浙教版八上科学 第二章 力与空间探索 竞赛练习(含解析)

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浙教版八上科学 第二章 力与空间探索 竞赛练习(含解析)

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浙教版八上科学 第二章 力与空间探索 竞赛练习(含解析)
一、选择题
1.如图所示为粮袋的传送带装置,若传送带静止不动,粮袋从A由静止释放,速度可以由变成,以下情形正确的是(  )
A.若传送带顺时针转动,粮袋到达B点的速度一定小于6m/s
B.若传送带逆时针转动,粮袋到达 B 点的速度一定大于
C.若传送带静止不动,增大倾角,粮袋到达 B 点的速度一定小于
D.若传送带静止不动,减小倾角,粮袋到达 B 点的速度一定大于
2.如图所示,在木板M上放置两个滑块P和Q,当F=20N时,它们一起沿水平地面做匀速直线运动。设与 M 间的接触面都是水平的,则(  )
A.滑块Q所受摩擦力等于20N
B.滑块P所受摩擦力等于20N
C.木板M所受地面的摩擦力小于20N
D.木板M所受地面的摩擦力大于20N
3.若墙壁光滑,中点处为镜框的重心位置,则下列悬挂镜框的方案中可能实现的是(  )
A.B.C. D.
4.如图所示,甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上。三棱劈的密度均匀且底面为矩形,若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉和,且,则剩余部分对桌面的压强和的大小关系为(  )
A. B.
C. D.都有可能
5.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对 B 的作用力为,B 对 A 的作用力为,地面对 A 的作用力为。若 F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中(  )
A.保持不变,缓慢增大 B.缓慢增大,保持不变
C.缓慢增大,缓慢增大 D.缓慢增大,保持不变
6.大人双脚站立对地的压强为,小孩双脚站立对地的压强为,下列说法正确的是()
A.大人行走时对地的压强一定为,
B.小孩行走时对地的压强可能大于
C.大人背着小孩双脚站立对地的压强为
D.大人背着小孩双脚站立对地的压强为
7.在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如左图所示的示数。接着,他把这个测力计像如图那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是(  )
A.1.0N 和 1.5N B.1.0N 和 1.0N
C.2.0N 和 1.0N D.2.0N 和 1.5N
8.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为(  )
A.1N,1N B.0N,1N C.2N,1N D.1N,0N
9.如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,使玻璃杯不掉下的力是(  )
A.米对竹筷产生的压力 B.米对玻璃杯的摩擦力
C.竹筷对米的摩擦力 D.手对竹筷向上的提力
10.小李同学利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水,再放入塑料小碗使其漂浮,如图甲所示,用刻度尺测出水面到容器底的竖直高度将鸭蛋放入小碗中,小碗仍漂浮,如图乙所示,用刻度尺测出水面到容器底的竖直高度 ;将鸭蛋从小碗中取出放入水中,鸭蛋沉底,如图丙所示,用刻度尺测出水面到容器底的竖直高度。 水的密度用 表示,下列说法正确的是()
A.甲、丙两图容器对桌面的压力差是
B.乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是
C.丙图中容器底对鸭蛋的支持力是
D.此鸭蛋的密度表达式
11.在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱,A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门K打开,释放掉少量水后立刻关闭阀门,A、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度和之间的大小关系为(  )
A. B.
C. D.
12.如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为,对地面的压强分别为,将它们顺时针旋转,甲、乙对地面压强的变化量分别为、若变化量,则(  )
A. B.
C. D.
13.以下几种情况中,和是物体所受方向相反的两个力,其中属于二力平衡的是(  )
A. B.
C. D.
14.如图是一瓶洗手液。当用手向下挤压出液管顶部时,储液桶中的洗手液会从出液管流出;松手时,洗手液会进入储液桶。下列说法正确的是()
A.该洗手液瓶是利用弹簧产生的压力大于外界大气压从而将洗手液压出瓶子的
B.用力向下挤压出液管顶部时,洗手液瓶受到支持面的支持力和重力是一对平衡力
C.当压缩的弹簧放松时,储液桶中气压变小
D.用力向下挤压出液管顶部时,弹簧受到的压力一定等于手向下的压力
15.如图所示,质地均匀的实心圆柱体叠放在水平地面上,的上表面全部与密合。已知它们的密度之比,底面积之比对的压强和对地面的压强之比,则它们的高度之比为()
A.9:4 B.3:2 C.9:2 D.4:9
16.如图所示,不可伸长的轻质柔软细绳和的结点为,在点悬吊重物,绳处于水平,重物处于平衡。如果保持点位置不变,改变OA的长度,使点逐渐上移至点。随着点逐渐上移,细绳的拉力将()
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先减小再增大 D.先增大再减小
17.如图所示,在一粗糙水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球把弹簧压缩到A位置,释放小球后,小球最多能运动到B位置,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则(  )
A.小球从A点运动到B点的过程中,速度最大的位置在O点左侧
B.小球从O点运动到B点的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C.小球运动到B点时,惯性消失
D.小球在运动过程中所受弹力一直变小
18.如图所示,A、B两相同正方体木块放在水平面上,长木板C放在它们上面。用水平力F拉木块A,使A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,则(  )
A.A对C的摩擦力向左 B.C对A的摩擦力向右
C.B对C的摩擦力向右 D.C对B的摩擦力向右
19.用两个相同的足够大的水平力F将2024个完全相同的木块夹在两个相同的 竖直木板之间,所有木块都如图所示保持静止状态,每个木块的质量都为m,则编号2023 和2024号木块之间的摩擦力的大小为(木块从左至右 编号依次为1、2、3…2022、2023、2024)(  )
A.1011mg B.1012mg C.2023mg D.2024mg
20.下面是小科同学在“探究液体压强与哪些因素有关”实验的四个场景。有关操作或分析合理的是 (  )
A.发现甲图中U形管两侧液面出现高度差,应按压探头使两管液面相平
B.实验前调节乙图中左右两管液面相平,左右液面上方的压强不相等
C.比较丙、丁实验结果可得出,液体压强随液体深度的增加而增大
D.往丁中不断加入食盐,可以与丙对照探究液体压强与液体密度的关系
21.如图甲,水平面上一辆向右行驶的小车里用可伸缩的弹簧固定一个光滑小球,弹簧的原长为l0,一段时间里发现弹簧的长度随时间的变化如图乙,则下列说法错误的是(  )
A.AB段小车做匀速运动 B.BC段小车做减速运动
C.CD段小车做加速运动 D.EF段小车做加速运动
22.一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t 的变化情况如图2 所示,物体相应的速度v 随时间 t 的变化关系如图3 所示。则(  )
A.0~2s 物体所受摩擦力大小大于拉力
B.2~4s 物体所受摩擦力为3N
C.8~10s 物体所受摩擦力为2N
