广西南宁市第十四中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分;第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上选定的答案标号涂黑)
1.(2024九上·南宁开学考)在人类社会的发展中,许多科学家作出了重大贡献,了纪念他们,通常以他们的名字作为某个物理量单位。图所示的四位物理学家中,其名字被用作功的单位的是( )
A.牛顿 B.帕斯卡
C.焦耳 D.瓦特
2.(2024九上·南宁开学考)下列对身边物理量估测的数据,你认为最符合实际的是 ( )
A.鸡蛋的密度约为1kg/m3
B.普通人的步行速度约为8m/s
C.一名普通八年级男生的体重约为500N
D.人教版八年级物理课本的质量约为750g
3.(2024九上·南宁开学考)竖直上抛一个小球,在上升过程如果突然外力消失,它将( )
A.静止在最高点 B.匀速直线下降
C.匀速直线上升 D.先减速上升,再加速下降
4.(2024九上·南宁开学考)使用杠杆能为我们的生活带来方便.如图所示,下列杠杆能够省距离的是( )
A. 钳子
B. 独轮车
C. 羊角锤
D. 筷子
5.(2024九上·南宁开学考)如图所示,体育课上同学们正在进行实心球投掷训练。下列人对球做功的是( )
A.将球举高到头顶上方 B.手举实心球静止不动
C.手托球水平匀速运动 D.抛出后球在空中运动
6.(2024九上·南宁开学考)如图实例中为了增大压强的是( )
A.甲图,压路机的碾子很重
B.乙图,多轴平板货车有很多轮子
C.丙图,禁止货车超载
D.丁图,安全带较宽
7.(2024九上·南宁开学考)神舟十八号载人飞船在卫星发射中心成功发射,火箭在加速上升过程中,下列说法正确的是 ( )
A.动能不变 B.机械能增加
C.重力势能不变 D.动能转化为重力势能
8.(2024九上·南宁开学考)小华将玻璃杯注满水后,用一硬纸片盖住杯口,倒过来后,水不会流出来,这是因为( )
A.水把纸片粘住了 B.纸片很结实没有掉下来
C.大气对纸片有向上的压强 D.纸片与杯口吸住了
9.(2024九上·南宁开学考)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示,工人师傅这样做的目的是( )
A.为了找到两个相同高度的点 B.把水管当压强计用
C.把水管当刻度尺用 D.为了测量两个点的水平距离
10.(2024九上·南宁开学考)如图,妈妈把筷子插在土豆里,用锤子从上方敲打筷子的过程中,下列说法正确的是( )
A.土豆将会沿筷子向上走 B.土豆将会沿筷子向下走
C.土豆由于惯性保持静止 D.土豆失去惯性保持静止
11.(2024九上·南宁开学考)小谦想把歪倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,如果不计绳重和摩擦,甲树受到了300N的拉力,则小谦对绳子的拉力至少为( )
A.300N B.200N C.150N D.100N
12.(2024九上·南宁开学考)如图所示是医疗机器人抱着患者在水平地面上匀速前行的情景。患者受到一对平衡力的是( )
A.患者受到的重力和机器人受到的压力
B.患者受到的重力和机器人对患者的支持力
C.患者受到的重力和机器人对地面的压力
D.患者受到的重力和地面对机器人的支持力
13.(2024九上·南宁开学考)如图所示是一个擦窗机器人在竖直玻璃上,它的“腹部”有吸盘。擦窗时,它的真空泵会将吸盘内的空气向外抽出,它就能牢牢地吸在竖直玻璃上。下列说法错误的是( )
A.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为大气压强的作用
B.擦窗机器人静止时,受到的摩擦力方向是竖直向上的
C.擦窗机器人在竖直玻璃上匀速运动过程中,重力大于摩擦力
D.擦窗机器人静止时,真空泵继续向外抽气,机器人受到的摩擦力不变
14.(2024九上·南宁开学考)“天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,如图所示。下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下
B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.太空中重力消失时,浮力也就消失了
D.若此时在水中放一个实心铁球,铁球不会沉入水中
15.(2024九上·南宁开学考)5岁的小芳和爸爸一起上楼回家,小芳的体重小于爸爸的体重,下列说法正确的是( )
A.爬相同的楼梯,小芳体重小做的功少
B.爬相同的楼梯,爸爸体重大做的功多
C.爬相同的楼梯,小芳比爸爸先到达,小芳的功率一定大
D.爬相同的楼梯,爸爸比小芳先到达,爸爸的功率一定大
16.(2024九上·南宁开学考)小明利用一装了水的密闭瓶子研究压强问题,如图所示,他先把瓶子正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是( )
A.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:
B.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:
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:
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上)
17.(2024九上·南宁开学考)跳伞运动员在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重力是850N,则空气的阻力大小为 N,阻力的方向是 。
18.(2024九上·南宁开学考)福建舰是由中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,舰载战斗机返回甲板上着陆时在阻拦索的拉力作用下减速,说明力可以改变物体的 同时阻拦索也被拉长,说明物体间力的作用是 的。
19.(2024九上·南宁开学考)如图所示是重力为0.5N的鸡蛋在盐水中静止时的情景,此时鸡蛋受到的浮力 = 。往烧杯中加盐并搅拌,当鸡蛋再次静止时受到的浮力为 则 (选填“>”、“<”或“=”)。
20.(2024九上·南宁开学考)如图所示为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。当用力拉弓弦时,弓弦因发生 (填“弹性”“塑性”)形变产生了弹力,使箭飞出的施力物体是 (填“弓”“弦”“手”)。
21.(2024九上·南宁开学考)如图所示,工人用500N的力从斜面底端沿斜面向上匀速将箱子推进车厢,已知箱子重为1000N,斜面长3m,高1.2m,此过程中,工人把箱子推上斜面所做的有用功为 J;工人使用斜面 (选填“能”或“不能”)省功。
22.(2024九上·南宁开学考)如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切取厚度h的图像如图乙所示,则B的重力为 N。若在B切割前,将重力为64N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应将物体B沿水平方向切下的质量为 kg。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上)
23.(2024九上·南宁开学考)作图题:
(1)如图甲所示,请画出足球静止在水平地面上时所受力的示意图,O为重心。
(2)如图乙所示,放到手机支架上的手机相当于一个杠杆,在杠杆的简图中,O为支点,F1为支持手机的动力,A为手机的重心。请在杠杆的简图画出F1的力臂L1及杠杆所受阻力F2的示意图。
四、实验与探究题(共25分,请把答案直接填写在答题卡相应的位置上)
24.(2024九上·南宁开学考)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车分别从斜面的同一高度由静止下滑,观察小车在的三种水平面上的运动情况,比较小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的 来实现的;
(3)根据图示实验现象,发现物体受到的阻力越小,物体运动得越远,速度减小得 (选填“越慢”或“越快”),由此可以推理得出:运动的物体,如果不受力的作用,它将做 运动。
(4)若让质量不同的小车从同一斜面的同一高度处由静止自由下滑,还可以探究动能的大小与 的关系。
(5)图丁的漫画中,小兔和小猴在分萝卜,你觉得谁分得的萝卜质量大呢 请用杠杆平衡条件说明你的理由: 。
25.(2024九上·南宁开学考)小明同学按照图甲的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)由图甲可知,物体的质量为 kg,物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)分析图甲中A、C、D三图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲中 三图可得出结论;物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)分析图甲中A、D、E三图可得出结论:物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(5)小明还想利用空易拉罐(剪去顶部)、小口径量筒、吸管、水(密度为ρ水)等常见生活材料来测量金属块的密度;
①用空易拉罐和吸管组成如图乙所示装置,并放在水平台上,易拉罐装满水,将量筒放在吸管下端开口处:
②把一泡沫块轻放入易拉罐中,使之漂浮在水面上,不再溢出水时,测得量筒中水体积为V1;
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中,直至金属块下沉至杯底,测得量筒中水体积为V2;
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块和金属块漂浮在水面上,此时量筒中水体积为V3;
⑤金属块的密度为 (用题目中所给的字母表示);
(6)图丁的漫画中,小兔和小猴在分萝卜,你觉得谁分得的萝卜质量大呢 请用杠杆平衡条件说明你的理由: 。
26.(2024九上·南宁开学考)小明同学按照图甲的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)由图甲可知,物体的质量为 kg,物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)分析图甲中A、C、D三图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲中 三图可得出结论;物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)分析图甲中A、D、E三图可得出结论:物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(5)小明还想利用空易拉罐(剪去顶部)、小口径量筒、吸管、水(密度为ρ水)等常见生活材料来测量金属块的密度。
