【精品解析】四川省成都七中万达学校2025-2026学年八年级下学期半期物理阶段性测试题

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四川省成都七中万达学校2025-2026学年八年级下学期半期物理阶段性测试题
1.春假期间,小明和家人一起登青城山游玩,下列游玩过程中他的观察和思考符合实际的是(  )
A.小明爬山时的心率约为40次/分
B.背包里一桶方便面的质量约
C.小明自身的重力约
D.青城山顶的大气压约为
【答案】B
【知识点】质量及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算;大气压强的存在
【解析】【解答】A、成年人安静时心率约60~100次/分,爬山运动后心率会高于静息值,40次/分低于正常健康心率范围,故A错误。
B、桶装方便面面饼连同调料整体质量大约120g,和实际商品规格相符,故B正确。
C、中学生质量约50kg,自身重力 ,并非50N,故C错误。
D、标准大气压为 ,海拔越高大气压越低,山顶气压会小于标准大气压,不可能达到 ,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题为生活物理估测题,解题核心是结合生活常识、基础公式对比数值:
心率判断:静息心率基准60次/分以上,运动后只会更高,40次/分不符合人体生理常识;
质量估测:桶装方便面常规净重多在110~140g区间,120g是合理值;
重力换算:区分质量与重力,中学生50kg对应的重力是500N,避免数量级混淆;
大气压规律:海拔升高,大气压强减小,山顶气压一定低于地面标准大气压。
2.以下情形中,体现出力的作用效果与另外三个不同的是(  )
A.足球在草地上越滚越慢 B.被踩在脚下的足球变扁
C.足球在空气中沿弧线飞行 D.守门员抱住飞来的足球
【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.足球在草地上越滚越慢,足球的运动速度发生变化,说明力改变了足球的运动状态;
B.被踩在脚下的足球变扁,足球的形状变化,说明力改变了物体的形状;
C.足球在空中在重力作用下沿弧线飞行,其运动方向和速度大小均发生变化,说明力改变了物体的运动状态;
D.守门员抱住飞来的足球,足球由运动变为静止,说明力改变了物体的运动状态。
故答案为:B。
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状。(物体形状或体积的改变,叫做形变。)
3.自行车的零件中涉及较多有关摩擦的知识,下列描述属于减小摩擦的是(  )
A.甲中踏板上的花纹 B.乙中刹车时用力捏车闸
C.丙中车把手表面凹凸不平 D.丁中在飞轮上涂抹润滑油
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、踏板上的花纹,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,A不符合题意;
B、刹车用力捏闸,通过增大压力增大摩擦,B不符合题意;
C、车把手凹凸不平,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,C不符合题意;
D、飞轮涂抹润滑油,使接触面形成油膜分离,减小接触面粗糙程度,属于减小摩擦,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查增大、减小摩擦的方法,核心知识点:
增大摩擦两种方式:增大接触面粗糙程度、增大压力;
减小摩擦常用方式:加润滑油、变滑动为滚动、使接触面分离、减小压力、减小接触面粗糙程度。
4.如图所示,把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,整个装置处于静止状态。下列说法中正确的是(  )
A.图中弹簧测力计的读数为
B.弹簧测力计是依据弹簧长度和所受拉力成正比的原理制成的
C.每次使用弹簧测力计测量重力都要在竖直方向调零
D.弹簧测力计在月球上不能使用
【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、弹簧测力计分度值为 0.2N,指针指在 2.2N 刻度处,读数是 2.2N,不是 2.4N,故 A 错误;
B、弹簧测力计原理是弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,不是弹簧原长加伸长后的总长度与拉力成正比,故 B 错误;
C、测量重力时弹簧测力计竖直使用,自身弹簧自重会影响零点,因此必须在竖直方向调零,故 C 正确;
D、月球上物体仍有拉力,弹簧可正常发生弹性形变,弹簧测力计能够正常使用,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题考查弹簧测力计的读数、原理与使用规范,核心要点:
读数先确认分度值,再读取指针对应刻度;原理关键词是 “伸长量”,容易误写为弹簧总长度;
测量重力时仪器竖直放置,需对应竖直方向完成调零,消除弹簧自重干扰;弹簧测力计依靠弹性形变工作,只要存在拉力就能使用。
5.下列描述中说法正确的是(  )
A.“孤掌难鸣”表明只有一个物体不能产生力
B.人在走路时,使人前进的力的物体是脚
C.物体的重心就在物体的几何中心
D.茶杯放在水平桌面上,桌子受到茶杯的重力和地面对桌子的支持力
【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性;重心
【解析】【解答】A、力是物体与物体间的相互作用,产生力至少需要两个物体,“孤掌难鸣” 恰好说明单一物体无法产生力,故 A 正确。
B、人走路时脚向后蹬地面,地面给脚向前的摩擦力使人前进,施力物体是地面,不是脚,故 B 错误。
C、只有质量均匀、形状规则的物体,重心才在几何中心;不规则或质量分布不均的物体重心不在几何中心,故 C 错误。
D、桌子受到茶杯的压力(不是茶杯的重力),桌子自身还有重力,地面对桌子的支持力等于茶杯压力加桌子重力,二者不是一对平衡力,且概念表述错误,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查力的产生、施力物体判断、重心概念与受力区分,核心知识点:
A、力不能脱离物体存在,至少两个物体才能产生相互作用力;
B、走路前进的动力是地面施加的静摩擦力,施力物为地面;
C、重心位置由物体形状、质量分布共同决定,并非都在几何中心;
D、重力是地球施加给茶杯的力,茶杯对桌子的是压力,二者受力物体不同,不能混淆。
6.一头北极熊到达薄冰面时,为了避免冰面被压破,于是趴在冰面上爬过薄冰。下列利用同方法减小压强的是(  )
A.如图甲,推土机的推土铲刃做得很锋利
B.如图乙,坦克通过履带与地面接触
C.如图丙,盲道上有凸起
D.如图丁,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】题干原理:北极熊趴在冰面,压力不变,增大受力面积,减小压强。
A、推土机铲刃锋利,减小受力面积,增大压强,A不符合题意;
B、坦克履带增大与地面的接触面积,压力不变、增大受力面积,减小压强,和题干方法相同,B符合题意;
C、盲道凸起减小受力面积,增大压强,C不符合题意;
D、破窗锤锥状敲击端减小受力面积,增大压强,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查压强改变方法,核心公式 ;
减小压强两种途径:压力一定时增大受力面积、受力面积一定时减小压力;
增大压强两种途径:压力一定时减小受力面积、受力面积一定时增大压力。
7.下列关于惯性的说法正确的是(  )
A.抛出去的篮球由于受到惯性的作用能继续飞行
B.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性提高成绩
C.汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害
D.物体运动时具有惯性,静止时不具有惯性
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性是物体本身的属性,不能表述为 “受到惯性的作用”,正确说法是篮球具有惯性,故 A 错误。
B、惯性大小只由质量决定,运动员蹬地时自身质量不变,惯性不会增大,蹬地是利用相互作用力获得动力,故 B 错误。
C、汽车转弯时减速,能减小车辆因惯性保持原有直线运动状态带来的侧滑风险,属于防止惯性带来的危害,故 C 正确。
D、一切物体无论静止还是运动,都具有惯性,惯性不会随运动状态消失,故 D 错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查惯性核心知识点:惯性是物体固有的属性,只与物体质量有关,和速度、运动状态无关;描述惯性时只能说 “具有惯性”,不能说 “受到惯性作用”。
8.为使船舶顺利通过上、下游落差100多米的三峡大坝,工程师在其左侧修建了五级船闸,船闸的设计可以看作连通器。下列与其原理不同的是(  )
A.图甲:乳牛通过自动喂水器饮水
B.图乙:鸡通过自动供水装置饮水
C.图丙:工人用一根灌有水的透明软管作为辅助工具确定水平线
D.图丁:水渠的过路涵洞让水流在不同的水渠之间传递,保持水位一致
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】连通器定义:上端开口、底部相连通的容器,静止时各液面保持相平,三峡船闸利用连通器原理。
A、甲自动喂水器左右水槽底部连通、上端开口,属于连通器,A原理相同;
B、乙鸡饮水装置依靠大气压支撑管内水柱,利用大气压工作,不是连通器,B原理不同;
C、丙软管水平仪两端开口、底部连通,属于连通器,C原理相同;
D、丁过路涵洞两侧水渠底部连通、上端开口,属于连通器,D原理相同;
故答案为:B。
【分析】本题区分连通器与大气压应用装置,核心判断标准:容器是否同时满足上端开口、底部连通。
9.某同学把气球放在手掌和手指之间保持静止,发现气球两侧的凹陷程度不同,如图①所示,于是利用如图②③④所示的装置探究影响压力作用效果的因素。下列说法错误的是(  )
A.实验时,通过海绵的形变情况来反映压力的作用效果
B.②和④可以探究压力的作用效果与受力面积的关系
C.②和③相比,压力大小不同,受力面积相同
D.③和④得到的结论可以解释①中的现象
【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
【解析】【解答】A、实验采用转换法,海绵形变程度直观反映压力作用效果,形变越大效果越明显,说法正确,故A错误;
B、②和④中,压力大小、受力面积均不相同,存在两个变量,不符合控制变量法,无法探究压力作用效果与受力面积的关系,说法错误,故B正确;
C、②、③受力面积完全相同,③增加砝码,压力更大,可探究压力作用效果与压力大小的关系,说法正确,故C错误;
D、③、④压力相同,受力面积不同,得出结论:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;图①中手掌与气球接触面积大、手指接触面积小,凹陷程度不同,可用该结论解释,说法正确,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查转换法在压强实验中的应用,利用海绵形变反映压力作用效果;
B、考查控制变量法,探究受力面积影响需保持压力相同;
C、考查控制变量法,受力面积不变,改变压力大小探究压力的影响;
D、考查压强规律应用,压力相等时受力面积影响形变程度,解释气球凹陷现象。
10.如图,一名潜水爱好者浸没在潜水池中训练时,以下说法错误的是(  )
A.他在下潜过程中所受水的压强变大
B.他在下潜过程中,水对池底的压强不变
C.他在水下稍作休息静止时,所受水的压强不变
D.他在上浮过程中受到的浮力变大
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】液体压强公式:;浮力公式:,潜水者全程浸没,等于自身体积不变。
A、下潜时深度变大,不变,所以水对人体的压强变大,A正确。
B、潜水池总水量不变,池底水深不变,因此水对池底的压强不变,B正确。
C、水下静止时深度固定,压强不变,C正确。
D、上浮过程中仍完全浸没,、均不变,浮力大小不变,并非变大,D错误。
故答案为:D。
【分析】本题综合考查液体压强与阿基米德原理,核心要点:
液体压强只与液体密度、深度有关,深度越深压强越大;容器底部压强由整体水深决定,与人在水中位置无关。
浸没状态下,物体排开水的体积等于自身体积,上浮、下潜时浮力恒定不变;只有露出水面后减小,浮力才会变小。
11.如图所示的实例中,没有应用到大气压强的是(  )
A.护士用针管注射药液 B.拔火罐吸在皮肤上
C.用吸管喝饮料 D.塑料吸盘吸在墙面上
【答案】A
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、护士用针管注射药液,依靠手推动活塞产生推力将药液推入人体,不存在内外气压差,没有应用大气压强,故 A 正确;
B、拔火罐时罐内空气受热排出,冷却后罐内气压低于外界大气压,大气压将罐紧紧压在皮肤上,利用了大气压强,故 B 错误;
C、用吸管喝饮料时,吸出吸管内空气,管内气压减小,外界大气压把饮料压进嘴里,利用了大气压强,故 C 错误;
D、塑料吸盘挤出内部空气后,内部气压远小于外界大气压,大气压将吸盘压紧在墙面,利用了大气压强,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查大气压应用区分,需判断该过程动力来源是否为人力推力,无气压差则未利用大气压。
B、考查大气压应用,需分析罐内外气压差形成过程,依靠大气压吸附皮肤。
C、考查大气压应用,需说明吸管内外气压差如何将饮料压入口中。
D、考查大气压应用,需解释排出吸盘空气后,大气压提供压紧墙面的压力。
12.如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,下面说法错误的是(  )
A.实验中玻璃管内水银面的上方是真空
B.在高原地区玻璃管内水银液柱会上升
C.测量出的大气压等于水银柱产生的液体压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A、实验时玻璃管灌满水银再倒置,管内水银下降后,水银面上方没有空气,形成真空,故 A 正确;
B、高原地区海拔更高,大气压强更小,能支撑的水银柱高度会下降,不会上升,故 B 错误;
C、标准大气压下,管内外水银液面高度差为 760mm,大气压大小等于 760mm 水银柱产生的液体压强,故 C 正确;
D、玻璃管倾斜只会让水银柱长度变长,竖直高度不变,大气压强测量结果不变,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】A、考查托里拆利实验装置特点,需说明灌满水银倒置后排尽空气,管内上部为真空。
B、考查大气压与海拔的关系,海拔越高大气压越小,支撑水银柱高度越低。
C、考查标准大气压数值,760mm 水银柱对应的压强为标准大气压。
D、考查玻璃管倾斜对实验的影响,测量依据是水银柱竖直高度,倾斜不改变高度,测量值不变。
13.如图所示,甲放在水平桌上面,现将乙叠放在甲上,两物块均静止。下列说法正确的是(  )
A.甲对乙的支持力和甲受到的重力是一对相互作用力
B.乙对甲的压力和地面对甲的支持力是一对相互作用力
C.甲受到的重力和地面对甲的支持力是一对平衡力
D.甲对乙的支持力和乙受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;平衡力和相互作用力的区分
