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2021-2022学年安徽省合肥四十五中八年级(下)期末物理模拟练习试卷(含解析)
展开2021-2022学年安徽省合肥四十五中八年级(下)期末物理模拟练习试卷
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1. 关于物质的构成,下列说法正确的是( )
A. 分子的直径很小,一般为10−10cm
B. 可以借助光学显微镜观察到分子
C. 常见物质是由分子、原子构成的
D. PM2.5是指能较长时间悬浮在空气中,直径小于或等于为2.5μm的尘埃,这些尘埃就是一个个小分子
2. 一种塑料挂物钩,它的主要部件是一个中空的“橡胶碗”,如图所示,用它按在比较平滑的墙壁,挂钩掉不下来的原因是( )
A. 橡胶碗与墙壁之间有吸引力
B. 挂物钩受到的重力和大气压力是一对平衡力
C. 挂物钩受到的重力与墙壁对挂物钩的摩擦力是一对平衡力
D. 橡胶碗内空气被挤出,碗外的大气压力把橡胶碗压在壁上
3. 金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图1所示。下列选项中能导致球突然从如图1位置变成如图2位置的是( )
A. 车向西起动 B. 车做匀速直线运动
C. 车向东直线运动时加速 D. 车向东直线运动时减速
4. 如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上,A、B始终处于静止状态,其中力F1=5N,方向水平向左,力F2=8N,方向水平向右,下列分析正确的是( )
A. A和B之间摩擦力为0
B. 地面对B的摩擦力为3N,方向水平向左
C. 地面对B的摩擦力为8N,方向水平向左
D. B对A的摩擦力为8N,方向水平向右
5. 连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。下图实例中不是利用了连通器原理的是( )
A. 过路涵洞
B. 液压千斤顶
C. 洗手间下水管
D. 锅炉水位计
6. 如图所示,一个空心圆柱形玻璃管,两端扎上相同的橡皮膜,竖直浸没在水中,则( )
A. 橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的运动状态
B. 两端橡皮膜都向内凹,下端橡皮膜凹陷程度大
C. A是橡皮膜上方的一点,水对A点只有向下的压强
D. 玻璃管侧壁没有明显凹陷,因为水对侧壁没有压强
7. 据报道,我国已制造出“世界上最快的高速列车(如图),运行速度可达380km/ℎ。这种列车进站速度要比普通列车大一些。为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近( )
A. 气流速度更大、压强更小 B. 气流速度更大、压强更大
C. 气流速度更小、压强更大 D. 气流速度更小、压强更小
8. 如图所示,由重相同的滑轮组成的甲、乙两个滑轮组,分别将重为G1,G2的物体提高相同的高度,不计摩擦与绳重。下列说法正确的是( )
A. 若G1>G2,拉力做的总功可能相同
B. 若G1=G2,拉力做的额外功一定相同
C. 若G1=G2,甲的机械效率小于乙的机械效率
D. 用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
9. 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲乙两个滑轮组,把相同的重物在相同的时间内匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )
A. 甲乙两滑轮组绳子自由端移动的距离之比为2:3
B. 甲乙两滑轮组拉力做功的功率之比为2:3
C. 甲乙两滑轮组做的有用功之比为1:1
D. 甲乙两滑轮组机械效率之比为1:1
10. 如图所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时,机械效率为90%。下列判断正确的是( )
①拉力F1的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时,机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时,图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,F1、F2做功相等
A. 只有②④正确
B. 只有①②正确
C. 只有②③正确
D. 只有①②④正确
二、填空题(本大题共8小题,共24分)
11. 如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构,其中丙图表物质处于______态(选填“固”、“液”或“气”),物质从丙图变化到乙图时时,组成物质的体积变大,分子间作用力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),在这一变化过程中要______(选填“吸收”或“放出”)热量。
12. 第24届冬奥会已于2022年2月4日在北京举行,如图所示是冬奥会期间进行的冰壶比赛,在比赛过程中,运动员用力将冰壶掷出,冰壶在掷出后还能继续运动是因为冰壶具有______;另外的运动员用冰刷刷地面是为了______(选填“增大”或“减小”)摩擦力,使冰壶运动得更远。
13. 如图所示,两个完全相同的机翼模型a和b被固定在竖直方向,只能上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa,Fb,当相同的风速吹向飞机模型时,Fa______Fb(>/=),当风突然停止时,模型______(a/b)将上升.
