吉林省长春市赫行实验中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1.(2024九上·长春开学考)为了纪念著名的物理学家帕斯卡,用他的名字作为单位的物理量是( )
A.功 B.力 C.压强 D.功率
2.(2024九上·长春开学考)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子
B.食品夹
C.起钉锤
D.核桃夹
3.(2024九上·长春开学考)鼓浪屿和厦门岛之间的海域常有美丽优雅的白鹭盘旋飞翔,故称鹭江.下列鹭江中的物体没有受到浮力的是
A.浅海戏水的白鹭 B.海底水草的叶子
C.鹭江游弋的小鱼 D.演武大桥的桥墩
4.(2024九上·长春开学考)分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功( )
A.杠杆最多 B.动滑轮最多 C.滑轮组最多 D.一样多
5.(2024九上·长春开学考)小明和爸爸自驾游,汽车行至多沙山坡,车轮打滑,无法前行。爸爸让小明下车,便于爬坡,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开上山坡。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.给机器安装滚动轴承
B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C.自行车刹车时,用力捏车闸
D.在二胡的弓毛上涂抹松香
6.(2024九上·长春开学考)疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时,包裹的( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能不变,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变 D.动能增加,重力势能减少
7.(2024九上·长春开学考)如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.适当增加木箱重力 B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度 D.换用质量更大的动滑轮
8.(2024九上·长春开学考)图是055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量,是目前全球最大的水面“战斗机”。其排水量为12000t,吃水深度为6.6m。关于该驱逐舰,下列分析正确的是( )
A.该驱逐舰在海上航行时受到的浮力大于重力
B.排水量指的是驱逐舰满载时排开水的重力
C.因为流速越大的位置流体压强越小,所以两艘驱逐舰可以近距离并排航行
D.驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大
9.(2024九上·长春开学考)如图《天工开物》中描述古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情景,下列说法中正确的是( )
A.把镰刀口磨锋利是为了增大压强
B.木桶底面积较大是为了减小压力
C.用力击稻是为了利用惯性脱粒
D.手里高举物体的人对地面的压力大小等于人的重力
10.(2024九上·长春开学考)如图所示是汽车起重机,其中A、B组成滑轮组(结构如示意图),C杆伸缩可改变吊臂的长短,D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度,O为吊臂的转动轴,装在B里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物,H为在车身外侧增加的支柱,F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中正确的是( )
A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向
B.当D杆伸长时力F的力臂将变小
C.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
11.(2024九上·长春开学考)吉利集团最先试验成功能飞的汽车,其两侧的装置类似飞机机翼(如图),展开后,当汽车高速行驶时,机翼上方的空气流速 下方的空气流速,机翼受到向上的压强 向下的压强,使汽车能够起飞。该汽车在地面上高速行驶时,踩刹车后,车仍继续向前运动,这是因为汽车具有 ;汽车能停下来,是因为车受到了 力,这说明力能改变物体的 。
12.(2024九上·长春开学考)科技改变生活,如图是某餐馆用智能送菜机器人替代人工送菜。
(1)该机器人以1m/s的速度沿水平方向运行30m将菜送到客人桌前,用时 s,此过程中,机器人的重力是否做功? 。
(2)若机器人工作时牵引力恒为50N,完成本次送菜,牵引力做功 J,功率为 W。
13.(2024九上·长春开学考)密度计是测量液体 的仪器,它是利用物体的 条件工作的,如图所示,它的重力和浮力大小 ;液体的密度越大,它排开液体的体积越 ,密度计的位置也就越 (选填“高”或“低”)。所以密度计上越往下,标注的密度值越 。
14.(2024九上·长春开学考)小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如表所示:
拉力(N) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度(cm) 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N;
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm;
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
15.(2024九上·长春开学考)如图所示,是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
甲 乙 丙
(1)该实验的原理是 实验过程中,应拉着木块在木板上做 运动。
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将 。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,进行了如图丙所示的实验,当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是: 。
16.(2024九上·长春开学考)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下:
(1)实验中液体压强是用U形管两侧液面 来表示的,这种方法叫 法。
(2)通过比较 两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)通过比较A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
(4)通过比较D、E两个图,可探究液体压强与 的关系。C、D两图中,探头受到的浮力关系是FC FD。
17.(2024九上·长春开学考)汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载超速问题进行模拟探究。如图,将小车从同一斜面上由静止开始滑下,推动同一木块向前移动一段距离后停下,完成甲、乙、丙三次实验。其中h1=h3>h2,m1=m2(1)在甲图中画出小车在斜面上所受重力的示意图 。实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表示的;
