江苏省镇江市镇江外国语学校 2022~2023学年九年级上学期物理开学考押题卷
一、单选题
1.(2020八下·阳东期末)下列实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.刀刃做得很薄 B.书包带做得较宽
C.坦克装有宽大的履带 D.大型平板拖车装有很多轮子
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【分析】压强的大小与压力和受力面积的大小有关:
减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强;
增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强;
【解答】A、刀刃做的很薄,即在压力一定时,减小了受力面积,增大了压强,故符合题意.
B、书包带宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,背起来舒服些,不符合题意.
C、坦克装有履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,不符合题意.
D、大型的平板车装有很多的轮子,即在压力不变时,增大了受力面积减小了压强,故不符合题意;
故选:A.
【点评】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题;注意增大压强、增大摩擦方法的区别.
2.(2021·宿迁)人类从未停止过对粒子与宇宙的探索,下列说法正确的是( )
A.原子是由质子和中子构成的
B.哥白尼提出了“地心说”
C.与丝绸摩擦过的玻璃棒带的是负电
D.墙内开花墙外香,说明分子在不停地运动
【答案】D
【知识点】两种电荷;物质的构成;分子热运动;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的,A不符合题意;
B.哥白尼提出了“日心说”,“地心说”是由托勒密提出的,B不符合题意;
C.规定与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,C不符合题意;
D.墙内开花墙外香,是因为花香分子在做不停地无规则运动导致的扩散现象,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)原子是由原子核和核外电子组成;
(2)哥白尼提出了“日心说”;
(3)与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;
(4)花香是分子做无规则运动形成的。
3.(2021·连云港)关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.彼此不接触的物体,不可能发生力的作用
B.用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
C.物体运动状态改变了,说明一定受到了力的作用
D.运动员百米赛跑后很难停下,是因为受到惯性力
【答案】C
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A.彼此不接触的物体,可能发生力的作用,比如:磁铁靠近铁钉,磁铁能吸引铁钉,A不符合题意;
B.用力推车,车未动,车处于平衡状态,推力和摩擦力是平衡力,推力等于摩擦力,B不符合题意;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变了,一定是受到了力的作用,C符合题意;
D.运动员百米赛跑后很难停下,是因为受运动员具有惯性,惯性不是力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律给出的结论是,物体的运动是不需要力来维持的,力可以改变物体的运动状态。物体的速度大小或方向发生变化,这就意味着物体的运动状态就发生了改变。
4.(2022九上·镇江开学考)下列估测中最接近实际的是( )
A.一枚鸡蛋质量约为5g
B.中学生正常步行速度约为1.2m/s
C.一元硬币直径约为5cm
D.镇江地区夏季最高气温约为20℃
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】A.10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤等于500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,A不符合题意;
B.中学生正常步行的速度在4km/h左右,即1.1m/s,B符合题意;
C.中学生大拇指的宽度大约在2cm左右,一元硬币直径比大拇指略宽,约2.5cm左右,C不符合题意;
D.镇江地属江苏省,夏季最高气温可达40摄氏度,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据常见物体的质量、长度、速度和温度,结合数据解答
5.(2022九上·镇江开学考)已知ρ盐水>ρ水,关于图中两杯液体中a、b、c三点处压强的说法正确的是( )
A.a点向下的压强比向上的压强大 B.a、b两点的压强相等
C.b点的压强比c点的压强小 D.b、c两点的压强相等
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.据液体压强的特点,在同种液体中的同一深度,各个方向的压强相等,A不符合题意;
B.a、b两点是在同种液体的不同点,b点比a的深度深,那么b点的压强比a点的大,B不符合题意;
CD.b、c两点在水和盐水的同一深度,而ρ盐水>ρ水,所以b点的压强比c点的小,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据公式p=ρgh,比较压强大小。
6.(2022九上·镇江开学考)如图所示,一块长为L的均匀木板A放在水平桌面上,A右端与桌面相齐。在A的右端施一个水平力F使其右端缓慢离开桌面,在A移动过程中,木板A( )
A.对桌面压强变大 B.对桌面压力变小
C.与桌面摩擦力变大 D.对桌面压强变小
【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】B.放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变,B不符合题意;
AD.在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,由压强公式 可知,压强逐渐增大,A符合题意、D不符合题意;
C.物体在水平力F作用下匀速直线运动,由二力平衡可知所受摩擦力也是F,滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关,故保持不变,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面上,压力等于重力;根据,判断压强变化;滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关。
7.(2021·镇江)甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示。由此可判断( )
A.甲带正电 B.乙带正电 C.乙不带电 D.丙带负电
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,甲带负电,乙丙相互排斥,带同种电荷,甲乙相互吸引,乙一定带正电,则丙也带正电,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
8.(2022九上·镇江开学考)如图为飞机的机翼截面形状示意图。飞机在飞行时,关于机翼的上方和下方的空气流速和气流压强,下列说法中正确的是( )
A.机翼上方的空气流速大,气流压强较大
B.机翼下方的空气流速大,气流压强较大
C.机翼上方的空气流速大,气流压强较小
D.机翼下方的空气流速大,气流压强较小
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】ABCD.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。如题中图,在相同是时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以机翼上方的气流对机翼的压强小于机翼下方的气流对机翼的压强。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
9.(2022九上·镇江开学考)如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B 分别放到甲、乙两种液体中。物体静时,A 漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体 A、B 所受浮力分别为FA、FB。则( )
A.p甲> p乙, FA=FB B.p甲> p乙, FA
C.p甲< p乙, FA=FB D.p甲< p乙 ,FA>FB
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、B两物体相同,设两者密度都为ρ,分别放入甲、乙两种液体中,A漂浮,B悬浮,则A、B在液体中所受的浮力都等于物体的重力,所以FA=FB
据浮沉条件有ρ<ρ甲,ρ>ρ乙
那么甲、乙两种液体的密度ρ乙<ρ甲
而两液面相平,即深度相同,据p=ρgh知p甲>p乙
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】漂浮和悬浮时,浮力等于重力;根据p=ρgh,判断压强大小。
10.(2022九上·镇江开学考)如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N。利用以上信息能求解的物理量是( )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】B.由题意可知:可以用称重法求出石块浸没在盐水中时受到的浮力即排开盐水的重力F浮=G排=G-F拉=2.5N-1.5N=1N
