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浙江省慈溪市慈吉實驗學校2024-2025學年八年級上學期11月期中考試科學試卷(1-3章)

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浙江省慈溪市慈吉實驗學校2024-2025學年八年級上學期11月期中考試科學試卷(1-3章)

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浙江省慈溪市慈吉實驗學校2024-2025學年八年級上學期11月期中考試科學試卷(1-3章)
一、選擇題(請選出每小題中一個最符合題意的選項,不選、多選、錯選均不給分)
1.(2024八上·慈溪期中)下列所述的物理量估算不正確的是(  )
A.中學生雙腳站立時對地面的壓強約為10000帕
B.中學生體重約為500牛
C.中學生爬樓梯的速度約40米/分鐘
D.兩個雞蛋的質量約為10克
【答案】D
【知識點】估測
【解析】【分析】首先要對相關物理量有個初步的認識,不同物理量的估算,有的需要憑借生活經驗,有的需要經過簡單的計算,有的要進行單位換算,最后判斷符合要求的是哪一個。
【解答】 A、中學生雙腳站立時,對地面的壓力等于自身重力,大約為500N,對地面的壓強,故A正確;
B、中學生體重可能為500牛,故B正確;
C、中學生爬樓梯的速度可能為40米/分鐘,故C正確;
D、兩個雞蛋的質量約為100克,故D錯誤。
故答案為:D。
2.(2024八上·慈溪期中)機械運動是自然界最普遍的一種運動。以下不屬于機械運動的是(  )
A.植物開花
B.月球繞地球運動
C.戰斗機在空中飛行
D.運動員奔跑
【答案】A
【知識點】機械運動的分類
【解析】【分析】在物理學中,將一個物體相對于另一個物體的位置改變叫機械運動。
【解答】植物開花,描述的是一種生命現象,與機械運動無關,故A符合題意;
月球繞地球運動,戰斗機在空中飛行,運動員奔跑,描述的都是一個物體相對另一個物體的位置改變,即都是機械運動,故B、C、D不合題意。
故選A。
3.(2024八上·慈溪期中)在下列做法中,屬于防止慣性帶來的危害的是(  )
A.三級跳遠要助跑
B.用盆潑水
C.用石頭打水漂
D.行車時保持車距
【答案】D
【知識點】慣性
【解析】【分析】物體保持運動狀態不變的性質叫慣性,根據慣性在各個選項中的作用分析。
【解答】A.三級跳遠要助跑,利用慣性騰空后可以跳出更遠的距離,故A不合題意;
B.用盆潑水時,借助水的慣性將水和盆子分開,故B不合題意;
C.用石頭打水漂時,借助石頭的慣性在水面上劃出曲線,故C不合題意;
D.行車時保持車距,防止緊急剎車時由于慣性造成的追尾事故,故D符合題意。
故選D。
4.(2024八上·慈溪期中)研學小組同學在杭州樂園親身體驗了一次極限運動——過山車,同學們乘坐過山車在環形跑道上高速行駛時,感覺“天旋地轉”,感覺“天旋地轉”選取的參照物是(  )
A.地面上站立的同學 B.地面上建筑物
C.過山車的座椅 D.過山車軌道最高點
【答案】C
【知識點】參照物及其選擇
【解析】【分析】研究物體的運動時,必須事先選定一個標準的物體,這個事先被選作標準的物體叫參照物。如果被研究的物體相對于這個標準位置發生了改變,則是運動的;如果被研究的物體相對于這個標準位置沒有發生改變,則是靜止的。
【解答】以過山車座椅為參照物,地面上的人和建筑物與過山車座椅之間的位置不斷發生變化,建筑物是不斷運動的,所以感覺“天旋地轉“,好像地面上的人和建筑物都在旋轉,故C正確,ABD錯誤。
故答案為:C。
5.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,打彈弓是很多男孩子年幼時的游戲,下列情景中關于力的作用效果的描述,其中一個與另外三個不同的是(  )
A.瞄準時,手的拉力把橡皮筋拉長
B.松手后,橡皮筋的彈力把石塊射出
C.飛行中,重力讓石塊劃出一道弧線
D.中靶時,靶把石塊彈開
【答案】A
【知識點】力的作用效果
【解析】【分析】力的作用效果有兩個:力可以改變物體的形狀,也可以改變物體的運動狀態(包括速度大小和運動方向的改變)。
【解答】A、瞄準時,手的拉力把橡皮筋拉長,說明力可以改變物體的形狀;
B、松手后,橡皮筋的彈力把石塊射出,即彈力使石塊由靜止變為運動,說明力可以改變物體的運動狀態;
C、飛行中,重力讓石塊劃出一道弧線,是重力改變了石塊的運動方向,說明力可以改變物體的運動狀態;
D、中靶時,靶把石塊彈開,即靶對石塊的力改變了石塊的運動方向,說明力可以改變物體的運動狀態;
所以力的作用效果與另外三個不同的是A。
故答案為:A。
6.(2024八上·慈溪期中)如圖所示的各種措施中,屬于增大壓強的是(  )
A.切果器的刀片很薄
B.滑雪板的面積寬大
C.駱駝的腳掌寬大
D.大貨車有很多車輪
【答案】A
【知識點】增大或減小壓強的方法
【解析】【分析】壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關;
增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;
減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力。
【解答】A、切果器的刀片很薄,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故A符合題意。
BCD、滑雪板的面積寬大、駱駝的腳掌寬大、大貨車有很多車輪,都是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故BCD不合題意。
故答案為:A。
7.(2024八上·慈溪期中)如圖所示容器中裝的是水。當閥門a和閥門b打開后,水不流動時觀察到的現象為(  )
A.左管中水面最高
B.右管中水面最高
C.中間容器中水面最高
D.中間容器和左、右管中的水面一樣高
【答案】D
【知識點】影響液體壓強大小的因素;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【分析】上端開口,底部連通的容器叫連通器,在連通器中同種液體不流動時,液面總是相平的;據此分析解答即可。
【解答】讀圖可知,當閥門A和閥門B打開后,左右兩管上端開口,底部連通,構成連通器,因此容器中裝滿水,當閥門A和閥門B打開后,水不流動時,中間容器和左、右管中的水面一樣高,故ABC錯誤、D正確。
故答案為:D。
8.(2024八上·慈溪期中)籃球是一項受歡迎程度較高的體育項目,也是中考體育的考試項目。圖中虛線是某同學在練習投籃時籃球在空中的運動軌跡,不計空氣阻力,則籃球受力的示意圖正確的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知識點】力的三要素及力的示意圖
【解析】【分析】重力是物體由于地球的吸引而受到的力,其方向豎直向下。
【解答】籃球在空中飛行是由于籃球具有慣性,不計空氣阻力,籃球在空中飛行時只受到重力作用,方向豎直向下,作用在籃球的重心上,故ACD錯誤、B正確。
故答案為:B。
9.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,將兩個完全相同的彈簧測力計串連在一起(不計測力計和繩的自重),小科用100N的水平拉力拉測力計B,此時A、B測力計的示數分別為(  )
A.200N 100N B.100N 100N C.100N 200N D.200N 200N
【答案】B
【知識點】彈力
【解析】【分析】彈簧測力計使用時,總是處于靜止狀態或勻速直線運動狀態,此時彈簧測力計處于平衡狀態,受到的就是一對平衡力,平衡力的大小相等、方向相反。
可以分別以其中一個彈簧測力計為研究對象進行受力分析,測力計的示數等于某一個力的大小。
彈簧測力計顯示的是彈簧掛鉤上所受到的拉力的大小,吊環上的作用力起固定作用。
【解答】以A彈簧測力計為研究對象,測力計處于平衡狀態,受到一對為100N的平衡力,彈簧測力計的示數等于某一個力的大小,等于100N;
同理以B彈簧測力計為研究對象,測力計處于平衡狀態,受到一對為100N的平衡力,彈簧測力計的示數等于某一個力的大小,測力計的示數仍為100N。
故答案為:B。
10.(2024八上·慈溪期中)我國傳統文化蘊含豐富的科學原理,如古代人民就能充分利用空氣流動原理設計建筑、制作工藝品等。傳統建筑“冷巷”是相鄰兩屋之間狹窄的露天通道。當風快速穿過“冷巷”時,兩側屋內的空氣就會向“冷巷”內流動(如圖),這是因為風快速穿過“冷巷”時(  )
A.流速變小,壓強減小 B.流速變小,壓強增大
C.流速變大,壓強減小 D.流速變大,壓強增大
【答案】C
【知識點】流體壓強與流速的關系
【解析】【分析】流體的壓強跟流體的速度有關,流速越大,壓強越小。從屋的內側和外側受到的壓強進行考慮。
【解答】當風快速穿過“冷巷”時,屋外的空氣流速大,壓強小,產生內外壓力差,使得兩側屋內的空氣就會向“冷巷”內流動,故C正確,ABD錯誤。
故答案為:C。
11.(2024八上·慈溪期中)2024年1月9日,客場作戰的福建女排在先輸一局的情況下,連扳三局,以3:1擊敗遼寧女排,取得了與山東隊爭奪聯賽第五名的資格。如圖所示,這是女排運動員正在扣球的情景,以下說法中正確的是(  )
A.用力扣球時,排球的運動速度加快,說明力可以使物體發生形變
B.手對排球的作用力和排球對手的作用力是一對相互作用力
C.排球在空中飛行時,受到平衡力的作用
D.排球離開運動員后還能在空中飛行,是因為排球受到慣性的作用
【答案】B
【知識點】力的作用是相互的;慣性;平衡力的辨別
【解析】【分析】(1)力是改變物體運動狀態的原因;
(2)大小相等,方向相反,作用在同一直線上,但是作用在兩個物體上;
(3)二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個物體上,作用在同一條直線上;
(4)慣性是指一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質,慣性不是力。
【解答】A、用力扣球時,球的運動速度加快,球的運動狀態改變了,說明力可以改變物體的運動狀態,故A錯誤;
B、手對排球的作用力和排球對手的作用力,大小相等,方向相反,作用在同一直線上,作用在兩個物體上,是一對相互作用力,故B正確;
C、排球在空中飛行時受到重力和空氣阻力的作用,這兩個力不在同一直線上,所以不是一對平衡力,故C錯誤;
D、由于慣性,排球離開運動員后還能在空中飛行,慣性是物體本身的一種屬性,不能說“受到慣性”,故D錯誤。
故答案為:B。
12.(2024八上·慈溪期中)有a、b、c三個實心小球,其中a與b質量相等,b與c體積相同;將三個小球緩慢放入盛有水的容器中,待小球靜止后,其狀態如圖所示,其中c球沉在容器底部。則下列判斷正確的是(  )
A.重力關系為 B.密度關系為
C.所受浮力關系為 D.排開水的質量關系為
【答案】C
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)當物體的重力大于受到的浮力時物體下沉,當物體的重力等于受到的浮力時物體懸浮或漂浮,當物體的重力小于受到的浮力時物體上浮;根據阿基米德原理結合圖判斷三球的體積關系;
(2)當物體的密度大于液體的密度時物體下沉,當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮,當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮。
【解答】 A、b懸浮,c沉入底部,
所以Fb=Gb,Fc<Gc;
因為b與c體積相同,
所以根據F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,
所以Gb<Gc;則Ga=Gb<Gc,故A錯誤;
B、當物體的密度大于液體的密度時物體下沉,當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮,當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮,
所以根據a漂浮、b懸浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故B錯誤;
C、由圖可知,a漂浮,b懸浮,
因為當物體的重力等于受到的浮力時物體懸浮或漂浮,
所以Fa=Ga,Fb=Gb;
所以a與b質量相等,則物體的重力相等,
故浮力Fa=Fb,
因為F浮=ρgV排,
所以V排b=V排c,
故Fb=Fc,
故所受浮力關系為Fa=Fb=Fc,故C正確;
D、據浮力關系為Fa=Fb=Fc,結合F浮=G排=m排g可知,
排開水的質量關系為ma=mb=mc,故D錯誤。
故答案為:C。
13.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,將兩只同樣盛滿水的溢水杯放在天平的兩盤時天平平衡。將一木塊放在右盤的溢水杯中木塊漂浮在水面上,并將溢出的水取走,此時天平(  )
A.右邊上移 B.保持平衡 C.右邊下移 D.無法確定
【答案】B
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】天平是否平衡,取決于木塊的重力與排開水的重力的大小。根據漂浮條件和阿基米德原理分析判斷即可。
【解答】根據題意可知,天平平衡,說明左盤中杯子與水的總重力等于右盤中物體的總重力。
若往杯里放一木塊,木塊漂浮在水面上,木塊的重力等于水對它的浮力。
根據阿基米德原理F浮=G排可知,木塊受到的浮力等于它排開水的重力;
則木塊的重力等于它排開水的重力,即放入木塊前后托盤上的總重力保持不變,
因此天平會重新達到平衡.
