中小学教育资源及组卷应用平台
力 压强 巩固练习
一.选择题
1.小明参加学校的百米赛跑。跑步过程中,下列受力情况的说法正确的是( )
A.小明跑步的过程中时刻受到重力和地面的支持力
B.图中,小明对地面的压力与地面对小明的支持力是一对平衡力
C.图中,地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力是一对相互作用力
D.图中,地面对小明的摩擦是有害摩擦
2.如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为( )
A.3N B.4N C.5N D.7N
3.如图所示,用两只手指压住铅笔的两端并保持静止,左边手指受到铅笔的压力为F1、压强为p1,右边手指受到铅笔的压力为F2、压强为p2,下列说法正确的是( )
A.右边手指感觉比左边手指疼,是因为力的作用是相互的
B.F1和F2是一对平衡力,所以F1=F2
C.右边手指感觉比左边手指疼,是因为p1<p2
D.此实验只能验证压力作用效果与受力面积的关系
4.如图所示,放在水平地面上的两个实心均匀正方体甲、乙,此时,甲对地面的压强大于乙对地面的压强。在两个正方体上沿竖直方向分别截去一部分,使得甲、乙剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙正方体( )
A.甲、乙的密度关系:ρ甲>ρ乙 B.剩余部分的体积可能相等
C.对地面压力的变化量可能相等 D.对地面压强的变化量可能:Δp甲<Δp乙
5.小明用平行斜面向上的拉力F将物块沿粗糙斜面匀速拉到顶端,如图所示。以下说法正确的是( )
A.物块受到的重力与斜面对物块的支持力是一对平衡力
B.拉力F与斜面对物块的摩擦力是一对平衡力
C.如果仅增大拉力F,斜面对物块的摩擦力不变
D.斜面对物块的摩擦力大于物块对斜面的摩擦力
6.任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体被压坏。下列实例中,分析不正确的是( )
A.施加相同压力,图钉尖面积越小越容易压入墙面
B.用菜刀将肉切成肉片时刀越钝,所用压力越小
C.重型卡车很重,安装多个很宽的轮胎,可以防止压坏路基
D.“奋进号”潜入深海,承受的压强很大,需用特殊材料建造
7.如图所示,木板M放在水平桌面上,物块m置于木板上。现用一水平恒力F=10N的力向右拉木板,使木板和物块共同向右做匀速直线运动,且物块与木板保持相对静止。下列说法正确的是( )
A.木板M受到地面的摩擦力与F是一对平衡力
B.木板M受到的重力与地面对木板M的支持力是一对平衡力
C.物块m受到的重力与木板M对物块m的支持力是一对相互作用力
D.物块m受到的摩擦力大小为10N
8.如图所示是甲、乙两种固体物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体,把它们平放在水平地面上,则甲、乙两正方体的密度和对水平地面的压强之比分别为( )
A.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=4:1 B.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=4:1
C.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=1:4 D.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=1:4
9.如图甲所示,小韩在光滑程度相同的水平地面,用水平向右的力推木箱,推力随时间变化情况如图乙所示,木箱各时段运动情况记录在表格所示表格中。对于这一过程,以下说法正确的是( )
时段 运动情况
0﹣3s 静止
3s﹣6s 加速运动
6s﹣9s 减速运动
9s﹣12s 匀速直线运动
A.0﹣3s,木箱所受推力小于摩擦力 B.3s﹣6s,木箱所受摩擦力为9N
C.6s﹣9s,木箱处于平衡状态 D.3s﹣12s,木箱所受摩擦力为6N
10.在探究“影响滑动摩擦力的因素”实验时,将木块A放置在水平木板B上,加一个砝码,将弹簧测力计一端固定在墙上,另一端系在A上,如图所示,当向左匀速拉动B时,A相对于地面静止,下列说法中错误的是( )
A.此装置可探究滑动摩擦力与压力的关系
B.B对A的摩擦力与测力计对A的拉力是平衡力
C.A受到B的摩擦力方向为水平向左
D.若增大B的速度,测力计的示数会变大
11.如图所示,小车向右匀速运动,车内有一表面较粗糙的木块,轻质弹簧一端与木块相连,另一端固定在车厢右壁,此时弹簧刚好处于原长。下列四个说法中正确的有( )
①若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
②若小车加速运动,则弹簧可能保持原来长度不变
③若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
④若木块受到三个力的作用,则小车可能在做减速运动
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.原来平整的细沙面上放上甲、乙两个实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的密度一定比乙大 B.甲对沙子的压强一定比乙对沙子的压强小
C.甲的质量一定比乙小 D.甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
13.如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
14.如图示,三个质量和底面积均相同的容器,分别装有质量和深度均不相等的三种不同液体,A、B、C三个容器底部受到的压强相等。下列说法错误的是( )
A.液体的密度关系为ρA>ρB>ρC B.三容器底部所受液体的压力FA=FB=FC
C.桌面受到的压强pA<pB<pC D.三容器中所盛液体的质量mA>mB>mC
15.如图所示,将盛有某种液体的杯子静止放在面积为S的水平桌面上,已知杯子的质量为m1,高度为h1,底面积为S1;杯内液体的密度为ρ,质量为m2,液面高度为h2。下列说法中正确的是( )
A.杯子对水平桌面的压力就是杯子受到的重力
B.杯子对水平桌面的压强大小为
C.液体对杯底的压力大小等于液体受到的重力大小
D.液体对杯底的压强大小为ρgh1
16.A、B是两个材料相同的实心长方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
①F1>F2>F3②丙中桌面受到的总压强最大
③几种情况中A物体所受摩擦力大小关系为fA乙=fA丙>fA甲
④三种情况中B物体下表面所受摩擦力大小关系为fB乙<fB甲<fB丙
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.①④
17.如图所示,两个完全相同的实心圆台形物体一正一反放置在同一水平桌面上,它们分别在水平拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,它们对桌面的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是( )
A.p1>p2,F1=F2 B.p1>p2,F1<F2
C.p1=p2,F1=F2 D.p1<p2,F1>F2
18.图甲是a、b两种物质的质量与体积的关系图象.分别用a、b两种物质制成的两个实心正方体的边长之比为1:2.将它们如图乙叠放在水平地面上时,a对b的压强和b对地面的压强之比为( )
A.4:3 B.3:4 C.1:2 D.2:1
19.如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体甲、乙静止放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。则下列说法正确的是( )
A.甲、乙对水平地面的压力F甲<F乙
B.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强p甲>p乙
C.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强p甲=p乙
D.若均沿图中虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压力F甲<F乙
20.高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志,其以快速、平稳、舒适为世界所称道。如图,在水平匀速行驶的高铁上,一枚硬币稳稳地立在窗台上。下列说法正确的是( )
A.硬币受到的支持力和窗台受到的压力是一对平衡力
B.硬币能稳稳地立在窗台上和高铁一起向前匀速行驶,是因为受到了向前的摩擦力
C.若高铁转弯时,高铁的运动状态将发生改变
D.若高铁紧急刹车时,硬币会向前滚动,硬币相对于窗台是静止的
21.如图,重力为600N的小强沿着竖直的直杆匀速上爬时,杆对他的摩擦力为f1;当他停在A处时,杆对他的摩擦力为f2;当他沿杆匀速下滑时,杆对他的摩擦力为f3,下列说法正确的是( )
A.f 1=600 N,方向竖直向下 B.f 2=600 N,方向竖直向上
C.f 3=600 N,方向竖直向下 D.f 1=f 2=f 3,方向都为竖直向下
22.如图所示,物块A、B叠放在水平地面上,现用大小为15N的水平向左拉力F拉B,A、B以相同的速度向左匀速运动,对此分析正确的是( )
A.B对A的摩擦力为0
B.A对B的摩擦力大小为15N,方向水平向右
C.地面对B的摩擦力大小为15N,方向水平向左
D.B对地面的摩擦力大小为15N,方向水平向右
二.填空题
23.萍萍使用了如图所示装置测滑动摩擦力,将A、B叠放在水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉,B不会从A上方落下,当A被拉动做匀速直线运动时,测力计a示数为3N,b测力计示数为5N,则A与水平面间的摩擦力的大小为 N。
24.如图所示,物体A重30N,用F=50N的力垂直压在墙上,物体A匀速下滑,则物体A所受的滑动摩擦力是 N;物体B重25N,受到F=15N的水平推力,向右做匀速直线运动,则物体B所受的滑动摩擦力是 N。若物体B受到的水平推力增大到20N,则物体B所受的滑动摩擦力是 N。
25.如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底 面积为30cm2,测得水的深度为5cm,则水对烧瓶底部的压力为 N,烧瓶对水平桌面的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
26.共享单车是“新四大发明”之一,有效解决了交通出行最后一公里问题,有助于节能减排。共享单车车轮上有凹凸不平的花纹,其目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力;要让行驶中的单车更快的停下来,可以用力捏闸,这是通过改变接触面 (选填“所受压力”或“粗糙程度”)来改变摩擦力。
27.一根均匀的长方体细长直棒质量为150g,下底面积为20cm2,将它放在水平桌面上,并有四分之一的长度露出桌面外,如图所示。直棒对桌面的压力为 N,对桌面的压强为 Pa;若将直棒左侧沿虚线切去一部分,剩余部分仍保持原状态不变,则它对桌面的压强将 (变大/变小/不变)。
