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2025北京版物理中考专题
第一模块 力学
第1讲 时间和长度 机械运动
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重点实验 一题多练
实验 1 测量物体运动速度
实验小组的同学们在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,小车从斜面顶端由静止下滑,当小车到达、、三处时电子表示数如图所示,电子表的显示数字分别表示“小时:分:秒”。
基础设问发现问题,分析实验
1.该实验的实验原理:__________。
2.实验器材:实验中所用的测量工具是________和________。
3.实验中为了计时方便,应使斜面倾角__(选填“小”或“大”)一些,使小车从斜面顶端运动到底端的时间长些。
能力设问得出结论,作出解释
4.小车全程的平均速度是 ____。若正好是全部路程的一半,小车通过上半程的平均速度与小车通过下半程的平均速度相比,____(选填“大于”“小于”或“等于”);请简要写出你的分析过程:________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5.实验前必须学会熟练使用电子表,如果小车过了点才开始计时,则会使所测段的平均速度偏 __(选填“大”或“小”)。
6.实验中,对于如何获取下半程的平均速度,下列方法最好的是______。
A. 小车从点由静止释放,测出小车从点到点所用的时间与路程,计算得到
B. 小车从点由静止释放,经过点开始计时,到达点后停止计时,测出所用时间,再测量路程,计算得到
C. 不测量,利用已有数据求得,,再计算得到
拓展设问创新装置,交流反思
7.小组的成员分别画出了小车从点运动到点的图像。其中与实际相符的是______。
A.B. C. D.
【答案】1.
2.刻度尺;电子表
3.小
4.0.24;小于;上半程和下半程路程相同,所用时间不同,,根据可知,上半程的平均速度小于下半程的平均速度
5.大
6.C
7.C
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 参照物和机械运动
1.[2024北京]图中所示为我国某型号的火箭发射时上升的情境。关于该发射过程,下列说法正确的是( )
A. 以发射塔为参照物,火箭是静止的
B. 以火箭为参照物,发射塔是静止的
C. 以地面为参照物,火箭是运动的
D. 以地面为参照物,发射塔是运动的
【答案】C
命题点 2 长度和时间的测量
2.[2023平谷一模改编]下列描述符合事实的是( )
A. 中学生跑所用时间为
B. 中学生体育课用的实心球直径约为
C. 一名中学生的身高约为
D. 中学生正常呼吸一次所用的时间约为
【答案】D
3.关于错误和误差,下列说法中正确的是( )
A. 错误是不可避免的
B. 多次测量取平均值可以减小误差
C. 误差是由不规范的操作造成的
D. 错误是由测量工具不精密造成的
【答案】B
命题点 3 速度
4.图像问题小力对小孩滑滑梯进行了研究:从小孩下滑一段距离后开始计时,分别记录了小明和小红两个小孩下滑到不同位置的距离和所用时间,并根据记录的数据画出两个小孩通过的路程随时间变化的图像,发现图线为一条过原点的直线,如图所示。对于两个小孩的这段下滑过程,下列说法中不正确的是( )
A. 小明和小红都在做变速运动
B. 小明的速度大于小红的速度
C. 第8秒时,小明的速度为
D. 小红通过的路程与所用时间成正比
【答案】A
5.[2024北京]如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由位置下落到位置,、之间的距离为__,所用的时间为,依据公式________可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为____。
【答案】20; ; 100
第2讲 质量和密度
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重点实验 一题多练
实验 2 测量固体密度
实验要点
1.实验原理:。
2.固体体积的测量方法:①形状不规则的固体:排水法;②漂浮的固体:坠沉法或针压法;③较大固体:溢水法;④形状规则的固体:用刻度尺测量各边长度。
小京想知道一块石头的密度,于是和同学们在实验室进行了测量。
基础设问发现问题,分析实验
1.把托盘天平放在水平台上,游码拨到零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置,为使横梁在水平位置平衡,则需要将平衡螺母向__端调节。
2.把细线拴在石头上,先用量筒测出了石头的体积,如图丙所示,则石头的体积为__。
3.再把石头取出,用调好的天平测量石头的质量,如图乙所示,则石头的质量为____。
4.计算出石头的密度为________________,小京测得的石头密度偏__(选填“大”或“小”)。
能力设问得出结论,作出解释
5.在测量石头的密度时,另一位同学将石头放在了右盘,砝码放在了左盘,天平平衡时,他测得的石头的质量比真实质量偏__(选填“大”或“小”)。
拓展设问创新装置,交流反思
6.由于石头体积偏大,于是小明选择图丁所示装置测量该石头的密度,补充实验步骤并推导石头密度。
丁
①用天平测量出石头的质量;
②________________________________________________________;
③用量筒测出溢出水的体积;
④推导出石头密度的表达式:__________。
【答案】1.右
2.20
3.47.6
4.;大
5.大
6.用细线拴着石头,使其浸没在丁装置烧杯内的水中;
实验 3 测量液体密度
[2020北京改编]测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
1.用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为____。
2.将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图乙所示,量筒中液体的体积为__。
3.用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为。
4.计算出液体的密度为____。
能力设问得出结论,作出解释
5.若将全部液体都倒入量筒,直接测量液体的总体积,会产生如下误差(以下所有空均选填“大”或“小”)。
(1) 先测质量,再测体积,烧杯上会沾有液体,使所测体积偏__,所测密度偏__。
(2) 先测体积,再测质量,量筒上会沾有液体,使所测质量偏__,所测密度偏__。
拓展设问创新装置,交流反思
6.小明在做实验时,不小心将量筒摔坏了,于是他找来两个完全相同的烧杯和适量的水,只用天平也测出了液体的密度。小明的实验方法如下,请把实验步骤补充完整。(已知水的密度为)
①用调好的天平测出空烧杯的质量为;
②用一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为;
③______________________________________________________________的总质量为;
④请写出液体密度的表达式:____________________________。(用步骤中所给的物理量符号及表示)
【答案】1.122
2.60
4.0.8
5.(1) 小;大
(2) 小;小
6.用另一个烧杯装满待测液体,用天平测出烧杯和该液体;
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 质量、密度的理解
1.[北京真题组合]以下质量估测,与实际情况相近的是[多选]( )
A. 一个鸡蛋的质量约
B. 一块橡皮的质量约
C. 一般中学生的质量约
D. 一支普通铅笔的质量约
E. 一名新生儿的质量约
F. 一瓶矿泉水的质量约
G. 一枚乒乓球的质量约
H. 一般智能手机的质量约
【答案】FG
2.[2023丰台一模]如图所示为探究甲、乙两种物质质量跟体积的关系时作出的图像,以下分析正确的是( )
A. 同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B. 甲物质的质量跟体积的比值是
C. 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大
D. 甲物质的质量跟体积的比值大于水的密度
【答案】C
解题技巧
如何研究 图像?
(1)做等体积线,质量大的密度大。
(2)做等质量线,体积大的密度小。
3.依据表格中的数据判断,下列四个选项中说法正确的是( )
物质 密度/
水
铝
冰
A. 铝块被去掉一半,剩余铝的密度变小
B. 一定质量的水结成冰后体积变小
C. 水的密度表示水的质量是
D. 质量相等的冰和铝,铝的体积是冰的3倍
【答案】C
4.[2019北京]某同学要测量一卷粗细均匀的铜线的长度,已知铜线的横截面积,铜的密度。他的主要实验步骤如下:
①用天平测出这卷铜线的质量。
②计算出这卷铜线的长度。
请完成下列问题:
(1) 画出本次实验数据的记录表格。
(2) 测量铜线的质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示。则该卷铜线的质量____,铜线的长度______。
【答案】
(2) 178;4 000
命题点 2 测量固体、液体的密度
5.[2023北京]小强用天平和量筒测量土豆的密度,由于土豆太大,不能放入量筒中,他将土豆切下来一小块进行实验。
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,将平衡螺母向__端移动,使横梁水平平衡。
(2)将土豆放在天平的左盘,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时,横梁再次水平平衡,土豆的质量为____。
(3)用量筒测出土豆的体积为。
(4)该土豆的密度为____。
【答案】右; 42.4; 1.06
6.[2022北京]小京测量金属块的密度时,先将金属块放在调节好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量为__。再将金属块用细线系好放进盛有水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为__。该金属块的密度为____。
甲 乙
【答案】54; 20; 2.7
第3讲 力 重力 弹力 摩擦力
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重点实验 一题多练
实验 4 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示。
基础设问 发现问题,分析实验
1.该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做__________运动;根据__________原理可知,在水平方向上滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
2.小明想探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关,在这个探究问题中,自变量是____________________,因变量是__________________,控制变量是____________________,所以应选择______两图所示的实验。
能力设问 得出结论,作出解释
3.比较图乙、丙所示的两个实验,可得到的结论是____________________________________________________________________________。在探究实验中,小明同学应用的研究物理问题的方法是______。
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
4.下列现象中,运用到第3题的结论的是______。
A. 压路机的碾子质量很大
B. 汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠铁链
C. 骑自行车刹车时,用力捏闸
D. 移动很重的木块时,在地面上铺滚木
5.小明做图甲所示实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图丁所示,木块的速度随时间变化的图像如图戊所示,则木块在第时的摩擦力为______。
6.请画出“探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关”的实验数据记录表格。
拓展设问 创新装置,交流反思
7.如图乙所示,测出木块受到的滑动摩擦力大小为,将木块竖着切去一部分,继续用弹簧测力计水平拉动剩余木块在毛巾面做匀速直线运动,测出此时剩余木块受到的滑动摩擦力大小为,发现,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关。你认为小明的结论是否正确?____。请说明理由: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
8.如图己所示,拉动物体做匀速直线运动时滑动摩擦力大小是否等于拉力大小,请说明原因:____________________________________________________________________________________________________________________________。
9.小明在探究后反思:操作中不能保证匀速拉动木块,所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后,将实验装置改成如图庚所示,请解释这样做的优点是__________________________。
10.交流评估时,小芳按照小明改进后的方法拉动木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,可能的原因是______。
A. 木板的长度太长了 B. 木板的粗糙程度不均匀
C. 弹簧测力计的分度值太大 D. 木块与木板的接触面积太大
【答案】1.匀速直线;二力平衡
2.接触面的粗糙程度;滑动摩擦力大小;接触面受到的压力;甲、乙
3.接触面的粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;B
4.C
5.3
6.
实验次数 压力 摩擦力
1
2
7.错误;在探究滑动摩擦力与接触面积的大小关系时,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,将图乙中的木块竖着切去一半,压力变小了,没有控制变量
8.不等于。理由:物体做匀速直线运动时,受力平衡,但是拉力和滑动摩擦力不在同一条直线上,不是一对平衡力
9.不必保证匀速拉动木板
10.B
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 力 重力 弹力
1.[2022北京节选]如图所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境,此时他所受重力的方向是沿图中________向下的方向。(选填“”“”或“”。其中,垂直于滑雪板,沿竖直方向,平行于滑雪板。)
【答案】
2.[2023通州一模改编]下列有关力的实例,分析正确的有[多选]( )
A. 甲图中,用脚将球踢出,球的运动状态发生了改变
B. 乙图中,脱离地面的飞鸟,不再受到重力
C. 丙图中,把鸡蛋在碗沿敲破,碗对鸡蛋有力的作用,鸡蛋对碗没有力的作用
D. 丁图中,中国空间站绕着地球运动,空间站一定受到了力的作用
【答案】AD
3.[北京真题组合]读出下列弹簧测力计示数。
(1) __________;
(2) ____________;
(3) ____________。
【答案】(1)
(2)
(3)
命题点 2 摩擦力
4.[2023北京]如图所示的实例中为了减小摩擦的是( )
A. 轮滑鞋装有滚轮 B. 运动鞋底有凹凸的花纹
C. 脚蹬面做得凹凸不平 D. 守门员戴着防滑手套
【答案】A
5.[2024北京]下列关于自行车的实例,为了减小摩擦的是( )
A. 车把上套了有花纹的橡胶套 B. 遇到紧急情况时用力捏刹车闸
C. 自行车轮胎上刻有花纹 D. 车轮的轴承中装有滚珠
【答案】D
6.[2023人大附模拟]如图所示,在水平力的作用下,物体A紧贴在竖直的墙上并处于静止状态。若改变的大小,则下列判断有可能正确的是( )
A. 若适当增大,则物体与墙之间的摩擦力增大
B. 若适当增大,则物体与墙之间的摩擦力减小
C. 若适当减小,则物体与墙之间的摩擦力不变
D. 若适当减小,则物体与墙之间的摩擦力增大
【答案】C
7.图像分析题木块放在粗糙程度相同的水平地面上,对木块施加水平拉力,如图甲所示;与时间的关系如图乙所示;木块的运动速度与时间的关系如图丙所示。以下说法正确的是[多选]( )
A. 当时,木块受到的摩擦力是0
B. 当在内,木块做加速直线运动,受到的摩擦力为
C. 当在内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为
D. 当在内,木块受到的摩擦力保持不变
【答案】CD
8.[2024北京]在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1) 该同学用弹簧测力计水平拉动木块,应使木块沿水平桌面做____直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小。
(2) 甲、乙所示的两次实验探究的问题是:滑动摩擦力大小与__________是否有关。
【答案】(1) 匀速
(2) 压力大小
第4讲 二力平衡 牛顿第一定律
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重点实验 一题多练
实验 5 探究二力平衡的条件
实验要点
1.二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一条直线上。
2.该实验中,选择比较光滑的水平面进行实验,研究对象选择轻质纸片或小车而不选择小木块,都是为了减小摩擦力造成的影响。
某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示,其中图甲使用硬纸片。
基础设问发现问题,分析现象
1.定滑轮的作用是改变__________。
2.图甲所示实验中,最容易判断二力是否平衡的方式是______。
A. 测量硬纸片左右两端所挂钩码的质量是否相等
B. 计算硬纸片左右两端所挂钩码的重力是否相等
C. 观察硬纸片是否保持静止状态
D. 观察硬纸片是否做匀速直线运动
3.解释说明问题图甲所示实验中,当左右两端同时挂1个钩码时,硬纸片静止,其左端受到的拉力与右端受到的拉力的方向____;当左端再挂上一个钩码时,硬纸片将做____(选填“匀速”或“变速”)运动,用物理学知识解释原因:____________________________________________________________________________________________________。
能力设问得出结论,作出解释
4.在图甲实验的基础上,用剪刀将硬纸片从中间剪断,断开的硬纸片向两边加速运动,说明不在同一物体上的两个力____(选填“能”或“不能”)平衡。
5.小红将硬纸片____(选填“翻转”或“旋转”)一定角度,松手后,硬纸片将无法在此位置平衡,这样操作的目的是探究二力平衡时,两个力应满足________________________的条件。
拓展设问创新装置,交流反思
6.如果将硬纸片换成弹簧测力计,左右两端各挂1个重的钩码,则弹簧测力计的示数为______。
7.全国视野小明在探究二力平衡的条件时,选择了不同的实验装置,如图乙、丙所示,其中图__实验装置更合理。理由是________________________________________。
【答案】1.力的方向
2.C
3.相反;变速;当左端再挂上一个钩码时,左右两端受到的拉力不同,硬纸片受力不平衡,将做变速运动
4.不能
5.旋转;作用在同一条直线上
6.5
7.丙;丙装置减小了摩擦力对实验的影响
实验 6 探究阻力对物体运动的影响
实验要点
1.该实验结论是在实验的基础上通过进一步推理得出的,而非通过实验现象直接得出。
2.转换法的应用:实验中“阻力对物体运动的影响”转换为小车在水平面上滑行的距离。
3.科学推理法的应用:水平面粗糙程度越低,小车所受阻力越小,小车运动的距离越远。由此推理出,若接触面光滑,则小车运动时不受阻力,小车会永远运动下去。
在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,小曲同学采用了如图所示装置。让小车自同一斜面上某一个固定位置由静止开始自由滑下来,分别观察小车从斜面上同一位置滑下后,在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,同时用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。
基础设问发现问题,分析实验
1.让小车从同一斜面上同一位置由静止下滑的目的是让小车到达斜面底端时具有相同的____。
2.在水平桌面上铺粗糙程度不同的材料的目的:改变小车运动时________________。
3.比较小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,得出结论:相同速度时,小车所受阻力越小,运动的距离____。
4.小车运动到斜面底端仍继续运动的原因:小车具有____。
能力设问得出结论,作出解释
5.通过________________________________反映阻力对小车运动的影响,这种实验方法叫________。
6.实验中,发现小车直接冲出棉布末端,在仅有目前已搭建好的实验器材的基础上,他可采取____________________的方法重新完成整个实验探究过程。
7.如果水平面是光滑的,那么从斜面上滑下来的小车将会在水平面上__________________。
拓展设问创新装置,交流反思
8.在此实验基础上通过推理可知:______(选填字母)是正确的。
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
9.上述结论是小曲在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的,下列得出结论的过程与该实验相同的是______(选填字母)。
A. 探究影响压力作用效果的因素
B. 用小磁针探究磁体周围的磁场
C. 探究声音能否在真空中传播
D. 探究动能大小与物体质量的关系
10.如图所示装置中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,还可以探究小车的[多选]__(选填字母)。
A. 重力势能与质量的关系 B. 重力势能与高度的关系
C. 动能与质量的关系 D. 动能与速度的关系
【答案】1.速度
2.受到的摩擦力
3.越远
4.惯性
5.小车在水平面上运动的距离;转换法
