黑龙江省哈尔滨市呼兰四中2021-2022学年八年级下学期期中物理试卷(解析版)
一、选择题(每题只有一个正确答案每题2分共24分)
1.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A.50N,103Pa B.50N,104Pa C.500N,103Pa D.500N,104Pa
2.图中,与其他三幅图中力的作用效果不同的是( )
A.用力拉开弹簧
B.用手将球按瘪
C.踢、顶、接住足球
D.手将弓拉开
3.关于摩擦力下列说法正确的是( )
A.小明用力推木箱没推动,是因为推力小于摩擦力
B.小明增大手握瓶子的力,可以增大静摩擦力
C.小明滑行一段距离后停下来是因为没有受到力推动他运动
D.机械部件之间使用滚动轴承可以减小摩擦力
4.下列关于运动和力的说法,正确的是( )
A.相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B.当一个物体是施力物体时,就不能是受力物体
C.力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关
D.物体只有受力才能运动,不受力总保持静止状态
5.在2022年北京冬奥会上,中国健儿又取得优异成绩,各种比赛项目彰显了力、彰显了美、彰显了不屈的精神。关于高山滑雪,以下说法错误的是( )
A.滑雪板做得光滑,能减小摩擦力,增大运动员滑行速度
B.滑行过程中,运动员下蹲是为了降低重心、增大稳度
C.滑到终点,运动员不能立即停下来,是由于运动员具有惯性
D.滑雪板又宽又长,能增大雪地的受力面积,减小运动员对雪地压力
6.一本书放在水平桌面上,下列哪一对力是书受到的平衡力( )
A.书的重力和书对桌面的压力
B.书的重力和桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D.书对桌面的压力和桌子受到的重力
7.如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.书包背带做得较宽
C.图钉帽的面积做得较大 D.在铁轨下面铺枕木
8.下列关于大气压的描述,错误的是( )
A.1标准大气压值约为105Pa
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D.用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
9.如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关( )
A.液体的重力 B.液体的体积 C.液体的深度 D.液体的密度
10.下列各图所示的情境中,利用了“流体压强与流速的关系”原理的是( )
A.图甲所示飞机机翼形状,可以产生升力
B.图乙所示水库堤坝设计成“上窄下宽”
C.图丙所示地漏存水杯可以隔离下水道异味
D.图丁所示用吸管喝饮料
11.如图所示,用弹簧测力计悬挂重10N的金属块浸入水中,弹簧测力计的示数为7N.此时金属块所受浮力的大小和方向是( )
A.7N,竖直向上 B.10N,竖直向下
C.3N,竖直向下 D.3N,竖直向上
12.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A.正方体物块上、下表面受到水压力的合力大于其受到的浮力
B.正方体物块上、下表面受到水压力的合力大小等于其受到的浮力
C.正方体物块上表面受到水的压力大于下表面受到水的压力
D.正方体物块上表面受到水的压力和下表面受到水的压力是一对平衡力
二、非选择题(共46分)
13.如图小明用力撑开左面那只小船,会发现两只小船同时向后运动,此现象中包含的力学物理知识由:① ;② 。
14.如图弹簧测力计的量程是 N,弹簧测力计的示数为 N。
15.如图所示是小明自制的“不到的小丑”。轻轻拨动小丑的脚,它来回摆动,但不会掉下来。原因是小丑的重心在绳的 ,当重心偏离平衡位置时,在 作用下使小丑回到平衡位置。
16.如图所示,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住运动鞋。拉动鞋下的橡胶垫沿水平方向向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重,在橡胶垫运动的过程中,运动鞋所受摩擦力的方向是 ,拉动速度变大,弹簧测力计示数 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
17.连通器中液体的特点:连通器里的 液体在不流动时,各容器中的液面 。
