河北省沧州市青县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年河北省沧州市青县八年级(下)期末物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共11小题,共33.0分)
1. 下列有关力的说法中,正确的是( )
A. 至少两个物体才能产生力的作用 B. 一个物体也能产生力的作用
C. 力能脱离物体而存在 D. 相互接触的两个物体一定产生力的作用
2. 如图所示的各种情形中,两个力是平衡力的是.( )
A. B.
C. D.
3. 有位意大利物理学家经历了“观察-疑问-猜想-证实”的历程,探究了摆动规律,他还通过实验分析得出“物体的运动并不需要力来维持”的结论,这位物理学家是( )
A. 牛顿 B. 伽利略 C. 焦耳 D. 瓦特
4. 小华静止站在水平地面上,下列说法中正确的是( )
A. 他对地面的压力和他所受到的重力二力平衡
B. 他对地面的压力和地面对他的支持力二力平衡
C. 他受到的重力和地面对他的支持力是相互作用的力
D. 他对地面的压力和地面对他的支持力是相互作用的力
5. 摩擦力是我们常见的一种力,下列措施为了减小摩擦力的是( )
①给车轴加润滑油
②旱冰鞋下装有滚轮
③骑自行车时用力捏车闸
④体操运动员手涂防滑粉
A. ①和③ B. ③和④ C. ①和② D. ①和④
6. 下列实例中,属于增大压强的是( )
A. 坦克装有履带 B. 铁路的钢轨铺在枕木上
C. 用较大的力劈开木柴 D. 取出一些书的书包背起来更舒服
7. 下列事例中,没有利用大气压强的是( )
A. 人的呼吸 B. 活塞式抽水机
C. 用吸管吸饮料 D. 用注射器把药液注入肌肉
8. 流体的压强与流速有关,下列现象与这一物理知识无关的是( )
A. 甲图中,同学向前吹气,纸条向上运动
B. 乙图中,同学用吸管吸饮料,饮料进入口中
C. 丙图中,在气球的左侧吹气,气球向左侧运动
D. 丁图中,在硬币上方吹气,可以将硬币吹入碗中
9. 如图所示是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的几个实验情景,F1、F2、F3、F4分别为图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的读数。下列说法正确的是( )
A. 为完成探究实验,图甲中溢水杯不一定要盛满液体
B. 实验中物体不完全浸没水中也能得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系
C. 在实验误差范围内,F1、F2、F3、F4的大小关系满足:F1+F2=F3+F4
D. 既能减小实验误差,又能使操作简便,最合理的实验顺序是甲、丁、乙、丙
10. 下列实例中,有力对物体做功的是( )
A. 小球在光滑水平面上滚动 B. 背着书包在水平路面上前进
C. 举重运动员举起杠铃停在空中 D. 跳水运动员从跳台跳下
11. 关于功率,下列说法中不正确的是( )
A. 每秒做功越多,功率越大 B. 汽车上坡时要减速,是为了增大牵引力
C. 做功快的机械,功率一定大 D. 功率小的机器做功一定少
二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)
12. 如图所示,用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),比较甲、乙装置,正确的是( )
A. F1和F2大小相等
B. 两装置绳子自由端移动距离相等
C. 两装置所做有用功相等
D. 机械效率相等
13. 如图所示,是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理,此时杆秤处于平衡状态,以下关于它的说法正确的是( )
A. “标”“本”表示力臂
B. “权”“重”表示力
C. 提纽相当于支点
D. 增大“重”时,应把“权”靠近O点
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共11小题,共30.0分)
14. 打篮球是人们喜爱的运动项目之一.我们在投篮时,投出去的篮球撞到篮板会反弹回来,这是因为物体间______,同时这也可以说明力可以改变物体的______;篮球从空中竖直下落时,以篮球为参照物,地面向______运动.
