2021-2022学年陕西省汉中市洋县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
展开这是一份2021-2022学年陕西省汉中市洋县八年级(下)期末物理试卷(含解析),共21页。试卷主要包含了单选题,作图题,实验探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
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2021-2022学年陕西省汉中市洋县八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本题共10小题,共20分)
1. 让甲、乙两个透镜正对平行光,观察到的现象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两个透镜对光线都是会聚的
B. 甲透镜对光线是会聚的,乙透镜对光线发散
C. 甲是凹透镜,乙是凸透镜
D. 甲是凸透镜,乙是凹透镜
2. 为减轻由于护目镜和口罩勒出的勒痕甚至血痕,海军军医大学研发了“防护凝胶贴片”,有效地减轻了医护人员的面部不适,如图所示。防护凝胶贴片可以( )
A. 增大压强
B. 减小压强
C. 增大压力
D. 减小压力
3. 下列关于重力的说法正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直于物体的表面 B. 物体的重力与它的质量无关
C. 物体的重心在物体的中心位置 D. 托起一个鸡蛋所用的力约为0.5N
4. 如图所示,人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息,下列说法正确的是( )
A. 屏幕上所成的是缩小的虚像
B. 该摄像机镜头是一个凹透
C. 若镜头的焦距为f,人脸到镜头的距离应大于2f
D. 若要使屏幕上显示的人脸小一些,人应离镜头近些
5. 将一个玻璃杯灌满水,取硬纸片盖于杯口,压紧后将杯子倒置,放开压纸片的手,水和纸片竟然不掉下来.下列说法错误的是( )
A. 杯内的水对杯底也有压力
B. 水流不出来说明大气只有向上的压强
C. 杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的
D. 大气压与液压一样朝各个方向都有压强
6. 如图所示,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,它们的大小关系正确的是( )
A. F2
A. 机器人速度越快它受到的惯性将越大
B. 机器人加速启动时,受到的力不平衡
C. 机器人装满消毒药液比空载时匀速运动受到的摩擦力小
D. 机器人静止时,它对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
8. 如图所示,投影仪是教学中常用的设备.下面关于投影仪的叙述中不正确的是
( )
A. 投影仪成的像是正立的
B. 投影仪成的像是放大的实像
C. 若使屏幕上的像变大,应使透镜靠近投影片
D. 若不小心手挡住透镜的一部分,屏幕上的像仍然完整,只是会暗一些
9. 如图质量为50kg某同学跳绳时,每次跳离地面的高度为0.04m,在1min内跳绳个数为150个,则他跳绳功率为( )
A. 30W
B. 40W
C. 50W
D. 60W
10. 在弹簧测力计下挂一长方体物块,将物块从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(如图甲),图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略液面的变化,则下列说法中正确的是( )
A. 物体受到的最大浮力是5N
B. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
C. 物体的体积是4.0×10-4m3
D. 物体刚浸没时下表面受到水的压强是8×103Pa
二 、填空题(本题共6小题,共18分)
11. 如图所示,游泳时向后划水,人向前运动,推动人向前运动的力的施力物体是______,此现象说明力的作用是______,力的作用效果主要是改变了物体的______。
12. 爷爷是远视眼,需要用______透镜来矫正。当爷爷戴上眼镜时,小丽通过镜片发现爷爷的眼睛好像变______(选填“大”或“小”)了,这是因为张丽看到的爷爷的“眼睛”是通过镜片形成的______(选填“实”或“虚”)像。
13. 如图所示是王亚平于2022年3月23日在天宫课堂上所做的“太空抛物实验”,当她水平抛出冰墩墩后,冰墩墩将做______运动,这一现象可以用我们学习过的______定律来解释。
14. 在“探究流体压强与流速的关系”实验中所使用的实验装置如图所示。当止水阀门关闭时,玻璃管A中液柱高度______B中液柱高度。当打开止水阀门后,玻璃管A中液柱高度______B中液柱高度,这是因为流速越大,流体的压强______(选填“越大”或“越小”)。
15. 如图所示为人的手臂结构示意图,在向上端起茶杯的过程中,人的手臂相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。身高1.7m,质量为50kg的小明同学做俯卧撑运动,此时将他视为一个杠杆。如图所示,他的重心在A点。小明将身体撑起,每次肩膀上升的距离均为0.3m,若他将身体撑起,地面对手的作用力至少为______N。(g取10N/kg)
16. 人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸没在水中且沉在锅底,这说明粽子的密度______水的密度,此时粽子对锅底的压力______粽子受到的重力(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”)。若粽子的体积为100cm3,则它受到的浮力为______N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
三、作图题(本题共3小题,共6分)
17. 在图中画出对应的入射光线。
18. 如图所示,画出静止的小球的受力示意图。
19. 如图所示,活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆,O为支点,请画出作用在手柄A点动力F1的动力臂L1和B点所受阻力F2的示意图。
四、实验探究题(本题共4小题,共20分)
20. 按要求填空:
(1)图1为探究“凸透镜成像规律”的实验,实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到______;图示时刻在光屏上成清晰的像,该像是倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像.
