广东省江门市第一实验学校2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1.(2024九上·江门开学考)下列数据,最接近实际的是( )
A.中学生课桌的高度约0.5m
B.成人正常步行1km用时约15min
C.人感觉舒适的室温约36.5℃
D.将两个鸡蛋从地面拿起并举高做功约为10J
2.(2024九上·江门开学考)2024年5月3日,“嫦娥六号”月球探测器成功发射,我国离登月又进一步。如图所示的是火箭上升的情境,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空时,受平衡力作用
B.火箭匀速竖直上升时,受到的推力与重力是一对相互作用力
C.火箭匀速竖直上升时,“嫦娥六号”所受的支持力大于其重力和空气阻力之和
D.“嫦娥六号”进入太空后,依然受到地球引力的作用
3.(2024九上·江门开学考)某学习小组在为节能房选择建材时,他们选择了甲、乙两块外形相同、材质不同的实心砖,以如图所示的方式放在平整的沙地上,发现两块砖陷入沙中的程度相同。下列说法中正确的是( )
A.甲对沙子的压强比乙小 B.甲的密度小于乙的密度
C.甲、乙对沙子的压力相等 D.甲的重力大于乙的重力
4.(2024九上·江门开学考)如图是长方体下降浸入水槽的过程中。弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。则下列说法正确的是( )
A.h=4cm时,长方体受到的浮力是15N
B.长方体受到的最大浮力是18N
C.长方体的体积是1.2×10-3m3
D.长方体的密度是1.8×103kg/m3
5.(2024九上·江门开学考)用轻绳将小球固定在天花板上,做成一个摆,如图所示,小球在a、c之间往返运动,不计空气阻力。小球从a点向右摆动到c点的过程,下列说法中正确的是( )
A.小球的动能先减小后增大
B.小球的重力势能始终不变
C.小球的运动状态没有发生变化
D.小球所受重力的方向总是竖直向下的
6.(2024九上·江门开学考)如图所示,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有关说法正确的是( )
A.使杠杆逆时针转动的力是物体的重力
B.杠杆处于水平位置平衡时为费力杠杆
C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N
D.保持F方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中F将增大
7.(2024九上·江门开学考)某中学实验室新买了30箱实验器材,每箱重50N。实验员王老师要把这批器材搬往6m高处的实验室,他的身体可以往外提供的功率P与每次搬起器材的重力G的关系如图所示。已知每次下楼时间为上楼时间的一半,若不考虑搬起箱子、放下箱子的时间,他将这批器材从地面搬到实验室至少需要( )
A.140s B.160s C.180s D.200s
8.(2024九上·江门开学考)明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了 产生弹力,说明力能改变物体的 ;然后用木锤频频击打弓弦,使板上棉花疏松的力的施力物体为 (竹竿/木棰/弓弦)。
9.(2024九上·江门开学考)如图所示,质量为2kg的物体A置于水平地面上,水平推力F等于6N时,A静止不动,则A所受的摩擦力是 N;F等于8N时,A做匀速直线运动;F等于12N时,A所受的摩擦力是 N,此时A的运动状态 (选填“改变”或“不变 ”) 。
10.(2024九上·江门开学考)如图甲所示,将椭圆形厚玻璃瓶中装满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,沿着长轴的方向用力捏厚玻璃瓶,可以观察到玻璃管中的液面高度 (选填“上升”或“下降”)。将这个玻璃瓶中水倒出一小部分,从玻璃管上端吹入少量气体,如图乙所示,拿着玻璃瓶从楼下到楼上,可以观察到玻璃管中的液面高度 (选填“上升”或“下降”)。取下瓶塞,如图丙所示,往B管中吹气,可以看到A管中的液面上升,这是由于流体流速越大的位置,压强 。
11.(2024九上·江门开学考)如图所示是一款质量为2.5kg 的“擦窗机器人”正在工作,它的“腹部”有吸盘,吸盘与玻璃的接触面积为,若吸盘对玻璃的压强为,则吸盘对玻璃的压力是 N;当“擦窗机器人”在竖直玻璃板上静止时,摩擦力大小为 N,摩擦力的方向为 。(g=10N/kg)
12.(2024九上·江门开学考)在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是 ,接下来合理的操作是 ,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是 的密度值。
13.(2024九上·江门开学考)如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,将小球拉到位置A, 松开手后小球在A、B 、C 点之间来回摆动,最后静止在B 点。小球从A 点摆动到B点的过程中,动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);机械能 (选填“守恒”或“不守 恒”)。小球在A点时,受到的重力和细线的拉力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
14.(2024九上·江门开学考)如图所示,用大小为F1的力将物体B匀速提升10m,F1做功600J,若借助滑轮组用大小为 F2的力把物体B匀速提升相同高度,F2做功1000J。两个过程中拉力的大小关系是F1 F2,使用滑轮组提升物体的机械效率为 %。若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为 N。
15.(2024九上·江门开学考)(1)如图所示,手拉着系在B物体上的轻绳在水平面上做匀速直线运动,A与B保持相对静止,画出物体A的受力示意图。
(2)如图甲所示,一个氢气球带着小铁球在空中匀速上升,从小铁球具有动能为E0开始计时,t1时刻绳子突然断裂。请在图乙中画出小铁球从绳子断裂到落回地面的过程中,小铁球的动能E 随时间t变化的大致图像。(不计空气阻力)
(3)如图所示,O为轻质杠杆AC的支点,在杠杆B点处挂一个物体,为使杠杆在图示位置平衡,画出施加在杠杆上的最小动力F1和力臂l1。
16.(2024九上·江门开学考)如图甲所示是小华探究“二力平衡条件”的实验:(每个钩码重力相同)
(1)小华将小卡片(重力可忽略不计)的两端用细线绕过滑轮,并挂上钩码,使作用在小卡片的两个拉力方向 ,通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,此实验的目的是为了探究 ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下(已平衡),小华下一步的操作是 ;
(4)在探究同一问题时,小强将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小强的实验,其主要原因是小华的装置可以减小 对实验的影响,对此,你对小强的实验装置提出的改进意见是 。
17.(2024九上·江门开学考)如图所示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验装置。请根据图示回答下列问题。
(1)比较图甲、乙可知:图乙中圆柱体受到的浮力的大小为 N;
(2)比较图乙、丙,说明浮力的大小与 有关;
(3)比较丙和丁,说明浮力的大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)图戊中圆柱体排开盐水的重力为 N;
(5)通过图丁、戊的探究,得到浮力大小与 有关;
(6)由图中数据可知,圆柱体的密度是 。(g取10N/kg)
18.(2024九上·江门开学考)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)为了便于测量 (选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此应将图甲中平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)该同学通过如图乙所示实验装置得到了1、2两组实验数据,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是: (用、、、表示);
序号 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm
1 1.0 30.0 1.5 20.0
2 3.0 10.0 2.0 15.0
3 1.0 15.0 1.0 20.0
4 1.0 30.0 1.5 20.0
(3)为了让实验结论更科学普遍,又利用图丙实验装置在保持弹簧测力计位置和钩码个数不变的情况下,进行3、4两次实验,由表中数据分析可以看出,第 次实验数据存在问题,如果数据读取没有问题,出现这一问题的原因是 ;
(4)看图丁的漫画我们不难猜出猴子一定分到了质量更大的萝卜,根据杠杆的平衡条件我们分析可知,这主要是因为,粗的一侧比细的一侧 。
19.(2024九上·江门开学考)如图所示是一种可充气的防溺水自救手环,其质量为160g,充气后,手环体积为,忽略手环在水中体积的变化,g取10N/kg。求:
(1)手环所受的重力。
(2)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力。
(3)充气后,防溺水自救手环下表面从水面下0.6m深处,上浮至水面下0.1m深处的过程中,它的下表面受到的液体压强变化了多少?
