广西钦州市灵山县2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题(word版 含答案)
展开1.(2分)若不计空气阻力,从手中抛出去的篮球,在空中运动时受到( )
A.重力和手的推力B.手的推力
C.重力D.空气阻力
2.(2分)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.物体受力越大,惯性越大
B.静止的物体没有惯性,运动的物体有惯性
C.物体的运动速度越大,惯性越大
D.惯性与物体是否运动、是否受力都无关
3.(2分)对于下列物品的指定部件,设计时主要考虑增大压强这一因素的是( )
A.电钻的钻头B.旅行包的背带
C.运动鞋的鞋底D.汽车的轮子
4.(2分)如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
A.翟志刚“行走太空”B.热气球冉冉升空
C.雄鹰展翅高飞D.飞机翱翔蓝天
5.(2分)如图所示,使用时属于费力杠杆的是( )
A.镊子夹石块B.起子开瓶盖
C.羊角锤拔铁钉D.天平称物体质量
6.(2分)小明用100N的力踢一个重5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了20m.在球滚动的过程中( )
A.小明对足球做功2000J
B.重力对足球做功100J
C.小明对足球做功2100J
D.小明和重力对足球做功都是0J
7.(2分)农村有句俗语“迎客饺子送客面”。如图所示,在包饺子的过程中,力的作用效果与其他几个不同的是( )
A. 把菜切碎B. 把面擀成面皮
C. 把面捏成饺子D. 把饺子倒入沸水中
8.(2分)如图所示,小王用很大的力推放在水平地面上的木箱,木箱静止不动,下列说法正确的是( )
A.木箱没有动,是因为推力小于摩擦力
B.小东推木箱的过程中,木箱的运动状态没有改变
C.小东推木箱的过程中,木箱的惯性变小
D.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
9.(2分)两块相同的海绵分别置于相同的磅秤上,取两个相同的物块分别置于海绵上,如图所示。下列关于甲、乙两图中磅秤示数F甲、F乙大小及海绵下陷深度h甲、h乙的比较,正确的是( )
A.F甲=F乙,h甲>h乙B.F甲=F乙,h甲=h乙
C.F甲<F乙,h甲=h乙D.F甲>F乙,h甲>h乙
10.(2分)汽车在平直公路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车的重力和它所受到的阻力是一对平衡力
C.汽车对地面的压力和汽车的重力是一对平衡力
D.汽车的牵引力和它所受的阻力是一对平衡力
11.(2分)如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片。下列说法中正确的是( )
A.飞机飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到平衡力
D.飞机在起飞过程中,惯性将消失
12.(2分)关于压强和浮力知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜入水中的潜水艇,潜水越深,所受浮力和压强越大
B.轮船从江河驶入大海,排水量减少
C.水坝的下部总要比上部宽些,以使承受更大的水压
D.用密度计测量不同液体的密度时,它所受到的浮力是不同的
13.(2分)如图所示的玩具鸭子,放在甲液体中漂浮时,液面位置在A处;放在乙液体中漂浮时,液面位置在B处。则( )
A.在甲液体中所受的浮力较大
B.在乙液体中所受的浮力较大
C.甲、乙液体的密度一样大
D.甲液体的密度较大
14.(2分)如图所示,在伽利略理想实验中,小球每次均从斜面A点自由滚下,分别经过a、b、c各位置(b、c等高),关于小球的动能和重力势能描述错误的是( )
A.从a到b动能转化为重力势能
B.从a到c重力势能转化为动能
C.在b、c处重力势能相等
D.在a处动能最大
15.(2分)如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300J的有用功,100J的额外功,则该动滑轮的机械效率为( )
A.75%B.66.7%C.33.3%D.25%
16.(2分)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( )
A.下沉,变小B.下沉,变大C.上浮,变小D.悬浮,不变
二、填空(每空1分,共15分)请将答案填写在答题卡上,不要求写出计算过程。
17.(2分)在撑杆跳比赛中,当运动员用力撑杆时,杆会变弯,这说明 ,小明同学在踢足球时脚感到疼,这说明 。
18.(2分)首次测出大气压值的著名实验是 实验。如图中,A、B是一个连通器的两个上端开口,当用一个管子沿B开口吹气时,A开口一端的液面会 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
19.(2分)用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为 N,此后,当石块在水中的深度增大时,浮力 。(填“不变”、“变大”或“变小”)
