2022-2023学年贵州省贵阳市息烽县八年级下学期期末物理试卷
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一、选择题:本题共8个小题,每小题3分,共24分。请用2B铅笔在答题卡相应位置作答。
1.(3分)物理学中一个基本的概念是“世界是物质组成的”,一百多年来,科学家们一直在微观领域不懈地探索着。下面关于微观粒子的尺度最小的是( )
A.分子 B.原子 C.原子核 D.质子
2.(3分)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,下列最能体现电梯该运行特点的是( )
A.做功多 B.安全可靠 C.功率大 D.机械效率高
3.(3分)李白的诗《望庐山瀑布》中描述的“飞流直下三千尺”,关于瀑布在下落过程中的能量转化,下列说法中正确的是( )
A.重力势能转化为动能 B.动能转化为重力势能
C.化学能转化为动能 D.动能转化为化学能
4.(3分)图1选自中国古代科技著作《天工开物》,图中描绘了古人应用舂捣米劳作的情景。图2是使用某舂捣米的示意图,则该舂属于( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.费距离杠杆
5.(3分)如图是家用天然气灶灶头的示意图。使用时打开天然气阀门,拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合,流向燃烧头被点燃,而天然气不会从进口处向空气中泄漏,原因是( )
A.进口处天然气流速大,压强小于大气压强
B.进口处天然气流速小,压强小于大气压强
C.进口处天然气流速大,压强大于大气压强
D.进口处天然气流速小,压强大于大气压强
6.(3分)京剧是中国五大戏曲剧种之一,腔调以西皮、二黄为主,用胡琴和锣鼓等伴奏,被视为中国国粹,列入了“人类非物质文化遗产代表作名录”。如图中,这位扮相为孙悟空的京剧演员连续地展示了两个亮相动作,他对地面的压力及压强分别为F甲、F乙、p甲、p乙,则下列判断中正确的是( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲<F乙,p甲>p乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
7.(3分)2021年12月9日15时40分,“太空教师”王亚平在中国空间站演示了浮力消失的实验:水中的乒乓球处于“悬浮”状态。下列判断正确的是( )
A.乒乓球的密度等于水的密度
B.乒乓球上下表面没有压力差
C.换个位置乒乓球可能会上浮
D.将乒乓球换成铁球会下沉
8.(3分)如图所示,物体A、B质量分别为M、m,不计滑轮摩擦及绳子自重,物体A恰好向右做匀速直线运动。若用水平力F向左拉物体A,使其向左做匀速直线运动,关于F的大小正确的是( )
A.F=Mg B.F=mg C.F=(M﹣m)g D.F=2mg
二、填空题:本题共5个小题,每空2分,共14分。
9.(4分)利用针筒抽取半筒水,用食指按住针筒嘴,然后用力推,水 (选填“容易”或“不容易”)被压缩,说明分子间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
10.(2分)我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球,厚厚的气球包围着坚实的大地,保护、养育着地球上的生命,这层厚厚的气体时刻伴随着我们,但人们却感受不到大气压压在自己的身上,其原因是 。
11.(2分)如图中,如果老大爷用300N的力拉车,小朋友用200N的力推车,他们合力的大小是 N。
12.(2分)如图所示,小猴与小兔一起发现一个胡萝卜,想要平分,小猴找来一个小石块支起胡萝卜,使其水平平衡,小猴要左侧部分,小兔要右侧部分。请问实际上它们谁得到的胡萝卜多?答: (选填“小猴”或“小兔”或“一样多”)
13.(4分)继蛟龙号诞生后,我国又发展了一系列新的潜水设备,其中“奋斗一号”无人潜水器,实现最大下潜深度10908米,取得了世界级成果。其体积约为50m3,某次在太平洋某海域下潜到上表面距海面2000m时进行预定的悬停作业,此时上表面受海水压强是 Pa,受到海水的浮力是 N。((g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
三、简答题:本题共2个小题,每小题4分,共8分。
14.(4分)任何事物都有两面性,比如,与人们日常生活联系非常紧密的惯性,有时对人们生活带来帮助,有时又给人们生活带来危害,请分别列举一个利用惯性和防止惯性的实例。
15.(4分)物理课上,爱动手的小华利用如图所示的装置来研究机翼获得的升力,当风扇对着机翼吹风时,虽然不能看见机翼模型升起的现象,但可以观察到放置机翼模型的台秤示数发生变化,请判断台秤示数是变大还是变小,并解释其中的原因。
四、作图题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
16.(3分)如图所示,是用道钉撬撬铁路枕木上的道钉,O点是支点,F1是动力,请在图中作出动力F1的力臂l1,保留作图痕迹。
