陕西省汉中市城固县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开这是一份陕西省汉中市城固县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题,共19页。试卷主要包含了5m,每袋货物质量m=30kg,4N和5N,【答案】C,【答案】B,【答案】D,【答案】A等内容,欢迎下载使用。
如图所示是光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中所用透镜是凸透镜的是( )
A. ①B. ②
C. ③D. ①②③④都是凸透镜
假如没有了大气层,下列现象依然能够发生的是( )
A. 用抽水机抽水B. 苹果离开树后下落
C. 用吸管“吸”饮料D. 用吸盘在墙上挂物体
春晚杂技表演中,杂技演员被抛到空中后仍能继续向上运动一段距离,这是由于( )
A. 演员在空中受到惯性的作用
B. 演员在空中受到抛力的作用
C. 演员抛到空中后仍具有惯性
D. 演员在空中不受任何力作用
“足球进校园”一直是热议话题,足球运动中蕴含着许多物理知识,下列说法正确是( )
A. 竖直抛出的足球,在最高点时处于平衡状态
B. 球员用力把足球踢入球门,说明力的作用效果只与力的大小有关
C. 足球在空中飞行时没有和任何物体接触,所以此时它不受力的作用
D. 守门员双手抱球使足球停下来,表明力可以改变物体的运动状态
如图所示,是家中的菜刀,关于它的说法,正确的是( )
A. 刀刃锋利,是为了增大压力
B. 刀柄有花纹,是为了增大摩擦
C. 刀刃锋利,是为了减小压强
D. 刀柄有花纹,是为了减小摩擦
小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是( )
A. 甲图成的是实像,乙图成的是虚像B. 甲图中书本到凸透镜的距离较大
C. 乙图中成像规律可应用于照相机D. 乙图中凸透镜远离书本,成的像变小
小华利用支撑法找刻度尺的重心,当刻度尺静止在手指上时,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 刻度尺受到的重力和手指对刻度尺的支持力是一对平衡力
B. 刻度尺对手指的压力和手指对刻度尺的支持力是一对平衡力
C. 刻度尺受到的重力和刻度尺对手指的压力是一对相互作用力
D. A刻度尺受到的重力和手指对刻度尺的支持力是一对相互作用力
如图所示,将一把米尺从中点O处支起,并在其两边分别挂四个钩码和两个钩码,此时米尺恰好平衡。下列增减或移动钩码的操作中,仍能使米尺继续保持平衡的是( )
A. 两边各加一个钩码
B. 两边的钩码各向外移动一格
C. 左边增加一个钩码,右边钩码向外移动一格
D. 左右两边的钩码各减少一个
在水平路面上,额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶,在相同时间内两汽车通过的路程之比为3:2,下列说法正确的是( )
A. 牵引力所做的功之比为1:1B. 重力所做的功之比为2:3
C. 牵引力之比为3:2D. 速度之比为2:1
甲,乙两个相同的杯子盛满水后置于水平桌面上,现将两个体积相同的小球分别轻轻地放入两个杯子中,静止后,甲杯中的小球浮在水面上,乙杯中的小球沉入了水底,如图所示.设小球静止后,水对杯子底部的压强分别为P甲,P乙,杯子对桌面的压强分别为P甲′,P乙′则( )
A. P甲=P乙,P甲′
P乙′
C. P甲=P乙,P甲′=P乙′D. P甲
人眼对光的作用类似于______(选填“凸透镜”或“凹透镜”);远处物体成像在视网膜前方,则此眼睛是
______(选填“近视”或“远视”)眼,需要戴______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜来矫正。
重力的施力物体是______,它的方向总是______;如图所示为一个紫砂壶,它工艺考究,做工精细。在壶盖上开有一个小孔,作用是在倒水时让内外的______相等,使得壶身和壶嘴构成______。
如图所示是轿车车顶的外掀式天窗,若将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,轿车行驶时,就能使车内污浊的空气被“抽出”,其原理是:天窗外空气流速______车内空气流速,使天窗外空气压强______车内空气压强(选填“大于”或“小于”,上同);“蛟龙号”载人潜水器下潜到7062.68m的海底,创造了深潜器的世界纪录。潜水器在海水中下潜时受到的浮力方向是______的,它是靠改变自身的______来实现下潜的。
如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体A、B均重为20牛。当用力F2匀速提升物体B时,此时力F2大小为______牛。当用力F1匀速提升物体A时,使用该滑轮可以改变______。若F1和F2所做的功相等,物体A、B移动的距离之比是______。
潜水运动员穿坚固的潜水服才能潜入深水中,这是因为水的压强随着深度的增加而______(选填“增大”或“减小”)。如果潜水员穿着某种型号的潜水服在淡水里作业时允许下潜的最大深度是200m,则他穿着同样的潜水服在海水里作业时,下潜的最大深度______200m(选填“大于”“小于”或“等于”);随着潜水员在水中缓慢下潜,他所受浮力大小______(选填“增大”“减小”或“不变”),浮力产生的原因是______。(ρ淡水<ρ海水)
