名称 | 第3章 运动和力 提高练习(含解析) | ![]() | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 662.6KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 浙教版 | ||
科目 | 科学 | ||
更新时间 | 2024-05-13 15:52:33 |
C.p甲>p乙 D.以上都有可能
(2)若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为( )
A.p甲
C.p甲>p乙 D.以上都有可能 故选D。
三、解答题
26.如图所示为手拉质量为0.4kg的小球做圆周运动的示意图。
(1)计算这个做圆周运动的小球的重力是多少牛顿。(g取10 N/kg)
(2)请在图中画出小球所受重力的示意图。
27. 如图所示,一个小球静止于水平地面上,请你在图中画出小球受到的重力和支持力的示意图
28.“骑泥马”是一种海涂趣味运动(如图),小金双手捏住“泥马”上的横档,一只脚跪在“泥马”,另一只脚用力登海涂,“泥马”就会海涂上“疾行如飞”。已知小金质量为60Kg,“泥马”的质量为10千克。(不考虑运动过程中对“泥马”和人的质量影响)
(1)小金以他所骑行的“泥马”为参照物,他的运动状态是 。
(2)求小金所受到的重力?(g取10N/kg)
29.如图所示,用细绳将重为12N的均匀实心球挂在墙上,细线受到的拉力是8N,请在图中画出小球所受力的示意图。
30. 2015年3月,全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)开始首次环球航行,途径我国重庆和南京两个城市,此行的重要目的是传播新能源理念。
(1)该机白天飞行时,利用高效太阳能电池板将电磁能(太阳能)转化成 能;夜间飞行时,利用其超轻薄锂离子电池储备的 能转化成电能,首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油。
(2)该机从重庆飞往南京的航程约为1260千米。用时17.5小时,则它的飞行速度为多少千米/小时
(3)为降低飞行时的能量消耗,该机选用新型轻质材料。取面积为1平方米、厚度为1毫米的新型材料,测得其质量为250克,则该材料的密度为多少
(4)该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷。是此次环球航行中最具挑战性的一段航程,飞行时间长达120小时。飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力,其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳能提供,则此段航行中至少需要吸收多少太阳能 (太阳能电池板的转化效率约为30%)
四、实验探究题
31.有同学在网上看到一段视券,视频中瓶子正在“跳舞”,瓶子也能“跳舞"吗 于是他动手实验来证明网上的视频是真是假。准备了几只塑料瓶,吸管、美工刀、剪刀、纸、笔、秒表等器材。进行下列实验:
实验1:将瓶子颈部剪掉,在上端下方1厘米处,打了两个洞,把细线穿进两个洞,打了个结,使它可以悬挂,又在瓶子底部2厘米处面对面穿了两个小孔,把吸管插入,剪去多余部分,露出瓶外2厘米长,并朝着右下方30 度角左右,然后将他悬挂起来,从上往瓶子中倒水,当水浸没小孔,从吸管中流出时,发现瓶子真的跳起来了,并且往顺时针方向转圈(如图),又同样重复了两次,结果都一样。那转圈的速度与什么因素有关呢?他作出了假设,并又进行了下列实验:
实验2:又拿了第二、第三、第四只瓶子,同样在瓶子底部2厘米处分别打3个、4个、6个孔,每孔插入1根吸管,插入的吸管个数分别为3根、4根和6根。重复上述做法,同样每只瓶子做三次,测出运动一周的时间并记录。实验数据记录汇总如下:
吸管数 第一次时间(s) 第二次时间(s) 第三次时间(s) 平均时间(s) 瓶子周长(cm) 运动速度(cm/s)
2 6.2 6.0 6.5 6.23 20 3.21
3 5.1 4.7 4.9 4.9 20 X
4 3.8 3.7 4.0 3.83 20 5.22
6 1.9 1.5 1.6 1.67 20 11.98
回答下列问题:
(1)上表中X处的数据是 。
(2)实验2基于的假设是 。
(3)当水从吸管中流出时,瓶子真的能跳起来,并且往顺时针方向转圈。这种现象涉及的主要科学知识是 。
(4)该同学认为这套装置还可以研究液体的压强有关内容,你认为可以研究液体压强与其 的关系。
32.在探究”影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面高度差的变化,将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会 (选填“内凹”或“外凸”)。
(2)通过比较C、D两个图,可得到结论:同一种液体的压强随 的增加而增大。
(3)通过比较A、B、C三个图,可得到结论: 。
