重庆市鲁能巴蜀2019-2020学年九年级上学期物理开学考试试卷
一、单选题
1.(2019九上·重庆开学考)根据你对生活中物理量的认识,你认为下列数据符合实际情况的是( )
A.2019年7月份重庆主城区的平均气温可达40℃
B.家庭用电中,冰箱正常工作一天约耗电l0kW·h
C.人体大拇指甲盖上承受的大气压力约10N
D.现在市场上的智能手机的电功率约为100W
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;大气压强的存在;电功的测量;电功率;物理常识
【解析】【解答】A.2019年7月份重庆主城区的最高气温达到40℃,但平均气温一定低于40℃,A不符合题意;
B.家庭用电中,电冰箱的工作是不连续的,一般一天耗电不到1kW h,B不符合题意;
C.成年人大拇指指甲面积约1cm2=10-4m2,大气压强约1.0×105Pa,大拇指指甲受到的大气压力约F=pS=1.0×105Pa×10-4m2=10NC符合题意;
D.智能手机功率很小,一般不到1W,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】解答估测、估算题需要对常见的物理量进行归纳总结,并结合相应的公式进行简单的计算。
2.(2019九上·重庆开学考)如图所示的热现象通过凝华形成的是( )
A. 蒸笼旁的“白汽
B. 树叶上的“霜”
C. 小草上的“露珠”
D. 蜡烛流出的“烛泪”
【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.笼旁的“白汽”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,A不符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,B符合题意;
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面,C不符合题意;
D.蜡烛流出的“烛泪”,是熔化现象,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】固体、液体、气体是物质存在的三种状态。
物质从固态变成液态的过程叫熔化。要吸热;
物质从液态变成固态的过程叫凝固。要放热;
物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化的方式有蒸发和沸腾。都要吸热;
物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热;
物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热;
物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热。
3.(2019九上·重庆开学考)下列对图中有关电现象的说法,错误的是( )
A. 带电体能吸引轻小的物体是因为两者之间一个带正电,另一个带负电。
B. 电荷的定向移动形成电流,定向移动的可能是正电荷,也可能是负电荷,还有可能是正负电荷同时向相反的方向运动。
C. 验电器既能检验物体是否带电,又能粗略判断物体的带电量的多少。
D. 电视机后盖和机壳是由塑料制成,它也是非常好的电工材料。
【答案】A
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用;导体与绝缘体;电流的形成
【解析】【解答】A.带电体能吸引轻小的物体是因为带电体具有这样的性质,不是两者之间一个带正电,另一个带负电,A错误,符合题意;
B.电荷的定向移动形成电流,金属导体中带负电荷的电子移动,溶液中正负电荷同时向相反的方向运动,B不符合题意;
C.验电器的作用是检验物体是否带电,并且根据箔片张开的角度粗略判断物体带电量的多少,C不符合题意;
D.电视机后盖和机壳是由塑料制成,属于绝缘体,因此也是非常好的电工材料,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】(1)带电体具有吸引轻小物体的性质;
(2)电荷的定向移动形成电流,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;
(3)验电器是用来检验物体是否带电的仪器;
(4)绝缘体和导体都可以用作电工材料。
4.(2019九上·重庆开学考)通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事物,是物理学中常用的科学方法.例如:由水和酒精混合后总体积减小,推知分子间有空隙,下列能体现这种科学方法的是( )
A.在两张自由下垂的纸中间向下吹气,研究流体压强与流速的关系
B.用弹簧形变时具有势能,说明互相吸引或排斥的分子也具有势能
C.测量不规则小石块的体积时,小石块排开水的体积就是它的体积
D.在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用拉力的大小代替摩擦力的大小
【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;流体压强与流速的关系;物理学方法;分子动理论基本观点
【解析】【解答】在两张自由下垂的纸中间向下吹起,看到的现象是两张纸合在一起,推测出的结论是:流速越大流体压强越小,A符合题意;分子之间既具有动能也具有势能,用用弹簧形变时具有势能,说明互相吸引或排斥的分子也具有势能,采用的是类比法,B不符合题意;利用排水法测量不规则小石块的体积时,小石块排开水的体积就是它的体积,采用的是等效替代法,C不符合题意;摩擦力的大小不能直接测量,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,使弹簧测力计匀速直线拉动木块,用拉力的大小代替摩擦力的大小,采用的是等量转换法,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】推理法是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法,但得出的某些规律却又不能用实验直接验证,又称理想实验法。
5.(2019九上·重庆开学考)关于压强,下列说法正确的是( )
A.帕斯卡裂桶实验说明了液体压强与液体的重力有关
B.自制气压计是利用了液体的热胀冷缩原理来反映大气压的变化
C.嘴巴吸饮料入口是利用了气体流速越大,压强越小
D.一个普通人单脚站立在地面上时,对地面的压强大约是2×104Pa
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A图中帕斯卡裂桶实验,说明了液体压强随深度的增加而增大,A不符合题意;B图中自制气压计是当外界气压减小时,液体在内部气压的作用下使液柱上升,不是利用液体的热胀冷缩原理,B不符合题意;用吸管喝饮料时,吸管内压强减小,饮料在大气压的作用下把饮料压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,C不符合题意;一个普通人质量约50kg,其对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;单脚站立在地面上时与地面的接触面积大约为:S=250cm2 =0.025m2 ;对地面的压强为:p=F/S=500N/0.025m2=2×104 Pa,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】(1)裂桶实验说明液体压强与液体的深度有关;
(2)该气压计是利用气体热胀冷缩性质工作的;
(3)用吸管吸饮料是利用大气压强的作用;
(4)估测普通人的体重和单脚面积,利用计算对地面压强。
6.(2019九上·重庆开学考)中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场,在第二届中国(重庆)国际机器人及智能制造装备论坛暨博览会上,如图所示是送餐机器人工作时在水平地面上匀速滑行。下列说法正确的是( )
A.餐盘相对于机器人是运动的
B.餐盘中食品受到平衡力作用
C.机器人在水平地面匀速前行过程中机械能增大
D.机器人在水平地面匀速前行时不受摩擦力的作用
【答案】B
【知识点】机械能及其转化;平衡状态的判断;机械运动
【解析】【解答】A、餐盘相对于机器人的位置没有改变,所以相对于机器人是静止的,A不符合题意。B、食品处于匀速直线运动状态,受平衡力的作用,B符合题意。C、机器人在水平地面匀速前行时,速度不变,动能不变,机械能不变,C不符合题意。D、机器人在水平地面匀速前行时受平衡力的作用,摩擦力的大小等于牵引力的大小,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)根据餐盘与机器人位置是否变化判断;
(2)受平衡力作用的物体处于平衡状态;
(3)动能和势能统称为机械能;物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大;运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大;
(4)不受力和受平衡力作用的物体都处于平衡状态。
7.(2019九上·重庆开学考)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 老虎钳
B. .筷子
C. 羊角锤
D. 独轮车
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
D.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意。
故答案为:B
【分析】三种杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
8.(2019九上·重庆开学考)如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构.电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零 时,滑片处于a端.L是一个电阻不变的指示灯.使用时,先闭合开关S.再用手握住手柄,A 柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上.下列有关握力计的法中正确的是( )
A.力量计是由电压表改装而成
B.握力越大,电路中电流越小
C.灯泡L在电路中没有作用,可以拆除
