第101页

信息发布者:
(a)、(c)、
(d)
(b)
向左倾倒
保持静止
做匀速直线运动
重力的方向竖直向下


力的作
用是相互的
行李
1.25×10³
125
8
4×10⁻⁵
3.2
铜球和铁球
铜球
【分析】
要解决这道题,我们需要先明确两个核心概念:
1. 弹力产生的前提:物体发生弹性形变(即撤去施加的外力后,物体能恢复到原来的形状);
2. 塑性形变的定义:撤去外力后,物体无法恢复到原来形状的形变。
接下来我们逐个分析每个图中的物体:
① 先看(a)拉长的橡皮筋:松开手后,橡皮筋会恢复原来的长度,属于弹性形变,满足弹力产生的条件;
② 再看(b)弯折的玻璃管:玻璃管被弯折后,无法自行恢复成原来的直的状态,属于塑性形变,不满足弹力产生的前提;
③ 接着看(c)压弯的撑竿:运动员跳过横杆后,撑竿会恢复笔直的原状,属于弹性形变,能产生弹力;
④ 最后看(d)压扁的握力器:松开手后,握力器会恢复原来的形状,属于弹性形变,能产生弹力。
通过这样逐个分析,就能区分出能产生弹力的物体和发生塑性形变的物体。
【解析】
1. 对(a)拉长的橡皮筋:发生弹性形变,撤去外力后可恢复原状,能产生弹力;
2. 对(b)弯折的玻璃管:发生塑性形变,撤去外力后无法恢复原状,不能产生弹力;
3. 对(c)压弯的撑竿:发生弹性形变,撤去外力后可恢复原状,能产生弹力;
4. 对(d)压扁的握力器:发生弹性形变,撤去外力后可恢复原状,能产生弹力。
综上,能产生弹力的是发生弹性形变的(a)、(c)、(d);发生塑性形变的是(b)。
【答案】
能产生弹力的是$\boldsymbol{(a)、(c)、(d)}$;发生塑性形变的是$\boldsymbol{(b)}$
【知识点】
弹性与塑性,弹力的产生条件
【点评】
本题结合生活中常见的形变场景,考查对弹性形变、塑性形变以及弹力产生条件的理解,需要学生将物理概念与生活实际结合,判断物体形变后是否能恢复原状,区分两种形变的本质差异。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以分三种情况逐一分析:
1. 书突然向右运动时:橡皮原本和书一起静止,书受力向右运动,橡皮底部与书之间有摩擦力,会随书向右运动,而橡皮上部由于惯性要保持原来的静止状态,所以会向左倾倒。
2. 书表面绝对光滑时:橡皮和书之间没有摩擦力,当书突然向右运动,橡皮底部不受力,根据惯性,橡皮整体会保持原来的静止状态。
3. 撤去推力且书表面绝对光滑时:书在水平方向不受力,根据牛顿第一定律,运动的物体在不受力时会保持匀速直线运动状态,所以书会做匀速直线运动。
【解析】
1. 当书突然受力向右运动时,橡皮底部受到书的摩擦力作用,随书向右运动,而橡皮的上部由于具有惯性,要保持原来的静止状态,因此橡皮会向左倾倒。
2. 若书表面绝对光滑,橡皮与书之间没有摩擦力,当书突然向右运动时,橡皮在水平方向不受力,由于惯性,橡皮将会保持静止。
3. 若再撤去推力,书在水平方向不受任何力的作用,根据牛顿第一定律,书将会做匀速直线运动。
【答案】
向左倾倒;保持静止;做匀速直线运动
【知识点】
惯性;牛顿第一定律;摩擦力作用
【点评】
本题考查惯性和牛顿第一定律的实际应用,核心是明确不同场景下物体的受力情况,理解惯性是物体保持原有运动状态的性质,以及不受力时物体的运动规律,需要结合受力分析判断运动状态变化。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先回忆铅垂线的工作原理,铅垂线利用重力方向总是竖直向下的性质判断墙壁是否竖直。接着分析水平仪:图(a)中液体受重力向低处流动,空气泡位置与墙面高低相反,空气泡在A端说明A端墙面高;图(b)中铅垂线因重力竖直向下,铅垂线右偏说明右侧墙面偏低,需结合重力性质和物体运动趋势判断墙面高低。
【解析】
1. 建筑工人用铅垂线检查墙壁竖直,利用了重力的方向总是竖直向下的性质,铅垂线会因重力竖直下垂,墙壁与铅垂线平行则竖直。
2. 图(a)的水平仪里,液体受重力向低处流动,空气泡在A端,说明液体流向B端,即A端墙面更高。
3. 图(b)的简易水平仪,铅垂线因重力竖直向下,图示中铅垂线向右偏,说明墙面右边偏低。
【答案】
重力的方向竖直向下;高;右
【知识点】
重力方向竖直向下;重力的应用
【点评】