15. 如图甲将装有水的杯子放在斜面上,不断改变斜面倾角,观察细线OA的方向,这个实验可以说明重力的方向总是______ ;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如图乙所示,则被测桌面______ (选填“左”或“右”)边高。
16. 某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度x与弹簧受到的拉力F的关系图象如图所示。由图可知,这根弹簧的原长是______ cm;弹簧在受到6N的拉力时,弹簧的伸长量为______ cm;弹簧长度为6cm时,受到的拉力为______ N。弹簧测力计的原理是______ 。
17. 洛阳牡丹花会期间,倡导市民绿色出行,如图所示,乘坐公交车时会播放“车辆启动,请坐稳扶好”的安全提示语。车启动时,要求站立的乘客“扶好”拉手,是为了避免由于______ 而摔倒,乘客容易______ 倾倒。刹车时容易______ 倾倒(选填“向前”或“向后”)。
18. 如图所示,手握着一个重为10N的瓶子保持悬空静止,则瓶子受到的摩擦力大小为______ N,当手的握力增大1倍时,瓶子所受的摩擦力将______ (选填“变大”“变小”或“不变”);手握瓶子的力产生的效果是______ 。若向瓶中加入5N的水仍保持静止,则此时瓶子受到的摩擦力是______ 。
19. 如图是一只装水的木桶,木桶的木板长短不一。已知桶壁上最长的木板长为0.5m,最短的木板长为0.3m,桶内部底面积为4×10-2m2。当木桶装满水时,桶底受到水的压强约为______ Pa,桶底受到水的压力约为______ N。(g取10N/kg)
20. 如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,上手指对笔尾的压力______ 下手指对笔尖的压力;上手指对笔尾的压强______ 下手指对笔尖的压强(两空都选填“大于”、“等于”或“小于”)。
21. 一根有刻度的细玻璃管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色溶液的玻璃瓶,制成一个简易气压计,如图所示。细玻璃管内的液柱高出瓶口是由于瓶内的气压______ (填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压而形成的。把气压计从山上拿到山下,细玻璃管内的液柱会______ (填“上升”或“下降”)。
22. 运动员拉弓射箭,箭被射出时弓的______ 能转化为箭的______ 能。《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品,是因为高处的物体具有较大的______ 能。
23. 如图所示,自行车手闸可以看做一个______ 杠杆(选填“省力”或“费力”);当图中手对车闸的作用力F1=10N时,刹车拉线受到力F2的大小为______ N。
24. 春节吃饺子是中华民族的传统习俗。包饺子时,捏出漂亮的花边,说明力可以改变物体的______ ;生饺子放入锅中开始沉在锅底是因为______ ,煮一段时间,饺子会上浮,在上浮过程中,饺子受到水的压强会______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
25. 请在图中画出杠杆所受动力的力臂L1和所受阻力F2的示意图。
26. 如图所示,请作出在空中飞行的足球所受重力示意图。
五、实验探究题(本大题共2小题,共11.0分)
27. 如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
(1)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越______,木块B被撞得越远。这反映出物体的动能与物体的______(选填“质量”或“速度”)有关。
(2)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,速度相同时,质量越______的钢球将木块B撞得越远。这反映出物体的动能与物体的______(选填“质量”或“速度”)有关。
(3)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
28. 如图所示是“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数。
(1)当金属块浸没在水中时,其所受的浮力大小为______ N。
(2)分析①、③、④可知,浮力大小与物体浸没在水中的深度______ (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析______ 三图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。
(4)为了研究“浮力的大小与物体的形状是否有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图⑥所示的实验,由此小明得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。小宁认为这结论不可靠,主要原因是______ 。
(5)小宁利用上述的器材测量一块合金的密度,他的实验步骤如下:
①用弹簧测力计测出合金所受的重力G;
②使合金浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数F;
