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力 压强 练习
一.选择题
1.下列关于力学现象的解释中正确的是( )
A.人用力推车,车未动,是因为车受到的推力小于摩擦力
B.物体没有受到力的作用,运动状态可能从匀速自线运动变为静止
C.同步卫星做匀速圆周运动,相对地面静止,它所受合力不为零
D.以卵击石,卵破石无恙,是因为石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力
2.如果一个物体只受两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,则该物体( )
A.可能匀速直线运动 B.一定不能静止或匀速直线运动
C.一定加速运动 D.一定减速运动
3.下列说法正确的是( )
A.用力水平推静止在水平地面上的桌子但没推动,此时水平推力小于桌子受到的摩擦力
B.蹦床运动员蹦到最高点时速度为零,此时他处于平衡状态
C.停止蹬车后车会停下来,说明运动需要力来维持
D.篮球在空中运动时,若一切外力消失,篮球将做匀速直线运动
4.某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷。甲图是竖直上抛,乙图是以一定的角度斜抛。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是( )
A.甲图中小球在运动过程中受到重力和手的推力
B.乙图中,小球在最高点时,受到平衡力的作用
C.如果甲图中小球到达最高点时失去重力,该小球将竖直向上做匀速直线运动
D.如果乙图中小球到达最高点时失去重力,该小球将水平向右匀速直线运动
5.甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图像如图所示。下列说法正确的是( )
①2~4s内乙做匀速直线运动②3s时甲在乙的后方
③0~4s内乙的平均速度为2m/s④4s时甲、乙两物体的速度相等
A.只有②③正确 B.只③④有正确 C.只①④正确D.①②③④都正确
6.如图,用尺子快速击打下方的棋子,被击打的棋子飞出,而上方的棋子稳稳下落,下列有关该实验的分析正确的是( )
A.选择较光滑的棋子,可减小棋子间的摩擦
B.棋子受力运动,说明物体的运动需要力来维持
C.被击打的棋子飞出后,它的惯性不断增大
D.上方的棋子加速下落时,受到平衡力作用
7.如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.平衡车对地面的压力与地面对平衡车的支持力是一对相互作用力
C.人受到的重力与人对平衡车的压力是一对平衡力
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
8.小明在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差为760mm,下列说法正确的是( )
A.若将玻璃管倾斜,则试管中水银柱的长度不变
B.若将玻璃管倾斜,则测出的大气压强偏大
C.实验中若有空气进入玻璃管内,则会导致测出的大气压强偏大
D.将此装置从山底拿到山顶,玻璃管内的水银面会下降一点
9.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。小明的实验目的是探究( )
A.大气压强有多大 B.大气对各个方向是否都有压强
C.水的重力与大气压力之间的关系 D.液体向各个方向都有压强
10.如图甲所示,用水平拉力F1=20N拉弹簧,弹簧伸长了2cm。现在两端同时用F2的力沿水平方向拉弹簧,如图乙所示,要使弹簧伸长3cm(仍在弹性限度内),则每个力F2为( )
A.15N B.30N C.20N D.40N
11.如图所示,两容器质量、底面积相同且装有同样深的水.下列说法正确的是( )
两容器对桌面的压强相等
B.甲中水对容器底部压强大于乙中水对容器底部压强
C.两容器中水对容器底部的压力相等
D.两容器中水的重力相等
12.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA____pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲____p乙。( )
A.<、> B.>、< C.=、> D.<、=
13.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列说法正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙=ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.m甲=m乙>m丙 D.m甲=m乙=m丙
14.如图1所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示,忽略M和电梯的形变,0~t1内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内,F随时间t变化的图线如图2所示,则( )
A.t1 t2内,电梯可能向上运动 B.t2 t3内,M的机械能保持不变
C.t3 t4内,电梯一定做加速运动 D.t1 t4内,弹簧对M的拉力不变
15.如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,人对筷子的摩擦力与筷子的重力大小相等
C.图丙中在力F作用下B向左的速度逐渐变大,弹簧测力计的示数保持不变
D.图丁中小球摆到最高点B点时,所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
16.如图所示,在玻璃槽中装有水,A为两端开口的玻璃管,B为塑料片(质量不计),B在水面下的深度为10cm,向管内缓缓注入酒精(ρ=0.8×103kg/m3),当塑料片恰好脱落时,玻璃管内液柱高度为( )
A.12.5cm B.10cm C.4.8cm D.8.0cm
17.由同种材料制成的圆柱体A和B的高度之比为1:2,质量之比为2:1,把它们竖直放在水平桌面上,则水平桌面受到圆柱体的压强之比为( )
A.1:2 B.4:1 C.1:4 D.2:1
18.如图所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙=F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲<F乙=F丙 D.F甲=F乙<F丙
19.如图所示,在水平放置的书架上,并排立放着12本相同的书,如果取走6本,则书架受到的( )
A.压力和压强都减小一半 B.压力减小一半,压强不变
C.压力减小一半,压强增大一倍 D.压力不变,压强增大一倍
20.星期天小王同学到海边玩耍,他赤脚走在软绵绵的沙滩上感觉特别舒服,但是当他穿上鞋准备回家时,带进鞋里的几粒沙子却硌得脚疼,同样的沙子不一样的感觉,以下解释正确的是( )
A.走在沙滩上,沙子对人的支持力小,人感觉舒服
B.走在沙滩上,沙子对人的压强小,人感觉舒服
C.鞋里的沙粒对人的支持力大,人感觉比较疼
D.鞋里的沙粒对人的压强小,人感觉比较疼
21.如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上。两物块与地面的接触面积、对地面压强均相等。将两物块均顺时针翻转90°.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为△p甲、△p乙,则( )
A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲可能等于△p乙
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲一定等于△p乙
22.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.容器对地面的压力F甲>F乙 B.液体密度ρ甲<ρ乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙 D.物体排开液体的质量m甲<m乙
23.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,此时压强比较p甲、p乙,正确的是( )
A.可能是p甲>p乙 B.一定是p甲>p乙
C.可能是p甲=p乙 D.一定是p甲<p乙
二.填空题
24.如图所示,一名滑雪爱好者从坡面往下滑,此时雪地对滑雪板的摩擦力方向是沿
坡面 (填“向上”或“向下”)。运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将处于 状态;滑雪爱好者停止用滑雪杖撑雪地,仍会向前滑行一段距离,这是由于他具有 。
25.“嫦娥五号”探月卫星用长征五号运载火箭发射后,探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”,使其绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿与运动方向 (相同/相反)的方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是 的;在绕月球做匀速圆周运动时,卫星 (不受力/受平衡力/受非平衡力)。
26.骑自行车时,用手握在把手两端比握在中间更容易控制方向,这表明力的 会影响力的作用效果;用力捏车闸时,车闸对手也产生了力,这个力 (填“是”或“不是”)弹力;自行车所受的重力和地面对自行车的支持力 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
27.生活中到处都有物理,矿泉水瓶的瓶盖上有很多条纹,这是通过增大 的方法,增大摩擦力。瓶中装满水,盖紧瓶盖后,在瓶子侧壁扎了三个小孔。发现并没有水流出来,这是因为受到 的作用,打开瓶盖后,发现三个小孔都流出了水,且小孔位置越低,流出的水越急,如图所示,这说明液体压强的大小与 有关。
28. 实验有力地证明了大气压强的存在; 实验首先测出了大气压的值。在登山过程中,运动员携带的金属气压计的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。1个标准大气压能托起 m高的水银柱。