20.(3分)小新同学遥控重为10N的小型无人飞机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个数值上升阶段,共用时20s,然后悬停在距地面16m的高度,在减速上升阶段飞机的动能 (选填“增大”或“减小”),在整个上升阶段飞机的重力势能 (选填“一直增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”)若不计空气阻力,无人机在匀速数值上升阶段的速度为1.2m/s,则在匀速上升阶段,无人机升力的功率为 W。
21.(3分)木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的A点滑至B点(如图甲),是因为木块具有 ,木块能停在B点,说明木块在滑动过程中受到水平向 (填“左”或“右”)的摩擦力作用。为测量摩擦力的大小,小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图乙),则木块受到的摩擦力的大小是 N。
22.(3分)如图所示为一种手摇升降晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是 ;若衣服和晾衣架的总重为120N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳子拉力是 N;请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法 。
三、作图与简答题(23题每图2分,24题4分,共8分)请将答案填写在答题卡上。
23.(2分)水中正在上浮的乒乓球,画出所受的重力G和浮力F的示意图。
24.(2分)图中杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置,请画出此力的示意图和力臂。
25.(4分)小迷糊放学回家的途中,脚被石头绊了一下,身子向前还是向后跌倒?为什么?
26.如图为钦州动车站动车进站时的情景图片,我们可以清楚地看到地上有一条醒目的黄线,乘客在等待上车时要站在黄线外等候,以免发生危险,试分析其中的道理。
四、实验与探究题(25题6分,26、27题每题7分,共20分)请在答题卡中作答。
27.(6分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止释放,小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题:
(1)小车进入水平面时的动能是由 转化来的,实验时通过 来比较动能大小。
(2)将同一小车从斜面不同高度由静止释放,如图甲、乙所示,是探究动能大小与 的关系,得出的结论是: 。
(3)实验中若使用的木块质量较大,为确保实验仍有较明显的现象,有很多种方法。请答出一种方法: 。
28.(7分)小明和小红想探究“浮力大小与物体在液体中所处深度是否有关”:
(1)如图所示(图中所标数值为测力计的示数),实验时他们先用弹簧测力计测出金属块的重力为 N。
(2)小明让金属块从图①到②位置,观察到测力计示数 ,说明金属块受到的浮力 (均填“变小”或“变大”),他得出:浮力大小与物体所处的深度有关。
(3)小红让金属块从图③到④位置,发现两次弹簧测力计示数相同,金属块所受浮力都为 N,她得出:浮力大小与物体所处的深度无关。
(4)从这两个同学的不同实验结果,你能得出什么结论?答:物体浸没前,受到的浮力与物体底部所处的深度 ;物体浸没后,受到的浮力与物体底部所处的深度 。
(5)大量的实验结果表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 。这就是著名的阿基米德原理。
29.(7分)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,调节 ,使杠杆水平平衡;实验中,使杠杆在 平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 。
(2)实验过程中,将钩码悬挂于图中A点,保持阻力、阻力臂不变,在支点O右侧不同位置,用弹簧测力计施加竖直向下的拉力(动力),使杠杆水平平衡,测出每一组动力臂L1和动力F1,并记录在表中。请根据表中数据,在坐标系中绘制出L1与F1的关系图象。
(3)假设杠杆水平平衡时A与O点距离为0.4m,则根据图象和实验数据可知:①A处所悬挂的钩码总重为 N; ②当L1为0.5m时,F1为 N。
(4)实验中小明发现,保持杠杆处于水平平衡,当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时,弹簧测力计的拉力会变大,原因是 。
五、综合应用题(28题6分,29题9分,30题10分;共25分)解答计算题时,要求写出必要的文字说明、计算公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,答案中必须明确写出数值和单位。(请在答题卡中对应位置作答)
30.(6分)如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号,比航母还要大,当船停在港口,船的总重为4.0×104t时。求:
(1)水深10m处船体受到水的压强;
(2)船排开水的体积。
31.(9分)在纪念中国抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大阅兵中,我国展示了国产05式高速两栖突击车,它是当今世界上水上速度最快的中型两栖突击车。该两栖突击车的总质量为2.9×104kg,发动机的功率为106W,履带与地面总接触面积为4m2,海上最大行驶速度为40km/h。求:
(1)突击车静止在水面上时,受到的浮力多大?