(2)研究超载带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(3)研究超速带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(4)若本实验中水平面绝对光滑,能否得出正确结论? 。
18.(2024九上·长春开学考)图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆 (选填“左端下沉”、“仍然平衡“或“右端下沉”);
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 ;
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1l1总是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)F2l2,其原因可能是 。
19.(2024九上·长春开学考)水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为100cm2,将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。
(1)此过程中,弹簧测力计的示数逐渐 ,这说明浮力大小与 有关;
(2)当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为3.8N,如图甲所示,此时A受到的浮力为 N,此过程中,溢水杯底部受到水的压强 ;
(3)剪断细线,将A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了多少 Pa?(写出必要的文字说明,表达式及最终结果)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】压强
【解析】【解答】压强单位是用于纪念帕斯卡。故C符合题意。
故选C。
【分析】在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米。
2.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.瓶盖起子的支点在瓶盖边缘,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B.食品夹的支点在夹子两壁连接处,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B正确;
C.起钉锤的支点是锤子与地面的接触点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C错误;
D.核桃夹的支点在夹子两壁连接处,力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D错误。
故答案为B。
【分析】省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力费距离;
省力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力省距离。
3.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
4.【答案】D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】同一物体上升相同高度,物体重力相等,提升高度相等,由W有=Gh可知,对物体所做的有用功相等。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据公式W=Gh可求有用功的大小。
5.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解:A、给机器安装滚动轴承,是变滑动为滚动,减小摩擦,A不符合题意;
B、给轮滑鞋的转轴加润滑剂,是通过使接触面脱离来减小摩擦,B不符合题意;
C、自行车刹车时用力捏刹把,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大滑动摩擦力,C符合题意;
D、在二胡琴弓的弓毛上涂上松香,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
6.【答案】B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】无人机携带包裹匀速上升时,包裹的质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加。
故答案为:B。
【分析】运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大。
7.【答案】A
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A.额外功不变,增加木箱重力有用功会增大,机械效率会增大,故A符合题意;
BC.械效率的高低与木箱上升的高度和上升的速度无关,故BC不符合题意;
D.额外功增加,机械效率降低,故D不符合题意。
故选A。
【分析】根据影响动滑轮机械效率的因素进行分析和解答,尽量增大有用功减小额外功。
8.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.驱逐舰漂浮在海面,可知驱逐舰受到的浮力等于重力,故A错误;
B.排水量指驱逐舰满载时排开水的质量,故B错误;
C.因为流速越大的位置流体压强越小,若两艘驱逐舰近距离并排航行,中间部分流速快,压强小,两侧流速慢,压强大,强大的压强差容易把两舰艇往一块压,造成碰撞,所以两艘驱逐舰不能近距离并排航行,故C错误;
D.液体密度不变时,驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大,故D正确。
故答案为D。
【分析】A.根据浮沉条件可知,物体漂浮时,所受的浮力等于物体重力;
B.排水量:轮船满载时排开水的质量;
C.在液体或气体中,流速越大的位置压强越小;
D.根据 p=ρgh 分析。
9.【答案】A,C
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.把刀口磨利减小了受力面积从而增大了压强,故A正确;
B.木桶底面积较大是通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.稻穗静止,稻谷由于惯性保持原来运动状态,会脱离稻穗,故C正确;
D.手里拿着物体的人对地面的压力变大,大于人自身的重力,故D错误。
故选AC。
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积,在受力面积一定时,增大压力;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积,在受力面积一定时,减小压力;
(3)惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质;
(4)手里高举物体的人对地面的压力大小等于人和物体的重力大小之和。
10.【答案】B,C,D
【知识点】压力及重力与压力的区别;杠杆及其五要素;杠杆的动态平衡分析;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.A滑轮是动滑轮,省力但不能改变力的方向,故A错误;
B.当D杆伸长时,物体重心变高,F的力臂将变小,故B正确;
