聚焦新中考·2024第一轮复习练习
课后提分练11 物质的特性——物态变化
A组 基础排查练
1.在海上想要获得淡水,可采用如图所示的“充气式太阳能蒸馏器”。它是通过太阳照射充气物内的海水,产生大量水蒸气,水蒸气在透明罩内壁形成水珠,收集即可。在此过程中发生的物态变化是( )
A.先汽化,后液化 B.先沸腾,后凝固
C.先液化,后汽化 D.先蒸发,后沸腾
2.火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦发热,温度可达几千摄氏度。在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防止烧坏火箭头部的作用,这是因为( )
A.熔化和汽化都吸热 B.熔化和汽化都放热
C.熔化放热,汽化吸热 D.熔化吸热,汽化放热
3.某同学做冰的熔化实验时,绘制了如图所示温度随时间变化的图象,则根据图象不能( )
A.知道冰熔化时的温度 B.判断出冰属于晶体
C.求出冰熔化前的质量 D.比较冰和水的比热容大小
4. “二十四节气”是中华民族几千年智慧的结晶。下列关于节气中物态变化正确的是( )
A.“谷雨”,雨是空气中的水蒸气汽化形成的
B.“白露”,露是空气中的小冰晶熔化形成的
C.“霜降”,霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D.“大雪”,雪是空气中的水蒸气凝固形成的
5.寒冷的冬天,蒸气氮盈,一把米粉下锅,梁者一分钟有余,再加入酸菜、辣椒油,一把香菜末撒上去,一碗香气四溢的岳池米粉就上桌了。下列说法正确的是( )
A.烫煮米粉时,锅内沸腾的水温度不断升高
B.刚出锅的米粉昌出的“白气”是汽化现象
C.米粉烫嘴,是因为米粉温度高,含有的热量多
D.米粉香气四溢,是因为分子在不停地做无规则运动
6.大好河南,风光无限。关于我省自然风景中涉及的物态变化,下列说法正确的是( )
A.云台山雾气环绕——雾的形成需要吸热
B.王屋山冰雪消融——雪的熔化需要放热
C.老君山霜打枝头——霜的形成是固现象
D.鸡公山朝露晶莹——露的形成是液化现象
7.如图是甲、乙两种物质的熔化图象,由图象可知______种物质是晶体,该晶体的熔点是______℃。
8.在探究“水的沸腾”实验中:
(1)如图所示的装置,实验中有一处错误,是______________________。烧杯上加盖的目的是__________。
(2)改正错误后,继续实验,记录的数据如下表。分析表中数据可知,烧杯内水面上方气压 ________标准大气压。
时间/min … 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
温度/℃ … 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 98
(3)水沸腾后,烧杯上方出现大量“白气”,和“白气”的形成过程相同的是________(选填序号)。
①冰 ②霜 ③雾 ④雪
B组 深化突破练
9.生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图所示。当锅里的水沸腾以后,碗中的水( )
A.同时沸腾
B.稍后也沸腾了
C.温度达到沸点,不会沸腾
D.温度低于沸点,不会沸腾
10.如图画出了质量相等的甲、乙两种固态物质,在用相同热源加热时温度随时间变化的图像。根据图像分析下面说法正确的是( )
A.甲、乙两种物质在熔化时吸热相等
B.甲、乙两种物质的熔点相同
C.甲、乙两种物质在固态时升高相同的温度,甲物质吸热较多
D.甲、乙两种物质在液态时升高相同的温度,甲物质吸热较多
11.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)在选择器材时,小明提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计,要使用量程为-20℃~102℃的温度计,这样考虑主要是基于什么假设?
________________________________________________________________________
(2)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图象,如图所示。则小明所测盐水的凝固点是___________________________________________________________________℃。
(3)他们同时发现所测的盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水浓 度(%) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固点 (℃) 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点____________________________。
(4)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,你认为他的判断准确吗?______(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是_____________________。
(5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用__________(选填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”)。
12.人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的热水烫伤严重得多”。小柯认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样,但100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还要放出热量。对此,小柯设计了以下实验证明自己的观点。
【实验过程】(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A。
②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生________(填物态变化名称)的结果。
(2)t2高于t1的原因是______________________________________________________。
(3)小江认为因未设置对照,小柯的实验还不足以证明他的观点,请你在原实验的基础上,帮助小柯设计后续实验方案(要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果):
________________________________________________________________________。
13.下面是研究“水的沸腾”和“海波熔化”的实验。
(1)图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装量,他们所用器材规格完全相同,将水加热相同时间后停止,图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。请根据图像分析,若不计热量损失。小明、小红从给水加热到水沸腾所需热量较多的是 (填"小明"或"小红"),由图像可知,两名同学将水加热至沸腾的时间不同,其原因是( )
A.水的质量不同 B.水的初温不同 C.当地气压不同
(2)在做“海波熔化”的实验时,他们采用如图丙的实验装置,将装有海拔的大试管放入上面实验的沸水中并取走酒精灯,温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度,根据两支温度计的示数,绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于 (填"固态"、“液态"或”固液共存态"),第10min后,海波的熔化将 (填"继续"或"停止")。
14.涂在手上的酒精比涂在手上的水干得快,壶中的水比壶中的食用油干得快……,小明猜想:液体蒸发的快慢可能与液体的种类有关。
(1)为此,小明用一根两端开口的直玻璃管、塑料板、电子手表、笔、温度相同的水、大豆油和酒精,设计了如下实验方案:
A.在玻璃管上端附近划一标记线,并将下端竖直插入水中,直到管内水面到达标记线;
B.用手指堵住玻璃管上端管口,将玻璃管从水中取出;
C.将玻璃管移到塑料板上方,放开手指,让水滴滴在塑料板上并开始计时;
D.用同样的方法先后取出大豆油和酒精滴在塑料板上并计时;
E.记录液滴变干所用的时间t,得出结论。
①用玻璃管取液体,是利用____________的作用。
②该实验方案有不妥之处,请指出一点:______________________________________
____________,理由是:____________________________________________________。
(2)小明改进方案后,通过实验得到:相同条件下,t酒精<t水<t大豆油,从分子运动理论的角度分析,酒精蒸发快的原因可能是分子间作用力较________,缘于此,可以推断水的沸点应比大豆油________。
课后提分练11 物质的特性——物态变化
A组 基础排查练
1.在海上想要获得淡水,可采用如图所示的“充气式太阳能蒸馏器”。它是通过太阳照射充气物内的海水,产生大量水蒸气,水蒸气在透明罩内壁形成水珠,收集即可。在此过程中发生的物态变化是( )
A.先汽化,后液化 B.先沸腾,后凝固
C.先液化,后汽化 D.先蒸发,后沸腾
【解析】由题意知,太阳照射充气物内的海水,海水吸热后发生汽化(蒸发)现象,产生大量水蒸气;当水蒸气上升碰到透明罩,在透明罩内壁发生液化现象,水蒸气形成水珠.通过先汽化,后液化收集淡水.