如图所示是电动传送机,传送带斜面长15m,高7.5m,每袋货物质量m=30kg。货物受到使它沿传送带向上运动的力是______(选填“压力”或“摩擦力”),传送机匀速传送一袋货物到A处所做的有用功为______J,传送机工作时的机械效率是75%,则传送一袋货物所做的额外功是______J.(g=10N/kg)
小球放置在一竖直放置的弹簧上,请作出小球静止时受到弹力的示意图。
右图中的天文望远镜是由两个透镜组成的,请完成这条入射光线经过两个透镜的光路(其中F1是透镜L1的焦点,F2是透镜L2的焦点)。
按要求完成填空。
(1)如图甲,某小组做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜焦距为10cm,实验前必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在______,调整后将蜡烛向右移动至如图甲所示位置,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏放在______(选填“一倍焦距内”“一倍与二倍焦距之间”或“二倍焦距外”)的位置,最后小明观察到光屏上呈现出的烛焰像是______(选填“正立”或“倒立”)缩小的,与______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点一样。
(2)如图乙所示是研究牛顿第一定律的实验。实验时让同一辆小车从斜面的______由静止滑下是为了保证小车在三种不同表面上运动的初始速度______;由图可知,小车在______表面上前进的距离最远,但最后会停下来,这是因为______力改变了它的运动状态。
小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是______。
(3)在杠杆两端挂加钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。多次实验的目的是______。
(4)小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是______。
(5)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂______个钩码。
(6)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关。
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关。
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______。(选填序号)
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得B和C的重力分别为4.4N和5N.然后进行如图2所示的实验。
①圆柱体A的重力为______N,在序号b的实验中物所受的浮力为______N。
②比较序号______三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越______。(ρ盐>ρ水>ρ酒精)
④比较序号a、b、c三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力______关。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中,发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这结论______(选填“可靠”或“不可靠”),主要原因是______。
如图所示的小球重10N,用弹簧测力计挂着小球,并使小球25的体积浸在装有水,底面积为0.05m2的容器中,此时弹簧测力计的示数为7N.(ρ水=1.0g/cm3,g=10N/kg)
(1)求小球此时受到的浮力;
(2)求小球完全浸没时弹簧测力计的示数;
(3)求小球完全浸没时水对容器底增加的压强(相对于浸入小球前)。
如图所示,自重1kg圆桶装有0.01m3的水置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2.ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)求桶中水的质量;
(2)求这桶水对地面的压强;
(3)某同学用图所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为44N.求该滑轮组的机械效率。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
由图可知,①②④图中的光线经透镜折射后远离主光轴,说明透镜对光线具有发散作用,所以是凹透镜;
由图可知,③图中的光线经透镜折射后靠近主光轴,说明透镜对光线具有会聚作用,所以是凸透镜。
故选:C。
凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。根据图中光线的折射情况来确定透镜的类型。
此题考查了凸透镜和凹透镜对光线作用的认识和理解,会聚是指折射光线相对入射光线靠近主光轴,发散是指折射光线相对入射光线远离主光轴。
2.【答案】B
【解析】解:
A、活塞式抽水机抽水时,先灌满水,排出了里面的空气,当活塞向上运动时,活塞下部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,水被压入抽水机内,用到了大气压,与大气层有关,故A不符合题意;
B、苹果离开树后由于重力下落,与大气层无关,故B符合题意;
