2020-2021学年江苏省无锡十中八年级(下)期末物理试卷
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一、选择题(2分×12题=24分)
1.(3分)关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.宇宙是一个有层次的天体系统,太阳是宇宙的中心
B.物质是由分子组成的,分子是不可再分的最小粒子
C.卢瑟福发现的质子带正电,查德威克发现的中子不带电,汤姆生发现的电子带负电
D.验电器利用了同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原理
2.(3分)下列数据合理的是( )
A.一本物理课本的质量约为50g
B.水分子的直径约为4×10﹣9m
C.空气的密度为1.29g/cm3
D.一个中学生的体重约为500N
3.(3分)如图所示的工具均属于杠杆,其中省力杠杆是( )
A.船桨
B.独轮车
C.筷子
D.钓鱼竿
4.(3分)对密度定义式ρ=的下列几种理解中,正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比
B.密度与物体的体积成反比
C.密度与物体的体积成正比
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
5.(3分)小明为了更了解物体间力的作用,进行了轻质筷子提米实验(筷子重力不计),如图米和筷子悬停空中,下列正确的是( )
A.手对筷子的拉力与米的重力是相互作用力
B.米和筷子间是滑动摩擦力
C.筷子受到米的摩擦力方向竖直向下
D.米和杯子之间没有摩擦力
6.(3分)如图,一长木板放在粗糙的水平桌面上,小明用水平向右的力拉动木板,使其向右加速运动,在长木板从桌面滑落之前的运动过程中( )
A.木板受到的摩擦力变大 B.木板具有的惯性变大
C.木板对桌面的压力变大 D.木板对桌面的压强变大
7.(3分)如图所示,一摞棋子静止放置在水平桌面上,现用力击打最下面的一个,该棋子由静止开始沿水平桌面向左滑动较长一段距离后停下,下列说法中正确的是( )
A.最下面的这个棋子由静止变为运动,说明力是使物体运动的原因
B.棋子被尺子击打后,继续向左滑动一段距离是由于其受到惯性的作用
C.最下面的这个棋子最终静止时,在水平方向上不受力的作用
D.随着棋子一颗颗被打出去,剩下的棋子堆对桌面的压强变大
8.(3分)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在F=10N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力为10N,B物体受到的摩擦力为0N
B.B物体受到的重力与A对B的支持力是一对相互作用力
C.A受到的重力与地面对A的支持力是一对平衡力
D.若拉力F增大,B与A之间的摩擦力增大,A与地面的摩擦力也随着增大
9.(3分)两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入两容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.无法确定
10.(3分)如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A.图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B.图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
11.(3分)在光滑水平面上有一物块受水平力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,它受非平衡力
D.当物体速度为零时,将保持静止
12.(3分)水平面上有两个相同的溢水杯,分别装满不同的液体,将同一个小球A分别放入溢水杯中静止时,如图所示。从甲杯中溢出了0.6N的液体,从乙杯中溢出了0.4N的液体。下列说法不正确的是( )
A.小球A放入前,液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
B.小球A放入前,甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
C.小球A的重力等于0.6N,在乙杯中受到的浮力等于0.4N
D.小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
二、填空题()
13.(3分)爱迪生发明与改进白炽灯灯丝,灯丝材料特点是 高;灯泡的玻璃泡是用到了玻璃的 性好;许多路面铺成混凝土路面,主要原因是混凝土 能力强;救生背心夹层里面是泡沫块,这是利用了其 小的物理属性。
14.(3分)根据分子动理论相关知识,回答下列几个问题:
(1)图甲:将红墨水滴入水中,过一会儿水变红了,这是 现象,说明分子在 ;
(2)图乙:将两个表面光滑的铅块相互紧压后,很难被拉开,说明分子间存在 。铅块很难被压缩,说明分子间存在 ;
(3)图丙为科技馆内的一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,这是由于头发丝带有 (填“同种”或“异种”)电荷而相互 (填“吸引”或“排斥”)的结果;
(4)图丁中任意两颗小塑料粒之间的距离都在变大,模拟星系在远离我们而去,它提供了宇宙 (选填“膨胀”或“塌缩”)的证据。
15.(3分)如图甲所示,将一金属块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数如图乙中图线①所示,则弹簧测力计显示的示数是 (选填“金属块的重力”或“金属块对秤钩的拉力”),金属块浸没在水中受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3,金属块的密度为 g/cm3;现将它浸没在另一种液体中,测力计示数如图乙中图线②所示,则液体的密度为 kg/m3。(g=10N/kg)
16.(3分)如图所示,绳子吊着小球从A点释放,小球会摆动到B点再摆动到最高点C点,到达B点时小球处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。小球摆到C点时假如一切外力突然消失,则小球的运动状态是: 。
17.(3分)用手握着总重为5N的瓶子静止在空中,瓶口竖直向上,如图所示,手的握力为20N,则瓶子受到的摩擦力为 N,方向为 。若增大手的握力,瓶子受到的摩擦力为 N;若将瓶抛向上空,瓶能够继续向上运动,是由于它有 ,最终落回地面是因为它受到 的作用。
18.(3分)随着沪通铁路常熟站的启用,常熟正式迈入“高铁时代”。如图,火车站台上都有一条安全线,乘客必须在安全线外等候火车进站,这是因为火车进站时,火车与站台上的乘客间空气流动速度变大,压强会 ;随着我国火车的提速,安全线的距离应该 。火车出站后开始加速,在此过程中火车的惯性 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
19.(3分)如图1所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做 (选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动;若此时小车突然刹车减速,烧杯中的水面应是图 (选填“2”或“3”)的形状,作出上述判断的依据是 (选填“水”或“烧杯”)具有惯性。
20.(3分)如图所示,用一个自重20N的动滑轮把300N重的物体匀速提起1m时(不计绳重和摩擦),人对绳子的拉力为 N,绳子自由端移动的距离为 m,动滑轮的挂钩受到的拉力为 N。
21.(3分)小明在长20cm均匀细木棒的一端缠绕适量铜丝制成一个简易密度计,用它来测量液体密度时,密度计应 (选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”)在被测液体中。如图所示,将其分别放入装有质量相等的酒精和水的两个相同烧杯中,若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2,烧杯底部受到液体的压强分别为p1、p2,则它们的大小关系是:m1 m2,p1 p2.若其在酒精中露出液面的长度为8cm,则在水中露出的长度为 cm(ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
三、解答题
22.如图所示,画出悬浮在水中的小球受力的示意图,以及杯子对斜面的压力的示意图。
23.如图所示,木块与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车平板上滑行。画出木块滑行过程中在水平方向受力的示意图。(要求力的作用点画在木块重心O处)
24.如图所示是小明为新装的空调室外机设计的支架,支架可以看作杠杆,以O为支点,在支架P孔处拉一根铁线到墙上固定,要使铁线受到的拉力最小,请从P孔处画出铁线到墙的连线,并画出铁线拉力F的力臂l。
25.如图所示,用滑轮组提升重300N的重物,绳上最多能提供100N的动力,请画出滑轮组绳子的绕法(不计动滑轮、绳重和摩擦)。
26.如图所示,一轻质杠杆(长度不限)水平支在支架上,OA=20cm,G1是边长为5cm的正方体,G2重为20N。求:
(1)当OC=l0cm时,绳子的拉力为多少N;
(2)在第(1)问中,G1对地面的压强为2×104Pa,求物重G1;
(3)当G2向右移动,离C点多远可使G1对地面的压力恰好为零?