14. 如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。第1秒,物体没有被推动,此时物体受到的阻力______推力(大于/等于/小于);第3秒物体受到的摩擦力是______N;若6秒后,撤去推力,物体由于______还将继续往前运动。
15. 如图所示,甲、乙是两个完全相同的容器,分别装满两种不同的液体A、B,放置在水平桌面上,若容器甲底部受到的液体压强大于容器乙底部受到的液体压强,则液体密度ρA______ρB;容器对桌面的压力FA______FB。(均选填“>”“<”或“=”)
16. 2021年4月23日,海军三型主战舰艇——长征18号艇,大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列,如图所示的大连舰满载排水量12300t,则其满载时受到的浮力为______N,两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越______,容易相撞。
17. 木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同.从观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲______F乙,两个烧杯底部所受液体的压强p甲______p乙。(选填“<”、“=”或“>”)
18. 如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。则由A点到B点,摆球的机械能______(选填“变大”“变小”或“不变”);______点摆球的动能最大,由O点到B点摆球的动能转化为______能。
三、作图题(本大题共2小题,共6分)
19. 如图甲所示是货轮在海上匀速航行时的情景,图乙所示是该货轮的简化示意图,请你在图乙中画出货轮所受浮力的示意图。(O点为货轮的重心)
20. 如图所示,AC为轻质杠杆,O为支点,在B点处挂一个重物,请在图中杠杆适当的位置,画出杠杆在如图所示位置平衡时受到的最小动力F。
四、实验探究题(本大题共3小题,共26分)
21. 在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或______ 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是______ ,这时木块在水平方向受到的力______ (填“平衡”或“不平衡”)。
(3)某同学认为:物体在平衡力的作用下,其机械能可能会增大。你认为他的观点是______ 的。(填“正确”或“错误”)
22. 如题图(1)所示,是某实验小组“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)实验前,某同学检查实验装置发现:按与不按金属盒的橡皮膜,U形管压强计两侧液面均处在同一水平线上,其原因可能是:______。
(2)在使用压强计前,另一位同学发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是______,使U形管左右两侧的液面相平。
(3)比较乙和丙图,可以得到:液体的压强与______有关。
(4)比较______两图,可以得到液体的压强与液体密度有关。
(5)实验小组的小天和小红利用压强计来鉴别水和酒精,现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精。
①如图(2)戊所示,小红先后将调节好的压强计的金属盒没入两种液体中,她发现烧杯A的U形管两侧液面的高度差较大,于是认为烧杯A装的是水,你认为她的结论是______(选填“可靠”、“不可靠”)的,理由是:______。
②小天用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图(2)己所示,将压强计两个金属盒分别没入两种液体相同的深度,从而判断出图己中装水的是______(选填“A”或“B”)烧杯。
23. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度ℎ和H(H>ℎ)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,他利用的研究方法是______(填“控制变量法”或“转换法”);若水平面绝对光滑,本实验将______(填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)比较______两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系。由图可知,______(选填“甲”或“乙”)中的小球滑到斜面底端时具有的动能更大。
(3)小明根据甲、丙两图可得出结论:物体的动能大小与质量有关,他的结论是否正确?______(填“正确”或“错误”),理由是______。
五、计算题(本大题共2小题,共14分)
24. 如图甲,一个重3N(不计外壁厚度且足够高)的柱形容器,放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2、高为12cm均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根长为10cm轻质无弹性细绳连在一起(不计绳的体积)。现慢慢向容器中加水,当加入1.8kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示,此时容器中水的深度为9cm。求:
(1)乙图中水对容器底部的压强;
(2)木块A的密度为多少kg/m3;
(3)当细绳刚拉直(如图丙),停止加水,此时容器对水平桌面的压强为多少Pa?
25. 如图所示,通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m,(不计绳重和摩擦),求:
(1)绳自由端的移动距离是多少?
