四川省南充市高坪区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年四川省南充市高坪区八年级(下)期末物理试卷
1. 如图所示,小红同学穿上旱冰鞋用力推墙,结果墙没推动,自己却离墙而去。下列说法中错误的是( )
A. 墙在人的推力作用下,发生了形变
B. 人对墙施加力的同时墙也对人施加了力
C. 墙对人的推力大于人对墙的推力
D. 墙的推力改变了人的运动状态
2. 如图所示,用力F把木块压在竖直墙面上,木块静止。以下说法正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力随F增大而增大
B. 木块对墙面的压力随F增大而增大
C. 木块受到的重力和压力是一对平衡力
D. 木块只受重力、压力F和摩擦力
3. 下列图象中,能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是( )
A. B. C. D.
4. 公交车驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过一杯水来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上,如图所示,杯中水突然向前溢出,则有可能发生的情况是( )
A. 车突然刹车
B. 车突然加速
C. 车匀速行驶
D. 车突然转弯
5. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知F1=3N,F2=5N.那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A. 3N 5N B. 5N 3N C. 2N 3N D. 3N 2N
6. 如图所示,A、B两个均匀圆柱体是由同种材料制成的,若按甲和乙两种方式把它们放在同一块海绵上,可以探究压力的作用效果与( )
A. 压力大小的关系
B. 压力方向的关系
C. 受力面积的关系
D. 材料密度的关系
7. 物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A. 图甲中的实验说明液体压强与液体的深度有关
B. 图乙中洗手池下方排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C. 图丙中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
D. 图丁中在两张纸的中间向下吹气,纸张向中间靠近
8. 下列关于浮力的说法正确的是( )
A. 浸在液体里的物体一定受浮力的作用 B. 浮力的方向与重力的方向相反
C. 物体浮在液面上,是因为浮力大于重力 D. 铁块在水中下沉,是因为铁块不受浮力
9. 如图,粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B. 小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒
C. 小木块P在斜面上向上运动时,动能减小,重力势能增加
D. 小木块P运动到最高点时处于平衡状态
10. 下列关于简单机械的一些观点中正确的是( )
A. 人类利用机械,是因为它可以省功 B. 汽车的方向盘不属于简单机械
C. 做功快的机械,机械效率一定高 D. 定滑轮不能省力但可以改变力的方向
11. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B. 三个物体的密度大小关系为ρA<ρB<ρC
C. 三个物块底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
12. 如图所示,重为G的物体在拉力F的作用下,以v的速度匀速运动了s,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 使用该滑轮组一定省力 B. 拉力F等于12G
C. 拉力的功率为2Fv D. 额外功为1n(2nF−G)s
13. 重力是物体受到______的吸引而产生的力,牛顿通过精心研究提出:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是______。
14. 小明用5N的力拉弹簧测力计的一端,弹簧测力计的示数为______N,小明和小刚分别用大小均为5N的力拉弹簧测力计的两端,弹簧测力计的示数为______N。
15. 冰壶运动中,掷出的冰壶能在冰面滑行,是由于冰壶具有______,冰壶运动中,运动员是通过改变______来减小摩擦的。
16. 托里拆利实验测得一个标准大气压能支撑水银柱的高度为______cm,如果实验过程中不小心有空气进入玻璃管中,则水银柱的高度将______。(选填“增加”“减小”或“不变”)
17. 高空抛物是不文明的行为,重物在高处时具有很大的______,在下降的过程中,这些能量会转化为物体的______。
18. 如图所示,将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同。当控制金属盒面的中心在液体中的深度相同时,观察到U形管两侧液面的______相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小是______的。
19. 如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮______G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将______(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
20. 在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车用时5s前进了3m,拉力的功率等于______W,重力做的功等于______J。
21. 如图所示,用2.5N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端,将重为4N物体提升0.1m,不计绳重与摩擦,动滑轮机械效率为______;若物体重力变大,则动滑轮机械效率将______。(选填“增加”“减小”或“不变”)
22. 如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示,则物块受到的浮力最大值为______N,此时物块浸入液体中的体积为______m3。
23. 铁锁悬挂在细线下,在竖直平面内来回摆动,忽略空气的阻力,请在图中画出铁锁摆动到A点时所受力的示意图。
24. 如图所示,请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。
25. 请在图丙中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
26. 如图所示,是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验时,将棉布铺在______(选填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板”)上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离。
(2)去掉棉布,再次让小车从______滑下,观察小车滑行的距离。这种研究问题的方法物理上把它叫做控制变量法。
(3)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离______。
(4)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果小车运动时受到的阻力为零,它将以恒定不变的速度______。
(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律______
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括得出的
27. 小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时______(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为______N.当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是______。
28. 小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示
(1)在图中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和______,观察指针是否指在零刻度线的位置。
(2)分析图③、④可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度______。
(3)分析______两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)小聪通过实验数据计算出了物体A的体积为______m3,盐水的密度为______kg/m3。
(5)如果在实验中不小心使⑤图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将______。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
29. 被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,港珠澳大桥通车后,一辆汽车总质量为1.5t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,汽车以25m/s速度匀速通过桥面一段平直部分用时5min,过程汽车发动机的功率为200kw。求:
(1)汽车匀速通过水平桥面时对桥面的压强;
(2)此过程中汽车发动机所做的功;
(3)此过程中汽车受到的阻力是多大。
30. 如图所示,放在水平桌上的容器内装有0.2m深的水。求:
(1)水对容器底的压强是多大?
