吉林省长春市绿园区2021-2022学年八年级下学期 期末物理试卷(word版含答案)
展开2021-2022学年吉林省长春市绿园区八年级(下)期末物理试卷
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1. 物理上很多单位都是用著名的物理学家的名字命名,下面正确的是( )
A. 力的单位——牛顿 B. 压强的单位——托里拆利
C. 功率的单位——焦耳 D. 功的单位——瓦特
2. 如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 瓶起子
C. 撬棒 D. 食品夹
3. 在下列事例中,人对物体做功的是( )
A. 甲图中,女孩把报刊箱搬起来
B. 乙图中,小和尚双手提着水桶走在水平的小路上
C. 丙图中,运动员举着杠铃停留3s
D. 丁图中,投出去的铅球在空中飞行
4. 如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景,这主要是利用了下列哪一个物体有惯性( )
A. 凳子
B. 手
C. 锤柄
D. 锤头
5. 我们在关门时会经常发现,用同样大小的力推门的ABC三处地方,关门的难易程度会不同,这说明力的作用效果与( )
A. 力的大小有关
B. 力的作用点有关
C. 力的方向有关
D. ABC都是
6. 如图所示,物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型(忽略进气排气管的体积)探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A. 模型浸没在水中受到的浮力为170N
B. 模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力变大
C. 若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D. 潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
7. 下列设备不属于连通器的是( )
A. 茶壶
B. 锅炉水位计
C. 测液体压强时的压强计U形管
D. 下水道存水管
8. 海上舰艇护航编队在距离较近时,通常采用“前后”队形而非“左右并排”队形进行护航,下列现象中与其原理相同的是( )
A. 马德堡半球实验 B. 高原上用普通锅不易煮熟米饭
C. 骆驼的宽大脚掌使其不易陷入流沙 D. 列车进站时乘客应在黄线区域外候车
9. 在2022年北京冬奥会上,中国的选手谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中获得冠军。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 她从a点运动到c点的过程中,其惯性不断变小
B. 她从b点运动到c点,其动能减小但重力势能增加
C. 她从a点向b点运动的过程中,其重力势能全部转化为动能
D. 她在d点和e点的动能为零,且在d点和e点她的重力势能相等
10. 放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,如图所示。则( )
A. 物体a的密度大
B. 物体b受到的浮力小
C. 甲容器底部受到的压力小
D. 两容器对桌面的压强一样大
二、填空题(本大题共5小题,共14.0分)
11. 2022年2月6日,中国女足时隔16年重夺亚洲杯冠军,运动员头球(用头将飞来球顶出去)射门后,头部会有疼痛感,这是因为______;运动员的鞋底有很多凹凸不平的花纹是为了______。
12. 我们的教科书为我们列举了很多有趣的实验和事例:
(1)如图甲如果让小球从斜面上滚下,沿着它水平运动的方向放一个磁体,观察到小铁球的速度变化;再次让小球从斜面上滚下,在它运动的侧旁放一个磁体,观察到小铁球的方向变化。实验现象说明力可以改变______。
(2)如图乙是建筑工人在砌砖时常常利用悬挂重物的细线来检查所砌的墙壁是否竖直,所依据的物理知识是______。
(3)如图丙所示,跳伞运动员在空中沿直线匀速下降,降落伞对运动员的拉力和运动员所受重力是一对______;在此过程中,跳伞运动员的机械能______。
(4)如图丁所示旗杆的顶端有一个定滑轮,升国旗时定滑轮的作用是改变动力的______。从物理模型角度看,盘山公路可以看作是______。
13. 我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。当“奋斗号”下潜到10000m深度时,其表面受到海水的压强约为______Pa(海水密度约为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。若下潜的过程中所有外力消失,则“奋斗号”深潜器将______(选填“保持静止状态”或“做匀速直线运动”)。
14. 热气球可用于航空体育、摄影、旅游等,点燃喷灯,使热气球内的热空气密度______空气密度从而升空。密度计是根据物体漂浮在液面上的条件制成的,同一密度计分别放入密度大小不同的液体中静止时,则在密度大的液体中受到的浮力______在密度小的液体中受到的浮力。