(2)动滑轮的重力是多少?
(3)若重物再增加150N,则此时滑轮组的机械效率为多大?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、分子的直径很小,数量级一般为10−10m,故A错误;
B、分子的直径很小,体积也特别小,一般光学显微镜很难观察,必须使用电子显微镜进行观察,故B错误;
C、物质是由分子构成,分子由原子构成,即常见物质是由分子、原子构成的,故C正确;
D、尘埃的直径小于或等于为2.5μm,达不到10−10m的数量级,故尘埃不是分子,而是悬浮在空气中的固体小颗粒,故D错误。
故选:C。
(1)分子十分微小,分子直径的数量级为10−10m;
(2)物质由分子或原子构成,分子不停地做无规则运动,分子间存在引力和斥力。
此题考查了人类对微观世界的认识,属于基本知识,能激发学生的学习兴趣,调动学业生学习的积极性。
2.【答案】C
【解析】解:AD、吸盘不会掉下是因为有摩擦力,不是因为壁和橡胶之间有吸引力,故AD错误
B、挂物钩受到物体的拉力和大气压力大小不等,方向相互垂直,不是平衡力,故B错误;
C、用力将挂物钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。这样,吸盘与墙壁之间产生了一个很大的摩擦力。这个摩擦力与物体的重力大小相等,方向相反,同一直线,都作用在吸盘上,是一对平衡力,故C正确。
故选:C。
将塑料挂物钩的挂物的过程与该过程中涉及的有关的物理知识:大气压、摩擦力及平衡力的特点联系起来分析即可得到答案。
本题考查了大气压的存在及平衡力的辨别,综合性较强,有一点难度。
3.【答案】C
【解析】解:
A、如果车和小球原来处于静止状态,当车向西起动时,小球由于惯性要保持原来的静止状态,小球会向东摆动,故A错误;
B、车做匀速直线运动时,小球和车处于相对静止的状态,小球不会摆动,故B错误;
C、当车向东做加速直线运动时,小球由于惯性要保持原来的运动状态,小球会向西摆动,故C正确;
D、当车向东做减速直线运动时,小球由于惯性要保持原来的运动状态,小球会向东摆动,故D错误。
故选:C。
物体具有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性;任何物体在任何情况下都具有惯性。
本题考查了惯性知识的应用,知道惯性是物体保持运动状态不变的性质。
4.【答案】B
【解析】解:
AD、以A为研究对象,A在水平方向上受水平向左的拉力F1和B对A向右的静摩擦力,A才可能处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,B对A的摩擦力为5N,A和B之间摩擦力为5N,故A、D错误;
BC、把AB看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F1和向右的拉力F2,AB处于静止状态,故水平方向受到平衡力的作用,F1=5N和力F2=8N合力为3N,方向水平向右,故地面对B的摩擦力水平向左,大小为3N,故B正确;C错误;
故选:B。
AD、以A为研究对象,A处于静止状态受到平衡力的作用,据此分析;
BC、把AB看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,据此分析。
本题考查二力平衡原理,解决本题的关键能够正确地受力分析,注意整体法和隔离法的运用。
5.【答案】B
【解析】解:A、过路涵洞符合上端开口下端连通的特点,属于连通器,故A不合题意;
B、液压千斤顶利用的是帕斯卡原理,不是连通器,故B符合题意;
C、洗手间下水管符合上端开口下端连通的特点,属于连通器,故C不合题意;
D、锅炉水位计玻璃管和锅炉组成连通器,利用了连通器原理,故D不合题意。
故选:B。
上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的同种液体不流动时,各个容器中液面总是相平的。
记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
6.【答案】B
【解析】解:A、橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的形状。故A错误;
B、上下两端的橡皮膜都受到水的压强而向内凹,因为液体内部的压强随深度的增加而增大,所以下端橡皮膜凹进得更多。故B正确;
C、根据液体压强的特点可知,液体内部向各个方向都有压强,所以水对A点不只有向下的压强。故C错误;
D、水对侧壁有压强,玻璃管侧壁之所以没有明显凹陷,是因为水对玻璃管侧壁产生的压强较小,压力较小,而玻璃管相对比较坚硬。故D错误。
故选:B。
(1)力的作用效果有两个,一个是改变物体的形状;一个是改变物体的运动状态;
(2)液体内部压强的特点:液体内部向各个方向都有压强,液体内部的压强随深度的增加而增大,据此分析判断。
本题考查了学生对力的作用效果和液体压强特点的掌握和运用,生活中有好多现象反应了液体压强的特点,学习时多观察、多分析。