答案 A
2.火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦发热,温度可达几千摄氏度。在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防止烧坏火箭头部的作用,这是因为( )
A.熔化和汽化都吸热 B.熔化和汽化都放热
C.熔化放热,汽化吸热 D.熔化吸热,汽化放热
解析 熔化是物质由固态变为液态的过程,需要吸热;汽化是物质由液态变为气态的过程,需要吸热。
答案 A
3.某同学做冰的熔化实验时,绘制了如图所示温度随时间变化的图象,则根据图象不能( )
A.知道冰熔化时的温度 B.判断出冰属于晶体
C.求出冰熔化前的质量 D.比较冰和水的比热容大小
解析 由图象可以看出,冰在熔化的过程中,有一定的熔化温度,即熔点,故冰为晶体,故AB不符合题意。根据公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比,所以,相同时间内,冰温度升高的快,是因为冰的比热容比水的小,因此根据图象可以比较冰和水的比热容大小,故D不符合题意。根据图象不能求出冰熔化前后的质量,故C符合题意。
答案 C
4. “二十四节气”是中华民族几千年智慧的结晶。下列关于节气中物态变化正确的是( )
A.“谷雨”,雨是空气中的水蒸气汽化形成的
B.“白露”,露是空气中的小冰晶熔化形成的
C.“霜降”,霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D.“大雪”,雪是空气中的水蒸气凝固形成的
【解析】
【分析】
①物质从固态变化为液态的过程称为熔化,熔化需要吸热,晶体熔化时温度保持不变(熔点),状态为固液共存态,非晶体的
熔化是应该变软变稀的过程,温度持续上升。
②物质从液态变化为固态的过程称为凝固,凝固需要放热,液态晶体凝固时温度保持不变(凝固点),状态为固液共存态。
③物质从固态变化为气态的过程称为凝华,凝华需要吸热;物质从气态变化为固态的过程称为升华,升华需要放热。
④物质从液态变化为气态的过程称为汽化,汽化需要吸热,汽化包括蒸发和沸腾两种形式;
⑤物质从气态变化为液态的过程称为液化,液化需要放热,液化包括降温和压缩体积两种方式;
【解答】
A、“谷雨”,雨是空气中的水蒸气液化形成的,故A错误;
B、“白露”,露是空气中的水蒸气液化形成的,故B错误;
C、“霜降”,霜是空气中的水蒸气凝华形成的,故C正确;
D、“大雪”,雪是空气中的水蒸气凝华形成的,故D错误;
故答案为:C。
5.寒冷的冬天,蒸气氮盈,一把米粉下锅,梁者一分钟有余,再加入酸菜、辣椒油,一把香菜末撒上去,一碗香气四溢的岳池米粉就上桌了。下列说法正确的是( )
A.烫煮米粉时,锅内沸腾的水温度不断升高
B.刚出锅的米粉昌出的“白气”是汽化现象
C.米粉烫嘴,是因为米粉温度高,含有的热量多
D.米粉香气四溢,是因为分子在不停地做无规则运动
【解析】
【分析】A根据水沸腾的特点判断;
B.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
C.热量是过程量,只能说吸收或放出热量;
D.根据分子运动的知识判断。
【解答】A.烫煮米粉时,锅内沸腾的水温度保持不变,故A错误;
B.刚出锅的米粉昌出的“白气”是水蒸气从气态变成液态发生液化现象形成的小水珠,故B错误;
C.米粉烫嘴,是因为米粉温度高,含有的内能多,故C错误;
D.米粉香气四溢,是因为分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
6.大好河南,风光无限。关于我省自然风景中涉及的物态变化,下列说法正确的是( )
A.云台山雾气环绕——雾的形成需要吸热
B.王屋山冰雪消融——雪的熔化需要放热
C.老君山霜打枝头——霜的形成是固现象
D.鸡公山朝露晶莹——露的形成是液化现象
【解析】
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
【解答】AD.雾和露,都是空气中的水蒸气从气态变成液态发生液化现象,都向外放热,故A错误,D正确;
B.雪的熔化需要吸热,故B错误;
C.霜是水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,故C错误。
故选D。
7.如图是甲、乙两种物质的熔化图象,由图象可知______种物质是晶体,该晶体的熔点是______℃。
解析 晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点。从图中可知,乙在熔化过程中吸收热量,温度保持50℃不变,所以乙是晶体,且熔点为50℃。
答案 乙 50
8.在探究“水的沸腾”实验中:
(1)如图所示的装置,实验中有一处错误,是______________________。烧杯上加盖的目的是__________。
(2)改正错误后,继续实验,记录的数据如下表。分析表中数据可知,烧杯内水面上方气压 ________标准大气压。
时间/min … 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
温度/℃ … 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 98
(3)水沸腾后,烧杯上方出现大量“白气”,和“白气”的形成过程相同的是________(选填序号)。
①冰 ②霜 ③雾 ④雪
答案 (1)温度计的玻璃泡接触烧杯底部 缩短加热时间 (2)小于 (3)③
B组 深化突破练
9.生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图所示。当锅里的水沸腾以后,碗中的水( )
A.同时沸腾
B.稍后也沸腾了
C.温度达到沸点,不会沸腾
D.温度低于沸点,不会沸腾
【解析】锅里的水和碗里的水温度始终相等,当锅里的水开始沸腾以后,碗中的水温度达到沸点,但是碗里的水不能继续吸收热量,所以不会沸腾。C正确。
故选C。
10.如图画出了质量相等的甲、乙两种固态物质,在用相同热源加热时温度随时间变化的图像。根据图像分析下面说法正确的是( )
A.甲、乙两种物质在熔化时吸热相等
B.甲、乙两种物质的熔点相同
C.甲、乙两种物质在固态时升高相同的温度,甲物质吸热较多
D.甲、乙两种物质在液态时升高相同的温度,甲物质吸热较多
【解析】
【分析】(1)用相同的热源加热,那么相同的时间内物质吸收相同的热量;
(2)熔点就是晶体熔化时保持不变的温度,根据图像分析即可;
(3)根据图像中第2分钟时两种物质升高温度的大小确定二者比热容的大小关系然后再根据公式Q=cm-t分析固体时谁吸收的
热量多;
(4)比较两种物质液体时升温的图线,如果二者平行,那么吸热相同;哪个更靠近横轴,哪个吸热多。
【解答】A.甲熔化时用时:6min-2min=4min,乙熔化时用时:8min-4min=4min,二者加热时间相同,吸收的热量相同,
故A正确;
B.图像中水平线所对的温度为熔点,因为乙在甲上面,说明乙的熔点高于甲,故B错误;
C.第2分钟时,甲升高的温度大于乙,因此甲的比热容小于乙;根据公式Q=cm-t可知,质量相同升高相同的温度时,乙的比热
容大吸收的热量多,故C错误;
D.bc段为甲的液态,b'c'为乙的液态;因为两图图像相互平行,说升高相同的温度时二者吸收的热量相同,故D错误。
故选A。
11.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)在选择器材时,小明提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计,要使用量程为-20℃~102℃的温度计,这样考虑主要是基于什么假设?
________________________________________________________________________
(2)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图象,如图所示。则小明所测盐水的凝固点是___________________________________________________________________℃。
(3)他们同时发现所测的盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水浓 度(%) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固点 (℃) 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点____________________________。
(4)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,你认为他的判断准确吗?______(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是_____________________。
(5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用__________(选填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”)。
解析 (1)要使用量程为-20℃~102℃的温度计,主要考虑盐水的凝固点低于-2℃时,便于测出盐水的凝固点。
(2)分析图象可知,小明所测盐水在-4℃凝固,则该盐水的凝固点是-4℃。
(3)从表格中的数据可看出,盐水的浓度一直在变大,而盐水的凝固点是先降低后又升高。
(4)从表格中的数据可看出,盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,但没有进一步探究21%附近浓盐水的凝固点,所以他的判断是不准确的。
(5)药品要求在0℃以下存放,要求所选物质的熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点低于0℃,所以冷藏盒中应使用盐水冰块。
答案 (1)盐水的凝固点可能低于-2℃ (2)-4 (3)先降低后升高 (4)不准确 理由:没有进一步探究21%附近浓盐水的凝固点 (5)适当浓度盐水结成的冰
12.人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的热水烫伤严重得多”。小柯认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样,但100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还要放出热量。对此,小柯设计了以下实验证明自己的观点。
【实验过程】(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A。
②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生________(填物态变化名称)的结果。
(2)t2高于t1的原因是______________________________________________________。
(3)小江认为因未设置对照,小柯的实验还不足以证明他的观点,请你在原实验的基础上,帮助小柯设计后续实验方案(要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果):
________________________________________________________________________。
解析 (1)将水蒸气通入装有冷水的双层玻璃真空保温杯中,水蒸气受冷就会液化,形成水,所以杯中通入水蒸气后水面会上升。
(2)水蒸气在双层玻璃真空保温杯中遇冷由气态变为液态,发生液化,水蒸气液化要放出热量;水蒸气液化时放出的热量被杯中的水吸收,水的温度升高,所以t2高于t1。
(3)为了证明液化放热,应另取一个相同的双层玻璃真空保温杯,在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同、温度为t1的冷水,然后再倒入100℃的开水直至与第一个保温杯中水面相平,摇匀后测出此保温杯中水温t并与t2比较,t2高于t,得出水蒸气液化放热。
答案 (1)液化 (2)液化放热 (3)再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同、温度为t1的冷水,然后再倒入100℃的开水直至与第一个保温杯中水面相平,摇匀后测出此保温杯中水温t并与t2比较,t2高于t,得出水蒸气液化放热
13.下面是研究“水的沸腾”和“海波熔化”的实验。
(1)图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装量,他们所用器材规格完全相同,将水加热相同时间后停止,图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。请根据图像分析,若不计热量损失。小明、小红从给水加热到水沸腾所需热量较多的是 (填"小明"或"小红"),由图像可知,两名同学将水加热至沸腾的时间不同,其原因是( )
A.水的质量不同 B.水的初温不同 C.当地气压不同
(2)在做“海波熔化”的实验时,他们采用如图丙的实验装置,将装有海拔的大试管放入上面实验的沸水中并取走酒精灯,温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度,根据两支温度计的示数,绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于 (填"固态"、“液态"或”固液共存态"),第10min后,海波的熔化将 (填"继续"或"停止")。
【解析】
【分析】(1)使用相同的酒精灯进行加热,则相同的时间内它放出的热量相同,即水吸收的热量相同,那么可根据加热时间的长度比较吸收热量的多少。根据图乙分析加热时间不同的原因。
(2)当晶体熔化时,虽然不断吸热但是温度不变,根据图丁分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,小明加热了4min,而小红加热了8min,则所需热量较多的是小红。小明的水初温为96℃,而小红的水初温为93℃,因此两名同学加热水到沸腾的时间不同,原因是水的初温不同,故选B。
(2)根据丁图可知,海波在吸热过程中,温度达到48℃时保持不变,则此时为熔化过程,那么第8min时海波处于固液共存态。第10min后,海波的熔化将停止。
【答案】 【第1空】小红 【第2空】B
【第1空】固液共存态 【第2空】停止
14.涂在手上的酒精比涂在手上的水干得快,壶中的水比壶中的食用油干得快……,小明猜想:液体蒸发的快慢可能与液体的种类有关。
(1)为此,小明用一根两端开口的直玻璃管、塑料板、电子手表、笔、温度相同的水、大豆油和酒精,设计了如下实验方案:
A.在玻璃管上端附近划一标记线,并将下端竖直插入水中,直到管内水面到达标记线;
B.用手指堵住玻璃管上端管口,将玻璃管从水中取出;
C.将玻璃管移到塑料板上方,放开手指,让水滴滴在塑料板上并开始计时;
D.用同样的方法先后取出大豆油和酒精滴在塑料板上并计时;
E.记录液滴变干所用的时间t,得出结论。
①用玻璃管取液体,是利用____________的作用。
②该实验方案有不妥之处,请指出一点:______________________________________
____________,理由是:____________________________________________________。
(2)小明改进方案后,通过实验得到:相同条件下,t酒精<t水<t大豆油,从分子运动理论的角度分析,酒精蒸发快的原因可能是分子间作用力较________,缘于此,可以推断水的沸点应比大豆油________。
解析 (1)①用手指堵住玻璃管上端管口,将玻璃管从水中取出,在大气压的作用下,水被“提”起来;②要研究蒸发快慢与物质种类的关系,需要保持物质的温度、表面积和上方空气流动的速度相同,用玻璃管将液滴滴在塑料板上,虽然温度和空气流动速度相同,但液滴的表面积可能不同。
(2)分子时刻处于无规则运动状态,液体表面的分子在运动过程中,如果脱离其它液体分子的引力进入空气,这就是蒸发。酒精蒸发快的原因可能是分子间作用力较小,更容易摆脱其它分子的束缚;相对于大豆油,水蒸发更快,说明水分子间作用力较小,所以水的沸点比大豆油低。
答案 (1)①大气压 ②把液滴滴在塑料板上 不容易控制液滴表面积相同 (2)小 低
7聚焦新中考·2024第一轮复习练习
课后提分练12 对环境的察觉
A组 基础排查练
1.随着科技的进步,生活中移动支付越来越普遍,二维码一般是通过黑白相间的图形来记录信息。当红光照射到黑白相间的二维码获取信息时,下列有关说法正确的是( )
A.发生的反射不遵循反射定律
B.白色区域看起来是红色的
C.黑色区域看起来是红色的
D.各区域对红光的反射能力相同
2.小明想利用一块平面镜使射向井口的太阳光竖直射入井中,如图所示。图中的数字符号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序,其中作图过程正确的是( )
