安徽师范大学郑蒲港学校2020-2021学年九年级上学期物理入学测验试卷
一、单选题
1.(2017八下·无棣期末)如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.活塞式抽水机 B.锅炉水位计
C.茶壶 D.船闸
2.(2020九上·安徽开学考)在国际单位制中,力的单位是( )
A.牛顿(N) B.瓦特(W) C.焦耳(J) D.帕斯卡(Pa)
3.(2020九上·安徽开学考)关于做功和功率的说法中正确的是( )
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功
B.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,合力做功为0
C.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
D.力对物体做功越多,功率就越大
4.(2020九上·安徽开学考)一个人用30N的力沿水平方向推一个重500N的小车在水平地面上匀速前进,在这个过程中( )
A.小车受到的阻力是500N B.小车对地面的压力是30N
C.地面对小车的支持力是30N D.地面对小车的支持力是500N
5.(2020九上·安徽开学考)关于压强和浮力知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜入水中的潜水艇,潜水越深,所受的浮力越大
B.高压锅能很快的煮熟食物是因为锅内气压增大水的沸点降低
C.壁虎脚掌上有许多“吸盘”可以利用大气压使其在天花板上不会掉下来
D.用密度计测量不同液体的密度时,它所受到的浮力是不同的
6.(2020九上·安徽开学考)下列关于功率的说法正确的是( )
A.做功越多功率越大 B.功率越大的机械,效率越高
C.功率越大的机械越省力 D.功率是表示做功快慢的量
7.(2020九上·安徽开学考)小明参加了今年的安徽省全运会,下列说法不正确的是( )
A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与杆对他的拉力拉力是一对平衡力
B.小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
C.垫排球时,排球向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
D.垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的
8.(2017·潮南模拟)图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁.下列选项正确的是( )
A.L甲<L丙,L乙>L丁 B.L甲=L丙,L乙=L丁
C.L甲<L丙,L乙=L丁 D.L甲=L丙,L乙>L丁
9.(2020九上·安徽开学考)从下列图象得到的信息中,正确的是( )
A.图甲表示物体的质量跟它所受重力的关系
B.图乙表示物体正以5m/s的速度做匀速运动
C.图丙表示液体的压强和深度之间的关系
D.图丁表示弹簧伸长量和所受拉力的关系
10.(2020·通辽模拟)如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
11.(2020八下·防城港期末)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别是pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA>FB B.pA<pB,FA=FB
C.pA<pB,FA>FB D.pA=pB,FA<FB
12.(2020九上·安徽开学考)下列说法正确的的是( )
A.阴极射线是由带负电的微粒组成
B.分子是组成物质的最小微粒
C.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间存在引力
D.用手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有间隙
二、填空题
13.(2020九上·安徽开学考)如图所示是小华家购买的一辆小轿车,他发现轿车的外形类似于飞机的机翼。则轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的速度 车子下方空气的速度,因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力 车的重力。( 均填“大于”、“等于”或“小于”)
14.(2020九上·安徽开学考)竖直向上抛出一个小球,在小球上升到最高点时,此时它受力 (平衡、不平衡),若此时受到的力全部消失,小球将处于 (静止、匀速直线运动).
15.(2020九上·安徽开学考)
(1)如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度(填“小于”或“大于”),b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)研究发现,同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道,所受重力越小;越靠近地球两极,所受重力越大 一艘军舰从我国青岛港出发,前往位于赤道附近的(亚丁湾执行护航任务,若海水密度)及舰艇质量不变,则该舰艇所受浮力 ,舰艇的吃水深度 (“变大”、“变小”、“不变”)。
16.(2020九上·安徽开学考)将煤炭堆放在墙角,一段时间后,发现墙壁变黑,这是 现象,说明分子 ,“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时,镜子破裂处的绝大多数分子间距离 (填“较大”或“较小”),所以分子间 (选填“几乎没有相互作用力”、“存在较大斥力”或“存在较大引力”)
17.(2017·安徽)如图所示,将一把薄木尺的 长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上,已知报纸的上表面积为0.25m2,则大气对报纸上表面的压力为 N;在木尺右端快速施加竖直向下的力F,要将报纸掀开,则力F至少为 N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端,大气压取1.0×105pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计).
18.(2020九上·安徽开学考)质量为2kg的物体被150N的水平力压在竖直墙壁上静止不动,则此时物体受到摩擦力的大小为 N;若将水平压力减小为100N时,物体刚好匀速下滑,则此时物体受到摩擦力的大小为 N。
三、综合题
19.(2020九上·安徽开学考)
(1)汽车轮胎的表面制成山凹凸花纹,其作用是通过增大 的方法来增大摩擦;机器的轴承中加入润滑油的目的是 摩擦。
(2)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,重垂线是利用重力的方向 的原理做成的。
(3)“夜来风雨声,花落知多少”,这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,用物理知识可以解释:花落是指花瓣落地,实际上是由于花瓣受到 力的作用,其施力物是
(4)甲 乙两同学的质量之比是5∶4,则他们受到的重力之比是 ,若甲同学受到的重力是500N,则乙同学受到的重力为 。
(5)如图所示,物重G=50N,OB=0.4m,OA=1m,使杆在水平置平衡时,F的力臂l= m,F1= N (杠杆重忽略不计)
(6)如图所示,物重为250N,每个滑轮重50N,不计绳重与摩擦,当物体被匀速提起时,加在绳子自由端的拉力F为 ,当物体上升2m,则绳子自由端在竖直方向移动了 m。
四、作图题
20.(2020九上·安徽开学考)请画出顾客在商场中随电梯匀速上升时的受力示意图和电梯所受的压力示意图。
21.(2020八下·惠州期末)请在图中画出人拉重物上升时,最省力的绕线方法.