故選B。
14.(2024八上·慈溪期中)小科用刻度尺、塑料碗、大燒杯(底面積為S)等器材測量金屬球的體積和質量,他先在燒杯內放入適量水,再將塑料碗輕輕放入水中,如圖甲所示,測出此時燒杯內水的深度為h1;將金屬球放在塑料碗中,放入球后的狀態如圖乙所示,測出此時燒杯內水的深度為h2;將塑料碗中的金屬球輕放入燒杯中,如圖丙所示,測出此時燒杯內水的深度為h3。則該金屬球的密度為(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知識點】密度公式的應用;設計實驗測密度
【解析】【分析】 如圖甲,在大燒杯內放入適量水,將塑料碗輕輕放入水中漂浮,用刻度尺測出此時大燒杯內水的深度為h1;
如圖乙,將金屬球放在塑料碗中,裝有金屬球的塑料碗仍在水中漂浮,用刻度尺測出此時大燒杯內水的深度為h2,設大燒杯的底面積為S,根據漂浮條件和阿基米德原理可判斷得出金屬球的重力;
如圖丙,將塑料碗中的金屬球放入燒杯中,用刻度尺測出此時燒杯內水的深度為h3,h3與h1之差與燒杯底面積的乘積就是金屬球浸沒時排開水的體積,也就是金屬球的體積。
利用可得到其密度。
【解答】 圖甲中,塑料碗處于漂浮,則根據漂浮條件可知:F甲浮=G碗;
圖乙中,塑料碗和金屬球一起處于漂浮,則根據漂浮條件可知:F乙浮=G碗+G球;
燒杯的底面積為S,則根據F浮=ρ水gV可知:
圖甲中:,
圖乙中,,
由圖甲、乙可知:ΔV=V乙排-V甲排=S(h2-h1),
即:,
所以,,
則:G球=ρ水gS(h2-h1),
比較圖甲、丙可知:金屬球的體積V球=S(h3-h1),
金屬球的密度。
故答案為:A。
15.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,有一個盛水玻璃容器,水中浮著一個倒立的玻璃杯,杯中封有部分空氣,處于圖示靜止狀態,當小管中水位發生變化時,關于玻璃杯狀態的敘述正確的是 (  )
A.往小管中加水,玻璃杯將向上運動
B.往小管中加水,玻璃杯仍然保持靜止狀態
C.打開閥門,小管中水位下降,玻璃杯將向上運動
D.不管小管中水位升還是降,玻璃杯永遠保持靜止
【答案】C
【知識點】液體的壓強;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【分析】(1)當向小管內加水時,容器中水的壓強會變大,水的壓強大了,杯子中氣體的體積會減小,那么杯子受到的浮力就小了,會下沉;
(2)當打開閥門時,小管中水位下降,對應的容器壓強減小,小杯子內的氣體因壓強減小導致體積變大,V排變大,浮力變大,會上浮。
【解答】 小管與容器相通,容器內的水壓與小管水位成正比;
當小管水位上升,容器內水壓增加,玻璃杯中的空氣被壓縮,玻璃杯受到的浮力隨之減小,玻璃杯向下運動。
同理,當小管水位下降,容器內水壓減小,玻璃杯中的空氣體積增大,玻璃杯受到的浮力隨之增大,玻璃杯向上運動。
故答案為:C。
二、填空題
16.(2024八上·慈溪期中)賽龍舟是中華民族傳統文化,每年的端午節橫店影視城都會舉辦端午龍舟賽。如圖所示是龍舟賽的精彩情景。
(1)坐在龍舟最前面的是指揮者,他相對于龍舟來說是   (填“運動”或“靜止”)的。
(2)隊員通過向后劃槳使龍舟加速向前做直線運動,此時龍舟受力   (填“平衡”或“不平衡”)。使龍舟前進的力的施力物體是   。
【答案】(1)靜止
(2)不平衡;水
【知識點】參照物及其選擇;平衡狀態的判斷
【解析】【分析】(1)在研究物體運動時,要選擇參照的標準,即參照物,物體的位置相對于參照物發生變化,則運動,不發生變化,則靜止。
(2)處于非平衡狀態的物體受到的力不是平衡力;
根據力的作用是相互的分析解答。
【解答】(1)指揮者坐在龍舟最前面,以龍舟為參照物,指揮者相對于龍舟的位置沒有發生變化,是靜止的。
(2)龍舟加速向前做直線運動,由于速度發生變化,不是平衡狀態,所以此時龍舟受力不平衡。
隊員向后劃槳時,槳對水有向后的力,由于物體間力的作用是相互的,水對槳有向前的力,使龍舟前進,所以使龍舟前進的力的施力物體是水。
17.(2024八上·慈溪期中)一物體在同一水平地面上做直線運動,當物體運動的路程和時間圖像如圖甲所示時,其受到的水平推力為F1當物體運動的速度和時間圖像如圖乙所示時,其受到的水平推力為F2,兩次運動時的速度分別為V1、V2。則F1   F2(填“<”、“=”或“>”,下同),V1   V2。
【答案】=;<
【知識點】速度公式及其應用;平均速度的計算及測量
【解析】【分析】根據圖像確定物體兩次的運動狀態,然后根據其運動狀態得出推力和摩擦力的關系,再根據摩擦力大小的影響因素得出兩次受到的摩擦力大小,進而得出兩次推力的的大小關系。
【解答】 由圖像甲可知,物體做勻速直線運動,速度大小為;
由圖像乙可知,物體的速度保持不變,即物體做勻速直線運動,速度大小為v2=4m/s,則v1<v2;
因為兩次都是勻速直線運動,根據二力平衡條件可知,推力都等于摩擦力,物體對地面的壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,則物體受到的摩擦力不變,故受到的水平推力為:F1=F2。
18.(2024八上·慈溪期中)質地均勻的長方體重10N,如圖所示放在桌面上,它與桌面的接觸面積為0.01m2,則它對桌面的壓強p1為   Pa;用水平力F1向右緩慢推動物體,使其一小部分露出桌面,在推動物體的過程中,物體對桌面的壓強   (選填“變小、不變”或“變大”)。
【答案】1000;變大
【知識點】壓強的大小及其計算;壓強的變化
【解析】【分析】 (1)質地均勻的長方體重10N,放在水平桌面上,對桌面的壓力F=G,它對桌面的壓強;
(2)在推動物體的過程中物體的重力不變,物體對桌面的壓力不變,當其一小部分露出桌面時,受力面積變小,根據分析物體對桌面的壓強變化。
【解答】 (1)質地均勻的長方體重10N,放在水平桌面上,對桌面的壓力F=G=10N
它對桌面的壓強
(2)在推動物體的過程中物體的重力不變,物體對桌面的壓力不變,當其一小部分露出桌面時,受力面積變小,由可知,此時物體對桌面的壓強變大。
19.(2024八上·慈溪期中)小明自制了一支密度計,將其分別放入盛有液體密度為ρ甲和ρ乙的甲、乙兩個容器中,靜止時如圖所示,密度計在兩種液體中受到的浮力大小關系:F甲   F乙;從觀察到的現象判斷:ρ甲   ρ乙(均選填“>”、“<”或“=”)。
【答案】=;<
【知識點】密度公式的應用;設計實驗測密度
【解析】【分析】 物體漂浮或懸浮時浮力等于重力,在兩圖中都是漂浮,而且是相同的密度計,所以浮力相同;根據阿基米德原理可知兩容器中液體密度的大小。
【解答】 由于是同一個密度計,在兩種液體中都漂浮,
根據漂浮條件可知:F甲=G,F乙=G,
則密度計在兩種液體中受到的浮力:
F甲=F乙,
根據阿基米德原理可得:
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙;
由圖可知:V排甲>V排乙;
所以,ρ甲<ρ乙。
20.(2024八上·慈溪期中)擦窗機器人的質量為2千克,它的“腹部”有吸盤。如圖,當擦窗機器人的真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時,它能牢牢地吸在豎直玻璃上。
(1)擦窗機器人工作時,主機內部的氣壓   (選填“大于”“等于”或“小于”)外界大氣壓,而“吸附”在玻璃上。
(2)當擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,若真空泵繼續向外抽氣,則擦窗機器人受到的摩擦力   (選填“變大”“變小”或“不變”)。水平向左勻速拉動窗戶玻璃時,此時機器人受到的摩擦力的方向為   。
【答案】(1)小于
(2)不變;豎直向上
【知識點】摩擦力的存在;大氣壓的綜合應用
【解析】【分析】 (1)擦窗機器人工作時,真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時,主機內部氣壓小于大氣壓;
(2)擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,在豎直方向上受到豎直向上的摩擦力和豎直向下的重力平衡,二力大小相等,方向相反。
【解答】 (1)擦窗機器人工作時,真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時,泵內氣壓小于大氣壓,大氣壓就把它壓在豎直玻璃上,即“吸附”在玻璃上;
(2)擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,在豎直方向上受到的摩擦力和豎直向下的重力平衡,二力大小相等,方向相反;若用真空泵繼續向外抽氣,由于“擦窗機器人”在豎直玻璃上仍靜止,其重力不變,則摩擦力不變;
水平向左勻速拉動窗戶玻璃時,機器人在水平方向上不受力,在豎直方向上仍然受力平衡,則摩擦力與重力方向相反,所以此時機器人受到的摩擦力的方向為豎直向上。
21.(2024八上·慈溪期中)如圖甲所示,小明想利用以下實驗方案測量本地的大氣壓值。所用一次性注射器的最大刻度為2mL。
(1)步驟一:把注射器的活塞推到注射器筒的底端,這樣做的目的是   ,然后用一個橡皮帽封住注射器的小孔。
步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當注射器中的活塞   時,記下彈簧測力計的示數為4.5N。
步驟三:用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為4.00cm。
步驟四:算出大氣壓強的值   Pa。
(2)為判斷實驗結果的準確性,小明利用自家汽車里的“胎壓計”測量實際的大氣壓,示數如圖乙所示,對比兩次實驗結果,小明認為測量結果偏小的原因可能是____。
A.彈簧測力計的自重對實驗有影響
B.注射器中有空氣未排盡
C.活塞與注射器筒壁間有摩擦
D.注射器漏氣
【答案】(1)排除注射器內的空氣;相對注射器筒開始勻速運動;9×104
(2)B;D
【知識點】大氣壓強的測量方法
【解析】【分析】(1)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,這樣做的目的是排除注射器內的空氣;當注射器中的活塞相對注射器筒開始勻速運動時,說明此時注射器受到的拉力與大氣壓力是一對平衡力,記下彈簧測力計的示數;由注射器全部刻度的長度和注射器標注的最大體積得到其活塞的面積,利用壓強公式得到大氣壓強的數值;
(2)水平方向拉動時,不用考慮彈簧自重對實驗的影響;注射器中有空氣未排盡,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小;活塞與注射器筒壁間有摩擦,會使拉力的測量值偏大,算出的大氣壓會偏大;注射器漏氣,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小。
【解答】 (1)步驟一:把注射器的活塞推到注射器筒的底端,這樣做的目的是排除注射器內的空氣;
步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當注射器中的活塞相對注射器筒開始勻速運動時,說明此時注射器受到的拉力與大氣壓力是一對平衡力,記下彈簧測力計的示數為4.5N。
步驟三:用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為4.00cm,則注射器活塞的面積為。
步驟四:算出大氣壓強的值。
(2))A、水平拉不用考慮彈簧自重;
B、注射器中有空氣未排盡,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小;
C、活塞與注射器筒壁間有摩擦,會使拉力的測量值偏大,算出的大氣壓會偏大;
D、注射器漏氣,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小。
綜上所述,可能會使測量值小于真實值的是BD。
22.(2024八上·慈溪期中)某興趣小組利用彈簧測力計、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗證阿基米德原理(細線的質量和體積均忽略不計)。
(1)某同學發現溢水杯中未裝滿水,如圖甲所示,這樣會使溢出水的重力   (填“偏大”、“偏小”或”無影響”)。
(2)溢水杯裝滿水后,將物塊浸沒在水中,如圖乙所示。甲、乙兩圖中彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3、F4,當它們滿足關系式   時,可以驗證阿基米德原理。
(3)繼續實驗,將物塊浸沒在裝滿酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中,如圖丙所示,發現F5   F3(填”大于”、“小于”或”等于”),說明物塊受到的浮力大小與液體的密度有關。
(4)請計算實驗所用物塊的密度為   千克/米3。
【答案】(1)偏小
(2)F4-F2=F3-F2
(3)大于
(4)4×103
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)如果溢水杯中沒有裝滿水,那么浸入物體后不會立刻有水排出,據此分析溢出水的重力變化;
(2)根據F浮=G-F拉計算浮力,根據G排=G總-G桶計算排開水的重力,根據阿基米德原理F浮=G排分析四個示數的關系即可。
(3)首先根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較在酒精中受到浮力的大小,然后根據F拉=G-F浮分析測力計的示數變化即可。
(4)首先根據F浮=G-F拉計算物體浸沒在水中受到的浮力,再根據計算物體的體積,最后根據計算物體的密度。
【解答】(1)某同學發現溢水杯中未裝滿水,那么放入物體后不會立刻有水流出,這樣會使溢出水的重力偏小。
(2)根據圖片可知,物體浸沒在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=F1-F3=4N-3N=1N;物體排開水的重力:G排=G總-G桶=F4-F2=1.5N-0.5N=1N。比較可知,當F4-F2=F1-F3時,即F浮=G排,此時可以驗證阿基米德原理。
(3)酒精的密度小于水的密度,根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物體浸沒在酒精中受到的浮力小于在水中受到的浮力。根據F拉=G-F浮可知,此時測力計的拉力偏大,即F5>F3;
(4)根據圖片可知,物體浸沒在水中受到的浮力為1N,
則物體的體積為:;
則物體的密度為:.