【解析】【解答】A、甲对乙的支持力受力物体是乙,甲受到的重力受力物体是甲,二者既不是相互作用力(相互作用力作用在两个相互施力的物体),力的产生也不互为因果,故 A 错误;
B、乙对甲的压力、地面对甲的支持力,两个力都作用在甲上,相互作用力需要分别作用在两个不同物体上,因此不是相互作用力,故 B 错误;
C、地面对甲的支持力大小等于甲、乙总重力,大于甲自身重力,二力大小不相等,不满足平衡力条件,故 C 错误;
D、甲对乙的支持力、乙受到的重力,二者作用在同一物体乙上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,符合二力平衡条件,是一对平衡力,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查相互作用力判断,相互作用力需满足:两物体彼此施力、分别作用在两个物体上。
B、考查相互作用力判断,相互作用力必须分属两个受力物体。
C、考查二力平衡条件,平衡力要求大小相等。
D、考查二力平衡判定,同一受力物体、等大反向共线。
14.未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲所示),然后翻转过来倒立放在桌面上(如图乙所示)。两次放置,饮料对杯底的压力和压强分别是和,则下列关系式正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】先分析液体压强:液体压强公式,杯子倒置后饮料体积不变,乙中液面深度更小,,液体密度不变,因此。
再分析液体对杯底压力:甲杯上宽下窄,液体有一部分重力压在杯壁,杯底受到液体压力;乙杯上窄下宽,杯壁会向下挤压液体,杯底受到液体压力,可得。D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查液体压强与异形容器液体压力判断,压强由液面深度判断,压力需结合容器形状对比液体总重力。
B、考查异形容器液体压力分析,倒置后容器侧壁会分担/叠加液体压力,两次压力不相等。
C、考查液体压强公式与液体压力规律,液面深度、容器形状均发生变化,压强、压力均不相等。
D、考查与异形容器液体压力比较,深度决定压强,通过对比液体重力可判断两次杯底压力大小关系。
15.如图甲,一弹簧测力计下挂一底面积为的圆柱体,将圆柱体从盛有某种液体的烧杯上方离液面某一高度处缓慢下降,然后将其逐渐浸入液体中。图乙是这一过程弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化的关系图像。不考虑液面变化,则下列说法中正确的是(  )
A.圆柱体的高度为
B.圆柱体受到的最大浮力是
C.该圆柱体的密度为
D.该液体的密度为
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图像得:圆柱体重力,完全浸没后拉力;
浸入起点,完全浸没,圆柱底面积。
圆柱体高度:;
最大浮力:;
圆柱体积:;
圆柱质量:;
圆柱密度:;
由,,
。故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查F-h图像信息读取,圆柱高度等于开始浸入到完全浸没的高度差,需结合两段横坐标差值计算。
B、考查称重法求浮力,最大浮力等于重力减去完全浸没时弹簧测力计拉力。
C、考查密度综合计算,先求质量、圆柱体积,再代入密度公式算出圆柱密度。
D、考查阿基米德原理求液体密度,完全浸没时排液体积等于圆柱体积,变形公式求出液体密度。
16.如图是不倒翁式拳击袋。用相同的力击打拳击袋,击打拳击袋的上方能使拳击袋发生最大程度倾斜,这说明力的作用效果与力的   有关;击打拳击袋的同时,拳头感觉到痛,这是因为力的作用是   的。
【答案】作用点;相互
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】保持力的大小、方向完全不变,分别击打拳击袋上部、下部两个不同位置,拳击袋倾斜程度存在明显差异,由此证明力的作用效果和力的作用点有关。
拳头击打拳击袋时,拳头会对袋子施加作用力,与此同时拳击袋会反向给拳头施加大小相等的反作用力,因此拳头会产生痛感,该现象说明物体间力的作用是相互的。
故答案为:作用点;相互;
【分析】考查力的三要素对作用效果的影响,解题思路是采用控制变量法,控制力的大小、方向不变,只改变力的作用点,通过形变差异得出作用点影响力的作用效果的结论。
考查力的相互性,解题思路是根据施力物体同时也是受力物体的规律,结合拳头击打袋子后手疼痛的现象,验证力的作用相互这一规律。
17.如图是探究阻力对物体运动影响的实验,由现象可知小车受到的阻力越小,运动距离就越远,速度减小得越慢;由现象推理得出:当阻力为零时,小车将做   运动。实验结果表明物体的运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】匀速直线;不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】通过实验现象合理推理可得出结论:如果小车在水平面上运动时受到的阻力大小为零,小车的运动速度将不会发生减小,会以当前速度持续做匀速直线运动;该结论同时说明,物体的运动并不依靠力来维持,力的真实作用是改变物体的运动状态。
故答案为:匀速直线;不需要;
【分析】考查牛顿第一定律的实验推理,解题思路是根据 “水平面阻力越小,小车滑行距离越远、速度衰减越慢” 的实验现象,进行理想化推理得到阻力为零时小车的运动状态,进而区分力与运动的关系,明确力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因。
18.火箭发射升空过程中,助推器完成使命后会与火箭分离,刚分离的助推器会   (选填“继续上升”或“向下掉落”),它所受力的合力方向   (选填“向上”或“向下’)。
【答案】继续上升;向下
【知识点】惯性及其现象;力的合成与应用
【解析】【解答】助推器分离前与火箭一同向上运动,分离瞬间助推器由于自身具有惯性,要保持原来向上的运动状态,因此会继续向上飞行。
助推器向上上升过程中,受到竖直向下的重力与竖直向下的空气阻力,两个力的受力方向完全相同;同一直线上同向二力合成时,合力方向与分力方向保持一致,故助推器受到的合力竖直向下。
故答案为:继续上升;向下;
【分析】考查惯性的应用,一切物体都具有惯性,物体要维持分离前的运动状态,据此解释助推器继续上升的现象。
考查同一直线上二力合成规律,先确定助推器上升时两个分力的方向,再依据同向二力合力方向与分力相同的规律,判断合力朝向。
19.如图所示,静止在水平桌面上的木块,在水平推力作用下,木块缓慢向左运动,直至全部移到桌面,在这个过程中,木块对桌面的压强   ,木块所受摩擦力   (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变小;不变
【知识点】摩擦力的大小;压强大小比较
【解析】【解答】木块向左缓慢平移时,自身重力保持恒定,木块对桌面产生的压力大小等于重力,因此压力F恒定不变;随着木块左移,木块与桌面相互接触的面积S持续增大,结合压强计算公式 能够判断,木块对桌面产生的压强会逐步减小。
滑动摩擦力大小仅由接触面粗糙程度、接触面受到的压力两个因素决定,木块平移全程重力不变,对桌面的压力大小不变,桌面粗糙程度也未发生改变,因此木块受到的滑动摩擦力大小保持恒定。
故答案为:变小;不变;
【分析】运用压强公式 分析,水平放置物体对支撑面的压力等于自身重力,压力数值固定,接触面积S变大时,压强p随之减小。
滑动摩擦力只受压力、接触面粗糙程度影响,与接触面积大小无关,本题中两个影响因素均无变化,所以摩擦力大小不变。
20.如图甲是个自制气压计,带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐   (选填“上升”或“下降”),如图乙是某同学设计的冷热水混合淋浴器,图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大、压强   。
【答案】上升;小
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】携带自制气压计登山过程中,海拔持续升高,外界大气压强随之降低,瓶内封闭气体的压强基本保持不变。瓶内气压大于外界大气压,会持续向上推动玻璃管内液体,最终管内液柱高度逐渐上升。
冷水流过管道细窄位置时,管道横截面积减小,水流流动速度变大;依据流体压强规律,流体流速越大的位置,流体压强越小,因此细管处水的压强会减小。
故答案为:上升;小;
【分析】大气压随海拔升高而减小,瓶内气压恒定,液柱高度由瓶内外气压差值决定,外界气压越低,内外气压差越大,液柱越高。
遵循流体压强与流速的规律,流体流量不变时,管径越小流速越快,对应位置流体压强越小。
21.著名的托里拆利实验首次测量了大气压强值,如图所示是探究小组的同学利用器材测量当地大气压强的场景,测得的大气压强等于   高水银柱所产生的压强。若水银柱上方管内有少量空气,则测得大气压强值   (选填“偏大”、“不变”、“偏小”)。
【答案】750;偏小
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】根据图示测量结果,玻璃管内水银柱顶端与水银槽液面的垂直距离显示为750毫米,这表明当时的大气压力等效于750毫米汞柱所产生的压强。
实验过程中,玻璃管顶部应保持真空状态。若管内有少量空气混入,这些气体会产生额外的向下压强,导致水银柱高度降低,从而使测得的大气压数值比实际值偏小。
【解答】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;
分析可知,此时的大气压强小于标压,原因为管内有少量空气混入。
22.如图所示,将重为20N的物体浸没在水中后,此时弹簧测力计的示数为15N,则物体受到的浮力为   N;若此时物体上表面受到水的压力为2N,则其下表面受到水的压力为   N。
【答案】5;7
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)根据称量法可知,此时物体受到的浮力F浮力=G-F拉=20N-15N=5N;
(2)根据浮力产生的原因F浮力=F下-F上得到:5N=F下-2N,
解得:。即此时物体下表面受到水的压力为7N。
【分析】(1)根据称量法F浮力=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)根据浮力产生的原因F浮力=F下-F上计算物体下表面受到水的压力。
23.如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v随时间t的变化情况如图丙所示,则0-1s木箱受到的摩擦力为   N,1-3s木箱受到的摩擦力为   N。
【答案】100;200
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;水平方向的摩擦力的基础分析
【解析】【解答】由丙图 v-t 图像可知,0~1s 木箱速度为 0,保持静止;结合乙图 F-t 图像,0~1s 推力为 100N,静止时水平方向推力与静摩擦力二力平衡,因此静摩擦力大小等于推力,为 100N。
3~5s 木箱匀速直线运动,推力 200N,滑动摩擦力与推力平衡,滑动摩擦力为 200N;滑动摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关,1~3s 木箱滑动时压力、接触面不变,滑动摩擦力大小不变,仍为 200N。
故答案为:100;200
【分析】(1) 本题考查静摩擦力与二力平衡,静止物体静摩擦力等于推力;
(2) 本题考查滑动摩擦力特性,滑动摩擦力只由压力和粗糙程度决定,与运动速度无关,匀速运动时滑动摩擦力等于推力。
24.如图所示,水平桌面上放有边长之比为的立方体A和B,密度之比,则A、B对地面的压强之比为   ;A、B对地面的压力之比为   。
【答案】 ;
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】立方体底面积等于边长的平方,因此A、B底面积之比:
立方体体积等于边长的立方,因此A、B体积之比:
由质量公式 ,可得两者质量之比:
水平放置物体对地面压力等于自身重力,结合 ,压力之比:
由压强公式 ,推导压强比值计算式并代入数据:
故答案为 : ;;
【分析】先利用立方体边长关系,分别通过面积、体积几何公式求出底面积、体积比值;再代入密度质量公式算出质量比;水平地面压力等于重力,消去重力公式中的g得到压力比;最后结合压强定义式,把压力、面积比值代入,分步化简求出压强之比,全程依托几何公式、、、 四个核心公式逐层推导。
25.按要求完成下列作图题;
(1)如图,小敏从一粗糙滑道下滑,请画出他所受重力和摩擦力的示意图(力的作用点都为)。
(2)如图所示,烧杯放置在斜面上处于静止状态,请在图中画出小球受到的浮力和烧杯对斜面的压力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别;浮力的示意图
【解析】【解答】(1)重力的作用点统一取O点,沿竖直向下方向绘制带箭头线段,标注符号;小敏沿滑道向下滑动,相对滑道存在向下的相对运动,滑动摩擦力会阻碍相对运动,因此摩擦力沿滑道向上,作用点同样标在O点,画出带箭头线段并标注符号,如图所示:。
故答案为:;
(2)浮力作用点选取小球球心,浮力方向恒定竖直向上,画出对应带箭头线段并标注;压力属于斜面受到的弹力,受力物体为斜面,作用点画在烧杯与斜面接触面中点,力的方向垂直斜面向下,绘制线段后标注,如图所示:。
故答案为:;
【分析】(1)重力方向永远竖直向下,滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反,二者作用点均可画在重心O处,作图时需区分两个力的不同方向并规范标注力的符号。
(2)浮力是液体对小球向上的作用力,作用点在球心、方向竖直向上;压力是接触面受到的力,作用点必须落在受力面之上,弹力方向始终垂直于接触面指向受压物体,作图时分清受力物体、找准作用点与力的方向。
(1)作用点在O点,重力方向竖直向下,标注符号;小敏沿滑道下滑,相对滑道向下运动,摩擦力阻碍相对运动,方向沿滑道向上,作用点在O点,标注符号,据此作图。
(2)作用点在小球的球心,方向始终竖直向上,标注符号 ;压力是斜面受到的力,作用点画在烧杯和斜面的接触面的中点上,方向垂直斜面向下,标注符号 ,据此作图。
26.如图,一辆小车静止在地面上,它的总质量为,每个车轮与地面的接触面积为,取。求:
(1)小车受到的重力;
(2)小车对地面的压强。
【答案】(1)解:质量单位换算:
再利用重力公式 计算小车总重力:
(2)解:小车静置在水平地面,水平面上物体对地面压力大小等于自身重力,因此地面受到的压力:
四个车轮与地面接触,计算总受力面积:
根据压强定义式 计算车对地压强:
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)用到公式 ,先统一质量单位为千克,再代入重力常数计算物体总重力。
(2)水平放置物体压力与重力相等,先算出总接触面积,再结合压强公式 ,将压力、总面积代入求解地面受到的压强。
(1)小车总质量
小车受到的重力
(2)小车静止在水平地面,对地面的压力等于自身重力,即
小车共有4个车轮,车轮与地面的总接触面积
小车对地面的压强
27.一个质量为、底面积为的茶壶中盛有质量为的水、水深为,放在面积为的水平桌面中央。(g取,)求:
(1)水对茶壶底的压强多大?
