2021-2022学年山东省泰安市泰山区八年级(下)期末物理试卷(含解析)
展开这是一份2021-2022学年山东省泰安市泰山区八年级(下)期末物理试卷(含解析),共22页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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2021-2022学年山东省泰安市泰山区八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共45.0分)
1. 下列物体所受重力最接近1N的是( )
A. 两个鸡蛋 B. 一支2B铅笔 C. 一枚大头针 D. 一名中学生
2. 汽车在平直公路上匀速行驶时,下列属于平衡力的是( )
A. 汽车受到的牵引力和阻力 B. 汽车受到的支持力和地面受到的压力
C. 汽车受到的牵引力和重力 D. 汽车受到的牵引力和地面受到的压力
3. 下列现象中不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B. 装有液体的玻璃管,底部的橡皮膜往外凸起
C. 地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车
D. 飞机升力的产生原因
4. 用如图所示的滑轮,拉力沿不同方向将一重物提起(不计摩擦),那么用的拉力大小是( )
A. F1大
B. F2大
C. F3大
D. 一样大
5. 下列关于功的说法正确的是( )
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
6. 2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。如图所示为返回舱打开主降落伞减速向地面降落的过程,则该过程中返回舱的机械能变化情况正确的是( )
A. 动能增大,重力势能减小,机械能不变
B. 动能减小,重力势能增大,机械能不变
C. 动能减小,重力势能减小,机械能减小
D. 动能增大,重力势能增大,机械能增大
7. 2022年北京冬奥会有很多精彩的比赛项目,以下说法正确的是( )
A. 滑雪板在雪地上滑过后有明显的划痕,说明力可以改变物体的形状
B. 运动员将冰壶推出时的速度越大,冰壶的惯性越大
C. 冰球运动中运动员发生碰撞时,速度快的运动员对速度慢的运动员的撞击力更大
D. 短道速滑比赛中运动员停止蹬地后会慢慢停下来,说明力是维持物体运动状态的原因
8. 如图所示的载人潜水器是中国自主研制的深海探测神器。若海水密度约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A. 潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力
B. 潜水器在海面下4500米处连续作业时,所受浮力保持不变
C. 潜水器在海面下4500米处作业时,潜水器受到的海水压强为4.5×106Pa
D. 潜水器从海面下4500米处匀速上浮至海面下3500米处的过程中,潜水器底部所受海水压力不变
9. 如图所示,杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,杠杆会( )
A. 仍然平衡 B. 右端下降 C. 左端下降 D. 无法判断
10. 相同的柱形容器内分别盛有甲、乙不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 液体密度ρ甲>ρ乙 B. 液体密度ρ甲<ρ乙
C. 物体排开液体的质量m甲
11. 图中正在使用的机械,属于费力杠杆的有( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
12. 如图所示,往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。工人用2m长的斜面,把800N的重物提高1m,假设斜面很光滑,没有摩擦。下列说法中( )
①用斜面可以省功
②用斜面可以省力
③沿斜面向上的推力为400N
④沿斜面向上的推力为800N
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
13. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图象如图所示,根据图象,下列判断中( )
①两次物体运动的速度:v1
③0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
④0-6s两次拉力对物体做功的功率:P1
A. 只有①②正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
14. 甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对水平面的压强相等。沿水平方向切去不同厚度,使剩余部分对地面的压力相同。则甲、乙的密度和甲、乙切去的质量Δm甲、Δm乙满足的关系是( )
①ρ甲>ρ乙②ρ甲<ρ乙③Δm甲>Δm乙④Δm甲<Δm乙
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确 C. 只有②④正确 D. 只有①④正确
15. 某校创新实验小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:a:将实心小球悬挂在弹簧测力计下方,静止时示数如图甲所示;b:将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;c:将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,
g取10N/kg,则下列判断中( )
①该小球的体积为1×10-4m3
②该小球的密度为4×103kg/m3
③该液体的密度为3×103kg/m3
④该密度计的最大测量值为5×103kg/m3
A. 只有①④正确 B. 只有①②正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共3小题,共8.0分)
16. 如图所示的钢丝钳是家中经常使用的工具,把手上的橡胶表面有凹凸花纹是为了______(选填“增大”或“减小”)摩擦;钳口做得较薄是为了______(选填“增大”或“减小”)压强。
17. 如图所示,用8N的水平拉力F匀速向右拉动物体A时,物体B静止,弹簧测力计的示数为3N。则地面对A的摩擦力为______N。
18. 如图所示,用滑轮拉着重为80N的物体竖直向上匀速运动,若滑轮重6N,不计绳重及摩擦,则拉力F为______N。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
19. 如图所示,请画出水中正在下沉铁球的受力示意图。(水的阻力忽略不计)
20. 如图中,O是杠杆的支点,画出力F的力臂并用字母L标明.
