重庆市南川重点中学2023-2024学年九年级(上)开学物理试卷
一、单选题(本大题共13小题,共39.0分)
1. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.高速路上行驶的汽车速度的为
B.在地球上托起个鸡蛋需要的力
C.重庆主城的气压约为
D.是人体的正常体温
【答案】D
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、高速公路上行驶的汽车速度应在120km/h以下,故A错误。
B、一个鸡蛋的质量约为50g,则两个鸡蛋的质量约为0.1kg,所以地球上托起两个鸡蛋的力为F=G=mg=1N,故B错误。
C、重庆主城区的气压约为pa,故C错误。
D、是人体的正常体温,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查生活常识和常见的物理量的理解。
2.下列对年北京冬奥会的部分比赛项目的分析正确的是( )
A.冰球运动员向后蹬冰面时会前进,说明物体间力的作用是相互的
B.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
C.短道速滑运动员滑到终点时,若受的力突然消失,则运动员将会静止
D.冰壶静止在冰面上时,冰壶对冰面的压力与其所受的重力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A、冰球运动员给冰面一个力的同时,冰面也给冰球运动员一个向前的力,证明物体间力的作用是相互的,故A正确。
B、滑雪运动员具有惯性,惯性是一切物体的固有属性,而不是受到惯性的作用,故B错误。
C、短道速滑运动员滑到终点后是运动的,外力突然消失后,由牛顿第一定律可知,应保持匀速直线运动,故C错误。
D、冰壶对冰面的压力和其所受的重力都竖直向下,不是平衡力,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查物体间力的作用是相互的、惯性、牛顿第一定律以及平衡力的辨别,属于基础题。
3. 关于温度及温度计的使用,下列说法正确的是( )
A.的钢材比的木柴更冷
B.实验室用的温度计是根据固体的热胀冷缩原理制成的
C.读数时为求准确,应把温度计从液体中拿出来仔细观察
D.测量液体温度时,温度计的玻璃泡应完全浸在液体中
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数
【解析】【解答】A、两种物体都是,所以温度相同,故A错误。
B、温度计中装的是水银,利用的应是液体的热胀冷缩,故B错误。
C、把温度计从液体中拿出来,温度会变化,影响结果,故C错误。
D、测量液体温度时,温度计的玻璃泡应完全浸在液体中,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查温度的概念和温度计的使用,理解温度计的原理和使用方法。
4. 有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有引力
B.手捏海绵,体积变小,说明分子间有间隙
C.雾霾时空中极细微的尘粒,是无规则运动的分子
D.温度越高,气体分子运动越剧烈
【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A错误。
B、手捏海绵,体积变小,是由于海绵自身的结构导致的,故B错误。
C、雾霾时空气中的尘粒肉眼可见,不是无规则运动的分子,故C错误。
D、温度越高,气体分子运动越剧烈,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查分子热运动的知识,分子运动是微观的,并且温度越高,运动越剧烈。
5.如图所示,体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上,且对地面的压强相等。现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积,剩余部分对水平地面的压力、,对水平地面的压强、关系正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由题意可知,甲、乙实心均匀圆柱体的体积相同,对地面的压强相同,切去相同的体积,则切去甲、乙的高度比和原来甲、乙的高度比相同,所以压强变化量也相同,即,所以剩余部分对地面的压强仍相等,由图可知,,根据F=pS可知,剩余部分对地面的压力,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】首先通过已知条件得出切去甲、乙的高度比和原来甲、乙的高度比相同,从而得出压强变化量相同,然后通过甲、乙底面积大小利用F=pS得出对地面的压力大小。
6. 物理制作与实验是充满智慧的,同时也是充满乐趣的。图中有关物理制作和实验的说法错误的是( )
A.如图管中水面上升,是因为流体中流速越大的地方压强越小
B.把图中自制气压计从四楼移到一楼,细管内的水柱下降
C.图中用硬纸片托住的水没有流出来是由于大气压的作用
D.图中用注射器往瓶内打气就可使悬浮的潜水艇模型下沉
【答案】D
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系;浮力的利用
【解析】【解答】A、流体流速越大,压强越小,吸管上部空气流速大,压强小,所以液面上升,故A正确。
B、海拔越低,大气压越大,则细管内水柱受到压力增大,所以水柱下降,故B正确。
C、硬纸片受到向上的大气压的作用,而向下没有压力作用,所以是大气压把硬纸片压在杯上,故C正确。
D、向瓶内打气,导致瓶内水减少,从而使重力减小,而浮力大小不变,所以模拟的是潜水艇上升,故D错误。
故答案为:D。
【分析】本题考查流体压强与流速的关系、大气压与海拔高度的关系以及大气压的存在,潜水艇是依靠改变自身重力来实现上升和下沉的。
7. 载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。载人飞船返回舱在减速下降过程中,关于返回舱,下列说法中正确的是( )
A.动能减少,机械能减少 B.动能不变,机械能减少
C.动能减少,机械能不变 D.动能增大,机械能不变
【答案】A
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱减速下降,速度减小、高度降低,则动能减小,重力势能也减小,机械能是动能和势能的总和,则机械能也减小,故A正确,BCD错误。
故答案为:A
【分析】动能与速度和质量有关,重力势能与高度有关,机械能是动能与势能的总和。
8. 如图,下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.食品夹
C.小推车 D.修树剪
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、瓶盖起子的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意。
B、食品夹的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意。
C、小推车的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意。
D、修树剪的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查通过动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型,属于基础题。
9.将同一支密度计先后放入两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是、,密度计受到的浮力分别是、,则密度和浮力的关系分别满足( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】由图可知,密度计悬浮在液体中,由二力平衡可知,重力等于浮力,由于密度计相同,则浮力大小相同,即,由于密度计浸入液体中的体积,根据可知,。
