【精品解析】湖北省孝感市孝南区实验中学2020-2021学年九年级上学期物理摸底考试试卷

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名称 【精品解析】湖北省孝感市孝南区实验中学2020-2021学年九年级上学期物理摸底考试试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-09-23 10:01:57

文档简介

湖北省孝感市孝南区实验中学2020-2021学年九年级上学期物理摸底考试试卷
一、单选题
1.(2016八下·湘潭期末)下列哪个因素不影响力的作用效果(  )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.力的单位
2.(2018·沭阳模拟)如图所示的机械中,不计摩擦和绳重,属于同一类杠杆的是(  )
①镊子 ②天平 ③定滑轮 ④开瓶器
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
3.(2020九上·孝南开学考)有一个弹簧测力计,秤钩上不受力时,指针不是指在零刻度位置,而是指在0.2N的位置上,此时用手拉弹簧测力计的挂钩,使弹簧测力计的示数为3.8N,则手拉弹簧测力计的力是(  )
A.4N B.3.6N C.3.8N D.无法确定
4.(2019八下·天津期中)下列实例中,有力对物体做功的是(  )
A.树叶从树上下落 B.背着书包在水平路面上前行
C.举重运动员举起杠铃停在空中 D.小球在光滑水平面上滚动
5.(2020九上·孝南开学考)如图,重为400N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1;然后小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3,下列说法正确的是(  )
A.f1=f2=f3,方向都竖直向上 B.f2=400N,方向竖直向下
C.f3<400N,方向竖直向上 D.f1>400N,方向竖直向下
6.(2020九上·孝南开学考)下列说法中,防止惯性带来危害的是(  )
A.通过拍打衣服,除去上面的浮灰
B.行驶中的车辆之间保持一定距离
C.迅速向下撞击斧子木柄的把手端,斧头就能套紧在木柄上
D.投掷铅球时,球脱手后仍能继续向前运动
7.(2019·邵阳)一物体在水平推力作用下沿水平方向做匀速直线运动,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
B.物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
8.(2018八下·宜宾期中)如图所示,甲、乙是两支相同的试管,各盛有质量相同的不同种类的液体,且当甲试管适当倾斜时,两试管中液面等高,则这时两试管中液体对管底的压强是 (  )
A.甲管中大 B.乙管中大
C.两管中一样大 D.条件不足,无法确定
9.(2020九上·孝南开学考)同学们在石峰公园进行登山比赛.如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是()
A.体重最大的一个 B.时间最短的一个
C.做功最快的一个 D.速度最大的一个
10.(2020九上·孝南开学考)某同学骑自行车下坡滑行时,速度越来越快,下列说法错误的是()
A.车和人的动能变大 B.车和人的重力势能变小
C.车和人的机械能变小 D.车和人的机械能不变
11.(2020九上·孝南开学考)京沪高铁的时速达350km/h,当两列“和谐号”动车相对驶过时,按铁路部门的规定,它们必须减速,否则车窗玻璃可能会损坏。如果真的发生了这种现象,(  )
A.碎玻璃将会飞向车内 B.碎玻璃将会飞向车外
C.碎玻璃沿竖直方向下落 D.碎玻璃将会飞向车顶
12.(2020九上·孝南开学考)如图所示,当你手握饮料罐时,手和罐都在空中静止,且罐底所在平面是水平的.下列各对力可看作一对平衡力的是(  )
A.手对罐的压力与罐对手的压力
B.罐受到的重力与手对罐的压力
C.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力
D.罐受到的重力与手对罐的摩擦力
13.(2020九上·孝南开学考)水下考古队员从“南澳I号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面,碗在海里上升的过程中(  )
A.水只对碗的外壁有压强 B.水只对碗的内壁有压强
C.水对碗的压强逐渐变小 D.碗受到的浮力逐渐变小
14.(2013·常州)2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降.此过程中,若浮标体积保持不变,则(  )
A.浮力变大,露出海面体积变小 B.浮力变小,露出海面体积变大
C.浮力不变,露出海面体积变大 D.浮力不变,露出海面体积变小
15.(2020九上·孝南开学考)某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知 (  )
A.A是动滑轮
B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.电梯运动的速度与电动机拉绳的速度相等
16.(2017八下·老河口期末)甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是(  )
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
17.(2019·桂林)如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是(  )
A.物块在a点动能大
B.物块在b点动能大
C.物块在b点重力势能大
D.物块在a、b两点的重力势能一样大
18.(2020九上·孝南开学考)如图所示,在水平拉力F的作用下,使重300N的物体在水平桌面上以0.1m/s的速度勻速运动时,物体与桌面的摩擦力为60N(不计绳重、动滑轮重及摩擦),F及其功率的大小分別为 (  )
A.20N 2W B.20N 6W C.60N 2W D.30N 6W
19.(2020九上·孝南开学考)工人用如图所示的滑轮组提升重为800N的物体,物体上升的速度为0.2m/s,工人对滑轮组绳子自由端的拉力为F,拉力移动的速度为v,若考虑动滑轮重,摩擦等因素,下列各组值中可能的是(  )
A.F=200N, v=0.8m/s B.F=300N, v=0.8m/s
C.F=200N ,v =0.6m/s D.F=300N, v =0.6m/s
20.(2020九上·孝南开学考)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N。对此过程,下列结果中正确的是(  )
A.有用功为1000J B.总功为1600J
C.额外功为600J D.物体与斜面的摩擦力为50N
二、作图题
21.(2020九上·孝南开学考)如图所示是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,作出杆对小球作用力.