五、实验题
22.(2020九上·安徽开学考)在“探究力和运动的关系”的实验中,让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的 开始下滑,目的是使小车到斜面底端的 相同;
(2)木块进入水平面后,在运动过程中受到的一对平衡力是 ;
(3)实验结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越 ;
(4)若要探究滑行距离与小车初速度的关系,应先后将小车从斜面上 处释放,比较小车在 面上滑行的路程长短(选填“同一粗糙”或“不同粗糙”)。
23.(2020九上·安徽开学考)如图所示,是小宾同学测定滑轮组机械效率的装置。
(1)小宾同学实验中测量的有关数据如下表,请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线,
(2)并填好下表的空格
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 细线自由端移动的距离s/m 机械效率 /%
1 1.0 0.2 0.8 0.4
2 3.0 0.3 0.6 75
请根据实验结论及相关知识判断,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力,与被提物重无关
B.对同一滑轮组,所提物体重力越小,机械效率越高
C.在不计绳重及摩擦时,机械效率的大小与绳子的绕法无关
D.滑轮组的机械效率越高,所做的有用功就多
六、计算题
24.(2020九上·安徽开学考)某兴趣小组用如图所示的滑轮组,物体与动滑轮用绳子连接,匀速拉动放在同一水平面上的物体,物体的质量为100kg,受到的摩擦力为200N,用80N的拉力F,10秒内把物体拉动的距离为2m,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦 求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉绳的速度。
25.(2020九上·安徽开学考)如图,台秤上放置一个装有适量水的圆柱形烧杯,已知烧杯和水的总质量为1000g,烧杯的底面积为100cm2,现将一个质量为600g,体积为500cm3的实心物体A用细线吊着,然后将其慢慢浸入烧杯的水中 烧杯厚度不计,水始终未溢出 求:
(1)物体A全部浸入水中后,求物体A所受到的浮力F浮和绳子对物体A的拉力F。
(2)物体A全部浸入水中后,水对烧杯底部压强比物体A未浸入水中时增大了多少?
(3)物体A全部浸入水中后,圆柱形烧杯对台秤的压力?
26.(2020九上·安徽开学考)如图所示,柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A中盛有体积为6×10-3 m3的水,B受到的重力为250 N,B的底面积为5×10-2 m2.
(1)求A中水的质量.
(2)求B对水平地面的压强.
(3)现沿水平方向在圆柱体B上截去一定的高度,B剩余部分的高度与容器A中水的深度之比hB′∶h水为2∶3,且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,求B的密度ρB.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】解:A、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是利用连通器原理工作的,故本选项符合题意;
B、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,故本选项不符合题意;
C、茶壶的壶盖上有小孔,壶嘴上端有口,壶身和壶嘴底部相连通,是连通器,故本选项不符合题意;
D、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故本选项不符合题意.
故选A.
【分析】根据连通器定义:上端开口下端连通的容器.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.
2.【答案】A
【知识点】功率的概念;热量的概念;力的概念及单位;压强
【解析】【解答】在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
A. 牛顿(N)是力的单位,A符合题意;
B. 瓦特(W)是功率的单位,B不符合题意;
C. 焦耳(J)是能量和热量的单位,C不符合题意;
D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
3.【答案】B
【知识点】功率大小的比较;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】A.有力作用在物体上,没有通过距离,则力对物体没有做功,A不符合题意;
B.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,所受合力为0,没有力对物体做功,B符合题意;
C.力对物体做功大小为W=Fs,做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有关,C不符合题意;
D.根据 可知功率大小同时跟做功多少和做功时间有关,做功多,功率不一定大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,平衡力的合力为零。
4.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.小车受向下的重力、向上的支持力、向前的推力及向后的摩擦力,在这些力的作用下匀速运动,因此小车在水平方向和竖直方向上受力平衡,故阻力等于推力即30N,A不符合题意;
BCD.小车对地面的压力与地面对小车的支持力为一对相互作用力,小车对地面的压力等于地面对小车的支持力,大小为小车的重力即500N,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】静止或匀速直线运动时,物体受到平衡力的作用,二力平衡时力的大小相等。
5.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.潜入水中的潜水艇,其排开水的体积不变,根据公式 可知,其浮力不变,和潜水的深度无关,A不符合题意;
B.高压锅增大了锅内的压强,提高了水的沸点,食物在高温下容易煮熟,B不符合题意;
C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,外界大气压把吸盘压在天花板上,从使其在天花板上也不会掉下来,C符合题意;
D.密度计漂浮在不同的液体中,受到的浮力都等于其自身重力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到的浮力和液体密度、排开液体的体积有关;液体的沸点和大气压关于;大气有压强对物体产生压力。
6.【答案】D
【知识点】功率的概念;功的计算及应用
【解析】【解答】A.功率是表示做功快慢的物理量,同样的时间做功越多,则功率越大,A不符合题意;
B.功率的大小等于功与时间的比值,效率为有用功与总功的比值,功率大不一定表示效率高,B不符合题意;
C.功率大说明做功越快,但不一定省力,C不符合题意;
D.功率表示做功快慢的物理量,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】功率表示做功的快慢,是功和时间的比值。
7.【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.小明做引体向上静止不动时,小明受到的拉力和他受的重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,是一对平衡力,A正确,不符合题意;
B.小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是由于惯性的缘故,不能说是受到惯性,B错误,符合题意;
C.垫排球时,排球向上弹起,改变了排球的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,C正确,不符合题意;
D.垫排球时,手对排球施加了力,同时排球也对小明的手施加了力,小明感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性使物体保持原有状态不变,惯性是性质,不是力。
8.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】解:由图可知,图甲和丙的力都会使弹簧伸长,图乙和图丁的力都会使弹簧压缩;
在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向左,所以图甲和图丙的作用力情况相同,效果相同,故它们伸长的长度相同,所以L甲=L丙;
在图乙中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向右,所以图乙和图丁的作用力情况相同,效果相同,故它们缩短的长度相同.所以L乙=L丁.
