2022-2023学年河北省衡水市部分学校八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本题20题,每小题2分,共40分。1~17题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求;18~20题列出的四个选项中,至少有两项符合题目要求)
1.(2分)有关力的说法正确的是( )
A.没有物体也可能会有力的作用
B.单独一个物体不能产生力的作用
C.两个物体相接触就一定有力的作用
D.两个物体不接触就一定没有力的作用
2.(2分)如图所示,这是一种常用的核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更容易夹碎核桃,这说明影响力的作用效果的因素是( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.施力物体
3.(2分)如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的力F分别为( )
A.4N、0 B.0、4N C.4N、4N D.8N、8N
4.(2分)下列物体重力最接近1N的是( )
A.一枚大头针 B.一头奶牛 C.两个鸡蛋 D.一张书桌
5.(2分)静止在水平桌面上的粉笔盒,如果它受到的所有力都消失了,它将( )
A.加速下落 B.匀速下落
C.静止 D.以上三种情况都有可能
6.(2分)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.乘车时系安全带是为了减小惯性
B.汽车质量越大,惯性越大
C.汽车行驶的速度越快,惯性越大
D.汽车静止时没有惯性
7.(2分)如图所示,2022年北京冬奥会高山滑雪比赛,运动员与旗门杆(弹性杆)发生碰撞,导致运动员滑行速度明显变慢且杆明显变弯,碰撞过程中,杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力,属于( )
A.同一个力
B.一对平衡力
C.一对相互作用力
D.同一物体受到的不满足平衡条件的两个力
8.(2分)“低碳环保,绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具,以下设计和操作,可以减小摩擦的是( )
A.轮胎表面有凹凸不平的花纹
B.给轴承加润滑油
C.用力捏闸,使车更快地停下来
D.刹车时,使车轮由滚动变为滑动
9.(2分)“自动擦窗机器人”是一种智能家用电器,它帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题。如图所示,“自动擦窗机器人”在竖直玻璃板上向下匀速直线运动过程中,受到的摩擦力大小( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法判断
10.(2分)在生活中,如图我们常看到大型平板车有多个宽大的车轮,其目的是( )
A.增加汽车对地面的压力 B.减小汽车对地面的压力
C.增加汽车对地面的压强 D.减小汽车对地面的压强
11.(2分)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10﹣3m2,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
12.(2分)如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
13.(2分)下列应用实例利用连通器原理工作的是( )
A.托盘天平 B.三峡船闸 C.拦河大坝 D.水银气压计
14.(2分)如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景,关于此操作的探究目的最合理的是( )
A.液体内部压强跟液体密度的关系
B.液体内部压强跟深度的关系
C.液体内部向各个方向是否都有压强
D.同一深度,液体内部向各个方向压强大小是否相等
15.(2分)下列关于大气压的描述,错误的是( )
A.1标准大气压值约为105Pa
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D.用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
16.(2分)如图所示的实验装置,能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是( )
A.往水银槽内加些水银
B.将玻璃管稍微倾斜一些
C.把此装置从山脚带到山顶
D.换用较粗的玻璃管来做实验
17.(2分)看似“轻”的空气,却有很大作用。以下事例中,利用流体压强与流速关系的是( )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.拦河大坝设计成下宽上窄
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平
(多选)18.(2分)如图所示是我国运动员参加冰壶比赛时的情境。冰壶被掷出后,会沿水平冰面滑行得越来越慢。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.冰壶在水平冰面滑行的过程中,冰壶受到非平衡力的作用
D.冰壶在水平冰面滑行的过程中,冰壶的运动状态不变
(多选)19.(2分)如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A所受摩擦力的方向水平向左
B.木块A相对于地面是运动的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数不变
D.木块A所受到的是静摩擦力
(多选)20.(2分)如图所示,A、B两个密度之比为8:1、体积之比为1:8的实心正方体,按甲、乙两种不同的方式叠放在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.图甲中A对B的压力小于图乙中B对A的压力