D.物体4s时所受摩擦力大于9s 所受摩擦力
二、填空题
23.“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对平衡力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对    力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验。
(2)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔    (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为大气压的存在。
(3)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是:____ 。
A.限制货车超载
B.铁轨下面铺放枕木
C.破窗锤的敲击端做成锥状
24.如图甲所示,物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上。物体A受到水平向右的拉力F的作用,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。小明从开始,睩隔 2 s 记录一次物块 A 的位置,如图丙所示。请回答:内物块所受的摩擦力为   内物块 A 的平均速度为   cm/s。
25.如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为60N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为   Pa,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将 b 沿水平方向政取高度叠放在 a 的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为   Pa。
26.物理小组自主探究“滑动摩擦力的大小影响因素”,已知物体A重10N,B重3N,不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时(如图甲),物体A沿水平面向右做匀速运动,A所受摩擦力为   N;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙);再用大小为 1.8 N 的拉力,竖直向下拉物体 B ,使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变)。若撤去拉力,并用一个水平向左的拉力拉动 A,使 A、C一起向左做匀速直线运动,则的大小为   N。
27.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F的作用下,A,B保持静止物体A的受力个数为   个,物体B的受力个数为   个.
28.小科在实验室按图示进行探究牛顿第一定律的实验,三次都让小车从同一斜面同一高度由静止下滑。
(1)根据实验现象,并经过科学推理得出结论:运动的物体不受外力时,将做匀速直线运动。请回答,基于推理的事实证据是   。
(2)若把毛巾、棉布从斜面一直铺到水平面,请分析该操作是否合理并说明理由:   。
29.甲、乙两车都沿斜面向上运动,两车内都用细线悬挂一个小球,当小球位置如图所示,则甲车做的是   (填“加速”、“匀速”或“减速”)运动,乙车做的是   (填“加速”、“匀速”“减速”)运动。
30.如图所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10N 的水平拉力 F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;在这种情况下,A受到的摩擦力是   N,B受到的摩擦力是   N。
31.如图,如果把书从桌子的边缘慢慢水平向左拉,但不离开桌面,书对桌面的压强   ,桌面对书的摩擦力   。(均填“变大”“变小”或“不变”)
32.小科用如图装置探究液体压强的特点,该装置用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭。
(1)比较液体压强大小,需要收集的证据   。
(2)小科若想探究液体压强与液体密度的关系,他接下来的操作是   。
33. 如图甲乙两实心正方体对水平桌面的压强相等
(1)竖直方向切去相同的厚度,剩余部分对桌面的压强   
(2)水平方向切去相同的质量,切去部分的厚度   
34.同种材料制成的甲乙丙三个实心正方体,放在水平桌面上,甲乙丙对桌面的压强分别为,,。把甲乙丙按如图所示叠放在水平桌面上,则丙对桌面的压强为    。
三、实验与探究题
35.小科和同学们一起进行自制弹簧测力计的实践活动。
(1)为了比较不同弹簧制成的测力计精确度,同学们准备了三根规格不同的弹簧如下表所示,根据测得的弹簧长度与所受拉力关系数据,绘出拉力F与弹簧长度L 的图像如图所示。则选用弹簧   (选填““A”“B”或“C”)更容易制成精确度最高的测力计。
  弹簧A 弹簧B 弹簧C
弹簧原长 2
弹簧材料和形状 与C相同 与A、C不同 与A相同
(2)为了探究弹簧测力计的刻度是否均匀,同学们选择了其中一根弹簧,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,用表格分别记录了弹簧长度和弹簧伸长量与所受拉力的关系。分析下表中的数据,可以得出的实验结论是:在弹性限度内,   
拉力F/N 0 1 2 3 4 5
弹簧的长度L/cm 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0
弹簧的伸长量x/cm 0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0
(3)若确定该弹簧测力计的分度值是0.IN,根据上表中数据分析,则标注该测力计的面板刻度线时,相邻刻度线的距离为   cm。
36.如图所示,质量为1千克的圆柱玻璃管,横截面积为50厘米2,(玻璃管壁排开水的体积不计)则:
(1)玻璃管内密封气体的压强为   帕;
(2)H为   米。
37.小柯看见农民伯伯在用铁锹挖土时,不时地往手上吐口水,询问后得知是为了防止打滑,但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”?于是他找来弹簧测力计、滴管、木块和一杯水进行探究。如图所示,在水平桌面上滴不同滴数的水并涂匀,立即让木块在桌面上做匀速直线运动,测出摩擦力,记录数据如下表所示:
实验次序 1 2 3 4 5
水滴数/滴 5 10 15 20 25
摩擦力/N 1.3 1.5 1.8 1.4  
(1)该实验的假设是    。
(2)第五次实验中弹簧测力计的读数如图,为    N。
(3)随着水滴的增加,摩擦力的大小变化趋势更接近以下四幅图中的 ____图。
A.B.C. D.
38.某兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验.实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等.水火箭构造如图所示.根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空工作过程如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时,瓶飞向高空.
(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的力的作用是相互的 知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由   能转化来的.
(2)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同(设充一次气气量相同),他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为200mL.通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录.考虑到安全做了三次,实验结果如下:
瓶塞塞入深度 浅 深 更深
高度/m 2 5 12
这可验证水火箭上升高度与   有关的猜想是正确的.
