四川省绵阳市游仙区2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1.(2024九上·游仙开学考)下列估测值最接近实际的是( )
A.一个苹果的质量约为2kg
B.正常成年人在水平地面上站立时对地面的压力约为
C.一名中学生浸没在水中时受到的浮力大约是500N
D.托起一枚鸡蛋所用的力约为2N
【答案】C
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;阿基米德原理
【解析】【解答】A.一个苹果的质量约为0.2 kg,故A不符合题意;
B.正常成年人的体重约为600 N,站立时对地面的压力,故B不符合题意;
C.一名中学生质量约50 kg,体积约,一名中学生浸没在水中时受到的浮力,故C符合题意;
D.一枚鸡蛋的质量约0.05 kg,托起一枚鸡蛋所用的力
故D不符合题意。
故选C。
【分析】(1)估测一个苹果的质量,然后进行单位换算;
(2)估测出成年人的体重,人对水平地面的压力大小等于人的重力;
(3)估测中学生的重力,根据人体的密度和水的密度差不多结合物体的浮沉条件求出中学生浸没在水中时受到的浮力;
(4)估测一个鸡蛋的质量,根据F=G=mg求出托起一个鸡蛋所用的力。
2.(2024九上·游仙开学考)“图像法”是物理学中处理数据的一种重要方法,它形象、直观,能准确体现物理量之间的关系。如图甲所示,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, 图像和 图像如图乙,由图可知,下列说法正确的是( )
A.当t=1s时,物体受到的摩擦力为0N
B.当t=3s时,物体所受的摩擦力为3N
C.内物体的机械能保持不变
D.内,推力对物体做功16J
【答案】D
【知识点】机械能及其转化;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】 解:A.由丙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等;由乙图可知,物体所受拉力为1N,则可知摩擦力也为1N;故A错误;
B.在t=3s时,由乙图可知物体受到的拉力为3N,由丙图可知物体正在做加速运动,此时摩擦力与拉力不平衡,物体受到的摩擦力一定不等于3N,故B错误;
C.由丙图可知,2-4s内物体正在做加速运动,其质量不变,高度不变,速度变大,则重力势能不变,动能变大,所以物体的机械能变大。故C错误;
D.由丙图可知,4-6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=4m/s,
则4-6s内通过的距离s=vt=4m/s×2s=8m,
由图乙知,4-6s时拉力F=2N,
所以做的功为W=Fs=2N×8m=16J,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)摩擦力分为三种:当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。
(2)静止和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;物体受到非平衡力作用时,运动状态发生改变。
(3)机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变的程度有关。
(4)功的计算公式:W=Fs,路程s=vt。
3.(2024九上·游仙开学考)共享单车曾经风靡全国,老少皆宜,它是一种轻便、利于环保的交通工具,从结构和使用来看,用到了许多物理知识,下列说法中错误的是( )
A.在骑行时,车后轮受到地面的摩擦力方向水平向前
B.用打气筒给自行车轮胎充气不是利用大气压
C.自行车的车座做成马鞍状增大受力面积减小压力,使人感到舒服
D.车把上的手闸刹车系统应用了省力杠杆及增大压力增大摩擦的知识
【答案】C
【知识点】摩擦力的方向;减小压强的方法及其应用;大气压的综合应用;杠杆的分类
【解析】【解答】 解:A、自行车行驶时,后轮相对地面向后运动,摩擦力总是阻碍物体相对运动,所以后轮受到地面的摩擦力方向与自行车运动方向相同,即后轮受到摩擦力方向向前,前轮向后,故A正确;
B、给自行车打气时,用力压活塞,使筒内气压增大,大于轮胎内部气压,从而将气体压进轮胎中,这不属于利用大气压,故B正确;
C、车座做成宽大的马鞍状,面积变大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,使人感到更舒服,故C错误;
D、使用手闸刹车时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,同时也是在接触面粗糙程度一定时,通过杠杆增大了车闸和车圈之间的压力,增大了摩擦力,故D正确。
故选:C。
【分析】 (1)自行车行驶时,后轮相对地面向后运动,摩擦力总是阻碍物体相对运动,摩擦力的方向与相对运动方向相反;
(2)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果;
(3)压强与压力和受力面积的大小有关,压力越大、受力面积越小,压强越大;
(4)根据自行车的装置的特点分析。
4.(2024九上·游仙开学考)关于压强与浮力,下列说法错误的是( )
A.菜刀钝了在磨石上磨一磨,是为了增大压强
B.我们能利用吸管把饮料吸入嘴里,是利用了大气压的作用
C.潜水艇是靠改变自身浮力实现上浮和下潜的
D.因为液体的压强随深度的增加而增大,所以拦河坝设计成下宽上窄的形状
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】解:A、把钝了的菜刀在磨石上磨一磨,是刀刃变薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确;
B、用吸管喝饮料时,吸掉管内气体后管内气体变少,管内压强小于外部大气压,外部大气压强把饮料压入嘴中,故B正确;
C、潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,由于浸没,所受浮力不变,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉,故C错误;
D、拦河坝修成上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度的增加而增大,这样可承受更大的压强,故D正确。
故选:C。
【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)吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里;
(3)当潜水艇完全浸没入水中时,其整体体积与排开水的体积相同,因此浮力就不可能改变。根据浮沉条件,只有改变浮力与重力的关系,才会实现上浮和下沉;
(4)液体的压强随深度的增加而增大,据此做出判断。
5.(2024九上·游仙开学考)如图甲、乙两个正方体物块放置在水平桌面上,甲、乙的边长关系是,甲、乙的密度分别为、,重力分别为、,对水平面的压强分别为、,以下判断正确的是( )
A.若,则
B.若,将甲放到乙上,乙对桌面的压强大小有可能等于
C.若,则
D.若,将乙放到甲上,甲对桌面的压强大小有可能等于
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.若p甲=p乙,且有甲、乙边长,由p=ρgh,ρ甲>ρ乙,故A错误;
B.此时,甲对桌面的压强,乙对桌面的压强,因为S甲C. 此时S甲D. 此时乙对桌面的压强p乙=ρgL乙,且,甲对地面的压强,故D错误。
故选B。
【分析】形状规则密度均匀的物体对水平面的压强表达式为:
。
6.(2024九上·游仙开学考)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待它们静止后,三个容器内的水面高度相同。下列说法中正确的是( )
