2022-2023学年四川省乐山市井研县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共16小题,共48.0分)
1. 你认为以下估测数据最符合实际的是( )
A. 峨眉山顶的大气压约为1×108Pa
B. 一张课桌的质量约为20kg
C. 一个鸡蛋受到的重力约为0.5N
D. 小曦将掉在地上的物理课本捡起来放在课桌上所做的功约为500J
2. 小明站在竖直上升的电梯中,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,小明是静止的 B. 以电梯为参照物,小明是静止的
C. 以地面为参照物,电梯是静止的 D. 以小明为参照物,地面是静止的
3. 下列事例中,通过改变压力大小来改变摩擦力的是( )
A. 自行车紧急刹车时,要用力捏紧车闸以便尽快停下
B. 往生锈的锁芯里滴一些油便于开锁
C. 汽车打滑时,常在轮胎下铺一些碎石或稻草
D. 医生在戴乳胶手套前先要在手上涂些滑石粉
4. 如图所示的四个实例中,目的是增大压强的是( )
A. 铁轨下铺枕木
B. 大型装有很多轮子
C. 注射器针头做得很尖
D. 书包带做得很宽
5. 下列事例中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A. 火车启动时,从静止变为运动 B. 在地面上滚动的小球,速度逐渐变慢
C. 汽车在盘山公路上匀速行驶 D. 重物被吊车沿直线向上匀速吊起
6. 下列说法中正确的是( )
A. 跳高运动员下落过程中动能减少
B. 小明沿水平方向用力推教室里的桌子却没推动,是因为他的推力等于桌子受到的摩擦力
C. 马拉车加速前进时,马拉车的力一定大于车拉马的力
D. 瓶盖太紧拧不开时,通常垫上一块毛巾拧,目的是为了减小压强
7. 对下列四幅图的情境描述错误的是( )
A. 图甲中用电吹风向下吹漏斗中的乒乓球,球不掉落,表明流体压强与流体流速有关
B. 图乙中纸片不掉落、杯中的水不流出,证明了大气压的存在
C. 图丙中手提袋手柄宽大是为了减小对手的压强
D. 图丁中鱼吐出的气泡在上升未露出水面前,水对气泡的压强不变,浮力不变
8. 如图所示,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,瓶底对桌面的压力为Fa,压强为pa,倒放在水平桌面上时,瓶盖对桌面的压力为Fb,压强为pb,则( )
A. Fa=Fb、pa
C. Fa=Fb、pa=pb D. Fa
A. 举着杠铃不动
B. 将货物从地面搬到车上
C. 大力士支撑着大轮胎静止不动
D. 小静背着书包在等车
10. 如图所示,甲、乙两只完全相同的试管分别装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平,设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A. p甲 B. p甲=p乙
C. p甲>p乙
D. 条件不足,无法判断
11. 如图所示,杠杆处于平衡状态,若在A处再加一个同样的砝码,要使它重新恢复平衡,则必须( )
A. 在B处加一个同样的砝码
B. 将B处的砝码移至C处
C. 在B处再加一个同样的砝码后再移至C处
D. B处的砝码位置不动
12. 下列关于功率的说法,不正确的是( )
A. 功率越小,做功越慢 B. 功率越小,做功一定越少
C. 功率越大,做功不一定越多 D. 功率越小,做同样多的功所用的时间越长
13. 我们平时的体育活动中蕴含着很多物理知识,下列说法正确的是( )
A. 篮球在空中上升过程中,重力势能转化为动能
B. 我们用脚踢出足球后,足球在惯性力的作用下会继续向前运动
C. 踢出去的足球会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D. 空中的实心球会落向地面,是因为受到重力的作用
14. 如图所示,用弹簧测力计悬挂着圆柱体缓慢浸入水中,从圆柱体的底部接触水面开始到完全没入水中(但未接触容器底部)的过程中,能正确表示弹簧测力计的示数F与圆柱体浸入水中深度h的关系的图象是( )
A.
B.
C.
D.