(3)实验小组经过讨论思考发现,瓶塞插入瓶口的深度的加深,其实是增大了瓶塞与瓶口的压力,从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力,使瓶塞不易压出,实现了增大瓶内气压的目的,请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法   
39.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图是小明同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的两次实验情景,比较甲、乙两图得到的结论是   。
(2)在乙图中,小明保持压强计的橡皮膜到烧杯底部的高度不变。将橡皮膜朝向不同方向,发现U型管两侧液面的高度差    (填“变大”、“变小”或“不变”)。之后,向水中加入适量的食盐并充分搅拌(设液面高度不变),发现U型管两边液面的高度差与原来相比增加了,小明设计此步骤想探究的问题是   。
(3)实验时把金属盒放入液体中,通过观察U型管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。在以下几个实验中,所用研究方法与此方法相同的有 (填序号)。
A.探究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度关系
B.将玻璃罩内的空气慢慢抽出,听到罩内闹钟的铃声逐渐减弱,由此推理得出真空不能传声
C.探究电流产生的热量与电流强度大小、电阻大小的关系
D.探究动能大小相关因素实验中,由木块移动距离反映小车动能的大小
四、综合题
40.小杨选择了两个高度分别为10 cm 和6 cm,底面积的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在的中央,则对点面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示,求:
(1)圆柱体A的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图乙中a的值。
41.在某校科技节中,八年级同学们进行了如图所示的“纸桥承重”比赛。
(1)小科同学把 20 本相同的书叠放在纸桥上,纸桥没有被压垮。书受到的总重力与   是一对平衡力。
(2)如果每本书的质量都是200克,书与纸桥的接触面积一共是40平方厘米,求20本相同的书叠放在一起对纸桥的压强。
42.如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1小时能够雾化消毒液的体积。求:
水箱容积 额定雾化量 自身重力 履带总触地面积
20升 10升/小时 500牛 200厘米2
(1)机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程;
(2)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(3)机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压强减小了2×103帕,该过程所消耗消毒液的质量。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)受力与运动的关系:物体速度变化由合力决定;传送带静止时,粮袋沿斜面向下滑动,受到沿斜面向上的滑动摩擦力,合力恒定向下,做匀加速运动。
(2)滑动摩擦力方向判断:滑动摩擦力方向与物体相对接触面的运动方向相反;传送带逆时针转动时,传送带向下运动,粮袋相对于传送带向上滑动,滑动摩擦力沿斜面向下,粮袋下滑的合力变大,加速度增大。
【解答】A、传送带顺时针转动,传送带向上运动,粮袋相对传送带向下滑动,滑动摩擦力依旧沿斜面向上,受力情况和传送带静止时完全相同,到达 B 点速度等于 6m/s,A 错误;
B、传送带逆时针转动,传送带向下运动,粮袋相对传送带向上滑动,滑动摩擦力沿斜面向下,粮袋下滑的合力更大,相同位移下加速效果更强,到达 B 点速度一定大于 6m/s,B 正确;
C、传送带静止不动,增大倾角 θ,重力沿斜面向下的分力变大,滑动摩擦力变小,合力增大,粮袋加速更快,到达 B 点速度大于 6m/s,C 错误;
D、传送带静止不动,减小倾角 θ,重力沿斜面向下的分力变小,滑动摩擦力变大,合力减小,粮袋加速更慢,到达 B 点速度小于 6m/s,D 错误;
故答案为:B。
2.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)平衡状态与二力平衡:物体保持静止或匀速直线运动状态时,处于平衡状态;此时物体受到的合力为 0,同一直线上方向相反的两个力大小相等。
(2)摩擦力判断:两物体相对静止、没有相对运动趋势时,相互之间不存在摩擦力;存在相对运动趋势或发生相对滑动时,才会产生摩擦力。
【解答】A、整体匀速直线运动,合力为 0,地面对 M 的滑动摩擦力大小等于拉力 F=20N;对 Q 单独分析,Q 匀速运动,水平方向受到向右拉力 F=20N,M 对 Q 向左的摩擦力与拉力平衡,滑块 Q 所受摩擦力等于 20N,A 正确;
B、滑块 P 匀速直线运动,水平方向不受拉力,P 与 M 之间没有相对运动趋势,滑块 P 不受摩擦力,B 错误;
C、整体匀速运动,水平方向拉力与地面摩擦力平衡,木板 M 所受地面摩擦力等于 20N,并非小于 20N,C 错误;
D、整体匀速运动,水平方向拉力与地面摩擦力平衡,木板 M 所受地面摩擦力等于 20N,并非大于 20N,D 错误;
故答案为:A。
3.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)受力条件:墙壁光滑,因此墙壁对镜框只有水平向右的弹力,不存在摩擦力。镜框受到三个力:自身重力(作用在中点重心,竖直向下)、墙的水平弹力、绳子的拉力。物体静止时,合力必须为零。
(2)三力汇交原理:一个物体受三个不平行力而平衡,三个力的作用线必定相交于同一点。重力作用线竖直向下,墙壁弹力作用线水平,两条线存在交点,绳子拉力的延长线必须经过这个交点,才能满足平衡条件。
【解答】由于壁光滑,不存在摩擦力,只有水平向右的支持力,而重力方向竖直向下,
A、图中水平方向的拉力与重力不可能平衡,故A错;
B、以镜子下方为支点,拉力和重力的作用可以使得杠杆平衡,重力使得镜子顺时针转动,而拉力是逆时针转动,故B正确;
CD、重力竖直向下,而绳子的拉力水平方向的分力与墙壁对镜框的支持力不在同一直线上;,故不可能平衡,故CD错误。
故答案为:B。
4.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)水平面上固体压强公式:,物体对桌面压力等于自身重力。原来甲、乙是完全相同的均匀直角三棱劈,初始重力、底面积都相等,初始压强相等。
(2)沿图中虚线切去右上侧部分,切去相同高度薄层时,甲、乙切掉的质量相等;
【解答】 用割补法把剩余的三棱劈补成柱体,如图所示:
因为物体放在水平桌面上,所以柱体对水平桌面的压力:
F甲=G甲,F乙=G乙,
则补成的甲柱体对桌面的压强:,
同理补成的乙柱体对桌面的压强:p乙'=ρ乙h乙g;
剩余的三棱劈与补成的柱体相比,压力减小一半(重力减小一半),底面积不变,则压强减小一半,
所以剩余的甲三棱劈对桌面的压强:p甲=p甲'=ρ甲h甲g------------①
剩余的乙三棱劈对桌面的压强:p乙=p乙'=ρ乙h乙g------------②
由题知ρ甲=ρ乙,剩余三棱劈的高度h乙>h甲,
所以由①②可得p乙>p甲。
故答案为:B。
5.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据牛顿第三定律可知,B对A的压力与A对B的支持力大小相等,对B球受力分析,根据共点力平衡条件列式分析即可.对整体研究,分析地面对A的支持力F3如何变化.