D.握力计实际上是利用手柄受到的握力来改变弹簧的长度,从而改变R接入电路的阻值的
【答案】D
【知识点】变阻器;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.力量计串联在电路中,是由电流表改装而成的,A不符合题意;
B.握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,电流越大,灯泡越亮,力量计示数越大,B不符合题意;
C.当握力很大时,滑片滑到b端,滑动变阻器的电阻为零,电路中若没有灯泡,会形成短路,将电源和力量计烧坏,所以灯泡L在电路中起到保护电路的作用,不能拆除,C不符合题意;
D.由分析知:握力计是利用手柄受到的握力来改变弹簧的长度,从而改变R接入电路的阻值的,D符合题意。
故答案为:D
【分析】(1)电压表内阻很大,应与被测电路并联;
(2)根据滑动变阻器连入电路电阻变化分析电流变化;
(3)灯泡在电路中起到保护电路的作用;
(4)握力计手柄相当于弹簧测力计。
9.(2019九上·重庆开学考)如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为10N的物体,在A端施加一个始终垂直于杆向上的力F,匀速提升杠杆至水平位置B的过程中,力F将( ),在B位置平衡时,拉力F的大小为( )
A.不变 5N B.变大 5N C.变小 20N D.变大 20N
【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】杠杆在B位置,LOB=2LOC,由杠杆平衡得,FLOB=GLOC,则
;
由题意知,力F始终垂直杠杆,动力臂不变,重物的重力不变,重物对杠杆的拉力不变,即阻力不变,当匀速提升杠杆至水平位置B的过程中阻力臂逐渐增大,结合杠杆的平衡条件FL1=GL2知,动力F1逐渐增大,B符合题意。
故答案为:B
【分析】 根据杠杆平衡条件分析解答;
杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作:F 1L 1=F 2L 2 。
10.(2019九上·重庆开学考)如图所示,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡串联
B.先闭合S1,再闭合S2时,电压表的示数不变、电流表的示数变大
C.若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后,两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,则闭合S1、S2后,电压表和电流表都被烧坏
【答案】B
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 只闭合S1时,灯泡L2不亮,处于断路状态,只有灯泡L1亮,不符合题意;
B. 若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数仍然等于电源电压,所以不变;由于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,总电阻减小,所以电流增大,即电流表读数变大,符合题意;
C. 若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,不符合题意;
D. 若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1、L2不亮,电流表损坏,不符合题意;
故答案为:B.
【分析】串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。(电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过),串联电路中,电流处处相等。
并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(并联电路中各个支路是互不影响的),并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
电路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)断路:断开的电路叫开路;(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路。
11.(2019九上·重庆开学考)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的滑片在中点时灯正常发光.当滑片P向b端移动时,下列说法正确的是( )
①电流表的示数变大;
②电压表的示数变大;
③灯的实际功率大于3W;
④电路中的总功率变小.
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;实际功率
【解析】【解答】滑片向b移动时,电阻变大,由欧姆定律知,电阻变大时,电流要变小,即电流表的示数变小,由P UI知,电路的总功率要变小,由U=IR知,灯两端电压变小,原来灯得到的是额定电压,故灯的功率将小于额定功率3W,由串联的电压特点知,灯上电压变小时,滑动变阻器的电压变大,故电压表并联在滑动变阻器的两端时,电压表的示数变大,故②④正确。
故答案为:D.
【分析】电源电压不变,滑动变阻器的滑片向b端移动时,电阻变大,电路中电流变小,总功率变小;由U=IR知,灯泡两端电压变小,实际功率变小功。
12.(2019九上·重庆开学考)如图甲所示,水平地面上有一底面积为100cm2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为1kg的水。现将一个质量分布均匀、底面积为60cm2 ,体积为300cm3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块露出水面的体积为30cm3.下列说法中不正确的是( )
A.物块受到的浮力大小2.7N
B.物块的密度900kg/m3
C.用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,克服物体重力做功为0.0135J
D.用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,此时水对容器底的压强为 1300Pa
【答案】C
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.物块排开水的体积:V排=V-V露=300cm3-30cm3=270cm3=2.7×10-4m3,
则物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10-4m3=2.7N,
A不符合题意;
B.因物块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物块的重力G=F浮=2.7N,
由G=mg可得,物块的质量: ,
则物块的密度: ,B不符合题意;
C.1kg水的体积: ,
物块漂浮时水的深度: ,
物块漂浮时露出水面的高度: ,
用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中时,假设水面深度不变,则物块重力下降的高度为0.5cm,而实际上,物块下沉时会引起水面上升,则上升的高度 ,所以,物块重心下降的高度:△h=h2-h3=0.5cm-0.3cm=0.2cm=0.002m,
物体重力做的功:WG=G△h=2.7N×0.002m=0.0054J,C错误,符合题意;
D.此时水的深度:h=h1+h3=12.7cm+0.3cm=13cm=0.13m,
此时水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】(1)根据物体体积、露处水面体积,计算出排开水的体积,利用阿基米德原理计算所受浮力;
(2)物体漂浮,所受浮力等于重力,利用G=mg计算出物体质量,利用计算密度;
(3)根据露出水面体积和排开水的体积计算出露出水面的高度,利用W=Gh计算克服重力做功;
(4)计算出水深,利用p=ρgh计算压强。
二、填空题
13.(2019九上·重庆开学考)温度计是利用液体的 制成的,如图,温度计的读数为 ℃
【答案】热胀冷缩;-14℃
【知识点】温度及温度计的使用与读数;液体温度计的构造与工作原理
【解析】【解答】常用的温度计是液体温度计,液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的;图中的温度计,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,温度计示数越往上越小,说明温度计中液柱在0℃的下方,示数是-14℃。
【分析】液体温度计的原理:液体热胀冷缩的性质;
先看清温度计的分度值,判断出零上还是零上,根据液柱位置读出示数。
14.(2019九上·重庆开学考) 是历史上第一个准确测出大气压强的科学家, 用近40年的时间做了 400多次实验,成为历史上最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间关系的科学家。
【答案】托里拆利;焦耳
【知识点】大气压强的测量方法;焦耳定律;物理常识
【解析】【解答】托里拆利最先通过实验测出了大气压的数值;电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,也就是焦耳定律,是英国科学家焦耳最早发现的。
【分析】托里拆利实验计算出了大气压强的值;电热公式又叫焦耳定律。
15.(2019九上·重庆开学考)夏天,从冰箱中取出一瓶饮料,空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)成小水珠附着在饮料瓶外表面,水蒸气在这个过程中要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】液化;放热
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】空气中的水蒸气遇到冷的饮料瓶液化成小水珠附着在饮料瓶外表面;液化过程要放热。
【分析】物质由气态变为液态叫液化,液化放热,高温水蒸气遇冷液化,小水珠出现在温度较高一侧。
16.(2019九上·重庆开学考)与毛皮摩擦后的橡胶棒带 电荷,说明在摩擦的过程中,毛皮 (填“得到”或“失去”)电子.
