山东省泰安市岱岳区2022-2023八年级下学期4月物理期中试卷

山东省泰安市岱岳区2022-2023学年八年级下学期4月物理期中试卷
一、单选题
1.(2023八下·岱岳期中)下列数据中,最符合实际的是(  )
A.一名中学生的质量约为500N
B.普通课桌的高度约为8dm
C.成人的正常步行速度约为1.1km/h
D.珠穆朗玛峰顶的大气压约为1.5×105Pa
2.(2023八下·岱岳期中)排球运动是人们喜爱的运动之一,下列关于此项运动说法正确的是(  )
A.排球被网弹回,说明力改变了排球的运动状态
B.排球从空中下落,速度逐渐加快,其重力越来越大
C.排球被接起后,竖直上升到最高点时受力平衡
D.抛出的排球到达最高点时若所有的力都消失了,排球将一定竖直下落
3.(2023八下·岱岳期中)如图所示,用手把一物体压在竖直墙壁上,并使手和物体沿墙壁匀速下滑,则以下说法正确的是(  )
A.物体不受摩擦力作用
B.手对物体的压力和物体对墙的压力是一对相互作用力
C.物体所受的重力和墙对物体的摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙的压力和物体对手的弹力是一对平衡力
4.(2023八下·岱岳期中)下列实例中,属于减小压强的是(  )
A.铁轨铺在枕木上
B.破窗锤两端制成锥形
C.篆刻刀刀刃很薄
D.切蛋器有很细的钢丝
5.(2023八下·岱岳期中)下列实例中利用大气压工作的是(  )
A.帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶
B.用活塞式抽水机抽水
C.飞机获得向上的升力
D.利用船闸让船通行
6.(2023八下·岱岳期中)泰安交警大队“一盔一带”安全守护行动启动,要求骑行电动车和摩托车的人必须佩戴头盔,汽车驾驶员和乘客都必须要求系安全带。下列说法中正确的是(  )
A.人戴着头盔骑电动车时,人具有惯性,而头盔没有惯性
B.汽车的速度越大,越不容易停下来,说明速度越大,惯性越大
C.发生事故时,安全带给人施加的力可以改变驾乘人员的运动状态
D.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
7.(2023八下·岱岳期中)下列实例中,利用连通器原理工作的是(  )
A.船闸 B.吸盘式挂钩 C.压强计 D.弹簧测力计
8.(2023八下·岱岳期中)下图所示的事例中,目的是为了增大摩擦的是(  )
A.滚动轴承用滚动代替滑动
B.齿轮加润滑油
C.用力捏车闸
D.书包带做的很宽
9.(2023八下·岱岳期中)安全问题一直是我们关注的问题,以下提示和要求可以避免因“流体压强与流速的关系”带来安全事故的是(  )
A.湖边设置警示牌:安全第一,禁止下水游泳
B.地铁站、火车站温馨提示:请站台上的乘客在安全线以外候车
C.雨天,交通台广播员提示:雨天路滑,小心驾驶
D.公安交通管理部门要求:汽车驾驶员和乘客必须使用安全带
10.(2023八下·岱岳期中)关于压力和压强,下列说法正确的是(  )
A.压力的方向总是竖直向下
B.用吸管吸饮料时,利用了连通器的原理
C.高山上,要使用高压锅做饭,是因为海拔越高,气压越大
D.堤坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大
11.(2023八下·岱岳期中)下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中,正确的是(  )
①本实验的研究对象是两边所挂的钩码
②为了减小摩擦,应把小车放在尽量光滑的水平桌面上
③调整两边的托盘所放的钩码的数量,可以改变力的大小
④向左右两盘中放入相同质量的砝码,小车处于静止状态,此时小车只受到一对平衡力的作用
A.只有②③正确 B.只有②③④正确
C.只有①③④正确 D.①④正确
12.(2023八下·岱岳期中)如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比,底面积之比,对水平地面的压强之比,下列有关甲、乙两个长方体的说法中,正确的是(  )
①甲、乙的质量之比是20∶27
②甲、乙的体积之比是8∶9
③甲、乙的高度之比是3∶2
④将甲、乙分别沿竖直方向切去相同的厚度后,剩余部分对地面的压强之比为6∶5
A.只有②③正确 B.只有②④正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
13.(2023八下·岱岳期中)在粗糙程度不变的水平面上,用5N的水平拉力拉着重为10N的物块由A点匀速直线运动到B点,在B点将拉力增大为10N使其运动至C点,在C点撤去拉力。下列说法正确的是(  )
①物块在AB段受到的摩擦力大小等于5N
②物块在BC段受到的摩擦力大小等于10N
③在C点撤去拉力后,物块将在C点静止
④物块在AC段运动的过程中,所受摩擦力的大小始终不变
A.只有③④正确 B.只有①②④正确
C.只有①③④正确 D.只有①④正确
14.(2023八下·岱岳期中)甲、乙两容器质量和底面积均相同,分别装有A、B两种不同液体,两容器底部受到的液体压强相同。A、B两液体质量分别为、,两种液体的密度、,液体对容器底部的压力、,容器对水平地面的压力为、,下面判断正确的是(  )
①A、B液体密度关系为:
②A、B液体质量关系为:
③两容器底部受到的液体压力关系为:。
④容器对水平桌面的压力关系为:
A.只有③④正确 B.只有②③正确甲
C.只有①②③正确 D.只有①④正确
15.(2023八下·岱岳期中)取一根横截面积为的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2cm。下列结论中(  )
①管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12N
②管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
③管外液体密度约为
④若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向下凸
A.只有③④正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有②③④正确
二、填空题
16.(2023八下·岱岳期中)一切物体在没有受到力的作用时,总保持   状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。
17.(2023八下·岱岳期中)小明在劳动技术基地制作泥塑作品,老师告诉他:制作时不但要注意所使泥塑刀“劲”的大小,还要注意用刀的位置,只有全面考虑才能把作品做好。从物理的角度来看,老师说的“位置”实际上是力的三要素中的   。
18.(2023八下·岱岳期中)著名的   实验证明了大气压强的存在
19.(2023八下·岱岳期中)如图所示为一辆负压救护车。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,在救治和转运病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。若此款救护车车内气压为外界标准大气压的90%,车顶的面积大约为5m2,此时车顶受到的内外压力差为   N。(标准大气压取1.01×105Pa)
三、作图题
20.(2023八下·岱岳期中)如图为足球正在空中运动,请画出足球在图中位置时受到重力的示意图。
21.(2023八下·岱岳期中)如图所示,物体在斜面上静止,画出其受到的摩擦力的示意图。
四、实验题
22.(2023八下·岱岳期中)在“探究压力作用效果跟什么因素有关”的实验时,小明同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法称为   ;
(2)要“探究压力的作用效果跟受力面积”的关系,应比较   两图的实验;