B符合题意;
AD.根据阿基米德原理F浮= 盐水gV排可知,题目中要想求石块的体积得知道盐水的密度,但是题中不知道盐水的密度,所以不能求出石块的体积,AD不符合题意;
C.虽然知道石块的重力能求出石块的质量,但是不知道石块的体积,所以同样不能求出石块的密度,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据F浮=G排=G-F拉,可求出排开液体的重力。
11.(2022九上·镇江开学考)如图所示同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为,底部受到水的压强为;潜入水中时受到的浮力为,底部受到水的压强为,下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】潜水艇浮在水面时排开水的体积小于潜人水中时排开水的体积,水的密度一定,根据F浮=ρ液gV排可知F1潜水艇浮在水面时所处的深度小于潜人水中时所处的深度,水的密度一定,根据液体压强公式p=ρ液gh可知p1A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据F浮=ρ液gV排可知浮力大小;根据液体压强公式p=ρ液gh可知压强大小。
12.(2022八下·高邮期末)水平桌面上有两个完全相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是( )
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
③两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等
④两容器中有草莓时,液体对容器底部的压强相等
A.①③ B.② C.①④③ D.①③④
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】①由左图可知,草莓a漂浮,草莓b悬浮,因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故①正确;
②草莓c在盐水和清水中都沉底,排开的液体的体积相同,但液体的密度不同,根据可知,所受浮力不相等,故②错误;
③两容器中有草莓时,总重力相同,容器底面积相等,根据
可知,两容器中有草莓时,对水平面的压强相等,故③正确;
④甲、乙两个相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,容器底受到液体压强相等;当两容器中有草莓时,容器底受到液体压强增加,增加的压强等于草莓在清水和盐水中时浮力产生的压强,而草莓在清水和盐水中时浮力不相等,增加的压强也不相等,因此两容器中有草莓时,容器底受到液体压强不相等,故④错误。
综合上述分析,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】漂浮的物体的密度小于液体密度;悬浮物体的密度等于液体密度;沉底物体的密度大于液体密度;根据物体的状态可以判断密度关系;根据总压力和受力面积的比值,计算压强。
二、填空题
13.(2022八下·高邮期末)某型号的N95口罩,口罩能阻止病毒进入人体,N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带 电,具有 的性质。由于熔喷布有很好的 (选填“绝缘性”或“导电性”),所以能长时间保留静电。
【答案】负;吸引轻小物体;绝缘性
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;导体与绝缘体
【解析】【解答】电子是带负电的,所以熔喷布得到大量电子而带负电。
由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以熔喷布能过滤比自身空隙小得多的颗粒物。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。由于熔喷布能长时间保留静电,说明它的导电能力差,是绝缘体,具有有很好的绝缘性。
【分析】电子带负电,得到电子的物体带负电;带电体可以吸引轻小物体;绝缘体不容易导电。
14.(2022八下·高邮期末)1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,该模型认为:原子是由原子核和核外 组成;后来科学家又发现原子核是由 和 组成。
【答案】电子;质子;中子
【知识点】原子结构
【解析】【解答】19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子:电子,从而揭示了原子是有结构的;1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,该模型认为:又原子是由原子核和核外电子组成;后来人们发现原子核是由质子和中子组成。
【分析】原子是由原子核和核外电子组成;原子核是由质子和中子组成。
15.(2022九上·镇江开学考)如图,盒装纯牛奶的体积为 m3。若该牛奶的密度是1.2 ×103kg/m3,则牛奶的质量为 kg。小明倒入碗中加热后牛奶的密度将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】2.5×10-4;0.3;不变
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】盒装纯牛奶的体积为V=250mL=250cm3=2.5×10-4m3
牛奶的质量为m=ρV=1.2 ×103kg/m3×2.5×10-4m3=0.3kg
密度是物体的一种特性,只与物质的种类和状态有关,小明倒入碗中加热后牛奶的密度将不变。
【分析】根据盒上数据,结合1mL=1×10-4m3,确定体积;根据m=ρV,求出牛奶质量;密度是物体的一种特性,只与物质的种类和状态有关。
16.小亮参加立定跳远考试,起跳时他用力向后蹬地,就能向前运动,一是利用了物体间力的作用是 ,二是利用了力可以改变物体的 。
【答案】相互的;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】小亮起跳时他用力向后蹬地,脚对地施加了一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面同时也对脚施加一个向前的反作用力,人就能向前运动了;小亮立定跳远之前是静止的,脚向后蹬地后,人就向前运动了,说明力改变了人的运动状态。
【分析】平时生活中要勤于观察,善于思考,不断积累生活经验,认识到生活处处是物理,物理时时在身边。
17.(2017·无锡) 探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法.用两只手的食指分别压在铅笔两端.
(1) 的方法不合理,该方法未控制 相等.
(2)图甲中.铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端.则笔尖对手指的压强为 Pa.
【答案】(1)乙;压力
(2)4×106
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)为研究压力的作用效果与受力面积的关系,应当控制压力大小不变,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力增大,即没有控制压力相等,所以乙的方法不合理.(2)笔尖对手指的压强为:
p= =4×106Pa.
故答案为:(1)乙;压力;(2)4×106.
【分析】(1)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力不变,据此分析答题.(2)已知压力和受力面积,根据压强公式求解.
18.(2021八下·宜兴月考)如图用量杯盛某种液体,测得液体体积V和液体与量杯总质量m的关系,则量杯的质量为 g,该液体的密度是 kg/m3。
【答案】20;0.8×103
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】液体密度
当液体体积为60cm3时,质量为48g,量杯质量为
【分析】结合题目给出的物体质量与体积的图像分析,图像的斜率表示物体的密度,结合图像中的数据求解物体的密度,再结合选项和密度公式分析求解即可。
19.(2019八下·张家港期中)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示由图象可知,t=2s时,摩擦力大小为 N;t=10s时,物体受到的摩擦力是 N;t=7s时,摩擦力大小为 N。
【答案】3;6;6
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;摩擦力的大小
【解析】【解答】解:(1)由图丙可知,0~3s内物体静止处于平衡状态,则物体受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,由图乙可知,0~3s内物体受到的推力为3N,由二力平衡条件可知,物体受到的静摩擦力也为3N,
所以,t=2s时,摩擦力大小为3N;(2)由图丙可知,9s~12s内物体做匀速直线运动处于平衡状态,则物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,
由图乙可知,9s~12s内物体受到的推力为6N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力也为6N,
所以,t=10s时,物体受到的摩擦力是6N;(3)由图丙可知,6s~9s内物体做减速运动,
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,与物体运动的速度无关,
所以,t=7s时,摩擦力大小仍然为6N。
故答案为:3;6;6。
【分析】结合F-t图像及v-t图像可知物体的受力情况及运动状态,明确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,与物体运动的速度无关.
