辽宁省葫芦岛市绥中县2023-2024八年级下学期5月期中物理试题(原卷版+解析版)

2023—2024学年度第二学期第一次质量监测
八年级物理试题
(满分80分 考试时间90分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题:(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 如图所示,王亚平身着“黄金圣衣”在太空漫步的情景。她的一身装备重量相当于2位中学生的体重,则“黄金圣衣”的重力约为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,力的作用效果主要是改变运动状态的是( )
A 小鸟将树枝压弯 B. 用力推动篮球
C. 拉开的弓箭 D. 拉开的弹簧
3. 关于弹力,下列说法正确的是(  )
A. 相互接触的物体间一定产生弹力
B. 重力、支持力、拉力都不属于弹力
C. 弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
D. 弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
4. 踢毽子起源于汉代,踢毽子是孩子们特别爱玩一项游戏,在如图所示的某次游戏中,毽子被竖直向上踢出,上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 所受合力方向竖直向下
B. 踢毽子时,毽子对脚没有力的作用
C. 毽子运动到最高点时受平衡力
D. 毽子被踢出后能继续向上运动是由于毽子受到惯性
5. 下列装置中利用大气压强工作的是(  )
A. 破窗锤 B. 船闸
C. 液位计 D. 吸盘
6. 图所示的实例中,属于减小压强的是(  )
A. 吸管一端做成尖形 B. 刀刃磨得很薄
C. 滑雪板的面积较大 D. 安全锤的锤头做得很尖
7. 如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 图甲球拍上粘有橡胶 B. 图乙冰壶表面打磨的很光滑
C. 图丙为车轴加润滑油 D. 图丁旱冰鞋下装有滚轮
8. 下面图中所示中各现象的物理原理分析正确的是( )
A. 甲图中刚停止沸腾的水,浇上冷水后又重新沸腾,说明液体沸点随气压降低而减小
B. 乙图中压强计利用了连通器的原理测量液体内部的压强
C. 丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不流下来是因为瓶外气压大于瓶内气压
D. 丁图中由于汽车外形上凸下平,快速行驶时对地面的压力会比静止时小
9. 小明煮饺子时发现,放入锅中的饺子都先沉底,煮的过程中逐渐上浮,最后全部上浮至水面(如图)。下列有关饺子浮沉现象的说法正确的是( )
A. 饺子上浮过程中,受到水的压强变小
B. 饺子漂浮在水面时,所受浮力等于自身受到的重力
C. 饺子上浮过程中,所受浮力大于其排开水所受的重力
D. 饺子沉底时,体积大的饺子所受浮力大于体积小的饺子所受浮力
第二部分 非选择题(共62分)
二、填空题(本题共5小题,每空1分,共12分)
10. 天和核心舱内的宇航员处于失重状态,宇航员抓住扶手用力向后拉时,人可以向前进,这是利用了___________;他试图在空间站内直接行走,但向后蹬地时却无法前进,原因是___________。
11. 滑板车是中学生喜爱的玩具之一。用脚蹬地,滑板车会沿地面向前运动,如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这是因为它在运动中受到阻力,这表明力可以改变物体的______。滑板车静止时,人受到的一对平衡力是人的重力和______。
12. 汽车已经成为日常生活中必不可少的交通工具,而汽车最基本的安全装置有头枕和安全带,如图当汽车突然减速时,由于司机具有 _____向前倾,安全带能减小对司机造成的伤害; _____能减小因后车撞击司机造成的伤害。(选填“安全带”或“头枕”)
13. 如图甲所示,他用50N的力向右推箱子,没推动,则箱子与地面的摩擦力大小________50N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。如图乙所示,手用40N的力握住手中重20N的酒瓶,酒瓶不滑动,则手和酒瓶间的摩擦力大小等于________N。
14. 如图所示是世界上最大的货轮“长范号”,其长度约为400米,宽度为62米,甲板的大小和四个足球场差不多,满载时排水量65万吨,该货轮在海上航行时受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,满载时所受浮力为________N,g取10N/kg。
15. 如图所示,京京用手将重 1.5N,体积为 1.6×10-4m3的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,此过程中水对容器底部的压强将________(选填“增大”“减小”或“不变”),松手后苹果将_________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,若不计水的阻力,请画出潜水艇在水中加速下沉时所受力的示意图。(O为力的作用点)
17. 如图所示是水平冰面上向右运动的冰壶,请画出冰壶所受重力G和摩擦力f的示意图。(O点为力的作用点)