三、實驗與探究題
23.(2024八上·慈溪期中)“牛頓第一定律”的形成,經歷了伽利略、笛卡爾和牛頓等科學家不斷完善的過程
(1)伽利略經過如圖所示的實驗和推理得出結論:如果沒有摩擦阻力和空氣阻力的影響,在水平面上運動的物體將會一直運動下去,結合伽利略的結論寫出圖中各實驗和推理的先后順序:   (用字母表示)。
A、 B、 C、
(2)笛卡爾在伽利略觀點的基礎上進一步完善;如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續以同一速度沿直線運動,既不停下來也不偏離原點的方向,牛頓在他們研究的基礎上提出了“牛頓第一定律”,相對于“牛頓第一定律”,笛卡爾的觀點有什么不足?   。
(3)“牛頓第一定律”是科學家們基于實驗事實并加以合理的邏輯分析的而獲得的,這種研究方法稱為   。
【答案】(1)CAB
(2)只涉及到了物體做勻速直線運動的情況,沒有涉及靜止物體的運動規律;
(3)理想實驗法
【知識點】牛頓第一定律
【解析】【分析】(1)牛頓第一定律的形成過程實質是研究阻力對物體運動的影響,采用了逐漸逼近的方法,即先實驗再推理,根據這一特點判斷圖中的合理順序;
(2)根據對牛頓第一定律內容的了解,知道這里研究了靜止和勻速直線運動兩種情況,可做出分析。
(3)牛頓第一定律是通過理想實驗法得到的。
【解答】(1)圖中各實驗和推理的順序應是先實驗再推理,圖C中有空氣阻力,圖A中沒有空氣阻力,所以先C再A,而圖B中,是推理得出了在無空氣阻力和無摩擦的情況下,物體將做勻速直線運動,故正確的順序應該是CAB。
(2)牛頓第一定律的內容是一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,而笛卡爾的觀點中,只涉及到了物體做勻速直線運動的情況,沒有涉及靜止物體的運動規律,所以這是他的觀點的不足之處。
(3)“牛頓第一定律”不是實驗定律,是科學家們以實驗事實為基礎,并加以合理的邏輯分析的而獲得的,這種研究方法稱為理想實驗法或推理法。
24.(2024八上·慈溪期中)讓我們來探究摩擦力的大小跟哪些因素有關。
【建立假設】摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力大小有關。
【原理分析】
(1)彈簧測力計只能測量拉力的大小,如何用它測出摩擦力?可以使拉力和摩擦力成為一對平衡力。如圖甲,將木塊放置在水平木板上,沿水平方向用彈簧測力計勻速拉動木塊,則此時木塊所受的摩擦力為   牛。
(2)【實驗步驟】
步驟一:在木塊上放一個砝碼,增大木塊與長木板之間的壓力,測出木塊運動時受到的摩擦力。
步驟二:在圖甲的木板上分別鋪上棉布和毛巾,重復圖甲實驗。
步驟二的目的是探究滑動摩擦力的大小與接觸面   的關系。
(3)【實驗分析】
部分同學認為步驟一加了砝碼雖然增大了壓力,但木塊和砝碼的總重力也增大了。影響摩擦力的因素究竟是重力、壓力還是兩者都是呢?
【改進設計】
如圖乙,往氫氣球內充氫氣可以增大氫氣球對金屬盒的拉力,往金屬盒中加入數量不等的沙子,可以改變金屬盒的重力。壓力傳感器可測出金屬盒對白紙的壓力,拉力傳感器可間接測得金屬盒與白紙之間的摩擦力。
如圖乙,拉動白紙,記錄下壓力傳感器和拉力傳感器的示數。要驗證摩擦力的大小與重力大小無關,需繼續進行的實驗操作是往金屬盒加入適量的沙子,并使壓力傳感器的示數和氫氣球未充氫氣時的示數   (填“相同”或“不相同”),再次進行實驗。
(4)【交流評價】
為驗證摩擦力與壓力、重力的關系,小義把同一磁鐵分別放在水平鐵板上、吸在水平鐵板下,勻速拉動彈簧測力計進行實驗。根據下面的評價量表,請你判斷此方案的等級并簡要說明理由   。
評價等級 優秀 合格 待改進
評價指標 能得出摩擦力大小與壓力大小有關、與重力大小無關兩個結論 能得出摩擦力大小與壓力大小有關或與重力大小無關中的一個結論 不能得出相關的結論
【答案】(1)0.8
(2)粗糙程度
(3)往金屬盒加入適量的沙子,使壓力傳感器的示數和氫氣球未充氫氣時的示數相同,再次進行實驗
(4)合格,兩次實驗中磁鐵的重力相等,而對鐵板的壓力不同,能得出摩擦力大小與壓力大小有關,但不能得出與重力大小無關。
【知識點】摩擦力的存在;影響摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根據彈簧測力計的分度值讀數,根據二力平衡條件可知木塊所受的摩擦力等于彈簧測力計的示數;
(2)圖甲的木板上分別鋪上棉布和毛巾,改變了接觸面的粗糙程度;
(3)要分析摩擦力大小與重力大小是否有關,要控制壓力大小相同,改變重力大小,據此分析即可;
(4)把同一磁鐵分別放在水平鐵板上(磁鐵對鐵板的壓力大于自身重力)、吸在水平鐵板下(鐵板受到磁鐵的吸引力等于磁鐵的重力),磁鐵的重力不變,磁鐵對木板的壓力改變,根據控制變量法分析即可。
【解答】(1)彈簧測力計的分度值為0.2N,示數為0.8N,根據二力平衡條件可知木塊所受的摩擦力為0.8N;
(2)圖甲的木板上分別鋪上棉布和毛巾,改變了接觸面的粗糙程度,所以是探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系;
(3)要分析摩擦力大小與重力大小是否有關,要控制壓力大小相同,改變重力大小,使用氫氣球,由于氫氣球向上拉金屬盒,所以金屬盒對白紙的壓力變小,故往金屬盒加入適量的沙子,使壓力傳感器的示數和氫氣球未充氫氣時的示數相同,再次進行實驗;
(4)把同一磁鐵分別放在水平鐵板上時,磁鐵對鐵板的壓力大于自身重力,而吸在水平鐵板下時,磁鐵對鐵板的壓力小于自身重力(此時鐵板受到的壓力等于磁鐵受到的吸引力與自身重力之差),即兩次實驗中磁鐵的重力相等(不變),而對鐵板的壓力不同,能得出摩擦力大小與壓力大小有關,但不能得出與重力大小無關,所以只能得出一個結論,則此方案的等級為合格。
25.(2024八上·慈溪期中)在研究“液體對容器底部的壓強與深度的關系”時,有同學用圖甲所示的裝置進行實驗。往裝置中加水,當水位從容器體積處升高至2時,根據實驗現象得出:“液體對容器底部的壓強隨深度的增加而增大”的結論。小明覺得在加水的過程中,水的質量也會增加,干擾結論判斷。于是他采用如圖乙所示的實驗裝置對該結論進行深入探究,以下是他的實驗步驟:
①將自制塑料膜均勻鋪在電子秤的秤面上,打開電子秤進行調零。
②用燒杯往容器內倒水,水要達到一定深度。
③調節自制角度調節器,改變側板的傾斜角度,觀察記錄電子秤的示數以及水面高度。
(1)圖甲實驗中,隨著水位的增加能觀察的實驗現象是:   。
(2)圖乙實驗中,能利用電子秤的示數反映液體對容器底部壓強大小的依據是:   。
(3)小明通過實驗證明液體壓強與液體深度和液體密度有關。請你寫出用裝置乙探究液體壓強與液體密度關系的簡要操作:   。
【答案】(1)橡皮膜形變變大
(2)電子秤的示數越大,說明受到的壓力越大,受力面積不變時,壓強也越大;
(3)注入相同質量的不同液體,改變側板的傾斜角度使得深度的不變,觀察電子秤的示數是否改變。
【知識點】液體的壓強;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【分析】(1)(2)根據液體的壓強在相同面積上產生的壓力越大,說明壓強越大,據此分析;
(3)根據液體壓強與液體密度和深度有關,結合控制變量法分析解答。
【解答】(1)圖甲實驗中,隨著水位的增加,壓強變大,橡皮膜形變變大。
(2)圖乙實驗中,能利用電子秤的示數反映液體對容器底部壓強大小的依據是:受力面積不變時,壓力越大,說明壓強也越大。
(3)小明通過實驗證明液體壓強與液體深度和液體密度有關。請你寫出用裝置乙探究液體壓強與液體密度關系的簡要操作:注入相同質量的不同液體,改變側板的傾斜角度使得深度的不變,觀察電子秤的示數是否改變。
26.(2024八上·慈溪期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,提出如下猜想。
猜想1:浮力的大小可能與液體的密度有關
猜想2:浮力的大小可能與物體的重力有關_
猜想3:浮力的大小可能與物體的形狀有關
猜想4:浮力的大小可能與排開液體體積有關
(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,手會感到越吃力。這個事實可以支持以上猜想   (選填序號)。
(2)為了研究猜想1和猜想2,運用了體積相同的A、B、C三個圓柱體,測得重力分別為4N、4.5N、5N,然后進行如圖2所示的實驗。(物體均未接觸燒杯底)
①比較序號   的三次實驗,可得出初步結論:浮力大小與液體密度有關。
②比較序號a、b、c的三次實驗,可得出結論:   。
(3)為了研究猜想3,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖3所示的實驗,由此小明得出的結論是:浮力的大小與物體的形狀有關,小珍認為這結論不可靠,主要原因是   。
【答案】(1)4
(2)a、d、e;浮力的大小與物體的重力無關
(3)沒有控制排開液體的體積相同。
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)分析飲料罐浸入水中的深度增大后哪個因素發生改變即可;
(2)①根據控制變量法的要求選擇對照實驗;
②分別計算出三個圓柱體受到的浮力,然后進行比較即可;
(3)要探究浮力與物體形狀的關系,就要控制液體密度和物體排開液體的體積相同,然后改變物體的形狀,據此分析解答。
【解答】(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,它排開水的體積越大,而手會感到越吃力,則說明飲料罐受到的浮力增大,可以證明浮力大小與物體排開液體體積有關,即驗證猜想4;
(2)根據圖片可知,A、B、C三個物體的體積相同;
①探究浮力大小與液體密度的關系時,必須控制物體排開液體的體積相同,改變液體密度,故選a、d、e;
②根據F浮=G-F分別計算出a、b、c三圖中物體受到的浮力依次為:1N、1N和1N,則得到結論:浮力的大小與物體的重力無關;
(3)小玲認為這個結論不可靠,理由是:沒有控制排開液體的體積相同。
27.(2024八上·慈溪期中)如圖所示為“頂針”,是民間常用的縫紉用品,一般為鐵質或銅制,套在手指上,能頂著針尾,手指發力來穿透衣物。小云發現媽媽的縫紉盒里也有一個頂針,剛學完密度知識的小云設計了兩個不同的方案鑒定頂針的材料,查閱完資料得知、。
方案一:利用天平和量筒測量,實驗操作如下:
①小云將頂針放在調節好的天平左盤,天平重新平衡時,砝碼和游碼在標尺上的位置如圖甲所示。
②再將頂針放入傾斜的裝滿水的燒杯中,如圖乙所示,用量筒測出小燒杯中溢出的水的體積,如圖丙所示。(頂針大于量筒口)
方案二:利用電子秤測量,實驗操作如下:
①給燒杯中裝入適量水,按電子秤清零鍵,如圖a。
②用細線懸掛頂針,慢慢放入燒杯的水中,不接觸燒杯底部,如圖b,此時電子秤的示數為m1。
