初二素养体验活动
物理学科
(时间:100分钟 总分:100分 )
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项正确)
1. 下列不是压强单位的是( )
A. B. N/cm C. kPa D. Pa
2. 下列实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 自行车车轴装有滚珠轴承 B. 运动鞋底表面刻有花纹
C. 在自行车车轮的齿轮处加注机油 D. 书包的背带做的宽大
3. 下列说法正确的是( )
A. 踢出去的足球继续向前运动是因为受到了惯性的作用
B. 踢足球时,脚对足球的力和足球对脚的力是一对相互作用力
C. 如果所有的力突然全部消失,在空中飞行的足球将保持静止状态
D. 当足球静止在水平地面上时,足球对地面有压力是由于地面的形变产生的
4. 当一个人提起一个物体后,人对物体施加了一个拉力,物体也对人施加了一个拉力,则这两个拉力三要素( )
A. 都相同 B. 作用点相同
C. 大小相同 D. 大小、作用点相同
5. 下列实例可以用:流体压强与流速关系来解释是( )
A. 利用注射器从药瓶里吸取药液 B. 吸盘吸在墙壁上不掉下来
C. 海面上两船高速并行相“吸”碰撞 D. 滑雪板的面积要做得较大
6. 一本八年级物理课木平放在水平桌面上时,它对桌面的压强最接近下列的数值为( )
A. 0.5 Pa B. 5 Pa C. 50 Pa D. 500 Pa
7. 下面几个研究实例:①研究固体压强大小时,比较受压材料的凹陷程度;②研究阻力对物体运动影响,比较小车在不同表面移动的距离;③比较压强计金属盒受液体压强大小,观察U型管液柱高度差;④研究二力平衡条件,选取轻质卡片。其中,研究方法不同于其余三个的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
8. 如图,一装满水的烧杯放在斜面上,烧杯底部A、B、C三点受到的水的压强分别为pA、pB、pC,则( )
A. pA
9. 如图,是我国自主研发的C919大型商用客机,下列关于客机的相关物理知识的说法,正确的是( )
A. 为安全着陆,客机的后轮先落地
B. 客机头部做成流线型是为了增大空气阻力
C. 客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强要大
D. 为了使客机升空获得空气的升力,机翼成上平下凸的形状
10. A、B两个质量相等的实心正方体密度之比为。把它们平放在水平地面上,则它们对水平地面的压强之比为( )
A. 1∶1 B. 1∶4 C. 8∶1 D. 4∶1
11. 对下列生活现象或实验的解释正确的是( )
A. 小轿车高速运动时,对路面的压力变大
B. 风扇叶片转的越快,杆对电扇的拉力越大
C. 甲乙掰手腕,甲获胜,甲对乙的力大于乙对甲的力
D. 将自制气压计拿到山顶玻璃管中液柱会上升
12. 物理学中经常用形如的表达式来定义一个物理量。这种表达式的定义主要有两种情况,第一种情况是x的大小与y、z都有关;第二种情况是x虽然可以由y、z来计算,但是与y、z无关。下列在初中学过的物理公式中,属于第一种情况的是( )
A. 压强 B. 匀速直线运动速度
C. 同一地点引力常数 D. 密度
第二部分 非选择题(共76分)
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共30分)
13 完成下列问题:
(1)如图气垫船行驶时利用________(①减小压力②使接触面彼此分离)方法减小水的阻力;
(2)如图中上下两根手指受到的压力大小________(相等/不相等);
(3)如用手指压气球,气球的变化说明力可以使物体发生________;
(4)如图中铅垂线的工作原理是________。
14. 如图所示,用细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,这说明力可以改变物体的________(形状/运动状态)。运动某时刻细线断开的瞬间橡皮受到的所有力都突然消失,橡皮将________(静止/做匀速直线运动),橡皮的惯性________(变大/变小/不变),因为惯性只和________(质量/速度)有关。
15. 如图所示,一名队员将冰壶出后,另外两名队员用冰刷刷冰面,目的是为了______冰壶与冰面之间的摩擦,冰壶滑行的距离______(均选填“增大”或“减小”)。
16. 如图所示,正放在桌面上装有饮料的饮料瓶如图A。瓶盖旋紧后倒过来放时如图B,饮料瓶对桌面的压力________,饮料瓶对水平桌面的压强比________;图A饮料对瓶底的压强比图B饮料对瓶盖的压强要________。(均选填:大/小/一样大)
17. 某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上都挂重力为2N的物体,橡皮筋A的伸长量为________cm,橡皮筋B的伸长量为________cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋________(A/B)制成的测力计量程大,用橡皮筋________(A/B)制成的测力计测量的精确程度高。
18. 搭帐篷时,为抗风,要用“地钉”(类似于长铁钉)将帐篷固定在地面上,小红发现地面越松软,地钉插入越容易,固定效果越差,原因主要是________。小红用竖直向下20N的压力将重2N的地钉竖直缓缓地插入地面,则地钉与地之间的摩擦力为________N;若要将地钉竖直拔出,则至少需________N的拉力。
19. 如图,一块密度均匀的长方体橡皮,被竖直截成a、b两块,其长度,则a、b两块对桌面的压力之比为________,底面积之比________,压强之比为________。
20. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和V-t图像分别如图乙、图丙所示,由图像可知,当时,物体受到的摩擦力是________N,当时,物体受到的摩擦力是________N。
21. 如图中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦,物体A重10N,当物体B重为4N时,物体A保持静止,这时A物体受到的摩擦力为________N;当物体B重为6N时,物体A向右做匀速直线运动,此时受到的摩擦力是________N,此时在B的上表面放置一个2N的物体,要使物体A匀速向左运动,要给物体施加________N的拉力。
22. 如图1所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、(),此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转后,如图2所示,甲、乙的底面积分别为、S,关于此时甲、乙对地面的压强、和对地面的压强变化、的大小关系为______,______(以上均选填“>”、“<”或“=”)。
三、解答题:(本题8小题,23题每图2分,24题6分,其余每空1分,共46分)
23. 如图所示,物体放在光滑的斜面上,画出物体所受力的示意图。
24. 在图中请画出在操场上向左减速滚动的足球所受重力的示意图。
25. 如图,小球A用钢管固定在支架上,小车保持静止,画出小球A受力的示意图;
( )
26. 夏日的北海银滩,游客在水平沙滩上驾驶四轮沙滩摩托车。摩托车和人的总重约为320kg,每个车轮与沙地的接触面积约为0.04m2。问:
(1)摩托车对沙地的压力是多大?
(2)摩托车对沙地的压强是多大?
(3)沙滩摩托车的车轮比普通摩托车的车轮要大得多,这样设计车轮有什么好处?
27. 小海进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)小海想研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应该比较________(选填序号)实验,进行这些实验时,物体运动的速度( )
A.一定不等 B.一定相等 C.可以相等,可以不等
(2)如图②所示进行实验时,若运动过程中木块的速度突然变大,则木块受到的滑动摩擦力将________(变大/变小/不变);
(3)在图示五种情景中,小海用弹簧测力计拉着小木块使其沿平行接触面方向做匀速直线运动,其中弹簧测力计对小木块的拉力和小木块所受的摩擦力是一对平衡力的有________(选填序号);小木块所受重力和木板对小木块的支持力是一对平衡力的有________(选填序号)。
28. 用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强大小的因素:
(1)如图甲所示压强计是通过U形管中液面的______来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙中______(填字母)两个位置处进行实验;
(3)在a、b、c、d、e五点中压强最大的是______点;
(4)两位同学使用不同的压强计进行实验,将金属盒的橡皮膜放在同种液体的同一深度A、B两点处,现象如图丁所示。若橡皮膜在A、B两点处所受压强分别为、,则______(选填“>”、“<”或“=”);
(5)换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是______(选填序号:①烧杯中换密度差更小的液体;②U形管中换用密度更小的酒精;③将U型管换成更细的)。
29. 物理小组的几位同学利用图示装置进行“探究二力平衡条件”的实验。
(1)他们先采用图甲所示装置,把木块放在水平桌面上,在左右两侧加挂钩码,发现当两侧钩码质量相等时,木块静止。某次实验中,当左侧悬挂质量稍大一点的钩码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到________的影响,此时小车受到的________(是/不是)平衡力;
(2)小刚用图乙所示的小车替换木块进行实验,在左侧和右侧同时悬挂一个质量相等的钩码时,小车处于静止状态改变其中一端钩码的质量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须________才能平衡;
(3)在小车两侧悬挂相同质量的钩码,再把小车在水平桌面上扭转一个角度,扭转过程中小车的四个车轮始终不离开桌面,然后松手,观察到小车先转动,最后恢复到初始状态保持静止,说明两个力必须作用在________才能平衡;
(4)小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明两个力必须作用在________才能平衡;
(5)小红同学利用图丙装置探究小敏的问题,但他没有将图丙中滑轮安装在同一高度;你认为他________(能/不能)进行实验。
30. 在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是( );
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越______。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______(填运动状态);
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是( )。
A.探究弦乐器音调的影响因素 B.不同物体的隔声性能
C.探究声音能否在真空中传播 D.探究重力大小与物体质量的关系
31. 某科学实验小组利用注射器(2mL)、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是_________________;
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
