2022-2023学年安徽省芜湖市无为三中八年级(下)期中物理试卷(含解析)
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1. 如图所示,弹簧测力计A和B及滑轮组均处于静止状态,F=10N,若不考虑测力计重、滑轮重及摩擦,弹簧测力计A和B的示数应分别为( )
A. 30N和30N B. 30N和20N C. 20N和20N D. 20N和30N
2. 关于匀速直线运动的速度v=st,下列讨论正确的说法是( )
A. 物体运动速度v越大,通过的路程s越长
B. 物体运动速度v越大,所用时间t越少
C. 在匀速直线运动中,v的大小可由st计算,但v与s、t无关
D. 在匀速直线运动中,v的大小与s成正比,与t的成反比
3. 如图所示,作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F( )
A. 不变
B. 变大
C. 变小
D. 先变大后变小
4. 滑冰运动员用力推冰场周围的扶栏时,扶栏未动,而他却远离扶栏而去;运动员离开扶栏后,并没有再用力蹬冰面,但仍能滑很远,要解释这些现象,可利用下列知识中( )
①物体间力的作用是相互的
②力是改变物体运动状态的原因
③一切物体都有惯性。
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③
5. 一位跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向上运动,则直升飞机相对于地面的运动情况为( )
A. 一定上升 B. 一定下降
C. 一定静止 D. 上升、下降、静止都有可能
6. 氢气球下面用绳子系着一个重物,它们以3m/s的速度一起匀速上升,当到达某一高度时,绳子突然断开,这个重物将( )
A. 立即下落 B. 继续上升一段距离,然后下落
C. 以原来的速度一直上升 D. 以上说法都不对
7. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. t=3s时,物体受到非平衡力的作用 B. t=6s时,将F撤掉,物体立即静止
C. 2−4s时内物体所受摩擦力为3N D. t=1s时,物体所受摩擦力为1N
8. 下列事例能减小压强的是( )
A. 注射器的针头很尖
B. 压路机的碾子质量很大
C. 运输车的履带很宽
D. 冰鞋上的冰刀很锋利
9. 如图所示,用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上,正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f,以下说法中正确的是( )
A. 正方体受到的摩擦力f=F
B. 增大水平力F的大小,摩擦力f也随之增大
C. 增大水平力F的大小,摩擦力f一定不变
D. 减小水平力F的大小,摩擦力f一定不变
10. 下列有关力的说法,正确的是( )
A. 物体运动方向发生改变时,一定是受到非平衡力的作用
B. 一个物体也能产生力的作用
C. 相互接触的两个物体一定产生力的作用
D. 物体受力则运动状态一定发生改变
11. 如图关闭发动机后,重10000N的汽车在斜面上静止。那么汽车所受到的斜面合力大小为______ N,方向______ 。
12. 如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推F2使它们一起做速度更快的匀速直线运动,则F2 ______ F1(填“大于”、“等于”或“小于”)。
13. 如图,甲物体重8N,乙物体重12N,弹簧秤重力及摩擦均不计。则当甲、乙两物体静止时,弹簧秤的读数为______ N,地面对乙物体的支持力是______ N。
14. 如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象.若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为______ .
15. 如图将瓶子从正放变为倒放后,水对瓶子底的压力______ ,瓶子对桌面的压强______ (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
16. 如图小球向左摆动到最高点时是______ (填“平衡”或“非平衡”)状态。若此时绳子刚好断裂并假设所有的外力同时消失,那么小球将______ 。
17. 甲乙两个是做匀速直线运动的物体,它们速度之比是2:3,所用时间之比是4:3,则甲乙两物体通过路程之比是______ .