27.小明学习了《物理》八年级下册内容后,想测量妈妈所戴手镯的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺 处,通过调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)用调好的天平测量该手镯的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,则应该 (选填“向右调平衡螺母”、“向右盘中加砝码”或“向右移动游码”);
(3)当天平重新平衡时,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则该手镯质量为 g;
(4)用50mL量筒测量手镯体积时,发现手镯无法放入量筒。于是他通过以下几个步骤测出了手镯的体积;
①在烧杯中倒入适量的水,将手镯放入其中并浸没,用记号笔记下此时液面的位置P;
②将手镯取出,用量筒里的水添加到烧杯中,使液面回到位置P;
③前后两次量筒中液面位置如图乙所示,则手镯的体积是 cm3;
(5)由此可以计算出该手镯的密度为 g/cm3;
(6)以上测出的密度值比真实值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(7)小明的爸爸首先肯定了小明的办法,然后用另外的方法也测得了手镯的密度。
方法一:
①用一丝线将手镯挂在弹簧测力计下,静止时读数为F1;
②将手镯浸没在水中(未触底),这时弹簧测力计的读数为F2;
③则手镯的密度为ρ= (用所测物理量的字母表示,已知水的密度为ρ水)。
方法二:
①用一碗装适量的水,放在厨房里的家用电子秤上,这时的读数为m1;
②用一丝线将手镯浸没在水中(未触底),电子秤上的读数为m2;
③将手镯沉在碗底,电子秤上的读数为m3;
④则手镯的密度为ρ= (用所测物理量的字母表示,已知水的密度为ρ水)。
28.小明用表面粗糙程度均相同的木块、弹簧测力计、钩码等器材做探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验。
(1)如图,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块A;
(2)乙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 (受/不受)摩擦力。
(3)完成上述实验后,小明将三张完全相同的白纸条贴在磁性黑板的表面,如图丁所示,将三个表面粗糙程度相同但重力不同的物体a、b、c(Ga<Gb<Gc)竖直悬挂在弹簧测力计下,并使三个物体对白纸的压力相同。当从静止开始竖直向下拉动白纸时,白纸受到的摩擦力分别为fa、fb、fc,则 。
A.fa=fb=fc B.fa<fb<fc C.fa>fb>fc D.fa=fb<fc
29.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)调节平衡螺母,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆M处挂上3个钩码作为阻力F2,N处正确的用弹簧测力计沿A所示的方向测出拉力F1,杠杆恰好在水平位置平衡。如图乙所示。计算后发现:F1l1=F2l2,便得出杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2。你认为小明实验处理方法是 (填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(3)已知每个钩码重0.5N,只将乙图中左侧钩码向左移两格,则此时测力计示数为 N。
(4)如图丙所示,在实验过程中,小明将弹簧测力计由A方向逐渐调整为B方向,则弹簧测力计的示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。原因是因为拉力的力臂将 。
(5)实验前,邻组的小华在调杠杆水平位置平衡时,也遇到了图甲所示情况,把杠杆两端平衡螺母均向右调至最右边缘,杠杆仍未达到水平平衡。于是小华就在右端适当位置黏上一小块橡皮泥后杠杆恰好水平平衡,如图丁所示,则此装置小华 选填“能”或“不能”)继续接着“探究杠杆平衡条件”实验。
2020-2021学年江苏省无锡十中八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(2分×12题=24分)
1.(3分)关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.宇宙是一个有层次的天体系统,太阳是宇宙的中心
B.物质是由分子组成的,分子是不可再分的最小粒子
C.卢瑟福发现的质子带正电,查德威克发现的中子不带电,汤姆生发现的电子带负电
D.验电器利用了同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原理
【分析】(1)太阳是银河系的中心;
(2)分子是由原子组成的;
(3)卢瑟福发现的质子带正电,查德威克发现的中子不带电,汤姆生发现的电子带负电;
(4)验电器利用了同种电荷相互排原理。
【解答】解:A、太阳是银河系的中心,并不是宇宙的中心,故A错误;
B、物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,故B错误;
C、卢瑟福发现的质子带正电,查德威克发现的中子不带电,汤姆生发现的电子带负电,故C正确;
D、验电器只利用了同种电荷相互排斥的原理,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了一些物理的基本知识,但是对于初中阶段的学生来说,本题C选项超纲,可用排除法得到正确答案。
2.(3分)下列数据合理的是( )
A.一本物理课本的质量约为50g
B.水分子的直径约为4×10﹣9m
C.空气的密度为1.29g/cm3
D.一个中学生的体重约为500N
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:一本物理课本的质量约为200g,故A错误;
B、水分子的直径约为4×10﹣10m,故B错误;
C、空气的密度为1.29kg/m3,故C错误;
D、中学生的体重约为500N,符合实际,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
3.(3分)如图所示的工具均属于杠杆,其中省力杠杆是( )
A.船桨
B.独轮车
C.筷子
D.钓鱼竿
【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆。
【解答】解:A、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
4.(3分)对密度定义式ρ=的下列几种理解中,正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比
B.密度与物体的体积成反比
C.密度与物体的体积成正比
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
【分析】密度是物质的一种特性,对于确定的某种物质,它的密度不随质量、体积的改变而改变。
【解答】解:同种物质,在一定状态下密度是定值,实际上当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍,而比值,即单位体积的质量不改变;因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。因此,选项A、B、C都是错误的。而选项D符合对这一特性的描述。
故选:D。
【点评】ρ=是密度的定义式,在分析各物理量的正反比关系时,一定要结合物理规律及生活实际,切不可脱离现实而一味分析其数学关系。
5.(3分)小明为了更了解物体间力的作用,进行了轻质筷子提米实验(筷子重力不计),如图米和筷子悬停空中,下列正确的是( )
A.手对筷子的拉力与米的重力是相互作用力
B.米和筷子间是滑动摩擦力
C.筷子受到米的摩擦力方向竖直向下
D.米和杯子之间没有摩擦力
【分析】(1)相互的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,就是一对相互作用力;
(2)根据米和筷子之间摩擦力的特点判断是属于哪种摩擦力;
(3)摩擦力与物体相对运动的方向相反,据此判断;