【解答】
设A、B球心连线与竖直方向的夹角为θ。对B进行分析,
根据力的分解可知F1和F'2的大小分别为F1=(F+mBg)tanθ;
由牛顿第三定律可知,F2=F'2
若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,则F1和F2都缓慢增大。
对A进行分析,根据平衡条件可知,F3的大小等于F'2与A重力合力的大小,又因为F'2与A重力方向的夹角小于90°,所以F'2缓慢增大时,F'2与A重力的合力也缓慢增大,因此F3缓慢增大。故AB错误,C正确。
故答案为:C。
6.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)根据压力一定时,结合受力面积分析;
(2)根据受力面积的变化分析压强变化;
(3)根据压力大小和受力面积大小分析比较压强。
【解答】 A、大人双脚站立对地的压强为p1,如果行走时单脚接触地面,受力面积变为一半,压强变为2倍,故为2p1,但实际走路过程中行走时单脚着地的受力面积不一定严格等于双脚站立时的面积的一半,因此不能说一定为2p1,故A错误;
B、小孩行走时,如果行走时单脚接触地面,受力面积变为一半,但实际走路过程中行走时单脚着地的受力面积不一定严格等于双脚站立时的面积的一半,因此不能说一定为2p2,也可能大于2p2,故B正确;
CD、大人背着小孩双脚站立对地的压力等于二者的重力,即,由于大人的脚底面积比小孩大,故小于p1+p2,故CD错误;
故答案为:B。
7.【答案】D
【知识点】力的测量
【解析】【分析】由图可知,测力计乙的重力为1N,当如右图所示使用时,测力计甲的示数为物体A、B和测力计乙的重力之和,测力计乙的示数为测力计乙的重力与物体B的重力之和。
【解答】测力计甲的示数为物体A、B和测力计乙的重力之和,50g的物体重约0.5N,测力计乙的重为1N,所以测力计甲的示数为2.0N,测力计乙的示数为测力计乙的重力与物体B的重力之和,即1.5N;
故答案为:D。
8.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;力的测量
【解析】【分析】根据物体间力的作用是相互的分析A图中弹簧测力计的受力情况,和B图中的弹簧测力计受力情况进行比较,看两个弹簧测力计的受力情况是否相同;
然后根据弹簧测力计测量力的原理来分析弹簧测力计的示数到底是多少。
【解答】先分析甲图中弹簧秤 A:甲图中,物体 G 重 1N,通过定滑轮拉弹簧秤 A,由于定滑轮不省力且物体静止,弹簧秤 A 受到的拉力等于 G 的重力,即弹簧秤 A 的示数为 1N。
再分析乙图中弹簧秤 B:乙图中,两侧的定滑轮均挂着重 1N 的物体,弹簧秤 B 处于静止状态,其受到的两侧拉力均为 1N(平衡力),因此弹簧秤 B 的示数等于其中一侧的拉力大小,即 1N。
故答案为:A。
9.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】玻璃杯不掉落说明受力平衡,地球给的重力和米给的摩擦力是一对平衡力。【解答】将竹筷插入玻璃杯的米中,米中倒入少量的水,等候一段时间,米膨胀,米和玻璃杯之间产生压力,产生了摩擦力,玻璃杯静止在空中,受到重力和米对玻璃杯的摩擦力,玻璃杯没有掉下来是受到摩擦力的作用。
故答案为:B。
10.【答案】B
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据沉浮条件和阿基米德原理进行分析。
沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。
阿基米德原理:。
【解答】A、由图可知,甲丙对桌面的压力差等于鸭蛋的重力,由甲乙可知,浮力差为鸭蛋的重力,可知压力差为,故A错误;
B、乙丙中水对塑料小碗的压力差等于小碗受到的浮力差,由乙丙可知,小碗受到的浮力差等于鸭蛋的重力,可知压力变化量为为,故B正确;
C、由甲丙可知,鸭蛋的体积为,在丙中受到的浮力为,鸭蛋的重力为,可知支持力为,故C错误;
D、此鸭蛋的密度表达式,故D错误。
故答案为:B。
11.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】①释放掉少量水后BC段内的压强减小,根据一定量的气体压强与体积成反比可得,BC段内的体积变大,如果与的大小相同,则AB两液面的高度差不变气体的压强不变,与压强减小矛盾,故必须>才能满足压强减小的条件。
②分析B和C的液面,由于BC段内压强减小C液面上升,D液面下降,如果C液面上升的高度大于B液面下降的高度,则BC段的气体体积将减小,压强将增大,这是不可能的;如果和相等,也不满足BC段的气体压强减小,进而推导出关系。
【解答】释放掉少量水后立刻关闭阀门,空气柱长度增大,压强减小,C液面上升,B液面下降,A液面下降,AB之间液面高度差减小,根据分析可知。
故答案选B。
12.【答案】B
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】 【分析】根据题意,甲、乙都是密度均匀的规则柱体,可以利用液体压强公式分别求出甲、乙位置改变后压强差,根据,即可求出甲、乙的密度关系。
【解答】设甲平放时高为a,立放时高为b;同理乙先立放高为b,平放时高为a;
且甲、乙都是密度均匀的规则柱体,所以可以使用液体压强公式,
根据液体压强公式,可知甲、乙位置改变后压强差分别为:
,
,
由于,即,
所以;
由于,,
因为,
所以。
故答案选B。
13.【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,四个条件缺一不可。
【解答】A、图中两个力虽然作用在同一物体上,两个力的大小相等、方向相反,但没有作用在同一条直线上,A不符合题意;
BD、图中两个力方向相反,作用在同一条直线上,但力的大小不相等,BD不属于二力平衡;
C、图中两个力满足:作用在同一个物体上,大小相等(线段长度相等),方向相反,且作用在同一条直线上,C属于二力平衡。
故答案选C。
14.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)用手向下挤压出液管顶部时,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒;
(2)平衡力的条件:大小相等,方向相反,在同一直线上,作用在同一物体上;
(3)压缩的弹簧放松时,瓶内气体体积变大;
(4)用力向下挤压出液管顶部时,弹簧受到的压力等于瓶内气体对弹簧的压力与手的压力之和。
【解答】A、当用手向下挤压出液管顶部时,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外,不是利用弹簧产生的压力大于外界大气压从而将洗手液压出瓶子的,故A错误;
B、洗衣液瓶受到的支持力等于其重力与压力的和,二者大小不等,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、压缩的弹簧放松时,密封气体体积变大,压强变小,故C正确;
D、用力向下挤压出液管顶部时,弹簧受到的压力等于瓶内气体对弹簧的压力与手的压力之和,所以大于手向下的压力,故D错误。
