陕西省西安市长安区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,计30分每小题给出的四个选项中,只有个符合题意)
1.如图所示的是游客划船游玩时的场景,能使船前进的力的施力物体是( )
A.游客 B.船 C.桨 D.水
【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】划船时,桨对水有向后的力,由于力的作用是相互的,水对桨和船产生向前的力,使船前进,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体间力的作用是相互的,水是船前进的施力物体。
2.如图所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(提示:图中的黑点表示物体),其中可能受到平衡力作用的物体是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】匀速直线运动特点
【解析】【解答】物体受到平衡力,处于静止状态或匀速直线运动状态,A图像是曲线运动,BC图像在相同时间的路程不同,速度不同,D图像的路线是直线,相同时间的路程相同,是匀速直线运动,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】匀速直线运动是速度和路线保持不变的运动状态,受到平衡力的作用。
3.忽略空气阻力,小球在无摩擦水平面上自由向右运动,撞击静止在水平面上的正方体花岗岩,然后小球反弹向左运动,以下说法正确的是( )
A.花岗岩始终静止
B.花岗岩被撞击时开始运动,然后慢慢停下来
C.反弹后的小球慢慢停下来
D.反弹后的小球向左做匀速直线运动
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断;力与运动的关系
【解析】【解答】小球和花岗岩相互撞击后,由于力可以改变物体的运动状态,花岗岩向右运动,小球向左运动,由于水平面光滑,没有摩擦阻力,花岗岩和小球将做匀速直线运动,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】力可以改变物体的运动状态,运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
4.如图情景中,物体因为受力而改变运动状态的是( )
A.斧头用力劈柴
B.投出实心球
C.人用力拉弓
D.车轮压着地面
【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.斧头劈柴,是力改变了物体的形状,A不符合题意;
B.投出的实心球曲线运动,是因为球受到重力,改变了运动状态,B符合题意;
C.用力拉弓,弓变弯,是力改变了物体的形状,C不符合题意;
D.车轮压地面时,车轮和地面相互挤压,可以改变形状,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态,物体运动的速度、方向改变,都是运动状态的改变。
5.在日常生活和生产中有很多关于压强的现象,图中是为了增大压强的是( )
A.火车道上的枕木
B. 啄木鸟的喙很尖
C.重型卡车轮子多
D.坦克的履带
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.火车道上的枕木,可以增大受力面积,减小压强,A不符合题意;
B.啄木鸟的嘴很尖,减小了受力面积,可以增大压强,B符合题意;
C.卡车很多轮子,可以增大受力面积,减小压强,C不符合题意;
D.坦克的履带受力面积很大,可以减小压强,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强,减小受力面积可以增大压强。
6.如图所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平面上(SA>SB),其中分别盛有质量为m甲、m乙的两种等高液体,它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两容器中分别倒入体积相同的原有液体后(容器足够高),此时它们对容器底部的压强相等,倒入液体质量分别为Δm甲、Δm乙,液体压强变化量分别为Δp甲、Δp乙。则下列判断正确的是( )
A.m甲>m乙,p甲<p乙 B.m甲<m乙,p甲>p乙
C.Δm甲>Δm乙,Δp甲<Δp乙 D.Δm甲<Δm乙,Δp甲>Δp乙
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】在A、B容器中倒入体积相同的甲、乙液体时,由于SA>SB,,A容器中液面上升少,液面深度小,此时液体压强相等,根据p=ρgh,压强相同时,h越小,ρ越大,则ρ甲>ρ乙,加入的体积相等,Δm=ρV,甲液体密度大,则Δm甲>Δm乙;加入前,甲液体密度大,体积大, m甲>m乙;加入液体前,深度相同,根据p=ρgh,甲液体密度大,压强大,p甲>p乙,AB不符合题意;倒入液体前,甲对容器底的压强大,加入液体后,容器底的压强相等,甲的压强变化量小,Δp甲<Δp乙,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,判断深度变化,利用p=ρgh,判断液体密度大小;利用m=ρV,分析质量大小;根据液体前后的关系,判断压强变化。
7.如图中的四个物理事例发生,不是由大气压引起的是( )
A.纸托水杯 B.“瓶吞”鸡蛋
C.用吸管吸饮料 D.橡皮膜凸出
【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.纸托水杯,是大气压对纸的力使纸不下落,水不流出,A不符合题意;
B.瓶子吞鸡蛋,是瓶中的气压减小,鸡蛋在大气压的作用下被压入瓶中,B不符合题意;
C.吸管喝饮料时,管中空气被吸走,气压减小,大气压将饮料压入管中,进入口里,C不符合题意;
D.管底的橡皮膜凸出,是液体对橡皮膜产生压力和压强,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】覆杯实验、瓶吞鸡蛋、吸管喝饮料都利用了大气压;液体对容器底产生压强,使橡皮膜凸出。
8.某地在江面上修建一座大桥,如图甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前),t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。则下列说法错误的是( )
A.石料在t=20s时开始浸入水中 B.石料的重力是1400N
C.石料受到的最大浮力是500N D.石料密度为1.4×103kg/m3
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图像,物体在拉力的作用下,在t=20s时,拉力减小,进入水中,A不符合题意;
B.石料未进入水中时,拉力为1400N,根据石料受到平衡力,则重力为1400N,B不符合题意;
C.石料完全进入水中后,受到的浮力保持不变,拉力不变,示数为900N,则石料受到的浮力F浮=1400N-900N=500N,C不符合题意;
D.根据浮力计算,石料的体积为,密度为,D符合题意。、
故答案为:D.
