2021-2022学年四川省广元市旺苍县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
展开这是一份2021-2022学年四川省广元市旺苍县八年级(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。
2021-2022学年四川省广元市旺苍县八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 以下对物理事实的估测符合实际的是( )
A. 我们的物理课本的质量约为20g B. 一个中学生的重力约450N
C. 一辆玩具汽车的功率约5kW D. 中学生步行的速度大约为5m/s
2. 我们在学习物理时,学到了一些物理学的研究方法,比如:控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值定义法等。下面用到转换法的是( )
A. 物理学上通常用一条带箭头的线段表示力
B. 物体所受压力大小与受力面积之比叫做压强
C. 探究影响滑动摩擦力大小与压力大小关系时,保持接触面的粗糙程度一致
D. 探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
3. 如图所示,用细线拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B. 地面受到的摩擦力和木块受到的拉力是一对相互作用力
C. 木块对地面的压力和水平面对木块的支持力是一对平衡力
D. 木块受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力
4. 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直,如果铅垂的质量是400g,下列说法正确的是( )
A. 铅垂的重力是40N
B. 铅垂受到的重力的方向竖直向下
C. 图中墙体的重力方向向左倾斜
D. 铅垂受到的重力的施力物体是细线
5. 下列现象中,能用惯性知识解释的是( )
A. 载重汽车装有许多车轮
B. 手中的石头释放后,下落得越来越快
C. 拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
D. 汽车在结冰的路面行驶时,车轮上缠绕铁链
6. 关于气体压强方面的物理知识,下列说法不正确的是( )
A. 马德堡半球实验可以证明大气压强的存在
B. 托里拆利实验测得大气压强的值是76cm水银柱产生的压强
C. 托里拆利实验中,使用的玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
D. 高压锅内水的沸点比1个标准大气压下水的沸点高,原因是气压越高,沸点越高
7. 如图所示的四种动物器官,具有减小压强功能的是( )
A. 啄木鸟的喙
B. 骆驼的脚掌
C. 鳄鱼的牙齿
D. 蚊子的口器
8. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A. 容器对桌面的压力:F甲>F乙
B. 液体的密度:ρ甲=ρ乙
C. 液体对容器底部的压强:p甲=p乙
D. 容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
9. 将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,下列工具在使用中属于省力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 定滑轮
C. 羊角锤 D. 铁铲
11. 在第24届北京冬奥会上,中国运动员谷爱凌在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中夺冠,如图是该项目示意图,实线代表雪道,虚线是运动员运动的轨迹。运动员从A点起滑,最后落在着陆坡的D位置后,完成比赛。下列说法不正确的是( )
A. 从A滑到B的过程中,运动员的动能增大,势能减小
B. 从B到C的过程中,B点的重力势能最大,C点的动能最大
C. 从A位置运动到C点过程中,重力势能先减小后增大
D. 从A运动到着陆坡D位置的过程中,机械能逐渐减小
12. 甲装置中,空吊篮A重25N,绕在滑轮上的绳子承受最大拉力100N。小李将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 动滑轮所受的重力为10N
B. 第1秒末至第2秒末克服滑轮重力做的额外功为40J
C. 此装置最多能匀速运载200N的货物
D. 此装置运载货物最高机械效率为80%
二、填空题(本大题共7小题,共28.0分)
13. 甲图中,小铁球从斜面上滚下沿直线运动,当经过磁铁附近时方向发生了改变,此现象说明力可以改变物体的______。乙图中,放有磁铁的两个小车用细线相连,剪断细线后,小车向相反的方向运动,此现象说明物体间力的作用是______的。
14. 如图所示,甲、乙两装置中弹簧测力计和物体的重力都相同,弹簧测力计和细线的重力及摩擦均不计,甲装置中弹簧测力计A的示数为______N,弹簧测力计B的示数为______N。
15. 如图所示,叠放在水平地面上物体甲和乙的重力分别是20N和50N,对甲施加水平向右的拉力F=5N,甲、乙一起向右做匀速直线运动,甲受的摩擦力为大小______N,甲对乙的摩擦力向______(选填“左”或“右”)。
16. 如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且______管口喷出的水柱更高,原因是 。
17. 2022年6月17日,我国第三艘航空母舰“福建舰”下水。“福建舰”满载排水量为8万吨,在海水中吃水深度为15m,该航母满载时,底部最低处受到海水的压强为______Pa;若一架舰载机“歼-20”飞离航母后,航母排开的海水体积减少5m3,则该直升机的质量是______kg。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