故答案选C。
15.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,先根据体积公式求出两圆柱体的体积,根据表示出质量,根据G=mg表示出重力,然后根据表示出A对B的压强和B对地面的压强之比结合已知条件即可求出他们的高度之比。
【解答】根据可知,实心圆柱体A、B的质量为:,,
根据可知,A对B的压强和B对地面的压强之比:
则,则,即有。
故答案选A。
16.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【分析】分析图,结点O在三个力作用下平衡,合力保持为零,分析结点O的受力情况,作出力图,并作出AO绳在三个不同位置的力的合成图,判断AO绳拉力如何变化。
【解答】以结点O为研究对象,分析受力情况:重力G、AO绳的拉力T1和BO绳的拉力T2,作出三个不同位置的力的合成图,并作出AO绳在三个不同位置的力的合成图,由平衡条件可知,AO绳的拉力T1和BO绳的拉力T2的合力与重力G大小相等、方向相反,如图可以看出,在A点向上移过程中,AO绳的拉力先减小后增大,当两根绳相垂直时,AO的拉力最小。
故选:C。
17.【答案】A
【知识点】惯性;弹力;摩擦力的存在
【解析】【分析】A、小球从A点向O点运动过程中,水平方向受到向右的弹力和向左的摩擦力。开始时,弹力大于摩擦力,合力向右,小球做加速运动;随着弹簧伸长,弹力逐渐减小,当弹力等于摩擦力时,合力为零,速度达到最大,此时小球位置在AO之间,即O点左侧。
B、小球从O点运动到B点的过程中,弹簧被拉伸,弹力方向向左,且与运动方向相反,同时小球还受到向左的摩擦力,所以小球做减速运动,速度不断减小。
C、惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性。
D、小球从A点到O点,弹簧逐渐恢复原长,弹力逐渐减小;从O点到B点,弹簧被拉伸,弹力逐渐增大。
【解答】ABD、图示中,弹簧在A点时,压缩量最大,弹簧的弹力最大,小球受到的弹力最大,方向水平向右,由A到O,弹簧逐渐恢复原状,弹力变小,方向一直向右,同时,小球受到摩擦力的作用,方向与小球运动方向相反,接触面的粗糙程度及压力不变,摩擦力的大小不变,水平向左,开始时,小球所受的弹力大于摩擦力,合力方向向右,小球加速运动,当弹力减小到等于摩擦力时,小球所受的合力为0,此时的运动速度最大,弹力进一步减小时,弹力小于摩擦力,小球所受的合力方向水平向左,与小球的运动方向相反,小球开始减速;到O点,弹簧恢复原状,弹力为0,小球只受到向左的摩擦力作用;由O到B,弹簧的伸长量逐渐增大,小球受到的弹力向左,大小逐渐变大,摩擦力向左,合力向左,与运动方向相反,速度继续减小,到B点,速度减小为0。故A符合题意,BD不符合题意;
C、惯性是物体的一种属性,一切物体在任何情况下都有惯性,与物体的运动状态无关,小球运动到B点时,其瞬时速度为0,所以惯性不会消失,故C不符合题意。
故答案选A。
18.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;平衡力的辨别;力与运动的关系;摩擦力的存在
【解析】【分析】摩擦力的方向与相对运动或相对运动的方向相反,且力的作用是相互的,相互作用力大小相等、反方相反。
【解答】CD、 A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,对B受力分析,B向右运动,摩擦力方向与相对运动方向相反,故水平方向上B受到地面的摩擦力,方向向左。因为B沿水平面做匀速运动,水平方向上受力平衡,故C对B的摩擦力向右,因为力的作用是相互的,故B对C的摩擦力向左,故C不符合题意,D符合题意;
AB、由选项CD分析可知, B对C的摩擦力向左,C沿水平面向右做匀速运动,故水平方向上受力平衡,向右受到A对C的摩擦力,因为力的作用是相互的,C对A的摩擦力向左,故A B不符合题意。
故答案为:D。
19.【答案】A
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件是:两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
(2)在解决多个物体的受力问题时,常采用整体法和隔离法。整体法是把多个物体看成一个整体进行受力分析,隔离法是把单个物体从整体中隔离出来进行受力分析。
【解答】把 2024 个木块看成一个整体,在竖直方向上受到竖直向下的重力2024mg和两个竖直向上的摩擦力f,根据二力平衡条件可得2f=2024mg,解得f=1012mg,即每个木板对最外侧木块的摩擦力为1012mg。再隔离对2024 号木块分析,它受到竖直向下的重力mg和木板对它竖直向上的摩擦力1012mg,根据二力平衡,2023 号木块对 2024 号木块有一个竖直向下的摩擦力,大小为1012mg mg=1011mg,根据牛顿第三定律,2023 和 2024 号木块之间的摩擦力大小为1011mg,该选项正确。
故答案为:A。
20.【答案】C
【知识点】压力的作用效果;液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】液体压强大小与液体的密度以及深度有关,在探究某一因素的影响时,应控制其它条件相同。
【解答】A、实验前两侧液体有高度差,应将橡皮管拔开,等两侧液面相平后再将橡皮管接上,故A错误;
B、实验前调节乙图中左右两管液面相平,此时左右液面上方的压强相等,故B错误;
C、由图可知,丙丁中液体种类相同,丁中探头的深度更深,U形管两侧液面高度差更大,
说明丁中探头受到的液体压强更大,可知在液体密度一定时,深度越深,液体压强越大,故C正确;
D、往丁中加食盐,丁中液体的密度变大,丙和丁液体密度不同,深度也不同,没有控制变量,
不能用于探究液体压强与液体密度的关系,故D错误。
故答案为:C。
21.【答案】D
【知识点】惯性;力与运动的关系;力与图象的结合
【解析】【分析】惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“受到惯性”或“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。
【解答】A、AB段弹簧的长度为,说明小车做匀速直线运动,小球水平方向不受力,故A正确,不符合题意;
B、BC段弹簧被拉伸,此时小车减速,小球由于惯性继续向右运动,故B正确,不符合题意;
C、CD段弹簧的伸长量在减小,此时小车做加速运动,而小球由于惯性保持原来的运动状态,速度小于小车,所以伸长量在减小,故C正确,不符合题意;
D、EF段弹簧在变长,此时小车在减速,小球由于惯性继续向右运动,故D错误,符合题意。
故答案为:D。
22.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】A.对0~2s内物体进行受力分析,根据平衡力的知识比较摩擦力和拉力大小;
B.根据图3中物体做匀速直线运动的状态,根据平衡力的知识计算出物体受到的滑动摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识判断2-4s内物体受到的摩擦力即可;