18. 用图中的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做是利用______ 来达到省力的目的。
19. 用同种材料制成甲、乙高度相同的实心圆柱体,甲的底面积是乙的两倍,现在将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为______ 。
20. 如图所示,杠杆AOB的两端分别挂着重为GA和GB的两个物体,杠杆平衡时AO处于水平位置,若GA=GB,杠杆自重不计,则OA和OB的大小关系是______ 。
21. 如图所示,消防员正进行徒手爬杆训练,当消防员匀速向上直线爬杆过程中,所受到的摩擦力的方向______ 。爬到顶端再匀速向下滑动时,所受到的摩擦力的方向______ 。
22. 在水平向右匀速行驶的火车车厢顶端用细线悬挂一小球,车厢水平地板上放置物块。某时刻发现小球向右摆动,请画出此时处于静止的物块A受力的示意图。
23. 如图O为杠杆AC的支点,B处挂一个小球,画出使杠杆在水平位置平衡的最小动力F。
24. 某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动。回答下列问题:
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是______。(填选项前的编号)
①木板的质量m1,
②滑块的质量m2:
③砝码的质量m3,
④托盘和砝码的总质量m4。
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f=______。(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是:______。
(4)该实验存在一些不足之处,请你写出其中的一点:______。
25. 在探究“杠杆平衡条件的实验中”:
(1)在实验前,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在______ 位置平衡,其目的是______ ;
(2)若实验前,没有挂钩码时,杠杆静止在如图甲所示的位置,应将平衡螺母向______ 调(填“左”或“右”)。
(3)实验中共有6个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边离支点两格A处挂3个钩码,为使杠杆平衡,请你在杠杆右面挂上钩码,你的做法是______ 。
26. 在“研究影响液体内部压强的因素”的实验中:
(1)我们是通过观察U形管______ 来判断橡皮膜所受压强大小的。
(2)比较图甲和乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体______ 的增加而增大。
27. 如图所示装置,绳重及摩擦不计。
(1)请利用图示的3个滑轮,补画该滑轮组完整的绕线。
(2)若物重为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,则动滑轮总重多少?
(3)如果绳子能承受的最大拉力为60N,那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
28. 如图电动独轮平衡车是一种新型电动代步车,下表是它的一些参数。(g=10N/kg)
型号
最大速度
满电时最
大行程
最大爬坡
角度
车身质量
最大负荷
X5
16km/h
28km
15°
10kg
110kg
当该车在水平公路以最大负荷状态匀速直线行驶时求:
(1)车对地面的压力?
(2)若此时车轮与地面的接触面积为40cm2,则车轮因与地面挤压受到的压强为多少Pa?
29. 如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。设轻质杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AB=120cm,AO:OB=2:1,悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg,悬挂在B端的配重所受重力为100N。求:
(1)悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小;
(2)当杠杆AB在水平位置平衡时,B端还需要施加的拉力F是多少N?
(3)若实际情况下杠杆质量均匀并重100N,则第二问中B端还需要施加的拉力F是多少N?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:对于A弹簧测力计,滑轮组中共有三段绳子承担拉力,则:FA=3F=3×10N=30N;
对于B弹簧测力计,滑轮组中与动滑轮相连的有两段绳子,则:FB=2F=2×10N=20N;
故选:B。
连接滑轮组的绳子上的拉力都相等,有几段绳子拉着动滑轮,弹簧测力计的示数就是拉力的几倍。
此题虽然是滑轮组的使用,但根据平衡力的知识解答较容易理解,即弹簧测力计的示数等于绳子对滑轮的拉力。
2.【答案】C
【解析】解:
匀速直线运动的物体,速度保持不变,速度v的大小与路程s、时间t都没有关系,速度v的大小可由st计算,故ABD错误,C正确。
故选:C。
匀速直线运动的物体,速度保持不变,速度大小跟物体运动的距离和时间都没有关系;物体运动路程和时间成正比。
匀速直线运动的物体速度保持不变,速度大小等于路程和时间的比值,速度大小跟比值有关,跟路程无关,跟时间无关。
3.【答案】A
【解析】解:如图,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,
∵动力、阻力作用点不变,
∴LOALOB=LOCLOD不变;
又∵阻力(物重G不变),
∴由FLOB=GLOA得:F=GLOALOB=LOALOBG.
∴当杠杆匀速转动到水平位置时,动力F的大小不变.
故选A.
画出动力臂和阻力臂,杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系不变,而阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知动力不变.
画图找出动力臂和阻力臂,并根据三角形相似得出力臂大小的具体关系是本题的关键.