7.【答案】A
【解析】解:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故选:A。
流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的问题。
8.【答案】A
【解析】解:B、不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功为额外功;
甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,且每个滑轮的重力相同、提升的高度相同,根据W额=G动ℎ可知,乙滑轮组做的额外功多,故B错误;
A、若G1>G2,把物体提升相同的高度,根据W有=Gℎ可知,甲所做的有用功大于乙做的有用功,且由B项解答可知甲滑轮组做的额外功少,根据W总=W有+W额可知,拉力做的总功可能相等,故A正确。
C、若G1=G2,把物体提升相同的高度,则甲乙所做的有用功相同,而甲滑轮组做的额外功少,根据W总=W有+W额可知,甲做的总功小于乙做的总功,由η=W有W总×100%可知甲的机械效率大于乙的机械效率;故C错误;
D、不计绳重和摩擦,用同一个滑轮组提起不同的重物到相同的高度,所做的额外功不变,有用功发生变化,则有用功在总功中所占的比例发生变化,所以机械效率会变化,故D错误。
故选:A。
(1)利用滑轮组提升重物时,拉力做的有用功W有=Gℎ,据此结合已知条件分析有用功的大小关系;
不计绳重和摩擦,则额外功的唯一来源为克服动滑轮重力所做的功,结合图示和W额=G动ℎ可比较额外功的大小;拉力做的总功为W总=W有+W额,据此结合已知条件分析总功的大小关系;
(2)滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%,据此结合已知条件分析机械效率的大小关系。
本题考查了功的公式、机械效率公式的运用,要明确:只有在不计绳重和摩擦时,额外功的唯一来源为克服动滑轮重力所做的功。
9.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,n甲=2,n乙=3,则s甲=2ℎ,s乙=3ℎ,
因此甲乙两滑轮组绳子自由端移动的距离之比:s甲s乙=2ℎ3ℎ=23,故A正确;
BC、因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组拉力做的额外功为:W额=G动ℎ,由于动滑轮和提升的高度均相同,所以两滑轮组拉力做的额外功相等,
拉力做的有用功为:W有=Gℎ,由于重物和提升的高度相同,所以两滑轮组拉力做的有用功也相等,因此甲乙两滑轮组做的有用功之比为1:1,故B错误;
由W总=W有+W额可知,拉力做的总功相等,根据P=W总t可知,甲乙两滑轮组拉力做功的功率之比为1:1,故C正确;
D、因为拉力做的有用功和总功都相等,所以由η=W有W总×100%可知,甲乙两滑轮组机械效率之比为1:1,故D正确。
故选:B。
(1)由图可知提升动滑轮绳子的股数n,利用s=nℎ求甲乙两滑轮组绳子自由端移动的距离之比;
(2)利用W额=G动ℎ求拉力做的额外功,利用W有=Gℎ表示出拉力做的有用功,根据W总=W有+W额求拉力做的总功,根据P=Wt求甲乙两滑轮组拉力做功的功率之比;
(3)利用W有=Gℎ求甲乙两滑轮组做的有用功之比;
(4)利用η=W有W总×100%求甲乙两滑轮组机械效率之比。
本题考查使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算,明确有用功和额外功是解题的关键。
10.【答案】A
【解析】解:
①图甲中,n=2,拉力端移动距离s=2ℎ,匀速提升重为900N的物体时,机械效率为90%,
由η=W有用W总=GℎFs=GℎF×2ℎ=G2F=90%可得拉力F1的大小:
F1=G2×90%=900N2×90%=500N,故①错误;
②图甲中,忽略绳重及一切阻力,拉力F1=12(G+G动),则动滑轮的重力:
G动=2F1−G=2×500N−900N=100N;
忽略绳重及一切阻力,滑轮组的机械效率η=W有用W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动,
用图乙绕法匀速提升400N重物时,其机械效率为:
η′=G′G′+G动=400N400N+100N×100%=80%,故②正确;
③④分别用两种绕法匀速提升相同重物、升高相同高度时,有用功相同,忽略绳重及一切阻力,克服动滑轮做的功是额外功,因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同,额外功相同,总功相同(即F1和F2做功相同),有用功与总功的比值相同、机械效率也相同,故③错误、④正确。
故选:A。
(1)图甲中,n=2,拉力端移动距离s=2ℎ,图甲的机械效率η=W有用W总=GℎFs=GℎF×2ℎ=G2F,据此可求拉力F1的大小;
