安徽省宣城市第六中学2022-2023学年九年级上学期物理开学考试试卷

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名称 安徽省宣城市第六中学2022-2023学年九年级上学期物理开学考试试卷
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文件大小 911.3KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 物理
更新时间 2022-10-10 15:30:54

文档简介

安徽省宣城市第六中学2022-2023学年九年级上学期物理开学考试试卷
一、单选题
1.(2022九上·宣城开学考)北京冬奥会于2022年2月4日开幕,中国运动员谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台项目中获得金牌。如图所示,比赛过程中,运动员由助滑区高速滑下,通过过渡区后沿起跳台的斜坡起跳,上升到空中做各种动作,最后落地并滑到终点。运动员由起跳台的斜坡起跳上升后(  )
A.动能增大,重力势能减少 B.动能增大,重力势能增加
C.动能减小,重力势能增加 D.动能减小,重力势能减少
2.(2022八下·西平期末)如图所示,质地均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一。当B端挂5N的重物G时,直尺的A端刚刚开始翘起,则这把直尺受到的重力是(  )
A.2.5N B.5N C.10 N D.15 N
3.(2022九上·宣城开学考)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底:放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示.则下列说法不正确的是(  )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
D.小球A在乙液体中受到的浮力小于在甲液体中的浮力
4.(2022八下·高邑期末)关于功、功率、机械效率说法正确的是(  )
A.功率越大,做功就越快
B.做功时间越短,功率就越大
C.机械效率越大,表明它做的功越多
D.有用功一定,减小额外功,可以降低机械效率
5.(2022八下·乐亭期末)科学研究中常用图像来表示两个变量(x,y)之间的关系,使研究的问题变得直观明了,如图所示,下列两个量之间的关系不符合图中曲线关系的是(  )
A.物体受到的重力与质量的关系
B.做匀速直线运动的物体路程与时间的关系
C.阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂的关系
D.液体密度一定时,浸在液体中的物体受到的浮力与其排开液体体积的关系
6.(2022九上·宣城开学考)下列说法正确的是(  )
A.拔河比赛中甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
B.静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对平衡力
C.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明人受到惯性作用
D.用吸管将杯中的饮料吸入口中与大气压无关
7.(2022九上·宣城开学考)如图所示,叠放在一起的A、B两木块在力F的作用下沿水平方向一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.木块A,B间的摩擦力为零
B.木块A在水平方向受力是不平衡的
C.木块B在水平方向受力是不平衡的
D.地面对木块B施加了一个向左的摩擦力,其大小等于F
二、填空题
8.(2022九上·宣城开学考)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶内水对瓶底和瓶盖的压强变化情况是   ,(选填“变大”、“变小”或“不变”)瓶对桌面的压强变化情况是   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
9.(2022八下·高邑期末)如图所示自制气压计,若把这个气压计从山脚带到山顶时,玻璃管中的水柱将    (选填“上升”、“下降”或“不变”);若沿着水平方向在玻璃管管口上方吹气,水柱将    (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
10.(2016·宜昌)用2.5N的拉力将重为5N的物体沿着长1m,高0.4m的斜面从底部匀速拉到顶端,做的有用功为   J.该斜面的机械效率是   .
11.(2022九上·宣城开学考)北京时间2021年6月17日,神舟十二号载人飞船发射成功,中国人首次进入自己的空间站。空间站在绕地球飞行的过程中
   (选填“受到”或“不受”)地球对它的引力作用,它的运动状态是   (选填“变化”或“不变”)的。
12.(2022九上·宣城开学考)如图所示装置,甲、乙、丙均为正方体。轻质弹簧测力计的吊环和挂钩通过水平细线连接甲、乙两个物体,物体乙压着水平地面上的物体丙,整个装置静止。已知物体甲重5N、底面积为;物体乙重20N、底面积为;物体丙重6N、底面积为。则弹簧测力计的示数为   N,乙对丙的压强与丙对水平地面的压强之比为   。
三、实验题
13.(2022九上·宣城开学考)如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中的部分操作:
(1)方块A浸没在水中时受到的浮力是     N;
(2)方块A浸没在盐水中,弹簧测力计示数如图丙所示,分析甲、乙、丙三图,说明浮力的大小与     有关;
(3)把方块A从弹簧测力计取下,放入装有某种液体的烧杯中如图丁所示,方块A恰好处于悬浮状态,那么这种液体的密度为     kg/m3.
