湖南省长沙市附中集团华益中学2022-2023物理八年级下学期第三次月考试卷

湖南省长沙市附中集团华益中学2022-2023学年物理八年级下学期第三次月考试卷
一、选择题(每小题3分,共36分,第1~10题单选,第11~12题双选)
1.在使用核桃夹夹核桃时,如图所示,力作用在A点比作用在B点容易将核桃夹碎,可见力的作用效果和什么有关(  )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.无法确定
2.如图所示的情境中,力对物体做功的是(  )
A.用力向前推车,没有推动
B.用力搬石头,没有搬动
C.用力将杠铃从地面举过头顶的过程
D.用力提着滑板,水平前行
3.如图,下列设备没有利用连通器原理的是(  )
A.茶壶 B.船闸
C.下水道存水管 D.活塞式抽水机
4.如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做匀速圆周运动.下列说法正确的是(  )
A.橡皮的运动状态没有发生变化
B.橡皮受到平衡力的作用
C.细线发生了弹性形变
D.某时刻若一切力都消失了,橡皮将继续做圆周运动
5.滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一,如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动,则(  )
A.小孩向后用力蹬地,滑板车向前运动,说明力维持了物体的运动
B.小孩向后用力蹬地,滑板车向前运动,说明力的作用是相互的
C.滑板车停下来时,它的惯性变小
D.滑板车在水平地面上向前运动,是因为滑板车和小孩受到惯性的作用
6.如图,在易拉罐中装入少量水,用酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,用物体将罐口封堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,不一会儿,易拉罐就扁了,并发出了清脆的声音.关于这个实验,下列说法错误的是(  )
A.易拉罐变瘪,说明力可以使物体发生形变
B.易拉罐变瘪,是由于罐体冷却收缩形成的
C.易拉罐变瘪,是由于大气压的作用而导致的
D.易拉罐内气压变小的原因之一是瓶内水蒸气液化成小水珠
7.关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(  )
A.钢铁制造的轮船是靠增大排开液体的体积实现漂浮在液面
B.轮船从长江驶入东海,会沉下去一些
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
8.高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志,其以快速、平稳、舒适为世界所称道,如图,在水平匀速行驶的高铁上,一枚硬币稳稳的立在窗台上,下列说法正确的是(  )
A.硬币受到的重力与它对窗台的压力是一对平衡力
B.硬币对窗台的压力和窗台对硬币的支持力是一对平衡力
C.硬币受到的重力和窗台对它的支持力是一对平衡力
D.若高铁进站时,硬币会向后滚动
9.很多体育赛事都与摩擦有关,有时要增大摩擦力,有时又要设法减小摩擦力.下列四个实例中属于减小摩擦力的是(  )
A.在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉
B.滑旱冰时,旱冰鞋下装有滚轮
C.足球比赛中守门员戴有防滑手套
D.举重时,运动员先在手上涂抹“白粉”
10.一长方体木块,各面粗糙程度均相同.把它平放在水平桌面上,在水平拉力F1的作用下,木块以0.2m/s的速度做匀速直线运动,如图甲所示;再把木块竖直放在水平桌面上,在水平拉力F2的作用下,木块以0.1m/s的速度做匀速直线运动,如图乙所示.则下列说法正确的是(  )
A.木块水平和竖直放置时,对桌面的压强相等
B.两次拉力
C.拉力F1比F2做功快
D.拉力F1比F2做功多
11.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,静止后两烧杯中液面相平,如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.乙烧杯底部所受液体压强较大
C.试管在乙液体中所受的浮力较小
D.两支试管底部所受液体压强相等
12.老师布置作业:让同学们寻找生活中的物理现象,并做出解释.小刚走进厨房,观察到了一些现象,并做出了简单的解释.其中正确的是(  )
A.包饺子时捏出饺子花边,说明力可以改变物体的形状
B.刀刃磨得很锋利是为了利用增大压力的方法来增大压强
C.墙壁上的吸盘式挂钩利用了大气压
D.高压锅是利用了气压高,沸点低的原理
二、填空题(每空2分,共22分)
13.小明利用暑假坐火车去拉萨旅游.在站台上候车时要站在安全线外,这是因为列车通过时车体附近气体流速大,压强   ,避免自己被推向列车.火车进入青藏高原后他发现携带的密封食品袋变得越来越鼓,这是因为外界大气压强随海拔高度的增加而   .
14.如图所示是我国自主研发的深海无人潜水器,可下沉到11000m的深海进行探测.潜水器在水面下匀速下潜过程中(海水的密度不变),受到的浮力   (选填“变大”、“不变”或“变小”),潜水器完全浸没后逐渐下潜时,所受的压强   (选填“变大”、“不变”或“变小”).
15.为了提高学生引体向上的积极性,本周二我校八年级举行了男生引体向上团体赛.某班小林同学质量为60kg,每次匀速上拉,身体重心上升0.4m,他在该团体赛中,40s内完成了15次引体向上.(g取10N/kg)则他完成1次引体向上做功   J,整个比赛过程中做功的平均功率是   W.
16.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗.他先将一个重为1N空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面.(不考虑捞出过程中带出的水)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为   N.
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会   (选填“上升”、“下降”或“不变”).
17.小明同学借助力传感开关为自家太阳能热水器设计向水箱注水的自动控制简易装置.装置示意图如图所示,太阳能热水器水箱储水空间是长方体.考虑既充分利用太阳能又节约用水,小明设计水箱储水最低深度是0.1m,最高深度是0.5m(图中未标注最高和最低水位线),力传感开关通过细绳在水箱内悬挂一根细长的圆柱形控制棒,当拉力时,打开水泵开关向水箱注水,当拉力,关闭水泵开关停止注水.已知控制棒重,高为0.6m,不计细绳质量与体积.小明完成设计和安装,自动控制简易装置按照设计正常工作.g取10N/kg,.求:
(1)控制棒的质量为   kg;
(2)控制棒排开水的最小体积为   m3;
(3)控制棒的密度为   kg/m3.
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.小青认为物体的重力大小与物体的质量有关,于是进行了实验探究(每个钩码重100g):
质量m(kg) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
重力G(N) 1 2 2.5 4 5
(1)如图1所示是同学们第2次测量中弹簧测力计的读数,此时测力计的示数是   N;
(2)小青将实验数据记录在下表中,请在图2中作出重力随质量变化的图象   .并根据图像可以得出重力和质量的关系:物体所受的重力与物体的质量成   比.
19.在学习牛顿第一定律时,为了“探究阻力对物体运动”的影响,某实验小组做了如图所示的实验.
(1)为了探究不同阻力对小车运动速度改变的影响情况,应该使小车从同一斜的面的   (选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,使小车在水平面上开始运动时的速度相同;
(2)实验表明:水平表面越光滑,小车运动的距离就越   ,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)进而推理得出:假如运动的小车受到的阻力为零,小车将做   运动.
20.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小豪同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的   程度来确定的;
(2)分析比较图   的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)如图丁所示,小俊同学以为将丁图上面长方体砖块侧放于砖块上,   (选填“能”或“不能”)跟本题其它实验进行比较得出压力的作用效果跟压力大小有关.
21.小明在家中利用劳动课上学习的烹饪技能做西红柿炒鸡蛋时,发现将同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮.为了弄清楚其原因,小明通过实验探究“浮力的大小与什么因素有关”,小明先进行了猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关.
