广东省汕头市龙湖实验中学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·汕头开学考)小明踢足球的过程中,如图所示,下列说法正确的是( )
A.脚踢球时,球发生形变产生了脚对球的力
B.足球离开脚后速度越大,惯性越大,飞得更远
C.脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力是一对相互作用力
D.若足球在最高点时,一切外力同时消失,足球将静止
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.脚踢球时,球发生形变产生了球对脚的力,A不符合题意;
B.足球踢出去时速度越大,动能越大,所以运动的距离越远,惯性是物体保持原来状态不变的一种性质,物体的质量不变,惯性不变,B不符合题意;
C.脚踢球时,脚给球一个力,同时球对脚也要一个反作用力,这两个力大小相等,方向相反,在一条直线上,是相互作用力,C符合题意;
D.当足球到达最高点时,向上的速度为零,但还有水平方向的速度,若此时所受的外力全部消失,足球将保持这个速度做匀速直线运动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】脚踢球时,球发生形变产生了球对脚的力;物体的质量不变,惯性不变;脚给球一个力,同时球对脚也要一个反作用力,这两个力大小相等,方向相反,在一条直线上,是相互作用力;运动的物体在不受力时,会保持原来的运动状态不变。
2.(2022八下·金平期末)如图所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对平衡力
B.乙对甲的支持力和甲受到的重力是一对平衡力
C.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
D.乙物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.甲、乙两物体叠放在水平桌面上,则甲对乙的压力大小等于甲的重力,桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的重力之和,因此二力大小不相等,不是一对平衡力,不符合题意;
B.甲竖直方向上受到两个力的作用:竖直向下的重力,乙对甲竖直向上的支持力,在这两个力的作用下,甲保持静止,所以这两个力是一对平衡力,符合题意;
C.甲对乙的压力大小等于甲的重力,桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的重力之和,因此二力的大小不相等,不是一对相互作用力,不符合题意;
D.桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的重力之和,所以乙物体受到的重力与桌面对它的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,不符合题意.
故答案为:B
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;作用在不同物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力为相互作用力。
3.(2022九上·汕头开学考)如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
B.甲图中,若仅将玻璃管倾斜,则管中的液面高度保持不变
C.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,当大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,A不符合题意;
B.甲图中,托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,液体压强和高度有关,若仅将玻璃管倾斜,竖直高度不变,大气压则管中的液面高度保持不变,B符合题意。
C.乙图中,瓶内封闭部分气体的压强等于玻璃管内水的压强与外界大气压之和,瓶内气压不变,外界大气压变小时,玻璃管内的液面会上升,C不符合题意;
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,大气压降低,玻璃管内液柱会在内部气压的作用下升高,玻璃管内外液面高度差变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当大气压变大时,玻璃管内的液面会上升;若仅将玻璃管倾斜,竖直高度不变,大气压则管中的液面高度保持不变;瓶内气压不变,外界大气压变小时,玻璃管内的液面会上升;大气压随高度的增加而减小。
4.(2022九上·汕头开学考)如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.用起瓶器夹紧瓶盖
B. 汽车轮胎上刻有花纹
C. 给自行车轴加润滑油
D. 脚蹬面做得凹凸不平
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.用起瓶器夹紧瓶盖,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,A不符合题意;
B.轮胎上的花纹,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,B不符合题意;
C.自行车轴加润滑油,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,C符合题意;
D.脚蹬面做得凹凸不平,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,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度可以减小摩擦力。
5.(2022八下·硚口期末)2021年10月16日我国三名航天员顺利入驻我国的空间站,驻留6个月的时间,完成了一系列的科学实验,于2022年4月16日顺利返回我们的地球家园,至此我国空问站关键技术验证阶段圆满结束。神舟十三号返回舱在穿越稠密的大气层时与空气剧烈摩擦,温度能达到几千摄氏度。在预备着陆的过程中,返回舱打开配备的降落伞一段时间后,以200m/s的速度匀速下降。在距地面1km左右的高度时,启动发动机,将速度迅速降到2~5m/s,返回舱实现软着陆。下列相关说法正确的是( )
A.空间站在大气层外运行,不受空气阻力,因此它的运动状态保持不变
B.返回舱穿越大气层时,重力势能全部转化为动能
C.返回舱打开降落伞后匀速下落过程中,机械能守恒
D.在距地面1km的高度时,发动机启动,燃气要向下喷出
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;力作用的相互性;物体运动状态的变化
【解析】【解答】A.空间站在大气层外运行,其运动的方向和速度会发生改变,因此它的运动状态改变,故 A不符合题意;
B.返回舱穿越大气层时,返回舱克服空气的摩擦做功,重力势能转化为动能和内能,B不符合题意;
C.返回舱匀速下落的过程中,它的质量不变,速度不变,故动能不变;同时质量不变、高度减小,重力势能减小,所以机械能变小,机械能不守恒,C不符合题意;
D.在距地面1km的高度时,发动机启动,燃气向下喷出时,给燃气一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,燃气给返回舱一个向上的力,能减小返回舱的下落速度,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】运动的方向和速度会发生改变时,运动状态改变;克服空气的摩擦做功,重力势能转化为动能和内能;动能不变,重力势能减小,机械能减小;物体间力的作用是相互的。
6.(2022九上·汕头开学考)如图所示,下列生活情景中,所使用的简单机械属于费力杠杆的是( )
A.用撬棍撬石头
B.用钓鱼竿钓鱼
C.用钉锤拔钉子
D.用钳子夹核桃
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.用撬棍撬石头时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A不符合题意;
B.用钓鱼竿钓鱼时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意;
C.用钉锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;
D.用钳子夹核桃,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