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 如图所示。小明用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做___________运动,弹簧测力计的示数如图甲所示。根据___________知识,可知滑动摩擦力的大小为___________N;
(2)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系。图甲中,若拉着木块以较大的速度匀速运动,木块所受摩擦力的大小___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,进行了图丙的实验,当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,小明可采取的办法是___________。
19. 小明同学利用、两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察______来比较压力作用效果的;
(2)甲、乙两图探究是压力作用效果与______的关系,分析现象能够得到的结论是______;
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较______两图所示实验;
(4)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______。若要对小明的实验进行改正,只需添加的一个步骤是______。
20. 东东在研究“液体内部压强”实验中:
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)他通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体,______,压强越大;
(3)若丙图中,探头在水中的深度为6cm时,请你计算该处水的压强为______Pa;
(4)东东还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
21. 小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。
(1)金属块浸没在水中所受的浮力是______N;
(2)观察A、B、C、D四个图可得出金属块受到的浮力大小与______有关;
(3)观察A图和E图物体浸没在煤油中后,容器对桌面的压力增大______N;
(4)小明还想在实验室中验证阿基米德原理
①方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知,石块浸没在水中受到的浮力,排开水的重力______N,发现,造成这种结果的原因不可能是______(填字母);
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部
②方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B从的示数变化量,而证明了。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 一辆空洒水车质量为3t(含司机),水箱底面积为,满载后水深1.2m,满载水的质量为12t,轮胎与地面的总接触面积为,满载的洒水车沿直线匀速行驶,已知所受阻力为车总重的0.02倍,(,)求:
(1)求洒水车满载水时的重力;
(2)水对箱底的压强;
(3)满载后洒水车对地面的压强;
(4)洒水车的牵引力大小。
23. 市面上有一种防溺水手环,如图,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四。已知某运动员质量,平均密度,水的密度;,忽略手环体积和自重。
求:(1)该运动员的重力;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。
24. 在课外小制作活动中,小明所在的小组开展了“设计吸管潜水艇”的项目化学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
〖项目分解〗1.设计吸管“潜水艇” 2.应用吸管“潜水艇”
〖项目实施〗
1设计吸管“潜水艇”
如图甲所示,是小明设计的吸管“潜水艇”,将吸管沿弯头处弯折,使两个开口端并到一起,用回形针夹住两个开口端,固定到吸管上。将吸管放到装有大半瓶水的塑料瓶中,调整回形针的个数,使吸管露出水面一点时,拧上瓶盖,吸管“潜水艇”就做好了。
2应用吸管“潜水艇”
从外面挤压瓶子,瓶内水面上方空气被压缩,气压增大,把一部分水压进吸管内,这就相当于向“潜水艇”的储水箱注水,吸管“潜水艇”此时就会下沉。把手放开,由于塑料瓶具有弹性,恢复原状,瓶内水面上方的气压相对减小,吸管内的气体就会将部分水压出吸管,这就相当于“潜水艇”将储水箱内的水排出,“潜水艇”就浮上来了。
(1)当瓶子不受压力时,吸管“潜水艇”处于______(选填漂浮/悬浮/沉底)状态。
(2)吸管“潜水艇”是通过改变______来实现浮沉的。
(3)吸管“潜水艇”从接触水面到潜入深处过程中,能准确表示其受到的浮力与深度h之间关系的图象是______。
(4)若吸管“潜水艇”在A、B两位置时都处于悬停状态,则在A位置排开水的质量______B位置排开水的质量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
〖项目拓展〗
