湖南省岳阳市岳阳县经开区长岭中学2021-2022学年八年级下学期期中物理试卷(解析版)
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1.对一些生活常识的认知是科学素养的一个重要方面,下列估测比较接近实际的是( )
A.中学生体重约为500N
B.人站立时对水平地面的压强为20Pa
C.珠穆朗玛峰上的大气压为3.3×105Pa
D.托起一张物理试卷的力大约为2N
2.如图所示是自行车零部件的照片,这些零部件中主要为了减小摩擦的是( )
A.车轮处装有滚珠轴承 B.轮胎上印有花纹
C.刹车皮采用橡胶材料 D.脚蹬表面凸凹不平
3.足球比赛是很多同学喜欢的运动项目,在比赛过程中,下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的足球受到重力,人对球的踢力
B.下落过程中,足球速度越来越快,但惯性大小不变
C.足球能继续在空中飞行是因为受到惯性的作用
D.足球越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
4.以下说法正确的是( )
A.力的三要素完全相同的两个力可能是一对平衡力
B.人推不动箱子,是因为箱子受到的推力小于箱子受到的摩擦力
C.工人使用重垂线检查墙壁是否竖直是利用重力的方向总是垂直向下的这一特点
D.拔河比赛甲队获胜,但甲队对乙队的拉力大小等于乙队对甲队的拉力大小
5.如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C.汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
6.频闪摄影是研究物体运动时常用一种实验方法,如图中分别用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在不同的运动状态下的照片,其中受到平衡力的作用的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,氢气球下方挂着一个重物,它们以某一速度匀速上升。在上升过程中,若绳子突然断开,对它们之后运动的判断,正确的是( )
A.重物立即下落,气球继续上升
B.重物立即下落,气球保持静止
C.重物先减速上升再加速下落,气球匀速上升
D.重物先减速上升再加速下落,气球加速上升
8.物理知识可以在生活的方方面面体现,下列案例分析正确的是( )
A.用吸管吸取饮料,其实是受大气压强的作用
B.注射器注射药液时利用了大气压
C.用高压锅煮食物是因为锅内气压高,沸点低
D.吸盘挂物件,是利用吸盘对墙的吸引力
9.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB,压力分别是FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA<FB
C.pA>pB FA=FB D.pA>pB FA<FB
10.央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示),A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,瓶内装有红墨水.小馨仿制了一个,发现当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气.下列说法不正确的是( )
A.A管液面上升时,显示大气压增大
B.A管和B球液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
C.“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报
D.B球内装有红墨水,是为了更方便观察液面的变化
11.重为5N的木块A在水中在拉力的作用下处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,此时木块A受到的浮力大小为F1。剪断绳子后,木块A的运动情况和F1大小情况是( )
A.F1=8N,保持静止 B.F1=8N,向上运动
C.F1=3N,保持静止 D.F1=3N,向下运动
12.如图所示,用F=10N的水平推力将重为5N的物体压在竖直墙上并保持静止,在逐步减小压力的过程中,下列可能正确表示物体所受到的摩擦力f与推力F关系的物理图像是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共16分)
13.(4分)如图,弹簧测力计上挂着两个完全相同的钩码,每一个钩码的重力大小为 N,钩码受到的重力的施力物体是 。
14.(4分)航母阻拦索,用于将将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的“生命线”。用阻拦索将飞机拦停的过程说明力可以改变物体的 。飞机停下来后,惯性 (填“消失”或“不会消失”)。
15.(4分)“沿洄划转如旋风,半侧船头水花没”,这是描写船过漩涡时,漩涡中心流速大,中心的水压 (选填“大于”或“小于”)周围的水压而造成的惊险情景;峨眉山顶“煮米不成饭”,是因为峨眉山顶气压 (选填“高”或“低”),水的沸点低造成的。
16.(4分)如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边在此过程中,压力 ,(选填:“变大”、“变小”或“不变”下同).M对桌面的压强 。
三、作图题(本大题共两小题,每小题3分,共6分)
17.一个铁球在水中加速下沉,画出此时铁球受到的重力和浮力的示意图。
