山东省青岛第三十九中期中考试试题(原卷版+解析版)2023-2024通用版物理八年级下学期

2023—2024学年度第二学期期中质量检测
八年级物理试题
(满分:100分 时间:90分钟)
注意事项:
1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2. 请将答案正确填写在答题卡上。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题满分2分,共10小题,每小题2分每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 物理学中为了纪念为人类发展做出卓越贡献的科学家,经常将物理量的单位用科学家的名字来命名。例如我们学习的N/m2这个单位,就是用下列哪位科学家的名字命名的(  )
A. 牛顿 B. 帕斯卡 C. 托里拆利 D. 伽利略
2. 下列关于“力”的观点中,你认为正确的是(  )
①两个物体互相接触,就一定有力的作用  ②两个物体互相接触,不一定有力的作用
③力的产生至少涉及两个物体  ④一个物体也可以产生力的作用
A. ①④ B. ②④ C. ②③ D. ①③
3. 小华用矿泉水瓶做以下实验:他用水平力轻轻推动底部时,瓶子沿桌面平稳移动;当用水平力轻推瓶盖时,瓶子翻倒了。下列关于他实验得说法不正确是(  )
A. 第二次实验瓶子翻倒,说明第二次用的水平推力比第一次的大
B. 瓶子翻倒时,它所受的重力和支持力不在同一直线上
C. 这两次实验说明力的作用效果与力的作用点有关
D. 瓶子移动或翻倒都能体现力作用效果
4. 一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法不正确的是(  )
A. 足球受到的支持力是木板产生的弹力
B. 足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C. 足球对木板的压力属于弹力
D. 只有木板产生弹力,足球不产生弹力
5. “神舟十五号”飞船在太空中飞行时,处于“失重”状态,宇航员在飞船中下列目的不能实现的是(  )
A. 用弹簧测力计测拉力 B. 用握力器锻炼握力
C. 举哑铃锻炼臂力 D. 用秒表测时间
6. 如图所示是一种未来可用于航空飞行器制造的“微格金属”特殊材料,可放置在一朵蒲公英上.如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中,从80m高处落下,即使砸坏地面鸡蛋也不会破损;用外力将它压缩50%,外力撤销后能够完全恢复原状.下列物理属性与它无关的是(  )
A. 熔点高 B. 弹性好 C. 密度小 D. 延展性好
7. 下列关于如图所示的四个实验的判断中,正确的是(  )
A. 如图甲中,手持自制气压计从崂山山脚走到山顶,玻璃管内液面升高
B. 如图乙中,托里拆利实验的玻璃管倾斜会使测得的大气压值变大
C. 如图丙中,覆杯实验中杯子倾斜水就会流出
D. 如图丁中,向纸片中间吹气会看到纸片向两边分开
8. 在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上,小明列举的以下观点中正确的是(  )
A. 用力捏闸刹车——增大压力来增大压强
B. 轮胎上有花纹——增大接触面粗糙程度来增大摩擦
C. 车座用海绵包裹——增大受力面积来增大压强
D. 车轴使用滚动轴承——变滚动为滑动来减小摩擦
9. 学校举行趣味运动会,其中一个项目是“夹球走”,其规则如图所示,两位同学背对背夹一氢气球,朝着图中箭头方向行走,最先走完规定距离者获胜。在此过程中,既要防止气球被压爆,又要防止气球飞走,两人背部必须保持竖直。行走过程中,下列说法中错误的是(  )
A. 两位参赛同学对气球在水平方向上施加的一定是平衡力
B. 气球被压扁,说明力可以使物体发生形变
C. 气球受到人背部施加的摩擦力
D. 两个人的速度应该尽可能相等
10. 如图所示,把A、B叠放在一起放在水平桌面上。已知A的重力为GA,底面积为SA,B的重力为GB,底面积为SB,下列说法正确的是(  )
A. A对B的支持力大小等于A的重力大小
B. A对桌面压力大小等于A的重力大小
C. B对A的压强大小为
D. A对桌面的压强大小为
二、多项选择题(本题满分10分,共5道小题。每小题给出的四个选项中,均有2~3个选项符合题目要求,全选对得2分,漏选得1分,错选或不选得0分)
11. 下列关于研究方法说法正确的是(  )
A. “画力的示意图”与“推导液体压强公式”用到了相同的研究方法
B. “研究二力平衡的条件”与“探究光的反射定律”用到了相同的研究方法
C. “用弹簧测力计测滑动摩擦力”与“探究液体压强规律”用到了相同的研究方法
D. “用公式表示压强的定义”与“用水柱液面变化显示玻璃瓶微小形变”用到了相同的研究方法
12. 如图所示,小徽用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,购物车内装有各种商品。下列说法不正确的是(  )
A. 小徽对车的水平推力大于车受到的阻力
B. 地面对车的支持力与购物车的重力是一对平衡力
C. 车受到的支持力与车对地面的压力是一对相互作用力
D. 若小徽撤去推力,购物车会慢慢停下来,是因为运动需要力来维持
13. 中国自主研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600是一款大型水陆两栖飞机,最大起飞质量是53.5t,最大航速是460km/h,一次可吸水12t,轮子与地面的总接触面积约为0.1m2,可以满足森林灭火和水上救援的需要。下列对“鲲龙”AG600飞机的判断正确的是(  )
A. 飞机能够升空,是因为机翼上表面受到的气压小于机翼下表面的气压
B. 飞机以最大起飞质量起飞时,它所受到的升力等于5.35×105N
C. 飞机以最大起飞质量停在机场时,它对地面的压强约为5.35×106Pa
D. 飞机降落后关闭发动机不能马上停下来,是因为受到了惯性的作用
14. 如图所示,老师带领同学们探究“同一直线上的二力合成”。她将一根轻质弹簧的左端固定在O点,右端用细线连接弹簧测力计的挂钩,每次都将弹簧右端由A位置拉伸到B位置,a、b、c三次实验弹簧测力计的示数如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 该实验利用了“弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比”的原理
B. 由a、b两图可知,同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于两个力大小之和
C. 由a、c两图可知,同一直线上方向相反的两个力的合力,方向与较大的那个力方向相同
D. b、c两次实验弹簧的右端所受弹簧测力计拉力的合力分别是4N和5N