7.(2022九上·汕头开学考)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力大小关系为FAB.三个物体的密度大小关系是ρA> ρB> ρC
C.容器对桌面的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排>VB排>VC排
根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为FA>FB>FC
A不符合题意;
B.由图可知,A处于悬浮,B和C处于漂浮,则由浮沉条件可知GA=FA
GB=FB
GC=FC
由于FA>FB>FC
所以GA>GB>GC
由于正方体A、B、C的体积相同,根据
可知,物体密度的大小关系ρA>ρB>ρC
B符合题意。
C.因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等,由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为FA=FB=FC
C不符合题意;
D.三个容器内水面高度相同,根据公式液体压强公式p=ρgh可得,容器底部受到水的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据F浮=ρ液gV排可知浮力大小;漂浮时,浮力等于重力,根据 ,判断密度大小;水平面上,压力等于重力;根据公式液体压强公式p=ρgh可得容器底部受到水的压强大小关系。
二、填空题
8.(2022九上·汕头开学考)2020年北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体样返回任务圆满完成。如图所示,返回舱在下落过程中由于受到重力的作用,下落速度不断增大,说明力可以改变物体的 。与在月球上相比,月球土壤样品被带回地球后,它的质量 ,重力 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】运动状态;不变;变大
【知识点】质量及其特性;力的作用效果;重力及其大小的计算
【解析】【解答】返回舱由于受到重力的作用,下落时速度不断增大,即在重力的作用下,返回舱的运动状态发生了改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
月球土壤被带回地球后,其质量不变,因为组成月球土壤的物质多少不变;而所受的重力变大,因为地球对土壤的吸引要比月球的大。
【分析】力可以改变物体的运动状态;质量不随位置的改变而改变;地球对土壤的吸引要比月球的大,重力变大。
9.(2022九上·汕头开学考)在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时汽车受到的牵引力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车受到的阻力,此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】加速;大于;不是
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别;力的合成与应用
【解析】【解答】如图所示,小球的速度落后于小车的速度,是因为小车突然加速,小球由于惯性保持原来的运动状态,故小球落后于小车。
由于小汽车加速运动,说明合力是向右的,可判断出牵引力大于阻力。
绳子对球的拉力和球受到的重力都不在同一条直线上,故不是平衡力。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;合力是向右的,可判断出牵引力大于阻力;作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡。
10.(2022八下·金平期末)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”)。
【答案】6;大于;减速
【知识点】力与运动的关系;摩擦力的大小
【解析】【解答】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。
由可知,摩擦力变大,即大于重力,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。
【分析】静止属于平衡状态,重力和摩擦力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等,方向相反;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,压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;摩擦力大于重力,木块做减速运动。
11.(2022八下·江阴期末)如图是我国女子冰壶队参加冬奥会时的比赛情景。冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为18kg,与冰道接触的底面积约为0.02m2,冰壶的体积为6×10-3m3,取g=10N/kg,则冰壶的重力为 N,冰壶的密度为 kg/m3,冰壶对水平冰道的压强为 Pa。
【答案】180;3×103;9000
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】冰壶的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N
冰壶的密度
冰壶对水平冰道的压力F=G=180N
冰壶对水平冰道的压强
【分析】根据物体的质量计算重力,利用质量和体积的比值,计算密度;根据压力和受力面积的比值,计算压强。
12.(2022九上·汕头开学考)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/kg。根据图像信息,该金属块重力的大小为 N,浸没在水中的金属块受到的浮力大小是 N,该金属块的密度是 kg/m3。
【答案】54;20;2.7×103
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为G=F拉=54N
当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块浸没时受到的浮力大小为F浮=G-F拉=54N-34N=20N
根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g
可得金属块浸没时排开水的体积(金属块的体积)
根据G=mg
可得金属块的质量为
金属块的密度为
【分析】没有浸入水中时,弹簧测力计示数为重力;F浮=G-F拉,求出浮力;根据F浮=ρ水V排g、G=mg及,可求出金属块密度。
13.(2022九上·汕头开学考)如图所示,在足够长的水平面上,小明用30N的水平推力推着箱子做匀速直线运动,6s内运动的路程为 3m,则推力做的功等于 J,推力的功率等于 W。将水平推力增大到 35N 时,箱子受到的摩擦力大小是 N。(不考虑空气阻力)
【答案】90;15;30
【知识点】功率计算公式的应用;摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】推力做的功
推力的功率
当水平推力为30N时,箱子恰好做匀速直线运动,处于平衡状态,则摩擦力大小与推力相等,此时箱子受到的摩擦力为30N;当水平推力增大到35N时,箱子做加速直线运动,而此时,压力和接触面的粗糙程度没有变,则箱子受到的摩擦力不变,仍为30N。
【分析】根据W=Fs,可求出功;根据,可求出功率;压力和接触面的粗糙程度没有变,则箱子受到的摩擦力不变。
14.(2018九上·江门开学考)如图所示,物体重 180N,动滑轮重 20N.小明用 100N 的拉力(方向不变)将物体匀速提升 2m,用了10s,则此过程中有用功是 J,拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 。
【答案】360;40;90%
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:拉力做的有用功:
W 有=Gh=180N×2m=360J;
由图可知,n=2,绳端移动的距离:
s=nh=2×2m=4m, 拉力做的总功:
W 总=Fs=100N×4m=400J, 拉力的功率:
P= = =40W;滑轮组的机械效率:
η= = ×100%=90%。
故答案为:360;40;90%.
【分析】根据W=Gh求出有用功;再根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功,利用P=求出拉力的功率;利用η= ×100%求出滑轮组的机械效率.
