2022-2023学年山西省吕梁市孝义市八年级(下)期末物理试卷(含答案解析)
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1.如图所示,用手掌平托着两个鸡蛋升高50cm,此过程中手掌对鸡蛋做的功约为( )
A. B. C. 5J D. 50J
2.如图所示,体现力的作用效果主要是改变物体运动状态的是( )
A. 拉开的弹簧 B. 拉开的弓箭
C. 运动员将足球踢出 D. 小鸟将树枝压弯
3.如图所示,早在几千年前,我们的祖先就曾用滚木移动巨石,下列实例中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A. 鞋底的槽纹 B. 自行车的刹车装置
C. 机器的转轴处的轴承 D. 气垫船
4.如图所示,用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度不计绳重和摩擦,比较甲、乙装置,正确的是( )
A. 和大小相等
B. 两装置所做有用功相等
C. 两装置绳子自由端移动距离相等
D. 乙装置比甲装置的机械效率大
5.图甲是《天工开物》中古人用春臼捣米劳作的情景,其中的春臼实质是杠杆,其示意图如图乙所示。下列工具正常使用时,与舂臼同类的是( )
A. 动滑轮 B. 钢丝钳
C. 启瓶器 D. 筷子
6.4月16日,“神舟十三号”载人飞船返回舱接近地面时,反推发动机点火,返回舱减速下降,安全降落在着陆预定区域。在此过程中,对于返回舱能量变化描述正确的是( )
A. 返回舱动能减小,重力势能减小,机械能不变
B. 返回舱动能不变,重力势能减小,机械能减小
C. 返回舱动能减小,重力势能增加,机械能不变
D. 返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小
7.蹴球是中国十分古老的一项民间体育活动,有着悠久的历史。如图所示,这是运动会上蹴球的情景。下列说法正确的是( )
A. 水平地面对裁判员的的支持力和他受到的重力是一对平衡力
B. 球离开脚后继续向前滚动是由于球受到惯性的作用
C. 用力蹴球,球向前滚动说明力可以改变物体的形状
D. 若蹴球在滚动过程中受到的外力全部消失,将会静止不动
8.现有甲、乙、两个质量不同的物体,在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上通过了相等的距离s,如图所示。F在两种情况下做的功分别为、,两者大小判断正确的是( )
A. B. C. D. 无法比较
9.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示,关于鸡蛋下列判断正确的是( )
A. 乙杯中排开液体的体积大 B. 甲杯中受到的浮力等于排开液体的重力
C. 乙杯中受到的浮力大于鸡蛋的重力 D. 甲杯底部受液体的压强大
10.杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具,如图所示为小明家的杆秤,把物品挂在秤钩上,将秤砣拨到合适位置,待秤杆平衡后,根据秤砣绳所对应的刻度就可得出物品的质量。下列有关说法正确的是( )
A. 增大物重时,应把秤砣向右端移 B. 秤砣小于物重时,左端一定上扬
C. 若秤砣发生磨损,则测得的物重偏小 D. 要使用杆秤较大的量程,应提起提纽1
11.小义同学学习了摩擦力知识后,回家利用运动鞋探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,如图甲所示。为了仿照运动鞋的鞋底,她选用了上下表面粗糙程度不同的木块,做了如下实验。
如图乙所示,小义用弹簧测力计,在水平桌面上沿直线______ 拉动木块,根据______ 知识,可知此时滑动摩擦力的大小为______ N。
将图乙中的木块上下颠倒,重复上述操作,弹簧测力计的示数为,经分析可得出结论______ 。
小义又进行了图丙所示的实验,目的是为了进一步探究滑动摩擦力大小与______ 的关系。
小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______ 。
许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增大压力来增大摩擦力的实例:______ 。
12.实验小组利用如图甲的压强计探究“液体压强的大小与什么因素有关”的实验。
实验中通过比较U形管中液面的______ 来反映液体压强的大小。
用压强计的探头放入水中某深度,如图乙所示,转动探头的方向,观察到压强计U形管的液面高度差无变化,说明在同一液体、同一深度,各个方向的压强______ 。改变探头的深度,再将探头放入盐水中如丙所示,重复实验记录的实验数据如表,请在丁中绘制出前三次实验液面高度差与水深度之间的关系图象。
次数 | 液体 | 深度 | 左液面 | 右液面 | 液面高度差 |
1 | 水 | 30 | 180 | 210 | 30 |
2 | 60 | 165 | 225 | 60 | |
3 | 90 | 150 | 240 | 90 | |
4 | 盐水 | 90 | 145 | 245 | 100 |