A.三个正方体的密度大小关系为
B.三个正方体受到的浮力大小关系为
C.三个容器对水平桌面的压强大小关系为
D.将B正方体露出水面的部分切去后,剩余部分将悬浮在水中
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.则由浮沉条件可知:,,,又,体积相同,由、可知,,故A错误;B.由图可知,根据,浮力关系为,故B错误;
C.容器对水平桌面的压力,故得三个容器对水平桌面的压力相等,由,,故C正确;
D.由于B正方体的密度小于水的密度,剩余部分仍漂浮在水中,故D错误。
故选C。
【分析】(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)中图A、B、C三个正方体所外的状态,判定其浮力和重力的关系:然后根据一者的浮力大小、利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系;
(3)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据分析压强的大小;
(4)物体的密度是不受形状的影响的。
7.(2024九上·游仙开学考)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,水的密度是,则下面说法不正确的是 ( )
A.当时,物块M在水中处于漂浮状态
B.当时,水对容器底部的压力大小是15N
C.图乙中a的值是8cm
D.时段,浮力对物体做功是0.96J
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】解:A.物块M的体积V=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量:;物块M的密度;
即物块的密度小于水的密度,
由图像可知:当t=140s时,水的深度为h=12cm,大于立方体物块M的边长为10cm;
则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮,故A不符合题意;
B.当t=140s时,注入的水的体积V水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10-4m3,
则G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10-4m3=7N;
所以液体对底部的压力F=G水+GM=7N+8N=15N,故B不符合题意;
C.当t=40s时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,则F浮=GM=8N,
根据F浮=ρ液gV排可得:,
所以深度,故C不符合题意;
D.在40-140s阶段,物块M上升的高度为h'=12cm-8cm=4cm=0.04m,则浮力对物体做功W=F浮h'=8N×0.04m=0.32J,故D符合题意。
故选:D。
【分析】(1)已知物块M的边长,可求物块的体积,已知物块的重力可求物块的质量,根据公式可求物块的密度,再与水的密度进行比较,即可知道物体的在水中的浮沉状态;
(2)由于方形容器在水平方向上放置,则液体对底部的压力等于容器里液体和漂浮物体的总重力,所以根据V=vt求出当t=140s时注入的水的体积,然后求出水的重力,最后根据F=G水+GM即可求出压力;
(3)由乙可知:t=40s时,水的深度变化改变,即此时正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,所以根据阿基米德原理求出此时物块浸没的深度即为此时水的深度a的值;
(4)根据W=Fs求出即可。
8.(2024九上·游仙开学考)近年来,中国科技成就让世人瞩目:探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天问一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是( )
A.高铁因为速度快,所以惯性大
B.国产大飞机高度上升时,机舱外的大气压变大
C.绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用,将会一直绕月做圆周运动
D.“天问一号”火星着陆器为减速着陆,需启动反推火箭向下喷火着陆
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解:A、惯性是物体本身固有的属性,与物体的质量有关,与速度无关,故A错误;
B、大气压随高度的增加而减小,国产大飞机在上升时,高度增加,机舱外的大气压将变小,故B错误;
C、物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态;如果绕月飞行的“嫦娥”卫星所受的力全部消失,则卫星将做匀速直线运动,故C错误;
D、“天问一号”火星着陆器为减速着陆,启动反推火箭向下喷火,由于力的作用是相互的,所以喷出的气体对着陆器有向上的反作用力,从而使着陆器减速,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)惯性是物体本身固有的属性,只与物体的质量有关,质量越大惯性越大;
(2)大气压的大小与高度有关,高度越高,气压越小;
(3)物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)物体间力的作用是相互的。
9.(2024九上·游仙开学考)关于做功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功
B.在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体,没有力做功
C.机械效率越高的机械做功越快
D.力对物体做功越多,功率就越大
【答案】B
【知识点】功率的概念;机械效率;是否做功的判断
【解析】【解答】 解:A.有力作用在物体上,力不一定对物体做功,必须满足做功的条件;只有物体在力的方向上通过了一段距离时,力才一定做功,故A错误;
B.在光滑水平面上不受摩擦力的作用,由于惯性做匀速直线运动的物体,在水平方向上有距离,没有力,没有力做功,故B正确;
C.机械效率的高低与机械做功快慢没有关系,是有用功比总功,故C错误;
D.功率的大小等于功与时间的比值,仅仅知道做功多少而不知做功时间长短,无法判断功率大小,功率表示做功的快慢的物理量,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积,两个条件缺一不可。
(2)单位时间内所做的功叫做功率。功率是表示做功快慢的物理量;有用功跟总功的比值叫做机械效率。
10.(2024九上·游仙开学考)2023年5月28日,国产大型飞机C919首次商业飞行圆满成功,如图,C919正在加速向上爬升(假设不消耗燃料),此过程中下列说法正确的是( )
A.C919的动能增大,重力势能减小
B.随着海拔高度的增加,舱外大气压逐渐增大
C.机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大
D.C919的重力势能增大,机械能增大
【答案】D
【知识点】势能的影响因素;机械能及其转化;液体压强的特点;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】 解:A、动能与质量和速度有关,C919大飞机在升空的过程,质量不变,速度变大,动能增大,重力势能与质量和高度有关,同时高度上升,重力势能增大,故A错误;
B、随着海拔高度的增加,大气稀薄,大气减小,舱外大气压逐渐减小,故B错误;
C、上升过程中,机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小,故C错误。