B.图甲中A对B的压强小于图乙中B对A的压强
C.地面受到的压力之比是1:1
D.地面受到的压强之比为1:4
二、填空及作图题(填空题每空1分,作图题每题2分,共15分)
21.(2分)星期天,小明骑自行车去郊外春游。自行车启动时,小明用脚向后蹬地,自行车向前运动,说明物体间力的作用是 的;骑行时,轮胎被压瘪一些,说明力可以改变物体的 。
22.(2分)如图所示,质量2kg的植保无人机悬停空中,无人机受到的升力是 N,升力的施力物体是 。(g取10N/kg)
23.(2分)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
24.(2分)小李在超市购物,用25N的水平推力推着购物车做匀速直线运动,后改用30N的水平推力推购物车,使其加速向前运动,在加速运动过程中购物车受到的摩擦力为 N,所受摩擦力的方向与运动方向 。
25.(1分)海斗一号是中国首台作业型全海深自主遥控潜水器,最大下潜深度10907m,刷新了中国潜水器最大下潜深度记录。海斗一号从距海面1m深处下潜至10907m深处,其受到海水的压强是原来的 倍。
26.(2分)屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,如图所示。它不用电,节能环保。只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变 ,室内的污浊气体在 作用下被排出。
27.(2分)质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,压缩弹簧减速下降,请作出此时小球所受重力G和弹力F的示意图。
28.(2分)如图所示,若某同学在平直的公路上用力蹬自行车前进,请找出自行车前、后轮所受路面摩擦力的作用点。并画出前、后轮所受路面摩擦力的示意图。
三、实验探究题(29题12分,30题14分,共计26分)
29.(12分)如图所示,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉木块,木块没有运动,水平方向受到的摩擦力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)拉力大小。
(2)要测量滑动摩擦力的大小,木块应沿水平方向做 运动,图甲中木块做匀速运动,受到的滑动摩擦力大小为 N。
(3)比较甲、乙两次实验数据,可初步确定滑动摩擦力的大小与 有关。
(4)比较甲、丙两次实验数据, (选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,理由是 。
30.(14分)如图甲、乙、丙、丁所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)甲、乙丙实验中是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)通过比较图甲、乙,说明受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)你认为 (选填“能”或“不能”)通过乙、丁两次实验现象来判断压力作用效果与受力面积大小的关系,理由是 。
(5)根据(2)(3)实验结论,我们可以得出:图丙中海绵受到的压力F、压强p和图丁中木板受到的压力F'、压强p'的大小关系为F F',p p'(两空均选填“>”“<”或“=”)。
四、计算题(31题9分,32题10分,共计19分)
31.(9分)节能环保的电动汽车已成为很多家庭购车的首选。如图所示为一辆电动汽车,其质量为1600kg,每个轮胎与水平路面的接触面积为2×10﹣3m2,汽车在水平路面匀速直线行驶时,发动机的牵引力是3200N。(g取10N/kg)求:
(1)汽车的重力是多少N?
(2)汽车对水平路面的压强是多少Pa?
(3)分析说明在这种运动状态下,该汽车受到的阻力是多少N?
32.(10分)将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,瓶盖的面积是7×10﹣4m2,瓶底的面积是3×10﹣3m2,瓶内水重G水=3N,瓶重G瓶=0.15N,瓶子的厚度忽略不计。(g=10N/kg)求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力;
(3)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
2022-2023学年河北省衡水市部分学校八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题20题,每小题2分,共40分。1~17题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求;18~20题列出的四个选项中,至少有两项符合题目要求)
1.(2分)有关力的说法正确的是( )
A.没有物体也可能会有力的作用
B.单独一个物体不能产生力的作用
C.两个物体相接触就一定有力的作用
D.两个物体不接触就一定没有力的作用
【分析】力是物体对物体的作用,力不可能离开物体而存在,有力必须有两个物体,一个是施力物体、一个是受力物体;
力有两种,接触力和非接触力;接触的物体不一定有力的作用。
【解答】解:AB、力是物体对物体的作用,力不可能离开物体而存在,有力必须有两个物体,一个是施力物体、一个是受力物体,故A错误、B正确;
C、两个物体接触不一定有力的作用,故C错误;
D、两个物体不接触也可能有力的作用,比如飞行的小鸟受到重力作用,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了力的概念和力的作用的相互性,属于基础知识。
2.(2分)如图所示,这是一种常用的核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更容易夹碎核桃,这说明影响力的作用效果的因素是( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.施力物体
