内蒙古呼伦贝尔市根河市阿龙山中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年内蒙古呼伦贝尔市根河市阿龙山中学八年级(下)期末物理试卷
1. 以下关于力的说法正确的是( )
A. 力是使物体运动的原因
B. 推出去的铅球能在空中飞行,是因为铅球始终受到推力的作用
C. 一个物体受到力的作用,它的运动状态一定改变
D. 相互平衡的两个力,这两个力的三要素不可能全部相同
2. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 抛出去的篮球由于受到手的推力作用,继续飞行
B. 在平直轨道上匀速行驶的列车受平衡力的作用
C. 放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
D. 运动员冲过终点后不能马上停下来,是因为受到惯性的作用
3. 如图所示的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A. 轮胎表面刻有花纹 B. 写字时用力
C. 行李箱底部装有轮子 D. 滚动轴承
4. 如图所示,一个木块从斜面上滑下,并在水平面上继续滑行。若斜面和水平面的粗糙程度相同,则下列说法正确的是( )
A. 木块在水平面上继续滑行过程中受到重力、支持力和摩擦力作用
B. 木块在斜面和水平面上受到的摩擦力大小相等
C. 木块在斜面上滑行时越来越快受到的摩擦力越来越小
D. 木块在水平面上滑行时越来越慢,受到的惯性越来越小
5. 人用力水平向左推讲台,没有推动,在这个过程中( )
A. 人对讲台的推力小于讲台受到的摩擦力 B. 讲台受到的惯性大于推力
C. 讲台受到的推力与重力是一对平衡力 D. 人对讲台的推力等于讲台受到的摩擦力
6. 下列说法正确的是( )
A. 铁轨下的枕木是为了减小对地面的压力
B. 该装置可探究液体压强与液体密度的关系
C. 托里拆利实验中换用更粗的玻璃管实验,测量值偏小
D. 将自制气压计从山脚移到山顶管中水面会下降
7. 下列关于厨房中发生的生活现象,说法正确的是( )
A. 烧水时,发现水温达不到100℃就沸腾了,是因为气压高于标准大气压
B. 茶壶的壶嘴和壶身构成连通器,当水静止时水面总是相平的
C. 切菜刀的刀刃磨得很锋利是为了减小压强
D. 油烟机抽走油烟的过程利用了流体中流速大的位置压强大
8. 一艘轮船从东海驶入长江(ρ海>ρ江),关于轮船受到水的浮力和船身的运动情况判断正确的是( )
A. 浮力不变,船身上浮 B. 浮力不变,船身下沉
C. 浮力变小,船身上浮 D. 浮力变小,船身下沉
9. 体积相同的三个小球,放入水中静止时如图,已知这三个小球的密度关系是ρB>ρC>ρ水>ρA,则下列判断正确的是( )
A. A、B两球一定是空心的,C球一定是实心的
B. 三个小球所受的重力关系是GB=GC>GA
C. 三个小球所受的浮力关系是FB=FC>FA
D. 三个小球受到水的压强大小关系是pB>pC>pA
10. 北京冬奥会于2022年2月4日开幕,中国运动员谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台项目中获得金牌。自由式滑雪是选手们在斜坡上自由滑降,通过表演空中技巧,来比拼艺术性的比赛。如图所示,运动员在斜坡上加速滑降的过程中( )
A. 动能增大,重力势能减少 B. 动能增大,重力势能增大
C. 动能减少,重力势能减少 D. 动能减少,重力势能增大
11. 如图所示的情景中,所述的力对物体没有做功的一组是( )
A. ①③ B. ②④ C. ③④ D. ②③
12. 以下四幅图中对简单机械的使用,为了省距离的是( )
A. 盘山公路 B. 自行车把手
C. 旗杆上的滑轮 D. 船桨
13. 小明用如图所示的两种方式,分别将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度,两个滑轮完全相同,不计摩擦和绳重。则下列判断中正确的是( )
A. 两次绳端移动的速度相等
B. F1做的功小于F2所做的功
C. F1做功的功率等于F2做功的功率
D. 两装置的机械效率相等
14. 我国南方地区经常因多轮强降雨造成多地发生较重的洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他们用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示),用1200N的力花了5min将重物匀速推到车上,关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是( )
A. 他们对重物做了6000J的功 B. 他们做功的功率为16W
C. 此次简易斜面装置的机械效率为50% D. 斜面是一种省功机械
15. 如图,2022年北京冬奥会冰壶比赛中,运动员掷出的冰壶离手后依靠______ 继续运动,这一性质的大小由冰壶的______ 决定。
16. 轮船是采用增大______ 的方法增大可利用的浮力;潜水艇是靠改变自身的______ 来实现上浮和下沉的.
