河北省石家庄市2021年八年级下学期期末物理试卷
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这是一份河北省石家庄市2021年八年级下学期期末物理试卷,共14页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
八年级下学期期末物理试卷
一、选择题
1.“估测〞是物理学中常用的一种方法,某同学尝试估测了与自己身体相关的一些物理量,其中不合理的是〔 〕
A. 步行速度约为4km/h B. 体重约为450N
C. 手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m约做功1J D. 游泳时,受到水的浮力约为2000N
2.如以下图的四种工具在使用过程中,属于费力杠杆的是〔 〕
A. B. C. D.
3.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,在它从近地点向远地点运动过程中,以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 动能增大,势能减小,机械能不变 B. 动能减小,势能增大,机械能不变
C. 动能不变,势能增大,机械能变大 D. 动能减小,势能不变,机械能变小
4.以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C. 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D. 用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
5.如以下图,mA>mB>mC , 三个物体在同样大小的力F的作用下,都沿着力F的方向移动距离s,比拟F对三个物体所做的功,结论是〔 〕
A. 三次做功一样多 B. 对A做的功多 C. 对B做的功多 D. 对C做的功多
6.2021年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化,监测发现,从春季至夏季,海水温度上升,体积膨胀导致密度下降.此过程中,假设浮标体积保持不变,那么〔 〕
A. 浮力变大,露出海面体积变小 B. 浮力变小,露出海面体积变大
C. 浮力不变,露出海面体积变小 D. 浮力不变,露出海面体积变大
7.海权握,国那么兴,建立一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器.如以下图是我国海军某舰队的“强国号〞潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程以下对此潜艇分析正确的选项是〔 〕
A. 上浮过程中所受浮力逐渐变大 B. 悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C. 漂浮时排开的海水所受的重力最小 D. 漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
8.如以下图,三个完全一样的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度一样,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 三个容器中,水对容器底的压强相等 B. 三个容器中,水对容器底的压力不相等
C. 如果向乙容器中参加盐水,木块受到的浮力变大 D. 如果向丙容器中参加酒精,小球将上浮
9.如图,用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3以下关系中正确的选项是〔 〕
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F2>F1>F3 D. F2<F1<F3
10.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 当t=2s时,物体处于静止状态,摩擦力是0 B. 当t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C. 4﹣6s内,拉力F做的功是20J D. 2﹣4s内,物体的机械能保持不变
11.如以下图,小球由静止开场沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,那么以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 小球从a到c加速下滑,局部重力势能转化为动能
B. 小球从c到d减速上坡,局部动能转化为重力势能
C. 小球在b和d时重力势能和动能都相等
D. 小球从a到d的过程中,局部机械能转化为内能
12.如图甲,弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐进入水中,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,那么以下说法中正确的选项是〔g取10N/kg〕〔 〕
A. 物体的重力是9N B. 物体受到的最大浮力是5N
C. 物体的体积是400cm3 D. 物体刚浸没时下外表受到水的压力时4N
13.用四个完全一样的滑轮,组成如以下图的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了一样的高度,所用的拉力分别为F1、F2 , 拉力做的功分别为W1、W2 , 拉力的功率分别为P1、P2 , 机械效率分别是η1、η2〔忽略绳重与摩擦〕,以下关系式确的是〔 〕
A. F1<F2 η1=η2 B. F1>F2 η1>η2 C. W1>W2 P1>P2 D. W1=W2 P1=P2
二、填空题
14.高速公路上行驶的车辆不能超速超载:不能超速是因为当车的质量一定时,________越大,行驶时就越危险;不能超载是因为当车的速度一定时,________越大,行驶时就越危险.
15.在如以下图的滑轮中,支点是________〔填“A〞“B〞“C〞〕,________相当与杠杆的动力臂,假设F=25N,不计动滑轮重及摩擦,G=________N.
