江西省吉安市遂川县2021-2022学年八年级下学期期末检测物理试题(word版含答案)
展开一、单选题(本大题共4小题,共8.0分)
中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一。小华同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他用较重的镇纸压住白纸,向右匀速行笔书写“一”字的过程中,下列说法正确的是( )
A. 毛笔的毫毛向左弯曲,所以毛笔受到向左方向的摩擦力
B. 手对毛笔水平方向作用力小于毛笔受到的摩擦力
C. 白纸只受到向右方向的摩擦力
D. 若没有镇纸,白纸可能向左移动
如图所示,中国选手苏翊鸣在第二十四届北京冬季奥林匹克运动会单板滑雪跳台项目发挥出色,成为中国最年轻的冬奥冠军。图乙中虚线所示是某次比赛过程中他的运动轨迹,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 他到达点时动能为零
B. 从点到 点的过程中,他的动能在增加
C. 从 点到落地点的过程中,他的机械能变小
D. 在、、、四个点中,点处的他机械能最大
大个子明明一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好,如图所示。下列有关这两个核桃相互挤压时说法正确的是( )
A. 甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
B. 两核桃相接触部位受到的压强相等
C. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
D. 甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
年月日下午:“天宫课堂”时隔年再次开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。如图是演示“浮力消失”实验的情景。下列说法中正确的是( )
A. 乒乓球不受浮力
B. 乒乓球在水中静止时所受的重力与浮力平衡
C. 乒乓球下表面所受的压力大于上表面所受的压力
D. 若此时在水中放一个实心铁球,铁球会沉入水中
二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)
如图所示,、为同一水平面上的两个光滑斜面,。在相等时间内把同一物体从斜面底端分别沿、匀速推至点,若推力分别为、所做的功分别为、。功率分别为、,则( )
A. B. C. D.
如图所示,是同学们所画几种情况下的示意图,其中正确的是( )
A. 物块沿光滑斜面下滑
B. 空中飞行的铅球的受力示意图
C. 骑行的自行车后轮受到摩擦力示意图
D. 作用在杠杆上的动力的力臂的示意图
三、填空题(本大题共8小题,共16.0分)
物理学中常用“比值”来定义物理量。例如用物体所做的功与其时间的比值,定义“单位时间”内做的功,这个比值叫做______。这种方法,实质上是用______选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”来比较物体做功快慢的。
运载火箭点火后,火箭向下喷出燃气,获得向上的动力从而加速升空,此动力的施力物体是______,此现象同时说明力可以改变物体的______。
北京冬奥会滑冰项目中,运动员在通过弯道时的情景如图所示,他们向右侧身是为了降低______,增大稳度,使身体更平稳。此时运动员受______选填“平衡力”或“非平衡力”作用。
如图所示,一根不可伸缩的细线上端固定,下端系一个小球,小球从点摆动到点的过程中,细线对小球的拉力______选填“做功”或“不做功”,从点摆到点的过程中若不计空气阻力和摩擦,机械能______选填“增大”、“减小”或“不变”。
近期遂川交警部门加大对电动车安裂遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遍挡阳光,但存在安全隐患。如图所示。当电动车快速行驶时,遮阳伞下方的空气流速比上方______,气压比上方______,伞面被向上吸,使电动车不能平稳行驶。
新冠疫情期间,转运危重感染患者要用负压救护车。运送时,车内的气压______选填“高”或“低”于车外的气压,使车内外空气的交换流动时,只能由车外流向车内,防止转运过程可能的疫情扩散。下列“空间”中有可能处于“负压”状态的是______填序号;正在做饭的高压锅内;正在吸取药水的注射器内;正在向轮胎充气的打气筒内。
如图所示,一个物体重。用的水平压力将它紧压在竖直的墙面上,物体保持静止。当力变大时,物体受到的摩擦力将______;当力变小,物体沿墙面匀速下滑时,物块受到的摩擦力将______。均选填“变大”、“变小”或“不变”
如图所示是同一木块浮在同一水面上且静止不动,则两木块所受的浮力______,其浸在水中的体积______,两木块底部所受的压强______均选填“大于”、“等于”或“小于”。
四、实验探究题(本大题共4小题,共28.0分)
在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,就被拉得______,利用这个道理可以制成弹簧测力计。如图甲所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重为。现改用力竖直向下拉动这个测力计的挂钩,如图乙所示,则拉力为______。
