2022-2023学年湖北省随州市广水市八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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这是一份2022-2023学年湖北省随州市广水市八年级(下)期末物理试卷(含解析),共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省随州市广水市八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列情境中,力的作用效果与其他三项不同的是( )
A. 用力把皮球压扁 B. 用力把静止的足球踢飞
C. 坐在皮沙发上,沙发会向下凹 D. 熊猫把竹子拉弯
2. 下列所举事例中,不属于利用惯性的是( )
A. 紧固锤头 B. 起跑时腿向后用力 C. 跳远助跑 D. 拍打被子
3. 全球气候变暖,危及北极熊生存,聪明的北极熊学会了智慧出行,一只北极熊在通过一处薄冰时,它趴下身子,腹部贴着冰面向前爬行,如图甲所示;越过薄冰到达陆地,再变成正常行走,如图乙所示。这只北极熊通过薄冰时采用特殊姿势是为了( )
A. 增大摩擦 B. 减小摩擦 C. 增大压强 D. 减小压强
4. 学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏旋涡,若被卷其中可能会出现危险,因为漩涡中心( )
A. 水流速度大,压强大 B. 水流速度小,压强小
C. 水流速度大,压强小 D. 水流速度小,压强大
5. 在2023年随州市初中物理实验教学创新赛课活动中,为了证明大气压强的存在,广水市永阳学校程阳老师做了如图所示的实验,将注射器的活塞杆去掉,在注射器筒中灌满水,手指紧压注射器筒小孔的一端,用一张纸片覆盖注射器另一端较大的筒口,然后将注射器筒竖直倒置,筒中的水和纸片都不会落下。然后松开紧压注射器筒小孔的手指,观察到的现象是( )
A. 水会洒落 B. 水不会洒落 C. 水会从小孔喷出 D. 以上都不正确
6. 2023年1月1日,中国首架国产C919大型客机开启了今年首场的验证飞行。如图所示是这架C919客机首场飞行时,在北京大兴国际机场安全降落的情景。关于这架C919客机的减速降落过程,假设它飞行时的质量不变,下列说法正确的是( )
A. 动能转化为重力势能 B. 重力势能转化为动能
C. 动能减小,机械能减小 D. 重力势能减小,机械能增加
7. “顶缸”是我国的传统杂技项目,如图所示,表演者顶着缸静止站在舞台上。与表演者头顶的缸所受的重力为一对平衡力的是( )
A. 缸对头的压力
B. 舞台受到的压力
C. 头对缸的支持力
D. 舞台对人的支持力
8. 2023年初,“奋斗者”号潜水器圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务,顺利返回三亚,如图所示,本航次中,“奋斗者”号最大下潜深度约10010m,这是人类首次抵达蒂阿曼蒂那海沟开展实地观察和取样。g取10N/kg,取海水的密度为1.0×103kg/m3不变,关于“奋斗者”号此次在水面下下潜过程中,下列说法正确的是( )
A. 所受压强变小
B. 所受压强不变
C. 所受浮力变大
D. 在10010m深处,受到海水的压强是1.001×108Pa
9. 没剥皮的橘子和剥了皮的橘子在水里的表现竟然不一样!在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛等质量的水。将剥皮前和剥皮后的同一个橘子分别放入其中,橘子静止时如图所示。下列分析正确的是( )
A. 橘子两次受的浮力一样大 B. 剥皮前的橘子排开水的重力大
C. 剥皮后的橘子所受浮力大于重力 D. 橘子剥皮后密度变小
10. 如图所示,分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度(绳长不变),测得各拉力大小如图所示,则( )
A. 利用机械丙提升物体最省力 B. F乙和F丙两个力所做的功相同
C. 机械丙的滑轮重力为12N D. 机械丙比机械乙的机械效率低
二、填空题(本大题共1小题,共3.0分)
11. 2017年6月18日,一辆“黑科技”满满的京东无人配送车,顺利完成了全球首单无人机器人配送。如图,该配送车有四个宽大的轮胎,轮胎上有宽大的花纹,工作人员把货物放入配送箱后,无人配送车根据目的地自动完成合理的配送路线。在行进过程中它能避开车辆,绕开障碍物,到达目的地后,它就会向用户发送短信,通知收货。用户可以直接通过验证码或者人脸识别收货。请参考示例,写出与无人配送车相关的物理现象并作出正确的解释。
示例:物理现象:配送车启动发动机向前行驶物理知识:力能改变物体的运动状态
物理现象:______;物理知识:______。
