湖南省长沙市长郡芙蓉中学2024-2025学年九年级上学期暑假作业反馈测评物理试题
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分。每题只有一个选项符合要求)
1.(2024九上·芙蓉开学考)“生活处处皆物理”,下列数据最符合实际的是( )
A.一斤(500g)猪肉所受重力大约为50N
B.托起两个鸡蛋所用的力大约是1N
C.一位初中学生的体重大约是60N
D.一个苹果的质量约为20g
2.(2024九上·芙蓉开学考)5月18日三位中国女车手孙思蓓、孙佳琪和邓雅文包揽奥运自由式小轮车资格赛前三,令国人感到骄傲。自由式小轮车是以自行车为工具载体的一种运动项目。下列说法正确的是( )
A.骑行速度变大,惯性不变
B.自行车滑行最终停下来,是因为没有力来维持运动
C.自行车能够跃向天空,是由于受到了惯性的作用
D.自行车在行驶过程中受到的外力突然全部消失,它将会静止不动
3.(2024九上·芙蓉开学考)2024年3月17日,在新加坡乒乓球男单决赛上,中国选手王楚钦获得金牌。如图所示,当他静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力是一对平衡力
B.领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
C.王楚钦对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D.王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力是相互作用力
4.(2024九上·芙蓉开学考)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船在无数国人的关注下顺利发射升空(如图所示),并成功与空间站完成对接。在火箭加速升空的过程中,载人飞船( )
A.相对于火箭是运动的 B.动能转化为重力势能
C.动能增大,重力势能增大 D.动能增大,机械能不变
5.(2024九上·芙蓉开学考)人们设计出的不同工具,方便、丰富了我们的生活。下列工具在使用时可以省距离的是( )
A.开瓶器 B.斜面
C.翘棒 D.面包夹
6.(2024九上·芙蓉开学考)冬至打年糕是中国传统习俗之一。打年糕时,需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟的糯米。如图所示,用木制榔头捶打年糕的过程中,放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是( )
A.向下砸榔头时,榔头只受到重力的作用
B.榔头打击年糕时,人对年糕有力的作用
C.年糕凹陷,说明力可以改变物体的形状
D.年糕凹陷,说明榔头对年糕有打击力,而年糕对榔头没有作用力
7.(2024九上·芙蓉开学考)关于弹簧测力计的使用方法,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计只能测量重力
B.测量前应该把指针调节到指“0”的位置上
C.测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住
D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程
8.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是( )
A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
9.(2024九上·芙蓉开学考)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙 B.W甲<W乙<W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
10.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共2小题,每道题有2个答案符合要求,全部选对得3分,选对一个得2分,错选不得分。)
11.(2024九上·芙蓉开学考)某同学利用装水的密闭瓶子研究压强问题,先后将瓶子正立、倒立放置在水平桌面上,如图所示。下列分析正确的是( )
A.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:p甲>p乙
B.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:F甲>F乙
C.瓶子两次对水平桌面的压强大小关系:
D.瓶子两次对水平桌面的压力大小关系:
12.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示是生活中出现的现象,下列分析正确的是( )
A.伞面被一阵大风吹翻,是因为伞面上方的空气流速大压强小
B.自制压强计随海拔的升高玻璃管内液面会升高
C.增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.铁路的钢轨铺枕木上,是为了增大压强
三、填空题(共5小题20分,每空2分)
13.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,用扳手拧螺母时,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与 有关;建造房屋时,工人常常利用图丙中的重锤线检测墙体是否竖直,这是利用了重力的方向总是 。
14.(2024九上·芙蓉开学考)少林功夫驰名中外。一武术爱好者练功时的姿势如图所示,他对水平地面的压力是由于 (选填“脚”或“地面”,下同)发生形变而产生的,武术爱好者所受支持力的施力物体是 。
15.(2024九上·芙蓉开学考)如图,甲容器用木塞密封,甲、乙两容器 (填“是”或“不是”)连通器。若向乙容器中持续缓慢注水,则 容器水先溢出。
16.(2024九上·芙蓉开学考)用如图的滑轮组提升重物,已知物重80N,动滑轮重20N,10秒内物体升高2m。若不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率为 。
17.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,两个相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面,容器高度为0.8m。若甲中水质量为2kg,则水的体积为 m3。乙容器质量为m0,底面积为S0,则乙容器对地面的压强p乙为 (用符号m0、S0、g表示)。若甲容器中水的深度为0.6m,现向乙容器中加入深度大于0.6m的A液体,使得甲、乙中液体对容器底部的压强相等,则A液体的密度ρA的最小值为 kg/m3。
四、作图题(本题2分,胡乱涂改不得分)
18.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,O为杠杆的支点。请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。
五、实验探究题(本题共4题,每空2分,共28分)
19.(2024九上·芙蓉开学考)下面是小郡探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程。
(1)让小球从斜面滚下在不同水平表面运动,是为了使小球运动时 ;
(2)为了能通过比较小球在水平面上运动距离的远近,来反映阻力对物体运动的影响,应使每次实验小球到达水平面时具有相同的 ;
(3)实验现象如图所示,由现象分析得出正确结论:物体受到的阻力越小,运动的距离越远。并推理得出:若运动物体不受力,将永远匀速直线运动下去,由此还能得出物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持。
20.(2024九上·芙蓉开学考)实验小组的同学在探究“影响液体内部压强大小的因素”,他们进行了如图所示的实验。
(1)本实验通过比较压强计U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小。
(2)比较图丁、戊两次实验,可得出结论:液体的压强与液体的 有关;
(3)比较图 两次实验,可知道拦河大坝做成上窄下宽形状的原因;
(4)保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,发现U形管两侧液面的高度差明显变大。小明得出在同一深度,液体的密度越大,其内部压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠?并说明原因: 。
21.(2024九上·芙蓉开学考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码质量都相等。
