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浙教版科学七下运动和力3.4-3.7综合练习(三)(含答案)
一、选择题
1.下列估测的数据相对合理的是( )
A.手托2只鸡蛋的力约为20牛 B.声音在15℃空气中,传播速度约为3×108m/s
C.自行车行驶的速度约为4米/秒 D.1张对折平铺的报纸对桌面的压强约为100帕
2.如图所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜。下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体是否对容器的底部产生压强
②液体是否对容器的侧壁产生压强
③液体压强是否与液体的深度有关
④液体压强是否与液体的密度有关
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③
3.下列自行车上的结构与其科学原理不匹配的是( )
A.车把手和脚踏板上凹凸不平的纹路——增加接触面粗糙程度增大摩擦
B.自行车的轮胎做成圆形——用滚动摩擦代替滑动摩擦减小摩擦
C.刹车时用力捏紧手刹——增大压力增大摩擦
D.车座面积相对较大——增大接触面积增大摩擦
4.如图所示为2022年杭州亚运会的四个体育项目图标,有关这四项运动的分析正确的是( )
A.射箭运动员用力拉弓,弓弦弯了,主要体现了力能改变物体的运动状态
B.山地自行车运动员用力蹬脚踏板,自行车加速前进,摩擦力逐渐减小
C.足球运动员踢球时,球滚动,说明力能维持物体运动
D.滑板运动员后在空中时仍能继续前行,是由于惯性
5.下图是小妍跳舞时做的几个动作,其中对地板的压强最小的是( )
A. B. C. D.
6.惯性是物体的一种性质,下列说法正确的是( )
A.物体运动状态改变时才有惯性 B.物体速度越大惯性也越大
C.静止或匀速运动的物体没有惯性 D.物体质量越大惯性也越大
7.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
①向右做加速运动 ②向右做减速运动
③向左做加速运动 ④向左做减速运动。
A.① B.③ C.②③ D.①④
8.下列四种情形中,属于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
9.2020年2月11日微信朋友圈中出现的一种传言——“美国宇航局NASA说,因为今天地球完美的重力角度,这一天地球的引力最小,是唯一一天可以让扫把独立站立的日子”。针对这一网络传言,同学们纷纷表达了自己的观点,其中合理的是( )
A.扫把立起来时,扫把的重力大小和方向发生了变化
B.立在任何地面上的扫把其重力方向一定与地面垂直
C.扫把对地面的压力和地面对扫把的支持力大小相等
D.地面对扫把的支持力大于扫把的重力时才能立起来
10.如图是中国天眼的日常维护装备:“微重力蜘蛛人”,设备最主要部分是一个直径超7m的氮气球下面悬吊着“蜘蛛人”,人依靠浮力实现在“大锅内行走”的平衡,下列有关说法正确的是( )
A.由于氮气球受到了一个很大向上的浮力,所以减小了人的重力
B.当人静止在反射面板上时,人受到的支持力和重力是一对平衡力
C.人手轻碰面板后,会往前运动,这是由于物体的运动需要力来维持
D.蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板,这是为了减小人对反射面板的压强
11.如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中加速下落是由于受到惯性的作用
B.短道速滑运动员在2m/s转弯过程中,运动员受力平衡
C.打磨冰壶地面是为了减小地面对壶的摩擦力
D.在粗糙程度均匀的冰面上,撤去球杆对冰球的推力,冰球在减速过程中所受摩擦力逐渐增大
(多选)12.图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法错误的是( )
A.当t=1.5s时,物体受到的摩擦力为2N B.2s~4s内,物体所受推力大于摩擦力
C.t=3s时,物体受到的摩擦力为6N D.4s~6s,物体运动的路程为8m
二、填空题
13.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。
每次实验时,我们都让小车从相同位置静止开始下滑,目的是 。实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越 。
14.黑板和黑板擦是一对“好朋友”,一起服务于我们的教学。
(1)小科用黑板擦擦黑板时,发现压力越大,擦的越干净。这是因为压力增大,使黑板与黑板擦之间的摩擦力变 。
(2)如图用3牛的水平压力F把重1牛的黑板擦压在黑板上保持静止,如图所示。此时黑板对黑板擦的摩擦力为 牛。
(3)若将水平压力改为2牛,黑板擦沿黑板匀速下落,则此时黑板擦受到的摩
擦力大小为 牛。
15.如图是生活中常见的两种玻璃水杯,它们的底面积相同,将它们放在水平的桌面上。甲杯中盛有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中(未溢出),水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2。请判断:F1 F2,p1 p2。(均填“>”、“<”或“=”)。
16.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 N。