三、作图题(本大题共3小题,共8.0分)
12. 练习斜身引体情境,把人体视为杠杆,请画出拉力F1的力臂L1。
13. 如图所示,广水市特产——胭脂红鲜桃,色泽鲜艳,果肉脆甜;为全国农产品地理标志。请作出挂在枝条上的胭脂红鲜桃A受力示意图(O为鲜桃A的重心)。
14. 某同学在游乐场游玩时从滑梯滑下,请在图中画出该同学受力的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,共11.0分)
15. 小致同学用下列器材探究“液体内部压强的特点”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______ (选填“相同”或“不相同”)。
(2)如图乙,压强计用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______ (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______ (选填“左”或“右”)侧液体的密度较大。
16. 物理小组成员购买了两双质量不同的运动鞋,为了比较两双鞋子的防滑性,需要测量摩擦力大小,物理小组成员各取其中一只鞋A和B,在水平桌面上进行如图所示的四次实验:
(1)四次实验均需拉着鞋子做______ 运动。
(2)根据______ (选填序号)两次实验,可知______ (选填“A”或“B”)鞋的防滑性更好。
(3)③图中,若拉力增大为5N,则鞋子A所受摩擦力为______ N。
17. 为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系,小明同学在斜面上每次都沿斜面匀速拉动物块(如图),实验数据记录如表:
实验次数
斜面倾角θ
物重G/N
物块上升高度h/m
拉力F/N
移动距离s/m
机械效率η
1
30°
5.0
0.25
3.4
0.50
73.5%
2
45°
5.0
0.35
4.2
0.50
83.3%
3
45°
10.0
0.35
8.4
0.50
(1)根据表中数据可求出第3次实验的机械效率是______ (保留一位小数)。
(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:
①在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需要的拉力越______ ,斜面的机械效率越______ 。
②斜面的机械效率与物重______ (选填“有关”或“无关”)。
五、计算题(本大题共3小题,共18.0分)
18. 某科学小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、重物、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)如图所示,在重物从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)根据实验中所测的物理量可列等式______ (用图中字母表示),从而验证了阿基米德原理。
(3)同学们用酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,说明浮力的大小与______ 有关。
(4)以下情况会影响实验结论的是______ 。
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
19. 如图所示,备受广大市民关注的广水市三里河大桥最近正式竣工通车。新建的三里河大桥全长126m,桥梁全宽36m,由原来的双向两车道升级为双向六车道,同时配备人行道和非机动车道,路面宽阔平坦。一辆质量为1.5t的小轿车沿直线匀速通过大桥需要0.2min,已知小轿车受到的阻力为车重的0.04倍(g取10N/kg)。求:
(1)小轿车在桥上匀速直线行驶时的速度;
(2)小轿车在桥上匀速直线行驶时牵引力所做的功;
(3)小轿车在桥上匀速直线行驶时的功率。
20. 钓鱼是目前最受欢迎的户外休闲活动之一。如图甲是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱长50cm、宽20cm、高40cm,容量大、功能齐全,带有四只可升降脚,每只脚的高度都可以独立调节,使箱体上表面呈水平状态,方便人坐,空箱时,整箱质量仅5kg,轻便易携,还可以安装遮阳伞等配件。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(1)如图乙,若每只脚的着地面积为5cm2,空箱时,钓箱对水平地面的压强是多少?
(2)空箱时,若将四只脚都收回箱内,钓箱可以近似看作是一个长方体,试通过计算说明,若将此钓箱放入水中静止时受到的浮力是多少?