28.如图用大小为10N的水平力F将一重为6N的木块压在竖直墙壁上,木块恰好沿墙壁匀速下滑,则木块受到的摩擦力为f1为N;当压力变为12N时,木块仍能沿墙壁向下滑动,则在此过程中,木块受到的摩擦力大小f2 f1(选填“大于”、“小于”或“等于”),木块做 直线运动(选填“加速”、“减速”或“匀速”)。
29.如图,水平地面上放有两个高度相同的圆柱体甲、乙,它们对地面的压强相同。若将它们沿竖直方向切去相同的体积,则甲、乙剩下部分对地面的压强p甲 p乙;若改成沿水平方向切去相同的体积,甲、乙剩下部分对地面的压强p甲′ p乙'。(均选填“>”“<”或“=”)
30.重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平推力推木箱。当水平推力为15N时没推动,此时木箱所受摩擦力为 N;当水平推力为30N时,木箱在水平地板上做匀速直线运动;当水平推力为50N时,木箱做加速运动,此时木箱所受摩擦力为 ;撤去推力,木箱做减速运动,此时木箱所受摩擦力为 N。
31.如图是某同学中考投掷实心球的场景,投出去的实心球最终落到地面,这是由于实心球受到 的作用(选填“重力”或“惯性”),根据图中实心球的运动轨迹可知它受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
32.如图所示是苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片,从照片中我们可以分析出,苹果经过A、B两个位置时的速度大小关系是vA vB(选填“>”、“=”、“<”),在下落过程中受 (平衡力/非平衡力)作用。
33.如图所示,用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,水杯受到的重力与 是一对平衡力(选填“手对杯子的握力”或“手对杯子的摩擦力”)。若将手的握力增大到8N,手与水杯之间摩擦力的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
34.如图所示,B物体放在光滑的水平面上,弹簧测力计连接于A物体与墙之间且保持水平状态,现用F=10N水平向左的拉力时,B物体匀速向左运动,待木块A稳定时,弹簧测力计示数为 N.如果拉力增加至F=15N时,弹簧测力计的示数为 N,此时B物体 (填“加速”、“减速”或“匀速”)向左运动。(设整个过程中A物体与B物体不分离)
35.如图,丹顶鹤正沿直线朝斜向下方匀速滑翔,此过程中,空气对它的作用力的方向是 (选填“竖直向上”、“竖直向下”或“与运动方向相反”)。
36.如图是一个挂在天花板上的装饰球处于静止状态,它的重力是2N,那么装饰球受到的拉力是大小为 N,方向是 。风吹过后球开始摆动,若这个球在摆动到右边最高点时所有的力都同时消失,那么这个球会 (选填“向斜向上方向运动”、“竖直向下运动”、“静止不动”)。
37.如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相同的水。乙容器中水的深度为10cm,则水对乙容器底部的压强为 Pa,水对两容器底的压力分别为F甲和F乙,则F甲 F乙(选填“>”、“<”或“=”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
38.如图甲所示,密闭容器静止在水平桌面上,水的深度为6cm,则水对容器底部的压强为 Pa。若将其倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压力 ,容器对桌面的压力 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,g取10N/kg)。
39.小明用天平和烧杯测量某种消毒液的密度,并绘制了如图所示的m﹣V图象,其中m为烧杯和杯中消毒液的总质量,V为烧杯中消毒液的体积,根据图象分析,消毒液的密度为 g/cm3;烧杯的质量为 g。当总质量m=70g时,消毒液的体积为 cm3。
40.市场上出售的某品牌调和油,瓶上标有“500mL”字样,已知该调和油的密度为0.9g/cm3,表示的物理意义是 ,瓶中油的质量为 kg,油用去一半后,油密度是 kg/m3。
41.一木块重5N,把木块放在水平桌面上静止时受到的摩擦力大小是 N;用弹簧测力计水平向右拉木块。当弹簧测力计的读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小是 N;当弹簧测力计的读数为2N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小是 N;当弹簧测力计的读数变为3N时,木块保持匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力大小是 N;若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数变为4N时,木块受到的摩擦力大小是 N。
42.如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为 N,桌面与B间的摩擦力为 N;若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,该力的大小为 N。(绳与滑轮间的摩擦忽略不计)
43.如图所示,重4N,底面积为100cm2薄壁圆柱形容器A(容器足够高)放置于水平桌面上,里面盛有5cm深的水,则容器对桌面的压强为 Pa;将另一质量为0.54kg,底面积为50cm2,密度为0.9g/cm3的实心圆柱体B竖直放入容器A中,待水静止后,水对容器底的压强为 Pa。
44.为了测量不同盐水的密度,某班同学进行了如下实验:
(1)实验前,调节天平平衡时,指针指向分度盘右侧,则应将平衡螺母向 调节;调节平衡后,称量烧杯和盐水的总质量,天平再次平衡时砝码和标尺上的游码如图甲所示,则总质量为 g。再将部分盐水倒入量筒,如图乙所示,再次测得烧杯和剩余液体的总质量为30g,则所测盐水的密度为 g/cm3。测量结束后仔细观察,小明发现在量筒的内壁上有大量小气泡,则他测得的盐水密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小明小组的同学发现桌面上提供的实验器材只有天平(无砝码)、注射器、40mL烧杯2个、盐水、水,他们的测量步骤如下:
①用注射器分别向两个烧杯加入20mL盐水和水,并在盐水液面位置做好标记。
②将两烧杯分别放在天平的两侧,发现放盐水的左盘下沉,接着用注射器向右侧烧杯中加水,直到天平平衡,烧杯中水的总体积为25mL,如图丙所示,则他们小组所取样的盐水密度为 g/cm3。
(3)小明小组深入研究发现,将其他液体加至左侧烧杯标记处,再向右侧烧杯中加水直到天平平衡,烧杯中水的总体积不同。于是他们将右侧烧杯改装为“密度计”,则该烧杯上20mL位置处应标记 g/cm3,烧杯上的密度刻度分布是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)小华同学也想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg)。
液体种类 酒精 植物油 水 酱油
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7 2.8
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9 1.0
①根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线应刻在 N的位置;表格中第四次盛满酱油称重如图丁,测得酱油的密度为 kg/m3;根据表格数据也可以在弹簧测力计力的刻度上标上对应的液体密度值,从而制成液体密度计。
②若测量中液体没有装满,测出的液体密度 (填“偏大”“准确”或“偏小”)。
三.计算题
45.小明在观看北京2022年冬奥会比赛时发现,中国选手任子威在短道速滑男子1000m比赛中脚上穿的是冰刀鞋,于是小明网购了一双冰刀鞋,如图所示.已知该冰刀鞋每只的质量为2kg,冰刀底部可以看成是长方形,其长度为40cm,宽度为2.5mm,小明重500N,(g取10N/kg)求:
(1)一只冰刀鞋的重力;
(2)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,每只冰刀鞋与冰面的接触面积;
(3)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,冰刀鞋对冰面的压强。
46.“冰墩墩”是2022年北京冬奥会的吉祥物,兴趣小组的同学用同一材料,通过3D打印机制作出一大一小两个“冰墩墩”,如图所示,大“冰墩墩”是空心的,其质量为96g,体积为100cm3,小“冰墩墩”是实心的,其质量为6g,体积为5cm3,g取10N/kg。求:
(1)制作“冰墩墩”的材料密度;
(2)大“冰墩墩”的空心体积;
(3)若大“冰墩墩”做成实心的,放置在水平桌上,与桌面的接触面积为20cm2,求该“冰墩墩”对桌面的压强。
47.如图所示,在水平桌面上放着一个玻璃杯,水面距杯底0.1m,水的质量是0.2kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是1×10﹣3m2。请分别求出:(g取10N/kg)
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)杯子对桌面的压强。
四.实验探究题
48.小秋为探究“运动与力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下;
(2)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 ;
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
49.小雨用弹簧测力计及钩码探究物体重力大小与质量的关系。
(1)小雨所用弹簧测力计如图1所示,此测力计的量程是 ,分度值是 。
(2)小雨直接用此测力计分别测出1到7个钩码的重力,记录数据如表(测量时小雨读取测力计数值都正确)。
质量m/g 50 100 150 200 250 300 350
重力G/N 0.9 1.4 1.9 2.4 2.9 3.4 3.9
①根据表格中数据,在图2画出重力跟质量关系图像;
②根据小雨的实验数据 (选填“能”或“不能”)得出“物体所受重力跟它的质量成正比”的结论;
③实验中小雨所犯的错误是 。
(3)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力。这里进行多次测量的目的是 。
A.减小测量误差
B.避免实验的偶然性
C.利用多组数据寻找普遍规律
50.小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动,根据 原理可知,此时测力计的示数与摩擦力大小相等。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处: 。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程﹣时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 F2(填“>”、“<”或“=”)。