22.(2020八下·昌图期末)手机自拍已成一种时尚.如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点.请在图中画出:
⑴施加在A点最小的动力F1;
⑵力F2的力臂L2.
三、实验题
23.(2020九上·孝南开学考)小露在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,作了如下猜想:
A.可能与接触面的粗糙程度有关;B.可能与压力的大小有关。
接着她按如图所示的步骤进行实验:
(1)步骤①和②是为了验证猜想   (选填“A”或“B”),所探究的摩擦力是指   和木板之间的滑动摩擦力;
(2)小露接着按步骤①和③探究猜想B,你认为步骤③   (选“能”、“不能”)测出摩擦力?此时,摩擦力与拉力   (选“是”,“不是”)平衡力,理由是   ;
(3)小露又想:滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关呢?她用①的装置进行实验:先水平拉动木块匀速滑动,读出弹簧测力计的示数为2N,紧接着增大拉力使木块加速滑动,读出此时弹簧测力计的示数为4N。根据上述实验,小露得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。分析操作过程,你认为小露的结论可信吗?   ,原因   。
24.(2020九上·孝南开学考)如图是小晶同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验时的情景。
(1)实验中通过观察   来比较压力的作用效果;
(2)A、B两图探究压力作用效果与   的关系。
(3)有B、C两图实验现象可得:   。
(4)如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍然使小桌静止,观察C图和D图,会发现D图海绵的凹陷程度比C图海绵的凹陷程度   (选填“更大”、“一样”、“更小”)
四、计算题
25.(2020九上·孝南开学考)如图,置于水平桌面上的容器底面积为20cm2,未装水时的重力为2N。容器盛水后,水面的高度为20cm,容器对桌面的压强为3.5×103 Pa,(忽略容器壁的厚度,水的密度是1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水对容器底的压力;
(2)容器中水的重力
26.(2020九上·孝南开学考)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3。求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=8cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少?
27.(2020九上·孝南开学考)如图1中用120N的力F1水平拉动重为250N的物体A在水平路面匀速移动了1m。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了2m,拉力F2大小为50N(如图2)。求此过程中:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)滑轮组做的总功;
(3)滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】解:影响力的作用效果的是力的三要素,即力的大小、方向、作用点,与力的单位无关.
故选D.
【分析】力的三要素是指:力的大小、方向、作用点,力的三要素共同影响力的作用效果.
2.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】①、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,使用时费力;
②、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,既不省力也不费力;
③、定滑轮的本质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力;
④、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,使用时省力,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据生活中的工具在使用过程中的力臂的大小关系,分析力的大小.
3.【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】计的挂钩上不受力时,指针指在0.2N的位置,说明测量力的大小为0N时,读数为0.2N,即读数比实际的力大0.2N,由弹簧的伸长量与拉力成正比可得,当测力计示数为3.8N时,手拉挂钩的力为3.6N,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据测力计指针变化情况计算拉力大小。
4.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. 树叶从树上下落,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,做功,A符合题意。
B. 背着书包在水平路面上前进,移动的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,不做功,B不符合题意。
C. 举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,C不符合题意。
D. 小球在光滑水平面上,依靠的是小球的惯性,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,不做功,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】物体受力,且在力的方向上移动距离,则力对物体做了功。
5.【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】小科在沿杆匀速上爬时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f1=G
小科停在A处休息,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f2=G
沿杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f3=G
综合分析f1=f2=f3
方向都竖直向上。
故答案为:A。
【分析】物体受到静摩擦力时,处于平衡状态,二力平衡时,力的大小相等;摩擦力的方向和物体相对运动方向相反。
6.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.通过拍打衣服,除去上面的浮灰,衣服的运动状态改变,浮灰由于惯性会掉下去,是利用惯性,A不符合题意;
B.行驶中的车辆之间保持一定距离,是为了防止刹车不及时,车由于惯性,发生追尾事故,B符合题意;
C.迅速向下撞击斧子木柄的把手端,木柄的运动状态改变,斧头由于惯性继续向下运动,斧头就能套紧在木柄上,是利用惯性,C不符合题意;
D.投掷铅球时,球由于本身具有惯性,脱手后仍能继续向前运动,是利用惯性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性使运动的物体继续运动,保持车距可以减小惯性带来的危害。
7.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、物体受到的重力和物体受到的摩擦力不在同一直线上,且大小也不一定相等,所以不是一对平衡力,A不符合题意;
B、物体受到的重力和物体受到的推力不在同一直线上,且大小也不一定相等,所以不是一对平衡力,B不符合题意;
C、物体对地面的压力和地面对物体的支持力是作用在不同物体的两个力,不是一对平衡力,C不符合题意;
D、物体受到的重力和地面对物体的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
8.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器大,因液体质量相同,所以甲液体的密度比乙液体密度小,又因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式p=ρgh可知,乙管中液体对管底的压强大,
故答案为:B。
【分析】由液体压强公式p=ρgh比较即可.