(3)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论是:受力面积一定时,   ,压力的作用效果越明显。
(4)下列实例中,可以应用(3)中的结论来解释的是   (选填序号)。
①压路机的碾子很重
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③骆驼有宽大的脚掌
23.(2023八下·岱岳期中)如图所示,小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)实验时应该用弹簧测力计沿水平方向   拉动木块,根据二力平衡的知识可知,滑动摩擦力大小   拉力大小。(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)他的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示,分别用F1=1.5N,F2=2.2N,F3=2N的拉力拉着物块A匀速运动;
①分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,   ,滑动摩擦力越大;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;
②如图丁所示,在物块A上叠放与A完全相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随物块A一起匀速运动,此时弹簧测力计示数为   N,此时B物体受到的摩擦力为   N;
③将B取下,改用一水平推力推动物块A,B一起匀速运动,如图戊所示,则推力   N,对比   两图可得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小   (选填“有关”或“无关”);
(3)下列实验中采用了与本实验相同的研究方法的是___________。
A.探究影响液体压强与哪些因素有关
B.探究光的传播路径和方向时,引入光线
C.探究平面镜成像特点时使用两只完全相同的蜡烛
D.探究压力的作用效果跟什么因素有关
五、计算题
24.(2023八下·岱岳期中)有一个中心是空心、边长为10cm的立方体铁块,它的质量是5.53kg(g=10N/kg,ρ铁=7.9×103kg/m3),求:
(1)空心部分的体积;
(2)如在其空心部分注满水,则铁块和水的总质量;
(3)将注满水的铁块放在水平地面上,则铁块对地面的压强。
25.(2023八下·岱岳期中)如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重5N,底面积0.01m2,内装35N的水,水深20cm,现将一体积为200cm3的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,铜块未接触容器底部)(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)铜块所受的重力;
(2)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力;
(3)若铜块完全浸没于水中后,此时弹簧测力计的示数15.8N,求此时容器对水平地面的压强。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.一名中学生的质量约为50kg,故A错误;
B.普通课桌的高度约为8dm,故B正确;
C.成人的正常步行速度约为1.1m/s,故C错误;
D.珠穆朗玛峰顶的大气压肯定小于标准大气压强,故D错误。
故选B。
【分析】根据对质量、长度、速度和压强的认识判断。
2.【答案】A
【知识点】力的作用效果;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.排球被网弹回,它的运动方向改变,说明力改变了排球的运动状态,故A正确;
B.排球从空中下落,速度逐渐加快,但是它的质量不变,根据G=mg可知,它的重力不变,故B错误;
C.排球被接起后,竖直上升到最高点时,它只受重力作用,此时受力不平衡,故C错误;
D.根据牛顿第一定律可知,抛出的排球到达最高点时若所有的力都消失了,此时它的速度为零,那么它将保持静止状态,故D错误。
故选A。
【分析】(1)运动状态的改变包括:由静止变为运动,由运动变为静止,速度大小改变和运动方向改变。
(2)根据G=mg判断;
(3)对排球进行受力分析即可;
(4)根据牛顿第一定律判断。
3.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.物体对墙壁产生压力,二者相互接触,且物体向下滑动,那么物体受到摩擦力,故A错误;
B.手对物体的压力和物体对墙的压力,二者方向相同,肯定不是相互作用力,故B错误;
C.物体所受的重力和墙对物体的摩擦力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,故C正确;
D.物体对墙的压力作用在墙上,物体对手的弹力作用在手上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有运动趋势;
(2)(3)(4)平衡力和相互作用力的相同点:大小相同、方向相反,在同一直线上。二者的不同点:前者在同一物体上,后者在两个物体上。
4.【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.铁轨铺在枕木上 ,通过增大受力面积的方式减小压强,故A符合题意;
破窗锤两端制成锥形,篆刻刀刀刃很薄和切蛋器有很细的钢丝,都是通过减小受力面积的方向增大压强,故B、C、D不合题意。
故选A。
【分析】减小压强的方法:减小压力和增大受力面积。
5.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶。是因为液体压强随深度的增加而增大,故A不合题意;
B.用活塞式抽水机抽水,是利用大气压强原理工作,故B符合题意;
C.飞机获得向上的升力,原理为流体压强和流速的关系,故C不合题意;
D.利用船闸让船通行,原理为连通器,故D不合题意。
故选B。
【分析】根据各个选项中包含的物理原理即可。
6.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.人戴着头盔骑电动车时,人和头盔都有惯性,故A错误;
B.汽车的速度越大,越不容易停下来,但是它的惯性大小不变,因为汽车的质量不变,故B错误;
C.发生事故时,安全带给人施加的力可以改变驾乘人员的运动状态,故C正确;
D.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车紧急刹车时惯性对人造成的伤害,故D错误。
故选C。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性大小只与物体质量大小有关,据此分析判断。
7.【答案】A
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A.船闸工作时,中间的闸室和上游或下游底部连通,上面开口,相当于一个连通器,故A符合题意;
B.吸盘式挂钩,利用了大气压强的原理,故B不合题意;
C.压强计的U形管一端开口,另一端是封闭的,不是连通器,故C不合题意;
D.弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,故D不合题意。
故选A。
【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器。
8.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.滚动轴承用滚动代替滑动,是为了减小摩擦力,故A不合题意;