6.减小斜面倾斜角度
7.做匀速直线运动
8.A
9.C
10.BD
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 同一直线上的二力合成
1.科技创新在中国科技馆“探索与发现A厅”,有一个有趣的磁悬浮灯泡,如图所示。在磁悬浮灯泡的内部装有一块永磁体,在灯泡上方的展柜中安装有永磁体和一个励磁线圈,给励磁线圈通电,在控制电路的调节下,永磁体和励磁线圈所产生的磁场能使灯泡静止悬浮在空中。关于灯泡受力情况,下列说法正确的是( )
A. 灯泡静止悬浮在空中时,只受到重力作用
B. 灯泡静止悬浮在空中时受到竖直向上的磁力
C. 灯泡受到的磁力小于灯泡受到的重力
D. 灯泡受到的磁力大于灯泡受到的重力
【答案】B
命题点 2 二力平衡
2.如图所示,水平桌面足够长,不计托盘和绳的质量以及滑轮与绳的摩擦,物体A重,托盘中物体B重,物体A刚好向右做匀速直线运动;然后用水平向左的力拉物体A使其向左沿直线运动。下列说法正确的是( )
A. 物体A向右匀速运动时,绳子对B的拉力小于B的重力
B. 物体A向左加速运动时,它受到的滑动摩擦力大于
C. 物体A向左匀速运动时,它受到的拉力等于
D. 物体A向左加速运动时,绳子对托盘的拉力等于
【答案】C
命题点 3 运动与力的关系
3.[2023北京改编]如图,小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 小京对车的水平推力大于车受到的阻力
B. 车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C. 若小京撤去对车的水平推力,车的运动状态将会发生改变
D. 若小京撤去对车的水平推力,车不再受任何力
【答案】C
4.[2021北京改编]在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A. 排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C. 排球上升得越来越慢,是因为受到重力和阻力的作用
D. 排球在脱离胳膊后上升到最高点时,速度为零,合力为零
【答案】C
5.力与运动的图像问题小南用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子,推力大小以及箱子的运动速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示,则( )
A. 内,箱子受到的摩擦力保持不变
B. 内,箱子受到的摩擦力为
C. 内,箱子所受合力为
D. 后小南改用水平向左的拉力拉箱子,直到箱子静止,此过程箱子所受合力为
【答案】D
命题点 4 平衡力和相互作用力
6.[RJ八下P10图片改编]如图所示,利用弹簧测力计测量钩码所受的重力,当钩码静止时,下列说法正确的是( )
A. 手对弹簧测力计的拉力等于钩码所受的重力
B. 弹簧测力计对钩码的拉力就是钩码所受的重力
C. 弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是一对平衡力
D. 弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是一对相互作用力
【答案】C
7.[2023海淀三模]如图甲所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上,电子秤显示的示数为,再把电子秤倾斜放置,如图乙,电子秤显示的示数为。下列说法中正确的是( )
A. 两图中,电子秤显示的示数与大小相等
B. 甲图中,苹果所受重力就是苹果对电子秤的压力
C. 乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
D. 乙图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
【答案】D
8.[RJ八下P24实验改编]如图所示,水平地面上放着一个长方体木块,木块上面放着一个砝码,木块和砝码均处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A. 砝码对木块的压力和木块对地面的压力大小相等
B. 木块对地面的压力与地面对木块的支持力是一对相互作用力
C. 砝码对地面的作用力大小等于砝码受到的重力
D. 木块受到砝码的压力与木块受到地面的支持力是一对平衡力
【答案】B
命题点 5 牛顿第一定律 惯性
9.[2024北京]某同学玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来,下列说法正确的是( )
A. 人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车没有做功
B. 人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们受到惯性的作用
C. 人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D. 人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
【答案】D
10.[2022北京]如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A. 运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B. 掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C. 掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D. 冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态不变
【答案】B
微专题1 受力分析专题(一)
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 平衡态受力分析
1.通过受力分析求压力一物体A放在水平地面上,物体A重20牛,求物体A对地面的压力为多少牛。
【答案】
2.多状态,合力不变如图所示,用弹簧测力计向上拉物体A,当物体A静止时,弹簧测力计对物体A的拉力为,物体A对地面的压力为。当物体A匀速上升时,弹簧测力计示数为。已知物体A受到的重力为。则下列分析中正确的是( )
第 2 题图
A. 拉力等于
B. 压力与重力的大小相等
C. 拉力等于物体对地面的压力
D. 拉力与物体的重力是一对平衡力
【答案】D
3.状态不变,受力改变2021年12月9日,在“天宫课堂”第一课中,航天员王亚平展示了一个“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验,用吸管把乒乓球压入水中,取出吸管后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。请你结合所学知识,判断下列说法中正确的是[多选]( )
第 3 题图
A. 图甲实验中,水对乒乓球的压力的合力几乎为零
B. 图甲实验中,乒乓球所受重力可以忽略,因此它不具有惯性
C. 图乙实验中,水中上浮的乒乓球所受水的浮力大于它的惯性
D. 图乙实验中,漂浮的乒乓球所受水向上的压力大小等于它所受的重力
【答案】AD
4.水平方向受多个力如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上,在水平方向受到力和力的作用,木块恰好处于静止状态,其中,,则木块所受的摩擦力为______。
第 4 题图
【答案】8
5.连接体一段质量可以忽略的细线一端连接着放在水平桌上的物块A,另一端通过定滑轮连接着物块B,整个装置处于静止状态,如图所示。已知细线对A的拉力方向跟水平桌面平行,不计滑轮处的一切摩擦,物块A重,物块B重。下列判断中正确的是( )
第 5 题图
A. 桌面对A的摩擦力等于
B. 桌面对A的摩擦力等于
C. 细线对A的拉力和对B的拉力是一对平衡力
D. 细线对A的拉力和对B的拉力是一对相互作用力
【答案】B
类型 2 非平衡态受力分析
6.多状态你留意过如图所示的八年级物理课本的封面吗 在蔚蓝色的天空中点缀着几只巨大的色彩斑斓的热气球,热气球通过调节自身受力情况来实现运动状态的改变。在某次热气球从地面升空的过程中,它先后经历了加速上升、匀速上升、减速上升的阶段,最后可以悬停在空中。请你任选其中的三种运动状态,分析其对应的受力情况。(画出受力示意图辅助说明)
解:热气球在空中运动时,受到重力和浮力的作用。
加速上升时:竖直向上的浮力大于竖直向下的重力,如图甲所示;
减速上升时:竖直向上的浮力小于竖直向下的重力,如图乙所示;
匀速上升或悬停时:竖直向上的浮力等于竖直向下的重力,如图丙所示。
7.根据受力分析运动状态把一个重为的苹果竖直向上抛出,苹果在上升和下降过程中都受到空气阻力作用,若阻力为且大小不变,关于苹果的受力和运动情况,下列说法正确的是( )
A. 苹果竖直向上运动的过程中,它所受合力的方向是竖直向上的
B. 苹果竖直向上运动的过程中,合力大小为
C. 苹果到达最高点时速度为零,此时苹果处于平衡状态
D. 苹果竖直下落时,合力方向为竖直向下,合力大小为
【答案】D
8.根据运动状态分析受力将甲物体放在水平桌面上匀速向右推动时,所用水平推力为,物体受到桌面的滑动摩擦力为。现将物体甲叠放在物体乙上,如图所示,用水平拉力使物体乙向右运动的过程中,物体甲被左边墙上固定的细绳拉住且保持静止,地面对物体乙的滑动摩擦力为,物体乙对物体甲的滑动摩擦力为,细绳对物体甲的水平拉力为。下列判断正确的是( )
A. 当乙匀速直线运动时,
B. 当乙匀速直线运动时,
C. 当乙加速直线运动时,
D. 当乙加速直线运动时,
【答案】C
第5讲 压力 压强
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重点实验 一题多练
实验 7 探究影响压力作用效果的因素
在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
基础设问 发现问题,分析实验
1.实验中通过观察__________________来比较压力的作用效果。
2.进行甲、乙两图的实验对比时,乙图中在桌面上放一个砝码的目的是改变__________。根据实验现象可得结论是__________________________________________________________。
3.进行乙、丙两图实验对比时,将丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码的目的是________________________________。
能力设问 得出结论,作出解释
4.根据乙、丙两图现象可得出结论:____相同时,________________,压力的作用效果越不明显。
5.下列事例中,直接应用4中结论的是______(选填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过
拓展设问创新装置,交流反思
6.本实验的科学探究方法是__________法和____法。
7.此实验中____(选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵,原因是______________________________________________________。
8.小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如丁图所示的实验。通过实验现象,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点____(选填“正确”或“错误”),并说明理由:__________________________。
【答案】1.海绵的凹陷程度
2.压力大小;受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
3.控制压力不变,保证单一变量
4.压力;受力面积越大
5.①
6.控制变量;转换
7.不能;硬纸板的形变不明显,不易观察压力的作用效果
8.错误;没有控制受力面积相同
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 增大和减小压强实例
1.[2021北京]如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A. 饮料管的一端剪成斜口 B. 在铁轨下面铺枕木
C. 书包背带做得较宽 D. 图钉帽的面积做得较大
【答案】A
命题点 2 压力、压强的概念和大小比较
2.[2020北京]如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重,桌面面积为;物体乙重,下表面的面积为。下列说法正确的是( )
A. 甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B. 乙对甲的压力就是乙受到的重力
C. 甲对海绵的压强大小为
D. 乙对甲的压强大小为
【答案】C
3.[2023朝阳一模]骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍,这为它在沙漠行走提供了有利条件。如图所示,站立在水平地面上的骆驼和马,下列说法正确的是( )
A. 骆驼对地面的压力就是它受到的重力
B. 马对地面的压力小于它受到的重力
C. 骆驼对地面的压强小于马对地面的压强
D. 骆驼对地面的压力的作用效果大于马对地面的压力的作用效果
【答案】C
4.[2024北京]如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A. 手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B. 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C. 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D. 手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
【答案】B
命题点 4 运用压强公式进行计算
5.[2024北京]近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为。 忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,取,求:
(1) 该东北虎一只脚印的面积。
(2) 该东北虎的质量。
【答案】
(1) 解:一只脚印轮廓在方格纸上所围成的小方格的个数;
一只脚印的面积。
(2) 设容器的底面积为,容器及内部物体的总质量为,
容器对雪地的压强;
设东北虎的质量为,东北虎四脚着地停留时对雪地的压强;
依据东北虎脚印深度和容器在雪地的下陷深度相同,可知,
。
6.某科技小组通过实验研究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。如图1所示,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个系有细线的边长为的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,再用数字测力计竖直向上拉合金块,他们根据实验数据绘制了随变化的图像,如图2所示。
图 1
图 2
(1) 画出合金块的受力示意图;
(2) 计算合金块受到的重力;
(3) 当时,计算合金块对电子秤的压强。
【答案】
(1) 解:合金块处于平衡状态,受力示意图如图所示
(2) 由图2可知,支持力跟拉力的关系是一次函数,可设为,
把、和、代入可得:,,
联立等式可得:,,则;
当时,,此时物体受到的支持力和重力是一对平衡力,二力大小相等,则合金块受到的重力。
(3) 当时,,因合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力,所以,合金块对电子秤的压力;
合金块的底面积,
合金块对电子秤的压强。
第6讲 液体压强
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重点实验 一题多练
实验 8 探究液体压强与哪些因素有关
实验 要点 1.微小压强计工作原理:形管一侧与带探头的软管相连,另一侧不能密封,当探头处的橡皮膜受压强作用时,形管两侧液面会产生高度差。橡皮膜受到的压强越大,形管左右两侧液面的高度差越大。 2.实验方法:控制变量法 探究液体压强与液体深度的关系:自变量是①__________,改变方式为②__________________________________________; 因变量是③__________,测量方法为④____________________________________。 探究液体压强与液体密度的关系:自变量是⑤__________,改变方式为⑥________________; 因变量是⑦__________,测量方法为⑧____________________________________。
【答案】液体深度; 改变微小压强计探头在液体中的深度; 液体压强; 观察形管两侧液面高度差; 液体密度; 改变液体种类; 液体压强; 观察形管两侧液面高度差
水平桌面上有满足实验要求的微小压强计,A、B、C三个烧杯中分别装有水、浓盐水和酒精,它们的液面相平。小阳利用上述器材探究液体压强与深度以及液体密度是否有关。
基础设问 发现问题,分析实验
1.实验中使用的压强计探头上的橡皮膜要__(选填“薄”或“厚”)一些。
2.实验中液体内部压强大小是通过______________________________来反映的。
3.实验前,要通过调试,使压强计形管两侧的液面____。若一开始,形管左侧液面低于右侧,则应______(选填选项前的字母)。
A.将形管中水倒出 B.往形管中加水
C.取下软管重新安装 D.按压探头的橡皮膜
能力设问 得出结论,作出解释
4.小阳将已调好的微小压强计的探头浸没到A烧杯的水中某一深度保持不变,如图甲所示,改变探头方向,发现微小压强计形管两侧的液面高度差不变,根据此现象可以得到的结论是____________________________________________________________________。
5.接下来小阳改变微小压强计的探头浸没在水中的深度,如图乙所示,根据图甲、乙所示的实验现象可以得到的结论是__________________________________________________。
6.小阳继续进行探究,他将已调好的微小压强计的探头分别浸没到装有浓盐水和酒精的B、C两个烧杯中,当微小压强计的探头放入两液体中不同深度时,实验现象如图丙、丁所示。已知浓盐水的密度大于酒精的密度,根据图丙、丁所示的实验现象可以得到的结论是____________________________________________,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
拓展设问 创新装置,交流反思
7.实验中使用的压强计________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
8.实验前小阳同学用手指无论是重压还是轻压探头的橡皮膜时,发现形管两侧液面均没有高度差。请你帮他判断出现这一现象的原因可能是[多选]__。
A. 形管和软管连接处漏气
B. 探头处的橡皮膜漏气
C. 形管的右侧与大气相通
9.同组的小亮做了如图戊所示的实验来探究液体内部压强的大小跟液体高度是否有关。控制探头浸没在液体中的深度为不变,液体均为密度为的水,改变探头在液体中所处的高度分别为和,发现形管两侧液面高度差都相同,可得出的结论为________________________________________。
10.实验结束后,小阳自制了一个简易压强计,如图己所示,他想探究液体压强大小与深度的关系,将该压强计浸入水中,橡皮膜将____(选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细管中液柱会____(选填“上升”或“下降”)。
【答案】1.薄
2.形管两侧液面高度差
3.相平;C
4.同一液体在同一深度,液体内部向各个方向的压强大小相等
5.同种液体内部的压强大小与液体的深度有关
6.液体内部的压强大小与液体的密度有关;由于液体的压强大小与液体的深度有关,由图丙、丁可知,浓盐水中压强计的探头与酒精中压强计的探头所处深度不同,形管两侧液面的高度差应不同,但图丙、丁中形管两侧液面高度差相同,因此说明液体的压强大小与液体的密度有关
7.不属于
8.AB
9.液体内部压强大小跟液体高度无关
10.上凹;上升
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 连通器
1.[北京真题组合]下列各事例中,利用连通器原理的是[多选]( )
A. 水壶 B. 锅炉水位计
C. 船闸 D. 活塞式抽水机
E. 吸盘 F. 地漏存水杯
G. U形“排水管” H. 自制气压计
【答案】ABCFG
命题点 2 影响液体压强的因素
2.[RJ八下P38课后习题改编]如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,橡皮膜的形变情况是( )
A. 第一次向外凸起,第二次向内凹陷
B. 第一次向内凹陷,第二次向外凸起
C. 两次都向外凸起,第一次凸起程度更大
D. 两次都向内凹陷,第二次凹陷程度更大
【答案】D
3.[2023北京]小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关,进行了如甲、乙、丙图所示的实验。
(1) 实验中液体内部的压强是通过微小压强计______________________________反映。
(2) 甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与__________有关;乙、丙两图所示的实验说明液体内部的压强与__________有关。
【答案】(1) 形管两侧液面高度差
(2) 液体深度;液体密度
4.[2020北京]如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向__侧凸起;产生这种现象的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】左; 根据,因为水的密度相等,右侧水深度大,所以右侧水对橡皮膜的压强大,橡皮膜左、右受力面积相等,根据,右侧水对橡皮膜的压力大,所以橡皮膜向左侧凸起
命题点 3 液体对容器底、容器对支持面的压力和压强
5.[2021北京]质量相等的不同液体甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直,乙试管倾斜,静止时,两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲、乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是( )