③则合金密度的表达式为ρ合金= ______ (用G、F、ρ水表示)。
六、计算题(本大题共2小题,共14.0分)
29. 如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深12m,物体质量为600千克,汽车匀速拉绳子时的拉力2200N,(g=10N/kg)。求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,所做的有用功;
(2)若汽车的速度为3m/s,则汽车拉绳子的拉力做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率?(保留一位小数)
30. 如图1所示,形状、体积相同的均匀长方体甲、乙平放在水平地面上,已知甲的质量为5kg,它们的长宽高分别为0.4m、0.1m和0.1m(g取10N/kg)。求:
(1)甲的重力;
(2)将甲向右翻转立起来,它对水平地面的压强变化量;
(3)若将长方体甲垂直叠放在长方体乙的上面,如图2所示,甲对乙的压强p甲乙等于乙对地面的压强p乙地的2倍,求乙物体的质量。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:ABC.力是物体对物体的作用,产生力的作用时存在两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体,故A正确,BC错误;
D.并排放在水平桌面上的两个正方体,尽管相互接触,但没有力的作用,故两个物体接触不一定产生力的作用,故D错误。
故选:A。
力是物体对物体的作用,产生力的作用至少两个物体;物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用;物体间力的作用不一定要接触,接触但不挤压,不产生力。
本题考查了学生对力的概念、力的相互性了解与掌握,属于基础题目。
2.【答案】C
【解析】解:A.两个力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.两个力作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故C正确;
D.两个力没有作用在一条直线上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
根据二力平衡条件进行解答:即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可。
本题考查了平衡力的辨别,知道二力平衡的条件及特点是正确解题的关键。
3.【答案】B
【解析】解:A、牛顿是在伽利略观点的基础上,进行了进一步的完善,不是第一个提出这一观点的科学家,不符合题意;
B、伽利略最早提出“物体的运动并不需要力来维持”,并用斜面实验结合推理对这一观点进行了验证,符合题意;
C、焦耳:电流的热效应,不合题意;
D、瓦特:发明了蒸汽机,不符合题意。
故选:B。
伽利略最早提出“物体的运动并不需要力来维持”,并用斜面实验结合推理对这一观点进行了验证。
本题考查物理学史,了解科学家的贡献,有利于对培养学习物理的兴趣。
4.【答案】D
【解析】解:A、他对地面的压力和他所受到的重力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不符合二力平衡的条件,所以二力不平衡。故A错误;
B、他对地面的压力和地面对他的支持力是作用在不同一个物体上,不符合二力平衡的条件,所以二力不平衡。故B错误;
C、他受到的重力和地面对他的支持力是作用在同一个物体上的两个力,不符合相互作用力的条件,所以不是相互作用力。故C错误;
D、他对地面的压力和地面对他的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,符合相互作用力的条件,所以是相互作用力。故D正确。
故选:D。
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。
相互作用力条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
此题主要考查平衡力和相互作用力的区别,解答此类题目的关键是抓住平衡力和相互作用力的条件逐一进行分析。
5.【答案】C
【解析】解:
①给车轴加润滑油,是通过使接触面脱离的方法来减小摩擦力;
②旱冰鞋下装有滚轮,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力;
③骑自行车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
④体操运动员手涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
综上分析可知,为了减小摩擦力的是①和②。
故选:C。
(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(2)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题考查了增大摩擦和减小摩擦的方法,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,难度较小。
6.【答案】C
【解析】解:
A、坦克装有履带,是在压力一定时,增大受力面积减小对地面的压强,故A不符合题意。
B、铁轨铺在枕木上,是压力一定时,增大受力面积减小对路基的压强,保护路基,故B不符合题意。