29.如图所示,小明在同一水平地面上推木箱。他用150N的水平推力,没有推动木箱,则推力 摩擦力(选填“大于”、“小于”、“等于”);他用200N的水平推力,木箱刚好在水平地面上做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力是 N;他用300N的水平推力,木箱加速运动,则木箱受到的摩擦力是 N。
30.如图,汽车向右行驶过程中,小球突然向右摆动,说明汽车在做 运动.(选填“加速”“减速”或“匀速”)此时小球所受重力的方向是 ,
小球共受到 个力的作用(忽略空气阻力)。
31.小明对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图所示。用A橡皮筋制成的测力计最大量程是 N,用B橡皮筋制成的测力计,每伸长1cm需要的拉力为 N。若把A橡皮筋的一端与B橡皮筋一端相连,如图所示,则它的最大测量值为 N。
32.有甲、乙两个体积相等、外形相同、不同材料的球,其中一个球是空心的,它们的质量之比为m甲:m乙=2:1,材料的密度之比为ρ甲:ρ乙=4:3,据此可以判断 球一定是空心的。
33.如图所示,如果把书从桌子的边缘慢慢水平向左拉,但不离开桌面,书对桌面的压强 ;桌面对书的摩擦力 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
34.如图所示,一个重为4N的薄壁容器,底面积为100cm2,放在水平桌面上,内装有4.6kg的某种液体,深度为30cm,则容器对桌面的压强为 Pa,液体对容器底部的压强为 Pa(ρ液=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。
35.如图所示,一把装水茶壶放在水平桌面上,壶嘴与壶身构成了 ,壶中水的深度为0.1m,此时茶壶底部受到水的压强为 Pa,若茶壶内部底面积为15cm2,则茶壶底受到水的压力为 N。(g取10N/kg)
36.如图甲所示,一个长方体木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上运动,已知拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力f1等于 N,它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 f2(选填“>”、“=”或“<”);如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 。
37.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”)。
38.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。
39.我们常说的“油比水轻”是指油的 比水小;A、B是两个由同种材料制成的金属正方体物块,A的质量为2.5kg,边长为10cm,B的质量为250g,边长为5cm。如果其中有一个正方体是空心的,那么,这个正方体应该是 (选填“A”或“B”),其空心部分体积为 cm3。
40.如图所示,放在水平地面上的两个实心均质长方体 A、B,已知高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。那么A的密度一定 B的密度,A的质量一定 B的质量(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
41.如图,一个未装满水的瓶子,水对瓶底的压力为F1,瓶对桌面的压强为p1;倒立时水对瓶盖的压力为F2,瓶对桌面的压强为p2,则F1 F2,p1 p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
42.如图,A、B为完全相同的两个开口容器(足够高),阀门直径可忽略,各盛有20cm深的水,初始时阀门K关闭,此时水对A、B两容器底面的压力之比为 。AB之间用导管连接,若将阀门K打开,待水不流动时,水对A、B两容器底面的压强之比为 。(g取10N/kg;ρ水=1×103kg/m3)
43.已知A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比mA:mB=1:8,则它们的重力之比GA:GB= ,体积之比VA:VB= ,如图所示,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比p甲:p乙= 。
44.如图所示,分别重2N和4N的A、B两个物体叠放在水平面上在两个拉力的作用下处于静止状态,则:
(1)若B的底面积为20cm2,则此时B物体对地面的压强为 Pa。
(2)若作用在A上向右的拉力F1大小为3N,作用在B上向左的拉力F2大小为5N,则B对A的摩擦力大小为 N,地面对B物体的摩擦力为 N。
45.某同学通过实验研究圆柱体对水平面的压力作用效果与哪些因素有关,该同学选用若干个高度相同,不同材料组成的实心柱体竖直放置在同一水平细沙面上进行了三组实验,实验现象如图11所示,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同。
①分析图(a)或(b)或(c),从现象及相关条件可知: 。
②分析图(a)和(b)和(c)从现象及相关条件可知: 。
三.实验探究题
46.小华在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到数据如表所示:
m/kg 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
G/N 0.98 2.94 4.90 6.86
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。
(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)分析表中数据可知:物体的质量为0.9kg时,它受到的重力是 N。
(4)在如图2所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 。
47.2019年的5月,河南省首家中小学地质矿石博物馆在我市举行开馆仪式,馆内展览了各种矿石共40余块。如图甲所示是一块产自云贵高原的天然水晶原石,为了测量它的密度,小蒙准备了如下器材:天平、量筒、细线和适量的水。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的 ,观察到天平指针偏转如图乙所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁水平平衡。
(2)在用调好的天平测量矿石质量时,当在右盘放入最小的砝码时,指针偏向分度盘中央红线左侧一点,则下一步的操作是 。
(3)当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码的位置如图丙所示,则所测矿石的质量为 g。利用量筒测量矿石体积的步骤如图丁所示,则可计算出这块矿石的密度为 kg/m3。
(4)小蒙实验时,是先测量体积再测质量,这样会导致测量的结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
48.小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,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;
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做 运动;
(2)要验证猜想B,需按照 两个图(选填“甲”“乙”或“丙”)进行对比实验;
(3)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 ;
(4)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。改进后长木板 (选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
(5)老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水(如图戊)。
①该同学通过观察 来比较压力的作用效果。
②如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制 大小相同,改变受力面积的大小,从该实验中得出的结论是 。
49.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。
(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“=”)。
(5)实验中小华发现弹簧测力计的示数不稳定,改用图戊所示的方式测量滑动摩擦力,效果更好,在图戊实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。当水平向右拉动长木板时,木块受到的摩擦力方向沿水平向 。
(6)如图2用同一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,根据观察 的不同,就可以比较出两种情况下的摩擦力的大小,由此可得出的结论是:相同条件下, 。
50.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”)。
四.计算题
51.在水平桌面上放着一个玻璃杯,水面距杯底10cm,水的质量是0.13kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是12cm2.(取g=10N/kg)
(1)求水对杯底的压强;(2)求水对杯底的压力;(3)杯子对桌面的压强。
52.双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,如图所示,如表是某种型号电动平衡车的主要技术参数、质量为45kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,行驶时所受的阻力为总重的0.15倍。
平衡车的质量 15kg
单个轮胎与地面的接触面积 12.5cm2
车轮直径 0.2m
平衡车在平直的路面上匀速行驶的过程中:(g取10N/kg)
人和平衡车总的重力多少牛?
