文档文本内容
初三第二学期物理学科三月学业水平调研
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,只有一个选项符合题意。共26分,每题2分)
1. 如图所示工具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 核桃夹
C. 镊子 D. 瓶起子
【答案】C
【解析】
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的实验中,为了减小压强的是( )
A. 逃生锤的锤头很尖
B. 载重车装有很多车轮C. 盲道上有凸起
D. 吸管的一端剪成斜口
【答案】B
【解析】
【详解】A.逃生锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.载重车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.盲道上有凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.吸管的一端剪成斜口,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
A. 轮船 B. 高压锅
C. 船闸 D. 飞艇
【答案】C
【解析】
【详解】A.轮船是利用浮力漂浮在水面的,与连通器无关,故A不符合题意;
B.高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理来煮熟食物的,与连通器无关,故B不符合题意;
C.船闸在工作时,船闸上端开口,底部连通,属于连通器,故C符合题意;
D.飞艇是利用空气的浮力飞上天空的,与连通器无关,故D不符合题意。
故选C。
的
4. 在如图所示 事例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 急刹车时增大闸皮与车轮间的压力B. 用毛刷擦冰面使冰面更光滑
C. 给车轮的轴中加润滑油
D. 轴承中加装滚珠
【答案】A
【解析】
【详解】A.急刹车时增大闸皮与车轮间的压力可以增大摩擦,故A符合题意;
B.用毛刷擦冰面使冰面更光滑是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故B不符合题意;
C.给车轮的轴中加润滑油是通过使接触面分离的方法减小摩擦的,故C不符合题意;
D.轴承中加装滚珠是通过变滑动摩擦为滚动摩擦的方法来减小摩擦的,故D不符合题意。
故选A。
5. 下列现象中不能用“压强和流速的关系”解释的是 ( )
A. 两艘船并排高速行驶时容易发生相撞事故
B. 汽车的安全气囊在紧急情况时自动弹出
C. 地铁站台边设置黄色警示线保证乘客安全
D. 飞机机翼设计成上部凸起的流线型获得升力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.两艘船并排高速行驶时,两艘船之间的水流流速大压强小,容易发生相撞事故,故A不符合
题意;
B.汽车急刹车时,汽车急剧减速,司机由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,这样就会撞到前面的
方向盘上,对司机造成伤害,安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对司机的压强,避免造成人体伤害,不能用“压强和流速的关系”解释,故B符合题意;
C.人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的
压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,故C不符合题意;
D.飞机机翼上部凸起,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,便形成向上
的升力,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示的情景中,表示人施加的力做功的是( )
A. 脚踢完球后,球飞行的过程 B. 人搬起箱子的过程
C. 学生背着书包走在水平路面的过程 D. 运动员举起杠铃等待成
绩的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.脚踢完球后,球由于惯性继续飞行,此时脚对球没有力的作用,所以人对球不做功,故A不
符合题意;
B.人搬起箱子的过程,对箱子施加了力,且箱子在力的方向上移动了距离,所以人对箱子做了功,故B
符合题意;
C.学生背着书包走在水平路面的过程,人给书包一个向上的力,但书包向上没有移动距离,所以人对书
包不做功,故C不符合题意;
D.运动员举起杠铃等待成绩的过程,运动员对杠铃有向上的力,但杠铃没有移动距离,所以该过程中人
对杠铃不做功,故D不符合题意。
故选B。
