。
【分析】上端开口、下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的液体不流动时,各个容器中液面总是相平的,船闸是利用连通器原理工作的。
16.【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.U形管压强计是通过U形管两侧液面的高度差反映橡皮膜所受液体压强的大小,不是“液面的高度”,故A不正确;
B.甲、乙、丙三图中,液体密度相同,橡皮膜深度相同,只有橡皮膜方向不同,U形管左右液面的高度差相同,可得结论:同一深度液体向各个方向的压强都相等,故B正确;
C.丙、丁两图中,橡皮膜深度、方向都相同,液体密度不同,U形管液面高度差不同,可得结论:在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度有关,故C正确;
D.当U形管液面静止时,根据压强平衡,U形管内外的气压差等于高度差为的液体产生的压强,则U形管内外的气压差为,故D正确。
故选A。
【分析】(1)液体内部压强可以通过观察压强计U形管两边液柱的高度差来比较大小,采用的是转换法;
(2)液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定;
(4)液体的压强随深度的增加而增大,不同液体的压强还跟液体的密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
17.【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,根据F=Ps计算可知,桌面受压力相等,三个容器质量相同所以三种液体重相同即质量相同,据图可知三种液体体积:V甲>V乙>V丙;根据密度公式可知,甲<乙<ρ丙;h相同,由液体压强公式p=gh可知,p甲故选B。
【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、压强的计算公式:P=F/S,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。
18.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.由图乙可知,0~150cm3和150cm3以上,水对容器底的压强p与注水的体积V均成正比,但图像的倾斜程度不同,0~150cm3圆柱体没有在水中浸没,150cm3时水恰好浸没圆柱体;由液体压强公式p=ρgh可得,此时水的深度等于圆柱体的高度为:
此时水所占的底面积为:
150~250cm3水浸没圆柱体,体积由150cm3变为200cm3体积,体积的改变量为ΔV=200cm3-150cm3=50cm3,
对应的压强改变量:
Δp=1700Pa-1500Pa=200Pa,
由液体压强公式p=ρgh可得,此时水的深度改变量为:
此时容器的底面积为:
圆柱体的底面积为:
S柱=S-S'=25cm2-10cm2=15cm2=1.5×10-3m2
故A错误;
B.圆柱体的体积为:
V柱=S柱h柱=15cm2×15cm=225 cm3=2.25×10-4m3
已知圆柱体的重力为18N,则圆柱体的质量为:
因此,圆柱体的密度为:
故B错误;
C.由图乙可知,0~150cm3压强p与注水体积V成正比,则
解得:注水60cm3时,容器底受到水的压强为p2=600Pa
根据可知,可得注水60cm3时,容器底部受到水的压力为:
故C正确;
D.由图乙150cm3以上水浸没圆柱体,压强的改变Δp与体积的改变量ΔV成正比,可得:
解得: 注水260cm3时,圆柱体上表面受到水的压强Δp2=440Pa
根据可得,注水260cm3时,圆柱体上表面受到水的压力为:
故D错误;
故选C。
【分析】(1)由图可知,当注水体积为V1=150cm3时,实心金属圆柱体的高度与水的深度相同,当注水体积为大于150cm3时,由于实心金属圆柱体漂浮或沉底,所以根据从150cm3到250cm3的水的压强变化,利用p=ρgh求出深度的变化量,利用V=Sh即可求出容器的底面积;
(2)利用p=ρgh求出实心金属圆柱体的高度与水的深度相同时水的深度,而此时V水=(S容-S柱)h据此求出实心金属圆柱体的底面积,然后求出实心金属圆柱体的体积,最后根据G=mg=ρgV求出实心金属圆柱体的密度;
(3)根据V=Sh求出注水60cm3时水的深度,利用p=ρgh求出容器底部受到水的压强,利用F=pS求出容器底部受到水的压力;
(4)根据V=Sh求出注水260cm3时水的深度,然后求出圆柱体上表面的深度,利用p=ρgh求出容器底部受到水的压强,利用F=pS求出圆柱体上表面受到水的压力。
19.【答案】(1)改变物体的运动状态;相互;乙船
(2)3;6
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合
【解析】【解答】(1)乙船被推开时由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