【分析】物体进入水中,受到浮力,对物体的拉力变小;在空气中对物体的拉力,等于物体的重力;根据F浮=G-F拉,计算浮力;利用,计算体积,根据,计算密度。
9.(2023八下·深圳期中)将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( )
A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等
B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等
C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等
D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】相同物体在水中水平和竖直放置时,排开液体的体积相同,所以受到的浮力相等,浮力是物体上下表面的压力差,所以压力差相等;由于水平放置和竖直放置时深度不同,压强不同,A符合题意;BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】液体密度相同时,深度越深,液体压强越大; 排开液体的体积相同,物体受到的浮力相等。
10.如图是甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系图象,若用甲、乙、丙三种物质制成质量相同的实心小球(m甲=m乙=m丙),把它们分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,静止时,下列说法正确的是( )
A.三个小球体积大小:V甲>V乙>V丙
B.三个小球受到的浮力大小:F甲=F乙<F丙
C.三个烧杯底部对水平地面的压强:p甲>p乙>p丙
D.若在放丙球的烧杯中加盐,球稳定后,丙球受到的浮力变大
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图像,小球的密度分别为,,,当质量相同时,甲的密度最大,体积最小,丙的体积最大,A不符合题意;
B.由于三小球的密度大于或等于水,在水中会浸没,根据F浮=ρ液gV排,体积越大,受到的浮力越大, 甲受到浮力最小,丙受到的浮力最大,B不符合题意;
C.装满水的烧杯中,加入小球后,根据m=ρV,甲球的体积最小,排出水的质量最小,烧杯的总重力最大,对水平地面的压力最大,根据,压强最大,C符合题意;
D.丙球密度等于水的密度,在水中悬浮,受到的浮力等于球的重力;若水在加盐后,液体密度变大,大于球的密度,丙球漂浮,受到的浮力等于丙球的重力,浮力不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,计算物体的密度;质量相同时,密度越大, 体积越小;根据F浮=ρ液gV排,判断浮力大小关系;物体体积越小,完全浸没时排开液体的体积越小,物体的总重力越大,压强越大;悬浮和漂浮的物体,受到的浮力等于物体的自身重力。
二、填空题(本大题共10小题,每空1分,计30分)
11.如图所示,工人不用铁锤而使用橡胶锤铺设瓷砖,回答下列问题:
(1)橡胶锤头的橡胶具有 (选填“较大的硬度”或“较好的弹性”);
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,使橡胶锤弹开的力是由 (选填“橡胶”或“瓷砖”)发生形变产生的。
(3)要使自行车立即停住,应紧握刹把,这是用 的方法来增大摩擦。
【答案】(1)较好的弹性
(2)瓷砖
(3)增大压力
【知识点】力的作用效果;弹力;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)橡胶锤头的橡胶具有较好的弹性,易发生形变;
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后,会向相反方向运动,橡胶锤被弹开,是受力物体,施力物体是瓷砖,是瓷砖发生形变在恢复原状时产生的力;
(3)紧握自行车的刹把,增大了刹车橡胶和车轮的压力,增大了摩擦力。
【分析】(1)橡胶易发生形变,弹性强;
(2)发生形变的物体,在恢复原状时产生弹力;
(3)增大压力,可以怎打摩擦力。
12.小李利用图所示装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,在3N的水平拉力F作用下,长木板在水平地面匀速向右运动的过程中,小木块相对地面静止,则小木块所受滑动摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”),长木板受到地面的摩擦力大小为 N。
【答案】1.6;右;1.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】根据图像,测力计分度值为0.2N,指针位置在1后3格,示数为1.6N,木块处于静止状态,根据二力平衡原理,木块受到的摩擦力等于拉力1.6N,摩擦力拉力向左,木块受到的摩擦力水平向右;木板受到木块向左的摩擦力1.6N,长木板受到向右3N的拉力匀速直线运动,受到平衡力,地面对长木板的摩擦力为3N-1.6N=1.4N。
【分析】根据测力计指针位置,测量力的大小;根据物体受到的合力,计算摩擦力大小。
13.2023年冰壶世青赛于3月4日在德国落下帷幕,中国队历史上首次荣获冰壶世青赛冠军。如图所示,冰壶离手后,会继续向前运动,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,使表面的冰熔化成薄薄的一层水,这样能够减小冰壶与冰面之间的 ;冰壶运动过程中若所有力全部消失,则冰壶将 (选填“静止”或“匀速直线运动”)。
【答案】不需要;摩擦;匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【解答】冰壶离手后,继续向前运动,说明物体的运动不需要力来维持;比赛时队员在冰壶前方“刷冰”,使表面的冰熔化成水,减小了接触面的粗糙程度,减小冰壶与冰面之间的摩擦;冰壶运动过程中若所有力全部消失,冰壶会继续保持原有状态,将匀速直线运动。
【分析】物体的运动不需要力来维持;减小接触面的粗糙程度,可以减小摩擦力;运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
14.5月10日8时54分,“天舟四号”飞船与空间站天和核心舱成功对接,为“神舟十四号”的到来准备好物资。与在地球上相比,“物资”的质量 (减小/不变/增大);对接前,“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气来调整姿态,说明力的作用是 的;对接后的组合体在轨绕飞过程中的运动状态是 (改变/不变)的。
【答案】不变;相互;改变
【知识点】质量及其特性;力作用的相互性;物体运动状态的变化
【解析】【解答】质量是物体的属性,和空间位置无关,运送到空间站的物资,与地球相比,质量不变;发动机需要喷射燃气来调整姿态,燃气对发动机有反作用力,说明力的作用是相互的;对接后的组合体在轨绕飞过程中,运动方向在改变,运动状态是改变的。
【分析】质量是物体的属性,和空间位置无关;物体间力的作用是相互的;物体的运动方向改变,运动状态在改变。
15.如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中,A对桌面的压力将 ,A对桌面的压强将 ,桌子对地面的压强将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】不变;变小;不变
【知识点】压力及重力与压力的区别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】物体A在推力作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置,A对桌面的压力等于A的重力,压力不变,由于受力面积变大,根据,A对桌面的压强将变小,桌子对地面的压力不变,受力面积不变,压强将不变。
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;根据,当压力不变时,根据受力面积的变化,判断压强的变化。
