【精品解析】北京市中国人民大学2025~2026学年八年级第二学期期中练习物理试题

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北京市中国人民大学2025~2026学年八年级第二学期期中练习物理试题
1.在国际单位制中,压强的单位是(  )
A.牛顿 B.马德堡 C.帕斯卡 D.托里拆利
2.小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是(  )
A.骑自行车刹车时用力捏闸 B.使劲擦黑板擦得更干净
C.装滚轮的储物箱更易推动 D.凹凸花纹的地砖更防滑
3.如图所示实例中,为了增大压强的是(  )
A.压路机的钢轮质量很大
B.图钉帽的面积做得较大
C.滑雪板制作的很宽大
D.柱础石的底面积较大
4.如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是(  )
A.茶壶
B.锅炉水位计
C.U形管压强计
D.船闸
5.下列关于重力说法正确的是(  )
A.10个鸡蛋所受的重力约为5N
B.重力是物体本身具有的力,没有施力物体
C.若,则质量为1kg的物体受到的重力为10N,
D.地球吸引物体的每个部分,所以物体的重心一定在物体上
6.下列关于惯性的说法正确的是(  )
A.高速公路上要对汽车限速,因为车速越大惯性越大
B.足球踢出后继续向前滚动是因为它具有惯性
C.宇航员在太空中执行任务时由于失重没有惯性
D.羽毛球容易被扣杀是因为它受到的力大于其惯性
7.如图所示,小明驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.平衡车不受地面摩擦力的作用
B.若平衡车所受的力全部消失,它将逐渐停下来
C.小明对平衡车的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D.小明对平衡车的压力和平衡车受到地面的支持力是一对平衡力
8.现有A、B两个物体,A的重力为10N,B的重力为30N。如图甲所示,A、B两物体粗糙程度一样,在的推力作用下,以相同的速度v一起向右做匀速直线运动;然后将A、B平放,如图乙,在相同水平面上用推着AB以2v做匀速直线运动。下列说法中正确的是(  )
A.图甲中,物体A受到的摩擦力方向水平向右
B.图甲中,B对地面的压力大小为30N
C.采用图乙方式推A、B时,A、B整体受到的摩擦力大于10N
D.图乙中,若增大,A、B整体受到的摩擦力大小为10N
9.对下列与压强有关的事例,解释正确的是(  )
A.用注射器将药液注入肌肉利用了大气压的作用
B.高压锅是利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C.马德堡半球实验测量了大气压值
D.堤坝下部比上部建造得宽是因为液体压强随着深度的增加而减小
10.如图所示,把装满水的量筒浸入水中,口朝下,抓住筒底向上提起,在量筒口离开水面前,量筒露出水面部分
A.没有水
B.有水,但不满,水面上方是真空
C.充满水
D.有水,但不满,水面上方是空气
11.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F,向右缓慢地匀速推木板,使其一部分露出桌面,如图乙所示。在推木板的过程中推力F、桌面对木板的支持力、木板对桌面的压强p的变化情况是(  )
A.不变,F变小,p变大 B.F、不变,p变小
C.F、变小,p变大 D.F、不变,p变大
12.如图甲所示,用手施加的力,使A物体沿着竖直墙面匀速下滑。如图乙所示,用手施加的力,使B物体压在天花板上并处于静止状态。其中,。下列说法中正确的是(  )
A.在图甲中,A对手的作用力为15N
B.在图甲中,A受到的摩擦力为15N
C.在图乙中,B对手的作用力为5N
D.在图乙中,天花板对B物体的作用力为15N
13.下列说法中正确的是(  )
A.手提水桶时手上出现压痕,是由于水桶所受的重力作用在手上
B.用3N的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的摩擦力一定等于3N
C.用大小不变的力竖直拉起静止在水平桌面上质量为的钩码,一定大于
D.书放在桌子上,书所受的支持力是由于书的形变而产生的
14.如图A、B两容器,底面积相等。当两容器内装入相同质量的不同液体,且高度相同时,液体对容器底部的压强、压力的关系正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
15.小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力):让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,其中为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。(  )
A.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球所受的合力大小一直在增大
B.当小球的速度再次恰好为5.0m/s时,弹簧产生的弹力等于小球的重力
C.当弹簧的压缩量最大时,小球速度为零且处于平衡态
D.实验中所用小球的质量为0.4kg,全过程中,弹簧弹力的最大值为12.2N
16.下列所举实例中,物体运动状态改变的是(  )
A.自由下落的苹果
B.正在减速进站的公共汽车
C.在空中沿直线匀速飞行的飞机
D.随传送带一起匀速转弯的行李箱
17.如图所示,用两手指水平按住一支铅笔并静止,你会感到右侧手指比左侧手指疼。有关手指受的压力与压强,下列说法中正确的是(  )
A.图中右侧手指受到的压力等于左侧手指受到的压力
B.图中右侧手指受到的压力大于左侧手指受到的压力
C.图中右侧手指受到的压强大于左侧手指受到的压强
D.左右两侧手指受到的压力是一对相互作用力
18.“U”形容器左端封闭,右端开口,右端高于左端。往容器中注水后,水面如图所示。下列说法正确的是()(  )
A.水对A点产生的压强为0Pa B.水对B点产生的压强为500Pa
C.水对C点产生的压强为900Pa D.水对D点产生的压强为300Pa
19.如图所示,将系在细线下的小球拉至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.当小球摆至a、c两点时,小球受力平衡
B.当小球摆至b点时,如果细线断裂且小球所受到的力同时消失,小球将沿水平方向匀速直线运动
C.当小球摆至c点时,如果细线突然断裂,小球将静止在c点不动
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始终不变
20.小车在水平方向受到两个拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁。根据图像,下列分析正确的是(  )
A.时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向右
B.时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
C.时,小车受到的合力大小是7N,合力方向水平向左
D.在12到16s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
21.一物块放在斜面上静止,请在图中画出物块受到的重力和支持力的示意图。
22.小满同学在研究液体压强的过程中,发现在上端开口的塑料瓶侧面高度不同的位置钻孔,喷出的水柱落到水槽中的水平距离不同,请你结合该场景提一个可探究的科学问题:   。
23.小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将橡皮筋的端固定,再用两个弹簧测力计沿相同方向拉橡皮筋,使端到达某一点并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋端,仍将端拉伸到点,记录下此时拉力的大小与方向。
(1)用两个弹簧测力计拉橡皮筋时,测量的弹簧测力计的挂钩应连在(  )
A.第一个弹簧测力计的吊环 B.橡皮筋的端
(2)实验中单独用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,仍要将橡皮筋端拉伸到点再读数,这样做的目的是   。
(3)通过该实验可知与、的大小关系是   。(用字母表示)
24.如图是某实验小组探究二力平衡条件的实验情景。
(1)实验中,为了方便操作及判断,应当使木块处于   状态作为要研究的平衡状态。
(2)当左盘放入的砝码、右盘放入砝码时,木块也处于静止状态,此时木块受到的这两个拉力   (选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象可能是木块受到   的影响,该力的大小为   ,方向向   (选填“左”或“右”)。为了尽量减小上述情境中的影响,我们在选择桌面时应遵循的原则是:   。
25.小明同学利用A 、B两物体、海绵等器材做“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察   来比较压力作用效果的,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
(2)比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是   。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,通过比较甲、丙两图所示的实验,   (选填“能”或“不能”)得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显的实验结论。
(4)小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   。
26.如图所示为研究“阻力对物体运动状态的影响”,让一辆小车从斜面相同高度静止滑下,通过比较小车在不同材料的水平面上运动距离和时间长短,来比较阻力对物体运动状态改变的快慢。
(1)实验主要研究的是小车在   (选填“斜面”或“水平面”)上的速度变化特点,每次都要让小车从同一高度静止滑下来的原因是   。
(2)水平板上所用材料分别为粗糙毛巾、平滑棉布和光滑木板时,粗糙毛巾的阻力最大,光滑木板的阻力最小。根据如图所示实验现象可得出:阻力越小,小车在水平面上通过的距离越长,小车的速度变化越慢。该实验现象   (选填“能”或“不能”)直接证明牛顿第一定律。
27.如图是小洛用微小压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)小洛检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化   (填“大”或“小”),表明其气密性差。
(2)在使用压强计前,小洛发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。正确的调节方法是______(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)调试完后,小洛完成了所有实验。则比较图中丙、丁两次实验,可得出:在同一深度处,液体内部压强与   有关。
28.如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据   的知识可得拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用,,的拉力,拉着物块A匀速前进。分析   两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是______。(填选项前的字母)
A.木板的长度太长 B.木板表面的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大 D.木块与木板的接触面积太大
(4)大量实验证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。小明也想验证这个结论,他取来了许多与A相同的木块,每个木块重力为。在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示),此时弹簧测力计示数为。若该结论成立,则   N;小明继续叠放物块做了多组实验并最终完成了该结论的验证。
(5)请你帮小明画出(4)实验的实验记录表格。
29.如图所示,小玻璃管一端扎有橡皮膜,竖直放入大桶的水中10cm深处。若向小玻璃管中缓慢地倒入水,使橡皮膜恢复平整,则
(1)玻璃管中水柱高度应满足何种要求?
