2021-2022学年湖北省黄石市四区八年级(下)期末物理试卷-(Word解析版)
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这是一份2021-2022学年湖北省黄石市四区八年级(下)期末物理试卷-(Word解析版),共22页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年湖北省黄石市四区八年级(下)期末物理试卷
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
一、单选题(本大题共13小题,共26分)
1. 下列关于中学生的估测,符合实际的是( )
A. 眨一次眼约用1min
B. 手掌宽度约为8cm
C. 站立时对地面的压强约为500Pa
D. 中学生从一楼上到四楼克服自身重力做功约500J
2. 如图所示是教材中运动员踢足球的情景插图,下列说法正确的是( )
A. 踢球时,脚会痛是因为力的作用是相互的
B. 踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
C. 运动员用头顶足球运动方向的改变,不属于改变物体的运动状态
D. 守门员抱住飞来的足球,不属于改变物体的运动状态
3. 如图所示,一个长方体的物块A静止在水平桌面上,物块受到水平桌面的支持力本质上也是弹力,下列关于该支持力的分析正确的是( )
A. 该支持力的作用点在水平桌面上
B. 支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
C. 支持力是由于物块A发生弹性形变产生的
D. 该支持力的作用效果是使水平桌面发生形变
4. 在2020年东京奥运会中,我国14岁的小将全红婵夺得女子10米跳台跳水冠军。下列分析中正确的是( )
A. 站在跳台上的全红婵受到的重力和支持力是相互作用力
B. 起跳后,下落过程中全红婵受到重力和弹力的作用
C. 起跳后,下落过程中全红婵受到的重力减小
D. 整个跳水过程中,全红婵受到重力的方向始终竖直向下
5. 2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征运载火箭成功将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名宇航员送入太空,如图所示。同时,载人飞船与中国空间站完成对接,开启了中国逐梦空间站的新征程,下列判断正确的是( )
A. 火箭加速升空的施力物体是空气
B. 载人飞船进入轨道后,运动状态保持不变
C. 载人飞船进入轨道后,仍然受到力的作用
D. 载人飞船进入太空后,它的惯性消失
6. “假设与猜想”是科学探究的一个重要要素。如图所示是力学的四个实验情景,下列关于每个实验的结果预测正确的是( )
A. 木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,木块一定马上停止
B. 将一个小球浸没在水中由静止释放,小球一定下沉
C. 当向玻璃管中吹风时,U形管A管中的水面上升,B管中水面下降
D. 将容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
7. 日常生活中,人们都避免不了摩擦,有些地方需要增大摩擦力,有些地方需要减小摩擦力。下列摩擦力需要增大的是( )
A. 人走路时,鞋与地面之间的摩擦力
B. 气垫船与水面之间的摩擦力
C. 滚动轴承的钢珠与内外圈之间的摩擦力
D. 自行车车轮的齿轮间的摩擦力
8. 频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一,图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置,不计空气阻力,在小球下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能逐渐增大
B. 小球的机械能逐渐减小
C. 小球的重力在ab段做功比在cd段多
D. 小球的重力在ab段做功比在cd段慢
9. 2021年12月9日,神舟十三号的航天员在太空中演示了乒乓球在水中浮力消失的实验,如图所示,对这个现象的解释最准确的说法是( )
A. 乒乓球的质量消失了
B. 乒乓球没有排开水
C. 太空中失重状态下,水的密度变为零
D. 太空中失重状态下,水对乒乓球上下表面的压力差为零
10. 如图所示,小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度,自由端的拉力分别为F1和F2。已知物体A的质量小于物体B的质量,不计绳重和轮与轴的摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 物体A上升的速度与物体B上升的速度相同
B. F1所做的功与F2所做的功相同
C. F1做功的功率小于F2做功的功率
D. 滑轮提升物体A的机械效率小于提升物体B的机械效率
11. 如图,在盛水杯子的杯口盖上卡片,将一枚鸡蛋放在卡片上,用手指将卡片弹飞,鸡蛋掉入水中,下列分析错误的是( )