(1)小明根据在游泳池中游泳时,从浅水区向深水区走去的过程中,随着走入水中越深(身体浸没前)会觉得身体越来越轻,推理出猜想   (选填“一”、“二”或“三”)正确;
(2)弹簧测力计使用前要先进行调零,然后小明进行了如图-1、图-2、图-3所示的实验操作.计算可得,物体浸没在水中时的浮力为   N,分析实验数据,当物体浸入液体的体积相同时,液体的   越大,物体所受的浮力越大,所以同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮;
(3)小明利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计),对课本上探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”的实验进行改进,装置如图-4所示.向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A、B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”);
(4)小明改进后的实验方案具有的优点是____.(选填序号)
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定
C.一次实验就能得出物理普遍规律
四、综合计算题(第22题6分,第23题8分,共14分)
22.如图甲所示是我国生产的一款纯电动汽车,在平直的公路上对该汽车进行测试的v-t图像如图乙所示,发动机的功率恒定不变,汽车从静止加速到30m/s的过程行驶的路程是150m,在匀速行驶的过程中所受牵引力为5000N.()求:
(1)汽车在10~20s内行驶的路程;
(2)汽车在10~20s汽车发动机的功率;
(3)0-20s汽车发动机做的功.
23.如图,实心圆柱体甲、乙的密度均为,甲的高度为10cm,甲的底面积为200cm2,乙的质量为12kg,底面积为300cm2,水平地面上的轻质薄壁容器丙内盛有9cm深的水,容器上部分高度为2cm,下部分高度为10cm,容器下底面积为1000cm2,若把甲沿水平方向切割 h的高度,切割下来的部分竖直缓慢浸没在丙容器的水中,液面的上升高度 h水与切割的高度 h的部分关系如图丁所示.求:(g取10N/kg,)
(1)实心圆柱体乙的重力;
(2)乙放在水平地面上对地面的压强;
(3)当甲切割的高度为9cm时,则甲剩余部分对水平地面的压强;
(4)若将圆柱体乙放入原装有9cm深水的容器丙中,此时容器丙对水平地面的压强.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】A.B.C.D. 如图所示,力作用在A点比作用在B点容易将核桃夹碎, 力作用的位置即力的作用点对力的作用效果产生了影响,故A、B、D错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】影响力的作用效果的三要素:大小、方向和作用点。
2.【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. B.用力向前推车,没有推动 , 用力搬石头,没有搬动 ,有力作用在物体上,但是物体没有移动距离,所以力对物体不做功,故A、B错误;
C. 用力将杠铃从地面举过头顶的过程 ,杠铃受到竖直向上的推力,且在推力方向上移动了距离,所以力对物体做了功,故C正确;
D. 用力提着滑板,水平前行 ,人给滑板的力是竖直向上的,而滑板移动的距离方向是水平的,物体水平移动是因为惯性,所以人对滑板不做功,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)三种情况不做功:有力作用在物体上,但是物体没有移动距离;物体因为惯性移动,没有力对物体做功;当物体所受的力和物体移动方向垂直,力对物体不做功;
(2)做功的必要因素:有力作用在物体上,且在力的方向移动了距离;
(3)根据做功的必要因素分析判断。
3.【答案】D
【知识点】连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】A.B.C. 茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器;船闸的闸室和闸室右侧上游,上端开口,底部相连,构成了连通器;下水管道成U型,当水不流动时,U型管里的水相平,两端开口,底部相连,构成了连通器,故A、B、C不符合题意;
D.活塞式抽水机利用了大气压的原理来工作的,不是连通器,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)连通器是上端开口,底部相连通的容器;装有同种液体时,当液体不流动时,两端液面总是相平的;
(2)抽水机底部和外界相连通,但是上部在抽水时是封闭的,所以不属于连通器。
4.【答案】C
【知识点】弹力;牛顿第一定律;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 橡皮绕手做匀速圆周运动 ,运动方向发生了变化,所以运动状态发生了变化,不是平衡状态,所以受的力不是平衡力,故A、B错误;
C. 在橡皮转动过程中,橡皮受到了拉力,受到的拉力是因为细线发生弹性形变产生的,故C正确;
D. 某时刻若一切力都消失了, 橡皮将做匀速直线运动,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)力的作用效果:改变物体的运动状态,改变物体的形状;运动状态的改变包括物体运动快慢的改变和运动方向的改变;平衡状态指静止状态或者匀速直线运动状态;
(2)当物体发生弹性形变时,就会对受力物体产生一个弹力;拉力、推力、支持力、压力等都属于弹力;
(3)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或者匀速直线运动状态。
5.【答案】B
【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.B. 当小孩停止对地面用力后,小车由于受到阻力作用,速度会变慢,小孩向后用力蹬地,滑板车向前运动,地面给人一个向前的推力,使小车运动速度变快说明了力是改变物体运动状态 ,同时也说明力的作用是相互的,故A错误,B正确;
C. 物体惯性只与质量有关,所以 滑板车停下来时,它的惯性 不变,故C错误;
D.惯性是物体的一种性质,不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)力是改变运动状态的原因;力的作用是相互的;
(2)惯性的大小只与物体质量有关,与速度无关;
(3)惯性是物体保持原来运动状态的性质,不是力,只能说因为惯性或者具有惯性。
6.【答案】B
【知识点】液化及液化放热;力的作用效果;大气压强的存在
【解析】【解答】A. B.C.D.用酒精灯对易拉罐加热, 罐内水蒸气遇冷发生液化成小水珠,导致罐内气压小于罐外大气压,所以罐外大气压力大于罐内压力,在力的作用下易拉罐变瘪,所以说明力可以使物体发生形变,故A、C、D正确不符合题意,B错误符合题意。
故答案为:B。
【分析】力可以改变物体形状;易拉罐内装有少量水,加热时会有大量水蒸气逸出,水蒸气在罐口遇冷液化成小水滴,使管内气压小于大气压,在大气压的作用下被压瘪。
7.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.钢铁制造的轮船是通把实心的钢铁变成空心的以增大排开液体的体积实现漂浮在液面,故A正确;
B. 轮船从长江驶入东海, 轮船始终处于漂浮状态,浮力等于重力,所以浮力不变,根据阿基米德原理,,可知因为海水密度大于江水密度,故排开海水体积变小,轮船会上浮一些,故B错误;
C. 潜水艇在水中潜行时,排开海水体积等于潜水艇自身体积,所以排开液体体积不变,浮力不变,通过向储水仓中吸入和排出海水来改变自身重力, 从而实现上浮和下沉 ,故C错误;
D. 节日放飞的气球 ,是利用充入密度小于空气密度的气体而飞上天空,故D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)实心物体变成空心可以增大自身体积,以此增大排开液体体积从而增大所受浮力;
(2)首先确定轮船在两种液体中的状态,判断浮力变化情况,再根据阿基米德原理分析排开液体体积的关系,轮船排开液体体积等于轮船浸入液体体积;
(3)潜水艇两侧有两个水舱,吸入海水自身重力大于浮力,下沉,排出海水,自身重力小于浮力,上浮;
(4)气球充入密度小于空气密度的气体时,气球所受浮力小于重力而上浮。
8.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 硬币受到的重力作用在硬币上,它对窗台的压力作用在窗台上,这两个力作用在两个物体上,所以不是平衡力,故A错误;
B. 硬币对窗台的压力和窗台对硬币的支持力 是一对相互作用力,故B错误;
C. 硬币受到的重力和窗台对它的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以是一对平衡力,故C正确;
