北京市海淀区师达中学2021-2022八年级下学期期中物理试题(解析版)
北京市海淀区师达中学2021-2022学年八年级下学期期中物理试题(解析版)
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1.为了纪念物理学家对人类发展的突出贡献,通常用他们的名字来命名物理量的单位,下列科学家中名字被命名为压强的单位的是( )
A.帕斯卡 B.伽利略 C.牛顿 D.胡克
2.下列实例中,通过增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A.鞋底加深槽纹 B.用手捏刹车把手
C.给转轴加润滑油 D. 用铅笔移动书本
3.如图所示的实验中,为了减小压强的是( )
A.逃生锤的头很尖 B.载重车装有很多车轮
C.盲道上有凸起 D.吸管的一端剪成斜口
4.如图所示,物体只受到F1和F2两个方向相反的力作用,能使物体处于平衡状态的是( )
A. B.
C. D.
5.竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出,水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的( )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
6.如图所示,关于运动员在跳板跳水过程中,下列分析正确的是( )
A.运动员对跳板压力的施力物体是跳板
B.跳板对运动员的作用力属于弹力
C.运动员对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的
D.运动员在空中下落过程中运动状态没有改变
7.运动会上,某同学参加了跳远比赛。他用力蹬地,腾空一跃,如图所示。若用“●”表示该同学,不计空气阻力,分析他腾空时的受力情况,图中正确的是( )
A. B. C. D.
8.下列现象中,发生了弹性形变的是( )
A.橡皮泥上留下漂亮的指印
B.粉笔掉到地上断成两截
C.跳水跳板被运动员压弯
D.饼干一捏变成碎片
9.滑雪运动包含了很多科学知识,如图是小雪正在滑雪的场景,下列说法正确的是( )
A.小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C.小雪用滑雪杆撑地加速滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
D.小雪在水平滑道滑向终点时,停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性
10.如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.人对车的作用力小于车对人的作用力
D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力
11.在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.对地面的压强变小 B.对地面的压力变小
C.坦克的重力变小 D.对地面的压强变大
12.如图,甲、乙两个容器里分别装有酒精和水,且液面相平。图中A、B、C三点受到的液体压强分别为pA、pB、pC.以下判断正确的是(酒精的密度为0.8×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3)( )
A.pC=pB>pA B.pC=pB<pA C.pC>pA>pB D.pC>pB>pA
13.如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1,桌面面积为S1;物体乙重G2,下表面的面积为S2。下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B.乙对甲的压力就是乙受到的重力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
14.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900Pa
B.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8N
15.木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的( )
A.当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B.当t在2~4s内,木块做加速直线运动,受到的摩擦力为5N
C.当t在4~6s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为3N
D.当t在2~6s内,木块始终处于平衡状态
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每小题2分每小题选项全适对的得2分,选对但不全的得1分,有值造的不得分)
(多选)16.下列说法正确的是( )
A.如果苹果在下落的过程中,速度越来越大,则苹果受力是不平衡的
B.将水桶从地面上提起来,手对水桶的作用力大于水桶对手的作用力
C.木箱静止在地面上,木箱对地面的压力与木箱所受的重力大小相等
D.沙狐球离开手后,在水平面上滑行越来越慢,是由于沙狐球受到阻力的作用
(多选)17.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律
D.投影仪应用了该次实验的成像规律
(多选)18.下列说法中正确的是( )
A.探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时,物体密度是需要控制的变量
B.探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时,液体密度是需要控制的变量
C.探究物体所受压力大小与物体所受重力大小的关系时,物体的受力面积是需要控制的变量
D.探究物体所受滑动摩擦力大小与物体所受重力大小的关系时,物体对接触面的压 力是需要控制的变量
(多选)19.如图所示,箱子静止在水平地面上,一位同学沿水平方向将静止的箱子推动,箱子在水平推力作用下,在水平地面上做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A.木箱由静止到运动的过程中惯性变大
B.箱子在水平地面上做匀速直线运动时,箱子受到的合力为零
C.箱子由静止变为运动的过程中,它受到的推力等于摩擦力
D.同学对木箱的作用力一定等于木箱对同学的作用力
(多选)20.小明做实验探究弹簧的弹力F与其伸长量x的关系。他将几个重力不同的钩码(各个钩码的重力已知)自由悬挂在弹簧下端进行实验,记录的实验数据如下表所示。分析表中数据,得出下列结论,其中正确的是( )
钩码重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
弹簧伸长量x/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0
弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
A.此实验的自变量是钩码重力,实验中通过悬挂不同的钩码来改变自变量
B.此实验的因变量是弹簧弹力,实验中保持钩码静止,则可用钩码的重力表示弹簧弹力
C.弹簧弹力F与其伸长量x的关系式是F=0.25(N/cm) x
D.当弹簧的伸长量为7cm,弹簧弹力为1.9N
三、实验解答题(共48分)
21.弹簧测力计的示数为 N。
22.如图所示,木块沿光滑固定斜面下滑,请画出木块的受力示意图。
23.光滑程度一致的长木板放在水平桌面上,将一个带钩的长方体放在长木板上,用已调好的弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数为F1,如图甲所示;另取一钩码放在长方体上,用的弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数为F2,如图乙所示。请根据上述实验,提出一个可以探究的科学问题: 。
24.(6分)小亮用如图所示的装置来探究凸透镜成像的规律,请按要求回答问题:
(1)实验前将凸透镜固定在50cm刻度线处,调节光屏位置,当光屏在65cm刻度线处时形成最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是 cm。
(2)烛焰、凸透镜和光屏位置如图所示,此时光屏上呈现一个清晰的像,利用这个成像特点制成了 (选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)。