本题考查重力方向的实际应用,需将重力性质与铅垂线、水平仪的工作原理结合,理解物理知识在生活工具中的运用,注重联系生活现象分析问题。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先思考力的作用特点:当人把行李向船后方扔出时,人对行李施加了一个向后的力。根据力的作用是相互的原理,行李会对人(以及船)施加一个相反方向的力,也就是向前的力,这个力推动船前进。接下来确定施力物体:推动船前进的力是行李施加给船(通过人)的,所以施力物体是行李。
【解析】
当将行李向船的后方扔出去时,人对行李施加向后的力,由于力的作用是相互的,行李会对人(和船)施加一个向前的反作用力,这个力使船向前运动。在这个过程中,推动小船前进的力是行李施加的,所以施力物体是行李。
【答案】
力的作用是相互的;行李
【知识点】
力的作用是相互的;施力物体判断
【点评】
本题结合生活场景考查力的相互性的应用,需要学生将物理原理与实际现象结合,理解施力物体与受力物体的对应关系,注重对基础知识的灵活运用。
【难度系数】
0.8
【分析】
本题可通过图像中两组总质量与体积的数值,利用差值法消除量杯质量的影响,先求出液体的密度;再根据其中一组数据求出量杯的质量,最后计算体积为$80cm^3$时的总质量。具体思路:总质量等于量杯质量加液体质量,两次总质量的差对应液体体积差的质量,由此可根据密度公式计算液体密度;再结合密度公式求出对应体积液体的质量,加上量杯质量得到总质量。
【解析】
设量杯的质量为$m_0$,液体的密度为$\rho$。
1. 求液体的密度:
从图像中读取数据:
当液体体积$V_1=20cm^3$时,总质量$m_1=50g$,可得:
$m_0 + \rho V_1 = 50g$ ①
当液体体积$V_2=60cm^3$时,总质量$m_2=100g$,可得:
$m_0 + \rho V_2 = 100g$ ②
用②式减去①式,消去$m_0$:
$\rho(V_2 - V_1) = m_2 - m_1$
代入数据:
$\rho×(60cm^3 - 20cm^3) = 100g - 50g$
$\rho×40cm^3 = 50g$
解得:$\rho=\frac{50g}{40cm^3}=1.25g/cm^3=1.25×10^3kg/m^3$。
2. 求量杯的质量:
将$\rho=1.25g/cm^3$代入①式:
$m_0=50g - 1.25g/cm^3×20cm^3=50g - 25g=25g$。
3. 求体积为$80cm^3$时的总质量:
当液体体积$V_3=80cm^3$时,液体的质量:
$m_{液}=\rho V_3=1.25g/cm^3×80cm^3=100g$
总质量:
$m_{总}=m_0 + m_{液}=25g + 100g=125g$。
【答案】
$1.25×10^3$;125
【知识点】
密度的计算;图像信息提取
【点评】
本题考查密度公式的应用,关键是从图像中获取有效数据,利用差值法消除容器质量的干扰,是密度计算的典型题型,需掌握此类方法的应用。
【难度系数】
0.7
【分析】
这道题分为三个小问题,分别考查密度公式的应用、物态变化中质量与体积的关系,解题思路如下:
1. 剩余氧气密度:氧气瓶容积不变,氧气质量减少五分之一后,剩余质量为原质量的$\frac{4}{5}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,体积$V$不变,剩余密度与剩余质量成正比,可直接推导计算。
2. 水凝固成冰的体积变化:水凝固成冰质量不变,先分别计算水和冰的体积,再求体积差,最后完成单位换算。
3. 水桶装酒精的质量:设桶的容积为$V$,冰熔化后体积减小,减小的体积等于倒入的$0.4kg$水的体积,据此列方程求出桶的容积,再利用密度公式计算装满酒精的质量。
【解析】
第一空:剩余氧气的密度
设氧气瓶的容积为$V$,原来氧气的质量$m_0 = \rho_0 V = 10kg/m^3 × V$。
用去$\frac{1}{5}$质量的氧气后,剩余氧气的质量$m = m_0 - \frac{1}{5}m_0 = \frac{4}{5}m_0$。
由于氧气瓶容积不变,剩余氧气的密度:
$\rho = \frac{m}{V} = \frac{\frac{4}{5}m_0}{V} = \frac{4}{5}\rho_0 = \frac{4}{5} × 10kg/m^3 = 8kg/m^3$