33.某同学想测定当地大气压的大小,设计了如图甲、乙、丙三种实验:①将塑料挂钩的吸盘蘸水后放在被固定的光滑玻璃板上,用力挤压吸盘②用测力计拉着挂钩缓慢拉动,直到吸盘恰好脱离玻璃板表面③记录弹簧测力计的示数F ④测量吸盘的直径D并计算出吸盘与玻璃板的接触面积S。
(1)如果吸盘自身重力不能忽略,甲,乙,丙三种方法中最合理的是 。
(2)若吸盘自身重力忽略不计,按图甲方法进行实验,并记录弹簧测力计的示数F=40N;计算得到吸盘与玻璃板的接触面积S=4c㎡,则大气压的值为 帕。
34.青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评。该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为a厘米2,总长为b厘米,盘中不放物体时,小筒漫入水中的长度为c厘米,g取=10牛/千克。问:
(1)小筒和秤盘的总重力是 牛?
(2)该秤能称出物体的最大质量是 克?
(3)该同学把秤的读数刻在小筒上,那么刻度是否均匀 请加以证明。
35.学习了浮力知识后,小明和小晨分别展开了科学探究。
小明想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图所示。(ρ铁为7.9×103kg/m3)
(1)首先,他称得此铁块的重力为G=7.9N,然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ= (用题目中的符号G、ρ铁、F表示).小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计。
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为 kg/m3。
(3)图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是 。
(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计 (选填“能”或“不能”)测出水银的密度。
小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度.实验器材有小空桶、溢水烧杯、量筒和水.实验步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20毫升,如图乙;
③将烧杯中20毫升水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44毫升,如图丁.
请回答下列问题:
(5)被测金属块的密度是 克/厘米3.
(6)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”).
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下,物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,g为9.8N/kg,表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
【解答】g=9.8牛/千克,正确的含义是1千克的物体受到的重力为9.8牛,故D选项说法错误。
故答案为:D。
2.【答案】B
【解析】【解答】刻度尺测量的是长度,天平测的是质量,温度计测的是温度,只有弹簧测力计测的是力,选B。
【分析】本题对常用测量仪器做了综合练习,只有不断积累总结前知识,才能形成完整的知识机构。本题考查的是弹簧测力计及其原理。
3.【答案】C
【解析】【分析】根据对速度公式的理解分析判断。
【解答】匀速直线运动的速度和方向保持不变,它的速度与物体通过的路程和时间无关,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】A
【解析】【分析】此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同.
【解答】刻舟求剑故事中的人不懂得运动和静止的相对性知识,同一个物体,所选的参照物不同,判断其运动和静止的结果也不一定相同,剑落水后静止在水底,以河岸为参照物,它是静止的,故事中的人误以船为参照物,实际上,剑相对于船是运动的.如果以河岸为参照物,剑是不动的,以船为参照物剑是运动的.
故选A.
5.【答案】D
【解析】【解答】A、图象中反映出速度随时间均匀增大,说明物体做匀加速直线运动;故A错误;
B、对某种物质来说,其质量与体积成正比,其质量与体积的比值是一定值,用密度来表达;而图象中反映出的信息是,物体的体积增大、质量不变;故B错误;
C、热值是燃料的一种属性,热值与燃料的体积、质量等因素无关,故C错误;
D、由于是静止的物体,根据二力平衡的条件可知,物体受到的摩擦力和推力大小相等,故D正确;
故选D.
【分析】分析时,看清选项中横坐标和纵坐标的含义,再根据图象中曲线的特征,反映出的物理规律;就可选出答案.
