2021年北京海淀区清华育才实验中学八年级下期末物理试卷
展开一、单项选择题(共15小题;共60分)
1. 以下四个物理量的单位,属于力的单位是
A. 瓦特 ( W )B. 焦耳 ( J )C. 欧姆 ( Ω )D. 牛顿 ( N )
2. 如图所示是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是
A. ABC 是一个省力杠杆
B. D 处刀刃较薄,可以增大压力
C. 杠杆 ABC 上有粗糙的花纹,可以减小摩擦
D. 指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆
3. 体育课中,被推出的铅球落地后沿水平地面向前滚动(如图),图中能正确表示铅球所受重力的方向的是
A. B.
C. D.
4. 如图所示的实例中,为了减小压强的是
A.
逃生锤的锤头很尖
B.
载重车装有很多车轮
C.
盲道上有凸起
D.
吸管的一端剪成斜口
5. 下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦。其中属于有益摩擦的是
A. ①和②B. ②和③C. ①和④D. ②和④
6. 如图所示,公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连,两渠水面相平,涵洞中的水流方向,正确的说法是 ( )
A. 水从水渠乙流向水渠甲B. 水从水渠甲流向水渠乙
C. 因水面相平,水不流动D. 以上说法都不对
7. 如图所示,将两只气球自由悬挂静止在空中,用粗吸管对准两气球中间沿水平方向用力吹气,观察到的现象及解释正确的是
A. 两气球将合拢,是因为两气球间的气体流速快,压强大
B. 两气球将合拢,是因为两气球间的气体流速快,压强小
C. 两气球将分开,是因为两气球间的气体流速快,压强大
D. 两气球将分开,是因为两气球间的气体流速快,压强小
8. 下列实例中,(加“⋅”)物体的运动状态发生改变的是
A. 在桌面上静止的 鸡⋅蛋⋅B. 来回摆动的 秋⋅千⋅
C. 挂在墙上静止的 空⋅调⋅D. 匀速直线行驶的 汽⋅车⋅
9. 如图为一些生活中常见的情景,对于这些情景,下列说法中正确的是
A.
人用力推箱子但没有推动,人对箱子的推力做了功
B.
起重机吊着货箱匀速竖直上升的过程中,起重机对货箱的拉力做了功
C.
小学生沿平直道路骑车行进的过程中,地面对车的支持力做了功
D.