【分析】力的三要素影响力的作用效果,而力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
【解答】解:由题可知,力的大小和方向均相同,用力的位置不同,即力的作用点不同,在B点比A点更容易夹碎核桃,说明力的作用效果跟力的作用点有关,故C正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对力的三要素影响力的作用效果的理解,是一道基础问题,只要掌握基本知识点即可解决。
3.(2分)如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的力F分别为( )
A.4N、0 B.0、4N C.4N、4N D.8N、8N
【分析】当弹簧受力平衡静止时,墙对弹簧的拉力大小等于人对弹簧的拉力大小;弹簧两次伸长量相同,所受拉力不变,且弹簧两端所受人的拉力大小相等。
【解答】解:当弹簧受力平衡静止时,墙对弹簧的拉力大小等于人对弹簧的拉力大小为4N;弹簧两次伸长量相同,所受拉力不变,仍为4N,且弹簧两端所受人的拉力大小相等,即均为4N,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】根据弹簧的伸长相同,则受到的拉力相同,此题在讲解过程中可提供弹簧测力计,让学生亲身体验学生会体会更深。
4.(2分)下列物体重力最接近1N的是( )
A.一枚大头针 B.一头奶牛 C.两个鸡蛋 D.一张书桌
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、一枚大头针的质量非常小,受到的重力也非常小,一般不超过0.01N,故A不符合题意;
B、一头奶牛的质量在300kg左右,受到的重力大约为G=mg=300kg×10N/kg=3000N左右,故B不符合题意;
C、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故C符合题意;
D、一张书桌的质量在15kg左右,受到的重力为G=mg=15kg×10N/kg=150N,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
5.(2分)静止在水平桌面上的粉笔盒,如果它受到的所有力都消失了,它将( )
A.加速下落 B.匀速下落
C.静止 D.以上三种情况都有可能
【分析】由牛顿第一定律可知,当物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,据此分析。
【解答】解:静止在水平桌面上的粉笔盒,如果它受到的所有力都消失了,根据牛顿第一定律可知,粉笔盒将永远静止下去。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握。牢记牛顿第一定律,会根据牛顿第一定律判断物体的状态。
6.(2分)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.乘车时系安全带是为了减小惯性
B.汽车质量越大,惯性越大
C.汽车行驶的速度越快,惯性越大
D.汽车静止时没有惯性
【分析】一切物体都具有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体运动状态无关。质量越大,惯性越大。
【解答】解:
A、乘车时系好安全带是为了防止紧急刹车时由于惯性对人造成的伤害,不能减小惯性,故A错误;
B、质量越大,惯性越大,故B正确;
CD、运动的物体具有惯性,静止的物体也具有惯性,一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体运动状态无关,故CD错误。
故选B。
【点评】本题考查惯性的有关知识,属于对基础知识的考查,难度不大。
7.(2分)如图所示,2022年北京冬奥会高山滑雪比赛,运动员与旗门杆(弹性杆)发生碰撞,导致运动员滑行速度明显变慢且杆明显变弯,碰撞过程中,杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力,属于( )
A.同一个力
B.一对平衡力
C.一对相互作用力
D.同一物体受到的不满足平衡条件的两个力
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:碰撞过程中,杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力同时作用在运动员和杆上,符合相互作用力的条件,因此属于一对相互作用力。
故选:C。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
8.(2分)“低碳环保,绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具,以下设计和操作,可以减小摩擦的是( )
A.轮胎表面有凹凸不平的花纹
B.给轴承加润滑油
C.用力捏闸,使车更快地停下来
D.刹车时,使车轮由滚动变为滑动
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、轮胎表面有凹凸不平的花纹,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,故A不合题意;
B、给轴承加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故B符合题意;
C、用力捏闸,使车更快地停下来,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不合题意;
D、刹车时,使车轮由滚动变为滑动,可以增大摩擦力,故D不合题意。
故选:B。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
9.(2分)“自动擦窗机器人”是一种智能家用电器,它帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题。如图所示,“自动擦窗机器人”在竖直玻璃板上向下匀速直线运动过程中,受到的摩擦力大小( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法判断