9.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率的物理意义:功率是反映物体做功快慢的物理量,功率大的物体,做功快;功率小的物体,做功慢.所以做功最快的那一个人,他的功率最大.
所以选C.
【点评】解答本题关键是要理解功率的物理意义,功率是反映物体做功快慢的物理量,功率大的物体,做功快;功率小的物体,做功慢.
10.【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
(3)动能和势能统称为机械能.克服摩擦力做功,机械能减小.
【解答】动能的决定因素有两个:质量和速度.质量越大,速度越大,物体的动能越大.骑自行车下坡过程中,车和人的质量不变,速度变大,所以其动能变大.故A正确,不符合题意;
重力势能的决定因素有两个:质量和举高的高度.质量越大,高度越高,物体的重力势能越大.骑自行车下坡过程中,车和人的质量不变,所处高度减小,所以其重力势能减小.故B正确,不符合题意;
骑自行车下坡过程中,要克服自行车与地面之间的摩擦消耗一部分能量,所以车和人的机械能变小,故C正确、不符合题意,D错误、符合题意;
故选D.
【点评】解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关,根据各因素的变化情况分析能量的变化情况.
11.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当两列动车高速相对驶过时,车内的空气流速小压强大,车外的空气流速大压强小,形成指向车外的压力差,会将玻璃压破,碎玻璃会飞向车外,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
12.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 手压罐的同时,罐也给手一个弹力,因此手对罐的压力与罐对手的压力是一对相互作用力,A不符合题意;B. 罐受到的重力是竖直方向,手对罐的压力是水平方向,二力不是作用在同一条直线上,不是一对平衡力,B不符合题意.C. 罐对手的摩擦力的同时手对罐也有摩擦力,因此罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力是一对相互作用力,C不符合题意;D. 罐受到的重力与手对罐的摩擦力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上.
13.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.液体各个方向都有压强,则水对碗的内外壁都有压强,AB不符合题意;
C.碗在海里上升的过程中,由于碗浸没在液体的深度变小,则水对碗的压强逐渐变小,C符合题意;
D.碗在海里上升的过程中,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知则碗受到的浮力逐渐不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体压强和液体的密度有关,和深度有关;浮力大小和液体密度有关,和排开液体的体积有关。
14.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为浮标始终漂浮,并且浮标重力不变,故浮力等于重力,并且浮力不变;又因为海水密度减小,由F浮=ρgv排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小.
故选:D.
【分析】物体漂浮时,浮力等于重力,根据海水密度的变化,结合F浮=ρgv排可知浮标露出海面体积的变化情况.
15.【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.图中A滑轮固定不动,因此它是定滑轮,A不符合题意;
B.图中B滑轮和电梯厢一起运动,因此它是动滑轮,B不符合题意;
C.如果电动机向下拉动绳子,定滑轮改变了力的方向,所以电梯厢将上升,C符合题意;
D.此滑轮组中吊着动滑轮的绳子股数为2股,因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍.D不符合题意.
故答案为:C
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮;使用滑轮组时,绳子的拉力和物体重力、动滑轮重力、绳子股数有关。
16.【答案】C
【知识点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:A、甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以若把物体提升相同的高度,乙滑轮组做的额外功多,所以A错误.
B、若G1=G2,把物体提升相同的高度,则甲乙所做的有用功相同,总功=有用功+额外功,所以乙做的总功大于甲做的总功,所以B错误;
C、根据η= ,甲的机械效率大于乙的机械效率,C正确.
D、用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功在总功中的比值发生变化,所以机械效率变,所以D错误.
故选C.
【分析】解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系,并能比较出甲乙两图中所做额外功的大小关系,并能根据公式η= = 分析机械效率大小关系.
17.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】物块在光滑斜面上由静止开始下滑(不计空气阻力),在下滑过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能变大;由于a点的位置要高于b点的位置,所以a处的重力势能大于b处的重力势能;物块在下滑过程中动能变大,所以物块在b点动能大,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变.这个规律叫做机械能守恒定律.
18.【答案】B
【知识点】功率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知,与动滑轮相连的绳子段数为3,则绳端的拉力:F=f/3=60N/3=20N;
绳子自由端的速度为:v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s;则拉力F的功率为:P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W;ACD不符合题意,B符合题意.