第5题图
A. B.
C. D.
【答案】C
6.[2022北京]体积相等的不同液体如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。液体内、两点到容器底部的距离相等,其压强分别为、。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
第6题图
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
7.质量相同的不同液体,容器相同[2019北京]两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和;甲容器对桌面的压强和压力分别为和,乙容器对桌面的压强和压力分别为和。已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
第7题图
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
8.质量相同的同种液体,容器不同[2023海淀一模]如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两个等质量的薄壁圆柱形容器中装有等质量的水,甲容器的底面积大于乙容器的底面积。甲容器底受到水产生的压强为,甲容器对桌面的压力为,乙容器底受到水产生的压强为,乙容器对桌面的压力为。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
9.体积相同的同种液体,容器不同[2024海淀一模]如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个薄壁容器,两容器的质量、高度和容积均相等,甲容器的底面积小于乙容器的底面积。分别向两容器中装入等体积的水后(图中未画出),下列判断正确的是[多选]( )
第9题图
A. 两容器对桌面的压力大小一定相等
B. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
C. 乙容器中,水对容器底的压力大于水受到的重力
D. 水对甲容器底的压强一定大于水对乙容器底的压强
【答案】AC
10.[2023丰台一模]1648年,法国科学家帕斯卡做了一个著名的实验,如图所示。在一个密闭的木桶内装满水,从桶盖上面插进一根细长的管子。他在楼房的阳台上向细管中倒水。结果只用了几杯水,就把桶撑裂了。取,下列说法正确的是( )
第10题图
A. 木桶被撑裂是由于桶内水的重力增大造成的
B. 细管的横截面积较小,倒入几杯水后水的深度变化很大,水对桶压强增大很多
C. 桶底受到的水的压力等于桶和细管内水的重力之和
D. 桶高,当细管内水深时,水对桶底的压强是
【答案】B
11.[2023西城二模]如图所示的平底水桶底面积为,质量为。桶内装有深的水,放在水平地面上,水对桶底的压强比桶对地面的压强小。,取。求:
(1) 水对桶底的压强;
(2) 桶对地面的压力;
(3) 桶内水的质量。
【答案】
(1) 解:桶内水深,
水对桶底的压强。
(2) 水对桶底的压强比桶对地面的压强小,则桶对地面的压强;
桶对地面的压力。
(3) 水和水桶的总重力;
水和水桶的总质量;
桶内水的质量。
第7讲 大气压强 流体压强与流速的关系
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真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 大气压强的理解和应用
1.[RJ八下P43课后习题改编]如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
第1题图
A. 瓶口太小,水不易流出
B. 外界大气压强等于瓶内水的压强
C. 外界大气压强等于瓶内空气的压强
D. 外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
【答案】D
2.[2022平谷二模]在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶变扁,如图所示,关于铁桶变扁的原因,下列说法正确的是( )
第2题图
A. 冷水的压力使铁桶变扁 B. 大气压使铁桶变扁
C. 铁桶内空气膨胀使铁桶变扁 D. 铁桶变扁与压力无关
【答案】B
3.科学探究小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出
C. 用手弹开纸片,钢球落入瓶中 D. 将瓶按入水中感到费力
【答案】A
4.[2023东城二模]如图所示的是某次测大气压强值的实验情境。在长约、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插入水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差,把玻璃管倾斜,竖直高度差不发生变化,实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气。已知:水银的密度为,取。
(1) 实验中若大气压强的值用表示,请证明的大小与水银柱产生的压强大小相等,并说明“玻璃管倾斜时,玻璃管内外水银面高度差不发生变化”的理由;
(2) 请你计算出这次测量所得的大气压强的值(保留2位小数);
(3) 实际的大气压强的值通常会随着一些因素的变化而改变,请列举出一个影响大气压强大小的因素。
【答案】
(1) 解:在玻璃管内与水银槽中水银面齐平的位置选取一个“理想液片”作为物理模型,对其进行受力分析,如图所示。
大气压对液片向上的压力为,水银柱对液片向下的压力为,因为液片处于静止状态,根据二力平衡可得,,设液片的面积为,则有,所以,根据液体压强公式,所以,当玻璃管倾斜时,和保持不变,所以玻璃管内外水银面高度差保持不变。
(2) 大气压强的值。
(3) 所在地区的海拔高度。
命题点 2 流体压强与流速的关系
5.生活现象下列实例中,不能利用流体压强与流速关系解释的是[多选]( )
A. 在火车进、出站台时,乘客必须站在安全线以外
B. 用打气筒给篮球打气,将打气筒活塞往下压时感觉吃力
C. 草原上的龙卷风能把地面上的物体“吸”起卷入空中
D. 船高速航行过程中应避免两艘船靠近并排前进
E. 点燃孔明灯里的燃料,孔明灯会飞向空中
F. 用活塞式抽水机把井中的水抽上来
G. 吸附在墙壁上的吸盘式挂钩能挂衣服
H. 在纸条上方吹气,下垂的纸条向上飘起
【答案】BEFG
6.[2023西城二模节选]小华使用的实验装置如图所示,一个三端开口的形玻璃管,将其下端插入适量的水中。小华用电吹风机从左端向玻璃管中吹风,风速为时,形管下端管内水面高度如图甲所示;改变风速为时,形管下端管内水面高度如图乙所示。此现象说明:风速____(选填“ ”“”或“ ”)。
【答案】
第8讲 浮力 阿基米德原理 浮沉条件
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重点实验 一题多练
实验 9 探究浮力大小与哪些因素有关
1.小明想用弹簧测力计、物块、烧杯、盐和水探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图所示。已知请根据图示回答问题。
(1) 图乙中弹簧测力计示数变小,说明物体受__力,其大小为____。
(2) 由图丙、丁可知,浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水中的深度____(选填“有关”或“无关”)。
(3) 为了探究浮力大小与液体密度是否有关,应选择的装置是__________(填图中序号)。
(4) 根据图中数据可知,盐水的密度为________________;物体的密度为________________。
【答案】(1) 浮;0.6
(2) 无关
(3) 甲、丁、戊
(4) ;
2.如图是探究浮力大小跟排开液体所受重力大小关系的实验过程示意图。
(1) 石块受到的重力________。
(2) 图丙中存在的错误是____________________。这会使测出的物体排开水的重力____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3) 改正错误后,进行实验。石块浸入溢水杯的过程中,石块受到的浮力____;溢水杯底部受到的水的压强____。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4) 图丁中石块所受浮力______________;石块排开液体受到的重力______________。(两空均用图中字母表示)
(5) 为了减小本实验的误差且操作方便,正确的操作顺序是____________(用图中文字排序)。
(6) 如果换用不同的液体或不同物体进行多次实验均满足关系式________________________,则说明浮力的大小跟排开液体所受重力的大小相等。
(7) 如换用密度小于水的木块来进行实验,能不能得出上述结论?__。
【答案】(1)
(2) 溢水杯没有装满水;偏小
(3) 变大;不变
(4) ;
(5) 乙甲丙丁戊
(6)
(7) 能
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 浮力
1.[2019北京]如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
第1题图
A. 上、下表面受到水压力的合力大于受到的浮力
B. 上、下表面受到水压力的合力大小等于受到的重力大小
C. 上表面受到水的压力大于下表面受到水的压力
D. 上表面受到水的压力和下表面受到水的压力是一对平衡力
【答案】B
2.改变设问如图所示,把一个边长为的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到的液体压力为,下表面受到的液体压力为,取,下列说法正确的是( )
第2题图
A. 正方体受到的浮力为
B. 液体的密度为
C. 正方体上表面所处的深度为
D. 液体对物体下表面的压强为
【答案】B
命题点 2 阿基米德原理
3.如图所示,已调好的弹簧测力计下挂着重为的物体,物体的一半体积浸在水中时,弹簧测力计的示数为,已知水的密度,取,求:
(1) 物体一半体积浸在水中时受到的浮力大小;
(2) 物体的密度;
(3) 去掉弹簧测力计直接将物体放入烧杯中,物体此时处于什么状态?物体此时排开水的体积是多少?
【答案】(1) 解:。
(2) ;
;;
。
(3) 因为,所以物体漂浮,,
。
4.热气球模型随着通信技术高速发展,人们选择生动的短视频实时发布共享也成了一种热潮。曾经在网络上有这样一则视频:将口罩和铝盒蜡烛绑在一起,做成一个“口罩热气球”,当点燃蜡烛后,“口罩热气球”将带着铝盒蜡烛一起升空,如图甲所示。一般成人口罩标准尺寸:,可估出“口罩热气球”的体积约为,如图乙所示。已知空气密度约为,口罩和铝盒蜡烛的总质量约为,取。求:
(1) “口罩热气球”在空气中所受浮力的大小;(保留两位小数)
(2) 请你用所学知识和上述数据,判断“口罩热气球”能否升空。请写出计算、推理过程和结论。
【答案】(1) 解:。
(2) ,,所以不能升空。
5.轮船模型[2020北京改编]排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为的轮船,装满货物在河水中航行。河水密度取,取。求:
(1) 装满货物时,轮船和货物受到的总重力。
(2) 轮船排开水的体积。
(3) 改变设问若船身吃水,则轮船底部受到的河水压强是多少。
【答案】
(1) 解:依据阿基米德原理
;
轮船满载时,在水面漂浮,依据平衡条件
。
(2) ,
。
(3) 轮船底部受到的河水压强
。
6.[2022北京]小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的,他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1) 以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力并记录。
②在烧杯中装入适量的水,________________________________________,静止时记录弹簧测力计的示数,用刻度尺测量烧杯中水的深度并记录。
③________________________________________________________,静止时记录弹簧测力计的示数,用刻度尺测量烧杯中水的深度并记录。
④用公式________________计算金属块所受浮力、并记录。
(2) 由水的深度变化时,______(选填“”或“”),就可以证明这种观点是错误的。
【答案】(1) 将金属块浸没在水中且不接触烧杯;向烧杯中加水,将金属块浸没在水中且不接触烧杯;
(2)
命题点 3 浮沉条件
7.[2022北京]甲、乙、丙三个小球的质量和体积如表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
30 40 54
60 50 20
A. B.
C. D.
【答案】B
8.[2023石景山一模]小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中位置。关于此过程下列说法正确的是( )
A. “潜水艇”下潜过程中浮力变小
B. “潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C. “潜水艇”在位置受到的浮力小于在位置受到的浮力
D. “潜水艇”在位置受到的重力等于位置受到的重力
【答案】C
9.一题多问[2023北京改编]小京洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。完成下列填空。均选填“ ”“ ”或“”
(1) 桔子漂浮在水面上时,桔子的密度____水的密度。
(2) 桔子的密度____芒果的密度。
(3) 桔子受到的浮力______它受到的重力。
(4) 桔子受到的重力____芒果受到的重力。
(5) 桔子受到的浮力____芒果受到的浮力。
(6) 桔子底部受到的水的压强____芒果底部受到的水的压强。
(7) 芒果沉底时受到的浮力______它排开水的重力。
(8) 芒果下沉过程中受到的浮力____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8) 不变
10.不同物体不同液体[2023东城一模]如图所示,在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体,将体积相等的A、B两个物体分别放入两种液体中,静止时两烧杯内液面相平。若物体A的质量大于物体B的质量,下列说法正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度等于乙烧杯中液体的密度
B. 物体A排开液体的重力小于物体B排开液体的重力
C. 甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力
D. 甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强
【答案】D
11.同一物体不同液体[2024西城一模]将甲、乙两个相同的溢水杯放在水平桌面上,分别盛满不同的液体,把两个完全相同的小球分别放入两溢水杯中,从杯中溢出的液体分别流到相同的小烧杯A、B中,待液体静止时,如图所示。此时,液体对小烧杯A底部的压强和液体对小烧杯B底部的压强分别为和,甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为和,则下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
12.密度计图像分析[2020北京]某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值 ,并测量木棒浸入液体的深度,再利用收集的数据画出图像,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝,制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度和对应密度 的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度越大,受到的浮力越大
B. 密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C. 密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D. 若图乙中,则密度计A上与刻度线的间距大于与刻度线的间距
【答案】C
13.[2024北京]图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为。下列说法正确的是[多选]( )
A. 彩球4在时所受浮力大于时所受浮力
B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C. 若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度满足
D. 要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
【答案】CD
14.[2024北京]某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为和的两条刻度线,两刻度线之间的距离为,该同学发现很小。若想增大,分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。
解:设简易密度计横截面积为,质量为,
简易密度计在密度为的液体中漂浮时,浸在液面下的长度为,
依据平衡条件有,解得。
简易密度计在密度为的液体中漂浮时,浸在液面下的长度为,
依据平衡条件有,解得。
、刻度线间距,
、、不变,若想增大,需要增大,即应增加吸管内铁砂的质量。
15.[2023北京]某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为,不放被测物体时浮力秤的总质量为,水的密度为,取。
(1) 画出图中浮力秤的受力示意图。
(2) 求图中所示状态浮力秤受到的浮力。
(3) 求浮力秤上刻度线对应的质量值。
【答案】
(1) 解:浮力秤受力示意图如图所示。
(2) 浮力秤漂浮,依据平衡条件可知。
(3) 浮力秤浸到刻度线漂浮时,秤内被测物的质量为,依据平衡条件
不放入被测物时;
放入被测物时
,可知;
依据阿基米德原理
可知。
微专题2 浮力、压强综合分析
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 相同物体放入不同液体
1.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A. 液体的密度关系是
B. 液体对容器底部的压强关系是
C. 容器对桌面的压强关系是
D. 小球受到的浮力大小关系是
【答案】C
类型 2 不同物体放入相同液体
2.[2024大兴一模]如图所示,甲、乙两个相同的杯中装有密度相同的液体,将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于沉底状态(不密接),物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为。若A、B的质量分别为、,A、B的体积分别为、,A、B受到的浮力分别为、。下列判断中正确的是( )
A. 若,则一定有
B. 若,则一定有
C. 甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力
D. 甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
【答案】B
3.质量相等、体积不等的物体如图所示,质量相等的甲、乙球分别悬浮、漂浮在水中。如果再向水中加入少量的食盐,待两球静止后,下列关于甲、乙两球的说法正确的是( )
A. 甲球受到的浮力变大 B. 乙球浸在水中的体积减小
C. 甲球受到的浮力大于重力 D. 乙球受到的浮力大于重力
【答案】B
4.体积相等、质量不等的物体水平桌面上有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等体积的同种液体。如图所示将物块A放在甲容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,且不与容器接触;用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触。已知物块A与B体积相同,细杆、细线与相应物体间的作用力均不为零,忽略细杆、细线浸入液体中的体积,下列判断正确的是( )
A. 物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力
B. 甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
C. 甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
D. 若剪断细线,物块B静止时,乙容器中液体对容器底的压力变大
【答案】B
类型 3 不同物体放入不同液体
5.[2024丰台一模]桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为、、和。将木球和铁球分别浸没在水和酒精中后释放,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为和。下列判断中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】C
6.质量相等、体积不等的物体水平台上有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体,将质量相等、体积不等的正方体物块、(都不溶于水)分别放入两个烧杯中,静止时如图所示,液面刚好相平,则下列相关说法不正确的是( )
A. 受到的浮力小于受到的浮力
B. 的密度大于的密度
C. 甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
D. 若将、同时放入甲液体中,静止时,、底面受到液体的压力相等
【答案】A
7.质量不等、体积相等的不同物体如图所示,两个完全相同的容器放置在水平地面上,内装甲、乙两种不同的液体,实心小球A、B、C的体积相等。将它们分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同。B球在甲液体中悬浮、在乙液中沉底,则下列判断中正确的是[多选]( )
