1.(3分)小明查閱資料得知,當(dāng)今世界上最大的蛋是鴕鳥蛋,如圖所示,這是鴕鳥蛋(左)與雞蛋(右)的對比照片。根據(jù)圖片信息估測一個鴕鳥蛋的重約為( )?
A.0.1NB.0.5NC.1ND.10N
【答案】D
【解析】解:雞蛋的質(zhì)量約50g,由圖片可知,鴕鳥蛋的質(zhì)量約是雞蛋的20倍,故其質(zhì)量約1000g,即1kg,故鴕鳥蛋的重力約:G=mg=1kg×10N/kg=10N。
故ABC錯誤、D正確。
故選:D。
2.(3分)如圖所示,生活中的門把手安裝在A點(diǎn),而不安裝在B點(diǎn),這樣更容易開關(guān)門,這說明影響力的作用效果的因素是( )
A.力的大小B.力的方向
C.力的作用點(diǎn)D.受力物體的種類
【答案】C
【解析】解:分別在A、B處用同樣大小的力推門,力的大小相等、方向相同,但力作用的效果不同,說明力的作用點(diǎn)影響力的作用效果,故C正確。
故選:C。
3.(3分)如圖所示的四個實(shí)例中,屬于增大壓強(qiáng)的是( )
A.運(yùn)輸車裝有很多輪子B.滑雪板的面積較大
C.安全錘頭部做成錐形D.書包的背帶較寬
【答案】C
【解析】解:A、運(yùn)輸車裝有很多輪子,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故A不合題意。
B、滑雪板的面積較大,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故B不合題意。
C、安全錘頭部做成錐形,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強(qiáng),故C符合題意。
D、書包的背帶較寬,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故D不合題意。
故選:C。
4.(3分)如圖所示,下列實(shí)例中,目的是增大摩擦的是( )
A.箱下裝有滾輪
B.給車軸加潤滑油
C.輪胎制有凹凸不平的花紋
D.磁懸浮列車懸浮行駛
【答案】C
【解析】解:A、箱子下裝有滾輪,是用滾動代替滑動的方法來減小摩擦力,故A錯誤;
B、給車軸加潤滑劑,使得接觸面分離來減小摩擦力,故B錯誤;
C、輪胎制有凹凸不平的花紋,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,故C正確;
D、磁懸浮列車與軌道不接觸,是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力,故D錯誤。
故選:C。
5.(3分)小麗家的蘆柑喜獲豐收,小麗在家自榨了一杯蘆柑汁,將未裝滿柑汁的平底杯子密閉后,先倒立放在水平桌面上(如圖甲所示),然后反過來正立在水平桌面上(如圖乙所示),則蘆柑汁對杯底的壓強(qiáng)( )
A.增大B.減小C.不變D.無法確定
【答案】A
【解析】解:不論正立還是倒立,杯中裝的都是蘆柑汁,液體密度相同,由圖可知,正立時的深度變大,根據(jù)p=ρgh可知,正放時蘆柑汁對杯底的壓強(qiáng)增大,故A正確。
故選:A。
6.(3分)體育課上,同學(xué)們將足球踢飛,如圖所示,足球在空中飛行的過程中,若受到的所有力都消失,則足球?qū)ⅲ? )
?
