广西壮族自治区柳州市第十二中学2023-2024学年八年级下学期物理期中质量抽测试题
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这是一份广西壮族自治区柳州市第十二中学2023-2024学年八年级下学期物理期中质量抽测试题,共31页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(共16小题,共35分,在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分.第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对得3分,选对不全得2分,有选错得0分.)
1.以下物体的重力近1N的是( )
A.一张课桌B.两个鸡蛋
C.八年级物理书D.一位中学生
2.在寓言《守株待兔》中,兔子不小心撞上树桩而死,它受到撞击力的施力物体是( )
A.兔子B.桩C.空气D.地球
3.如图所示的几种现象中,力所产生的作用效果与其它三个不一样的是( )
A. 手拉开弓B. 运动员罚点球
C. 小明压弯跳板D. 熊猫拉弯竹子
4.小明买了一个方便移动的储物箱,如图所示. 储物箱安装轮子的目的是( )
A.增大摩擦B.减小摩擦C.增大压强D.减小压强
5.公筷公勺是文明新“食尚“,当你用筷子夹菜时,你就在使用杠杆了,下列用具正常使用时也是杠杆,其中与筷子同属于费力杠杆的是( )
A.扳手B.开瓶器C.划赛艇的桨D.钳子
6.如图神舟十八号载人飞船于2024年4月25日发射,火箭发射时,火箭在上升过程中,说宇航员是静止的。所选的参照物是( )
A.地面B.发射塔
C.火箭D.地面上的国旗
7.龙年春晚舞蹈《锦鲤》,展现了寓意“年年有余”的画面。如图所示,此时演员悬停于空中,则下列分析正确的是( )
A.演对绳的拉力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
B.演员受到的重力与绳素对演员的拉力是一对平衡力
C.演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对相互作用力
D.演员受到的重力与演员对绳索的拉力是一对相互作用力
8.《热辣滚烫》如图引发全民拳击热潮。全民健身,“赢”战自我,下列说法中正确的是( )
A.拳击比赛中,拳头击中对手头部时,拳头没有受到对手的作用力
B.在拳击比赛中,运动员都要戴一双又大又软的拳击手套,是为了减小压力
C.训练中举起杠铃静止时,训练者受到的重力大于地面给他的支持力
D.健身后体重下降到合理值,感觉自己身轻如燕,是因为质量小惯性小
9.在2023年世界女排联赛中,中国女排获得亚军,这是迄今为止中国女排在世界女排联赛中取得的最佳战绩,如图当排球运动到最高点时,若它所受外力突然全部消失。则排球将( )
A.保持静止B.水平方向做匀速直线运动
C.自由下落D.先向上减速:再向下加速
10.如图是铺瓷砖时,为了使瓷砖与砂浆更贴合且让瓷砖尽可能永平,工人在铺上瓷砖后都会用一个锤子来回敲打瓷砖,你认为最适合工人师博使用的锤子是( )
A.柱形的铁锤B.球形的木锤
C.两头尖的塑料锤D.圆台形的橡胶锤
11.如图所示装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A.船闸B.锅炉水位计C.U形管压强计D.回水弯
12.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,若液体对容器底部的压强相等,则A、B两点的压强关系是( )
A.pA>pBB.pA=pBC.pAF2时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不相等,你认为这样的结论 (选填“可靠”或“不可靠”):
②设计了如图乙所示装置进行实验,将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在 才能平衡。
26.在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力大小一定时,受力面积 ,压力作用效果越明显
(3)由甲、内两图可以探究压力作用效果与 的关系。
(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
27.小明按图甲、乙、丙步骤探究“影响滑动摩擦力大小的因素”:
(1)该实验中应该沿水平方向 拉动小木块,根据 原理测量滑动摩擦力的大小:
(2)由甲丙可知接触面的粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大:该实验用到的实验方法为 。
(3)实验后小组交流时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如丁图所示的实验装置,其优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动:图丁中,若用F=3N的水平拉力向左拉动表面粗糙程度相同的物体B.使其在水平地面上匀速运动,当物体A静止不动时,弹簧测力计的示数为1.3N,则B对A的摩擦力大小为 N:B受到地面的摩擦力为 N.
