2022-2023学年四川省宜宾市叙州区八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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2022-2023学年四川省宜宾市叙州区八年级(下)期末物理试卷
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。
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列物理学家,以其名字命名压强单位的是
A. 焦耳 B. 瓦特 C. 牛顿 D. 帕斯卡
2. 生活中常常要对物理量进行估计,下列估计中最符合实际的是( )
A. 一个乒乓球自由漂浮在水面上的浮力约为1N
B. 托起两个鸡蛋需要的力约为1N
C. 一名中学生的重力约为55N
D. 小汽车空载时的重力约为1800kg
3. 手拍衣服上的灰尘是利用了惯性,下列关于惯性说法正确的是( )
A. 运动的物体才具有惯性
B. 火车的速度越大惯性越大
C. 太空中运动的宇航员没有惯性
D. 乘公交车时拉好扶手可以防止惯性带来的危害
4. 如图所示是人们生活中的4种场景图,属于费力杠杆的是( )
A. 起瓶器开啤酒 B. 钳子夹核桃
C. 筷子夹食物 D. 动滑轮提货物
5. 人们在生活中常常利用增大或减小压强来解决问题,下面描述中利用了增大压强的是( )
A. 李妈妈切菜前总要磨下菜刀 B. 滑雪运动员所穿滑雪板较长
C. 李明的书包背带缝制较宽 D. 火车轨道下放有很多枕木
6. 如图所示是张叔叔推着箱子在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 箱子在运动过程中只受到重力、摩擦力
B. 箱子所受的推力和地面对箱子的摩擦力是一对平衡力
C. 箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
D. 张叔叔对箱子的推力大于箱子对地面的摩擦力
7. 如图所示是宜宾某公园游客坐过山车时的情境,关于过山车运动描述正确的是( )
A. 过山车从高处加速滑下的过程中,重力势能增加
B. 过山车在最低处时,没有惯性,动能为0
C. 过山车从低处减速上升过程中,动能不变
D. 过山车从高处加速下滑过程中,重力势能转化为动能
8. 探究浮力实验时,小青将重为6N的长方体铝块浸在水中,如图所示,铝块上表面刚好与水面相平,此时弹簧测力计示数为2.8N,长方体铝块下表面受水的压力为( )
A. 8.8N
B. 2.8N
C. 3.2N
D. 6N
9. 如图所示的生活情境中,不是流体与流速物理现象的是( )
A. 热气球慢慢上升 B. 向两张中间吹气
C. 列车站台禁越黄标线 D. 向漏斗快速吹气
10. 八3班实验小组在探究物体受力实验中,将两个完全相同的烧杯加入相同质量的水放在调平的天平上,再将相同体积的气球和铁球通过拉线放在左右烧杯中,如图所示(忽略拉线的质量和体积),此时天平将( )
A. 向气球一边下倾 B. 向铁球一边下倾 C. 仍然平衡 D. 无法判断
二、多选题(本大题共4小题,共12.0分)
11. 如图所示,关于生活中厨房间操作涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理
B. 乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越低
C. 丙图:抽油烟机能够抽油烟,利用了流体压强流速越快压强越小的原理
D. 丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以改变物体形状
12. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同的同种液体,下列说法正确的是( )
A. 此时容器对桌面的压力F甲
13. 踢毽子起源于汉代。高承《事物纪原》记载:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”。与踢毽子相关物理知识说法正确的是( )
A. 踢毽子时,脚是施力物体也是受力物体,因为力的作用是相互的
B. 由于惯性,踢出的毽子会继续向上运动
C. 毽子离开脚上升过程中受到重力和脚对它的踢力
D. 毽子下落过程中,重力对毽子做了功
14. 如图甲所示,用弹簧测力计悬挂圆柱体物块缓慢下降到盛水的烧杯中,直到将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系图象如图乙所示(g取10N/kg,不考虑水面上升,ρ水=1.0×103kg/m3),下列说法正确的是( )
A. 圆柱体物块的重力是9N
B. 圆柱体物块完全浸没时受到的浮力是3N
C. 圆柱体物块的密度是1.5×103kg/m3
D. 当圆柱体物块刚好浸没时,圆柱体下表面受到水的压强为400Pa
三、填空题(本大题共8小题,共16.0分)
15. 一艘轮船从海洋驶入江河,该轮船受到的浮力______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);潜水艇是通过改变自身的______ 来实现浮沉的。