B.齿轮加润滑油,通过改变接触面的方式减小摩擦力,故B不合题意;
C.用力捏车闸,通过增大压力的方式增大摩擦力,故C符合题意;
D.书包带做的很宽,通过增大受力面积的方式减小压强,故D不合题意。
故选C。
【分析】增大摩擦的方法:增大压力和增大接触面的粗糙程度。
9.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.湖边设置警示牌:安全第一,禁止下水游泳,是为了防止溺水事故,故A不合题意;
B.地铁站、火车站温馨提示:请站台上的乘客在安全线以外候车,是因为列车经过时铁轨附近空气流速大而压强小,周围的空气对人施加朝向铁轨的压力,容易发生危险,故B符合题意;
C.雨天,交通台广播员提示:雨天路滑,小心驾驶,是因为路面上摩擦力减小,故C不合题意;
D.公安交通管理部门要求:汽车驾驶员和乘客必须使用安全带,是为了防止惯性带来的伤害,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理。
10.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;连通器原理;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.压力的方向不一定是竖直向下,可能朝向各个方向,故A错误;
B.用吸管吸饮料时,利用了大气压强的原理,故B错误;
C.高山上,要使用高压锅做饭,是因为海拔越高,气压越小,沸点越低,故C错误;
D.堤坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据压力产生的原因确定压力的方向;
(2)根据大气压强的知识解答;
(3)根据液体沸点随高度的变化规律判断;
(4)根据液体压强的特点分析判断。
11.【答案】A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】①本实验是探究小车两边拉力平衡时的条件,即研究对象为小车,故①错误;
②为了减小摩擦,应把小车放在尽量光滑的水平桌面上,因为接触面粗糙程度越小,摩擦力越小,故②正确;
③小车受到的拉力由钩码的重力产生,即钩码的个数越多,拉力越大,故③正确;
④当小车处于静止状态时,在竖直方向上,重力和支持力平衡;在水平方向上,左右两个拉力平衡,故④错误。
那么正确的是②③。
故选A。
【分析】根据对探究二力平衡条件实验的认识判断。
12.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】①甲、乙对水平地面的压力之比:;
由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比:,故①错误;
②甲、乙的体积之比:,故②错误;
③甲、乙的高度之比:,故③正确;
④因甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,
所以物体对地面的压强:;
将甲、乙分别沿竖直方向切去相同的厚度后,因甲、乙两物体的高度和密度不变,
所以剩余部分对地面的压强不变,压强之比仍为6:5,故④正确。
由此可知只有③④正确。
故选C。
【分析】(1)知道两长方体对水平地面的压强之比和底面积之比,根据F=pS求出对地面的压力之比,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等以及重力公式求出甲、乙的质量之比;
(2)知道甲、乙的质量之比和密度之比,根据密度公式的变形式可求出两者的体积之比;
(3)知道甲、乙的体积之比和底面积之比,根据V=Sh可求出两者的高度之比;
(4)甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,且水平面上物体的压力和自身的重力相等,则长方体对地面的压强p=ρhg,据此分析解答。
13.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】物体在AB段做匀速直线运动,则它受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,即摩擦力f=F=5N,故①正确;
物体在BC段拉力增大,但是对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力保持不变,还是5N,故②错误,④正确;
在C点撤去拉力后,由于惯性,它会继续向右运动一段距离,故③错误。
那么正确的是①④。
故选D。
【分析】①根据二力平衡的知识计算出AB段受到的摩擦力;
②④根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断摩擦力是否改变;
③根据惯性的知识判断。
14.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】①根据题意可知,容器底部受到的压强pA=pB,液体的深度hA>hB,根据p=ρ液gh可知,液体密度ρA<ρB,故①错误;
③容器底部受到的压强pA=pB,且底面积S甲=S乙,根据F=pS可知,容器底部受到压力F甲=F乙,故③正确;
②容器甲上下粗细一致,则容器底部的压力F甲=GA;容器乙下口大,则容器底部受到压力F乙>GB。比较可知,液体重力GA>GB,根据G=mg可知,质量mA>mB,故②正确;
④容器对桌面的压力F=G容器+G液,则压力F甲'>F乙',故④错误。
那么正确的是②③。
故选B。
【分析】①根据液体压强公式p=ρ液gh比较二者密度的大小;
②上下粗细一致的容器,底部受到的压力等于液体重力;下口小的容器,底部受到的压力小于液体重力;下口大的容器,底部受到的压力大于液体的重力。
③根据F=pS比较容器底部受到压力的大小;
④根据F=G容器+G液比较容器对桌面的压力大小。
15.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】①管内水的重力G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N。因塑料管上下粗细一致,则橡皮膜受到水的压力等于水的重力,即F=G水=0.1N,故①错误;
②橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到的液体压强相等,
水对橡皮膜的压强:;
那么管外液体对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000Pa,
故②正确;
③管内水的深度:,
管外液体的深度比管内水的深度大2cm,
即:h液=h水+Δh=10cm+2cm=12cm=0.12m,
那么管外液体密度为:.故③正确;
④将塑料管上提少许,橡皮膜所处液体的深度减小,受到管外液体向上的压强变小,
而水对橡皮膜向下的压强不变,
此时橡皮膜向上的压强小于向下的压强,
所以故橡皮膜会向下凸(即向外凸),故④正确。
那么正确的②③④。
故选D。
【分析】①根据塑料管的形状确定橡皮膜受到压力与液体重力的关系,根据F=G=mg计算;
②根据公式计算筒内水向下的压强,再根据二力平衡计算出外面液体对橡皮膜的压强;
③橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下压强相等,利用分别p=ρ液体gh求出水的深度,进而可求管外液体的深度,再利用p=ρ液体gh求出管内外的密度;
④根据液体深度的变化确定筒外液体向上压强的变化,再与筒内水的压强比较即可。
16.【答案】静止
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。
【分析】根据牛顿第一定律解答。
17.【答案】作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】从物理的角度来看,老师说的“位置”实际上是力的三要素中的作用点。
