河北省石家庄八十一中2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
1.(2023九上·河北开学考)考试时,小明同学对身边的一些物品进行了估测,其中合理的是( )
A.小明的重力大约为牛顿
B.一张草稿纸对折后对桌面的压强大约为
C.一张物理试卷的面积为
D.小明从一楼爬到五楼的功率大于
【答案】B
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、一名中学生体重大约为500N,故A错误。
B、一张纸对桌面的压力等于重力,即,一张纸的面积为S=ab=25cm×20cm=500cm2,即对折后面积变为原来的一半为250cm2,由此可知对桌面的压强为,接近1Pa,故B正确。
C、一张试卷儿的面积大约是0.1m2,故C错误。
D、小明题中大约为500N,一层楼高大约3m,跑到五楼的高度为12m,即做功为W=Gh=500N×12m=6000J,从一楼到五楼大约需要40S,由此可知他的功率大约为,故D错误。
答案为:B
【分析】(1)初中生体重大约为50kg,即重力大约为500N。
(2)一张纸的长度大约为25cm,宽度大约为20cm,可以算出受力面积,一张纸质量大约为2g。
(3)先算出从一楼到五楼的功,然后除以时间即为功率。
2.(2019九上·邵阳期中)我国东南沿海昼夜温差小,西北内陆昼夜温差大的主要原因( )
A.日照时间不同 B.海拔不同
C.水的比热容比砂石大 D.水的比热容比砂石小
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。C符合题意。
故答案为:C
【分析】沿海地区水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。
3.(2023九上·河北开学考)图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.瓶盖上刻有纹线
B.雪地行驶的汽车轮胎装有防滑链
C.鞋底上制有花纹
D.旅行箱下装有小轮
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、瓶盖上刻有纹线是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意。
B、雪地行驶的汽车轮胎装有防滑链是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意。
C、鞋底上制有花纹通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意。
D、旅行箱下装有小轮是变滑动为滚动,是减少摩擦,故D符合题意。
答案为:D
【分析】(1)增大摩擦的方法有:增大接触面的粗糙程度,增大压力。
(2)减小摩擦的方法有:使接触面光滑,减小压力,变滑动为滚动,使接触面分离
4.(2023九上·河北开学考)关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直于支持面的
C.物体的重力越大,对支持面的压力一定越大
D.压力大,压强一定大
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】AB、压力的方向总是垂直支持面指向被压的物体,故A错误,B正确。
C、当物体放在水平面上时,压力大小等于重力大小,但物体没有放在水平面上时,压力与重力无关,故C错误。
D、压强有压力和受力面积决定,但一直说压力是错误的,故D错误。
答案为:B
【分析】(1)压力的方向总是垂直面指向被压了物体。
(2)在水平面上时,压力大小等于重力大小,不在水平面上时,压力与重力无关。
(3)压强有压力和受力面积决定。
5.(2023九上·河北开学考)下列说法不正确的是( )
A.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压有关
B.大气压强随海拔高度的增加而减小,水的沸点也随着降低
C.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用大气压工作的
D.托里拆利实验测出了大气压的数值
【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A、茶壶是利用了连通器原理,茶壶盖上小孔是为了让里边与外边保持大气压相同,水在重力作用下流出,故A不符合题意。
B、海拔高度越高,大气越稀薄,那么大气压强越小,大气压强越小,水的沸点越低,故B不符合题意。
C、医生用注射器把药水推入病人肌肉,使人的推力的作用,不是大气压,故C错误,符合题意。
D、托里拆利实验,第一个测出大气压的值,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】(1)茶壶利用连通器原理。
(2)高度越高,大气压强越小,大气压强越小,水的沸点越低。
(3)医生用注射器把药水推入病人肌肉内,是人的推力作用。
(4)马德堡半球实验第一次证明了大气压强的存在,托里拆利实验第一次测出了大气压强的值。
6.(2023·白山模拟)自行车是一种低碳环保的交通工具,它的结构及使用与物理知识密切相关,下列对应关系不正确的是( )
A.停止蹬车,车不会立即停下来——物体受到惯性
B.自行车刹车把——省力杠杆
C.自行车轮胎表面有凸起的花纹——增大摩擦力
D.骑自行车匀速上坡的过程——机械能变大
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】A.停止蹬车,车不会立即停下来,是由于物体具有惯性,继续保持原来状态,惯性不是力,A符合题意;
B.自行车刹车把,可以绕支点转动,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,正确,B不符合题意;
C.自行车轮胎表面有凸起的花纹,粗糙程度变大,可以增大摩擦力,正确,C不符合题意;
D.骑自行车匀速上坡,质量和速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,机械能变大,正确,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】惯性是物体自身保持原有状态的性质,不是力;使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;质量一定时,高度变大,重力势能变大。
7.(2022八下·开州期末)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.容器对桌面的压强大小关系为
B.三个物体的密度大小关系为
C.容器底部受到水的压力大小关系为
D.物体受到的浮力大小关系为
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则F浮=G
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F浮=G排=G
容器内水和物体的总重力G总=G水+G=G水+G排
三个容器内水面高度相同,所以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相等,即F甲=F乙=F丙
根据可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
A符合题意;
BD.A、B、C三个正方体的体积相同,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为FAA和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知GA=FA,GB=FB,GC=FC
所以GA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
BD不符合题意;
C.由图可知物体底部的深度,由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强相等,容器的底面积相同,根据F=pS可知,容器底部受到水的压力大小相同,即F甲=F乙=F丙
C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强;根据总重力判断压力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;根据液体密度和排开液体的体积计算浮力,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据物体的重力和相等的体积,判断物体密度大小。
8.(2017八下·长春期末)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳 B. 起子
C. 羊角锤 D. 镊子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
B、起子在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
C、羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
D、镊子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意;
故选D.
【分析】联系生活经验,要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系,若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆.