(2)如果将体积为100cm3,密度为0.8×103kg/m3的实心木块放入水中,待木块静止后,浸在水中的体积有多大?
(3)取出木块,再将体积为100cm3,重1.8N的一块固体放入水中,当固体浸没在水中静止时,容器底部对它的支持力有多大?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、墙受到了人的推力,发生了形变,故A正确;
B、由于物体间力的作用是相互的,人对墙施加力的同时墙也对人施加了力,故B正确;
C、墙对人的推力与人对墙的推力是一对相互作用力,其大小相等,故C错误;
D、人受到墙的推力,由静止开始运动,说明力改变了物体的运动状态,故D正确。
故选:C。
(1)力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)根据物体间力的作用是相互进行分析,知道一对相互作用力大小相等、方向相反、同时产生和消失、作用在不同物体的同一直线上。
本题考查了力的作用效果、相互作用力,是一道基础题,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:
木块处于静止状态,受两对平衡力,水平方向上受压力和支持力一对平衡力,竖直方向上受到的摩擦力和木块的重力一对平衡力,总共四个力;
木块在竖直方向上受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力,平衡力大小相等,因为重力不变,所以摩擦力不变,即摩擦力大于与压力无关;
固体可以传递压力,木块对墙面的压力随F增大而增大;
木块受到的重力和压力方向不同,不是一对平衡力;
故ACD错误,B正确;
故选:B。
(1)分别对物体在水平方向和竖直方向上的受力情况进行分析,然后结合二力平衡条件进行判断;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上;
本题考查了平衡力的辨别,抓住二力平衡的四个条件缺一不可是关键,要注意平衡力作用在一个物体上、相互作用力作用在两个物体上。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
根据物体受到的重力跟物体的质量成正比进行判断,两个物理量成正比时,图象是一次函数图象。
从数学角度,分析图象的横坐标和纵坐标的关系,和物理量之间关系进行对照。
【解答】
A、如图,物体质量增大时,物体的重力不变。不符合题意。
B、如图,物体的重力和物体的质量是一个一次函数图象,物体的重力跟物体的质量成正比。符合题意。
C、如图,物体的重力跟物体的质量之间是二次函数图象。不符合题意。
D、如图,物体的质量增大时,物体的重力减小。不符合题意。
故选B。
4.【答案】A
【解析】解:
刹车前,水和杯子是一起向前运动的,刹车时,杯子由于受到桌面的摩擦力而停止运动,水由于惯性仍然向前运动,所以水会向前溢出,故A正确,BCD错误。
故选:A。
一切物体在任何情况下都有惯性,即任何物体都有保持原来运动状态的性质。
在分析解释惯性现象时,要先确定研究对象是谁,然后将物体一分为二分成两部分,受力部分运动状态会发生改变,不受力部分由于惯性还要保持原来的运动状态。
5.【答案】D
【解析】解:
A在水平向受拉力F1及摩擦力而处于静止状态,故由二力平衡可得,FA=F1=3N;由于物体间力的作用是相互的,则B受A的摩擦力为3N;
对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力FB=F2−F1=5N−3N=2N;
故选:D。
本题考查二力平衡及力的合成,注意整体法在物理学解题中具有非常重要的作用,应注意灵活应用。解题时分别通过以A和整体为研究对象,通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力。
6.【答案】A
【解析】解:
将A、B按甲和乙两种方式把它们放在同一块海绵上,受力面积相同,压力不同,通过两次海绵被压下的深浅程度,可探究压力的作用效果与压力大小的关系。
故选:A。
压力的作用效果与受力面积和压力大小有关,探究压力作用效果时要用到控制变量法;即探究压力的作用效果与压力关系时应控制受力面积一定,探究压力的作用效果与受力面积关系时应控制压力一定;压力的作用效果可以利用海绵的凹陷程度来体现。
本题考查了探究影响压力作用效果因素的实验,要注意控制变量法和转换法的应用。
7.【答案】C
【解析】解:A、甲图,水越深的地方喷的越远,说明液体压强随深度的增加而增大,故A正确;
B、乙图,洗手池下方排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理,故B正确;
C、丙图,用吸管喝饮料时,吸管内气体压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故C错误;
D、丁图,对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力,所以纸张向中间靠近,故D正确。
故选:C。
(1)液体内部的压强随深度的增加而增大;