踢出去的足球在空中飞行的过程中,人脚对足球的作用力做了功
10. 传染病负压隔离病房的室内气压低于室外大气压。关于负压病房,下列说法正确的是
A. 病房内处于真空状态
B. 病房内的气压一定是 1 个标准大气压
C. 病房内的空气可以通过门窗流向病房外
D. 可以通过从病房内抽气实现负压
11. 如图所示,容器中装满水时,水会从侧壁的三个小孔中向外喷出来。图中画出了水从三个小孔喷射到水槽的路径,其中正确的是图
A. B.
C. D.
12. 在探究“浮力的大小等于什么”的实验中,有如图所示的四个步骤,正确的操作顺序应是
A. ①②③④B. ①④③②C. ④③②①D. ②①④③
13. 如图所示,小明同学在练习滑板运动时,单脚蹬地,人和车一起向前滑行。以下说法正确的是
A. 脚向后蹬地,人和车向前滑行,说明力的作用是相互的
B. 蹬地时,脚对地的压力和地对脚的支持力是一对平衡力
C. 当人和车一起滑行时,若车碰到障碍物,人会向后倾倒
D. 停止蹬地后,车滑行一段距离会停下,说明运动需要力来维持
14. 关于运动和力,下列说法正确的是
A. 彼此不接触的物体,不可能发生力的作用
B. 用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
C. 物体运动状态改变了,说明一定受到了力的作用
D. 运动员百米赛跑后很难停下,是因为受到惯性力
15. 如图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水在A 、B 和C三点产生的压强分别为 pA 、 pB 和 pC,则
A. pA
二、多项选择题(共7小题;共28分)
16. 如图所示,关于“力的作用效果”的说法中,正确的是
A. 鱼线对鱼杆的拉力使钓鱼杆发生形变
B. 瓶对海绵的压力使海绵发生形变
C. 球拍对乒乓球的作用力改变了乒乓球的运动方向
D. 脚用力踢足球时,能使足球飞出,说明力是维持运动的原因
17. 如图为刘洋在“天宫一号”中在同伴的帮助下骑自行车进行锻炼的情形,为了在完全失重的太空舱进行体育锻炼,下列做法不可取的是
A. 举哑铃B. 在跑步机上跑步
C. 用弹簧拉力器健身D. 引体向上
18. 用机械效率不同的机械去做功。下列说法中错误的是
A. 机械效率大的做功多
B. 机械效率大的所做的有用功一定较多
C. 机械效率大的完成一定的功所需时间少
D. 用机械效率大的机械做功,可以既省力又省距离
19. 小张利用海绵、桌子和砝码进行了探究实验(如图所示),下列分析正确的是
A. 探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
B. 探究的方法:控制变量法
C. 探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D. 探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
20. 体育课上两位同学进行爬杆比赛,假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功功率的大小,需要测量的物理量是 、 、 。(填所选的字母符号)
A. 爬杆的速度B. 爬杆的时间C. 两人的体重D. 杆的具体高度
21. 一本书放在水平桌面上处于静止状态,下列关于平衡力和相互作用力说法中正确的是
A. 书所受的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
B. 书所受的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
C. 桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对相互作用力
D. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力
22. 如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重,绳重及各处摩擦均不计。物体 G 从 200 N 开始逐渐增加,毎次匀速提升物体同样的高度,图乙记录了在此过程中物体的重力和滑轮组机械效率的关系图象,下列说法正确的有
A. 当 G=200 N 时,绳子自由端的拉力 F=100 N
B. 每个滑轮重 200 N
C. 当提升物重为 800 N 时,绳子承受拉力为 250 N
D. 机械效率随提升的物重增加而提高
三、填空题(共1小题;共2分)
23. 如图所示,O 点为杠杆的支点,拉力 F 作用在杠杆的 A 点。图中的线段 表示拉力 F 的力臂 L。(选填“OA”、“OB”或“AB”)
四、实验题(共8小题;共74分)
24. 如图所示的弹簧测力计的示数是 N。
25. 研究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验器材:杠杆、支架、 、 、 。
(2)实验中,如杠杆左高右低,则应调节杠杆两端的 ,向 调,使杠杆在 位置平衡,这样能方便地测量 和 。
(3)实验中,在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆重新平衡,测得数据填入下表,并补充空格的数据:
实验
次数动力
F1/牛动力臂
L1/厘米F1×L1/
牛×厘米阻力
F2/牛阻力臂
L2/厘米F2×L2
/牛×厘米118226124
(4)实验中,一同学调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡后,如图所示那样挂上钩码,调节钩码位置,并调节杠杆两端螺母使杠杆重新保持平衡,并记录有关数据,该同学在实验中存在的问题是: 。
26. 为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中的深度无关”,选用如图所示的长方体(ab 、 cd 为长方体中线标记线,ρA>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下部分实验步骤,请你补充完整:
①将长方体悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为 F1。(如图甲所示)
②将长方体竖放浸入水中,静止时水面与标记线 ab 重合,记录弹簧测力计的示数为 F2。(如图乙所示)
③ ,记录弹簧测力计的示数为 F3。
(2)本实验需要控制 不变。
(3)由 F1−F2 F1−F3(选填“=”或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中的深度无关”。
27. 在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中。
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较 U 形管两侧液面 的变化,将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会 (选填“内凹”或“外凸”)。
(2)通过比较 C 、 D 两个图,可得到结论:同一液体的压强 的增加而增大。
(3)通过比较 D 、 E 两个图,可得到结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
(4)通过比较 A 、 B 、 C 三个图,可得到结论: 。
28. 某小组做“探究杠杆平衡条件”的实验,得到的实验数据记录在下表中。已知实验步骤正确,读数准确。
