广东省汕头市金园实验名校2023-2024八年级下学期物理期中测试试卷

广东省汕头市金园实验名校2023-2024学年八年级下学期物理期中测试试卷
一、选择题(共7小题,每小题3分,共21分)
1.(2024八下·汕头期中)关于力、重力、弹力下列说法中正确的是(  )
A.力作用在物体上一定能改变其运动状态
B.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
C.划船时使船前进的力是水对船桨的力
D.物体间只要相互接触就一定会产生力
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;弹力;重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】A :力作用在物体上不一定能改变其运动状态,比如物体受到平衡力作用时,运动状态保持不变。故A错误;
B :重力的施力物体是地球。故B错误;
C :划船时,人用桨向后划水,桨对水有一个向后的力,同时水对桨有一个向前的反作用力,这个力使船前进。故C正确;
D:物体间相互接触不一定会产生力,还要看是否有相互挤压等其他条件。故D错误。
综上所述,正确答案为C。
【分析】 力对物体运动状态的影响、重力的施力物体、作用力与反作用力等。通过考虑平衡力的情况来判断;要明确重力的本质来源;准确理解划船时力的相互作用关系;要清楚力产生的条件不仅仅是接触。
2.(2024八下·汕头期中)某物理实验小组的同学们正在分组完成如图所示的甲、乙两个实验,甲实验甲是“探究阻力对物体运动的影响”,乙实验是“探究二力平衡的条件”。两个实验均忽略空气阻力的影响,下列说法不正确的是(  )
A.甲实验中当小车运动到A点时,如果摩擦力突然消失,小车将做速直线运动
B.甲实验中在水平面上滑行的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对平衡力
C.乙实验中左边绳子对小车的拉力和右边绳子对小车的拉力是一对相互作用力
D.乙实验中将小车扭转一个角度后释放,可以探究不在同一直线上的两个力能否平衡
【答案】C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A、由题知,假设力突然消失,则物体对水平面的压力、物体与水平面间的摩擦力以及支持力都会同时消失,即此时物体不再受到力的作用,所以其运动状态不变,将做匀速直线运动。故A正确;
B、小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力。故B正确;
C、左边绳子对小车的拉力和右边绳子对小车的拉力作用在同一个物体上,所以不是一对相互作用力。故C错误;
D、将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,二力不平衡,故松手后,小车将转动,不能保持平衡,设计此实验的目的是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一条直线上。故D正确。
综上所述,正确答案为C。
【分析】 根据牛顿第一定律,当力突然消失时,物体由于惯性会保持原来的运动状态,因为之前物体在水平面上运动,所以会做匀速直线运动;从平衡力的条件,即大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上来分析小车受到的重力和支持力是一对平衡力;相互作用力是作用在两个不同物体上的力,而这里左边和右边绳子的拉力都作用在小车上,不是相互作用力;通过将小车扭转一个角度,观察到不平衡的现象,目的是探究二力平衡时力是否在同一直线上。
3.(2024八下·汕头期中)连通器在生活有着广泛的应用。如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是(  )
A.茶壶
B.水池下的回水弯管
C.船闸
D.微小压强计
【答案】D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A :茶壶的壶身和壶嘴底部相连通,是利用了连通器原理。故A错误;
B :水池下的回水弯管,其结构使得水可以在弯管中保持一定水位,利用了连通器原理。故B错误;
C :船闸通过多个闸室的水位调节实现船只通航,是连通器原理的典型应用。故C错误;
D :微小压强计是通过 U 形管中液面的高度差来反映压强大小,不是利用连通器原理。故D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】 清楚连通器的关键特征,即上端开口、下端连通且液体静止时液面保持相平茶壶的构造符合连通器特点;回水弯管也是利用了连通器原理保证一定水位;船闸的工作原理基于连通器;微小压强计主要是利用液体压强导致液面高度差来工作,并非基于连通器原理。
4.(2024八下·汕头期中)如图所示甲乙丙丁四种现象,下列描述正确的是(  )
A.如图甲,手持自制气压计从梧桐山脚走到山顶,管内液面升高
B.如图乙,上课时老师用力压住粉笔写字是为了减小压强
C.如图丙,托里拆利实验的玻璃管倾斜会影响实验结果
D.如图丁,饮水机使用时,会出现气泡,水中的气泡上升时不断变小
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A :大气压随高度的升高而降低,从山脚到山顶,大气压变小,自制气压计内部气压大于外部大气压,会把水压入管内,使管内液面升高。故A正确;
B:老师用力压住粉笔写字是通过增大压力来增大压强。故B错误;
C:托里拆利实验中玻璃管倾斜不会影响大气压的值,所以不影响实验结果。故C错误;
D:水中的气泡上升时,水的压强变小,气泡体积会变大。故D错误。
综上所述,正确答案为A。
【分析】 结合大气压随高度变化以及气压计的工作原理来探讨;从压强的决定因素去思考老师行为对压强的影响;围绕托里拆利实验的核心要点来判定玻璃管倾斜的实际影响;利用液体压强与深度的关系以及气泡内外压强的变化规律来分析气泡在上升过程中的表现。
5.(2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 9.1 认识浮力 同步练习)如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明(  )
A.浮力产生的原因
B.阿基米德原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用,向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,跟浮力产生的原因有关系。A符合题意。
B、阿基米德原理是研究浸在水中的物体受到的浮力和排开液体重力的关系,该实验不能测出这两个力的大小,B不符合题意;
C、乒乓球上下都受到大气压的作用相同,开始乒乓球不上浮,后来又上浮,不是大气压的作用。C不符合题意。
D、乒乓球上升时,液体的密度一定,可以说明液体压强和深度有关,液体越深,液体的压强越大,但不能说明液体的压强与液体的密度有关。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力.
6.(2024八下·汕头期中)如图所示,甲、乙两正方体放海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确是(  )
A.甲、乙重力相等
B.甲的密度小于乙
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上海绵下陷程度相同
D.把乙竖直截去一定的宽度后,乙下陷程度不变
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A :海绵下陷程度相同只能说明甲、乙对海绵的压强相同,但它们的底面积大小关系未知,所以不能得出重力相等的结论。故A错误;
B :仅根据压强相同不能直接判断密度大小,还需要考虑体积等因素。故B错误;
C :把甲放在乙上和把乙放在甲上时,压力发生了变化,压强也会变化,所以海绵下陷程度不一定相同。故C错误;
D:把乙竖直截去一定的宽度后,乙的重力减小,对海绵的压力减小,但同时乙与海绵的接触面积也减小,压强可能不变,所以下陷程度可能不变。故D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】 明确海绵下陷程度相同意味着甲、乙对海绵的压强相同。不能仅由压强相同就确定重力相等,还需考虑底面积等因素;密度的判断不能仅依据压强,还涉及其他条件;压力改变会影响压强从而可能使海绵下陷程度改变;考虑到截去部分后压力和接触面积同时变化,有可能压强不变,即下陷程度不变。
7.(2024八下·汕头期中)如图甲所示,一个实心圆柱体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下,从水面下一定深度开始竖直向上以的速度匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(假设水面不动)。如图乙所示的是绳子的拉力F随时间t变化的图像。结合图像中的信息,下列判断正确的是(  )
A.该金属块的重力为
B.浸没在水中时金属块受到的浮力大小是
C.金属块的密度为
D.圆柱体的高度是
【答案】C
【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;浮力大小的计算
【解析】【解答】解:A: 由图乙可知,AB段拉力不变,物体重力不变,由称重法知浮力不变,物体完全在水下,BC段拉力变大,所以浮力变小,物体逐渐露出水面,CD段拉力不变,表明物体完全露出水面。CD段物体完全露出水面,拉力等于物体的重力,所以金属块的重力为30N,AB段拉力不变,物体完全在水下,此时金属块受到的浮力的大小是F浮=G-F拉=30N-20N=10N,故A错误;
B:AB段拉力不变,物体完全在水下,此时金属块受到的浮力的大小是F浮=G-F拉=30N-20N=10N,故B错误;
C.金属块的质量 浸没时,物体的体积等于排开水的体积,故金属块的体积
金属块的密度
故C正确;
D:BC端物体逐渐露出水面,高度 ,故D错误。