16. 陈华同学使用扳手扭螺丝时,发现手放在如图所示中的______ (填“A”或“B”)位置更轻松,说明力的作用效果与力的______ 有关。
17. 要想探究海底美丽的世界,就需要潜水服保障。当潜入到500m深的海底时,潜水服受到海水压强是______ Pa,若该潜水服的表面积为2m2,则该潜水服受到海水压力是______ N。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
18. 如图甲所示,向B管中吹气时,A管中的水面会上升,是因为A管上方的空气流速变大,A管上方气体压强______ (选填“增大”、“减小”或“不变”);图乙所示,同学们用吸管吸饮料,是利用了______ 的原理。
19. 甲、乙两辆汽车在水平公路上匀速直线行驶,牵引力之比F甲:F乙=2:1,速度之比v甲:v乙=2:1,所行时间之比t甲:t乙=1:3,则这两辆汽车牵引力所做功之比W甲:W乙= ______ ,两辆汽车牵引力功率之比P甲:P乙= ______ 。
20. 如图所示,A、B为完全相同的两个开口容器(足够高),各盛有20cm深的水,A、B之间用带阀门K的细导管连接(此时阀门K关闭的),此时水对A、B两容器底面的压力之比为______ 。若将阀门K打开,等到水不流动时,水对A、B两容器底面的压强大小关系为pA ______ pB(选填“>”“<”或“=”)。
21. 图甲是《天工开物》中记载古人利用杠杆从水井提水的情境,图乙是简化图模型,轻质杠杆AB,支点为O,AO:BO=5:3,B端用绳系着石块P,石块质量20kg;A端用绳系着一只木桶Q(木桶重力及绳重忽略不及,g取10N/kg),当杠杆水平平衡时,绳AQ的拉力大小为______ N,此时绳对A点拉力的方向为______ 。
22. 如图所示,王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动,物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动,则在此过程中,拉力F的功率为______ W,物体与地面间的滑动摩擦力为______ N。(滑轮重、绳重、滑轮与绳间的摩擦均忽略不计)
四、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
23. 如图所示,圆形小球悬浮在烧杯中,烧杯静止在斜面上,画出圆形小球受重力和浮力的示意图。
24. 如图所示,AOD为绕O点转动的轻质杠杆,A点下方挂一物体M,为使杠杆平衡,请在D点画出最小的动力F及动力臂L。
五、实验探究题(本大题共2小题,共15.0分)
25. 八1班同学在学习“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验后,实验小组的同学根据自己理解重新设计了一套实验装置,如图甲所示。
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做______ 运动,此时弹簧测力计的示数______ 木块所受滑动摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与______ 的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与______ 的关系。
(3)根据图甲实验装置,多次实验测得摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图象如图乙所示。当木块加砝码的总重力为6N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为______ N,若此时弹簧测力计的读数为2.5N,则木块将做______ (选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。
(4)该实验小组小东认为,这个实验首先应该探究物体运动速度是否会影响滑动摩擦力大小,否则不能排除该因素对实验的影响。于是他设计了如图丙所示的实验装置。启动传送带。使其以不同的速度转动,待示数稳定,观察到弹簧测力计的示数并没有发生变化。这说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小______ (选填“有关”或“无关”)。
26. 学习了液体压强知识后,李婷同学为了探究液体内部压强的规律,设计了如图的实验操作:
(1)压强计上的U形管______ (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作正确的是______ (选填字母)。
A.拆除胶管重新安装
B.直接从U形管右侧中倒出适量液体
(3)正确操作后,小亮用手轻压探头的橡皮膜(如图乙所示),同时观察U形管液面有明显变化,说明该装置______ (选填“漏气”或“不漏气”)。
(4)分析图丙、丁两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体深度越深,液体的压强______ 。