故选B.
【分析】弹力是物体发生弹性形变时,对与它接触的物体产生的力;弹簧受到的弹力与其伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)成正比.
9.【答案】B
【知识点】匀速直线运动特点;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.当物体的重力为0时,其质量必定为0,A不符合题意;
B.图乙反映出物体的速度随着时间的推移一直保持5m/s,B符合题意;
C.液体的压强随着深度的增加而变大,C不符合题意;
D.当弹簧受力为0时,其伸长量也应当为0,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动的物体在不同时刻的速度都相同,液体压强在液体密度相同时,和深度成正比。
10.【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解:A、此滑轮组的绳子股数n=2,不计机械自重和摩擦,此拉力F= G;
B、此滑轮组的绳子股数n=3,不计机械自重和摩擦,此拉力F= G;
C、此滑轮为动滑轮,作用力作用在滑轮上,此时的拉力F=2G;
D、如图,
OA:OB=OC:OD=1m:(1m+3m)=1:4,
∵F×OB=G×OA,
综上所述,使用杠杆时的动力最小.
故选D.
【分析】(1)滑轮组的使用过程中,不计机械自重和摩擦,利用F= G求F的大小;
(2)求出动力臂和阻力臂的大小关系,利用杠杆平衡条件得出F大小;
11.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)水对瓶底和瓶盖的压强:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,液体的密度相同,由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,水对瓶盖的压强较大,即pA
FB。
综上,
故答案为:C。
【分析】液体压强和液体的密度、深度有关;液体对容器侧壁有压力时,容器底的压力小于液体重力。
12.【答案】A
【知识点】分子热运动;原子结构
【解析】【解答】A.阴极射线是电子流,电子带负电,A符合题意;
B.分子由原子组成,原子由原子核与核外电子组成,原子核由质子与中子组成,质子和中子由夸克组成,因此夸克最小是组成物质的最小微粒,B不符合题意;
C.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间存在斥力,与引力无关,C不符合题意;
D.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明力使物体发生形变,不能说明分子间有间隙,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】阴极射线是电子流,电子带负电;物体由分子组成,分子由原子组成;分子进村子引力和斥力。
13.【答案】大于;小于;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】轿车在快速行驶过程中,空气经过车子上方的路程大于下方的路程,通过的时间相同,车子上方空气流动速度大于车子下方空气的速度,在流体中,流速越大的位置压强越小,车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,车子受到一个向上的压力差,所以车对地面的压力小于重力。
【分析】流体在凸起的表面流速大,流速大的地方压强小。
14.【答案】不平衡;静止
【知识点】平衡状态的判断;参照物及其选择
【解析】【解答】竖直向上抛出一个小球,由于小球原来处于运动状态,抛出后小球由于惯性,在向上运动一段距离;同时在向上的过程中,速度逐渐变小,这是由于受到重力的作用;在小球上升到最高点时,此时它只受到重力的作用,所以此时不是平衡力;据牛顿第一定律可知,由于小球在最高点处速度大小为零,所以若此时受到的力全部消失,小球将处于静止状态.
【分析】物体在空中只受重力,受力不平衡,静止的物体若不受力,可以保持静止状态。
15.【答案】(1)小于;a
(2)变小;不变
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中a管水面升高 (2)由于舰艇漂浮,舰艇受到的浮力为F浮=G船=m船g
由于同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道所受重力越小,越靠近地球两极所受重力越大;所以一艘军舰从我国青岛港出发前往位于赤道附近的亚丁湾,所受重力减小,则该舰艇在亚丁湾时所受有的浮力减小;根据阿基米德原理F浮=ρgV排,海水的密度不变,即F浮=G船=G排=m船g=ρgV排
V排=
由于海水密度及舰艇质量不变,所以 排不变,浮沉情况不变
【分析】(1)流体在横截面积小的地方流速大,流速越大,压强越小;(2)物体受到的浮力和液体密度有关,和排开液体的体积有关。
16.【答案】扩散;在不停地做无规则运动;较大;几乎没有相互作用力
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】煤分子不停地做无规则运动,通过扩散进入到墙壁中,煤堆放在墙角处多年,墙角处的白石灰变黑了,这是分子不停做无规则运动的结果。破镜不能重圆,主要是因为绝大多数分子间的距离较大,分子间的引力无法发挥作用,所以分子间几乎没有相互作用力
【分析】分子不停地做无规则运动,分子运动形成扩散现象;分子间存在引力和斥力。
17.【答案】2.5×104;1.25×104
【知识点】大气压强的存在;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:
由压强 可得:大气对报纸上表面的压F0=P0S=1.0×105pa×0.25m2=2.5×104N;
设木尺的长度为L,根据杠杆的平衡条件可知: ,则施加在木尺右端的力F= F○= ×2.5×104N
=1.25×104N.
故答案为:2.5×104; 1.25×104.
【分析】根据大气压的数值,利用压强公式变形F=Ps即可求出大气对报纸的上表面的压力;然后根据杠杆的平衡条件计算施加在木尺右端的力.