18.如甲图所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明: ,根据这一规律可制成图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会 (选填:上升”、“下降”或““不动”)。
19.如图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。刷冰员不停地刷冰面可以 (选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将 (选填“静止”、“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
20.如图所示,连接在水平桌面上的物块两端的轻质细绳,分别绕过定滑轮与物体A、B相连,两细绳恰好在同一水平线上。已知A物体重6N,当B物体重4N时,物块恰好静止,若细绳与定滑轮之间的摩擦不计,此时物块受到的摩擦力大小为 N,方向 。
21.如图是2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩,质量是0.3kg,把它放在水平桌面上,它与桌面的接触面积是0.01m2,则桌面受到的压强是 Pa,此时它受到的重力和支持力关系是 。
22.工程师把三峡水电站水库大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深、压强越 (选填“大”或“小”)。当水库水深为100m时,坝底受到的水的压强是 Pa(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
23.用手把小球压在弹簧上,弹簧被压缩到A点,松手后小球向上运动,如图所示。请在图中画出小球离开弹簧后所受到的力的示意图(O为小球的重心,空气对小球的作用力忽略不计)。
24.如图所示,重为G的小船静止在水面上,画出小船所受力的示意图。
25.(5分)如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)为了便于得出实验结论,你认为此次实验的操作顺序是 (填序号);
(2)是为了使它在水平面上开始运动的速度相等,三次实验中应让小车从斜面 ;
(3)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越 ,速度减小得越 。
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车若所受的阻力为零,小车将做 运动。
26.(6分)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验前,小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后,发现U形管两侧液面不相平,如图甲所示,他应做的调节是 。金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)调整好压强计后,小明按图乙所示开始实验,实验记录的数据如表:
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm
1 水 5 朝上 4.9
2 水 5 朝下 4.9
3 水 5 朝侧面 4.9
4 水 10 朝侧面 9.7
5 水 15 朝侧面 14.6
6 盐水 15 朝侧面 16.7
①比较序号1、2、3三组数据,探究的问题是什么? 。
②比较序号 三组数据,可以得出结论:同种液体中,深度越大,液体的压强越大。
③比较序号5、6两组数据,可得出的结论是什么? 。
27.(5分)(1)如图甲乙所示,把沉入水底的物块从水中托出,感觉到在水中用力比在空气中小,说明了 ,用细线将木块拉入水中,木块静止后,细线绷直,这说明 。
(2)如图丙所示,液体对进入其中的物体的四周都有压强,且液体内部压强随深度的增加而增大,因此使得物体上下表面受到的压力大小不同,由此可知浮力产生的原因是 。如果水物体上表面的压力为F1,下表面受到水的压力为F2则物体受到水的浮力F浮= 。
(3)小明用弹簧测力计测量浮力大小,如图丁所示。若G=4N,F=2N则物体受到的浮力F浮= N。
28.(6分)如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.04kg,其底面积为10cm2,茶水的质量为0.16kg,茶水的深度为10cm(茶水密度约为1.0×103kg/m3,杯壁厚度不计)。求:
(1)茶水对杯底的压强?
(2)茶水对杯底的压力?
(3)茶杯对水平桌面的压强?