9.(2023九上·河北开学考)年月日,一架国产大飞机如图所示从浦东机场起飞,经过三个多小时的飞行后安全降落,这标志着即将交付的首架大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是( )
A.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
D.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A、飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐变大,故A正确。
B、飞机从起飞到安全着陆的整个过程中,速度在变化,那么它的动能一直在变化,故B错误。
C、飞机从起飞到安全着陆的整个过程中,速度在变化,高度在变化,那么它的机械能也在变化,故C错误。
D、飞机降落后在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能逐渐转化为内能,故D错误。
答案为:A
【分析】(1)重力势能与高度和质量有关。
(2)动能与质量和速度有关。
(3)机械能等于动能和势能之和。
(4)在跑道上滑行时动能转化为内能。
10.(2023九上·河北开学考)在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为,建筑材料在内匀速上升,不计绳重及摩擦。此过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受重力为 B.滑轮组所做的有用功为
C.工人所用拉力的功率为 D.滑轮组的机械效率为
【答案】A,D
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、根据滑轮组中绳子的拉力,可知滑轮的重力为G轮=2F-G物=2×200N-380N=20N,故A正确。
B、滑轮组所做的有用功为物体重力做的功W=Gh=380N×5m=1900J,故B错误。
C、工人拉力所做的功为W=FS=200N×10m=2000J,即工人拉力的功率为,故C错误。
D、滑轮组的机械效率为,故D正确。
答案为:AD
【分析】(1)滑轮组中绳子的拉力n表示绕过动滑轮的绳子个数。
(2)物体重力做了功为有用功。
(3)先求出拉力做的功,再用功除以时间就是功率。
(4)有用功除以总功就为机械效率。
11.(2023·漳州模拟)如图甲所示,水平向右的推力F将重为5N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,则( )
A.在0~4s时间内物体做加速运动
B.当t=1s时,物体受到的摩擦力为f1为12N
C.物体在t=1s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等
D.在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
【答案】C
【知识点】摩擦力的大小;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.由v-t图象可知,0~2s时物体运动的速度为0,物体处于静止状态,2~4s内物体向下做加速运动,A不符合题意;
B.由v-t图象可知,当t=1s时,物体处于静止状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,摩擦力为f1=G=5N
B不符合题意;
C.由v-t图象可知,4~6s内物体运动的速度4m/s不变,做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,二力大小相等,物体受到的滑动摩擦力为5N,即在t=1s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等,C符合题意;
D.2~4s内物体向下做加速运动,摩擦力小于重力,4~6s内物体运动做匀速直线运动,受到的摩擦力等于重力,物体的重力不变,故在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小不相等,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等。
12.(2023九上·河北开学考)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有的煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有的水溢出。已知煤油的密度是,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( )
A.漂浮, B.漂浮,
C.悬浮, D.沉底,
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理可以知道,物体所受到的浮力等于其排开液体的重力,此时物物体在水中受到的浮力大于在煤油中受到的浮力,由此可以推出物体在煤油中是沉入底部,那么就可以求出物体的体积,同时也可以算出物体在水中浸入的体积,因为在水中浸入的体积小于在煤油中浸入体积,所以物体在水中是漂浮的。故CD错误。物体在水中漂浮就可以知道物体的重力等于排出水的重力,进而知道物体的质量,物体浸没在煤油中可以知道物体的体积,进而可以算出物体的密度为,故A正确,B错误。
答案为:A
【分析】(1)物体漂浮时,浮力等于重力。
(2)物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积。
13.(2023九上·河北开学考)如图所示,为备战年北京冬奥会,滑雪运动员正在训练,运动员从坡上加速下滑,下列说法中正确的是( )
A.加速下滑时,运动员的重力势能全部转化为动能
B.滑雪板宽大,减小了对雪地的压强
C.运动员所受的重力与支持力是一对平衡力
D.滑雪板下表面光滑,减小了滑雪板与雪地间的摩擦力
【答案】B,D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、加速下滑时,运动员的重力势能转化为动能 和内能,故A错误。
B、滑雪板做的比较宽大,主要是为了增大受力面积,减小压强,故B正确。
C、重力的方向是竖直向下,支持你的方向是垂直支持面指向被支持的物体,它们的不在同一条直线上,即不是一对平衡力,故C错误。
D、滑雪板下表面比较光滑,主要是为了减少接触面的粗糙程度来减小摩擦,故D正确。
答案为:BD
【分析】(1)运动员下滑时,摩擦力做功,将一部分重力势能转化为内能。