C、用较大的力劈开木柴,是在受力面积一定时通过增大压力来增大对木柴的压强,故C符合题意。
D、取出一些书的书包背起来更舒服,是在受力面积一定时通过减小压力来减小对肩膀的压强,故D不符合题意。
故选:C。
(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
(2)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。
(3)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。
掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法。能把压强知识应用到生活中。
7.【答案】D
【解析】解:A、人呼吸通过肺泡的扩张与收缩,利用了大气体压,故A不符合题意;
B、活塞式抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,故B不符合题意;
C、用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故C不符合题意;
D、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故D符合题意。
故选:D。
大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释,考查了物理知识在生活中的应用。
8.【答案】B
【解析】解:A、把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条上方的空气流速大,压强小;纸条下方的空气流速小,压强大,在空气压强差的作用下,纸条会向上偏移,能用“流体压强与流速关系”解释,故A不符合题意;
B、用吸管吸饮料是利用了大气压,吸时是先把管内空气吸走,这样在管内外就形成气压差,从而把饮料“压”进嘴里,不能用“流体压强与流速关系”解释,故B符合题意;
C、向气球的左侧吹气,球左侧的空气流速变大,压强变小,小于球右侧的大气压,产生了一个向左的压强差,将气球压向左侧,能用“流体压强与流速关系”解释,故C不符合题意;
D、在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方的空气流速大于下方的空气流速,则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强,硬币受到向上的压强差,所以硬币能飞入盘中,能用“流体压强与流速关系”解释,故D不符合题意。
故选:B。
明确流体压强与流速的关系:流体流速越快的位置,压强越小,据此结合选项中的描述逐一进行判断。
知道并理解流体压强和流速的关系是解决该题的关键。平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
9.【答案】B
【解析】解:A、物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,得不出正确结果,故A错误;
B、实验中物体不完全浸没水中也能得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系,故B正确;
C、由图可知:F4测空桶的重力,F1测物体的重力,F2是物体浸没在液体中时的测力计的拉力,F3测出排出的水和空桶的总重力,
根据称重法测浮力可知:F浮=F1-F2,排开液体的重力:G排=F3-F4,
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开水的重力,即F浮=G排;所以有:F1-F2=F3-F4,故C错误;
D、若按图中甲、乙、丙、丁的顺序进行实验时,先测量水和桶的总重力,再测量空桶的重力,由于空桶中有残留的水使得空桶的重力偏大,会导致排开水的重力偏小,应该先测量物体或空桶的重力,再将物体放入水中,得出弹簧测力计的示数,最后测出桶和水的总重力,即按丁、甲、乙、丙或甲、丁、乙、丙,为了操作简便应先测空桶的重力,再测物体的重力,因此最合理的实验顺序是丁、甲、乙、丙,故D错误。
故选:B。
前两次步骤中测空桶和物体的重力,然后再将物体浸没在液体中,测出拉力,最后测出排出的水和空桶的总重力;根据称重法即可求出浮力。根据物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重即可分析判断。
本题考查阿基米德原理的应用和称重法求浮力,关键明确溢水杯对桌面的压力等于溢水杯的总重力。
10.【答案】D
【解析】解:
A、小球在光滑水平面上滚动,依靠的是小球的惯性,小球在水平方向上虽然移动了距离,但是水平方向上没有力的作用,没有力做功,故A不符合题意;
B、背着书包在水平路面上前进,书包移动距离的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,力对物体不做功,故B不符合题意.
C、举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,故C不符合题意.
D、跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,故D符合题意.
故选D.
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可,据此分析判断.
明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直.