18. 妈妈与小明进行爬山比赛,他们的起点、路径和终点都相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则W1:W2=______,P1:P2=______。
19. 将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120N,如图所示,物体沿斜面移动的距离S=3m,上升的高度h=1.2m,则人对物体做的有用功是______J,斜面的机械效率是______。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
20. 如图所示,请画出重力为G的热气球在竖直方向匀速上升时的受力示意图(忽略空气阻力)。
21. 如图所示,想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉,请画出该最小动力F的示意图,并标出动力臂L。
四、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
22. 如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验。实验中,让静止的同一小车从斜面的同一高度滑下,观察并记录小车在毛巾、棉布、木板三种不同水平面上运动的距离如下表:
接触面
小车受到的阻力大小
小车的运动距离(cm)
第1次
毛巾
大
23.1
第2次
棉布
较大
37.5
第3次
木板
小
86.5
(1)让静止的同一小车从斜面的同一高度滑下,是为了使小车在斜面底端有相同的______;
(2)比较表中内容,可得出的初步结论是:小车受到的阻力越小,运动距离越______;
(3)分析发现;小车受到的阻力越小,速度减小越慢,由此进一步推理得出的结论是:如果接触面足够长,当小车不受阻力作用时,小车将______。
23. 如图所示是小丽同学探究“压力的作用效果与压力大小的关系”的实验。实验中,她将相同的小桌分别放在海绵和木板上,实验中的砝码相同。
(1)为了探究“受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显”,应选择______图进行对比;
(2)图丙和图丁中,小桌对木板和海绵的压强大小为:p丙______p丁(选填“>”“<”或“=”)。
24. 在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,小张先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤______,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关:分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N,金属块密度为______kg/m3。
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
25. 如图甲所示,重500N的小车受到80N的水平推力,在水平地面上做直线运动,其距离随时间变化的图象如图乙所示.
(1)小车运动的速度多大?
(2)10s内重力对小车做多少功?
(3)10s内人对小车做多少功?功率是多大?
26. 图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙,轻质杠杆的支点O距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m,在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求:(g取10N/kg)
(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?
(2)正方体B的密度为多少kg/m3?
(3)若该处为松软的泥地,能承受最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力的范围是多少?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、物理课本质量约为300g,故A错误;
B、初中学生的体重约450N,故B正确;
C、一辆玩具小汽车的功率约为10W,故C错误;
D、中学生正常步行的速度约为1m/s,故D错误。
故选:B。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】D
【解析】解:A、研究力的问题时,通常用一条带箭头的的线段表示力,采用的是模型法,故A错误;
B、为了描述压力的作用效果,我们把压力与受力面积之比叫做压强,采用的是比值定义法,故B错误;
C、摩擦力的大小和压力的大小和基础面的粗糙程度一定,探究时就要采用控制变量法,故C错误;
D、动能多少不能直接观察,在探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小,采用的是转换法,故D正确。
故选:D。
本题主要考查对常用物理学方法的概念的记忆和对常用物理学方法比较运用能力。分析实例中的科学研究方法,然后找出相应的研究方法。
本题考查了转换法的使用,转换法主要在对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量的研究上,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量。
3.【答案】A
【解析】解:A、木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B、地面受到的摩擦力和木块受到的拉力涉及到三个物体,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C、木块对地面的压力和水平面对木块的支持力作用在两个物体上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、木块受到的重力和地面受到的压力方向相同,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