(3)当透镜位置不变,蜡烛向左移动一段距离后,若要再次在光屏上得到清晰的像,则 。
A.应将光屏向右移动,像是放大的虚像
B.应将光屏向左移动,像是放大的实像
C.应将光屏向右移动,像将变小
D.应将光屏向左移动,像将变小
25.(6分)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的;小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (填“平衡”或“不平衡”)
26.(6分)在“探究重力与质量的关系”实验中,用质量已知的钩码为被测物体,用弹簧测力计测量钩码的重力G,逐次增挂钩码,分别测量它们所受的重力,并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在表中。
m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
(1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为 N。
(2)如图1所示,利用测力计测量钩码重力时,使测力计弹簧伸长的力是 。
A.钩码的重力
B.钩码和测力计的总重力
C.钩码对弹簧的拉力
D.弹簧对钩码的拉力
(3)如图2所示,关于物体重力与质量的关系,图2图象中正确的是 。
27.(6分)如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,同学们进行了如下实验:在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让同一小车从同一斜面相同高度由静止开始自由下滑,观察小车在水平面上运动的距离。
(1)实验中每次让同一小车从同一斜面相同高度由静止开始自由下滑的目的是为了使小车到达水平面时具有相同的 。
(2)完成三次实验后发现乙、丙两实验中,小车均滑出了木板,无法比较小车在平面上运动的距离。为解决这一问题,请你提出合理的解决方案: 。
(3)根据实验现象可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越 。(选填“远”或“近”)
28.(6分)如图是小欢利用小桌、砝码、泡沫塑料探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验。
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显;
(3)小欢由甲、丙两图所示实验现象得出结论:压力的作用效果与受力面积无关,小欢得到错误结论的原因是 。
29.(4分)小军在探究影响滑动摩擦力大小因素时,选择了如下的实验器材,一端带有定滑轮的长木板、物块A、砂纸、弹簧测力计、细线等。他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
(a)接触面所受的压力大小;(b)接触面的粗糙程度;(c)物体运动的速度;(d)物体的接触面积。
为了验证猜想,设计了如图所示四种实验方案,并进行了相关的实验操作,请按要求完成下列问题
(1)实验操作中,用弹簧测力计通过细线拉动物块A在木板上运动时,当物块A在水平木板上做匀速直线运动时,根据 可测出物块A受到的滑动摩擦力。
(2)对探究影响摩擦力大小的因素的方案,下列说法错误的是 。
A.甲、乙方案的操作对比,可探究接触面所受的压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.甲、丙方案的操作对比,可探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
C.甲、丁方案的操作对比,可探究接触面积大小对滑动摩擦力大小的影响
D.乙、丙方案的操作对比,可探究接触面所受的压力大小对滑动摩擦力大小的影响
(3)若验证猜想(c)物体的运动速度大小是否影响滑动摩擦力的大小,则需要进行的具体操作是 。
30.(6分)水平桌上有两只大烧杯,分别盛有水和盐水,已知ρ盐水>ρ水。小磊打算用压强计把它们区别开,方法如下:如图所示,将压强计的探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,记下压强计U形管两侧的液柱高度差分别为h甲和h乙。他发现h甲>h乙,于是得出甲杯中盛的是盐水。
小明思考后发现小磊的结论存在问题,原因是 。同时提出了新的区分方法,请将下面小明的方法补充完整:
将压强计的探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,使压强计U形管两侧的液柱高度差h甲′=h乙′,比较 ,则 的一定是盐水。
31.如图所示,一木箱在水平地面上向右运动,此时木箱在水平方向只受滑动摩擦力,摩擦力f=50N;若对木箱施加一个水平向右、大小不变的推力F,在木箱仍向右运动时,请依据推力F与滑动摩擦力f的大小关系,分析木箱可能出现的运动状态。
四、科普阅读题(共4分)请阅读《估算》并回答问题。
32.(4分)请阅读《估算》并回答问题。
估算
当你在大礼堂演出时,面对黑压压的观众,如果你想迅速了解以下大约有多少人,你可以用下面的方法来算:以某一排为标准,数出该排的人数,然后乘以排数,得到总人数。这就是一种估算的方法。所谓估算,就是根据某个合理的假定获得一个近似值的方法。估算不是瞎猜,它的结果是根据已知的信息进行合理推测得到的。在无法获得确切数据的情况下,通常先建立合适的模型,再通过相应的测量、计算来进行估算,从而获得事物的有关信息。例如,我们为了估算一个大石块的体积,可以依据石块的形状建立柱体或球体的模型,通过测量石块的边长或周长,再按照建好的模型计算得出石块的大致体积。再如,林业工作者在统计一大片森林中树林的数量时,不可能一棵一棵地去数,他们通常会把整片森林平均分成若干个区域,从中选出数量比较平均的一个区域作为估测对象,数出这个区域里有多少树木,再乘以区域数量就可以得到结果。生物学家在野外考察时,经常会发现动留下的脚印,他们往往会利用脚印来估算动物在不同生长发育期的体重。怎么估算呢?通常是在方格纸上描绘出脚印的轮廓,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个,小于半格的都不算),用一个小方格的面积乘以数出的小方格的个数,就大致得出了脚印的面积。再测量出脚印的深度,然后通过进一步的实验操作获得其他数据或信息,从而估算出动物的体重。既然是估算,结果可能会与实际值不能严格吻合,二者存在偏差很正常。这时,我们可以通过建立更合理的模型或者多次测量取平均值等方法来减小偏差。请根据上述材料,回答下列问题:
(1)为提高估算结果的准确性,可以采用 的方法。(写出一种方法即可)
(2)生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印,选取出这只熊四脚着地停留时的脚印,图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓,如图乙所示。
①已知图中每个小方格的面积均为10cm2,则该脚印的面积约为 cm2。
②为估算出该熊的体重,你认为生物学家在当时的条件下还需要进行怎样的实验操作?请写出简要的实验步骤。
五、计算题(共8分,33题4分,34题4分)
33.(4分)正方体物块甲的边长为10cm,现将物块甲放在水平地面上,如图所示。已知物块甲的质量是8kg,g取10N/kg。求:
(1)物块甲的重力G甲;
(2)物块甲对地面的压强。
34.(4分)如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。杯子重2N,高5cm,底面积20cm2;杯内水重0.3N,水深4cm,g取10N/kg。求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力。
参考答案与试题解析
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1.为了纪念物理学家对人类发展的突出贡献,通常用他们的名字来命名物理量的单位,下列科学家中名字被命名为压强的单位的是( )
A.帕斯卡 B.伽利略 C.牛顿 D.胡克
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】为了纪念法国物理学家帕斯卡对人类发展的突出贡献,他的名字被命名为压强的单位。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
2.下列实例中,通过增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A.鞋底加深槽纹 B.用手捏刹车把手