(2)图2为探究“影响液体压强因素”的实验情景,压强计探头在浸入液体前,U形管左、右两侧液面的高度______;比较图甲、乙可知,液体内部的压强与______有关.
(3)如图3所示,取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺层沙子,点燃浸过酒精的棉花,把它放入瓶中,再用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,结果鸡蛋被吸入瓶内,该小实验说明了在我们的周围确实存在着______。
21. 如图为小冬“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验过程。
(1)图甲中弹簧测力计的示数F1=______N。
(2)为了测出滑动摩擦力大小,甲、乙、丙实验中均用弹簧测力计沿水平方向拉动木块B做______运动。
(3)甲、乙两图探究的是滑动摩擦力大小与______的关系。
(4)丙图中,若弹簧测力计的拉力增大,则木块A受到的滑动摩擦力大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验时小冬发现很难使木块做匀速直线运动。于是他又设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点______。
22. 小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。她提出如下猜想,设计并进行了实验。
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)小虹的操作步骤及测量数据如图所示,由步骤A可知圆柱体物块的重力为______N。
(2)由以上实验可知当圆柱体物块全部浸没在水中时受到的浮力为______N。
(3)分析图中______三次实验的数据,可以验证猜想a是错误的。
(4)分析A、B、C三次实验,可以验证猜想______是正确的。
(5)分析A、D、E三次实验,可以验证猜想______是正确的。
(6)该实验主要运用的科学探究方法是______。
23. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示.
次数
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
2.2
30
90.9%
4
6
15
2.2
45
90.9%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做______运动.
(2)如果在第一次实验时,忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重为______N.
(3)第2次实验时滑轮组的机械效率是______%.(保留1位小数)
(4)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物所受重力越______(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______(选填“有关”或“无关”).
(5)结合实际生活,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是______。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
五、综合题(本题共2小题,共16分)
24. 往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去.如图所示,工人用400N的力将重为900N的箱子,沿长3m、高1m的斜面匀速推到车厢,所用时间为10s.在该过程中,求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)斜面对物体的摩擦力;
(4)若想增大此斜面的机械效率,可采用哪些方法。(只要求写出一条措施)
25. 洛川是陕西苹果的发祥地,洛川苹果果形优美,个大均匀,果面洁净,素以色、香、味俱佳著称。将一个质量为0.2kg的苹果缓慢放入装水的圆柱形玻璃容器,静止时如图所示,已知容器的底面积为0.01m2。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)透过玻璃容器看到苹果放大的像,该水杯相当于______透镜;
(2)苹果受到的浮力;
(3)苹果排开水的体积;
(4)若将苹果缓慢从容器中取出(苹果带出的水忽略不计),则容器底受到水的压强的变化量。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,故C正确。
故选:C。
凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用。
本题考查了凸透镜和凹透镜对光线的作用,属于基础题。
2.【答案】B
【解析】解:“防护凝胶贴片”的使用,增大了受力面积,在压力一定时,减小了对面部的压强,所以可有效地减轻了医护人员的面部不适。
故选:B。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
本题考查了学生对减小压强的方法的了解与掌握,是一道基础题。
3.【答案】D
【解析】解:A、重力的方向竖直向下,与水平面相互垂直,故A不正确;
B、物体受到的重力与质量成正比,故B不正确;
C、只有质量分布均匀,形状规则的物体的重心才在其几何中心,故C不正确;
D、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,拿起一个鸡蛋所用的力为F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故D正确。
故选:D。
重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的方向竖直向下;
物体受到的重力与其质量成正比;
只有质量分布均匀,形状规则的物体的重心才在其几何中心。
