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广东省广州市白云区2020-2021学年八年级下学期期末物理试卷(解析版)
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这是一份广东省广州市白云区2020-2021学年八年级下学期期末物理试卷(解析版),共25页。试卷主要包含了单项选择题,共10题,共30分,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年广东省广州市白云区八年级(下)期末物理试卷
一、单项选择题,共10题,共30分。
1.如图是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水运动有起跳、腾空、下落、入水几个阶段,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.跳板被压弯,说明力可以改变物体的运动状态
B.腾空过程中,运动员的运动状态不变
C.在最高点时,运动员不受力的作用
D.在下落过程中,只有重力对运动员做功
2.如图所示是医疗机器人抱着病人在水平地面上匀速前行的情景。与病人所受重力是一对平衡力的是( )
A.病人对机器人的压力 B.机器人对病人的支持力
C.机器人对地面的压力 D.地面对机器人的支持力
3.学校组织爬山比赛。同学们在山脚的某一地点同时出发,结果小乐和小强同时到达山顶。若想判断两人谁的爬山功率大,还需要测定的物理量是( )
A.爬山的时间 B.爬山的路程 C.两人的体重 D.山的高度
4.将一动滑轮改为定滑轮使用时,与使用该动滑轮比较,在相等的时间内把同一物体匀速提高到同一高度,一定( )
A.做的总功相同 B.改变了动力的方向
C.节省了力 D.提高了功率
5.一个球先后在盛有不同液体的容器A、B、C、D中保持静止状态,如图,四个容器中液面到容器底面的深度相同,容器底面受到液体压强最大的是( )
A. B.
C. D.
6.如图1所示是刘谦表演“硬币穿越玻璃杯”的魔术,在不动大杯的情况下,让桌面上的硬币进入到小杯中.图2是对该魔术的破解图,对破解过程说法,正确的是( )
A.从A到B过程中;硬币受到了重力、摩擦力、手对硬币推力的作用
B.硬币在B点只受到弹簧的推力作用
C.硬币离开B点后,在上升到D过程中速度保持不变
D.硬币从D到E再到杯中,说明力能改变物体的运动状态
7.如图所示的事例中,利用大气压的是( )
A.三峡船闸的工作过程 B.拦河坝形状上窄下宽
C.人能漂浮在死海上 D.工人用吸盘搬运玻璃
8.羽毛球比赛中,空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的动能相等,相比A点,羽毛球在B点时( )
A.机械能较小,重力势能较大
B.机械能较大,重力势能较大
C.机械能较小,重力势能较小
D.机械能较大,重力势能较小
9.杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩).最初杠杆保持水平状态,杠杆的自重不计,如果两人以大小相同的速度向支点移动,则杠杆将( )
A.仍能平衡 B.大人那一端下沉
C.小孩那一端下沉 D.无法确定
10.如图所示,在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块,再在水槽口下方安装固定的水平金属网(水能倒入但木块不能穿过)。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升直至与水槽口相平。下列能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图象是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:本部分共8题,共60分。按题目要求作答.