6.【答案】C
【解析】【分析】(1)根据液体压强的特点判断;
(2)根据大气压强测量的知识判断;
(3)首先根据大气压强随高度的变化规律分析大气压强的变化,再根据二力平衡的条件p内=p大气+p水分析玻璃管内水柱高度的变化。
(4)根据液体沸点随上方气压的变化规律判断。
【解答】A.甲实验在同一深度改变橡皮膜的朝向,由于液体内部同一深度向各个方向的压强都相等,所以U形管两侧液面高度差保持不变,故A错误;
B.在托里拆利实验中,大气压强的大小等于水银柱产生的压强。根据p=ρ液gh可知,当大气压强不变时,玻璃管内外水银柱的高度差保持不变,即乙实验将玻璃管略微倾斜时,水银面的高度保持不变,故B错误;
C.丙实验将简易气压计从山底带到山顶,则大气压强会减小。根据二力平衡的条件p内=p大气+p水可知,水柱产生的压强会增大。根据p=ρ液gh可知,玻璃管内液面会上升 ,故C正确;
D.丁实验为使烧瓶内停止沸腾的水再次沸腾,向外拉动活塞,可减小瓶内气压,从而降低水的沸点,故D错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】【分析】首先根据房屋上烟的飘动确定风向,然后再根据旗子的飘动情况分析两车的运动状态。
【解答】房子上烟囱冒出的烟向左飘动,那么风向左刮。
①甲车上的旗子向左飘动,那么:a.甲车静止;b.甲车向右运动;c.甲车向左运动,但是速度比风的速度小;
②乙车上的旗子向右飘动,则乙肯定向左运动,且速度大于风速。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】C
【解析】【分析】(1)用滚动摩擦替代滑动摩擦,可以减小摩擦力;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小关系,确定杠杆的分类;
(3)根据电动机的工作原理分析;
(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】A.车轮转轴内装有小钢珠是为了减小摩擦,故A正确不合题意;
B.车把(车笼头)在使用时,相当于变形的杠杆,中间的轴是支点,阻力作用在轴的边缘上,而动力作用在手柄上,此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确不合题意;
C.动力系统的电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故C错误符合题意;
D.刹车后不能立即停下是由于惯性,故D正确不合题意。
故选C。
9.【答案】B
【解析】【分析】根据平衡力的知识分析判断
【解答】如图将斜面放在水平桌面上,发现小车和小球M(细线悬挂)一起沿着斜面向下做匀速直线运动,那么此时小球处于平衡状态。它只受重力和细线的拉力作用,那么二者为一对平衡力,即大小相等,方向相反,作用在同一直线上。因为重力竖直向下,所以细线的拉力竖直向上,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】B
【解析】【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动;
(2)知道电池容量,即It的值,根据求出充满电需要的时间;
(3)知道电池容量,即It的值,根据W=UIt求出它充满电后储存的电能;
(4)知道电池容量,即It的值,根据求出正常工作时的工作电流。【解答】A.足底滑轮设计,滚动摩擦代替滑动摩擦,减小运动时的摩擦力,故A正确不合题意;
B.电池的容量:Q=1500mA h=1.5A h,电源适配器提供的电流为1A,则给电池充满电需要的时间为:;
故B错误符合题意;
C.电池的容量为:Q=1500mA h=1.5A h,电源适配器提供的电压为5V,则电池充满电的过程中电流做的功为:W=UIt=5V×1.5A×3600s=27000J,故C正确不合题意;
D.电池的容量为:Q=1500mA h=1.5A h,正常工作时间约为4h,则在正常工作时的工作电流约为:,故D正确不合题意。
故选B。
11.【答案】D
【解析】【分析】(1)由题知,A、B密度之比ρA:ρB=2:5,VA:VB=1:1,利用G=mg=ρVg求A、B所受的重力之比;
(2)A、B的体积相同,都为V,A有四分之一体积露出水面,则A排开水的体积V排A=V,B排开水的体积V排B=V,利用阿基米德原理求A、B所受的浮力之比;
(3)知道B受到的浮力,根据A、B所受的浮力之比可求A受到的浮力,细线对A的拉力大小等于A受到的浮力减去A的重力;
(4)上面求出了A、B的重力之比,知道A的重力,可求B的重力;对B受力分析,求出B对容器底部的压力。【解答】A.由题知,A、B密度之比ρA:ρB=2:5,VA:VB=1:1,
由G=mg=ρVg可得,A、B所受的重力之比:GA:GB=ρAVAg:ρBVBg=ρA:ρB=2:5,故A错误;
B.已知A、B的体积相同,设均为V,A有四分之一体积露出水面,
则A排开水的体积V排A=V,B排开水的体积V排B=V,
