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八上科学 第一章——第二章 力 压强 练习
一.选择题(共24小题)
1.下列是小强同学在学习过程中得出的四个结论,你认为错误的一项是( )
A.嫦娥二号在轨道飞行时,如果所受的力同时消失,它将做匀速直线运动
B.小明匀速爬杆时,手对杆的握力和小明受到的重力是一对平衡力
C.行车时司机要系安全带,是为防止惯性带来的危害
D.在匀速直线行驶的车中,小明竖直跳起后会落在原地,是因为小明具有惯性
2.用一根弹簧秤拉着重为8N的木块在水平桌面上做匀速直线运动,当速度为0.1m/s时,弹簧秤读数为2N,那么以0.2m/s速度做匀速直线运动时,桌面与木块的摩擦力为( )
A.16N B.8N C.4N D.2N
3.下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图(甲)中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向上
B.图(乙)中筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向向上
C.图(丙)中力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,弹簧测力计的示数也逐渐变大
D.图(丁)为每隔相等时间拍摄的某个同学的位置图片,由图可知该同学运动越来越快
4.如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动。若力F1和F2同时增大,则两物体受到的摩擦力大小会( )
A.甲不变,乙不变 B.甲不变,乙增大
C.甲增大,乙不变 D.甲增大,乙增大
5.小枫同学提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对小枫的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.大小、方向和作用点都相同
B.大小相同,方向和作用点都不同
C.大小、方向都相同,作用点不同
D.作用点相同,大小、方向都不同
6.小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是( )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
7.小球A静止放在光滑车厢底板上(设车厢底板足够长),如图所示。当车厢受到水平向右的力F作用时,车厢从静止开始在水平地面上做速度越来越大的直线运动,则小球A相对于地面的运动情况是( )
A.做匀速直线运动
B.作与车厢同方向速度越来越大的直线运动
C.处于静止状态
D.作与车厢反方向速度越来越大的直线运动
8.如图所示,茶杯静止在水平桌面上,下列判断正确的是( )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
C.茶杯的重力与茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
9.如图所示,一块截面为三角形的木块B静止在水平桌面上,长方体木块A静止在B的斜面上,下列说法正确的是( )
A.A静止在B的斜面上没有受到摩擦力的作用
B.B对A的支持力与桌面对B的支持力是一对相互作用力
C.A的重力与B对A的支持力是一对平衡力
D.桌面对B的支持力大于B的重力
10.如图所示是杂技表演项目“顶缸”,图中演员顶着缸静止不动时,下列说法中正确的是( )
A.缸受到的重力与演员受到的重力是一对平衡力
B.演员对地面的压力与地面对演员的支持力是一对平衡力
C.缸受到的重力和演员对缸的支持力是一对相互作用力
D.缸对演员的压力与演员对缸的支持力是一对相互作用力
11.小宁同学在测量某处大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变低
C.若把此装置从山脚带到山顶,则管内外水银面的高度差将略微增大
D.若换用水做实验,则大气压能支持水柱的高度比水银高
12.下列生活实例中,利用大气压的是( )
A.注射器将药液注入人体内
B.注射器吸药液
C.用压力锅煮熟食物
D.用不干胶将挂衣钩粘在光滑的瓷砖面上
13.如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲<p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙
14.某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压p的公式是( )
A.p= B.p= C.p= D.p=πd2G
15.下列关于四图对应的现象或原理解释,其中正确的是( )
A.甲图“拔罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
B.乙图实验中选用不同直径的马德堡半球,拉开所需要的力相同
C.丙图是用来给病人注射药物的注射器,它利用了大气压的原理
D.丁图是自制的简易气压计,管内水柱升高说明外界大气压增大
16.如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。选项中表示此过程中量杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
17.如图所示,把铁块放在空平底杯中,沿杯壁缓慢均量地向杯中加水,直至加满。则在加水的全过程中,水对容器底的压强p与水深h的关系图像是( )
A. B.
C. D.
18.如图1所示,静止时U形管两液面相平,下列选项包含图2中所有合理情形的是( )
A.乙、丁 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、丁
19.如图所示是小明发明的给鸡自动喂水装置,下列是同学们关于此装置的讨论,其中说法正确的是( )
A.瓶内灌水时必须灌满,否则瓶子上端有空气,水会迅速流出来
B.大气压可以支持大约10米高的水柱,瓶子太短,无法实现自动喂水
C.若外界大气压突然降低,容器中的水会被吸入瓶内,使瓶内的水面升高
D.当瓶口露出水面时,瓶内的水会流出来,实现给鸡自动喂水
20.下列实例中,不能利用气体或液体压强与流速关系解释的是( )
A.在火车进、出站台时,乘客必须站在安全线以外
B.“过堂风”会把居室中侧面摆放的衣柜门吹开
C.用气筒给篮球打气,将气筒活塞往下压时感觉吃力
D.汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会向中间飘动
21.如图所示,三个容器中分别装有甲、乙、丙三种不同的液体,已知容器底受到的液体压强相等,则这三种液体的密度关系是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲<ρ丙<ρ乙
C.ρ甲>ρ丙>ρ乙 D.ρ乙>ρ甲>ρ丙
22.两个完全相同的圆柱形容器中,分别盛有质量相等的煤油和水,如图所示,已知图中液体内M、N两点到容器底部的距离相等,煤油的密度小于水的密度。设M、N两点处的液体压强分别为pM和pN,则这两处的液体压强大小关系是( )
A.pM小于pN B.pM等于pN C.pM大于pN D.无法判断
23.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有水和酒精(ρ水>ρ酒精),且两种液体对容器底部的压强相等。一定能使水对容器底部的压强大于酒精对容器底部压强的方法是( )
A.倒入相同质量的水和酒精
B.倒入相同体积的水和酒精
C.抽出相同质量的水和酒精
D.抽出相同体积的水和酒精
24.如图是某同学自制的盛水容器的示意图,容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管,橡皮塞与玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的,玻璃管内的水面恰好与下端管口相平。打开阀门K,接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的下端仍在水中。对此说法正确的是( )
A.接水后与接水前相比较,玻璃管外的水面上升
B.接水后与接水前相比较,玻璃管口的水面上升
C.接水后与接水前相比较,容器底内表面a点的压强减少
D.接水过程中,容器内的水中出现了气泡
二.填空题(共19小题)
25.气球是一种常用的实验器材。请回答:
(1)如图甲所示,左手压气球,两球都变形了,说明力的作用是 。
(2)如图乙所示,向后喷气,气球前进,使气球向前运动的施力物体是 (选填“气球内喷出的气体”或“气球外的空气”)。
(3)如图丙所示,手指戳气球,气球凹进,说明力能改变物体的 (选填“形状”或“运动状态”)。
26.在水平桌面上放一把直尺,用一只手压住,并用另一只手水平向右抽出直尺,直尺受到的摩擦力方向为水平向 (填“左”或“右”),按压直尺的力越大,直尺越难抽出,可推测滑动摩擦力的大小与 大小有关。
27.如图,小球从A点摆动到C点(不计空气阻力),小球在B点的时候,受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。若在C点的时候外力突然消失,接下去小球将 (选填“静止”或“匀速直线运动”)。
28.学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选 用 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 牛。
29.如图甲所示,一物体放在水平地面上,受到水平向右的拉力作用。物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系,如图丙所示。则0~2s,物体所受的摩擦力大小是 N,2~4s物体受到的摩擦力大小是 N。