C、吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,与大气层有关,故C不符合题意;
D、用力将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,通过手的挤压排出了吸盘内的气体,使内部气压小于外界大气压,这样外界大气压将挂衣钩压在墙壁上,与大气层有关,故D不符合题意。
故选:B。
大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
此类题举出的例子一般都是学生平时接触过的,上课时老师有讲过,或是平时练习时有做过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。
3.【答案】C
【解析】解:
(1)杂技演员被抛出到空中后仍能继续向上运动,这是因为演员被抛出后仍具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故AB错误,C正确;
(2)杂技演员被抛到空中后仍然受到重力作用,故D错误。
故选:C。
物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性;地球表面的物体都受到重力作用。
此题主要考查学生对惯性概念的理解和掌握,是一道基础性题目。
4.【答案】D
【解析】解:A、足球在最高点时只受重力,受到非平衡力的作用,所以不是平衡状态。故A不正确;
B、球员用力把足球踢入球门,脚对足球施加的作用力的大小、方向和作用点都能决定足球是否能够飞入球门。说明力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系。故B不正确;
C、足球在空中方向过程中始终受到竖直向下的重力,还受到空气的阻力。故C不正确;
D、力可以改变物体的运动状态,所以守门员双手抱球使足球停下来,足球由运动变为静止。故D正确。
故选:D。
(1)物体只有在不受力或者受平衡力的作用时,才处于平衡状态;
(2)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果;
(3)地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用;
(4)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
此题考查了力和运动的关系、力的作用效果与力的三要素的关系、重力的存在及力的作用效果,熟悉基础知识,正确理解概念和规律,是解答此类问题的关键。
5.【答案】B
【解析】解:AC、菜刀的刀刃锋利,是为了在切菜时,施加同样压力下,减小受力面积,从而增大压强,容易把菜切断,故AC错误;
BD、刀柄有花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B正确,D错误。
故选:B。
(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(2)影响摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度,增大摩擦的方法:增大压力、增大接触面的粗糙程度;
掌握影响摩擦力大小的因素和压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强以及增大或减小摩擦的问题。
6.【答案】D
【解析】解:
A、实像都是倒立的,虚像都是正立的,则甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像,故A错误;
BD、甲图成正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以,甲图中书本到凸透镜的距离较小,故B错误;
乙图中凸透镜远离书本,物距变大,像距变小,成的像变小,故D正确。
C、乙图中成的是倒立、放大的实像,成像规律可应用于投影仪,而照相机成的是倒立、缩小的实像,故C错误。
故选:D。
凸透镜成像规律:
①物距小于焦距成正立放大虚像,物像同侧。应用是放大镜。
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。应用是幻灯机、投影仪。
③物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
④物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。应用是照相机。
⑤凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
本题要求学生熟练掌握凸透镜成像的规律及应用。我们可以用口诀:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。物近像远像变大,焦距以内反变化。”来帮助我们记忆。
7.【答案】A
【解析】解:
A、刻度尺受到的重力与手指对它的支持力,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故A正确;
B、重力和压力是两个物体受到的力,不是一对平衡力,故B错误;
C、压力的方向向下,重力的方向也向下,不是一对相互作用力,故C错误;
D、重力和支持力的受力物体都是刻度尺,是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
(1)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;