【答案】负;失去
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电。
【分析】不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,两种不同物质摩擦时,电荷发生转移,使两个物体带等量的异种电荷,这就是摩擦起电。对电子束缚能力强的物质得到电子带负电。
17.(2019九上·重庆开学考)如图所示,是一个密封的圆台形容器,内装有一定质量的水,若将其倒置,则桌面受到的压强 ,容器底受到的压力 (两空均选填“变大”、“不变”、“变小”)
【答案】变大;变小
【知识点】压强;液体压强的特点
【解析】【解答】倒置前后容器对桌面的压力等于液体和容器的总重力,因总重力不变,故对桌面的压力不变,而倒置后接触面积减小,根据 可知,对水平桌面的压强将增大;设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小
第一次水对容器底的压力:
F=pS大=ρghS大,
即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
第二次水对容器底的压力:
F′=p′S小=ρgh′S小,
即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,水对容器底部的压力将会减小。
【分析】液体压强与液体的深度和密度有关;根据不同形状容器中液体重力与对容器压力的大小关系判断。
18.(2019九上·重庆开学考)家庭照明用普通白炽灯泡正常工作时的电流约200 (填单位),对人体安全的电压为 V。
【答案】mA;不高于36
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;物理常识
【解析】【解答】白炽灯泡正常工作电流约0.2A=200mA;对人体安全的电压不高于36V。
【分析】白炽灯泡正常工作电流约0.2A;不高于36V的电压对人体是安全的。
19.(2019九上·重庆开学考)引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 (选填“等效替代”或“控制变量”)法。并联电路中,其中任何一个电阻变大,总电阻一定 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】等效替代;变大
【知识点】电阻的并联;物理学方法
【解析】【解答】研究多个电阻组成的电路中,采取的是多个电阻组成的电路与一个电阻对电路产生的效果相同时,从而引入“总电阻”概念的;这种方法是“等效替代法”。根据并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和,可得:
当R1不变、R2增大时, 减小,则总电阻R变大。
【分析】等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
串联电路总电阻大于任意一个串联的电阻;并联电路总电阻小于任意一个并联的电阻。
20.(2019九上·重庆开学考) 2015年6月1日21时30分,重庆东方轮船公司所属旅游客船“东方之星”游轮在由南京驶向重庆途中,突遇龙卷风,龙卷风中心的空气流速 (填“大于”、“小于”或者“等于”)外部的空气流速,产生很大的压强差,使船体迅速倾斜侧翻。同时,龙卷风还将一些物品卷上高空,再自然掉落下来。物品在下落过程中(空气阻力不计),物品的 转化为动能。
【答案】大于;重力势能
【知识点】机械能及其转化;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】龙卷风形成时,其中心的空气流速大,压强小,船体靠近龙卷风的一侧,空气流速大,压强小,远离龙卷风的另一侧,空气流速小,压强大,船体在压强差的作用下迅速倾斜侧翻;物品在下落过程中(空气阻力不计),质量不变,高度降低,速度增大,所以重力势能转化为动能。
【分析】(1)流体流动大的位置压强小;
(2)动能:物体由于运动而具有的能叫动能。运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
重力势能:物体由于被举高而具有的能。物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
21.(2019九上·重庆开学考)如图所示的电路中,电源电压为3V不变,电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,开关S闭合后,把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端,电压表变化范围是 ,电流表示数的变化范围是 。
【答案】0V~1.8V;0.15A~0.06A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】当滑片滑到左端时,滑动变阻器短路,电阻为零,此时电压表示数0V;因电路中电阻最小,则由欧姆定律可得:
;
当滑片滑到右端时,滑动变阻器全部接入,此时电路中电流最小,最小电流为:
;
此时电压表示数最小,
U最小=I最小R2=0.06A×30Ω=1.8V;
因此电压表示数范围为0V~1.8V;电流表示数的范围为:0.15A~0.06A。
【分析】两电阻串联,电压表测量R2两端电压,滑动变阻器滑片在最左端时,R2短路,电压表示数为零,电路中电流最大;当滑片滑到右端时,滑动变阻器接入电路电阻为30Ω,电路中电流最小。
22.(2019九上·重庆开学考)质量相同的两个实心物体甲和乙,密度之比ρ甲:ρ乙=3:2,将它们分别放入水和酒精中,静止时所受的浮力之比F甲:F乙=8:9,ρ水=l×103kg/m3,ρ酒=0.8×103kg/m3,则甲乙两物体的体积之比为 ,其中甲的密度是 kg/m3。
【答案】2:3;1.125×103
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】已知甲、乙两物体质量m相同,根据 可知,甲乙两物体的体积之比为
;设甲、乙两物体的体积分别为2V、3V。
①若甲、乙均漂浮,因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且甲乙两物体的质量相等,所以,甲、乙受到的浮力相等,即
F甲:F乙=1:1,
与题意不符,故该可能被排除;
②若甲、乙均浸没,则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力之比:
F浮甲:F浮乙=ρ水g×2V:ρ酒精g×3V=5:6,
与题意不符,故此种情况不可能;
③由①②可知,只能是“甲、乙中一个物体漂浮,另一个物体浸没在液体中”,根据题意和前面分析可知,甲乙的质量相等,且甲的体积小于乙的体积,甲的密度大于乙的密度,所以甲物体浸没(沉底)于水中,乙物体漂浮在酒精中;
此时甲受到的浮力:
F甲=ρ水gV甲=ρ水g×2V,
乙受到的浮力:
F乙=G乙=m乙g=ρ乙V乙g=ρ乙×3Vg;
已知
F甲:F乙=8:9,
所以有:
,
解得:
,
则有:
。
【分析】(1)质量相同的不同物质,体积与密度成反比;
(2)利用浮沉条件分析出两物体在液体中所处状态,根据液体密度与物体密度关系确定物体所处液体的种类,利用阿基米德原理计算甲的密度值。
三、作图题
23.(2019九上·重庆开学考)作出图中F的力臂。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】图中O点为杠杆的支点,反向延长力F画出力的作用线,过支点向F的作用线作垂线段,就是该力的力臂L,如图所示:
【分析】画力臂的步骤:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
24.(2019九上·重庆开学考)画出图中木块对斜面的压力;
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即为压力示意图,如图所示:
【分析】压力:垂直作用在物体表面的力。压力的方向:垂直并指向受力面。
四、实验题
25.(2019九上·重庆开学考)(提出问题)通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
(猜 想)①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(实验器材)电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15 Ω),滑动变阻器,导线若干。
(实验过程)
(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是① ② 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的,这个过程中,滑动变阻器除保护电路的作用外还有一个重要作用是 。
表一
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28
表二
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.30 0.15 0.10
(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。在改接10Ω和15Ω的电阻时,闭合开关之后的操作应该是 分析数据得出,猜想③是正确的。
(5)小明实验时选择的是 Ω电阻,他在探究电流与电压的关系时,若用灯泡做实验, (填“能”或“不能”)得出正确结论。
(6)若将小明探究的实验数据绘制的图象是 图;若将小红探究的实验数据绘制的图象是 图。(选填“甲”或“乙”)
【答案】(1)
(2)连接电路时,开关是闭合的;变阻器没有调至最大电阻
(3)①;改变电阻的电压和电流,多次实验
(4)滑片应向右端移动,使电压表的示数保持不变
(5)10Ω;不能
(6)乙;甲
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据图1所示实物图画出电路图,如下所示:
;(2)正确连接电路后,发现电流表有示数说明连接电路时,开关是闭合的,连接过程中没有断开开关;电压表指针超过量程,说明定值电阻分压过大,变阻器的最大电阻没有连入电路中;(3)横向分析数据表一数据,电压与电流之比为一定值,故得出导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比,可得出猜想是①正确的;滑动变阻器除保护电路的作用外还有一个重要作用是改变电阻的电压和电流,多次实验;(4)根据串联分压原理可知,换成大的定值电阻,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故闭合开关之后的操作应该是:滑片应向右端移动,使电压表的示数保持不变,分析数据得出,猜想③是正确的;(5)根据表一数据,由欧姆定律,电阻
;在探究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,因灯泡的电阻随温度的改变而改变,故不能得出正确结论;(6)小明得出的结论是:导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比,故实验数据绘制的图象是乙图;[10]小红得出的结论是:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故探究的实验数据绘制的图象是甲图。
【分析】(1)根据实物图确定各电学元件的连接方式,注意元件符号与实物位置对应;
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;电压表示数过大是因为与其并联电路的电阻过大或与其串联的电路电阻过小;
(3) 导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比; 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。;
(4)探究电流与电阻关系时,应控制不同阻值电阻两端电压相等;
(5)根据实验数据,利用欧姆定律计算电阻阻值;灯泡灯丝电阻受温度影响;
(6)根据小明和小红的结论判断所探究的问题确定图像。
26.(2019九上·重庆开学考)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体受到的浮力与 有关;分析比较实验序号甲、 可初步得出结论:物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”).