11.【答案】D
【解析】解:A、功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内完成的功,由所做功的多少和所用的时间决定,故A说法正确;
B、根据公式P=Wt=Fst=Fv可知,汽车的功率是一定的,其牵引力和速度成反比,汽车上坡时要减速,是为了增大牵引力,故B说法正确;
C、做功快的机械,功率一定大,说法正确;
D、功率反映做功的快慢,物体做功多少除了要考虑功率还要考虑做功的时间,功率小但是时间长做功不一定少,D说法不正确。
故选:D。
功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内完成的功,由所做功的多少和所用的时间决定。
根据公式P=Wt=Fst=Fv可知,汽车的功率是一定的,其牵引力和速度成反比。
本题考查了功率的概念,功率和功的关系。
12.【答案】CD
【解析】解:A、由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦时,拉力F=1n(G物+G轮),由图可知n甲=2,n乙=3,故F 1>F2,故A错误;
B、绳子自由端移动的距离s=nh,s甲=2h,s乙=3h,s甲
D、不计绳重及摩擦,相同的滑轮组装置、提升相同的高度,做的额外功相同;总功等于有用功加上额外功,滑轮组做的总功相同,由机械效率η=W有用W总可知,η甲=η乙,故D正确。
故选:CD。
(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦时,拉力F=1n(G物+G轮);
(2)绳子自由端移动的距离s=nh;
(3)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;
(4)不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做的额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据机械效率η=W有用W总比较机械效率的大小。
此题考查了滑轮组装置中有效的绳子股数确定方法、不计绳重及摩擦时有关拉力、绳子自由端移动距离、有用功和机械效率的比较。
13.【答案】ABC
【解析】解:ABC、从杆秤的结构看,杆秤是典型的利用杠杆原理制成的,“标”“本”分别表示动力臂和阻力臂,“权”“重”分别表示动力和阻力,提纽O点是支点,故ABC正确;
D、增大“重”时,阻力变大,阻力臂不变,动力大小不变,为了保持杠杆平衡,应该增大动力臂,即应把“权”适当远离支点,故D错误。
故选:ABC。
(1)杠杆中,杠杆绕着旋转的点为支点,使杠杆转动的力叫动力、阻碍杠杆转动的力叫阻力,从支点到力的作用线的距离为力臂;
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
本题考查杠杆的五要素与杠杆的平衡条件,属于基础题。
14.【答案】力的作用是相互的;运动状态;上
【解析】解:我们在投篮时,投出去的篮球对篮板有撞击力,由于力的作用是相互的,篮板对篮球施加反作用力,将篮球反弹回来;
同时篮板的反作用力改变了篮球前进的方向,说明力可以改变物体的运动状态;
篮球从空中竖直下落时,与地面的距离逐渐减小,以篮球为参照物,地面向上运动.
本题结合打篮球考查其中蕴含的物理知识,注重了物理和生活的联系,这种联系生活的题目是中考的热点.
15.【答案】竖直向下 左
【解析】解;重力方向始终是竖直向下的;
铅垂线偏向哪一侧,哪一侧就偏低,图乙铅垂线偏向右侧,右侧低,左侧高。
故答案为:竖直向下;左。
重力方向始终是竖直向下的;
铅垂线偏离中心向右,这表明左端偏高,右端偏低,偏向哪一侧,哪一侧就偏低。
本题考查了重力的方向的应用,属于基本题型。
16.【答案】2 6 4 在弹性限度以内,弹簧的伸长跟它受到的拉力成正比
【解析】解:弹簧不受外力时,弹簧未伸长,此时的长度即为原长,由图象可知,此时的长度就是弹簧的原长,L0=2cm;
由图像可知,弹簧在受到6N的拉力时,弹簧长L=8cm,则弹簧伸长量为:ΔL=L-L0=8cm-2cm=6cm;
由图像可知,弹簧长度为6cm时,受到的拉力为4N。
弹簧测力计的原理是在弹性限度以内,弹簧的伸长跟它受到的拉力成正比。
故答案为:2;6;4;在弹性限度以内,弹簧的伸长跟它受到的拉力成正比。
在弹性限度以内,弹簧的伸长跟它受到的拉力成正比,结合图象解答得出结论。
这是一道考查弹簧测力计原理以及结合图象的实验简答题,会看图象是解题的关键。
17.【答案】惯性 向后 向前
【解析】解:车子启动,人的下半身随着车加速运动,而人的上身由于惯性,仍然保持原来的运动状态,乘客容易向后倾倒;
刹车时,人的下半身随车一起速度减小,而上半身由于惯性要继续保持原来的运动状态,故人向前倾倒。
故答案为:惯性;向后;向前。
物体具有保持原来运动状态不变的性质称为惯性,一切物体都有惯性。
本题考查了学生用惯性知识解释生活中现象的能力,平时要多观察,多练习。