16.用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重8N,此时物体受到的浮力为________N,放手后物体将________ 〔填“上浮〞或“下沉〞〕,待物体静止时所受浮力为________N.
17.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s﹣t图象如以下图,其对应的测力计示数分别为F1和F2 , 功率分别为P1和P2 , 那么F1________ F2 , P1________P2〔 填“>〞“<〞“=〞〕.
18.如以下图,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N,那么滑轮组的机械效率为________;假设物体的速度为0.2m/s,那么1min内拉力做的功为________J.
19.如以下图,沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端,斜面长1.2m,高0.3m,拉力做功为2.16J,那么拉力大小为________N,这个斜面的机械效率是________,假设增大该斜面的倾角,斜面的机械效率将________.〔选填“变大〞、“变小〞、“不变〞〕
三、实验探究题
20.在“探究杠杆平衡条件的实验〞中:
〔1〕如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,那么应将左端的平衡螺母向________调节〔选填“左〞或“右〞〕,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量________.
〔2〕如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂________个一样的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,那么杠杆________〔选填“能〞、或“不能〞〕在水平位置保持平衡.
〔3〕如图丙所示,假设不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动b位置时,其示数大小将________
21.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如以下图.
实验次数
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
1.8
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
62.5%
〔1〕实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.
〔2〕通过表中数据分析出第2次实验是用________〔选填“甲〞或“乙〞〕图所示装置做的实验.
〔3〕通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升一样的重物时,动滑轮的个数越多〔动滑轮的质量越大〕,滑轮组的机械效率________〔选填“越高〞、“不变〞或“越低〞〕.
〔4〕小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计算出第3次的机械效率η=________〔保存3位有效数字〕.
22.小希用如图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素.
一些物体的动能
行走的牛
约60J
跑百米的运发动
约3×102J
飞行的步枪子弹
约5×108J
〔1〕本实验运用了物理研究方法中的转换法:用________来表示小球动能的大小.
〔2〕小希通过实验探究.发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题:物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小希查阅了相关资料,收集了一些物体的动能〔如表所示〕,结合生活经历分析表中数据,你认为在“质量〞和“速度〞这两个因素中,对物体动能影响较大的是________.
〔3〕如图2为某段道路的标志牌,请结合所学知识解释:
①对机动车限定最高行驶速度:________.
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:________.
〔4〕用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响,必须增加的器材是 〔请从以下三个选项中选择〕.
A.倾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.质量不同的钢球
四、计算题
23.如以下图,质量不计的光滑木板AB长1.2m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是9N.求:
〔1〕请在图中画出A段细绳拉力的力臂;
〔2〕重物G的重力
〔3〕在O点的正上方放一质量为0.6kg的小球,假设小球以15cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零.〔取g=10N/kg,绳的重力不计〕
24.如图甲所示,卷扬机通过滑轮组打捞水中的重物,卷扬机的拉力与时间的关系如图乙所示,滑轮重800N,水的阻力、绳重及滑轮转动时的摩擦忽略不计,g取10N/kg
〔1〕自身高度为10m的重物在打捞过程中匀速提升,那么卷扬机的最大功率为多少?
〔2〕重物出水前滑轮组的机械效率是多少.
答案解析局部
一、选择题
1.【解析】【解答】解:A、中学生正常步行的速度在1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h左右.故A符合实际;
B、中学生的质量在45kg左右,受到的重力大约为G=mg=45kg×10N/kg=450N左右.故B符合实际;
C、两个鸡蛋重1N左右,手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m约做功W=Gh=1N×1m=1J.故C符合实际;
D、中学生的体重在450N左右,游泳时在水中接近漂浮状态,受到的浮力与重力差不多,在450N左右.故D不符合实际.
应选D.
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经历,有的需要简单的计算,有的要进展单位的换算,最后判断不符合实际的是哪一个.
2.【解析】【解答】解:A、手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故A不符合题意; B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.故B符合题意;
C、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故C不符合题意;
D、扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故D不符合题意;
应选B.