(4)实验中,米和杯子之间也有相对运动的趋势,因此它们之间也有摩擦力。
【解答】解:A、手对筷子的拉力与筷子对手的拉力符合相互作用力的条件,而与米的重力之间没有相互作用的关系,不是相互作用力,故A错误;
B、米和筷子间有相对运动的趋势,但并没有发生相对滑动,因此它们之间产生的是静摩擦力,而不是滑动摩擦力,故B错误;
C、筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向竖直向下,米所受的摩擦力竖直向上,故C正确;
D、实验中,米和杯子之间有相对运动的趋势,因此它们之间有摩擦力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题以“筷子提米”这一小实验为背景,考查了力的分析、摩擦力的应用与分析等,属较典型的题目。
6.(3分)如图,一长木板放在粗糙的水平桌面上,小明用水平向右的力拉动木板,使其向右加速运动,在长木板从桌面滑落之前的运动过程中( )
A.木板受到的摩擦力变大 B.木板具有的惯性变大
C.木板对桌面的压力变大 D.木板对桌面的压强变大
【分析】(1)摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变;
(2)物体惯性大小只与物体的质量有关;
(3)水平面上物体的压力和自身的重力相等;
(4)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据p=可知木块对桌面压强的变化。
【解答】解:
A、在木块从桌面滑落之前,木块对桌面的压力始终等于木块的重力,所以不变,接触面的粗糙程度不变;摩擦力大小与接触面积无关,所以摩擦力不变,故A错误;
B、物体惯性大小只与物体的质量有关,木块质量没变,故惯性大小并没有发生变化,故B错误;
CD、在水平面上物体对桌面的压力和自身的重力相等,木块自身的重力不变,所以木块对桌面的压力不变,受力面积逐渐减小,由p=可知,物体对桌面的压强越来越大,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了影响摩擦力大小的因素、影响惯性的因素、压力与重力的关系以及压强公式的应用,属于综合性题目。
7.(3分)如图所示,一摞棋子静止放置在水平桌面上,现用力击打最下面的一个,该棋子由静止开始沿水平桌面向左滑动较长一段距离后停下,下列说法中正确的是( )
A.最下面的这个棋子由静止变为运动,说明力是使物体运动的原因
B.棋子被尺子击打后,继续向左滑动一段距离是由于其受到惯性的作用
C.最下面的这个棋子最终静止时,在水平方向上不受力的作用
D.随着棋子一颗颗被打出去,剩下的棋子堆对桌面的压强变大
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性是物体的固有属性,大小只与物体的质量有关。
(3)物体保持静止和匀速直线运动状态时不受力或受平衡力作用。
(4)影响压强大小的因素是压力和受力面积,根据p=进行判断。
【解答】解:
A、下面的棋子被打出去,说明力是改变物体运动状态的原因,不是使物体运动的原因,故A错误;
B、上面的棋子将落在正下方,是由于受到重力的作用,惯性是物体固有的属性,不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、最下面的这个棋子最终静止时,在水平方向上不受力的作用,故C正确;
D、随着棋子一颗颗被打出去,棋子对桌面的压力F变小,受力面积S不变,由p=可知,对桌面的压强变小,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查的是有关惯性现象的解释,同时考查了力的作用效果、压强等,都是中考的重点知识,难度不大。
8.(3分)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在F=10N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力为10N,B物体受到的摩擦力为0N
B.B物体受到的重力与A对B的支持力是一对相互作用力
C.A受到的重力与地面对A的支持力是一对平衡力
D.若拉力F增大,B与A之间的摩擦力增大,A与地面的摩擦力也随着增大
【分析】利用以下知识分析解答:
(1)物体处于匀速直线运动状态时,受到平衡力作用,对AB受力分析得出结论。
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(4)摩擦力大小的影响因素:压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:A、A和B一起向前做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等即f=F=10N,即A物体受到的摩擦力为10N;
A和B一起向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,则B不受摩擦力的作用,即B物体受到的摩擦力为0,故A正确;
B、B受到的重力与A对B的支持力是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、在同一直线上,是一道平衡力,不是一对相互作用力。故B错误;
C、地面对A的支持力与AB两物体受到的总重力相等,则A受到的重力与地面对A的支持力的大小不相等,它们不是一对平衡力。故C错误;
D、若增大拉力F,A对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以A与地面的摩擦力大小不变,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查平衡力和相互作用力的区分,摩擦力及摩擦力大小的影响因素,平衡力与相互作用力的区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
9.(3分)两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入两容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.无法确定
【分析】液体对容器底的压强大小P=ρgh,液体高度相同,所以分析ρ就可以。
【解答】解:完全相同的两个小球放入两容器中,当两球静止时,甲图小球漂在表面上,说明甲的密度大于小球,而乙图的小球在水中悬浮,所以乙的密度等于小球,故甲的密度大于乙的密度,根据公式可知,甲液体对容器底的压强大,即;
A、B、D,不符合题意,C符合题意;
故选:C。
【点评】此题考查液体压强公式及物体的沉浮条件。
10.(3分)如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A.图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B.图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关;
(2)将物体做成中空的可以通过增大排开液体的体积增大浮力;
(3)密度计是用来测量液体密度的工具,是根据物体漂浮时浮力与重力相等的原理制成的;
(4)浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮。
【解答】解:
A.浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不变,故A错误;
B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故B正确;
C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故C错误;
D.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、增大浮力的方法、物体浮沉条件的理解与掌握,是一道浮力应用的综合题。
11.(3分)在光滑水平面上有一物块受水平力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,它受非平衡力
D.当物体速度为零时,将保持静止
【分析】物体与弹簧接触前做加速运动,与弹簧接触后的运动可以分为加速和减速两个两个过程分析,推力大于弹簧弹力过程加速,推力小于弹簧弹力过程减速.