(5)实验中,通过观察U形管两边液面高度差显示液体内部压强大小,这种研究方法是______ 法。
(6)李婷同学将探头固定在容器里,又向容器内加入大量的浓盐水,此时发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是他得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为李婷同学上述操作______ (选填“可靠”或“不可靠”)。
(7)如图己所示,现将压强计探头放入某种液体的烧杯中b位置时,使U形管两侧液面的高度差Δh与探头在图戊水中的a位置时相同,观察两烧杯中的探头位置可知,图己中烧杯中的液体密度ρ液 ______ ρ水(选填“>”“<”或“=”);若U形管足够长,则U形管内选用密度______ 的液体可以减小实验误差(选填“较大”或“较小”)。
六、计算题(本大题共2小题,共21.0分)
27. 我国首艘国产航母“山东舰”正式入列已经两年多,“山东舰”全长约315m、满载时排水量约为6.5万吨、最大航速可达30节(1节约等于0.5m/s)、最大吃水深度约10.5m。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)航母满载时受到的浮力为多少?
(2)航母满载时以最大航速匀速前进,其所受阻力是总重力的15,则航母发动机牵引力为多少?
(3)若航母底部受到的海水压强为9.27×104Pa,此时航母底部所处的深度多少?
28. 如图所示,斜面长5m,高3m,物体A的重力为200N,物体B的重力280N,动滑轮的重力为20N。滑轮组绳子平行于斜面连接物体A,在滑轮组与物体B的作用下,能使物体A由斜面底端被匀速拉至顶端(不计绳重、滑轮与绳间的摩擦力、空气阻力)。
求:(1)绳子拉力F对物体A所做的有用功多少?
(2)该斜面的机械效率多少?
(3)物体A受到的滑动摩擦力多少?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、焦耳是功和各种能量的基本单位。故A不符合题意;
B、瓦特是功率的基本单位。故B不符合题意;
C、牛顿是力的基本单位。故C不符合题意;
D、帕斯卡是压强的基本单位。故D符合题意。
故选:D。
根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
2.【答案】B
【解析】解:A、一个乒乓球的质量为0.003kg,一个乒乓球漂浮在水面时受到的浮力F浮=G=mg=0.003kg×10N/kg=0.03N,故A不符合实际;
B、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,托起两个鸡蛋的力在F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右,故B符合实际;
C、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,故C不符合实际;
D、t是质量的常用单位。小汽车空载时的质量约1.8t=1800kg,重力约为G=mg=1800kg×10N/kg=18000N,故D不符合实际。
故选:B。
对物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位间的换算,根据客观实际进行判断。
本题考查重力、浮力的计算。并考查浮沉条件的有关知识,综合性强,难度适中。
3.【答案】D
【解析】解:AC、一切物体在任何情况下都有惯性,故AC错误;
B、惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,故B错误;
D、公交车刹车时,人由于惯性会向前倾,因此,乘公交车时拉好扶手可以防止惯性带来的危害,故D正确。
故选:D。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
本题考查了对惯性的概念、惯性大小的影响因素等的理解与应用,属基础题。
4.【答案】C
【解析】解:A、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不合题意;
B、夹核钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D、动滑轮在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不合题意。
故选:C。
结合图片和生活经验,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。
杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
5.【答案】A
【解析】解:A、切菜前磨菜刀,可以在压力一定时,减小受力面积,可增大压强,故A符合题意;
B、滑雪运动员的滑雪板较长,是在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,故B不合题意;
