湖南省长沙市长郡教育集团初中课程中心2020-2021学年九年级上学期物理开学考试试卷

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名称 湖南省长沙市长郡教育集团初中课程中心2020-2021学年九年级上学期物理开学考试试卷
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文件大小 1.2MB
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

湖南省长沙市长郡教育集团初中课程中心2020-2021学年九年级上学期物理开学考试试卷
一、单选题
1.(2020九上·长沙开学考)在生活中经常需要估测一些物理量,下列估测比较接近实际的是(  )
A.物理书的质量大约为500g
B.人体感觉舒适的温度为37℃
C.中学生行走时对地面的压强约2.5×104Pa
D.成年人的步行速度大约为1.1m/s
2.(2020九上·长沙开学考)下列过程中,有一个力的作用效果与其他三个不同类,它是(  )
A.用力把铅球推出
B.进站的火车受阻力作用,速度逐渐减慢
C.苹果受重力作用加速下落
D.把橡皮泥捏成不同造型
3.(2020九上·长沙开学考)如图所示,无风时,站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实,下列说法正确的是(  )
A.果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力是一对相互作用力
B.果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力是一对平衡力
C.蚂蚁受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.蚂蚁受到的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力
4.(2020九上·长沙开学考)下列事例不是利用惯性的是(  )
A.图甲中,汽车内装有安全带和安全气囊
B.图乙中,用力水平击打下方的棋子,上方的棋子不会散落
C.图丙中,要把锤头套紧只需要向下敲击锤柄即可
D.图丁中,运动员在跳远时需要助跑
5.(2020九上·长沙开学考)冰壶是冬奥会比赛项目比赛时,一名队员在水平冰面上将底面平滑的冰壶推出后,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方擦刷冰面,使冰壶尽量滑行到目标位置,如图,下列关于冰壶的叙述中,正确的是(  )
A.冰壶在滑行过程中运动状态保持不变
B.冰壶在滑行过程中动能不断减小
C.冰壶底面磨得平滑是为了增大滑行时的摩擦力
D.冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为受到惯性的作用
6.(2020九上·长沙开学考)如图所示,下列做法中属于增大压强的是(  )
A. 推土机装有宽大的履带
B. 安全锤的锤头很尖
C. 铁轨铺在一根根路枕上
D. 载重汽车的轮子多而宽
7.(2017八下·蒙阴期中)如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是(  )
A.茶壶
B.锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置
D.乳牛自动喂水器
8.(2020九上·长沙开学考)如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度了处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中能使高度差h减小的是(  )
A.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左转动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
9.(2020九上·长沙开学考)在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水。将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则(  )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1C.F110.(2020九上·长沙开学考)下列情景中与大气压无关的是(  )
A. 用剪刀剪树枝
B. 用吸盘挂物品
C. 用吸管吸饮料
D. 活塞式抽水机
11.(2020九上·长沙开学考)关于力对物体做功的叙述,下列说法中正确的是(  )
A.举重运动员举着杠铃不动,运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功
B.人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做了功
C.起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做了功
D.足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做了功
12.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(  )
A.做功多的机器机械效率一定高 B.功率小的机器做功慢
C.机械效率高的机器功率一定大 D.功率大的机器做功时间一定短
13.(2020九上·长沙开学考)如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,长时间后滚摆会停止上下摆动.从能量角度对其分析,下列说法不正确的是(  )
A.滚摆沿着悬线向下运动时,重力势能减小,动能增加
B.滚摆到最低点后又上升,动能转化为重力势能
C.滚摆整个运动过程中,机械能守恒
D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆具有的机械能减小
14.(2020九上·长沙开学考)搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图所示,下列说法错误的是(  )
A.该独轮车是一个省力杠杆
B.动力F=250N
C.工人在提起独轮车的过程中,手对独轮车做了功
D.为了更省力,工人师傅可以采取的措施是手向后移动
15.(2016九上·荣昌开学考)如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中(  )
A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是800J
C.拉力F的功率是80W D.滑轮组的机械效率是60%
二、填空题
16.(2020九上·长沙开学考)如图所示,人坐在小船上,用力推另一艘小船,能够把另一艘小船推开,自己坐的小船会   (填“运动”或“静止”),说明物体间力的作用是   

17.(2020九上·长沙开学考)如图所示,有一种辣椒的椒果朝天生长,故名日“朝天椒”,椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,其所受的重力大小   ,重力的方向   (均选填“改变”或“不变”)。
18.(2020九上·长沙开学考)如图所示,重为100N的物体平放在水平地面,与地面接触面积为200cm2,则物体对地面的压强为   Pa,接着将物体立放,则物体对对水平面的压强   。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
19.(2020九上·长沙开学考)如图所示,在足够长的水平面上,小明用20N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速运动,4s内运动了5m,此过程木箱的运动速度是   m/s,受到的阻力为   N。
三、综合题
20.(2020九上·长沙开学考)如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。已知杠杆O点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N,底面积为10cm2、高为12cm,圆柱形容器的底面积为50cm2;若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的 时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:F2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm,杠杆B端绳上的拉力为F3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g=10N/kg)则:
(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为   N;
(2)未知液体的密度为   g/cm3;
(3)作用在B端的拉力F3大小为   N。(小数点后保留两位)
四、实验题
21.(2020九上·长沙开学考)用如图所示的实验器材测量滑动摩擦力的大小。
(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。根据   的知识可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)如果将长木板表面铺上毛巾,重复上述操作,弹簧测力计的示数与原来相比将变大,说明滑动摩擦力的大小与   有关。
22.(2020九上·长沙开学考)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,他应把杠杆左端的平衡螺母向   (选填“左”或“右”)侧调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆   。(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)
(3)取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F2,则F2   F1。(选填“>”“=”或“<”)
23.(2020九上·长沙开学考)小明利用如图所示的装置,探究“水平面上阻力对物体运动的影响”,进行如下操作:
a.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答问题:
(1)以上操作中错误的是   ;(选填“a”“b”或“c”)
(2)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是使小车到达水平面时具有相同的   。
24.(2020九上·长沙开学考)在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm
① 1.0 20.0 0.7 40.0
② 2.0 20.0 1.2 40.0
③ 3.0 20.0 1.7 40.0
(1)实验时,用手竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓   上升。
(2)第②次实验时测得动滑轮的机械效率为   。
五、简答题
25.(2020九上·长沙开学考)草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有多个洞口,一些洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成。这样的结构能否改进洞内的通风情况吗?如果可以,请在图中标出洞穴中的风向,并说明理由。
六、计算题
26.(2020九上·长沙开学考)为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,无人机在疫情期间肩负着消毒作业和运输物资等任务,该无人机相关数据见表。某次使用无人机满载货物15kg,启动后,利用遥控器控制它运动,使它匀速上升,经60s上升了30m。g取10N/kg,求:
机身尺寸/mm 400×300×200
机身质量/kg 25
飞机着地总面积/cm2 10
(1)无人机满载货物着地时对地面的压力;
(2)该无人机上升30m的过程中飞机升力的功率。
27.(2020九上·长沙开学考)如图甲,将底面积为100cm2、高为10cm的柱形容器M置于电子秤上,逐渐倒入某液体至3cm深;再将系有细绳的圆柱体A缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆柱体不吸收液体,整个过程电子秤的示数m随液体的深度h变化关系图像如图乙。若圆柱体的质量为216g,密度为0.9g/cm3,底面积为40cm2,取g=10N/kg,求:
(1)容器的质量;
(2)液体的密度;
(3)在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;物质的基本属性;速度与物体运动;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.物理书的质量大约在250g左右,A不符合题意;
B.人体感觉舒适的温度为23℃,B不符合题意;
C.中学生的体重在G=500N左右,走路时一只脚与地面的接触面积在
左右,对地面的压强为 ,C不符合题意;
D.成年人正常步行的速度在 左右,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见物体的质量、温度、压强和速度,结合数据解答。
2.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】用力把铅球推出,铅球在力作用下,运动速度和运动方向都在发生改变,属于力改变物体的运动状态;进站的火车受阻力缓缓停下,速度在减小,属于力改变物体的运动状态;苹果受重力竖直下落,苹果在重力作用下,速度越来越快,属于力改变物体的运动状态;把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,属于力改变物体的形状;
根据分析可知,ABC都是物体运动状态的改变,D是物体形状的改变。
故答案为:D。
【分析】力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状。
3.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力是作用在同一个物体上的两个力,是一对平衡力,不是一对相互作用力,A不符合题意,B符合题意;
CD.地面对蚂蚁的支持力大小等于果实和蚂蚁的重力之和,故蚂蚁受到的重力和地面对它的支持力大小不等,不是一对平衡力,也不是相互作用力,CD不符合题意。
故答案为: B。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受平衡力,二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
4.【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.汽车安全带和安全气囊是为了防止汽车紧急刹车时,人具有惯性向前倾而带来的伤害,A不符合题意;
B.用力快速击打下面的棋子,上面的祺子由于惯性仍然留在原处,属于利用惯性,B不符合题意;
C.在撞击凳子之前,锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄撞击到凳子时,锤柄停止运动,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头紧套在锤柄上,属于利用惯性,C不符合题意;
D.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性使物体保持原有状态,静止的继续静止,运动的物体继续运动。
5.【答案】B
【知识点】动能大小的比较;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.冰壶在滑行过程中受到与运动方向相反的摩擦力作用,故运动状态发生改变,A不符合题意;
B.冰壶在滑行过程中速度变小,质量不变,则动能不断减小,B符合题意;
C.冰壶底面磨得平滑是通过减小接触面的粗糙度,以减小滑行时的摩擦力,C不符合题意;
D.冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为具有惯性,不能说受到惯性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】自由运动的物体受到阻力,运动状态会改变;压力一定时,接触面越光滑,可以减小摩擦力;惯性使物体保持原有状态。
6.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.推土机装有宽大的履带,是通过增加受力面积减小压强,A不符合题意;
B.安全锤的锤头很尖,是通过减小受力面积增大压强,B符合题意;
C.铁轨铺在一根根路枕上,是通过增加受力面积减小压强,C不符合题意;
D.载重汽车的轮子多而宽,是通过增加受力面积减小压强,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大压力、减小受力面积,可以增大压强大小。
7.【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】解:A、茶壶是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意;
B、锅炉水位计也是利用连通器的原理工作的,本选项不符合题意;
C、盆景的自动给水装置是利用大气压来工作的,本选项符合题意;
D、乳牛自动喂水器是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意.