C.根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识判断8-10s内物体受到摩擦力大小即可;
D.根据B、C中的结果分析判断。
【解答】 A.根据图3可知,0~2s物体的速度为0,即处于静止状态,此时受到平衡力,即摩擦力等于推力,故A错误;
B.根据图3可知,6~8s内物体做匀速直线运动,此时它受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力。根据图2可知,6~8s内物体受到的拉力F'=2N,故滑动摩擦力的大小f=F'为2N;
2~6s物体做加速运动,但压力大小和接触面粗糙程度保持不变,所以滑动摩擦力不变,仍为2N,故B错误;
C.根据图3可知,8-10s物体做减速运动,因压力大小和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力仍为2N,故C正确;
D.综上所述,物体4s时所受摩擦力等于9s所受的摩擦力,故D错误。
故选C。
23.【答案】(1)相互作用
(2)A和B
(3)A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)平衡力与相互作用力区分:平衡力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、同一直线;相互作用力作用在两个不同物体上,物体 A 对 B、物体 B 对 A,同时产生同时消失。瓶子重力、桌面支持力都作用在瓶子上,属于平衡力;瓶子对桌面压力、桌面对瓶子支持力分别作用桌面、瓶子,是一对相互作用力。
(2)液体压强与大气压:同种液体,深度越深液体压强越大;拧紧瓶盖后,瓶内上方与外界大气隔绝,瓶内水产生的压强小于外界大气压,大气压会抵住小孔,A、B 两个小孔都会立刻停止出水。
(3)压强影响因素:压力不变时,受力面积越大,压强越小,物体形变越不明显;铁轨铺枕木是增大受力面积减小压强;限制超载是减小压力减小压强;破窗锤锥状是减小受力面积增大压强。
【解答】(1) 瓶子对桌面的压力受力物体是桌面,桌面对瓶子的支持力受力物体是瓶子,两个力作用在两个不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,属于一对相互作用力;
(2) 拧紧瓶盖后,瓶内上方不再与大气相通,外界大气压大于瓶内液体产生的压强,大气压会阻挡水向外流出,A、B 两个小孔都会立即停止出水;
(3) 塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,受力面积不变,而压力大小不同,探究的是压力的作用效果与压力大小的关系,A.限制货车超载是改变压力大小,符合要求;BC.都是改变受力面积,不符合要求;
故选A。
故答案为:(1)相互作用;
(2)A和B;
(3)A。
24.【答案】6;5.5
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的存在
【解析】【分析】根据物块A做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力平衡以及平均速度来进行分析计算。
【解答】根据图丙,12s后物块A做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力平衡;
根据图乙,12s后拉力F=6N,因此滑动摩擦力f=6N;
6s~12s内物块处于运动状态,滑动摩擦力大小不变,仍为6N;
10s~14s内物块移动的距离:s=10cm+12cm=22cm;时间:t=14s-10s=4s;
平均速度:;
即6s~12s内物块所受的摩擦力为6N,10s~14s内物块A的平均速度为5.5cm/s;
25.【答案】6000;12000
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)固体压强公式,水平面上物体对桌面压力大小等于物体自身重力;均匀柱体对水平面压强也可以使用推导式。
(2) (2)沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则pa=1.5pb;因为柱状固体放在水平地面上的压强可以公式;可得ha=1.5hb,
据此计算a的上表面,如图丁,可求a对桌面的压强。
(3)叠放问题:叠放之后对桌面的总压力等于各个物体重力之和,受力面积等于a与桌面的接触面积,再用计算叠放之后的压强。
【解答】 边长为10cm的均匀正方体的底面积S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2;
根据水平面上的压力等于重力,则正方体对桌面的压强为;
柱体对桌面压强为;
可得ha=1.5hb,
可得ha=1.5hb,由此可得,,所以Ga=20N,Gb=40N;
又因为ha=10cm,所以;
再将b沿水平方向截高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为:
。
故答案为:6000;1.2×104。
26.【答案】3;7.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】在分析时,分别以A、B、AC整体为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态或静止状态时,受平衡力的作用。
【解答】物体A沿水平面向右做匀速直线运动,水平方向上受到的B对A的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,B对A的拉力大小等于B的重力,为3N,所以A所受摩擦力的大小为3N;
根据力的平衡可知,A和C受到的摩擦力为:;
在水平面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比,物体A、C一起向左做匀速直线运动,则F2的大小为:。
27.【答案】3;4
【知识点】平衡力的辨别;弹力
【解析】【分析】对两个物体分别进行受力分析,根据物体所处的状态,分别分析物体受到的力。
【解答】先对AB整体分析,处于平衡状态,则有,
对于A:A受到重力,B对A的弹力,以及B对A的沿斜面向上的摩擦力作用,所以A受3个力作用;
对于B:一定受到重力和力F的作用,同时还受到A对它的压力的作用,又因此B与A有相对运动的趋势,所以接触面上还有摩擦力的作用,因此,B共受到的4个力的作用。
28.【答案】(1)小车在木板表面移动的距离最远
(2)不合理,没有控制小车达到水平面时的初速度相同
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)越光滑的水平面上,小车运动的距离越远,说明受到阻力越小,运动状态改变得越慢。
(2)根据控制变量法,探究某一因素的影响时,应控制其它条件相同。
【解答】(1)木板表面最光滑,小车在木板表面移动的距离最远,速度减小的最慢,所以推测,若运动的物体不受外力,运动的速度将不会发生改变,即物体将做匀速直线运动。