C、书包背带缝制较宽,是在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,故C不合题意;
D、火车轨道下放有很多枕木,是在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,故D不合题意。
故选:A。
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。
知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题是解答的关键。
6.【答案】B
【解析】解:A、箱子在运动过程中受到重力、摩擦力、支持力、推力四个力的作用,故A错误;
B、箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,因此,箱子所受的推力和地面对箱子的摩擦力大小相等,是一对平衡力,故B正确;
C、箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C错误;
D、张叔叔对箱子的推力等于箱子对地面的摩擦力,故D错误。
故选:B。
(1)相互作用的两个力的特点是:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(2)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。
本题主要考查了对平衡力和相互作用力的理解与辨别,属力学基础题,难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:
AD、过山车从高处加速滑下的过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故A错误、D正确;
B、过山车在最低处时,高度最小,重力势能最小,速度最大,动能最大,由于过山车有质量,具有惯性,故B错误;
C、过山车从低处减速上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小,故C错误。
故选:D。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
8.【答案】C
【解析】解:浮力等于物体上下表面所受的压力之差,物体上表面均无液体,所以下表面所受的压力F=F浮=G−F示=6N−2.8N=3.2N,故C正确、ABD错误。
故选:C。
根据浮力产生的原因,两物体下表面受到的液体压力等于浮力,从而可比较压力的大小关系。
本题考查浮力产生的原因,难度不大。
9.【答案】A
【解析】解:A、热气球慢慢上升利用的是空气的浮力,故A不符合题意;
B、没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂。当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,故B不符合题意;
C、人离高速列车比较近时,人和列车的之间的空气流速大、压强小,人外侧的压强不变,人受到向列车方向的压强差,容易被压向列车,故人站在高铁站的安全线以外候车,故C不符合题意;
D、将一个乒乓球对着漏斗的细管处,对准漏斗细管口用力向下吹气,因为乒乓球上方的空气流速大,压强小,乒乓球下方的空气流速小,压强大,乒乓球受到一个竖直向上的压力差,所以乒乓球紧贴在漏斗上不下落,故D不符合题意。
故选:A。
流体压强与流速的关系:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大,据此分析判断。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强解释有关的问题。
10.【答案】B
【解析】解:左侧烧杯对托盘的压力等于烧杯、水和气球的总重力,由于气球的重力小于排开水的重力,因而需要用细线拉着;
右侧烧杯对托盘的压力等于烧杯、水和铁球的总重力减去绳子的拉力,而铁球的重力减去绳子的拉力,等于铁球的浮力,等于排开水的重力,右侧压力等于烧杯、水和铁球排开水的重力,左侧压力小于烧杯、水和球排开水的重力,故右侧的压力大,向铁球一侧下倾,故B正确,ACD错误。
故选:B。
根据浮力等于排开液体的重力,对每个烧杯整体受力分析,比较大小。
本题考查受力分析,关键知道排开水的重力与浮力的关系。
11.【答案】ABCD
【解析】解:
A、洗手盆下方弯管的水密封上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故A正确;
B、高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越高的原理,故B正确;
C、抽油烟机能将油烟排到室外,是因为流体流速越大的位置压强越小,故C正确;
D、用力捏饺子可以捏出漂亮的花纹,反映了力可以改变物体的形状,故D正确。
故选:ABCD。
(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器,连通器中装有同种液体,在液面不流动时,总保持相平;
(2)气压越大,液体沸点越高;
(3)流体流速越大的地方,流体压强越小;