【解答】解:物体与弹簧接触后,弹簧弹力不断增大,开始阶段弹簧弹力小于推力F,合力向右,物体做不断减小的加速运动;当速度达到最大,它受平衡力,接下来物体由于惯性继续向右运动,弹力进一步变大,且大于推力,合力向左,加速度向左,物体做加速运动不断变大的减速运动,当速度减为零时,加速最大,向左运动。
故选:B。
【点评】题中物体先做加速度不断减小的加速运动,再做加速度不断增大的减速运动,初学者往往容易忽略加速过程.
12.(3分)水平面上有两个相同的溢水杯,分别装满不同的液体,将同一个小球A分别放入溢水杯中静止时,如图所示。从甲杯中溢出了0.6N的液体,从乙杯中溢出了0.4N的液体。下列说法不正确的是( )
A.小球A放入前,液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
B.小球A放入前,甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
C.小球A的重力等于0.6N,在乙杯中受到的浮力等于0.4N
D.小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
【分析】(1)根据物体浮沉条件得出两种液体的密度关系,根据p=ρgh分析杯底受到的压强大小;
(2)溢水杯对桌面的压力等于溢水杯和杯内液体的重力之和,然后根据重力和密度公式得出液体的重力关系,比较即可;
(3)根据阿基米德原理可知小球在甲乙两杯中受到的浮力,根据物体漂浮条件可得物体的重力;
(4)根据物体浮沉条件比较小球在两杯中受到的浮力大小。
【解答】解:A、小球在甲杯漂浮,则:ρ甲>ρ球,小球在杯下沉,沉入水底,则:ρ乙<ρ球,两种液体的密度:ρ甲>ρ乙,小球A放入前,液面高度相同,根据p=ρgh知,小球A放入前,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故A错误;
B、由A知ρ甲>ρ乙,两溢水杯相同,杯中液面高度相同,所以,液体体积相同,根据G=mg和ρ=可知,甲杯液体的重力大于乙杯液体的重力,溢水杯对桌面的压力等于溢水杯和杯内液体的重力之和,故小球A放入前,甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,故B正确;
C、小球放入甲杯中,溢出了0.6N的液体,根据阿基米德原理:物体在甲杯中所受浮力的大小为0.6N,因为小球在甲杯中漂浮,浮力等于重力,故其重力为0.6N;小球放入乙杯中,从乙杯中溢出了0.4N的液体,根据阿基米德原理:物体在乙杯中受到的浮力等于0.4N;故C正确;
D、同一个小球,则重力一定,小球在甲杯中漂浮,浮力等于重力,在乙杯中沉底,浮力小于重力。故小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件,重力、密度公式和液体压强公式的应用,关键是理解和运用漂浮条件、下沉条件(密度关系)得出两液体的密度关系。
二、填空题()
13.(3分)爱迪生发明与改进白炽灯灯丝,灯丝材料特点是 熔点 高;灯泡的玻璃泡是用到了玻璃的 透光 性好;许多路面铺成混凝土路面,主要原因是混凝土 抗压 能力强;救生背心夹层里面是泡沫块,这是利用了其 密度 小的物理属性。
【分析】根据对不同材料的物理性质(熔点、韧性、硬度、透明性、导电性、绝缘性、弹性、密度、导热性)的掌握做出解答。
【解答】解:白炽灯灯丝一般用钨制成,是因为钨丝的熔点高;
因为玻璃具有透明性好的特点,所以选用玻璃制造灯泡的玻璃泡;
因为混凝土抗压能力强,所以许多路面铺成混凝土路面;
因为泡沫的密度小,体积相同时,质量小,所以救生背心夹层里面是泡沫块。
故答案为:熔点;透光;抗压;密度。
【点评】不同物质具有不同的物理属性,只有熟悉不同物质的“脾性”,才能做到物尽其用。
14.(3分)根据分子动理论相关知识,回答下列几个问题:
(1)图甲:将红墨水滴入水中,过一会儿水变红了,这是 扩散 现象,说明分子在 不停地做无规则运动 ;
(2)图乙:将两个表面光滑的铅块相互紧压后,很难被拉开,说明分子间存在 引力 。铅块很难被压缩,说明分子间存在 斥力 ;
(3)图丙为科技馆内的一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,这是由于头发丝带有 同种 (填“同种”或“异种”)电荷而相互 排斥 (填“吸引”或“排斥”)的结果;
(4)图丁中任意两颗小塑料粒之间的距离都在变大,模拟星系在远离我们而去,它提供了宇宙 膨胀 (选填“膨胀”或“塌缩”)的证据。
【分析】(1)一切物质都是由分子组成的或由原子组成的,分子是在永不停息地做无规则运动;分子之间存在间隙;分子间存在相互作用的引力和斥力;
(2)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;
(3)“宇宙大爆炸”是根据天文观测研究后得到的一种设想,大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸,大爆炸以后,物质开始向外膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。
【解答】解:(1)红墨水在水中的散开是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象;
(2)图乙两个铅块磨光后,压在一起就会粘在一起,这个现象证实了分子间存在相互作用的引力;铅块很难被压缩,说明分子间存在斥力;
(3)人体是导体,当人触摸静电球时,人的头发上也会带上与静电球相同种类的电荷,头发丝因带有同种电荷而相互排斥,头发会蓬松竖起来;
(4)为了形象地说明宇宙大爆炸,将一个粘有小塑料粒的气球看着宇宙,小塑料粒看成是宇宙中的天体,气球膨胀时,任意两颗小塑料粒之间的距离都在变大,表示宇宙中的天体在相互远离,它提供了宇宙处于不断膨胀状态的证据。
故答案为:(1)扩散;不停地做无规则运动;(2)引力;斥力;(3)同种;排斥;(4)膨胀。
【点评】本题考查物理规律在生产生活中的应用,要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
15.(3分)如图甲所示,将一金属块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数如图乙中图线①所示,则弹簧测力计显示的示数是 金属块对秤钩的拉力 (选填“金属块的重力”或“金属块对秤钩的拉力”),金属块浸没在水中受到的浮力为 20 N,金属块的体积为 2×10﹣3 m3,金属块的密度为 1.5 g/cm3;现将它浸没在另一种液体中,测力计示数如图乙中图线②所示,则液体的密度为 0.5×103 kg/m3。(g=10N/kg)