20.(2024九上·江门开学考)“绿色出行,低碳生活”。近年来,国产迷你电动汽车因环保、节能、价格低廉等优势,越发受到人们欢迎。如图是国内某型号的新能源迷你汽车,满载时总质量为1000kg。若汽车在平直公路上以最大功率20kW匀速行驶2min,已知汽车在行驶时受到地面的摩擦力为重力的0.1倍,忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)汽车匀速行驶时的牵引力;
(2)整个过程中发动机所做的功;
(3)汽车行驶的最大速度。
21.(2024九上·江门开学考)阅读短文,回答问题:
漫话失重
平时我们能感觉到自己有多重,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将会体验到类似太空中才有的失重感。失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于物体所受重力时出现的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境。失重现象主要发生在轨道上、太空中或其他一些不正常的情况下。经常有人认为失重是不受重力,这是错误的,失重环境中,物体的重力仍然存在。失重,是指物体失去或部分失去了重力的作用,当物体处于完全失重状态时物体除了自身重力外,不会受到任何外界重力场影响。如图是我国宇航员在太空舱中做微重力实验的情景。
所谓重力,是物体所受地球的引力的一个分力(大小几乎等于引力)。引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比。就质量一定的天体来说,物体离它越远,所受它的引力越小,即重力越小,在足够远的距离上,它的引力可以忽略不计。但宇宙中不只一个天体,众多天体的引力会形成一个引力场。因此,太空不会是完全失重环境。绕地球飞行的载人飞船,离地面一般只有几百千米,那里的太空当然不会是零重力环境。失重不是重力消失或大幅度减小的结果(事实上,在100km高度上,地球重力仅仅比地球表面减少大约 3%)。
失重状态下物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。失重对航天器上与流体流动有关的设备有很大影响。
利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶,制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。
(1)失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) (填“大于” “小于”或“等于”) 物体所受重力时出现的现象。当物体在失重时,物体的质量是否减小? ,一个质量为75kg的航天员在距离地面 100km的高度所受的重力为 N; (g 取10N/ kg)
(2)在太空中完全失重下,下列实验不能完成的是___________;
A.用停表测时间 B.探究平面镜成像的实验
C.用弹簧测力计测重力 D.用刻度尺测书本的长度
(3)在地球表面重力常数g平均值是9.8N/ kg, 其物理含义是 。
22.(2024九上·江门开学考)阅读短文,回答问题:
连通器的原理及应用
我们把上部开口、底部互相连通的容器叫作连通器。如图甲所示,将两根玻璃管下端用橡皮软管连在一起,做成连通器,向管内注入适量的水。手持另一根玻璃管,使其升高、下降或倾斜,待水面静止后,发现两根玻璃管中的水面总保持相平。为什么连通器内静止液体的液面总是相平的呢?设想在容器相通的部分有一“液片AB”,如图乙,容器内的液体静止时,这个“液片”也是静止的,这说明“液片”两个侧面受到的压力大小相等,压强也相等。根据液体压强的特点,两管中液体的液面高度必定相同,即液面相平。
我国三峡工程举世瞩目,三峡大坝上、下游的水位巨大的落差带来了航运方面的问题,解决的途径是修建船闸。船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。船要从上游通过船闸到下游,先关闭下游闸门和阀门B,打开上游闸下的阀门A,使上游和闸室形成一个连通器,上游的水通过阀门A进入闸室,直到上游和闸室的水面相平,再打开上游闸门,船便可以从上游进入闸室。再关闭上游闸门和闸下阀门A,打开下游闸下的阀门B,使闸室和下游形成一个连通器。闸室的水通过阀门B流到下游,直到水不流动时,闸室的水面和下游相平。打开下游的闸门,船便可以驶往下游。
(1)图甲玻璃管中水面静止,再将右侧玻璃管升高,待液面静止后,两管中的液面 (相平/不相平),左管中的液面高度与原来 (相同/不同);
(2)对图乙中静止的竖直“液片”AB的理解,错误的是 ;
A.液片可以薄到厚度不计 B.液片左侧面受到的压力水平向右
C.液片左、右侧面液体压强为零 D.液片左、右两侧面受到的压力平衡
(3)以图丙船闸为例,起始状态是上、下游闸门和A、B阀门均关闭。船要从下游驶向上游,应首先打开 ,使闸室和 (上游/下游)构成连通器;
(4)图丁所示为简易U形压强计,右端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒,金属盒上蒙有一层橡皮膜。它是通过 反映加在橡皮膜上的压强。该装置中U形管 (是/不是)连通器;
(5)如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部水平端管道上装有一阀门,右侧管的横截面积是左管的2倍,当阀门关闭时,左、右管中的水面高度分别为h和2h,现将阀门打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是 。
A. B. C. D.h
23.(2024九上·江门开学考)阅读材料,回答问题。
《墨经》中记录了一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物推到一定高度。
(1)图乙是斜面引重车后轮示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以 (选填“省力”或“省距离”),这部分装置相当于 (选填“滑轮”、“杠杆”或“斜面”);
(2)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力F沿斜面M匀速拉动同一物体,改变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
实验次序 倾斜程度 物重 斜面高度 拉力 斜面长度 有用功/J 总功/J 机械效率
1 较缓 5 0.2 2.4 1.0 1.0 2.4 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1.0 2.5 3.2 78.1%
3 最陡 5 0.8 4.3 1.0 4.0 4.3 93.0%
①由表格数据可知,第1次实验的额外功为 J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越 (选填“大”或“小”),机械效率越 (选填“高”或“低”);
(3)假如要你来设计该车,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向 (选填“左”或“右”)移动。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;速度与物体运动;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生身高约1.60m,课桌的高度约为身高的一半,为0.8m,故A不符合题意;
B.成人正常步行的速度约为1.1m/s,即1km=1000m,用时约
,故B符合题意;
C.人感觉舒适的温度在23℃左右,故C不符合题意;
D.两个鸡蛋的重力约为1N,从地面拿起并举高克服重力做功约为
,故D不符合题意。
故选B。
【分析】课桌高度约0.8m;人步行的速度约1.1m/s;人感到舒服的味道约23℃;两个鸡蛋重力约1N,结合高度变化,计算做功多少。
2.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.火箭加速升空时,运动速度在改变,处于非平衡状态,受非平衡力,故A错误;
B.火箭匀速上升时,受到的推力与重力,受力物体都是火箭,在同一物体,不是相互作用力,故B错误;
C.火箭匀速上升时,受到平衡力,合力为0,所受的支持力等于其重力和空气阻力之和,故C错误;
D.“嫦娥六号”进入太空后,依然受到地球引力的作用,故D正确。
故选D。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,平衡力合力为零;运动状态改变时,受到非平衡力;当力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,此时二力平衡;当力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个不同的物体上,是相互作用力。
3.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.图中,两块砖陷入沙中的程度相同,即对沙子的压强相同,故A错误;
BCD.图中,甲、乙两块外形相同,甲与沙子的接触面积大于乙沙子的接触面积,对沙子的压强相同,根据,甲对沙子的压力大于乙对沙子的压力,在水平面上,压力大小等于重力大小,即甲的重力大于乙的重力,根据,甲的质量大于乙的质量,根据,甲的密度大于乙的密度,故BC错误,D正确。
故选D。
【分析】压强表示压力的作用效果,凹陷速度相同,即压强相等,根据F=pS,可以计算压力的大小;根据水平面上压力和重力关系,计算重力和质量,利用,计算密度。
4.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.图中,长方体的重力为18N,当h=4cm时,弹簧测力计示数为15N,则长方体受到的浮力:F浮=G-F=18N-15N=3N,故A错误;
B.图中,在CD段弹簧测力计的示数最小,则受到的浮力最大,根据弹簧测力计的示数为6N,则最大浮力:F浮'=G-F'=18N-6N=12N,故B错误;
C.在CD段,长方体完全浸没,此时长方体的体积等于排开水的体积,则长方体的体积:
,故C正确;
D.长方体的质量:,
长方体的密度:,故D错误。
故选C。
【分析】根据测力计对物体的最大拉力,判断重力,结合物体完全浸没时的拉力,计算浮力,利用,计算排开液体的体积,利用,计算密度。
5.【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;力的作用效果;重力的方向
【解析】【解答】AB.小球从a点摆到c点,质量不变,高度先减小后增大,重力势能先变小后变大,速度先变大后变小,则小球的动能先增大后减小,故AB错误;