【分析】此题主要考察对杠杆分类方法的了解与记忆:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆.
3.【解析】【解答】解:在远地点,卫星距地面的高度最高,重力势能最大,飞行最慢,动能最小; 在近地点,卫星距地面的高度最低,重力势能最小,飞行最快,动能最大;
在卫星从近地点向远地点运动过程中,卫星的高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小;由于太空中没有空气阻力,所以卫星的机械能是不变的;
故B正确,ACD错误.
应选B.
【分析】机械能包括动能与势能.在没有空气阻力的情况下,机械能是守恒的.动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量的高度有关,二者是可以相互转化的.
4.【解析】【解答】 A用手从地面向上提起水桶,在拉力的方向上移动了距离,根据做功的两个必要因素判断拉力做了功,该选项说法正确,符合题意;
B提着水桶水平前进时,在水平方向移动了距离,而手的拉力沿竖直方向,所以拉力不做功,该选项说法不正确,不符合题意;
C抛出去的铅球由于惯性在空中飞行,球离开手以后推力已消失,故推力没有做功,该选项说法不正确,不符合题意;
D用力推汽车,没有推动,没有在力的方向上移动距离,推力没有做功,该选项说法不正确,不符合题意.
应选A.
【分析】做功包含两个必要的因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可.
5.【解析】【解答】解:因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F,三个物体在力F的方向上移动的距离都是s,
根据功的计算公式W=FS可知,F对三个物体所做的功一样多.
应选A.
【分析】力F的大小和沿着力F的方向移动的距离s,根据功的计算公式W=FS可判断F对三个物体所做功的大小.
6.【解析】【解答】解:因为浮标始终漂浮,并且浮标重力不变,故浮力等于重力,并且浮力不变;又因为海水密度减小,由F浮=ρgv排可知,浮标排开海水的体积变大,那么露出海面体积变小.
应选C.
【分析】物体漂浮时,浮力等于重力,根据海水密度的变化,结合F浮=ρgv排可知浮标露出海面体积的变化情况.
7.【解析】【解答】解:A、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变;逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小;故A错误.
B、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮>F漂浮 , 故B错误.
C、根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力;由B项可知F悬浮>F漂浮 , 所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故C正确.
D、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=ρgh可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故D错误.
应选C.
【分析】〔1〕物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,根据F浮=ρ液gV排分析浮力的大小变化;〔2〕根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力;知道了浮力的大小关系也就知道了排开液体所受重力的大小关系;〔3〕根据p=ρgh判断潜艇底部所受海水压强的大小关系.
8.【解析】【解答】解:〔1〕∵三个完全一样的容器内装有适量的水,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度一样,
根据p=ρgh;
∴三个容器中,水对容器底的压强相等;A正确;
又∵F=ps
∴水对容器底的压力相等;
故B错误;〔2〕∵木块漂浮在乙容器中,
∴向乙容器中参加盐水,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,那么木块受到的浮力等于木块的重力,
∵木块的重力没变,
∴木块受到的浮力不变.故C错误.〔3〕∵小球悬浮在丙容器中,
∴ρ球=ρ水 ,
∴如果向丙容器中参加酒精,那么液体密度减小,
∴小球将下沉.故D错误.
应选A.
【分析】〔1〕三个一样的容器内水面高度一样,根据p=ρgh可知其对容器底的压强,再利用F=pS比拟三个容器对水平桌面的压力;〔2〕物体漂浮或悬浮,受到的浮力都等于物体重.〔3〕当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉;当物体的密度小于液体的密度时,物体上浮〔漂浮〕;当物体的密度等于液体的密度时,物体处于悬浮状态.
9.【解析】【解答】解:不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦: 假设物块与地面的摩擦力为f,
左滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;
中滑轮为动滑轮,F2处于绳端,那么F2= f;
右滑轮为动滑轮,滑轮、物体匀速运动,滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3 , 即F3=2f;
故F2<F1<F3;
应选D.