18.如图所示,物体静止在斜面上,请画出物体所受到的重力G,摩擦力f和物体对斜面的压力F的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空2分,共24分)
19.(6分)如图,为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,请你完成下列实验步骤:
(1)实验中应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上运动(选填“匀速”或“加速”)。
(2)由甲和乙实验可知,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 。
(3)由 和丙实验可知,在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
20.(8分)如图是探究二力平衡条件实验时的实验情景。
(1)实验中选择小卡片的目的是可以忽略小卡片的 对实验的影响。
(2)保持两个力在同一条直线上,改变两边所挂钩码数量,是为了探究平衡的两个力 是否相等。
(3)要验证作用在小卡片上的两个“大小相等、方向相反,但不作用在一条直线上的力”是否平衡,实验中的操作是将小卡片 (选填“旋转”或“翻转”),松手后观察小卡片是否平衡。
(4)如图若小明将纸片从中间剪开,进行这一操作的目的是探究二力平衡是否作用在 上。
21.(10分)在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用的效果。
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)下列实例中,直接应用的(2)中的结论的是 。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
D.菜刀要经常磨一磨
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
五、综合应用题(本大题共2小题,每小题9分,共18分.解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分)
22.(9分)一辆5G无人配送车,质量为400kg,轮胎与路面的总接触面积为0.025m2,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10min内配送车的平均速度。
(2)配送车匀速行驶时的牵引力。
(3)配送车对水平地面的压强。
23.(9分)在水平桌面上放着一个玻璃杯,水面距杯底10cm,水的质量是0.13kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是12cm2.(取g=10N/kg)
(1)求水对杯底的压强;
(2)求水对杯底的压力;
(3)杯子对桌面的压强。
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1.对一些生活常识的认知是科学素养的一个重要方面,下列估测比较接近实际的是( )
A.中学生体重约为500N
B.人站立时对水平地面的压强为20Pa
C.珠穆朗玛峰上的大气压为3.3×105Pa
D.托起一张物理试卷的力大约为2N
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、中学生体重约为500N,符合实际,故A正确;
B、人双脚面积S=0.04m2;人的质量大约为50kg,压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,压强p===1.25×104Pa,故B错误;
C、珠穆朗玛峰上的大气压低于标准大气压,即小于1.0×105Pa,达不到3.3×105Pa,故C错误;
D、托起一张物理试卷的力大约为0.01N,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.如图所示是自行车零部件的照片,这些零部件中主要为了减小摩擦的是( )
A.车轮处装有滚珠轴承 B.轮胎上印有花纹
C.刹车皮采用橡胶材料 D.脚蹬表面凸凹不平
【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。在此题中,只需要将这四个实例与以上方法对比即可。
【解答】解:A、轴承内滚珠是通过变滑动为滚动来减小摩擦的,故本选项符合题意。
B、轮胎上印有花纹,它是通过增加接触面的粗糙程来增大摩擦的,故本选项不符合题意。
C、刹车皮采用橡胶材料。它是通过增加接触面的粗糙程来增大摩擦的,故本选项不符合题意。
D、脚蹬表面凸凹不平,它是通过增加接触面的粗糙程来增大摩擦的,故本选项不符合题意。
故选:A。
【点评】通过此类题目的练习,要让学生明确摩擦力在我们的身边无处不在,和我们的生活密切相关,从而对摩擦力有更深刻的了解。
3.足球比赛是很多同学喜欢的运动项目,在比赛过程中,下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的足球受到重力,人对球的踢力
B.下落过程中,足球速度越来越快,但惯性大小不变
C.足球能继续在空中飞行是因为受到惯性的作用
D.足球越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
【分析】(1)力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性,惯性的大小与物体的质量有关。
(3)惯性不是力。
(4)力的作用效果有两个:一是力可以改变物体的运动状态,二是力可以改变物体的形状。
【解答】解:
A、在空中飞行的足球受到重力和空气阻力,由于与脚不再接触,所以不再受到踢力的作用,故A错误;