C.小球从a点向右摆到c点,小球运动速度和方向都发生变化,小球的运动状态在变化,故C错误;
D.重力的方向总是竖直向下,与运动状态无关,小球所受重力的方向是竖直向下的,故D正确。
故选D。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,速度减小,动能减小,重力势能和高度有关;物体运动的速度和方法改变,运动状态在改变;重力方向始终竖直向下。
6.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.图中,杠杆A端的拉力F是杠杆逆时针转动的力,故A错误;
B.杠杆处于水平位置平衡时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C.杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件,则:,
则拉力F的大小为:,故C正确;
D.保持F方向竖直向上不变,根据相似图形,将杠杆从A位置匀速提升到B位置,力臂之比不变,阻力不变,根据杠杆平衡条件,则拉力F的大小不变,故D错误。
故选C。
【分析】杠杆上的拉力使杠杆转动;当动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上拉力大小,根据相似图形,判断力臂的比值不变,则动力和阻力的比值不变,判断动力大小不变。
7.【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】图中,物体重力为300N时,功率最大为90W,搬运的物体重量为300N时,所用时间最短,一箱重量为50N,每次搬运的箱子数:,
搬箱上楼一次需要做的功:W=Gh=50N×6×6m=1800J,
最大功率P=90W,搬箱上楼一次需要的最短时间:
将这批器材全部搬到实验楼所需次数:,
则器材全部搬到实验楼,所需的最短时间:t上总=5t上=5×20s=100s,
需要的下楼次数n下=5-1=4,因每次下楼的时间为上楼时间的一半,完成任务下楼所需时间:,
将这批器材从底楼搬到实验室,完成任务所需的最短时间是:t=t上总+t下总=100s+40s=140s,A符合题意。
故选A。
【分析】结合功率最大,判断最大物体的重力;结合物体总重力,计算数量,再根据总数量,计算搬运次数;根据,计算时间,计算上楼时间,再结合下楼时间和上楼时间关系,计算下楼时间,计算总时间。
8.【答案】弹性形变;形状;弓弦
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;弹力
【解析】【解答】用细绳拉住竹竿,竹竿弯曲,发生形变并能恢复原状,是弹性形变,产生弹力;
竹竿发生弹性形变,则力能改变物体的形状。
将弓弦大部分放入棉花中,用木棰击打弓弦的露出部分,则棉花内的弓弦也随之振动,对棉花有力的作用,使棉花变得蓬松,力的施力物体是弓弦。故第1空填:弹性形变;第2空填:形状;第3空填:弓弦。
【分析】物体发生形变并恢复原状,发生的是弹性形变;力可以改变物体的形状;发出力的物体是施力物体。
9.【答案】6;8;改变
【知识点】物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体A受到水平推力F为6N,静止不动,是平衡状态,摩擦力与推力是一对平衡力,摩擦力f=F=6N,
当F等于8N时,A做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力与推力是一对平衡力,则摩擦力
f'=F'=8N,
当F等于12N时,压力大小和接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为8N;此时水平推力大于摩擦力,物体在做加速直线运动,此时A的运动状态改变。故第1空填:6;第2空填:8;第3空填:改变。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力,根据二力平衡条件,力的大小相等;当压力和粗糙程度不变时,滑动摩擦力不变,物体受到非平衡力,运动状态改变。
10.【答案】上升;上升;越小
【知识点】力的作用效果;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】图甲中,用力捏玻璃瓶宽面,观察到细管中水面上升,可知,力可以改变物体的运动状态;
图乙中,将瓶中装入适量的水,从管子上端吹入少量的气体,便瓶内气体压强大于大气压,水上升到瓶口以上,做成气压计,当从楼下到楼上,高度变大,细管中的水柱高度上升,是楼上的气压低,瓶内的压强比外面气压大,使水柱升高,可知,高度越高,大气压越小。
图丙中,往B管中吹气,A管中的水柱上升,A管上端管口的气体流速快,压强小,瓶内的压强比它大,玻璃管内液面上升。故第1空填:上升;第2空填:上升;第3空填:越小。
【分析】力可以改变物体的形状,通过细玻璃管中液面微小变化,可以反应;海拔越高,大气压减小;流体在流速大的地方压强小。
11.【答案】1800;25;竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】结合压强和受力面积,计算吸盘对玻璃的压力为:,
擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受力平衡,受到的摩擦力和重力二力平衡,摩擦力大小为:
;受到的重力方向竖直向下,则受到的摩擦力竖直向上。故第1空填:1800;第2空填:25;第3空填:竖直向上。
【分析】根据F=pS,结合压强,计算压力的大小;二力平衡时,力的大小相等,方向相反;根据G=mg,计算重力,再计算摩擦力,
12.【答案】盐水;增加配重;酒精
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】密度计放在某液体时,不能处于竖直状态,则该密度计浸没在液体中的深度较小,即排开液体的体积较小,根据,浮力一定时,液体密度越大,排开液体体积越小,此液体应是盐水。要想密度计在盐水中能处于竖直状态,应增加配重,以降低重心,使其能处于竖直状态。
密度计在液体中始终处于漂浮状态,浮力等于其重力,根据,液体密度越大,排开液体体积越小,液体密度越小,排开液体体积越大,则酒精的密度最小,排开液体的体积最大,则浸入深度最大,则刻度A处标记的应是酒精的密度值。故第1空填:盐水;第2空填:增加配置;第3空填:酒精。
【分析】密度计在液体中处于漂浮状态,受到的浮力等于密度计的重力;当液体密度越大,排开液体越少,对应的刻度线在下方;密度计自身较轻时,不易漂浮,应增加配置。
13.【答案】变大;不守恒;不是
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;平衡状态的判断
【解析】【解答】小球从A点摆动到B点时,质量不变,速度变大,小球的动能变大。
小球在A、B、C点来回摆动,最后静止在B点,克服空气阻力做了功,机械能减小,机械能不守恒。
在A点时,小球所受重力方向竖直向下,细线对小球的拉力沿细线斜向上,两个力不在同一直线上,则重力和细线的拉力不是一对平衡力。故第1空填:变大;第2空填:不守恒;第3空填:不是。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大;物体运动时,克服空气阻力消耗机械能,机械能减小;物体受到两个力不在同一直线,不是平衡力。
14.【答案】>;60;40
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】直接提升重物,拉力F1与物体的重力大小相等;采用滑轮组提升物体,动滑轮的绳子股数为3股,绳末端的拉力为:,可以省力,即。
根据滑轮组做的有用功为600J,总功为1000J,滑轮组的机械效率为
不计绳重和摩擦,额外功为克服动滑轮的重力做功为:
动滑轮的重力为:故第1空填:>;第2空填:60;第3空填:40。
【分析】使用滑轮组可以省力;根据,计算机械效率;根据总功和有用功之差,计算额外功,根据,计算动滑轮的重力。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)图中,A与B保持相对静止,物体A受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,如图所示:
(2)小球上升,t1时刻绳子断裂后,由于惯性,小球继续上升,但会减速上升,到最高点后,在重力作用下加速下落,即速度先减小后变大,质量不变,则动能先减小后变大,作图如下:
(3)根据杠杆平衡的条件:F1 ×L1 =F2 ×L2 ,在阻力、阻力臂一定时,若动力最小,则动力臂最长,故连接OC,为动力臂l1 ,过点C作OC的垂线,即为F1 的作用线,方向斜向上,F1 即为最小力,如图所示:
【分析】(1)相对静止的物体,受到平衡力的作用,重力竖直向下,支持力竖直向上,在同一直线上,大小相等;
(2)运动的物体具有惯性,继续保持运动状态;质量一定时,动能随速度增大而增大;
(3)连接杠杆支点和动力作用点,线段最长,是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
(1)由于A与B保持相对静止,物体A此时受到重力和支持力的作用,它们是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,如图所示:
(2)t1时刻绳子断裂后,小铁球先减速上升到最高点后,在重力作用下加速下落,即速度先减小后变大,质量不变,则动能先减小后变大,作图如下:
(3)【分析】
根据杠杆平衡的条件,F1 ×L1 =F2 ×L2 ,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长。故连接OC,OC为动力臂l1 ,过点C作OC的垂线,即为F1 的作用线,方向斜向上,F1 即为所求的最小力,如图所示:
16.【答案】相反;钩码的数量;不能;一对平衡力是否作用在同一直线上;用剪刀将卡片从中间剪开,观察卡片能否保持静止状态;摩擦力;将木块换成小车
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡条件时,(1)图甲中,作用在小卡片的两个拉力方向相反;通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
(2)实验时,将小卡片旋转一个角度,左右的拉力不在同一直线上,松手后,小卡片不能平衡,探究一对平衡力,是否作用在同一直线上。
(3)探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀将卡片从中间剪开,使拉力不在同一物体上,观察卡片能否保持静止状态。