(2)茶壶对桌面的压强多大?
【答案】(1)解:统一水深单位:
利用液体压强公式 ,代入数据计算水对壶底的液体压强:
(2)解:换算茶壶与水的质量单位:
结合重力公式 ,计算茶壶和水的总重力:
茶壶放置在水平桌面,桌面承受的压力等于整体总重力:
换算茶壶底面积单位:
根据固体压强公式 ,计算茶壶对桌面的压强:
【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)本题使用液体压强计算公式 ,先把水深换算为国际单位米,再将水的密度、重力常数、深度一同代入公式,直接求解液体对容器底部的压强。
(2)先统一质量、面积的单位,通过 算出茶壶加水的总重力;水平面上固体对接触面的压力等于自身总重力,最后结合压强定义式 ,代入压力与底面积数值求出桌面受到的固体压强。
(1)水深
水对茶壶底的压强
(2)茶壶质量
水的质量
总重力
水平桌面受到的压力等于茶壶和水的总重力,即
茶壶底面积
茶壶对桌面的压强
28.在探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)对比甲、乙方案,小明采用了乙方案,原因是该方案能减小   对实验的影响;
(2)用乙方案实验时,保持力相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是验证二力平衡时,两个力是否必须作用在   
(3)用丙方案实验时,若要探究平衡的两个力是否作用在同一物体上,在图丙装置中进行的操作是   。
【答案】(1)摩擦力
(2)同一条直线上
(3)用剪刀将卡片从中间剪开,观察卡片能否保持平衡
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)甲方案里木块与桌面之间产生滑动摩擦,乙方案中小车依靠轮子和桌面形成滚动摩擦;同等条件下滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,选用乙装置能够大幅减小摩擦力对实验结果带来的干扰。
故答案为:摩擦力 ;
(2)把小车扭转一定角度,左右两侧的拉力就不在同一条直线上,松开手后小车会发生转动,无法维持平衡状态;这一步操作用来验证二力平衡的条件之一:一对平衡力必须作用在同一条直线上。
故答案为:同一条直线上;
(3)若探究平衡力是否要作用在同一个物体上,需要将受力物体拆分为两个独立物体;实验操作是用剪刀把轻质卡片剪开,让两个拉力分别作用在两半卡片上,观察卡片是否还能保持平衡。
故答案为:用剪刀将卡片从中间剪开,观察卡片能否保持平衡;
【分析】(1)对比滑动摩擦与滚动摩擦的大小差异,明确本实验要尽可能降低摩擦力带来的额外影响,摩擦力越小,实验误差越小。
(2)通过改变两个拉力的共线状态,形成对比实验,以此验证二力平衡时 “共线” 这一必要条件。
(3)运用拆分物体的操作改变受力物体,形成单一变量,验证二力平衡需要 “作用在同一物体” 这一条件。
(1)甲方案中木块和桌面是滑动摩擦,乙方案中小车和桌面是滚动摩擦,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,因此乙方案可以减小摩擦力对实验的干扰。
(2)将小车扭转一个角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,松手后小车无法保持平衡,该步骤目的是验证:二力平衡时,两个力作用在同一条直线上。
(3)要探究“平衡的两个力是否需要作用在同一物体上”,只需让原本作用在同一卡片上的两个力分别作用在两个物体上,因此操作是剪开卡片,观察卡片还能否保持平衡。
29.探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验如图所示。
(1)该实验用到的科学方法是:   ;
(2)实验甲中,将A放在水平木板上,用弹簧测力计拉动木块做   运动,此时木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(3)比较实验甲和丙,得到的结论是:   ;
【答案】(1)控制变量法
(2)匀速直线
(3)当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;物理学方法
【解析】【解答】(1)滑动摩擦力的大小同时受压力、接触面粗糙程度两类因素影响,开展探究实验时,需保证每次仅改变其中一个研究变量,保持其余条件完全一致,该实验采用的主要探究方法为控制变量法。
故答案为:控制变量法;
(2)拉动木块保持匀速直线运动状态时,木块在水平方向受到弹簧测力计的拉力、接触面的滑动摩擦力,两个力满足二力平衡条件,大小相等,因此滑动摩擦力的数值与弹簧测力计的示数相等。
故答案为:匀速直线 ;
(3)对比甲、丙两组实验,木块对接触面产生的压力完全一致,仅接触面粗糙程度存在区别;丙组采用毛巾接触面,粗糙程度大于甲组木板,对应的滑动摩擦力数值也更大,由此可得出结论:压力一定时,接触面粗糙程度越高,物体受到的滑动摩擦力越大。
故答案为:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
【分析】(1)本实验存在多个影响滑动摩擦力的变量,采用控制变量法,通过固定其他条件、单一改变目标变量,能够单独分析每个因素对摩擦力的影响效果。
(2)依据二力平衡原理 ,匀速直线运动属于平衡状态,水平方向两个力大小相等,以此将不易直接测量的摩擦力转换为弹簧测力计的拉力示数。
(3)严格控制压力这一变量不变,只改变接触面粗糙程度,对比两组摩擦力数据,归纳出接触面粗糙程度与滑动摩擦力大小的变化规律。
(1)滑动摩擦力的大小受压力大小、接触面粗糙程度多个因素影响,探究时需要每次只改变一个变量、控制其他变量不变,因此核心实验方法是控制变量法。
(2)当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡可知,二者大小相等,因此此时滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(3)甲、丙两次实验中,接触面的压力大小相同,接触面粗糙程度不同:丙是毛巾表面,比甲的木板表面更粗糙,且丙的滑动摩擦力更大,因此得到结论:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
30.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)图甲装置是研究液体压强的仪器,实验中通过观察   反映液体压强的大小;
(2)比较图乙中   两次实验现象,得出结论:同种液体中,深度越深,液体压强越大;
(3)小王用图D所示的装置进行如下实验;在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,则水和待测液体对容器底压强的大小关系是   (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2)A、B
(3)=
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体压强计的工作原理为:探头处橡皮膜承受的液体压强越大,U形管左右两侧液面形成的高度差就越大;实验过程中借助液面高度差的大小间接体现液体压强的大小,这种将不易直接测量的物理量转换为直观可见物理量的实验方法称作转换法。
故答案为:U形管两侧液面的高度差;
(2)若验证同种液体内部压强随深度增大而增大的规律,需保持液体密度不变,只调整探头所处深度。A、B两组实验均选用水作为实验液体,液体密度一致,仅探头浸入水中的深度存在差异,两组U形管液面高度差也不相同,满足本次探究实验的变量控制要求。
故答案为:A、B;
(3)隔板上的橡皮膜恰好恢复平整时,代表橡皮膜左右两边受到液体施加的压强大小完全相等,可列出等量关系:。
故答案为:=;
【分析】(1)将无法直接读数的液体压强,转化为容易观察、对比的U形管液面高度差,依靠转换法实现物理量的间接测量。
(2)采用控制变量法,固定液体密度这一条件不变,单独改变探头深度,选取仅深度不同的两组实验对比,探究深度对液体压强的影响。
(3)橡皮膜平衡时两侧受力平衡,两侧液体对橡皮膜的压强相等,以此建立两种液体压强的等式关系,为后续密度计算提供等量条件,核心公式为。
(1)液体压强计的工作原理是,橡皮膜受到的压强越大,U形管两侧液面的高度差就越大,实验中就是通过这个高度差来反映液体压强的大小,这是物理中常用的转换法。
(2)要探究 “同种液体中,深度越深,液体压强越大”,需要控制液体的密度相同(都用水),改变探头的深度。图A和B中,液体都是水,探头深度不同,U形管液面高度差不同,符合实验要求。
(3)当橡皮膜刚好变平时,说明橡皮膜左右两侧受到的液体压强相等,即。
31.中考体考中,下列所涉及的物理知识描述正确的是(  )
A.跳远蹬地时,地对人的作用力大于人对地的作用力
B.一名正在引体向上的男同学受到了单杠对他的支持力,是因为单杠发生了形变
C.800米跑步测试中,一名正在往前冲刺的女同学受到了地面对她向后的摩擦力
D.在原地投掷实心球项目中,掷出后的实心球能够继续运动,是由于人对球有惯性
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;弹力;惯性及其现象;摩擦力的方向
【解析】【解答】A、地对人的作用力与人对地的作用力是一对相互作用力,相互作用力大小始终相等,因此二者不存在大小不等的情况,故 A 错误;
B、弹力产生的原因是施力物体发生弹性形变,人拉单杠时单杠发生形变,进而对人产生向上的支持力,该描述符合弹力产生规律,故 B 正确;
C、向前冲刺时人的脚向后蹬地面,脚相对于地面有向后滑动的趋势,地面给脚的摩擦力与相对运动趋势方向相反,摩擦力方向向前,并非向后,故 C 错误;
D、惯性是物体自身固有的属性,掷出后的实心球继续运动是实心球本身具有惯性,惯性不能依附于人,不能表述为人对球有惯性,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查相互作用力的特点。需明确相互作用力作用在两个不同物体上,且大小一定相等,判断蹬地时两个作用力的大小关系。
B、考查弹力产生的条件。需分清弹力的施力物体与受力物体,弹力由施力物体发生弹性形变而产生,分析单杠形变与人受到支持力的因果关系。
C、考查滑动摩擦力方向判断。需依据摩擦力阻碍相对运动(趋势)的规律,分析脚蹬地时相对地面的运动趋势,确定摩擦力实际方向。
D、考查惯性的基本概念。需牢记惯性是物体自身属性,只能说某物体具有惯性,不能说一个物体对另一个物体有惯性,辨别惯性的归属对象。
32.如图所示,物体甲的质量为0.5kg,乙的质量为1.2kg。物体乙恰好水 平向右做匀速直线运动。若要使物体乙水平向左做匀速直线运动,则需要给乙施加一个水平向左的力。则物体乙受到的摩擦力和使物体乙水平向左做匀速直线运动各是多少N(不计绳重,绳与滑轮间的摩擦)。(  )
A.5N 5N B.10N 5N
C.10N 12N D.5N 10N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;水平方向的摩擦力的基础分析
【解析】【解答】由题可知,物体乙恰好水平向右做匀速直线运动,物体乙在水平方向上受到绳子的拉力和摩擦力是一对平衡力,其大小相等,物体甲与乙用一根绳子连接在一起,所以甲受到的拉力与自身重力相等,同一根绳子上的力大小相等,因此物体乙受到的摩擦力为
若要使物体乙水平向左做匀速直线运动,由于摩擦力大小与运动方向无关,
故其所受到向左的拉力与向右的摩擦力和绳子的拉力之和相等,所以水平向左的拉力为,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】本题考查二力平衡与滑动摩擦力特点,核心思路:乙向右匀速时拉力与摩擦力平衡;乙向左匀速时向左的拉力要平衡向右的拉力与向右的摩擦力,滑动摩擦力大小只与压力、接触面粗糙程度有关,运动方向改变摩擦力大小不变。
33.如图所示,“蹦极”是人们喜爱的刺激运动的示意图。质量为m的运动员,将橡皮绳一端系自己的腰间,另一端固定在P点,O点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置,R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点,在运动员从O点到R点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是(  )
A.运动员到达O点时,速度最大
B.运动员到达R点时,速度为零,受到平衡力的作用
C.运动员受到的合力先减小后增大
D.运动员在整个过程中先做加速运动后做匀速运动
【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】A、O 点橡皮绳刚好伸直,此时只受重力,继续向下拉力逐渐增大;当拉力等于重力时速度才最大,该位置在 O 点下方,故 A 错误;