17.如图所示是“擦窗机器人”,它的质量为1千克,其“腹部”有吸盘,用真空泵将吸盘内的空气抽出时,由于大气压的作用,它能牢牢地“吸”在竖直的玻璃上。当擦窗机器人吸在竖直玻璃板上静止时,它受到摩擦力
牛。若工人再用30牛的力将它垂直按压在玻璃上静止时,受到的摩擦力大小将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、探究题
18.用图1所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做 运动,这时的拉力和摩擦力是一对 力。
(2)某次实验中弹簧测力计(如图2)的示数是 N,此时摩擦力是 N。
实验次数 1 2 3 4 5
压力F/N 3 4 5 6 7
摩擦力 /N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
(3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如上表所示,请根据表中的数据,在图2中画出摩擦力随压力大小变化的关系图象。
(4)分析图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成 。
19.为了探究“滑动摩擦力的大小与运动速度大小的关系”。小科用如图所示的装置进行实验,其中力传感器可以显示对木块拉力的大小,从而得到木块受到的摩擦力大小。实验时使木块保持静止不动,而传送带匀速运动,以实现木块相对于传送带向左运动。实验数据如下表。
传送带速度(cm/s) 3 5 8 11 13
力传感器示数(N) 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25
(1)实验中木块受到的摩擦力方向水平向 。
(2)分析表中数据,可得出的结论是 。
(3)小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,则小科接下来的操作是 。
20.小科用扎有橡皮膜的直玻璃管(如图甲)来研究液体内部的压强。
①往玻璃管内倒入一定量的水,发现橡皮膜向下凸出(如图乙)。
②把玻璃管慢慢放入水里,发现橡皮膜凸出程度慢慢变小,当管内外液面相平时,橡皮膜变平(如图丙)。
③继续向下放入水里,橡皮膜向上凸出,并逐渐变大。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)根据实验①中的现象,可以说明 。
(2)由实验②③可知,液体内部压强与深度的关系是 。
(3)如果丙图玻璃管里加的是食盐水,当橡皮膜变平时,玻璃管液面到橡皮膜的距离为h1,烧杯内液面到橡皮膜的距离为h2,则h1 h2(选填“>”、“<”或“=”)。
21.同学们在进行探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,他们所用的器材除了一些相关的测量仪器外,还有形状相同的长方体泡沫块和铁块、适当大小的海绵块,如图所示。
放置方式物体 平放 侧放 竖放
铁块 较浅 较深 最深
(1)实验中,压力的作用效果是通过 来体现的。
(2)晓彤利用铁块进行实验,记录的实验现象如表所示,得出的结论是 。
(3)把这同一块金属块分别放在海绵和水平桌面上,支持面受到的压强关系是 。(选填“相等”、“海绵上的压强大”或“桌面上压强大”)
22.八1班同学在学习“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验后,实验小组的同学根据自己理解重新设计了一套实验装置,如图甲所示。
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 运动,此时弹簧测力计的示数 木块所受滑动摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系。
(3)根据图甲实验装置,多次实验测得摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图象如图乙所示。当木块加砝码的总重力为6N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为 N,若此时弹簧测力计的读数为2.5N,则木块将做 (选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。
(4)该实验小组小东认为,这个实验首先应该探究物体运动速度是否会影响滑动摩擦力大小,否则不能排除该因素对实验的影响。于是他设计了如图丙所示的实验装置。启动传送带。使其以不同的速度转动,待示数稳定,观察到弹簧测力计的示数并没有发生变化。这说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小 (选填“有关”或“无关”)。
四、解答题
23.如图所示是“擦窗机器人”,其“腹部”有吸盘,用真空泵将吸盘内的空气抽出时,由于大气压的作用,它能牢牢地“吸”在竖直的玻璃上。(g=10N/kg)
(1)列式计算质量为1千克“擦窗机器人”的重力;
(2)分析说明当擦窗机器人吸在竖直玻璃板上静止,它受到摩擦力的大小和方向。
24.滑雪是冬奥会的比赛项目,滑雪中包含了许多科学原理:当滑雪者在雪地上快速滑行时,在人和滑雪板压力的作用下,白雪中小孔内充满的空气会被逼出,形成一层气垫。但这层气垫只能维持一段很短的时间。已知每块滑雪板与地面的接触面是长为1.5m、宽为0.1m的长方形。
(1)滑雪板可以轻易在雪地上快速滑行,是由于 。
(2)若滑雪者与滑雪板总重为690N,当其双脚站立在水平雪地上时,滑雪板对地面的压强为多少帕?