托里拆利测量大气压强值实验如图甲所示,当时的大气压强等于______高水银柱所产生的压强。若同时携带甲和自制的气压计乙两个装置手与装置隔热坐电梯从地面升高至广州塔顶层,乙装置水柱高度会______,甲装置中水银柱高度会______后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”。
小雨在探究“物体的动能与质量的关系”的实验时,设计的方案如图所示:用质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度由静止释放铁球与地面间的摩擦力忽略不计,撞击水平地面上同一木块,使木块运动一段距离。该实验方案______选填“可行”或“不可行”,按此方案操作,会看到木块移动的距离______选填“相同”或“不相同”。
在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
实验中液体压强的大小变化是通过比较形管两侧液面______的变化来反映的。
通过比较、两个图,可得到结论:同一种液体的压强随______的增加而增大。
通过比较、两个图,可得到结论:在深度相同时,液体的______越大,压强越大。
若在使用压强计前发现形管内水面已有高度差。出现这种情况,调节的方法是______选填字母代号。
A.拆除软管重新安装
B.往水面低的那边管中加入适当水
C.将水而高的那边管中高出的水倒出
小伟结合液体压强的知识,设计了测量盐水密度的如下方案,请你将其实验步骤补充完整。
如图甲所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为;
如图乙所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为;
盐水的密度表达式:______用、、等表示;
按照如图所示实验过程,所测盐水的密度会偏______选填“大”或“小”。
小明用弹簧测力计拉同一木块,探究“影响滑动摩擦力大小的因素“的实验,实验情景如图所示。
测量摩擦力前,应将弹簧测力计沿______方向进行调零。
由______两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
实验操作中,小明发现弹簧测力计斜向上拉动木块时,也可使木块在长木板上沿水平方向散匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力______选填“是”或“不是”一对平衡力,理由是______。
将实验方案进行改进的实验装置如图丁所示,该装置的优点是______选填“需要”或“不需要”拉动长木板做匀速直线运动。实验中发现:当为时,木块相对于地面静止且长木板刚好做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为,则木块所受滑动摩擦力的方向是水平向______选填“左”或“右”,长木板受到地面的摩擦力大小为______。
在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
如图甲所示,此时静止的杠杆处于______选填“平衡”或“不平衡”状态;要使杠杆水平平衡,则应将平衡螺母向______选填“左”或“右”端调节。
如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在点挂个钩码.要使杠杆在水平位置平衡,应在点挂______个相同的钩码或者在点施加一个向______选填“上”或“下”的力。
小明继续探究:保持点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂和动力的数据,绘制了的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当为时,为______。
完成如图丁实验后,小明利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量。
若以杠杆上的位置为支点,在的右侧挂质量为的钩码,左右移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡。
用刻度尺测出此时钩码悬挂位置点到点的距离和______点到点的距离。
根据杠杆的平衡条件。可以计算出杠杆的质量______用题中所给物理量符号表示。
五、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
一辆送水车装满水后的总质量是,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积为,求:
满载时,若送水车车轮与地面的总接触面积为,则静止时车对水平地面的压强是多少?
当水箱中的水深度为时,排水孔盖子受到水的压力是多少?
当送水车在水平路面上匀速行驶,在分钟内行驶了,此过程若发动机的输出功率是,则送水车受到的摩擦力是多少?
如图所示,工人师傅用的拉力,使重为的物体以的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求:
工人师傅拉力的功率;
动滑轮的重力;
若物重增大到,则滑轮组的机械效率是多少?
某科研小组为了找到制造军工产品的材料,首先需要研究某种物质的属性,于是将由该物质制成的体积为、重的物体用细线系在盛有水、底面积为的圆柱形容器的底部,使其浸没在水中,如图所示。,已知细线的质量不计求:
该物体的密度是多大?
物体浸没在水中时细线的拉力大小?