B、R 点为最低点,橡皮绳伸长量最大,拉力大于运动员重力,合力向上,速度为零但受力不平衡,故 B 错误;
C、从 O 到 R 过程:初始重力大于拉力,合力向下,随拉力增大合力不断减小;当拉力等于重力时合力为 0;继续向下拉力大于重力,合力向上且逐渐变大,因此合力先减小后增大,故 C 正确;
D、O 点之后先拉力小于重力加速,拉力等于重力速度最大,拉力大于重力后减速,全程没有匀速阶段,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查受力与速度变化,速度最大位置是拉力等于重力处,不在 O 点;
B、考查平衡状态判断,速度为零但合力不为零,不属于平衡状态;
C、考查合力变化分析,分两段判断合力大小变化规律;
D、考查运动状态变化,下落过程只有加速、减速,无匀速运动阶段。
34.圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是(  )
A.p1:p2=[mAρA]:[(mA+mB) ρB]
B.p1:p4=mA:(mA+mB)
C.p2:p4=[mBρA]:[mAρB]
D.p2:p3=[mA(mA+mB)ρB]:[(mB2 ρA]
【答案】B,D
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】均匀圆柱高度均为,由得底面积:
甲图:,
乙图:,
A、,代入化简得,形式书写颠倒,故A错误;
B、,故B正确;
C、,比例式左右分子分母写反,故C错误;
D、,代入底面积化简:,即,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】A、考查固体压强比值推导。需先用表示两个圆柱底面积,再分别写出表达式作比,代入底面积化简对比比例式分子分母顺序。
B、考查同一受力面积下压强比值计算。与受力面积均为,压强之比等于压力之比,直接对比的重力与总重力即可。
C、考查不同底面积的压强比例化简。总压力相等,压强之比等于底面积反比,代入后核对比例分子分母对应关系。
D、考查多层叠加固体压强综合比值。分别写出压力与受力面积,作比后代入由密度、质量推导的底面积公式,约去公共项化简得到最终比例式。
35.如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m1=0.4kg,体积V=3×10﹣3m3的浮筒P,另有一厚度不计,质量m2=0.2kg,面积S=8×10﹣3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上。用细线将P、Q连接,当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所。当盖板Q恰好被拉开的瞬间(g=10N/kg),下列判断正确的是(  )
A.此时浮筒受到的浮力大小30N B.细线对浮筒P的拉力大小24N
C.水的深度0.3m D.盖板受到水的压力26N
【答案】A,C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】A、浮筒完全浸没,,浮力,故A正确;
B、浮筒重力,浮筒受向上浮力、向下重力、向下细线拉力,受力平衡,
拉力,不是24N,故B错误;
C、盖板恰好被拉开,拉力等于盖板重力加水的压力,盖板重力,
水对盖板压力;由,
水深,故C正确;
D、水对盖板压力计算得24N,不是26N,故D错误;
故答案为:AC。
【分析】A、考查阿基米德原理,完全浸没时排液体积等于物体体积;
B、考查受力平衡,浮筒浮力等于自身重力与细线拉力之和;
C、考查液体压强与压力综合计算,结合盖板受力平衡推导水深;
D、考查盖板受力分析,水压拉力减去盖板自重,数值为24N。
36.学完大气压后,课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动,同学们集思广益,各显身手,下面是小组同学们交流的部分实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目实施】要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。
(1)首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠________的作用,使水升到高处的。结合托里拆利实验,同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上在标准大气压下抽水机提升水最大高度是________m。(已知标准大气压,取,)
(2)初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图甲所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管后继续上升,会发生的现象是(  )
A. 水从出水管S流出 B. 圆筒内水随活塞继续上升 C. 圆筒内水面开始下降
【项目改进】
(3)为了进一步模拟“向上抽水”的过程,大强准备了图乙一个空心圆筒和一个带开口的活塞,先后进行了如图丙中①②③步骤的实验。已知水的密度为,重力常数为。
第一步:如图丙①所示,将两端开口的圆筒浸入水中后静止放置(筒内液面未画出);
第二步:如图②所示,将开有圆形开口的活塞向下压至接触筒内液面处(活塞与筒壁紧密贴合):
第三步:如图③所示,将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止,此时筒内、外液面高度差为,筒内液面距筒底高度为点的液体压强________。(用题和图中给出的物理量表示)
【答案】(1) 大气压 10.13
(2) C
(3)
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用;制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】(1)向上拉动注射器活塞的过程中,注射器内部空间变大,内部气体压强随之减小,外界大气压数值大于筒内气压,大气压会将下方的水压进注射器,完成低处水向高处输送。
由液体压强公式 变形得到高度计算式 ,将标准大气压、水的密度、重力常数代入计算理论最大提水高度:
故答案为:大气压;10.13;
(2)活塞上升越过出水管S后,圆筒内部空间直接与外界大气连通,筒内各处气压等于大气压,水不再受向上的气压差支撑,在自身重力作用下筒内液面逐渐下降,因此选项C为正确答案。
故答案为:C;
(3)结合液体压强公式 分析,A点距离筒内液面的竖直深度为 ,液体为水、密度取 ,代入深度可得A点液体压强表达式:
故答案为:;
【分析】(1)利用内外气压差的原理分析抽水过程,筒内气压降低后,外界大气压形成压力差,推动水体向上运动。
依托液体压强公式 变形求高度,把标准大气压当作液体底部压强,反推大气压能够支撑的水柱最大高度。
(2)判断圆筒连通大气后的受力变化,气压差消失后水只受重力,液面会下落,以此筛选匹配现象的选项。
(3)液体压强计算中h代表液面到待测点的竖直深度,先求出A点对应深度,再将深度代入液体压强公式得到压强表达式。
37.如图所示,甲、乙都为实心圆柱体,甲的质量为5.4kg,乙的密度为,质量为9kg,底面积为,水平地面上的薄壁容器丙重6N,容器上部分高度为4cm,下部分高度为10cm,容器下底面积为,若把实心圆柱体甲先放在容器丙内(如图丙所示),然后向容器丙内加水,直到所加的水的体积为时停止注水,实心圆柱体甲始终静止在容器丙底部,在此过程中,容器丙底部受到的水的压强p与所加水的体积V关系如图丁所示。求:
(1)实心圆柱体乙的高度;
(2)实心圆柱体甲的密度;
(3)若将圆柱体甲取出(不考虑有水被带出)再将圆柱体乙缓慢竖直放入原装有水的容器丙中,且实心圆柱体乙始终沉在容器丙底部,此时容器丙对水平地面的压强。
【答案】(1)解:统一质量单位:,换算密度单位:。
由密度公式 变形 ,计算乙的体积:
结合圆柱体积公式 ,推导高度表达式 ,代入数据:
(2)解:由图丁信息, 时圆柱体甲完全浸没,液体压强公式变形 ,求甲的高度:
容器丙下部加满水时水深 ,底部水压强:
容器下部容积:
甲的体积等于下部容积减去初始加水体积:
根据密度定义式计算甲的密度:
(3)解:压强由增至,压强变化量 ,由 求容器上部水深:
容器上部添加水的体积 ,上部横截面积:
容器总容积与总高度:
乙高度,放入后水面会溢出;容器装满所需水体积:
剩余水的体积,剩余水质量与重力:
圆柱体乙的重力:
容器对水平地面的总压力等于容器、剩余水、乙的重力之和:
换算受力面积 ,由 求容器对地压强:
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)依托密度公式 、圆柱体积公式 分步计算,先统一物理量单位,依次求出实心圆柱体的体积与高度。
(2)运用液体压强公式 反向推导深度,先算出圆柱体高度,再结合容器容积、加水体积求出物体体积,最后代入密度公式 求解物体密度。
(3)借助液体压强变化量算出容器上部水深,推导容器上部横截面积与总容积;对比圆柱体高度和容器高度判断水是否溢出,算出留存水的重力,将容器、水、物体重力相加得到地面承受的总压力,最终由压强定义式 算出容器对地面的固体压强。
(1)实心圆柱体乙的质量
乙的密度
由可得,实心圆柱体乙的体积为
由可得,实心圆柱体乙的高度为
(2)由图丁可知,当时,甲刚好浸没,由可得,甲的高度
当丙容器下部分加满水时,水的深度
容器丙底部受到的水的压强
此时加入水的体积为,容器丙下部的容积
甲的体积
甲的密度
(3)水的压强从1000Pa上升到1200Pa时,水在容器的上部分,则容器上部分水的深度为
容器上部分所加水的体积为
容器上部分的横截面积为
容器的总容积为
容器的高度为
由题意知,若将圆柱体甲取出,再将圆柱体乙缓慢竖直放入原来装有的水的容器丙中,且实心圆柱体乙始终沉在容器底部,则
所以乙的高度大于容器的高度。若水面刚好上升到容器口,则需要水的体积为
所以有水溢出,且
由可得,剩余水的质量为
剩余水的重力
乙的重力
此时容器丙对水平地面的压力
受力面积
此时容器丙对水平地面的压强
1 / 1四川省成都七中万达学校2025-2026学年八年级下学期半期物理阶段性测试题
1.春假期间,小明和家人一起登青城山游玩,下列游玩过程中他的观察和思考符合实际的是(  )
A.小明爬山时的心率约为40次/分
B.背包里一桶方便面的质量约
C.小明自身的重力约
D.青城山顶的大气压约为
2.以下情形中,体现出力的作用效果与另外三个不同的是(  )
A.足球在草地上越滚越慢 B.被踩在脚下的足球变扁
C.足球在空气中沿弧线飞行 D.守门员抱住飞来的足球
3.自行车的零件中涉及较多有关摩擦的知识,下列描述属于减小摩擦的是(  )
A.甲中踏板上的花纹 B.乙中刹车时用力捏车闸
C.丙中车把手表面凹凸不平 D.丁中在飞轮上涂抹润滑油
4.如图所示,把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,整个装置处于静止状态。下列说法中正确的是(  )
A.图中弹簧测力计的读数为
B.弹簧测力计是依据弹簧长度和所受拉力成正比的原理制成的
C.每次使用弹簧测力计测量重力都要在竖直方向调零
D.弹簧测力计在月球上不能使用
5.下列描述中说法正确的是(  )
A.“孤掌难鸣”表明只有一个物体不能产生力
B.人在走路时,使人前进的力的物体是脚
C.物体的重心就在物体的几何中心
D.茶杯放在水平桌面上,桌子受到茶杯的重力和地面对桌子的支持力
6.一头北极熊到达薄冰面时,为了避免冰面被压破,于是趴在冰面上爬过薄冰。下列利用同方法减小压强的是(  )
A.如图甲,推土机的推土铲刃做得很锋利
B.如图乙,坦克通过履带与地面接触
C.如图丙,盲道上有凸起
D.如图丁,破窗锤的敲击端做成锥状
7.下列关于惯性的说法正确的是(  )
A.抛出去的篮球由于受到惯性的作用能继续飞行
B.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性提高成绩
C.汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害
D.物体运动时具有惯性,静止时不具有惯性
8.为使船舶顺利通过上、下游落差100多米的三峡大坝,工程师在其左侧修建了五级船闸,船闸的设计可以看作连通器。下列与其原理不同的是(  )
A.图甲:乳牛通过自动喂水器饮水
B.图乙:鸡通过自动供水装置饮水
C.图丙:工人用一根灌有水的透明软管作为辅助工具确定水平线
D.图丁:水渠的过路涵洞让水流在不同的水渠之间传递,保持水位一致
9.某同学把气球放在手掌和手指之间保持静止,发现气球两侧的凹陷程度不同,如图①所示,于是利用如图②③④所示的装置探究影响压力作用效果的因素。下列说法错误的是(  )
A.实验时,通过海绵的形变情况来反映压力的作用效果
B.②和④可以探究压力的作用效果与受力面积的关系
C.②和③相比,压力大小不同,受力面积相同