30.如图所示装置,将物体M放在水平桌面上,两边用细线通过固定的滑轮与吊盘相连。在左盘中放重1.5N的砝码,右盘中放重2N的砝码时,物体M能以0.1m/s的速度向右做匀速直线运动,此时M受到摩擦力的大小为 N.若要让物体M能在水平桌面上以0.2m/s的速度向左做匀速直线运动,应在左盘中增加砝码的重量为 N(吊盘重、细线重和滑轮转轴间的摩擦均不计)。
31.如图所示,用F=6N的水平向左的拉力匀速拉动物块B时,物块A静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N。则物块A受到的摩擦力大小为 N,方向为 。如果逐渐增大拉力F,物块A受到的摩擦力将 (填“增大”“不变”或“减小”)。
32.如图所示,一名滑雪爱好者从坡面往下滑,此时雪地对滑雪板的摩擦力方向是沿
坡面 (填“向上”或“向下”)。运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将处于 状态;滑雪爱好者停止用滑雪杖撑雪地,仍会向前滑行一段距离,这是由于他具有 。
33.如图,汽车向右行驶过程中,小球突然向右摆动,说明汽车在做 运动.(选填“加速”“减速”或“匀速”)此时小球所受重力的方向是 ,
小球共受到 个力的作用(忽略空气阻力)。
34.重为G0的小雨站在电梯上,
(1)如果电梯匀速上升,下列几对力中,属于平衡力的有 。(填序号)
①人的重力与电梯对人的支持力 ②人对电梯的压力与电梯对人的支持力
③人的重力与人对电梯的压力 ④人的重力与人对地球的吸引力
(2)如果电梯加速上升,人受力 (选填“平衡”或“不平衡”),人对电梯的压力 电梯对人的支持力。(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)如果小雨背着质量为m的书包站在匀速上升的电梯上,那么电梯对人的支持力等于 。
35.如图所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿路线 运动,你判断的依据是 。若当小球滚至右侧最高点时,撤去所有外力,它将 。
36.小瓶子,大用处。小普利用矿泉水瓶研究多种科学问题:
(1)如图甲,小普将矿泉水瓶放在水平桌面上,用手推其上部,瓶子会倒,推其下部,瓶子会移动。这说明力的作用效果跟力的 有关。
(2)如图乙,小普用10N的力,握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动;接着他喝掉一半水后,仍竖直握着不动,此时瓶子受到的摩擦力会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
37.一小组同学使用了如图所示装置测滑动摩擦力,将A、B叠放水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉(B不会从A上方落下),当A被拉动时,弹簧测力计a示数为3N,b弹簧测力计示数为7N,则A、B间的滑动摩擦力为 N,A与水平面间的摩擦力的大小为 N。
38.自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。
例如:A.轮胎上刻有花纹B.车胎做成圆形C.脚踏板凹凸不平D.刹车时用力捏闸 E.车轴处装有滚珠F.车的把手上有凹槽
上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母)通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是: ,通过增大压力而增大摩擦的是: 。
39.小科学习液体压强计的原理后,将液体压强计进行了如下改进:
(1)图甲中,当两金属盒置于空气中时,U形管液面相平。现将两金属盒分别放入装有不同液体的甲、乙容器内,两金属盒所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则说明液体A密度比液体B密度 。
(2)图乙中,U形管右端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。用吹风机向玻璃管中吹风时,U形管的右端液柱将 (填“上升”或“下降”)。
40.如图甲所示,玻璃管中液面与瓶中液面等高(玻璃瓶密封良好),当向外拉注射器活塞时,能够观察到的现象是:直玻璃管内的液面 (选填“高于”、“低于”或“等于”)瓶中液面高度;图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管中液面比B管中液面 (选填“高”或“低”)。
41.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 。
42.如图甲所示,密闭容器静止在水平桌面上。若将其倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压强 ,水对容器底压力 ,容器对桌面的压力 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
43.某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
(1)图甲是注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为20mL,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为8cm,可算得活塞的横截面积为 cm2。
(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=25.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p= Pa。
(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值 。(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
三.实验探究题(共5小题)
44.力的作用效果与哪些因素有关呢?小明做了四次实验:将一个弹性较好的钢片一端固定在O点,分别在钢片上施加一个力,观察力的作用效果,如图所示。
(1)实验时,通过 来反映力的作用效果大小。
(2)若要研究力的作用效果与力的方向是否有关,可比较 两图。
(3)比较乙、丙两图,小明得出结论:力的作用效果与力的大小有关。请你判断小明的结论是否正确,并说明理由 。
45.某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液,自制了一个简易气压计(如图所示),用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题:
(1)液面上方是空气,分析可知瓶内的气压 (填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
(2)该同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会 (填“上升”“下降”或“不变”),这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
(3)为了排除其他因素对实验结果的影响,在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应该注意 (写出一点即可)。
46.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: ;
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明做法的错误之处是: ;
(3)乙方案:将长木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平拉住木块,水平拉长木板,使长木板在木块下面滑动。乙方案中是否要求长木板一定做匀速直线运动?答: 。(填“一定”或“不一定”)
47.为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”,某实验小组设计了如图所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上,如图甲所示。
(1)在甲图中,缓慢向两侧移动铁架台E和F,保持木块A与B位置不动,整个装置静止后,木块A所受摩擦力fA的方向向 ,大小应该等于弹簧测力计 (填“C”或“D”)的示数;
(2)实验中发现,弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数。经过讨论,同学们完善了实验装置,如图乙所示。放置细圆木条是为了消除 之间的摩擦力对实验的影响;
(3)同学们利用完善后的装置重新进行实验,整个装置静止后,弹簧测力计C的示数为2N,弹簧测力计D的示数如图所示为 N。
48.小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大。他进行了如下实验。
(1)拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为 N,若绳端钩码增加为3N,则弹簧测力计的示数将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)为减小活塞与针筒之间的摩擦,小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上,再次测量后发现摩擦减到很小。于是他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔。当弹簧测力计示数为5.1N时,针筒开始向右移动,又测得针筒全部刻度的总长度为4cm,则本地大气压强的测量值为 Pa.小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四.计算题(共2小题)
49.如图所示,物体A重3N,底面积为3cm2;B容器质量为30g,底面积为5cm2,装有深度为10cm、质量为60g的水,(ρ水=l×103kg/m3,g=10N/kg)则:
(1)A对地面的压强是多大?