(3)在有风的天气,安装遮阳伞后,钓箱容易发生翻倒。图甲中,若风从左往右,整个装置的简图如图丙(无人坐)。除遮阳伞外,钓箱(包括箱内的物品)重心可近似看做在钓箱的几何中心。遮阳伞(包括伞杆)的质量为4kg,重心在M点下方25cm处。已知遮阳伞承受风压的面积为1.2m2,某时刻风压为40N/m2,风压作用点可视为M点。当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放多少kg的重物?(空气对遮阳伞的升力忽略不计)
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:力的作用效果表现为力可以使物体的形状发生改变(简称形变),也可以使物体的运动状态发生改变。
A、C、D、用力把皮球压扁、坐在皮沙发上沙发会向下凹、熊猫把竹子拉弯为物体的形状发生改变;
B、用力把静止的足球踢飞是物体的运动状态发生改变。
故选:B。
力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变;②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
本题结合学生熟悉的生活情景,考查力的作用效果的应用,注重了理论联系实际的考查,是中考的热点。
2.【答案】B
【解析】解:A.紧固锤头,锤柄受到力的作用,运动状态改变,锤头由于惯性继续向下运动,利用了锤头的惯性;
B.起跑时腿向后用力,由于力的作用是相互的,腿也会受到一个向前的力,与惯性无关;
C.跳远助跑是为了起跳时有一个较大的速度,由于惯性,会保持这个速度继续向前运动,可以跳的更远,所以是利用了惯性,;
D.拍打被子时,灰尘因为惯性保持原来的状态不变,使灰尘和被子分开,所以是利用了惯性。
故选:B。
一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,人们在实际生活中利用惯性为我们服务,也能更好的防止它带来的危害。
本题重在考查学生对惯性在实际生活中的应用与防止,让学生们知道惯性与生产、生活密切相关。
3.【答案】D
【解析】解:北极熊通过薄冰时采用趴下身子,腹部贴着冰面向前爬行是为了增大受力面积,减小对薄冰的压强,保证顺利通过。
故选:D。
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。
此题考查增大或减小压强的方法,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
4.【答案】C
【解析】解:看似平静的水面下往往暗藏漩涡,漩涡中心水流速度大,压强小,若被卷入其中就难以脱身,出现危险,为了安全,禁止随意下河游泳。
故选:C。
液体和气体都称为流体,流体流速越大的地方压强越小。
此题考查流体压强和流速的关系知识的应用,难度不大。
5.【答案】A
【解析】解:手指紧压注射器筒小孔的一端,用一张纸片覆盖注射器另一端较大的筒口,然后将注射器筒竖直倒置,筒中的水和纸片都不会落下,原因是纸片受到向上的大气压强,然后松开紧压注射器筒小孔的手指,筒中水上方大气压与外界大气压相等,水受到重力作用水会洒落,故A正确;
故选:A。
空气受到重力作用,而且空气具有流动性,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强。
本题借助一个趣味实验,考查学生对大气压知识的理解和掌握,难度不大。
6.【答案】C
【解析】解:飞机降落时,质量不变,高度减小、速度减小,动能和重力势能都在减小,它的机械能逐渐减小。
故选:C。
影响动能大小的因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、高度;物体的质量越大,高度越高,其重力势能越大;机械能等于动能与势能的总和。
本题主要考查了动能与重力势能的转化,难度不大。
7.【答案】C
【解析】解:A、缸对头的压力与缸所受的重力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、舞台受到的压力与缸所受的重力大小不等,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、表演者顶着缸站在水平舞台上保持静止,处于平衡状态,头对缸的支持力与缸所受的重力符合二力平衡条件,所以是一对平衡力,故C正确;
D、舞台对人的支持力与缸所受的重力大小不等,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