D、C919大飞机在升空的过程,质量不变,速度变大,动能增大,同时高度上升,重力势能增大,机械能等于重力势能与动能之和,故机械能增大,故D正确;
故选:D。
【分析】 (1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度;
(2)大气压随高度的增加而减小;
(3)流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。
11.(2024九上·游仙开学考)将一个物体竖直向上抛出,过程中物体所受空气阻力大小与速度大小成正比,且始终小于重力,下列说法正确的是( )
A.物体上升过程中动能减小,重力势能增加,所以机械能不变
B.物体从抛出点开始到落回抛出点的过程,所受合力一直减小
C.物体上升到最高点时,若重力突然消失,由于受到空气阻力,所以小球将加速下落
D.抛出时,由于物体做加速运动,所以手给物体的推力大于物体给手的推力
【答案】B
【知识点】机械能及其转化;力作用的相互性;物体运动状态的变化;力的合成与应用
【解析】【解答】 解:A、动能与速度和质量有关,物体上升过程中,速度变小,动能减小,重力势能与高度和质量有关,高度增大,重力势能增加,由于克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以机械能减小,故A错误;
B、物体在上升过程中,重力和阻力的方向都是竖直向下的,物体的速度减小,由题意可知阻力减小,同方向相加,根据F合=G+f可知物体受到的合力减小;物体落回抛出点的过程中,重力的方向是竖直向下的,阻力的方向是竖直向上的,物体的速度会变大,由题意可知阻力变大,根据F合=G-f可知,物体受到的合力会减小,所以,整个过程中,物体受到的合力一直减小,故B正确;
C、物体上升时速度减小,到最高点时,速度为0,此时空气阻力为0,若重力突然消失,则物体不受任何力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体将保持静止,故C错误;
D、手给物体的推力与物体给手的推力是一对相互作用力,其大小相等,方向相反,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)重力势能大小与高度、质量有关,动能大小与质量和速度有关,机械能为动能和势能的和;
(2)根据重力和阻力的大小及方向分析合力的大小;
(3)物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)相互作用力的大小是相同的。
12.(2024九上·游仙开学考)如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲乙两个滑轮组,在各自的自由端均施加大小相等的拉力F,将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦)已知A、B两物块重分别为GA、GB,动滑轮重为G0,下列说法正确的是( )
A.物块A的重力大于物块B的重力
B.若G0=GB,则甲、乙滑轮组都是省力机械
C.甲滑轮组做的有用功小于乙滑轮组做的有用功
D.甲、乙两滑轮组的机械效率相等
【答案】C
【知识点】机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】 解:A、不计绳重及摩擦,拉力由图知,两滑轮组承担重物的绳子段数:n甲=2,n乙=3,则GA=2F-G0,GB=3F-G0,因拉力F相同,动滑轮重力G0相同,所以GA<GB(即物块B的重力更大),故A错误;
B、因为GB>GA,所以GA+GB>2GA,
若G0=GB,则,即F甲>GA,则甲滑轮组费力;
若G0=GB,则,所以F乙<GB,则乙滑轮组省力,故B错误;
C、两滑轮组将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度,GA<GB,由W有=Gh知,甲滑轮组做的有用功小于乙滑轮组做的有用功,故C正确;
D、不计绳重及摩擦,两滑轮组的动滑轮重相等,提升高度相同,由W额=G动h知,两滑轮组做的额外功相等,而甲滑轮组做的有用功小于乙,所以甲滑轮组做的有用功在总功中占的比例少,即甲滑轮组的机械效率小于乙的机械效率,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)由图知,两滑轮组承担重物的绳子段数n,不计绳重和摩擦,根据比较GA、GB的大小;
(2)若G0=GB,根据可知绳端拉力F甲、F乙与GA、GB的关系,从而判断滑轮组是省力还是费力;
(3)根据W有=Gh分析判断两滑轮组做的有用功的大小关系;
(4)根据W额=G动h比较两滑轮组做的额外功的大小关系,有用功大小已知,据此比较两滑轮组机械效率的大小。
13.(2024九上·游仙开学考)如图所示的装置,O为杠杆的支点,在杠杆上挂有重为60N的重物B,杠杆的左端通过细绳(绳的中间串一个弹簧测力计)跨过定滑轮悬挂着重物A处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为40N,杠杆处于水平位置平衡.保持M点位置不动,向容器C中缓慢注水至A完全浸没在水中,测力计示数变为20N.托起容器C,使A接触容器的底部,弹簧测力计的示数逐渐减为10N,同时移动物体B的悬挂点,使杠杆仍在水平位置平衡.若已知容器的底面积为200cm2,杠杆、弹簧测力计、细绳和滑轮的质量以及一切摩擦均可忽略不计,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg.则根据以上数据可知判断错误的是
A.物体A的体积为2×103cm3
B.物体A的密度为2×103kg/m3
C.物体B的悬挂点应向左移动的距离为杠杆长度的
D.若将物体A从容器中取出,取出前后容器底部受水的压强的变化量为100Pa
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用
14.(2024九上·游仙开学考)如图所示是“擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘.用真空泵将吸盘内的空气抽出,使机器人内部的气压 (选填“大于、“小于”或“等于")大气压而紧站在玻璃上.当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则机器人受到的摩擦力 (选填“变大”,“变小"或“不变”)
【答案】小于;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】解:机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,里面的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下产生了压力;
“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20N,只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止,重力不变,摩擦力就不变。
故答案为:小于;不变。【分析】 在体积一定的情况下,气体的质量越少,压强越小;首先要明确静止和匀速下滑时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可。
15.(2024九上·游仙开学考)如图所示,静止在水平地面的正方体,小杨用5N水平向右的推力未推动,此时物体所受的摩擦力为 N;当推力增大到8N时,物体做匀速直线运动,当推力增大到10N时,物体所受摩擦力为 N。
【答案】5;8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 静止在水平地面的正方体,小杨用5N水平向右的推力未推动, 此时物体静止,摩擦力等于推力等于5N,物体做匀速直线运动,所以推力等于摩擦力等于8N.
综上 第1空、5; 第2空、8.