A. 甲液体比乙液体对容器底的压强大
B. 三个小球中密度最小的是C球
C. 两个容器对地面的压强相等
D. 如果把A、C两球对调,C球有可能沉入液体中
【答案】AB
微专题3 浮力、压强综合计算
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 漂浮、悬浮类
1.[2023朝阳一模]如图所示,自由漂浮在海面上的冰山仅仅露出“冰山一角”,它把巨大的身躯隐藏在海面下,对远航的轮船形成潜在威胁。为了研究方便,假设冰山和海水的密度分别为,,取。求:
(1) 以点表示冰山,画出冰山的受力分析图。
(2) 海面下深度处冰山受到的压强。
(3) 冰山露出海面的体积与冰山总体积之比。
【答案】(1)
(2) 。
(3) 冰山漂浮,则,即;
,所以。
2.模型构建某学习小组自制“浮力秤”来称量物体的质量,如图所示。浮力秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘和高度为、底面积为的圆柱体(圆柱体包含底部的固定物,它的作用是能让浮体直立漂浮在水中),浮体总质量为。外筒是足够高的、底面积为的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上,将被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量。水的密度为,取。下列说法中正确的是[多选]( )
A. 当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度是
B. 若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面,该物体的质量是
C. 要使此“浮力秤”能够达到最大称量值,使用前应在外筒中至少加入水的质量为
D. 如果改用盐水可以减小“浮力秤”的量程
【答案】ABC
类型 2 系绳、杆类
3.[2024房山一模改编]如图所示,底面积为的柱形容器放置在水平桌面上,内部装有适量的水。质量为的木块被细绳拉着浸没在水中。当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为,此时容器中水的深度为。取,。求:
(1) 请画出木块的受力示意图;
(2) 木块受到的浮力大小;
(3) 水对容器底部的压强;
(4) 水对容器底部的压力与容器中水所受的重力大小是否相等 请写出计算、分析说明的过程。
【答案】(1)
(2) 由(1)可知木块在三个力的作用下保持平衡,合力为零,则木块受到的浮力:
。
(3) 水对容器底部的压强:。
(4) 由可得,水对容器底部的压力:
;
由可得,木块排开水的体积:
,
容器内水的体积:,
由可得,容器内水的质量:
,
容器中水所受的重力:。所以,水对容器底部的压力与容器中水所受重力大小不等。
4.[2023石景山二模]青花瓷是中国瓷器的主流品种之一,如图甲所示,色白花青跃然于杯,小明想测量这个厚壁(厚度不可忽略)敞口青花瓷杯的密度。他用电子秤测量出此杯的质量是,将底面积为的圆柱形水槽内注入适量水,如图乙所示,再将青花瓷杯放入水槽内,静止时漂浮于水面上,此时水深为;用细棒缓慢向下压杯,当杯口与水面相平时,水深,且水始终未溢出;再向下压青花瓷杯,瓷杯沉底,此时水深。,取。下列说法正确的是( )
A. 容器内水的质量是
B. 青花瓷杯最多可以装的水
C. 青花瓷杯的密度约是
D. 细棒对青花瓷杯的最大压力是
【答案】C
类型 3 入水、出水、注水、溢水类
5.在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降。图乙是石料接触水底之前钢绳拉力随时间变化的图像。若不计水阻力,取,下列说法中错误的是( )
A. 石料的质量为
B. 石料浸没在水中后受到的浮力为
C. 石料的密度为
D. 当石料浸没在水中后,继续下降,所受浮力不变
【答案】C
6.水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形薄壁溢水杯,且分别装满水和酒精,将小球A分别放入两个溢水杯中,小球静止时从甲溢水杯中溢出水,从乙溢水杯中溢出酒精,如图所示。已知溢水杯的底面积为,,,取。下列说法正确的是( )
A. 小球A的质量为
B. 小球A的体积为
C. 小球A静止在水中时,水对甲溢水杯底的压强增加
D. 小球A静止在酒精中时,乙溢水杯对桌面的压力增加
【答案】D
7.注入不同液体如图甲所示,边长为的实心正方体物块放入柱形容器底部。逐渐向容器内倒入液体A(液体始终未溢出),物块受到的浮力与容器内液体深度的关系图像如图乙实线所示。更换另一种液体B重复上述过程,与的关系图像如图乙虚线所示。下列说法中正确的是取[多选]( )
A. 物块受到的重力等于
B. 液体A的密度大于液体B的密度
C. 时,物块在液体A中处于漂浮状态
D. 倒入液体B的深度为时,液体对容器底部的压强为
【答案】BCD
类型 4 电子秤类
8.小欣想利用装有适量水的圆柱形容器、电子秤和细线,测量一个小球的体积。如图甲所示,她用细线悬挂小球,当把小球体积浸入水中时,电子秤的示数为;当把小球体积浸入水中时,电子秤的示数为,且前后两次电子秤示数变化了。当她把细线剪断,待小球静止时,小球恰好悬浮在水中,如图乙所示,此时容器中的水深为,电子秤的示数为。已知:容器的质量为、底面积为,容器中水的质量为。在操作过程中水始终未溢出,取,。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
9.如图甲所示,将电子秤放在水平桌面上,把一盛有适量水的柱形容器放在电子秤上,记下此时电子秤的示数为。用手提着系在细线下端的长方体金属块使之缓慢浸入容器内的水中,金属块始终保持竖直状态且不接触容器底和侧壁,此过程容器中的水未溢出。金属块浸入水中的过程中电子秤的示数与的差值随金属块下表面到水面的距离变化的关系图像如图乙中图线所示。从水中取出金属块后,再将容器中的水换为另一种液体重复上述过程,电子秤的示数与的差值随金属块下表面到液面的距离变化的关系图像如图乙中图线所示。已知水的密度为,取。下列说法中正确的是( )
A. 金属块在水中受到的最大浮力为
B. 另一种液体密度为
C. 当金属块浸没在水和另一种液体中保持静止时,细线对金属块的拉力大小相等
D. 金属块的底面积为
【答案】B
微专题4 多种方法测密度
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 只有量筒
1.小新想测出石块的密度,当他用天平测出石块的质量后,发现石块不能直接放入量筒,于是进行了如图所示的操作:
(1)将石块浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出石块;
(2)在量筒中装入适量水,记下水的体积为,用量筒往烧杯中加水至标记处;
(3)记下量筒中剩余水的体积为;
(4)石块的密度表达式为:________________(用物理量符号表示);
(5)此方法测出石块的密度可能比实际密度____(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】; 偏小
类型 2 只有天平
2.[2024朝阳一模]小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为。使小金属块沉底并松手,如图丁所示,电子秤示数为。已知水杯的底面积为,水的密度为。则下列判断正确的是( )
A. 乙图中,水对杯底的压强为
B. 丁图中,小金属块受到的浮力为
C. 小金属块的密度为
D. 丙图与乙图相比,水杯对电子秤增加的压力大于
【答案】C
类型 3 只有刻度尺
3.自制密度计欢欢利用试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精中静止时露出液面的高度为;“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为。 “土密度计”在某液体中静止时露出液面的高度为,则该液体的密度为________________。
【答案】
类型 4 利用杠杆原理
4.小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量小石块的密度,实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤:
①将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆端和端,用细线做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到点时,杠杆恰好在水平位置平衡,用刻度尺测出间的距离为;
②将小石块乙浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至点,杠杆再次在水平位置平衡,用刻度尺测出间的距离为。
已知水的密度,请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的密度。
解:杠杆第一次在水平位置平衡,,
杠杆第二次在水平位置平衡,;
代入数据 ①,
②,
可得:,
,。
类型 5 只有弹簧测力计
5.[2024海淀一模]某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、笔、纸等,将弹簧测力计改装成可以测量液体密度的工具。他们的部分改装过程如下:先将合金块浸没在水中,静止时如图甲所示,读出并记录弹簧测力计的示数为;再将擦干后的合金块浸没在煤油中,静止时如图乙所示,读出并记录弹簧测力计的示数。然后在弹簧测力计上和相应的刻度线处分别标上水和煤油的密度值。取,水的密度,煤油的密度
(1) 画出合金块浸没在水中时的受力示意图。
(2) 求合金块受到的重力。
(3) 求改装后的弹簧测力计上刻度线对应的液体密度值。
【答案】
(1) 解:合金块的受力示意图如图所示。
(2) 合金块受到的重力为,体积为
合金块浸没在水中静止时,,根据阿基米德原理,有;
合金块浸没在煤油中静止时,,根据阿基米德原理,有;
将、、、代入,解得:。
(3) 合金块浸没在密度为的液体中静止时,
,
根据阿基米德原理,有;
将、代入,解得:。
因此,改装后的弹簧测力计上刻度线对应的液体密度值为。
第9讲 功 功率
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真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 判断力对物体是否做功
1.[北京真题组合]下列有关力做功的说法正确的是[多选]( )
A. 把水桶从地面上提起,人对水桶的拉力没做功
B. 推着购物车沿水平路面前进,推车的力做了功
C. 茶杯静止在水面桌面上,茶杯的重力做了功
D. 挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力不做功
E. 足球在空中飞行时,脚对足球的踢力做了功
F. 关闭汽车发动机,汽车仍向前滑行,是惯性对它做了功
【答案】BD
2.[2019北京]如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
【答案】D
命题点 2 功、功率的理解和计算
3.水平运动如图所示,小明用的水平拉力拉着重的物体,内在地面上向左匀速移动了,下列说法正确的是[多选]( )
A. 拉力做的功为 B. 重力做的功为
C. 拉力做功的功率是 D. 重力做功的功率是
【答案】AC
4.水平运动-改变运动状态将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以的速度向右匀速运动,在同一水平面上,物体A受到水平拉力作用时,以的速度向右匀速运动,两次移动的距离相同,则两次拉力做的功______,两次拉力做功的功率____。(均选填“ ”“ ”或“”)
【答案】;
5.竖直运动起重机把一个质量为的工件在内竖直向上匀速提升了,取,对于此过程,下列说法正确的是( )
A. 该工件被提升的速度是
B. 起重机对工件竖直向上的拉力为
C. 起重机对工件竖直向上的拉力所做的功为
D. 起重机对工件竖直向上的拉力的功率为
【答案】C
6.[2023西城二模]连接体多过程运动图中的物体A重,物体B重。用轻绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,物体A恰能以速度沿着水平桌面向右做匀速直线运动,在物体A运动了一段距离的过程中,所用时间为,轻绳的拉力做的功为,功率为;若对物体A施以水平向左的拉力,使其恰能以速度沿着水平桌面向左做匀速直线运动,在物体A运动了一段距离的过程中,所用时间为,做的功为,功率为。不计定滑轮处摩擦,已知,则下列判断正确的是[多选]( )
第6题图
A. B.
C. D.
【答案】BCD
7.[2023昌平期中改编]结合图像分析如图甲所示,货物A在吊车钢索的拉力作用下,沿竖直方向向上做匀速直线运动;如图乙所示,货物B在吊车钢索的拉力作用下,沿竖直方向向上做匀速直线运动。货物A和B的质量相等(不计阻力和钢索重力),在计时过程中,拉动货物A、B的吊车所做的功与时间的关系图像如图丙所示。下列说法中正确的是( )
第7题图
A. 货物A运动的速度与货物B运动速度相等
B. 拉力与拉力的大小相等
C. 拉力做的功与拉力做的功相等
D. 拉力做功的功率与拉力做功的功率相等
【答案】B
第10讲 机械能
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重点实验 一题多练
实验 10 探究物体的动能跟哪些因素有关
实验要点 1.影响动能大小的因素:物体的质量和物体运动的速度。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。 2.该实验中,选择同一水平面进行实验,研究对象为斜面上的小球。
如图所示,小明用、两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量,让小球从同一斜面由静止释放,撞击水平面上的木块。
1.该实验中物体的动能指____(选填“小球”或“木块”)的动能,通过观察____________________________判断小球的动能大小,此处用到的物理方法是________。下列实验中也运用了这种研究方法的是______(选填选项前的字母)。
A.人们用标有箭头的几何线段来描述光的传播路径和方向
B.探究物体吸热本领时,用加热时间的长短表示物体吸收热量的多少
C.探究液体蒸发快慢与液体温度的关系时,需控制液体表面积和液体表面附近空气流速相同
2.对比图甲和图丙是为了探究动能大小与____的关系。
3.在图甲、乙所示的两次实验中木块移动时受到的摩擦力第一次为,第二次为,则____(选填“大于”“小于”或“等于”)。
4.若水平面绝对光滑,本实验将____(选填“能”或“不能”)达到探究目的。理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。
5.为了研究汽车的超载问题,实验中应选择______两图进行比较,得到的结论是____一定时,____越大,____越大,安全隐患越大。
6.小明选择如图丁所示装置探究“物体动能大小与速度大小是否有关”时,将木板固定在水平面上,选用质量____的小球从____高度由静止释放(前两空均选填“相同”或“不同”)。该实验中小球的动能由__________转化而来。
丁
【答案】1.小球;水平面上木块移动的距离;转换法;B
2.速度
3.等于
4.不能;若水平面绝对光滑,则木块被撞击后不受摩擦力作用,将做匀速直线运动,无法比较木块在木板上移动的距离
5.甲、乙;速度;质量;动能
6.相同;不同;重力势能
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 机械能内部的能量转化——机械能守恒
1.竖直上抛模型[2021北京]在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A. 排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
【答案】D
2.自由下落模型比赛中,被运动员垫起的排球从空中最高点竖直加速下落,经过点、点和点,如图所示,若、两点间的距离等于、两点间的距离,下列说法正确的是( )
A. 排球在点的动能大于点的动能
B. 排球在点的重力势能小于点的重力势能
C. 排球所受的重力在段做的功等于在段做的功
D. 排球所受的重力在段做功的功率大于在段做功的功率
【答案】C
3.斜抛模型[2023海淀二模]如图所示为小明在练习投篮时,篮球离手后在空中运动的情境,篮球运动过程中先后通过曲线上的、、三点,最后落到地面。下列说法正确的是[多选]( )
A. 篮球由运动到的过程中,手对篮球的推力做功
B. 篮球由运动到的过程中,篮球的动能减小
C. 篮球由运动到的过程中,篮球的机械能增大
D. 篮球由落到地面的过程中,篮球的重力势能减小
【答案】BD
命题点 2 机械能和其他能量间的转化
4.[2020北京]如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是[多选]( )
A. 过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加
B. 过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用
C. 过山车从低处上升的过程中,重力势能增加
D. 过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能
【答案】AC
5.[2019北京]如图所示,小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程,下列说法中正确的是[多选]( )
第5题图
A. 小朋友不具有惯性 B. 小朋友的运动状态不变
C. 小朋友的动能增加 D. 小朋友的重力势能减少
【答案】CD
6.[2022北京]如图是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
第6题图
A. 返回舱的动能不变 B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变 D. 返回舱所受重力不做功
【答案】A
7.[2021北京]如图所示,质量一定的木块放在同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力作用下从点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达点时,撤去拉力,木块持续滑动,运动得越来越慢,最后停在点。下列说法中正确的是[多选]( )
第7题图
A. 木块在段所受的摩擦力等于在段所受的摩擦力
B. 木块在段运动得越来越慢,是由于木块所受的摩擦力越来越大
C. 木块在段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D. 木块在段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
【答案】AC
8.蹦极模型蹦极者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,落到最低点,又在弹力绳的作用下弹起,考虑空气阻力的作用,关于蹦极过程,下列说法正确的是( )
A. 从跳台下落到最低点,弹力绳的弹性势能一直增大
B. 从跳台下落到最低点,人减少的重力势能全部转化为动能,人的机械能守恒
C. 人在最低点时,弹力绳弹性势能最大
D. 从跳台下落到最低点,人的重力始终大于弹力绳对人的拉力
【答案】C
9.滚摆模型如图所示,滚摆从最高点由静止开始释放,运动到最低点后再次向上运动,发现滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中,下列说法中正确的是[多选]( )
第9题图
A. 滚摆的重力势能越来越小 B. 滚摆的动能转化为重力势能
C. 滚摆的机械能不变 D. 重力对滚摆做功越来越快
【答案】AD
第11讲 简单机械——杠杆
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重点实验 一题多练
实验 11 探究杠杆平衡的条件
小力在探究杠杆平衡条件时,使用的所有钩码质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
基础设问 提出问题,进行实验
1.如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__(选填“左”或“右”)端调节。
2.实验过程中需要调节杠杆在____位置平衡,目的是便于测量____。
3.支点选在匀质杠杆的中点是为了消除杠杆____对平衡的影响。
能力设问 分析数据,得出结论
4.小力用如图甲所示的装置进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是____________________________________。
实验次数 动力/ 动力臂/ 阻力/ 阻力臂/
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 3.0 0.1 2.0 0.15
5.如图乙所示,在杠杆点悬挂了2个钩码,若每个钩码重,为使杠杆水平,在杠杆点用弹簧测力计竖直上提,则弹簧测力计的示数为______。
6.解释说明类问题如图乙所示,保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉,杠杆水平平衡,则弹簧测力计示数____(选填“变大”“不变”或“变小”),并说明理由:
________________________________________________________________________________________________________。
7.解释说明类问题如图乙所示,竖直上提和斜向上拉弹簧测力计都可用来探究杠杆的平衡条件,你认为如何拉动弹簧测力计更好?__________,理由是________________。
拓展设问 创新装置,评估交流
8.如图丙所示,小力实验时在一水平平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡。他用刻度尺测出和,则____(选填“ ”“ ”或“”)。
【答案】1.右
2.水平;力臂
3.自重
4.动力×动力臂阻力×阻力臂
5.4
6.变大;动力臂变小,因阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力将变大,弹簧测力计示数变大
7.竖直上提;便于测量力臂
8.