(2)一对相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在两个物体上。
知道二力平衡的条件,要会区分平衡力和相互作用力。
8.【答案】C
【解析】解:设一格为L,一个钩码的重力为G;
A、两边各加一个钩码,由杠杆的平衡条件可得5G×2L<3G×4L,米尺不平衡,故A错误;
B、两边钩码各向外移动一格,由杠杆的平衡条件可得4G×3L>2G×5L,米尺不平衡,故B错误;
C、左端增加一个钩码,右端向外移动一格,由杠杆的平衡条件可得5G×2L=2G×5L,米尺平衡,故C正确;
D、左右两边的钩码各减少一个,3G×2L>G×4L,米尺不平衡,故D错误。
故选:C。
米尺原来平衡,是因为两端力和力臂的乘积相等,分别分析四个选项的变化后米尺两端力和力臂的乘积是否相等,若相等,则米尺平衡;若不相等,米尺不再平衡。
杠杆是否能保持水平平衡要看“动力和动力臂的乘积”与“阻力和阻力臂的乘积”是否相等。如果乘积相等,则杠杆平衡;若乘积不等,那么杠杆将向乘积大的一边下倾。
9.【答案】A
【解析】解:A、因为两汽车均正常匀速行驶,所以汽车的实际功率等于额定功率,则两汽车实际功率之比P1:P2=1:1,
由题知,行驶时间t1:t2=1:1,
由W=Pt可得牵引力所做的功之比:
W1:W2=P1t1:P2t2=P1:P2=1:1,故A正确;
B、因为汽车在水平路面上行驶,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,所以不存在重力做功之比,故B错误;
CD、两汽车通过的路程之比为3:2,则甲乙两车行驶速度之比:
v1:v2=s1t1:s2t2=31:21=3:2,
由P=Wt=Fst=Fv得牵引力之比:
F1:F2=P1v1:P2v2=13:12=2:3,故CD都错。
故选:A。
(1)因为两汽车均正常匀速行驶,则汽车的实际功率等于额定功率,可得汽车实际功率之比,知道行驶时间关系,利用W=Pt可得牵引力所做的功之比;
(2)因为汽车在水平路面上行驶,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,即重力做功为0,所以不存在重力做功之比;
(3)利用速度公式求甲乙两车行驶速度之比,再利用P=Fv求牵引力之比。
本题为力学综合题,考查了速度公式、功的公式、功率公式的应用以及做功的必要条件,因为是求比值,要细心,防止因颠倒而出错!
10.【答案】A
【解析】解:由题知,小球静止后,两杯子的水深不变,
∵p=ρgh,
∴水对杯底产生的压强不变;
∵小球放在甲杯水中漂浮,排出的水重等于小球重,
∴甲杯放入小球后,总重不变;
∵小球放在乙杯水中下沉,排出的水重小于小球重,
∴乙杯放入小球后,总重变大,
∴放入小球后甲杯重小于乙杯重;
∵在水平桌面上,杯子对桌面的压力等于杯子重,
∴甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力;
∵p=Fs,
∴甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强.
故选A.
小球静止后,两杯子的水深不变,根据液体压强公式判断水对杯底产生的压强关系;
原来两杯都盛满水,杯和水的总重相同.小球放在甲杯水中漂浮,排出的水重等于小球重;小球放在乙杯水中下沉,排出的水重小于小球重;所以放入小球后甲杯重小于乙杯重;
因为在水平桌面上,杯子对桌面的压力等于杯子重,据此可得出杯子对桌面的压力关系,进而得出杯子对桌面的压强关系.
本题考查了学生对液体压强公式、压强公式、物体的浮沉条件的掌握和运用,分析注意用好控制变量法.
11.【答案】凸透镜 近视 凹透镜
【解析】解:人眼中的晶状体相当于凸透镜;远处物体成像在视网膜前方,说明眼睛的会聚能力变强,该眼睛是近视眼,需要佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。
故答案为:凸透镜;近视;凹透镜。
眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜,相当于照相机的镜头;当晶状体曲度过大时,对光的折射能力增强,物体成的像在视网膜的前方,形成近视眼,需要佩戴凹透镜进行矫正。
该题考查眼睛的成像原理以及近视眼的成因与矫正的方法,既提醒青少年注意用眼健康,又考查了物理知识,是一道好题。
12.【答案】地球 竖直向下 大气压 连通器
【解析】解:(1)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,所以重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的;
(2)壶盖上的小孔连通了内外的空气,使壶内外气压相等,从而使壶中的水能顺利倒出;壶身与壶嘴构成了一个连通器,因为水静止时水面相平,所以制作时高度应相同才行。
故答案为:地球;竖直向下;大气压;连通器。
(1)重力的定义:由于地球的吸引而使物体受到的力;重力是由于地球吸引而产生的,它的施力物体是地球,方向竖直向下的,也就是总是指向地心;
(2)茶壶是一个典型的连通器,在水不流动时,壶嘴与壶身中的液面应是相平的,壶盖上的小孔起到了将壶内气压与大气压连通的作用。
本题考查重力,连通器的有关知识,难度不大。
13.【答案】大于 小于 竖直向上 重力
【解析】解:(1)汽车开动后,车外的空气相对汽车要比车内的空气流动快,即天窗外空气流速大于车内空气流速,流速快的地方压强小,天窗外空气的压强小于车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。
(2)浮力的方向总是竖直向上的。故潜水器下潜时受到的浮力方向是竖直向上的;