20.(2022八下·电白期末)将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,静止时如图所示,甲杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力;甲杯中实心球排开液体的体积 乙杯中碗排开液体的的体积;甲杯中液体对容器底部的压强 乙杯中液体对容器底部的压强。(大于/等于/小于)
【答案】等于;等于;等于
【知识点】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】在甲杯中橡皮泥处于悬浮时,浮力与橡皮的重力大小相等;在乙杯中橡皮泥处于飘浮时,浮力与橡皮的重力大小相等,所以甲杯中橡皮泥所受的浮力等于乙杯中橡皮泥所受的浮力。
一块橡皮泥先后捏成实心球和碗时,总重力相同,浮力相同,液体密度相同根据阿基米德原理得,物体排开液体体积为
甲杯中实心球排开液体的体积等于乙杯中碗排开液体的的体积。
由排开液体体积相同,所以液体的深度相同,根据液体压强特点知,同种液体,同一深度液体向各个方向的压强相同,所以甲杯中液体对容器底部的压强等于乙杯中液体对容器底部的压强。
【分析】漂浮或悬浮时,浮力等于重力;根据公式,确定排开液体体积变化;根据液体压强特点,同种液体,同一深度液体向各个方向的压强相同。
21.(2022八下·宝应期末)有一正立方体金属块,想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块的质量为 g,金属块浸没在该液体里所受浮力大小为 N,金属块密度为 g/cm3。
【答案】35;0.1;4.375
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图乙可知,金属块的重力是0.35N,由G=mg可得金属块的质量
由图乙可知,金属块完全浸没在水中时,拉力的示数为0.25N,金属块受到的浮力
由图乙可知,正方体金属块由完全浸没在水中到刚好露出水面,高度变化即正方体金属块的边长为L=4cm-2cm=2cm
则体积为
则金属块的密度为
【分析】根据G=mg可得金属块的质量;根据公式,可求出浮力大小;根据公式,求出密度。
三、作图题
22.(2022九上·镇江开学考)画出图中物体静止在斜面上时受到重力和物体对斜面压力的示意图。
【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
【解析】【解答】物体静止在斜面上时受到重力作用点在几何中心上,方向竖直向下,物体对斜面压力作用点在接触面上,方向垂直与斜面向下,如下图所示:
【分析】物体静止在斜面上时受到重力作用点在几何中心上,方向竖直向下,物体对斜面压力作用点在接触面上,方向垂直与斜面向下。
23.(2022九上·镇江开学考)按题目要求作图如图所示,细线一端固定于O点,另一端系一小球,现使小球在竖直平面内在A、B间摆动,不计空气阻力。请画出小球摆到A位置时的受力情况。
【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
【解析】【解答】小球摆到A位置时受到竖直向下的重力,作用点在小球的重心上;绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上,过球心作竖直向下的重力G和沿绳子斜向上的拉力F,如图
【分析】小球摆到A位置时受到竖直向下的重力,作用点在小球的重心上;绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上。
24.(2022九上·镇江开学考)一个鸡蛋在浓盐水中加速上浮,如图所示。在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;物体的浮沉条件及其应用;浮力的示意图
【解析】【解答】一个鸡蛋在浓盐水中加速上浮的过程中,处于非平衡状态,受力不平衡,受到的竖直向上的浮力大小大于竖直向下的重力大小。过鸡蛋重心作竖直向下的重力G,过鸡蛋重心作竖直向上的浮力F浮,如下图所示:
【分析】受到的竖直向上的浮力大小大于竖直向下的重力大小。
四、实验题
25.(2022九上·镇江开学考)如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验过程:
(1)该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做 运动,根据 原理,可知此时摩擦力与拉力大小相等。
(2)小南分析甲、乙两实验,发现F1<F2,得出结论: ;分析 两实验,说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)下表是另一组同学小明记录的数据,由表中信息可知,小明探究了滑动摩擦力的大小与 的关系;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块所受的摩擦力大小是 N,木块开始滑动时受到的摩擦力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力。
拉力大小F/N 0~3.4 3.5 3.3
木块平放 静止 开始滑动 匀速运动
木块侧放 静止 开始滑动 匀速运动
(4)小南在探究后反思:操作中不能保证匀速拉动物体,所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,当他用力拉动木板向右水平滑动,木块很快处于静止状态,此时弹簧测力计的示数 木块受到的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”);木板受到木块A的摩擦力方向为水平向 (“左”或“右”);当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;甲、丙
(3)受力面积大小;3.3;大于
(4)等于;左;不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知,拉力大小等于摩擦力的大小,从而间接测出了木块受到的摩擦力的大小,采用了转换法。
(2)甲、乙两实验,接触面粗糙程度相同,乙实验时木块对水平面的压力较大,由题知,F1<F2,即乙实验时弹簧测力计的示数较大,则乙实验时木块受到的滑动摩擦力也较大,所以可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
研究滑动摩擦力大小的影响因素与接触面粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度;甲、丙两个实验保持了压力相同,改变了接触面的粗糙程度,所以应该分析甲、丙两实验。
(3)由表中信息可知,只改变了受力面积大小,所以小明是探究滑动摩擦力的大小与受力面积大小的关系。
由表中数据可知,最大表摩擦力为3.5N,当弹簧测力计示数为4.0N时,木块在水平面上滑动;由表中数据可知,木块匀速运动时,受到的滑动摩擦力为3.5N;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以受到的滑动摩擦力不变,仍为3.5N。
由表中数据知,静止时弹簧测力计示数逐渐变大,开始滑动时弹簧测力计的示数达到最大3.5N,匀速运动之后,弹簧测力计示数稳定在3.3N,所以木块开始滑动时受到的摩擦力大于匀速运动时受到的摩擦力。
(4)将实验装置改成如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力。
木块A受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,弹簧测力计的拉力水平向左,则木块A受到的摩擦力水平向右;木板对木块A的摩擦和木块A对木板的摩擦力是一对平衡力,大小相同,方向相反,则木板受到木块A的摩擦力方向为水平向左。
当木板的运动速度增大时,因压力和接触面程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
【分析】(1)木块在水平方向做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知,拉力大小等于摩擦力的大小;
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;研究滑动摩擦力大小的影响因素与接触面粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度;
(3)由表中信息可知,只改变了受力面积大小,探究滑动摩擦力的大小与受力面积大小的关系;木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以受到的滑动摩擦力不变;木块开始滑动时受到的摩擦力大于匀速运动时受到的摩擦力;
(4)木块相对地面处于静止状态,弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力,方向相反;压力和接触面程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