(3)如图,用刻度尺测出注射器________(选填序号:①全部刻度/②注射器整个长度)的长度为5.00cm,计算出活塞的横截面积为________;
(4)计算得到大气压强的数值为________Pa;
(5)请分析利用注射器估测大气压误差的因素:
①偏大因素:________;②偏小因素:________
32. 阅读短文,完成下列问题
水果硬度计
农业生产中,常需根据水果的成熟程度来合理掌握采摘、加工的时间。硬度反应了水果的成熟程度,可以用专门的仪器—硬度计来测量;如图甲所示是一种水果硬度计,水果承受硬度计中测力弹簧的压力F和测头面积S的比值即为水果硬度p,测量时,先用刀削去水果左右的表皮,手握硬度计,使硬度计的测头垂直水果表面,均匀压进水果,此时表盘上驱动指针带动指示指针旋转,测头压入10mm停止,此时指示指针停留位置所对应的示数即为所测水果的硬度。
(1)硬度计的测头垂直压在水果表面时,硬度计表盘上驱动指针带动指示指针旋转是因为力的作用是________;
(2)如图乙所示。水果硬度计的测量范围是________Pa,示数为________Pa;
(3)已如乙图中硬度计的测头面积为10,测出水果的硬度。则测量时测头对水果的压力为________N;
(4)若要测较硬水果的硬度,发现用乙图中10mm2的测头无法进行测量现有A、B两种测头,A的面积为,B的面积为20mm2,则应选择________(A/B测头来替换,替换后进行测量,指示指针指在刻度“5”处,则该水果的硬度为________Pa。初二素养体验活动
物理学科
(时间:100分钟 总分:100分 )
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项正确)
1. 下列不是压强单位的是( )
A. B. N/cm C. kPa D. Pa
【答案】B
【解析】
【详解】物体1m2面积上受到的压力为1N,则物体受到的压强为
帕斯卡简称帕,符号Pa,此外kPa也是常用的压强单位,故ACD是压强的单位,不符合题意;B符合题意。
故选B。
2. 下列实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 自行车车轴装有滚珠轴承 B. 运动鞋底表面刻有花纹
C. 在自行车车轮的齿轮处加注机油 D. 书包的背带做的宽大
【答案】B
【解析】
【详解】A.自行车车轴装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.运动鞋底表面刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B符合题意;
C.在自行车车轮的齿轮处加注机油,是通过使接触面分离的方法来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.书包的背带做的宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 踢出去的足球继续向前运动是因为受到了惯性的作用
B. 踢足球时,脚对足球的力和足球对脚的力是一对相互作用力
C. 如果所有的力突然全部消失,在空中飞行的足球将保持静止状态
D. 当足球静止在水平地面上时,足球对地面有压力是由于地面的形变产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.踢出去的足球继续向前运动是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.踢足球时,脚对足球的力和足球对脚的力作用在不同物体上,大小相等、方向相反、在同一条直线上,是一对相互作用力,故B正确;
C.根据牛顿第一定律可知,如果所有的力突然全部消失,在空中飞行的足球将做匀速直线运动,故C错误;
D.当足球静止在水平地面上时,足球对地面有压力是由于足球发生形变产生的,故D错误。
故选B。
4. 当一个人提起一个物体后,人对物体施加了一个拉力,物体也对人施加了一个拉力,则这两个拉力的三要素( )
A. 都相同 B. 作用点相同
C. 大小相同 D. 大小、作用点相同
【答案】C
【解析】
【详解】力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施力的同时也受到了另一个物体的反作用力。这两个力三要素相同的是大小相等。
故选C。
5. 下列实例可以用:流体压强与流速关系来解释的是( )
A. 利用注射器从药瓶里吸取药液 B. 吸盘吸在墙壁上不掉下来
C. 海面上两船高速并行相“吸”碰撞 D. 滑雪板的面积要做得较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用注射器从药瓶里吸取药液是利用大气压强,不是流体压强与流速关系,故A不符合题意;
B.吸盘式挂钩吸附在墙上,是利用了大气压的作用,不能用流体的压强与流速的关系解释,故B不合题意;
C.海面上两船高速并行行驶时,两船之间形成狭窄的水道,使中间水的流速变大、压强变小,故轮船要避免同向并列行驶,故C符合题意;
D.滑雪板的面积要做得较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选C。
6. 一本八年级物理课木平放在水平桌面上时,它对桌面的压强最接近下列的数值为( )
A. 0.5 Pa B. 5 Pa C. 50 Pa D. 500 Pa
【答案】C
【解析】
【详解】首先估计,八年级物理课本的质量约为:,
物理课本重:,
放在水平桌面上时,压力等于重,即:
,
估计长和宽,受力面积约:
,
它对桌面的压强:
.
故选C.
点睛:除压强公式的应用,此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知,特别是单位大小要认识清楚,能对物理量进行估计大小,要多注意理论联系实际,生活中留心积累.
