2023—2024学年下学期丰城九中八年级
期中考试物理(B)
说明:1.本卷共有四大题,21小题,全卷满分80分,考试时间为80分钟。
2.考试中书写单位时,均要求用字母标注,整卷三次以上未用字母标注的,最多可扣1分。
一、填空题(每空1分,共16分)
1. 游泳时,人用手向后划水,手给水一个作用力的同时,水也给手一个反作用力,这说明:物体间力的作用是_________的,使人前进的力的施力物体是_________(选填“水”或“手”)。
2. 如图所示,用自制的铅垂线来检查墙上的画框是否挂正,是利用了______的道理,此时应将画的下部向______(选填“左”或“右”)移动。
3. 如图甲是装有自动供水装置的盆景,在__________的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度,图乙是创意气压计,A为玻璃管且上端与大气相通,B为密闭的厚空心玻璃球,A与B下部相通,该气压计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
4. 如图所示,用5N的力沿水平方向拉动物体B,使物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动。则物体B所受摩擦力为______N;木板A上表面所受摩擦力的方向水平向______(选填“左”或“右”)。
5. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在___________(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
6. 如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是___________N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为___________N。
7. 图中手的拉力为______。如果该弹簧测力计弹簧的原长为,在图中的拉力作用下此弹簧的长度为,那么在受到的拉力是时,弹簧测力计的弹簧长度为______。
8. 如图所示,一个未装满饮料密闭瓶子,正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为,瓶子对桌面的压强为;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为,瓶子对桌面的压强为。则______,______。(两空均选填“”、“”或“”)
二、选择题(共14分,第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 科学发现都源于对某些现象的认真观察、深入思考和不懈探究,学好物理也要善于观察身边的事物。下列描述符合实际的是( )
A. 一本初中物理课本受到的重力约为3N
B. 宜春明月山山顶上的大气压约为
C. 人站立时对地面的压强约
D. 中学生正常做一遍眼保健操的时长约为15分钟
10. 小明同学参加了2024年丰城市中考体育模拟测试,下列说法正确的是( )
A. 立定跳远时,离开地面后在空中运动状态不变
B. 投掷实心球时,球离手后能继续向前运动,是由于受到惯性的作用
C. 跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D. 双手拉单杠静止时,小明受到的重力和单杠对手的拉力是相互作用力
11. 水平桌面上有物体A、B。如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动:如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力、图乙中,下列说法正确的是( )
A. A与桌面的摩擦力方向向右
B. A与桌面的摩擦力为14N
C. B与桌面的摩擦力为8N
D. 绳子的拉力为6N
12. 如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
13. 如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A. 换用粗玻璃管做实验,管内水银柱高度将减小
B. 玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变长
C. 此实验在任何时候测出的都是标准大气压的数值
D. 此实验所依据的原理是“大气压与液体压强平衡”
14. 某物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动,若这时平衡力中的某一个力突然减小,则这个物体( )
A. 速度可能变小 B. 速度可能变大
C. 速度可能不变 D. 可能做曲线运动
三、计算题(共22分,第15小题7分,第16小题7分,第17小题8分)
15. 将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被弹开的现象,如图所示,请画出此时小球的受力示意图。
16. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
17. 滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关在物理学中,可以用公式f=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,FN表示压力,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数。如图所示,粗糙的水平桌面上有一滑块甲,通过细绳绕过定滑轮,细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙的质量分别为50g、20g。不计滑轮与细绳间的摩擦。(g=10N/kg)
(1)求绳子的拉力大小。
(2)求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。
18. 甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
四、实验与探究题(每空1分,共28分)
19. 某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时的改进实验装置如图所示。
实验 接触面 压力情况 弹簧测力计示数/N
1 木板面 木块 3.1
2 木板面 木块+砝码 4.3
3 毛巾面 木块 5.2
(1)该实验装置优点在于:不需要匀速拉动木板也能测量滑动摩擦力的大小,原因是木块B相对桌面始终处于静止状态,弹簧测力计的示数等于物体B受到的________的大小,该实验的原理是________(选填“二力平衡”或“受力不平衡”);
(2)实验数据如表所示:
①对比实验1和2:在接触面粗糙程度相同时,压力________(选填“越大”或“越小”),滑动摩擦力越大;
②对比实验________:在接触面所受的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力________(选填“越大”或“越小”);
③本实验除了转换法,还使用的物理实验方法是________;
(3)同学们还想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,于是将木块B沿竖直方向切去一半,这种做法不合理。请说明理由:________。
