重庆市西北狼教育联盟2020-2021学年九年级上学期物理入学适应性考试试卷
一、单选题
1.(2020九上·重庆开学考)下列数据最符合生活实际的是( )
A.中学生站立时对水平地面的压强约为1000Pa
B.教室里课桌的高度约为70cm
C.物理课本的质量约为3kg
D.中学生百米赛跑的正常速度约为1.2m/s
2.(2020九上·重庆开学考)如图所示,花样滑冰运动员做这个优美的动作,下列说法中正确的是( )
A.运动员加速滑动的过程,动能不变
B.运动员微屈膝,是通过降低高度来减小重力的
C.运动员快速滑动过程中,若一切外力突然消失,她将保持匀速直线运动
D.运动员穿上冰刀,因减小了与雪地的接触面积,所以减小了摩擦力
3.(2020九上·重庆开学考)如图所示下列实例中属于减小压强的是( )
A. 安全锤尖端
B. 压路机的重碾子
C. 高铁轨道铺在路基上
D. 啄木鸟尖尖的喙
4.(2016八下·澄海期末)如图所示,教室里悬挂着的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是( )
A.悬绳对吊灯的拉力 B.天花板对悬绳的拉力
C.吊灯对悬绳的拉力 D.悬绳对天花板的拉力
5.(2020九上·重庆开学考)如图所示中不是连通器的是( )
A. 茶壶
B. 下水道弯管
C. U形管压强计
D. 三峡船闸
6.(2017八下·临川期末)如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.钢丝钳
C.镊子 D.钓鱼竿
7.(2019八下·蚌埠期中)据报道,我国已制造出世界上快的高速列车,运行速度可达 380km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些。 为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流速度更大、压强更小 B.气流速度更大、压强更大
C.气流速度更小、压强更大 D.气流速度更小、压强更小
8.(2020九上·重庆开学考)同一长方体分别按如图所示两种方式置于两盆液体中静止,则下列说法正确的是( )
A.长方体上下表面第一次受到的压力差较大
B.长方体上下表面第一次受到的压强差较大
C.长方体上下表面两次受到的压强差相等
D.长方体上下表面两次受到的压力差相等
9.(2020九上·重庆开学考)如图,在不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重的情况下,拉力F=6N,物体A在1分钟内匀速前进1m,则( )
A.物体所受的摩擦力为12N
B.拉力做功为6J
C.拉力的功率为24W
D.如果考虑滑轮与绳之间的摩擦,实际拉力为7N时物体能匀速前进,则此滑轮组的机械效率约为85.7%
10.(2020九上·重庆开学考)小明同学用200N的水平推力推着重300N的箱子在水平地面上匀速前进了2m,松开手后,箱子继续向前滑行了0.5m,整个过程中小明做功和书箱的重力做功分别是( )
A.400J 0J B.600J 250J C.1200J 600J D.500J 0J
11.(2020九上·重庆开学考)小明有一正立方体金属块,他将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓慢从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计读数F随提起高度h变化的图像,如图乙所示,则( )
A.金属块密度为
B.桶内液体密度为2.5g/cm3
C.正方体提出水面过程中,容器对桌面的压强是不变
D.正方体上表面接触液面至完全拉出的过程,正方体移动8cm
12.(2020九上·重庆开学考)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一小球,将小球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,小球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为687.5Pa,已知:容器的底面积为100cm2,小球的密度为1.5g/cm3,g取10N/kg。则下列判断正确的是( )
A.小球所受浮力是6N B.小球的体积是100cm3
C.小球对容器底部的压力是8.75N D.液体的密度是0.8g/cm3
二、填空题
13.(2020九上·重庆开学考)1644年,意大利科学家 首先用实验测定了大气压的值,在高山上,开水不烫手,鸡蛋煮不熟,是因为海拔越高的地方,大气压越 ,使水的沸点达不到100℃。
14.(2020九上·重庆开学考)水平桌面上的密闭水杯中装满水如图甲所示,当把它倒置过来以后如图乙所示,水对杯底的压强关系 ;容器对桌面的压强关系是 (均选填“大于”“小于”或“等于”)。
15.(2020九上·重庆开学考)太阳帆是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器,如图所示。若飞船的太阳帆正对阳光的面积为70000m2,由光压获得的推力约为350N,则阳光照射到太阳帆上的压强约为 Pa,若飞船在推力的作用下在力的方向上移动100m,推力做的功约为 J。
16.(2020九上·重庆开学考)“彩球温度计”是一种家居装饰品.如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数.当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度 (填“变大”、“变小”或“不变”),小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温.根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中 (填字母)球的密度最大.
17.(2020九上·重庆开学考)“弓开如满月,箭去似流星。”拉开的弓能把箭射出去,说明弓的 能转化为箭的 能。
18.(2020九上·重庆开学考)如图所示,小李沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使重为3N的物体A以0.1m/s的速度匀速上升,则拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率是 。
19.(2020九上·重庆开学考)小林用水平推力F把水平地面上一长方体木箱向前推动(图甲),此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则从3s至5s内,推力对木块所做的功 J,第2秒木块受到的合力为 N。
20.(2020九上·重庆开学考)如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精, 甲、乙的底面积分别为S、2S。甲容器中0.1m深处水的压强p水= Pa。将同一物体分别浸没在两液体中时,液体不溢出,则水和酒精对容器底部压强的变化量 = (ρ酒=0.8×103kg/m3)。
21.(2020九上·重庆开学考)“蛟龙号”是我国第一台自主设计的深海载人潜水器,第二台则是“深海勇士号”载人潜水器,“深海勇士号”的国产化程度达到了95%,并且成功地把人类带到了海峡4500米深的地方,基本覆盖了中国主要海域和国际海域资源可开发的深度,成为了中国深海装备中的又一大利器,深海下潜,水下的压强会随着深度逐步增大,之前“蛟龙”号载人舱的钛合金耐压球壳是在俄罗斯完成制造,现在我国也掌握了这项技术,“深海勇士”的载人球舱完全由我国自主设计完成;
请结合文字与图片,找出一个与以上情景相关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复;
示例:物理信息:蛟龙号悬浮在海水中;
物理知识:蛟龙号受到的浮力与重力是一对平衡力;
作答:物理信息: ;
物理知识: 。
三、作图题
22.(2020九上·重庆开学考)如图所示,请根据力臂画出杠杆在图示位置静止时力F1的示意图。
23.(2020九上·重庆开学考)如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法.