人推乙船,乙船被推开的同时,甲船也后退,说明力的作用是相互的;人推乙船时,乙船给甲船一个反作用力,这个力使甲船后退,所以施力物体是乙船。
(2)由v-t图像可知,物体在0~2s内处于静止状态,处于平衡状态,受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,由F-t图像可知,此时受到的推力是3N,则物体受摩擦力大小为3N。
由v-t图像可知,4~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,由F-t图像可知,此时物体受到的推力是6N,则物体受到的滑动摩擦力是6N,2~4s物体做加速运动,受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,且由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为6N。
故答案为:(1)改变物体的运动状态;相互;乙船;(2)3;6。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。
(2)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;先由速度-时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F-t图象求出物体受到的推力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
(1)乙船被推开时由静止变为运动,其运动状态发生了改变,所以说明力可以改变物体的运动状态。
人推乙船,乙船被推开的同时,甲船也后退,这表明人对乙船施加力的同时,乙船也对甲船施加了力,体现了力的作用是相互的;人推乙船时,乙船给甲船一个反作用力,这个力使甲船后退,所以施力物体是乙船。
(2)由v-t图像可知,0~2s物体静止,处于平衡状态,受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,由F-t图像可知,此时受到的推力是3N,则物体受摩擦力大小为3N。
由v-t图像可知,4~6s物体做匀速直线运动受到的摩擦力为滑动摩擦力,且滑动摩擦力与此时的推力大小相等,此时受到的推力是6N,可得滑动摩擦力是6N,2~4s物体做加速运动,受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,且由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为6N。
20.【答案】(1)上升
(2)气体流速越快的位置压强越小
(3)力可以改变物体的形状
【知识点】力的作用效果;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)如图甲所示,将装置从楼下拿到楼上时,大气压强减小,而瓶内空气的压强不变,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此玻璃管内液面上升。
(2)如图乙所示,通过吸管向左吹气,玻璃管上方空气的流速增大,发现玻璃管内液面上升,则液柱压强增大,而玻璃管上方气压变小,这说明气体流速越快的位置压强越小。
(3)如图丙所示,用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,则瓶子受压变形,这说明力可以改变物体的形状。
【分析】(1)根据大气压强随高度的变化规律确定到楼上时大气压强的变化,然后根据p内=p大气+p水柱分析玻璃管内液面的变化;
(2)根据水面的高度变化分析液柱的压强变化,根据p内=p大气+p水柱分析大气压强的变化即可;
(3)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。
(1)当把如图甲的装置从楼下拿到楼上时,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此玻璃管内液面上升。
(2)取一根吸管,靠近玻璃管口,如图乙所示,通过吸管向左吹气,玻璃管上方空气的流速增大,发现玻璃管内液面上升,说明玻璃管上方气压变小。这说明气体流速越快的位置压强越小。
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,如图丙所示,用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,则瓶子受压变形,这说明力可以改变物体的形状。
21.【答案】(1)是
(2)大;低;越小
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)根据图片可知,关闭阀门K,容器的上端开口,下端连通,是连通器。