故答案为:B
【分析】根据物体受到的力和绳子股数,可以计算滑轮组的拉力;根据力和速度的乘积计算功率大小。
19.【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图知,n=4,拉力移动的速度v=4v物=4×0.2m/s=0.8m/s
若不考虑动滑轮重、摩擦等因素,拉力F=
若考虑动滑轮重、摩擦等因素,拉力将变大,大于200N,可能为300N。
故答案为:B。
【分析】根据物体重力和滑轮重力,结合绳子股数计算拉力;根据绳子股数可以计算绳子移动速度大小。
20.【答案】D
【知识点】斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.由功的计算公式,有用功为
A不符合题意;
B.由功的计算公式,拉力做的总功为
B不符合题意;
C.额外功为
C不符合题意;
D.由 可知,物体与斜面的摩擦力做额外功,即
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,拉力和移动的距离计算总功,总功和有用功的差计算额外功,利用功和距离计算力的大小。
21.【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】小球静止在杆的底端,即小球处于平衡状态,受平衡力作用.在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力.如图所示:
【分析】物体受到的支持力和重力平衡时,支持力竖直向上。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】当AO之间的连线作为力臂时,力臂是最大的.根据杠杆平衡条件,阻力、阻力臂一定,动力臂最大,此时动力最小;
力F2是由重力产生的,故阻力的方向是竖直向下的,从O点作该力的作用线的垂线,即为力臂L2.如图所示:
【分析】动力臂为支点到动力作用线的距离,阻力臂为支点到阻力作用线的距离,固定不动的点为支点。
23.【答案】(1)A;木块
(2)不能;不是;两个力不在同一条直线上
(3)不可信;加速拉时,拉力不等于摩擦力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)比较①②两图,接触面材料不同,压力相同,说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关,验证了猜想A;所探究的摩擦力是指木块和木板之间的滑动摩擦力。(2)图③中,沿斜上方拉木块,而木块受到的摩擦力与木块运动的方向相反,即沿水平方向左,因两个力不在同一直线上,不符合二力平衡的条件,故摩擦力与拉力不是平衡力,两个力大小不相等,故不能测出摩擦力。(3)用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计显示拉力大小;木块做加速直线运动,拉力大于滑动摩擦力,所以弹簧测力计示数大于滑动摩擦力大小,所以小梦的结论不可信,原因是:加速拉时,拉力不等于摩擦力。
【分析】(1)压力相同,接触面材料不同,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系;(2)当物体受到二力平衡时匀速直线运动,此时测力计的示数等于摩擦力大小;(3)物体加速运动时,受力不平衡;摩擦力和拉力不相等。
24.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力
(3)压力一定,受力面积越小,则压力的作用效果越明显
(4)更小
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越明显,则说明压力的作用效果越明显。(2)压力的作用效果与压力、受力面积有关,采用控制变量法研究,A、B两图探究压力作用效果与压力的关系。(3)有B、C两图实验现象可得:压力一定,受力面积越小,则压力的作用效果越明显。(4)如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍然使小桌静止,观察C图和D图,C图中压力为重力,而D图中压力为重力垂直于斜面的分力,CD图中受力面积相同,由 可知,则会发现D图海绵的凹陷程度比C图海绵的凹陷程度更小。
【分析】(1)通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;(2)受力面积相等时,压力的作用效果和压力大小有关;(3)压力一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(4)斜面受到的压力小于斜面上物体的重力,压力减小,压力的作用效果减小。
25.【答案】(1)解:水对容器底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
水对容器底的压力F=p水S=2×103Pa×20×10-4m2=4N
答:水对容器底的压力是4N;
(2)解:容器对桌面的压力F压=pS=3.5×103Pa×20×10-4m2=7N
容器和水的总重力G总= F压=7N
容器中水的重力G水= G总- G容=7N-2N=5N
答:容器中水的重力是5N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,可以计算液体压强,利用压强和受力面积的乘积计算液体压力;(2)根据压强和受力面积计算压力,结合容器重力计算液体重力。
26.【答案】(1)解:由图乙可知,物块未浸入水中即深度为0时,测力计的拉力即为物体的重力,则
物体浸入水中后受到浮力,则拉力减小,当拉力不变时说明物体已全部浸没在水中,物块完全浸没在水中受到的浮力为
答:物块完全浸没在水中受到的浮力为8N
(2)解:根据阿基米德原理可得物体的体积为
根据密度公式及重力与质量间的关系,可知物块的密度为
答:物块的密度为
(3)解:从物块刚好浸没水中时h0=4cm,到h=8cm过程中物块下表面向下运动距离变化为
则水对物块下表面的压强变化量为
答:从物块刚好浸没水中到h=8cm过程中,水对物块下表面的压强变化了400Pa。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和拉力的差计算浮力大小;(2)利用浮力和液体密度计算排开液体的体积;利用质量和体积的比值计算密度;(3)根据液体密度和深度的变化,计算液体压强的变化。
27.【答案】(1)解:图1中物体匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是平衡力,物体A受到的摩擦力f=F1=120N
用滑轮组拉动A在同一路面匀速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,所以使用滑轮组时做的有用功W有用=fs物=120N×2m=240J
答:滑轮组做的有用功是240J;
(2)解:由图知,n=3,拉力端移动距离s=3s物=3×2m=6m
拉力做的总功W总=F2s=50N×6m=300J
答:滑轮组做的总功是300J;
(3)解:滑轮组的机械效率 =80%
答:滑轮组的机械效率是80%。
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体受到的力和距离的乘积计算做功多少;(2)根据拉力和距离的乘积计算总功;(3)利用有用功和总功的比值计算机械效率。
1 / 1湖北省孝感市孝南区实验中学2020-2021学年九年级上学期物理摸底考试试卷
一、单选题
1.(2016八下·湘潭期末)下列哪个因素不影响力的作用效果(  )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.力的单位
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】解:影响力的作用效果的是力的三要素,即力的大小、方向、作用点,与力的单位无关.
