湖南师大附中博才学校联考2021-2022学年九年级上学期入学考试物理试题(含解析)

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名称 湖南师大附中博才学校联考2021-2022学年九年级上学期入学考试物理试题(含解析)
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2022-08-22 23:11:07

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2021-2022学年湖南师大附中博才学校九年级(上)入学物理试卷
一、选择题(每小题3分,共计36分.第1~10题单选,第11~12题双选,全对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.(3分)用手提起物体时,感觉到物体也在用力向下拉手。这说明(  )
A.力可以使物体的运动状态发生改变
B.力可以使物体发生形变
C.力可以脱离物体而存在
D.力的作用是相互的
2.(3分)如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是(  )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
3.(3分)下面四幅图中所描述的力,对物体做了功的是(  )
A.使小车向前运动了一段距离的推力
B.搬石头但没有搬动,手对石头的力
C.托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
D.提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
4.(3分)如图所示,当热气球匀速上升时,坐在吊篮中的人不慎从吊篮中漏掉一件物品。那么,站在地面上的人看到该物品的运动情况是(  )
A.因受重力而加速下落到地面
B.保持掉落时跟气球相同的速度继续上升
C.保持掉落时的速度下降
D.先减速上升,然后加速下降
5.(3分)如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙的移动巨石.下列措施中改变摩擦力大小的方法与此相同的是(  )
A.鞋底凹凸不平的花纹
B.自行车的车轴处装有滚珠轴承
C.汽车的轮子加防滑链
D.气垫船的船底跟水面之间有一层空气垫
6.(3分)如图所示的四个装置,属于连通器的是(  )
A.U形管压强计
B.自动给水盆栽
C.船闸
D.输液瓶
7.(3分)中国文化和旅游部披露,2021年“五一”假期,全国国内旅游出游2.3亿人次,同比增长119.7%,按可比口径恢复至疫前同期的103.2%;实现国内旅游收入1132.3亿元人民币,同比增长138.1%,按可比口径恢复至疫前同期的77.0%,国内旅游经济强劲复苏。为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故,站台上都标有“安全黄线”,乘客必须站在安全黄线以内,是因为动车进站时车厢附近(  )
A.气流速度大,压强小 B.气流速度大,压强大
C.气流速度小,压强小 D.气流速度小,压强大
8.(3分)一辆在水平面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,下列说法正确的是(  )
A.机械能变小,动能不变
B.机械能变小,动能变小
C.机械能不变,动能变小
D.重力势能变小,动能不变
9.(3分)如图所示的四种用具中,属于费力杠杆的是(  )
A.镊子 B.天平
C.撬棒 D.钢丝钳
10.(3分)如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲的(  )
A.总功较大 B.有用功较小
C.额外功较大 D.机械效率较低
(多选)11.(3分)同一个长方体先后放入a、b、c三种液体中,静止时如图所示,下列判断正确的是(  )
A.物体排开液体的体积相等
B.物体排开液体的重力相等
C.物体上、下表面受到的压力差相等
D.物体下表面所受的压力相等
(多选)12.(3分)用如图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度。当用如图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是(  )
A.1s﹣2s内,拉力F做的功是5J
B.2s﹣3s内,拉力F的功率是24W
C.0﹣1s时,物体对地面的压力是30N
D.动滑轮重50N
二、填空题(每空2分,共26分)
13.(4分)树上的苹果落向地面是由于   作用的结果,其施力物体是   。泥瓦工人通常用重垂线来检验砌的墙是否竖直,这是根据重力的方向总是   的原理。
14.(4分)如图所示,将飞机机翼模型放置在水平的电子台秤上,然后用电风扇对着模型吹风时,会造成模型上表面的空气流速比下表面快。这样,模型上表面空气的压强比下表面要   ,可以推测电子台秤的示数比没有吹风时要   。(填“大”或“小”)
15.(4分)如图所示的滑轮组,在拉力F作用下物体A以0.1m/s的速度匀速上升,则绳子自由端移动的速度是    m/s;若以动滑轮为参照物,物体A是    的。
16.(6分)如图重为30N的物体,被50N的水平压力F1压在竖直墙壁上保持静止,物体受到的摩擦力f1为    N;再将其置于水平桌面上,在20N的水平拉力F2作用下做匀速直线运动,当拉力变为40N,则其受到的摩擦力为    N,此时如果物体受到的所有力消失,物体处于    状态。