分析比较3、4两次实验数据,可得出结论:______ 。
小组同学保持图丙中探头的位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出“同一深度处,液体密度越大,压强越大”的结论。老师说她们的操作不科学,原因是______ 。
13.小丽利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”。
杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于______ 选填“平衡”或“非平衡”状态。将平衡螺母向______ 调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是______ 。
杠杆调节平衡后,小丽在杠杆上A处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新水平平衡,应在B处挂______ 个钩码。当杠杆水平平衡后,将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会______ 填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”。
如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______ 。
小丽多次实验并把数据记录在表中。
次数 | ||||
1 | 1 | 10 | 2 | 5 |
2 | 2 | 10 | 1 | 20 |
3 | 2 | 15 | 3 | 10 |
分析数据可得出杠杆平衡的条件是______ 。
实验结束后,小丽想到学校里面常用的一种移动指示牌,结构示意图如图丁所示。把风力看成动力,请你提出一个防止指示牌被风吹到的改进方案,并简述其中的物理学原理。你的改进方案:______ ,其中的物理学原理:______ 。
14.放学期间,校门口交通非常拥堵,容易发生交通事故,为保障学生过马路的交通安全,我市修建了如图甲所示的人行天桥。天桥主桥为下承式吊杆钢拱桥,横跨崇文大街。如图甲所示钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量与哪些因素有关?通过查阅资料作出以下猜想:
猜想一:与钢梁所受到的压力F有关;
猜想二:与两个支撑柱的间距s有关。
为了验证猜想,他们进行了如下实验:
小明首先想探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱的间距s的关系”,请你帮他设计记录实验数据的表格。
图乙是小明探究“一根钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F的关系”时,画出的下垂量h与所受压力F关系的图线,根据图像可得结论______ 。
实验中小明发现将钢梁压制成图丙的倒“V”字形后,能承受更大的压力,请你就这一现象提出一个值得研究的猜想______ 。
15.如图,小明每天放学回家要从一楼爬到六楼,学习了功率的知识后,他想测量自己通常情况下爬楼的功率,请你选择合适的物品帮他完成实验。
选择物品:______ ;
实验步骤:______ ;
表达式:______ 。
16.如图所示,用力挤压甲玻璃瓶会看到细管中的水面升高,松手后水面降低到原来的高度,说明玻璃瓶发生了______ 选填“弹性”或“塑性”形变。把乙玻璃瓶从1楼拿到15楼,会看到细管中的水面______ 选填“上升”、“不变”或“下降”,原因是大气压随海拔高度的升高而______ 。
17.如图是一款新型智能航拍无人机。机身总质量3kg,飞行时先以的速度匀速上升36m,又以的速度沿水平方向匀速飞行,无人机在整个飞行过程中,需要克服重力做功______ J,无人机上升过程所用时间为______ s,上升过程,克服重力做功的功率为______ W。
18.如图所示,为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大,压强______ ,瓶中的热水在______ 的作用下上升,与冷水混合得到温水。
19.如图所示,某建筑工人用大小为200N的拉力,通过滑轮匀速提升重为180N的货物,此滑轮虽然不能省力,但好处是能够______ ,给工人带来方便,其机械效率为______ 。
20.观看《流浪地球2》之后,小龙突发奇想:假如有一天在其他行星引力的作用下,地球自转速度突然减小,站在赤道附近的人可能会发生什么呢?______ ,依据是______ 。
21.阅读短文,回答问题。
霍尔推进器由于近地轨道存在非常稀薄的大气,在轨的卫星或空间站与稀薄大气产生摩擦损失能量,导致轨道高度越来越低,最后坠入大气层烧毁。为了解决这个问题,需要定期开启推进器来保持高度,这时霍尔推进器的优势就显现出来了。
霍尔推进器的特点是推力小、比冲高,我国应用于卫星和空间站的大功率霍尔电推进技术达国际先进水平,自主研发的单通道霍尔推进器,在地面试验中最大推力达到了牛。其原理是:氙气原子与高速电子激烈碰撞变为带正电的氙离子,氙离子在电磁场的作用下加速,能达到公里/秒,向后喷出产生推力。