7. 下面几个研究实例:①研究固体压强大小时,比较受压材料的凹陷程度;②研究阻力对物体运动影响,比较小车在不同表面移动的距离;③比较压强计金属盒受液体压强大小,观察U型管液柱高度差;④研究二力平衡条件,选取轻质卡片。其中,研究方法不同于其余三个的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】①研究固体压强大小时,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
②研究阻力对物体运动影响,比较小车在不同表面移动的距离,距离越近,阻力越大,采用了转换法;
③比较压强计金属盒受液体压强大小,观察U型管液柱高度差,液面高度差越大,液体压强越大,采用了转换法;
④研究二力平衡条件,选取轻质卡片,忽略了卡片的质量,属于理想实验法。
故选D。
8. 如图,一装满水烧杯放在斜面上,烧杯底部A、B、C三点受到的水的压强分别为pA、pB、pC,则( )
A. pA
【答案】A
【解析】
【详解】如图,A、B、C三点所处的深度,hA
9. 如图,是我国自主研发的C919大型商用客机,下列关于客机的相关物理知识的说法,正确的是( )
A. 为安全着陆,客机的后轮先落地
B. 客机头部做成流线型是为了增大空气阻力
C. 客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强要大
D. 为了使客机升空获得空气的升力,机翼成上平下凸的形状
【答案】A
【解析】
【详解】A.如果前轮先落地,飞机前段由于受到较大的摩擦力,速度快速变小,但飞机后端由于具有惯性,仍然按照原来较大的速度向前运动,容易造成安全事故,所以飞机在安全落地时应该是后轮先落地,故A正确;
B.客机头部做成流线型是为了减小空气阻力,故B错误;
C.大气压随着高度的增加而减小,所以客机在高空所受的大气压强,比地面附近的大气压强小,故C错误;
D.客机机翼表面制作成“上凸下平”制造形状,利用了流体压强与流速的关系,即空气流速大的地方压强小,使上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,从而产生升力,故D错误。
故选A。
10. A、B两个质量相等的实心正方体密度之比为。把它们平放在水平地面上,则它们对水平地面的压强之比为( )
A 1∶1 B. 1∶4 C. 8∶1 D. 4∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A、B两个质量相等,由可知体积之比
因为都是正方体,所以它们的边长之比为
底面积之比
由
F=G=mg
可知AB对地面的压力相等,它们对水平地面的压强之比
故选D。
11. 对下列生活现象或实验的解释正确的是( )
A. 小轿车高速运动时,对路面的压力变大
B. 风扇叶片转的越快,杆对电扇的拉力越大
C. 甲乙掰手腕,甲获胜,甲对乙的力大于乙对甲的力
D. 将自制气压计拿到山顶玻璃管中液柱会上升
【答案】D
【解析】
【详解】A.小轿车上凸下平,高速行驶时,上方空气流速快、压强小;上方空气流速慢、压强大,产生向上的升力,对地面压力变小,故A错误;
B.风扇转动时,把气体向下方推,由于力的作用是相互的,气体对风扇产生向上的推力,风扇叶片转的越快,推力越大,杆对电扇的拉力越小,故B错误;
C.甲乙掰手腕,这是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D.将自制气压计拿到山顶,大气压变小,液体在瓶内气压的作用下被压出来,玻璃管中液柱会上升,故D正确。
故选D。
12. 物理学中经常用形如的表达式来定义一个物理量。这种表达式的定义主要有两种情况,第一种情况是x的大小与y、z都有关;第二种情况是x虽然可以由y、z来计算,但是与y、z无关。下列在初中学过的物理公式中,属于第一种情况的是( )
A. 压强 B. 匀速直线运动速度
C. 同一地点引力常数 D. 密度
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据可知,压强由压力大小和受力面积的比值决定,压强大小与压力、受力面积有关,故A符合题意;
B.根据匀速直线运动速度可知,物体做匀速直线运动时,速度的大小由计算,但与、无关,取决于运动的物体本身,故B不符合题意;
C.同一地点引力常数,同一地点引力常数通过公式计算,但与、无关,取决于地球的吸引及在地球上的位置,故C不符合题意;
D.根据可知,密度在数值上等于物体质量与其体积之比,但密度是物质的一种特性,与质量、体积无关,故D不符合题意。
故选A。
第二部分 非选择题(共76分)
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共30分)
13. 完成下列问题:
(1)如图气垫船行驶时利用________(①减小压力②使接触面彼此分离)方法减小水的阻力;
(2)如图中上下两根手指受到的压力大小________(相等/不相等);
(3)如用手指压气球,气球的变化说明力可以使物体发生________;
(4)如图中铅垂线的工作原理是________。
【答案】 ①. 使接触面彼此分离 ②. 不相等 ③. 形变 ④. 重力的方向是竖直向下
【解析】
【详解】[1]气垫船行驶时,是在压力一定时,通过使接触面彼此分离方法减小水的阻力。
[2]铅笔处于静止状态,在竖直方向上,铅笔受到竖直向下重力、上方手指对铅笔的压力,下方手指对铅笔竖直向上的压力,根据受力平衡可得
故上下两根手指受到的压力大小不相等。
[3]手指压气球,气球的形状发生变化,说明力可以使物体发生形变。