4.【答案】D
【解析】解解:(1)运动员对扶栏施力的同时,扶栏对运动员也施力,这说明物体间力的作用是相互的;
(2)运动员受力由静止变为运动,这说明力可以改变物体的运动状态。
(3)不受力的作用,但是仍能运动,体现了惯性的存在。
故选:D。
运动员对扶拦施力时,我们看到运动员运动状态的改变,这说明运动员一定是受力了,这个力的施力物体是扶栏,说明了物体间力的作用是相互的,而运动员由静止变为运动,这是运动状态的改变。不受力,仍能运动,体现了惯性的存在。
物体间力的作用是相互的,常和力的一个作用效果出现在一起考我们。这题可用直选法,也可用排除法来解决。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。
判断一个物体的运动情况时,必须先确定一个作为标准的参照物,分析研究对象和参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】
(1)由于跳伞运动员是向下运动的,如果直升飞机静止、上升,运动员以自己为参照物也可看到直升飞机向上运动;
(2)如果直升飞机向下运动,但向下运动的速度小于跳伞运动员的速度,运动员看以自己为参照物,运动员看到的直升飞机也是向上运动的。
因此直升飞机的运动情况是静止、上升、下降都有可能。
故选D。
6.【答案】B
【解析】解:向上运动的重物在绳子断裂后,但由于惯性,仍保持原来的运动状态,向上运动速;由于重物受到重力的作用,所以重物向上运动的速度越来越小,经过一段时间后再下落。
故选:B。
从物体具有惯性和力可以改变物体的运动状态入手分析即可解决此题。
此题易忽略物体由于惯性继续上升一段距离这个过程。
7.【答案】AD
【解析】解:A、由速度−时间图像可知,t=3s时,物体做加速运动,因此受非平衡力作用,故A正确;
B、由速度−时间图像可知,t=6s时,物体做匀速直线运动,将F撤掉,物体由于惯性还要继续运动一段距离,故B错误;
C、由速度−时间图像可知,在2s~4s内,物体做匀加速运动,此时的拉力等于3N,但是拉力不等于摩擦力,即物体所受摩擦力不等于3N,故C错误;
D、由速度−时间图像可知,t=1s时,物体处于静止状态,受平衡力作用,又由F−t图像可知物体受到的拉力为1N,因此物体所受摩擦力是1N,故D正确。
故选:AD。
先由速度−时间图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据惯性定律判断撤去外力后物体的运动状态;根据由F−t图像求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
本题考查学生对图像的认认识,并能将v−t图像和F−t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
8.【答案】C
【解析】解:A、注射器的针头很尖说明了受力面积小,是通过减小受力面积来增大压强的;
B、压路机的碾子质量很大,重力就很大,对地面的压力就很大,受力面积一定时,增大压力就增大了压强;
C、运输车的履带很宽说明受力面积大,是通过增大受力面积来减小压强的;
D、冰鞋上的冰刀很锋利,是因为受力面积小,通过减小受力面积来增大压强。
故选:C。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
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;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
此题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要擅于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验。
9.【答案】C
【解析】解:
A、物块保持静止状态(平衡状态),合力为零;对物块进行受力分析可知:水平方向上的推力F和墙壁对它向右的支持力N是一对平衡力,则F=N;竖直方向上的重力G和静摩擦力f是一对平衡力,则f=G,摩擦力的方向竖直向上,故A错误;
BC、增大水平力F的大小(即增大压力F),物体仍静止,所以摩擦力与重力仍是一对平衡力,大小相等,f=G,摩擦力大小不变;故B错误,C正确。
D、减小水平力F的大小(即减小压力F),物体可能静止,也可能下滑;若物体下滑,则摩擦力f
本题中物块受到重力作用,但并没有向下掉,而是保持静止,处于平衡状态,故需对物体受力分析,结合平衡条件分析解决。
静摩擦力的大小随着外力的变化而变化,其方向与物体的相对运动趋势的方向相反,可以用假设法判断对运动趋势的方向,即假设墙面光滑,物体会向下滑动,故物体有向下的滑动趋势。
10.【答案】A
【解析】解:A、力是改变物体运动状态的原因,物体运动方向发生改变,说明物体运动状态发生改变,一定受到非平衡力的作用,故A正确;
B、力是物体对物体的作用,要想产生力,至少要有两个物体,故B错误;
C、相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子,故C错误;
D、物体受到平衡力作用时,物体的运动状态不变,故D错误。
故选:A。
(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)力是一个物体对另一个物体的作用,有接触力和不接触力两种;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;
(3)物体受到平衡力作用时,物体的运动状态不变。
此题考查了产生力的条件及力的作用效果,属于基本概念和规律的考查。
11.【答案】10000 竖直向上