25.小科在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,三次实验均用弹簧测力计水平匀速拉动木块。请回答:
(1)比较甲、丙两次实验,可以得出结论: 。
(2)在探究“滑动摩擦力大小与压力大小关系”时,小科选择了甲、乙实验,甲实验中木块的运动速度为v1,乙实验中木块的运动速度为v2,关于v1和v2的大小,下列说法正确的是 (填字母编号)。
A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2 C.v1一定等于v2 D.v1可以大于、等于或小于v2
(3)上述探究结束后,老师拿来一块质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,小科在老师的指导下进行了如图丁所示研究:小科将滑块放木板上,通过细线和固定的弹簧测力计相连,水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时弹簧测力计的示数F左和F右,若F左>F右,则木板的 侧更粗糙,实验时 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
26.人工智能逐渐融入我们的生活。疫情期间某酒店推出隔离“安心房”,利用机器人给住客送餐,无接触更安全,还节约了人力。如图所示,送餐机器人的质量为40kg,它与地面的接触面积为0.01m2。请分析:
(1)送餐时,机器人在房间门口叫到“请接收您的食物”,住客主要根据声音的 特性来区分是酒店工作人员或机器人发出的。
(2)若送餐机器人的行驶速度为2m/s,某次送餐机器人沿直走廊到客房距离为30m,送餐的时间为 。
(3)若送餐机器人托着3kg的物体静止在水平地面上,计算此时机器人对地面的压强为多大?
27.为助力冬奥会,筑起冬奥梦,各地开展多项比赛活动,其中轮滑是青少年普遍喜爱的运动,它可以提高身体的平衡协调能力和灵敏度。如图甲,轮滑时脚用力往后蹬地,人就会向前快速滑行;需要停止时,可以用力踩下鞋子根部的刹车器(如图乙),人继续往前滑行一小段距离后会慢慢停下。请结合所学的知识解释以上现象中所蕴含的科学道理。
28.如图是一款喷气背包的概念图。未来喷气背包将用于战场机动、搜救、提供后勤保障等。目前喷气背包只能承受120kg的质量。
(1)计算喷气背承受120kg质量时所受重力是多少?(g=10N/kg)
(2)在图中作出喷气背包所受重力示意图。
(3)喷气式背包向下快速喷气,会使人和背包腾空而起。请你用所学的科学知识解释此现象。
29.在我校科技节中,八年级同学们进行了如图所示的“纸桥承重”比赛。
(1)纸桥放上重物后会被压弯,这是因为 。
(2)小乐把20本相同的书叠放在纸桥上,纸桥没有被压垮。书本受到的总重力与 是一对平衡力。
(3)如果每本书质量都是200克,书本与纸桥的接触面积一共是40厘米2,求20本书叠在一起对纸桥的压强有多大?(g取10N/kg)
答案
1.解:A、两个鸡蛋的重力约1N,所以手托2只鸡蛋的力约为1N,故A不合理;
B、声音在15℃空气中,传播速度约为340m/s,故B不合理;
C、自行车行驶的速度约为4m/s,故C合理;
D、1张平铺的报纸对桌面的压强约为1帕,对折平铺后压力不变,受力面积变为原来的一半,由p=知的报纸对桌面的压强约为2帕,故D不合理。
故选:C。
2.解:①向该装置中倒入液体,观察橡皮膜的凸出情况可以探究液体是否对容器的底部产生压强;
②向该装置中倒入液体,侧壁没有橡皮膜,无法探究液体是否对容器的侧壁产生压强;
③向该装置中倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜的凸出情况可以探究液体压强是否与液体的深度有关
④向该装置中倒入深度相同的不种液体,观察橡皮膜的凸出情况可以探究液体压强是否与液体的密度有关
故选:A。
3.解:A、车把手和脚踏板上凹凸不平的纹路,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,故A正确;
B、自行车的轮胎做成圆形,是用滚动摩擦代替滑动摩擦减小摩擦,故B正确;
C、刹车时用力捏紧手刹,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C正确;
D、车座面积相对较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:D。
4.解:A、射箭运动员用力拉弓,弓弦弯了,在力的作用下,弓弦弯曲发生形变,主要体现了力能改变物体的形状,故A错误;
B、山地自行车运动员用力蹬脚踏板,自行车加速前进,自行车对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,故B错误;
C、足球运动员踢球时,球滚动,是因为受到力的作用,物体运动不需要力来维持,故C错误;
D、滑板运动员后在空中时仍能继续前行,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故D正确。
故选:D。
5.解:小妍跳舞时,她对地面的压力始终等于自身的重力,即压力保持不变,根据公式可知,她与地面的接触面积最大时压强最小。根据图片可知,C中受力面积最大而压强最小,故C符合题意。