【分析】力的大小、方向和作用点,都会影响力的作用效果,这就是力的三要素。
18.【答案】马德堡半球
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】1654年,德国马德堡市市长奥托格里克做了著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在。
【分析】根据有关大气压强的科学史实解答。
19.【答案】5.05×104
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】此时车顶受到的内外压力差为:△F=△pS=(1-10%)×1.01×105Pa×5m2=5.05×104N。
【分析】根据△F=△pS计算车顶受到的内外压力差。
20.【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】重力作用在足球的重心上,方向竖直向下,如下图所示:
【分析】确定重力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
21.【答案】
【知识点】摩擦力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,物体受到的摩擦力作用在重心上,方向与斜面平行且向上,如下图所示:
【分析】确定摩擦力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
22.【答案】(1)转换法
(2)乙、丙
(3)压力越大
(4)①
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法称为转换法;
(2)要“探究压力的作用效果跟受力面积”的关系,必须控制压力大小相等,只改变受力面积,故选实验乙和丙;
(3)根据图片可知,甲中没有砝码,乙中有砝码,则压力大小不同,那么得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)①压路机的碾子很重,通过增大压力的方式增大压强;
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,通过减小受力面积的方式增大压强;
③骆驼有宽大的脚掌,通过增大受力面积的方式减小压强。
故选①。
【分析】(1) 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(4)分析三个选项中改变压强的方法即可。
23.【答案】(1)匀速;等于
(2)压力越大;甲、丙;4;0;4;丁、戊;无关
(3)A;D
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验时应该用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡的知识可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)①甲中无砝码,乙中有砝码,则二者压力不同,那么分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的影响时,必须控制压力相同,只改变接触面,故选实验甲和丙;
②比较丙和丁可知,二者接触面的粗糙程度相同,丁对地面的压力是丙对地面的压力的2倍,则丁中受到的摩擦力是丙中摩擦力的2倍。两次都做匀速直线运动,则拉力都等于摩擦力,那么丁中拉力是丙中拉力的2倍,即F4=2F3=2×2N=4N。
物体B和物体A保持相对静止状态,二者之间没有摩擦力,即B受到摩擦力为0N;
③将丁和戊比较可知,A和B对地面的压力和接触面的粗糙程度相同,则它们受到的滑动摩擦力相同,还是4N。根据二力平衡可知,拉力F5=4N。
综上所述,两次实验接触面积大小不同,但是摩擦力相等,那么得到:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
(3)A.探究影响液体压强与哪些因素有关,实验了控制变量法;
B.探究光的传播路径和方向时,引入光线 ,使用了模型法;
C.探究平面镜成像特点时使用两只完全相同的蜡烛,使用等效替代法;
D.探究压力的作用效果跟什么因素有关,使用控制变量法。
故选AD。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等。
(2)①根据图片确定甲和乙中哪个因素不同;根据控制变量法的要求选择对照实验;
②将丙和丁进行比较,确定二者压力的关系,据此推算受到摩擦力的变化,并计算出F4的数值;
③将图丁和图戊进行比较,注意压力和接触面粗糙程度的变化,从而确定摩擦力的变化,最终得到滑动摩擦力与接触面积的关系;
(3)分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
24.【答案】(1)解:立方体铁块的体积V=a3=(10cm)3=1000cm3
由 可得,正方体铁块实心部分的体积
空心部分的体积V空=V-V实心=1000cm3-700cm3=300cm3
答:空心部分的体积为300cm3;
(2)解:在其中空心部分注满水,水的体积V水=V空=300cm3
由 可得,水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×300cm3=300g=0.3kg
则铁块和水的总质量m总=m水+m铁=0.3kg+5.53kg=5.83kg
答:如在其中空心部分注满水,则铁块和水的总质量为5.83kg;
(3)解:铁块的底面积S=a2=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
将注满水的铁块放在水平地面上,铁块对地面的压力F=G总=m总g=5.83kg×10N/kg=58.3N
铁块对地面的压强
答:将注满水的铁块放在水平地面上,铁块对地面的压强为5830Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据正方体的体积公式 V=a3 计算出铁块的体积,再根据公式 计算正方体实心的体积,最后根据 V空=V-V实心 计算空心不同的体积。
(2)在其中空心部分注满水,则水的体积等于空心的体积,根据公式 m水=ρ水V水 计算出水的质量,再将铁块和水的质量相加即可。
(3)首先根据正方形的面积公式 S=a2 计算出铁块的底面积,再根据F=G总=m总g计算出铁块对地面的压力,最后根据公式 计算铁块对地面的压强。
25.【答案】(1)解:根据密度公式得,铜块的质量m铜=ρ铜V铜=8.9×103kg/m3×200×10-6m3=1.78kg
铜块所受的重力G铜=m铜g=1.78kg×10N/kg=17.8N
答:铜块所受的重力为17.8N;
(2)解:铜块未放入水中时,容器底部受到水的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa
根据 得,容器底部受到水的压力F水=p水S=2000Pa×0.01m2=20N
答:铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力为20N;
(3)解:铜块完全浸没于水中后,此时容器对水平地面的压力F容=G容+G水+G铜-F拉=5N+35N+17.8N-15.8N=42N
此时容器对水平地面的压强
答:此时容器对水平地面的压强为4200Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据 m铜=ρ铜V铜 计算出铜块的质量,再根据 G铜=m铜g 计算出铜块的重力;
(2)首先根据 p水=ρ水gh 计算出水对容器底部的压强,再根据 F水=p水S 计算出水对容器底部的压力;