则A、B所受的浮力之比:F浮A:F浮B=ρ水V排Ag:ρ水V排Bg=V:V=3:4,故B错误;
C.由题知,B受到的浮力F浮B=8N,
因F浮A:F浮B=3:4,
则A受到的浮力:F浮A=F浮B=×8N=6N,
A受到向上的浮力、向下的重力和拉力,
由力的平衡条件可得细线对A的拉力大小:F拉=F浮A-GA=6N-4N=2N,故C错误;
D.因为GA:GB=2:5,且GA=4N,
所以GB=GA=×4N=10N,
B对容器底部的压力:F压=F浮B+F拉-GB=8N+2N-10N=0N,故D正确。
故选D。
12.【答案】D
【解析】【分析】(1)根据该温度计的工作过程分析其工作原理;
(2)根据玻璃管内外的气压大小分析;
(3)(4)根据它的测温原理判断。
【解答】当外界温度升高时,瓶内空气受热,体积膨胀压强增大,于是玻璃管内水面下降,反之,则水面上升,因此它是根据气体的热胀冷缩原理工作,故A错误;
当温度高到一定程度时,玻璃管内的气压大于外界大气压,此时管内水面会低于管外水面,故B错误;
当温度不变,外界大气压强变小时,玻璃管内的液面会下降,故C错误;
若玻璃管内水面下降,则说明瓶内气体体积膨胀,即温度升高,故D正确。
故选D。
13.【答案】C
【解析】【分析】(1)根据物体浮沉条件,结合图示判断两种液体的密度关系;
(2)首先根据题目中给出的条件判断,判断实心物体A、B的体积关系,再利用重力公式判断其重力关系;
(3)容器的重力相等,然后利用重力公式可判断两种液体的重力关系,最后根据容器对桌面的压力等于容器和液体的重力之和进行分析即可。
(4)已知两种液体的密度关系,又知高度关系,根据p=ρ液gh判断两容器底部所受液体压强关系。【解答】A.A漂浮在甲液体中,A的密度小于甲液体的密度;B悬浮在乙液体中,B的密度等于乙液体的密度;因为A、B的密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度。故A错误;
B.两个容器中液面等高,
则V甲+VA排=V乙+VB;
因为甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,即V甲=V乙;
所以:VA排=VB;
由于A漂浮,
所以VA>VA排,
那么:VA>VB;
因为A、B的密度相等,
根据G=mg=ρVg可知:GA>GB;
故B错误;
C.甲、乙两容器相同,则容器的重力相等,即G容甲=G容乙;
甲、乙两容器中的两种液体体积相等,且甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,
根据G=mg=ρVg可知:甲液体的重力大于乙液体的重力,即G液甲>G液乙;
因容器对桌面的压力等于容器和液体重力之和,
所以:G容甲+G液甲>G容乙+G液乙;
那么甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,故C正确;
D.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时液面等高,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,故D错误。
故选C。
14.【答案】D
【解析】【分析】(1)水平面上受到的压力等于上面物体的重力;
(2)如下图所示:
这个上小下大的容器里面所装液体的重力为G;
与这个容器同底的圆柱形容器内液体的重力G'=ρ液gV=ρ液ghS;
容器底部受到液体的压力F=pS=ρ液ghS=ρ液gV;
因为G'>G,且F=G';
所以压力F>G;
即上小下大的容器内底部受到液体的压力大于重力;
因为液体的体积越大,液面的高度越大,
所以容器两边空白部分的液体重力越大,
那么液体对容器底部产生的压力越大。
【解答】100g酒精注入图中容器后,对底部的压力肯定大于酒精的重力;
在薄片中央轻放100g砝码,对底部产生的压力肯定等于100g的重力,因此薄片不能下落,故A错误;
根据密度公式可知,质量相同的水、水银和酒精,因为它们的密度都大于酒精,所以它们的体积都小于酒精的体积;
那么对筒子底部的压力肯定都会小于酒精产生的压力,即薄片不能下落,故B、C错误;
那么上述三种做法都不行,故D正确。
故选D。
15.【答案】A
【解析】【分析】当玻璃管内的水面静止时,瓶内气压等于外界的大气压强与玻璃管内水柱压强之和,即p内=p大气+p水柱,则要使管内液面升高,要么增大瓶内气压,要么减小大气压强,据此分析判断。
【解答】A.瓶外大气压变大,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强减小,即管内液面降低,故A符合题意;
B.把整个装置从山脚带到山顶,高度增大,则大气压强减小,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大,即液面升高,故B不合题意;