7. 甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的图像如图所示。下列有关说法正确
的是( )A. 甲车的速度是20m/s
B. 两车在0~3s内运动的距离相等
C. 乙车的速度是10m/s
D. 当t=3s时,甲、乙两车的速度之差等于10m/s
【答案】C
【解析】
【详解】B.由图像可知,当t=0时刻,甲、乙两车相距60m,不在同一位置,在0~3s内甲车通过的路程s
=90m,乙车通过的路程
甲
s =90m﹣60m=30m
乙
两车在0~3s内运动的距离不相等,故B错误;
ACD.当t=3s时,甲的速度
乙的速度
甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,所以,甲、乙两车的速度之差
Δv=v ﹣v =30m/s﹣10m/s=20m/s
甲 乙
故C正确,AD错误。
故选C。
8. 关于压强与浮力的相关知识,下列说法中正确的是( )
A. 飞机的机翼获得向上的升力,是因为流体在流速小的地方压强大B. 在水中上浮的物体所受浮力大,下沉的物体所受浮力小
C. 质量不变的轮船由长江驶入东海的过程中,所受到的浮力变大
D. 石块浸没在水中下沉的过程中,所在的位置越深,受到的浮力越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.飞机的机翼获得向上的升力,是因为机翼上表面空气流速快,压强小,与下表面空气流速慢,
压强大,使机翼受到向上的压强差,故A正确;
B.物体受到的浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,与物体上浮或者下沉无直接关系,故B
错误;
C.质量不变的轮船由长江驶入东海的过程中,始终是漂浮的,浮力等于重力,所受到的浮力不变,故C
错误;
D.石块浸没在水中下沉的过程中,排开水的体积不变,受到的浮力不变,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上(如图甲),电子秤显示的示数为F,再把电子秤倾斜
1
放置(如图乙),电子秤显示的示数为F。下列说法中正确的是( )
2
A. 两图中,电子秤显示的示数F 与F 大小相等
1 2
B. 乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
C. 甲图中,苹果所受重力就是苹果对电子秤的压力
D. 甲图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体放在水平面上时对水平面的压力等于自身的重力,乙中电子秤倾斜了,则压力变小,示
数变小,电子秤显示的示数F 与F 大小不相等,故A错误;
1 2
B.图乙中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力的方向不同、大小不同,不是一对平衡力,故B错误;
C.苹果所受重力与苹果对电子秤的压力是两个不同性质的力,故C错误;
D.苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在
两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
10. 小亮用一支自制的简易密度计测量液体的密度。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲杯中液体密度比乙杯中液体密度大
B. 密度计在甲、乙两杯中,所受浮力相等
C. 在甲杯中,密度计底部所受液体压强较大
D. 在乙杯中,密度计底部所受液体向上的压力较大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.因为同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所以
F =F =G
浮甲 浮乙
所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,由图知密度计排开液体的体积
V >V
排甲 排乙
又因为F =ρ V g,所以
浮 液 排
ρ <ρ
甲 乙
故A错误,B正确;
CD.密度计受到的浮力相同,根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差,而
密度计漂浮,其上表面受到的压力为0,所以下表面受到的压力相等,密度计底面积一定,故密度计底部
所受液体的压强相等,故CD错误。
故选B。
11. 小明同学是个喜欢动手实验的学生,他在家里用称体重的电子秤(单位是“N”)和一个圆柱形杯子
研究压强和浮力的一些问题,他将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将水杯放到电子秤上,按实验操作
规范将水杯中装适量的水,再用细线系住一个实心金属块并将其缓慢浸入水杯的水中不触底,如图所示,