(2)所需的牵引力为多少?
(3)平衡车对地面的压强为多少?
53.“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。
参考答案与试题解析
一.选择题(共23小题)
1.下列关于力学现象的解释中正确的是( )
A.人用力推车,车未动,是因为车受到的推力小于摩擦力
B.物体没有受到力的作用,运动状态可能从匀速自线运动变为静止
C.同步卫星做匀速圆周运动,相对地面静止,它所受合力不为零
D.以卵击石,卵破石无恙,是因为石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力
【解答】解:A、人用力推车,车未动,处于静止状态,受到平衡力作用,车受到的推力等于摩擦力,故A错误;
B、物体没有受到力的作用,运动状态不变,处于静止状态或匀速直线运动状态,故B错误;
C、同步卫星做匀速圆周运动,相对地面静止,它所受合力不为零,因为卫星的运动状态在不断变化,故C正确。
D、一对相互作用力的大小相等,以卵击石,卵破石无恙,是因为石头给鸡蛋的力等于鸡蛋给石头的力,故D错误。
故选:C。
2.如果一个物体只受两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,则该物体( )
A.可能匀速直线运动
B.一定不能静止或匀速直线运动
C.一定加速运动
D.一定减速运动
【解答】解:AB、一个物体受两个力的作用,这两个力的三要素完全相同时,则两个力的方向相同,不符合二力平衡的条件。所以两个力一定不是平衡力,一定不能静止或匀速直线运动,故A错误,B正确;
CD、如果合力的方向与物体运动的方向相同,物体加速运动;如果合力的方向与物体运动的方向相反,物体减速运动,故CD错误。
故选:B。
3.下列说法正确的是( )
A.用力水平推静止在水平地面上的桌子,但没推动,此时水平推力小于桌子受到的摩擦力
B.蹦床运动员蹦到最高点时速度为零,此时他处于平衡状态
C.停止蹬车后车会停下来,说明运动需要力来维持
D.篮球在空中运动时,若一切外力消失,篮球将做匀速直线运动
【解答】解:A、沿水平方向推地面上的桌子没推动,说明桌子处于静止状态,则推力与摩擦力的大小相等,是一对平衡力,故A错误;
B、运动员离开蹦床后受到空气阻力和重力的作用,这两个力的方向都是向下,蹦床运动员蹦到最高点时速度为零,但他只受到重力的作用,没有处于平衡状态,故B错误;
C、停止蹬车后车会停下来,是因为车子受到了摩擦力的作用,这说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故C错误;
D、将篮球抛向空中后,篮球是运动的,如果所受一切外力消失,由牛顿第一定律可知,球将会做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
4.某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷。甲图是竖直上抛,乙图是以一定的角度斜抛。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是( )
A.甲图中小球在运动过程中受到重力和手的推力
B.乙图中,小球在最高点时,受到平衡力的作用
C.如果甲图中小球到达最高点时失去重力,该小球将竖直向上做匀速直线运动
D.如果乙图中小球到达最高点时失去重力,该小球将水平向右匀速直线运动
【解答】解:A、甲图是竖直上抛,由于惯性向上运动,忽略运动过程中所受的空气阻力,只受重力,故A错误;
B、乙图中,小球在最高点时,忽略空气阻力,小球受到竖直向下的重力的作用,受力不平衡,故B错误;
C、甲图中小球到达最高点时失去重力,根据牛顿第一定律可知,甲中小球将处于静止状态,故C错误;
D、乙图中小球做斜抛运动,小球除向上运动,还向前运动,到达最高点时仍往前运动,若此时突然不受重力,该小球将沿水平向右方向做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
5.甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图像如图所示。下列说法正确的是( )
①2~4s内乙做匀速直线运动
②3s时甲在乙的后方
③0~4s内乙的平均速度为2m/s
④4s时甲、乙两物体的速度相等
A.只有②③正确 B.只③④有正确 C.只有①④正确 D.①②③④都正确
【解答】解:由图像知,甲是一条过原点的直线,说明甲通过的路程与其时间成正比,即甲保持匀速直线运动;
前2s,乙是一条过原点的直线,所以做匀速直线运动;2s后乙的位置没有变化,所以处于静止状态,即乙是先匀速直线运动后静止。
①2~4s 内,乙的路程没有发生变化,所以乙是静止状态,故①错误;
②由图可知,甲的速度为v===2m/s:3s时,乙运动的路程是8m,甲运动的路程是s=vt=2m/s×3s=6m,甲在乙的后方,故②正确;
③0~4s 乙运动的路程是8m,时间是 4s,平均速度为v'===2m/s,故③正确;
④4s 时甲是匀速直线运动状态,乙是静止状态,速度不同,故④错误。
故选:A。
6.如图,用尺子快速击打下方的棋子,被击打的棋子飞出,而上方的棋子稳稳下落,下列有关该实验的分析正确的是( )
A.选择较光滑的棋子,可减小棋子间的摩擦
B.棋子受力运动,说明物体的运动需要力来维持
C.被击打的棋子飞出后,它的惯性不断增大
D.上方的棋子加速下落时,受到平衡力作用
【解答】解:A、选择较光滑的棋子,是减小接触面的粗糙程度,减小棋子间的摩擦,故A正确;
B、棋子受力运动,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C、被击打的棋子飞出后,质量不变,故惯性不变,故C错误;
D、棋子加速下落时,速度的大小不断变化,处于非平衡状态,受非平衡力的作用,故D错误。
故选:A。
7.如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.平衡车对地面的压力与地面对平衡车的支持力是一对相互作用力
C.人受到的重力与人对平衡车的压力是一对平衡力
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
【解答】解:A、地面对平衡车的支持力等于平衡车和人的总重力,大于平衡车的重力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、平衡车对地面的压力、地面对平衡车支持力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C、人受到的重力与人对平衡车的压力,两个力方向相同,不是平衡力,故C错误;
D、原来平衡车是运动的,若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,平衡车做匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
8.小明在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差为760mm,下列说法正确的是( )
A.若将玻璃管倾斜,则试管中水银柱的长度不变
B.若将玻璃管倾斜,则测出的大气压强偏大
C.实验中若有空气进入玻璃管内,则会导致测出的大气压强偏大
D.将此装置从山底拿到山顶,玻璃管内的水银面会下降一点
【解答】解:AB、玻璃管倾斜会使得水银柱长度变长,外界的大气压不变,水银柱的高度不变,故AB错误;
C、若有空气进入玻璃管内,在管内气体压强的作用下,水银柱会下降一些,则测得水银柱的高度偏小,会导致测出的大气压强偏小,故C错误;
D、大气压随高度的增加而降低,故将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低,故D正确。
故选:D。
9.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。小明的实验目的是探究( )
A.大气压强有多大
B.大气对各个方向是否都有压强
C.水的重力与大气压力之间的关系
D.液体向各个方向都有压强
【解答】解:玻璃杯中装满水,手托住硬纸片向各个方向倾斜,纸片没有落下,说明纸片受到力的作用,说明大气压向各个方向都有压强。
故选:B。
10.如图甲所示,用水平拉力F1=20N拉弹簧,弹簧伸长了2cm。现在两端同时用F2的力沿水平方向拉弹簧,如图乙所示,要使弹簧伸长3cm(仍在弹性限度内),则每个力F2为( )
A.15N B.30N C.20N D.40N
【解答】解:物体间力的作用是相互的,甲图中用20N的力F1的力拉弹簧时,弹簧左端也受到向左的20N的拉力,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,要使弹簧伸长3cm,则需要30N的拉力,在乙弹簧左右两端均施加水平拉力,弹簧仍伸长3cm,由于两种方法是等效的,所以加在弹簧乙上施加的力也是30N。