B、下落过程中,足球速度越来越快,足球质量不变,惯性大小不变,故B正确;
C、足球能继续在空中飞行是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能用“受到”描述,故C错误;
D、足球越滚越慢是因为足球受到地面的阻力作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了力的相互作用、惯性、力的作用效果等知识,是一道力学基础题。
4.以下说法正确的是( )
A.力的三要素完全相同的两个力可能是一对平衡力
B.人推不动箱子,是因为箱子受到的推力小于箱子受到的摩擦力
C.工人使用重垂线检查墙壁是否竖直是利用重力的方向总是垂直向下的这一特点
D.拔河比赛甲队获胜,但甲队对乙队的拉力大小等于乙队对甲队的拉力大小
【分析】(1)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
(2)处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;
(3)重力的方向是竖直向下的;
(4)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、力的三要素完全相同的两个力,方向相同,因此二力一定不是平衡力,故A错误;
B、人推不动箱子,是因为箱子受到的推力等于箱子受到的摩擦力,故B错误;
C、重垂线是利用重力的方向是竖直向下的原理制成的,故C错误;
D、甲、乙两队拔河比赛,甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对作用力与反作用力,大小相等,故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查的知识点较多,难度不大,属于基础知识,要求学生应熟练掌握。
5.如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C.汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
【分析】(1)静止或匀速直线运动的物体受到的一定是平衡力,而一对平衡力必须符合四个条件,即作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反。对照选项中的描述,看是否同时符合以上四个条件,即可做出判断。
(2)相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:
A、汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误。
B、汽车在平直的道路上做匀速直线运动,在水平方向上受到推力和摩擦力的作用,这两个力作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力;故B正确;
C、汽车所受的重力与汽车对地面的压力这两个力方向相同,作用在两个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】牢记二力平衡和相互作用力的四个条件,是解决此类问题的关键,同时注意平衡力与一对相互作用力的区别,这是此类问题的易错点。
6.频闪摄影是研究物体运动时常用一种实验方法,如图中分别用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在不同的运动状态下的照片,其中受到平衡力的作用的是( )
A. B.
C. D.
【分析】频闪摄影是研究物体运动的方法,能够记录物体运动的轨迹和速度的变化。
【解答】解:运动的物体在受平衡力时,保持匀速直线运动状态,匀速直线运动指经过的路线是直线,速度不变的运动。
A、轨迹是曲线,并且速度是变化的,不符合题意;
B、轨迹是直线,速度也是变化的,不符合题意;
C、轨迹是直线,速度是变化的,不符合题意;
D、轨迹是直线,速度是不变的,说明物体做匀速直线运动,符合题意。
故选:D。
【点评】正确读取频闪照片上反映的物理信息是解决问题的关键,照片上两个小点之间的间隙越大,说明速度越快,间隙越小,说明速度越慢。
7.如图所示,氢气球下方挂着一个重物,它们以某一速度匀速上升。在上升过程中,若绳子突然断开,对它们之后运动的判断,正确的是( )
A.重物立即下落,气球继续上升
B.重物立即下落,气球保持静止
C.重物先减速上升再加速下落,气球匀速上升
D.重物先减速上升再加速下落,气球加速上升
【分析】先分析绳子断开前物体的速度,再分析绳子断开后物体的速度和受力情况,结合惯性知识可判断其运动情况。
【解答】解:绳子断开前,重物随气球匀速上升;绳子断开后,重物由于惯性仍会向上运动,又因为重物受到重力作用(不再受拉力),所以重物上升的速度逐渐减小,速度减小为0后会向下运动;由于气球所受浮力不变,且不再受向下的拉力,所以气球向上做加速运动,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】当物体的状态发生变化时,惯性会表现出来,本题考查运用惯性知识分析物体运动状态的能力。
8.物理知识可以在生活的方方面面体现,下列案例分析正确的是( )
A.用吸管吸取饮料,其实是受大气压强的作用
B.注射器注射药液时利用了大气压
C.用高压锅煮食物是因为锅内气压高,沸点低
D.吸盘挂物件,是利用吸盘对墙的吸引力
【分析】(1)用吸管吸饮料是利用大气压的作用;
(2)注射器抽取药液是利用大气压来完成的,用注射器往人体内注射药液时利用了人的推力;
(3)气体压强越大,液体的沸点越高;
(4)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解:A、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故A正确;