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 杠杆及其五要素
1.杠杆五要素如图所示,是以点为支点的杠杆,是作用在杠杆端的力。图中线段与力的作用线在一条直线上,且、。线段________(选填“”或“”)表示力的力臂。
【答案】
命题点 2 杠杆类型的判断
2.[北京真题组合]下列所示工具中,属于费力杠杆的是[多选]( )
A. 园艺剪
B. 筷子
C. 瓶盖起子
D. 核桃夹
E. 羊角锤
F. 撬棒
G. 钳子
H. 钓鱼竿
I. 压水机
【答案】BH
3.[2024北京]如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A. 增大动力臂,能够省力 B. 增大阻力臂,方便使用
C. 减小动力臂,方便使用 D. 减小阻力臂,能够省力
【答案】D
命题点 3 探究杠杆平衡条件
4.动态平衡问题古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以为支点的杠杆,如图所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用表示绳子对吊桥的拉力的力臂,则关于此过程中的变化以及乘积的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 始终在增加,始终在增加
B. 始终在增加,始终在减小
C. 先增加后减小,始终在减小
D. 先减小后增加,先减小后增加
【答案】C
5.设计实验实验桌上有满足实验要求的器材:调好的弹簧测力计一个,重力为的钩码两个,带支架的杠杆一个。杠杆上相邻刻度间距离均为,刻度线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔,可用来挂钩码或弹簧测力计,如图所示。请利用上述实验器材,设计一个实验证明:杠杆在水平位置平中小学教育资源及组卷应用平台
2025北京版物理中考专题
第一模块 力学
第1讲 时间和长度 机械运动
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重点实验 一题多练
实验 1 测量物体运动速度
实验小组的同学们在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,小车从斜面顶端由静止下滑,当小车到达、、三处时电子表示数如图所示,电子表的显示数字分别表示“小时:分:秒”。
基础设问发现问题,分析实验
1.该实验的实验原理:__________。
2.实验器材:实验中所用的测量工具是________和________。
3.实验中为了计时方便,应使斜面倾角__(选填“小”或“大”)一些,使小车从斜面顶端运动到底端的时间长些。
能力设问得出结论,作出解释
4.小车全程的平均速度是 ____。若正好是全部路程的一半,小车通过上半程的平均速度与小车通过下半程的平均速度相比,____(选填“大于”“小于”或“等于”);请简要写出你的分析过程:________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5.实验前必须学会熟练使用电子表,如果小车过了点才开始计时,则会使所测段的平均速度偏 __(选填“大”或“小”)。
6.实验中,对于如何获取下半程的平均速度,下列方法最好的是______。
A.小车从点由静止释放,测出小车从点到点所用的时间与路程,计算得到
B.小车从点由静止释放,经过点开始计时,到达点后停止计时,测出所用时间,再测量路程,计算得到
C.不测量,利用已有数据求得,,再计算得到
拓展设问创新装置,交流反思
7.小组的成员分别画出了小车从点运动到点的图像。其中与实际相符的是______。
A.B. C. D.
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 参照物和机械运动
1.[2024北京]图中所示为我国某型号的火箭发射时上升的情境。关于该发射过程,下列说法正确的是( )
A.以发射塔为参照物,火箭是静止的
B.以火箭为参照物,发射塔是静止的
C.以地面为参照物,火箭是运动的
D.以地面为参照物,发射塔是运动的
命题点 2 长度和时间的测量
2.[2023平谷一模改编]下列描述符合事实的是( )
A.中学生跑所用时间为
B.中学生体育课用的实心球直径约为
C.一名中学生的身高约为
D.中学生正常呼吸一次所用的时间约为
3.关于错误和误差,下列说法中正确的是( )
A.错误是不可避免的
B.多次测量取平均值可以减小误差
C.误差是由不规范的操作造成的
D.错误是由测量工具不精密造成的
命题点 3 速度
4.图像问题小力对小孩滑滑梯进行了研究:从小孩下滑一段距离后开始计时,分别记录了小明和小红两个小孩下滑到不同位置的距离和所用时间,并根据记录的数据画出两个小孩通过的路程随时间变化的图像,发现图线为一条过原点的直线,如图所示。对于两个小孩的这段下滑过程,下列说法中不正确的是( )
A.小明和小红都在做变速运动
B.小明的速度大于小红的速度
C.第8秒时,小明的速度为
D.小红通过的路程与所用时间成正比
5.[2024北京]如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由位置下落到位置,、之间的距离为__,所用的时间为,依据公式________可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为____。
第2讲 质量和密度
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重点实验 一题多练
实验 2 测量固体密度
实验要点
1.实验原理:。
2.固体体积的测量方法:①形状不规则的固体:排水法;②漂浮的固体:坠沉法或针压法;③较大固体:溢水法;④形状规则的固体:用刻度尺测量各边长度。
小京想知道一块石头的密度,于是和同学们在实验室进行了测量。
基础设问发现问题,分析实验
1.把托盘天平放在水平台上,游码拨到零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置,为使横梁在水平位置平衡,则需要将平衡螺母向____端调节。
2.把细线拴在石头上,先用量筒测出了石头的体积,如图丙所示,则石头的体积为____。
3.再把石头取出,用调好的天平测量石头的质量,如图乙所示,则石头的质量为____。
4.计算出石头的密度为________________,小京测得的石头密度偏__(选填“大”或“小”)。
能力设问得出结论,作出解释
5.在测量石头的密度时,另一位同学将石头放在了右盘,砝码放在了左盘,天平平衡时,他测得的石头的质量比真实质量偏__(选填“大”或“小”)。
拓展设问创新装置,交流反思
6.由于石头体积偏大,于是小明选择图丁所示装置测量该石头的密度,补充实验步骤并推导石头密度。
丁
①用天平测量出石头的质量;
②________________________________________________________;
③用量筒测出溢出水的体积;
④推导出石头密度的表达式:__________。
实验 3 测量液体密度
[2020北京改编]测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
1.用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为____。
2.将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图乙所示,量筒中液体的体积为__。
3.用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为。
4.计算出液体的密度为____。
能力设问得出结论,作出解释
5.若将全部液体都倒入量筒,直接测量液体的总体积,会产生如下误差(以下所有空均选填“大”或“小”)。
(1) 先测质量,再测体积,烧杯上会沾有液体,使所测体积偏__,所测密度偏__。
(2) 先测体积,再测质量,量筒上会沾有液体,使所测质量偏__,所测密度偏__。
拓展设问创新装置,交流反思
6.小明在做实验时,不小心将量筒摔坏了,于是他找来两个完全相同的烧杯和适量的水,只用天平也测出了液体的密度。小明的实验方法如下,请把实验步骤补充完整。(已知水的密度为)
①用调好的天平测出空烧杯的质量为;
②用一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为;
③______________________________________________________________的总质量为;
④请写出液体密度的表达式:____________________________。(用步骤中所给的物理量符号及表示)
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 质量、密度的理解
1.[北京真题组合]以下质量估测,与实际情况相近的是[多选]( )
A.一个鸡蛋的质量约
B.一块橡皮的质量约
C.一般中学生的质量约
D.一支普通铅笔的质量约
E.一名新生儿的质量约
F.一瓶矿泉水的质量约
G.一枚乒乓球的质量约
H.一般智能手机的质量约
2.[2023丰台一模]如图所示为探究甲、乙两种物质质量跟体积的关系时作出的图像,以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.甲物质的质量跟体积的比值是
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大
D.甲物质的质量跟体积的比值大于水的密度
解题技巧
如何研究 图像?
(1)做等体积线,质量大的密度大。
(2)做等质量线,体积大的密度小。
3.依据表格中的数据判断,下列四个选项中说法正确的是( )
物质 密度/
水
铝
冰
A.铝块被去掉一半,剩余铝的密度变小
B.一定质量的水结成冰后体积变小
C.水的密度表示水的质量是
D.质量相等的冰和铝,铝的体积是冰的3倍
4.[2019北京]某同学要测量一卷粗细均匀的铜线的长度,已知铜线的横截面积,铜的密度。他的主要实验步骤如下:
①用天平测出这卷铜线的质量。
②计算出这卷铜线的长度。
请完成下列问题:
(1) 画出本次实验数据的记录表格。
(2) 测量铜线的质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示。则该卷铜线的质量____,铜线的长度______。
命题点 2 测量固体、液体的密度
5.[2023北京]小强用天平和量筒测量土豆的密度,由于土豆太大,不能放入量筒中,他将土豆切下来一小块进行实验。
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,将平衡螺母向__端移动,使横梁水平平衡。
(2)将土豆放在天平的左盘,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时,横梁再次水平平衡,土豆的质量为____。
(3)用量筒测出土豆的体积为。
(4)该土豆的密度为____。
6.[2022北京]小京测量金属块的密度时,先将金属块放在调节好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量为__。再将金属块用细线系好放进盛有水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为__。该金属块的密度为____。
甲 乙
第3讲 力 重力 弹力 摩擦力
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重点实验 一题多练
实验 4 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示。
基础设问 发现问题,分析实验
1.该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做__________运动;根据__________原理可知,在水平方向上滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
2.小明想探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关,在这个探究问题中,自变量是____________________,因变量是__________________,控制变量是____________________,所以应选择______两图所示的实验。
能力设问 得出结论,作出解释
3.比较图乙、丙所示的两个实验,可得到的结论是____________________________________________________________________________。在探究实验中,小明同学应用的研究物理问题的方法是______。
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
4.下列现象中,运用到第3题的结论的是______。
A.压路机的碾子质量很大
B.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠铁链
C.骑自行车刹车时,用力捏闸
D.移动很重的木块时,在地面上铺滚木
5.小明做图甲所示实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图丁所示,木块的速度随时间变化的图像如图戊所示,则木块在第时的摩擦力为______。
6.请画出“探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关”的实验数据记录表格。
拓展设问 创新装置,交流反思
7.如图乙所示,测出木块受到的滑动摩擦力大小为,将木块竖着切去一部分,继续用弹簧测力计水平拉动剩余木块在毛巾面做匀速直线运动,测出此时剩余木块受到的滑动摩擦力大小为,发现,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关。你认为小明的结论是否正确?____。请说明理由: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
8.如图己所示,拉动物体做匀速直线运动时滑动摩擦力大小是否等于拉力大小,请说明原因:____________________________________________________________________________________________________________________________。
9.小明在探究后反思:操作中不能保证匀速拉动木块,所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后,将实验装置改成如图庚所示,请解释这样做的优点是__________________________。
10.交流评估时,小芳按照小明改进后的方法拉动木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,可能的原因是______。
A.木板的长度太长了 B.木板的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大 D.木块与木板的接触面积太大
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 力 重力 弹力
1.[2022北京节选]如图所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境,此时他所受重力的方向是沿图中________向下的方向。(选填“”“”或“”。其中,垂直于滑雪板,沿竖直方向,平行于滑雪板。)
2.[2023通州一模改编]下列有关力的实例,分析正确的有[多选]( )
A.甲图中,用脚将球踢出,球的运动状态发生了改变
B.乙图中,脱离地面的飞鸟,不再受到重力
C.丙图中,把鸡蛋在碗沿敲破,碗对鸡蛋有力的作用,鸡蛋对碗没有力的作用
D.丁图中,中国空间站绕着地球运动,空间站一定受到了力的作用
3.[北京真题组合]读出下列弹簧测力计示数。
(1) __________; (2) ____________; (3) ____________。
命题点 2 摩擦力
4.[2023北京]如图所示的实例中为了减小摩擦的是( )
A.轮滑鞋装有滚轮 B.运动鞋底有凹凸的花纹
C.脚蹬面做得凹凸不平 D.守门员戴着防滑手套
5.[2024北京]下列关于自行车的实例,为了减小摩擦的是( )
A.车把上套了有花纹的橡胶套
B.遇到紧急情况时用力捏刹车闸
C.自行车轮胎上刻有花纹
D.车轮的轴承中装有滚珠
6.[2023人大附模拟]如图所示,在水平力的作用下,物体A紧贴在竖直的墙上并处于静止状态。若改变的大小,则下列判断有可能正确的是( )
A.若适当增大,则物体与墙之间的摩擦力增大
B.若适当增大,则物体与墙之间的摩擦力减小
C.若适当减小,则物体与墙之间的摩擦力不变
D.若适当减小,则物体与墙之间的摩擦力增大
7.图像分析题木块放在粗糙程度相同的水平地面上,对木块施加水平拉力,如图甲所示;与时间的关系如图乙所示;木块的运动速度与时间的关系如图丙所示。以下说法正确的是[多选]( )
A.当时,木块受到的摩擦力是0
B.当在内,木块做加速直线运动,受到的摩擦力为
C.当在内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为
D.当在内,木块受到的摩擦力保持不变
8.[2024北京]在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1) 该同学用弹簧测力计水平拉动木块,应使木块沿水平桌面做____直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小。
(2) 甲、乙所示的两次实验探究的问题是:滑动摩擦力大小与__________是否有关。
第4讲 二力平衡 牛顿第一定律
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重点实验 一题多练
实验 5 探究二力平衡的条件
实验要点
1.二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一条直线上。
2.该实验中,选择比较光滑的水平面进行实验,研究对象选择轻质纸片或小车而不选择小木块,都是为了减小摩擦力造成的影响。
某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示,其中图甲使用硬纸片。
基础设问发现问题,分析现象
1.定滑轮的作用是改变__________。
2.图甲所示实验中,最容易判断二力是否平衡的方式是______。
A.测量硬纸片左右两端所挂钩码的质量是否相等
B.计算硬纸片左右两端所挂钩码的重力是否相等
C.观察硬纸片是否保持静止状态
D.观察硬纸片是否做匀速直线运动
3.解释说明问题图甲所示实验中,当左右两端同时挂1个钩码时,硬纸片静止,其左端受到的拉力与右端受到的拉力的方向____;当左端再挂上一个钩码时,硬纸片将做____(选填“匀速”或“变速”)运动,用物理学知识解释原因:____________________________________________________________________________________________________。
能力设问得出结论,作出解释
4.在图甲实验的基础上,用剪刀将硬纸片从中间剪断,断开的硬纸片向两边加速运动,说明不在同一物体上的两个力____(选填“能”或“不能”)平衡。
5.小红将硬纸片____(选填“翻转”或“旋转”)一定角度,松手后,硬纸片将无法在此位置平衡,这样操作的目的是探究二力平衡时,两个力应满足________________________的条件。
拓展设问创新装置,交流反思
6.如果将硬纸片换成弹簧测力计,左右两端各挂1个重的钩码,则弹簧测力计的示数为______。
7.全国视野小明在探究二力平衡的条件时,选择了不同的实验装置,如图乙、丙所示,其中图__实验装置更合理。理由是________________________________________。
实验 6 探究阻力对物体运动的影响
实验要点
1.该实验结论是在实验的基础上通过进一步推理得出的,而非通过实验现象直接得出。
2.转换法的应用:实验中“阻力对物体运动的影响”转换为小车在水平面上滑行的距离。
3.科学推理法的应用:水平面粗糙程度越低,小车所受阻力越小,小车运动的距离越远。由此推理出,若接触面光滑,则小车运动时不受阻力,小车会永远运动下去。
在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,小曲同学采用了如图所示装置。让小车自同一斜面上某一个固定位置由静止开始自由滑下来,分别观察小车从斜面上同一位置滑下后,在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,同时用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。
基础设问发现问题,分析实验
1.让小车从同一斜面上同一位置由静止下滑的目的是让小车到达斜面底端时具有相同的____。
2.在水平桌面上铺粗糙程度不同的材料的目的:改变小车运动时________________。
3.比较小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,得出结论:相同速度时,小车所受阻力越小,运动的距离____。
4.小车运动到斜面底端仍继续运动的原因:小车具有____。
能力设问得出结论,作出解释
5.通过________________________________反映阻力对小车运动的影响,这种实验方法叫________。
6.实验中,发现小车直接冲出棉布末端,在仅有目前已搭建好的实验器材的基础上,他可采取____________________的方法重新完成整个实验探究过程。
7.如果水平面是光滑的,那么从斜面上滑下来的小车将会在水平面上__________________。
拓展设问创新装置,交流反思
8.在此实验基础上通过推理可知:______(选填字母)是正确的。
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
9.上述结论是小曲在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的,下列得出结论的过程与该实验相同的是______(选填字母)。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.用小磁针探究磁体周围的磁场
C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
10.如图所示装置中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,还可以探究小车的[多选]__(选填字母)。
A.重力势能与质量的关系 B.重力势能与高度的关系
C.动能与质量的关系 D.动能与速度的关系
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 同一直线上的二力合成
1.科技创新在中国科技馆“探索与发现A厅”,有一个有趣的磁悬浮灯泡,如图所示。在磁悬浮灯泡的内部装有一块永磁体,在灯泡上方的展柜中安装有永磁体和一个励磁线圈,给励磁线圈通电,在控制电路的调节下,永磁体和励磁线圈所产生的磁场能使灯泡静止悬浮在空中。关于灯泡受力情况,下列说法正确的是( )
A.灯泡静止悬浮在空中时,只受到重力作用
B.灯泡静止悬浮在空中时受到竖直向上的磁力
C.灯泡受到的磁力小于灯泡受到的重力
D.灯泡受到的磁力大于灯泡受到的重力
命题点 2 二力平衡
2.如图所示,水平桌面足够长,不计托盘和绳的质量以及滑轮与绳的摩擦,物体A重,托盘中物体B重,物体A刚好向右做匀速直线运动;然后用水平向左的力拉物体A使其向左沿直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体A向右匀速运动时,绳子对B的拉力小于B的重力
B.物体A向左加速运动时,它受到的滑动摩擦力大于
C.物体A向左匀速运动时,它受到的拉力等于
D.物体A向左加速运动时,绳子对托盘的拉力等于
命题点 3 运动与力的关系
3.[2023北京改编]如图,小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.小京对车的水平推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.若小京撤去对车的水平推力,车的运动状态将会发生改变
D.若小京撤去对车的水平推力,车不再受任何力
4.[2021北京改编]在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C.排球上升得越来越慢,是因为受到重力和阻力的作用
D.排球在脱离胳膊后上升到最高点时,速度为零,合力为零
5.力与运动的图像问题小南用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子,推力大小以及箱子的运动速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示,则( )
A.内,箱子受到的摩擦力保持不变
B.内,箱子受到的摩擦力为
C.内,箱子所受合力为
D.后小南改用水平向左的拉力拉箱子,直到箱子静止,此过程箱子所受合力为
