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第第页专题七力【知识点回顾】一、力1.力的作用效果:(1)力可以改变物体的运动状态。(2)力可以使物体发生形变。注:物体运动状态的改变指物体的运动方向或速度大小的改变或二者同时改变,或者物体由静止到运动或由运动到静止。形变是指形状发生改变。2.力的概念(1)力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在。一切物体都受力的作用。(2)有的力必须是物体之间相互接触才能产生,比如物体间的推、拉、提、压等力,但有的力物体不接触也能产生,比如重力、磁极间、电荷间的相互作用力等。(3)力的单位:牛顿,简称:牛,符号是N。(4)力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。都会影响力的作用效果。3.力的示意图(1)用力的示意图可以把力的三要素表示出来。(2)作力的示意图的要领:①确定受力物体、力的作用点和力的方向;②从力的作用点沿力的方向画力的作用线,用箭头表示力的方向;③力的作用点可用线段的起点,也可用线段的终点来表示;④表示力的方向的箭头,必须画在线段的末端。4.物体间力的作用是相互的,比如甲、乙两个物体间产生了力的作用,那么甲对乙施加一个力的同时,乙也对甲施加了一个力。由此我们认识到:①力总是成对出现的;②相互作用的两个物体互为施力物体和受力物体。二、弹力1.弹性和塑性:(1)在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性;(2)在受力时会发生形变,不受力时,形变不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。2.弹力(1)弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。压力、支持力、拉力等的实质都是弹力。(2)弹力的大小、方向和产生的条件:①弹力的大小:与物体的材料、形变程度等因素有关。②弹力的方向:跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致。③弹力产生的条件:物体相互接触,发生弹性形变。3.弹簧测力计(1)测力计:测量力的大小的工具叫做测力计。(2)弹簧测力计的原理:弹簧所受拉力越大弹簧的伸长就越长;在弹性限度内,弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。(3)弹簧测力计的使用:①测量前,先观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置,如果不是,则需校零;所测的力不能大于弹簧测力计的测量限度,以免损坏测力计。②观察弹簧测力计的分度值和测量范围,估计被测力的大小,被测力不能超过测力计的量程。③测量时,拉力的方向应沿着弹簧的轴线方向,且与被测力的方向在同一直线。④读数时,视线应与指针对应的刻度线垂直。三、重力1.重力的定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。地球上的所有物体都受到重力的作用。2.重力的大小(1)重力也叫重量。(2)重力与质量的关系:物体所受的重力跟它的质量成正比。公式:G=mg,式中,G是重力,单位牛顿(N);m是质量,单位千克(kg)。g=9.8N/kg。(3)重力随物体位置的改变而改变,同一物体在靠近地球两极处重力最大,靠近赤道处重力最小。3.重力的方向(1)重力的方向:竖直向下。(2)应用:重垂线,检验墙壁是否竖直。4.重心:(1)重力的作用点叫重心。(2)规则物体的重心在物体的几何中心上。有的物体的重心在物体上,也有的物体的重心在物体以外。5.万有引力:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。【例题精析】例1.(2020•遵义)为了增强体质,每天锻炼一小时,同学们积极到户外参加体育活动。下列活动所涉及力学知识的说法,正确的是()A.发排球时手对排球的力大于排球对手的力 B.投掷出去在空中飞行的实心球仍受推力作用 C.篮球撞到篮板反弹回来说明力可以改变物体的运动状态 D.静止在水平地面上的足球受到的重力和足球对地面的压力是一对平衡力例2.(2020•益阳)如图所示,在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时所受重力示意图正确的是()A.B. C. D.例3.(2020•苏州)如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点(如图乙)。现将小球下压至B点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是()①图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力②图乙中圆筒对桌面的压力等于图丙中的压力③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④例4.(2019•台湾)甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横桿上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重量为W1公克重的砝码,丙弹簧悬挂重量为W1公克重及W2公克重的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图所示。若三条弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下砝码后,均可恢复原长,由上述资讯判断W1:W2应为下列何者()A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2例5.(2020•广西)下列物理现象分析错误的是()A.橡皮筋被拉长,说明力可以改变物体的形状 B.单摆往复运动,说明单摆相对地面是静止的 C.手推墙时人会后退,说明力的作用是相互的 D.以行驶的单车为参照物,路边树木是运动的例6.(2020•常州)小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是()A.B. C. D.例7.(2020•内江)如图所示,小明同学用一水平推力推静止在水平地面上的木箱,木箱没有动,请你在O点画出木箱所受力的示意图。例8.(2019•丹东)如图所示,甲、乙两个相同的带电小球静止时处于同一水平面上,悬线为绝缘体,画出乙球受力的示意图。例9.(2020•内江)在探究“重力与质量的关系”实验中,采用的实验装置如图甲所示。实验中,以钩码作为被测物体,每个钩码的质量m均为50g。实验步骤如下:(1)将弹簧测力计在竖直方向上调零,使指针对准零刻度线。(2)把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数。此时弹簧测力计的示数(选填“大于”、“小于”或“等于”)钩码所受的重力。(3)逐渐增加所挂钩码的个数,测出相应钩码的重力,并记录在下面的表格中。请你在乙图坐标纸上,用描点法作出G﹣m图象。(4)根据图象得出结论:物体所受的重力与它的质量成。钩码数/个12345质量m/kg0.050.100.150.200.25重力G/N0.490.971.471.972.45例10.(2020•衡阳)在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中:次数123456…质量m/g40100160200240300…重力G/N0.41.4▲2.02.33.0…(1)测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在上。(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,表中空缺的实验数据“▲”是N。(3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点,请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象。(4)由图象可知,物体所受的重力跟它的质量。【巩固提高】一.选择题(共15小题)1.为了探究力的作用效果与什么因素有关?小明同学利用固定在桌面上的同一把钢尺,做了如图所示的实验,其中水平方向的力F1>F2,关于该实验,下列说法中正确的是()A.由甲、乙两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关 B.由丙、丁两次实验可知,力的作用效果与力的方向有关 C.由甲、丁两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关 D.由乙、丙两次实验可知,力的作用效果与力的方向有关2.某同学用夹子把小刀和勺子固定成“八”字后,将牙签插到“八”的中间位置,再把牙签的中间部分搭在水杯口的边缘上。这时,在没有其它外力的作用下,小刀和勺子竟然在牙签上保持住了平衡。