【分析】首先要明确静止和匀速竖直下滑时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可。
【解答】解:“自动擦窗机器人”在竖直玻璃板上向下匀速直线运动过程中,摩擦力与重力二力平衡,受到的摩擦力大小等于重力,运动过程中,摩擦力不变。
故选:C。
【点评】本题考查了二力平衡的特点,物体在平衡状态下受平衡力,找出平衡力是解题关键。
10.(2分)在生活中,如图我们常看到大型平板车有多个宽大的车轮,其目的是( )
A.增加汽车对地面的压力 B.减小汽车对地面的压力
C.增加汽车对地面的压强 D.减小汽车对地面的压强
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:大型平板车有多个宽大的车轮,其目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小汽车对地面的压强。
故选:D。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
11.(2分)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10﹣3m2,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【分析】(1)根据即可计算合金块对桌面的压强;
(2)长方体的桌面的压强为,由此判断合金块对桌面的压强变化。
【解答】解:(1)合金块的桌面的压力为F=G=1.2N,对桌面的压强为,故①错误,②正确;
(2)长方体的桌面的压强为,由此可见,长方体对桌面的压强与物体的密度和高度有关,沿竖直方向切去一块,物体密度和高度不变,所以剩余部分对桌面的压强不变,③正确;沿水平方向切去一块,密度不变,高度减小,剩余部分对桌面的压强变小,④错误,所以正确的是②③。
故选:B。
【点评】本题考查了压强的计算和压强公式的应用,灵活的运用压强公式是关键。
12.(2分)如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
【分析】容器对水平桌面的压力为F=G容+G液,已知三个容器对桌面的压强相等,且三个容器的底面积相同,由公式F=pS可知容器中液体重力的大小关系,由公式G=mg=ρVg可知液体密度的大小关系;
已知它们的液面在同一水平面上,由公式p=ρ液gh可知液体对容器底的压强大小关系。
【解答】解:三个容器质量相同,由公式G=mg可知,三个容器的重力G容相同,
三个容器对桌面的压强相等,且三个容器的底面积相同,由公式F=pS可知三个容器对水平桌面的压力相同,而容器对水平桌面的压力为F=G容+G液,则三个容器中的液体重力G液相同,
由图示可知,三种液体的体积大小关系为:V甲>V乙>V丙,
由公式G=mg=ρVg可得:,由此可知,三种液体的密度大小关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙,
根据题意可知三个容器中液体深度相同,由公式p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强大小关系为:p甲<p乙<p丙,
即甲液体对容器底的压强最小,故B正确,A、C、D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了压强大小的比较,灵活应用压强定义式、密度公式和液体压强公式是解题的关键。
13.(2分)下列应用实例利用连通器原理工作的是( )
A.托盘天平 B.三峡船闸 C.拦河大坝 D.水银气压计
【分析】上端开口底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
【解答】解:A、托盘天平是等臂杠杆,利用的是杠杆平衡条件,不是连通器,故A错误;
B、船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,是利用连通器原理工作的,故B正确;
C、拦河大坝是根据液体压强随深度的增加而增大建造的,其结构不属于连通器,故C错误;
D、水银气压计是根据托里拆利实验制成的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题的重点是掌握连通器定义,要知道生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
14.(2分)如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景,关于此操作的探究目的最合理的是( )
A.液体内部压强跟液体密度的关系
B.液体内部压强跟深度的关系
C.液体内部向各个方向是否都有压强
D.同一深度,液体内部向各个方向压强大小是否相等
【分析】液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
【解答】解:如图所示,调好后将金属盒放入液体中,两次实验中金属盒在液体中的深度不同,但液体的密度要控制相同,由此得出的实验结论是:同种液体内部,深度越深,压强越大,故B正确。
故选:B。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
15.(2分)下列关于大气压的描述,错误的是( )
A.1标准大气压值约为105Pa
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D.用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
【分析】(1)1标准大气压的值约为1.013×105Pa;
(2)马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大;
(3)液体的沸点随气压的增大而升高;
(4)根据大气压的作用分析。