14.(2022九上·宣城开学考)小王在学习完杠杆知识后,想利用杠杆和浮力知识测一石块的密度,设计实验如下,请你帮他完成本实验。
⑴取一个杠杆,调   使杠杆在水平位置平衡;
⑵如图甲,将石块用细线拴住,挂在杠杆左侧A位置,将另一个物体挂在杠杆右侧,并调节物体的位置,使杠杆再次在水平位置平衡,记下位置B,用刻度尺测出OB的距离,记作;
⑶如图乙,将石块浸没水中,调节物体的位置,使杠杆再次在   ,记下物体的位置,用刻度尺测出的距离;
⑷由以上步骤可得,石块的密度:   (用、、水表示)。
15.(2022九上·宣城开学考)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大), 滑轮组的机械效率   (选填“越高”、“不变”或“越低”);
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端上移距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4
 
 
(2)只要滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的有n段细绳,无需知道物体和绳端移动的距离,就可得匀速拉动时机械效率的表达式为η=   (用本题中有关字母表示);
(3)如采用图丙装置,改变动滑轮重G,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像,分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为   N。(忽略绳重和摩擦)
四、计算题
16.(2022九上·宣城开学考)最近,公交公司更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得一些数据:新型公交车总质量为,车匀速行驶时所受阻力是总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,内行驶了(取),求:
(1)该公交车受到的牵引力。
(2)公交车在内牵引力所做的功。
(3)公交车这段时间内做功的功率。
17.(2022八下·攀枝花期中)一个底面积为0.01m2的柱形薄壁容器放在面积为1m2的水平桌面中央,容器高为15cm,内盛有重10N,10cm深的水,容器对桌面的压强为1200Pa;(g取10N/kg)求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器对桌面的压力多少;
(3)若将一体积为6×10-4m3的金属小球轻轻浸没在水中后,有部分水溢出。稳定后此时水对容器底压强的变化量 p水与容器对桌面压强的变化量 p桌,有 p水∶ p桌=1∶7,求:此时容器对桌面的压强。
18.(2022八下·定远期末)已知物体的重力势能的表达式为Ep=mgh,动能的表达式为Ek=mv2,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg。如图所示是运动员投掷铅球的场景。运动员在距地面高h=1.5m处,将质量为4kg的铅球以6m/s的速度沿斜上方抛出,空气阻力忽略不计。求∶
(1)铅球刚被抛出时的动能Ek1和重力势能Ep1;
(2)铅球从抛出到落地的过程中,重力做的功W;
(3)铅球落地前瞬间的动能Ek2
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】运动员由起跳台的斜坡起跳上升后,质量不变,高度升高,重力势能增加,速度降低,动能减小,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量不变,高度升高,重力势能增加,速度降低,动能减小。
2.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】可将直尺AB看作杠杆,支点为O,质地均匀的直尺受到的重力G′的重心在几何中心,重心距离支点O的距离,即杠杠重力的力臂
B端所挂重物G的力臂
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
解得,直尺受到的重力
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,求出直尺受到的重力。
3.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由乙图知道,A漂浮,故其所受的浮力等于自身的重力;由于B下沉,故其所受的浮力小于自身的重力;由 知道,由于A排开水的体积小于B排开水的体积,所以,A所受的浮力小于B的浮力,即A的重力小于B的重力,小球A比小球B的质量小,A正确,不符合题意;
B.由于A、B在甲液体中均下沉,所以,甲液体的密度均小于两个小球的密度,由乙图知道,乙液体的密度大于A的密度,所以,甲液体的密度小于乙液体的密度,B正确,不符合题意;
C.由以上分析知道,B的质量大于A的质量,即B的重力大于A的重力,由于体积相同,所以所受浮力相同,故在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力,C正确,不符合题意;
D.在甲液体中,A球下沉,所以重力大于浮力;在乙液体中,A球漂浮,所以重力等于浮力,即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,D错误,符合题意.