①用空易拉罐和吸管组成如图乙所示装置,并放在水平台上,易拉罐装满水,将量筒放在吸管下端开口处:
②把一泡沫块轻放入易拉罐中,使之漂浮在水面上,不再溢出水时,测得量筒中水体积为V1;
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中,直至金属块下沉至杯底,测得量筒中水体积为V2;
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块和金属块漂浮在水面上,此时量筒中水体积为V3;
⑤金属块的密度为 (用题目中所给的字母表示)。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答案卡相应的答题区域上写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不能得分,答案必须明确写出数值和单位。)
27.(2024九上·南宁开学考)AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m,质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求:
(1)箱子移动的速度;
(2)2s内机器人对箱子所做的功;
(3)2s内机器人对箱子做功的功率。
28.(2024九上·南宁开学考)我国生产的“龙门吊”(门式起重机)在全世界港口货场得到广泛使用。如图所示是龙门吊工作原理示意图。在某次吊装施工中,龙门吊吊着20吨的重物在空中匀速竖直上升了10m,所用时间是50s。已知动滑轮总重为4×104N,不计钢丝绳重力及摩擦。求:
(1)重物的重力;
(2)钢丝绳拉力F的功率;
(3)该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。(保留2位小数)
29.(2024九上·南宁开学考)遂宁大英的卓筒井被誉为“世界近代石油钻井之父”,是手工制盐的活化石。从井中提取盐卤水是制盐过程中的关键环节,其装置如甲图所示。某科创小组制作了一个模型来模拟提取过程,如乙图所示,图中的竹制汲卤筒顶端开口,底部装有硬质单向阀门;竹条具有韧性,
对汲卤筒可以产生压力或拉力。汲卤筒在盐卤水中下降时单向阀门绕O点转动打开,盐卤水进入筒中;当汲卤筒上升时,单向阀门绕O点转动关闭。已知汲卤筒的高2m,质量2.4kg,体积4×10-3m3,盐卤水的密度1.1×103kg/m3(汲卤筒底和阀门厚度及质量不计)。求:
(1)汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力大小;
(2)汲卤筒浸没在盐卤水中静止时,竹条对它所施加力的大小和方向;
(3)取出装满盐卤水的汲卤筒后,在竖直状态下,要将阀门刚好顶开至少需用多大的力(筒的取水口与单向阀门均看作面积为25cm2的圆形;盐卤水对阀门压力的作用点等效在阀门圆心处)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理常识;科学家及其贡献
【解析】【解答】牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,焦耳是功的单位,瓦特是功率的单位,故C符合题意,而ABD不合题意。
故选C。
【分析】根据常见物理量的单位分析判断。
2.【答案】C
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、鸡蛋的密度和水的密度差不多,约为1100kg/m3= 1.1g/cm3,故A错误;
B、普通人的步行速度约为1.1m/s,故B错误;
C、一名普通八年级学生的质量约为50kg,其重力约为G=mg=50kg×10N/ kg=500N,故C正确;
D、人教版八年级物理课本的质量约为300g,故D错误。
故选:C。
【分析】利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量,从而估测日常经验或自然现象中的一些物理量。
3.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】由牛顿第一定律可知,运动的物体不受任何力的作用时,将保持原来的速度和方向做匀速直线运动。因此,竖直上抛一个小球,在上升过程如果突然外力消失,它将匀速直线上升。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态。
4.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用钳子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故A错误;
B.使用独轮车时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故B错误;
C.使用羊角锤时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故C错误;
D.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离,故D正确。
故选D。
【分析】杠杆分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂),省力费距离;
费力杠杆(动力臂小于阻力臂),费力省距离;
等臂杠杆(动力臂等于阻力臂),不省力也不费力。
5.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.根据题意可知,将球举高到头顶上方,手对球有向上的力,且球在力的方向上通过了距离,所以人对球做了功,故A符合题意;
B.根据题意可知,手举实心球静止不动,球没有在力的方向上通过距离,所以人对球不做功,故B不符合题意;
C.根据题意可知,手托球水平匀速运动,手对球的力是竖直向上的,但球没有在力的方向上移动距离,所以人对球不做功,故C不符合题意;
D.根据题意可知,抛出后球在空中运动时,人对球没有施加力,所以人对球不做功,故D不符合题意。
故选A。
【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
6.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力的方法来增大压强,A符合题意;
B.多轴平板货车有很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强,B不符合题意;
C.禁止货车超载,是在受力面积一定时,防止压力太大导致压强过大压坏路面,C不符合题意;
D.安全带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
7.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】火箭在加速上升过程中,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,则它的机械能增大,此过程不是动能转化为重力势能的过程,是内能转化为动能和重力势能的过程,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】动能与质量和速度有关,质量越大,速度越大,则动能就越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大,高度越大,则重力势能就越大;动能和势能合称为重力势能。
8.【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】根据题意可知,将玻璃杯注满水后,用一硬纸片盖住杯口,倒过来,在大气压的作用下,纸片被紧紧压在杯口,杯中水流不出来,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】根据大气压强的知识分析判断。
9.【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,透明塑料软管的两端开口,底部连通,此时恰好构成一个连通器。根据连通器的特点可知,在里面装水后,左右两侧管内水面始终保持相平,那么工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【分析】根据连通器的特点和应用判断。
10.【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】土豆不停地往上“走”, 因为筷子在锤头力的作用下向下运动,土豆由于具有惯性要保持原来的静止状态,所以就相对于筷子向上“走”。
故选A。
【分析】惯性是具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质即保持运动状态不变的性质。一切物体都具有惯性。本题考查惯性在生活、生产上的应用。
11.【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】如图,当绳子绕过甲,连接在乙树上,拉动甲树时,甲相当于一个动滑轮,甲树上有两段绳子,不计绳重和摩擦,甲树受300N拉力,则每段绳子承担的力是300N的一半,则人对绳子的拉力至少为,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】动滑轮和物体一起移动,使用动滑轮可以省一半力,根据,计算拉力的大小。
12.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 患者受到的重力以及机器人受到的压力,受力物体不是同一个 ,故A不符合题意;
B. 患者受到的重力和机器人对患者的支持力 是一对平衡力,故B符合题意;
C.患者受到的重力小于机器人对地面压力,故C不符合题意;
D.患者受到的重力小于 地面对机器人的支持力 ,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
【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,机器人受到的压力和 地面对机器人的支持力
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,患者受到的重力和机器人对患者的支持力 是一对平衡力
13.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【解答】A.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为将吸盘中的空气排出,大气压强将机器人压在玻璃上,故A正确,不符合题意;