【解析】解:汽车在斜面上静止,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力,这三个力是平衡力。
汽车所受支持力和摩擦力的合力与重力是一对平衡力,而重力的方向竖直向下,因此二力的合力方向竖直向上,大小与重力相同,为10000N。
故答案为:10000;竖直向上。
处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;先对汽车进行受力分析,然后根据汽车静止受平衡力以及合力的定义确定汽车各作用力间的关系。
本题考查力的合成与应用以及平衡力的判断,关键会对物体进行正确的受力分析。
12.【答案】等于
【解析】解:在甲图中,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;因此,A、B都受到平衡力作用,拉力大小等于摩擦力,如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推F2使它们一起做速度更快的匀速直线运动,此时整体仍然受力平衡,推力等于摩擦力;滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,故两次的拉力大小相等。
故答案为:等于。
利用二力平衡的知识,分析摩擦力与拉力关系;摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关。
本题考查二力平衡的应用以及滑动摩擦力的有关因素,属于中档题。
13.【答案】8 4
【解析】解:因为弹簧秤处于静止状态,所以弹簧秤受力是平衡的,则示数为甲对它的拉力,为8N;
乙的重力是12N,弹簧秤对乙物体的拉力是8N;因乙物体处于静止状态,所以根据受力平衡得:地面对乙的支持力N=G−F=12N−8N=4N。
故答案为:8;4。
弹簧秤处于静止状态,所以弹簧秤受力是平衡的,需要注意的是弹簧秤的示数是挂钩上的拉力或是一端受到的力。对乙进行受力分析,可得出地面对乙的支持力。
本题物体进行正确的受力分析是正确解答的关键,注意弹簧秤的示数是挂钩上的拉力或是一端受到的力。
14.【答案】4:1
【解析】解:(1)由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为8g/cm3;
当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为1g/cm3;
所以ρ甲:ρ乙=8:1;
∵V=mρ,ρ甲:ρ乙=8:1,m甲:m乙=1:1,
∴V甲:V乙=1:8,
∵V=h3,
∴边长之比:h甲:h乙=1:2;
(2)∵正方体对地面的压强:
p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,
∴两正方体A、B对水平地面的压强之比:p甲:p乙=ρ甲h甲g:ρ乙h乙g=(8×1):(1×2)=4:1.
故答案为:4:1.
(1)根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,已知两正方体A、B的质量相同,根据V=mρ得出A、B的体积之比,进一步得出边长之比;
(2)知道A、B的密度关系、边长的大小关系,正方体对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,据此求压强之比.
本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用,本题关键:一是通过图象求出甲、乙两物质的密度之比,二是利用好方形或圆柱形均匀物体对水平地面压强的推导公式p=ρgh.
15.【答案】变小 变大
【解析】解:(1)瓶子正放时,水对容器底部的压力和水的重力相等,倒放时,由于瓶子上粗下细,水对容器底部的压力小于水的重力,所以,水对瓶子底部的压力变小;
(2)瓶子正放或倒放时,对水平桌面的压力均等于瓶子和水的总重力,即瓶子对桌面的压力不变,倒放时,受力面积变小,根据F=FS可知桌面所受的压强变大。
故答案为:变小;变大。
(1)水对容器底部的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,水对容器底的压力等于水的重力;上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力;上面细、下面粗的容器中水对容器底的压力大于水的重力;
(2)瓶子正放或倒放时,对水平桌面的压力均等于瓶子和水的总重力,根据F=FS判断压强变化。
本题考查了压力和压强的有关知识,难点是水对瓶子底部压力的判断。
16.【答案】非平衡 静止
【解析】解:小球向左摆动到最高点时,受到的重力与绳子的拉力不在一条直线上,受力不平衡,则小球处于非平衡状态;
若此时绳子刚好断裂并假设所有的外力同时消失,根据牛顿第一定律,小球将保持静止。
故答案为:非平衡;静止。
(1)平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动状态,此时物体受力平衡或不受力;
(2)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
本题考查对牛顿第一定律的理解和平衡状态的认识,知道物体处平衡状态受平衡力或不受力是关键。
17.【答案】8:9
【解析】解:
由题知,v甲:v乙=2:3,t甲:t乙=4:3,
由v=st得两物体通过的路程之比:
s甲:s乙=v甲t甲v乙t乙=2×43×3=8:9.
故答案为:8:9.
已知两物体的运动速度之比和时间之比,由速度公式可以求出两物体通过的路程之比.
已知甲乙速度、时间之比,可根据公式s=vt,用比例法或赋值的方法求出路程之比.