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,这时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量 。
(3)如图乙所示,若在A位置挂两个钩码(一个钩码0.5N),为了让杠杆再次平衡,可以在杠杆右侧距离O点第2格的位置用弹簧测力计竖直向下拉。如图丙所示,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
22.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)由丁、戊两图可知,浸入液体的物体所受浮力大小跟 有关。物体的密度是 kg/m3。
六、计算题(23题6分,24题8分)
23.(2024九上·芙蓉开学考)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强;
(2)上移过程中拉力做功的功率;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
24.(2024九上·芙蓉开学考)如图甲所示,一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M,水平放置在一个长方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。(g=10N/kg)。求:
(1)物块M的密度;
(2)图乙中a的值;
(3)若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,此时将M向下完全压入水中后,水对容器压强的变化量。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一斤猪肉约500g,所受重力大约为:,故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的质量约为100g,其重力约:,拿起两只鸡蛋所用的力大约是1N,故B符合题意;
C.初中生的质量在50kg左右,其重力为:,故C不符合题意;
D.四个鸡蛋的质量约为200g,一个苹果的质量与此差不多,约为200g,故D不符合题意。
故选B。
【分析】根据G=mg,结合常见物体的质量,计算重力;两个鸡蛋质量约100g;1个苹果的质量约200g。
2.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.骑行速度变大,质量不变,惯性不变,故A正确;
B.自行车滑行最终停下来,是因为自行车受到阻力的作用,自行车的运动不需要力来维持,故B错误;
C.自行车能够跃向天空,是由于具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.自行车在行驶过程中受到的外力突然全部消失,由牛顿第一定律可知,它将会保持匀速直线运动,故D错误。
故选A。
【分析】(1)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
(2)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因;
(3)惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性力作用”;
(4)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。原来运动的物体将一直做匀速直线运动,原来静止的物体将保持静止状态。
3.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】AD.王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力作用在同一物体上,大小相同,方向相反,属于平衡力,故A正确,D错误;
B.地面对领奖台的支持力大小大于领奖台受到的重力和,不是一对平衡力,故B错误;
C.王楚钦对领奖台的压力小于地面对领奖台的支持力,不是相互作用力,故C错误;
故选A。
【分析】1、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
2、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
4.【答案】C
【知识点】机械能及其转化;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A.以火箭为参照物,载人飞船与之位置未发生变化,载人飞船是静止的,故A错误;
BCD.飞船在加速上升的过程中,其质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,同时高度增加,所以重力势能增大。
故选C。
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
5.【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类;斜面的机械效率
【解析】【解答】 省距离的简单机械,会费力,在杠杆中属于费力杠杆,如筷子、镊子、夹子,斜面等简单机械属于费距离的机械,省力杠杆会费距离,故D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
6.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.向下砸榔头时,榔头受到重力和糯米的支持力,故A错误;
B.榔头打击年糕时,榔头对年糕有力的作用,人与年糕不接触,人对年糕没有力的作用,故B错误;
C.榔头的打击力使年糕凹陷,力可以改变物体的形状,故C正确;
D.物体间力的作用是相互的,榔头对年糕有打击力,年糕对榔头也有作用力,故D错误。
故选C。
【分析】物体间相互碰撞,受到重力和支持力;力可以改变物体的形状;物体间有力的作用。
7.【答案】A
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.弹簧测力计不仅能测量重力,也可以在水平方向会斜方向上拉动测力计测量物体受到的拉力,A错误,符合题意;
B.测量前应该把指针调节到指“0”的位置上,如果指针没有指到“0”的位置上,会导致测量的结果不准确,B正确,不符合题意;
C.测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住,否则会影响弹簧测力计的正常使用,C正确,不符合题意;
D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程,一旦超过弹簧的弹性限度,弹簧将不能恢复原状,会损坏弹簧测力计,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】弹簧测力计不仅能测量重力,也可以在水平方向会斜方向上拉动测力计测量物体受到的拉力;测量前应该把指针调节到指“0”的位置上;测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住;所测的力不能超出弹簧测力计的量程。
8.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.冰山在海水中漂浮,浮力等于重力,根据阿基米德原理,冰山所受的重力等于它排开水所受的重力,故AB错误;
C.冰山的密度小于水,熔化后密度仍然小于海水,仍会漂浮在水面上,此时重力减小,排开水的重力减小,体积减小故C正确,D错误
故选C。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
9.【答案】C
【知识点】功
10.【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】由于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的高度比原来的高度低较多,当第二次从水泥地上弹起时,水泥地坚硬,撞击损失的能量较少,反弹后最大高度降低较小,但一定比草地上反弹最大高度小,故A符合题意,BCD不符合题意。
【分析】根据能量守恒定律结合事实进行分析。
11.【答案】B,C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.由正放改为倒放,液体深度变大,根据P=ρgh计算可知水对瓶底压强小于水对瓶盖压强,故A错误;
B.水瓶正放时,瓶底所受压力等于水的重力,水瓶倒放时,侧壁对水有支持力,所以瓶盖所受压力小于水的重力,则水对瓶底压力大于水对瓶盖的压力,故B正确;