18.【答案】10 不变 改变物体的形状 15N
【解析】解:用力握住10N重的瓶子竖直悬空静止不动,瓶子处于平衡状态,瓶子受到的摩擦力和瓶子的重力是一对平衡力,大小相等,即f=G=10N;
当手的握力增大1倍时,瓶子仍然静止不动,因此瓶子受到的摩擦力仍然和瓶子的重力是一对平衡力,而瓶子的重力不变,故手与瓶子之间摩擦力的大小将不变;
手握瓶子的力使瓶子发生微小形变,故产生的效果是改变物体的形状;
若向瓶中加入5N的水仍保持静止,则此时瓶子受到的摩擦力和瓶子的重力是一对平衡力,大小相等,f'=G'=10N+5N=15N。
故答案为:10;不变;改变物体的形状;15N。
(1)瓶子静止悬在空中,处于平衡状态,瓶子受到竖直方向上的摩擦力和重力是一对平衡力,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上。据此分析;
(2)力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
本题考查了二力平衡条件的应用以及力的作用效果,解题思路:物体处平衡状态(静止状态)→受平衡力(在竖直方向受平衡力)。
19.【答案】3×103 120
【解析】解:(1)此桶装满水,水深等于短木板的长,h=0.3m,
桶底受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
(2)由p=FS可得,桶底受到水的压力:
F=pS=3×103Pa×4×10-2m2=120N。
故答案为:3×103;120。
(1)先确定桶内水深(短木板长度),利用液体压强公式p=ρgh求桶底受到水的压强;
(2)又知道桶的底面积,利用压强公式p=FS求桶底受到水的压力。
本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用,关键是根据题意得出装满水时桶中水的深度和短木板的长度相等。
20.【答案】小于 小于
【解析】解:
铅笔静止时,处于平衡状态,铅笔受到竖直向下的重力、上手指对笔尾向下的压力和下手指对笔尖向上的压力,根据力的平衡条件可得G+F上手指=F下手指,所以F上手指
(1)铅笔静止时,受到竖直向下的重力、上手指对笔尾向下的压力和下手指对笔尖向上的压力,根据力的平衡条件判断两个压力的大小关系;
(2)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;根据p=FS判断上手指对笔尾的压强和下手指对笔尖的压强的关系。
本题考查了压力和压强的大小比较,关键是根据力的平衡条件比较得出两个压力的大小关系。
21.【答案】大于 下降
【解析】解:(1)瓶中水面上方是空气,如果此处的气压等于瓶外的大气压,管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高,说明瓶内的气压高于瓶外大气压;
(2)把气压计从山上带到山下,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的减小而增加,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压出玻璃管,因此管内水柱的高度会下降。
故答案为:(1)大于;(2)下降。
(1)根据在图示的状态下,瓶内的气压大于瓶外的气压,使管内的水面高于瓶内水面;
(2)把气压计从山上带到山下时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析。
本题考查了学生对大气压与高度关系的掌握,属于基础知识的考查,相对比较简单。
22.【答案】弹性势 动 重力势
【解析】解:箭射出去时,弓的形变程度变小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动能增大;弓的弹性势能转化为箭的动能。
禁止从建筑物中抛掷物品,是因为高处的物体具有较大的重力势能,下落时转化为动能,易发生危险。
故答案为:弹性势;动;重力势。
重力势能与质量和高度有关,质量越大,位置越高,物体具有的重力势能越大;动能与质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体具有的动能越大;弹性势能与物体发生的弹性形变有关,形变越大,物体具有弹性势能越大,并且势能和动能之间可以相互转换。
本题主要考查我们对重力势能和弹性势能的掌握,了解其概念和影响因素,可顺利做出判断,难度不大。
23.【答案】省力 40
【解析】解:由图可知,动力臂L1=12cm,阻力臂L2=3cm,动力臂大于阻力臂,所以自行车手闸可看成一个省力杠杆。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,拉线上的拉力为:
F2=F1L1L2=10N×12cm3cm=40N。
故答案为:省力;40。
比较动力臂和阻力臂的大小,根据杠杆的分类得出杠杆的类型;