故选D.
【分析】力的三要素是指:力的大小、方向、作用点,力的三要素共同影响力的作用效果.
2.(2018·沭阳模拟)如图所示的机械中,不计摩擦和绳重,属于同一类杠杆的是(  )
①镊子 ②天平 ③定滑轮 ④开瓶器
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】①、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,使用时费力;
②、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,既不省力也不费力;
③、定滑轮的本质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力;
④、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,使用时省力,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据生活中的工具在使用过程中的力臂的大小关系,分析力的大小.
3.(2020九上·孝南开学考)有一个弹簧测力计,秤钩上不受力时,指针不是指在零刻度位置,而是指在0.2N的位置上,此时用手拉弹簧测力计的挂钩,使弹簧测力计的示数为3.8N,则手拉弹簧测力计的力是(  )
A.4N B.3.6N C.3.8N D.无法确定
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】计的挂钩上不受力时,指针指在0.2N的位置,说明测量力的大小为0N时,读数为0.2N,即读数比实际的力大0.2N,由弹簧的伸长量与拉力成正比可得,当测力计示数为3.8N时,手拉挂钩的力为3.6N,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据测力计指针变化情况计算拉力大小。
4.(2019八下·天津期中)下列实例中,有力对物体做功的是(  )
A.树叶从树上下落 B.背着书包在水平路面上前行
C.举重运动员举起杠铃停在空中 D.小球在光滑水平面上滚动
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. 树叶从树上下落,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,做功,A符合题意。
B. 背着书包在水平路面上前进,移动的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,不做功,B不符合题意。
C. 举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,C不符合题意。
D. 小球在光滑水平面上,依靠的是小球的惯性,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,不做功,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】物体受力,且在力的方向上移动距离,则力对物体做了功。
5.(2020九上·孝南开学考)如图,重为400N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1;然后小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3,下列说法正确的是(  )
A.f1=f2=f3,方向都竖直向上 B.f2=400N,方向竖直向下
C.f3<400N,方向竖直向上 D.f1>400N,方向竖直向下
【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】小科在沿杆匀速上爬时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f1=G
小科停在A处休息,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f2=G
沿杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f3=G
综合分析f1=f2=f3
方向都竖直向上。
故答案为:A。
【分析】物体受到静摩擦力时,处于平衡状态,二力平衡时,力的大小相等;摩擦力的方向和物体相对运动方向相反。
6.(2020九上·孝南开学考)下列说法中,防止惯性带来危害的是(  )
A.通过拍打衣服,除去上面的浮灰
B.行驶中的车辆之间保持一定距离
C.迅速向下撞击斧子木柄的把手端,斧头就能套紧在木柄上
D.投掷铅球时,球脱手后仍能继续向前运动
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.通过拍打衣服,除去上面的浮灰,衣服的运动状态改变,浮灰由于惯性会掉下去,是利用惯性,A不符合题意;
B.行驶中的车辆之间保持一定距离,是为了防止刹车不及时,车由于惯性,发生追尾事故,B符合题意;
C.迅速向下撞击斧子木柄的把手端,木柄的运动状态改变,斧头由于惯性继续向下运动,斧头就能套紧在木柄上,是利用惯性,C不符合题意;
D.投掷铅球时,球由于本身具有惯性,脱手后仍能继续向前运动,是利用惯性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性使运动的物体继续运动,保持车距可以减小惯性带来的危害。
7.(2019·邵阳)一物体在水平推力作用下沿水平方向做匀速直线运动,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
B.物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、物体受到的重力和物体受到的摩擦力不在同一直线上,且大小也不一定相等,所以不是一对平衡力,A不符合题意;
B、物体受到的重力和物体受到的推力不在同一直线上,且大小也不一定相等,所以不是一对平衡力,B不符合题意;
C、物体对地面的压力和地面对物体的支持力是作用在不同物体的两个力,不是一对平衡力,C不符合题意;
D、物体受到的重力和地面对物体的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
8.(2018八下·宜宾期中)如图所示,甲、乙是两支相同的试管,各盛有质量相同的不同种类的液体,且当甲试管适当倾斜时,两试管中液面等高,则这时两试管中液体对管底的压强是 (  )
A.甲管中大 B.乙管中大
C.两管中一样大 D.条件不足,无法确定
【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器大,因液体质量相同,所以甲液体的密度比乙液体密度小,又因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式p=ρgh可知,乙管中液体对管底的压强大,
故答案为:B。
【分析】由液体压强公式p=ρgh比较即可.