CD.不管正放和倒放,水瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,重力不变,压力相等,倒放时受力面积变小,压强增加,所以瓶子两次对水平桌面的压强大小关系为故C正确,D错误。
故选BC。
【分析】1、压强的计算公式:F=PS,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
12.【答案】A,B
【知识点】减小压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,空气通过上表面的流速大,压强小,通过下表面的流速较小,压强大,所以伞面在上下压强差的作用下被大风吹翻,故A正确;
B.大气压随海拔的升高而减小,导致瓶外气压大于瓶内气压将液体压入玻璃管中,所以玻璃管内液面升高,故B正确;
C.洒水车的罐体是密封的,只有水管一端开口,故不是连通器,故C错误;
D.列车的钢轨要铺在枕木上,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选AB。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
3、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
4、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
13.【答案】作用点;竖直向下
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力的方向
【解析】【解答】甲乙施加力的作用点不同,导致甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的作用点有关。建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,利用了重力的方向始终是竖直向下的。
【分析】力的三要素包括:作用点、方向、大小,均会对物体的运动产生影响。
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
14.【答案】脚;地面
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】对水平地面的压力施力物体脚,所以压力是由于脚发生形变而产生的。由于力的作用是相互的,所以地面对他施加了支持力。
【分析】压力:物体由于(通常为接触),产生的形变,回复原来物理状态的力为弹力,即为支持力,支持力作用于物体接触面之间,垂直接触面向下。
15.【答案】不是;丙
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】甲、乙两容器虽然底部相连通,但甲容器口用木塞密封,所以甲、乙不是连通器。
甲容器是密封的,当乙容器中的水位上升时,甲容器内的空气会被压缩导致体积减小,进而使得甲容器内的气压增大。因此甲容器内的水位上升速度会相对较慢。丙容器与乙容器构成连通器,所以水可以自当向乙容器中持续缓慢注水时,丙器的水位会先达到溢出点,即丙容器水先溢出。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
大气压和气体体积的关系,密闭容器内,单位体积下的体积越多,气压越大。
16.【答案】80%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】结合做功公式计算滑轮组的有用功为;
由图可知,动滑轮缠绕绳子段数为2,所以绳端移动的距离为为物体移动距离的2倍数,即,根据拉力公式计算可知绳端的拉力的大小为
,同理计算拉力作的总功为
,结合效率公式可知滑轮组的机械效率为
。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、机械效率:。
17.【答案】;;
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】根据密度公式计算水的体积为;
结合压强公式F=Ps计算可知乙容器对地面的压强为;
容器高度为0.8m,则当A液体深度为0.8m时,密度最小。根据液体对容器底部的压强相等,结合压强公式计算可知,代入数据计算可知A液体的最小密度为
。
【分析】1、测量物体密度:原理为ρ=m/v;
2、压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
3、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
18.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】重物G对杠杆的拉力就是阻力F2 。方向竖直向下,阻力臂l2为过支点O作垂直于阻力F2 作用线的垂线段 ;根据杠杆平衡条件,动力最小,需要使动力臂最大。因此,应该使动力F1 垂直于OB,且方向向上。如图所示:
【分析】1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂
2、力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
3、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
19.【答案】(1)受到的阻力不同
(2)速度
(3)不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)探究阻力对物体运动的影响,变量为阻力,表现为 不同粗糙程度的水平表面。
(2)探究阻力对物体运动的影响,变量为阻力,所以小球下滑到水平面的速度相同。
(3)当水平面越光滑(即阻力越小)时,小球运动的距离就越远。由此,我们可以推理得出:如果运动物体不受任何阻力,它将永远保持匀速直线运动状态,不会停止。所以力只是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力维持。
【分析】1、探究阻力对物体运动的影响:试验仪器由小车、斜面,不同粗糙程度的水平面;试验方法:控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如阻力对物体运动的影响因素有:不同材料的水平面,速度,在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 不同材料的水平面对物体的速度影响时,需要小车速度相同,故 每次均让小车从斜面顶端(相同位置)由静止下滑 。
2、试验步骤:将小车放置在斜面相同位置静止下滑,观察小车在不同材料水平桌面的移动长度;据此可知,阻力越大,小车速度减小的越快,阻力越小,小车速度减小的越慢,据此可以推断阻力为0时,小车将做匀速直线运动。
(1)在实验中,让小球在不同的水平表面上运动,不同的表面,接触面的粗糙程度不同,小球受到的阻力不同,所以,这是为了使小球运动时受到的阻力不同。
(2)为了能通过比较小球在水平面上运动距离的远近来反映阻力对物体运动的影响,需要每次实验中小球到达水平面时具有相同的速度。这是因为小球的运动距离不仅与阻力大小有关,还与其初始速度相关。只有在速度相同的情况下,我们才能通过比较运动距离来准确反映阻力的影响。
(3)根据实验现象,我们可以观察到:当水平面越光滑(即阻力越小)时,小球运动的距离就越远。这说明阻力对物体的运动有阻碍作用,阻力越小,物体运动得越远。由此,我们可以推理得出:如果运动物体不受任何阻力,它将永远保持匀速直线运动状态,不会停止。由这个结论可知,物体的运动并不需要力来维持,力只是改变物体运动状态的原因。
20.【答案】(1)高度差
(2)密度
(3)乙、丁
(4)小明保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,加入浓盐水后液面上升,导致液体的密度和探头在液体中的深度发生变化,变量不唯一,所以不可靠。
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体的压强无法在实验中直观的显示,液体受到压强会使得探头的橡皮膜受到挤压,U形管两侧液面就会出现高度差,所以本实验通过比较压强计U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)丁、戊两次实验,变量为液体的种类,且在实验观察到戊图中的盐水密度大,U形管两侧液面高度差也越大,所以可得出结论:液体的压强与液体的密度有关。
(3)拦河大坝做成上窄下宽形状,是由于压强随深度得到增加而增加,要探究液体压强与液体深度的关系,变量为液体深度,所以比较乙、丁两次实验。
(4)小明保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,加入浓盐水后液面上升,导致液体的密度和探头在液体中的深度发生变化,变量不唯一,因此小明的结论不可靠。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变。