四、实验题
24.(2020九上·重庆开学考)在探究滑轮组机械效率时,小林用两个动滑轮和两个定滑轮测得4组数据,如下表:
实验次数 物重G物/N 动滑轮重G动/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 拉力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 1 0.5 0.1 0.4 0.5 50.0
2 2 0.5 0.1 0.6 0.5 66.7
3 4 0.5 0.1 1.0 0.5
4 4 0.5 0.1
0.4 85.0
(1)根据表中第3次实验数据,可以判断有 段绳子承担着动滑轮和重物;
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量竖直 向上拉动弹簧测力计,第3次实验时滑轮组的机械效率为 %;
(3)由表中 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关;
(4)据第4次实验的相关数据可计算出拉力F的大小为 N(保留一位小数);由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率还与动滑轮重和 有关;在第4组实验中所做的额外功 J(保留两位小数)。
25.(2020九上·重庆开学考)如图所示是小李同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为 ;
(2)图中 两个步骤是为了测量排开液体所受重力的大小,实验步骤A、B、C、D中,弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd,若这些示数之间的关系满足(用式子表示) ,则可证明,浸入液体中的物体所受浮力的大小 物体排开的液体所受重力的大小(选填大于、小于或等于);
(3)下表是小李同学实验时设计的表格及填写的实验数据,请你将该表格A与B两处内容补充完整;
实验次数 物重G/N 物体浸没在水中测力计示数F/N 空桶和排开水的总重G总/N A 浮力F浮/N 排开水重G排/N
1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5
2 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.4
3 2.4 1.7 1.3 0.6 B 0.7
(4)小梁同学在进行数据分析时,发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符,你认为造成这样的结果的可能原因是 。
26.(2020九上·重庆开学考)
(1)在探究“液体压强跟哪些因素有关”的实验中,进行了如图所示的操作:
甲、乙两图是探究液体压强与液体 的关系。要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择丙和丁两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (填“有关”或“无关”)。要探究压强与液体密度的关系,应选用 两个图进行对比。在以上实验探究过程中主要采用了两种研究方法是转换法和 法。
(2)小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的。比较甲、丙两图所示实验,能够得到的结论是 。若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较 两图所示实验。小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
五、计算题
27.(2020九上·重庆开学考)如图所示,用滑轮组把重600N的物体匀速提升2m,弹簧测力计的示数为250N。请计算:
(1)拉力所做的功;
(2)滑轮组的机械效率。
28.(2020九上·重庆开学考)重庆轻轨9号线施工工地某型号货车部分参数如表所示,货车司机在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上以36km/h的速度匀速行驶,货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的0.03倍( ),试求:
自重 5×104N
车轮个数 10
每个轮胎触地面积 3×10-2m2
车厢容积 10m3
(1)货车牵引力所做的功的功率;
(2)按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,请通过计算判断这辆车是否超载?
29.(2020九上·重庆开学考)如图所示,薄壁柱型容器,底面积为200cm2,高40cm,质量为2kg,放置在水平桌面上,里面装有20cm深的水.木块A的重力为24N,底面积为100cm2,高40cm,一轻质细杆与木块A中央固定在一起,将木块A从底面刚好与水面接触开始向下移动,直至木块A浸入水中深度为自身高度的 ,求:
(1)木块的密度;
(2)细杆对木块力的大小;
(3)将物体A沿竖直方向继续向下移4cm,求此时容器对水平地面的压强为多少.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度及其测量;速度与物体运动;压强
【解析】【解答】A.一名中学生对地面的压力等于重力约为500N,与地面的接触面积约0.02 ,则中学生站立时对水平地面的压强约为
A不符合题意;
B.教室里课桌的高度约为70cm,B符合题意;
C.物理课本的质量约为0.2kg,C不符合题意;
D.中学生百米赛跑的正常速度约为7m/s,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是压强、长度、质量和速度常见物理量的估计,平时注意积累记忆即可。
2.【答案】C
【知识点】动能和势能的概念;牛顿第一定律;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.运动员加速滑动的过程,质量不变,速度变大,动能变大,A不符合题意;
B.运动员微屈膝,是通过降低高度来降低重心的,而运动员重力是不变的,B不符合题意;
C.运动员快速滑动过程中,若一切外力突然消失,她将保持匀速直线运动,C符合题意;
D.滑动摩擦力的大小与接触面积无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态,选择哪一种运动状态取决于物体之前的运动状态。
3.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.安全锤尖端通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B.压路机的重碾子是通过增大压力来增大压强,B不符合题意;
C.高铁轨道铺在路基上是通过增大受力面积来减小压强,C符合题意;
D.啄木鸟尖尖的喙是通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,减小压强可以通过减小压力和增加受力面积实现。
4.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、悬绳对吊灯的拉力和吊灯受的重力,符合二力平衡的条件,因此它们是一对平衡力;
B、天花板对悬绳的拉力和吊灯受的重力,二力作用在两个物体上,因此不是一对平衡力;
C、吊灯对悬绳的拉力和吊灯受到的重力,二力作用在两个物体上,并且方向相同,因此它们不是一对平衡力;
D、悬绳对天花板的拉力和吊灯受到的重力,二力的方向相同,并且作用在两个物体上,因此不是一对平衡力.