28.如图在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(每个钩码重0.5N,杠杆上每格等距)
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态:可以将平衡螺母适当往 (选填“左”或“右”)调,使得杠杆在水平位置平衡。
(2)在图乙中的A处先挂2个相同的钩码,要使杠杆水平平衡,应在B处挂 个同样的钩码:然后再把挂在B处的钩码拿掉,在P处施加一个竖直向上的力F,使杠杆在水平位置平衡,F大小为 N。
(3)图丙中弹簧测力计的示数为 N,当弹簧测力计的拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将 (选填“变大”、“变小”、“不变”)
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丁所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg。若秤砣有缺损,则称出来的质量 (选填“偏大”、“偏小”、“不变”)
五、综合应用题(本大题共3小题,共24分)
29.2024年3月31日小明参加了柳州市举办的马拉松比赛当中的一个项目:8公里健康跑,用时1.6h,他的质量为60kg,g取10N/kg,求
(1)小明的重力是多少?
(2)小明的平均速度是多少?
30.如图所示,工人用滑轮组吊起质量为10kg的箱子,动滑轮重为10N,箱子10s内被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)工人所施加的拉力是多少?
(2)绳子自由端移动的速度是多少?
(3)若人的重力为600N,那么人使用该滑轮组能够提升的最大重物为多少N?
31.如图所示是家庭厨房常见的洗菜水槽,水槽出水口下方连接排水管,水槽中水深为20cm,出水口有一质量为0.05kg,上表面积为80cm的橡胶塞子。塞子刚好嵌入出水口,塞子与出水口间的摩擦忽略不计。(水的密度为1.0×10kg/m,g取10N/kg)问:
(1)水对橡胶塞子的压强有多大?
(2)水对橡胶塞子的压力是多少N?
(3)若塞子与水槽的接触面积为30cm,求塞子对水槽的压强有多大?
(4)用手拉细绳一端,至少需要多大的拉力才能提起塞子?
答案解析部分
一、选择题(共16小题,共35分,在给出的四个选项中,第1-13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分.第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对得3分,选对不全得2分,有选错得0分.)
1.以下物体的重力近1N的是( )
A.一张课桌B.两个鸡蛋
C.八年级物理书D.一位中学生
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、一张学生课桌的质量约5kg,故重力约:G=mg=5kg×10N/kg=50N,故A错误;
B、两个鸡蛋的质量约100g,即0.1kg,故重力约:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故B正确;
C、一本八年级物理书的重力约为2N,故C错误;
D、一位中学生的重力约为500N,故D错误。
故答案为:B。
【分析】解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
2.在寓言《守株待兔》中,兔子不小心撞上树桩而死,它受到撞击力的施力物体是( )
A.兔子B.桩C.空气D.地球
【答案】B
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】兔子不小心撞上树桩而死,它受到撞击力的施力物体是树桩,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
3.如图所示的几种现象中,力所产生的作用效果与其它三个不一样的是( )
A. 手拉开弓B. 运动员罚点球
C. 小明压弯跳板D. 熊猫拉弯竹子
【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】解:A、运动员对弓弦的拉力,使弓发生了形变;
B、运动员罚点球时,把足球踢出,足球由静止变为运动,改变了足球的运动状态;
C、小明对跳板的压力,使跳板发生了形变;
D、熊猫拉弯竹子,是力改变了竹子的形状;
由此可知,B中力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同。
故答案为:B。
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)
4.小明买了一个方便移动的储物箱,如图所示. 储物箱安装轮子的目的是( )
A.增大摩擦B.减小摩擦C.增大压强D.减小压强
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】如图所示,储物箱安装轮子的目的是通过变滑动为滚动而减小摩擦,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据减小摩擦的方法分析。
5.公筷公勺是文明新“食尚“,当你用筷子夹菜时,你就在使用杠杆了,下列用具正常使用时也是杠杆,其中与筷子同属于费力杠杆的是( )
A.扳手B.开瓶器C.划赛艇的桨D.钳子
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故答案为:C。