【分析】首先由密度计的状态通过二力平衡得出重力大小等于浮力,然后通过和两者排开液体体积的大小关系得出密度大小关系。
10.用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计端重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.反映绳子自由端运动的图线是B B.动滑轮重为50N
C.3s内对物体做的有用功为900J D.该滑轮组的效率为83.3%
【答案】D
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A、由图甲可知n=3,拉力端移动距离s = 3h,所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动图像,而下面的倾斜直线B是物体运动图像,故A错误;
B、拉力,则动滑轮重力:,故B错误;
C、当t = 3s时,物体运动的高度h = 1.5m,对物体做的有用功
,故C错误;
D、滑轮组的机械效率:故D正确。
故选:D。
【分析】(1) 滑轮组的绳子自由端与物体移动的距离关系:s=nh,s绳端运动的距离;h物体运动的距离;n动滑轮上绳子的段数 。
(2)根据拉力求动滑轮重力;
(3)利用W = Gh求有用功;
(4)利用求滑轮组的机械效率。
11.如图所示,、是两个质量相等的正方体,,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体,在甲液面漂浮,用细线吊着静止在乙液体中细线对有拉力。两容器液面相平,排开液体的体积小于排开液体的体积。下列说法错误的是( )
A.受到的浮力大于受到的浮力
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强
D.若剪断细线,静止时,乙液体对容器底的压强变大
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A、物体M漂浮在甲液体上,故M所受的浮力等于M的重力,物体N悬挂在乙液体上,N受到了重力和拉力和向上的浮力,N所受的浮力小于N的重力,而M、N是两个质量相等的正方体,故M、N两个物体的重力相同,故M所受的浮力大于N所受的浮力,故A正确。
B、根据M排开液体的体积小于N排开液体的体积,而M所受的浮力大于N所受的浮力,故甲液体的密度大于乙液体的密度,故B正确。
C、两容器液面相平,M排开液体的体积小于N排开液体的体积,甲液体的体积大于乙液体的体积,而由于甲的密度大于乙液体的密度,故甲液体的质量大于乙液体的质量,将容器和液体和物体当成一个整体,再对比物体,乙受到了向上的拉力,拉力是外力,故甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,故左边容器对桌面的压力大于右边容器对桌面的压力,故左侧容器对桌面的压强大于右侧容器对桌面的压强,故C错误。
D、若剪断细线,拉力变为零,重力大于浮力,N将下沉,液面上升,N静止时,乙液体对容器底的压强变大,故D正确。
故答案为:C
【分析】本题考查浮力公式以及受力分析的运用,由物体的体积得出浮力大小关系,由密度得出质量大小关系,难度较大。
12.如图所示,有两个相同的密闭轻质容器一正一倒地放置在水平桌面上。已知甲、乙中所装不同液体的体积相同,乙中液体为水,两种液体对容器底部的压力相等。甲图中液体深度为,点到液面距离,乙图中液面高度和甲图中点等高,点距离容器底部,乙图中容器与桌面的接触面积为。下列判断正确的是( )
A.甲中液体对容器底的压强小于乙
B.甲中液体密度大于水的密度
C.乙中水对容器底部的压力为
D.乙中水对点的压强为
【答案】B
【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
【解析】【解答】A、B、甲中液体对容器底部的压强为,甲中液体对容器底部的压力为,甲中液体对容器底部的压力小于甲中液体的重力;乙中液体对容器底部的压力为,故乙中液体对容器底部的压力等于与乙容器底面积等大和液体的深度等高的液柱的重力大小,故乙中液体对容器底部的压力大于乙中液体的重力大小,已知两种液体对容器底部的压力相等,即,由于,所以甲中液体对容器底的压强大于乙,根据密度和重力公式可知,甲中液体密度大于水的密度,故A错误,B正确。
C、乙中液体对容器的压力为,故C错误。
D、乙中水对B点的压强为故D错误。
故答案为:D。
【分析】结合压强计算公式及压强计算公式比较液体对容器底的压力关系,在结合密度和重力公式可知密度关系,进一步计算即可。
13.圆柱体底面积为、重,柱形容器底面积为,装有一定高度的水;将沿水平方向切下的部分放入中,容器底部所受水的压力随变化的关系如图乙所示,切下部分所受浮力为。下列说法正确的是( )
A.的容积为 B.图乙中的
C.密度为 D.的最大值为
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ABD、因A的密度小于水的密度,由物体沉浮条件,圆柱体在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,故当沿水平方向切下的高度等于10时,此时物体在B中受到的最大浮力为6N,切下部分在水中处于漂浮状态,沿水平方向切下的高度越大,切下部分的重力越大,排开水的体积越大,水面上升的越高,由图乙可知,当沿水平方向切下的高度等于或大于时,水对容器底部的压力为12N保持不变,说明当沿水平方向切下的高度等于时,容器的水位刚好与B容器杯口相平,此时水对B容器底部的压力为12N,此时容器B中水的深度即为容器B的高度为,故可知B的容积为,故可知此时切下部分排开水的体积为切下部分受到的浮力为,由物体的沉浮条件,此时物体受到的浮力等于其重力,即沿水平方向切下的高度等于时的重力为3N,因物体A的重力为6N,故可知沿水平方向切下的高度,故AD错误,B正确。
C、由乙图可知,将A沿水平方向切下为0,即没有切下,容器B底部所受水的压力为9N,即原来容器B中水对容器底部的压力为9N,根据,故容器B中原来水的深度为,由图乙可知,沿水平方向切下的最大高度为10cm,可知A的高度为10cm,故A的密度为,故C错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查物质密度公式的运用、浮力计算公式的运用以及物体沉浮条件的运用,难度较大。
二、填空题(本大题共5小题,共10.0分)
14.年,意大利科学家 测量了大气压的大小;大气压会影响水的沸点,高压锅的原理就是增大气压,从而 选填“升高”或“降低”了水的沸点。
【答案】托里拆利;升高
【知识点】大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利测量出了大气压的大小;气压越大,水的沸点越高。
【分析】本题考查了大气压的物理学史和水的沸点与大气压的关系。
15. 在公路上我们时常会看到限速标志,如图所示。这是因为 越大,物体的动能越大,物体动能还与 有关。
【答案】质量;速度
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】物体的动能与质量和速度有关,速度越大,动能越大。
【分析】本题考查动能的影响因素,属于基础题。
16. 今天,智能时代日新月异。如图所示,一款智能送餐机器人和货物的总重为,轮子与地面总的接触面积为,则送餐机器人对地面的压强是 ;如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动。机器人的重力做功 。
【答案】;0
【知识点】压强的大小及其计算;是否做功的判断
【解析】【解答】根据可知,机器人对地面的压强为;重力做功为,所以重力做功为0。
【分析】根据求出机器人对地面的压强即可;功是力与物体沿力的方向的移动距离的乘积,机器人没有沿重力方向的位移,所以重力做功为0。