在前往遥远行星的深空探测中,霍尔推进器虽然推力小,但长时间工作后,依然可以把航天器加速到很高的速度。国际空间站每年消耗的燃料高达4吨,如果采用霍尔推进器,消耗的推进剂约为800千克用霍尔推进器代替燃料发动机,减少了燃料补给需求和频次,同时大大提高了卫星的性能和寿命。
卫星或空间站在绕地飞行的过程中受______ 填“平衡力”或“非平衡力”的作用。
氙离子在______ 的作用下加速向后喷出产生推力。
如果航天器深空探测中需要加速到很高的速度,可以采用的方法是______ 。霍尔推进器应用于航天器的优势有______ 写出一种即可。
22.“多出来的货就是祸”。据报道,“某国道设计使用年限15年以上,但才使用5年就大修,现已伤痕累累……”。有些运输单位和个人只顾自己的利益,不顾国家的利益,让汽车成倍的超载是损坏路面的直接原因,另外超载也容易发生交通事故。请你用压强和能量知识解释汽车严重超载加快路面损坏的原因和容易发生交通事故的原因。
23.图甲所示是一种新型开瓶器,借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖,该开瓶器可看作一个杠杆,O点为支点,请你画出该开瓶器工作时作用在A点的最小动力的示意图。
24.如图是饭店引进的“欢乐送”送餐机器人,请回答以下问题:
规格参数 | |
机器人空载时体重 | 30kg |
轮子与地面接触总面积 | |
满载工作时移动速度 | |
满载工作时功率 | 120W |
机器人空载时对地面的压强是多少?取
某次送餐过程中,机器人以的速度匀速直线移动,若它在运动过程中所受阻力为50N,则在内驱动力对机器人所做的功是多少?
当它满载工作时,机器人受到的驱动力多大?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:两个鸡蛋的重力约为1N,
手掌对鸡蛋做的功大约是:。
故选:B。
估算出两个鸡蛋的重力,根据求出功的大小。
本题考查了功的计算,属于基础题。
2.【答案】C
【解析】解:A、拉开的弹簧说明力可以改变物体的形状,故A不符合题意;
B、拉开的弓箭说明力可以改变物体的形状,故B不符合题意;
C、运动员将足球踢出说明力可以改变物体的运动状态,故C符合题意;
D、小鸟将树枝压弯说明力可以改变物体的形状,故D不符合题意。
故选:C。
力的作用效果可以改变物体的形状。
力的作用效果可以改变物体的运动状态。
本题考查了力的作用效果,属于基础性题目。
3.【答案】C
【解析】解:用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。
A、鞋底的槽纹,增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故A不符合题意。
B、自行车的刹车装置,增大压力来增大摩擦,故B符合题意。
C、机器的转轴处的轴承变滑动为滚动来减小摩擦,故C符合题意;
D、气垫船是脱离接触面减小摩擦,故D不符合题意。
故选:C。
用滚木巧妙地移动巨石是减小摩擦,减小摩擦力的方法: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粗糙程度;用滚动代替滑动;使接触面脱离。
掌握摩擦力大小的影响因素,理解增大和减小摩擦的方法,并且能解释生活中有关增大有益摩擦和减小有害摩擦的实例。
4.【答案】B
【解析】解:A、由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦时,拉力;由图可知,,故,故A错误;
B、把相同的重物匀速提升相同的高度,有用功,做的有用功相同,故B正确;
C、绳子自由端移动的距离,,,,故C错误;
D、不计绳重及摩擦,相同的滑轮组装置、提升相同的高度,做的额外功相同;总功等于有用功加上额外功,滑轮组做的总功相同,由机械效率可知,,故D错误。
故选:B。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦时,拉力;
把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;
绳子自由端移动的距离;
不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做的额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据机械效率比较机械效率的大小。
此题考查了滑轮组装置中有效的绳子股数确定方法、不计绳重及摩擦时有关拉力、绳子自由端移动距离、有用功和机械效率的比较。
5.【答案】D
【解析】解:用脚按住舂臼较短的一端,下压一小段距离,就可以把舂臼较长的另一端高高抬起,操作过程中动力臂小于阻力臂,故舂臼是费力杠杆;
A、动滑轮在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C、启瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选:D。
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。