15.(2022八下·金平期末)请阅读短文,回答问题。
汕头礐石大桥(Shantou Queshi Bridge)是中国广东省汕头市境内连接金平区与濠江区的重要通道,是汕头市西南部的城市主干道路的组成部分之一。 大桥于1995年4月27日动工兴建;于1998年8月4日主桥路段全线贯通;于1999年2月通车运营。大桥南起南滨路,北至西堤公园;线路全长5976米,正桥长2865米;桥面为双向六车道城市快速路,设计速度为60千米/小时。
汕头礐石大桥为双塔双索面斜拉桥,斜拉索索面略向内倾,采用当时国际上最新出厂的钢绞线,单根挂索方案。下图是大桥的结构模型简图,请回答下列几个问题:
(1)当桥塔高度增高,则斜拉索的拉力的力臂会 ,斜拉索的拉力会 ,允许桥面同时通过的汽车量将 。(选题“增大”或“减小”)
(2)某汽车匀速经过桥面上时,6min经过了5km的路程。则该汽车 超过限制时速(选填“有”或“不”)。若汽车牵引力为3600N,则克服阻力所做的功为 J,牵引力功率为 W。
【答案】(1)增大;减小;增大
(2)不;1.8×107;5×104
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)当桥塔高度增高时,根据杠杆平衡条件,斜拉索的拉力的力臂会增大,斜拉索的拉力会减小,允许桥面通过的轿车量增大。
(2)汽车匀速经过桥面上时,6min经过了5km的路程,速度为
其低于设计速度,故该汽车不超过限制速度。
由于汽车在桥面上匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,故阻力大小为3600N,克服阻力所做的功为W=fs=3600N×5×103m=1.8×107J
牵引力功率为
【分析】(1)根据杠杆平衡条件,结合力臂变化,确定力的变化,进而确定允许通过车辆的质量;
(2)根据公式,求出速度大小,根据公式W=fs,求出功的大小;根据公式,求出牵引力的功率。
三、作图题
16.(2022九上·汕头开学考)如图所示,一辆重为2N的玩具电动四驱赛车正在沿着斜面匀速向上爬坡,请画出小车的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】小车沿斜面匀速爬坡,受到竖直向下的重力G、与斜面平行向上的牵引力F、与斜面平行向下的摩擦力f、和斜面垂直斜向上的支持力FN,如图所示:
【分析】小车受到竖直向下的重力G、与斜面平行向上的牵引力F、与斜面平行向下的摩擦力f、和斜面垂直斜向上的支持力FN。
17.(2022九上·汕头开学考)“节约用水,人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,向下按关水,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂l2,并画出施加在A点的最小动力F1。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】过O点作阻力F2的作用线的垂线段,即为阻力F2对支点O的力臂l2;根据杠杆平衡的条件 可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,必须使动力臂最长;由图可知,OA为最长动力臂,阻力的方向向上,所以动力的方向应该垂直OA向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线段就得到在A点施加的最小动力F1,如图
【分析】由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长,力臂与对应的力的作用线垂直。
18.(2022九上·汕头开学考)画出如图中滑轮组最省力且站在地面向下拉绳的绕法。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由图可以看出,人站在地面拉动绳子,因此绳子的拉动方向应向下,因此确定自由端的绳子,然后依次向内绕,滑轮组的动滑轮绕3段绳,如图所示:
【分析】根据力的方向及承重绳段数,确定滑轮组的起点和绕法。
四、实验题
19.(2022九上·汕头开学考)如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿长木板做 运动,这样,根据同学们学习过的 知识,读出弹簧测力计所示的拉力大小就可以得到 力的大小。
(2)在乙实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,此时砝码受到 个力作用;
(3)由甲、乙两次实验可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟 有关;
(4)若顺利完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,应采取的措施是: 。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡;滑动摩擦
(2)2
(3)压力的大小
(4)将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿长木板做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,读出弹簧测力计所示的拉力大小就可以得到滑动摩擦力力的大小。
(2)砝码随着木块一起做匀速直线运动,处于平衡状态,此时砝码在竖直方向受到重力和支持力两个力的作用,而在水平方向上不受力。
(3)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同而压力不同,滑动摩擦力不同,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小有关。
(4)测力计示数达到最大时仍没拉动木块,是因为木块受到的摩擦力太大,可以把砝码拿掉,然后拉着木块做匀速直线运动,测出滑动摩擦力大小,与甲实验进行对比,得出结论。
【分析】(1)用弹簧测力计水平拉动木块,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)砝码随着木块一起做匀速直线运动,砝码在竖直方向受到重力和支持力两个力的作用,而在水平方向上不受力;
(3)滑动摩擦力的大小跟压力大小有关;
(4)可以把砝码拿掉,然后拉着木块做匀速直线运动,测出滑动摩擦力大小,与甲实验进行对比,得出结论。
20.(2022八下·南宁期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们提出如下猜想:
猜想A:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想B:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想C:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
猜想D:浮力的大小可能与物体的形状有关;
为了验证上述猜想,小明利用下列器材按照如图所示步骤探究。
(1)分析比较实验甲、丙可知物体浸没在水中时所受到的浮力是 N;分析比较实验甲、丙、丁,可以得出猜想 是错误;分析比较实验甲、乙、丙,可以验证猜想 是正确的(填“A、B、C、D”);
(2)分析比较实验 可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;
(3)为了研究猜想D,小明用两块完全相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验,得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小红认为这结论不可靠,主要原因是 ;
(4)由上图的实验可知,戊图中盐水的密度为 kg/m3。
【答案】(1)4;A;C
(2)甲、丁、戊;大
(3)没有控制物体排开液体的体积相同
(4)1.1
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)甲、丙可知物体浸没在水中时所受到的浮力是
实验甲、丙、丁,排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体浸没的深度不同,而弹簧测力计的示数相同,说明浮力也相同,故猜想A是错误的;分析比较实验甲、乙、丙,液体的密度相同,排开液体的体积不同,探究浮力与排开液体的体积的关系,故为了验证猜想C。
(2)探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,需要改变液体的密度,排开液体的体积需要控制得相同,故答案为:甲、丁、戊三次实验。
(3)圆锥体浸没了,而圆柱体没有浸没,排开液体的体积不同,而探究浮力与物体的形状时,一定要控制排开液体的体积相同,由于没有控制排开液体的体积相同,故得出的结论不可靠。
(4)物体的体积为
物体浸没在盐水中的浮力为
盐水的密度为
【分析】(1)根据物体的重力和进入液体中测力计的拉力差,计算浮力;当液体密度一定时,物体受到的浮力和排开液体的体积有关;
(2)探究浮力和液体密度的关系时,需要保持排开液体的体积相等,排开液体的体积越大, 受到的浮力越大;
(3)探究浮力和物体形状的关系时,需要保持液体密度和排开液体的体积相同;
(4)根据物体受到的浮力和排开液体的体积,计算液体密度。
21.(2022九上·汕头开学考)小明利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件:
(1)若实验前杠杆如图甲所示,杠杆 (选填“是”或“否”)处于平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是 ;
(2)小明在杠杆平衡后,继续做实验,并在杠杆的左侧挂了四个钩码,如图乙所示,若在杠杆的右侧挂3个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,则应将这些钩码挂在 (选填“B”“C”“D”或“E”)位置上;
(3)如图丙所示,为了得到更普遍的规律,小明改用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,然后又让弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜,仍使杠在水平位置平衡。弹簧测力计在逐渐倾斜的过程中示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。若弹簧测力计的拉力方向与水平杠杆之间的夹角α不小于30°,且每个钩码的重力为0.5N,则在此实验过程中应选用下列三只弹簧测力计中的 (填写字母序号,下列选项中的数字分别为最大测量值和分度值)来进行实验。
A.1N 0.02N B.5N 0.1N C.10N 0.2N
【答案】(1)是;右;便于测量力臂
(2)E
(3)变大;C
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示,杠杆处于静止状态,即杠杆处于平衡状态。
如图所示,杠杆的右端上翘,为使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向上翘的一端移动,即应将杠杆两端的平衡螺母向右调节。
实验前,将杠杆在水平位置平衡,力臂与杠杆重合,这样做便于测量力臂。
(2)由题意可设,每个钩码重为G,每格长度为x,根据杠杆平衡条件 可得4G·3x=3G·L
解得:L=4x,如图乙所示,应将这些钩码挂在E位置上。
(3)小明改用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,然后又让弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜,仍使杠在水平位置平衡,此时阻力、阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件 可得动力变大,即弹簧测力计在逐渐倾斜的过程中示数会变大。
由题意可知,弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件 可得动力变大,测力计的示数变大,当α=30°时,此时拉力的力臂最小L1=OC×sin30°=2l×
测力计的示数最大,为
故答案为:C。
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;
(2)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的力的大小,进而确定钩码数量;
(3)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的力的大小,进而确定弹簧测力计示数变化及数据选择。
五、计算题
22.(2022九上·汕头开学考)如图所示,在北京冬奥会冰壶项目中,一只冰壶的质量为19kg,与冰道接触的底面积为1.9×10-1m2在水平冰面上滑行的过程中,受到的阻力是冰壶重的0.03倍,问:(g取10N/kg)
(1)冰壶在水平冰面上运动时,冰壶对冰面的压强为多大?