(2)增大接触面的的面积,可以减小压强。
(3)平衡力必须在同一直线上。
(4)减小接触面的粗糙程度,可以减少摩擦力。
14.(2023九上·河北开学考)如图是甲、乙两种液体的压强与液体深度的关系图像,取,下列说法正确的是( )
A.乙液体的密度是
B.甲液体的密度比乙液体的密度大
C.甲液体的压强大于乙液体的压强
D.同种液体的压强与液体深度成正比
【答案】A,B,D
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A、由液体压强公式可知,乙的密度为,故A正确。
B、从图像中可知,在相同的深度甲的压强比乙的压强大,所以甲的密度大于乙的密度,故B正确。
C、压强与液体密度和进入深度有关,没有说浸入了深度,而判定甲压强大与压强是错误的,故C错误。
D、根据图像可知,同种液体的压强与液体深度成正比,故D正确。
答案为:ABD
【分析】(1)液体压强公式为p=ρgh。
(2)在相同的深度,液体密度越大,压强越大。
(3)液体压强与液体密度和浸入液体深度有关。
(4)同中液体的压强与浸入液体的深度成正比。
15.(2023九上·河北开学考)水平桌面上放置一底面积为的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为、、,密度分别为、、的均匀实心小球、、放入液体中,球漂浮,球悬浮,球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为、、。下列选项正确的是( )
A.若 ,则
B.将 球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
【答案】A,C,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、若三个小球的质量相等,则重力也相等,设都为G,A球漂浮浮力等于重力,即FA=G,B球悬浮,浮力等于小球的重力,即FB=G,C球下沉,浮力小于重力,即FCFC,故A正确。
B、C小球沉底,说明它的密度比液体密度大,如果切掉一部分,那么它的密度还是大于液体的密度,以它不会上浮,故B错误。
C、只取出A球时,液体下降的体积等于A球浸入的体积,而B球悬浮在液体中,那么液体密度等于B球的密度,即ρ液=ρB,A球浸入的体积为,即下降的高度为,故C正确。
D、先算出三个小球放入后液面上升的高度,但需要算出三个小球放入后,液体上升的体积,那么上升的高度为,故变化的压强为,故D正确。
答案为:ACD
【分析】(1)物体漂浮,浮力等于重力,物体悬浮,浮力等于重力,物体下沉,浮力小于重力。
(2)小球下沉时物体的密度大于液体密度。
(3)只取出球时,液体下降的体积等于球浸入的体积。
(4)先算出三个小球浸入的体积,根据体积算出液体上升的高度,进而算出变化的压强。
16.(2021九上·永顺期中)生活中的“热”含义非常丰富,而物理学中的热有三种①温度②热量③内能,“天气很热”中的“热”是指 高,“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指 增加。(选填代号)
【答案】①;③
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】温度是反映冷热程度的物理量,“天气很热”中的“热”是指温度很高,故答案为:①。做功和热传递是改变内能的两种方式,“两手相互摩擦手会发热”是通过克服摩擦做功,使手的内能增加、温度升高,故答案为:③。
【分析】天气热指温度高;摩擦生热是做功改变内能。
17.(2023九上·河北开学考)重的物体在的水平拉力作用下,沿水平地面前进后撤去拉力,这时物体又上前滑动了,则拉力做的功是 ,重力做的功是 。
【答案】200;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)拉力做的功为W=FS=20N×10m=200J。
(2)在重力方向上没有移动距离,所以重力不做功。
【分析】(1)功的公式为W=FS。
(2)重力与距离垂直,不做功。
18.(2023九上·河北开学考)液体的沸点与气压有关,如图所示,电压力锅在煮饭过程中,当阀门被顶起来后会不断喷气,此时锅内气压 一个标准大气压填“大于”“等于”或“小于”;我们可以闻到饭香是因为 。
【答案】大于;分子永不停息地做无规则运动
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;分子热运动
【解析】【解答】(1)当阀门被顶起来后会不断喷气,说明锅内的大气压力等于锅外的大气压力加上阀门的压力,同时说明锅内气压大于一个标准大气压。
(2)闻见香味属于扩散现象,其实质就是分子永不停息地做无规则运动。
【分析】(1)高压锅就是内部气压大于外部气压,提高水的沸点。
(2)扩散现象的本质是分子永不停息地做无规则运动。
19.(2023九上·河北开学考)如图,小明用杯子做了几个物理小实验。
(1)图甲,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。若米重,玻璃杯重,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为 。
(2)图乙,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出,此现象可以说明 的存在。
(3)图丙,在空玻璃杯子里放乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,此现象可以说明 。
【答案】(1)3
(2)大气压
(3)流速越大,压强越小
【知识点】摩擦力的大小;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)对筷子进行分析,筷子处于静止状态,向上的摩擦力等于向下的力,向下的力为米的重力和玻璃杯的重力,所以摩擦力为f=G米+G玻=2N+1N=3N。
(2)这是一个覆杯实验,纸片受到向上的大气压力和向下的水的重力,覆杯实验说明了大气压强的存在。
(3)乒乓球上方空气流速大,压强小,在大气压力作用下,乒乓球跳出玻璃杯,所以此现象说明了流速越大,压强越小。
【分析】(1)物体受力平衡时受到向上的力等于向下的力。
(2)覆杯实验证明了大气压强的存在。
(3)流体压强是流速越大,压强越小。
20.(2023九上·河北开学考)如图所示,斜面长,高小明站在斜面顶端用平行于斜面向上、大小为的拉力,将一个重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,那么在此过程中拉力做的功为 ,小明对物体做的有用功为 ,斜面的机械效率为 .