16.如图所示,底面积相同的两个薄壁容器置于水平地面,容器内分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,则甲液体的密度 乙液体的密度,甲容器底部所受液体的压强 乙容器底部所受液体的压强。如果两容器的质量都可忽略不计,甲容器底部对水平地面的压强 乙容器底部对水平地面的压强(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】大于;大于;等于
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】底面积相同的容器内分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,甲液体体积小,根据,甲液体的密度大于乙液体的密度;根据p=ρgh,深度相同,甲容器底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强;如果两容器的质量都可忽略不计,液体质量相等,重力相等,对水平面的压力相等,根据,甲容器底部对水平地面的压强等于乙容器底部对水平地面的压强。
【分析】质量相同时,利用,计算密度的大小关系;根据p=ρgh,判断液体压强的关系;根据,判断水平面受到的压强关系。
17.吉利集团最先试验成功能飞的汽车,其两侧的装置类似飞机机翼,前进时机翼上方气流速 (大于/等于/小于)下方的空气流速,机翼受到向上的压强 (选填内容同上)向下的压强,使汽车能够起飞,使飞机起飞的力的施力物体是 。
【答案】大于;大于;空气
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机机翼上方凸起,下方平齐,前进时机翼上方气流速大于下方的空气流速,机翼受到向上的压强大于向下的压强,从而获得向上的压力差,升力使飞机起飞,施力物体是空气。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
18.如图所示重20N的物体用细线浸没在水中,上表面受到水向下的压力为15N,下表面受到水向上的压力为24N,则物体受到的浮力大小为 N,方向 ;此时细线对物体的拉力为 N。
【答案】9;竖直向上;11
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】浮力等于物体受到的上下表面的压力差,根据上下的压力,F浮=24N-15N=9N;浮力方向竖直向上;物体重力20N,细线的拉力F拉=20N-9N=11N。
【分析】根据物体受到上下表面的压力差,计算浮力;浮力方向竖直向上;根据物体受到的重力和浮力,计算拉力。
19.弹簧测力计下吊着一个物体,示数为5N,当物体一半浸入水中时,弹簧测力计示数为2N,若把它全部浸没在水中时,它受到的浮力为 N,此时排开水的体积为 cm3,该物体的密度是 kg/m3。
【答案】6;600;0.83×103
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】当物体一半浸入水中时,物体受到的浮力:F浮=G-F'=5N-2N=3N,当物体全部浸没在水中时,排开水的体积变为原来2倍,物体受到的浮力:F浮'=2F浮=2×3N=6N,此时排开水的体积等于物体的体积,为:;
该物体的密度。
【分析】弹簧测力计两示数之差等于物体受到的浮力;已知物体浸入一半体积水中时的浮力,当物体全部浸入水中时,排开水的体积是原来的两倍,受到的浮力也是原来的两倍;根据,计算排开水的体积;根据,计算物体的密度。
20.如图甲所示,水平面上有一个薄壁容器,容器中有一定质量的水,现将以质量为m的物块放入水中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中水中的体积为物块体积的,则物块的密度为 ;如图乙用力缓慢向下压物块直使物块恰好浸没在水中,此时力的大小为 ;如图丙在物块下方用细线系一合金块使物块恰好浸没在水中,则合金块的体积大小应为 。(已知水的密度为ρ水,ρ合金=7ρ水)
【答案】;;
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据图甲,物块漂浮在水面上,根据二力平衡原理,物体受到的浮力等于自身重力,即重力,,;
根据图乙可知,物体浸没,受到的浮力F浮'=ρ水gV,物体的重力G物=mg,则物体的体积为:
物体处于静止状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态,图乙中的力;
合金块和物块恰好浸没在水中,物块和合金块的重力与水对物块和合金块的浮力相等,即G物+G合金=F浮,则mg+ρ合金gV合金=ρ水g(V+V合金),,
合金块的体积为:
【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;结合排开体积关系,计算密度关系;根据物体完全浸没受到的浮力和物体的重力,计算压力;根据物体悬浮时浮力和重力关系,结合已知的密度和物块的质量,计算合金块的体积。
三、实验探究题(第21小题5分、第22小题4分、第23小题6分、第24小题8分,计23分)
21.如图1所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验时,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从 滑下,观察小车滑行的距离;
(2)实验中发现:小车在棉布表面上滑行的距离较短,在木板上滑行的距离较远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 ;
(3)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出;
(4)通过上面的探究后,小明又思考如下的问题,如图2所示,如果摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 (选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
【答案】(1)同一高度由静止
(2)慢;匀速直线运动
(3)不能
(4)静止
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】探究阻力对物体运动的影响的实验中,
(1)实验时,小车从斜面的相同高度由静止滑下,到达水平面的速度相同,水平面的粗糙程度不同,使物体受到阻力不同,观察小车滑行的距离;
(2)棉布粗糙,受到的阻力较大,小车在棉布表面上滑行的距离较短,木板较光滑,阻力较小,滑行的距离较远,即小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行越远;如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,速度不减小,它将做匀速直线运动;
(3)牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,但物体不受力的条件是假设的,牛顿第一定律不能直接由实验得出,是科学推理而得到的;
(4)根据图2,如果摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球没有速度,若所受的力忽然全部消失,则运动状态不变,则摆球将保持静止。
【分析】(1)斜面下滑的小车下落的高度相同,到达水平面的速度相同;
(2)速度相同的物体,受到的阻力越小,运行越远;若不受力,将匀速直线运动;
(3)牛顿第一定律是通过科学推理而得到的;
(4)物体若不受力,静止的物体继续保持静止状态。
22.如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整左右两边 个数来改变拉力的大小;
(2)当小卡片静止时,小华将小卡片逆时针扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)保持原来的静止状态;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图所示情况下小卡片保持静止,小华接下去的操作是 。