(2)当运动员水平推力为多大时,恰能推着冰壶做匀速直线运动?
【答案】(1)解:由题意可知
由压强公式
答:冰壶对冰面的压强为 ;
(2)解:由题意知
根据二力平衡,当运动员推冰壶时,只要推力等于摩擦力即可保持冰壶匀速直线运动。
故
答:水平推力为5.7N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg及,可求出压强大小;
(2)根据F=f=0.03G,可求出水平推力。
23.(2022九上·汕头开学考)如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知木块的体积为5dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:(g取10N/kg)
(1)木块所受的浮力是多大?
(2)细线对木块的拉力是多大?
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,露出液面的体积为多大?
【答案】(1)解:由图可知木块被细线系着浸没在水中,排开水的体积等于木块的体积,则木块所受的浮力
答:木块所受的浮力是50N;
(2)解:木块重力
则细线对木块的拉力
答:细线对木块的拉力是20N;
(3)解:若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,浮力等于重力,则浸入水中的体积
所以露出体积
答:若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,露出液面的体积为2dm3。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρ液gV排,可求出浮力;
(2)根据公式G=mg=ρVg及F浮=G-F拉,可求出拉力;
(3)根据公式F浮=ρ液gV排及V露=V-V浸,可求出露出液面的体积。
六、综合题
24.(2022九上·汕头开学考)2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功,顺利将航天员翟志刚、王亚平、叶光富送入太空。三名航天员在空间站进行了长达6个月的工作,已完成任务,于4月16日安全回家。请回答下列问题。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图甲所示),这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是 ,生活中与此原理类似的现象有 (举一例);
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将 (变大/变小/不变);
(3)航天员翟志刚和叶光富在“天宫课堂”中展示了特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋(如图乙所示),像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的 (大小/方向/作用点),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平、叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验(如图丙所示),被王亚平水平抛出的冰墩墩将_______。
A.向前运动过程中会向下坠落 B.沿原有方向匀速前进
【答案】(1)相互的;游泳时向后划水,人向前运动
(2)不变
(3)大小
(4)B
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;牛顿第一定律;宇宙
【解析】【解答】(1)由于物体间里的作用是相互的,向下喷出高温高压燃气的同时,喷出的气体对火箭产生向上的推力,使火箭升空。生活中与此原理类似的现象有游泳时向后划水,人向前运动。
(2)质量是物体的属性,与位置改变无关,航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将不变。
(3)弹性袋的形变越大,产生的弹力越大,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的大小。
(4)在失重状态下,物体保持原速度做匀速直线运动,所以被王亚平水平抛出的冰墩墩将沿原有方向匀速前进,A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)物体间里的作用是相互的;
(2)质量是物体的属性,与位置改变无关;
(3)弹性袋的形变越大,产生的弹力越大;
(4)在失重状态下,运动物体保持原速度做匀速直线运动。
25.(2022九上·汕头开学考)如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ是手柄,能绕着O点转动,P点通过连杆与活塞相连,A、B是单向阀门,只能向上开启,请回答下面的问题:
、
(1)如图甲所示,当在Q点对手柄PQ施加 (填“向上”或“向下”)的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门 (选填“A”或“B”)打开,水在 (选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒;
(2)如图乙所示,活塞向下运动时,阀门B在 (选填“大气压”或“水压”)作用下关闭,而阀门A (选填“打开”或“关闭”),圆筒中的水不断上升到活塞上方;
(3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,手柄上P点受到的阻力方向 (选填“向上”或“向下”),圆筒上方的水从出水管口流出;某地居民在安装此抽水机时,下端水管已插入水中,但无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是 。(写一条即可)
【答案】(1)向下;B;大气压
(2)水压;打开
(3)向下;水管与抽水机接头处漏气(装置漏气等)
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)在Q点对手柄PQ施加向下的作用力,圆筒中的活塞向上运动,阀门A下方的气压减小,水在大气压作用下顶开阀门B,经过阀门B流入圆筒。
(2)活塞向下运动时,压缩圆筒内的水,由于水向各个方向都有压力,阀门B在水压作用下关闭,而阀门A在水压作用下向上打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方。
(3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,P端向上运动,对活塞产生向上的拉力,由于力的作用是相互的,活塞对手柄上产生向下的拉力,所以P点受到的阻力方向向下,圆筒上方的水从出水管口流出。
无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是装置密封不严,有漏气的地方;或者水位太低,大气压不能把水压上来。
【分析】(1)在Q点对手柄PQ施加向下的作用力,阀门A下方的气压减小,水在大气压作用下顶开阀门B,经过阀门B流入圆筒;
(2)阀门B在水压作用下关闭,而阀门A在水压作用下向上打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方;
(3)力的作用是相互的;无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是装置密封不严,有漏气的地方;或者水位太低,大气压不能把水压上来。
1 / 1广东省汕头市龙湖实验中学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·汕头开学考)小明踢足球的过程中,如图所示,下列说法正确的是( )
A.脚踢球时,球发生形变产生了脚对球的力
B.足球离开脚后速度越大,惯性越大,飞得更远
C.脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力是一对相互作用力
D.若足球在最高点时,一切外力同时消失,足球将静止
2.(2022八下·金平期末)如图所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对平衡力
B.乙对甲的支持力和甲受到的重力是一对平衡力
C.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
D.乙物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力
3.(2022九上·汕头开学考)如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
B.甲图中,若仅将玻璃管倾斜,则管中的液面高度保持不变
C.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
4.(2022九上·汕头开学考)如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.用起瓶器夹紧瓶盖
B. 汽车轮胎上刻有花纹
C. 给自行车轴加润滑油
D. 脚蹬面做得凹凸不平