故答案为:D
【分析】漂浮所受的浮力等于自身的重力;下沉所受的浮力小于自身的重力;根据,判断质量关系;下沉时,液体密度小于物体密度。
4.【答案】A
【知识点】功率的概念;机械效率;功
【解析】【解答】A.功率是指单位时间内物体所做的功,是表示做功快慢的物理量,功率越大,表示物体做功越快,A符合题意;
B.根据可知,功率的大小是由做功的多少和做功时间长短共同决定,由于没有确定做功的多少,只有做功时间越短,无法确定做功的快慢,B不符合题意;
C.机械效率是指利用机械做功时,有用功与总功的比值,机械效率的高低与做功多少、做功快慢、做的有用功的多少等无关,C不符合题意;
D.由于总功,当有用功W有一定时,减小额外功,总功将减小,根据可知,当有用功一定 时,减小额外功,可以提高机械效率,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】功率是指单位时间内物体所做的功,是表示做功快慢的物理量;功率的大小是由做功的多少和做功时间长短共同决定;机械效率的高低与做功多少、做功快慢、做的有用功的多少等无关;根据,当有用功一定 时,减小额外功,可以提高机械效率。
5.【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.由G=mg可知,在同一位置,物体受到的重力G与物体的质量m成正比,此时G与m之间的关系图像是一条经过原点的倾斜直线,A不符合题意;
B.由s=vt可知,做匀速直线运动的物体速度不变,故可知物体运动的路程s与时间t成正比,此时s与t之间的关系图像是一条经过原点的倾斜直线,B不符合题意;
C.由杠杆的平衡条件可得
动力×动力臂=阻力×阻力臂
阻力和阻力臂一定时,则动力和动力臂的乘积不变,即动力与动力臂成反比,C符合题意;
D.由F浮=ρ液gV排可知,液体密度一定时,浸在液体中的物体受到的浮力F浮与其排开液体体积V排成正比,此时F浮与V排之间的关系图像是一条经过原点的倾斜直线,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在同一位置,物体受到的重力G与物体的质量m成正比;做匀速直线运动的物体速度不变,物体运动的路程s与时间t成正比;阻力和阻力臂一定时,则动力和动力臂的乘积不变,即动力与动力臂成反比;由F浮=ρ液gV排可知,液体密度一定时,浸在液体中的物体受到的浮力F浮与其排开液体体积V排成正比。
6.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;平衡力的辨别;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.由于力的作用是相互的,比赛中甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力相等,决定双方胜负的因素是摩擦力,甲队获胜说明甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力,A符合题意;
B.静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力方向都是竖直向下,方向相同,故不是一对平衡力,B不符合题意;
C.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明人具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,C不符合题意;
D.用吸管喝饮料时,吸气使得吸管内气压减小,外面大气压将饮料压入嘴中,是利用了大气压,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】力的作用是相互的,拉力相等,决定双方胜负的因素是摩擦力;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;惯性不是力,不能说受到惯性作用;用吸管喝饮料时,利用了大气压。
7.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.以A为研究对象:水平方向受到水平拉力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力。A不符合题意;
BC.AB一起做匀速直线运动,所受合力均为零,所以无论是木块A,还是木块B在水平方向受力是平衡的,BC不符合题意;
D.以A为研究对象:水平方向受到水平力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力,大小为F,根据力的作用是相互的可知,B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反,即水平向右,再根据摩擦力的定义可知,木块B在A的摩擦力的作用下向右运动的,此时地面要给木块B一个向左的摩擦力,且摩擦力大小为F,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力;做匀速直线运动的物体受到平衡力作用;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力。
8.【答案】变大;变大
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】由图可知,瓶子从正立放置到倒立放置,水的深度变高,由p=ρgh可知,水对瓶底的压强变大。
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,两次放置时,矿泉水瓶的总重力不变,两次对桌面的压力相等;瓶子从正立放置到倒立放置,受力面积变小,根据 可知,瓶对桌面的压强变大。
【分析】根据p=ρgh,判断水对瓶底的压强的变化;根据;判断瓶对桌面的压强的变化。
9.【答案】上升;上升
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】若把这个气压计从山脚带到山顶,山顶气压变小,而瓶内气压不变,瓶内气压就会把水压如玻璃管中,使管中水柱上升。
若沿着水平方向在玻璃管管口上方吹气,管口空气流速变大,对细玻璃管内水的压强变小,瓶内气压就会把水压入玻璃管,使玻璃管内水柱上升。
【分析】位置越高气压越小;流速大的位置压强小。
10.【答案】2;80%
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:(1)有用功:W有用=Gh=5N×0.4m=2J;(2)总功:W总=Fs=2.5N×1m=2.5J,
该斜面的机械效率:
η= ×100%= ×100%=80%.
故答案为:2;80%.
【分析】(1)根据W=Gh求出有用功;(2)根据W=Fs求出总功,根据η= ×100%求出机械效率.
本题主要考查的是学生对有用功、总功和机械效率计算公式的理解和掌握,基础性题目.
11.【答案】受到;变化
【知识点】物体运动状态的变化;宇宙
【解析】【解答】宇宙间的物体都存在互相吸引的力,所以绕地球飞行的空间站受到地球对它的引力作用。
空间站的运动方向是改变的,所以运动状态是改变的。
【分析】宇宙间的物体都存在互相吸引的力,空间站的运动方向是改变的,所以运动状态是改变的。
12.【答案】5;5:7
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由题意知,整个装置静止,那么弹簧测力计受到的拉力等于物体甲的重力,所以测力计的示数为5N。
物体乙受到绳子竖直向上的拉力为5N、本身竖直向下的重力为20N,那么乙对丙的压力F=G乙-F拉=20N-5N=15N
那么乙对丙的压强
将乙丙看成一个整体,这个整体受力情况是:竖直向上的拉力5N、竖直向下的重力G=G乙+G丙=20N+6N=26N
地面对这个整体的支持力F支=G-F拉=26N-5N=21N
那么丙对地面的压力F1=21N
所以丙对地面的压强
乙对丙的压强与丙对水平地面的压强之比为5:7。
【分析】弹簧测力计受到的拉力等于物体甲的重力;根据F=G乙-F拉、F支=G-F拉及,计算压强之比。
13.【答案】(1)1
(2)液体密度
(3)2.6×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】根据称重法测量浮力F浮=G-F’,由图甲可知G=2.6N;F’=1.6N;可得F浮=2.6N-1.6N=1.0N.分析甲乙丙三图可知,同一物体浸没在不同液体中受到的浮力大小不同,说明浮力的大小与液体密度有关;比较甲乙两图可得,相同体积的方块A与相同体积的水相比较,方块A的重力是同体积水重力的2.6倍,故方块A的密度为2.6×103 kg/m3.而方块A在丁图中悬浮,此时液体密度等于方块A的密度,故液体密度等于2.6×103 kg/m3.