小明对这一实验过程有如下判断,他的判断正确的是( )A. 金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,电子秤两次示数变化量等于金属块所受重力
B. 金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,电子秤示数的变化量等于金属块排开水的重力
C. 金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,水对容器底部的压强不变
D. 若剪断细绳,使金属块沉底,则电子秤两次示数变化量等于金属块所受浮力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.金属块未浸入水中时,电子秤受到的压力等于水和容器的总重力,因此电子秤的示数等于水
和容器的总重力;金属块浸没在水中静止时,电子秤受到的压力等于水、容器以及金属块的总重力与拉力
之差,因此电子秤的示数等于水、容器以及金属块的总重力减去拉力;综合上述分析可知,电子秤两次示
数变化量等于金属块所受重力减去拉力;根据称重法可知,浮力等于物体的重力减去细绳的拉力,又由阿
基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,因此电子秤示数的变化量等于金属块排开水的重力,故A错
误,B正确;
C.当金属块浸没在水中时,水面将上升,水的深度变大,由 可得,水对容器底部的压强变大,
故C错误;
D.若剪断细绳,使金属块沉底,金属块的重力大于金属块受到的浮力,此时电子秤示数变化量等于金属
块的重力,根据B中的分析可知,电子秤两次示数变化量等于金属块所受的重力,故电子秤两次示数变化
量不等于金属块所受的浮力,故D错误。
故选B。
12. 如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置在水平桌面上的情况。已知:杯子的质量为20g。甲图中,杯
子正放时,液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,豆浆对杯底的压强为630Pa;乙图中,液面高度比正
放时降低了1cm,B点距离杯子封口处1cm,杯子封口处的面积为60cm2。忽略杯子的厚度,下列判断正确
的是( )A. 甲图中,豆浆对杯底的压强等于杯子对桌面的压强
B. 甲图中,豆浆对杯底的压力大于豆浆受到的重力
C. 乙图中,豆浆对杯子封口处的压力为3.15N
D. 乙图中,豆浆对B点处的压强为525Pa
【答案】C
【解析】
【详解】AB.忽略杯子的厚度,甲图中,杯子正放时,上粗下细,设杯子底面积为S,豆浆对杯底的压力
F=pS=630Pa×S<G
1 1 豆浆
杯子对桌面的压力
F=G +G
2 豆浆 杯
所以
F<F
1 2
由 可知
p<p
1 2
豆浆对杯底的压强小于杯子对桌面的压强,故AB错误;
C.液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,乙图中,液面高度比正放时降低了1cm,由p=ρgh可知,豆浆
对杯底的压强比原来小了105Pa,乙图中,豆浆对杯底的压强为
p=630Pa-105Pa=525Pa
3
乙图中,豆浆对杯子封口处的压力
F=pS =525Pa×60×10-4m2=3.15N
3 3 口
故C正确;
D.液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,B点距离杯子封口处1cm,由p=ρgh可知,B点和封口处压强
为105Pa,乙图中,豆浆对杯底的压强为p=525Pa,豆浆对B点处的压强为
3
p=p-p=525Pa-105Pa=420Pa
5 3 4
故D错误。
故选C。
13. 底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时,如图甲所示,弹簧测力计的示数
F=3.4N,水对杯底的压强为p;当金属块总体积的 露出水面静止时,如图乙所示,弹簧测力计的示数
1 1
为F,水对杯底的压强为p;若p、p 之差为50Pa,则下列判断中正确的是(g取10N/kg)( )
2 2 1 2A. 金属块的体积V 为2×10-3m3
金
B. 金属块的体积V 为3×10-4m3
金
C. 金属块的重力G为4.5N
D. 弹簧测力计的示数F 为3.9N
2
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据p=ρgh可得,水面降低的高度
此时
ΔV =SΔh=100×10-4m2×5×10-3m=5×10-5m3
排
由于金属块的 体积露出水面,所以
V =4ΔV =4×5×10-5m3=2×10-4m3
金 排
故AB错误;
C.在图甲和图乙中,金属块受力如图1和图2所示,由于两次金属块都处于平衡状态,则有
F+F =G,F+F ′=G
1 浮 2 浮
图甲中金属块浸没在水中,受到的浮力
