2020-2021学年吉林省长春市农安县八年级(下)期末物理试卷 解析版
展开1.“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.托里拆利
2.下列实例应用了“流体压强与流速关系”的是( )
A.墙壁上的吸盘B.升空的孔明灯
C.三峡船闸D.飞机起飞时获得升力
3.一艘货轮从长江进入大海的过程中,货轮所受浮力将(ρ海水>ρ江水)( )
A.增大B.减小C.不变D.无法判断
4.如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是( )
A. 镊子B. 钳子
C. 起子D. 剪子
5.中午同学们去抬饭箱,下列情景中没有对饭箱做功的是( )
A.从地面上抬起饭箱
B.抬着饭箱沿水平方向匀速行走
C.抬着饭箱上楼回班
D.推着饭箱在水平地面向前滑动
6.小亮踢足球,球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面,不计空气阻力,关于足球离开脚后的运动过程,下列说法中正确的是( )
A.下落过程中,足球机械能总量增大
B.下落过程中,足球重力势能增大
C.上升过程中,足球受力方向是竖直向下的
D.上升过程中,小亮对足球做功
7.2020年3月30日西昌发生森林火灾,消防战士被称为最帅逆行者,他们负重冲进火场,一身装备总重力当于一名12岁儿童的体重。以下说法描述错误的是( )
A.由此可知消防员一身的装备的重约为400N
B.消防员在地面沿水平方向运动的过程中没有对装备做功
C.同一名消防员奔跑时负重后比负重前对地面的压强更大
D.奔跑时和地面接触的脚受到摩擦力的方向向后
8.指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,如图所示。该玩具中间是轴承,轴承内装有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动,下列分析正确的是( )
A.轴承内装有滚珠,其目的是为了增大摩擦力
B.飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体运动状态
C.飞叶转动后不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
9.小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)( )
A.F1>F2,η1=η2B.F1>F2,η1>η2
C.F1<F2,η1=η2D.F1<F2,η1>η2
10.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是( )
A.玻璃杯对桌面的压强增加
B.容器内液体的密度减小
C.玻璃杯中液面的高度升高
D.液体对容器底部的压强不变
二、非选择题(本题共12小题,11-20题每空1分、作图1分,21-22题各7分,共50分)
11.小明同学在山顶喝完矿泉水后拧紧瓶盖,把空矿泉水瓶带回山底时发现瓶子变瘪了。此现象说明大气压随 而变化。同时说明力可以改变物体的 。
12.学校每周都要单行庄严的升旗仪式,在旗杆的顶部安装的是 滑轮,它的主要作用是改变力的 。
13.一辆洒水车在宝塔大街进行匀速洒水作业,速度为36km/h,用时5min,已知洒水车的牵引力是3000N,则牵引力做功的功率是 W,洒水车在宝塔大街酒水作业时其动能 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.在水平地面上行驶的汽车车厢里挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,绳子对球的拉力和球受到的重力 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力。汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。
15.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中的液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,鸡蛋在甲容器中受到的浮力是F1,在乙容器中受到的浮力是F2,则F1 F2, 杯底部所受的液体压力较大。
16.(5分)小明利用如图所示实验裴置做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,他让同一钢球A分别从斜面上不同的高度由静止开始滑下,观察木块B被撞击后移动的距离S。
(1)该实验小明探究的是动能大小跟 的关系,实验中他控制了钢球的 不变。
(2)钢球沿斜面滚下过程中, 能转化为动能。
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断钢球 ,若水平面绝对光滑,木实验将 (填“能”或“不能”)达到探究目的。
17.(4分)小华同学做“测定滑轮组机械效率”的实验:
(1)实验时,必须 向上提起弹簧测力计。
(2)小华用如图所示的装置做实验,记录的两组数据如表所示,其中序号 的一组有错误。
(3)小华根据第一次实验的数据,计算此滑轮组的机械效率为 。
(4)要想提高滑轮组的机械效率,可采用的方法是 。
A.增加钩码的个数
B.增加动滑轮的个数
C.减少钩码上升的高度
D.减少定滑轮的个数