D.③和④得到的结论可以解释①中的现象
10.如图,一名潜水爱好者浸没在潜水池中训练时,以下说法错误的是(  )
A.他在下潜过程中所受水的压强变大
B.他在下潜过程中,水对池底的压强不变
C.他在水下稍作休息静止时,所受水的压强不变
D.他在上浮过程中受到的浮力变大
11.如图所示的实例中,没有应用到大气压强的是(  )
A.护士用针管注射药液 B.拔火罐吸在皮肤上
C.用吸管喝饮料 D.塑料吸盘吸在墙面上
12.如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,下面说法错误的是(  )
A.实验中玻璃管内水银面的上方是真空
B.在高原地区玻璃管内水银液柱会上升
C.测量出的大气压等于水银柱产生的液体压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
13.如图所示,甲放在水平桌上面,现将乙叠放在甲上,两物块均静止。下列说法正确的是(  )
A.甲对乙的支持力和甲受到的重力是一对相互作用力
B.乙对甲的压力和地面对甲的支持力是一对相互作用力
C.甲受到的重力和地面对甲的支持力是一对平衡力
D.甲对乙的支持力和乙受到的重力是一对平衡力
14.未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲所示),然后翻转过来倒立放在桌面上(如图乙所示)。两次放置,饮料对杯底的压力和压强分别是和,则下列关系式正确的是(  )
A. B.
C. D.
15.如图甲,一弹簧测力计下挂一底面积为的圆柱体,将圆柱体从盛有某种液体的烧杯上方离液面某一高度处缓慢下降,然后将其逐渐浸入液体中。图乙是这一过程弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化的关系图像。不考虑液面变化,则下列说法中正确的是(  )
A.圆柱体的高度为
B.圆柱体受到的最大浮力是
C.该圆柱体的密度为
D.该液体的密度为
16.如图是不倒翁式拳击袋。用相同的力击打拳击袋,击打拳击袋的上方能使拳击袋发生最大程度倾斜,这说明力的作用效果与力的   有关;击打拳击袋的同时,拳头感觉到痛,这是因为力的作用是   的。
17.如图是探究阻力对物体运动影响的实验,由现象可知小车受到的阻力越小,运动距离就越远,速度减小得越慢;由现象推理得出:当阻力为零时,小车将做   运动。实验结果表明物体的运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
18.火箭发射升空过程中,助推器完成使命后会与火箭分离,刚分离的助推器会   (选填“继续上升”或“向下掉落”),它所受力的合力方向   (选填“向上”或“向下’)。
19.如图所示,静止在水平桌面上的木块,在水平推力作用下,木块缓慢向左运动,直至全部移到桌面,在这个过程中,木块对桌面的压强   ,木块所受摩擦力   (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.如图甲是个自制气压计,带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐   (选填“上升”或“下降”),如图乙是某同学设计的冷热水混合淋浴器,图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大、压强   。
21.著名的托里拆利实验首次测量了大气压强值,如图所示是探究小组的同学利用器材测量当地大气压强的场景,测得的大气压强等于   高水银柱所产生的压强。若水银柱上方管内有少量空气,则测得大气压强值   (选填“偏大”、“不变”、“偏小”)。
22.如图所示,将重为20N的物体浸没在水中后,此时弹簧测力计的示数为15N,则物体受到的浮力为   N;若此时物体上表面受到水的压力为2N,则其下表面受到水的压力为   N。
23.如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v随时间t的变化情况如图丙所示,则0-1s木箱受到的摩擦力为   N,1-3s木箱受到的摩擦力为   N。
24.如图所示,水平桌面上放有边长之比为的立方体A和B,密度之比,则A、B对地面的压强之比为   ;A、B对地面的压力之比为   。
25.按要求完成下列作图题;
(1)如图,小敏从一粗糙滑道下滑,请画出他所受重力和摩擦力的示意图(力的作用点都为)。
(2)如图所示,烧杯放置在斜面上处于静止状态,请在图中画出小球受到的浮力和烧杯对斜面的压力的示意图。
26.如图,一辆小车静止在地面上,它的总质量为,每个车轮与地面的接触面积为,取。求:
(1)小车受到的重力;
(2)小车对地面的压强。
27.一个质量为、底面积为的茶壶中盛有质量为的水、水深为,放在面积为的水平桌面中央。(g取,)求:
(1)水对茶壶底的压强多大?
(2)茶壶对桌面的压强多大?
28.在探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)对比甲、乙方案,小明采用了乙方案,原因是该方案能减小   对实验的影响;
(2)用乙方案实验时,保持力相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是验证二力平衡时,两个力是否必须作用在   
(3)用丙方案实验时,若要探究平衡的两个力是否作用在同一物体上,在图丙装置中进行的操作是   。
29.探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验如图所示。
(1)该实验用到的科学方法是:   ;
(2)实验甲中,将A放在水平木板上,用弹簧测力计拉动木块做   运动,此时木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(3)比较实验甲和丙,得到的结论是:   ;
30.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)图甲装置是研究液体压强的仪器,实验中通过观察   反映液体压强的大小;
(2)比较图乙中   两次实验现象,得出结论:同种液体中,深度越深,液体压强越大;
(3)小王用图D所示的装置进行如下实验;在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,则水和待测液体对容器底压强的大小关系是   (选填“>”、“<”或“=”)。
31.中考体考中,下列所涉及的物理知识描述正确的是(  )
A.跳远蹬地时,地对人的作用力大于人对地的作用力
B.一名正在引体向上的男同学受到了单杠对他的支持力,是因为单杠发生了形变
C.800米跑步测试中,一名正在往前冲刺的女同学受到了地面对她向后的摩擦力
D.在原地投掷实心球项目中,掷出后的实心球能够继续运动,是由于人对球有惯性
32.如图所示,物体甲的质量为0.5kg,乙的质量为1.2kg。物体乙恰好水 平向右做匀速直线运动。若要使物体乙水平向左做匀速直线运动,则需要给乙施加一个水平向左的力。则物体乙受到的摩擦力和使物体乙水平向左做匀速直线运动各是多少N(不计绳重,绳与滑轮间的摩擦)。(  )
A.5N 5N B.10N 5N
C.10N 12N D.5N 10N
33.如图所示,“蹦极”是人们喜爱的刺激运动的示意图。质量为m的运动员,将橡皮绳一端系自己的腰间,另一端固定在P点,O点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置,R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点,在运动员从O点到R点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是(  )
A.运动员到达O点时,速度最大
B.运动员到达R点时,速度为零,受到平衡力的作用
C.运动员受到的合力先减小后增大
D.运动员在整个过程中先做加速运动后做匀速运动
34.圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是(  )
A.p1:p2=[mAρA]:[(mA+mB) ρB]
B.p1:p4=mA:(mA+mB)
C.p2:p4=[mBρA]:[mAρB]
D.p2:p3=[mA(mA+mB)ρB]:[(mB2 ρA]
35.如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m1=0.4kg,体积V=3×10﹣3m3的浮筒P,另有一厚度不计,质量m2=0.2kg,面积S=8×10﹣3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上。用细线将P、Q连接,当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所。当盖板Q恰好被拉开的瞬间(g=10N/kg),下列判断正确的是(  )
A.此时浮筒受到的浮力大小30N B.细线对浮筒P的拉力大小24N
C.水的深度0.3m D.盖板受到水的压力26N
36.学完大气压后,课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动,同学们集思广益,各显身手,下面是小组同学们交流的部分实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目实施】要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。
(1)首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠________的作用,使水升到高处的。结合托里拆利实验,同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上在标准大气压下抽水机提升水最大高度是________m。(已知标准大气压,取,)
(2)初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图甲所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管后继续上升,会发生的现象是(  )
A. 水从出水管S流出 B. 圆筒内水随活塞继续上升 C. 圆筒内水面开始下降
【项目改进】
(3)为了进一步模拟“向上抽水”的过程,大强准备了图乙一个空心圆筒和一个带开口的活塞,先后进行了如图丙中①②③步骤的实验。已知水的密度为,重力常数为。
第一步:如图丙①所示,将两端开口的圆筒浸入水中后静止放置(筒内液面未画出);
第二步:如图②所示,将开有圆形开口的活塞向下压至接触筒内液面处(活塞与筒壁紧密贴合):
第三步:如图③所示,将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止,此时筒内、外液面高度差为,筒内液面距筒底高度为点的液体压强________。(用题和图中给出的物理量表示)
37.如图所示,甲、乙都为实心圆柱体,甲的质量为5.4kg,乙的密度为,质量为9kg,底面积为,水平地面上的薄壁容器丙重6N,容器上部分高度为4cm,下部分高度为10cm,容器下底面积为,若把实心圆柱体甲先放在容器丙内(如图丙所示),然后向容器丙内加水,直到所加的水的体积为时停止注水,实心圆柱体甲始终静止在容器丙底部,在此过程中,容器丙底部受到的水的压强p与所加水的体积V关系如图丁所示。求:
(1)实心圆柱体乙的高度;
(2)实心圆柱体甲的密度;
(3)若将圆柱体甲取出(不考虑有水被带出)再将圆柱体乙缓慢竖直放入原装有水的容器丙中,且实心圆柱体乙始终沉在容器丙底部,此时容器丙对水平地面的压强。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算;大气压强的存在
【解析】【解答】A、成年人安静时心率约60~100次/分,爬山运动后心率会高于静息值,40次/分低于正常健康心率范围,故A错误。
B、桶装方便面面饼连同调料整体质量大约120g,和实际商品规格相符,故B正确。
C、中学生质量约50kg,自身重力 ,并非50N,故C错误。
D、标准大气压为 ,海拔越高大气压越低,山顶气压会小于标准大气压,不可能达到 ,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题为生活物理估测题,解题核心是结合生活常识、基础公式对比数值:
心率判断:静息心率基准60次/分以上,运动后只会更高,40次/分不符合人体生理常识;
质量估测:桶装方便面常规净重多在110~140g区间,120g是合理值;
重力换算:区分质量与重力,中学生50kg对应的重力是500N,避免数量级混淆;
大气压规律:海拔升高,大气压强减小,山顶气压一定低于地面标准大气压。