11.(2分)如图,a图是一种新型开瓶器,该开瓶器可看作一个杠杆,O为其支点。请在b图中画出它工作时作用在A点的动力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。
12.(2分)在图中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳便重物升起,且绕线符合图中要求。
13.(6分)东海航空部队举行飞行员跳伞救生演练来提高实战能力,跳伞飞行员跳出机舱后在高空竖直降落,整个过程中速度与时间图象如图所示。
(1)飞行员0﹣10s受到的阻力f1与10﹣15s受到的阻力f2比较大小关系:f1 f2(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)0﹣10s飞行员的动能逐渐 ,其机械能总量 。(选填“增大”,“不变”或“减小”)
(3)将飞行员和降落伞以点“•”代替,总重用G表示。在图中虚线框内出在第16s时飞行员和降落伞受到的力的示意图。
14.(8分)请你解释装修时几个常见的现象
(1)现象一:橙内开着的门,从窗口进来的一阵风吹过后,如图1甲所示,门会自动关上。你用什么物理知识解释: 。
(2)现象二:当门窗关上时,有时门会被风吹开,而在门与门概之间垫上几层纸后,如圈乙所示,门不会被吹开,主要原因是: 。
(3)现象三:如图2所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调整外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕 点倾翻.已知AB长40cm,AC长30cm,室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为 N(支架重力不计)。为了安全,室外机的位置应尽 (选填“靠近”或“远离”)墙壁。
15.(8分)为了鉴别两个烧杯中哪杯装的是清水,哪杯是盐水。
(1)小明将压强计的金属盒先后没入到两杯液体中,如图甲和乙所示,请指出他实验操作是否正确 ,理由: 。
(2)小红用一长方形小木块,先后放入两杯液体中,小木块静止时的情况如图丙和丁图, 中的液体是盐水。静止时木块在盐水中受到的浮力 在清水中受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
16.(10分)某额车的质量是12吨.年轮与地面的总接触面积是0.08m2(g=10N/Kg)
(1)轿车空载静止时,对水平地面的压强为多少?
(2)在平直的公路上测试轿车性能时,轿车由静止开始运动,若水平方向获得的牵引力引下随运动时间t的变化关系如图所示。
①t=30s时,轿车获得的牵引力是 N。
②桥车以10m/s的速度做匀速直线运动,则在20﹣40s时间内牵引力做的功多少?
做功的功率为多大?
17.(10分)一名工人用如图所示的滑轮组提升450N的重物,绳子自由端拉力F为200N,重物在5S匀速上升了1m。不计绳子与滑轮摩擦,则
(1)滑轮组所做的有用功是多少?
(2)拉力做功的大小?
(3)拉力做功的功率?
(4)滑轮组的机械数率?
18.(4分)小明用如图1所示的装置探究“影响浮力大小的因素”。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)小明利用图甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像(如图2中①所示),实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图像.分析图像可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: 。
(3)合金块的密度为ρ合金= g/cm3。
19.(10分)图中用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动。要测量此过程滑轮组的机械效率,请你按要求完成:
(1)除图中实验器材外,还需要增加什么仪器
(2)写出实验步骤(可画图说明),及要测量的物理量(物理量用符号表示)
(3)滑轮组机械效率的表达式(用测量的物理量符号表示)
2020-2021学年广东省广州市白云区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题,共10题,共30分。
1.(3分)如图是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水运动有起跳、腾空、下落、入水几个阶段,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.跳板被压弯,说明力可以改变物体的运动状态
B.腾空过程中,运动员的运动状态不变
C.在最高点时,运动员不受力的作用
D.在下落过程中,只有重力对运动员做功
【分析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
(2)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体。
(3)做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;2.物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);
二者缺一不可。