F =ρ gV =1×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
浮 水 排
所以金属受到的重力
G=F+F =3.4N+2N=5.4N
1 浮
故C错误;
D.图乙中金属块 的体积浸入水中,受到的浮力所以弹簧测力计的示数
F=G-F ′=5.4N-1.5N=3.9N
2 浮
故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个,共 10分,每题
2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
14. 如图所示事例中,属于大气压应用的是( )
A. 气垫船向下喷气,使船体被抬升 B. 用吸管吸饮料
C. 用吸盘式挂钩挂物体 D. 用活塞式抽水机把水抽到高
处
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.气垫船向下喷气,使船体被抬升,脱离接触面,减小摩擦力,不是利用了大气压,故A不符
合题意;
B.用吸管喝饮料时,吸管内的压强小于外界大气压,饮料在大气压的作用下进入吸管,利用了大气压的
作用,故B符合题意;
C.用力挤压,排出吸盘内的空气,使里面接近真空,内部气压远小于外界大气压,此时吸盘就会在大气压的作用下紧贴在墙面上,故C符合题意;
D.用活塞式抽水机抽水,通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被
压上来,故D符合题意。
故选BCD。
15. 小明利用小桌、砝码、海绵等器材,探究“压力的作用效果跟什么因素有关”。如图所示为该实验过
程中的情景。下列说法正确的是( )
A. 该实验通过比较海绵的凹陷程度来判断压力作用效果的明显程度
B. 乙图中,小桌对海绵的压力就是小桌受到的重力
C. 由图乙、丙可知压力的作用效果与受力面积大小有关
D. 图甲、丙探究的是压力的作用效果与压力大小是否有关
【答案】AC
【解析】
【详解】A.本实验通过海绵的凹陷程度可判断压力的作用效果,这种方法叫转换法,故A正确;
B.压力和重力是不同性质的力,小桌对海绵的压力不是小桌的重力,故B错误;
的
C.由图乙、丙可知,压力相同,受力面积 大小不同,压力的作用效果不同,说明压力的作用效果与
受力面积的大小有关,故C正确;
D.由图甲、两可知,压力不相同,受力面积的大小不同,没有控制变量单一,根据控制变量法可知,不
能探究压力的作用效果与压力大小是否有关,故D错误。
故选AC。
16. 如图所示,是中国科技馆展品“惯性车”,小火车在平直轨道上匀速行驶,当它将要从“∩”形框架
的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,
并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是( )
A. 小球在下落过程速度越来越快,是由于受到重力的作用
B. 相对于小火车,小球运动的轨迹是一条直线
C. 小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力D. 小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.小球在下落过程速度越来越快,是由于受到重力的作用,竖直向下的重力改变小球的运动状
态,让它的速度越来越快,故A正确;
B.相对于小火车,小球竖直方向做竖直上抛运动,水平方向没有移动,因此,其轨迹为直线;故B正确;
CD.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持原来的运动状态,即保持与火车相同的速度,
故C错误,D正确。
故选ABD。
17. A、B两个完全相同的长方体木箱叠放在水平地面上保持静止。如图所示,用水平向右的力F推木箱
A,两个木箱仍保持静止,此时( )
A. 木箱B水平方向上不受力
B. 地面对木箱A的摩擦力大于F
C. 木箱A的重力与地面对木箱A的支持力平衡
D. 木箱A对地面的压强是木箱B对木箱A的压强的2倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A.木箱B相对木箱A静止,假如在水平方向上受到A对它的摩擦力作用,但不存在其他力能与
摩擦力平衡,使物体处于静止状态,所以木箱B水平方向上不受力,故A符合题意;
B.木箱A、B之间没有摩擦力。在力F的作用下,木箱A相对地面有向右运动的趋势,会受到地面水平
向左的静摩擦力作用,由于A保持静止,摩擦力与推力F是一对平衡力,大小相等,故B不符合题意;
C.木箱A对地面的压力等于两个木箱重力之和,根据相互作用的关系,地面对木箱的支持力等于两个木
箱的重力之和,与木箱A受到的重力不相等,不是平衡力,故C不符合题意;
D.木箱A对地面的压强为
木箱B对木箱A的压强所以
p =2p
A B
故D符合题意。
故选AD。
18. 如图所示,在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,现将三个完全相同的