18.(5分)物理兴趣小组的同学,在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,小亮应将右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)方向调节,将杠杆调在水平位置平衡其目的是为了方便测量 。
(2)如图乙,小明将杠杆调在水平位置平衡后,在A位置挂上两个相同的钩码,需在B位置挂上 个同样的钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙,小明改用弹簧测力计在C位置斜向下拉,若每个钩码重1N。当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 (填“大于”、“等于”或“小于”)1N。
(4)如图丁,用绳子拴住一根粗细不同的圆木某处,静止后圆木水平平衡。现将圆木从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段,根据图丁可判断GA GB(填“>”、“=”或“<”)。
19.(6分)小明同学在用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”实验时:
(1)小明把调节好的压强计放在空气中时U形管两边的液面保持相平,此时的U形管 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)压强计是通过U形管两边液面的 来反映被测压强大小的。
(3)小明在探究液体压强与深度关系时,发现在同种液体中压强计金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,此现象说明同种液体的压强随深度的增加而 。
(4)实验桌上有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的纯净水和酒精。老师告诉小明酒精的密度小于纯净水的密度,希望他用压强计将它们区别开,如图所示,小明将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计形管两侧的液柱高度差Δh甲和Δh乙,他发现Δh甲<Δh乙,于是认为甲杯中盛的是酒精。老师指出小明的实验过程是 (填“正确”或“错误”)的,并提出了新的实验思路:将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,使U形管两侧的液柱高度差Δh甲′ Δh乙′(选填“<”、“=”或“>”),则金属盒浸没深度较 (填“深”或“浅”)的液体一定是酒精。
20.(6分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示,其中弹簧测力计示数的大小关系是:F1>F2>F3,F3<F4,水的密度用ρ水表示。
(1)比较 两图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)比较丙、丁两图可知,浮力的大小跟 有关。
(3)分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力F浮= ,物体的密度ρ物= 。
(4)深入分析丙、丁两图,比较水对烧杯底的压强p水和某液体对烧杯底的压强p液的大小关系,则p水 p液。
21.(7分)工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重为600N的物体G,所用拉力F为250N,将重物提升5m所用时间为10s。
求:(1)拉力F的功率
(2)该滑轮组的机械效率。
22.(7分)如图所示,一个物体重10N,用弹簧测力计悬挂着,完全浸没在圆柱形容器的水中,容器厚度不计,放在水平桌面上,底面积S=100cm2,将物块浸没水中后,容器内水面由h=16cm上升到h=20cm。(g取10N/kg)
求:(1)物块未放入水中时,容器底受到水的压力。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力。
2020-2021学年吉林省长春市农安县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10小题,每小题只有一项符合题目要求,每小题2分,共20分)
1.“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.托里拆利
【分析】牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
【解答】解:牛顿在伽利略、笛卡尔的基础上得到牛顿第一定律:“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”。所以此科学规律是牛顿得到的。
故选:C。
2.下列实例应用了“流体压强与流速关系”的是( )
A.墙壁上的吸盘B.升空的孔明灯
C.三峡船闸D.飞机起飞时获得升力
【分析】流体包括液体和气体,流速越大的地方压强反而越小。
【解答】解:A、墙壁上的吸盘,是应用大气压强的作用,故A不合题意;
B、升空的孔明灯利用了空气的浮力,故B不合题意;
C、三峡船闸是利用连通器原理来工作的,故C不合题意;
D、飞机机翼上部凸起,飞机起飞时,在机翼上方的空气流速大压强小,在机翼下方的空气流速小压强大,便形成向上的升力,故D符合题意。
故选:D。
3.一艘货轮从长江进入大海的过程中,货轮所受浮力将(ρ海水>ρ江水)( )
A.增大B.减小C.不变D.无法判断