参考答案与试题解析
一、选择题(每题只有一个正确答案每题2分共24分)
1.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A.50N,103Pa B.50N,104Pa C.500N,103Pa D.500N,104Pa
【分析】根据估测一个中学生的体重大约是50kg,双脚的面积大约是0.05m2,然后根据压强公式计算出他对地面的压强,最接近该数值的答案即为正确答案。
【解答】解:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
人脚掌的总面积大约是0.05m2,
根据p===104Pa。
故选:D。
【点评】此题主要考查学生对压强的大小及其计算的掌握情况,同时考查了学生对常见物体的初步估测能力。
2.图中,与其他三幅图中力的作用效果不同的是( )
A.用力拉开弹簧
B.用手将球按瘪
C.踢、顶、接住足球
D.手将弓拉开
【分析】力的作用效果是可以改变物体的形状和改变物体的运动状态。
【解答】解:ABD、用力拉开弹簧,用手将球按瘪,手将弓拉开说明力可以改变物体的形状,故ABD不符合题意;
C、踢、顶、接住足球,说明力可以改变物体的运动状态,故C符合题意。
故选:C。
【点评】知道力的作用效果是解决本题的关键。本题属于基础性题目。
3.关于摩擦力下列说法正确的是( )
A.小明用力推木箱没推动,是因为推力小于摩擦力
B.小明增大手握瓶子的力,可以增大静摩擦力
C.小明滑行一段距离后停下来是因为没有受到力推动他运动
D.机械部件之间使用滚动轴承可以减小摩擦力
【分析】(1)物体处于平衡状态时受平衡力的作用;
(2)根据瓶子的状态,判断出静摩擦力的大小与物体重力的关系,可做出判断;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)用滚动代替滑动可减小摩擦力。
【解答】解:A、小明用力推木箱没推动,木箱处于平衡状态,此时推力等于摩擦力,故A错误;
B、瓶子静止,所受静摩擦力大小始终等于瓶子的重力,因此,小明增大手握瓶子的力,不能增大静摩擦力,故B错误;
C、小明滑行一段距离后停下来是因为受到了摩擦力,而不是因为没有受到力推动他运动,故C错误;
D、机械部件之间使用滚动轴承可以变滑动为滚动,能减小摩擦力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了摩擦力大小的分析、力与运动的关系、影响摩擦力的因素等,要学会将物理知识与生活中的应用相结合。
4.下列关于运动和力的说法,正确的是( )
A.相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B.当一个物体是施力物体时,就不能是受力物体
C.力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关
D.物体只有受力才能运动,不受力总保持静止状态
【分析】(1)力是物体对物体的作用,在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉);相接触的物体不一定就有力的作用。
(2)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。
(3)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
(4)任何物体在不受任何外力的作用下,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
【解答】解:A、力是物体对物体的作用,相互接触的两个物体,如果它们之间没有发生相互推、拉、挤、压等作用,则它们之间就没有力的作用,故A错误;
B、物体间力的作用是相互的,一个物体是施力物体时,也是受力物体,故B错误;
C、力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关,故C正确;
D、物体在平衡力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态;物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故D错误。
故选:C。
【点评】深入理解力的概念、力的三要素、物体受力情况与运动状态间的关系,是解答此题的关键。
5.在2022年北京冬奥会上,中国健儿又取得优异成绩,各种比赛项目彰显了力、彰显了美、彰显了不屈的精神。关于高山滑雪,以下说法错误的是( )
A.滑雪板做得光滑,能减小摩擦力,增大运动员滑行速度
B.滑行过程中,运动员下蹲是为了降低重心、增大稳度
C.滑到终点,运动员不能立即停下来,是由于运动员具有惯性
D.滑雪板又宽又长,能增大雪地的受力面积,减小运动员对雪地压力
【分析】减小摩擦可采取相反的措施:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动等;
增加稳定性的方法一是降低重心,二是增大受力面积;
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、滑雪板做得光滑,能减小摩擦力,增大运动员滑行速度,故A正确;
B、滑行过程中,运动员下蹲是为了降低重心、增大稳度,故B正确;
C、滑到终点,运动员不能立即停下来,是由于运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故C正确;