20. 如图甲是小华同学探究二力平衡的条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向___________,并通过调整___________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片___________(选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是探究___________;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:___________;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是___________;
A.小卡片是比较容易获取的材料 B.减少摩擦力对实验结果的影响
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)若想探究“不作用在同一物体上的两个力能否平衡”,小倩认为可以剪断一侧的细线,她的做法是___________(选填“正确”或“错误”)的。
21. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向_____移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则_________Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22. 汽车在通过起伏路段的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳适过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。
为了探究这一问题他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
释放位置 A B C D
F/N 1.56 1.51 1.47 1.38
(1)先测小球静止时对电子秤__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=__________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的__________,各次实验F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤示数将显示__________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大,若路面前方突发状况,结合本实验判断是否可以紧急刹车避让并说明理由:________________。2023—2024学年下学期丰城九中八年级
期中考试物理(B)
说明:1.本卷共有四大题,21小题,全卷满分80分,考试时间为80分钟。
2.考试中书写单位时,均要求用字母标注,整卷三次以上未用字母标注的,最多可扣1分。
一、填空题(每空1分,共16分)
1. 游泳时,人用手向后划水,手给水一个作用力的同时,水也给手一个反作用力,这说明:物体间力的作用是_________的,使人前进的力的施力物体是_________(选填“水”或“手”)。
【答案】 ①. 相互 ②. 水
【解析】
【详解】[1]力是物体对物体的作用,当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
[2]人游泳时用手和脚给水一向后的作用力,根据物体间力的作用是相互的,水就给手和脚一向前的力,使人前进,这个力的施力物体是水。
2. 如图所示,用自制的铅垂线来检查墙上的画框是否挂正,是利用了______的道理,此时应将画的下部向______(选填“左”或“右”)移动。
【答案】 ①. 重力的方向竖直向下 ②. 右
【解析】
【详解】[1][2]重力的方向竖直向下,利用重力的方向竖直向下,可以判断物体是否竖直,用自制的重垂线来检查墙上的画框是否挂正,是利用了重力的方向竖直向下的道理,当画的右边框和铅垂线平行或重合时,画就挂正了,所以画的下部应向右移动。
3. 如图甲是装有自动供水装置的盆景,在__________的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度,图乙是创意气压计,A为玻璃管且上端与大气相通,B为密闭的厚空心玻璃球,A与B下部相通,该气压计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
【答案】 ①. 大气压 ②. 不属于
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,外界大气压作用在水面上,会使得瓶中的水保持一定的高度,不会全部流出。
[2]由图乙可知,B玻璃球上端封闭,故不构成连通器。
4. 如图所示,用5N的力沿水平方向拉动物体B,使物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动。则物体B所受摩擦力为______N;木板A上表面所受摩擦力的方向水平向______(选填“左”或“右”)。
【答案】 ①. 5 ②. 左
【解析】
【详解】[1]物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动,所受到摩擦力和拉力是一对平衡力,所以
f=F=5N
[2]以物体B为参照物,木板A向右运动,所以木板A上表面所受B的摩擦力的方向水平向左。
5. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在___________(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
【答案】 ①. 被后车追尾 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[2]在路面上静止轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止使相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
6. 如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是___________N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为___________N。
【答案】 ① 20 ②. 35
【解析】
【详解】[1]当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A与B的重,所以摩擦力为
[2]根据影响摩擦力的因素知,当推力F保持不变时,A与墙面的摩擦力不变,仍为20N,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重和摩擦力平衡,故
7. 图中手的拉力为______。如果该弹簧测力计弹簧的原长为,在图中的拉力作用下此弹簧的长度为,那么在受到的拉力是时,弹簧测力计的弹簧长度为______。
【答案】 ①. 1.6 ②.