15. 为了降低感染新冠病毒的几率,从2021年4月份开始我国免费给公民注射第一针第二针以及第三针加强针疫苗,医护人员用注射器吸取药液,这是利用______把药液吸到针管里;而针头很尖是为了______。
三、实验探究题(本大题共6小题,共29.0分)
16. 如图所示是小园同学“探究杠杆的平衡条件”时的情景,实验器材有刻度均匀的杠杆、弹簧测力计、刻度尺、细线和若干钩码(每个钩码均重0.5N)。
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,应将平衡螺母向______调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是______。
(2)接下来,小园继续往两侧添加钩码,使杠杆恰好水平平衡,如图乙所示。在此基础上,若将杠杆右侧的钩码中取下一个后,要使杠杆再次水平平衡,则右侧钩码的悬挂点应该再向右移动______格;
(3)当小园用弹簧测力计在M处竖直向上拉杠杆使其保持水平平衡时,如图丙所示,当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______;
(4)请在图丁画出F1的力臂L1。
17. 为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小园选用同一长方体金属块(由两个正方体金属块前后并列粘在一起组成)在水平面上做了如图所示的二次实验。
(1)为了使拉力与摩擦力相等,他使用弹簧测力计水平拉着金属块做______运动;
(2)分析甲乙实验,观察测力计的示数,可以得到的结论是______;
(3)在图甲所示实验中,当拉力为2.2N时,金属块保持静止,金属块所受摩擦力大小为______N;
(4)在图乙所示实验中,金属块和砝码在拉力的作用下做匀速直线运动。若将拉力增大到4.5N,则金属块和砝码一起向右做加速运动,此时金属块所受滑动摩擦力为______N;
(5)小园想研究滑动摩擦力和受力面积的关系,于是在甲实验的基础上拿走一个正方体金属块,用弹簧测力计拉动剩下的正方体金属块测量它的滑动摩擦力,发现正好是1.4N,由此小园认为受力面积较少一半,摩擦力也要减少一半,这是因为小园在实验时没有控制______相等。
18. 在探究影响压力作用效果的因素的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中,均用海绵被压下的深浅,来显示小桌对______的压力作用效果;
(2)比较______两图可以初步得出实验结论:受力面积相同时,压力越小,压力作用效果越不明显。
下列事例中,直接应用该结论的是______(填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
19. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟______ 有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟______ 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越______ 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是:______ 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车______ (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
20. 如图甲是小园用来探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验,不计绳重和摩擦,则:
(1)如图甲中小园设计出相同的滑轮的不同绕法,更省力的是图______。
(2)小园用甲图的图1进行实验,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。
(3)小园实验时若只增加物重,此滑轮组的机械效率将______。
(4)小园多次改变物重,并根据实验数据制成如图乙所示η与物重G物的图象,当物重为3N时,将物体提升0.2m,滑轮组做的有用功是______J;由图象可知,当物重为4N时,此滑轮组的机械效率为______。
21. 苏红同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,如图表示探究过程及有关数据。
(1)分析图A、B、C、D,说明浮力大小跟______ 有关。
(2)分析图______ ,说明浮力大小跟液体密度有关。
(3)圆柱体完全浸没在煤油中所受的浮力是______ N。
(4)某同学不小心把圆柱体浸没并且碰到了装水的烧杯底部,弹簧测力计示数为5N,则此时金属块受到的浮力为______ N。
(5)结合苏红的实验,邓亮同学设计了如下的实验方案:选择弹簧测力计、烧杯、水和细线设计实验方案如下(已知水的密度ρ水):
a、先将圆柱体用细线系好,用弹簧测力计测出圆柱体的重力,读出弹簧测力计的示数为G1。
b、再将弹簧测力计下吊着的圆柱体浸没在水中,读出这时弹簧测力计的示数为G2。