故选:B。
11.如图所示,两容器质量、底面积相同且装有同样深的水.下列说法正确的是( )
A.两容器对桌面的压强相等
B.甲中水对容器底部压强大于乙中水对容器底部压强
C.两容器中水对容器底部的压力相等
D.两容器中水的重力相等
【解答】解:
AD、由图可知,甲、乙中水面高度相同,甲中水的体积要小于乙中水的体积,根据G=mg=ρgV可知,甲中水的重力要小于乙中水的重力;
两容器本身的质量相同,根据G=mg可知,容器的重力相同,所以甲容器与水的总重力要小于乙容器与水的总重力;水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以甲装置对桌面的压力小于乙对桌面的压力,由于受力面积相同,根据p=可知,甲对桌面的压强要小于乙对桌面的压强,故AD错误;
BC、容器中的水的深度相同,密度相同,根据p=ρgh可知,容器底部受到的压强相同;容器的底面积相同,根据p=可知,两容器中的水对容器底的压力相等,故B错误,C正确。
故选:C。
12.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA____pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲____p乙。( )
A.<、> B.>、< C.=、> D.<、=
【解答】解:
(1)由图知V甲<V乙,若两种液体的质量相等,由ρ=可知液体密度ρ甲>ρ乙,A、B下方对容器底的压强:pA下>pB下,因为两种液体的质量相等,液体对容器底的压强p===,所以液体对容器底的压强:p甲底=p乙底,因为液体对容器底的压强p甲底=pA+pA下,p乙底=pB+pB下,所以A、B两点的压强关系:pA<pB;
(2)由图知A、B深度hA<hB,若A、B两点的压强相等,由p=ρgh可知液体密度ρ甲>ρ乙,A、B下方对容器底的压强:pA下>pB下,因为液体对容器底的压强p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下,所以液体对容器底的压强:p甲>p乙。
故选:A。
13.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列说法正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙=ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.m甲=m乙>m丙 D.m甲=m乙=m丙
【解答】解:AB.因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,实心圆柱体对水平地面的压强p======ρgh,
由图结合题意可知,三个实心圆柱体的高度关系为h甲=h乙<h丙,
因三者对地面的压强相等,
所以,由p=ρgh的变形式ρ=可知,三者的密度关系为ρ甲=ρ乙>ρ丙,故A错误、B正确;
CD.由图结合题意可知,三个实心圆柱体的底面积关系为S甲<S乙=S丙,
因三者对地面的压强相等,
所以,由p===的变形式m=可知,三者的质量关系为m甲<m乙=m丙,故CD错误。
故选:B。
14.如图1所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示,忽略M和电梯的形变,0~t1内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内,F随时间t变化的图线如图2所示,则( )
A.t1 t2内,电梯可能向上运动
B.t2 t3内,M的机械能保持不变
C.t3 t4内,电梯一定做加速运动
D.t1 t4内,弹簧对M的拉力不变
【解答】解:A、物体M静止在电梯底部,弹簧处于伸长状态,0~t1内,电梯静止,物体也处于静止,受力平衡,则受到重力G、地面的支持力F和弹簧的拉力T;由于压力与支持力是相互作用力,大小是相等的,则有:G=F2+T;当t1 t2内,压力变为小于F2的=F1,弹力和重力不变,此时G>F1+T,则物体受力不平衡,由静止变为运动,速度变大了,则运动方向与较大的力方向相同,说明电梯是向下加速运动的;B、t2 t3内,压力恢复到静止时的大小,说明受力平衡,因而是匀速下降,动能不变,而重力势能减小,机械能减小;C、t3 t4内,压力F3大于F2,此时G<F3+T,电梯向下则是减速运动,如果向上运动,则是加速运动,因而选项C是错误的;D、由于忽略M和电梯的形变,因而弹簧的长度始终不变,形变大小不变,因而弹簧的弹力保持不变,t1 t4内,弹簧对M的拉力不变。所以选D。故选:D。
15.如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,人对筷子的摩擦力与筷子的重力大小相等
C.图丙中在力F作用下B向左的速度逐渐变大,弹簧测力计的示数保持不变
D.图丁中小球摆到最高点B点时,所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
【解答】解:A、图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,这个同学具有往下掉的趋势,故该同学受到的摩擦力方向向上,故A错误。
B、图乙中筷子提米在空中静止时,米对筷子的摩擦力与筷子的重力大小相等,故B错误。
C、图丙中在力F作用下B向左的速度逐渐变大,A受到的摩擦力不变,故弹簧测力计的示数保持不变,故C正确。
D、图丁中小球摆到最高点B点时,所有力突然消失,小球将保持静止,故D错误。
故选:C。
16.如图所示,在玻璃槽中装有水,A为两端开口的玻璃管,B为塑料片(质量不计),B在水面下的深度为10cm,向管内缓缓注入酒精(ρ=0.8×103kg/m3),当塑料片恰好脱落时,玻璃管内液柱高度为( )
A.12.5cm B.10cm C.4.8cm D.8.0cm
【解答】解:此时塑料片所受水的压强是:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×m=1×103Pa。
根据当玻璃管内外压强相等时,塑料片恰好脱落,酒精对塑料片的压强p′=p=1×103Pa,
所以由p=ρgh得:
h===0.125m=12.5cm。
故选:A。
17.由同种材料制成的圆柱体A和B的高度之比为1:2,质量之比为2:1,把它们竖直放在水平桌面上,则水平桌面受到圆柱体的压强之比为( )
A.1:2 B.4:1 C.1:4 D.2:1
【解答】解:同种材料制成的实心圆柱体的密度相同,
因圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,
所以,圆柱体对水平地面的压强:p======ρgh,
则同种材料制成的实心圆柱体A和B对水平地面的压强之比:
===。
故选:A。
18.如图所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙=F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲<F乙=F丙 D.F甲=F乙<F丙
【解答】解:
(1)甲、乙两图中,虽然木块的放置方式不同,但它对水平面的压力大小等于自身的重力,而重力不变,所以其对水平面的压力大小相同,且接触面的粗糙程度相同,所以这两种情况下摩擦力的大小相等;
由于木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知F甲=F乙=f;
(2)丙图中,在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大,即f′>f;
木块仍然做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知F丙=f′;
由此可知F甲=F乙<F丙。
故选:D。
19.如图所示,在水平放置的书架上,并排立放着12本相同的书,如果取走6本,则书架受到的( )
A.压力和压强都减小一半
B.压力减小一半,压强不变
C.压力减小一半,压强增大一倍
D.压力不变,压强增大一倍
【解答】解:并排立放着12本同样的书,如果取走6本,则压力减小一半,受力面积也减小一半,由压强公式P=可得压强不变。
故选:B。
20.星期天小王同学到海边玩耍,他赤脚走在软绵绵的沙滩上感觉特别舒服,但是当他穿上鞋准备回家时,带进鞋里的几粒沙子却硌得脚疼,同样的沙子不一样的感觉,以下解释正确的是( )
A.走在沙滩上,沙子对人的支持力小,人感觉舒服
B.走在沙滩上,沙子对人的压强小,人感觉舒服
C.鞋里的沙粒对人的支持力大,人感觉比较疼
D.鞋里的沙粒对人的压强小,人感觉比较疼