故选:C.
【分析】根据连通器: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.
8.【答案】C
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.将探头向下移动一段距离,深度变大,探头受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,A不符合题意;
B.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头水平向左转动一段距离,不会影响压强的大小,B不符合题意;
C.将探头放在酒精中的同样深度处,液体的密度变小,探头受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,C符合题意;
D.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度,不会影响压强的大小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究液体内部压强时,深度越深,液体压强越大。
9.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即F1=F2
鸡蛋在甲杯中悬浮,所以ρ甲=ρ蛋
鸡蛋漂浮在乙杯中ρ乙>ρ蛋
所以ρ甲<ρ乙
由题意知,开始盐水深度相同,根据p=ρgh,所以甲对容器底的压强小于乙对容器底的压强,即p1故答案为:D。
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于重力;悬浮的物体密度等于液体密度;漂浮物体的密度小于液体密度,根据总压力和受力面积的比值计算压强大小。
10.【答案】A
【知识点】大气压强的存在;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.用剪刀剪树枝运用的是杠杆的原理,A符合题意;
B.使用吸盘挂物品,是用力将吸盘中的气体挤出,是大气压将吸盘紧紧压在墙面上,是利用大气压的,B不符合题意;
C.当用吸管吸饮料时,先吸走的是管中的空气,使管内气压变小,这时大气压就压着饮料进入管中,进而进入人的嘴中,C不符合题;
D.活塞式抽水机在抽水时,抽起活塞时筒内气压减小,在外界大气压的作用下,水被压进筒内,利用了大气压强,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】剪刀剪树枝运用的是杠杆的原理;吸盘挂钩、吸管喝饮料、活塞抽水机,利用了大气压的作用。
11.【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】解:A、运动员举着杠铃不动,有力但是没有在力的方向上移动距离,所以没有做功.
B、人推车,车没动,有力的作用,但是没有在力的方向上移动距离,所以没有做功.
C、起重机吊着重物上升,钢丝对重物有向上的拉力,同时重物在力的作用下沿力的方向移动了距离,所以做功了.
D、足球在水平地面上滚动,足球受重力的作用,但是并没有在重力的方向上移动距离,所以重力没有对足球做功.
故选C.
【分析】力对物体做功的两个条件:1、力.2、物体沿力的方向通过的距离.两个条件缺一不可.
12.【答案】B
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】A、有用功与总功的比值叫机械效率,故机械效率与做功的多少无关.此选项错误,不符合题意;B、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢.此选项正确,符合题意;C、机械效率与机械功率大小没有直接关系.此选项错误,不符合题意;D、功率等于功和做功时间的比值,时间短,功多少不确定,功率大小不确定.此选项错误,不符合题意.故选B.
【分析】①功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;②机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值;机械效率与做功多少没有直接关系.
13.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】AB.滚摆向上运动的过程中,由于高度升高,则重力势能增加,同时速度减小,则动能减小;即动能转化为了重力势能;AB正确,不符合题意;
CD.因重力势能和动能统称为机械能;又因为滚摆在运动的过程中,高度逐渐减小,说明机械能转化为内能;故机械能会减小;C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体的质量一定时,速度越大动能越大,高度越大重力势能越大,由于克服摩擦力消耗机械能,总机械能减少。
14.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】A.该独轮车工作时,车轮中心为支点,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,A正确,不符合题意;
B.由杠杆平衡条件 可知动力为
B错误,符合题意;
C.工人在提起独轮车的过程中,在力的方向上移动了距离,则手对独轮车做了功,C正确,不符合题意;
D.为了更省力,工人师傅可以采取的措施是手向后移动以增大动力臂,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据使用杠杆时,动力臂大于阻力是省力杠杆;物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
15.【答案】B
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】解:A、由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以绳子自由端被拉下s=2h=2×1m=2m;则A项计算错误;
B、由题知:G=800N;h=1m;F=500N;W有=Gh=800N×1m=800J;则B项计算正确;
C、总功W总=Fs=500N×2m=1000J; 拉力F的功率P= = =100W;则C项计算错误;
D、则:η= = =80%,则D项计算错误;
故选B.
【分析】(1)滑轮组由几段绳子承担物重,绳端移动的距离就是物体上升高度的几倍;(2)克服重物的重力做功是有用功;拉力做的功是总功;(3)机械效率等于有用功与总功的比值.