(2)根据你所学的知识,请以橡皮膜作为研究对象,从受力的角度解释说明原因。
30.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、匀速下降,先匀速再加速下降。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,示数大小等于物体所受的重力大小;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,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。
小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图乙所示,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随时间的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg(取10N/kg)。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为   N。
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,电梯这段运动时间内的平均速度   m/s;
(3)根据图丙分析,小勇在   (选填“”、“”、“”)段时间内处于失重状态。
(4)分析图丙可知,在时间段内小勇对秤台的压力   他的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)如果物体所受合力的大小与物体质量关系为,其中称为加速度单位为。若电梯下降过程中体重秤示数为零,我们称这种现象为完全失重。请分析说明小勇完全失重时加速度的大小。
31.一个载有重物的气球总重力为G,充满气时在空气中受到F1=2000N的浮力,此时恰好能悬停在空中。后来放掉一部分气体后,能竖直向下匀速运动,此时受到的阻力为f=250N(设气球上升和下降时所受空气阻力大小不变,g取10N/kg)。求:
(1)气球受到的重力;
(2)放气后气球所受浮力;
(3)所载重物再减掉多少重力,该气球恰能够竖直向上做匀速运动(此问需要画出受力分析图)
32.如图所示是科学家帕斯卡做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。若桶底面积为S=1000cm2,桶和细管的自重为G1=,管中装满水时水的总质量为m2=30kg。(g取10N/kg)
请结合图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强;
(2)桶对水平地面的压强;
(3)拔出桶中的细管,水对桶底的压力减小了多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】压强
【解析】【解答】A、牛顿是国际单位制中力的单位,并非压强单位,故A错误;
B、马德堡是地名,马德堡半球实验证明了大气压的存在,不是物理单位,故B错误;
C、帕斯卡(符号Pa)是国际单位制中压强的专用单位,,故C正确;
D、托里拆利是科学家的名字,托里拆利实验测出了大气压数值,并非物理单位,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查力学基本单位辨析,牛顿为力的国际单位;
B、考查物理学史实,马德堡仅对应经典大气压强实验,不属于物理计量单位;
C、考查压强的国际单位,压强定义式推导可得其单位为帕斯卡;
D、考查物理学人物与单位的区分,托里拆利是物理学家,未被用作物理单位名称。
2.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】垫毛巾更容易拧开罐头盖,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力;
A.骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法不同,故A不符合题意;
B.使劲擦黑板擦得更干净,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法不同,故B不符合题意;
C.装滚轮的储物箱更易推动,是采用变滑动为滚动的方式,减小摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法不同,故C不符合题意;
D.凹凸花纹的地砖更防滑,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法相同,故D符合题意。
故选D。
【分析】增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力,增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
3.【答案】A
【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】A.压路机对地面的压力等于自身的总重力,压路机将碾子做得很重,是通过增大压力的方式来增大对地面的压强,因此A正确;
B.图钉帽被设计成较大的面积,是在压力大小固定不变时,通过增大受力面积来减小对手的压强,因此B错误;
C.滑雪板设计得面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,避免人下陷,因此C错误;
D.柱础石的底面积做的比较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,因此D错误。
故选A。
【分析】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。
4.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,利用连通器原理,故A不符合题意;
B.锅炉水位计的上、下与锅筒的连接,水位计中水位与锅炉水位一致,利用了连通器,故B不符合题意;
C.压强器的U形管一端开口,另一端和探头连通,探头密闭,不是连通器,故C符合题意;
D.船闸的上部开口,底部连通,属于连通器,故D不符合题意。
故选C。
【分析】底部连通,上部开口,是连通器,茶壶的壶嘴和壶身、水位计、船闸都利用了连通器。
5.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;重心
【解析】【解答】A、一个鸡蛋的质量大约50g,10个鸡蛋总质量约500g=0.5kg,根据,因此10个鸡蛋所受重力约为5N,故A正确;
B、重力的施力物体是地球,并不是物体本身自带的力,任何力都存在施力物体与受力物体,故B错误;
C、质量和重力是两个不同物理量,单位不同不能直接相等,只能表述为质量1kg的物体重力是10N,不能写,故C错误;
D、物体的重心不一定在物体上,例如圆环、空心球的重心在几何中心,处于物体外部,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查常见物理量的估测,结合鸡蛋的常规质量,利用重力公式估算总重力;
B、考查重力的产生条件,重力是地球对物体的吸引力,施力物体为地球;
C、考查质量与重力的物理意义区别,二者物理量、单位均不同,不能等同;
D、考查重心的位置特点,重心可以在物体内部,也可以在物体外部。
6.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性是物体的固有属性,惯性大小只由物体的质量决定,与车速无关,汽车限速是因为车速越大刹车距离越长,更容易发生交通事故,并非车速大惯性大,故 A 错误;
B、足球被踢出后不再受到脚的作用力,由于足球具有惯性,要保持原来的运动状态,所以会继续向前滚动,故 B 正确;
C、一切有质量的物体在任何情况下都具有惯性,宇航员在太空处于失重状态,但质量不变,仍然具有惯性,故 C 错误;
D、惯性是物体的固有属性,不是力,不能将力与惯性比较大小,羽毛球容易被扣杀是因为它的质量小、惯性小,运动状态容易改变,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查惯性的影响因素,惯性只与质量有关,和速度、运动状态无关;
B、考查惯性的现象解释,物体不受外力时,依靠惯性保持原有运动状态;
C、考查惯性的普遍性,只要物体有质量就一定具有惯性,失重不会让惯性消失;
D、考查惯性的物理属性,惯性不是力,不能说 “受到惯性”“力大于惯性” 这类错误表述。
7.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A、平衡车做匀速直线运动,水平方向上驱动力与地面滑动摩擦力是一对平衡力,因此平衡车受到地面摩擦力作用,故A错误;
B、根据牛顿第一定律,若平衡车所受的力全部消失,平衡车将保持原来的匀速直线运动状态一直运动下去,不会停下,故B错误;
C、小明对平衡车的压力作用在平衡车上,平衡车对小明的支持力作用在小明身上,两个力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,属于一对相互作用力,故C正确;
D、小明对平衡车的压力大小等于小明的重力,平衡车受到地面的支持力大小等于小明和平衡车的总重力,两个力大小不相等,不满足二力平衡条件,不是一对平衡力,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查二力平衡,匀速直线运动的物体水平方向受力平衡,必然受到摩擦力;
B、考查牛顿第一定律,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;
C、考查相互作用力的判断,相互作用力作用在两个不同物体上,成对出现;
D、考查平衡力的判断,平衡力需要作用在同一物体、大小相等、方向相反、同一直线。
8.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A、图甲中A、B一起匀速直线运动,A与B之间没有相对运动、也没有相对运动趋势,因此A不受摩擦力,故A错误;
B、图甲中B对地面的压力等于A、B的总重力,即,并非30N,故B错误;
C、滑动摩擦力大小只与接触面粗糙程度、压力大小有关,甲乙两种情况整体对地面的压力、接触面粗糙程度均不变,因此整体受到的滑动摩擦力大小不变,均等于,故C错误;
D、滑动摩擦力只由压力和接触面粗糙程度决定,增大推力不会改变压力与接触面粗糙程度,因此整体受到的滑动摩擦力仍为10N,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查静摩擦力产生条件,两物体无相对运动及相对运动趋势时,接触面间不存在摩擦力;
B、考查压力的计算,水平面上物体对水平面的压力等于整体总重力;
C、考查滑动摩擦力的影响因素,滑动摩擦力与接触面积、运动速度无关,只取决于压力和接触面粗糙程度;
D、考查滑动摩擦力的特性,压力、接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力大小保持恒定,不受推力大小影响。
9.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、用注射器将药液注入肌肉,依靠的是手对活塞的推力,并非大气压;吸取药液时才利用大气压,故 A 错误;
B、高压锅密闭性好,内部气压高于外界大气压,液体的沸点随气压增大而升高,从而可以在更高温度下煮熟食物,故 B 正确;
C、马德堡半球实验仅证明了大气压的存在,并未测量出大气压具体数值,托里拆利实验才测出大气压值,故 C 错误;
D、液体压强随深度的增加而增大,堤坝下部水深更大、压强更大,所以下部建造得更宽来抵御水压,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查大气压的应用场景,区分注射器推药、吸药的不同原理;
B、考查沸点与气压的关系,气压越高,液体沸点越高;
C、考查经典大气压强相关实验的作用,马德堡半球实验证明大气压存在,托里拆利实验测量大气压数值;
D、考查液体压强特点,液体压强随深度增大而增大,解释堤坝上窄下宽的设计原因。
10.【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】由p=ρgh,得:h==≈10.1m,即大气压能支持约10.1高的水柱,量筒的长度小于10m,所以量筒中的水当然还是满的,故C正确,ABD错误.
故答案为:C
【分析】本题考查大气压的应用,核心知识点是大气压能支撑约 10.1m 高的水柱,只要容器高度小于该数值,容器倒置从水中提起、未离开水面时,内部会始终充满液体。
11.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、木板在水平桌面匀速运动,竖直方向支持力始终等于木板重力,因此不变;滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定,二者均不变,摩擦力大小不变,匀速运动时推力等于摩擦力,故不变;推力不会变小,故A错误;
B、推力、支持力保持不变,但木板与桌面的受力面积减小,根据,压强会变大,并非变小,故B错误;
C、木板重力不变,支持力等于重力,因此不变;摩擦力不变则推力不变,二者均不会变小,故C错误;
D、,大小不变;匀速运动时,压力、粗糙程度不变则摩擦力不变,故不变;受力面积减小,由可知木板对桌面的压强变大,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查竖直方向受力平衡与滑动摩擦力的影响因素,压力、接触面粗糙程度不变时摩擦力不变,匀速推力等于摩擦力;
B、考查压强计算公式,压力不变,受力面积减小,压强一定增大;
C、考查重力与支持力的平衡关系,只要木板未掉落,支持力始终等于自身重力,不会发生变化;
D、综合考查受力平衡、滑动摩擦力、固体压强三个知识点,依次分析推力、支持力、压强的变化规律。
12.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A、图甲中手对A的水平推力,根据力的作用是相互的,A对手的反作用力大小等于15N,故A正确;