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
(1)当探头在液体中受到液体的压强,探头的橡皮膜受到挤压,使得橡胶软管内的空气对U形管内的液面进行挤压,U形管两侧液面就会出现高度差,所以本实验通过比较压强计U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)比较丁、戊两次实验,探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,戊图中的盐水密度大,U形管两侧液面高度差也越大,所以可得出结论:液体的压强与液体的密度有关。
(3)拦河大坝做成上窄下宽形状是因为在同种液体中,深度越大,液体的压强越大。要探究液体压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头的深度,比较乙、丁两次实验,液体的密度相同,丁中探头在液体中的深度更深,U形管两侧液面高度差更大,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。
(4)小明的结论不可靠,原因是:利用控制变量法探究液体内部压强与液体密度的关系时,需要控制探头浸入液体中的深度相同。小明保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,加入浓盐水后液面上升,没有控制探头在液体中的深度相同,因此小明的结论不可靠。
21.【答案】(1)平衡
(2)力臂的长度
(3)变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆静止,此时属于平衡状态。
(2)杠杆左端下沉,说明左侧较重,应向右调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,可以直观测量力臂的长度。
(3)弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,动力臂变小,而阻力与阻力臂不变,故由杠杆原理可知,弹簧测力计的拉力变大,即示数变大。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响;
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大。
(1)杠杆静止,受力平衡,故此时杠杆处于平衡状态。
(2)杠杆左端下沉,应向右调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂的长度。
(3)弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,动力臂变小,而阻力与阻力臂不变,故由杠杆原理可知,动力变大,即弹簧测力计示数变大。
22.【答案】(1)2
(2)无关
(3)液体的密度;
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知,金属块的重力为4.8N;根据称重法可知金属块浸没在水中时受到的浮力为
;
(2)丙、丁实验的变量为浸入液体的深度,当弹簧测力计示数相同,浮力的大小相同,则浮力的大小与深度无关。
(3)丁、戊实验的变量为液体的密度,弹簧测力计是示数不同,故可得出浸入液体的物体所受浮力大小跟液体的密度有关。(1)知金属块浸没在水中时受到的浮力为2N,根据浮力公式计算金属块的体积为;根据称重法计算可知金属块浸没在盐水中时受到的浮力为,结合浮力公式计算盐水的密度为。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
(1)由甲图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则金属块的重力为4.8N;金属块浸没在水中时受到的浮力为
(2)分析丙、丁可知,当金属块完全浸没在水中后排开水的体积相同,在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力的大小相同,则浮力的大小与深度无关。
(3)[1]由丁、戊两图可知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计是示数不同,即浮力不同,故可得出浸入液体的物体所受浮力大小跟液体的密度有关。
[2]由(1)知金属块浸没在水中时受到的浮力为2N,金属块的体积为
金属块浸没在盐水中时受到的浮力为
则盐水的密度为
23.【答案】解:(1)箱子对水平地面的压强
(2)拉力做功
拉力做功功率
(3)所做的有用功
克服摩擦力做功
答:(1)箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa;
(2)上移过程中拉力做功的功率为35W;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
【知识点】压强的大小及其计算;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据F=Ps计算可知箱子对水平地面的压强;
(2)根据W=Fs计算拉力做功,结合W=Pt计算拉力做功功率;
(3)结合做功公式计算所做的有用功,所以摩擦力做功为。
24.【答案】(1)解:物块M的体积为;根据可得,物块M的密度为
。
(2)解:由(1)可知,物块M的密度小于水的密度,物块M在水中最终会漂浮,由图像可知,0~40s过程中,随着水的深度逐渐增加,物块M排开水的体积也变大,则物块M所受到水的浮力也变大,当t=40s时,水的深度变化变慢,说明此时物块M刚好处于漂浮状态;当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,此时受到的浮力为
;根据阿基米德原理可得,此时物块M排开水的体积为;此时水的深度为
即图乙中a的值为9cm。
(3)解:根据题意可知,M一直处于漂浮状态,若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,根据p=ρgh可知,此时水的深度为,此时M底部距离容器底部的深度为
由于物块M露出水面的高度为10cm-9cm=1cm<4.5cm;当将M向下完全压入水中后,M不会触碰容器底。假设容器底的面积为S容,当注水40秒时,注入容器的水的体积为;在40秒至140秒内,注入的水的体积为;由于向容器内注水的水流是恒定的,则有;即
;即;解得,在注水140秒时,将M向下完全压入水中后,水面上升的高度为;所以,水对容器压强的变化量为。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物块M的体积为V,结合可得物块M的密度;
(2)物块M的密度小于水的密度,在水中最终会漂浮,当t=40s时,水的深度变化变慢,说明此时物块M刚好处于漂浮状态;当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,此时重力等于浮力,即;根据阿基米德原理可得,此时物块M排开水的体积,此时水的深度为
(3)水对容器底的压强为1350Pa,根据p=ρgh计算此时水的深度;此时M底部距离容器底部的深度为,对比由于物块M露出水面的高度为和M底部距离容器底部的深度分析M不会触碰容器底。假设容器底的面积为S容,当注水40秒时,注入容器的水的体积为;在40秒至140秒内,注入的水的体积为。由于向容器内注水的水流是恒定的,则有,代入数据计算,在注水140秒时,将M向下完全压入水中后,水面上升的高度为,根据压强公式计算水对容器压强的变化量。
(1)物块M的体积为
根据可得,物块M的密度为
(2)由(1)可知,物块M的密度小于水的密度,物块M在水中最终会漂浮,由图像可知,0~40s过程中,随着水的深度逐渐增加,物块M排开水的体积也变大,则物块M所受到水的浮力也变大,当t=40s时,水的深度变化变慢,说明此时物块M刚好处于漂浮状态;当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,此时受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,此时物块M排开水的体积为
此时水的深度为
即图乙中a的值为9cm。
(3)根据题意可知,M一直处于漂浮状态,若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,根据p=ρgh可知,此时水的深度为
此时M底部距离容器底部的深度为
由于物块M露出水面的高度为
10cm-9cm=1cm<4.5cm
当将M向下完全压入水中后,M不会触碰容器底。假设容器底的面积为S容,当注水40秒时,注入容器的水的体积为