5.(2022八下·硚口期末)2021年10月16日我国三名航天员顺利入驻我国的空间站,驻留6个月的时间,完成了一系列的科学实验,于2022年4月16日顺利返回我们的地球家园,至此我国空问站关键技术验证阶段圆满结束。神舟十三号返回舱在穿越稠密的大气层时与空气剧烈摩擦,温度能达到几千摄氏度。在预备着陆的过程中,返回舱打开配备的降落伞一段时间后,以200m/s的速度匀速下降。在距地面1km左右的高度时,启动发动机,将速度迅速降到2~5m/s,返回舱实现软着陆。下列相关说法正确的是( )
A.空间站在大气层外运行,不受空气阻力,因此它的运动状态保持不变
B.返回舱穿越大气层时,重力势能全部转化为动能
C.返回舱打开降落伞后匀速下落过程中,机械能守恒
D.在距地面1km的高度时,发动机启动,燃气要向下喷出
6.(2022九上·汕头开学考)如图所示,下列生活情景中,所使用的简单机械属于费力杠杆的是( )
A.用撬棍撬石头
B.用钓鱼竿钓鱼
C.用钉锤拔钉子
D.用钳子夹核桃
7.(2022九上·汕头开学考)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力大小关系为FAB.三个物体的密度大小关系是ρA> ρB> ρC
C.容器对桌面的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
二、填空题
8.(2022九上·汕头开学考)2020年北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体样返回任务圆满完成。如图所示,返回舱在下落过程中由于受到重力的作用,下落速度不断增大,说明力可以改变物体的 。与在月球上相比,月球土壤样品被带回地球后,它的质量 ,重力 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
9.(2022九上·汕头开学考)在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时汽车受到的牵引力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车受到的阻力,此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
10.(2022八下·金平期末)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”)。
11.(2022八下·江阴期末)如图是我国女子冰壶队参加冬奥会时的比赛情景。冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为18kg,与冰道接触的底面积约为0.02m2,冰壶的体积为6×10-3m3,取g=10N/kg,则冰壶的重力为 N,冰壶的密度为 kg/m3,冰壶对水平冰道的压强为 Pa。
12.(2022九上·汕头开学考)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/kg。根据图像信息,该金属块重力的大小为 N,浸没在水中的金属块受到的浮力大小是 N,该金属块的密度是 kg/m3。
13.(2022九上·汕头开学考)如图所示,在足够长的水平面上,小明用30N的水平推力推着箱子做匀速直线运动,6s内运动的路程为 3m,则推力做的功等于 J,推力的功率等于 W。将水平推力增大到 35N 时,箱子受到的摩擦力大小是 N。(不考虑空气阻力)
14.(2018九上·江门开学考)如图所示,物体重 180N,动滑轮重 20N.小明用 100N 的拉力(方向不变)将物体匀速提升 2m,用了10s,则此过程中有用功是 J,拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 。
15.(2022八下·金平期末)请阅读短文,回答问题。
汕头礐石大桥(Shantou Queshi Bridge)是中国广东省汕头市境内连接金平区与濠江区的重要通道,是汕头市西南部的城市主干道路的组成部分之一。 大桥于1995年4月27日动工兴建;于1998年8月4日主桥路段全线贯通;于1999年2月通车运营。大桥南起南滨路,北至西堤公园;线路全长5976米,正桥长2865米;桥面为双向六车道城市快速路,设计速度为60千米/小时。
汕头礐石大桥为双塔双索面斜拉桥,斜拉索索面略向内倾,采用当时国际上最新出厂的钢绞线,单根挂索方案。下图是大桥的结构模型简图,请回答下列几个问题:
(1)当桥塔高度增高,则斜拉索的拉力的力臂会 ,斜拉索的拉力会 ,允许桥面同时通过的汽车量将 。(选题“增大”或“减小”)
(2)某汽车匀速经过桥面上时,6min经过了5km的路程。则该汽车 超过限制时速(选填“有”或“不”)。若汽车牵引力为3600N,则克服阻力所做的功为 J,牵引力功率为 W。
三、作图题
16.(2022九上·汕头开学考)如图所示,一辆重为2N的玩具电动四驱赛车正在沿着斜面匀速向上爬坡,请画出小车的受力示意图。
17.(2022九上·汕头开学考)“节约用水,人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,向下按关水,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂l2,并画出施加在A点的最小动力F1。
18.(2022九上·汕头开学考)画出如图中滑轮组最省力且站在地面向下拉绳的绕法。
四、实验题
19.(2022九上·汕头开学考)如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿长木板做 运动,这样,根据同学们学习过的 知识,读出弹簧测力计所示的拉力大小就可以得到 力的大小。
(2)在乙实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,此时砝码受到 个力作用;
(3)由甲、乙两次实验可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟 有关;
(4)若顺利完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,应采取的措施是: 。
20.(2022八下·南宁期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们提出如下猜想:
猜想A:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想B:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想C:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
猜想D:浮力的大小可能与物体的形状有关;
为了验证上述猜想,小明利用下列器材按照如图所示步骤探究。
(1)分析比较实验甲、丙可知物体浸没在水中时所受到的浮力是 N;分析比较实验甲、丙、丁,可以得出猜想 是错误;分析比较实验甲、乙、丙,可以验证猜想 是正确的(填“A、B、C、D”);
(2)分析比较实验 可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;
(3)为了研究猜想D,小明用两块完全相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验,得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小红认为这结论不可靠,主要原因是 ;
(4)由上图的实验可知,戊图中盐水的密度为 kg/m3。
21.(2022九上·汕头开学考)小明利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件:
(1)若实验前杠杆如图甲所示,杠杆 (选填“是”或“否”)处于平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是 ;
(2)小明在杠杆平衡后,继续做实验,并在杠杆的左侧挂了四个钩码,如图乙所示,若在杠杆的右侧挂3个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,则应将这些钩码挂在 (选填“B”“C”“D”或“E”)位置上;
(3)如图丙所示,为了得到更普遍的规律,小明改用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,然后又让弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜,仍使杠在水平位置平衡。弹簧测力计在逐渐倾斜的过程中示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。若弹簧测力计的拉力方向与水平杠杆之间的夹角α不小于30°,且每个钩码的重力为0.5N,则在此实验过程中应选用下列三只弹簧测力计中的 (填写字母序号,下列选项中的数字分别为最大测量值和分度值)来进行实验。
A.1N 0.02N B.5N 0.1N C.10N 0.2N
五、计算题
22.(2022九上·汕头开学考)如图所示,在北京冬奥会冰壶项目中,一只冰壶的质量为19kg,与冰道接触的底面积为1.9×10-1m2在水平冰面上滑行的过程中,受到的阻力是冰壶重的0.03倍,问:(g取10N/kg)
(1)冰壶在水平冰面上运动时,冰壶对冰面的压强为多大?