D、滑雪板又宽又长,能增大雪地的受力面积,在压力一定时,减小运动员对雪地的压强,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了减小摩擦的方法、惯性、减小压强的方法、提高稳度的方法等知识的理解和应用,综合题,难度不大。
6.一本书放在水平桌面上,下列哪一对力是书受到的平衡力( )
A.书的重力和书对桌面的压力
B.书的重力和桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D.书对桌面的压力和桌子受到的重力
【分析】解答此题的关键是根据二力平衡的条件正确分析书在平衡状态时的受力情况,
【解答】解:书的重力和桌面对书的支持力这两个力同物、同线、等值、反向,符合平衡力的条件,所以选项B正确;
选项A、C、D不符合平衡力成立的条件,所以错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查学生对平衡力的辨别的掌握情况。平衡力的成立条件:同物、同线、等值、反向。
7.如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.书包背带做得较宽
C.图钉帽的面积做得较大 D.在铁轨下面铺枕木
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
【解答】解:A、饮料管的一端剪成斜口,是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
BCD、书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大、在铁轨下面铺枕木,都是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题。
8.下列关于大气压的描述,错误的是( )
A.1标准大气压值约为105Pa
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D.用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
【分析】(1)1标准大气压的值约为1.013×105Pa;
(2)马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大;
(3)液体的沸点随气压的增大而升高;
(4)根据大气压的作用分析。
【解答】解:A、1标准大气压的值约为1.013×105Pa,粗略计算时可直接取105Pa,故A正确;
B、根据对物理学史的了解可知,马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大,故B正确;
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正确;
D、用纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置后,纸片不掉落,是因为纸片受到了大气压的作用,故D错误。
故选:D。
【点评】本题围绕大气压考查了大气压的值、气压与沸点的关系、对相关现象或实验的了解等,属基础知识的考查。
9.如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关( )
A.液体的重力 B.液体的体积 C.液体的深度 D.液体的密度
【分析】从桶裂这个现象可以看出倒入的几杯水使水桶受到的压强产生了很大的变化,然后再将倒入这几杯水造成的变化与液体压强的特点联系起来进行分析。即可得到答案。
【解答】解:由于是一根细管,所以倒入几杯水后,细管中水的深度增加的很多,根据液体压强的特点可知:液体压强随着深度的增加而增大,所以这一实验表明的是影响液体内部压强大小的因素是液体的深度。
故选:C。
【点评】液体压强的大小是由液体的密度和深度决定的,与液体的质量没有直接的关系,质量大产生的压强不一定大。
10.下列各图所示的情境中,利用了“流体压强与流速的关系”原理的是( )
A.图甲所示飞机机翼形状,可以产生升力
B.图乙所示水库堤坝设计成“上窄下宽”
C.图丙所示地漏存水杯可以隔离下水道异味
D.图丁所示用吸管喝饮料
【分析】(1)流体流速越大的地方,压强越小。
(2)液体压强随深度的增加而增大。
(3)连通器的原理:连通器中装同种液体时,液体静止时,液面相平。
(4)用吸管喝饮料是大气压作用的结果。
【解答】解:A、相等时间内,空气经过飞机机翼上方时,路程长,空气流速大,空气压强小,空气经过飞机机翼下方时,路程短,空气流速小,空气压强大,故飞机受到向上的压强差,受到向上的升力作用,这是利用流体压强跟流速的关系,故A正确。
B、水库堤坝制成上窄下宽的形状,为了防止液体压强随深度的增加而增大给堤坝造成危害,故B错误。
C、地漏存水杯是连通器,连通器中装同种液体时,液体静止时,液面相平,故地漏存水杯中水起到水封的作用,能隔绝下水道的异味,故C错误。
D、用吸管喝饮料,吸气时吸管内的气压减小,饮料在大气压作用下进入嘴里,这是利用大气压的结果,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了流体压强跟流速的关系、大气压的作用、连通器的应用、液体压强特点等,属于比较基础的习题。