C.给转轴加润滑油 D. 用铅笔移动书本
【分析】(1)增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面的粗糙程度一定时,增大压力。
(2)减小摩擦的方法:在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;在接触面的粗糙程度一定时,减小压力;使接触面脱离;滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、鞋底加深槽纹,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A不符合题意;
B、用手捏刹车把手,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B符合题意;
C.给转轴加润滑油,是利用使接触面彼此隔开的方法来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.用铅笔移动书本,通过滚动摩擦代替滑动摩擦减小摩擦力,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
3.如图所示的实验中,为了减小压强的是( )
A.逃生锤的头很尖 B.载重车装有很多车轮
C.盲道上有凸起 D.吸管的一端剪成斜口
【分析】常见减小压强的方法有两种:①在受力面积一定时减小压力,②在压力一定时增大受力面积。据此分析选择。
【解答】解:
A、逃生锤的头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误。
B、载重车装有很多车轮,是通过增大受力面积来减小压强,故B正确。
C、盲道上有凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误。
D、吸管的一端剪成斜口,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验。
4.如图所示,物体只受到F1和F2两个方向相反的力作用,能使物体处于平衡状态的是( )
A. B.
C. D.
【分析】两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,物体处于平衡状态。
【解答】解:AB、F1和F2两个大小不相等,不满足平衡力的条件,不能使该物体处于平衡状态,故AB错误;
C、F1和F2两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,能使物体处于平衡状态,故C正确;
D、F1和F2两个大小相等,但不作用在同一直线上,不满足平衡力的条件,不能使该物体处于平衡状态,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了二力平衡的条件,基础题,认真分析即可,难度不大。
5.竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出,水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的( )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
【分析】液体对容器的底和侧壁都有压强,液体内部的压强随深度的增加而增大。
【解答】解:液体内部向各个方向都有压强,并且液体内部的压强随着深度的增加而增大。
由于D孔的深度最深,所以此处的液体内部的压强最大,故D孔喷出的水流速最大。
故选:D。
【点评】能根据液体内部压强的特点来对实验现象进行分析,是正确解答的关键。
6.如图所示,关于运动员在跳板跳水过程中,下列分析正确的是( )
A.运动员对跳板压力的施力物体是跳板
B.跳板对运动员的作用力属于弹力
C.运动员对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的
D.运动员在空中下落过程中运动状态没有改变
【分析】(1)物体发生弹性形变时,要恢复原状,就会与它接触的物体施加力的作用,这个力叫弹力。常见的推、拉、提、压和支持等都是弹力。
(2)弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的;
(3)物体运动方向和运动速度大小的变化都属于运动状态的变化。
【解答】解:A.运动员站立在跳板上,对跳板施加压力,此时运动员是施力物体,跳板是受力物体,故A错误;
B.跳板对运动员的作用力是压力,属于弹力,故B正确;C.运动员对跳板的压力是由于运动员的脚发生形变而产生的,故C错误;
D.运动员在空中下落的过程中,由于受到重力的作用,会向下做加速运动,运动状态是改变的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查弹力的定义、施力物体、运动状态的变化。本题的难点在于将弹力的施力物体,与力的作用效果相混淆,是一道易错题。
7.运动会上,某同学参加了跳远比赛。他用力蹬地,腾空一跃,如图所示。若用“●”表示该同学,不计空气阻力,分析他腾空时的受力情况,图中正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】某同学腾空时由于惯性向前运动,不计空气阻力的情况下,它只受重力的作用。
【解答】解:由于不计空气阻力,因为地球附近的一切物体都要受到地球的吸引,跳远运动员只受到重力作用,并最终要落回地面。
故选:C。
【点评】地球附近的一切物体都受重力的作用,其方向也会始终不变,永远竖直向下,这一点我们必须明确。
8.下列现象中,发生了弹性形变的是( )
A.橡皮泥上留下漂亮的指印
B.粉笔掉到地上断成两截
C.跳水跳板被运动员压弯
D.饼干一捏变成碎片
【分析】物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。
【解答】解:A、“橡皮泥上留下漂亮的指印”发生的不是弹性形变,因为橡皮泥形变后不能恢复原状,故A错误;
B、粉笔掉到地上断成两截,粉笔形变后不能恢复原状,故B错误;
C、跳板被跳水运动员压弯,运动员离开后能够恢复原状,是弹性形变,故C正确;
D、饼干一捏变成碎片,饼干形变后不能恢复原状,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查弹性形变的知识,明确弹性形变和塑性形变的区别是解答此题的关键。
9.滑雪运动包含了很多科学知识,如图是小雪正在滑雪的场景,下列说法正确的是( )
A.小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C.小雪用滑雪杆撑地加速滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
D.小雪在水平滑道滑向终点时,停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性
【分析】(1)判断平衡力要根据二力平衡的条件来分析,一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
(2)根据我们对相互作用力(一个物体在对另一个物体施力的同时,受到另一个物体的反作用力,相互作用力作用在彼此两个物体上)的理解来判断。
(3)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
【解答】解:
A、小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力,小雪在斜面上滑雪,二力大小不相等,不是一对相互作用力,故A错误;
B、小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力,方向相同,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、小雪用滑雪杆撑地加速滑行,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故C错误;
D、小雪在水平滑道滑向终点时,停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故D正确。
故选:D。
【点评】此题以生活中滑雪的一个场景综合考查学生对多个物理知识点的理解和掌握,常见题目。
10.如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.人对车的作用力小于车对人的作用力
D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力