26.(2022八下·高邮期末)某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一个弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。
(1)本实验的原理是 和压强的定义式,实验中研究的是大气对 的压力;
(2)若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器 (A/B/C)来进行实验;
(3)如图甲方案,①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器 为L;
②水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F;
③则测出的大气压值p= (用所给的字母表示);
(4)小花发现,此时测得的大气压值误差较大,对此小花与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气;②刻度尺的读数没读准;
③活塞与注射器筒壁不完全密封;④活塞与注射器筒壁间有摩擦;
上述原因一定会使测量值小于真实值的是 (①③/①④/②③/②④)。
【答案】(1)二力平衡;活塞
(2)C
(3)全部刻度部分的长度;
(4)①③
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)用注射器来估测大气压的值,如图甲,以注射器中的活塞为研究对象,在水平方向上用弹簧测力计拉活塞,根据二力平衡的原理,测出活塞左侧受到的大气压力,再测出活塞的横截面积,最后根据压强公式算出大气压的值。
(2)选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,说明活塞左侧面受到的大气压力过大,根据公式
可知,要选用一个活塞横截面积更小的注射器来减小活塞受到的大气压力。
(3)注射器的容积V是指全部刻度部分的容积,在计算活塞的横截面积时要测出全部刻度部分的长度L,则活塞的横截面积为
大气压强为
(4)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气时,活塞在水平方向上除了受到水平向右的大气压力以及水平向左的拉力,活塞右侧截面还会受到水平向左的气体压力,会导致测出的大气压力偏小,大气压强偏小;
②刻度尺的读数没读准时,会导致测出的长度L可能偏大,也可能偏小,测出的大气压强可能偏大也可能偏小;
③活塞与注射器筒壁不完全密封时,会有空气进入注射器,活塞在水平方向上除了受到水平向右的大气压力以及水平向左的拉力,活塞右侧截面还会受到水平向左的气体压力,会导致测出的大气压力偏小,大气压强偏小;
④活塞与注射器筒壁间有摩擦时,活塞在水平方向上除了受到水平向右的大气压力以及水平向左的拉力,还会受到水平向右的摩擦力,会导致测出的大气压力偏大,大气压强偏大。
故会使测量值小于真实值的是①③。
【分析】(1)根据二力平衡可以测量注射器活塞受到的大气压力,计算大气压;
(2)受力面积越大,受到的大气压力越大, 减小受力面积,可以减小压力;
(3)根据体积和长度的比值,计算横截面积,结合压力和受力面积的比值计算压强;
(4)利用注射器测量大气压时,注射器中有气体或漏气,测量的大气压偏小。
27.(2022九上·镇江开学考)在语文课本上学习了“死海不死”的文章后,小敏想“探究浮力的大小与哪些因素有关”,她提出了如下猜想:
猜想一:可能与液体的密度有关;
猜想二:可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想,她按照图中字母顺序做了如下实验:
(1)分析比较实验步骤A、C、D,可以验证猜想 ;分析比较实验步骤A、B、C,可以验证猜想 是正确的,并由此联想到,轮船的满载排水量越 (选填“大”或“小”),它的承载能力就越强。
(2)分析图中题中提供的信息,可知图E中物体所受的浮力大小为
N,计算可知盐水的密度是 kg/m3
(3)验证猜想过程中采用了 的研究方法。
【答案】(1)三;二;大
(2)1.1;1.1×103
(3)控制变量法
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 分析比较实验步骤A、C、D实验可知,物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同,由此可知实验验证的是猜想三。
分析比较实验步骤A、B、C,实验可知,物体浸入液体中的体积不同,但液体密度相同,由此可知实验验证的是猜想二。
由实验步骤A、B、C可知,猜想二是正确的,并由此联想到,轮船的满载排水量越大,它的承载能力就越强。
(2) 物体在空气中时弹簧测力计示数4N,全部浸没在浓盐水中时弹簧测力计的示数为2.9N,因此物体在浓盐水中所受的浮力为
由图A、D所示实验可知,物体浸没在水中受到的浮力
由图A、E所示实验可知,物体浸没在盐水中受到的浮力
设物体体积为V,在水中受到的浮力为 ①
在盐水中受到的浮力为 ②
则①②联立,可得盐水的密度
(3) 当一个物理量跟多个影响因素有关时,我们通常只改变其中的某一个因素,而控制其余的所以因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,这种研究问题的方法叫控制变量法。
【分析】(1)物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同,探究浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关;物体浸入液体中的体积不同,但液体密度相同,探究浮力可能与物体排开液体的体积有关;轮船的满载排水量越大,它的承载能力就越强;
(2)根据F浮=G-F示,求出浮力;根据,求出盐水密度;
(3)本实验采用了控制变量法。
五、综合题
28.(2022九上·镇江开学考)如图所示为××型家庭用四轮小汽车,下表列出有关数据在平直公路上以 20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车总重的0.02倍,若汽车行驶100km。(g取10N/kg)求:
汽车(包括车上人)的总质量1500kg 100km耗油10L
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 汽油的密度0.71×103kg/m3
(1)消耗汽油的质量;
(2)行驶时的汽车牵引力;(忽略行驶中的汽油消耗)
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强 ?行驶起来后对地面的压强 (变大不变或变小)(忽略行驶中的汽油消耗)。
【答案】(1)7.1kg
(2)300N
(3)7.5×104Pa;变小
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:(1)由表中数据知,100km耗油量10L,则消耗汽油的体积为V=10L=10×10-3m3
根据 可得,消耗汽油的质量为m=ρV=0.71×103 kg/m×10×10-3m3=7.1kg
(2)汽车的总质量为1400kg,则汽车的重力为G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
汽车在平直公路上匀速行驶,则受到牵引力与阻为为一对平衡力,已知汽车受到的阻力为车重的0.02倍,故汽车行驶时受到的牵引力为F牵=f=0.02G=0.02×15000N=300N
(3)汽车对地面的压力等于重力,即F=G=15000N
受力面积为S=4×500cm2=2000cm2=0.2m
小汽车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为
由图可知,车体上凸下平,类似飞机机翼的形状,根据流体压强与流速的关系可知,汽车行驶时,汽车底部气流平直,流经距离近,流速慢。汽车顶部气流需流经弧形车身,流经距离远,气流速度比车底快。因此,汽车行驶时,车底压强大,车顶压强小,会形成一个向上的举力,则汽车对地面的压力减小,故行驶起来后对地面的压强变小。
答:(1)消耗汽油的质量为7.1kg;
(2)行驶时的汽车牵引力为300N;
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强7.5×104 Pa,行驶起来后对地面的压强变小。
【分析】(1)根据公式m=ρV,可求出消耗汽油的质量;
(2)根据公式G=mg及F牵=f=0.02G,可求出牵引力;
(3)根据F=G及,可求出对地面的压强;流体流速大的位置压强小。
六、计算题
29.(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。
30.(2022八下·高邮期末)如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,已知烧杯的底面积为,该过程中弹簧测力计示数F随圆柱体上升高度h的关系如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)该圆柱体受到的最大浮力为多大?
(2)圆柱体的体积多大?
(3)圆柱体的密度多大?