11.如图所示,用弹簧测力计悬挂重10N的金属块浸入水中,弹簧测力计的示数为7N.此时金属块所受浮力的大小和方向是( )
A.7N,竖直向上 B.10N,竖直向下
C.3N,竖直向下 D.3N,竖直向上
【分析】金属块所受的浮力等于金属块在空气中的重力与物体在水中时弹簧测力计的示数之差;方向竖直向上。
【解答】解:如图,金属块所受浮力为F浮=G﹣F示=10N﹣7N=3N;方向竖直向上。
故选:D。
【点评】本题考查浮力大小的计算和浮力方向的判断,主要考查利用称重法求物体所受的浮力。
12.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A.正方体物块上、下表面受到水压力的合力大于其受到的浮力
B.正方体物块上、下表面受到水压力的合力大小等于其受到的浮力
C.正方体物块上表面受到水的压力大于下表面受到水的压力
D.正方体物块上表面受到水的压力和下表面受到水的压力是一对平衡力
【分析】(1)结合浮力产生的原因:物体上下表面受到液体的压力差分析解答;
(2)一对平衡力应满足的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在一条直线上。
【解答】解:
AB、正方体上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,其上、下表面受到水压力的合力大小为F合=F浮,故A错误,B正确;
C、正方体上表面与水面平行,不受水的压力,下表面所处水的深度不为零,则受到水的压力,所以正方体物块上表面受到水的压力小于下表面受到水的压力,故C错误;
D.由C知,正方体物块上表面受到水的压力和下表面受到水的压力大小不等,所以,方体物块上表面受到水的压力和下表面受到水的压力不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了平衡力的辨别、浮力产生的原因,属于基础题目,难度不大。
二、非选择题(共46分)
13.如图小明用力撑开左面那只小船,会发现两只小船同时向后运动,此现象中包含的力学物理知识由:① 力可以改变物体的运动状态 ;② 物体间力的作用是相互的 。
【分析】物体间力的作用是相互的;
力的作用效果有两点:①改变物体的运动状态;②使物体发生形变。
【解答】解:两只小船同时向相反方向运动,说明物体受到力的作用,力使物体的运动状态发生了改变;物体间力的作用是相互的,一个施力物体同时也是受力物体。
故答案为:①力可以改变物体的运动状态;②物体间力的作用是相互的。
【点评】解决此类问题要掌握力的基本常识,知道力的作用效果,只要对力的基本概念有深刻的认识。
14.如图弹簧测力计的量程是 0~5 N,弹簧测力计的示数为 1.2 N。
【分析】弹簧测力计的量程是指它的最大测量范围,分度值是相邻的两个刻线之间表示的力的大小。
弹簧测力计读数时,先明确弹簧测力计的量程、分度值,再根据指针位置读数。
【解答】解:读图可知,弹簧测力计最大可测量5N的力,所以其量程为0~5N;
从0~1N之间一共分出了5个小格,每个小格为0.2N,即它的分度值0.2N;
弹簧测力计的指针在1N以下第一个小格处,示数为:1N+1×0.2N=1.2N。
故答案为:0~5;1.2。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数方法,属于基础题目。
15.如图所示是小明自制的“不到的小丑”。轻轻拨动小丑的脚,它来回摆动,但不会掉下来。原因是小丑的重心在绳的 下方 ,当重心偏离平衡位置时,在 重力 作用下使小丑回到平衡位置。
【分析】(1)物体的重心越低越稳定。
(2)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:小丑的重心在绳下方、小丑不掉原因是因为重心在绳下方,中心偏离原来位置时,重力作用使它会回到平衡位置所以来回摆动,但不会掉下来。
故答案为:下方;重力。
【点评】知道重力的方向总是竖直向下的;知道重心越低物体越稳定。
16.如图所示,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住运动鞋。拉动鞋下的橡胶垫沿水平方向向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重,在橡胶垫运动的过程中,运动鞋所受摩擦力的方向是 水平向左 ,拉动速度变大,弹簧测力计示数 不变 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【分析】(1)摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反;
(2)影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。
【解答】解:(1)摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反,因为木板水平向左运动,所以,运动鞋相对木板来说是水平向右滑动了,因此它受到的摩擦力的方向水平向左;
(2)滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关,因此拉动速度变大,弹簧测力计的示数不会变化。
故答案为:水平向左;不变。
【点评】此题考查滑动摩擦力大小和方向,知道摩擦力大小的影响因素(压力大小和接触面的粗糙程度),并知道滑动摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反是解答此题关键。