17.如图所示,,弹簧测力计的示数为,物体静止于水平面上,物体在物体表面向左匀速运动了不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,则动滑轮挂钩上绳子的拉力为 ,若增大,则物体相对地面的运动状态为 填“向左运动”、“向右运动”或“静止”。
【答案】4;静止
【知识点】力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】对定滑轮受力分析可知,定滑轮收到向左的弹簧测力计的拉力、向右的三股绳子的拉力3,定滑轮处于受力平衡状态,由二力平衡可知,则F2=2N,对动滑轮受力分析可知,动滑轮受到两股向左的绳子的拉力2F2、向右的绳子拉力F0,由二力平衡可得;若增大F2,此时物体B在竖直方向上仍处于受力平衡状态,物体B与物体A之间的压力和粗糙程度不变,故可知物体A受到物体B的摩擦力不变,故物体A的受力情况不变,则其运动状态也不变,故A仍处于静止状态。
【分析】本题考查了怎样判断动滑轮、影响滑动摩擦力的因素、物体受力分析等知识点,要求认真审题,利用凹水平使用滑轮组的特点是关键。
18.学习了浮力知识后,小翟和小飞同学对沉船打捞技术产生了深厚的兴趣,通过查看相关资料,两位同学设计了模拟沉船打捞过程的装置,如图所示:底面积为的圆柱薄壁容器放置在水平地面上,底面积为的轻质圆柱薄壁塑料瓶内装有若干小石块,质量为的实心铁块沉在容器底部没有紧密接触。塑料瓶和铁块通过细绳相连,细绳刚好拉直无拉力。为了拉起铁块,需要把瓶内的部分小石块投入水中,铁块的重力为 ;铁块刚好被拉起时,投入水中的小石块质量为 已知,。
【答案】;840
【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】【解答】铁块的重力为;铁块沉在容器底部受到本身向下的重力、向上的拉力,向上的浮力,沉底时排开水的体积即铁块的体积,由密度公式可得排开水的体积,铁块沉底时受到的浮力为,铁块刚被拉起时,绳子对铁块的最小拉力T为,假设轻质薄壁圆柱塑料瓶中石头的质量为M,投出石头的质量为m,在细绳正好拉直时,轻质圆柱塑料瓶受到的浮力和自身的重力相等,则有,铁块刚被拉起时,假设浮力的变化为,此时的浮力为,剩下石块的重力为Mg-mg,由于力的作用是相互的,则有,即,由密度公式可得投出石块的体积,轻质圆柱塑料瓶排开水深度变化量为,轻质圆柱塑料瓶排开水体积变化量为,则m=840g。
【分析】首先利用G=mg求出铁块的重力,然后利用密度公式、浮力计算公式、体积计算公式以及受力分析求解即可。
三、作图题(本大题共2小题,共2.0分)
19. 如图,画出斜面上物体受到重力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】重力作用点为物体的重心,重力方向竖直向下,标出力的名称即可。
【分析】本题考查重力的示意图,属于基础题。
20. 如图所示,画出使轻质杠杆保持平衡的最小力。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,当动力F最小时,动力臂最大,连接OA即可得出最大力臂,从而画出最小动力F。
【分析】由杠杆平衡条件可知,当阻力、阻力臂不变时,动力越小,动力臂越大。
四、实验探究题(本大题共4小题,共26.0分)
21. 图甲是小明同学探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)图甲中水浴法加热的好处是 ,图乙是实验过程中某时刻温度计的示数,它表示固体此时温度是 ;
(2)每隔记录一次物质的温度及状态,作出图丙所示的温度随时间变化的图像,由图像可知该物质是 选填“晶体”或“非晶体”;
(3)图丙中段物体是 态选填“固”、“液”或“固液共存”,此过程中物体吸收热量,温度 选填“升高”、“不变”或“降低”;小明观察到烧杯内壁有水滴出现,这是水蒸气 形成的填物态变化。
【答案】(1)物体的受热比较均匀;-7
(2)晶体
(3)固液共存;不变;液化
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)水浴加热的好处是物体受热均匀;根据图乙可以得出固体此时温度为-7。
(2)由图丙可知,物质在BC段持续吸热,温度不变,符合晶体的熔化特点。
(3)BC段物质不断吸热,温度不变,则BC段物体是固液共存态;烧杯内壁的水滴是水蒸气液化形成的小水滴。
【分析】(1)水浴加热有利于物体受热均匀,找好温度计的零刻度线即可读出温度计示数。
(2)晶体由固定的熔点,熔化过程中不断吸热,温度不变。
(3)晶体熔化过程中处于固液共存态,水由气态变成液态属于液化现象。
22.(2023八下·漳平期中)如图所示,是小莹同学用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)使用前小莹应检查装置是否漏气,方法是用手无论轻压还是重压橡皮膜,若U形管中的液面都不能灵活升降,则说明该装置 (填“漏气”或“不漏气”)。该实验是通过U形管内液面 来显示液体内部压强大小;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,则需通过____(填写下列正确选项前字母)方法可以进行调节:
A.拆除软管重新安装
B.从U形管内向外倒出适量水
C.向U形管内添加适量水
(3)比较图中 三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(4)比较丁戊两图可知:在同一深度,液体内部压强与液体 有关;小莹同学在实验过程中发现丁戊两图的实验现象差别太小,不利于观察,若想使橡皮膜在水或盐水中的同一深度处U形管左右液面的高度差更加明显,则她可以将U形管内的原来的水换成比水密度 (选填“更大”或“更小”)的液体;
(5)保持图戊中橡皮膜的位置不变,在图戊中的烧杯中放入一个小木块,则待木块静止后,橡皮膜所受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法比较”)。
【答案】(1)漏气;高度差
(2)A
(3)甲、乙、丙;相等
(4)密度;更小
(5)变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)按压橡皮膜会使探头内的气压大小发生改变,从而导致U形管中液体升降,若用手无论轻压还是重压橡皮膜,U形管中的液面都不升降,则说明该装置漏气。
液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。
(2)U形管右端上方与大气相通,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要拆除软管重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就能相平,A符合题意,BC不符合题意。
故答案为:A。
(3)甲、乙、丙图中,橡皮膜的朝向不同,深度相同,U型管中液面的高度差相同,由转换法可知,探头所处位置的液体压强相同,故比较甲、乙、丙三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强相等。
(4)比较丁戊两图可知中,橡皮膜的深度相同,盐水的密度大于水的密度,由转换法可知,盐水产生压强较大,故可得出,在同一深度,液体内部压强与液体的密度有关。
探头在水、盐水中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度相同,液体的压强相同,若U形管中的液体密度越小,则高度差越大,故可以将U形管内的原来的水换成比水密度更小的液体。
(5)保持图戊中橡皮膜的位置不变,在图戊中的烧杯中放入一个小木块,木块放入水中会排水,导致木块静止后水面升高,则橡皮膜所处的深度变大,故所受到的液体压强将变大。
【分析】(1)U形管两侧液面高度差表示液体内部压强的大小,应用了转换法;U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;根据转换法分析;