故选 A.
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可;根据二力平衡的条件对各选项逐一进行分析.
5.【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A、茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,属于连通器,不符合题意;
B、下水道弯管符合上端开口,下部连通的特点,属于连通器,不符合题意;
C、U形管压强计的一端是封闭的,不符合上端开口、底部连通的特点,不是利用连通器原理工作的,符合题意;
D、船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,不符合题意.
故答案为:C
【分析】连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上,与摆放位置无关,例如水壶、船闸等。
6.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、天平的动力臂等于阻力臂,是典型的等臂杠杆,故A错误;
B、使用钢丝钳的剪铁丝时,是为了省力,并且动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确;
C、使用镊子是为了省距离,并且动力臂小于阻力臂,所以镊子是费力杠杆,故C错误;
D、使用钓鱼竿是为了省距离,并且动力臂小于阻力臂,所以钓鱼竿是费力杠杆,故D错误.
故答案为:B.
【分析】结合生活经验,找出支点,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
7.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
8.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AD.长方体上下表面受到的压力差等于浮力,由因为长方体在两盆液体中都是悬浮的,故浮力等于重力,所以浮力相等,所以压力差也相等,A不符合题意,D符合题意;
BC.因为长方体在两盆液体中都是悬浮的,所以液体密度相同,根据 可知,第二次长方体上下表面压强差较大,BC不符合题意;
故答案为:D。
【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的,结合液体压强公式求解即可。
9.【答案】D
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重,由图可知,滑轮组绳子的有效段数n=3,所以物体所受的摩擦力为
A不符合题意;
B.绳子自由端移动的距离 拉力做功为
B不符合题意;C.拉力的功率为
C不符合题意;
D.滑轮组的有用功
滑轮组的总功
滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服摩擦力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
10.【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】箱子向前滑行了0.5m,滑行中不受推力,所以整个过程中小明做功
物体运动的方向和重力的方向垂直,故重力做功是0。
故答案为:A。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
11.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.由图乙可知,金属块的边长为2cm,故正方体金属块的体积
金属块的密度
A符合题意;
B.桶内液体密度
B不符合题意;
C.正方体提出水面过程中,浮力减小,对水的压力减小,容器对桌面的压力减小,压强也减小,C不符合题意;
D.正方体上表面接触液面至完全拉出的过程,正方体移动的距离为自身的边长,也就是2cm,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度即可。
12.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.由图甲到图乙,容器对桌面容器增加的压力等于小球受到的浮力,对桌面增加的压强为
所以小球的浮力
A不符合题意;
C.由图甲到图丙,容器对桌面增加的压力等于小球的重力,对桌面增加的压强
小球的重力
小球对容器底部的压力
C不符合题意;
B.由 C可知,小球的重力为1.875N,小球的密度是
则小球的体积
B不符合题意;
D.液体的密度
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合小球受到的压强差求解物体受到的浮力;结合物体受到的浮力和排开液体的体积,利用阿基米德原理的变形公式求解液体的密度。
13.【答案】托里拆利;低
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】首先测出大气压值的是意大利科学家托里拆利,实验的原理是管内水银柱的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银 gh由于大气压强随海拔高度的增加而减小,海拔越高的地方,大气压越低,低于标准大气压,所以,在高山上,开水不烫手,鸡蛋煮不熟。
【分析】托里拆利最早给出了大气压的数值,一个标准大气压为1.013×105Pa;大气压强是地球大气层受到重力而产生的,随着海拔高度的增加而降低。
14.【答案】等于;大于
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】因为装满水,所以倒置后深度不变,液体密度也没变,根据 ,水对杯底的液体压强不变。倒置后容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,故对桌面的压力不变,但倒置后受力面积变大,根据 可知,容器对桌面的压强变小。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;压强与受力面积和压力大小有关系,压力相同时,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大。
15.【答案】;
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【解答】阳光照射到太阳帆上的压强 推力做的功
【分析】结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
16.【答案】变大;C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】当外界气温降低时,容器内的液体质量不变,体积变小,根据公式ρ=m/V可知密度变大;当外界气温降低时,液体的密度变大,当液体的密度大于小球的密度时,小球就上浮,按小球上浮的先后顺序,先上浮的小球的密度较小,后上浮的小球的密度较大,所以浮起的三个小球中C球的密度最大.
【分析】当物体的质量一定时,通过密度公式ρ=m/v可知,物体的体积越大时,物体的密度越小,体积越小,密度越大;物体的密度小于液体或气体的密度时,物体会上浮直至漂浮。
17.【答案】弹性势;动
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】拉开的弓把箭射出去的过程是弓的弹性势能转化为箭的动能的过程。
【分析】发生形变的弹性体具有弹性势能,弹性形变越大,弹性势能就越大;运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大。
18.【答案】4.32;83.3%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】拉力F的功率 滑轮组的机械效率
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
19.【答案】40;10
【知识点】力的合成与应用;功的计算及应用
【解析】【解答】由图象知道,在3~5s内的运动速度v3 =1m/s,推力F3 =20N,由 知道,在3-5s内移动的距离为s3 =v3 t3=1m/s×2s=2m
推力做功W=F3 s3 =20N×2m=40J由图丙知道,3到5s时间内,物体做匀速直线运动,由图乙知道,此时f=F=20N
而第2s内F=30N,所以,第2s木块所受的合力为F合 =F-f=30N-20N=10N
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;求两个方向相反的力的合力,大小等于两个力相减,方向与较大的力相同。
20.【答案】;5:2
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】甲容器中0.1m深处水的压强 将同一物体分别浸没在两液体中时,物体排开水和酒精的体积相等,水和酒精对容器压强的变化量分别为
则水和酒精对容器底部压强的变化量比值为
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
21.【答案】深海下潜,水下的压强会随着深度逐步增大;液体密度不变,深度越深,液体压强越大
【知识点】液体压强的特点;开放性试题
【解析】【解答】蛟龙号深海下潜,水下的压强会随着深度逐步增大。液体压强与深度有关,液体密度一定时,深度越深,液体压强越大。
【分析】液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据动力臂画出动力,动力臂是支点到动力作用线的垂直距离,动力的作用点在杠杆上,如下图所示:
【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】解:因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法.如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮.通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法.