C.从管子上端向瓶内吹入少量气体,则瓶内气压增大,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大,即液面升高,故C不合题意;
D.用吸管靠近玻璃管口,通过吸管向右水平吹气,此时玻璃管上方空气流速变大,气压变小,根据根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大,即液面升高,故D不合题意。
故选A。
16.【答案】0~5N;3.6N
【解析】【分析】弹簧测力计的量程就是它的最大测量值,根据图片确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出示数。
【解答】根据图片可知,弹簧测力计上的最大值为5N,则它的量程为0~5N;
该测力计的分度值为0.2N,则示数为3.6N。
17.【答案】大脑皮层(大脑);在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强
【解析】【分析】该题主要考查实际生活中对科学知识的应用;
【解答】人体的感觉都是在大脑皮层形成的; 用纸巾卷住口罩绳,垫在耳朵上,使耳朵不会被勒得那么疼,增大了口罩绳与耳朵的接触面积,从而减小压强;
故答案为: 大脑皮层(大脑);在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强。
18.【答案】静止;匀速直线运动
【解析】【分析】主要考查你对 牛顿第一定律 等考点的理解。
【解答】牛顿第一定律的内容为:一切物体在没有受到力的作用时(合外力为零时),总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在他上面的力迫使它改变这种状态,由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体、气体和等离子体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。故答案为:静止,匀速直线运动。
19.【答案】12;0
【解析】【分析】(1)首先根据二力平衡的知识计算出甲中两个物体受到摩擦力的大小,然后通过判断影响滑动摩擦力的因素是否改变判断乙中两个物体受到摩擦力的值,最后根据二力平衡计算出乙中拉力F2的数值;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】(1)甲图:A、B一起做匀速直线运动,那么它们受到的摩擦力与拉力F1平衡,即f=F1=12N;
乙图:A、B对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此它们受到的摩擦力不变,还是12N。根据二力平衡的知识可知,它们受到的拉力F2=f=12N。
(2)木块A和B叠放,一起做匀速直线运动,二者之间保持相对静止状态,因此不会产生摩擦力,即木块A受到的摩擦力为0N。
20.【答案】(1)0
(2)3
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析计算;
(2)以B为受力对象,根据二力平衡的知识计算即可。
【解答】(1)当F=5N时,物体A保持静止。因为物体B处于平衡状态,所以它受到的测力计的拉力与A对B的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为此时弹簧测力计的示数为零,所以物体B受到的摩擦力为0N。
(2)物体B保持静止状态,则它受到测力计的拉力与它受到的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为测力计的示数为3N,所以它受到的摩擦力为3N。
21.【答案】(1)=
(2)受力面积
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势,据此分析比较摩擦力的大小;
(2)分析乙和丙实验中哪个因素不同即可。
【解答】(1)甲中A和B都处于静止状态,由于A和B之间没有相对运动的趋势,因此A受到的摩擦力为零。乙中A和B都在做匀速直线运动,A相对B保持静止状态,也没有相对运动的趋势,A受到的摩擦力还是零,则f甲=f乙。
(2)乙丙两图中,它们对地面的压力都等于A和B的总重力,即压力相等,B和A与地面的接触面的粗糙程度相同,只是受力面积大小不同,则可以探究滑动摩擦力的大小与受力面积的关系。
22.【答案】9.46×1012km;6.62×1017km
【解析】【解答】由题意可知,光速v=3×108m/s,时间为1年换算成秒得365×24×3600s=31536000s;
∵v=s/t
∴s=vt=3×108m/s×31536000s=9.46×1015m=9.46×1012km(即1光年的距离)
∴银河系的范围为:s'=ct'=3×108m/s×70000×24×3600s=6.62×1020m=6.62×1017km
【分析】知道了光在真空中传播速度,利用速度公式v=s/t及其变形公式求出光在一年时间内传播的距离和银河系的范围.