【解析】
【分析】
【详解】[1]图中弹簧测力计的测量范围是,分度值为,手的拉力为
手的拉力为。
[2]用拉弹簧时,弹簧的伸长量为
用拉弹簧时,拉力是的2倍,因此弹簧的伸长量也应该是的2倍,为,因此弹簧的长度变为
弹簧的长度变为。
8. 如图所示,一个未装满饮料的密闭瓶子,正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为,瓶子对桌面的压强为;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为,瓶子对桌面的压强为。则______,______。(两空均选填“”、“”或“”)
【答案】 ①. > ②. <
【解析】
【详解】[1]密闭瓶子,正立放在桌面上如图甲所示,此时装饮料部分的容器为柱体,所以饮料对瓶底的压力为F甲=G饮料;乙图中装饮料部分的容器为不规则形状容器,此时饮料对瓶底的压力为F乙<G饮料;所以甲图中饮料对瓶底压力较大,即F甲>F乙。
[2]把瓶子和瓶内的饮料视为一个整体,无论是正放还是倒放,瓶子对桌面的压力相等。但正放时受力面积更大,所以根据可知,p甲
9. 科学发现都源于对某些现象的认真观察、深入思考和不懈探究,学好物理也要善于观察身边的事物。下列描述符合实际的是( )
A. 一本初中物理课本受到的重力约为3N
B. 宜春明月山山顶上的大气压约为
C. 人站立时对地面的压强约
D. 中学生正常做一遍眼保健操的时长约为15分钟
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个鸡蛋的重力为1N,一本初中物理课本受到的重力与6个鸡蛋的重力相当,约为3N,故A符合题意;
B.一个标准大气压值为1.013×105Pa,大气压随高度增加而减小,宜春明月山山顶上的大气压低于一个标准大气压,小于1.013×105Pa,故B不符合题意;
C.成年人的重力约600N,人站立时双脚受力面积约0.04m2,站立时对地面的压强约
故C不符合题意;
D.眼保健操在课间完成,小于10min,中学生正常做一遍眼保健操的时长约为5分钟,故D不符合题意。
故选A。
10. 小明同学参加了2024年丰城市中考体育模拟测试,下列说法正确的是( )
A. 立定跳远时,离开地面后在空中的运动状态不变
B. 投掷实心球时,球离手后能继续向前运动,是由于受到惯性的作用
C. 跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D. 双手拉单杠静止时,小明受到的重力和单杠对手的拉力是相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.小明立定跳远时,离开地面后在空中的运动速度大小和运动方向都发生变化,所以运动状态改变,故A错误;
B.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,篮球离手后能继续向前运动,是由于篮球具有惯性,要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到受到惯性的作用,故B错误;
C.跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹,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C正确。
D.双手拉单杠静止时,小明受到的重力和单杠对手的拉力是平衡力,故D错误。
故选C。
11. 水平桌面上有物体A、B。如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动:如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力、图乙中,下列说法正确的是( )
A. A与桌面的摩擦力方向向右
B. A与桌面的摩擦力为14N
C. B与桌面的摩擦力为8N
D. 绳子的拉力为6N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由甲图可知,A在F1的作用下向左做匀速直线运动,受平衡力,此时A受到的拉力和桌面对其的摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,即A受到的桌面对其的摩擦力方向为水平向右,所以在图甲中A与桌面的摩擦力方向向右;
在图乙中,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动,整体受力平衡力,由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反,整体向右运动,所以A、B受到的桌面对其的摩擦力方向均为水平向左,在图乙中A与桌面的摩擦力方向向左,故A错误;
B.由甲图可知,A在F1的作用下向左做匀速直线运动,受平衡力,此时A受到摩擦力大小为
故B错误;
C.由题意可知,图乙中A、B整体受平衡力,此时水平向左的力F1和A和B两物体受到桌面对其的摩擦力与水平向右的力F2为平衡力,则
解得
即B与桌面的摩擦力为8N,故C正确;
D.对图乙中A受力分析可知,A做匀速直线运动,受平衡力,即水平向右的绳子拉力等于水平向左的力F1与A与桌面的摩擦力之和,即
故D错误。
故选C。
12. 如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,a、b两点的压强相等,即pa=pb,因为p=ρgh,hb<ha,所以两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,又因为a、b两点到容器底的距离相等,所以从a、b两点以下的液体对容器底的压强关系
而两种液体对容器底的压强
所以p甲<p乙
两种液体对容器底的压强
由于两容器底面积相等,p甲<p乙,故两种液体的质量m甲<m乙,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A. 换用粗玻璃管做实验,管内水银柱高度将减小
B. 玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变长
C. 此实验在任何时候测出的都是标准大气压的数值
D. 此实验所依据的原理是“大气压与液体压强平衡”
【答案】BD
【解析】
【详解】A.换用粗玻璃管做实验,外界大气压不变,管内水银柱高度不变,故A错误;
B.玻璃管倾斜放置时,外界大气压不变,管内水银柱高度不变,玻璃管内的水银柱会变长,故B正确;
C.不同地理位置,测得的管内外液体高度差可能不同,测出的不一定是标准大气压的数值,故C错误;
D.此实验所依据的原理是“大气压与液体压强平衡”,当液柱静止时,液柱对液面的压强等于大气压对液面的压强,故D正确。
故选BD。
14. 某物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动,若这时平衡力中的某一个力突然减小,则这个物体( )
A 速度可能变小 B. 速度可能变大
C. 速度可能不变 D. 可能做曲线运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】当一对平衡力中的一个力减小时,等效于一物体在做匀速直线运动,然后任意给它加一个力,若力的方向与速度方向相反,速度变小;力的方向与速度方向相同,速度变大;力的方向与速度方向不在同一直线上,做曲线运动.所以,ABD都是有可能的,C不可能.