【分析】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力.
24.【答案】(1)5
(2)匀速;80.0
(3)1、2、3
(4)1.2;摩擦;0.07
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据表中第3次实验数据,绳子自由端移动的距离是物体上升距离的5倍,故有5段绳子承担着动滑轮。(2)测量绳端拉力F时,应使物体受平衡力,所以应该匀速竖直拉动弹簧测力计,第3次实验时滑轮组的机械效率 (3)1、2、3组数据中,只改变了物体的重力,所以探究的是机械效率与物重的关系,分析1、2、3组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。(4)第4次实验的有用功
因为机械效率为85%,故总功
则拉力
则额外功
【分析】(1)结合表格中给出的拉力与物体重力的倍数关系判断绳子的段数;
(2)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率;
(3)探究物重对滑轮组机械效率的影响,需要控制动滑轮重相同;
(4)结合第一问求解的绳子的段数、物重和滑轮重求解拉力大小,利用总功乘以机械效率即为有用功,与总功的差值即为额外功。
25.【答案】(1)ADBC(或DABC)
(2)CD;;等于
(3)空桶重;0.7
(4)弹簧测力计读数不准确
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)应先测出石块和空桶的重力,如果先步骤C后步骤D,可能桶中有剩余的水,导致物体排开液体的重力测量不准确,操作步骤顺序是ADBC(DABC);(2)图中CD两个步骤可以测量排开液体所受重力的大小。阿基米德原理表明,浸在液体中的物体排开液体所受的重力等于物体所受的浮力,故这些示数之间的关系应满足 (3)表格中A处记录的数据应为空桶的重力,B处浮力 (4)小梁同学在进行数据分析时,发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符,你认为造成这样的结果的可能原因是弹簧测力计读数不准确。
【分析】(1)(2)结合阿基米德原理可以看出,需要利用称重法测量物体受到的浮力,再测量排开水的重力,进而比较其大小,结合实验的过程进行排序即可;
(3)测量装有水的总重和空桶的重力做差即为排开水的重力;利用称重法求解物体受到的浮力即可;
(4)弹簧测力计不准确导致实验数据不准确。
26.【答案】(1)深度;无关;乙、丙;控制变量
(2)泡沫的凹陷程度;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;甲、乙;没有控制压力大小不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)甲乙两图中的液体密度相同,探头所在深度不同,所以,探究了探究液体压强与液体深度的关系。丙和丁液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U型管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择乙丙两图。根据探究过程知道,在探究液体压强与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定,所以,用到了控制变量法。(2)实验中,泡沫的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,所以是用泡沫的凹陷程度来反映压力作用效果。比较甲、丙两图所示实验可知,压力相同,受力面积越小,泡沫的凹陷程度越大,故可得结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。比较甲、乙两图所示实验知道,受力面积相同,压力越大,泡沫的凹陷程度越大,故若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较甲、乙两图所示实验。将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力大小变化,受力面积变化,没有控制压力大小相等,不能探究压力作用效果跟受力面积的关系。
【分析】(1)液体内部压强的大小可以利用公式p=ρgh计算,某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关;要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法;
(2)探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大;实验中要探究压力对压强的影响,需要保证受力面积大小相同;同理要探究受力面积大小对压强的影响,需要保证压力相同;探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大。
27.【答案】(1)解:弹簧测力计的示数等于拉力大小,物体匀速提升2m,托着动滑轮的绳子是三段,那么绳端移动的距离是
拉力所做的功
拉力所做的功是1500J。
答:拉力所做的功是1500J
(2)解:拉力所做的功是总功,滑轮组提升物体所做的功是有用功,其大小
滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率是 。
答:滑轮组的机械效率是 。
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)通过分析滑轮组的连接方式判断n=3,从而求解自由端移动的距离和拉力大小,求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;
(2)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
28.【答案】(1)解:沙子的重力
货车在做匀速直线运动,货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的0.03倍,所以牵引力
货车的速度
货车牵引力所做的功的功率
答:货车牵引力做功的功率是
(2)解:货车对地面的压力等于自身总重力,货车对地面的压强
按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,所以货车超载了。
答:货车对地面的压强是 ,按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 以内,所以货车超载了。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,重力大小与质量的关系为G=mg,结合重力与摩擦力的关系牵引力即可;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率;
(2)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
29.【答案】(1)解:木块的密度为:ρ= = = =0.6×103kg/m3
(2)解:木块A 浸入水中深度为自身高度的 ,此时受到的浮力为:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.003m3=30N;
此时的木块受到三个力的作用:竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细杆产生的力,故细杆产生的力为:F=F浮 G=30N 24N=6N;
(3)解:将物体A 沿竖直方向继续向下移4cm,此时受到的浮力为:F′浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0034m3=34N,
整个装置产生向上34N的浮力,则物体会对整个装置产生34N向下的压力;
水的重力为:G水=ρgV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.004m3=40N;
容器的重力为:G容=mg=2kg×10N/kg=20N;
则对地面的总压力为:F′=34N+20N+40N=94N;
容器对水平地面的压强为:p= = =4700Pa.