17.(4分)如图所示,重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下,向右匀速运动了10m,所用时间为20s,则拉力做的功是   J,拉力做功的功率为   W。
18.(4分)如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小    kg;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为    s(g=10N/kg)。
三、实验探究题(每空2分,共24分)
19.(6分)在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据   来比较压力的作用效果的。
(2)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较   两图的实验,得到的结论是:   。
(3)小明将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为:p乙   p丁(选填“>”“<”或“=”)
20.(6分)参加物理兴趣小组活动时,小明和小红在老师指导下利用托里拆利实验装置安全测量大气压强值,小红实验时玻璃管中不慎混进了一些空气。实验中他们的测量值如图甲和乙所示,已知水银密度13.6×103kg/m3,g取9.8N/kg。根据他们的实验,可以得到:
(1)可知当时的大气压强等于    。
(2)乙图中玻璃管内空气的压强相当于    mm高水银柱所产生的压强;
(3)若小明在甲图中管的A处扎一个孔,此时没有水银从A处流出,原因是    。
21.(6分)物理兴趣小组在进行“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,如图a、b、c、d、e分别为实验情景。
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是   N。
(2)通过a、d、e实验,可探究物体所受浮力大小与   的关系。
(3)在某种液体中进行探究过程中,记录实验数据,得到如图(f)所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度   kg/m3。
22.(6分)小林用如图所示的器材探究“杠杆平衡的条件”,操作如下:
(1)实验前,小林发现杠杆静止在如图甲所示的位置,为了使杠杆在水平位置平衡,此时应向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,以方便读取力臂;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆   (选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)如果利用如图丙所示装置进行实验,每个钩码重1N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数为4.5N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
四、综合计算题(第23题6分,第24题8分,共14分)
23.(6分)某品牌新能源纯电动汽车,总质量为1400kg,在水平路面上匀速行驶了900m所用的时间为60s,受到的阻力为车重的0.1倍。求此过程:
(1)汽车受到的重力:
(2)汽车的速度;
(3)汽车牵引力的功率。
24.(8分)如图所示的容器放于水平桌面,其下部分是边长为10cm的正方体,上部分的横截面是正方形且面积为下部分横截面积的一半,上部分足够高,已知容器重20N,容器壁厚不计,求:
(1)空容器对桌面的压强。
(2)倒入8N的水时,水对容器底部的压强。
(3)倒入多少kg的后容器对桌面的压强等于水对容器底部的压强。
2021-2022学年湖南师大附中博才学校九年级(上)入学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共计36分.第1~10题单选,第11~12题双选,全对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.(3分)用手提起物体时,感觉到物体也在用力向下拉手。这说明(  )
A.力可以使物体的运动状态发生改变
B.力可以使物体发生形变
C.力可以脱离物体而存在
D.力的作用是相互的
【解答】解:用手提起物体时,手对物体有一个向上的力作用,而同时感觉到物体也在用力向下拉手,说明此时物体也对手有一个向下的力作用,这正说明力的作用是相互的。
故选:D。
2.(3分)如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是(  )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
【解答】解:(1)由于m芳芳总=70kg,m小明总=50kg,根据G=mg可知:G芳芳总>G小明总,
∵在水平雪地上,压力等于重力,∴F芳芳总>F小明总;故AB错误;
(2)如图,芳芳没有陷入雪地,说明芳芳对雪地的压力的作用效果不明显,则芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小,故C正确,D错误。
故选:C。
3.(3分)下面四幅图中所描述的力,对物体做了功的是(  )
A.使小车向前运动了一段距离的推力