(2)A物体浸没在盐水中所受的浮力是 N,实验中所使用的盐水密度是 kg/m3。
(3)小杨用图己所示的装置验证阿基米德原理,溢水杯中装满水,用升降台提升溢水杯的位置,使重物逐渐浸入水中。物体还未浸入水中时,A和B弹簧测力计的示数分别为GA和GB,当物体浸入水中后,A和B弹簧测力计的示数分别为GA′和GB′,若GA=10N,GB=0.5N,GA′=7N,GB′=3.4N,则物体受到的浮力为 N,物体排开的液重为 N,在误差范围内,这组数据 (填“能”或者“不能”)验证阿基米德原理。
(4)小杨在—次实验时,溢水杯未装满水,就直接让重物浸入水中,这样测量的结果是 F浮 G排(填“>”“<”或者“=”)
(5)阿龙觉得他可以将弹簧测力计改制成一个密度计:将一个重物挂在弹簧测力计下,浸没在待测液体中,物体不触碰容器。为了便于改装后读数,要求弹簧测力计的读数每变化1N,代表液体的密度变化1g/cm3,则这个物体的体积应当为 cm3.
【答案】(1)物体排开液体的体积;丙、丁;无关
(2)4.4;1.1×103
(3)3;2.9;能
(4)>
(5)100
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,根据甲乙丙图实验,由称重法测浮力,乙丙中物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关;探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制排开液体的密度与物体排开液体的体积相同,只改变物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中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,可以选用图甲、丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,由图丙丁实验,结合称重法,丙丁中物体受到的浮力相同,故物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关;(2)由称重法,A物体浸没在盐水中所受的浮力是:
F浮=G-F=5N-0.6N=4.4N;
同理,浸没在水中受到的浮力:
F浮=G-F′=5N-1N=4N;
由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,
圆柱体的体积: 故有
盐水的密度: ;(3)由称重法求浮力可得物体受到的浮力为:GA-GA′=10N-7N=3N;物体排开的液体重力为:GB′-GB=3.4N-0.5N=2.9N;在误差范围内,可认为3N等于2.9N,即受到的浮力等于排开水的重力,这组数据能验证阿基米德原理;(4)溢水杯未装满水,就直接让重物没入水中,则排出水的重力偏小,这样测量的结果是F浮>G排;(5)设液体的密度分别为ρ1、ρ2,重物挂在弹簧测力计下,浸没待测液体中测力计示数分别为F1、F2,由称重法和阿基米德原理有:
F1=G-ρ1gV----①,
F2=G-ρ2gV---②,
①-②得:
F1-F2=ρ2gV-ρ1gV=(ρ2-ρ1)gV;
即△F=△ρgV,故这个物体的体积应当为:
。
【分析】(1)浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关;
(2)利用“称量法”计算物体在盐水中所受浮力;利用阿基米德原理计算盐水密度;
(3)利用“称量法”计算物体所受浮力,与排开液体重力进行比较,得出结论;
(4) 溢水杯未装满水, 物体排开液体重力大于溢出液体重力;
(5)利用“称量法”和阿基米德原理表示出物体所受浮力,再计算物体体积。
五、计算题
27.(2019九上·重庆开学考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L1的阻值为20Ω。闭合开关, 电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A。(灯泡电阻不随温度变化)求:
(1)灯泡L1的电流;
(2)电源电压U;
(3)灯泡L2的阻值。
【答案】(1)解:由电路图可知,两灯泡并联在电源两端,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路电流;根据并联电路电流的规律知,
灯泡L1的电流:
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
答:灯泡L1的电流为0.3A
(2)解:电源电压为:
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答:电源电压U为6V
(3)解:灯泡的电阻R2的阻值为:
答:灯泡L2的阻值为30Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)两灯泡并联, 电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路电流;根据并联电路电流的规律计算L1中电流大小;
(2)并联电路中,各支路两端电压相等,都等于电源电压;
(3)已知L2两端电压(电源电压),L2中电流,利用欧姆定律计算L2阻值。
28.(2019九上·重庆开学考)搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m,整个过程耗时10s,动滑轮重30N,不计绳重及摩擦.求:
(1)克服物重做的功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率;
【答案】(1)解:克服物重做的有用功:
W有用=Gh=120N×3m=360J
答:克服物重做的功为360J
(2)解:由图知,n=3,不计绳重及摩擦,拉力
,
拉力端移动距离
s=3h=3×3m=9m,
拉力做的总功:
W总=Fs=50N×9m=450J,
滑轮组的机械效率:
答:滑轮组的机械效率为80%
(3)解:拉力F的功率:
答:拉力F的功率为45W
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮与功的综合题
【解析】【分析】(1)利用W=Gh计算克服重力做功;
(2)利用 计算出拉力大小,利用s=nh计算出绳子自由端移动距离,利用W=Fs计算出总功;利用计算滑轮组机械效率;
(3)利用计算拉力功率。
29.(2019九上·重庆开学考)水平桌面上放置底面积为80cm2高为20cm,质量为400g圆筒,筒内装有16cm 深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为50cm2、高为8cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示.(圆筒的厚度忽略不计)求:
(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是多少?
(2)筒内液体的密度是多少?