B、注射器抽取药液是利用大气压,在大气压的作用下将药液压入注射器内,用注射器注射药液是由于活塞受到推力的作用,与大气压无关,故B错误;
C、高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越高,锅内可以达到比较高的温度,所以食物容易熟,故C错误;
D、吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,利用了大气压,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对大气压的应用和高压锅的原理等知识,平时学习时,多举例、多解释,注意分析“用吸管吸饮料”时,不要说成“被吸上来”,而是“被外界的大气压压上来”。
9.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB,压力分别是FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA<FB
C.pA>pB FA=FB D.pA>pB FA<FB
【分析】(1)装有一定量橙汁杯子正立和倒立时,里边液体的深度不同,根据液体压强公式可知两次放置橙汁对杯底的压强关系;
(2)对于液体产生的压力与液体的重力有一定个大小关系,当液体的形状是上下一样粗细为直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时,对容器底的压力等于液体重力即F=G;当容器形状是上粗下细时,对容器底的压力小于液体重力,即F<G;当容器形状是上细下粗时,对容器底的压力大于液体重力,即F>G。
【解答】解:(1)因杯子是上粗下细,
所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度,
由p=ρgh可知,液体密度相同时,液面越高,液体对杯底的压强越大,则pA>pB,故B错误;
(2)当容器形状是上粗下细(如图A)时,橙汁对容器底的压力:
FA=pASA=ρghASA<ρgVA=mg=G,即FA<G,
当容器形状是上细下粗(如图B)时,橙汁对容器底的压力:
FB=pBSB=ρghBSB>ρgVB=mg=G,即FB>G,
所以,FB>FA,故AC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题难点在对容器底压力大小变化的判断,结合题目中容器的形状,可判断出液体压力的大小关系。
10.央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示),A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,瓶内装有红墨水.小馨仿制了一个,发现当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气.下列说法不正确的是( )
A.A管液面上升时,显示大气压增大
B.A管和B球液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
C.“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报
D.B球内装有红墨水,是为了更方便观察液面的变化
【分析】根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低。
【解答】解:A、A管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,即外界大气压减小。故A错误;
B、A管和B球液面相平时,两平面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压。故B正确;
C、天气不同,气压不同,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低,A管液面明显上升时。因此“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报。故C正确;
D、B球内装有红墨水,更方便观察液面的变化。故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查天气与气压的关系,“天气预报瓶”就是根据这一原理制成的测量天气的,理解其原理是判断的关键。
11.重为5N的木块A在水中在拉力的作用下处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,此时木块A受到的浮力大小为F1。剪断绳子后,木块A的运动情况和F1大小情况是( )
A.F1=8N,保持静止 B.F1=8N,向上运动
C.F1=3N,保持静止 D.F1=3N,向下运动
【分析】(1)木块此时受到竖直向下的重力、绳子的拉力和竖直向上的浮力的作用,木块在这三个力的作用下保持静止状态,据此求出木块受到的浮力;
(2)剪断绳子后,根据浮力与重力的大小关系可知木块的运动情况。
【解答】解:木块此时受到竖直向下的重力、绳子竖直向下的拉力和竖直向上的浮力的作用,木块在这三个力的作用下保持静止状态,
则木块的浮力:F1=G+F拉=5N+3N=8N;
由于F1>G,所以剪断绳子后,木块将向上运动,故ACD错误、B正确。
故选:B。
【点评】本题考查浮力的计算以及物体浮沉条件的应用,能对木块进行正确的受力分析是解题的关键。
12.如图所示,用F=10N的水平推力将重为5N的物体压在竖直墙上并保持静止,在逐步减小压力的过程中,下列可能正确表示物体所受到的摩擦力f与推力F关系的物理图像是( )