(2)水对容器底部的压力是多大?
(3)如果把A投入B中(水未溢出),则B对地面的压强是多大?
50.科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时,发现了大象行定时留在平整沙地上的一串大小。深度基本相同的脚印,如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器,将它放在脚印边同样的沙面上,不断往容器中装小钢珠,使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等,然后又做了一个脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10厘米2,容器和小钢珠的总质量为25千克。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状,剪下“脚印”,测得质量为40克。在同一张纸上剪下一块边长10厘米的正方形,测出质量为5克。求:
(1)行走(两脚着地)时大象对地面的压强为多少帕。
(2)大象的质量约为多少千克。
参考答案与试题解析
一.选择题(共24小题)
1.下列是小强同学在学习过程中得出的四个结论,你认为错误的一项是( )
A.嫦娥二号在轨道飞行时,如果所受的力同时消失,它将做匀速直线运动
B.小明匀速爬杆时,手对杆的握力和小明受到的重力是一对平衡力
C.行车时司机要系安全带,是为防止惯性带来的危害
D.在匀速直线行驶的车中,小明竖直跳起后会落在原地,是因为小明具有惯性
【解答】解:A、嫦娥二号在轨道飞行时,如果所受的力同时消失,由于惯性它将做匀速直线运动。A说法正确,不合题意。
B、小明匀速爬杆时,手对杆的握力和小明受到的重力不作用在同一直线上,所以二力不是一对平衡力。B说法错误,符合题意。
C、行车时司机要系安全带,是为防止惯性带来的危害。C说法正确,不合题意。
D、在匀速直线行驶的车中,小明竖直跳起后会落在原地,是因为小明具有惯性的缘故。D说法正确,不合题意。
故选:B。
2.用一根弹簧秤拉着重为8N的木块在水平桌面上做匀速直线运动,当速度为0.1m/s时,弹簧秤读数为2N,那么以0.2m/s速度做匀速直线运动时,桌面与木块的摩擦力为( )
A.16N B.8N C.4N D.2N
【解答】解:
由题意可知木块在水平桌面上以v1=0.1m/s的速度做匀速直线运动,表明该木块在水平方向受到弹簧测力计的拉力和木块受到的摩擦力这一对平衡力的作用,所以,木块受到的摩擦力为2N.摩擦力的大小与运动的速度无关,故以0.2m/s速度做匀速直线运动时,桌面与木块的摩擦力仍为2N。
故选:D。
3.下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图(甲)中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向上
B.图(乙)中筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向向上
C.图(丙)中力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,弹簧测力计的示数也逐渐变大
D.图(丁)为每隔相等时间拍摄的某个同学的位置图片,由图可知该同学运动越来越快
【解答】解:A、图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,其重力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力与重力方向相反,即摩擦力方向竖直向上,故A正确;
B、图乙中筷子提米在空中静止时,筷子与米之间由于相互挤压而产生摩擦力,由于米的重力竖直向下,所以筷子对米的摩擦力与米和杯子的总重力平衡,则筷子对米的摩擦力竖直向上。由于物体间力的作用是相互的,相互作用力方向相反,所以米对筷子也存在一个摩擦力,方向竖直向下,故B错误;
C、图丙中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,物体A与弹簧测力计之间保持相对静止,其压力与接触面不变,所以摩擦力不变,弹簧测力计的示数将不变,故C错误;
D、图丁中,相同时间内人运动的距离越来越短,所以该同学运动的越来越慢,故D错误。
故选:A。
4.如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动。若力F1和F2同时增大,则两物体受到的摩擦力大小会( )
A.甲不变,乙不变 B.甲不变,乙增大
C.甲增大,乙不变 D.甲增大,乙增大
【解答】解:如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上,受力平衡,摩擦力等于物体甲的重力,当压力F1增大,仍静止,摩擦力仍等于物体重力,重力不变,摩擦力不变;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力F2,若力F2增大,由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,两者都不变,则滑动摩擦力不变,则两物体受到的摩擦力大小会都不变。故A正确,BCD错误。
故选:A。
5.小枫同学提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对小枫的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.大小、方向和作用点都相同
B.大小相同,方向和作用点都不同
C.大小、方向都相同,作用点不同
D.作用点相同,大小、方向都不同
【解答】解:手对桶的提力和桶对手的拉力是一对相互作用力,它们作用在不同的物体上,所以作用点不同,方向相反,但大小相等,并且作用在同一直线上。
故选:B。
6.小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是( )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
【解答】解:A、踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的,故A正确;
B、球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性,故B正确;
C、球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用,故C正确;
D、球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将做匀速直线运动,故D错误。
故选:D。
7.小球A静止放在光滑车厢底板上(设车厢底板足够长),如图所示。当车厢受到水平向右的力F作用时,车厢从静止开始在水平地面上做速度越来越大的直线运动,则小球A相对于地面的运动情况是( )
A.做匀速直线运动
B.作与车厢同方向速度越来越大的直线运动
C.处于静止状态
D.作与车厢反方向速度越来越大的直线运动
【解答】解:对小球受力分析可知,车内的小球只受竖直方向的重力和支持力,这两个力是一对平衡力,小球所受合外力为零,所以无论车厢如何运动,小球相对于地面仍然处于静止状态。
故选:C。
8.如图所示,茶杯静止在水平桌面上,下列判断正确的是( )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
C.茶杯的重力与茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
【解答】解:
A、桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、桌子的重力与桌面对茶杯的支持力,这两个力作用在不同的物体上,大小也不同,不是一对相互作用力,故B错误;
C、茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力方向都是竖直向下,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D、茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故D错误。
故选:A。
9.如图所示,一块截面为三角形的木块B静止在水平桌面上,长方体木块A静止在B的斜面上,下列说法正确的是( )
A.A静止在B的斜面上没有受到摩擦力的作用
B.B对A的支持力与桌面对B的支持力是一对相互作用力
C.A的重力与B对A的支持力是一对平衡力
D.桌面对B的支持力大于B的重力
【解答】解:A、A静止在B的斜面上,有向下滑动的趋势,所以A和B都受到摩擦力的作用,故A错误;
B、B对A的支持力与桌面对B的支持力大小不同,方向不相反,也不在一条直线上,不是一对相互作用力,故B错误;