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以推力等于摩擦力。
16.(2024九上·游仙开学考)如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置,在此过程中,A对桌面的压力将 ,A对桌面的压强将 (选填“变大”、“不变”、“变小”)
【答案】不变;变小
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)在水平桌面上,物体对桌面的压力等于其重力,重力不变,压力不变。
(2)根据,压力不变,受力面积变大,压强将变小。
【分析】物体对水平面的压力大小等于物体重力;由接触面积的变化利用压强公式可求得压强的变化。
17.(2024九上·游仙开学考)如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细绳系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中小球重力所做功W甲 W乙,在A点时两球的速度v甲 v乙。(以上两空均选填“>”“<”或“=”)
【答案】=;<
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】解:(1)由题知,两球的质量相同,则重力相等,当两球到达悬点正下方A点时,两球下落的高度相同,根据W=Gh可知,该过程中小球重力所做功W甲=W乙;
(2)由题知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,高度不变,质量不变,则两球的重力势能相等,
下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以,可知小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲<v乙。
故答案为:=;<。
【分析】 (1)根据W=Gh可比较两球重力所做功的大小;
(2)两小球初始状态时,处于同一高度,质量相等,重力势能相等;下摆过程中,不计空气阻力,机械能相等,甲球的重力势能转化为动能和橡皮绳的弹性势能,而乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,从而就能比较两球速度大小。
18.(2024九上·游仙开学考)如图所示,停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图所示,O为杠杆的支点,杠杆的重力G=40N,AB=3.2m,AO=0.4m。在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为 杠杆。要使闸杆水平平衡,则在A端施加的最小力为 N。
【答案】费力;120
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】解:在升起横杆时,施加在A端的力为动力,从图中可以看出此时的动力臂要小于阻力臂,故为费力杠杆。
要使横杆AB保持水平平衡,OB作为力臂是最大的,力最小,根据杠杆的平衡条件可知
则:
解得:F=120N,即在A端施加的最小的力为120N。
故答案为:费力;120。
【分析】 根据动力臂、阻力臂的大小判定杠杆的种类;根据杠杆平衡条件求出最小的力。
19.(2024九上·游仙开学考)如图是探究“液体内部压强规律”的实验装置。
(1)为了使实验更安全更便于观察,压强计的U形管中应该装入
A.酒精 B.水 C.滴入墨水的水 D.水银
(2)如图甲,用软管连接探头和U形管后,发现U形管两侧的液面有一定的高度差,接下来正确的调节做法是 ,调节好后U形管两侧的液面相平。
A.将右侧管中高出的液体倒出 B.在右侧的管中再注入一些液体 C.反复按压探头的橡皮膜 D.取下软管重新安装
(3)比较 两图,可以得出当深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
【答案】C;D;丙、丁
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 解:(1)如果被测压强大小相同,根据p=ρ液gh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,小明应该选择酒精装入U形管中,故选:A;
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是,拆除胶管重新安装,故选:D;
(3)要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度不变,改变液体的密度,实验丙、丁符合题意。
故答案为:(1)A;(2)D;(3)丙、丁。
【分析】 (1)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;当使用前发现U形管内水面已有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)液体压强大小跟液体深度和密度有关。探究液体压强跟深度关系时,控制液体的密度不变,改变液体深度;探究液体压强跟方向的关系时,控制深度、密度不变,改变金属盒的方向;探究液体压强跟密度时,控制深度和方向不变,改变密度的大小。
20.(2024九上·游仙开学考)小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,打开阀门时,可以与外界大相通,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (打开/关闭)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (漏气、不漏气);
(2)比较乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;丁图中,探测到的压强的方向是 ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离,直到 ;
(4)实验中,若要提高压强计的灵敏度,以便压强较小时,U形管中也有明显的高度差,下更方法可取的有 (填序号)
①将U形管中的水换成密度更小的液体 ②换用更薄的橡皮膜 ③将橡皮膜绷得更紧一些
【答案】打开;不漏气;丙;(竖直)向上;上;与丁图中的探头在液体中的深度相同;①②
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态;轻压探头的橡皮膜U形管内液面有明显的高度差,并保持稳定,则装置不漏气。
(2)探究液体压强与深度的关系,应让探头置于同种液体的不同深度处,乙和丙符合条件;图丁中,探头橡皮膜受到水的压强竖直向上。
(3)要探究液体压强与液体密度的关系,应让探头置于密度不同的液体的同一深度,图戊中探头应向上移动直到与图丁中探头所处的深度相同。
(4)要使压强计所受的压强较小时,U形管中也有明显的高度差,可将U形管中的水换成密度更小的液体或换用更薄的橡皮膜;
若将橡皮膜绷得更紧一些,则所受压强相等时,橡皮膜的形变更不明显,U形管两端液面高度差也不明显。所以可取的是①②。
【分析】(1)为了保持内外气压平衡,连接时应将阀门K打开;按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,说明实验装置密封良好;
(2)根据控制变量法和转换法回答;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,应使探头在液体中的深度相同;
(4)根据p=ρgh来分析压强和液体密度或深度的关系,进而做出判断。
21.(2024九上·游仙开学考)如图所示,水平桌面上的薄壁圆柱形容器底面积为100cm2,将一物块A用细线与容器底相连浸没水中,物块A的体积为240cm3。现剪断细线,物块A上浮,稳定后,物块A有体积露出水面。(g取10N/kg)求:
(1)物块A浸没时所受浮力;
(2)物块A稳定后水对容器底压强的变化量;
(3)物块A的密度。
【答案】(1)解:根据阿基米德原理可知,物体A浸没时受到的浮力
(2)解:剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,则物体A露出水面的体积
由可知,水面变化的高度
物块A稳定后水对容器底压强的变化量
(3)解:剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,此时物体A排开水的体积
此时物体受到的浮力
由于物体漂浮时,浮力等于重力,所以物体A的重力
由可得,物体A的质量
物体A的密度
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物块A浸没时排开水的体积等于物体A的体积,根据阿基米德原理求出物体A浸没时受到的浮力;
(2)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,根据物体A露出体积与总体积的比例求出露出的体积,再根据V露=SΔh求出Δh,再利用Δp=ρgΔh求稳定后水对容器底的压强变化;
(3)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,根据物体A露出体积与总体积的比例求出物体A排开水的体积,根据阿基米德原理原理求出此时物体受到的浮力,进一步求出物体的重力,最后根据G=mg和求出物体A的密度。
(1)物体A浸没时受到的浮力
(2)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,则物体A露出水面的体积
由可知,水面变化的高度
物块A稳定后水对容器底压强的变化量
(3)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,此时物体A排开水的体积
此时物体受到的浮力
由于物体漂浮时,浮力等于重力,所以物体A的重力
由可得,物体A的质量
物体A的密度
22.(2024九上·游仙开学考)课外活动小组模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若小明用的拉力在内将的材料提升了(不计绳重和摩擦,)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若小明的质量是,此滑轮组的机械效率最大为多少?