综上所述,本题选C。
【分析】(1)分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段,当金属块完全露出水面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,则可求出金属块重;
(2)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理求金属块排开水的体积 (金属块的体积),知道金属块的重力,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度;
(4)BC段物体逐渐露出水面,根据速度公式算出圆柱体的高度。
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8.(2024八下·汕头期中)建筑工人在砌房子时,常用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,其原因是重力的方向总是   ,如图所示,这堵墙一定是向   倾斜。同学们在做手工时,需要用到如图所示的尖嘴钳来剪断长铁丝,当同学们握住A处时,很难剪断,于是向后握住了B处,发现很容易就剪断了,主要说明了力的作用效果与   有关。
【答案】竖直向下;西;作用点
【知识点】力的作用效果;重力的方向;重力示意图
【解析】【解答】第1空、 重力的方向始终是竖直向下的,这是重力的基本特性,铅垂线就是利用这一特性来检查墙是否竖直。故该空填“ 竖直向下 ”;
第2空、 根据铅垂线的偏离方向可以判断墙的倾斜方向,图中铅垂线偏向西侧,所以墙一定是向西倾斜。故该空填“ 西 ”;
第3空、 同样是使用尖嘴钳,在力的大小和方向不变的情况下,仅仅改变了力的作用点(从 A 处到 B 处),就使得剪断铁丝的难易程度发生了改变,这充分说明了力的作用效果与作用点有关。故该空填“ 作用点 ”;
【分析】 依据重力方向的固有特点来作答;通过观察铅垂线的偏向来推断墙的倾斜方向;从前后使用尖嘴钳的对比中,发现仅改变力的作用点就导致不同效果,从而得出力的作用效果与作用点有关的结论。
9.(2024八下·汕头期中)把一张卡片放在瓶口上面(如图),再将光滑的扣子放在卡片上静止。用手指使劲弹一下卡片,卡片飞了出去,说明   ,但由于扣子具有   ,所以不随卡片飞出,且由于受到   作用,因而向下落入瓶子中。
【答案】力可以改变运动状态;惯性;重力
【知识点】重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】第1空、 “力可以改变运动状态”:卡片在手指弹之前是静止的,手指弹卡片这个力的作用让卡片由静止变为运动,飞了出去,这直观地体现了力能使物体的运动状态发生改变。故该空填“ 力可以改变运动状态 ”;
第2空、 “惯性”:扣子在卡片上时随卡片一起静止,当卡片突然飞走时,扣子由于惯性,要保持原来的静止状态,所以不会随卡片一起飞走,而是会留在原地。故该空填“ 惯性 ”;
第3空、 “重力”:扣子留在原地后,在重力的作用下,它会竖直向下运动,最终落入瓶子中,重力的方向始终是竖直向下的,这是导致扣子向下掉落的直接原因。故该空填“ 重力 ”。
【分析】 观察实验现象中卡片的初始静止状态因受力而运动,得出力改变运动状态这一结论;接着考虑扣子在卡片运动瞬间的情况,基于其保持原有静止状态的特性确定是惯性在起作用;最后分析扣子后续的下落过程,联系到重力这一因素使其向下运动。
10.(2024八下·汕头期中)如图所示为中国新一代通用型导弹驱逐舰,其排水量为,则驱逐舰满载时所受的浮力为   ;该驱逐舰从海洋驶入长江时所受到的浮力将   (填“变大”“变小”或“不变”),驱逐舰会   一些,(填“上浮”或“下沉”)。
【答案】;不变;下沉
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】 (1)导弹驱逐舰满载受到的浮力:F浮=G排=m排g=N。故该空填“ ”;
第 2 空:当驱逐舰从海洋驶入长江时,它始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力等于重力,而驱逐舰的重力不变,所以所受到的浮力将不变。故该空填“ 不变 ”;
第 3 空:由于江水的密度小于海水的密度,根据阿基米德原理,在浮力不变的情况下,液体密度变小,排开液体的体积会增大,所以驱逐舰会下沉一些。故该空填“ 下沉 ”。
【分析】 根据阿基米德原理,明确驱逐舰满载时浮力等于排开液体的重力,通过排水量可计算出浮力大小。依据漂浮条件,不管在海洋还是长江,驱逐舰漂浮时浮力始终等于重力,因为重力不变所以浮力也不变。然后,考虑到江水密度小于海水密度,在浮力不变时,根据阿基米德原理,密度变小则排开液体体积增大,从而导致驱逐舰下沉。
11.(2024八下·汕头期中)观察如图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会   (选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的   (选填“A”或“B”)。
【答案】变小;变小;B
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】第1空、 当汽车在水平路面上急速行驶时,车上方空气流速快、压强小,车下方空气流速慢、压强大,这样就会产生一个向上的压力差,导致车对地面的压力变小。故该空填“ 变小 ”;
第2空、 摩擦力与压力有关,压力变小,摩擦力也会变小。故该空填“ 变小 ”;
第3空、 要提高“抓地力”即增加对地面的压力,需要使气流通过“气流偏导器”后对车产生一个向下的压力,B 选项的形状能使气流通过时产生向下的压力。故该空填“ B ”。
【分析】 根据流体压强特点,分析汽车急速行驶时上、下表面空气流速不同导致的压强差异,由此得出车对地面压力变小;接着由压力与摩擦力关系得出摩擦力变小;然后为解决摩擦力变小易失控问题,考虑要增加车对地面压力,根据气流偏导器的作用原理,对比分析图乙中两种形状,判断出能产生向下压力的 B 形状可提高“抓地力”。
12.(2024八下·汕头期中)如图甲所示,在水平桌面上堆放一摞相同的书,所有书的总重力为,最下面书与桌面的接触面积为,此时书对桌面的压力为   ,压强为   。若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书,抽出   书更容易。
【答案】;500;A
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】第1空、 书对桌面的压力等于书的总重力,即 30N。故该空填“30N”;
第2空、 压强等于压力除以受力面积,即 30N÷0.06m2=500Pa。故该空填“500”;
第3空、 压力一定时,受力面积越大,压强越小。A 书上方的书较少,整体重力较小,对 A 书的压力较小,A 书与下面书之间的接触面积较小,压强较大,所以抽出 A 书更容易。故该空填“A”。
【分析】 先明确书对桌面的压力与书的总重力相等;再依据压强公式,用压力除以接触面积算出压强;最后从压力和受力面积对压强的影响角度,分析比较抽出 A 书和 B 书的难易程度,因为 A 书所受压力相对较小而接触面积也小,压强较大所以更容易抽出。
13.(2024八下·汕头期中)学生测量滑动摩擦力大小,水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后如图所示,测力计A的示数为,测力计B的示数为   ,木块受到滑动摩擦力方向水平向   。若测力计A的拉力增加至,测力计B的示数将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】1.6;右;不变
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验;摩擦力的方向;摩擦力的种类
【解析】【解答】第1空、 从图中可直接读出测力计 A 的示数为 1.6N。故该空填“1.6”;
第2空、 木块相对木板向左运动,所以受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即水平向右。故该空填“ 右 ”;
第3空、 当水平匀速拉动木板时,木块受到的滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,这两个条件不变,即使测力计 A 的拉力增加,测力计 B 的示数(即摩擦力大小)也不会改变。故该空填“ 不变 ”。
【分析】 通过观察图中测力计 A 的示数得到具体数值;接着根据木块相对运动方向判断出滑动摩擦力方向;最后考虑到影响滑动摩擦力大小的因素,明确在压力和接触面粗糙程度不变的情况下,即使拉力改变,摩擦力也保持不变。
14.(2017九下·丹阳期中)彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球.彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度.由图可知:水晶球的体积是    cm3,水晶球的质量是    g,水晶球的密度是    g/cm3.
【答案】10;30;3
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】量筒读数时视线应平视刻度,所以一图为30mL,二图为60mL,三图为40mL;第二图为水晶球放入玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数;水晶球体积 V=40mL-30mL=10mL=10cm3 ;因为漂浮,所以,G=G排,水晶球质量 m=G/g=G排/g=ρ水gV排/g=ρ水 V排 =1.0g/cm3 ×(60cm3 -30cm3 )=30g,水晶球密度 ρ=m/V=30g/10cm3=3g/cm3
故答案为:10;30;3.
【分析】小水晶球的体积等于第三幅图的数值减第一幅图的数值.在读数时,注意量筒的分度值,视线应与液面的凹底相平.
根据漂浮时浮力和重力相等求得小球的重力,根据m=求出水晶球的质量.
将水晶球的质量和体积代入公式ρ=便可求出密度.