一对平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
一对相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
4.【答案】B
【解析】解:A、根据G=mg可知,铅垂的重力为G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,故A错误;
BC、铅垂线的工作原理是利用重力的方向是竖直向下的,故B正确,C错误;
D、重力的施力物体是地球,故D错误。
故选:B。
(1)根据G=mg算出铅垂的重力;
(2)(3)铅垂线的工作原理是利用重力的方向是竖直向下的;
(4)物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
此题考查了重力的概念和方向,以及对重力方向的应用,属基础知识。
5.【答案】C
【解析】解:A、载重汽车装有许多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,与惯性无关,故A不合题意;
B、手中的石头释放后,下落得越来越快,是因为受到重力的作用,与惯性无关,故B不合题意;
C、用力拍打被子,被子运动,而灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,所以灰尘就和被子分离了,利用了灰尘的惯性,故C符合题意;
D、汽车在结冰的路面行驶时,车轮上缠绕铁链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与惯性无关,故D不合题意。
故选:C。
(1)增大压强的方法:减小受力面积,增大压力;减小压强的方法:增大受力面积,减小压力。
(2)力是改变物体运动状态的原因。
(3)物体保持原来的运动状态不变的性质叫做惯性,惯性的大小与质量有关。
(4)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
此题主要考查学生对惯性知识的理解与掌握,要注意惯性现象与其它现象的区分。
6.【答案】C
【解析】解:A、马德堡半球实验证明了大气压强的存在,故A正确。
B、托里拆利实验测得大气压的值等于760mm(即76cm)水银柱产生的压强,故B正确。
C、托里拆利实验中,管内外水银面的高度与玻璃管的粗细没有关系,故C错误。
D、因为高压锅内气压比标准大气压高,所以高压锅内水的沸点比1个标准大气压下水的沸点高,故D正确。
故选:C。
(1)马德堡半球实验证明了大气压强的存在。
(2)托里拆利用实验测出了大气压的值。
(3)水银柱的高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。
(4)高压锅的原理是:气压越高,沸点越高。
本题考查了大气压强的测量方法和大气压的值及大气压与沸点的关系,属于基础题。
7.【答案】B
【解析】解:
A、啄木鸟的喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B、骆驼的脚掌很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,便于骆驼在沙漠中行走,故B符合题意;
C、鳄鱼的牙齿很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D、蚊子的口器尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:B。
压强大小与压力大小和受力面积大小有关:
(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力来增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强。
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力来减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
本题考查了影响压强大小的因素,在生活中很多的动物植物都包含很多的物理知识,所以我们要认真观察,学以致用
8.【答案】D
【解析】解:AD、水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=p=FS得,容器对桌面的压强:p甲'=p乙',故A错误,D正确;
B、因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据ρ=mV知ρ甲>ρ乙,故B错误;
C、由图知,两容器中液体的深度相同,由C知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙;故C错误。
故选:D。
(1)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=FS可求容器对桌面的压强;
(2)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度;
(3)根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系。
本题主要考查压强公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
9.【答案】C
【解析】解:当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;
当给浓盐水中缓慢加入水时,混合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;
当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;
当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部。
由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合。
故选:C。