【解答】解:A、1标准大气压的值约为1.013×105Pa,粗略计算时可直接取105Pa,故A正确;
B、根据对物理学史的了解可知,马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大,故B正确;
C、高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越高,锅内可以达到比较高的温度,所以食物容易熟,故C正确;
D、用纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置后,纸片不掉落,是因为纸片受到了大气压的作用,故D错误。
故选:D。
【点评】本题围绕大气压考查了大气压的值、气压与沸点的关系、对相关现象或实验的了解等,属基础知识的考查。
16.(2分)如图所示的实验装置,能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是( )
A.往水银槽内加些水银
B.将玻璃管稍微倾斜一些
C.把此装置从山脚带到山顶
D.换用较粗的玻璃管来做实验
【分析】影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关。
【解答】解:在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、将玻璃管稍微倾斜一些、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差;当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外水银面的高度差才能发生变化。当把此装置从山脚带到山顶的过程中,因为大气压随高度的增加而降低,因此气压发生变化,故C符合题意。
故选C。
【点评】解决本题的关键是学生对托里拆利实验和大气压与高度的关系的理解和掌握,是一道基础题。
17.(2分)看似“轻”的空气,却有很大作用。以下事例中,利用流体压强与流速关系的是( )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.拦河大坝设计成下宽上窄
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平
【分析】流体包括液体和气体,流体压强与流速的关系:流体在流速越快的地方压强越小,在流速越慢的地方压强越大。分析各个实例应用的原理找出符合题意的选项。
【解答】解:A.使用塑料吸盘时,先挤出里边的空气,使其内部的气体压强减小,在外界大气压的作用,吸盘被压在了光滑的墙面上,故A不符合题意;
B.因为液体的压强随深度增加而增大,所以拦河大坝设计成下宽上窄的形状,可以承受更大的压强,故B不符合题意;
C.茶壶盖上开小孔是为了使水壶内外的气压相等,在水的重力作用下,水可以更容易倒出,利用了大气压,故C不符合题意;
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平,在机翼上方的空气流速快、压强小,在机翼下方的空气流速慢、压强大,形成向上的压强差,从而产生向上的升力,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题是一道综合题,考查了流体压强与流速的关系、大气压的应用以及声音的传播。
(多选)18.(2分)如图所示是我国运动员参加冰壶比赛时的情境。冰壶被掷出后,会沿水平冰面滑行得越来越慢。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.冰壶在水平冰面滑行的过程中,冰壶受到非平衡力的作用
D.冰壶在水平冰面滑行的过程中,冰壶的运动状态不变
【分析】(1)力是物体对物体的作用;
(2)物体由于惯性要保持原来的运动状态;
(3)只有静止的物体和匀速直线运动的物体所受合力为零;
(4)物体处于静止或匀速直线运动状态时,运动状态是不变的。
【解答】解:AB.开始冰壶和手一起运动,冰壶脱离手后,冰壶不会受到手的推力,冰壶由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,故A错误,B正确;
CD.冰壶在水平冰面上做减速运动,运动状态发生改变,冰壶受到非平衡力作用,故C正确,D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了运动状态的判断、惯性、力与运动的关系等知识的掌握,属力学综合题,难度不大。
(多选)19.(2分)如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A所受摩擦力的方向水平向左
B.木块A相对于地面是运动的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数不变
D.木块A所受到的是静摩擦力
【分析】(1)摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反;
(2)根据A是否与地面之间发生位置变化分析;
(3)滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关;
(4)当一物体在另一物体表面上滑动时,在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的力,称为摩擦力;当物体间有相对滑动时的摩擦称动摩擦。当物体间有滑动趋势而尚未滑动时的摩擦称为静摩擦。
【解答】解:A、摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反,因为木板水平向左运动,所以,木块相对木板来说是水平向右滑动了,因此它受到的摩擦力的方向水平向左,故A正确;
B、木块A相对于地面,位置没有变化,是静止的,故B错误;
C、滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关,因此弹簧测力计的示数不会变化,故C正确;
D、木块A与木板之间发生了相对滑动,A相对于木板是运动的,受到的是滑动摩擦力,故D错误。
故选:AC。