A.靜止B.加速下落
C.加速上升D.做勻速直線運(yùn)動
【答案】D
【解析】解:同學(xué)們將足球踢飛,當(dāng)足球在空中飛行時,水平方向始終有一定的速度,如果在這過程中它受到的力全部消失,足球?qū)⒈3謩蛩僦本€運(yùn)動狀態(tài),故D符合題意。
故選:D。
7.(3分)如圖,小雯在做家務(wù)勞動時,用平行于水平地面的力推沙發(fā),沙發(fā)有相對地面運(yùn)動的趨勢,但它沒有被推動。在上述過程中,下列說法正確的是( )
A.地面對沙發(fā)沒有摩擦力的作用
B.人對沙發(fā)的推力小于地面對沙發(fā)的摩擦力
C.人對沙發(fā)的推力與地面對沙發(fā)的摩擦力是一對平衡力
D.沙發(fā)受到的重力與地面對沙發(fā)的支持力是一對相互作用力
【答案】C
【解析】解:ABC、人對沙發(fā)的推力與地面對沙發(fā)的摩擦力是一對平衡力,其大小相等,故AB錯誤,C正確;
D、沙發(fā)受到的重力與地面對沙發(fā)的支持力是一對平衡力,不是相互作用力,故D錯誤。
故選:C。
(多選)8.(3分)下列說法錯誤的是( )
A.力是維持物體運(yùn)動的原因
B.?dāng)r河壩設(shè)計成下寬上窄,是因?yàn)橐后w壓強(qiáng)大小隨深度的增加而增大
C.飛機(jī)升力是由于機(jī)翼上表面的空氣流速小于下表面的空氣流速造成的
D.高壓鍋是利用氣壓增大,水的沸點(diǎn)降低的原理
【答案】ACD
【解析】解:A、力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,故A錯誤。
B.液體的壓強(qiáng)隨深度增大而增大,所以攔河壩壩堤下面要筑得寬一些以保護(hù)壩堤,故B正確;
C.飛機(jī)升力是由于機(jī)翼上表面的空氣流速大于下表面的空氣流速造成的,故C錯誤;
D.水的沸點(diǎn)隨液面上氣壓的增大而升高,所以高壓鍋內(nèi)氣壓高沸點(diǎn)高,故D錯誤;
故選:ACD。
(多選)9.(3分)汽車是現(xiàn)代生活中的代步工具之一。關(guān)于汽車,下列說法正確的是( )
A.汽車剎車后不能立即停止是因?yàn)槭艿綉T性的作用
B.使用安全帶和安全氣囊是為了防止因慣性造成的傷害
C.用力踩剎車,是通過增大壓力的方法來增大摩擦
D.車行駛的速度越快,具有的慣性越大
【答案】BC
【解析】解:A、汽車剎車后不能立即停止是因?yàn)槠嚲哂袘T性,而不能說受到慣性的作用,故A錯誤;
B、當(dāng)汽車突然停止,司機(jī)和乘客由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),容易沖出車外發(fā)生事故,正確使用安全帶是為了防止慣性造成的危害,故B正確;
C、用力踩剎車是在接觸面粗糙程度一定時,通過增大壓力來增大摩擦力,故C正確;
D、慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān),小轎車行駛的速度快,但慣性不會改變,故D錯誤。
故選:BC。
(多選)10.(3分)如圖所示,甲、乙兩個容器內(nèi)裝有質(zhì)量相等的水,甲容器中水對容器底部的壓強(qiáng)為p1,壓力為F1;乙容器中水對容器底部的壓強(qiáng)為p2,壓力為F2。下列判斷正確的是( )?
A.p1>p2B.p1<p2C.F1>F2D.F1=F2
【答案】BD
【解析】解:AC、由圖知,甲容器中水的深度較小,根據(jù)p=ρ水gh可知水對容器底部的壓強(qiáng)p1<p2,故AC錯誤;
BD、甲、乙兩個容器內(nèi)裝有質(zhì)量相等的水,且容器都為柱形容器,則水對容器底部的壓力都等于水的重力,根據(jù)F=G=mg可知F1=F2,故BD正確。
故選:BD。
二、填空題(本大題共6小題,11~15題每小題2分,16題4分,共14分)
11.(2分)英國科學(xué)家 牛頓 總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出了:“一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)”。為了紀(jì)念他對物理學(xué)的貢獻(xiàn),將他的名字作為 力 (填物理量名稱)的單位。
【答案】牛頓;力。
【解析】解:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),這就是著名的牛頓第一定律。這個定律是由英國科學(xué)家牛頓總結(jié)伽利略等人的研究成果概括出來的。
為了紀(jì)念偉大的科學(xué)家牛頓對物理學(xué)做出的巨大貢獻(xiàn),將他的名字作為了力的單位。
故答案為:牛頓;力。
12.(2分)足球愛好者小明將草地上的足球踢飛,說明力可以改變物體的 運(yùn)動狀態(tài) ,同時腳也感覺到疼痛,說明物體間力的作用是 相互 的。
【答案】運(yùn)動狀態(tài);相互。