B、图甲中A匀速下滑,竖直方向受力平衡,滑动摩擦力与重力是一对平衡力,,并非15N,故B错误;
C、图乙中手对B的向上推力,力的作用是相互的,B对手的作用力大小等于15N,并非5N,故C错误;
D、图乙中B静止,竖直方向受力平衡:,可得天花板对B的压力,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查力的相互性,相互作用力大小相等,手对物体的推力与物体对手的作用力大小相同;
B、考查竖直方向二力平衡,匀速直线运动物体竖直方向摩擦力等于自身重力,与水平压力无关;
C、考查相互作用力特点,B对手的作用力大小等于手施加的推力大小;
D、考查静止物体的受力平衡,向上的推力需要平衡物体重力与天花板的压力,通过受力列式计算天花板的作用力。
13.【答案】C
【知识点】力的作用效果;弹力;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、水桶的重力作用在水桶上,手上出现压痕是水桶对手施加的拉力作用在手上,并非水桶的重力直接作用于手,故A错误;
B、题目未说明拉力方向沿水平方向,若拉力斜向上或斜向下,拉力与摩擦力不是一对平衡力,摩擦力大小不等于3N,故B错误;
C、要将静止在桌面的钩码竖直拉起,钩码需要向上产生加速度,拉力必须大于钩码的重力,故C正确;
D、书受到的支持力是桌面发生弹性形变,要恢复原状对书产生的弹力,并非书自身形变产生,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查力的受力物体辨析,重力的受力物体是水桶,手受到的是水桶的拉力;
B、考查二力平衡的条件,只有水平方向匀速拉动时,拉力才与摩擦力大小相等,斜向拉不满足该关系;
C、考查牛顿第一定律的应用,物体从静止开始向上运动,合力必须向上,因此拉力大于重力;
D、考查弹力的产生原因,弹力由施力物体发生弹性形变产生,支持力的施力物体是桌子。
14.【答案】D
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】A、由图可知,液体高度相同,A容器内液体体积,两种液体质量相等,根据可得;由液体压强公式可知;两容器底面积相等,根据可得,故A错误;
B、由可推导出,,故B错误;
C、液体密度不相等,深度相同,压强不相等,压力也不相等,故C错误;
D、、,因此;底面积,由得,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查密度、液体压强、液体压力的综合计算,先根据等质量不同体积比较密度,再用液体压强公式比较压强,最后结合底面积比较压力;
B、考查液体压强与密度的关系,深度相同时,液体密度越大,容器底部受到的压强越大;
C、考查液体压力的计算方法,不规则容器不能直接用液体重力当作容器底部压力,必须通过压强乘以底面积计算;
D、综合考查密度公式、液体压强公式、压力公式的连续应用,依次推导压强、压力的大小关系。
15.【答案】D
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;力的合成与应用
【解析】【解答】A、小球刚接触弹簧时,弹力小于重力,合力,随着弹簧压缩量增大,弹力变大,合力逐渐减小;当弹力等于重力(A点,)时合力为0;继续压缩弹簧,弹力大于重力,合力,随压缩量增大合力不断增大。因此整个过程合力先减小后增大,故A错误。
B、速度最高点A处()弹力等于重力,此时速度为5.1m/s;小球速度再次为5.0m/s时,压缩量不等于0.2m,弹力不等于重力,故B错误。
C、弹簧压缩量最大时小球速度为0,此时弹力大于重力,小球合力向上,并非平衡状态,会向上加速运动,故C错误。
D、弹簧劲度系数:;平衡位置,,小球质量;最大压缩量,最大弹力,故D正确。
故答案为:D。
【分析】A、考查弹簧下落过程合力变化规律,先加速阶段合力向下逐渐减小,平衡位置合力为零,减速阶段合力向上逐渐增大;
B、考查受力平衡位置的特点,只有速度最大的位置弹力等于重力,其他位置弹力与重力不相等;
C、平衡状态需要合力为零,压缩量最大时弹力大于重力,小球并非处于平衡态;
D、考查胡克定律的应用,先由平衡位置求出小球重力、质量,再结合最大形变量求解弹簧最大弹力。
16.【答案】A,B,D
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】物体运动状态改变包含两种情况:速度大小改变、运动方向改变;匀速直线运动时速度大小和方向均不变,运动状态不变。
A、自由下落的苹果速度不断变大,运动状态发生改变,故 A 正确;
B、减速进站的公共汽车速度不断减小,运动状态发生改变,故 B 正确;
C、沿直线匀速飞行的飞机,速度大小、运动方向均不变,运动状态不变,故 C 错误;
D、匀速转弯的行李箱,速度大小不变,但运动方向不断变化,运动状态发生改变,故 D 正确;
故答案为:ABD。
【分析】A、考查运动状态变化的判断,速度大小发生变化则运动状态改变;
B、考查减速运动的特点,速度减小属于运动状态改变;
C、考查匀速直线运动的特点,速度大小和方向都不变,运动状态保持不变;
D、考查曲线运动的运动状态判断,只要运动方向发生改变,运动状态就发生改变。
17.【答案】A,C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;压强大小比较
【解析】【解答】A、铅笔静止,水平方向受力平衡,左侧手指对铅笔的压力与右侧手指对铅笔的压力大小相等;根据力的作用是相互的,两侧手指受到铅笔的压力大小相等,故A正确;
B、两侧手指受到的压力大小相等,并非右侧更大,故B错误;
C、右侧手指与铅笔笔尖接触,受力面积更小,压力大小相同,由可知,右侧手指受到的压强大于左侧,所以右侧手指更疼,故C正确;
D、左右两侧手指受到的压力都作用在手指上,不是一对相互作用力;相互作用力是铅笔对左手指的压力与左手指对铅笔的压力、铅笔对右手指的压力与右手指对铅笔的压力,故D错误;
故答案为:AC。
【分析】A、考查二力平衡与力的相互性,静止的铅笔水平方向两端压力平衡,因此两侧手指受到的压力相等;
B、考查压力大小的判断,压力由二力平衡条件可知大小相等,和接触面积无关;
C、考查压强公式的应用,压力相同时,受力面积越小,压强越大;
D、考查相互作用力的判定,相互作用力作用在两个不同物体上,两侧手指受到的压力受力物体相同,不属于相互作用力。
18.【答案】B,C
【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】已知:,液体压强公式 , 为该点到右侧自由液面的竖直深度
A:A点在水中,存在水深,水对A点压强不为0Pa,A错误;
B:B点深度 ,,B正确;
C:C点深度 ,,C正确;
D:D点深度 ,,D错误。
故答案为:BC
【分析】A、液体内部各个位置只要在液面下方就会受到液体压强,A点浸入水中,压强不为零;
B、找准B点到开口自由液面的竖直深度,代入液体压强公式计算,结果为500Pa;
C、C点在容器最底部,竖直深度为9cm,代入公式求得压强900Pa;
D、D点距离右侧液面竖直深度为7cm,计算出压强为700Pa,并非300Pa。
19.【答案】B,D
【知识点】重力及其大小的计算;牛顿第一定律;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、当小球摆至a、c两点时,小球速度为0,此时受到重力和细线拉力,两个力不在同一直线上,小球受力不平衡,故A错误;
B、当小球摆至b点时,小球沿水平方向运动,根据牛顿第一定律,如果此时所有力同时消失,小球将保持此时的运动状态,沿水平方向做匀速直线运动,故B正确;
C、当小球摆至c点时速度为0,若细线突然断裂,小球只受重力作用,会竖直向下下落,不会静止在c点,故C错误;
D、重力大小,小球质量不变,取值不变,重力大小不变,重力方向始终竖直向下,因此小球摆动过程中重力的大小和方向始终不变,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】A、考查平衡状态与受力平衡的判断,物体处于平衡状态需要合力为零,a、c两点拉力与重力不在同一直线,合力不为零;
B、考查牛顿第一定律,物体不受外力时,将保持断开瞬间的速度和方向做匀速直线运动;
C、考查受力分析,细线断裂后小球只受重力,会在重力作用下竖直下落;
D、考查重力的特点,重力大小由质量和重力常量决定,方向始终竖直向下,与物体运动位置无关。
20.【答案】A,B
【知识点】平衡状态的判断;力与图象的结合;力的合成与应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A、由丁图可知,0~4s小车静止,受力平衡;0~4s内,,向左、向右,小车有向左的运动趋势,所以静摩擦力向右,大小,因此时摩擦力大小1N、方向水平向右,故A正确;
B、12~16s小车匀速直线运动,受力平衡,此时,,滑动摩擦力;小车做减速运动,压力、接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力仍为2N,小车向左运动,摩擦力方向水平向右,故B正确;
C、时,,,滑动摩擦力,合力,方向水平向左,并非7N,故C错误;
D、12~16s桌面若绝对光滑,摩擦力消失,小车受到向左、向右,合力不为零,小车会做变速运动,不会匀速直线运动,故D错误;
故答案为:AB。
【分析】A、考查静摩擦力的判断,静止物体受力平衡,摩擦力抵消两个拉力的差值,方向与相对运动趋势相反;
B、考查滑动摩擦力的特性,滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关,结合匀速阶段求出滑动摩擦力大小并判断方向;
C、考查同一直线上力的合成,要将两个拉力和摩擦力全部纳入合力计算,不能忽略摩擦力;
D、考查牛顿第一定律的适用条件,只有物体不受外力或合力为零时才会匀速直线运动,光滑后两个拉力仍然存在,合力不为零。
21.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】1. 确定力的作用点:两个力的作用点都画在物块的重心(几何中心)处
2. 画重力G:沿竖直向下的方向画带箭头的线段,在箭头旁标注G
3. 画支持力F:沿垂直于斜面向上的方向画带箭头的线段,在箭头旁标注F
如下图所示:
【分析】(1) 本题考查受力示意图的绘制,重力方向始终竖直向下,与斜面倾斜角度无关;斜面对物块的支持力属于弹力,方向垂直于接触面指向被支持的物体。
(2) 受力示意图规范要求:作用点统一画在重心,线段带箭头表示力的方向,末端标注对应力的符号。
22.【答案】液体内部的压强与深度有什么关系?
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】实验中塑料瓶内装同种液体,在瓶身不同高度位置钻孔,小孔所处液体深度不同,水柱喷出的水平距离不同,水柱喷出距离可以反映液体压强的大小,据此可以提出可探究问题:液体内部的压强与液体深度之间存在什么关系?
故答案为:液体内部的压强与液体深度之间存在什么关系?
【分析】(1) 本题考查科学探究中实验问题的提出,要先明确实验中的自变量、因变量和控制变量。本实验控制液体种类相同,自变量是小孔在液体中的深度,因变量是液体压强,通过水柱喷出的水平距离来体现压强大小。
(2) 提出的问题需要具备可探究性,以疑问句形式呈现,围绕自变量与因变量之间的关系进行提问即可。
23.【答案】(1)B
(2)使一个力F的作用效果与两个力、共同作用的效果相同
(3)
【知识点】弹簧测力计及其使用;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)两个测力计同向拉时,F2的测力计挂钩要连橡皮筋的A端,即保证两力同向作用在橡皮筋A端。
故答案为:B
(2)两次都拉到同一位置O,是为了让合力与分力的作用效果完全相同,这是等效替代法的关键。
故答案为:使一个力F的作用效果与两个力、共同作用的效果相同
(3)同一直线上、方向相同的两个力,合力大小等于两力之和,即。
故答案为:
【分析】(1) 要保证两个分力同时作用在橡皮筋 A 端,才能保证两个拉力共同产生形变效果。
(2) 等效替代法的核心就是保证合力与分力的作用效果完全相同,通过拉至同一位置来实现。
(3) 同一直线上方向相同的两个力,合力大小等于两分力大小相加,方向与两分力方向一致。
(1)两个测力计同向拉时,F2的测力计挂钩要连橡皮筋的A端,即保证两力同向作用在橡皮筋A端。
(2)两次都拉到同一位置O,是为了让合力与分力的作用效果完全相同,这是等效替代法的关键。
(3)同一直线上、方向相同的两个力,合力大小等于两力之和,即。
24.【答案】(1)静止
(2)不是;摩擦力;0.5;右;桌面尽量光滑
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;探究二力平衡的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)实验中通常让木块保持静止,便于观察和判断二力是否平衡。
故答案为:静止
(2)左盘放入2N的砝码,右盘放入1.5N,两拉力大小不等,不是平衡力。
木块仍静止,是因为受到静摩擦力,使水平方向三力平衡:,即
木块有向左运动趋势,故摩擦力方向向右。
为了减小摩擦力的影响,可以减小接触面的粗糙程度,所以应选择表面光滑的桌面。
故答案为:不是;摩擦力;0.5;右;桌面尽量光滑
【分析】(1) 本题考查二力平衡实验的平衡状态选择,静止状态便于稳定观察、记录实验现象,是本实验首选的平衡状态。
(2) 本题考查静摩擦力对二力平衡实验的干扰分析,当两侧拉力不等时木块仍静止,是静摩擦力参与平衡;通过受力平衡计算摩擦力大小,根据相对运动趋势判断摩擦力方向;实验优化思路为减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦力带来的实验误差。
(1)实验中通常让木块保持静止,便于观察和判断二力是否平衡。
(2)[1]左盘放入2N的砝码,右盘放入1.5N,两拉力大小不等,不是平衡力。
[2][3]木块仍静止,是因为受到静摩擦力,使水平方向三力平衡:,即
木块有向左运动趋势,故摩擦力方向向右。
[4]为了减小摩擦力的影响,可以减小接触面的粗糙程度,所以应选择表面光滑的桌面。