(2)图甲中,忽略绳重及一切阻力,拉力F1=12(G+G动),据此求动滑轮的重力;在图乙中,滑轮组的机械效率η=W有用W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动;
(3)(4)分别用两种绕法匀速提升相同重物、升高相同的高度时,有用功相同,忽略绳重及一切阻力,克服动滑轮做的额外功相同,总功相同,有用功与总功的比值相同、机械效率相同。
理解机械效率的含义,明确额外功的产生原因,能分析出额外功相同是正确解答本题的关键。
11.【答案】液 变小 吸收
【解析】解:丙图属于液体,在一定范围内移动,故丙图是液体;物质从丙图变化到乙图时,组成物质的体积变大,分子间之间的距离变大,分子之间的作用力变小;在这一过程中,要吸收热量。
故答案为:液;变小;吸收。
固态物质的分子排列规则,就像坐在座位上的学生,如图甲,固态物质中,分子的排列十分紧密,分子间有强大的作用力,因而,固体具有一定的体积和形状;液体物质的分子可以移动,就像课间教室中的学生,如图丙,液态物质中,分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体的小,因而,液体没有确定的形状,具有流动性;气态物质的分子几乎不受力的约束,就像操场上乱跑的学生,如图乙,气态物质中,分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用力极小,容易被压缩,因而,气体具有流动性。
本题考查了分子间的作用力和固体、液体、气体物质的微观模型,属于基础知识。
12.【答案】惯性 减小
【解析】解:(1)掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态;
(2)运动员用毛刷“刷擦”冰壶运行前方的冰面,使少量的冰熔化,减小冰壶和冰面之间的摩擦力,从而使冰壶向前滑的距离远。
故答案为:惯性;减小。
(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质;
(2)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,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
通过冰壶比赛这个体育运动考查惯性、减小摩擦力的方法,实际上每一项体育比赛中都包含了物理知识,认真观察。
13.【答案】< b
【解析】解:如图所示,a的形状类似于机翼,气流流过时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,会产生向上的升力,所以弹簧测力计A的示数变小;
图中b的形状是装反了的机翼,气流流过时,下方空气流速大、压强小,上方空气流速小、压强大,会产生向下的力,所以弹簧测力计B的示数变大;所以
Fa
故答案为:<;b。
流体流速快的位置压强小,根据这一规律可对实验中的现象做出判断。
本题考查了流体压强与流速的关系,掌握基本规律即可解答。
14.【答案】等于 2 惯性
【解析】解:(1)由v−t图象可知,在0~2s内,物体速度为零,即物体处于静止状态,此时物体受到静摩擦力,二力平衡,所以物体受到的阻力等于推力;
(2)由F−t图象可知在4~6s,推力F=2N;由v−t图象可知,在4~6s内物体处于匀速直线运动状态,由二力平衡条件可知,物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力,此时滑动摩擦力等于推力,即f=F=2N;
由F−t图象可知在2~4s,推力F′=3N,根据v−t图象可知此时物体做加速运动,但因接触面的粗糙程度不变、物体与地面间的压力不变,故滑动摩擦力不变,则在3s时物体受到的摩擦力仍然是2N;
(3)若6秒后,撤去拉力后,物体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动。
故答案为:等于;2;惯性。
(1)由图乙的v−t图象可以知道,在0~2s内,物体速度为零,物体处于静止状态,根据二力平衡分析回答;
(2)由图乙的v−t图象可知在4~6s内物体处于匀速直线运动状态,由二力平衡条件可知受到的滑动摩擦力,根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变确定故摩擦力不变,据此分析;
(3)拉力突然撤消时,物体由于惯性要保持原来的运动状态,向前滑行。
此题考查了学生对图象问题的分析能力及二力平衡的知识,确定物体匀速直线运动时受到的滑动摩擦力是关键。
15.【答案】> >
【解析】解:(1)已知容器甲底部受到的液体压强大于容器乙底部受到的液体压强,即p甲>p乙,
甲乙容器内液体的深度相同,由p=ρgℎ可得:ρA>ρB,
(2)由图可知,甲容器内液体的体积等于乙容器内液体的体积,又两容器内液体的密度关系:ρA>ρB,
根据m=ρV可知液体的质量关系:mA>mB,又因为甲、乙是两个完全相同的容器,则空容器质量m甲=m乙;