15. 为研究“二力平衡的条件”,小敏将一块长方形硬纸板在对角的顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端绕过桌边的滑轮各悬挂一个托盘,盘中各放一个等质量的钩码,如图所示。关于这个实验,下列说法中正确的是(  )
A. 选择纸片为研究主体是为了避免摩擦力对实验现象的干扰
B. 为了使装置更稳定,应选择质量较大的铁片代替硬纸板实验
C. 调整两边的钩码数量,是为了研究大小不相等的两个力,能否使物体平衡
D. 将硬纸板旋转一个角度后释放,是为了研究方向不相反的两个力,能否使物体平衡
第Ⅱ卷
三、实验探究题(本题满分42分,共5道小题。16小题10分,17小题7分,18小题10分,19小题7分,20小题8分。)
16. 小明与同学们一起探究“物体所受的重力与质量的关系”,他们进行了如下探究:
(1)实验前同学们观察所用的弹簧测力计(如图甲所示),发现它的量程是______,分度值为______,为正确测量物体所受的重力,还应将弹簧测力计在______方向调零;
(2)开始测量物体所受重力时,小明将钩码挂在弹簧测力计下方,手持弹簧测力计在晃动中读数,老师告诉他应保持弹簧测力计竖直静止才能读数,这样做的目的是:____________。如图甲是小明第二次正确测量时弹簧测力计的示数;
(3)同学们将实验数据记录在表中,并在图乙坐标系中完成了部分数据的描点,请你帮他们将缺少的数据描点,作出图像____,根据图像你得出的结论是:____________;
次数 质量m/(kg) 重力G/(N)
1 0.05 0.5
2 0.10 1
3 0.15 1.4
4 0.20 2.0
5 0.25 2.6
6 0.30 3.0
(4)小红利用图丙所示实验装置探究另一个问题,她将该装置放在水平桌面,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向______(选填“变化”或“不变”),由实验现象可得出重力的方向总是______。
17. 为了探究“阻力对物体运动的影响”,小明进行了如下实验操作:
第一步:在水平面上铺上阻力较大的毛巾;
第二步:将小车放在水平面的初始位置(如图甲所示),用手向右推动小车;
第三步:待小车静止后,记录小车的初始位置与末位置之间的距离为s1;
第四步:依次再在水平面上更换棉布和塑料板,重复上述步骤,记录测量距离为s2、s3;
第五步:比较s1、s2、s3得出结论。
(1)请画出小车在甲图中末位置的受力示意图______;
(2)同桌小华认为小明的实验操作不正确,你同意小华的意见吗?______,说明你的理由:______;
(3)小刚则选用了如图乙所示的装置进行实验。他在水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板,再使用数据传感器采集小车在3次实验中从斜面同一高度自由下滑至斜面底端的数据,电脑生成了3次速度随时间变化的图象,他发现3次实验图象是重合的(如图丙),这说明小车每次到达斜面底部的速度是______的(选填“相同”、“不同”或“无法判断”);
(4)小刚继续采集小车从斜面底部滑行至静止时,其速度随时间的变化(如图丁所示),分析该图象:小车在三种不同的平面上从运动到静止,速度的减小量______(选填“相同”、“不相同”或“不确定”),因此,小车所受的阻力越小,速度减小得越______。小刚推理:倘若小车所受的阻力继续减小,图中点A与坐标轴原点O之间的距离将越来越______,若小车所受阻力减小为0时,请在图戊中作出小车在水平面上运动的速度v随时间t的变化图像______。
18. 如图,小华利用长木板、毛巾、两块相同的长方体物块A、B,以及弹簧测力计,探究“滑动摩擦力的影响因素”:
(1)实验时,小华应使弹簧测力计水平__________拉动物体A;
(2)小华通过比较甲、乙两图的弹簧测力计示数,可以得到初步结论:__________,若要探究滑动摩擦力与压力大小的关系可选择图__________和图__________的实验进行对比;
(3)小丽认为弹簧测力计不沿水平方向拉动时(如图丁所示),也可以使物块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,这样也可以测量滑动摩擦力的大小。小华不同意,她认为此时物块处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,此时物块受到的滑动摩擦力将__________(选填“小于”、“大于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(4)请画出图丁中物块的受力示意图__________。
19. 如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等器材探究“影响压力作用效果的因素”:
(1)本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较__________,这种研究方法是__________法;
(2)通过比较图甲、乙,说明受力面积相同时,__________,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图__________和图__________,说明压力一定时,受力面积越__________,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的压强p2的大小关系为p1__________p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
20. 如图所示,为探究“液体压强规律”同学们做了形式多样的探究:小明用如图①所示的中空玻璃管探究,他将玻璃管底部及侧部上、中、下三个孔都用橡皮膜扎紧,然后往玻璃管内倒满水且竖直放置;小雨用如图②所示的压强计完成了图③、④、⑤所示三次实验;小慧用一空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,完成了图⑥、⑦、⑧所示三次实验。
(1)图①中A、B、C三孔的橡皮膜都凸出,表明液体对__________有压强,A、B、C三孔的橡皮膜凸出的程度逐渐增大,由此得出的结论与小雨实验中的步骤__________(填对比实验的示图序号)相同;
(2)小雨实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用__________(选填“薄”或“厚”)一些的较好。在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图②,为了使U形管左右两侧的液面相平,请帮他选出正确的调节方法__________(选填“A”或“B”);
A.将右侧支管中高出的水倒出  B.取下软管重新安装