(4)对比甲、乙,小华的装置可以减小摩擦力对实验的影响;针对小强的实验装置,为了减小摩擦力对实验的影响,建议将木块换成小车。
【分析】(1)探究二力平衡时,物体受到的拉力方向相反,通过钩码个数,改变拉力大小;
(2)扭转卡片,两侧的拉力不在同一直线,卡片不能平衡,探究了二力平衡时,拉力在同一直线上;
(3)探究二力平衡时,拉力是否在同一物体,可将卡片剪断,观察现象;
(4)探究二力平衡时,需要减小摩擦力对实验的影响。
17.【答案】0.6;物体排开液体的体积;无关;2.2;液体密度;1.5×103
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小的影响因素时,
(1)图甲中,测力计示数为3N,则圆柱体的重力为G=3N,图乙中,弹簧测力计的示数F'=2.4N,则圆柱体受到的浮力为:F浮=G-F'=3N-2.4N=0.6N;
(2)根据图乙、丙,圆柱体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,则浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)根据丙、丁,物体排开的水的体积相同,液体的密度相同,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,可知,浮力的大小与物体浸没的深度无关;
(4)图戊中,圆柱体受到的浮力:F'浮=G-F盐水=3N-0.8N=2.2N,根据F浮=G排,物体受到的浮力等于排开的液体的重力,则圆柱体排开盐水的重力为2.2.N;
(5)根据图丁、戊,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力大小不相等,则浮力大小与液体的密度有关;
(6)图丁中,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F″=1N,则物体受到的浮力:
F浮'=G-F″=3N-1N=2N,
因物体浸没时,排开液体的体积和自身的体积相等,圆柱体的体积:
圆柱体的密度为:。
【分析】(1)根据测力计指针位置,测量重力;利用重力和物体浸没后测力计的拉力差,计算浮力;
(2)当液体密度一定时,排开液体的体积不同,浮力不同,则浮力和排开液体的体积有关;
(3)当液体密度和排开液体的体积相同,浮力和深度无关;
(4)物体受到的浮力和排开液体的重力相等;
(5)当排开液体的体积相同,液体密度不同时,浮力不同,探究浮力和液体密度的关系;
(6)根据浮力,利用,计算物体的密度,结合浮力,利用,可以计算密度。
18.【答案】力臂;右;;3;可能弹簧测力计没有竖直向上拉动,力臂变小,力变大;力臂短
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆平衡条件时,
(1)实验时,当杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂。因杠杆的左端下沉,则杠杆的重心在支点的左侧,应将平衡螺母向右调节。
(2)根据表格数据,1.0N×30.0cm=1.5N×20.0cm,3.0N×10.0cm=2.0cm×15.0cm,
归纳可得:F1l1=F2l2。
(3)根据3次实验数据,1.0N×15.0cm≠1.0N×20.0cm,可知,第3次F1l1≠F2l2,实验数据是错误的,可能弹簧测力计没有竖直向上拉动,力臂变小,力变大。
(4)图中,
以O1为支点,左端的重心在P处,右端的重心在Q处,LPGQ,故猴子分得萝卜比兔子分得更重。这主要是因为,粗的一侧比细的一侧力臂短。
【分析】(1)探究杠杆平衡条件时,杠杆水平平衡,便于测量力臂;杠杆的平衡螺母向偏高的一侧移动;
(2)根据实验数据,结合力和力臂的乘积,总结杠杆平衡条件F1l1=F2l2;
(3)若杠杆上测力计的拉力没有和杠杆垂直,拉力的力臂减小,拉力变大;
(4)萝卜不均匀,两侧力臂大小不同,杠杆平衡时,力的大小不同。
19.【答案】解:(1)手环所受的重力为
(2)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力为
(3)它的下表面受到的液体压强变化量为
答:(1)手环所受的重力为1.6N;
(2)手环浸没在水中时受到的浮力为180N;
(3)它的下表面受到的液体压强变化了5000Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算浸没的物体受到的浮力大小;
(3)根据液面变化,利用Δp=ρgΔh,计算液体压强的变化。
20.【答案】解:(1)汽车所受的总重力
汽车匀速直线行驶,牵引力和阻力是一对平衡力所以,汽车匀速行驶时的牵引力
(2)整个过程中发动机做的功
(3)由
可得,汽车的最速度
答:(1)汽车匀速行驶时的牵引力为1000N;
(2)整个过程中发动机所做的功为;
(3)汽车行驶的最大速度为20m/s。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算汽车的重力;结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力,根据二力平衡,计算牵引力;
(2)根据W=Pt,计算牵引力做功多少;
(3)结合功率,根据P=Fv,计算速度大小。
21.【答案】(1)小于;不;727.5
(2)C
(3)质量为1kg的物体受到的重力是9.8N
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1)根据材料,失重时向下的力较小,是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力时出现的现象。
质量是物体的属性,鱼物体的形状、状态、位置无关,当物体在失重时,物体的质量并不减小。
根据人的质量为75kg,在距离地面100km的高度,计算重力
;
(2)A.用停表测时间,依靠电子的振荡计时,与重力无关,在天空中可以用停表测时间,故A不符合题意;
B.探究平面镜成像的实验,是光的反射来成像,与重力无关,可以在太空中完成,故B不符合题意;
C.在太空中完全失重下,物体失去了重力,无法用弹簧测力计测重力,故C符合题意;
D.用刻度尺测书本的长度,与重力无关,故D不符合题意。
故选C。
(3)在地球表面,重力和质量的比值为g=9.8N/kg,其物理含义是:质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。
【分析】(1)失重状态时,物体受到的向上的力小于重力;质量是物体的属性,和空间位置无关;根据G=mg,计算重力的大小;
(2)在失重状态下,不能利用测力计测量重力;
(3)地球上,重力和质量的比值为9.8,表示1kg的物体受到的重力是9.8N。
(1)[1]由材料信息得,失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力时出现的现象。
[2]质量是物体本身的一种属性,它不会随物体的形状、状态、位置的改变而改变,所以当物体在失重时,物体的质量并不减小。
[2] 一个质量为75kg的航天员在距离地面100km的高度所受的重力
(2)A.用停表测时间,是依靠电子的振荡来计时,时间与重力无关,在天空中可以用停表测时间,故A不符合题意;
B.探究平面镜成像的实验,是依靠光的反射来成像,与重力无关,可以在太空中完成,故B不符合题意;
C.在太空中完全失重下,物体失去了重力的作用,无法用弹簧测力计测重力,故C符合题意;
D.用刻度尺测书本的长度,是依靠刻度尺的刻度来测量长度,与重力无关,故D不符合题意。
故选C。
(3)在地球表面重力常数g平均值是9.8N/kg,其物理含义是:质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。
22.【答案】相平;相同;C;阀门B;下游;U形两侧液面的高度差;不是;C
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲中的U形管相当于一连通器,待液面静止后,两管中的液面相平,左管中的液面高度与原来相同。
(2)AB.“液片AB”可以薄到厚度不计 ,液片左侧面受到水的压力的方向水平向右,故AB正确;
CD.液片左侧面受到的液体压强是向右的,压力向右,右侧面受到的液体压强是向左的,压力向左,“液片”是静止的,说明液片左、右两侧面受到的压力平衡,故C错误,D正确。
故选C。
(3)船要从下游驶向上游,应首先打开阀门B,关闭阀门A,使闸室和下游构成一个连通器。
(4)U形压强计是通过U形管两侧液面的高度差反映加在橡皮膜上的压强;
压强计中U形管的一端是封闭的,不是连通器。
(5)当阀门打开时,左右容器构成一个连通器,右边水面将下降,左面水面将升高,液面稳定时,水面相平,由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,则水的总体积为:
V=Sh+2S·2h=5Sh
因为右管横截面积是左管的两倍,可知,当液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2倍,则左管水的体积为:
右管水的体积为:
左管水的体积的变化为:
可知,此时左管水面上升的距离是,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】(1)连通器:上端开口,下端连通的容器,连通器中装有同种液体,且液体不流动时,各液面总保持相平。
(2)根据液片AB的的形变来反映液体压强的特点;
(3)(4)根据连通器的特点进行分析;
(5)根据液体总体积不变进行分析。
23.【答案】省力;杠杆;1.4;小;低;右
【知识点】杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用;斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】 解:(1)图乙是面引重车后轮示意图,这部分装置相当于杠杆,轴心为支点,动力臂为轮的半径,阻力臂为轴的半径,动力臂大于阻力臂,所以当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以省力;
(2)①由表格数据可知,第1次实验的额外功为W额=W总-W有=2.4J-1.0J=1.4J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越小,机械效率越低;
(3)斜面越平缓,所需拉力越小,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向右移动。
故答案为:(1)省力;杠杆;(2)①1.4;②小;低;(3)右。