【解析】解:小明將草地上的足球踢飛,足球受到力的作用后改變運(yùn)動狀態(tài),所以說明力可以改變物體運(yùn)動狀態(tài);腳踢足球是腳把力作用在足球上,腳感覺疼是足球?qū)⒘ψ饔迷谀_上,說明物體間力的作用是相互的。
故答案為:運(yùn)動狀態(tài);相互。
13.(2分)如圖所示,日常生活中用吸管吸飲料時,飲料在 大氣壓 的作用下將飲料“吸”入口中。隨著杯中飲料的減少,飲料對杯底的壓力 變小 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】大氣壓;變小。
【解析】解:吸管吸飲料時,吸氣時,管內(nèi)壓強(qiáng)減小,飲料在大氣壓作用下被壓入嘴里;
隨著杯中飲料的下降,杯中液體的深度h減小,液體密度不變,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh,可知杯中液體對杯底的壓強(qiáng)將變小,利用F=pS可知飲料對杯底的壓力變小。
故答案為:大氣壓;變小。
14.(2分)在“探究影響力的作用效果的因素”實(shí)驗(yàn)中,同一彈簧兩次受力的情景如圖所示,該實(shí)驗(yàn)探究力的作用效果與力的 方向 (選填“大小”、“方向”或“作用點(diǎn)”)是否有關(guān),該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還說明力可以改變物體的 形狀 。
【答案】方向;形狀。
【解析】解:由圖可知,用大小相同的力拉彈簧和壓彈簧,力的方向不同,產(chǎn)生的效果不同,說明力的作用效果與力的方向有關(guān);
彈簧在力的作用下形狀發(fā)生變化,說明力可以改變物體的形狀。
故答案為:方向;形狀。
15.(2分)乘坐公交車要坐穩(wěn)扶好。小明坐在勻速直線行駛的公交車上去上學(xué),若小明突然向前傾倒,說明公交車突然 減速 (選填“加速”或“減速”)。行駛過程中,小明將窗戶玻璃打開,則窗簾將向車窗 外 (選填“內(nèi)”或“外”)飄動。
【答案】減速;外。
【解析】解:(1)站在行駛的公交車內(nèi)的乘客,突然感到站立不穩(wěn)向前傾倒,這是公交車突然減速。原因是:人原來隨車一起向前運(yùn)動,當(dāng)車突然減速時,人的下身由于摩擦隨車減速,而人的上身由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動,所以會向前傾倒。
(2)因?yàn)楣卉嚳焖傩旭倳r,車外的空氣流速大、空氣壓強(qiáng)?。卉噧?nèi)的空氣流速小、壓強(qiáng)大,車內(nèi)的氣壓大于車外的氣壓,所以車窗上懸掛的窗簾會向車外飄動。
故答案為:減速;外。
16.(4分)三峽水電站,即長江三峽水利樞紐工程,是世界上規(guī)模最大的水電站,也是我國有史以來建設(shè)最大型的工程項(xiàng)目,是全世界最大的水力發(fā)電站和清潔能源生產(chǎn)基地,充分發(fā)揮防洪、航運(yùn)、水資源利用等功能。三峽水電站大壩高程185m,蓄水高程175m,而壩下通航最低水位62m高程,船閘上下落差達(dá)113m,船舶通過船閘要翻越40層樓房的高度。如圖所示,這是三峽船閘中輪船通過船閘的示意圖。
(1)三峽船閘利用了 連通器 原理。圖中閥門A打開后,當(dāng)江水靜止時,閘室里的水面高度 等于 (選填“高于”、“低于”或“等于”)上游的水面高度。
(2)離水面100m深處的大壩受到江水的壓強(qiáng)為 1.0×106 Pa,20cm2面積的大壩側(cè)面受到江水的壓力為 2000 N。(ρ江水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1)連通器;等于;
(2)1.0×106;2000。
【解析】解:(1)打開閥門A時,船閘和上游水道的上端開口,底部連通是一個連通器,水靜止時閘室里的水面高度等于上游的水面高度,船順利通過,船閘是利用連通器原理工作的;
(2)離水面100m深處的大壩受到江水的壓強(qiáng)為:
p=ρ江水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1.0×106Pa,
20cm2面積的大壩側(cè)面受到江水的壓力為:
F=pS=1.0×106Pa×20×10﹣4m2=2000N。
故答案為:(1)連通器;等于;
(2)1.0×106;2000。
三、作圖題(本大題共2小題,每小題2分,共4分)
17.(2分)如圖,小聰在自家果園里采摘蘋果時,看到蘋果A靜立枝頭,請作出蘋果A所受重力的示意圖。(O為蘋果A的重心)
【答案】
【解析】解:重力的方向是豎直向下的,從蘋果的重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段,用G表示,如圖所示:
18.(2分)如圖,物體正沿粗糙斜面上滑,請畫出斜面對物體的摩擦力及物體對斜面的壓力。
【答案】
【解析】解:由于物體是沿斜面向上運(yùn)動,故物體受到的摩擦力方向是平行斜面向下,作用點(diǎn)畫在物體的重心,用f表示;