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)已知木块的质量和体积,利用密度公式求解木块的密度即可;
(2)利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物体受到的浮力大小,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,结合物体自身的重力求解压力即可;
(2)对容器进行受力分析,容器对底面的压力等于自身重力和竖直向下的压力之和,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
1 / 1重庆市西北狼教育联盟2020-2021学年九年级上学期物理入学适应性考试试卷
一、单选题
1.(2020九上·重庆开学考)下列数据最符合生活实际的是( )
A.中学生站立时对水平地面的压强约为1000Pa
B.教室里课桌的高度约为70cm
C.物理课本的质量约为3kg
D.中学生百米赛跑的正常速度约为1.2m/s
【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度及其测量;速度与物体运动;压强
【解析】【解答】A.一名中学生对地面的压力等于重力约为500N,与地面的接触面积约0.02 ,则中学生站立时对水平地面的压强约为
A不符合题意;
B.教室里课桌的高度约为70cm,B符合题意;
C.物理课本的质量约为0.2kg,C不符合题意;
D.中学生百米赛跑的正常速度约为7m/s,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是压强、长度、质量和速度常见物理量的估计,平时注意积累记忆即可。
2.(2020九上·重庆开学考)如图所示,花样滑冰运动员做这个优美的动作,下列说法中正确的是( )
A.运动员加速滑动的过程,动能不变
B.运动员微屈膝,是通过降低高度来减小重力的
C.运动员快速滑动过程中,若一切外力突然消失,她将保持匀速直线运动
D.运动员穿上冰刀,因减小了与雪地的接触面积,所以减小了摩擦力
【答案】C
【知识点】动能和势能的概念;牛顿第一定律;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.运动员加速滑动的过程,质量不变,速度变大,动能变大,A不符合题意;
B.运动员微屈膝,是通过降低高度来降低重心的,而运动员重力是不变的,B不符合题意;
C.运动员快速滑动过程中,若一切外力突然消失,她将保持匀速直线运动,C符合题意;
D.滑动摩擦力的大小与接触面积无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态,选择哪一种运动状态取决于物体之前的运动状态。
3.(2020九上·重庆开学考)如图所示下列实例中属于减小压强的是( )
A. 安全锤尖端
B. 压路机的重碾子
C. 高铁轨道铺在路基上
D. 啄木鸟尖尖的喙
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.安全锤尖端通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B.压路机的重碾子是通过增大压力来增大压强,B不符合题意;
C.高铁轨道铺在路基上是通过增大受力面积来减小压强,C符合题意;
D.啄木鸟尖尖的喙是通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,减小压强可以通过减小压力和增加受力面积实现。
4.(2016八下·澄海期末)如图所示,教室里悬挂着的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是( )
A.悬绳对吊灯的拉力 B.天花板对悬绳的拉力
C.吊灯对悬绳的拉力 D.悬绳对天花板的拉力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、悬绳对吊灯的拉力和吊灯受的重力,符合二力平衡的条件,因此它们是一对平衡力;
B、天花板对悬绳的拉力和吊灯受的重力,二力作用在两个物体上,因此不是一对平衡力;
C、吊灯对悬绳的拉力和吊灯受到的重力,二力作用在两个物体上,并且方向相同,因此它们不是一对平衡力;
D、悬绳对天花板的拉力和吊灯受到的重力,二力的方向相同,并且作用在两个物体上,因此不是一对平衡力.
故选 A.
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可;根据二力平衡的条件对各选项逐一进行分析.
5.(2020九上·重庆开学考)如图所示中不是连通器的是( )
A. 茶壶
B. 下水道弯管
C. U形管压强计
D. 三峡船闸
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A、茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,属于连通器,不符合题意;
B、下水道弯管符合上端开口,下部连通的特点,属于连通器,不符合题意;
C、U形管压强计的一端是封闭的,不符合上端开口、底部连通的特点,不是利用连通器原理工作的,符合题意;
D、船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,不符合题意.
故答案为:C
【分析】连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上,与摆放位置无关,例如水壶、船闸等。
6.(2017八下·临川期末)如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.钢丝钳
C.镊子 D.钓鱼竿
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、天平的动力臂等于阻力臂,是典型的等臂杠杆,故A错误;
B、使用钢丝钳的剪铁丝时,是为了省力,并且动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确;
C、使用镊子是为了省距离,并且动力臂小于阻力臂,所以镊子是费力杠杆,故C错误;
D、使用钓鱼竿是为了省距离,并且动力臂小于阻力臂,所以钓鱼竿是费力杠杆,故D错误.
故答案为:B.