【答案】解:(1)有效绳子2段,即,拉力做功,
拉力功率;
(2)小明做的有用功为,
滑轮组机械效率为;
(3)由,动滑轮重力
小明重力为,自由端最大拉力
此时提升物体的重力为
滑轮组最大机械效率为
答:(1);(2);(3)。
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)由图可知连接动滑轮绳子的股数,根据求出拉力做的功,根据求出拉力的功率;
(2)根据求出有用功,利用求出滑轮组的机械效率;
(3)不计绳重和摩擦,根据求出动滑轮的重力;
利用G=mg求出小明的重力,自由端最大拉力等于小明的重力,再根据求出最大物重,利用求出滑轮组最大机械效率。
1 / 1四川省绵阳市游仙区2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1.(2024九上·游仙开学考)下列估测值最接近实际的是( )
A.一个苹果的质量约为2kg
B.正常成年人在水平地面上站立时对地面的压力约为
C.一名中学生浸没在水中时受到的浮力大约是500N
D.托起一枚鸡蛋所用的力约为2N
2.(2024九上·游仙开学考)“图像法”是物理学中处理数据的一种重要方法,它形象、直观,能准确体现物理量之间的关系。如图甲所示,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, 图像和 图像如图乙,由图可知,下列说法正确的是( )
A.当t=1s时,物体受到的摩擦力为0N
B.当t=3s时,物体所受的摩擦力为3N
C.内物体的机械能保持不变
D.内,推力对物体做功16J
3.(2024九上·游仙开学考)共享单车曾经风靡全国,老少皆宜,它是一种轻便、利于环保的交通工具,从结构和使用来看,用到了许多物理知识,下列说法中错误的是( )
A.在骑行时,车后轮受到地面的摩擦力方向水平向前
B.用打气筒给自行车轮胎充气不是利用大气压
C.自行车的车座做成马鞍状增大受力面积减小压力,使人感到舒服
D.车把上的手闸刹车系统应用了省力杠杆及增大压力增大摩擦的知识
4.(2024九上·游仙开学考)关于压强与浮力,下列说法错误的是( )
A.菜刀钝了在磨石上磨一磨,是为了增大压强
B.我们能利用吸管把饮料吸入嘴里,是利用了大气压的作用
C.潜水艇是靠改变自身浮力实现上浮和下潜的
D.因为液体的压强随深度的增加而增大,所以拦河坝设计成下宽上窄的形状
5.(2024九上·游仙开学考)如图甲、乙两个正方体物块放置在水平桌面上,甲、乙的边长关系是,甲、乙的密度分别为、,重力分别为、,对水平面的压强分别为、,以下判断正确的是( )
A.若,则
B.若,将甲放到乙上,乙对桌面的压强大小有可能等于
C.若,则
D.若,将乙放到甲上,甲对桌面的压强大小有可能等于
6.(2024九上·游仙开学考)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待它们静止后,三个容器内的水面高度相同。下列说法中正确的是( )
A.三个正方体的密度大小关系为
B.三个正方体受到的浮力大小关系为
C.三个容器对水平桌面的压强大小关系为
D.将B正方体露出水面的部分切去后,剩余部分将悬浮在水中
7.(2024九上·游仙开学考)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,水的密度是,则下面说法不正确的是 ( )
A.当时,物块M在水中处于漂浮状态
B.当时,水对容器底部的压力大小是15N
C.图乙中a的值是8cm
D.时段,浮力对物体做功是0.96J
8.(2024九上·游仙开学考)近年来,中国科技成就让世人瞩目:探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天问一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是( )
A.高铁因为速度快,所以惯性大
B.国产大飞机高度上升时,机舱外的大气压变大
C.绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用,将会一直绕月做圆周运动
D.“天问一号”火星着陆器为减速着陆,需启动反推火箭向下喷火着陆
9.(2024九上·游仙开学考)关于做功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功
B.在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体,没有力做功
C.机械效率越高的机械做功越快
D.力对物体做功越多,功率就越大
10.(2024九上·游仙开学考)2023年5月28日,国产大型飞机C919首次商业飞行圆满成功,如图,C919正在加速向上爬升(假设不消耗燃料),此过程中下列说法正确的是( )
A.C919的动能增大,重力势能减小
B.随着海拔高度的增加,舱外大气压逐渐增大
C.机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大
D.C919的重力势能增大,机械能增大
11.(2024九上·游仙开学考)将一个物体竖直向上抛出,过程中物体所受空气阻力大小与速度大小成正比,且始终小于重力,下列说法正确的是( )
A.物体上升过程中动能减小,重力势能增加,所以机械能不变
B.物体从抛出点开始到落回抛出点的过程,所受合力一直减小
C.物体上升到最高点时,若重力突然消失,由于受到空气阻力,所以小球将加速下落
D.抛出时,由于物体做加速运动,所以手给物体的推力大于物体给手的推力
12.(2024九上·游仙开学考)如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲乙两个滑轮组,在各自的自由端均施加大小相等的拉力F,将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦)已知A、B两物块重分别为GA、GB,动滑轮重为G0,下列说法正确的是( )
A.物块A的重力大于物块B的重力
B.若G0=GB,则甲、乙滑轮组都是省力机械
C.甲滑轮组做的有用功小于乙滑轮组做的有用功
D.甲、乙两滑轮组的机械效率相等
13.(2024九上·游仙开学考)如图所示的装置,O为杠杆的支点,在杠杆上挂有重为60N的重物B,杠杆的左端通过细绳(绳的中间串一个弹簧测力计)跨过定滑轮悬挂着重物A处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为40N,杠杆处于水平位置平衡.保持M点位置不动,向容器C中缓慢注水至A完全浸没在水中,测力计示数变为20N.托起容器C,使A接触容器的底部,弹簧测力计的示数逐渐减为10N,同时移动物体B的悬挂点,使杠杆仍在水平位置平衡.若已知容器的底面积为200cm2,杠杆、弹簧测力计、细绳和滑轮的质量以及一切摩擦均可忽略不计,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg.则根据以上数据可知判断错误的是
A.物体A的体积为2×103cm3
B.物体A的密度为2×103kg/m3
C.物体B的悬挂点应向左移动的距离为杠杆长度的
D.若将物体A从容器中取出,取出前后容器底部受水的压强的变化量为100Pa
14.(2024九上·游仙开学考)如图所示是“擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘.用真空泵将吸盘内的空气抽出,使机器人内部的气压 (选填“大于、“小于”或“等于")大气压而紧站在玻璃上.当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则机器人受到的摩擦力 (选填“变大”,“变小"或“不变”)
15.(2024九上·游仙开学考)如图所示,静止在水平地面的正方体,小杨用5N水平向右的推力未推动,此时物体所受的摩擦力为 N;当推力增大到8N时,物体做匀速直线运动,当推力增大到10N时,物体所受摩擦力为 N。
16.(2024九上·游仙开学考)如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置,在此过程中,A对桌面的压力将 ,A对桌面的压强将 (选填“变大”、“不变”、“变小”)
17.(2024九上·游仙开学考)如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细绳系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中小球重力所做功W甲 W乙,在A点时两球的速度v甲 v乙。(以上两空均选填“>”“<”或“=”)
18.(2024九上·游仙开学考)如图所示,停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图所示,O为杠杆的支点,杠杆的重力G=40N,AB=3.2m,AO=0.4m。在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为 杠杆。要使闸杆水平平衡,则在A端施加的最小力为 N。
19.(2024九上·游仙开学考)如图是探究“液体内部压强规律”的实验装置。
(1)为了使实验更安全更便于观察,压强计的U形管中应该装入
A.酒精 B.水 C.滴入墨水的水 D.水银