(2)当运动员水平推力为多大时,恰能推着冰壶做匀速直线运动?
23.(2022九上·汕头开学考)如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知木块的体积为5dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:(g取10N/kg)
(1)木块所受的浮力是多大?
(2)细线对木块的拉力是多大?
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,露出液面的体积为多大?
六、综合题
24.(2022九上·汕头开学考)2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功,顺利将航天员翟志刚、王亚平、叶光富送入太空。三名航天员在空间站进行了长达6个月的工作,已完成任务,于4月16日安全回家。请回答下列问题。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图甲所示),这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是 ,生活中与此原理类似的现象有 (举一例);
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将 (变大/变小/不变);
(3)航天员翟志刚和叶光富在“天宫课堂”中展示了特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋(如图乙所示),像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的 (大小/方向/作用点),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平、叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验(如图丙所示),被王亚平水平抛出的冰墩墩将_______。
A.向前运动过程中会向下坠落 B.沿原有方向匀速前进
25.(2022九上·汕头开学考)如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ是手柄,能绕着O点转动,P点通过连杆与活塞相连,A、B是单向阀门,只能向上开启,请回答下面的问题:
、
(1)如图甲所示,当在Q点对手柄PQ施加 (填“向上”或“向下”)的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门 (选填“A”或“B”)打开,水在 (选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒;
(2)如图乙所示,活塞向下运动时,阀门B在 (选填“大气压”或“水压”)作用下关闭,而阀门A (选填“打开”或“关闭”),圆筒中的水不断上升到活塞上方;
(3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,手柄上P点受到的阻力方向 (选填“向上”或“向下”),圆筒上方的水从出水管口流出;某地居民在安装此抽水机时,下端水管已插入水中,但无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是 。(写一条即可)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.脚踢球时,球发生形变产生了球对脚的力,A不符合题意;
B.足球踢出去时速度越大,动能越大,所以运动的距离越远,惯性是物体保持原来状态不变的一种性质,物体的质量不变,惯性不变,B不符合题意;
C.脚踢球时,脚给球一个力,同时球对脚也要一个反作用力,这两个力大小相等,方向相反,在一条直线上,是相互作用力,C符合题意;
D.当足球到达最高点时,向上的速度为零,但还有水平方向的速度,若此时所受的外力全部消失,足球将保持这个速度做匀速直线运动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】脚踢球时,球发生形变产生了球对脚的力;物体的质量不变,惯性不变;脚给球一个力,同时球对脚也要一个反作用力,这两个力大小相等,方向相反,在一条直线上,是相互作用力;运动的物体在不受力时,会保持原来的运动状态不变。
2.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.甲、乙两物体叠放在水平桌面上,则甲对乙的压力大小等于甲的重力,桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的重力之和,因此二力大小不相等,不是一对平衡力,不符合题意;
B.甲竖直方向上受到两个力的作用:竖直向下的重力,乙对甲竖直向上的支持力,在这两个力的作用下,甲保持静止,所以这两个力是一对平衡力,符合题意;
C.甲对乙的压力大小等于甲的重力,桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的重力之和,因此二力的大小不相等,不是一对相互作用力,不符合题意;
D.桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的重力之和,所以乙物体受到的重力与桌面对它的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,不符合题意.
故答案为:B
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;作用在不同物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力为相互作用力。
3.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,当大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,A不符合题意;
B.甲图中,托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,液体压强和高度有关,若仅将玻璃管倾斜,竖直高度不变,大气压则管中的液面高度保持不变,B符合题意。
C.乙图中,瓶内封闭部分气体的压强等于玻璃管内水的压强与外界大气压之和,瓶内气压不变,外界大气压变小时,玻璃管内的液面会上升,C不符合题意;
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,大气压降低,玻璃管内液柱会在内部气压的作用下升高,玻璃管内外液面高度差变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当大气压变大时,玻璃管内的液面会上升;若仅将玻璃管倾斜,竖直高度不变,大气压则管中的液面高度保持不变;瓶内气压不变,外界大气压变小时,玻璃管内的液面会上升;大气压随高度的增加而减小。
4.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.用起瓶器夹紧瓶盖,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,A不符合题意;
B.轮胎上的花纹,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,B不符合题意;
C.自行车轴加润滑油,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,C符合题意;
D.脚蹬面做得凹凸不平,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,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度可以减小摩擦力。
5.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;力作用的相互性;物体运动状态的变化
【解析】【解答】A.空间站在大气层外运行,其运动的方向和速度会发生改变,因此它的运动状态改变,故 A不符合题意;
B.返回舱穿越大气层时,返回舱克服空气的摩擦做功,重力势能转化为动能和内能,B不符合题意;
C.返回舱匀速下落的过程中,它的质量不变,速度不变,故动能不变;同时质量不变、高度减小,重力势能减小,所以机械能变小,机械能不守恒,C不符合题意;
D.在距地面1km的高度时,发动机启动,燃气向下喷出时,给燃气一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,燃气给返回舱一个向上的力,能减小返回舱的下落速度,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】运动的方向和速度会发生改变时,运动状态改变;克服空气的摩擦做功,重力势能转化为动能和内能;动能不变,重力势能减小,机械能减小;物体间力的作用是相互的。
6.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.用撬棍撬石头时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A不符合题意;