B.搬石头但没有搬动,手对石头的力
C.托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
D.提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
【解答】解:
A、小车在推力的作用下向前运动了一段距离,有力作用在小车上,小车在力的方向上通过了距离,所以做了功,故A符合题意;
B、用力搬石头,但未搬动,有力作用在物体上,但没有移动距离,所以不做功,故B不符合题意;
C、托着货物停在水平地面上,叉车对货物有力的作用,但没有在力的方向上通过距离,所以不做功,故C不符合题意;
D、提着滑板在水平路上前行,人给滑板一个向上的力,滑板向上没有移动距离,人对滑板没有做功,故D不符合题意。
故选:A。
4.(3分)如图所示,当热气球匀速上升时,坐在吊篮中的人不慎从吊篮中漏掉一件物品。那么,站在地面上的人看到该物品的运动情况是(  )
A.因受重力而加速下落到地面
B.保持掉落时跟气球相同的速度继续上升
C.保持掉落时的速度下降
D.先减速上升,然后加速下降
【解答】解:物体和气球一起匀速上升,如果物体脱离了气球,由于惯性,物体会继续向上运动一段距离,又因为物体受到重力的作用,向上的速度越来越小,当速度为零的时候,物体开始加速向下运动。
故选:D。
5.(3分)如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙的移动巨石.下列措施中改变摩擦力大小的方法与此相同的是(  )
A.鞋底凹凸不平的花纹
B.自行车的车轴处装有滚珠轴承
C.汽车的轮子加防滑链
D.气垫船的船底跟水面之间有一层空气垫
【解答】解:用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦,
A、鞋底凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故A不符合题意;
B、自行车转轴处装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动减小摩擦力,故B符合题意;
C、汽车的轮子加防滑链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故C不符合题意。
D、气垫船的船底跟水面之间有一层空气垫,使接触面脱离,减小摩擦,故D不符合题意。
故选:B。
6.(3分)如图所示的四个装置,属于连通器的是(  )
A.U形管压强计
B.自动给水盆栽
C.船闸
D.输液瓶
【解答】解:A、压强计底部连通,但是上端不都开口,不属于连通器,故A错误;
B、盆景的自动给水装置上端不都开口,底部虽然相互连通,不是连通器,是利用大气压工作的,故B错误;
C、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器,故C正确;
D、输液瓶利用的是大气压,不是连通器,故D错误。
故选:C。
7.(3分)中国文化和旅游部披露,2021年“五一”假期,全国国内旅游出游2.3亿人次,同比增长119.7%,按可比口径恢复至疫前同期的103.2%;实现国内旅游收入1132.3亿元人民币,同比增长138.1%,按可比口径恢复至疫前同期的77.0%,国内旅游经济强劲复苏。为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故,站台上都标有“安全黄线”,乘客必须站在安全黄线以内,是因为动车进站时车厢附近(  )
A.气流速度大,压强小 B.气流速度大,压强大
C.气流速度小,压强小 D.气流速度小,压强大
【解答】解:当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢、压强大,而内侧流速快、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。故A正确。
故选:A。
8.(3分)一辆在水平面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,下列说法正确的是(  )
A.机械能变小,动能不变
B.机械能变小,动能变小
C.机械能不变,动能变小
D.重力势能变小,动能不变
【解答】解:一辆在水平面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,洒水车的质量变小,洒水车的速度不变,洒水车的动能变小。洒水车相对地面的高度不变,所以洒水车的重力势能不变。洒水车在洒水过程中,没有发生弹性形变,洒水车的机械能等于洒水车的动能和重力势能之和,所以洒水车的机械能变小。
故选:B。
9.(3分)如图所示的四种用具中,属于费力杠杆的是(  )
A.镊子 B.天平
C.撬棒 D.钢丝钳
【解答】解:A、镊子使用过程中动力臂小于阻力臂,费力省距离,属于费力杠杆,故A符合题意;
B、天平使用过程中动力臂等于阻力臂,不省力不费力,属于等臂杠杆,故B不符合题意;
C、撬棒使用过程中动力臂大于阻力臂,省力费距离,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D、钢丝钳使用过程中动力臂大于阻力臂,省力费距离,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选:A。
10.(3分)如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲的(  )
A.总功较大 B.有用功较小
C.额外功较大 D.机械效率较低