[4]铅垂线的工作原理是重力的方向是竖直向下。
14. 如图所示,用细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,这说明力可以改变物体的________(形状/运动状态)。运动某时刻细线断开的瞬间橡皮受到的所有力都突然消失,橡皮将________(静止/做匀速直线运动),橡皮的惯性________(变大/变小/不变),因为惯性只和________(质量/速度)有关。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 做匀速直线运动 ③. 不变 ④. 质量
【解析】
【14题详解】
[1]用细线拴一块橡皮,在力的作用下甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,运动方向不断改变,运动状态改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
[2]由牛顿第一定律可知,若橡皮所受所有的力都消失,由于橡皮有一定的初速度,橡皮将做匀速直线运动。
[3][4]惯性是物体的固有属性,物体惯性的大小只与物体的质量有关。橡皮在甩动过程中质量不变,所以橡皮的惯性大小不变。
15. 如图所示,一名队员将冰壶出后,另外两名队员用冰刷刷冰面,目的是为了______冰壶与冰面之间的摩擦,冰壶滑行的距离______(均选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]两名队员用冰刷刷冰面的过程中,因摩擦生热使得部分冰面熔化产生水,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦,增大冰壶滑行的距离。
16. 如图所示,正放在桌面上装有饮料的饮料瓶如图A。瓶盖旋紧后倒过来放时如图B,饮料瓶对桌面的压力________,饮料瓶对水平桌面的压强比________;图A饮料对瓶底的压强比图B饮料对瓶盖的压强要________。(均选填:大/小/一样大)
【答案】 ①. 1:1 ②. 小 ③. 小
【解析】
【详解】[1]正放时,瓶底对桌面的压力等于瓶子和水的重力之和;倒放时,瓶盖对桌面的压力等于瓶子和水的重力之和,所以压力相等,故
[2]由于瓶盖的面积小于瓶底的面积,根据公式,可知饮料瓶对水平桌面的压强比小;
[3]由图可知,饮料瓶倒置后饮料的深度变大,根据可知,图A饮料对瓶底的压强比图B饮料对瓶盖的压强要小。
17. 某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上都挂重力为2N的物体,橡皮筋A的伸长量为________cm,橡皮筋B的伸长量为________cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋________(A/B)制成的测力计量程大,用橡皮筋________(A/B)制成的测力计测量的精确程度高。
【答案】 ①. 5 ②. 1.5 ③. B ④. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,A橡皮筋在受到的拉力不大于4N的情况下,B橡皮筋在受到的拉力不大于8N的情况下,橡皮筋伸长量与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长与受到拉力F成正比例函数的关系,即
由图乙可得
当在两根橡皮筋上都挂重力为2N的物体,橡皮筋A和B伸长量分别为
(2)[3]测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长与受到的接力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0-4N,B的量程为0-8N,则用橡皮筋B制成的测力计量程大。
[4]由(1)中分析可知,在测量范围内,如F=2N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长5cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长1.5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。
18. 搭帐篷时,为抗风,要用“地钉”(类似于长铁钉)将帐篷固定在地面上,小红发现地面越松软,地钉插入越容易,固定效果越差,原因主要是________。小红用竖直向下20N的压力将重2N的地钉竖直缓缓地插入地面,则地钉与地之间的摩擦力为________N;若要将地钉竖直拔出,则至少需________N的拉力。
【答案】 ①. 摩擦力小 ②. 22 ③. 24
【解析】
【详解】[1]地面越松软,地面与钉子间的压力越小,地面对钉子的摩擦力越小。
[2]小红用竖直向下20N的压力将重2N的地钉竖直缓缓地插入地面,地钉受的是平衡力,地钉受到竖直向下的压力和重力,根据力的平衡条件可知,地钉所受摩擦力的方向是竖直向上的,则摩擦力的大小为
[3]若要将地钉拔出,此时地钉受到竖直向下的重力和摩擦力,以及竖直向上的拉力,则需要的拉力至少为
19. 如图,一块密度均匀的长方体橡皮,被竖直截成a、b两块,其长度,则a、b两块对桌面的压力之比为________,底面积之比________,压强之比为________。
【答案】 ①. 3∶2 ②. 3∶2 ③. 1∶1
【解析】
【详解】[1][2][3]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,密度均匀的长方体橡皮对水平桌面的压强