A. 卡片被弹飞前,鸡蛋对卡片的压力和卡片对鸡蛋的支持力是一对平衡力
B. 卡片被弹飞,说明力能改变物体的运动状态
C. 卡片被弹飞时,鸡蛋没有随卡片一起飞出去是由于鸡蛋具有惯性
D. 卡片被弹飞后,鸡蛋掉入水中是由于受到重力
12. 谷爱凌毅然放弃美国国籍加入中国,在北京冬奥会上为中国队夺得两金一银,如图是她在比赛中凌空跃起的情景,有关说法正确的是( )
A. 以滑雪板为参照物,谷爱凌是运动的
B. 在最高点,谷爱凌受到的力是平衡的
C. 在跃起前,谷爱凌不断加速,是为了增大自己的惯性
D. 在上升的过程中,动能转化为势能
13. 如图所示,是某同学自制的气压计,下列说法错误的是( )
A. 自制气压计时需注意瓶口密闭
B. 瓶内的气压大于外界的大气压
C. 把自制气压计从1楼带到5楼,看到玻璃管内水柱的高度将减小
D. 水柱高度h越高,瓶内外气体压强差越大
二、填空题(本大题共3小题,共7分)
14. 有三个相同的烧杯都装满水,现将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球,依次轻轻地放入三个烧杯中,结果是甲球下沉至杯底,乙球漂浮,丙球悬浮,如图所示。三个小球中密度最大的______,受到的浮力大小关系是______。三个烧杯中水对烧杯底部的压强大小关系是______烧杯底部对桌面的压强大小关系是______(大小关系用不等式或等式表示)。
15. 如图,小杨同学参加学校运动会正在扔铅球(不计空气阻力),当铅球抛掷到最高点时候,铅球处于______(选填“平衡”、“非平衡”)状态,假如在最高点,重力突然消失,接下来小球会______(选填“静止”、“匀速直线运动”)。
16. 船闸、水壶都是利用______的特点工作的;意大利科学家______最早用如图所示的装置测出了大气压,当玻璃管稍微倾斜一点,玻璃管中水银柱高度______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题(本大题共2小题,共6分)
17. 如图所示,物块A与弹簧连接,静止在光滑斜面上,弹簧处于被压缩状态,请在A点处画出它的受力示意图(忽略空气的影响)。
18. 在图中作出撬钉子时施加的最小力F1的示意图和它的动力臂L1。
四、实验探究题(本大题共2小题,共18分)
19. 如图甲、乙、丙三组实验:
(1)①甲图中的斜面上如果也铺上与平面上相同的材料,会导致______不相同。
②甲图中要求小车从斜面的同一高度静止滑下,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同。根据这一实验现象得出的结论是:平面越光滑,小车运动的距离就越远。这进一步说明:运动的小车受到的阻力越______,速度减小的也越______。
(2)①乙图是根据______原理测量滑动摩擦力的。②由E、F两图可得出结论是______。③如果物体的接触面不在水平面,而是一个向上的斜面,当物体匀速直线沿斜面向上拉动时,拉力______(选填“大于”“小于”或“等于”)摩擦力。④______(选填“能”或“不能”)通过D、E两步得出滑动摩擦力的大小与压力的大小有关系。
(3)①丙图实验中通过A、B、C三个滚下的小铁球推动小木块距离的远近,来反映小铁球具有的______大小。②G、H两组实验中均要求小球从斜面的同一高度释放,这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有______。③本实验装置的水平面如果绝对光滑,不能得出结论,原因是______。
20. 如图是小聪利用刻度均匀的均质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到______位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂______个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他们的做法是______。
(4)图乙是小聪利用弹簧测力计做某次实验的情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个重0.5N,请将弹簧测力计的示数填入表。
实验序号
动力F/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
______
0.15
3.0
0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是______。
(5)如图丙所示,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数将______。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