在40秒至140秒内,注入的水的体积为
由于向容器内注水的水流是恒定的,则有
即
即
解得,在注水140秒时,将M向下完全压入水中后,水面上升的高度为
所以,水对容器压强的变化量为
1 / 1湖南省长沙市长郡芙蓉中学2024-2025学年九年级上学期暑假作业反馈测评物理试题
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分。每题只有一个选项符合要求)
1.(2024九上·芙蓉开学考)“生活处处皆物理”,下列数据最符合实际的是( )
A.一斤(500g)猪肉所受重力大约为50N
B.托起两个鸡蛋所用的力大约是1N
C.一位初中学生的体重大约是60N
D.一个苹果的质量约为20g
【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一斤猪肉约500g,所受重力大约为:,故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的质量约为100g,其重力约:,拿起两只鸡蛋所用的力大约是1N,故B符合题意;
C.初中生的质量在50kg左右,其重力为:,故C不符合题意;
D.四个鸡蛋的质量约为200g,一个苹果的质量与此差不多,约为200g,故D不符合题意。
故选B。
【分析】根据G=mg,结合常见物体的质量,计算重力;两个鸡蛋质量约100g;1个苹果的质量约200g。
2.(2024九上·芙蓉开学考)5月18日三位中国女车手孙思蓓、孙佳琪和邓雅文包揽奥运自由式小轮车资格赛前三,令国人感到骄傲。自由式小轮车是以自行车为工具载体的一种运动项目。下列说法正确的是( )
A.骑行速度变大,惯性不变
B.自行车滑行最终停下来,是因为没有力来维持运动
C.自行车能够跃向天空,是由于受到了惯性的作用
D.自行车在行驶过程中受到的外力突然全部消失,它将会静止不动
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.骑行速度变大,质量不变,惯性不变,故A正确;
B.自行车滑行最终停下来,是因为自行车受到阻力的作用,自行车的运动不需要力来维持,故B错误;
C.自行车能够跃向天空,是由于具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.自行车在行驶过程中受到的外力突然全部消失,由牛顿第一定律可知,它将会保持匀速直线运动,故D错误。
故选A。
【分析】(1)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
(2)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因;
(3)惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性力作用”;
(4)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。原来运动的物体将一直做匀速直线运动,原来静止的物体将保持静止状态。
3.(2024九上·芙蓉开学考)2024年3月17日,在新加坡乒乓球男单决赛上,中国选手王楚钦获得金牌。如图所示,当他静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力是一对平衡力
B.领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
C.王楚钦对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D.王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力是相互作用力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】AD.王楚钦受到的重力与领奖台对王楚钦的支持力作用在同一物体上,大小相同,方向相反,属于平衡力,故A正确,D错误;
B.地面对领奖台的支持力大小大于领奖台受到的重力和,不是一对平衡力,故B错误;
C.王楚钦对领奖台的压力小于地面对领奖台的支持力,不是相互作用力,故C错误;
故选A。
【分析】1、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
2、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
4.(2024九上·芙蓉开学考)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船在无数国人的关注下顺利发射升空(如图所示),并成功与空间站完成对接。在火箭加速升空的过程中,载人飞船( )
A.相对于火箭是运动的 B.动能转化为重力势能
C.动能增大,重力势能增大 D.动能增大,机械能不变
【答案】C
【知识点】机械能及其转化;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A.以火箭为参照物,载人飞船与之位置未发生变化,载人飞船是静止的,故A错误;
BCD.飞船在加速上升的过程中,其质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,同时高度增加,所以重力势能增大。
故选C。
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
5.(2024九上·芙蓉开学考)人们设计出的不同工具,方便、丰富了我们的生活。下列工具在使用时可以省距离的是( )
A.开瓶器 B.斜面
C.翘棒 D.面包夹
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类;斜面的机械效率
【解析】【解答】 省距离的简单机械,会费力,在杠杆中属于费力杠杆,如筷子、镊子、夹子,斜面等简单机械属于费距离的机械,省力杠杆会费距离,故D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
6.(2024九上·芙蓉开学考)冬至打年糕是中国传统习俗之一。打年糕时,需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟的糯米。如图所示,用木制榔头捶打年糕的过程中,放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是( )
A.向下砸榔头时,榔头只受到重力的作用
B.榔头打击年糕时,人对年糕有力的作用
C.年糕凹陷,说明力可以改变物体的形状
D.年糕凹陷,说明榔头对年糕有打击力,而年糕对榔头没有作用力
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.向下砸榔头时,榔头受到重力和糯米的支持力,故A错误;
B.榔头打击年糕时,榔头对年糕有力的作用,人与年糕不接触,人对年糕没有力的作用,故B错误;
C.榔头的打击力使年糕凹陷,力可以改变物体的形状,故C正确;
D.物体间力的作用是相互的,榔头对年糕有打击力,年糕对榔头也有作用力,故D错误。
故选C。
【分析】物体间相互碰撞,受到重力和支持力;力可以改变物体的形状;物体间有力的作用。
7.(2024九上·芙蓉开学考)关于弹簧测力计的使用方法,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计只能测量重力
B.测量前应该把指针调节到指“0”的位置上
C.测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住
D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程
【答案】A
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.弹簧测力计不仅能测量重力,也可以在水平方向会斜方向上拉动测力计测量物体受到的拉力,A错误,符合题意;
B.测量前应该把指针调节到指“0”的位置上,如果指针没有指到“0”的位置上,会导致测量的结果不准确,B正确,不符合题意;
C.测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住,否则会影响弹簧测力计的正常使用,C正确,不符合题意;
D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程,一旦超过弹簧的弹性限度,弹簧将不能恢复原状,会损坏弹簧测力计,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】弹簧测力计不仅能测量重力,也可以在水平方向会斜方向上拉动测力计测量物体受到的拉力;测量前应该把指针调节到指“0”的位置上;测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住;所测的力不能超出弹簧测力计的量程。