【分析】结合图片和生活经验,先判断题中杠杆在使用过程中,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。
6.如图神舟十八号载人飞船于2024年4月25日发射,火箭发射时,火箭在上升过程中,说宇航员是静止的。所选的参照物是( )
A.地面B.发射塔
C.火箭D.地面上的国旗
【答案】C
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】火箭在上升过程中,宇航员相对于地面、发射塔和地面上的国旗的位置在发生变化,是运动的;相对于火箭的位置没有发生变化,是静止的,ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】在研究机械运动时,假定不动的物体叫参照物;判断一个物体相对于哪一个物体在运动,就要看这个物体相对于哪个物体位置发生变化。
7.龙年春晚舞蹈《锦鲤》,展现了寓意“年年有余”的画面。如图所示,此时演员悬停于空中,则下列分析正确的是( )
A.演对绳的拉力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
B.演员受到的重力与绳素对演员的拉力是一对平衡力
C.演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对相互作用力
D.演员受到的重力与演员对绳索的拉力是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A、演员对绳索的拉力与绳索对演员的拉力作用在两个物体上,不是一对平衡力,A错误;
BC、演员受到的重力与绳索对演员的拉力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,B正确,C错误;
D、演员受到的重力与演员对绳索的拉力方向相同,不是一对相互作用力,D错误;
故答案为:B。
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上。运用 二力平衡的条件和相互作用力的条件进行分析。
8.《热辣滚烫》如图引发全民拳击热潮。全民健身,“赢”战自我,下列说法中正确的是( )
A.拳击比赛中,拳头击中对手头部时,拳头没有受到对手的作用力
B.在拳击比赛中,运动员都要戴一双又大又软的拳击手套,是为了减小压力
C.训练中举起杠铃静止时,训练者受到的重力大于地面给他的支持力
D.健身后体重下降到合理值,感觉自己身轻如燕,是因为质量小惯性小
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、物体间力的作用是相互的,拳击比赛中,拳头击中对手头部时,拳头受到对手的作用力,故A错误;
B、拳击手套又大又软,较易发生变形,增大了手的受力面积,运动员施加相同的力,运动员受到的压强小,故B错误;
C、 训练中举起杠铃静止时,地面给他的支持力等于运动员和杠铃的总重力,训练者受到的重力小于于地面给他的支持力 ,大小相等,故C错误;
D、健身后体重下降到合理值,感觉自己身轻如燕,是因为惯性的大小与质量有关,质量小惯性小,故D正确。
故答案为:D。
【分析】物体间力的作用是相互的;在压力一定时,减小受力面积,可以增大压强;增大受力面积,可以减小压强;惯性的大小与质量有关,质量大,惯性大。根据相关概念进行分析求解。
9.在2023年世界女排联赛中,中国女排获得亚军,这是迄今为止中国女排在世界女排联赛中取得的最佳战绩,如图当排球运动到最高点时,若它所受外力突然全部消失。则排球将( )
A.保持静止B.水平方向做匀速直线运动
C.自由下落D.先向上减速:再向下加速
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化
【解析】【解答】根据牛顿第一定律,当排球运动到最高点时,仍有向前运动的速度,因此若它所受外力突然全部消失,排球将水平方向做匀速直线运动。B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】根据牛顿第一定律进行分析,当运动的物体不受力,物体会做匀速直线运动。
10.如图是铺瓷砖时,为了使瓷砖与砂浆更贴合且让瓷砖尽可能永平,工人在铺上瓷砖后都会用一个锤子来回敲打瓷砖,你认为最适合工人师博使用的锤子是( )
A.柱形的铁锤B.球形的木锤
C.两头尖的塑料锤D.圆台形的橡胶锤
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】A、铁锤的硬度较大,敲击瓷砖容易使瓷砖破裂,A不合题意;
B、球形的木锤与瓷砖接触时只有一个点,受力面积太小,压强太大,敲击瓷砖容易使瓷砖破裂,B不合题意;
C、两头尖的塑料锤,受力面积太小,这样压强太大,敲击瓷砖容易使瓷砖破裂,C不合题意;
D、圆台形的橡胶锤,橡胶的硬度合适,且圆柱形表面有助于增大受力面积,减小压强,敲击瓷砖不易使瓷砖破裂,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】从物质的硬度和减小压强的方法的角度对各选项逐一分析即可做出判断。
11.如图所示装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A.船闸B.锅炉水位计C.U形管压强计D.回水弯
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】ABD、船闸、锅炉水位计、回水弯,它们的结构都符合上端开口、下部连通的特点,都利用了连通器原理来工作,ABD不合题意;
C、U形管压强计一端开口,另一端封闭,不符合上端开口、下部连通的特点,没有利用连通器原理,C符合题意;