【答案】(1)解:由图象可知,圆柱体的重力G=10N,圆柱体浸没在水中弹簧测力计示数为6N,则圆柱体受到的最大浮力为F浮=G-F=10N-6N=4N
答:该圆柱体受到的最大浮力为4N;
(2)解:圆柱体的体积
答:圆柱体的体积为4×10-4m3;
(3)解:圆柱体密度
答:圆柱体的密度为2.5×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和浸入液体中测力计示数差, 计算浮力;
(2)利用浮力和液体密度可以计算排开液体的体积;
(3)利用质量和体积的比值, 计算密度。
1 / 1江苏省镇江市镇江外国语学校 2022~2023学年九年级上学期物理开学考押题卷
一、单选题
1.(2020八下·阳东期末)下列实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.刀刃做得很薄 B.书包带做得较宽
C.坦克装有宽大的履带 D.大型平板拖车装有很多轮子
2.(2021·宿迁)人类从未停止过对粒子与宇宙的探索,下列说法正确的是( )
A.原子是由质子和中子构成的
B.哥白尼提出了“地心说”
C.与丝绸摩擦过的玻璃棒带的是负电
D.墙内开花墙外香,说明分子在不停地运动
3.(2021·连云港)关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.彼此不接触的物体,不可能发生力的作用
B.用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
C.物体运动状态改变了,说明一定受到了力的作用
D.运动员百米赛跑后很难停下,是因为受到惯性力
4.(2022九上·镇江开学考)下列估测中最接近实际的是( )
A.一枚鸡蛋质量约为5g
B.中学生正常步行速度约为1.2m/s
C.一元硬币直径约为5cm
D.镇江地区夏季最高气温约为20℃
5.(2022九上·镇江开学考)已知ρ盐水>ρ水,关于图中两杯液体中a、b、c三点处压强的说法正确的是( )
A.a点向下的压强比向上的压强大 B.a、b两点的压强相等
C.b点的压强比c点的压强小 D.b、c两点的压强相等
6.(2022九上·镇江开学考)如图所示,一块长为L的均匀木板A放在水平桌面上,A右端与桌面相齐。在A的右端施一个水平力F使其右端缓慢离开桌面,在A移动过程中,木板A( )
A.对桌面压强变大 B.对桌面压力变小
C.与桌面摩擦力变大 D.对桌面压强变小
7.(2021·镇江)甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示。由此可判断( )
A.甲带正电 B.乙带正电 C.乙不带电 D.丙带负电
8.(2022九上·镇江开学考)如图为飞机的机翼截面形状示意图。飞机在飞行时,关于机翼的上方和下方的空气流速和气流压强,下列说法中正确的是( )
A.机翼上方的空气流速大,气流压强较大
B.机翼下方的空气流速大,气流压强较大
C.机翼上方的空气流速大,气流压强较小
D.机翼下方的空气流速大,气流压强较小
9.(2022九上·镇江开学考)如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B 分别放到甲、乙两种液体中。物体静时,A 漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体 A、B 所受浮力分别为FA、FB。则( )
A.p甲> p乙, FA=FB B.p甲> p乙, FAC.p甲< p乙, FA=FB D.p甲< p乙 ,FA>FB
10.(2022九上·镇江开学考)如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N。利用以上信息能求解的物理量是( )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
11.(2022九上·镇江开学考)如图所示同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为,底部受到水的压强为;潜入水中时受到的浮力为,底部受到水的压强为,下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(2022八下·高邮期末)水平桌面上有两个完全相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是( )
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
③两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等
④两容器中有草莓时,液体对容器底部的压强相等
A.①③ B.② C.①④③ D.①③④
二、填空题
13.(2022八下·高邮期末)某型号的N95口罩,口罩能阻止病毒进入人体,N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带 电,具有 的性质。由于熔喷布有很好的 (选填“绝缘性”或“导电性”),所以能长时间保留静电。
14.(2022八下·高邮期末)1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,该模型认为:原子是由原子核和核外 组成;后来科学家又发现原子核是由 和 组成。
15.(2022九上·镇江开学考)如图,盒装纯牛奶的体积为 m3。若该牛奶的密度是1.2 ×103kg/m3,则牛奶的质量为 kg。小明倒入碗中加热后牛奶的密度将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
16.小亮参加立定跳远考试,起跳时他用力向后蹬地,就能向前运动,一是利用了物体间力的作用是 ,二是利用了力可以改变物体的 。
17.(2017·无锡) 探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法.用两只手的食指分别压在铅笔两端.
(1) 的方法不合理,该方法未控制 相等.
(2)图甲中.铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端.则笔尖对手指的压强为 Pa.
18.(2021八下·宜兴月考)如图用量杯盛某种液体,测得液体体积V和液体与量杯总质量m的关系,则量杯的质量为 g,该液体的密度是 kg/m3。
19.(2019八下·张家港期中)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示由图象可知,t=2s时,摩擦力大小为 N;t=10s时,物体受到的摩擦力是 N;t=7s时,摩擦力大小为 N。
20.(2022八下·电白期末)将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,静止时如图所示,甲杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力;甲杯中实心球排开液体的体积 乙杯中碗排开液体的的体积;甲杯中液体对容器底部的压强 乙杯中液体对容器底部的压强。(大于/等于/小于)
21.(2022八下·宝应期末)有一正立方体金属块,想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块的质量为 g,金属块浸没在该液体里所受浮力大小为 N,金属块密度为 g/cm3。
三、作图题
22.(2022九上·镇江开学考)画出图中物体静止在斜面上时受到重力和物体对斜面压力的示意图。
23.(2022九上·镇江开学考)按题目要求作图如图所示,细线一端固定于O点,另一端系一小球,现使小球在竖直平面内在A、B间摆动,不计空气阻力。请画出小球摆到A位置时的受力情况。
24.(2022九上·镇江开学考)一个鸡蛋在浓盐水中加速上浮,如图所示。在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图。
四、实验题
25.(2022九上·镇江开学考)如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验过程:
(1)该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做 运动,根据 原理,可知此时摩擦力与拉力大小相等。
(2)小南分析甲、乙两实验,发现F1<F2,得出结论: ;分析 两实验,说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)下表是另一组同学小明记录的数据,由表中信息可知,小明探究了滑动摩擦力的大小与 的关系;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块所受的摩擦力大小是 N,木块开始滑动时受到的摩擦力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力。
拉力大小F/N 0~3.4 3.5 3.3
木块平放 静止 开始滑动 匀速运动
木块侧放 静止 开始滑动 匀速运动
(4)小南在探究后反思:操作中不能保证匀速拉动物体,所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,当他用力拉动木板向右水平滑动,木块很快处于静止状态,此时弹簧测力计的示数 木块受到的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”);木板受到木块A的摩擦力方向为水平向 (“左”或“右”);当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
26.(2022八下·高邮期末)某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一个弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。
(1)本实验的原理是 和压强的定义式,实验中研究的是大气对 的压力;
(2)若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器 (A/B/C)来进行实验;
(3)如图甲方案,①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器 为L;
②水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F;
③则测出的大气压值p= (用所给的字母表示);
(4)小花发现,此时测得的大气压值误差较大,对此小花与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气;②刻度尺的读数没读准;
③活塞与注射器筒壁不完全密封;④活塞与注射器筒壁间有摩擦;
上述原因一定会使测量值小于真实值的是 (①③/①④/②③/②④)。
27.(2022九上·镇江开学考)在语文课本上学习了“死海不死”的文章后,小敏想“探究浮力的大小与哪些因素有关”,她提出了如下猜想:
猜想一:可能与液体的密度有关;
猜想二:可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想,她按照图中字母顺序做了如下实验:
(1)分析比较实验步骤A、C、D,可以验证猜想 ;分析比较实验步骤A、B、C,可以验证猜想 是正确的,并由此联想到,轮船的满载排水量越 (选填“大”或“小”),它的承载能力就越强。
(2)分析图中题中提供的信息,可知图E中物体所受的浮力大小为
N,计算可知盐水的密度是 kg/m3
(3)验证猜想过程中采用了 的研究方法。
五、综合题
28.(2022九上·镇江开学考)如图所示为××型家庭用四轮小汽车,下表列出有关数据在平直公路上以 20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车总重的0.02倍,若汽车行驶100km。(g取10N/kg)求:
汽车(包括车上人)的总质量1500kg 100km耗油10L
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 汽油的密度0.71×103kg/m3
(1)消耗汽油的质量;
(2)行驶时的汽车牵引力;(忽略行驶中的汽油消耗)
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强 ?行驶起来后对地面的压强 (变大不变或变小)(忽略行驶中的汽油消耗)。
六、计算题
29.(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?