剪断细线,待物体静止后水对容器底的压强变化了多少?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、白纸始终处于静止状态,毛笔相对于纸向右运动的过程中受到纸的摩擦力的方向向左,故A正确;
B、手对毛笔水平方向作用力与毛笔水平方向受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B错误;
C、白纸始终处于静止状态,则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸的向右摩擦力与桌面对白纸的向左摩擦力处于平衡状态;故C错误;
D、若没有镇纸,白纸在向右摩擦力作用下可能向右移动,故D错误。
故选:。
毛笔对纸的压力与毛笔的重力无关;对镇纸进行受力分析即可;对白纸进行受力分析,判断白纸受到的摩擦力;结合对白纸的受力分析判断桌面受到的摩擦力的方向。
判断摩擦力的有无以及摩擦力的方向是摩擦力一类题目中的难点,在该题中,对镇纸的作用的理解是解答的关键。
2.【答案】
【解析】解:、他到达点时,仍具有向前的速度,所以动能不为零,故A错误。
B、从点到 点的过程中,速度减小,他的动能在减小,故B错误。
C、从点到落地点的过程中,不计空气阻力,他的机械能不变,故C错误;
D、在、、、四个点中,从到起跳点,要克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小;从起跳点到,不计空气阻力,机械能不变,所以在点的机械能最大,故D正确。
故选:。
影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析;
此题考查动能和势能的转化与守恒,总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
3.【答案】
【解析】解:
、在挤压两核桃的过程中,甲对乙有力的作用,因力的作用是相互的,则乙对甲也有力的作用,所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,不是平衡力,且相互作用力大小相等,故AC错误;
B、甲对乙的力与乙对甲的力,二力的大小相等,受力面积相同,根据知两核桃相接触部位受到的压强相等,故B正确;
D、甲对乙的力与乙对甲的力,都属于弹力,两核桃都会发生形变,只不过乙核桃发生的形变没有甲明显即甲核桃碎裂时乙核桃完好,故D错误。
故选:。
一对平衡力必须同时符合四个条件,即:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力必须同时符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上;
根据甲、乙两个力大小的关系和受力面积的关系,根据判断出两核桃相接触部位受到压强的关系;
甲对乙的力与乙对甲的力都属于弹力,弹力是由于物体发生弹性形变产生的。
此题考查了平衡力与相互作用力的区别,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。
4.【答案】
【解析】解:在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,即乒乓球没有受到力;在水中放一个实心铁球,由于铁球处于失重状态,铁球不会沉入水底,故A正确,BCD错误。
故选:。
太空中属于失重状态;浮力产生的原因是浸入水中的物体受到液体对物体上下表面的压力差。
本题考查了浮力产生的原因、失重状态,属于基础题。
5.【答案】
【解析】解:不计摩擦,斜面倾斜角度小于,,所以物体沿运动时推力较小,即;
使用光滑的斜面没有额外功,推力在两斜面上做功相同,等于克服物体重力所做的功,
根据可知,;
推力做功相同,所用时间相同,根据可知,推力做功的功率相同,即,故AD正确,BC错误。
故选:。
斜面倾斜角度越大,越费力,斜面的倾斜角度小于斜面,所以斜面更省力;
斜面光滑,使用光滑的斜面没有额外功;根据功率的计算公式,结合做功的多少和所用时间的多少分析功率大小。
本题考查斜面的省力情况、物体做功的大小以及做功功率的大小,属于基础题。
6.【答案】
【解析】解:、物块沿光滑斜面下滑,物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力,故A正确;
B、空中飞行的铅球受到竖直向下重力、向后的阻力,没有向前的推力,故B错误;
C、骑行的自行车的后轮相对地面向后运动,地面给后轮一个向前的摩擦力,向前的摩擦力推动自行车前行,故C正确;
D、由图可知,为支点,图中动力的力臂是指从支点到力作用线的距离,而图中是截取了力的作用线的一部分,故D错误。
故选:。
要画力的示意图时,要先分析物体受到的各力的大小、方向和作用点,再画出各力;
摩擦力的方向总是阻碍物体相对运动,与物体相对运动方向相反;
力臂是指从支点到力的作用线的距离。
本题考查了力的示意图、摩擦力的示意图以及杠杆力臂的作图,正确分析物体受到的力是关键。
7.【答案】功率 时间相同比较功
【解析】解:功与时间比值叫做功率;
比较做功快慢的方法有两种,一是相同的时间比较做功;二是功相同比较时间。利用“单位时间”内做的功比较做功的快慢,实质上还是用相同的时间比较做功。
故答案为:功率;时间相同比较功。
功率是表示做功快慢的物理量,在数值上等于功与时间的比值;
比较物体做功快慢有两种方法:做相同的功,比较时间的长短,用时越长,做功越慢;在相同的时间内,比较做功的多少,做功越多,做功越快。