③慢慢松開細線,使頂針沉底,如圖c,此時電子秤的示數為m2。
(1)用頂針套在手指上推針的目的是通過   減小對手指的壓強。
(2)方案一中測量的頂針的質量為   ,該頂針的原材料為   。方案二中測出頂針的密度ρ=   (用已知量和測量量表示,水的密度為ρ水)。
(3)你認為   (選填“方案一”或“方案二”)的測量方法更精確,理由是:   。
【答案】(1)增大受力面積
(2)17.8g;銅;
(3)方案二;將溢出的水倒入量筒中時會有殘留,導致體積測量誤差較大。
【知識點】密度及其特性;設計實驗測密度
【解析】【分析】 (1)壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關;增大壓強的方法:在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強;
(2)方案一:物體的質量等于砝碼的質量加游碼的示數,量筒分度值為1mL,讀取量筒中液體的示數,利用密度公式求出密度,由測量的密度確定頂針的材質;
方案二:將裝有適量水的燒杯放在電子秤上,打開開關并歸零;手提細線拴住頂針,浸沒在水中,如圖b,記下此時電子秤示數為m1;m1為頂針排開水的質量,然后可求得頂針排開水的體積;把頂針接觸杯底,手放開細線,如圖c,記下此時電子秤示數為m2,m2為頂針的質量,然后利用密度公式可求得頂針密度;
(3)方案二測量結果更精確,因為方案一在測量體積時,將溢出的水倒入量筒中時會有殘留,導致體積測量誤差較大。
【解答】 (1)用頂針套在手指上推針,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強。
(2)方案一:頂針的質量m=10g+5g+2.8g=17.8g
量筒的分度值為0.1mL筒里水的體積,那么頂針的體積為V=2mL=2cm3
則頂針的密度為則該頂針的原材料為銅;
(3)由圖b可知,頂針受的浮力等于頂針對水的作用力及電子秤的增加的重力,
F浮力=m1g,
頂針排水體積為,因為全部浸沒,所以頂針的體積,
由開始打開開關并歸零,則項針的質量為m2,
則頂針的密度;
(3)方案二測量結果更精確,因為方案一在測量體積時,將溢出的水倒入量筒中時會有殘留,導致體積測量誤差較大。
四、綜合題
28.(2024八上·慈溪期中)利用大氣壓原理解釋現象時,有同學經分析后概括出以下思維模型圖甲:
上課時老師演示圖乙實驗:首先,盆里放適量的水;然后,點燃一支蠟燭立在盆中間;接著,從瓶口朝下放蠟燭正上方加熱一會兒;最后,將杯子倒扣到水里,觀察到瓶內水面逐漸上升。
結合思維模型和學過的知識解釋水面上升的現象:。
【答案】根據所學大氣壓的相關知識,結合思維模型可知,蠟燭燃燒,消耗桶內的氧氣,且燃燒產生熱量,使瓶內空氣受熱膨脹,瓶內氣體減少,瓶口倒扣水中,外界空氣無法進入瓶中,溫度又降低,使瓶內氣壓又降低,低于外界大氣壓,內外產生氣壓差,壓力差作用,將水壓倒瓶內。
【知識點】大氣壓強的存在;大氣壓的綜合應用
【解析】【分析】大氣壓的存在能夠解釋很多現象,這些現象有一個共性:通過某種方法,使設備的內部氣壓小于外界大氣壓,在外界大氣壓的作用下出現了這種現象。據此結合思維模型分析水面上升的現象。
【解答】根據所學大氣壓的相關知識,結合思維模型可知,蠟燭燃燒,消耗桶內的氧氣,且燃燒產生熱量,使瓶內空氣受熱膨脹,瓶內氣體減少,瓶口倒扣水中,外界空氣無法進入瓶中,溫度又降低,使瓶內氣壓又降低,低于外界大氣壓,內外產生氣壓差,壓力差作用,將水壓倒瓶內。
29.(2024八上·慈溪期中)2024年2月開始中國鐵建提速建設常泰長江大橋如圖甲。這將是長江上首座集高速公路、城際鐵路、一級公路的“三位一體”過江通道,橋全長約10km,其中主橋約1200m。上層為設計時速100km/h的雙向六車道高速公路,下層為一級公路和城際鐵路。
(1)一輛貨車總重10噸,行駛時受到的阻力是車總重力的0.15倍,且以設計時速勻速通過該橋主橋,則該車受到的牽引力是多大?共需要多少小時?
(2)若一輛汽車由靜止開始駛入大橋,假設速度與時間的關系如圖乙所示,經15s行駛0.315km后,然后開始做勻速直線運動用時15s,求在這30s整個過程中,汽車的平均速度是多少m/s?
【答案】(1)一輛貨車總重m=10t=10000kg,
行駛時受到的阻力f=0.15G=0.15mg=0.15×10000kg×10N/kg=15000N,
勻速通過該橋主橋,受力平衡,F=f=15000N;
主橋約長s=1200m=1.2km。
時間;
(2)由圖像知勻速行駛的速度:v2=15m/s,
勻速行駛的時間:t2=t總-t1=30s-15s=15s,
勻速行駛的路程:s2=v2t2=15m/s×15s=225m,
汽車行駛的總路程:s總=s1+s2=0.315×103m+225m=540m;
則在這30s整個過程中,汽車的平均速度:。
【知識點】速度與物體運動;速度公式及其應用;平均速度的計算及測量
【解析】【分析】(1)根據G=mg計算重力,根據勻速運動牽引力等于阻力分析;根據速度公式計算時間;
(2)由圖像知勻速行駛的速度v2,根據t2=t總-t1得出勻速行駛的時間,根據速度公式的變形式得出勻速行駛的路程s2,根據汽車行駛的總路程,與總時間計算汽車的平均速度。
【解答】 (1)一輛貨車總重m=10t=10000kg,
行駛時受到的阻力f=0.15G=0.15mg=0.15×10000kg×10N/kg=15000N,
勻速通過該橋主橋,受力平衡,F=f=15000N;
主橋約長s=1200m=1.2km。
時間;
(2)由圖像知勻速行駛的速度:v2=15m/s,
勻速行駛的時間:t2=t總-t1=30s-15s=15s,
勻速行駛的路程:s2=v2t2=15m/s×15s=225m,
汽車行駛的總路程:s總=s1+s2=0.315×103m+225m=540m;
則在這30s整個過程中,汽車的平均速度:。
30.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,鐵桶重為20N,桶的底面積為100cm2,往桶里倒入3kg的水,水的深度為15cm,平放在面積為1m2的水平臺面上。求:
(1)水對桶底的壓強;
(2)桶底受到水的壓力;
(3)臺面受到桶的壓強。
【答案】(1)桶內水的深度h=15cm=0.15m,
水對桶底的壓強:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa。
(2)桶底受到水的壓力:F=pS=1500Pa×100×10-4m2=15N。
(3)臺面受到的壓力:F'=G桶+G水=G桶+m水g=20N+3kg×10N/kg=50N,
臺面受到最小的壓強:。
【知識點】液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】(1)知道桶內水的深度,根據p=ρgh求出水對桶底的壓強。
(2)再根據F=pS求出桶底受到水的壓力。
(3)臺面受到桶的壓力等于水和桶的重力之和,受力面積等于桶和臺面的接觸面積,根據求出臺面受到桶的壓強。
31.(2024八上·慈溪期中)如圖甲所示,一彈簧測力計下懸掛底面積為40cm2的圓柱體,水平桌面上放置底面積為100cm2,質量為500g的圓筒,筒內裝有30cm深的某液體。現將圓柱體從圓筒上方離液面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入液體中,彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關系圖像如圖乙所示(圓筒的厚度忽略不計,圓柱體下降過程中沒有液體從筒中溢出)。求;
(1)圓柱體的高度為   cm;
(2)圓柱體完全浸沒時受到液體的浮力;
(3)筒內液體密度;
(4)當圓柱體完全沒沒時,圓筒對桌面的壓強。
【答案】(1)10
(2)由圖像可知,當h=0時,彈簧測力計的示數為18N,圓柱體的重力等于彈簧測力計的示數,則G=18N,當h≥17cm時,彈簧測力計的示數不變,說明此時浮力不變,圓柱體完全浸沒,此時圓柱體受到的拉力F拉=12N,
圓柱體浸沒液體時受到的浮力為:F浮=G-F拉=18N-12N=6N;
(3)圓柱體浸沒在液體中時,排開液體的體積為:
V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10-4m3;
由F浮=ρ液gV排得,液體的密度為:;
(4)液體的體積為:V液=S h液=100cm2×30cm=3000cm3=3×10-3m3;
由得,液體的質量為:m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg;
將圓柱體、圓筒、液體看做一個整體,圓筒對地面的壓力為:F=(m液+m筒)g+G-F拉=(4.5kg+0.5kg)×10N/kg+18N-12N=56N;
圓筒對地面的壓強為:。
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)由圖像可知,從7cm時彈簧測力計的示數逐漸減小,到17cm后彈簧測力計的示數不變,據此判斷出圓柱體高度;
(2)根據圖象分析出物體的重力、完全浸沒時受到的拉力,利用稱重法測浮力F浮=G-F拉求圓柱體浸沒液體時受到的浮力;
(3)求出了圓柱體浸沒液體時受到的浮力,求出圓柱體的體積(浸沒時排開液體的體積),利用F浮=ρ液gV排求液體的密度;
(4)此時圓筒對桌面的壓力等于圓筒、圓柱體、液體的總重減去圓柱體受到的拉力,知道受力面積大小,利用求圓筒對桌面的壓強。
【解答】 (1)由圖像可知,從7cm時彈簧測力計的示數逐漸減小,到17cm后彈簧測力計的示數不變,所以圓柱體高度為:h=17cm-7cm=10cm;
(2)由圖像可知,當h=0時,彈簧測力計的示數為18N,圓柱體的重力等于彈簧測力計的示數,則G=18N,當h≥17cm時,彈簧測力計的示數不變,說明此時浮力不變,圓柱體完全浸沒,此時圓柱體受到的拉力F拉=12N,圓柱體浸沒液體時受到的浮力為:F浮=G-F拉=18N-12N=6N;
(3)圓柱體浸沒在液體中時,排開液體的體積為:
V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10-4m3;
由F浮=ρ液gV排得,液體的密度為:;
(4)液體的體積為:V液=S h液=100cm2×30cm=3000cm3=3×10-3m3;
由得,液體的質量為:m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg;
將圓柱體、圓筒、液體看做一個整體,圓筒對地面的壓力為:F=(m液+m筒)g+G-F拉=(4.5kg+0.5kg)×10N/kg+18N-12N=56N;
圓筒對地面的壓強為:。
1 / 1浙江省慈溪市慈吉實驗學校2024-2025學年八年級上學期11月期中考試科學試卷(1-3章)