51.小滨用如图装置探究液体压强的特点。
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小滨同学却观察两边液面不相平的情景。出现这种情景下一步调节的方法是: (选填“A”或“B”)。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装
(2)压强计调节正常后,小滨将金属盒先后浸入到B、C两杯液体中,他发现图C中U形管两边的液柱高度差较大。在液体内部的同一深度处,液体压强与 有关。
(3)对比A、B两图可知:在同种液体中,深度越深,液体压强越 。
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择 两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
(5)小滨又自制了一种比较液体压强大小关系的器材,其结构如图乙①,通过橡皮膜的形变程度来比较液体压强大小。将此装置放于水中,乙图中能正确表示橡皮膜受到水的压强后形变情况的是图 (填序号)。
52.如图所示,小阳同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲中的压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过 方法可以进行调节;
A.从U形管左管口添加适量水 B.从U形管右管口抽出适量水
C.拆除软管重新安装
(2)比较图乙、图丙、图丁,可得出结论:同种液体在相同深度处,液体内部压强的大小与方向 (选填“有关”或“无关”);
(3)在图乙中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若保持图乙中的压强计金属盒探头的位置不变,将U形管中的液体分别更换成下列液体后能使U形管内液柱高度差最大的是 ;
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3) B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3) D.红墨水(ρ红墨水≥1.0×103kg/m3)
(5)善于动手的小阳同学改装了液体压强计,将U形管的两端都分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管内液面相平。接下来,小阳将左、右探头分别置于A、B容器中,A、B容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体。当探头所处深度相同时,U形管中右液面高,则ρ甲 ρ乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共22小题)
1.小明参加学校的百米赛跑。跑步过程中,下列受力情况的说法正确的是( )
A.小明跑步的过程中时刻受到重力和地面的支持力
B.图中,小明对地面的压力与地面对小明的支持力是一对平衡力
C.图中,地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力是一对相互作用力
D.图中,地面对小明的摩擦是有害摩擦
【解答】解:A、小明跑步的过程中时刻都要受到重力作用,在脱离地面时不受支持力,故A错误;
B、小明对地面的压力与地面对小明的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力,同时分别作用在和地面上,符合相互作用力的条件,所以是一对相互作用力,故C正确;
D、跑步时,人依靠鞋底与地面之间的摩擦运动,此时摩擦属于有益摩擦,故D错误。
故选:C。
2.如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为( )
A.3N B.4N C.5N D.7N
【解答】解:当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对墙壁没有压力的作用,B与墙壁之间无摩擦力;整体处于平衡状态,则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力为f=G总=3N+1N=4N;
取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动,A受到竖直向下的重力、竖直向上的力F、竖直向下的摩擦力的作用,则F=GA+f=3N+4N=7N。
故选:D。
3.如图所示,用两只手指压住铅笔的两端并保持静止,左边手指受到铅笔的压力为F1、压强为p1,右边手指受到铅笔的压力为F2、压强为p2,下列说法正确的是( )
A.右边手指感觉比左边手指疼,是因为力的作用是相互的
B.F1和F2是一对平衡力,所以F1=F2
C.右边手指感觉比左边手指疼,是因为p1<p2
D.此实验只能验证压力作用效果与受力面积的关系
【解答】解:
B、铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以铅笔对两手指的压力也相等,即Fl=F2,F1和F2没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
AC、由图可知,右手指的受力面积比较小,根据压强公式p=知,右手指受到的压强比较大,即p1<p2,所以右边手指感觉比左边手指疼,故A错误,C正确;
D、实验中,若增大压力,手指会感觉到更疼,这说明压力的作用效果还与压力大小有关,故D错误。
故选:C。
4.如图所示,放在水平地面上的两个实心均匀正方体甲、乙,此时,甲对地面的压强大于乙对地面的压强。在两个正方体上沿竖直方向分别截去一部分,使得甲、乙剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙正方体( )
A.甲、乙的密度关系:ρ甲>ρ乙
B.剩余部分的体积可能相等
C.对地面压力的变化量可能相等
D.对地面压强的变化量可能:Δp甲<Δp乙
【解答】解:
(1)实心均匀正方体对水平地面的压强p=====ρgh,
由于甲对地面的压强大于乙对地面的压强,且甲的高度大于乙的高度,
则根据p=ρgh可知不能判断甲、乙密度的关系,故A错误;
因沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分后,剩余部分的密度和高度不变,
所以,根据p=ρgh可知甲、乙剩余部分对地面的压强不变(均等于原来各自对地面的压强),则两者对地面压强的变化量相等,均为0,故D错误;
又因甲、乙剩余部分对地面的压力相等,且此时甲对地面的压强大于乙对地面的压强,
所以,由p=可知,剩余部分甲的底面积小于乙的底面积,但甲的高度大,
所以由V=S剩余h可知,剩余部分的体积可能相等,故B正确;
(2)因原来甲对地面的压强大于乙对地面的压强,且由图知甲的底面积较大,
所以,由F=pS可知,截取前甲对水平面的压力大,
又因截取后甲、乙剩余部分对地面的压力相等,
所以,甲对地面压力的变化量大,故C错误;
故选:B。
5.小明用平行斜面向上的拉力F将物块沿粗糙斜面匀速拉到顶端,如图所示。以下说法正确的是( )
A.物块受到的重力与斜面对物块的支持力是一对平衡力
B.拉力F与斜面对物块的摩擦力是一对平衡力
C.如果仅增大拉力F,斜面对物块的摩擦力不变
D.斜面对物块的摩擦力大于物块对斜面的摩擦力
【解答】解:AB、沿斜面向上匀速移动的物块受竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向下的摩擦力和沿斜面向上的拉力,四个力使物块处于平衡状态,而重力和支持力不在同一直线上,拉力F与斜面对物块的摩擦力大小不相等,因此重力和支持力不是平衡力,拉力与摩擦力也不是平衡力,故AB错误;
C、仅增大拉力,物块对斜面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则斜面对物块的摩擦力不变,故C正确;
D、斜面对物块的摩擦力和物块对斜面的摩擦力是一对相互作用力,因此大小相等,故D错误。
故选:C。
6.任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体被压坏。下列实例中,分析不正确的是( )
A.施加相同压力,图钉尖面积越小越容易压入墙面
B.用菜刀将肉切成肉片时刀越钝,所用压力越小
C.重型卡车很重,安装多个很宽的轮胎,可以防止压坏路基
D.“奋进号”潜入深海,承受的压强很大,需用特殊材料建造
【解答】解:
A、施加相同压力,图钉尖面积越小,钉尖产生的压强大,越容易压入墙面,故A正确;
B、用菜刀将肉切成肉片时,刀口产生的压强不变,刀口越钝,受力面积越大,根据p=可知,所用压力越大,故B错误;
C、列车很重,在铁路的钢轨下铺放轨枕,这样可以增大受力面积,减小压强,可以防止压坏路基,故C正确;
D、“奋斗号”潜入深海,根据p=ρgh可知,深度越深,承受的压强很大,所以需用特殊材料建造,故D正确。
故选:B。
7.如图所示,木板M放在水平桌面上,物块m置于木板上。现用一水平恒力F=10N的力向右拉木板,使木板和物块共同向右做匀速直线运动,且物块与木板保持相对静止。下列说法正确的是( )
A.木板M受到地面的摩擦力与F是一对平衡力
B.木板M受到的重力与地面对木板M的支持力是一对平衡力
C.物块m受到的重力与木板M对物块m的支持力是一对相互作用力
D.物块m受到的摩擦力大小为10N
【解答】解:A、把m和M作为一个整体,因在水平方向上做匀速直线运动,故M受到的拉力与地面施加的摩擦力为一对平衡力;故A正确;
B、地面对木板M的支持力等于m和M的重力之和,大于M受到的重力,木板M受到的重力和地面对木板M的支持力大小不相等,二力不是一对平衡力,故B错误;
C、物块m受到的重力与木板M对物块m的支持力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故C错误;
D、物块m放在木板M上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,m相对于M 没有相对运动的趋势,故物块m没有受到方向水平方向的摩擦力;故D错误。
故选:A。
8.如图所示是甲、乙两种固体物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体,把它们平放在水平地面上,则甲、乙两正方体的密度和对水平地面的压强之比分别为( )
A.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=4:1
B.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=4:1
C.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=1:4
D.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=1:4
【解答】解:
由图象可知,当m甲=8g时,V甲=1cm3;当m乙=2g时,V乙=2cm3;
则甲、乙两种物质的密度分别为:
ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,
则==;
质量相等的甲、乙两个实心正方体的体积之比:
===,
由V=L3可得,两正方体的边长之比:
===,
因正方体对水平地面的压强:
p======ρgL,
所以,两正方体甲、乙对水平地面的压强之比:
==×=×=。
故选:B。
9.如图甲所示,小韩在光滑程度相同的水平地面,用水平向右的力推木箱,推力随时间变化情况如图乙所示,木箱各时段运动情况记录在表格所示表格中。对于这一过程,以下说法正确的是( )
时段 运动情况
0﹣3s 静止
3s﹣6s 加速运动
6s﹣9s 减速运动
9s﹣12s 匀速直线运动
A.0﹣3s,木箱所受推力小于摩擦力
B.3s﹣6s,木箱所受摩擦力为9N
C.6s﹣9s,木箱处于平衡状态
D.3s﹣12s,木箱所受摩擦力为6N
【解答】解:A、0~3s内,木箱的速度为0,保持静止状态,受到的推力等于摩擦力,故A错误;
BCD、9s~12s内木箱做匀速直线运动运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力为6N;
3s~6s、6s~9s木箱做加速或减速运动,由于对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,所受摩擦力大小为6N,即3s﹣12s,木箱所受摩擦力为6N,故BC错误,D正确。
故选:D。
10.在探究“影响滑动摩擦力的因素”实验时,将木块A放置在水平木板B上,加一个砝码,将弹簧测力计一端固定在墙上,另一端系在A上,如图所示,当向左匀速拉动B时,A相对于地面静止,下列说法中错误的是( )
A.此装置可探究滑动摩擦力与压力的关系
B.B对A的摩擦力与测力计对A的拉力是平衡力
C.A受到B的摩擦力方向为水平向左
D.若增大B的速度,测力计的示数会变大
【解答】解:A、两物体间接触面的粗糙程度不变,在A上加减砝码可以改变物体间的压力大小,该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系,故A正确;
B、在B对A的摩擦力与弹簧测力计的拉力作用下木块A静止,处于平衡状态,则A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力,故B正确;
C、A处于平衡状态,由平衡条件可知,A受到的滑动摩擦力f=F,A相对于B向右运动,A受到的滑动摩擦力方向水平向左,故C正确;
D、滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,与物体的运动速度无关,如果增大拉动B的速度,A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变,物体间的滑动摩擦力不变,由平衡条件可知,测力计的示数不变,故D错误。
故选:D。
11.如图所示,小车向右匀速运动,车内有一表面较粗糙的木块,轻质弹簧一端与木块相连,另一端固定在车厢右壁,此时弹簧刚好处于原长。下列四个说法中正确的有( )
①若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
②若小车加速运动,则弹簧可能保持原来长度不变
③若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
④若木块受到三个力的作用,则小车可能在做减速运动
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长。
①②若小车加速运动,木块由于惯性将保持原来的运动状态,则可能向左拉伸弹簧;或只是产生相对运动的趋势,而并未发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,则弹簧可能保持原来长度不变,故①错误,②正确;
③若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是因为小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故③正确;
④木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时,木块竖直方向上只受重力和支持力,水平方向上不受力;若木块受到三个力的作用,则木块受非平衡力,说明其运动状态发生了改变,因此,小车可能加速,也可能减速,故④正确。
综上所述,②③④说法均正确。
故选:C。
12.原来平整的细沙面上放上甲、乙两个实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的密度一定比乙大
B.甲对沙子的压强一定比乙对沙子的压强小
C.甲的质量一定比乙小
D.甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
【解答】解:B、由图可知,甲、乙两个实心正方体放在原来平整的细沙面上时,乙的凹陷程度比较深,
则乙对沙面产生的压强较大,即p甲<p乙,故B正确;
A、因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,实心正方体对沙面的压强:p======ρgh,
由ρ=可知,当p甲<p乙且h甲>h乙时,ρ甲<ρ乙,即甲的密度一定比乙小,故A错误;
CD、由p=得正方体对沙面的压力:F=pS,
由p===得正方体的质量:m=,
由于p甲<p乙、S甲>S乙,但两者的具体关系不确定,则甲、乙的质量关系无法确定,故CD错误。
故选:B。
13.如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
【解答】解:由题意知两容器底部受到的液体压强相等p甲=p乙,由图知甲液体的深度小于乙液体的深度,由p=ρgh知ρ甲>ρ乙;
由题意知液体内A、B两点到容器底部的距离相等,根据p=ρgh知pA下>pB下,
由于p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下,且p甲=p乙,
所以pA<pB,故D正确。
故选:D。
14.如图示,三个质量和底面积均相同的容器,分别装有质量和深度均不相等的三种不同液体,A、B、C三个容器底部受到的压强相等。下列说法错误的是( )
A.液体的密度关系为ρA>ρB>ρC
B.三容器底部所受液体的压力FA=FB=FC
C.桌面受到的压强pA<pB<pC
D.三容器中所盛液体的质量mA>mB>mC
【解答】解:A、由图可知,三个容器液体的深度hA<hB<hC,A、B、C三个容器底部受到的压强相等,根据p=ρgh可知,液体的密度关系为ρA>ρB>ρC,故A正确;
B、A、B、C三个容器底部受到的压强相等,容器的底面积相等,根据F=pS可知,三容器底部所受液体的压力FA=FB=FC,故B正确;
CD、由容器形状可知,液体的重力与液体对容器底的压力关系为:GA<FA,GB=FB,GC>FC;
由B选项可知,三容器底部受到液体的压力相等,则三种液体的重力关系为:GA<GB<GC;
由G=mg可知,三容器中所盛液体的质量mA<mB<mC;
由于三个容器的质量相等,则容器内的液体和容器的总质量的关系为mA′<mB′<mC′;
由G=mg可知,三个容器与液体的总重力关系为GA′<GB′<GC′;
由于容器放置在水平桌面上,则容器对桌面的压力等于容器与容器中液体的总重力,故容器对桌面的压力的关系为FA′<FB′<FC′;
又因为容器的底面积相等,由p=可知,容器对桌面的压强关系为pA<pB<pC;
故C正确,D错误。
故选:D。
15.如图所示,将盛有某种液体的杯子静止放在面积为S的水平桌面上,已知杯子的质量为m1,高度为h1,底面积为S1;杯内液体的密度为ρ,质量为m2,液面高度为h2。下列说法中正确的是( )
A.杯子对水平桌面的压力就是杯子受到的重力
B.杯子对水平桌面的压强大小为
C.液体对杯底的压力大小等于液体受到的重力大小
D.液体对杯底的压强大小为ρgh1
【解答】解:A、杯子对水平桌面的压力大小等于杯子和液体的重力大小之和,故A错误;
B、杯子对水平桌面的压力F=G总=(m1+m2)g,
杯子对水平桌面的压强p==,故B正确;
C、杯子上宽下窄,故液体对杯底的压力大小小于液体受到的重力大小,故C错误;
D、液体对杯底的压强大小为p′=ρgh2,故D错误。
故选B。
16.A、B是两个材料相同的实心长方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
①F1>F2>F3
②丙中桌面受到的总压强最大
③几种情况中A物体所受摩擦力大小关系为fA乙=fA丙>fA甲
④三种情况中B物体下表面所受摩擦力大小关系为fB乙<fB甲<fB丙
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.①④
【解答】解:①对整体分析,整体的重力相同,与桌面的接触面的粗糙程度相同,整体受到的摩擦力是相同的,整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=F3,故①错误;
②根据图示可知,S1>S2>S3,而桌面受到的压力等于物体的重力,总的重力相等,压力相同,所以由p=可得,丙中桌面受到的总压强最大,故②正确;
③图甲中,物体A对地面的压力等于A的重力;图乙中,A对地面的压力等于AB的总重力,接触面的粗糙程相同,则fA乙>fA甲;对于丙图:对整体分析,整体对桌面的压力等于AB的总重力,此时的推力等于桌面对B的摩擦力;对B受力分析,B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力,这两个力大小相等,根据力的相互性可知,B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力,综上所述,推力F3等于地面对B的摩擦力,即fA丙=F3;综上所述:fA乙=fA丙>fA甲,故③正确;
④对于乙,B与A之间没有发生相对运动的趋势,所以B受到的摩擦力为0;对于甲:B对地面的压力等于其重力;对于丙,B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,故fB乙<fB甲<fB丙,故④正确。
故选:B。
17.如图所示,两个完全相同的实心圆台形物体一正一反放置在同一水平桌面上,它们分别在水平拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,它们对桌面的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是( )
A.p1>p2,F1=F2 B.p1>p2,F1<F2
C.p1=p2,F1=F2 D.p1<p2,F1>F2
【解答】解:
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,两个完全相同的实心圆台形物体对桌面的压力相等,
因圆台左侧放置时的底面积小于右侧放置时的底面积,
所以,由p=可知,它们对桌面的压强关系为p1>p2,故CD错误;
(2)因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与其它因素无关,
所以,两容器运动时受到的滑动摩擦力相等,
又因物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,
所以,两容器分别在水平拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动时,则有F1=F2=f,故A正确、B错误。
故选:A。
18.图甲是a、b两种物质的质量与体积的关系图象.分别用a、b两种物质制成的两个实心正方体的边长之比为1:2.将它们如图乙叠放在水平地面上时,a对b的压强和b对地面的压强之比为( )