9.(2020九上·孝南开学考)同学们在石峰公园进行登山比赛.如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是()
A.体重最大的一个 B.时间最短的一个
C.做功最快的一个 D.速度最大的一个
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率的物理意义:功率是反映物体做功快慢的物理量,功率大的物体,做功快;功率小的物体,做功慢.所以做功最快的那一个人,他的功率最大.
所以选C.
【点评】解答本题关键是要理解功率的物理意义,功率是反映物体做功快慢的物理量,功率大的物体,做功快;功率小的物体,做功慢.
10.(2020九上·孝南开学考)某同学骑自行车下坡滑行时,速度越来越快,下列说法错误的是()
A.车和人的动能变大 B.车和人的重力势能变小
C.车和人的机械能变小 D.车和人的机械能不变
【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
(3)动能和势能统称为机械能.克服摩擦力做功,机械能减小.
【解答】动能的决定因素有两个:质量和速度.质量越大,速度越大,物体的动能越大.骑自行车下坡过程中,车和人的质量不变,速度变大,所以其动能变大.故A正确,不符合题意;
重力势能的决定因素有两个:质量和举高的高度.质量越大,高度越高,物体的重力势能越大.骑自行车下坡过程中,车和人的质量不变,所处高度减小,所以其重力势能减小.故B正确,不符合题意;
骑自行车下坡过程中,要克服自行车与地面之间的摩擦消耗一部分能量,所以车和人的机械能变小,故C正确、不符合题意,D错误、符合题意;
故选D.
【点评】解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关,根据各因素的变化情况分析能量的变化情况.
11.(2020九上·孝南开学考)京沪高铁的时速达350km/h,当两列“和谐号”动车相对驶过时,按铁路部门的规定,它们必须减速,否则车窗玻璃可能会损坏。如果真的发生了这种现象,(  )
A.碎玻璃将会飞向车内 B.碎玻璃将会飞向车外
C.碎玻璃沿竖直方向下落 D.碎玻璃将会飞向车顶
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当两列动车高速相对驶过时,车内的空气流速小压强大,车外的空气流速大压强小,形成指向车外的压力差,会将玻璃压破,碎玻璃会飞向车外,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
12.(2020九上·孝南开学考)如图所示,当你手握饮料罐时,手和罐都在空中静止,且罐底所在平面是水平的.下列各对力可看作一对平衡力的是(  )
A.手对罐的压力与罐对手的压力
B.罐受到的重力与手对罐的压力
C.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力
D.罐受到的重力与手对罐的摩擦力
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 手压罐的同时,罐也给手一个弹力,因此手对罐的压力与罐对手的压力是一对相互作用力,A不符合题意;B. 罐受到的重力是竖直方向,手对罐的压力是水平方向,二力不是作用在同一条直线上,不是一对平衡力,B不符合题意.C. 罐对手的摩擦力的同时手对罐也有摩擦力,因此罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力是一对相互作用力,C不符合题意;D. 罐受到的重力与手对罐的摩擦力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上.
13.(2020九上·孝南开学考)水下考古队员从“南澳I号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面,碗在海里上升的过程中(  )
A.水只对碗的外壁有压强 B.水只对碗的内壁有压强
C.水对碗的压强逐渐变小 D.碗受到的浮力逐渐变小
【答案】C
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.液体各个方向都有压强,则水对碗的内外壁都有压强,AB不符合题意;
C.碗在海里上升的过程中,由于碗浸没在液体的深度变小,则水对碗的压强逐渐变小,C符合题意;
D.碗在海里上升的过程中,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知则碗受到的浮力逐渐不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体压强和液体的密度有关,和深度有关;浮力大小和液体密度有关,和排开液体的体积有关。
14.(2013·常州)2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降.此过程中,若浮标体积保持不变,则(  )
A.浮力变大,露出海面体积变小 B.浮力变小,露出海面体积变大
C.浮力不变,露出海面体积变大 D.浮力不变,露出海面体积变小
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为浮标始终漂浮,并且浮标重力不变,故浮力等于重力,并且浮力不变;又因为海水密度减小,由F浮=ρgv排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小.
故选:D.
【分析】物体漂浮时,浮力等于重力,根据海水密度的变化,结合F浮=ρgv排可知浮标露出海面体积的变化情况.
15.(2020九上·孝南开学考)某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知 (  )
A.A是动滑轮
B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.电梯运动的速度与电动机拉绳的速度相等
【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.图中A滑轮固定不动,因此它是定滑轮,A不符合题意;
B.图中B滑轮和电梯厢一起运动,因此它是动滑轮,B不符合题意;
C.如果电动机向下拉动绳子,定滑轮改变了力的方向,所以电梯厢将上升,C符合题意;
D.此滑轮组中吊着动滑轮的绳子股数为2股,因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍.D不符合题意.
故答案为:C
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮;使用滑轮组时,绳子的拉力和物体重力、动滑轮重力、绳子股数有关。
16.(2017八下·老河口期末)甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是(  )
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
【答案】C
【知识点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:A、甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以若把物体提升相同的高度,乙滑轮组做的额外功多,所以A错误.