【分析】(1)根据F浮=G-F’,计算浮力;
(2)浮力的大小与液体密度有关;
(3)根据悬浮时,液体密度等于物体密度,求出液体密度。
14.【答案】平衡螺母;水平位置平衡;
【知识点】设计实验测密度;阿基米德原理;浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)如图甲,可以通过调节杠杆左、右两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。
(3)由于是根据杠杆平衡计算,第一次平衡在水平位置,那么第二次平衡也在水平位置,而且杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(4)根据第一次杠杆平衡可知,石头的重力为
根据第二次杠杆平衡可知,杠杆左侧受到的拉力为
经整理可得
石头的体积为
石头的质量为
石头的密度为
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(3)杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;
(4)根据杠杆的平衡条件,结合,求出密度表达式。
15.【答案】(1)越低
(2)
(3)3
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)第一次实验滑轮组中有一个动滑轮,机械效率为74.1%;第二次实验滑轮组中有两个动滑轮,机械效率为62.5%。由此可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低。
(2)由于滑轮组的机械效率可以表示为
如果滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的有n段细绳,由于s=nh,无需知道物体和绳端移动的距离,把s=nh代入上式就可得,匀速拉动物体时机械效率的表达式为
(3)忽忽略绳子的重力和摩擦的情况下
由图丙装置知,当动滑轮重为1N时,机械效率为75%,代入上式可得
解得:G=3N。
【分析】(1)使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低;
(2)根据及s=nh,求出机械效率的表达式;
(3)根据,求出物重。
16.【答案】(1)解:公交车的重力
车匀速行驶时,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
答:该公交车受到的牵引力是 ;
(2)解:公交车 内牵引力所做的功
答:公交车在 内牵引力所做的功是 ;
(3)解:公交车这段时间内的功率
答:公交车这段时间内做功的功率 。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg及F=f=0.5G,可求出牵引力;
(2)根据公式W=Fs,可求出牵引力所做的功;
(3)根据公式,可求出公交车这段时间内做功的功率。
17.【答案】(1)解:水对容器底的压强p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
答:水对容器底的压强为1000Pa;
(2)解:容器对桌面的压力F=p2S=1200Pa×0.01m2=12N
答:容器对桌面的压力为12N;
(3)解:金属小球浸没后液面上升 h===6×10-2m=0.06m=6cm
此时水的总深度h′=h+ h=10cm+6cm=16cm
由于容器高15cm,所以有水会溢出,则水溢出后,容器内水的深度变化量 h1=15cm-10cm=5cm=0.05m
溢出的水的深度16cm-15cm=1cm=0.01m
溢出的水的体积V溢=0.01m2×0.01m=1×10-4m3
溢出的水的重力G溢=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N
水对容器底压强的变化量 p水=ρ水g h1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
据题意有 p水∶ p桌=1∶7
则容器对桌面压强的变化量 p桌=7 p水=7×500Pa=3500Pa
放入金属球后,容器对桌面的压强p′=p2+ p桌=1200Pa+3500Pa=4700Pa
答:此时容器对桌面的压强为4700Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,可以计算液体压强;
(2)根据压强和受力面积的乘积,计算压力;
(3)根据体积和底面积的比值, 计算液体深度变化;根据深度变化判断体积变化;利用液体密度和排开液体的体积,计算浮力大小;利用液体密度和深度的变化,计算压强的变化。
18.【答案】(1)解:物体被抛出时的动能
被抛出时的动能72J。
由题意可得,物体被抛出时的重力势能
被抛出时的重力势能为60J。
答:物体被抛出时的动能为72J,重力势能为60J
(2)解:重力的方向竖直向下,铅球沿着重力方向的移动距离为1.5m,故重力做功为
答:铅球从抛出到落地的过程中,重力做的功60J;
(3)解:由于不计空气阻力的影响,铅球从被抛出到落地前的瞬间机械能守恒。落地前瞬间铅球的重力势能为Ep2=0,所以重力势能的减少量为
因此动能的增加量为

铅球落地前瞬间的动能为132 J。
答:物体落地前瞬间的动能Ek2为132J。
【知识点】动能和势能的大小变化;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出动能;根据,可求出重力势能;
(2)根据公式,可求出重力做的功;
(3)根据公式末动能和初动能的差值,可求出铅球落地前瞬间的动能 。
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一、单选题
1.(2022九上·宣城开学考)北京冬奥会于2022年2月4日开幕,中国运动员谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台项目中获得金牌。如图所示,比赛过程中,运动员由助滑区高速滑下,通过过渡区后沿起跳台的斜坡起跳,上升到空中做各种动作,最后落地并滑到终点。运动员由起跳台的斜坡起跳上升后(  )