【答案】(1)相反;钩码
(2)不能
(3)把纸片从中间剪开,观察纸片的运动
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡条件的实验中,
(1)探究二力平衡条件时,小卡片两侧的细线跨过左右支架上的滑轮,使两个拉力方向相反,在细线的两端挂上钩码,通过调整左右两边钩码个数,改变拉力的大小;
(2)当小卡片逆时针扭转过一个角度,两侧的拉力不在同一直线上,松手后,小卡片不能保持原来的静止状态;
(3)为了验证只有在同一物体上的两个力才能平衡,需要使力作用在不同物体上,可以把纸片从中间剪开,观察纸片的运动。
【分析】(1)探究二力平衡条件时,使卡片受到相反的力,改变钩码个数,可以改变力的大小;
(2)当两侧的拉力不在同一直线上时,物体不能保持平衡;
(3)探究二力平衡时,两个力在同一物体上时,可以将小卡片剪断,成为两个物体,观察现象。
23.如图所示,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验的科学探究方法是 和 ;
(2)小桌对海绵的压力改变了海绵的 (选填“形状”或“运动状态”);
(3)为了探究压力作用效果与压力大小的关系,因比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;
(4)图乙和图丙探究的问题是 ,可知压力大小相同时,受力面积 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。
【答案】(1)控制变量法;转换法
(2)形状
(3)越大
(4)压力的作用效果与受力面积大小的关系;越小
【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】探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,
(1)实验时,需要改变被研究的物理量,其他保持不变,是控制变量法,通过海绵的凹陷程度反应压力的作用效果,是转换法;
(2)小桌对海绵的压力,海绵凹陷,改变了海绵的形状;
(3)根据图甲和图乙的实验,受力面积相同,压力越大,海绵凹陷越明显,可知:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)图乙和图丙的压力相同,受力面积不同,探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,受力面积越小,海绵凹陷越深,可知,压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【分析】(1)探究压力的作用效果时,利用了控制变量法和转换法;
(2)海绵凹陷,是发生了形变;
(3)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
24.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器(分别装有一定量的水和盐水),对没在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)如图⑥所示实验时,物体受到的浮力为 N,如图⑤所示实验时,物体一共受到 个力的作用;
(2)由图①、②、③所示实验得出的结论是:在液体密度相同时,物体所受浮力的大小与 有关;比较如图④实验和如图⑥实验得出的结论是:当 相同时,物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(3)圆柱体的质量是 kg,浸没时,圆柱体浸入水中的体积为 m3,圆柱体的密度为 kg/m3;
(4)盐水的密度为 kg/m3。
【答案】(1)0.9;4
(2)排开液体的体积;排开液体的体积
(3)0.5;8×10﹣5;6.25×103
(4)1.125×103
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图⑥,物块浸没在盐水中,测力计拉力为4.1N,计算浮力F浮=5N-4.1N=0.9N;此时物体受到重力、浮力、测力计的拉力,共3个力;
(2)根据图①、②、③,物块在水中进入的体积不同,测力计拉力不同,进入体积越大,拉力越小,说明物体受到的浮力越大,可知浮力的大小与排开液体的体积有关;根据图④和⑥,排开液体的体积相同,液体密度不同,测力计拉力不同,浮力不同,可知,当排开液体的体积相同时,物体受到的浮力大小和液体的密度有关;
(3)圆柱体的质量为,根据浸没在水中的浮力,计算体积为;密度为;
(4)盐水的密度为。
【分析】(1)根据F浮=G-F拉,可以计算浮力;
(2)液体密度一定时,浮力和排开液体的体积有关;排开液体的体积一定时,浮力和液体密度有关;
(3)根据,计算物体的质量,利用,计算体积;根据,可以计算物体的密度;
(4)根据,可以计算液体密度的大小。
四、计算题(本大题共2小题,计17分)
25.(2023八下·揭西月考)一物体的质量是,在的水平拉力作用下,它在水平地面上做匀速直线运动。求:
(1)物体的重力是多大?
(2)物体受到的摩擦力多大?
(3)若该物体是边长为的正方体,它静止在水平面时对水平面的压强为多大?
【答案】(1)解:物体的重力:;
(2)解:因为物体在水平地面上做匀速直线运动时,受到的阻力和拉力是一对平衡力,
所以物体受到的摩擦力:
(3)解:静止在水平面时对水平面的压强
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡大小相等,判断力的大小;
(3)根据压力和受力面积的比值,计算压强。
26.将重为6N、长为0.1m的正方体物块轻轻地放入一柱形容器中,使它静止于容器底部(正方体物块的底部与容器底部不密合,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。则:
(1)正方体物块的密度是多少?
(2)现在向容器里注水,如图所示,当容器中水的深度h=2cm时
(3)继续向容器中注水,物块对容器底部的力恰好为0时,容器内水的深度为是多少?
【答案】(1)解:由G=mg可得,物块的质量为:,
物块的体积:,
则正方体物块的密度:;
答:正方体物块的密度是3.6×103kg/m7;
(2)解:当容器中水的深度h=2cm时,假设正方体物块没有离开容器底部,
则正方体物块排开水的体积:V排=Sh=a8h=(0.1m)7×2×10﹣2m=2×10﹣4m3,
此时正方体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=8.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m4=2N,
由F浮<G可知,假设正确;
答:当容器中水的深度h=2cm时,此时正方体物块受到的浮力是2N;
(3)解: 物块对容器底部的力恰好为0时,正方体物块恰好漂浮浮′=G=6N,
此时正方体物块排开水的体积:,
此时正方体物块浸入水的深度(容器内水的深度):。
答:物块对容器底部的力恰好为0时,容器内水的深度为6×10﹣2m。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算质量,利用,计算密度;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算物体受到的浮力;
(3)根据,可以计算排开液体的体积,结合底面积,计算深度。
陕西省西安市长安区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,计30分每小题给出的四个选项中,只有个符合题意)
1.如图所示的是游客划船游玩时的场景,能使船前进的力的施力物体是( )
A.游客 B.船 C.桨 D.水
2.如图所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(提示:图中的黑点表示物体),其中可能受到平衡力作用的物体是( )