由图可知,A、B的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即
pA∶pB=1∶1
由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,即
SA∶SB=LA∶LB=3∶2
它们对水平桌面的压力
FA∶FB=pSA∶pSB=SA∶SB=3∶2
20. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和V-t图像分别如图乙、图丙所示,由图像可知,当时,物体受到的摩擦力是________N,当时,物体受到的摩擦力是________N。
【答案】 ①. 2 ②. 4
【解析】
【20题详解】
[1]当t=1s时,通过图像乙得知,此时物体受到的推力大小是2N;从丙得知,此时物体速度为0,即物体处于平衡状态。推力与摩擦力平衡,故此时受到的摩擦力大小为2N。
[2]由丙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,此时物体受力也平衡,即物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,由乙图可知,物体所受拉力为4N,则即4s~6s时滑动摩擦力为4N;由丙图可知,t=3s物体加速运动,滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,且此两因素都不变,所以摩擦力大小不变,即t=3s时,物体受到的摩擦力与4s~6s时摩擦力相等为4N。
21. 如图中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦,物体A重10N,当物体B重为4N时,物体A保持静止,这时A物体受到的摩擦力为________N;当物体B重为6N时,物体A向右做匀速直线运动,此时受到的摩擦力是________N,此时在B的上表面放置一个2N的物体,要使物体A匀速向左运动,要给物体施加________N的拉力。
【答案】 ①. 4 ②. 6 ③. 14
【解析】
【详解】[1]物体A重10N,当物体B重为4N时,物体A保持静止状态,A物体竖直方向上受到重力和支持力,这两个力的平衡力,水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,这两个力是平衡力,大小相等,这时A物体受到的摩擦力
f=F=GB=4N
[2]当物体B重为6N时,物体A向右做匀速直线运动,水平方向受到的向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,所以此时受到的摩擦力
f′=F′=GB′=6N
[3]在B的上表面放置一个2N的物体,则此时B对A的拉力为
F''=6N+2N=8N
物体A匀速直线向左运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用,这三个力平衡。因为物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时摩擦力仍为6N.所以
F拉=f′+F''=6N+8N=14N
22. 如图1所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、(),此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转后,如图2所示,甲、乙的底面积分别为、S,关于此时甲、乙对地面的压强、和对地面的压强变化、的大小关系为______,______(以上均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1]如图1,甲、乙对地面的压强相等,且,根据公式可知,甲对地面的压力大于乙对地面的压力;现将甲、乙顺时针旋转后,对地面的压力不变,此时甲、乙的底面积,根据公式可知,此时甲、乙对地面的压强。
[2]它们对地面压强的变化量
因面积变化相同,甲对地面的压力大于乙对地面的压力,所以甲对地面压强的变化量大于乙对地面压强的变化量,即>。
三、解答题:(本题8小题,23题每图2分,24题6分,其余每空1分,共46分)
23. 如图所示,物体放在光滑的斜面上,画出物体所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【23题详解】
由于物体静止在光滑的斜面上,所以物体受到重力、支持力的作用。其中,重力的方向竖直向下,支持力垂直于斜面向上,如图:
24. 在图中请画出在操场上向左减速滚动的足球所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【24题详解】
过足球的球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示.如图所示:
25. 如图,小球A用钢管固定在支架上,小车保持静止,画出小球A受力的示意图;
( )
【答案】
【解析】
【详解】小球A用钢管固定在支架上,处于静止状态,受到竖直向下的重力和支架对它向上的弹力,两个力平衡,从小球的重心分别向上和向下画出弹力和重力,标出符号,所画线段长度要相等,如图所示:
26. 夏日的北海银滩,游客在水平沙滩上驾驶四轮沙滩摩托车。摩托车和人的总重约为320kg,每个车轮与沙地的接触面积约为0.04m2。问:
(1)摩托车对沙地的压力是多大?
(2)摩托车对沙地的压强是多大?
(3)沙滩摩托车的车轮比普通摩托车的车轮要大得多,这样设计车轮有什么好处?