如果把夹子、小刀、勺子和牙签视为整体,牙签与杯口接触点为支点,以下说法正确的是()A.整体重心位于支点的正下方 B.整体重心位于靠近小刀的一侧 C.整体重心位于靠近勺子的一侧 D.整体重心位于靠近杯口中心处3.下列物体的质量和重力估计最符合实际的是()A.光在空气中的传播速度为340m/s B.一只老母鸡的重力大约是20N C.人额头的正常温度是38℃ D.人教版九年级全一册物理课本的厚度约为10cm4.我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已经成功发射,迈出了登月工程的第一步。假如你在不久的将来有幸成为中国历史上第一位登上月球的宇航员,已知月球上没有空气,没有水,也没有磁场,同一物体在月球上与地球上所受的重力之比为1:6.下列能在月球上完成的活动是()A.利用降落伞降落 B.用指南针辨别方向 C.人在月球上能比在地球上跳得高 D.在月球上打雪仗5.一个圆球在圆弧面内滚动,下面几个图中能够正确表示其所受重力的示意图的是()A. B. C. D.6.运动会上,某同学参加了跳远比赛。他用力蹬地,腾空一跃,如图所示。若用“●”表示该同学,不计空气阻力,分析他腾空时的受力情况,图中正确的是()A. B. C. D.7.如图所示,一个重1N的玩具“平衡鸟”停在指尖上处于静止状态,下列力的示意图中,对这个“平衡鸟”受到的重力(G)和指尖对它的作用力(F)描述正确的是()A. B. C. D.8.你认为下列数据中符合初中生实际情况的是()A.体重约为50N B.正常步行速度约为1.4m/s C.身高约为1600cm D.正常呼吸一般每分钟约为75次9.如图所示,穿上旱冰鞋的小倩用手推墙,会感到墙在推她,她自己也会后退。这表明()A.物体间力的作用是相互的 B.力的作用效果与力的大小有关 C.墙只是受力物体,不是施力物体 D.力的作用效果与力的作用点有关10.如图所示,家用吊扇对悬挂点有拉力作用,正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比()A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断11.关于重力,下列说法中正确的是()A.物体的质量与重力成正比 B.重力的方向是垂直向下的 C.所有物体的重心都在物体的中心 D.地球上与地面不接触的物体也会受到重力12.如图所示,小车自A点自由滑下,运动到C点时停了下来,当小车滑到B点时所受的力的示意图是如图中的()A.B. C. D.13.不倒翁是一种儿童玩具。如图所示放在水平桌面上的不倒翁上半部为空心壳体,质量较小,下半部分是一个实心的半球体,质量较大,不倒翁的重心就在半球体之内,所以不倒翁无论如何摇摆,总是不倒。如图中不倒翁所受的重力示意图正确的是()A.B. C. D.14.如图所示,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出()A.力不能改变小铁球的速度大小 B.磁铁对小铁球没有作用力 C.力不能改变小铁球的运动方向 D.力可以改变小铁球的运动方向15.科学实验中,有许多涉及操作上的“先”与“后”的问题,如果把“先”与“后”顺序颠倒,就会影响实验效果或导致事故的发生。下列实验操作中“先”“后”顺序不正确的是()A.使用弹簧测力计时,应先调零,后进行测量 B.氢气还原氧化铜实验结束时,应先停止通氢气,后停止加热 C.实验室制取氧气,停止加热时,应先把导管移出水面,再熄灭酒精灯 D.使用显微镜观察细胞时,先调节粗准焦螺旋,后调节细准焦螺旋二.实验探究题(共6小题)16.为制作弹簧测力计,小明对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。如表是小明利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。弹簧受到的拉力/N012345甲弹簧的长度/cm6.06.57.07.58.08.2乙弹簧的长度/cm6.07.08.09.010.011.0(1)分析表中数据可知:①在一定条件下,;②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧(大/小);(2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。分析如表数据可知:量程较大的是(A/B)测力计,精度较高的是(A/B)测力计。17.某实验小组在探究“物重与物体质量的关系”,得到如下表数据:次数1234质量m/kg0.10.20.30.4重力G/N1.03.04.0(1)探究过程中,需要用到的测量工具是天平和。(2)表格中第2次实验空缺的数据是。(3)分析表格中数据可以得出结论:物体所受重力的大小跟它的质量成。(4)经过精确测量,发现物体所受重力的大小跟它的质量比值g,在不同的地理位置存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。根据表中提供的信息分析,各国的贸易往来中的发货单上所标示的“货物重量”,应该是指货物的。地点赤道北京纽约莫斯科北极g值N/kg9.7809.8019.8039.8169.83218.某同学在探究“物体所受的重力与其质量的关系”实验中,实验数据记录在如下表格中:质量m/kg0.10.20.30.420.5重力G/N1.02.03.04.9(1)表格中缺少一个数据,测量情景如图所示,则该数据为N。(2)请你画出图中木块A的受力示意图,并分析说明在静止时,弹簧测力计的示数能表示木块A所受重力大小的依据。19.小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g)。实验数据记录如下表。(g=10N/kg)钩码个数01234567891011弹簧长度/cm2.002.503.004.004.505.005.06.006.07.00﹣弹簧的伸长/cm00.501.002.002.503.003.504.004.505.00﹣(1)当挂三个钩码时,指针所对刻度如图乙,请在表中填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量。(2)分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据,你能得到的结论是。(3)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为100g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度。①该“密度秤”的零刻度线应在cm刻度处;②在桶中加满水,指针指在4cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是cm3;③该“密度秤”能测量的最大的密度是g/cm3;④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是g/cm3;⑤小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是。(只要写出一种即可)20.(1)如图甲所示,这是体温计和寒暑表的一部分,其中寒暑表的读数是℃;使用如图甲所示的体温计测量病人的体温时,应先。(2)图乙是用弹簧测力计测量物体M受到的重力,使用时要注意使物体保持状态,此时弹簧测力计的示数是N。(3)小华用天平测量物体的质量,他将天平放在水平台面上,发现天平的指针就指在中线处,如图丙所示,他将游码移到零刻度线处,此时能看到天平的指针偏,下一步应将平衡螺母向调,直至横梁平衡;他用此调节好的天平测得物体的质量如图丁所示,物体的质量为g。21.小明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码,做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验。下表是小明同学收集的实验数据。弹力/N00.51.01.52.02.5弹簧总长度/cm6.07.28.49.610.812.0弹簧伸长量/cm01.22.44.86.0(1)请你帮助小明同学完成上表的空白处。(2)在坐标中画出的弹簧伸长量与弹力的关系图。(3)分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图,你可得到的结论是。(4)支持你上述结论的依据是:。(5)此实验结论在实际中的一个应用是:。(6)在对本实验数据分析的过程中,你觉得运用图象分析的优点有哪些?(说出一点即可)。