三、作图题(2分+2分+3分,共7分)
15.(2024八下·汕头期中)
(1)如图1所示,雨燕沿虚线方向匀速斜向上飞翔,请画出雨燕所受重力和升力的示意图。(O为重心)
(2)如图2所示,一杯水静止在斜面上,一个重力为的小球静止于水面,请画出小球所受浮力和杯对斜面的压力的示意图。
(3)如图3所示,向右行驶的小车上悬挂的小球突然向左摆动。画出此时物块A所受力的示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】(1) 雨燕所受重力竖直向下,从重心 O 竖直向下画一条带箭头的线段表示重力 G;雨燕斜向上飞翔,升力方向与重力方向相反且斜向上,从重心 O 斜向上画一条带箭头的线段表示升力 F。如图所示:
(2) 小球所受浮力竖直向上,从小球中心竖直向上画一条带箭头的线段表示浮力 F 浮;杯对斜面的压力垂直于斜面向下,从杯与斜面的接触点向下画一条带箭头的线段表示压力 F 压 。如图所示:
(3) 物块 A 受到重力竖直向下,从物块 A 中心竖直向下画一条带箭头的线段表示重力 G;支持力垂直于接触面向上,从物块 A 与接触面处向上画一条带箭头的线段表示支持力 F 支;因为小车减速,物块 A 有向右运动的惯性,所以受到水平向左的摩擦力,从物块 A 向右画一条带箭头的线段表示摩擦力 f 。如图所示:
【分析】明确雨燕受到竖直向下的重力,因为它斜向上匀速飞翔,根据平衡条件可知存在一个与重力方向相反的升力,且升力大小与重力相等,从而出重力和升力的示意图。小球在水中受竖直向上的浮力,根据浮力定义画出;杯对斜面的压力是垂直于斜面向下的,作用点在接触处,据此画出压力示意图。物块 A 始终受竖直向下的重力,由于在小车上,与接触面有垂直向上的支持力,又因小车向右行驶突然减速,物块 A 会有保持向右运动的趋势而受到向左的摩擦力,据此画出 A所受力 的示意图。
四、实验探究题(共3小题,5分+7分+8分,共20分)
16.(2024八下·汕头期中)探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,如图所示。
(1)小组的同学首先进行了如图甲、乙、丙三次实验,每次他们都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据   原理,可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等;
(2)分析   两图可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析甲、丙两图可知:   ;
(4)某小组的同学用乙装置拉动物体A做匀速直线运动时,物体A上面砝码   摩擦力(填“受”或“不受”)。该小组的同学接着加大拉力拉着物块做直线运动,当弹簧测力计的示数为,这时物块A受到木板的摩擦力为   。
【答案】(1)二力平衡
(2)甲、乙
(3)压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)不受;3.8
【知识点】摩擦力的种类;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 当用弹簧测力计沿水平方向拉着物块 A 做匀速直线运动时,物块处于平衡状态,根据二力平衡原理,此时滑动摩擦力与拉力的大小相等。故该空填“ 二力平衡 ”;
(2) 第1空、 甲、乙两图中接触面粗糙程度相同,乙图中压力更大,且乙图中测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以分析甲、乙两图可知在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。故该空填“ 甲、乙 ”;
(3) 第1空、 甲、丙两图中压力相同,丙图中接触面更粗糙,丙图中测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以分析甲、丙两图可知压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。故该空填“ 压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 ”;
(4) 第1空、 物体 A 上面的砝码与物块 A 一起做匀速直线运动,相对物块 A 没有相对运动趋势,所以不受摩擦力。 故该空填“ 不受 ”;
第2空、 当弹簧测力计的示数为 3.8N 时,物块 A 仍在木板上做直线运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,所以物块 A 受到木板的摩擦力仍为 3.8N。 故该空填“3.8”。
【分析】 首先明确实验中通过让物块做匀速直线运动,利用二力平衡原理来得出滑动摩擦力等于拉力。然后通过比较甲、乙图可得出压力对滑动摩擦力的影响;比较甲、丙图可得出接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响。对于后面部分,判断物体 A 上面的砝码是否受摩擦力根据有无相对运动趋势,而当拉力变化但其他条件不变时,根据影响滑动摩擦力的因素不变可确定摩擦力大小不变。
17.(2024八下·汕头期中)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置   (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)当压强计的金属盒在空气中时,小王同学却观察到U形管中的液面如图①所示,原因是软管内的气压   外界大气压强(填“大于”、“小于”或“等于”)。该同学接下来操作应该   ;
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而   ;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的   ,压强越大;
(5)如果所用的压强计U形管中可选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体,为了使实验现象更明显,小明应该选择三种液体中的   装入U形管中;
(6)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度 B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度
C.左侧水到容器底的深度 D.左侧水到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为   (选择题中合适的字母和表示)。
【答案】(1)不漏气
(2)大于;拆下软管,重新安装
(3)增加
(4)密度越大
(5)酒精
(6)
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)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,故该空填“不漏气”。
(2)当压强计的金属盒在空气中时,由于U形管左右两管上方的气压相同,都等于大气压,根据连通器原理可知U形管两边的液面保持相平;现在没有压力作用在U形管的橡皮膜上U形管左支管的液面却低于U形管右支管的液面,这是由于U形管液面上方的气压不同造成,且气压越大管中的液面就会越低,因此出现图中这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压.故故该空填“大于”, 该同学接下来操作应该 “ 拆下软管,重新安装 ”;
(3)分析图2、图3的实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加,故改空填“增加”;
(4)分析图3、图4的实验知液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大,故改空填“ 密度越大 ”;
(5)如果被测压强大小相同,根据/p=ρ液gh, U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,小明应该选择染色的酒精装入U形管中,故改空填“酒精”;
(6)实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度,如图5,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即
p左=p右
根据液体压强公式得
解得待测液体密度的表达式为
【分析】 首先通过按压橡皮膜检查装置气密性。接着解释压强计在空气中液面应相平及出现液面不等的原因和解决方法。然后通过不同深度和相同液体的实验得出液体压强随深度增加而增加的结论,通过不同液体和相同深度的实验得出液体压强与液体密度有关,密度越大压强越大的结论。为使现象明显选择密度小的液体。最后说明利用橡皮膜处压强相等来计算液体压强,并给出推导待测液体密度表达式的过程。
18.(2024八下·汕头期中)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,以下图所示A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块的重力为   ,浸没在水中时受到的浮力是   ;
(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体   越大,所受浮力越大;
(3)由图A、D、E可得结论:   ;
(4)由两个实验操作   (填实验字母序号)可知,浮力大小与浸没液体中的深度无关;
(5)根据实验数据还可以计算出物块的体积为   ;物块的密度为   盐水的密度   。
【答案】(1)2.4;1
(2)浸入液体体积
(3)当物体浸入液体体积相等时,密度越大,浮力越大。
(4)ACD
(5);;1.1
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 由图 A 可知,物块在空气中时弹簧测力计示数为 2.4N,即物块的重力为 2.4N。故该空填” 2.4 “;
物块浸没在水中时,弹簧测力计示数为 1.4N,根据称重法可得浮力为 2.4N-1.4N=1N。故该空填”1“;
(2) 第1空、 图 A、B、C 中液体密度相同,物体浸入液体的体积逐渐增大,弹簧测力计示数逐渐减小,说明浮力逐渐增大,可得结论:当液体密度一定时,物体浸入液体体积越大,所受浮力越大。故该空填” 浸入液体体积 “;
(3) 第1空、 图 A、D、E 中物体浸入液体的体积相同,液体密度不同,在盐水中受到的浮力更大,可得结论:当物体浸入液体体积相等时,液体密度越大,浮力越大。故该空填” 当物体浸入液体体积相等时,密度越大,浮力越大。 “;
(4) 第1空、 要探究浮力大小与浸没液体中的深度无关,需要保持液体密度和物体浸入体积相同,改变深度,图 ACD 符合要求。故该空填” ACD “;
(5) 第1空、 根据阿基米德原理. ,物块浸没在水中时受到的浮力为1N,水的密度为 可得
物块的体积
。故该空填” “;
第2空、 物块的密度
。故该空填” “;
第3空、 图 D中物块在盐水中受到的浮力为 同理可得盐水的密度为 故该空填”“;
【分析】 通过图 A 测量出物块的重力,以及物块浸没在水中时测力计的示数变化得出其受到的浮力大小。接着从 A、B、C 三组实验得出在液体密度一定时,浮力大小与物体浸入液体体积的关系;从 A、D、E 得出在浸入体积相同时,浮力与液体密度的关系。通过 ACD 三组实验探究了浮力与浸没深度无关。然后利用浮力公式计算出物块的体积,进而求得物块的密度和盐水的密度。
五、计算题(共2小题,6+7=13分)
19.(2024八下·汕头期中)一个体重为的同学骑自行车上学,在水平路面上匀速行驶。有关数据如表。
自行车净重 200
行驶过程中轮胎与地面接触总面积/ 100
车轮直径 0.61
外轮胎承受的最大压强
(1)在骑行过程中,车对地面的压力是多大?
(2)自行车对路面的压强为多少?
(3)自行车最多还能装载多重的货物?
【答案】(1)解: 自行车对地面的压力:
F压=G人+G车=500N+200N=700N
(2)解:自行车对地面的压强:
(3)解: 已知轮胎承受的最大压强p'=1.5×105Pa;
设要搭载货物的体重为Gx,据 得
则Gx=p'S-G人-G车=1.5×105Pa×1×10-2m2-500N-200N=800N
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)明确压力等于人和车的重力之和,通过将人的体重与车的净重相加得到总的压力。
(2)根据压强公式,压力已知为 700N,接触面积也已知,可直接计算出压强。
(3)利用最大压强值,根据压强公式变形,设出货物重力,通过建立等式求出货物的最大重力,即最多还能装载货物的重量。
20.(2024八下·汕头期中)如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知木块体积为,绳对木块的拉力为。求:
(1)此时木块受到的浮力是多大?
(2)木块的重力是多大?
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,此时木块露出的体积是多少?