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。
6.【答案】D
【解析】解:返回舱着陆过程中,返回舱的质量不变,速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小;机械能为物体动能与势能的总和,动能减小,重力势能减小,所以返回舱的机械能是减小的,故D正确。
故选:D。
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。
机械能是动能和势能之和。
掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素。根据动能、重力势能、弹性势能的影响因素能判断动能、重力势能、弹性势能的大小变化。
7.【答案】A
【解析】解:A、水平地面对裁判员的的支持力和他受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B、球离开脚后继续向前滚动是由于球具有惯性,但不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、用力蹴球,球向前滚动说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D、若蹴球在滚动过程中受到的外力全部消失,根据牛顿第一定律,蹴球将会做匀速直线运动,故D错误。
故选:A。
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;
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
力的作用效果:力可以改变物体的运动状态和使物体发生形变;
根据牛顿第一定律可做出判断。
此题考查了平衡力的判断、惯性、力的作用效果、牛顿第一定律的应用等,有一定综合性。
8.【答案】C
【解析】解:先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s;该力在这两个过程中所做的功分别为、,功的大小都等于;即。
故选:C。
物理中,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即。
深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键。
9.【答案】B
【解析】解:
A、由图知甲杯中鸡蛋沉底,乙杯中鸡蛋悬浮,排开液体的体积都等于鸡蛋的体积,所以甲、乙杯中排开液体的体积相等,故A错误;
B、根据阿基米德原理知甲杯中受到的浮力等于排开液体的重力,故B正确;
C、由图可知,鸡蛋在乙杯中处于悬浮状态,受到的浮力等于鸡蛋的重力,故C错误;
D、由图知甲杯中鸡蛋沉底,,乙杯中鸡蛋悬浮,,所以,乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,两杯中液面相平,根据可知,乙杯底所受的液体压强较大,故D错误。
故选:B。
根据鸡蛋的浮沉情况判断出甲、乙杯中排开液体体积的关系;
根据阿基米德原理判断出甲杯中受到的浮力与排开液体重力的关系;
根据物体的浮沉条件,判断鸡蛋所受浮力与重力的关系;
根据物体的浮沉条件,分别比较鸡蛋与两种盐水的密度关系,得出两种液体的密度关系,根据判断两杯底部所受压强关系。
本题考查了物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下沉底、悬浮物体所受重力与浮力的大小关系。
10.【答案】D
【解析】解:A、增大“重”时,就意味着阻力大小发生改变,阻力臂长度不变,故当动力大小不变时,为了保持杠杆平衡,应该增大动力臂,即应把秤砣向左端适当移动,故A错误;
B、秤砣小于物重时,动力小于阻力,根据杠杆平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂可知,当动力臂大于阻力臂时,杠杆可能在水平位置平衡,所以左端不一定上扬,故B错误;
C、若秤砣发生磨损,动力变小,阻力不变,阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可得,动力臂变大,即测量值比真实值偏大,故C错误;
D.使用提纽1时,秤砣在同一位置时秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由可知,杆秤的最大称量量较大,故D正确。
故选:D。
利用杠杆的平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,逐项分析即可。
此题考查了杠杆的平衡条件的应用,难度不大。
11.【答案】匀速 二力平衡 当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 压力大小 不需要拉动长木板做匀速直线运动,弹簧测力计示数稳定,便于读数 自行车行驶中用力捏闸
【解析】解:只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力大小,测力计分度值为,图乙中测力计示数,可知此时滑动摩擦力的大小为;