C、A的重力与B对A的支持力不是作用在一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D、桌面对B的支持力等于B和A的重力之和,因此,大于B的重力,故D正确。
故选:D。
10.如图所示是杂技表演项目“顶缸”,图中演员顶着缸静止不动时,下列说法中正确的是( )
A.缸受到的重力与演员受到的重力是一对平衡力
B.演员对地面的压力与地面对演员的支持力是一对平衡力
C.缸受到的重力和演员对缸的支持力是一对相互作用力
D.缸对演员的压力与演员对缸的支持力是一对相互作用力
【解答】解:A、缸受到的重力与演员受到的重力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、演员对地面的压力与地面对演员的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、缸受到的重力和演员对缸的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、缸对演员的压力与演员对缸的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
11.小宁同学在测量某处大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变低
C.若把此装置从山脚带到山顶,则管内外水银面的高度差将略微增大
D.若换用水做实验,则大气压能支持水柱的高度比水银高
【解答】解:A、由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B、将玻璃管稍倾斜一点,会使管内水银柱长度变长,但竖直高度依然会不变,故B错误;
C、水银若把此装置从山脚带到山顶,山顶的高度大,大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故C错误;
D、根据p大气=p液体=ρ液体gh,由于大气压不变,若换用密度比水银小的水做实验,则大气压能支撑的液柱高度会增大,故D正确。
故选:D。
12.下列生活实例中,利用大气压的是( )
A.注射器将药液注入人体内
B.注射器吸药液
C.用压力锅煮熟食物
D.用不干胶将挂衣钩粘在光滑的瓷砖面上
【解答】解:A、用注射器将药液注入病人的身体内,利用的是人的推力,与大气压无关,故A不符合题意;
B、将注射器的活塞推下时,将针筒内的空气排出,再向上提起活塞时,针筒内的体积增大,压强减小,药液在外界大气压的作用下被压入针筒内,利用了大气压,故B符合题意;
C、用压力锅煮熟食物是利用气压高沸点高的原理,故C不符合题意;
D、用不干胶将挂衣钩粘在光滑的瓷砖面上是利用了分子间的引力,不属于利用大气压,故D不符合题意。
故选:B。
13.如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲<p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙
【解答】解:两容器的质量相等,由图知,液体的体积关系为V甲>V乙,根据m=ρV可知,液体的质量关系为m甲>m乙,由G=mg可得,两容器的总重力关系为G甲>G乙,容器对水平桌面上压力等于容器的总重力,所以F甲>F乙;
甲、乙两容器,分别装有同种液体,且液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相同,即p甲=p乙,故C正确。
故选:C。
14.某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压p的公式是( )
A.p= B.p= C.p= D.p=πd2G
【解答】解:皮碗的表面积S=πr2=π,
根据题意可知,最多能挂的物重G等于对皮碗的拉力,
而大气对皮碗的压力与物体对皮碗的拉力是一对平衡力,则F=G,
所以,大气压:p====。
故选:C。
15.下列关于四图对应的现象或原理解释,其中正确的是( )
A.甲图“拔罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
B.乙图实验中选用不同直径的马德堡半球,拉开所需要的力相同
C.丙图是用来给病人注射药物的注射器,它利用了大气压的原理
D.丁图是自制的简易气压计,管内水柱升高说明外界大气压增大
【解答】解:A、罐子会吸附在皮肤上,是因为罐内气压小于外界的大气压,故是说明大气有压强;皮肤上的圆形血印是向外凸起,说明人体内也有压强,体内压强比罐内压强大,导致皮肤向外凸起,故A正确。
B、进行马德堡半球实验时,根据F=pS可知,大气压一定,选用不同的直径的半球时,受力面积不同,产生的大气压力不同,拉开半球所用的力不同,故B错误;
C、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故C错误;
D、瓶内气体压强等于大气压强与水柱产生压强之和;外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压与水柱产生压强之和,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高,故D错误。
故选:A。
16.如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。选项中表示此过程中量杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:据图可知,量杯的形状是上宽下窄,所以在向量杯中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在量杯中的增加的高度越来越小,所以量杯底部所受液体压强的增加量也会越来越小,故B是正确的。
故选:B。
17.如图所示,把铁块放在空平底杯中,沿杯壁缓慢均量地向杯中加水,直至加满。则在加水的全过程中,水对容器底的压强p与水深h的关系图像是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:加水的过程中(加满前)水的深度变大,由p=ρ水gh可知,水对容器底的压强一直变大,且p与水深h成正比,则p﹣h图像是一条过原点的倾斜直线,故D正确。
故选:D。
18.如图1所示,静止时U形管两液面相平,下列选项包含图2中所有合理情形的是( )
A.乙、丁 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、丁
【解答】解:甲图:气流从U形管右边上方吹过,此时右边上方空气流速大,压强小,而左边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,右边液面升高,故图示合理;
乙图:气流从U形管左边上方吹过,此时左边上方空气流速大,压强小,而右边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面应该升高,而图中右边液面升高,故图示不合理;
丙图:向U形管左边充气,其左边液面上方的大气压变大,而右边液面上方的大气压不变,左边的大气压大于右边的大气压,右边的液面上升,故图示合理;
丁图:向U形管左边抽气,其左边液面上方的大气压变小,而右边液面上方的大气压不变,左边的大气压小于右边的大气压,左边的液面应该上升,而图中右边的液面升高,故图示不合理;
综上分析可知,甲、丙两图合理,乙、丁两图不合理。
故选:B。
19.如图所示是小明发明的给鸡自动喂水装置,下列是同学们关于此装置的讨论,其中说法正确的是( )
A.瓶内灌水时必须灌满,否则瓶子上端有空气,水会迅速流出来
B.大气压可以支持大约10米高的水柱,瓶子太短,无法实现自动喂水
C.若外界大气压突然降低,容器中的水会被吸入瓶内,使瓶内的水面升高
D.当瓶口露出水面时,瓶内的水会流出来,实现给鸡自动喂水
【解答】解:A、瓶子内的水压力不超过10米水柱,也就是说没有大气压大,被大气压封在瓶内,如瓶内有空气,会产生一个气压与水压共同作用(对抗)大气压力,当其合并的压力大于大气压,则水会流出,小于大气压则水同样不会流出;故本选项错误;
B、因为大气压能支持10.336米高的水柱瓶子在长度在10米范围内,正好可以被大气压支持,故本选项错误;
C、如果大气压降低,瓶内的水面将下降,大气压升高,才会将水压回去,故本选项错误;
D、当瓶口露出水面时,空气通过瓶口进入瓶内,使瓶内气体压强和液体压强大于外界大气压,水从瓶内流出;当水面刚好封住瓶口时,瓶内气体压强好等于外界大气压时,水停止流出,故本选项正确。
故选:D。
20.下列实例中,不能利用气体或液体压强与流速关系解释的是( )
A.在火车进、出站台时,乘客必须站在安全线以外
B.“过堂风”会把居室中侧面摆放的衣柜门吹开
C.用气筒给篮球打气,将气筒活塞往下压时感觉吃力
D.汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会向中间飘动
【解答】解:A、在火车进、出站台时,列车行驶的速度很大,空气移动的速度很大,压强很小,乘客受到向列车的压强大于向外的压强,容易把乘客推向列车,造成事故。所以乘客必须站在安全线以外。不符合题意。