专题八运动和力【知识点回顾】一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。(2)牛顿第一定律不可能简单的从实验中得出,它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。(3)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动的原因。(4)探究牛顿第一定律中,每次都要让小车从同一斜面上同一高度滑下,其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。(5)牛顿第一定律的意义:①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果:力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。2.惯性(1)惯性:一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。(2)对“惯性”的理解需注意的地方:①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。②惯性是物体本身所固有的一种属性,不是一种力,所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等,都是错误的。③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来,前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律,后者表明的是物体的属性。④惯性有有利的一面,也有有害的一面,我们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢,不论受力还是不受力,都具有惯性,而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,而与物体的运动状态无关。(3)在解释一些常见的惯性现象时,可以按以下来分析作答:①确定研究对象。②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。③发生了什么样的情况变化。④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。二、二力平衡1.力的平衡(1)平衡状态:物体受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。(2)平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。(3)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,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可以简单记为:同物、等大、反向、共线。物体受到两个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力平衡。2.一对平衡力和一对相互作用力的比较平衡力(二力平衡)相互作用力相同点两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上不同点作用在同一个物体上没有时间关系作用在不同物体上同时产生,同时消失3.二力平衡的应用(1)己知一个力的大小和方向,可确定另一个力的大小和方向。(2)根据物体的受力情况,判断物体是否处于平衡状态或寻求物体平衡的方法、措施。4.力和运动的关系:力是改变物体运动的原因三、摩擦力1.摩擦力两个相互接触的物体,当它们将要发生或已经发生相对运动时在接触面产生一种阻碍相对运动的力。2.摩擦力产生的条件(1)两物接触并挤压。(2)接触面粗糙。(3)将要发生或已经发生相对运动。3.摩擦力的分类(1)静摩擦力:将要发生相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力。(2)滑动摩擦力:相对运动属于滑动,则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。(3)滚动摩擦力:相对运动属于滚动,则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。4.静摩擦力(1)大小:0﹤f≦Fmax(最大静摩擦力)(2)方向:与相对运动趋势方向相反。5.滑动摩擦力(1)决定因素:物体间的压力大小、接触面的粗糙程度。(2)方向:与相对运动方向相反。(3)探究方法:控制变量法。(4)在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计沿水平匀速直线拉动木块。根据二力平衡知识,可知弹簧测力计对木块的拉力大小与木块受到的滑动摩擦力大小相等。6.增大与减小摩擦的方法(1)增大摩擦的主要方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;③变滚动为滑动。(2)减小摩擦的主要方法:①减少压力;②减小接触面的粗糙程度;③用滚动代替滑动;④使接触面分离(加润滑油、用气垫的方法)。【例题精析】例1.(2020•呼伦贝尔)如图所示,一个木箱放在水平地面上,小明同学用25N的水平推力向右推木箱,但未推动。下列两个力中是一对平衡力的是()A.木箱对地面向下的压力和地面对木箱向上的支持力 B.地面对木箱向左的摩擦力和人对木箱向右的推力 C.人对木箱向右的推力和地面对木箱向上的支持力 D.木箱对地面向下的压力和地面对木箱向左的摩擦力例2.(2020•徐州)如图所示,飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品,空投位置应是A、B、C中的()A.A B.B C.C D.三个位置都可以例3.(2020•呼和浩特)在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经二千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程力和运动描述正确的是()A.该物体做匀速直线运动 B.t=1s时,若F=3N,则地面的滑动摩擦力也为3N C.从t=0到t=6s的过程中,力F在逐渐增大 D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s例4.(2020•郴州)如图所示,盛水的烧杯静置于水平桌面上。下列分析正确的是()A.烧杯的重力与桌面对烧杯的支持力是一对平衡力 B.烧杯和水的重力与杯子对桌面的压力是一对平衡力 C.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对相互作用力 D.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对平衡力例5.(2020•黔南州)如图所示,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。下列说法正确的是()A.木块受到的重力大于木板对它的支持力 B.木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的拉力 C.木块的质量越大,摩擦力越小 D.木块运动时有惯性,停下来就没有惯性例6.(2020•黑龙江)如图所示,物体A和B叠放在一起放在水平地面上,在大小为F的恒力作用下,沿水平面做匀速直线运动,则下列结论错误的是()A.甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F B.甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F C.甲图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它摩擦力为F D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它摩擦力为F例7.(2020•巴中)如图所示,物体甲的质量为0.7kg,物体乙恰好水平向右匀速直线运动,则物体乙受到的摩擦力f=N.若要使物体乙水平向左匀速直线运动,则需给乙施加一个F=N,水平向左的力(不计绳重,绳与滑轮间的摩擦,g取10N/kg)。例8.(2020•无锡)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。(1)需将小车从斜面的同一位置由静止释放,以保证小车到达水平面时的相同。(2)让小车先后在铺有棉布、木板和玻璃板的水平面上滑行,最后所停的位置分别如图中的小旗1、2、3所示。由此可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程;我们可以通过小车所受阻力减小时其运动路程变化的趋势,推理出阻力减小到零时,运动的小车将。例9.(2020•盘锦)汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同,因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小(1)为测量滚动摩擦的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做运动。读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数。(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为N。(3)为测量滑动摩擦的大小,将车轮(填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重复(1)中的操作,此时弹簧测力计示数为0.8N。