17.(3分)请画出图中挂在墙壁上的小球所受的重力和它对墙壁压力的示意图。
18.(3分)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,t1时刻金属块上表面开始露出水面,t2时刻金属块全部离开水面,直到离开水面一定的高度处,请在图乙坐标系中画出拉力F随时间t变化的大致关系。
五、实验与科学探究题:本题共3个小题,每小题10分,共30分。
19.(10分)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用杠杆的刻度均匀。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),把杠杆调到水平位置平衡的目的是 。
(2)如图乙,杠杆已平衡,若将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动1格,则杠杆 端下沉。
(3)利用如图丙所示装置进行实验,如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计由竖直改为沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数将 。
(4)如图丁,人行走时,脚可视为杠杆,支点O位于脚掌前端,动力是小腿肌肉施加的力F,阻力是人体受到的重力G。由此可判断,人行走时,脚属于 杠杆。
20.(10分)“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器,最大坐底深度为10909m,刷新了中国载人深潜的新纪录,“奋斗者”号载人舱球壳采用了中国自主发明的Ti62A钛合金材料,这种材料具有更高的强度,可以承受万米海深的极端压强,小明想了解为什么万米海深产生的压强怎么如此之大,于是他设计了如下实验来探究液体压强与哪些因素有关:
(1)实验前按压探头,发现U形管两侧水面的高度差没有变化,这是由于 ,排除故障后,继续进行实验。
(2)比较图甲和图乙可以得出结论:液体压强大小与 有关,如果要探究液体内部压强与液体密度是否有关,应选取 两次实验进行比。
(3)小华认为,在探究液体内部压强与液体密度的关系时,两烧杯中液面必须相平,你 (选填“赞同”或“不赞同”)此观点,理由是: 。
(4)“奋斗者”号需要采用抗高压的Ti62A钛合金材料,理由是: 。
21.(10分)高空抛物不仅是不文明的行为,还会对他人的人身安全造成极大的威胁,如果抛掷物的质量越大,下落的速度越大,那么对人的伤害越大。小强想:物体下落的速度是否与物体的质量有关?于是他找来一些器材:质量不同的小钢球、硬币、小石块、电子表、卷尺。设计了以下探究方法:将质量不同的物体从相同的高度由静止开始释放,并测出相应的物理量记录在下表中。
种类
时间(s)
高度(m)
一元硬币
五角硬币
小石块
小钢球
8.2米
1.2秒
1.3秒
1.2秒
1.2秒
11.7米
1.5秒
1.6秒
1.5秒
1.5秒
15.1米
1.7秒
1.7秒
1.8秒
1.7秒
(1)实验中可通过比较 来判断物体下落的快慢。
(2)分析表中的数据可以得出:当质量不同的物体从同一高度下落时,物体下落的速度与物体的质量 (选填“有关”或“无关”);质量大的物体从同一高度下落过程中将更多的重力势能转化为 能,所以会造成更大的伤害。
(3)小强通过查找资料知道:物体下落的高度h与下落时间t的平方成正比,即h=gt2,若要验证该结论,应如何处理分析实验数据?你的做法是: 。
(4)小强用一张小纸片重复以上实验,发现测量结果与硬币、小石等实验时测量的结果差异较大,请你帮小强分析出现这种现象的原因可能是: 。
六、综合应用题:本题共2个小题,第22题7分,第23题8分,共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写计算结果将不得分。
22.(7分)电动汽车是绿色环保型交通工具,它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污,如图是我市某景区的电动观光车,该车空载时的质量是1080kg,轮胎与水平地面的接触面积是0.1m2。正常行驶时的牵引力是320N,1.8km的路程只需要3min的时间。(g取10N/kg),求:
(1)电动观光车的重力;
(2)电动观光车静止时对地面的压强;
(3)电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率。
23.(8分)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方距离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图,已给出整个弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化的实验图像。已知ρ水=1.0×103kg/m3。请按要求回答下列问题:
(1)求圆柱体受到的最大浮力?