A.动能增大,重力势能减少 B.动能增大,重力势能增加
C.动能减小,重力势能增加 D.动能减小,重力势能减少
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】运动员由起跳台的斜坡起跳上升后,质量不变,高度升高,重力势能增加,速度降低,动能减小,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量不变,高度升高,重力势能增加,速度降低,动能减小。
2.(2022八下·西平期末)如图所示,质地均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一。当B端挂5N的重物G时,直尺的A端刚刚开始翘起,则这把直尺受到的重力是(  )
A.2.5N B.5N C.10 N D.15 N
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】可将直尺AB看作杠杆,支点为O,质地均匀的直尺受到的重力G′的重心在几何中心,重心距离支点O的距离,即杠杠重力的力臂
B端所挂重物G的力臂
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
解得,直尺受到的重力
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,求出直尺受到的重力。
3.(2022九上·宣城开学考)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底:放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示.则下列说法不正确的是(  )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
D.小球A在乙液体中受到的浮力小于在甲液体中的浮力
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由乙图知道,A漂浮,故其所受的浮力等于自身的重力;由于B下沉,故其所受的浮力小于自身的重力;由 知道,由于A排开水的体积小于B排开水的体积,所以,A所受的浮力小于B的浮力,即A的重力小于B的重力,小球A比小球B的质量小,A正确,不符合题意;
B.由于A、B在甲液体中均下沉,所以,甲液体的密度均小于两个小球的密度,由乙图知道,乙液体的密度大于A的密度,所以,甲液体的密度小于乙液体的密度,B正确,不符合题意;
C.由以上分析知道,B的质量大于A的质量,即B的重力大于A的重力,由于体积相同,所以所受浮力相同,故在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力,C正确,不符合题意;
D.在甲液体中,A球下沉,所以重力大于浮力;在乙液体中,A球漂浮,所以重力等于浮力,即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,D错误,符合题意.
故答案为:D
【分析】漂浮所受的浮力等于自身的重力;下沉所受的浮力小于自身的重力;根据,判断质量关系;下沉时,液体密度小于物体密度。
4.(2022八下·高邑期末)关于功、功率、机械效率说法正确的是(  )
A.功率越大,做功就越快
B.做功时间越短,功率就越大
C.机械效率越大,表明它做的功越多
D.有用功一定,减小额外功,可以降低机械效率
【答案】A
【知识点】功率的概念;机械效率;功
【解析】【解答】A.功率是指单位时间内物体所做的功,是表示做功快慢的物理量,功率越大,表示物体做功越快,A符合题意;
B.根据可知,功率的大小是由做功的多少和做功时间长短共同决定,由于没有确定做功的多少,只有做功时间越短,无法确定做功的快慢,B不符合题意;
C.机械效率是指利用机械做功时,有用功与总功的比值,机械效率的高低与做功多少、做功快慢、做的有用功的多少等无关,C不符合题意;
D.由于总功,当有用功W有一定时,减小额外功,总功将减小,根据可知,当有用功一定 时,减小额外功,可以提高机械效率,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】功率是指单位时间内物体所做的功,是表示做功快慢的物理量;功率的大小是由做功的多少和做功时间长短共同决定;机械效率的高低与做功多少、做功快慢、做的有用功的多少等无关;根据,当有用功一定 时,减小额外功,可以提高机械效率。
5.(2022八下·乐亭期末)科学研究中常用图像来表示两个变量(x,y)之间的关系,使研究的问题变得直观明了,如图所示,下列两个量之间的关系不符合图中曲线关系的是(  )
A.物体受到的重力与质量的关系
B.做匀速直线运动的物体路程与时间的关系
C.阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂的关系
D.液体密度一定时,浸在液体中的物体受到的浮力与其排开液体体积的关系
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.由G=mg可知,在同一位置,物体受到的重力G与物体的质量m成正比,此时G与m之间的关系图像是一条经过原点的倾斜直线,A不符合题意;
B.由s=vt可知,做匀速直线运动的物体速度不变,故可知物体运动的路程s与时间t成正比,此时s与t之间的关系图像是一条经过原点的倾斜直线,B不符合题意;
C.由杠杆的平衡条件可得
动力×动力臂=阻力×阻力臂
阻力和阻力臂一定时,则动力和动力臂的乘积不变,即动力与动力臂成反比,C符合题意;
D.由F浮=ρ液gV排可知,液体密度一定时,浸在液体中的物体受到的浮力F浮与其排开液体体积V排成正比,此时F浮与V排之间的关系图像是一条经过原点的倾斜直线,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在同一位置,物体受到的重力G与物体的质量m成正比;做匀速直线运动的物体速度不变,物体运动的路程s与时间t成正比;阻力和阻力臂一定时,则动力和动力臂的乘积不变,即动力与动力臂成反比;由F浮=ρ液gV排可知,液体密度一定时,浸在液体中的物体受到的浮力F浮与其排开液体体积V排成正比。
6.(2022九上·宣城开学考)下列说法正确的是(  )