A. B.
C. D.
【分析】物体一开始静止在竖直的墙上,处于静止状态,受平衡力;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,据此分析回答。
【解答】解:当压力F逐渐减小时,物体先静止,处于平衡状态,摩擦力等于重力不变;
一段时间后,开始向下加速运动,此时由于压力减小、接触面的粗糙程度不变,物体受到的摩擦力减小,重力大于摩擦力使物体加速运动,即摩擦力先不变后减小,所以符合实际的是D图(注意:压力减小时,向左边看图像)。
故选:D。
【点评】本题关键是对物体进行正确的受力分析,同时记住影响滑动摩擦力大小的因素。
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共16分)
13.(4分)如图,弹簧测力计上挂着两个完全相同的钩码,每一个钩码的重力大小为 1 N,钩码受到的重力的施力物体是 地球 。
【分析】读取弹簧测力计的示数时,首先要认清分度值,然后再读数;重力的施力物体是地球。
【解答】解:(1)弹簧测力计的分度值是0.2N,其示数为2N,所以每一个钩码的重力大小为:G=×2N=1N;
(2)钩码所受的重力是由于地球的吸引而受到的力,施力物体是地球。
故答案为:1;地球。
【点评】此题主要考查的是对弹簧测力计的读数和学生对重力的施力物体的理解和掌握,是基础性题目。
14.(4分)航母阻拦索,用于将将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的“生命线”。用阻拦索将飞机拦停的过程说明力可以改变物体的 运动状态 。飞机停下来后,惯性 不会消失 (填“消失”或“不会消失”)。
【分析】(1)力的作用效果:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性,惯性的大小与物体的质量有关。
【解答】解:飞机降落时,被阻拦索挂住后,慢慢停下来,飞机由运动变为静止,说明力能改变物体的运动状态;
飞机降落时,飞机质量不变,惯性大小不变,惯性不会消失。
故答案为:运动状态;不会消失。
【点评】本题考查了对力的作用效果、惯性等知识的理解和应用,难度不大。
15.(4分)“沿洄划转如旋风,半侧船头水花没”,这是描写船过漩涡时,漩涡中心流速大,中心的水压 小于 (选填“大于”或“小于”)周围的水压而造成的惊险情景;峨眉山顶“煮米不成饭”,是因为峨眉山顶气压 低 (选填“高”或“低”),水的沸点低造成的。
【分析】(1)在流体中,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(2)大气压强随高度的增加而减小;液体沸点随液面上气压的减小而减小。
【解答】解:(1)由于在流体中,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,漩涡中心流速大,压强小,小于周围的水压;
(2)因为海拔越高,气压越低,所以峨眉山的大气压低于标准大气压;又因为液体沸点随液面上气压的减小而减小,所以水的沸点低于100℃,在这些地方用普通锅煮饭,往往不熟。
故答案为:小于;低。
【点评】本题主要考查学生对流体压强与流速的关系、气压与高度的关系,以及气压与沸点的关系的了解,难度不大。
16.(4分)如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边在此过程中,压力 不变 ,(选填:“变大”、“变小”或“不变”下同).M对桌面的压强 变大 。
【分析】在水平面上,压力的大小是由物体的重力产生的,而压强的大小受压力大小和受力面积的大小影响,由接触面积的变化,再利用压强公式p=可求得压强的变化。
【解答】解:
因木块放在水平桌面上,所以木块对桌面的压力等于自身的重力;由于木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变;
在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐变小,由p=可知,M对桌面的压强逐渐变大。
故答案为:不变;变大。
【点评】本题考查压强公式的应用,此题中要先分析压力的变化,明确压力是不变的,再根据压力不变时,压强与受力面积成反比,判断出压强是增大的。
三、作图题(本大题共两小题,每小题3分,共6分)
17.一个铁球在水中加速下沉,画出此时铁球受到的重力和浮力的示意图。
【分析】要解答本题需掌握:①力的示意图的画法,即从力的作用点起,沿力的方向画条带箭头的线段。
②重力的方向是竖直向下的,浮力的方向是竖直向上的。
【解答】解:重力的示意图的画法:过球的重心O点,竖直向下作垂线,标上箭头,标出力的大小和符号;
浮力的示意图画法和重力相同,只是浮力的方向是沿竖直向下的。作用点都可以画在重心。因实心铁球正在水中下沉,所以重力大于浮力,如下图。
【点评】本题主要考查学生对力的示意图的画法的了解和掌握,是中考的热点。
18.如图所示,物体静止在斜面上,请画出物体所受到的重力G,摩擦力f和物体对斜面的压力F的示意图。
【分析】力的示意图:用一条带箭头的线段表示力的三要素,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向。