【答案】300;200;66.7%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)在此过程中拉力F做的功为W=FS=75N×4m=300J。
(2)小明对物体做的有用功为W=Gh=100N×2m=200J。
(3)斜面的机械效率为。
【分析】(1)直接利用功的公式就可以算出拉力做的功。
(2)有用功为物体重力做了功。
(3)斜面的机械效率等于物体重力做的功除以拉力做的功。
21.(2023九上·河北开学考)如图所示,轻质杠杆的点挂一个重物,绳的拉力为,为杠杆的支点,在的作用下杠杆处于平衡状态。请分别画出动力和阻力的力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】答案如图:
【分析】画力臂的方法是:找支点,画力的作用线,过支点做力的作用线的垂线。
22.(2023九上·河北开学考)如图所示,物块静止,画出此物体所受到的重力和浮力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】答案如图:
【分析】重力的方向是竖直向下,浮力的方向是竖直向上,此时漂浮重力大小等于浮力大小,线段长短要一样。
23.(2023九上·河北开学考)在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的方法是 选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法“。
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。说明物体的运动 填“需要”或“不需要”力来维持。
【答案】(1)同一高度由静止;控制变量法
(2)做匀速直线运动;不需要
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止释放。这种研究问题的方法是控制变量法。
(2)如果小车不受阻力做,那么小车将做匀速直线运动,说明了物体运动不需要力来维持。
【分析】(1)同一高度由静止释放,目的是使它到达斜面底端的速度相同。
(2)物体不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动,推翻了运动需要力来维持的理论。
24.(2023九上·河北开学考)某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)他向图甲中的形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,形管左右两侧液面的高度 。
(2)他将橡皮管的一端紧密地套在形管左侧的端口上,另外一端连接探头,检查气密性良好后,用手指轻压和重压橡皮膜,前后两次形管两边液面的高度差是 选填“相同”和“不同”的,两边液面高度差越大,反映出橡皮膜受到的压强 。选填“越大”、“不变”或“越小”
(3)把探头放入水中,如图乙所示,多次改变探头在水中的深度,比较形管左右两边液面高度差的变化,这样做的目的是探究 。
(4)他为了探究液体压强与液体密度的关系,分别用了下列三种液体进行实验,当探头分别在下列液体中相同的深度时,形管左右两侧液面的高度差最大的是____ 液体。
A.酒精
B.植物油
C.盐水
【答案】(1)相同
(2)不同;越大
(3)液体内部压强与液体深度的关系
(4)C
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)甲图的U形管是一个连通器,红墨水静止时,左右两侧的高度相同。
(2)如果气密性良好,用手指轻压和重压橡皮膜,则u形管两边液面的高度差是不同的,U形管两侧页面高度差越大,说明橡皮膜受到的压强越大。
(3)在同种液体中多次改变探头的深度,主要探究的是液体内部压强与液体深度的关系。
(4)在同一深度密度越大,压强越大,盐水的密度大,那么在盐水中U形管左右两侧的高度差是最大的。
【分析】(1)在连通器中,当液体不再流动时,左右两侧页面高度是一样的。
(2)在亲密性良好的情况下,轻压和重压,U形管两边液面高度差是不同的。高度差越大,说明像膜所受的压强越大,这是一种转换法。
(3)在同中液体内部深度越深,压强越大。
(4)液体压强与深度有关,同时也与液体密度有关。
25.(2023九上·河北开学考)小明利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,若出现如图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向 选填“左”或“右”调。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆、点下方挂不同数量的钩码,杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是 。经老师提醒后,小明继续进行实验得到杠杆的平衡条件为 用字母表示。
(3)若将图乙中、两点下方挂的钩码同时朝远离支点方向移动一小格,则杠杆 选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”。
【答案】(1)左
(2)只有一次的实验数据具有偶然性,得出的结论不具有普遍性;
(3)左端下沉
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)此时左端高,右端低,说明右端重,为了调节到水平平衡,应该将平衡螺母向左边移动。
(2)寻找规律时要进行多次实验,一次实验具有偶然性,换用不同的钩码进行多次实验才能使实验结论更具普遍性,即不足之处是:只有一次的实验数据具有偶然性,得出的结论不具有普遍性,经过数据分析可以得出结论为动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,公式表示为F1L1=F2L2。
(3)如果将左右两侧的钩码各向O点远离一格,那么左边变成了3×3,右边变成了2×4,左边大于右边,所以向左端下沉。
【分析】(1)要调节杠杆到水平位置平衡时,平衡螺母向高的那一侧移动。
(2)探究杠杆平衡条件实验中,应该多次实验,寻找普遍规律。
(3)根据杠杆平衡原理可以算出左端下沉。
26.(2023九上·河北开学考)一个实心正方体,体积为米,重牛。用细绳吊着浸人盛水的容器中,有的体积露出水面,此时容器中水面高度为厘米如图。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底部的压强;
(3)绳子的拉力;
(4)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面?
【答案】(1)解:此时正方体排开水的体积:,
物体此时所受的浮力:;
答:物体所受的浮力为;
(2)解:水对容器底部的压强:;
答:水对容器底部的压强为;
(3)解:绳子的拉力:;
答:绳子的拉力为;
(4)解:当物体全部浸没水中时所受浮力:,
所以物体会上浮,最终漂浮在水面上。
答:剪断绳子后,物体最终漂浮在水面上。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;浮力及其产生原因
【解析】【分析】(1)有1/3的体积露出水面,那么就有2/3的体积已浸入到水中,根据阿基米德原理可以算出它的浮力。
(2)根据液体压强公式即可算出液体对底部的压强。
(3)此时物体处于平衡状态,向上的力等于向下的力,向上的力有浮力和拉力,向下的力有重力,所以拉力等于重力减去浮力。
(4)如果物体全部浸没在水中时,它所受的浮力是12N。而物体本身重力是10N,所以物体漂浮在水面上。
27.(2022八下·南平期末)小南利用图甲的滑轮组,将一实心长方体以0.2m/s的速度匀速从水底拉出水面,图乙是该实心长方体所受拉力F1随时间t变化的图像。(不计摩擦、水的阻力及绳重)。求:
(1)实心长方体浸没时受到的浮力;
(2)实心长方体从水底到露出水面前,上升的高度;
(3)实心长方体从水底到露出水面前,若人对绳的拉力F2做功400J,求此过程中滑轮组的机械效率。
【答案】(1)解:由图乙可知,物体浸没时,测力计示数F1=200N,当物体被拉出水面后,物体所受的拉力等于物体的重力,为,所以物体浸没在水中所受到的浮力为
答:实心长方体浸没时受到的浮力为100N;
(2)解:长方体从水底到刚好露出运动的时间为,长方体上升的高度为
答:实心长方体从水底到露出水面前,上升的高度为1.6m;
(3)解:实心长方体从水底到露出水面前,有用功为
此过程中滑轮组的机械效率为
答:实心长方体从水底到露出水面前,若人对绳的拉力F2做功400J,此过程中滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】速度公式及其应用;浮力大小的计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据F浮=G物-F拉,求出受到的浮力;
(2)根据公式s=vt,求出上升的高度 ;
(3)根据公式,求出滑轮组的机械效率。
1 / 1河北省石家庄八十一中2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
1.(2023九上·河北开学考)考试时,小明同学对身边的一些物品进行了估测,其中合理的是( )
A.小明的重力大约为牛顿
B.一张草稿纸对折后对桌面的压强大约为
C.一张物理试卷的面积为
D.小明从一楼爬到五楼的功率大于
2.(2019九上·邵阳期中)我国东南沿海昼夜温差小,西北内陆昼夜温差大的主要原因( )
A.日照时间不同 B.海拔不同
C.水的比热容比砂石大 D.水的比热容比砂石小
3.(2023九上·河北开学考)图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.瓶盖上刻有纹线