【解答】解:A、跳板被压弯,形状发生了变化,说明力可以改变物体的形状,故A错误。
B、腾空过程中,运动员的位置与速度在变化,运动员的运动状态变化,故B错误。
C、在最高点时,运动员竖直方向上的速度为零,但受到竖直向下的重力作用,故C错误。
D、在下落过程中,运动员受到竖直向下的重力作用,在重力方向上移动了距离,则只有重力对运动员做功,故D正确。
故选:D。
【点评】理解力的两个作用效果,会分析物体的受力,理解做功的必要因素,可解答此题。
2.(3分)如图所示是医疗机器人抱着病人在水平地面上匀速前行的情景。与病人所受重力是一对平衡力的是( )
A.病人对机器人的压力 B.机器人对病人的支持力
C.机器人对地面的压力 D.地面对机器人的支持力
【分析】二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:
病人受机器人的支持力,方向竖直向上,根据二力平衡的条件可知,与病人重力相平衡的力的方向应是竖直向上的,且作用在病人上,所以机器人对病人的支持力与病人所受重力是一对平衡力,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】平衡力和相互作用力的区别只有一个,那就是否作用在同一个受力物体上,作用在同一个受力物体上的是平衡力,作用在不同受力物体上的是相互作用力。
3.(3分)学校组织爬山比赛。同学们在山脚的某一地点同时出发,结果小乐和小强同时到达山顶。若想判断两人谁的爬山功率大,还需要测定的物理量是( )
A.爬山的时间 B.爬山的路程 C.两人的体重 D.山的高度
【分析】(1)爬山时是克服自身的重力做功,人爬山做的功等于自身重力乘以山的高度,即W=Gh;
(2)功率等于做的功除以做这些功所用的时间,即P=。
【解答】解:爬山比赛,克服人的重力做功,爬山功率P==,他们同时出发,结果又同时到达山顶,说明登山时间、爬山的高度是相同的,要比较功率还要知道二人的体重。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对功、功率的公式的掌握和运用,明确爬山时是克服自身的重力做功是本题的关键。
4.(3分)将一动滑轮改为定滑轮使用时,与使用该动滑轮比较,在相等的时间内把同一物体匀速提高到同一高度,一定( )
A.做的总功相同 B.改变了动力的方向
C.节省了力 D.提高了功率
【分析】(1)在相等的时间内把同一物体匀速提高到同一高度,则做的有用功相同;总功等于有用功与额外功之和;
(2)使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮可以省一半的力,但不能改变力的方向。
【解答】解:A.将动滑轮改为定滑轮使用后,做的额外功少了,所以总功减少了,故A错误;
B.因为使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮不能改变力的方向,所以将动滑轮改为定滑轮使用后,改变了力的方向,故B正确;
C.因为使用动滑轮可以省一半力,使用定滑轮不能省力,故C错误;
D.在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度,做的有用功相同,时间相同,功率相同。将动滑轮改为定滑轮使用后,做的额外功少了,所以总功率应该更小了,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮工作特点的不同,比较基础。
5.(3分)一个球先后在盛有不同液体的容器A、B、C、D中保持静止状态,如图,四个容器中液面到容器底面的深度相同,容器底面受到液体压强最大的是( )
A. B.
C. D.
【分析】小球在A中漂浮,在BC中悬浮,在D中下沉,可以判断小球的密度与液体密度的关系,进一步判断出液体密度的大小,还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同,根据液体压强公式就可比较出容器底面受到液体压强的大小。
【解答】解:小球在A中漂浮,说明小球的密度小于液体的密度,在BC中悬浮,说明小球的密度等于液体B和C的密度,小球在D中下沉,说明小球的密度大于液体的密度,所以可以判断出A液体的密度最大,还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同,根据公式P=ρgh可知,A容器底面受到液体压强最大。
故选:A。
【点评】本题考查利用液体压强公式来判断容器所受液体压强的大小,关键是根据物体的沉浮条件判断出液体密度的大小关系,这是本题的重点也是难点。
6.(3分)如图1所示是刘谦表演“硬币穿越玻璃杯”的魔术,在不动大杯的情况下,让桌面上的硬币进入到小杯中.图2是对该魔术的破解图,对破解过程说法,正确的是( )
A.从A到B过程中;硬币受到了重力、摩擦力、手对硬币推力的作用
B.硬币在B点只受到弹簧的推力作用
C.硬币离开B点后,在上升到D过程中速度保持不变
D.硬币从D到E再到杯中,说明力能改变物体的运动状态
【分析】(1)弹力包括推力、拉力、支持力和压力,其产生的条件有:①物体直接接触且相互挤压②发生弹性形变;摩擦力的产生条件有:①物体间互相接触并挤压②接触面粗糙③有相对运动或相对运动趋势;重力是由于地球的吸引而产生的,在地球表面附近的一切物体都会受到重力作用;
(2)运动的物体所受合力为零时,则保持匀速直线运动;物体所受合力与运动方向相同,物体做加速运动;物体所受合力与运动方向相反,物体做减速运动;