(2)上端开口,底部连通的仪器叫连通器掌握沸点与气压之间的关系,沸点随气压的增大而升高;
(3)用吸管吸饮料是利用大气压完成的;
(4)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
本题为力学综合题,考查了学生对液体内部压强的特点、连通器、大气压的应用、以及流速与压强的关系的理解和掌握,虽知识点多、但都属于基础,难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:
A、浸在液体里的物体,如果物体的下表面没有受到液体的压力,则物体不会受到浮力的作用,例如桥墩就不受浮力,故A错误;
B、浮力的方向是竖直向上的,与重力的方向相反,故B正确;
C、物体浮在液面上,受到浮力和重力的作用,这两个力是一对平衡力,所以浮力等于重力,故C错误;
D、铁块在水中下沉,是因为铁块受到的浮力小于重力,故D错误。
故选:B。
(1)浮力是由于物体上下表面受到液体的压力差产生的;
(2)浮力的方向是竖直向上的;
(3)物体漂浮时,浮力等于重力;
(4)物体受到的浮力小于重力,会下沉。
本题考查了浮力产生的原因、物体浮沉条件的应用,难度不大,属于基础题。
9.【答案】C
【解析】解:A、在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的形变程度变小,弹性势能变小。木块的速度变大,动能变大,同时因为水平面AB粗糙,木块需要克服摩擦力做功,内能变大,故弹簧的弹性势能一部分转化为小木块P的动能,一部分转化为木块的内能。故A错误;
B、小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时,需要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,所以机械能减小。故B错误;
C、小木块P在斜面上向上运动时,高度增加,重力势能变大,因为斜面BC光滑,且空气阻力忽略不计,所以机械能守恒,故动能减小,故C正确;
D、因为斜面BC光滑,故木块不受摩擦力作用,若空气阻力忽略不计,小木块P运动到最高点时受到垂直于斜面向上的支持力和竖直向下的重力作用,这两个力不在一条直线上,不属于平衡力,所以木块处于非平衡状态,故D错误。
故选:C。
(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的。
(2)不计空气和摩擦阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒。
(3)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。
(4)对木块在最高点时进行受力分析,然后根据二力平衡条件判断是否受到平衡力的作用,进而判断木块是否处于平衡状态。
此题考查平衡状态的判断、动能和势能的大小变化等。弹簧问题往往是动态变化的,分析这类问题时用动态变化的观点进行,分析时关键抓住弹力的可变性,同时注意其过程中的功能转化关系。
10.【答案】D
【解析】解:
A、人类利用机械,有的可以省力,有的可以省距离,但使用任何机械都不可能省功,故A错误;
B、汽车方向盘属于轮轴类的简单机械,它具有省力的作用,故B错误;
C、功率和机械效率是两个不同的物理量,二者无必然的联系;做功快的机械,功率大,但机械效率不一定高,故C错误;
D、定滑轮实际上就是等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,故D正确。
故选:D。
(1)根据功的原理可知,使用任何机械都不能省功;
(2)像水龙头这样,轮子和轴固定在一起转动的机械,叫做轮轴,在轮上用力带动轴运动时省力;在轴上用力带动轮运动时费力;
(3)功率等于单位时间内做的功,是反映做功快慢的物理量,机械功率是有用功与总功的比值;
(4)定滑轮的工作特点:使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力。
本题考查了功的原理,定滑轮的特点,对功率与机械效率的理解,是一道综合题。
11.【答案】BD
【解析】解:由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排
由于FA
C、由图可知物体底部的深度,h甲
由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,
即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;
由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,
根据p=FS可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故D正确。
故选:BD。
(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)由图得出A、B、C三个正方体所处的状态,利用浮沉条件判断物体重力的关系,进而得出三个物体密度的关系;