17. 某气象卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它从远地点向近地点运动时,______ 增大______ 减小。(选填“重力势能”或“动能”)
18. 某型号汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为2000N,则汽车行驶过程中发动机的功率为______ W。
19. 俯卧撑是一项常见的健身项目,小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景如图甲所示,此时身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,F为手臂对身体的支持力,G为小明所受的重力。已知小明的重为600N,OA长为1m,AB长为0.5m。保持静止时手臂对身体的支持力是______ N。
20. 如图甲所示是一根右端封闭的薄壁U形管,管中装有一定质量的水银,右侧水银面上方为真空。当气压作用在左侧的水银面上,U形管中的水银静止时,左右两侧液面就有一个高度差h。若带着该装置登山,上山过程中图中真空部分的长度将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);到达山顶上,测得U形管中的水银静止时左右两侧液面的高度为h=0.7m,则山顶此时的气压约为______ Pa。(已知水银的密度为13.6×103kg/m3,g取10N/kg)
21. 按要求作图(请保留作图痕迹):图中①是自行车的手闸,其中ABO部分可视为杠杆,其简化示意图如图②所示,O为支点,F2为阻力。在图②中画出:阻力F2的力臂l2以及作用在A点的最小动力F1。
22. 如图一所示,是八年级一班实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中,弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是______ N;
(2)分析丙、丁两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟______ 有关;
(3)分析图乙、丙可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。实验小组的同学们进一步深入讨论发现,金属块浸入水中的体积越大,金属块排开的水就越多,排开的水的重力就越大。浮力大小与排开水的重力有什么关系呢?同学们继续进行了如图二所示实验。请分析实验过程完成以下填空:
①由图______ 测得石块浸没在水中时受到的浮力为0.6N;由图B、D可知,石块排开水所受的重力为______ N;
②分析实验数据可初步得出:______ 。
23. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向______ 调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了______ ;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应该B点挂______ 个相同的钩码,某同学用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是:______ ;
(3)实验中小明发现用图丁方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为______ 。
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
24. 小红和小明在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”实验中,测得了三组数据,如表所示:
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
绳端移动的距离s/cm
1
2
5
0.8
15
2
4
5
1.5
15
3
6
5
2.2
15
(1)实验时,测绳端拉力时,应尽量沿着______方向匀速直线拉动弹簧测力计并读数。
(2)他们设计这三次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与______是否有关。
(3)他们通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的一种方法,汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法______是与本实验同理的。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量满员出行;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑。
(4)小明发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码重一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率;小红则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了,你认为______的看法是正确的
25. 图中某智能机器人的质量为80kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10N/kg)
(1)机器人对水平地面的压强;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,求此过程中牵引力做的功和功率。
26. 用如图所示的滑轮组将重840N的货物在5s内提升3m,已知动滑轮重60N(不计绳重和摩擦),求:
(1)滑轮组绳子自由端的拉力F和它移动的距离;
(2)货物上升过程中拉力F的功率;
(3)提升过程中滑轮组的机械效率η(结果保留两位小数)。
27. 如图所示,这是我国海军装备的一艘战略核潜艇。已知该核潜艇的水上排水量为16600t,水下排水量为18700t,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)当该潜艇下潜到200m深处时,海水对它的压强为多少?
(2)该潜艇在水下航行时,所受的浮力为多少?