二力平衡的条件: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。
此题考查平衡力的辨别,难度不大,掌握二力平衡的条件是关键。
8.【答案】D
【解析】解:AB、浸没在水中的潜水器,在下潜过程中,深度不断增加,由液体内部压强特点可知,其所受压强越来越大,故AB错误;
C、浸没在水中的潜水器,在下潜过程中排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力不变,故C错误;
D、在10010m深处,受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10010m=1.001×108Pa,故D正确。
故选:D。
“奋斗者”号浸没在海水中,潜水器在下潜过程中,体积不变,所处的深度变大,根据F浮=ρ液gV排可知潜水器所受浮力的大小变化,利用p=ρgh可知下潜过程中所受压强大小变化情况;
利用p=ρgh得到在10010m深处,受到海水的压强。
本题以“奋斗者”号潜水器为背景,考查了学生对阿基米德原理、液体压强计算公式的掌握和运用,涉及到的知识点多,综合性强,但都属于基础知识考查,难度不是很大。
9.【答案】B
【解析】解:ABC、橘子两次受到的浮力不一样,剥皮前橘子处于漂浮状态,浮力等于重力,剥皮后橘子沉底,浮力小于重力,且剥皮后橘子的重力变小,所以剥皮后所受的浮力小于剥皮前所受的浮力,即剥皮前的橘子排开水的重力大,故AC错误,B正确;
D、剥皮前橘子处于漂浮状态,橘子的密度小于水的密度,剥皮后橘子沉底,橘子的密度大于水的密度,所以橘子剥皮后密度变大,故D错误。
故选:B。
(1)根据剥皮前橘子的浮沉情况判断出浮力与重力的关系,由剥皮后橘子的重力变小判断出剥皮后所受浮力的变化,由阿基米德原理判断出橘子排开水重力的变化;
(2)根据剥皮前橘子的浮沉情况判断出橘子密度与水密度的关系,进而判断出橘子密度的变化。
本题考查了浮沉条件的应用,掌握剥皮前后重力的变化是解题的关键。
10.【答案】D
【解析】解:A、由图可知,甲直接提升物体,此时的拉力为10N;乙通过定滑轮提升物体,此时的拉力为11N;丙通过动滑轮提升物体,此时的拉力为11N,大于直接提升物体所用的力,所以利用机械丙提升M时不省力,故A错误;
B、F乙和F丙两个力的大小相同,物体上升相同的高度,由定滑轮和动滑轮的特点可知,F乙移动的距离是F丙移动距离的一半,根据W=Fs可知,F丙所做的功要大,故B错误;
C、由于题目未说明绳重、摩擦忽略不计,故无法计算机械丙的滑轮重力,故C错误;
D、机械丙和机械乙把相同的物体提升相同的高度,根据W=Gh可知,所做的有用功是相同的,F丙所做的总功要大,根据η=W有W总可知,机械丙的机械效率比机械乙的低,故D正确。
故选:D。
(1)根据拉力的大小分析;
(2)根据W=Fs分析功的大小;
(3)比较有用功和总功的大小,从而判定机械效率的大小;
(4)根据W额=W总−W有分析额外功的大小。
本题考查了使用定滑轮、动滑轮时机械效率大小的比较,难度不大。
11.【答案】该配送车有四个宽大的轮胎 在压力一定时,增大受力面积,减小压强
【解析】解:物理现象:该配送车有四个宽大的轮胎;物理知识:在压力一定时,增大受力面积,减小压强;
物理现象:轮胎上有宽大的花纹;在压力一定时,增大粗糙程度增大摩擦;
物理现象:到达目的地后,它就会向用户发送短信,通知收货;物理知识:电磁波可以传递无线信息。
故答案为:该配送车有四个宽大的轮胎;在压力一定时,增大受力面积,减小压强。
认真阅读材料,观察图片,确定有关的物理现象,然后明确对应的物理知识。
本题是一道答案开放题,考查了学生灵活运用所学知识解释实际现象的能力,具有一定的综合性,是中考的热点题型之一。
12.【答案】解:反向延长画出力F1的作用线,从支点O向其作垂线,支点到垂足的距离就是该力的力臂L1,如图所示:
【解析】画力臂时,先要明确支点与力的作用线的位置,再由支点向力的作用线作垂线,并进行适当的标注。
做力臂时一定要找准支点与力的作用线,力的作用线必要时可进行延长,在画出由支点到力的作用线的距离时,也注意要垂直才行。
13.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,从A的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,从重心画出竖直向上是拉力,标出F,如图所示:
【解析】根据静止受力平衡,拉力和重力平衡,重力的方向是竖直向下的,从物体的重心做竖直向下的力,并标上字母G,拉力的方向竖直向上。