23.【答案】>;<
【解析】【分析】(1)首先根据F=G容+G水比较容器对桌面的压力大小,再根据比较容器对桌面的压强大小;
(2)首先根据p=ρ液gh比较塞子处压强的大小,从而确定水流的速度大小,从而确定5s后流出水的重力大小,然后根据G剩=G-G流出比较剩余水的重力大小,从而确定剩余水对容器压力的大小。
【解答】(1)根据G=mg可知,容器和水的质量相等,则容器和水的重力也相等。根据F=G容+G水可知,容器对桌面的压力相等。根据图片可知,容器的底面积S甲p乙;
(2)根据图片可知,容器底部水的深度h甲>h乙,根据p=ρ液gh可知,塞子处水流的速度v甲>v乙,则5s后流出水的重力G甲流出>G乙流出。根据G剩=G-G流出可知,甲剩余水的重力小于乙剩余水的重力。容器底部受到的压力等于剩余水的重力,则剩余水对容器底部的压力F甲
【解析】【分析】(1)根据前两个量筒的示数之差V排1=V2-V1计算出石块的体积,根据G石=m石g计算石块的重力。蜡块与石块恰好悬浮时,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排求出蜡块与石块受到的浮力,根据悬浮条件求出蜡块的重力,然后求出蜡块的质量,最后利用求出蜡块的密度;
(2)石块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、浮力,这三个力是平衡力,根据受力平衡即可求出蜡块受到细线的拉力。
【解答】(1)只浸没入石块时,V排1=V2-V1=22mL-20mL=2mL=2cm3=2×10-6m3,
由于石块是浸没状态,则石块的体积:V石=V排1=2×10-6m3,
石块的重力:G石=m石g=ρV石g=2.5×103kg/m3×2×10-6m3×10N/kg=0.05N;
蜡块与石块恰好悬浮时,V排2=V3-V1=46mL-20mL=26mL=26cm3=2.6×10-5m3,
蜡块与石块受到的浮力:F浮=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.6×10-5m3=0.26N;
根据悬浮条件可知:F浮=G石+G蜡,
则:G蜡=F浮-G石=0.26N-0.05N=0.21N,
蜡块的质量:,
蜡块的体积:V蜡=V3-V2=46mL-22mL=24mL=24cm3=2.4×10-5m3,
蜡块的密度:;
(2)石块受到的浮力为:F浮石=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-6m3=0.02N;
由于石块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、浮力,石块处于平衡状态,
根据受力平衡得到蜡块受到细线的拉力:F=G石-F浮石=0.05N-0.02N=0.03N。
25.【答案】(1)D
(2)C
【解析】【分析】(1)根据压强公式可知,密度均匀且粗细一致的柱体,对水平地面的压强只与物体密度和高度有关;首先根据比较两种物质密度的大小,然后再根据上面的公式分析判断即可;
(2)首先根据公式比较原来两个物体对地面的压强大小,然后再根据p=ρgh判断即可。
【解答】(1)根据图片可知,V甲
设截去的厚度为h,那么剩下部分对地面的压强:
p甲'=ρ甲g(h甲-h);
p乙'=ρ乙g(h乙-h);
因为:ρ甲>ρ乙,而h甲-h
即可能p甲'>p乙',p甲'=p乙',p甲'
(2)因为甲和乙的质量相等,根据公式F=G=mg可知,它们对地面的压力相等;
根据可知,因为S甲p乙;
如果沿竖直方向截去厚度相等的部分后,剩余的部分仍然为柱体,
根据公式p=ρgh可知,它们对水面地面 的压强与原来相等,即p甲>p乙。
故选C。
26.【答案】(1)解:由题意可知g=10 N/kg,小球的质量m=0.4 kg,根据G=mg,可知小球的重力为G=0.4 kg×10 N/kg=4 N。