圆柱体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平.下列说法正确的是( )
A. 甲容器中液体密度最小
B. 丙容器底受到的液体压强最大
C. 丙容器中物体受到的浮力最大
D. 将物体A从甲容器中取出后,注入与甲容器中同样的液体,当注入的液体重等于物体A重时,容器内
液面高度不变
【答案】ABD
【解析】
【详解】C.由图知,圆柱体在甲容器中悬浮,在乙、丙两容器中漂浮,所以圆柱体所受的浮力与自身的
重力相等;三个圆柱体完全相同,则重力相等,所以在三个容器中,圆柱体受到的浮力相等,故C错误;
A.由于圆柱体在甲容器中悬浮,故ρ =ρ ;圆柱体在乙容器中漂浮,故ρ >ρ ;在丙容器中漂浮,故
甲 物 乙 物
ρ >ρ ;且由图知V >V ,由F =ρ V g可知:ρ <ρ ;故三种液体密度关系
丙 物 B排 C排 浮 液 排 乙 丙
ρ <ρ <ρ
甲 乙 丙
即甲容器中液体密度最小,故A正确;
B.静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于丙液体的密度最大,根据p=ρgh可知,丙容器
底受到的液体压强最大;故B正确;
D.由于圆柱体在甲容器中悬浮,故ρ =ρ ,注入与甲容器中同样的液体,则注入的液体重等于物体A
甲 物
重时,所以注入的液体体积等于物体A的体积,则容器内液面高度不变,故D正确。
故选ABD。
三、实验探究题(28题3分,其他每空1分,共26分)
19. 如图所示,一拉杆旅行箱在力F作用下保持静止状态,图中O为支点,AB与水平线OB垂直,AB与F共线。则图中的线段 _______表示力F的力臂。
【答案】OB
【解析】
【详解】从支点到力的作用线的垂线,叫做力臂。如图,拉杆箱相当于一个杠杆,O是支点,拉力F是动
力,AB与F共线,即AB在拉力F的作用线上,过支点O向拉力F的作用线作垂线段,则OB是拉力F的
力臂。
20. 小萱利用如图1所示的实验装置,做“探究杠杆的平衡条件”实验。杠杆上相邻刻线间的距离相等,
实验使用的钩码每个质量均为50g。
(1)调整杠杆水平平衡后,在杠杆的A点挂2个钩码,为使杠杆保持水平平衡,应在杠杆B点挂__个钩
码;
(2)若在杠杆A点挂3个钩码,用弹簧测力计在杠杆的C点__拉杠杆(选填“竖直向下“或“竖直向
上”或“任意方向”),使杠杆水平平衡,使弹簧测力计示数最小;
(3)小萱在实验中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂l 和动力F 的数据,
1 1
并利用实验数据绘制了F 与l 的关系图像,如图2所示。请根据图像推算,当l 为0.05m时,F 为__N。
1 1 1 1
【答案】 ①. 5 ②. 竖直向上 ③. 6
【解析】
【详解】(1)[1]设一个钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知
所以
需在B点挂5个钩码。(2)[2]图1中,阻力使杠杆绕支点逆时针转动,故阻力臂使杠杆绕支点顺时针转动,故用弹簧测力计竖
直向上拉杠杆。
(3)[3]由题知,阻力和阻力臂不变,据杠杆的平衡条件可知,利用图像中任意一组数据都能得出
所以,若当l 为0.05m时
1
21. 利用压强计和盛有水的容器做“研究液体内部压强”实验。
(1)如图甲所示,只改变压强计探头的方向,可以观察到压强计U形管两侧的液面高度差______(选填:
“变大”“变小”或“不变”);
(2)比较如图甲、乙所示实验现象,说明:______
【答案】 ①. 不变 ②. 同种液体产生的压强随深度的增加而变大
【解析】
【详解】(1)[1]液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大
说明此时的液体压强越大,采用了转换法;在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等,如图
甲所示,只改变压强计探头的方向,可以观察到压强计U形管两侧的液面高度差不变。
(2)[2]液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
甲、乙所示实验中,液体的密度相同,甲图中橡皮膜的深度较大,根据转换法,甲中液体产生的压强较大,
比较如图甲、乙所示实验现象,说明:同种液体产生的压强随深度的增加而变大。
22. 学过有关浮力知识后,小强想通过实验,证明“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”,
实验器材有:盛有适量水的大烧杯、符合要求的弹簧测力计、拴好细线的实心铁块等。
(1)下面是小强设计的部分实验步骤,请你把实验步骤补充完整。
①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止,测出铁块的重力G并记录;