(4)力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态。
本题考查了连通器原理,压强与液体沸点的关系、流体压强与流速的关系、以及力的作用效果,涉及的知识点多,是一道综合题。
12.【答案】ACD
【解析】解:AB、根据图示可知,乙中液体的体积大,液体种类相同,根据G=mg=ρgV可知,甲中液体的重力小于乙中液体的重力,容器相同,所以甲容器的总重力小于乙容器的总重力同;而容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力;容器的底面积相同,根据p=FS可知,容器对桌面的压强p甲 CD、两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强p甲′=p乙′,容器的底面积相同,根据F=pS可知液体对容器底部的压力:F甲′=F乙′,故C、D正确。
故选:ACD。
根据图示分析两个容器中液体的体积的大小关系,根据G=mg=ρgV分析两个容器中液体的重力的大小关系;容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;根据p=FS分析两容器对桌面的压强的关系;
根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系,再利用F=pS得出液体对容器底的压力大小关系。
此题主要考查了固体压强、液体压强、密度公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
13.【答案】ABD
【解析】解:A、踢毽子时脚感到疼,说明毽子也对脚施加了力,这个现象表明:物体间力的作用是相互的,故A正确;
B、踢出的毽子会继续向上运动,是因为毽子具有惯性,故B正确;
C、毽子上升过程中受到重力和空气阻力的作用,不再受到脚对它的踢力,故C错误;
D、毽子下落过程中,受到重力的作用,并且在重力的方向上移动了距离,所以重力对毽子做了功,故D正确;
故选:ABD。
(1)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力;
(2)物体都有保持原来运动状态不变的性质称之为惯性;
(3)毽子上升过程中受到重力和空气阻力;
(4)做功的两个必要条件:作用在物体上的力,二是物体在这个方向上通过的距离。
此题考查了力是否做功的判断、惯性、力的作用的相互性等知识点,是一道综合性较强的题目。
14.【答案】ACD
【解析】解:A、由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,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=9N;故A正确;
B、图象中深度为8cm~10cm时,圆柱体完全浸入水中,排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,此时圆柱体受到的拉力F=3N,则圆柱体受到的最大浮力:F浮=G−F=9N−3N=6N;故B错误;
C、圆柱体完全浸没时,排开水的体积等于其自身的体积,
由F浮=ρ水gV排可知,物体的体积:
V=V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10−4m3;
由G=mg可知,圆柱体的质量为:
m=Gg=9N10N/kg=0.9kg,
圆柱体的密度为:
ρ柱=mV=0.9kg6×10−4m3=1.5×103kg/m3;故C正确;
(4)由图知圆柱体下降高度为4cm时,下表面接触水面,下降高度为8cm时,圆柱体刚好浸没水中,不考虑液面变化,此时圆柱体下表面所处的深度:
h=8cm−4cm=4cm=0.04m,
则下表面受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D正确。
故选:ACD。
(1)由图可知,圆柱体未浸入液体时测力计的示数即为圆柱体的重力,根据图像可读出圆柱体的重力大小;
(2)圆柱体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,此时浮力为最大值,根据称重法求出圆柱体受到的最大浮力;
(3)利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,根据G=mg算出圆柱体的质量,最后利用密度公式求得圆柱体的密度。
(4)由图可知,下降高度为4cm时,下表面接触水面,下降高度为8cm时,圆柱体刚好浸没水中,不考虑液面变化,可求出其下表面所处的深度,根据p=ρgh可求出圆柱体下表面受到水的压强。
本题考查了质量和密度的计算、二力平衡条件、阿基米德原理的应用、液体压强的计算等,涉及的知识点较多,但难度不大。
15.【答案】不变 重力
【解析】解:轮船从海洋驶入江河,始终处于漂浮状态,
根据物体的浮沉条件可知,物体的受到的浮力等于自身的重力,由于轮船的重力不变,所以轮船受到的浮力不变;
潜水艇是通过改变自身的重力来实现浮沉的。
故答案为:不变;重力。