15. 如图所示,物体A在拉力F的作用下向右做匀速直线运动,若地面对物体A的摩擦力大小为8N,则弹簧测力计的示数和拉力F的大小分别为(不计绳与滑轮的摩擦)( )
A. 8N,4N B. 8N,24N C. 8N,16N D. 4N,8N
16. 如图所示,搬运工人用滑轮组提升重540N的物体,所用拉力F为200N,物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒(不计绳重,绳与滑轮的摩擦),则( )
A. 物体上升的高度4米
B. 拉力F所做的功800J
C. 若物重只有240N,该滑轮组的机械效率80%
D. 动滑轮的重力为100N
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)
17. 熟了的苹果向地面掉落的过程中,苹果相对于地面是______ 的(选填“静止”或“运动”),这个力的施力物体是______ 。刹车时自行车可以慢慢停下来,说明力可以改变物体的______ 。
18. 木块与小车开始时一起向右做匀速直线运动,此时木块相对于小车是______ (选填“静止”或“运动”)的;遇到一障碍物时,(如图)小车停下,木块从车上的a点滑至b点,是因为木块具有______ ;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向______ (填“左”或“右”)的摩擦力作用。
19. 如图所示,水平桌面上的甲、乙两柱形容器装有相同质量的水(均已装满),则水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:F甲 ______ F乙;p甲 ______ p乙(均选填“>”、“<”或“=”)。若在甲容器中轻轻放入一木块,其最终漂浮于水面上,则甲容器对桌面的压强将______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
20. 如图所示,小华用2N的拉力在10s内将重6N的木块从底部匀速拉到0.2m高的顶部。拉力所做的功是______ J,使用该斜面的机械效率为______ ,木块在这个过程中受到的摩擦力为______ N。
三、作图题(本大题共2小题,共8.0分)
21. 如图所示,物体静止在粗糙斜面上,O为重心,在图中作出物体所受重力和摩擦力的示意图。
22. 如图所示,要让杠杆OA在此位置处于静止状态,画出在A点所施加的最小的力F,并画出阻力的力臂L。
四、实验探究题(本大题共2小题,共20.0分)
23. 实验小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小涵同学提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关
为了验证这三个猜想的正确性,小涵同学进行了如图所示的甲、乙、丙三个实验探究过程:
(1)在实验中,小涵应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做______ 运动。
(2)对比图中______ 两个探究过程,可以验证猜想C。
(3)在如图甲的探究过程中,小涵正确操作,沿直线匀速拉动物体时,弹簧测力计的示数是2N,此时摩擦力为______ N;若拉力增大到6N时,物体受到的摩擦力为______ N。
(4)实验探究过程中,小涵采用的主要探究方法是______ 。
A.类比法
B.科学推理法
C.控制变量法
24. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小琪同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系时,应让铁球从斜面的同一高度滚下,目的是让铁球达到水平面的______ 相同;
(2)对比甲、丙两次实验可以初步得出的结论是:在质量相同时,速度越大,动能越______ 。
(3)该实验是通过观察______ 来比较铁球动能的大小,从而得出结论的。
(4)若水平面绝对光滑,则该实验______ (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(5)铁球从斜面上滚下时,______ 能转化为动能。
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
25. 送餐机器人是智能商务电器的一种,正逐渐进入我们的生活,如图所示是某餐厅出现的一款送餐机器人。该机器人送餐服务时在1min内沿直线匀速移动的距离为18m,若它在移动过程中所受到的阻力为200N,其他部分参数如下表。(g=10N/kg)
求:(1)此机器人在送餐服务时运动的速度是多少m/s?