(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
【答案】(1)解:由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;当h≥8cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=2N;所以
F浮=G-F=10N-2N=8N
答:圆柱体浸没在液体中所受浮力是8N
(2)解:物体排开液体的体积
V排=V物=(40×8×10-6)m3=3.2×10-4m3
由F浮=ρ液gV排得,
答:筒内液体的密度是2.5×103kg/m3
(3)解:液体的质量
m液=ρ液V液=2.5×103kg/m3×(80×16×10-6)m3=3.2kg
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力
F′=(m液+m筒)g+G物-F拉=(3.2kg+400×10-3kg)×10N/kg+10N-2N=44N
圆筒对桌面的压强是
答:圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是5.5×103Pa
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)由图读出圆柱体在液面以上和浸没后弹簧测力计不变时的读数,利用“称量法”计算所受浮力;
(2)圆柱体浸没后排开液体体积等于自身体积,利用阿基米德原理计算液体密度;
(3)先计算出液体的质量,对地面压力等于液体、容器和圆柱体重力之和减拉力,利用计算对地面压强。
1 / 1重庆市鲁能巴蜀2019-2020学年九年级上学期物理开学考试试卷
一、单选题
1.(2019九上·重庆开学考)根据你对生活中物理量的认识,你认为下列数据符合实际情况的是( )
A.2019年7月份重庆主城区的平均气温可达40℃
B.家庭用电中,冰箱正常工作一天约耗电l0kW·h
C.人体大拇指甲盖上承受的大气压力约10N
D.现在市场上的智能手机的电功率约为100W
2.(2019九上·重庆开学考)如图所示的热现象通过凝华形成的是( )
A. 蒸笼旁的“白汽
B. 树叶上的“霜”
C. 小草上的“露珠”
D. 蜡烛流出的“烛泪”
3.(2019九上·重庆开学考)下列对图中有关电现象的说法,错误的是( )
A. 带电体能吸引轻小的物体是因为两者之间一个带正电,另一个带负电。
B. 电荷的定向移动形成电流,定向移动的可能是正电荷,也可能是负电荷,还有可能是正负电荷同时向相反的方向运动。
C. 验电器既能检验物体是否带电,又能粗略判断物体的带电量的多少。
D. 电视机后盖和机壳是由塑料制成,它也是非常好的电工材料。
4.(2019九上·重庆开学考)通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事物,是物理学中常用的科学方法.例如:由水和酒精混合后总体积减小,推知分子间有空隙,下列能体现这种科学方法的是( )
A.在两张自由下垂的纸中间向下吹气,研究流体压强与流速的关系
B.用弹簧形变时具有势能,说明互相吸引或排斥的分子也具有势能
C.测量不规则小石块的体积时,小石块排开水的体积就是它的体积
D.在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用拉力的大小代替摩擦力的大小
5.(2019九上·重庆开学考)关于压强,下列说法正确的是( )
A.帕斯卡裂桶实验说明了液体压强与液体的重力有关
B.自制气压计是利用了液体的热胀冷缩原理来反映大气压的变化
C.嘴巴吸饮料入口是利用了气体流速越大,压强越小
D.一个普通人单脚站立在地面上时,对地面的压强大约是2×104Pa
6.(2019九上·重庆开学考)中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场,在第二届中国(重庆)国际机器人及智能制造装备论坛暨博览会上,如图所示是送餐机器人工作时在水平地面上匀速滑行。下列说法正确的是( )
A.餐盘相对于机器人是运动的
B.餐盘中食品受到平衡力作用
C.机器人在水平地面匀速前行过程中机械能增大
D.机器人在水平地面匀速前行时不受摩擦力的作用
7.(2019九上·重庆开学考)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 老虎钳
B. .筷子
C. 羊角锤
D. 独轮车
8.(2019九上·重庆开学考)如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构.电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零 时,滑片处于a端.L是一个电阻不变的指示灯.使用时,先闭合开关S.再用手握住手柄,A 柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上.下列有关握力计的法中正确的是( )
A.力量计是由电压表改装而成
B.握力越大,电路中电流越小
C.灯泡L在电路中没有作用,可以拆除
D.握力计实际上是利用手柄受到的握力来改变弹簧的长度,从而改变R接入电路的阻值的
9.(2019九上·重庆开学考)如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为10N的物体,在A端施加一个始终垂直于杆向上的力F,匀速提升杠杆至水平位置B的过程中,力F将( ),在B位置平衡时,拉力F的大小为( )
A.不变 5N B.变大 5N C.变小 20N D.变大 20N
10.(2019九上·重庆开学考)如图所示,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡串联
B.先闭合S1,再闭合S2时,电压表的示数不变、电流表的示数变大
C.若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后,两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,则闭合S1、S2后,电压表和电流表都被烧坏
11.(2019九上·重庆开学考)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的滑片在中点时灯正常发光.当滑片P向b端移动时,下列说法正确的是( )
①电流表的示数变大;
②电压表的示数变大;
③灯的实际功率大于3W;
④电路中的总功率变小.
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
12.(2019九上·重庆开学考)如图甲所示,水平地面上有一底面积为100cm2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为1kg的水。现将一个质量分布均匀、底面积为60cm2 ,体积为300cm3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块露出水面的体积为30cm3.下列说法中不正确的是( )
A.物块受到的浮力大小2.7N
B.物块的密度900kg/m3
C.用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,克服物体重力做功为0.0135J
D.用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,此时水对容器底的压强为 1300Pa
二、填空题
13.(2019九上·重庆开学考)温度计是利用液体的 制成的,如图,温度计的读数为 ℃
14.(2019九上·重庆开学考) 是历史上第一个准确测出大气压强的科学家, 用近40年的时间做了 400多次实验,成为历史上最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间关系的科学家。
15.(2019九上·重庆开学考)夏天,从冰箱中取出一瓶饮料,空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)成小水珠附着在饮料瓶外表面,水蒸气在这个过程中要 (选填“吸热”或“放热”)。
16.(2019九上·重庆开学考)与毛皮摩擦后的橡胶棒带 电荷,说明在摩擦的过程中,毛皮 (填“得到”或“失去”)电子.
17.(2019九上·重庆开学考)如图所示,是一个密封的圆台形容器,内装有一定质量的水,若将其倒置,则桌面受到的压强 ,容器底受到的压力 (两空均选填“变大”、“不变”、“变小”)
18.(2019九上·重庆开学考)家庭照明用普通白炽灯泡正常工作时的电流约200 (填单位),对人体安全的电压为 V。
19.(2019九上·重庆开学考)引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 (选填“等效替代”或“控制变量”)法。并联电路中,其中任何一个电阻变大,总电阻一定 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
20.(2019九上·重庆开学考) 2015年6月1日21时30分,重庆东方轮船公司所属旅游客船“东方之星”游轮在由南京驶向重庆途中,突遇龙卷风,龙卷风中心的空气流速 (填“大于”、“小于”或者“等于”)外部的空气流速,产生很大的压强差,使船体迅速倾斜侧翻。同时,龙卷风还将一些物品卷上高空,再自然掉落下来。物品在下落过程中(空气阻力不计),物品的 转化为动能。
21.(2019九上·重庆开学考)如图所示的电路中,电源电压为3V不变,电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,开关S闭合后,把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端,电压表变化范围是 ,电流表示数的变化范围是 。
22.(2019九上·重庆开学考)质量相同的两个实心物体甲和乙,密度之比ρ甲:ρ乙=3:2,将它们分别放入水和酒精中,静止时所受的浮力之比F甲:F乙=8:9,ρ水=l×103kg/m3,ρ酒=0.8×103kg/m3,则甲乙两物体的体积之比为 ,其中甲的密度是 kg/m3。
三、作图题
23.(2019九上·重庆开学考)作出图中F的力臂。
24.(2019九上·重庆开学考)画出图中木块对斜面的压力;
四、实验题
25.(2019九上·重庆开学考)(提出问题)通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
(猜 想)①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(实验器材)电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15 Ω),滑动变阻器,导线若干。
(实验过程)
(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是① ② 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的,这个过程中,滑动变阻器除保护电路的作用外还有一个重要作用是 。
表一
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28
表二
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.30 0.15 0.10
(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。在改接10Ω和15Ω的电阻时,闭合开关之后的操作应该是 分析数据得出,猜想③是正确的。
(5)小明实验时选择的是 Ω电阻,他在探究电流与电压的关系时,若用灯泡做实验, (填“能”或“不能”)得出正确结论。
(6)若将小明探究的实验数据绘制的图象是 图;若将小红探究的实验数据绘制的图象是 图。(选填“甲”或“乙”)
26.(2019九上·重庆开学考)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体受到的浮力与 有关;分析比较实验序号甲、 可初步得出结论:物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”).