【分析】(1)物体在平衡力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(3)一对相互作用力作用在不同的物体上,其大小始终相等。
【解答】解:A、沙子受到的重力与车对沙子的支持力,二力的大小相等、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A正确;
B、由于小车静止,所以受力平衡,其中小车在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,所以人对车的推力等于地面对车的摩擦力,故B错误;
C、人对车的作用力与车对人的作用力是一对相互作用力,所以二力的大小相等,故C错误;
D、人对车的推力与车对人的推力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查了平衡力的辨别,关键是抓住平衡力的四个条件,缺一不可,需要注意与相互作用力的区别。
11.在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.对地面的压强变小 B.对地面的压力变小
C.坦克的重力变小 D.对地面的压强变大
【分析】解答此题的关键是掌握减小压强的方法。根据压强的定义式p=,要减小压强有三种方法:一是当压力一定时,需增加受力面积;二是当受力面积一定时,需减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力,增大受力面积。同理,增大压强也有三种方法。
【解答】解:坦克要经过一沼泽地,对地面的压力等于其重力,是不变的,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,增大受力面积,根据压强的定义式p=可知,减小了压强,所以坦克得以顺利通过,故A正确。
故选:A。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
12.如图,甲、乙两个容器里分别装有酒精和水,且液面相平。图中A、B、C三点受到的液体压强分别为pA、pB、pC.以下判断正确的是(酒精的密度为0.8×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3)( )
A.pC=pB>pA B.pC=pB<pA C.pC>pA>pB D.pC>pB>pA
【分析】首先根据p=ρgh判断出同种液体中不同深度两点的压强大小,再判断出不同种液体深度相同两点的压强大小关系。
【解答】解:AB两点是同种液体中的两点,液体密度相同,根据p=ρgh可知,B点深度大于A点深度,所以pA<pB;
BC两点深度相同,根据p=ρgh可知,C点液体水的密度大于B点液体酒精的密度,所以pB<pC;所以pA<pB<pC。
故选:D。
【点评】此题主要考查的使学生对液体压强计算公式的理解和掌握,注意控制变量法的应用。
13.如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1,桌面面积为S1;物体乙重G2,下表面的面积为S2。下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B.乙对甲的压力就是乙受到的重力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
【分析】(1)压力是由于发生弹性形变而产生的力,而重力是由于地球的吸引产生的,二者不是同一种性质的力;
(2)只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;根据p=求出甲对海绵的压强、乙对甲的压强。
【解答】解:
AB.压力属于弹力,是由于物体发生弹性形变而产生的力,而重力是由于地球的吸引产生的,二者不是同一种性质的力,所以不能说压力就是重力,故AB错误;
CD.只有当把物体放在水平面上时,对水平面的压力才等于物体重力,
所以,甲对海绵的压力F甲=G1+G2,乙对甲的压力F乙=G2,
甲对海绵的压强p甲==,乙对甲的压强p乙==,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对压力和重力的区别的理解与掌握以及压强的计算,是一道较为简单的应用题。
14.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900Pa
B.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8N
【分析】(1)知道杯内水深和水的密度,利用液体压强公式求水对杯底的压强;又知道杯底的底面积,利用压强定义式求水对杯底的压力;
(2)求出杯和水的总重,因为在水平桌面上,也就知道了杯对桌面的压力,又知道杯的底面积,利用压强定义式求p=求杯对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)杯内水的深度:
h=6cm=0.06m,
水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,
根据p=可得,水对杯底的压力:
F=pS=600Pa×30×10﹣4m2=1.8N;故AB错误;
(2)G水=2N,
在水平桌面上,杯对桌面的压力:
F′=G水+G杯=1N+2N=3N,
杯对桌面的压强:
p′===1000Pa;故C正确,D错误;
故选:C。
【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=。
15.木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的( )
A.当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B.当t在2~4s内,木块做加速直线运动,受到的摩擦力为5N
C.当t在4~6s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为3N
D.当t在2~6s内,木块始终处于平衡状态
【分析】(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受力平衡;
(2)木块做匀速直线运动时,利用二力平衡求出滑动摩擦力的大小,滑动摩擦力的大小与速度的大小无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关;由乙、丙两图读出在4~6s内物体受到的拉力和运动的速度,可求摩擦力的大小。
【解答】解:
A.由图乙可知,物体在0~2s内受到的拉力为1N,由图丙可知此时物体处于静止状态,所以由二力平衡条件可知,物体受到的摩擦力f=F=1N,故A错误;
BCD、由图乙可知,物体在4~6s内受到的拉力为3N,由图丙可知4~6s内物体做匀速直线运动,则由二力平衡条件可知,在4~6s内物体受到的摩擦力f滑=F′=3N;由图乙可知在2~4s内,物体做加速直线运动,因接触面的粗糙程度不变、物体对水平面的压力不变,所以在2~4s内受到的摩擦力仍然为3N,根据以上分析可知,在2~6s内受到的摩擦力为3N,木块不是始终处于平衡状态。故BD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题从两个图象分析物体的运动状态、速度大小、拉力和摩擦力大小,已知条件都包含在图象中,是中考的热点,考查学生的读图能力,综合性较强,有一定的难度。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每小题2分每小题选项全适对的得2分,选对但不全的得1分,有值造的不得分)
(多选)16.下列说法正确的是( )
A.如果苹果在下落的过程中,速度越来越大,则苹果受力是不平衡的
B.将水桶从地面上提起来,手对水桶的作用力大于水桶对手的作用力
C.木箱静止在地面上,木箱对地面的压力与木箱所受的重力大小相等
D.沙狐球离开手后,在水平面上滑行越来越慢,是由于沙狐球受到阻力的作用
【分析】①在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态;
②力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
③只有放在水平面上的物体,对水平面的压力才等于其重力;
④力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:
A、苹果下落过程中受到重力和空气阻力的作用,下落速度越来越大,说明重力大于空气阻力,两者不是平衡力。此选项正确;
B、将水桶从地面上提起来,手对水桶的作用力等于水桶对手的作用力,两者是一对作用力和反作用力。此选项错误;