【分析】 (1)图乙是斜面引重车后轮示意图,这部分装置相当于杠杆,轴心为支点,动力臂为轮的半径,阻力臂为轴的半径,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
(2)①根据W额=W总-W有计算第1次实验的额外功;
②分析表格数据可知其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越小,机械效率越低;
(3)斜面越平缓,所需拉力越小,据此分析可知拉动质量更大的重物时比较省力时图甲中的斜面引重车的前轮应该向哪侧移动。
1 / 1广东省江门市第一实验学校2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1.(2024九上·江门开学考)下列数据,最接近实际的是( )
A.中学生课桌的高度约0.5m
B.成人正常步行1km用时约15min
C.人感觉舒适的室温约36.5℃
D.将两个鸡蛋从地面拿起并举高做功约为10J
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;速度与物体运动;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生身高约1.60m,课桌的高度约为身高的一半,为0.8m,故A不符合题意;
B.成人正常步行的速度约为1.1m/s,即1km=1000m,用时约
,故B符合题意;
C.人感觉舒适的温度在23℃左右,故C不符合题意;
D.两个鸡蛋的重力约为1N,从地面拿起并举高克服重力做功约为
,故D不符合题意。
故选B。
【分析】课桌高度约0.8m;人步行的速度约1.1m/s;人感到舒服的味道约23℃;两个鸡蛋重力约1N,结合高度变化,计算做功多少。
2.(2024九上·江门开学考)2024年5月3日,“嫦娥六号”月球探测器成功发射,我国离登月又进一步。如图所示的是火箭上升的情境,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空时,受平衡力作用
B.火箭匀速竖直上升时,受到的推力与重力是一对相互作用力
C.火箭匀速竖直上升时,“嫦娥六号”所受的支持力大于其重力和空气阻力之和
D.“嫦娥六号”进入太空后,依然受到地球引力的作用
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.火箭加速升空时,运动速度在改变,处于非平衡状态,受非平衡力,故A错误;
B.火箭匀速上升时,受到的推力与重力,受力物体都是火箭,在同一物体,不是相互作用力,故B错误;
C.火箭匀速上升时,受到平衡力,合力为0,所受的支持力等于其重力和空气阻力之和,故C错误;
D.“嫦娥六号”进入太空后,依然受到地球引力的作用,故D正确。
故选D。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,平衡力合力为零;运动状态改变时,受到非平衡力;当力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,此时二力平衡;当力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个不同的物体上,是相互作用力。
3.(2024九上·江门开学考)某学习小组在为节能房选择建材时,他们选择了甲、乙两块外形相同、材质不同的实心砖,以如图所示的方式放在平整的沙地上,发现两块砖陷入沙中的程度相同。下列说法中正确的是( )
A.甲对沙子的压强比乙小 B.甲的密度小于乙的密度
C.甲、乙对沙子的压力相等 D.甲的重力大于乙的重力
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.图中,两块砖陷入沙中的程度相同,即对沙子的压强相同,故A错误;
BCD.图中,甲、乙两块外形相同,甲与沙子的接触面积大于乙沙子的接触面积,对沙子的压强相同,根据,甲对沙子的压力大于乙对沙子的压力,在水平面上,压力大小等于重力大小,即甲的重力大于乙的重力,根据,甲的质量大于乙的质量,根据,甲的密度大于乙的密度,故BC错误,D正确。
故选D。
【分析】压强表示压力的作用效果,凹陷速度相同,即压强相等,根据F=pS,可以计算压力的大小;根据水平面上压力和重力关系,计算重力和质量,利用,计算密度。
4.(2024九上·江门开学考)如图是长方体下降浸入水槽的过程中。弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。则下列说法正确的是( )
A.h=4cm时,长方体受到的浮力是15N
B.长方体受到的最大浮力是18N
C.长方体的体积是1.2×10-3m3
D.长方体的密度是1.8×103kg/m3
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.图中,长方体的重力为18N,当h=4cm时,弹簧测力计示数为15N,则长方体受到的浮力:F浮=G-F=18N-15N=3N,故A错误;
B.图中,在CD段弹簧测力计的示数最小,则受到的浮力最大,根据弹簧测力计的示数为6N,则最大浮力:F浮'=G-F'=18N-6N=12N,故B错误;
C.在CD段,长方体完全浸没,此时长方体的体积等于排开水的体积,则长方体的体积:
,故C正确;
D.长方体的质量:,
长方体的密度:,故D错误。
故选C。
【分析】根据测力计对物体的最大拉力,判断重力,结合物体完全浸没时的拉力,计算浮力,利用,计算排开液体的体积,利用,计算密度。
5.(2024九上·江门开学考)用轻绳将小球固定在天花板上,做成一个摆,如图所示,小球在a、c之间往返运动,不计空气阻力。小球从a点向右摆动到c点的过程,下列说法中正确的是( )
A.小球的动能先减小后增大
B.小球的重力势能始终不变
C.小球的运动状态没有发生变化
D.小球所受重力的方向总是竖直向下的
【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;力的作用效果;重力的方向
【解析】【解答】AB.小球从a点摆到c点,质量不变,高度先减小后增大,重力势能先变小后变大,速度先变大后变小,则小球的动能先增大后减小,故AB错误;
C.小球从a点向右摆到c点,小球运动速度和方向都发生变化,小球的运动状态在变化,故C错误;
D.重力的方向总是竖直向下,与运动状态无关,小球所受重力的方向是竖直向下的,故D正确。
故选D。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,速度减小,动能减小,重力势能和高度有关;物体运动的速度和方法改变,运动状态在改变;重力方向始终竖直向下。
6.(2024九上·江门开学考)如图所示,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有关说法正确的是( )
A.使杠杆逆时针转动的力是物体的重力
B.杠杆处于水平位置平衡时为费力杠杆
C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N
D.保持F方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中F将增大
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.图中,杠杆A端的拉力F是杠杆逆时针转动的力,故A错误;
B.杠杆处于水平位置平衡时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C.杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件,则:,
则拉力F的大小为:,故C正确;
D.保持F方向竖直向上不变,根据相似图形,将杠杆从A位置匀速提升到B位置,力臂之比不变,阻力不变,根据杠杆平衡条件,则拉力F的大小不变,故D错误。
故选C。
【分析】杠杆上的拉力使杠杆转动;当动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上拉力大小,根据相似图形,判断力臂的比值不变,则动力和阻力的比值不变,判断动力大小不变。
7.(2024九上·江门开学考)某中学实验室新买了30箱实验器材,每箱重50N。实验员王老师要把这批器材搬往6m高处的实验室,他的身体可以往外提供的功率P与每次搬起器材的重力G的关系如图所示。已知每次下楼时间为上楼时间的一半,若不考虑搬起箱子、放下箱子的时间,他将这批器材从地面搬到实验室至少需要( )
A.140s B.160s C.180s D.200s
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】图中,物体重力为300N时,功率最大为90W,搬运的物体重量为300N时,所用时间最短,一箱重量为50N,每次搬运的箱子数:,
搬箱上楼一次需要做的功:W=Gh=50N×6×6m=1800J,
最大功率P=90W,搬箱上楼一次需要的最短时间:
将这批器材全部搬到实验楼所需次数:,
则器材全部搬到实验楼,所需的最短时间:t上总=5t上=5×20s=100s,
需要的下楼次数n下=5-1=4,因每次下楼的时间为上楼时间的一半,完成任务下楼所需时间:,
将这批器材从底楼搬到实验室,完成任务所需的最短时间是:t=t上总+t下总=100s+40s=140s,A符合题意。
故选A。
【分析】结合功率最大,判断最大物体的重力;结合物体总重力,计算数量,再根据总数量,计算搬运次数;根据,计算时间,计算上楼时间,再结合下楼时间和上楼时间关系,计算下楼时间,计算总时间。
8.(2024九上·江门开学考)明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了 产生弹力,说明力能改变物体的 ;然后用木锤频频击打弓弦,使板上棉花疏松的力的施力物体为 (竹竿/木棰/弓弦)。
【答案】弹性形变;形状;弓弦
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;弹力
【解析】【解答】用细绳拉住竹竿,竹竿弯曲,发生形变并能恢复原状,是弹性形变,产生弹力;
竹竿发生弹性形变,则力能改变物体的形状。
将弓弦大部分放入棉花中,用木棰击打弓弦的露出部分,则棉花内的弓弦也随之振动,对棉花有力的作用,使棉花变得蓬松,力的施力物体是弓弦。故第1空填:弹性形变;第2空填:形状;第3空填:弓弦。
【分析】物体发生形变并恢复原状,发生的是弹性形变;力可以改变物体的形状;发出力的物体是施力物体。
9.(2024九上·江门开学考)如图所示,质量为2kg的物体A置于水平地面上,水平推力F等于6N时,A静止不动,则A所受的摩擦力是 N;F等于8N时,A做匀速直线运动;F等于12N时,A所受的摩擦力是 N,此时A的运动状态 (选填“改变”或“不变 ”) 。
【答案】6;8;改变