(2)突击车停在水平地面上时,对地面的压强多大?
(3)突击车在海上以最大速度行驶0.8km,发动机做功多少?
32.(10分)小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动能距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%.每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体在空中上升1m,小雨做的功是多少?
(2)每个滑轮的重力是多少?
(3)物体的密度是多少?
33.一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动20s关闭发动机,滑行156.25m停下。其ν﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,(g取10N/kg)求:
(1)在运动过程中受到的阻力;
(2)整个过程中发动机所做的功的大小;
(3)汽车运动的最大速度v;
(4)整个过程中克服阻力所做的功的大小。
2020-2021学年广西钦州市灵山县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择(每小题2分,共32分)每小题只有一个选项是正确的。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。
1.【解答】解:当篮球离开人手以后,篮球和人手之间的作用不存在,所以也就不再受到手的推力;
在不计空气阻力的情况下,篮球只受到重力的作用。
故选:C。
2.【解答】解:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,物体在任何状态下,任何时候都有惯性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
3.【解答】解:
A、电钻的钻头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A符合题意;
B、旅行包的背带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,B不符合题意;
C、运动鞋的鞋底凸凹不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,C不符合题意。
D、车轮宽大,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强,D不符合题意。
故选:A。
4.【解答】解:主要依靠空气浮力而“飞天”的是热气球,因为热空气密度小于空气的密度,
翟志刚“行走”太空是因为太空是真空,
雄鹰展翅高飞靠的是流体压强与流速的关系,靠空气升力升空,
飞机靠机翼的升力升空,应用的是流体压强与流速的关系。
故选:B。
5.【解答】解:A、用镊子夹石块,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;
B、用瓶起子开瓶盖,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、用羊角锤拔钉子,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D错误。
故选:A。
6.【解答】解:球离脚后,在水平草地上向前滚动的过程中,靠惯性运动,球脱离了脚,脚没有给球施加力,对球不做功,故D正确,A、B、C都错。
故选:D。
7.【解答】解:A、把菜切碎,菜的形状发生变化;
B、把面擀成面皮,面的形状发生变化;
C、把面皮捏成饺子,面皮的形状发生变化;
D、把饺子倒入沸水中,饺子的运动速度发生变化,饺子的运动状态发生变化;
所以,力的作用效果与其他几个不同的是D。
故选:D。
8.【解答】解:
A、木箱没有动,处于静止状态,是因为推力等于摩擦力,故A错误;
B、小东推木箱的过程中,木箱保持静止,所以木箱的运动状态没有改变,故B正确;
C、惯性的大小只与质量有关,小东推木箱的过程中,木箱的惯性不变,故C错误;
D、木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力不作用在一个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:(1)比较甲、乙可知,物块无论怎样放置,它的质量是不会变的,因此磅秤的读数F甲=F乙;
(2)在压力相同的情况下,甲图中海绵的受力的作用面积小于乙,因此,甲的压强大于乙,海绵下陷会较深,即h甲>h乙。
故选:A。
10.【解答】解:
A、汽车对地面的压力作用在地面上,地面对汽车的支持力作用在汽车上,不符合二力平衡条件,故A不正确;
B、汽车的重力和它所受到的阻力,不是作用在同一条直线上,不符合二力平衡条件,故B不正确;
C、汽车对地面的压力和汽车的重力,方向都是竖直向下,不符合二力平衡条件,故C不正确;