①则圆柱体的密度的表达式______ (用所测量物理量的符号表示)。
②请你写出推导圆柱体的密度的过程______ 。
四、综合题(本大题共1小题,共7.0分)
2022年3月30日8时30分,西安对口支援物资抵达长春市绿园区。物资车从西安到长春行驶了2000公里,历时20h,某物资车总重5×105N,轮胎与地面的总接触面积为500cm2,牵引力的平均功率是80kW。求:
(1)这种汽车的底盘质量比较大,这样可以降低汽车的______,增加汽车行驶时的稳度;
(2)牵引力做功;
(3)物资车静止在水平路面时对地面的压强。
1.【答案】A
【解析】解:A、力的单位是牛顿,故A正确;
B、压强的单位是帕斯卡,故B错误;
C、功率的单位是瓦特,故C错误;
D、功的单位是焦耳,故D错误。
故选:A。
本题要求学生根据对物理量及其单位的掌握作答。
本题考查学生对常见物理量及其单位的掌握情况,属于基础题。
2.【答案】D
【解析】解:
A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:D。
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。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
3.【答案】A
【解析】解:
A、甲图中,女孩把报刊箱搬起来,女孩对报刊箱施加了力,且报刊箱在该力的方向上移动了距离,所以女孩对报刊箱做了功,故A正确;
B、乙图中,小和尚双手提着水桶走在水平的小路上,小和尚给水桶的力竖直向上,与水桶通过的距离垂直,所以小和尚对水桶没有做功,故B错误;
C、丙图中,运动员举着杠铃停留3s,运动员对杠铃施加了力,但杠铃没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功,故C错误;
D、丁图中,投出去的铅球在空中飞行,是因为铅球具有惯性,而此过程中人对铅球没有力的作用,所以此过程中人对铅球没有做功,故D错误。
故选:A。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可,据此分析判断。
明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性。
本题主要考查学生用惯性知识解释生活中一些现象的能力,体现了从物理走向生活的理念,是一道基础题。
【解答】
锤头与锤柄原来都向下运动,锤柄撞在硬物上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头由于惯性仍保持原来的运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了,故D正确。
故选:D。
5.【答案】B
【解析】解:分别在A、B、C处用同样大小的力推门,力的大小相等、方向相同,说明力的作用点影响力的作用效果,故B正确。
故选:B。
力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
此题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握。
6.【答案】D
【解析】解:A、模型浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×170×10-6m3=1.7N,故A错误;
B、由F浮=ρ水gV排可知,模型浸没后继续下沉的过程中体积不变,则受到的浮力大小不变,故B错误;
CD、往模型中打气时,模型内气压增大,将水排出,模型的重力减小,当重力小于浮力时,模型上浮;反之,模型下沉,即潜水艇是通过改变自重实现上浮或下沉的,若要让悬浮的模型上浮应使模型排水,故C错误,D正确。
故选:D。
(1)已知潜水艇模型的体积,由F浮=ρ水gV排可求得模型浸没在水中受到的浮力;
(2)潜水艇是通过改变自重实现上浮或下沉的;
(3)由F浮=ρ水gV排分析模型浸没后继续下沉的过程中浮力变化。
此题主要考查物体的浮沉条件,关键是明确潜水艇是通过改变自重实现上浮或下沉的。
7.【答案】C
【解析】解:A、茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下部是相通的,构成了连通器,故A不符合题意;
B、锅炉的水位计与炉身上端开口、下端相通,是连通器的应用,故B不符合题意;
C、压强计的U性管中,只有一端开口,所以不是连通器,故C符合题意;
D、U形反水弯上端开口、底部连通,构成连通器。故D不符合题意。
故选:C。
上端开口、底部相连通的容器叫做连通器;连通器的特点:连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
本题考查连通器的原理,关键知道连通器是上端开口、底部相连通的。
8.【答案】D
【解析】解:舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
A、马德堡半球实验验证了大气压的存在,与流体压强与流速的关系无关,故A不符合题意;
B、高原上用普通锅不易煮熟米饭,是因为高原上的气压低,水的沸点低,故B不符合题意;