三、计算题(共22分,第15小题7分,第16小题7分,第17小题8分)
15. 将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被弹开的现象,如图所示,请画出此时小球的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】泡沫塑料小球靠近正在发声的音叉,音叉振动而发声,振动的音叉将小球弹开,此时小球只受竖直向下的重力和沿着悬挂绳向上的拉力,如图所示
16. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向下的阻力;三个力的作用点可画在车的重心上,沿三个力的方向分别画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:
17. 滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关在物理学中,可以用公式f=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,FN表示压力,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数。如图所示,粗糙的水平桌面上有一滑块甲,通过细绳绕过定滑轮,细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙的质量分别为50g、20g。不计滑轮与细绳间的摩擦。(g=10N/kg)
(1)求绳子的拉力大小。
(2)求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。
【答案】(1)0.2N;(2)0.4
【解析】
【详解】解:(1)乙的重力
G乙=m乙g=0.02kg×10N/kg=0.2N
乙做匀速直线运动,受到拉力F和重力的作用
F=G乙=0.2N
根据力的作用是相互的,所以绳子对甲的拉力也为0.2N;
(2)甲的重力
G甲=m甲g=0.05kg×10N/kg=0.5N
甲对桌面的压力
FN=G甲=0.5N
由于甲做匀速直线运动,甲受到拉力和摩擦力是一对平衡力,则摩擦力
f=F=0.2N
滑块与桌面间的动摩擦因数μ
答:(1)绳子的拉力大小为0.2N;
(2)滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小为0.4。
18. 甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
【答案】(1)2×10-3m3;(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)甲中水的体积
(2)轻质薄壁柱形容器的重力是忽略不计的,乙对地面的压力
乙对地面的压强
(3)当甲乙对地面的压强相等时,甲乙对地面的压力相等,甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,所以甲乙两容器内液体的重力相等
即
乙液体的深度越小,密度越大,当乙容器中液体深度为容器高度0.8m时,乙液体的密度最小,故乙液体的最小密度为
由图可知,此时乙液体的深度比水略大,还需再加入A液体才能使甲乙对地面的压强相等,故乙液体的密度最大为水的密度,所以乙液体的密度范围为
答:(1)甲中水的体积V甲为2×10-3m3;
(2)乙对地面的压强p乙为;
(3)乙液体的密度范围为。
四、实验与探究题(每空1分,共28分)
19. 某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时的改进实验装置如图所示。
实验 接触面 压力情况 弹簧测力计示数/N
1 木板面 木块 3.1
2 木板面 木块+砝码 4.3
3 毛巾面 木块 5.2
(1)该实验装置优点在于:不需要匀速拉动木板也能测量滑动摩擦力的大小,原因是木块B相对桌面始终处于静止状态,弹簧测力计的示数等于物体B受到的________的大小,该实验的原理是________(选填“二力平衡”或“受力不平衡”);
(2)实验数据如表所示:
①对比实验1和2:在接触面粗糙程度相同时,压力________(选填“越大”或“越小”),滑动摩擦力越大;
②对比实验________:在接触面所受的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力________(选填“越大”或“越小”);
③本实验除了转换法,还使用的物理实验方法是________;
(3)同学们还想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,于是将木块B沿竖直方向切去一半,这种做法不合理。请说明理由:________。
【答案】 ①. 滑动摩擦力 ②. 二力平衡 ③. 越大 ④. 1和3 ⑤. 越大 ⑥. 控制变量法 ⑦. 没有控制压力大小相同
【解析】
【详解】(1)[1][2]当拉动长木板运动的过程中,木块B保持静止状态,木块受到测力计的拉力和滑动摩擦力,根据二力平衡的条件知,此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)①[3]实验1和2接触面粗糙程度相同,增加砝码使得压力增大,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,所以实验1和2探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
②[4][5]对比实验1、3可知,接触面受到的压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以实验1、3探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系,在接触面所受的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
③[6]本实验保持压力,探究摩擦力和接触面粗糙程度的关系,保持接触面粗糙程度不变探究摩擦力与压力的关系,用的是控制变量法。
(3)[7]想探究滑动摩擦力与接触面积的关系,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,他将木块 B竖直方向切去一部分,压力大小也发生了改变,没有控制压力大小相同,故他的探究过程不合理。