(2)根据图片可知,打开阀门K,B处管子比A处管子要细一些,则B处管子水的流速较大,故B点的压强小于A点的压强,则管B处上方竖直细玻璃管中的水柱比粗管A处上方竖直细玻璃管中的水柱低,说明液体中,流速越大的位置,压强越小。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)根据V=Sh=Svt可知,当液体流动时,管子越粗则水流速度越小。结合液体压强公式p=ρ液gh和流体压强和流速的关系解答。
(1)关闭阀门K,水不流动时观察到竖直细玻璃管中液面相平,此时容器的上端开口,下端连通,是连通器。
(2)[1][2][3]打开阀门K,水流出过程中,B处管子比A处管子要细一些,所以B处管子水的流速较大,根据流体流速与压强的关系可知,流速越大压强越小,故B点的压强小于A点的压强,则管B处上方竖直细玻璃管中的水柱比粗管A处上方竖直细玻璃管中的水柱低。
22.【答案】小于;80;13.6;不变
【知识点】摩擦力的大小;压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】擦窗机器人工作时,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内的气压小于外部大气压,所以它能牢牢地“吸”在竖直玻璃上。
擦窗机器人对玻璃的压力:
F=pS=(1.0×105Pa-0.96×105Pa)×0.02m2=80N
擦窗机器人静止时,处于平衡状态,在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,擦窗机器人受到的摩擦力:
f=G=mg=(1.3kg+60×10-3kg)×10N/kg=13.6N
若用真空泵继续向外抽气,由于擦窗机器人在竖直玻璃上仍静止,其重力不变,则摩擦力不变。
答:小于;80;13.6;不变。
【分析】当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内的气压小于外界大气压;
根据G=mg求出机器人的重力;物体静止或匀速直线运动时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题即可。
23.【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)质地均匀的方形物体,重心落在几何中心位置。重力的朝向固定为竖直向下,以重心为起点画出对应带箭头线段并标注重力符号。物体静置在斜面之上,存在顺着斜面向下滑动的趋向,接触面产生的静摩擦力会阻碍该运动趋势,因此摩擦力朝向沿斜面向上,同样以重心作为作用点绘制线段并标注摩擦力符号,如图所示:
(2)人向右跑动过程中,落地的脚向后用力蹬踏地面,脚掌相对于地面形成向后的运动趋势。地面产生的静摩擦力会抵消这一运动趋势,故而摩擦力朝向与人行进方向保持一致,作用点设定在脚掌接触地面的位置,沿前进方向画出线段并标注符号即可,如图所示:
【分析】判断摩擦力具体朝向,核心是找准物体相对接触面的运动趋势方向,摩擦力始终与运动趋势方向相反。绘制受力示意图时,统一将受力点定于重心或实际接触位置,再结合力的实际朝向规范绘图。
(1)均匀物块重心在方形的几何中心,重力方向始终竖直向下,从重心出发画竖直向下的带箭头线段,标注G;物块静止在斜面上,有沿斜面向下滑的趋势,摩擦力方向沿斜面向上,作用点也画在重心,从重心沿斜面向上画带箭头线段,标注f。
(2)男生向右奔跑,右脚着地向后蹬地时,右脚相对于地面有向后滑动的趋势,摩擦力阻碍相对运动趋势,因此摩擦力方向为水平向前,作用点在A点。从A点出发沿水平向右画带箭头线段,标注f即可。
24.【答案】(1)弹簧测力计
(2)A
(3)40
(4)B
【知识点】重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,要测量物体的重力和质量,则除了天平外,还需要弹簧测力计。
(2)根据表格数据得到:,因是常数,则说明物体所受的重力跟它的质量成正比,其图象为过坐标原点的倾斜直线,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)综上所述,物体的重力与质量成正比,即;

解得:。
(4)当物体静止在弹簧测力计下时,它处于平衡状态,即物体受的重力和弹簧测力计对物体的拉力大小相等,故B正确,而ACD不合题意。
故选B。
【分析】(1)根据实验过程要测量的物理量选择合适的测量工具;
(2)分别计算每组数据中重力和质量的比值,比较比值大小从而确定二者之间的数量关系,进而确定图像的形状即可;
(3)根据(2)中得到重力和质量的数量关系列式计算;
(4)对物体进行受力分析,根据平衡力的知识分析判断。
(1)由表中数据可知,要测量物体的重力,则需要用到测量力的工具弹簧测力计。
(2)因是常数,则说明物体所受的重力跟它的质量成正比,其图象为过坐标原点的倾斜直线,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)根据重力公式,可知物体的重力与质量成正比。已知甲、乙两物体的质量之比
设乙物体所受重力为,甲物体所受重力
因为,所以
解得
(4)A.当物体静止在弹簧测力计下时,物体受到竖直向下的重力和弹簧测力计对物体竖直向上的拉力,这是关于力的平衡,故A不符合题意;