B.擦窗机器人静止时,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,方向相反,摩擦力方向是竖直向上的,故B正确,不符合题意;
C.擦窗机器人在竖直玻璃上匀速运动过程中,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,重力等于摩擦力,故C错误,符合题意;
D.擦窗机器人静止时,真空泵继续向外抽气,机器人仍处于静止状态,受到的摩擦力和重力仍是一对平衡力,机器人受到的摩擦力不变,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【分析】吸盘是利用大气压的作用来吸住玻璃的;擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二力方向相反。
14.【答案】C,D
【知识点】浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据浮力产生的原因可知,乒乓球受到的浮力方向向上,故A错误;
B.根据物体的浮沉条件可知,乒乓球悬浮在水中,受到的浮力等于重力,故B错误
C.太空中水的重力消失时,则在水中的物体不受到水的压力的作用,因此浮力也就消失了,故C正确;
D.根据题意可知,若此时在水中放一个实心铁球,铁球的重力消失,因此会漂浮在水面上,不会沉入水中,故D正确。
故选CD。
【分析】A.根据浮力方向的知识判断;
B.根据物体的浮沉条件判断;
CD.根据太空中物体处于失重状态分析。
15.【答案】A,B,D
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】AB.根据题意可知,爬相同的楼梯,两人升高的高度相同,根据W=Gh可知,小芳体重小做的功少,爸爸体重大做的功多,故A、B正确;
C.根据题意可知,爬相同的楼梯,小芳做的功少,小芳比爸爸先到达,小芳用时短,根据可知,小芳的功率不一定大,故C错误;
D.根据题意可知,爬相同的楼梯,爸爸做的功多,爸爸比小芳先到达,爸爸用时短,根据可知,爸爸的功率一定大,故D正确。
故选ABD。
【分析】根据W=Gh比较爬楼梯时克服重力做功大小,根据公式比较克服重力做功的功率大小即可。
16.【答案】A,C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A. 根据图片可知,由正放改为倒放,液体深度变大,根据液体压强公式可知,水对瓶底压强小于水对瓶盖压强,故A正确;
B. 水瓶正放时,水珠粗细一致,那么瓶底所受压力等于水的重力。水瓶倒放时,下口小,则水对瓶的侧壁有压力,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错误;
CD. 根据题意可知,不管正放和倒放,水瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,故两次水瓶对桌面的压力相等。乙中受力面积变小,由可知,瓶子两次对水平桌面的压强大小关系,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】 A.水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式p=ρ液gh进行判断。
B.水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力)。
CD.瓶子对桌面的压力等于其总重力,根据压强公式分析瓶子对桌面的压强大小。
17.【答案】850;竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,人和伞在竖直方向上做匀速直线运动时,则它们处于平衡状态,即空气的阻力与人和伞的大小相等,方向相反,所以空气阻力大小为850N,方向竖直向上。
【分析】对物体进行受力分析,根据平衡力的知识分析解答。
18.【答案】运动状态;相互的
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】舰载战斗机返回甲板上着陆时在阻拦索的拉力作用下减速,说明力可以改变物体的运动状态;阻拦索给舰载机一个拉力的同时舰载机也会给阻拦索一个拉力,阻拦索也被拉长,说明物体间力的作用是相互的。
故答案为:运动状态;相互的。
【分析】力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;物体间力的作用是相互的。
19.【答案】0.5;=
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,重0.5N的鸡蛋在盐水中悬浮,由物体浮沉条件可知,物体受到的浮力等于自身重力,即F1=G=0.5N;
(2)根据题意可知,向水中加盐,盐水的密度增大,大于鸡蛋的密度,那么鸡蛋将在水面漂浮,则鸡蛋等于自身重力,那么它受到的浮力不变,即F2=F1=0.5N。
【分析】(1)根据物体的悬浮条件计算物体受到的浮力;
(2)根据物体的浮沉条件确定加盐后鸡蛋最终的状态变化,再计算鸡蛋受到的浮力。
20.【答案】弹性;弦
【知识点】力的概念及单位;弹力
【解析】【解答】(1) 当用力拉弓弦时, 弓弦因发生弹性形变而产生了弹力,因为松手后弓又恢复原来的形状。
(2)根据题意可知,使箭飞出的力是弓弦对箭的力,施力物体是弦。
【分析】(1)受到外力改变形状,撤去外力恢复形状,这就是弹性形变;否则,为塑性形变。
(2)对箭进行受力分析即可。
21.【答案】1200;不能
【知识点】功的计算及应用;斜面及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,箱子重1000N,斜面高度为1.2m,
则工人把箱子推上斜面所做的有用功为。
(2)使用任何机械都要做额外功,因此工人使用斜面不能省功。
【分析】(1)根据计算工人做的有用功;
(2)根据功的原理分析解答。
22.【答案】108;2.8
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图乙可知,当将B沿水平方向切去厚度为0.3m时B剩余部分对地面的压强为0,说明切去的高度为B的高度,因此物体B的高度为0.3m,则物体B的底面积为
由图乙可知,当B没有被切去时,B对地面的压强为1200Pa,此时B对地面的压力为
由于水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,因此物体B的重力为
;
由于A是正方体,A的边长为0.4m,因此物体A的底面积为
当A上没有放B时,由图乙可知,A对地面的压强为1200Pa,此时A对地面的压力为
由于水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,故A的重力为
物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等 ,设物体B沿水平方向切下部分的重力为ΔG,则
即
解得
由得,B物体切下的重质量为
故答案为:108;2.8。
【分析】(1)由图乙可知,当将B沿水平方向切去厚度为0.3m时,B剩余部分对地面的
压强为0,说明切去的高度为B的高度,据此得出B边长,求出B的底面积,再根据F=pS求出没被切去之前对水平地面的压力,再根据水平面上的物体对水平面的压力等于其重力即可求出B的重力;
(2)当A上没有放B时,由图乙可知,A对地面的压强为1200Pa,此时A对地面的压力,再根据水平面上的物体对水平面的压力等于其重力即可求出A的重力,将物体B沿水平方向切下的一部分,再根据放上物体C后A、B对水平地面的压强相等和列方程求出物体B沿水平方向切下的重力,再根据 G=mg求出物体B沿水平方向切下的质量 。
23.【答案】(1)
(2)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)根据题意可知,足球受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,二者大小相等,都作用在足球的重心上,如下图所示:
(2)根据题意可知,O点为支点,通过支点O作F1力的作用线的垂线,支点到作用线之间的距离为动力臂L1。杠杆的阻力由重力产生,作用在重心上,方向竖直向下,如下图所示:
【分析】(1)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂线,根据杠杆的运动情况确定阻力的方向,然后画出箭头即可。
(1)地面上的足球受支持力和重力,如图所示:
(2)力臂是支点到力的作用线的距离,F1的力臂是L1,杠的重力为阻力,如图所示:
24.【答案】(1)相等
(2)粗糙程度
(3)越慢;匀速直线运动
(4)质量
(5)猴子;猴子拿的萝卜重力力臂短,重力大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;阻力对物体运动影响的探究实验;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】(1)根据题意可知,实验中每次均让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相同。
(2)根据题意可知,木板表面铺上不同的材料,则实验是通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力大小的。
(3)根据图片可知,小车速度相同,在木板表面受到的阻力越小,速度减小得越慢,物体运动得越远。
如果运动物体不受力的作用,则运动速度将不再变化,那么它将做匀速直线运动。
(4)让质量不同的小车从同一斜面同一高度静止自由下滑,即只有小车的质量大小不同,那么探究的是动能与质量的关系。
(5)根据图片可知,粗的这一边,重心离支点更近,即重力力臂小,根据杠杆平衡条件可知,则粗端重力更大。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则小车的速度越大;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(3)根据图片提取信息分析解答;
(4)根据描述分析影响动能的哪个因素不同即可;
(5)根据杠杆的平衡条件分析解答。
(1)根据控制变量法,实验中只能有一个变量,探究“阻力对物体运动的影响”,需改变阻力大小,因此需控制速度相同,实验中每次均让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相同。
(2)摩擦力与接触面粗糙程度有关,实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的粗糙程度。
(3)[1]小车速度相同,阻力越小,速度减小得越慢,物体运动得越远。
[2]如果运动物体不受力的作用,运动速度将不再变化,它将做匀速直线运动。