【答案】(1)解: 木块完全浸没,则排开水的体积:V排=V=500cm3=5×10-4m3,
木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
(2)解: 绳子断之前,处于静止状态,木块向上受到浮力大小等于木块的重力大小+绳子的拉力大小,
故G木=F浮-F拉=5N-2N=3N
(3)解: 绳子断了以后,最终木块漂浮在水面上,
则木块最终所受的浮力:
F'浮=G木=3N
则浸入水中的体积为:
所以露出体积为:V露=V-V浸=5×10-4m3-3×10-4m3=2×10-4m3
【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;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据木块完全浸没,利用阿基米德原理,通过排开液体的体积和液体密度、重力加速度计算出浮力大小。
(2)根据木块静止时受力平衡,浮力等于重力加拉力,从而可求出木块的重力。
(3)当绳子断后,木块漂浮,浮力等于重力,先求出此时浸入水中的体积,再用总体积减去浸入水中的体积即得到露出水面的体积。
六、综合能力题(共3小题,5分+7分+6分,共18分)
21.(2024八下·汕头期中)2021年6月17日,我国成功发射了神舟十二号飞船,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、太空出舱等活动,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。请问:
(1)与地球上相比,航天员在太空的质量   ,受到的重力   ;(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)航天服的手掌部分有灰色的橡胶颗粒,为了   (选填“增大”或“减小”)摩擦;
(3)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这是利用物体间   原理;
(4)航天员在完全失重的太空轨道舱中,能够正常进行的实验是____(多多选)(填下列选项的序号)。
A.用天平测质量 B.用刻度尺测量长度、
C.用弹簧测力计测量拉力 D.用弹簧测力计测重力
【答案】(1)不变;变小
(2)增大
(3)力的作用是相互的
(4)B;C
【知识点】质量及其特性;力作用的相互性;重力及其大小的计算;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 质量是物体所含物质的多少,它不随物体所处位置的改变而改变,所以航天员在太空的质量不变。故该空填“ 不变 ”;
第2空、 而在太空中,物体处于失重状态,所受重力会变小。故该空填“ 变小 ”;
(2) 第1空、 航天服手掌部分的灰色橡胶颗粒增加了接触面的粗糙程度,根据增大摩擦力的方法,接触面越粗糙摩擦力越大,所以是为了增大摩擦。故该空填“ 增大 ”;
(3) 第1空、 当航天员拉安全绳时,对安全绳施加一个力,同时安全绳也会给航天员一个相反方向的力使其能返回轨道舱,这正是利用了力的作用是相互的原理。故该空填“ 力的作用是相互的 ”;
(4) A 选项,在完全失重状态下,物体对天平托盘没有压力,无法用天平测质量。故A错误;
B 选项,用刻度尺测量长度与重力无关,所以可以正常进行。故B正确;
C 选项,弹簧测力计可以测量拉力,与是否失重无关,能正常进行。故C正确;
D 选项,在完全失重状态下无法测重力。故D错误。
综上所述,正确答案为B、C。
【分析】 明确质量的本质和特点,以及重力在太空中的变化情况,从概念上进行分析判断;根据增大摩擦的常见方法,理解橡胶颗粒的作用;基于对力的相互性的理解,明白安全绳能发挥作用的原理;需要对每个实验所涉及的原理进行思考,分析在失重环境下哪些能正常进行,哪些不能,重点是考虑与重力相关与否。
22.(2024八下·汕头期中)如图所示是托里拆利实验,根据图示完成下面的问题。
(1)实验中,测得该地的大气压相当于   水银柱所产生的压强;
(2)已知海拔越高,气压越低。若想使水银柱的高度变为,则应到海拔更   (选填“高”“低”)的地方进行实验;
(3)实验中,若倾斜玻璃管至如图丁所示,则水银柱的高度将   ,水银柱的长度将   ;(两空均选填“变长”“变短”或“不变”)
(4)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,管中混入少了的空气,则所测量的大气压值比真实值要   ;(选填“偏大”或“偏小”)
(5)如图丙,实验中不小心将玻璃管的顶部打破,则你能看到的现象是   ;(选填“液柱下降”或“液柱向上喷出”)
(6)若同学们用图己中B注射器、量程为的弹簧测力计、刻度尺等相关用品测量大气压,当弹簧测力计被拉到,活塞仍没有滑动。可改用图己中的   (选填A或B或C)注射器。
【答案】(1)0.75
(2)高
(3)不变;变长
(4)偏小
(5)液柱下降
(6)C
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1) 第1空、 从图中可以直接读取水银柱的高度,确定该地大气压相当于 0.75 米水银柱产生的压强。故该空填“ 0.75 ”;
(2) 第1空、 因为海拔越高气压越低,要使水银柱高度变为 0.5 米,即降低水银柱高度,所以应到海拔更高的地方,那里气压更低。故该空填“ 高 ”;
(3) 第1空、 水银柱的高度只与大气压有关,大气压不变,所以高度不变。故该空填“ 不变 ”;
第2空、 而倾斜玻璃管后,水银柱的长度会变长,因为在倾斜情况下,要保证高度不变,长度必然增加。故该空填“ 变长 ”;
(4) 第1空、 若管中有少量空气,这些空气会产生一定的压强,使得水银柱上升的高度减小,从而导致测量的大气压值比真实值偏小。故该空填“ 偏小 ”;
(5) 第1空、 当玻璃管顶部打破时,管内与外界大气相通,内外气压相等,水银柱在重力作用下 液柱下降 。故该空填“ 液柱下降 ”;
(6) 第1空、 当弹簧测力计拉到最大量程时活塞仍未滑动,说明需要更大的力来拉动活塞,也就是需要更大的大气压,而增大大气压可以通过增大注射器的横截面积来实现,C 注射器的横截面积比 B 大,所以可改用 C 注射器。故该空填“ C ”。
【分析】 根据实验图示直接读取水银柱高度得出大气压相当于的水银柱高度。依据海拔与气压的反比例关系,判断要改变水银柱高度应选择的海拔高度区域。接着,理解倾斜玻璃管时大气压不变所以水银柱高度不变但长度会改变。对于混入空气的情况,考虑空气压强对水银柱高度的影响从而得出测量值与真实值的大小关系。玻璃管顶部打破后,基于内外气压平衡来分析水银柱的变化。最后,在测量大气压的拓展中,根据力与压强、面积的关系,选择合适的注射器来满足实验需求。
23.(2024八下·汕头期中)阅读短文,回答文后问题。
热气球
如图所示,热气球是一种由球囊、吊篮和燃烧器三部分构成的飞行器,球囊用轻薄且不透气的材料制成,开口处用耐火材料制成,吊篮可以装载燃烧器、人员或物品,升空时,燃烧器加热球囊内的空气,空气受热膨胀,密度变小,到一定温度时,气球受到的空气浮力就能使气球带着吊篮一起升空,在空中,控制燃烧器的加热速度,可以调整气囊中空气的温度,从而控制气球的升降。热气球受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,热气球横向移动主要依靠风力,现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。
(1)下列物体中,升空原理和热气球相同的是____。
A.孔明灯 B.火箭 C.飞机 D.风筝
(2)海拔高度越高空气密度越小,若热气球的体积变化忽略不计,则热气球上升过程中所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)热气球匀速竖直上升过程中,其所受的合力为   (选填“大于零”、“等于零”或“小于零”)。从吊篮里掉出一个物体,物体掉落时相对吊篮静止,则该物体掉出后将   (选填“立即下落”、“先向上再下落”或“保持静止”)。
(4)热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总重为,气球的体积为,若外界空气密度为。当热气球正好缓慢匀速上升时,忽略风力和空气阻力,则该热气球所受的浮力是   ,球内热空气的密度是   。
【答案】(1)A
(2)变小
(3)等于零;先向上再下落
(4)26000;1kg/m3
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系;浮力及其产生原因;浮力的利用
【解析】【解答】(1)A.空气受热后体积膨胀,热空气比同体积的冷空气轻,热空气会上升,热气球、孔明灯就是利用热空气上升的原理升空的。故A正确;
B.火箭升空是依靠燃料燃烧产生的推力。故B 错误;
C.飞机机翼在飞行过程中上下表面产生压力差,从而产生向上的升力。故C 错误;
D.风筝能升空的原理,主要是靠风的推力升扬于空中。故D错误。
综上所述,正确答案为 A。
(2) 第1空、 由材料可知,“热气球受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,即: 当海拔升高,空气密度减小时,热气球受到的浮力也会减小。故该空填“ 变小 ”;
(3) 第1空、 热气球匀速竖直上升过程中,处于平衡状态,受力平衡,即其所受的合力为零。故该空填“ 等于零 ”;
第2空、 物体随吊篮一起升空,由于物体具有惯性,所以物体从吊篮中落下时,由于惯性会继续上升一段距离,而后由于重力的作用会下落。故该空填“ 先向上再下落 ”;
(4) 第1、2空, 热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总重力
由阿基米德原理可知,热气球在空中受到的浮力
热气球匀速上升,受力平衡,则热气球内热空气的重力
热空气的质量
由 可知,球内热空气的密度

故1空填“ 26000 ”,2空填“ 1kg/m3 ”。
【分析】各个选项关于不同物体升空原理的正确性,得出热气球利用热空气上升原理升空是正确的。根据材料,明确随着海拔升高、空气密度减小,热气球浮力会变小。对于热气球匀速竖直上升,从平衡状态得出合力为零;对于物体从吊篮中落下,依据惯性原理分析其运动状态为先向上再下落。中通过对热气球总重力、浮力的分析计算,得出热空气的重力、质量和密度,思路是先根据已知条件逐步推导计算出相关物理量。