A. B.
C. D.
3.忽略空气阻力,小球在无摩擦水平面上自由向右运动,撞击静止在水平面上的正方体花岗岩,然后小球反弹向左运动,以下说法正确的是( )
A.花岗岩始终静止
B.花岗岩被撞击时开始运动,然后慢慢停下来
C.反弹后的小球慢慢停下来
D.反弹后的小球向左做匀速直线运动
4.如图情景中,物体因为受力而改变运动状态的是( )
A.斧头用力劈柴
B.投出实心球
C.人用力拉弓
D.车轮压着地面
5.在日常生活和生产中有很多关于压强的现象,图中是为了增大压强的是( )
A.火车道上的枕木
B. 啄木鸟的喙很尖
C.重型卡车轮子多
D.坦克的履带
6.如图所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平面上(SA>SB),其中分别盛有质量为m甲、m乙的两种等高液体,它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两容器中分别倒入体积相同的原有液体后(容器足够高),此时它们对容器底部的压强相等,倒入液体质量分别为Δm甲、Δm乙,液体压强变化量分别为Δp甲、Δp乙。则下列判断正确的是( )
A.m甲>m乙,p甲<p乙 B.m甲<m乙,p甲>p乙
C.Δm甲>Δm乙,Δp甲<Δp乙 D.Δm甲<Δm乙,Δp甲>Δp乙
7.如图中的四个物理事例发生,不是由大气压引起的是( )
A.纸托水杯 B.“瓶吞”鸡蛋
C.用吸管吸饮料 D.橡皮膜凸出
8.某地在江面上修建一座大桥,如图甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前),t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。则下列说法错误的是( )
A.石料在t=20s时开始浸入水中 B.石料的重力是1400N
C.石料受到的最大浮力是500N D.石料密度为1.4×103kg/m3
9.(2023八下·深圳期中)将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( )
A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等
B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等
C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等
D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等
10.如图是甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系图象,若用甲、乙、丙三种物质制成质量相同的实心小球(m甲=m乙=m丙),把它们分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,静止时,下列说法正确的是( )
A.三个小球体积大小:V甲>V乙>V丙
B.三个小球受到的浮力大小:F甲=F乙<F丙
C.三个烧杯底部对水平地面的压强:p甲>p乙>p丙
D.若在放丙球的烧杯中加盐,球稳定后,丙球受到的浮力变大
二、填空题(本大题共10小题,每空1分,计30分)
11.如图所示,工人不用铁锤而使用橡胶锤铺设瓷砖,回答下列问题:
(1)橡胶锤头的橡胶具有 (选填“较大的硬度”或“较好的弹性”);
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,使橡胶锤弹开的力是由 (选填“橡胶”或“瓷砖”)发生形变产生的。
(3)要使自行车立即停住,应紧握刹把,这是用 的方法来增大摩擦。
12.小李利用图所示装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,在3N的水平拉力F作用下,长木板在水平地面匀速向右运动的过程中,小木块相对地面静止,则小木块所受滑动摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”),长木板受到地面的摩擦力大小为 N。
13.2023年冰壶世青赛于3月4日在德国落下帷幕,中国队历史上首次荣获冰壶世青赛冠军。如图所示,冰壶离手后,会继续向前运动,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,使表面的冰熔化成薄薄的一层水,这样能够减小冰壶与冰面之间的 ;冰壶运动过程中若所有力全部消失,则冰壶将 (选填“静止”或“匀速直线运动”)。
14.5月10日8时54分,“天舟四号”飞船与空间站天和核心舱成功对接,为“神舟十四号”的到来准备好物资。与在地球上相比,“物资”的质量 (减小/不变/增大);对接前,“天舟四号”发动机需要喷射更多的燃气来调整姿态,说明力的作用是 的;对接后的组合体在轨绕飞过程中的运动状态是 (改变/不变)的。
15.如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中,A对桌面的压力将 ,A对桌面的压强将 ,桌子对地面的压强将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
16.如图所示,底面积相同的两个薄壁容器置于水平地面,容器内分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,则甲液体的密度 乙液体的密度,甲容器底部所受液体的压强 乙容器底部所受液体的压强。如果两容器的质量都可忽略不计,甲容器底部对水平地面的压强 乙容器底部对水平地面的压强(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
17.吉利集团最先试验成功能飞的汽车,其两侧的装置类似飞机机翼,前进时机翼上方气流速 (大于/等于/小于)下方的空气流速,机翼受到向上的压强 (选填内容同上)向下的压强,使汽车能够起飞,使飞机起飞的力的施力物体是 。
18.如图所示重20N的物体用细线浸没在水中,上表面受到水向下的压力为15N,下表面受到水向上的压力为24N,则物体受到的浮力大小为 N,方向 ;此时细线对物体的拉力为 N。
19.弹簧测力计下吊着一个物体,示数为5N,当物体一半浸入水中时,弹簧测力计示数为2N,若把它全部浸没在水中时,它受到的浮力为 N,此时排开水的体积为 cm3,该物体的密度是 kg/m3。
20.如图甲所示,水平面上有一个薄壁容器,容器中有一定质量的水,现将以质量为m的物块放入水中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中水中的体积为物块体积的,则物块的密度为 ;如图乙用力缓慢向下压物块直使物块恰好浸没在水中,此时力的大小为 ;如图丙在物块下方用细线系一合金块使物块恰好浸没在水中,则合金块的体积大小应为 。(已知水的密度为ρ水,ρ合金=7ρ水)
三、实验探究题(第21小题5分、第22小题4分、第23小题6分、第24小题8分,计23分)
21.如图1所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验时,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从 滑下,观察小车滑行的距离;
(2)实验中发现:小车在棉布表面上滑行的距离较短,在木板上滑行的距离较远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 ;
(3)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出;
(4)通过上面的探究后,小明又思考如下的问题,如图2所示,如果摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 (选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
22.如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整左右两边 个数来改变拉力的大小;
(2)当小卡片静止时,小华将小卡片逆时针扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)保持原来的静止状态;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图所示情况下小卡片保持静止,小华接下去的操作是 。
23.如图所示,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验的科学探究方法是 和 ;
(2)小桌对海绵的压力改变了海绵的 (选填“形状”或“运动状态”);
(3)为了探究压力作用效果与压力大小的关系,因比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;
(4)图乙和图丙探究的问题是 ,可知压力大小相同时,受力面积 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。
24.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器(分别装有一定量的水和盐水),对没在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)如图⑥所示实验时,物体受到的浮力为 N,如图⑤所示实验时,物体一共受到 个力的作用;
(2)由图①、②、③所示实验得出的结论是:在液体密度相同时,物体所受浮力的大小与 有关;比较如图④实验和如图⑥实验得出的结论是:当 相同时,物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(3)圆柱体的质量是 kg,浸没时,圆柱体浸入水中的体积为 m3,圆柱体的密度为 kg/m3;
(4)盐水的密度为 kg/m3。
四、计算题(本大题共2小题,计17分)
25.(2023八下·揭西月考)一物体的质量是,在的水平拉力作用下,它在水平地面上做匀速直线运动。求:
(1)物体的重力是多大?