为增强国防知识,同学上网查询得知,2020年11月,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909m,创造了我国载人深潜的纪录;2023年5月20日,国家文物局利用“深海勇士”号载人潜水器对1500米深处的南海西北陆坡一号沉船进行了第一次考古调查,开启了我国深海考古的新篇章。
(5)潜水器的外壳必须用高强度的特种钢材制造,这是因为______。
A.潜水器在水中受到来自于各个方向的液体的压强
B.同一深度,处于海水中的潜水器会比在水中受到更大的压强
C.液体的压强随深度的增加而增大
D.潜水器会更重,更容易深潜到指定位置
(6)我国载人潜水器能够到达的最深处,潜水器表面每平方米受到水的压力大约是______。
A. B. C. D.2023—2024学年度第二学期第一次质量监测
八年级物理试题
(满分80分 考试时间90分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题:(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 如图所示,王亚平身着“黄金圣衣”在太空漫步情景。她的一身装备重量相当于2位中学生的体重,则“黄金圣衣”的重力约为( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】一位中学生的质量约为50kg,则两位中学生的体重
G=mg=50kg×2×10N/kg=1000N
则“黄金圣衣”的重力约为1000N,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 如图所示,力的作用效果主要是改变运动状态的是( )
A. 小鸟将树枝压弯 B. 用力推动篮球
C. 拉开的弓箭 D. 拉开的弹簧
【答案】B
【解析】
【详解】A.小鸟将树枝压弯,树枝在力的作用下,形状发生改变,说明力改变物体的形状,故A不符合题意;
B.用力推动篮球,篮球在力的作用下,运动状态发生改变,故B符合题意;
C.拉开的弓箭,弓箭在力的作用下,形状发生改变,说明力改变物体的形状,故C不符合题意;
D.拉开的弹簧,弹簧在力的作用下,形状发生改变,说明力改变物体的形状,故D不符合题意。
故选B。
3. 关于弹力,下列说法正确的是(  )
A. 相互接触的物体间一定产生弹力
B. 重力、支持力、拉力都不属于弹力
C. 弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
D. 弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
【答案】D
【解析】
【详解】A.相互接触的物体之间,相互挤压并发生弹性形变时才有弹力产生,没有形变就没有弹力存在,故A错误;
B.支持力、拉力都是由于发生弹性形变而产生的力,属于弹力,而重力是由于地球吸引产生的力,不是弹力,故B错误;
C.各种发生弹性形变的物体都可以产生弹力作用,例如竹竿、弹簧片、塑料尺发生弹性形变时,可以产生弹力作用,故C错误;
D.发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力叫弹力,故D正确。
故选D。
4. 踢毽子起源于汉代,踢毽子是孩子们特别爱玩的一项游戏,在如图所示的某次游戏中,毽子被竖直向上踢出,上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 所受合力方向竖直向下
B. 踢毽子时,毽子对脚没有力的作用
C. 毽子运动到最高点时受平衡力
D. 毽子被踢出后能继续向上运动是由于毽子受到惯性
【答案】A
【解析】
【详解】A.毽子在空中上升的过程中,受重力和空气的阻力,方向都是竖直向下的,故毽子所受的合力方向竖直向下,故A正确;
B.踢毽子时,脚对毽子有力的作用,由于物体间力的作用是相互的,毽子对脚也有力的作用,故B错误;
C.毽子运动到最高点时,只受到竖直向下的重力,所以不受平衡力,故C错误;
D.毽子被踢出后能继续向上运动是由于毽子具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性,故D错误。
故选A。
5. 下列装置中利用大气压强工作的是(  )
A. 破窗锤 B. 船闸
C. 液位计 D. 吸盘
【答案】D
【解析】
【详解】A.破窗锤是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,与大气压强无关。故A不符合题意;
BC.船闸、液位计是利用连通器原理工作的,与大气压强无关。故BC不符合题意;
D.当吸盘按在墙壁上,吸盘内的气压减小,吸盘在外面大气压的作用下,被紧紧的压在墙壁上。故D符合题意。
故选D。
6. 图所示的实例中,属于减小压强的是(  )
A. 吸管一端做成尖形 B. 刀刃磨得很薄
C. 滑雪板的面积较大 D. 安全锤的锤头做得很尖
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸管一端做成尖形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.刀刃磨得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D.安全锤的锤头做的很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 图甲球拍上粘有橡胶 B. 图乙冰壶表面打磨的很光滑
C. 图丙为车轴加润滑油 D. 图丁旱冰鞋下装有滚轮
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.图甲球拍上粘有橡胶,是压力不变时,通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦力,故A不符合题意;