广东省汕头市金园实验名校2023-2024学年八年级下学期物理期中测试试卷
一、选择题(共7小题,每小题3分,共21分)
1.(2024八下·汕头期中)关于力、重力、弹力下列说法中正确的是(  )
A.力作用在物体上一定能改变其运动状态
B.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
C.划船时使船前进的力是水对船桨的力
D.物体间只要相互接触就一定会产生力
2.(2024八下·汕头期中)某物理实验小组的同学们正在分组完成如图所示的甲、乙两个实验,甲实验甲是“探究阻力对物体运动的影响”,乙实验是“探究二力平衡的条件”。两个实验均忽略空气阻力的影响,下列说法不正确的是(  )
A.甲实验中当小车运动到A点时,如果摩擦力突然消失,小车将做速直线运动
B.甲实验中在水平面上滑行的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对平衡力
C.乙实验中左边绳子对小车的拉力和右边绳子对小车的拉力是一对相互作用力
D.乙实验中将小车扭转一个角度后释放,可以探究不在同一直线上的两个力能否平衡
3.(2024八下·汕头期中)连通器在生活有着广泛的应用。如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是(  )
A.茶壶
B.水池下的回水弯管
C.船闸
D.微小压强计
4.(2024八下·汕头期中)如图所示甲乙丙丁四种现象,下列描述正确的是(  )
A.如图甲,手持自制气压计从梧桐山脚走到山顶,管内液面升高
B.如图乙,上课时老师用力压住粉笔写字是为了减小压强
C.如图丙,托里拆利实验的玻璃管倾斜会影响实验结果
D.如图丁,饮水机使用时,会出现气泡,水中的气泡上升时不断变小
5.(2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 9.1 认识浮力 同步练习)如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明(  )
A.浮力产生的原因
B.阿基米德原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
6.(2024八下·汕头期中)如图所示,甲、乙两正方体放海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确是(  )
A.甲、乙重力相等
B.甲的密度小于乙
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上海绵下陷程度相同
D.把乙竖直截去一定的宽度后,乙下陷程度不变
7.(2024八下·汕头期中)如图甲所示,一个实心圆柱体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下,从水面下一定深度开始竖直向上以的速度匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(假设水面不动)。如图乙所示的是绳子的拉力F随时间t变化的图像。结合图像中的信息,下列判断正确的是(  )
A.该金属块的重力为
B.浸没在水中时金属块受到的浮力大小是
C.金属块的密度为
D.圆柱体的高度是
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8.(2024八下·汕头期中)建筑工人在砌房子时,常用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,其原因是重力的方向总是   ,如图所示,这堵墙一定是向   倾斜。同学们在做手工时,需要用到如图所示的尖嘴钳来剪断长铁丝,当同学们握住A处时,很难剪断,于是向后握住了B处,发现很容易就剪断了,主要说明了力的作用效果与   有关。
9.(2024八下·汕头期中)把一张卡片放在瓶口上面(如图),再将光滑的扣子放在卡片上静止。用手指使劲弹一下卡片,卡片飞了出去,说明   ,但由于扣子具有   ,所以不随卡片飞出,且由于受到   作用,因而向下落入瓶子中。
10.(2024八下·汕头期中)如图所示为中国新一代通用型导弹驱逐舰,其排水量为,则驱逐舰满载时所受的浮力为   ;该驱逐舰从海洋驶入长江时所受到的浮力将   (填“变大”“变小”或“不变”),驱逐舰会   一些,(填“上浮”或“下沉”)。
11.(2024八下·汕头期中)观察如图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会   (选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的   (选填“A”或“B”)。
12.(2024八下·汕头期中)如图甲所示,在水平桌面上堆放一摞相同的书,所有书的总重力为,最下面书与桌面的接触面积为,此时书对桌面的压力为   ,压强为   。若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书,抽出   书更容易。
13.(2024八下·汕头期中)学生测量滑动摩擦力大小,水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后如图所示,测力计A的示数为,测力计B的示数为   ,木块受到滑动摩擦力方向水平向   。若测力计A的拉力增加至,测力计B的示数将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2017九下·丹阳期中)彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球.彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度.由图可知:水晶球的体积是    cm3,水晶球的质量是    g,水晶球的密度是    g/cm3.
三、作图题(2分+2分+3分,共7分)
15.(2024八下·汕头期中)
(1)如图1所示,雨燕沿虚线方向匀速斜向上飞翔,请画出雨燕所受重力和升力的示意图。(O为重心)
(2)如图2所示,一杯水静止在斜面上,一个重力为的小球静止于水面,请画出小球所受浮力和杯对斜面的压力的示意图。
(3)如图3所示,向右行驶的小车上悬挂的小球突然向左摆动。画出此时物块A所受力的示意图。
四、实验探究题(共3小题,5分+7分+8分,共20分)
16.(2024八下·汕头期中)探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,如图所示。
(1)小组的同学首先进行了如图甲、乙、丙三次实验,每次他们都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据   原理,可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等;
(2)分析   两图可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析甲、丙两图可知:   ;
(4)某小组的同学用乙装置拉动物体A做匀速直线运动时,物体A上面砝码   摩擦力(填“受”或“不受”)。该小组的同学接着加大拉力拉着物块做直线运动,当弹簧测力计的示数为,这时物块A受到木板的摩擦力为   。
17.(2024八下·汕头期中)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置   (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)当压强计的金属盒在空气中时,小王同学却观察到U形管中的液面如图①所示,原因是软管内的气压   外界大气压强(填“大于”、“小于”或“等于”)。该同学接下来操作应该   ;
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而   ;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的   ,压强越大;
(5)如果所用的压强计U形管中可选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体,为了使实验现象更明显,小明应该选择三种液体中的   装入U形管中;
(6)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度 B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度
C.左侧水到容器底的深度 D.左侧水到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为   (选择题中合适的字母和表示)。
18.(2024八下·汕头期中)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,以下图所示A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块的重力为   ,浸没在水中时受到的浮力是   ;
(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体   越大,所受浮力越大;
(3)由图A、D、E可得结论:   ;
(4)由两个实验操作   (填实验字母序号)可知,浮力大小与浸没液体中的深度无关;
(5)根据实验数据还可以计算出物块的体积为   ;物块的密度为   盐水的密度   。
五、计算题(共2小题,6+7=13分)
19.(2024八下·汕头期中)一个体重为的同学骑自行车上学,在水平路面上匀速行驶。有关数据如表。
自行车净重 200
行驶过程中轮胎与地面接触总面积/ 100
车轮直径 0.61
外轮胎承受的最大压强
(1)在骑行过程中,车对地面的压力是多大?
(2)自行车对路面的压强为多少?
(3)自行车最多还能装载多重的货物?
20.(2024八下·汕头期中)如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知木块体积为,绳对木块的拉力为。求:
(1)此时木块受到的浮力是多大?
(2)木块的重力是多大?
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,此时木块露出的体积是多少?