D. 若高铁进站时, 速度会变小,而硬币由于惯性保持原来的运动状态不变,所以硬币会向前滚动,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
(2)相互作用力:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个不同物体上;
(3)根据二力平衡条件分析判断;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,一切物体都具有惯性。
9.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. C.D.在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉 , 足球比赛中守门员戴有防滑手套 ,运动员先在手上涂抹“白粉”,都是增大了接触面的粗糙承担,增大了摩擦,故A、C、D错误;
B.滑旱冰时,旱冰鞋下装有滚轮,通过变滑动为滚动减小摩擦力,故B正确;
故答案为:B。
【分析】(1)增大摩擦的方法有:接触面粗糙程度不变,增大压力增大摩擦力;压力不变,增大接触面粗糙程度增大摩擦力;
(2)减小摩擦的方法:接触面粗糙程度不变,通过减小压力减小摩擦力;压力不变,通过减小接触面粗糙程度减小摩擦力;变滑动为滚动,使接触面脱离接触等均可减小摩擦。
10.【答案】C
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压强大小比较;功的计算及应用
【解析】【解答】A.长方体木块,水平放置和竖直放置时,对桌面的压力相等,接触面积变小,由,可知,压力不变,受力面积变小,压强变大,故A错误;
B.两次木块均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,木块对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,所受摩擦力大小不变,所以拉力相等,故B错误;
C. 在水平拉力F1的作用下,木块以0.2m/s的速度做匀速直线运动,在水平拉力F2的作用下,木块以0.1m/s的速度做匀速直线运动,因为,拉力相等,所以拉力F1比F2做功快 ,故C正确;
D.由题意可知,两次木块运动距离未知,根据W=Fs,两次做的功的多少无法判断,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)根据压强公式,分析压力大小和受力面积的变化即可得出结论;
(2)影响滑动摩擦力的因素:压力大小和接触面的粗糙程度,与接触面积无关,且物体做匀速直线运动时,所受两个力为平衡力大小相等;
(3)根据功率公式分析判断;
(4)根据做功公式分析判断。
11.【答案】B,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A. C. 两支相同的平底试管内装入等量铁砂 ,质量相等,重力也相等,因为在两种液体中都是漂浮,所受浮力均等于重力,所以浮力相等,试管在甲液体中浸入体积较大,所以排开液体体积大于排开的乙液体体积,由,甲液体密度小于乙液体密度,故A、C错误;
B.两种液体深度相同,根据p=ρgh,乙液体密度大于甲液体密度,所以乙烧杯底部所受液体压强较大,
故B正确;
D.由浮力产生的原因,浮力等于物体在液体中上下表面的压力差,因为是漂浮,所以浮力等于试管下表面所受向上的压力,即两个试管底部在两种液体中所受的压力相等,因为是相同的试管,底面积相等,根据压强公式,可知底部所受压强相等,故D正确。
故答案为:B、D。
【分析】(1)根据物体在液体中漂浮,可确定其浮力和重力相等,再根据物体浸入液体的体积等于排开液体体积,利用阿基米德原理可判断两种液体密度大小关系;
(2)根据液体压强公式分析判断;
(3)根据浮力产生的原因,利用浮力相等,确定两个试管底部所受压力和浮力的关系,再根据压强公式分析判断。
12.【答案】A,C
【知识点】力的作用效果;增大压强的方法及其应用;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A. 包饺子时饺子受力使饺子发生形变,被捏出花边,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B. 刀刃磨得很薄,减小了和物体的接触面积,由,可知,压力不变,受力面积减小,压强增大, 故B错误;
C.墙壁上的吸盘能吸附在墙壁上,是大气压将吸盘压在了墙壁上,利用了大气压,故C正确;
D. 高压锅是利用了气压高, 沸点升高,在高温下食物更容易熟,故D错误。
故选项为:A、C。
【分析】(1)力可以改变物体形状和物体的运动状态;
(2)增大压强的方法:增大压力和减小受力面积;
(3)吸盘在使用时,将吸盘和墙壁之间的空气排出,使吸盘与墙壁之间气压小于外界大气压,会被大气压压在墙壁上;
(4)液体沸点随着气压变大而升高。
13.【答案】小;减小
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)流体流速大的地方压强小,列出行驶时带动周围空气高速流动起来,压强小;
(2) 密封食品袋 内部有气体,当火车进入青藏高原后,由于外界大气压强随海拔高度增加而减小,密封食品袋内部压强大于外界气压,会变得越来越鼓。
【分析】(1)流体压强的特点是,流体流速变快,压强变小;
(2)气压的影响因素之一是海拔,气压会随海拔的增加而减小。
14.【答案】不变;变大
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1) 潜水器在水面下匀速下潜过程中(海水的密度不变), 由于浸入液体体积不变,由阿基米德原理可知,所受浮力不变;
(2) 潜水器完全浸没后逐渐下潜时 ,由p=ρgh,可知随着深度增加,潜水器所受海水压强变大。
【分析】(1)由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,可知当液体密度和排开液体体积不变时,所受浮力不变;
(2)根据影响液体压强大小因素分析判断。
15.【答案】240;90
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)做引体向上,需要克服自身重力做功,小林的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N,完成1次引体向上做的功:W=Gh=600N×0.4m=240J;
(2)小林40s内完成了15次引体向上,做的功为:W总=15×240J=3600J,整个比赛过程中做功的平均功率:。
【分析】(1)物体向上运动时需要克服自身重力做功,根据W=Fs=Gh计算可得结论;
(2)先求出15s做的总功,再代入功率公式计算可得结论。
16.【答案】(1)1
(2)上升
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)空桶漂浮在水面上时,所受浮力等于物体重力,即F浮=G物=1N;
(2)鹅卵石未捞出时沉在水底,所受浮力小于重力,桶漂浮,所受浮力等于重力,鹅卵石和桶的浮力之和小于二者总重力; 然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面 ,把鹅卵石和桶看做整体,所受浮力等于重力,所以捞出放入水桶中时,所受浮力增大,排开的水的体积变大,所以水面上升。
【分析】(1)物体漂浮时,浮力等于物体重力;
(2)通过比较鹅卵石在水中时和在桶中时鹅卵石和桶的浮力大小,根据阿基米德原理判断排开水的体积关系。
17.【答案】(1)1.8
(2)2×10-4
(3)1.5×103
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)由题意可知,控制棒的重力为G=18N,由重力和质量的关系式可得;
(2) ,控制棒受到3个力的作用,竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细绳对控制棒的拉力,当拉力时,打开水泵开关向水箱注水,当控制棒对传感开关拉力为16N时,可知控制棒所受浮力最小,此时排开水的体积最小,即F浮=G-F=18N-16N=2N,由F浮=ρ液gV排,可得;
(3)当控制棒所受拉力等于8N时,停止注水,此时控制棒所受到的浮力最大,F浮最大=18N-8N=10N,根据阿基米德原理可知,此时控制棒排开水的体积最大;,故排开水的体积最大变化量为:
ΔV排=1×10-3m3 - 2×10-4m3=8×10-4m3, 因为水箱储水最低深度是0.1m,最高深度是0.5m ,所以控制棒浸入水中最深和最低高度差为Δh=0.5m-0.1m=0.4m,所以控制棒底面积为:,控制棒的体积为:
V=Sh=2×10-3 m3 ×0.6m=1.2×10-3 m3 ,则控制棒的密度为:。
【分析】(1)根据重力与质量的关系式G=mg可得结论;