C、骆驼的宽大脚掌使其不易陷入流沙,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
D、当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,因此候车时人必须站在安全线以外,故D符合题意。
故选:D。
流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,压强越大;根据流体流速与压强的关系分析解答本题。
本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。
9.【答案】B
【解析】解:
A、惯性的大小只与质量有关,她从a点运动到e点的过程中,其质量不变,则惯性不变,故A错误;
B、她从b点运动到c点过程中,其质量不变、速度减小,所以其动能减小;她的质量不变,高度变大,重力势能变大,故B正确;
C、她从a点向b点运动的过程中,其质量不变、速度增大、高度减小,其重力势能大部分转化为动能,由于受到雪地的摩擦力,还会有一部分转化为内能,故C错误;
D、d点是落地点,人有较大的速度,此时她的动能较大,所以她在d点的动能不为零;e点为停止点,动能为零,d点和e点的高度不同,重力势能不同,故D错误。
故选:B。
(1)惯性的大小只与质量有关;
(2)动能的大小与速度和质量有关;重力势能的大小与质量和高度有关;机械能为动能和势能的和;物体克服摩擦做功,机械能转化为内能。
本题以滑雪比赛为背景,考查了对惯性的理解和对机械能转化过程的分析,难度不大。
10.【答案】D
【解析】解:A、a在液体中漂浮,a的密度要小于液体的密度,b在液体中悬浮,b的密度等于液体的密度,所以a的密度要小于b的密度,故A错误;
B、液体的密度不变,a和b的体积相同,由图可知,a排开的液体的体积要小于b排开的液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,b受到的浮力大,故B错误;
C、液体的密度和深度相同,根据p=ρgh可知,甲、乙两容器中的液体对容器底部的压强相同,底面积相同,根据F=pS可知,容器底部受到液体的压力相同,故C错误;
D、由于b悬浮,则b所受的浮力F浮b=Gb=Gb排,即b的重力等于排开液体的重力;a漂浮,则a所受的浮力F浮a=Ga=Ga排,即a的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同,即装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,由p=FS得,甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强,故D正确。
故选:D。
(1)根据物体的浮沉条件分析物体密度的大小;
(2)根据阿基米德原理判定浮力的大小;
(3)根据p=ρgh判断甲、乙两容器中的液体对容器底部的压强大小,根据F=pS分析容器底部受到的压力的大小;
(4)根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和,可判断两容器对桌面的压力大小,根据p=FS分析桌面受到的压强的大小。
本题考查了物体浮沉条件、阿基米德原理、压强和密度公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的大小关系。
11.【答案】力的作用是相互的 增大鞋底与地面之间的摩擦力
【解析】解:运动员的头部会有疼痛感,表明运动员的头部对球施加力作用时候,运动员的头部同时受到球对头部施加的力的作用,说明物体间力的作用是相互的;
鞋底上凹凸不平的花纹,是为了增大鞋底与地面之间的摩擦力。
故答案为:力的作用是相互的;增大鞋底与地面之间的摩擦力。
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定时,接触面越粗糙,物体之间的摩擦力越大。
本题考查了物体间力作用的相互性和增大摩擦力的方法,是一道基础题,熟练掌握基础知识,结合题意分析是正确解题的关键。
12.【答案】物体的运动状态 重力的方向总是竖直向下 平衡力 减小 方向 斜面
【解析】解:(1)由于磁体对小球的吸引力,使小铁球的运动方向或运动速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)利用重力的方向是竖直向下的,制成重垂线,检查墙壁是否竖直;
(3)运动员匀速下落时,降落伞对运动员的拉力和运动员受到的重力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力;
跳伞运动员在空中沿直线匀速下降的过程中,质量不变、速度不变、高度减小,则动能不变,重力势能减小,所以机械能减小;
(4)定滑轮实际上就是等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向;
斜面加长了运动距离,但可以省力,故盘山公路修成了斜面形。
故答案为:(1)物体的运动状态;(2)重力的方向总是竖直向下;(3)平衡力;减小;(4)方向;斜面。
(1)力的作用效果有可以改变物体的形状和运动状态;
(2)重力的方向始终竖直向下;