B、过堂风速大压强小,衣柜门内压强大于衣柜门外的压强,把衣柜门推开。不符合题意。
C、用气筒给篮球打气,球内的空气质量一定,将气筒活塞往下压时,球内的空气体积减小,压强增大,感觉吃力。是气体压强和体积的关系。符合题意。
D、汽车在马路上快速驶过以后,汽车速度大,空气流动速度大压强小,周围压强大,马路两边的树叶在压强差下会随风飘动。不符合题意。
故选:C。
21.如图所示,三个容器中分别装有甲、乙、丙三种不同的液体,已知容器底受到的液体压强相等,则这三种液体的密度关系是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲<ρ丙<ρ乙
C.ρ甲>ρ丙>ρ乙 D.ρ乙>ρ甲>ρ丙
【解答】解:由图可知,液体的深度大小关系为h甲>h丙>h乙,已知容器底受到的液体压强相等,由p=ρgh可得ρ甲<ρ丙<ρ乙,故B正确,ACD错误。
故选:B。
22.两个完全相同的圆柱形容器中,分别盛有质量相等的煤油和水,如图所示,已知图中液体内M、N两点到容器底部的距离相等,煤油的密度小于水的密度。设M、N两点处的液体压强分别为pM和pN,则这两处的液体压强大小关系是( )
A.pM小于pN B.pM等于pN C.pM大于pN D.无法判断
【解答】解:∵M、N两点到量筒底的距离相等,
∴根据m=ρV=ρSh可知,M、N两点以下m水>m煤油;
又∵因为完全相同的量筒中,分别盛有质量相等的煤油和水,
∴M、N两点上mM>mN,即GM>GN;
∴根据p=可知,pM>pN。
故选:C。
23.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有水和酒精(ρ水>ρ酒精),且两种液体对容器底部的压强相等。一定能使水对容器底部的压强大于酒精对容器底部压强的方法是( )
A.倒入相同质量的水和酒精
B.倒入相同体积的水和酒精
C.抽出相同质量的水和酒精
D.抽出相同体积的水和酒精
【解答】解:
∵甲和乙是圆柱形容器,
∴对容器底的压力:F=ps=ρghs=ρgV=mg=G;
∵S左>S右,
对容器底的压强:p左=p右;
∴m水>m酒精
A、倒入相同质量的水和酒精,增加的压力相等,底面积左边容器的大,所以左边容器增加的压强小,会使水对容器底部的压强小于酒精对容器底部压强,不符合题意;
B、倒入相同体积的水和酒精,
∵ρ水>ρ酒精;
∴m水>m酒精,
这样可以使水对容器底的增加的压力大于酒精对容器底增加的压力,底面积左边容器的大,不好确定哪个增加的压强多,不能确定水对容器底部的压强和酒精对容器底部压强的关系,不符合题意;
C、抽出相同质量的水和酒精,减小的压力相等,底面积左边容器的大,所以左边容器减小的压强小,会使水对容器底部的压强大于酒精对容器底部压强,符合题意;
D、抽出相同体积的水和酒精,
∵ρ水>ρ酒精,
∴m水>m酒精,
这样可以使水对容器底的减小的压力大于酒精对容器底减小的压力,底面积左边容器的大,不好确定哪个减小的压强多,不能确定水对容器底部的压强和酒精对容器底部压强的关系,不符合题意;
故选:C。
24.如图是某同学自制的盛水容器的示意图,容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管,橡皮塞与玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的,玻璃管内的水面恰好与下端管口相平。打开阀门K,接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的下端仍在水中。对此说法正确的是( )
A.接水后与接水前相比较,玻璃管外的水面上升
B.接水后与接水前相比较,玻璃管口的水面上升
C.接水后与接水前相比较,容器底内表面a点的压强减少
D.接水过程中,容器内的水中出现了气泡
【解答】解:A、接水后与接水前相比较,玻璃管外水量减少,所以水面下降,故A错误;
B、玻璃管内的水面恰好与下端管口相平,说明瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强,打开阀门K,由于阀门K里面压强大于外界大气压强,水会流出来,同时瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和减小,大气压将空气通过玻璃管压入容器内,始终保持瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强,关闭阀门后,玻璃管口的水面不会上升,故B错误;
C、容器内玻璃管口处压强始终不变,且管口的下端仍在水中,故容器底内表面a点的压强不变,故C错误;
D、由于玻璃管外的水面下降,玻璃管下口上方水的压强变小,又瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强不变,容器内玻璃管外的气体压强变大,所以有气泡进入内部,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共19小题)
25.气球是一种常用的实验器材。请回答:
(1)如图甲所示,左手压气球,两球都变形了,说明力的作用是 相互的 。
(2)如图乙所示,向后喷气,气球前进,使气球向前运动的施力物体是 气球内喷出的气体 (选填“气球内喷出的气体”或“气球外的空气”)。
(3)如图丙所示,手指戳气球,气球凹进,说明力能改变物体的 形状 (选填“形状”或“运动状态”)。
【解答】解:(1)左手压气球,左球对右球施力时,右球也对左球施力,所以两球都发生了形变,说明物体间力的作用是相互的;
(2)向后喷气时,气球对球内空气向后施力,空气同时也对气球向前施力,使气球向前运动,因此使气球由静止变为运动的力的施力物体是喷出的气体;
(3)用手指戳气球,气球凹进,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:(1)相互的;(2)气球内喷出的气体;(3)形状。
26.在水平桌面上放一把直尺,用一只手压住,并用另一只手水平向右抽出直尺,直尺受到的摩擦力方向为水平向 左 (填“左”或“右”),按压直尺的力越大,直尺越难抽出,可推测滑动摩擦力的大小与 压力 大小有关。
【解答】解:在水平桌面上放一把直尺,用一只手压住,直尺受到的摩擦力是阻碍直尺运动,摩擦力方向水平向左;
当手压的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中受到的摩擦力是不同的,压的力越大,抽出直尺的力越大,由此,可推测滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
故答案为:左;压力。
27.如图,小球从A点摆动到C点(不计空气阻力),小球在B点的时候,受力 不平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)。若在C点的时候外力突然消失,接下去小球将 静止 (选填“静止”或“匀速直线运动”)。
【解答】解:当小球沿ABC的轨迹下落到最低点B时,小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动,所以小球处于非平衡状态;
当小球到达C点时,速度为0,此时小球所受各力突然全部消失,根据牛顿第一定律,物体将保持这一状态,所以小球将处于静止状态;
故答案为:不平衡;静止。
28.学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选 用 甲 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 1 牛。
【解答】解:(1)由图可知,甲弹簧形变改变6cm所需拉力增大4N,乙弹簧形变改变2cm所需拉力增大4N,因此制作精确程度较高的弹簧测力计应选甲弹簧;
(2)由图知,乙弹簧形变改变2cm所需拉力增大4N,在0.5cm处标上力的大小为1N。
故答案为:甲;1。
29.如图甲所示,一物体放在水平地面上,受到水平向右的拉力作用。物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系,如图丙所示。则0~2s,物体所受的摩擦力大小是 2 N,2~4s物体受到的摩擦力大小是 4 N。
【解答】解:由图丙可知,0~2s物体处于静止状态,水平方向上受到的合力为0,则拉力等于摩擦力,所以摩擦力为2N;
4~6s内,物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,则滑动摩擦力为4N,由于滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关,这两个条件不变,摩擦力不变,与速度大小无关,所以2~4s物体做加速运动,摩擦力为4N;摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以摩擦力的方向是水平向左的。
故答案为:2;4。