(2)A物体浸没在盐水中所受的浮力是 N,实验中所使用的盐水密度是 kg/m3。
(3)小杨用图己所示的装置验证阿基米德原理,溢水杯中装满水,用升降台提升溢水杯的位置,使重物逐渐浸入水中。物体还未浸入水中时,A和B弹簧测力计的示数分别为GA和GB,当物体浸入水中后,A和B弹簧测力计的示数分别为GA′和GB′,若GA=10N,GB=0.5N,GA′=7N,GB′=3.4N,则物体受到的浮力为 N,物体排开的液重为 N,在误差范围内,这组数据 (填“能”或者“不能”)验证阿基米德原理。
(4)小杨在—次实验时,溢水杯未装满水,就直接让重物浸入水中,这样测量的结果是 F浮 G排(填“>”“<”或者“=”)
(5)阿龙觉得他可以将弹簧测力计改制成一个密度计:将一个重物挂在弹簧测力计下,浸没在待测液体中,物体不触碰容器。为了便于改装后读数,要求弹簧测力计的读数每变化1N,代表液体的密度变化1g/cm3,则这个物体的体积应当为 cm3.
五、计算题
27.(2019九上·重庆开学考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L1的阻值为20Ω。闭合开关, 电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A。(灯泡电阻不随温度变化)求:
(1)灯泡L1的电流;
(2)电源电压U;
(3)灯泡L2的阻值。
28.(2019九上·重庆开学考)搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m,整个过程耗时10s,动滑轮重30N,不计绳重及摩擦.求:
(1)克服物重做的功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率;
29.(2019九上·重庆开学考)水平桌面上放置底面积为80cm2高为20cm,质量为400g圆筒,筒内装有16cm 深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为50cm2、高为8cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示.(圆筒的厚度忽略不计)求:
(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是多少?
(2)筒内液体的密度是多少?
(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;大气压强的存在;电功的测量;电功率;物理常识
【解析】【解答】A.2019年7月份重庆主城区的最高气温达到40℃,但平均气温一定低于40℃,A不符合题意;
B.家庭用电中,电冰箱的工作是不连续的,一般一天耗电不到1kW h,B不符合题意;
C.成年人大拇指指甲面积约1cm2=10-4m2,大气压强约1.0×105Pa,大拇指指甲受到的大气压力约F=pS=1.0×105Pa×10-4m2=10NC符合题意;
D.智能手机功率很小,一般不到1W,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】解答估测、估算题需要对常见的物理量进行归纳总结,并结合相应的公式进行简单的计算。
2.【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.笼旁的“白汽”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,A不符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,B符合题意;
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面,C不符合题意;
D.蜡烛流出的“烛泪”,是熔化现象,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】固体、液体、气体是物质存在的三种状态。
物质从固态变成液态的过程叫熔化。要吸热;
物质从液态变成固态的过程叫凝固。要放热;
物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化的方式有蒸发和沸腾。都要吸热;
物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热;
物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热;
物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热。
3.【答案】A
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用;导体与绝缘体;电流的形成
【解析】【解答】A.带电体能吸引轻小的物体是因为带电体具有这样的性质,不是两者之间一个带正电,另一个带负电,A错误,符合题意;
B.电荷的定向移动形成电流,金属导体中带负电荷的电子移动,溶液中正负电荷同时向相反的方向运动,B不符合题意;
C.验电器的作用是检验物体是否带电,并且根据箔片张开的角度粗略判断物体带电量的多少,C不符合题意;
D.电视机后盖和机壳是由塑料制成,属于绝缘体,因此也是非常好的电工材料,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】(1)带电体具有吸引轻小物体的性质;
(2)电荷的定向移动形成电流,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;
(3)验电器是用来检验物体是否带电的仪器;
(4)绝缘体和导体都可以用作电工材料。
4.【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;流体压强与流速的关系;物理学方法;分子动理论基本观点
【解析】【解答】在两张自由下垂的纸中间向下吹起,看到的现象是两张纸合在一起,推测出的结论是:流速越大流体压强越小,A符合题意;分子之间既具有动能也具有势能,用用弹簧形变时具有势能,说明互相吸引或排斥的分子也具有势能,采用的是类比法,B不符合题意;利用排水法测量不规则小石块的体积时,小石块排开水的体积就是它的体积,采用的是等效替代法,C不符合题意;摩擦力的大小不能直接测量,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,使弹簧测力计匀速直线拉动木块,用拉力的大小代替摩擦力的大小,采用的是等量转换法,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】推理法是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法,但得出的某些规律却又不能用实验直接验证,又称理想实验法。
5.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A图中帕斯卡裂桶实验,说明了液体压强随深度的增加而增大,A不符合题意;B图中自制气压计是当外界气压减小时,液体在内部气压的作用下使液柱上升,不是利用液体的热胀冷缩原理,B不符合题意;用吸管喝饮料时,吸管内压强减小,饮料在大气压的作用下把饮料压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,C不符合题意;一个普通人质量约50kg,其对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;单脚站立在地面上时与地面的接触面积大约为:S=250cm2 =0.025m2 ;对地面的压强为:p=F/S=500N/0.025m2=2×104 Pa,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】(1)裂桶实验说明液体压强与液体的深度有关;
(2)该气压计是利用气体热胀冷缩性质工作的;
(3)用吸管吸饮料是利用大气压强的作用;
(4)估测普通人的体重和单脚面积,利用计算对地面压强。
6.【答案】B
【知识点】机械能及其转化;平衡状态的判断;机械运动
【解析】【解答】A、餐盘相对于机器人的位置没有改变,所以相对于机器人是静止的,A不符合题意。B、食品处于匀速直线运动状态,受平衡力的作用,B符合题意。C、机器人在水平地面匀速前行时,速度不变,动能不变,机械能不变,C不符合题意。D、机器人在水平地面匀速前行时受平衡力的作用,摩擦力的大小等于牵引力的大小,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)根据餐盘与机器人位置是否变化判断;
(2)受平衡力作用的物体处于平衡状态;
(3)动能和势能统称为机械能;物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大;运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大;
(4)不受力和受平衡力作用的物体都处于平衡状态。
7.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,符合题意;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
D.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意。
故答案为:B
【分析】三种杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
8.【答案】D
【知识点】变阻器;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.力量计串联在电路中,是由电流表改装而成的,A不符合题意;
B.握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,电流越大,灯泡越亮,力量计示数越大,B不符合题意;
C.当握力很大时,滑片滑到b端,滑动变阻器的电阻为零,电路中若没有灯泡,会形成短路,将电源和力量计烧坏,所以灯泡L在电路中起到保护电路的作用,不能拆除,C不符合题意;
D.由分析知:握力计是利用手柄受到的握力来改变弹簧的长度,从而改变R接入电路的阻值的,D符合题意。
故答案为:D
【分析】(1)电压表内阻很大,应与被测电路并联;
(2)根据滑动变阻器连入电路电阻变化分析电流变化;
(3)灯泡在电路中起到保护电路的作用;
(4)握力计手柄相当于弹簧测力计。
9.【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】杠杆在B位置,LOB=2LOC,由杠杆平衡得,FLOB=GLOC,则
;
由题意知,力F始终垂直杠杆,动力臂不变,重物的重力不变,重物对杠杆的拉力不变,即阻力不变,当匀速提升杠杆至水平位置B的过程中阻力臂逐渐增大,结合杠杆的平衡条件FL1=GL2知,动力F1逐渐增大,B符合题意。
故答案为:B
【分析】 根据杠杆平衡条件分析解答;
杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作:F 1L 1=F 2L 2 。
10.【答案】B
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 只闭合S1时,灯泡L2不亮,处于断路状态,只有灯泡L1亮,不符合题意;
B. 若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数仍然等于电源电压,所以不变;由于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,总电阻减小,所以电流增大,即电流表读数变大,符合题意;
C. 若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,不符合题意;
D. 若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1、L2不亮,电流表损坏,不符合题意;
故答案为:B.