命题点 4 平衡力和相互作用力
6.[RJ八下P10图片改编]如图所示,利用弹簧测力计测量钩码所受的重力,当钩码静止时,下列说法正确的是( )
A.手对弹簧测力计的拉力等于钩码所受的重力
B.弹簧测力计对钩码的拉力就是钩码所受的重力
C.弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是一对平衡力
D.弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是一对相互作用力
7.[2023海淀三模]如图甲所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上,电子秤显示的示数为,再把电子秤倾斜放置,如图乙,电子秤显示的示数为。下列说法中正确的是( )
A.两图中,电子秤显示的示数与大小相等
B.甲图中,苹果所受重力就是苹果对电子秤的压力
C.乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
D.乙图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
8.[RJ八下P24实验改编]如图所示,水平地面上放着一个长方体木块,木块上面放着一个砝码,木块和砝码均处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.砝码对木块的压力和木块对地面的压力大小相等
B.木块对地面的压力与地面对木块的支持力是一对相互作用力
C.砝码对地面的作用力大小等于砝码受到的重力
D.木块受到砝码的压力与木块受到地面的支持力是一对平衡力
命题点 5 牛顿第一定律 惯性
9.[2024北京]某同学玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来,下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车没有做功
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们受到惯性的作用
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
10.[2022北京]如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶具有惯性
C.掷出后的冰壶继续运动时,冰壶受到手的推力
D.冰壶运动越来越慢的过程中,冰壶的运动状态不变
微专题1 受力分析专题(一)
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 平衡态受力分析
通过受力分析求压力一物体A放在水平地面上,物体A重20牛,求物体A对地面的压力为多少牛。
2.多状态,合力不变如图所示,用弹簧测力计向上拉物体A,当物体A静止时,弹簧测力计对物体A的拉力为,物体A对地面的压力为。当物体A匀速上升时,弹簧测力计示数为。已知物体A受到的重力为。则下列分析中正确的是( )
A.拉力等于
B.压力与重力的大小相等
C.拉力等于物体对地面的压力
D.拉力与物体的重力是一对平衡力
3.状态不变,受力改变2021年12月9日,在“天宫课堂”第一课中,航天员王亚平展示了一个“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验,用吸管把乒乓球压入水中,取出吸管后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。请你结合所学知识,判断下列说法中正确的是[多选]( )
A.图甲实验中,水对乒乓球的压力的合力几乎为零
B.图甲实验中,乒乓球所受重力可以忽略,因此它不具有惯性
C.图乙实验中,水中上浮的乒乓球所受水的浮力大于它的惯性
D.图乙实验中,漂浮的乒乓球所受水向上的压力大小等于它所受的重力
4.水平方向受多个力如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上,在水平方向受到力和力的作用,木块恰好处于静止状态,其中,,则木块所受的摩擦力为______。
5.连接体一段质量可以忽略的细线一端连接着放在水平桌上的物块A,另一端通过定滑轮连接着物块B,整个装置处于静止状态,如图所示。已知细线对A的拉力方向跟水平桌面平行,不计滑轮处的一切摩擦,物块A重,物块B重。下列判断中正确的是( )
A.桌面对A的摩擦力等于
B.桌面对A的摩擦力等于
C.细线对A的拉力和对B的拉力是一对平衡力
D.细线对A的拉力和对B的拉力是一对相互作用力
类型 2 非平衡态受力分析
6.多状态你留意过如图所示的八年级物理课本的封面吗 在蔚蓝色的天空中点缀着几只巨大的色彩斑斓的热气球,热气球通过调节自身受力情况来实现运动状态的改变。在某次热气球从地面升空的过程中,它先后经历了加速上升、匀速上升、减速上升的阶段,最后可以悬停在空中。请你任选其中的三种运动状态,分析其对应的受力情况。(画出受力示意图辅助说明)
7.根据受力分析运动状态把一个重为的苹果竖直向上抛出,苹果在上升和下降过程中都受到空气阻力作用,若阻力为且大小不变,关于苹果的受力和运动情况,下列说法正确的是( )
A.苹果竖直向上运动的过程中,它所受合力的方向是竖直向上的
B.苹果竖直向上运动的过程中,合力大小为
C.苹果到达最高点时速度为零,此时苹果处于平衡状态
D.苹果竖直下落时,合力方向为竖直向下,合力大小为
8.根据运动状态分析受力将甲物体放在水平桌面上匀速向右推动时,所用水平推力为,物体受到桌面的滑动摩擦力为。现将物体甲叠放在物体乙上,如图所示,用水平拉力使物体乙向右运动的过程中,物体甲被左边墙上固定的细绳拉住且保持静止,地面对物体乙的滑动摩擦力为,物体乙对物体甲的滑动摩擦力为,细绳对物体甲的水平拉力为。下列判断正确的是( )
A.当乙匀速直线运动时,
B.当乙匀速直线运动时,
C.当乙加速直线运动时,
D.当乙加速直线运动时,
第5讲 压力 压强
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重点实验 一题多练
实验 7 探究影响压力作用效果的因素
在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
基础设问 发现问题,分析实验
1.实验中通过观察__________________来比较压力的作用效果。
2.进行甲、乙两图的实验对比时,乙图中在桌面上放一个砝码的目的是改变__________。根据实验现象可得结论是__________________________________________________________。
3.进行乙、丙两图实验对比时,将丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码的目的是________________________________。
能力设问 得出结论,作出解释
4.根据乙、丙两图现象可得出结论:____相同时,________________,压力的作用效果越不明显。
5.下列事例中,直接应用4中结论的是______(选填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过
拓展设问创新装置,交流反思
6.本实验的科学探究方法是__________法和____法。
7.此实验中____(选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵,原因是______________________________________________________。
8.小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如丁图所示的实验。通过实验现象,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点____(选填“正确”或“错误”),并说明理由:__________________________。
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 增大和减小压强实例
1.[2021北京]如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽 D.图钉帽的面积做得较大
命题点 2 压力、压强的概念和大小比较
2.[2020北京]如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重,桌面面积为;物体乙重,下表面的面积为。下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B.乙对甲的压力就是乙受到的重力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
3.[2023朝阳一模]骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍,这为它在沙漠行走提供了有利条件。如图所示,站立在水平地面上的骆驼和马,下列说法正确的是( )
A.骆驼对地面的压力就是它受到的重力
B.马对地面的压力小于它受到的重力
C.骆驼对地面的压强小于马对地面的压强
D.骆驼对地面的压力的作用效果大于马对地面的压力的作用效果
4.[2024北京]如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
命题点 4 运用压强公式进行计算
5.[2024北京]近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为。 忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,取,求:
(1) 该东北虎一只脚印的面积。
(2) 该东北虎的质量。
6.某科技小组通过实验研究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。如图1所示,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个系有细线的边长为的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,再用数字测力计竖直向上拉合金块,他们根据实验数据绘制了随变化的图像,如图2所示。
图 1
图 2
(1) 画出合金块的受力示意图;
(2) 计算合金块受到的重力;
(3) 当时,计算合金块对电子秤的压强。
第6讲 液体压强
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重点实验 一题多练
实验 8 探究液体压强与哪些因素有关
实验 要点 1.微小压强计工作原理:形管一侧与带探头的软管相连,另一侧不能密封,当探头处的橡皮膜受压强作用时,形管两侧液面会产生高度差。橡皮膜受到的压强越大,形管左右两侧液面的高度差越大。 2.实验方法:控制变量法 探究液体压强与液体深度的关系:自变量是①__________,改变方式为②__________________________________________; 因变量是③__________,测量方法为④____________________________________。 探究液体压强与液体密度的关系:自变量是⑤__________,改变方式为⑥________________; 因变量是⑦__________,测量方法为⑧____________________________________。
水平桌面上有满足实验要求的微小压强计,A、B、C三个烧杯中分别装有水、浓盐水和酒精,它们的液面相平。小阳利用上述器材探究液体压强与深度以及液体密度是否有关。
基础设问 发现问题,分析实验
1.实验中使用的压强计探头上的橡皮膜要__(选填“薄”或“厚”)一些。
2.实验中液体内部压强大小是通过______________________________来反映的。
3.实验前,要通过调试,使压强计形管两侧的液面____。若一开始,形管左侧液面低于右侧,则应______(选填选项前的字母)。
A.将形管中水倒出 B.往形管中加水
C.取下软管重新安装 D.按压探头的橡皮膜
能力设问 得出结论,作出解释
4.小阳将已调好的微小压强计的探头浸没到A烧杯的水中某一深度保持不变,如图甲所示,改变探头方向,发现微小压强计形管两侧的液面高度差不变,根据此现象可以得到的结论是___________________________________________________________________。
5.接下来小阳改变微小压强计的探头浸没在水中的深度,如图乙所示,根据图甲、乙所示的实验现象可以得到的结论是__________________________________________________。
6.小阳继续进行探究,他将已调好的微小压强计的探头分别浸没到装有浓盐水和酒精的B、C两个烧杯中,当微小压强计的探头放入两液体中不同深度时,实验现象如图丙、丁所示。已知浓盐水的密度大于酒精的密度,根据图丙、丁所示的实验现象可以得到的结论是____________________________________________,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
拓展设问 创新装置,交流反思
7.实验中使用的压强计________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
8.实验前小阳同学用手指无论是重压还是轻压探头的橡皮膜时,发现形管两侧液面均没有高度差。请你帮他判断出现这一现象的原因可能是[多选]__。
A.形管和软管连接处漏气
B.探头处的橡皮膜漏气
C.形管的右侧与大气相通
9.同组的小亮做了如图戊所示的实验来探究液体内部压强的大小跟液体高度是否有关。控制探头浸没在液体中的深度为不变,液体均为密度为的水,改变探头在液体中所处的高度分别为和,发现形管两侧液面高度差都相同,可得出的结论为________________________________________。
10.实验结束后,小阳自制了一个简易压强计,如图己所示,他想探究液体压强大小与深度的关系,将该压强计浸入水中,橡皮膜将____(选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细管中液柱会____(选填“上升”或“下降”)。
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 连通器
1.[北京真题组合]下列各事例中,利用连通器原理的是[多选]( )
A.水壶 B.锅炉水位计
C.船闸 D.活塞式抽水机
E.吸盘 F.地漏存水杯
G.U形“排水管” H.自制气压计
命题点 2 影响液体压强的因素
2.[RJ八下P38课后习题改编]如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,橡皮膜的形变情况是( )
A.第一次向外凸起,第二次向内凹陷
B.第一次向内凹陷,第二次向外凸起
C.两次都向外凸起,第一次凸起程度更大
D.两次都向内凹陷,第二次凹陷程度更大
3.[2023北京]小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关,进行了如甲、乙、丙图所示的实验。
(1) 实验中液体内部的压强是通过微小压强计______________________________反映。
(2) 甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与__________有关;乙、丙两图所示的实验说明液体内部的压强与__________有关。
4.[2020北京]如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向__侧凸起;产生这种现象的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
命题点 3 液体对容器底、容器对支持面的压力和压强
5.质量相等的不同液体[2021北京]甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直,乙试管倾斜,静止时,两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲、乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.体积相等的不同液体[2022北京]如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。液体内、两点到容器底部的距离相等,其压强分别为、。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
7.质量相同的不同液体,容器相同[2019北京]两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和;甲容器对桌面的压强和压力分别为和,乙容器对桌面的压强和压力分别为和。已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A., B.,
C., D.,
8.[2023海淀一模]质量相同的同种液体,容器不同如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两个等质量的薄壁圆柱形容器中装有等质量的水,甲容器的底面积大于乙容器的底面积。甲容器底受到水产生的压强为,甲容器对桌面的压力为,乙容器底受到水产生的压强为,乙容器对桌面的压力为。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
9.体积相同的同种液体,容器不同[2024海淀一模]如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个薄壁容器,两容器的质量、高度和容积均相等,甲容器的底面积小于乙容器的底面积。分别向两容器中装入等体积的水后(图中未画出),下列判断正确的是[多选]( )
A.两容器对桌面的压力大小一定相等
B.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
C.乙容器中,水对容器底的压力大于水受到的重力
D.水对甲容器底的压强一定大于水对乙容器底的压强
10.[2023丰台一模]1648年,法国科学家帕斯卡做了一个著名的实验,如图所示。在一个密闭的木桶内装满水,从桶盖上面插进一根细长的管子。他在楼房的阳台上向细管中倒水。结果只用了几杯水,就把桶撑裂了。取,下列说法正确的是( )
第10题图
A.木桶被撑裂是由于桶内水的重力增大造成的
B.细管的横截面积较小,倒入几杯水后水的深度变化很大,水对桶压强增大很多
C.桶底受到的水的压力等于桶和细管内水的重力之和
D.桶高,当细管内水深时,水对桶底的压强是
11.[2023西城二模]如图所示的平底水桶底面积为,质量为。桶内装有深的水,放在水平地面上,水对桶底的压强比桶对地面的压强小。,取。求:
(1) 水对桶底的压强;
(2) 桶对地面的压力;
(3) 桶内水的质量。
第7讲 大气压强 流体压强与流速的关系
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真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 大气压强的理解和应用
1.[RJ八下P43课后习题改编]如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
A.瓶口太小,水不易流出
B.外界大气压强等于瓶内水的压强
C.外界大气压强等于瓶内空气的压强
D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
2.[2022平谷二模]在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶变扁,如图所示,关于铁桶变扁的原因,下列说法正确的是( )
A.冷水的压力使铁桶变扁 B.大气压使铁桶变扁
C.铁桶内空气膨胀使铁桶变扁 D.铁桶变扁与压力无关
3.科学探究小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A.瓶子悬空水不流出 B.水从侧孔喷出
C.用手弹开纸片,钢球落入瓶中 D.将瓶按入水中感到费力
4.[2023东城二模]如图所示的是某次测大气压强值的实验情境。在长约、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插入水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差,把玻璃管倾斜,竖直高度差不发生变化,实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气。已知:水银的密度为,取。
(1) 实验中若大气压强的值用表示,请证明的大小与水银柱产生的压强大小相等,并说明“玻璃管倾斜时,玻璃管内外水银面高度差不发生变化”的理由;
(2) 请你计算出这次测量所得的大气压强的值(保留2位小数);
(3) 实际的大气压强的值通常会随着一些因素的变化而改变,请列举出一个影响大气压强大小的因素。
命题点 2 流体压强与流速的关系
5.生活现象下列实例中,不能利用流体压强与流速关系解释的是[多选]( )
A.在火车进、出站台时,乘客必须站在安全线以外
B.用打气筒给篮球打气,将打气筒活塞往下压时感觉吃力
C.草原上的龙卷风能把地面上的物体“吸”起卷入空中
D.船高速航行过程中应避免两艘船靠近并排前进
E.点燃孔明灯里的燃料,孔明灯会飞向空中
F.用活塞式抽水机把井中的水抽上来
G.吸附在墙壁上的吸盘式挂钩能挂衣服
H.在纸条上方吹气,下垂的纸条向上飘起
6.[2023西城二模节选]小华使用的实验装置如图所示,一个三端开口的形玻璃管,将其下端插入适量的水中。小华用电吹风机从左端向玻璃管中吹风,风速为时,形管下端管内水面高度如图甲所示;改变风速为时,形管下端管内水面高度如图乙所示。此现象说明:风速____(选填“ ”“”或“ ”)。
第8讲 浮力 阿基米德原理 浮沉条件
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重点实验 一题多练
实验 9 探究浮力大小与哪些因素有关
1.小明想用弹簧测力计、物块、烧杯、盐和水探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图所示。已知请根据图示回答问题。
(1) 图乙中弹簧测力计示数变小,说明物体受__力,其大小为____。
(2) 由图丙、丁可知,浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水中的深度____(选填“有关”或“无关”)。
(3) 为了探究浮力大小与液体密度是否有关,应选择的装置是__________(填图中序号)。
(4) 根据图中数据可知,盐水的密度为________________;物体的密度为________________。
2.如图是探究浮力大小跟排开液体所受重力大小关系的实验过程示意图。
(1) 石块受到的重力________。
(2) 图丙中存在的错误是____________________。这会使测出的物体排开水的重力____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3) 改正错误后,进行实验。石块浸入溢水杯的过程中,石块受到的浮力____;溢水杯底部受到的水的压强____。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4) 图丁中石块所受浮力______________;石块排开液体受到的重力______________。(两空均用图中字母表示)
(5) 为了减小本实验的误差且操作方便,正确的操作顺序是____________(用图中文字排序)。
(6) 如果换用不同的液体或不同物体进行多次实验均满足关系式________________________,则说明浮力的大小跟排开液体所受重力的大小相等。
(7) 如换用密度小于水的木块来进行实验,能不能得出上述结论?__。
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 浮力
1.[2019北京]如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A.上、下表面受到水压力的合力大于受到的浮力
B.上、下表面受到水压力的合力大小等于受到的重力大小
C.上表面受到水的压力大于下表面受到水的压力
D.上表面受到水的压力和下表面受到水的压力是一对平衡力
2.改变设问如图所示,把一个边长为的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到的液体压力为,下表面受到的液体压力为,取,下列说法正确的是( )
A.正方体受到的浮力为
B.液体的密度为
C.正方体上表面所处的深度为
D.液体对物体下表面的压强为
命题点 2 阿基米德原理
3.如图所示,已调好的弹簧测力计下挂着重为的物体,物体的一半体积浸在水中时,弹簧测力计的示数为,已知水的密度,取,求:
(1) 物体一半体积浸在水中时受到的浮力大小;
(2) 物体的密度;
(3) 去掉弹簧测力计直接将物体放入烧杯中,物体此时处于什么状态?物体此时排开水的体积是多少?