【分析】(1)使弹簧伸长的力是金属块对秤钩的拉力;
根据称重法求出它浸没水中后受到的浮力;
因为金属块浸没水中,金属块排开水的体积等于金属块的体积,利用阿基米德原理求金属块的体积,由密度公式算出金属块的密度;
(2)将实心金属块浸没在另一种液体中时,根据称重法求出浮力,金属块体积不变,再利用F浮=ρgV排可求得该液体的密度。
【解答】解:(1)使弹簧伸长的力是金属块对秤钩的拉力;
由图乙知金属块的重力为30N,完全浸没水中时弹簧测力计的示数为10N,则金属块受到水的浮力为:
F浮=G﹣F示=30N﹣10N=20N;
由F浮=ρ液gV排得金属块的体积为:
V=V排===2×10﹣3m3,
由G=mg知金属块的质量为:
m===3kg,
金属块的密度为:
ρ===1.5×103kg/m3=1.5g/cm3;
(2)由图乙知金属块浸没另一种液体中弹簧测力计的示数为20N,
金属块在液体中受到的浮力为:
F浮′=G﹣F示′=30N﹣20N=10N;
排开液体的体积等于排开水的体积,由F浮=ρ液V排g得液体的密度为:
ρ液===0.5×103kg/m3。
故答案为:金属块对秤钩的拉力;20;2×10﹣3;1.5;0.5×103。
【点评】本题考查浮力的计算和阿基米德原理的应用,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求金属块的体积。
16.(3分)如图所示,绳子吊着小球从A点释放,小球会摆动到B点再摆动到最高点C点,到达B点时小球处于 非平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。小球摆到C点时假如一切外力突然消失,则小球的运动状态是: 静止 。
【分析】(1)平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动状态;
(2)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:
当小球沿ABC的轨迹下落到最低点B时,小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动,所以小球处于非平衡状态;
当小球到达C点时,速度为0,此时小球所受各力突然全部消失,根据牛顿第一定律,物体将保持这一状态,所以小球将处于静止状态;
故答案为:非平衡;静止。
【点评】本题考查对牛顿第一定律的理解和平衡状态的认识,知道物体处于静止或匀速直线运动状态才是平衡状态是关键。
17.(3分)用手握着总重为5N的瓶子静止在空中,瓶口竖直向上,如图所示,手的握力为20N,则瓶子受到的摩擦力为 5 N,方向为 竖直向上 。若增大手的握力,瓶子受到的摩擦力为 5 N;若将瓶抛向上空,瓶能够继续向上运动,是由于它有 惯性 ,最终落回地面是因为它受到 重力 的作用。
【分析】(1)静止或做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据二力平衡条件判断摩擦力的大小和方向;增大手的握力时,瓶子仍然静止,根据二力平衡条件分析摩擦力的大小变化;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(3)地面附近的一切物体都受到重力的作用。
【解答】解:
瓶子被握在手中,处于静止状态,在竖直方向上瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,其大小相等,则瓶子受到的摩擦力f=G=5N;
若增大手的握力,瓶子仍然静止,瓶子受到的摩擦力仍与重力是一对平衡力,故摩擦力仍为5N;
将瓶抛向上空时,瓶子是运动的,瓶子离开手后由于惯性仍保持原来的运动状态,所以会继续向上运动;
瓶子最终会落回地面是因为受重力的作用,重力改变了瓶子的运动状态。
故答案为:5;竖直向上;5;惯性;重力。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、惯性以及重力,主要考查学生对所学知识的综合应用能力。
18.(3分)随着沪通铁路常熟站的启用,常熟正式迈入“高铁时代”。如图,火车站台上都有一条安全线,乘客必须在安全线外等候火车进站,这是因为火车进站时,火车与站台上的乘客间空气流动速度变大,压强会 减小 ;随着我国火车的提速,安全线的距离应该 增大 。火车出站后开始加速,在此过程中火车的惯性 不变 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
【分析】流体的压强跟流速有关,流体的流速越大,压强越小;惯性大小只与质量有关。
【解答】解:因为流体的压强跟流速有关,流体的流速越大,压强越小,所以火车与站台上的乘客间空气流动速度变大,压强会减小,并且速度越大,压强会越小,乘客身体前后受到的压强差就越大,大气产生的压力就越大,越容易把人压向列车,容易出现交通事故,所以随着我国火车的提速,安全线的距离应该增大;
火车出站后开始加速,火车的质量不变,则在此过程中火车的惯性不变。
故答案为:减小;增大;不变。
【点评】通过乘客必须在安全线外等候火车进站,考查流体的压强跟流速的关系,流体的流速越大,压强越小。
19.(3分)如图1所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做 匀速 (选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动;若此时小车突然刹车减速,烧杯中的水面应是图 3 (选填“2”或“3”)的形状,作出上述判断的依据是 水 (选填“水”或“烧杯”)具有惯性。
【分析】水在烧杯里和车一起向右匀速直线运动,
当车进行匀速直线运动时,烧杯和水都保持原来的运动状态,水面没有发生改变;
当车进行加速直线运动时,烧杯和车之间存在摩擦随车一起加速,水由于惯性保持原来的运动状态,水面向车行方向相反的方向倾。
当车进行减速直线运动时,烧杯和车之间存在摩擦随车一起减速,水由于惯性保持原来的运动状态,水面向车行方向倾。
【解答】解:如图,原来水在烧杯里很平稳,保持相对静止,因此水、水杯和车一起向右匀速直线运动;
小车突然刹车减速,水由于惯性保持原来的运动状态,水面向右倾,应该是图3的形状;
作出以上判断的依据是水具有惯性,保持原来的运动状态不变,当烧杯运动状态改变时,会出现不同的形状。
故答案为:匀速;3;水。
【点评】此类习题首先确定原来的状态,条件变化时,哪个物体的状态改变,哪个物体由于惯性保持原来的运动状态。
20.(3分)如图所示,用一个自重20N的动滑轮把300N重的物体匀速提起1m时(不计绳重和摩擦),人对绳子的拉力为 160 N,绳子自由端移动的距离为 2 m,动滑轮的挂钩受到的拉力为 300 N。