【解答】解:过物体重心作竖直向下的力,即重力,过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力;物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点与斜面垂直向下的力,即为压力,如图所示:
【点评】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空2分,共24分)
19.(6分)如图,为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,请你完成下列实验步骤:
(1)实验中应该用弹簧测力计水平 匀速 拉动木块在长木板上运动(选填“匀速”或“加速”)。
(2)由甲和乙实验可知,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 大 。
(3)由 甲 和丙实验可知,在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【分析】(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,木块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力;
(2)(3)滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法的要求,分析图示情景,然后答题。
【解答】解:(1)用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块依次在水平放置的木板表面和毛巾表面上做匀速直线运动。
(2)由图甲和乙可知,压力相同,而接触面粗糙程度不同,因此实验探究的是滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系,可得结论:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,而物体间的压力不同,由图示可知,图甲与图丙接触面粗糙程度相同而压力不同,因此图甲、丙所示实验探究的是滑动摩擦力的大小跟压力的关系。
故答案为:(1)匀速;(2)大;(3)甲。
【点评】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,知道实验的注意事项、应用控制变量法分析清楚图示情景是正确解题的关键。
20.(8分)如图是探究二力平衡条件实验时的实验情景。
(1)实验中选择小卡片的目的是可以忽略小卡片的 重力 对实验的影响。
(2)保持两个力在同一条直线上,改变两边所挂钩码数量,是为了探究平衡的两个力 大小 是否相等。
(3)要验证作用在小卡片上的两个“大小相等、方向相反,但不作用在一条直线上的力”是否平衡,实验中的操作是将小卡片 旋转 (选填“旋转”或“翻转”),松手后观察小卡片是否平衡。
(4)如图若小明将纸片从中间剪开,进行这一操作的目的是探究二力平衡是否作用在 同一物体 上。
【分析】(1)小卡片的重力很小,小卡片悬挂在空中,可以忽略小卡片的重力;
(2)实验中,小明通过改变钩码的个数,从而改变拉力的大小;
(3)探究作用在小卡片的两个“大小相等、方向相反,但不作用在一条直线的”力是否平衡,要控制两个力大小相等,方向相反,不作用在同一直线上。
(4)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体。
【解答】解:(1)为了减小重力对该实验的影响,实验中选择了小卡片,原因是小卡片的重力很小,其重力可以忽略不计;
(2)保持两个力在同一条直线上,改变两边所挂钩码数量,是为了探究平衡的两个力大小是否相等;
(3)为了验证作用在小卡片的两个“大小相等、方向相反,但不作用在一条直线的”力是否平衡,可以控制两个力大小相等、方向相反,通过将小卡片转动一个角度来使两个力不在同一直线上,松手后观察小卡片是否平衡。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把硬纸片剪成两个更小的纸片,观察两个更小的纸片是否平衡。
故答案为:(1)重力;(2)大小;(3)旋转;(4)同一物体。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握,还要注意用好控制变量法。
21.(10分)在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 凹陷程度 来比较压力作用的效果。
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时, 压力 越大,压力的作用效果越明显。
(3)下列实例中,直接应用的(2)中的结论的是 B 。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
D.菜刀要经常磨一磨
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为 不正确 (选填“正确”或“不正确”),理由是 没有控制受力面积大小不变 。