30.(2022八下·高邮期末)如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,已知烧杯的底面积为,该过程中弹簧测力计示数F随圆柱体上升高度h的关系如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)该圆柱体受到的最大浮力为多大?
(2)圆柱体的体积多大?
(3)圆柱体的密度多大?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【分析】压强的大小与压力和受力面积的大小有关:
减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强;
增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强;
【解答】A、刀刃做的很薄,即在压力一定时,减小了受力面积,增大了压强,故符合题意.
B、书包带宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,背起来舒服些,不符合题意.
C、坦克装有履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,不符合题意.
D、大型的平板车装有很多的轮子,即在压力不变时,增大了受力面积减小了压强,故不符合题意;
故选:A.
【点评】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题;注意增大压强、增大摩擦方法的区别.
2.【答案】D
【知识点】两种电荷;物质的构成;分子热运动;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的,A不符合题意;
B.哥白尼提出了“日心说”,“地心说”是由托勒密提出的,B不符合题意;
C.规定与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,C不符合题意;
D.墙内开花墙外香,是因为花香分子在做不停地无规则运动导致的扩散现象,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)原子是由原子核和核外电子组成;
(2)哥白尼提出了“日心说”;
(3)与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;
(4)花香是分子做无规则运动形成的。
3.【答案】C
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A.彼此不接触的物体,可能发生力的作用,比如:磁铁靠近铁钉,磁铁能吸引铁钉,A不符合题意;
B.用力推车,车未动,车处于平衡状态,推力和摩擦力是平衡力,推力等于摩擦力,B不符合题意;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变了,一定是受到了力的作用,C符合题意;
D.运动员百米赛跑后很难停下,是因为受运动员具有惯性,惯性不是力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律给出的结论是,物体的运动是不需要力来维持的,力可以改变物体的运动状态。物体的速度大小或方向发生变化,这就意味着物体的运动状态就发生了改变。
4.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解答】A.10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤等于500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,A不符合题意;
B.中学生正常步行的速度在4km/h左右,即1.1m/s,B符合题意;
C.中学生大拇指的宽度大约在2cm左右,一元硬币直径比大拇指略宽,约2.5cm左右,C不符合题意;
D.镇江地属江苏省,夏季最高气温可达40摄氏度,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据常见物体的质量、长度、速度和温度,结合数据解答
5.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.据液体压强的特点,在同种液体中的同一深度,各个方向的压强相等,A不符合题意;
B.a、b两点是在同种液体的不同点,b点比a的深度深,那么b点的压强比a点的大,B不符合题意;
CD.b、c两点在水和盐水的同一深度,而ρ盐水>ρ水,所以b点的压强比c点的小,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据公式p=ρgh,比较压强大小。
6.【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】B.放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变,B不符合题意;
AD.在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,由压强公式 可知,压强逐渐增大,A符合题意、D不符合题意;
C.物体在水平力F作用下匀速直线运动,由二力平衡可知所受摩擦力也是F,滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关,故保持不变,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面上,压力等于重力;根据,判断压强变化;滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关。
7.【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,甲带负电,乙丙相互排斥,带同种电荷,甲乙相互吸引,乙一定带正电,则丙也带正电,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
8.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】ABCD.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。如题中图,在相同是时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以机翼上方的气流对机翼的压强小于机翼下方的气流对机翼的压强。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
9.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、B两物体相同,设两者密度都为ρ,分别放入甲、乙两种液体中,A漂浮,B悬浮,则A、B在液体中所受的浮力都等于物体的重力,所以FA=FB
据浮沉条件有ρ<ρ甲,ρ>ρ乙
那么甲、乙两种液体的密度ρ乙<ρ甲
而两液面相平,即深度相同,据p=ρgh知p甲>p乙
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】漂浮和悬浮时,浮力等于重力;根据p=ρgh,判断压强大小。
10.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】B.由题意可知:可以用称重法求出石块浸没在盐水中时受到的浮力即排开盐水的重力F浮=G排=G-F拉=2.5N-1.5N=1N
B符合题意;
AD.根据阿基米德原理F浮= 盐水gV排可知,题目中要想求石块的体积得知道盐水的密度,但是题中不知道盐水的密度,所以不能求出石块的体积,AD不符合题意;
C.虽然知道石块的重力能求出石块的质量,但是不知道石块的体积,所以同样不能求出石块的密度,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据F浮=G排=G-F拉,可求出排开液体的重力。
11.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】潜水艇浮在水面时排开水的体积小于潜人水中时排开水的体积,水的密度一定,根据F浮=ρ液gV排可知F1潜水艇浮在水面时所处的深度小于潜人水中时所处的深度,水的密度一定,根据液体压强公式p=ρ液gh可知p1A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据F浮=ρ液gV排可知浮力大小;根据液体压强公式p=ρ液gh可知压强大小。
12.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】①由左图可知,草莓a漂浮,草莓b悬浮,因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故①正确;
②草莓c在盐水和清水中都沉底,排开的液体的体积相同,但液体的密度不同,根据可知,所受浮力不相等,故②错误;
③两容器中有草莓时,总重力相同,容器底面积相等,根据
可知,两容器中有草莓时,对水平面的压强相等,故③正确;
④甲、乙两个相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,容器底受到液体压强相等;当两容器中有草莓时,容器底受到液体压强增加,增加的压强等于草莓在清水和盐水中时浮力产生的压强,而草莓在清水和盐水中时浮力不相等,增加的压强也不相等,因此两容器中有草莓时,容器底受到液体压强不相等,故④错误。
综合上述分析,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】漂浮的物体的密度小于液体密度;悬浮物体的密度等于液体密度;沉底物体的密度大于液体密度;根据物体的状态可以判断密度关系;根据总压力和受力面积的比值,计算压强。
13.【答案】负;吸引轻小物体;绝缘性
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;导体与绝缘体
【解析】【解答】电子是带负电的,所以熔喷布得到大量电子而带负电。
由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以熔喷布能过滤比自身空隙小得多的颗粒物。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。由于熔喷布能长时间保留静电,说明它的导电能力差,是绝缘体,具有有很好的绝缘性。
【分析】电子带负电,得到电子的物体带负电;带电体可以吸引轻小物体;绝缘体不容易导电。
14.【答案】电子;质子;中子
【知识点】原子结构
【解析】【解答】19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子:电子,从而揭示了原子是有结构的;1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,该模型认为:又原子是由原子核和核外电子组成;后来人们发现原子核是由质子和中子组成。
【分析】原子是由原子核和核外电子组成;原子核是由质子和中子组成。
15.【答案】2.5×10-4;0.3;不变
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】盒装纯牛奶的体积为V=250mL=250cm3=2.5×10-4m3
牛奶的质量为m=ρV=1.2 ×103kg/m3×2.5×10-4m3=0.3kg
密度是物体的一种特性,只与物质的种类和状态有关,小明倒入碗中加热后牛奶的密度将不变。
【分析】根据盒上数据,结合1mL=1×10-4m3,确定体积;根据m=ρV,求出牛奶质量;密度是物体的一种特性,只与物质的种类和状态有关。
16.【答案】相互的;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】小亮起跳时他用力向后蹬地,脚对地施加了一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面同时也对脚施加一个向前的反作用力,人就能向前运动了;小亮立定跳远之前是静止的,脚向后蹬地后,人就向前运动了,说明力改变了人的运动状态。
【分析】平时生活中要勤于观察,善于思考,不断积累生活经验,认识到生活处处是物理,物理时时在身边。
17.【答案】(1)乙;压力
(2)4×106
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)为研究压力的作用效果与受力面积的关系,应当控制压力大小不变,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力增大,即没有控制压力相等,所以乙的方法不合理.(2)笔尖对手指的压强为:
p= =4×106Pa.