(3)二力平衡条件是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;动能的大小与质量和速度有关、重力势能与质量和高度有关,机械能是动能和势能的总和;
(4)定滑轮的工作特点是:使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力。使用斜面可以省力,斜面越平缓,越省力,但同时越费距离。
本题是综合性题目,涉及的知识点较多,但难度不大,是对基础知识的考查。
13.【答案】1.03×108 做匀速直线运动
【解析】解:
当“奋斗号”下潜到10000m深度时,其表面受到海水的压强p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa;
若下潜的过程中所有外力消失,由牛顿第一定律可知“奋斗号”深潜器将做匀速直线运动。
故答案为:1.03×108;做匀速直线运动。
根据液体压强公式计算“奋斗号”下潜到10000m深度时,其表面受到海水的压强;
根据牛顿第一定律,物体在不受力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
本题考查液体压强公式的灵活运用和对牛顿第一定律的理解,比较简单。
14.【答案】小于 等于
【解析】解:(1)热气球升空是因为热气球内气体受热膨胀,体积增大,由ρ=mV可知,热空气的密度变小,小于外面的空气密度,由F浮=ρ空气gV和G=mg+G自=ρ热空气gV+G自可知,当浮力大于重力时,热气球就能腾空飞上高空;
(2)密度计在不同的液体中都处于漂浮状态,密度计受到的浮力都等于自身的重力,则在密度大的液体中受到的浮力等于在密度小的液体中受到的浮力。
故答案为:小于;等于。
(1)热气球向上飞时,受到的空气浮力大于自身的重力,根据热空气密度与空气密度的关系,结合阿基米德原理和G=mg分析热气球受到的浮力与重力的关系;
(2)密度计测量液体密度是利用物体的漂浮条件原理,根据漂浮条件判断密度计在不同液体中受到的浮力关系。
本题考查浮沉条件的应用,比较简单。
15.【答案】大气压 增大压强
【解析】解:(1)用注射器吸取药液时,用手向后拉动活塞,使针管内的气压变小,外面的药液在大气压作用下,通过针头进入针管里;
(2)注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,以便容易刺入人体。
故答案为:大气压;增大压强。
(1)注射器吸取药液利用的是大气压;
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
本题考查大气压的应用、增大压强的方法,难度不大,物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
16.【答案】右 便于测量力臂 3 变大
【解析】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,这样便于直接读出力臂;
(2)设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,在图乙基础之上,若将杠杆右侧的钩码中取下一个后,则有:3G×2L>G×3L,要使杠杆再次水平平衡,应将右侧钩码的悬挂点应该再向右移动n格,有:3G×2L=G×(3+n)L,解得n=3;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在M处逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,拉力的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,拉力变大,弹簧测力计示数变大;
(4)过支点O作力F1的作用线的垂线段,标出力臂符号L1,如图所示:
。
故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)3;(3)变大;(4)如上图。
(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)知道动力臂、阻力、阻力臂,根据杠杆平衡条件解答;
(3)根据知道动力臂、阻力、阻力臂,根据杠杆平衡条件求出动力;阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大;
(4)支点为点O,动力力臂为支点O到F1的作用线的距离。
本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件,还考查了力臂的画法。
17.【答案】匀速直线 当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 2.2 3.4 压力
【解析】解:
(1)只有使用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)图甲、乙两次实验表明,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,弹簧测力计示数也大,故当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)若用2.2N的拉力使木块保持静止时,可知木块受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,根据二力平衡,木块所受滑动摩擦力大小为2.2N;
