2021-2022学年山东省菏泽市鄄城县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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2021-2022学年山东省菏泽市鄄城县八年级(下)期末物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
- 下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 物体不接触不可能发生力的作用
B. 相互作用力的两个力的作用点不同
C. 物体的重心一定在物体上
D. 力的三要素完全相同的两个力一定是平衡力
- 小明的双肩书包,突然断了一条肩带,他只好用一条肩带背书包回家,下列说法正确的是( )
A. 压力不变,压强变大 B. 压力变大,压强不变
C. 压力变大,压强变大 D. 压力不变,压强不变
- 如图所示,跳水运动员站在跳板上,下列说法正确的是( )
A. 运动员静止时,运动员对跳板的压力和她所受的重力是一对平衡力
B. 跳板对运动员的支持力和她对跳板的压力是一对平衡力
C. 运动员受到跳板支持力的产生原因是因为跳板发生形变
D. 运动员离开跳板后,跳板会振动,说明物体运动状态发生改变不需要受到力
- 如图所示的设计中,为了增大摩擦的是( )
A. 轴承上安装滚珠 B. 轮胎上刻有花纹
C. 行李箱安装滚轮 D. 给轴承加润滑油
- 下列工具中可视为费力杠杆的是( )
A. B.
C. D.
- 足球比赛中,运动员用头顶球,球在向上飞,若此时受到的力都消失,则球将会( )
A. 静止 B. 做匀速直线运动 C. 下落 D. 无法判断
- 年月日,神舟十三号的航天员给我们展示工作生活场景的同时,也做了多个实验。如图所示是乒乓球在水中浮力消失的实验,对这个现象的解释最准确的说法是( )
A. 乒乓球的质量为零,重力为零
B. 乒乓球没有排开水,水对球没有压力
C. 太空中失重状态下,水的密度为零
D. 太空中失重状态下,排开的水重力为零,浮力消失
- 在举重比赛时,一运动员在第一阶段把的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留。下列关于运动员对杠铃做功的说法,正确的是( )
A. 他在第一阶段内没做功 B. 他在第二阶段内没做功
C. 他在两个阶段内都没做功 D. 他在两个阶段内都做了功
- 关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率越大,做功越快,机械效率越大
B. 做功越少,功率越小,机械效率越小
C. 机械效率越大,表明它做的功越多
D. 功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
- 在水平地面上,用的力沿水平方向拉着重为的小车前进,重力做的功等于( )
A. B. C. D. 无法确定
- 如图为小孩荡秋千的示意图,下列分析正确的是( )
A. 小孩在点具有的动能最大
B. 小孩从荡到的过程中,动能转化为势能
C. 小孩从荡到的过程中,动能转化为势能
D. 小孩从荡到的过程中,在点的机械能大于点的机械能
- 如图所示,分别用不同的方式在水平地面上匀速拉动同一物体,物体所受地面的摩擦力均相等,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,各图中最省力的是( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共5小题,共12.0分)
- 从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起,球在上升过程中______能转化为______能,由于球与空气有摩擦,上升过程中球的机械能______。
- 我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移位,支架上悬空部分结构特点如图,其上方空气的流速______ 下方的流速,上方的压强______ 下方的压强,使房屋更加牢固。
- 马德堡半球实验证明了______的存在;物理学家托里拆利通过实验测量出了大气压强的值,一个标准大气压为______,大气压随海拔高度的增加而______选填“增大”、“减小”或“不变”。
- 用的握力握住一个重为的杯子悬在空中静止不动,此时杯子受到手的摩擦力是______,当手握杯子的力增大时,则杯子受到手的摩擦力将______选填“增大”、“不变”或“减小”。
- 一只苹果的质量为,体积为,用手将其浸没在水中时,苹果受到的浮力为______ ,松手后苹果将______ 上浮下沉悬浮,苹果静止后受到的浮力为______ ,取.