(3)由图可知物体底部深度不同,由p=ρgh可知对物体底部压强关系,再根据F=pS可求物体底部受到水的压力大小关系;
(4)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,利用p=FS判断对桌面的压强大小关系。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
12.【答案】CD
【解析】解:
AB、由图可知,动滑轮上绳子的股数n′=2,由于不计绳重、轮与轴间的摩擦,且利用滑轮组水平拉动物体,
所以,绳端的拉力F=1n′(f+G动),与物重G无关;
由于f与G动的大小关系未知,所以无法比较F与f的大小关系,则使用该滑轮组不一定省力,故AB错误;
C、绳端移动的速度v绳=n′v=2v,则拉力的功率:P=Fv绳=2Fv,故C正确;
D、由题意可知,物体运动时受到的摩擦阻力f=1nG,
克服摩擦阻力做的功为有用功,则:W有=fs=1nGs,
绳端移动的距离:s绳=n′s=2s,
拉力F做的总功:W总=Fs绳=2Fs,
则额外功:W额=W总−W有=2Fs−1nGs=1n(2nF−G)s,故D正确;
故选:CD。
(1)由图可知,动滑轮上绳子的股数n′=2;由于不计绳重、轮与轴间的摩擦,且利用滑轮组水平拉动物体,则绳端的拉力F=1n′(f+G动),据此分析使用该滑轮组是否省力;
(2)绳端移动的速度v绳=n′v,根据P=Fv绳求出拉力的功率;
(3)先求出绳端移动的距离,克服摩擦阻力做功为有用功,拉力做功为总功,根据功的公式表示出有用功和总功,用总功减去有用功即为额外功;
本题主要考查了与滑轮组相关的计算,求出绳端的拉力、弄清水平拉动物体时所做有用功的含义是关键,注意该滑轮组是否省力取决于物体受到的摩擦力与动滑轮重的大小关系,这是易错点!
13.【答案】地球 万有引力
【解析】解:地面附近的物体由于地球吸引而受到的力叫重力,重力的方向竖直向下;宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。
故答案为:地球;万有引力。
地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力;宇宙中任何两个物体,大到天体,小到灰尘,都存在互相吸引的力,这个力称之为万有引力。
本题考查重力,以及万有引力的有关知识,难度不大。
14.【答案】5 5
【解析】解:当用5N的力沿水平方向拉弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为5N;
当两个人分别用5N的力沿水平方向拉弹簧测力计的两端时,弹簧测力计受力平衡,弹簧测力计的示数还是5N。
故答案为:5;5。
用弹簧测力计测力时,弹簧测力计本身在力的方向上,始终受到两个力的作用,且这两个力是平衡力。
本题考查的是力的作用是相互的这一知识点,巧妙的应用了弹簧测力计这一仪器,要求学生清晰的知道弹簧测力测力时的受力情况。
15.【答案】惯性 接触面的粗糙程度
【解析】解:掷出的冰壶由于惯性能在冰面继续滑行;
冰壶运动中,在冰壶前方“刷冰”,这样做的目的是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦。
故答案为:惯性;接触面的粗糙程度。
物体具有的保持运动状态不变的性质的惯性;
减小摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动摩擦力。
掌握摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦的方法。生活处处有物理,我们要认真观察、思考我们生活中的物理现象。
16.【答案】76 减小
【解析】解:(1)托里拆利实验测得一个标准大气压能支持760mm=76cm高水银柱;
(2)若做实验的过程中不小心玻璃管中进入一点空气,则空气会产生一定的向下的压强,使管中水银柱高度减小。
故答案为:76;减小。
(1)托里拆利实验是测量出一个标准大气压能支持760mm高水银柱即相当于760mm高水银柱产生的压强;
(2)管中混入空气时,会产生一定向下的压强,使水银柱高度减小;
本题考查标准气压值,以及托里拆利实验中产生的诸多变化情况,比如:管的粗细、位置深浅、是否倾斜、槽中水银面高低、是否混入气泡等,哪些影响测量结果,哪些不影响测量结果我们应该准确把握。
17.【答案】重力势能 动能
【解析】解:高空抛物是不文明的行为,重物在高处时,高度较大,具有很大的重力势能,在下降的过程中,重力势能会转化为物体的动能。
故答案为:重力势能;动能。
重力势能的大小与质量、高度有关;动能的大小与质量和速度有关。
本题考查了重力势能、动能的转化,明确各自的影响因素是解题的关键。
18.【答案】高度差 相等
【解析】解:将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同,当控制金属盒面的中心在液体中的深度相同时,观察到U形管两侧液面的高度差相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小是相等的。
故答案为:高度差;相等。