(4)根据控制变量法,让质量不同的小车从同一斜面同一高度静止自由下滑,探究的是动能与质量的关系。
(5)[1][2]根据杠杆平衡条件
小猴子拿的是粗的这一边,重心离支点更近,重力力臂小,因此重力更大。
25.【答案】(1)0.4;1
(2)无关
(3)A、B、C
(4)液体密度;越大
(5)
(6)小猴;见解析
【知识点】密度公式及其应用;探究浮力大小的实验;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】(1)根据甲图可知测力计分度值为0.2N,由图A可知物体重力为4N,
则物体的质量为;
根据C图可知,物体全部浸没在水中时,测力计示数为3N,
则受到的浮力为。
(2)根据实验A、C、D可知,物体深度不同,但测力计示数相同,根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力相同,那么可得:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)探究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关时,必须控制液体的密度相同,只改变排开液体的体积,故选A、B、C三图;
(4)根据甲图中A、D、E实验可知,只有液体的密度不同,物体浸没在水中时测力计示数较小,根据F浮=G-F拉可知,则浮力较大,可得:物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)根据题意可知,泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力为G泡=F泡浮=ρ水gV1,
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3,
所以金属块的重力为G金属块=G金属块-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1);
根据排水法,金属块的体积为;
则金属块的密度为。
(6)由图可知,萝卜粗的一段力臂短,根据杠杆平衡条件可知,则萝卜粗的一段重力大,所以小猴分得的萝卜质量大。
【分析】(1)根据甲图读出测力计的示数,也就是物体的重力,根据计算物体的质量,利用AC两图,根据计算物体受到的浮力。
(2)根据图片ACD中测力计的示数比较浮力大小,进而确定浮力大小与浸入深度的关系;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据图片ADE分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(5)根据漂浮状态计算金属块的重力,根据排水法测量金属块的体积,最后根据密度公式计算金属块的密度。
(6)根据杠杆的平衡条件列式计算即可。
(1)[1][2]图中测力计分度值为0.2N,由图A可知物体重力为4N,则物体的质量为
物体全部浸没在水中时,测力计示数为3N,则受到的浮力为
(2)分析图甲中A、C、D三图,物体在C、D中深度不同,但测力计示数相同,则浮力相同,可得:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)分析图甲中A、B、C三图,物体排开液体的体积不同,则测力计示数不同,则浮力不同,可得:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)[1][2]分析图甲中A、D、E,只有液体的密度不同,物体浸没在水中时测力计示数较小,则浮力较大,可得:物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力为
G泡=F泡浮=ρ水gV1
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得
G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3
所以,金属块的重力为
G金属块=G金属块-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1)
根据排水法,金属块的体积为
则金属块的密度为
(6)[1][2]根据杠杆平衡条件可知,力越大,对应的力臂越短。由图可知,萝卜粗的一段力臂短,所以萝卜粗的一段重力大,所以小猴分得的萝卜质量大。
26.【答案】(1)0.4;1
(2)无关
(3)ABC
(4)液体密度;越大
(5)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)①根据A图可知,测力计的分度值为0.2N,则物体重力为G=4N,
而物体的质量;
②根据图C可知,物体浸没水中时测力计示数为F=3N,
则物体浸没在水中时受到的浮力大小为F浮=G-F=4N-3N=1N。
(2)根据图片ACD可知,物体浸没在液体中的深度不同,而弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)根据题意可知,探究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积的关系,保持液体的密度相同,只有排开液体的体积不同,故选ABC三图。
(4)根据实验A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,而D中水的密度较大,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,那么得到:到浮力与液体密度有关,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)根据题意可知,泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力G泡=F泡浮=ρ水gV1,
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3,
所以金属块的重力G金属块=F浮总-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1);
金属块的密度。
【分析】(1)①根据A图读出测力计的示数,也就是物体的重力,根据计算物体的质量;
②利用AC两图,根据计算物体受到的浮力。
(2)根据图片ACD中测力计的示数比较浮力大小,进而确定浮力大小与浸入深度的关系;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据图片ADE分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(5)根据漂浮状态计算金属块的重力,根据排水法测量金属块的体积,最后根据密度公式计算金属块的密度。
(1)[1]由图A可知物体重力为G=4N,物体的质量
[2]由图C或D可知物体浸没水中时,测力计示数为F=3N,则物体浸没在水中时受到的浮力大小为
F浮=G-F=4N-3N=1N
(2)由图甲中ACD可知,物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)探究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积的关系,保持液体的密度相同,排开液体的体积不同,选择图甲中ABC三图进行实验。
(4)[1][2]分析图A、D、E三次实验进行分析知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,D中水的密度较大,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,可以得到浮力与液体密度有关,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力
G泡=F泡浮=ρ水gV1
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得
G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3
所以,金属块的重力
G金属块=F浮总-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1)
金属块的密度
27.【答案】(1)解:机器人所受的重力G=mg=55kg×10N/kg =550N;
(2)解:2s内机器人对箱子所做的功 W=Fs=100N×1m=100J;
(3)解:2s内机器人对箱子做功的功率。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)机器人的质量已知,利用G=mg得到其重力;
(2)力和在力的方向上通过的距离已知,利用 W=Fs得到机器人对箱子所做的功;
(3)功和做功的时间已知,利用得到2s内机器人对箱子做功的功率。
28.【答案】(1)解:重物的重力:G=mg=20×103kgx10N / kg = 2×105N,由图知,n=2,不计钢丝绳重力及摩擦,钢丝绳的拉力:
;
(2)解:拉力所做的总功:W总=Fs=Fnh=1.2×105N×2×10m= 2.4×106J;拉力F做功的功率:;
(3)解:拉力做的有用功:
W有=Gh= 2×105N×10m =2×106J,滑轮组的机械效率:。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)根据G=mg求重物的重力,由图知,n= 2,不计钢丝绳重力及摩擦,根据求钢丝绳拉力的大小;
(2)根据W=Fs=Fnh求拉力做的总功,根据求拉力F做功的功率;
(3)根据W=Gh求拉力做的有用功,根据求滑轮组的机械效率。
29.【答案】(1)解:质量m=2.4kg,密度ρ=0.6×103kg/m3,体积;
汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力F浮=ρ盐水ρV排= 1.1×103kg/m3 ×10N/kg×0.004m3= 44N;
(2)解:浸没时受力平衡,由于物体的密度小于液体的密度,浮力大于重力,竖直向上的浮力与重力和压力平衡,压力的方向竖直向下;重力G=mg= 2.4kg×10N/ kg=24N;则压力F=F浮-G=44N- 24N=20N;
(3)解:盐卤水对阀门压力F'=pS=ρghS=1.1×103kg/m3×10N /kg×2m×30×10-4m2=66N,由于压力的作用点等效在阀门圆心处,压力最小时,作用在阀门的边缘上,则动力臂是阻力臂的2倍,则动力为阻力的,即。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知质量和密度,根据密度公式计算体积;
(2)根据阿基米德原理计算浮力;
(3)对汲卤筒受力分析,根据平衡条件计算压力;
(4)根据液体的压强公式与F=pS计算压力,根据杠杆的平衡条件计算推理。