25.【答案】(1)海绵的形变程度
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)能
(4)没有控制压力大小相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中海绵受到压力发生形变,本实验运用转换法,通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
故答案为:海绵的形变程度
(2)甲、乙两次实验中,受力面积保持相同,乙图中压力更大,海绵形变更明显;因此可得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小相同,改变受力面积;甲、丙两次实验中压力相同、受力面积不同,因此能得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:能
(4)将物体B竖直切开后,两块物体对海绵的压力大小也随之变小,实验没有控制压力大小相同,存在控制变量错误,因此不能探究压力作用效果与受力面积的关系。
故答案为:没有控制压力大小相同
【分析】(1) 本题考查转换法在压力作用效果实验中的应用,利用海绵的形变程度间接反映压力的作用效果。
(2) 本题考查控制变量法,控制受力面积不变,探究压力大小对压力作用效果的影响。
(3) 控制压力不变,改变受力面积,满足控制变量要求,可以探究受力面积对压力作用效果的影响。
(4) 竖直切割物体时,压力和受力面积同时改变,未控制压力相同,违背控制变量实验要求,导致实验结论错误。
(1)实验中海绵受到压力,形状发生变化,小明是通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果的,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙中压力大,压力的作用效果明显;比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力相同,通过比较甲、丙两图所示的实验,能得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显的实验结论。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力不相同,因此他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。
26.【答案】(1)水平面;控制小车下滑到水平面的速度相同
(2)不能
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)本实验目的是探究阻力对物体运动状态的影响,通过比较小车在不同粗糙程度水平面上的滑行距离、运动时间,分析阻力对小车速度变化快慢的影响,因此主要研究小车在水平面上的速度变化特点。
让小车每次从斜面同一高度由静止滑下,目的是利用重力势能转化为动能,控制小车到达水平面时的初速度相同,采用控制变量法,只改变水平面阻力大小。
故答案为:水平面;控制小车下滑到水平面的速度相同
(2)牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。现实实验中无法做到让小车完全不受阻力,只能不断减小水平面的阻力,观察小车运动距离的变化规律,在实验现象的基础上经过科学推理才能得出牛顿第一定律,因此该实验现象不能直接证明牛顿第一定律。
故答案为:不能
【分析】(1) 本题考查阻力对物体运动影响实验的控制变量设计,同一高度释放小车是为了保证小车进入水平面时初速度一致,实验的研究对象是小车在水平面上的减速运动过程。
(2) 本题考查牛顿第一定律的实验推理特点,该定律无法通过真实实验直接验证,属于理想实验法,需要在实验基础上科学推理得出。
(1)根据控制变量法,要控制小车从斜面同一高度由静止自由下滑;通过比较小车在不同材料的水平面上运动距离长短,来比较阻力对物体运动状态改变快慢,故主要研究的是小车在水平面上的速度变化特点。每次都要让小车从同一高度滑下来的原因是:控制小车下滑到水平面的速度相同。
(2)本实验中水平面始终存在阻力,无法创造“物体完全不受力”的实验条件,只能通过实验现象推理得出结论,因此不能直接证明牛顿第一定律。
27.【答案】(1)小
(2)B
(3)液体密度
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)用手指不论轻压还是重压橡皮膜,若装置气密性差,软管内气体容易泄漏,U形管两边液柱的高度差变化小。
故答案为:小
(2)U形管初始两侧液面存在高度差,是因为软管内气压与外界大气压不相等,需要取下软管重新安装,让U形管两端都与大气相通,静止后液面自然相平;若直接倒出液体,无法让两侧气压一致,不能从根本上调平液面。因此选B。
故答案为:B
(3)丙、丁两次实验中,橡皮膜处于液体同一深度,液体种类不同(分别为水、盐水,液体密度不同),U形管液面高度差不同,说明:在同一深度处,液体内部压强与液体密度有关。
故答案为:液体密度
【分析】(1)本题考查微小压强计气密性检查原理,气密性良好时,按压橡皮膜,U形管液面高度差变化明显;气密性差则高度差变化很小。
(2)压强计调平液面的正确方法是重新安装软管,使U形管两侧上方气压都等于大气压,液面才能保持相平。
(3)本问运用控制变量法,控制深度相同、改变液体密度,探究液体压强与液体密度的关系。
(1)用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化小,表明其气密性差。
(2)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(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(3)要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度;比较图中丙、丁两次实验可知,橡皮膜在盐水中U形管两侧液面高度差较大,故可得出在同一深度处,液体内部压强与液体密度有关。
28.【答案】(1)二力平衡
(2)甲、丙
(3)B
(4)6.0
(5)
实验次数 叠放木块个数 压力F压 弹簧测力计示 数 F/N 滑动摩擦力 f/N
1 1 G
2 2 2G
3 3 3G
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)物块做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一物体且在同一直线上,是一对平衡力,依据二力平衡知识,拉力大小等于滑动摩擦力大小。
故答案为:二力平衡
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度。甲、丙实验中压力均为物块A的重力,接触面分别为木板、毛巾,满足控制变量要求。
故答案为:甲、丙
(3) A. 木板长度不影响滑动摩擦力大小,不会造成示数不稳定,故A错误;
B. 木板表面粗糙程度不均匀,不同位置滑动摩擦力大小不同,会导致弹簧测力计示数不稳定,故B之前;
C. 弹簧测力计分度值大只会影响测量精度,不会导致示数不稳定,故C错误;
D. 滑动摩擦力大小与接触面积无关,不会影响示数稳定性,故D错误。
故答案为:B
(4)由题意,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比。丙图中压力为的重力,滑动摩擦力
丁图压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力也变为原来的2倍,匀速运动时拉力等于滑动摩擦力,故
故答案为:6.0
(5)验证滑动摩擦力与压力成正比,需要多次改变压力(叠放不同数量木块),记录对应滑动摩擦力,因此设计表格如下:
实验次数 叠放木块个数 压力F压 弹簧测力计示 数 F/N 滑动摩擦力 f/N
1 1 G
2 2 2G
3 3 3G
【分析】(1)本题利用二力平衡间接测量滑动摩擦力,只有匀速直线运动时拉力才与摩擦力平衡。
(2)控制变量法应用,探究接触面粗糙程度的影响要保证压力相同。
(3)接触面粗糙不均匀会使摩擦力不断变化,造成测力计示数不稳定。
(4)接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力成正比,压力加倍则摩擦力加倍。
(5)实验表格需要体现改变压力的方式、压力大小、拉力、摩擦力这些需要记录的物理量。
(1)物块做匀速直线运动时,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,二者大小相等,因此拉力等于滑动摩擦力。
(2)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙两图符合控制变量要求。
(3) A. 木板长度不影响滑动摩擦力大小,不会造成示数不稳定,故A不符合题意;
B. 木板表面粗糙程度不均匀,不同位置滑动摩擦力大小不同,会导致弹簧测力计示数不稳定,故B符合题意;
C. 弹簧测力计分度值大只会影响测量精度,不会导致示数不稳定,故C不符合题意;
D. 滑动摩擦力大小与接触面积无关,不会影响示数稳定性,故D不符合题意。
故选B。
(4)由题意,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比。丙图中压力为的重力,滑动摩擦力
丁图压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力也变为原来的2倍,匀速运动时拉力等于滑动摩擦力,故
(5)验证滑动摩擦力与压力成正比,需要多次改变压力(叠放不同数量木块),记录对应滑动摩擦力,因此设计表格如下:
实验次数 叠放木块个数 压力F压 弹簧测力计示 数 F/N 滑动摩擦力 f/N
1 1 G
2 2 2G
3 3 3G
29.【答案】(1)解:由于液体内部向各个方向都有压强,在同一深度处液体向各个方向的压强相等。要使橡皮膜恢复平整,水对橡皮膜向上和向下的压强相等,水柱高度要求玻璃管内水柱高度等于10cm。
(2)解:以橡皮膜为研究对象:大桶中的水对橡皮膜有向上的压强和压力,大小为,
其中,S为橡皮膜面积。
管内倒入的水对橡皮膜有向下的压强和压力,
当橡皮膜恢复平整、静止时,处于二力平衡状态:,即

结论:内外都是水、深度相等时,上下压强与压力相等,合力为零,橡皮膜变平。
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1) 本题考查液体压强特点,同种液体同一深度各方向压强相等,只有管内外液面齐平,橡皮膜两侧压强才能相等。
(2) 以橡皮膜为受力分析对象,利用二力平衡结合液体压强公式,推导得出管内外水深必须相等,从受力平衡角度解释橡皮膜恢复平整的原因。
(1)由于液体内部向各个方向都有压强,在同一深度处液体向各个方向的压强相等。要使橡皮膜恢复平整,水对橡皮膜向上和向下的压强相等,水柱高度要求玻璃管内水柱高度等于10cm。
(2)以橡皮膜为研究对象:大桶中的水对橡皮膜有向上的压强和压力,大小为,
其中,S为橡皮膜面积。
管内倒入的水对橡皮膜有向下的压强和压力,
当橡皮膜恢复平整、静止时,处于二力平衡状态:,即

结论:内外都是水、深度相等时,上下压强与压力相等,合力为零,橡皮膜变平。
30.【答案】(1)600
(2)1.8
(3)
(4)大于
(5)完全失重时体重秤示数为零,说明秤对小勇的支持力为零,小勇受到的合力等于自身重力,即
结合题目给出的关系,可得: ,约去质量后,得
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身重力,由计算得
故答案为:600
(2)根据平均速度公式 ,代入数据得
故答案为:1.8
(3)根据题意,失重的定义是物体对支持物的压力小于实际重力,对应体重秤显示质量小于小勇实际质量。由图丙可知,只有 段体重秤示数小于,因此该时间段处于失重状态。
故答案为:
(4)由图丙可知,段体重秤示数大于,因此对应的压力,即小勇对秤台的压力大于自身重力。
故答案为:大于
(5)完全失重时体重秤示数为零,说明秤对小勇的支持力为零,小勇受到的合力等于自身重力,即
结合题目给出的关系,可得: ,约去质量后,得
【分析】(1) 静止时压力与重力二力平衡,利用重力公式直接计算压力大小。
(2) 平均速度等于总路程与总时间的比值,代入公式求解即可。
(3) 结合材料给出的失重定义,体重秤示数小于实际质量时为失重状态,对照图像判断对应时间段。
(4) 体重秤示数大于实际质量时,物体处于超重状态,对支持面的压力大于自身重力。
(5) 完全失重时支持力为零,合力等于重力,结合合力与加速度的关系式推导出加速度大小等于重力加速度。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身重力,由计算得
(2)根据平均速度公式 ,代入数据得
(3)根据题意,失重的定义是物体对支持物的压力小于实际重力,对应体重秤显示质量小于小勇实际质量。由图丙可知,只有 段体重秤示数小于,因此该时间段处于失重状态。
(4)由图丙可知,段体重秤示数大于,因此对应的压力,即小勇对秤台的压力大于自身重力。
(5)略
31.【答案】(1)解:气球悬停在空中时,处于平衡状态,重力与浮力是一对平衡力,大小相等。
由题意得,浮力故气球受到的重力
(2)解:放气后气球竖直向下匀速运动,处于平衡状态,竖直方向受向下的重力、向上的浮力和向上的阻力,三力平衡,即
已知,故放气后气球所受浮力
(3)解:气球竖直向上匀速运动时,处于平衡状态,竖直方向受向上的浮力、向下的剩余重力和向下的阻力,三力平衡,即。已知,故剩余重力
需要减掉的重物重力
受力分析图,选取气球为研究对象,在重心处画出三个力,向上的,向下的和,线段长度满足的长度等于与长度之和,如下图所示:
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 物体悬浮时浮力与重力二力平衡,直接可得总重力大小。
(2) 向下匀速运动,阻力向上,根据三力平衡求解放气后的浮力。
(3) 向上匀速时阻力方向向下,再次利用受力平衡求出允许的最大总重力,结合初始总重力,算出需要减少的重物重力。