故答案为:C。
【分析】 根据连通器的特点进行分析,上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是相平的。
12.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,若液体对容器底部的压强相等,则A、B两点的压强关系是( )
A.pA>pBB.pA=pBC.pAF2时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不相等,你认为这样的结论 (选填“可靠”或“不可靠”):
②设计了如图乙所示装置进行实验,将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在 才能平衡。
【答案】(1)小;远;匀速直线
(2)不可靠;同一直线上
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1) ① 由图可知,木板表面比较光滑,小车运动的距离最远,可以得到水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,小车在水平面上运动的距离越远。
故答案为:远。
② 由实验推理,如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的运动速度不变,它将保持原来的速度做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
故答案为:匀速直线;匀速直线。
(2) ① 实验中,当F1大于F2时,小车仍保持静止,是由于摩擦力较大造成的;因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不一定相等,这样的结论不可靠的,需要减小小车与桌面之间的摩擦力的作用。
故答案为:不可靠。
② 将小车扭转一个角度,两个力就不在一条直线上,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
故答案为:同一直线上。
【分析】(1) ① 水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,小车在水平面上运动的距离越远。
② 由实验推理,如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的运动速度不变,它将保持原来的速度做匀速直线运动。
(2)① 实验中要考虑摩擦力的影响。
②旋转角度说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
26.在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力大小一定时,受力面积 ,压力作用效果越明显
(3)由甲、内两图可以探究压力作用效果与 的关系。
(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
【答案】(1)凹陷程度
(2)越小
(3)压力大小
(4)错误;没有控制受力面积相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)力可以改变海绵的形状,通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小。
故答案为:凹陷的程度。
(2)图甲、乙中,压力相同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,所以在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
故答案为:越小。
(3)图甲、丙中,受力面积相同,丙图的压力大,海绵凹陷程度大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
故答案为:压力大小。
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与压力大小无关,是错误的,因为没有控制受力面积不变,同时改变了压力大小和受力面积大小,存在两个变量。
故答案为:错误;没有控制受力面积相同。
【分析】(1)运用了转换法,通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小。
(2)图甲、乙中,压力相同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(3)图甲、丙中,受力面积相同,丙图的压力大,海绵凹陷程度大,压力作用效果越明显。
(4)要想得出压力作用的效果与压力的关系,需要控制压力大小不同,控制受力面积相同。
27.小明按图甲、乙、丙步骤探究“影响滑动摩擦力大小的因素”:
(1)该实验中应该沿水平方向 拉动小木块,根据 原理测量滑动摩擦力的大小:
(2)由甲丙可知接触面的粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大:该实验用到的实验方法为 。
(3)实验后小组交流时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如丁图所示的实验装置,其优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动:图丁中,若用F=3N的水平拉力向左拉动表面粗糙程度相同的物体B.使其在水平地面上匀速运动,当物体A静止不动时,弹簧测力计的示数为1.3N,则B对A的摩擦力大小为 N:B受到地面的摩擦力为 N.