四、实验探究题(本大题共2小题,共20.0分)
21. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡的条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向______(选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若改变一侧钩码的个数、改变一侧钩码的悬挂位置、推动右侧钩码的悬线如图丙所示、改变杠杆的悬挂位置(支点),都会观察到杠杆不再平衡,说明力的大小、______、______及支点的位置都会影响杠杆的平衡;
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是______(只有一个正确答案,选填答案序号)。
①减小摩擦
②多次测量取平均值减小误差
③使每组数据更准确
④获取多组实验数据,避免偶然性,归纳出物理规律
22. 根据下面两个实验,回答相关问题:
(1)“探究动能大小与哪些因素有关”。图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景;图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。
①实验中通过______反映小球动能的大小。
②选择图甲进行实验,可以探究动能大小与______的关系。
③如图乙所示,可以得到的初步结论是______。
(2)“探究重力势能的大小与哪些因素有关”。利用实验小桌、箱体透明的沙箱、质量不同的重物A和B(mA
②比较______可知,物体的重力势能与物体的质量有关;______相同的物体,质量越大,它的重力势能越大。
五、计算题(本大题共2小题,共21.0分)
23. 如图所示是用滑轮组提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下,使重900N的货物A在40s内,匀速竖直上升了4m。在这个过程中,滑轮组的额外功是400J。求:
(1)有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
24. 如图所示,一圆柱形容器放在水平面上,容器底部有一个可开闭的阀门,容器内装有30cm深的水。再将重25N,边长为10cm的正方体M(不吸水)用上端固定的细线悬挂着浸在水中,物体静止时,有45的体积浸入水中;细绳能够承受的最大拉力为20N,打开阀门,当细绳断的瞬间,立刻关闭阀门。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)没有放入物体时,水对容器底的压强;
(2)物体浸入水中45时,物体受到的浮力;
(3)从开始放水到细线断,水面下降的高度。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、两个鸡蛋的质量约100g,故重力约G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A符合题意;
B、一支2B铅笔的质量约5g=0.005kg,故重力约G=mg=0.005kg×10N/kg=0.05N,故B不符合题意;
C、一根大头针的质量约0.1g,故重力约G=mg=0.0001kg×10N/kg=0.001N,故C不符合题意;
D、中学生的质量约50kg,故重力约G=mg=50kg×10N/kg=500N,故D不符合题意。
故选:A。
结合对生活中常见物体质量的了解,运用G=mg,可做出选择。
常识性了解物体的质量,熟练运用重力与质量间的关系,可解答此题。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题目主要考查了平衡力、相互作用力的判断,看学生能否跟二力平衡的条件来识别平衡力。
(1)一对相互作用力的条件是:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同物体上;
(2)要判断是否为平衡力,首先对物体进行受力分析,然后根据二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上。
【解答】
A、汽车在水平路面上匀速直线行驶时,受到的牵引力和阻力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、汽车受到的支持力和地面受到的压力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C、汽车受到的牵引力和重力,不作用在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D、汽车受到的牵引力和地面受到的压力,没有作用在同一直线上,也没有作用在同一物体上,故不是平衡力,故D错误。
故选A。
3.【答案】B
【解析】解:A、对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸被压到一起,能用流体压强与流速的关系来解释,故A不合题意;
B、如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强。不能用流体压强与流速的关系来解释,故B符合题意;
C、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。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车。能用流体压强与流速的关系来解释,故C不合题意;