C.在阻力和动力臂一定时,C杆伸长时阻力臂变长,动力变大,由于力的作用是相互的,吊臂对D杆的压力将变大,故C正确;
D.在车身外侧增加支柱可以防止翻车并避免轮胎受到过大压力,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)不随物体一起移动的滑轮是定滑轮,随物体一起移动的滑轮是动滑轮,定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力;
(2)当D杆伸长时,物体变高,伸长臂的夹角变大,阻力臂F的力臂将变小;
(3)当C杆伸长时吊臂阻力臂变长,阻力和动力臂不变时,根据杠杆平衡条件分析解答力的变化;
(4)操纵汽车起重机时,应在车身外侧增加支柱,以防翻车,并避免轮胎受到过大的压力,损坏轮胎。
11.【答案】大于;大于;惯性;摩擦;运动状态
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)机翼上方的空气流速比下方快,因此上方气体压强小于下方,从而产生了升力;
(2)踩刹车后,车仍继续向前运动,是因为汽车具有惯性,最终停下来是受到了阻力的作用,说明力能改变物体的运动状态。
【分析】(1)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性:力可以改变物体的形状、也可以改变物体的运动状态。
12.【答案】(1)30;不做功
(2)1500;50
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)机器人所用时间,机器人在竖直方向没有移动的距离,因此重力不做功。
(2)牵引力做功W=Fs=50N×30m=1500J,功率为。
【分析】(1)根据求该机器人以1m/s的速度沿水平方向运行30m所用的时间;根据做功的条件判断重力是否做功;
(2)根据W=Fs求牵引力做的功,根据求牵引力的功率。
(1)[1]该机器人以1m/s的速度沿水平方向运行30m将菜送到客人桌前,所用时间
[2]机器人在送菜过程中,在竖直方向未移动,因此机器人的重力不做功。
(2)[1][2]若机器人工作时牵引力恒为50N,则完成本次送菜,牵引力做功
W=Fs=50N×30m=1500J
做功的功率为
13.【答案】密度;漂浮;相等;小;高;大
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】密度计是测量液体密度的仪器,利用物体的浮沉条件工作的;密度计漂浮时所受的浮力等于其自身重力;液体密度越大其排开液体的体积越小,密度计的位置也就越高,因此密度计的刻度越靠近下端,示数值越大。【分析】(1)密度计是用来测量液体密度的仪器,它是利用漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体自身重力的原理制成的,因密度计漂浮于水面上,故由浮沉条件可知浮力与重力相等;
(2)因F浮=ρgV,在任一液体中密度计所受浮力相等,故密度越大时,浸入液体中的体积V越小,则密度计位置也就越高,密度计浸入液体的深度越小,说明液体的密度越大,密度计上的刻度(值),越靠近下端,示数值越大。
14.【答案】1.5N;0.2cm;1.5cm
【知识点】弹力
【解析】【解答】(1)由表格数据可知,拉力在0~1.5N时,弹簧的伸长量与拉力成正比,故弹簧测力计的最大称量是1.5N。
(2)由表格数据可知,在0~1.5N内,拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm, 拉力与伸长量之比为0.5N/cm ,若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则1cm应平均分为5份,所以相邻刻度线之间的距离为0.2cm;
(3)当悬挂75g的重物时,弹簧受到的拉力为:,
此时弹簧的伸长量为:。
【分析】(1)弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比;
(2)根据数据判断在弹性限度内,得出拉力与伸长量之间的比例关系;
(3)根据F=G=mg求出弹簧受到的拉力,根据拉力与伸长量之间的比例关系求出伸长量。
15.【答案】(1)二力平衡;匀速直线
(2)压力/压力大小;不变
(3)先将木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力的大小,再与甲图实验数据进行比较
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验原理是二力平衡,在水平方向上做匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,即摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力大测力计示数大即摩擦力大,故得滑动摩擦力大小与压力大小有关;影响滑动摩擦力大小因素只有压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以即使加速运动,木块所受摩擦力的大小也不变。
(3)探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,可使丙的压力与甲相同进行探究,可将丙实验中木块上的砝码取下,并和甲实验进行比较。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。
(1)[1][2]该实验的原理是二力平衡,只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[1]分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]图甲中,若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变。
(3)丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
16.【答案】(1)高度差;转换
(2)BD
(3)相等
(4)液体密度;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)用两侧液面高度差来表示液体压强大小,这种方法叫做转换法;
(2)B、D两次实验可以看出其他条件相同时,深度越深,液体压强越大;
(3)三次实验在同种液体中且深度相同,液面高度差相同,故同种液体在相同深度内向各个方向的压强相等;
(4)D、E两图,液体密度不同,深度相同,可探究液体压强与液体密度的关系;
C、D两图中,深度越深压强越大橡皮膜形变越大,故D图排开液体的体积较小,其受到浮力越小。
【分析】(1)液体压强大小通过U形管内液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大。这是一种转换法的运用;
(2)探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同;
(3)分析图ABC的实验数据,找出哪些量是相同的,哪些量是不同的,从而得出结论;
(4)分析图D和图E的两次实验数据,找出哪些量是相同的,哪些量是不同的,从而得出液体的压强与液体密度的关系由进行分析。
(1)[1][2]用两侧液面高度差来表示液体压强大小,高度差越大表示压强越大,这种方法叫做转换法。
(2)由B、D两图可以看出其他条件都相同,深度越深,液体压强越大,故可以得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)A、B、C三图在同种液体中深度相同,液面高度差相同,故同种液体在相同深度内向各个方向的压强相等。