【分析】图中动滑轮一共有两根绳子承担物重,n=2,动滑轮的挂钩受到的拉力等于物体的重力。
【解答】解:图中动滑轮一共有两根绳子承担物重,n=2:F===160N;绳子自由段移动的距离s=nh=2×1m=2m;物体处于平衡状态,动滑轮的挂钩受到的拉力等于物体的重力为300N。
故答案为:160;2;300。
【点评】本题考查了动滑轮的基础知识,难度较低。
21.(3分)小明在长20cm均匀细木棒的一端缠绕适量铜丝制成一个简易密度计,用它来测量液体密度时,密度计应 漂浮 (选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”)在被测液体中。如图所示,将其分别放入装有质量相等的酒精和水的两个相同烧杯中,若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2,烧杯底部受到液体的压强分别为p1、p2,则它们的大小关系是:m1 = m2,p1 = p2.若其在酒精中露出液面的长度为8cm,则在水中露出的长度为 10.4 cm(ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
【分析】(1)根据漂浮条件可以判断密度计在不同的液体中受到浮力的大小关系;根据浮力的关系得出排开物体质量的关系;根据规则容器底受到的压力等于液体和密度计的总重力可知烧杯底受到的压力关系,再利用p=知烧杯底受到液体压强的关系;
(2)细木棒的长度减去露出部分的长度即为浸入的深度,根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出细木棒露出水面的长度。
【解答】解:
(1)密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,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,即:F浮水=F浮酒;
两次浮力相等,根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等,因为G排=m排g,所以两次排开液体的质量相等,即m1=m2;
因为装有液体的烧杯为柱形容器,且密度计漂浮在液体中,所以烧杯底受到的压力等于液体和密度计的总重力,而酒精和水的质量相等,所以两烧杯底受到的压力相等;
两烧杯的底面积相同,则由p=可知,烧杯底部受到液体的压强p1=p2;
(2)细木棒露出酒精面的长度是8cm,则浸入酒精中的深度h酒精=20cm﹣8cm=12cm=0.12m,
将该密度计放入水中,设细木棒浸入水中的深度为h水,
因为密度计不管是在水中还是在酒精中,都是漂浮状态,
所以,F浮水=F浮酒精=G,
由F浮=ρgV排可得:ρ水gSh水=ρ酒精gSh酒精,
则:h水===0.096m=9.6cm,
则细木棒露出水面的长度:
h露′=20cm﹣h水=20cm﹣9.6cm=10.4cm。
故答案为:漂浮;=;=;10.4。
【点评】密度计是物体浮沉条件的实际应用,要结合阿基米德原理和浮沉条件分析有关问题,注意:放入不同的液体,液体的密度越大,排开液体的体积越小。
三、解答题
22.如图所示,画出悬浮在水中的小球受力的示意图,以及杯子对斜面的压力的示意图。
【分析】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
【解答】解:
小球悬浮在水中,受到的浮力和小球重力是一对平衡力,过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示,竖直向下画一条带箭头的线段,表示小球受到的重力G;
过杯子与桌面接触面的中心,沿垂直于斜面向下的方向画一条带箭头的线段,用符号F表示,即为斜面所受压力示意图;如图所示:
【点评】本题考查力的示意图的画法,要能正确分析物体受到的力,还要注意相等的力在同一图中线段要画一样长。
23.如图所示,木块与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车平板上滑行。画出木块滑行过程中在水平方向受力的示意图。(要求力的作用点画在木块重心O处)
【分析】小车突然静止,由于惯性木块保持原来的速度继续运动,木块相对于平板向前滑动,受到向左的摩擦力,由此画出木块滑行过程中在水平方向受力的示意图。
【解答】解:原来物块与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止,由于惯性木块保持原来的速度继续运动,木块相对于平板向右滑动,受到水平向左的摩擦力;力的作用点可画在物块的重心上,如图所示:
【点评】根据惯性判断出木块的滑动方向、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
24.如图所示是小明为新装的空调室外机设计的支架,支架可以看作杠杆,以O为支点,在支架P孔处拉一根铁线到墙上固定,要使铁线受到的拉力最小,请从P孔处画出铁线到墙的连线,并画出铁线拉力F的力臂l。
【分析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
【解答】解:在阻力与阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,由图示可知,连接OP,即为力臂l,过P点做垂直于OP的作用力F,如图所示:
。
【点评】熟练应用杠杆平衡条件、掌握力臂的作法即可正确解题。知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂。
25.如图所示,用滑轮组提升重300N的重物,绳上最多能提供100N的动力,请画出滑轮组绳子的绕法(不计动滑轮、绳重和摩擦)。
【分析】动滑轮重、绳重和摩擦均不计,物重由几段绳子承担,拉力就是物重的几分之一;根据省力公式F=G物变形即可求出绳子的段数,再最据此绕线。
【解答】解:根据题意,动滑轮重、绳重和摩擦均不计时,承担物重的绳子段数为:n==3,故需要三段绳子提升;
n=3,为奇数,根据“奇动偶定”的原则,绳子起始端应系在动滑轮的挂钩上,然后再向定滑轮绕线,如下图所示:
故答案为:见上图。
【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力情况的计算以及滑轮组的绕制的理解和掌握。
26.如图所示,一轻质杠杆(长度不限)水平支在支架上,OA=20cm,G1是边长为5cm的正方体,G2重为20N。求:
(1)当OC=l0cm时,绳子的拉力为多少N;
(2)在第(1)问中,G1对地面的压强为2×104Pa,求物重G1;
(3)当G2向右移动,离C点多远可使G1对地面的压力恰好为零?