D、相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力;能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
故选:B。
流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。据此对照各选项逐一进行分析即可作答。
本题考查了流体压强与流速的关系,看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中,学以致用,有意义。
4.【答案】D
【解析】解:因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,
即F1、F2、F3都等于物体的重力。故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
要解答本题需掌握:定滑轮实质上是一等臂杠杆,只改变力的方向,而不省力。
本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握,是一道基础题。
5.【答案】D
【解析】解:A、用力推发生故障的汽车而未推动时,只有力没有距离;故推力对汽车没有做功;故A错误;
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;
C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误;
D、运动员从地面将杠铃举起的过程中,力的方向竖直向上,移动距离的方向也竖直向上,两个方向一致;故举重运动员对杠铃做功;故D正确;
故选:D。
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(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
深入理解做功的两个必要因素,可解答此题。
6.【答案】C
【解析】解:返回舱减速下降到地面的过程,返回舱的质量不变,速度减小,返回舱的动能减小,返回舱相对地面的高度减小,返回舱的重力势能减小。所以返回舱的机械能减小,故C正确。
故选:C。
(1)动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
(2)重力势能大小跟质量、被举的高度有关。被举的高度一定时,质量越大,重力势能越大;质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能等于动能和势能的总和。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
7.【答案】A
【解析】解:A、滑雪板在雪地上滑过后有明显的划痕,这是力改变了物体的形状,故A正确;
B、运动员将冰壶推出时的速度越大,冰壶的质量不变,惯性不变,故B错误;
C、冰球运动中运动员发生碰撞时,速度快的运动员和速度慢的运动员的撞击力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D、短道速滑比赛中运动员停止蹬地后会慢慢停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选:A。
(1)力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;
(3)一对相互作用力的大小相等;
(4)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因。
本题考查力的作用效果、惯性、相互作用力、运动和力的关系,属于综合题。
8.【答案】B
【解析】解:A、潜水器在海面上漂浮时,根据F浮=G可知所受的浮力等于重力,故A错误;
B、潜水器在海面下4500米处连续作业时,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知所受浮力保持不变,故B正确;
C、潜水器在海面下4500米处作业时,潜水器受到的海水压强约为:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa,故C错误;
D、潜水器从海面下4500米处匀速上浮至海面下3500米处的过程中,根据p=ρ海水gh可知潜水器所受海水的压强变大,根据F=pS可知潜水器底部所受海水压力变大,故D错误。
故选B。
A、潜水器在海面上漂浮时,根据F浮=G可知所受的浮力和重力的大小关系;
B、潜水器在海面下4500米处连续作业时,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知所受浮力的变化情况;
C、潜水器在海面下4500米处作业时,根据p=ρ海水gh得出潜水器受到的海水压强;
D、潜水器从海面下4500米处匀速上浮至海面下3500米处的过程中,根据p=ρ海水gh可知潜水器所受海水的压强的变化情况,根据F=pS可知潜水器底部所受海水压力的变化情况。
本题考查浮力和压强的有关知识,有一定综合性。
9.【答案】C
【解析】解:
设一个钩码重为G,一格长度为L,
原来:2G×3L=3G×2L,杠杆平衡,
现在各增加一个质量相同的钩码,则:3G×3L>4G×2L,
所以杠杆不再平衡,杠杆的左端下沉。
故选:C。
原来杠杆平衡,是因为两边的力和力臂的乘积相等,现在各加一个同样的钩码,就要看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析得出结论。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,只比较力或力臂大小不能得出正确结果。
10.【答案】A