1 / 1广西南宁市第十四中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分;第14-16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上选定的答案标号涂黑)
1.(2024九上·南宁开学考)在人类社会的发展中,许多科学家作出了重大贡献,了纪念他们,通常以他们的名字作为某个物理量单位。图所示的四位物理学家中,其名字被用作功的单位的是( )
A.牛顿 B.帕斯卡
C.焦耳 D.瓦特
【答案】C
【知识点】物理常识;科学家及其贡献
【解析】【解答】牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,焦耳是功的单位,瓦特是功率的单位,故C符合题意,而ABD不合题意。
故选C。
【分析】根据常见物理量的单位分析判断。
2.(2024九上·南宁开学考)下列对身边物理量估测的数据,你认为最符合实际的是 ( )
A.鸡蛋的密度约为1kg/m3
B.普通人的步行速度约为8m/s
C.一名普通八年级男生的体重约为500N
D.人教版八年级物理课本的质量约为750g
【答案】C
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、鸡蛋的密度和水的密度差不多,约为1100kg/m3= 1.1g/cm3,故A错误;
B、普通人的步行速度约为1.1m/s,故B错误;
C、一名普通八年级学生的质量约为50kg,其重力约为G=mg=50kg×10N/ kg=500N,故C正确;
D、人教版八年级物理课本的质量约为300g,故D错误。
故选:C。
【分析】利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量,从而估测日常经验或自然现象中的一些物理量。
3.(2024九上·南宁开学考)竖直上抛一个小球,在上升过程如果突然外力消失,它将( )
A.静止在最高点 B.匀速直线下降
C.匀速直线上升 D.先减速上升,再加速下降
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】由牛顿第一定律可知,运动的物体不受任何力的作用时,将保持原来的速度和方向做匀速直线运动。因此,竖直上抛一个小球,在上升过程如果突然外力消失,它将匀速直线上升。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态。
4.(2024九上·南宁开学考)使用杠杆能为我们的生活带来方便.如图所示,下列杠杆能够省距离的是( )
A. 钳子
B. 独轮车
C. 羊角锤
D. 筷子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用钳子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故A错误;
B.使用独轮车时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故B错误;
C.使用羊角锤时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故C错误;
D.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离,故D正确。
故选D。
【分析】杠杆分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂),省力费距离;
费力杠杆(动力臂小于阻力臂),费力省距离;
等臂杠杆(动力臂等于阻力臂),不省力也不费力。
5.(2024九上·南宁开学考)如图所示,体育课上同学们正在进行实心球投掷训练。下列人对球做功的是( )
A.将球举高到头顶上方 B.手举实心球静止不动
C.手托球水平匀速运动 D.抛出后球在空中运动
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.根据题意可知,将球举高到头顶上方,手对球有向上的力,且球在力的方向上通过了距离,所以人对球做了功,故A符合题意;
B.根据题意可知,手举实心球静止不动,球没有在力的方向上通过距离,所以人对球不做功,故B不符合题意;
C.根据题意可知,手托球水平匀速运动,手对球的力是竖直向上的,但球没有在力的方向上移动距离,所以人对球不做功,故C不符合题意;
D.根据题意可知,抛出后球在空中运动时,人对球没有施加力,所以人对球不做功,故D不符合题意。
故选A。
【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
6.(2024九上·南宁开学考)如图实例中为了增大压强的是( )
A.甲图,压路机的碾子很重
B.乙图,多轴平板货车有很多轮子
C.丙图,禁止货车超载
D.丁图,安全带较宽
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力的方法来增大压强,A符合题意;
B.多轴平板货车有很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强,B不符合题意;
C.禁止货车超载,是在受力面积一定时,防止压力太大导致压强过大压坏路面,C不符合题意;
D.安全带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
7.(2024九上·南宁开学考)神舟十八号载人飞船在卫星发射中心成功发射,火箭在加速上升过程中,下列说法正确的是 ( )
A.动能不变 B.机械能增加
C.重力势能不变 D.动能转化为重力势能
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】火箭在加速上升过程中,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,则它的机械能增大,此过程不是动能转化为重力势能的过程,是内能转化为动能和重力势能的过程,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】动能与质量和速度有关,质量越大,速度越大,则动能就越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大,高度越大,则重力势能就越大;动能和势能合称为重力势能。
8.(2024九上·南宁开学考)小华将玻璃杯注满水后,用一硬纸片盖住杯口,倒过来后,水不会流出来,这是因为( )
A.水把纸片粘住了 B.纸片很结实没有掉下来
C.大气对纸片有向上的压强 D.纸片与杯口吸住了
【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】根据题意可知,将玻璃杯注满水后,用一硬纸片盖住杯口,倒过来,在大气压的作用下,纸片被紧紧压在杯口,杯中水流不出来,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】根据大气压强的知识分析判断。
9.(2024九上·南宁开学考)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示,工人师傅这样做的目的是( )
A.为了找到两个相同高度的点 B.把水管当压强计用
C.把水管当刻度尺用 D.为了测量两个点的水平距离
【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,透明塑料软管的两端开口,底部连通,此时恰好构成一个连通器。根据连通器的特点可知,在里面装水后,左右两侧管内水面始终保持相平,那么工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【分析】根据连通器的特点和应用判断。
10.(2024九上·南宁开学考)如图,妈妈把筷子插在土豆里,用锤子从上方敲打筷子的过程中,下列说法正确的是( )
A.土豆将会沿筷子向上走 B.土豆将会沿筷子向下走
C.土豆由于惯性保持静止 D.土豆失去惯性保持静止
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】土豆不停地往上“走”, 因为筷子在锤头力的作用下向下运动,土豆由于具有惯性要保持原来的静止状态,所以就相对于筷子向上“走”。
故选A。
【分析】惯性是具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质即保持运动状态不变的性质。一切物体都具有惯性。本题考查惯性在生活、生产上的应用。
11.(2024九上·南宁开学考)小谦想把歪倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,如果不计绳重和摩擦,甲树受到了300N的拉力,则小谦对绳子的拉力至少为( )
A.300N B.200N C.150N D.100N
【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】如图,当绳子绕过甲,连接在乙树上,拉动甲树时,甲相当于一个动滑轮,甲树上有两段绳子,不计绳重和摩擦,甲树受300N拉力,则每段绳子承担的力是300N的一半,则人对绳子的拉力至少为,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】动滑轮和物体一起移动,使用动滑轮可以省一半力,根据,计算拉力的大小。
12.(2024九上·南宁开学考)如图所示是医疗机器人抱着患者在水平地面上匀速前行的情景。患者受到一对平衡力的是( )
A.患者受到的重力和机器人受到的压力
B.患者受到的重力和机器人对患者的支持力
C.患者受到的重力和机器人对地面的压力
D.患者受到的重力和地面对机器人的支持力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 患者受到的重力以及机器人受到的压力,受力物体不是同一个 ,故A不符合题意;
B. 患者受到的重力和机器人对患者的支持力 是一对平衡力,故B符合题意;
C.患者受到的重力小于机器人对地面压力,故C不符合题意;
D.患者受到的重力小于 地面对机器人的支持力 ,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
【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,机器人受到的压力和 地面对机器人的支持力
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,患者受到的重力和机器人对患者的支持力 是一对平衡力
13.(2024九上·南宁开学考)如图所示是一个擦窗机器人在竖直玻璃上,它的“腹部”有吸盘。擦窗时,它的真空泵会将吸盘内的空气向外抽出,它就能牢牢地吸在竖直玻璃上。下列说法错误的是( )