18.【答案】20;20
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体静止时,受到力是平衡力,此物体在竖直方向上受到重力作用,在竖直方向上肯定有一个力与它平衡,这个力就是摩擦力,重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。则此时物体受到摩擦力f=G=mg=2kg×10N/kg=20N水平压力减小为100N时,物体刚好匀速下滑,则物体处于平衡状态,仍受平衡力作用,则物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,二力应大小相等、方向相反,故摩擦力大小仍为20N,方向竖直向上。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,二力平衡时力的大小相等。
19.【答案】(1)接触面的粗糙程度;减小
(2)竖直向下
(3)重力;地球
(4)5∶4;400
(5)0.5;40
(6)100;6
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)汽车轮胎的表面制成凹凸花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的;机器的轴承中加入润滑油是通过使接触面脱离从而减小摩擦力的 (2)根据重力方向竖直向下,如果墙壁和重锤线是平行的,墙壁是竖直的,否则墙壁不竖直。(3)花瓣在地球上,受到地球重力的作用,其施力物体是地球。(4)他们的体重之比 甲∶ 乙=(m甲g)∶(m乙g)=m甲∶m乙= 5∶4
所以乙同学的体重为G乙= G甲= ×500N=400N(5)做出F1的作用线,则从支点到作用线的距离即为L1,力臂L2=OB=0.4m,如图所示:
由图知,当力斜向上拉动时,力的作用线与OA成30°夹角,其力臂L1= OA= ×1m=0.5m
则此时F1×L1=G×OB
即F1×0.5m=50N×0.4m
解得F1=40N(6)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3,则绳子自由端移动的距离s=2n=3×2m=6m
因为不计绳重与摩擦,故拉力大小F=
【分析】(1)增大粗糙程度可以增大摩擦力,加润滑油可以减小摩擦力;(2)重力方向竖直向下;(3)物体受到的重力的施力物体是地球;(4)物体的重力和质量成正比;(5)根据三角形的角度可以计算力臂大小,结合杠杆平衡条件计算拉力大小;(6)根据物体重力和动滑轮重力,可以计算绳子上的拉力的大小。
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】因为人站在匀速上升的电梯上,受重力和支持力且二力平衡,过重心作竖直向下的力G(即重力)和竖直向上的力F(即支持力);人对电梯的压力,作用在电梯表面上,方向垂直于电梯向下,大小等于人的重力,过电梯表面作竖直向下的力F压;如图所示
【分析】物体受到的重力竖直向下,支持力竖直向上。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这种绕法最省力,如图所示:
【分析】根据人的位置,将动滑轮和定滑轮绕线。
22.【答案】(1)同一高度;速度
(2)重力和支持力
(3)慢
(4)不同高度;同一粗糙
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)要研究木块在水平面上滑行的距离,必须控制变量,即控制木块的初速度相同,即让木块从斜面的同一高度滑下。(2)木块在水平面上运动时,所受的重力和支持力是一对平衡力。(3)由实验现象可知,水平面的粗糙程度不同,木块受到的阻力不同,木块运动的距离不同,由此得出结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越慢。(4)因为小车从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,因此将小车从不同的高度处释放,比较小车在同一粗糙面上滑行的路程长短即可。
【分析】(1)物体从相同高度下滑时,到达水平面的速度相同;(2)水平面上没有高度变化,物体受到的重力和支持力是平衡力;(3)物体运动中受到的阻力越小,受到减小越慢;(4)物体下落的高度不同到达水平面时的速度不同。
23.【答案】(1)
(2)62.5;2;C
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】由表格中数据可知,细线移动距离是物体上升高度的2倍,所以此滑轮组由两段绳子承担物重。所以要从定滑轮绕起。
由数据1得 由滑轮组的机械效率知W总=
得F=2.0N A.滑轮组的机械效率除与摩擦及动滑轮的重力有关之外,还与被提物重有关,因此该选项错误;
B.同一滑轮组,所提物体重力越小,机械效率越小,该选项错误;
C.影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子的重力及摩擦;不计绳重及摩擦时,机械效率的大小与提升物体的重力和动滑轮重力有关,与绳子的绕法无关,该选项正确;
D.滑轮组的机械效率越高,所做的有用功不一定就越多,只是有用功在总功中占得比例变大了。
故答案为:C。
【分析】(1)根据绳子距离和物体高度的变化的倍数关系,分析绳子股数,绕线;(2)根据物体重力和绳子上的拉力计算机械效率,结合机械效率和物体的重力,可以计算拉力的大小;当物体重力和动滑轮重力相同时,机械效率和高度无关。
24.【答案】(1)解:因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,由图可知n=3,绳子的拉力
解得动滑轮的重力为40N。
答:动滑轮的重力为40N。
(2)解:物体的速度
拉绳的速度v绳=nv=3×0.2m/s=0.6m/s
答:拉绳的速度为0.6m/s。
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据物体受到和动滑轮上力的大小,计算拉力大小;(2)根据路程和时间的比值计算速度。
25.【答案】(1)解:物体A全部浸入水中时受到的浮力F浮= =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-3m3=5N
物体A的重力GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N
细线对物体A的拉力F拉=GA-F浮=6N-5N=1N
答:物体A全部浸入水中后,物体A所受到的浮力为5N绳子对物体A的拉力为1N。
(2)解:容器中只有水时,水对圆柱形烧杯底部的压力等于水的重力,物体A全标浸入水中时,水对物体A有向上的浮力,由于力的作用是相互的,所以物体A对水有向下压力且物体A对水的向下压力等于浮力,此时水对烧杯底部压力等于水的重力加物体A对水的压力,所以水对烧杯底部增大的压力
则水对烧杯底部增大的压强
答:物体A全部浸入水中后,水对烧杯底部压强比物体A未浸入水中时增大了500Pa。
(3)解:物体A全部浸入液体所受浮力为5N烧杯和水的总重力为G杯和水=mg=1kg×10N/kg=10N
烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的总重力与物体A对水向下的作用力之和即F=G杯和水+F浮=10N+5N=15N
答:物体A全部浸入水中后,圆柱形烧杯对台秤的压力为15N。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;利用质量计算重力,结合重力和浮力计算拉力;(2)根据引力和受力面积的比值计算压强的大小;(3)根据质量计算重力;利用总重力计算压力。
26.【答案】(1)解:A容器中水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg;
(2)解:B对水平地面的压强pB= = = =5×103Pa
(3)解:柱体B截去一部分后,剩余部分对水平地面的压强为 ,容器A中水对容器底部的压强为p水=ρ水gh水,由于 ,也就是 ,故可得B的密度 1.5×103kg/m3.