(3)小雨对比图④和图⑤实验可得结论:相同__________,液体的__________越大,压强越大。小慧用她的实验__________(填对比实验的示图序号)也可得到相同结论,她看到图__________中塑料瓶口的橡皮膜内凹的更厉害(酒精的密度小于水)。
四、综合应用题(本题满分28分,共5道小题。21小题7分,22小题4分,23小题6分,24分5分,25小题6分)
21. 随着人们生活水平的提高,汽车的使用越来越普遍。当车速很快时,一旦急刹车或发生碰撞,车内人员如果不系安全带身体会与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而飞出车外。为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害。在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到车身上。
(1)紧急刹车时,汽车由于__________而停止运动,人由于__________仍要保持__________的运动状态,所以容易向前倾倒,物体的这种性质是由__________定律揭示的。
(2)安全气囊受到撞击时,同时人也受到力的作用,原因是__________,由于气囊具有弹性,发生__________,使人的受力面积增大,所受压强__________。
22. 船闸是克服河流上建坝(或天然)形成的水位差的一种过船建筑物。举世瞩目的我国三峡大坝,上、下游水位差最高可达113米,船只通航就要依靠三峡船闸。三峡船闸是世界上最大的船闸,共有5个闸室组成。如图所示是单闸室船闸的工作示意图,它工作时是利用__________原理,在图中所示的时刻,如果关闭上游闸门C和阀门A,打开阀门B,会使__________的水位发生变化,直至和__________的水位持平,关闭阀门B,打开闸门__________,船只驶出闸室。
23. 清明假期小杰随爸妈回乡祭祖,在帮奶奶做家务时,一个给鸡自动喂水装置引发了他的兴趣。如图甲所示,把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,鸡喝水的过程中,盆中水位下降至瓶口露出水面时,瓶中水自动流出补充到盆中,直到瓶口再次没入水中,水停止流出,如此反复。经过研究他发现当瓶口没入水中时,瓶内水柱上方的气压______(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,所以瓶中水不再流出。小杰还发现奶奶家院子里还有一口压井,通过查资料他明白了这口压井是靠活塞式抽水机来提水的,其某个工作环节如图乙所示,此时活塞向上移动,______阀门关闭,水在______的作用下冲开______阀门,流入圆筒。小杰发现这两个装置的原理是相同的,你身边还有应用相同原理的实例吗?请任意举出两个:______、______。
24. 2024年3月31日,江西南昌遭遇了飓风强降雨天气,有市民家中的阳台窗被整个掀飞,家中物品被“吸”出窗外,甚至造成了人员伤亡。假设阳台窗的面积为10m2,可以算出阳台窗在标准大气压下受到的大气压力大约是__________,这么大的压力却没有把窗玻璃压碎,这是因为__________,但如果窗外刮起飓风,由于流体中流速__________的位置压强__________,窗玻璃将受到向__________的合力,就容易被掀飞。
25. 如图所示,帕斯卡在1648年做了一个著名的实验:他在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水,结果只灌了几杯水,木桶就裂开了。这就是历史上有名的帕斯卡裂桶实验。假设木桶高为50cm,底面积为200cm2,受到压强为1.8×105Pa时刚好裂开;细管长为19.5m,横截面积为2cm2。
(1)假设细管灌满水时,木桶未裂开,则此时木桶的底面受到水的压强和压力分别是多少?
(2)木桶刚好裂开时,灌入细管中水的体积是多少?若将这些水装入自重为2N,容积为0.5L的杯子,需要几个这样的杯子?把这些装水的杯子放置在木桶上,对木桶上表面的压力是多少?2023—2024学年度第二学期期中质量检测
八年级物理试题
(满分:100分 时间:90分钟)
注意事项:
1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2. 请将答案正确填写在答题卡上。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题满分2分,共10小题,每小题2分每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 物理学中为了纪念为人类发展做出卓越贡献的科学家,经常将物理量的单位用科学家的名字来命名。例如我们学习的N/m2这个单位,就是用下列哪位科学家的名字命名的(  )
A. 牛顿 B. 帕斯卡 C. 托里拆利 D. 伽利略
【答案】B
【解析】
【详解】单位N/m2表示压力与受力面积之比,所以这是一个压强单位,是为了纪念物理学家帕斯卡,把N/m2又称为Pa(帕斯卡),故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 下列关于“力”的观点中,你认为正确的是(  )
①两个物体互相接触,就一定有力的作用  ②两个物体互相接触,不一定有力的作用
③力的产生至少涉及两个物体  ④一个物体也可以产生力的作用
A. ①④ B. ②④ C. ②③ D. ①③
【答案】C
【解析】
【详解】两个相互接触的物体之间不一定有力的作用,相互接触并挤压会有力的作用,则①错误,②正确;力的产生至少涉及两个物体,其中一个是施力物体,另一个是受力物体,则③正确,④错误;综上,①④错误,②③正确,故ABD错误,C正确。
故选C。
3. 小华用矿泉水瓶做以下实验:他用水平力轻轻推动底部时,瓶子沿桌面平稳移动;当用水平力轻推瓶盖时,瓶子翻倒了。下列关于他实验得说法不正确的是(  )
A. 第二次实验瓶子翻倒,说明第二次用的水平推力比第一次的大
B. 瓶子翻倒时,它所受的重力和支持力不在同一直线上
C. 这两次实验说明力的作用效果与力的作用点有关
D. 瓶子移动或翻倒都能体现力的作用效果
【答案】A
【解析】
【详解】AC.第二次实验瓶子翻倒,是因为第二次力的作用点与第一次不同,产生的效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.瓶子翻倒时,处于非平衡状态,此时它所受的重力和支持力不在同一直线上,故B正确,不符合题意;
D.力的作用效果是改变物体形状或改变物体的运动状态,瓶子移动或翻倒是瓶子的运动状态发生了改变,都能体现力的作用效果,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法不正确的是(  )
A. 足球受到的支持力是木板产生的弹力