一、選擇題(請選出每小題中一個最符合題意的選項,不選、多選、錯選均不給分)
1.(2024八上·慈溪期中)下列所述的物理量估算不正確的是(  )
A.中學生雙腳站立時對地面的壓強約為10000帕
B.中學生體重約為500牛
C.中學生爬樓梯的速度約40米/分鐘
D.兩個雞蛋的質量約為10克
2.(2024八上·慈溪期中)機械運動是自然界最普遍的一種運動。以下不屬于機械運動的是(  )
A.植物開花
B.月球繞地球運動
C.戰斗機在空中飛行
D.運動員奔跑
3.(2024八上·慈溪期中)在下列做法中,屬于防止慣性帶來的危害的是(  )
A.三級跳遠要助跑
B.用盆潑水
C.用石頭打水漂
D.行車時保持車距
4.(2024八上·慈溪期中)研學小組同學在杭州樂園親身體驗了一次極限運動——過山車,同學們乘坐過山車在環形跑道上高速行駛時,感覺“天旋地轉”,感覺“天旋地轉”選取的參照物是(  )
A.地面上站立的同學 B.地面上建筑物
C.過山車的座椅 D.過山車軌道最高點
5.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,打彈弓是很多男孩子年幼時的游戲,下列情景中關于力的作用效果的描述,其中一個與另外三個不同的是(  )
A.瞄準時,手的拉力把橡皮筋拉長
B.松手后,橡皮筋的彈力把石塊射出
C.飛行中,重力讓石塊劃出一道弧線
D.中靶時,靶把石塊彈開
6.(2024八上·慈溪期中)如圖所示的各種措施中,屬于增大壓強的是(  )
A.切果器的刀片很薄
B.滑雪板的面積寬大
C.駱駝的腳掌寬大
D.大貨車有很多車輪
7.(2024八上·慈溪期中)如圖所示容器中裝的是水。當閥門a和閥門b打開后,水不流動時觀察到的現象為(  )
A.左管中水面最高
B.右管中水面最高
C.中間容器中水面最高
D.中間容器和左、右管中的水面一樣高
8.(2024八上·慈溪期中)籃球是一項受歡迎程度較高的體育項目,也是中考體育的考試項目。圖中虛線是某同學在練習投籃時籃球在空中的運動軌跡,不計空氣阻力,則籃球受力的示意圖正確的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,將兩個完全相同的彈簧測力計串連在一起(不計測力計和繩的自重),小科用100N的水平拉力拉測力計B,此時A、B測力計的示數分別為(  )
A.200N 100N B.100N 100N C.100N 200N D.200N 200N
10.(2024八上·慈溪期中)我國傳統文化蘊含豐富的科學原理,如古代人民就能充分利用空氣流動原理設計建筑、制作工藝品等。傳統建筑“冷巷”是相鄰兩屋之間狹窄的露天通道。當風快速穿過“冷巷”時,兩側屋內的空氣就會向“冷巷”內流動(如圖),這是因為風快速穿過“冷巷”時(  )
A.流速變小,壓強減小 B.流速變小,壓強增大
C.流速變大,壓強減小 D.流速變大,壓強增大
11.(2024八上·慈溪期中)2024年1月9日,客場作戰的福建女排在先輸一局的情況下,連扳三局,以3:1擊敗遼寧女排,取得了與山東隊爭奪聯賽第五名的資格。如圖所示,這是女排運動員正在扣球的情景,以下說法中正確的是(  )
A.用力扣球時,排球的運動速度加快,說明力可以使物體發生形變
B.手對排球的作用力和排球對手的作用力是一對相互作用力
C.排球在空中飛行時,受到平衡力的作用
D.排球離開運動員后還能在空中飛行,是因為排球受到慣性的作用
12.(2024八上·慈溪期中)有a、b、c三個實心小球,其中a與b質量相等,b與c體積相同;將三個小球緩慢放入盛有水的容器中,待小球靜止后,其狀態如圖所示,其中c球沉在容器底部。則下列判斷正確的是(  )
A.重力關系為 B.密度關系為
C.所受浮力關系為 D.排開水的質量關系為
13.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,將兩只同樣盛滿水的溢水杯放在天平的兩盤時天平平衡。將一木塊放在右盤的溢水杯中木塊漂浮在水面上,并將溢出的水取走,此時天平(  )
A.右邊上移 B.保持平衡 C.右邊下移 D.無法確定
14.(2024八上·慈溪期中)小科用刻度尺、塑料碗、大燒杯(底面積為S)等器材測量金屬球的體積和質量,他先在燒杯內放入適量水,再將塑料碗輕輕放入水中,如圖甲所示,測出此時燒杯內水的深度為h1;將金屬球放在塑料碗中,放入球后的狀態如圖乙所示,測出此時燒杯內水的深度為h2;將塑料碗中的金屬球輕放入燒杯中,如圖丙所示,測出此時燒杯內水的深度為h3。則該金屬球的密度為(  )
A. B.
C. D.
15.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,有一個盛水玻璃容器,水中浮著一個倒立的玻璃杯,杯中封有部分空氣,處于圖示靜止狀態,當小管中水位發生變化時,關于玻璃杯狀態的敘述正確的是 (  )
A.往小管中加水,玻璃杯將向上運動
B.往小管中加水,玻璃杯仍然保持靜止狀態
C.打開閥門,小管中水位下降,玻璃杯將向上運動
D.不管小管中水位升還是降,玻璃杯永遠保持靜止
二、填空題
16.(2024八上·慈溪期中)賽龍舟是中華民族傳統文化,每年的端午節橫店影視城都會舉辦端午龍舟賽。如圖所示是龍舟賽的精彩情景。
(1)坐在龍舟最前面的是指揮者,他相對于龍舟來說是   (填“運動”或“靜止”)的。
(2)隊員通過向后劃槳使龍舟加速向前做直線運動,此時龍舟受力   (填“平衡”或“不平衡”)。使龍舟前進的力的施力物體是   。
17.(2024八上·慈溪期中)一物體在同一水平地面上做直線運動,當物體運動的路程和時間圖像如圖甲所示時,其受到的水平推力為F1當物體運動的速度和時間圖像如圖乙所示時,其受到的水平推力為F2,兩次運動時的速度分別為V1、V2。則F1   F2(填“<”、“=”或“>”,下同),V1   V2。
18.(2024八上·慈溪期中)質地均勻的長方體重10N,如圖所示放在桌面上,它與桌面的接觸面積為0.01m2,則它對桌面的壓強p1為   Pa;用水平力F1向右緩慢推動物體,使其一小部分露出桌面,在推動物體的過程中,物體對桌面的壓強   (選填“變小、不變”或“變大”)。
19.(2024八上·慈溪期中)小明自制了一支密度計,將其分別放入盛有液體密度為ρ甲和ρ乙的甲、乙兩個容器中,靜止時如圖所示,密度計在兩種液體中受到的浮力大小關系:F甲   F乙;從觀察到的現象判斷:ρ甲   ρ乙(均選填“>”、“<”或“=”)。
20.(2024八上·慈溪期中)擦窗機器人的質量為2千克,它的“腹部”有吸盤。如圖,當擦窗機器人的真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時,它能牢牢地吸在豎直玻璃上。
(1)擦窗機器人工作時,主機內部的氣壓   (選填“大于”“等于”或“小于”)外界大氣壓,而“吸附”在玻璃上。
(2)當擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,若真空泵繼續向外抽氣,則擦窗機器人受到的摩擦力   (選填“變大”“變小”或“不變”)。水平向左勻速拉動窗戶玻璃時,此時機器人受到的摩擦力的方向為   。
21.(2024八上·慈溪期中)如圖甲所示,小明想利用以下實驗方案測量本地的大氣壓值。所用一次性注射器的最大刻度為2mL。
(1)步驟一:把注射器的活塞推到注射器筒的底端,這樣做的目的是   ,然后用一個橡皮帽封住注射器的小孔。
步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當注射器中的活塞   時,記下彈簧測力計的示數為4.5N。
步驟三:用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為4.00cm。
步驟四:算出大氣壓強的值   Pa。
(2)為判斷實驗結果的準確性,小明利用自家汽車里的“胎壓計”測量實際的大氣壓,示數如圖乙所示,對比兩次實驗結果,小明認為測量結果偏小的原因可能是____。
A.彈簧測力計的自重對實驗有影響
B.注射器中有空氣未排盡
C.活塞與注射器筒壁間有摩擦
D.注射器漏氣
22.(2024八上·慈溪期中)某興趣小組利用彈簧測力計、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗證阿基米德原理(細線的質量和體積均忽略不計)。
(1)某同學發現溢水杯中未裝滿水,如圖甲所示,這樣會使溢出水的重力   (填“偏大”、“偏小”或”無影響”)。
(2)溢水杯裝滿水后,將物塊浸沒在水中,如圖乙所示。甲、乙兩圖中彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3、F4,當它們滿足關系式   時,可以驗證阿基米德原理。
(3)繼續實驗,將物塊浸沒在裝滿酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中,如圖丙所示,發現F5   F3(填”大于”、“小于”或”等于”),說明物塊受到的浮力大小與液體的密度有關。
(4)請計算實驗所用物塊的密度為   千克/米3。
三、實驗與探究題
23.(2024八上·慈溪期中)“牛頓第一定律”的形成,經歷了伽利略、笛卡爾和牛頓等科學家不斷完善的過程
(1)伽利略經過如圖所示的實驗和推理得出結論:如果沒有摩擦阻力和空氣阻力的影響,在水平面上運動的物體將會一直運動下去,結合伽利略的結論寫出圖中各實驗和推理的先后順序:   (用字母表示)。
A、 B、 C、
(2)笛卡爾在伽利略觀點的基礎上進一步完善;如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續以同一速度沿直線運動,既不停下來也不偏離原點的方向,牛頓在他們研究的基礎上提出了“牛頓第一定律”,相對于“牛頓第一定律”,笛卡爾的觀點有什么不足?   。
(3)“牛頓第一定律”是科學家們基于實驗事實并加以合理的邏輯分析的而獲得的,這種研究方法稱為   。
24.(2024八上·慈溪期中)讓我們來探究摩擦力的大小跟哪些因素有關。
【建立假設】摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力大小有關。
【原理分析】
(1)彈簧測力計只能測量拉力的大小,如何用它測出摩擦力?可以使拉力和摩擦力成為一對平衡力。如圖甲,將木塊放置在水平木板上,沿水平方向用彈簧測力計勻速拉動木塊,則此時木塊所受的摩擦力為   牛。
(2)【實驗步驟】
步驟一:在木塊上放一個砝碼,增大木塊與長木板之間的壓力,測出木塊運動時受到的摩擦力。
步驟二:在圖甲的木板上分別鋪上棉布和毛巾,重復圖甲實驗。
步驟二的目的是探究滑動摩擦力的大小與接觸面   的關系。
(3)【實驗分析】
部分同學認為步驟一加了砝碼雖然增大了壓力,但木塊和砝碼的總重力也增大了。影響摩擦力的因素究竟是重力、壓力還是兩者都是呢?