【解答】解:在水平面上人对水平面的压力等于人的重力,沙子对脚的支持力和人对沙子的压力是一对相互作用力,大小相等,所以沙子对人的支持力和鞋里的沙粒对人的支持力大小相等,故AC错误;
人走在沙滩上,是在压力一定时,增大受力面积,减小了沙子对人的压强,人感觉比较舒服,而鞋里的沙粒受力面积小,对人的压强大,人感觉比较疼,故B正确,D错误。
故选:B。
21.如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上。两物块与地面的接触面积、对地面压强均相等。将两物块均顺时针翻转90°.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为△p甲、△p乙,则( )
A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲可能等于△p乙
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲一定等于△p乙
【解答】解:由题意可知,长方体物块甲、乙与地面的接触面积S、对地面压强p均相等,
因物体对水平面上的压力和自身的重力相等,
所以,由p==可知,长方体物块甲、乙的重力G相等;
设两物块均顺时针翻转90°后与水平地面的接触面积为S甲、S乙,对地面的压强为p甲、p乙,
由图可知,S甲<S,S乙>S,则p甲>p,p乙<p,
所以,△p甲=p甲﹣p=﹣p=﹣p=p(﹣1),△p乙=p﹣p乙=p﹣=p﹣=p(1﹣)
则有:△p甲﹣△p乙=p(﹣1)﹣p(1﹣)=p(+﹣2),
由于S与S甲、S乙之间的具体关系未知,
所以,无法确定甲、乙对地面的压强变化量的大小关系,故B正确、ACD错误。
故选:B。
22.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.容器对地面的压力F甲>F乙
B.液体密度ρ甲<ρ乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.物体排开液体的质量m甲<m乙
【解答】解:
(1)两个完全相同的物体分别在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,
则由浮沉条件可知ρ物<ρ甲,ρ物=ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故B错误。
当物体静止后两液面刚好相平,则两容器内液体和物体排开液体的体积之和相等,
由图可知,物体排开甲液体的体积小于排开乙液体的体积,
故甲液体的体积大于乙液体的体积,
根据G=mg、ρ=可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,
两个物体完全相同,则重力相等,
两柱形容器相同,则重力相等,
容器对地面的压力等于容器、容器内物体和液体的重力之和,所以容器对地面的压力F甲>F乙,故A正确。
(2)两液体的密度ρ甲>ρ乙,两液面相平,即h相同,
所以根据p=ρgh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误。
(3)两个完全相同的物体在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,则F浮甲=G,F浮乙=G,故F浮甲=F浮乙,
根据阿基米德原理可知,物体排开液体的重力相等,
则由G=mg可知排开液体的质量相等,故D错误。
故选:A。
23.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,此时压强比较p甲、p乙,正确的是( )
A.可能是p甲>p乙 B.一定是p甲>p乙
C.可能是p甲=p乙 D.一定是p甲<p乙
【解答】解:
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,均匀实心正方体对水平地面的压强:
p======ρgL,
因甲、乙两物体对水平面的压强相同,即p甲0=p乙0;
所以,ρ甲gL甲=ρ乙gL乙,即ρ甲L甲=ρ乙L乙;
(2)若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度d相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,
因剩余部分的密度和高度不变,
所以,p甲剩=p甲0,p乙剩=p乙0,则p甲剩=p乙剩;
由m=ρV=ρSh可得,甲乙截取部分的质量:
△m甲=ρ甲L甲2d,△m乙=ρ乙L乙2d,
分别叠放在对方剩余部分的上方,则甲、乙对地面压强的增加量:
△p甲==,△p乙==,
因ρ甲L甲=ρ乙L乙,
所以,△p甲﹣△p乙=﹣=ρ乙L乙dg[﹣]
=ρ乙L乙dg,
因L乙>L甲,
所以,L乙2>L甲2,(L乙﹣d)>(L甲﹣d),则△p甲﹣△p乙>0,即△p甲>△p乙,
此时p甲=p甲剩+△p甲,p乙=p乙剩+△p乙,
所以,p甲>p乙。
故选:B。
二.填空题(共22小题)
24.如图所示,一名滑雪爱好者从坡面往下滑,此时雪地对滑雪板的摩擦力方向是沿
坡面 向上 (填“向上”或“向下”)。运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将处于 匀速直线运动 状态;滑雪爱好者停止用滑雪杖撑雪地,仍会向前滑行一段距离,这是由于他具有 惯性 。
【解答】解:(1)滑雪爱好者从坡面往下滑时,雪地对滑雪板的摩擦力方向是沿坡面向上的。
(2)运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将做匀速直线运动。
(3)滑雪爱好者停止用滑雪杖撑雪地,由于惯性,他要保持原来的运动状态,继续向前滑一段距离。
故答案为:向上;匀速直线运动;惯性。
25.“嫦娥五号”探月卫星用长征五号运载火箭发射后,探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”,使其绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿与运动方向 相同 (相同/相反)的方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是 相互 的;在绕月球做匀速圆周运动时,卫星 受非平衡力 (不受力/受平衡力/受非平衡力)。
【解答】解;卫星“刹车制动”时,沿与运动方向相同的方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,该力的施力物体是高温气体,同时卫星对高温气体也有力的作用,说明力的作用是相互的;
在绕月球做匀速圆周运动时,运动方向在改变,说明运动状态在变化,是受到了非平衡力。
故答案为:相同;相互;受非平衡力。
26.如图是小红骑自行车在水平地面上匀速行驶时的情景。骑车时,用手握在把手两端比握在中间更容易控制方向,这表明力的 作用点 会影响力的作用效果;用力捏车闸时,车闸对手也产生了力,这个力 是 (填“是”或“不是”)弹力;自行车所受的重力和地面对自行车的支持力 不是 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
【解答】解:骑车时,用手握在把手两端比握在中间更容易控制方向,这表明力的作用点会影响力的作用效果;用力捏车闸时,车闸对手也产生了力,这个力是弹力;自行车所受的重力和地面对自行车的支持力不是一对平衡力,因为其大小不相等。
故答案为:作用点;是;不是。
27.生活中到处都有物理,矿泉水瓶的瓶盖上有很多条纹,这是通过增大 接触面粗糙程度 的方法,增大摩擦力。瓶中装满水,盖紧瓶盖后,在瓶子侧壁扎了三个小孔。发现并没有水流出来,这是因为受到 大气压 的作用,打开瓶盖后,发现三个小孔都流出了水,且小孔位置越低,流出的水越急,如图所示,这说明液体压强的大小与 深度 有关。
【解答】解:矿泉水瓶瓶盖上有竖状条纹,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;
在瓶中装满水,盖紧瓶盖后,在扎了三个小孔,由于大气压的作用,可以观察到没有水从小孔流出来;
由于液体内部存在压强,且压强随深度的增加而增大;故当他打开瓶盖后,会观察到水从三个小孔流出来,其中下孔流出的水喷得最急或喷得最远。
故答案为:接触面粗糙程度;大气压;深度。
28. 马德堡半球 实验有力地证明了大气压强的存在; 托里拆利 实验首先测出了大气压的值。在登山过程中,运动员携带的金属气压计的示数将 变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。1个标准大气压能托起 0.76 m高的水银柱。
【解答】解:(1)由课本中提到的物理史实可知,最早证明大气压存在的,并且最著名的实验是马德堡市的市长奥托 格里克做的马德堡半球实验。
(2)最早测出气压值的实验是托里托里拆利实验。