16.【答案】运动;相互的
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】由于力的作用是相互的,所以人坐在小船上用力推另一艘小船,能够把另一艘小船推开,自己坐的小船也会运动。
【分析】物体间力的作用是相互的。
17.【答案】改变;不变
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,其质量改变了,则其所受的重力大小改变,但重力的方向竖直向下,保持不变。
【分析】物体的重力和质量有关,重力方向是竖直向下的。
18.【答案】5000;变大
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体对地面的压强 把物体由平放改为立放时,物体对地面的压力不变,受力面积变小,所以,物体对水平地面的压强变大。
【分析】根据压力和受力面积的比值计算压强;压力一定时,受力面积减小,压强变大。
19.【答案】1.25;20
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】此过程木箱的运动速度 用20N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速运动,木箱处于平衡状态,受到的推力和阻力是平衡力,由二力平衡的条件可知受到的阻力f=F=20N
【分析】根据路程和时间的比值计算速度;根据物体匀速直线运动时受平衡力,结合二力平衡计算摩擦力。
20.【答案】(1)1.2
(2)1.1
(3)2.47
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)物体的体积为
由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为 (2)水的体积为
未知液体的深度为18cm,则未知液体的体积为 由于水的质量与液体的质量相等,则
则可解得液体的密度为 (3)设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′,根据杠杆平衡条件可知
滑轮组中n=3,此时
由F1:F2=9:11,联立可得
可得动滑轮重量为
换成未知液体后,物体所受浮力为
则作用在A端绳子的拉力为
由杠杆平衡条件可知
则作用在B端的拉力F3大小为
【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;(2)根据质量相等,结合液体密度和体积关系计算密度大小;(3)根据杠杆平衡条件计算杠杆上拉力大小,利用液体密度和排开液体的体积计算浮力,结合物体受到力计算合力。
21.【答案】(1)二力平衡
(2)接触面的粗糙程度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知,水平方向上滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)如果将长木板表面铺上毛巾,此时压力不变,重复上述操作,弹簧测力计的示数与原来相比将变大,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【分析】(1)测量物体受到的摩擦力时,利用了二力平衡;(2)压力一定时,摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关。
22.【答案】(1)右
(2)左端下沉
(3)>
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,右端偏高,则他应把杠杆左端的平衡螺母向右侧调节,使杠杆在水平位置平衡。(2)如图乙所示杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则由杠杆的平衡条件可知
即杠杆左端下沉。(3)用力F1在C点竖直向上拉杠杆时,动力臂为杠杆上4小格长度,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡时,动力臂小于4小格长度,则动力将变大,即F2>F1。
【分析】(1)调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;(2)根据杠杆上钩码个数和力臂大小,可以计算是否平衡;(3)杠杆平衡时,改变拉力方向减小了力臂,拉力变大。
23.【答案】(1)b
(2)速度
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持初速度相同了。(2)利用控制变量法让小车从同一高度静止滑行,其目的是使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时速度相同,得到科学的结论。
【分析】(1)探究阻力对物体的影响时,斜面的粗糙程度相同;(2)物体从相同斜面下滑时,到达水平面时的速度相同。
24.【答案】(1)匀速
(2)83.3%
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)实验时,用手竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码缓缓匀速上升,此时测力计示数才等于拉力大小。(2)有用功为
总功为
第②次实验时动滑轮的机械为
【分析】(1)测量动滑轮的机械效率时,拉力使物体匀速直线运动;(2)根据物体重力和高度计算有用功,拉力和移动的距离计算总功,有用功和总功的比值计算机械效率。
25.【答案】解:这样的结构可以改进洞内的通风情况,当风水平吹过地面时,由于B处隆起,导致B处空气流速较快,根据流体流速越快,压强越小,所以pA>pB,则洞内空气可由A流向B;洞穴中风向如图所示:
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体在凸起的地方流速大;流体在流速大的地方压强小。
26.【答案】(1)解:无人机满载货物着地时对地面的压力F=G总=(m飞机+m货物)g=(25kg+15kg)×10N/kg=400N
答:无人机满载货物着地时对地面的压力是400N;
(2)解:该无人机匀速上升30m的过程中飞机升力F升=G总=400N
升力做的功W= F升h=400N×30m=12000J
升力的功率 =200W
答:该无人机上升30m的过程中飞机升力的功率是200W。
【知识点】功率的计算;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,水平上受到的压力等于重力;(2)根据力和距离的乘积计算功的大小,功和时间的比值计算功率。
27.【答案】(1)解:由图乙可知,容器的质量m=100g。
答:容器的重力是1N。
(2)解:由图乙,当液体深度h=3cm时,电子秤的示数为400g,即容器和液体的总质量为400g,所以液体质量
液体体积
液体密度
答:液体的密度是1×103kg/m3。
(3)解:圆柱体A的体积
高度
若A下降到容器底时未完全浸没,则液面高
假设成立;相比A浸入前,液面上升的高度
此时
A受到的浮力
物体的重力 因为 ,所以A最终会沉入容器底部。故液体对容器底相比A浸入液体前增加的压强
答:在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤的示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了200Pa。
【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)根据物体的质量计算重力;(2)根据质量和体积的比值计算密度;(3)利用质量和密度的比值计算体积,结合底面积计算深度变化;根据液体密度和体积计算浮力大小,根据液体密度和深度计算压强大小。