【点评】此题主要考查摩擦力的分类,以及对摩擦力大小和方向的分析,都属于基础知识。
(多选)20.(2分)如图所示,A、B两个密度之比为8:1、体积之比为1:8的实心正方体,按甲、乙两种不同的方式叠放在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.图甲中A对B的压力小于图乙中B对A的压力
B.图甲中A对B的压强小于图乙中B对A的压强
C.地面受到的压力之比是1:1
D.地面受到的压强之比为1:4
【分析】(1)图甲中A对B的压力、B对A的压力分别等于A和B的压力,利用密度公式求出A、B的质量之比,利用重力公式可得其重力之比,进而可比较A对B的压力与B对A的压力的大小关系;
(2)已知A对B的压力与B对A的压力的大小关系,从图中得出受力面积的大小关系,利用压强定义式分析判断;
(3)置于水平面上的物体,对水平面对压力等于物体的重力,据此计算地面受到的压力之比;
(4)求出A、B的面积之比,然后压强定义式可求地面受到的压强之比。
【解答】解:A.由ρ=得,A、B的质量之比为:===,根据G=mg可得,甲、乙的重力相等,图甲中A对B的压力等于A的重力,图乙中B对A的压力等于B的重力,故图甲中A对B的压力等于图乙中B对A的压力,故A错误;
B.图甲中A对B的压力等于图乙中B对A的压力,受力面积大小也相等,由p=可知,图甲中A对B的压强等于图乙中B对A的压强,故B错误;
C.甲乙图中,地面受到的压力都等于AB整体的重力,则甲乙图中地面受到的压力相等,即地面受到的压力之比是1:1,故C正确;
D.由C知,地面受到的压力之比是1:1,A、B的体积之比为1:8,则A、B的边长之比为1:2,A、B的面积之比为1:4,则地面受到的压强之比为:==×=×=。
故D正确。
故选:CD。
【点评】此题考查压强的大小计算、压力及重力与压力的区别,知道置于水平面上的物体,对水平面对压力等于物体的重力是解答此题关键。
二、填空及作图题(填空题每空1分,作图题每题2分,共15分)
21.(2分)星期天,小明骑自行车去郊外春游。自行车启动时,小明用脚向后蹬地,自行车向前运动,说明物体间力的作用是 相互 的;骑行时,轮胎被压瘪一些,说明力可以改变物体的 形状 。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)力的作用效果:改变物体的形状,改变物体的运动状态。
【解答】解:自行车启动时,人用脚向后蹬地,脚给地向后的力,同时地给脚向前的力,人和自行车一起向前运动,说明物体间力的作用是相互的;
骑行时,轮胎被压瘪一些,轮胎的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:相互;形状。
【点评】本题要求学生理解物体间力的作用是相互的,知道力的作用效果:改变物体的形状,改变物体的运动状态。
22.(2分)如图所示,质量2kg的植保无人机悬停空中,无人机受到的升力是 20 N,升力的施力物体是 空气 。(g取10N/kg)
【分析】无人机悬停在空中,升力与重力相平衡,大小相等;
根据力的作用是相互的,可得出升力的施力物体。
【解答】解:无人机悬停在空中,升力与重力相平衡,
即无人机受到的升力F=G=mg=2kg×10N/kg=20N;
无人机旋翼高速旋转时对空气施力,由于力的作用是相互的,所以获得空气对无人机施加的升力。
故答案为:20;空气。
【点评】本题考查平衡力、平衡状态的判断、对应的受力分析,难度不是很大,但是综合性还是比较强。
23.(2分)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 改变 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 具有 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
【分析】(1)物体保持静止或做匀速直线运动时,速度和运动方向均不改变,即运动状态不变,由此可知摆球绕固定点转动时的运动状态是否改变;
(2)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,据此得出结论。
【解答】解:(1)物体保持静止或做匀速直线运动时,速度和运动方向均不改变,即运动状态不变,由此可知摆球绕固定点转动时,其运动方向不断改变,它的运动状态不断改变;
(2)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,因此,绕固定点持续转动的摆球具有惯性。
故答案为:改变;具有。
【点评】本题考查物体运动状态的判断和惯性的理解,难度不大。
24.(2分)小李在超市购物,用25N的水平推力推着购物车做匀速直线运动,后改用30N的水平推力推购物车,使其加速向前运动,在加速运动过程中购物车受到的摩擦力为 25 N,所受摩擦力的方向与运动方向 相反 。
【分析】(1)购物车在水平方向上做匀速直线运动,受到平衡力,根据二力平衡,地面对购物车的阻力等于水平推力;
(2)压力大小、接触面的粗糙程度均不变时,摩擦力大小不变;滑动摩擦力或滚动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
【解答】解:购物车在水平方向上做匀速直线运动时,此时购物车受力平衡,地面对购物车的摩擦力等于推力,即f=F=25N;在加速过程中,因为压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,即此时购物车受到的摩擦力仍然为25N;
在加速过程中购物车受到阻碍它发生相对运动的摩擦力,此时所受摩擦力的方向与它运动的方向相反。
故答案为:25;相反。
【点评】本题主要考查对二力平衡和摩擦力的掌握,在分析本题时,需要注意两点:一是物体在相同的表面做匀速直线运动时,不论速度如何,其受到的接触面摩擦阻力都是固定不变的;二是摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关。
25.(1分)海斗一号是中国首台作业型全海深自主遥控潜水器,最大下潜深度10907m,刷新了中国潜水器最大下潜深度记录。海斗一号从距海面1m深处下潜至10907m深处,其受到海水的压强是原来的 10907 倍。