30.如图所示装置,将物体M放在水平桌面上,两边用细线通过固定的滑轮与吊盘相连。在左盘中放重1.5N的砝码,右盘中放重2N的砝码时,物体M能以0.1m/s的速度向右做匀速直线运动,此时M受到摩擦力的大小为 0.5 N.若要让物体M能在水平桌面上以0.2m/s的速度向左做匀速直线运动,应在左盘中增加砝码的重量为 1 N(吊盘重、细线重和滑轮转轴间的摩擦均不计)。
【解答】解:物体 M两侧受到的拉力与对应盘中砝码的重力相等,
在左盘中放重 1.5N 的砝码,右盘中放重 2N的砝码时,物体 M 能以0.1m/s 的速度向右做匀速直线运动,
此时物体M受向左的摩擦力,则由力的平衡条件可得:f+1.5N=2N,即f=0.5N,方向向左。
当物体向左运动时,摩擦力方向向右,
由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力仍为0.5N不变,
设在左盘中增加砝码的重量为G左,
要让物体匀速向左运动,根据力的平衡条件可得:2N+0.5N=1.5N+G左,
则G左=2.5N﹣1.5N=1N。
故答案为:0.5;1。
31.如图所示,用F=6N的水平向左的拉力匀速拉动物块B时,物块A静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N。则物块A受到的摩擦力大小为 4 N,方向为 水平向左 。如果逐渐增大拉力F,物块A受到的摩擦力将 不变 (填“增大”“不变”或“减小”)。
【解答】解:(1)物体A静止不动,所以A受到弹簧测力计的拉力与A的摩擦力是一对平衡力,则物体A所受摩擦力的大小为4N,方向水平向左;
(2)如果逐渐增大拉力F,物块A仍然处于静止状态,物体A与B之间的压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以受到的摩擦力将不变。
故答案为:4;水平向左;不变。
32.如图所示,一名滑雪爱好者从坡面往下滑,此时雪地对滑雪板的摩擦力方向是沿
坡面 向上 (填“向上”或“向下”)。运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将处于 匀速直线运动 状态;滑雪爱好者停止用滑雪杖撑雪地,仍会向前滑行一段距离,这是由于他具有 惯性 。
【解答】解:(1)滑雪爱好者从坡面往下滑时,雪地对滑雪板的摩擦力方向是沿坡面向上的。
(2)运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将做匀速直线运动。
(3)滑雪爱好者停止用滑雪杖撑雪地,由于惯性,他要保持原来的运动状态,继续向前滑一段距离。
故答案为:向上;匀速直线运动;惯性。
33.如图,汽车向右行驶过程中,小球突然向右摆动,说明汽车在做 减速 运动.(选填“加速”“减速”或“匀速”)此时小球所受重力的方向是 竖直向下 ,
小球共受到 两 个力的作用(忽略空气阻力)。
【解答】解:(1)汽车向右行驶过程中,小球和汽车一起向右运动,当汽车突然减速,小球由于惯性保持原来的运动状态,小球向前摆动。
(2)小球所受重力的方向是竖直向下的。
(3)小球受到竖直向下的重力和绳子对小球的拉力作用,受到2个力的作用。
故答案为:减速;竖直向下;两。
34.重为G0的小雨站在电梯上,
(1)如果电梯匀速上升,下列几对力中,属于平衡力的有 ① 。(填序号)
①人的重力与电梯对人的支持力 ②人对电梯的压力与电梯对人的支持力
③人的重力与人对电梯的压力 ④人的重力与人对地球的吸引力
(2)如果电梯加速上升,人受力 不平衡 (选填“平衡”或“不平衡”),人对电梯的压力 = 电梯对人的支持力。(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)如果小雨背着质量为m的书包站在匀速上升的电梯上,那么电梯对人的支持力等于 G0+mg 。
【解答】解:
(1)①如果电梯匀速上升时,人也是匀速上升,处于平衡状态,人的重力与电梯对人的支持力符合二力平衡条件,是一对平衡力;
②人对电梯的压力与电梯对人的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力;
③人的重力与人对电梯的压力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不是一对平衡力;
④人的重力与人对地球的吸引力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力。
故应选①。
(2)如果电梯加速上升,人也是加速上升,处于非平衡状态,所以人受力不平衡,人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对相互作用力,二者大小相等。
(3)如果小雨背着质量为m的书包站在匀速上升的电梯上,那么小雨处于平衡状态,他和书包的总重力与电梯对人的支持力是一对平衡力,二者大小相等,故支持力F=G总=G0+G书包=G0+mg。
故答案为:(1)①;(2)不平衡;=;(3)G0+mg。
35.如图所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿路线 b 运动,你判断的依据是 物体不受外力时将保持原来的运动状态不变 。若当小球滚至右侧最高点时,撤去所有外力,它将 保持静止状态 。
【解答】解:由牛顿第一运动定律可知,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变,因此让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球的运动状态不会改变,故小球将沿b路线做匀速直线运动;当小球滚至右侧最高点时,小球会瞬间速度为零,这时撤去所有外力,它将保持静止状态。
故答案为:b;物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;保持静止状态。
36.小瓶子,大用处。小普利用矿泉水瓶研究多种科学问题:
(1)如图甲,小普将矿泉水瓶放在水平桌面上,用手推其上部,瓶子会倒,推其下部,瓶子会移动。这说明力的作用效果跟力的 作用点 有关。
(2)如图乙,小普用10N的力,握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动;接着他喝掉一半水后,仍竖直握着不动,此时瓶子受到的摩擦力会 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)将矿泉水瓶放在桌面上,用手推上部,瓶会倒,而推下部,瓶会移动,这表明力的作用效果跟力的作用点有关;
(2)矿泉水瓶静止不动,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,瓶子受到的摩擦力还等于重力,他喝掉一半后竖直握着不动,重力变小、摩擦力变小。
故答案为:(1)作用点;(2)变小。
37.一小组同学使用了如图所示装置测滑动摩擦力,将A、B叠放水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉(B不会从A上方落下),当A被拉动时,弹簧测力计a示数为3N,b弹簧测力计示数为7N,则A、B间的滑动摩擦力为 3 N,A与水平面间的摩擦力的大小为 4 N。
【解答】解:(1)对B进行受力分析,当A被拉动时,B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力,由于B处于静止状态,因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力,即f=3N;
(2)如果物体A做匀速直线运动,则物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力;并且弹簧测力计b的示数等于两个摩擦力之和,A与水平面间的摩擦力的大小为7N﹣3N=4N。
故答案为:3;4。
38.自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。
例如:A.轮胎上刻有花纹B.车胎做成圆形C.脚踏板凹凸不平D.刹车时用力捏闸 E.车轴处装有滚珠F.车的把手上有凹槽
上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母)通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是: ACF ,通过增大压力而增大摩擦的是: D 。
【解答】解:A.轮胎上刻有花纹,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.车胎做成圆形,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力;
C.脚踏板凹凸不平,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.刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