B.图乙冰壶表面打磨的很光滑,是压力不变时,通过减小接触面粗糙程度,减小摩擦力,故B符合题意;
C.图丙为车轴加润滑油,是通过分离接触面,减小摩擦力,故C符合题意;
D.图丁旱冰鞋下装有滚轮,是将滑动变滚动,减小摩擦力,故D符合题意。
故选BCD。
8. 下面图中所示中各现象的物理原理分析正确的是( )
A. 甲图中刚停止沸腾的水,浇上冷水后又重新沸腾,说明液体沸点随气压降低而减小
B. 乙图中压强计利用了连通器的原理测量液体内部的压强
C. 丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不流下来是因为瓶外气压大于瓶内气压
D. 丁图中由于汽车外形上凸下平,快速行驶时对地面的压力会比静止时小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.甲图中刚停止沸腾的水,浇上冷水后,烧瓶中的水蒸气越冷液化,烧瓶内的气压变小,水又重新沸腾,说明液体沸点随气压降低而减小,故A正确;
B.乙图中压强计一端开口,一端封闭,不是连通器,故B错误;
C.丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不流下来是因为瓶外气压等于瓶内气压与瓶内外水的高度差产生的压强之和,故瓶外气压大于瓶内气压,故C正确;
D.丁图中由于汽车外形上凸下平,快速行驶时汽车上表面的空气流速较快,压强较小,汽车受到向上的压力差作用,此时汽车在重力、竖直向上的支持力、竖直向上的压力差作用,由平衡力得,竖直向上的支持力小于重力;当汽车静止时,汽车受到的支持力与重力是平衡力,大小相等;支持力与压力是相互作用力,大小相等,则汽车快速行驶时对地面的压力会比静止时小,故D正确。
故选ACD。
9. 小明煮饺子时发现,放入锅中的饺子都先沉底,煮的过程中逐渐上浮,最后全部上浮至水面(如图)。下列有关饺子浮沉现象的说法正确的是( )
A. 饺子上浮过程中,受到水的压强变小
B. 饺子漂浮在水面时,所受浮力等于自身受到的重力
C. 饺子上浮过程中,所受浮力大于其排开水所受重力
D. 饺子沉底时,体积大的饺子所受浮力大于体积小的饺子所受浮力
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.饺子上浮过程中,深度变小,由可知,受到水的压强变小,故A正确;
B.饺子在水面漂浮时,处于平衡态,受到的浮力等于它所受的重力,故B正确;
C.饺子上浮过程中,根据阿基米德原理,受到的浮力等于它排开的水所受的重力,故C错误;
D.饺子沉底时,由可知,体积大的饺子所受浮力大于体积小的饺子所受浮力,故D正确。
故选ABD。
第二部分 非选择题(共62分)
二、填空题(本题共5小题,每空1分,共12分)
10. 天和核心舱内宇航员处于失重状态,宇航员抓住扶手用力向后拉时,人可以向前进,这是利用了___________;他试图在空间站内直接行走,但向后蹬地时却无法前进,原因是___________。
【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 在空间站内处于失重状态,对地无压力,无摩擦力
【解析】
【详解】[1]因为力的作用是相互的,所以当宇航员抓住扶手用力向后拉时,扶手对人产生一个向前的拉力,这样人可以向前进。
[2]宇航员在空间站内处于悬浮状态,故与地面不接触,故无法产生摩擦力。
11. 滑板车是中学生喜爱的玩具之一。用脚蹬地,滑板车会沿地面向前运动,如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这是因为它在运动中受到阻力,这表明力可以改变物体的______。滑板车静止时,人受到的一对平衡力是人的重力和______。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 滑板车对人的支持力
【解析】
【详解】[1]力不是物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这是因为它在运动中受到阻力,这表明力可以改变物体的运动状态。
[2]滑板车静止时,处于平衡状态,人受到的一对平衡力是人的重力和滑板车对人的支持力。
12. 汽车已经成为日常生活中必不可少的交通工具,而汽车最基本的安全装置有头枕和安全带,如图当汽车突然减速时,由于司机具有 _____向前倾,安全带能减小对司机造成的伤害; _____能减小因后车撞击司机造成的伤害。(选填“安全带”或“头枕”)
【答案】 ①. 惯性 ②. 头枕
【解析】
【详解】[1]当汽车突然减速时,司机由于惯性,继续以原来的速度向前运动,所以司机会向前倾,而系安全带能减小对司机造成的伤害。
[2]汽车被后车撞上或突然加速时,司机由于惯性,继续以原来的速度向前运动,会向后仰,所以头枕能减小对司机造成的伤害。
13. 如图甲所示,他用50N的力向右推箱子,没推动,则箱子与地面的摩擦力大小________50N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。如图乙所示,手用40N的力握住手中重20N的酒瓶,酒瓶不滑动,则手和酒瓶间的摩擦力大小等于________N。
【答案】 ①. 等于 ②. 20
【解析】
【详解】[1]用50N的力向右推箱子,没推动,箱子静止在地面上,处于平衡状态,推力与摩擦力是平衡力,大小相等,因此箱子与地面的摩擦力等于50N。