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据密度和体积计算质量;(2)利用压力和受力面积的比值计算压强;(3)根据液体压强,结合深度关系计算液体密度。
1 / 1安徽师范大学郑蒲港学校2020-2021学年九年级上学期物理入学测验试卷
一、单选题
1.(2017八下·无棣期末)如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.活塞式抽水机 B.锅炉水位计
C.茶壶 D.船闸
【答案】A
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】解:A、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是利用连通器原理工作的,故本选项符合题意;
B、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,故本选项不符合题意;
C、茶壶的壶盖上有小孔,壶嘴上端有口,壶身和壶嘴底部相连通,是连通器,故本选项不符合题意;
D、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故本选项不符合题意.
故选A.
【分析】根据连通器定义:上端开口下端连通的容器.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.
2.(2020九上·安徽开学考)在国际单位制中,力的单位是( )
A.牛顿(N) B.瓦特(W) C.焦耳(J) D.帕斯卡(Pa)
【答案】A
【知识点】功率的概念;热量的概念;力的概念及单位;压强
【解析】【解答】在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
A. 牛顿(N)是力的单位,A符合题意;
B. 瓦特(W)是功率的单位,B不符合题意;
C. 焦耳(J)是能量和热量的单位,C不符合题意;
D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
3.(2020九上·安徽开学考)关于做功和功率的说法中正确的是( )
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功
B.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,合力做功为0
C.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
D.力对物体做功越多,功率就越大
【答案】B
【知识点】功率大小的比较;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】A.有力作用在物体上,没有通过距离,则力对物体没有做功,A不符合题意;
B.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,所受合力为0,没有力对物体做功,B符合题意;
C.力对物体做功大小为W=Fs,做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有关,C不符合题意;
D.根据 可知功率大小同时跟做功多少和做功时间有关,做功多,功率不一定大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,平衡力的合力为零。
4.(2020九上·安徽开学考)一个人用30N的力沿水平方向推一个重500N的小车在水平地面上匀速前进,在这个过程中( )
A.小车受到的阻力是500N B.小车对地面的压力是30N
C.地面对小车的支持力是30N D.地面对小车的支持力是500N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.小车受向下的重力、向上的支持力、向前的推力及向后的摩擦力,在这些力的作用下匀速运动,因此小车在水平方向和竖直方向上受力平衡,故阻力等于推力即30N,A不符合题意;
BCD.小车对地面的压力与地面对小车的支持力为一对相互作用力,小车对地面的压力等于地面对小车的支持力,大小为小车的重力即500N,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】静止或匀速直线运动时,物体受到平衡力的作用,二力平衡时力的大小相等。
5.(2020九上·安徽开学考)关于压强和浮力知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜入水中的潜水艇,潜水越深,所受的浮力越大
B.高压锅能很快的煮熟食物是因为锅内气压增大水的沸点降低
C.壁虎脚掌上有许多“吸盘”可以利用大气压使其在天花板上不会掉下来
D.用密度计测量不同液体的密度时,它所受到的浮力是不同的
【答案】C
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.潜入水中的潜水艇,其排开水的体积不变,根据公式 可知,其浮力不变,和潜水的深度无关,A不符合题意;
B.高压锅增大了锅内的压强,提高了水的沸点,食物在高温下容易煮熟,B不符合题意;
C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,外界大气压把吸盘压在天花板上,从使其在天花板上也不会掉下来,C符合题意;
D.密度计漂浮在不同的液体中,受到的浮力都等于其自身重力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到的浮力和液体密度、排开液体的体积有关;液体的沸点和大气压关于;大气有压强对物体产生压力。
6.(2020九上·安徽开学考)下列关于功率的说法正确的是( )
A.做功越多功率越大 B.功率越大的机械,效率越高
C.功率越大的机械越省力 D.功率是表示做功快慢的量
【答案】D
【知识点】功率的概念;功的计算及应用
【解析】【解答】A.功率是表示做功快慢的物理量,同样的时间做功越多,则功率越大,A不符合题意;
B.功率的大小等于功与时间的比值,效率为有用功与总功的比值,功率大不一定表示效率高,B不符合题意;
C.功率大说明做功越快,但不一定省力,C不符合题意;
D.功率表示做功快慢的物理量,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】功率表示做功的快慢,是功和时间的比值。
7.(2020九上·安徽开学考)小明参加了今年的安徽省全运会,下列说法不正确的是( )
A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与杆对他的拉力拉力是一对平衡力
B.小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
C.垫排球时,排球向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
D.垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的
【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.小明做引体向上静止不动时,小明受到的拉力和他受的重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,是一对平衡力,A正确,不符合题意;
B.小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是由于惯性的缘故,不能说是受到惯性,B错误,符合题意;
C.垫排球时,排球向上弹起,改变了排球的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,C正确,不符合题意;
D.垫排球时,手对排球施加了力,同时排球也对小明的手施加了力,小明感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性使物体保持原有状态不变,惯性是性质,不是力。
8.(2017·潮南模拟)图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁.下列选项正确的是( )
A.L甲<L丙,L乙>L丁 B.L甲=L丙,L乙=L丁
C.L甲<L丙,L乙=L丁 D.L甲=L丙,L乙>L丁
【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】解:由图可知,图甲和丙的力都会使弹簧伸长,图乙和图丁的力都会使弹簧压缩;
在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向左,所以图甲和图丙的作用力情况相同,效果相同,故它们伸长的长度相同,所以L甲=L丙;
在图乙中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向右,所以图乙和图丁的作用力情况相同,效果相同,故它们缩短的长度相同.所以L乙=L丁.
故选B.
【分析】弹力是物体发生弹性形变时,对与它接触的物体产生的力;弹簧受到的弹力与其伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)成正比.