4.热气球模型随着通信技术高速发展,人们选择生动的短视频实时发布共享也成了一种热潮。曾经在网络上有这样一则视频:将口罩和铝盒蜡烛绑在一起,做成一个“口罩热气球”,当点燃蜡烛后,“口罩热气球”将带着铝盒蜡烛一起升空,如图甲所示。一般成人口罩标准尺寸:,可估出“口罩热气球”的体积约为,如图乙所示。已知空气密度约为,口罩和铝盒蜡烛的总质量约为,取。求:
(1) “口罩热气球”在空气中所受浮力的大小;(保留两位小数)
(2) 请你用所学知识和上述数据,判断“口罩热气球”能否升空。请写出计算、推理过程和结论。
5.轮船模型[2020北京改编]排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为的轮船,装满货物在河水中航行。河水密度取,取。求:
(1) 装满货物时,轮船和货物受到的总重力。
(2) 轮船排开水的体积。
(3) 改变设问若船身吃水,则轮船底部受到的河水压强是多少。
6.[2022北京]小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的,他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1) 以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力并记录。
②在烧杯中装入适量的水,________________________________________,静止时记录弹簧测力计的示数,用刻度尺测量烧杯中水的深度并记录。
③________________________________________________________,静止时记录弹簧测力计的示数,用刻度尺测量烧杯中水的深度并记录。
④用公式________________计算金属块所受浮力、并记录。
(2) 由水的深度变化时,______(选填“”或“”),就可以证明这种观点是错误的。
命题点 3 浮沉条件
7.[2022北京]甲、乙、丙三个小球的质量和体积如表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
30 40 54
60 50 20
A. B.
C. D.
8.[2023石景山一模]小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中位置。关于此过程下列说法正确的是( )
A.“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B.“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C.“潜水艇”在位置受到的浮力小于在位置受到的浮力
D.“潜水艇”在位置受到的重力等于位置受到的重力
9.[2023北京改编]一题多问小京洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。完成下列填空。均选填“ ”“ ”或“”
(1) 桔子漂浮在水面上时,桔子的密度____水的密度。
(2) 桔子的密度____芒果的密度。
(3) 桔子受到的浮力______它受到的重力。
(4) 桔子受到的重力____芒果受到的重力。
(5) 桔子受到的浮力____芒果受到的浮力。
(6) 桔子底部受到的水的压强____芒果底部受到的水的压强。
(7) 芒果沉底时受到的浮力______它排开水的重力。
(8) 芒果下沉过程中受到的浮力____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.不同物体不同液体[2023东城一模]如图所示,在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体,将体积相等的A、B两个物体分别放入两种液体中,静止时两烧杯内液面相平。若物体A的质量大于物体B的质量,下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中液体的密度等于乙烧杯中液体的密度
B.物体A排开液体的重力小于物体B排开液体的重力
C.甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力
D.甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强
11.同一物体不同液体[2024西城一模]将甲、乙两个相同的溢水杯放在水平桌面上,分别盛满不同的液体,把两个完全相同的小球分别放入两溢水杯中,从杯中溢出的液体分别流到相同的小烧杯A、B中,待液体静止时,如图所示。此时,液体对小烧杯A底部的压强和液体对小烧杯B底部的压强分别为和,甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为和,则下列判断正确的是( )
甲 乙
A., B.,
C., D.,
12.密度计图像分析[2020北京]某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值 ,并测量木棒浸入液体的深度,再利用收集的数据画出图像,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝,制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度和对应密度 的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度越大,受到的浮力越大
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D.若图乙中,则密度计A上与刻度线的间距大于与刻度线的间距
13.[2024北京]图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为。下列说法正确的是[多选]( )
A.彩球4在时所受浮力大于时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度满足
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
14.[2024北京]某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为和的两条刻度线,两刻度线之间的距离为,该同学发现很小。若想增大,分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。
15.[2023北京]某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为,不放被测物体时浮力秤的总质量为,水的密度为,取。
(1) 画出图中浮力秤的受力示意图。
(2) 求图中所示状态浮力秤受到的浮力。
(3) 求浮力秤上刻度线对应的质量值。
微专题2 浮力、压强综合分析
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 相同物体放入不同液体
1.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是
B.液体对容器底部的压强关系是
C.容器对桌面的压强关系是
D.小球受到的浮力大小关系是
类型 2 不同物体放入相同液体
2.[2024大兴一模]如图所示,甲、乙两个相同的杯中装有密度相同的液体,将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于沉底状态(不密接),物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为。若A、B的质量分别为、,A、B的体积分别为、,A、B受到的浮力分别为、。下列判断中正确的是( )
A.若,则一定有
B.若,则一定有
C.甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力
D.甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
3.质量相等、体积不等的物体如图所示,质量相等的甲、乙球分别悬浮、漂浮在水中。如果再向水中加入少量的食盐,待两球静止后,下列关于甲、乙两球的说法正确的是( )
A.甲球受到的浮力变大 B.乙球浸在水中的体积减小
C.甲球受到的浮力大于重力 D.乙球受到的浮力大于重力
4.体积相等、质量不等的物体水平桌面上有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等体积的同种液体。如图所示将物块A放在甲容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,且不与容器接触;用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触。已知物块A与B体积相同,细杆、细线与相应物体间的作用力均不为零,忽略细杆、细线浸入液体中的体积,下列判断正确的是( )
A.物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力
B.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
C.甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
D.若剪断细线,物块B静止时,乙容器中液体对容器底的压力变大
类型 3 不同物体放入不同液体
5.[2024丰台一模]桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为、、和。将木球和铁球分别浸没在水和酒精中后释放,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为和。下列判断中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
6.质量相等、体积不等的物体水平台上有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体,将质量相等、体积不等的正方体物块、(都不溶于水)分别放入两个烧杯中,静止时如图所示,液面刚好相平,则下列相关说法不正确的是( )
A.受到的浮力小于受到的浮力
B.的密度大于的密度
C.甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
D.若将、同时放入甲液体中,静止时,、底面受到液体的压力相等
7.质量不等、体积相等的不同物体如图所示,两个完全相同的容器放置在水平地面上,内装甲、乙两种不同的液体,实心小球A、B、C的体积相等。将它们分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同。B球在甲液体中悬浮、在乙液中沉底,则下列判断中正确的是[多选]( )
A.甲液体比乙液体对容器底的压强大
B.三个小球中密度最小的是C球
C.两个容器对地面的压强相等
D.如果把A、C两球对调,C球有可能沉入液体中
微专题3 浮力、压强综合计算
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 漂浮、悬浮类
1.[2023朝阳一模]如图所示,自由漂浮在海面上的冰山仅仅露出“冰山一角”,它把巨大的身躯隐藏在海面下,对远航的轮船形成潜在威胁。为了研究方便,假设冰山和海水的密度分别为,,取。求:
(1) 以点表示冰山,画出冰山的受力分析图。
(2) 海面下深度处冰山受到的压强。
(3) 冰山露出海面的体积与冰山总体积之比。
2.模型构建某学习小组自制“浮力秤”来称量物体的质量,如图所示。浮力秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘和高度为、底面积为的圆柱体(圆柱体包含底部的固定物,它的作用是能让浮体直立漂浮在水中),浮体总质量为。外筒是足够高的、底面积为的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上,将被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量。水的密度为,取。下列说法中正确的是[多选]( )
A.当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度是
B.若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面,该物体的质量是
C.要使此“浮力秤”能够达到最大称量值,使用前应在外筒中至少加入水的质量为
D.如果改用盐水可以减小“浮力秤”的量程
类型 2 系绳、杆类
3.[2024房山一模改编]如图所示,底面积为的柱形容器放置在水平桌面上,内部装有适量的水。质量为的木块被细绳拉着浸没在水中。当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为,此时容器中水的深度为。取,。求:
(1) 请画出木块的受力示意图;
(2) 木块受到的浮力大小;
(3) 水对容器底部的压强;
(4) 水对容器底部的压力与容器中水所受的重力大小是否相等 请写出计算、分析说明的过程。
4.[2023石景山二模]青花瓷是中国瓷器的主流品种之一,如图甲所示,色白花青跃然于杯,小明想测量这个厚壁(厚度不可忽略)敞口青花瓷杯的密度。他用电子秤测量出此杯的质量是,将底面积为的圆柱形水槽内注入适量水,如图乙所示,再将青花瓷杯放入水槽内,静止时漂浮于水面上,此时水深为;用细棒缓慢向下压杯,当杯口与水面相平时,水深,且水始终未溢出;再向下压青花瓷杯,瓷杯沉底,此时水深。,取。下列说法正确的是( )
A.容器内水的质量是
B.青花瓷杯最多可以装的水
C.青花瓷杯的密度约是
D.细棒对青花瓷杯的最大压力是
类型 3 入水、出水、注水、溢水类
5.在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降。图乙是石料接触水底之前钢绳拉力随时间变化的图像。若不计水阻力,取,下列说法中错误的是( )
A.石料的质量为
B.石料浸没在水中后受到的浮力为
C.石料的密度为
D.当石料浸没在水中后,继续下降,所受浮力不变
6.水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形薄壁溢水杯,且分别装满水和酒精,将小球A分别放入两个溢水杯中,小球静止时从甲溢水杯中溢出水,从乙溢水杯中溢出酒精,如图所示。已知溢水杯的底面积为,,,取。下列说法正确的是( )
A.小球A的质量为
B.小球A的体积为
C.小球A静止在水中时,水对甲溢水杯底的压强增加
D.小球A静止在酒精中时,乙溢水杯对桌面的压力增加
7.注入不同液体如图甲所示,边长为的实心正方体物块放入柱形容器底部。逐渐向容器内倒入液体A(液体始终未溢出),物块受到的浮力与容器内液体深度的关系图像如图乙实线所示。更换另一种液体B重复上述过程,与的关系图像如图乙虚线所示。下列说法中正确的是取[多选]( )
A.物块受到的重力等于
B.液体A的密度大于液体B的密度
C.时,物块在液体A中处于漂浮状态
D.倒入液体B的深度为时,液体对容器底部的压强为
类型 4 电子秤类
8.小欣想利用装有适量水的圆柱形容器、电子秤和细线,测量一个小球的体积。如图甲所示,她用细线悬挂小球,当把小球体积浸入水中时,电子秤的示数为;当把小球体积浸入水中时,电子秤的示数为,且前后两次电子秤示数变化了。当她把细线剪断,待小球静止时,小球恰好悬浮在水中,如图乙所示,此时容器中的水深为,电子秤的示数为。已知:容器的质量为、底面积为,容器中水的质量为。在操作过程中水始终未溢出,取,。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图甲所示,将电子秤放在水平桌面上,把一盛有适量水的柱形容器放在电子秤上,记下此时电子秤的示数为。用手提着系在细线下端的长方体金属块使之缓慢浸入容器内的水中,金属块始终保持竖直状态且不接触容器底和侧壁,此过程容器中的水未溢出。金属块浸入水中的过程中电子秤的示数与的差值随金属块下表面到水面的距离变化的关系图像如图乙中图线所示。从水中取出金属块后,再将容器中的水换为另一种液体重复上述过程,电子秤的示数与的差值随金属块下表面到液面的距离变化的关系图像如图乙中图线所示。已知水的密度为,取。下列说法中正确的是( )
A.金属块在水中受到的最大浮力为
B.另一种液体密度为
C.当金属块浸没在水和另一种液体中保持静止时,细线对金属块的拉力大小相等
D.金属块的底面积为
微专题4 多种方法测密度
典题精练 聚焦怎么考
类型 1 只有量筒
1.小新想测出石块的密度,当他用天平测出石块的质量后,发现石块不能直接放入量筒,于是进行了如图所示的操作:
(1)将石块浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出石块;
(2)在量筒中装入适量水,记下水的体积为,用量筒往烧杯中加水至标记处;
(3)记下量筒中剩余水的体积为;
(4)石块的密度表达式为:________________(用物理量符号表示);
(5)此方法测出石块的密度可能比实际密度____(选填“偏大”或“偏小”)。
类型 2 只有天平
2.[2024朝阳一模]小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为。使小金属块沉底并松手,如图丁所示,电子秤示数为。已知水杯的底面积为,水的密度为。则下列判断正确的是( )
A.乙图中,水对杯底的压强为
B.丁图中,小金属块受到的浮力为
C.小金属块的密度为
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤增加的压力大于
类型 3 只有刻度尺
3.自制密度计欢欢利用试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精中静止时露出液面的高度为;“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为。 “土密度计”在某液体中静止时露出液面的高度为,则该液体的密度为________________。
类型 4 利用杠杆原理
4.小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量小石块的密度,实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤:
①将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆端和端,用细线做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到点时,杠杆恰好在水平位置平衡,用刻度尺测出间的距离为;
②将小石块乙浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至点,杠杆再次在水平位置平衡,用刻度尺测出间的距离为。
已知水的密度,请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的密度。
类型 5 只有弹簧测力计
5.[2024海淀一模]某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、笔、纸等,将弹簧测力计改装成可以测量液体密度的工具。他们的部分改装过程如下:先将合金块浸没在水中,静止时如图甲所示,读出并记录弹簧测力计的示数为;再将擦干后的合金块浸没在煤油中,静止时如图乙所示,读出并记录弹簧测力计的示数。然后在弹簧测力计上和相应的刻度线处分别标上水和煤油的密度值。取,水的密度,煤油的密度
(1) 画出合金块浸没在水中时的受力示意图。
(2) 求合金块受到的重力。
(3) 求改装后的弹簧测力计上刻度线对应的液体密度值。
第9讲 功 功率
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真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 判断力对物体是否做功
1.[北京真题组合]下列有关力做功的说法正确的是[多选]( )
A.把水桶从地面上提起,人对水桶的拉力没做功
B.推着购物车沿水平路面前进,推车的力做了功
C.茶杯静止在水面桌面上,茶杯的重力做了功
D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力不做功
E.足球在空中飞行时,脚对足球的踢力做了功
F.关闭汽车发动机,汽车仍向前滑行,是惯性对它做了功
2.[2019北京]如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
命题点 2 功、功率的理解和计算
3.水平运动如图所示,小明用的水平拉力拉着重的物体,内在地面上向左匀速移动了,下列说法正确的是[多选]( )
A.拉力做的功为 B.重力做的功为
C.拉力做功的功率是 D.重力做功的功率是
4.水平运动-改变运动状态将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以的速度向右匀速运动,在同一水平面上,物体A受到水平拉力作用时,以的速度向右匀速运动,两次移动的距离相同,则两次拉力做的功______,两次拉力做功的功率____。(均选填“ ”“ ”或“”)
5.竖直运动起重机把一个质量为的工件在内竖直向上匀速提升了,取,对于此过程,下列说法正确的是( )
A.该工件被提升的速度是
B.起重机对工件竖直向上的拉力为
C.起重机对工件竖直向上的拉力所做的功为
D.起重机对工件竖直向上的拉力的功率为
6.连接体多过程运动[2023西城二模]图中的物体A重,物体B重。用轻绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,物体A恰能以速度沿着水平桌面向右做匀速直线运动,在物体A运动了一段距离的过程中,所用时间为,轻绳的拉力做的功为,功率为;若对物体A施以水平向左的拉力,使其恰能以速度沿着水平桌面向左做匀速直线运动,在物体A运动了一段距离的过程中,所用时间为,做的功为,功率为。不计定滑轮处摩擦,已知,则下列判断正确的是[多选]( )