【分析】当货轮由长江驶入大海后,都是漂浮,自重不变,根据漂浮条件分析货轮受到浮力的变化情况。
【解答】解:当货轮由长江口驶入大海后,都是漂浮,货轮受到的浮力等于重力,而货轮受到的重力G不变,则货轮受到的浮力不变。
故选:C。
4.如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是( )
A. 镊子B. 钳子
C. 起子D. 剪子
【分析】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。
【解答】解:
A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力、省距离杠杆。
B、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
C、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
D、图示剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故选:A。
5.中午同学们去抬饭箱,下列情景中没有对饭箱做功的是( )
A.从地面上抬起饭箱
B.抬着饭箱沿水平方向匀速行走
C.抬着饭箱上楼回班
D.推着饭箱在水平地面向前滑动
【分析】本题要抓住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。
【解答】解:
A、从地面上抬起饭箱,人对饭箱有力的作用,且沿力的方向移动了一段距离,所以对饭箱做了功,故A不符合题意;
B、抬着饭箱沿水平方向匀速行走,人对饭箱有力的作用,力的方向是竖直向上的,此时运动的距离是沿水平方向上的,不是沿力的方向运动了距离,所以此时对饭箱没有做功,故B符合题意;
C、抬着饭箱上楼回班上,人对饭箱有力的作用,且沿力的方向移动了一段距离,所以对饭箱做了功,故C不符合题意;
D、推着饭箱在水平地面向前滑动,人对饭箱有推力,且沿推力的方向运动了一段距离,所以人对饭箱做了功,故D不符合题意;
故选:B。
6.小亮踢足球,球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面,不计空气阻力,关于足球离开脚后的运动过程,下列说法中正确的是( )
A.下落过程中,足球机械能总量增大
B.下落过程中,足球重力势能增大
C.上升过程中,足球受力方向是竖直向下的
D.上升过程中,小亮对足球做功
【分析】(1)不计空气阻力,球离开脚之后,只受到重力作用,根据重力方向进行判断。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)抓住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。
【解答】解:A、下落过程中,重力势能转化为动能,不计空气阻力,足球机械能总量不变,故A错误;
B、球在下落过程中,球的质量不变,高度减小,重力势能减小,故B错误;
C、不计空气阻力,球离开脚之后,球只受到重力作用,重力方向竖直向下,故C正确;
D、球在上升过程中,球离开脚之后,球不再受脚的作用力,脚对足球不做功,球上升是依靠惯性完成的,故D错误。
故选:C。
7.2020年3月30日西昌发生森林火灾,消防战士被称为最帅逆行者,他们负重冲进火场,一身装备总重力当于一名12岁儿童的体重。以下说法描述错误的是( )
A.由此可知消防员一身的装备的重约为400N
B.消防员在地面沿水平方向运动的过程中没有对装备做功
C.同一名消防员奔跑时负重后比负重前对地面的压强更大
D.奔跑时和地面接触的脚受到摩擦力的方向向后
【分析】(1)根据对儿童质量的估计,再根据重力与质量关系,可得出重力。
(2)物体在力的方向上移动距离,力对物体做功。
(3)压强与压力大小和受力面积有关。
(4)摩擦力的方向与物体相对运动方向或运动趋势方向相反。
【解答】解:A、一身装备总重力当于一名12岁儿童的体重,12岁儿童的质量约40kg,故重力约G=mg=40kg×10N/kg=400N左右,故A描述正确。
B、消防员在地面沿水平方向运动的过程中,对装备的作用力竖直向上,运动方向水平向前,装备在力的方向上没有移动距离,消防员没有对装备做功。故B描述正确。
C、消防员奔跑时,负重后比负重前对地面的压力变大,受力面积不变,故压强更大,故C描述正确。
D、奔跑时和地面接触的脚受到摩擦力的方向向前,因为脚给地面一个向后的作用力,由于力的作用是相互的,地面就给脚一个向前的摩擦力。故D描述错误。
故选:D。
8.指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,如图所示。该玩具中间是轴承,轴承内装有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动,下列分析正确的是( )
A.轴承内装有滚珠,其目的是为了增大摩擦力
B.飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体运动状态
C.飞叶转动后不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
(2)力可以改变物体的运动状态;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(4)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:A、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动减小摩擦。故A错误。