(2)当机器人没有送餐,处于静止状态时,它对水平地面的压强。
(3)此机器人在1min送餐服务过程中克服阻力所做功的功率。
身高
160cm
体重
50kg
续航时间
12h
与地面接触总面积
10−2m2
26. 如图所示,用弹簧测力计挂着重为10N的金属块,将其浸没在水中后,容器内水面由16cm上升到20cm,容器底面积为50cm2。(g=10N/kg;ρ水=1×103kg/m3)。
求:(1)金属块浸没时容器底受到水的压强。
(2)金属块浸没时受到的浮力。
(3)弹簧测力计的示数。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、大气压强随海拔高度的增加而减小。一个标准大气压约1.0×105Pa,峨眉山顶的海拔较高,山顶气压一定小于标准大气压,不可能是1.5×105Pa,故A错误;
B、一张课桌的质量约为10kg,故B错误;
C、一个鸡蛋的质量约50g,重力G=mg=50×10−3kg×10N/kg=0.5N,故C正确;
D、一本物理课本重约2.5N,课桌高度约0.8m,将掉在地上的物理课本捡起来放在课桌上做的功约为W=Gh=2.5N×0.8m=2J,故D错误。
故选:C。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
2.【答案】B
【解析】解:参照物是假定不动的物体.
A、以地面为参照物,小明和地面之间的位置发生了改变,所以小明是运动的,故本选项错误.
B、以电梯为参照物,电梯和小明之间的距离没有发生改变,所以小明是静止的,故本选项正确.
C、以地面为参照物,电梯和地面之间的距离发生了改变,所以电梯是运动的,故本选项错误.
D、以小明为参照物,小明和地面之间的位置发生了改变,所以地面是运动的,故本选项错误.
故选B.
判断物体是运动还是静止时,要先选择一个参照物,分析被研究物体和参照物之间的位置是否发生变化,如果变化,就运动了,如果没变化,就静止.
一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物.所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同.这就是运动和静止的相对性.动与静的描述是相对的,不要凭自己的感觉判断物体的动与静,要看被研究物体与参照物之间有无位置变化.
3.【答案】A
【解析】解:A、自行车紧急刹车时,要用手捏紧车闸,是通过增大压力来增大摩擦,从而使自行车尽快停下,故A符合题意;
B、往生锈的锁头里滴些油便于开锁,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故B不符合题意;
C、汽车打滑时,常在车轮下铺一些碎石或稻草,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C不符合题意;
D、医生在戴乳胶手套前先要在手上涂些滑石粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D不符合题意。
故选:A。
摩擦力大小的影响因素有压力大小和接触面的粗糙程度。
增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,用滚动代替滑动,使接触面脱离。
本题考查了增大和减小摩擦力的应用实例,应学会根据影响摩擦力大小的因素来进行相应的辨析。
4.【答案】C
【解析】解:A、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B、大型装有很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C、注射器针头做得很尖,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C正确;
D、书包带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
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;在受力面积一定时,增大压力;
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。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题,难度不大。
5.【答案】D
【解析】解:A、火车启动时,从静止变为运动,其速度发生了改变,故不符合题意;
B、在地面上滚动的小球,速度逐渐变慢,其速度发生了改变,故不符合题意;
C、汽车在盘山公路上匀速行驶,其运动方向发生了改变,故不符合题意;
D、重物被吊车沿直线向上匀速吊起,其运动状态没有发生改变,故正确;
故选:D。
物体运动状态变化包括:①速度大小的改变;②运动方向的改变。
只要其中的一个发生了变化,我们就说物体的运动状态发生了改变。
物体在平衡力的作用下,其运动状态不变即保持静止状态或匀速直线运动状态。
6.【答案】B
【解析】解:
A、跳高运动员下落过程中势能减小,动能增大,故A错误;