故选:C。
6.解:惯性是物体本身的一种性质,一切物体都有惯性。惯性的大小只与物体的质量大小有关,与速度大小无关,故D正确,而A、B、C错误。
故选:D。
7.解:因为弹簧处于压缩状态,所以小球受到向右的弹力;已知忽略小球与小车间的摩擦力,则在水平方向上小球只受到向右的弹力;在某一段时间内小球与小车相对静止,说明小车与小球的运动情况相同;
若小车向右运动(小球也向右运动),因在水平方向上小球只受到向右的弹力(此时受力方向与运动方向相同),所以小球向右做加速运动;
若小车向左运动(小球也向左运动),因在水平方向上小球只受到向右的弹力(此时受力方向与运动方向相反),所以小球向左做减速运动;
由此可知,在此段时间内小车可能是向右做加速运动或向左做减速运动。
故选:D。
8.解:A、图中两个力虽然大小相等、方向相反、在同一直线上,但是两个力是作用在两个物体上,故不是平衡力,故A不合题意;
B、图中两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,还作用在同一物体上,故是一对平衡力,故B符合题意;
C、很显然,图中两个力大小不等,故不是平衡力,故C不合题意;
D、图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但两个力不在同一直线上,故不是平衡力,故D不合题意;
故选:B。
9.解:A、扫把立起来时,其重心相对地面的位置发生了变化,但物体的质量不变,则重力的大小和方向不变,故A错误;
B、如果地面不平,立在任何地面上的扫把其重力方向不与地面垂直,故B错误;
C、扫把对地面的压力和地面对扫把的支持力是相互作用力,大小相等,故C正确;
D、地面对扫把的支持力和它的重力是平衡力,支持力等于重力时,才能立起来,故D错误。
故选:C。
10.解:A、由G=mg可知,人所受的重力与人的质量有关,而与人所受的浮力无关,故A错误;
B、当人静止在反射面板上时,人受到支持力、浮力和重力的作用,即支持力+浮力=重力,则人受到的支持力和重力不可能是一对平衡力,故B错误;
C、人手轻碰面板后,会往前运动,是因为面板对人的摩擦力改变了人的运动状态,而物体的运动是不需要力来维持的,故C错误;
D、蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板,是在压力的情况下,采用增大接触面积的方法来减小人对反射面板的压强的,故D正确。
故选:D。
11.解:A、跳台滑雪运动员在空中加速下落是因为受到重力的作用,在重力作用下速度越来越快;虽然运动员有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性作用,故A错误;
B、短道速滑运动员在2m/s转弯过程中,运动方向发生改变,即运动状态发生改变,所以运动员受到的力是不平衡的,故B错误;
C、冰壶地面(冰面)打磨得很光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故C正确;
D、摩擦力大小跟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;撤去球杆对冰球的推力,冰球在继续运动过程中,因压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以冰球所受摩擦力大小不变,故D错误。
故选:C。
12.解:A、当t=1.5s时,由丙图知,物体处于静止状态,受平衡力,由乙图可知,物体受到的推力为1N,根据二力平衡条件知,受到的摩擦力为1N,故A错误;
B、2s~4s内,由丙图知,物体做加速运动,物体所受推力大于摩擦力,故B正确;
C、4s~6s,由丙图知,物体速度为4m/s,处于匀速直线运动状态,由乙图可知,物体受到的推力为2N,根据二力平衡条件,物体受到的滑动摩擦力2N,当t=3s时,由丙图知,物体做加速运动,而物体所受的压力大小和接触面的粗糙程度没变,即物体受到的滑动摩擦力还是2N,故C错误;
D、4s~6s,由丙图知,物体速度为4m/s,处于匀速直线运动状态,物体运动的路程为s=vt=4m/s×2s=8m,故D正确。
故选:AC。
13.解:(1)根据控制变量法,实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑,目的是控制小车每次滑到斜面底端的速度相同;
(2)在实验中,发现小车在毛巾表面上滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。
故答案为:使小车每次滑到斜面底端的速度相同;远。
14.解:(1)小科用黑板擦擦黑板时,发现压力越大,擦的越干净,这是因为在接触面粗糙程度不变的情况下,压力增大,使黑板与黑板擦之间的摩擦力变大。
(2)黑板擦在竖直的黑板上保持静止状态,那么它受到的向下的重力和向上的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,那么它受到的摩擦力f=G=1N。
(3)黑板擦在竖直的黑板上匀速下落,那么它受到的滑动摩擦力与重力相互平衡,即二者大小相等,那么它受到的滑动摩擦力f=G=1N。
故答案为:(1)大;(2)1;(3)1。
15.解:甲杯上粗下细,水对甲杯底的压力F1<G水,乙杯上下粗细相同,水对乙杯底的压力F2=G水>F1;