B、若G1=G2,把物体提升相同的高度,则甲乙所做的有用功相同,总功=有用功+额外功,所以乙做的总功大于甲做的总功,所以B错误;
C、根据η= ,甲的机械效率大于乙的机械效率,C正确.
D、用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功在总功中的比值发生变化,所以机械效率变,所以D错误.
故选C.
【分析】解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系,并能比较出甲乙两图中所做额外功的大小关系,并能根据公式η= = 分析机械效率大小关系.
17.(2019·桂林)如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是(  )
A.物块在a点动能大
B.物块在b点动能大
C.物块在b点重力势能大
D.物块在a、b两点的重力势能一样大
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】物块在光滑斜面上由静止开始下滑(不计空气阻力),在下滑过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能变大;由于a点的位置要高于b点的位置,所以a处的重力势能大于b处的重力势能;物块在下滑过程中动能变大,所以物块在b点动能大,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变.这个规律叫做机械能守恒定律.
18.(2020九上·孝南开学考)如图所示,在水平拉力F的作用下,使重300N的物体在水平桌面上以0.1m/s的速度勻速运动时,物体与桌面的摩擦力为60N(不计绳重、动滑轮重及摩擦),F及其功率的大小分別为 (  )
A.20N 2W B.20N 6W C.60N 2W D.30N 6W
【答案】B
【知识点】功率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知,与动滑轮相连的绳子段数为3,则绳端的拉力:F=f/3=60N/3=20N;
绳子自由端的速度为:v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s;则拉力F的功率为:P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W;ACD不符合题意,B符合题意.
故答案为:B
【分析】根据物体受到的力和绳子股数,可以计算滑轮组的拉力;根据力和速度的乘积计算功率大小。
19.(2020九上·孝南开学考)工人用如图所示的滑轮组提升重为800N的物体,物体上升的速度为0.2m/s,工人对滑轮组绳子自由端的拉力为F,拉力移动的速度为v,若考虑动滑轮重,摩擦等因素,下列各组值中可能的是(  )
A.F=200N, v=0.8m/s B.F=300N, v=0.8m/s
C.F=200N ,v =0.6m/s D.F=300N, v =0.6m/s
【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图知,n=4,拉力移动的速度v=4v物=4×0.2m/s=0.8m/s
若不考虑动滑轮重、摩擦等因素,拉力F=
若考虑动滑轮重、摩擦等因素,拉力将变大,大于200N,可能为300N。
故答案为:B。
【分析】根据物体重力和滑轮重力,结合绳子股数计算拉力;根据绳子股数可以计算绳子移动速度大小。
20.(2020九上·孝南开学考)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N。对此过程,下列结果中正确的是(  )
A.有用功为1000J B.总功为1600J
C.额外功为600J D.物体与斜面的摩擦力为50N
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.由功的计算公式,有用功为
A不符合题意;
B.由功的计算公式,拉力做的总功为
B不符合题意;
C.额外功为
C不符合题意;
D.由 可知,物体与斜面的摩擦力做额外功,即
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,拉力和移动的距离计算总功,总功和有用功的差计算额外功,利用功和距离计算力的大小。
二、作图题
21.(2020九上·孝南开学考)如图所示是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,作出杆对小球作用力.
【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】小球静止在杆的底端,即小球处于平衡状态,受平衡力作用.在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力.如图所示:
【分析】物体受到的支持力和重力平衡时,支持力竖直向上。
22.(2020八下·昌图期末)手机自拍已成一种时尚.如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点.请在图中画出:
⑴施加在A点最小的动力F1;
⑵力F2的力臂L2.