B、小明沿水平方向用力推教室里的桌子却没推动,桌子不动是平衡状态,推力与摩擦力是平衡力,因此他的推力等于桌子受到的摩擦力,故B正确;
C、马拉车加速前进时,马拉车的力和车拉马的力是一对相互作用力,两个力的大小相等,故C错误;
D、瓶盖太紧拧不开时,通常垫上一块毛巾拧,目的是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故D错误;
故选:B。
(1)依据机械能的转化来解释此选项;
(2)依据二力平衡条件分析此选项;
(3)依据相互作用力的知识来分析此选项;
(4)根据改变摩擦力的方法来分析此选项。
此题考查增大摩擦的方法、减小压强的方法、二力平衡、相互作用力等知识,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
7.【答案】D
【解析】解:
A、从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,球下方气压大,在压强差的作用下,球掉不下来,故A正确;
B、覆杯实验,装满杯子的水排出了空气,盖上纸片后杯子倒置,在大气压的作用下,杯子里的水流不出来,故B正确;
C、手提袋手柄宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对手的压强,故C正确;
D、根据p=ρgh可知,当气泡在水中上升的过程中,h变小,压强变小;压强变小后气泡体积变大,根据F浮=ρgV排可知,V排变大所以浮力变大,故D错误。
故选:D。
(1)在气体和液体中,流速大的位置压强小;
(2)大气受重力,具有流动性,因此大气存在压强;
(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;
(4)利用压强以及浮力的计算公式,通过气泡深度以及体积的变化。
本题考查了学生的识图能力,注重了观察分析能力的考查,涉及到了流体压强、大气压、减小压强及压强和浮力的判断,知识点多,综合性强,是中考的热点问题。
8.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查压力和压强的大小比较,关键知道在水平面上,物体对水平面的压力等于自身的重力,当容器装满液体,不管形状怎么样,不管怎样放置,它对桌面的压力都等于自身和液体的重力之和。
瓶盖和瓶底对桌面的压力,等于水和瓶子的重力之和;
根据公式p=FS可求瓶底和瓶盖对桌面的压强。
【解答】
压力的判断:正放时,瓶底对桌面的压力等于瓶子和水的重力之和;倒放时,瓶盖对桌面的压力等于瓶子和水的重力之和,所以压力相等;
由于瓶盖的面积小于瓶底的面积,根据公式p=FS可知,倒放时,对桌面的压强大。
故选A。
9.【答案】B
【解析】解:A、运动员举着杠铃不动,运动员给杠铃一个向上的力,而杠铃向上没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功。不符合题意;
B、将货物从地面搬到车上,人给货物一个力,货物移动了距离,所以人对货物做功,符合题意;
C、大力士支撑大轮胎静止不动,有力但没有距离,所以没有做功,不符合题意;
D、小静背着书包在等车,书包静止,所以没有力对书包做功,不符合题意。
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。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
10.【答案】C
【解析】解:由题意可知,两试管中所装的液体的质量相等,即m甲=m乙,
由图可知,乙管是倾斜的,则乙管中所装的液体体积比较大,即V甲
因液体的深度相同,
所以,由p=ρgh可知,p甲>p乙。
故选:C。
根据题意可知甲、乙中液体的质量相等,由图可知甲试管倾斜则液体的体积较大,由密度公式判断两试管中液体的密度关系,再根据p=ρgh比较液体对两试管底的压强关系。
本题考查了密度公式和液体压强公式的应用,关键是根据图得出两者的体积关系。
11.【答案】B
【解析】【分析】
根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡,若F1l1=F2l2,杠杆平衡;F1l1≠F2l2,则杠杆不平衡。
杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,不能只比较力或力臂的大小。
【解答】
设一个钩码的重力为G,一格的长度为L,若在A处再加一个同样的砝码,则A处的钩码重为3G,力臂为3L;
A、当B处钩码为4G,力臂为2L时,3G×3L≠4G×2L,故A不符合题意;
B、当B移到C处时,钩码重3G,力臂为3L,3G×3L=3G×3L,故B符合题意;
C、在B处再加一个同样的砝码后再移至C处时,钩码重4G,力臂为3L,3G×3L≠4G×3L,故C不符合题意;
D、B处的砝码位置不动,B处钩码重3G,力臂为2L,3G×3L≠3G×2L,故D不符合题意;
故选:B。
12.【答案】B
【解析】解:A、功率是表示做功快慢的物理量,功率大表示做功时快,功率小表示做功时做功慢,故A正确;