8.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是( )
A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.冰山在海水中漂浮,浮力等于重力,根据阿基米德原理,冰山所受的重力等于它排开水所受的重力,故AB错误;
C.冰山的密度小于水,熔化后密度仍然小于海水,仍会漂浮在水面上,此时重力减小,排开水的重力减小,体积减小故C正确,D错误
故选C。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
9.(2024九上·芙蓉开学考)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙 B.W甲<W乙<W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
【答案】C
【知识点】功
10.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】由于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的高度比原来的高度低较多,当第二次从水泥地上弹起时,水泥地坚硬,撞击损失的能量较少,反弹后最大高度降低较小,但一定比草地上反弹最大高度小,故A符合题意,BCD不符合题意。
【分析】根据能量守恒定律结合事实进行分析。
二、双项选择题(共2小题,每道题有2个答案符合要求,全部选对得3分,选对一个得2分,错选不得分。)
11.(2024九上·芙蓉开学考)某同学利用装水的密闭瓶子研究压强问题,先后将瓶子正立、倒立放置在水平桌面上,如图所示。下列分析正确的是( )
A.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:p甲>p乙
B.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:F甲>F乙
C.瓶子两次对水平桌面的压强大小关系:
D.瓶子两次对水平桌面的压力大小关系:
【答案】B,C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.由正放改为倒放,液体深度变大,根据P=ρgh计算可知水对瓶底压强小于水对瓶盖压强,故A错误;
B.水瓶正放时,瓶底所受压力等于水的重力,水瓶倒放时,侧壁对水有支持力,所以瓶盖所受压力小于水的重力,则水对瓶底压力大于水对瓶盖的压力,故B正确;
CD.不管正放和倒放,水瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,重力不变,压力相等,倒放时受力面积变小,压强增加,所以瓶子两次对水平桌面的压强大小关系为故C正确,D错误。
故选BC。
【分析】1、压强的计算公式:F=PS,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
12.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示是生活中出现的现象,下列分析正确的是( )
A.伞面被一阵大风吹翻,是因为伞面上方的空气流速大压强小
B.自制压强计随海拔的升高玻璃管内液面会升高
C.增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.铁路的钢轨铺枕木上,是为了增大压强
【答案】A,B
【知识点】减小压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,空气通过上表面的流速大,压强小,通过下表面的流速较小,压强大,所以伞面在上下压强差的作用下被大风吹翻,故A正确;
B.大气压随海拔的升高而减小,导致瓶外气压大于瓶内气压将液体压入玻璃管中,所以玻璃管内液面升高,故B正确;
C.洒水车的罐体是密封的,只有水管一端开口,故不是连通器,故C错误;
D.列车的钢轨要铺在枕木上,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选AB。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
3、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
4、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
三、填空题(共5小题20分,每空2分)
13.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,用扳手拧螺母时,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与 有关;建造房屋时,工人常常利用图丙中的重锤线检测墙体是否竖直,这是利用了重力的方向总是 。
【答案】作用点;竖直向下
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力的方向
【解析】【解答】甲乙施加力的作用点不同,导致甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的作用点有关。建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,利用了重力的方向始终是竖直向下的。
【分析】力的三要素包括:作用点、方向、大小,均会对物体的运动产生影响。
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
14.(2024九上·芙蓉开学考)少林功夫驰名中外。一武术爱好者练功时的姿势如图所示,他对水平地面的压力是由于 (选填“脚”或“地面”,下同)发生形变而产生的,武术爱好者所受支持力的施力物体是 。
【答案】脚;地面
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】对水平地面的压力施力物体脚,所以压力是由于脚发生形变而产生的。由于力的作用是相互的,所以地面对他施加了支持力。
【分析】压力:物体由于(通常为接触),产生的形变,回复原来物理状态的力为弹力,即为支持力,支持力作用于物体接触面之间,垂直接触面向下。
15.(2024九上·芙蓉开学考)如图,甲容器用木塞密封,甲、乙两容器 (填“是”或“不是”)连通器。若向乙容器中持续缓慢注水,则 容器水先溢出。
【答案】不是;丙
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】甲、乙两容器虽然底部相连通,但甲容器口用木塞密封,所以甲、乙不是连通器。
甲容器是密封的,当乙容器中的水位上升时,甲容器内的空气会被压缩导致体积减小,进而使得甲容器内的气压增大。因此甲容器内的水位上升速度会相对较慢。丙容器与乙容器构成连通器,所以水可以自当向乙容器中持续缓慢注水时,丙器的水位会先达到溢出点,即丙容器水先溢出。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
大气压和气体体积的关系,密闭容器内,单位体积下的体积越多,气压越大。
16.(2024九上·芙蓉开学考)用如图的滑轮组提升重物,已知物重80N,动滑轮重20N,10秒内物体升高2m。若不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率为 。
【答案】80%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】结合做功公式计算滑轮组的有用功为;
由图可知,动滑轮缠绕绳子段数为2,所以绳端移动的距离为为物体移动距离的2倍数,即,根据拉力公式计算可知绳端的拉力的大小为
,同理计算拉力作的总功为
,结合效率公式可知滑轮组的机械效率为
。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、机械效率:。
17.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,两个相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面,容器高度为0.8m。若甲中水质量为2kg,则水的体积为 m3。乙容器质量为m0,底面积为S0,则乙容器对地面的压强p乙为 (用符号m0、S0、g表示)。若甲容器中水的深度为0.6m,现向乙容器中加入深度大于0.6m的A液体,使得甲、乙中液体对容器底部的压强相等,则A液体的密度ρA的最小值为 kg/m3。
【答案】;;