【分析】根据p=ρ液gh求出海斗一号从距海面1m深处下潜至10907m深处受到的压强之比即可得出答案。
【解答】解:由p=ρ液gh可得,海斗一号从距海面1m深处下潜至10907m深处受到的压强之比:
====,
即其受到海水的压强是原来的10907倍。
故答案为:10907。
【点评】本题考查了液体压强公式的简单应用,是一道基础题目。
26.(2分)屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,如图所示。它不用电,节能环保。只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变 小 ,室内的污浊气体在 大气压 作用下被排出。
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
【解答】解:风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小,所以室内的污浊气体在大气压的作用下被排出。
故答案为:小;大气压。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系,难度不大。
27.(2分)质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,压缩弹簧减速下降,请作出此时小球所受重力G和弹力F的示意图。
【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解:忽略空气阻力,小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧向下做减速运动,此时小球受到重力和弹力两个力的作用,从小球重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,用G和F表示,且G<F,如图所示:
【点评】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
28.(2分)如图所示,若某同学在平直的公路上用力蹬自行车前进,请找出自行车前、后轮所受路面摩擦力的作用点。并画出前、后轮所受路面摩擦力的示意图。
【分析】分析车轮相对地面的运动方向或相对运动趋势的方向,从而确定摩擦力的方向,从而画出其力的示意图。
【解答】解:骑自行车时,后轮在链条的作用下,使后轮相对于地面向后运动,所以地面对后轮有向前的摩擦力,此摩擦力为自行车提供了前进的动力;
前轮相对于地面向前运动,则地面对前轮有向后的摩擦力,其作用点分别在两轮与地面的接触点上。据此分别作出前后轮所受到的摩擦力f前轮、f后轮。如图所示:
【点评】本题考查摩擦力示意图的画法,关键是判断摩擦力的方向,与物体相对运动方向相反,易错题。
三、实验探究题(29题12分,30题14分,共计26分)
29.(12分)如图所示,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉木块,木块没有运动,水平方向受到的摩擦力大小 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)拉力大小。
(2)要测量滑动摩擦力的大小,木块应沿水平方向做 匀速直线 运动,图甲中木块做匀速运动,受到的滑动摩擦力大小为 1.4 N。
(3)比较甲、乙两次实验数据,可初步确定滑动摩擦力的大小与 压力大小 有关。
(4)比较甲、丙两次实验数据, 不能 (选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,理由是 没有控制压力相同 。
【分析】(1)静止或匀速直线运动状态都属于平衡状态,物体受力平衡,根据二力平衡条件分析此时木块所受摩擦力大小与拉力的大小关系;
(2)做匀速直线运动的物体受到的力是平衡力,此实验的思路是让木块保持匀速直线运动,利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小;先看清弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数;
(3)(4)摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法分析解答。
【解答】解:(1)刚开始拉木块时,木块没有被拉动,木块处于静止状态,由二力平衡条件可知,此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小;
(2)用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动时,则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
弹簧测力计分度值为0.1N,此时示数为1.4N,故滑动摩擦力为1.4N;
(3)甲、乙两实验压力大小不同,接触面的粗糙程度相同,所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系;
(4)比较如图甲和丙两次实验可知,两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同,不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。
故答案为:(1)等于;(2)匀速直线;1.4;(3)压力大小;(4)不能;没有控制压力相同。
【点评】本题是探究影响摩擦力大小的因素实验,把握住利用控制变量法分析实验结论的基本思路是解答此题的关键所在。
30.(14分)如图甲、乙、丙、丁所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)甲、乙丙实验中是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。