本题考查了拉力和重力的示意图的作法,属于基础题目,应牢记重力的方向总是竖直向下的。
14.【答案】解:在游乐场游玩时从滑梯滑下,受到重力、支持力和摩擦力的作用,重力方向竖直向下,滑梯对同学的支持力垂直滑梯向上,摩擦力沿斜面向上,三个力的作用点都画在重心上,如图所示:
【解析】重力方向竖直向下,滑梯对同学的支持力垂直滑梯向上,摩擦力沿斜面向上,由此作图。
本题考查力的示意图的作图,画力的示意图的步骤:①确定受力物体;②在受力物体上画出力的作用点;③确定力的方向后沿力的方向画一条线段;④在线段的末端标箭头,在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
15.【答案】相同 不漏气 右
【解析】解:(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,根据连通器原理,U形管两侧液面高度相同;
(2)压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气;
(3)在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则右侧液体压强大,根据p=ρgh,深度相同,则右侧液体的密度较大。
故答案为:(1)相同;(2)不漏气;(3)右。
(1)U形管内注入适量的红墨水,则U形管为连通器,根据连通器原理回答;
(2)采用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,否则说明该装置漏气;
(3)根据转换法和p=ρgh分析。
本题探究影响液体压强大小的因素,涉及到转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
16.【答案】匀速直线 ③④ B 4.4
【解析】解:(1)为了测量摩擦力大小,故根据二力平衡条件,让鞋子做匀速直线运动,即拉力大小等于摩擦力大小;
(2)由于A和B运动鞋的质量不同,探究摩擦力大小与鞋底的粗糙程度有关,需要控制鞋的压力大小相同,故③和④符合要求,①和②有两个变量,不符合要求
比较③和④发现当B与地面接触时,拉力更大,说明摩擦力更大,则B鞋的防滑鞋更好。
(3)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故鞋子A所受摩擦力为4.4N。
故答案为:(1)匀速直线;(2)③④;B;(3)4.4。
(1)根据二力平衡,当鞋子做匀速直线运动,此时拉力等于摩擦力大小;
(2)探究摩擦力大小与鞋底粗糙程度有关,故应控制压力大小相同;
(3)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
本题考查探究摩擦力大小的实验,注意控制变量。
17.【答案】83.3% 大 高 无关
【解析】解:(1)第3次实验中,有用功为:W有=Gh=10N×0.35m=3.5J;
总功为:W总=Fs=8.4N×0.5m=4.2J;
斜面的机械效率为:η=W有W总×100%=3.5J4.2J×100%≈83.3%;
(2)①由表格1、2两组数据可知,物重不变,当斜面倾角增大时,沿斜面的拉力变大,机械效率变高,故可得出结论:在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需的拉力越大,斜面的机械效率越高;
②由表格2、3两组数据可知,斜面倾角相同,物体重力不同时,机械效率相同,可知斜面的机械效率与物重无关。
故答案为:(1)83.3%;(2)①大;高;②无关。
(1)利用斜面时,有用功利用W有=Gh计算,总功利用W总=Fs计算,机械效率利用η=W有W总×100%计算;
(2)①②根据表格中变化的量和不变的量可以判断斜面的倾斜程度增大时,根据机械效率是否增大,以及沿斜面拉力的大小变化得出结论。
斜面的机械效率可能与物体的重力、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关,则实验时应采用控制变量法,在研究机械效率和某一因素的关系时,要保持其他两个因素一定。
18.【答案】变小 F1−F3=F4−F2 液体的密度 A
【解析】解:(1)在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知物块受到的浮力变大,由F=G−F浮可知,左边弹簧测力计的示数变小;
(2)由称重法可知,物块在水中受到的浮力:F浮=F1−F3=2N−1.5N=0.5N;
物块排开的水所受重力等于桶和水的重力与空桶的重力之差,即:G排=F4−F2=0.7N−0.2N=0.5N;