A.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为大气压强的作用
B.擦窗机器人静止时,受到的摩擦力方向是竖直向上的
C.擦窗机器人在竖直玻璃上匀速运动过程中,重力大于摩擦力
D.擦窗机器人静止时,真空泵继续向外抽气,机器人受到的摩擦力不变
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【解答】A.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为将吸盘中的空气排出,大气压强将机器人压在玻璃上,故A正确,不符合题意;
B.擦窗机器人静止时,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,方向相反,摩擦力方向是竖直向上的,故B正确,不符合题意;
C.擦窗机器人在竖直玻璃上匀速运动过程中,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,重力等于摩擦力,故C错误,符合题意;
D.擦窗机器人静止时,真空泵继续向外抽气,机器人仍处于静止状态,受到的摩擦力和重力仍是一对平衡力,机器人受到的摩擦力不变,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【分析】吸盘是利用大气压的作用来吸住玻璃的;擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二力方向相反。
14.(2024九上·南宁开学考)“天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,如图所示。下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下
B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.太空中重力消失时,浮力也就消失了
D.若此时在水中放一个实心铁球,铁球不会沉入水中
【答案】C,D
【知识点】浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据浮力产生的原因可知,乒乓球受到的浮力方向向上,故A错误;
B.根据物体的浮沉条件可知,乒乓球悬浮在水中,受到的浮力等于重力,故B错误
C.太空中水的重力消失时,则在水中的物体不受到水的压力的作用,因此浮力也就消失了,故C正确;
D.根据题意可知,若此时在水中放一个实心铁球,铁球的重力消失,因此会漂浮在水面上,不会沉入水中,故D正确。
故选CD。
【分析】A.根据浮力方向的知识判断;
B.根据物体的浮沉条件判断;
CD.根据太空中物体处于失重状态分析。
15.(2024九上·南宁开学考)5岁的小芳和爸爸一起上楼回家,小芳的体重小于爸爸的体重,下列说法正确的是( )
A.爬相同的楼梯,小芳体重小做的功少
B.爬相同的楼梯,爸爸体重大做的功多
C.爬相同的楼梯,小芳比爸爸先到达,小芳的功率一定大
D.爬相同的楼梯,爸爸比小芳先到达,爸爸的功率一定大
【答案】A,B,D
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】AB.根据题意可知,爬相同的楼梯,两人升高的高度相同,根据W=Gh可知,小芳体重小做的功少,爸爸体重大做的功多,故A、B正确;
C.根据题意可知,爬相同的楼梯,小芳做的功少,小芳比爸爸先到达,小芳用时短,根据可知,小芳的功率不一定大,故C错误;
D.根据题意可知,爬相同的楼梯,爸爸做的功多,爸爸比小芳先到达,爸爸用时短,根据可知,爸爸的功率一定大,故D正确。
故选ABD。
【分析】根据W=Gh比较爬楼梯时克服重力做功大小,根据公式比较克服重力做功的功率大小即可。
16.(2024九上·南宁开学考)小明利用一装了水的密闭瓶子研究压强问题,如图所示,他先把瓶子正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是( )
A.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:
B.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:
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】A,C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A. 根据图片可知,由正放改为倒放,液体深度变大,根据液体压强公式可知,水对瓶底压强小于水对瓶盖压强,故A正确;
B. 水瓶正放时,水珠粗细一致,那么瓶底所受压力等于水的重力。水瓶倒放时,下口小,则水对瓶的侧壁有压力,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错误;
CD. 根据题意可知,不管正放和倒放,水瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,故两次水瓶对桌面的压力相等。乙中受力面积变小,由可知,瓶子两次对水平桌面的压强大小关系,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】 A.水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式p=ρ液gh进行判断。
B.水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力)。
CD.瓶子对桌面的压力等于其总重力,根据压强公式分析瓶子对桌面的压强大小。
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上)
17.(2024九上·南宁开学考)跳伞运动员在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重力是850N,则空气的阻力大小为 N,阻力的方向是 。
【答案】850;竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,人和伞在竖直方向上做匀速直线运动时,则它们处于平衡状态,即空气的阻力与人和伞的大小相等,方向相反,所以空气阻力大小为850N,方向竖直向上。
【分析】对物体进行受力分析,根据平衡力的知识分析解答。
18.(2024九上·南宁开学考)福建舰是由中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,舰载战斗机返回甲板上着陆时在阻拦索的拉力作用下减速,说明力可以改变物体的 同时阻拦索也被拉长,说明物体间力的作用是 的。
【答案】运动状态;相互的
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】舰载战斗机返回甲板上着陆时在阻拦索的拉力作用下减速,说明力可以改变物体的运动状态;阻拦索给舰载机一个拉力的同时舰载机也会给阻拦索一个拉力,阻拦索也被拉长,说明物体间力的作用是相互的。
故答案为:运动状态;相互的。
【分析】力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;物体间力的作用是相互的。
19.(2024九上·南宁开学考)如图所示是重力为0.5N的鸡蛋在盐水中静止时的情景,此时鸡蛋受到的浮力 = 。往烧杯中加盐并搅拌,当鸡蛋再次静止时受到的浮力为 则 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】0.5;=
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,重0.5N的鸡蛋在盐水中悬浮,由物体浮沉条件可知,物体受到的浮力等于自身重力,即F1=G=0.5N;
(2)根据题意可知,向水中加盐,盐水的密度增大,大于鸡蛋的密度,那么鸡蛋将在水面漂浮,则鸡蛋等于自身重力,那么它受到的浮力不变,即F2=F1=0.5N。
【分析】(1)根据物体的悬浮条件计算物体受到的浮力;
(2)根据物体的浮沉条件确定加盐后鸡蛋最终的状态变化,再计算鸡蛋受到的浮力。
20.(2024九上·南宁开学考)如图所示为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。当用力拉弓弦时,弓弦因发生 (填“弹性”“塑性”)形变产生了弹力,使箭飞出的施力物体是 (填“弓”“弦”“手”)。
【答案】弹性;弦
【知识点】力的概念及单位;弹力
【解析】【解答】(1) 当用力拉弓弦时, 弓弦因发生弹性形变而产生了弹力,因为松手后弓又恢复原来的形状。
(2)根据题意可知,使箭飞出的力是弓弦对箭的力,施力物体是弦。
【分析】(1)受到外力改变形状,撤去外力恢复形状,这就是弹性形变;否则,为塑性形变。
(2)对箭进行受力分析即可。
21.(2024九上·南宁开学考)如图所示,工人用500N的力从斜面底端沿斜面向上匀速将箱子推进车厢,已知箱子重为1000N,斜面长3m,高1.2m,此过程中,工人把箱子推上斜面所做的有用功为 J;工人使用斜面 (选填“能”或“不能”)省功。
【答案】1200;不能
【知识点】功的计算及应用;斜面及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,箱子重1000N,斜面高度为1.2m,
则工人把箱子推上斜面所做的有用功为。
(2)使用任何机械都要做额外功,因此工人使用斜面不能省功。
【分析】(1)根据计算工人做的有用功;
(2)根据功的原理分析解答。
22.(2024九上·南宁开学考)如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切取厚度h的图像如图乙所示,则B的重力为 N。若在B切割前,将重力为64N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应将物体B沿水平方向切下的质量为 kg。
【答案】108;2.8
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图乙可知,当将B沿水平方向切去厚度为0.3m时B剩余部分对地面的压强为0,说明切去的高度为B的高度,因此物体B的高度为0.3m,则物体B的底面积为
由图乙可知,当B没有被切去时,B对地面的压强为1200Pa,此时B对地面的压力为
由于水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,因此物体B的重力为
;
由于A是正方体,A的边长为0.4m,因此物体A的底面积为
当A上没有放B时,由图乙可知,A对地面的压强为1200Pa,此时A对地面的压力为
由于水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,故A的重力为