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】根据密度公式计算水的体积为;
结合压强公式F=Ps计算可知乙容器对地面的压强为;
容器高度为0.8m,则当A液体深度为0.8m时,密度最小。根据液体对容器底部的压强相等,结合压强公式计算可知,代入数据计算可知A液体的最小密度为
。
【分析】1、测量物体密度:原理为ρ=m/v;
2、压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
3、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
四、作图题(本题2分,胡乱涂改不得分)
18.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,O为杠杆的支点。请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】重物G对杠杆的拉力就是阻力F2 。方向竖直向下,阻力臂l2为过支点O作垂直于阻力F2 作用线的垂线段 ;根据杠杆平衡条件,动力最小,需要使动力臂最大。因此,应该使动力F1 垂直于OB,且方向向上。如图所示:
【分析】1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂
2、力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
3、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
五、实验探究题(本题共4题,每空2分,共28分)
19.(2024九上·芙蓉开学考)下面是小郡探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程。
(1)让小球从斜面滚下在不同水平表面运动,是为了使小球运动时 ;
(2)为了能通过比较小球在水平面上运动距离的远近,来反映阻力对物体运动的影响,应使每次实验小球到达水平面时具有相同的 ;
(3)实验现象如图所示,由现象分析得出正确结论:物体受到的阻力越小,运动的距离越远。并推理得出:若运动物体不受力,将永远匀速直线运动下去,由此还能得出物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】(1)受到的阻力不同
(2)速度
(3)不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)探究阻力对物体运动的影响,变量为阻力,表现为 不同粗糙程度的水平表面。
(2)探究阻力对物体运动的影响,变量为阻力,所以小球下滑到水平面的速度相同。
(3)当水平面越光滑(即阻力越小)时,小球运动的距离就越远。由此,我们可以推理得出:如果运动物体不受任何阻力,它将永远保持匀速直线运动状态,不会停止。所以力只是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力维持。
【分析】1、探究阻力对物体运动的影响:试验仪器由小车、斜面,不同粗糙程度的水平面;试验方法:控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如阻力对物体运动的影响因素有:不同材料的水平面,速度,在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 不同材料的水平面对物体的速度影响时,需要小车速度相同,故 每次均让小车从斜面顶端(相同位置)由静止下滑 。
2、试验步骤:将小车放置在斜面相同位置静止下滑,观察小车在不同材料水平桌面的移动长度;据此可知,阻力越大,小车速度减小的越快,阻力越小,小车速度减小的越慢,据此可以推断阻力为0时,小车将做匀速直线运动。
(1)在实验中,让小球在不同的水平表面上运动,不同的表面,接触面的粗糙程度不同,小球受到的阻力不同,所以,这是为了使小球运动时受到的阻力不同。
(2)为了能通过比较小球在水平面上运动距离的远近来反映阻力对物体运动的影响,需要每次实验中小球到达水平面时具有相同的速度。这是因为小球的运动距离不仅与阻力大小有关,还与其初始速度相关。只有在速度相同的情况下,我们才能通过比较运动距离来准确反映阻力的影响。
(3)根据实验现象,我们可以观察到:当水平面越光滑(即阻力越小)时,小球运动的距离就越远。这说明阻力对物体的运动有阻碍作用,阻力越小,物体运动得越远。由此,我们可以推理得出:如果运动物体不受任何阻力,它将永远保持匀速直线运动状态,不会停止。由这个结论可知,物体的运动并不需要力来维持,力只是改变物体运动状态的原因。
20.(2024九上·芙蓉开学考)实验小组的同学在探究“影响液体内部压强大小的因素”,他们进行了如图所示的实验。
(1)本实验通过比较压强计U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小。
(2)比较图丁、戊两次实验,可得出结论:液体的压强与液体的 有关;
(3)比较图 两次实验,可知道拦河大坝做成上窄下宽形状的原因;
(4)保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,发现U形管两侧液面的高度差明显变大。小明得出在同一深度,液体的密度越大,其内部压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠?并说明原因: 。
【答案】(1)高度差
(2)密度
(3)乙、丁
(4)小明保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,加入浓盐水后液面上升,导致液体的密度和探头在液体中的深度发生变化,变量不唯一,所以不可靠。
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体的压强无法在实验中直观的显示,液体受到压强会使得探头的橡皮膜受到挤压,U形管两侧液面就会出现高度差,所以本实验通过比较压强计U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)丁、戊两次实验,变量为液体的种类,且在实验观察到戊图中的盐水密度大,U形管两侧液面高度差也越大,所以可得出结论:液体的压强与液体的密度有关。
(3)拦河大坝做成上窄下宽形状,是由于压强随深度得到增加而增加,要探究液体压强与液体深度的关系,变量为液体深度,所以比较乙、丁两次实验。
(4)小明保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,加入浓盐水后液面上升,导致液体的密度和探头在液体中的深度发生变化,变量不唯一,因此小明的结论不可靠。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变。
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
(1)当探头在液体中受到液体的压强,探头的橡皮膜受到挤压,使得橡胶软管内的空气对U形管内的液面进行挤压,U形管两侧液面就会出现高度差,所以本实验通过比较压强计U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)比较丁、戊两次实验,探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,戊图中的盐水密度大,U形管两侧液面高度差也越大,所以可得出结论:液体的压强与液体的密度有关。
(3)拦河大坝做成上窄下宽形状是因为在同种液体中,深度越大,液体的压强越大。要探究液体压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头的深度,比较乙、丁两次实验,液体的密度相同,丁中探头在液体中的深度更深,U形管两侧液面高度差更大,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。
(4)小明的结论不可靠,原因是:利用控制变量法探究液体内部压强与液体密度的关系时,需要控制探头浸入液体中的深度相同。小明保持图丁中金属盒的位置不变,并将一小杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,加入浓盐水后液面上升,没有控制探头在液体中的深度相同,因此小明的结论不可靠。
21.(2024九上·芙蓉开学考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码质量都相等。
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,这时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量 。