9.(2020九上·安徽开学考)从下列图象得到的信息中,正确的是( )
A.图甲表示物体的质量跟它所受重力的关系
B.图乙表示物体正以5m/s的速度做匀速运动
C.图丙表示液体的压强和深度之间的关系
D.图丁表示弹簧伸长量和所受拉力的关系
【答案】B
【知识点】匀速直线运动特点;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.当物体的重力为0时,其质量必定为0,A不符合题意;
B.图乙反映出物体的速度随着时间的推移一直保持5m/s,B符合题意;
C.液体的压强随着深度的增加而变大,C不符合题意;
D.当弹簧受力为0时,其伸长量也应当为0,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动的物体在不同时刻的速度都相同,液体压强在液体密度相同时,和深度成正比。
10.(2020·通辽模拟)如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解:A、此滑轮组的绳子股数n=2,不计机械自重和摩擦,此拉力F= G;
B、此滑轮组的绳子股数n=3,不计机械自重和摩擦,此拉力F= G;
C、此滑轮为动滑轮,作用力作用在滑轮上,此时的拉力F=2G;
D、如图,
OA:OB=OC:OD=1m:(1m+3m)=1:4,
∵F×OB=G×OA,
综上所述,使用杠杆时的动力最小.
故选D.
【分析】(1)滑轮组的使用过程中,不计机械自重和摩擦,利用F= G求F的大小;
(2)求出动力臂和阻力臂的大小关系,利用杠杆平衡条件得出F大小;
11.(2020八下·防城港期末)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别是pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA>FB B.pA<pB,FA=FB
C.pA<pB,FA>FB D.pA=pB,FA<FB
【答案】C
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)水对瓶底和瓶盖的压强:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,液体的密度相同,由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,水对瓶盖的压强较大,即pAFB。
综上,
故答案为:C。
【分析】液体压强和液体的密度、深度有关;液体对容器侧壁有压力时,容器底的压力小于液体重力。
12.(2020九上·安徽开学考)下列说法正确的的是( )
A.阴极射线是由带负电的微粒组成
B.分子是组成物质的最小微粒
C.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间存在引力
D.用手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有间隙
【答案】A
【知识点】分子热运动;原子结构
【解析】【解答】A.阴极射线是电子流,电子带负电,A符合题意;
B.分子由原子组成,原子由原子核与核外电子组成,原子核由质子与中子组成,质子和中子由夸克组成,因此夸克最小是组成物质的最小微粒,B不符合题意;
C.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间存在斥力,与引力无关,C不符合题意;
D.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明力使物体发生形变,不能说明分子间有间隙,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】阴极射线是电子流,电子带负电;物体由分子组成,分子由原子组成;分子进村子引力和斥力。
二、填空题
13.(2020九上·安徽开学考)如图所示是小华家购买的一辆小轿车,他发现轿车的外形类似于飞机的机翼。则轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的速度 车子下方空气的速度,因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力 车的重力。( 均填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】大于;小于;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】轿车在快速行驶过程中,空气经过车子上方的路程大于下方的路程,通过的时间相同,车子上方空气流动速度大于车子下方空气的速度,在流体中,流速越大的位置压强越小,车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,车子受到一个向上的压力差,所以车对地面的压力小于重力。
【分析】流体在凸起的表面流速大,流速大的地方压强小。
14.(2020九上·安徽开学考)竖直向上抛出一个小球,在小球上升到最高点时,此时它受力 (平衡、不平衡),若此时受到的力全部消失,小球将处于 (静止、匀速直线运动).
【答案】不平衡;静止
【知识点】平衡状态的判断;参照物及其选择
【解析】【解答】竖直向上抛出一个小球,由于小球原来处于运动状态,抛出后小球由于惯性,在向上运动一段距离;同时在向上的过程中,速度逐渐变小,这是由于受到重力的作用;在小球上升到最高点时,此时它只受到重力的作用,所以此时不是平衡力;据牛顿第一定律可知,由于小球在最高点处速度大小为零,所以若此时受到的力全部消失,小球将处于静止状态.
【分析】物体在空中只受重力,受力不平衡,静止的物体若不受力,可以保持静止状态。
15.(2020九上·安徽开学考)
(1)如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度(填“小于”或“大于”),b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)研究发现,同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道,所受重力越小;越靠近地球两极,所受重力越大 一艘军舰从我国青岛港出发,前往位于赤道附近的(亚丁湾执行护航任务,若海水密度)及舰艇质量不变,则该舰艇所受浮力 ,舰艇的吃水深度 (“变大”、“变小”、“不变”)。
【答案】(1)小于;a
(2)变小;不变
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中a管水面升高 (2)由于舰艇漂浮,舰艇受到的浮力为F浮=G船=m船g
由于同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道所受重力越小,越靠近地球两极所受重力越大;所以一艘军舰从我国青岛港出发前往位于赤道附近的亚丁湾,所受重力减小,则该舰艇在亚丁湾时所受有的浮力减小;根据阿基米德原理F浮=ρgV排,海水的密度不变,即F浮=G船=G排=m船g=ρgV排
V排=
由于海水密度及舰艇质量不变,所以 排不变,浮沉情况不变
【分析】(1)流体在横截面积小的地方流速大,流速越大,压强越小;(2)物体受到的浮力和液体密度有关,和排开液体的体积有关。
16.(2020九上·安徽开学考)将煤炭堆放在墙角,一段时间后,发现墙壁变黑,这是 现象,说明分子 ,“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时,镜子破裂处的绝大多数分子间距离 (填“较大”或“较小”),所以分子间 (选填“几乎没有相互作用力”、“存在较大斥力”或“存在较大引力”)
【答案】扩散;在不停地做无规则运动;较大;几乎没有相互作用力
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】煤分子不停地做无规则运动,通过扩散进入到墙壁中,煤堆放在墙角处多年,墙角处的白石灰变黑了,这是分子不停做无规则运动的结果。破镜不能重圆,主要是因为绝大多数分子间的距离较大,分子间的引力无法发挥作用,所以分子间几乎没有相互作用力
【分析】分子不停地做无规则运动,分子运动形成扩散现象;分子间存在引力和斥力。
17.(2017·安徽)如图所示,将一把薄木尺的 长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上,已知报纸的上表面积为0.25m2,则大气对报纸上表面的压力为 N;在木尺右端快速施加竖直向下的力F,要将报纸掀开,则力F至少为 N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端,大气压取1.0×105pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计).