当ρ液>ρ物时,物体漂浮,浮力等于重力;
当ρ液=ρ物时,物体悬浮,浮力等于重力;
当ρ液<ρ物时,物体下沉,浮力小于重力。
根据物体的浮沉条件和阿基米德原理判断鸡蛋所受浮力的变化。
本题关键:一是浮沉条件的使用,二是鸡蛋自重和体积不变(隐含条件),三是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素(液体的密度和排开液体的体积)。
10.【答案】C
【解析】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B、定滑轮的本质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,不省力也不省距离,故B不符合题意;
C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D、铁铲在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选:C。
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。
11.【答案】B
【解析】解:A、从A滑到B点过程,运动员的质量不变,速度增大,动能增大。高度不断减小,重力势能减小,故A正确;
B、由图知,从B到C的过程中,高度不断增大,速度不断减小,即C点的重力势能最大,B点的动能最大,故B错误;
C、从A位置运动到C点过程中,运动员的质量不变,高度先减小后增大,即重力势能先减小后增大,故C正确;
D、从A运动到着陆坡D位置的过程中,运动员克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能逐渐减小,故D正确。
故选:B。
①动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
②重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
③机械能为动能和势能的和。
本题考查了动能和重力势能的转化、机械能的转化,属于基础题。
12.【答案】D
【解析】解:
A、由图丙可知,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙可知拉力F=20N,
由图甲可知n=2,忽略绳重及摩擦,动滑轮重力G动=nF-GA=2×20N-25N=15N,故A错误;
B、由图丙可知,第2s内A上升的速度vA=2m/s,第2s内滑轮上升的高度h=vAt=2m/s×1s=2m,
第2秒内克服滑轮重做的额外功为W额=G动h=15N×2m=30J,故B错误;
C、忽略绳重及摩擦,绳子拉力为:F=1n(G+GA+G动),
则提升货物的最大重力为:G=2F最大-GA-G动=2×100N-25N-15N=160N,故C错误;
D、同一滑轮组,提升的物体越重,效率越高,则此装置提升重物的最大机械效率为:
η=W有用W总=GhF最大s=GhF最大×2h=G2F最大=160N2×100N×100%=80%,故D正确。
故选:D。
(1)由图甲可知n=2,忽略绳重、摩擦、空气阻力,根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重力;
(2)根据图丙得出A上升的速度,根据速度公式求出动滑轮上升的高度,根据W额=G动h求出额外功的大小;
(3)忽略绳重、摩擦、空气阻力,根据F=1n(G+GA+G动)求出物体的最大重力;
(4)根据η=W有用W总=GhF最大s=GhF最大×nh=GnF最大求出滑轮组的最高机械效率。
本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、额外功、机械效率、物体重力的计算,关键是从图中得出有用信息,有一定难度。
13.【答案】运动状态 相互
【解析】解:(1)小铁球受磁铁作用后运动方向发生了变化,说明了力可以改变物体的运动状态;
(2)两辆车上的N极与N极相互靠近,由于同名磁极相互排斥,剪断细线后,使两小车向相反方向运动,说明两小车受到相互排斥的力。
故答案为:运动状态;相互。
(1)力的作用效果为:可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
(2)物体间力的作用是相互的,磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
本题利用到了力的作用是相互的;力是改变物体运动状态的原因和磁极间的相互作用规律的知识,把生活中看到的现象,用物理知识来解释,可以提高学生学习物理的兴趣。
14.【答案】4.7 4.7
【解析】解:由图知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.7N;A弹簧测力计保持静止,说明A弹簧测力计受到向左、向右的拉力都是4.7N,所以物体G的重力是4.7N;同理,B测力计两端受的力都是4.7N,示数也为4.7N。
故答案为:4.7;4.7。
当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小。
本题考查了弹簧测力计的读数、二力平衡条件的应用,属于基础题。
15.【答案】5 右
【解析】解:在5N的水平拉力F作用下,甲、乙一起做匀速直线运动,因此,甲、乙都受力平衡力;甲受到向右为5N的拉力,同时受到乙对甲大小相等,方向相反的摩擦力f=F=5N;
乙相对甲有向左运动的趋势,所以甲对乙的摩擦力向右。
故答案为:5;右。
甲、乙在水平地面上一起向右做匀速直线运动,合力均为零,先分析A的受力,由平衡条件分析摩擦力方向和大小,可确定甲对乙的摩擦力方向和大小;利用二力平衡的知识,求出摩擦力的大小;
此题考查了摩擦力的方向和大小判定,摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。
16.【答案】b;b管下端管道横截面积大,水的流速小,压强大
【解析】
【分析】
当打开止水阀门时,比较a和b两管底部液体的流动速度,根据流体流速大、压强小,判断压强大小,由压强大小判断液面高度。