21. 地面上放置一个容器,底面积为160cm2,高32cm,质量为600g,将一个实心正方体,体积为1×10-3m3,重30N,用细绳吊着浸入盛水的容器中,有35的体积浸入水中,容器水面高度为30cm,如图所示,(g=10N/kg)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)绳子的拉力;
(3)剪断细绳后,正方体沉入水底,静止后容器对地面的压强。
22. 用如图所示的滑轮组提升物体A,在匀速竖直提升物体A的过程中,卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N,物体A在10s内上升的高度h为10m,物体A所受的重力GA为900N,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求:(1)动滑轮所受的重力G动;
(2)滑轮组的机械效率η;
(3)拉力F做功的功率P。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、眨一次眼约用1s,故A错误;
B、手掌宽度约为8cm,故B正确;
C、中学生的体重在500N左右,站立时双脚与地面的接触面积大约500cm2=0.05m2,对水平地面的压强为p=FS=GS=500N0.05m2=1×104Pa左右,故C错误;
D、一个中学生体重大约是500N,楼层高大约是3m,中学生从一楼上到四楼克服自身重力做功W=Fs=500N×(4-1)3m=4500J,故D错误。
故选:B。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
物理学中,对各种物理量的估算能力,也是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】A
【解析】解:A、力的作用是相互的,故踢球时脚也受到球的反作用力,所以脚也会痛,故A正确;
B、踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对相互作用力,二者大小相等,故B错误;
C、运动员用头顶飞来的足球,足球飞行路线发生了变化,足球的运动状态发生改变,故C错误;
D、守门员抱住飞来的足球,运动速度发生了改变,足球的运动状态发生改变,故D错误。
故选:A。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个不同的物体上;
(3)运动状态的改变包括速度大小的变化和运动方向的改变,两者只要一个发生变化就说明物体的运动状态发生改变。
此题涉及到力的相互作用,以及物体运动状态的改变等知识的理解和应用,是一道综合性较强的题目。
3.【答案】B
【解析】解:A、物块受到水平桌面的支持力的受力物体是物块,施力物体是桌面,则作用点在物块上,故A错误;
B、水平桌面发生向下凹的弹性形变,为了恢复原状,对物块产生向上的支持力作用,故B正确;
C、由B的分析可知,桌面发生形变对物块产生支持力,故C错误;
D、该支持力作用在物块上,使物块发生形变,故D错误;
故选:B。
发生弹性形变的物体,为了恢复原状,对与它接触的物体产生的力叫弹力,据此判断。
本题考查弹力的产生条件及其应用的知识,理解弹力的产生条件是解答本题的关键。
4.【答案】D
【解析】解:A、站在跳台上的全红婵受到的重力和支持力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B、起跳后,她与跳台不接触,所以不受弹力的作用,故B错误;
C、下落过程中,她的质量不变,所以受到的重力也不变,故C错误;
D、重力的方向总是竖直向下的,故D正确。
故选:D。
(1)相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
(2)弹力是接触力;
(2)在同一地点的重力的大小只与物体的质量有关;
(4)重力的方向总是竖直向下的。
本题考查相互作用力的判断、弹力的产生条件以及重力的大小和方向,难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A、火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气,由于物体间力的作用是相互的,高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力,使火箭升空,故火箭加速升空的施力物体是燃料,故A错误;
B、载人飞船进入轨道后,速度的大小、运动方向都改变,所以运动状态改变,故B错误;
C、载人飞船进入轨道后,飞船仍然受到引力的作用,故C正确;
D、惯性是物体的一种属性,不会随着位置的改变而改变,所以载人飞船进入太空后,它的惯性不会消失,故D错误;
故选:C。
(1)火箭升空时向下喷出了高温高压的燃气,这是根据力的相互作用性来工作的;
(2)物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化;
(3)载人飞船进入轨道后,仍然受到引力的作用;
(4)惯性是物体的一种属性,不会随着位置的改变而改变。
此题以神舟十二号载人飞船为载体,综合考查学生对多个力学知识点的理解和掌握,难度适中,综合性强,属于中考热点题型,值得关注!