物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等 ,设物体B沿水平方向切下部分的重力为ΔG,则
即
解得
由得,B物体切下的重质量为
故答案为:108;2.8。
【分析】(1)由图乙可知,当将B沿水平方向切去厚度为0.3m时,B剩余部分对地面的
压强为0,说明切去的高度为B的高度,据此得出B边长,求出B的底面积,再根据F=pS求出没被切去之前对水平地面的压力,再根据水平面上的物体对水平面的压力等于其重力即可求出B的重力;
(2)当A上没有放B时,由图乙可知,A对地面的压强为1200Pa,此时A对地面的压力,再根据水平面上的物体对水平面的压力等于其重力即可求出A的重力,将物体B沿水平方向切下的一部分,再根据放上物体C后A、B对水平地面的压强相等和列方程求出物体B沿水平方向切下的重力,再根据 G=mg求出物体B沿水平方向切下的质量 。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上)
23.(2024九上·南宁开学考)作图题:
(1)如图甲所示,请画出足球静止在水平地面上时所受力的示意图,O为重心。
(2)如图乙所示,放到手机支架上的手机相当于一个杠杆,在杠杆的简图中,O为支点,F1为支持手机的动力,A为手机的重心。请在杠杆的简图画出F1的力臂L1及杠杆所受阻力F2的示意图。
【答案】(1)
(2)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)根据题意可知,足球受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,二者大小相等,都作用在足球的重心上,如下图所示:
(2)根据题意可知,O点为支点,通过支点O作F1力的作用线的垂线,支点到作用线之间的距离为动力臂L1。杠杆的阻力由重力产生,作用在重心上,方向竖直向下,如下图所示:
【分析】(1)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂线,根据杠杆的运动情况确定阻力的方向,然后画出箭头即可。
(1)地面上的足球受支持力和重力,如图所示:
(2)力臂是支点到力的作用线的距离,F1的力臂是L1,杠的重力为阻力,如图所示:
四、实验与探究题(共25分,请把答案直接填写在答题卡相应的位置上)
24.(2024九上·南宁开学考)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车分别从斜面的同一高度由静止下滑,观察小车在的三种水平面上的运动情况,比较小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的 来实现的;
(3)根据图示实验现象,发现物体受到的阻力越小,物体运动得越远,速度减小得 (选填“越慢”或“越快”),由此可以推理得出:运动的物体,如果不受力的作用,它将做 运动。
(4)若让质量不同的小车从同一斜面的同一高度处由静止自由下滑,还可以探究动能的大小与 的关系。
(5)图丁的漫画中,小兔和小猴在分萝卜,你觉得谁分得的萝卜质量大呢 请用杠杆平衡条件说明你的理由: 。
【答案】(1)相等
(2)粗糙程度
(3)越慢;匀速直线运动
(4)质量
(5)猴子;猴子拿的萝卜重力力臂短,重力大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;阻力对物体运动影响的探究实验;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】(1)根据题意可知,实验中每次均让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相同。
(2)根据题意可知,木板表面铺上不同的材料,则实验是通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力大小的。
(3)根据图片可知,小车速度相同,在木板表面受到的阻力越小,速度减小得越慢,物体运动得越远。
如果运动物体不受力的作用,则运动速度将不再变化,那么它将做匀速直线运动。
(4)让质量不同的小车从同一斜面同一高度静止自由下滑,即只有小车的质量大小不同,那么探究的是动能与质量的关系。
(5)根据图片可知,粗的这一边,重心离支点更近,即重力力臂小,根据杠杆平衡条件可知,则粗端重力更大。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则小车的速度越大;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(3)根据图片提取信息分析解答;
(4)根据描述分析影响动能的哪个因素不同即可;
(5)根据杠杆的平衡条件分析解答。
(1)根据控制变量法,实验中只能有一个变量,探究“阻力对物体运动的影响”,需改变阻力大小,因此需控制速度相同,实验中每次均让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相同。
(2)摩擦力与接触面粗糙程度有关,实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面的粗糙程度。
(3)[1]小车速度相同,阻力越小,速度减小得越慢,物体运动得越远。
[2]如果运动物体不受力的作用,运动速度将不再变化,它将做匀速直线运动。
(4)根据控制变量法,让质量不同的小车从同一斜面同一高度静止自由下滑,探究的是动能与质量的关系。
(5)[1][2]根据杠杆平衡条件
小猴子拿的是粗的这一边,重心离支点更近,重力力臂小,因此重力更大。
25.(2024九上·南宁开学考)小明同学按照图甲的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)由图甲可知,物体的质量为 kg,物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)分析图甲中A、C、D三图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲中 三图可得出结论;物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)分析图甲中A、D、E三图可得出结论:物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(5)小明还想利用空易拉罐(剪去顶部)、小口径量筒、吸管、水(密度为ρ水)等常见生活材料来测量金属块的密度;
①用空易拉罐和吸管组成如图乙所示装置,并放在水平台上,易拉罐装满水,将量筒放在吸管下端开口处:
②把一泡沫块轻放入易拉罐中,使之漂浮在水面上,不再溢出水时,测得量筒中水体积为V1;
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中,直至金属块下沉至杯底,测得量筒中水体积为V2;
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块和金属块漂浮在水面上,此时量筒中水体积为V3;
⑤金属块的密度为 (用题目中所给的字母表示);
(6)图丁的漫画中,小兔和小猴在分萝卜,你觉得谁分得的萝卜质量大呢 请用杠杆平衡条件说明你的理由: 。
【答案】(1)0.4;1
(2)无关
(3)A、B、C
(4)液体密度;越大
(5)
(6)小猴;见解析
【知识点】密度公式及其应用;探究浮力大小的实验;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】(1)根据甲图可知测力计分度值为0.2N,由图A可知物体重力为4N,
则物体的质量为;
根据C图可知,物体全部浸没在水中时,测力计示数为3N,
则受到的浮力为。
(2)根据实验A、C、D可知,物体深度不同,但测力计示数相同,根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力相同,那么可得:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)探究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关时,必须控制液体的密度相同,只改变排开液体的体积,故选A、B、C三图;
(4)根据甲图中A、D、E实验可知,只有液体的密度不同,物体浸没在水中时测力计示数较小,根据F浮=G-F拉可知,则浮力较大,可得:物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)根据题意可知,泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力为G泡=F泡浮=ρ水gV1,
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3,
所以金属块的重力为G金属块=G金属块-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1);
根据排水法,金属块的体积为;
则金属块的密度为。
(6)由图可知,萝卜粗的一段力臂短,根据杠杆平衡条件可知,则萝卜粗的一段重力大,所以小猴分得的萝卜质量大。
【分析】(1)根据甲图读出测力计的示数,也就是物体的重力,根据计算物体的质量,利用AC两图,根据计算物体受到的浮力。
(2)根据图片ACD中测力计的示数比较浮力大小,进而确定浮力大小与浸入深度的关系;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据图片ADE分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(5)根据漂浮状态计算金属块的重力,根据排水法测量金属块的体积,最后根据密度公式计算金属块的密度。
(6)根据杠杆的平衡条件列式计算即可。
(1)[1][2]图中测力计分度值为0.2N,由图A可知物体重力为4N,则物体的质量为
物体全部浸没在水中时,测力计示数为3N,则受到的浮力为
(2)分析图甲中A、C、D三图,物体在C、D中深度不同,但测力计示数相同,则浮力相同,可得:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)分析图甲中A、B、C三图,物体排开液体的体积不同,则测力计示数不同,则浮力不同,可得:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)[1][2]分析图甲中A、D、E,只有液体的密度不同,物体浸没在水中时测力计示数较小,则浮力较大,可得:物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力为
G泡=F泡浮=ρ水gV1
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得