(3)海波越高,气压越小。所以登山过程中的气压计示数会变小。
(4)托里托里拆利实验测出,1个标准大气压能托起0.76m高的水银柱。
故答案为:马德堡半球;托里拆利;变小;0.76。
29.如图所示,小明在同一水平地面上推木箱。他用150N的水平推力,没有推动木箱,则推力 等于 摩擦力(选填“大于”、“小于”、“等于”);他用200N的水平推力,木箱刚好在水平地面上做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力是 200 N;他用300N的水平推力,木箱加速运动,则木箱受到的摩擦力是 200 N。
【解答】解:
箱子受到150N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,推力等于摩擦力;
他用200N的水平推力,木箱刚好在水平地面上匀速直线运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于200N,当水平推力增大到300N时,木箱加速运动,木箱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200N。
故答案为:等于;200;200。
30.如图,汽车向右行驶过程中,小球突然向右摆动,说明汽车在做 减速 运动.(选填“加速”“减速”或“匀速”)此时小球所受重力的方向是 竖直向下 ,
小球共受到 两 个力的作用(忽略空气阻力)。
【解答】解:(1)汽车向右行驶过程中,小球和汽车一起向右运动,当汽车突然减速,小球由于惯性保持原来的运动状态,小球向前摆动。
(2)小球所受重力的方向是竖直向下的。
(3)小球受到竖直向下的重力和绳子对小球的拉力作用,受到2个力的作用。
故答案为:减速;竖直向下;两。
31.小明对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图所示。用A橡皮筋制成的测力计最大量程是 10 N,用B橡皮筋制成的测力计,每伸长1cm需要的拉力为 1 N。若把A橡皮筋的一端与B橡皮筋一端相连,如图所示,则它的最大测量值为 10 N。
【解答】解:
(1)由第二个图可知,A橡皮筋的最大伸长量为20cm,对应的拉力为10N,所以A橡皮筋制成的测力计最大量程是0~10N;
(2)由第二个图可知,B橡皮筋的最大伸长量为15cm,对应的拉力为15N,所以用B橡皮筋制成的测力计,每伸长1cm需要的拉力为=1N;
(3)把A橡皮筋的一端与B橡皮筋一端相连,根据力的作用是相互的可知,绳子每一处的拉力相等,而A橡皮筋承受的最大拉力为10N,B橡皮筋承受的最大拉力为15N,则连接起来后的橡皮筋能承受的最大拉力为10N。
故答案为:10;1;10。
32.有甲、乙两个体积相等、外形相同、不同材料的球,其中一个球是空心的,它们的质量之比为m甲:m乙=2:1,材料的密度之比为ρ甲:ρ乙=4:3,据此可以判断 乙 球一定是空心的。
【解答】解:因ρ甲:ρ乙=4:3,m甲:m乙=2:1,
根据ρ=可得,两球中材料的体积之比:
V甲:V乙==×=×=3:2,
而两球体积相等,
可见乙球的体积比其中材料的体积大,所以一定是空心的。
故答案为:乙。
33.如图所示,如果把书从桌子的边缘慢慢水平向左拉,但不离开桌面,书对桌面的压强 变大 ;桌面对书的摩擦力 不变 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【解答】解:由题意知,桌面是水平的,而且物书不落地,因此,对水平桌面产生的压力大小等于书自身的重力,故书对桌面的压力在书移动过程中不变;
由题意知,书对桌面的压力大小不变,而随着书的左移,受力面积逐渐减小,根据压强公式p=得,书对桌面的压强在书移动过程中将变大;
又由题意知,书向左移动过程中,压力和接触面的粗糙程度没变化,所以在书移动过程中摩擦力保持不变。
故答案为:变大;不变。
34.如图所示,一个重为4N的薄壁容器,底面积为100cm2,放在水平桌面上,内装有4.6kg的某种液体,深度为30cm,则容器对桌面的压强为 5000 Pa,液体对容器底部的压强为 2400 Pa(ρ液=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。
【解答】解:(1)液体的重力为:G液=m液g=4.6kg×10N/kg=46N,
容器对水平桌面的压力为:F=G总=G容+G液=4N+46N=50N,
容器对桌面的压强为:p===5000Pa;
(2)液体对容器底部的压强为:p′=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣2m=2400Pa。
故答案为:5000;2400。
35.如图所示,一把装水茶壶放在水平桌面上,壶嘴与壶身构成了 连通器 ,壶中水的深度为0.1m,此时茶壶底部受到水的压强为 1000 Pa,若茶壶内部底面积为15cm2,则茶壶底受到水的压力为 1.5 N。(g取10N/kg)
【解答】解:(1)茶壶壶嘴与壶身上端均开口、底部相连通,壶嘴与壶身构成了连通器;
(2)茶壶底部受到水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)根据p=可得,茶壶底受到的水的压力为:F=pS=1000Pa×15×10﹣4m2=1.5N。
故答案为:连通器;1000;1.5。
36.如图甲所示,一个长方体木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上运动,已知拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力f1等于 3 N,它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 = f2(选填“>”、“=”或“<”);如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 1:1 。
【解答】解:(1)由图丙可知:第2~6s时,木块做匀速运动,此时的摩擦力与拉力是平衡力,
根据图乙可知:此时摩擦力f=F=3N,
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
所以,第7s时摩擦力f1=f=3N,第1s时摩擦力f2=f=3N,故f1=f2;
(2)将木块竖直切去,
则前后压强之比p:p'=:=:=1:1。
故答案为:3;=;1:1。
37.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。
38.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。
39.我们常说的“油比水轻”是指油的 密度 比水小;A、B是两个由同种材料制成的金属正方体物块,A的质量为2.5kg,边长为10cm,B的质量为250g,边长为5cm。如果其中有一个正方体是空心的,那么,这个正方体应该是 B (选填“A”或“B”),其空心部分体积为 25 cm3。
【解答】解:(1)“油比水轻”是指油的密度比水小;
A、B两金属正方体物块的密度分别为:
ρA===2.5g/cm3,
ρB===2g/cm3,
因为同种材料制成的a、b两金属正方体物块,实心金属金属正方体物块的密度大于空心金属金属正方体物块的密度,所以A是实心的,且金属的密度ρ=ρA=2.5g/cm3,则B是空心的。
(2)B中金属的体积为:
V金属===100cm3,
空心正方体的空心部分体积为:V空=VB﹣V金属=125cm3﹣100cm3=25cm3。
故答案为:密度;B;25。
40.如图所示,放在水平地面上的两个实心均质长方体 A、B,已知高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。那么A的密度一定 大于 B的密度,A的质量一定 大于 B的质量(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解答】解:(1)长方体对水平地面的压力等于长方体的重力,根据p=====ρgh可得:ρ=,
因为A、B的高度hA<hB、对地面的压强pA=pB,所以A、B的密度ρA>ρB;
(2)根据p=可得:F=pS,
因为A、B与地面的接触面积SA>SB,所以A、B对地面的压力FA>FB,
则A、B的重力GA>GB,
由G=mg可知,A、B的质量mA>mB。
故答案为:大于;大于。
41.如图,一个未装满水的瓶子,水对瓶底的压力为F1,瓶对桌面的压强为p1;倒立时水对瓶盖的压力为F2,瓶对桌面的压强为p2,则F1 大于 F2,p1 小于 p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解答】解:(1)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;
倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;
因此即F1>F2。
(2)由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,
所以,倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积减小,
由p=得:倒置后对桌面的压强变大,即:p1<p2;
故答案为:大于;小于。
42.如图,A、B为完全相同的两个开口容器(足够高),阀门直径可忽略,各盛有20cm深的水,初始时阀门K关闭,此时水对A、B两容器底面的压力之比为 1:1 。AB之间用导管连接,若将阀门K打开,待水不流动时,水对A、B两容器底面的压强之比为 9:11 。(g取10N/kg;ρ水=1×103kg/m3)
【解答】解:(1)阀门K关闭时,A、B容器中水的深度相等,根据p=ρ水gh可知水对A、B两容器底面的压强相等;容器底面积相等,根据F=pS可知,水对A、B两容器底面的压力相等,即:水对A、B两容器底面的压力之比为1:1;
(2)将阀门K打开时,A、B构成连通器,根据连通器的原理可知待水不流动时,A、B中的水面相平,
则此时A中水的深度为hA=20cm﹣4cm=18cm,
B中水的深度为hB=20cm+4cm=22cm,
根据p=ρ水gh可得,水对A、B两容器底面的压强之比为:
===。
故答案为:1:1;9:11。
43.已知A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比mA:mB=1:8,则它们的重力之比GA:GB= 1:8 ,体积之比VA:VB= 1:8 ,如图所示,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比p甲:p乙= 1:4 。
【解答】解:
(1)已知A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比mA:mB=1:8;
由G=mg可知,它们的重力之比为GA:GB=mAg:mBg=mA:mB=1:8;
(2)A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比mA:mB=1:8;
由公式ρ=可得V=,则体积之比===1:8;
(3)设A、B两正方体的边长分别为a、b,
由(2)可知,体积之比为VA:VB=1:8,
因VA=a3,VB=b3,所以可得a:b=1:2;
则A、B底面积之比为 SA:SB=a2:b2=1:4;
按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,
则地面受到的压力都等于两物体重力之和,即:F=G甲+G乙;
甲方式中地面的受力面积为SB=b2,乙方式中地面的受力面积为SA=a2,
再由公式p=可得地面受到的压强之比:
p甲:p乙=:=a2:b2=1:4。
故答案为:1:8;1:8;1:4。
44.如图所示,分别重2N和4N的A、B两个物体叠放在水平面上在两个拉力的作用下处于静止状态,则:
(1)若B的底面积为20cm2,则此时B物体对地面的压强为 3000 Pa。
(2)若作用在A上向右的拉力F1大小为3N,作用在B上向左的拉力F2大小为5N,则B对A的摩擦力大小为 3 N,地面对B物体的摩擦力为 2 N。
【解答】解:(1)物体对地面的压强:p====3000Pa;
(2)对A分析,A在水平方向上受水平向右的拉力F1和B对A向左的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F1=3N;
物体B处于静止状态,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向右的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向右的摩擦力与A对B水平向右的摩擦力之和等于水平向右的拉力F2,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为5N﹣3N=2N,方向向右。
故答案为:(1)3000;(2)3;2。
45.某同学通过实验研究圆柱体对水平面的压力作用效果与哪些因素有关,该同学选用若干个高度相同,不同材料组成的实心柱体竖直放置在同一水平细沙面上进行了三组实验,实验现象如图11所示,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同。
①分析图(a)或(b)或(c),从现象及相关条件可知: 当圆柱体的材料密度和高度相同时,圆柱体对水平面的压力作用效果与受力面积无关 。
②分析图(a)和(b)和(c)从现象及相关条件可知: 当圆柱体的高度相同时,材料密度不同,对水平面的压力作用效果不同 。
【解答】解:(1)分析图(a)或(b)或(c),圆柱体的材料和高度都相同,只有受力面积不同,因此探究的是压力作用效果与受力面积大小的关系,由实验现象可以看出:压力作用效果与受力面积大小无关。
(2)分析图(a)和(b)和(c),圆柱体的高度相同,材料的密度不同,因此探究的是压力作用效果与材料密度的关系,由实验现象可以看出:压力的作用效果和材料密度有关,高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)当圆柱体的材料密度和高度相同时,圆柱体对水平面的压力作用效果与受力面积无关;(2)当圆柱体的高度相同时,材料密度不同,对水平面的压力作用效果不同。
三.实验探究题(共5小题)
46.小华在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到数据如表所示:
m/kg 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
G/N 0.98 2.94 4.90 6.86
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 竖直 方向调零。
(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)分析表中数据可知:物体的质量为0.9kg时,它受到的重力是 8.82 N。
(4)在如图2所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 B 。
【解答】(1)测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零;
(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;
(3)分析表中数据可得,重力与质量的比值=9.8N/kg,
当物体的质量为0.9kg时,它受到的重力为:G=0.9kg×9.8N/kg=8.82N;
(4)=9.8N/kg为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图像过坐标原点的倾斜直线,故选B。
故答案为:(1)竖直;(2)C;(3)8.82;(4)B。
47.2019年的5月,河南省首家中小学地质矿石博物馆在我市举行开馆仪式,馆内展览了各种矿石共40余块。如图甲所示是一块产自云贵高原的天然水晶原石,为了测量它的密度,小蒙准备了如下器材:天平、量筒、细线和适量的水。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的 零刻度线处 ,观察到天平指针偏转如图乙所示,此时应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁水平平衡。
(2)在用调好的天平测量矿石质量时,当在右盘放入最小的砝码时,指针偏向分度盘中央红线左侧一点,则下一步的操作是 向右移动游码直至天平横梁平衡 。
(3)当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码的位置如图丙所示,则所测矿石的质量为 48 g。利用量筒测量矿石体积的步骤如图丁所示,则可计算出这块矿石的密度为 2.4×103 kg/m3。
(4)小蒙实验时,是先测量体积再测质量,这样会导致测量的结果 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)调节天平时,先将天平置于水平桌面上,把游码移到称量标尺左端零刻度线处,由图甲知,指针静止时的位置偏左,此时应将平衡螺母向右调节,直到天平平衡;
(2)用调好的天平测量矿石的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,说明此时右盘所放的砝码的质量较小,故应该向右调节游码直至天平横梁平衡;