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
- 如图所示,鸡蛋悬浮在盐水中,请画出鸡蛋受到的所有力的示意图。
- 画出图中作用在指甲钳点的力的力臂。
四、实验探究题(本大题共3小题,共15.0分)
- 关于“阻力对物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
实验时应让小车从同一斜面的同一高度滑下,是为了使小车滑到水平面时的______相同,这种研究问题的方法是______法;
比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越______选填“快”或“慢”;
伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做______运动,说明物体的运动______选填“需要”或“不需要”力来维持;牛顿第一定律是在实验基础上进行推理论证总结出来的规律。 - 利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中:
杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向______选填“左”或“右”调节。
如图乙所示,在点挂个钩码,在点挂______个钩码,仍可使其在水平位置平衡。
用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力与其力臂的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积______选填“相等”或“不等”,其原因是______。 - 如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
、两图中,中的弹簧测力计的示数变小,说明了浸在水中的物体受到了浮力的作用,图中物体受到的浮力为______;
、两图中,示数不同,说明了物体在同种液体中所受到的浮力大小跟______有关;
比较______填字母代号两图可得出结论:物体受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关;
由实验发现物体所受的浮力______选填“等于”或“不等于”物体排开液体的重力;
由整个实验过程,下列选项中正确反映浮力和物体下表面在水中的深度关系的图像是______物体未接触容器底
金属块的密度为______。取
五、计算题(本大题共2小题,共15.0分)
- 如图所示,某同学用的拉力将一质量为的正方体物块在内匀速提升,不计绳重和摩擦,取求:
正方体物块的重力;
拉力做功的功率;
滑轮组的机械效率。
- 年月日,我国在青岛附近海空域举行海军建军周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为的“临沂”舰。如图所示,该舰在接收检阅的海域内匀速航行了,受到的阻力为若海水的密度为,取,求:
“临沂”舰受到的浮力。
水面下处的舰体受到的海水的压强。
“临沂”舰动力做功的功率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、两个物体不相互接触也可能发生力的作用,例如,磁铁的斥力,故A错误;
B、一对相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上,则作用点不同,故B正确;
C、重力的作用点叫重心,物体的重心不一定在物体上,也可以物体之外,比如均匀的圆环,重心没在环上,故C错误;
D、二力的三要素相同,由于力的方向相同,所以二力一定不是平衡力,故D错误。
故选:。
两个物体相互接触可以不发生力的作用,不相互接触也可以发生力的作用;
一对相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上;
重力在物体上的作用点,叫做物体的重心;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
本题考查力的相关知识,难度不大,是对基础知识的考查。
2.【答案】
【解析】解:小明的双肩书包,突然断了一条肩带,与两条肩带相比书包对人的压力等于书包的重力大小不变,受力面积减小,根据知,一条肩带背书包回家,书包对他的压强变大,故A正确、BCD错误。
故选:。
压强是描述压力作用效果的物理量,压强的大小既与压力大小有关,又与受力面积的大小有关,在分析压强的大小时应同时考虑压力和受力面积大小的影响。
能否判断出两种状态下受力面积不相等是本题的解题关键所在。
3.【答案】
【解析】解:、运动员对跳板的压力和运动员所受的重力方向相同,且作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;
C、弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的,故运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的,故C正确;
D、运动员离开跳板后,跳板因为发生弹性形变恢复原状而振动,物体运动状态发生改变一定要有力,故D错误。
故选:。
二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
一对相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
力的作用效果是:力可以改变物体的运动状态、力可以改变物体的形状。
本题主要考查学生对于力的作用效果和二力平衡条件等的理解和掌握,要注意明确相互作用力与平衡力的区别。
4.【答案】
【解析】解:、自行车轴承中装有滚珠,是通过变滑动为滚动来减小摩擦力,故A不符合题意;
B、轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B符合题意;