六、综合能力题(共3小题,5分+7分+6分,共18分)
21.(2024八下·汕头期中)2021年6月17日,我国成功发射了神舟十二号飞船,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、太空出舱等活动,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。请问:
(1)与地球上相比,航天员在太空的质量   ,受到的重力   ;(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)航天服的手掌部分有灰色的橡胶颗粒,为了   (选填“增大”或“减小”)摩擦;
(3)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这是利用物体间   原理;
(4)航天员在完全失重的太空轨道舱中,能够正常进行的实验是____(多多选)(填下列选项的序号)。
A.用天平测质量 B.用刻度尺测量长度、
C.用弹簧测力计测量拉力 D.用弹簧测力计测重力
22.(2024八下·汕头期中)如图所示是托里拆利实验,根据图示完成下面的问题。
(1)实验中,测得该地的大气压相当于   水银柱所产生的压强;
(2)已知海拔越高,气压越低。若想使水银柱的高度变为,则应到海拔更   (选填“高”“低”)的地方进行实验;
(3)实验中,若倾斜玻璃管至如图丁所示,则水银柱的高度将   ,水银柱的长度将   ;(两空均选填“变长”“变短”或“不变”)
(4)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,管中混入少了的空气,则所测量的大气压值比真实值要   ;(选填“偏大”或“偏小”)
(5)如图丙,实验中不小心将玻璃管的顶部打破,则你能看到的现象是   ;(选填“液柱下降”或“液柱向上喷出”)
(6)若同学们用图己中B注射器、量程为的弹簧测力计、刻度尺等相关用品测量大气压,当弹簧测力计被拉到,活塞仍没有滑动。可改用图己中的   (选填A或B或C)注射器。
23.(2024八下·汕头期中)阅读短文,回答文后问题。
热气球
如图所示,热气球是一种由球囊、吊篮和燃烧器三部分构成的飞行器,球囊用轻薄且不透气的材料制成,开口处用耐火材料制成,吊篮可以装载燃烧器、人员或物品,升空时,燃烧器加热球囊内的空气,空气受热膨胀,密度变小,到一定温度时,气球受到的空气浮力就能使气球带着吊篮一起升空,在空中,控制燃烧器的加热速度,可以调整气囊中空气的温度,从而控制气球的升降。热气球受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,热气球横向移动主要依靠风力,现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。
(1)下列物体中,升空原理和热气球相同的是____。
A.孔明灯 B.火箭 C.飞机 D.风筝
(2)海拔高度越高空气密度越小,若热气球的体积变化忽略不计,则热气球上升过程中所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)热气球匀速竖直上升过程中,其所受的合力为   (选填“大于零”、“等于零”或“小于零”)。从吊篮里掉出一个物体,物体掉落时相对吊篮静止,则该物体掉出后将   (选填“立即下落”、“先向上再下落”或“保持静止”)。
(4)热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总重为,气球的体积为,若外界空气密度为。当热气球正好缓慢匀速上升时,忽略风力和空气阻力,则该热气球所受的浮力是   ,球内热空气的密度是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;弹力;重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】A :力作用在物体上不一定能改变其运动状态,比如物体受到平衡力作用时,运动状态保持不变。故A错误;
B :重力的施力物体是地球。故B错误;
C :划船时,人用桨向后划水,桨对水有一个向后的力,同时水对桨有一个向前的反作用力,这个力使船前进。故C正确;
D:物体间相互接触不一定会产生力,还要看是否有相互挤压等其他条件。故D错误。
综上所述,正确答案为C。
【分析】 力对物体运动状态的影响、重力的施力物体、作用力与反作用力等。通过考虑平衡力的情况来判断;要明确重力的本质来源;准确理解划船时力的相互作用关系;要清楚力产生的条件不仅仅是接触。
2.【答案】C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A、由题知,假设力突然消失,则物体对水平面的压力、物体与水平面间的摩擦力以及支持力都会同时消失,即此时物体不再受到力的作用,所以其运动状态不变,将做匀速直线运动。故A正确;
B、小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力。故B正确;
C、左边绳子对小车的拉力和右边绳子对小车的拉力作用在同一个物体上,所以不是一对相互作用力。故C错误;
D、将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,二力不平衡,故松手后,小车将转动,不能保持平衡,设计此实验的目的是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一条直线上。故D正确。
综上所述,正确答案为C。
【分析】 根据牛顿第一定律,当力突然消失时,物体由于惯性会保持原来的运动状态,因为之前物体在水平面上运动,所以会做匀速直线运动;从平衡力的条件,即大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上来分析小车受到的重力和支持力是一对平衡力;相互作用力是作用在两个不同物体上的力,而这里左边和右边绳子的拉力都作用在小车上,不是相互作用力;通过将小车扭转一个角度,观察到不平衡的现象,目的是探究二力平衡时力是否在同一直线上。
3.【答案】D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A :茶壶的壶身和壶嘴底部相连通,是利用了连通器原理。故A错误;
B :水池下的回水弯管,其结构使得水可以在弯管中保持一定水位,利用了连通器原理。故B错误;
C :船闸通过多个闸室的水位调节实现船只通航,是连通器原理的典型应用。故C错误;
D :微小压强计是通过 U 形管中液面的高度差来反映压强大小,不是利用连通器原理。故D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】 清楚连通器的关键特征,即上端开口、下端连通且液体静止时液面保持相平茶壶的构造符合连通器特点;回水弯管也是利用了连通器原理保证一定水位;船闸的工作原理基于连通器;微小压强计主要是利用液体压强导致液面高度差来工作,并非基于连通器原理。
4.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A :大气压随高度的升高而降低,从山脚到山顶,大气压变小,自制气压计内部气压大于外部大气压,会把水压入管内,使管内液面升高。故A正确;
B:老师用力压住粉笔写字是通过增大压力来增大压强。故B错误;
C:托里拆利实验中玻璃管倾斜不会影响大气压的值,所以不影响实验结果。故C错误;
D:水中的气泡上升时,水的压强变小,气泡体积会变大。故D错误。
综上所述,正确答案为A。
【分析】 结合大气压随高度变化以及气压计的工作原理来探讨;从压强的决定因素去思考老师行为对压强的影响;围绕托里拆利实验的核心要点来判定玻璃管倾斜的实际影响;利用液体压强与深度的关系以及气泡内外压强的变化规律来分析气泡在上升过程中的表现。
5.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用,向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,跟浮力产生的原因有关系。A符合题意。
B、阿基米德原理是研究浸在水中的物体受到的浮力和排开液体重力的关系,该实验不能测出这两个力的大小,B不符合题意;
C、乒乓球上下都受到大气压的作用相同,开始乒乓球不上浮,后来又上浮,不是大气压的作用。C不符合题意。
D、乒乓球上升时,液体的密度一定,可以说明液体压强和深度有关,液体越深,液体的压强越大,但不能说明液体的压强与液体的密度有关。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力.
6.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A :海绵下陷程度相同只能说明甲、乙对海绵的压强相同,但它们的底面积大小关系未知,所以不能得出重力相等的结论。故A错误;
B :仅根据压强相同不能直接判断密度大小,还需要考虑体积等因素。故B错误;
C :把甲放在乙上和把乙放在甲上时,压力发生了变化,压强也会变化,所以海绵下陷程度不一定相同。故C错误;
D:把乙竖直截去一定的宽度后,乙的重力减小,对海绵的压力减小,但同时乙与海绵的接触面积也减小,压强可能不变,所以下陷程度可能不变。故D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】 明确海绵下陷程度相同意味着甲、乙对海绵的压强相同。不能仅由压强相同就确定重力相等,还需考虑底面积等因素;密度的判断不能仅依据压强,还涉及其他条件;压力改变会影响压强从而可能使海绵下陷程度改变;考虑到截去部分后压力和接触面积同时变化,有可能压强不变,即下陷程度不变。
7.【答案】C
【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;浮力大小的计算
【解析】【解答】解:A: 由图乙可知,AB段拉力不变,物体重力不变,由称重法知浮力不变,物体完全在水下,BC段拉力变大,所以浮力变小,物体逐渐露出水面,CD段拉力不变,表明物体完全露出水面。CD段物体完全露出水面,拉力等于物体的重力,所以金属块的重力为30N,AB段拉力不变,物体完全在水下,此时金属块受到的浮力的大小是F浮=G-F拉=30N-20N=10N,故A错误;
B:AB段拉力不变,物体完全在水下,此时金属块受到的浮力的大小是F浮=G-F拉=30N-20N=10N,故B错误;
C.金属块的质量 浸没时,物体的体积等于排开水的体积,故金属块的体积
金属块的密度
故C正确;
D:BC端物体逐渐露出水面,高度 ,故D错误。
综上所述,本题选C。
【分析】(1)分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段,当金属块完全露出水面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,则可求出金属块重;
(2)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理求金属块排开水的体积 (金属块的体积),知道金属块的重力,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度;