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】当AO之间的连线作为力臂时,力臂是最大的.根据杠杆平衡条件,阻力、阻力臂一定,动力臂最大,此时动力最小;
力F2是由重力产生的,故阻力的方向是竖直向下的,从O点作该力的作用线的垂线,即为力臂L2.如图所示:
【分析】动力臂为支点到动力作用线的距离,阻力臂为支点到阻力作用线的距离,固定不动的点为支点。
三、实验题
23.(2020九上·孝南开学考)小露在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,作了如下猜想:
A.可能与接触面的粗糙程度有关;B.可能与压力的大小有关。
接着她按如图所示的步骤进行实验:
(1)步骤①和②是为了验证猜想   (选填“A”或“B”),所探究的摩擦力是指   和木板之间的滑动摩擦力;
(2)小露接着按步骤①和③探究猜想B,你认为步骤③   (选“能”、“不能”)测出摩擦力?此时,摩擦力与拉力   (选“是”,“不是”)平衡力,理由是   ;
(3)小露又想:滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关呢?她用①的装置进行实验:先水平拉动木块匀速滑动,读出弹簧测力计的示数为2N,紧接着增大拉力使木块加速滑动,读出此时弹簧测力计的示数为4N。根据上述实验,小露得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。分析操作过程,你认为小露的结论可信吗?   ,原因   。
【答案】(1)A;木块
(2)不能;不是;两个力不在同一条直线上
(3)不可信;加速拉时,拉力不等于摩擦力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)比较①②两图,接触面材料不同,压力相同,说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关,验证了猜想A;所探究的摩擦力是指木块和木板之间的滑动摩擦力。(2)图③中,沿斜上方拉木块,而木块受到的摩擦力与木块运动的方向相反,即沿水平方向左,因两个力不在同一直线上,不符合二力平衡的条件,故摩擦力与拉力不是平衡力,两个力大小不相等,故不能测出摩擦力。(3)用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计显示拉力大小;木块做加速直线运动,拉力大于滑动摩擦力,所以弹簧测力计示数大于滑动摩擦力大小,所以小梦的结论不可信,原因是:加速拉时,拉力不等于摩擦力。
【分析】(1)压力相同,接触面材料不同,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系;(2)当物体受到二力平衡时匀速直线运动,此时测力计的示数等于摩擦力大小;(3)物体加速运动时,受力不平衡;摩擦力和拉力不相等。
24.(2020九上·孝南开学考)如图是小晶同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验时的情景。
(1)实验中通过观察   来比较压力的作用效果;
(2)A、B两图探究压力作用效果与   的关系。
(3)有B、C两图实验现象可得:   。
(4)如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍然使小桌静止,观察C图和D图,会发现D图海绵的凹陷程度比C图海绵的凹陷程度   (选填“更大”、“一样”、“更小”)
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力
(3)压力一定,受力面积越小,则压力的作用效果越明显
(4)更小
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越明显,则说明压力的作用效果越明显。(2)压力的作用效果与压力、受力面积有关,采用控制变量法研究,A、B两图探究压力作用效果与压力的关系。(3)有B、C两图实验现象可得:压力一定,受力面积越小,则压力的作用效果越明显。(4)如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍然使小桌静止,观察C图和D图,C图中压力为重力,而D图中压力为重力垂直于斜面的分力,CD图中受力面积相同,由 可知,则会发现D图海绵的凹陷程度比C图海绵的凹陷程度更小。
【分析】(1)通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;(2)受力面积相等时,压力的作用效果和压力大小有关;(3)压力一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(4)斜面受到的压力小于斜面上物体的重力,压力减小,压力的作用效果减小。
四、计算题
25.(2020九上·孝南开学考)如图,置于水平桌面上的容器底面积为20cm2,未装水时的重力为2N。容器盛水后,水面的高度为20cm,容器对桌面的压强为3.5×103 Pa,(忽略容器壁的厚度,水的密度是1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水对容器底的压力;
(2)容器中水的重力
【答案】(1)解:水对容器底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
水对容器底的压力F=p水S=2×103Pa×20×10-4m2=4N
答:水对容器底的压力是4N;
(2)解:容器对桌面的压力F压=pS=3.5×103Pa×20×10-4m2=7N
容器和水的总重力G总= F压=7N
容器中水的重力G水= G总- G容=7N-2N=5N
答:容器中水的重力是5N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,可以计算液体压强,利用压强和受力面积的乘积计算液体压力;(2)根据压强和受力面积计算压力,结合容器重力计算液体重力。
26.(2020九上·孝南开学考)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3。求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=8cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少?
【答案】(1)解:由图乙可知,物块未浸入水中即深度为0时,测力计的拉力即为物体的重力,则
物体浸入水中后受到浮力,则拉力减小,当拉力不变时说明物体已全部浸没在水中,物块完全浸没在水中受到的浮力为
答:物块完全浸没在水中受到的浮力为8N
(2)解:根据阿基米德原理可得物体的体积为
根据密度公式及重力与质量间的关系,可知物块的密度为
答:物块的密度为
(3)解:从物块刚好浸没水中时h0=4cm,到h=8cm过程中物块下表面向下运动距离变化为
则水对物块下表面的压强变化量为
答:从物块刚好浸没水中到h=8cm过程中,水对物块下表面的压强变化了400Pa。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和拉力的差计算浮力大小;(2)利用浮力和液体密度计算排开液体的体积;利用质量和体积的比值计算密度;(3)根据液体密度和深度的变化,计算液体压强的变化。
27.(2020九上·孝南开学考)如图1中用120N的力F1水平拉动重为250N的物体A在水平路面匀速移动了1m。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了2m,拉力F2大小为50N(如图2)。求此过程中:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)滑轮组做的总功;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)解:图1中物体匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是平衡力,物体A受到的摩擦力f=F1=120N
用滑轮组拉动A在同一路面匀速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,所以使用滑轮组时做的有用功W有用=fs物=120N×2m=240J
答:滑轮组做的有用功是240J;
(2)解:由图知,n=3,拉力端移动距离s=3s物=3×2m=6m
拉力做的总功W总=F2s=50N×6m=300J
答:滑轮组做的总功是300J;
(3)解:滑轮组的机械效率 =80%
答:滑轮组的机械效率是80%。
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体受到的力和距离的乘积计算做功多少;(2)根据拉力和距离的乘积计算总功;(3)利用有用功和总功的比值计算机械效率。
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