故答案为:(1)乙;压力;(2)4×106.
【分析】(1)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力不变,据此分析答题.(2)已知压力和受力面积,根据压强公式求解.
18.【答案】20;0.8×103
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】液体密度
当液体体积为60cm3时,质量为48g,量杯质量为
【分析】结合题目给出的物体质量与体积的图像分析,图像的斜率表示物体的密度,结合图像中的数据求解物体的密度,再结合选项和密度公式分析求解即可。
19.【答案】3;6;6
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;摩擦力的大小
【解析】【解答】解:(1)由图丙可知,0~3s内物体静止处于平衡状态,则物体受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,由图乙可知,0~3s内物体受到的推力为3N,由二力平衡条件可知,物体受到的静摩擦力也为3N,
所以,t=2s时,摩擦力大小为3N;(2)由图丙可知,9s~12s内物体做匀速直线运动处于平衡状态,则物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,
由图乙可知,9s~12s内物体受到的推力为6N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力也为6N,
所以,t=10s时,物体受到的摩擦力是6N;(3)由图丙可知,6s~9s内物体做减速运动,
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,与物体运动的速度无关,
所以,t=7s时,摩擦力大小仍然为6N。
故答案为:3;6;6。
【分析】结合F-t图像及v-t图像可知物体的受力情况及运动状态,明确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,与物体运动的速度无关.
20.【答案】等于;等于;等于
【知识点】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】在甲杯中橡皮泥处于悬浮时,浮力与橡皮的重力大小相等;在乙杯中橡皮泥处于飘浮时,浮力与橡皮的重力大小相等,所以甲杯中橡皮泥所受的浮力等于乙杯中橡皮泥所受的浮力。
一块橡皮泥先后捏成实心球和碗时,总重力相同,浮力相同,液体密度相同根据阿基米德原理得,物体排开液体体积为
甲杯中实心球排开液体的体积等于乙杯中碗排开液体的的体积。
由排开液体体积相同,所以液体的深度相同,根据液体压强特点知,同种液体,同一深度液体向各个方向的压强相同,所以甲杯中液体对容器底部的压强等于乙杯中液体对容器底部的压强。
【分析】漂浮或悬浮时,浮力等于重力;根据公式,确定排开液体体积变化;根据液体压强特点,同种液体,同一深度液体向各个方向的压强相同。
21.【答案】35;0.1;4.375
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图乙可知,金属块的重力是0.35N,由G=mg可得金属块的质量
由图乙可知,金属块完全浸没在水中时,拉力的示数为0.25N,金属块受到的浮力
由图乙可知,正方体金属块由完全浸没在水中到刚好露出水面,高度变化即正方体金属块的边长为L=4cm-2cm=2cm
则体积为
则金属块的密度为
【分析】根据G=mg可得金属块的质量;根据公式,可求出浮力大小;根据公式,求出密度。
22.【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
【解析】【解答】物体静止在斜面上时受到重力作用点在几何中心上,方向竖直向下,物体对斜面压力作用点在接触面上,方向垂直与斜面向下,如下图所示:
【分析】物体静止在斜面上时受到重力作用点在几何中心上,方向竖直向下,物体对斜面压力作用点在接触面上,方向垂直与斜面向下。
23.【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
【解析】【解答】小球摆到A位置时受到竖直向下的重力,作用点在小球的重心上;绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上,过球心作竖直向下的重力G和沿绳子斜向上的拉力F,如图
【分析】小球摆到A位置时受到竖直向下的重力,作用点在小球的重心上;绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;物体的浮沉条件及其应用;浮力的示意图
【解析】【解答】一个鸡蛋在浓盐水中加速上浮的过程中,处于非平衡状态,受力不平衡,受到的竖直向上的浮力大小大于竖直向下的重力大小。过鸡蛋重心作竖直向下的重力G,过鸡蛋重心作竖直向上的浮力F浮,如下图所示:
【分析】受到的竖直向上的浮力大小大于竖直向下的重力大小。
25.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;甲、丙
(3)受力面积大小;3.3;大于
(4)等于;左;不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知,拉力大小等于摩擦力的大小,从而间接测出了木块受到的摩擦力的大小,采用了转换法。
(2)甲、乙两实验,接触面粗糙程度相同,乙实验时木块对水平面的压力较大,由题知,F1<F2,即乙实验时弹簧测力计的示数较大,则乙实验时木块受到的滑动摩擦力也较大,所以可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
研究滑动摩擦力大小的影响因素与接触面粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度;甲、丙两个实验保持了压力相同,改变了接触面的粗糙程度,所以应该分析甲、丙两实验。
(3)由表中信息可知,只改变了受力面积大小,所以小明是探究滑动摩擦力的大小与受力面积大小的关系。
由表中数据可知,最大表摩擦力为3.5N,当弹簧测力计示数为4.0N时,木块在水平面上滑动;由表中数据可知,木块匀速运动时,受到的滑动摩擦力为3.5N;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以受到的滑动摩擦力不变,仍为3.5N。
由表中数据知,静止时弹簧测力计示数逐渐变大,开始滑动时弹簧测力计的示数达到最大3.5N,匀速运动之后,弹簧测力计示数稳定在3.3N,所以木块开始滑动时受到的摩擦力大于匀速运动时受到的摩擦力。
(4)将实验装置改成如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力。
木块A受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,弹簧测力计的拉力水平向左,则木块A受到的摩擦力水平向右;木板对木块A的摩擦和木块A对木板的摩擦力是一对平衡力,大小相同,方向相反,则木板受到木块A的摩擦力方向为水平向左。
当木板的运动速度增大时,因压力和接触面程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
【分析】(1)木块在水平方向做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知,拉力大小等于摩擦力的大小;