(3)在水中,潜水器受到水的浮力和重力的作用,
因为F浮=ρ水V排g,潜水器的体积不变,排开水的体积不变,所以潜水器受到水的浮力不变;
把压缩空气压入潜水器的压力舱,将海水排出,潜水器自重G减小,当F浮>G时,潜水器上浮;
打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水器自重G增大,当F浮
由此可见,潜水器能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的。
故答案为:大于;小于;竖直向上;重力。
(1)流体压强与流速的关系:流体流速越快的地方其压强就越小,当汽车开动后,车外空气相对汽车的流速就比车内的快,所以车内压强要比车外大。
(2)浮力的方向总是竖直向上的;
(3)潜水器浸没在水中,潜水器的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的。
解答此题的关键是明确流体压强与流速的关系,还考查浮力的方向及其在实际生活中的应用,从原理的角度出发,便不难做出解释。
14.【答案】10 力的方向 1:1
【解析】解:(1)提升B物体使用的是动滑轮,不计滑轮的重和摩擦,能省一半力,拉力F2=12G=12×20N=10N。
(2)提升A物体使用的是定滑轮,使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变力的方向。
(3)使用任何机械都不省功,不计滑轮重和摩擦,则拉力做功等于克服物体重力做的功;
若F1和F2所做的功相等,即克服物体重力做的功相等,因物体A、B的重力G相同,则根据W=Gh可知,A、B移动的距离h相同,即A、B移动距离之比是1:1。
故答案:10;力的方向;1:1。
(1)使用动滑轮可以省一半力,不考虑动滑轮重和摩擦,拉力F=12G物,
(2)使用定滑轮时不能省力,但可以改变力的方向。
(3)使用任何机械都不能省功。
本题考查了动滑轮和定滑轮的特点、功的原理,属于基础题目。
15.【答案】增大 小于 不变 液体(或气体)对物体上下表面的压力差
【解析】解:(1)液体的压强大小与深度有关,越深处压强越大,深水潜水员在潜水时要受到比在水面上大许多倍的压强,如果不穿坚固耐压的潜水服,潜水员是承受不了那么大压强的,会有生命危险,所以必须穿上高强度耐压的潜水服才行。
液体压强与液体的密度和深度有关。由公式p=ρgh可知,海水的密度比淡水的密度大,所以在海水中下潜的深度小于淡水中的深度,小于200米。
(2)潜水员在下潜的过程中:
F浮=ρ水gV排,排开水的体积v排不变,
潜水员受到的浮力不变;
(3)物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力。
故答案为:增大;小于;不变;液体(或气体)对物体上下表面的压力差。
(1)由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大。液体压强与液体的密度和深度有关。
(2)潜水员在下潜的过程中,所处深度变大,排开水的体积不变,由阿基米德原理分析所受浮力变化情况。
(3)浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力。
在同一种液体中,分析物体所受液体压强和浮力的变化时,找出深度和排开液体的体积的变化情况是关键。
16.【答案】摩擦力 2250 750
【解析】解:货物在传送带上运动时由于受到重力作用会向下滑动或有向下滑动的趋势,则货物会受到沿斜面向上的摩擦力(与运动方向相同),所以货物受到使它沿传送带向上运动的力是摩擦力。
传送机匀速传送一袋货物到A处所做的有用功为:W有=Gh=mgh=30kg×10N/kg×7.5m=2250J
因为η=75%,由η=W有W总得:W总=W有η=2250J75%=3000J
所做额外功为:W额=W总−W有=3000J−2250J=750J。
故答案为:摩擦力;2250;750。
(1)当物发生相对运动或有运动趋势时,会产生摩擦力,力可以改变物体的运动状态。
(2)运用W有=Gh求出有用功,再根据机械效率的公式变形,可得出总功,用总功减去有用功得出额外功。
知道静摩擦力的产生条件,理解力与运动的关系,熟练运用功、机械效率的计算公式,可解答此题。
17.【答案】解:小球静止在竖直放置的弹簧上,受到弹簧对其竖直向上的弹力,过小球重心沿弹力方向画一条竖直向上的线段,如图所示:
【解析】力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的三要素,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向。
力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
18.【答案】解:射向凹透镜焦点的,经凹透镜发散后,将平行于主光轴,通过凸透镜后将汇聚到凸透镜的焦点。
平行于凹透镜主光轴的,经凹透镜的发散作用,折射光线的反向延长线过焦点。由于该折射光线可认为是从凹透镜左边的焦点发出的,而凹透镜左边的焦点到凸透镜的距离要大于2倍的凸透镜的焦距,因此像距应在1倍焦距和2倍焦距之间。
故答案为:如图
【解析】要解决此题,需要掌握凹透镜与凸透镜的三条特殊光线的画法。掌握凹透镜与凸透镜对光线的作用及光路的画法。
此题主要考查了平行于主光轴的光线与过焦点的光线经过凸透镜和凹透镜后折射光线的规律,由一个图同时考查了两种元件的光路,是一道很好的题目。
19.【答案】同一高度 一倍与二倍焦距之间 倒立 照相机 同一高度 相等 木板 阻