(3)根据相互作用力的知识可知,铜块浸没在水中后,容器底部增大的压力等于铜块受到的浮力,而铜块受到的浮力F浮力=G铜-F拉。容器对水平地面的压力等于容器、水的总重力与增大压力之和,则这个压力F容=G容+G水+G铜-F拉。最后根据公式 计算容器对水平地面的压强。
山东省泰安市岱岳区2022-2023学年八年级下学期4月物理期中试卷
一、单选题
1.(2023八下·岱岳期中)下列数据中,最符合实际的是(  )
A.一名中学生的质量约为500N
B.普通课桌的高度约为8dm
C.成人的正常步行速度约为1.1km/h
D.珠穆朗玛峰顶的大气压约为1.5×105Pa
【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.一名中学生的质量约为50kg,故A错误;
B.普通课桌的高度约为8dm,故B正确;
C.成人的正常步行速度约为1.1m/s,故C错误;
D.珠穆朗玛峰顶的大气压肯定小于标准大气压强,故D错误。
故选B。
【分析】根据对质量、长度、速度和压强的认识判断。
2.(2023八下·岱岳期中)排球运动是人们喜爱的运动之一,下列关于此项运动说法正确的是(  )
A.排球被网弹回,说明力改变了排球的运动状态
B.排球从空中下落,速度逐渐加快,其重力越来越大
C.排球被接起后,竖直上升到最高点时受力平衡
D.抛出的排球到达最高点时若所有的力都消失了,排球将一定竖直下落
【答案】A
【知识点】力的作用效果;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.排球被网弹回,它的运动方向改变,说明力改变了排球的运动状态,故A正确;
B.排球从空中下落,速度逐渐加快,但是它的质量不变,根据G=mg可知,它的重力不变,故B错误;
C.排球被接起后,竖直上升到最高点时,它只受重力作用,此时受力不平衡,故C错误;
D.根据牛顿第一定律可知,抛出的排球到达最高点时若所有的力都消失了,此时它的速度为零,那么它将保持静止状态,故D错误。
故选A。
【分析】(1)运动状态的改变包括:由静止变为运动,由运动变为静止,速度大小改变和运动方向改变。
(2)根据G=mg判断;
(3)对排球进行受力分析即可;
(4)根据牛顿第一定律判断。
3.(2023八下·岱岳期中)如图所示,用手把一物体压在竖直墙壁上,并使手和物体沿墙壁匀速下滑,则以下说法正确的是(  )
A.物体不受摩擦力作用
B.手对物体的压力和物体对墙的压力是一对相互作用力
C.物体所受的重力和墙对物体的摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙的压力和物体对手的弹力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.物体对墙壁产生压力,二者相互接触,且物体向下滑动,那么物体受到摩擦力,故A错误;
B.手对物体的压力和物体对墙的压力,二者方向相同,肯定不是相互作用力,故B错误;
C.物体所受的重力和墙对物体的摩擦力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,故C正确;
D.物体对墙的压力作用在墙上,物体对手的弹力作用在手上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有运动趋势;
(2)(3)(4)平衡力和相互作用力的相同点:大小相同、方向相反,在同一直线上。二者的不同点:前者在同一物体上,后者在两个物体上。
4.(2023八下·岱岳期中)下列实例中,属于减小压强的是(  )
A.铁轨铺在枕木上
B.破窗锤两端制成锥形
C.篆刻刀刀刃很薄
D.切蛋器有很细的钢丝
【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.铁轨铺在枕木上 ,通过增大受力面积的方式减小压强,故A符合题意;
破窗锤两端制成锥形,篆刻刀刀刃很薄和切蛋器有很细的钢丝,都是通过减小受力面积的方向增大压强,故B、C、D不合题意。
故选A。
【分析】减小压强的方法:减小压力和增大受力面积。
5.(2023八下·岱岳期中)下列实例中利用大气压工作的是(  )
A.帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶
B.用活塞式抽水机抽水
C.飞机获得向上的升力
D.利用船闸让船通行
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶。是因为液体压强随深度的增加而增大,故A不合题意;
B.用活塞式抽水机抽水,是利用大气压强原理工作,故B符合题意;
C.飞机获得向上的升力,原理为流体压强和流速的关系,故C不合题意;
D.利用船闸让船通行,原理为连通器,故D不合题意。
故选B。
【分析】根据各个选项中包含的物理原理即可。
6.(2023八下·岱岳期中)泰安交警大队“一盔一带”安全守护行动启动,要求骑行电动车和摩托车的人必须佩戴头盔,汽车驾驶员和乘客都必须要求系安全带。下列说法中正确的是(  )
A.人戴着头盔骑电动车时,人具有惯性,而头盔没有惯性
B.汽车的速度越大,越不容易停下来,说明速度越大,惯性越大
C.发生事故时,安全带给人施加的力可以改变驾乘人员的运动状态
D.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.人戴着头盔骑电动车时,人和头盔都有惯性,故A错误;
B.汽车的速度越大,越不容易停下来,但是它的惯性大小不变,因为汽车的质量不变,故B错误;
C.发生事故时,安全带给人施加的力可以改变驾乘人员的运动状态,故C正确;
D.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小汽车紧急刹车时惯性对人造成的伤害,故D错误。
故选C。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性大小只与物体质量大小有关,据此分析判断。
7.(2023八下·岱岳期中)下列实例中,利用连通器原理工作的是(  )
A.船闸 B.吸盘式挂钩 C.压强计 D.弹簧测力计
【答案】A
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A.船闸工作时,中间的闸室和上游或下游底部连通,上面开口,相当于一个连通器,故A符合题意;
B.吸盘式挂钩,利用了大气压强的原理,故B不合题意;
C.压强计的U形管一端开口,另一端是封闭的,不是连通器,故C不合题意;
D.弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,故D不合题意。
故选A。
【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器。
8.(2023八下·岱岳期中)下图所示的事例中,目的是为了增大摩擦的是(  )
A.滚动轴承用滚动代替滑动
B.齿轮加润滑油
C.用力捏车闸
D.书包带做的很宽
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.滚动轴承用滚动代替滑动,是为了减小摩擦力,故A不合题意;
B.齿轮加润滑油,通过改变接触面的方式减小摩擦力,故B不合题意;
C.用力捏车闸,通过增大压力的方式增大摩擦力,故C符合题意;
D.书包带做的很宽,通过增大受力面积的方式减小压强,故D不合题意。
故选C。
【分析】增大摩擦的方法:增大压力和增大接触面的粗糙程度。
9.(2023八下·岱岳期中)安全问题一直是我们关注的问题,以下提示和要求可以避免因“流体压强与流速的关系”带来安全事故的是(  )
A.湖边设置警示牌:安全第一,禁止下水游泳
B.地铁站、火车站温馨提示:请站台上的乘客在安全线以外候车
C.雨天,交通台广播员提示:雨天路滑,小心驾驶
D.公安交通管理部门要求:汽车驾驶员和乘客必须使用安全带