【答案】(1)匀速;二力平衡
(2)压力越大;控制变量法
(3)不需要;1.3;1.7
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)木块在水平方向上受拉力和滑动摩擦力,实验中应沿水平方向匀速拉动小木块,根据二力平衡原理可测量出滑动摩擦力的大小。
故答案为:匀速;二力平衡。
(2)由甲丙两图可知增加物块上砝码的质量,从而增大了物块对长木板的压力,滑动摩擦力越大,探究的是在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,运用了控制变量法。
故答案为:压力越大;控制变量法。
(3)丁图中,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力是一对平衡力,该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。当弹簧测力计的示数是1.3N时,木块做匀速直线运动,说明木块受到的摩擦力和拉力大小相等、方向相反,是一对平衡力,则摩擦力的大小是1.3N,则B对A的摩擦力大小为。用F=3N的水平拉力向左拉动表面粗糙程度相同的物体B.使其在水平地面上匀速运动,物体比受力平衡,水平方向的拉力等于水平方向上摩擦力之和,所以B受到地面的摩擦力为:f=3N-1.3N=1.7N。
故答案为:不需要;1.3;1.7。
【分析】(1)木块在水平方向上受拉力和滑动摩擦力,实验中应沿水平方向匀速拉动小木块,根据二力平衡原理可测量出滑动摩擦力的大小。
(2)由甲丙两图可知增加物块上砝码的质量,从而增大了物块对长木板的压力,滑动摩擦力越大,探究的是在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,运用了控制变量法。
(3)根据摩擦力的影响因素和力的平衡的特点进行分析计算。
28.如图在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(每个钩码重0.5N,杠杆上每格等距)
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态:可以将平衡螺母适当往 (选填“左”或“右”)调,使得杠杆在水平位置平衡。
(2)在图乙中的A处先挂2个相同的钩码,要使杠杆水平平衡,应在B处挂 个同样的钩码:然后再把挂在B处的钩码拿掉,在P处施加一个竖直向上的力F,使杠杆在水平位置平衡,F大小为 N。
(3)图丙中弹簧测力计的示数为 N,当弹簧测力计的拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将 (选填“变大”、“变小”、“不变”)
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丁所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg。若秤砣有缺损,则称出来的质量 (选填“偏大”、“偏小”、“不变”)
【答案】(1)平衡;右
(2)1;0.6
(3)3.3;变大
(4)0.4;偏大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)实验之前,把杠杆的中点支在支架上;如图甲所示,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;发现杠杠想做偏,需要向右调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
故答案为:平衡;右。
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,由杠杆平衡条件得:2G×3L=nG×6L;
解得n为1,所以应在杠杆右边B处挂1个相同的钩码。
由杠杆平衡的条件F1l1=F2l2可得:F1×5L=2×0.5N×3L;所以F1=0.6N,方向竖直向上。
故答案为:1;0.6。
(3)弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为3.3N,当弹簧测力计的拉力F向右倾斜时,杠杆保持水平平衡,阻力和阻力臂一定,动力臂减小,根据杠杆平衡条件得到动力将增大,弹簧测力计的示数将逐渐增大。
故答案为:3.3;变大。
(4)秤砣的重力为:G秤砣=m秤砣g=0.5kg×10N/kg=5N;
依题意与杠杆平衡条件得:G秤钩×5cm=G秤砣×1cm;
则G秤钩=G秤砣5=5N5=1N;
当秤砣在提纽右侧距离提纽5cm处时,杆秤在水平位置平衡时,秤钩处挂的物体的重力为为:(G秤钩+G物体)×5cm=G秤砣×5cm;
则:G物体=G秤砣-G秤钩=5N-1N=4N;
由G=mg得,此时物体的质量为:m=G物体g=4N10N/kg=0.4kg。
若秤砣有缺损,m1减小,而G×OA不变,所以根据杠杆平衡条件可知,OB要增大,则杆称所测物体的质量会偏大。
故答案为:0.4;偏大。
【分析】(1)杠杆处于静止状态,杠杆处于平衡状态;发现杠杠想做偏,需要向右调节杠杆两端的平衡螺母。
(2)由杠杆平衡条件计算出应在杠杆右边B处挂1个相同的钩码和拉力的大小。
(3)弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为3.3N,当弹簧测力计的拉力F向右倾斜时,杠杆保持水平平衡,阻力和阻力臂一定,动力臂减小,根据杠杆平衡条件得到动力将增大,弹簧测力计的示数将逐渐增大。
(4)由杠杆平衡条件计算分析,若秤砣有缺损,质量减小,而G×OA不变,所以根据杠杆平衡条件可知,OB要增大,则杆称所测物体的质量会偏大。
五、综合应用题(本大题共3小题,共24分)
29.2024年3月31日小明参加了柳州市举办的马拉松比赛当中的一个项目:8公里健康跑,用时1.6h,他的质量为60kg,g取10N/kg,求
(1)小明的重力是多少?