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;研究滑动摩擦力大小的影响因素与接触面粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度;
(3)由表中信息可知,只改变了受力面积大小,探究滑动摩擦力的大小与受力面积大小的关系;木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以受到的滑动摩擦力不变;木块开始滑动时受到的摩擦力大于匀速运动时受到的摩擦力;
(4)木块相对地面处于静止状态,弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力,方向相反;压力和接触面程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
26.【答案】(1)二力平衡;活塞
(2)C
(3)全部刻度部分的长度;
(4)①③
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)用注射器来估测大气压的值,如图甲,以注射器中的活塞为研究对象,在水平方向上用弹簧测力计拉活塞,根据二力平衡的原理,测出活塞左侧受到的大气压力,再测出活塞的横截面积,最后根据压强公式算出大气压的值。
(2)选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,说明活塞左侧面受到的大气压力过大,根据公式
可知,要选用一个活塞横截面积更小的注射器来减小活塞受到的大气压力。
(3)注射器的容积V是指全部刻度部分的容积,在计算活塞的横截面积时要测出全部刻度部分的长度L,则活塞的横截面积为
大气压强为
(4)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气时,活塞在水平方向上除了受到水平向右的大气压力以及水平向左的拉力,活塞右侧截面还会受到水平向左的气体压力,会导致测出的大气压力偏小,大气压强偏小;
②刻度尺的读数没读准时,会导致测出的长度L可能偏大,也可能偏小,测出的大气压强可能偏大也可能偏小;
③活塞与注射器筒壁不完全密封时,会有空气进入注射器,活塞在水平方向上除了受到水平向右的大气压力以及水平向左的拉力,活塞右侧截面还会受到水平向左的气体压力,会导致测出的大气压力偏小,大气压强偏小;
④活塞与注射器筒壁间有摩擦时,活塞在水平方向上除了受到水平向右的大气压力以及水平向左的拉力,还会受到水平向右的摩擦力,会导致测出的大气压力偏大,大气压强偏大。
故会使测量值小于真实值的是①③。
【分析】(1)根据二力平衡可以测量注射器活塞受到的大气压力,计算大气压;
(2)受力面积越大,受到的大气压力越大, 减小受力面积,可以减小压力;
(3)根据体积和长度的比值,计算横截面积,结合压力和受力面积的比值计算压强;
(4)利用注射器测量大气压时,注射器中有气体或漏气,测量的大气压偏小。
27.【答案】(1)三;二;大
(2)1.1;1.1×103
(3)控制变量法
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 分析比较实验步骤A、C、D实验可知,物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同,由此可知实验验证的是猜想三。
分析比较实验步骤A、B、C,实验可知,物体浸入液体中的体积不同,但液体密度相同,由此可知实验验证的是猜想二。
由实验步骤A、B、C可知,猜想二是正确的,并由此联想到,轮船的满载排水量越大,它的承载能力就越强。
(2) 物体在空气中时弹簧测力计示数4N,全部浸没在浓盐水中时弹簧测力计的示数为2.9N,因此物体在浓盐水中所受的浮力为
由图A、D所示实验可知,物体浸没在水中受到的浮力
由图A、E所示实验可知,物体浸没在盐水中受到的浮力
设物体体积为V,在水中受到的浮力为 ①
在盐水中受到的浮力为 ②
则①②联立,可得盐水的密度
(3) 当一个物理量跟多个影响因素有关时,我们通常只改变其中的某一个因素,而控制其余的所以因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,这种研究问题的方法叫控制变量法。
【分析】(1)物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同,探究浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关;物体浸入液体中的体积不同,但液体密度相同,探究浮力可能与物体排开液体的体积有关;轮船的满载排水量越大,它的承载能力就越强;
(2)根据F浮=G-F示,求出浮力;根据,求出盐水密度;
(3)本实验采用了控制变量法。
28.【答案】(1)7.1kg
(2)300N
(3)7.5×104Pa;变小
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:(1)由表中数据知,100km耗油量10L,则消耗汽油的体积为V=10L=10×10-3m3
根据 可得,消耗汽油的质量为m=ρV=0.71×103 kg/m×10×10-3m3=7.1kg
(2)汽车的总质量为1400kg,则汽车的重力为G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
汽车在平直公路上匀速行驶,则受到牵引力与阻为为一对平衡力,已知汽车受到的阻力为车重的0.02倍,故汽车行驶时受到的牵引力为F牵=f=0.02G=0.02×15000N=300N
(3)汽车对地面的压力等于重力,即F=G=15000N
受力面积为S=4×500cm2=2000cm2=0.2m
小汽车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为
由图可知,车体上凸下平,类似飞机机翼的形状,根据流体压强与流速的关系可知,汽车行驶时,汽车底部气流平直,流经距离近,流速慢。汽车顶部气流需流经弧形车身,流经距离远,气流速度比车底快。因此,汽车行驶时,车底压强大,车顶压强小,会形成一个向上的举力,则汽车对地面的压力减小,故行驶起来后对地面的压强变小。
答:(1)消耗汽油的质量为7.1kg;
(2)行驶时的汽车牵引力为300N;
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强7.5×104 Pa,行驶起来后对地面的压强变小。
【分析】(1)根据公式m=ρV,可求出消耗汽油的质量;
(2)根据公式G=mg及F牵=f=0.02G,可求出牵引力;
(3)根据F=G及,可求出对地面的压强;流体流速大的位置压强小。
29.【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。
30.【答案】(1)解:由图象可知,圆柱体的重力G=10N,圆柱体浸没在水中弹簧测力计示数为6N,则圆柱体受到的最大浮力为F浮=G-F=10N-6N=4N
答:该圆柱体受到的最大浮力为4N;
(2)解:圆柱体的体积
答:圆柱体的体积为4×10-4m3;
(3)解:圆柱体密度
答:圆柱体的密度为2.5×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和浸入液体中测力计示数差, 计算浮力;
(2)利用浮力和液体密度可以计算排开液体的体积;
(3)利用质量和体积的比值, 计算密度。
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