(2)求圆柱体的体积?
(3)求圆柱体刚好全部浸没时,其下表面受到水的压强?
(4)请解释CD段弹簧测力计不变的原因。
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共8个小题,每小题3分,共24分。请用2B铅笔在答题卡相应位置作答。
1.【答案】D
【分析】分子是由原子组成的,原子时由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,而夸克则是更小的构成微粒。
【解答】解:分子是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,所以质子是体积最小的。
故选:D。
2.【答案】C
【分析】根据功率的公式P===Fv分析,动力一定时,速度越大,功率越大。
【解答】解:根据功率的公式P===Fv可知,在动力一定的情况下,电梯的速度越大,电梯的功率越大。
故选:C。
3.【答案】A
【分析】动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与高度、质量有关;动能和势能统称为机械能。
【解答】解:AB、瀑布在下落过程中,质量一定时,水的高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,水的重力势能转化成了水的动能,故A正确,B错误;
CD、瀑布在下落过程中,没有发生化学变化,所以没有产生化学能,也没有将化学能转化为动能,故CD错误。
故选:A。
4.【答案】B
【分析】结合图片和题目的叙述,先判断杠杆在使用过程中动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:用脚踩住舂较短的一端,下压一小段距离,就可以把舂较长的另一端高高抬起,操作过程中动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
故选:B。
5.【答案】A
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,比较天然气进口处的内外气体的流速是解决本题的关键。
【解答】解:因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处天然气流速大,压强小于大气压,天然气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而天然气不会向空气中泄露。
故选:A。
6.【答案】D
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此判断甲乙对地面的压力关系,由图可知演员与地面的接触面积关系,根据p=可知甲乙对地面的压强关系。
【解答】解:由图可知,甲中演员与棒的重力大于乙中演员的重力,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲对地面的压力大于乙对地面的压力,即F甲>F乙,故ABC错误;
由图象可知,演员在甲中与地面的接触面积较小,即受力面积较小,
由p=可知,甲对地面的压强较大,即p甲>p乙,故D正确。
故选:D。
7.【答案】B
【分析】太空中属于失重状态;浮力产生的原因是浸入水中的物体受到液体对物体上下表面的压力差。
【解答】解:在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,即乒乓球没有受到力,所以换个位置乒乓球也不会上浮;乒乓球浸没在水中,无法判定水的密度与乒乓球的密度的大小关系;在水中放一个实心铁球,由于铁球处于失重状态,上下表面没有压力差,不会产生浮力,铁球不会沉入水底,也不会上浮,故B正确,ACD错误。
故选:B。
8.【答案】D
【分析】不计滑轮摩擦和绳子自重,且滑轮为定滑轮,所以绳子拉力大小等于B的重力大小,由F拉=G=mg求得拉力的大小;
当A向右做匀速直线运动时,在水平方向上受到绳子向右的拉力和桌面对A向左的摩擦力作用,二力平衡,大小相等;根据二力平衡条件求得桌面对A向左的摩擦力大小;
当用水平力F向左拉物体A,使其向左做匀速直线运动时,物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力、桌面对A向右的摩擦力和向左的水平力F的作用,受力平衡,由于A对桌面的压力和桌面与A之间的接触面的粗糙程度不变,所以桌面与A之间的摩擦力不变,根据力的平衡条件求得水平力F的大小。
【解答】解:不计滑轮摩擦和绳子自重,且滑轮为定滑轮,所以绳子拉力大小等于B的重力大小,
即:F拉=GB=mBg=mg;
当A向右做匀速直线运动时,在水平方向上受到绳子向右的拉力和桌面对A向左的摩擦力作用,二力平衡,大小相等,所以桌面对A向左的摩擦力为:f左=F拉=mg;
当用水平力F向左拉物体A,使其向左做匀速直线运动时,物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力、桌面对A向右的摩擦力和向左的水平力F的作用,受力平衡,由于A对桌面的压力和桌面与A之间的接触面的粗糙程度不变,所以桌面与A之间的摩擦力不变,f右=f左=mg,