此题考查物体做功快慢的比较,判断物体的做功快慢应注意采取控制变量法。
8.【答案】燃气 运动状态
【解析】解:火箭向下喷出燃气,则火箭对燃气有一个向下的作用力,而力的作用是相互的,所以燃气也会给火箭一个向上的反作用力,因此此动力的施力物体是燃气;
因火箭的运动速度大小发生变化,即火箭的运动状态发生变化,故此现象说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:燃气;运动状态。
物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,而受力物体同时也是施力物体;
力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态,运动状态包括运动方向和速度大小。
本题主要考查了对力的作用的相互性的理解和力的两个作用效果的掌握,是一道基础问题,只要掌握好基本知识点即可解决。
9.【答案】重心 非平衡力
【解析】解:提高物体稳定程度的方法之一是降低物体的重心,运动员向右侧身是为了降低重心,增大稳度,使身体更平稳;
运动员做曲线运动,处于非平衡状态,所以此时运动员受到非平衡力的作用。
故答案为:重心;非平衡力。
当物体处于平衡状态时,受到平衡力作用,当物体处于非平衡状态时,受到非平衡力作用;
提高物体稳度的方法是降低重心和增大支撑面。
本题考查了提高物体稳度的方法和平衡状态的判断等,综合性强,难度适中。
10.【答案】不做功 不变
【解析】解:
小球从点摆动到点的过程中,细线对小球有拉力,细线对小球拉力与小球运动方向垂直,小球在拉力的方向上没有移动距离,所以细线的拉力对小球不做功。
由题知,从点摆到点的过程中若不计空气阻力和摩擦,说明从点摆到点的过程中,只有动能和势能的相互转化,机械能会不变。
故答案为:不做;不变。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离。
机械能守恒的条件:只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能才守恒。
明确整个过程中做功的条件、动能、势能和机械能的变化是解答本题的关键。
11.【答案】小 大
【解析】解:伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强、压力差,使伞面向上吸。
故答案为:小;大。
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大。
此题考查流体压强和流速的关系在实际生活中的应用,既考查了学生对物理知识的掌握情况,又提高了学生的安全意识,是一道与生活联系非常密切的好题。
12.【答案】低
【解析】解:“负压”是指室内的气压低于室外的气压。
正在做饭的高压锅,其内部的气压大于外界大气压,不是“负压”状态,故错误。
正在吸取药水的注射器,其内部小于外界大气压,是“负压”状态,故正确;
正在向轮胎充气的打气筒,其内部的气压大于外界大气压,不是“负压”状态,故错误。
故答案为:低;。
“负压”是指室内的气压低于室外的气压。分析三个选项中高压锅内外、注射器内外、打气筒内外的气压关系进行判断。
此题考查大气压的综合应用,难度不大,关键是搞明白什么是“负压”状态。
13.【答案】不变 不变
【解析】解:当物体静止时,受到平衡力的作用;在竖直方向上,物体受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,其大小相等、方向相反;故,方向竖直向上;
当力变大时,物体仍然处于静止状态,在竖直方向上,物体受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,其大小相等、方向相反,受到的摩擦力将不变;
当力变小使得物体沿墙面匀速下滑时,物体仍然处于平衡状态,在竖直方向上,物体受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,受到的摩擦力还是不变。
故答案为:不变;不变。
静止状态或匀速直线运动状态的物体,受到平衡力的作用;一对平衡力满足:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
深入理解摩擦力概念及产生的条件,领会平衡力在生活中的应用,即可解答。
14.【答案】等于 等于 小于
【解析】解:同一木块漂浮时,受到的浮力等于木块的重力,即:;
根据可知木块排开水的体积相等,所以木块浸在水中的体积;
由图示可知,图中木块底部所处深度大于图中木块底部所处的深度,由可知,木块底部所受压强的关系为;
故答案为:等于;等于;小于。
同一木块漂浮时,受到的浮力等于木块的重力,由此可知木块两次受到的浮力大小关系;
根据可知木块浸在水中的体积关系;
由图示可知,木块底部两次浸入水中的深度关系,根据可知木块底部所受压强的关系。
本题考查物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强公式的应用,难度不大。
15.【答案】越长 变大 变小 不可行 相同
【解析】解:在弹性限度内,弹簧的伸长跟所受的拉力成正比,所以在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,就被拉得越长。
如图甲所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重为,弹簧伸长了个小格。
现改用力竖直向下拉动这个测力计的挂钩,如图乙所示,弹簧伸长了个小格,
则,,