【分析】结合生活经验,找出支点,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
7.(2019八下·蚌埠期中)据报道,我国已制造出世界上快的高速列车,运行速度可达 380km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些。 为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流速度更大、压强更小 B.气流速度更大、压强更大
C.气流速度更小、压强更大 D.气流速度更小、压强更小
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
8.(2020九上·重庆开学考)同一长方体分别按如图所示两种方式置于两盆液体中静止,则下列说法正确的是( )
A.长方体上下表面第一次受到的压力差较大
B.长方体上下表面第一次受到的压强差较大
C.长方体上下表面两次受到的压强差相等
D.长方体上下表面两次受到的压力差相等
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AD.长方体上下表面受到的压力差等于浮力,由因为长方体在两盆液体中都是悬浮的,故浮力等于重力,所以浮力相等,所以压力差也相等,A不符合题意,D符合题意;
BC.因为长方体在两盆液体中都是悬浮的,所以液体密度相同,根据 可知,第二次长方体上下表面压强差较大,BC不符合题意;
故答案为:D。
【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的,结合液体压强公式求解即可。
9.(2020九上·重庆开学考)如图,在不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重的情况下,拉力F=6N,物体A在1分钟内匀速前进1m,则( )
A.物体所受的摩擦力为12N
B.拉力做功为6J
C.拉力的功率为24W
D.如果考虑滑轮与绳之间的摩擦,实际拉力为7N时物体能匀速前进,则此滑轮组的机械效率约为85.7%
【答案】D
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重,由图可知,滑轮组绳子的有效段数n=3,所以物体所受的摩擦力为
A不符合题意;
B.绳子自由端移动的距离 拉力做功为
B不符合题意;C.拉力的功率为
C不符合题意;
D.滑轮组的有用功
滑轮组的总功
滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服摩擦力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
10.(2020九上·重庆开学考)小明同学用200N的水平推力推着重300N的箱子在水平地面上匀速前进了2m,松开手后,箱子继续向前滑行了0.5m,整个过程中小明做功和书箱的重力做功分别是( )
A.400J 0J B.600J 250J C.1200J 600J D.500J 0J
【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】箱子向前滑行了0.5m,滑行中不受推力,所以整个过程中小明做功
物体运动的方向和重力的方向垂直,故重力做功是0。
故答案为:A。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
11.(2020九上·重庆开学考)小明有一正立方体金属块,他将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓慢从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计读数F随提起高度h变化的图像,如图乙所示,则( )
A.金属块密度为
B.桶内液体密度为2.5g/cm3
C.正方体提出水面过程中,容器对桌面的压强是不变
D.正方体上表面接触液面至完全拉出的过程,正方体移动8cm
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.由图乙可知,金属块的边长为2cm,故正方体金属块的体积
金属块的密度
A符合题意;
B.桶内液体密度
B不符合题意;
C.正方体提出水面过程中,浮力减小,对水的压力减小,容器对桌面的压力减小,压强也减小,C不符合题意;
D.正方体上表面接触液面至完全拉出的过程,正方体移动的距离为自身的边长,也就是2cm,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度即可。
12.(2020九上·重庆开学考)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一小球,将小球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,小球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为687.5Pa,已知:容器的底面积为100cm2,小球的密度为1.5g/cm3,g取10N/kg。则下列判断正确的是( )
A.小球所受浮力是6N B.小球的体积是100cm3
C.小球对容器底部的压力是8.75N D.液体的密度是0.8g/cm3
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.由图甲到图乙,容器对桌面容器增加的压力等于小球受到的浮力,对桌面增加的压强为
所以小球的浮力
A不符合题意;
C.由图甲到图丙,容器对桌面增加的压力等于小球的重力,对桌面增加的压强
小球的重力
小球对容器底部的压力
C不符合题意;
B.由 C可知,小球的重力为1.875N,小球的密度是
则小球的体积
B不符合题意;
D.液体的密度
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合小球受到的压强差求解物体受到的浮力;结合物体受到的浮力和排开液体的体积,利用阿基米德原理的变形公式求解液体的密度。
二、填空题
13.(2020九上·重庆开学考)1644年,意大利科学家 首先用实验测定了大气压的值,在高山上,开水不烫手,鸡蛋煮不熟,是因为海拔越高的地方,大气压越 ,使水的沸点达不到100℃。
【答案】托里拆利;低
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】首先测出大气压值的是意大利科学家托里拆利,实验的原理是管内水银柱的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银 gh由于大气压强随海拔高度的增加而减小,海拔越高的地方,大气压越低,低于标准大气压,所以,在高山上,开水不烫手,鸡蛋煮不熟。
【分析】托里拆利最早给出了大气压的数值,一个标准大气压为1.013×105Pa;大气压强是地球大气层受到重力而产生的,随着海拔高度的增加而降低。
14.(2020九上·重庆开学考)水平桌面上的密闭水杯中装满水如图甲所示,当把它倒置过来以后如图乙所示,水对杯底的压强关系 ;容器对桌面的压强关系是 (均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】等于;大于
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】因为装满水,所以倒置后深度不变,液体密度也没变,根据 ,水对杯底的液体压强不变。倒置后容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,故对桌面的压力不变,但倒置后受力面积变大,根据 可知,容器对桌面的压强变小。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;压强与受力面积和压力大小有关系,压力相同时,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大。
15.(2020九上·重庆开学考)太阳帆是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器,如图所示。若飞船的太阳帆正对阳光的面积为70000m2,由光压获得的推力约为350N,则阳光照射到太阳帆上的压强约为 Pa,若飞船在推力的作用下在力的方向上移动100m,推力做的功约为 J。
【答案】;
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【解答】阳光照射到太阳帆上的压强 推力做的功
【分析】结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
16.(2020九上·重庆开学考)“彩球温度计”是一种家居装饰品.如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数.当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度 (填“变大”、“变小”或“不变”),小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温.根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中 (填字母)球的密度最大.
【答案】变大;C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】当外界气温降低时,容器内的液体质量不变,体积变小,根据公式ρ=m/V可知密度变大;当外界气温降低时,液体的密度变大,当液体的密度大于小球的密度时,小球就上浮,按小球上浮的先后顺序,先上浮的小球的密度较小,后上浮的小球的密度较大,所以浮起的三个小球中C球的密度最大.