(4)[1]D、E两图,液体密度不同,深度相同,可探究液体压强与液体密度的关系。
[2]C、D两图中,因为深度越深,压强越大,橡皮膜形变越大,故D图排开液体的体积较小,根据阿基米德原理可知其浮力越小。
17.【答案】(1);木块移动距离
(2)甲丙
(3)甲乙
(4)不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;重力示意图
【解析】【解答】(1)小车所受重力竖直向下,作用在重心上,如图:
利用转换法,通过比较木块被推动的距离来表示超载、超速带来的危害程度。
(2)需控制变量,保持速度不变,只改变质量大小,应选择质量不同的小车从斜面的同一高度滑下;
(3)要保持质量不变,只改变速度大小,应选择质量相同的小车从斜面不同的高度滑下;
(4)若水平面绝对光滑,小车不再受阻力,由牛顿第一定律可知,小车到达水平面时将做匀速直线运动,不能比较木块推动(移动)的距离。
【分析】(1)重力方向竖直向下;动能的大小通过木块被推动距离来表示;
(2)动能的影响因素有两个:质量和速度,根据控制变量法来分析;
(3)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩力作用,运动后将保持匀速直线运动。
(1)[1]图甲中小车在斜面上所受重力竖直向下,作用点在重心上,如图所示:
[2]根据转换法,实验中是通过比较木块被推动(移动)的距离来表示超载、超速带来的危害程度。
(2)研究超载带来的危害程度时,由控制变量法,要保持速度不变,只改变质量大小,故小车从应斜面的同一高度滑下,因h1=h3,m1(3)研究超速带来的危害程度时,由控制变量法,要保持质量不变,只改变速度大小,故小车应从斜面不同的高度滑下。已知h1>h2,m1=m2,故选择甲、乙、丙三次实验中的甲、乙进行比较。
(4)若本实验中水平面绝对光滑,小车在水平面不再受阻力,由牛顿第一定律可知,小车到达水平面时将做匀速直线运动,不能比较木块推动(移动)的距离,故不能得出正确结论。
18.【答案】平衡;左;左端下沉;排除实验偶然性,得出普遍结论;2.3;大于;杠杠所受重力作用对实验有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)甲图中杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;
杠杆往右偏,想要使杠杆处于水平位置平衡, 接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节 ;
(2) 若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),右侧力不变,力臂会变短,左侧力和力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,杠杆左端会下沉。
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论。
(4)弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.3N;
当杠杆水平平衡时,F1l1总是大于F2l2,其原因可能是杠杠所受重力作用对实验有影响;因为支点不在杠杆中心后,杠杆两端的重力不相同了,杠杆自身的重力有了力臂,拉力与力臂乘积等于钩码的重力和杠杆自重与对应力臂乘积,因此实际阻力变大,使得根据杠杆平衡条件可知,F1l1总是大于F2l2。
【分析】(1)杠杆处于静止状态受力平衡,为平衡状态;
杠杆未挂钩码时调平方法:左偏右调,右偏左调;
(2)根据杠杆平衡条件进行分析;
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论;
(4)认清弹簧测力计的分度值再读数;
杠杆的支点不在中点时,杠杆自身重力不可忽略。
19.【答案】(1)变小;物体排开液体体积
(2)1.0;不变
(3)280Pa
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)缓慢浸入水中时排开水的体积变大,圆柱体受到的浮力变大,由称重法F示 =F- F浮,弹簧测力计的示数逐渐小,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)此时A受到的浮力为F浮=F- F示=4.8N-3.8N=1.0N;浸入多少体积的物体就排除多少体积的水,因此溢水杯底部水的深度不变,根据可知受到水的压强大小不变。
(3)把溢水杯、水和物体A看做一个整体,根据整体受力平衡,图甲中溢水杯对桌面的压力为
F压=F支=G杯+G水+GA-F示= G杯+G水+F浮= G杯+G水+1N ①
剪断细线,A缓慢沉入水底,则由F浮=ρ水gV排可知,A沉底时受到的浮力F浮'=2F浮=2×1N=2N
增大的浮力为ΔF浮=F浮'-F浮=2N-1N=1N
此过程中溢出水的重力G溢=ΔF浮=1N
则图乙中水的重力为G水'=G水-G溢= G水-1N
图乙中溢水杯对桌面的压力F压'=G杯+G水'+GA= G杯+ G水-1N +4.8N= G杯+ G水+3.8N②
②-①可得,与图甲相比,溢水杯对桌面的压力增加量ΔF压=2.8N
则溢水杯对桌面的压强增加量为
【分析】(1)圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中,随着浸入水中体积的增大,浮力会增大;
(2)利用公式求出当A的一半浸入水中时A受到的浮力;利用液体压强公式进行分析;
(3)如图甲,把溢水杯、水和物体A看做一个整体,整体受到向下的总重力、向上的拉力和桌面的支持力,根据力作用的相互性和整体受力平衡表示出图甲中溢水杯对桌面的压力;
剪断细线,将A缓慢沉入水底,由可知A沉底时受到的浮力大小,并求出浮力的增加量,由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力,图乙中溢水杯对桌面的压力等于溢水杯、剩余的水和物体A的总重力;根据两图中溢水杯对桌面的压力表达式可求出与图甲相比溢水杯对桌面的压力增加量,最后根据求出溢水杯杯对桌面的压强增加量。
(1)[1][2]将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中,排开水的体积变大,由阿基米德原理可知圆柱体受到的浮力变大,由称重法测浮力
F示 =F- F浮
此过程中,弹簧测力计的示数逐渐小,这说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[1]当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为3.8N,如图甲所示,此时A受到的浮力为
F浮=F- F示=4.8N-3.8N=1.0N
[2]此过程中,因溢水杯底部水的深度不变,根据可知受到水的压强大小不变。
(3)设溢水杯的重力为G杯,图甲中水的重力为G水,如图甲,把溢水杯、水和物体A看做一个整体,整体受到向下的总重力、向上的拉力(等于测力计的示数)和桌面的支持力,根据力作用的相互性和整体受力平衡可得,图甲中溢水杯对桌面的压力
F压=F支=G杯+G水+GA-F示= G杯+G水+F浮= G杯+G水+1N ①
剪断细线,A缓慢沉入水底,静止时如图乙,此时A排开水的体积为原来的2倍,则由F浮=ρ水gV排可知,A沉底时受到的浮力
F浮'=2F浮=2×1N=2N
所以从图甲到图乙,增大的浮力
ΔF浮=F浮'-F浮=2N-1N=1N
由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力
G溢=ΔF浮=1N
则图乙中水的重力为
G水'=G水-G溢= G水-1N
图乙中溢水杯对桌面的压力
F压'=G杯+G水'+GA= G杯+ G水-1N +4.8N= G杯+ G水+3.8N②