所以拉力大小为。
大气压支持管内水银柱,所以大气压和管内水银柱产生的压强相等,所以此时大气压值是水银柱产生的压强。
大气压随海拔的升高而降低,携带甲坐电梯从地面升高至广州塔顶层,海拔升高,大气压降低,所以大气压支持的水银柱降低,所以甲图中水银柱高度变小。
乙图中瓶内压强等于大气压与管内水柱压强之和,携带乙坐电梯从地面升高至广州塔顶层,海拔升高,大气压降低,瓶内气压不变,所以吸管内水柱产生的压强变大,吸管内水柱变大。
用质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度,弹簧的弹性势能相等,释放小球时,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,不计摩擦时,小球获得的动能相等,小球撞击水平地面上同一木块,小球的动能转化为木块的动能,木块的动能相等,所以木块运动距离相等,所以方案不可行。
故答案为:越长;;;变大;变小;不可行;相同。
弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长跟所受的拉力成正比,根据这个原理并计算弹簧测力计的示数。
大气压支持管内水银柱,所以大气压和管内水银柱产生的压强相等。
大气压跟海拔有关,海拔越高,大气压越低。
利用瓶内压强等于大气压与管内水柱压强之和来分析。
弹簧被压缩到相同程度,释放后弹簧的弹性势能转化为小球的动能,小球的动能转化为木块的动能,不计能量损失的情况下,机械能守恒,所以木块移动距离相等,方案不可行。
本题考查了弹簧测力计的工作原理、托里拆利实验、自制气压计、能的转化等,是比较基础的习题。
16.【答案】高度差 深度 密度 大
【解析】解:实验中液体压强的大小变化是通过比较形管两侧液面高度差来反映,形管两侧液面高度差越大,说明液体压强越大。
、两个图,液体密度相等,液体越深,形管两侧液面高度差越大,说明液体压强越大,得到结论:同一种液体的压强随深度增加而增大。
、两个图,液体深度相等,液体密度越大,形管两侧液面高度差越大,说明液体压强越大。
安装好左侧软管,发现形管内水面已有高度差,说明软管内的气压和大气压不相等,向左侧或右侧增加和减少液体都不容易使液面相平,不容易操作,拆除软管重新安装,是最便捷的方法,故A正确,和C错误。
橡皮膜没有形变时,盐水产生向上的压强和水产生向下的压强相等,
所以,,
,
盐水的密度:。
是用刻度尺测出水面到下管口的距离,如图甲,是测量的水面到橡皮膜最下端的距离,测量值偏大,根据知,盐水密度测量偏大。
故答案为:高度差;深度;密度;;;大。
用压强计来探究液体内部压强大小时,用压强计形管液面高度差来反映液体内部压强大小。
液体压强跟液体密度和液体的深度有关。在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大。
安装好左侧软管,使用压强计前,发现形管内水面已有高度差,需要重新安装软管。
橡皮膜没有形变时,盐水产生向上的压强和水产生向下的压强相等,根据液体压强相等列出等式,求出盐水的密度。
分析和的测量量,分析密度测量值的大小。
本题利用控制变量法和转换法考查了液体压强大小的影响因素,并且利用压强相等测量液体的密度,是比较新颖的习题。
17.【答案】水平 甲、丙 不是 拉力与摩擦力不在同一直线 不需要 左
【解析】解:只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体一定做匀速直线运动,故摩擦力是在水平方向上的,故测力计应该在水平方向上校零;
由甲、丙两图可知,接触面粗糙程度相同,压力不相同,丙中压力大,拉力较大,滑动摩擦力较大,故得出:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上眼水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于平衡状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力,理由是:拉力与摩擦力不在同一直线;
如图丁所示的实验装置,拉动长木板向左运动,相对长木板处于静止状态,受到的测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
图丁中,用的水平拉力拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块静止处于平衡状态,木块相对于地面静止且长木板刚好做匀速直线运动,根据三力平衡,,木块相对于地面静止且长木板刚好做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为,则木块所受滑动摩擦力的方向是水平向左,长木板受到地面的摩擦力大小为:;
故答案为:水平;甲、丙;不是;拉力与摩擦力不在同一直线;不需要;左;。
根据二力平衡的条件分析;
根据影响摩擦力大小的因素利用控制变量法进行分析;
二力平衡的条件:同体、反向、等大、共线分析;物体在平衡状态中受平衡力的作用;
木块静止时处于平衡状态,受到的力为平衡力,根据二力平衡条件得出木块受到的滑动摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件分析木板受到的拉力增大时弹簧测力计的示数变化。
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和平衡力的知识。
18.【答案】平衡 左 上