G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3
所以,金属块的重力为
G金属块=G金属块-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1)
根据排水法,金属块的体积为
则金属块的密度为
(6)[1][2]根据杠杆平衡条件可知,力越大,对应的力臂越短。由图可知,萝卜粗的一段力臂短,所以萝卜粗的一段重力大,所以小猴分得的萝卜质量大。
26.(2024九上·南宁开学考)小明同学按照图甲的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)由图甲可知,物体的质量为 kg,物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)分析图甲中A、C、D三图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲中 三图可得出结论;物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)分析图甲中A、D、E三图可得出结论:物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(5)小明还想利用空易拉罐(剪去顶部)、小口径量筒、吸管、水(密度为ρ水)等常见生活材料来测量金属块的密度。
①用空易拉罐和吸管组成如图乙所示装置,并放在水平台上,易拉罐装满水,将量筒放在吸管下端开口处:
②把一泡沫块轻放入易拉罐中,使之漂浮在水面上,不再溢出水时,测得量筒中水体积为V1;
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中,直至金属块下沉至杯底,测得量筒中水体积为V2;
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块和金属块漂浮在水面上,此时量筒中水体积为V3;
⑤金属块的密度为 (用题目中所给的字母表示)。
【答案】(1)0.4;1
(2)无关
(3)ABC
(4)液体密度;越大
(5)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)①根据A图可知,测力计的分度值为0.2N,则物体重力为G=4N,
而物体的质量;
②根据图C可知,物体浸没水中时测力计示数为F=3N,
则物体浸没在水中时受到的浮力大小为F浮=G-F=4N-3N=1N。
(2)根据图片ACD可知,物体浸没在液体中的深度不同,而弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)根据题意可知,探究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积的关系,保持液体的密度相同,只有排开液体的体积不同,故选ABC三图。
(4)根据实验A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,而D中水的密度较大,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,那么得到:到浮力与液体密度有关,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)根据题意可知,泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力G泡=F泡浮=ρ水gV1,
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3,
所以金属块的重力G金属块=F浮总-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1);
金属块的密度。
【分析】(1)①根据A图读出测力计的示数,也就是物体的重力,根据计算物体的质量;
②利用AC两图,根据计算物体受到的浮力。
(2)根据图片ACD中测力计的示数比较浮力大小,进而确定浮力大小与浸入深度的关系;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据图片ADE分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(5)根据漂浮状态计算金属块的重力,根据排水法测量金属块的体积,最后根据密度公式计算金属块的密度。
(1)[1]由图A可知物体重力为G=4N,物体的质量
[2]由图C或D可知物体浸没水中时,测力计示数为F=3N,则物体浸没在水中时受到的浮力大小为
F浮=G-F=4N-3N=1N
(2)由图甲中ACD可知,物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)探究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积的关系,保持液体的密度相同,排开液体的体积不同,选择图甲中ABC三图进行实验。
(4)[1][2]分析图A、D、E三次实验进行分析知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,D中水的密度较大,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,可以得到浮力与液体密度有关,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力
G泡=F泡浮=ρ水gV1
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得
G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3
所以,金属块的重力
G金属块=F浮总-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1)
金属块的密度
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答案卡相应的答题区域上写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不能得分,答案必须明确写出数值和单位。)
27.(2024九上·南宁开学考)AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m,质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求:
(1)箱子移动的速度;
(2)2s内机器人对箱子所做的功;
(3)2s内机器人对箱子做功的功率。
【答案】(1)解:机器人所受的重力G=mg=55kg×10N/kg =550N;
(2)解:2s内机器人对箱子所做的功 W=Fs=100N×1m=100J;
(3)解:2s内机器人对箱子做功的功率。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)机器人的质量已知,利用G=mg得到其重力;
(2)力和在力的方向上通过的距离已知,利用 W=Fs得到机器人对箱子所做的功;
(3)功和做功的时间已知,利用得到2s内机器人对箱子做功的功率。
28.(2024九上·南宁开学考)我国生产的“龙门吊”(门式起重机)在全世界港口货场得到广泛使用。如图所示是龙门吊工作原理示意图。在某次吊装施工中,龙门吊吊着20吨的重物在空中匀速竖直上升了10m,所用时间是50s。已知动滑轮总重为4×104N,不计钢丝绳重力及摩擦。求:
(1)重物的重力;
(2)钢丝绳拉力F的功率;
(3)该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。(保留2位小数)
【答案】(1)解:重物的重力:G=mg=20×103kgx10N / kg = 2×105N,由图知,n=2,不计钢丝绳重力及摩擦,钢丝绳的拉力:
;
(2)解:拉力所做的总功:W总=Fs=Fnh=1.2×105N×2×10m= 2.4×106J;拉力F做功的功率:;
(3)解:拉力做的有用功:
W有=Gh= 2×105N×10m =2×106J,滑轮组的机械效率:。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)根据G=mg求重物的重力,由图知,n= 2,不计钢丝绳重力及摩擦,根据求钢丝绳拉力的大小;
(2)根据W=Fs=Fnh求拉力做的总功,根据求拉力F做功的功率;
(3)根据W=Gh求拉力做的有用功,根据求滑轮组的机械效率。
29.(2024九上·南宁开学考)遂宁大英的卓筒井被誉为“世界近代石油钻井之父”,是手工制盐的活化石。从井中提取盐卤水是制盐过程中的关键环节,其装置如甲图所示。某科创小组制作了一个模型来模拟提取过程,如乙图所示,图中的竹制汲卤筒顶端开口,底部装有硬质单向阀门;竹条具有韧性,
对汲卤筒可以产生压力或拉力。汲卤筒在盐卤水中下降时单向阀门绕O点转动打开,盐卤水进入筒中;当汲卤筒上升时,单向阀门绕O点转动关闭。已知汲卤筒的高2m,质量2.4kg,体积4×10-3m3,盐卤水的密度1.1×103kg/m3(汲卤筒底和阀门厚度及质量不计)。求:
(1)汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力大小;
(2)汲卤筒浸没在盐卤水中静止时,竹条对它所施加力的大小和方向;
(3)取出装满盐卤水的汲卤筒后,在竖直状态下,要将阀门刚好顶开至少需用多大的力(筒的取水口与单向阀门均看作面积为25cm2的圆形;盐卤水对阀门压力的作用点等效在阀门圆心处)。
【答案】(1)解:质量m=2.4kg,密度ρ=0.6×103kg/m3,体积;
汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力F浮=ρ盐水ρV排= 1.1×103kg/m3 ×10N/kg×0.004m3= 44N;
(2)解:浸没时受力平衡,由于物体的密度小于液体的密度,浮力大于重力,竖直向上的浮力与重力和压力平衡,压力的方向竖直向下;重力G=mg= 2.4kg×10N/ kg=24N;则压力F=F浮-G=44N- 24N=20N;
(3)解:盐卤水对阀门压力F'=pS=ρghS=1.1×103kg/m3×10N /kg×2m×30×10-4m2=66N,由于压力的作用点等效在阀门圆心处,压力最小时,作用在阀门的边缘上,则动力臂是阻力臂的2倍,则动力为阻力的,即。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知质量和密度,根据密度公式计算体积;
(2)根据阿基米德原理计算浮力;
(3)对汲卤筒受力分析,根据平衡条件计算压力;
(4)根据液体的压强公式与F=pS计算压力,根据杠杆的平衡条件计算推理。
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