(2)解:如答图所示:
【解析】【分析】(1)根据重力公式G=mg计算即可;
(2)确定重力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
【解答】(2)小球受到的重力作用在它的重心上,方向竖直向下,如下图所示:
27.【答案】解:
【解析】【分析】小球静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心
【解答】解:重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大小相等,所画的长度要相等,如图:
28.【答案】(1)静止
(2)G=mg=60kg×10N/kg=600N
【解析】【分析】(1)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;(2)利用公式G=mg计算物体受到的重力。
【解答】(1)小金以他所骑行的“泥马”为参照物,他与“泥马”之间的位置没有变化,所以他的运动状态是静止;
(2)小金所受到的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N。
故答案为:(1)静止;(2)600N。
29.【答案】
【解析】【分析】对小球进行受力分析,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
【解答】根据图片可知,小球受到竖直向下的重力G=8N,沿细线斜向上的拉力F=8N,还有与墙壁垂直水平向右的支持力F支,三者都作用在小球的重心上,如下图所示:
30.【答案】(1)电;化学
(2)v= = =72千米/时
答:它的飞行速度为72千米/小时。
(3)该材料的体积V=1米2×0.001米=0.001米3
ρ= = =0.25×103千克/米3
答:该材料的密度为0.25×103千克/米。
(4)W1=Pt=10000瓦×120×3600秒=4.32×109焦
吸收的太阳能W2= =1.44×1010焦
答:至少吸收1.44×1010焦.
【解析】【分析】(1)太阳能电池将太阳能转化为电能,再利用锂离子电池将多余的电能转化为化学能储存起来;夜间飞行时,电池释放电能,即将化学能转化为电能;
(2)已知路程和时间根据公式计算飞行速度;
(3)首先根据V=Sh计算出该材料的体积,再根据公式计算材料的密度;
(4)首先根据W=Pt计算出该段飞行需要的电能,再根据吸收的太阳能=计算即可。
31.【答案】(1)4.08
(2)瓶子转圈的速度与吸管的根数有关
(3)物体间力的作用是相互的,(力能改变物体的运动状态)
(4)深度(密度)
【解析】【分析】(1)根据公式计算即可;
(2)其它条件相同,只是增加了吸管的数量,肯定是认为瓶子转圈的速度与吸管的根数有关;
(3)吸管对水施加向后的作用力,于是水向后喷出,同时水对吸管施加向前的作用力,从而使瓶子旋转起来,据此分析解答。
(4)在瓶子上从上倒下打孔,越靠下的孔深度越大,水喷出的距离越远,说明液体压强与深度有关。
【解答】(1)根据表格可知,当吸管数量为3时,瓶子的运动速度为:;
(2)实验2基于的假设是瓶子转圈的速度与吸管的根数有关。
(3)当水从吸管中流出时,瓶子真的能跳起来,并且往顺时针方向转圈。这种现象涉及的主要科学知识是:物体间力的作用是相互的,(力能改变物体的运动状态)。
(4)该同学认为这套装置还可以研究液体的压强有关内容,我认为可以研究液体压强与其深度的关系。
32.【答案】(1)内凹
(2)深度
(3)同一深度,液体内部各个方向压强相等
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强较小的一侧凹陷;
(2)分析C、D两图中哪个因素发生改变即可;
(3)分析A、B、C三个图中哪个因素相同,哪个因素改变即可。