物體對斜面壓力的作用點(diǎn)在斜面上,方向垂直于斜面向下,過壓力的作用點(diǎn),垂直于斜面向下畫一條有向線段,用F表示,如圖所示
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共4小題,第18題8分,第19題4分,第20題8分,第21題4分,共24分)
19.(8分)小明在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測力計拉著同一木塊進(jìn)行了三次正確操作,如圖甲、乙、丙所示。
(1)測量滑動摩擦力的大小時,應(yīng)用彈簧測力計水平拉動木塊做 勻速直線 運(yùn)動,根據(jù) 二力平衡 原理,此時木塊受到的滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。
(2)如圖丙所示,木塊受到的滑動摩擦力為 7.4 N。
(3)分析比較圖甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,滑動摩擦力的大小與 壓力大小 有關(guān);比較圖 乙、丙 兩次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,其他條件一定時,接觸面積越粗糙,滑動摩擦力 越大 。
(4)同桌的小亮觀察小明實(shí)驗(yàn)后,設(shè)計了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)裝置,使用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的優(yōu)點(diǎn)是 操作方便,不需要拉動木塊做勻速直線運(yùn)動 (寫出一條即可)。
【答案】(1)勻速直線;二力平衡; (2)7.4;(3)壓力大??;乙、丙;越大;(4)操作方便,不需要拉動木塊做勻速直線運(yùn)動。
【解析】解解:(1)實(shí)驗(yàn)中使木塊水平方向做勻速直線運(yùn)動,木塊處于平衡狀態(tài),由二力平衡條件可知,滑動摩擦力等于彈簧測力計的拉力;
(2)彈簧測力計的分度值為0.2N,所以彈簧測力計的示數(shù)為7.4N,所以滑動摩擦力為7.4N;
(3)由圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)可知,物體間接觸面的粗糙程度相同,物體間的壓力越大,彈簧測力計示數(shù)越大,物體受到的滑動摩擦力越大;探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系時,應(yīng)控制壓力大小相等,故乙、丙量實(shí)驗(yàn)符合題意;壓力相等時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力就越大;
(4)木塊與彈簧測力計固定不動,拉動木板運(yùn)動,該實(shí)驗(yàn)設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是:一方面,物體不必做勻速直線運(yùn)動,便于實(shí)驗(yàn)操作,另一方面,彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài),便于讀數(shù)。
故答案為:(1)勻速直線;二力平衡; (2)7.4;(3)壓力大??;乙、丙;越大;(4)操作方便,不需要拉動木塊做勻速直線運(yùn)動。
20.(4分)小明用斜面、木板、毛巾、棉布和小車探究“阻力對物體運(yùn)動的影響”,如圖甲所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時要固定斜面,并讓小車從斜面同一位置由靜止滑下,目的是使小車到達(dá)水平面時的速度大小 相同 。
(2)圖乙是小車在毛巾、棉布、木板表面上運(yùn)動時,速度隨時間變化的圖像,其中表示小車在毛巾上運(yùn)動的是 c (選填“a”、“b”或“c”)。
(3)在斜面上滑行的小車受到的重力和斜面對小車的支持力是不是一對平衡力?請說明判斷的根據(jù)。 不是;兩個力沒有作用在一條直線上 。
(4)一架在空中水平向右勻速飛行的飛機(jī)上,自由落下了一顆炸彈。如圖丙所示,這是炸彈落地前與飛機(jī)位置關(guān)系的情形,不計空氣對炸彈的阻力,炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系正確的是圖丙中的 B 圖。
【答案】(1)相同;(2)c;(3)不是;兩個力沒有作用在一條直線上; (4)B。
【解析】解:(1)由控制變量法,實(shí)驗(yàn)時要固定斜面,并讓小車從斜面同一位置由靜止滑下,目的是使小車到達(dá)水平面時的速度大小相同。
(2)木板表面最光滑,小車運(yùn)動時受到的阻力最小,小車在木板表面上通過的距離最長,速度減小得最慢;在毛巾表面上受到的阻力最大,小車在毛巾表面上通過的距離最短,速度減小得最快,故表示小車在毛巾上運(yùn)動的是c;