B. 足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C. 足球对木板的压力属于弹力
D. 只有木板产生弹力,足球不产生弹力
【答案】C
【解析】
【详解】A.足球受到的支持力是木板发生弹性形变要恢复原状而产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.足球产生的弹力是由于足球发生弹性形变要恢复原状而产生的弹力,故B正确,不符合题意;
C.足球对木板的压力是由于弹性形变要恢复原状而产生的弹力,故C错误,符合题意;
D.木板与足球相互挤压,均发生弹性形变,都产生弹力,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. “神舟十五号”飞船在太空中飞行时,处于“失重”状态,宇航员在飞船中下列目的不能实现的是(  )
A. 用弹簧测力计测拉力 B. 用握力器锻炼握力
C. 举哑铃锻炼臂力 D. 用秒表测时间
【答案】C
【解析】
【详解】A.用弹簧测力计测拉力,利用的是力使弹簧发生形变,与重力无关,可以在太空中进行,故A不符合题意;
B.用握力器锻炼握力,利用的是人施加的力,与重力无关,可以在太空中进行,故B不符合题意;
C.举哑铃锻炼臂力,哑铃在太空中属于失重状态,无法进行臂力锻炼,故C符合题意;
D.时间的流逝与重力无关,在太空中可以用秒表测时间,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示是一种未来可用于航空飞行器制造的“微格金属”特殊材料,可放置在一朵蒲公英上.如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中,从80m高处落下,即使砸坏地面鸡蛋也不会破损;用外力将它压缩50%,外力撤销后能够完全恢复原状.下列物理属性与它无关的是(  )
A. 熔点高 B. 弹性好 C. 密度小 D. 延展性好
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知,“微格金属”特殊材料可以放置在一朵蒲公英上,说明密度小;用该材料包裹住鸡蛋,从25楼扔下,即使砸坏地面鸡蛋也不会破损,说明延展性好;在外力作用下将它压缩50%,外力撤销后该材料能够完全恢复原状,说明该物质弹性好;通过资料无法得知其熔点高的特点,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7. 下列关于如图所示的四个实验的判断中,正确的是(  )
A. 如图甲中,手持自制气压计从崂山山脚走到山顶,玻璃管内液面升高
B. 如图乙中,托里拆利实验的玻璃管倾斜会使测得的大气压值变大
C. 如图丙中,覆杯实验中杯子倾斜水就会流出
D. 如图丁中,向纸片中间吹气会看到纸片向两边分开
【答案】A
【解析】
【详解】A.手持自制气压计从崂山脚走到山顶,大气压强变小,造成瓶内气压大于瓶外气压,会有一部分水被压入玻璃管,使管内液面上升,故A正确;
B.托里拆利实验时,玻璃管如果倾斜会使水银柱长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故B错误;
C.由于大气向各个方向都有压强,覆杯实验中杯子倾斜水不会流出,故C错误;
D.向纸片中间吹气,由于两张纸中间流速大,压强小,会看到纸片向中间靠拢,故D错误。
故选A。
8. 在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上,小明列举的以下观点中正确的是(  )
A. 用力捏闸刹车——增大压力来增大压强
B. 轮胎上有花纹——增大接触面粗糙程度来增大摩擦
C. 车座用海绵包裹——增大受力面积来增大压强
D. 车轴使用滚动轴承——变滚动为滑动来减小摩擦
【答案】B
【解析】
【详解】A.用力捏闸刹车,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦的,故A错误;
B.轮胎上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故B正确;
C.车座用海绵包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C错误;
D.车轴使用滚动轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故D错误。
故选B。
9. 学校举行趣味运动会,其中一个项目是“夹球走”,其规则如图所示,两位同学背对背夹一氢气球,朝着图中箭头方向行走,最先走完规定距离者获胜。在此过程中,既要防止气球被压爆,又要防止气球飞走,两人背部必须保持竖直。行走过程中,下列说法中错误的是(  )
A. 两位参赛同学对气球在水平方向上施加的一定是平衡力
B. 气球被压扁,说明力可以使物体发生形变
C. 气球受到人背部施加的摩擦力
D. 两个人的速度应该尽可能相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.只有两位同学做匀速直线运动时,同学对气球在水平方向上施加的是平衡力;两位参赛同学在水平方向上不一定做匀速直线运动,对气球在水平方向上施加的不一定是平衡力,故A错误,符合题意;
B.气球被压扁,改变了形状,说明力可以使物体发生形变,故B正确,不符合题意;
C.气球被夹着不下落,气球受到人背部施加的摩擦力,摩擦力与重力是一对平衡力,故C正确,不符合题意;
D.两个人的速度应该尽可能相等,气球才能受到稳静的挤压力,不至于落地,故D正确,不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,把A、B叠放在一起放在水平桌面上。已知A的重力为GA,底面积为SA,B的重力为GB,底面积为SB,下列说法正确的是(  )
A. A对B的支持力大小等于A的重力大小
B. A对桌面压力大小等于A的重力大小
C. B对A的压强大小为
D. A对桌面的压强大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.B对A有向下的压力,因力的作用是相互的,则A对B有向上的支持力,所以A对B的支持力与B对A向下的压力是一对相互作用力,B对A向下的压力等于B的重力,则A对B的支持力大小等于B的重力大小,故A错误;
B.因为A、B叠放在一起放在水平桌面上,则A对桌面压力等于A、B重力之和,故B错误;
C.B对A的压力等于B的重力,即
F1=GB
受力面积为A的底面积SA,则B对A的压强
故C错误;
D.A对桌面压力等于A、B重力之和,即
受力面积为A的底面积SA,则A对桌面的压强
故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题满分10分,共5道小题。每小题给出的四个选项中,均有2~3个选项符合题目要求,全选对得2分,漏选得1分,错选或不选得0分)