(2)力的作用效果:力可以使物体发生形变和改变物体的运动状态,运动状态包括:速度大小和运动方向。
【解答】解:A、从A到B过程中,硬币已离开人手,故不存在手对硬币的推力,故A错误;
B、一切物体都会受到重力作用,故硬币在B点除了受到弹簧的推力作用,也受到重力作用,故B错误;
C、硬币离开B点后,在上升到D的过程中所受合力向下,而运动方向向上,则硬币做减速运动,故C错误;
D、硬币从D到E再到杯中,在D点和E点均受到杯子给的作用力,由图可知硬币的运动方向发生了改变,即硬币的运动状态发生了改变,由此说明力能改变物体的运动状态。故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了力的作用效果、利用力与运动的关系判断物体的运动状态,同时要掌握弹力、重力和摩擦力的产生条件。
7.(3分)如图所示的事例中,利用大气压的是( )
A. 三峡船闸的工作过程 B. 拦河坝形状上窄下宽
C. 人能漂浮在死海上 D. 工人用吸盘搬运玻璃
【分析】大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。据此对各选项逐一进行分析然后做出判断。
【解答】解:A、三峡船闸的工作过程是利用连通器液面相平的特点工作的,故A不合题意;
B、拦河坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大,与大气压无关,故B不合题意;
C、根据物体浮沉条件可知,人能漂浮在死海中,人的密度小于海水的密度。与大气压无关,故C不合题意;
D、用吸盘搬运玻璃,是因为将吸盘内的空气抽出,大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查连通器的应用、大气压的应用、物体浮沉条件和液体压强的特点等有关问题,物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
8.(3分)羽毛球比赛中,空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的动能相等,相比A点,羽毛球在B点时( )
A.机械能较小,重力势能较大
B.机械能较大,重力势能较大
C.机械能较小,重力势能较小
D.机械能较大,重力势能较小
【分析】动能和势能统称为机械能。不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒。据此分析即可解答。
【解答】解:空中飞行的羽毛球需要克服空气阻力做功,会有一部分机械能转化为内能,所以B点的机械能小于A点的机械能;
动能和势能统称为机械能,A、B两点时的动能相等,故相比A点,羽毛球在B点时的重力势能较小。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查机械能和其它形式的能的转化,属于基础知识考查,难度不大。
9.(3分)杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩).最初杠杆保持水平状态,杠杆的自重不计,如果两人以大小相同的速度向支点移动,则杠杆将( )
A.仍能平衡 B.大人那一端下沉
C.小孩那一端下沉 D.无法确定
【分析】本题重点在于分析移动中两人相对于支点的力臂变化,通过比较可以得出杠杆的移动方向。
【解答】解:已知G大人>G小孩,最初杠杆保持水平状态,大人的力臂小于小孩的力臂;
两人以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程△L1=△L2,
因为G大人△L1>G小孩△L2,即大人那边:重力×力臂减小的快;
原来杠杆平衡,力和力臂的乘积相等,现在大人这边力和力臂的乘积减小的快,使得小孩那边力和力臂的乘积大,杠杆不再平衡,小孩那边将下沉。
故选:C。
【点评】本解法通过比较力臂的减少量来求出运动后的力臂,解答起来更容易一些,做题时一定不能形成思维定势,只想着比较后来的力臂。
10.(3分)如图所示,在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块,再在水槽口下方安装固定的水平金属网(水能倒入但木块不能穿过)。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升直至与水槽口相平。下列能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】在注水过程中,经历了三个过程:在木块没有接触金属网之前、木块接触到金属网后到水面刚到金属网、水面从金属网到水槽口。先后分析排开水的体积变化,利用阿基米德原理分析木块受到的浮力变化。
【解答】解:
在注水过程中,经历了三个过程:
(1)在木块没有接触金属网之前,木块处于漂浮状态,受到的浮力等于木块重力,大小不变;
(2)木块接触到金属网后到水面刚到金属网,由于金属网的束缚,使得木块不能继续上升,随着倒水,木块排开水的体积变大,由F浮=ρ水V排g可知,木块受到的浮力变大;
(3)水面从金属网到水槽口,木块浸没水中,排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知,木块受到的浮力不变。
可见,在注水过程中木块所受到的浮力先不变、又增大、最后又不变,只有D选项图符合题意。
故选:D。
【点评】能分析清楚木块在碰到金属网之前、碰到金属网之后以及水面在金属网上面木块排开水的体积变化情况是解决本题的关键。
二、非选择题:本部分共8题,共60分。按题目要求作答.