第二空:水凝固成冰的体积变化
水的质量$m_{水}=360g$,水的密度$\rho_{水}=1g/cm^3$,则水的体积:
$V_{水} = \frac{m_{水}}{\rho_{水}} = \frac{360g}{1g/cm^3} = 360cm^3$
水凝固成冰质量不变,即$m_{冰}=m_{水}=360g$,冰的体积:
$V_{冰} = \frac{m_{冰}}{\rho_{冰}} = \frac{360g}{0.9g/cm^3} = 400cm^3$
体积增大值:
$\Delta V = V_{冰} - V_{水} = 400cm^3 - 360cm^3 = 40cm^3 = 40 × 10^{-6}m^3 = 4 × 10^{-5}m^3$
第三空:水桶装酒精的质量
设桶的容积为$V$,冰的质量$m_{冰}' = \rho_{冰}V$。
冰熔化后水的质量$m_{水}' = m_{冰}' = \rho_{冰}V$,熔化后水的体积:
$V_{水}'' = \frac{m_{水}'}{\rho_{水}} = \frac{\rho_{冰}V}{\rho_{水}}$
冰熔化后体积减小量等于倒入的$0.4kg$水的体积,即:
$V - V_{水}'' = \frac{m_{加}}{\rho_{水}}$
代入数据(统一为国际单位):
$V - \frac{0.9 × 10^3 kg/m^3 × V}{1 × 10^3 kg/m^3} = \frac{0.4kg}{1 × 10^3 kg/m^3}$
化简得:
$0.1V = 4 × 10^{-4}m^3 \implies V = 4 × 10^{-3}m^3$
桶装满酒精时,酒精的质量:
$m_{酒精} = \rho_{酒精}V = 0.8 × 10^3 kg/m^3 × 4 × 10^{-3}m^3 = 3.2kg$
【答案】
8;$4 × 10^{-5}$;3.2
【知识点】
密度公式的应用;质量守恒;物态变化体积变化
【点评】
本题综合考查密度公式的灵活运用,核心是抓住“氧气瓶容积不变”“物态变化中质量不变”这些隐含条件,同时要注意单位换算的准确性,属于中考常见的基础综合题型,能有效考查学生对密度概念的理解和公式的应用能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先,利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形公式$V=\frac{m}{\rho}$分析:已知三球质量相同,且$\rho_{铜}>\rho_{铁}>\rho_{铝}$,则密度越大的物质,实心体积越小。由于三球实际体积相等,对比实心体积与实际体积的关系,可判断哪些球一定为空心;
接着,当三球均空心时,空心体积$V_{空}=V-V_{实}$,密度越大,实心体积越小,空心体积就越大。注满水后,水的质量与空心体积成正比,总质量为原球质量加水的质量,原质量相同,由此可判断总质量最大的球。
【解析】
1. 判断一定为空心的球:
根据$\rho=\frac{m}{V}$变形得$V_{实}=\frac{m}{\rho}$,已知三球质量$m$相同,$\rho_{铜}>\rho_{铁}>\rho_{铝}$,因此$V_{实铜}<V_{实铁}<V_{实铝}$。
又因为三球实际体积$V$相等,所以铜球和铁球的实心体积小于实际体积,故铜球和铁球一定为空心球(铝球可能实心,也可能空心)。
2. 判断注满水后总质量最大的球:
若三球均空心,$V_{空}=V-V_{实}$,由$V_{实}=\frac{m}{\rho}$可知,$\rho$越大,$V_{实}$越小,$V_{空}$越大。因为$\rho_{铜}$最大,所以铜球的空心体积最大。
注入水的质量$m_{水}=\rho_{水}V_{空}$,则铜球注入水的质量最大。
由于三球原质量相同,总质量$m_{总}=m+m_{水}$,因此总质量最大的是铜球。
【答案】
铜球和铁球;铜球
【知识点】
密度公式的应用
【点评】
本题考查密度公式的灵活运用,核心是通过比较实心体积与实际体积的关系判断空心情况,再结合空心体积分析注满水后的总质量,需熟练掌握密度公式的变形及空心问题的分析思路。
【难度系数】
0.6