此题考查我们对重力概念的理解,包括方向、作用点、与质量的关系等,正确、全面理解概念是解答的关键。
4.【答案】C
【解析】解:ABC、摄像头的镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,已知镜头焦距为f,则人的脸距离凸透镜大于2f时,成倒立、缩小的实像,故AB错误,C正确;
D、人靠近镜头时,物距变小,故像距应该变大,同时像变大,因此若要使屏幕上显示的人脸小一些,人应离镜头远一些,故D错误。
故选:C。
(1)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头。
(2)凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小;若物距变小,像距变大,像变大。
凸透镜成像的三种情况和应用的凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
5.【答案】B
【解析】解:A、空气对纸片有大气压强,纸片将压强传递到水,由于水能传递压强,所以此时的杯底也受到水的压强,从而产生压力,故A正确;
B、水不流出来说明大气向上有压强,而不是只有向上有压强,故B错误;
C、玻璃杯倒置前后水的深度是不变的,由 p=ρgh知,杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的,故C正确;
D、气体和液体都具有流动性,所以大气压与液压一样,朝各个方向都有压强,故D正确。
故选:B。
(1)由于空气受重力作用且具有流动性,所以对浸入其中的物体在各个方向都有压强;
(2)在液体密度一定时,液体压强与深度成正比。
此题考查了大气压的特点和产生原因,比较简单,但是一道易错题。
6.【答案】A
【解析】解:不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,假设物块与地面的摩擦力为f,
左滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;
中滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则F2=12f;
右滑轮为动滑轮,滑轮、物体匀速运动,滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即F3=2f;
故F 2
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;
动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离。
本题考查了动滑轮和定滑轮的特点,要利用好条件“不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦”,属于基础题目。
7.【答案】B
【解析】解:A、惯性大小只与质量有关,与运动速度无关,质量不变,惯性不变,故A错误;
B、机器人加速启动时,处于非平衡状态,受到的力不平衡,故B正确;
C、滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,所以机器人装满消毒药液比空载时匀速运动受到的摩擦力大,故C错误;
D、地面对机器人的支持力和机器人对地面的压力没有作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体的运动速度没有关系;
(2)处于非平衡状态的物体,受到非平衡力的作用;
(3)滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关;
(4)二平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
本题考查了惯性大小的影响因素、平衡力的判断以及影响滑动摩擦力的因素,属于综合性题目。
8.【答案】A
【解析】解:A、投影仪成的像相对于投影片是倒立的,故A不正确;
B、投影仪成的像是倒立的放大的实像,故B正确;
C、当透镜靠近投影片时,屏幕上的像变大,故C正确;
D、手挡住透镜的一部分,屏幕上的像仍然是完整的,只是会暗一些,故D正确。
故选:A。
投影仪成的像是倒立的放大的实像;投影仪成实像时,物距减小像距变大像变大;凸透镜的一部分被遮挡,仍然成完整的像,只是会暗一些。
本题考查了投影仪的知识,知道投影仪的结构和成像原理是解答本题的关键。
9.【答案】C
【解析】解:该同学的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
他跳一次克服重力做功:W=Gh=500N×0.04m=20J,
他一分钟内跳绳的功率:P=W't=20J×15060s=50W。
故选:C。
根据G=mg算出该同学的重力,根据W=Gh算出跳一次克服重力做功;根据功率公式P=Wt算出在这一分钟内跳绳的功率。
本题考查重力公式、做功公式、功率公式的灵活运用,综合性强。
10.【答案】C
【解析】解:A.由图像可知,当h<4cm时,弹簧测力计示数为9N不变,此时物体在空气中,由二力平衡条件可知,物体重力G=F=9N,
当h>8cm时,弹簧测力计示数为5N不变,此时物体浸没在水中受到的浮力最大,则物体受到的最大浮力F浮=G-F'=9N-5N=4N,故A错误;
B.物体刚浸没时上表面受到水的压力为零,由浮力产生的原因F浮=F向上-F向下可得,下表面受到水的压力F向上=F浮+F向下=F浮=4N,故B错误;
C.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以由F浮=ρ液gV排可得,物体的体积V=V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3,故C正确;
D.由图乙可知,物体从h=4cm时下表面与水面接触,到h=8cm时刚好浸没,忽略水面的变化,则物体的高度H=4cm=0.04m,
物体刚浸没时下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D错误。
故选:C。