C、行李箱安装滚轮,是通过变滑动为滚动来减小摩擦力,故C不合题意;
D、给轴承加润滑油,使接触面脱离,从而减小摩擦,故D不合题意。
故选:。
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;用滑动摩擦代替滚动摩擦,同时增大压力并增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
5.【答案】
【解析】解:、起重机的起重臂在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确;
、独轮车、开瓶器和撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故BCD错误。
故选:。
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此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。
6.【答案】
【解析】解:球在向上飞的过程中若是外力突然消失,球会由于惯性而保持外力消失那一刻的速度和方向做匀速直线运动;
故选:。
根据牛顿第一定律可知:物体在不受任何外力时,总是保持静止或者匀速直线运动状态。
外力突然全部消失时,原来静止的物体将继续保持静止,原来运动的物体将保持外力消失那刻的速度和方向做匀速直线运动。
7.【答案】
【解析】解:
A、质量是物体的一种属性,不随物体位置的改变而改变,所以乒乓球的质量不为零;乒乓球在太空中处于失重状态,不受重力的作用,故A错误;
B、乒乓球放入水中后,占据了一部分原本都是水的空间,而且放入后液面会升高,所以是排开了一部分水的;液体压强产生的原因有两个,一是液体受到重力的作用,二是液体具有流动性;太空中的水不受重力的作用,故水对球没有压力,故B错误;
C、密度是物质本身的一种特性,一切物体都有密度,水的密度不会因为失重变为零,故C错误;
D、太空中失重状态下,排开的水重力为零,根据物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力,浮力为零,相当于浮力消失了,故D正确。
故选:。
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;
根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力。
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”。
8.【答案】
【解析】解:、在此过程中,运动员给杠铃一个向上的力,并且使杠铃通过了一定的距离,所以,他对杠铃做了功。故A错误。
B、在此过程中,运动员给杠铃一个力,但杠铃没有通过距离,所以,他对杠铃没有做功。故B正确。
C、由于运动员在第一个过程中做了功,所以说他两个阶段都没做功是错误的。故C错误。
D、运动员在第二个过程中没有做功,所以说他在这两个阶段都做了功是错误的。故D错误。
故选:。
判断是否对物体做功,就要看是否同时具备做功的两个必要因素:作用在物体上的力。物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可,由此入手进行判定。
分析运动员举起杠铃的过程与做功的两个因素相联系是解析此题的关键。
9.【答案】
【解析】解:、机械效率与机械功率大小没有直接关系,功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大,反映做功越快,与机械效率无关,故AB错误、D 正确;
C、机械效率越大,有用功与总功的比值越大,它做的功不一定越多,故C错误。
故选:。
功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值;机械的省力情况与机械效率没有什么直接关系,往往是越省力的机械其效率越低。
深刻理解功率和机械效率的概念是解决此题的关键;还要充分考虑选项中的条件,适当运用公式等方法。
10.【答案】
【解析】解:重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了,物体没有在重力方向上移动距离,所以重力做功为。
故选:。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离。
本题主要考查的是学生对功的计算公式和做功两个必要因素的了解和掌握,注意掌握重力做功的特点。
11.【答案】
【解析】解:、小孩在点的位置最高,重力势能最大,动能为零,故A错误。
B、小孩从荡到的过程中,质量不变,高度增加,重力势能增加;速度减小,动能减少,是动能转化为重力势能,故B正确。
C、小孩从荡到的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减少;速度增加,动能增大,是重力势能转化为动能,故C错误。
D、小孩从荡到的过程中,由于克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,使得机械能减小,所以在点的机械能小于点的机械能,故D错误。
故选:。
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;物体克服摩擦做功,机械能转化为内能。
本题考查了动能与重力势能的转化与守恒,动能与质量和速度有关,重力势能与高度和质量有关。
12.【答案】
【解析】解:
由题知,物体所受地面的摩擦力均相等,设摩擦力大小均为。
A、用力匀速拉动物体时,物体受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,拉力;
B、图中使用的是定滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力;