(2)不合理,因为这样小车在斜面上也会受到的摩擦力,小车达到水平面时定的初速度不同,没有控制变量。
29.【答案】匀速;减速
【知识点】惯性;平衡状态的判断;重力及其方向
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。质量越大,惯性越大。
【解答】由图可知,甲中小球在竖直方向,与重力方向一致,说明其受力平衡,可知甲车做匀速直线运动。
乙中小球垂直于斜面,相对于竖直方向而言,向前运动,可知此时车做减速运动,小球由于惯性,继续向前运动。
30.【答案】10;0
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)将A、B看作一个整体,对其进行受力分析,根据平衡力的知识解答;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触;②产生压力;③做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】(1)根据题意可知,A、B 一起沿水平方向做匀速直线运动,则A受到的摩擦力与受到的拉力为一对平衡力,即摩擦力f=F1=10N;
(2)B叠放在A上面,二者之间保持相对静止状态,不会产生摩擦力,即B受到的摩擦力为0N。
31.【答案】变大;不变
【知识点】影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)注意分析书在移动过程中压力和受力面积的变化,根据分析书对桌面的压强变化;
(2)滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,据此分析解答。
【解答】 (1)如图,如果把书从桌子的边缘慢慢水平向左拉,但不离开桌面, 此过程中书对桌面的压力始终等于自身重力,因此压力保持不变。由于受力面积逐渐减小,根据公式可知,书对桌面的压强变大。
(2)在移动过程中,书对桌面的压力保持不变,且接触面的粗糙程度不变,则桌面对书的摩擦力保持不变。
32.【答案】(1)橡皮膜的凸起方向及程度
(2)在两边分倒入深度相同而密度不同的液体,观察橡皮膜的形变情况
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)实验采用了转换法,由橡皮膜的形变情况来反应液体压强的大小。
(2)根据控制变量法,探究密度的影响时,应控制液体的深度相同。
【解答】(1)将液体倒入,橡皮膜向哪边凸起是,说明哪边的压强小;凸起程度越大,说明压强差越大,所以可以通过观察橡皮膜的形变情况来比较液体压强的大小。
(2)要探究液体压强与液体密度的关系,则应控制液体的深度相同,故接下来的操作是:在两边分倒入深度相同而密度不同的液体,观察橡皮膜的形变情况。
33.【答案】(1)=
(2)<
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)柱体固体压强公式:均匀实心柱体放在水平面上,压强,压强大小和物体密度、高度有关。竖直切割实心柱体时,物体密度、高度h都不变,所以对水平面的压强保持不变。
(2)密度公式,体积V=Sh。水平切去相同质量,由m=Sh,得到切去厚度;原始压强相等p甲=p乙,,甲高度更大,所以,结合底面积大小,判断切去厚度的大小关系。
【解答】(1) 竖直方向切去相同厚度,甲乙仍是均匀柱体,密度、高度不变,剩余部分压强不变,原来压强相等,故p甲=p乙;
(2) 水平切去相同质量,,,,初始压强相等,甲高度大于乙高度,则,甲底面积大于乙底面积,可得\;
34.【答案】
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】放置于水平面的物体对水平面的压力等于物体的重力,即F=G;密度均匀的柱体对水平面的压强,由此求得三个正方体的棱长;在计算丙对地面的压强时,丙与地面的接触面积为受力面积。
【解答】 设甲、乙、丙的密度为ρ。根据公式p=ρgh可得:甲的棱长,乙的棱长,丙的棱长。
由可得,G甲=p1S甲=p1l甲2=,G乙=p2S乙=p2l乙2=,G丙=p3S丙=p3l丙2=。
当三者叠放时,丙对地面的压力为:++;
丙的底面积为:;
则丙对地面的压强
35.【答案】(1)C
(2)弹簧的伸长量与所受拉力成正比
(3)0.3
【知识点】弹力;力的测量
【解析】【分析】本题首先考察对数据和图象的判断,通过探究弹簧的长度跟外力的变化关系得出在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比这一结论。
【解答】(1)弹簧测力计的精确度取决于弹簧的伸长灵敏度,在弹性限度内,相同拉力下伸长量越大的弹簧,越容易精确显示力的大小。通过对比,可知C弹簧在相同的拉力作用下伸长量最大,因此弹簧C的灵敏度最高,最适合制作精确度最高的测力计。
(2)拉力每增大1N,弹簧的伸长量x就增大3.0cm,即△x△F为定值。得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
(3)由表格数据可知,拉力F=1N时,弹簧伸长量x=3.0cm,即1N对应伸长量3.0cm。该测力计的分度值为0.1N,表示相邻刻度线代表的拉力差为0.1N。
计算相邻刻度线的距离:。
36.【答案】1.02×105;0.2
【知识点】压强的大小及其计算;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)对圆柱玻璃管受力分析可知,受到管内气体竖直向上的压力、竖直向下的重力和大气压强产生的压力;再根据和水平面上物体的压力和自身的重力相等求出物体重力产生的压强,最后结合力的平衡得出等式即可求出玻璃管内密封气体的压强;
(2)由题意可知,玻璃管内外的气压差等于高为H的水柱产生的压强,根据p=ρgh的变形式求出H的大小。
【解答】解(1)物体的重力产生的压强
所以管内气体的压强
(2)因玻璃管内外的气压差等于高为H的水柱产生的压强,所以
答:(1)玻璃管内密封气体的压强为1.02×105帕;
(2)H为0.2米。
37.【答案】(1)摩擦力大小可能与水滴多少有关
(2)1.2
(3)B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时,不时地往手上吐口水,询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”?小明根据生活中的现象,猜测摩擦力可能跟水滴多少有关。
(2)弹簧测力计读数:首先确定每一个大格和每一个小格各代表的示数,然后读出力的大小。
(3)当接触面之间没有水时,接触面之间也存在摩擦力,随着水滴数目的增加,摩擦力增大,当水滴的数目增大到一定数目时,摩擦力反而减小。根据这个变化判断水滴和摩擦力的关系图像。
【解答】 (1)用铁锹时吐口水防止打滑,地板湿滑小心慢走,接触面水的多少是否影响摩擦力,所以此实验基于的假设是:摩擦力大小可能与水滴多少有关。
(2)弹簧测力计每一个大格代表0.5N,每一个小格代表0.1N,所以测力计示数为1.2N。