B、飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态,故B正确。
C、飞叶转动后不能立即停下来是因为具有惯性,惯性不是力么不能说受到惯性作用。故C错误。
D、陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力,是作用在不同物体的两个力,不是一对平衡力。故D错误。
故选:B。
9.小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)( )
A.F1>F2,η1=η2B.F1>F2,η1>η2
C.F1<F2,η1=η2D.F1<F2,η1>η2
【分析】忽略绳重及摩擦,使用滑轮组时的拉力F=(G物+G轮),左图承担物重的绳子股数n=2,右图承担物重的绳子股数n=3,而动滑轮重相同、提升的物体重相同,据此判断拉力大小关系;
两图分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W额=Gh可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同。
【解答】解:∵忽略绳重及摩擦,承担物重的绳子股数n1=2,n2=3,
∴两图所用拉力:
F1=(G物+G轮),F2=(G物+G轮),
∵滑轮相同,提升的物体重相同,
∴F1>F2;
∵两图将同一物体匀速提高相同的高度,
∴做的有用功W有相同,
∵忽略绳重及摩擦,所做的额外功W额=G轮h
∴额外功W额相同,
又∵W总=W有+W额,
所以总功相同,
∵η=,
∴两图的机械效率η相同,即η1=η2。
故选:A。
10.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是( )
A.玻璃杯对桌面的压强增加
B.容器内液体的密度减小
C.玻璃杯中液面的高度升高
D.液体对容器底部的压强不变
【分析】(1)杯底对桌面的压强属于固体压强;可通过公式p==来完成。
(2)冰熔化成水后,水的密度不变。
(3)液体压强大小的比较,可通过公式p=ρgh来完成。
【解答】解:A、冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:p==得,桌面受压强不变,故A错误。
B、冰熔化成水后,水的密度不变,故B错误;
CD、根据阿基米德原理:F浮=G排(即排开水的重力G水即得F浮=G排水);由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;m冰=m排水,因为水的密度一定,所以冰熔化的体积后恰好和排开水的体积相等,故冰块熔化前后,水面高度h不变;
根据液体压强的公式:p=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,故C错误,D正确。
故选:D。
二、非选择题(本题共12小题,11-20题每空1分、作图1分,21-22题各7分,共50分)
11.小明同学在山顶喝完矿泉水后拧紧瓶盖,把空矿泉水瓶带回山底时发现瓶子变瘪了。此现象说明大气压随 高度 而变化。同时说明力可以改变物体的 形状 。
【分析】(1)大气压跟高度有关,高度越高,气压越低。
(2)力的作用效果:力使物体发生形变;力改变物体运动状态。
【解答】解:小明同学在山顶喝完矿泉水后拧紧瓶盖,瓶内外压强相同,把空矿泉水瓶带回山底时发现瓶子变瘪了,说明瓶内压强小于瓶外压强,可以判断山顶压强小于山下压强,所以大气压随高度增加而减小。
到山下瓶内压强小于瓶外压强,瓶内外的受力面积相同,所以瓶外空气对瓶子的压力大于瓶内空气对瓶子的压力,所以把瓶子压瘪,所以力改变了瓶子的形状。
故答案为:高度;形状。
12.学校每周都要单行庄严的升旗仪式,在旗杆的顶部安装的是 定 滑轮,它的主要作用是改变力的 方向 。
【分析】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,但可以改变作用力方向。
【解答】解:旗杆的顶部安装的滑轮位置固定不变是定滑轮,它的主要作用是改变力的方向。
故答案为:定;方向。
13.一辆洒水车在宝塔大街进行匀速洒水作业,速度为36km/h,用时5min,已知洒水车的牵引力是3000N,则牵引力做功的功率是 3×104 W,洒水车在宝塔大街酒水作业时其动能 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)已知洒水车的速度和牵引力,根据P===Fv可求得牵引力做功的功率;
(2)影响动能大小的因素是质量和速度。
【解答】解:(1)洒水车的速度v=36km/h=10m/s,
牵引力做功的功率P===Fv=3000N×10m/s=3×104W;
(2)洒水车匀速行驶洒水时,速度不变,但质量减小,其动能变小。
故答案为:3×104;变小。
14.在水平地面上行驶的汽车车厢里挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力。汽车在做 加速 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。
【分析】(1)根据平衡力及平衡的条件分析解答此题,二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,这四个条件缺一不可。(2)汽车匀速运动时绳子在竖直方向上;汽车做变速运动时,绳子倾斜;加速小球向后摆,减速小球向前摆。