(3)该潜艇在水面航行时,露出水面的体积是多少?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.牛顿第一定律告诉我们,力不是使物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B.推出去的铅球能在空中飞行,是因为铅球具有惯性,能够保持原来的运动状态,铅球没有受到推力,故B错误;
C.力可以改变物体的运动状态,但是当物体受到平衡力的作用时,物体的状态就一定不会改变,故C错误;
D.相互平衡的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,它们的方向相反,故D正确。
故选:D。
(1)力是改变物体运动状态的原因,一个物体受力作用时运动状态不一定发生改变;
(2)物体具有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性,任何物体都具有惯性;
(3)相互平衡的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
本题考查了力和运动的关系、惯性的存在等知识,属于基本概念和规律的考查,正确理解概念和规律,是解答的基础。
2.【答案】B
【解析】解:A.抛出去的篮球能够在空中继续飞行,是由于惯性,此时篮球不受手的推力作用,故A错误;
B.列车在在平直轨道做匀速直线运动,受平衡力的作用,故B正确;
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力是水杯和桌面相互挤压产生的,是弹力,故C错误;
D.运动员冲过终点不能立即停下来,是由于惯性的缘故,不能说是受到惯性,故D错误。
故选:B。
(1)一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性,惯性是物体的固有属性。
(2)物体保持静止状态或匀速直线运动时不受力或受平衡力作用。
(3)当物体接触并相互挤压时,会产生弹力。
本题考查了弹力、力和运动的关系、惯性等知识,需要认真审题,属于基础题目。
3.【答案】B
【解析】解:A.轮胎表面刻有花纹,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,故A错误;
B.写字时用力,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B正确;
C.行李箱底部装有轮子,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故C错误;
D.滚动轴承,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D正确。
故选:B。
(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)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。
(3)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。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
4.【答案】A
【解析】解:A、木块在水平面上滑动时,对木块进行受力分析可知,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和沿水平面向左的摩擦力三个力的作用,故A正确;
B、影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度有关,木块对斜面的压力小于木块对水平面的压力,所以木块在斜面和水平面受到的摩擦力大小不相等,故B错误;
C、木块在粗糙程度相同的水平面上,压力一定,接触面的粗糙程度一定,所以摩擦力大小不变,故C错误;
D、木块在水平面上滑行时越来越慢,是因为木块受到阻力作用,与惯性无关,故D错误。
故选:A。
(1)对木块进行受力分析即可解答;
(2)影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度;
(3))惯性是指物体保持原来运动状态不变的一种性质。
本题考查学生关于力和运动的光学、惯性、影响摩擦力的因素的理解和掌握,是一道综合性题目。
5.【答案】D
【解析】解:
ACD、人用力水平向左推讲台,没有推动,讲台静止在水平地面上,讲台受到重力、支持力、推力和摩擦力作用,由于讲台静止,讲台受到的重力和支持力是平衡力,推力和摩擦力是平衡力,平衡力大小相等,故AC错误,D正确;
B、惯性是一种性质,推力是一种力,性质和力不能进行比较,故B错误。
故选:D。
(1)对物体进行受力分析,根据静止的物体受到平衡力的作用进行判断;
(2)惯性是一种性质,不是一种力。
静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据平衡力的四个条件能解决很多问题。
6.【答案】B
【解析】解:A、在铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故A错误;