C、图中使用的是动滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力;
D、图中使用的是动滑轮,但动力作用在轴上,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,则拉力;
可见拉力最小,即最省力的是图装置。
故选:。
用力匀速拉动物体时,物体受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等;
水平使用定滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力等于摩擦力;
水平使用动滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力等于摩擦力的;
水平使用动滑轮,若动力作用在轴上,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力等于摩擦力的倍。
本题考查了水平使用定滑轮、动滑轮时的省力特点以及二力平衡条件的应用,注意利用好条件:不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦。
13.【答案】动 重力势 减小
【解析】解:乒乓球在上升的过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度增高,重力势能增大,是动能转化为重力势能;
如果不能忽略空气阻力,乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能减小。
故答案为:动;重力势;减小。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能等于动能和势能之和;克服摩擦做功,机械能转化为内能;不计阻力,机械能守恒。
对于判断能量转化的题目,我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化,找到能量转化的方向。
14.【答案】小于 大于
【解析】解:支架上悬空部分结构特点如图所示,上方有空气流过时,上方空气的流速小于下方的流速;上方气体的流速小,压强大,下方的流速大,压强小,上方的压强大于下方的压强,产生了一个向下的压力差,使房屋更加牢固。
故答案为:小于;大于。
15.【答案】大气压 减小
【解析】解:马德堡半球实验最先证明了大气压强的存在;一标准大气压的值是;大气压随海拔高度的增加而减小。
故答案为:大气压;;减小。
第一次准确测出大气压数值的实验是托里拆利实验,马德堡半球实验最先证明了大气压强的存在;
一标准大气压的值是;
大气压与海拔高度有关,海拔高度越低,大气压越大。
本题考查托里拆利实验,马德堡半球实验,以及标准大气压,马德堡半球实验和托里拆利实验是学习大气压强中遇到的两个最著名的实验,知道大气压的大小与海拔高度有关。
16.【答案】 不变
【解析】解:杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,杯子重是,摩擦力大小也是;
当将握力增大时,杯子仍处于静止状态,所以摩擦力与重力仍平衡,握力增大,摩擦力不变。
故答案为:;不变
静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断摩擦力的大小。
杯子受到的摩擦力跟握力有关,只有一定的握力,才产生摩擦力作用,当握力增大到一定程度再增加时,不能改变摩擦力大小,只能使杯子发生更大的形变。
17.【答案】;上浮;
【解析】解:苹果浸没在水中时,受到的浮力:
水,
苹果的重力:
,
因,
所以,松手后苹果会上浮,最终漂浮,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,苹果静止后受到的浮力
故答案为:;上浮;.
苹果浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力,然后与苹果的重力相比较判断松手后的状态,再根据物体的浮沉条件判断苹果静止后受到的浮力.
本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等.
18.【答案】解:鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出;
物体的重力与浮力大小相等,方向相等,作用点都在重心,同理做出重力的示意图,如下图所示:
【解析】根据鸡蛋悬浮在盐水杯中,则可判断鸡蛋受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力方向竖直向上,大小等于重力,作用点在鸡蛋重心上作图即可。
本题考查力的作图,作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
19.【答案】解:由图示可知,手柄的支点是,从支点向动力作垂线段,即为作用在点的力的力臂;如图所示:
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,支点为点,分别作出支点到力的作用线的垂线段即可。
本题考查了力臂的画法;由力臂的概念即可画力臂,本题难度不大。
20.【答案】速度 控制变量 慢 匀速直线 不需要
【解析】解:实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度,这用到了控制变量法;
从毛巾、棉布到木板,接触面粗糙程度变小,小车受到的阻力变小,比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,小车运动的速度改变得越慢;
对此实验进行分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将运动的无限远,小车在水平面上做匀速直线运动,故说明物体的运动不需要力来维持。