6.【答案】C
【解析】解:
A、木块与小车一起向右做匀速运动,当小车受阻力停止时,木块由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以木块向前运动或向右倾倒,故A错误;
B、浸入水中的小球受到重力和浮力的作用;如果重力大于浮力,小球将会下沉;如果重力小于浮力,小球将会上浮;如果重力大小等于浮力,小球将会悬浮;故B错误;
C、A管上面的玻璃管比较细,风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强小于B管上方的压强,水被压向A管,所以A管水面上升,B管水面下降,故C正确;
D、液体内部压强随深度的增加而增大,越深的位置其压强越大;图中a最浅,所以水的压强最小,水喷射最近;c最深,所以水的压强最大,水喷射最远,故D错误。
故选:C。
(1)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;
(2)浸入水中的小球受到重力和浮力的作用;如果重力大于浮力,小球将会下沉,如果重力小于浮力小球将会上浮;如果重力大小等于浮力,小球将会悬浮;
(3)当向管中吹风时,相同时间内,风经过A管上方和B管上方的空气流动速度不同,压强不同,液柱上升的高度不同。流体压强和流速的关系:流速大,压强小;流速小,压强大。
(4)液体内部压强随深度的增加而增大。
透过现象去分析本质,要寻找出问题的相似性,正确理解各种物理方法在实验中的应用。
7.【答案】A
【解析】解:
A.人走路时,鞋底的花纹增加了接触面的粗糙程度,增大鞋与地面之间的摩擦力,走路时需要增大摩擦力,若摩擦力较小,人比较容易滑倒,故A符合题意;
B.气垫船行驶时会在船和水面之间形成一个“气垫”,这是通过使接触面分离的方法来减小摩擦的,气垫船与水面之间的摩擦力是需要减小的,故B不符合题意。
CD.滑动摩擦力比滚动摩擦力大,自行车车轮的齿轮间的摩擦力小,可以减少机器的损耗,所以应减小摩擦力,故CD不符合题意。
故选:A。
摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,增大摩擦的方法有增大压力、增大接触面的粗糙程度两种方法。
本题考查了增大摩擦力的方法,属于基础题。
8.【答案】D
【解析】解:A、小球在下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小;故A错误;
B、小球在整个下落过程中,由于不计空气阻力,机械能没有转化为内能,机械能守恒,所以小球的机械能不变;故B错误;
C、小球的重力G不变,小球在ab段比cd段下落高度小,根据W=Gh可知,小球的重力在ab段做功比在cd段少;故C错误;
D、小球在ab段和cd段下降所用时间相同,又知在ab段比cd段重力所做的功少,根据P=Wt可知,重力在ab段做功比在cd段慢;故D正确。
故选:D。
(1)影响重力势能大小的因素是质量和高度,质量一定时,根据高度变化判断重力势能变化;
(2)不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒;
(3)根据公式W=Gh,判断重力做功的大小;
(4)屏闪照片在ab段和cd段间隔时间相同,根据P=Wt判断功率的大小;
本题考查影响重力势能大小的因素、机械能大小的变化、功和功率的大小比较,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:A.质量是物体的固有属性,它不会随物体所在的位置的改变而发生改变,故A不符合题意;
B.乒乓球浸没在水中,故乒乓球排开了水,故B不符合题意;
C.太空中的水仍然有一定的质量和体积,根据密度公式ρ=mV 可知它的密度不为零,故C不符合题意;
D.在太空中的乒乓球处于失重状态,故其受到的水对其上下表面压力差为零时,乒乓球才会处于平衡状态而悬浮在水中,故D符合题意。
故选:D。
质量是物体的一种属性,不随物体的形状、状态、位置、温度的变化而变化;
密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关;
根据浮力产生的原因,物体受到的浮力等于水对其上下表面压力差。
近年来,随着我国的宇宙空间站即将建设完成,天宫课堂必然是热门出题点,平时要多关注天宫课堂,让我们很多理论知识从“纸上谈兵”变成“眼见为实”。
10.【答案】D
【解析】解:A、小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度,但不知道所用的时间的大小关系,故物体A上升的速度与物体B上升的速度不一定相同,故A错误;
B、已知物体A的质量小于物体B的质量,根据G=mg可知物体A的重力小于物体B的重力,小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度,根据W=Gh+G动h可知,F1所做的功小于F2所做的功,故B错误;