实验序号阻力F2(牛)阻力臂l2(厘米) 动力F1(牛)动力臂l1(厘米) 1118 29 2220 410 3310 215 4440 330
(1)完成表格中空白栏目填写。
(2)分析比较实验序号 1 、 2 与 3 的数据及相关条件,初步归纳得出的结论是 。
(3)有同学在分析实验序号 4 的数据时,发现得不出上述结论,你认为他的实验中可能存在的问题是 。
29. 某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)下列 A 、 B 是同学提出的两个猜想:
猜想一:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想二:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图甲、乙、丙、丁的滑轮组进行实验。
① 验证猜想一的小组应按图中 所示的两个滑轮组进行实验,结果实验测得两滑轮组的机械效率大小 (选“相等”或“不相等”),则可初步判断猜想一是错误的。
② 验证猜想二的小组应按图中 所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想二是正确的。
(2)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法: 。
30. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”)。
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
(4)小明要对实验装置进行改动,如图戍所示,重复实验,发现效果更好,实验中,小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
31. 小明是个善于观察与思考的学生。
(1)他发现:家里洗菜池中装满水时,提起橡皮塞比较费力。说明:水对池底的橡皮塞有向下的压强。图甲实验现象证明 ;图乙中一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶分别水平、竖直放入水中,通过观察到的 现象进一步证明液体内向各个方向都有压强。
(2)图丙中,若将蒙上橡皮膜的空金属盒放在液体里,U 形管左右两侧液面就会产生高度差,若想用此仪器探究液体内部压强与深度的关系,如何进行实验 。
(3)小明同学利用微小压强计探究出了在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 ,他想只要能够计算出同一深度液体向下的压强,则其他方向的压强就可以知道了。于是他利用所学过的相关物理知识对液体内部压强的计算公式进行了推导。请通过以下提示将这个公式推导出来。如图丁,设想在密度为 ρ 的液体中,液面下 h 处有一个水平放置的“平面”,平面上有一个长方体液柱,请推证液面下深度为 h 处液体压强计算公式。推导过程 。
(4)如图戊所示的装置,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的 A 、 B 两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起。小明同学用该装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验。
请你针对该实验装置从实验设计的合理性、实验过程的可操作性、实验结果的可靠性等方面写出一条评估意见 。
五、科普阅读题(共1小题;共8分)
32. 阅读《 RO 反渗透膜原理》回答下面问题。
RO 反渗透膜原理
反渗透,英文为 ReverseOsmsis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在 1950 年美国科学家 无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用髙盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜枃造非常精密。海鸥正是利用了这层薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及髙浓缩盐份的海水则被从口中吐出。这就是以后逆渗透法 (ReverseOsmsis 简称 R.O) 的基本理论架构。
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时,浓溶液一侧的液面会比稀溶液的液面髙出一定髙度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中。反渗透膜的孔径非常小,因此能够有效地去除水中比反渗透膜孔径大的溶解盐类、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等。利用反渗透原理进行水提纯系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。反渗透膜能截留直径大于 0.0001 微米的物质,是最精细的一种膜分离产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于 100 的有机物,同时允许水分子通过,以获得高质量的纯净水。
(1)要将自来水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质阻隔,并使之无法通过反渗透膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来,反渗透膜的孔径要达到 以下。
(2)图甲中容器两侧液面在自然状态下液体的流动方向是 (选填“从纯水到盐水”或“从盐水到纯水”)。
(3)图乙中两侧液体静止达到液透平衡。如果左右两容器横截面积均为 100 cm2,要实现反渗透,需要在图甲中 液面(选填“纯水”或“盐水”)施加竖直向下的压力至少是多大,请写出计算过程。(g=10 N/kg,ρ盐水=1.03×103 kg/m3)
(4)RO 反渗透是当前最先进的净水分离技术,请至少举出一个它在生产生活方面的应用 。
六、计算题(共2小题;共26分)
33. 如图所示,盛有水的平底薄壁容器放在水平桌面上静止,容器底面积为 0.05 m2,容器和水总重为 4 N。用细线将一个重为 3 N 的实心金属块浸没在水中(水未溢出),已知金属块的体积为 1×10−4 m3,水的密度为 1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg。
求:
(1)金属块浸没时受到的浮力。
(2)金属块浸没时细线对金属块的拉力。
(3)若剪断细线,当金属块沉底时,容器对桌面的压强变化量。
34. 如图所示,用 6 N 的力将重 10 N 的物体匀速向上提升 2 m,用时 4 s。不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力 F 做的总功。
(2)拉力 F 做功的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
答案
第一部分
1. D
【解析】A 、瓦特 (W) 是功率的单位.此选项不符合题意;B、焦耳是能量、热量、功的单位,故此选项不符合题意;C 、欧姆是电阻的单位,故此选项不符合题意;D、牛顿是力的单位,故此选项符合题意.