11.(2分)如图,a图是一种新型开瓶器,该开瓶器可看作一个杠杆,O为其支点。请在b图中画出它工作时作用在A点的动力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。
【分析】力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
根据杠杆平衡条件和阻力的方向,确定动力的方向,然后画出动力的示意图。
【解答】解:
图中的起瓶器在打开瓶盖时,支点在O点,由支点O向阻力F2的作用线作垂线段,即为阻力臂L2。
由图知,阻力的方向斜向左下方,阻力有绕着O点顺时针转动的效果,为使杠杆平衡,则动力F1应绕着O点按逆时针方向转动,故动力F1的方向斜向右下方,作用点在A点,如图所示:
【点评】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
12.(2分)在图中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳便重物升起,且绕线符合图中要求。
【分析】根据图片分析物体上升的高度与绳子自由端通过的距离的大小关系,从而得出连接动滑轮身子的段数,然后连接滑轮组。
【解答】解:由图可知,物体上升的高度为0.5m,绳子自由端通过的距离为1.5m,绳子自由端通过的距离为物体上升高度的3倍,则有三段绳子拉着动滑轮;先把绳子固定在动滑轮的上面的挂钩上,然后依次连接下面的定滑轮、动滑轮、最上面的定滑轮,最后连接到人的手上,如图所示:
【点评】用绳子连接滑轮组时,可以从定滑轮的下端挂钩绕滑轮引线,也可以从动滑轮的上端挂勾绕滑轮引线,找出符合题意的即可。
13.(6分)东海航空部队举行飞行员跳伞救生演练来提高实战能力,跳伞飞行员跳出机舱后在高空竖直降落,整个过程中速度与时间图象如图所示。
(1)飞行员0﹣10s受到的阻力f1与10﹣15s受到的阻力f2比较大小关系:f1 = f2(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)0﹣10s飞行员的动能逐渐 增大 ,其机械能总量 减小 。(选填“增大”,“不变”或“减小”)
(3)将飞行员和降落伞以点“•”代替,总重用G表示。在图中虚线框内出在第16s时飞行员和降落伞受到的力的示意图。
【分析】(1)根据二力平衡分析阻力的大小关系;
(2)动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,机械能为动能和势能的和;
(3)根据运动状态判定重力和阻力的关系,然后画图。
【解答】解:(1)由图可知,飞行员0﹣10s做加速运动,重力大于阻力;10﹣15s做减速运动,重力小于阻力,所以f1<f2;
(2)0﹣10s飞行员的质量不变,速度变大,动能逐渐增大;由于克服空气阻力做功,机械能转化为内能,其机械能总量减小;
(3)在第16s时飞行员处于匀速直线运动状态,受到的重力和阻力是一对平衡力,如图所示:
故答案为:(1)=;(2)增大;减小;(3)如图。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、影响机械能大小的因素、力的示意图的画法,难度不大。
14.(8分)请你解释装修时几个常见的现象
(1)现象一:橙内开着的门,从窗口进来的一阵风吹过后,如图1甲所示,门会自动关上。你用什么物理知识解释: 流体压强与流速的关系 。
(2)现象二:当门窗关上时,有时门会被风吹开,而在门与门概之间垫上几层纸后,如圈乙所示,门不会被吹开,主要原因是: 在门和门框之间垫几层纸后,通过增大压力的方法增大摩擦力 。
(3)现象三:如图2所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调整外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕 C 点倾翻.已知AB长40cm,AC长30cm,室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为 200 N(支架重力不计)。为了安全,室外机的位置应尽 靠近 (选填“靠近”或“远离”)墙壁。