1 / 1湖南省长沙市长郡教育集团初中课程中心2020-2021学年九年级上学期物理开学考试试卷
一、单选题
1.(2020九上·长沙开学考)在生活中经常需要估测一些物理量,下列估测比较接近实际的是(  )
A.物理书的质量大约为500g
B.人体感觉舒适的温度为37℃
C.中学生行走时对地面的压强约2.5×104Pa
D.成年人的步行速度大约为1.1m/s
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;物质的基本属性;速度与物体运动;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.物理书的质量大约在250g左右,A不符合题意;
B.人体感觉舒适的温度为23℃,B不符合题意;
C.中学生的体重在G=500N左右,走路时一只脚与地面的接触面积在
左右,对地面的压强为 ,C不符合题意;
D.成年人正常步行的速度在 左右,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见物体的质量、温度、压强和速度,结合数据解答。
2.(2020九上·长沙开学考)下列过程中,有一个力的作用效果与其他三个不同类,它是(  )
A.用力把铅球推出
B.进站的火车受阻力作用,速度逐渐减慢
C.苹果受重力作用加速下落
D.把橡皮泥捏成不同造型
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】用力把铅球推出,铅球在力作用下,运动速度和运动方向都在发生改变,属于力改变物体的运动状态;进站的火车受阻力缓缓停下,速度在减小,属于力改变物体的运动状态;苹果受重力竖直下落,苹果在重力作用下,速度越来越快,属于力改变物体的运动状态;把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,属于力改变物体的形状;
根据分析可知,ABC都是物体运动状态的改变,D是物体形状的改变。
故答案为:D。
【分析】力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状。
3.(2020九上·长沙开学考)如图所示,无风时,站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实,下列说法正确的是(  )
A.果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力是一对相互作用力
B.果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力是一对平衡力
C.蚂蚁受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.蚂蚁受到的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力是作用在同一个物体上的两个力,是一对平衡力,不是一对相互作用力,A不符合题意,B符合题意;
CD.地面对蚂蚁的支持力大小等于果实和蚂蚁的重力之和,故蚂蚁受到的重力和地面对它的支持力大小不等,不是一对平衡力,也不是相互作用力,CD不符合题意。
故答案为: B。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受平衡力,二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
4.(2020九上·长沙开学考)下列事例不是利用惯性的是(  )
A.图甲中,汽车内装有安全带和安全气囊
B.图乙中,用力水平击打下方的棋子,上方的棋子不会散落
C.图丙中,要把锤头套紧只需要向下敲击锤柄即可
D.图丁中,运动员在跳远时需要助跑
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.汽车安全带和安全气囊是为了防止汽车紧急刹车时,人具有惯性向前倾而带来的伤害,A不符合题意;
B.用力快速击打下面的棋子,上面的祺子由于惯性仍然留在原处,属于利用惯性,B不符合题意;
C.在撞击凳子之前,锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄撞击到凳子时,锤柄停止运动,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头紧套在锤柄上,属于利用惯性,C不符合题意;
D.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性使物体保持原有状态,静止的继续静止,运动的物体继续运动。
5.(2020九上·长沙开学考)冰壶是冬奥会比赛项目比赛时,一名队员在水平冰面上将底面平滑的冰壶推出后,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方擦刷冰面,使冰壶尽量滑行到目标位置,如图,下列关于冰壶的叙述中,正确的是(  )
A.冰壶在滑行过程中运动状态保持不变
B.冰壶在滑行过程中动能不断减小
C.冰壶底面磨得平滑是为了增大滑行时的摩擦力
D.冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为受到惯性的作用
【答案】B
【知识点】动能大小的比较;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.冰壶在滑行过程中受到与运动方向相反的摩擦力作用,故运动状态发生改变,A不符合题意;
B.冰壶在滑行过程中速度变小,质量不变,则动能不断减小,B符合题意;
C.冰壶底面磨得平滑是通过减小接触面的粗糙度,以减小滑行时的摩擦力,C不符合题意;
D.冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为具有惯性,不能说受到惯性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】自由运动的物体受到阻力,运动状态会改变;压力一定时,接触面越光滑,可以减小摩擦力;惯性使物体保持原有状态。
6.(2020九上·长沙开学考)如图所示,下列做法中属于增大压强的是(  )
A. 推土机装有宽大的履带
B. 安全锤的锤头很尖
C. 铁轨铺在一根根路枕上
D. 载重汽车的轮子多而宽
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.推土机装有宽大的履带,是通过增加受力面积减小压强,A不符合题意;
B.安全锤的锤头很尖,是通过减小受力面积增大压强,B符合题意;
C.铁轨铺在一根根路枕上,是通过增加受力面积减小压强,C不符合题意;
D.载重汽车的轮子多而宽,是通过增加受力面积减小压强,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大压力、减小受力面积,可以增大压强大小。
7.(2017八下·蒙阴期中)如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是(  )
A.茶壶
B.锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置
D.乳牛自动喂水器
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】解:A、茶壶是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意;
B、锅炉水位计也是利用连通器的原理工作的,本选项不符合题意;
C、盆景的自动给水装置是利用大气压来工作的,本选项符合题意;
D、乳牛自动喂水器是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意.