B.因为物体处于静止状态,即处于平衡状态,根据二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,此时,故B符合题意;
C.弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力,大小相等,弹簧测力计的示数反映的是物体对弹簧测力计的拉力的大小,所以物体静止时测力计示数就是重力大小,这是弹簧伸长量与拉力的关系,故C不符合题意;
D.整个过程用到了二力平衡的条件和物体间力的作用是相互的,没有用到物体的重力跟质量的关系以及弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系,故D不符合题意。
故选B。
25.【答案】(1)匀速直线
(2)接触面受到的压力
(3)4.4;A
(4)不变
(5)接触面的粗糙程度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中,弹簧测力计应沿水平方向匀速直线拉动运动鞋,此时运动鞋在水平拉力和摩擦力的作用下处于平衡状态,根据二力平衡的条件,则鞋受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)有同学用图①、②实验比较两款鞋的防滑性,这是不妥的,理由是两款鞋对水平面的压力大小不同;应该用图③、④进行实验,理由是为了控制压力大小相同。
(3)在图③实验中,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为4.4N,即鞋A受到的摩擦力fA=F3=4.4N;
由图④实验可知鞋B受到的摩擦力fB=F4=4.6N,比较③④两次实验可知,在压力相同时鞋A受到的摩擦力较小,所以鞋A的防滑性更差。
(4)重复图③实验时,沿水平方向拉动鞋A、B,使它们一起加速直线运动,因鞋A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以鞋A受到水平桌面的摩擦力不变。
(5)冰壶运动员在进行比赛的过程中,对冰面的压力相同,但是不同的鞋与冰面接触时,粗糙程度不同,所以是通过改变接触面的粗糙程度来改变滑动摩擦力大小的。
故答案为:(1)匀速直线;(2)接触面受到的压力;(3)4.4;A;(4)不变;(5)接触面的粗糙程度。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究滑动摩擦力与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)根据弹簧测力计的分度值和指针位置读数,由二力平衡条件可知图③、④中两款运动鞋受到摩擦力的大小关系;在压力相同的条件下,摩擦力越大,鞋的防滑性越好;
(4)根据压力大小和接触面的粗糙程度不变分析;
(5)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(1)弹簧测力计沿水平方向拉木块时,木块受到弹簧测力计提供的拉力和接触面提供的滑动摩擦力,当木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,其中拉力大小可以由弹簧测力测量出来,也就是弹簧测力计的示数大小等于拉力的大小,所以此时弹簧测力计的示数大小也等于滑动摩擦力的大小,即当木块做匀速直线运动时,滑动摩擦力大小可以通过弹簧测力计直接读出来,便于测量。
(2)要比较两款鞋的防滑性,根据控制变量法的使用方法,应该要控制接触面受到的压力相同,但是鞋的款式发生改变,由于两款鞋的质量不同,故图③、④实验中将两款球鞋叠放在一起能满足要求。
(3)[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在4N后2小格处,故弹簧测力计的示数为。
[2]由③、④实验可知,④实验中弹簧测力计的示数较大,故在接触面受到的压力相同时,鞋B受到的滑动摩擦力更大,故鞋B更防滑,则鞋A的防滑性更差。
(4)滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关,故图③实验中加速拉动鞋A、B时,滑动摩擦力大小不变。
(5)冰壶运动员在进行比赛的过程中,对冰面的压力相同,但是不同的鞋与冰面接触时,粗糙程度不同,故是通过改变接触面的粗糙程度来改变滑动摩擦力大小的。
26.【答案】(1)变化明显
(2)不变
(3)a、b;上窄下宽
(4)未控制深度相同
(5)
【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)若压强计气密性良好,按压橡皮膜时,内部空气体积减小,压强增大,会推动U形管左侧液面下降、右侧液面上升,两侧液面高度差明显变化。若装置漏气,按压时空气会从缝隙逸出,压强无法有效传递至液柱,导致两侧液面高度差几乎无变化。
(2)根据液体压强特点,同一深度处液体向各个方向的压强大小相等,因此无论探头朝向如何改变,U形管两侧液面的高度差均保持不变。