11. 下列关于研究方法说法正确的是(  )
A. “画力的示意图”与“推导液体压强公式”用到了相同的研究方法
B. “研究二力平衡的条件”与“探究光的反射定律”用到了相同的研究方法
C. “用弹簧测力计测滑动摩擦力”与“探究液体压强规律”用到了相同的研究方法
D. “用公式表示压强的定义”与“用水柱液面变化显示玻璃瓶微小形变”用到了相同的研究方法
【答案】A
【解析】
【详解】A.用力的示意图来表示力,把抽象的事物形象化,这种方法叫做模型法;用假想的水柱,根据压强公式推导出液体压强公式,采用的是模型法,故A正确;
B.在研究二力平衡的条件的实验中,采用了控制变量法;在探究光的反射定律实验中,多次改变入射角,再测出反射角,最后得出结论,采用的是归纳法,故B错误;
C.在用弹簧测力计测滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉木块使它在平面上做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,这种物理方法叫等效代替法;液体压强与液体的密度和深度有关,要探究与其中一个因素的关系,需要控制另一个因素不变,运用了控制变量法,故C错误;
D.用公式表示压强的定义,运用了模型法;手捏玻璃瓶,玻璃瓶会发生形变,但形变太小,不能直接观察,通过细玻璃管内水柱的上升间接知道了瓶子发生了形变,利用液柱变化放大了瓶子的形变,运用了微小现象放大法,故D错误。
故选A
12. 如图所示,小徽用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,购物车内装有各种商品。下列说法不正确的是(  )
A. 小徽对车的水平推力大于车受到的阻力
B. 地面对车的支持力与购物车的重力是一对平衡力
C. 车受到的支持力与车对地面的压力是一对相互作用力
D. 若小徽撤去推力,购物车会慢慢停下来,是因为运动需要力来维持
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.小徽用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,水平推力等于车受到的阻力,故A错误,符合题意;
B.地面对车的支持力等于车和车内物品的重力大小之和,所以,地面对车的支持力与车的重力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误,符合题意;
C.车受到的支持力是地面对车的支持力,其与车对地面的压力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是两个物体间的作用力,故是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.若小徽撤去推力,购物车会慢慢停下来,是由于购物车在阻力的作用下运动状态发生了改变,其运动不需要力来维持,故D错误,符合题意。
故选ABD。
13. 中国自主研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600是一款大型水陆两栖飞机,最大起飞质量是53.5t,最大航速是460km/h,一次可吸水12t,轮子与地面的总接触面积约为0.1m2,可以满足森林灭火和水上救援的需要。下列对“鲲龙”AG600飞机的判断正确的是(  )
A. 飞机能够升空,是因为机翼上表面受到的气压小于机翼下表面的气压
B. 飞机以最大起飞质量起飞时,它所受到的升力等于5.35×105N
C. 飞机以最大起飞质量停在机场时,它对地面的压强约为5.35×106Pa
D. 飞机降落后关闭发动机不能马上停下来,是因为受到了惯性的作用
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.机翼的形状是上凸下平,相同时间内,空气通过上方的路程大于下方的路程,则机翼上方的空气流动速度大于下方的空气流动速度,机翼上方的气压小于下方的气压,从而产生向上的升力,故A正确;
B.飞机的最大重力为
飞机以最大起飞质量起飞时,它所受到的升力大小等于其重力,为5.35×105N,故B正确;
C.飞机以最大起飞质量停在机场时,它对地面的压强约
故C正确;
D.惯性是物体的一种固有属性,不是一种力,不能说物体受到了惯性的作用,故D错误。
故选ABC。
14. 如图所示,老师带领同学们探究“同一直线上的二力合成”。她将一根轻质弹簧的左端固定在O点,右端用细线连接弹簧测力计的挂钩,每次都将弹簧右端由A位置拉伸到B位置,a、b、c三次实验弹簧测力计的示数如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 该实验利用了“弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比”的原理
B. 由a、b两图可知,同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于两个力大小之和
C. 由a、c两图可知,同一直线上方向相反的两个力的合力,方向与较大的那个力方向相同
D. b、c两次实验弹簧的右端所受弹簧测力计拉力的合力分别是4N和5N
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.每次实验将弹簧右端由A位置拉伸到B位置,弹簧的伸长量相同,产生的作用效果相同,这是利用了“在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比”的原理,故A正确;
B.比较a、b两图,a图中F=4N,b图中F1、F2在同一条直线上且方向相同
F1+F2=1N+3N=4N
两种情况下弹簧的伸长量相同,说明同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于两个力大小之和,故B正确;
C.比较a、c两图,c图中F3大于F4,方向相反,产生的作用效果与图a中F产生的效果相同,即F4的方向与F3的方向相同,说明同一直线上方向相反的两个力的合力,方向与较大的那个力方向相同,故C正确;
D.b图中弹簧的右端所受弹簧测力计拉力的合力
1N+3N=4N
c图中弹簧的右端所受弹簧测力计拉力的合力为
5N-1N=4N
故D错误。
故选ABC。
15. 为研究“二力平衡的条件”,小敏将一块长方形硬纸板在对角的顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端绕过桌边的滑轮各悬挂一个托盘,盘中各放一个等质量的钩码,如图所示。关于这个实验,下列说法中正确的是(  )
A. 选择纸片为研究主体是为了避免摩擦力对实验现象的干扰
B. 为了使装置更稳定,应选择质量较大的铁片代替硬纸板实验
C. 调整两边的钩码数量,是为了研究大小不相等的两个力,能否使物体平衡