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现象.比较a和b两管底部水的流动速度是解决本题的关键。
【解答】
打开自来水水阀门,水流经该装置时,由于水的流量一定,a管下端管道横截面积小,b管底部管道横截面积大,根据流体压强和流速的关系可知,a管下端水的流速大,b管下端水的流速小,所以a管下端产生的压强小,b管下端产生的压强大,所以,b管口喷出的水柱更高。
故答案为:b;b管下端管道横截面积大,水的流速小,压强大。
17.【答案】1.5×105 5×103
【解析】解:(1)满载时该航母最底处受到海水的压强:
p=ρ海gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa;
(2)因为航母漂浮在水面上,则F浮=G,直升机飞离该航母后,则F浮'=G',
由于直升机飞离该航母后,直升机的重力G直=G-G',
则ΔF浮=F浮-F浮'=G-G'=G直,
根据F浮=ρ海gV排和G=mg可得:
直升机的质量:
m直=ΔF浮g=ρ海水gΔV排g=ρ海水ΔV排=1.0×103kg/m3×5m3=5×103kg。
故答案为:1.5×105;5×103。
(1)已知深度,利用液体压强公式p=ρgh求出海水的压强。
(2)航母漂浮,则浮力等于重力,利用重力、密度公式和阿基米德原理表示出航母在舰载机飞离前后排开海水的体积,然后列出等式,计算舰载机的质量。
本题考查液体压强、阿基米德原理的应用,知道直升机的重力等于减少的浮力是解题的关键。
18.【答案】2:1 2:3
【解析】解:
由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,即G1:G2=2:1,妈妈所用的时间是小明的3倍,即t1:t2=3:1,
由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比:
W1W2=G1hG2h=G1G2=21;
由P=Wt得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比:
P1P2=W1t1W2t2=W1W2×t2t1=21×13=23。
故答案为:2:1;2:3。
(1)爬山比赛过程中,两人爬山的高度相同,根据W=Gh求出做功之比;
(2)根据P=Wt求出功率之比。
此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握,代入数值时不要颠倒是解决此题的关键,属于基础性题目,难度不大。
19.【答案】288;80%
【解析】解:
(1)因为G=240N,h=1.2m,
所以克服物体重力所做的功是有用功:
W有=Gh=240N×1.2m=288J;
(2)F=120N,s=3m,
拉力做的功:
W总=Fs=120N×3m=360J;
斜面的机械效率是:
η=W有用W总×100%=288J360J×100%=80%。
故答案为:288;80%。
(1)克服物体重力所做的功是有用功,利用W=Gh计算拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的功是总功,利用W=Fs计算拉力所做的功;机械效率等于有用功与总功的比值。
此题考查了功的计算与斜面的机械效率,同时也明确了斜面也是一种省力的机械,任何机械省力但不省功。
20.【答案】解:热气球在竖直方向匀速上升时,处于平衡状态,受到重力和浮力是一对平衡力,从热气球的重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F浮表示,注意两条线段长度要相等,如下图所示:
【解析】(1)热气球在竖直方向匀速上升时,处于平衡状态,受到重力和浮力是一对平衡力,据此按照力的示意图的画法作图即可;
(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。
画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
21.【答案】
【解析】
【分析】
使用道钉撬撬道钉时,要想最省力,则动力臂要最长,只有让道钉撬的撬杆的长度成为动力臂时,动力最小。
画力臂时,找准力的作用线是关键,画力臂时,一定要从支点开始向作用线画垂线,不要受到杠杆自身形状的干扰。
【解答】
解:(1)由杠杆平衡的条件知,当阻力与阻力的力臂的积为定值时,动力臂最大时,动力是最小的,此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离。动力F最小时,其力臂最长,即为从支点到动力作用点的距离为力臂L;
(2)力和力臂是垂直关系,故在B点做力臂L的垂线,方向斜向下,即为最小动力F。
22.【答案】速度 远 做匀速直线运动
【解析】解:
(1)实验时,让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,目地是为了让小车每次到达水平面时的初速度都相同;
(2)由图可知,在木板上小车滑行的距离最远,小车在木板上受阻力最小,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动距离越远;
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持匀速直线运动。
故答案为:(1)速度;(2)远;(3)做匀速直线运动。
(1)实验中要求小车从同斜面的一点滑下,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度;
(2)水平面越光滑,对小车的摩擦力越小,则小车运动得越远;
(3)根据实验事实进行合理的推理,然后得出结论;。
本题是一道实验题,该实验的目的是探究阻力对物体运动的影响,该实验是学习牛顿第一定律的基础。
23.【答案】甲、乙 =
【解析】解:(1)为了探究“受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显”,应控制受力面积相同,压力不同,故应选择甲、乙图进行对比;
(2)图丙和图丁实验中,受力面积相同,压力大小也相同,所以压强大小相同。之所以表面看作用效果不同,是因为受到了受压面材料的影响。