【分析】解决此题要知道:
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;
动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离.
10.【解析】【解答】解:A、由丙图可知,前2s物体速度为零,仍处于静止状态,合力为零,那么水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,物体所受拉力为3N,那么可知摩擦力也为3N;故A错误; B、在t=3s时,由乙图可知物体受到的拉力为7N,由丙图可知物体正在做加速运动,此时摩擦力与拉力不平衡,物体受到的摩擦力一定不等于7N.故B错误;
C、由丙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=2m/s,那么4s~6s内通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m,由图乙知,4s~6s时拉力F=5N,所以做的功为W=Fs=5N×4m=20J,故C正确.
D、由丙图可知,2﹣4s内物体正在做加速运动,其质量不变,高度不变,速度变大,那么重力势能不变,动能变大,所以物体的机械能变大.故D错误.
应选C.
【分析】〔1〕当物体静止时,静摩擦力与推力二力平衡,大小相等;〔2〕当物体运动时,动摩擦力是不受推力大小影响的,只有匀速直线运动时,摩擦力与推力二力平衡,大小相等,当物体受到的推力变大或变小时,摩擦力都不变.〔3〕根据图丙得出物体的速度,然后利用速度公式计算物体通过的距离,根据图乙读出拉力大小,再利用公的计算公式计算做的功;〔4〕影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能.在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进展分析.
11.【解析】【解答】解:A、小球从a到c加速下滑,小球质量不变,速度变大,动能变大,同时高度变小,势能变小,重力势能转化为动能;由于路面粗糙,小球在下滑过程中需要抑制摩擦力做功,有一局部机械能转化为内能,所以,重力势能没有全部转化为动能,故A正确; B、小球从c到d减速上坡,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度变大,势能变大,动能转化为重力势能;由于路面粗糙,小球在此过程中需要抑制摩擦力做功,有一局部机械能转化为内能,所以,局部动能转化为重力势能,故B正确;
C、由于接触面粗糙,小球从b运动到d的过程中,有一局部机械能会转化为内能,故小球在b点的机械能大于在d点的机械能;b和d两点在同一水平高度,即两位置小球的重力势能一样,根据“机械能=动能+势能〞可知,小球在b点的动能大于在d点的动能,故C错误;
D、小球从a到d的过程中,因为需要抑制摩擦力做功,所以有一局部机械能转化为内能,故D正确;
应选:ABD.
【分析】〔1〕影响重力势能的因素有:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.影响动能的因素有:质量和速度.质量越大,速度越快,动能越大.〔2〕没有摩擦、不计能量损失时,机械能是守恒的;假设存在摩擦,一局部机械能会变成内能,机械能减小.
12.【解析】【解答】解:
A、由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时物体在空气中,物体重力G=F拉=9N,故A正确;
B、由图象可知,物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,此时受到的浮力最大,物体受到的最大浮力:F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N,故B错;
C、由F浮=ρ水gV排可得物体的体积:
V=V排= = =4×10﹣4m3=400cm3 , 故C正确;
D、物体刚浸没时,上外表受到水的压力为0,那么下外表受到水的压力F下=F浮=4N,故D正确.
应选ACD.
【分析】〔1〕当物体在空中受到的浮力为0时,弹簧测力计的示数最大,即为物体的重力;〔2〕由图象可知,物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,此时受到的浮力最大,利用称重法求解;〔3〕利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求物体排开水的体积,即物体的体积;〔4〕根据浮力产生的实质,物体刚浸没时下外表受到的压力等于物体受到的浮力.