故答案为:速度;控制变量;慢;匀速直线;不需要。
该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放,实验中的阻力来自于小车与接触面的摩擦力;
从毛巾、棉布到木板,接触面粗糙程度变小,小车受到的阻力变小,根据实验现象分析;
根据实验现象推理得出结论;物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论。在探究阻力对物体运动的影响实验中,所用到的实验方法除控制变量法外,还有一种特殊的方法,那就是科学推理法,也被称为理想实验法。
21.【答案】左 相等 阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变
【解析】解:实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响;
设一个钩码的重力为,杠杆的一个小格为,
由杠杆的平衡条件知,
解得:,即在位置挂上个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图象中任意一组数据都能得出,,图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,其原因是阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
故答案为:左;;相等;阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响;
根据已知条件,由杠杆的平衡条件求出在位置挂上几个钩码;
由于此题中的阻力和阻力臂不变,由图中提供数据,根据杠杆的平衡条件分析即可求得。
本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算,有一定难度。
22.【答案】 排开液体的体积 、 等于
【解析】解:由图可知,弹簧测力计的示数,此时金属块位于空中,由二力平衡条件可得,金属块的重力,
由图可知,金属块浸入水中时弹簧测力计的示数,则图中金属块受到的浮力:;
、两图中,液体的密度相同,金属块排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,说明物体在同种液体中所受到的浮力大小跟排开液体的体积有关;
要得出物体受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变金属块浸没的深度,由图可知,、两图符合;
由、或、两图可知,金属块浸没时受到的浮力:,
由图可知,金属块排开水的重力:,
则,即由实验发现物体所受的浮力等于物体排开液体的重力;
随着金属块浸入水的深度增大,金属块排开水的体积增大,受到的浮力增大,当金属块完全浸没时,排开水的体积不变,受到的浮力不变,所以浮力与深度的关系是先增大后不变,故C正确;
由可得,金属块的质量,
物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由可得,金属块的体积:,
金属块的密度:。
故答案为:;排开液体的体积;、;等于;;。
根据图读出弹簧测力计的示数,根据二力平衡条件得出金属块的重力,根据图读出弹簧测力计的示数,利用称重法求出图中物体受到的浮力;
分析、两图中相同的部分和不同的部分,利用控制变量法得出结论;
要得出物体受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变金属块浸没的深度,据此进行解答;
由、或、两图得出金属块浸没时受到的浮力,根据图得出金属块排开水的重力,比较两者的大小得出结论;
根据浮力与排开液体体积的关系,分析浮力的变化情况,结合图象进行分析;
根据求出金属块的质量,根据求出金属块排开水的体积即为自身的体积,利用求出金属块的密度。
本题考查了用金属块研究浮力的实验,涉及到二力平衡条件和称重法测浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式以及控制变量法的应用等,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度。
23.【答案】解:正方体物块的重力:;
由图可知,滑轮组绳子的有效股数,
则绳子自由端移动的距离:,
拉力做的总功:,
拉力做功的功率:;
拉力做的有用功:,
滑轮组的机械效率:。
答:正方体物块的重力为;
拉力做功的功率为;
滑轮组的机械效率为。
【解析】知道正方体物块的质量,根据求出其重力;
由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据求出绳子自由端移动的距离,再根据求出拉力做的总功,利用求出拉力做功的功率;
根据求出拉力做的有用功,利用求出滑轮组的机械效率。
本题考查了重力公式和做功公式、功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
24.【答案】解:
“临沂”舰漂浮在水面上,该舰受到的浮力:
;
水面下处的舰体受到海水的压强:
;
因为“临沂”舰匀速行驶,
受到的动力:,
航行动力做功:
,
“临沂”舰动力做功的功率:
。
答:“临沂”舰受到的浮力;
水面下处的舰体受到的海水的压强为;
“临沂”舰动力做功的功率。
【解析】物体漂浮时,受到的浮力等于自身重力,利用求“临沂”舰受到的浮力;
已知舰体所处的深度,利用求出水面下处的舰体受到海水的压强;
因为“临沂”舰匀速航行,所以“临沂”舰的动力等于阻力;又知道行驶的路程,利用计算动力做的功,再利用求“临沂”舰动力做功的功率。
本题考查了重力公式、物体漂浮条件、液体压强公式、功的公式、功率公式以及二力平衡条件的应用,是一道综合性较强的题目,关键是根据二力平衡条件得出动力大小。
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