(4)实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响(1)如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出:小车在木板上运动时,水平方向的受力示意图(以O为作用点,不计空气阻力)。(2)通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在(填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离。(3)实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明:小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越(填“快”或“慢”)。综合两个实验可知:急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。例10.(2020•葫芦岛)下面是岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,根据原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为N。(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与的关系。(3)为了操作方便,岳岳对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后(填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出:压力相同时,滑动摩擦力越大。【巩固提高】一.选择题(共15小题)1.如图所示,两个各重2N的相同长方体A和B靠在一起,在大小为2N的力F的作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,下列说法正确的是()A.B受到的摩擦力是1N B.A受到桌面的支持力是4N C.B对A的作用力是2N D.A受到的摩擦力和推力F是一对平衡力2.人站在体重秤上测体重时,其中属于平衡力的是()A.人对秤的压力与秤对人的支持力 B.人对秤的压力与人受到的重力 C.秤受的重力与秤对人的支持力 D.人受的重力与秤对人的支持力3.如图所示,用细绳吊着一个物块,静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时,用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上,墙壁足够高,则物块下落时速度及摩擦力随时间变化的图象正确的是()A.B. C. D.4.指尖陀螺是目前流行的一种玩具,陀螺的中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,当陀螺水平放置在指尖上,拨动飞叶后,飞叶可以绕竖直轴在指尖上长时间转动。飞叶旋转时,下列分析正确的是()A.转速变慢时惯性变小 B.轴承内滚珠可减小摩擦 C.陀螺的重力和它对指尖的压力是一对平衡力 D.飞叶转动后不能立即停下来是由于受到惯性作用5.如图,甲图是单摆,乙图是在水平桌面上匀速向右做直线运动的物体,下列与它们相关的说法中正确的是()A.甲图中摆位于最低点B时受力平衡,而位于A、C两点时受力不平衡 B.甲图中摆位于最低点B时受力不平衡,而位于A、C两点时受力平衡 C.乙图中物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力 D.乙图中物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力6.如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个长方体木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。小明同学在第3次做实验时没有控制好力度,木块的速度随时间变化的图象如图乙所示,下列说法正确的是()A.第1次实验和第2次实验中的长木板粗糙程度一定相同 B.第3次实验中木块做加速运动时,木块所受的摩擦力变大 C.第3次实验中,砝码在第1s末受到的摩擦力方向与木块运动方向相同 D.第3次实验中前2s的拉力等于最后2s的拉力7.如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1<v2<v3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙.下列关系正确的是()A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙<F丙 D.F甲≤F乙=F丙8.下列交通提示用语与惯性无关的是()A.遵守交规,请靠右行驶 B.车辆起步,请抓好扶手 C.注意安全,请保持车距 D.车辆转弯,请坐稳扶好9.如图中太阳能汽车在水平公路上匀速行驶,其正确的说法是()(不考虑空气对汽车的影响)A.汽车所受的重力与对地面的压力是一对平衡力 B.汽车所受的重力与牵引力是一对平衡力 C.汽车所受的重力与阻力是一对平衡力 D.汽车所受的重力与地面的支持力是一对平衡力10.下列关于运动和力的说法正确的是()A.乘车时系上安全带是为了减小惯性 B.空中自由下落的小球速度越来越快,小球的惯性越来越大 C.如果所有的力突然全部消失,在空中飞行的足球将保持匀速直线运动 D.离开枪膛的子弹向前飞行是因为受到惯性作用11.同学们到科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验:如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”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,小球能落回小孔是因为()A.小球在空中运动的过程中受到了水平向前的力 B.小球在空中运动的过程中受到了斜向下的力 C.由于惯性,小球在空中运动的过程中没有受到重力 D.由于惯性,小球在水平方向保持与火车相同的速度12.小阳观看中央电视台体育频道的围棋讲座时发现,棋子在竖直放置的棋盘上不会掉下来,如图所示,原来棋盘和棋子是用磁性材料制成的,下列说法中正确的是()A.棋子受到的重力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力 B.棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的支持力是一对平衡力 C.棋子受到的重力与棋盘对棋子的摩擦力是一对平衡力 D.棋子对棋盘的吸引力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力13.学习惯性知识之后,你认为在如图所示的实验中,具有惯性的物体是()A.只有小钢球 B.只有塑料片 C.只有支架 D.小钢球、塑料片和支架14.如图所示静止在竖直墙面上的爬墙遥控车能牢牢吸在墙面上而不掉落,这是因为遥控车()A.受到的重力很小可忽略不计 B.受到空气对它的浮力 C.受到墙壁对它的支持力 D.受到墙壁对它向上的摩擦力15.关于惯性的理解和现象解释,下列说法正确的是()A.高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失 B.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性 C.汽车驾驶员和前排乘客系安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性 D.公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于受到惯性力的作用二.实验探究题(共3小题)16.图甲是小盛同学探究“阻力对物体运动的影响”的实验(1)三次实验中,均保持小车从同一斜面同﹣位置由静止下滑,目的是保证小车到达平面起始端时相同。在水平面上、小车每次停止时的位置如图甲所示,由实验可以看出,小车在阻力越小的表面上速度减小得越(填“快”或“慢”),运动的距离(填“长”或“短”)。从而推理得出:运动的物体不受阻力时,将保持运动状态。(2)小盛又将小车系上细线,分别倒放、立放在铺有不同材料的水平木板上,用测力计拉动小车,探究“影响滑动摩擦力大小的”,实验如图乙所示。①实验中,沿水平方向匀速直线拉动测力计,根据原理可测出滑动摩擦力的大小。②比较第两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积无关。③比较第4、5两次实验可知,压力一定时,滑动摩擦力越大。17.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同。一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1等于。