(2)如图甲,用软管连接探头和U形管后,发现U形管两侧的液面有一定的高度差,接下来正确的调节做法是 ,调节好后U形管两侧的液面相平。
A.将右侧管中高出的液体倒出 B.在右侧的管中再注入一些液体 C.反复按压探头的橡皮膜 D.取下软管重新安装
(3)比较 两图,可以得出当深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
20.(2024九上·游仙开学考)小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,打开阀门时,可以与外界大相通,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (打开/关闭)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (漏气、不漏气);
(2)比较乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;丁图中,探测到的压强的方向是 ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离,直到 ;
(4)实验中,若要提高压强计的灵敏度,以便压强较小时,U形管中也有明显的高度差,下更方法可取的有 (填序号)
①将U形管中的水换成密度更小的液体 ②换用更薄的橡皮膜 ③将橡皮膜绷得更紧一些
21.(2024九上·游仙开学考)如图所示,水平桌面上的薄壁圆柱形容器底面积为100cm2,将一物块A用细线与容器底相连浸没水中,物块A的体积为240cm3。现剪断细线,物块A上浮,稳定后,物块A有体积露出水面。(g取10N/kg)求:
(1)物块A浸没时所受浮力;
(2)物块A稳定后水对容器底压强的变化量;
(3)物块A的密度。
22.(2024九上·游仙开学考)课外活动小组模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若小明用的拉力在内将的材料提升了(不计绳重和摩擦,)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若小明的质量是,此滑轮组的机械效率最大为多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;阿基米德原理
【解析】【解答】A.一个苹果的质量约为0.2 kg,故A不符合题意;
B.正常成年人的体重约为600 N,站立时对地面的压力,故B不符合题意;
C.一名中学生质量约50 kg,体积约,一名中学生浸没在水中时受到的浮力,故C符合题意;
D.一枚鸡蛋的质量约0.05 kg,托起一枚鸡蛋所用的力
故D不符合题意。
故选C。
【分析】(1)估测一个苹果的质量,然后进行单位换算;
(2)估测出成年人的体重,人对水平地面的压力大小等于人的重力;
(3)估测中学生的重力,根据人体的密度和水的密度差不多结合物体的浮沉条件求出中学生浸没在水中时受到的浮力;
(4)估测一个鸡蛋的质量,根据F=G=mg求出托起一个鸡蛋所用的力。
2.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】 解:A.由丙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等;由乙图可知,物体所受拉力为1N,则可知摩擦力也为1N;故A错误;
B.在t=3s时,由乙图可知物体受到的拉力为3N,由丙图可知物体正在做加速运动,此时摩擦力与拉力不平衡,物体受到的摩擦力一定不等于3N,故B错误;
C.由丙图可知,2-4s内物体正在做加速运动,其质量不变,高度不变,速度变大,则重力势能不变,动能变大,所以物体的机械能变大。故C错误;
D.由丙图可知,4-6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=4m/s,
则4-6s内通过的距离s=vt=4m/s×2s=8m,
由图乙知,4-6s时拉力F=2N,
所以做的功为W=Fs=2N×8m=16J,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)摩擦力分为三种:当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。
(2)静止和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;物体受到非平衡力作用时,运动状态发生改变。
(3)机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变的程度有关。
(4)功的计算公式:W=Fs,路程s=vt。
3.【答案】C
【知识点】摩擦力的方向;减小压强的方法及其应用;大气压的综合应用;杠杆的分类
【解析】【解答】 解:A、自行车行驶时,后轮相对地面向后运动,摩擦力总是阻碍物体相对运动,所以后轮受到地面的摩擦力方向与自行车运动方向相同,即后轮受到摩擦力方向向前,前轮向后,故A正确;
B、给自行车打气时,用力压活塞,使筒内气压增大,大于轮胎内部气压,从而将气体压进轮胎中,这不属于利用大气压,故B正确;
C、车座做成宽大的马鞍状,面积变大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,使人感到更舒服,故C错误;
D、使用手闸刹车时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,同时也是在接触面粗糙程度一定时,通过杠杆增大了车闸和车圈之间的压力,增大了摩擦力,故D正确。
故选:C。
【分析】 (1)自行车行驶时,后轮相对地面向后运动,摩擦力总是阻碍物体相对运动,摩擦力的方向与相对运动方向相反;
(2)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果;
(3)压强与压力和受力面积的大小有关,压力越大、受力面积越小,压强越大;
(4)根据自行车的装置的特点分析。
4.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】解:A、把钝了的菜刀在磨石上磨一磨,是刀刃变薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确;
B、用吸管喝饮料时,吸掉管内气体后管内气体变少,管内压强小于外部大气压,外部大气压强把饮料压入嘴中,故B正确;
C、潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,由于浸没,所受浮力不变,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉,故C错误;
D、拦河坝修成上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度的增加而增大,这样可承受更大的压强,故D正确。
故选:C。
【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)吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里;
(3)当潜水艇完全浸没入水中时,其整体体积与排开水的体积相同,因此浮力就不可能改变。根据浮沉条件,只有改变浮力与重力的关系,才会实现上浮和下沉;
(4)液体的压强随深度的增加而增大,据此做出判断。
5.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.若p甲=p乙,且有甲、乙边长,由p=ρgh,ρ甲>ρ乙,故A错误;
B.此时,甲对桌面的压强,乙对桌面的压强,因为S甲C. 此时S甲D. 此时乙对桌面的压强p乙=ρgL乙,且,甲对地面的压强,故D错误。
故选B。
【分析】形状规则密度均匀的物体对水平面的压强表达式为:
。
6.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.则由浮沉条件可知:,,,又,体积相同,由、可知,,故A错误;B.由图可知,根据,浮力关系为,故B错误;
C.容器对水平桌面的压力,故得三个容器对水平桌面的压力相等,由,,故C正确;
D.由于B正方体的密度小于水的密度,剩余部分仍漂浮在水中,故D错误。
故选C。
【分析】(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)中图A、B、C三个正方体所外的状态,判定其浮力和重力的关系:然后根据一者的浮力大小、利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系;
(3)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据分析压强的大小;
(4)物体的密度是不受形状的影响的。
7.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】解:A.物块M的体积V=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量:;物块M的密度;
即物块的密度小于水的密度,
由图像可知:当t=140s时,水的深度为h=12cm,大于立方体物块M的边长为10cm;