【答案】2.5×104;1.25×104
【知识点】大气压强的存在;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:
由压强 可得:大气对报纸上表面的压F0=P0S=1.0×105pa×0.25m2=2.5×104N;
设木尺的长度为L,根据杠杆的平衡条件可知: ,则施加在木尺右端的力F= F○= ×2.5×104N
=1.25×104N.
故答案为:2.5×104; 1.25×104.
【分析】根据大气压的数值,利用压强公式变形F=Ps即可求出大气对报纸的上表面的压力;然后根据杠杆的平衡条件计算施加在木尺右端的力.
18.(2020九上·安徽开学考)质量为2kg的物体被150N的水平力压在竖直墙壁上静止不动,则此时物体受到摩擦力的大小为 N;若将水平压力减小为100N时,物体刚好匀速下滑,则此时物体受到摩擦力的大小为 N。
【答案】20;20
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体静止时,受到力是平衡力,此物体在竖直方向上受到重力作用,在竖直方向上肯定有一个力与它平衡,这个力就是摩擦力,重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。则此时物体受到摩擦力f=G=mg=2kg×10N/kg=20N水平压力减小为100N时,物体刚好匀速下滑,则物体处于平衡状态,仍受平衡力作用,则物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,二力应大小相等、方向相反,故摩擦力大小仍为20N,方向竖直向上。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,二力平衡时力的大小相等。
三、综合题
19.(2020九上·安徽开学考)
(1)汽车轮胎的表面制成山凹凸花纹,其作用是通过增大 的方法来增大摩擦;机器的轴承中加入润滑油的目的是 摩擦。
(2)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,重垂线是利用重力的方向 的原理做成的。
(3)“夜来风雨声,花落知多少”,这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,用物理知识可以解释:花落是指花瓣落地,实际上是由于花瓣受到 力的作用,其施力物是
(4)甲 乙两同学的质量之比是5∶4,则他们受到的重力之比是 ,若甲同学受到的重力是500N,则乙同学受到的重力为 。
(5)如图所示,物重G=50N,OB=0.4m,OA=1m,使杆在水平置平衡时,F的力臂l= m,F1= N (杠杆重忽略不计)
(6)如图所示,物重为250N,每个滑轮重50N,不计绳重与摩擦,当物体被匀速提起时,加在绳子自由端的拉力F为 ,当物体上升2m,则绳子自由端在竖直方向移动了 m。
【答案】(1)接触面的粗糙程度;减小
(2)竖直向下
(3)重力;地球
(4)5∶4;400
(5)0.5;40
(6)100;6
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)汽车轮胎的表面制成凹凸花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的;机器的轴承中加入润滑油是通过使接触面脱离从而减小摩擦力的 (2)根据重力方向竖直向下,如果墙壁和重锤线是平行的,墙壁是竖直的,否则墙壁不竖直。(3)花瓣在地球上,受到地球重力的作用,其施力物体是地球。(4)他们的体重之比 甲∶ 乙=(m甲g)∶(m乙g)=m甲∶m乙= 5∶4
所以乙同学的体重为G乙= G甲= ×500N=400N(5)做出F1的作用线,则从支点到作用线的距离即为L1,力臂L2=OB=0.4m,如图所示:
由图知,当力斜向上拉动时,力的作用线与OA成30°夹角,其力臂L1= OA= ×1m=0.5m
则此时F1×L1=G×OB
即F1×0.5m=50N×0.4m
解得F1=40N(6)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3,则绳子自由端移动的距离s=2n=3×2m=6m
因为不计绳重与摩擦,故拉力大小F=
【分析】(1)增大粗糙程度可以增大摩擦力,加润滑油可以减小摩擦力;(2)重力方向竖直向下;(3)物体受到的重力的施力物体是地球;(4)物体的重力和质量成正比;(5)根据三角形的角度可以计算力臂大小,结合杠杆平衡条件计算拉力大小;(6)根据物体重力和动滑轮重力,可以计算绳子上的拉力的大小。
四、作图题
20.(2020九上·安徽开学考)请画出顾客在商场中随电梯匀速上升时的受力示意图和电梯所受的压力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】因为人站在匀速上升的电梯上,受重力和支持力且二力平衡,过重心作竖直向下的力G(即重力)和竖直向上的力F(即支持力);人对电梯的压力,作用在电梯表面上,方向垂直于电梯向下,大小等于人的重力,过电梯表面作竖直向下的力F压;如图所示
【分析】物体受到的重力竖直向下,支持力竖直向上。
21.(2020八下·惠州期末)请在图中画出人拉重物上升时,最省力的绕线方法.