【分析】(1)本实验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)(3)(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析。
【解答】解:(1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)由甲、丙两图可知,受力面积相同,丙图中的压力大,海绵的凹陷程度大,而压力大小不同,因此,对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)从(2)中得出的结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
A、图钉的一端做得很尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,易刺破皮肤,故A不符合(2)的结论;
B、交通管理部门规定,严禁货车超载,货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,故B符合(2)的结论;
C、书包要用宽的背带,是通过增大受力面积来减小压强(即减小压力的作用效果),故C不符合(2)的结论;
D、菜刀要经常磨一磨,是减小受力面积,增大压强,故D不符合(2)的结论;
故选B。
(4)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同,对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与压力大小无关,他的观点是错误的,因为没有控制受力面积不变。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)压力;(3)B;(4)不正确;没有控制受力面积大小不变。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
五、综合应用题(本大题共2小题,每小题9分,共18分.解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分)
22.(9分)一辆5G无人配送车,质量为400kg,轮胎与路面的总接触面积为0.025m2,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10min内配送车的平均速度。
(2)配送车匀速行驶时的牵引力。
(3)配送车对水平地面的压强。
【分析】(1)由图像读出配送车10min内通过的路程,利用速度公式求出配送车10min内的平均速度;
(2)先根据G=mg求出配送车的重力,再根据阻力与重力的关系求出阻力的大小,最后配送车匀速行驶时受到的牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小;
(3)配送车对水平地面的压力等于其重力,根据p=求出配送车对水平地面的压强。
【解答】解:(1)根据图像可知,配送车在10min内通过的路程为1.2km,
10min内配送车的平均速度:v===2m/s;
(2)配送车的重力:G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
配送车匀速行驶受到的阻力:f=0.05G=0.05×4000N=200N,
由于配送车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则牵引力:F牵=f=200N;
(3)配送车对水平地面的压力:F=G=4000N,
配送车对水平地面的压强:p===1.6×105Pa。
答:(1)10min内配送车的平均速度为2m/s。
(2)配送车匀速行驶时的牵引力为200N。
(3)配送车对水平地面的压强为1.6×105Pa。
【点评】本题考查了速度公式、重力公式和压强公式以及二力平衡条件的应用,根据图像读出有用的信息是关键。
23.(9分)在水平桌面上放着一个玻璃杯,水面距杯底10cm,水的质量是0.13kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是12cm2.(取g=10N/kg)
(1)求水对杯底的压强;
(2)求水对杯底的压力;
(3)杯子对桌面的压强。
【分析】(1)由液体压强公式p=ρgh求得水对杯底的压强;
(2)利用p=求解水对杯底部的压力;
(3)杯子对桌面的压力等于杯子和水的重力,由p=求得杯子对桌面的压强。
【解答】解:(1)由图可知:水的深度h=10cm=0.1m,
则对杯底的压强:
p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)根据p=可得水对杯底的压力:
F=pS=1000Pa×12×10﹣4m2=1.2N;
(3)杯子对桌面的压力:
F′=G水+G杯=m水g+G杯=0.13kg×10N/kg+0.5N=1.8N;
杯子对桌面的压强:
p′===1.5×103Pa。
答:(1)水对杯底的压强为1000Pa;
(2)水对杯底的压力为1.2N;
(3)杯子对桌面的压强为1.5×103Pa。
【点评】本题考查液体压强和压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