由力的平衡条件可得:F=f右+F拉=mg+mg=2mg,故D正确。
故选:D。
二、填空题:本题共5个小题,每空2分,共14分。
9.【答案】不容易;斥力。
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:利用针筒抽取半筒水,用食指按住针筒嘴,然后用力推活塞,水很难被压缩时因为压缩水时,水分子间的距离小于平衡距离,表现为斥力。
故答案为:不容易;斥力。
10.【答案】平时我们感受不到大气压强,是由于人体内也有气压存在,内外气压相互抵消,所以人类感觉不到大气压强。
【分析】产生大气压强的原因:包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等。
【解答】解:平时我们感受不到大气压强,是由于人体内也有气压存在,内外气压相互抵消,所以人类感觉不到大气压强。
答案为:平时我们感受不到大气压强,是由于人体内也有气压存在,内外气压相互抵消,所以人类感觉不到大气压强。
11.【答案】500。
【分析】在力的合成中,作用在同一直线上的两个力,当方向相同时其合力最大,合力大小等于两个力的大小之和。
【解答】解:已知老大爷和小朋友用力的方向相同,并且在同一条直线上,所以其合外力为二力之和,即F=F1+F2=300N+200N=500N。
故答案为:500。
12.【答案】小猴。
【分析】由图可知,萝卜被支起,处于平衡状态,只要能确定两边力臂的大小关系即可求得两边的重力的大小关系。
【解答】解:萝卜处于平衡状态,由图可知,
右侧部分重心离支点O较远,故力臂OB较大,左侧部分重心离支点O较近,故力臂OA较小;
根据杠杆平衡条件GA×OA=GB×OB,左侧萝卜重力GA大、右侧重力GB小,故小猴分的萝卜要重。
故答案为:小猴。
13.【答案】2×107;5×105。
【分析】(1)利用p=ρgh上表面受到海水的压强;
(2)当潜水器下潜到海面下2000m时,它完全浸入水中其排开水的体积等于自身的体积,利用F浮=ρ海水gV排求出潜水器受到的浮力。
【解答】解:(1)当潜水器下潜到上表面距海面2000m时,其上表面受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107pa;
(2)此时潜水器它完全浸入水中,其排开水的体积:
V排=V=50m3,
潜水器受到海水的浮力:
F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N。
故答案为:2×107;5×105。
三、简答题:本题共2个小题,每小题4分,共8分。
14.【答案】生活中利用惯性的例子很多:跳远前要助跑;车快到站时熄火靠惯性前进;拍衣服上的灰尘等等;
防止惯性的例子有:驾驶员必须系上安全带;汽车限速行驶等等。
【分析】一切物体都有惯性,我们在生活中可以利用惯性,但也要注意防止惯性带来的危害。
惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质。
【解答】答:生活中利用惯性的例子很多:跳远前要助跑;车快到站时熄火靠惯性前进;拍衣服上的灰尘等等;
防止惯性的例子有:驾驶员必须系上安全带;汽车限速行驶等等。
15.【答案】变小;高速风吹时,机翼上方流速大压强小,下方流速小压强大,形成向上压强差,从而形成向上的升力,此时示数等于机翼的重力与升力的合力,所以示数变小。
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:台秤示数变小;原因:机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力;因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力。因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力,所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了,小于机翼模型的重力,故托盘测力计的示数变小。
四、作图题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
16.【答案】见解答
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离。
【解答】解:沿力F1的方向作出力的作用线,由支点O向力的作用线作垂线,垂线段的长度就是力臂l1。如图所示:
17.【答案】见试题解答内容
【分析】重力的方向竖直向下,作用点在物体的重心上。
压力的方向总是垂直于接触面,并且指向接触面;根据压力的作用点在接触面上,确定出压力的作用点,然后过作用点表示压力的方向。
【解答】解:重力的方向竖直向下,压力的作用点是球与墙壁的接触点,然后过作用点作垂直于墙壁,并指向墙里面的压力。如图所示:
18.【答案】。
【分析】在0~t1时刻金属块浸没在水中,根据浮力和重力判断拉力F,在t1时刻金属块开始露出水面,在t2时刻金属块完全露出水面,t1至t2时间段所受的浮力减小,在t2时刻后金属块不受浮力作用,拉力等于重力。