B.雪地行驶的汽车轮胎装有防滑链
C.鞋底上制有花纹
D.旅行箱下装有小轮
4.(2023九上·河北开学考)关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直于支持面的
C.物体的重力越大,对支持面的压力一定越大
D.压力大,压强一定大
5.(2023九上·河北开学考)下列说法不正确的是( )
A.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压有关
B.大气压强随海拔高度的增加而减小,水的沸点也随着降低
C.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用大气压工作的
D.托里拆利实验测出了大气压的数值
6.(2023·白山模拟)自行车是一种低碳环保的交通工具,它的结构及使用与物理知识密切相关,下列对应关系不正确的是( )
A.停止蹬车,车不会立即停下来——物体受到惯性
B.自行车刹车把——省力杠杆
C.自行车轮胎表面有凸起的花纹——增大摩擦力
D.骑自行车匀速上坡的过程——机械能变大
7.(2022八下·开州期末)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.容器对桌面的压强大小关系为
B.三个物体的密度大小关系为
C.容器底部受到水的压力大小关系为
D.物体受到的浮力大小关系为
8.(2017八下·长春期末)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳 B. 起子
C. 羊角锤 D. 镊子
9.(2023九上·河北开学考)年月日,一架国产大飞机如图所示从浦东机场起飞,经过三个多小时的飞行后安全降落,这标志着即将交付的首架大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是( )
A.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
D.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
10.(2023九上·河北开学考)在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为,建筑材料在内匀速上升,不计绳重及摩擦。此过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受重力为 B.滑轮组所做的有用功为
C.工人所用拉力的功率为 D.滑轮组的机械效率为
11.(2023·漳州模拟)如图甲所示,水平向右的推力F将重为5N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,则( )
A.在0~4s时间内物体做加速运动
B.当t=1s时,物体受到的摩擦力为f1为12N
C.物体在t=1s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等
D.在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
12.(2023九上·河北开学考)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有的煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有的水溢出。已知煤油的密度是,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( )
A.漂浮, B.漂浮,
C.悬浮, D.沉底,
13.(2023九上·河北开学考)如图所示,为备战年北京冬奥会,滑雪运动员正在训练,运动员从坡上加速下滑,下列说法中正确的是( )
A.加速下滑时,运动员的重力势能全部转化为动能
B.滑雪板宽大,减小了对雪地的压强
C.运动员所受的重力与支持力是一对平衡力
D.滑雪板下表面光滑,减小了滑雪板与雪地间的摩擦力
14.(2023九上·河北开学考)如图是甲、乙两种液体的压强与液体深度的关系图像,取,下列说法正确的是( )
A.乙液体的密度是
B.甲液体的密度比乙液体的密度大
C.甲液体的压强大于乙液体的压强
D.同种液体的压强与液体深度成正比
15.(2023九上·河北开学考)水平桌面上放置一底面积为的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为、、,密度分别为、、的均匀实心小球、、放入液体中,球漂浮,球悬浮,球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为、、。下列选项正确的是( )
A.若 ,则
B.将 球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
16.(2021九上·永顺期中)生活中的“热”含义非常丰富,而物理学中的热有三种①温度②热量③内能,“天气很热”中的“热”是指 高,“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指 增加。(选填代号)
17.(2023九上·河北开学考)重的物体在的水平拉力作用下,沿水平地面前进后撤去拉力,这时物体又上前滑动了,则拉力做的功是 ,重力做的功是 。
18.(2023九上·河北开学考)液体的沸点与气压有关,如图所示,电压力锅在煮饭过程中,当阀门被顶起来后会不断喷气,此时锅内气压 一个标准大气压填“大于”“等于”或“小于”;我们可以闻到饭香是因为 。
19.(2023九上·河北开学考)如图,小明用杯子做了几个物理小实验。
(1)图甲,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。若米重,玻璃杯重,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为 。
(2)图乙,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出,此现象可以说明 的存在。
(3)图丙,在空玻璃杯子里放乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,此现象可以说明 。
20.(2023九上·河北开学考)如图所示,斜面长,高小明站在斜面顶端用平行于斜面向上、大小为的拉力,将一个重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,那么在此过程中拉力做的功为 ,小明对物体做的有用功为 ,斜面的机械效率为 .
21.(2023九上·河北开学考)如图所示,轻质杠杆的点挂一个重物,绳的拉力为,为杠杆的支点,在的作用下杠杆处于平衡状态。请分别画出动力和阻力的力臂。
22.(2023九上·河北开学考)如图所示,物块静止,画出此物体所受到的重力和浮力的示意图。
23.(2023九上·河北开学考)在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的方法是 选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法“。
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。说明物体的运动 填“需要”或“不需要”力来维持。
24.(2023九上·河北开学考)某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)他向图甲中的形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,形管左右两侧液面的高度 。
(2)他将橡皮管的一端紧密地套在形管左侧的端口上,另外一端连接探头,检查气密性良好后,用手指轻压和重压橡皮膜,前后两次形管两边液面的高度差是 选填“相同”和“不同”的,两边液面高度差越大,反映出橡皮膜受到的压强 。选填“越大”、“不变”或“越小”
(3)把探头放入水中,如图乙所示,多次改变探头在水中的深度,比较形管左右两边液面高度差的变化,这样做的目的是探究 。
(4)他为了探究液体压强与液体密度的关系,分别用了下列三种液体进行实验,当探头分别在下列液体中相同的深度时,形管左右两侧液面的高度差最大的是____ 液体。
A.酒精
B.植物油
C.盐水
25.(2023九上·河北开学考)小明利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,若出现如图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向 选填“左”或“右”调。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆、点下方挂不同数量的钩码,杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是 。经老师提醒后,小明继续进行实验得到杠杆的平衡条件为 用字母表示。
(3)若将图乙中、两点下方挂的钩码同时朝远离支点方向移动一小格,则杠杆 选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”。
26.(2023九上·河北开学考)一个实心正方体,体积为米,重牛。用细绳吊着浸人盛水的容器中,有的体积露出水面,此时容器中水面高度为厘米如图。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底部的压强;
(3)绳子的拉力;
(4)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面?