17.连通器中液体的特点:连通器里的 同一种 液体在不流动时,各容器中的液面 相平 。
【分析】连通器是指上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
【解答】解:上端开口、下端连通的容器称为连通器,连通器内盛同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
故答案为:同一种;相平。
【点评】本题的解题关键是了解连通器中液体的特点:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
18.如甲图所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明: 气体在流速大的地方压强小 ,根据这一规律可制成图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会 上升 (选填:上升”、“下降”或““不动”)。
【分析】(1)要认真观察图甲的实验现象,根据流体压强与流速的关系(流体在流速越大的地方压强越小,在流速越小的地方压强越大)得出结论;
(2)图乙的现象可以根据图甲得出的结论得到。
【解答】解:
(1)当向下垂的两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小;
(2)向塑料管B吹气时,细管A的上方空气流速大压强小,细管A中的液面在烧杯液面上方的大气压的作用下上升。
故答案为:气体在流速大的地方压强小;上升。
【点评】本题考查了流体压强和流速的关系,要学会根据实验现象总结规律,然后利用这一规律分析解释生活中有关的其它现象。
19.如图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。刷冰员不停地刷冰面可以 减小 (选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将 做匀速直线运动 (选填“静止”、“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
【分析】减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
根据牛顿第一定律,当物体不受力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:刷冰员不停地刷冰面,使接触面变光滑,可以减小冰壶受到的摩擦力;
如果摩擦力为零,根据牛顿第一定律,运动的冰壶将做匀速直线运动。
故答案为:减小;做匀速直线运动。
【点评】本题考查了减小摩擦方法的应用、牛顿第一定律的理解,要学会将物理知识与生活中的应用相结合。
20.如图所示,连接在水平桌面上的物块两端的轻质细绳,分别绕过定滑轮与物体A、B相连,两细绳恰好在同一水平线上。已知A物体重6N,当B物体重4N时,物块恰好静止,若细绳与定滑轮之间的摩擦不计,此时物块受到的摩擦力大小为 2 N,方向 水平向右 。
【分析】对物块受力分析,根据平衡力求出摩擦力的大小。
【解答】解:由图可知,物块处于静止状态,水平方向上受到的合力为0,A对物块有水平向左的6N的拉力,B对物块有水平向右的4N的拉力,由于物块水平方向合力为0,则物块受到水平向右的摩擦力的作用,摩擦力的大小为:f=6N﹣4N=2N。
故答案为:2;水平向右。
【点评】本题考查了物体的受力分析、摩擦力的大小,难度不大,利用好力的平衡条件是解题的关键。
21.如图是2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩,质量是0.3kg,把它放在水平桌面上,它与桌面的接触面积是0.01m2,则桌面受到的压强是 300 Pa,此时它受到的重力和支持力关系是 平衡力 。
【分析】(1)把冰墩墩放在水平桌面上,则冰墩墩对水平桌面的压力等于其重力,利用F=G=mg求出,然后利用p=求出桌面受到的压强。
(2)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:(1)冰墩墩对水平桌面的压力:
F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,
则桌面受到的压强:
p===300Pa;
(2)冰墩墩在水平桌面上静止,处于平衡状态,此时它受到的重力和支持力是一对平衡力。
故答案为:300;平衡力。
【点评】此题考查压强的大小计算、平衡力的辨别,难度不大,解题的关键是知道把冰墩墩放在水平桌面上,则冰墩墩对水平桌面的压力等于其重力。
22.工程师把三峡水电站水库大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深、压强越 大 (选填“大”或“小”)。当水库水深为100m时,坝底受到的水的压强是 1.0×106 Pa(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
【分析】(1)根据液体内部的压强特点(液体内部的压强随深度的增加而增大)分析;
(2)利用p=ρgh算出坝底受到的水的压强。
【解答】解:
(1)因为液体的压强随深度的增加而增大,所以,为了使水坝底部能承受更大的水压,大坝应设计成上窄下宽的形状;