2.【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.足球在草地上越滚越慢,足球的运动速度发生变化,说明力改变了足球的运动状态;
B.被踩在脚下的足球变扁,足球的形状变化,说明力改变了物体的形状;
C.足球在空中在重力作用下沿弧线飞行,其运动方向和速度大小均发生变化,说明力改变了物体的运动状态;
D.守门员抱住飞来的足球,足球由运动变为静止,说明力改变了物体的运动状态。
故答案为:B。
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状。(物体形状或体积的改变,叫做形变。)
3.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、踏板上的花纹,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,A不符合题意;
B、刹车用力捏闸,通过增大压力增大摩擦,B不符合题意;
C、车把手凹凸不平,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,C不符合题意;
D、飞轮涂抹润滑油,使接触面形成油膜分离,减小接触面粗糙程度,属于减小摩擦,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查增大、减小摩擦的方法,核心知识点:
增大摩擦两种方式:增大接触面粗糙程度、增大压力;
减小摩擦常用方式:加润滑油、变滑动为滚动、使接触面分离、减小压力、减小接触面粗糙程度。
4.【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、弹簧测力计分度值为 0.2N,指针指在 2.2N 刻度处,读数是 2.2N,不是 2.4N,故 A 错误;
B、弹簧测力计原理是弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,不是弹簧原长加伸长后的总长度与拉力成正比,故 B 错误;
C、测量重力时弹簧测力计竖直使用,自身弹簧自重会影响零点,因此必须在竖直方向调零,故 C 正确;
D、月球上物体仍有拉力,弹簧可正常发生弹性形变,弹簧测力计能够正常使用,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题考查弹簧测力计的读数、原理与使用规范,核心要点:
读数先确认分度值,再读取指针对应刻度;原理关键词是 “伸长量”,容易误写为弹簧总长度;
测量重力时仪器竖直放置,需对应竖直方向完成调零,消除弹簧自重干扰;弹簧测力计依靠弹性形变工作,只要存在拉力就能使用。
5.【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性;重心
【解析】【解答】A、力是物体与物体间的相互作用,产生力至少需要两个物体,“孤掌难鸣” 恰好说明单一物体无法产生力,故 A 正确。
B、人走路时脚向后蹬地面,地面给脚向前的摩擦力使人前进,施力物体是地面,不是脚,故 B 错误。
C、只有质量均匀、形状规则的物体,重心才在几何中心;不规则或质量分布不均的物体重心不在几何中心,故 C 错误。
D、桌子受到茶杯的压力(不是茶杯的重力),桌子自身还有重力,地面对桌子的支持力等于茶杯压力加桌子重力,二者不是一对平衡力,且概念表述错误,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查力的产生、施力物体判断、重心概念与受力区分,核心知识点:
A、力不能脱离物体存在,至少两个物体才能产生相互作用力;
B、走路前进的动力是地面施加的静摩擦力,施力物为地面;
C、重心位置由物体形状、质量分布共同决定,并非都在几何中心;
D、重力是地球施加给茶杯的力,茶杯对桌子的是压力,二者受力物体不同,不能混淆。
6.【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】题干原理:北极熊趴在冰面,压力不变,增大受力面积,减小压强。
A、推土机铲刃锋利,减小受力面积,增大压强,A不符合题意;
B、坦克履带增大与地面的接触面积,压力不变、增大受力面积,减小压强,和题干方法相同,B符合题意;
C、盲道凸起减小受力面积,增大压强,C不符合题意;
D、破窗锤锥状敲击端减小受力面积,增大压强,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查压强改变方法,核心公式 ;
减小压强两种途径:压力一定时增大受力面积、受力面积一定时减小压力;
增大压强两种途径:压力一定时减小受力面积、受力面积一定时增大压力。
7.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性是物体本身的属性,不能表述为 “受到惯性的作用”,正确说法是篮球具有惯性,故 A 错误。
B、惯性大小只由质量决定,运动员蹬地时自身质量不变,惯性不会增大,蹬地是利用相互作用力获得动力,故 B 错误。
C、汽车转弯时减速,能减小车辆因惯性保持原有直线运动状态带来的侧滑风险,属于防止惯性带来的危害,故 C 正确。
D、一切物体无论静止还是运动,都具有惯性,惯性不会随运动状态消失,故 D 错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查惯性核心知识点:惯性是物体固有的属性,只与物体质量有关,和速度、运动状态无关;描述惯性时只能说 “具有惯性”,不能说 “受到惯性作用”。
8.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】连通器定义:上端开口、底部相连通的容器,静止时各液面保持相平,三峡船闸利用连通器原理。
A、甲自动喂水器左右水槽底部连通、上端开口,属于连通器,A原理相同;
B、乙鸡饮水装置依靠大气压支撑管内水柱,利用大气压工作,不是连通器,B原理不同;
C、丙软管水平仪两端开口、底部连通,属于连通器,C原理相同;
D、丁过路涵洞两侧水渠底部连通、上端开口,属于连通器,D原理相同;
故答案为:B。
【分析】本题区分连通器与大气压应用装置,核心判断标准:容器是否同时满足上端开口、底部连通。
9.【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
【解析】【解答】A、实验采用转换法,海绵形变程度直观反映压力作用效果,形变越大效果越明显,说法正确,故A错误;
B、②和④中,压力大小、受力面积均不相同,存在两个变量,不符合控制变量法,无法探究压力作用效果与受力面积的关系,说法错误,故B正确;
C、②、③受力面积完全相同,③增加砝码,压力更大,可探究压力作用效果与压力大小的关系,说法正确,故C错误;
D、③、④压力相同,受力面积不同,得出结论:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;图①中手掌与气球接触面积大、手指接触面积小,凹陷程度不同,可用该结论解释,说法正确,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查转换法在压强实验中的应用,利用海绵形变反映压力作用效果;
B、考查控制变量法,探究受力面积影响需保持压力相同;
C、考查控制变量法,受力面积不变,改变压力大小探究压力的影响;
D、考查压强规律应用,压力相等时受力面积影响形变程度,解释气球凹陷现象。
10.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】液体压强公式:;浮力公式:,潜水者全程浸没,等于自身体积不变。
A、下潜时深度变大,不变,所以水对人体的压强变大,A正确。
B、潜水池总水量不变,池底水深不变,因此水对池底的压强不变,B正确。
C、水下静止时深度固定,压强不变,C正确。
D、上浮过程中仍完全浸没,、均不变,浮力大小不变,并非变大,D错误。
故答案为:D。
【分析】本题综合考查液体压强与阿基米德原理,核心要点:
液体压强只与液体密度、深度有关,深度越深压强越大;容器底部压强由整体水深决定,与人在水中位置无关。
浸没状态下,物体排开水的体积等于自身体积,上浮、下潜时浮力恒定不变;只有露出水面后减小,浮力才会变小。
11.【答案】A
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、护士用针管注射药液,依靠手推动活塞产生推力将药液推入人体,不存在内外气压差,没有应用大气压强,故 A 正确;
B、拔火罐时罐内空气受热排出,冷却后罐内气压低于外界大气压,大气压将罐紧紧压在皮肤上,利用了大气压强,故 B 错误;
C、用吸管喝饮料时,吸出吸管内空气,管内气压减小,外界大气压把饮料压进嘴里,利用了大气压强,故 C 错误;
D、塑料吸盘挤出内部空气后,内部气压远小于外界大气压,大气压将吸盘压紧在墙面,利用了大气压强,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查大气压应用区分,需判断该过程动力来源是否为人力推力,无气压差则未利用大气压。
B、考查大气压应用,需分析罐内外气压差形成过程,依靠大气压吸附皮肤。
C、考查大气压应用,需说明吸管内外气压差如何将饮料压入口中。
D、考查大气压应用,需解释排出吸盘空气后,大气压提供压紧墙面的压力。
12.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A、实验时玻璃管灌满水银再倒置,管内水银下降后,水银面上方没有空气,形成真空,故 A 正确;
B、高原地区海拔更高,大气压强更小,能支撑的水银柱高度会下降,不会上升,故 B 错误;
C、标准大气压下,管内外水银液面高度差为 760mm,大气压大小等于 760mm 水银柱产生的液体压强,故 C 正确;
D、玻璃管倾斜只会让水银柱长度变长,竖直高度不变,大气压强测量结果不变,故 D 正确;
故答案为:B。
【分析】A、考查托里拆利实验装置特点,需说明灌满水银倒置后排尽空气,管内上部为真空。
B、考查大气压与海拔的关系,海拔越高大气压越小,支撑水银柱高度越低。
C、考查标准大气压数值,760mm 水银柱对应的压强为标准大气压。
D、考查玻璃管倾斜对实验的影响,测量依据是水银柱竖直高度,倾斜不改变高度,测量值不变。
13.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;平衡力和相互作用力的区分
【解析】【解答】A、甲对乙的支持力受力物体是乙,甲受到的重力受力物体是甲,二者既不是相互作用力(相互作用力作用在两个相互施力的物体),力的产生也不互为因果,故 A 错误;
B、乙对甲的压力、地面对甲的支持力,两个力都作用在甲上,相互作用力需要分别作用在两个不同物体上,因此不是相互作用力,故 B 错误;
C、地面对甲的支持力大小等于甲、乙总重力,大于甲自身重力,二力大小不相等,不满足平衡力条件,故 C 错误;
D、甲对乙的支持力、乙受到的重力,二者作用在同一物体乙上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,符合二力平衡条件,是一对平衡力,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查相互作用力判断,相互作用力需满足:两物体彼此施力、分别作用在两个物体上。
B、考查相互作用力判断,相互作用力必须分属两个受力物体。
C、考查二力平衡条件,平衡力要求大小相等。
D、考查二力平衡判定,同一受力物体、等大反向共线。
14.【答案】D
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】先分析液体压强:液体压强公式,杯子倒置后饮料体积不变,乙中液面深度更小,,液体密度不变,因此。
再分析液体对杯底压力:甲杯上宽下窄,液体有一部分重力压在杯壁,杯底受到液体压力;乙杯上窄下宽,杯壁会向下挤压液体,杯底受到液体压力,可得。D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查液体压强与异形容器液体压力判断,压强由液面深度判断,压力需结合容器形状对比液体总重力。
B、考查异形容器液体压力分析,倒置后容器侧壁会分担/叠加液体压力,两次压力不相等。
C、考查液体压强公式与液体压力规律,液面深度、容器形状均发生变化,压强、压力均不相等。
D、考查与异形容器液体压力比较,深度决定压强,通过对比液体重力可判断两次杯底压力大小关系。
15.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图像得:圆柱体重力,完全浸没后拉力;
浸入起点,完全浸没,圆柱底面积。
圆柱体高度:;
最大浮力:;
圆柱体积:;
圆柱质量:;
圆柱密度:;
由,,
。故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查F-h图像信息读取,圆柱高度等于开始浸入到完全浸没的高度差,需结合两段横坐标差值计算。