27.(2022八下·南平期末)小南利用图甲的滑轮组,将一实心长方体以0.2m/s的速度匀速从水底拉出水面,图乙是该实心长方体所受拉力F1随时间t变化的图像。(不计摩擦、水的阻力及绳重)。求:
(1)实心长方体浸没时受到的浮力;
(2)实心长方体从水底到露出水面前,上升的高度;
(3)实心长方体从水底到露出水面前,若人对绳的拉力F2做功400J,求此过程中滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、一名中学生体重大约为500N,故A错误。
B、一张纸对桌面的压力等于重力,即,一张纸的面积为S=ab=25cm×20cm=500cm2,即对折后面积变为原来的一半为250cm2,由此可知对桌面的压强为,接近1Pa,故B正确。
C、一张试卷儿的面积大约是0.1m2,故C错误。
D、小明题中大约为500N,一层楼高大约3m,跑到五楼的高度为12m,即做功为W=Gh=500N×12m=6000J,从一楼到五楼大约需要40S,由此可知他的功率大约为,故D错误。
答案为:B
【分析】(1)初中生体重大约为50kg,即重力大约为500N。
(2)一张纸的长度大约为25cm,宽度大约为20cm,可以算出受力面积,一张纸质量大约为2g。
(3)先算出从一楼到五楼的功,然后除以时间即为功率。
2.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。C符合题意。
故答案为:C
【分析】沿海地区水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。
3.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、瓶盖上刻有纹线是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意。
B、雪地行驶的汽车轮胎装有防滑链是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意。
C、鞋底上制有花纹通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意。
D、旅行箱下装有小轮是变滑动为滚动,是减少摩擦,故D符合题意。
答案为:D
【分析】(1)增大摩擦的方法有:增大接触面的粗糙程度,增大压力。
(2)减小摩擦的方法有:使接触面光滑,减小压力,变滑动为滚动,使接触面分离
4.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】AB、压力的方向总是垂直支持面指向被压的物体,故A错误,B正确。
C、当物体放在水平面上时,压力大小等于重力大小,但物体没有放在水平面上时,压力与重力无关,故C错误。
D、压强有压力和受力面积决定,但一直说压力是错误的,故D错误。
答案为:B
【分析】(1)压力的方向总是垂直面指向被压了物体。
(2)在水平面上时,压力大小等于重力大小,不在水平面上时,压力与重力无关。
(3)压强有压力和受力面积决定。
5.【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A、茶壶是利用了连通器原理,茶壶盖上小孔是为了让里边与外边保持大气压相同,水在重力作用下流出,故A不符合题意。
B、海拔高度越高,大气越稀薄,那么大气压强越小,大气压强越小,水的沸点越低,故B不符合题意。
C、医生用注射器把药水推入病人肌肉,使人的推力的作用,不是大气压,故C错误,符合题意。
D、托里拆利实验,第一个测出大气压的值,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】(1)茶壶利用连通器原理。
(2)高度越高,大气压强越小,大气压强越小,水的沸点越低。
(3)医生用注射器把药水推入病人肌肉内,是人的推力作用。
(4)马德堡半球实验第一次证明了大气压强的存在,托里拆利实验第一次测出了大气压强的值。
6.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】A.停止蹬车,车不会立即停下来,是由于物体具有惯性,继续保持原来状态,惯性不是力,A符合题意;
B.自行车刹车把,可以绕支点转动,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,正确,B不符合题意;
C.自行车轮胎表面有凸起的花纹,粗糙程度变大,可以增大摩擦力,正确,C不符合题意;
D.骑自行车匀速上坡,质量和速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,机械能变大,正确,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】惯性是物体自身保持原有状态的性质,不是力;使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;质量一定时,高度变大,重力势能变大。
7.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则F浮=G
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F浮=G排=G
容器内水和物体的总重力G总=G水+G=G水+G排
三个容器内水面高度相同,所以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相等,即F甲=F乙=F丙
根据可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
A符合题意;
BD.A、B、C三个正方体的体积相同,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为FAA和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知GA=FA,GB=FB,GC=FC
所以GA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
BD不符合题意;
C.由图可知物体底部的深度,由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强相等,容器的底面积相同,根据F=pS可知,容器底部受到水的压力大小相同,即F甲=F乙=F丙
C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强;根据总重力判断压力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;根据液体密度和排开液体的体积计算浮力,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据物体的重力和相等的体积,判断物体密度大小。
8.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
B、起子在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
C、羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
D、镊子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意;
故选D.
【分析】联系生活经验,要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系,若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆.