【答案】(1)3200N;(2)2×104Pa;(3)增大了与地面的接触面积,在压力一定时,减小了对地面的压强,可以防止沙滩车陷入沙地。
【解析】
【详解】解:(1)摩托车对沙地的压力是
(2)摩托车对沙地的压强是
(3)沙滩摩托车的车轮比普通摩托车的车轮要大得多,增大了与地面的接触面积,在压力一定时,减小了对地面的压强,可以防止沙滩车陷入沙地。
答:(1)摩托车对沙地的压力是3200N;
(2)摩托车对沙地的压强是2×104Pa;
(3)增大了与地面的接触面积,在压力一定时,减小了对地面的压强,可以防止沙滩车陷入沙地。
27. 小海进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)小海想研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应该比较________(选填序号)实验,进行这些实验时,物体运动的速度( )
A.一定不等 B.一定相等 C.可以相等,可以不等
(2)如图②所示进行实验时,若运动过程中木块的速度突然变大,则木块受到的滑动摩擦力将________(变大/变小/不变);
(3)在图示五种情景中,小海用弹簧测力计拉着小木块使其沿平行接触面方向做匀速直线运动,其中弹簧测力计对小木块的拉力和小木块所受的摩擦力是一对平衡力的有________(选填序号);小木块所受重力和木板对小木块的支持力是一对平衡力的有________(选填序号)。
【答案】 ①. ②③ ②. C ③. 不变 ④. ②③④ ⑤. ③
【解析】
【详解】(1)[1]小海想研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,根据控制变量法,应控制接触面粗糙程度相同,压力大小不同,故应比较②③。
[2]实验时需要水平匀速直线拉着木块运动,使木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,通过拉力大小来得到摩擦力大小,故只需要木块匀速直线运动,进行这些实验时,物体运动的速度可以相等,可以不等。
故选C。
(2)[3]由于滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关,所以若运动过程中木块的速度突然变大,则木块受到的滑动摩擦力将不变。
(3)[4][5]①中木块沿斜面匀速上升,受到的拉力和摩擦力不是一对平衡力,此时重力竖直向下,支持力垂直斜面向上,这两个力不在同一条直线上,所以不是平衡力;
②中水平匀速直线拉着木块运动,木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向上支持力等于木块和砝码的重力之和,所以小木块所受重力和木板对小木块的支持力不是平衡力;
③中水平匀速直线拉着木块运动,木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向上受到的重力和支持力也是一对平衡力;
④中水平匀速直线拉着木块运动,木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向上支持力等于木块和砝码的重力之和,所以小木块所受重力和木板对小木块的支持力不是平衡力;
⑤中拉力和摩擦力不在同一条直线上,所以不是一对平衡力;而拉力会给木块一个向上的力,所以木块受到的重力与支持力大小不相等,所以也不是平衡力。
所以弹簧测力计对小木块的拉力和小木块所受的摩擦力是一对平衡力的有②③④;小木块所受重力和木板对小木块的支持力是一对平衡力的有③。
28. 用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强大小的因素:
(1)如图甲所示压强计是通过U形管中液面的______来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)为了探究液体密度对液体内部压强大小影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙中______(填字母)两个位置处进行实验;
(3)在a、b、c、d、e五点中压强最大的是______点;
(4)两位同学使用不同的压强计进行实验,将金属盒的橡皮膜放在同种液体的同一深度A、B两点处,现象如图丁所示。若橡皮膜在A、B两点处所受压强分别为、,则______(选填“>”、“<”或“=”);
(5)换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是______(选填序号:①烧杯中换密度差更小的液体;②U形管中换用密度更小的酒精;③将U型管换成更细的)。
【答案】 ①. 高度差 ②. 不漏气 ③. b、c ④. d ⑤. = ⑥. ②
【解析】
【详解】(1)[1][2]压强计工作原理是利用转换法,通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,如果升降不明显,说明装置漏气,需重新安装。
(2)[3]探究液体密度对液体内部压强大小的影响,要控制液体深度相同,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙中b、c两个位置处进行实验。
(3)[4]在a、b、c、d、e五点中,d点相对于a、b两点深度较深且密度较大,压强较大;d点相对c点液体密度相同,深度较深,压强较大;d点相对e点,深度相同,液体密度较大,压强较大,所以压强最大的是d点。
(4)[5]将金属盒的橡皮膜放在同种液体的同一深度A、B两点处,根据公式可知,橡皮膜在A、B两点处所受压强相等,即=。
(5)[6]①烧杯中换密度差更小的液体,橡皮膜上受到的压强差更小,U形管左右两侧液面的高度差对比更不明显,不符合题意;
②U形管中换用密度更小的酒精,根据公式可知,在压强相同时,U型管液体高度差将变大,现象明显,符合题意;
③由于液体压强与液体的横截面积无关,将U型管换成更细的,不能改变U形管左右两侧液面的高度差,现象不变,不符合题意。
故选②。
29. 物理小组的几位同学利用图示装置进行“探究二力平衡条件”的实验。
(1)他们先采用图甲所示装置,把木块放在水平桌面上,在左右两侧加挂钩码,发现当两侧钩码质量相等时,木块静止。某次实验中,当左侧悬挂质量稍大一点的钩码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到________的影响,此时小车受到的________(是/不是)平衡力;
(2)小刚用图乙所示的小车替换木块进行实验,在左侧和右侧同时悬挂一个质量相等的钩码时,小车处于静止状态改变其中一端钩码的质量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须________才能平衡;
(3)在小车两侧悬挂相同质量的钩码,再把小车在水平桌面上扭转一个角度,扭转过程中小车的四个车轮始终不离开桌面,然后松手,观察到小车先转动,最后恢复到初始状态保持静止,说明两个力必须作用在________才能平衡;
(4)小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明两个力必须作用在________才能平衡;