(2)物体受到的摩擦力多大?
(3)若该物体是边长为的正方体,它静止在水平面时对水平面的压强为多大?
26.将重为6N、长为0.1m的正方体物块轻轻地放入一柱形容器中,使它静止于容器底部(正方体物块的底部与容器底部不密合,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。则:
(1)正方体物块的密度是多少?
(2)现在向容器里注水,如图所示,当容器中水的深度h=2cm时
(3)继续向容器中注水,物块对容器底部的力恰好为0时,容器内水的深度为是多少?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】划船时,桨对水有向后的力,由于力的作用是相互的,水对桨和船产生向前的力,使船前进,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体间力的作用是相互的,水是船前进的施力物体。
2.【答案】D
【知识点】匀速直线运动特点
【解析】【解答】物体受到平衡力,处于静止状态或匀速直线运动状态,A图像是曲线运动,BC图像在相同时间的路程不同,速度不同,D图像的路线是直线,相同时间的路程相同,是匀速直线运动,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】匀速直线运动是速度和路线保持不变的运动状态,受到平衡力的作用。
3.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断;力与运动的关系
【解析】【解答】小球和花岗岩相互撞击后,由于力可以改变物体的运动状态,花岗岩向右运动,小球向左运动,由于水平面光滑,没有摩擦阻力,花岗岩和小球将做匀速直线运动,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】力可以改变物体的运动状态,运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
4.【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.斧头劈柴,是力改变了物体的形状,A不符合题意;
B.投出的实心球曲线运动,是因为球受到重力,改变了运动状态,B符合题意;
C.用力拉弓,弓变弯,是力改变了物体的形状,C不符合题意;
D.车轮压地面时,车轮和地面相互挤压,可以改变形状,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态,物体运动的速度、方向改变,都是运动状态的改变。
5.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.火车道上的枕木,可以增大受力面积,减小压强,A不符合题意;
B.啄木鸟的嘴很尖,减小了受力面积,可以增大压强,B符合题意;
C.卡车很多轮子,可以增大受力面积,减小压强,C不符合题意;
D.坦克的履带受力面积很大,可以减小压强,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强,减小受力面积可以增大压强。
6.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】在A、B容器中倒入体积相同的甲、乙液体时,由于SA>SB,,A容器中液面上升少,液面深度小,此时液体压强相等,根据p=ρgh,压强相同时,h越小,ρ越大,则ρ甲>ρ乙,加入的体积相等,Δm=ρV,甲液体密度大,则Δm甲>Δm乙;加入前,甲液体密度大,体积大, m甲>m乙;加入液体前,深度相同,根据p=ρgh,甲液体密度大,压强大,p甲>p乙,AB不符合题意;倒入液体前,甲对容器底的压强大,加入液体后,容器底的压强相等,甲的压强变化量小,Δp甲<Δp乙,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,判断深度变化,利用p=ρgh,判断液体密度大小;利用m=ρV,分析质量大小;根据液体前后的关系,判断压强变化。
7.【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.纸托水杯,是大气压对纸的力使纸不下落,水不流出,A不符合题意;
B.瓶子吞鸡蛋,是瓶中的气压减小,鸡蛋在大气压的作用下被压入瓶中,B不符合题意;
C.吸管喝饮料时,管中空气被吸走,气压减小,大气压将饮料压入管中,进入口里,C不符合题意;
D.管底的橡皮膜凸出,是液体对橡皮膜产生压力和压强,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】覆杯实验、瓶吞鸡蛋、吸管喝饮料都利用了大气压;液体对容器底产生压强,使橡皮膜凸出。
8.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图像,物体在拉力的作用下,在t=20s时,拉力减小,进入水中,A不符合题意;
B.石料未进入水中时,拉力为1400N,根据石料受到平衡力,则重力为1400N,B不符合题意;
C.石料完全进入水中后,受到的浮力保持不变,拉力不变,示数为900N,则石料受到的浮力F浮=1400N-900N=500N,C不符合题意;
D.根据浮力计算,石料的体积为,密度为,D符合题意。、
故答案为:D.