C、F1所做的功小于F2所做的功,但不知道所用的时间的大小关系,故F 1做功的功率不一定小于F2做功的功率,故C错误;
D、动滑轮的重力相同,且物体A的重力小于物体B的重力,根据η=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+GG动可知,滑轮提升物体A的机械效率小于提升物体B的机械效率,故D正确。
故选D。
A、小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度,但不知道所用的时间的大小关系,故物体A上升的速度与物体B上升的速度不一定相同;
B、已知物体A的质量小于物体B的质量,根据G=mg可知物体A的重力小于物体B的重力,小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度,根据W=Gh+G动h可知,F1所做的功与F2所做的功的大小关系;
C、F1所做的功小于F2所做的功,但不知道所用的时间的大小关系,故F 1做功的功率不一定小于F2做功的功率;
D、根据η=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+GG动可知滑轮提升物体A的机械效率与提升物体B的机械效率的大小关系。
本题考查功、功率和效率的有关知识,综合性较强。
11.【答案】A
【解析】解:
A、卡片被弹飞前,鸡蛋对卡片的压力和卡片对鸡蛋的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、卡片受力被弹飞,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C、卡片被弹飞前,鸡蛋静止在卡片上,卡片被弹飞时,鸡蛋由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以鸡蛋没有随卡片一起飞出去,故C正确;
D、卡片被弹飞后,鸡蛋在竖直向下的重力的作用下掉入水中,故D正确。
故选:A。
(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)力的左右效果:改变物体的运动状态、改变物体的形状;
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性;
(4)重力的方向是竖直向下的。
此题主要考查学生对平衡力的辨别、重力、力的作用效果以及惯性的理解和把握,难度不大,属于综合性题目。
12.【答案】D
【解析】解:A.以滑雪板为参照物,在运动过程中,滑雪板和谷爱凌的相对位置没有发生变化,所以以滑雪板为参照物,谷爱凌是静止的,故A错误;
B.在最高点,水平方向还在继续前进,此时受到重力的作用,所以受到的力是不平衡的,故B错误;
C.惯性只与质量有关,在跃起前,不断加速是应用惯性使初始的速度大,并不是为了增大惯性,故C错误;
D.上升过程中质量不变,速度变小,动能减小,高度增加,重力势能增大,所以能量转化为动能转化为势能,故D正确。
故选:D。
(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(2)物体处于静止或匀速直线状态,即平衡状态,才受力平衡;
(3)惯性的大小只与物体的质量有关;
(4)重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和高度是否变化就可以了;动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关,判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化及可以了。判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准时:减小的转化为增多的。
本题是力学综合题,涉及知识点多,但难度不大。
13.【答案】C
【解析】解:A、自制气压计时需注意瓶口密闭,故A正确;
B、因为瓶内气压等于外界大气压加上水柱产生的向下的压强,所以瓶内气压大于外界大气压,故B正确;
C、自制气压计内部空气压强等于外界大气压和水柱向下的压强之和,把自制气压计从一楼带到五楼,外界大气压变小,在容器内部气压的作用下,水柱高度变大,故C错误。
D、水柱高度h越大,说明瓶内外气体压强差越大,故D正确。
故选:C。
气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变;当大气压发生改变时,瓶内压强与外部压强不同,则细管内液柱将发生改变。
本题考查了简易气压计的制作原理,气压与高度的关系,要求运用物理知识要灵活。注意易错点:外界大气压越小,管中水柱越高。
14.【答案】ρ甲>ρ丙>ρ乙 F甲=F丙>F乙 p甲=p乙=p丙 p'甲>p'乙=p'丙
【解析】解:
(1)甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:ρ甲>ρ丙>ρ乙;