水对甲杯底的压强p1=,水对乙杯底的压强p2=,由于F2>F1,所以p2>p1。
故答案为:<;<。
16.解:(1)甲图中推力在B上,以AB为研究对象,AB做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为30N;
(2)若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为30N。
故答案为:30;30。
17.解:“擦窗机器人”的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N,“擦窗机器人”静止时处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,则摩擦力大小等于重力大小,为10N;若工人再用30N的力将它垂直按压在玻璃上静止时,重力不变,摩擦力就不变;
故答案为:10;不变。
18.解:(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,这时的拉力和摩擦力是一对平衡力。
(2)由图2所示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数是1.6N,由平衡条件可知,此时摩擦力是1.6N。
(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象,图象如图所示:
(4)由图示图象可知,图象为正比例函数,由此可得:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比。
故答案为:( l )匀速直线;平衡;( 2 )1.6;1.6;( 3 )如图所示。( 4 )正比。
19.解:(1)根据图片可知,木块保持静止状态,那么它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。木块受到水平向左的拉力,根据二力平衡的条件可知,木块受到摩擦力的方向为水平向右。
(2)根据表格数据可,当传送带的速度增大时,拉力传感器的示数保持不变,那么得到结论:滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关。
(3)小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,则小科接下来的操作是:在木块上方放上不同质量(重力)的物体,重复以上实验,观察并记录力传感器的示数(或保持粗糙程度不变,改变木块压力的大小重复以上实验,观察并记录力传感器的示数)。
故答案为:(1)右;(2)滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关;(3)在木块上方放上不同质量(重力)的物体,重复以上实验,观察并记录力传感器的示数(或保持粗糙程度不变,改变木块压力的大小重复以上实验,观察并记录力传感器的示数)。
20.解:(1)在实验①中,橡皮膜在玻璃管的底部,且向下凸起,那么说明:液体内部向下有压强。
(2)将玻璃管放入水中后,向下运动的距离越大,橡皮膜向上的凸起程度越大,那么得到结论:液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
(3)当橡皮膜变平时,里面盐水的压强和外面水的压强相等,
即p盐水=p水;
ρ盐水gh1=ρ水gh2;
ρ盐水h1=ρ水h2;
因为盐水密度大于水的密度,
所以h1<h2。
故答案为:(1)液体内部向下有压强;(2)液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;(3)<。
21.解:(1)压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的;
(2)压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关,晓彤利用铁块平放、侧放、立放进行实验,保持压力相同,受力面积不同,根据表中的描述,可得到结论:在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)把这同一块金属块分别放在海绵和水平桌面上,根据p=可知,因压力和受力面积相同,所以支持面受到的压强关系是相等的。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;(3)相等。
22.解:(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,根据二力平衡,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)在木块上加放砝码,增大了压力,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,改变了接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)由摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图线可知,摩擦力f与作用在物体表面的压力F压成正比:
当作用在物体表面的压力为2N时,摩擦力为0.5N,作用在物体表面的压力为4N时,摩擦力为1N,所以摩擦力f与压力F压的关系是:F摩=0.25F压;
当木块与砝码的总重力为6N时,即作用在物体表面的压力为6N时,由图象可知,摩擦力为1.5N;
若弹簧测力计的拉力为2.5N时,木块对长木板的压力、接触面的粗糙程度均不变,即受到的滑动摩擦力大小不变,仍为1.5N,拉力大于摩擦力,则木块将不再做匀速直线运动,而做加速运动。
(4)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反;启动传送带,使其以不同的速度转动,待示数稳定,弹簧测力计的示数没有改变,则滑动摩擦力大小不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关;
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)压力大小;接触面粗糙程度;(3)1.5;加速;(4)无关。
23.解:(1)“擦窗机器人”的重力
G=mg=1kg×10N/kg=10N
(2)“擦窗机器人”静止时处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,则摩擦力大小等于重力大小,为10N;该摩擦力的方向与重力方向相反,为竖直向上
答:(1)“擦窗机器人”的重力为10N;
(2)摩擦力大小等于重力大小为10N、方向为竖直向上。
24.解:(1)由题可知,滑雪板可以轻易在雪地上快速滑行,是由于滑雪板与雪地之间形成气垫,使接触面脱离,从而减小了滑雪板与雪地之间的摩擦;
(2)两块滑雪板与雪地接触的总面积:
S=1.5m×0.1m×2=0.3m2,
当其双脚站立在水平雪地上时,滑雪板对地面的压力:
F=G=690N,
此时滑雪板对雪地的压强:
p===2300Pa。
故答案为:
(1)滑雪板与雪地之间形成气垫,使接触面脱离,从而减小了滑雪板与雪地之间的摩擦;
(2)滑雪板对地面的压强为2300Pa。
25.解:(1)由图可知,比较甲、丙两次实验,可以得出结论:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关,所以甲、乙两图中的速度之间的关系是v1可以大于、等于或小于v2,故选D;
(3)如图甲,水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右,若F左>F右,则说明左侧摩擦力大,即木板的左侧更粗糙;
实验时,滑块相对于桌面是静止的,因此受力平衡,不需要匀速拉动木板。
故答案为:(1)当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(2)D;(3)左;不需要。
26.解:(1)送餐时,机器人在房间门口叫到“请接收您的食物”,住客主要根据声音的音色特性来区分是酒店工作人员或机器人发出的;
(2)若送餐机器人的行驶速度为2m/s,某次送餐机器人沿直走廊到客房距离为30m,
送餐的时间为:t===15s;
(3)若送餐机器人托着3kg的物体,此时机器人对水平地面的压力F=G总=m总g=(3kg+40kg)×10N/kg=430N,
此时机器人对水平地面的压强:p===4.3×104Pa。
答:(1)音色;
(2)15s;
(3)送餐时机器人对水平地面的压强为4.3×104Pa。
27.答:轮滑时脚用力往后蹬地,人就会向前快速滑行,是因为力的作用是相互的,人蹬地时,也会受到地施加的反作用力;
需要停止时,用力踩下鞋子根部的刹车器,可在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
人继续往前滑行一小段距离,是因为人具有惯性;最后会慢慢停下,是摩擦力改变了人的运动状态。
28.解:(1)120kg质量时所受重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
(2)重力的方向竖直向下,作用点在重心。如图所示
(3)喷气式背包向下快速喷气时,背包对喷出的气体施加了一个向下的力,由于物体之间力的作用是相互的,气体对背包(和人)产生了向上的推力,且力能改变物体的运动状态,所以会使背包和人腾空而起。
故答案为:(1)喷气背承受120kg质量时所受重力是1200N;
(2)如图所示;
(3)喷气式背包向下快速喷气时,背包对喷出的气体施加了一个向下的力,由于物体之间力的作用是相互的,气体对背包(和人)产生了向上的推力,且力能改变物体的运动状态,所以会使背包和人腾空而起。
29.解:(1)纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生了形变;
(2)根据二力平衡体积可知书本受到的总重力与纸桥对书本的支持力是一对平衡力;
(3)20本书的总重力:G=mg=20×200×10﹣3kg×10N/kg=40N,
水平面上的物体对水平面的压力等于重力,则20本书叠在一起对纸桥的压强:p====10000Pa。
答:(1)力能使物体发生了形变;
(2)纸桥对书本的支持力;
(3)20本书叠在一起对纸桥的压强为10000Pa。
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