D. 将硬纸板旋转一个角度后释放,是为了研究方向不相反的两个力,能否使物体平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中,选择纸片为研究主体的目的是减小摩擦力对实验的影响,而不能避免摩擦力的干扰,故A错误;
B.在选择研究对象时,应尽量选择质量较轻的物体,减少其重力对实验的影响,所以不能用质量较大的铁片代替纸板,故B错误;
C.调整两边钩码的数量,改变纸板两边受到的拉力大小,是为了研究大小不相等的两个力,能否使物体平衡,故C正确;
D.将硬纸板旋转一个角度后释放,是为了研究不在同一直线上的两个力,能否使物体平衡,故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷
三、实验探究题(本题满分42分,共5道小题。16小题10分,17小题7分,18小题10分,19小题7分,20小题8分。)
16. 小明与同学们一起探究“物体所受的重力与质量的关系”,他们进行了如下探究:
(1)实验前同学们观察所用的弹簧测力计(如图甲所示),发现它的量程是______,分度值为______,为正确测量物体所受的重力,还应将弹簧测力计在______方向调零;
(2)开始测量物体所受重力时,小明将钩码挂在弹簧测力计下方,手持弹簧测力计在晃动中读数,老师告诉他应保持弹簧测力计竖直静止才能读数,这样做的目的是:____________。如图甲是小明第二次正确测量时弹簧测力计的示数;
(3)同学们将实验数据记录在表中,并在图乙坐标系中完成了部分数据的描点,请你帮他们将缺少的数据描点,作出图像____,根据图像你得出的结论是:____________;
次数 质量m/(kg) 重力G/(N)
1 0.05 0.5
2 0.10 1
3 0.15 1.4
4 0.20 2.0
5 0.25 2.6
6 0.30 3.0
(4)小红利用图丙所示的实验装置探究另一个问题,她将该装置放在水平桌面,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向______(选填“变化”或“不变”),由实验现象可得出重力的方向总是______。
【答案】 ①. 0~5N ②. 0.2N ③. 竖直方向 ④. 钩码保持静止时受力平衡,弹簧测力计的示数等于钩码的重力 ⑤. ⑥. 物体所受重力与其质量成正比 ⑦. 不变 ⑧. 竖直向下
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图可知,弹簧测力计的量程为0~5N,一大格为1N,分为5小格,因此分度值为0.2N。
[3]测量物体重力前,由于重力的方向是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)[4]实验中钩码保持静止时,钩码受力平衡,弹簧测力计的示数等于钩码所受拉力的大小,且大小与钩码的重力相等。
(3)[5]按表中数据逐个描点,用线段连接起来,因此重力随质量变化的图像,如图所示:
[6]根据图像可知,物体重力与质量成正比例函数关系,所以结论:物体所受重力与其质量成正比。
(4)[7][8]悬线OA的方向与小球受重力方向相同,由于重力的方向总是竖直向下的,因此逐渐改变木板M与桌面的夹角α,悬线OA的方向不变,进一步说明是重力的方向总是竖直向下的。
17. 为了探究“阻力对物体运动的影响”,小明进行了如下实验操作:
第一步:在水平面上铺上阻力较大的毛巾;
第二步:将小车放在水平面的初始位置(如图甲所示),用手向右推动小车;
第三步:待小车静止后,记录小车的初始位置与末位置之间的距离为s1;
第四步:依次再在水平面上更换棉布和塑料板,重复上述步骤,记录测量距离为s2、s3;
第五步:比较s1、s2、s3得出结论。
(1)请画出小车在甲图中末位置的受力示意图______;
(2)同桌小华认为小明的实验操作不正确,你同意小华的意见吗?______,说明你的理由:______;
(3)小刚则选用了如图乙所示的装置进行实验。他在水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板,再使用数据传感器采集小车在3次实验中从斜面同一高度自由下滑至斜面底端的数据,电脑生成了3次速度随时间变化的图象,他发现3次实验图象是重合的(如图丙),这说明小车每次到达斜面底部的速度是______的(选填“相同”、“不同”或“无法判断”);
(4)小刚继续采集小车从斜面底部滑行至静止时,其速度随时间的变化(如图丁所示),分析该图象:小车在三种不同的平面上从运动到静止,速度的减小量______(选填“相同”、“不相同”或“不确定”),因此,小车所受的阻力越小,速度减小得越______。小刚推理:倘若小车所受的阻力继续减小,图中点A与坐标轴原点O之间的距离将越来越______,若小车所受阻力减小为0时,请在图戊中作出小车在水平面上运动的速度v随时间t的变化图像______。
【答案】 ①. ②. 同意 ③. 小车的初始速度可能不同 ④. 相同 ⑤. 相同 ⑥. 慢 ⑦. 大 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]小车在甲图中末位置处于静止状态时,受到重力和支持力作用,是一对平衡力,大小相等、方向相反,在同一条直线上,作用点画在小车中心,如图所示:
(2)[2][3]实验时,要控制小车的初始速度相同,每次实验时都是用手推动小车,由于每次的推力大小可能不同,小车的初始速度可能不同,所以小明的实验操作不正确,小华的意见是正确的。
(3)[4]小车在3次实验中从斜面同一高度自由下滑至斜面底端,3次实验图像是重合的,这说明小车每次到达斜面底部的速度是相同的。
(4)[5]小车在三种不同的平面上从运动到静止,初始速度相同,最后速度都为0,所以速度的减小量相同;
[6]从毛巾到棉布再到塑料板,表面越来越光滑,小车受到的阻力越来越小,运动的时间越来越长,运动的距离越来越远,说明速度减小的越慢;
[7][8]小车受到的阻力继续减小,小车速度减小到0需要的时间就越长,图中点A与坐标原点O之间的距离就越大,小车受到的阻力为0时,小车的速度不会改变,做匀速直线运动,如图所示:
18. 如图,小华利用长木板、毛巾、两块相同的长方体物块A、B,以及弹簧测力计,探究“滑动摩擦力的影响因素”:
(1)实验时,小华应使弹簧测力计水平__________拉动物体A;
(2)小华通过比较甲、乙两图的弹簧测力计示数,可以得到初步结论:__________,若要探究滑动摩擦力与压力大小的关系可选择图__________和图__________的实验进行对比;