【解析】解:杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于平衡状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节;
设杠杆每个格的长度为,每个钩码的重力为,
根据杠杆的平衡条件:,即,
解得,点需挂个钩码;
根据力的作用效果可知在点施加向上的力,才能使杠杆在水平位置平衡;
由于保持点钩码数量和力臂不变,即阻力和阻力臂大小不变,根据,可知为一定值,
由图丙知:,
则当为时,
拉力;
已知钩码的质量,用刻度尺测出此时钩码悬挂位置点到点的距离和点到点的距离,
则杠杆中心到点的距离;
根据杠杆的平衡条件可得:,
则杠杆的质量:。
故答案为:平衡;左;;上;;;。
当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态;调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节;
设一个钩码重为,杠杆一个小格是,根据杠杆平衡条件进行判断;
根据力的作用效果分析在点施加力的方向;
由于保持点钩码数量和力臂不变,根据,可知为一定值,由图丙知求出这个不变的值,再求出当为时大小。
根据杠杆的平衡条件结合图丁所示和已知条件,要求出杠杆的质量,只要求出杠杆重心到支点的距离即可。
根据杠杆的平衡条件,可得杠杆的质量表达式。
本题探究杠杆平衡条件的实验,考查器材调试、杠杆平衡条件实验方案的应用。
19.【答案】解:送水车满载静止时,对水平地面的压力:
,
车对水平地面的压强:
;
当水箱中水的深度为时,排水孔盖受到水的压强:
,
排水孔受到水的压力:
;
根据得送水车做的功为:
,
由知送水车受到的牵引力为:
,
送水车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,所以送水车受到的摩擦力为:。
答:静止时车对水平地面的压强是;
当水箱中的水深度为时,排水孔盖子受到水的压力是;
送水车受到的摩擦力是。
【解析】送水车满载静止时对水平地面的压力等于自身的总重力,根据求出其大小,利用求出车对水平地面的压强;
当水箱中水的深度为时,根据求出排水孔盖受到水的压强,根据求出排水孔受到水的压力;
根据算出送水车做的功,由算出送水车受到的牵引力,送水车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出送水车受到的摩擦力。
本题考查了重力公式、压强定义式、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等,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
20.【答案】解:由图可知,滑轮组绳子的有效股数,
则绳子自由端移动的速度:,
工人师傅拉力的功率:;
物体在运动时受到地面的摩擦力:,
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,
由可得,动滑轮的重力:;
若物重增大到,物体在运动时受到地面的摩擦力:,
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,
克服物体在运动时受到地面的摩擦力和动滑轮重力所做的功为总功,即,
克服物体在运动时受到地面的摩擦力所做的功为有用功,即,
则滑轮组的机械效率:。
答:工人师傅拉力的功率为;
动滑轮的重力为;
若物重增大到,则滑轮组的机械效率是。
【解析】根据图示滑轮组可知绳子的有效股数,根据求出绳子自由端移动的速度,利用求出工人师傅拉力的功率;
根据求出物体在运动时受到地面的摩擦力,不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,根据求出动滑轮的重力;
若物重增大到,根据求出物体在运动时受到地面的摩擦力,不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,克服物体在运动时受到地面的摩擦力和动滑轮重力所做的功为总功,克服物体在运动时受到地面的摩擦力所做的功为有用功,根据求出滑轮组的机械效率。
本题考查了滑轮组的特点和功率公式、滑轮组绳子拉力公式、滑轮组机械效率公式的应用,明确总功和有用功是关键。
21.【答案】解:由可得物体的质量:,
该物体的密度:;
物体浸没在水中时,排开水的体积:,
受到的浮力:,
根据物体受力平衡合力为零可得细线的拉力:
;
剪断细线,因物体的密度小于水的密度,
所以待物体静止后处于漂浮状态,此时物体受到的浮力:,
由得此时排开水的体积:
,
则排开水的体积变化量:
,
水面降低的高度:,
水对容器底的压强变化量:
。
答:该物体的密度是;
物体浸没在水中时细线的拉力大小为;
剪断细线,待物体静止后水对容器底的压强变化了。
【解析】已知物体的重力,由可求出物体的质量,已知物体的体积,利用密度公式可求出其密度;
根据阿基米德原理求出物体浸没在水中时受到的浮力,然后根据受力平衡求出细线的拉力;
剪断细线后,根据物体的密度和水的密度关系可判断出物体最终会漂浮;物体漂浮时所受的浮力等于它自身的重力,可得此时浮力的大小,根据阿基米德原理求出此时排开水的体积,可求排开水的体积变化量,知道容器底面积,可求水深度的变化量,再利用液体压强公式求容器底所受水的压强的改变量。
本题综合考查了密度公式、重力公式、液体压强公式、阿基米德原理和物体的漂浮条件,能求出水深度的变化量是本题的关键。
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