②用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧杯内的水中深度h 处,且不接触容器,读取弹簧测力计的示数
1
F,并记录h、F;
1 1 1③__;
④如果满足__表达式,证明“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”。
(2)请你帮助小强设计实验数据记录表格__。
【答案】 ①. 见解析 ②. G-F =G-F ③. 见解析
拉1 拉2
【解析】
【详解】(1)③[1]由控制变量法,保持液体密度不变,排开液体体积不变,改变物体浸没在水中的深度。
测出浸没在大烧杯内的水中深度h 处,弹簧测力计的示数F ;用弹簧测力计吊着铁块,使其浸没在大烧
1 拉1
杯内的水中深度h 处,且不接触容器,读取弹簧测力计的示数F ,并记录h、F ;此时可得到不同深
2 拉2 2 拉2
度处,实心铁块所受的浮力分别为
F =G-F ,F =G-F
浮1 拉1 浮2 拉2
④[4]实心铁块浸没在水中的不同深度,若G-F =G-F ,则说明浸没在水中的物体所受浮力大小跟物体
拉1 拉2
浸没在水中的深度无关,若G-F ≠G-F ,则说则说明浸没在水中的物体所受浮力大小跟物体浸没在水
拉1 拉2
中的深度有关。
(2)[3]实验中需要比较实心铁块浸没在水中不同深度的浮力,所以表格中需要有深度和浮力的记录,浮
力通过称重法求得,表格中需要记录重力及弹簧测力计的拉力,记录表格如下:
重力G/N
深度h/m
拉力F /N
拉
浮力F /N
浮
23. 小华和小芳一起做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,实验装置如图所示。
他们的实验过程如下:
①如图甲所示,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块A在水平桌面上匀速向右运动,记录弹簧测力计的示
数F=0.8N;
1
②如图乙所示,把两个完全相同的木块A和B叠放在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向
右运动,记录弹簧测力计的示数F=1.6N;
2
③如图丙所示,把木块A和B固定在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,记录弹簧测力计的示数F=1.6N。请你回答下列问题:
3
(1)由F=0.8N可知,木块A在水平桌面上运动时受到的滑动摩擦力为______N;
1
(2)由F> F 可知,滑动摩擦力的大小与水平桌面受到的______有关;
2 1
(3)由F=F 可知,滑动摩擦力的大小与接触面积______关;(选填“有”或“无”)
3 2
的
(4)结合影响滑动摩擦力大小 因素,分析F 仍为1.6N的原因是______。
3
.
【答案】 ① 0.8 ②. 压力 ③. 无 ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块A在水平桌面上匀速向右运动,木块处于平衡状态,
在水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,由F=0.8N可知,木块A在水平桌
1
面上运动时受到的滑动摩擦力为0.8N。
(2)[2]比较图甲和图乙可知,接触面的粗糙程度不变,压力的大小变大,物体在水平桌面上做匀速直线
运动,处于平衡状态,所受的摩擦力和拉力是一对平衡力,这两个力的大小相等,由F> F 可知f>f,则
2 1 2 1
滑动摩擦力的大小与水平桌面受到的压力有关。
(3)[3]比较图乙和图丙可知,物体与水平桌面的接触面积大小不同,压力和接触面的粗糙程度相同,由
F=F 可知f=f,滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
3 2 3 2
(4)[4]滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,比较图乙和图丙,木块A和B整体对
桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以木块A和B整体在水平桌面运动时受到的滑动摩擦力不变,
拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,则F 与F 相等,仍为1.6N。
3 2
24. 小阳身边只有量筒、烧杯、溢水杯和水,他利用如图所示器材测量一个塑料块的密度。简要的实验步
骤如下:
(1)如图甲将量筒、溢水杯和烧杯放在水平桌面上,使溢水杯中的水面与溢水口相平;
(2)如图乙将待测塑料块轻轻放入溢水杯的水中,静止后,把溢到烧杯中的水倒入量筒中,记录量筒中
水的体积;
(3)如图丙用细针将待测塑料块压入溢水杯的水中,使其浸没,把溢到烧杯中的水再倒入量筒中,记录量筒中水的体积。
由上述实验可知,塑料块的质量为______g,塑料块的密度为______kg/m3。