【解答】解:(1)在0~t1时刻金属块浸没在水中,根据浮力和重力判断拉力F=G﹣F浮,浮力不变,重力不变,拉力F不变,由图知在t1时刻金属块开始露出水面,所受浮力逐渐减小,拉力逐渐增大,在t2时刻金属块完全露出水面,不受浮力作用,F=G,如图所示:
。
五、实验与科学探究题:本题共3个小题,每小题10分,共30分。
19.【答案】(1)左;便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;(2)右;(3)变大;(4)省力。
【分析】(1)在调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母应向着杠杆高的一端移动;
使杠杆在平衡位置平衡的目的是便于测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响。
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断;
(3)根据题意判断动力臂如何变化,然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化;
(4)根据动力臂与阻力臂的大小关系来判断杠杆的类型。
【解答】解:(1)要使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端螺母向左调节;
让杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响。
(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,
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧=2G×4L=8GL,右侧=3G×3L=9GL,因为8GL<9GL,所以杠杆右端会下沉;
(3)杠杆在水平位置平衡,如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,根据力臂的定义,动力臂变小,因阻力和阻力臂不变,为了保证杠杆在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可知其示数将变大;
(4)由图可知,踮起脚时,O为支点,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆。
故答案为:(1)左;便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;(2)右;(3)变大;(4)省力。
20.【答案】(1)装置漏气;(2)液体深度;乙、丙;(3)不赞同;只要控制金属盒在液体的深度相同就可以;(4)“奋斗者”号潜水器在深海中受到海水的压强大。
【分析】(1)若按压探头,U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,U形管中两侧液面的高度差没有变化,则说明装置漏气;
(2)分析实验现象得出结论;液体压强与液体的深度和液体的密度有关,研究液体压强与其中一个因素的关系,要控制另外一个因素不变;
(3)由控制变量法结合深度的含义分析;
(4)同种液体,液体压强随着液体深度的增加而变大,据此分析。
【解答】解:(1)探头没有受到压强时,U形管两侧水面是相平的;若按压探头,发现U形管两侧水面的高度差没有变化,这是由于装置漏气;
(2)比较甲图、乙图,在相同液体中,乙图中探头所在液体深度大,U形管两侧的液面高度差大,说明液体的压强大,由此可以得出初步的结论:同种液体,液体压强随着液体深度的增加而变大,液体压强大小与液体深度有关;
要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度不变,改变液体的密度,实验乙、丙符合题意;
(3)深度是指液体内某一点到液体自由面的高度,在探究液体内部压强与液体密度关系时,只改变液体密度,控制金属盒在液体的深度相同;所以不管两烧杯中液面是否相平,只要控制金属盒在液体的深度相同就可以;
(4)同种液体,液体压强随着液体深度的增加而变大,“奋斗者”号需要采用抗高压的Ti62A钛合金材料,理由是:“奋斗者”号潜水器在深海中受到海水的压强大。
故答案为:(1)装置漏气;(2)液体深度;乙、丙;(3)不赞同;只要控制金属盒在液体的深度相同就可以;(4)“奋斗者”号潜水器在深海中受到海水的压强大。
21.【答案】(1)相同路程所用的时间;(2)无关;动;(3)分别计算出、、、…的比值,比较比值大小,如果比值相等,则成正比;如果比值不等,则不成正比;(4)用一张小纸片做实验时,小纸片下落过程中,忽左忽右受空气阻力影响较大,因此测量结果与硬币、小石等实验时测量的结果差异较大。
【分析】(1)(2)分析表格中数据中测量、质量的变化,是否引起了下落时间的变化进行分析;重力势能的大小由质量和高度决定,质量越大、高度越大、重力势能越大;动能大小由质量和速度决定,质量越大,速度越大,动能越大;