(4)在图乙所示实验中,金属块和砝码在拉力的作用下做匀速直线运动,此时滑动摩擦力等于拉力大小,为3.4N,若将拉力增大到4.5N,此时接触面的粗糙程度和压力大小都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即此时金属块所所受滑动摩擦力仍为3.4N;
(5)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论,这是因为小园在实验时没有控制压力相等。
故答案为:(1)匀速直线;(2)当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)2.2;(4)3.4;(5)压力。
(1)根据二力平衡分析;
(2)(5)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)根据二力平衡分析;
(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
18.【答案】海绵 甲、乙 ③
【解析】解:(1)海绵受力时会发生形变,三次实验中,通过观察海绵凹陷程度来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转换法。
(2)要得到“受力面积相同时,压力越小,压力作用效果越不明显”,应控制受力面积相同,压力不同,故图中甲、乙两组实验符合要求;
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状,是增大受力面积,减小压强,故①不合题意;
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度,是利用了连通器的原理,故②不合题意;
③交通管理部门规定,货车每车轴的平均承载质量不得超过10t,是通过减小压力来减小对路面的压强,故③符合题意;
故选:③。
故答案为:(1)海绵;(2)甲、乙;③。
(1)力可以使物体发生形变,相同受力面的形变程度越大,压力作用效果越明显,可以通过受力面形变程度的大小判断压力的作用效果;
(2)压力的作用效果与压力大小、受力面积的大小有关,根据实验所控制的变量、分析图示实验现象,然后得出实验结论。
本题探究影响压力作用效果的因素,主要考查控制变量法、转换法的应用及增大(减小)压强的方法在生活中的应用。
19.【答案】速度;质量;大;质量一定时,物体的速度越大,动能越大;超载
【解析】解:“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关,“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关;
物块被撞击得越远,说明物块在水平面做的功越多,那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图可知,此时物体的质量相等,到达水平面的速度不同,甲图小球到达水平面的速度越大,物体被撞击得更远,说明质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
分析甲、乙两图可知,此时物体的质量不相等,初始速度相同,甲图小球的质量越大,物体被撞击得更远,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
物体的动能跟物体的速度和质量有关,在实验过程中,通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
此题考查影响物体动能大小的因素,实验过程中应注意控制变量
20.【答案】1 匀速 变大 0.6 80%
【解析】解:
(1)由题意可知,1、2两滑轮组中物体的重力和动滑轮的重力均相等,
由图可知,n1=3,n2=2,
不计绳重和摩擦,由F=1n(G+G动)可得绳端的拉力分别为:
F1=13(G+G动),F2=12(G+G动),
所以F1
(3)用同一滑轮组把不同物体提升到同一高度时,所做额外功相同,若仅增加物重,则增加了有用功,有用功在总功中所占的比例变大了,故机械效率变大;
(4)当物重为3N时,将物体提升0.2m,滑轮组做的有用功是:
W有用=Gh=3N×0.2m=0.6J;
根据图象可知,当物重为3N时,滑轮组的机械效率为75%,不计绳重和摩擦时,根据η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动可得,
G动=(1-η)Gη=(1-75%)×3N75%=1N,
由图象可知,当物重为4N时,此滑轮组的机械效率为:
η'=G'G'+G动=4N4N+1N×100%=80%。
故答案为:(1)1;(2)匀速;(3)变大;(4)0.6;80%。
(1)根据题意可知甲、乙两滑轮组中物体的重力和动滑轮的重力均相等,根据滑轮组可知绳子的有效股数,不计绳重和摩擦,根据F=1n(G+G动)比较两滑轮组绳子自由端的拉力关系;