(1)轮船从海洋驶入江河,始终处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知物体的受到的浮力等于自身的重力,由于轮船的重力不变,据此判断轮船受到的浮力变化情况;
(2)潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉的。
本题考查物体的浮沉条件的应用,是一道基础题。
16.【答案】B 作用点
【解析】解:由图可知,用扳手拧螺丝的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;用扳手拧螺丝时,在B点用力比在B点用力更容易拧动螺丝,是因为动力臂越长越省力;说明力的作用效果与力的作用点有关。
答案:B;作用点。
对于杠杆,动力臂越长就越省力,据此分析更容易拧开螺丝的原因,力的三要素是力的大小、作用点、力的方向。
本题是力的三要素,是基础题。
17.【答案】5.15×106 1.03×107
【解析】解:(1)潜水服受到海水压强:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×500m=5.15×106Pa;
(2)根据p=FS可得,该潜水服受到海水压力:
F=pS=5.15×106Pa×2m2=1.03×107N。
故答案为:5.15×106;1.03×107。
(1)根据p=ρgh求潜水服受到海水压强;
(2)根据p=FS求该潜水服受到海水压力。
本题考查压强定义式和液体压强公式的应用,难度不大。
18.【答案】减小 大气压
【解析】解:(1)往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升。
(2)吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,吸管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进口中。
故答案为:减小;大气压。
(1)流体流速大的位置,压强小;
(2)用吸管吸饮料利用了大气压强。
本题考查了流体压强与流速的关系和大气压的利用,属于基础题。
19.【答案】4:3 4:1
【解析】解:根据P=Wt=Fst=Fv得到功率之比:P甲P乙=F甲v甲F乙v乙=21×21=41;
这两辆汽车牵引力所做功之比:W甲W乙=P甲t甲P乙t乙=41×13=43。
故答案为:4:3;4:1。
根据P=Wt=Fst=Fv得到功率之比,根据公式W=Pt求牵引力做功之比。
本题考查了学生对功率公式、功的公式的掌握和运用,关键是功率公式P=Fv的推到,由于是求比值问题,要细心防止因颠倒而出错。
20.【答案】1:1 <
【解析】解:(1)阀门K关闭时,A、B容器中水的深度相等,根据p=ρ水gh可知水对A、B两容器底面的压强相等;两容器底面积相等,根据F=pS可知水对A、B两容器底面的压力相等,即此时水对A、B两容器底面的压力之比为1:1;
(2)将阀门K打开时,A、B构成连通器,根据连通器的原理可知待水不流动时,A、B容器中的水面相平,
由图知,原来A容器中水面比B容器中水面高4cm,则水面相平时A中水的深度为hA=20cm−12×4cm=18cm,
此时B中水的深度为hB=20cm+12×4cm=22cm,
根据p=ρ水gh可得,水对A、B两容器底面的压强之比为:pApB=hAhB=18cm22cm=911,即pA
(1)阀门K关闭时,已知A、B容器中水的深度,根据p=ρ水gh可知水对A、B两容器底面的压强关系;两容器底面积相等,由公式F=pS可知水对A、B两容器底面的压力之比;
(2)将阀门K打开时,A、B构成连通器,根据连通器的原理可知待水不流动时,A、B容器中的水面相平,根据题中条件求得此时A、B容器中水的深度,根据p=ρ水gh求得水对A、B两容器底面的压强之比,从而可知pA、pB的大小关系。
本题考查了压强定义式、液体压强公式的应用,准确判断水面相平时两容器中水的深度是关键。
21.【答案】120 竖直向下
【解析】解:石块P的重力:G石=m石g=20kg×10N/kg=200N,
FB=G石=300N,
AO:BO=5:3,
根据杠杆的平衡条件可知:
FA×OA=FB×OB,
所以绳AQ的拉力:FA=BOAO×FB=35×200N=120N;
右侧拉力使得杠杆顺时针转动,则左侧拉力应该逆时针转动,故绳对A点拉力的方向为竖直向下。
故答案为:120;竖直向下。
根据G=mg求出石块P的重力,再根据杠杆平衡的条件求出绳AQ的拉力,根据动力与阻力使得杠杆转动方向相反分析绳对A点拉力的方向。
本题考查了重力和杠杆平衡条件的应用,难度中等。
22.【答案】12 60
【解析】解:由图知,n=3,则绳子自由端移动的速度:v绳=3v物=3v物=3×0.2m/s×=0.6m/s,
拉力做功的功率P=Wt=Fst=Fv=20N×0.6m/s=12W;
滑轮重、绳重、滑轮与绳间的摩擦均忽略不计,所以物体与地面间的滑动摩擦力:
f=3F=3×20N=60N。
故答案为:12;60。
根据绳子股数计算拉力移动的速度,根据P=Wt=Fst=Fv计算功率;
滑轮重、绳重、滑轮与绳间的摩擦均忽略不计,根据f=3F计算摩擦力。
水平使用滑轮组时注意地面摩擦力与拉力的关系。