②-①可得,与图甲相比,溢水杯对桌面的压力增加量
ΔF压=2.8N
则溢水杯对桌面的压强增加量
1 / 1吉林省长春市赫行实验中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1.(2024九上·长春开学考)为了纪念著名的物理学家帕斯卡,用他的名字作为单位的物理量是( )
A.功 B.力 C.压强 D.功率
【答案】C
【知识点】压强
【解析】【解答】压强单位是用于纪念帕斯卡。故C符合题意。
故选C。
【分析】在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米。
2.(2024九上·长春开学考)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子
B.食品夹
C.起钉锤
D.核桃夹
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.瓶盖起子的支点在瓶盖边缘,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B.食品夹的支点在夹子两壁连接处,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B正确;
C.起钉锤的支点是锤子与地面的接触点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C错误;
D.核桃夹的支点在夹子两壁连接处,力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D错误。
故答案为B。
【分析】省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力费距离;
省力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力省距离。
3.(2024九上·长春开学考)鼓浪屿和厦门岛之间的海域常有美丽优雅的白鹭盘旋飞翔,故称鹭江.下列鹭江中的物体没有受到浮力的是
A.浅海戏水的白鹭 B.海底水草的叶子
C.鹭江游弋的小鱼 D.演武大桥的桥墩
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
4.(2024九上·长春开学考)分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功( )
A.杠杆最多 B.动滑轮最多 C.滑轮组最多 D.一样多
【答案】D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】同一物体上升相同高度,物体重力相等,提升高度相等,由W有=Gh可知,对物体所做的有用功相等。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据公式W=Gh可求有用功的大小。
5.(2024九上·长春开学考)小明和爸爸自驾游,汽车行至多沙山坡,车轮打滑,无法前行。爸爸让小明下车,便于爬坡,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开上山坡。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.给机器安装滚动轴承
B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C.自行车刹车时,用力捏车闸
D.在二胡的弓毛上涂抹松香
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解:A、给机器安装滚动轴承,是变滑动为滚动,减小摩擦,A不符合题意;
B、给轮滑鞋的转轴加润滑剂,是通过使接触面脱离来减小摩擦,B不符合题意;
C、自行车刹车时用力捏刹把,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大滑动摩擦力,C符合题意;
D、在二胡琴弓的弓毛上涂上松香,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
6.(2024九上·长春开学考)疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时,包裹的( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能不变,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变 D.动能增加,重力势能减少
【答案】B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】无人机携带包裹匀速上升时,包裹的质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加。
故答案为:B。
【分析】运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大。
7.(2024九上·长春开学考)如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.适当增加木箱重力 B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度 D.换用质量更大的动滑轮
【答案】A
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A.额外功不变,增加木箱重力有用功会增大,机械效率会增大,故A符合题意;
BC.械效率的高低与木箱上升的高度和上升的速度无关,故BC不符合题意;
D.额外功增加,机械效率降低,故D不符合题意。
故选A。
【分析】根据影响动滑轮机械效率的因素进行分析和解答,尽量增大有用功减小额外功。
8.(2024九上·长春开学考)图是055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量,是目前全球最大的水面“战斗机”。其排水量为12000t,吃水深度为6.6m。关于该驱逐舰,下列分析正确的是( )
A.该驱逐舰在海上航行时受到的浮力大于重力
B.排水量指的是驱逐舰满载时排开水的重力
C.因为流速越大的位置流体压强越小,所以两艘驱逐舰可以近距离并排航行
D.驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.驱逐舰漂浮在海面,可知驱逐舰受到的浮力等于重力,故A错误;
B.排水量指驱逐舰满载时排开水的质量,故B错误;
C.因为流速越大的位置流体压强越小,若两艘驱逐舰近距离并排航行,中间部分流速快,压强小,两侧流速慢,压强大,强大的压强差容易把两舰艇往一块压,造成碰撞,所以两艘驱逐舰不能近距离并排航行,故C错误;
D.液体密度不变时,驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大,故D正确。
故答案为D。
【分析】A.根据浮沉条件可知,物体漂浮时,所受的浮力等于物体重力;
B.排水量:轮船满载时排开水的质量;
C.在液体或气体中,流速越大的位置压强越小;
D.根据 p=ρgh 分析。
9.(2024九上·长春开学考)如图《天工开物》中描述古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情景,下列说法中正确的是( )
A.把镰刀口磨锋利是为了增大压强
B.木桶底面积较大是为了减小压力
C.用力击稻是为了利用惯性脱粒
D.手里高举物体的人对地面的压力大小等于人的重力
【答案】A,C