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.湖边设置警示牌:安全第一,禁止下水游泳,是为了防止溺水事故,故A不合题意;
B.地铁站、火车站温馨提示:请站台上的乘客在安全线以外候车,是因为列车经过时铁轨附近空气流速大而压强小,周围的空气对人施加朝向铁轨的压力,容易发生危险,故B符合题意;
C.雨天,交通台广播员提示:雨天路滑,小心驾驶,是因为路面上摩擦力减小,故C不合题意;
D.公安交通管理部门要求:汽车驾驶员和乘客必须使用安全带,是为了防止惯性带来的伤害,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理。
10.(2023八下·岱岳期中)关于压力和压强,下列说法正确的是(  )
A.压力的方向总是竖直向下
B.用吸管吸饮料时,利用了连通器的原理
C.高山上,要使用高压锅做饭,是因为海拔越高,气压越大
D.堤坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;连通器原理;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.压力的方向不一定是竖直向下,可能朝向各个方向,故A错误;
B.用吸管吸饮料时,利用了大气压强的原理,故B错误;
C.高山上,要使用高压锅做饭,是因为海拔越高,气压越小,沸点越低,故C错误;
D.堤坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据压力产生的原因确定压力的方向;
(2)根据大气压强的知识解答;
(3)根据液体沸点随高度的变化规律判断;
(4)根据液体压强的特点分析判断。
11.(2023八下·岱岳期中)下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中,正确的是(  )
①本实验的研究对象是两边所挂的钩码
②为了减小摩擦,应把小车放在尽量光滑的水平桌面上
③调整两边的托盘所放的钩码的数量,可以改变力的大小
④向左右两盘中放入相同质量的砝码,小车处于静止状态,此时小车只受到一对平衡力的作用
A.只有②③正确 B.只有②③④正确
C.只有①③④正确 D.①④正确
【答案】A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】①本实验是探究小车两边拉力平衡时的条件,即研究对象为小车,故①错误;
②为了减小摩擦,应把小车放在尽量光滑的水平桌面上,因为接触面粗糙程度越小,摩擦力越小,故②正确;
③小车受到的拉力由钩码的重力产生,即钩码的个数越多,拉力越大,故③正确;
④当小车处于静止状态时,在竖直方向上,重力和支持力平衡;在水平方向上,左右两个拉力平衡,故④错误。
那么正确的是②③。
故选A。
【分析】根据对探究二力平衡条件实验的认识判断。
12.(2023八下·岱岳期中)如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比,底面积之比,对水平地面的压强之比,下列有关甲、乙两个长方体的说法中,正确的是(  )
①甲、乙的质量之比是20∶27
②甲、乙的体积之比是8∶9
③甲、乙的高度之比是3∶2
④将甲、乙分别沿竖直方向切去相同的厚度后,剩余部分对地面的压强之比为6∶5
A.只有②③正确 B.只有②④正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】①甲、乙对水平地面的压力之比:;
由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比:,故①错误;
②甲、乙的体积之比:,故②错误;
③甲、乙的高度之比:,故③正确;
④因甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,
所以物体对地面的压强:;
将甲、乙分别沿竖直方向切去相同的厚度后,因甲、乙两物体的高度和密度不变,
所以剩余部分对地面的压强不变,压强之比仍为6:5,故④正确。
由此可知只有③④正确。
故选C。
【分析】(1)知道两长方体对水平地面的压强之比和底面积之比,根据F=pS求出对地面的压力之比,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等以及重力公式求出甲、乙的质量之比;
(2)知道甲、乙的质量之比和密度之比,根据密度公式的变形式可求出两者的体积之比;
(3)知道甲、乙的体积之比和底面积之比,根据V=Sh可求出两者的高度之比;
(4)甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,且水平面上物体的压力和自身的重力相等,则长方体对地面的压强p=ρhg,据此分析解答。
13.(2023八下·岱岳期中)在粗糙程度不变的水平面上,用5N的水平拉力拉着重为10N的物块由A点匀速直线运动到B点,在B点将拉力增大为10N使其运动至C点,在C点撤去拉力。下列说法正确的是(  )
①物块在AB段受到的摩擦力大小等于5N
②物块在BC段受到的摩擦力大小等于10N
③在C点撤去拉力后,物块将在C点静止
④物块在AC段运动的过程中,所受摩擦力的大小始终不变
A.只有③④正确 B.只有①②④正确
C.只有①③④正确 D.只有①④正确
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】物体在AB段做匀速直线运动,则它受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,即摩擦力f=F=5N,故①正确;
物体在BC段拉力增大,但是对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力保持不变,还是5N,故②错误,④正确;
在C点撤去拉力后,由于惯性,它会继续向右运动一段距离,故③错误。
那么正确的是①④。
故选D。
【分析】①根据二力平衡的知识计算出AB段受到的摩擦力;
②④根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断摩擦力是否改变;
③根据惯性的知识判断。
14.(2023八下·岱岳期中)甲、乙两容器质量和底面积均相同,分别装有A、B两种不同液体,两容器底部受到的液体压强相同。A、B两液体质量分别为、,两种液体的密度、,液体对容器底部的压力、,容器对水平地面的压力为、,下面判断正确的是(  )
①A、B液体密度关系为:
②A、B液体质量关系为:
③两容器底部受到的液体压力关系为:。
④容器对水平桌面的压力关系为:
A.只有③④正确 B.只有②③正确甲
C.只有①②③正确 D.只有①④正确
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】①根据题意可知,容器底部受到的压强pA=pB,液体的深度hA>hB,根据p=ρ液gh可知,液体密度ρA<ρB,故①错误;
③容器底部受到的压强pA=pB,且底面积S甲=S乙,根据F=pS可知,容器底部受到压力F甲=F乙,故③正确;
②容器甲上下粗细一致,则容器底部的压力F甲=GA;容器乙下口大,则容器底部受到压力F乙>GB。比较可知,液体重力GA>GB,根据G=mg可知,质量mA>mB,故②正确;
④容器对桌面的压力F=G容器+G液,则压力F甲'>F乙',故④错误。
那么正确的是②③。
故选B。
【分析】①根据液体压强公式p=ρ液gh比较二者密度的大小;
②上下粗细一致的容器,底部受到的压力等于液体重力;下口小的容器,底部受到的压力小于液体重力;下口大的容器,底部受到的压力大于液体的重力。
③根据F=pS比较容器底部受到压力的大小;
④根据F=G容器+G液比较容器对桌面的压力大小。
15.(2023八下·岱岳期中)取一根横截面积为的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2cm。下列结论中(  )