(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在相同时,越大,滑动摩擦力越大。(3)图乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案:。(4)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现交通事故的具体做法:。18.船只停泊在岸边时,常常将缆绳缠绕在码头的立柱上,为什么缆绳要缠绕多圈呢?某校课外兴趣小组展开了研讨,他们猜想:绕绳的圈数越多,绳和立柱间的摩擦力越大,且摩擦力与绕绳的圈数成正比。为了验证猜想,该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究:(1)如图甲所示,将弹簧测力计挂在铁架台上,用棉线将重物挂在弹簧测力计下方,测出其重力为7.6N,将数据记录在表格中:(2)如图乙所示,将铁棒固定在铁架台上,将棉线在铁棒上绕1圈,弹簧测力计的示数为2.9N.老师告诉同学们“用重力减去弹簧测力计的示数,就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力”,随后同学们算出此时的摩擦力为4.7N;在此过程中,运用的研究方法是。(3)逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数重复实验,直至弹簧测力计的示数接近于0,并将有关数据记录在表格中。(4)棉线绕3圈时,弹簧测力计示数如图丙所示,此时示数为N,棉线与铁棒之间的摩擦是(选填“静摩擦”或“滑动摩擦”),该摩擦力的大小为。(5)分析实验数据,在弹簧测力计的示数接近0之前,关于摩擦力与绳子缠绕圈数之间关系的探究结论是:。棉线绕的圈数弹簧测力计的示数F/N摩擦力的大小f/N07.6012.94.721.16.5340.27.450.17.4三.解答题(共4小题)19.为在体育中考测试中取得优异成绩,小明的妈妈帮他买了一双新的运动鞋。小明发现这款运动鞋采用了新型材料的鞋底,鞋子轻巧且富有弹性,那么与自己的旧鞋相比,是不是新鞋的鞋底更加粗糙呢?小明决定测量鞋子在同一水平地面所受的滑动摩擦力来对此进行比较。(经小明测量可知新鞋重为6N,旧鞋重为8N)(1)小明应该用弹簧测力计水平的拉着鞋子上做运动;(2)如图甲,是小明实验的示意图,根据图中信息(填“能”、“不能”)判断新鞋鞋底较粗糙,理由是;(3)小明穿上新款运动鞋试着立定跳高,可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图乙为小明下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,小明受到的重力为N;他在(填“t1”、“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。20.爸爸驾车送小明上学,在行车时小明看到方向盘前的中控台上放有两包香烟,如图甲;某时他看到香烟突然向中控台的左侧移动,如图乙。此时是因为车突然(“加速”、“减速”、“左转”、“右转”)时,因香烟具有造成的。同时,小明还看到前挡风玻璃上也有两包“香烟”(乙图箭头所指位置),玻璃上的“香烟”形成的原理是光的。21.如图所示,在研究二力平衡条件的实验中:(1)把木块放在(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,想两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量相等时,木块静止。(2)保持两盘砝码质量相等,把木块扭转一个角度,使拉力F1、F2不在同一直线上,观察到木块发生。当木块重新恢复到原来的静止状态,拉力F1、F2作用在同一直线上。(3)由上述实验可得:作用在同一物体上的两个力,如果,方向相反,作用在上,这两个力就彼此平衡。22.教室的门栓坏了,门经常被风吹开,这是门与门框间摩擦太小的缘故。如何增大摩擦呢?同学们提出一些设想,概括如下:a.增大压力增大摩擦;b.增大接触面粗糙程度增大摩擦;c.增大接触面积增大摩擦;d.增大运动速度增大摩擦。为了验证这些设想,他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等,进行实验探究,并将数据记入表中:实验接触面情况速度压力/N摩擦力/N接触面接触面积/m2
1木与桌面0.01v512木与桌面0.012v513木与桌面0.01v1024木与毛巾面0.01v5★5木与桌面0.005v51(1)比较实验1、2可知:设想是错误的,判断的理由是;(2)比较实验两组数据,可以判断设想C是否正确;(3)上图的弹簧测力计示数是表中“★”处的数值,其大小为N(4)某同学分析实验3、4数据,并支持设想b、你认为他这种分析方法(填“正确”或“不正确”),其理由是;(5)请你利用上述分析得出的结论,写出一种能将门关紧的方法:。
专题九压强【知识点回顾】一、压强1.压强:(1)压力:①产生原因:由于物体相互接触挤压而产生的力。②压力是垂直作用在物体表面上的力。③方向:垂直于接触面。④压力与重力的关系:力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。(2)压强是表示压力作用效果的一个物理量,它的大小与压力大小和受力面积有关。(3)压强的定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。(4)公式:p=F/S。式中p表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿;S表示受力面积,单位是平方米。(5)国际单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=lN/m2,其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。2.增大和减小压强的方法(1)增大压强的方法:①增大压力:②减小受力面积。(2)减小压强的方法:①减小压力:②增大受力面积。二、液体的压强1.液体压强产生的原因:由于重力的作用,并且液体具有流动性,因此发发生挤压而产生的。2.液体压强的特点(1)液体向各个方向都有压强。(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。 (4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。3.液体压强的大小(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。(2)公式:p=gh。式中,p表示液体压强,单位帕斯卡(Pa);表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);h表示液体深度,单位是米(m)。3.连通器——液体压强的实际应用(1)原理:连通器里的液体在不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。(2)应用:水壶、锅炉水位计、水塔、船闹、下水道的弯管。世界上最大的人造连通器是三峡船闸。三、大气压强1.大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。2.马德堡半球实验证明了大气压强是存在的,并且大气压强很大。3.大气压的测量——托里拆利实验(1)实验方法:在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用于指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开于指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。(2)计算大气压的数值:p0=p水银=水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。所以,标准大气压的数值为:P0=1.013Xl05Pa=760mmHg。(3)以下操作对实验没有影响①玻璃管是否倾斜;②玻璃管的粗细;③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度减小,则测量值要比真实值偏小。(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。3.影响大气压的因素:高度、天气等。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。4.气压计——测定大气压的仪器。种类:水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。5.大气压的应用:抽水机等。一切抽吸液体的过程都是由于大气压强的作用。四、流体压强与流速的关系1.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。2.飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。【例题精析】例2.