(3)在斜面上滑行的小車受到的重力方向豎直向下,斜面對小車的支持力方向垂直斜面向上,兩個力沒有作用在一條直線上,故不是一對平衡力;
(4)不計空氣對炸彈的阻力,炸彈在水平方向上不受任何力的作用,由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)以原來的速度繼續(xù)向前運(yùn)動,所以炸彈與飛機(jī)的速度相等,它們相對靜止,故炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系正確的是圖丙中的B圖。
故答案為:(1)相同;(2)c;(3)不是;兩個力沒有作用在一條直線上; (4)B。
21.(8分)實(shí)驗(yàn)小組在“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材:壓強(qiáng)計(U形管所裝的液體是水)、刻度尺、燒杯、適量水和鹽水。實(shí)驗(yàn)前同學(xué)們交流后提出猜想。
猜想一:液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)。
猜想二:液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與液體密度有關(guān)。
(1)為了驗(yàn)證猜想,同學(xué)們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)無論怎么按壓橡皮膜,U形管中的液面高度都沒變化,說明壓強(qiáng)計 漏氣 (選填“漏氣”或“不漏氣”)。
(2)儀器調(diào)整好后進(jìn)行了如圖所示的操作。實(shí)驗(yàn)中,通過觀察壓強(qiáng)計U形管中液面的 高度差 來比較液體壓強(qiáng)的大小。
(3)分析比較圖乙、丙、丁三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:同一液體,相同深度,各個方向的壓強(qiáng) 相等 。
(4)分析比較圖 甲、丁 兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:液體壓強(qiáng)與液體的深度 有關(guān) (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”),分析比較圖丁、戊兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:同一深度,液體的 密度 越大,液體壓強(qiáng) 越大 。
(5)同學(xué)們對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展,利用刻度尺測量出實(shí)驗(yàn)中鹽水的密度,其操作如下:在圖戊中,用刻度尺測得U形管左右兩側(cè)液面高度差h=5.1cm,壓強(qiáng)計的探頭距離鹽水液面的高度為5cm,則鹽水的密度為 1.02×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1)漏氣;(2)高度差;(3)相等;(4)甲、丁;有關(guān);密度;越大;(5)1.02×103。
【解析】解:(1)實(shí)驗(yàn)探究過程中,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面高度差不變,說明裝置漏氣;
(2)壓強(qiáng)計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強(qiáng)的大??;
(3)液體的壓強(qiáng)跟液體的密度和深度有關(guān),由乙、丙、丁三圖可知,在同一深度,U形管中液面高度差相同,說明同種液體內(nèi)部向各個方向的壓強(qiáng)相等;
(4)研究液體產(chǎn)生壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,要控制密度相同,分析比較圖甲、丁兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,液體的深度越大,液體壓強(qiáng)大;分析比較圖丁、戊兩次實(shí)驗(yàn),鹽水密度大,根據(jù)轉(zhuǎn)換法可得出,同一深度,液體的密度越大,液體壓強(qiáng)越大;
(5)戊圖中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=5.1cm=0.051m,
橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與管外大氣壓之差:p=p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.051m=510Pa;