将图乙中的木块上下颠倒,压力不变,接触面变粗糙,重复上述操作,弹簧测力计的示数为;经分析可得出:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
小义又进行了图丙所示的实验,与图乙相比,接触面粗糙程度相同,丙的压力大于乙的压力,探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系;
丁图所示的实验装置,木块相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要拉动长木板做匀速直线运动,且木块相对于地面静止,弹簧测力计示数稳定,便于读数;
自行车行驶中用力捏闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大摩擦力的。
故答案为:匀速;二力平衡;;当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;压力大小;不需要拉动长木板做匀速直线运动,弹簧测力计示数稳定,便于读数;自行车行驶中用力捏闸。
根据二力平衡的条件分析;根据弹簧测力计的分度值和指针位置读数;
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,据此分析回答;
分析图中的控制的量和改变的量结合测力计的示数得出结论;
根据丁图所示的实验装置可知,木块相对于地面静止,根据力的平衡分析;
增大摩擦力的方法有:一是增大压力;二是增大接触面积的粗糙程度;三是用滑动摩擦代替滚动摩擦。
本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验,主要考查了摩擦力的测量方法及其二力平衡条件的应用,在分析时,要注意控制的量和改变的量。
12.【答案】高度差 相等 深度相同时,液体密度越大,液体压强越大 没有控制探头在液体中的深度相同
【解析】解: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;
图乙中,转动探头的方向,观察到压强计U形管的液面高度差无变化,说明在同一液体、同一深度,各个方向的液体压强相等;
根据前三次实验的液面高度差与水深度之间的关系可绘制图象如下:
分析比较3、4两次实验数据可知,液体的深度相同,密度不同,实验4中液面高度差大,可得出结论:深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
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;小组同学在做实验时,向容器内加入适量的浓盐水,在改变液体密度时,没有控制探头所在的液体深度不变,因此她的操作不科学。
故答案为:高度差;相等;如上图所示;深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;没有控制探头在液体中的深度相同。
液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大,这是转换法的运用;
液体压强跟液体密度和液体的深度有关。在液体密度一定时,液体密度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大。同种液体,同一深度处液体向各个方向的压强相等;
根据实验数据可绘制前三次实验的液面高度差与水深度之间的关系图象。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查了转换法、控制变量法的运用,体现了对实验过程和实验原理的考查。
13.【答案】平衡 右 便于测量力臂大小,消除杠杆重对杠杆平衡的影响 6 左侧下降 变大 动力动力臂=阻力阻力臂, 增大CE、DE的长度 增大CE、DE的长度,增大了阻力臂,根据杠杆平衡条件,阻力和动力臂不变,在动力一定的情况下,不容易被风吹倒。
【解析】解:实验前,杠杆静止如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态;
杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小,消除杠杆重对杠杆平衡的影响;
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:,
即,解得,需挂6个钩码;
当杠杆平衡后,将A处和B处下方所挂的钩码支点 O靠近一个格,
此时杠杆左端动力与动力臂的乘积为:,杠杆右端阻力与阻力臂的乘积为:,,
所以杠杆的左侧下降;
当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,拉力的力臂小于OC,拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,此时拉力变大;
根据表格中的实验数据可知,杠杆平衡条件是:动力动力臂=阻力阻力臂,;
根据图示风向,可知,当指示牌刚好把D端吹离地面时,支点为C点;
根据题意可知,指示牌的模型可以看作杠杆模型,当指示牌的D端被吹离地面时,支点为C点,如下图:
把风力看成动力,那阻力是指示牌重力;
根据杠杆平衡条件可得:,
因此若增大CE、DE的长度,则它更不容易被风吹倒。
故答案为:平衡;右;便于测量力臂大小,消除杠杆重对杠杆平衡的影响;;左侧下降;变大;动力动力臂=阻力阻力臂,;增大CE、DE的长度;增大CE、DE的长度,增大了阻力臂,根据杠杆平衡条件,阻力和动力臂不变,在动力一定的情况下,不容易被风吹倒。
调节杠杆在水平位置平衡,左边下沉往右调;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究;
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;根据杠杆的平衡条件分析解答;
阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大;
杠杆平衡条件是:;
根据图示确定支点位置,然后利用杠杆平衡条件分析。
本题探究杠杆的平衡条件,考查器材调试及目的、杠杆平衡条件的运用和对力臂定义的理解。
14.【答案】两支撑柱的间距一定时,钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F成正比 钢梁能承受的最大压力可能与钢梁的形状有关
【解析】解:探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱的间距s的关系”,记录实验数据的表格如下:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
压力 |
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下垂量 |
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支撑柱间距 |
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根据图像可得结论:两支撑柱的间距一定时,钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F成正比;
根据“将钢梁压制成倒“V”字形后,能承受更大的压力”知猜想:钢梁能承受的最大压力可能与钢梁的形状有关。
故答案为:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
压力 |
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下垂量 |
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支撑柱间距 |
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两支撑柱的间距一定时,钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F成正比;钢梁能承受的最大压力可能与钢梁的形状有关。
根据“一根钢梁的下垂h与两个支撑柱的间距s的关系”设计实验表格;
根据图像读出实验数据,寻找规律;
根据“将钢梁压制成倒“V”字形后,能承受更大的压力”提出合理的猜想。
本题考查了设计实验方案,掌握控制变量法是解题的关键。
15.【答案】台秤、皮尺、秒表 ①用台秤测出自身的质量为m;②用皮尺测出一层楼楼梯的高度h;③用秒表测量出上楼所用的时间
【解析】解:从一楼爬到六楼,实际上升了5层楼的高度,根据公式,要测量自己上楼时的功率,需要用台秤测量自己的质量、用皮尺测量一层楼楼梯的高度、用秒表测上楼所用的时间,故所需的实验器材为:台秤、皮尺、秒表;
①用台秤测出自身的质量为m;
②用皮尺测出一层楼楼梯的高度h;
③用秒表测量出上楼所用的时间t;
上楼功率的表达式:。
故答案为:台秤、皮尺、秒表;①用台秤测出自身的质量为m;②用皮尺测出一层楼楼梯的高度h;③用秒表测量出上楼所用的时间t;。
人上楼要克服自己的重力做功,从一楼爬到六楼,实际上升了5层楼的高度,根据公式,据此确定要测量的物理量、实验的步骤。
本题设计方案测自己上楼的功率,关键是明确测量原理,据此得出测量工具和测量步骤。
16.【答案】弹性 上升 降低
【解析】解:如图乙所示,当他用手用力捏时,玻璃瓶的体积增大,看到细管内液面下降;松手后,在弹力的作用下,玻璃瓶恢复原来的形状,水面又会回到原来的位置,说明松手前瓶发生了弹性形变;
图乙中的玻璃瓶从1楼拿到15楼,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高,说明大气压随高度的增加而减小。
故答案为:弹性;上升;降低。
物体的形变有两种:一种是弹性形变,物体在力的作用下发生形变,力消失后能自动恢复原状的形变;另一种是塑性形变,物体在力的作用下发生形变,力消失后不能自动恢复原状的形变;
分析大气压变化与瓶中压强大小的变化关系,可判断大气压的变化。
本题考查了弹性形变、气压与高度的关系等,综合性强,要求学生必须灵活应用所学知识解决实际问题。
17.【答案】1080 30 36
【解析】解:无人机的重力,