则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮,故A不符合题意;
B.当t=140s时,注入的水的体积V水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10-4m3,
则G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10-4m3=7N;
所以液体对底部的压力F=G水+GM=7N+8N=15N,故B不符合题意;
C.当t=40s时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,则F浮=GM=8N,
根据F浮=ρ液gV排可得:,
所以深度,故C不符合题意;
D.在40-140s阶段,物块M上升的高度为h'=12cm-8cm=4cm=0.04m,则浮力对物体做功W=F浮h'=8N×0.04m=0.32J,故D符合题意。
故选:D。
【分析】(1)已知物块M的边长,可求物块的体积,已知物块的重力可求物块的质量,根据公式可求物块的密度,再与水的密度进行比较,即可知道物体的在水中的浮沉状态;
(2)由于方形容器在水平方向上放置,则液体对底部的压力等于容器里液体和漂浮物体的总重力,所以根据V=vt求出当t=140s时注入的水的体积,然后求出水的重力,最后根据F=G水+GM即可求出压力;
(3)由乙可知:t=40s时,水的深度变化改变,即此时正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,所以根据阿基米德原理求出此时物块浸没的深度即为此时水的深度a的值;
(4)根据W=Fs求出即可。
8.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解:A、惯性是物体本身固有的属性,与物体的质量有关,与速度无关,故A错误;
B、大气压随高度的增加而减小,国产大飞机在上升时,高度增加,机舱外的大气压将变小,故B错误;
C、物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态;如果绕月飞行的“嫦娥”卫星所受的力全部消失,则卫星将做匀速直线运动,故C错误;
D、“天问一号”火星着陆器为减速着陆,启动反推火箭向下喷火,由于力的作用是相互的,所以喷出的气体对着陆器有向上的反作用力,从而使着陆器减速,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)惯性是物体本身固有的属性,只与物体的质量有关,质量越大惯性越大;
(2)大气压的大小与高度有关,高度越高,气压越小;
(3)物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)物体间力的作用是相互的。
9.【答案】B
【知识点】功率的概念;机械效率;是否做功的判断
【解析】【解答】 解:A.有力作用在物体上,力不一定对物体做功,必须满足做功的条件;只有物体在力的方向上通过了一段距离时,力才一定做功,故A错误;
B.在光滑水平面上不受摩擦力的作用,由于惯性做匀速直线运动的物体,在水平方向上有距离,没有力,没有力做功,故B正确;
C.机械效率的高低与机械做功快慢没有关系,是有用功比总功,故C错误;
D.功率的大小等于功与时间的比值,仅仅知道做功多少而不知做功时间长短,无法判断功率大小,功率表示做功的快慢的物理量,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积,两个条件缺一不可。
(2)单位时间内所做的功叫做功率。功率是表示做功快慢的物理量;有用功跟总功的比值叫做机械效率。
10.【答案】D
【知识点】势能的影响因素;机械能及其转化;液体压强的特点;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】 解:A、动能与质量和速度有关,C919大飞机在升空的过程,质量不变,速度变大,动能增大,重力势能与质量和高度有关,同时高度上升,重力势能增大,故A错误;
B、随着海拔高度的增加,大气稀薄,大气减小,舱外大气压逐渐减小,故B错误;
C、上升过程中,机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小,故C错误。
D、C919大飞机在升空的过程,质量不变,速度变大,动能增大,同时高度上升,重力势能增大,机械能等于重力势能与动能之和,故机械能增大,故D正确;
故选:D。
【分析】 (1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度;
(2)大气压随高度的增加而减小;
(3)流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。
11.【答案】B
【知识点】机械能及其转化;力作用的相互性;物体运动状态的变化;力的合成与应用
【解析】【解答】 解:A、动能与速度和质量有关,物体上升过程中,速度变小,动能减小,重力势能与高度和质量有关,高度增大,重力势能增加,由于克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以机械能减小,故A错误;
B、物体在上升过程中,重力和阻力的方向都是竖直向下的,物体的速度减小,由题意可知阻力减小,同方向相加,根据F合=G+f可知物体受到的合力减小;物体落回抛出点的过程中,重力的方向是竖直向下的,阻力的方向是竖直向上的,物体的速度会变大,由题意可知阻力变大,根据F合=G-f可知,物体受到的合力会减小,所以,整个过程中,物体受到的合力一直减小,故B正确;
C、物体上升时速度减小,到最高点时,速度为0,此时空气阻力为0,若重力突然消失,则物体不受任何力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体将保持静止,故C错误;
D、手给物体的推力与物体给手的推力是一对相互作用力,其大小相等,方向相反,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)重力势能大小与高度、质量有关,动能大小与质量和速度有关,机械能为动能和势能的和;
(2)根据重力和阻力的大小及方向分析合力的大小;
(3)物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)相互作用力的大小是相同的。
12.【答案】C
【知识点】机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】 解:A、不计绳重及摩擦,拉力由图知,两滑轮组承担重物的绳子段数:n甲=2,n乙=3,则GA=2F-G0,GB=3F-G0,因拉力F相同,动滑轮重力G0相同,所以GA<GB(即物块B的重力更大),故A错误;
B、因为GB>GA,所以GA+GB>2GA,
若G0=GB,则,即F甲>GA,则甲滑轮组费力;
若G0=GB,则,所以F乙<GB,则乙滑轮组省力,故B错误;
C、两滑轮组将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度,GA<GB,由W有=Gh知,甲滑轮组做的有用功小于乙滑轮组做的有用功,故C正确;
D、不计绳重及摩擦,两滑轮组的动滑轮重相等,提升高度相同,由W额=G动h知,两滑轮组做的额外功相等,而甲滑轮组做的有用功小于乙,所以甲滑轮组做的有用功在总功中占的比例少,即甲滑轮组的机械效率小于乙的机械效率,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)由图知,两滑轮组承担重物的绳子段数n,不计绳重和摩擦,根据比较GA、GB的大小;
(2)若G0=GB,根据可知绳端拉力F甲、F乙与GA、GB的关系,从而判断滑轮组是省力还是费力;
(3)根据W有=Gh分析判断两滑轮组做的有用功的大小关系;
(4)根据W额=G动h比较两滑轮组做的额外功的大小关系,有用功大小已知,据此比较两滑轮组机械效率的大小。
13.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用
14.【答案】小于;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】解:机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,里面的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下产生了压力;
“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20N,只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止,重力不变,摩擦力就不变。
故答案为:小于;不变。【分析】 在体积一定的情况下,气体的质量越少,压强越小;首先要明确静止和匀速下滑时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可。
15.【答案】5;8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 静止在水平地面的正方体,小杨用5N水平向右的推力未推动, 此时物体静止,摩擦力等于推力等于5N,物体做匀速直线运动,所以推力等于摩擦力等于8N.