【解答】解:(1)图中小球受到竖直向下的重力、沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力;
(2)当汽车加速运动时,小球由于惯性要保持原来的运动状态(即小球以原来较小的速度运动),所以小球就向后偏,即根据小球向后偏可知汽车做加速运动。
故答案为:不是;加速。
15.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中的液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,鸡蛋在甲容器中受到的浮力是F1,在乙容器中受到的浮力是F2,则F1 = F2, 乙 杯底部所受的液体压力较大。
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系;根据p=ρgh判断对杯底的压强关系,根据F=pS分析容器底部受到的压力的大小关系。
【解答】解:因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρ液=ρ物时物体悬浮,ρ液>ρ物时物体漂浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度;由于两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强,底面积相同,根据F=pS可知,乙杯底部受到的压力大。
故选答案为:=;乙。
16.(5分)小明利用如图所示实验裴置做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,他让同一钢球A分别从斜面上不同的高度由静止开始滑下,观察木块B被撞击后移动的距离S。
(1)该实验小明探究的是动能大小跟 速度 的关系,实验中他控制了钢球的 质量 不变。
(2)钢球沿斜面滚下过程中, 重力势 能转化为动能。
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断钢球 动能的大小 ,若水平面绝对光滑,木实验将 不能 (填“能”或“不能”)达到探究目的。
【分析】(1)物体的动能与物体的质量和速度有关,在探究过程中需用控制变量法,根据已知条件判断出控制的变量,便可得出探究的因素;
(2)重力势能的影响因素是质量、高度,动能的影响因素是质量、速度;
(3)实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;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。实验将不能达到探究目的。
【解答】解:(1)由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的关系;
(2)钢球沿斜面滚下过程中,因为质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能;
(3)实验中通过木块被钢球推动的距离来比较动能的大小,这是转换法的应用;
若水平面绝对光滑,木块根据牛顿第一定律将做匀速直线运动,不能得到木块被钢球推动的距离的长短不同,故本实验将不能达到探究目的。
故答案为:(1)速度;质量;(2)重力势;(3)动能的大小;不能。
17.(4分)小华同学做“测定滑轮组机械效率”的实验:
(1)实验时,必须 匀速竖直 向上提起弹簧测力计。
(2)小华用如图所示的装置做实验,记录的两组数据如表所示,其中序号 2 的一组有错误。
(3)小华根据第一次实验的数据,计算此滑轮组的机械效率为 91% 。
(4)要想提高滑轮组的机械效率,可采用的方法是 A 。
A.增加钩码的个数
B.增加动滑轮的个数
C.减少钩码上升的高度
D.减少定滑轮的个数
【分析】(1)在实验过程中,为了准确测出拉力,需匀速竖直向上拉动测力计;
(2)判断出承担物重的绳子段数,根据绳端移动距离s和物体上升高度h之间的关系s=nh进行分析;
(3)根据公式η=×100%=×100%,代入数据便可求出;
(4)掌握影响滑轮组机械效率的因素:物体的重力和动滑轮的重力,物体重力越大,动滑轮的重力越小,滑轮组的机械效率越高。
【解答】解:(1)实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,系统处于平衡状态,拉力等于测力计示数;
(2)由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,所以s=3h,而表格2中的数据不符合这个关系,所以2中的数据有错误;
(3)根据第一次实验滑轮组的机械效率为:
η=×100%=×100%=×100%≈91%;
(4)A、增加钩码的个数,可以增加物重,增大有用功,可以提高机械;
B、增加动滑轮的个数,可以增加动滑轮重,增大了额外功,所以会降低机械效率;
C、根据公式η=×100%=×100%=×100%得,机械效率与物体被提的高度无关;
D、定滑轮的个数不会影响有用功和额外功,所以不会影响机械效率。
故答案为:(1)匀速竖直;(2)2;(3)91%;(4)A。
18.(5分)物理兴趣小组的同学,在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,小亮应将右端的平衡螺母向 左 (填“左”或“右”)方向调节,将杠杆调在水平位置平衡其目的是为了方便测量 力臂 。