(1)由图像可知,当h<4cm时,弹簧测力计示数为9N不变,此时物体在空气中,根据二力平衡条件求出物体重力,当h>8cm时,弹簧测力计示数为5N不变,此时物体浸没在水中受到的浮力最大,根据称重法F浮=G-F'求出物体受到的最大浮力;
(2)物体刚浸没时上表面受到水的压力为零,根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下求出下表面受到水的压力;
(3)根据F浮=ρ液gV排求出物体浸没时排开水的体积即为自身的体积;
(4)根据图乙可知,物体从h=4cm时下表面与水面接触,到h=8cm时刚好浸没,忽略水面的变化可求物体的高度,根据p=ρ液gh求出物体刚浸没时下表面受到水的压强。
本题考查了称重法求浮力公式和液体压强公式、阿基米德原理的应用,从图象中获取有用的信息是关键,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
11.【答案】水;相互的;运动状态
【解析】解:游泳时手和脚向后划水,手和脚给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水给手和脚一个向前的力,所以人会向前运动,此时水是施力物体,这个力的作用效果是改变了人的运动状态。
故答案为:水;相互的;运动状态。
当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。力的作用效果包括改变物体的形状和改变物体的运动状态。
解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑,即一个物体在施力的同时必然也受力,另一个物体在受力的同时必然也是施力物体。
12.【答案】凸 大 虚
【解析】解:可以利用凸透镜来对远视眼进行矫正。
当物体位于凸透镜1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,所以看起来好像变大了。
故答案为:凸;大;虚。
远视眼的晶状体可以将光线会聚在视网膜之后,所以需要佩戴会聚透镜来进行矫正,即凸透镜。
根据凸透镜的成像原理,来分析题目。
本题考查学生对远视眼矫正方法的掌握情况,同时要知道凸透镜成像规律的具体应用。
13.【答案】匀速直线 牛顿第一
【解析】解:冰墩墩离开手后由于惯性继续保持原来的运动状态不变;因冰墩墩所受外力几乎为零,近似的认为不受外力,将做匀速直线运动,这一现象可以用牛顿第一定律解释。
故答案为:匀速直线;牛顿第一。
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
本题在“天宫课堂”展示的情景中考查了牛顿第一定律的理解和应用,能激发学生的学习兴趣,是不可多得的好题。
14.【答案】等于 高于 越小
【解析】解:
当止水阀门关闭时,容器为连通器,水面相平;打开止水阀门,由于水的流量一定,B管底部比A管底部横截面积小,水流速大,产生的压强小,能支持的水柱就低,故玻璃管A中液柱高度高于B中液柱高度,是因为流速越大,流体的压强越小。
故答案为:等于;高于;越小。
当打开止水阀门前,容器相当于连通器,此时水平保持相平;当打开止水阀门时,比较A和B两管底部液体的流动速度,根据流体流速大、压强小,判断压强大小,由压强大小判断液面高度。
本题考查了流体压强跟流速的关系,正确比较A和B两管底部水的流动速度是解决本题的关键。
15.【答案】费力 300
【解析】解:(1)由图可知,人的前臂在端起茶杯时,其支点在肘部,而阻力在最右端,肱二头肌向上收缩,施加动力,因此,阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆;
(2)小明的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
由图可知,动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m,阻力臂L2=0.9m,阻力等于重力为G=500N,
由杠杆平衡条件可得:FL1=GL2,即:F1×1.5m=500N×0.9m,解得地面对手的作用力为:F=300N。
故答案为:费力;300
(1)根据动力臂和阻力臂的大小分析杠杆的种类;
(2)根据G=mg求出小明的重力;根据图示求出动力臂和阻力臂,利用杠杆平衡的条件可以求出地面对手的作用力。
本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用,属于基础题。
16.【答案】大于 小于 1
【解析】解:
(1)物体在水中下沉,说明此时粽子的密度大于水的密度;此时物体所受浮力小于物体的重力,
粽子沉在水底时,受到浮力的作用,所以对底部的压力小于重力;
(2)粽子受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N。
故答案为:大于;小于;1。
(1)物体在液体中的浮沉条件:
①ρ物<ρ液,G
沉底:F浮+N=G;
(2)知道粽子排开水的体积,利用阿基米德原理求粽子受到的浮力。
本题考查了对物体浮沉条件的应用和阿基米德原理公式的应用等知识,需熟练掌握有关基础知识。
17.【答案】解:
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变
18.【答案】解:小球静止,处于平衡状态,受到的重力和拉力是一对平衡力。
重力方向竖直向下,用G表示,拉力方向竖直向上,用F表示,两力的作用点都在球的重心上,小球受力示意图如图所示:
【解析】分析静止的小球受到的各力,再按力的示意图的要求画图。
作出力的示意图,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。注意同一图中,大小相等的力要画一样长。
19.【答案】解:过支点O做力F1作用线的垂线段,即为所求作的动力臂L1;过B点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F2表示;如下图所示:
【解析】先确定阻力作用点(即B点),然后过阻力作用点表示阻力的方向(即竖直向上);
已知支点和动力的方向,过支点作力的作用线的垂线段(即力臂)。