【答案】 ①. 20 ②. 0.8×103
【解析】
【详解】(3)[1]由图乙可知塑料块漂浮在水面,有F =G ,根据阿基米德原理有F =G ,所以G =
浮 物 浮 排 物
G ,根据公式 可得:m =m 。由乙图量筒示数可知V =20cm3, 所以
排 物 水 排
m =m =ρ V =20cm3×1.0g/cm3=20g
物 排 水 排
[2]将待测塑料块压入水中,排开水的总体积等于塑料块的体积,即V =V ′;由图丙可读出V ′=
物 排 排
25cm3,所以
V =V ′=25cm3
物 水
物体的密度
25. 小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,做了如图所示的实验。
(1)比较甲和乙可知,物体受到的浮力F =____;(用图中的物理量符号表示)
浮
(2)分析乙和丙可知,弹簧测力计测得拉力大小关系是:F_____F(选填“>”、“=”或“<”);
1 2
(3)通过乙和丁的探究,不能得到浮力大小与液体密度的关系,其原因是____不同。
【答案】 ①. G-F ②. < ③. 排开液体的体积
1
【解析】
【详解】(1)[1]由于物体浸没在水中静止时,受到的重力、浮力和拉力三个力平衡,所以,物体受到的浮力
F = G-F。
浮 1
(2)[2]由阿基米德原理F =G =m g=ρ gV 可知,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大.所以,
浮 排 排 液 排
由F = G-F 可知,F< F 。
浮 1 2
(3)[3]要探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而乙和丁两组实验中物体排开液体的体积不相同。
26. 在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中,小明的操作过程如图所示。实
验步骤:
①如图甲,用细线将物块系好,挂在己调零的弹簧测力计挂钩上,测出物块所受的重力G ;再用弹簧测
物
力计测出小桶所受的重力G ,将数据分别记录在表格中;
桶
②如图乙,将一定量 的水倒入溢水杯中;
③如图丙,将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中,不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出
的水,物块静止、待溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计示数F,将数据记录在表格中;
④如图丁,将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上,测出小桶和溢出水的总重G ,将数据
总
记录在表格中;
⑤利用测量数据计算出物体所受浮力F 的大小,并与G =G -G 比较。
浮 排 总 桶
(1)请补充步骤⑤中的表达式F =__(用上述测量量的符号表示)。
浮
(2)请指出小明在实验过程中存在的问题__。
(3)小明改正了上述的问题后,重新正确地进行了实验,并通过实验得到F 、G 的关系。现将物块悬
浮 排
挂在弹簧测力计的挂钩上,使物块逐渐浸入溢水杯中。在此过程中记录了多组物块浸入水中不同体积时弹
簧测力计的示数F及通过测量G 得到物块受到的浮力F ,最后根据记录的多组数据绘制了如图戊所示的
排 浮
图像。由图像可知当浮力是2.5N时,弹簧测力计的示数F为__N。
【答案】 ①. G -F ②. 物体放入水中前溢水杯中的水没有满 ③. 1.5
物【解析】
【详解】(1)[1]根据称量法知物体所受的浮力为
F =G -F
浮 物
(2)[2]物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,溢出到
小桶中的水所受的重力小于物块排开的水所受的重力。
(3)[3]当浮力为零时,物体没有浸在水中,弹簧测力计的示数就等于重力,由图像知物体的重力为4N,
由图像知当浮力是2.5N时,根据称重法可知,弹簧测力计的示数F为1.5N。
27. 实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个。
小华选用这些器材,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与动滑轮所受的重力是否有关”。小华的主要实
验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力,分别用G和G 表示。如图所示组装
动
实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的
距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h.并把测量数据
记录在表格中。