(2)应竖直匀速拉动测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;
(3)增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重;
(4)根据W有用=Gh可求滑轮组的有用功;不计绳重和摩擦,根据η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动即可求出动滑轮重,再根据η=GG+G动可求此时滑轮组的机械效率。
本题考查了探究影响滑轮组机械效率因素的实验,要知道物体越重,做的有用功越多,机械效率越高。
21.【答案】物体排开液体的体积 A、D、E 2.4 3 G1ρ水G1-G2 圆柱体受到的浮力:F浮=G1-G2,
圆柱体浸没在水中受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=G1-G2,
圆柱体的体积:V=V排=G1-G2ρ水g,
圆柱体的质量:m=G1g,
所以圆柱体的密度为:ρ=mV=G1gG1-G2ρ水g=G1ρ水G1-G2
【解析】解:(1)由图A、B、C、D可知,金属块浸入水的体积不同,即物体排开水的体积不同,弹簧测力计示数不同,由F浮=G-F示可知,物体受到的浮力不同,这说明:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同,由图D和图E可知,金属块排开液体的体积相同,两烧杯中液体不同,液体密度不同,物体受到的浮力不同,因此图D、E说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)由图A可知,圆柱体的重力G=FA=10N,由图E可知,金属块浸没在煤油中时,弹簧测力计对物体的拉力FE=7.6N,
则金属块受到的浮力:F浮=G-FE=10N-7.6N=2.4N;
(4)由图D知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计对物体的拉力FD=7N,
则圆柱体受到的浮力:F浮'=G-FD=10N-7N=3N,
圆柱体浸没并且碰到了装水的烧杯底部,液体的密度和排开液体的体积不变,浮力不变,仍为3N;
(5)圆柱体受到的浮力:F浮=G1-G2,
圆柱体浸没在水中受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=G1-G2,
圆柱体的体积:V=V排=G1-G2ρ水g,
圆柱体的质量:m=G1g,
所以圆柱体的密度为:ρ=mV=G1gG1-G2ρ水g=G1ρ水G1-G2。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)A、D、E;(3)2.4;(4)3;(5)①G1ρ水G1-G2;②圆柱体受到的浮力:F浮=G1-G2,
圆柱体浸没在水中受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=G1-G2,
圆柱体的体积:V=V排=G1-G2ρ水g,
圆柱体的质量:m=G1g,
所以圆柱体的密度为:ρ=mV=G1gG1-G2ρ水g=G1ρ水G1-G2。
(1)分析图A、B、C、D,看物体所受浮力与物体排开液体体积间的关系,从而得出结论;
(2)探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同,分析各图,找出符合条件的图片;
(3)由图A求出物体的重力,由图E求出弹簧测力计对物体的拉力,然后由平衡条件求出物体在煤油中受到的浮力;
(4)由阿基米德原理分析圆柱体受到的浮力;
(5)根据圆柱体的重力除以g求出圆柱体的质量;根据圆柱体浸没在水中时排开水的体积得出圆柱体的体积;根据ρ=mV求出圆柱体的密度;
用弹簧测力计测量圆柱体的重力G1,把圆柱体浸没在水中读出弹簧测力计示数G2,求出圆柱体受到的浮力G1-G2.根据阿基米德原理求出浮力F浮=ρ水gV排=G1-G2,求出圆柱体的体积,根据G=mg求出圆柱体的质量,根据密度公式求出圆柱体的密度。
考查了浮力大小的影响因素,采用了控制变量法,分析问题时找准什么量在变,什么量不变;题中还涉及到了利用称重法计算浮力以及密度的计算等。
22.【答案】重心
【解析】解:(1)汽车的底盘质量都较大,可以降低汽车的重心,增加汽车行驶时的稳度;
(2)由P=Wt可得牵引力做功:W=Pt=80×1000W×20×3600s=5.76×108J;
(3)静止时,对水平地面的压力:F=G=5×105N,
物资车静止在水平路面时对地面的压强:p=FS=5×105N500×10-4m2=1×107Pa。
故答案为:(1)重心;
(2)牵引力做功为5.76×108J;
(3)物资车静止在水平路面时对地面的压强为1×107Pa。
(1)物体的重心越低,物体的稳定性越好,稳度越大;
(2)知道功率和做功的时间,根据计算公式P=Wt计算出牵引力做功;
(3)知道物资车总重,静止时,对水平地面的压力等于其重力,知道受力面积(车轮与地面的总接触面积),利用压强定义式求对水平地面的压强。
本题主要考查功和压强的计算,重点是掌握相应的公式,计算时要用国际单位。
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