【解答】解:AD.由图可知,W甲有=1500J,W乙额=900J,η甲=75%,η乙=70%,
由η=可得,W甲总===2000J,W乙总===3000J,故AD错误;
BC.由W有+W额=W总可得,W甲额=W甲总﹣W甲有=2000J﹣1500J=500J,W乙有=W乙总﹣W乙额=3000J﹣900J=2100J,故B正确、C错误。
故选:B。
(多选)11.(3分)同一个长方体先后放入a、b、c三种液体中,静止时如图所示,下列判断正确的是(  )
A.物体排开液体的体积相等
B.物体排开液体的重力相等
C.物体上、下表面受到的压力差相等
D.物体下表面所受的压力相等
【解答】解:A、因为是同一个长方体,从图上很明显可以看出排开液体的体积不是相等的,所以A错误。
B、因为在a液体中悬浮,在b、c液体中都是漂浮,所以浮力都等于物体的重力,所以所受浮力相等,根据阿基米德原理,排开液体的重力也会相等。所以B正确。
C、浮力产生的原因是物体上、下表面所受的压力差,因为在三种液体中所受的浮力相等,所以所受到的压力差也相等。所以C正确。
D、浮力产生的原因是物体上、下表面所受的压力差,因为在三种液体中所受的浮力相等,所以所受到的压力差也相等。所以D错误。
故选:BC。
(多选)12.(3分)用如图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度。当用如图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是(  )
A.1s﹣2s内,拉力F做的功是5J
B.2s﹣3s内,拉力F的功率是24W
C.0﹣1s时,物体对地面的压力是30N
D.动滑轮重50N
【解答】解:由图甲可知,动滑轮上承担物重的绳子股数n=3;
A、由图乙可知,在1~2s内,拉力F1=50N,由图丁可知重物上升高度h1=0.1m,
则拉力端移动的距离s1=3h1=3×0.1m=0.3m,
拉力做的功:W=F1s1=50N×0.3m=15J,故A错误;
B、由图丙可知,在2~3s内,重物做匀速运动,v物=0.2m/s,由图乙可知此时拉力F2=40N,
绳子自由端移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s,
因为P===Fv,
所以拉力做功功率(总功率):P总=F2v绳=40N×0.6m/s=24W,故B正确;
CD、由图丙可知在2~3s内,重物做匀速运动,由图乙可知此时拉力F2=40N,
不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力F=(G+G动),
所以G动=3F2﹣G=3×40N﹣100N=20N,
由图乙可知0s~1s内,拉力F3=30N;由图丙可知,此时重物处于静止状态,
不计绳重和绳与轮之间的摩擦,拉力F3=(F拉+G动),
滑轮组对物体的拉力:
F拉=3F3﹣G动=3×30N﹣20N=70N,
物体对地面的压力:
F压=G﹣F拉=100N﹣70N=30N,故C正确、D错误。
故选:BC。
二、填空题(每空2分,共26分)
13.(4分)树上的苹果落向地面是由于 重力 作用的结果,其施力物体是 地球 。泥瓦工人通常用重垂线来检验砌的墙是否竖直,这是根据重力的方向总是 竖直向下 的原理。
【解答】解:
熟透了的苹果会自动从树上竖直下落,是因为苹果受到了重力的作用,这个力的施力物体是地球;
泥瓦工人通常用重垂线来检验砌的墙是否竖直,这是根据重力的方向总是竖直向下的原理;只要墙壁与悬挂重物的细线平行或重合,就说明墙壁是竖直的。
故答案为:重力;地球;竖直向下。
14.(4分)如图所示,将飞机机翼模型放置在水平的电子台秤上,然后用电风扇对着模型吹风时,会造成模型上表面的空气流速比下表面快。这样,模型上表面空气的压强比下表面要 小 ,可以推测电子台秤的示数比没有吹风时要 小 。(填“大”或“小”)
【解答】解:当用电风扇对着模型吹风时,由于模型上方凸起,下方平直,所以上表面空气流速快、压强小,下面表空气流速慢,压强大,形成一个向上的压力差,从而使台秤的示数减小。
故答案为:小;小
15.(4分)如图所示的滑轮组,在拉力F作用下物体A以0.1m/s的速度匀速上升,则绳子自由端移动的速度是  0.2 m/s;若以动滑轮为参照物,物体A是  静止 的。
【解答】解:由题可知,物体移动的速度v物=0.1m/s,且n=2,
因为,在相同的时间内,绳子自由端移动的距离s是物体上升高度的n倍,即s=nh,所以绳子自由端移动的速度:vF=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s;
物体运动时,动滑轮和物体A一起运动,物体A和动滑轮之间没有发生位置的改变,所以,以动滑轮为参照物,物体A是静止的
故答案为:0.2;静止。
16.(6分)如图重为30N的物体,被50N的水平压力F1压在竖直墙壁上保持静止,物体受到的摩擦力f1为  30 N;再将其置于水平桌面上,在20N的水平拉力F2作用下做匀速直线运动,当拉力变为40N,则其受到的摩擦力为  20 N,此时如果物体受到的所有力消失,物体处于  匀速直线运动 状态。
【解答】解:(1)因物体被压在竖直墙壁上保持静止(处于平衡状态),竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的摩擦力f1=G=30N;
(3)物体在水平面上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,所以,此时物体受到的摩擦力f2=F2=20N,当拉力变为40N时,因接触面的粗糙程度和压力均不变,所以,物体受到的摩擦力不变,仍然是20N;