2. A
3. C
【解析】重力的作用点在重心,规则物体的重心在物体的几何中心,方向是竖直向下。
4. B
【解析】逃生锤的锤头很尖、盲道上有凸起、吸管的一端剪成斜口,都是通过减小受力面积来增大压强,A、C、D错误;载重车装有很多车轮,增大了 F 受力面积,根据 p=FS 可知,压力一定时,受力面积越大,车轮对地面的压强越小,B正确。
5. C
【解析】①人走路时,使人前进的动力是地面对鞋底的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦阻碍汽车的前进,因此这个摩擦属于有害摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦,阻碍车轮转动属于有害摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦可防止打滑,因此是有益摩擦。故①和④符合题意。
6. C
【解析】【分析】涵洞是一种连通器,连通器的特点是:窗口中装有同种液体并且不流动时,各容器内的液面保持相平。
【解析】解:根据连通器的特点,现在甲乙两容器的液面已经相平了,故涵洞内的水不会流动。涵洞的倾斜放置,只是本题的干扰因素。
故选:C。
【点评】记住连通器的特点。生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
7. B
【解析】当用粗吸管对准两球中间沿水平方向用力吹气时,中间的空气流速加快、压强变小,外侧的空气流速不变、压强不变,外侧的压强大于中间的压强,在内外压强差的作用下两球向中间合拢。
8. B
9. B
【解析】用力推桌子但没有推动,对桌子有力的作用,但桌子没有在力的方向上移动距离,所以不做功;故A错误;
起重机在提升货箱的过程中,起重机给货箱一个向上的力,重物在力的方向上通过了距离,所以做了功,故B正确;
平直道路骑车行进的过程中,地面对车的支持力与距离的方向互相垂直,所以不做功;故C错误;
踢出去的足球继续向前运动的过程中,足球由于惯性向前运动,不再受到脚的作用力,所以脚对球的力对球没有做功。故D错误。故选:B。
10. D
【解析】“负压”是指室内的气压低于室外的气压,不能判断气压是否一定是 1 个标准大气压,可以通过从病房内抽气实现负压,使传染病负压隔离病房的室内气压低于室外大气,病房外的空气可以通过门窗流内,故ABC错误,D正确。故选:D。
11. D
12. D
【解析】验证阿基米德原理的实验过程是:
A用弹簧测力计测出小桶的重 1 N;
B用弹簧测力计测出固体的重 4 N;
C在溢水杯中盛满水,将固体慢慢浸入水中,记下拉力,固体受到的浮力为 4 N−3 N=1 N;同时使溢出的水流入小桶;
D用弹簧测力计测出小桶和溢出的水的总重 2 N,所以排出的水重为 2 N−1 N=1 N。所以固体受到的浮力等于排开的水受到的重力。
13. A
14. C
15. D
第二部分
16. A, B, C
17. A, B, D
18. A, B, C, D
【解析】机械效率大,说明有用功与总功的比值大,做功不一定多,故A错;
机械效率大,说明有用功与总功的比值大,做的有用功不一定多,故B错;
机械效率大,说明有用功与总功的比值大,做功不一定快,即完成一定的功所需时间不一定少,故C错;
使用机械可以省力但要费距离、也可以省距离但要费力,不能既省力又省距离,故D错。
19. A, B, D
【解析】图中用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果,桌子正放和倒放改变海绵的受力面积,桌子上加砝码以改变海绵受到的压力,探究压力的作用效果和什么因素有关,故A正确;
影响压力作用效果的因素有压力大小和受力面积的大小,探究压力作用效果和其中一个因素的关系时,就要采用控制变量法控制另一个因素一定,故B正确;
海绵比较容易发生形变,所以应该用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果,而不是用海绵的凹陷面积来表示,故C错误;