【分析】物体进入水中,受到浮力,对物体的拉力变小;在空气中对物体的拉力,等于物体的重力;根据F浮=G-F拉,计算浮力;利用,计算体积,根据,计算密度。
9.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】相同物体在水中水平和竖直放置时,排开液体的体积相同,所以受到的浮力相等,浮力是物体上下表面的压力差,所以压力差相等;由于水平放置和竖直放置时深度不同,压强不同,A符合题意;BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】液体密度相同时,深度越深,液体压强越大; 排开液体的体积相同,物体受到的浮力相等。
10.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图像,小球的密度分别为,,,当质量相同时,甲的密度最大,体积最小,丙的体积最大,A不符合题意;
B.由于三小球的密度大于或等于水,在水中会浸没,根据F浮=ρ液gV排,体积越大,受到的浮力越大, 甲受到浮力最小,丙受到的浮力最大,B不符合题意;
C.装满水的烧杯中,加入小球后,根据m=ρV,甲球的体积最小,排出水的质量最小,烧杯的总重力最大,对水平地面的压力最大,根据,压强最大,C符合题意;
D.丙球密度等于水的密度,在水中悬浮,受到的浮力等于球的重力;若水在加盐后,液体密度变大,大于球的密度,丙球漂浮,受到的浮力等于丙球的重力,浮力不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据,计算物体的密度;质量相同时,密度越大, 体积越小;根据F浮=ρ液gV排,判断浮力大小关系;物体体积越小,完全浸没时排开液体的体积越小,物体的总重力越大,压强越大;悬浮和漂浮的物体,受到的浮力等于物体的自身重力。
11.【答案】(1)较好的弹性
(2)瓷砖
(3)增大压力
【知识点】力的作用效果;弹力;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)橡胶锤头的橡胶具有较好的弹性,易发生形变;
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后,会向相反方向运动,橡胶锤被弹开,是受力物体,施力物体是瓷砖,是瓷砖发生形变在恢复原状时产生的力;
(3)紧握自行车的刹把,增大了刹车橡胶和车轮的压力,增大了摩擦力。
【分析】(1)橡胶易发生形变,弹性强;
(2)发生形变的物体,在恢复原状时产生弹力;
(3)增大压力,可以怎打摩擦力。
12.【答案】1.6;右;1.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】根据图像,测力计分度值为0.2N,指针位置在1后3格,示数为1.6N,木块处于静止状态,根据二力平衡原理,木块受到的摩擦力等于拉力1.6N,摩擦力拉力向左,木块受到的摩擦力水平向右;木板受到木块向左的摩擦力1.6N,长木板受到向右3N的拉力匀速直线运动,受到平衡力,地面对长木板的摩擦力为3N-1.6N=1.4N。
【分析】根据测力计指针位置,测量力的大小;根据物体受到的合力,计算摩擦力大小。
13.【答案】不需要;摩擦;匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【解答】冰壶离手后,继续向前运动,说明物体的运动不需要力来维持;比赛时队员在冰壶前方“刷冰”,使表面的冰熔化成水,减小了接触面的粗糙程度,减小冰壶与冰面之间的摩擦;冰壶运动过程中若所有力全部消失,冰壶会继续保持原有状态,将匀速直线运动。
【分析】物体的运动不需要力来维持;减小接触面的粗糙程度,可以减小摩擦力;运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
14.【答案】不变;相互;改变
【知识点】质量及其特性;力作用的相互性;物体运动状态的变化
【解析】【解答】质量是物体的属性,和空间位置无关,运送到空间站的物资,与地球相比,质量不变;发动机需要喷射燃气来调整姿态,燃气对发动机有反作用力,说明力的作用是相互的;对接后的组合体在轨绕飞过程中,运动方向在改变,运动状态是改变的。
【分析】质量是物体的属性,和空间位置无关;物体间力的作用是相互的;物体的运动方向改变,运动状态在改变。
15.【答案】不变;变小;不变
【知识点】压力及重力与压力的区别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】物体A在推力作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置,A对桌面的压力等于A的重力,压力不变,由于受力面积变大,根据,A对桌面的压强将变小,桌子对地面的压力不变,受力面积不变,压强将不变。
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;根据,当压力不变时,根据受力面积的变化,判断压强的变化。
16.【答案】大于;大于;等于
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】底面积相同的容器内分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,甲液体体积小,根据,甲液体的密度大于乙液体的密度;根据p=ρgh,深度相同,甲容器底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强;如果两容器的质量都可忽略不计,液体质量相等,重力相等,对水平面的压力相等,根据,甲容器底部对水平地面的压强等于乙容器底部对水平地面的压强。
【分析】质量相同时,利用,计算密度的大小关系;根据p=ρgh,判断液体压强的关系;根据,判断水平面受到的压强关系。
17.【答案】大于;大于;空气
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机机翼上方凸起,下方平齐,前进时机翼上方气流速大于下方的空气流速,机翼受到向上的压强大于向下的压强,从而获得向上的压力差,升力使飞机起飞,施力物体是空气。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
18.【答案】9;竖直向上;11
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】浮力等于物体受到的上下表面的压力差,根据上下的压力,F浮=24N-15N=9N;浮力方向竖直向上;物体重力20N,细线的拉力F拉=20N-9N=11N。
【分析】根据物体受到上下表面的压力差,计算浮力;浮力方向竖直向上;根据物体受到的重力和浮力,计算拉力。
19.【答案】6;600;0.83×103
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】当物体一半浸入水中时,物体受到的浮力:F浮=G-F'=5N-2N=3N,当物体全部浸没在水中时,排开水的体积变为原来2倍,物体受到的浮力:F浮'=2F浮=2×3N=6N,此时排开水的体积等于物体的体积,为:;
该物体的密度。
【分析】弹簧测力计两示数之差等于物体受到的浮力;已知物体浸入一半体积水中时的浮力,当物体全部浸入水中时,排开水的体积是原来的两倍,受到的浮力也是原来的两倍;根据,计算排开水的体积;根据,计算物体的密度。
20.【答案】;;
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据图甲,物块漂浮在水面上,根据二力平衡原理,物体受到的浮力等于自身重力,即重力,,;