(1)气球悬停在空中时,处于平衡状态,重力与浮力是一对平衡力,大小相等。由题意得,浮力故气球受到的重力
(2)放气后气球竖直向下匀速运动,处于平衡状态,竖直方向受向下的重力、向上的浮力和向上的阻力,三力平衡,即。已知,故放气后气球所受浮力
(3)气球竖直向上匀速运动时,处于平衡状态,竖直方向受向上的浮力、向下的剩余重力和向下的阻力,三力平衡,即。已知,故剩余重力
需要减掉的重物重力
受力分析图,选取气球为研究对象,在重心处画出三个力,向上的,向下的和,线段长度满足的长度等于与长度之和。
32.【答案】(1)解:桶底面积,由图可得,水面到桶底的总深度
水对桶底产生的压强
(2)解:水平地面上,桶对地面的压力等于总重力,水的重力为
总压力
桶对水平地面的压强为
(3)解:拔出细管后,管内水流出,桶原本装满水,此时桶内水深度,深度减小量
压强减小量为,压力减小量,水对桶底的压力减小了
【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
【解析】【分析】(1) 液体压强只与液体密度、深度有关,深度是液面到桶底的竖直总高度,利用液体压强公式直接求解。
(2) 水平面上固体产生的压力等于整体总重力,再结合压强定义式计算对地压强。
(3) 拔出细管后液面下降,先求出深度减小量,算出压强减小量,结合受力面积得到桶底压力的减小值,本题体现了液体压强与容器形状无关,只由深度决定。
(1)桶底面积,由图可得,水面到桶底的总深度
水对桶底产生的压强
(2)水平地面上,桶对地面的压力等于总重力,水的重力为
总压力
桶对水平地面的压强为
(3)拔出细管后,管内水流出,桶原本装满水,此时桶内水深度,深度减小量
压强减小量为,压力减小量,水对桶底的压力减小了
1 / 1北京市中国人民大学2025~2026学年八年级第二学期期中练习物理试题
1.在国际单位制中,压强的单位是(  )
A.牛顿 B.马德堡 C.帕斯卡 D.托里拆利
【答案】C
【知识点】压强
【解析】【解答】A、牛顿是国际单位制中力的单位,并非压强单位,故A错误;
B、马德堡是地名,马德堡半球实验证明了大气压的存在,不是物理单位,故B错误;
C、帕斯卡(符号Pa)是国际单位制中压强的专用单位,,故C正确;
D、托里拆利是科学家的名字,托里拆利实验测出了大气压数值,并非物理单位,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查力学基本单位辨析,牛顿为力的国际单位;
B、考查物理学史实,马德堡仅对应经典大气压强实验,不属于物理计量单位;
C、考查压强的国际单位,压强定义式推导可得其单位为帕斯卡;
D、考查物理学人物与单位的区分,托里拆利是物理学家,未被用作物理单位名称。
2.小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是(  )
A.骑自行车刹车时用力捏闸 B.使劲擦黑板擦得更干净
C.装滚轮的储物箱更易推动 D.凹凸花纹的地砖更防滑
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】垫毛巾更容易拧开罐头盖,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力;
A.骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法不同,故A不符合题意;
B.使劲擦黑板擦得更干净,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法不同,故B不符合题意;
C.装滚轮的储物箱更易推动,是采用变滑动为滚动的方式,减小摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法不同,故C不符合题意;
D.凹凸花纹的地砖更防滑,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力,与题目中改变摩擦力的方法相同,故D符合题意。
故选D。
【分析】增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力,增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
3.如图所示实例中,为了增大压强的是(  )
A.压路机的钢轮质量很大
B.图钉帽的面积做得较大
C.滑雪板制作的很宽大
D.柱础石的底面积较大
【答案】A
【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】A.压路机对地面的压力等于自身的总重力,压路机将碾子做得很重,是通过增大压力的方式来增大对地面的压强,因此A正确;
B.图钉帽被设计成较大的面积,是在压力大小固定不变时,通过增大受力面积来减小对手的压强,因此B错误;
C.滑雪板设计得面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,避免人下陷,因此C错误;
D.柱础石的底面积做的比较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,因此D错误。
故选A。
【分析】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。
4.如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是(  )
A.茶壶
B.锅炉水位计
C.U形管压强计
D.船闸
【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,利用连通器原理,故A不符合题意;
B.锅炉水位计的上、下与锅筒的连接,水位计中水位与锅炉水位一致,利用了连通器,故B不符合题意;
C.压强器的U形管一端开口,另一端和探头连通,探头密闭,不是连通器,故C符合题意;
D.船闸的上部开口,底部连通,属于连通器,故D不符合题意。
故选C。
【分析】底部连通,上部开口,是连通器,茶壶的壶嘴和壶身、水位计、船闸都利用了连通器。
5.下列关于重力说法正确的是(  )
A.10个鸡蛋所受的重力约为5N
B.重力是物体本身具有的力,没有施力物体
C.若,则质量为1kg的物体受到的重力为10N,
D.地球吸引物体的每个部分,所以物体的重心一定在物体上
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;重心
【解析】【解答】A、一个鸡蛋的质量大约50g,10个鸡蛋总质量约500g=0.5kg,根据,因此10个鸡蛋所受重力约为5N,故A正确;
B、重力的施力物体是地球,并不是物体本身自带的力,任何力都存在施力物体与受力物体,故B错误;
C、质量和重力是两个不同物理量,单位不同不能直接相等,只能表述为质量1kg的物体重力是10N,不能写,故C错误;
D、物体的重心不一定在物体上,例如圆环、空心球的重心在几何中心,处于物体外部,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查常见物理量的估测,结合鸡蛋的常规质量,利用重力公式估算总重力;
B、考查重力的产生条件,重力是地球对物体的吸引力,施力物体为地球;
C、考查质量与重力的物理意义区别,二者物理量、单位均不同,不能等同;
D、考查重心的位置特点,重心可以在物体内部,也可以在物体外部。
6.下列关于惯性的说法正确的是(  )
A.高速公路上要对汽车限速,因为车速越大惯性越大
B.足球踢出后继续向前滚动是因为它具有惯性
C.宇航员在太空中执行任务时由于失重没有惯性
D.羽毛球容易被扣杀是因为它受到的力大于其惯性
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性是物体的固有属性,惯性大小只由物体的质量决定,与车速无关,汽车限速是因为车速越大刹车距离越长,更容易发生交通事故,并非车速大惯性大,故 A 错误;
B、足球被踢出后不再受到脚的作用力,由于足球具有惯性,要保持原来的运动状态,所以会继续向前滚动,故 B 正确;
C、一切有质量的物体在任何情况下都具有惯性,宇航员在太空处于失重状态,但质量不变,仍然具有惯性,故 C 错误;
D、惯性是物体的固有属性,不是力,不能将力与惯性比较大小,羽毛球容易被扣杀是因为它的质量小、惯性小,运动状态容易改变,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查惯性的影响因素,惯性只与质量有关,和速度、运动状态无关;
B、考查惯性的现象解释,物体不受外力时,依靠惯性保持原有运动状态;
C、考查惯性的普遍性,只要物体有质量就一定具有惯性,失重不会让惯性消失;
D、考查惯性的物理属性,惯性不是力,不能说 “受到惯性”“力大于惯性” 这类错误表述。
7.如图所示,小明驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.平衡车不受地面摩擦力的作用
B.若平衡车所受的力全部消失,它将逐渐停下来
C.小明对平衡车的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D.小明对平衡车的压力和平衡车受到地面的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A、平衡车做匀速直线运动,水平方向上驱动力与地面滑动摩擦力是一对平衡力,因此平衡车受到地面摩擦力作用,故A错误;
B、根据牛顿第一定律,若平衡车所受的力全部消失,平衡车将保持原来的匀速直线运动状态一直运动下去,不会停下,故B错误;
C、小明对平衡车的压力作用在平衡车上,平衡车对小明的支持力作用在小明身上,两个力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,属于一对相互作用力,故C正确;
D、小明对平衡车的压力大小等于小明的重力,平衡车受到地面的支持力大小等于小明和平衡车的总重力,两个力大小不相等,不满足二力平衡条件,不是一对平衡力,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查二力平衡,匀速直线运动的物体水平方向受力平衡,必然受到摩擦力;
B、考查牛顿第一定律,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;
C、考查相互作用力的判断,相互作用力作用在两个不同物体上,成对出现;
D、考查平衡力的判断,平衡力需要作用在同一物体、大小相等、方向相反、同一直线。
8.现有A、B两个物体,A的重力为10N,B的重力为30N。如图甲所示,A、B两物体粗糙程度一样,在的推力作用下,以相同的速度v一起向右做匀速直线运动;然后将A、B平放,如图乙,在相同水平面上用推着AB以2v做匀速直线运动。下列说法中正确的是(  )
A.图甲中,物体A受到的摩擦力方向水平向右
B.图甲中,B对地面的压力大小为30N
C.采用图乙方式推A、B时,A、B整体受到的摩擦力大于10N
D.图乙中,若增大,A、B整体受到的摩擦力大小为10N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A、图甲中A、B一起匀速直线运动,A与B之间没有相对运动、也没有相对运动趋势,因此A不受摩擦力,故A错误;
B、图甲中B对地面的压力等于A、B的总重力,即,并非30N,故B错误;
C、滑动摩擦力大小只与接触面粗糙程度、压力大小有关,甲乙两种情况整体对地面的压力、接触面粗糙程度均不变,因此整体受到的滑动摩擦力大小不变,均等于,故C错误;
D、滑动摩擦力只由压力和接触面粗糙程度决定,增大推力不会改变压力与接触面粗糙程度,因此整体受到的滑动摩擦力仍为10N,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查静摩擦力产生条件,两物体无相对运动及相对运动趋势时,接触面间不存在摩擦力;
B、考查压力的计算,水平面上物体对水平面的压力等于整体总重力;
C、考查滑动摩擦力的影响因素,滑动摩擦力与接触面积、运动速度无关,只取决于压力和接触面粗糙程度;
D、考查滑动摩擦力的特性,压力、接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力大小保持恒定,不受推力大小影响。
9.对下列与压强有关的事例,解释正确的是(  )
A.用注射器将药液注入肌肉利用了大气压的作用
B.高压锅是利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C.马德堡半球实验测量了大气压值
D.堤坝下部比上部建造得宽是因为液体压强随着深度的增加而减小
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、用注射器将药液注入肌肉,依靠的是手对活塞的推力,并非大气压;吸取药液时才利用大气压,故 A 错误;
B、高压锅密闭性好,内部气压高于外界大气压,液体的沸点随气压增大而升高,从而可以在更高温度下煮熟食物,故 B 正确;
C、马德堡半球实验仅证明了大气压的存在,并未测量出大气压具体数值,托里拆利实验才测出大气压值,故 C 错误;
D、液体压强随深度的增加而增大,堤坝下部水深更大、压强更大,所以下部建造得更宽来抵御水压,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查大气压的应用场景,区分注射器推药、吸药的不同原理;
B、考查沸点与气压的关系,气压越高,液体沸点越高;
C、考查经典大气压强相关实验的作用,马德堡半球实验证明大气压存在,托里拆利实验测量大气压数值;
D、考查液体压强特点,液体压强随深度增大而增大,解释堤坝上窄下宽的设计原因。
10.如图所示,把装满水的量筒浸入水中,口朝下,抓住筒底向上提起,在量筒口离开水面前,量筒露出水面部分
A.没有水
B.有水,但不满,水面上方是真空
C.充满水
D.有水,但不满,水面上方是空气
【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】由p=ρgh,得:h==≈10.1m,即大气压能支持约10.1高的水柱,量筒的长度小于10m,所以量筒中的水当然还是满的,故C正确,ABD错误.