【知识点】物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体A受到水平推力F为6N,静止不动,是平衡状态,摩擦力与推力是一对平衡力,摩擦力f=F=6N,
当F等于8N时,A做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力与推力是一对平衡力,则摩擦力
f'=F'=8N,
当F等于12N时,压力大小和接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为8N;此时水平推力大于摩擦力,物体在做加速直线运动,此时A的运动状态改变。故第1空填:6;第2空填:8;第3空填:改变。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力,根据二力平衡条件,力的大小相等;当压力和粗糙程度不变时,滑动摩擦力不变,物体受到非平衡力,运动状态改变。
10.(2024九上·江门开学考)如图甲所示,将椭圆形厚玻璃瓶中装满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,沿着长轴的方向用力捏厚玻璃瓶,可以观察到玻璃管中的液面高度 (选填“上升”或“下降”)。将这个玻璃瓶中水倒出一小部分,从玻璃管上端吹入少量气体,如图乙所示,拿着玻璃瓶从楼下到楼上,可以观察到玻璃管中的液面高度 (选填“上升”或“下降”)。取下瓶塞,如图丙所示,往B管中吹气,可以看到A管中的液面上升,这是由于流体流速越大的位置,压强 。
【答案】上升;上升;越小
【知识点】力的作用效果;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】图甲中,用力捏玻璃瓶宽面,观察到细管中水面上升,可知,力可以改变物体的运动状态;
图乙中,将瓶中装入适量的水,从管子上端吹入少量的气体,便瓶内气体压强大于大气压,水上升到瓶口以上,做成气压计,当从楼下到楼上,高度变大,细管中的水柱高度上升,是楼上的气压低,瓶内的压强比外面气压大,使水柱升高,可知,高度越高,大气压越小。
图丙中,往B管中吹气,A管中的水柱上升,A管上端管口的气体流速快,压强小,瓶内的压强比它大,玻璃管内液面上升。故第1空填:上升;第2空填:上升;第3空填:越小。
【分析】力可以改变物体的形状,通过细玻璃管中液面微小变化,可以反应;海拔越高,大气压减小;流体在流速大的地方压强小。
11.(2024九上·江门开学考)如图所示是一款质量为2.5kg 的“擦窗机器人”正在工作,它的“腹部”有吸盘,吸盘与玻璃的接触面积为,若吸盘对玻璃的压强为,则吸盘对玻璃的压力是 N;当“擦窗机器人”在竖直玻璃板上静止时,摩擦力大小为 N,摩擦力的方向为 。(g=10N/kg)
【答案】1800;25;竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】结合压强和受力面积,计算吸盘对玻璃的压力为:,
擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受力平衡,受到的摩擦力和重力二力平衡,摩擦力大小为:
;受到的重力方向竖直向下,则受到的摩擦力竖直向上。故第1空填:1800;第2空填:25;第3空填:竖直向上。
【分析】根据F=pS,结合压强,计算压力的大小;二力平衡时,力的大小相等,方向相反;根据G=mg,计算重力,再计算摩擦力,
12.(2024九上·江门开学考)在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是 ,接下来合理的操作是 ,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是 的密度值。
【答案】盐水;增加配重;酒精
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】密度计放在某液体时,不能处于竖直状态,则该密度计浸没在液体中的深度较小,即排开液体的体积较小,根据,浮力一定时,液体密度越大,排开液体体积越小,此液体应是盐水。要想密度计在盐水中能处于竖直状态,应增加配重,以降低重心,使其能处于竖直状态。
密度计在液体中始终处于漂浮状态,浮力等于其重力,根据,液体密度越大,排开液体体积越小,液体密度越小,排开液体体积越大,则酒精的密度最小,排开液体的体积最大,则浸入深度最大,则刻度A处标记的应是酒精的密度值。故第1空填:盐水;第2空填:增加配置;第3空填:酒精。
【分析】密度计在液体中处于漂浮状态,受到的浮力等于密度计的重力;当液体密度越大,排开液体越少,对应的刻度线在下方;密度计自身较轻时,不易漂浮,应增加配置。
13.(2024九上·江门开学考)如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,将小球拉到位置A, 松开手后小球在A、B 、C 点之间来回摆动,最后静止在B 点。小球从A 点摆动到B点的过程中,动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);机械能 (选填“守恒”或“不守 恒”)。小球在A点时,受到的重力和细线的拉力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】变大;不守恒;不是
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;平衡状态的判断
【解析】【解答】小球从A点摆动到B点时,质量不变,速度变大,小球的动能变大。
小球在A、B、C点来回摆动,最后静止在B点,克服空气阻力做了功,机械能减小,机械能不守恒。
在A点时,小球所受重力方向竖直向下,细线对小球的拉力沿细线斜向上,两个力不在同一直线上,则重力和细线的拉力不是一对平衡力。故第1空填:变大;第2空填:不守恒;第3空填:不是。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大;物体运动时,克服空气阻力消耗机械能,机械能减小;物体受到两个力不在同一直线,不是平衡力。
14.(2024九上·江门开学考)如图所示,用大小为F1的力将物体B匀速提升10m,F1做功600J,若借助滑轮组用大小为 F2的力把物体B匀速提升相同高度,F2做功1000J。两个过程中拉力的大小关系是F1 F2,使用滑轮组提升物体的机械效率为 %。若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为 N。
【答案】>;60;40
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】直接提升重物,拉力F1与物体的重力大小相等;采用滑轮组提升物体,动滑轮的绳子股数为3股,绳末端的拉力为:,可以省力,即。
根据滑轮组做的有用功为600J,总功为1000J,滑轮组的机械效率为
不计绳重和摩擦,额外功为克服动滑轮的重力做功为:
动滑轮的重力为:故第1空填:>;第2空填:60;第3空填:40。
【分析】使用滑轮组可以省力;根据,计算机械效率;根据总功和有用功之差,计算额外功,根据,计算动滑轮的重力。
15.(2024九上·江门开学考)(1)如图所示,手拉着系在B物体上的轻绳在水平面上做匀速直线运动,A与B保持相对静止,画出物体A的受力示意图。
(2)如图甲所示,一个氢气球带着小铁球在空中匀速上升,从小铁球具有动能为E0开始计时,t1时刻绳子突然断裂。请在图乙中画出小铁球从绳子断裂到落回地面的过程中,小铁球的动能E 随时间t变化的大致图像。(不计空气阻力)
(3)如图所示,O为轻质杠杆AC的支点,在杠杆B点处挂一个物体,为使杠杆在图示位置平衡,画出施加在杠杆上的最小动力F1和力臂l1。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)图中,A与B保持相对静止,物体A受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,如图所示:
(2)小球上升,t1时刻绳子断裂后,由于惯性,小球继续上升,但会减速上升,到最高点后,在重力作用下加速下落,即速度先减小后变大,质量不变,则动能先减小后变大,作图如下:
(3)根据杠杆平衡的条件:F1 ×L1 =F2 ×L2 ,在阻力、阻力臂一定时,若动力最小,则动力臂最长,故连接OC,为动力臂l1 ,过点C作OC的垂线,即为F1 的作用线,方向斜向上,F1 即为最小力,如图所示:
【分析】(1)相对静止的物体,受到平衡力的作用,重力竖直向下,支持力竖直向上,在同一直线上,大小相等;
(2)运动的物体具有惯性,继续保持运动状态;质量一定时,动能随速度增大而增大;
(3)连接杠杆支点和动力作用点,线段最长,是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
(1)由于A与B保持相对静止,物体A此时受到重力和支持力的作用,它们是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,如图所示:
(2)t1时刻绳子断裂后,小铁球先减速上升到最高点后,在重力作用下加速下落,即速度先减小后变大,质量不变,则动能先减小后变大,作图如下:
(3)【分析】
根据杠杆平衡的条件,F1 ×L1 =F2 ×L2 ,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长。故连接OC,OC为动力臂l1 ,过点C作OC的垂线,即为F1 的作用线,方向斜向上,F1 即为所求的最小力,如图所示:
16.(2024九上·江门开学考)如图甲所示是小华探究“二力平衡条件”的实验:(每个钩码重力相同)
(1)小华将小卡片(重力可忽略不计)的两端用细线绕过滑轮,并挂上钩码,使作用在小卡片的两个拉力方向 ,通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,此实验的目的是为了探究 ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下(已平衡),小华下一步的操作是 ;
(4)在探究同一问题时,小强将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小强的实验,其主要原因是小华的装置可以减小 对实验的影响,对此,你对小强的实验装置提出的改进意见是 。
【答案】相反;钩码的数量;不能;一对平衡力是否作用在同一直线上;用剪刀将卡片从中间剪开,观察卡片能否保持静止状态;摩擦力;将木块换成小车
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡条件时,(1)图甲中,作用在小卡片的两个拉力方向相反;通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