(2)控制棒在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细绳对控制棒的拉力,三个力的关系满足:F浮=G-F,当控制棒所受拉力最大的时候,控制棒在水中所受浮力,排开水的体积最小;
(3)当细绳拉力F达到8N时,停止注水,此时控制棒受到的浮力最大,由力的平衡条件求出控制棒受到的最大浮力,并由阿基米德原理求出控制棒排开水的最大体积;根据储水深度的最大和最小值计算此时水深的高度差,控制棒浸入水中的高度差,由阿基米德原理计算出控制棒的横截面积;进一步求得控制棒的体积,由密度计算公式计算控制棒的密度。
18.【答案】(1)2
(2);正
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)弹簧测力计每个大格表示1N,每个小格表示0.2N,指正指在2N刻度线上,所以示数为2N;
(2)根据实验数据,相应质量的钩码对应的重力在图像中描出对应的点,最后将所有点连线,得到的是一条斜直线,表格中数据可知,每组数据重力和质量的比值均为10N/kg,是一个定值,所以可得出 重力和质量的关系:物体所受的重力与物体的质量成正比。
【分析】(1)使用弹簧测力计时,首先要看清量程和分度值,根据指针位置读出示数即可;
(2)用描点法作出图像是一条过原点的斜直线,表示对应的两个物理量成正比。
19.【答案】(1)相同
(2)远
(3)匀速直线
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1) 小车从不同高度滑下速度不同,所以 应该使小车从同一斜的面的 相同高度 由静止滑下,使小车在水平面上开始运动时的速度相同;
(2)由实验现象可知, 水平表面越光滑,小车运动的距离就越 远, 这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)由实验可知小车速度变化快慢与所受阻力大小有关系,所受阻力越小,小车速度变化的越慢,进而推理所受阻力为0时,小车速度将不再发生变化,即小车将做匀速直线运动。
【分析】(1)由控制变量法可知,要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同,所以必须让小车从斜面同一高度滑下;
(2)根据实验现象分析判断;
(3)根据实验现象进行科学推理。
20.【答案】(1)凹陷程度
(2)乙丁
(3)能
【知识点】力的作用效果;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)力可以改变物体的形状, 压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 凹陷程度来确定的;
(2)由控制变量法可知,乙丁两图物体和海绵的接触面积相同,压力不同,压力变大海绵的凹陷程度变大,故分析比较图乙丁两图的实验现象可得出结论: 当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3) 将丁图上面长方体砖块侧放于砖块上, 下面和海绵的接触面积不变, 跟本题其它实验进行比较,能得出压力的作用效果跟压力大小有关。
【分析】(1)力可以改变物体的形状;
(2)比较四图,结合题干描述分析判断;
(3)探究压力大小对压力作用效果的影响,改变压力大小同时,需要控制和受力物体接触面积不变即可。
21.【答案】(1)二
(2)2;密度
(3)相等
(4)B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1) 随着走入水中越深(身体浸没前)会觉得身体越来越轻, 浸入液体的体积越大排开液体体积越大,身体感觉越轻,说明受到的浮力随着浸入液体体积变大而变大,推理出猜想二正确;
(2)第1空,由图可知,浸没前弹簧测力计示数为4.8N即物体重力为4.8N,浸没后弹簧测力计示数为2.8N,此时物体受到重力、浮力与弹簧测力计对物体的拉力,即:G=F浮+F,浸没后物体所受浮力:F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N;
第2空,盐水密度大于水的密度,由图2和图3可知,物体在盐水中弹簧测力计示数小于在水中的示数,说明排开液体体积相同时,液体密度越大,物体在液体中所受浮力越大;
(3)由题意可知,随着物体浸入液体体积变大,所受浮力变大,A弹簧测力计示数变小,变化量等于物体所受浮力;排开的液体全部流入薄塑料袋,B弹簧测力计示数变大,变化量等于物体排开水的重力,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于排开的水的重力,所以两个弹簧测力计示数变化量相等;
(4)小明的改进方案,实验器材在生活中更易获得,把弹簧测力计固定在横杆上,使示数更稳定,物体所受浮力变化更清晰,故选:B。
【分析】(1)物体在液体中所受浮力与液体密度和物体排开液体体积有关;人在水中受到重力、浮力和地面对人的支持力,浮力越大,地面对人的支持力就越小,身体感觉越轻,
(2)根据物体所受的力的关系G=F浮+F,以及弹簧测力计的变化分析判断;
(3)物体浸入液体所受的浮力大小等于排开液体的重力;
(4)传统方案实验器材生活中不易获得,弹簧测力计不固定示数不稳定,分析比较得出结论。
22.【答案】(1)300m
(2)1.5×105W
(3)3×106J
【知识点】功率的计算;功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【解答】 (1)由图像可知,汽车在10~20s内以30m/s做匀速直线运动,时间为t=10s,行驶的路程:s=vt=30m/s×10s=300m;
答:汽车在10~20s内行驶的路程为300m。
(2)在匀速行驶的过程中所受牵引力为5000N ,根据功率公式可得:
答: 汽车在10~20s汽车发动机的功率 为 1.5×105W 。
(3)因为发动机的功率恒定不变,所以0-20s汽车发动机做的功 ,由,可得,W=Pt= 1.5×105W×20s=3×106J ;
答: 0-20s汽车发动机做的功 为 3×106J 。
【分析】(1)根据速度公式计算即可;
(2)由题中条件,根据功率的推导公式计算可得结论;
(3) 因为发动机的功率恒定不变, 由功率公式,可得W=Pt,利用已知条件计算可得结论。
23.【答案】(1)120N
(2)4000Pa
(3)300Pa
(4)1940Pa
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)由题意可知,乙的质量为12kg,由重力公式可得实心圆柱体乙的重力:G=mg=12kg×10N/kg=120N
答:实心圆柱体乙的重力为120N。
(2) 乙放在水平地面上对地面的压力等于乙的重力:F=G=120N,乙和地面的接触面积:S=300cm2=3×10-2m2,由压强计算公式可得乙放在水平地面上对地面的压强:
答: 乙放在水平地面上对地面的压强 为4000Pa。
(3) 当甲切割的高度为9cm时,则甲剩余部分的高度为h=10cm-9cm=1cm=0.01m,因为甲为实心圆柱体,对地面的压强为:
答: 当甲切割的高度为9cm时,则甲剩余部分对水平地面的压强 为300Pa。
(4)由图丁可知,当甲沿水平方向切割的高度Δh=5cm时,液面的上升高度△h水=1cm,其后Δh水上升更快,表明其底面积减小了,容器上部分横截面积为S上,当甲沿水平方向切割的高度△h’=9cm时,液面的上升高度△h水’=2.6cm,因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,即(△h水’-Δh水)S上=(△h'-△h)S甲,则容器丙中上半部分的底面积S上为:;
由m=ρV=ρSh可得,圆柱体乙的高度为,
因为容器高度为h上+h下=2cm+10cm=12cmV下=(S下-S乙) h下=(1000cm2-300cm2)X10cm=7000cm3;
丙容器上部分装有水的体积为
V上=(S上-S乙)h上=(500cm2- 300cm2)X2cm=400cm3,
所以,V剩水=V下+V上=7000cm3+400cm3 =7400cm3
容器中原来水的体积为:
V水= S下h=1000cm2 x9cm =9000cm3>7400cm3,所以有水溢出,则容器内剩余水的质量为
m=ρV=1.0g/cm3X 7400cm3=7400g=7.4kg
此时容器丙对水平地面的压力为:
F丙=G乙+G水=(m乙+m剩水)g= (12kg+7.4kg)X10N/kg=194N
此时容器丙对水平地面的压强为:
答: 此时容器丙对水平地面的压强 1940 Pa 。
【分析】(1)根据重力与质量的关系式G=mg计算;
(2)放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体重力,代入压强公式计算可得结论;
(3)利用甲圆柱体剩余高度,因为实心圆柱体对地面的压强可以用公式:计算得出结论;
(4)利用甲切割部分浸在液体中时的体积和图丁可以求出容器上半部分的底面积,利用已知条件计算出乙的高度,可判断出乙放入丙容器后并没有完全浸没,利用已知条件把乙放入丙容器中后,容器中剩余水的体积求出来,即可计算出剩余水的质量,再根据容器对水平面的压力等于水和乙的总重力,再代入压强公式计算可得丙对水平地面的压强。