B、考查称重法求浮力,最大浮力等于重力减去完全浸没时弹簧测力计拉力。
C、考查密度综合计算,先求质量、圆柱体积,再代入密度公式算出圆柱密度。
D、考查阿基米德原理求液体密度,完全浸没时排液体积等于圆柱体积,变形公式求出液体密度。
16.【答案】作用点;相互
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】保持力的大小、方向完全不变,分别击打拳击袋上部、下部两个不同位置,拳击袋倾斜程度存在明显差异,由此证明力的作用效果和力的作用点有关。
拳头击打拳击袋时,拳头会对袋子施加作用力,与此同时拳击袋会反向给拳头施加大小相等的反作用力,因此拳头会产生痛感,该现象说明物体间力的作用是相互的。
故答案为:作用点;相互;
【分析】考查力的三要素对作用效果的影响,解题思路是采用控制变量法,控制力的大小、方向不变,只改变力的作用点,通过形变差异得出作用点影响力的作用效果的结论。
考查力的相互性,解题思路是根据施力物体同时也是受力物体的规律,结合拳头击打袋子后手疼痛的现象,验证力的作用相互这一规律。
17.【答案】匀速直线;不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】通过实验现象合理推理可得出结论:如果小车在水平面上运动时受到的阻力大小为零,小车的运动速度将不会发生减小,会以当前速度持续做匀速直线运动;该结论同时说明,物体的运动并不依靠力来维持,力的真实作用是改变物体的运动状态。
故答案为:匀速直线;不需要;
【分析】考查牛顿第一定律的实验推理,解题思路是根据 “水平面阻力越小,小车滑行距离越远、速度衰减越慢” 的实验现象,进行理想化推理得到阻力为零时小车的运动状态,进而区分力与运动的关系,明确力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因。
18.【答案】继续上升;向下
【知识点】惯性及其现象;力的合成与应用
【解析】【解答】助推器分离前与火箭一同向上运动,分离瞬间助推器由于自身具有惯性,要保持原来向上的运动状态,因此会继续向上飞行。
助推器向上上升过程中,受到竖直向下的重力与竖直向下的空气阻力,两个力的受力方向完全相同;同一直线上同向二力合成时,合力方向与分力方向保持一致,故助推器受到的合力竖直向下。
故答案为:继续上升;向下;
【分析】考查惯性的应用,一切物体都具有惯性,物体要维持分离前的运动状态,据此解释助推器继续上升的现象。
考查同一直线上二力合成规律,先确定助推器上升时两个分力的方向,再依据同向二力合力方向与分力相同的规律,判断合力朝向。
19.【答案】变小;不变
【知识点】摩擦力的大小;压强大小比较
【解析】【解答】木块向左缓慢平移时,自身重力保持恒定,木块对桌面产生的压力大小等于重力,因此压力F恒定不变;随着木块左移,木块与桌面相互接触的面积S持续增大,结合压强计算公式 能够判断,木块对桌面产生的压强会逐步减小。
滑动摩擦力大小仅由接触面粗糙程度、接触面受到的压力两个因素决定,木块平移全程重力不变,对桌面的压力大小不变,桌面粗糙程度也未发生改变,因此木块受到的滑动摩擦力大小保持恒定。
故答案为:变小;不变;
【分析】运用压强公式 分析,水平放置物体对支撑面的压力等于自身重力,压力数值固定,接触面积S变大时,压强p随之减小。
滑动摩擦力只受压力、接触面粗糙程度影响,与接触面积大小无关,本题中两个影响因素均无变化,所以摩擦力大小不变。
20.【答案】上升;小
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】携带自制气压计登山过程中,海拔持续升高,外界大气压强随之降低,瓶内封闭气体的压强基本保持不变。瓶内气压大于外界大气压,会持续向上推动玻璃管内液体,最终管内液柱高度逐渐上升。
冷水流过管道细窄位置时,管道横截面积减小,水流流动速度变大;依据流体压强规律,流体流速越大的位置,流体压强越小,因此细管处水的压强会减小。
故答案为:上升;小;
【分析】大气压随海拔升高而减小,瓶内气压恒定,液柱高度由瓶内外气压差值决定,外界气压越低,内外气压差越大,液柱越高。
遵循流体压强与流速的规律,流体流量不变时,管径越小流速越快,对应位置流体压强越小。
21.【答案】750;偏小
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】根据图示测量结果,玻璃管内水银柱顶端与水银槽液面的垂直距离显示为750毫米,这表明当时的大气压力等效于750毫米汞柱所产生的压强。
实验过程中,玻璃管顶部应保持真空状态。若管内有少量空气混入,这些气体会产生额外的向下压强,导致水银柱高度降低,从而使测得的大气压数值比实际值偏小。
【解答】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;
分析可知,此时的大气压强小于标压,原因为管内有少量空气混入。
22.【答案】5;7
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)根据称量法可知,此时物体受到的浮力F浮力=G-F拉=20N-15N=5N;
(2)根据浮力产生的原因F浮力=F下-F上得到:5N=F下-2N,
解得:。即此时物体下表面受到水的压力为7N。
【分析】(1)根据称量法F浮力=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)根据浮力产生的原因F浮力=F下-F上计算物体下表面受到水的压力。
23.【答案】100;200
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;水平方向的摩擦力的基础分析
【解析】【解答】由丙图 v-t 图像可知,0~1s 木箱速度为 0,保持静止;结合乙图 F-t 图像,0~1s 推力为 100N,静止时水平方向推力与静摩擦力二力平衡,因此静摩擦力大小等于推力,为 100N。
3~5s 木箱匀速直线运动,推力 200N,滑动摩擦力与推力平衡,滑动摩擦力为 200N;滑动摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关,1~3s 木箱滑动时压力、接触面不变,滑动摩擦力大小不变,仍为 200N。
故答案为:100;200
【分析】(1) 本题考查静摩擦力与二力平衡,静止物体静摩擦力等于推力;
(2) 本题考查滑动摩擦力特性,滑动摩擦力只由压力和粗糙程度决定,与运动速度无关,匀速运动时滑动摩擦力等于推力。
24.【答案】 ;
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】立方体底面积等于边长的平方,因此A、B底面积之比:
立方体体积等于边长的立方,因此A、B体积之比:
由质量公式 ,可得两者质量之比:
水平放置物体对地面压力等于自身重力,结合 ,压力之比:
由压强公式 ,推导压强比值计算式并代入数据:
故答案为 : ;;
【分析】先利用立方体边长关系,分别通过面积、体积几何公式求出底面积、体积比值;再代入密度质量公式算出质量比;水平地面压力等于重力,消去重力公式中的g得到压力比;最后结合压强定义式,把压力、面积比值代入,分步化简求出压强之比,全程依托几何公式、、、 四个核心公式逐层推导。
25.【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别;浮力的示意图
【解析】【解答】(1)重力的作用点统一取O点,沿竖直向下方向绘制带箭头线段,标注符号;小敏沿滑道向下滑动,相对滑道存在向下的相对运动,滑动摩擦力会阻碍相对运动,因此摩擦力沿滑道向上,作用点同样标在O点,画出带箭头线段并标注符号,如图所示:。
故答案为:;
(2)浮力作用点选取小球球心,浮力方向恒定竖直向上,画出对应带箭头线段并标注;压力属于斜面受到的弹力,受力物体为斜面,作用点画在烧杯与斜面接触面中点,力的方向垂直斜面向下,绘制线段后标注,如图所示:。
故答案为:;
【分析】(1)重力方向永远竖直向下,滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反,二者作用点均可画在重心O处,作图时需区分两个力的不同方向并规范标注力的符号。
(2)浮力是液体对小球向上的作用力,作用点在球心、方向竖直向上;压力是接触面受到的力,作用点必须落在受力面之上,弹力方向始终垂直于接触面指向受压物体,作图时分清受力物体、找准作用点与力的方向。
(1)作用点在O点,重力方向竖直向下,标注符号;小敏沿滑道下滑,相对滑道向下运动,摩擦力阻碍相对运动,方向沿滑道向上,作用点在O点,标注符号,据此作图。
(2)作用点在小球的球心,方向始终竖直向上,标注符号 ;压力是斜面受到的力,作用点画在烧杯和斜面的接触面的中点上,方向垂直斜面向下,标注符号 ,据此作图。
26.【答案】(1)解:质量单位换算:
再利用重力公式 计算小车总重力:
(2)解:小车静置在水平地面,水平面上物体对地面压力大小等于自身重力,因此地面受到的压力:
四个车轮与地面接触,计算总受力面积:
根据压强定义式 计算车对地压强:
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)用到公式 ,先统一质量单位为千克,再代入重力常数计算物体总重力。
(2)水平放置物体压力与重力相等,先算出总接触面积,再结合压强公式 ,将压力、总面积代入求解地面受到的压强。
(1)小车总质量
小车受到的重力
(2)小车静止在水平地面,对地面的压力等于自身重力,即
小车共有4个车轮,车轮与地面的总接触面积
小车对地面的压强
27.【答案】(1)解:统一水深单位:
利用液体压强公式 ,代入数据计算水对壶底的液体压强:
(2)解:换算茶壶与水的质量单位:
结合重力公式 ,计算茶壶和水的总重力:
茶壶放置在水平桌面,桌面承受的压力等于整体总重力:
换算茶壶底面积单位:
根据固体压强公式 ,计算茶壶对桌面的压强:
【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)本题使用液体压强计算公式 ,先把水深换算为国际单位米,再将水的密度、重力常数、深度一同代入公式,直接求解液体对容器底部的压强。
(2)先统一质量、面积的单位,通过 算出茶壶加水的总重力;水平面上固体对接触面的压力等于自身总重力,最后结合压强定义式 ,代入压力与底面积数值求出桌面受到的固体压强。
(1)水深
水对茶壶底的压强
(2)茶壶质量
水的质量
总重力
水平桌面受到的压力等于茶壶和水的总重力,即
茶壶底面积
茶壶对桌面的压强
28.【答案】(1)摩擦力
(2)同一条直线上
(3)用剪刀将卡片从中间剪开,观察卡片能否保持平衡
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)甲方案里木块与桌面之间产生滑动摩擦,乙方案中小车依靠轮子和桌面形成滚动摩擦;同等条件下滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,选用乙装置能够大幅减小摩擦力对实验结果带来的干扰。
故答案为:摩擦力 ;
(2)把小车扭转一定角度,左右两侧的拉力就不在同一条直线上,松开手后小车会发生转动,无法维持平衡状态;这一步操作用来验证二力平衡的条件之一:一对平衡力必须作用在同一条直线上。
故答案为:同一条直线上;
(3)若探究平衡力是否要作用在同一个物体上,需要将受力物体拆分为两个独立物体;实验操作是用剪刀把轻质卡片剪开,让两个拉力分别作用在两半卡片上,观察卡片是否还能保持平衡。
故答案为:用剪刀将卡片从中间剪开,观察卡片能否保持平衡;
【分析】(1)对比滑动摩擦与滚动摩擦的大小差异,明确本实验要尽可能降低摩擦力带来的额外影响,摩擦力越小,实验误差越小。
(2)通过改变两个拉力的共线状态,形成对比实验,以此验证二力平衡时 “共线” 这一必要条件。
(3)运用拆分物体的操作改变受力物体,形成单一变量,验证二力平衡需要 “作用在同一物体” 这一条件。
(1)甲方案中木块和桌面是滑动摩擦,乙方案中小车和桌面是滚动摩擦,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,因此乙方案可以减小摩擦力对实验的干扰。
(2)将小车扭转一个角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,松手后小车无法保持平衡,该步骤目的是验证:二力平衡时,两个力作用在同一条直线上。
(3)要探究“平衡的两个力是否需要作用在同一物体上”,只需让原本作用在同一卡片上的两个力分别作用在两个物体上,因此操作是剪开卡片,观察卡片还能否保持平衡。
29.【答案】(1)控制变量法
(2)匀速直线
(3)当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;物理学方法
【解析】【解答】(1)滑动摩擦力的大小同时受压力、接触面粗糙程度两类因素影响,开展探究实验时,需保证每次仅改变其中一个研究变量,保持其余条件完全一致,该实验采用的主要探究方法为控制变量法。