(2)当水深h=100m,坝底受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1.0×106Pa。
故答案为:大;1.0×106。
【点评】本题考查了学生对液体压强的特点、液体压强公式的了解与掌握,比较简单。
23.用手把小球压在弹簧上,弹簧被压缩到A点,松手后小球向上运动,如图所示。请在图中画出小球离开弹簧后所受到的力的示意图(O为小球的重心,空气对小球的作用力忽略不计)。
【分析】由题意分析小球离开弹簧后的受力情况,根据力的示意图画法画出小球所受到的力的示意图。
【解答】解:
小球离开弹簧后向上运动,不再受到弹簧的弹力,忽略空气对小球的作用力,此时小球只受重力的作用;过重心O作竖直向下的有向线段,即为其受到重力的示意图,如图所示:
【点评】作力的示意图:用一条带箭头的线段表示力,长短代表力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,并标出力的符号和大小。解答本题的关键是正确分析出小球的受力情况。
24.如图所示,重为G的小船静止在水面上,画出小船所受力的示意图。
【分析】小船静止在水面上,受到重力和浮力的作用,这两个力就是一对平衡力,据此然后按照力的示意图的画法画出这两个力即可。
【解答】解:小船静止在水面上,受到重力和浮力的作用,从小船重心O,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F浮表示,因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度要相等,如图所示:
【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的线段长度要相等。
25.(5分)如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)为了便于得出实验结论,你认为此次实验的操作顺序是 b、c、a (填序号);
(2)是为了使它在水平面上开始运动的速度相等,三次实验中应让小车从斜面 同一高度由静止自由下滑 ;
(3)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越 小 ,速度减小得越 慢 。
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车若所受的阻力为零,小车将做 匀速直线 运动。
【分析】(1)牛顿第一定律是在实验的基础通过推理得出的,故实验时小车受到阻力要越来越小,据此回答;
(2)根据控制变量法,要控制小车在水平面上开始运动的速度相等;
(3)小车下滑到水平面时的速度相等,最终的速度为0,根据实验现象回答;
(4)根据(3)推理回答。
【解答】解:(1)牛顿第一定律是在实验的基础通过推理得出的,故实验时小车受到阻力要越来越小,为了便于得出实验结论,此次实验的操作顺序是b、c、a;
(2)根据控制变量法,要控制小车在水平面上开始运动的速度相等,故三次实验中应让小车从斜面的同一高度由静止自由下滑;
(3)小车下滑到水平面时的速度相等,而最终的速度为0,实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢;
(4)根据(3)推理得出:运动的小车若所受的阻力为零,小车速度不会减小,即小车将做匀速直线运动。
故答案为:(1)b、c、a;(2)同一高度由静止自由下滑;(3)小;慢;(4)匀速直线。
【点评】本题研究牛顿第一定律的实验,考查实验操作、控制变量法和推理法的运用。
26.(6分)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验前,小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后,发现U形管两侧液面不相平,如图甲所示,他应做的调节是 取下软管重新安装 。金属盒上的橡皮膜应该选用 薄 (选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计 不是 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)调整好压强计后,小明按图乙所示开始实验,实验记录的数据如表:
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm
1 水 5 朝上 4.9
2 水 5 朝下 4.9
3 水 5 朝侧面 4.9
4 水 10 朝侧面 9.7
5 水 15 朝侧面 14.6
6 盐水 15 朝侧面 16.7
①比较序号1、2、3三组数据,探究的问题是什么? 液体压强与方向的关系 。
②比较序号 3、4、5 三组数据,可以得出结论:同种液体中,深度越大,液体的压强越大。
③比较序号5、6两组数据,可得出的结论是什么? 在同一深度,液体压强随液体密度的增大而变大 。
【分析】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;实验前,若U形管两侧液面不相平,如图甲所示,说明左侧液面上方的压强大于外界大气压,此时只要取下软管重新安装,则左管液面上方气体的压强等于大气压,再次安装软管后即可使两管液面相平;
液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,据此回答;