湖南省长沙市附中集团华益中学2022-2023学年物理八年级下学期第三次月考试卷
一、选择题(每小题3分,共36分,第1~10题单选,第11~12题双选)
1.在使用核桃夹夹核桃时,如图所示,力作用在A点比作用在B点容易将核桃夹碎,可见力的作用效果和什么有关(  )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.无法确定
【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】A.B.C.D. 如图所示,力作用在A点比作用在B点容易将核桃夹碎, 力作用的位置即力的作用点对力的作用效果产生了影响,故A、B、D错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】影响力的作用效果的三要素:大小、方向和作用点。
2.如图所示的情境中,力对物体做功的是(  )
A.用力向前推车,没有推动
B.用力搬石头,没有搬动
C.用力将杠铃从地面举过头顶的过程
D.用力提着滑板,水平前行
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. B.用力向前推车,没有推动 , 用力搬石头,没有搬动 ,有力作用在物体上,但是物体没有移动距离,所以力对物体不做功,故A、B错误;
C. 用力将杠铃从地面举过头顶的过程 ,杠铃受到竖直向上的推力,且在推力方向上移动了距离,所以力对物体做了功,故C正确;
D. 用力提着滑板,水平前行 ,人给滑板的力是竖直向上的,而滑板移动的距离方向是水平的,物体水平移动是因为惯性,所以人对滑板不做功,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)三种情况不做功:有力作用在物体上,但是物体没有移动距离;物体因为惯性移动,没有力对物体做功;当物体所受的力和物体移动方向垂直,力对物体不做功;
(2)做功的必要因素:有力作用在物体上,且在力的方向移动了距离;
(3)根据做功的必要因素分析判断。
3.如图,下列设备没有利用连通器原理的是(  )
A.茶壶 B.船闸
C.下水道存水管 D.活塞式抽水机
【答案】D
【知识点】连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】A.B.C. 茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器;船闸的闸室和闸室右侧上游,上端开口,底部相连,构成了连通器;下水管道成U型,当水不流动时,U型管里的水相平,两端开口,底部相连,构成了连通器,故A、B、C不符合题意;
D.活塞式抽水机利用了大气压的原理来工作的,不是连通器,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)连通器是上端开口,底部相连通的容器;装有同种液体时,当液体不流动时,两端液面总是相平的;
(2)抽水机底部和外界相连通,但是上部在抽水时是封闭的,所以不属于连通器。
4.如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做匀速圆周运动.下列说法正确的是(  )
A.橡皮的运动状态没有发生变化
B.橡皮受到平衡力的作用
C.细线发生了弹性形变
D.某时刻若一切力都消失了,橡皮将继续做圆周运动
【答案】C
【知识点】弹力;牛顿第一定律;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 橡皮绕手做匀速圆周运动 ,运动方向发生了变化,所以运动状态发生了变化,不是平衡状态,所以受的力不是平衡力,故A、B错误;
C. 在橡皮转动过程中,橡皮受到了拉力,受到的拉力是因为细线发生弹性形变产生的,故C正确;
D. 某时刻若一切力都消失了, 橡皮将做匀速直线运动,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)力的作用效果:改变物体的运动状态,改变物体的形状;运动状态的改变包括物体运动快慢的改变和运动方向的改变;平衡状态指静止状态或者匀速直线运动状态;
(2)当物体发生弹性形变时,就会对受力物体产生一个弹力;拉力、推力、支持力、压力等都属于弹力;
(3)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或者匀速直线运动状态。
5.滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一,如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动,则(  )
A.小孩向后用力蹬地,滑板车向前运动,说明力维持了物体的运动
B.小孩向后用力蹬地,滑板车向前运动,说明力的作用是相互的
C.滑板车停下来时,它的惯性变小
D.滑板车在水平地面上向前运动,是因为滑板车和小孩受到惯性的作用
【答案】B
【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.B. 当小孩停止对地面用力后,小车由于受到阻力作用,速度会变慢,小孩向后用力蹬地,滑板车向前运动,地面给人一个向前的推力,使小车运动速度变快说明了力是改变物体运动状态 ,同时也说明力的作用是相互的,故A错误,B正确;
C. 物体惯性只与质量有关,所以 滑板车停下来时,它的惯性 不变,故C错误;
D.惯性是物体的一种性质,不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)力是改变运动状态的原因;力的作用是相互的;
(2)惯性的大小只与物体质量有关,与速度无关;
(3)惯性是物体保持原来运动状态的性质,不是力,只能说因为惯性或者具有惯性。
6.如图,在易拉罐中装入少量水,用酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,用物体将罐口封堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,不一会儿,易拉罐就扁了,并发出了清脆的声音.关于这个实验,下列说法错误的是(  )
A.易拉罐变瘪,说明力可以使物体发生形变
B.易拉罐变瘪,是由于罐体冷却收缩形成的
C.易拉罐变瘪,是由于大气压的作用而导致的
D.易拉罐内气压变小的原因之一是瓶内水蒸气液化成小水珠
【答案】B
【知识点】液化及液化放热;力的作用效果;大气压强的存在
【解析】【解答】A. B.C.D.用酒精灯对易拉罐加热, 罐内水蒸气遇冷发生液化成小水珠,导致罐内气压小于罐外大气压,所以罐外大气压力大于罐内压力,在力的作用下易拉罐变瘪,所以说明力可以使物体发生形变,故A、C、D正确不符合题意,B错误符合题意。
故答案为:B。
【分析】力可以改变物体形状;易拉罐内装有少量水,加热时会有大量水蒸气逸出,水蒸气在罐口遇冷液化成小水滴,使管内气压小于大气压,在大气压的作用下被压瘪。
7.关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(  )
A.钢铁制造的轮船是靠增大排开液体的体积实现漂浮在液面
B.轮船从长江驶入东海,会沉下去一些
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.钢铁制造的轮船是通把实心的钢铁变成空心的以增大排开液体的体积实现漂浮在液面,故A正确;
B. 轮船从长江驶入东海, 轮船始终处于漂浮状态,浮力等于重力,所以浮力不变,根据阿基米德原理,,可知因为海水密度大于江水密度,故排开海水体积变小,轮船会上浮一些,故B错误;
C. 潜水艇在水中潜行时,排开海水体积等于潜水艇自身体积,所以排开液体体积不变,浮力不变,通过向储水仓中吸入和排出海水来改变自身重力, 从而实现上浮和下沉 ,故C错误;
D. 节日放飞的气球 ,是利用充入密度小于空气密度的气体而飞上天空,故D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)实心物体变成空心可以增大自身体积,以此增大排开液体体积从而增大所受浮力;
(2)首先确定轮船在两种液体中的状态,判断浮力变化情况,再根据阿基米德原理分析排开液体体积的关系,轮船排开液体体积等于轮船浸入液体体积;
(3)潜水艇两侧有两个水舱,吸入海水自身重力大于浮力,下沉,排出海水,自身重力小于浮力,上浮;
(4)气球充入密度小于空气密度的气体时,气球所受浮力小于重力而上浮。
8.高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志,其以快速、平稳、舒适为世界所称道,如图,在水平匀速行驶的高铁上,一枚硬币稳稳的立在窗台上,下列说法正确的是(  )
A.硬币受到的重力与它对窗台的压力是一对平衡力
B.硬币对窗台的压力和窗台对硬币的支持力是一对平衡力
C.硬币受到的重力和窗台对它的支持力是一对平衡力
D.若高铁进站时,硬币会向后滚动
【答案】C