18.【答案】减小阻力臂
【解析】解:在同样的情况下,把树枝尽量往剪刀轴O靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由F1L1=F2L2可知,动力会变小,因此可以省力。
故答案为:减小阻力臂。
明确杠杆结构,利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2,阻力和动力臂不变,动力随阻力臂的减小而减小。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,利用杠杆平衡条件分析问题,要抓住不变的量,根据变化的量进行分析解答。
19.【答案】1:1
【解析】解:用同种材料制成甲、乙高度相同的实心圆柱体,即甲、乙的密度相同,
由p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh可得,
甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比:
p甲p乙=ρghρgh=11。
故答案为:1:1。
由p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh求得甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比。
此题主要考查压强的计算,注意规则的圆柱体对水平地面的压强可以用p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh计算。
20.【答案】OA
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2
因为GA=GB
所以LA=LB,
由图可见:OA=LA,OB>LB,
所以OA
杠杆平衡条件是解决杠杆平衡问题的重要依据,解题时要找到动力、动力臂、阻力、阻力臂,这是解决问题的关键。
21.【答案】竖直向上 竖直向上
【解析】解:
消防员匀速向上爬杆时,在竖直方向受到平衡力的作用,即重力和摩擦力,由二力平衡的条件知:所受重力和摩擦力的大小相等,方向相反,则所受摩擦力方向是竖直向上的;
消防员匀速向下爬杆时,在竖直方向仍然受到平衡力的作用,即重力和摩擦力,由二力平衡的条件知:所受的重力和摩擦力的大小相等,方向相反,则所受摩擦力方向是竖直向上的。
故答案为:竖直向上;竖直向上。
运动员匀速爬杆的过程都受力平衡,合力为零,竖直方向受到重力和摩擦力,摩擦力等于重力;摩擦力的方向与重力的方向相反。
此题考查学生对二力平衡条件的理解和掌握,学习中要多联系实际生活,学会利用所学的知识解决实际问题。
22.【答案】解:分析可知,物块A在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;
小球向右(运动的同方向)摆动,根据惯性知识可知,小车做减速运动,故物块A在水平方向上受到的摩擦力方向水平向左;如图所示:
【解析】物块A在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;根据小球向右(运动的反方向)摆开,并连续一段时间,分析小车做何种运动,然后确定物块A在水平方向上受到的摩擦力方向,在按照力的示意图的画法画出各个力。
此题考查力的示意图的画法,关键是根据惯性知识和结合题意判断小车做何种运动,并确定物块A受到的摩擦力方向。
23.【答案】解:杠杆在水平位置平衡时,要使动力F最小,则F的力臂应最大;由图知,图中CO作动力臂是最长的动力臂,力F作用点在C点,方向竖直向上,如图所示:
【解析】根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,动力F1要最小,F1的力臂应最大,因为力F1的作用点一定在杠杆上,从而确定出最大的力臂。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据阻力和阻力臂一定时,动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。
24.【答案】④ m4g 二力平衡(或滑块匀速直线运动时拉力等于摩擦力) 难以控制滑块恰好做匀速直线运动(或砝码的质量不连续)
【解析】解:(1)实验中没有使用弹簧测力计,所以摩擦力的大小只能通过托盘和砝码对绳子的拉力体现,拉力等于托盘和砝码的总重力,因此需要测量托盘和砝码的总质量m;
(2)滑块所受摩擦力的大小等于托盘和砝码的总重力,即f=G=mg;
(3)实验的理论依据就是滑块做匀速直线运动是受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,它们的大小相等;
(4)实验中要求滑块做匀速直线运动,即托盘和砝码总重力的大小等于摩擦力,由于砝码的质量最小是5g,数值不是连续的,因此这一点很难做到。
故答案为:(1)④;(2)m4g;
(3)二力平衡(或滑块匀速直线运动时,拉力等于滑动摩擦力);
(4)难以控制滑块恰好做匀速直线运动(或砝码的质量是不连续的)。
(1)当滑块做匀速直线运动运动时,根据二力平衡的知识,此时滑块受到的摩擦力等于绳子的拉力,即托盘和砝码的总重力;
(2)实验中由于砝码的重力是不连续的,托盘和砝码的总重力不一定恰好等于摩擦力的大小,因此不能控制滑块一定做匀速直线运动。
本实验根据物体受平衡力做匀速直线运动的原理测量摩擦力,存在一些不足,如果让实验更完美,可以把砝码换成细沙,用天平测总质量计算总重力。