B.用钓鱼竿钓鱼时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意;
C.用钉锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;
D.用钳子夹核桃,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
7.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排>VB排>VC排
根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为FA>FB>FC
A不符合题意;
B.由图可知,A处于悬浮,B和C处于漂浮,则由浮沉条件可知GA=FA
GB=FB
GC=FC
由于FA>FB>FC
所以GA>GB>GC
由于正方体A、B、C的体积相同,根据
可知,物体密度的大小关系ρA>ρB>ρC
B符合题意。
C.因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等,由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为FA=FB=FC
C不符合题意;
D.三个容器内水面高度相同,根据公式液体压强公式p=ρgh可得,容器底部受到水的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据F浮=ρ液gV排可知浮力大小;漂浮时,浮力等于重力,根据 ,判断密度大小;水平面上,压力等于重力;根据公式液体压强公式p=ρgh可得容器底部受到水的压强大小关系。
8.【答案】运动状态;不变;变大
【知识点】质量及其特性;力的作用效果;重力及其大小的计算
【解析】【解答】返回舱由于受到重力的作用,下落时速度不断增大,即在重力的作用下,返回舱的运动状态发生了改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
月球土壤被带回地球后,其质量不变,因为组成月球土壤的物质多少不变;而所受的重力变大,因为地球对土壤的吸引要比月球的大。
【分析】力可以改变物体的运动状态;质量不随位置的改变而改变;地球对土壤的吸引要比月球的大,重力变大。
9.【答案】加速;大于;不是
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别;力的合成与应用
【解析】【解答】如图所示,小球的速度落后于小车的速度,是因为小车突然加速,小球由于惯性保持原来的运动状态,故小球落后于小车。
由于小汽车加速运动,说明合力是向右的,可判断出牵引力大于阻力。
绳子对球的拉力和球受到的重力都不在同一条直线上,故不是平衡力。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;合力是向右的,可判断出牵引力大于阻力;作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡。
10.【答案】6;大于;减速
【知识点】力与运动的关系;摩擦力的大小
【解析】【解答】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。
由可知,摩擦力变大,即大于重力,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。
【分析】静止属于平衡状态,重力和摩擦力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等,方向相反;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,压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;摩擦力大于重力,木块做减速运动。
11.【答案】180;3×103;9000
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】冰壶的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N
冰壶的密度
冰壶对水平冰道的压力F=G=180N
冰壶对水平冰道的压强
【分析】根据物体的质量计算重力,利用质量和体积的比值,计算密度;根据压力和受力面积的比值,计算压强。
12.【答案】54;20;2.7×103
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为G=F拉=54N
当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块浸没时受到的浮力大小为F浮=G-F拉=54N-34N=20N
根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g
可得金属块浸没时排开水的体积(金属块的体积)
根据G=mg
可得金属块的质量为
金属块的密度为
【分析】没有浸入水中时,弹簧测力计示数为重力;F浮=G-F拉,求出浮力;根据F浮=ρ水V排g、G=mg及,可求出金属块密度。
13.【答案】90;15;30
【知识点】功率计算公式的应用;摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】推力做的功
推力的功率
当水平推力为30N时,箱子恰好做匀速直线运动,处于平衡状态,则摩擦力大小与推力相等,此时箱子受到的摩擦力为30N;当水平推力增大到35N时,箱子做加速直线运动,而此时,压力和接触面的粗糙程度没有变,则箱子受到的摩擦力不变,仍为30N。
【分析】根据W=Fs,可求出功;根据,可求出功率;压力和接触面的粗糙程度没有变,则箱子受到的摩擦力不变。
14.【答案】360;40;90%
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:拉力做的有用功:
W 有=Gh=180N×2m=360J;
由图可知,n=2,绳端移动的距离:
s=nh=2×2m=4m, 拉力做的总功:
W 总=Fs=100N×4m=400J, 拉力的功率:
P= = =40W;滑轮组的机械效率:
η= = ×100%=90%。
故答案为:360;40;90%.
【分析】根据W=Gh求出有用功;再根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功,利用P=求出拉力的功率;利用η= ×100%求出滑轮组的机械效率.
15.【答案】(1)增大;减小;增大
(2)不;1.8×107;5×104
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)当桥塔高度增高时,根据杠杆平衡条件,斜拉索的拉力的力臂会增大,斜拉索的拉力会减小,允许桥面通过的轿车量增大。
(2)汽车匀速经过桥面上时,6min经过了5km的路程,速度为
其低于设计速度,故该汽车不超过限制速度。
由于汽车在桥面上匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,故阻力大小为3600N,克服阻力所做的功为W=fs=3600N×5×103m=1.8×107J
牵引力功率为
【分析】(1)根据杠杆平衡条件,结合力臂变化,确定力的变化,进而确定允许通过车辆的质量;
(2)根据公式,求出速度大小,根据公式W=fs,求出功的大小;根据公式,求出牵引力的功率。
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】小车沿斜面匀速爬坡,受到竖直向下的重力G、与斜面平行向上的牵引力F、与斜面平行向下的摩擦力f、和斜面垂直斜向上的支持力FN,如图所示:
【分析】小车受到竖直向下的重力G、与斜面平行向上的牵引力F、与斜面平行向下的摩擦力f、和斜面垂直斜向上的支持力FN。
17.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】过O点作阻力F2的作用线的垂线段,即为阻力F2对支点O的力臂l2;根据杠杆平衡的条件 可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,必须使动力臂最长;由图可知,OA为最长动力臂,阻力的方向向上,所以动力的方向应该垂直OA向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线段就得到在A点施加的最小动力F1,如图
【分析】由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长,力臂与对应的力的作用线垂直。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由图可以看出,人站在地面拉动绳子,因此绳子的拉动方向应向下,因此确定自由端的绳子,然后依次向内绕,滑轮组的动滑轮绕3段绳,如图所示:
【分析】根据力的方向及承重绳段数,确定滑轮组的起点和绕法。
19.【答案】(1)匀速直线;二力平衡;滑动摩擦
(2)2
(3)压力的大小