9.【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A、飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐变大,故A正确。
B、飞机从起飞到安全着陆的整个过程中,速度在变化,那么它的动能一直在变化,故B错误。
C、飞机从起飞到安全着陆的整个过程中,速度在变化,高度在变化,那么它的机械能也在变化,故C错误。
D、飞机降落后在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能逐渐转化为内能,故D错误。
答案为:A
【分析】(1)重力势能与高度和质量有关。
(2)动能与质量和速度有关。
(3)机械能等于动能和势能之和。
(4)在跑道上滑行时动能转化为内能。
10.【答案】A,D
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、根据滑轮组中绳子的拉力,可知滑轮的重力为G轮=2F-G物=2×200N-380N=20N,故A正确。
B、滑轮组所做的有用功为物体重力做的功W=Gh=380N×5m=1900J,故B错误。
C、工人拉力所做的功为W=FS=200N×10m=2000J,即工人拉力的功率为,故C错误。
D、滑轮组的机械效率为,故D正确。
答案为:AD
【分析】(1)滑轮组中绳子的拉力n表示绕过动滑轮的绳子个数。
(2)物体重力做了功为有用功。
(3)先求出拉力做的功,再用功除以时间就是功率。
(4)有用功除以总功就为机械效率。
11.【答案】C
【知识点】摩擦力的大小;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.由v-t图象可知,0~2s时物体运动的速度为0,物体处于静止状态,2~4s内物体向下做加速运动,A不符合题意;
B.由v-t图象可知,当t=1s时,物体处于静止状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,摩擦力为f1=G=5N
B不符合题意;
C.由v-t图象可知,4~6s内物体运动的速度4m/s不变,做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,二力大小相等,物体受到的滑动摩擦力为5N,即在t=1s时与t=5s时受到的摩擦力大小相等,C符合题意;
D.2~4s内物体向下做加速运动,摩擦力小于重力,4~6s内物体运动做匀速直线运动,受到的摩擦力等于重力,物体的重力不变,故在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小不相等,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等。
12.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理可以知道,物体所受到的浮力等于其排开液体的重力,此时物物体在水中受到的浮力大于在煤油中受到的浮力,由此可以推出物体在煤油中是沉入底部,那么就可以求出物体的体积,同时也可以算出物体在水中浸入的体积,因为在水中浸入的体积小于在煤油中浸入体积,所以物体在水中是漂浮的。故CD错误。物体在水中漂浮就可以知道物体的重力等于排出水的重力,进而知道物体的质量,物体浸没在煤油中可以知道物体的体积,进而可以算出物体的密度为,故A正确,B错误。
答案为:A
【分析】(1)物体漂浮时,浮力等于重力。
(2)物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积。
13.【答案】B,D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、加速下滑时,运动员的重力势能转化为动能 和内能,故A错误。
B、滑雪板做的比较宽大,主要是为了增大受力面积,减小压强,故B正确。
C、重力的方向是竖直向下,支持你的方向是垂直支持面指向被支持的物体,它们的不在同一条直线上,即不是一对平衡力,故C错误。
D、滑雪板下表面比较光滑,主要是为了减少接触面的粗糙程度来减小摩擦,故D正确。
答案为:BD
【分析】(1)运动员下滑时,摩擦力做功,将一部分重力势能转化为内能。
(2)增大接触面的的面积,可以减小压强。
(3)平衡力必须在同一直线上。
(4)减小接触面的粗糙程度,可以减少摩擦力。
14.【答案】A,B,D
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A、由液体压强公式可知,乙的密度为,故A正确。
B、从图像中可知,在相同的深度甲的压强比乙的压强大,所以甲的密度大于乙的密度,故B正确。
C、压强与液体密度和进入深度有关,没有说浸入了深度,而判定甲压强大与压强是错误的,故C错误。
D、根据图像可知,同种液体的压强与液体深度成正比,故D正确。
答案为:ABD
【分析】(1)液体压强公式为p=ρgh。
(2)在相同的深度,液体密度越大,压强越大。
(3)液体压强与液体密度和浸入液体深度有关。
(4)同中液体的压强与浸入液体的深度成正比。
15.【答案】A,C,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、若三个小球的质量相等,则重力也相等,设都为G,A球漂浮浮力等于重力,即FA=G,B球悬浮,浮力等于小球的重力,即FB=G,C球下沉,浮力小于重力,即FCFC,故A正确。
B、C小球沉底,说明它的密度比液体密度大,如果切掉一部分,那么它的密度还是大于液体的密度,以它不会上浮,故B错误。
C、只取出A球时,液体下降的体积等于A球浸入的体积,而B球悬浮在液体中,那么液体密度等于B球的密度,即ρ液=ρB,A球浸入的体积为,即下降的高度为,故C正确。
D、先算出三个小球放入后液面上升的高度,但需要算出三个小球放入后,液体上升的体积,那么上升的高度为,故变化的压强为,故D正确。
答案为:ACD
【分析】(1)物体漂浮,浮力等于重力,物体悬浮,浮力等于重力,物体下沉,浮力小于重力。
(2)小球下沉时物体的密度大于液体密度。
(3)只取出球时,液体下降的体积等于球浸入的体积。
(4)先算出三个小球浸入的体积,根据体积算出液体上升的高度,进而算出变化的压强。
16.【答案】①;③
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】温度是反映冷热程度的物理量,“天气很热”中的“热”是指温度很高,故答案为:①。做功和热传递是改变内能的两种方式,“两手相互摩擦手会发热”是通过克服摩擦做功,使手的内能增加、温度升高,故答案为:③。
【分析】天气热指温度高;摩擦生热是做功改变内能。
17.【答案】200;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)拉力做的功为W=FS=20N×10m=200J。
(2)在重力方向上没有移动距离,所以重力不做功。
【分析】(1)功的公式为W=FS。
(2)重力与距离垂直,不做功。