综上 第1空、5; 第2空、8.
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以推力等于摩擦力。
16.【答案】不变;变小
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)在水平桌面上,物体对桌面的压力等于其重力,重力不变,压力不变。
(2)根据,压力不变,受力面积变大,压强将变小。
【分析】物体对水平面的压力大小等于物体重力;由接触面积的变化利用压强公式可求得压强的变化。
17.【答案】=;<
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】解:(1)由题知,两球的质量相同,则重力相等,当两球到达悬点正下方A点时,两球下落的高度相同,根据W=Gh可知,该过程中小球重力所做功W甲=W乙;
(2)由题知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,高度不变,质量不变,则两球的重力势能相等,
下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以,可知小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲<v乙。
故答案为:=;<。
【分析】 (1)根据W=Gh可比较两球重力所做功的大小;
(2)两小球初始状态时,处于同一高度,质量相等,重力势能相等;下摆过程中,不计空气阻力,机械能相等,甲球的重力势能转化为动能和橡皮绳的弹性势能,而乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,从而就能比较两球速度大小。
18.【答案】费力;120
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】解:在升起横杆时,施加在A端的力为动力,从图中可以看出此时的动力臂要小于阻力臂,故为费力杠杆。
要使横杆AB保持水平平衡,OB作为力臂是最大的,力最小,根据杠杆的平衡条件可知
则:
解得:F=120N,即在A端施加的最小的力为120N。
故答案为:费力;120。
【分析】 根据动力臂、阻力臂的大小判定杠杆的种类;根据杠杆平衡条件求出最小的力。
19.【答案】C;D;丙、丁
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 解:(1)如果被测压强大小相同,根据p=ρ液gh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,小明应该选择酒精装入U形管中,故选:A;
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是,拆除胶管重新安装,故选:D;
(3)要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度不变,改变液体的密度,实验丙、丁符合题意。
故答案为:(1)A;(2)D;(3)丙、丁。
【分析】 (1)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;当使用前发现U形管内水面已有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)液体压强大小跟液体深度和密度有关。探究液体压强跟深度关系时,控制液体的密度不变,改变液体深度;探究液体压强跟方向的关系时,控制深度、密度不变,改变金属盒的方向;探究液体压强跟密度时,控制深度和方向不变,改变密度的大小。
20.【答案】打开;不漏气;丙;(竖直)向上;上;与丁图中的探头在液体中的深度相同;①②
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态;轻压探头的橡皮膜U形管内液面有明显的高度差,并保持稳定,则装置不漏气。
(2)探究液体压强与深度的关系,应让探头置于同种液体的不同深度处,乙和丙符合条件;图丁中,探头橡皮膜受到水的压强竖直向上。
(3)要探究液体压强与液体密度的关系,应让探头置于密度不同的液体的同一深度,图戊中探头应向上移动直到与图丁中探头所处的深度相同。
(4)要使压强计所受的压强较小时,U形管中也有明显的高度差,可将U形管中的水换成密度更小的液体或换用更薄的橡皮膜;
若将橡皮膜绷得更紧一些,则所受压强相等时,橡皮膜的形变更不明显,U形管两端液面高度差也不明显。所以可取的是①②。
【分析】(1)为了保持内外气压平衡,连接时应将阀门K打开;按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,说明实验装置密封良好;
(2)根据控制变量法和转换法回答;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,应使探头在液体中的深度相同;
(4)根据p=ρgh来分析压强和液体密度或深度的关系,进而做出判断。
21.【答案】(1)解:根据阿基米德原理可知,物体A浸没时受到的浮力
(2)解:剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,则物体A露出水面的体积
由可知,水面变化的高度
物块A稳定后水对容器底压强的变化量
(3)解:剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,此时物体A排开水的体积
此时物体受到的浮力
由于物体漂浮时,浮力等于重力,所以物体A的重力
由可得,物体A的质量
物体A的密度
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物块A浸没时排开水的体积等于物体A的体积,根据阿基米德原理求出物体A浸没时受到的浮力;
(2)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,根据物体A露出体积与总体积的比例求出露出的体积,再根据V露=SΔh求出Δh,再利用Δp=ρgΔh求稳定后水对容器底的压强变化;
(3)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,根据物体A露出体积与总体积的比例求出物体A排开水的体积,根据阿基米德原理原理求出此时物体受到的浮力,进一步求出物体的重力,最后根据G=mg和求出物体A的密度。
(1)物体A浸没时受到的浮力
(2)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,则物体A露出水面的体积
由可知,水面变化的高度
物块A稳定后水对容器底压强的变化量
(3)剪断细线,物块A上浮,稳定后物体A漂浮,此时物体A排开水的体积
此时物体受到的浮力
由于物体漂浮时,浮力等于重力,所以物体A的重力
由可得,物体A的质量
物体A的密度
22.【答案】解:(1)有效绳子2段,即,拉力做功,
拉力功率;
(2)小明做的有用功为,
滑轮组机械效率为;
(3)由,动滑轮重力
小明重力为,自由端最大拉力
此时提升物体的重力为
滑轮组最大机械效率为
答:(1);(2);(3)。
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)由图可知连接动滑轮绳子的股数,根据求出拉力做的功,根据求出拉力的功率;
(2)根据求出有用功,利用求出滑轮组的机械效率;
(3)不计绳重和摩擦,根据求出动滑轮的重力;
利用G=mg求出小明的重力,自由端最大拉力等于小明的重力,再根据求出最大物重,利用求出滑轮组最大机械效率。
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