C、木箱只有静止在水平地面上,对地面的压力才等于木箱的重力。此选项错误;
D、沙狐球离开手后,在水平面上滑行过程中,由于沙狐球受到水平面阻力的作用,所以越来越慢,最终停下来。此选项正确。
故选:AD。
【点评】此题考查的是我们对运动与力的关系、力的作用相互性、压力与重力的关系的理解和应用,属于基本规律的考查,深入、正确理解基本规律是解答的第一步。
(多选)17.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机应用了该次实验的成像规律
D.投影仪应用了该次实验的成像规律
【分析】根据凸透镜成像的三种情况进行判断:u>2f,成倒立、缩小的实像,此时u>v;2f>u>f,成倒立、放大的实像,此时u<v;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】解:AB.将点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在透镜另一侧距透镜30cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,故A正确,B错误;
CD.照相机成倒立、缩小的实像,投影仪成倒立、放大的实像,所以投影仪应用了该次实验的成像规律,故C错误,D正确。
故选:AD。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律,首先要熟记规律的内容,特别是成像特点、物距、像距、焦距之间的关系。
(多选)18.下列说法中正确的是( )
A.探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时,物体密度是需要控制的变量
B.探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时,液体密度是需要控制的变量
C.探究物体所受压力大小与物体所受重力大小的关系时,物体的受力面积是需要控制的变量
D.探究物体所受滑动摩擦力大小与物体所受重力大小的关系时,物体对接触面的压 力是需要控制的变量
【分析】物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
【解答】解:
A.探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时,改变物体的质量,测出对应重力,找出规律即可,不需要控制物体密度不变,故A错误;
B.液体内部压强与液体的密度和液体的深度都有关系,探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时,应控制液体的密度和深度相同,故B正确;
C.探究物体所受压力大小与物体所受重力大小的关系时,应改变物体的重力,利用测量工具(如压力传感器等)测量出压力的大小,找出两者之间的关系,不需要控制物体的受力面积不变,若要探究压力作用效果与压力和重力的关系时,需要保证受力面积一定,故C错误;
D.滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关系,探究物体所受滑动摩擦力大小与物体所受重力大小的关系时,应控制物体对接触面的压力和受力面积相同,故D正确。
故选:BD。
【点评】解决此类问题的关键是知道控制变量法的含义,并能在实际问题中应用或识别。
(多选)19.如图所示,箱子静止在水平地面上,一位同学沿水平方向将静止的箱子推动,箱子在水平推力作用下,在水平地面上做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A.木箱由静止到运动的过程中惯性变大
B.箱子在水平地面上做匀速直线运动时,箱子受到的合力为零
C.箱子由静止变为运动的过程中,它受到的推力等于摩擦力
D.同学对木箱的作用力一定等于木箱对同学的作用力
【分析】(1)惯性的大小只与物体的质量有关;
(2)处于平衡状态的物体受平衡力,平衡力的合力为零;
(3)物体的运动状态改变,说明受到的是非平衡力;
(4)一对相互作用力的大小始终相等。
【解答】解:A、木箱由静止到运动的过程中质量不变,惯性大小不变,故A错误;
B、箱子在水平地面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,受平衡力,所以箱子受到的合力为零,故B正确;
C、箱子由静止变为运动的过程中,运动状态改变,受非平衡力,它受到的推力大于摩擦力,故C错误;
D、同学对木箱的作用力与木箱对同学的作用力是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题围绕生活中的现象,考查了对多个力学基本知识点的理解与应用,属基础题,难度不大。
(多选)20.小明做实验探究弹簧的弹力F与其伸长量x的关系。他将几个重力不同的钩码(各个钩码的重力已知)自由悬挂在弹簧下端进行实验,记录的实验数据如下表所示。分析表中数据,得出下列结论,其中正确的是( )
钩码重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
弹簧伸长量x/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0
弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
A.此实验的自变量是钩码重力,实验中通过悬挂不同的钩码来改变自变量
B.此实验的因变量是弹簧弹力,实验中保持钩码静止,则可用钩码的重力表示弹簧弹力
C.弹簧弹力F与其伸长量x的关系式是F=0.25(N/cm) x
D.当弹簧的伸长量为7cm,弹簧弹力为1.9N
【分析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【解答】解:A、此实验的自变量是钩码重力,实验中通过悬挂不同的钩码来改变自变量,故A正确;
B、此实验的因变量是弹簧弹力,实验中保持钩码静止,则可用钩码的重力表示弹簧弹力,故B正确;
C、根据表格中的数据可以得到:弹簧弹力F与其伸长量x的关系式是F=0.25(N/cm) x,故C正确;
D、当弹簧的伸长量为7cm,弹簧弹力为:F=0.25(N/cm) 7cm=1.75N,故D错误。
故选ABC。
【点评】知道弹簧测力计的基本原理。
三、实验解答题(共48分)
21.弹簧测力计的示数为 3.6 N。
【分析】首先确定弹簧测力计的量程和分度值,然后根据指针的位置读数。
【解答】解:由图可知,弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,示数为3.6N。
故答案为:3.6。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数,确定弹簧测力计的量程和分度值是重点,难度不大。
22.如图所示,木块沿光滑固定斜面下滑,请画出木块的受力示意图。
【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,确定各个力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解:木块沿光滑固定斜面下滑,则不受摩擦力,木块受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力,从木块的重心沿各个力的方向画出它们的示意图,如图所示:
【点评】此题考查力的示意图的画法,难度不大,应该知道物理中说的“光滑”意味着没有摩擦力。
23.光滑程度一致的长木板放在水平桌面上,将一个带钩的长方体放在长木板上,用已调好的弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数为F1,如图甲所示;另取一钩码放在长方体上,用的弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数为F2,如图乙所示。请根据上述实验,提出一个可以探究的科学问题: 滑动摩擦力的大小是否与压力的大小有关? 。
【分析】根据实验中的变量和不变量,利用控制变量法提出问题。
【解答】解:将一个带钩的长方体放在长木板上,用已调好的弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数为F1,如图甲所示;另取一钩码放在长方体上,用的弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数为F2,实验中,接触面的粗糙程度不变,改变了物体对桌面的压力,通过弹簧测力计的示数可以判定摩擦力的变化,所以提出的探究问题是:滑动摩擦力的大小是否与压力的大小有关?