B、功率越小,做功不一定越少,故B错误;
C、由W=Pt可知,功率小,但时间不确定,故做功不一定少,故C正确;
D、功率越小,做同样多的功所用的时间越多,故D正确。
故选:B。
功率为单位时间所做的功,表示做功快慢的物理量;效率是所做的有用功与总功的比值,与功率大小无关。
此题考查学生对于功率的定义和物理意义的理解和掌握。
13.【答案】D
【解析】解:A、篮球在空中上升过程中,高度增加,速度减小,动能转化为重力势能,故A错误;
B、惯性是物体本身的一种性质,不是力,故足球继续向前运动最终入网,是因为足球具有惯性,故B错误;
C、踢出去的足球会停下来,是因为受到了摩擦阻力的作用,不能说明物体的运动需要力来维持,故C错误;
D、重力的方向是竖直向下的,因此空中的实心球会落向地面,故D正确。
故选:D。
(1)动能大小跟质量、速度有关。重力势能大跟质量、高度有关。
(2)物体具有保持原来运动状态不变的性质称为惯性,惯性是物体本身的性质,任何物体都具有惯性;
(3)力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力;
(4)地面及其附近的一切物体都要受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的。
本题考查了动能和势能的转化、力与运动的关系、重力、惯性等知识,有一定综合性,但都属基础知识的考查。
14.【答案】C
【解析】解:从圆柱体的底部接触水面开始到刚好完全没入水中,圆柱体排开水的体积变大,圆柱体浸没水中后继续下降,圆柱体排开水的体积不变,
即从圆柱体的底部接触水面开始到完全没入水中(但未接触容器底部)的过程中,圆柱体排开水的体积先变大后不变,
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,圆柱体在水中受到的浮力先变大后不变,
根据称重法可知,弹簧测力计示数先变小后不变,能正确表示弹簧测力计的示数F与圆柱体浸入水中深度h的关系的图象是C。
故选:C。
从圆柱体的底部接触水面开始到完全没入水中(但未接触容器底部)的过程中,圆柱体排开水的体积先变大后不变,根据阿基米德原理可知圆柱体受到的浮力变化,根据称重法可知弹簧测力计示数的变化,据此可知弹簧测力计的示数F与圆柱体浸入水中深度h的关系的图象。
本题考查称重法计算浮力以及阿基米德原理的应用,知道圆柱体排开水的体积变化是解题的关键。
15.【答案】C
【解析】解:(1)因物体A做匀速直线运动,则作用在物体A上的拉力F拉=f=8N,F示=F拉=8N。
(2)如图所示,此时的动滑轮相当于阻力臂是动力臂2倍的杠杆,作用在动滑轮轴上的拉力:F=2f=2×8N=16N。
故选:C。
要解答本题需掌握:①此时的动滑轮相当于阻力臂是动力臂2倍的杠杆;
②物体A匀速运动,受到的合力为零,故A物体所受拉力和摩擦力相等。
本题主要考查学生对:动滑轮的工作特点的了解和掌握,注意:此时的动滑轮相当于阻力臂是动力臂2倍的杠杆,费一倍的力。
16.【答案】C
【解析】解:A、由v=st可得,物体上升的高度h=vt=0.2m/s×10s=2m,故A错误;
B、由图可知,重物由3段绳子承担,故s=3h=3×2m=6m,
则拉力F所做的功W总=Fs=200N×6m=1200J,故B错误;
CD、由F=13G总可得动滑轮重:
200N=13(540N+G动),
解得G动=60N,故D错误
W有用=Gh=240N×2m=480J,
F′=13(G物′+G动)=13(240N+60N)=100N,
总功:W总′=F′s=100N×6m=600J
η=W有用W总′×100%=480J600J×100%=80%,故C正确。
故选C。
(1)已知物体以的速度匀速上升了10秒,利用速度公式变形可求得物体上升的高度;
(2)由图可知,重物由3段绳子承担,故s=3h,利用W=Fs可求得拉力F所做的功;
(3)根据所用的拉力F,可求得动滑轮的重力,根据W=Gh可求得有用功,利用η=W有用W总可求得滑轮组的机械效率。
此题涉及到速度公式变形的应用,功的计算、机械效率的计算等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
17.【答案】运动 地球 运动状态
【解析】解:熟了的苹果向地面掉落的过程中,苹果相对于地面之间发生了位置变化,所以是运动的;
熟了的苹果向地面掉落是因为苹果受到重力的作用,其施力物体是地球;
刹车时自行车可以慢慢停下来,是因为受到摩擦阻力的作用由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:运动;地球;运动状态。
(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(2)重力的施力物体是地球;
(3)力可以改变物体的形状和运动状态。
此题主要考查了运动和静止的相对性、力的作用效果等,难度不大。在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
18.【答案】静止 惯性 左