B、要探究“液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现象,故B正确;
C、将玻璃管直径变粗,大气压不变,水银柱高度也不变,所以测量值不会变小,故C错误;
D、把水气压计从山下带到山上,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会升高,故D错误。
故选:B。
(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
(2)要探究液体压强与液体密度的关系,则要保证液体深度相同;深度相同,液体密度越大压强越大;
(3)托里拆利实验中,换用更粗的玻璃管后,大气压支持水银柱的高度不变,水银柱高度不变,据此判断;
(4)把水气压计从山下带到山上时,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。
此题考查的知识面广,将选项中涉及到的生活知识与物理上的力学知识相联系,进行准确的判断即可。
7.【答案】B
【解析】解:
A、气压低于标准大气压时,水的沸点低于100℃,故A错误;
B、茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴的水面和壶身的水面保持相平,故B正确;
C、切菜刀的的刃要磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积,来增大压强,故C错误;
D、抽油烟机是使空气流速加快,油烟机内的空气压强减小,外界压强大,从而把油烟抽走,故D错误。
故选:B。
(1)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低;
(2)上端开口,底部连通的容器叫连通器,连通器中装同种液体,液体静止时液面是相平的;
(3)刀的刃要磨得很薄,是在压力一定时,减小受力面积,来增大压强;
(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。
本题考查了流体压强和流速的关系、连通器、沸点与气压的关系、增大压强的方法等物理知识,是一道综合性较强的题目。
8.【答案】B
【解析】解:一艘轮船从东海驶入长江,根据F浮=ρ液V排g可知,轮船处于漂浮状态,浮力等于重力,轮船的重力不变,所以,浮力不变;g值是常量,ρ海>ρ江,根据F浮=ρ液V排g可知,液体密度和轮船排开液体的体积成反比,则V排海
当轮船由长江驶入东海后,都是漂浮,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况,再根据阿基米德原理判断排开水的体积(浸入水中的体积)的变化,得出是上浮一些,还是下沉。
本题考查物体的浮沉条件及阿基米德原理,关键应注意轮船漂浮时浮力等于物重这一特点,属于基础题。
9.【答案】C
【解析】解:A、已知ρB>ρC>ρ水>ρA,根据物体的浮沉条件可知实心的B、C两球静止时沉入水中,实心A球静止时处于漂浮状态,
由图可知A球漂浮、B球悬浮,C球沉底,所以B一定是空心的,A、C可能实心、也可能是空心,故A错误;
BC、三个小球体积相同,根据F浮=ρ水gV排可知三个小球受到的浮力:FA
(1)当物体的密度大于液体的密度时物体沉底,当物体的密度等于液体的密度是物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度是物体漂浮,据此判断小球是否空心的问题;
(2)已知小球的体积相同,根据阿基米德原理并结合图中排开液体的体积判断小球所受的浮力关系;
物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力,物体沉底时,受到的浮力小于自身重力,结合浮力关系求出小球的重力关系;
(3)根据液体压强公式p=ρgh可知深度越深,受到的液体压强越大,据此判断小球受到的液体压强的大小关系。
本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理、液体压强公式的灵活运用,综合性强。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
本题考查动能、重力势能的影响因素,难度不大。
【解答】
运动员在斜坡上加速滑降的过程中,质量不变,速度变大,动能增大;质量不变,高度减小,重力势能减小,故A正确。
故选:A。
11.【答案】B
【解析】①小车在推力作用下,在力的方向上向前运动了一段距离,力对小车做了功,故①正确;
②、提着滑板在水平路上前行,人给滑板一个向上的力,滑板向上没有移动距离,人对滑板没有做功,故②错误;
③、用绳子拉物体升高,在拉力的作用下运动了一段距离,有力作用在物体上,物体在力的方向上通过了距离,所以做了功,故③正确;
④、用力搬石头,但未搬动,有力作用在物体上,但没有移动距离,所以不做功,故④错误;
故选:B。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
掌握做功的两个必要因素,有力有距离不一定做功,力对物体做功,一定是在该力的方向上移动了距离。
12.【答案】D
【解析】解:
A、盘山公路实质是一斜面,使用斜面可以省力,但费距离,故A不符合题意;
B、自行车把手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离,故B不符合题意;
C、旗杆上的滑轮为定滑轮,实质是等臂杠杆,不省距离也不费距离,故C不符合题意;
D、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离,故D符合题意。
故选:D。
(1)盘山公路实质是一斜面,使用斜面可以省力,但费距离;
(2)分析自行车把手在使用过程中动力臂与阻力臂的大小关系,确定属于哪一类杠杆;
(3)定滑轮,实质是等臂杠杆,不省距离也不费距离;
(4)分析船桨在使用过程中动力臂与阻力臂的大小关系,确定属于哪一类杠杆。
本题考查了斜面、定滑轮的特点,以及杠杆的分类,属于基础题目。
13.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,左图为定滑轮,绳端移动的速度v1=v物,右图为动滑轮,绳端移动的速度v2=2v物,则两次绳端移动的速度不相等,故A错误;
B、F1、F2将重力相同的物体匀速提升相同的高度,根据W有用=Gh可知两种情况下做有用功相同;
那么不计摩擦和绳重,由于右图需要对动滑轮做额外功,根据W总=W有用+W额外可知:F1做的功小于F2做的功,故B正确;
C、以相同的速度匀速提升相同的高度,所用时间相同,F1做的功小于F2做的功,根据P=Wt可知,F1做功的功率小于F2做功的功率,故C错误;
D、不计摩擦和绳重,因左图中拉力做的功等于克服物体重力做的功,故左图中没有做额外功,故机械效率为100%,而右图中由于要拉动动滑轮,故克服动滑轮重力所做的功为额外功,效率小于100%,故左图的机械效率大于右图的机械效率,故D错误。
故选:B。
(1)根据定滑轮和动滑轮工作特点比较两次绳端移动的速度;
(2)根据W有用=Gh分析两种方式做的有用功,不计摩擦和绳重,根据W总=W有用+W额外分析F1、F2做的功大小;
(3)根据功率公式P=Wt比较功率大小;
(4)根据有用功及总功利用机械效率公式可比较机械效率。
本题主要考查功、功率和机械效率的大小比较,掌握动滑轮和定滑轮的工作特点是关键。
14.【答案】A
【解析】解:A、他们对重物做的功(即推力做的总功):W总=Fs=1200N×5m=6000J,故A正确;
B、做功的功率为:P=W总t=6000J5×60s=20W,故B错误;
C、重物的重力:
G=mg=240kg×10N/kg=2400N,
对重物做的有用功:
W有用=Gh=2400N×2m=4800J,
斜面装置的机械效率:
η=W有用W总=4800J6000J×100%=80%,故C错误;
D、根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,故D错误。
故选:A。
(1)已知推力F与斜面长,利用W=Fs计算对重物做的功(即推力做的总功);
(2)利用P=Wt可求功率;
(3)知道重物的重力和斜面的高度,根据W=Gh求出克服重力做的有用功;知道有用功和总功,根据机械效率公式求出机械效率。
(4)据功的原理可知,斜面不能省功,但能省力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算方法,常见题目。
15.【答案】惯性 质量
【解析】解:运动员掷出的冰壶离手后由于惯性继续保持原来的运动状态向前运动。冰壶惯性的大小由冰壶的质量决定。
故答案为:惯性;质量。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;影响惯性大小的因素是质量。
本题考查对惯性的理解,基础题。
16.【答案】排开液体的体积;重力
【解析】解:
(1)轮船是采用增大排开液体的体积的办法增大可以利用的浮力;
(2)在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,因为F浮=ρ水v排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,所以潜水艇受到水的浮力不变;
①把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;
②打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮
由此可见,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的.
故答案为:排开液体的体积; 重力.
(1)把树木挖成空心,装上货物,相当于用货物取代了木头被挖走的部分,增大可利用浮力,实际是保持排开水体积不变的条件下的质量替换,现在的轮船也是利用这个道理;
(2)潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(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,而实现上浮或下沉的.
考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,轮船和潜水艇是浮力的典型应用,应理解它们的浮沉原理.