23.【答案】解:根据物体浮沉条件可知,小球悬浮在液面上,受到的浮力等于其重力,从小球重心(球心)开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,注意线段长度相等,如图所示:
。
【解析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上;小球悬浮受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等,然后根据力的示意图的画法作图。
本题考查了力示意图的画法,画力的示意图时要考虑到物体的运动状态,当物体处于静止或匀速直线运动时,受到的力就是平衡力。
24.【答案】解:连接OD,若在D端施力F,当F的方向与OD垂直时动力臂最大,此时最省力;
根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向向上,据此可画出最小的动力,如下图中F所示:
。
【解析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,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。
本题考查了最小力和力臂的画法,需掌握杠杆的平衡条件,关键是确定最长的力臂,即从支点到力的作用点的距离,力臂与力的作用线是垂直关系。
25.【答案】匀速直线 等于 压力大小 接触面粗糙程度 1.5 加速 无关
【解析】解:(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,根据二力平衡,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)在木块上加放砝码,增大了压力,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,改变了接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)由摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图线可知,摩擦力f与作用在物体表面的压力F压成正比:
当作用在物体表面的压力为2N时,摩擦力为0.5N,作用在物体表面的压力为4N时,摩擦力为1N,所以摩擦力f与压力F压的关系是:F摩=0.25F压;
当木块与砝码的总重力为6N时,即作用在物体表面的压力为6N时,由图象可知,摩擦力为1.5N;
若弹簧测力计的拉力为2.5N时,木块对长木板的压力、接触面的粗糙程度均不变,即受到的滑动摩擦力大小不变,仍为1.5N,拉力大于摩擦力,则木块将不再做匀速直线运动,而做加速运动。
(4)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反;启动传送带,使其以不同的速度转动,待示数稳定,弹簧测力计的示数没有改变,则滑动摩擦力大小不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关;
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)压力大小;接触面粗糙程度;(3)1.5;加速;(4)无关。
(1)由二力平衡条件可知,匀速直线拉动木块,木块所受滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此得出结论;
(3)根据图象中压力和摩擦力的数据,找出其关系;物体在平衡力的作用下保持匀速直线运动,如果受的不是平衡力,拉力大于摩擦力,物体将改变运动状态
(3)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;弹簧测力计的示数没有改变,则滑动摩擦力不变,据此分析。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
26.【答案】不属于 A 不漏气 越大 转换 不可靠 > 较小
【解析】解:(1)压强计一端封闭,故压强计上的U形管不属于连通器;
(2)调节压强计时,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选A;
(3)正确操作后,小亮用手轻压探头的橡皮膜(如图乙所示),同时观察U形管液面有明显变化,说明该装置不漏气;
(4)分析图丙、丁两图的实验现象,结合转换法,初步得出的结论是:同种液体中,液体深度越深,液体的压强越大;
实验中,通过观察U形管两边液面高度差显示液体内部压强大小,这种研究方法是转换法;
(6)研究液体压强与液体的密度的关系,要控制液体的深度相同,李婷同学将探头固定在容器里,又向容器内加入大量的浓盐水,此时发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是他得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。婷同学上述操作不可靠,原因是液体的深度变大了;
(7)如图戊己所示,现将压强计的探头放入另一烧杯的液体中,U形管两侧液面的高度差Δh与探头在图乙中的b位置相同,说明两次液体内部的压强相同,由图知h水>h液,根据p=ρgh知烧杯丙中的液体密度ρ液>ρ水;