D、汽车的牵引力和它所受的阻力,大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上,符合二力平衡条件,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,A说法错误;
B、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B说法正确;
C、飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,C说法错误;
D、物体在任何时候都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,故D说法错误。
故选:B。
12.【解答】解:
A、潜水艇是通过改变自身重力实现上浮下潜的,潜入水中的潜水艇,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知其所受浮力不变。此选项错误;
B、轮船无论在河里还是海里,受到的浮力都等于重力,排水量等于轮船与货物的总质量,所以无论从江河驶入大海,还是从大海驶向江河,排水量不变。此选项错误;
C、因为水的压强随着深度的增加而增大,故水坝的下部总要比上部建的宽些,以便承受更大的水压。此选项正确;
D、密度计是利用漂浮条件制成的,浮力等于其重力,测量不同液体的密度时,它所受到的浮力相等,故D错误。
故选:C。
13.【解答】解:同一个玩具鸭子的重力G不变,鸭子在甲液体中漂浮,则F甲=G;
鸭子在乙液体中也漂浮,则F乙=G;
所以F甲=F乙;
根据题意可知,鸭子在乙液体中排开的液体的体积较大,即V甲<V乙,由F浮=ρ液gv排可知,ρ甲>ρ乙。
故选:D。
14.【解答】解:
A、小球从最高点释放,滚动到最低点a点时的速度最大,即动能最大,故从a到c过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,重力势能增大,所以是动能转化为重力势能的过程,故A正确;
B、小球从最高点释放,滚动到最低点a点时的速度最大,即动能最大,故从a到b过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,重力势能增大,所以是动能转化为重力势能的过程,故B错误;
C、在b,c处小球的质量相同,高度相同,所以重力势能相同,故C正确;
D、小球从最高点释放,滚动到最低点a点时的速度最大,即动能最大,故D正确;
故选:B。
15.【解答】解:
由题知,W有用=300J,W额=100J,
W总=W有用+W额=300J+100J=400J,
动滑轮的机械效率:
η==×100%=75%。
故选:A。
16.【解答】解:原来重物和气球悬浮在水中,F浮=G;
把气球的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增加,
由公式p=ρgh知,
气球受到水的压强增大,气球的体积变小,
所以气球排开水的体积减小,
由公式F浮=ρ液gV排知,
气球受到的浮力减小,使得浮力小于自重而向下运动;
浮力变小,V排变小,使得水面下降,水对容器底部的压强变小。
故选:A。
二、填空(每空1分,共15分)请将答案填写在答题卡上,不要求写出计算过程。
17.【解答】解:运动员用力撑杆时,压力改变了撑杆的形状,说明力可以使物体发生形变。
小明同学在踢足球时脚感到疼,是因为物体间力的作用是相互的;
故答案为:力可以使物体发生形变;力的作用是相互的。
18.【解答】解:(1)意大利科学家托里拆利利用液体水银间接测出了大气压的数值,此实验运用了平衡法,即大气压大小等于水银柱产生的压强;通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值。
(2)没有吹气时,U形管是个连通器,连通器中装有液体保持静止时,液面相同,A、B两容器上方都是大气压。当用一个管子沿B容器口吹气时,B的上方空气流速快,压强小,A容器上方的大气压不变,在大气压的作用下,B中的液面在A液面上方的大气压的作用下上升,A容器的液面就会下降。
故答案为:托里拆利;下降。
19.【解答】解:(1)由题意得,石块的重力G=1N,
根据称重法可知:石块受到的浮力F浮=G﹣F=1N﹣0.6N=0.4N;
(2)根据阿基米德原理可知,浮力大小只与液体的密度和体积有关,所以在水中的深度增大时浮力不变。
故答案为:0.4;不变。
20.【解答】解:飞机的质量不变,减速上升,所以动能减小;在整个上升阶段飞机的高度一直在增加,所以重力势能一直增大;
若不计空气阻力,无人机匀速上升时,升力与重力是一对平衡力,大小相等,即F=G=10N,
由P=,v=得,P=Fv=10N×1.2m/s=12W。
故答案为:减小;一直增大;12。
21.【解答】解:木块和小车一起向右运动,当小车受到障碍物作用处于静止时,木块由于惯性还要保持原来向右的运动状态;
由于木块从A运动到B的过程是向右运动,因此木块受到的摩擦力方向向左;