(2)通过比较图甲、乙,说明受力面积相同时,压力越 大 ,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 乙、丙 ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)你认为 不能 (选填“能”或“不能”)通过乙、丁两次实验现象来判断压力作用效果与受力面积大小的关系,理由是 受压面材料不同 。
(5)根据(2)(3)实验结论,我们可以得出:图丙中海绵受到的压力F、压强p和图丁中木板受到的压力F'、压强p'的大小关系为F = F',p = p'(两空均选填“>”“<”或“=”)。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;选用的受压材料形变要明显;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答;
(4)根据受压面的凹陷程度来比较压力作用效果,受压面的材料相同,且形变明显。
(5)因受压材料不同,根据p=判断压强大小。
【解答】解:(1)根据转换法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较的;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)不能通过乙、丁两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是受压面材料不同;
(5)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,根据p=可知,在压力和受力面积相同:F=F',S=S′,故图丙中海绵受到的压强p等于图丁中木板受到的压强p′的大小,p=p′。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)大;(3)乙、丙;(4)不能;受压面材料不同;(5)=;=。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
四、计算题(31题9分,32题10分,共计19分)
31.(9分)节能环保的电动汽车已成为很多家庭购车的首选。如图所示为一辆电动汽车,其质量为1600kg,每个轮胎与水平路面的接触面积为2×10﹣3m2,汽车在水平路面匀速直线行驶时,发动机的牵引力是3200N。(g取10N/kg)求:
(1)汽车的重力是多少N?
(2)汽车对水平路面的压强是多少Pa?
(3)分析说明在这种运动状态下,该汽车受到的阻力是多少N?
【分析】(1)根据G=mg算出汽车的重力;
(2)汽车对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G求出其大小;
汽车对地面压强的受力面积为4个轮胎和地面的接触面积之和,根据p=求出车对地面的压强;
(3)汽车在平直路面上匀速运动,汽车竖直方向受到重力和公路的支持力的作用,水平方向受到的牵引力与摩擦力的作用,根据力的平衡条件,求出阻力的大小。
【解答】解:(1)汽车的重力为:
G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N;
(2)汽车对地面的压力:F=G=1.6×104N,
汽车对地面的压强:
p===2×106Pa;
(3)因为汽车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即f=F=3200N。
答:(1)汽车的重力是1.6×104N;
(2)汽车对水平路面的压强是2×106Pa;
(3)在这种运动状态下,该汽车受到的阻力是3200N。
【点评】本题考查了重力公式和压强的计算的运用,关键是知道物体对水平面的压力和自身的重力相等。
32.(10分)将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,瓶盖的面积是7×10﹣4m2,瓶底的面积是3×10﹣3m2,瓶内水重G水=3N,瓶重G瓶=0.15N,瓶子的厚度忽略不计。(g=10N/kg)求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力;
(3)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
【分析】(1)根据p=ρgh求倒立放置时瓶盖所受水的压强;
(2)根据F=pS求倒立放置时瓶盖所受水的压力;
(3)瓶子的厚度忽略不计,正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于水和瓶子的总重力,找出此时的受力面积,根据p=求正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
【解答】解:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×13×10﹣2m=1.3×103Pa;
(2)由p=得倒立放置时瓶盖所受水的压力:
F=pS1=1.3×103Pa×7×10﹣4m2=0.91N;
(3)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于水和瓶子的总重力,即:
F′=G水+G瓶=3N+0.15N=3.15N;
瓶子的厚度忽略不计,此时的受力面积为:S2=3×10﹣3m2,
正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为:
p′===1.05×103Pa。
答:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强为1.3×103Pa;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力0.91N;
(3)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为1.05×103Pa。
【点评】本题考查液体压强公式及压力公式的运用,注意只有液柱对容器底的压力才等于其重力,为易错题!