故选:C.
【分析】根据连通器: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.
8.(2020九上·长沙开学考)如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度了处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中能使高度差h减小的是(  )
A.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左转动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【答案】C
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.将探头向下移动一段距离,深度变大,探头受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,A不符合题意;
B.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头水平向左转动一段距离,不会影响压强的大小,B不符合题意;
C.将探头放在酒精中的同样深度处,液体的密度变小,探头受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,C符合题意;
D.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度,不会影响压强的大小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究液体内部压强时,深度越深,液体压强越大。
9.(2020九上·长沙开学考)在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水。将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则(  )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1C.F1【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即F1=F2
鸡蛋在甲杯中悬浮,所以ρ甲=ρ蛋
鸡蛋漂浮在乙杯中ρ乙>ρ蛋
所以ρ甲<ρ乙
由题意知,开始盐水深度相同,根据p=ρgh,所以甲对容器底的压强小于乙对容器底的压强,即p1故答案为:D。
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于重力;悬浮的物体密度等于液体密度;漂浮物体的密度小于液体密度,根据总压力和受力面积的比值计算压强大小。
10.(2020九上·长沙开学考)下列情景中与大气压无关的是(  )
A. 用剪刀剪树枝
B. 用吸盘挂物品
C. 用吸管吸饮料
D. 活塞式抽水机
【答案】A
【知识点】大气压强的存在;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.用剪刀剪树枝运用的是杠杆的原理,A符合题意;
B.使用吸盘挂物品,是用力将吸盘中的气体挤出,是大气压将吸盘紧紧压在墙面上,是利用大气压的,B不符合题意;
C.当用吸管吸饮料时,先吸走的是管中的空气,使管内气压变小,这时大气压就压着饮料进入管中,进而进入人的嘴中,C不符合题;
D.活塞式抽水机在抽水时,抽起活塞时筒内气压减小,在外界大气压的作用下,水被压进筒内,利用了大气压强,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】剪刀剪树枝运用的是杠杆的原理;吸盘挂钩、吸管喝饮料、活塞抽水机,利用了大气压的作用。
11.(2020九上·长沙开学考)关于力对物体做功的叙述,下列说法中正确的是(  )
A.举重运动员举着杠铃不动,运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功
B.人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做了功
C.起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做了功
D.足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做了功
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】解:A、运动员举着杠铃不动,有力但是没有在力的方向上移动距离,所以没有做功.
B、人推车,车没动,有力的作用,但是没有在力的方向上移动距离,所以没有做功.
C、起重机吊着重物上升,钢丝对重物有向上的拉力,同时重物在力的作用下沿力的方向移动了距离,所以做功了.
D、足球在水平地面上滚动,足球受重力的作用,但是并没有在重力的方向上移动距离,所以重力没有对足球做功.
故选C.
【分析】力对物体做功的两个条件:1、力.2、物体沿力的方向通过的距离.两个条件缺一不可.
12.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(  )
A.做功多的机器机械效率一定高 B.功率小的机器做功慢
C.机械效率高的机器功率一定大 D.功率大的机器做功时间一定短
【答案】B
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】A、有用功与总功的比值叫机械效率,故机械效率与做功的多少无关.此选项错误,不符合题意;B、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢.此选项正确,符合题意;C、机械效率与机械功率大小没有直接关系.此选项错误,不符合题意;D、功率等于功和做功时间的比值,时间短,功多少不确定,功率大小不确定.此选项错误,不符合题意.故选B.
【分析】①功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;②机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值;机械效率与做功多少没有直接关系.
13.(2020九上·长沙开学考)如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,长时间后滚摆会停止上下摆动.从能量角度对其分析,下列说法不正确的是(  )
A.滚摆沿着悬线向下运动时,重力势能减小,动能增加
B.滚摆到最低点后又上升,动能转化为重力势能
C.滚摆整个运动过程中,机械能守恒
D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆具有的机械能减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】AB.滚摆向上运动的过程中,由于高度升高,则重力势能增加,同时速度减小,则动能减小;即动能转化为了重力势能;AB正确,不符合题意;
CD.因重力势能和动能统称为机械能;又因为滚摆在运动的过程中,高度逐渐减小,说明机械能转化为内能;故机械能会减小;C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体的质量一定时,速度越大动能越大,高度越大重力势能越大,由于克服摩擦力消耗机械能,总机械能减少。
14.(2020九上·长沙开学考)搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图所示,下列说法错误的是(  )
A.该独轮车是一个省力杠杆
B.动力F=250N
C.工人在提起独轮车的过程中,手对独轮车做了功
D.为了更省力,工人师傅可以采取的措施是手向后移动
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】A.该独轮车工作时,车轮中心为支点,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,A正确,不符合题意;
B.由杠杆平衡条件 可知动力为
B错误,符合题意;
C.工人在提起独轮车的过程中,在力的方向上移动了距离,则手对独轮车做了功,C正确,不符合题意;
D.为了更省力,工人师傅可以采取的措施是手向后移动以增大动力臂,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据使用杠杆时,动力臂大于阻力是省力杠杆;物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
15.(2016九上·荣昌开学考)如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中(  )
A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是800J
C.拉力F的功率是80W D.滑轮组的机械效率是60%
【答案】B
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】解:A、由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以绳子自由端被拉下s=2h=2×1m=2m;则A项计算错误;
B、由题知:G=800N;h=1m;F=500N;W有=Gh=800N×1m=800J;则B项计算正确;
C、总功W总=Fs=500N×2m=1000J; 拉力F的功率P= = =100W;则C项计算错误;
D、则:η= = =80%,则D项计算错误;
故选B.