(2)U形管内水面已有高度差,拆除软管重新安装即可;
(3)(4)液体的压强大小与液体的密度和深度有关;与方向无关,要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法;
(5)放入小木块后,根据液面深度的变化,利用p=pgh分析橡皮膜受到的液体的压强的变化。
23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小李安装好杠杆,其静止时的情景如图甲所示,此时杠杆 选填“平衡”或“不平衡”,为了使杠杆在水平位置平衡,接下来应该将平衡螺母向 调节。
(2)如图乙,小李在位置挂上个钩码,则在位置挂上 个钩码,杠杆可在水平位置平衡,若将、两位置都增加个钩码,则杠杆 选填“左端”或“右端”将下降。
(3)小李用弹簧测力计竖直向下拉,测力计示数为时,杠杆在水平位置平衡,如图丙所示;若将弹簧测力计向右倾斜一定角度拉,测力计的示数为 F' 时,杠杆仍然在水平位置平衡,则 F' F(选填“”、“”或“”)。
【答案】(1)平衡;左
(2)3;左端
(3)>
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)图甲中的杠杆处于静止状态,即平衡;杠杆向右倾斜,所以应向左调节平衡螺母。
(2)根据杠杆平衡条件可知,,则应在B点挂上3个钩码;根据杠杆平衡条件可知,,则杠杆左端将下降。
(3)弹簧测力计倾斜后,动力臂变小,则动力变大,所以。
【分析】(1)杠杆处于静止状态,即为平衡。
(2)利用杠杆平衡条件解题即可。
(3)通过杠杆平衡条件可知,当阻力、阻力臂不变时,动力臂越小,动力越大。
24. 某小组同学正在探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示。甲、乙、丙容器中装的是水,丁容器中装的液体未知。
(1)物体的重力为 ;浸没在水中时受到的浮力为 ;
(2)通过甲、乙、丙三图可以得到浮力与 有关;
(3)图丁中液体的密度为 ,通过比较 三图,可初步得到浮力大小与液体密度有关,用到的实验方法为 。
(4)实验中,小南同学发现如果将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 ,于是小南想把这个弹簧测力计改成密度秤。当他把物体完全放在水中时,弹簧测力计的示数为,他就在对应的刻度处标上的字样,则此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为 。
【答案】(1)4.8;1
(2)物体排开液体的体积
(3)1.2;甲、丙、丁;控制变量法
(4)小;4.8
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)直接由图甲得出物体的重力;由图丙并通过受力分析得出浮力大小。
(2)由控制变量原则可知,甲、乙、丙三图中物体排开液体的体积不同,并且弹簧测力计示数不同,所以可以得到浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)由于物体完全浸没在水中受到的浮力为1N,则根据可知,物体体积为,由图甲和图丁可以得出浮力大小为1.2N,根据可知图丁中液体密度为1.2g/cm3;根据控制变量原则,丙、丁两图中液体密度不同,所以可初步得到浮力大小与液体密度有关。
(4)根据可知,液体密度越大,则浮力越大,弹簧测力计示数越小;当弹簧测力计示数为0时,浮力等于重力,物体悬浮,物体密度等于液体密度,,则最大密度值为4.8
【分析】(1)根据弹簧测力计示数可以得出物体的重力,受力分析得出浮力大小。
(2)根据控制变量原则解题即可。
(3)首先求出利用物体在水中的浮力求出物体的体积,从而利用求出液体密度;通过控制变量原则选择实验步骤即可。
(4)受力分析由浮力变化得出弹簧测力计示数变化,根据物体沉浮条件和密度计算公式得出最大密度值即可。
五、计算题(本大题共3小题,共23.0分)
25. 为了加强校园的安全,学校的工作人员王师傅每天都会开着如图所示的电动巡逻车巡视校园。已知:王师傅和车总的质量为,车轮与地面的总接触面积;当巡逻车以速度在校前广场匀速直线行驶的过程中,车受到的牵引力恒为车和人总重的倍,求:
(1)巡视的过程中,车对对面的压强;
(2)在此过程中,巡逻车牵引力做的功。
【答案】(1)解: 车对水平路面的压力:,
车对水平路面的压强:;
答:巡视的过程中,车对对面的压强为;
(2)解: 车受到的牵引力:,
由可得,在此过程中,巡逻车行驶路程:,
在此过程中,巡逻车牵引力做的功:。
答:在此过程中,巡逻车牵引力做的功为。
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先由F=G=mg得出车对地面的压力,然后利用求出车对地面的压强即可。
(2)首先由题干信息得出牵引力大小,然后利用求出路程,最后利用W=Fs求出牵引力做功即可。
26. 如图,工人利用滑轮组提升重为的物体,所用拉力为,物体以的速度匀速上升,用时,此时滑轮组的机械效率为不计绳重与摩擦。工人质量为,与地面的总接触面积为。求:
(1)该过程所做的有用功;
(2)该工人对地面的压强;
(3)该工人用此滑轮组时的最大机械效率。
【答案】(1)解: 物体以的速度匀速上升了,物体上升的高度为,
滑轮组提升物体所做的有用功;
答:滑轮组所做的有用功为;
(2)解: 由得
绳子自由端移动的距离,
工人对绳子的拉力为,
工人的重力为,
该工人对地面的压强;
答:该工人对地面的压强;
(3)解: 不计摩擦与绳重时,工人施加的最大拉力,
因为不计绳重和摩擦时,动滑轮重力为,
所以工人所能提升物体的最大重力,
该工人用此滑轮组时的最大机械效率。
答:该工人用此滑轮组时的最大机械效率。
【知识点】压强的大小及其计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先由h=vt得出物体上升的高度,然后通过W=Gh得出有用功大小。
(2)首先通过得出总功大小,然后通过滑轮组工作特点得出绳端移动距离,从而得出拉力大小,对工人受力分析后得出其对地面的压力,从而利用求出压强。
(3)不计摩擦和绳重,工人施加的最大拉力即为工人的重力,利用和额外功得出动滑轮重力和工人所能提升物体的最大重力,从而利用得出最大机械功率即可。
27. 如图甲所示,、为不同材料制成的体积相同的实心正方体,物体的质量为,圆柱形容器的底面积是或下表面积的倍。的下表面刚好在水面上,现沿竖直方向将、缓慢放入水中,直到接触容器底部。上端绳子的拉力是,随、下降的距离变化的图像如图乙所示。绳的质量和体积忽略不计。求:
(1)物体的重力;
(2)物体的密度;
(3)当接触容器底部时,水对下表面的压强。
【答案】(1)解: 物体的质量为,则的重力为;
由图乙可知,、的总重力为,
则的重力为:;
答:物体的重力为;
(2)解: 根据称重法,由图乙可知,当、浸没时,受到的拉力为,
受到的浮力为:,
因为、两物体的体积相同,故物体、浸没时受到的浮力相等,即;
根据阿基米德原理可知,物体的体积为:;
根据可知,正方体的密度为:;
答:物体的密度为;
(3)解: 、的边长:;
A、排开水的总体积:,
液面上升高度;
由图乙可知,当时下表面刚好接触水面,当触底时,下表面下降的高度是:,则当触底时,下表面离水面的距离,所以,当接触容器底部时,水对下表面的压强为:
。
答:当接触容器底部时,水对下表面的压强为。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先求出A的重力,然后利用A、B的总重力得出B的重力。
(2)分析出题目中的称重法,然后受力分析得出A、B浸没时受到的浮力大小,利用得出A、B受到的浮力大小相同,通过阿基米德原理得出B的体积,最后通过得出B的密度。
(3)利用正方体体积公式求出A、B的边长,利用V=Sh求出液面上升的高度,最后分析图乙得出B完全接触容器底部时水对A下表面的压强即可。
重庆市南川重点中学2023-2024学年九年级(上)开学物理试卷
一、单选题(本大题共13小题,共39.0分)
1. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.高速路上行驶的汽车速度的为
B.在地球上托起个鸡蛋需要的力
C.重庆主城的气压约为
D.是人体的正常体温
2.下列对年北京冬奥会的部分比赛项目的分析正确的是( )
A.冰球运动员向后蹬冰面时会前进,说明物体间力的作用是相互的
B.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
C.短道速滑运动员滑到终点时,若受的力突然消失,则运动员将会静止
D.冰壶静止在冰面上时,冰壶对冰面的压力与其所受的重力是一对平衡力
3. 关于温度及温度计的使用,下列说法正确的是( )
A.的钢材比的木柴更冷
B.实验室用的温度计是根据固体的热胀冷缩原理制成的
C.读数时为求准确,应把温度计从液体中拿出来仔细观察
D.测量液体温度时,温度计的玻璃泡应完全浸在液体中
4. 有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有引力
B.手捏海绵,体积变小,说明分子间有间隙
C.雾霾时空中极细微的尘粒,是无规则运动的分子
D.温度越高,气体分子运动越剧烈
5.如图所示,体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上,且对地面的压强相等。现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积,剩余部分对水平地面的压力、,对水平地面的压强、关系正确的是( )
A., B.,
C., D.,
6. 物理制作与实验是充满智慧的,同时也是充满乐趣的。图中有关物理制作和实验的说法错误的是( )
A.如图管中水面上升,是因为流体中流速越大的地方压强越小
B.把图中自制气压计从四楼移到一楼,细管内的水柱下降
C.图中用硬纸片托住的水没有流出来是由于大气压的作用
D.图中用注射器往瓶内打气就可使悬浮的潜水艇模型下沉
7. 载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。载人飞船返回舱在减速下降过程中,关于返回舱,下列说法中正确的是( )
A.动能减少,机械能减少 B.动能不变,机械能减少
C.动能减少,机械能不变 D.动能增大,机械能不变
8. 如图,下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.食品夹
C.小推车 D.修树剪
9.将同一支密度计先后放入两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是、,密度计受到的浮力分别是、,则密度和浮力的关系分别满足( )
A., B.,
C., D.,
10.用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计端重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.反映绳子自由端运动的图线是B B.动滑轮重为50N
C.3s内对物体做的有用功为900J D.该滑轮组的效率为83.3%
11.如图所示,、是两个质量相等的正方体,,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体,在甲液面漂浮,用细线吊着静止在乙液体中细线对有拉力。两容器液面相平,排开液体的体积小于排开液体的体积。下列说法错误的是( )
A.受到的浮力大于受到的浮力
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强
D.若剪断细线,静止时,乙液体对容器底的压强变大
12.如图所示,有两个相同的密闭轻质容器一正一倒地放置在水平桌面上。已知甲、乙中所装不同液体的体积相同,乙中液体为水,两种液体对容器底部的压力相等。甲图中液体深度为,点到液面距离,乙图中液面高度和甲图中点等高,点距离容器底部,乙图中容器与桌面的接触面积为。下列判断正确的是( )
A.甲中液体对容器底的压强小于乙
B.甲中液体密度大于水的密度
C.乙中水对容器底部的压力为
D.乙中水对点的压强为
13.圆柱体底面积为、重,柱形容器底面积为,装有一定高度的水;将沿水平方向切下的部分放入中,容器底部所受水的压力随变化的关系如图乙所示,切下部分所受浮力为。下列说法正确的是( )
A.的容积为 B.图乙中的
C.密度为 D.的最大值为
二、填空题(本大题共5小题,共10.0分)
14.年,意大利科学家 测量了大气压的大小;大气压会影响水的沸点,高压锅的原理就是增大气压,从而 选填“升高”或“降低”了水的沸点。
15. 在公路上我们时常会看到限速标志,如图所示。这是因为 越大,物体的动能越大,物体动能还与 有关。
16. 今天,智能时代日新月异。如图所示,一款智能送餐机器人和货物的总重为,轮子与地面总的接触面积为,则送餐机器人对地面的压强是 ;如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动。机器人的重力做功 。
17.如图所示,,弹簧测力计的示数为,物体静止于水平面上,物体在物体表面向左匀速运动了不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,则动滑轮挂钩上绳子的拉力为 ,若增大,则物体相对地面的运动状态为 填“向左运动”、“向右运动”或“静止”。
18.学习了浮力知识后,小翟和小飞同学对沉船打捞技术产生了深厚的兴趣,通过查看相关资料,两位同学设计了模拟沉船打捞过程的装置,如图所示:底面积为的圆柱薄壁容器放置在水平地面上,底面积为的轻质圆柱薄壁塑料瓶内装有若干小石块,质量为的实心铁块沉在容器底部没有紧密接触。塑料瓶和铁块通过细绳相连,细绳刚好拉直无拉力。为了拉起铁块,需要把瓶内的部分小石块投入水中,铁块的重力为 ;铁块刚好被拉起时,投入水中的小石块质量为 已知,。
三、作图题(本大题共2小题,共2.0分)
19. 如图,画出斜面上物体受到重力的示意图。
20. 如图所示,画出使轻质杠杆保持平衡的最小力。
四、实验探究题(本大题共4小题,共26.0分)
21. 图甲是小明同学探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)图甲中水浴法加热的好处是 ,图乙是实验过程中某时刻温度计的示数,它表示固体此时温度是 ;
(2)每隔记录一次物质的温度及状态,作出图丙所示的温度随时间变化的图像,由图像可知该物质是 选填“晶体”或“非晶体”;
(3)图丙中段物体是 态选填“固”、“液”或“固液共存”,此过程中物体吸收热量,温度 选填“升高”、“不变”或“降低”;小明观察到烧杯内壁有水滴出现,这是水蒸气 形成的填物态变化。
22.(2023八下·漳平期中)如图所示,是小莹同学用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)使用前小莹应检查装置是否漏气,方法是用手无论轻压还是重压橡皮膜,若U形管中的液面都不能灵活升降,则说明该装置 (填“漏气”或“不漏气”)。该实验是通过U形管内液面 来显示液体内部压强大小;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,则需通过____(填写下列正确选项前字母)方法可以进行调节:
A.拆除软管重新安装
B.从U形管内向外倒出适量水
C.向U形管内添加适量水
(3)比较图中 三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(4)比较丁戊两图可知:在同一深度,液体内部压强与液体 有关;小莹同学在实验过程中发现丁戊两图的实验现象差别太小,不利于观察,若想使橡皮膜在水或盐水中的同一深度处U形管左右液面的高度差更加明显,则她可以将U形管内的原来的水换成比水密度 (选填“更大”或“更小”)的液体;
(5)保持图戊中橡皮膜的位置不变,在图戊中的烧杯中放入一个小木块,则待木块静止后,橡皮膜所受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法比较”)。