【分析】串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。(电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过),串联电路中,电流处处相等。
并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(并联电路中各个支路是互不影响的),并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
电路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)断路:断开的电路叫开路;(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路。
11.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;实际功率
【解析】【解答】滑片向b移动时,电阻变大,由欧姆定律知,电阻变大时,电流要变小,即电流表的示数变小,由P UI知,电路的总功率要变小,由U=IR知,灯两端电压变小,原来灯得到的是额定电压,故灯的功率将小于额定功率3W,由串联的电压特点知,灯上电压变小时,滑动变阻器的电压变大,故电压表并联在滑动变阻器的两端时,电压表的示数变大,故②④正确。
故答案为:D.
【分析】电源电压不变,滑动变阻器的滑片向b端移动时,电阻变大,电路中电流变小,总功率变小;由U=IR知,灯泡两端电压变小,实际功率变小功。
12.【答案】C
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.物块排开水的体积:V排=V-V露=300cm3-30cm3=270cm3=2.7×10-4m3,
则物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10-4m3=2.7N,
A不符合题意;
B.因物块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物块的重力G=F浮=2.7N,
由G=mg可得,物块的质量: ,
则物块的密度: ,B不符合题意;
C.1kg水的体积: ,
物块漂浮时水的深度: ,
物块漂浮时露出水面的高度: ,
用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中时,假设水面深度不变,则物块重力下降的高度为0.5cm,而实际上,物块下沉时会引起水面上升,则上升的高度 ,所以,物块重心下降的高度:△h=h2-h3=0.5cm-0.3cm=0.2cm=0.002m,
物体重力做的功:WG=G△h=2.7N×0.002m=0.0054J,C错误,符合题意;
D.此时水的深度:h=h1+h3=12.7cm+0.3cm=13cm=0.13m,
此时水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】(1)根据物体体积、露处水面体积,计算出排开水的体积,利用阿基米德原理计算所受浮力;
(2)物体漂浮,所受浮力等于重力,利用G=mg计算出物体质量,利用计算密度;
(3)根据露出水面体积和排开水的体积计算出露出水面的高度,利用W=Gh计算克服重力做功;
(4)计算出水深,利用p=ρgh计算压强。
13.【答案】热胀冷缩;-14℃
【知识点】温度及温度计的使用与读数;液体温度计的构造与工作原理
【解析】【解答】常用的温度计是液体温度计,液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的;图中的温度计,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,温度计示数越往上越小,说明温度计中液柱在0℃的下方,示数是-14℃。
【分析】液体温度计的原理:液体热胀冷缩的性质;
先看清温度计的分度值,判断出零上还是零上,根据液柱位置读出示数。
14.【答案】托里拆利;焦耳
【知识点】大气压强的测量方法;焦耳定律;物理常识
【解析】【解答】托里拆利最先通过实验测出了大气压的数值;电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,也就是焦耳定律,是英国科学家焦耳最早发现的。
【分析】托里拆利实验计算出了大气压强的值;电热公式又叫焦耳定律。
15.【答案】液化;放热
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】空气中的水蒸气遇到冷的饮料瓶液化成小水珠附着在饮料瓶外表面;液化过程要放热。
【分析】物质由气态变为液态叫液化,液化放热,高温水蒸气遇冷液化,小水珠出现在温度较高一侧。
16.【答案】负;失去
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电。
【分析】不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,两种不同物质摩擦时,电荷发生转移,使两个物体带等量的异种电荷,这就是摩擦起电。对电子束缚能力强的物质得到电子带负电。
17.【答案】变大;变小
【知识点】压强;液体压强的特点
【解析】【解答】倒置前后容器对桌面的压力等于液体和容器的总重力,因总重力不变,故对桌面的压力不变,而倒置后接触面积减小,根据 可知,对水平桌面的压强将增大;设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小
第一次水对容器底的压力:
F=pS大=ρghS大,
即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
第二次水对容器底的压力:
F′=p′S小=ρgh′S小,
即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,水对容器底部的压力将会减小。
【分析】液体压强与液体的深度和密度有关;根据不同形状容器中液体重力与对容器压力的大小关系判断。
18.【答案】mA;不高于36
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;物理常识
【解析】【解答】白炽灯泡正常工作电流约0.2A=200mA;对人体安全的电压不高于36V。
【分析】白炽灯泡正常工作电流约0.2A;不高于36V的电压对人体是安全的。
19.【答案】等效替代;变大
【知识点】电阻的并联;物理学方法
【解析】【解答】研究多个电阻组成的电路中,采取的是多个电阻组成的电路与一个电阻对电路产生的效果相同时,从而引入“总电阻”概念的;这种方法是“等效替代法”。根据并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和,可得:
当R1不变、R2增大时, 减小,则总电阻R变大。
【分析】等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
串联电路总电阻大于任意一个串联的电阻;并联电路总电阻小于任意一个并联的电阻。
20.【答案】大于;重力势能
【知识点】机械能及其转化;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】龙卷风形成时,其中心的空气流速大,压强小,船体靠近龙卷风的一侧,空气流速大,压强小,远离龙卷风的另一侧,空气流速小,压强大,船体在压强差的作用下迅速倾斜侧翻;物品在下落过程中(空气阻力不计),质量不变,高度降低,速度增大,所以重力势能转化为动能。
【分析】(1)流体流动大的位置压强小;
(2)动能:物体由于运动而具有的能叫动能。运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
重力势能:物体由于被举高而具有的能。物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
21.【答案】0V~1.8V;0.15A~0.06A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】当滑片滑到左端时,滑动变阻器短路,电阻为零,此时电压表示数0V;因电路中电阻最小,则由欧姆定律可得:
;
当滑片滑到右端时,滑动变阻器全部接入,此时电路中电流最小,最小电流为:
;
此时电压表示数最小,
U最小=I最小R2=0.06A×30Ω=1.8V;
因此电压表示数范围为0V~1.8V;电流表示数的范围为:0.15A~0.06A。
【分析】两电阻串联,电压表测量R2两端电压,滑动变阻器滑片在最左端时,R2短路,电压表示数为零,电路中电流最大;当滑片滑到右端时,滑动变阻器接入电路电阻为30Ω,电路中电流最小。
22.【答案】2:3;1.125×103
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】已知甲、乙两物体质量m相同,根据 可知,甲乙两物体的体积之比为
;设甲、乙两物体的体积分别为2V、3V。
①若甲、乙均漂浮,因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且甲乙两物体的质量相等,所以,甲、乙受到的浮力相等,即
F甲:F乙=1:1,
与题意不符,故该可能被排除;
②若甲、乙均浸没,则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力之比:
F浮甲:F浮乙=ρ水g×2V:ρ酒精g×3V=5:6,
与题意不符,故此种情况不可能;
③由①②可知,只能是“甲、乙中一个物体漂浮,另一个物体浸没在液体中”,根据题意和前面分析可知,甲乙的质量相等,且甲的体积小于乙的体积,甲的密度大于乙的密度,所以甲物体浸没(沉底)于水中,乙物体漂浮在酒精中;