【分析】(1)滑轮组由几段绳子承担物重,绳端移动的距离就是物体上升高度的几倍;(2)克服重物的重力做功是有用功;拉力做的功是总功;(3)机械效率等于有用功与总功的比值.
二、填空题
16.(2020九上·长沙开学考)如图所示,人坐在小船上,用力推另一艘小船,能够把另一艘小船推开,自己坐的小船会   (填“运动”或“静止”),说明物体间力的作用是   

【答案】运动;相互的
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】由于力的作用是相互的,所以人坐在小船上用力推另一艘小船,能够把另一艘小船推开,自己坐的小船也会运动。
【分析】物体间力的作用是相互的。
17.(2020九上·长沙开学考)如图所示,有一种辣椒的椒果朝天生长,故名日“朝天椒”,椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,其所受的重力大小   ,重力的方向   (均选填“改变”或“不变”)。
【答案】改变;不变
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,其质量改变了,则其所受的重力大小改变,但重力的方向竖直向下,保持不变。
【分析】物体的重力和质量有关,重力方向是竖直向下的。
18.(2020九上·长沙开学考)如图所示,重为100N的物体平放在水平地面,与地面接触面积为200cm2,则物体对地面的压强为   Pa,接着将物体立放,则物体对对水平面的压强   。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
【答案】5000;变大
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体对地面的压强 把物体由平放改为立放时,物体对地面的压力不变,受力面积变小,所以,物体对水平地面的压强变大。
【分析】根据压力和受力面积的比值计算压强;压力一定时,受力面积减小,压强变大。
19.(2020九上·长沙开学考)如图所示,在足够长的水平面上,小明用20N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速运动,4s内运动了5m,此过程木箱的运动速度是   m/s,受到的阻力为   N。
【答案】1.25;20
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】此过程木箱的运动速度 用20N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速运动,木箱处于平衡状态,受到的推力和阻力是平衡力,由二力平衡的条件可知受到的阻力f=F=20N
【分析】根据路程和时间的比值计算速度;根据物体匀速直线运动时受平衡力,结合二力平衡计算摩擦力。
三、综合题
20.(2020九上·长沙开学考)如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。已知杠杆O点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N,底面积为10cm2、高为12cm,圆柱形容器的底面积为50cm2;若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的 时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:F2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm,杠杆B端绳上的拉力为F3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g=10N/kg)则:
(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为   N;
(2)未知液体的密度为   g/cm3;
(3)作用在B端的拉力F3大小为   N。(小数点后保留两位)
【答案】(1)1.2
(2)1.1
(3)2.47
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)物体的体积为
由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为 (2)水的体积为
未知液体的深度为18cm,则未知液体的体积为 由于水的质量与液体的质量相等,则
则可解得液体的密度为 (3)设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′,根据杠杆平衡条件可知
滑轮组中n=3,此时
由F1:F2=9:11,联立可得
可得动滑轮重量为
换成未知液体后,物体所受浮力为
则作用在A端绳子的拉力为
由杠杆平衡条件可知
则作用在B端的拉力F3大小为
【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;(2)根据质量相等,结合液体密度和体积关系计算密度大小;(3)根据杠杆平衡条件计算杠杆上拉力大小,利用液体密度和排开液体的体积计算浮力,结合物体受到力计算合力。
四、实验题
21.(2020九上·长沙开学考)用如图所示的实验器材测量滑动摩擦力的大小。
(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。根据   的知识可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)如果将长木板表面铺上毛巾,重复上述操作,弹簧测力计的示数与原来相比将变大,说明滑动摩擦力的大小与   有关。
【答案】(1)二力平衡
(2)接触面的粗糙程度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知,水平方向上滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)如果将长木板表面铺上毛巾,此时压力不变,重复上述操作,弹簧测力计的示数与原来相比将变大,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【分析】(1)测量物体受到的摩擦力时,利用了二力平衡;(2)压力一定时,摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关。
22.(2020九上·长沙开学考)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,他应把杠杆左端的平衡螺母向   (选填“左”或“右”)侧调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆   。(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)
(3)取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F2,则F2   F1。(选填“>”“=”或“<”)
【答案】(1)右