故答案为:滑动摩擦力的大小是否与压力的大小有关?
【点评】本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素,利用好控制变量法是关键。
24.(6分)小亮用如图所示的装置来探究凸透镜成像的规律,请按要求回答问题:
(1)实验前将凸透镜固定在50cm刻度线处,调节光屏位置,当光屏在65cm刻度线处时形成最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是 15 cm。
(2)烛焰、凸透镜和光屏位置如图所示,此时光屏上呈现一个清晰的像,利用这个成像特点制成了 照相机 (选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)。
(3)当透镜位置不变,蜡烛向左移动一段距离后,若要再次在光屏上得到清晰的像,则 D 。
A.应将光屏向右移动,像是放大的虚像
B.应将光屏向左移动,像是放大的实像
C.应将光屏向右移动,像将变小
D.应将光屏向左移动,像将变小
【分析】(1)最小最亮的光斑的位置即凸透镜的焦点,进一步计算凸透镜的焦距;
(2)物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(3)凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的特点。
【解答】解:(1)实验前将凸透镜固定在50cm刻度线处,调节光屏位置,当光屏在65cm刻度线处时形成最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是65cm﹣50cm=15cm;
(2)由图可知,此时的物距要大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机就是利用凸透镜的这种成像情况制成的;
(3)当蜡烛向左移动时,物距增大,像距减小,像变小了,所以应将光屏向左移动,故选D。
故答案为:(1)15;(2)照相机;(3)D。
【点评】本题是探究凸透镜成像规律的实验,考查了成像规律及实验中的有关问题及解决方法,在掌握基本知识的同时,应学习灵活运用。
25.(6分)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或 匀速直线运动 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的;小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 木块受到向左的摩擦力 ,这时木块在水平方向受到的力 平衡 (填“平衡”或“不平衡”)
【分析】(1)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
(2)两个物体接触时,要发生或已经发生相对运动时,物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力。
【解答】解:(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用。
(2)小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)木块受到向左的摩擦力;平衡。
【点评】掌握此装置用小车代替木块可以探究二力平衡条件,实验比较典型。
26.(6分)在“探究重力与质量的关系”实验中,用质量已知的钩码为被测物体,用弹簧测力计测量钩码的重力G,逐次增挂钩码,分别测量它们所受的重力,并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在表中。
m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
(1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为 5 N。
(2)如图1所示,利用测力计测量钩码重力时,使测力计弹簧伸长的力是 C 。
A.钩码的重力
B.钩码和测力计的总重力
C.钩码对弹簧的拉力
D.弹簧对钩码的拉力
(3)如图2所示,关于物体重力与质量的关系,图2图象中正确的是 A 。
【分析】分析力的时候,要找准受力物体和施力物体。物体的重力和质量成正比,可用表格中数据,计算出这个比值,根据比值得出500g物体的重力。
【解答】解:(1)分析表格数据可知,物体的重力和质量成正比,当物体质量为0.05N时,重力为0.5N,当物体质量为500g=0.5kg时,物体的重力为5N。
(2)弹簧向下伸长,钩码对弹簧有向下的力,故使弹簧伸长的力为钩码对弹簧的拉力。故选C。
(3)物体的重力和质量成正比,并且当质量为0时,重力为0,图A符合。
故答案为:5;C;A.