(3)由图丙知,标尺分度值0.2g,所测矿石的质量m=20g+20g+5g+3g=48g;
由图丁知,量筒分度值为2mL,量筒中水的体积V1=30mL=30cm3,量筒中水和矿山总体积V2=50mL=50cm3,
矿石的体积V=V2﹣V1=50cm3﹣30cm3=20cm3,
矿石的密度ρ===2.4g/cm3=2.4×103kg/m3;
(4)若实验中先测矿石体积,后测矿石质量,则矿石上会沾有水,质量测量偏大,根据ρ=,导致测量结果偏大。
故答案为:(1)零刻度线处;右;(2)向右移动游码直至天平横梁平衡;(3)48;2.4×103;(4)偏大。
48.小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,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;
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做 匀速直线 运动;
(2)要验证猜想B,需按照 甲、丙 两个图(选填“甲”“乙”或“丙”)进行对比实验;
(3)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 ;
(4)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。改进后长木板 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
(5)老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水(如图戊)。
①该同学通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果。
②如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制 压力 大小相同,改变受力面积的大小,从该实验中得出的结论是 在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 。
【解答】解:(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,此时物体在水平方向上受到平衡力的作用,由二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)要验证猜想B,即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,需按照甲、丙两个图进行对比实验;
(3)比较甲、乙图的实验知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,弹簧测力计的示数大,乙受到的滑动摩擦力也大,故实验结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)在上述实验操作中很难做到在水平方向匀速拉动木块,这会影响弹簧测力计的读数;如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到的测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故改进后长木板不一定要做匀速直线运动;
(5)①实验中该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的运用;
②将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵,这样可以控制压力大小相同,改变受力面积的大小,这用到了控制变量法;从该实验中得出的结论是:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)匀速直线;(2)甲、丙;(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(4)不一定;(5)①海绵的凹陷程度;②压力;在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
49.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。
(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“=”)。
(5)实验中小华发现弹簧测力计的示数不稳定,改用图戊所示的方式测量滑动摩擦力,效果更好,在图戊实验中 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。当水平向右拉动长木板时,木块受到的摩擦力方向沿水平向 右 。
(6)如图2用同一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,根据观察 橡皮筋伸长的长度 的不同,就可以比较出两种情况下的摩擦力的大小,由此可得出的结论是:相同条件下, 滚动摩擦小于滑动摩擦 。
【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;
(5)实验改进后,物体A相对于地面是静止的,物体A受到测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力是一对平衡力,其大小始终相等,当水平向右拉动长木板时,长木板受到木块水平向左的摩擦力,根据相互作用力,木块受到的摩擦力方向沿水平向右,滑动摩擦力与木板运动的速度无关,所以实验时不一定控制木板做匀速直线运动,便于操作,且实验时测力计的示数稳定,便于读数;
(6)根据图中两次运动时两次橡皮筋伸长的长度不同,比较两种情况下摩擦力的大小。书在桌面上时,受到的摩擦力是滑动摩擦力,书在铅笔上时,书受到的摩擦力是滚动摩擦力,书在铅笔上运动时,橡皮筋的伸长长度短,这说明:在压力相同时,滚动摩擦小于滑动摩擦。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)3.4;水平向左;(3)没有控制接触面粗糙程度相同;(4)=;(5)不一定;右;(6)橡皮筋伸长的长度;滚动摩擦小于滑动摩擦。
50.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。
四.计算题(共3小题)
51.在水平桌面上放着一个玻璃杯,水面距杯底10cm,水的质量是0.13kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是12cm2.(取g=10N/kg)
(1)求水对杯底的压强;
(2)求水对杯底的压力;
(3)杯子对桌面的压强。
【解答】解:(1)由图可知:水的深度h=10cm=0.1m,
则对杯底的压强:
p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)根据p=可得水对杯底的压力:
F=pS=1000Pa×12×10﹣4m2=1.2N;
(3)杯子对桌面的压力:
F′=G水+G杯=m水g+G杯=0.13kg×10N/kg+0.5N=1.8N;
杯子对桌面的压强:
p′===1.5×103Pa。
答:(1)水对杯底的压强为1000Pa;
(2)水对杯底的压力为1.2N;
(3)杯子对桌面的压强为1.5×103Pa。
52.双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,如图所示,如表是某种型号电动平衡车的主要技术参数、质量为45kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,行驶时所受的阻力为总重的0.15倍。
平衡车的质量 15kg
单个轮胎与地面的接触面积 12.5cm2
车轮直径 0.2m
平衡车在平直的路面上匀速行驶的过程中:(g取10N/kg)
(1)人和平衡车总的重力多少牛?
(2)所需的牵引力为多少?
(3)平衡车对地面的压强为多少?
【解答】解:(1)人和平衡车总的重力为:G=mg=(m人+m车)g=(45kg+15kg)×10N/kg=600N;
(2)行驶时所受的阻力为:f=0.15×600N=90N
因为匀速行驶,受力平衡,所以牵引力为:F=f=90N;
(3)平衡车与地面的接触面积:S=2×12.5cm2=25×10﹣4m2
平衡车对地面的压强为:===2.4×105Pa。
答:(1)人和平衡车总的重力600牛;
(2)所需的牵引力为90牛;
(3)平衡车对地面的压强为2.4×105Pa。
53.“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。
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