【解析】解:(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,目的是将像呈现在光屏中央;
由图甲可知,物距u=50.0cm−20.0cm=30.0cm>2f,成倒立、缩小的实像,像距在凸透镜一倍与二倍焦距之间;照相机是利用该原理工作的;
(2)让小车从斜面上同一高度由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的初始速度相等;
在相同的实验条件下,小车在木板表面上前进的距离最远,但最后会停下来,这是因为阻力改变了它的运动状态。
故答案为:(1)同一高度;一倍与二倍焦距之间;倒立;照相机;(2)同一高度;相等;木板;阻。
(1)要使像成在光屏中央,应该调节三者中心在同一高度;
成实像时:u>2f,成倒立缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机;u=2f,成倒立等大的实像,v=2f;f2f,应用于投影仪;
(2)实验中,让小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,小车到达水平面时获得的速度相等;
水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动。
凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时,物距变化,像距变化,像变化经常用到,一定要熟练掌握。
20.【答案】(1)右;
(2)便于测量力臂的大小,同时消除杠杆自重的影响;
(3)使结论具有普遍性(或寻找普遍的规律);
(4)F1L1=F2L2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂);
(5)6;
(6)变大
【解析】
【分析】
本题探究杠杆的平衡条件,考查器材的调试及目的、归纳法的运用、数据分析及对力臂的理解。
(1)杠杆左低右高,则杠杆重心在支点左侧,据此分析;
(2)实验时杠杆在水平位置平衡时,杠杆的重心在支点上,杠杆的重力力臂为0,避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响,同时由于重力的方向竖直向下,根据力臂的定义,支点和力的作用点之间的距离即为力臂大小,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(3)为得出普遍性的规律要多次测量;
(4)分析表中数据得出结论;
(5)根据杠杆的平衡条件分析;
(6)分析当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,动力臂的变化,根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】
(1)图甲所示杠杆左端低右端高,要将杠杆调平需要将平衡螺母向右边调节;
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂的大小,同时消除杠杆自重的影响;
(3)多次实验的目的是使实验结论具有普遍性;
(4)由表中数据有:
1N×10cm=2N×5cm;
2N×10cm=1N×20cm;
2N×15cm=3N×10cm;
根据表格实验数据得出杠杆平衡条件是:
F1L1=F2L2;
(5)设一个钩码的重力为G,杠杆上一小格的长度为L,A点挂4个钩码,A点到O点的距离为3L,B点到O点的距离为2L,设B点需要n个钩码,根据杠杆平衡的平衡条件:
4G×3L=nG×2L,解得n=6,为使杠杆重新平衡,应在B点挂6个钩码;
(6)弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,力臂变小,要使杠杆仍然在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件,则拉力变大,即弹簧测力计的示数变大。
21.【答案】4 4 1 b、e、f 大 无 不可靠 没有控制排开液体的体积相同
【解析】解:(1)如图用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力。这个事实说明浮力的大小可能与排开液体的体积有关,可以支持以上猜想4;
(2)①由图可知,圆柱体A的重力为GA=4N,在序号b的实验中,弹簧测力计的示数为3N,物体受到的浮力为:
F1=GA−F示1=4N−3N=1N;
②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物重相同、排开液体的体积相同、形状相同,改变液体的密度,故比较图中b、e、f三次实验;可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③根据称重法测浮力,分析序号为e、f的实验,排开液体的体积相同、液体的密度不同,并且盐水的密度大、受到的浮力大,可得结论:排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
④体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N,4.5N和5N:
a图中物体浸没在水中,受到的浮力为:F1=GA−F示1=4N−3N=1N
b图中物体浸没在酒精中,受到的浮力为:F2=GB−F示2=4.5N−3.5N=1N;
c图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为:F3=GC−F示3=5N−4N=1N;