(3)判断物体下落的高度是否与下落时间的平方成正比,可以在得到实验数据的基础上,计算每一组下落高度与下落时间的平方之间的比例关系,根据计算结果得到结论是否正确的结论;
(4)物体下落过程所用时间与所受空气阻力有关。
【解答】解:(1)从表中数据可知,当质量不同的物体从同一高度下落时,通过比较下落时间来判断物体下落的快慢;
(2)由表格中数据值,质量、材料不同,但下落时间基本相同,说明自由落体运动的快慢与物体的材料、质量无关;
质量大的物体,高度下降,重力势能减小,质量不变,速度增大,动能增大,它从高空下落过程中将重力势能转化为动能;
(3)在进行实验得到实验数据的基础上,分别计算出、、、…的比值,比较比值大小,如果比值相等,则成正比;如果比值不等,则不成正比。
(4)用一张小纸片做实验时,小纸片下落过程中,忽左忽右受空气阻力影响较大,因此测量结果与硬币、小石等实验时测量的结果差异较大。
故答案为:(1)相同路程所用的时间;(2)无关;动;(3)分别计算出、、、…的比值,比较比值大小,如果比值相等,则成正比;如果比值不等,则不成正比;(4)用一张小纸片做实验时,小纸片下落过程中,忽左忽右受空气阻力影响较大,因此测量结果与硬币、小石等实验时测量的结果差异较大。
六、综合应用题:本题共2个小题,第22题7分,第23题8分,共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写计算结果将不得分。
22.【答案】(1)电动观光车的重力为10800N;
(2)电动观光车静止时对地面的压强为1.08×105Pa;
(3)电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率为3200W。
【分析】(1)已知车的质量,根据G=mg计算电动观光车的重力;
(2)电动观光车静止时对水平地面的压力等于电动观光车的重力,已知轮胎与地面的接触面积,即地面的受力面积,根据p=计算电动观光车对地面的压强;
(3)已知电动观光车行驶时受到的牵引力和路程,根据W=Fs计算牵引力做的功,已知电动观光车的行驶时间,根据P=计算牵引力做功的功率。
【解答】解:(1)电动观光车的重力为:G=mg=1080kg×10N/kg=10800N;
(2)电动观光车静止时对水平地面的压力等于电动观光车的重力,即:F=G=10800N,
轮胎与水平地面的接触面积,即:地面的受力面积为:S=0.1m2,
电动观光车对地面的压强为:p===1.08×105Pa;
(3)牵引力做的功为:W=F牵s=320N×1.8×103m=5.76×105J,
牵引力做功的功率为:P===3200W。
答:(1)电动观光车的重力为10800N;
(2)电动观光车静止时对地面的压强为1.08×105Pa;
(3)电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率为3200W。
23.【答案】(1)圆柱体受到的最大浮力为8N;
(2)圆柱体的体积8×10﹣4m3;
(3)圆柱体刚好全部浸没时,其下表面受到水的压强为400Pa;
(4)CD段弹簧测力计不变的原因是。圆柱体全部浸没在水中,圆柱体所受的浮力不变,重力不变,弹簧测力计的示数不变。
【分析】(1)由图像可知,当h<3cm时弹簧测力计示数,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知圆柱体的重力;再根据图像读出h>7cm时弹簧测力计示数,此时圆柱体完全浸没,排开液体的体积最大,受到的浮力最大,根据称重法F浮=G﹣F拉′求出圆柱体的最大浮力;
(2)根据G=mg求出圆柱体的质量,利用F浮=ρ液gV排求出圆柱体的体积;
(3)根据图像读出圆柱体在刚浸没时下表面所处的深度,利用p=ρ液gh求出下表面受到的液体压强;
(4)当物体完全浸没在液体中时,浮力不变。
【解答】解:
(1)由图像可知,当h<3cm时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=F拉=12N;
由图可知,当h>7cm时,弹簧测力计示数为4N,此时圆柱体完全浸没,排开液体的体积最大,受到的浮力最大,则最大浮力F浮=G﹣F拉′=12N﹣4N=8N;
(2)由F浮=ρ液gV排可得,圆柱体的体积V=V排===8×10﹣4m3;
(3)由图像可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为h=7cm﹣3cm=4cm=0.04m,则下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
(4)由题图可知CD段圆柱体全部浸没在水中,圆柱体所受的浮力不变,重力不变,弹簧测力计的示数不变。
答:(1)圆柱体受到的最大浮力为8N;
(2)圆柱体的体积8×10﹣4m3;
(3)圆柱体刚好全部浸没时,其下表面受到水的压强为400Pa;
(4)CD段弹簧测力计不变的原因是。圆柱体全部浸没在水中,圆柱体所受的浮力不变,重力不变,弹簧测力计的示数不变。
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