由F=G=m总g=(m液+m容)g可知,甲容器对桌面的压力:FA=(mA+m甲)g,
乙容器对桌面的压力:FB=(mB+m乙)g,故F A>FB。
故答案为:>;>。
(1)已知容器甲底部受到的液体压强大于容器乙底部受到的液体压强,即p甲>p乙,由液体压强公式p=ρgℎ可得液体密度大小关系;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,由F=G=m总g=(m液+m容)g可得容器对桌面的压力大小关系。
本题考查了液体压强和固体压力公式的综合应用,根据题意得出两液体的密度关系是关键,要知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
16.【答案】1.23×108 小
【解析】解:大连舰满载排水量是指其满载时排开水的质量,由题意可知,其满载排水量为:
m排=12300t=1.23×107kg,
由阿基米德原理可得,其满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=1.23×107kg×10N/kg=1.23×108N;
两只舰艇不能近距离高速并排航行,否则容易发生碰撞事故,其原因是两舰艇之间水的流速变大,压强变小,而外侧水的流速小、压强较大,则在外部水的作用下,会导致舰艇相撞。
故答案为:1.23×108;小。
根据阿基米德原理可知,船满载时受到的浮力等于其排开水的重力;
流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
本题考查了阿基米德原理的应用、流体压强与流速的关系,正确理解排水量的含义是解答此题的关键。
17.【答案】= <
【解析】解:由图可知,密度计在甲、乙液体中都处于漂浮状态,则F浮=G,
因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即F甲=F乙;
由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,
根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。
液面高度相同,即两液体的深度相同,
根据p=ρ液gℎ可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即p甲 故答案为:=;<。
同一支密度计的重力不变,放入两种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知密度计在两种液体中所受浮力的大小关系;由图可知密度计排开液体体积的关系,根据阿基米德原理可判断液体密度的关系,再根据液体压强公式判断两个烧杯底部所受液体压强的关系。
本题考查了阿基米德原理、漂浮条件和液体压强公式的应用,利用阿基米德原理判断两液体密度的关系是解此类题目的关键。
18.【答案】不变 O 重力势
【解析】解:如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,说明摆球在运动过程中没有能量损失,整个过程中,动能和势能相互转化,机械能守恒,因此摆球的机械能不变;
摆球从A点运动到O点的过程中,摆球的质量不变,高度减小,重力势能逐渐减小,速度变大,动能逐渐变大,此过程中,重力势能转化为动能,O点处于最低点,重力势能最小,所以动能最大;
由O点到B点的过程中,摆球的质量不变,高度增大,重力势能逐渐增大,速度减小,动能逐渐减小,因此摆球的动能转化为重力势能。
故答案为:不变;O;重力势。
(1)物体由于被举高而具有的能,叫重力势能。即物体相对于参照物有相对高度而具有的能叫重力势能。
(2)物体的动能由质量和速度决定,重力势能由质量和高度决定,分析摆动过程中质量、速度、高度的变化,判断出动能和重力势能的转化;
(3)机械能守恒的条件:只有动能和势能的相互转化或者只有重力和弹力做功,机械能才守恒。
知道并理解动能、重力势能等大小的影响因素是解决该题的关键。
19.【答案】解:货轮所受浮力的方向是竖直向上的,从货轮重心开始,沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮,如图所示:
【解析】(1)明确货轮所受浮力的方向(竖直向上),根据力的示意图的画法作图;
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边.按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
本题考查力的示意图的画法,难度不大,要牢记浮力的方向总是竖直向上的。
20.【答案】解:根据杠杆平衡条件,当杠杆平衡,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。所以动力臂为OA最长,在A点垂直OA向上施加力时,最省力,作出力F的示意图,如图所示:
【解析】根据杠杆平衡条件,当杠杆平衡,在阻力和阻力臂不变时,动力臂最长,动力最小,据此确定动力的方向,并作出力的示意图。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据阻力和阻力臂一定时,动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。
21.【答案】匀速直线运动 木块受到向左的摩擦力 平衡 正确
【解析】解:(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
(2)把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,
木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,此时木块处于静止状态,受平衡力作用;
(3)物体在平衡力作用下,质量不变,速度不变,动能不变,物体可以匀速直线上升,高度增大,重力势能增大,机械能增大。说法是正确的。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)木块受到向左的摩擦力;平衡;(3)正确。
(1)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
(2)两个物体接触,要发生或已经发生相对运动时,物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力。
(3)动能和势能的和是机械能,从动能和势能的大小变化分析。
掌握此装置用小车代替木块可以探究二力平衡条件,实验比较典型,一定要掌握。
22.【答案】装置漏气 取下左侧橡皮管,重新组装 液体深度 丙、丁 不可靠 没有控制金属盒在液体中的深度相同 A
【解析】解:(1)漏气是造成按压橡皮膜时,液柱的高度不变的原因;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,可得出液体的压强与液体的深度有关;
(4)研究液体的压强与液体密度的关系,要控制液体的深度相同,故比较图中丙、丁两图,可以得出液体的压强与液体密度有关;
(5)①液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,而小红在实验时两杯中的液体密度、金属盒的浸没深度均不相同,因此,其结论是不可靠的;所以要想用压强计将它们区别开来,根据控制变量法的要求,应该控制金属盒浸入的深度相同;
②压强计两金属盒分别浸入两种液体深度相同,由图(2)己可知,U形管内液面左低右高,说明烧杯A中液体对金属盒的压强较大,根据p=ρgℎ可知深度相同时,密度大的液体产生的压强大,所以烧杯A中液体的密度较大,则A是水,B是酒精。
故答案为:(1)装置漏气;(2)取下左侧橡皮管,重新组装;(3)液体深度;(4)丙、丁;(5)①不可靠;没有控制金属盒在液体中的深度相同;②A。
(1)按压橡皮膜U形管中的液柱不动,说明空气没有将压强传递给管中的液体,表明装置漏气;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(5)①液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程;
②根据p=ρgℎ可知深度相同时,密度大的液体产生的压强大。
本题探究影响液体内部压强大小的因素,考查注意事项、液体压强特点和控制变量法和转换法的的运用,是一道综合题。
23.【答案】转换法 不能 甲、乙 甲 错误 没有控制小球到达水平面时的速度相同
【解析】解:
(1)实验中通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的;
(2)探究小球的动能与速度的关系时,需要控制小球的质量相同,速度不同,即让质量相同的小球从斜面的不同高度由静止滑下,故需要对甲、乙两次实验;由图可知,甲中小球撞击木块后木块移动的距离大,动能大;
(3)要探究小球动能与质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即不同质量的小球从同一高度由静止滑下,而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下,没有控制小球的速度相同,所以小明的看法错误。
故答案为:(1)转换法;不能;(2)甲、乙;甲;(3)错误;没有控制小球到达水平面时的速度相同。
(1)掌握转换法在实验中的应用,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,撞击后将保持匀速直线运动,实验将不能达到探究目的;
(2)动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;
(3)影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。
掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
24.【答案】解:(1)乙图中水的深度ℎ=9cm=0.09m,
乙图中水对容器底部的压强:
p=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa;
(2)木块A的体积VA=SAℎA=100cm2×12cm=1200cm3=1.2×10−3m3;
木块A对容器底部的压力刚好为0,木块受到的浮力等于自身重力,则根据F浮=ρ液gV排有:
G=F浮=ρ水gV排=ρ水gS木ℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10−4m2×0.09m=9N;
可得木块A的密度:
ρ木=GgV木=9N10N/kg×1.2×10−3m3=0.75×103kg/m3;
(3)根据ρ=mV可知当加入1.8kg的水时,水的体积:
V水=m水ρ水=1.8kg1×103kg/m3=1.8×10−3m3=1800cm3,
根据图乙则有:
(S容−SA)ℎ=V水,
带入数据:(S容−100cm2)×9cm=1800cm3,
解得容器底面积:
S容=300cm2=3×10−2m2;
当细绳刚拉直,停止加水,此时细绳的拉力刚好为0,木块A所受浮力等于自身重力,为F浮′=G=9N,
根据阿基米德原理可知木块A排开液体的体积V排′=F浮′ρ水g=9N1×103kg/m3×10N/kg=9×10−4m3,
则A浸入水中的深度ℎ′=V排′SA=9×10−4m100×10−4m2=0.09m=9cm,
水的深度ℎ″=9cm+10cm=19cm=0.19m,
此时容器中水的体积V水′=S容ℎ″−V排′=3×10−2m2×0.19m−9×10−4m3=4.8×10−3m3,
根据密度公式和重力公式可知此时容器中水的重力G水′=m水′g=ρ水V水′g=1.0×103kg/m3×4.8×10−3m3×10N/kg=48N,
此时容器对水平桌面的压力F=G总=48N+9N+3N=60N,
此时容器对水平桌面的压强p′=FS容=60N3×10−2m2=2000Pa。
答:(1)乙图中水对容器底部的压强为900Pa;
(2)木块A的密度为0.75×103kg/m3;
(3)此时容器对水平桌面的压强为2000Pa。
【解析】(1)已知水的深度,根据p=ρgℎ得出乙图中水对容器底部的压强;
(2)根据已知条件得出木块A的体积;
由木块A对容器底部的压力刚好为0,可知木块受到的浮力等于自身重力,根据F浮=ρ液gV排得出物体的重力,根据密度公式ρ=mV可得木块A的密度;
(3)根据ρ=mV求出当加入1.8kg的水时水的体积;根据图乙得出水的体积表达式,从而得出容器的底面积;
当细绳刚拉直,停止加水,此时细绳的拉力刚好为0,木块A所受浮力等于自身重力,根据阿基米德原理可知木块A排开液体的体积V排′,
根据ℎ′=V排′SA得出A浸入水中的深度,进而得出水的深度ℎ″,根据V水′=S容ℎ″−V排′得出此时容器中水的体积,
根据密度公式和重力公式可知此时容器中水的重力,根据F=G总得出此时容器对水平桌面的压力,根据p=FS容得出此时容器对水平桌面的压强。
本题考查压强、浮力、密度、重力的有关知识,并考查综合分析能力,难度较大。
25.【答案】解:(1)由图可知,承担物重绳子的股数为n=3,当物体匀速提高2m,绳自由端的移动距离是:
s=nℎ=3×2m=6m;
(2)由于不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动),动滑轮重为:
G动=nF−G=3×200N−480N=120N;
(3)若重物再增加150N,此时重物的重力为:
G物=G+ΔG=480N+150N=630N,
此时所需拉力的大小为:
F′=1n(G物+G动)=13×(630N+120N)=250N;
滑轮组的机械效率:
η=W有W总=G物ℎF′s=G物ℎF′nℎ=G物nF′=630N3×250N×100%=84%。
答:(1)绳自由端的移动距离是6m;
(2)动滑轮的重力是120N;
(3)若重物再增加150N,则此时滑轮组的机械效率为84%。
【解析】(1)由图可知,承担物重绳子的股数为n=3,绳子自由端的移动距离s=nℎ;
(2)利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求动滑轮的重力;
(3)利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求重物再增加150N后绳子自由端的拉力,利用η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力和机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是关键。
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