(2)由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则由图可知排开水的体积关系:V甲排=V球,V乙排V乙排,根据F浮=ρ液V排g可知:F甲=F丙>F乙;
(3)因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:p甲=p乙=p丙;
(4)三个相同烧杯中都装满水,里面水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为:F=G容器+G水+G球-G排和G排=F浮,据此可得:
F'甲=G容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲;
F'乙=G容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙-F乙;
F'丙=G容器+G水+G丙-G排丙=G容器+G水+G丙-F丙;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则G甲>F甲;G乙=F乙;G丙=F丙;
所以F'甲>F'乙=F'丙;
由于容器的底面积相同,根据p=FS可得:
烧杯底部对桌面的压强的关系是p'甲>p'乙=p'丙。
故答案为:ρ甲>ρ丙>ρ乙;F甲=F丙>F乙;p甲=p乙=p丙;p'甲>p'乙=p'丙。
(1)甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,根据物体的浮沉条件分析判断三个小球密度的关系;
(2)由图可确定三个烧杯中的V排关系,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力大小关系;
(3)由于三个相同烧杯中都装满水,由图可确定判断液面升高的关系,从而根据p=ρgh判断烧杯底部受到水的压强的关系;
(4)由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则根据相同的烧杯装满水的,球的重力关系和排开水的重力关系,先判断出压力的关系,进一步即可判断压强关系。
本题考查了学生分析推理的能力,本题中解题的关键是由物体在水中所处的状态判断其密度和浮力大小的关系、知道烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力。
15.【答案】非平衡 匀速直线运动
【解析】解:当铅球抛掷到最高点时,不计空气阻力,铅球只受重力作用,因此铅球受非平衡力的作用,处于非平衡状态;
当铅球抛掷到最高点时,其在水平方向上速度不为零,即此时处于运动状态,若此时所有外力同时消失,据牛顿第一运动定律可知,铅球将保持匀速直线运动状态。
故答案为:非平衡力;匀速直线运动。
(1)物体受到平衡力,物体保持静止状态或匀速直线运动状态,物体处于平衡状态。否则物体处于非平衡状态。
(2)据牛顿第一运动定律知,一切物体在没有受到任何外力时,其总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题考查平衡状态的判断、力运动的关系,深入理解牛顿第一运动定律的内容是解答此题关键。
16.【答案】连通器 托里拆利 不变
【解析】解:船闸、水壶等都是上端开口、底部相连的装置,故都属于连通器。
1644年意大利科学家托利拆利首次测定了大气压的值,后来用他的名字命名了这一著名的实验;
由于外界大气压不变,能支持的水银柱高不变,若实验时将玻璃管稍微倾斜一些,故管内水银柱的液面的高度不变。
故答案为:连通器;托里拆利;不变。
上端开口、下部相连通的容器叫连通器。
托里拆利实验是首次测出大气压强值且证明大气压强存在的著名实验,它重在测量大气压值;
水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。
本题考查了连通器、托里拆利实验以及大气压强值的影响因素,是一道综合题。
17.【答案】解:物体A与弹簧连接,静止在光滑的斜面上,则物体A不受摩擦力,弹簧处于压缩状态,因此物体A还受到平行于斜面向上的弹力,竖直向下的重力,垂直于斜面向上的支持力、作用点都在重心,如图所示:
【解析】物体A与弹簧连接,静止在光滑的斜面上,则物体A不受摩擦力,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、平行于斜面向上的弹力。
本题考查了力的示意图的画法,对于物体受力情况分析和示意图表示力的方向和作用点,注意牢记重力的方向是固定不变的。当将物体放置光滑水平面上时,可以认为没有摩擦力。
18.【答案】解:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,以OA作为动力臂最长,动力最小,从A作OA的垂线,方向向右,即为最小动力,如图所示:
【解析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,阻力和阻力臂一定时,当动力臂最大时,动力最小,据此分析解答。