【分析】(1)风从门前吹过,门前空气流速大于门后空气流速,门前受到空气压强小于门后受到的空气压强,门后受到空气压力大于门前受到空气压力,所以门会轻易被关上;
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关;
(3)三角支架ABC可看作杠杆,如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻;分析杠杆五要素,根据杠杆的平衡条件求出A处螺钉的水平拉力;根据杠杆的平衡条件,分析不变的量和可变的量,得出要减小水平拉力F的措施。
【解答】解:
(1)风从门前吹过,门前空气流速大于门后空气流速,门前受到空气压强小于门后受到的空气压强,门后受到空气压力大于门前受到空气压力,所以门关上;
(2)在门和门框之间垫几层纸后,通过增大压力的方法增大摩擦力,所以风不能将门吹开;
(3)用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻;
(2)C点是支点,空调受到重力而作用在支架上的力是阻力,由杠杆平衡条件可知:F×AC=G×AB;
A处螺钉的水平拉力为:F=×G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①。
代入已知量得:F=×300N=200N;
为了安全,即减小水平拉力F;由①知,在AC、G不变的前提下,要减小AB,故A处螺钉的水平拉力室外机的位置应尽量靠近墙壁。
故答案为:(1)流体压强与流速的关系;(2)在门和门框之间垫几层纸后,通过增大压力的方法增大摩擦力;(3)C;200;靠近。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用、流体压强与流速的关系、增大摩擦力的方法,难度不大。
15.(8分)为了鉴别两个烧杯中哪杯装的是清水,哪杯是盐水。
(1)小明将压强计的金属盒先后没入到两杯液体中,如图甲和乙所示,请指出他实验操作是否正确 不正确 ,理由: 因为金属盒到液面的深度不同 。
(2)小红用一长方形小木块,先后放入两杯液体中,小木块静止时的情况如图丙和丁图, 丁 中的液体是盐水。静止时木块在盐水中受到的浮力 等于 在清水中受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【分析】(1)液体内部压强与液体的密度和深度有关,研究密度对压强的影响时,要保持深度相同;
(2)已知木块在液体中浸入的体积和深度,根据浮力公式可求液体密度的大小关系;同一个小木块,在清水和盐水中都漂浮,根据物体的漂浮条件F浮=G判断受浮力大小关系。
【解答】解:
(1)由图甲、乙可知,容器所盛液体密度不相同,金属盒所处深度不同所以不能探究液体压强与密度的关系;
(2)从图中可知,小木块静止时在清水和盐水中都漂浮,所以在清水和盐水中受到的浮力都等于小木块重,并且由图中可以看出小木块排开液体的体积在丙图中大于在丁图中;因为所受浮力相等,根据公式F浮=ρgV排可知:排开液体的体积越大,这种液体的密度越小;所以图丁中的液体是盐水图丙中的液体是清水。
故答案为:(1)不正确;因为金属盒到液面的深度不同;(2)丁;等于。
【点评】(1)此题是探究液体内部压强特点的实验,考查了压强计的使用及工作原理,同时考查了控制变量法和转换法在实验中的应用和物体浮沉条件的应用;
(2)考查浮力和阿基米德原理的应用,注意:①物体漂浮或悬浮时浮力等于自身的重力;②影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
16.(10分)某额车的质量是12吨.年轮与地面的总接触面积是0.08m2(g=10N/Kg)
(1)轿车空载静止时,对水平地面的压强为多少?
(2)在平直的公路上测试轿车性能时,轿车由静止开始运动,若水平方向获得的牵引力引下随运动时间t的变化关系如图所示。
①t=30s时,轿车获得的牵引力是 2×103 N。
②桥车以10m/s的速度做匀速直线运动,则在20﹣40s时间内牵引力做的功多少?
做功的功率为多大?