①管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12N
②管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
③管外液体密度约为
④若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向下凸
A.只有③④正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有②③④正确
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】①管内水的重力G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N。因塑料管上下粗细一致,则橡皮膜受到水的压力等于水的重力,即F=G水=0.1N,故①错误;
②橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到的液体压强相等,
水对橡皮膜的压强:;
那么管外液体对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000Pa,
故②正确;
③管内水的深度:,
管外液体的深度比管内水的深度大2cm,
即:h液=h水+Δh=10cm+2cm=12cm=0.12m,
那么管外液体密度为:.故③正确;
④将塑料管上提少许,橡皮膜所处液体的深度减小,受到管外液体向上的压强变小,
而水对橡皮膜向下的压强不变,
此时橡皮膜向上的压强小于向下的压强,
所以故橡皮膜会向下凸(即向外凸),故④正确。
那么正确的②③④。
故选D。
【分析】①根据塑料管的形状确定橡皮膜受到压力与液体重力的关系,根据F=G=mg计算;
②根据公式计算筒内水向下的压强,再根据二力平衡计算出外面液体对橡皮膜的压强;
③橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下压强相等,利用分别p=ρ液体gh求出水的深度,进而可求管外液体的深度,再利用p=ρ液体gh求出管内外的密度;
④根据液体深度的变化确定筒外液体向上压强的变化,再与筒内水的压强比较即可。
二、填空题
16.(2023八下·岱岳期中)一切物体在没有受到力的作用时,总保持   状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。
【答案】静止
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。
【分析】根据牛顿第一定律解答。
17.(2023八下·岱岳期中)小明在劳动技术基地制作泥塑作品,老师告诉他:制作时不但要注意所使泥塑刀“劲”的大小,还要注意用刀的位置,只有全面考虑才能把作品做好。从物理的角度来看,老师说的“位置”实际上是力的三要素中的   。
【答案】作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】从物理的角度来看,老师说的“位置”实际上是力的三要素中的作用点。
【分析】力的大小、方向和作用点,都会影响力的作用效果,这就是力的三要素。
18.(2023八下·岱岳期中)著名的   实验证明了大气压强的存在
【答案】马德堡半球
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】1654年,德国马德堡市市长奥托格里克做了著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在。
【分析】根据有关大气压强的科学史实解答。
19.(2023八下·岱岳期中)如图所示为一辆负压救护车。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,在救治和转运病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。若此款救护车车内气压为外界标准大气压的90%,车顶的面积大约为5m2,此时车顶受到的内外压力差为   N。(标准大气压取1.01×105Pa)
【答案】5.05×104
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】此时车顶受到的内外压力差为:△F=△pS=(1-10%)×1.01×105Pa×5m2=5.05×104N。
【分析】根据△F=△pS计算车顶受到的内外压力差。
三、作图题
20.(2023八下·岱岳期中)如图为足球正在空中运动,请画出足球在图中位置时受到重力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】重力作用在足球的重心上,方向竖直向下,如下图所示:
【分析】确定重力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
21.(2023八下·岱岳期中)如图所示,物体在斜面上静止,画出其受到的摩擦力的示意图。
【答案】
【知识点】摩擦力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,物体受到的摩擦力作用在重心上,方向与斜面平行且向上,如下图所示:
【分析】确定摩擦力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
四、实验题
22.(2023八下·岱岳期中)在“探究压力作用效果跟什么因素有关”的实验时,小明同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法称为   ;
(2)要“探究压力的作用效果跟受力面积”的关系,应比较   两图的实验;
(3)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论是:受力面积一定时,   ,压力的作用效果越明显。
(4)下列实例中,可以应用(3)中的结论来解释的是   (选填序号)。
①压路机的碾子很重
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③骆驼有宽大的脚掌
【答案】(1)转换法
(2)乙、丙
(3)压力越大
(4)①
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法称为转换法;
(2)要“探究压力的作用效果跟受力面积”的关系,必须控制压力大小相等,只改变受力面积,故选实验乙和丙;
(3)根据图片可知,甲中没有砝码,乙中有砝码,则压力大小不同,那么得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)①压路机的碾子很重,通过增大压力的方式增大压强;
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,通过减小受力面积的方式增大压强;
③骆驼有宽大的脚掌,通过增大受力面积的方式减小压强。
故选①。
【分析】(1) 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(4)分析三个选项中改变压强的方法即可。
23.(2023八下·岱岳期中)如图所示,小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)实验时应该用弹簧测力计沿水平方向   拉动木块,根据二力平衡的知识可知,滑动摩擦力大小   拉力大小。(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)他的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示,分别用F1=1.5N,F2=2.2N,F3=2N的拉力拉着物块A匀速运动;