A.拔河比赛中甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
B.静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对平衡力
C.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明人受到惯性作用
D.用吸管将杯中的饮料吸入口中与大气压无关
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;平衡力的辨别;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.由于力的作用是相互的,比赛中甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力相等,决定双方胜负的因素是摩擦力,甲队获胜说明甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力,A符合题意;
B.静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力方向都是竖直向下,方向相同,故不是一对平衡力,B不符合题意;
C.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明人具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,C不符合题意;
D.用吸管喝饮料时,吸气使得吸管内气压减小,外面大气压将饮料压入嘴中,是利用了大气压,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】力的作用是相互的,拉力相等,决定双方胜负的因素是摩擦力;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;惯性不是力,不能说受到惯性作用;用吸管喝饮料时,利用了大气压。
7.(2022九上·宣城开学考)如图所示,叠放在一起的A、B两木块在力F的作用下沿水平方向一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.木块A,B间的摩擦力为零
B.木块A在水平方向受力是不平衡的
C.木块B在水平方向受力是不平衡的
D.地面对木块B施加了一个向左的摩擦力,其大小等于F
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.以A为研究对象:水平方向受到水平拉力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力。A不符合题意;
BC.AB一起做匀速直线运动,所受合力均为零,所以无论是木块A,还是木块B在水平方向受力是平衡的,BC不符合题意;
D.以A为研究对象:水平方向受到水平力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力,大小为F,根据力的作用是相互的可知,B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反,即水平向右,再根据摩擦力的定义可知,木块B在A的摩擦力的作用下向右运动的,此时地面要给木块B一个向左的摩擦力,且摩擦力大小为F,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力;做匀速直线运动的物体受到平衡力作用;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力。
二、填空题
8.(2022九上·宣城开学考)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶内水对瓶底和瓶盖的压强变化情况是   ,(选填“变大”、“变小”或“不变”)瓶对桌面的压强变化情况是   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变大;变大
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】由图可知,瓶子从正立放置到倒立放置,水的深度变高,由p=ρgh可知,水对瓶底的压强变大。
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,两次放置时,矿泉水瓶的总重力不变,两次对桌面的压力相等;瓶子从正立放置到倒立放置,受力面积变小,根据 可知,瓶对桌面的压强变大。
【分析】根据p=ρgh,判断水对瓶底的压强的变化;根据;判断瓶对桌面的压强的变化。
9.(2022八下·高邑期末)如图所示自制气压计,若把这个气压计从山脚带到山顶时,玻璃管中的水柱将    (选填“上升”、“下降”或“不变”);若沿着水平方向在玻璃管管口上方吹气,水柱将    (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】上升;上升
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】若把这个气压计从山脚带到山顶,山顶气压变小,而瓶内气压不变,瓶内气压就会把水压如玻璃管中,使管中水柱上升。
若沿着水平方向在玻璃管管口上方吹气,管口空气流速变大,对细玻璃管内水的压强变小,瓶内气压就会把水压入玻璃管,使玻璃管内水柱上升。
【分析】位置越高气压越小;流速大的位置压强小。
10.(2016·宜昌)用2.5N的拉力将重为5N的物体沿着长1m,高0.4m的斜面从底部匀速拉到顶端,做的有用功为   J.该斜面的机械效率是   .
【答案】2;80%
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:(1)有用功:W有用=Gh=5N×0.4m=2J;(2)总功:W总=Fs=2.5N×1m=2.5J,
该斜面的机械效率:
η= ×100%= ×100%=80%.
故答案为:2;80%.
【分析】(1)根据W=Gh求出有用功;(2)根据W=Fs求出总功,根据η= ×100%求出机械效率.
本题主要考查的是学生对有用功、总功和机械效率计算公式的理解和掌握,基础性题目.