(3)由表格数据可知,水滴数量增加,摩擦力增大,当水滴增加到一定数量,摩擦力反而减小。当水滴为0时,接触面之间也存在摩擦力,当水滴很多时,接触面之间还是存在摩擦力,所以摩擦力和水滴数量的关系为B图。
38.【答案】(1)内
(2)瓶塞塞入的深度
(3)换用软木塞做瓶塞,增加接触面的粗糙程度
【知识点】影响摩擦力大小的因素;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识分析解答;
(2)根据表格分析哪个因素不断发生改变;
(3)根据影响滑动摩擦力的因素,确定增大摩擦力的方法。
【解答】(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的力的作用是相互的知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由内能转化来的。
(2)根据表格数据可知,验证水火箭上升高度与瓶塞塞入的深度有关的猜想是正确的.
(3)增大摩擦力的方法:换用软木塞做瓶塞,增加接触面的粗糙程度。
39.【答案】(1)液体密度相同时,深度越深压强越大
(2)不变;液体压强大小与液体的密度有什么关系
(3)D
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)当设计多个因素影响的研究方案时,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,这种研究方法叫控制变量法。
(2)大量实验表明,一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
(3)要研究看不见的现象或不易测量的科学量时,寻找由该对象产生的各种可见的效应,由此来判定该对象的存在、大小的方法称之为转换法。
【解答】(1)甲、乙两次实验,液体都是水,深度各不相同,U形管中液面的高度差也不同且深度越深高度差越大,故可得出:在同一种液体中,液体的压强随着深度的增加而增大。
(2)在同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以 小明保持压强计的橡皮膜到烧杯底部的高度不变。将橡皮膜朝向不同方向,发现U型管两侧液面的高度差不变。当小明将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体密度增大,U型管左右液面高度差增大,设计此步骤可以探究液体压强跟密度的关系。
(3)实验中把金属盒放入液体中,通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处液体的压强的大小,这里用到了转换法。A中探究导体中的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系,运用了控制变量法,不符合题意;B中将玻璃罩内的空气慢慢抽出,听到罩內闹钟的铃声逐渐减弱,由此推理得出真空不能传声,运用了科学推理法,不符合题意;C中探究电流产生的热量与电流强度大小、电阻大小的关系 ,运用了控制变量法,不符合题意;D中探究动能大小相关因素实验中,由木块移动距离反映小车动能的大小,运用了转换法,符合题意。故D正确。
故答案为:(1) 液体密度相同时,深度越深压强越大 ;(2)不变; 液体压强大小与液体的密度有什么关系 ;(3)D
40.【答案】(1)根据题意,从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,
可以得出A的最初压强是2000Pa,
根据均匀柱体对水平面的压强,
则圆柱体A的密度为:
(2)从A截取h=6cm的圆柱块的重力:,
已知,将圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量:
(3)分析图像,B的最初压强是1200Pa,则由可得,
圆柱体B的密度:,
由图像知,截取高度a,剩下部分A和截取后叠加B的压强相等,
即:PA'=PB',
则有:,
代入数据得:
解得:a=0.03m=3cm。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,判断出AB的图像;根据A、B开始的压强,运用算出圆柱体A、B的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量等于压力增加量和受力面积的比值。求出压力增加量是关键。
(3)从图像知,截取A后,把截取部分再叠加在B上,两者的压强相等,根据压强相等列出等式即可求出a的值。
41.【答案】(1)支持力
(2)解:根据题意可知,20本书的总重力为:G=mg=20×200×10-3kg×10N/kg=40N,
这些书对水平面的压力等于它们的总重力,即F=G=40N,
则20本书叠在一起对纸桥的压强为:。
【知识点】平衡力的辨别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)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;
(2)首先根据G=mg计算20本书的总重力,然后根据F=G计算书对水平面的压力,最后根据计算书对纸桥的压强。
【解答】(1)根据题意可知,书在纸桥上保持静止状态,它受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,则二者为一对平衡力。
42.【答案】(1)由可知,机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程:;
(2)由表格数据可知,机器人未装消毒液时的重力,
机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压力:,
机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强:;
(3)由可知,机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压力的减小量:,
该过程所消耗消毒液的重力:,
由可知,该过程所消耗消毒液的质量:。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据速度公式求出机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程;
(2)由表格数据可知机器人未装消毒液时的重力,机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压力等于自身的重力,根据求出机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(3)根据的变形公式求出机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压力的减小量,即为该过程所消耗消毒液的重力,根据求出该过程所消耗消毒液的质量。
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