比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关;
(3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有让二者全浸入水中,即没有控制排开水的体积相同,故小明的结论不可靠,不可靠的主要原因是没有控制排开液体的体积相同。
故答案为:(1)4;(2)①4;1;②b、e、f;③大;④无;(3)不可靠;没有控制排开液体的体积相同。
(1)饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力,据此分析;
(2)①由序号a、b的实验,利用称重法测浮力求出实验中圆柱体所受的浮力;
②探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同(同一物体),据此确定实验序号,
③根据称重法测浮力,分析序号为d、e的实验,排开液体的体积相同、液体的密度不同,据此得出结论;
④比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素,得出浮力物体的重力之间的关系;
(3)利用控制变量法分析小明同学的方案,即可判断不可靠的原因。
本题探究浮力大小跟哪些因素有关,考查称重法测浮力、阿基米德原理的运用及控制变量法的运用,综合性强。
22.【答案】解:(1)小球此时受到的浮力:
F浮=G−F′=10N−7N=3N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,小球排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10−4m3,
因小球25的体积浸在装有水的容器中,
所以,小球的体积:
V=52V排=52×3×10−4m3=7.5×10−4m3,
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,小球完全浸没时受到的浮力:
F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10−4m3=7.5N,
则此时弹簧测力计的示数:
F′′=G−F浮′=10N−7.5N=2.5N;
(3)小球完全浸没时水面上升的高度:
△h=VS=7.5×10−4m30.05m2=1.5×10−2m,
则小球完全浸没时水对容器底增加的压强:
p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10−2m=150Pa。
答:(1)小球此时受到的浮力为3N;
(2)小球完全浸没时弹簧测力计的示数为2.5N;
(3)小球完全浸没时水对容器底增加的压强为150Pa。
【解析】(1)知道小球的重力和小球25的体积浸在装有水时弹簧测力计的示数,根据称重法求出小球此时受到的浮力;
(2)根据F浮=ρgV排求出小球排开水的体积,然后根据题意求出小球的体积,物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,然后根据F浮=ρgV排求出小球完全浸没时受到的浮力,然后根据称重法求出此时弹簧测力计的示数;
(3)根据V=Sh求出小球完全浸没时水面上升的高度,根据p=ρgh求出小球完全浸没时水对容器底增加的压强。
本题考查了称重法求浮力、阿基米德原理、液体压强公式的综合应用,正确得出最后一问中水面的变化是关键。
23.【答案】解:
(1)水的体积V水=0.01m3,
由ρ=mV可得水的质量:
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×0.01m3=10kg;
(2)这桶水所受的重力:
G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
桶受到的重力:
G桶=m桶g=1kg×10N/kg=10N,
水桶对地面的压力:
F=G水+G桶=100N+10N=110N,
这桶水对地面的压强:
p=FS=110N0.2m2=550Pa;
(3)使用滑轮组,拉力做的有用功:
W有=G水h=100N×2m=200J,
由图知,承担物重的绳子股数n=3,拉力端移动距离s=3h=3×2m=6m,
拉力做的总功:
W总=Fs=44N×6m=264J,
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总=200J264J×100%≈75.8%。
答:(1)桶中水的质量为10kg;
(2)这桶水对地面的压强为550Pa;
(3)该滑轮组的机械效率为75.8%。
【解析】(1)知道水的体积、密度,利用ρ=mV求水的质量;
(2)利用G=mg求这桶水所受的重力、桶的重力,水桶对地面的压力等于水和桶的总重力,知道受力面积,利用p=FS求这桶水对地面的压强;
(3)使用滑轮组,利用W=Gh求对水和桶做的功,即拉力做的有用功;由图知,承担物重的绳子股数n=3,拉力端移动距离s=3h,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。
本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、压强公式、功的公式、效率公式的应用,虽然考查的知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大。
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
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