拉力为40N时,物体做加速运动,此时如果物体受到的所有力消失,根据牛顿第一定律可知,物体处于匀速直线运动状态。
故答案为:30;20;匀速直线运动。
17.(4分)如图所示,重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下,向右匀速运动了10m,所用时间为20s,则拉力做的功是 400 J,拉力做功的功率为 20 W。
【解答】解:
(1)拉力做的功:
W=Fs=40N×10m=400J,
(2)拉力做功功率:
P===20W。
故答案为:400;20。
18.(4分)如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小  1 kg;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为  12.5 s(g=10N/kg)。
【解答】解:(1)由乙图知,M在A点时,传感器受到的压力是F=10N,
物体M在A点,传感器受到的力的大小等于M 重力大小,
则M受到的重力G=F=10N,
则M的质量为m===1kg。
(2)由乙图知,当M运动到支点O时,传感器受到的力是0,用时5s,OA=30cm,
则M的运动速度v===6cm/s。
当M运动到支点O的右端时,传感器的最大弹力是F'=15N,此时M距离支点O距离为L,
根据杠杆平衡条件得,F'×OA=G×L,
15N×30cm=10N×L,
解得,L=45cm,
则M运动距离为s'=OA+L=30cm+45cm=75cm,
由速度公式得,则M运动的时间t'===12.5cm/s。
故答案为:1;12.5。
三、实验探究题(每空2分,共24分)
19.(6分)在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果的。
(2)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较 乙丙 两图的实验,得到的结论是: 压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 。
(3)小明将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为:p乙 = p丁(选填“>”“<”或“=”)
【解答】解:(1)根据转换法,同学们是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。
(2)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,要控制压力相同,故应比较乙、丙两图的实验,乙中受力面积小,作用效果明显,故得到的结论是:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)小明将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁,根据p=,因压力和受力面积都相等,大小关系为:p乙=p丁。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)乙丙;压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;(3)=。
20.(6分)参加物理兴趣小组活动时,小明和小红在老师指导下利用托里拆利实验装置安全测量大气压强值,小红实验时玻璃管中不慎混进了一些空气。实验中他们的测量值如图甲和乙所示,已知水银密度13.6×103kg/m3,g取9.8N/kg。根据他们的实验,可以得到:
(1)可知当时的大气压强等于  9.996×104Pa 。
(2)乙图中玻璃管内空气的压强相当于  10 mm高水银柱所产生的压强;
(3)若小明在甲图中管的A处扎一个孔,此时没有水银从A处流出,原因是  管内A点上方水银柱产生的压强小于A点受到的大气压 。
【解答】解:(1)由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,
p大气压=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.75m=9.996×104Pa;
(2)乙图中玻璃管内空气的压强为:
p乙=p大气压﹣p水银=750mmHg﹣740mmHg=10mmHg,即乙图中玻璃管内空气的压强相当于10mm高水银柱所产生的压强;
(3)A处上方水银柱产生的压强小于750mm水银柱,而外界大气压较大,故A处上方的水银柱在大气压作用下会上升到顶部。而A处下方的水银由于受到向下的大气压,在重力作用下下降到与水银槽中液面相平,所以并没有水银从A处流出;A处上方水银柱产生的压强小于750mm水银柱,而外界大气压比较大,A处以上的水银柱会在大气压的作用下上升到顶部。
故答案为:(1)9.996×104Pa;(2)10;(3)管内A点上方水银柱产生的压强小于A点受到的大气压。
21.(6分)物理兴趣小组在进行“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,如图a、b、c、d、e分别为实验情景。
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 0.5 N。
(2)通过a、d、e实验,可探究物体所受浮力大小与 液体密度 的关系。