(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
(2)液体压强与液体的深度和密度有关,研究液体内部某一点,来自各个方向的压强大小关系,要控制这两个因素不变。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
19.【答案】<;上浮
【解析】解:(1)气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。设气球受到的浮力为F浮;石块受到的浮力为F浮石块
则F浮+F浮石块=G总,
所以则气球受到的浮力F浮
由F浮=ρ水V排g,
气球受到的浮力将变大;
石块受到的重力不变,
此时气球和石块受到的浮力大于自重,石块将上浮。
故答案为:<;上浮。
本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理,知道所封空气的热胀冷缩是本题的突破口。
20.【答案】30 0
【解析】解:(1)重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了3m,因此重力做的功等于0J;
拉力做的功W=Fs=50N×3m=150J;
(2)拉力做功的功率:P=Wt=150J5s=30W。
故答案为:30;0。
(1)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;
根据W=Fs求出拉力做的功;
(2)根据公式P=Wt可计算功率的大小。
此题主要考查的是学生对功的计算公式、功率的计算公式的运用和做功两个必要因素的了解和掌握,基础性题目。
21.【答案】80%增加
【解析】解:
(1)由图知n=2,不计绳重与摩擦,则动滑轮的机械效率:
η=W有用W总=GhFs=GhF×2h=G2F=4N2×2.5N×100%=80%;
(2)若物体重力变大,根据W=Gh知,有用功增加,额外功不变,根据η=W有用W总=W有用W有用+W额=11+W额W有用可知,滑轮组的机械效率将增加。
故答案为:80%;增加。
(1)由图知n=2,根据η=W有用W总=GhFs=GhF×2h=G2F求出机械效率。
(2)根据η=W有用W总,分析额外功、有用功的变化判定机械效率的变化。
本题考查了使用动滑轮机械效率的计算以及影响机械效率的因素,理解相关信息是关键。
22.【答案】99×10−4
【解析】解:(1)由图知当弹簧测力计示数为15N时,弹簧测力计的示数最大,此时正方体在空气中,根据二力平衡条件可知,G=F示1=15N;
从h=10cm开始,弹簧测力计示数为6N不变,说明此时正方体已经浸没在水中,此时物块受到的浮力最大,
则物块浸没时受到的浮力为:F浮=G−F示=15N−6N=9N;
(2)由F浮=ρ液V排g可得,
排开水的体积为:V排=F浮ρ水g=9N1.0×103kg/m3×10N/kg=9×10−4m3。
故答案为:9;9×10−4。
从h=10cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时正方体已经浸没在液体中,此时物块受到的浮力最大,分析图象,对物体受力分析(如乙图所示)求其受到的浮力;由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可算出物块浸入液体中的体积。
本题考查了阿基米德原理的应用,分析图象得出相关信息是关键。
23.【答案】解:忽略空气的阻力,铁锁摆动到A点时受到竖直向下的重力G,还受到沿细线向上的拉力F,二力的作用点画在铁锁的重心处,如图所示:
【解析】忽略空气的阻力,铁锁在摆动的过程中受到两个力的作用,即重力和细线的拉力,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿细线向上,二力的作用点画在铁锁的重心处,按力的示意图的画法画出这两个力即可。
画重力的示意图时,特别注意:重力的方向是竖直向下的,铁锁自己摆动起来后,不受手的推力,这是学生容易出错的地方。
24.【答案】
【解析】
【分析】
阻力与阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,根据图示确定最大动力臂,然后作出最小的动力;从支点作力的作用线的垂线段,即可作出力的力臂。
求最小的力是常见的题型,关键是找到最大的动力臂,一般来说,支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂。
【解答】
由图可知,力F1作用在B点时,力臂L1最大,此时力F1最小,力F1示意图如图所示;过支点作力F2作用线的垂线段,即可做出力臂L2,如图所示:
25.【答案】解:对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,这种绕法滑轮组上的滑轮都使用,有四股绳子承担物重;拉力是滑轮组提升物重的四分之一,