(3)如图乙所示,若在A位置挂两个钩码(一个钩码0.5N),为了让杠杆再次平衡,可以在杠杆右侧距离O点第2格的位置用弹簧测力计竖直向下拉。如图丙所示,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)平衡
(2)力臂的长度
(3)变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆静止,此时属于平衡状态。
(2)杠杆左端下沉,说明左侧较重,应向右调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,可以直观测量力臂的长度。
(3)弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,动力臂变小,而阻力与阻力臂不变,故由杠杆原理可知,弹簧测力计的拉力变大,即示数变大。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响;
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大。
(1)杠杆静止,受力平衡,故此时杠杆处于平衡状态。
(2)杠杆左端下沉,应向右调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂的长度。
(3)弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,动力臂变小,而阻力与阻力臂不变,故由杠杆原理可知,动力变大,即弹簧测力计示数变大。
22.(2024九上·芙蓉开学考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)由丁、戊两图可知,浸入液体的物体所受浮力大小跟 有关。物体的密度是 kg/m3。
【答案】(1)2
(2)无关
(3)液体的密度;
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知,金属块的重力为4.8N;根据称重法可知金属块浸没在水中时受到的浮力为
;
(2)丙、丁实验的变量为浸入液体的深度,当弹簧测力计示数相同,浮力的大小相同,则浮力的大小与深度无关。
(3)丁、戊实验的变量为液体的密度,弹簧测力计是示数不同,故可得出浸入液体的物体所受浮力大小跟液体的密度有关。(1)知金属块浸没在水中时受到的浮力为2N,根据浮力公式计算金属块的体积为;根据称重法计算可知金属块浸没在盐水中时受到的浮力为,结合浮力公式计算盐水的密度为。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
(1)由甲图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则金属块的重力为4.8N;金属块浸没在水中时受到的浮力为
(2)分析丙、丁可知,当金属块完全浸没在水中后排开水的体积相同,在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力的大小相同,则浮力的大小与深度无关。
(3)[1]由丁、戊两图可知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计是示数不同,即浮力不同,故可得出浸入液体的物体所受浮力大小跟液体的密度有关。
[2]由(1)知金属块浸没在水中时受到的浮力为2N,金属块的体积为
金属块浸没在盐水中时受到的浮力为
则盐水的密度为
六、计算题(23题6分,24题8分)
23.(2024九上·芙蓉开学考)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强;
(2)上移过程中拉力做功的功率;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
【答案】解:(1)箱子对水平地面的压强
(2)拉力做功
拉力做功功率
(3)所做的有用功
克服摩擦力做功
答:(1)箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa;
(2)上移过程中拉力做功的功率为35W;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
【知识点】压强的大小及其计算;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据F=Ps计算可知箱子对水平地面的压强;
(2)根据W=Fs计算拉力做功,结合W=Pt计算拉力做功功率;
(3)结合做功公式计算所做的有用功,所以摩擦力做功为。
24.(2024九上·芙蓉开学考)如图甲所示,一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M,水平放置在一个长方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。(g=10N/kg)。求:
(1)物块M的密度;
(2)图乙中a的值;
(3)若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,此时将M向下完全压入水中后,水对容器压强的变化量。
【答案】(1)解:物块M的体积为;根据可得,物块M的密度为
。
(2)解:由(1)可知,物块M的密度小于水的密度,物块M在水中最终会漂浮,由图像可知,0~40s过程中,随着水的深度逐渐增加,物块M排开水的体积也变大,则物块M所受到水的浮力也变大,当t=40s时,水的深度变化变慢,说明此时物块M刚好处于漂浮状态;当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,此时受到的浮力为
;根据阿基米德原理可得,此时物块M排开水的体积为;此时水的深度为
即图乙中a的值为9cm。
(3)解:根据题意可知,M一直处于漂浮状态,若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,根据p=ρgh可知,此时水的深度为,此时M底部距离容器底部的深度为
由于物块M露出水面的高度为10cm-9cm=1cm<4.5cm;当将M向下完全压入水中后,M不会触碰容器底。假设容器底的面积为S容,当注水40秒时,注入容器的水的体积为;在40秒至140秒内,注入的水的体积为;由于向容器内注水的水流是恒定的,则有;即
;即;解得,在注水140秒时,将M向下完全压入水中后,水面上升的高度为;所以,水对容器压强的变化量为。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物块M的体积为V,结合可得物块M的密度;
(2)物块M的密度小于水的密度,在水中最终会漂浮,当t=40s时,水的深度变化变慢,说明此时物块M刚好处于漂浮状态;当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,此时重力等于浮力,即;根据阿基米德原理可得,此时物块M排开水的体积,此时水的深度为
(3)水对容器底的压强为1350Pa,根据p=ρgh计算此时水的深度;此时M底部距离容器底部的深度为,对比由于物块M露出水面的高度为和M底部距离容器底部的深度分析M不会触碰容器底。假设容器底的面积为S容,当注水40秒时,注入容器的水的体积为;在40秒至140秒内,注入的水的体积为。由于向容器内注水的水流是恒定的,则有,代入数据计算,在注水140秒时,将M向下完全压入水中后,水面上升的高度为,根据压强公式计算水对容器压强的变化量。
(1)物块M的体积为
根据可得,物块M的密度为
(2)由(1)可知,物块M的密度小于水的密度,物块M在水中最终会漂浮,由图像可知,0~40s过程中,随着水的深度逐渐增加,物块M排开水的体积也变大,则物块M所受到水的浮力也变大,当t=40s时,水的深度变化变慢,说明此时物块M刚好处于漂浮状态;当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,此时受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,此时物块M排开水的体积为
此时水的深度为
即图乙中a的值为9cm。
(3)根据题意可知,M一直处于漂浮状态,若在注水140秒时,水对容器底的压强为1350Pa,根据p=ρgh可知,此时水的深度为
此时M底部距离容器底部的深度为
由于物块M露出水面的高度为
10cm-9cm=1cm<4.5cm
当将M向下完全压入水中后,M不会触碰容器底。假设容器底的面积为S容,当注水40秒时,注入容器的水的体积为
在40秒至140秒内,注入的水的体积为
由于向容器内注水的水流是恒定的,则有
即
即
解得,在注水140秒时,将M向下完全压入水中后,水面上升的高度为
所以,水对容器压强的变化量为
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