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.把刀口磨利减小了受力面积从而增大了压强,故A正确;
B.木桶底面积较大是通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.稻穗静止,稻谷由于惯性保持原来运动状态,会脱离稻穗,故C正确;
D.手里拿着物体的人对地面的压力变大,大于人自身的重力,故D错误。
故选AC。
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积,在受力面积一定时,增大压力;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积,在受力面积一定时,减小压力;
(3)惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质;
(4)手里高举物体的人对地面的压力大小等于人和物体的重力大小之和。
10.(2024九上·长春开学考)如图所示是汽车起重机,其中A、B组成滑轮组(结构如示意图),C杆伸缩可改变吊臂的长短,D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度,O为吊臂的转动轴,装在B里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物,H为在车身外侧增加的支柱,F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中正确的是( )
A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向
B.当D杆伸长时力F的力臂将变小
C.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
【答案】B,C,D
【知识点】压力及重力与压力的区别;杠杆及其五要素;杠杆的动态平衡分析;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.A滑轮是动滑轮,省力但不能改变力的方向,故A错误;
B.当D杆伸长时,物体重心变高,F的力臂将变小,故B正确;
C.在阻力和动力臂一定时,C杆伸长时阻力臂变长,动力变大,由于力的作用是相互的,吊臂对D杆的压力将变大,故C正确;
D.在车身外侧增加支柱可以防止翻车并避免轮胎受到过大压力,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)不随物体一起移动的滑轮是定滑轮,随物体一起移动的滑轮是动滑轮,定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力;
(2)当D杆伸长时,物体变高,伸长臂的夹角变大,阻力臂F的力臂将变小;
(3)当C杆伸长时吊臂阻力臂变长,阻力和动力臂不变时,根据杠杆平衡条件分析解答力的变化;
(4)操纵汽车起重机时,应在车身外侧增加支柱,以防翻车,并避免轮胎受到过大的压力,损坏轮胎。
11.(2024九上·长春开学考)吉利集团最先试验成功能飞的汽车,其两侧的装置类似飞机机翼(如图),展开后,当汽车高速行驶时,机翼上方的空气流速 下方的空气流速,机翼受到向上的压强 向下的压强,使汽车能够起飞。该汽车在地面上高速行驶时,踩刹车后,车仍继续向前运动,这是因为汽车具有 ;汽车能停下来,是因为车受到了 力,这说明力能改变物体的 。
【答案】大于;大于;惯性;摩擦;运动状态
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)机翼上方的空气流速比下方快,因此上方气体压强小于下方,从而产生了升力;
(2)踩刹车后,车仍继续向前运动,是因为汽车具有惯性,最终停下来是受到了阻力的作用,说明力能改变物体的运动状态。
【分析】(1)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性:力可以改变物体的形状、也可以改变物体的运动状态。
12.(2024九上·长春开学考)科技改变生活,如图是某餐馆用智能送菜机器人替代人工送菜。
(1)该机器人以1m/s的速度沿水平方向运行30m将菜送到客人桌前,用时 s,此过程中,机器人的重力是否做功? 。
(2)若机器人工作时牵引力恒为50N,完成本次送菜,牵引力做功 J,功率为 W。
【答案】(1)30;不做功
(2)1500;50
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)机器人所用时间,机器人在竖直方向没有移动的距离,因此重力不做功。
(2)牵引力做功W=Fs=50N×30m=1500J,功率为。
【分析】(1)根据求该机器人以1m/s的速度沿水平方向运行30m所用的时间;根据做功的条件判断重力是否做功;
(2)根据W=Fs求牵引力做的功,根据求牵引力的功率。
(1)[1]该机器人以1m/s的速度沿水平方向运行30m将菜送到客人桌前,所用时间
[2]机器人在送菜过程中,在竖直方向未移动,因此机器人的重力不做功。
(2)[1][2]若机器人工作时牵引力恒为50N,则完成本次送菜,牵引力做功
W=Fs=50N×30m=1500J
做功的功率为
13.(2024九上·长春开学考)密度计是测量液体 的仪器,它是利用物体的 条件工作的,如图所示,它的重力和浮力大小 ;液体的密度越大,它排开液体的体积越 ,密度计的位置也就越 (选填“高”或“低”)。所以密度计上越往下,标注的密度值越 。
【答案】密度;漂浮;相等;小;高;大
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】密度计是测量液体密度的仪器,利用物体的浮沉条件工作的;密度计漂浮时所受的浮力等于其自身重力;液体密度越大其排开液体的体积越小,密度计的位置也就越高,因此密度计的刻度越靠近下端,示数值越大。【分析】(1)密度计是用来测量液体密度的仪器,它是利用漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体自身重力的原理制成的,因密度计漂浮于水面上,故由浮沉条件可知浮力与重力相等;
(2)因F浮=ρgV,在任一液体中密度计所受浮力相等,故密度越大时,浸入液体中的体积V越小,则密度计位置也就越高,密度计浸入液体的深度越小,说明液体的密度越大,密度计上的刻度(值),越靠近下端,示数值越大。
14.(2024九上·长春开学考)小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如表所示:
拉力(N) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度(cm) 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N;
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm;
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
【答案】1.5N;0.2cm;1.5cm
【知识点】弹力
【解析】【解答】(1)由表格数据可知,拉力在0~1.5N时,弹簧的伸长量与拉力成正比,故弹簧测力计的最大称量是1.5N。
(2)由表格数据可知,在0~1.5N内,拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm, 拉力与伸长量之比为0.5N/cm ,若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则1cm应平均分为5份,所以相邻刻度线之间的距离为0.2cm;