【分析】当物体的质量一定时,通过密度公式ρ=m/v可知,物体的体积越大时,物体的密度越小,体积越小,密度越大;物体的密度小于液体或气体的密度时,物体会上浮直至漂浮。
17.(2020九上·重庆开学考)“弓开如满月,箭去似流星。”拉开的弓能把箭射出去,说明弓的 能转化为箭的 能。
【答案】弹性势;动
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】拉开的弓把箭射出去的过程是弓的弹性势能转化为箭的动能的过程。
【分析】发生形变的弹性体具有弹性势能,弹性形变越大,弹性势能就越大;运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大。
18.(2020九上·重庆开学考)如图所示,小李沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使重为3N的物体A以0.1m/s的速度匀速上升,则拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率是 。
【答案】4.32;83.3%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】拉力F的功率 滑轮组的机械效率
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
19.(2020九上·重庆开学考)小林用水平推力F把水平地面上一长方体木箱向前推动(图甲),此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则从3s至5s内,推力对木块所做的功 J,第2秒木块受到的合力为 N。
【答案】40;10
【知识点】力的合成与应用;功的计算及应用
【解析】【解答】由图象知道,在3~5s内的运动速度v3 =1m/s,推力F3 =20N,由 知道,在3-5s内移动的距离为s3 =v3 t3=1m/s×2s=2m
推力做功W=F3 s3 =20N×2m=40J由图丙知道,3到5s时间内,物体做匀速直线运动,由图乙知道,此时f=F=20N
而第2s内F=30N,所以,第2s木块所受的合力为F合 =F-f=30N-20N=10N
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;求两个方向相反的力的合力,大小等于两个力相减,方向与较大的力相同。
20.(2020九上·重庆开学考)如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精, 甲、乙的底面积分别为S、2S。甲容器中0.1m深处水的压强p水= Pa。将同一物体分别浸没在两液体中时,液体不溢出,则水和酒精对容器底部压强的变化量 = (ρ酒=0.8×103kg/m3)。
【答案】;5:2
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】甲容器中0.1m深处水的压强 将同一物体分别浸没在两液体中时,物体排开水和酒精的体积相等,水和酒精对容器压强的变化量分别为
则水和酒精对容器底部压强的变化量比值为
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
21.(2020九上·重庆开学考)“蛟龙号”是我国第一台自主设计的深海载人潜水器,第二台则是“深海勇士号”载人潜水器,“深海勇士号”的国产化程度达到了95%,并且成功地把人类带到了海峡4500米深的地方,基本覆盖了中国主要海域和国际海域资源可开发的深度,成为了中国深海装备中的又一大利器,深海下潜,水下的压强会随着深度逐步增大,之前“蛟龙”号载人舱的钛合金耐压球壳是在俄罗斯完成制造,现在我国也掌握了这项技术,“深海勇士”的载人球舱完全由我国自主设计完成;
请结合文字与图片,找出一个与以上情景相关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复;
示例:物理信息:蛟龙号悬浮在海水中;
物理知识:蛟龙号受到的浮力与重力是一对平衡力;
作答:物理信息: ;
物理知识: 。
【答案】深海下潜,水下的压强会随着深度逐步增大;液体密度不变,深度越深,液体压强越大
【知识点】液体压强的特点;开放性试题
【解析】【解答】蛟龙号深海下潜,水下的压强会随着深度逐步增大。液体压强与深度有关,液体密度一定时,深度越深,液体压强越大。
【分析】液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
三、作图题
22.(2020九上·重庆开学考)如图所示,请根据力臂画出杠杆在图示位置静止时力F1的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据动力臂画出动力,动力臂是支点到动力作用线的垂直距离,动力的作用点在杠杆上,如下图所示:
【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.(2020九上·重庆开学考)如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法.
【答案】解:因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法.如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮.通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法.
【分析】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力.
四、实验题
24.(2020九上·重庆开学考)在探究滑轮组机械效率时,小林用两个动滑轮和两个定滑轮测得4组数据,如下表:
实验次数 物重G物/N 动滑轮重G动/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 拉力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 1 0.5 0.1 0.4 0.5 50.0
2 2 0.5 0.1 0.6 0.5 66.7
3 4 0.5 0.1 1.0 0.5
4 4 0.5 0.1
0.4 85.0
(1)根据表中第3次实验数据,可以判断有 段绳子承担着动滑轮和重物;
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量竖直 向上拉动弹簧测力计,第3次实验时滑轮组的机械效率为 %;
(3)由表中 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关;
(4)据第4次实验的相关数据可计算出拉力F的大小为 N(保留一位小数);由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率还与动滑轮重和 有关;在第4组实验中所做的额外功 J(保留两位小数)。
【答案】(1)5
(2)匀速;80.0
(3)1、2、3
(4)1.2;摩擦;0.07
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据表中第3次实验数据,绳子自由端移动的距离是物体上升距离的5倍,故有5段绳子承担着动滑轮。(2)测量绳端拉力F时,应使物体受平衡力,所以应该匀速竖直拉动弹簧测力计,第3次实验时滑轮组的机械效率 (3)1、2、3组数据中,只改变了物体的重力,所以探究的是机械效率与物重的关系,分析1、2、3组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。(4)第4次实验的有用功
因为机械效率为85%,故总功
则拉力
则额外功
【分析】(1)结合表格中给出的拉力与物体重力的倍数关系判断绳子的段数;
(2)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率;
(3)探究物重对滑轮组机械效率的影响,需要控制动滑轮重相同;
(4)结合第一问求解的绳子的段数、物重和滑轮重求解拉力大小,利用总功乘以机械效率即为有用功,与总功的差值即为额外功。
25.(2020九上·重庆开学考)如图所示是小李同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为 ;
(2)图中 两个步骤是为了测量排开液体所受重力的大小,实验步骤A、B、C、D中,弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd,若这些示数之间的关系满足(用式子表示) ,则可证明,浸入液体中的物体所受浮力的大小 物体排开的液体所受重力的大小(选填大于、小于或等于);
(3)下表是小李同学实验时设计的表格及填写的实验数据,请你将该表格A与B两处内容补充完整;
实验次数 物重G/N 物体浸没在水中测力计示数F/N 空桶和排开水的总重G总/N A 浮力F浮/N 排开水重G排/N
1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5
2 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.4
3 2.4 1.7 1.3 0.6 B 0.7
(4)小梁同学在进行数据分析时,发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符,你认为造成这样的结果的可能原因是 。
【答案】(1)ADBC(或DABC)
(2)CD;;等于
(3)空桶重;0.7
(4)弹簧测力计读数不准确