A. B. C. D.
3.当烛焰、透镜、光屏三者在如图所示的位置时,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,则下列光学器件正常使用时,与这个烛焰成像特点相同的是( )
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.监控摄像头
4.将平面镜M1和M2拼接起来,两镜面在同一平面内,中间隔一硬纸板条NN′,如图所示。现在两平面镜前放一根点燃的蜡烛,则蜡烛在左右两面镜子中( C )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置
D.都成完整的像,且两个像在不同的位置
5.现在流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A.增大物距 B.增大像距
C.增大人像的大小 D.减小取景范围
6.把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上,如图所示,图中“科学”两字是( )
A.变浅的虚像 B.变浅的实像
C.变深的虚像 D.变深的实像
7.吴海在家中做“研究光的传播”实验,在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图所示,这属于光的________(选填“反射”、“折射”或“色散”)现象。当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是________。
8.如图所示,在烧杯中漂浮着一个正方体的木块,水面以下的部分看起来比水面以上的部分要大一些,这是因为烧杯和水起到了________透镜(选填“凸”或“凹”)的放大作用,从而形成了一个________像(选填“虚”或“实”)。________视眼镜用的就是这种透镜(选填“近”或“远”)。
9.回答下列问题:
(1)光屏上像的性质为________________。
(2)关于本实验中得到的像在生活中的应用,举一个例子____________。
(3)从图中读出物距为________cm,并推算出焦距为________(选填字母)。
A.f<15cm B.15cm<f<20cm
C.f>30cm
(4)如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,是否仍然成像?________。
B组 深化突破练
10.如图是好莱坞大片《盗梦空间》里所谓“镜子时刻”的场景。像这样多次反复成像所需要的平面镜至少( )
A.1块 B.2块
C.3块 D.4块
11.如图所示,在研究平面镜成像的特点实验时,小明同学没有把薄玻璃板竖直放置。在水平桌面上,无论如何移动蜡烛B,发现( )
A.蜡烛A的像总是与蜡烛B完全重合
B.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方
C.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的下方
D.蜡烛A的像与蜡烛B的像总在同一水平面上
12.下图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是____(选填“虚”或“实”)像。
(2)A点与水面相距3 m,则A点与它在水中的像A′点之间的距离为____m。
(3)若光斑B向右移动1 m,说明水位________(选填“上升”或“下降”)了____m。
13.阅读短文并回答下列问题:
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图1所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)上述玻璃的临界角是__________。
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为________。
(3)当光从空气射向玻璃,________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图2所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
14.明明在探究“物距和物高一定时,物体经小孔所成的像的高度和像距的关系”时,所用的实验器材有:用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0~30cm的直尺,实验装置的示意图如图所示。
(1)该实验应该在较________的环境下进行。(选填“亮”或“暗”)
(2)记录的实验数据如表,请在方格纸上画出像高与像距的关系图象。
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距u/cm 相同
物高h1/cm 相同
像距v/cm 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0
像高h2/cm 2.0 4.1 6.0 8.0 9.9 12.0
(3)根据图象,得出的探究结论是:
________________________________________________________________________。
(4)另一名同学在做该实验时,更换了部分实验器材,其实验装置的示意图如图所示。外筒(足够长)用不透明的材料制成,左端开有小孔;内筒(内径约14cm)的筒壁用不透明的材料制成,左端用半透明塑料膜做屏,并可以在外筒中自由地拉出或推入,其他器材不变。和小明所用的装置相比较,请说出该同学用这样的装置做实验的好处和不足。(各写一条即可)
好处:______________________________________________________________________;
不足:______________________________________________________________________。
课后提分练12 对环境的察觉
A组 基础排查练
1.随着科技的进步,生活中移动支付越来越普遍,二维码一般是通过黑白相间的图形来记录信息。当红光照射到黑白相间的二维码获取信息时,下列有关说法正确的是( )
A.发生的反射不遵循反射定律
B.白色区域看起来是红色的
C.黑色区域看起来是红色的
D.各区域对红光的反射能力相同
【解析】A、发生的反射遵循反射定律,故A错误;B、因为白色反射所有的色光,所以当红光照射到条形码上时,白色区域看起来是红色,故B正确;C、黑色条纹不反射光,所以黑色区域看起来是黑色,故C错误;
D、条形码是由黑白相间的条纹组成的,白色反射所有的色光,黑色吸收所有的色光,所以条形码的各个区域对红光的反射能力不同,故D错误。
故选:B
2.小明想利用一块平面镜使射向井口的太阳光竖直射入井中,如图所示。图中的数字符号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序,其中作图过程正确的是( )