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮,有一个动滑轮后没有使用,这种绕法只能有三股绳子承担物重,拉力是滑轮组提升物重的三分之一,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多是第一种,即四股绕线的方法。
【解析】滑轮组绳子的绕法有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重。
此题主要考查滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数不同,承担物重绳子绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力。
26.【答案】水平木板 同一高度 增大 做匀速直线运动 C
【解析】解:(1)探究阻力对物体运动的影响,由控制变量法,要控制物体到达水平面上的初速度相同,让小车分别在粗糙程度不同的表面上运动,故将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;
(2)去掉棉布,再次让小车从同一高度滑下,观察小车滑行的距离;
(3)(4)木板较棉布光滑,小车在木板上受到的阻力较小,运动的距离更远,由实验可以看出,运动的小车所受的阻力越小,向前滑行的距离越远,据此推理可知:如果小车运动时不受阻力,小车运动的无限远,即它将做匀速直线运动;
(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上通过进一步推理而概括出了牛顿第一定律,该定律不能用实验直接验证,故C正确。
故答案为:(1)水平木板;(2)同一高度;(3)增大;(4)做匀速直线运动;(5)C。
(1)探究阻力对物体运动的影响,要控制物体到达水平面上的初速度相同,
(2)让小车在不同粗糙程度材料的表面上运动,比较通过的距离大小;
(3)(4)木板较棉布光滑,小车在木板上运动受到的阻力较小,运动的距离更远,据此得出结论;由实验结论推理回答;
(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律不能用实验直接验证。
本题探究阻力对物体运动的影响,考查实验过程和现象,以及力和运动的关系。
27.【答案】(1)是;
(2)右;
(3)1.5;变大;
(4)使实验结论更具有普遍性,避免实验结论的偶然性。
【解析】解:
(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,图甲中杠杆处于静止状态,因而杠杆处于平衡状态;
(2)图甲可知,杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,说明杠杆的重心在左端,平衡螺母应向较高的右端调节;
(3)每个钩码重0.5N,由图可知OB:OA=2:3,
根据杠杆的平衡条件可得,F×OB=2G×OA,
测力计的示数:F=2G×OAOB=2×0.5N×32=1.5N;
斜向下拉时,阻力和阻力臂一定,动力臂变小,动力变大,所以,测力计的示数将大于1.5N;
(4)本实验中进行多次测量的目的是:使实验结论更具有普遍性,避免实验结论的偶然性;
(1)杠杆的平衡状态包括两种:静止状态或匀速转动状态;
(2)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,说明杠杆的重心在左端,据此判断平衡螺母的调节方向;
(3)从图乙知道两边力臂的关系,知道阻力(重力)大小,利用杠杆的平衡条件求所需拉力大小;当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
(4)实验规律应建立在多次测量的基础上,以避免得到偶然性的结论。
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件就是为了寻找普遍规律。
28.【答案】分度值 无关 ④⑤ 10−4 1.2×103 偏大
【解析】解:(1)测量物体重力前应先观察弹簧测力计的量程、分度值,并观察指针是否指在零刻度线;
(2)分析③④两图,当金属都块浸没在水中后,金属块的深度不同,但测量力计示数相同,根据称重法测浮力:F浮=G−G′知,所受浮力的大小大小相同,故得出当金属块浸没在水中后,所受浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关;
(3)要探究浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度的关系,需要控制液体排开液体的体积相同,改变液体的密度,图④⑤两图符合题意;
(4)物体浸没在水中时,受到的浮力是:
F浮水=G−G′=4N−3N=1N,
根据阿基米德原理F浮水=ρ水gV排水得,
物体的体积为:V=V排=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10−4m3;
由图①⑤知,物体浸没在盐水中受到的浮力:
F浸盐水=G−G′′=4N−2.8N=1.2N,
根据阿基米德原理F浮盐水=ρ盐水gV排盐水得,
ρ盐水=F浮盐水gV排盐水=1.2N10N/kg×10−4m3=1.2×103 kg/m3;