20. 如图甲是小华同学探究二力平衡的条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向___________,并通过调整___________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片___________(选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是探究___________;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:___________;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是___________;
A.小卡片是比较容易获取的材料 B.减少摩擦力对实验结果的影响
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)若想探究“不作用在同一物体上的两个力能否平衡”,小倩认为可以剪断一侧的细线,她的做法是___________(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】 ①. 相反 ②. 钩码的数量 ③. 不能 ④. 相互平衡的两个力是否在同一条直线上 ⑤. 用剪刀将小卡片从中间剪开 ⑥. B ⑦. 错误
【解析】
【详解】(1)[1]小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力,小卡片右侧的钩码对其施加向右的拉力,所以作用在小卡片上的两个拉力方向相反。
[2]对小卡片拉力是由钩码的重力产生的,因此可以通过调节钩码的数量来改变拉力的大小。
(2)[3][4]因为相互平衡的两个力,大小相等、方向相反且作用在一条直线上,所以将小卡片转过一个角度后,两个力不再同一直线上,小卡片不能平衡。
(3)[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,所以我们可以把小卡片一分为二,看作用在两个物体上的力能不能平衡进行对比,因此下一步先操作应该为用剪刀将小卡片从中间剪开。
(4)[6]悬挂起来的小卡片受到的重力忽略不计,只受到两个拉力的作用,不受摩擦力,这样就可以减少摩擦力对实验结果的影响,故选B。
(5)[7]剪断一侧的细线后,物体只受一个力,并不是不作用在同一物体上的两个力,因此错误。
21. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向_____移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则_________Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 打开 ②. 不漏 ③. 丙 ④. 相等 ⑤. 上 ⑥. 2000 ⑦. 小 ⑧. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]U形管与探头连接时,需要保持U形管两侧的压强相同,因此需要把阀门K打开。
[2]压探头的橡皮膜时,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置的气密性较好,装置不漏气。
(2)[3]探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头所处的深度,故乙、丙两图符合题意。
[4]丙与丁两图中,同种液体,探头所处的深度相同,只改变探头的方向,U形管液面的高度差几乎相同,说明:同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。
(3)[5]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动。
[6]当U形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为
(4)[7][8]U形管两液面的高度差不明显,根据可知,可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验;将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将会变大。
22. 汽车在通过起伏路段的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳适过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。
为了探究这一问题他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
释放位置 A B C D
F/N 1.56 1.51 1.47 1.38
(1)先测小球静止时对电子秤的__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=__________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的__________,各次实验F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示__________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大,若路面前方突发状况,结合本实验判断是否可以紧急刹车避让并说明理由:________________。
【答案】 ①. 压力 ②. 1.7 ③. 速度 ④. 不成立 ⑤. 0 ⑥. 不可以,理由:压力减小为0,摩擦力减小为0,不能改变汽车的运动状态
【解析】
【详解】(1)[1]电子秤显示了上方压力的大小引起的示数变化,先测出小球静止时对电子秤的压力来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。
[2]他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,压力等于物体质量等于示数时受到的重力
F=G=mg=0.17kg×10N/kg=1.7N
(2)[3]依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,由于小球释放位置升高,具有的重力势能增大,下滑后获得动能增大,速度逐渐变大,故目的是逐次增大小球通过O点时的速度。
[4]从表格数据可知,速度越大,电子秤而对应的示数逐步减小,说明压力逐渐减小,因而小明的猜想不成立。
(3)[5] [6]根据上述实验知,速度越大,路面与车之间的相互作用力越小,当速度足够大时,相互作用力减小为0,则压力为0,显示的示数为0。因而汽车与地面的摩擦力减小为0,不可以紧急刹车避让,容易出现危险。