【解析】解:木块与小车开始时一起向右做匀速直线运动时,木块与小车之间没有位置的变化,此时木块相对于小车是静止的;
小车停下来,而木块由于惯性要保持原来的运动状态继续前进,由a点滑到b点;
木块相对于小车向右运动,木块受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,向左。
故答案为:静止;惯性;左。
看被研究的物体与所选的标准,即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;
木块由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动;摩擦力阻碍物体间的相对运动,先判断物体间的相对运动方向,再判断摩擦力的方向。
摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,这是判断摩擦力方向的依据;摩擦力的方向与物体的运动方向无关。
19.【答案】= > 不变
【解析】解:(1)根据重力公式G=mg,两容器中水的质量相等所以重力相等;因为甲、乙都是圆柱形容器,所以,水对容器底的压力等于水的重力,即F甲=F乙;根据压强公式p=ρgh,因两容器都装水,所以密度相同;ρ是定值;所以大小取决于水的高度h,高度大则压强大,如图,h甲>h乙,所以p甲>p乙;
(2)容器对桌面的压力等于容器和水的重力,因为木块漂浮,G排=F浮=G木,所以溢出水的重力等于木块重力,即容器对水平桌面的压力不变,而容器的底面积不变,因此容器对水平桌面的压强也不变。
故答案为:=;>;不变。
(1)甲、乙都是圆柱形容器,所以,液体对容器底部的压力等于液体自身的重力。液体压强应根据压强公式p=ρgh,采用控制变量法比较其大小;
(2)容器对水平桌面的压力等于容器重力、水的重力和木块重力的和,受力面积等于容器的底面积,因此容器对水平桌面的压强变化取决于压力的变化。
本题考查液体压强公式的运用以及阿基米德原理公式的应用,属于中档题。
20.【答案】2 60% 0.8
【解析】解:
拉力F=2N,斜面长s=1m,拉力所做总功:W总=Fs=2N×1m=2J,
物重G=6N,斜面高h=0.2m,
利用斜面做的有用功:W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J,
该装置的机械效率:
η=W有用W总×100%=1.2J2J×100%=60%;
由W总=W有用+W额得额外功(克服摩擦做的功):
W额=W总−W有用=2J−1.2J=0.8J,
而W额=fs,
所以摩擦力f=W额s=0.8J1m=0.8N。
故答案为:2;60%;0.8。
已知物重和斜面高度,利用W=Gh求有用功;知道拉力和斜面长,利用W=Fs求总功;
求出了有用功和总功,利用效率公式求该装置的机械效率;求出了有用功和总功,可以求额外功(克服摩擦做的功);利用W=fs求物体与斜面间的摩擦力。
此题考查了斜面的机械效率的计算和摩擦力的计算,需要注意的是:物体在斜面上匀速直线运动过程中,拉力和摩擦力不是一对平衡力。
21.【答案】解:物体A静止在粗糙的斜面上,受到的重力的方向竖直向下,摩擦力沿斜面向上;过物体的重心分别沿各力的方向画一条带箭头的线段,分别用符号G、f表示;如图所示:
【解析】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
此题主要考查了重力、摩擦力的画法,在画力的示意图时,若需要画出物体受到的多个力的示意图时,要将这几个力画成共点力。
22.【答案】解:由图知O是支点,F作用在A点,最长力臂是OA,所以F的方向要与OA垂直,这样才能保证其力臂是OA,从支点O向重力作用线作垂线段,即为阻力臂L,如图所示:
。
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离。由杠杆的平衡条件可知,当杠杆平衡时,力臂最长,力最小。
力臂为支点到力的作用线的距离,为一垂线段,不是直线。注意最小力的判断:当杠杆平衡时,力臂最长的力就是最小力。
23.【答案】匀速直线 甲、丙 2 2 C
【解析】解:(1)实验中使木块水平方向做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)若研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,应控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小,故甲、丙符合题意;
(3)甲图中,当弹簧测力计匀速直线拉动木块时,此时拉力等于滑动摩擦力,为2N;当拉力增大到6N时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,还为2N;
(4)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,小涵采用的实验探究方法是控制变量法,故选C。