(3)当悬挂75g的重物时,弹簧受到的拉力为:,
此时弹簧的伸长量为:。
【分析】(1)弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比;
(2)根据数据判断在弹性限度内,得出拉力与伸长量之间的比例关系;
(3)根据F=G=mg求出弹簧受到的拉力,根据拉力与伸长量之间的比例关系求出伸长量。
15.(2024九上·长春开学考)如图所示,是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
甲 乙 丙
(1)该实验的原理是 实验过程中,应拉着木块在木板上做 运动。
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将 。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,进行了如图丙所示的实验,当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是: 。
【答案】(1)二力平衡;匀速直线
(2)压力/压力大小;不变
(3)先将木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力的大小,再与甲图实验数据进行比较
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验原理是二力平衡,在水平方向上做匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,即摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力大测力计示数大即摩擦力大,故得滑动摩擦力大小与压力大小有关;影响滑动摩擦力大小因素只有压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以即使加速运动,木块所受摩擦力的大小也不变。
(3)探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,可使丙的压力与甲相同进行探究,可将丙实验中木块上的砝码取下,并和甲实验进行比较。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。
(1)[1][2]该实验的原理是二力平衡,只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[1]分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]图甲中,若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变。
(3)丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
16.(2024九上·长春开学考)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下:
(1)实验中液体压强是用U形管两侧液面 来表示的,这种方法叫 法。
(2)通过比较 两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)通过比较A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
(4)通过比较D、E两个图,可探究液体压强与 的关系。C、D两图中,探头受到的浮力关系是FC FD。
【答案】(1)高度差;转换
(2)BD
(3)相等
(4)液体密度;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)用两侧液面高度差来表示液体压强大小,这种方法叫做转换法;
(2)B、D两次实验可以看出其他条件相同时,深度越深,液体压强越大;
(3)三次实验在同种液体中且深度相同,液面高度差相同,故同种液体在相同深度内向各个方向的压强相等;
(4)D、E两图,液体密度不同,深度相同,可探究液体压强与液体密度的关系;
C、D两图中,深度越深压强越大橡皮膜形变越大,故D图排开液体的体积较小,其受到浮力越小。
【分析】(1)液体压强大小通过U形管内液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大。这是一种转换法的运用;
(2)探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同;
(3)分析图ABC的实验数据,找出哪些量是相同的,哪些量是不同的,从而得出结论;
(4)分析图D和图E的两次实验数据,找出哪些量是相同的,哪些量是不同的,从而得出液体的压强与液体密度的关系由进行分析。
(1)[1][2]用两侧液面高度差来表示液体压强大小,高度差越大表示压强越大,这种方法叫做转换法。
(2)由B、D两图可以看出其他条件都相同,深度越深,液体压强越大,故可以得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)A、B、C三图在同种液体中深度相同,液面高度差相同,故同种液体在相同深度内向各个方向的压强相等。
(4)[1]D、E两图,液体密度不同,深度相同,可探究液体压强与液体密度的关系。
[2]C、D两图中,因为深度越深,压强越大,橡皮膜形变越大,故D图排开液体的体积较小,根据阿基米德原理可知其浮力越小。
17.(2024九上·长春开学考)汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载超速问题进行模拟探究。如图,将小车从同一斜面上由静止开始滑下,推动同一木块向前移动一段距离后停下,完成甲、乙、丙三次实验。其中h1=h3>h2,m1=m2(1)在甲图中画出小车在斜面上所受重力的示意图 。实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表示的;
(2)研究超载带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(3)研究超速带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(4)若本实验中水平面绝对光滑,能否得出正确结论? 。
【答案】(1);木块移动距离
(2)甲丙
(3)甲乙
(4)不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;重力示意图
【解析】【解答】(1)小车所受重力竖直向下,作用在重心上,如图:
利用转换法,通过比较木块被推动的距离来表示超载、超速带来的危害程度。
(2)需控制变量,保持速度不变,只改变质量大小,应选择质量不同的小车从斜面的同一高度滑下;
(3)要保持质量不变,只改变速度大小,应选择质量相同的小车从斜面不同的高度滑下;
(4)若水平面绝对光滑,小车不再受阻力,由牛顿第一定律可知,小车到达水平面时将做匀速直线运动,不能比较木块推动(移动)的距离。
【分析】(1)重力方向竖直向下;动能的大小通过木块被推动距离来表示;
(2)动能的影响因素有两个:质量和速度,根据控制变量法来分析;
(3)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩力作用,运动后将保持匀速直线运动。
(1)[1]图甲中小车在斜面上所受重力竖直向下,作用点在重心上,如图所示:
[2]根据转换法,实验中是通过比较木块被推动(移动)的距离来表示超载、超速带来的危害程度。