E.车轴处装有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力;
F.车的把手上有凹槽,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;
综上分析,上述各项内容中属于通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是:ACF,通过增大压力而增大摩擦的是D。
故答案为:ACF;D。
39.小科学习液体压强计的原理后,将液体压强计进行了如下改进:
(1)图甲中,当两金属盒置于空气中时,U形管液面相平。现将两金属盒分别放入装有不同液体的甲、乙容器内,两金属盒所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则说明液体A密度比液体B密度 大 。
(2)图乙中,U形管右端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。用吹风机向玻璃管中吹风时,U形管的右端液柱将 上升 (填“上升”或“下降”)。
【解答】解:(1)如图甲所示,U形管右侧液面比左侧高,说明右侧橡皮膜受到液体压强小于左侧橡皮膜受到液体的压强,即ρAgh>ρBgh,由于液体深度相同,所以ρA>ρB,即液体A密度比液体B密度大;
(2)将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,如图乙所示,用电吹风向管口吹风,由于气体在流速大的地方压强小,则右管内气压变小,由于大气压强的作用,液体从左侧压入右侧一部分,所以U形管的右端液柱将上升。
故答案为:(1)大;(2)上升。
40.如图甲所示,玻璃管中液面与瓶中液面等高(玻璃瓶密封良好),当向外拉注射器活塞时,能够观察到的现象是:直玻璃管内的液面 低于 (选填“高于”、“低于”或“等于”)瓶中液面高度;图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管中液面比B管中液面 低 (选填“高”或“低”)。
【解答】解:(1)广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当向外拉注射器活塞时,瓶内空气的体积增大,广口瓶内的气压就减小,由于瓶内的气压小于瓶外的大气压,在瓶外气压的作用下就把玻璃管中的液体压进瓶内,导致玻璃管内的液面降低。
(2)图乙中A上方玻璃管的横截面积大,相同时间内,风经过A管上方的流动速度小于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强大于B管上方的压强,红墨水被压向B管,B管液面上升,A管液面下降,A管中液面比B管中液面低。
故答案为:低于;低。
41.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= 3:1 ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 4:1 。
【解答】解:(1)将乙叠放在甲上方时,乙对甲的压力等于自身重力,物块甲对桌面的压力等于物块甲和物块乙的重力之和,
已知l甲:l乙=2:1,根据G=mg、ρ=、V=l3可得:
======,
解得ρ甲:ρ乙=3:8,
则G甲:G乙===3:1;
(2)将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力,都等于物块甲和物块乙的重力之和,
则=====。
故答案为:3:1;4:1。
42.如图甲所示,密闭容器静止在水平桌面上。若将其倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压强 变大 ,水对容器底压力 变小 ,容器对桌面的压力 不变 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:把该容器正放在该桌面上,水的深度增大,根据p=ρgh可知,水对容器底的压强变大;
倒置前容器中的水柱是上细下粗的,所以容器底受到的压力大于容器中水的重力;
把该容器倒放在该桌面上,容器中的水柱是上粗下细的,一部分水压的是容器侧壁,所以容器底受到的压力小于容器中水的重力,所以倒放后水对容器底的压力变小;
因水平面上物体的压力大小和自身的重力相等,容器对桌面的压力不变。
故答案为:变大;变小;不变。
43.某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
(1)图甲是注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为20mL,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为8cm,可算得活塞的横截面积为 2.5 cm2。
(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=25.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p= 105 Pa。
(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 偏小 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值 偏大 。(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【解答】解:(1)注射器的最大可读容积为20mL=20cm3,刻度尺总长度为8cm,故活塞的横截面积为S===2.5cm2=2.5×10﹣4m2;
(2)当弹簧测力计的示数增大到F=25.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力是一对平衡力,因此大气压对活塞的压力为25.0N;由此可计算出大气压强的值:p大===105Pa;
(3)如果筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,根据公式p=可知,导致测得的大气压值偏小;如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力的测量值会偏大,根据公式p=可知,导致测得的大气压值偏大。
故答案为:(1)2.5;(2)105;(3)偏小;偏大。
三.实验探究题(共5小题)
44.力的作用效果与哪些因素有关呢?小明做了四次实验:将一个弹性较好的钢片一端固定在O点,分别在钢片上施加一个力,观察力的作用效果,如图所示。
(1)实验时,通过 钢片的弯曲程度 来反映力的作用效果大小。
(2)若要研究力的作用效果与力的方向是否有关,可比较 甲、丁 两图。
(3)比较乙、丙两图,小明得出结论:力的作用效果与力的大小有关。请你判断小明的结论是否正确,并说明理由 不正确;没有控制力的作用点相同 。
【解答】解:(1)力的作用效果,力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。本实验研究的是力可以改变物体的形状,所以应观察钢片的弯曲程度;
(2)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。根据控制变量法的思想,每次只能研究一个变量,因此可以选取甲、丁,研究力的作用效果与力的方向有关;
(3)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。根据控制变量法的思想,每次只能研究一个变量,而乙、丙两图力的作用点和大小都不同,所以不能说明力的作用效果与力的大小有关。
故答案为:(1)钢片的弯曲程度;(2)甲、丁;(3)不正确;没有控制力的作用点相同。
45.某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液,自制了一个简易气压计(如图所示),用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题:
(1)液面上方是空气,分析可知瓶内的气压 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
(2)该同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会 上升 (填“上升”“下降”或“不变”),这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
(3)为了排除其他因素对实验结果的影响,在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应该注意 保持瓶内水温不变 (写出一点即可)。