当如图乙所示固定木块时,向左拉的小车,木块相对于小车向右运动,因此木块受到的摩擦力与木块的运动方向相反,即摩擦力的方向向左;又因为弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,即2.6N。
故答案为:惯性;左;2.6。
22.【解答】解:(1)A滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,B滑轮的轴与物体一起运动,是动滑轮。
(2)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=4,不计动滑轮重、绳重及摩擦,
静止时绳的拉力:F===30N,
(3)提高手摇晾衣架机械效率的方法有:增大提升的物重或减小晾衣架重等。
故答案是:B;30;增大提升的物重。
三、作图与简答题(23题每图2分,24题4分,共8分)请将答案填写在答题卡上。
23.【解答】解:
因为乒乓球在水中,所以乒乓球受浮力和重力的作用,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下;
又因为乒乓球正在上浮,所以乒乓球受到的浮力大于重力,则表示浮力的线段长度要长一些,力的作用点都画在重心处,如图所示:
24.【解答】解:根据题意,动力F的最大力臂为OA,动力F应与OA垂直斜向下,如图:
25.【解答】答:走路时,人原来就处于运动状态,当脚绊上石头后,人的下半身运动停止,而人的上半身由于惯性,仍向前运动,于是人会向前跌倒。
26.【解答】答:动车进站时,速度较快,与乘客身后相比,动车与乘客之间的空气流速变快,压强较小,乘客身后的气体压强大于动车与乘客之间的气体压强,产生一个向动车的压力差,使人有可能被“吸入”地铁内,造成危险,所以乘客在等待上车时要站在黄线外等候。
四、实验与探究题(25题6分,26、27题每题7分,共20分)请在答题卡中作答。
27.【解答】解:
(1)小车下滑过程中重力势能转化为动能;实验中通过木块被小车推动的距离来比较动能的大小;
(2)在甲、乙两图中,使用同一个小车放置在不同的高度,控制了质量一定,改变了速度,所以甲、乙两图可以探究动能大小与速度的关系,得出的结论是:当物体质量一定时,物体速度越大,动能越大;
(3)实验中若使用的木块质量较大,小车撞击木块时,木块移动的距离较小,实验现象不明显,为使实验有较明显的现象,可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度,从而增大小车的动能,增大对木块做功的多少,增大木块在水平面上滑行的距离;也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力,使木块在水平面上滑行距离增大。
故答案为:(1)重力势能;木块被推动的距离;(2)速度;当物体质量一定时,物体速度越大,动能越大;(3)增大小车下滑的高度。
28.【解答】解:(1)读金属块未放入液体中前弹簧测力计的示数可得,金属块的重力为10N;
(2)从图①到②位置,弹簧测力计的示数从9N减小到8N,示数在变小,说明金属块受到的浮力在变大;
(3)从图③到④位置,金属块受到的浮力F浮=10N﹣7N=3N;
(4)①、②和③、④最大的不同在于,前两次金属块未完全浸没,后两次金属块完全浸没,因此,结合浮力的变化可得:物体浸没前,受到的浮力与在液体中所处的深度有关;物体浸没后,受到的浮力与在液体中所处的深度无关;
(5)浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
故答案为:(1)10;(2)变小;变大;(3)3;(4)有关;无关;(5)它排开的液体所受的重力。
29.【解答】解:(1)实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡时,杠杆的重心在支点上,杠杆的重力力臂为0,避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响,同时由于重力的方向竖直向下,根据力臂的定义,支点和力的作用点之间的距离即为力臂大小,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(2)根据表中数据,在坐标系中找出对应的点,然后用平滑的曲线连接起来,如下所示:
(3)由图知,动力与动力臂之积为0.3N×m,为一定值,通过杠杆的平衡条件可知,当OA即阻力臂L2为0.4m时,F2===0.75N;
当L1=0.5m时,F1==0.6N;
(4)保持杠杆处于水平平衡,当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变小,但是阻力和阻力臂均不变,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的拉力会变大。
故答案为:(1)平衡螺母;水平位置;力臂;(2)图略;(3)0.75;0.6;(4)拉力的力臂变小。