根据图乙可知,物体浸没,受到的浮力F浮'=ρ水gV,物体的重力G物=mg,则物体的体积为:
物体处于静止状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态,图乙中的力;
合金块和物块恰好浸没在水中,物块和合金块的重力与水对物块和合金块的浮力相等,即G物+G合金=F浮,则mg+ρ合金gV合金=ρ水g(V+V合金),,
合金块的体积为:
【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;结合排开体积关系,计算密度关系;根据物体完全浸没受到的浮力和物体的重力,计算压力;根据物体悬浮时浮力和重力关系,结合已知的密度和物块的质量,计算合金块的体积。
21.【答案】(1)同一高度由静止
(2)慢;匀速直线运动
(3)不能
(4)静止
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】探究阻力对物体运动的影响的实验中,
(1)实验时,小车从斜面的相同高度由静止滑下,到达水平面的速度相同,水平面的粗糙程度不同,使物体受到阻力不同,观察小车滑行的距离;
(2)棉布粗糙,受到的阻力较大,小车在棉布表面上滑行的距离较短,木板较光滑,阻力较小,滑行的距离较远,即小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行越远;如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,速度不减小,它将做匀速直线运动;
(3)牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,但物体不受力的条件是假设的,牛顿第一定律不能直接由实验得出,是科学推理而得到的;
(4)根据图2,如果摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球没有速度,若所受的力忽然全部消失,则运动状态不变,则摆球将保持静止。
【分析】(1)斜面下滑的小车下落的高度相同,到达水平面的速度相同;
(2)速度相同的物体,受到的阻力越小,运行越远;若不受力,将匀速直线运动;
(3)牛顿第一定律是通过科学推理而得到的;
(4)物体若不受力,静止的物体继续保持静止状态。
22.【答案】(1)相反;钩码
(2)不能
(3)把纸片从中间剪开,观察纸片的运动
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡条件的实验中,
(1)探究二力平衡条件时,小卡片两侧的细线跨过左右支架上的滑轮,使两个拉力方向相反,在细线的两端挂上钩码,通过调整左右两边钩码个数,改变拉力的大小;
(2)当小卡片逆时针扭转过一个角度,两侧的拉力不在同一直线上,松手后,小卡片不能保持原来的静止状态;
(3)为了验证只有在同一物体上的两个力才能平衡,需要使力作用在不同物体上,可以把纸片从中间剪开,观察纸片的运动。
【分析】(1)探究二力平衡条件时,使卡片受到相反的力,改变钩码个数,可以改变力的大小;
(2)当两侧的拉力不在同一直线上时,物体不能保持平衡;
(3)探究二力平衡时,两个力在同一物体上时,可以将小卡片剪断,成为两个物体,观察现象。
23.【答案】(1)控制变量法;转换法
(2)形状
(3)越大
(4)压力的作用效果与受力面积大小的关系;越小
【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】探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,
(1)实验时,需要改变被研究的物理量,其他保持不变,是控制变量法,通过海绵的凹陷程度反应压力的作用效果,是转换法;
(2)小桌对海绵的压力,海绵凹陷,改变了海绵的形状;
(3)根据图甲和图乙的实验,受力面积相同,压力越大,海绵凹陷越明显,可知:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)图乙和图丙的压力相同,受力面积不同,探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,受力面积越小,海绵凹陷越深,可知,压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【分析】(1)探究压力的作用效果时,利用了控制变量法和转换法;
(2)海绵凹陷,是发生了形变;
(3)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
24.【答案】(1)0.9;4
(2)排开液体的体积;排开液体的体积
(3)0.5;8×10﹣5;6.25×103
(4)1.125×103
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图⑥,物块浸没在盐水中,测力计拉力为4.1N,计算浮力F浮=5N-4.1N=0.9N;此时物体受到重力、浮力、测力计的拉力,共3个力;
(2)根据图①、②、③,物块在水中进入的体积不同,测力计拉力不同,进入体积越大,拉力越小,说明物体受到的浮力越大,可知浮力的大小与排开液体的体积有关;根据图④和⑥,排开液体的体积相同,液体密度不同,测力计拉力不同,浮力不同,可知,当排开液体的体积相同时,物体受到的浮力大小和液体的密度有关;
(3)圆柱体的质量为,根据浸没在水中的浮力,计算体积为;密度为;
(4)盐水的密度为。
【分析】(1)根据F浮=G-F拉,可以计算浮力;
(2)液体密度一定时,浮力和排开液体的体积有关;排开液体的体积一定时,浮力和液体密度有关;
(3)根据,计算物体的质量,利用,计算体积;根据,可以计算物体的密度;
(4)根据,可以计算液体密度的大小。
25.【答案】(1)解:物体的重力:;
(2)解:因为物体在水平地面上做匀速直线运动时,受到的阻力和拉力是一对平衡力,
所以物体受到的摩擦力:
(3)解:静止在水平面时对水平面的压强
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡大小相等,判断力的大小;
(3)根据压力和受力面积的比值,计算压强。
26.【答案】(1)解:由G=mg可得,物块的质量为:,
物块的体积:,
则正方体物块的密度:;
答:正方体物块的密度是3.6×103kg/m7;
(2)解:当容器中水的深度h=2cm时,假设正方体物块没有离开容器底部,
则正方体物块排开水的体积:V排=Sh=a8h=(0.1m)7×2×10﹣2m=2×10﹣4m3,
此时正方体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=8.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m4=2N,
由F浮<G可知,假设正确;
答:当容器中水的深度h=2cm时,此时正方体物块受到的浮力是2N;
(3)解: 物块对容器底部的力恰好为0时,正方体物块恰好漂浮浮′=G=6N,
此时正方体物块排开水的体积:,
此时正方体物块浸入水的深度(容器内水的深度):。
答:物块对容器底部的力恰好为0时,容器内水的深度为6×10﹣2m。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算质量,利用,计算密度;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算物体受到的浮力;
(3)根据,可以计算排开液体的体积,结合底面积,计算深度。