(3)小丽认为弹簧测力计不沿水平方向拉动时(如图丁所示),也可以使物块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,这样也可以测量滑动摩擦力的大小。小华不同意,她认为此时物块处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,此时物块受到的滑动摩擦力将__________(选填“小于”、“大于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(4)请画出图丁中物块的受力示意图__________。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 当压力相同,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大 ③. 乙 ④. 丙 ⑤. 平衡 ⑥. 是 ⑦. 小于 ⑧. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,小华应使弹簧测力计水平匀速直线拉动物体A,使A受到的摩擦力与拉力大小相等。
(2)[2]甲乙压力相同,乙图中接触面粗糙程度较大,小华通过比较甲、乙两图的弹簧测力计示数,即乙中测力计示数较大,可以得到初步结论:当压力相同,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
[3][4]探究滑动摩擦力与压力大小的关系,要控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,应选择乙丙实验进行对比。
(3)[5][6] [7]弹簧测力计不沿水平方向拉动时物块,在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,但拉力与摩擦力不在同一直线上,此时弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力。此时物块受到的滑动摩擦力等于测力计的拉力在水平方向的分力,将小于弹簧测力计的示数。
(4)[8]丁中物块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、沿测力计轴线向上的拉力、水平向右的滑动摩擦力,过物块的重心分别做竖直向下、竖直向上、沿测力计轴线向上、水平向右的带箭头的直线,分别表示重力、支持力、拉力、滑动摩擦力,如图所示:
19. 如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等器材探究“影响压力作用效果的因素”:
(1)本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较__________,这种研究方法是__________法;
(2)通过比较图甲、乙,说明受力面积相同时,__________,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图__________和图__________,说明压力一定时,受力面积越__________,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的压强p2的大小关系为p1__________p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 压力的作用效果 ②. 转换法 ③. 压力越大 ④. 乙 ⑤. 丙 ⑥. 小 ⑦. 等于
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中采用的方法是转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(2)[3]甲乙中,受力面积相同,乙图中,压力较大,海绵凹陷程度较明显,可得结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4][5][6]乙丙中,压力相同,丙图的受力面积较小,海绵的凹陷程度较明显,可得结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[7]丙丁中,压力相同,受力面积相同,由得
20. 如图所示,为探究“液体压强规律”同学们做了形式多样的探究:小明用如图①所示的中空玻璃管探究,他将玻璃管底部及侧部上、中、下三个孔都用橡皮膜扎紧,然后往玻璃管内倒满水且竖直放置;小雨用如图②所示的压强计完成了图③、④、⑤所示三次实验;小慧用一空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,完成了图⑥、⑦、⑧所示三次实验。
(1)图①中A、B、C三孔的橡皮膜都凸出,表明液体对__________有压强,A、B、C三孔的橡皮膜凸出的程度逐渐增大,由此得出的结论与小雨实验中的步骤__________(填对比实验的示图序号)相同;
(2)小雨实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用__________(选填“薄”或“厚”)一些的较好。在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图②,为了使U形管左右两侧的液面相平,请帮他选出正确的调节方法__________(选填“A”或“B”);
A.将右侧支管中高出的水倒出  B.取下软管重新安装
(3)小雨对比图④和图⑤实验可得结论:相同__________,液体的__________越大,压强越大。小慧用她的实验__________(填对比实验的示图序号)也可得到相同结论,她看到图__________中塑料瓶口的橡皮膜内凹的更厉害(酒精的密度小于水)。
【答案】 ①. 侧壁 ②. ③④ ③. 薄 ④. B ⑤. 深度 ⑥. 密度 ⑦. ⑦⑧ ⑧. ⑧
【解析】
【详解】(1)[1][2]图①中A、B、C三孔的橡皮膜都凸出,橡皮膜在液体的压力作用下产生作用效果,表明液体对侧壁有压强。
[3]A、B、C三孔的橡皮膜凸出的程度逐渐增大,说明同一液体深度越深,压强越大,由此得出的结论与小雨实验中的步骤③④相同。
(2)[4]小雨实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,薄些的橡皮膜较容易发生形变,实验效果较明显。
[5]在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图②,为了使U形管左右两侧的液面相平,请帮他选出正确的调节方法取下软管重新安装,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[6][7]图④和图⑤中探头分别在水与盐水中的同一深度,探头在盐水中时,U形管两边液面高度差较大,小雨对比图④和图⑤实验可得结论:相同深度,液体的密度越大,压强越大。
[8]小慧用她的实验⑦⑧也可得到相同结论,塑料瓶口的橡皮膜分别在水与酒精中的同一深度,她看到图水中塑料瓶口的橡皮膜内凹的更厉害。