(3)分析图乙a、b实验数据可知,探头在液体中的深度越大,U形管两侧液面高度差越大,表明液体压强随深度增加而增大。由于水坝下部承受的压强远大于上部,需设计成上窄下宽的梯形结构,通过增大横截面积分散压力,确保坝体稳定性。
(4)探究液体压强与密度的关系时,需控制变量,保持探头深度相同。图乙a、c实验中,盐水和水的密度不同,但探头深度也不同,因此无法区分压强差异是由密度还是深度导致。此操作不可靠,原因是未遵循控制变量法(未保持深度一致)。
(5)A侧水对橡皮膜压强 pA =ρ水 gh1 。B侧液体对橡皮膜压强 pB =ρg(h2- h3)。橡皮膜两侧压强相等,则ρ水 gh1 =ρg(h2- h3),解得未知液体密度。
【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)若压强计气密性良好,按压橡皮膜时,内部空气被压缩,压力增大,会推动U形管左侧液面下降、右侧液面上升,高度差明显变化。若气密性差,按压时空气泄漏,压力无法传递,液面几乎不变。
(2)同一深度处,液体向各个方向的压强相等,因此改变探头方向时,U形管高度差不变。
(3)[1][2]由图乙a、b可知,探头深度越大,U形管高度差越大,说明液体压强随深度增加而增大。大坝下部承受的水压远大于上部,因此需更宽以增强结构强度,防止被水压破坏。
(4)探究液体压强与密度的关系时,需控制深度 h 相同。图乙 a、c 中,液体密度不同,探头深度不同,无法确定压强差异是由密度还是深度引起,这一做法不可靠。是因为未控制深度相同。
(5)A侧为水,对橡皮膜压强 pA =ρ水 gh1 。B侧为未知液体,对橡皮膜压强 pB =ρg(h2- h3)。橡皮膜两侧压强相等,即 pA =pB 。则ρ水 gh1 =ρg(h2- h3),解得未知液体密度
27.【答案】(1)C
(2)减小
(3)小于
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,A管横截面积最小,流速最大,所以细管内气体流速比粗管内气体流速大。
(1)由图乙的①②③三条图线可知,③的压强最大,说明③的流速最小,塑料管的横截面积最大,所以图线③反映的是塑料管C塑料管的气体压强随时间变化的情况。
(2)图像中①②③三条图线出现了上移,说明气体的压强变大,气体的流速减小。
(3)小汽车形状是上凸下平的,小汽车在平直的高速公路上行驶时,汽车上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,会产生向上的压强差,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
故答案为:(1)C;(2)减小;(3)小于。
【分析】 流体的流量等于流速和横截面积的乘积,根据流量和横截面积来确定流速大小。
(1)流体的流速越大的位置,流体的压强越小,根据图象中流体压强的大小来判断哪个塑料管。
(2)根据流体压强与流速的关系分析;
(3)流体压强与流速的关系,气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,轿车快速行驶时,上下方所受到的压力差形成向上的升力,对地面的压力减小。
(1)由图乙的①②③三条图线可知,③的压强最大,说明③的流速最小,则对应塑料管的横截面积最大,所以图线③反映的是塑料管C的气体压强随时间变化的情况。
(2)①②③三条图线出现了上移,说明气体的压强变大,气体的流速减小。
(3)小汽车形状是上凸下平的,小汽车在平直的高速公路上行驶时,汽车上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,会产生向上的压强差,向上的力,导致小汽车对地面的压力小于汽车所受的重力。
28.【答案】(1)解:空车所受重力:
满载时重力增量:
答:萝卜空车所受的重力是,若满载时,车辆总重力比空车增大了。
(2)车辆匀速向右行驶时,处于平衡状态,由二力平衡原理可知,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则阻力方向水平向左,大小为:
(3)满载静止时对路面的压力为:
受力面积为:
对路面的压强是:
此时汽车对水平路面的压力为:
对水平路面的压强为:
答:①车辆满载且静止停在水平路面上时,对路面的压强是;
②此时汽车对水平路面的压强为。
【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
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出空车所受重力,满载时重力增量;
(2)根据二力平衡条件分析车辆受到的阻力大小和方向;
(3)满载静止时对路面的压力等于总重力,根据求出车辆满载时对路面的压强,
汽车高速行驶时对水平路面的压力,根据求出汽车对水平路面的压强。
(1)空车所受重力
满载时重力增量
(2)略
(3)满载静止时对路面的压力为
受力面积为
对路面的压强是
此时汽车对水平路面的压力为
对水平路面的压强为
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表