上端开口,下部连通的容器叫连通器;
(2)①分析较序号1、2、3三组数据,找出相同量和不同量,得出液体压强与变化量的关系;
②③液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,结合转换法分析。
【解答】解:(1)实验前,小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后,发现U形管两侧液面不相平,如图甲所示,说明左侧液面上方的压强大于外界大气压,他应做的调节是:取下软管重新安装;
因为液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,故金属盒上的橡皮膜应该选用 一些的较好;从结构来看,因压强计一端封闭,不是连通器;
(2)①比较序号1、2、3三组数据可知,液体密度和深度相同,而橡皮膜方向不同,探究的问题是:液体压强与方向的关系;
②研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,只改变液体的深度,故比较序号3、4、5三组数据,可以得出结论:同种液体中,深度越大,液体的压强越大;
③比较序号5、6两组数据可知,液体深度相同,而盐水密度大于水的密度,盐水产生的压强较大,故可得出的结论是:在同一深度,液体压强随液体密度的增大而变大。
故答案为:(1)取下软管重新安装;薄;不是;(2)①液体压强与方向的关系;②3、4、5;③在同一深度,液体压强随液体密度的增大而变大。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
27.(5分)(1)如图甲乙所示,把沉入水底的物块从水中托出,感觉到在水中用力比在空气中小,说明了 物体在水中受到水的浮力 ,用细线将木块拉入水中,木块静止后,细线绷直,这说明 浮力的方向竖直向上 。
(2)如图丙所示,液体对进入其中的物体的四周都有压强,且液体内部压强随深度的增加而增大,因此使得物体上下表面受到的压力大小不同,由此可知浮力产生的原因是 物体上下表面存在压力差 。如果水物体上表面的压力为F1,下表面受到水的压力为F2则物体受到水的浮力F浮= F2﹣F1 。
(3)小明用弹簧测力计测量浮力大小,如图丁所示。若G=4N,F=2N则物体受到的浮力F浮= 2 N。
【分析】(1)根据物体的受力情况分析答题;分析图示情景,然后判断浮力的方向;
(2)产生浮力的实质是物体上下表面受到的压力差;根据压力差法求出物体受到的浮力;
(3)根据称重法求出物体受到的浮力。
【解答】解:(1)把沉入水底的物块从水中托出,感觉到在水中用力比在空气中小,说明物体在水中受到了水对它竖直向上的力的作用,这个就是浮力;
由图乙可知,木块受到竖直向下的重力与竖直向下的拉力作用,木块静止,处于平衡状态,所受合力为零,浮力的方向与重力方向相反,说明浸在水中的物体受到竖直向上的浮力;
(2)液体向各个方向都有压强,并且向各个方向的压强相等;由于液体的压强随深度的增加而增大,因此,物体受到的向上的压力要比其受到的向下的压力大,这两个力的合力产生的效果使物体上浮,即浮力,故浮力产生的原因是物体上下表面存在压力差;
如果物体上表面受到水的压力为F1,下表面受到水的压力为F2,根据压力差法可知,物体受到水的浮力F浮=F2﹣F1;
(3)若G=4N,F=2N,根据称重法,物体受到的浮力F浮=G﹣F=4N﹣2N=2N。
故答案为:(1)物体在水中受到水的浮力;浮力的方向竖直向上;(2)物体上下表面存在压力差;F2﹣F1;(3)2。
【点评】本题考查了浮力的概念、浮力的方向、浮力产生的原因和浮力大小的计算,难度不大。
28.(6分)如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.04kg,其底面积为10cm2,茶水的质量为0.16kg,茶水的深度为10cm(茶水密度约为1.0×103kg/m3,杯壁厚度不计)。求:
(1)茶水对杯底的压强?
(2)茶水对杯底的压力?
(3)茶杯对水平桌面的压强?
【分析】(1)由图可知杯内茶水的深度,根据p=ρgh求出茶水对杯底的压强;
(2)利用F=pS求出茶水对杯底的压力;
(3)茶杯对水平桌面的压力等于杯和茶水的总重力,根据p=求出杯对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)茶水的深度h=10cm=0.1m,
茶水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)茶杯底面积为10cm2=1×10﹣3m2,
茶水对杯底的压力:F=pS=1000Pa×1×10﹣3m2=1N;
(3)茶杯和茶水的总重力:G总=m总g=(0.04kg+0.16kg)×10N/kg=2N,
茶杯对水平桌面的压力:F′=G总=2N,
茶杯对水平桌面的压强:p′===2000Pa。
答:(1)茶水对杯底的压强为1000Pa;
(2)茶水对杯底的压力为1N;
(3)茶杯对水平桌面的压强为2000Pa。
【点评】本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用,对于不规则的容器,对容器底的压力和压强,要先计算液体对容器底的压强p=ρgh、再计算液体对容器底的压力F=pS;容器对桌面的压力和压强,先计算容器对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=。