【点评】本题考查“探究重力与质量的关系”这一实验,需要掌握重力与质量成正比这一实验结论。
27.(6分)如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,同学们进行了如下实验:在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让同一小车从同一斜面相同高度由静止开始自由下滑,观察小车在水平面上运动的距离。
(1)实验中每次让同一小车从同一斜面相同高度由静止开始自由下滑的目的是为了使小车到达水平面时具有相同的 速度 。
(2)完成三次实验后发现乙、丙两实验中,小车均滑出了木板,无法比较小车在平面上运动的距离。为解决这一问题,请你提出合理的解决方案: 降低小车滑下的高度或减小斜面倾角或增加各图中水平部分的长度 。
(3)根据实验现象可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越 远 。(选填“远”或“近”)
【分析】(1)在实验中,我们是把小车放在斜面上,让小车从斜面上向下运动,从而让小车获得一定的速度。小车在斜面上的高度不同,则到达水平面的速度就会不同;
(2)乙、丙两实验小车均滑出了平面,说明小车在乙、丙上运动的速度过大,据此分析;
(3)小车在滑行中受到阻力的作用,阻力越小,滑行的距离越远。
【解答】解:(1)采用控制变量法,让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,这样小车到达水平面的速度就会相同;
(2)当小明完成三次实验后,发现乙、丙两实验小车均滑出了平面,说明小车在乙、丙上运动的速度过大,故可以通过降低小车滑下的高度或减小斜面倾角或增加各图中水平部分的长度的方法来进行实验;
(3)由图可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车滑行的越远。
故答案为:(1)速度;(2)降低小车滑下的高度或减小斜面倾角或增加各图中水平部分的长度;(3)远。
【点评】本题探究的阻力对物体运动的影响实验是理解牛顿第一定律的基础;牛顿第一定律是在该实验的基础上,经过科学推理得出的。
28.(6分)如图是小欢利用小桌、砝码、泡沫塑料探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验。
(1)该实验是通过 泡沫塑料的凹陷程度 来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 压力 越大,压力的作用效果越明显;
(3)小欢由甲、丙两图所示实验现象得出结论:压力的作用效果与受力面积无关,小欢得到错误结论的原因是 没有控制压力大小相同 。
【分析】(1)本实验通过泡沫塑料的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。
【解答】解:(1)根据转换法,该实验是泡沫塑料的凹陷程度通过来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象知,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)研究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而甲、丙中压力大小不同,小欢得到错误结论的原因是:没有控制压力大小相同。
故答案为:
(1)泡沫塑料的凹陷程度;(2)压力;(3)没有控制压力大小相同。
【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。
29.(4分)小军在探究影响滑动摩擦力大小因素时,选择了如下的实验器材,一端带有定滑轮的长木板、物块A、砂纸、弹簧测力计、细线等。他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
(a)接触面所受的压力大小;(b)接触面的粗糙程度;(c)物体运动的速度;(d)物体的接触面积。
为了验证猜想,设计了如图所示四种实验方案,并进行了相关的实验操作,请按要求完成下列问题
(1)实验操作中,用弹簧测力计通过细线拉动物块A在木板上运动时,当物块A在水平木板上做匀速直线运动时,根据 二力平衡 可测出物块A受到的滑动摩擦力。
(2)对探究影响摩擦力大小的因素的方案,下列说法错误的是 D 。
A.甲、乙方案的操作对比,可探究接触面所受的压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.甲、丙方案的操作对比,可探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
C.甲、丁方案的操作对比,可探究接触面积大小对滑动摩擦力大小的影响
D.乙、丙方案的操作对比,可探究接触面所受的压力大小对滑动摩擦力大小的影响
(3)若验证猜想(c)物体的运动速度大小是否影响滑动摩擦力的大小,则需要进行的具体操作是 利用甲装置,用弹簧测力计通过细线拉动物块A以不同的速度在木板上做匀速直线运动,分别记录两次弹簧测力计的示数并比较 。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法分析;
(3)利用控制变量法进行探究。
【解答】解:(1)要测量出木块与接触面间滑动摩擦力的大小,应沿水平方向拉木块做匀速直线运动,根据二力平衡原理,滑动摩擦力大小等于测力计示数大小;
(2)A、通过甲、乙对比,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,通过簧测力计示数表现摩擦力的大小,由此可知,通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,故A正确;
B、通过甲、丙对比,接触面积的粗糙程度不同,压力大小相同,因此能探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响,故B正确;
C、甲、丁方案的操作对比,接触面的粗糙程度相同,接触面积的大小不同,压力大小相同,因此能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响,故C正确;
D、通过乙、丙对比,接触面粗糙程度不同,压力大小不同,两个变量,因此不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,故D错误;
故选:D;
(3)验证猜想(c),即物体运动的速度与滑动摩擦力的大小是否有关,可以利用甲装置,用弹簧测力计通过细线拉动物块A以不同的速度在木板上做匀速直线运动,分别记录两次弹簧测力计的示数并比较。
故答案为:(1)二力平衡; (2)D;(3)利用甲装置,用弹簧测力计通过细线拉动物块A以不同的速度在木板上做匀速直线运动,分别记录两次弹簧测力计的示数并比较。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和增大摩擦方法的运用,体现了对过程和方法的考查。
30.(6分)水平桌上有两只大烧杯,分别盛有水和盐水,已知ρ盐水>ρ水。小磊打算用压强计把它们区别开,方法如下:如图所示,将压强计的探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,记下压强计U形管两侧的液柱高度差分别为h甲和h乙。他发现h甲>h乙,于是得出甲杯中盛的是盐水。
小明思考后发现小磊的结论存在问题,原因是 没有控制探头在两种液体中的深度相同 。同时提出了新的区分方法,请将下面小明的方法补充完整:
将压强计的探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,使压强计U形管两侧的液柱高度差h甲′=h乙′,比较 探头在两种液体中的深度 ,则 探头在液体中的深度较小 的一定是盐水。