(2020•枣庄)如图所示,四个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,甲、乙两图中桌面受到的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙,关于它们的大小比较,下列说法正确的是()A.F甲=F乙p甲=p乙 B.F甲>F乙p甲>p乙 C.F甲<F乙p甲<p乙 D.F甲>F乙p甲=p乙例3.(2020•眉山)如图所示,甲、乙两个装满不同液体完全相同的密闭容器,放在水平桌面上,则对桌面压强较大的()A.如果是甲,则其液体对容器底的压力一定较大 B.如果是甲,则其液体对容器底的压强一定较大 C.如果是乙,则其液体对容器底的压力一定较大 D.如果是乙,则其液体对容器底的压强一定较小例5.(2020•达州)如图所示,把用ρ=1.0×103kg/m3的复合材料制成边长分别为2m和3m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙;把G1=2×104N的物体放在甲上,G2=3×104N的物体放在乙上,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲′、p乙′,则下列结果正确的是()A.p甲:p乙=2:3,p甲′:p乙′=3:4 B.p甲:p乙=2:3,p甲′:p乙′=4:3 C.p甲:p乙=3:2,p甲′:p乙′=3:4 D.p甲:p乙=3:2,p甲′:p乙′=4:3例6.(2020•遂宁)遂宁的清晨风景如画,涪江上薄雾缥缈,当太阳升起,薄雾散去,江岸大树拖着长长的影子,几只白鹭从江面轻快地掠过,水下的沙石清晰可见。对这些场景的形成解释不正确的是()A.“薄雾”的形成是水蒸气的液化现象,“薄雾散去”是水的汽化现象 B.大树的影子是光的直线传播形成的 C.看见水下的“沙石”是光发生折射形成的实像 D.白鹭飞翔时,翅膀上方空气流速大于下方,使上方的压强小于下方,从而形成升力例7.(2019•滨州)在“探究影响压力作用效果的因素”实验时,某同学做了如图所示的实验,下列说法正确的是()A.通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫类比法 B.探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是运用了控制变量法 C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,利用了甲、乙的实验结论 D.交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小,利用了乙、丙的实验结论例8.(2020•南通)小明想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强。他找到一些与其材质相同的小石块,用测力计、烧杯、水、细线和卷尺等进行如下实验。(g取10N/kg)(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在。(2)由图示操作,测出小石块受到的浮力F浮N。(3)计算出小石块的密度ρ石=kg/m3。(4)测出校训石的长、宽、高分别为5m,1m,2m,则校训石对水平地面的压强p=Pa。(5)校训石与地面接触的右下角是缺损的,则他测算出的压强比实际压强。(忽略校训石质量的变化)例9.(2020•广州)小明想探究图1中的膜被不同粗细的针(如表)刚刺破时所受压强是否相等。A针对膜的压力F随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,F﹣t图象如图2所示。针的编号AB针与膜接触面积/m27×10﹣83.5×10﹣7(1)膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为N,压强PA为Pa。(2)t1至t2这段时间,A针对膜的压强是变大、变小还是不变?(3)B针刚刺破图1中的膜时,测得针对膜压力为3.5N,此时B针对膜的压强为PB,则pApB(选填“>”“=”“<”)。例10.(2020•绥化)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度。(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置。(填“漏气”或“不漏气”)(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的有关。(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)【巩固提高】一.选择题(共14小题)1.月球是地球的卫星,物体在月球上的重力只有地球上的16,为解决月球背面与地球间的通讯难题,我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”(如图甲所示)。2018年12月8日,我国将嫦娥四号探测器送入太空,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”,工作人员给它研创了4条强有力的“腿”并“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”,让它既能平稳着陆,又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力,防止它携带的设备被震坏(如图乙所示)。嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成。2019年1月3日,总质量仅135kg的“玉兔二号”与着陆器成功分离,利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦,顺利在月背表面行驶。(地球上g取10N/kg),关于嫦娥四号月背之旅的叙述,下列说法错误的是()A.“鹊桥”中继星在轨道上运行时,受到的力不是平衡力 B.嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”,可减小对月面的压强 C.“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2,则“玉兔二号”对水平月面的压强为2.25×104Pa D.“玉兔二号”采用带齿纹的轮子是为了增大与月面间的摩擦2.抗击疫情期间,山东各地积极支援湖北武汉应急物资。如图为一辆运送应急物资的载重汽车。下列说法正确的是()A.汽车的后视镜与近视镜原理相同 B.汽车安装多个车轮是为了增大汽车对路面的压强 C.汽车转弯时减速慢行是为了减小汽车惯性带来的危害 D.汽车向前行驶时,若以路旁的树为参照物,司机是静止的3.下列现象中利用到流体压强与流速关系的是()A.机翼受升力使飞机飞上蓝天 B.潜水艇从海底上浮 C.火箭受推力飞向太空 D.轮船经船闸从下游开到上游4.如图所示,甲、乙两个质量相等的实心均匀圆柱体(ρ甲>ρ乙)分别放在水平地面上,若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的同一种物体,则()A.甲对地面的压强可能等于乙对地面的压强 B.甲对地面的压强一定小于乙对地面的压强 C.甲对地面的压力一定等于乙对地面的压力 D.甲对地面的压力一定小于乙对地面的压力5.下列有关生产和生活中的应用解释正确的是()A.斧头具有很薄的刃,是为了增大压力 B.把塑料吸盘压在光滑的墙壁上是应用了大气压 C.风筝能在空中飞行,是因为受到空气的浮力 D.拦河坝下宽上窄,是为了减小水对坝体的压强6.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关这个压力的说法正确的是()A.是由于茶杯发生形变而产生的 B.是作用在茶杯上的 C.就是重力 D.是由于桌面发生形变而产生的7.底面积相等的甲、乙两个容器分别盛有两种不同的液体A和B,放置于水平桌面上,如图所示,两液体对容器底面的压强相等。若将B液体全部倒入甲容器中,液体对甲容器底面增加的压强为△p1;若将A液体全部倒入乙容器中,液体对乙容器底面增加的压强为△p2,(假设倒入后液体总体积不变),则()A.△p1>△p2 B.△p1<△p2 C.△p1=△p2 D.无法判断8.将一质量忽略不计的硬薄塑料片放在玻璃管下方,再将此装置放入水中,塑料片没有下落,如图甲所示,再往管内倒入某种液体,当倒入液面高度如图乙所示时,塑料片开始下落,以下判断正确的是()A.图乙中液体密度小于水的密度 B.图乙中液体对塑料片的压力小于水对塑料片的压力 C.图乙中液体对塑料片的压强小于水对塑料片的压强 D.图甲中水对塑料片向上的压力等于大气对塑料片向下的压力9.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯放在水平桌面上,两个烧杯内装有密度不同的液体,在两烧杯中,距杯底同一高度处有A、B两点压强相等,甲、乙中液体对杯底的压强分别为p甲、p乙,甲、乙对桌面的压强分别为p1、p2,则下列判断正确的是()A.p甲<p乙p1<p2 B.p甲>p乙p1>p2 C.p甲<p乙p1>p2 D.p甲>p乙p1<p210.最近,疫情当前,国之重器胖妞运20在向武汉空运军队医护人员和物资飞行中()A.