(2)如图乙,小明将杠杆调在水平位置平衡后,在A位置挂上两个相同的钩码,需在B位置挂上 4 个同样的钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙,小明改用弹簧测力计在C位置斜向下拉,若每个钩码重1N。当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 大于 (填“大于”、“等于”或“小于”)1N。
(4)如图丁,用绳子拴住一根粗细不同的圆木某处,静止后圆木水平平衡。现将圆木从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段,根据图丁可判断GA > GB(填“>”、“=”或“<”)。
【分析】(1)调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节;调节杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小;
(2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出即可;
(3)根据操作中引起力臂的变化,根据杠杆平衡条件分析解题;
(4)判断A、B两段圆木的重心位置,分析它们的力臂大小,再根据杠杆平衡条件分析解题。
【解答】解:(1)杠杆右端下沉,说明重心在右边,应将右端的平衡螺母向左方向调节;将杠杆调在水平位置平衡其目的是为了方便测量力臂;
(2)设一个钩码重是G,杠杆分度值是L,需在B位置挂上n个同样的钩码,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,2G×2L=nG×L,解得:n=4即需在B位置挂上4个同样的钩码;
(3)若小明改用弹簧测力计在C位置竖直下拉,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,2N×2L=F×3L,解得:F=N,
当小明改用弹簧测力计在C位置斜向下拉,拉力F的力臂减小,A点钩码的对杠杆的拉力及其力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力变大,所以测力计的示数大于1N;
(4)将圆木以悬挂点点O分为左右两部分;
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,由题意可得:GALA=GBLB,
因物体的重心偏向质量大的粗端,则杠杆示意图如图:
由图知:LA<LB,所以GA>GB。
故答案为:(1)左;力臂;(2)4;(3)大于;(4)>。
19.(6分)小明同学在用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”实验时:
(1)小明把调节好的压强计放在空气中时U形管两边的液面保持相平,此时的U形管 不是 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)压强计是通过U形管两边液面的 高度差 来反映被测压强大小的。
(3)小明在探究液体压强与深度关系时,发现在同种液体中压强计金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,此现象说明同种液体的压强随深度的增加而 增加 。
(4)实验桌上有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的纯净水和酒精。老师告诉小明酒精的密度小于纯净水的密度,希望他用压强计将它们区别开,如图所示,小明将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计形管两侧的液柱高度差Δh甲和Δh乙,他发现Δh甲<Δh乙,于是认为甲杯中盛的是酒精。老师指出小明的实验过程是 错误 (填“正确”或“错误”)的,并提出了新的实验思路:将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,使U形管两侧的液柱高度差Δh甲′ = Δh乙′(选填“<”、“=”或“>”),则金属盒浸没深度较 深 (填“深”或“浅”)的液体一定是酒精。
【分析】(1)上端开口,底部相互连通的容器是连通器;
(2)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
(3)同种液体的压强随深度的增加而增加;
(4)U形管两边液面的高度差的大小,表示液体内部压强的大小,由于液体密度不同,要使高度差相等,根据p=ρgh分析解答。
【解答】解:(1)上端开口,底部相互连通的容器是连通器,故压强计U形管不是连通器;
(2)根据转换法,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,高度差越大说明此时液体的压强越大;
(3)通过实验发现在同种液体中压强计金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,说明液体内部的压强越大,此现象说明同种液体的压强随深度的增加而增大;
(4)由甲、乙两图知,液体密度不同,橡皮膜所处的深度也不同,所以得不出正确的结论;
由于液体密度不同,要使压强计的高度差相等,根据p=ρgh知液体的密度和液体的深度成反比,所以酒精的密度小,深度大。
故答案为:(1)不是;(2)高度差;(3)增加;(4)错误;=;深。