故答案为:C
【分析】本题考查大气压的应用,核心知识点是大气压能支撑约 10.1m 高的水柱,只要容器高度小于该数值,容器倒置从水中提起、未离开水面时,内部会始终充满液体。
11.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F,向右缓慢地匀速推木板,使其一部分露出桌面,如图乙所示。在推木板的过程中推力F、桌面对木板的支持力、木板对桌面的压强p的变化情况是(  )
A.不变,F变小,p变大 B.F、不变,p变小
C.F、变小,p变大 D.F、不变,p变大
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、木板在水平桌面匀速运动,竖直方向支持力始终等于木板重力,因此不变;滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定,二者均不变,摩擦力大小不变,匀速运动时推力等于摩擦力,故不变;推力不会变小,故A错误;
B、推力、支持力保持不变,但木板与桌面的受力面积减小,根据,压强会变大,并非变小,故B错误;
C、木板重力不变,支持力等于重力,因此不变;摩擦力不变则推力不变,二者均不会变小,故C错误;
D、,大小不变;匀速运动时,压力、粗糙程度不变则摩擦力不变,故不变;受力面积减小,由可知木板对桌面的压强变大,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查竖直方向受力平衡与滑动摩擦力的影响因素,压力、接触面粗糙程度不变时摩擦力不变,匀速推力等于摩擦力;
B、考查压强计算公式,压力不变,受力面积减小,压强一定增大;
C、考查重力与支持力的平衡关系,只要木板未掉落,支持力始终等于自身重力,不会发生变化;
D、综合考查受力平衡、滑动摩擦力、固体压强三个知识点,依次分析推力、支持力、压强的变化规律。
12.如图甲所示,用手施加的力,使A物体沿着竖直墙面匀速下滑。如图乙所示,用手施加的力,使B物体压在天花板上并处于静止状态。其中,。下列说法中正确的是(  )
A.在图甲中,A对手的作用力为15N
B.在图甲中,A受到的摩擦力为15N
C.在图乙中,B对手的作用力为5N
D.在图乙中,天花板对B物体的作用力为15N
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A、图甲中手对A的水平推力,根据力的作用是相互的,A对手的反作用力大小等于15N,故A正确;
B、图甲中A匀速下滑,竖直方向受力平衡,滑动摩擦力与重力是一对平衡力,,并非15N,故B错误;
C、图乙中手对B的向上推力,力的作用是相互的,B对手的作用力大小等于15N,并非5N,故C错误;
D、图乙中B静止,竖直方向受力平衡:,可得天花板对B的压力,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查力的相互性,相互作用力大小相等,手对物体的推力与物体对手的作用力大小相同;
B、考查竖直方向二力平衡,匀速直线运动物体竖直方向摩擦力等于自身重力,与水平压力无关;
C、考查相互作用力特点,B对手的作用力大小等于手施加的推力大小;
D、考查静止物体的受力平衡,向上的推力需要平衡物体重力与天花板的压力,通过受力列式计算天花板的作用力。
13.下列说法中正确的是(  )
A.手提水桶时手上出现压痕,是由于水桶所受的重力作用在手上
B.用3N的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的摩擦力一定等于3N
C.用大小不变的力竖直拉起静止在水平桌面上质量为的钩码,一定大于
D.书放在桌子上,书所受的支持力是由于书的形变而产生的
【答案】C
【知识点】力的作用效果;弹力;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、水桶的重力作用在水桶上,手上出现压痕是水桶对手施加的拉力作用在手上,并非水桶的重力直接作用于手,故A错误;
B、题目未说明拉力方向沿水平方向,若拉力斜向上或斜向下,拉力与摩擦力不是一对平衡力,摩擦力大小不等于3N,故B错误;
C、要将静止在桌面的钩码竖直拉起,钩码需要向上产生加速度,拉力必须大于钩码的重力,故C正确;
D、书受到的支持力是桌面发生弹性形变,要恢复原状对书产生的弹力,并非书自身形变产生,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查力的受力物体辨析,重力的受力物体是水桶,手受到的是水桶的拉力;
B、考查二力平衡的条件,只有水平方向匀速拉动时,拉力才与摩擦力大小相等,斜向拉不满足该关系;
C、考查牛顿第一定律的应用,物体从静止开始向上运动,合力必须向上,因此拉力大于重力;
D、考查弹力的产生原因,弹力由施力物体发生弹性形变产生,支持力的施力物体是桌子。
14.如图A、B两容器,底面积相等。当两容器内装入相同质量的不同液体,且高度相同时,液体对容器底部的压强、压力的关系正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】A、由图可知,液体高度相同,A容器内液体体积,两种液体质量相等,根据可得;由液体压强公式可知;两容器底面积相等,根据可得,故A错误;
B、由可推导出,,故B错误;
C、液体密度不相等,深度相同,压强不相等,压力也不相等,故C错误;
D、、,因此;底面积,由得,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查密度、液体压强、液体压力的综合计算,先根据等质量不同体积比较密度,再用液体压强公式比较压强,最后结合底面积比较压力;
B、考查液体压强与密度的关系,深度相同时,液体密度越大,容器底部受到的压强越大;
C、考查液体压力的计算方法,不规则容器不能直接用液体重力当作容器底部压力,必须通过压强乘以底面积计算;
D、综合考查密度公式、液体压强公式、压力公式的连续应用,依次推导压强、压力的大小关系。
15.小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力):让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,其中为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。(  )
A.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球所受的合力大小一直在增大
B.当小球的速度再次恰好为5.0m/s时,弹簧产生的弹力等于小球的重力
C.当弹簧的压缩量最大时,小球速度为零且处于平衡态
D.实验中所用小球的质量为0.4kg,全过程中,弹簧弹力的最大值为12.2N
【答案】D
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;力的合成与应用
【解析】【解答】A、小球刚接触弹簧时,弹力小于重力,合力,随着弹簧压缩量增大,弹力变大,合力逐渐减小;当弹力等于重力(A点,)时合力为0;继续压缩弹簧,弹力大于重力,合力,随压缩量增大合力不断增大。因此整个过程合力先减小后增大,故A错误。
B、速度最高点A处()弹力等于重力,此时速度为5.1m/s;小球速度再次为5.0m/s时,压缩量不等于0.2m,弹力不等于重力,故B错误。
C、弹簧压缩量最大时小球速度为0,此时弹力大于重力,小球合力向上,并非平衡状态,会向上加速运动,故C错误。
D、弹簧劲度系数:;平衡位置,,小球质量;最大压缩量,最大弹力,故D正确。
故答案为:D。
【分析】A、考查弹簧下落过程合力变化规律,先加速阶段合力向下逐渐减小,平衡位置合力为零,减速阶段合力向上逐渐增大;
B、考查受力平衡位置的特点,只有速度最大的位置弹力等于重力,其他位置弹力与重力不相等;
C、平衡状态需要合力为零,压缩量最大时弹力大于重力,小球并非处于平衡态;
D、考查胡克定律的应用,先由平衡位置求出小球重力、质量,再结合最大形变量求解弹簧最大弹力。
16.下列所举实例中,物体运动状态改变的是(  )
A.自由下落的苹果
B.正在减速进站的公共汽车
C.在空中沿直线匀速飞行的飞机
D.随传送带一起匀速转弯的行李箱
【答案】A,B,D
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】物体运动状态改变包含两种情况:速度大小改变、运动方向改变;匀速直线运动时速度大小和方向均不变,运动状态不变。
A、自由下落的苹果速度不断变大,运动状态发生改变,故 A 正确;
B、减速进站的公共汽车速度不断减小,运动状态发生改变,故 B 正确;
C、沿直线匀速飞行的飞机,速度大小、运动方向均不变,运动状态不变,故 C 错误;
D、匀速转弯的行李箱,速度大小不变,但运动方向不断变化,运动状态发生改变,故 D 正确;
故答案为:ABD。
【分析】A、考查运动状态变化的判断,速度大小发生变化则运动状态改变;
B、考查减速运动的特点,速度减小属于运动状态改变;
C、考查匀速直线运动的特点,速度大小和方向都不变,运动状态保持不变;
D、考查曲线运动的运动状态判断,只要运动方向发生改变,运动状态就发生改变。
17.如图所示,用两手指水平按住一支铅笔并静止,你会感到右侧手指比左侧手指疼。有关手指受的压力与压强,下列说法中正确的是(  )
A.图中右侧手指受到的压力等于左侧手指受到的压力
B.图中右侧手指受到的压力大于左侧手指受到的压力
C.图中右侧手指受到的压强大于左侧手指受到的压强
D.左右两侧手指受到的压力是一对相互作用力
【答案】A,C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;压强大小比较
【解析】【解答】A、铅笔静止,水平方向受力平衡,左侧手指对铅笔的压力与右侧手指对铅笔的压力大小相等;根据力的作用是相互的,两侧手指受到铅笔的压力大小相等,故A正确;
B、两侧手指受到的压力大小相等,并非右侧更大,故B错误;
C、右侧手指与铅笔笔尖接触,受力面积更小,压力大小相同,由可知,右侧手指受到的压强大于左侧,所以右侧手指更疼,故C正确;
D、左右两侧手指受到的压力都作用在手指上,不是一对相互作用力;相互作用力是铅笔对左手指的压力与左手指对铅笔的压力、铅笔对右手指的压力与右手指对铅笔的压力,故D错误;
故答案为:AC。
【分析】A、考查二力平衡与力的相互性,静止的铅笔水平方向两端压力平衡,因此两侧手指受到的压力相等;
B、考查压力大小的判断,压力由二力平衡条件可知大小相等,和接触面积无关;
C、考查压强公式的应用,压力相同时,受力面积越小,压强越大;
D、考查相互作用力的判定,相互作用力作用在两个不同物体上,两侧手指受到的压力受力物体相同,不属于相互作用力。
18.“U”形容器左端封闭,右端开口,右端高于左端。往容器中注水后,水面如图所示。下列说法正确的是()(  )
A.水对A点产生的压强为0Pa B.水对B点产生的压强为500Pa
C.水对C点产生的压强为900Pa D.水对D点产生的压强为300Pa
【答案】B,C
【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】已知:,液体压强公式 , 为该点到右侧自由液面的竖直深度
A:A点在水中,存在水深,水对A点压强不为0Pa,A错误;
B:B点深度 ,,B正确;
C:C点深度 ,,C正确;
D:D点深度 ,,D错误。
故答案为:BC
【分析】A、液体内部各个位置只要在液面下方就会受到液体压强,A点浸入水中,压强不为零;
B、找准B点到开口自由液面的竖直深度,代入液体压强公式计算,结果为500Pa;
C、C点在容器最底部,竖直深度为9cm,代入公式求得压强900Pa;
D、D点距离右侧液面竖直深度为7cm,计算出压强为700Pa,并非300Pa。
19.如图所示,将系在细线下的小球拉至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.当小球摆至a、c两点时,小球受力平衡
B.当小球摆至b点时,如果细线断裂且小球所受到的力同时消失,小球将沿水平方向匀速直线运动
C.当小球摆至c点时,如果细线突然断裂,小球将静止在c点不动
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始终不变
【答案】B,D
【知识点】重力及其大小的计算;牛顿第一定律;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、当小球摆至a、c两点时,小球速度为0,此时受到重力和细线拉力,两个力不在同一直线上,小球受力不平衡,故A错误;
B、当小球摆至b点时,小球沿水平方向运动,根据牛顿第一定律,如果此时所有力同时消失,小球将保持此时的运动状态,沿水平方向做匀速直线运动,故B正确;
C、当小球摆至c点时速度为0,若细线突然断裂,小球只受重力作用,会竖直向下下落,不会静止在c点,故C错误;
D、重力大小,小球质量不变,取值不变,重力大小不变,重力方向始终竖直向下,因此小球摆动过程中重力的大小和方向始终不变,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】A、考查平衡状态与受力平衡的判断,物体处于平衡状态需要合力为零,a、c两点拉力与重力不在同一直线,合力不为零;
B、考查牛顿第一定律,物体不受外力时,将保持断开瞬间的速度和方向做匀速直线运动;
C、考查受力分析,细线断裂后小球只受重力,会在重力作用下竖直下落;
D、考查重力的特点,重力大小由质量和重力常量决定,方向始终竖直向下,与物体运动位置无关。
20.小车在水平方向受到两个拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁。根据图像,下列分析正确的是(  )
A.时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向右
B.时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
C.时,小车受到的合力大小是7N,合力方向水平向左
D.在12到16s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
【答案】A,B
【知识点】平衡状态的判断;力与图象的结合;力的合成与应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A、由丁图可知,0~4s小车静止,受力平衡;0~4s内,,向左、向右,小车有向左的运动趋势,所以静摩擦力向右,大小,因此时摩擦力大小1N、方向水平向右,故A正确;
B、12~16s小车匀速直线运动,受力平衡,此时,,滑动摩擦力;小车做减速运动,压力、接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力仍为2N,小车向左运动,摩擦力方向水平向右,故B正确;
C、时,,,滑动摩擦力,合力,方向水平向左,并非7N,故C错误;
D、12~16s桌面若绝对光滑,摩擦力消失,小车受到向左、向右,合力不为零,小车会做变速运动,不会匀速直线运动,故D错误;
故答案为:AB。
【分析】A、考查静摩擦力的判断,静止物体受力平衡,摩擦力抵消两个拉力的差值,方向与相对运动趋势相反;
B、考查滑动摩擦力的特性,滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关,结合匀速阶段求出滑动摩擦力大小并判断方向;
C、考查同一直线上力的合成,要将两个拉力和摩擦力全部纳入合力计算,不能忽略摩擦力;
D、考查牛顿第一定律的适用条件,只有物体不受外力或合力为零时才会匀速直线运动,光滑后两个拉力仍然存在,合力不为零。
21.一物块放在斜面上静止,请在图中画出物块受到的重力和支持力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】1. 确定力的作用点:两个力的作用点都画在物块的重心(几何中心)处
2. 画重力G:沿竖直向下的方向画带箭头的线段,在箭头旁标注G
3. 画支持力F:沿垂直于斜面向上的方向画带箭头的线段,在箭头旁标注F
如下图所示:
【分析】(1) 本题考查受力示意图的绘制,重力方向始终竖直向下,与斜面倾斜角度无关;斜面对物块的支持力属于弹力,方向垂直于接触面指向被支持的物体。
(2) 受力示意图规范要求:作用点统一画在重心,线段带箭头表示力的方向,末端标注对应力的符号。
22.小满同学在研究液体压强的过程中,发现在上端开口的塑料瓶侧面高度不同的位置钻孔,喷出的水柱落到水槽中的水平距离不同,请你结合该场景提一个可探究的科学问题:   。
【答案】液体内部的压强与深度有什么关系?