13.【解析】【解答】解:〔1〕由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n1=3,乙滑轮组绳子的有效股数n2=2,因一样滑轮组中动滑轮的重力相等,且提升物体的重力相等, 所以,忽略绳重与摩擦,由F= 〔G+G动〕可知,F1<F2 , 故B错误;〔2〕因忽略绳重与摩擦时,抑制物体重力做的功为有用功,抑制物体和动滑轮总重力做的功为总功,且两物体提升一样高度,所以,由W=Gh可知,有用功和拉力做的总功均相等,那么W1=W2 , 故C错误;
由η= ×100%可知,两滑轮组的机械效率关系为η1=η2 , 故A正确;
因两物体提升一样高度用的时间相等,
所以,由P= 可知,拉力做功的功率关系为P1=P2 , 故D正确.
应选AD.
【分析】〔1〕由题意可知,两动滑轮和提升物体的重力相等,由图可知两装置中绳子的有效股数,忽略绳重和摩擦,根据F= 〔G+G动〕得出绳端拉力的关系;〔2〕忽略绳重和摩擦时,抑制物体重力做的功为有用功,抑制物体和动滑轮总重力做的功为总功,根据η= ×100%比拟两装置的机械效率关系,根据P= 比拟拉力做功的功率关系.
二、填空题
14.【解析】【解答】解:超速、超载易引发交通平安事故.这是因为在质量一定时,速度越大,动能越大,越不容易刹车,所以要对汽车进展限速; 在速度一定时,质量越大,动能就越大,越不容易刹车,所以要对汽车进展限载.
故答案为:速度;质量.
【分析】影响动能大小的因素是质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大.
15.【解析】【解答】解:如以下图的滑轮为动滑轮, A点相当于支点,AC相当于杠杆的动力臂;
假设F=25N,不计动滑轮重及摩擦,由F= G可得,物体的重力:G=2F=2×25N=50N.
故答案为:A;AC;50.
【分析】动滑轮的实质:是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆.支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径.
16.【解析】【解答】用手将物体全部压入水中时,物体排开的水重为8N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力 ;
放手后,物体受到的浮力8N大于物体的自重5N,因此物体要上浮,最后处于漂浮,那么浮力 .
故答案为:8;上浮;5.
【分析】①浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力;
②物体的浮沉条件及其应用是:浮力大于重力,上浮;浮力等于重力,悬浮;浮力小于重力,下沉.
17.【解析】【解答】解:由图象知, 前后两次物体通过的路程与时间都成正比,也就是物体都做匀速直线运动,所以两次的拉力都等于摩擦力,摩擦力不变,拉力不变.因此F1=F2;
由图象知,在一样时间内,①经过的路程大,所以①的速度大于②的速度,根据公式P= = =Fv知,拉力一样,P1>P2 .
故答案为:=;>.
【分析】首先根据路程时间图象判断出物体两次的运动情况,并判断出两次速度的大小;由二力平衡条件的知识得出两次拉力的大小不变;
根据公式P= = =Fv判断出两次功率的大小关系.
18.【解析】【解答】解:〔1〕由图可知,n=3,滑轮组的机械效率: η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= =80%;〔2〕由v= 可得,物体移动的距离:
L=vt=0.2m/s×60s=12m,
绳子移动的距离:
s=nL=3×12m=36m,
拉力做的功:
W=Fs=20N×36m=720J.
故答案为:80%;720.
【分析】〔1〕用滑轮组水平拉动物体时,抑制物体的摩擦力做的功是有用功,拉力做的功是总功;利用η= ×100%即可算出滑轮组的机械效率;〔2〕根据速度公式求出物体移动的距离,根据s=nL求出绳子移动的距离,利用W=Fs求出拉力做的功.
19.【解析】【解答】解:〔1〕由W=Fs可得,拉力的大小:
F= = =1.8N,
做的有用功:
W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J,
这个斜面的机械效率:
η= ×100%= ×100%=62.5%;〔2〕当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,在接触面粗糙程度不变时,压力变小,物体受到的滑动摩擦力变小,额外功变小,有用功不变,总功变小,由机械效率公式可知,斜面的机械效率变大.
故答案为:1.8;62.5%;变大.