根据杠杆的平衡条件计算力F2的大小。
本题考查了杠杆的分类、杠杆的平衡条件,属于基础题。
24.【答案】形状 浮力小于自身的重力 变小
【解析】解:包饺子时,捏出漂亮的花边,说明力可以改变物体的形状;
生饺子放入锅中开始沉在锅底是因为饺子的浮力小于自身的重力;
煮一段时间,饺子会上浮,在上浮过程中,饺子所处的深度变小,根据p=ρgh可知,饺子受到水的压强会变小。
故答案为:形状;浮力小于自身的重力;变小。
(1)力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状;
(2)物体沉底时,浮力小于重力;物体悬浮时,浮力等于重力;物体漂浮时,浮力等于重力;
(3)液体内部压强随深度的变小而变小。
本题考查物体浮沉条件的应用、力的作用效果以及液体压强的特点,是一道基础题。
25.【答案】解:阻力F2作用点在点A,方向竖直向上;动力臂为支点到动力F作用线的距离,如图所示:
【解析】过阻力作用点表示阻力的方向(即竖直向上),得出阻力示意图;由支点向动力作用线作垂线,标出L1。
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。
26.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,从足球重心O(球心)画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【解析】根据重力的方向是竖直向下的,从重心做竖直向下的力即可。
本题考查了重力的示意图的作法,不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
27.【答案】大 速度 大 质量 不变
【解析】解:(1)同一钢球从不同的高度滚下,位置高的滚到斜面底端的速度就大,把木块推得越远说明运动的木块做功多,动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,钢球的速度越大,动能就越大。
(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下,小球到达斜面底端时的速度就是一定的,质量大的把木块推的远,说明了动能的大小和质量有关,在速度一定时,质量越大,动能也就越大。
(3)因为是光滑的斜面,没有摩擦,所以在斜面上滑下的小球没有能量的损耗,在能量转化过程中能量是守恒的。
故答案为:(1)大;速度;(2)大;质量;(3)不变。
(1)动能的决定因素有两个:质量和速度。让同一钢球从不同的高度滚下,是采用控制变量法,控制质量一定而速度不同,从斜面越高的位置滚下,钢球到达斜面底端的速度就越大。质量一定时,速度越大,动能就越大。
(2)钢球的质量越大,木块推得越远,说明在钢球速度相同的情况下,钢球的质量越大,动能就越大。
(3)因为是光滑的斜面,没有摩擦,所以在斜面上滑下的小球没有能量的损耗,在能量转化过程中能量是守恒的,重力势能全部转化为动能。
明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。
28.【答案】1 无关 ①④⑤ 没有控制排开液体的体积相同 GG-Fρ水
【解析】解:(1)金属块A浸没在水中时受到的浮力为F水浮=G-F水示=4N-3N=1N;
(2)分析①、③、④实验数据可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,则浮力相同,即浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关;
(3)分析①④⑤图可知,排开液体的体积相同,液体密度不同,测力计示数不同,浮力不同,即浮力大小跟液体密度有关;
(4)根据控制变量法可知,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,但没有控制排开水的体积相同,故小珍认为小明的结论不可靠,不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同;
(5)小宁利用上述的器材测量一块合金的密度,他实验步骤如下:
①用弹簧测力计测出合金的重力G;
②使合金浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F;
由步骤①②可得合金受到的浮力:F浮=G-F,
由阿基米德原理可得F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,
则物体的体积为:
V物=F浮ρ水g,
则合金密度的表达式为:
ρ合金=GgV物=Gg×G-Fρ水g=GG-Fρ水。
故答案为:(1)1;(2)无关;(3)①④⑤;(4)没有控制排开液体的体积相同;(5)GG-Fρ水。
(1)利用称重法求浮力;