(5)小红同学利用图丙装置探究小敏的问题,但他没有将图丙中滑轮安装在同一高度;你认为他________(能/不能)进行实验。
【答案】 ①. 摩擦力 ②. 是 ③. 大小相等 ④. 同一条直线 ⑤. 同一物体 ⑥. 能
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用;此时小车有向左运动的趋势,桌面对小车有向右的摩擦力。
(2)[3]实验时,向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,这表明平衡的两个力需要大小相等。
(3)[4]把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。
(4)[5]将小卡片一分为二,使这两个力不再共物,物体就不能静止,各自向相反的方向运动,因此二力平衡时两个力必须作用在同一物体上。
(5)[6]因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
30. 在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是( );
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越______。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______(填运动状态);
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是( )。
A.探究弦乐器音调的影响因素 B.不同物体的隔声性能
C.探究声音能否在真空中传播 D.探究重力大小与物体质量的关系
【答案】 ①. B ②. 远 ③. 匀速直线运动 ④. 等于 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板,可以防止小车滑出水平木板右端而掉落下去,故A可行,不符合题意;
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下,小车滑到平面上时的速度更大,滑行距离更远,故B不可行,符合题意;
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下,小车滑到平面上时的速度变小,滑行距离减小,可以防止小车掉下去,故C可行,不符合题意;
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下,小车滑到平面上时的速度变小,滑行距离减小,故D可行,不符合题意。
故选B。
(2)[2][3]由图可知,毛巾最粗糙,小车受到的阻力最大,运动的距离最近;木板最光滑,小车受到的阻力最小,运动的距离最远。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越远;进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车的速度不会减小,将保持匀速直线运动。
(3)[4]在上述实验中,小车在三种平面上开始运动速度的相等,最后都静止,速度变为0,所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
(4)[5]上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的,这种方法叫理想实验法。
A.探究弦乐器音调的影响因素,利用了控制变量法,故A不符合题意;
B.不同物体的隔声性能,运用了控制变量法、转换法,故B不符合题意;
C.探究声音能否在真空中传播运用了理想实验法,故C符合题意;
D.探究重力大小与物体质量的关系,运用了控制变量法,故D不符合题意。
故选C。
31. 某科学实验小组利用注射器(2mL)、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是_________________;
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
(3)如图,用刻度尺测出注射器________(选填序号:①全部刻度/②注射器整个长度)的长度为5.00cm,计算出活塞的横截面积为________;
(4)计算得到大气压强的数值为________Pa;
(5)请分析利用注射器估测大气压误差的因素:
①偏大因素:________;②偏小因素:________
【答案】 ①. 见解析 ②. ① ③. 4×10-5 ④. 1.1×105 ⑤. 见解析 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,为了排尽注射器内的空气,减小实验误差。
(3)[2][3]用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度,可以计算得到活塞的横截面积,已知容积
V=2mL=2cm3
活塞的横截面积为
(4)[4]大气压强的值为
(5)①[5]当针筒摩擦力较大时,测量结果偏大。
②[6]当空气没有排尽时,测量结果偏小。
32. 阅读短文,完成下列问题
水果硬度计
农业生产中,常需根据水果的成熟程度来合理掌握采摘、加工的时间。硬度反应了水果的成熟程度,可以用专门的仪器—硬度计来测量;如图甲所示是一种水果硬度计,水果承受硬度计中测力弹簧的压力F和测头面积S的比值即为水果硬度p,测量时,先用刀削去水果左右的表皮,手握硬度计,使硬度计的测头垂直水果表面,均匀压进水果,此时表盘上驱动指针带动指示指针旋转,测头压入10mm停止,此时指示指针停留位置所对应的示数即为所测水果的硬度。
(1)硬度计的测头垂直压在水果表面时,硬度计表盘上驱动指针带动指示指针旋转是因为力的作用是________;
(2)如图乙所示。水果硬度计的测量范围是________Pa,示数为________Pa;
(3)已如乙图中硬度计的测头面积为10,测出水果的硬度。则测量时测头对水果的压力为________N;
(4)若要测较硬水果的硬度,发现用乙图中10mm2的测头无法进行测量现有A、B两种测头,A的面积为,B的面积为20mm2,则应选择________(A/B测头来替换,替换后进行测量,指示指针指在刻度“5”处,则该水果的硬度为________Pa。
【答案】 ①. 相互的 ②. 0.5×105~12×105 ③. 2.8×105 ④. 4 ⑤. A ⑥. 1×106
【解析】
【详解】(1)[1]硬度计的测头垂直压在水果表面时,由于力的作用是相互的,水果表面对硬度计的测头一个力的作用,硬度计表盘上驱动指针带动指示指针旋转。
(2)[2][3]由图乙可知,水果硬度计最小测量值是0.5×105Pa,最大测量值是12×105Pa,水果硬度计的测量范围是0.5×105Pa~12×105Pa,示数为2.8×105Pa。
(3)[4]测量时测头对水果的压力
F=pS=4×105Pa×10×10-6m2=4N
(4)[5][6]若要测较硬水果的硬度,需增大测头对该水果的压强,因压力一定时,减小受力面积可增大压强,所以应选面积较小测头A,选择合适的测头替换后进行测量,此时指示指针指在刻度“5”处,结合(2)可知此时水果承受的压力为5N,该水果的硬度为