(2)小明的平均速度是多少?
【答案】(1)解:小明受到的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
答:小明受到的重力是600N
(2)解:小明的平均速度是:v=st=8km1.6h=5km/h;
答:小明的平均速度是5km/h
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)利用公式G=mg计算重力;
(2)利用v=st计算速度。
30.如图所示,工人用滑轮组吊起质量为10kg的箱子,动滑轮重为10N,箱子10s内被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)工人所施加的拉力是多少?
(2)绳子自由端移动的速度是多少?
(3)若人的重力为600N,那么人使用该滑轮组能够提升的最大重物为多少N?
【答案】(1)解:箱子受到的重力为:G=mg=10kg×10N/kg=100N;
由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,不计绳重和摩擦,则拉力为:F=1n(G+G动)=12×(100N+10N)=55N;
答:工人所施加的拉力是55N。
(2)解:绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m;
绳子自由端移动的速度:v=st=4m10s=0.4m/s;
答:绳子自由端移动的速度是0.4m/s。
(3)解:若人的重力为600N,则拉力最大为600N,人使用该滑轮组能够提升的最大重物为:G大=nF-G动=2×600N-10N=1190N;
答:若人的重力为600N,那么人使用该滑轮组能够提升的最大重物为1190N。
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】(1)滑轮组绳子的有效股数n=2,利用公式G=mg计算重力,F=1n(G+G动)计算出拉力。
(2)绳子自由端移动的距离:s=nh,再计算出速度。
(3)人的重力为600N,则拉力最大为600N,利用G大=nF-G动计算出最大物重。
31.如图所示是家庭厨房常见的洗菜水槽,水槽出水口下方连接排水管,水槽中水深为20cm,出水口有一质量为0.05kg,上表面积为80cm的橡胶塞子。塞子刚好嵌入出水口,塞子与出水口间的摩擦忽略不计。(水的密度为1.0×10kg/m,g取10N/kg)问:
(1)水对橡胶塞子的压强有多大?
(2)水对橡胶塞子的压力是多少N?
(3)若塞子与水槽的接触面积为30cm,求塞子对水槽的压强有多大?
(4)用手拉细绳一端,至少需要多大的拉力才能提起塞子?
【答案】(1)解:橡胶塞子的重力:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N;
答:橡胶塞子的重力0.5N
(2)解:水对橡胶塞子的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m=2000Pa;
水对橡胶塞子的压力:F=pS=2000Pa×80×10﹣4m2=16N;
答:水对橡胶塞子的压力16N。
(3)解:塞子对水槽的压力为:F1=F+G=16N+0.5N=16.5N;
塞子对水槽的压强:p1=F1S=16.5N30×10-4m2=5.5×103Pa
答:塞子对水槽的压强5.5×103Pa。
(4)解:对橡胶塞子受力分析可知,橡胶塞子受到竖直向下的重力、水对橡胶塞子竖直向下的压力和提起塞子的拉力,
根据力的平衡条件可知,提起塞子拉力:F拉=G+F=0.5N+16N=16.5N;
答:用手拉细绳一端,至少需要16.5N的拉力才能提起塞子。
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)利用公式G=mg计算橡胶塞子的重力。
(2)利用公式p=ρgh计算水对橡胶塞子的压强。
利用公式F=pS计算水对橡胶塞子的压力。
(3)利用公式F1=F+G计算塞子对水槽的压力为。
利用公式p1=F1S计算塞子对水槽的压强。
(4)对橡胶塞子受力分析可知,橡胶塞子受到竖直向下的重力、水对橡胶塞子竖直向下的压力和提起塞子的拉力,根据力的平衡条件可知,提起塞子拉力:F拉=G+F。
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