则有:F浮=G排=0.5N,故F 1−F3=F4−F2,从而验证了阿基米德原理;
(3)酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,由称重法可知浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;,
(4)A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意。
故答案为:(1)变小;(2)F1−F3=F4−F2;(3)液体的密度;(4)A。
(1)在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排判断浮力的变化,由称量法F=G−F浮可判断出弹簧测力计示数的变化;
(2)由称重法F浮=F1−F3算出物块在水中受到的浮力;物块排开的水所受重力等于桶和水的重力与空桶的重力之差,根据浮力与排开液体的重力从而验证了阿基米德原理;
(3)改变液体的密度,根据弹簧测力计示数的变化判断出浮力的变化,进而得出结论;
(4)溢水杯的水没装满,会使溢出的水的重力偏少。
本题综合考查了阿基米德原理实验的知识,在“探究浮力的大小”实验中,用称重法测出物体受到的浮力,即F浮=G−F拉,属于常考点。
19.【答案】解:(1)小轿车在桥上匀速直线行驶时的时间为0.2min=12s,
小轿车在桥上匀速直线行驶时的速度为:
v=st=126m12s=10.5m/s;
(2)小轿车在桥上匀速直线行驶时牵引力等于阻力,即F=f=0.04G=0.04mg=0.04×1.5×103kg×10N/kg=600N,
小轿车在桥上匀速直线行驶时牵引力所做的功为:
W=Fs=600N×126m=7.56×104J;
(3)小轿车在桥上匀速直线行驶时的功率为:
P=Wt=Fst=Fv=600N×10.5m/s=6300W。
答:(1)小轿车在桥上匀速直线行驶时的速度为10.5m/s;
(2)小轿车在桥上匀速直线行驶时牵引力所做的功为7.56×104J;
(3)小轿车在桥上匀速直线行驶时的功率6300W。
【解析】(1)利用速度计算公式求得小轿车在桥上匀速直线行驶时的速度;
(2)小轿车在桥上匀速直线行驶时牵引力等于阻力,根据W=Fs算出小轿车在桥上匀速直线行驶时牵引力所做的功;
(3)利用P=Wt=Fst=Fv求得小轿车在桥上匀速直线行驶时的功率。
此题考查了速度计算公式及功率计算公式的应用,属于基础知识。
20.【答案】解:(1)空箱时,钓箱对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=mg=5kg×10N/kg=50N,
空箱时,钓箱对水平地面的压强:p=FS=50N5×4×10−4m2=25000Pa;
(2)钓箱浸没时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×20×40×10−6m3=400N>50N,
将此钓箱放入水中,浸没时其受到的浮力大于重力,钓箱会上浮,静止时,钓箱将会处于漂浮状态;
(3)遮阳伞承受风压的面积为1.2m2,某时刻风压为40N/m2,则风力的大小为:F1=1.2m2×40N/m2=48N,
根据杠杆平衡条件可得G0L0=F1L1,即G0×12×50cm=48N×(120cm+40cm+5cm),解方程可得G0=316.8N,
钓箱内放重物的质量:m′=G0−Gg=316.8N−50N10N/kg=26.68kg。
答:(1)空箱时,钓箱对水平地面的压强是25000Pa;
(2)将此钓箱放入水中静止时,钓箱受到的浮力F浮为400N;
(3)当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放26.68kg的重物。
【解析】(1)空箱时,钓箱对水平地面的压力等于自身的重力,根据G=mg计算钓箱的重力,根据压强公式计算此时钓箱对水平地面的压强;
(2)根据阿基米德原理计算钓箱浸没时受到的浮力,浮力大于重力,钓箱会上浮,浮力小于重力,钓箱会下沉,据此判断静止时钓箱的状态;
(3)首先计算风力的大小,根据杠杆平衡条件、重力公式计算当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放多少kg的重物。
本题考查重力公式、压强公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件的灵活运用,综合性强。
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