【改進設計】
如圖乙,往氫氣球內充氫氣可以增大氫氣球對金屬盒的拉力,往金屬盒中加入數量不等的沙子,可以改變金屬盒的重力。壓力傳感器可測出金屬盒對白紙的壓力,拉力傳感器可間接測得金屬盒與白紙之間的摩擦力。
如圖乙,拉動白紙,記錄下壓力傳感器和拉力傳感器的示數。要驗證摩擦力的大小與重力大小無關,需繼續進行的實驗操作是往金屬盒加入適量的沙子,并使壓力傳感器的示數和氫氣球未充氫氣時的示數   (填“相同”或“不相同”),再次進行實驗。
(4)【交流評價】
為驗證摩擦力與壓力、重力的關系,小義把同一磁鐵分別放在水平鐵板上、吸在水平鐵板下,勻速拉動彈簧測力計進行實驗。根據下面的評價量表,請你判斷此方案的等級并簡要說明理由   。
評價等級 優秀 合格 待改進
評價指標 能得出摩擦力大小與壓力大小有關、與重力大小無關兩個結論 能得出摩擦力大小與壓力大小有關或與重力大小無關中的一個結論 不能得出相關的結論
25.(2024八上·慈溪期中)在研究“液體對容器底部的壓強與深度的關系”時,有同學用圖甲所示的裝置進行實驗。往裝置中加水,當水位從容器體積處升高至2時,根據實驗現象得出:“液體對容器底部的壓強隨深度的增加而增大”的結論。小明覺得在加水的過程中,水的質量也會增加,干擾結論判斷。于是他采用如圖乙所示的實驗裝置對該結論進行深入探究,以下是他的實驗步驟:
①將自制塑料膜均勻鋪在電子秤的秤面上,打開電子秤進行調零。
②用燒杯往容器內倒水,水要達到一定深度。
③調節自制角度調節器,改變側板的傾斜角度,觀察記錄電子秤的示數以及水面高度。
(1)圖甲實驗中,隨著水位的增加能觀察的實驗現象是:   。
(2)圖乙實驗中,能利用電子秤的示數反映液體對容器底部壓強大小的依據是:   。
(3)小明通過實驗證明液體壓強與液體深度和液體密度有關。請你寫出用裝置乙探究液體壓強與液體密度關系的簡要操作:   。
26.(2024八上·慈溪期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,提出如下猜想。
猜想1:浮力的大小可能與液體的密度有關
猜想2:浮力的大小可能與物體的重力有關_
猜想3:浮力的大小可能與物體的形狀有關
猜想4:浮力的大小可能與排開液體體積有關
(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,手會感到越吃力。這個事實可以支持以上猜想   (選填序號)。
(2)為了研究猜想1和猜想2,運用了體積相同的A、B、C三個圓柱體,測得重力分別為4N、4.5N、5N,然后進行如圖2所示的實驗。(物體均未接觸燒杯底)
①比較序號   的三次實驗,可得出初步結論:浮力大小與液體密度有關。
②比較序號a、b、c的三次實驗,可得出結論:   。
(3)為了研究猜想3,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖3所示的實驗,由此小明得出的結論是:浮力的大小與物體的形狀有關,小珍認為這結論不可靠,主要原因是   。
27.(2024八上·慈溪期中)如圖所示為“頂針”,是民間常用的縫紉用品,一般為鐵質或銅制,套在手指上,能頂著針尾,手指發力來穿透衣物。小云發現媽媽的縫紉盒里也有一個頂針,剛學完密度知識的小云設計了兩個不同的方案鑒定頂針的材料,查閱完資料得知、。
方案一:利用天平和量筒測量,實驗操作如下:
①小云將頂針放在調節好的天平左盤,天平重新平衡時,砝碼和游碼在標尺上的位置如圖甲所示。
②再將頂針放入傾斜的裝滿水的燒杯中,如圖乙所示,用量筒測出小燒杯中溢出的水的體積,如圖丙所示。(頂針大于量筒口)
方案二:利用電子秤測量,實驗操作如下:
①給燒杯中裝入適量水,按電子秤清零鍵,如圖a。
②用細線懸掛頂針,慢慢放入燒杯的水中,不接觸燒杯底部,如圖b,此時電子秤的示數為m1。
③慢慢松開細線,使頂針沉底,如圖c,此時電子秤的示數為m2。
(1)用頂針套在手指上推針的目的是通過   減小對手指的壓強。
(2)方案一中測量的頂針的質量為   ,該頂針的原材料為   。方案二中測出頂針的密度ρ=   (用已知量和測量量表示,水的密度為ρ水)。
(3)你認為   (選填“方案一”或“方案二”)的測量方法更精確,理由是:   。
四、綜合題
28.(2024八上·慈溪期中)利用大氣壓原理解釋現象時,有同學經分析后概括出以下思維模型圖甲:
上課時老師演示圖乙實驗:首先,盆里放適量的水;然后,點燃一支蠟燭立在盆中間;接著,從瓶口朝下放蠟燭正上方加熱一會兒;最后,將杯子倒扣到水里,觀察到瓶內水面逐漸上升。
結合思維模型和學過的知識解釋水面上升的現象:。
29.(2024八上·慈溪期中)2024年2月開始中國鐵建提速建設常泰長江大橋如圖甲。這將是長江上首座集高速公路、城際鐵路、一級公路的“三位一體”過江通道,橋全長約10km,其中主橋約1200m。上層為設計時速100km/h的雙向六車道高速公路,下層為一級公路和城際鐵路。
(1)一輛貨車總重10噸,行駛時受到的阻力是車總重力的0.15倍,且以設計時速勻速通過該橋主橋,則該車受到的牽引力是多大?共需要多少小時?
(2)若一輛汽車由靜止開始駛入大橋,假設速度與時間的關系如圖乙所示,經15s行駛0.315km后,然后開始做勻速直線運動用時15s,求在這30s整個過程中,汽車的平均速度是多少m/s?
30.(2024八上·慈溪期中)如圖所示,鐵桶重為20N,桶的底面積為100cm2,往桶里倒入3kg的水,水的深度為15cm,平放在面積為1m2的水平臺面上。求:
(1)水對桶底的壓強;
(2)桶底受到水的壓力;
(3)臺面受到桶的壓強。
31.(2024八上·慈溪期中)如圖甲所示,一彈簧測力計下懸掛底面積為40cm2的圓柱體,水平桌面上放置底面積為100cm2,質量為500g的圓筒,筒內裝有30cm深的某液體。現將圓柱體從圓筒上方離液面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入液體中,彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關系圖像如圖乙所示(圓筒的厚度忽略不計,圓柱體下降過程中沒有液體從筒中溢出)。求;
(1)圓柱體的高度為   cm;
(2)圓柱體完全浸沒時受到液體的浮力;
(3)筒內液體密度;
(4)當圓柱體完全沒沒時,圓筒對桌面的壓強。
答案解析部分
1.【答案】D
【知識點】估測
【解析】【分析】首先要對相關物理量有個初步的認識,不同物理量的估算,有的需要憑借生活經驗,有的需要經過簡單的計算,有的要進行單位換算,最后判斷符合要求的是哪一個。
【解答】 A、中學生雙腳站立時,對地面的壓力等于自身重力,大約為500N,對地面的壓強,故A正確;
B、中學生體重可能為500牛,故B正確;
C、中學生爬樓梯的速度可能為40米/分鐘,故C正確;
D、兩個雞蛋的質量約為100克,故D錯誤。
故答案為:D。
2.【答案】A
【知識點】機械運動的分類
【解析】【分析】在物理學中,將一個物體相對于另一個物體的位置改變叫機械運動。
【解答】植物開花,描述的是一種生命現象,與機械運動無關,故A符合題意;
月球繞地球運動,戰斗機在空中飛行,運動員奔跑,描述的都是一個物體相對另一個物體的位置改變,即都是機械運動,故B、C、D不合題意。
故選A。
3.【答案】D
【知識點】慣性
【解析】【分析】物體保持運動狀態不變的性質叫慣性,根據慣性在各個選項中的作用分析。
【解答】A.三級跳遠要助跑,利用慣性騰空后可以跳出更遠的距離,故A不合題意;
B.用盆潑水時,借助水的慣性將水和盆子分開,故B不合題意;
C.用石頭打水漂時,借助石頭的慣性在水面上劃出曲線,故C不合題意;
D.行車時保持車距,防止緊急剎車時由于慣性造成的追尾事故,故D符合題意。
故選D。
4.【答案】C
【知識點】參照物及其選擇
【解析】【分析】研究物體的運動時,必須事先選定一個標準的物體,這個事先被選作標準的物體叫參照物。如果被研究的物體相對于這個標準位置發生了改變,則是運動的;如果被研究的物體相對于這個標準位置沒有發生改變,則是靜止的。
【解答】以過山車座椅為參照物,地面上的人和建筑物與過山車座椅之間的位置不斷發生變化,建筑物是不斷運動的,所以感覺“天旋地轉“,好像地面上的人和建筑物都在旋轉,故C正確,ABD錯誤。
故答案為:C。
5.【答案】A
【知識點】力的作用效果
【解析】【分析】力的作用效果有兩個:力可以改變物體的形狀,也可以改變物體的運動狀態(包括速度大小和運動方向的改變)。
【解答】A、瞄準時,手的拉力把橡皮筋拉長,說明力可以改變物體的形狀;
B、松手后,橡皮筋的彈力把石塊射出,即彈力使石塊由靜止變為運動,說明力可以改變物體的運動狀態;
C、飛行中,重力讓石塊劃出一道弧線,是重力改變了石塊的運動方向,說明力可以改變物體的運動狀態;
D、中靶時,靶把石塊彈開,即靶對石塊的力改變了石塊的運動方向,說明力可以改變物體的運動狀態;
所以力的作用效果與另外三個不同的是A。
故答案為:A。
6.【答案】A
【知識點】增大或減小壓強的方法
【解析】【分析】壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關;
增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;
減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力。
【解答】A、切果器的刀片很薄,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故A符合題意。
BCD、滑雪板的面積寬大、駱駝的腳掌寬大、大貨車有很多車輪,都是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故BCD不合題意。
故答案為:A。
7.【答案】D
【知識點】影響液體壓強大小的因素;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【分析】上端開口,底部連通的容器叫連通器,在連通器中同種液體不流動時,液面總是相平的;據此分析解答即可。
【解答】讀圖可知,當閥門A和閥門B打開后,左右兩管上端開口,底部連通,構成連通器,因此容器中裝滿水,當閥門A和閥門B打開后,水不流動時,中間容器和左、右管中的水面一樣高,故ABC錯誤、D正確。
故答案為:D。
8.【答案】B
【知識點】力的三要素及力的示意圖
【解析】【分析】重力是物體由于地球的吸引而受到的力,其方向豎直向下。
【解答】籃球在空中飛行是由于籃球具有慣性,不計空氣阻力,籃球在空中飛行時只受到重力作用,方向豎直向下,作用在籃球的重心上,故ACD錯誤、B正確。
故答案為:B。
9.【答案】B
【知識點】彈力
【解析】【分析】彈簧測力計使用時,總是處于靜止狀態或勻速直線運動狀態,此時彈簧測力計處于平衡狀態,受到的就是一對平衡力,平衡力的大小相等、方向相反。
可以分別以其中一個彈簧測力計為研究對象進行受力分析,測力計的示數等于某一個力的大小。
彈簧測力計顯示的是彈簧掛鉤上所受到的拉力的大小,吊環上的作用力起固定作用。
【解答】以A彈簧測力計為研究對象,測力計處于平衡狀態,受到一對為100N的平衡力,彈簧測力計的示數等于某一個力的大小,等于100N;
同理以B彈簧測力計為研究對象,測力計處于平衡狀態,受到一對為100N的平衡力,彈簧測力計的示數等于某一個力的大小,測力計的示數仍為100N。
故答案為:B。
10.【答案】C
【知識點】流體壓強與流速的關系
【解析】【分析】流體的壓強跟流體的速度有關,流速越大,壓強越小。從屋的內側和外側受到的壓強進行考慮。
【解答】當風快速穿過“冷巷”時,屋外的空氣流速大,壓強小,產生內外壓力差,使得兩側屋內的空氣就會向“冷巷”內流動,故C正確,ABD錯誤。
故答案為:C。
11.【答案】B
【知識點】力的作用是相互的;慣性;平衡力的辨別
【解析】【分析】(1)力是改變物體運動狀態的原因;
(2)大小相等,方向相反,作用在同一直線上,但是作用在兩個物體上;
(3)二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個物體上,作用在同一條直線上;
(4)慣性是指一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質,慣性不是力。
【解答】A、用力扣球時,球的運動速度加快,球的運動狀態改變了,說明力可以改變物體的運動狀態,故A錯誤;
B、手對排球的作用力和排球對手的作用力,大小相等,方向相反,作用在同一直線上,作用在兩個物體上,是一對相互作用力,故B正確;
C、排球在空中飛行時受到重力和空氣阻力的作用,這兩個力不在同一直線上,所以不是一對平衡力,故C錯誤;
D、由于慣性,排球離開運動員后還能在空中飛行,慣性是物體本身的一種屬性,不能說“受到慣性”,故D錯誤。
故答案為:B。
12.【答案】C
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)當物體的重力大于受到的浮力時物體下沉,當物體的重力等于受到的浮力時物體懸浮或漂浮,當物體的重力小于受到的浮力時物體上浮;根據阿基米德原理結合圖判斷三球的體積關系;
(2)當物體的密度大于液體的密度時物體下沉,當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮,當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮。
【解答】 A、b懸浮,c沉入底部,
所以Fb=Gb,Fc<Gc;
因為b與c體積相同,
所以根據F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,
所以Gb<Gc;則Ga=Gb<Gc,故A錯誤;
B、當物體的密度大于液體的密度時物體下沉,當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮,當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮,
所以根據a漂浮、b懸浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故B錯誤;
C、由圖可知,a漂浮,b懸浮,
因為當物體的重力等于受到的浮力時物體懸浮或漂浮,
所以Fa=Ga,Fb=Gb;
所以a與b質量相等,則物體的重力相等,
故浮力Fa=Fb,
因為F浮=ρgV排,
所以V排b=V排c,
故Fb=Fc,
故所受浮力關系為Fa=Fb=Fc,故C正確;
D、據浮力關系為Fa=Fb=Fc,結合F浮=G排=m排g可知,
排開水的質量關系為ma=mb=mc,故D錯誤。
故答案為:C。
13.【答案】B
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】天平是否平衡,取決于木塊的重力與排開水的重力的大小。根據漂浮條件和阿基米德原理分析判斷即可。
【解答】根據題意可知,天平平衡,說明左盤中杯子與水的總重力等于右盤中物體的總重力。
若往杯里放一木塊,木塊漂浮在水面上,木塊的重力等于水對它的浮力。
根據阿基米德原理F浮=G排可知,木塊受到的浮力等于它排開水的重力;
則木塊的重力等于它排開水的重力,即放入木塊前后托盤上的總重力保持不變,
因此天平會重新達到平衡.