【解析】解:AB、两个完全相同的物体分别在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,
则由浮沉条件可知ρ物<ρ甲,ρ物=ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故A正确、B错误。
CD、两个完全相同的物体在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,则F浮甲=G,F浮乙=G,故F 浮甲=F浮乙,
根据阿基米德原理可知,物体排开液体的重力相等,则由G=mg可知排开液体的质量相等,故CD错误。
故选A。
(1)首先根据物体在甲、乙两种液体的状态,利用物体浮沉条件判断甲、乙两液体与物体的密度关系,进而得出两种液体的密度关系;
(2)首先根据物体在甲、乙两种液体的状态,利用物体浮沉条件判断物体在两种液体中所受浮力关系,然后根据阿基米德原理,并结合重力公式得出物体排开两种液体的质量关系。
此题综合考查了重力和密度公式、物体浮沉条件的应用等多个力学知识点,有一定难度。
11.【答案】A
【解析】解:
②羊角锤、④核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
①钓鱼竿、③筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
故选:A。
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。
本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。
12.【答案】B
【解析】解:①根据功的原理可知,用斜面不能省功;
②使用斜面可以省力,而且斜面的坡度越小越省力;
③工人做的有用功:W有=Gh=800N×1m=800J,
由功的原理可知,斜面很光滑时,没有摩擦,推力做的功等于克服物体重力所做的功,即W总=W有,
所以,由W总=Fs可得,沿斜面向上的推力:F=W总s=W有s=800J2m=400N。
综上分析可知,只有②③正确。
故选:B。
(1)使用任何机械都不省功;
(2)像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械,叫做斜面。斜面能省力,斜面的坡度越小越省力,坡度越大越不省力;
(3)根据W=Gh求出人做的有用功,由功的原理可知,斜面很光滑时,推力做的功等于克服物体重力所做的功,根据W=Fs求出需要施加的推力。
本题考查了功的原理、功的计算公式的应用,以及斜面的特点,知道功的原理,即使用任何机械都不省功是关键。
13.【答案】C
【解析】解:①从图像看出,在相同的时间内,两次物体通过的路程关系为s1>s2,故它们的速度关系为v1>v2;
②匀速运动过程中,拉力与摩擦力为平衡力,两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动,对地面的压力和接触面的粗糙程度都相同,故受到的滑动摩擦力大小相等,与物体运动速度无关;两物受到的摩擦力大小相等,故拉力大小也相等,即F1=F2;
③拉力所做的功为W=Fs,在相同的0~6s内,拉力大小相等,但物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,故有W1>W2;
④已知0~6s内,两次拉力对物体所做的功W1>W2,根据P=Wt可知0~6s两次拉力对物体做功的功率P1>P2。
综上分析可知,只有②③正确。
故选:C。
①从图像看出,在相同的时间内,第一次通过的路程大于第二次通过的路程,据此可知它们的速度大小关系;
②匀速运动过程中,拉力与摩擦力为平衡力,两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动,对地面的压力和接触面的粗糙程度都相同,故受到的滑动摩擦力大小相等,与物体运动速度无关;两物受到的摩擦力大小相等,据此得出拉力大小关系;
③拉力所做的功为W=Fs,在相同的0~6s内,已知拉力大小关系,但物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,据此得出0~6s两次拉力对物体所做的功的大小关系;
④已知0~6s内,两次拉力对物体所做的功的大小关系,根据P=Wt可知0~6s两次拉力对物体做功的功率的大小关系。
本题考查速度、功、功率和二力平衡的知识,关键是从图中得出有用信息。
14.【答案】D
【解析】解:(1)因为p=FS=GS=mgS=ρgVS=ρgh
p甲=p乙,h甲
(2)甲乙对地面的压强相等,甲的底面积小于乙,根据p=FS可知:
对地面的压力F甲
G甲
故选D。
(1)根据p=FS推导出p=ρgh,然后进行甲乙的密度比较;
(2)甲乙对地面压强相等,根据面积的关系确定压力的关系,压力等于重力,从而确定的质量的关系。剩下的质量相同,从而确定切去的质量的关系。
密度均匀,上下粗细相同的正方体、长方体、圆柱体等,它们对水平面的压强可以用p=ρgh来计算。
15.【答案】A
【解析】解:(1)由图甲可知:小球的重力G=5N,则小球的质量m=Gg=5N10N/kg=0.5kg,
由图乙可知:弹簧测力计的示数为F1=4N,
根据称重法可知小球在水中受到的浮力F浮1=G-F1=5N-4N=1N;
由于小球处于浸没状态,则根据F浮=ρ液gV排可得:
小球的体积V=V排1=F浮1ρ水g=1N103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3,故①正确;
小球的密度ρ=mV=0.5kg1×10-4m3=5×103kg/m3,故②错误;
(2)由图丙可知:弹簧测力计的示数为F2=3N,
根据称重法可知小球在液体中受到的浮力F浮2=G-F2=5N-3N=2N;