机翼下方空气流速太,压强小 B.机翼下方空气流速大,压强大 C.机翼上方空气流速大,压强小 D.机翼上方空气流速大,压强大11.我市进入高铁时代,高铁列车极大地方便了市民出行,下列有关高铁列车说法正确的是()A.列车进站时,列车附近气流流速大,压强大 B.列车刹车后不能立即停止是因为受到惯性力的作用 C.列车启动时速度加快说明列车所受牵引力大于阻力 D.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是平衡力12.四个完全相同的烧杯中装入种类不同的液体。把它们放在同一水平桌面上,再把四个完全相同的物块分别放入烧杯中,物体静止后,液体深度h相等,如图所示。则烧杯底部受到的液体压强大小关系是()A.p甲<p乙<p丙<p丁 B.p甲=p乙<p丙<p丁 C.p甲=p乙>p丙>p丁 D.p甲>p乙>p丙>p丁13.如图所示,完全相同的两个密闭容器内装有不同液体,液面相平。液体密度分别为ρ1和ρ2,它们分别在水平拉力F1和F2的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,若F1>F2,则下列关系正确的是()A.ρ1>ρ2 B.ρ1=ρ2 C.p1=p2 D.p1<p214.如图所示,将材料相同而高度不同的的实心长方体和圆柱体放在水平桌面上,已知V正>V圆,h正<h圆.它们对桌面的压力分别为F正、F圆,压强分别为p正和p圆.下列关于它们之间的关系描述正确的是()A.F正<F圆p正<p圆 B.F正>F圆p正=p圆 C.F正>F圆p正>p圆 D.F正>F圆p正<p圆二.实验探究题(共3小题)15.小明用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强的因素。(1)图甲中实验装置的名称是。实验前,为了检查该装置是否漏气,用手轻压探头的橡皮膜,同时观察两侧液面。(2)在图乙中,将橡皮膜先后放在a、b位置处可知,同种液体,越大,压强越大,支持该结论的实验现象是:。(3)为了探究密度对液体内部压强的影响,还需将橡皮膜放在图丙中(选填“c”或“d”)位置处。(4)实验中小明还发现在同种液体中,橡皮膜所处深度相同时,只改变橡皮膜的方向,两边液柱的高度差不变,表明。16.国产大飞机的问世打破了国外在大飞机领域的技术垄断。航模爱好者小丘查阅资料时发现大飞机起飞时,机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有关(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)。为研究这个问题,她首先用泡沫塑料等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,接着按图所示,把圆柱形空心笔杆穿过机翼模型并固定在“机翼”上,将一根光滑金属杆从笔杆中穿过并将其上下固定,确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向上移动,再将“机翼”挂在弹簧测力计的下方,并用鼓风机保持一定风速对着“机翼”水平向右吹风。最后又对此装置多次调整并实验,读取吹风前后测力计的示数差如下表。请你解答下列问题:(1)本实验是利用吹风前后反映“机翼”获得升力的大小;(2)分析表中数据可知:当其它条件一定时,机翼面积越大,获得的升力;(3)小红认为大飞机机翼仰角越大越有利于起飞,这种说法是否可靠?你判断的依据是。2753955660°(水平)0.30.50.9较小0.50.61.1较大0.60.71.2最大0.40.60.817.同学们将一端带橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入某种密度未知的液体中适当深度(如图所示),在玻璃管内加入适量的细沙,测量液体压强的大小。(1)测量液体压强的实验原理:。(2)实验中使用的测量工具:。(3)实验过程:①测出玻璃管的直径d;②将玻璃管带有橡皮膜的一端插入液体中某一深度;③向玻璃管内加入适量的细沙,使橡皮膜恢复水平,测出细沙的质量m。该深度液体压强的数学表达式:。(4)评估上述实验,小雪认为:测量细沙质量时,由于无法将细沙从玻璃管中倒净,实验误差较大。利用原有的实验器材,请你提出解决这一问题的方法。三.计算题(共3小题)18.如图所示,小明在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2.(g取10N/kg)问:(1)小明和冰刀受到的总重力是多大。(2)小明滑行的平均速度是多大。(3)小明在单脚滑行时冰刀对冰面的压强是多大?当小明双脚站立时,请分析她对冰面的压强怎样变化。19.如图所示,水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块,甲物块的底面积为100cm2,乙物块的底面积是甲的2倍。甲物块高15cm,乙物块高12cm;甲的密度为0.6g/cm3,ρ甲:ρ乙=3:5.(g取10N/kg)(1)求乙的质量。(2)现将甲物块叠放在乙物块上方,求乙物块对水平地面的压强。(3)若将乙物块沿水平方向切下一部分,切下的部分放在甲物块上,此时甲、乙物块对水平面的压强相等,求切去的厚度应该是多少厘米?20.我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功后,可为海路航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济节油的飞行速度)为500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少?(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1960km,所需要的最短时间是多少?(3)某次飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为48t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距水面2m,水对该处产生的压强是多少?
专题十浮力【知识点回顾】一、浮力1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上的托力,这个力就是浮力。2.浮力产生的原因:上、下表面受到液体对其的压力差,这就是浮力产生的原因。3.称重法测量浮力:浮力=物体重力-物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮=G-F′4.决定浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。与浸没在液体中的深度无关。二、阿基米德原理1.阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力。公式:F浮=G排。(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=液gV排。(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。2.正确理解阿基米德原理⑴阿基米德原理阐明了浮力的三要素:浮力作用点在浸在液体(或气体)的物体上,其方向是竖直向上,其大小等于物体所排开的液体(或气体)受到的重力,即F浮=G排液。⑵“浸在”既包括物体全部体积都没入液体里,也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面的情况;“浸没”指全部体积都在液体里,阿基米德原理对浸没和部分体积浸在液体中都适用。⑶“排开液体的体积”V排和物体的体积V物,它们在数值上不一定相等。当物体浸没在液体里时,V排=V物,此时,物体在这种液体中受到浮力最大。如果物体只有一部分体积浸在液体里,则V排<V物,这时V物=V排+V露。⑷根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排-。即F浮的大小只跟ρ液、V排有关,而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改变。⑸阿基米德原理也适用于气体:F浮=ρ气gV排,浸在大气里的物体,V排=V物。例如:热气球受到大气的浮力会上升。三、物体的浮沉条件及应用1.浸在液体中物体的浮沉条件(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。F浮与G物的关系ρ液与ρ物的关系漂浮F浮=G物ρ液﹥ρ物上浮F浮﹥G物ρ液﹥ρ物悬浮F浮=G物ρ液=ρ物下沉F浮﹤G物ρ液﹤ρ物2.应用(1)轮船①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量:轮船满载时排开的水的质量。m排=m船+m满载时的货物(2)潜水艇原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水或排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。(3)气球和气艇原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。