求最小的力是常见的题型,关键是找到最长的动力臂,一般来说,已知动力的作用点时,支点与动力作用点的连线就是最长的动力臂。
19.【答案】小车到达水平面上的速度 小 慢 二力平衡 压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 大于 不能 动能 相同的速度 木块被推动后不能停下来,无法比较距离远近
【解析】解:(1)①甲图中的斜面上如果也铺上与平面上相同的材料,会导致小车到达水平面上的速度不相同。
②实验表明:平面越光滑,小车运动的距离就越远,这说明:运动的小车受到的阻力越小,速度减小的也越慢;
(2)①水平拉动测力计使物体在水平面上做匀速直线运动,物体处于平衡状态,物体在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力相等,由平衡条件可以求出滑动摩擦力的大小;乙图是根据二力平衡原理测量滑动摩擦力的。
②E、F两图中与小车接触的接触面的粗糙程度不同,小车与接触面的正压力相同,由E、F两图可得出结论是:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;
③如果物体的接触面不在水平面,而是一个向上的斜面,当物体匀速直线沿斜面向上拉动时,拉力大于摩擦力。
④D、E图中,与小车接触的物体表面的粗糙程度不同,小车与接触面间的正压力不同,不能通过D、E两步得出滑动摩擦力的大小与压力的大小有关系。
(3)丙组图实验中通过木块被下落的小铁球推动距离的远近,来反应小铁球A具有的动能大小;
G、H两组实验中均要求小车和小球从斜面的同一高度释放,这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有相同的速度;
若水平面是光滑的,木块被推动后不能停下来,无法比较距离远近,故此实验不能进行。
故答案为:(1)小车到达水平面上的速度;小;慢;
(2)二力平衡;压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;大于;不能;
(3)动能;相同的速度;木块被推动后不能停下来,无法比较距离远近。
(1)根据实验显现,从小车受力与小车速度变化的关系分析实验现象;平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远,说明小车速度变化越慢;
(2)根据图示分析实验装置的异同,从而找出实验的实验目的;分析E、F两图的异同,根据影响摩擦力大小的因素分析答题;滑动摩擦力不便于直接测量,可让小车做匀速直线运动,由平衡条件求出滑动摩擦力;
(3)小球具有的动能越大,推动物块运动的距离越大,小球动能越小,推动物块运动的距离越小,因此可通过小球推动物体运动距离的远近来判断小球动能的大小;
(4)小车与小球从同一高度释放,它们运动到水平面上时获得的速度相等。
本题是一道实验题,熟悉教材中的相关实验、认真分析图示实验装置的异同是正确解题的关键。
20.【答案】水平 右 4 错误 3.8 动力臂测量错误 先变小后变大
【解析】解:(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到水平位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,右端偏高,这时应将平衡螺母向右端调节。
(2)如图甲所示,在杠杆B点处挂6个钩码,设在则在A点处应挂n个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
设每个钩码重为G,每个小格为L,根据杠杆的平衡条件F动l动=F阻l阻:
6G×2L=nG×3L,故n=4,
即在A点处应挂4个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,他们的做法是错误的,原因是:此时再调节平衡螺母,杠杆的自重会对杠杆平衡产生影响;
(4)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,示数为3.8N。
当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂不在杠杆上,故出现问题的原因动力臂测量错误;
(5)如图,阻力和阻力臂的乘积不变,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变大后变小,要保持杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后变大。
故答案为:(1)水平;右;(2)4;(3)错误;(4)3.8;动力臂测量错误;(5)先变小后变大。
(1)在调平杠杆平衡时,杠杆的哪端高,平衡螺母要向哪端移动;
(2)根据杠杆的平衡条件求解;
(3)挂上钩码后,不能再调节平衡螺母使杠杆平衡,原因是杠杆的自重会对杠杆平衡产生影响;