[2]手用40N的力握住手中重20N的酒瓶,酒瓶静止,处于平衡状态,酒瓶的重力与受到的摩擦力是平衡力,大小相等,因此手和酒瓶间的摩擦力大小等于20N。
14. 如图所示是世界上最大的货轮“长范号”,其长度约为400米,宽度为62米,甲板的大小和四个足球场差不多,满载时排水量65万吨,该货轮在海上航行时受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,满载时所受浮力为________N,g取10N/kg。
【答案】 ①. 等于 ②. 6.5×109
【解析】
【详解】[1]货轮在海上航行时,漂浮在海面上时,根据漂浮条件可知:货轮所受海水的浮力等于它本身的重力。
[2]由阿基米德原理可得,货轮满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=65×104×103kg×10N/kg=6.5×109N
15. 如图所示,京京用手将重 1.5N,体积为 1.6×10-4m3的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,此过程中水对容器底部的压强将________(选填“增大”“减小”或“不变”),松手后苹果将_________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 上浮
【解析】
【详解】[1]京京用手将苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,由于苹果排开的水的体积逐渐变大,液面逐渐升高,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强将增大。
[2]将苹果全部压入水中后,苹果排开水的体积等于苹果的体积,即
根据阿基米德原理可得,苹果浸没时受到的浮力为
由于苹果的重力为1.5N,浮力大于重力,根据物体浮沉条件可得,松手后苹果将上浮。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,若不计水的阻力,请画出潜水艇在水中加速下沉时所受力的示意图。(O为力的作用点)
【答案】
【解析】
【详解】不计水的阻力,潜水艇在水中受竖直向上的浮力及竖直向下的重力,因为潜水艇在水中加速下沉,浮力要小于重力,故浮力线段的长度应小于重力线段的长度,作用点都画在重心处,如图所示:
17. 如图所示是水平冰面上向右运动的冰壶,请画出冰壶所受重力G和摩擦力f的示意图。(O点为力的作用点)
【答案】
【解析】
【详解】冰壶受到的重力的方向竖直向下;冰壶正在水平向右运动,则冰壶受到水平向左的摩擦力;力作用点在O点,从O点沿竖直向下、水平向左的方向画出冰壶所受重力G和摩擦力f,如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 如图所示。小明用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做___________运动,弹簧测力计的示数如图甲所示。根据___________知识,可知滑动摩擦力的大小为___________N;
(2)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系。图甲中,若拉着木块以较大的速度匀速运动,木块所受摩擦力的大小___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,进行了图丙的实验,当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,小明可采取的办法是___________。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 4.2 ④. 压力大小 ⑤. 不变 ⑥. 将图丙中的砝码取下,再与图甲对比
【解析】
【详解】(1)[1][2]由于滑动摩擦力没法直接测量,所以通过用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线,使木块处于平衡状态,由二力平衡可知,木块受到的弹簧测力计的拉力大小等于木块受到的摩擦力大小。
[3]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,所以弹簧测力计的示数为4.2N,因此滑动摩擦力的大小为4.2N。
(2)[4]甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同,通过增加砝码来增大压力,所以是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
[5]图甲中,若拉着木块以较大的速度匀速运动,由于接触面粗糙程度不变,压力大小不变,所以木块所受摩擦力的大小不变。
(3)[6]小明想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,则要控制压力大小相同,只改变接触面粗糙程度,由于测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,在使用现有实验器材的条件下,可将砝码取下,此时对比甲、丙两图,木块对木板的压力大小相同,接触面粗糙程度不同,因此可以探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
19. 小明同学利用、两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察______来比较压力作用效果的;