3.浮力大小的计算方法:①称量法:F浮=G-F拉;②压力差法:F浮=F向上-F向下;③阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排;④平衡法:F浮=G物(悬浮或漂浮)【例题精析】例1.(2020•烟台)三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是()A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最大 C.丙液体的密度比水大 D.三种液体的密度相等例2.(2020•百色)下列物体中,不受浮力作用的是()A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩 C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球例3.(2020•大连)如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲,乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面,且两种液体对容器底的压强相等。则()A.两种液体的密度ρ甲=ρ乙 B.两种液体的质量m甲=m乙 C.两个小球所受的重力Ga>Gb D.两个小球所受的浮力Fa<Fb例4.(2020•宿迁)小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是()A.密度计在甲杯液体中受到的浮力更大 B.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大 C.密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大 D.适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确例5.(2020•山西)2020年5月27日,我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。如图所示,是气象探测保障服务团队,在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息,甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中,下列分析正确的是()A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力 B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力 C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力 D.释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力例6.(2020•广元)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是()A.B. C. D.例7.(2020•绵阳)小明等几位同学设计不同实验探究浮力。(1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。根据两次观察到的现象,小明他们认为:乒乓球受到的浮力(选填序号)。A.大小与乒乓球的体积有关B.大小与水的密度有关C.方向可能竖直向上也可能斜向上D.方向竖直向上(2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是4.0N.然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块部分浸入水中,弹簧测力计示数如图丙所示,弹簧测力计示数是N;当铝块全部浸没在水中,弹簧测力计示数如图丁所示,此时铝块受到浮力大小是N.实验结果表明:铝块浸在水中的体积越大,受到浮力越大。例8.(2020•河池)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小月做了如图所示实验。(1)分析(填实验序号)两次实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。(2)分析③⑤两次实验,可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与有关。(3)若先完成实验②,再完成实验①,则测得的浮力将(选填“偏大”或“偏小”)。(4)根据图中实验数据计算出物体的密度为kg/m3。例9.(2020•呼和浩特)2020年6月20日,我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器,成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材,潜水器在上浮和下潜时,其体积是一定的。潜水器近似可以看做长方体,其规格:长9m、宽3m、高3.4m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25t。(海面大气压1.0×105Pa)。(1)假设海水密度不随深度变化,质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力(选填“变大”、“变小”或“不变”);(2)“海斗”悬浮在海水中,求所受到的浮力;(3)载人潜水器在10000米深处,其上表面受到的压力约为2.78×109N,求海水的密度。例10.(2020•常州)创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;已知ρ水=1×103kg/m3,取10N/kg,问:(1)该小球的密度有多大?(2)未知液体的密度有多大?(3)该密度计的最大测量值是kg/m3(4)在测量范围内,某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为,则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布(均匀/不均匀)。11.(2020•孝感)物块P与金属球Q用细线连接,一起放入装有一定质量水的柱状容器内,二者恰好悬浮,如图甲所示,此时柱状容器中水的深度为23cm;物块P重1N、体积为1.25×10﹣4m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:(1)图甲中水对容器底部的压强;(2)图甲中物块P所受浮力的大小;(3)若剪断细线,物块P上浮,金属球Q下沉,待稳定后,物块P漂浮于水面,如图乙所示,则此时物块P露出水面的体积。【巩固提高】一.选择题(共14小题)1.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N(g取10N/kg),下列说法中正确的是()A.正方体受到的浮力为13N B.液体的密度为0.8×103kg/m3 C.正方体上表面所处的深度为5cm D.液体对物体下表面的压强为2.6×103Pa2.用质量相同的黄金制成大小不同的两个空心金球,放入质量相同的甲、乙两种不同液体中(两个水槽相同),静止时如图所示,不计球内空气的质量。下列说法中正确的是()A.小金球受到的浮力较大 B.大金球受到的浮力较大 C.甲液体的密度较小 D.甲、乙两液体对水槽底部的压强一样大3.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是()A.物体受到的浮力大小关系为FA<FB<FC B.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC C.容器对桌面的压力大小关系为F甲>F乙>F丙 D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙4.小东在家中用电子秤做物理家庭实验,他将重物M挂在电子秤上,按图中的操作顺序放入装有不同液体的甲、乙两容器中,其中甲容器中是水,乙容器中是另一种液体。则物体M的密度及乙容器中液体密度是()A.ρM=5×103kg/m3 B.ρM=4×109kg/m3 C.ρ液=0.5×103kg/m3 D.ρ液=0.75×103kg/m35.如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,现有以下判断:①若m1>m2,则F1一定大于F2②若m1=m2,则F1一定小于F2③若V1=V2,则F1一定小于F2④若V1>V2,则F1不一定大于F2.其中正确的是()A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④6.放在水平桌面上的两个相同杯子中分别装满了两种不同的液体。把质量相等的甲、乙两球分别轻轻放入两杯中,静止时处于如图所示沉底状态,甲球体积小于乙球体积,甲、乙两球排开液
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