在圖戊所示實(shí)驗(yàn)中若壓強(qiáng)計的探頭距離鹽水液面的高度為5cm,此時U形管左右兩側(cè)水面的高度差為5.1cm,兩者產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,
p鹽水=p水,ρ鹽水gh鹽水=ρ水gh水,
鹽水的密度為:ρ鹽水=ρ水×=1.0×103kg/m3×=1.02×103kg/m3。
故答案為:(1)漏氣;(2)高度差;(3)相等;(4)甲、丁;有關(guān);密度;越大;(5)1.02×103。
22.(4分)小明一家人去家具店購買書桌,在挑選時,不知道書桌面是否水平。思考后小明應(yīng)用所學(xué)的物理知識檢驗(yàn)書桌面是否水平?,F(xiàn)提供以下器材:一個直角三角板、一根細(xì)線、一塊小鐵塊,并將細(xì)線系住小鐵塊后另一端系在三角板直角邊的端點(diǎn)上,為了驗(yàn)證書桌面是否水平,接下來的操作應(yīng)是 三角板的另一直角邊放在書桌面上 ;如果出現(xiàn) 細(xì)線與三角板的直角邊平行 的現(xiàn)象,則說明書桌面是水平的。
【答案】三角板的另一直角邊放在書桌面上;細(xì)線與三角板的直角邊平行。
【解析】解:重力的方向不受其他因素的影響,總是豎直向下的,把三角板的另一直角邊放在書桌面上,如果系有小鐵塊的細(xì)線與三角板直角邊平行,說明書桌面水平,如果不平行,則說明書桌面不水平。
故答案為:三角板的另一直角邊放在書桌面上;細(xì)線與三角板的直角邊平行。
五、綜合題(本大題共2個小題,每小題9分,共18分)
23.(9分)滑冰愛好者小明新購買了一雙冰刀鞋,如圖所示。每只冰刀鞋的質(zhì)量為2kg,冰刀底部可以看成是長方形,每只冰刀的底面積為10cm2。
(1)滑冰時,小明穿著冰刀鞋站立在水平冰面上時對冰面的壓力 等于 (選填“大于”“小于”或“等于”)單腳在水平冰面滑行時對冰面的壓力。
(2)質(zhì)量為50kg的小明穿著冰刀鞋雙腳靜止站立在水平冰面上時,求冰刀鞋對冰面的壓強(qiáng)。
(3)某速滑訓(xùn)練館里冰面能承受的最大壓強(qiáng)為1.2×106Pa,則質(zhì)量為70kg的運(yùn)動員能不能穿著該冰刀鞋在冰面上單腳進(jìn)行速滑訓(xùn)練?請通過計算說明。
【答案】(1)等于;
(2)冰刀鞋對冰面的壓強(qiáng)為2.7×105Pa;
(3)計算可知,質(zhì)量為70kg的運(yùn)動員能穿著該冰刀鞋在冰面上單腳進(jìn)行速滑訓(xùn)練。
【解析】解:(1)滑冰時,小明穿著冰刀鞋站立在水平冰面上時對冰面的壓力和單腳在水平冰面滑行時對冰面的壓力均等于小明與鞋的總重力,所以兩種情況下對冰面的壓力相等。
(2)一只冰刀鞋的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N;
小明的重力G'=m′g=50kg×10N/kg=500N,
小明對冰面的壓力F=G'+2G=500N+2×20N=540N,
冰面的受力面積S'=2S=2×10cm2=20×10﹣4m2,
小明對地面的壓強(qiáng)p===2.7×105Pa;
(3)單腳進(jìn)行速滑訓(xùn)練對冰面的壓強(qiáng):
p′====7.4×105Pa,
因?yàn)樾∮?,所以運(yùn)動員能在冰面上單腳進(jìn)行速滑訓(xùn)練。
答:(1)等于;
(2)冰刀鞋對冰面的壓強(qiáng)為2.7×105Pa;
(3)計算可知,質(zhì)量為70kg的運(yùn)動員能穿著該冰刀鞋在冰面上單腳進(jìn)行速滑訓(xùn)練。
24.(9分)如圖所示,水平桌面上放一個質(zhì)量為200g、底面積為20cm2的平底玻璃杯(杯的厚度忽略不計),在杯內(nèi)裝入300g的水。求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)玻璃杯對水平桌面的壓強(qiáng);
(2)水對杯底的壓強(qiáng);
(3)水對杯底的壓力。
【答案】(1)玻璃杯對水平桌面的壓強(qiáng)2.5×103Pa;
(2)水對杯底的壓強(qiáng)1.2×103Pa;
(3)水對杯底的壓力2.4N。
【解析】解:(1)玻璃杯的質(zhì)量m杯=200g=0.2kg,水的質(zhì)量m水=300g=0.3kg,
玻璃杯對桌面的壓力:F′=G=(m水+m杯)g=(0.2kg+0.3kg)×10N/kg=5N,
玻璃杯對桌面的壓強(qiáng):p===2.5×103Pa;
(2)杯中水的深度h=12cm=0.12m;
水對玻璃杯底的壓強(qiáng):
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa;
(3)由p=水對玻璃杯底的壓力:
F=pS=1.2×103Pa×2×10﹣3m2=2.4N。
答;(1)玻璃杯對水平桌面的壓強(qiáng)2.5×103Pa;
(2)水對杯底的壓強(qiáng)1.2×103Pa;
(3)水對杯底的壓力2.4N。

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