(4)弹簧测力计读数时,先观察量程,然后根据指针所在位置进行读数。当弹簧测力计竖直动力臂等于动力点到支点的距离,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂变小,小于动力点到支点的距离;
(5)阻力和阻力臂的乘积不变,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变大后变小,据此判断。
实验室中的杠杆上都标有刻度值,只有杠杆在水平位置平衡时,力臂的长度才可以直接通过读刻度值得出。当力倾斜作用在杠杆上,力臂变小,这是经常考查的内容。
21.【答案】解:
(1)实心正方体有35的体积浸入水中,排开水的体积为V排=35V=35×1×10-3m3=0.6×10-3m3,
物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10-3m3=6N;
(2)对物体受力分析可知,物体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的绳子拉力处于静止状态,绳子的拉力为F拉=G物-F浮=30N-6N=24N;
(3)原来容器中水的体积为V水=V总-V排=S容h水-V排=160×10-4m2×30×10-2m-0.6×10-3m3=4.2×10-3m3,
容器中水的重力为G水=m水g=ρ水V水g=1×103kg/m3×4.2×10-3m3×10N/kg=42N,
容器的重力为G容=m容g=0.6kg×10N/kg=6N,
当正方体35的体积浸入水中,容器水面高度为30cm时,容器内水面以上的体积为V'=S容h=160×10-4m2×(0.32m-0.3m)=3.2×10-4m3;
剪断细绳后,正方体沉入水底,正方体排开水的体积增加了ΔV排=25V=25×1×10-3m3=4×10-4m3;
因排开水的体积增加量大于水面上方的体积,所以容器中的水有溢出,
则溢出水的体积为V溢=ΔV排-V'=4×10-4m3-3.2×10-4m3=0.8×10-4m3;
溢出水的重力为G溢=mg=ρ水V溢g=1×103kg/m3×0.8×10-4m3×10N/kg=0.8N,
剪断细绳后,正方体沉入水底,静止后容器对水平地面的压力:F=G容+G水+G物-G溢=6N+42N+30N-0.8N=77.2N,
容器对地面的压强:p=FS容=77.2N160×10-4m2=4825Pa。
答:(1)物体受到的浮力为6N;
(2)绳子的拉力为24N;
(3)剪断细绳后,正方体沉入水底,静止后容器对地面的压强为4825Pa。
【解析】(1)根据题意可知正方体排开水的体积,利用阿基米德原理可求物体此时所受的浮力;
(2)由受力分析可知,此时正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力,根据力的平衡得出等式即可求出绳子的拉力;
(3)求出原来容器中水的体积;剪断细绳后,正方体沉入水底,据此判定物体排开水的体积,比较排开水的体积增加量和水面上方体积的关系并判断是否有水溢出;有水溢出时,根据G=mg=ρgV求出剩余水的重力;水平面上物体对水平面的压力等于自身的重力,根据p=FS求出此时容器对地面的压强。
本题考查了阿基米德原理、压强公式、重力公式的灵活运用,涉及的知识点较多、综合性较强,有一定难度。
22.【答案】解:
(1)由图知,n=2,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,拉力F=12(GA+G动),动滑轮所受的重力:
G动=2F-GA=2×500N-900N=100N;
(2)拉力做的有用功:
W有用=GAh=900N×10m=9000J,
拉力端移动距离s=2h=2×10m=20m,
拉力做的总功:
W总=Fs=500N×20m=10000J,
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总=9000J10000J×100%=90%;
(3)拉力F做功的功率:
P=W总t=10000J10s=1000W。
答:(1)动滑轮所受的重力为100N;
(2)滑轮组的机械效率为90%;
(3)拉力F做功的功率为1000W。
【解析】(1)由图知,n=2,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,拉力F=12(GA+G动),据此求动滑轮所受的重力;
(2)利用W=Gh求拉力做的有用功,拉力端移动距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(3)拉力F做功的功率P=W总t。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,明确有用功、总功的含义是关键。
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