无人机在整个飞行过程中,需要克服重力做功;
无人机上升所用时间,
上升过程,克服重力做功的功率。
故答案为:1080;30;36。
利用求得无人机的重力;利用求克服无人机的重力所做的功;
利用速度公式求无人机飞行的时间;再利用求无人机克服重力做功的功率。
本题围绕无人机考查了物理知识在其中的应用,包括功率的计算、速度的计算等,要求灵活应用相关知识。
18.【答案】小 大气压
【解析】解:冷水经过混合淋浴器最细部分时,由于管子突然变细,水流速度加快,细部分压强变的很小,热水壶中的热水在大气压的作用下被压上,进入混合器和冷水混合,变成温度适宜的温水,从而从淋浴器的喷头处流出。
故答案为:小;大气压。
流体的流速和压强的关系是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
该题考查了流体的流速和压强的关系,并能运用流体压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题。
19.【答案】改变力的方向
【解析】解:由图可知,滑轮的位置固定不动,则此滑轮为定滑轮,因此此滑轮的好处是改变力的方向;
由图可知,绳子自由端移动的距离与物体上升的高度相等,滑轮的机械效率:。
故答案为:改变力的方向;。
定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向;
由图可知,绳子自由端移动的距离与物体上升的高度相等,利用求滑轮的机械效率。
本题考查定滑轮的特点和机械效率的计算,难度不大。
20.【答案】向东摔倒 人具有惯性
【解析】解:假如有一天在其他行星引力的作用下,地球自转是自西向东,速度突然减小,站在赤道附近的人可能会发生向东摔倒,依据是:人的下部随地球减速,而上部由于惯性还保持原来的运动状态,速度较大。
故答案为:向东摔倒;人具有惯性。
我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性,惯性代表了物体运动状态改变的难易程度。
本题考查了惯性的理解和掌握,属于基础性题目。
21.【答案】非平衡力 电磁场 定期开启推进器来保持高度 推力小、比冲高
【解析】解:
卫星或空间站在绕地飞行的过程中时刻改变运动速度,故它们受非平衡力作用;
氙离子在电磁场的作用下加速,能达到公里/秒,向后喷出产生推力;
如果航天器深空探测中需要加速到很高的速度,可以采用的方法是定期开启推进器来保持高度。霍尔推进器应用于航天器的优势有推力小、比冲高。
故答案为:非平衡力;电磁场;定期开启推进器来保持高度;推力小、比冲高。
在平衡力的作用下物体处于平衡状态;
阅读短文分析解答。
此题考查了阅读短文解释生活现象的能力,虽然涉及到的内容多、比较复杂,一定要逐一分析解答。
22.【答案】答:压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。汽车超载后,对路面的压力增大,而路面的受力面积基本不变,根据压强公式可知,汽车对路面的压强增大,加快了路面的损坏;
动能大小跟质量和速度有关。汽车超载后,质量增大,在汽车的速度一定时,汽车的动能增大,刹车后滑行距离变长,更容易发生交通事故。
【解析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;动能大小跟质量和速度有关。据此利用控制变量法分析解答。
本题考查运用压强和动能知识解释生活中的问题。解答此类问题要注意严密性,通常按以下四步:利用什么公式或原理,什么因素控制一定,什么因素的变化,导致了这样的结果。
23.【答案】解:根据杠杆平衡条件,OA为最大力臂,当动力垂直OA时,动力最小;
由图知,阻力的方向斜向左下方,阻力有绕着O点顺时针转动的效果,为使杠杆平衡,则动力应绕着O点按逆时针方向转动,故动力的方向斜向右下方,作用点在A点,如图所示:
。
【解析】根据杠杆平衡条件和阻力的方向,确定动力的方向和大小,然后画出动力的示意图。
本题考查杠杆的平衡条件,难度不大。
24.【答案】解:机器人空载时对地面的压力:
,
对地面的压强:
;
因机器人匀速直线移动时处于平衡状态,驱动力和所受的阻力是一对平衡力,
所以,机器人的驱动力,
由可得,在内机器人运动的距离:
,
在内驱动力对机器人所做的功:
;
由可得,当它满载工作时机器人受到的驱动力:
。
答:机器人空载时对地面的压强是;
在内驱动力对机器人所做的功是2400J;
当它满载工作时,机器人受到的驱动力为150N。
【解析】机器人空载时对地面的压力和自身的重力相等,受力面积等于轮子与地面接触总面积,根据求出对地面的压强;
机器人匀速直线移动时处于平衡状态,驱动力和所受的阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据求出在内机器人运动的距离,利用求出在内驱动力对机器人所做的功;
根据求出当它满载工作时机器人受到的驱动力。
本题考查了重力公式和压强公式、速度公式、做功公式、功率公式的综合应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
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