第6题图
A. B.
C. D.
7.结合图像分析[2023昌平期中改编]如图甲所示,货物A在吊车钢索的拉力作用下,沿竖直方向向上做匀速直线运动;如图乙所示,货物B在吊车钢索的拉力作用下,沿竖直方向向上做匀速直线运动。货物A和B的质量相等(不计阻力和钢索重力),在计时过程中,拉动货物A、B的吊车所做的功与时间的关系图像如图丙所示。下列说法中正确的是( )
第7题图
A.货物A运动的速度与货物B运动速度相等
B.拉力与拉力的大小相等
C.拉力做的功与拉力做的功相等
D.拉力做功的功率与拉力做功的功率相等
第10讲 机械能
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重点实验 一题多练
实验 10 探究物体的动能跟哪些因素有关
实验要点 1.影响动能大小的因素:物体的质量和物体运动的速度。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。 2.该实验中,选择同一水平面进行实验,研究对象为斜面上的小球。
如图所示,小明用、两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量,让小球从同一斜面由静止释放,撞击水平面上的木块。
1.该实验中物体的动能指____(选填“小球”或“木块”)的动能,通过观察____________________________判断小球的动能大小,此处用到的物理方法是________。下列实验中也运用了这种研究方法的是______(选填选项前的字母)。
A.人们用标有箭头的几何线段来描述光的传播路径和方向
B.探究物体吸热本领时,用加热时间的长短表示物体吸收热量的多少
C.探究液体蒸发快慢与液体温度的关系时,需控制液体表面积和液体表面附近空气流速相同
2.对比图甲和图丙是为了探究动能大小与____的关系。
3.在图甲、乙所示的两次实验中木块移动时受到的摩擦力第一次为,第二次为,则____(选填“大于”“小于”或“等于”)。
4.若水平面绝对光滑,本实验将____(选填“能”或“不能”)达到探究目的。理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。
5.为了研究汽车的超载问题,实验中应选择______两图进行比较,得到的结论是____一定时,____越大,____越大,安全隐患越大。
6.小明选择如图丁所示装置探究“物体动能大小与速度大小是否有关”时,将木板固定在水平面上,选用质量____的小球从____高度由静止释放(前两空均选填“相同”或“不同”)。该实验中小球的动能由__________转化而来。
丁
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 机械能内部的能量转化——机械能守恒
1.竖直上抛模型[2021北京]在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
2.自由下落模型比赛中,被运动员垫起的排球从空中最高点竖直加速下落,经过点、点和点,如图所示,若、两点间的距离等于、两点间的距离,下列说法正确的是( )
A.排球在点的动能大于点的动能
B.排球在点的重力势能小于点的重力势能
C.排球所受的重力在段做的功等于在段做的功
D.排球所受的重力在段做功的功率大于在段做功的功率
3.斜抛模型[2023海淀二模]如图所示为小明在练习投篮时,篮球离手后在空中运动的情境,篮球运动过程中先后通过曲线上的、、三点,最后落到地面。下列说法正确的是[多选]( )
A.篮球由运动到的过程中,手对篮球的推力做功
B.篮球由运动到的过程中,篮球的动能减小
C.篮球由运动到的过程中,篮球的机械能增大
D.篮球由落到地面的过程中,篮球的重力势能减小
命题点 2 机械能和其他能量间的转化
4.[2020北京]如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是[多选]( )
A.过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加
B.过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用
C.过山车从低处上升的过程中,重力势能增加
D.过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能
5.[2019北京]如图所示,小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程,下列说法中正确的是[多选]( )
第5题图
A.小朋友不具有惯性 B.小朋友的运动状态不变
C.小朋友的动能增加 D.小朋友的重力势能减少
6.[2022北京]如图是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
第6题图
A.返回舱的动能不变 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱所受重力不做功
7.[2021北京]如图所示,质量一定的木块放在同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力作用下从点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达点时,撤去拉力,木块持续滑动,运动得越来越慢,最后停在点。下列说法中正确的是[多选]( )
第7题图
A.木块在段所受的摩擦力等于在段所受的摩擦力
B.木块在段运动得越来越慢,是由于木块所受的摩擦力越来越大
C.木块在段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D.木块在段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
8.蹦极模型蹦极者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,落到最低点,又在弹力绳的作用下弹起,考虑空气阻力的作用,关于蹦极过程,下列说法正确的是( )
A.从跳台下落到最低点,弹力绳的弹性势能一直增大
B.从跳台下落到最低点,人减少的重力势能全部转化为动能,人的机械能守恒
C.人在最低点时,弹力绳弹性势能最大
D.从跳台下落到最低点,人的重力始终大于弹力绳对人的拉力
9.滚摆模型如图所示,滚摆从最高点由静止开始释放,运动到最低点后再次向上运动,发现滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中,下列说法中正确的是[多选]( )
第9题图
A.滚摆的重力势能越来越小 B.滚摆的动能转化为重力势能
C.滚摆的机械能不变 D.重力对滚摆做功越来越快
第11讲 简单机械——杠杆
目标领航 构建知识网
重点实验 一题多练
实验 11 探究杠杆平衡的条件
小力在探究杠杆平衡条件时,使用的所有钩码质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
基础设问 提出问题,进行实验
1.如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__(选填“左”或“右”)端调节。
2.实验过程中需要调节杠杆在____位置平衡,目的是便于测量____。
3.支点选在匀质杠杆的中点是为了消除杠杆____对平衡的影响。
能力设问 分析数据,得出结论
4.小力用如图甲所示的装置进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是____________________________________。
实验次数 动力/ 动力臂/ 阻力/ 阻力臂/
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 3.0 0.1 2.0 0.15
5.如图乙所示,在杠杆点悬挂了2个钩码,若每个钩码重,为使杠杆水平,在杠杆点用弹簧测力计竖直上提,则弹簧测力计的示数为______。
6.解释说明类问题如图乙所示,保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉,杠杆水平平衡,则弹簧测力计示数____(选填“变大”“不变”或“变小”),并说明理由:
________________________________________________________________________________________________________。
7.解释说明类问题如图乙所示,竖直上提和斜向上拉弹簧测力计都可用来探究杠杆的平衡条件,你认为如何拉动弹簧测力计更好?__________,理由是________________。
拓展设问 创新装置,评估交流
8.如图丙所示,小力实验时在一水平平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡。他用刻度尺测出和,则____(选填“ ”“ ”或“”)。
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 杠杆及其五要素
1.杠杆五要素如图所示,是以点为支点的杠杆,是作用在杠杆端的力。图中线段与力的作用线在一条直线上,且、。线段________(选填“”或“”)表示力的力臂。
命题点 2 杠杆类型的判断
2.[北京真题组合]下列所示工具中,属于费力杠杆的是[多选]( )
A.园艺剪
B. 筷子
C.瓶盖起子
D.核桃夹
E.羊角锤
F. 撬棒
G.钳子
H.钓鱼竿
I.压水机
3.[2024北京]如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A.增大动力臂,能够省力 B.增大阻力臂,方便使用
C.减小动力臂,方便使用 D.减小阻力臂,能够省力
命题点 3 探究杠杆平衡条件
4.动态平衡问题古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以为支点的杠杆,如图所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用表示绳子对吊桥的拉力的力臂,则关于此过程中的变化以及乘积的变化情况,下列说法正确的是( )
A.始终在增加,始终在增加
B.始终在增加,始终在减小
C.先增加后减小,始终在减小
D.先减小后增加,先减小后增加
5.设计实验实验桌上有满足实验要求的器材:调好的弹簧测力计一个,重力为的钩码两个,带支架的杠杆一个。杠杆上相邻刻度间距离均为,刻度线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔,可用来挂钩码或弹簧测力计,如图所示。请利用上述实验器材,设计一个实验证明:杠杆在水平位置平衡时,如果动力臂保持不变,则。其中表示动力,是常量,表示阻力,表示阻力臂。请写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
命题点 4 杠杆平衡的计算
6.图像分析题小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂和动力的数据,并利用实验数据绘制了与的关系图像,如图所示。请根据图像推算,当为时,为______。
7.[2023北京]如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆可绕固定点在竖直平面内转动,,在杆端用细绳悬挂重为的配重,他在端施加竖直方向的力,杆在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到端,杆可绕端点在竖直平面内转动,配重悬挂在点,在端施加竖直方向的力使杆在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为,压强为。已知小强重为,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A.为 B.为
C.为 D.为
8.[2023海淀一模]《天工开物》中记载了中国古人利用桔槔汲水的情景,如今一些农田在灌溉时仍然传承着这种汲水方式。桔槔的主要结构如图所示,其上方的横杆是一根硬棒,横杆由竖木支撑,可绕通过点的转轴转动,横杆点绑有配重石块,点连接一根细杆,细杆下方连有木桶,使用时人可对细杆施加向上或向下的力。已知长为,长为。横杆的自重、支点处的摩擦均忽略不计,汲水过程中细杆始终竖直。
(1) 若配重石块重,当横杆在水平位置静止时,求点受到的拉力的大小。
(2) 木桶装满水时,细杆、木桶和水总重力为,要使横杆提着装满水的木桶在水平位置静止(木桶完全离开水面),当所用配重石块重 时,人对细杆的力为,当所用配重石块重时,人对细杆的力为。请通过计算说明与的大小关系。
9.[2022北京]俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在点,对手的力作用在点,小京的重心在点。已知小京的体重为,长为,长为。
(1) 图1乙中,地面对手的力与身体垂直,求的大小。
(2) 图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图1甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力与他的身体垂直,且仍作用在点。分析并说明与的大小关系。
10.[2023石景山一模]如图1所示,带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来了便利。它的基本结构如图2甲所示,顶棚上有固定的滑轮,一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来,使用时拉动拉手,传动绳可以沿竖直方向向上拉起垃圾桶盖。当未被拉起时,桶盖水平放置,可抽象成如图2乙所示的杠杆模型,其重心在点,传动绳固定在点,桶盖可围绕点旋转。已知桶盖重为,长为,长为。不考虑绳重、拉手重和摩擦。
图1
图2
(1) 当图2甲所示的垃圾桶盖恰好能被提起时,需要对拉手施加多大的拉力?
(2) 如图2丙所示,在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮,传动绳沿倾斜方向拉桶盖点,对比图2甲和丙两种连接方式,在垃圾桶盖恰好被提起时哪种方式更省力,写出分析过程。
(3) 对比图2甲和丙两种组装,请写出图2丙使用时的优势。
第12讲 滑轮 滑轮组 机械效率
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重点实验 一题多练
实验 12 测量滑轮组的机械效率
小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重为,测得的数据如表所示。
实验次数 钩码总重 钩码上升的高度 测力计示数 测力计移动的距离 机械效率
1 2 0.1 0.9 0.3
2 4 0.1 1.6 0.3
3 2 0.1 0.7 0.5
4 2 0.2 0.7 1.0
基础设问 发现问题,分析实验
1.该实验的原理是__________________。
2.在实验中,测绳端拉力时,应尽量竖直向上____缓慢拉动弹簧测力计,且在拉动中读数。
3.第1次实验测得的机械效率为__________。(结果保留两位有效数字)
4.分析表中数据可知:第4次实验是用图______(选填“”“”“”)所示装置做的。
能力设问得出结论,作出解释
5.对于图中已经绕线完毕的滑轮组,如果没有刻度尺,____(选填“可以”或“不可以”)测量出该滑轮组的机械效率。
6.分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,__________可以提高滑轮组的机械效率。
7.分析第1、3次实验数据可知:使用不同滑轮组,提升相同的重物,动滑轮总重越重,滑轮组的机械效率____。
8.分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度____(选填“有关”或“无关”)。
拓展设问创新装置,交流反思
9.小明看到工人利用斜面把货物推到小车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个问题:
①斜面越缓越省力,是不是机械效率越高呢?
②对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率也越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率也越高呢?
为了解决以上问题,小明与几名同学一起用如图d所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如表所示。
d
(1) 表格中缺少两个数据,请补充完整(保留三位有效数字)。
实验次数 斜面倾角 物重 斜面高度 沿斜面拉力 斜面长 有用功 总功 机械效率
1 1 0.7 0.9 1 ①____ 0.9
2 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7
3 2 0.5 1.4 1 1 1.4 ②____________
(2) 在实验操作过程中,应沿斜面向上____缓慢拉动物体;实验时要使斜面的倾角变大,应该把木板下面的木块向__(选填“左”或“右”)移动。
(3) 通过对比实验1、2的数据,可得出的结论:斜面越缓越省力,机械效率越__。
(4) 通过对比实验____(填实验次数)的数据,可得出的结论:对于同一斜面,机械效率与所提升物体的重力____(选填“有关”或“无关”)。
真题演练 聚焦怎么考
命题点 1 定滑轮、动滑轮、滑轮组的组装
1.小阳站在二楼地面上,要利用图示的滑轮组将重物提升到楼上。请在图中画出最省力的滑轮组绕绳方法。
第 1 题图
2.站在地上的人用如图所示滑轮组提升重物,请画出人向下拉绳时滑轮组的绕线。
第 2 题图
命题点 2 滑轮组的机械效率计算——不计绳重和摩擦
3.[2023北京]用如图所示的装置提升重为的物体A,动滑轮重为。在卷扬机对绳子的拉力作用下,物体A在 内竖直匀速上升了。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是[多选]( )
A.物体A上升的速度为 B.滑轮组的有用功为
C.拉力的功率为 D.滑轮组的机械效率为
4.[2022北京]如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以的速度匀速上升。已知工人体重为,货物重为,货物与地面的接触面积为,动滑轮重为。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是[多选]( )
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为
5.[2020北京]如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以的速度匀速上升,提升物体A的过程中,滑轮组的机械效率为。已知物体A重,该工人重,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是[多选]( )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为
B.绳子自由端拉力的功率为
C.该工人对地面的压力为
D.支架受到滑轮组的拉力为
命题点 3 滑轮组的机械效率计算——计绳重和摩擦
6.[2021北京]如图所示,用滑轮组提升所受重力为的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力作用下竖直匀速移动了,同时物体A被竖直匀速提升了,用时,滑轮组的额外功是。下列说法中正确的是[多选]( )
A.动滑轮所受的重力为 B.物体A上升的速度是
C.拉力的功率是 D.滑轮组的机械效率是
7.[2024北京]用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在内绳子自由端竖直匀速移动,重物竖直匀速上升。 已知动滑轮总重,提升的物体重。 关于该过程,下列说法正确的是[多选]( )
A.绳子自由端拉力的功率为
B.额外功为
C.绳子自由端拉力的大小为
D.滑轮组的机械效率约为
8.与浮力结合如图甲所示是某地修建大桥时使用滑轮组打捞不慎落入水中的柱形石料的示意图。在整个打捞过程中,石料以恒定的速度上升,石料离开水面之后绳子自由端的拉力。图乙是钢丝绳的拉力随时间变化的图像,时刻石料刚好离开湖底,取。求:
甲 乙
(1) 石料的质量;
(2) 石料浸没在水中受到的浮力;
(3) 湖底受到水的压强;
(4) 石料离开水面之后滑轮组的机械效率 。
命题点 4 与滑轮、滑轮组、机械效率相关的实验
9.[2023海淀一模]小海和小妍想探究:使用动滑轮提升物体时,绳子自由端的拉力大小与被提升物体所受重力大小的关系。实验桌上有如图所示的实验装置