(4)将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿长木板做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,读出弹簧测力计所示的拉力大小就可以得到滑动摩擦力力的大小。
(2)砝码随着木块一起做匀速直线运动,处于平衡状态,此时砝码在竖直方向受到重力和支持力两个力的作用,而在水平方向上不受力。
(3)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同而压力不同,滑动摩擦力不同,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小有关。
(4)测力计示数达到最大时仍没拉动木块,是因为木块受到的摩擦力太大,可以把砝码拿掉,然后拉着木块做匀速直线运动,测出滑动摩擦力大小,与甲实验进行对比,得出结论。
【分析】(1)用弹簧测力计水平拉动木块,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)砝码随着木块一起做匀速直线运动,砝码在竖直方向受到重力和支持力两个力的作用,而在水平方向上不受力;
(3)滑动摩擦力的大小跟压力大小有关;
(4)可以把砝码拿掉,然后拉着木块做匀速直线运动,测出滑动摩擦力大小,与甲实验进行对比,得出结论。
20.【答案】(1)4;A;C
(2)甲、丁、戊;大
(3)没有控制物体排开液体的体积相同
(4)1.1
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)甲、丙可知物体浸没在水中时所受到的浮力是
实验甲、丙、丁,排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体浸没的深度不同,而弹簧测力计的示数相同,说明浮力也相同,故猜想A是错误的;分析比较实验甲、乙、丙,液体的密度相同,排开液体的体积不同,探究浮力与排开液体的体积的关系,故为了验证猜想C。
(2)探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,需要改变液体的密度,排开液体的体积需要控制得相同,故答案为:甲、丁、戊三次实验。
(3)圆锥体浸没了,而圆柱体没有浸没,排开液体的体积不同,而探究浮力与物体的形状时,一定要控制排开液体的体积相同,由于没有控制排开液体的体积相同,故得出的结论不可靠。
(4)物体的体积为
物体浸没在盐水中的浮力为
盐水的密度为
【分析】(1)根据物体的重力和进入液体中测力计的拉力差,计算浮力;当液体密度一定时,物体受到的浮力和排开液体的体积有关;
(2)探究浮力和液体密度的关系时,需要保持排开液体的体积相等,排开液体的体积越大, 受到的浮力越大;
(3)探究浮力和物体形状的关系时,需要保持液体密度和排开液体的体积相同;
(4)根据物体受到的浮力和排开液体的体积,计算液体密度。
21.【答案】(1)是;右;便于测量力臂
(2)E
(3)变大;C
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示,杠杆处于静止状态,即杠杆处于平衡状态。
如图所示,杠杆的右端上翘,为使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向上翘的一端移动,即应将杠杆两端的平衡螺母向右调节。
实验前,将杠杆在水平位置平衡,力臂与杠杆重合,这样做便于测量力臂。
(2)由题意可设,每个钩码重为G,每格长度为x,根据杠杆平衡条件 可得4G·3x=3G·L
解得:L=4x,如图乙所示,应将这些钩码挂在E位置上。
(3)小明改用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,然后又让弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜,仍使杠在水平位置平衡,此时阻力、阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件 可得动力变大,即弹簧测力计在逐渐倾斜的过程中示数会变大。
由题意可知,弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件 可得动力变大,测力计的示数变大,当α=30°时,此时拉力的力臂最小L1=OC×sin30°=2l×
测力计的示数最大,为
故答案为:C。
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;
(2)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的力的大小,进而确定钩码数量;
(3)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的力的大小,进而确定弹簧测力计示数变化及数据选择。
22.【答案】(1)解:由题意可知
由压强公式
答:冰壶对冰面的压强为 ;
(2)解:由题意知
根据二力平衡,当运动员推冰壶时,只要推力等于摩擦力即可保持冰壶匀速直线运动。
故
答:水平推力为5.7N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg及,可求出压强大小;
(2)根据F=f=0.03G,可求出水平推力。
23.【答案】(1)解:由图可知木块被细线系着浸没在水中,排开水的体积等于木块的体积,则木块所受的浮力
答:木块所受的浮力是50N;
(2)解:木块重力
则细线对木块的拉力
答:细线对木块的拉力是20N;
(3)解:若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,浮力等于重力,则浸入水中的体积
所以露出体积
答:若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,露出液面的体积为2dm3。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρ液gV排,可求出浮力;
(2)根据公式G=mg=ρVg及F浮=G-F拉,可求出拉力;
(3)根据公式F浮=ρ液gV排及V露=V-V浸,可求出露出液面的体积。
24.【答案】(1)相互的;游泳时向后划水,人向前运动
(2)不变
(3)大小
(4)B
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;牛顿第一定律;宇宙
【解析】【解答】(1)由于物体间里的作用是相互的,向下喷出高温高压燃气的同时,喷出的气体对火箭产生向上的推力,使火箭升空。生活中与此原理类似的现象有游泳时向后划水,人向前运动。
(2)质量是物体的属性,与位置改变无关,航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将不变。
(3)弹性袋的形变越大,产生的弹力越大,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的大小。
(4)在失重状态下,物体保持原速度做匀速直线运动,所以被王亚平水平抛出的冰墩墩将沿原有方向匀速前进,A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)物体间里的作用是相互的;
(2)质量是物体的属性,与位置改变无关;
(3)弹性袋的形变越大,产生的弹力越大;
(4)在失重状态下,运动物体保持原速度做匀速直线运动。
25.【答案】(1)向下;B;大气压
(2)水压;打开
(3)向下;水管与抽水机接头处漏气(装置漏气等)
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)在Q点对手柄PQ施加向下的作用力,圆筒中的活塞向上运动,阀门A下方的气压减小,水在大气压作用下顶开阀门B,经过阀门B流入圆筒。
(2)活塞向下运动时,压缩圆筒内的水,由于水向各个方向都有压力,阀门B在水压作用下关闭,而阀门A在水压作用下向上打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方。
(3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,P端向上运动,对活塞产生向上的拉力,由于力的作用是相互的,活塞对手柄上产生向下的拉力,所以P点受到的阻力方向向下,圆筒上方的水从出水管口流出。
无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是装置密封不严,有漏气的地方;或者水位太低,大气压不能把水压上来。
【分析】(1)在Q点对手柄PQ施加向下的作用力,阀门A下方的气压减小,水在大气压作用下顶开阀门B,经过阀门B流入圆筒;
(2)阀门B在水压作用下关闭,而阀门A在水压作用下向上打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方;
(3)力的作用是相互的;无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是装置密封不严,有漏气的地方;或者水位太低,大气压不能把水压上来。
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