23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小李安装好杠杆,其静止时的情景如图甲所示,此时杠杆 选填“平衡”或“不平衡”,为了使杠杆在水平位置平衡,接下来应该将平衡螺母向 调节。
(2)如图乙,小李在位置挂上个钩码,则在位置挂上 个钩码,杠杆可在水平位置平衡,若将、两位置都增加个钩码,则杠杆 选填“左端”或“右端”将下降。
(3)小李用弹簧测力计竖直向下拉,测力计示数为时,杠杆在水平位置平衡,如图丙所示;若将弹簧测力计向右倾斜一定角度拉,测力计的示数为 F' 时,杠杆仍然在水平位置平衡,则 F' F(选填“”、“”或“”)。
24. 某小组同学正在探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示。甲、乙、丙容器中装的是水,丁容器中装的液体未知。
(1)物体的重力为 ;浸没在水中时受到的浮力为 ;
(2)通过甲、乙、丙三图可以得到浮力与 有关;
(3)图丁中液体的密度为 ,通过比较 三图,可初步得到浮力大小与液体密度有关,用到的实验方法为 。
(4)实验中,小南同学发现如果将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 ,于是小南想把这个弹簧测力计改成密度秤。当他把物体完全放在水中时,弹簧测力计的示数为,他就在对应的刻度处标上的字样,则此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为 。
五、计算题(本大题共3小题,共23.0分)
25. 为了加强校园的安全,学校的工作人员王师傅每天都会开着如图所示的电动巡逻车巡视校园。已知:王师傅和车总的质量为,车轮与地面的总接触面积;当巡逻车以速度在校前广场匀速直线行驶的过程中,车受到的牵引力恒为车和人总重的倍,求:
(1)巡视的过程中,车对对面的压强;
(2)在此过程中,巡逻车牵引力做的功。
26. 如图,工人利用滑轮组提升重为的物体,所用拉力为,物体以的速度匀速上升,用时,此时滑轮组的机械效率为不计绳重与摩擦。工人质量为,与地面的总接触面积为。求:
(1)该过程所做的有用功;
(2)该工人对地面的压强;
(3)该工人用此滑轮组时的最大机械效率。
27. 如图甲所示,、为不同材料制成的体积相同的实心正方体,物体的质量为,圆柱形容器的底面积是或下表面积的倍。的下表面刚好在水面上,现沿竖直方向将、缓慢放入水中,直到接触容器底部。上端绳子的拉力是,随、下降的距离变化的图像如图乙所示。绳的质量和体积忽略不计。求:
(1)物体的重力;
(2)物体的密度;
(3)当接触容器底部时,水对下表面的压强。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、高速公路上行驶的汽车速度应在120km/h以下,故A错误。
B、一个鸡蛋的质量约为50g,则两个鸡蛋的质量约为0.1kg,所以地球上托起两个鸡蛋的力为F=G=mg=1N,故B错误。
C、重庆主城区的气压约为pa,故C错误。
D、是人体的正常体温,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查生活常识和常见的物理量的理解。
2.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A、冰球运动员给冰面一个力的同时,冰面也给冰球运动员一个向前的力,证明物体间力的作用是相互的,故A正确。
B、滑雪运动员具有惯性,惯性是一切物体的固有属性,而不是受到惯性的作用,故B错误。
C、短道速滑运动员滑到终点后是运动的,外力突然消失后,由牛顿第一定律可知,应保持匀速直线运动,故C错误。
D、冰壶对冰面的压力和其所受的重力都竖直向下,不是平衡力,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查物体间力的作用是相互的、惯性、牛顿第一定律以及平衡力的辨别,属于基础题。
3.【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数
【解析】【解答】A、两种物体都是,所以温度相同,故A错误。
B、温度计中装的是水银,利用的应是液体的热胀冷缩,故B错误。
C、把温度计从液体中拿出来,温度会变化,影响结果,故C错误。
D、测量液体温度时,温度计的玻璃泡应完全浸在液体中,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查温度的概念和温度计的使用,理解温度计的原理和使用方法。
4.【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A错误。
B、手捏海绵,体积变小,是由于海绵自身的结构导致的,故B错误。
C、雾霾时空气中的尘粒肉眼可见,不是无规则运动的分子,故C错误。
D、温度越高,气体分子运动越剧烈,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查分子热运动的知识,分子运动是微观的,并且温度越高,运动越剧烈。
5.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由题意可知,甲、乙实心均匀圆柱体的体积相同,对地面的压强相同,切去相同的体积,则切去甲、乙的高度比和原来甲、乙的高度比相同,所以压强变化量也相同,即,所以剩余部分对地面的压强仍相等,由图可知,,根据F=pS可知,剩余部分对地面的压力,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】首先通过已知条件得出切去甲、乙的高度比和原来甲、乙的高度比相同,从而得出压强变化量相同,然后通过甲、乙底面积大小利用F=pS得出对地面的压力大小。
6.【答案】D
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系;浮力的利用
【解析】【解答】A、流体流速越大,压强越小,吸管上部空气流速大,压强小,所以液面上升,故A正确。
B、海拔越低,大气压越大,则细管内水柱受到压力增大,所以水柱下降,故B正确。
C、硬纸片受到向上的大气压的作用,而向下没有压力作用,所以是大气压把硬纸片压在杯上,故C正确。
D、向瓶内打气,导致瓶内水减少,从而使重力减小,而浮力大小不变,所以模拟的是潜水艇上升,故D错误。
故答案为:D。
【分析】本题考查流体压强与流速的关系、大气压与海拔高度的关系以及大气压的存在,潜水艇是依靠改变自身重力来实现上升和下沉的。
7.【答案】A
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱减速下降,速度减小、高度降低,则动能减小,重力势能也减小,机械能是动能和势能的总和,则机械能也减小,故A正确,BCD错误。
故答案为:A
【分析】动能与速度和质量有关,重力势能与高度有关,机械能是动能与势能的总和。
8.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、瓶盖起子的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意。
B、食品夹的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意。
C、小推车的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意。
D、修树剪的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查通过动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型,属于基础题。
9.【答案】B
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】由图可知,密度计悬浮在液体中,由二力平衡可知,重力等于浮力,由于密度计相同,则浮力大小相同,即,由于密度计浸入液体中的体积,根据可知,。