(2)甲、乙两图探究的是压力作用效果与______的关系,分析现象能够得到的结论是______;
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较______两图所示实验;
(4)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______。若要对小明的实验进行改正,只需添加的一个步骤是______。
【答案】 ①. 泡沫的凹陷程度 ②. 压力大小 ③. 在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ④. 甲、丙 ⑤. 没有控制压力大小相同 ⑥. 把竖直方向切成的小块,放在大块上再放到泡沫上观察泡沫的凹陷程度
【解析】
【详解】(1)[1]实验中小明是通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是转换法
(2)[2][3]甲、乙两图中,受力面积相同,乙图中压力更大,探究的是压力作用效果与压力大小的关系,故得出的结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应控制压力大小相同,只改变受力面积大小,故应比较图甲、丙两实验。
(4)[5][6]研究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力大小相同,将物体沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积不同的同时,压力大小也改变了,即没有控制压力大小相同,得出结论是错误的。要对小明的实验进行改正,只需添加的一个步骤是把竖直方向切成的小块,放在大块上再放到泡沫上观察泡沫的凹陷程度。
20. 东东在研究“液体内部的压强”实验中:
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)他通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体,______,压强越大;
(3)若丙图中,探头在水中的深度为6cm时,请你计算该处水的压强为______Pa;
(4)东东还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
【答案】 ①. 不属于 ②. 深度越大 ③. 600 ④. 错误 ⑤. 没有控制液体的深度相同
【解析】
【详解】(1)[1]上端开口,下端连通的容器叫连通器,液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器。
(2)[2]比较乙、丙两图可知,液体密度相同,丙中探头深度大,U形管两管液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大。
(3)[3]探头在水中的深度为6cm时的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
(4)[4][5]向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,故是错误的,理由是没有控制液体的深度相同。
21. 小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。
(1)金属块浸没在水中所受的浮力是______N;
(2)观察A、B、C、D四个图可得出金属块受到的浮力大小与______有关;
(3)观察A图和E图物体浸没在煤油中后,容器对桌面的压力增大______N;
(4)小明还想在实验室中验证阿基米德原理
①方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知,石块浸没在水中受到的浮力,排开水的重力______N,发现,造成这种结果的原因不可能是______(填字母);
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部
②方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B从的示数变化量,而证明了。
【答案】 ①. 4 ②. 排开液体体积 ③. 3.2 ④. 0.4 ⑤. A ⑥. 减小 ⑦. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]由图A可知,金属块的重力G=10N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′=6N,则金属块浸没在水中所受的浮力为
(2)[2]由A、B、C、D四个图可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]观察A图和E图,物体浸没在煤油中后,容器对桌面增大的压力等于物体的重力减去拉力,即
(4)[4]空小桶的重力F2=0.5N,空小桶和排开水的总重力F4=0.9N,则排开水的重力
[5]A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A不可能,符合题意;
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,则利用F浮=F1-F3偏大,所以B有可能,不符合题意。
故选A。
[6]如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,