此题的关键是掌握杠杆五要素,然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂。
20.【答案】同一高度 等大 相平 深度 大气压强
【解析】解:(1)实验前应将蜡烛、凸透镜光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到同一高度,这样可以使像成在光屏的中央;
由图可知,当物距等于30.0cm时,像距也等于30.0cm,像距等于物距,在光屏上能观察到等大、清晰的实像;
(2)在使用压强计前探头处压强为大气压强,U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,这样U形管两端的液面就是相平的;
比较图甲和图乙,控制液体的密度相同,研究液体压强与深度的关系;
(3)点燃浸过酒精的棉花,把它放入瓶中后,棉花在瓶内燃烧,使得瓶内的空气温度升高,体积增大,一部分空气跑到瓶外,此时,瓶内的气压小于外界大气压,再用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,结果鸡蛋在外界大气压的作用下落入瓶中。这个小实验证明了大气压强的存在。
故答案为:(1)同一高度;等大;(2)相平;深度;(3)大气压强。
(1)把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到同一高度;物距等于2倍焦距,物距等于像距,所成的像是倒立、等大的实像;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,在使用压强计前探头处压强为大气压强,这样U形管两端的液面就是相平的;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)大气压强的存在可以用实验来证明,我们学过的实验当中就有:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等。
本题考查凸透镜成像、液体压强和大气压强等的相关实验内容,知识点多,难度不大,是初中物理基本实验能力常考题,要掌握。
21.【答案】2.4 匀速直线 接触面粗糙程度 不变 不需要长木板做匀速直线运动
【解析】解:(1)图甲中,测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数F1=2.4N;
(2)实验的原理是二力平衡;在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块A,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数就等于摩擦力;
(3)比较甲、乙两图,压力相同,乙接触面粗糙,因乙中测力计示数大,故可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,因木块A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则木块A所受滑动摩擦力大小不变;
(5)丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到B施加的摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,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。
故答案为:(1)2.4;(2)匀速直线;(3)接触面粗糙程度;(4)不变;(5)不需要长木板做匀速直线运动。
(1)先明确测力计的分度值,再根据指针位置读数;
(2)实验时,注意应使物体做匀速直线运动,根据二力平衡可知摩擦力等于拉力;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变分析;
(4)因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法;
(5)丁图所示的实验装置中,A相对于地面静止,根据二力平衡分析。
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,关键是正确确定研究对象进行受力分析。
22.【答案】2.4 1 A、C、D b c 控制变量法
【解析】解:(1)由步骤A可知,测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,故圆柱体物块的重力为2.4N;
(2)由以上实验可知当圆柱体物块全部浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F示=G-FC=2.4N-1.4N=0.4N;
(3)为探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体所处的液体的深度不同,故可分析图中A、C、D三次实验,且C、D中测力计的示数相同,根据F浮=G-F示可知物体在C、D中所受的浮力相同,故浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,可以验证猜想a是错误的;
(4)B、C实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,根据F浮=G-F示可知物体所受的浮力不同,故浮力大小与物体排开液体的体积有关,可以验证猜想b是正确的;
(5)D、E实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积相同,根据F浮=G-F示可知物体所受的浮力不同,故浮力大小与液体的密度有关,可以验证猜想c是正确的;
(6)该实验主要运用的科学探究方法是控制变量法。
故答案为:(1)2.4;
(2)0.4;
(3)A、C、D;
(4)b;
(5)c;
(6)控制变量法。
(1)由步骤A可知,测力计的分度值为0.2N,据此得出测力计的示数为2.4N,进而得出圆柱体物块的重力;
(2)根据F浮=G-F示=G-FC得出圆柱体物块全部浸没在水中时受到的浮力;
(3)为探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体所处的液体的深度不同,据此分析;