A. B. C. D.
解析 根据题意可知,使用平面镜是为了让太阳光竖直射入井中,即反射光线是竖直向下的;所以,作图过程中的第一个步骤应该是过入射点作竖直向下的反射光线;因为反射角等于入射角,法线正好是入射光线和反射光线夹角的平分线,所以第二步作出入射光线和反射光线夹角的平分线,即为法线;由于法线垂直于镜面,所以第三步作出法线的垂线即为平面镜的位置。
答案 B
3.当烛焰、透镜、光屏三者在如图所示的位置时,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,则下列光学器件正常使用时,与这个烛焰成像特点相同的是( )
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.监控摄像头
解析 由图可知,此时物距小于像距,故此时成倒立、放大的实像;幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的。
答案 C
4.将平面镜M1和M2拼接起来,两镜面在同一平面内,中间隔一硬纸板条NN′,如图所示。现在两平面镜前放一根点燃的蜡烛,则蜡烛在左右两面镜子中( C )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置
D.都成完整的像,且两个像在不同的位置
【解析】平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,故蜡烛在左右两面镜子中都成完整的像;左右两面镜子中都成完整的像,像与蜡烛关于镜面对称,因为两镜面平行,蜡烛到左右两面镜子的距离相同,所以两个像的位置是相同的。
故选:C。
根据平面镜成像的特点分析解答:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
5.现在流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A.增大物距 B.增大像距
C.增大人像的大小 D.减小取景范围
解析 根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果。
答案 A
6.把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上,如图所示,图中“科学”两字是( )
A.变浅的虚像 B.变浅的实像
C.变深的虚像 D.变深的实像
解析 将一块玻璃砖压在书上,透过玻璃砖看书上的字,眼睛看到的是字的虚像,像的位置比实际位置偏高了,这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故。
答案 A
7.吴海在家中做“研究光的传播”实验,在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图所示,这属于光的________(选填“反射”、“折射”或“色散”)现象。当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是________。
解析 当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时,玻璃缸内的液体就变的不均匀了,越深密度越大,光线在里面传播时就会发生折射,形成如图所示的现象;当搅拌缸中的水后,玻璃缸内的液体就会变的均匀了,由于光在同一种均匀介质中才沿直线传播,所以会观察到光的路线呈直线。
答案 折射 同一种均匀介质
8.如图所示,在烧杯中漂浮着一个正方体的木块,水面以下的部分看起来比水面以上的部分要大一些,这是因为烧杯和水起到了________透镜(选填“凸”或“凹”)的放大作用,从而形成了一个________像(选填“虚”或“实”)。________视眼镜用的就是这种透镜(选填“近”或“远”)。
解析 当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,因此烧杯和水起到了凸透镜的作用,而水下面的木块在凸透镜的一倍焦距以内,因此成正立、放大的虚像。远视眼镜就是利用凸透镜来进行矫正的。
答案 凸 虚 远
9.回答下列问题:
(1)光屏上像的性质为________________。
(2)关于本实验中得到的像在生活中的应用,举一个例子____________。
(3)从图中读出物距为________cm,并推算出焦距为________(选填字母)。
A.f<15cm B.15cm<f<20cm
C.f>30cm
(4)如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,是否仍然成像?________。
答案 (1)倒立缩小实像 (2)照相机 (3)40 B (4)仍然成像
B组 深化突破练
10.如图是好莱坞大片《盗梦空间》里所谓“镜子时刻”的场景。像这样多次反复成像所需要的平面镜至少( )
A.1块 B.2块
C.3块 D.4块
解析 根据镜面对称的性质,可知,若只有对面的一块平面镜只能成一次像,根据成像的情况,说明有另一块平面镜与其相对且平行放置,因此出现这样的场景至少需要2块平面镜。如图所示,A在左右两个平面镜中分别成像为A1、A2,左边的像A1会在右边镜中成像为A3,以此类推。
答案 B
11.如图所示,在研究平面镜成像的特点实验时,小明同学没有把薄玻璃板竖直放置。在水平桌面上,无论如何移动蜡烛B,发现( )
A.蜡烛A的像总是与蜡烛B完全重合
B.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方
C.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的下方
D.蜡烛A的像与蜡烛B的像总在同一水平面上
解析 如图所示,根据像和物关于平面镜对称的特点,作出蜡烛A的烛焰关于平面镜的对称点,即为蜡烛像的位置,可知蜡烛A的像与蜡烛B的像不在同一水平面上,蜡烛A的像与蜡烛B不重合,蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方,故ACD错误,B正确。
答案 B
12.下图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是____(选填“虚”或“实”)像。
(2)A点与水面相距3 m,则A点与它在水中的像A′点之间的距离为____m。
(3)若光斑B向右移动1 m,说明水位________(选填“上升”或“下降”)了____m。
【解析】
试题分析:(1)A点与光屏在水中所成的像是平面镜成像。平面镜成像的原理:物体射到平面镜上的光,经平面镜反射后的反射光线是发散的,这些光线的反向延长线相交而成的点,就是我们看到的像,不是由实际光线会聚而成的,不能呈现在光屏上,故称为虚像。;
(2)平面镜成的是正立等大的虚像,像和物关于镜面对称。A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A之间的距离为物与平面镜距离的二倍为6m; (3)若光斑B向右移动了1m,说明光延后反射,水位下降。由于从A点发出的一束与水平面成45o角,则入射角为45o,由等边直角三角形可知,水位下降0.5m. 考点:平面镜成像
【答案】 虚 6 下降 1
13.阅读短文并回答下列问题:
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图1所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)上述玻璃的临界角是__________。
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为________。
(3)当光从空气射向玻璃,________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图2所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
答案 (1)41.8° (2)反射光 (3)不会 (4)如下图
14.明明在探究“物距和物高一定时,物体经小孔所成的像的高度和像距的关系”时,所用的实验器材有:用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0~30cm的直尺,实验装置的示意图如图所示。
(1)该实验应该在较________的环境下进行。(选填“亮”或“暗”)
(2)记录的实验数据如表,请在方格纸上画出像高与像距的关系图象。
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距u/cm 相同
物高h1/cm 相同
像距v/cm 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0
像高h2/cm 2.0 4.1 6.0 8.0 9.9 12.0
(3)根据图象,得出的探究结论是:
________________________________________________________________________。
(4)另一名同学在做该实验时,更换了部分实验器材,其实验装置的示意图如图所示。外筒(足够长)用不透明的材料制成,左端开有小孔;内筒(内径约14cm)的筒壁用不透明的材料制成,左端用半透明塑料膜做屏,并可以在外筒中自由地拉出或推入,其他器材不变。和小明所用的装置相比较,请说出该同学用这样的装置做实验的好处和不足。(各写一条即可)
好处:______________________________________________________________________;
不足:______________________________________________________________________。
解析 (1)本实验探究“物距和物高一定时,物体经小孔所成的像的高度和像距的关系”,发光二极管是成像物体;在明亮的环境中,发光二极管和明亮环境的对比度降低,成像不太清晰,故该实验应该在较暗的环境下效果更好。
(2)根据表格中的数据描点,并用平滑的线连接起来,见下图:
(3)由表格上的数据可知,像的高度随像到小孔距离的增大而增大,且像的高度与像到小孔距离的比值是一个定值,所以得出的探究结论是:在物距和物高一定时,物体经小孔所成像的高度和像距成正比。
(4)另一名同学所用的实验装置,左端用半透明塑料膜做屏可以在外筒中自由地拉出或推入,可以很方便的改变像距;外筒(足够长)用不透明的材料制成,不受外界实验环境亮暗的影响,便于观察所成的像;但是,由于左端用半透明塑料膜做成的屏在外筒里面,不方便测量像高。
答案 (1)暗 (2)见图 (3)在物距和物高一定时,物体经小孔所成像的高度和像距成正比 (4)好处:方便改变像距 不足:像高不方便测量
7聚焦新中考·2024第一轮复习练习
课后提分练13 运动和力(一)
A组 基础排查练
1.2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射,进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是( )
A.加速升空时,天舟六号机械能不变
B.进入轨道后,天舟六号的惯性消失
C.对接靠近时,以”天和”舱为参照物,天舟六号是静止的
D.对接成功后,组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
2.爸爸开车带着小明经过襄阳卧龙大桥,以桥边的栏杆为参照物,他们是________(选填“运动”或“静止”)的;当车匀速前进突然减速的瞬间,车内悬挂的一个小饰物“中国结”将向________(选填“车头”或“车尾”)方向摆动。
3.冬奥会运动员穿着滑雪板在水平雪地上滑行,不计空气阻力,下列相关说法正确的是( )
A.滑雪板较长,是为了减小对雪地的压力
B.以运动员为参照物,滑雪板是运动的
C.运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
D.运动员受到的重力和滑雪板对运动员的支持力是一对平衡力
4.如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
给自行车轴加润滑油 自行车轮胎上的花纹
A. B.
轴承间安装钢柱 气垫船底和水面间的空气垫
C. D.
5.百米赛跑时,甲、乙运动员从同一起跑线同时起跑,某时刻位置如图所示,可知运动较快的是________,你这样判断的理由是_______________________________。
6.甲图中,小铁球从斜面上滚下沿直线运动,当经过磁铁附近时方向发生了改变,此现象说明力可以________________________;乙图中,放有磁铁的两个小车用细线相连,剪断细线后,小车向相反的方向运动,此现象说明物体间力的作用是________的。
7.请将“力”的概念图补充完整。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
8.如图甲所示,静止在水平面上的长方体木块,在水平推力F作用下向前移动,说明力可以改变物体的________。仅改变推力F作用的位置,如图乙所示,木块却向前倾倒,说明力的作用效果与力的________有关。
9.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是( )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都不正确
10.起重机的钢丝绳吊着重物匀速上升时,重物所受重力的方向是( )
A.竖直向上 B.向上
C.竖直向下 D.向下
11. 在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑。
(1)小衡设计了如图甲所示的实验:让质量不同的钢球A、B同时从同一高度由静止开始沿斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若B球相对于A球 ,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
(2)小丽肯定了小衢的实验方案后,对实验又提出了两个建议:
建议一:因为钢球在斜面上滚下的时间很短,不利于观察和比较钢球的运动情况。不改变钢球在斜面上的位置,不改变球与斜面的粗糙程度,为了延长钢球在斜面上滚下的时间,可采用的方法是
建议二:为确保钢球滚下时不偏离斜面,可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽(如图乙所示)。从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑,图中两个小凹槽的间距L应
。
12.如图所示,用弹簧测力计拉着木块在粗糙程度不变的水平面上做加速运动,则木块受到的摩擦力( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.总是等于拉力的大小
D.保持不变
13.如图是探究“滑动摩擦力的大小与什么有关系的实验”,在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做______________运动,木块所受的滑动摩擦力的大小是________N。
B组 深化突破练
14.下列四个有关物体运动状态描述的图像中,能说明物体处于静止状态的是( )
15.周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,他们在某段路面上的速度随时间变化的图像如图所示。下列分析中错误的是( )
A.0~10 s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10 s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
16.为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0=6.0cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。(g取10N/kg)
(图a)
表一:
实验次数 1 2 3 4 5 6
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度L/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0
(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整。
表二:
实验次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N 0 0.3 0.9 1.5
弹簧伸长量Δx/cm 0 1.2 3.6 6.0
(2)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图像。
图b
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理。只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小。请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求:
________________________________________________________________________。
17.小永同学在学习了摩擦力后,对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣,他猜想影响滑动摩擦力的因素有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
为此他设计了下列实验进行探究,如图所示。
【实验器材】:长方体木块(长方体木块上表面是棉布面,侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面)、弹簧测力计、长木板等。
【实验过程】:小永同学选择不同的接触面,通过增减砝码改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板。
【实验数据】:实验测得木块受到的滑动摩擦力如下表所示。
实验序号 木块与木板的接触面 压力 测力计示数
1 下表面与木板面 2.5N 1.2N
2 下表面与木板面 5.0N 2.4N
3 下表面与木板面 7.5N 3.6N
4 侧面与木板面 2.5N 1.2N
5 上表面与木板面 2.5N 1.8N
6 上表面与木板面 5.0N
(1) 当小永水平向右拉动长木板时,木块受到的滑动摩擦力方向是 。
(2) 实验序号 研究滑动摩擦力与接触面积的关系。由数据可知:滑动摩擦力大小与接触面积无关。
(3) 由实验1、2、3可知, 。
(4) 当用4.5N的力拉动长木板时,弹簧测力计的示数为2.5N,则木块与长木板之间的摩擦力为 N。
课后提分练13 运动和力(一)
A组 基础排查练
1.2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射,进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是( )
A.加速升空时,天舟六号机械能不变
B.进入轨道后,天舟六号的惯性消失
C.对接靠近时,以”天和”舱为参照物,天舟六号是静止的
D.对接成功后,组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
【解析】A加速升空时,天舟六号的质量不变,高度增大,则重力势能增大,质量不变,速度增大,则动能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,它的机械能增大,故A错误;
B.进入轨道后,天舟六号的质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.对接靠近时,以”天和”舱为参照物,天舟六号的位置不断改变,则它是运动的,故C错误;
D.对接成功后,组合体绕地运行过程中速度大小和方向不断改变,则运动状态不断改变,故D正确。
故选D。
2.爸爸开车带着小明经过襄阳卧龙大桥,以桥边的栏杆为参照物,他们是________(选填“运动”或“静止”)的;当车匀速前进突然减速的瞬间,车内悬挂的一个小饰物“中国结”将向________(选填“车头”或“车尾”)方向摆动。
解析 爸爸开车带着小明经过襄阳卧龙大桥,汽车以及车中的人与桥边栏杆的位置不断发生变化,以桥边的栏杆为参照物,他们是运动的;当车突然减速时,车内悬挂的一个小饰物“中国结”由于惯性,还要保持原来较大速度向前运动,所以“中国结”将向车头方向摆动。
答案 运动 车头
3.冬奥会运动员穿着滑雪板在水平雪地上滑行,不计空气阻力,下列相关说法正确的是( )
A.滑雪板较长,是为了减小对雪地的压力
B.以运动员为参照物,滑雪板是运动的
C.运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
D.运动员受到的重力和滑雪板对运动员的支持力是一对平衡力
【解析】
【分析】A减小压强的方法:减小压力和增大接触面积;B.根据参照物的知识判断;C.运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变;D.根据平衡力的条件分析判断。
【解答】滑雪板较长,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,故A错误。以运动员为参照物,滑雪板与运动员之间无相对位置变化,滑雪板是静止的,故B错误。运动员在转弯滑行过程中,运动方向发生改变,所以其运动状态发生改变,故C错误。运动员穿着滑雪板在水平雪地上滑行时,运动员受到的重力和滑雪板对运动员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
答案: D
4.如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
给自行车轴加润滑油 自行车轮胎上的花纹
A. B.
轴承间安装钢柱 气垫船底和水面间的空气垫
C. D.
解析 给自行车轴加润滑油使接触面更光滑一些,以减小摩擦力,不合题意;自行车轮胎上的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,符合题意;轴承间安装钢柱是将滑动摩擦变成了滚动摩擦,从而减小了摩擦力,不合题意;气垫船利用气体将船和水面分离,是使接触面脱离,减小船和水之间的摩擦力,不合题意。
答案 B
5.百米赛跑时,甲、乙运动员从同一起跑线同时起跑,某时刻位置如图所示,可知运动较快的是________,你这样判断的理由是_______________________________。
解析 由图可知,甲、乙两人同时从起点出发,在相同时间内,乙通过的距离比甲长,所以乙的速度快。
答案 乙 相同时间内,乙运动的距离长
6.甲图中,小铁球从斜面上滚下沿直线运动,当经过磁铁附近时方向发生了改变,此现象说明力可以________________________;乙图中,放有磁铁的两个小车用细线相连,剪断细线后,小车向相反的方向运动,此现象说明物体间力的作用是________的。
解析 小铁球受磁铁作用后运动方向发生了变化,说明了力可以改变物体的运动状态;两辆车上的N极与N极相互靠近,由于同名磁极相互排斥,剪断细线后,使两小车向相反方向运动,说明两小车受到相互排斥的力。
答案 改变物体的运动状态 相互
7.请将“力”的概念图补充完整。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
答案 ①改变物体的运动状态 ②力的大小、方向和作用点 ③物体间力的作用是相互的
8.如图甲所示,静止在水平面上的长方体木块,在水平推力F作用下向前移动,说明力可以改变物体的________。仅改变推力F作用的位置,如图乙所示,木块却向前倾倒,说明力的作用效果与力的________有关。
答案 运动状态 作用点
9.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是( )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都不正确
解析 弹簧形变产生的力,即弹簧的弹力,施力物体为弹簧,因为是手拉弹簧,所以弹簧发生形变,产生的是对手的拉力,故B正确。
答案 B
10.起重机的钢丝绳吊着重物匀速上升时,重物所受重力的方向是( )
A.竖直向上 B.向上
C.竖直向下 D.向下
解析 重力的方向都是竖直向下的,故起重机的钢丝绳吊着重物匀速上升时,重物所受重力的方向是竖直向下的。
答案 C
11. 在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑。
(1)小衡设计了如图甲所示的实验:让质量不同的钢球A、B同时从同一高度由静止开始沿斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若B球相对于A球 ,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
(2)小丽肯定了小衢的实验方案后,对实验又提出了两个建议:
建议一:因为钢球在斜面上滚下的时间很短,不利于观察和比较钢球的运动情况。不改变钢球在斜面上的位置,不改变球与斜面的粗糙程度,为了延长钢球在斜面上滚下的时间,可采用的方法是
建议二:为确保钢球滚下时不偏离斜面,可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽(如图乙所示)。从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑,图中两个小凹槽的间距L应
。
【解析】
【分析】当两球的速度相等时,两球相对静止;斜面倾角越小,小球的运动时间越长,越便于观察;为了便于观察比较,实验时两槽距离应近些。
【解答】观察和比较两球相对运动情况,若B球相对于A球静止,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等;
建议一:因为钢球在斜面上滚下的时间很短,不利于观察和比较钢球的运动情况,不改变钢球在斜面上的位置,不改变球与斜面的粗糙程度,为了延长钢球在斜面上滚下的时间,可采用的方法是减小斜面的倾斜角度θ;
建议二:为确保钢球滚下时不偏离斜面,可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽(如图乙所示).从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑,图中两个小凹槽的间距L应适当减小。
故答案为:静止;减小斜面的倾斜角度0;适当减小
12.如图所示,用弹簧测力计拉着木块在粗糙程度不变的水平面上做加速运动,则木块受到的摩擦力( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.总是等于拉力的大小
D.保持不变
【解析】
【分析】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关。
【解答】由题意知,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变,所以做加速运动时,木块所受的摩擦力不变,故ABC错
误,D正确。
故选:D。
13.如图是探究“滑动摩擦力的大小与什么有关系的实验”,在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做______________运动,木块所受的滑动摩擦力的大小是________N。
解析 在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关系的实验”中,将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动使其做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。由图可知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2N,所以摩擦力为2N。
答案 匀速直线 2
B组 深化突破练
14.下列四个有关物体运动状态描述的图像中,能说明物体处于静止状态的是( )
【解析】
【分析】根据图像确定横轴和纵轴表示的物理量,再确定物体的运动状态即可。
【解答】A.在s-t图像中,当时间改变时,物体到起点的距离保持不变,即处于静止状态,故A符合题意;
B.在s-t图像中,路程随时间的增大而增大,即物体做匀速直线运动,故B不合题意;
C.在v-t图像中,当时间改变时,速度的数值保持不变,即做匀速直线运动,故C不合题意;
D.在v-t图像中,速度随时间的增大而增大,即物体做加速运动,故D不合题意。
故选A。
15.周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,他们在某段路面上的速度随时间变化的图像如图所示。下列分析中错误的是( )
A.0~10 s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10 s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
【解析】:(1)在v﹣t图像中,与时间轴平行的直线表示物体做匀速直线运动,过原点的斜线表示物体做匀加速直线运动,据此判断两人的运动状态,并利用速度公式判断0~10s两人所通过的路程是否相等。
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
原题解答:解:ACD、由v﹣t图像可知,小芳的运动图像是一条平行于时间轴的直线,说明小芳做匀速直线运动,速度为3m/s,小明的运动图像是一条过原点的斜线,说明小明做匀加速直线运动,第10s末,两人的速度相等,均为3m/s,根据v=s/t可知,0~10s小芳通过的路程大于小明通过的路程,故A错误、CD正确;
B、由v﹣t图像可知,小芳做匀速直线运动,以湖畔的垂柳为参照物,小芳与垂柳之间的位置始终在变化,所以以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的,故B正确。
所以,正确选项为A。
16.为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0=6.0cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。(g取10N/kg)
(图a)
表一:
实验次数 1 2 3 4 5 6
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度L/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0
(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整。
表二:
实验次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N 0 0.3 0.9 1.5
弹簧伸长量Δx/cm 0 1.2 3.6 6.0
(2)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图像。
图b
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理。只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小。请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求:
________________________________________________________________________。
答案 (1)0.6 1.2 2.4 4.8 (2)略 (3)被测力的方向要沿弹簧的轴线方向、使用前要调零等
17.小永同学在学习了摩擦力后,对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣,他猜想影响滑动摩擦力的因素有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
为此他设计了下列实验进行探究,如图所示。
【实验器材】:长方体木块(长方体木块上表面是棉布面,侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面)、弹簧测力计、长木板等。
【实验过程】:小永同学选择不同的接触面,通过增减砝码改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板。
【实验数据】:实验测得木块受到的滑动摩擦力如下表所示。
实验序号 木块与木板的接触面 压力 测力计示数
1 下表面与木板面 2.5N 1.2N
2 下表面与木板面 5.0N 2.4N
3 下表面与木板面 7.5N 3.6N
4 侧面与木板面 2.5N 1.2N
5 上表面与木板面 2.5N 1.8N
6 上表面与木板面 5.0N
(1) 当小永水平向右拉动长木板时,木块受到的滑动摩擦力方向是 。
(2) 实验序号 研究滑动摩擦力与接触面积的关系。由数据可知:滑动摩擦力大小与接触面积无关。
(3) 由实验1、2、3可知, 。
(4) 当用4.5N的力拉动长木板时,弹簧测力计的示数为2.5N,则木块与长木板之间的摩擦力为 N。
【解析】
【分析】(1)以木块为对象进行受力分析,根据平衡力的知识分析木块受到摩擦力方向。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验,并描述实验结论。
(3)根据表格数据分析1、2、3中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论。
(4)根据平衡力的知识分析计算。
【解答】(1)根据图片可知,当小永水平向右拉动长木板时,木块保持静止状态,那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为测力计的拉力方向水平向左,所以木块受到的摩擦力方向是水平向右。
(2)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积,故选实验1、4.