由图甲、乙可知,海绵的受力面积(等于桌子腿的底面积)是一定的,乙图海绵受到的压力(等于桌子和砝码的总重力)比较大,海绵的凹陷程度大,说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;由图乙、丙可知,海绵受到的压力(等于桌子和砝码的总重力)一定,乙图海绵的受力面积(等于桌子腿的底面积)比较小,压力的作用效果比较明显,说明在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,故D正确。
20. B, C, D
【解析】由 W=Gh 可知做功的多少与他们的体重和爬杆的高度有关,
题中所给的条件是他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端,即他们爬杆的高度相等,那么需要知道的物理量就是两人的体重。
21. A, D
【解析】书受到的重力和桌面对书的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反;作用在同一直线上,是一对平衡力,故A正确;书所受的重力和书对桌面的压力,方向相同,受力物体有两个,不是一对平衡力,故B错误;静止的桌子受重力、书对桌面的压力、地面对桌子的支持力三个力的作用,处于平衡状态,桌子受到的重力和地面对桌子的支持力,大小不相等,不是一对相互作用力,故C错误;书对桌面的压力和桌面对书的支持力作用在两个物体上,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D正确。
22. A, C, D
【解析】由乙图可知:当 G=200 N 时,η=50%,
因为 η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+2G动h=GG+2G动,即:50%=200N200N+2G动 所以 G动=100 N,故B错误;
当 G=200 N 时,绳子自由端的拉力为 F=14(G+2G动)=14×(200N+2×100 N)=100 N,故A正确;
当提升物重为 800 N 时,绳子承受拉力为 Fʹ=14(Gʹ+2G动)=14×(800 N+2×100 N)=250 N,故C正确;
根据 η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+2G动h=GG+2G动 可知,随着提升重物的增加,滑轮组的机械效率会提高,故D正确。
第三部分
23. OB
第四部分
24. 1
【解析】每一个大格是 1 N,每一个小格是 0.2 N。一定要从数值小的往数值大的顺序读,力的大小为 1 N。
25. (1) 弹簧测力计;钩码;细线
(2) 平衡螺母;左;水平;力;力臂
(3) 表格中实验 1 的空格依次填入:8,4,8;实验 2 空格依次填入:2,3,12
(4) 挂上钩码后调节杠杆两端的平衡螺母
26. (1) 将长方体横放浸入水中,静止时水面与标记线 cd 重合
(2) 长方体排开水的体积
(3) =
27. (1) 高度差;内凹
(2) 随深度
【解析】C 、 D 两个图中是同种液体,探头在液体中所处深度不同,两 U 型管的高度差不同,所以可得到结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3) 密度
【解析】D 、 E 两个图中是不同液体,而探头在液体中所处的深度相同,但两 U 型的高度差不同,所以可得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4) 同一深度,液体向各个方向的压强相等
【解析】A 、 B 、 C 三个图中所装的是同种液体,探头所处深度相同只是方向不同,两 U 型管的高度差相同,所以可得到结论:在同一液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等。
28. (1) 第四列:F2⋅l2;18;40;30;160;第七列:F1⋅l1;18;40;30;90;
(2) 当杠杆平衡时,动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂;
(3) 动力与阻力填反了(或动力臂与阻力臂填反了)
29. (1) ① 甲、丙或乙、丁;相等
【解析】猜想一为了验证相同的滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线绕法有关,根据控制变量法,两次的物体重力应该相等,所以根据图可知,应选用甲、丙或者乙丁两图的滑轮组;因为滑轮组的机械械效率和物重和动滑轮的重力有关。与绕法无关,所以两者的机械效率相等。