11.(2022九上·宣城开学考)北京时间2021年6月17日,神舟十二号载人飞船发射成功,中国人首次进入自己的空间站。空间站在绕地球飞行的过程中
   (选填“受到”或“不受”)地球对它的引力作用,它的运动状态是   (选填“变化”或“不变”)的。
【答案】受到;变化
【知识点】物体运动状态的变化;宇宙
【解析】【解答】宇宙间的物体都存在互相吸引的力,所以绕地球飞行的空间站受到地球对它的引力作用。
空间站的运动方向是改变的,所以运动状态是改变的。
【分析】宇宙间的物体都存在互相吸引的力,空间站的运动方向是改变的,所以运动状态是改变的。
12.(2022九上·宣城开学考)如图所示装置,甲、乙、丙均为正方体。轻质弹簧测力计的吊环和挂钩通过水平细线连接甲、乙两个物体,物体乙压着水平地面上的物体丙,整个装置静止。已知物体甲重5N、底面积为;物体乙重20N、底面积为;物体丙重6N、底面积为。则弹簧测力计的示数为   N,乙对丙的压强与丙对水平地面的压强之比为   。
【答案】5;5:7
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由题意知,整个装置静止,那么弹簧测力计受到的拉力等于物体甲的重力,所以测力计的示数为5N。
物体乙受到绳子竖直向上的拉力为5N、本身竖直向下的重力为20N,那么乙对丙的压力F=G乙-F拉=20N-5N=15N
那么乙对丙的压强
将乙丙看成一个整体,这个整体受力情况是:竖直向上的拉力5N、竖直向下的重力G=G乙+G丙=20N+6N=26N
地面对这个整体的支持力F支=G-F拉=26N-5N=21N
那么丙对地面的压力F1=21N
所以丙对地面的压强
乙对丙的压强与丙对水平地面的压强之比为5:7。
【分析】弹簧测力计受到的拉力等于物体甲的重力;根据F=G乙-F拉、F支=G-F拉及,计算压强之比。
三、实验题
13.(2022九上·宣城开学考)如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中的部分操作:
(1)方块A浸没在水中时受到的浮力是     N;
(2)方块A浸没在盐水中,弹簧测力计示数如图丙所示,分析甲、乙、丙三图,说明浮力的大小与     有关;
(3)把方块A从弹簧测力计取下,放入装有某种液体的烧杯中如图丁所示,方块A恰好处于悬浮状态,那么这种液体的密度为     kg/m3.
【答案】(1)1
(2)液体密度
(3)2.6×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】根据称重法测量浮力F浮=G-F’,由图甲可知G=2.6N;F’=1.6N;可得F浮=2.6N-1.6N=1.0N.分析甲乙丙三图可知,同一物体浸没在不同液体中受到的浮力大小不同,说明浮力的大小与液体密度有关;比较甲乙两图可得,相同体积的方块A与相同体积的水相比较,方块A的重力是同体积水重力的2.6倍,故方块A的密度为2.6×103 kg/m3.而方块A在丁图中悬浮,此时液体密度等于方块A的密度,故液体密度等于2.6×103 kg/m3.
【分析】(1)根据F浮=G-F’,计算浮力;
(2)浮力的大小与液体密度有关;
(3)根据悬浮时,液体密度等于物体密度,求出液体密度。
14.(2022九上·宣城开学考)小王在学习完杠杆知识后,想利用杠杆和浮力知识测一石块的密度,设计实验如下,请你帮他完成本实验。
⑴取一个杠杆,调   使杠杆在水平位置平衡;
⑵如图甲,将石块用细线拴住,挂在杠杆左侧A位置,将另一个物体挂在杠杆右侧,并调节物体的位置,使杠杆再次在水平位置平衡,记下位置B,用刻度尺测出OB的距离,记作;
⑶如图乙,将石块浸没水中,调节物体的位置,使杠杆再次在   ,记下物体的位置,用刻度尺测出的距离;
⑷由以上步骤可得,石块的密度:   (用、、水表示)。
【答案】平衡螺母;水平位置平衡;
【知识点】设计实验测密度;阿基米德原理;浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)如图甲,可以通过调节杠杆左、右两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。
(3)由于是根据杠杆平衡计算,第一次平衡在水平位置,那么第二次平衡也在水平位置,而且杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(4)根据第一次杠杆平衡可知,石头的重力为
根据第二次杠杆平衡可知,杠杆左侧受到的拉力为
经整理可得
石头的体积为
石头的质量为
石头的密度为
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(3)杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;
(4)根据杠杆的平衡条件,结合,求出密度表达式。
15.(2022九上·宣城开学考)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大), 滑轮组的机械效率   (选填“越高”、“不变”或“越低”);
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端上移距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4
 
 
(2)只要滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的有n段细绳,无需知道物体和绳端移动的距离,就可得匀速拉动时机械效率的表达式为η=   (用本题中有关字母表示);
(3)如采用图丙装置,改变动滑轮重G,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像,分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为   N。(忽略绳重和摩擦)
【答案】(1)越低
(2)
(3)3