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】实验中塑料瓶内装同种液体,在瓶身不同高度位置钻孔,小孔所处液体深度不同,水柱喷出的水平距离不同,水柱喷出距离可以反映液体压强的大小,据此可以提出可探究问题:液体内部的压强与液体深度之间存在什么关系?
故答案为:液体内部的压强与液体深度之间存在什么关系?
【分析】(1) 本题考查科学探究中实验问题的提出,要先明确实验中的自变量、因变量和控制变量。本实验控制液体种类相同,自变量是小孔在液体中的深度,因变量是液体压强,通过水柱喷出的水平距离来体现压强大小。
(2) 提出的问题需要具备可探究性,以疑问句形式呈现,围绕自变量与因变量之间的关系进行提问即可。
23.小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将橡皮筋的端固定,再用两个弹簧测力计沿相同方向拉橡皮筋,使端到达某一点并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力、的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋端,仍将端拉伸到点,记录下此时拉力的大小与方向。
(1)用两个弹簧测力计拉橡皮筋时,测量的弹簧测力计的挂钩应连在(  )
A.第一个弹簧测力计的吊环 B.橡皮筋的端
(2)实验中单独用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,仍要将橡皮筋端拉伸到点再读数,这样做的目的是   。
(3)通过该实验可知与、的大小关系是   。(用字母表示)
【答案】(1)B
(2)使一个力F的作用效果与两个力、共同作用的效果相同
(3)
【知识点】弹簧测力计及其使用;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)两个测力计同向拉时,F2的测力计挂钩要连橡皮筋的A端,即保证两力同向作用在橡皮筋A端。
故答案为:B
(2)两次都拉到同一位置O,是为了让合力与分力的作用效果完全相同,这是等效替代法的关键。
故答案为:使一个力F的作用效果与两个力、共同作用的效果相同
(3)同一直线上、方向相同的两个力,合力大小等于两力之和,即。
故答案为:
【分析】(1) 要保证两个分力同时作用在橡皮筋 A 端,才能保证两个拉力共同产生形变效果。
(2) 等效替代法的核心就是保证合力与分力的作用效果完全相同,通过拉至同一位置来实现。
(3) 同一直线上方向相同的两个力,合力大小等于两分力大小相加,方向与两分力方向一致。
(1)两个测力计同向拉时,F2的测力计挂钩要连橡皮筋的A端,即保证两力同向作用在橡皮筋A端。
(2)两次都拉到同一位置O,是为了让合力与分力的作用效果完全相同,这是等效替代法的关键。
(3)同一直线上、方向相同的两个力,合力大小等于两力之和,即。
24.如图是某实验小组探究二力平衡条件的实验情景。
(1)实验中,为了方便操作及判断,应当使木块处于   状态作为要研究的平衡状态。
(2)当左盘放入的砝码、右盘放入砝码时,木块也处于静止状态,此时木块受到的这两个拉力   (选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象可能是木块受到   的影响,该力的大小为   ,方向向   (选填“左”或“右”)。为了尽量减小上述情境中的影响,我们在选择桌面时应遵循的原则是:   。
【答案】(1)静止
(2)不是;摩擦力;0.5;右;桌面尽量光滑
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;探究二力平衡的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)实验中通常让木块保持静止,便于观察和判断二力是否平衡。
故答案为:静止
(2)左盘放入2N的砝码,右盘放入1.5N,两拉力大小不等,不是平衡力。
木块仍静止,是因为受到静摩擦力,使水平方向三力平衡:,即
木块有向左运动趋势,故摩擦力方向向右。
为了减小摩擦力的影响,可以减小接触面的粗糙程度,所以应选择表面光滑的桌面。
故答案为:不是;摩擦力;0.5;右;桌面尽量光滑
【分析】(1) 本题考查二力平衡实验的平衡状态选择,静止状态便于稳定观察、记录实验现象,是本实验首选的平衡状态。
(2) 本题考查静摩擦力对二力平衡实验的干扰分析,当两侧拉力不等时木块仍静止,是静摩擦力参与平衡;通过受力平衡计算摩擦力大小,根据相对运动趋势判断摩擦力方向;实验优化思路为减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦力带来的实验误差。
(1)实验中通常让木块保持静止,便于观察和判断二力是否平衡。
(2)[1]左盘放入2N的砝码,右盘放入1.5N,两拉力大小不等,不是平衡力。
[2][3]木块仍静止,是因为受到静摩擦力,使水平方向三力平衡:,即
木块有向左运动趋势,故摩擦力方向向右。
[4]为了减小摩擦力的影响,可以减小接触面的粗糙程度,所以应选择表面光滑的桌面。
25.小明同学利用A 、B两物体、海绵等器材做“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察   来比较压力作用效果的,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
(2)比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是   。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,通过比较甲、丙两图所示的实验,   (选填“能”或“不能”)得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显的实验结论。
(4)小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   。
【答案】(1)海绵的形变程度
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)能
(4)没有控制压力大小相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中海绵受到压力发生形变,本实验运用转换法,通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
故答案为:海绵的形变程度
(2)甲、乙两次实验中,受力面积保持相同,乙图中压力更大,海绵形变更明显;因此可得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小相同,改变受力面积;甲、丙两次实验中压力相同、受力面积不同,因此能得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:能
(4)将物体B竖直切开后,两块物体对海绵的压力大小也随之变小,实验没有控制压力大小相同,存在控制变量错误,因此不能探究压力作用效果与受力面积的关系。
故答案为:没有控制压力大小相同
【分析】(1) 本题考查转换法在压力作用效果实验中的应用,利用海绵的形变程度间接反映压力的作用效果。
(2) 本题考查控制变量法,控制受力面积不变,探究压力大小对压力作用效果的影响。
(3) 控制压力不变,改变受力面积,满足控制变量要求,可以探究受力面积对压力作用效果的影响。
(4) 竖直切割物体时,压力和受力面积同时改变,未控制压力相同,违背控制变量实验要求,导致实验结论错误。
(1)实验中海绵受到压力,形状发生变化,小明是通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果的,海绵被压得越深,压力的作用效果越明显。
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙中压力大,压力的作用效果明显;比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力相同,通过比较甲、丙两图所示的实验,能得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显的实验结论。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力不相同,因此他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。
26.如图所示为研究“阻力对物体运动状态的影响”,让一辆小车从斜面相同高度静止滑下,通过比较小车在不同材料的水平面上运动距离和时间长短,来比较阻力对物体运动状态改变的快慢。
(1)实验主要研究的是小车在   (选填“斜面”或“水平面”)上的速度变化特点,每次都要让小车从同一高度静止滑下来的原因是   。
(2)水平板上所用材料分别为粗糙毛巾、平滑棉布和光滑木板时,粗糙毛巾的阻力最大,光滑木板的阻力最小。根据如图所示实验现象可得出:阻力越小,小车在水平面上通过的距离越长,小车的速度变化越慢。该实验现象   (选填“能”或“不能”)直接证明牛顿第一定律。
【答案】(1)水平面;控制小车下滑到水平面的速度相同
(2)不能
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)本实验目的是探究阻力对物体运动状态的影响,通过比较小车在不同粗糙程度水平面上的滑行距离、运动时间,分析阻力对小车速度变化快慢的影响,因此主要研究小车在水平面上的速度变化特点。
让小车每次从斜面同一高度由静止滑下,目的是利用重力势能转化为动能,控制小车到达水平面时的初速度相同,采用控制变量法,只改变水平面阻力大小。
故答案为:水平面;控制小车下滑到水平面的速度相同
(2)牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。现实实验中无法做到让小车完全不受阻力,只能不断减小水平面的阻力,观察小车运动距离的变化规律,在实验现象的基础上经过科学推理才能得出牛顿第一定律,因此该实验现象不能直接证明牛顿第一定律。
故答案为:不能
【分析】(1) 本题考查阻力对物体运动影响实验的控制变量设计,同一高度释放小车是为了保证小车进入水平面时初速度一致,实验的研究对象是小车在水平面上的减速运动过程。
(2) 本题考查牛顿第一定律的实验推理特点,该定律无法通过真实实验直接验证,属于理想实验法,需要在实验基础上科学推理得出。
(1)根据控制变量法,要控制小车从斜面同一高度由静止自由下滑;通过比较小车在不同材料的水平面上运动距离长短,来比较阻力对物体运动状态改变快慢,故主要研究的是小车在水平面上的速度变化特点。每次都要让小车从同一高度滑下来的原因是:控制小车下滑到水平面的速度相同。
(2)本实验中水平面始终存在阻力,无法创造“物体完全不受力”的实验条件,只能通过实验现象推理得出结论,因此不能直接证明牛顿第一定律。
27.如图是小洛用微小压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)小洛检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化   (填“大”或“小”),表明其气密性差。
(2)在使用压强计前,小洛发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。正确的调节方法是______(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)调试完后,小洛完成了所有实验。则比较图中丙、丁两次实验,可得出:在同一深度处,液体内部压强与   有关。
【答案】(1)小
(2)B
(3)液体密度
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)用手指不论轻压还是重压橡皮膜,若装置气密性差,软管内气体容易泄漏,U形管两边液柱的高度差变化小。
故答案为:小
(2)U形管初始两侧液面存在高度差,是因为软管内气压与外界大气压不相等,需要取下软管重新安装,让U形管两端都与大气相通,静止后液面自然相平;若直接倒出液体,无法让两侧气压一致,不能从根本上调平液面。因此选B。
故答案为:B
(3)丙、丁两次实验中,橡皮膜处于液体同一深度,液体种类不同(分别为水、盐水,液体密度不同),U形管液面高度差不同,说明:在同一深度处,液体内部压强与液体密度有关。
故答案为:液体密度
【分析】(1)本题考查微小压强计气密性检查原理,气密性良好时,按压橡皮膜,U形管液面高度差变化明显;气密性差则高度差变化很小。
(2)压强计调平液面的正确方法是重新安装软管,使U形管两侧上方气压都等于大气压,液面才能保持相平。
(3)本问运用控制变量法,控制深度相同、改变液体密度,探究液体压强与液体密度的关系。
(1)用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化小,表明其气密性差。
(2)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(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(3)要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度;比较图中丙、丁两次实验可知,橡皮膜在盐水中U形管两侧液面高度差较大,故可得出在同一深度处,液体内部压强与液体密度有关。
28.如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据   的知识可得拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用,,的拉力,拉着物块A匀速前进。分析   两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是______。(填选项前的字母)