② 甲、乙或丙、丁
【解析】为了验证猜想二:相同的滑轮组成的滑轮组,其机械效率和提升的物重有关,所以应该控制除物重外其他均相同,所以根据图可知应选用甲、乙或丙、丁两个滑轮组。
(2) 减小动滑轮重力
【解析】因为滑轮组的机械效率和物重以及动滑轮重力有关,所以我们可以通过减小动滑轮重力来实现增大滑轮组机械效率。
30. (1) 丁
【解析】由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小。
(2) 压力;接触面粗糙程度
【解析】由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3) 错误
【解析】由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。
(4) 不一定
【解析】由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
31. (1) 液体对容器侧壁有压强;橡皮膜都会向内陷
【解析】由于液体受到重力作用,所以液体对容器底部有压强;由于液体具有流动性,所以对容器侧壁有压强,图甲实验现象证明液体对容器侧壁有压强;图乙中一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶分别水平、竖直放入水中,橡皮膜都会向内陷,该现象进一步证明液体内向各个方向都有压强。
(2) 多次改变橡皮膜在同种液体中的深度,观察并比较每次的深度及相应的 U 形管左、右两侧液面的高度差
【解析】要探究液体压强与液体的深度的关系,必须控制液体密度相同,多次改变橡皮膜在同种液体中的深度,观察并比较每次的深度及相应的 U 形管左、右两侧液面的高度差。
(3) 相等;p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρhg
【解析】保持液体的密度、深度相同,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等;液面下深度为 h 处液体压强为 p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρhg。
(4) 由于透过容器壁观察橡皮膜的形变程度,对不透明液体,不便观察
【解析】小明同学用图丁装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验,由于透过容器壁观察橡皮膜的形变程度,对不透明液体,不便观察。
第五部分
32. (1) 0.0001(10−4)微米(μm)
(2) 从纯水到盐水
(3) 盐水;F=ρ盐水gh1S=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m×10−2 m2=10.3 N
(4) 海水淡化、净水机、制药等
第六部分
33. (1) 1 N
【解析】金属块浸没时,金属块排开水的体积 V排=V=1×10−4 m3,小球受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10−4 m3=1 N。
(2) 2 N
【解析】由于用细线将实心金属块浸没在水中处于静止状态,则根据受力平衡可得:细线对金属块的拉力:F=G−F浮=3 N−1 N=2 N。
(3) 40 Pa
【解析】由于实心金属块浸没在水中时水未溢出,若剪断细线,当金属块沉底时,则容器对桌面的压力变化量 ΔF=G−F浮=3 N−1 N=2 N。则容器对桌面的压强变化量:Δp=ΔFS=2 N0.05 m2=40 Pa。
34. (1) 24 J
【解析】由图知,n=2,不计绳重和摩擦,
拉力端移动距离:s=2h=2×2 m=4 m,
拉力做的总功:W总=F⋅s=6 N×4 m=24 J。
(2) 6 W
【解析】时间 t=4 s,拉力做功的功率:P=W总t=24 J4 s=6 W。
(3) 83.3%
【解析】拉力做的有用功:W有用=Gh=10 N×2 m=20 J,
滑轮组的机械效率:η=W有用W总×100%=20 J24 J×100%=83.3%。
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