A.4:3 B.3:4 C.1:2 D.2:1
【解答】解:根据图甲可知,当ma=4g时,Va=2cm3,当mb=2g,Vb=4cm3,则a、b的密度之比:====,
a、b两种物质制成的两个实心正方体的边长之比为1:2,则两个实心正方体的底面积之比=,体积之比=,
根据G=mg,m=ρV可得两个实心正方体重力之比===,
a对b的压强和b对地面的压强之比:====。
故选:A。
19.如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体甲、乙静止放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。则下列说法正确的是( )
A.甲、乙对水平地面的压力F甲<F乙
B.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强p甲>p乙
C.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强p甲=p乙
D.若均沿图中虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压力F甲<F乙
【解答】解:ABC、甲、乙的质量相等,根据G=mg知甲乙的重力相等,由于水平面上物体对水平面的压力等于重力,所以F甲=F乙,故A错误;
由于甲的边长小于乙的边长,由S=a2知S甲<S乙,根据p=知p甲原>p乙原,
若均沿竖直方向截去一半,压力和受力面积都变为原来的一半,根据p=知压强不变,所以剩余部分对水平地面的压强p甲>p乙,故B正确;
若均沿水平方向截去一半,压力变为原来的一半,受力面积不变,根据p=知压强都变为原来的一半,所以剩余部分对水平地面的压强仍为p甲>p乙,故C错误;
D、若均沿图中虚线截去上面的一半,质量变为原来的一半,重力也变为原来的一半,对地面的压力也变为原来的一半,且原来的压力相同,则剩余部分对水平地面的压力F甲=F乙,故D错误。
故选:B。
20.高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志,其以快速、平稳、舒适为世界所称道。如图,在水平匀速行驶的高铁上,一枚硬币稳稳地立在窗台上。下列说法正确的是( )
A.硬币受到的支持力和窗台受到的压力是一对平衡力
B.硬币能稳稳地立在窗台上和高铁一起向前匀速行驶,是因为受到了向前的摩擦力
C.若高铁转弯时,高铁的运动状态将发生改变
D.若高铁紧急刹车时,硬币会向前滚动,硬币相对于窗台是静止的
【解答】解:A、静止放在窗台上的硬币受到窗台的支持力和硬币对窗台的压力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误;
B、硬币能稳稳地立在窗台上随高铁一起匀速直线运动,硬币与窗台无相对运动趋势,因此不受摩擦力,故B错误;
C、高铁转弯时,运动方向改变了,高铁的运动状态发生了改变,故C正确;
D、高铁紧急刹车时,硬币会向前滚动,硬币相对于窗台是运动的,故D错误。
故选:C。
21.如图,重力为600N的小强沿着竖直的直杆匀速上爬时,杆对他的摩擦力为f1;当他停在A处时,杆对他的摩擦力为f2;当他沿杆匀速下滑时,杆对他的摩擦力为f3,下列说法正确的是( )
A.f 1=600 N,方向竖直向下
B.f 2=600 N,方向竖直向上
C.f 3=600 N,方向竖直向下
D.f 1=f 2=f 3,方向都为竖直向下
【解答】解:
小强在沿杆匀速上爬时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f1=G=600N;
小强停在A处休息,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f2=G=600N;
沿杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f3=G=600N;
综合分析:f1=f2=f3,方向都竖直向上,故B正确。
故选:B。
22.如图所示,物块A、B叠放在水平地面上,现用大小为15N的水平向左拉力F拉B,A、B以相同的速度向左匀速运动,对此分析正确的是( )
A.B对A的摩擦力为0
B.A对B的摩擦力大小为15N,方向水平向右
C.地面对B的摩擦力大小为15N,方向水平向左
D.B对地面的摩擦力大小为15N,方向水平向右
【解答】解:
A、A、B以相同的速度向左匀速运动,A相对B没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以B对A的摩擦力为0,故A正确;
B、B对A的摩擦力为0,由于物体间力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力大小为0N,故B错误;
C、A、B以相同的速度向左匀速运动,整体在水平方向上受力平衡力,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以地面对B的摩擦力大小为f=F=15N,方向水平向右,故C错误;
D、地面对B的摩擦力大小为15N,方向水平向右,由于物体间力的作用是相互的,则B对地面的摩擦力大小为15N,方向水平向左,故D错误。
故选:A。
二.填空题(共22小题)
23.萍萍使用了如图所示装置测滑动摩擦力,将A、B叠放在水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉,B不会从A上方落下,当A被拉动做匀速直线运动时,测力计a示数为3N,b测力计示数为5N,则A与水平面间的摩擦力的大小为 2 N。
【解答】解:对B进行受力分析,当A被拉动时,B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力,由于B处于静止状态,因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力,即f=3N;
如果物体A做匀速直线运动,则物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力;并且弹簧测力计b的示数等于两个摩擦力之和,A与水平面间的摩擦力的大小为5N﹣3N=2N。
故答案为:2。
24.如图所示,物体A重30N,用F=50N的力垂直压在墙上,物体A匀速下滑,则物体A所受的滑动摩擦力是 30 N;物体B重25N,受到F=15N的水平推力,向右做匀速直线运动,则物体B所受的滑动摩擦力是 15 N。若物体B受到的水平推力增大到20N,则物体B所受的滑动摩擦力是 15 N。
【解答】解:用F等于50N的力垂直压在墙上,物体A匀速下滑,此时物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,所以f=G=30N,重力竖直向下,摩擦力方向竖直向上;
物体B在15N的推力作用下物体向右做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,所以水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,此时f1=F1=15N,方向与推力方向相反;
当推力为20N时,物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为15N。
故答案为:30;15;15。
25.如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为30cm2,测得水的深度为5cm,则水对烧瓶底部的压力为 1.5 N,烧瓶对水平桌面的压强为 1400 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:(1)h=5cm=5×10﹣2m,S=30cm2=30×10﹣4m2,
由液体压强公式p=ρ液hg可得,水对烧瓶底部的压强:
p=ρ水hg=1.0×103kg/m3×5×10﹣2m×10N/kg=500Pa;
由p=可得,水对烧瓶底部的压力:
F=pS=500Pa×30×10﹣4m2=1.5N;
(2)m1=120g=0.12kg,ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3,300mL=300cm3;
烧瓶的重力:
G1=m1g=0.12kg×10N/kg=1.2N,
由密度公式ρ=变形可知水的质量:
m2=ρ水V水=1g/cm3×300cm3=300g=0.3kg,
水的重力:
G2=m2g=0.3kg×10N/kg=3N,
则烧瓶与水总重:
G=G1+G2=1.2N+3N=4.2N。
烧瓶对水平桌面的压力等于烧瓶和水的总重力,即F′=G=4.2N;
由压强公式p=可得,烧瓶对水平桌面的压强:
p′===1400Pa。
故答案为:1.5;1400。
26.共享单车是“新四大发明”之一,有效解决了交通出行最后一公里问题,有助于节能减排。共享单车车轮上有凹凸不平的花纹,其目的是为了 增大 (选填“增大”或“减小”)摩擦力;要让行驶中的单车更快的停下来,可以用力捏闸,这是通过改变接触面 所受压力 (选填“所受压力”或“粗糙程度”)来改变摩擦力。
【解答】解:享单车车轮上有凹凸不平的花纹,其目的是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
要让行驶中的单车更快的停下来,可以用力捏闸,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大接触面所受压力来增大摩擦力。
故答案为:增大;所受压力。
27.一根均匀的长方体细长直棒质量为150g,下底面积为20cm2,将它放在水平桌面上,并有四分之一的长度露出桌面外,如图所示。直棒对桌面的压力为 1.5 N,对桌面的压强为 1000 Pa;若将直棒左侧沿虚线切去一部分,剩余部分仍保持原状态不变,则它对桌面的压强将 变大 (变大/变小/不变)。
【解答】解:(1)直棒对桌面的压力:
F=G=mg=150×10﹣3kg×10N/kg=1.5N,
有的长度露出桌面外时,则受力面积:
S=(1﹣)×20cm2=15cm2=1.5×10﹣3m2,
则直棒对桌面的压强:
p===1000Pa;
(2)物体对水平桌面的压力等于重力,若将图中阴影部分切除,长方体的重力减小,对桌面的压力减小;
设长方体直棒的底面积为S,与桌面的接触面积为S′,没切除时,直棒对桌面的压强:p=,
当若将直棒左侧沿虚线切去一部分,设切去,剩下直棒对桌面的压力变为原来的 (1﹣)G,
切去部分的底面积为 S,
则剩余部分对桌面的压强为:
p′===>==p,所以它对桌面的压强将变大。
故答案为:1.5;1000;变大。
28.如图用大小为10N的水平力F将一重为6N的木块压在竖直墙壁上,木块恰好沿墙壁匀速下滑,则木块受到的摩擦力为f1为 6 N;当压力变为12N时,木块仍能沿墙壁向下滑动,则在此过程中,木块受到的摩擦力大小f2 大于 f1(选填“大于”、“小于”或“等于”),木块做 减速 直线运动(选填“加速”、“减速”或“匀速”)。
【解答】解:由题意可知,木块恰好沿墙壁匀速竖直下滑,所以木块处于平衡状态,对木块进行受力分析,木块在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,且这两个力是一对平衡力,大小相等,所以可得:
f1=G=6N
滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,所以当压力从6N变为12N时,木块对墙壁的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力变大,即f2>f1。
由以上分析可知,摩擦力变大,即摩擦力大于重力,所以此时合外力向上,根据力与运动的关系可知,木块做减速运动。
故答案为:6;大于;减速。
29.如图,水平地面上放有两个高度相同的圆柱体甲、乙,它们对地面的压强相同。若将它们沿竖直方向切去相同的体积,则甲、乙剩下部分对地面的压强p甲 = p乙;若改成沿水平方向切去相同的体积,甲、乙剩下部分对地面的压强p甲′ < p乙'。(均选填“>”“<”或“=”)
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,质量分布均匀、实心圆柱体对水平地面压强:p======ρgh;
由于甲、乙圆柱体的高度相同,它们对地面的压强相同,根据p=ρgh知圆柱体甲、乙的密度相同,
若将它们沿竖直方向切去相同的体积,圆柱体的高度和密度都不变,由p=ρgh知甲、乙剩下部分对地面的压强相等,即p甲=p乙;
若改成沿水平方向切去相同的体积,由于乙的底面积大,根据V=Sh知乙截去的高度小于甲截去的高度,即甲剩余的高度小于乙剩余的高度,由p=ρgh知甲剩下部分对地面的压强小于乙剩下部分对地面的压强,即p甲′<p乙′。
故答案为:=;<。
30.重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平推力推木箱。当水平推力为15N时没推动,此时木箱所受摩擦力为 15 N;当水平推力为30N时,木箱在水平地板上做匀速直线运动;当水平推力为50N时,木箱做加速运动,此时木箱所受摩擦力为 30 ;撤去推力,木箱做减速运动,此时木箱所受摩擦力为 30 N。
【解答】解:用15N的水平推力推木箱,木箱静止不动,此时推力跟静摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,所以木箱所受的摩擦力f=F=15N;
推力增大至30N时,木箱做匀速直线运动,此时推力跟滑动摩擦力是一对平衡力,其大小相等,所以此时木箱所受的摩擦力f滑=F′=30N;
当F=50N时,木箱做加速运动,木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变,所以木箱受到的滑动摩擦力大小不变,仍为30N;撤去F,木箱做减速运动时,木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变,所以木箱受到的滑动摩擦力大小不变,仍为30N。
故答案为:15;30;30。
31.如图是某同学中考投掷实心球的场景,投出去的实心球最终落到地面,这是由于实心球受到 重力 的作用(选填“重力”或“惯性”),根据图中实心球的运动轨迹可知它受到 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
【解答】解:在空中飞行的实心球受到重力的作用,而重力的方向竖直向下,重力会不断改变实心球的运动状态,所以实心球最终落到地面。
根据图示可知,实心球的运动轨迹是一条曲线,所以实心球受到非平衡力作用。
故答案为:重力;非平衡力。
32.如图所示是苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片,从照片中我们可以分析出,苹果经过A、B两个位置时的速度大小关系是vA < vB(选填“>”、“=”、“<”),在下落过程中受 非平衡力 (平衡力/非平衡力)作用。
【解答】解;由图中可以看出,苹果在下落的过程中,相同时间通过的距离越大,速度越大,故vA<vB;
苹果在下落的过程中,做加速运动,处于非平衡状态,受到非平衡力。
故答案为:<;非平衡力。
33.如图所示,用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,水杯受到的重力与 手对杯子的摩擦力 是一对平衡力(选填“手对杯子的握力”或“手对杯子的摩擦力”)。若将手的握力增大到8N,手与水杯之间摩擦力的大小将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:手握水杯静止不动,水杯处于平衡状态,在竖直方向受重力和向上的摩擦力作用,所以水杯受到的重力和手对杯子的摩擦力是一对平衡力;
当若将手的握力增大到8N,水杯仍然静止,处于平衡状态,所以水杯受到的重力和手对杯子的摩擦力仍然平衡,其重力不变,则手与水杯之间摩擦力的大小不变。
故答案为:手对杯子的摩擦力;不变。
34.如图所示,B物体放在光滑的水平面上,弹簧测力计连接于A物体与墙之间且保持水平状态,现用F=10N水平向左的拉力时,B物体匀速向左运动,待木块A稳定时,弹簧测力计示数为 10 N.如果拉力增加至F=15N时,弹簧测力计的示数为 10 N,此时B物体 加速 (填“加速”、“减速”或“匀速”)向左运动。(设整个过程中A物体与B物体不分离)
【解答】解:(1)根据题意和图示可知,物体B受到水平向左的拉力F和A对B水平向右的摩擦力;
因为B做匀速直线运动,所以,拉力F与A对B的摩擦力是一对平衡力,故A物体给B物体的摩擦力:f=F=10N;
又因为力的作用是相互的,所以物体A受到B水平向左的摩擦力,故弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,F′=f=10N;
(2)因为滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,而AB间的压力与接触面的粗糙程度不变,因此当拉力增大到15N,物体B受到的摩擦力不变,
由于力的作用是相互的,因此A受到的摩擦力也不变,故弹簧测力计的示数也不变,仍为10N;
又因为物体B受到的拉力大于摩擦力,所以物体B将加速向左运动。
故答案为:10;10;加速。
35.如图,丹顶鹤正沿直线朝斜向下方匀速滑翔,此过程中,空气对它的作用力的方向是 竖直向上 (选填“竖直向上”、“竖直向下”或“与运动方向相反”)。
【解答】解:
丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,处于平衡状态,则丹顶鹤的重力和空气对它的作用力是一对平衡力;因为重力的方向始终竖直向下,故空气对它的作用力的方向是竖直向上。
故答案为:竖直向上。
36.如图是一个挂在天花板上的装饰球处于静止状态,它的重力是2N,那么装饰球受到的拉力是大小为 2 N,方向是 竖直向上 。风吹过后球开始摆动,若这个球在摆动到右边最高点时所有的力都同时消失,那么这个球会 静止不动 (选填“向斜向上方向运动”、“竖直向下运动”、“静止不动”)。
【解答】解:挂在天花板上的装饰球处于静止状态,受到的重力和拉力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反,装饰球的重力2N,方向竖直向下,则装饰球受到的拉力大小为F=G=2N,方向是竖直向上的。
装饰球在摆动到右边最高点时瞬间静止,假设装饰球在摆动到右边最高点时所有的力都同时消失,根据牛顿第一定律可知,装饰球将会静止不动。
故答案为:2;竖直向上;静止不动。
37.如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相同的水。乙容器中水的深度为10cm,则水对乙容器底部的压强为 1000 Pa,水对两容器底的压力分别为F甲和F乙,则F甲 = F乙(选填“>”、“<”或“=”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【解答】解:(1)乙容器中水的深度h=10cm=0.1m,
水对乙容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)甲、乙容器中水的质量相等,即:m甲=m乙,
由G=mg可知,容器中水的重力相等,即:G甲=G乙,
甲、乙都是圆柱形容器,水对容器底的压力等于水的重力,即:F=G,
所以水对两容器底的压力关系为:F甲=F乙。
故答案为:1000;=。
38.如图甲所示,密闭容器静止在水平桌面上,水的深度为6cm,则水对容器底部的压强为 600 Pa。若将其倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压力 变小 ,容器对桌面的压力 不变 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,g取10N/kg)。
【解答】解:(1)水对容器底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m=600Pa;
(2)把该容器正放在该桌面上,容器中的水柱是上细下粗的,所以容器底受到的压力大于容器中水的重力;
把该容器倒放在该桌面上,容器中的水柱是上粗下细的,一部分水压的是容器侧壁,所以容器底受到的压力小于容器中水的重力,所以倒放后水对容器底的压力变小;
因水平面上物体的压力大小和自身的重力相等,容器对桌面的压力不变。
故答案为:600;变小;不变。
39.小明用天平和烧杯测量某种消毒液的密度,并绘制了如图所示的m﹣V图象,其中m为烧杯和杯中消毒液的总质量,V为烧杯中消毒液的体积,根据图象分析,消毒液的密度为 1 g/cm3;烧杯的质量为 20 g。当总质量m=70g时,消毒液的体积为 50 cm3。
【解答】解:设烧杯的质量为m杯,消毒液的密度为ρ液,
烧杯和消毒液的总质量m总=m杯+m液,
由ρ=可得:
m总=m杯+ρ液V液,
由图可知,当烧杯和液体的质量为40g时,消毒液的体积为20cm3,
即:40g=m杯+ρ液×20cm3,﹣﹣﹣﹣﹣①
当烧杯和消毒液的质量为100g时,消毒液的体积为80cm3,
即:100g=m杯+ρ液×80cm3,﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①得:
60g=ρ液×60cm3,
解得:ρ液=1g/cm3;
把ρ液=1g/cm3代入①得:
40g=m杯+1g/cm3×20cm3,
解得:m杯=20g,
当总质量m=70g时,消毒液的质量为:
m1=m﹣m杯=70g﹣20g=50g,
消毒液的体积为:
V液===50cm3。
故答案为:1;20;50。
40.市场上出售的某品牌调和油,瓶上标有“500mL”字样,已知该调和油的密度为0.9g/cm3,表示的物理意义是 1cm3调和油的质量为0.9g ,瓶中油的质量为 4.5 kg,油用去一半后,油密度是 0.9×103 kg/m3。
【解答】解:调和油的密度约为0.9g/cm3,其物理意义为1cm3调和油的质量为0.9g;
调和油的体积V=5L=5×10﹣3m3,
ρ=0.9g/cm3=0.9×103kg/m3,
由ρ=得调和油的质量:
m=ρV=0.9×103kg/m3×5×10﹣3m3=4.5kg;
这瓶油用去一半后,质量减半、体积减半,调和油的密度不变。
故答案为:1cm3调和油的质量为0.9g;4.5;不变。
41.一木块重5N,把木块放在水平桌面上静止时受到的摩擦力大小是 0 N;用弹簧测力计水平向右拉木块。当弹簧测力计的读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小是 1 N;当弹簧测力计的读数为2N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小是 2 N;当弹簧测力计的读数变为3N时,木块保持匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力大小是 3 N;若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数变为4N时,木块受到的摩擦力大小是 3 N。