根据压强计的构造可知,我们是通过U形管中液面的高度差来判断压强大小的,即高度差越大,压强就越大,高度差越小,压强就越小;
在压强大小一定的情况下,根据p=ρgh可知,在U形管内充灌密度较大的液体比充灌密度较小的液体U形管中液面高度差小,因此仪器的精确度比充灌密度较小的液体小,所以U形玻璃管内选用密度较小的液体可以减小实验误差。
故答案为:(1)不属于;(2)A;(3)不漏气;(4)越大;(5)转换;(6)不可靠;(7)>。
(1)上端开口、底部互相连通的容器叫连通器;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;当使用前发现U形管内液面已有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两侧的液面就是相平的;
(3)用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面高度差变化都很小,这说明该压强计的气密性很差;若液面灵活升降,则装置不漏气,压强计的气密性好;
(4)(5)(6)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大,液体的压强越大,这种方法叫做转换法;液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
(7)根据p=ρgh结合转换法分析;
根据p=ρgh分析。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
27.【答案】解:(1)航母满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=6.5×104×103kg×10N/kg=6.5×108N;
(2)航母在水中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,航母满载时的总重力:G总=F浮=6.5×108N,
航母满载时受到的阻力:f=15G总=15×6.5×108N=1.3×107N,
航母匀速航行时,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,航母发动机牵引力:F牵=f=6.5×108N;
(3)由p=ρgh可知,若航母底部受到的海水压强为9.27×104Pa,此时航母底部所处的深度:h=pρ海水g=9.27×104Pa1.03×103kg/m3×10N/kg=9m。
答:(1)航母满载时受到的浮力为6.5×108N;
(2)航母发动机牵引力为1.3×107N;
(3)此时航母底部所处的深度为9m。
【解析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g求出航母满载时受到的浮力;
(2)根据物体的浮沉条件可知航母满载时的总质量,根据G=mg求出航母满载时的总重力,根据f=15G求出航母满载时受到的阻力,根据二力平衡条件可知航母发动机牵引力;
(3)根据p=ρgh求出若航母底部受到的海水压强为9.27×104Pa,此时航母底部所处的深度。
本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件、二力平衡条件以及液体压强公式的灵活运用,是一道综合题,难度不大。
28.【答案】解:(1)绳子拉力F对物体A所做的有用功:W有用=GAh=200N×3m=600J,
(2)由图可知,物体A用细绳跨过滑轮组与物体B连起来,在动滑轮与重物B的作用下,能够使物体A由斜面底端被匀速拉到顶端,
不计绳重、滑轮组内部摩擦及空气阻力,对A的拉力大小等于使用滑轮组绳子自由端的拉力:
F=1n(GB+G动)=12×(280N+20N)=150N;
拉力对A做的总功:W总=Fs=150N×5m=750J,
斜面机械效率:η=W有用W总×100%=600J750J×100%=80%;
(3)拉力对物体A做的额外功:W额=W总−W有用=750J−600J=150J,
由W额=fs可得,A与斜面间的摩擦力大小为:
f=W额s=150J5m=30N。
答:(1)绳子拉力F对A所做的有用功为600J;
(2)该斜面的机械效率为80%;
(3)物体A受到的滑动摩擦力为30N。
【解析】(1)知道物体的重力、斜面高,根据W=Gh求绳子拉力F对物体A所做的有用功;
(2)由图知,n=2,不计绳重、滑轮与绳间的摩擦力、空气阻力,使用滑轮组的绳子自由端的拉力F=1n(GB+G动),力的作用是相互的,可求绳对A的拉力的大小,知道斜面长,根据W=Fs求出拉力对A所做的总功;斜面的机械效率等于有用功与总功之比;
(3)根据公式W额=W总−W有用求出额外功,在拉动物体A的过程中克服摩擦力做的功是额外功,根据公式W额=fs求出摩擦力的大小。
本题主要考查了使用斜面时有用功、总功、摩擦力、机械效率的计算,注意本题对物体A的拉力大小等于滑轮组绳子自由端的拉力大小。
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