17.【答案】动能 重力势能
【解析】解:某气象卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它从远地点向近地点运动时,质量不变,高度减小,重力势能减小,而速度变大,动能增大。
故答案为:动能;重力势能。
动能的大小跟物体的质量和速度有关;重力势能的大小跟物体的质量和高度有关。
本题考查动能和势能的有关因素,属于基础题。
18.【答案】4×104
【解析】解:因为汽车做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,发动机的牵引力:F=f=2000N,
则发动机的功率:P=Wt=Fst=Fv=2000N×20m/s=4×104W。
故答案为:4×104。
根据二力平衡条件求出发动机的牵引力,利用P=Wt=Fst=Fv求发动机的功率。
本题考查二力平衡条件和功率公式的应用,难度不大。
19.【答案】400
【解析】解:根据题干图片可知,重力的力臂为OA,支持力的力臂:OB=OA+AB=1m+0.5m=1.5m,
根据杠杆平衡条件有F×OB=G×OA,则地面对手的支持力:F=G×OAOB=600N×1m1.5m=400N。
故答案为:400。
知道动力臂、阻力臂和阻力大小,利用杠杆的平衡条件求地面对手的支持力。
本题考查了学生对杠杆的平衡条件,把人体看做杠杆视为杠杆,找出动力臂和阻力臂是本题的关键。
20.【答案】增大 9.52×104
【解析】解:因为大气压随高度的增加而减小,所以上山过程中气压减小,U形管中的液面高度差减小,图中真空部分会增大。
此时山顶的气压:p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.7m=9.52×104pa。
故答案为:增大;9.52×104。
U形管中左右两边液柱的高度差于大气压有关,气压越大液柱的高度差就越大;大气压随高度的增加而减小。
大气压可以根据U形管中液体的压强公式p=ρgh计算。
本题第一个空考查了大气压随高度的变化而变化的知识,其解题关键就是要把握住:海拔高,气压小;气压小,海拔高。反之亦然。第二个空考查了大气压的计算,要求学生能够根据公式计算大气压。
21.【答案】解:过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂l2;
根据杠杆平衡的条件,F1L1=F2L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示:
【解析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力。
22.【答案】2 液体的密度 A、C0.6石块所受浮力的大小与它排开水所受重力的大小相等
【解析】解:(1)甲中测力计的分度值为0.2N,示数为4.8N,故金属块的重力G=4.8N;
金属块浸没在水中时,受到的浮力F浮=G-F示=4.8N-2.8N=2N;
(2)分析丙丁两图可知,金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,根据F浮=G-F示可知浸在两种液体中的物体所受的浮力大小不同,故浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关;
(3)①由图A、C测得石块浸没在水中时受到的浮力为0.6N;由图B、D可知石块排开水所受的重力G排=G排水+桶-G桶=1.6N-1N=0.6N;
②根据实验数据可知:F浮=G排=0.6N,故结论为:石块所受浮力的大小与它排开水所受重力的大小相等。
故答案为:(1)2;(2)液体的密度;(3)①A、C;0.6;②石块所受浮力的大小与它排开水所受重力的大小相等。
(1)甲中测力计的分度值为0.2N,示数为4.8N,据此得出金属块的重力;根据F浮=G-F示得出金属块浸没在水中时,受到的浮力;
(2)分析丙丁两图可知,金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,根据F浮=G-F示可知浸在液体中的物体所受的浮力大小不同,据此得出结论;
(3)利用控制变量法得出结论;
①②由图A、C测得石块浸没在水中时受到的浮力;由G排=G排水+桶-G桶得出可知石块排开水所受的重力;比较两数据可得出石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小关系。
本题考查称重法测浮力、数据分析、实验结论等知识,考查知识点多,综合性强。
23.【答案】右 便于测量力臂的大小 6 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 C
【解析】解:(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂大小;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需挂6个钩码;
(3)利用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响;
(4)实验中小明的实验方式,杠杆支点左侧钩码数量过多,每个钩码对杠杆的拉力对应了每个拉力的力臂,力和力臂数目过多,不易得出结论,故选C。
故答案为:(1)右;便于测量力臂的大小;(2)6;(3)杠杆的自重对杠杆平衡有影响;(4)C。
(1)为了便于测量力臂的大小,需要杠杆在水平位置平衡,调节平衡时将螺母向上翘的一端移动;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;
(3)图丙中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响;
(4)研究杠杆的平衡,需要有动力和阻力,增加动力或阻力的力的个数,不易得出结论。
此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
24.【答案】竖直 物重 一 小明
【解析】解:(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计;
(2)由表格中数据可以看出,在3次实验中物体的重力是不同的,所以是探究滑轮组机械效率与物重是否有关。
(3)由表中数据可知,同一滑轮组将不同的重物提升相同的高度,提升物体越重,机械效率越高;即对同一滑轮组,增加提升物体的重力可提高机械效率;