(2)实验时,将小卡片旋转一个角度,左右的拉力不在同一直线上,松手后,小卡片不能平衡,探究一对平衡力,是否作用在同一直线上。
(3)探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀将卡片从中间剪开,使拉力不在同一物体上,观察卡片能否保持静止状态。
(4)对比甲、乙,小华的装置可以减小摩擦力对实验的影响;针对小强的实验装置,为了减小摩擦力对实验的影响,建议将木块换成小车。
【分析】(1)探究二力平衡时,物体受到的拉力方向相反,通过钩码个数,改变拉力大小;
(2)扭转卡片,两侧的拉力不在同一直线,卡片不能平衡,探究了二力平衡时,拉力在同一直线上;
(3)探究二力平衡时,拉力是否在同一物体,可将卡片剪断,观察现象;
(4)探究二力平衡时,需要减小摩擦力对实验的影响。
17.(2024九上·江门开学考)如图所示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验装置。请根据图示回答下列问题。
(1)比较图甲、乙可知:图乙中圆柱体受到的浮力的大小为 N;
(2)比较图乙、丙,说明浮力的大小与 有关;
(3)比较丙和丁,说明浮力的大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)图戊中圆柱体排开盐水的重力为 N;
(5)通过图丁、戊的探究,得到浮力大小与 有关;
(6)由图中数据可知,圆柱体的密度是 。(g取10N/kg)
【答案】0.6;物体排开液体的体积;无关;2.2;液体密度;1.5×103
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小的影响因素时,
(1)图甲中,测力计示数为3N,则圆柱体的重力为G=3N,图乙中,弹簧测力计的示数F'=2.4N,则圆柱体受到的浮力为:F浮=G-F'=3N-2.4N=0.6N;
(2)根据图乙、丙,圆柱体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,则浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)根据丙、丁,物体排开的水的体积相同,液体的密度相同,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,可知,浮力的大小与物体浸没的深度无关;
(4)图戊中,圆柱体受到的浮力:F'浮=G-F盐水=3N-0.8N=2.2N,根据F浮=G排,物体受到的浮力等于排开的液体的重力,则圆柱体排开盐水的重力为2.2.N;
(5)根据图丁、戊,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力大小不相等,则浮力大小与液体的密度有关;
(6)图丁中,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F″=1N,则物体受到的浮力:
F浮'=G-F″=3N-1N=2N,
因物体浸没时,排开液体的体积和自身的体积相等,圆柱体的体积:
圆柱体的密度为:。
【分析】(1)根据测力计指针位置,测量重力;利用重力和物体浸没后测力计的拉力差,计算浮力;
(2)当液体密度一定时,排开液体的体积不同,浮力不同,则浮力和排开液体的体积有关;
(3)当液体密度和排开液体的体积相同,浮力和深度无关;
(4)物体受到的浮力和排开液体的重力相等;
(5)当排开液体的体积相同,液体密度不同时,浮力不同,探究浮力和液体密度的关系;
(6)根据浮力,利用,计算物体的密度,结合浮力,利用,可以计算密度。
18.(2024九上·江门开学考)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)为了便于测量 (选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此应将图甲中平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)该同学通过如图乙所示实验装置得到了1、2两组实验数据,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是: (用、、、表示);
序号 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm
1 1.0 30.0 1.5 20.0
2 3.0 10.0 2.0 15.0
3 1.0 15.0 1.0 20.0
4 1.0 30.0 1.5 20.0
(3)为了让实验结论更科学普遍,又利用图丙实验装置在保持弹簧测力计位置和钩码个数不变的情况下,进行3、4两次实验,由表中数据分析可以看出,第 次实验数据存在问题,如果数据读取没有问题,出现这一问题的原因是 ;
(4)看图丁的漫画我们不难猜出猴子一定分到了质量更大的萝卜,根据杠杆的平衡条件我们分析可知,这主要是因为,粗的一侧比细的一侧 。
【答案】力臂;右;;3;可能弹簧测力计没有竖直向上拉动,力臂变小,力变大;力臂短
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆平衡条件时,
(1)实验时,当杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂。因杠杆的左端下沉,则杠杆的重心在支点的左侧,应将平衡螺母向右调节。
(2)根据表格数据,1.0N×30.0cm=1.5N×20.0cm,3.0N×10.0cm=2.0cm×15.0cm,
归纳可得:F1l1=F2l2。
(3)根据3次实验数据,1.0N×15.0cm≠1.0N×20.0cm,可知,第3次F1l1≠F2l2,实验数据是错误的,可能弹簧测力计没有竖直向上拉动,力臂变小,力变大。
(4)图中,
以O1为支点,左端的重心在P处,右端的重心在Q处,LPGQ,故猴子分得萝卜比兔子分得更重。这主要是因为,粗的一侧比细的一侧力臂短。
【分析】(1)探究杠杆平衡条件时,杠杆水平平衡,便于测量力臂;杠杆的平衡螺母向偏高的一侧移动;
(2)根据实验数据,结合力和力臂的乘积,总结杠杆平衡条件F1l1=F2l2;
(3)若杠杆上测力计的拉力没有和杠杆垂直,拉力的力臂减小,拉力变大;
(4)萝卜不均匀,两侧力臂大小不同,杠杆平衡时,力的大小不同。
19.(2024九上·江门开学考)如图所示是一种可充气的防溺水自救手环,其质量为160g,充气后,手环体积为,忽略手环在水中体积的变化,g取10N/kg。求:
(1)手环所受的重力。
(2)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力。
(3)充气后,防溺水自救手环下表面从水面下0.6m深处,上浮至水面下0.1m深处的过程中,它的下表面受到的液体压强变化了多少?
【答案】解:(1)手环所受的重力为
(2)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力为
(3)它的下表面受到的液体压强变化量为
答:(1)手环所受的重力为1.6N;
(2)手环浸没在水中时受到的浮力为180N;
(3)它的下表面受到的液体压强变化了5000Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算浸没的物体受到的浮力大小;
(3)根据液面变化,利用Δp=ρgΔh,计算液体压强的变化。
20.(2024九上·江门开学考)“绿色出行,低碳生活”。近年来,国产迷你电动汽车因环保、节能、价格低廉等优势,越发受到人们欢迎。如图是国内某型号的新能源迷你汽车,满载时总质量为1000kg。若汽车在平直公路上以最大功率20kW匀速行驶2min,已知汽车在行驶时受到地面的摩擦力为重力的0.1倍,忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)汽车匀速行驶时的牵引力;
(2)整个过程中发动机所做的功;
(3)汽车行驶的最大速度。
【答案】解:(1)汽车所受的总重力
汽车匀速直线行驶,牵引力和阻力是一对平衡力所以,汽车匀速行驶时的牵引力
(2)整个过程中发动机做的功
(3)由
可得,汽车的最速度
答:(1)汽车匀速行驶时的牵引力为1000N;
(2)整个过程中发动机所做的功为;
(3)汽车行驶的最大速度为20m/s。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算汽车的重力;结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力,根据二力平衡,计算牵引力;
(2)根据W=Pt,计算牵引力做功多少;
(3)结合功率,根据P=Fv,计算速度大小。
21.(2024九上·江门开学考)阅读短文,回答问题:
漫话失重
平时我们能感觉到自己有多重,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将会体验到类似太空中才有的失重感。失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于物体所受重力时出现的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境。失重现象主要发生在轨道上、太空中或其他一些不正常的情况下。经常有人认为失重是不受重力,这是错误的,失重环境中,物体的重力仍然存在。失重,是指物体失去或部分失去了重力的作用,当物体处于完全失重状态时物体除了自身重力外,不会受到任何外界重力场影响。如图是我国宇航员在太空舱中做微重力实验的情景。
所谓重力,是物体所受地球的引力的一个分力(大小几乎等于引力)。引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比。就质量一定的天体来说,物体离它越远,所受它的引力越小,即重力越小,在足够远的距离上,它的引力可以忽略不计。但宇宙中不只一个天体,众多天体的引力会形成一个引力场。因此,太空不会是完全失重环境。绕地球飞行的载人飞船,离地面一般只有几百千米,那里的太空当然不会是零重力环境。失重不是重力消失或大幅度减小的结果(事实上,在100km高度上,地球重力仅仅比地球表面减少大约 3%)。
失重状态下物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。失重对航天器上与流体流动有关的设备有很大影响。
利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶,制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。