由于小球处于浸没状态,则根据F浮=ρ液gV排可得:
液体的密度ρ液=F浮2Vg=2N1×10-4m3×10N/kg=2×103kg/m3,故③错误;
(3)当测力计的示数为零时,所测的液体密度最大,则小球在密度最大的液体中受到的浮力F浮最大=G-0=5N-0N=5N;
则根据F浮=ρ液gV排可得:
液体的最大密度ρ液最大=F浮最大Vg=5N1×10-4m3×10N/kg=5×103kg/m3,故④正确。
故选:A。
(1)由图甲读出弹簧测力计的示数,即为小球的重力,然后求出小球的质量;由图乙读出弹簧测力计的示数,然后利用称重法计算小球在水中受到的浮力,
根据F浮=ρ液gV排求出小球的体积,根据密度公式求出小球的密度;
(2)由图丙读出弹簧测力计的示数,然后利用称重法计算小球在液体中受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排求出液体的密度;
(3)根据F浮=ρ液gV排可知当测力计的示数为零时,所测的液体密度最大,据此即可根据F浮=ρ液gV排求出液体的最大密度,即可得出该密度计的最大测量值。
此题考查密度的测量、阿基米德原理、弹簧测力计的使用与读数等知识点,是一道综合性较强的题目,通过阿基米德原理来测算物体的体积,是一种很重要的方法,应该熟练掌握。
16.【答案】增大 增大
【解析】解:把手上的橡胶表面有凹凸花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
钳口做得较薄,是通过减小受力面积来增大压强。
故答案为:增大;增大。
(1)摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。在接触面粗糙程度一定时,增大压力;
(2)压强与受力面积和压力大小有关,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。
本题考查了学生对增大摩擦的方法、增大压强的方法的了解与掌握,都属于基础知识,只要细心并不难解答。
17.【答案】5
【解析】解:因B静止时处于平衡状态,水平方向上B受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力fA对B=F示=3N;因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,其大小相等、方向相反,所以,B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左;
因物体A做匀速直线运动时,水平方向上A受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由平衡状态的合力为零可得:fB对A+f地=F,则地面对A水平向左的摩擦力:f地=F-fB对A=8N-3N=5N。
故答案为:5。
物体B静止和物体A做匀速直线匀速时均处于平衡状态,对两者水平方向受力分析判断出受力情况;根据相互作用力的条件得出A对B的摩擦力和B对A摩擦力的大小关系;根据平衡状态的合力为零得出地面对A的摩擦力的大小。
本题考查了摩擦力的大小和方向、二力平衡条件的应用等,正确的判断各力之间的关系是关键。
18.【答案】43
【解析】解:由图知,此滑轮是一个动滑轮;
已知物体重80N,滑轮重6N,不计绳重及摩擦,
绳子自由端的拉力为:F=12(G物+G动)=12×(80N+6N)=43N。
故答案为:43。
动滑轮实质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆,在不计绳重及摩擦的情况下,用动滑轮提升重物的拉力F=12(G物+G动),据此得出答案。
本题考查定滑轮和动滑轮区别、使用滑轮组时拉力的计算,属于基础题目。
19.【答案】解:铁的密度比水大,因此铁球在水中下沉,浮力小于重力;过球心分别沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,分别用符号G和F浮表示;注意表示重力的线段比表示浮力的线段要长些;如图所示:
【解析】(1)铁球在水中受重力与浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上;
(2)因为铁球正在下沉,所以重力比浮力大,线段的长度不同。
(1)画力的示意图时,首先根据物体的运动状态,判断出物体受力的大小关系;
(2)力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
20.【答案】解:延长力F的作用线,从支点O向F的作用线引垂线,垂线段的长度L即为F的力臂,如图所示:
【解析】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
知道力与力臂的关系,会根据力臂的正确画法画出相应的力或力臂.
21.【答案】左 方向 作用点 ④
【解析】解:
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,杠杆左端高,右端低,则右边较重,要使杠杆在水平位置平衡,根据“右沉左调”的调节方法,接下来应将杠杆两端的螺母向左调节。
(2)改变一侧钩码的个数,会改变作用在杠杆上的力的大小,杠杆不再平衡,说明力的大小会影响杠杆的平衡。改变一侧钩码的悬挂位置,会改变作用在杠杆上的力的力臂大小,杠杆不再平衡,说明力的作用点会影响杠杆的平衡。推动右侧钩码的悬线,会改变作用在杠杆上的力的力臂大小,杠杆不再平衡,说明力的方向会影响杠杆的平衡。
(3)根据归纳法,实验中应多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,目的是为了得到一个普遍适用的规律,避免实验的偶然性,而不是为了减小摩擦和误差。多次实验并不能使得每一次的实验数据更准确。故①②③不符合题意,④符合题意。