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这种绕法最省力,如图所示:
【分析】根据人的位置,将动滑轮和定滑轮绕线。
五、实验题
22.(2020九上·安徽开学考)在“探究力和运动的关系”的实验中,让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的 开始下滑,目的是使小车到斜面底端的 相同;
(2)木块进入水平面后,在运动过程中受到的一对平衡力是 ;
(3)实验结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越 ;
(4)若要探究滑行距离与小车初速度的关系,应先后将小车从斜面上 处释放,比较小车在 面上滑行的路程长短(选填“同一粗糙”或“不同粗糙”)。
【答案】(1)同一高度;速度
(2)重力和支持力
(3)慢
(4)不同高度;同一粗糙
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)要研究木块在水平面上滑行的距离,必须控制变量,即控制木块的初速度相同,即让木块从斜面的同一高度滑下。(2)木块在水平面上运动时,所受的重力和支持力是一对平衡力。(3)由实验现象可知,水平面的粗糙程度不同,木块受到的阻力不同,木块运动的距离不同,由此得出结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越慢。(4)因为小车从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,因此将小车从不同的高度处释放,比较小车在同一粗糙面上滑行的路程长短即可。
【分析】(1)物体从相同高度下滑时,到达水平面的速度相同;(2)水平面上没有高度变化,物体受到的重力和支持力是平衡力;(3)物体运动中受到的阻力越小,受到减小越慢;(4)物体下落的高度不同到达水平面时的速度不同。
23.(2020九上·安徽开学考)如图所示,是小宾同学测定滑轮组机械效率的装置。
(1)小宾同学实验中测量的有关数据如下表,请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线,
(2)并填好下表的空格
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 细线自由端移动的距离s/m 机械效率 /%
1 1.0 0.2 0.8 0.4
2 3.0 0.3 0.6 75
请根据实验结论及相关知识判断,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力,与被提物重无关
B.对同一滑轮组,所提物体重力越小,机械效率越高
C.在不计绳重及摩擦时,机械效率的大小与绳子的绕法无关
D.滑轮组的机械效率越高,所做的有用功就多
【答案】(1)
(2)62.5;2;C
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】由表格中数据可知,细线移动距离是物体上升高度的2倍,所以此滑轮组由两段绳子承担物重。所以要从定滑轮绕起。
由数据1得 由滑轮组的机械效率知W总=
得F=2.0N A.滑轮组的机械效率除与摩擦及动滑轮的重力有关之外,还与被提物重有关,因此该选项错误;
B.同一滑轮组,所提物体重力越小,机械效率越小,该选项错误;
C.影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子的重力及摩擦;不计绳重及摩擦时,机械效率的大小与提升物体的重力和动滑轮重力有关,与绳子的绕法无关,该选项正确;
D.滑轮组的机械效率越高,所做的有用功不一定就越多,只是有用功在总功中占得比例变大了。
故答案为:C。
【分析】(1)根据绳子距离和物体高度的变化的倍数关系,分析绳子股数,绕线;(2)根据物体重力和绳子上的拉力计算机械效率,结合机械效率和物体的重力,可以计算拉力的大小;当物体重力和动滑轮重力相同时,机械效率和高度无关。
六、计算题
24.(2020九上·安徽开学考)某兴趣小组用如图所示的滑轮组,物体与动滑轮用绳子连接,匀速拉动放在同一水平面上的物体,物体的质量为100kg,受到的摩擦力为200N,用80N的拉力F,10秒内把物体拉动的距离为2m,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦 求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉绳的速度。
【答案】(1)解:因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,由图可知n=3,绳子的拉力
解得动滑轮的重力为40N。
答:动滑轮的重力为40N。
(2)解:物体的速度
拉绳的速度v绳=nv=3×0.2m/s=0.6m/s
答:拉绳的速度为0.6m/s。
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据物体受到和动滑轮上力的大小,计算拉力大小;(2)根据路程和时间的比值计算速度。
25.(2020九上·安徽开学考)如图,台秤上放置一个装有适量水的圆柱形烧杯,已知烧杯和水的总质量为1000g,烧杯的底面积为100cm2,现将一个质量为600g,体积为500cm3的实心物体A用细线吊着,然后将其慢慢浸入烧杯的水中 烧杯厚度不计,水始终未溢出 求:
(1)物体A全部浸入水中后,求物体A所受到的浮力F浮和绳子对物体A的拉力F。
(2)物体A全部浸入水中后,水对烧杯底部压强比物体A未浸入水中时增大了多少?
(3)物体A全部浸入水中后,圆柱形烧杯对台秤的压力?
【答案】(1)解:物体A全部浸入水中时受到的浮力F浮= =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-3m3=5N
物体A的重力GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N
细线对物体A的拉力F拉=GA-F浮=6N-5N=1N
答:物体A全部浸入水中后,物体A所受到的浮力为5N绳子对物体A的拉力为1N。
(2)解:容器中只有水时,水对圆柱形烧杯底部的压力等于水的重力,物体A全标浸入水中时,水对物体A有向上的浮力,由于力的作用是相互的,所以物体A对水有向下压力且物体A对水的向下压力等于浮力,此时水对烧杯底部压力等于水的重力加物体A对水的压力,所以水对烧杯底部增大的压力
则水对烧杯底部增大的压强
答:物体A全部浸入水中后,水对烧杯底部压强比物体A未浸入水中时增大了500Pa。
(3)解:物体A全部浸入液体所受浮力为5N烧杯和水的总重力为G杯和水=mg=1kg×10N/kg=10N
烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的总重力与物体A对水向下的作用力之和即F=G杯和水+F浮=10N+5N=15N
答:物体A全部浸入水中后,圆柱形烧杯对台秤的压力为15N。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;利用质量计算重力,结合重力和浮力计算拉力;(2)根据引力和受力面积的比值计算压强的大小;(3)根据质量计算重力;利用总重力计算压力。
26.(2020九上·安徽开学考)如图所示,柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A中盛有体积为6×10-3 m3的水,B受到的重力为250 N,B的底面积为5×10-2 m2.
(1)求A中水的质量.
(2)求B对水平地面的压强.
(3)现沿水平方向在圆柱体B上截去一定的高度,B剩余部分的高度与容器A中水的深度之比hB′∶h水为2∶3,且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,求B的密度ρB.
【答案】(1)解:A容器中水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg;
(2)解:B对水平地面的压强pB= = = =5×103Pa
(3)解:柱体B截去一部分后,剩余部分对水平地面的压强为 ,容器A中水对容器底部的压强为p水=ρ水gh水,由于 ,也就是 ,故可得B的密度 1.5×103kg/m3.
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据密度和体积计算质量;(2)利用压力和受力面积的比值计算压强;(3)根据液体压强,结合深度关系计算液体密度。
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