(3)根据表格数据可知,实验1、2、3中接触面粗糙程度相同,压力增大时,测力计的示数变大,那么得到:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,则受到的滑动摩擦力越大。
(4)当用4.5N的力拉动长木板时,弹簧测力计的示数为2.5N,由于木块处于静止状态,则它受到的滑动摩擦力与拉力相等,还是2.5N。
答案:水平向右 1、4 当接触面粗糙程度相同时,压力越大,则受到的滑动摩擦力越大 2.5
7聚焦新中考·大一轮复习提分练
课后提分练14 运动和力(二)
A组 基础排查练
1.(2016·酒泉)如图所示,用水平力F=30N,按住一重G=10N的木块在竖直墙壁上,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是( )
A.40N B. 30N
C. 20N D.10N
答案 D
2.(2016·漳州)如图所示,杯子静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.桌面对杯子的支持力大于杯子受到的重力
B.杯子受到的支持力与杯子受到的重力是一对平衡力
C.杯子受到的支持力与杯子对桌面的压力是一对平衡力
D.杯子对桌面的压力与杯子受到的重力是一对平衡力
解析 桌面对杯子的支持力与杯子受到的重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
答案 B
3.(2016·扬州)行驶的车辆突然刹车时如图所示,人向前倾的原因是( )
A.车辆对人施加一个向前的力
B.车辆具有惯性
C.人受到向前推的力
D.人具有惯性
解析 水平路上行驶的汽车突然刹车,车上的人下半身随车停止运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,所以人会向前倾。因此,发生这一现象是因为乘车的人具有惯性。
答案 D
4.(2014·常州)学校趣味运动会上,体重为600N的张老师沿竖直木杆匀速向上攀爬,此过程中,他受到摩擦力的大小和方向是( )
A.等于600N,竖直向下 B.等于600N,竖直向上
C.大于600N,竖直向下 D.大于600N,竖直向上
解析 因为张老师是沿竖直木杆匀速向上攀爬,在做匀速直线运动,受到重力和摩擦力的作用,因此重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
答案 B
5.如图所示,下列四个有关物体运动状态描述的图象中,不能说明物体处于平衡状态的是( )
A. B. C. D
解析 A、路程不随时间变化,表示物体静止,处于平衡状态,故A不符合题意;B、路程与时间成正比,即速度不变,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,故B不符合题意;C、速度不变,物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,故C不符合题意;D、物体做匀加速直线运动,不平衡,故D符合题意。
答案 D
6.(2015·桂林)如图所示,滑板车在沿水平方向运动时,如果人不再用脚蹬地,它最终就会停下来,以下说法正确的是( )
A.运动需要力来维持
B.运动不需要力来维持
C.蹬力越大车的惯性越大
D.蹬力越小地面对车的摩擦力越小
解析 沿水平方向运动的滑板车,当我们不再蹬地,滑板车由于惯性会继续运动,说明运动不需要力来维持,最后会停下来,是因为受到摩擦力的作用,说明力是改变物体的运动状态的原因。惯性是物体本身的一种性质,只与质量有关,与蹬力无关。摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与蹬力无关。
答案 B
7.(2016·钦州)一小车在水平拉力F的作用下,在光滑的水平面上做加速直线运动,撤去拉力F后,小车将( )
A.继续做加速运动
B.加速一段时间后再做匀速直线运动
C.做减速运动,直至速度为零
D.做匀速直线运动
解析 小车原来是运动的,当撤去外力之后,由于水平面是光滑的,则小车在水平方向上不再受任何力的作用,根据牛顿第一定律可得,小车将以原来的速度一直做匀速直线运动。
答案 D
8.(2016·永州)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中不需要控制小车每次到达斜面底端时速度相同
B.小车最终会停下来说明力是维持物体运动状态的原因
C.如果小车到达水平面时所受外力全部消失,小车将做匀速直线运动
D.小车停止运动时惯性也随之消失
解析 实验时应使小车到达水平面时的速度相等,因此每次实验时,应使小车从同一高度由静止开始滑下,故A错误;小车最终会停下来是受到了摩擦阻力的作用,这说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故B错误;如果小车到达水平面时所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小车将做匀速直线运动,故C正确;惯性是物质的一种属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与是否运动、如何运动等情况无关,一切物体都有惯性,小车停止运动时惯性不会消失,故D错误。
答案 C
9.(2016·厦门)动车从启动到离站的过程,其惯性( )
A.先不变后变大 B.保持不变
C.先变大后不变 D.逐渐变大
解析 惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。动车从启动到离站的过程中,其质量不变,只是速度的变化,所以,动车的惯性保持不变,故B正确。
答案 B
10.(2016·内江)如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮, 当书突然向右运动时,橡皮将会________________;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会________________。(以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
答案 向左倾倒 保持静止
B组 深化突破练
11.(2016·崇左)为防止因惯性可能造成的伤害,许多汽车上都配置安全带,但火车上却没有配置,主要原因是( )
A.人在火车上惯性消失了
B.火车的速度比汽车的速度大
C.火车极少急刹和突然加速
D.人在火车上所受重力比在汽车上所受重力大
答案 C
12.(2015·苏州)小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标。他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图。忽略镖头运动时所受的空气阻力,下列关于镖头能否射中A点的预测中,正确的是( )
A.一定能够射中A点
B.一定射在A点左侧
C.一定射在A点右侧
D.控制速度大小,以上都有可能
解析 小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后,镖头由于惯性继续朝A运动,此过程中,忽略镖头运动时所受的空气阻力,镖头只受到重力这一个力的作用(非平衡力),所以镖头还会沿重力方向向下运动,故镖头做斜向下的曲线运动,由此可知镖头会落在A的右侧。
答案 C
13.(2015·安顺)贵阳至广州高铁2014年5月开通,从贵阳乘车到广州只需4个多小时,给人们出行带来极大方便。
(1)高速行驶的动车进站前关闭电源,为什么动车仍以较大的速度前进?
________________________________________________________________________
(2)动车组采用了“再生制动”技术,在车速从200km/h减到90km/h的过程中电动机转变为发电,此过程中的能量是如何转化的?
________________________________________________________________________
(3)动车进站时为了候车乘客安全,规定乘客一定要站在安全线以外,请用物理知识说明理由。
________________________________________________________________________
(4)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,应选择图中的哪一个“逃生锤”?________。
A. B. C. D.
解析 (1)高速行驶的动车进站前关闭电源,由于惯性,动车仍以较大的速度向前运动一段距离。
(2)“再生制动”技术,在车速降低的过程中电动机转变为发电机发电,把动车组的机械能转化为电能输入电网。
(3)动车进站时由于附近的气流速度快,压强小,人如果站得太近,身后的压强大,会将人压向车的一侧,容易发生危险,故应站在安全线外。
(4)遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,因此,“逃生锤”应具备前端尖锐的特点,这样在压力一定时,可减小受力面积,增大压强,故图B符合要求。
答案 (1)由于惯性,动车仍以较大的速度前进。 (2)机械能转化为电能。 (3)动车进站时由于附近的气流速度快,压强小,人如果站得太近,身后的压强大,会将人压向车的一侧,容易发生危险。 (4)B
14.(2015·温州)“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去,结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序:________(用字母表示)。
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?