【解答】解:(1)一木块重5N,把木块放在水平桌面上静止时受到的摩擦力大小是0N,
在1N水平向右的力作用下,木块没有动,木块保持静止状态,水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小是1N;
(2)当弹簧测力计的读数为2N时,木块未被拉动,木块保持静止状态,水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小是2N;
(3)当木块受到3N水平拉力时,木块恰好做匀速直线运动,木块保持匀速直线运动状态,水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小是3N;
(4)若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数变为4N时,木块对地面的压力不变,木块与地面接触部分的粗糙程度不变,所以摩擦力仍然是3N。
故答案为:0;1;2;3;3。
42.如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为 0 N,桌面与B间的摩擦力为 5 N;若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,该力的大小为 10 N。(绳与滑轮间的摩擦忽略不计)
【解答】解:物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,物体A、B之间相对静止,没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故此时A、B间的摩擦力为0;
物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为5N,水平向左的摩擦力的作用,因为物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,故此时桌面与B间的摩擦力为5N;
若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,物体B受到的摩擦力不变,所以物体B水平向左运动时,受到水平向右的摩擦力也是5N,物体A、B水平向左匀速运动时,水平方向受到水平向左的拉力,水平向右的拉力5N,水平向右的摩擦力5N,水平向左的拉力和水平向右的拉力,水平向右的摩擦力是平衡力,所以水平向左的拉力为:
F拉=F+f=5N+5N=10N。
故答案为:0;5;10。
43.如图所示,重4N,底面积为100cm2薄壁圆柱形容器A(容器足够高)放置于水平桌面上,里面盛有5cm深的水,则容器对桌面的压强为 900 Pa;将另一质量为0.54kg,底面积为50cm2,密度为0.9g/cm3的实心圆柱体B竖直放入容器A中,待水静止后,水对容器底的压强为 1000 Pa。
【解答】解:(1)水的体积:V=Sh=100cm2×5cm=500cm3=5×10﹣4m3,
则水的重力G水=mg=ρ水Vg=1×kg/m3×5×10﹣4m3×10N/kg=5N,
由题意可知,容器对桌面的压力等容器和水的重力之和,
所以,容器对桌面的压力F=G容+G水=4N+5N=9N,
容器对桌面的压强:p====900Pa。
(2)有题意可知,VB====600cm3,
hB===12cm,
如果B是漂浮的,则此时有F浮=GB,
即:ρ水gSBhB浸=ρBVBg,
解得:hB浸=10.8cm,即物体要漂浮,水的深度至少为10.8cm,
如果B是沉底的,此时水深h水=V==10cm<hB浸<hB,
说明B是沉底的,此时水深为h水=10cm=0.1m,
则水对容器底的压强为:p=ρ水gh水=1×kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:900;1000。
44.为了测量不同盐水的密度,某班同学进行了如下实验:
(1)实验前,调节天平平衡时,指针指向分度盘右侧,则应将平衡螺母向 左 调节;调节平衡后,称量烧杯和盐水的总质量,天平再次平衡时砝码和标尺上的游码如图甲所示,则总质量为 52 g。再将部分盐水倒入量筒,如图乙所示,再次测得烧杯和剩余液体的总质量为30g,则所测盐水的密度为 1.1 g/cm3。测量结束后仔细观察,小明发现在量筒的内壁上有大量小气泡,则他测得的盐水密度 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小明小组的同学发现桌面上提供的实验器材只有天平(无砝码)、注射器、40mL烧杯2个、盐水、水,他们的测量步骤如下:
①用注射器分别向两个烧杯加入20mL盐水和水,并在盐水液面位置做好标记。
②将两烧杯分别放在天平的两侧,发现放盐水的左盘下沉,接着用注射器向右侧烧杯中加水,直到天平平衡,烧杯中水的总体积为25mL,如图丙所示,则他们小组所取样的盐水密度为 1.25 g/cm3。
(3)小明小组深入研究发现,将其他液体加至左侧烧杯标记处,再向右侧烧杯中加水直到天平平衡,烧杯中水的总体积不同。于是他们将右侧烧杯改装为“密度计”,则该烧杯上20mL位置处应标记 1 g/cm3,烧杯上的密度刻度分布是 均匀 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)小华同学也想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg)。
液体种类 酒精 植物油 水 酱油
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7 2.8
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9 1.0
①根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线应刻在 1.8 N的位置;表格中第四次盛满酱油称重如图丁,测得酱油的密度为 1.2×103 kg/m3;根据表格数据也可以在弹簧测力计力的刻度上标上对应的液体密度值,从而制成液体密度计。
②若测量中液体没有装满,测出的液体密度 偏小 (填“偏大”“准确”或“偏小”)。
【解答】解:(1)调节天平时,指针向右偏,平衡螺母应向左调;
砝码的总质量为50g,游码的读数为2g,所以总质量为52g;
量筒中盐水的质量为:m=52g﹣30g=22g,
量筒中水的体积为V=20mL=20cm3,
所测盐水的密度ρ盐水===1.1g/cm3,
测量结束后仔细观察,小明发现在量筒的内壁上有大量小气泡,说明测量盐水体积偏大,根据ρ盐水=可知他测得的盐水密度偏小。
(2)由于天平平衡,说明20mL盐水与25mL水的质量相等,即m盐水=m水,则ρ'盐水V盐水=ρ水V水,解得:ρ'盐水===1.25g/cm3;
(3)因为m液体=m水,所以ρ液体V液体=ρ水V水,整理可得ρ液体=,
所以当V水=20mL时,ρ液体=ρ水,即该烧杯上20mL位置处应标记1g/cm3;
ρ水、V液体一定,当V水均匀变化时,ρ液体均匀变化,故烧杯上的密度刻度分布是均匀的;
(4)①液体的重力G液=mg=ρ液gV,
测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液,
测量酒精时:G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N,①
测量植物油时:G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N,②
将①②两式联立,解方程组得:
G桶=1.8N,V=10﹣4m3;
由于桶内没有液体即液体密度为零时,测力计示数表示的是桶重,故该液体密度计的零刻度线应刻在1.8N的位置;
酱油的重力G=3N﹣1.8N=1.2N,
酱油的密度:ρ===1.2×103kg/m3;
②若测量中液体没有装满,会导致测得的液体的重力偏小,所以测出的液体密度偏小。
故答案为:(1)左;52;1.1;(2)1.25;(3)1.0;均匀;(4)1.8;1.2×103;偏小。
三.计算题(共3小题)
45.小明在观看北京2022年冬奥会比赛时发现,中国选手任子威在短道速滑男子1000m比赛中脚上穿的是冰刀鞋,于是小明网购了一双冰刀鞋,如图所示.已知该冰刀鞋每只的质量为2kg,冰刀底部可以看成是长方形,其长度为40cm,宽度为2.5mm,小明重500N,(g取10N/kg)求:
(1)一只冰刀鞋的重力;
(2)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,每只冰刀鞋与冰面的接触面积;
(3)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,冰刀鞋对冰面的压强。
【解答】解:(1)一只冰刀鞋的质量m=2kg,
所以,一只冰刀鞋的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N;
(2)冰刀的长度a=40cm=0.4m,宽度b=2.5mm=0.0025m
每只冰刀鞋与冰面的接触面积S=0.4m×0.0025m=0.001m2;
(3)小明的重力G'=500N,
小明对冰面的压力F=G'+2G=500N+2×20N=540N,
冰面的受力面积S'=2S=2×0.001m2=0.002m2,
小明对地面的压强p===2.7×105Pa;
答:(1)一只冰刀鞋的重力是20N;
(2)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,每只冰刀鞋与冰面的接触面积是0.001m2;
(3)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,冰刀鞋对冰面的压强是2.7×105Pa;
46.“冰墩墩”是2022年北京冬奥会的吉祥物,兴趣小组的同学用同一材料,通过3D打印机制作出一大一小两个“冰墩墩”,如图所示,大“冰墩墩”是空心的,其质量为96g,体积为100cm3,小“冰墩墩”是实心的,其质量为6g,体积为5cm3,g取10N/kg。求:
(1)制作“冰墩墩”的材料密度;
(2)大“冰墩墩”的空心体积;
(3)若大“冰墩墩”做成实心的,放置在水平桌上,与桌面的接触面积为20cm2,求该“冰墩墩”对桌面的压强。
【解答】解:(1)制作“冰墩墩”的材料密度为:
ρ===1.2g/cm3;
(2)根据密度公式ρ=知大“冰墩墩”的实心体积为:
V大实===80cm3,
大“冰墩墩”的空心体积为:
V大空=V大﹣V大实=100cm3﹣80cm3=20cm3;
(3)若大“冰墩墩”做成实心的,其质量为:
m大实=ρV大=1.2g/cm3×100cm3=120g=0.12kg,
实心大冰墩墩的重力为:
G大实=m大实g=0.12kg×10N/kg=1.2N,
在水平面上,物体对水平面的压力等于物体的重力,即F=G=1.2N,
该“冰墩墩”对桌面的压强为:
p===600Pa。
答:(1)制作“冰墩墩”的材料密度为1.2g/cm3;
(2)大“冰墩墩”的空心体积为20cm3;
(3)该“冰墩墩”对桌面的压强为600Pa。