【分析】液体压强与液体密度和液体的深度有关,要根据压强大小判断液体密度的大小,需使液体的深度相同。
【解答】解:大烧杯中分别盛有水和盐水,已知ρ盐水>ρ水,小磊将压强计的探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,由图甲和图乙可以看出,探头在两种液体中的深度不同,所以小磊无法判断哪杯使盐水。
利用控制变量法,小磊下一步的实验思路应该是将压强计的探头先后浸没在甲、乙两杯液体中,若使压强计U形管两侧的液柱高度差h甲′=h乙′,即探头受到的压强相等,根据p=ρgh可知:探头在液体中的深度较小的一定是盐水。
故答案为:没有控制探头在两种液体中的深度相同;探头在两种液体中的深度;探头在液体中的深度较小。
【点评】本题主要考查了控制变量法的应用,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。在判断液体密度的关系时,可使液体压强相同,比较深度,深度较小的密度较大;也可使探头在液体中的深度相同,比较压强,压强较大的密度较大。
31.如图所示,一木箱在水平地面上向右运动,此时木箱在水平方向只受滑动摩擦力,摩擦力f=50N;若对木箱施加一个水平向右、大小不变的推力F,在木箱仍向右运动时,请依据推力F与滑动摩擦力f的大小关系,分析木箱可能出现的运动状态。
【分析】物体由于惯性在水平地面上向右滑动,物体受到的水平向左的滑动摩擦力是50N,当再施加一个水平向右的F时,根据F和f的关系判断物体的运动状态。
【解答】解:物体由于惯性在水平地面上向右滑动,物体受到的水平向左的滑动摩擦力是:f=50N,
当施加一个向右的F时,
如果F>50N,F>f,物体水平方向上受到的合力向右,故物体向右做加速直线运动,
如果F=50N,F=f,物体水平方向上受到的合力为零,故物体向右做匀速直线运动,
如果F<50N,F<f,物体水平方向上受到的合力向左,故物体向右做减速直线运动。
故答案为:
如果F>f,物体向右做加速直线运动,
如果F=f,物体向右做匀速直线运动,
如果F<f,物体向右做减速直线运动。
【点评】首先判断物体滑动摩擦力,再根据物体水平方向上受到的力判断物体的运动状态。
四、科普阅读题(共4分)请阅读《估算》并回答问题。
32.(4分)请阅读《估算》并回答问题。
估算
当你在大礼堂演出时,面对黑压压的观众,如果你想迅速了解以下大约有多少人,你可以用下面的方法来算:以某一排为标准,数出该排的人数,然后乘以排数,得到总人数。这就是一种估算的方法。所谓估算,就是根据某个合理的假定获得一个近似值的方法。估算不是瞎猜,它的结果是根据已知的信息进行合理推测得到的。在无法获得确切数据的情况下,通常先建立合适的模型,再通过相应的测量、计算来进行估算,从而获得事物的有关信息。例如,我们为了估算一个大石块的体积,可以依据石块的形状建立柱体或球体的模型,通过测量石块的边长或周长,再按照建好的模型计算得出石块的大致体积。再如,林业工作者在统计一大片森林中树林的数量时,不可能一棵一棵地去数,他们通常会把整片森林平均分成若干个区域,从中选出数量比较平均的一个区域作为估测对象,数出这个区域里有多少树木,再乘以区域数量就可以得到结果。生物学家在野外考察时,经常会发现动留下的脚印,他们往往会利用脚印来估算动物在不同生长发育期的体重。怎么估算呢?通常是在方格纸上描绘出脚印的轮廓,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个,小于半格的都不算),用一个小方格的面积乘以数出的小方格的个数,就大致得出了脚印的面积。再测量出脚印的深度,然后通过进一步的实验操作获得其他数据或信息,从而估算出动物的体重。既然是估算,结果可能会与实际值不能严格吻合,二者存在偏差很正常。这时,我们可以通过建立更合理的模型或者多次测量取平均值等方法来减小偏差。请根据上述材料,回答下列问题:
(1)为提高估算结果的准确性,可以采用 建立合适的模型 的方法。(写出一种方法即可)
(2)生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印,选取出这只熊四脚着地停留时的脚印,图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓,如图乙所示。
①已知图中每个小方格的面积均为10cm2,则该脚印的面积约为 290 cm2。
②为估算出该熊的体重,你认为生物学家在当时的条件下还需要进行怎样的实验操作?请写出简要的实验步骤。
【分析】(1)在无法获得确切数据的情况下,通常先建立合适的模型,再通过相应的测量、计算来进行估算,从而获得事物的有关信息。
(2)①每只脚底与地面的接触面积整个方格加上超过半格的方格,可以计算每只脚底的面积;
②根据公式P=分析。
【解答】解:(1)建立合适的模型,再通过相应的测量、计算来进行估算,这样能够提高估算的准确性;
(2)①整个方格加上超过半格的方格共计29个,则面积为:S=29×10cm2=290cm2,
②熊站立在地面上,对地面的压力等于本身的重力;要想计算重力,根据公式P=可知,需要知道雪地受到的压强;
实验步骤:①选取一个正方体,放置在雪地上;往正方体上放置重物,使得正方体没入雪中的深度与熊的脚印的深度相同;则雪地在这两种情况下受到的压强是相同的;
②测量出正方体的底面积和正方体及重物的重力,根据公式P=计算出压强的大小;
③根据公式F=pS,求出熊对地面的压力,该压力与熊的重力是相同的,从而得到了熊的重力。
故答案为:(1)建立合适的模型;(2)①290;②见解析。
【点评】本题考查了减小误差的方法、固体压强计算公式的应用,有一定的难度。
五、计算题(共8分,33题4分,34题4分)
33.(4分)正方体物块甲的边长为10cm,现将物块甲放在水平地面上,如图所示。已知物块甲的质量是8kg,g取10N/kg。求:
(1)物块甲的重力G甲;
(2)物块甲对地面的压强。
【分析】(1)根据G=mg计算重力;
(2)知道物块的边长,计算受力面积(正方体的底面积等于边长的平方),物体放在水平地面上,压力等于重力,根据p=计算压强。
【解答】解:(1)物块甲的重力G甲=m甲g=8kg×10N/kg=80N;
(2)物块甲放在水平地面上,地面的受力面积S=a2=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
物块甲对地面的压力F=G甲=80N,
物块甲对地面的压强p===8000Pa。
答:(1)物块甲的重力G甲为80N;
(2)物块甲对地面的压强是8000Pa。
【点评】本题要求学生知道重力和质量的关系G=mg,知道固体压强的公式p=。解题时注意把单位都统一成国际单位。
34.(4分)如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。杯子重2N,高5cm,底面积20cm2;杯内水重0.3N,水深4cm,g取10N/kg。求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力。
【分析】(1)知道杯内水的深度,根据p=ρgh求出水对杯底的压强;
(2)知道杯的底面积,利用F=pS求出杯底受到水的压力。
【解答】解:(1)杯内水的深度:h=4cm=0.04m,
水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
(2)杯底受到水的压力:F=pS=400Pa×20×10﹣4m2=0.8N。
答:(1)水对杯底的压强为400Pa;
(2)水对杯底的压力为0.8N。
【点评】本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用,属于基础题。
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