【分析】(1)由杠杆平衡条件求出G2在C点时,杠杆在A点受到的拉力;
(2)由压强公式的变形公式求出G1对地面的压力,然后对G1进行受力分析,由平衡条件求出G1的重力;
(3)由杠杆平衡条件即可求出G1对地面压力为零时G2到支点的距离。
【解答】解:
(1)G2在C点时,由杠杆平衡条件得:
FA×OA=G2×OC;
即:FA×20cm=20N×10cm;
解得:FA=10N;
(2)物体与地面的接触面积:
S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2;
物体G1对地面的压力:
F=pS=2×104Pa×0.0025m2=50N;
地面对物体的支持力:
F′=F=50N;
G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F′、绳子的拉力FA作用保持静止,处于平衡状态,由平衡条件得:
G1=FA+F′=10N+50N=60N;
(3)当G1对地面的压力为0时,杠杆在A点的受到的拉力FA′=G1=60N,设G2位于D点,由杠杆平衡条件得:
FA′×OA=G2×OD;
即:60N×20cm=20N×OD,
解得:OD=60cm,
物体G2的路程:
s=OD﹣OC=60cm﹣10cm=50cm。
答:(1)绳子的拉力为10N;(2)G1的重力为60N;(3)离C点50cm可使G1对地面的压力恰好为零。
【点评】本题难度较大,熟练应用杠杆平衡条件、压强公式的变形公式、平衡条件是正确解题的关键。
27.小明学习了《物理》八年级下册内容后,想测量妈妈所戴手镯的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺 零刻度 处,通过调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)用调好的天平测量该手镯的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,则应该 向右移动游码 (选填“向右调平衡螺母”、“向右盘中加砝码”或“向右移动游码”);
(3)当天平重新平衡时,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则该手镯质量为 68 g;
(4)用50mL量筒测量手镯体积时,发现手镯无法放入量筒。于是他通过以下几个步骤测出了手镯的体积;
①在烧杯中倒入适量的水,将手镯放入其中并浸没,用记号笔记下此时液面的位置P;
②将手镯取出,用量筒里的水添加到烧杯中,使液面回到位置P;
③前后两次量筒中液面位置如图乙所示,则手镯的体积是 20 cm3;
(5)由此可以计算出该手镯的密度为 3.4 g/cm3;
(6)以上测出的密度值比真实值 偏小 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(7)小明的爸爸首先肯定了小明的办法,然后用另外的方法也测得了手镯的密度。
方法一:
①用一丝线将手镯挂在弹簧测力计下,静止时读数为F1;
②将手镯浸没在水中(未触底),这时弹簧测力计的读数为F2;
③则手镯的密度为ρ= ρ水 (用所测物理量的字母表示,已知水的密度为ρ水)。
方法二:
①用一碗装适量的水,放在厨房里的家用电子秤上,这时的读数为m1;
②用一丝线将手镯浸没在水中(未触底),电子秤上的读数为m2;
③将手镯沉在碗底,电子秤上的读数为m3;
④则手镯的密度为ρ= ρ水 (用所测物理量的字母表示,已知水的密度为ρ水)。
【分析】(1)托盘天平放在水平桌面上,游码归零,调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)左盘放物体,右盘从大到小依次增加砝码,加最小砝码,天平的左盘还下沉时,要向右移动游码,直到天平的横梁重新平衡。
(3)物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度之和。
(4)手镯的体积等于量筒中减少水的体积。
(5)知道手镯的质量和体积,根据密度公式求出手镯的密度。
(6)由于手镯取出时会带出一些水,导致手镯体积测量偏大,密度偏小。
(7)方法一:手镯未浸没在水中时称出手镯的重力,求出手镯的质量;手镯浸没在水中,利用称重法求出手镯受到的浮力,求出手镯的体积,根据密度公式求出手镯的密度。
方法二:由丁图中的图一和图三求出手镯的质量,由图一和图二求出手镯的体积,根据密度公式求出手镯的密度。
【解答】解:(1)托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处,然后调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)用调好的天平测量该手镯的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,说明天平的左端下沉,右端上翘,要向右移动游码,直到天平横梁重新平衡。
(3)手镯质量:m=50g+10g+5g+3g=68g。
(4)手镯的体积:V=40ml﹣20ml=20ml=20cm3。
(5)手镯的密度:ρ===3.4g/cm3。
(6)由于手镯取出时会带出一些水,导致手镯体积测量偏大,密度偏小。
(7)
方法一:①用一丝线将手镯挂在弹簧测力计下,静止时读数为F1,手镯的质量为:m=;
②将手镯浸没在水中(未触底),这时弹簧测力计的读数为F2,手镯受到的浮力为:F浮=F1﹣F2,手镯的体积:V==,
③则手镯的密度为ρ===ρ水。
方法二:①用一碗装适量的水,放在厨房里的家用电子秤上,这时的读数为m1;
②用一丝线将手镯浸没在水中(未触底),电子秤上的读数为m2;电子秤的示数增加,是因为水给手镯一个向上的浮力,物体间力的作用是相互的,手镯给水一个向下的力作用在电子秤上,所以手镯受到的浮力为:F浮=m2g﹣m1g,所以手镯的体积:V==,
③将手镯沉在碗底,电子秤上的读数为m3;
手镯的质量:m=m3﹣m1,
则手镯的密度为ρ===ρ水。
故答案为:(1)零刻度;(2)向右移动游码;(3)68;(4)20;(5)3.4;(6)偏小;(7)方法一:ρ水;方法二:ρ水。