此时甲受到的浮力:
F甲=ρ水gV甲=ρ水g×2V,
乙受到的浮力:
F乙=G乙=m乙g=ρ乙V乙g=ρ乙×3Vg;
已知
F甲:F乙=8:9,
所以有:
,
解得:
,
则有:
。
【分析】(1)质量相同的不同物质,体积与密度成反比;
(2)利用浮沉条件分析出两物体在液体中所处状态,根据液体密度与物体密度关系确定物体所处液体的种类,利用阿基米德原理计算甲的密度值。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】图中O点为杠杆的支点,反向延长力F画出力的作用线,过支点向F的作用线作垂线段,就是该力的力臂L,如图所示:
【分析】画力臂的步骤:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即为压力示意图,如图所示:
【分析】压力:垂直作用在物体表面的力。压力的方向:垂直并指向受力面。
25.【答案】(1)
(2)连接电路时,开关是闭合的;变阻器没有调至最大电阻
(3)①;改变电阻的电压和电流,多次实验
(4)滑片应向右端移动,使电压表的示数保持不变
(5)10Ω;不能
(6)乙;甲
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据图1所示实物图画出电路图,如下所示:
;(2)正确连接电路后,发现电流表有示数说明连接电路时,开关是闭合的,连接过程中没有断开开关;电压表指针超过量程,说明定值电阻分压过大,变阻器的最大电阻没有连入电路中;(3)横向分析数据表一数据,电压与电流之比为一定值,故得出导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比,可得出猜想是①正确的;滑动变阻器除保护电路的作用外还有一个重要作用是改变电阻的电压和电流,多次实验;(4)根据串联分压原理可知,换成大的定值电阻,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故闭合开关之后的操作应该是:滑片应向右端移动,使电压表的示数保持不变,分析数据得出,猜想③是正确的;(5)根据表一数据,由欧姆定律,电阻
;在探究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,因灯泡的电阻随温度的改变而改变,故不能得出正确结论;(6)小明得出的结论是:导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比,故实验数据绘制的图象是乙图;[10]小红得出的结论是:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故探究的实验数据绘制的图象是甲图。
【分析】(1)根据实物图确定各电学元件的连接方式,注意元件符号与实物位置对应;
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;电压表示数过大是因为与其并联电路的电阻过大或与其串联的电路电阻过小;
(3) 导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比; 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。;
(4)探究电流与电阻关系时,应控制不同阻值电阻两端电压相等;
(5)根据实验数据,利用欧姆定律计算电阻阻值;灯泡灯丝电阻受温度影响;
(6)根据小明和小红的结论判断所探究的问题确定图像。
26.【答案】(1)物体排开液体的体积;丙、丁;无关
(2)4.4;1.1×103
(3)3;2.9;能
(4)>
(5)100
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,根据甲乙丙图实验,由称重法测浮力,乙丙中物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关;探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制排开液体的密度与物体排开液体的体积相同,只改变物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中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,可以选用图甲、丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,由图丙丁实验,结合称重法,丙丁中物体受到的浮力相同,故物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关;(2)由称重法,A物体浸没在盐水中所受的浮力是:
F浮=G-F=5N-0.6N=4.4N;
同理,浸没在水中受到的浮力:
F浮=G-F′=5N-1N=4N;
由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,
圆柱体的体积: 故有
盐水的密度: ;(3)由称重法求浮力可得物体受到的浮力为:GA-GA′=10N-7N=3N;物体排开的液体重力为:GB′-GB=3.4N-0.5N=2.9N;在误差范围内,可认为3N等于2.9N,即受到的浮力等于排开水的重力,这组数据能验证阿基米德原理;(4)溢水杯未装满水,就直接让重物没入水中,则排出水的重力偏小,这样测量的结果是F浮>G排;(5)设液体的密度分别为ρ1、ρ2,重物挂在弹簧测力计下,浸没待测液体中测力计示数分别为F1、F2,由称重法和阿基米德原理有:
F1=G-ρ1gV----①,
F2=G-ρ2gV---②,
①-②得:
F1-F2=ρ2gV-ρ1gV=(ρ2-ρ1)gV;
即△F=△ρgV,故这个物体的体积应当为:
。
【分析】(1)浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关;
(2)利用“称量法”计算物体在盐水中所受浮力;利用阿基米德原理计算盐水密度;
(3)利用“称量法”计算物体所受浮力,与排开液体重力进行比较,得出结论;
(4) 溢水杯未装满水, 物体排开液体重力大于溢出液体重力;
(5)利用“称量法”和阿基米德原理表示出物体所受浮力,再计算物体体积。
27.【答案】(1)解:由电路图可知,两灯泡并联在电源两端,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路电流;根据并联电路电流的规律知,
灯泡L1的电流:
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
答:灯泡L1的电流为0.3A
(2)解:电源电压为:
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答:电源电压U为6V
(3)解:灯泡的电阻R2的阻值为:
答:灯泡L2的阻值为30Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)两灯泡并联, 电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路电流;根据并联电路电流的规律计算L1中电流大小;
(2)并联电路中,各支路两端电压相等,都等于电源电压;
(3)已知L2两端电压(电源电压),L2中电流,利用欧姆定律计算L2阻值。
28.【答案】(1)解:克服物重做的有用功:
W有用=Gh=120N×3m=360J
答:克服物重做的功为360J
(2)解:由图知,n=3,不计绳重及摩擦,拉力
,
拉力端移动距离
s=3h=3×3m=9m,
拉力做的总功:
W总=Fs=50N×9m=450J,
滑轮组的机械效率:
答:滑轮组的机械效率为80%
(3)解:拉力F的功率:
答:拉力F的功率为45W
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮与功的综合题
【解析】【分析】(1)利用W=Gh计算克服重力做功;
(2)利用 计算出拉力大小,利用s=nh计算出绳子自由端移动距离,利用W=Fs计算出总功;利用计算滑轮组机械效率;
(3)利用计算拉力功率。
29.【答案】(1)解:由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;当h≥8cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=2N;所以
F浮=G-F=10N-2N=8N
答:圆柱体浸没在液体中所受浮力是8N
(2)解:物体排开液体的体积
V排=V物=(40×8×10-6)m3=3.2×10-4m3
由F浮=ρ液gV排得,
答:筒内液体的密度是2.5×103kg/m3
(3)解:液体的质量
m液=ρ液V液=2.5×103kg/m3×(80×16×10-6)m3=3.2kg
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力
F′=(m液+m筒)g+G物-F拉=(3.2kg+400×10-3kg)×10N/kg+10N-2N=44N
圆筒对桌面的压强是
答:圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是5.5×103Pa
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)由图读出圆柱体在液面以上和浸没后弹簧测力计不变时的读数,利用“称量法”计算所受浮力;
(2)圆柱体浸没后排开液体体积等于自身体积,利用阿基米德原理计算液体密度;
(3)先计算出液体的质量,对地面压力等于液体、容器和圆柱体重力之和减拉力,利用计算对地面压强。
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