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 硬币受到的重力作用在硬币上,它对窗台的压力作用在窗台上,这两个力作用在两个物体上,所以不是平衡力,故A错误;
B. 硬币对窗台的压力和窗台对硬币的支持力 是一对相互作用力,故B错误;
C. 硬币受到的重力和窗台对它的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以是一对平衡力,故C正确;
D. 若高铁进站时, 速度会变小,而硬币由于惯性保持原来的运动状态不变,所以硬币会向前滚动,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
(2)相互作用力:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个不同物体上;
(3)根据二力平衡条件分析判断;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,一切物体都具有惯性。
9.很多体育赛事都与摩擦有关,有时要增大摩擦力,有时又要设法减小摩擦力.下列四个实例中属于减小摩擦力的是(  )
A.在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉
B.滑旱冰时,旱冰鞋下装有滚轮
C.足球比赛中守门员戴有防滑手套
D.举重时,运动员先在手上涂抹“白粉”
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. C.D.在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉 , 足球比赛中守门员戴有防滑手套 ,运动员先在手上涂抹“白粉”,都是增大了接触面的粗糙承担,增大了摩擦,故A、C、D错误;
B.滑旱冰时,旱冰鞋下装有滚轮,通过变滑动为滚动减小摩擦力,故B正确;
故答案为:B。
【分析】(1)增大摩擦的方法有:接触面粗糙程度不变,增大压力增大摩擦力;压力不变,增大接触面粗糙程度增大摩擦力;
(2)减小摩擦的方法:接触面粗糙程度不变,通过减小压力减小摩擦力;压力不变,通过减小接触面粗糙程度减小摩擦力;变滑动为滚动,使接触面脱离接触等均可减小摩擦。
10.一长方体木块,各面粗糙程度均相同.把它平放在水平桌面上,在水平拉力F1的作用下,木块以0.2m/s的速度做匀速直线运动,如图甲所示;再把木块竖直放在水平桌面上,在水平拉力F2的作用下,木块以0.1m/s的速度做匀速直线运动,如图乙所示.则下列说法正确的是(  )
A.木块水平和竖直放置时,对桌面的压强相等
B.两次拉力
C.拉力F1比F2做功快
D.拉力F1比F2做功多
【答案】C
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压强大小比较;功的计算及应用
【解析】【解答】A.长方体木块,水平放置和竖直放置时,对桌面的压力相等,接触面积变小,由,可知,压力不变,受力面积变小,压强变大,故A错误;
B.两次木块均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,木块对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,所受摩擦力大小不变,所以拉力相等,故B错误;
C. 在水平拉力F1的作用下,木块以0.2m/s的速度做匀速直线运动,在水平拉力F2的作用下,木块以0.1m/s的速度做匀速直线运动,因为,拉力相等,所以拉力F1比F2做功快 ,故C正确;
D.由题意可知,两次木块运动距离未知,根据W=Fs,两次做的功的多少无法判断,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)根据压强公式,分析压力大小和受力面积的变化即可得出结论;
(2)影响滑动摩擦力的因素:压力大小和接触面的粗糙程度,与接触面积无关,且物体做匀速直线运动时,所受两个力为平衡力大小相等;
(3)根据功率公式分析判断;
(4)根据做功公式分析判断。
11.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,静止后两烧杯中液面相平,如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.乙烧杯底部所受液体压强较大
C.试管在乙液体中所受的浮力较小
D.两支试管底部所受液体压强相等
【答案】B,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A. C. 两支相同的平底试管内装入等量铁砂 ,质量相等,重力也相等,因为在两种液体中都是漂浮,所受浮力均等于重力,所以浮力相等,试管在甲液体中浸入体积较大,所以排开液体体积大于排开的乙液体体积,由,甲液体密度小于乙液体密度,故A、C错误;
B.两种液体深度相同,根据p=ρgh,乙液体密度大于甲液体密度,所以乙烧杯底部所受液体压强较大,
故B正确;
D.由浮力产生的原因,浮力等于物体在液体中上下表面的压力差,因为是漂浮,所以浮力等于试管下表面所受向上的压力,即两个试管底部在两种液体中所受的压力相等,因为是相同的试管,底面积相等,根据压强公式,可知底部所受压强相等,故D正确。
故答案为:B、D。
【分析】(1)根据物体在液体中漂浮,可确定其浮力和重力相等,再根据物体浸入液体的体积等于排开液体体积,利用阿基米德原理可判断两种液体密度大小关系;
(2)根据液体压强公式分析判断;
(3)根据浮力产生的原因,利用浮力相等,确定两个试管底部所受压力和浮力的关系,再根据压强公式分析判断。
12.老师布置作业:让同学们寻找生活中的物理现象,并做出解释.小刚走进厨房,观察到了一些现象,并做出了简单的解释.其中正确的是(  )
A.包饺子时捏出饺子花边,说明力可以改变物体的形状
B.刀刃磨得很锋利是为了利用增大压力的方法来增大压强
C.墙壁上的吸盘式挂钩利用了大气压
D.高压锅是利用了气压高,沸点低的原理
【答案】A,C
【知识点】力的作用效果;增大压强的方法及其应用;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A. 包饺子时饺子受力使饺子发生形变,被捏出花边,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B. 刀刃磨得很薄,减小了和物体的接触面积,由,可知,压力不变,受力面积减小,压强增大, 故B错误;
C.墙壁上的吸盘能吸附在墙壁上,是大气压将吸盘压在了墙壁上,利用了大气压,故C正确;
D. 高压锅是利用了气压高, 沸点升高,在高温下食物更容易熟,故D错误。
故选项为:A、C。
【分析】(1)力可以改变物体形状和物体的运动状态;
(2)增大压强的方法:增大压力和减小受力面积;
(3)吸盘在使用时,将吸盘和墙壁之间的空气排出,使吸盘与墙壁之间气压小于外界大气压,会被大气压压在墙壁上;
(4)液体沸点随着气压变大而升高。
二、填空题(每空2分,共22分)
13.小明利用暑假坐火车去拉萨旅游.在站台上候车时要站在安全线外,这是因为列车通过时车体附近气体流速大,压强   ,避免自己被推向列车.火车进入青藏高原后他发现携带的密封食品袋变得越来越鼓,这是因为外界大气压强随海拔高度的增加而   .
【答案】小;减小
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)流体流速大的地方压强小,列出行驶时带动周围空气高速流动起来,压强小;
(2) 密封食品袋 内部有气体,当火车进入青藏高原后,由于外界大气压强随海拔高度增加而减小,密封食品袋内部压强大于外界气压,会变得越来越鼓。
【分析】(1)流体压强的特点是,流体流速变快,压强变小;
(2)气压的影响因素之一是海拔,气压会随海拔的增加而减小。
14.如图所示是我国自主研发的深海无人潜水器,可下沉到11000m的深海进行探测.潜水器在水面下匀速下潜过程中(海水的密度不变),受到的浮力   (选填“变大”、“不变”或“变小”),潜水器完全浸没后逐渐下潜时,所受的压强   (选填“变大”、“不变”或“变小”).
【答案】不变;变大
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1) 潜水器在水面下匀速下潜过程中(海水的密度不变), 由于浸入液体体积不变,由阿基米德原理可知,所受浮力不变;
(2) 潜水器完全浸没后逐渐下潜时 ,由p=ρgh,可知随着深度增加,潜水器所受海水压强变大。
【分析】(1)由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,可知当液体密度和排开液体体积不变时,所受浮力不变;
(2)根据影响液体压强大小因素分析判断。
15.为了提高学生引体向上的积极性,本周二我校八年级举行了男生引体向上团体赛.某班小林同学质量为60kg,每次匀速上拉,身体重心上升0.4m,他在该团体赛中,40s内完成了15次引体向上.(g取10N/kg)则他完成1次引体向上做功   J,整个比赛过程中做功的平均功率是   W.