【分析】首先由密度计的状态通过二力平衡得出重力大小等于浮力,然后通过和两者排开液体体积的大小关系得出密度大小关系。
10.【答案】D
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A、由图甲可知n=3,拉力端移动距离s = 3h,所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动图像,而下面的倾斜直线B是物体运动图像,故A错误;
B、拉力,则动滑轮重力:,故B错误;
C、当t = 3s时,物体运动的高度h = 1.5m,对物体做的有用功
,故C错误;
D、滑轮组的机械效率:故D正确。
故选:D。
【分析】(1) 滑轮组的绳子自由端与物体移动的距离关系:s=nh,s绳端运动的距离;h物体运动的距离;n动滑轮上绳子的段数 。
(2)根据拉力求动滑轮重力;
(3)利用W = Gh求有用功;
(4)利用求滑轮组的机械效率。
11.【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A、物体M漂浮在甲液体上,故M所受的浮力等于M的重力,物体N悬挂在乙液体上,N受到了重力和拉力和向上的浮力,N所受的浮力小于N的重力,而M、N是两个质量相等的正方体,故M、N两个物体的重力相同,故M所受的浮力大于N所受的浮力,故A正确。
B、根据M排开液体的体积小于N排开液体的体积,而M所受的浮力大于N所受的浮力,故甲液体的密度大于乙液体的密度,故B正确。
C、两容器液面相平,M排开液体的体积小于N排开液体的体积,甲液体的体积大于乙液体的体积,而由于甲的密度大于乙液体的密度,故甲液体的质量大于乙液体的质量,将容器和液体和物体当成一个整体,再对比物体,乙受到了向上的拉力,拉力是外力,故甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,故左边容器对桌面的压力大于右边容器对桌面的压力,故左侧容器对桌面的压强大于右侧容器对桌面的压强,故C错误。
D、若剪断细线,拉力变为零,重力大于浮力,N将下沉,液面上升,N静止时,乙液体对容器底的压强变大,故D正确。
故答案为:C
【分析】本题考查浮力公式以及受力分析的运用,由物体的体积得出浮力大小关系,由密度得出质量大小关系,难度较大。
12.【答案】B
【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
【解析】【解答】A、B、甲中液体对容器底部的压强为,甲中液体对容器底部的压力为,甲中液体对容器底部的压力小于甲中液体的重力;乙中液体对容器底部的压力为,故乙中液体对容器底部的压力等于与乙容器底面积等大和液体的深度等高的液柱的重力大小,故乙中液体对容器底部的压力大于乙中液体的重力大小,已知两种液体对容器底部的压力相等,即,由于,所以甲中液体对容器底的压强大于乙,根据密度和重力公式可知,甲中液体密度大于水的密度,故A错误,B正确。
C、乙中液体对容器的压力为,故C错误。
D、乙中水对B点的压强为故D错误。
故答案为:D。
【分析】结合压强计算公式及压强计算公式比较液体对容器底的压力关系,在结合密度和重力公式可知密度关系,进一步计算即可。
13.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ABD、因A的密度小于水的密度,由物体沉浮条件,圆柱体在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,故当沿水平方向切下的高度等于10时,此时物体在B中受到的最大浮力为6N,切下部分在水中处于漂浮状态,沿水平方向切下的高度越大,切下部分的重力越大,排开水的体积越大,水面上升的越高,由图乙可知,当沿水平方向切下的高度等于或大于时,水对容器底部的压力为12N保持不变,说明当沿水平方向切下的高度等于时,容器的水位刚好与B容器杯口相平,此时水对B容器底部的压力为12N,此时容器B中水的深度即为容器B的高度为,故可知B的容积为,故可知此时切下部分排开水的体积为切下部分受到的浮力为,由物体的沉浮条件,此时物体受到的浮力等于其重力,即沿水平方向切下的高度等于时的重力为3N,因物体A的重力为6N,故可知沿水平方向切下的高度,故AD错误,B正确。
C、由乙图可知,将A沿水平方向切下为0,即没有切下,容器B底部所受水的压力为9N,即原来容器B中水对容器底部的压力为9N,根据,故容器B中原来水的深度为,由图乙可知,沿水平方向切下的最大高度为10cm,可知A的高度为10cm,故A的密度为,故C错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查物质密度公式的运用、浮力计算公式的运用以及物体沉浮条件的运用,难度较大。
14.【答案】托里拆利;升高
【知识点】大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利测量出了大气压的大小;气压越大,水的沸点越高。
【分析】本题考查了大气压的物理学史和水的沸点与大气压的关系。
15.【答案】质量;速度
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】物体的动能与质量和速度有关,速度越大,动能越大。
【分析】本题考查动能的影响因素,属于基础题。
16.【答案】;0
【知识点】压强的大小及其计算;是否做功的判断
【解析】【解答】根据可知,机器人对地面的压强为;重力做功为,所以重力做功为0。
【分析】根据求出机器人对地面的压强即可;功是力与物体沿力的方向的移动距离的乘积,机器人没有沿重力方向的位移,所以重力做功为0。
17.【答案】4;静止
【知识点】力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】对定滑轮受力分析可知,定滑轮收到向左的弹簧测力计的拉力、向右的三股绳子的拉力3,定滑轮处于受力平衡状态,由二力平衡可知,则F2=2N,对动滑轮受力分析可知,动滑轮受到两股向左的绳子的拉力2F2、向右的绳子拉力F0,由二力平衡可得;若增大F2,此时物体B在竖直方向上仍处于受力平衡状态,物体B与物体A之间的压力和粗糙程度不变,故可知物体A受到物体B的摩擦力不变,故物体A的受力情况不变,则其运动状态也不变,故A仍处于静止状态。
【分析】本题考查了怎样判断动滑轮、影响滑动摩擦力的因素、物体受力分析等知识点,要求认真审题,利用凹水平使用滑轮组的特点是关键。
18.【答案】;840
【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】【解答】铁块的重力为;铁块沉在容器底部受到本身向下的重力、向上的拉力,向上的浮力,沉底时排开水的体积即铁块的体积,由密度公式可得排开水的体积,铁块沉底时受到的浮力为,铁块刚被拉起时,绳子对铁块的最小拉力T为,假设轻质薄壁圆柱塑料瓶中石头的质量为M,投出石头的质量为m,在细绳正好拉直时,轻质圆柱塑料瓶受到的浮力和自身的重力相等,则有,铁块刚被拉起时,假设浮力的变化为,此时的浮力为,剩下石块的重力为Mg-mg,由于力的作用是相互的,则有,即,由密度公式可得投出石块的体积,轻质圆柱塑料瓶排开水深度变化量为,轻质圆柱塑料瓶排开水体积变化量为,则m=840g。
【分析】首先利用G=mg求出铁块的重力,然后利用密度公式、浮力计算公式、体积计算公式以及受力分析求解即可。
19.【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】重力作用点为物体的重心,重力方向竖直向下,标出力的名称即可。
【分析】本题考查重力的示意图,属于基础题。
20.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,当动力F最小时,动力臂最大,连接OA即可得出最大力臂,从而画出最小动力F。
【分析】由杠杆平衡条件可知,当阻力、阻力臂不变时,动力越小,动力臂越大。
21.【答案】(1)物体的受热比较均匀;-7