20.(6分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示,其中弹簧测力计示数的大小关系是:F1>F2>F3,F3<F4,水的密度用ρ水表示。
(1)比较 乙丙 两图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)比较丙、丁两图可知,浮力的大小跟 液体的密度 有关。
(3)分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力F浮= F1﹣F3 ,物体的密度ρ物= 。
(4)深入分析丙、丁两图,比较水对烧杯底的压强p水和某液体对烧杯底的压强p液的大小关系,则p水 > p液。
【分析】(1)(2)浮力大小与排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与什么因素有关时,应找出不变的量和变化的量,研究浮力与变化量的关系;
(3)根据F浮=G﹣F计算出在水中受到的浮力;根据阿基米德的变形公式V排=计算出物体的体积,根据密度公式表示出密度;
(4)根据称量法和弹簧测力计示数的大小判断出两种液体中浮力的大小,由阿基米德原理判断出液体密度的大小,根据压强公式p=ρgh判断出p水与p液的关系。
【解答】解:
(1)要探究浮力的大小跟物体排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,图乙丙符合题意;
(2)由丙丁图知排开液体的体积都等于物体的体积,保持不变,排开液体的密度不同,物体受到的浮力不同,所以,比较图丙丁可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
(3)分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力F浮=F1﹣F3,
由F浮=ρ液gV排可知,物体的体积:V=V排==,
根据G=mg得,
物体的质量为:m==,
物体的密度为:ρ物===;
(4)根据称量法知水中浮力为:F浮水=F1﹣F3,液体中浮力为:F浮液=F1﹣F4,
因为F3<F4,
所以:F浮水>F浮液,
根据F浮=ρ液gV排可知,在排开液体体积相同时,水的密度大于液体的密度,
由图知丙丁的深度相同,
根据压强公式p=ρgh判断出p水>p液。
故答案为:(1)乙丙;(2)液体的密度;(3)F1﹣F3;;(4)>。
21.(7分)工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重为600N的物体G,所用拉力F为250N,将重物提升5m所用时间为10s。
求:(1)拉力F的功率
(2)该滑轮组的机械效率。
【分析】(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs计算出总功,再利用P=求拉力的功率。
(2)利用W有=Gh可计算出有用功,利用η=×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=3×5m=15m,
拉力所做的总功为:W总=Fs=250N×15m=3750J,
拉力的功率为:P===375W;
(2)拉力做的有用功为:W有=Gh=600N×5m=3000J,
滑轮组的机械效率为:η=×100%=×100%=80%。
答:(1)拉力F的功率为375W;
(2)该滑轮组的机械效率为80%。
22.(7分)如图所示,一个物体重10N,用弹簧测力计悬挂着,完全浸没在圆柱形容器的水中,容器厚度不计,放在水平桌面上,底面积S=100cm2,将物块浸没水中后,容器内水面由h=16cm上升到h=20cm。(g取10N/kg)
求:(1)物块未放入水中时,容器底受到水的压力。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力。
【分析】(1)物块未放入水中时,由于水的深度已知,所以由p=ρgh求出容器底受到的水的压强,利用F=pS求出容器底受到水的压力;
(2)容器底面积已知,物体完全浸没时,水面上升的高度已知,可以得到物体排开水的体积,利用公式F浮=ρ液gV排,就可以算出物体受的浮力。
【解答】解:(1)物块未放入水中时,深度h=16cm=0.16m,
则容器底受到的水的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa,
则根据p=可得容器底受到水的压力:
F=pS=1.6×103Pa×100×10﹣4m2=16N;
(2)物体浸没在水中,水面上升的高度为
△h=h′﹣h=0.2m﹣0.16m=0.04m,
物体排开水的体积为:
V排=S△h=1×10﹣2m2×0.04m=4×10﹣4m3,
则物体所受浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N。
答:(1)物块未放入水中时,容器底受到水的压力为16N。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为4N。
实验序号
拉力F/N
钩码重G/N
绳自由端提升的距离s/m
钩码上升的高度h/m
1
1.1
3
0.24
0.08
2
0.7
2
0.12
0.46
实验序号
拉力F/N
钩码重G/N
绳自由端提升的距离s/m
钩码上升的高度h/m
1
1.1
3
0.24
0.08
2
0.7
2
0.12
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