【解答】解:(1)自制简易气压计时,要向瓶内吹气,分析图示可知,瓶内气压等于外界大气压与细管内水柱产生压强之和,所以瓶内气压大于外界大气压。
(2)当高处的大气压强减小时,细管内液面上方承受的气压变小,瓶内气压把液体压入细管,使细管内液柱上升。
(3)影响细管内外液面高度差的因素有瓶子受挤压形状发生变化、手的触摸等原因使瓶内液体受热膨胀。
故答案为:(1)大于;(2)上升;(3)保持瓶内水温不变。
46.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: 二力平衡 ;
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明做法的错误之处是: 没有控制压力大小一定 ;
(3)乙方案:将长木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平拉住木块,水平拉长木板,使长木板在木块下面滑动。乙方案中是否要求长木板一定做匀速直线运动?答: 不一定 。(填“一定”或“不一定”)
【解答】解:(1)摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动才行;
(2)小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法,探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关,没有控制压力的大小一定,不符合控制变量法的思想;
(3)图乙在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致弹簧测力计的示数不稳定;图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个拉木板,同是做相对运动,但可以看出,图乙当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
故答案为:(1)二力平衡;(2)没有控制压力大小一定;(3)不一定。
47.为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”,某实验小组设计了如图所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上,如图甲所示。
(1)在甲图中,缓慢向两侧移动铁架台E和F,保持木块A与B位置不动,整个装置静止后,木块A所受摩擦力fA的方向向 左 ,大小应该等于弹簧测力计 D (填“C”或“D”)的示数;
(2)实验中发现,弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数。经过讨论,同学们完善了实验装置,如图乙所示。放置细圆木条是为了消除 木块B与桌面 之间的摩擦力对实验的影响;
(3)同学们利用完善后的装置重新进行实验,整个装置静止后,弹簧测力计C的示数为2N,弹簧测力计D的示数如图所示为 2 N。
【解答】解:(1)因为A受到向右的拉力,因此A受到向左的摩擦力;
A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力,故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数。
(2)在B下面放细圆木的目的是用滚动代替滑动,减小了木块B与桌面之间的摩擦力。
(3)本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,故实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对静止,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数相等,弹簧测力计D对物体A的拉力FA=2N。
故答案为:(1)左;D;(2)木块B与桌面;(3)2。
48.小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大。他进行了如下实验。
(1)拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为 1.5 N,若绳端钩码增加为3N,则弹簧测力计的示数将 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)为减小活塞与针筒之间的摩擦,小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上,再次测量后发现摩擦减到很小。于是他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔。当弹簧测力计示数为5.1N时,针筒开始向右移动,又测得针筒全部刻度的总长度为4cm,则本地大气压强的测量值为 1.02×105 Pa.小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值 偏小 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)该实验中以针筒为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力,所以拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为1.5N,若绳端钩码增加为3N,则弹簧测力计的示数将不变;
(2)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V,得出活塞的面积S===0.5cm2,
将测量结果代入压强公式得:p===1.02×105Pa;当注射器气体无法排尽时,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。
故答案为:
(1)1.5;不变;
(2)1.02×105;偏小。
四.计算题(共2小题)
49.如图所示,物体A重3N,底面积为3cm2;B容器质量为30g,底面积为5cm2,装有深度为10cm、质量为60g的水,(ρ水=l×103kg/m3,g=10N/kg)则:
(1)A对地面的压强是多大?
(2)水对容器底部的压力是多大?
(3)如果把A投入B中(水未溢出),则B对地面的压强是多大?
【解答】解:(1)A对地面的压强为:
p====104Pa;
(2)水对容器底部的压强为:
p'=ρ水gh=l×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
则水对容器底部的压力为:
F'=p'SB=1000Pa×5×10﹣4m2=0.5N;
(3)把A投入B中(水未溢出),B对地面的压力为:
FB=GA+GB+G水=GA+mBg+m水g=3N+0.03kg×10N/kg+0.06kg×10N/kg=3.9N,
则B对地面的压强为:
pB===7800Pa。
答:(1)A对地面的压强是104Pa;
(2)水对容器底部的压力是0.5N;
(3)如果把A投入B中(水未溢出),则B对地面的压强是7800Pa。
50.科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时,发现了大象行定时留在平整沙地上的一串大小。深度基本相同的脚印,如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器,将它放在脚印边同样的沙面上,不断往容器中装小钢珠,使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等,然后又做了一个脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10厘米2,容器和小钢珠的总质量为25千克。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状,剪下“脚印”,测得质量为40克。在同一张纸上剪下一块边长10厘米的正方形,测出质量为5克。求:
(1)行走(两脚着地)时大象对地面的压强为多少帕。
(2)大象的质量约为多少千克。
【解答】解:(1)容器和小钢珠的总重力:
G=mg=25kg×10N/kg=250N,
行走(两脚着地)时大象对地面的压强:
p====2.5×105Pa;
(2)一块边长10厘米的正方形的面积:
S1=10cm×10cm=100cm2,
因纸片的面积和大象一个脚印的面积相等,
所以,由ρ==得:
ρ==,
则大象一个脚印的面积:
S脚===800cm2=0.08m2,
因大象行走时两只脚着地,
所以,大象对地面的压力等于大象的重力,
即G象=F压=2pS脚=2×2.5×105Pa×0.08m2=40000N,
大象的质量为:
m===4000kg。
答:(1)行走时大象对地面的压强为2.5×105Pa;
(2)大象的质量约为4000kg。
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