(3)在某种液体中进行探究过程中,记录实验数据,得到如图(f)所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度 0.8×103 kg/m3。
【解答】解:
(1)由a、c两次实验中测力计示数可知,物体浸没在水中所受的浮力为:F浮水=G﹣Fc=2N﹣1.5N=0.5N;
(2)由图a、d、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系;
(3)实验步骤c中,物体受到的浮力为:F浮c=G﹣Fc=2N﹣1.5N=0.5N;
实验步骤e中,物体受到的浮力为:F浮e=G﹣Fe=2N﹣1.6N=0.4N;
因物体均浸没,所以V排水=V排液;
根据阿基米德原理可知:=;
所以该液体的密度为:ρ液=×ρ水=×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)0.5;(2)液体密度;(3)0.8×103。
22.(6分)小林用如图所示的器材探究“杠杆平衡的条件”,操作如下:
(1)实验前,小林发现杠杆静止在如图甲所示的位置,为了使杠杆在水平位置平衡,此时应向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,以方便读取力臂;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆 左 (选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)如果利用如图丙所示装置进行实验,每个钩码重1N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数为4.5N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【解答】解:(1)由图甲可知,杠杆左端下倾,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,所以平衡螺母向右移动;
(2)假设每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,4G×3=3G×4;
如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,此时3G×3>2G×4,故杠杆左端下沉;
(3)如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,动力臂减小,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,动力增大,所以弹簧测力计示数增大。
故答案是:(1)右;(2)左;(3)变大。
四、综合计算题(第23题6分,第24题8分,共14分)
23.(6分)某品牌新能源纯电动汽车,总质量为1400kg,在水平路面上匀速行驶了900m所用的时间为60s,受到的阻力为车重的0.1倍。求此过程:
(1)汽车受到的重力:
(2)汽车的速度;
(3)汽车牵引力的功率。
【解答】解:(1)汽车总重力为G=mg=1400kg×10N/kg=1.4×104N,
(2)汽车的速度v===15m/s;
(3)受到的阻力f=0.1G=0.1×1.4×104N=1.4×103N,
因汽车在水平路面上匀速行驶,则汽车受到的牵引力:F=f=1.4×103N,
牵引力做的功:
W=Fs=1.4×103N×900m=1.26×106J;
牵引力的功率:
P===2.1×104W=21kW;
答:(1)汽车受到的重力为1.4×104N;
(2)汽车的速度为15m/s;
(3)汽车牵引力的功率为21kW。
24.(8分)如图所示的容器放于水平桌面,其下部分是边长为10cm的正方体,上部分的横截面是正方形且面积为下部分横截面积的一半,上部分足够高,已知容器重20N,容器壁厚不计,求:
(1)空容器对桌面的压强。
(2)倒入8N的水时,水对容器底部的压强。
(3)倒入多少kg的后容器对桌面的压强等于水对容器底部的压强。
【解答】解:(1)容器的底面积S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
空容器对桌面的压力F=G=20N,
空容器对桌面的压强p===2000Pa;
(2)容器下半部分的总体积V下=(10cm)3=1000cm3=0.001m3;
8N水的质量m===0.8kg,
8N水的体积V水===8×10﹣4m3<V下,
故容器中水的深度h===0.08m,
水对容器底部的压强p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(3)设倒入水的质量为m′,容器上部分的横截面积S′=S,
容器对桌面的压强p′===.....①,
若水面未达到容器的上半部分,则水的深度h′===,
水对容器底部的压强p水=ρ水gh′=103kg/m3×10N/kg×......②,
若水面达到容器的上半部分,容器下半部分所装水的质量m水=ρ水V下=103kg/m3×0.001m3=1kg,
容器上半部分的水的深度h上===,水的深度h″=h下+h上,
水对容器底部的压强p水′=ρ水gh″=103kg/m3×10N/kg×(0.1m+)......③,
联立①②、①③,根据实际情况,解得:m′=3kg。
答:(1)空容器对桌面的压强为2000Pa;
(2)倒入8N的水时,水对容器底部的压强为800Pa;
(3)倒入3kg的后容器对桌面的压强等于水对容器底部的压强。
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