18.【答案】大于;分子永不停息地做无规则运动
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;分子热运动
【解析】【解答】(1)当阀门被顶起来后会不断喷气,说明锅内的大气压力等于锅外的大气压力加上阀门的压力,同时说明锅内气压大于一个标准大气压。
(2)闻见香味属于扩散现象,其实质就是分子永不停息地做无规则运动。
【分析】(1)高压锅就是内部气压大于外部气压,提高水的沸点。
(2)扩散现象的本质是分子永不停息地做无规则运动。
19.【答案】(1)3
(2)大气压
(3)流速越大,压强越小
【知识点】摩擦力的大小;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)对筷子进行分析,筷子处于静止状态,向上的摩擦力等于向下的力,向下的力为米的重力和玻璃杯的重力,所以摩擦力为f=G米+G玻=2N+1N=3N。
(2)这是一个覆杯实验,纸片受到向上的大气压力和向下的水的重力,覆杯实验说明了大气压强的存在。
(3)乒乓球上方空气流速大,压强小,在大气压力作用下,乒乓球跳出玻璃杯,所以此现象说明了流速越大,压强越小。
【分析】(1)物体受力平衡时受到向上的力等于向下的力。
(2)覆杯实验证明了大气压强的存在。
(3)流体压强是流速越大,压强越小。
20.【答案】300;200;66.7%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)在此过程中拉力F做的功为W=FS=75N×4m=300J。
(2)小明对物体做的有用功为W=Gh=100N×2m=200J。
(3)斜面的机械效率为。
【分析】(1)直接利用功的公式就可以算出拉力做的功。
(2)有用功为物体重力做了功。
(3)斜面的机械效率等于物体重力做的功除以拉力做的功。
21.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】答案如图:
【分析】画力臂的方法是:找支点,画力的作用线,过支点做力的作用线的垂线。
22.【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】答案如图:
【分析】重力的方向是竖直向下,浮力的方向是竖直向上,此时漂浮重力大小等于浮力大小,线段长短要一样。
23.【答案】(1)同一高度由静止;控制变量法
(2)做匀速直线运动;不需要
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止释放。这种研究问题的方法是控制变量法。
(2)如果小车不受阻力做,那么小车将做匀速直线运动,说明了物体运动不需要力来维持。
【分析】(1)同一高度由静止释放,目的是使它到达斜面底端的速度相同。
(2)物体不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动,推翻了运动需要力来维持的理论。
24.【答案】(1)相同
(2)不同;越大
(3)液体内部压强与液体深度的关系
(4)C
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)甲图的U形管是一个连通器,红墨水静止时,左右两侧的高度相同。
(2)如果气密性良好,用手指轻压和重压橡皮膜,则u形管两边液面的高度差是不同的,U形管两侧页面高度差越大,说明橡皮膜受到的压强越大。
(3)在同种液体中多次改变探头的深度,主要探究的是液体内部压强与液体深度的关系。
(4)在同一深度密度越大,压强越大,盐水的密度大,那么在盐水中U形管左右两侧的高度差是最大的。
【分析】(1)在连通器中,当液体不再流动时,左右两侧页面高度是一样的。
(2)在亲密性良好的情况下,轻压和重压,U形管两边液面高度差是不同的。高度差越大,说明像膜所受的压强越大,这是一种转换法。
(3)在同中液体内部深度越深,压强越大。
(4)液体压强与深度有关,同时也与液体密度有关。
25.【答案】(1)左
(2)只有一次的实验数据具有偶然性,得出的结论不具有普遍性;
(3)左端下沉
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)此时左端高,右端低,说明右端重,为了调节到水平平衡,应该将平衡螺母向左边移动。
(2)寻找规律时要进行多次实验,一次实验具有偶然性,换用不同的钩码进行多次实验才能使实验结论更具普遍性,即不足之处是:只有一次的实验数据具有偶然性,得出的结论不具有普遍性,经过数据分析可以得出结论为动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,公式表示为F1L1=F2L2。
(3)如果将左右两侧的钩码各向O点远离一格,那么左边变成了3×3,右边变成了2×4,左边大于右边,所以向左端下沉。
【分析】(1)要调节杠杆到水平位置平衡时,平衡螺母向高的那一侧移动。
(2)探究杠杆平衡条件实验中,应该多次实验,寻找普遍规律。
(3)根据杠杆平衡原理可以算出左端下沉。
26.【答案】(1)解:此时正方体排开水的体积:,
物体此时所受的浮力:;
答:物体所受的浮力为;
(2)解:水对容器底部的压强:;
答:水对容器底部的压强为;
(3)解:绳子的拉力:;
答:绳子的拉力为;
(4)解:当物体全部浸没水中时所受浮力:,
所以物体会上浮,最终漂浮在水面上。
答:剪断绳子后,物体最终漂浮在水面上。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;浮力及其产生原因
【解析】【分析】(1)有1/3的体积露出水面,那么就有2/3的体积已浸入到水中,根据阿基米德原理可以算出它的浮力。
(2)根据液体压强公式即可算出液体对底部的压强。
(3)此时物体处于平衡状态,向上的力等于向下的力,向上的力有浮力和拉力,向下的力有重力,所以拉力等于重力减去浮力。
(4)如果物体全部浸没在水中时,它所受的浮力是12N。而物体本身重力是10N,所以物体漂浮在水面上。
27.【答案】(1)解:由图乙可知,物体浸没时,测力计示数F1=200N,当物体被拉出水面后,物体所受的拉力等于物体的重力,为,所以物体浸没在水中所受到的浮力为
答:实心长方体浸没时受到的浮力为100N;
(2)解:长方体从水底到刚好露出运动的时间为,长方体上升的高度为
答:实心长方体从水底到露出水面前,上升的高度为1.6m;
(3)解:实心长方体从水底到露出水面前,有用功为
此过程中滑轮组的机械效率为
答:实心长方体从水底到露出水面前,若人对绳的拉力F2做功400J,此过程中滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】速度公式及其应用;浮力大小的计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据F浮=G物-F拉,求出受到的浮力;
(2)根据公式s=vt,求出上升的高度 ;
(3)根据公式,求出滑轮组的机械效率。
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