47.如图所示,在水平桌面上放着一个玻璃杯,水面距杯底0.1m,水的质量是0.2kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是1×10﹣3m2。请分别求出:(g取10N/kg)
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)杯子对桌面的压强。
【解答】解:(1)依据题意可知,水对杯底的压强p1=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa;
(2)由p=可得水对杯底的压力F=pS=1.0×103Pa×1×10﹣3m2=1N;
(3)杯子和水的总重力G=G水+G杯=m水g+G杯=0.2kg×10N/kg+0.5N=2.5N;
则杯子对桌面的压力F′=G=2.5N;
由p=可得杯子对桌面的压强p2==2.5×103Pa。
答:(1)水对杯底的压强为1.0×103Pa;
(2)水对杯底的压力为1N;
(3)杯子对桌面的压强为2.5×103Pa。
四.实验探究题(共5小题)
48.小秋为探究“运动与力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 同一位置 滑下;
(2)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 做匀速直线运动 ;
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 C 。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
【解答】解:
(1)根据控制变量法,要观察小车在水平面上滑行的距离,就要控制小车的初始速度相同,所以应让小车从同一斜面的同一位置滑下。
(2)根据实验分析,毛巾对小车的阻力相对较大,而木板对小车的阻力较小,小车在木板上滑行的距离比较远,因此,推测得,如果水平面足够光滑,小车在运动时不受阻力的影响,那么小车将在水平面上做匀速直线运动。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,C符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)同一位置;(2)做匀速直线运动;(3)C。
49.小雨用弹簧测力计及钩码探究物体重力大小与质量的关系。
(1)小雨所用弹簧测力计如图1所示,此测力计的量程是 0~5N ,分度值是 0.2N 。
(2)小雨直接用此测力计分别测出1到7个钩码的重力,记录数据如表(测量时小雨读取测力计数值都正确)。
质量m/g 50 100 150 200 250 300 350
重力G/N 0.9 1.4 1.9 2.4 2.9 3.4 3.9
①根据表格中数据,在图2画出重力跟质量关系图像;
②根据小雨的实验数据 不能 (选填“能”或“不能”)得出“物体所受重力跟它的质量成正比”的结论;
③实验中小雨所犯的错误是 弹簧测力计使用前没有校零 。
(3)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力。这里进行多次测量的目的是 BC 。
A.减小测量误差
B.避免实验的偶然性
C.利用多组数据寻找普遍规律
【解答】解:(1)由图1可知,小雨所用弹簧测力计所能测量的最大值为5N,即量程是0~5N,最小值即分度值是0.2N;
(2)①根据表格数据描点画出图像,如下图所示:
②由图像知,G与m的关系图像是一次函数图像,而不是正比例函数图像,
所以,根据图乙不能得出“物体所受的重力跟它的质量成正比”的实验结论;
③由图像知,当质量为零,重力不为零,即测力计有示数,说明弹簧测力计使用前没有校零;
(3)探究重力与质量的关系,多次实验的目的是为了使实验结论具有普遍性,避免实验的偶然性。
故答案为:(1)0~5N;0.2N;(2)①如上图所示;②不能;③弹簧测力计使用前没有校零;(3)BC。
50.小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿 水平 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 匀速直线 运动,根据 二力平衡 原理可知,此时测力计的示数与摩擦力大小相等。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 3.4 N,方向为 水平向左 。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处: 没有控制接触面粗糙程度相同 。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程﹣时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 = F2(填“>”、“<”或“=”)。
【解答】解:(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4N,木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N,摩擦力方向水平向左;
(3)由图丙可知,①和②两实验接触面的粗糙程度不同,压力不同,由于没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究摩擦力与压力之间的关系;
(4)由图可知,木块在0~tl和t1~t2内运动的路程和时间均成正比,说明木块在0~tl和t1~t2内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。
故答案为:(1)水平;匀速直线;二力平衡;(2)3.4;水平向左;(3)没有控制接触面粗糙程度相同;(4)=。
51.小滨用如图装置探究液体压强的特点。
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小滨同学却观察两边液面不相平的情景。出现这种情景下一步调节的方法是: B (选填“A”或“B”)。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计调节正常后,小滨将金属盒先后浸入到B、C两杯液体中,他发现图C中U形管两边的液柱高度差较大。在液体内部的同一深度处,液体压强与 液体密度 有关。
(3)对比A、B两图可知:在同种液体中,深度越深,液体压强越 大 。
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择 C、D 两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(5)小滨又自制了一种比较液体压强大小关系的器材,其结构如图乙①,通过橡皮膜的形变程度来比较液体压强大小。将此装置放于水中,乙图中能正确表示橡皮膜受到水的压强后形变情况的是图 ⑤ (填序号)。
【解答】解:(1)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;
要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;故选:B;
(2)由B、C两个图知液体的深度相同,液体的密度不相同,图C中U形管两边的液柱高度差较大,液体内部的压强大,这说明在液体内部的同一深度处,液体压强与液体的密度有关;
(3)对比A、B两图可知液体的密度相同,深度不同,且深度越深,U形管左右两侧液面的高度差大,说明在同种液体中,深度越深,液体压强越大;
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,需要控制液体的密度和深度相同,改变容器的形状,图C、D符合题意;
由图C、D知液体的密度和深度相同,容器的形状不同,U形管液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关;
(5)液体压强的大小无法显示出来,但用看得见的液面的高度差来表示,这就是转换法,玻璃管下端更深,所受的液体液体压强更大,橡皮膜向上凹的更厉害,故选⑤。
故答案为:(1)B;(2)液体密度;(3)大;(4)C、D;无关;(5)⑤。
52.如图所示,小阳同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲中的压强计 不是 (选填“是”或“不是”)连通器。若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过 C 方法可以进行调节;
A.从U形管左管口添加适量水
B.从U形管右管口抽出适量水
C.拆除软管重新安装
(2)比较图乙、图丙、图丁,可得出结论:同种液体在相同深度处,液体内部压强的大小与方向 无关 (选填“有关”或“无关”);
(3)在图乙中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若保持图乙中的压强计金属盒探头的位置不变,将U形管中的液体分别更换成下列液体后能使U形管内液柱高度差最大的是 A ;
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
D.红墨水(ρ红墨水≥1.0×103kg/m3)
(5)善于动手的小阳同学改装了液体压强计,将U形管的两端都分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管内液面相平。接下来,小阳将左、右探头分别置于A、B容器中,A、B容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体。当探头所处深度相同时,U形管中右液面高,则ρ甲 大于 ρ乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【解答】解:(1)U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器;
若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故C正确;
故选:C;
(2)比较乙图、丙图和丁图可知液体的密度相同,深度相同,橡皮膜的方向不同,但U形管的高度差相同,故可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,即同种液体在相同深度处,液体内部压强的大小与方向无关;
(3)在图乙中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,即深度相同,盐水的密度大,同一深度液体压强大,U形管液面的高度差变大;
(4)探头在烧杯中的水的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度相同,加在探头上的压强相同,比较U形管中液体的密度,酒精的密度最小,盐水的密度最大,当U形管中是酒精时,根据p=ρgh可知,U形管左右两侧液面的高度差最大,故A符合题意;
故选:A;
(5)当探头所处深度相同时,U形管中右液面高,说明左侧有更大的压强,根据p=ρgh,因深度相同,则ρ甲大于ρ乙。
故答案为:(1)不是;C;(2)无关;(3)变大;(4)A;(5)大于。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)