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,是在额外功相同时,人越多,有用功越多,机械效率越高,故符合题意;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量,是通过减小额外功来提高机械效率的,故不符合题意。
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑,是通过减小摩擦来提高机械效率的,故不符合题意,
故选方法一与本实验同理;
(4)分析表格数据可知n=3,由η=W有用W总=GhFs=G3F可知,滑轮组的机械效率与提升的高度无关,故小明的看法正确。
故答案为:(1)竖直;(2)物重;(3)一;(4)小明。
(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计;
(2)根据表格中的不同点,利用控制变量法分析;
(3)对于改变滑轮组机械效率的方法,有两种情况:一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加提升物体的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率。据此分析。
(4)根据因η=W有用W总=GhFs=G3F来分析。
本题考查了测量滑轮组机械效率的实验,涉及到注意事项、分析实验数据得出结论的能力等,要注意影响滑轮组机械效率因素的运用。
25.【答案】解:(1)机器人的重力为:
G=mg=80kg×10N/kg=800N;
在水平地面上工作时,机器人对水平地面的压力:F=G=800N;
机器人对水平地面的压强:
p=FS=800N5×10-4m2=1.6×106Pa;
(2)机器人在水平地面受到的阻力为:
f=0.05G=0.05×800N=40N;
机器人匀速直线运动时,机器人在水平方向上受力平衡,则机器人的牵引力F牵=f=40N;
此过程中牵引力做的功:
W=F牵s=F牵vt=40N×1m/s×30s=1200J;
牵引力的功率为:
P=Wt=Fst=Fv=40N×1m/s=40W。
答:(1)机器人对水平地面的压强为1.6×106Pa;
(2)此过程中牵引力做的功为1200J、功率为40W。
【解析】(1)利用G=mg计算出机器人的重力;在水平地面上工作时,机器人对水平地面的压力大小等于机器人自身的重力大小;利用p=FS计算出机器人对水平地面的压强;
(2)根据题意求出机器人在水平地面受到的阻力;机器人匀速直线运动时,机器人的牵引力大小等于受到的阻力大小;利用W=Fs=Fvt计算出此过程中牵引力做的功;利用P=Wt=Fst=Fv求得过程中牵引力的功率。
本题考查重力公式、二力平衡条件的应用、压强公式以及功、功率的计算公式的应用,是一道力学综合题,难度不大。
26.【答案】解:(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m,
因为不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动),所以绳子自由端的拉力:F=12×(840N+60N)=450N;
(2)拉力做的总功:W总=Fs=450N×6m=2700J,
拉力做功的功率:P=W总t=2700J5s=540W;
(3)有用功:W有=Gh=840N×3m=2520J,
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=2520J2700J×100%≈93.3%。
答:(1)滑轮组绳子自由端的拉力F为450N,它移动的距离为6m;
(2)货物上升过程中拉力F的功率为540W;
(3)提升过程中滑轮组的机械效率η为93.3%。
【解析】(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求绳子自由端的拉力;
(2)利用W总=Fs求拉力做的总功,利用P=W总t求拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh求有用功,利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率。
本题考查使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、总功、功率和机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是解题的关键。
27.【答案】解:(1)当该潜艇下潜到200m深处时,海水对它的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa;
(2)由阿基米德原理可得,水下航行所受的浮力:
F浮下=G排下=m排下g=18700×103kg×10N/kg=1.87×108N;
(3)由ρ=mV可得,核潜艇在水面上航行时排开水的体积:
V排上=m排上ρ海水=16600×103kg1.0×103kg/m3=1.66×104m3,
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,核潜艇的体积:
V=V排下=m排下ρ海水=18700×103kg1.0×103kg/m3=1.87×104m3,
它在水面航行时露出水面的体积:
V露=V-V排上=1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3。
答:(1)当该潜艇下潜到200m深处时,海水对它的压强为2×106Pa;
(2)该潜艇在水下航行时,所受的浮力为1.87×108N;
(3)该潜艇在水面航行时,露出水面的体积是2.1×103m3。
【解析】(1)知道核潜艇下潜的深度,根据p=ρgh求出此时海水对核潜艇的压强;
(2)知道核潜艇水下排水量,根据阿基米德原理和G=mg求出所受的浮力;
(3)根据密度公式分别求出核潜艇在水下航行和在水面航行时排开水的体积,在水下航行时排开水的体积和自身的体积相等,两个体积之差即为露出水面的体积。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理和密度公式的应用,理解排水量的含义是关键。
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