故答案为:(1)左;(2)方向、作用点;(3)④。
(1)杠杆平衡的判断:杠杆静止状态或者匀速转动状态;实验前杠杆平衡的调节方法:“左沉右调,右沉左调”。
(2)改变一侧钩码的悬挂位置、推动右侧钩码的悬线、改变杠杆的悬挂位置,会改变力的力臂大小,改变钩码的个数会改变力的大小,从而破坏杠杆平衡。
(3)本实验是为了探究杠杆平衡规律,进行多次实验,为避免偶然性,得出普遍结论。
此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
22.【答案】木块被推动的距离 质量 当物体质量一定时,物体速度越大动能越大 高度 甲、丙 高度
【解析】解:(1)①该实验是通过铁球与木块共同移动的距离来表示小球具有的能量大小,用到了转换法;
②选择图甲进行实验,要研究铁球的动能大小与质量的关系,需要从斜面同一高度由静止释放小球,的目的是控制小球到达水平面速度相同;
③如图乙所示,要探究动能大小与速度的关系,控制物体的质量不变,高度不同,则物体到达水平面时的速度不同,应选择图乙图进行实验,速度越大,推动木块移动的距离越远,则结论为:在质量相同时,速度越大的物体动能越大;
(2)①甲、乙两物体质量相同,被举的高度不同,是探究重力势能与物体被举的高度之间的关系;
②要探究物体的重力势能与物体的质量有关,必须控制物体被举的高度相同质量不同,所以应该选择比较甲和丙。
故答案为:(1)①木块被推动的距离;②质量;③当物体质量一定时,物体速度越大动能越大;(2)①高度;②甲、丙;高度。
(1)①实验中通过小球推动木块的距离来反映小球动能的大小,用到转换法;
②在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,若要研究动能大小与质量的关系,应控制其运动的速度相同;
③同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度滑下,到达水平面时的速度不同,木块被撞后移动的距离越远,推力做功越多,就可以说明木块的动能越大;从而得出质量相同时,速度越大的物体动能越大;
(2)重力势能与两个因素有关,一是物体质量,二是物体被举高度;木桩下陷深度越大,物体重力势能越大;根据控制变量法分析。
掌握影响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;
23.【答案】解:(1)有用功:W有=Gh=900N×4m=3600J;
(2)拉力做的总功:W总=W有+W额=3600J+400J=4000J,
则拉力F的功率:P=W总t=4000J40s=100W;
(3)滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=3600J4000J×100%=90%。
答:(1)有用功为3600J;
(2)拉力F的功率为100W;
(3)滑轮组的机械效率为90%。
【解析】(1)知道货物的重力和提升的高度,根据W=Gh求出有用功;
(2)根据W总=W有+W额求出拉力做的总功,利用P=Wt求出拉力F的功率;
(3)利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率。
本题考查了做功公式和功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用,明确有用功和总功以及额外功之间的关系是关键。
24.【答案】解:(1)容器内水的深度h=30cm=0.3m,
水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(2)立方体M的体积VM=(10cm)3=103cm3=10-3m3,
物体浸入水中45时,立方体M下表面浸入水中的深度h=45×10cm=8cm=0.08m,
物体排开水的体积V排=45VM=45×10-3m3=8×10-4m3;
则物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N;
(3)细绳断裂前,立方体M受到浮力、重力和绳子拉力的作用下保持静止,
当细绳拉力为20N时,细绳断裂,此时立方体M受到的浮力F浮'=G-F拉=25N-20N=5N,
由F浮=ρ液gV排可知,立方体排开水的体积V排'=F浮'ρ水g=5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-4m3;
立方体M的底面积S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
根据V=Sh可知,立方体M下表面浸入水中的深度h'=V排'S=5×10-4m30.01m2=0.05m,
所以,从开始放水到细线断,水面下降的高度Δh=h-h'=0.08m-0.05=0.03m。
答:(1)没有放入物体时,水对容器底的压强为3000Pa;
(2)物体浸入水中45时,物体受到的浮力为8N;
(3)从开始放水到细线断,水面下降的高度为0.03m。
【解析】(1)知道容器内水的深度,利用p=ρgh求出水对容器底的压强;
(2)求出立方体M的体积,根据题意求出物体浸入水中的体积即立方体排开水的体积,利用F浮=ρ液gV排求出物体受到的浮力;
(3)当细绳拉力为20N时,细绳断裂,对立方体M受力分析可知立方体M受到的浮力;根据F浮=ρ液gV排求出立方体排开水的体积,根据V=Sh求出立方体M下表面浸入水中的深度,据此可知水面下降的高度。
本题考查液体压强的计算、阿基米德原理的应用、对物体进行受力分析以及物体体积的计算,是一道综合题,有一定的难度。
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