(4)BC段物体逐渐露出水面,根据速度公式算出圆柱体的高度。
8.【答案】竖直向下;西;作用点
【知识点】力的作用效果;重力的方向;重力示意图
【解析】【解答】第1空、 重力的方向始终是竖直向下的,这是重力的基本特性,铅垂线就是利用这一特性来检查墙是否竖直。故该空填“ 竖直向下 ”;
第2空、 根据铅垂线的偏离方向可以判断墙的倾斜方向,图中铅垂线偏向西侧,所以墙一定是向西倾斜。故该空填“ 西 ”;
第3空、 同样是使用尖嘴钳,在力的大小和方向不变的情况下,仅仅改变了力的作用点(从 A 处到 B 处),就使得剪断铁丝的难易程度发生了改变,这充分说明了力的作用效果与作用点有关。故该空填“ 作用点 ”;
【分析】 依据重力方向的固有特点来作答;通过观察铅垂线的偏向来推断墙的倾斜方向;从前后使用尖嘴钳的对比中,发现仅改变力的作用点就导致不同效果,从而得出力的作用效果与作用点有关的结论。
9.【答案】力可以改变运动状态;惯性;重力
【知识点】重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】第1空、 “力可以改变运动状态”:卡片在手指弹之前是静止的,手指弹卡片这个力的作用让卡片由静止变为运动,飞了出去,这直观地体现了力能使物体的运动状态发生改变。故该空填“ 力可以改变运动状态 ”;
第2空、 “惯性”:扣子在卡片上时随卡片一起静止,当卡片突然飞走时,扣子由于惯性,要保持原来的静止状态,所以不会随卡片一起飞走,而是会留在原地。故该空填“ 惯性 ”;
第3空、 “重力”:扣子留在原地后,在重力的作用下,它会竖直向下运动,最终落入瓶子中,重力的方向始终是竖直向下的,这是导致扣子向下掉落的直接原因。故该空填“ 重力 ”。
【分析】 观察实验现象中卡片的初始静止状态因受力而运动,得出力改变运动状态这一结论;接着考虑扣子在卡片运动瞬间的情况,基于其保持原有静止状态的特性确定是惯性在起作用;最后分析扣子后续的下落过程,联系到重力这一因素使其向下运动。
10.【答案】;不变;下沉
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】 (1)导弹驱逐舰满载受到的浮力:F浮=G排=m排g=N。故该空填“ ”;
第 2 空:当驱逐舰从海洋驶入长江时,它始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力等于重力,而驱逐舰的重力不变,所以所受到的浮力将不变。故该空填“ 不变 ”;
第 3 空:由于江水的密度小于海水的密度,根据阿基米德原理,在浮力不变的情况下,液体密度变小,排开液体的体积会增大,所以驱逐舰会下沉一些。故该空填“ 下沉 ”。
【分析】 根据阿基米德原理,明确驱逐舰满载时浮力等于排开液体的重力,通过排水量可计算出浮力大小。依据漂浮条件,不管在海洋还是长江,驱逐舰漂浮时浮力始终等于重力,因为重力不变所以浮力也不变。然后,考虑到江水密度小于海水密度,在浮力不变时,根据阿基米德原理,密度变小则排开液体体积增大,从而导致驱逐舰下沉。
11.【答案】变小;变小;B
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】第1空、 当汽车在水平路面上急速行驶时,车上方空气流速快、压强小,车下方空气流速慢、压强大,这样就会产生一个向上的压力差,导致车对地面的压力变小。故该空填“ 变小 ”;
第2空、 摩擦力与压力有关,压力变小,摩擦力也会变小。故该空填“ 变小 ”;
第3空、 要提高“抓地力”即增加对地面的压力,需要使气流通过“气流偏导器”后对车产生一个向下的压力,B 选项的形状能使气流通过时产生向下的压力。故该空填“ B ”。
【分析】 根据流体压强特点,分析汽车急速行驶时上、下表面空气流速不同导致的压强差异,由此得出车对地面压力变小;接着由压力与摩擦力关系得出摩擦力变小;然后为解决摩擦力变小易失控问题,考虑要增加车对地面压力,根据气流偏导器的作用原理,对比分析图乙中两种形状,判断出能产生向下压力的 B 形状可提高“抓地力”。
12.【答案】;500;A
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】第1空、 书对桌面的压力等于书的总重力,即 30N。故该空填“30N”;
第2空、 压强等于压力除以受力面积,即 30N÷0.06m2=500Pa。故该空填“500”;
第3空、 压力一定时,受力面积越大,压强越小。A 书上方的书较少,整体重力较小,对 A 书的压力较小,A 书与下面书之间的接触面积较小,压强较大,所以抽出 A 书更容易。故该空填“A”。
【分析】 先明确书对桌面的压力与书的总重力相等;再依据压强公式,用压力除以接触面积算出压强;最后从压力和受力面积对压强的影响角度,分析比较抽出 A 书和 B 书的难易程度,因为 A 书所受压力相对较小而接触面积也小,压强较大所以更容易抽出。
13.【答案】1.6;右;不变
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验;摩擦力的方向;摩擦力的种类
【解析】【解答】第1空、 从图中可直接读出测力计 A 的示数为 1.6N。故该空填“1.6”;
第2空、 木块相对木板向左运动,所以受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即水平向右。故该空填“ 右 ”;
第3空、 当水平匀速拉动木板时,木块受到的滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,这两个条件不变,即使测力计 A 的拉力增加,测力计 B 的示数(即摩擦力大小)也不会改变。故该空填“ 不变 ”。
【分析】 通过观察图中测力计 A 的示数得到具体数值;接着根据木块相对运动方向判断出滑动摩擦力方向;最后考虑到影响滑动摩擦力大小的因素,明确在压力和接触面粗糙程度不变的情况下,即使拉力改变,摩擦力也保持不变。
14.【答案】10;30;3
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量
【解析】【解答】量筒读数时视线应平视刻度,所以一图为30mL,二图为60mL,三图为40mL;第二图为水晶球放入玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数;水晶球体积 V=40mL-30mL=10mL=10cm3 ;因为漂浮,所以,G=G排,水晶球质量 m=G/g=G排/g=ρ水gV排/g=ρ水 V排 =1.0g/cm3 ×(60cm3 -30cm3 )=30g,水晶球密度 ρ=m/V=30g/10cm3=3g/cm3
故答案为:10;30;3.
【分析】小水晶球的体积等于第三幅图的数值减第一幅图的数值.在读数时,注意量筒的分度值,视线应与液面的凹底相平.
根据漂浮时浮力和重力相等求得小球的重力,根据m=求出水晶球的质量.
将水晶球的质量和体积代入公式ρ=便可求出密度.
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】(1) 雨燕所受重力竖直向下,从重心 O 竖直向下画一条带箭头的线段表示重力 G;雨燕斜向上飞翔,升力方向与重力方向相反且斜向上,从重心 O 斜向上画一条带箭头的线段表示升力 F。如图所示:
(2) 小球所受浮力竖直向上,从小球中心竖直向上画一条带箭头的线段表示浮力 F 浮;杯对斜面的压力垂直于斜面向下,从杯与斜面的接触点向下画一条带箭头的线段表示压力 F 压 。如图所示:
(3) 物块 A 受到重力竖直向下,从物块 A 中心竖直向下画一条带箭头的线段表示重力 G;支持力垂直于接触面向上,从物块 A 与接触面处向上画一条带箭头的线段表示支持力 F 支;因为小车减速,物块 A 有向右运动的惯性,所以受到水平向左的摩擦力,从物块 A 向右画一条带箭头的线段表示摩擦力 f 。如图所示:
【分析】明确雨燕受到竖直向下的重力,因为它斜向上匀速飞翔,根据平衡条件可知存在一个与重力方向相反的升力,且升力大小与重力相等,从而出重力和升力的示意图。小球在水中受竖直向上的浮力,根据浮力定义画出;杯对斜面的压力是垂直于斜面向下的,作用点在接触处,据此画出压力示意图。物块 A 始终受竖直向下的重力,由于在小车上,与接触面有垂直向上的支持力,又因小车向右行驶突然减速,物块 A 会有保持向右运动的趋势而受到向左的摩擦力,据此画出 A所受力 的示意图。
16.【答案】(1)二力平衡
(2)甲、乙
(3)压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)不受;3.8
【知识点】摩擦力的种类;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 当用弹簧测力计沿水平方向拉着物块 A 做匀速直线运动时,物块处于平衡状态,根据二力平衡原理,此时滑动摩擦力与拉力的大小相等。故该空填“ 二力平衡 ”;
(2) 第1空、 甲、乙两图中接触面粗糙程度相同,乙图中压力更大,且乙图中测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以分析甲、乙两图可知在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。故该空填“ 甲、乙 ”;
(3) 第1空、 甲、丙两图中压力相同,丙图中接触面更粗糙,丙图中测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以分析甲、丙两图可知压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。故该空填“ 压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 ”;
(4) 第1空、 物体 A 上面的砝码与物块 A 一起做匀速直线运动,相对物块 A 没有相对运动趋势,所以不受摩擦力。 故该空填“ 不受 ”;
第2空、 当弹簧测力计的示数为 3.8N 时,物块 A 仍在木板上做直线运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,所以物块 A 受到木板的摩擦力仍为 3.8N。 故该空填“3.8”。
【分析】 首先明确实验中通过让物块做匀速直线运动,利用二力平衡原理来得出滑动摩擦力等于拉力。然后通过比较甲、乙图可得出压力对滑动摩擦力的影响;比较甲、丙图可得出接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响。对于后面部分,判断物体 A 上面的砝码是否受摩擦力根据有无相对运动趋势,而当拉力变化但其他条件不变时,根据影响滑动摩擦力的因素不变可确定摩擦力大小不变。
17.【答案】(1)不漏气
(2)大于;拆下软管,重新安装
(3)增加
(4)密度越大
(5)酒精
(6)
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)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,故该空填“不漏气”。