故選B。
14.【答案】A
【知識點】密度公式的應用;設計實驗測密度
【解析】【分析】 如圖甲,在大燒杯內放入適量水,將塑料碗輕輕放入水中漂浮,用刻度尺測出此時大燒杯內水的深度為h1;
如圖乙,將金屬球放在塑料碗中,裝有金屬球的塑料碗仍在水中漂浮,用刻度尺測出此時大燒杯內水的深度為h2,設大燒杯的底面積為S,根據漂浮條件和阿基米德原理可判斷得出金屬球的重力;
如圖丙,將塑料碗中的金屬球放入燒杯中,用刻度尺測出此時燒杯內水的深度為h3,h3與h1之差與燒杯底面積的乘積就是金屬球浸沒時排開水的體積,也就是金屬球的體積。
利用可得到其密度。
【解答】 圖甲中,塑料碗處于漂浮,則根據漂浮條件可知:F甲浮=G碗;
圖乙中,塑料碗和金屬球一起處于漂浮,則根據漂浮條件可知:F乙浮=G碗+G球;
燒杯的底面積為S,則根據F浮=ρ水gV可知:
圖甲中:,
圖乙中,,
由圖甲、乙可知:ΔV=V乙排-V甲排=S(h2-h1),
即:,
所以,,
則:G球=ρ水gS(h2-h1),
比較圖甲、丙可知:金屬球的體積V球=S(h3-h1),
金屬球的密度。
故答案為:A。
15.【答案】C
【知識點】液體的壓強;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【分析】(1)當向小管內加水時,容器中水的壓強會變大,水的壓強大了,杯子中氣體的體積會減小,那么杯子受到的浮力就小了,會下沉;
(2)當打開閥門時,小管中水位下降,對應的容器壓強減小,小杯子內的氣體因壓強減小導致體積變大,V排變大,浮力變大,會上浮。
【解答】 小管與容器相通,容器內的水壓與小管水位成正比;
當小管水位上升,容器內水壓增加,玻璃杯中的空氣被壓縮,玻璃杯受到的浮力隨之減小,玻璃杯向下運動。
同理,當小管水位下降,容器內水壓減小,玻璃杯中的空氣體積增大,玻璃杯受到的浮力隨之增大,玻璃杯向上運動。
故答案為:C。
16.【答案】(1)靜止
(2)不平衡;水
【知識點】參照物及其選擇;平衡狀態的判斷
【解析】【分析】(1)在研究物體運動時,要選擇參照的標準,即參照物,物體的位置相對于參照物發生變化,則運動,不發生變化,則靜止。
(2)處于非平衡狀態的物體受到的力不是平衡力;
根據力的作用是相互的分析解答。
【解答】(1)指揮者坐在龍舟最前面,以龍舟為參照物,指揮者相對于龍舟的位置沒有發生變化,是靜止的。
(2)龍舟加速向前做直線運動,由于速度發生變化,不是平衡狀態,所以此時龍舟受力不平衡。
隊員向后劃槳時,槳對水有向后的力,由于物體間力的作用是相互的,水對槳有向前的力,使龍舟前進,所以使龍舟前進的力的施力物體是水。
17.【答案】=;<
【知識點】速度公式及其應用;平均速度的計算及測量
【解析】【分析】根據圖像確定物體兩次的運動狀態,然后根據其運動狀態得出推力和摩擦力的關系,再根據摩擦力大小的影響因素得出兩次受到的摩擦力大小,進而得出兩次推力的的大小關系。
【解答】 由圖像甲可知,物體做勻速直線運動,速度大小為;
由圖像乙可知,物體的速度保持不變,即物體做勻速直線運動,速度大小為v2=4m/s,則v1<v2;
因為兩次都是勻速直線運動,根據二力平衡條件可知,推力都等于摩擦力,物體對地面的壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,則物體受到的摩擦力不變,故受到的水平推力為:F1=F2。
18.【答案】1000;變大
【知識點】壓強的大小及其計算;壓強的變化
【解析】【分析】 (1)質地均勻的長方體重10N,放在水平桌面上,對桌面的壓力F=G,它對桌面的壓強;
(2)在推動物體的過程中物體的重力不變,物體對桌面的壓力不變,當其一小部分露出桌面時,受力面積變小,根據分析物體對桌面的壓強變化。
【解答】 (1)質地均勻的長方體重10N,放在水平桌面上,對桌面的壓力F=G=10N
它對桌面的壓強
(2)在推動物體的過程中物體的重力不變,物體對桌面的壓力不變,當其一小部分露出桌面時,受力面積變小,由可知,此時物體對桌面的壓強變大。
19.【答案】=;<
【知識點】密度公式的應用;設計實驗測密度
【解析】【分析】 物體漂浮或懸浮時浮力等于重力,在兩圖中都是漂浮,而且是相同的密度計,所以浮力相同;根據阿基米德原理可知兩容器中液體密度的大小。
【解答】 由于是同一個密度計,在兩種液體中都漂浮,
根據漂浮條件可知:F甲=G,F乙=G,
則密度計在兩種液體中受到的浮力:
F甲=F乙,
根據阿基米德原理可得:
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙;
由圖可知:V排甲>V排乙;
所以,ρ甲<ρ乙。
20.【答案】(1)小于
(2)不變;豎直向上
【知識點】摩擦力的存在;大氣壓的綜合應用
【解析】【分析】 (1)擦窗機器人工作時,真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時,主機內部氣壓小于大氣壓;
(2)擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,在豎直方向上受到豎直向上的摩擦力和豎直向下的重力平衡,二力大小相等,方向相反。
【解答】 (1)擦窗機器人工作時,真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時,泵內氣壓小于大氣壓,大氣壓就把它壓在豎直玻璃上,即“吸附”在玻璃上;
(2)擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,在豎直方向上受到的摩擦力和豎直向下的重力平衡,二力大小相等,方向相反;若用真空泵繼續向外抽氣,由于“擦窗機器人”在豎直玻璃上仍靜止,其重力不變,則摩擦力不變;
水平向左勻速拉動窗戶玻璃時,機器人在水平方向上不受力,在豎直方向上仍然受力平衡,則摩擦力與重力方向相反,所以此時機器人受到的摩擦力的方向為豎直向上。
21.【答案】(1)排除注射器內的空氣;相對注射器筒開始勻速運動;9×104
(2)B;D
【知識點】大氣壓強的測量方法
【解析】【分析】(1)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,這樣做的目的是排除注射器內的空氣;當注射器中的活塞相對注射器筒開始勻速運動時,說明此時注射器受到的拉力與大氣壓力是一對平衡力,記下彈簧測力計的示數;由注射器全部刻度的長度和注射器標注的最大體積得到其活塞的面積,利用壓強公式得到大氣壓強的數值;
(2)水平方向拉動時,不用考慮彈簧自重對實驗的影響;注射器中有空氣未排盡,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小;活塞與注射器筒壁間有摩擦,會使拉力的測量值偏大,算出的大氣壓會偏大;注射器漏氣,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小。
【解答】 (1)步驟一:把注射器的活塞推到注射器筒的底端,這樣做的目的是排除注射器內的空氣;
步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當注射器中的活塞相對注射器筒開始勻速運動時,說明此時注射器受到的拉力與大氣壓力是一對平衡力,記下彈簧測力計的示數為4.5N。
步驟三:用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為4.00cm,則注射器活塞的面積為。
步驟四:算出大氣壓強的值。
(2))A、水平拉不用考慮彈簧自重;
B、注射器中有空氣未排盡,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小;
C、活塞與注射器筒壁間有摩擦,會使拉力的測量值偏大,算出的大氣壓會偏大;
D、注射器漏氣,會使拉力變小,算出的大氣壓會偏小。
綜上所述,可能會使測量值小于真實值的是BD。
22.【答案】(1)偏小
(2)F4-F2=F3-F2
(3)大于
(4)4×103
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)如果溢水杯中沒有裝滿水,那么浸入物體后不會立刻有水排出,據此分析溢出水的重力變化;
(2)根據F浮=G-F拉計算浮力,根據G排=G總-G桶計算排開水的重力,根據阿基米德原理F浮=G排分析四個示數的關系即可。
(3)首先根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較在酒精中受到浮力的大小,然后根據F拉=G-F浮分析測力計的示數變化即可。
(4)首先根據F浮=G-F拉計算物體浸沒在水中受到的浮力,再根據計算物體的體積,最后根據計算物體的密度。
【解答】(1)某同學發現溢水杯中未裝滿水,那么放入物體后不會立刻有水流出,這樣會使溢出水的重力偏小。
(2)根據圖片可知,物體浸沒在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=F1-F3=4N-3N=1N;物體排開水的重力:G排=G總-G桶=F4-F2=1.5N-0.5N=1N。比較可知,當F4-F2=F1-F3時,即F浮=G排,此時可以驗證阿基米德原理。
(3)酒精的密度小于水的密度,根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物體浸沒在酒精中受到的浮力小于在水中受到的浮力。根據F拉=G-F浮可知,此時測力計的拉力偏大,即F5>F3;
(4)根據圖片可知,物體浸沒在水中受到的浮力為1N,
則物體的體積為:;
則物體的密度為:.