【分析】(1)利用G=mg求出轿车的重力,轿车对水平地面的压力等于其自身重力,利用p=计算空载静止时对水平地面的压强;
(2)①从图象中得出t=30s时轿车获得的牵引力;
②从图象中得出轿车在20~40s时间内牵引力的大下,利用速度公式求出路程,然后利用W=Fs计算所做的功,再利用P=计算功率。
【解答】解:(1)因为轿车做匀速直线运动,故轿车对水平地面的压力为:
F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
轿车对水平地面的压强为:
p===1.5×105Pa
(2)①从图象中可以得出t=30s时轿车获得的牵引力为2×103N;
②由图可知,轿车在20~40s时间内牵引力F保持不变,F=2×103N,
根据v=可得,在20~40s时间内通过的路程:
s=vt=10m/s×(40s﹣20s)=200m,
在20~40s内牵引力做的功为:
W=Fs=2×103N×200m=4×105J,
轿车发动机的功率为:
P===2×104W。
答:(1)它空载静止时,对水平地面的压强为1.5×105Pa;
(2)①2×103;
②轿车在20~40s时间内牵引力做的功4×105J;轿车发动机的功率为2×104W。
【点评】此题考查压强、功和功率的计算,是一道综合性较强的题目,关键是读懂图象,并能从图象中得出牵引力的大小进行相关计算。
17.(10分)一名工人用如图所示的滑轮组提升450N的重物,绳子自由端拉力F为200N,重物在5S匀速上升了1m。不计绳子与滑轮摩擦,则
(1)滑轮组所做的有用功是多少?
(2)拉力做功的大小?
(3)拉力做功的功率?
(4)滑轮组的机械数率?
【分析】(1)根据W有用=Gh求出有用功;
(2)由图可知n=3,根据s=nh求出拉力移动距离,根据W总=Fs求出总功;
(3)利用P=求拉力的功率;
(3)根据η=×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)滑轮组所做的有用功 W有=Gh=450N×1m=450J。
(2)由图可知n=3,则绳子的自由端通过的距离:s=nh=3×1m=3m;
拉力做功:W总=Fs=200N×3m=600J;
(3)拉力做功的功率为:P===120W;
(4)滑轮的机械效率η=×100%=×100%=75%。
答:(1)滑轮组所做的有用功为450J;
(2)拉力做功为600J;
(3)拉力做功的功率为120W;
(4)滑轮组的机械效率为75%。
【点评】本主要考查了有用功、总功、机械效率和功率的计算,是一道基础题。
18.(4分)小明用如图1所示的装置探究“影响浮力大小的因素”。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)小明利用图甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像(如图2中①所示),实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 先变大后不变 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图像.分析图像可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 正比 。
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: 浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关 。
(3)合金块的密度为ρ合金= 4 g/cm3。
【分析】(1)根据图像分析弹簧测力计的示数随着深度的变化关系,进而得出浮力的变化情况;利用F浮+F=G和图线①画出F浮随h变化的关系图像;
(2)分析比较甲、乙、丙可知,合金块排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,即受到的浮力不同,从而得出结论;
(3)利用G=mg求出合金块的质量,再结合称重法和阿基米德原理求出合金块的体积,最后利用密度公式求出合金块的密度。
【解答】解:
(1)由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像可以知道:弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变的,
而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力。所以此实验过程中浮力先变大后不变。
由图像可知,合金块完全浸没在水中时所受的浮力:F浮=G﹣F′=4N﹣3N=1N;则F浮随h的变化的关系图像,如下图所示:
由图像可知,当h≤6cm时,浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比,而排开水的体积与浸入水中的深度成正比,
所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比。
(2)分析比较甲、乙、丙可知,合金块排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,即受到的浮力不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)由图甲可知,合金块的重力G=4N,
合金块的质量:m合金===0.4kg,
由图乙可知,合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=3N,
则合金块完全浸没在水中时所受的浮力:F浮=G﹣F′=4N﹣3N=1N;
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
由F浮=ρ水gV排可得,合金块的体积:
V合金=V排===1×10﹣4m3,
则合金块的密度:
ρ合金===4×103kg/m3=4g/cm3。
故答案为:(1)先变大后不变;如图;正比;(2)浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关;(3)4。
【点评】本题是探究影响浮力大小因素的实验,涉及到的知识点较多,熟练应用公式及变形公式即可正确解题。
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