(2)(3)物体完全浸没在水中时所受的浮力等于空气中弹簧测力计的示数减去水中弹簧测力计的示数;浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,在进行实验探究时,要注意控制变量法的运用;把握住所探究的相同量和不同量,再结合四个图示可判断出实验结论;
(4)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;
(5)由①②合金求出受到的浮力,由阿基米德原理,
F浮=ρ液gV排=ρ液gV物求出物体的体积,根据密度公式求出合金密度的表达式。
本题探究浮力的大小跟哪些因素有关,考查称重法测浮力、控制变量法的运用、数据分析、阿基米德原理的运用及密度的测量。
29.【答案】解:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,所做的有用功:
W有=Gh=mgh=600kg×10N/kg×12m=7.2×104J;
(2)汽车拉绳子的拉力做功的功率:
P=W总t=Fst=Fv=2200N×3m/s=6600W;
(3)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,则汽车匀速拉绳子时运动的距离:
s=nh=3×12m=36m,
汽车拉绳子的拉力做的功:
W总=Fs=2200N×36m=7.92×104J,
该滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=7.2×104J7.92×104J×100%≈90.9%。
答:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,所做的有用功为7.2×104J;
(2)汽车拉绳子的拉力做功的功率为6600W;
(3)该滑轮组的机械效率为90.9%。
【解析】(1)将物体从井底拉至井口的过程中,根据W=Gh=mgh求出所做的有用功;
(2)根据P=Wt=Fst=Fv求出汽车拉绳子的拉力做功的功率;
(3)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出汽车匀速拉绳子时运动的距离,利用W=Fs求出汽车拉绳子的拉力做的功,再利用η=W有W总×100%求出该滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时做功公式、功率公式、机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数和有用功、总功的含义是关键。
30.【答案】解:(1)甲的重力:G甲=m甲g=5kg×10N/kg=50N;
(2)甲放在水平地面上时,对水平地面的压力:F甲=G甲=50N,
受力面积:S平=0.4m×0.1m=4×10-2m2,
对水平地面的压强:p甲=F甲S平=50N4×10-2m2=1250Pa,
将甲翻转立起来后,对水平地面的压力不变,
受力面积:S立=0.1m×0.1m=1×10-2m2,
对水平地面的压强:p甲'=F甲S立=50N1×10-2m2=5000Pa,
对水平地面的压强变化量:Δp甲=p甲'-p甲=5000Pa-1250Pa=3750Pa;
(3)图2中,甲对乙的压力F甲=G甲,受力面积S甲=S立,则甲对乙的压强p甲乙=p甲'=5000Pa,
乙对地面的压力:F乙=G甲+G乙=50N+m乙g=50N+m乙×10N/kg,
受力面积:S乙=S平=4×10-2m2,
乙对地面的压强:p乙地=F乙S乙=50N+m乙×10N/kg4×10-2m2,
因甲对乙的压强p甲乙等于乙对地面的压强p乙地的2倍,
所以,5000Pa=2×50N+m乙×10N/kg4×10-2m2,
解得:m乙=5kg。
答:(1)甲的重力为50N。
(2)将甲翻转立起来,它对水平地面的压强变化量为3.75×103Pa。
(3)乙物体的质量为5kg。
【解析】(1)知道甲的质量,根据G=mg求出甲的重力;
(2)甲放在水平地面上时,对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,受力面积的大小等于其与地面的接触面积,利用p=FS求出对水平地面的压强;将甲翻转立起来后,对水平地面的压力不变,受力面积等于立起来时的底面积,利用p=FS求出求出对水平地面的压强,然后求出其对水平地面的压强变化量;
(3)图2中,甲对乙的压力等于甲的重力,受力面积等于甲立放时的底面积,则甲对乙的压强等于甲立起来时对水平地面的压强;乙对地面的压力等于甲和乙的重力之和,受力面积等于平放时的底面积,利用p=FS表示出乙对地面的压强,根据甲对乙的压强p甲乙等于乙对地面的压强p乙地的2倍得出等式即可求出乙物体的质量。
本题考查了重力公式、压强公式的应用,分清最后一问中压力和对应的受力面积是关键,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
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