(4)B、C实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,根据F浮=G-F示可知物体所受的浮力不同;
(5)D、E实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积相同,根据F浮=G-F示可知物体所受的浮力不同;
(6)该实验主要运用的科学探究方法是控制变量法。
本题为探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验,考查浮力的计算和实验结论等知识。
23.【答案】匀速 0.4 88.9 大 无关 B
【解析】解:
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动;
(2)在第一次实验时,滑轮组的绳子段数:
n=sh=30cm10cm=3,
忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重:
G动=nF-G=3×0.8N-2N=0.4N;
(3)第2次实验时所做的有用功为:W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J;
第2次做的总功:W总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J;
滑轮组的机械效率是:η=W有用W总=0.4J0.45J≈88.9%;
(4)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高;
分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关;
(5)A、增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A错误;
B、减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大,故B正确;
C、由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=st分析,机械效率与物体提升的速度无关,故C错误;
故选B。
故答案为:(1)匀速;(2)0.4;(3)88.9;(4)大;无关;(5)B。
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;
(2)由n=sh可求滑轮组的绳子段数,忽略绳重和摩擦,根据G动=nF-G可以计算出动滑轮的重;
(3)根据W有用=Gh得出第2次实验时所做的有用功,
根据W总=Fs得出第2次做的总功,根据η=W有用W总求出滑轮组的机械效率;
(4)分析1、2、3次实验的数据得出结论;
分析3、4次实验的数据可知得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系;
(5)A、增大绳重,增大了额外功,据此分析;
B、减轻动滑轮重,减小了额外功,据此分析;
C、由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=st分析。
本题测量滑轮组的机械效率,考查注意事项、测力计读数、功和机械效率的计算、数据分析及影响机械效率大小的因素。
24.【答案】解:(1)人对物体所做的有用功:
W有=Gh=900N×1m=900J;
(2)推力对箱子做的功:
W总=FL=400N×3m=1200J;
工人做功的功率P=W总t=1200J10s=120W;
(3)额外功:W额=W总-W有=1200J-900J=300J;
则摩擦力:f=W额L=300J3m=100N;
(4)要提高斜面的机械效率,可以增大斜面的倾斜程度或减小斜面的粗糙程度。
答:(1)在这过程中工人做的有用功为900J;
(2)推力对箱子做的功为1200J;
(3)物体受到斜面的摩擦力为100N;
(4)增大斜面的倾斜程度。
【解析】(1)知道物体重力和斜面的高度,根据W=Gh求出有用功;
(2)知道斜面的长度和推力,根据W=FL求出推力对箱子做的功,由P=Wt可求得工人做功的功率;
(3)克服摩擦力的功即为额外功,利用W额=fL可求得摩擦力;
(4)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、摩擦力的计算,关键是知道额外功是克服摩擦力做的功。
25.【答案】凸
【解析】解:(1)装水的玻璃容器中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,苹果在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;
(2)苹果受到的重力为:
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
因苹果漂浮,
故苹果受到的浮力:
F浮=G=2N;
(3)由F浮=ρ液V排g可得苹果排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3;
(4)取出苹果容器中液面下降的高度:
Δh=V排S=2×10-4m30.01m2=0.02m,
容器底受到水的压强减少量:
Δp=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
故答案为:(1)凸;
(2)苹果受到的浮力为2N;
(3)苹果排开水的体积为2×10-4m3;
(4)容器底受到水的压强减少了200Pa。
(1)装水的圆柱形玻璃容器可以成正立、放大的虚像,相当于凸透镜;
(2)物体漂浮,浮力等于重力,利用G=mg计算出重力,可得浮力;
(3)根据公式F浮=ρ液V排g计算苹果排开水的体积;
(3)根据公式V=Sh计算苹果取出前后容器内的水的深度变化量,利用液体压强公式求出压强的变化量。
此题主要考查凸透镜成像、阿基米德原理和液体压强的计算等知识点。解答此种类型的题目要注意正确利用公式的变形。
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