【答案】240;90
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)做引体向上,需要克服自身重力做功,小林的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N,完成1次引体向上做的功:W=Gh=600N×0.4m=240J;
(2)小林40s内完成了15次引体向上,做的功为:W总=15×240J=3600J,整个比赛过程中做功的平均功率:。
【分析】(1)物体向上运动时需要克服自身重力做功,根据W=Fs=Gh计算可得结论;
(2)先求出15s做的总功,再代入功率公式计算可得结论。
16.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗.他先将一个重为1N空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面.(不考虑捞出过程中带出的水)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为   N.
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会   (选填“上升”、“下降”或“不变”).
【答案】(1)1
(2)上升
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)空桶漂浮在水面上时,所受浮力等于物体重力,即F浮=G物=1N;
(2)鹅卵石未捞出时沉在水底,所受浮力小于重力,桶漂浮,所受浮力等于重力,鹅卵石和桶的浮力之和小于二者总重力; 然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面 ,把鹅卵石和桶看做整体,所受浮力等于重力,所以捞出放入水桶中时,所受浮力增大,排开的水的体积变大,所以水面上升。
【分析】(1)物体漂浮时,浮力等于物体重力;
(2)通过比较鹅卵石在水中时和在桶中时鹅卵石和桶的浮力大小,根据阿基米德原理判断排开水的体积关系。
17.小明同学借助力传感开关为自家太阳能热水器设计向水箱注水的自动控制简易装置.装置示意图如图所示,太阳能热水器水箱储水空间是长方体.考虑既充分利用太阳能又节约用水,小明设计水箱储水最低深度是0.1m,最高深度是0.5m(图中未标注最高和最低水位线),力传感开关通过细绳在水箱内悬挂一根细长的圆柱形控制棒,当拉力时,打开水泵开关向水箱注水,当拉力,关闭水泵开关停止注水.已知控制棒重,高为0.6m,不计细绳质量与体积.小明完成设计和安装,自动控制简易装置按照设计正常工作.g取10N/kg,.求:
(1)控制棒的质量为   kg;
(2)控制棒排开水的最小体积为   m3;
(3)控制棒的密度为   kg/m3.
【答案】(1)1.8
(2)2×10-4
(3)1.5×103
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)由题意可知,控制棒的重力为G=18N,由重力和质量的关系式可得;
(2) ,控制棒受到3个力的作用,竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细绳对控制棒的拉力,当拉力时,打开水泵开关向水箱注水,当控制棒对传感开关拉力为16N时,可知控制棒所受浮力最小,此时排开水的体积最小,即F浮=G-F=18N-16N=2N,由F浮=ρ液gV排,可得;
(3)当控制棒所受拉力等于8N时,停止注水,此时控制棒所受到的浮力最大,F浮最大=18N-8N=10N,根据阿基米德原理可知,此时控制棒排开水的体积最大;,故排开水的体积最大变化量为:
ΔV排=1×10-3m3 - 2×10-4m3=8×10-4m3, 因为水箱储水最低深度是0.1m,最高深度是0.5m ,所以控制棒浸入水中最深和最低高度差为Δh=0.5m-0.1m=0.4m,所以控制棒底面积为:,控制棒的体积为:
V=Sh=2×10-3 m3 ×0.6m=1.2×10-3 m3 ,则控制棒的密度为:。
【分析】(1)根据重力与质量的关系式G=mg可得结论;
(2)控制棒在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细绳对控制棒的拉力,三个力的关系满足:F浮=G-F,当控制棒所受拉力最大的时候,控制棒在水中所受浮力,排开水的体积最小;
(3)当细绳拉力F达到8N时,停止注水,此时控制棒受到的浮力最大,由力的平衡条件求出控制棒受到的最大浮力,并由阿基米德原理求出控制棒排开水的最大体积;根据储水深度的最大和最小值计算此时水深的高度差,控制棒浸入水中的高度差,由阿基米德原理计算出控制棒的横截面积;进一步求得控制棒的体积,由密度计算公式计算控制棒的密度。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.小青认为物体的重力大小与物体的质量有关,于是进行了实验探究(每个钩码重100g):
质量m(kg) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
重力G(N) 1 2 2.5 4 5
(1)如图1所示是同学们第2次测量中弹簧测力计的读数,此时测力计的示数是   N;
(2)小青将实验数据记录在下表中,请在图2中作出重力随质量变化的图象   .并根据图像可以得出重力和质量的关系:物体所受的重力与物体的质量成   比.
【答案】(1)2
(2);正
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)弹簧测力计每个大格表示1N,每个小格表示0.2N,指正指在2N刻度线上,所以示数为2N;
(2)根据实验数据,相应质量的钩码对应的重力在图像中描出对应的点,最后将所有点连线,得到的是一条斜直线,表格中数据可知,每组数据重力和质量的比值均为10N/kg,是一个定值,所以可得出 重力和质量的关系:物体所受的重力与物体的质量成正比。
【分析】(1)使用弹簧测力计时,首先要看清量程和分度值,根据指针位置读出示数即可;
(2)用描点法作出图像是一条过原点的斜直线,表示对应的两个物理量成正比。
19.在学习牛顿第一定律时,为了“探究阻力对物体运动”的影响,某实验小组做了如图所示的实验.
(1)为了探究不同阻力对小车运动速度改变的影响情况,应该使小车从同一斜的面的   (选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,使小车在水平面上开始运动时的速度相同;
(2)实验表明:水平表面越光滑,小车运动的距离就越   ,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)进而推理得出:假如运动的小车受到的阻力为零,小车将做   运动.
【答案】(1)相同
(2)远
(3)匀速直线
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1) 小车从不同高度滑下速度不同,所以 应该使小车从同一斜的面的 相同高度 由静止滑下,使小车在水平面上开始运动时的速度相同;
(2)由实验现象可知, 水平表面越光滑,小车运动的距离就越 远, 这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)由实验可知小车速度变化快慢与所受阻力大小有关系,所受阻力越小,小车速度变化的越慢,进而推理所受阻力为0时,小车速度将不再发生变化,即小车将做匀速直线运动。
【分析】(1)由控制变量法可知,要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同,所以必须让小车从斜面同一高度滑下;
(2)根据实验现象分析判断;
(3)根据实验现象进行科学推理。
20.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小豪同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的   程度来确定的;
(2)分析比较图   的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)如图丁所示,小俊同学以为将丁图上面长方体砖块侧放于砖块上,   (选填“能”或“不能”)跟本题其它实验进行比较得出压力的作用效果跟压力大小有关.
【答案】(1)凹陷程度
(2)乙丁
(3)能
【知识点】力的作用效果;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)力可以改变物体的形状, 压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 凹陷程度来确定的;
(2)由控制变量法可知,乙丁两图物体和海绵的接触面积相同,压力不同,压力变大海绵的凹陷程度变大,故分析比较图乙丁两图的实验现象可得出结论: 当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3) 将丁图上面长方体砖块侧放于砖块上, 下面和海绵的接触面积不变, 跟本题其它实验进行比较,能得出压力的作用效果跟压力大小有关。
【分析】(1)力可以改变物体的形状;
(2)比较四图,结合题干描述分析判断;
(3)探究压力大小对压力作用效果的影响,改变压力大小同时,需要控制和受力物体接触面积不变即可。
21.小明在家中利用劳动课上学习的烹饪技能做西红柿炒鸡蛋时,发现将同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮.为了弄清楚其原因,小明通过实验探究“浮力的大小与什么因素有关”,小明先进行了猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关.