【解答】(1)将探头放进盛水的容器中时,水对橡皮膜的压强大于里面气体对橡皮膜的压强,因此橡皮膜会向内凹。
(2)C、D两图中,液体都是水,即液体密度相同,探头的深度增大后,U形管两侧液面的高度差增大,那么得到结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)在A、B、C三图中,探头处在水的同一深度,只是探头的方向不同,而U形管两侧液面的高度差相同,那么得到结论:同一深度,液体内部各个方向压强相等。
33.【答案】(1)乙
(2)1×105
【解析】【分析】(1)对吸盘进行受力分析即可;
(2)根据压强公式计算即可。
【解答】(1)当吸盘的重力不能忽略时,
甲:当吸盘刚刚被拉开时,它受到竖直向下的大气压力,自身重力和竖直向上的拉力,即F拉=F大气+G,则此时弹簧测力计的示数会偏大,即测量结果偏大;
乙:在水平方向上,吸盘受到向左的大气压力和向右的拉力,此时F拉=F大气,此时吸盘的重力对测量没有影响;
丙:当吸盘刚刚被拉开时,它受到竖直向下的重力和拉力,竖直向上的大气压力,此时F大气=G+F拉,则此时弹簧测力计的示数会偏小,即测量结果偏小。
那么最合理的是乙。
(2)此时大气压的数值为:。
34.【答案】(1)
(2)a(b-c)
(3)均匀,只要能证明出长度与物体质量成一次函数即可
【解析】【分析】(1)当小桶漂浮时,它受到的浮力等于小桶和秤盘的总重力,即G=F浮;
(2)当小筒全部长度浸没时,根据F浮=G+G物计算出称出物体的最大重力,最后根据计算物体的最大质量;
(3)根据公式F浮=G+G物推算出物体的质量和小筒进入深度的关系式,根据关系式判断刻度是否均匀。
【解答】(1)当小桶漂浮时,它受到的浮力等于小桶和秤盘的总重力,
即;
(2)当小筒全部长度浸没时,
根据F浮=G+G物得到:;
那么称量物体的最大质量为:;
(3)当小桶进入水中的深度为h时,
得到:F浮=G+G物;
;
;
那么:;
上面的式子中,水的密度,小筒的底面积a和小桶的质量m都是常量,因此小筒进入的深度与物体的质量是一次函数关系,即刻度是均匀的。
35.【答案】(1)ρ铁
(2)1×103
(3)丙
(4)不能
(5)3.2
(6)不变
【解析】【分析】(1)首先根据F浮=G-F计算出铁块受到的浮力,然后再根据计算出排开液体的体积,最后根据阿基米德原理计算液体密度即可;
(2)将F=6.9N带入上面的公式计算即可;
(3)根据公式分析液体密度和测力计示数的数学关系,据此分析它们的图像特点;
(4)使用此方法测量液体密度的前提是,液体的密度小于铁块的密度,据此分析即可;
(5)溢水杯中装满水,因此金属块浸没时排开水的体积就是它的体积,即20mL;在步骤④中,由于溢水杯内缺少20mL的水,所以放入小筒后,水面先上升,然后才会溢出,那么金属块的重力等于(20mL+44mL)水的重力,据此计算金属块的密度即可。
(6)金属块带出水,会使溢水杯中的液面下降,而水进入小筒中,会使浮力增大,进而使排开水的体积增大;因为减少的体积和增大的体积相同,所以对测量没有影响。
【解答】(1)铁块受到的浮力为:F浮=G-F;
铁块排开液体的体积为:;
那么液体的密度为:;
(2)当指针在6.9N的位置时,测力计的示数F=6.9N;
代入公式得到:
(3)根据公式得到:
;
可见,液体密度ρ随测力计示数F的增大而减小,故选丙;
(4)水银的密度远远大于铁块的密度,所以利用该密度计不能测出水银的密度。
(5)该金属块的体积V=20mL=20cm3;
该金属块的质量为:m=m排=ρ水V排=1g/cm3×(20+44)cm3=64g;
那么金属块的密度为:.
(6)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将不变。
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