A.木板的长度太长 B.木板表面的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大 D.木块与木板的接触面积太大
(4)大量实验证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。小明也想验证这个结论,他取来了许多与A相同的木块,每个木块重力为。在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示),此时弹簧测力计示数为。若该结论成立,则   N;小明继续叠放物块做了多组实验并最终完成了该结论的验证。
(5)请你帮小明画出(4)实验的实验记录表格。
【答案】(1)二力平衡
(2)甲、丙
(3)B
(4)6.0
(5)
实验次数 叠放木块个数 压力F压 弹簧测力计示 数 F/N 滑动摩擦力 f/N
1 1 G
2 2 2G
3 3 3G
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)物块做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一物体且在同一直线上,是一对平衡力,依据二力平衡知识,拉力大小等于滑动摩擦力大小。
故答案为:二力平衡
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度。甲、丙实验中压力均为物块A的重力,接触面分别为木板、毛巾,满足控制变量要求。
故答案为:甲、丙
(3) A. 木板长度不影响滑动摩擦力大小,不会造成示数不稳定,故A错误;
B. 木板表面粗糙程度不均匀,不同位置滑动摩擦力大小不同,会导致弹簧测力计示数不稳定,故B之前;
C. 弹簧测力计分度值大只会影响测量精度,不会导致示数不稳定,故C错误;
D. 滑动摩擦力大小与接触面积无关,不会影响示数稳定性,故D错误。
故答案为:B
(4)由题意,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比。丙图中压力为的重力,滑动摩擦力
丁图压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力也变为原来的2倍,匀速运动时拉力等于滑动摩擦力,故
故答案为:6.0
(5)验证滑动摩擦力与压力成正比,需要多次改变压力(叠放不同数量木块),记录对应滑动摩擦力,因此设计表格如下:
实验次数 叠放木块个数 压力F压 弹簧测力计示 数 F/N 滑动摩擦力 f/N
1 1 G
2 2 2G
3 3 3G
【分析】(1)本题利用二力平衡间接测量滑动摩擦力,只有匀速直线运动时拉力才与摩擦力平衡。
(2)控制变量法应用,探究接触面粗糙程度的影响要保证压力相同。
(3)接触面粗糙不均匀会使摩擦力不断变化,造成测力计示数不稳定。
(4)接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力成正比,压力加倍则摩擦力加倍。
(5)实验表格需要体现改变压力的方式、压力大小、拉力、摩擦力这些需要记录的物理量。
(1)物块做匀速直线运动时,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,二者大小相等,因此拉力等于滑动摩擦力。
(2)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙两图符合控制变量要求。
(3) A. 木板长度不影响滑动摩擦力大小,不会造成示数不稳定,故A不符合题意;
B. 木板表面粗糙程度不均匀,不同位置滑动摩擦力大小不同,会导致弹簧测力计示数不稳定,故B符合题意;
C. 弹簧测力计分度值大只会影响测量精度,不会导致示数不稳定,故C不符合题意;
D. 滑动摩擦力大小与接触面积无关,不会影响示数稳定性,故D不符合题意。
故选B。
(4)由题意,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比。丙图中压力为的重力,滑动摩擦力
丁图压力变为原来的2倍,接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力也变为原来的2倍,匀速运动时拉力等于滑动摩擦力,故
(5)验证滑动摩擦力与压力成正比,需要多次改变压力(叠放不同数量木块),记录对应滑动摩擦力,因此设计表格如下:
实验次数 叠放木块个数 压力F压 弹簧测力计示 数 F/N 滑动摩擦力 f/N
1 1 G
2 2 2G
3 3 3G
29.如图所示,小玻璃管一端扎有橡皮膜,竖直放入大桶的水中10cm深处。若向小玻璃管中缓慢地倒入水,使橡皮膜恢复平整,则
(1)玻璃管中水柱高度应满足何种要求?
(2)根据你所学的知识,请以橡皮膜作为研究对象,从受力的角度解释说明原因。
【答案】(1)解:由于液体内部向各个方向都有压强,在同一深度处液体向各个方向的压强相等。要使橡皮膜恢复平整,水对橡皮膜向上和向下的压强相等,水柱高度要求玻璃管内水柱高度等于10cm。
(2)解:以橡皮膜为研究对象:大桶中的水对橡皮膜有向上的压强和压力,大小为,
其中,S为橡皮膜面积。
管内倒入的水对橡皮膜有向下的压强和压力,
当橡皮膜恢复平整、静止时,处于二力平衡状态:,即

结论:内外都是水、深度相等时,上下压强与压力相等,合力为零,橡皮膜变平。
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1) 本题考查液体压强特点,同种液体同一深度各方向压强相等,只有管内外液面齐平,橡皮膜两侧压强才能相等。
(2) 以橡皮膜为受力分析对象,利用二力平衡结合液体压强公式,推导得出管内外水深必须相等,从受力平衡角度解释橡皮膜恢复平整的原因。
(1)由于液体内部向各个方向都有压强,在同一深度处液体向各个方向的压强相等。要使橡皮膜恢复平整,水对橡皮膜向上和向下的压强相等,水柱高度要求玻璃管内水柱高度等于10cm。
(2)以橡皮膜为研究对象:大桶中的水对橡皮膜有向上的压强和压力,大小为,
其中,S为橡皮膜面积。
管内倒入的水对橡皮膜有向下的压强和压力,
当橡皮膜恢复平整、静止时,处于二力平衡状态:,即

结论:内外都是水、深度相等时,上下压强与压力相等,合力为零,橡皮膜变平。
30.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、匀速下降,先匀速再加速下降。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,示数大小等于物体所受的重力大小;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,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。
小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图乙所示,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随时间的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg(取10N/kg)。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为   N。
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,电梯这段运动时间内的平均速度   m/s;
(3)根据图丙分析,小勇在   (选填“”、“”、“”)段时间内处于失重状态。
(4)分析图丙可知,在时间段内小勇对秤台的压力   他的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)如果物体所受合力的大小与物体质量关系为,其中称为加速度单位为。若电梯下降过程中体重秤示数为零,我们称这种现象为完全失重。请分析说明小勇完全失重时加速度的大小。
【答案】(1)600
(2)1.8
(3)
(4)大于
(5)完全失重时体重秤示数为零,说明秤对小勇的支持力为零,小勇受到的合力等于自身重力,即
结合题目给出的关系,可得: ,约去质量后,得
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身重力,由计算得
故答案为:600
(2)根据平均速度公式 ,代入数据得
故答案为:1.8
(3)根据题意,失重的定义是物体对支持物的压力小于实际重力,对应体重秤显示质量小于小勇实际质量。由图丙可知,只有 段体重秤示数小于,因此该时间段处于失重状态。
故答案为:
(4)由图丙可知,段体重秤示数大于,因此对应的压力,即小勇对秤台的压力大于自身重力。
故答案为:大于
(5)完全失重时体重秤示数为零,说明秤对小勇的支持力为零,小勇受到的合力等于自身重力,即
结合题目给出的关系,可得: ,约去质量后,得
【分析】(1) 静止时压力与重力二力平衡,利用重力公式直接计算压力大小。
(2) 平均速度等于总路程与总时间的比值,代入公式求解即可。
(3) 结合材料给出的失重定义,体重秤示数小于实际质量时为失重状态,对照图像判断对应时间段。
(4) 体重秤示数大于实际质量时,物体处于超重状态,对支持面的压力大于自身重力。
(5) 完全失重时支持力为零,合力等于重力,结合合力与加速度的关系式推导出加速度大小等于重力加速度。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于自身重力,由计算得
(2)根据平均速度公式 ,代入数据得
(3)根据题意,失重的定义是物体对支持物的压力小于实际重力,对应体重秤显示质量小于小勇实际质量。由图丙可知,只有 段体重秤示数小于,因此该时间段处于失重状态。
(4)由图丙可知,段体重秤示数大于,因此对应的压力,即小勇对秤台的压力大于自身重力。
(5)略
31.一个载有重物的气球总重力为G,充满气时在空气中受到F1=2000N的浮力,此时恰好能悬停在空中。后来放掉一部分气体后,能竖直向下匀速运动,此时受到的阻力为f=250N(设气球上升和下降时所受空气阻力大小不变,g取10N/kg)。求:
(1)气球受到的重力;
(2)放气后气球所受浮力;
(3)所载重物再减掉多少重力,该气球恰能够竖直向上做匀速运动(此问需要画出受力分析图)
【答案】(1)解:气球悬停在空中时,处于平衡状态,重力与浮力是一对平衡力,大小相等。
由题意得,浮力故气球受到的重力
(2)解:放气后气球竖直向下匀速运动,处于平衡状态,竖直方向受向下的重力、向上的浮力和向上的阻力,三力平衡,即
已知,故放气后气球所受浮力
(3)解:气球竖直向上匀速运动时,处于平衡状态,竖直方向受向上的浮力、向下的剩余重力和向下的阻力,三力平衡,即。已知,故剩余重力
需要减掉的重物重力
受力分析图,选取气球为研究对象,在重心处画出三个力,向上的,向下的和,线段长度满足的长度等于与长度之和,如下图所示:
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 物体悬浮时浮力与重力二力平衡,直接可得总重力大小。
(2) 向下匀速运动,阻力向上,根据三力平衡求解放气后的浮力。
(3) 向上匀速时阻力方向向下,再次利用受力平衡求出允许的最大总重力,结合初始总重力,算出需要减少的重物重力。
(1)气球悬停在空中时,处于平衡状态,重力与浮力是一对平衡力,大小相等。由题意得,浮力故气球受到的重力
(2)放气后气球竖直向下匀速运动,处于平衡状态,竖直方向受向下的重力、向上的浮力和向上的阻力,三力平衡,即。已知,故放气后气球所受浮力
(3)气球竖直向上匀速运动时,处于平衡状态,竖直方向受向上的浮力、向下的剩余重力和向下的阻力,三力平衡,即。已知,故剩余重力
需要减掉的重物重力
受力分析图,选取气球为研究对象,在重心处画出三个力,向上的,向下的和,线段长度满足的长度等于与长度之和。
32.如图所示是科学家帕斯卡做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。若桶底面积为S=1000cm2,桶和细管的自重为G1=,管中装满水时水的总质量为m2=30kg。(g取10N/kg)
请结合图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强;
(2)桶对水平地面的压强;
(3)拔出桶中的细管,水对桶底的压力减小了多少?
【答案】(1)解:桶底面积,由图可得,水面到桶底的总深度
水对桶底产生的压强
(2)解:水平地面上,桶对地面的压力等于总重力,水的重力为
总压力
桶对水平地面的压强为
(3)解:拔出细管后,管内水流出,桶原本装满水,此时桶内水深度,深度减小量
压强减小量为,压力减小量,水对桶底的压力减小了
【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
【解析】【分析】(1) 液体压强只与液体密度、深度有关,深度是液面到桶底的竖直总高度,利用液体压强公式直接求解。
(2) 水平面上固体产生的压力等于整体总重力,再结合压强定义式计算对地压强。
(3) 拔出细管后液面下降,先求出深度减小量,算出压强减小量,结合受力面积得到桶底压力的减小值,本题体现了液体压强与容器形状无关,只由深度决定。
(1)桶底面积,由图可得,水面到桶底的总深度
水对桶底产生的压强
(2)水平地面上,桶对地面的压力等于总重力,水的重力为
总压力
桶对水平地面的压强为
(3)拔出细管后,管内水流出,桶原本装满水,此时桶内水深度,深度减小量
压强减小量为,压力减小量,水对桶底的压力减小了
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