(2)当压强计的金属盒在空气中时,由于U形管左右两管上方的气压相同,都等于大气压,根据连通器原理可知U形管两边的液面保持相平;现在没有压力作用在U形管的橡皮膜上U形管左支管的液面却低于U形管右支管的液面,这是由于U形管液面上方的气压不同造成,且气压越大管中的液面就会越低,因此出现图中这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压.故故该空填“大于”, 该同学接下来操作应该 “ 拆下软管,重新安装 ”;
(3)分析图2、图3的实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加,故改空填“增加”;
(4)分析图3、图4的实验知液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大,故改空填“ 密度越大 ”;
(5)如果被测压强大小相同,根据/p=ρ液gh, U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,小明应该选择染色的酒精装入U形管中,故改空填“酒精”;
(6)实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度,如图5,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即
p左=p右
根据液体压强公式得
解得待测液体密度的表达式为
【分析】 首先通过按压橡皮膜检查装置气密性。接着解释压强计在空气中液面应相平及出现液面不等的原因和解决方法。然后通过不同深度和相同液体的实验得出液体压强随深度增加而增加的结论,通过不同液体和相同深度的实验得出液体压强与液体密度有关,密度越大压强越大的结论。为使现象明显选择密度小的液体。最后说明利用橡皮膜处压强相等来计算液体压强,并给出推导待测液体密度表达式的过程。
18.【答案】(1)2.4;1
(2)浸入液体体积
(3)当物体浸入液体体积相等时,密度越大,浮力越大。
(4)ACD
(5);;1.1
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 由图 A 可知,物块在空气中时弹簧测力计示数为 2.4N,即物块的重力为 2.4N。故该空填” 2.4 “;
物块浸没在水中时,弹簧测力计示数为 1.4N,根据称重法可得浮力为 2.4N-1.4N=1N。故该空填”1“;
(2) 第1空、 图 A、B、C 中液体密度相同,物体浸入液体的体积逐渐增大,弹簧测力计示数逐渐减小,说明浮力逐渐增大,可得结论:当液体密度一定时,物体浸入液体体积越大,所受浮力越大。故该空填” 浸入液体体积 “;
(3) 第1空、 图 A、D、E 中物体浸入液体的体积相同,液体密度不同,在盐水中受到的浮力更大,可得结论:当物体浸入液体体积相等时,液体密度越大,浮力越大。故该空填” 当物体浸入液体体积相等时,密度越大,浮力越大。 “;
(4) 第1空、 要探究浮力大小与浸没液体中的深度无关,需要保持液体密度和物体浸入体积相同,改变深度,图 ACD 符合要求。故该空填” ACD “;
(5) 第1空、 根据阿基米德原理. ,物块浸没在水中时受到的浮力为1N,水的密度为 可得
物块的体积
。故该空填” “;
第2空、 物块的密度
。故该空填” “;
第3空、 图 D中物块在盐水中受到的浮力为 同理可得盐水的密度为 故该空填”“;
【分析】 通过图 A 测量出物块的重力,以及物块浸没在水中时测力计的示数变化得出其受到的浮力大小。接着从 A、B、C 三组实验得出在液体密度一定时,浮力大小与物体浸入液体体积的关系;从 A、D、E 得出在浸入体积相同时,浮力与液体密度的关系。通过 ACD 三组实验探究了浮力与浸没深度无关。然后利用浮力公式计算出物块的体积,进而求得物块的密度和盐水的密度。
19.【答案】(1)解: 自行车对地面的压力:
F压=G人+G车=500N+200N=700N
(2)解:自行车对地面的压强:
(3)解: 已知轮胎承受的最大压强p'=1.5×105Pa;
设要搭载货物的体重为Gx,据 得
则Gx=p'S-G人-G车=1.5×105Pa×1×10-2m2-500N-200N=800N
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)明确压力等于人和车的重力之和,通过将人的体重与车的净重相加得到总的压力。
(2)根据压强公式,压力已知为 700N,接触面积也已知,可直接计算出压强。
(3)利用最大压强值,根据压强公式变形,设出货物重力,通过建立等式求出货物的最大重力,即最多还能装载货物的重量。
20.【答案】(1)解: 木块完全浸没,则排开水的体积:V排=V=500cm3=5×10-4m3,
木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
(2)解: 绳子断之前,处于静止状态,木块向上受到浮力大小等于木块的重力大小+绳子的拉力大小,
故G木=F浮-F拉=5N-2N=3N
(3)解: 绳子断了以后,最终木块漂浮在水面上,
则木块最终所受的浮力:
F'浮=G木=3N
则浸入水中的体积为:
所以露出体积为:V露=V-V浸=5×10-4m3-3×10-4m3=2×10-4m3
【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;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据木块完全浸没,利用阿基米德原理,通过排开液体的体积和液体密度、重力加速度计算出浮力大小。
(2)根据木块静止时受力平衡,浮力等于重力加拉力,从而可求出木块的重力。
(3)当绳子断后,木块漂浮,浮力等于重力,先求出此时浸入水中的体积,再用总体积减去浸入水中的体积即得到露出水面的体积。
21.【答案】(1)不变;变小
(2)增大
(3)力的作用是相互的
(4)B;C
【知识点】质量及其特性;力作用的相互性;重力及其大小的计算;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 质量是物体所含物质的多少,它不随物体所处位置的改变而改变,所以航天员在太空的质量不变。故该空填“ 不变 ”;
第2空、 而在太空中,物体处于失重状态,所受重力会变小。故该空填“ 变小 ”;
(2) 第1空、 航天服手掌部分的灰色橡胶颗粒增加了接触面的粗糙程度,根据增大摩擦力的方法,接触面越粗糙摩擦力越大,所以是为了增大摩擦。故该空填“ 增大 ”;
(3) 第1空、 当航天员拉安全绳时,对安全绳施加一个力,同时安全绳也会给航天员一个相反方向的力使其能返回轨道舱,这正是利用了力的作用是相互的原理。故该空填“ 力的作用是相互的 ”;
(4) A 选项,在完全失重状态下,物体对天平托盘没有压力,无法用天平测质量。故A错误;
B 选项,用刻度尺测量长度与重力无关,所以可以正常进行。故B正确;
C 选项,弹簧测力计可以测量拉力,与是否失重无关,能正常进行。故C正确;
D 选项,在完全失重状态下无法测重力。故D错误。
综上所述,正确答案为B、C。
【分析】 明确质量的本质和特点,以及重力在太空中的变化情况,从概念上进行分析判断;根据增大摩擦的常见方法,理解橡胶颗粒的作用;基于对力的相互性的理解,明白安全绳能发挥作用的原理;需要对每个实验所涉及的原理进行思考,分析在失重环境下哪些能正常进行,哪些不能,重点是考虑与重力相关与否。
22.【答案】(1)0.75
(2)高
(3)不变;变长
(4)偏小
(5)液柱下降
(6)C
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1) 第1空、 从图中可以直接读取水银柱的高度,确定该地大气压相当于 0.75 米水银柱产生的压强。故该空填“ 0.75 ”;
(2) 第1空、 因为海拔越高气压越低,要使水银柱高度变为 0.5 米,即降低水银柱高度,所以应到海拔更高的地方,那里气压更低。故该空填“ 高 ”;
(3) 第1空、 水银柱的高度只与大气压有关,大气压不变,所以高度不变。故该空填“ 不变 ”;
第2空、 而倾斜玻璃管后,水银柱的长度会变长,因为在倾斜情况下,要保证高度不变,长度必然增加。故该空填“ 变长 ”;
(4) 第1空、 若管中有少量空气,这些空气会产生一定的压强,使得水银柱上升的高度减小,从而导致测量的大气压值比真实值偏小。故该空填“ 偏小 ”;
(5) 第1空、 当玻璃管顶部打破时,管内与外界大气相通,内外气压相等,水银柱在重力作用下 液柱下降 。故该空填“ 液柱下降 ”;
(6) 第1空、 当弹簧测力计拉到最大量程时活塞仍未滑动,说明需要更大的力来拉动活塞,也就是需要更大的大气压,而增大大气压可以通过增大注射器的横截面积来实现,C 注射器的横截面积比 B 大,所以可改用 C 注射器。故该空填“ C ”。
【分析】 根据实验图示直接读取水银柱高度得出大气压相当于的水银柱高度。依据海拔与气压的反比例关系,判断要改变水银柱高度应选择的海拔高度区域。接着,理解倾斜玻璃管时大气压不变所以水银柱高度不变但长度会改变。对于混入空气的情况,考虑空气压强对水银柱高度的影响从而得出测量值与真实值的大小关系。玻璃管顶部打破后,基于内外气压平衡来分析水银柱的变化。最后,在测量大气压的拓展中,根据力与压强、面积的关系,选择合适的注射器来满足实验需求。
23.【答案】(1)A
(2)变小
(3)等于零;先向上再下落
(4)26000;1kg/m3
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系;浮力及其产生原因;浮力的利用
【解析】【解答】(1)A.空气受热后体积膨胀,热空气比同体积的冷空气轻,热空气会上升,热气球、孔明灯就是利用热空气上升的原理升空的。故A正确;
B.火箭升空是依靠燃料燃烧产生的推力。故B 错误;
C.飞机机翼在飞行过程中上下表面产生压力差,从而产生向上的升力。故C 错误;
D.风筝能升空的原理,主要是靠风的推力升扬于空中。故D错误。
综上所述,正确答案为 A。
(2) 第1空、 由材料可知,“热气球受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,即: 当海拔升高,空气密度减小时,热气球受到的浮力也会减小。故该空填“ 变小 ”;
(3) 第1空、 热气球匀速竖直上升过程中,处于平衡状态,受力平衡,即其所受的合力为零。故该空填“ 等于零 ”;
第2空、 物体随吊篮一起升空,由于物体具有惯性,所以物体从吊篮中落下时,由于惯性会继续上升一段距离,而后由于重力的作用会下落。故该空填“ 先向上再下落 ”;
(4) 第1、2空, 热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总重力
由阿基米德原理可知,热气球在空中受到的浮力
热气球匀速上升,受力平衡,则热气球内热空气的重力
热空气的质量
由 可知,球内热空气的密度

故1空填“ 26000 ”,2空填“ 1kg/m3 ”。
【分析】各个选项关于不同物体升空原理的正确性,得出热气球利用热空气上升原理升空是正确的。根据材料,明确随着海拔升高、空气密度减小,热气球浮力会变小。对于热气球匀速竖直上升,从平衡状态得出合力为零;对于物体从吊篮中落下,依据惯性原理分析其运动状态为先向上再下落。中通过对热气球总重力、浮力的分析计算,得出热空气的重力、质量和密度,思路是先根据已知条件逐步推导计算出相关物理量。

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