【分析】〔1〕知道斜面的长度和拉力做的功,根据W=Fs求出拉力的大小,根据W=Gh求出有用功,利用η= ×100%求出这个斜面的机械效率;〔2〕当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,在接触面粗糙程度不变时,压力变小,受到的滑动摩擦力变小,额外功变小,据此分析.
三、实验探究题
20.【解析】【解答】解:〔1〕调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;〔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 , 即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需挂6个钩码;假设A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,那么左侧4G×4L=16GL,右侧6G×3L=18GL,因为16GL<18GL 杠杆不能平衡;〔3〕保持B点不变,假设拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大.
故答案为:〔1〕右;力臂;〔2〕6;不能;〔3〕变大.
【分析】〔1〕调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂;〔2〕设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;〔3〕根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力;当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,那么弹簧测力计的示数将变大.
21.【解析】【解答】解:〔1〕实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;〔2〕由表中实验数据可知,根据s=nh,由第2次实验数据n= = =4,由图示滑轮组可知,实验使用的是乙图所示装置做的实验;〔3〕由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,使用不同的滑轮组提升一样的重物时,动滑轮的个数越多〔动滑轮的质量越大〕,滑轮组的机械效率越低;〔4〕由表中第2次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍,第三次实验使用同样的装置,那么第3次实验:绳端移动距离s=4h;
机械效率η= = = = = ×100%≈83.3%.
故答案为:〔1〕匀速;〔2〕乙;〔3〕越低;〔4〕83.3%.
【分析】〔1〕应竖直匀速拉动测力计,这样拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;〔2〕根据s=nh确定绳子的股数,判断是哪一个滑轮组;〔3〕比拟实验1和2的条件和机械效率大小,可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响;〔4〕根据表中实验数据求出绳子移动的距离,应用效率公式求出滑轮组效率.
22.【解析】【解答】解:〔1〕探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来表达小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,用到的是转换法;〔2〕由表中的数据知牛的质量大,速度小,动能小;子弹的质量小,速度大,动能大,说明速度对物体动能的影响更大;〔3〕①机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶; ②在一样的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度一样时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离一样时,不同车型限速就不同;〔4〕探究阻力对物体运动的影响,需要比拟小车在不同外表上运动的距离,据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,故B正确.
故答案为:〔1〕木块被推动的距离;〔2〕速度;〔3〕①质量一定,速度越快动能越大;②速度一样时,质量越大动能越大;〔4〕B.
【分析】〔1〕动能大小与速度和质量有关,本实验中通过钢球推动木块的距离来反映动能的大小,用的是转换法;〔2〕通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出结论;〔3〕对机动车的行驶速度进展限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低;〔4〕探究阻力对物体运动的影响,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,据此进展分析.
四、计算题
23.【解析】【解答】〔1〕A端细绳的拉力方向沿绳子向下,从支点O作绳子拉力作用线的垂线段,即为拉力的力臂L,如以下图;
【分析】〔1〕作出拉力的示意图,然后从支点作力的作用下的垂线段,即可作出力的力臂;〔2〕根据杠杆的平衡条件,求出G的重力;〔3〕此题考察杠杆的平衡,结合了运动学知识,先找出小球到达哪一点能保证杠杆平衡,由速度公式求出时间.
24.【解析】【分析】〔1〕由图乙可知,重物从15s开场露出水面,25s全露出水面,可求重物刚露出水面到刚全露出用的时间,知道重物高度,利用速度公式求重物上升的速度;由图甲知道,n=2,拉力端移动速度等于物体升高速度的2倍;由图乙得出最大拉力,利用P= = =Fv求最大功率;〔2〕由图乙可知卷扬机的最小拉力,此时重物未露出水面,水的阻力、绳重及滑轮转动时的摩擦忽略不计,拉力F= 〔F拉+G轮〕,可求重物对滑轮组的拉力,再利用η= = = = 求重物出水前滑轮组的机械效率.
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