(1)失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) (填“大于” “小于”或“等于”) 物体所受重力时出现的现象。当物体在失重时,物体的质量是否减小? ,一个质量为75kg的航天员在距离地面 100km的高度所受的重力为 N; (g 取10N/ kg)
(2)在太空中完全失重下,下列实验不能完成的是___________;
A.用停表测时间 B.探究平面镜成像的实验
C.用弹簧测力计测重力 D.用刻度尺测书本的长度
(3)在地球表面重力常数g平均值是9.8N/ kg, 其物理含义是 。
【答案】(1)小于;不;727.5
(2)C
(3)质量为1kg的物体受到的重力是9.8N
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1)根据材料,失重时向下的力较小,是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力时出现的现象。
质量是物体的属性,鱼物体的形状、状态、位置无关,当物体在失重时,物体的质量并不减小。
根据人的质量为75kg,在距离地面100km的高度,计算重力
;
(2)A.用停表测时间,依靠电子的振荡计时,与重力无关,在天空中可以用停表测时间,故A不符合题意;
B.探究平面镜成像的实验,是光的反射来成像,与重力无关,可以在太空中完成,故B不符合题意;
C.在太空中完全失重下,物体失去了重力,无法用弹簧测力计测重力,故C符合题意;
D.用刻度尺测书本的长度,与重力无关,故D不符合题意。
故选C。
(3)在地球表面,重力和质量的比值为g=9.8N/kg,其物理含义是:质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。
【分析】(1)失重状态时,物体受到的向上的力小于重力;质量是物体的属性,和空间位置无关;根据G=mg,计算重力的大小;
(2)在失重状态下,不能利用测力计测量重力;
(3)地球上,重力和质量的比值为9.8,表示1kg的物体受到的重力是9.8N。
(1)[1]由材料信息得,失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力时出现的现象。
[2]质量是物体本身的一种属性,它不会随物体的形状、状态、位置的改变而改变,所以当物体在失重时,物体的质量并不减小。
[2] 一个质量为75kg的航天员在距离地面100km的高度所受的重力
(2)A.用停表测时间,是依靠电子的振荡来计时,时间与重力无关,在天空中可以用停表测时间,故A不符合题意;
B.探究平面镜成像的实验,是依靠光的反射来成像,与重力无关,可以在太空中完成,故B不符合题意;
C.在太空中完全失重下,物体失去了重力的作用,无法用弹簧测力计测重力,故C符合题意;
D.用刻度尺测书本的长度,是依靠刻度尺的刻度来测量长度,与重力无关,故D不符合题意。
故选C。
(3)在地球表面重力常数g平均值是9.8N/kg,其物理含义是:质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。
22.(2024九上·江门开学考)阅读短文,回答问题:
连通器的原理及应用
我们把上部开口、底部互相连通的容器叫作连通器。如图甲所示,将两根玻璃管下端用橡皮软管连在一起,做成连通器,向管内注入适量的水。手持另一根玻璃管,使其升高、下降或倾斜,待水面静止后,发现两根玻璃管中的水面总保持相平。为什么连通器内静止液体的液面总是相平的呢?设想在容器相通的部分有一“液片AB”,如图乙,容器内的液体静止时,这个“液片”也是静止的,这说明“液片”两个侧面受到的压力大小相等,压强也相等。根据液体压强的特点,两管中液体的液面高度必定相同,即液面相平。
我国三峡工程举世瞩目,三峡大坝上、下游的水位巨大的落差带来了航运方面的问题,解决的途径是修建船闸。船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。船要从上游通过船闸到下游,先关闭下游闸门和阀门B,打开上游闸下的阀门A,使上游和闸室形成一个连通器,上游的水通过阀门A进入闸室,直到上游和闸室的水面相平,再打开上游闸门,船便可以从上游进入闸室。再关闭上游闸门和闸下阀门A,打开下游闸下的阀门B,使闸室和下游形成一个连通器。闸室的水通过阀门B流到下游,直到水不流动时,闸室的水面和下游相平。打开下游的闸门,船便可以驶往下游。
(1)图甲玻璃管中水面静止,再将右侧玻璃管升高,待液面静止后,两管中的液面 (相平/不相平),左管中的液面高度与原来 (相同/不同);
(2)对图乙中静止的竖直“液片”AB的理解,错误的是 ;
A.液片可以薄到厚度不计 B.液片左侧面受到的压力水平向右
C.液片左、右侧面液体压强为零 D.液片左、右两侧面受到的压力平衡
(3)以图丙船闸为例,起始状态是上、下游闸门和A、B阀门均关闭。船要从下游驶向上游,应首先打开 ,使闸室和 (上游/下游)构成连通器;
(4)图丁所示为简易U形压强计,右端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒,金属盒上蒙有一层橡皮膜。它是通过 反映加在橡皮膜上的压强。该装置中U形管 (是/不是)连通器;
(5)如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部水平端管道上装有一阀门,右侧管的横截面积是左管的2倍,当阀门关闭时,左、右管中的水面高度分别为h和2h,现将阀门打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是 。
A. B. C. D.h
【答案】相平;相同;C;阀门B;下游;U形两侧液面的高度差;不是;C
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲中的U形管相当于一连通器,待液面静止后,两管中的液面相平,左管中的液面高度与原来相同。
(2)AB.“液片AB”可以薄到厚度不计 ,液片左侧面受到水的压力的方向水平向右,故AB正确;
CD.液片左侧面受到的液体压强是向右的,压力向右,右侧面受到的液体压强是向左的,压力向左,“液片”是静止的,说明液片左、右两侧面受到的压力平衡,故C错误,D正确。
故选C。
(3)船要从下游驶向上游,应首先打开阀门B,关闭阀门A,使闸室和下游构成一个连通器。
(4)U形压强计是通过U形管两侧液面的高度差反映加在橡皮膜上的压强;
压强计中U形管的一端是封闭的,不是连通器。
(5)当阀门打开时,左右容器构成一个连通器,右边水面将下降,左面水面将升高,液面稳定时,水面相平,由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,则水的总体积为:
V=Sh+2S·2h=5Sh
因为右管横截面积是左管的两倍,可知,当液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2倍,则左管水的体积为:
右管水的体积为:
左管水的体积的变化为:
可知,此时左管水面上升的距离是,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】(1)连通器:上端开口,下端连通的容器,连通器中装有同种液体,且液体不流动时,各液面总保持相平。
(2)根据液片AB的的形变来反映液体压强的特点;
(3)(4)根据连通器的特点进行分析;
(5)根据液体总体积不变进行分析。
23.(2024九上·江门开学考)阅读材料,回答问题。
《墨经》中记录了一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物推到一定高度。
(1)图乙是斜面引重车后轮示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以 (选填“省力”或“省距离”),这部分装置相当于 (选填“滑轮”、“杠杆”或“斜面”);
(2)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力F沿斜面M匀速拉动同一物体,改变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
实验次序 倾斜程度 物重 斜面高度 拉力 斜面长度 有用功/J 总功/J 机械效率
1 较缓 5 0.2 2.4 1.0 1.0 2.4 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1.0 2.5 3.2 78.1%
3 最陡 5 0.8 4.3 1.0 4.0 4.3 93.0%
①由表格数据可知,第1次实验的额外功为 J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越 (选填“大”或“小”),机械效率越 (选填“高”或“低”);
(3)假如要你来设计该车,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】省力;杠杆;1.4;小;低;右
【知识点】杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用;斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】 解:(1)图乙是面引重车后轮示意图,这部分装置相当于杠杆,轴心为支点,动力臂为轮的半径,阻力臂为轴的半径,动力臂大于阻力臂,所以当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以省力;
(2)①由表格数据可知,第1次实验的额外功为W额=W总-W有=2.4J-1.0J=1.4J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越小,机械效率越低;
(3)斜面越平缓,所需拉力越小,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向右移动。
故答案为:(1)省力;杠杆;(2)①1.4;②小;低;(3)右。
【分析】 (1)图乙是斜面引重车后轮示意图,这部分装置相当于杠杆,轴心为支点,动力臂为轮的半径,阻力臂为轴的半径,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
(2)①根据W额=W总-W有计算第1次实验的额外功;
②分析表格数据可知其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越小,机械效率越低;
(3)斜面越平缓,所需拉力越小,据此分析可知拉动质量更大的重物时比较省力时图甲中的斜面引重车的前轮应该向哪侧移动。
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