(5)根据阿基米德原理F浮盐水=ρ盐水gV排盐水得,ρ盐水=F浮盐水F浮水ρ水,如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F示盐水变小,根据称重法,故F浸盐水变大,根据ρ盐水=F浮盐水F浮水ρ水知,测量的盐水密度值将偏大。
故答案为:(1)分度值;(2)无关;(3)④⑤;(4)10−4;1.2×103;(5)偏大。
(1)测力计使用前,要观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值;
(2)分析③④两图,找出相同量和不同量,根据称重法测浮力:F浮=G−G′知所受浮力的大小相同,据此分析;
(3)要探究浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度的关系,需要控制液体排开液体的体积相同,改变液体的密度,据此分析解答;
(4)根据称重法求出金属块在水中和盐水中受到的浮力,由阿基米德原理求出物体的体积和ρ盐水;
(5)如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,测力计示数变小,根据称重法分析F浸盐水变化,确定测量的盐水密度值的变化。
本题考查称称重法测浮力、控制变量法、数据分析、阿基米德原理、对实验方案的改进、密度公式的运用及误差分析。
29.【答案】解:
(1)汽车质量m=1.5t=1.5×103kg,
其重力:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,
汽车匀速通过水平桥面时对桥面的压力:
F=G=1.5×104N,
汽车匀速通过水平桥面时对桥面的压强:
p=FS=1.5×104N0.2m2=7.5×104Pa;
(2)由v=st可得,行驶路程s=vt=25m/s×5×60s=7500m,
由P=Wt可得,
(3)发动机所做的功W=Pt=2×105W×5×60s=6×107J,
由P=Wt=F′st=F′v可得,
牵引力F′=Pv=2×105W25m/s=800N,
因为匀速通过大桥,所以汽车受到的阻力f=F′=800N,
答:(1)汽车匀速通过水平桥面时对桥面的压强为7.5×104Pa;
(2)此过程中汽车发动机所做的功为6×107J;
(3)此过程中汽车受到的阻力是800N。
【解析】(1)知道汽车质量,利用G=mg求其重力,汽车匀速通过水平桥面时对桥面的压力等于其重力,知道受力面积,利用p=FS求汽车对桥面的压强;
(2)由速度公式变形可求得行驶路程,利用P=Wt可求得发动机所做的功;
(3)利用P=Wt=Fst=Fv算出汽车牵引力,根据二力平衡的条件求出阻力。
本题考查了重力公式、压强定义式、功的公式、功率公式的应用,关键是知道汽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。对于这类综合题目,要快速联想选择相对应的公式进行求解,在计算过程中注意单位要统一。
30.【答案】解:
(1)水的深度h=0.2m,水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)木块的质量:m木=ρ木V木=0.8×103kg/m3×100×10−6m3=0.08kg,
木块所受重力:
G木=m木g=0.08kg×10N/kg=0.8N,
因为ρ木<ρ水,所以木块在水中静止后处于漂浮状态;
木块受到的浮力:
F浮=G木=0.8N,
由F浮=ρ水gV排可得排开水的体积(浸在水中的体积):
V浸=V排=F浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10−5m3;
(3)当固体浸没在水中时,其排开水的体积:V排′=V固体=100cm3=1×10−4m3,
固体受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−4m3=1N,
因为F浮′
容器底部对它的支持力:
F支=G−F浮′=1.8N−1N=0.8N。
答:(1)水对容器底的压强为2000Pa;
(2)木块静止后,浸在水中的体积为8×10−5m3;
(3)当固体浸没在水中静止时,容器底部对它的支持力为0.8N。
【解析】(1)已知水的深度,利用p=ρgh求水对容器底的压强;
(2)利用m=ρV求木块的质量,再利用G=mg求其重力;由于木块的密度小于水的密度,木块静止后漂浮在水面上,木块受到的浮力等于木块的重力,再利用F浮=ρ液gV排计算排开水的体积,即浸在水中的体积;
(3)固体浸没水中排开水的体积等于固体的体积,利用F浮=ρ液gV排求当固体浸没在水中静止时受到的浮力,与其重力比较,根据物体的浮沉条件得出固体在水中静止时的状态,根据物体的受力平衡求出容器底部对它的支持力。
本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、密度公式、重力公式、液体压强公式和力的平衡知识的综合应用,涉及到的知识点较多,有一定难度。
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