根据可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计A的示数减小。
[7]又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等,从而证明了。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 一辆空洒水车质量为3t(含司机),水箱底面积为,满载后水深1.2m,满载水的质量为12t,轮胎与地面的总接触面积为,满载的洒水车沿直线匀速行驶,已知所受阻力为车总重的0.02倍,(,)求:
(1)求洒水车满载水时的重力;
(2)水对箱底的压强;
(3)满载后洒水车对地面的压强;
(4)洒水车的牵引力大小。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】解:(1)洒水车满载水时的重力
(2)水对箱底的压强
(3)满载后洒水车对地面的压力
满载后洒水车对地面的压强
(4)满载的洒水车沿直线匀速行驶,根据二力平衡原理可知,洒水车的牵引力等于阻力,牵引力
答:(1)洒水车满载水时重力是;
(2)水对箱底的压强是;
(3)满载后洒水车对地面的压强;
(4)洒水车的牵引力是3000N。
23. 市面上有一种防溺水手环,如图,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四。已知某运动员质量,平均密度,水的密度;,忽略手环体积和自重。
求:(1)该运动员的重力;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)该运动员的重力为
(2)由得人的体积为
当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力为
(3)人漂浮时,受到的浮力为
由得此时排开水的体积为
气囊体积为
答:(1)该运动员的重力为515N;
(2)该运动员在水中受到的浮力400N;
(3)人漂浮时,气囊体积至少,才能确保运动员的安全。
24. 在课外小制作活动中,小明所在的小组开展了“设计吸管潜水艇”的项目化学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
〖项目分解〗1.设计吸管“潜水艇” 2.应用吸管“潜水艇”
〖项目实施〗
1设计吸管“潜水艇”
如图甲所示,是小明设计的吸管“潜水艇”,将吸管沿弯头处弯折,使两个开口端并到一起,用回形针夹住两个开口端,固定到吸管上。将吸管放到装有大半瓶水的塑料瓶中,调整回形针的个数,使吸管露出水面一点时,拧上瓶盖,吸管“潜水艇”就做好了。
2应用吸管“潜水艇”
从外面挤压瓶子,瓶内水面上方的空气被压缩,气压增大,把一部分水压进吸管内,这就相当于向“潜水艇”的储水箱注水,吸管“潜水艇”此时就会下沉。把手放开,由于塑料瓶具有弹性,恢复原状,瓶内水面上方的气压相对减小,吸管内的气体就会将部分水压出吸管,这就相当于“潜水艇”将储水箱内的水排出,“潜水艇”就浮上来了。
(1)当瓶子不受压力时,吸管“潜水艇”处于______(选填漂浮/悬浮/沉底)状态。
(2)吸管“潜水艇”是通过改变______来实现浮沉的。
(3)吸管“潜水艇”从接触水面到潜入深处过程中,能准确表示其受到的浮力与深度h之间关系的图象是______。
(4)若吸管“潜水艇”在A、B两位置时都处于悬停状态,则在A位置排开水的质量______B位置排开水的质量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
〖项目拓展〗
为增强国防知识,同学上网查询得知,2020年11月,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909m,创造了我国载人深潜的纪录;2023年5月20日,国家文物局利用“深海勇士”号载人潜水器对1500米深处的南海西北陆坡一号沉船进行了第一次考古调查,开启了我国深海考古的新篇章。
(5)潜水器的外壳必须用高强度的特种钢材制造,这是因为______。
A.潜水器在水中受到来自于各个方向的液体的压强
B.同一深度,处于海水中的潜水器会比在水中受到更大的压强
C.液体的压强随深度的增加而增大
D.潜水器会更重,更容易深潜到指定位置
(6)我国载人潜水器能够到达的最深处,潜水器表面每平方米受到水的压力大约是______。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 漂浮 ②. 自身重力 ③. B ④. 等于 ⑤. C ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]由题可知,将吸管放到装有大半瓶水的塑料瓶中,调整回形针的个数,使吸管露出水面一点时,所以当瓶子不受压力时,吸管“潜水艇”处于漂浮状态。
(2)[2]吸管“潜水艇”潜入水中后浮力不再发生变化,是通过改变自身重力来实现浮沉的。
(3)[3]吸管“潜水艇”下潜过程中,浸没之前浮力越来越大,浸没后浮力不再发生改变,故B正确。
(4)[4]若吸管“潜水艇”在A、B两位置时都处于悬停状态,在A、B两位置时浮力等于重力,所以浮力相等,由阿基米德原理可知,在A位置排开水的质量等于B位置排开水的质量。
(5)[5]潜水器的外壳必须用高强度的特种钢材制造,这是因为液体的压强随深度的增加而增大,避免压强大损坏设备,故选C。
(6)[6]潜水器表面所受压强
潜水器表面每平方米受到水的压力
故选B。

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