23.【答案】(1)CAB
(2)只涉及到了物體做勻速直線運動的情況,沒有涉及靜止物體的運動規律;
(3)理想實驗法
【知識點】牛頓第一定律
【解析】【分析】(1)牛頓第一定律的形成過程實質是研究阻力對物體運動的影響,采用了逐漸逼近的方法,即先實驗再推理,根據這一特點判斷圖中的合理順序;
(2)根據對牛頓第一定律內容的了解,知道這里研究了靜止和勻速直線運動兩種情況,可做出分析。
(3)牛頓第一定律是通過理想實驗法得到的。
【解答】(1)圖中各實驗和推理的順序應是先實驗再推理,圖C中有空氣阻力,圖A中沒有空氣阻力,所以先C再A,而圖B中,是推理得出了在無空氣阻力和無摩擦的情況下,物體將做勻速直線運動,故正確的順序應該是CAB。
(2)牛頓第一定律的內容是一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,而笛卡爾的觀點中,只涉及到了物體做勻速直線運動的情況,沒有涉及靜止物體的運動規律,所以這是他的觀點的不足之處。
(3)“牛頓第一定律”不是實驗定律,是科學家們以實驗事實為基礎,并加以合理的邏輯分析的而獲得的,這種研究方法稱為理想實驗法或推理法。
24.【答案】(1)0.8
(2)粗糙程度
(3)往金屬盒加入適量的沙子,使壓力傳感器的示數和氫氣球未充氫氣時的示數相同,再次進行實驗
(4)合格,兩次實驗中磁鐵的重力相等,而對鐵板的壓力不同,能得出摩擦力大小與壓力大小有關,但不能得出與重力大小無關。
【知識點】摩擦力的存在;影響摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根據彈簧測力計的分度值讀數,根據二力平衡條件可知木塊所受的摩擦力等于彈簧測力計的示數;
(2)圖甲的木板上分別鋪上棉布和毛巾,改變了接觸面的粗糙程度;
(3)要分析摩擦力大小與重力大小是否有關,要控制壓力大小相同,改變重力大小,據此分析即可;
(4)把同一磁鐵分別放在水平鐵板上(磁鐵對鐵板的壓力大于自身重力)、吸在水平鐵板下(鐵板受到磁鐵的吸引力等于磁鐵的重力),磁鐵的重力不變,磁鐵對木板的壓力改變,根據控制變量法分析即可。
【解答】(1)彈簧測力計的分度值為0.2N,示數為0.8N,根據二力平衡條件可知木塊所受的摩擦力為0.8N;
(2)圖甲的木板上分別鋪上棉布和毛巾,改變了接觸面的粗糙程度,所以是探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系;
(3)要分析摩擦力大小與重力大小是否有關,要控制壓力大小相同,改變重力大小,使用氫氣球,由于氫氣球向上拉金屬盒,所以金屬盒對白紙的壓力變小,故往金屬盒加入適量的沙子,使壓力傳感器的示數和氫氣球未充氫氣時的示數相同,再次進行實驗;
(4)把同一磁鐵分別放在水平鐵板上時,磁鐵對鐵板的壓力大于自身重力,而吸在水平鐵板下時,磁鐵對鐵板的壓力小于自身重力(此時鐵板受到的壓力等于磁鐵受到的吸引力與自身重力之差),即兩次實驗中磁鐵的重力相等(不變),而對鐵板的壓力不同,能得出摩擦力大小與壓力大小有關,但不能得出與重力大小無關,所以只能得出一個結論,則此方案的等級為合格。
25.【答案】(1)橡皮膜形變變大
(2)電子秤的示數越大,說明受到的壓力越大,受力面積不變時,壓強也越大;
(3)注入相同質量的不同液體,改變側板的傾斜角度使得深度的不變,觀察電子秤的示數是否改變。
【知識點】液體的壓強;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【分析】(1)(2)根據液體的壓強在相同面積上產生的壓力越大,說明壓強越大,據此分析;
(3)根據液體壓強與液體密度和深度有關,結合控制變量法分析解答。
【解答】(1)圖甲實驗中,隨著水位的增加,壓強變大,橡皮膜形變變大。
(2)圖乙實驗中,能利用電子秤的示數反映液體對容器底部壓強大小的依據是:受力面積不變時,壓力越大,說明壓強也越大。
(3)小明通過實驗證明液體壓強與液體深度和液體密度有關。請你寫出用裝置乙探究液體壓強與液體密度關系的簡要操作:注入相同質量的不同液體,改變側板的傾斜角度使得深度的不變,觀察電子秤的示數是否改變。
26.【答案】(1)4
(2)a、d、e;浮力的大小與物體的重力無關
(3)沒有控制排開液體的體積相同。
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)分析飲料罐浸入水中的深度增大后哪個因素發生改變即可;
(2)①根據控制變量法的要求選擇對照實驗;
②分別計算出三個圓柱體受到的浮力,然后進行比較即可;
(3)要探究浮力與物體形狀的關系,就要控制液體密度和物體排開液體的體積相同,然后改變物體的形狀,據此分析解答。
【解答】(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,它排開水的體積越大,而手會感到越吃力,則說明飲料罐受到的浮力增大,可以證明浮力大小與物體排開液體體積有關,即驗證猜想4;
(2)根據圖片可知,A、B、C三個物體的體積相同;
①探究浮力大小與液體密度的關系時,必須控制物體排開液體的體積相同,改變液體密度,故選a、d、e;
②根據F浮=G-F分別計算出a、b、c三圖中物體受到的浮力依次為:1N、1N和1N,則得到結論:浮力的大小與物體的重力無關;
(3)小玲認為這個結論不可靠,理由是:沒有控制排開液體的體積相同。
27.【答案】(1)增大受力面積
(2)17.8g;銅;
(3)方案二;將溢出的水倒入量筒中時會有殘留,導致體積測量誤差較大。
【知識點】密度及其特性;設計實驗測密度
【解析】【分析】 (1)壓強大小跟壓力大小和受力面積大小有關;增大壓強的方法:在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強;
(2)方案一:物體的質量等于砝碼的質量加游碼的示數,量筒分度值為1mL,讀取量筒中液體的示數,利用密度公式求出密度,由測量的密度確定頂針的材質;
方案二:將裝有適量水的燒杯放在電子秤上,打開開關并歸零;手提細線拴住頂針,浸沒在水中,如圖b,記下此時電子秤示數為m1;m1為頂針排開水的質量,然后可求得頂針排開水的體積;把頂針接觸杯底,手放開細線,如圖c,記下此時電子秤示數為m2,m2為頂針的質量,然后利用密度公式可求得頂針密度;
(3)方案二測量結果更精確,因為方案一在測量體積時,將溢出的水倒入量筒中時會有殘留,導致體積測量誤差較大。
【解答】 (1)用頂針套在手指上推針,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強。
(2)方案一:頂針的質量m=10g+5g+2.8g=17.8g
量筒的分度值為0.1mL筒里水的體積,那么頂針的體積為V=2mL=2cm3
則頂針的密度為則該頂針的原材料為銅;
(3)由圖b可知,頂針受的浮力等于頂針對水的作用力及電子秤的增加的重力,
F浮力=m1g,
頂針排水體積為,因為全部浸沒,所以頂針的體積,
由開始打開開關并歸零,則項針的質量為m2,
則頂針的密度;
(3)方案二測量結果更精確,因為方案一在測量體積時,將溢出的水倒入量筒中時會有殘留,導致體積測量誤差較大。
28.【答案】根據所學大氣壓的相關知識,結合思維模型可知,蠟燭燃燒,消耗桶內的氧氣,且燃燒產生熱量,使瓶內空氣受熱膨脹,瓶內氣體減少,瓶口倒扣水中,外界空氣無法進入瓶中,溫度又降低,使瓶內氣壓又降低,低于外界大氣壓,內外產生氣壓差,壓力差作用,將水壓倒瓶內。
【知識點】大氣壓強的存在;大氣壓的綜合應用
【解析】【分析】大氣壓的存在能夠解釋很多現象,這些現象有一個共性:通過某種方法,使設備的內部氣壓小于外界大氣壓,在外界大氣壓的作用下出現了這種現象。據此結合思維模型分析水面上升的現象。
【解答】根據所學大氣壓的相關知識,結合思維模型可知,蠟燭燃燒,消耗桶內的氧氣,且燃燒產生熱量,使瓶內空氣受熱膨脹,瓶內氣體減少,瓶口倒扣水中,外界空氣無法進入瓶中,溫度又降低,使瓶內氣壓又降低,低于外界大氣壓,內外產生氣壓差,壓力差作用,將水壓倒瓶內。
29.【答案】(1)一輛貨車總重m=10t=10000kg,
行駛時受到的阻力f=0.15G=0.15mg=0.15×10000kg×10N/kg=15000N,
勻速通過該橋主橋,受力平衡,F=f=15000N;
主橋約長s=1200m=1.2km。
時間;
(2)由圖像知勻速行駛的速度:v2=15m/s,
勻速行駛的時間:t2=t總-t1=30s-15s=15s,
勻速行駛的路程:s2=v2t2=15m/s×15s=225m,
汽車行駛的總路程:s總=s1+s2=0.315×103m+225m=540m;
則在這30s整個過程中,汽車的平均速度:。
【知識點】速度與物體運動;速度公式及其應用;平均速度的計算及測量
【解析】【分析】(1)根據G=mg計算重力,根據勻速運動牽引力等于阻力分析;根據速度公式計算時間;
(2)由圖像知勻速行駛的速度v2,根據t2=t總-t1得出勻速行駛的時間,根據速度公式的變形式得出勻速行駛的路程s2,根據汽車行駛的總路程,與總時間計算汽車的平均速度。
【解答】 (1)一輛貨車總重m=10t=10000kg,
行駛時受到的阻力f=0.15G=0.15mg=0.15×10000kg×10N/kg=15000N,
勻速通過該橋主橋,受力平衡,F=f=15000N;
主橋約長s=1200m=1.2km。
時間;
(2)由圖像知勻速行駛的速度:v2=15m/s,
勻速行駛的時間:t2=t總-t1=30s-15s=15s,
勻速行駛的路程:s2=v2t2=15m/s×15s=225m,
汽車行駛的總路程:s總=s1+s2=0.315×103m+225m=540m;
則在這30s整個過程中,汽車的平均速度:。
30.【答案】(1)桶內水的深度h=15cm=0.15m,
水對桶底的壓強:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa。
(2)桶底受到水的壓力:F=pS=1500Pa×100×10-4m2=15N。
(3)臺面受到的壓力:F'=G桶+G水=G桶+m水g=20N+3kg×10N/kg=50N,
臺面受到最小的壓強:。
【知識點】液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】(1)知道桶內水的深度,根據p=ρgh求出水對桶底的壓強。
(2)再根據F=pS求出桶底受到水的壓力。
(3)臺面受到桶的壓力等于水和桶的重力之和,受力面積等于桶和臺面的接觸面積,根據求出臺面受到桶的壓強。
31.【答案】(1)10
(2)由圖像可知,當h=0時,彈簧測力計的示數為18N,圓柱體的重力等于彈簧測力計的示數,則G=18N,當h≥17cm時,彈簧測力計的示數不變,說明此時浮力不變,圓柱體完全浸沒,此時圓柱體受到的拉力F拉=12N,
圓柱體浸沒液體時受到的浮力為:F浮=G-F拉=18N-12N=6N;
(3)圓柱體浸沒在液體中時,排開液體的體積為:
V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10-4m3;
由F浮=ρ液gV排得,液體的密度為:;
(4)液體的體積為:V液=S h液=100cm2×30cm=3000cm3=3×10-3m3;
由得,液體的質量為:m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg;
將圓柱體、圓筒、液體看做一個整體,圓筒對地面的壓力為:F=(m液+m筒)g+G-F拉=(4.5kg+0.5kg)×10N/kg+18N-12N=56N;
圓筒對地面的壓強為:。
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)由圖像可知,從7cm時彈簧測力計的示數逐漸減小,到17cm后彈簧測力計的示數不變,據此判斷出圓柱體高度;
(2)根據圖象分析出物體的重力、完全浸沒時受到的拉力,利用稱重法測浮力F浮=G-F拉求圓柱體浸沒液體時受到的浮力;
(3)求出了圓柱體浸沒液體時受到的浮力,求出圓柱體的體積(浸沒時排開液體的體積),利用F浮=ρ液gV排求液體的密度;
(4)此時圓筒對桌面的壓力等于圓筒、圓柱體、液體的總重減去圓柱體受到的拉力,知道受力面積大小,利用求圓筒對桌面的壓強。
【解答】 (1)由圖像可知,從7cm時彈簧測力計的示數逐漸減小,到17cm后彈簧測力計的示數不變,所以圓柱體高度為:h=17cm-7cm=10cm;
(2)由圖像可知,當h=0時,彈簧測力計的示數為18N,圓柱體的重力等于彈簧測力計的示數,則G=18N,當h≥17cm時,彈簧測力計的示數不變,說明此時浮力不變,圓柱體完全浸沒,此時圓柱體受到的拉力F拉=12N,圓柱體浸沒液體時受到的浮力為:F浮=G-F拉=18N-12N=6N;
(3)圓柱體浸沒在液體中時,排開液體的體積為:
V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10-4m3;
由F浮=ρ液gV排得,液體的密度為:;
(4)液體的體積為:V液=S h液=100cm2×30cm=3000cm3=3×10-3m3;
由得,液體的質量為:m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg;
將圓柱體、圓筒、液體看做一個整體,圓筒對地面的壓力為:F=(m液+m筒)g+G-F拉=(4.5kg+0.5kg)×10N/kg+18N-12N=56N;
圓筒對地面的壓強為:。
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