①分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,   ,滑动摩擦力越大;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;
②如图丁所示,在物块A上叠放与A完全相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随物块A一起匀速运动,此时弹簧测力计示数为   N,此时B物体受到的摩擦力为   N;
③将B取下,改用一水平推力推动物块A,B一起匀速运动,如图戊所示,则推力   N,对比   两图可得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小   (选填“有关”或“无关”);
(3)下列实验中采用了与本实验相同的研究方法的是___________。
A.探究影响液体压强与哪些因素有关
B.探究光的传播路径和方向时,引入光线
C.探究平面镜成像特点时使用两只完全相同的蜡烛
D.探究压力的作用效果跟什么因素有关
【答案】(1)匀速;等于
(2)压力越大;甲、丙;4;0;4;丁、戊;无关
(3)A;D
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验时应该用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡的知识可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)①甲中无砝码,乙中有砝码,则二者压力不同,那么分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的影响时,必须控制压力相同,只改变接触面,故选实验甲和丙;
②比较丙和丁可知,二者接触面的粗糙程度相同,丁对地面的压力是丙对地面的压力的2倍,则丁中受到的摩擦力是丙中摩擦力的2倍。两次都做匀速直线运动,则拉力都等于摩擦力,那么丁中拉力是丙中拉力的2倍,即F4=2F3=2×2N=4N。
物体B和物体A保持相对静止状态,二者之间没有摩擦力,即B受到摩擦力为0N;
③将丁和戊比较可知,A和B对地面的压力和接触面的粗糙程度相同,则它们受到的滑动摩擦力相同,还是4N。根据二力平衡可知,拉力F5=4N。
综上所述,两次实验接触面积大小不同,但是摩擦力相等,那么得到:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
(3)A.探究影响液体压强与哪些因素有关,实验了控制变量法;
B.探究光的传播路径和方向时,引入光线 ,使用了模型法;
C.探究平面镜成像特点时使用两只完全相同的蜡烛,使用等效替代法;
D.探究压力的作用效果跟什么因素有关,使用控制变量法。
故选AD。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等。
(2)①根据图片确定甲和乙中哪个因素不同;根据控制变量法的要求选择对照实验;
②将丙和丁进行比较,确定二者压力的关系,据此推算受到摩擦力的变化,并计算出F4的数值;
③将图丁和图戊进行比较,注意压力和接触面粗糙程度的变化,从而确定摩擦力的变化,最终得到滑动摩擦力与接触面积的关系;
(3)分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
五、计算题
24.(2023八下·岱岳期中)有一个中心是空心、边长为10cm的立方体铁块,它的质量是5.53kg(g=10N/kg,ρ铁=7.9×103kg/m3),求:
(1)空心部分的体积;
(2)如在其空心部分注满水,则铁块和水的总质量;
(3)将注满水的铁块放在水平地面上,则铁块对地面的压强。
【答案】(1)解:立方体铁块的体积V=a3=(10cm)3=1000cm3
由 可得,正方体铁块实心部分的体积
空心部分的体积V空=V-V实心=1000cm3-700cm3=300cm3
答:空心部分的体积为300cm3;
(2)解:在其中空心部分注满水,水的体积V水=V空=300cm3
由 可得,水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×300cm3=300g=0.3kg
则铁块和水的总质量m总=m水+m铁=0.3kg+5.53kg=5.83kg
答:如在其中空心部分注满水,则铁块和水的总质量为5.83kg;
(3)解:铁块的底面积S=a2=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
将注满水的铁块放在水平地面上,铁块对地面的压力F=G总=m总g=5.83kg×10N/kg=58.3N
铁块对地面的压强
答:将注满水的铁块放在水平地面上,铁块对地面的压强为5830Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据正方体的体积公式 V=a3 计算出铁块的体积,再根据公式 计算正方体实心的体积,最后根据 V空=V-V实心 计算空心不同的体积。
(2)在其中空心部分注满水,则水的体积等于空心的体积,根据公式 m水=ρ水V水 计算出水的质量,再将铁块和水的质量相加即可。
(3)首先根据正方形的面积公式 S=a2 计算出铁块的底面积,再根据F=G总=m总g计算出铁块对地面的压力,最后根据公式 计算铁块对地面的压强。
25.(2023八下·岱岳期中)如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重5N,底面积0.01m2,内装35N的水,水深20cm,现将一体积为200cm3的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,铜块未接触容器底部)(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)铜块所受的重力;
(2)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力;
(3)若铜块完全浸没于水中后,此时弹簧测力计的示数15.8N,求此时容器对水平地面的压强。
【答案】(1)解:根据密度公式得,铜块的质量m铜=ρ铜V铜=8.9×103kg/m3×200×10-6m3=1.78kg
铜块所受的重力G铜=m铜g=1.78kg×10N/kg=17.8N
答:铜块所受的重力为17.8N;
(2)解:铜块未放入水中时,容器底部受到水的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa
根据 得,容器底部受到水的压力F水=p水S=2000Pa×0.01m2=20N
答:铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力为20N;
(3)解:铜块完全浸没于水中后,此时容器对水平地面的压力F容=G容+G水+G铜-F拉=5N+35N+17.8N-15.8N=42N
此时容器对水平地面的压强
答:此时容器对水平地面的压强为4200Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据 m铜=ρ铜V铜 计算出铜块的质量,再根据 G铜=m铜g 计算出铜块的重力;
(2)首先根据 p水=ρ水gh 计算出水对容器底部的压强,再根据 F水=p水S 计算出水对容器底部的压力;
(3)根据相互作用力的知识可知,铜块浸没在水中后,容器底部增大的压力等于铜块受到的浮力,而铜块受到的浮力F浮力=G铜-F拉。容器对水平地面的压力等于容器、水的总重力与增大压力之和,则这个压力F容=G容+G水+G铜-F拉。最后根据公式 计算容器对水平地面的压强。

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