五、综合应用题(28题6分,29题9分,30题10分;共25分)解答计算题时,要求写出必要的文字说明、计算公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,答案中必须明确写出数值和单位。(请在答题卡中对应位置作答)
30.【解答】解:(1)水深10m处船受到的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa。
(2)船的质量m=4.0×104t=4.0×107kg,
船的重力为:G=mg=4.0×107kg×10N/kg=4.0×108N,
船漂浮在水面上,船受到的浮力等于船的重力,故船受到的浮力:F浮=G=4.0×108N,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得船排开水的体积:
V排===4.0×104m3。
答:(1)水深10m处船体受到水的压强是105Pa;
(2)船排开水的体积是4.0×104m3。
31.【解答】解:(1)突击车的重力:G=mg=2.9×104 kg×10 N/kg=2.9×105 N;
突击车静止在水面上时处于漂浮状态,受到的浮力:
F浮=G=2.9×105 N;
(2)突击车停在水平地面上时,对地面的压力:
F=G=2.9×105 N,
对地面的压强:
p===7.25×104 Pa;
(3)突击车在海上以最大速度行驶0.8km,行驶时间:
t===0.02 h=72 s;
发动机做的功:
W=Pt=106W×72s=7.2×107J;
答:(1)突击车静止在水面上时,受到的浮力为2.9×105 N;
(2)突击车停在水平地面上时,对地面的压强是7.25×104 Pa;
(3)突击车在海上以最大速度行驶0.8km,发动机做功7.2×107J。
32.【解答】解:
(1)由图乙可知,绳子自由端移动的距离为0~4m时,拉力为100N不变,此时物体没有露出水面;
绳子自由端移动的距离为4~6m时,拉力不断增大,说明物体开始逐渐露出水面;
绳子自由端移动的距离大于6m时,拉力为200N不变,此时物体完全离开水面,故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200N;
由图可知,n=4,物体在空中上升1m,
则绳子自由端移动的距离:s=nh=4×1m=4m,
小雨做的功:W=Fs=200N×4m=800J;
(2)根据η=可得,物体在空中上升1m做的有用功:
W有用=ηW总=85%×800J=680J,
根据W=Gh可得,物体的重力:
G===680N,
不计绳重、摩擦,物体在空中上升时,拉力F=(G+2G动),
则2G动=4F﹣G=4×200N﹣680N=120N,
所以每个滑轮的重力为=60N;
(3)由图乙可知,物体没有露出水面之前,绳端的拉力F′=100N,
整个滑轮组受到向上的拉力为F拉=4F=4×100N=400N,物重G=680N,2个动滑轮的总重力为120N,
由力的平衡条件可得,F拉+F浮=G+2G动,
则物体完全浸没时受到的浮力:F浮=G+2G动﹣F拉=680N+120N﹣400N=400N,
根据F浮=ρ水gV排可得物体的体积:
V=V排===4×10﹣2m3,
物体的质量:m===68kg,
则物体的密度:ρ===1.7×103kg/m3。
答:(1)物体在空中上升1m,小雨做的功是800J;
(2)每个滑轮的重力是60N;
(3)物体的密度是1.7×103kg/m3。
33.【解答】解:
(1)汽车受到的阻力:
f=0.2G=0.2×2×104N=4000N;
(2)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:t=15s+20s=35s,
由P=可得,整个过程中发动机做的功:
W=Pt=100×103W×35s=3.5×106J;
(3)汽车的重力:
G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,
由题意和图象可知,15﹣35s汽车的速度最大且做匀速直线运动,
根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速运动时的牵引力:
F=f=0.2G=0.2×2×104N=4000N,
由P===Fv可得,汽车的最大速度:
v最大===25m/s;
(4)根据v=得匀速运动20s运动的距离:
s2=vt=25m/s×20s=500m,
整个过程运动的距离为:
s=s1+s2+s3=200m+500m+156.25m=856.25m,
整个过程中克服阻力所做的功:
W=fs=4000N×856.25m=3.425×106J。
答:(1)在运动过程中受到的阻力4000N;
(2)整个过程中发动机所做的功的大小3.5×106J;
(3)汽车运动的最大速度v为25m/s;
(4)整个过程中克服阻力所做的功的大小3.425×106J。
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