________________________________________________________________________。
解析 (1)牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法,即先实验再推理,图C中有空气阻力,图A中没有空气阻力,所以选C再A;而图B中,是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下,物体将做匀速直线运动。故正确的顺序应该是CAB。
(2)牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律,所以这是他的观点的不足之处。
答案 (1)CAB (2)没有涉及静止物体的运动规律
15.(2015·上海)如图(a)、(b)所示,某小组同学以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计、细线等器材进行实验,该小组同学是在做“探究______________实验”。按图(a)所示进行实验操作时,应在硬纸板处于________状态下读取测力计的示数;按图(b)所示进行实验操作时,放开硬纸板前,应使两测力计的示数________,两细线对硬纸板拉力的方向________。
解析 由实验装置图可知,以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计、细线等器材可以探究二力平衡条件实验;按图(a)所示进行实验操作时,两个拉力都作用在纸板上,且方向相反,当在硬纸板处于静止状态下读取测力计的示数,比较其大小;按图(b)所示进行实验操作时,探究二力是否共线,将硬纸板转过一定角度,应保持两拉力大小相等,故放开硬纸板前,应使两测力计的示数相同,两细线对硬纸板拉力的方向相反,放手后观察纸板是否静止,即可得出结论。
答案 二力平衡条件 静止 相同 相反
16.(2016·湖州)牛顿曾说过,如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩膀上,这体现了牛顿谦逊的品质。但前人的研究确实对牛顿产生了启迪,其中的一位巨人就是伽利略,他400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。
伽利略之前观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。因此他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
(1)像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,___________________________________。于是,他大胆推测:当斜坡变成平坦时,球的速度不再变小,球将做匀速滚动。
(2)伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性,在我们今天看来,球的这种属性称为________。
(3)我们学习了“能量”的知识后知道,事实上球“记住”的是能量。因为有摩擦的存在,球将不会到达起始高度,此过程中球的机械能减少,但减少的机械能转化为________能,而能的总量保持不变。
答案 (1)小球的速度减小得更慢 (2)惯性 (3)内
7聚焦新中考·2024第一轮复习练习
课后提分练15 压强和浮力
A组 基础排查练
1、为了说明骑电动车要戴安全头盔的重要性,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲,乙分别放在纸简上,在鸡蛋甲上方放一个轻盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列叙述中,错误的是( )
A.放上瓶盖可以增大受力面积
B.敲击时鸡蛋甲上部受到的压强比乙大
C.要提高实验的可靠性,还需多次实验
D.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
2、如图是书本上关于压强的几个常见实验,下列说法不正确的是( )
A.实验甲纸片不掉落,说明大气压的存在
B.实验乙向里打气,液体停止沸腾,说明液体的沸点随着气压的增大而增大
C,实验丙吹气时两片纸片向中间靠拢,说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁压强计浸入液体越深U形管中液面的高度差越大,说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
3、2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程( )
A,浮力不变,压强变大
B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变
D.浮力不变,压强不变
4、甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯盐水的密度较大
B.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
5、半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是( )
A.F1>F3>F2 B.F2>F3>F1
C.F3>F1>F2 D.F3>F2>F1
6、如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图2中的哪几种情形( )
A.甲与乙 B.乙与丙
C.甲与丙 D.以上都不对
7、压强计的结构如图所示,在“用压强计探究液体内部压强的
特点”实验中,用大拇指轻压金属盒上的橡皮膜,可观察到压强计U形管左管液面比右管液面________。在探究同一液体、同一深度液体内部压强特点时,改变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是____________________________________________。
8、某同学穿的运动鞋,鞋底有凹凸不平的花纹,是为了增大鞋底与地面间的________,若该同学的质量是60kg,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为300cm2,则该同学对地面的压强为________Pa。(g取10N/kg)
9、放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撒去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
B组 深化突破练
10、如图所示,水平桌面上放置由甲、乙两个圆柱形容器,甲容器盛有液体A,物块M漂浮在液体A中,物块M排开液体的质量为m1,液体A对甲容器底部的压强为p1;乙容器中盛有液体B,物块N漂浮在液体B中,物块N排开液体的质量为m2,液体B对乙容器底部的压强为p2,已知甲容器底面积大于乙容器底面积,容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等。下列判断中正确的是( )
A.p1<p2 B.p1>p2
C.m1<m2 D.m1>m2
11、如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为p1;潜入水中时受到的浮力为F2,底部受到水的压强为p2。下列选项中正确的是( )
A.F1=F2 p1
p2
C.F1 >F2 p1>p2 D.F112、现将一杯子和木块(不吸水,密度为0.6×10千克/米3)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示,图1杯子开口向上,浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水),木块紧贴杯底,一起悬浮在水中。两种情况下( )
A.木块所受浮力的大小相同
B.杯子所受浮力的大小相同
C.容器内水的深度相同
D.木块对杯子底部力的大小相同
13、如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和P乙,则( )
A.F甲>F乙 B.P甲>P乙
C.F甲14、某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压力的大小等于重力”。科学兴趣小组做了相关的实验:
步骤一:选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力;
步骤二:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表一;
步骤三:改变受力面的水平面的倾角,用步骤二的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小,实验数据见表二和表三。
表一 在水平面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
1 5 5
2 10 10
3 15 15
表二 在18°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
4 5 4.75
5 10 9.5
6 15 14.25
表三 在25°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
7 5 4. 5
8 10 9.0
9 15 13.5
请回答:
(1)比较序号______________________________________________________的数据可得:
当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是________的(选填“合理”或“不合理”)。
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论:_________________________________________________。
15、小明游泳时发现,人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大,由此他猜想:“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关”,于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究。
(1)分析图1中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力就________(选填“越大”或“越小”)。
(2)小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图2所示。分析图象可知:描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是________(选填“a”或“b”);该金属圆柱体所受的重力为________N,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是________N,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度________(选填“有”或“无”)关。
(3)在上述实验的基础上,请你再增加一个实验步骤,用来研究浮力大小与液体密度的关系:______________________________________________________________________。
16、我国少数民族喜欢依山傍水而居,善于使用楠竹制作竹筏。若某竹筏用7根完全相同的楠竹制作而成,每根楠竹质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量。g取10N/kg。求:
(1)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力及排开水的体积;
(2)为安全起见,竹筏最多能有的体积浸入水中,若乘客质量均为50kg,不计竹筏的质量,该竹筏最多能载多少人。
课后提分练15 压强和浮力
A组 基础排查练
1、为了说明骑电动车要戴安全头盔的重要性,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲,乙分别放在纸简上,在鸡蛋甲上方放一个轻盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列叙述中,错误的是( )
A.放上瓶盖可以增大受力面积
B.敲击时鸡蛋甲上部受到的压强比乙大
C.要提高实验的可靠性,还需多次实验
D.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
【解析】
【分析】AB.减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
C.根据多次实验的目的判断;
D.根据力的作用效果的知识判断。
【解答】AB.放上瓶盖后,鸡蛋上方的受力面积增大了,根据P=F/S可知,在压力一定时,鸡蛋受到的压强减小了,所以敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙小,故A正确不合题意、B错误符合题意;
C.为了使实验更具有普遍性,可以通过多次实验来寻找普遍规律,所以要提高实验的可靠性还需多次实验,故C正确不合题意;
D鸡蛋乙被敲碎,说明力能改变物体的形状,故D正确不合题意。
故选B。
2、如图是书本上关于压强的几个常见实验,下列说法不正确的是( )
A.实验甲纸片不掉落,说明大气压的存在
B.实验乙向里打气,液体停止沸腾,说明液体的沸点随着气压的增大而增大
C,实验丙吹气时两片纸片向中间靠拢,说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁压强计浸入液体越深U形管中液面的高度差越大,说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
【解析】
【分析】考查压强存在及压强相关实验。
【解答】A.覆杯实验是因气压将纸片压住,证明了大气压存在,所以A正确;
B液体停止沸腾说明沸点增加了,所以打气增加气压从而增加沸点,所以B正确;
C.中间靠拢说明中间气压小,所以流速大压强小,所以C错误;
D.U形液面高度差大,说明压强差大,说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大,所以D正确。
故答案C正确。
3、2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程( )
A,浮力不变,压强变大
B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变
D.浮力不变,压强不变
【解析】
【分析】浮力的大小只与液体或气体得密度和排开气液体或气体得体积有关,液体或气体的密度越大,排开的液体或气体的体积越大,浮力越大;影响液体压强的因素:深度,液体的密度(与容器的形状,液体的质量体积无关);液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。”公式:液体压强:p=pgh;
【解答】不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程,浮力不变,因为浮力和液体的密度和排开液体的体积有关,这两个因素都不变,所以不变;受到的压强增大,因为液体压强和液体的密度和深度有关,液体的密度不变,但是深度增大,所以液体的压强增大;
故答案为:A
4、甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯盐水的密度较大
B.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