②改变动滑轮下所挂钩码的数量,保证动滑轮和钩码上升的高度h不变,仿照步骤①分别测量对应的F、
s,用弹簧测力计测出动滑轮下所挂钩码的重力G,并把测量数据记录在表格中。
③根据W =Fs算出总功,并将W 记录在表格中。根据以上叙述,回答下列问题。(滑轮的轮与轴之间的
总 总
摩擦很小,可忽略不计):
(1)小华的探究过程中存在的问题:__;
(2)请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施:__。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与动滑轮所受的重力是否有关”,应控制被提升的物重”(或“钩码所受重力”)不变,只改变“动滑轮所受重力”。
(2)[2]由(1)知,应测出不同动滑轮所受的重力,同时测算出做的总功W=Fs,故改正措施:
将第②步改为:换用另一个动滑轮,用测力计测出该动滑轮所受的重力G ,按上图所示组装实验器材,
动
保证所挂钩码数量和钩码上升高度h不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s.并把G 、F、s的数据记录
动
在表格中。
28. 小明利用下列器材来测量小球在液体中所受浮力大小:1个密度未知的小球、溢水杯、小烧杯、弹簧
测力计、水和食用油。实验步骤如下:
①利用弹簧测力计测量小烧杯的重力G,向溢水杯中注满水,然后将小球轻轻放入溢水杯中,待小球和液
面都静止后,用弹簧测力计测量出溢出水及烧杯的总重力为G;
1
②将溢水杯中的水全部倒出并擦干,然后向溢水杯中注满食用油,然后再将擦干的小球轻轻放入溢水杯中,
待小球和液面都静止后,用弹簧测力计测量出溢出食用油及烧杯的总重力为G。
2
(1)利用题目中的物理量表示小球在食用油中受到的浮力大小为__;
(2)根据测量结果小明发现G=G,写出小球在水中和食用油中静止时所有可能的状态__。(已知ρ 大
1 2 水
于ρ )
食用油
【答案】 ①. G﹣G ②. 小球在水、食用油中都处于漂浮状态;小球在水中漂浮、在食用油中悬浮
2
【解析】
【详解】[1]根据阿基米德原理可得小球在食用油中受到的浮力大小为
[2]当
时,则浮力等于重力,小球在水中和食用油中均可以漂浮,或者小球在水中漂浮,在食用油中悬浮。但是
如果小球在水中悬浮,则在食用油中一定沉底,浮力不等于重力。
四、计算题(每题4分,共8分)
29. 如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人竖直向上拉动绳子,使货物以0.1m/s的速度匀
速上升20s。已知工人体重为600N,货物重为1200N,动滑轮重为300N。不计滑轮组的绳重和摩擦。
(1)工人做的有用功;
(2)工人的拉力;
(3)拉力的功率;
(4)工人对水平台面的压力。【答案】(1)2400J;(2)500N;(3)150W;(4)1100N
【解析】
【详解】解:(1)根据题意可知,货物上升的高度为
h=vt=0.1m/s×20s=2m
工人做的有用功为
W =Gh=1200N×2m=2400J
有
(2)由图可知n=3,因为不计绳重和摩擦,所以工人的拉力为
(3)绳子自由端移动的速度为
v=nv =3×0.1m/s=0.3m/s
物
拉力做功的功率为
(4)由于力的作用是相互的,工人受到的拉力为
F =F=500N
拉
工人对水平台面的压力为
F =F +G =500N+600N=1100N
压 拉 人
答:(1)工人做的有用功为2400J;
(2)工人的拉力为500N;
(3)拉力的功率为150W;
(4)工人对水平台面的压力为1100N。30. 水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体。将一体积为
400 cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液
体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N。(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触
容器底。g=10N/kg),求:
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)物体浸没时,容器对桌面的压强.
【答案】(1)4.8N (2)1.2×103kg/ m3 (3)3480Pa
【解析】
【详解】(1)由题意可知,物体的重力为10N,物体浸没时,弹簧测力计示数变为5.2N,根据二次称重
法可知,浸没时物体受到的浮力为
(2)因为物体浸没 所以
由阿基米德原理 得
(3)液体的体积
液体的重力容器对桌面的压力
受力面积
物体浸没时,容器对桌面的压强
答:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力4.8N;
(2)筒内液体密度1.2×103kg/ m3 ;
(3)物体浸没时,容器对桌面的压强3480Pa。