故答案为:(1)匀速直线;(2)甲、丙;(3)2;2;(4)C。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)应用控制变量法,根据实验所控制的变量,分析实验现象,从而可得出实验结论;
(3)摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变;
本题考查了使木块做匀速直线运动的目的、实验现象分析,熟练应用控制变量法,认真分析实验现象,即可正确解题。
24.【答案】速度 大 纸盒被推动的距离 不能 重力势
【解析】解:
(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,保证铁球达到水平面的速度相同;
(2)由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲到达斜面底端时的速度较大,甲将纸盒推动得更远,说明甲的动能更大,由此可得:质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;
(3)该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法;
(4)若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律可知木块将做匀速直线运动,不能停下来,故不能判断动能的大小;
(5)铁球从斜面滚下时,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能。
故答案为:(1)速度; (2)大;(3)纸盒被推动的距离;(4)不能;(5)重力势。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系,需保持物体的速度相同,则需使小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动;
(2)分析图甲、丙所示两次实验,根据实验控制的变量与实验现象分析答题;
(3)掌握转换法在实验中的应用,通过对纸盒做功的多少,来体现小球动能的大小;
(4)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动;
(5)动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,二者可以相互转化。
本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验,实验应用了转换法和控制变量法,掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题。
25.【答案】解:(1)机器人在送餐服务时运动的速度:
v=st=18m60s=0.3m/s;
(2)机器人静止时压力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
对地面的压强:
p=FS=500N10−2m2=5×104Pa;
(3)机器人送餐服务过程中克服阻力所做的功:
W=fs=200N×18m=3.6×103J,
做功功率:
P=Wt=3.6×103J60s=60W。
答:(1)此机器人在送餐服务时运动的速度是0.3m/s;
(2)当机器人没有送餐,处于静止状态时,它对水平地面的压强5×104Pa;
(3)此机器人在1min送餐服务过程中克服阻力所做功的功率为60W。
【解析】(1)知道机器人直线匀速移动的距离和时间,根据v=st求出运动的速度;
(2)机器人对水平地面的压力等于自身的重力,根据p=FS求出对水平地面的压强;
(4)根据W=fs求克服阻力所做的功,利用P=Wt即求出功率。
本题考查了压强、速度、功、功率的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
26.【答案】解:(1)金属块浸没时容器底受到水的压强:p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×20×10−2m=2000Pa;
(2)金属块排开水的体积:V排=Sh=(20cm−16cm)×50cm2=200cm3=2×10−4m3;
金属块所受浮力:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×2×10−4m3=2N;
(3)弹簧测力计的示数:F=G−F浮=10N−2N=8N。
答:(1)金属块浸没时容器底受到水的压强为2000Pa;
(2)金属块浸没时受到的浮力为2N;
(3)弹簧测力计的示数为8N。
【解析】(1)根据液体压强公式计算金属块浸没时容器底受到水的压强;
(2)金属块完全浸没,排开水的体积就等于自身的体积,利用V=Sh可求得排开水的体积,根据公式F浮=ρ水gV排求出金属块所受的浮力;
(3)弹簧测力计的示数就等于金属块的重力与浮力之差。
本题考查了称重法求出浮力、阿基米德原理、液体压强公式的应用,关键是根据水上升的高度求出金属块浸没时排开水的体积。
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