25.【答案】水平 消除杠杆自身重力的影响,便于测量力臂 右 在杠杆右边离支点2格处挂了3个钩码或3格处挂2个钩码
【解析】解:(1)调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,为的是为了消除杠杆自身重力的影响并便于测量力臂;
(2)杠杆左端下倾,说明杠杆的重心在支点左边,应将平衡螺母向右调,使其重心右移;
(3)设一钩码重为G,一格为L,根据F1×L1=F2×L2可得:3G×2L=3G×2L,或3G×2L=2G×3L,所以我们可以在杠杆右边离支点2格处挂了3个钩码,或3格处挂2个钩码。
故答案为:(1)水平;消除杠杆自身重力的影响,便于测量力臂;(2)右;(3)在杠杆右边离支点2格处挂了3个钩码或3格处挂2个钩码。
(1)调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;同时也为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(2)杠杆左端下倾,说明杠杆的重心在支点左边,调节平衡应使其重心右移;
(3)由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,判断出左边3个钩码挂2格处时,右边应是几个钩码应挂几格处。
本题考查了杠杆的平衡条件的实验探究以及利用杠杆平衡条件进行计算,学生要加强对杠杆的认识。
26.【答案】两侧液面的高度差 深度
【解析】解:(1)实验过程中通过观察U形管中两侧液面的高度差来反映被测液体压强大小的;
(2)比较图甲和图乙知,液体密度相同,图乙中深度大,两侧液面高度差大,由转换法知产生的压强大,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大。
故答案为:(1)两侧液面的高度差;(2)深度。
(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中用U形管中两侧液面的高度差来反映液体压强的大小;
(2)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。
本题是探究“研究影响液体内部压强的因素”的实验,在实验中运用到了转换法和控制变量法。
27.【答案】解:(1)图中滑轮组由一个定滑轮和两个动滑轮组成,应从定滑轮开始由内向外完成绕线,有4段绳子承担重物的重力,如图所示:
(2)不计绳重和摩擦,由F=1n(G+G动)可得,动滑轮总重力:
G动=nF−G=4×20N−50N=30N;
(3)如果绳子能承受的最大拉力为60N,滑轮组可吊起物体最大重力:
G最大=nF最大−G动=4×60N−30N=210N。
故答案为:(1)见上图;
(2)动滑轮总重力为30N;
(3)如果绳子能承受的最大拉力为60N,滑轮组可吊起物体最大重力为210N。
【解析】(1)图中的滑轮组有3个滑轮,应从定滑轮开始由内向外绕线;
(2)不计绳重和摩擦,根据F=1n(G+G动)计算动滑轮总重力;
(3)如果绳子能承受的最大拉力为60N,根据F=1n(G+G动)计算滑轮组可吊起物体最大重力。
本题考查了滑轮组的绕线和绳端拉力计算公式的应用,知道在不计绳重和摩擦时,滑轮组绳端拉力F=1n(G+G动)。
28.【答案】解:(1)车对路面的压力:
F=G=mg=(110kg+10kg)×10N/kg=1200N;
(2)车对地面的压强:
p=FS=1200N40×10−4m2=3×105Pa;
答:(1)车对地面的压力是1200N;
(2)若此时车轮与地面的接触面积为40cm2,则车轮因与地面挤压受到的压强为3×105Pa。
【解析】(1)已知车的总质量可求得其总重力,当车停在水平路面上时,车对地面的压力等于其总重力;
(2)已知车轮与地面接触的总面积,然后利用压强公式求解。
此题考查压强和压力的计算,求解车对地面的压强时,注意车对地面的压力等于其总重力这一条件的应用,此题难度不大,属于基础知识。
29.【答案】解:(1)悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg,则总重力为:G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)由题意知AO:OB=2:1,则OA=2OB,由杠杆平衡条件得:GA×AO=FB1×OB,即200N×2OB=FB1×OB,解得:FB1=400N;B端还需要施加的拉力:F=FB1−G配重=400N−100N=300N;
(3)若实际情况下杠杆质量均匀并重100N,由杠杆平衡条件得:GA×AO+G×(AO−12AB)=FB2×OB,
即200N×2OB+100N×[2OB−12(2OB+OB)]=FB2×OB,FB2=450N,B端还需要施加的拉力F′=450N−100N=350N。
答:(1)悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小为200N;
(2)当杠杆AB在水平位置平衡时,B端的配重是300N;
(3)若实际情况下杠杆质量均匀并重100N,则第二问中B端还需要施加的拉力F是350N。
【解析】(1)根据重力公式计算悬挂在A端的桶与沙土的总重力;
(2)根据杠杆平衡条件计算当杠杆AB在水平位置平衡时B端的拉力,B端还需要施加的拉力等于B端拉力和配重之差;
(3)根据杠杆平衡条件得到B端施加的拉力。
本题考查杠杆平衡条件和重力公式的灵活运用,题目难度不大。
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