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)第一次实验滑轮组中有一个动滑轮,机械效率为74.1%;第二次实验滑轮组中有两个动滑轮,机械效率为62.5%。由此可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低。
(2)由于滑轮组的机械效率可以表示为
如果滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的有n段细绳,由于s=nh,无需知道物体和绳端移动的距离,把s=nh代入上式就可得,匀速拉动物体时机械效率的表达式为
(3)忽忽略绳子的重力和摩擦的情况下
由图丙装置知,当动滑轮重为1N时,机械效率为75%,代入上式可得
解得:G=3N。
【分析】(1)使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低;
(2)根据及s=nh,求出机械效率的表达式;
(3)根据,求出物重。
四、计算题
16.(2022九上·宣城开学考)最近,公交公司更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得一些数据:新型公交车总质量为,车匀速行驶时所受阻力是总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,内行驶了(取),求:
(1)该公交车受到的牵引力。
(2)公交车在内牵引力所做的功。
(3)公交车这段时间内做功的功率。
【答案】(1)解:公交车的重力
车匀速行驶时,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
答:该公交车受到的牵引力是 ;
(2)解:公交车 内牵引力所做的功
答:公交车在 内牵引力所做的功是 ;
(3)解:公交车这段时间内的功率
答:公交车这段时间内做功的功率 。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg及F=f=0.5G,可求出牵引力;
(2)根据公式W=Fs,可求出牵引力所做的功;
(3)根据公式,可求出公交车这段时间内做功的功率。
17.(2022八下·攀枝花期中)一个底面积为0.01m2的柱形薄壁容器放在面积为1m2的水平桌面中央,容器高为15cm,内盛有重10N,10cm深的水,容器对桌面的压强为1200Pa;(g取10N/kg)求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器对桌面的压力多少;
(3)若将一体积为6×10-4m3的金属小球轻轻浸没在水中后,有部分水溢出。稳定后此时水对容器底压强的变化量 p水与容器对桌面压强的变化量 p桌,有 p水∶ p桌=1∶7,求:此时容器对桌面的压强。
【答案】(1)解:水对容器底的压强p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
答:水对容器底的压强为1000Pa;
(2)解:容器对桌面的压力F=p2S=1200Pa×0.01m2=12N
答:容器对桌面的压力为12N;
(3)解:金属小球浸没后液面上升 h===6×10-2m=0.06m=6cm
此时水的总深度h′=h+ h=10cm+6cm=16cm
由于容器高15cm,所以有水会溢出,则水溢出后,容器内水的深度变化量 h1=15cm-10cm=5cm=0.05m
溢出的水的深度16cm-15cm=1cm=0.01m
溢出的水的体积V溢=0.01m2×0.01m=1×10-4m3
溢出的水的重力G溢=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N
水对容器底压强的变化量 p水=ρ水g h1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
据题意有 p水∶ p桌=1∶7
则容器对桌面压强的变化量 p桌=7 p水=7×500Pa=3500Pa
放入金属球后,容器对桌面的压强p′=p2+ p桌=1200Pa+3500Pa=4700Pa
答:此时容器对桌面的压强为4700Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,可以计算液体压强;
(2)根据压强和受力面积的乘积,计算压力;
(3)根据体积和底面积的比值, 计算液体深度变化;根据深度变化判断体积变化;利用液体密度和排开液体的体积,计算浮力大小;利用液体密度和深度的变化,计算压强的变化。
18.(2022八下·定远期末)已知物体的重力势能的表达式为Ep=mgh,动能的表达式为Ek=mv2,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg。如图所示是运动员投掷铅球的场景。运动员在距地面高h=1.5m处,将质量为4kg的铅球以6m/s的速度沿斜上方抛出,空气阻力忽略不计。求∶
(1)铅球刚被抛出时的动能Ek1和重力势能Ep1;
(2)铅球从抛出到落地的过程中,重力做的功W;
(3)铅球落地前瞬间的动能Ek2
【答案】(1)解:物体被抛出时的动能
被抛出时的动能72J。
由题意可得,物体被抛出时的重力势能
被抛出时的重力势能为60J。
答:物体被抛出时的动能为72J,重力势能为60J
(2)解:重力的方向竖直向下,铅球沿着重力方向的移动距离为1.5m,故重力做功为
答:铅球从抛出到落地的过程中,重力做的功60J;
(3)解:由于不计空气阻力的影响,铅球从被抛出到落地前的瞬间机械能守恒。落地前瞬间铅球的重力势能为Ep2=0,所以重力势能的减少量为
因此动能的增加量为

铅球落地前瞬间的动能为132 J。
答:物体落地前瞬间的动能Ek2为132J。
【知识点】动能和势能的大小变化;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出动能;根据,可求出重力势能;
(2)根据公式,可求出重力做的功;
(3)根据公式末动能和初动能的差值,可求出铅球落地前瞬间的动能 。
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