故答案为:控制变量法;
(2)拉动木块保持匀速直线运动状态时,木块在水平方向受到弹簧测力计的拉力、接触面的滑动摩擦力,两个力满足二力平衡条件,大小相等,因此滑动摩擦力的数值与弹簧测力计的示数相等。
故答案为:匀速直线 ;
(3)对比甲、丙两组实验,木块对接触面产生的压力完全一致,仅接触面粗糙程度存在区别;丙组采用毛巾接触面,粗糙程度大于甲组木板,对应的滑动摩擦力数值也更大,由此可得出结论:压力一定时,接触面粗糙程度越高,物体受到的滑动摩擦力越大。
故答案为:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
【分析】(1)本实验存在多个影响滑动摩擦力的变量,采用控制变量法,通过固定其他条件、单一改变目标变量,能够单独分析每个因素对摩擦力的影响效果。
(2)依据二力平衡原理 ,匀速直线运动属于平衡状态,水平方向两个力大小相等,以此将不易直接测量的摩擦力转换为弹簧测力计的拉力示数。
(3)严格控制压力这一变量不变,只改变接触面粗糙程度,对比两组摩擦力数据,归纳出接触面粗糙程度与滑动摩擦力大小的变化规律。
(1)滑动摩擦力的大小受压力大小、接触面粗糙程度多个因素影响,探究时需要每次只改变一个变量、控制其他变量不变,因此核心实验方法是控制变量法。
(2)当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡可知,二者大小相等,因此此时滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(3)甲、丙两次实验中,接触面的压力大小相同,接触面粗糙程度不同:丙是毛巾表面,比甲的木板表面更粗糙,且丙的滑动摩擦力更大,因此得到结论:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
30.【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2)A、B
(3)=
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体压强计的工作原理为:探头处橡皮膜承受的液体压强越大,U形管左右两侧液面形成的高度差就越大;实验过程中借助液面高度差的大小间接体现液体压强的大小,这种将不易直接测量的物理量转换为直观可见物理量的实验方法称作转换法。
故答案为:U形管两侧液面的高度差;
(2)若验证同种液体内部压强随深度增大而增大的规律,需保持液体密度不变,只调整探头所处深度。A、B两组实验均选用水作为实验液体,液体密度一致,仅探头浸入水中的深度存在差异,两组U形管液面高度差也不相同,满足本次探究实验的变量控制要求。
故答案为:A、B;
(3)隔板上的橡皮膜恰好恢复平整时,代表橡皮膜左右两边受到液体施加的压强大小完全相等,可列出等量关系:。
故答案为:=;
【分析】(1)将无法直接读数的液体压强,转化为容易观察、对比的U形管液面高度差,依靠转换法实现物理量的间接测量。
(2)采用控制变量法,固定液体密度这一条件不变,单独改变探头深度,选取仅深度不同的两组实验对比,探究深度对液体压强的影响。
(3)橡皮膜平衡时两侧受力平衡,两侧液体对橡皮膜的压强相等,以此建立两种液体压强的等式关系,为后续密度计算提供等量条件,核心公式为。
(1)液体压强计的工作原理是,橡皮膜受到的压强越大,U形管两侧液面的高度差就越大,实验中就是通过这个高度差来反映液体压强的大小,这是物理中常用的转换法。
(2)要探究 “同种液体中,深度越深,液体压强越大”,需要控制液体的密度相同(都用水),改变探头的深度。图A和B中,液体都是水,探头深度不同,U形管液面高度差不同,符合实验要求。
(3)当橡皮膜刚好变平时,说明橡皮膜左右两侧受到的液体压强相等,即。
31.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;弹力;惯性及其现象;摩擦力的方向
【解析】【解答】A、地对人的作用力与人对地的作用力是一对相互作用力,相互作用力大小始终相等,因此二者不存在大小不等的情况,故 A 错误;
B、弹力产生的原因是施力物体发生弹性形变,人拉单杠时单杠发生形变,进而对人产生向上的支持力,该描述符合弹力产生规律,故 B 正确;
C、向前冲刺时人的脚向后蹬地面,脚相对于地面有向后滑动的趋势,地面给脚的摩擦力与相对运动趋势方向相反,摩擦力方向向前,并非向后,故 C 错误;
D、惯性是物体自身固有的属性,掷出后的实心球继续运动是实心球本身具有惯性,惯性不能依附于人,不能表述为人对球有惯性,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查相互作用力的特点。需明确相互作用力作用在两个不同物体上,且大小一定相等,判断蹬地时两个作用力的大小关系。
B、考查弹力产生的条件。需分清弹力的施力物体与受力物体,弹力由施力物体发生弹性形变而产生,分析单杠形变与人受到支持力的因果关系。
C、考查滑动摩擦力方向判断。需依据摩擦力阻碍相对运动(趋势)的规律,分析脚蹬地时相对地面的运动趋势,确定摩擦力实际方向。
D、考查惯性的基本概念。需牢记惯性是物体自身属性,只能说某物体具有惯性,不能说一个物体对另一个物体有惯性,辨别惯性的归属对象。
32.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;水平方向的摩擦力的基础分析
【解析】【解答】由题可知,物体乙恰好水平向右做匀速直线运动,物体乙在水平方向上受到绳子的拉力和摩擦力是一对平衡力,其大小相等,物体甲与乙用一根绳子连接在一起,所以甲受到的拉力与自身重力相等,同一根绳子上的力大小相等,因此物体乙受到的摩擦力为
若要使物体乙水平向左做匀速直线运动,由于摩擦力大小与运动方向无关,
故其所受到向左的拉力与向右的摩擦力和绳子的拉力之和相等,所以水平向左的拉力为,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】本题考查二力平衡与滑动摩擦力特点,核心思路:乙向右匀速时拉力与摩擦力平衡;乙向左匀速时向左的拉力要平衡向右的拉力与向右的摩擦力,滑动摩擦力大小只与压力、接触面粗糙程度有关,运动方向改变摩擦力大小不变。
33.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】A、O 点橡皮绳刚好伸直,此时只受重力,继续向下拉力逐渐增大;当拉力等于重力时速度才最大,该位置在 O 点下方,故 A 错误;
B、R 点为最低点,橡皮绳伸长量最大,拉力大于运动员重力,合力向上,速度为零但受力不平衡,故 B 错误;
C、从 O 到 R 过程:初始重力大于拉力,合力向下,随拉力增大合力不断减小;当拉力等于重力时合力为 0;继续向下拉力大于重力,合力向上且逐渐变大,因此合力先减小后增大,故 C 正确;
D、O 点之后先拉力小于重力加速,拉力等于重力速度最大,拉力大于重力后减速,全程没有匀速阶段,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查受力与速度变化,速度最大位置是拉力等于重力处,不在 O 点;
B、考查平衡状态判断,速度为零但合力不为零,不属于平衡状态;
C、考查合力变化分析,分两段判断合力大小变化规律;
D、考查运动状态变化,下落过程只有加速、减速,无匀速运动阶段。
34.【答案】B,D
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】均匀圆柱高度均为,由得底面积:
甲图:,
乙图:,
A、,代入化简得,形式书写颠倒,故A错误;
B、,故B正确;
C、,比例式左右分子分母写反,故C错误;
D、,代入底面积化简:,即,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】A、考查固体压强比值推导。需先用表示两个圆柱底面积,再分别写出表达式作比,代入底面积化简对比比例式分子分母顺序。
B、考查同一受力面积下压强比值计算。与受力面积均为,压强之比等于压力之比,直接对比的重力与总重力即可。
C、考查不同底面积的压强比例化简。总压力相等,压强之比等于底面积反比,代入后核对比例分子分母对应关系。
D、考查多层叠加固体压强综合比值。分别写出压力与受力面积,作比后代入由密度、质量推导的底面积公式,约去公共项化简得到最终比例式。
35.【答案】A,C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】A、浮筒完全浸没,,浮力,故A正确;
B、浮筒重力,浮筒受向上浮力、向下重力、向下细线拉力,受力平衡,
拉力,不是24N,故B错误;
C、盖板恰好被拉开,拉力等于盖板重力加水的压力,盖板重力,
水对盖板压力;由,
水深,故C正确;
D、水对盖板压力计算得24N,不是26N,故D错误;
故答案为:AC。
【分析】A、考查阿基米德原理,完全浸没时排液体积等于物体体积;
B、考查受力平衡,浮筒浮力等于自身重力与细线拉力之和;
C、考查液体压强与压力综合计算,结合盖板受力平衡推导水深;
D、考查盖板受力分析,水压拉力减去盖板自重,数值为24N。
36.【答案】(1) 大气压 10.13
(2) C
(3)
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用;制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】(1)向上拉动注射器活塞的过程中,注射器内部空间变大,内部气体压强随之减小,外界大气压数值大于筒内气压,大气压会将下方的水压进注射器,完成低处水向高处输送。
由液体压强公式 变形得到高度计算式 ,将标准大气压、水的密度、重力常数代入计算理论最大提水高度:
故答案为:大气压;10.13;
(2)活塞上升越过出水管S后,圆筒内部空间直接与外界大气连通,筒内各处气压等于大气压,水不再受向上的气压差支撑,在自身重力作用下筒内液面逐渐下降,因此选项C为正确答案。
故答案为:C;
(3)结合液体压强公式 分析,A点距离筒内液面的竖直深度为 ,液体为水、密度取 ,代入深度可得A点液体压强表达式:
故答案为:;
【分析】(1)利用内外气压差的原理分析抽水过程,筒内气压降低后,外界大气压形成压力差,推动水体向上运动。
依托液体压强公式 变形求高度,把标准大气压当作液体底部压强,反推大气压能够支撑的水柱最大高度。
(2)判断圆筒连通大气后的受力变化,气压差消失后水只受重力,液面会下落,以此筛选匹配现象的选项。
(3)液体压强计算中h代表液面到待测点的竖直深度,先求出A点对应深度,再将深度代入液体压强公式得到压强表达式。
37.【答案】(1)解:统一质量单位:,换算密度单位:。
由密度公式 变形 ,计算乙的体积:
结合圆柱体积公式 ,推导高度表达式 ,代入数据:
(2)解:由图丁信息, 时圆柱体甲完全浸没,液体压强公式变形 ,求甲的高度:
容器丙下部加满水时水深 ,底部水压强:
容器下部容积:
甲的体积等于下部容积减去初始加水体积:
根据密度定义式计算甲的密度:
(3)解:压强由增至,压强变化量 ,由 求容器上部水深:
容器上部添加水的体积 ,上部横截面积:
容器总容积与总高度:
乙高度,放入后水面会溢出;容器装满所需水体积:
剩余水的体积,剩余水质量与重力:
圆柱体乙的重力:
容器对水平地面的总压力等于容器、剩余水、乙的重力之和:
换算受力面积 ,由 求容器对地压强:
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)依托密度公式 、圆柱体积公式 分步计算,先统一物理量单位,依次求出实心圆柱体的体积与高度。
(2)运用液体压强公式 反向推导深度,先算出圆柱体高度,再结合容器容积、加水体积求出物体体积,最后代入密度公式 求解物体密度。
(3)借助液体压强变化量算出容器上部水深,推导容器上部横截面积与总容积;对比圆柱体高度和容器高度判断水是否溢出,算出留存水的重力,将容器、水、物体重力相加得到地面承受的总压力,最终由压强定义式 算出容器对地面的固体压强。
(1)实心圆柱体乙的质量
乙的密度
由可得,实心圆柱体乙的体积为
由可得,实心圆柱体乙的高度为
(2)由图丁可知,当时,甲刚好浸没,由可得,甲的高度
当丙容器下部分加满水时,水的深度
容器丙底部受到的水的压强
此时加入水的体积为,容器丙下部的容积
甲的体积
甲的密度
(3)水的压强从1000Pa上升到1200Pa时,水在容器的上部分,则容器上部分水的深度为
容器上部分所加水的体积为
容器上部分的横截面积为
容器的总容积为
容器的高度为
由题意知,若将圆柱体甲取出,再将圆柱体乙缓慢竖直放入原来装有的水的容器丙中,且实心圆柱体乙始终沉在容器底部,则
所以乙的高度大于容器的高度。若水面刚好上升到容器口,则需要水的体积为
所以有水溢出,且
由可得,剩余水的质量为
剩余水的重力
乙的重力
此时容器丙对水平地面的压力
受力面积
此时容器丙对水平地面的压强
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