(2)左端下沉
(3)>
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,右端偏高,则他应把杠杆左端的平衡螺母向右侧调节,使杠杆在水平位置平衡。(2)如图乙所示杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则由杠杆的平衡条件可知
即杠杆左端下沉。(3)用力F1在C点竖直向上拉杠杆时,动力臂为杠杆上4小格长度,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡时,动力臂小于4小格长度,则动力将变大,即F2>F1。
【分析】(1)调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;(2)根据杠杆上钩码个数和力臂大小,可以计算是否平衡;(3)杠杆平衡时,改变拉力方向减小了力臂,拉力变大。
23.(2020九上·长沙开学考)小明利用如图所示的装置,探究“水平面上阻力对物体运动的影响”,进行如下操作:
a.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答问题:
(1)以上操作中错误的是   ;(选填“a”“b”或“c”)
(2)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是使小车到达水平面时具有相同的   。
【答案】(1)b
(2)速度
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持初速度相同了。(2)利用控制变量法让小车从同一高度静止滑行,其目的是使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时速度相同,得到科学的结论。
【分析】(1)探究阻力对物体的影响时,斜面的粗糙程度相同;(2)物体从相同斜面下滑时,到达水平面时的速度相同。
24.(2020九上·长沙开学考)在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm
① 1.0 20.0 0.7 40.0
② 2.0 20.0 1.2 40.0
③ 3.0 20.0 1.7 40.0
(1)实验时,用手竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓   上升。
(2)第②次实验时测得动滑轮的机械效率为   。
【答案】(1)匀速
(2)83.3%
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)实验时,用手竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码缓缓匀速上升,此时测力计示数才等于拉力大小。(2)有用功为
总功为
第②次实验时动滑轮的机械为
【分析】(1)测量动滑轮的机械效率时,拉力使物体匀速直线运动;(2)根据物体重力和高度计算有用功,拉力和移动的距离计算总功,有用功和总功的比值计算机械效率。
五、简答题
25.(2020九上·长沙开学考)草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有多个洞口,一些洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成。这样的结构能否改进洞内的通风情况吗?如果可以,请在图中标出洞穴中的风向,并说明理由。
【答案】解:这样的结构可以改进洞内的通风情况,当风水平吹过地面时,由于B处隆起,导致B处空气流速较快,根据流体流速越快,压强越小,所以pA>pB,则洞内空气可由A流向B;洞穴中风向如图所示:
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体在凸起的地方流速大;流体在流速大的地方压强小。
六、计算题
26.(2020九上·长沙开学考)为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,无人机在疫情期间肩负着消毒作业和运输物资等任务,该无人机相关数据见表。某次使用无人机满载货物15kg,启动后,利用遥控器控制它运动,使它匀速上升,经60s上升了30m。g取10N/kg,求:
机身尺寸/mm 400×300×200
机身质量/kg 25
飞机着地总面积/cm2 10
(1)无人机满载货物着地时对地面的压力;
(2)该无人机上升30m的过程中飞机升力的功率。
【答案】(1)解:无人机满载货物着地时对地面的压力F=G总=(m飞机+m货物)g=(25kg+15kg)×10N/kg=400N
答:无人机满载货物着地时对地面的压力是400N;
(2)解:该无人机匀速上升30m的过程中飞机升力F升=G总=400N
升力做的功W= F升h=400N×30m=12000J
升力的功率 =200W
答:该无人机上升30m的过程中飞机升力的功率是200W。
【知识点】功率的计算;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,水平上受到的压力等于重力;(2)根据力和距离的乘积计算功的大小,功和时间的比值计算功率。
27.(2020九上·长沙开学考)如图甲,将底面积为100cm2、高为10cm的柱形容器M置于电子秤上,逐渐倒入某液体至3cm深;再将系有细绳的圆柱体A缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆柱体不吸收液体,整个过程电子秤的示数m随液体的深度h变化关系图像如图乙。若圆柱体的质量为216g,密度为0.9g/cm3,底面积为40cm2,取g=10N/kg,求:
(1)容器的质量;
(2)液体的密度;
(3)在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少?
【答案】(1)解:由图乙可知,容器的质量m=100g。
答:容器的重力是1N。
(2)解:由图乙,当液体深度h=3cm时,电子秤的示数为400g,即容器和液体的总质量为400g,所以液体质量
液体体积
液体密度
答:液体的密度是1×103kg/m3。
(3)解:圆柱体A的体积
高度
若A下降到容器底时未完全浸没,则液面高
假设成立;相比A浸入前,液面上升的高度
此时
A受到的浮力
物体的重力 因为 ,所以A最终会沉入容器底部。故液体对容器底相比A浸入液体前增加的压强
答:在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤的示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了200Pa。
【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)根据物体的质量计算重力;(2)根据质量和体积的比值计算密度;(3)利用质量和密度的比值计算体积,结合底面积计算深度变化;根据液体密度和体积计算浮力大小,根据液体密度和深度计算压强大小。
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