(2)研究超载带来的危害程度时,由控制变量法,要保持速度不变,只改变质量大小,故小车从应斜面的同一高度滑下,因h1=h3,m1(3)研究超速带来的危害程度时,由控制变量法,要保持质量不变,只改变速度大小,故小车应从斜面不同的高度滑下。已知h1>h2,m1=m2,故选择甲、乙、丙三次实验中的甲、乙进行比较。
(4)若本实验中水平面绝对光滑,小车在水平面不再受阻力,由牛顿第一定律可知,小车到达水平面时将做匀速直线运动,不能比较木块推动(移动)的距离,故不能得出正确结论。
18.(2024九上·长春开学考)图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆 (选填“左端下沉”、“仍然平衡“或“右端下沉”);
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 ;
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1l1总是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)F2l2,其原因可能是 。
【答案】平衡;左;左端下沉;排除实验偶然性,得出普遍结论;2.3;大于;杠杠所受重力作用对实验有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)甲图中杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;
杠杆往右偏,想要使杠杆处于水平位置平衡, 接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节 ;
(2) 若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),右侧力不变,力臂会变短,左侧力和力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,杠杆左端会下沉。
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论。
(4)弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.3N;
当杠杆水平平衡时,F1l1总是大于F2l2,其原因可能是杠杠所受重力作用对实验有影响;因为支点不在杠杆中心后,杠杆两端的重力不相同了,杠杆自身的重力有了力臂,拉力与力臂乘积等于钩码的重力和杠杆自重与对应力臂乘积,因此实际阻力变大,使得根据杠杆平衡条件可知,F1l1总是大于F2l2。
【分析】(1)杠杆处于静止状态受力平衡,为平衡状态;
杠杆未挂钩码时调平方法:左偏右调,右偏左调;
(2)根据杠杆平衡条件进行分析;
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论;
(4)认清弹簧测力计的分度值再读数;
杠杆的支点不在中点时,杠杆自身重力不可忽略。
19.(2024九上·长春开学考)水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为100cm2,将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。
(1)此过程中,弹簧测力计的示数逐渐 ,这说明浮力大小与 有关;
(2)当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为3.8N,如图甲所示,此时A受到的浮力为 N,此过程中,溢水杯底部受到水的压强 ;
(3)剪断细线,将A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了多少 Pa?(写出必要的文字说明,表达式及最终结果)
【答案】(1)变小;物体排开液体体积
(2)1.0;不变
(3)280Pa
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)缓慢浸入水中时排开水的体积变大,圆柱体受到的浮力变大,由称重法F示 =F- F浮,弹簧测力计的示数逐渐小,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)此时A受到的浮力为F浮=F- F示=4.8N-3.8N=1.0N;浸入多少体积的物体就排除多少体积的水,因此溢水杯底部水的深度不变,根据可知受到水的压强大小不变。
(3)把溢水杯、水和物体A看做一个整体,根据整体受力平衡,图甲中溢水杯对桌面的压力为
F压=F支=G杯+G水+GA-F示= G杯+G水+F浮= G杯+G水+1N ①
剪断细线,A缓慢沉入水底,则由F浮=ρ水gV排可知,A沉底时受到的浮力F浮'=2F浮=2×1N=2N
增大的浮力为ΔF浮=F浮'-F浮=2N-1N=1N
此过程中溢出水的重力G溢=ΔF浮=1N
则图乙中水的重力为G水'=G水-G溢= G水-1N
图乙中溢水杯对桌面的压力F压'=G杯+G水'+GA= G杯+ G水-1N +4.8N= G杯+ G水+3.8N②
②-①可得,与图甲相比,溢水杯对桌面的压力增加量ΔF压=2.8N
则溢水杯对桌面的压强增加量为
【分析】(1)圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中,随着浸入水中体积的增大,浮力会增大;
(2)利用公式求出当A的一半浸入水中时A受到的浮力;利用液体压强公式进行分析;
(3)如图甲,把溢水杯、水和物体A看做一个整体,整体受到向下的总重力、向上的拉力和桌面的支持力,根据力作用的相互性和整体受力平衡表示出图甲中溢水杯对桌面的压力;
剪断细线,将A缓慢沉入水底,由可知A沉底时受到的浮力大小,并求出浮力的增加量,由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力,图乙中溢水杯对桌面的压力等于溢水杯、剩余的水和物体A的总重力;根据两图中溢水杯对桌面的压力表达式可求出与图甲相比溢水杯对桌面的压力增加量,最后根据求出溢水杯杯对桌面的压强增加量。
(1)[1][2]将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中,排开水的体积变大,由阿基米德原理可知圆柱体受到的浮力变大,由称重法测浮力
F示 =F- F浮
此过程中,弹簧测力计的示数逐渐小,这说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[1]当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为3.8N,如图甲所示,此时A受到的浮力为
F浮=F- F示=4.8N-3.8N=1.0N
[2]此过程中,因溢水杯底部水的深度不变,根据可知受到水的压强大小不变。
(3)设溢水杯的重力为G杯,图甲中水的重力为G水,如图甲,把溢水杯、水和物体A看做一个整体,整体受到向下的总重力、向上的拉力(等于测力计的示数)和桌面的支持力,根据力作用的相互性和整体受力平衡可得,图甲中溢水杯对桌面的压力
F压=F支=G杯+G水+GA-F示= G杯+G水+F浮= G杯+G水+1N ①
剪断细线,A缓慢沉入水底,静止时如图乙,此时A排开水的体积为原来的2倍,则由F浮=ρ水gV排可知,A沉底时受到的浮力
F浮'=2F浮=2×1N=2N
所以从图甲到图乙,增大的浮力
ΔF浮=F浮'-F浮=2N-1N=1N
由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力
G溢=ΔF浮=1N
则图乙中水的重力为
G水'=G水-G溢= G水-1N
图乙中溢水杯对桌面的压力
F压'=G杯+G水'+GA= G杯+ G水-1N +4.8N= G杯+ G水+3.8N②
②-①可得,与图甲相比,溢水杯对桌面的压力增加量
ΔF压=2.8N
则溢水杯对桌面的压强增加量
1 / 1