(2)晶体
(3)固液共存;不变;液化
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)水浴加热的好处是物体受热均匀;根据图乙可以得出固体此时温度为-7。
(2)由图丙可知,物质在BC段持续吸热,温度不变,符合晶体的熔化特点。
(3)BC段物质不断吸热,温度不变,则BC段物体是固液共存态;烧杯内壁的水滴是水蒸气液化形成的小水滴。
【分析】(1)水浴加热有利于物体受热均匀,找好温度计的零刻度线即可读出温度计示数。
(2)晶体由固定的熔点,熔化过程中不断吸热,温度不变。
(3)晶体熔化过程中处于固液共存态,水由气态变成液态属于液化现象。
22.【答案】(1)漏气;高度差
(2)A
(3)甲、乙、丙;相等
(4)密度;更小
(5)变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)按压橡皮膜会使探头内的气压大小发生改变,从而导致U形管中液体升降,若用手无论轻压还是重压橡皮膜,U形管中的液面都不升降,则说明该装置漏气。
液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。
(2)U形管右端上方与大气相通,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要拆除软管重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就能相平,A符合题意,BC不符合题意。
故答案为:A。
(3)甲、乙、丙图中,橡皮膜的朝向不同,深度相同,U型管中液面的高度差相同,由转换法可知,探头所处位置的液体压强相同,故比较甲、乙、丙三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强相等。
(4)比较丁戊两图可知中,橡皮膜的深度相同,盐水的密度大于水的密度,由转换法可知,盐水产生压强较大,故可得出,在同一深度,液体内部压强与液体的密度有关。
探头在水、盐水中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度相同,液体的压强相同,若U形管中的液体密度越小,则高度差越大,故可以将U形管内的原来的水换成比水密度更小的液体。
(5)保持图戊中橡皮膜的位置不变,在图戊中的烧杯中放入一个小木块,木块放入水中会排水,导致木块静止后水面升高,则橡皮膜所处的深度变大,故所受到的液体压强将变大。
【分析】(1)U形管两侧液面高度差表示液体内部压强的大小,应用了转换法;U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;根据转换法分析;
(2)U形管内水面已有高度差,拆除软管重新安装即可;
(3)(4)液体的压强大小与液体的密度和深度有关;与方向无关,要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法;
(5)放入小木块后,根据液面深度的变化,利用p=pgh分析橡皮膜受到的液体的压强的变化。
23.【答案】(1)平衡;左
(2)3;左端
(3)>
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)图甲中的杠杆处于静止状态,即平衡;杠杆向右倾斜,所以应向左调节平衡螺母。
(2)根据杠杆平衡条件可知,,则应在B点挂上3个钩码;根据杠杆平衡条件可知,,则杠杆左端将下降。
(3)弹簧测力计倾斜后,动力臂变小,则动力变大,所以。
【分析】(1)杠杆处于静止状态,即为平衡。
(2)利用杠杆平衡条件解题即可。
(3)通过杠杆平衡条件可知,当阻力、阻力臂不变时,动力臂越小,动力越大。
24.【答案】(1)4.8;1
(2)物体排开液体的体积
(3)1.2;甲、丙、丁;控制变量法
(4)小;4.8
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)直接由图甲得出物体的重力;由图丙并通过受力分析得出浮力大小。
(2)由控制变量原则可知,甲、乙、丙三图中物体排开液体的体积不同,并且弹簧测力计示数不同,所以可以得到浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)由于物体完全浸没在水中受到的浮力为1N,则根据可知,物体体积为,由图甲和图丁可以得出浮力大小为1.2N,根据可知图丁中液体密度为1.2g/cm3;根据控制变量原则,丙、丁两图中液体密度不同,所以可初步得到浮力大小与液体密度有关。
(4)根据可知,液体密度越大,则浮力越大,弹簧测力计示数越小;当弹簧测力计示数为0时,浮力等于重力,物体悬浮,物体密度等于液体密度,,则最大密度值为4.8
【分析】(1)根据弹簧测力计示数可以得出物体的重力,受力分析得出浮力大小。
(2)根据控制变量原则解题即可。
(3)首先求出利用物体在水中的浮力求出物体的体积,从而利用求出液体密度;通过控制变量原则选择实验步骤即可。
(4)受力分析由浮力变化得出弹簧测力计示数变化,根据物体沉浮条件和密度计算公式得出最大密度值即可。
25.【答案】(1)解: 车对水平路面的压力:,
车对水平路面的压强:;
答:巡视的过程中,车对对面的压强为;
(2)解: 车受到的牵引力:,
由可得,在此过程中,巡逻车行驶路程:,
在此过程中,巡逻车牵引力做的功:。
答:在此过程中,巡逻车牵引力做的功为。
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先由F=G=mg得出车对地面的压力,然后利用求出车对地面的压强即可。
(2)首先由题干信息得出牵引力大小,然后利用求出路程,最后利用W=Fs求出牵引力做功即可。
26.【答案】(1)解: 物体以的速度匀速上升了,物体上升的高度为,
滑轮组提升物体所做的有用功;
答:滑轮组所做的有用功为;
(2)解: 由得
绳子自由端移动的距离,
工人对绳子的拉力为,
工人的重力为,
该工人对地面的压强;
答:该工人对地面的压强;
(3)解: 不计摩擦与绳重时,工人施加的最大拉力,
因为不计绳重和摩擦时,动滑轮重力为,
所以工人所能提升物体的最大重力,
该工人用此滑轮组时的最大机械效率。
答:该工人用此滑轮组时的最大机械效率。
【知识点】压强的大小及其计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先由h=vt得出物体上升的高度,然后通过W=Gh得出有用功大小。
(2)首先通过得出总功大小,然后通过滑轮组工作特点得出绳端移动距离,从而得出拉力大小,对工人受力分析后得出其对地面的压力,从而利用求出压强。
(3)不计摩擦和绳重,工人施加的最大拉力即为工人的重力,利用和额外功得出动滑轮重力和工人所能提升物体的最大重力,从而利用得出最大机械功率即可。
27.【答案】(1)解: 物体的质量为,则的重力为;
由图乙可知,、的总重力为,
则的重力为:;
答:物体的重力为;
(2)解: 根据称重法,由图乙可知,当、浸没时,受到的拉力为,
受到的浮力为:,
因为、两物体的体积相同,故物体、浸没时受到的浮力相等,即;
根据阿基米德原理可知,物体的体积为:;
根据可知,正方体的密度为:;
答:物体的密度为;
(3)解: 、的边长:;
A、排开水的总体积:,
液面上升高度;
由图乙可知,当时下表面刚好接触水面,当触底时,下表面下降的高度是:,则当触底时,下表面离水面的距离,所以,当接触容器底部时,水对下表面的压强为:
。
答:当接触容器底部时,水对下表面的压强为。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先求出A的重力,然后利用A、B的总重力得出B的重力。
(2)分析出题目中的称重法,然后受力分析得出A、B浸没时受到的浮力大小,利用得出A、B受到的浮力大小相同,通过阿基米德原理得出B的体积,最后通过得出B的密度。
(3)利用正方体体积公式求出A、B的边长,利用V=Sh求出液面上升的高度,最后分析图乙得出B完全接触容器底部时水对A下表面的压强即可。