(1)小明根据在游泳池中游泳时,从浅水区向深水区走去的过程中,随着走入水中越深(身体浸没前)会觉得身体越来越轻,推理出猜想   (选填“一”、“二”或“三”)正确;
(2)弹簧测力计使用前要先进行调零,然后小明进行了如图-1、图-2、图-3所示的实验操作.计算可得,物体浸没在水中时的浮力为   N,分析实验数据,当物体浸入液体的体积相同时,液体的   越大,物体所受的浮力越大,所以同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮;
(3)小明利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计),对课本上探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”的实验进行改进,装置如图-4所示.向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A、B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”);
(4)小明改进后的实验方案具有的优点是____.(选填序号)
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定
C.一次实验就能得出物理普遍规律
【答案】(1)二
(2)2;密度
(3)相等
(4)B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1) 随着走入水中越深(身体浸没前)会觉得身体越来越轻, 浸入液体的体积越大排开液体体积越大,身体感觉越轻,说明受到的浮力随着浸入液体体积变大而变大,推理出猜想二正确;
(2)第1空,由图可知,浸没前弹簧测力计示数为4.8N即物体重力为4.8N,浸没后弹簧测力计示数为2.8N,此时物体受到重力、浮力与弹簧测力计对物体的拉力,即:G=F浮+F,浸没后物体所受浮力:F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N;
第2空,盐水密度大于水的密度,由图2和图3可知,物体在盐水中弹簧测力计示数小于在水中的示数,说明排开液体体积相同时,液体密度越大,物体在液体中所受浮力越大;
(3)由题意可知,随着物体浸入液体体积变大,所受浮力变大,A弹簧测力计示数变小,变化量等于物体所受浮力;排开的液体全部流入薄塑料袋,B弹簧测力计示数变大,变化量等于物体排开水的重力,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于排开的水的重力,所以两个弹簧测力计示数变化量相等;
(4)小明的改进方案,实验器材在生活中更易获得,把弹簧测力计固定在横杆上,使示数更稳定,物体所受浮力变化更清晰,故选:B。
【分析】(1)物体在液体中所受浮力与液体密度和物体排开液体体积有关;人在水中受到重力、浮力和地面对人的支持力,浮力越大,地面对人的支持力就越小,身体感觉越轻,
(2)根据物体所受的力的关系G=F浮+F,以及弹簧测力计的变化分析判断;
(3)物体浸入液体所受的浮力大小等于排开液体的重力;
(4)传统方案实验器材生活中不易获得,弹簧测力计不固定示数不稳定,分析比较得出结论。
四、综合计算题(第22题6分,第23题8分,共14分)
22.如图甲所示是我国生产的一款纯电动汽车,在平直的公路上对该汽车进行测试的v-t图像如图乙所示,发动机的功率恒定不变,汽车从静止加速到30m/s的过程行驶的路程是150m,在匀速行驶的过程中所受牵引力为5000N.()求:
(1)汽车在10~20s内行驶的路程;
(2)汽车在10~20s汽车发动机的功率;
(3)0-20s汽车发动机做的功.
【答案】(1)300m
(2)1.5×105W
(3)3×106J
【知识点】功率的计算;功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【解答】 (1)由图像可知,汽车在10~20s内以30m/s做匀速直线运动,时间为t=10s,行驶的路程:s=vt=30m/s×10s=300m;
答:汽车在10~20s内行驶的路程为300m。
(2)在匀速行驶的过程中所受牵引力为5000N ,根据功率公式可得:
答: 汽车在10~20s汽车发动机的功率 为 1.5×105W 。
(3)因为发动机的功率恒定不变,所以0-20s汽车发动机做的功 ,由,可得,W=Pt= 1.5×105W×20s=3×106J ;
答: 0-20s汽车发动机做的功 为 3×106J 。
【分析】(1)根据速度公式计算即可;
(2)由题中条件,根据功率的推导公式计算可得结论;
(3) 因为发动机的功率恒定不变, 由功率公式,可得W=Pt,利用已知条件计算可得结论。
23.如图,实心圆柱体甲、乙的密度均为,甲的高度为10cm,甲的底面积为200cm2,乙的质量为12kg,底面积为300cm2,水平地面上的轻质薄壁容器丙内盛有9cm深的水,容器上部分高度为2cm,下部分高度为10cm,容器下底面积为1000cm2,若把甲沿水平方向切割 h的高度,切割下来的部分竖直缓慢浸没在丙容器的水中,液面的上升高度 h水与切割的高度 h的部分关系如图丁所示.求:(g取10N/kg,)
(1)实心圆柱体乙的重力;
(2)乙放在水平地面上对地面的压强;
(3)当甲切割的高度为9cm时,则甲剩余部分对水平地面的压强;
(4)若将圆柱体乙放入原装有9cm深水的容器丙中,此时容器丙对水平地面的压强.
【答案】(1)120N
(2)4000Pa
(3)300Pa
(4)1940Pa
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)由题意可知,乙的质量为12kg,由重力公式可得实心圆柱体乙的重力:G=mg=12kg×10N/kg=120N
答:实心圆柱体乙的重力为120N。
(2) 乙放在水平地面上对地面的压力等于乙的重力:F=G=120N,乙和地面的接触面积:S=300cm2=3×10-2m2,由压强计算公式可得乙放在水平地面上对地面的压强:
答: 乙放在水平地面上对地面的压强 为4000Pa。
(3) 当甲切割的高度为9cm时,则甲剩余部分的高度为h=10cm-9cm=1cm=0.01m,因为甲为实心圆柱体,对地面的压强为:
答: 当甲切割的高度为9cm时,则甲剩余部分对水平地面的压强 为300Pa。
(4)由图丁可知,当甲沿水平方向切割的高度Δh=5cm时,液面的上升高度△h水=1cm,其后Δh水上升更快,表明其底面积减小了,容器上部分横截面积为S上,当甲沿水平方向切割的高度△h’=9cm时,液面的上升高度△h水’=2.6cm,因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,即(△h水’-Δh水)S上=(△h'-△h)S甲,则容器丙中上半部分的底面积S上为:;
由m=ρV=ρSh可得,圆柱体乙的高度为,
因为容器高度为h上+h下=2cm+10cm=12cmV下=(S下-S乙) h下=(1000cm2-300cm2)X10cm=7000cm3;
丙容器上部分装有水的体积为
V上=(S上-S乙)h上=(500cm2- 300cm2)X2cm=400cm3,
所以,V剩水=V下+V上=7000cm3+400cm3 =7400cm3
容器中原来水的体积为:
V水= S下h=1000cm2 x9cm =9000cm3>7400cm3,所以有水溢出,则容器内剩余水的质量为
m=ρV=1.0g/cm3X 7400cm3=7400g=7.4kg
此时容器丙对水平地面的压力为:
F丙=G乙+G水=(m乙+m剩水)g= (12kg+7.4kg)X10N/kg=194N
此时容器丙对水平地面的压强为:
答: 此时容器丙对水平地面的压强 1940 Pa 。
【分析】(1)根据重力与质量的关系式G=mg计算;
(2)放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体重力,代入压强公式计算可得结论;
(3)利用甲圆柱体剩余高度,因为实心圆柱体对地面的压强可以用公式:计算得出结论;
(4)利用甲切割部分浸在液体中时的体积和图丁可以求出容器上半部分的底面积,利用已知条件计算出乙的高度,可判断出乙放入丙容器后并没有完全浸没,利用已知条件把乙放入丙容器中后,容器中剩余水的体积求出来,即可计算出剩余水的质量,再根据容器对水平面的压力等于水和乙的总重力,再代入压强公式计算可得丙对水平地面的压强。

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