四、综合应用题(本题满分28分,共5道小题。21小题7分,22小题4分,23小题6分,24分5分,25小题6分)
21. 随着人们生活水平的提高,汽车的使用越来越普遍。当车速很快时,一旦急刹车或发生碰撞,车内人员如果不系安全带身体会与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而飞出车外。为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害。在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到车身上。
(1)紧急刹车时,汽车由于__________而停止运动,人由于__________仍要保持__________的运动状态,所以容易向前倾倒,物体的这种性质是由__________定律揭示的。
(2)安全气囊受到撞击时,同时人也受到力的作用,原因是__________,由于气囊具有弹性,发生__________,使人的受力面积增大,所受压强__________。
【答案】 ①. 阻力 ②. 惯性 ③. 向前 ④. 牛顿第一 ⑤. 力的作用是相互的 ⑥. 形变 ⑦. 减小
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]紧急刹车时,汽车受到阻力停止运动。牛顿第一定律中:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止;由于人有惯性,会保持原来的运动状态,所以在汽车停止运动后,人依然会向前运动,容易向前倾倒。
(2)[4]安全气囊受到撞击时,由于力的作用是相互的,人也受到安全气囊力的作用。
[5][6]气囊具有弹性,在受到力的作用时会发生形变,使人和气囊的受力面积增大,由可知,人所受的压强会减小。
22. 船闸是克服河流上建坝(或天然)形成的水位差的一种过船建筑物。举世瞩目的我国三峡大坝,上、下游水位差最高可达113米,船只通航就要依靠三峡船闸。三峡船闸是世界上最大的船闸,共有5个闸室组成。如图所示是单闸室船闸的工作示意图,它工作时是利用__________原理,在图中所示的时刻,如果关闭上游闸门C和阀门A,打开阀门B,会使__________的水位发生变化,直至和__________的水位持平,关闭阀门B,打开闸门__________,船只驶出闸室。
【答案】 ①. 连通器 ②. 闸室 ③. 下游 ④. D
【解析】
【详解】[1][2][3][4]由图可知,如果关闭上游闸门C和阀门A,打开阀门B,下游与闸室组成连通器,闸室水位会下降至与下游水位相平。关闭阀门B,打开闸门D,船只从闸室驶出,进入下游。
23. 清明假期小杰随爸妈回乡祭祖,在帮奶奶做家务时,一个给鸡自动喂水的装置引发了他的兴趣。如图甲所示,把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,鸡喝水的过程中,盆中水位下降至瓶口露出水面时,瓶中水自动流出补充到盆中,直到瓶口再次没入水中,水停止流出,如此反复。经过研究他发现当瓶口没入水中时,瓶内水柱上方的气压______(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,所以瓶中水不再流出。小杰还发现奶奶家院子里还有一口压井,通过查资料他明白了这口压井是靠活塞式抽水机来提水的,其某个工作环节如图乙所示,此时活塞向上移动,______阀门关闭,水在______的作用下冲开______阀门,流入圆筒。小杰发现这两个装置的原理是相同的,你身边还有应用相同原理的实例吗?请任意举出两个:______、______。
【答案】 ①. 小于 ②. A ③. 大气压 ④. B ⑤. 吸盘挂衣钩 ⑥. 吸管吸饮料
【解析】
【详解】[1]当瓶口没入水中时,由于瓶内水柱上方的气压小于外界大气压,在大气压作用下,瓶中水不再流出。
[2][3][4]阀门A、B都是单向阀门。由图可知,活塞向上移动时,阀门A关闭,在大气压作用下,地下水向上运动,冲开阀门B进入圆筒中。
[5][6]给鸡自动喂水的装置、压井都是利用大气压工作的,利用大气压工作的还有:吸盘式挂衣钩、用吸管吸饮料、注射器、真空拔罐器等等。
24. 2024年3月31日,江西南昌遭遇了飓风强降雨天气,有市民家中的阳台窗被整个掀飞,家中物品被“吸”出窗外,甚至造成了人员伤亡。假设阳台窗的面积为10m2,可以算出阳台窗在标准大气压下受到的大气压力大约是__________,这么大的压力却没有把窗玻璃压碎,这是因为__________,但如果窗外刮起飓风,由于流体中流速__________的位置压强__________,窗玻璃将受到向__________的合力,就容易被掀飞。
【答案】 ① 1.01×106N ②. 见解析 ③. 大 ④. 小 ⑤. 外
【解析】
【详解】[1]平时大气压接近于1个标准大气压,约1.01×105Pa,阳台窗的面积为10m2,则阳台窗在标准大气压下受到的大气压力约
[2]由于大气压对阳台窗内外表面都有压力,且内外表面受到的压力大小相等,方向相反,相互抵消,所以阳台窗不会被压坏。
[3][4][5]如果窗外刮起飓风,空气流速很大,压强就会比室内气压小很多,在内外压强差的作用下,窗玻璃将受到向外的合力,容易被掀飞。
25. 如图所示,帕斯卡在1648年做了一个著名的实验:他在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水,结果只灌了几杯水,木桶就裂开了。这就是历史上有名的帕斯卡裂桶实验。假设木桶高为50cm,底面积为200cm2,受到压强为1.8×105Pa时刚好裂开;细管长为19.5m,横截面积为2cm2。
(1)假设细管灌满水时,木桶未裂开,则此时木桶的底面受到水的压强和压力分别是多少?
(2)木桶刚好裂开时,灌入细管中的水的体积是多少?若将这些水装入自重为2N,容积为0.5L的杯子,需要几个这样的杯子?把这些装水的杯子放置在木桶上,对木桶上表面的压力是多少?
【答案】(1)2×105Pa,40N;(2)3.6×10-3m3,8,52N
【解析】
【详解】解:(1)假设细管灌满水时,木桶未裂开,则此时木桶的底面受到水的压强
由得,压力是
(2)木桶受到压强为1.8×105Pa时刚好裂开,由得,木桶刚好裂开时,水的深度为
灌入细管中的水的体积是
依题意得,若将这些水装入自重为2N,容积为0.5L的杯子,需要的杯子的个数为
则需要的杯子个数为8个。把这些装水的杯子放置在木桶上,对木桶上表面的压力是
答:(1)假设细管灌满水时,木桶未裂开,则此时木桶的底面受到水的压强和压力分别是2×105Pa,40N;
(2)木桶刚好裂开时,灌入细管中的水的体积是3.6×10-3m3;若将这些水装入自重为2N,容积为0.5L的杯子,需要8个这样的杯子;把这些装水的杯子放置在木桶上,对木桶上表面的压力是52N。

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