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)应先测出石块和空桶的重力,如果先步骤C后步骤D,可能桶中有剩余的水,导致物体排开液体的重力测量不准确,操作步骤顺序是ADBC(DABC);(2)图中CD两个步骤可以测量排开液体所受重力的大小。阿基米德原理表明,浸在液体中的物体排开液体所受的重力等于物体所受的浮力,故这些示数之间的关系应满足 (3)表格中A处记录的数据应为空桶的重力,B处浮力 (4)小梁同学在进行数据分析时,发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符,你认为造成这样的结果的可能原因是弹簧测力计读数不准确。
【分析】(1)(2)结合阿基米德原理可以看出,需要利用称重法测量物体受到的浮力,再测量排开水的重力,进而比较其大小,结合实验的过程进行排序即可;
(3)测量装有水的总重和空桶的重力做差即为排开水的重力;利用称重法求解物体受到的浮力即可;
(4)弹簧测力计不准确导致实验数据不准确。
26.(2020九上·重庆开学考)
(1)在探究“液体压强跟哪些因素有关”的实验中,进行了如图所示的操作:
甲、乙两图是探究液体压强与液体 的关系。要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择丙和丁两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (填“有关”或“无关”)。要探究压强与液体密度的关系,应选用 两个图进行对比。在以上实验探究过程中主要采用了两种研究方法是转换法和 法。
(2)小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的。比较甲、丙两图所示实验,能够得到的结论是 。若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较 两图所示实验。小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
【答案】(1)深度;无关;乙、丙;控制变量
(2)泡沫的凹陷程度;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;甲、乙;没有控制压力大小不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)甲乙两图中的液体密度相同,探头所在深度不同,所以,探究了探究液体压强与液体深度的关系。丙和丁液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U型管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择乙丙两图。根据探究过程知道,在探究液体压强与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定,所以,用到了控制变量法。(2)实验中,泡沫的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,所以是用泡沫的凹陷程度来反映压力作用效果。比较甲、丙两图所示实验可知,压力相同,受力面积越小,泡沫的凹陷程度越大,故可得结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。比较甲、乙两图所示实验知道,受力面积相同,压力越大,泡沫的凹陷程度越大,故若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较甲、乙两图所示实验。将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力大小变化,受力面积变化,没有控制压力大小相等,不能探究压力作用效果跟受力面积的关系。
【分析】(1)液体内部压强的大小可以利用公式p=ρgh计算,某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关;要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法;
(2)探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大;实验中要探究压力对压强的影响,需要保证受力面积大小相同;同理要探究受力面积大小对压强的影响,需要保证压力相同;探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大。
五、计算题
27.(2020九上·重庆开学考)如图所示,用滑轮组把重600N的物体匀速提升2m,弹簧测力计的示数为250N。请计算:
(1)拉力所做的功;
(2)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)解:弹簧测力计的示数等于拉力大小,物体匀速提升2m,托着动滑轮的绳子是三段,那么绳端移动的距离是
拉力所做的功
拉力所做的功是1500J。
答:拉力所做的功是1500J
(2)解:拉力所做的功是总功,滑轮组提升物体所做的功是有用功,其大小
滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率是 。
答:滑轮组的机械效率是 。
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】(1)通过分析滑轮组的连接方式判断n=3,从而求解自由端移动的距离和拉力大小,求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;
(2)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
28.(2020九上·重庆开学考)重庆轻轨9号线施工工地某型号货车部分参数如表所示,货车司机在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上以36km/h的速度匀速行驶,货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的0.03倍( ),试求:
自重 5×104N
车轮个数 10
每个轮胎触地面积 3×10-2m2
车厢容积 10m3
(1)货车牵引力所做的功的功率;
(2)按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,请通过计算判断这辆车是否超载?
【答案】(1)解:沙子的重力
货车在做匀速直线运动,货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的0.03倍,所以牵引力
货车的速度
货车牵引力所做的功的功率
答:货车牵引力做功的功率是
(2)解:货车对地面的压力等于自身总重力,货车对地面的压强
按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,所以货车超载了。
答:货车对地面的压强是 ,按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 以内,所以货车超载了。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,重力大小与质量的关系为G=mg,结合重力与摩擦力的关系牵引力即可;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率;
(2)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
29.(2020九上·重庆开学考)如图所示,薄壁柱型容器,底面积为200cm2,高40cm,质量为2kg,放置在水平桌面上,里面装有20cm深的水.木块A的重力为24N,底面积为100cm2,高40cm,一轻质细杆与木块A中央固定在一起,将木块A从底面刚好与水面接触开始向下移动,直至木块A浸入水中深度为自身高度的 ,求:
(1)木块的密度;
(2)细杆对木块力的大小;
(3)将物体A沿竖直方向继续向下移4cm,求此时容器对水平地面的压强为多少.
【答案】(1)解:木块的密度为:ρ= = = =0.6×103kg/m3
(2)解:木块A 浸入水中深度为自身高度的 ,此时受到的浮力为:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.003m3=30N;
此时的木块受到三个力的作用:竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细杆产生的力,故细杆产生的力为:F=F浮 G=30N 24N=6N;
(3)解:将物体A 沿竖直方向继续向下移4cm,此时受到的浮力为:F′浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0034m3=34N,
整个装置产生向上34N的浮力,则物体会对整个装置产生34N向下的压力;
水的重力为:G水=ρgV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.004m3=40N;
容器的重力为:G容=mg=2kg×10N/kg=20N;
则对地面的总压力为:F′=34N+20N+40N=94N;
容器对水平地面的压强为:p= = =4700Pa.
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)已知木块的质量和体积,利用密度公式求解木块的密度即可;
(2)利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物体受到的浮力大小,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,结合物体自身的重力求解压力即可;
(2)对容器进行受力分析,容器对底面的压力等于自身重力和竖直向下的压力之和,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
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