解析 由图可知,同一只鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,根据浮沉条件可得:ρ甲=ρ蛋,ρ乙>ρ蛋;所以,乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,故A错误。物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;因为浮力相同,F浮=G排=m排g,所以,鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等,故B正确,D错误。两杯中液面相平,乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,根据p=ρgh可知,乙杯底所受的液体压强较大;两个杯子完全相同,则底面积相等,根据F=pS可知,乙杯底部所受的液体压力较大,故C错误。
答案 B
5、半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是( )
A.F1>F3>F2 B.F2>F3>F1
C.F3>F1>F2 D.F3>F2>F1
解析 据图可知,乙图中半潜船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,据F浮=ρgV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1。
答案 B
6、如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图2中的哪几种情形( )
A.甲与乙 B.乙与丙
C.甲与丙 D.以上都不对
解析 图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关,研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同。
答案 B
7、压强计的结构如图所示,在“用压强计探究液体内部压强的
特点”实验中,用大拇指轻压金属盒上的橡皮膜,可观察到压强计U形管左管液面比右管液面________。在探究同一液体、同一深度液体内部压强特点时,改变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是____________________________________________。
解析 用手指按橡皮膜,手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体根据帕斯卡定律来传递这个压强,而使左侧液面降低,右侧液面升高,U形管两侧液面出现高度差;把金属盒停在液体的某一位置,旋转旋钮改变金属盒的朝向,发现U形管中液面高度差不变,因此可得出:同一深度向各个方向压强相等。
答案 低 旋转旋钮改变金属盒的朝向
8、某同学穿的运动鞋,鞋底有凹凸不平的花纹,是为了增大鞋底与地面间的________,若该同学的质量是60kg,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为300cm2,则该同学对地面的压强为________Pa。(g取10N/kg)
解析 鞋底有凹凸不平的花纹,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。该同学对地面的压力:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,则该同学对地面的压强:p===2×104Pa。
答案 摩擦力 2×104
9、放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撒去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【解析】
【分析】(1)露出水面前,木块排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断浮力的变化;
(2)根据浮沉条件判断浮力和重力的大小;
(3)首先判断水面高度的变化,然后根据液体压强公式判断水对烧杯底部的压强变化;
(4)当木块漂浮时,浮力等于重力,然后利用重力公式和阿基米德原理将等式拆开,最后完成计算即可。
【解答】A.露出水面前,木块排开水的体积始终等于木块的体积,因此保持不变,根据F=pgV可知,木块受到的浮力不变,故A正确不合题意;
B.在木块露出水面前,木块上浮,根据浮沉条件可知,此时浮力大于重力,故B正确不合题意;
C.木块浸没时,浮力大于重力,漂浮时浮力等于重力,因此浮力变小了,根据F=gV可知,木块排开水的体积变小,水面下降了;根据液体压强公式可知,水对烧杯底部的压强变小了,故C错误符合题意;
D.当木块漂浮时,浮力等于重力,
即:F=G P水gV排=pgV; P水(1-2/5)=p;
解得:p=0.6g/cm3 故D正确不合题意。
故选C。
B组 深化突破练
10、如图所示,水平桌面上放置由甲、乙两个圆柱形容器,甲容器盛有液体A,物块M漂浮在液体A中,物块M排开液体的质量为m1,液体A对甲容器底部的压强为p1;乙容器中盛有液体B,物块N漂浮在液体B中,物块N排开液体的质量为m2,液体B对乙容器底部的压强为p2,已知甲容器底面积大于乙容器底面积,容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等。下列判断中正确的是( )
A.p1<p2 B.p1>p2
C.m1<m2 D.m1>m2
解析 由液体A、B质量相等可得GA=GB,因为是规则容器,所以液体容器底部的压力F=G,则FA=FB,已知甲容器底面积大于乙容器底面积,由p=可得,p1<p2;故A正确,B错误。已知M、N都是漂浮,则F浮=G排=m排g=G,因为物块M、N质量相等,物块M排开液体的质量m1等于物块N排开液体的质量m2;故CD错误。
答案 A
11、如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为p1;潜入水中时受到的浮力为F2,底部受到水的压强为p2。下列选项中正确的是( )
A.F1=F2 p1p2
C.F1 >F2 p1>p2 D.F1解析 潜水艇浮在水面时排开水的体积小于潜入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<F2;潜水艇浮在水面时所处的深度小于潜入水中时所处的深度,水的密度一定,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,p1<p2。
答案 D
12、现将一杯子和木块(不吸水,密度为0.6×10千克/米3)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示,图1杯子开口向上,浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水),木块紧贴杯底,一起悬浮在水中。两种情况下( )
A.木块所受浮力的大小相同
B.杯子所受浮力的大小相同
C.容器内水的深度相同
D.木块对杯子底部力的大小相同
【解析】
【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件判断;(3)首先根据漂浮和悬浮条件比较浮力大小,再根据阿基米德原理比较V排的大小,进而确定水的深度变化;(4)对木块进行受力分析,判断对杯底压力的大小。
【解答】A.因为木块的密度小于水的密度,所以图1木块所受的浮力等于重力。图2木块完全浸没在水中,它排开水的体积变大,那么它所受的浮力大于重力,故A错误;
B.图1杯子所受的浮力等于杯子和木块的总重力,图2杯子所受浮力小于杯子的重力,故B错误;
C.图1中木块和杯子一起漂浮,则它们受到的浮力等于重力;图2中,木块和杯子悬浮,则浮力等于重力,则二者受到的浮力相等。根据同基米德原理可知,它们排开水的体积相同,那么容器内水的深度相同,故C正确;
D.图1中,木块对杯底的压力等于木块的重力,图2木块对杯子底部的压力等于杯子受到的浮力减重力,故木块对杯子底部力的大小不同,故D错误。
故选C。
13、如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和P乙,则( )
A.F甲>F乙 B.P甲>P乙 C.F甲【解析】
【分析】水平面上的物体对地面产生的压力等于自身重力,据此比较瓶子对桌面的压力大小,再根据公式p=F/S比较瓶子对桌面压强的大小。
【解答】无论瓶子正立,还是瓶子倒立,它对桌面的压力都等于它的重力,因此瓶子对桌面的压力相等,即F甲=F乙。与桌面的接触面积S甲>S乙,根据公式P=F/S可知,对桌面的压力P甲故选D。
14、某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压力的大小等于重力”。科学兴趣小组做了相关的实验:
步骤一:选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力;
步骤二:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表一;
步骤三:改变受力面的水平面的倾角,用步骤二的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小,实验数据见表二和表三。
表一 在水平面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
1 5 5
2 10 10
3 15 15
表二 在18°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
4 5 4.75
5 10 9.5
6 15 14.25
表三 在25°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
7 5 4. 5
8 10 9.0
9 15 13.5
请回答:
(1)比较序号______________________________________________________的数据可得:
当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是________的(选填“合理”或“不合理”)。
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论:_________________________________________________。
解析 (1)小科同学的想法是:压力的大小等于重力。分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9中的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向的夹角越大,物体产生的压力越小。由此可知:小科同学的想法是不合理的。
(2)比较表一或表二或表三的实验数据中压力与重力的比值是相同的,则可得出结论是:当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同。分析比较表一和表二和表三的实验中同一物体,静止在水平方向夹角不同的受力面上的压力数据不同,且变小,可得出结论:当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小。
答案 (1)1、4、7或2、5、8或3、6、9 不合理 (2)当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同;或当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小
15、小明游泳时发现,人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大,由此他猜想:“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关”,于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究。
(1)分析图1中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力就________(选填“越大”或“越小”)。
(2)小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图2所示。分析图象可知:描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是________(选填“a”或“b”);该金属圆柱体所受的重力为________N,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是________N,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度________(选填“有”或“无”)关。
(3)在上述实验的基础上,请你再增加一个实验步骤,用来研究浮力大小与液体密度的关系:______________________________________________________________________。
解析 (1)比较乙、丙、丁中的实验可知,物体排开液体的体积增大,弹簧测力计示数越来越小,由F浮=G-F可知,物体受到的浮力越来越大,所以,得出的结论是物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(2)由上面的分析,在浸没前金属块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大,浸没后排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,浮力大小不变,据此判断出描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a;当物体浸在水中的深度为0时,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,由图b知,重力大小为2.7N;图a中的水平线即为浸没后物体受到的浮力大小,为1.0N;根据图a可知,金属块浸没在水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
(3)研究浮力大小与液体密度关系时,要保持物体排开液体的体积不变,根据称重法比较弹簧测力计的示数大小即可,故增加的实验步骤是:换用一杯密度不同的液体,将金属浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数,与丁图比较得出结论(或往丁图实验的烧杯中加入适量的盐或加入其它能改变水的密度的可溶性物质,观察弹簧测力计示数变化情况)。
答案 (1)越大 (2)a 2.7 1.0 无 (3)换用一杯密度不同的液体,将金属浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数,与丁图比较得出结论(或往丁图实验的烧杯中加入适量的盐或加入其它能改变水的密度的可溶性物质,观察弹簧测力计示数变化情况)
16、我国少数民族喜欢依山傍水而居,善于使用楠竹制作竹筏。若某竹筏用7根完全相同的楠竹制作而成,每根楠竹质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量。g取10N/kg。求:
(1)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力及排开水的体积;
(2)为安全起见,竹筏最多能有的体积浸入水中,若乘客质量均为50kg,不计竹筏的质量,该竹筏最多能载多少人。
解 (1)竹筏漂浮于水面,受到的浮力:
F浮=G竹筏=nm竹g=7×8kg×10N/kg=560N,
根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:
V排===5.6×10-2m3;
(2)竹筏的体积浸入水中时,排开水的体积:
V′排=V总=×7×0.1m3=0.35m3,
此时竹筏受到的浮力:
F′浮=ρ水gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×0.35m3=3.5×103N,
不计竹筏的质量,竹筏仍然漂浮,则人的总重力G总=F′浮=3.5×103N,
所以,该竹筏最多能载的人数:
n人===7(人)
答:(1)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力为560N;排开水的体积为5.6×10-2m3;(2)该竹筏最多能载7人。
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