【点评】本题考查了体积较大固体密度测量的方法,一是利用天平和量筒;二是利用弹簧测力计;三是利用天平,这三种方法是非常典型的,一定要熟练掌握。
28.小明用表面粗糙程度均相同的木块、弹簧测力计、钩码等器材做探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验。
(1)如图,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 匀速直线 拉动木块A;
(2)乙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 不变 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 受 (受/不受)摩擦力。
(3)完成上述实验后,小明将三张完全相同的白纸条贴在磁性黑板的表面,如图丁所示,将三个表面粗糙程度相同但重力不同的物体a、b、c(Ga<Gb<Gc)竖直悬挂在弹簧测力计下,并使三个物体对白纸的压力相同。当从静止开始竖直向下拉动白纸时,白纸受到的摩擦力分别为fa、fb、fc,则 A 。
A.fa=fb=fc B.fa<fb<fc C.fa>fb>fc D.fa=fb<fc
【分析】(1)实验时,注意应使物体做匀速直线运动,根据二力平衡可知摩擦力等于拉力;
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(3)根据影响滑动摩擦力因素分析。
【解答】解:(1)在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块A,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,根据二力平衡原理,弹簧测力计的示数就等于摩擦力;
(2)若增大弹簧测力计的拉力,但压力和接触面的粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,由于拉力增大,拉力大于摩擦力,木块A和砝码向右做加速运动,砝码相对木块A有向左运动的趋势,故砝码受到木块A对它产生的水平向右摩擦力;
(4)当从静止开始竖直向下拉动白纸时,白纸受到三个物体的压力相同,由于固体能传递压力及物体间力的作用相互性可知,三张白纸分别对三个物体的压力和磁性黑板的压力均相等,又由于接触面粗糙程度不变,故三张白纸受到各物体对它的摩擦力相等,受到磁性黑板对它的摩擦力也相等,即白纸受到的摩擦力fa=fb=fc,故选A。
故答案为:(1)匀速直线; (2)不变;受;(3)A。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
29.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆处于 平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)调节平衡螺母,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆M处挂上3个钩码作为阻力F2,N处正确的用弹簧测力计沿A所示的方向测出拉力F1,杠杆恰好在水平位置平衡。如图乙所示。计算后发现:F1l1=F2l2,便得出杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2。你认为小明实验处理方法是 错误 (填“正确”或“错误”)的,理由是 一次实验具有偶然性 。
(3)已知每个钩码重0.5N,只将乙图中左侧钩码向左移两格,则此时测力计示数为 4.5 N。
(4)如图丙所示,在实验过程中,小明将弹簧测力计由A方向逐渐调整为B方向,则弹簧测力计的示数将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。原因是因为拉力的力臂将 变小 。
(5)实验前,邻组的小华在调杠杆水平位置平衡时,也遇到了图甲所示情况,把杠杆两端平衡螺母均向右调至最右边缘,杠杆仍未达到水平平衡。于是小华就在右端适当位置黏上一小块橡皮泥后杠杆恰好水平平衡,如图丁所示,则此装置小华 能 选填“能”或“不能”)继续接着“探究杠杆平衡条件”实验。
【分析】(1)杠杆平衡状态:静止或匀速转动状态;
(2)在探究性实验中,应进行多次实验,寻找普遍规律,避免结论的偶然性;
(3)已知每个钩码的重力,根据图示读出动力与阻力的力臂,然后根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数;
(4)根据动力×动力臂=阻力×阻力臂,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大;
(5)测量前杠杆平衡就能继续探究杠杆的平衡条件.
【解答】解:(1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,则此时杠杆处于平衡状态。
(2)只有一次实验总结实验结论是不合理的,一次实验具有偶然性,所以小明实验处理方法是错误的。
(3)已知每个钩码重0.5N,
设一格长度为L,只将乙图中左侧钩码向左移两格,则动力臂为2L,阻力臂为6L,
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知:3G×6L=F×2L,
则F=9G=9×0.5N=4.5N;
(4)如图丙所示,在实验过程中,小明将弹簧测力计由A方向逐渐调整为B方向,阻力与阻力臂不变,由于动力臂变小,则弹簧测力计的示数将变大。
(5)在右端适当位置黏上一小块橡皮泥后杠杆恰好水平平衡如图丁所示,与调整平衡螺母的效果相同,则此装置能继续接着“探究杠杆平衡条件”实验。
故答案为:(1)平衡;(2)错误;一次实验具有偶然性;(3)4.5;(4)变大;变小;(5)能。
【点评】本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程,从原理到实际操作、实验方法、数据分析等,考查较为全面,是我们应该掌握的重点实验。
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