故答案为:(1)甲、乙;(2)=。
(1)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。探究压力作用效果跟压力大小关系时,控制受力面积不变;在探究压力作用效果跟受力面积大小关系时,控制压力大小不变;
(2)图丙和图丁中压力相等、受力面积相等,根据p=FS判断出小桌对木板和海绵的压强的大小关系。
掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法,探究压力作用效果的影响因素,是解答本题的关键。
24.【答案】A、D、E 排开液体的体积 小于 1 2.7×103
【解析】解:(1)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,要控制液体密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在水中的深度,分析比较实验步骤A和D、E,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
分析比较A、B、C、D可知,随着金属块排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,金属块所受浮力也增大,因此可得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)由图A可得金属块的重力为4.8N,根据称重法可知:由A、E可知金属块浸没在水中受到的浮力为:F浮=2.7N-1.7N=1N;由A、F可知金属块浸没在F中液体受到的浮力为:F浮'=2.7N-1.9N=0.8N;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度;
(3)由(2)可知,金属块完全浸没在水中受到的浮力为F浮=1N
所以,根据F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V=V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3,
由G=mg可知,石块的质量:
m=Gg=2.7N10N/kg=0.27kg
金属块的密度:
ρ=mV=0.27kg1×10-4m3=2.7×103kg/m3。
故答案为:(1)A、D、E;排开液体的体积;(2)小于;(3)1;2.7×103。
(1)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,要控制液体密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在水中的深度;根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系;
(2)根据称重法求出金属块浸没在水和F中液体受到的浮力大小,根据阿基米德原理判断液体密度大小;
(3)根据金属块浸没在水中时受到的浮力,利用阿基米德原理求出金属块的体积,然后根据G=mg和密度公式求出金属块的密度。
本题考查影响浮力大小的因素、控制变量法的使用、浮力的测量、密度的计算,是一道综合题。
25.【答案】解:(1)由图象可知,小车在推力的作用下做匀速直线运动,
当t=10s时,对应的路程s=12m,
则小车的速度为:
v=st=12m10s=1.2m/s.
(2)10s内小车在重力的方向上没有移动距离,因此,重力对小车做功为0J;
(3)由图象可知,10s内小车通过的路程为12m,
则推力对小车做的功:
W=Fs=80N×12m=960J,
功率:P=Wt=960J10s=96W。
答:(1)小车运动的速度为1.2m/s;
(2)10s内重力对小车做功0J;
(3)10s内人对小车做960J的功;功率是96W。
【解析】本题考查了学生对图象的分析能力,能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键,然后结合相关的计算公式进行计算求解,是中考的热点考题。
(1)首先根据图象判断小车的运动状态,然后根据v=st求出小车运动的速度;
(2)根据做功的两个必要条件分析;
(3)根据W=Fs求出推力对小车做的功;然后利用P=Wt求出功率。
26.【答案】解:(1)此时杠杆左端所受拉力:F左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N;
(2)杠杆在水平位置平衡时,由F1L1=F2L2可得,杠杆右端受到绳子的拉力:F右=L1L2F左=0.5m0.2m×20N=50N,
因同一根绳子的拉力相等,
所以,正方体B受到绳子的拉力FB=F右=50N,
因地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,
所以,地面对B的支持力F支持=F压=20N,
对B受力分析可知,B受到竖直向上的支持力和绳子的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,
所以,由B受到的合力为零可得:G=F支持+FB=20N+50N=70N,
由G=mg可得,B的质量:mB=GBg=70N10N/kg=7kg,
则B的体积:VB=L3=(0.1m)3=0.001m3,
正方体B的密度:ρB=mBVB=7kg(0.1m)3=7×103kg/m3;
(3)松软的泥地能承受的最大压力:F压'=pSB=4×103Pa×(0.1m)2=40N,
由相互作用力的关系可知,松软的泥地对B的支持力F支持'=F压'=40N,
由B受到的合力为零可得:G=F支持'+FB',
则绳子对B的拉力:FB'=G-F支持'=70N-40N=30N,
由同一根绳子的拉力相等可知,此时杠杆右端受到的拉力F右'=FB'=30N,
则物体A的最小重力:GA'=F左'=L2L1F右'=0.2m0.5m×30N=12N,
松软的泥地承受的压力为0时,物体A的重力最大,为GA''=F左''=L2L1F右''=0.2m0.5m×70N=28N,
物体A的重力的范围是12N~28N。
答:(1)此时杠杆左端所受拉力大小为20N;
(2)正方体B的密度为7×103kg/m3;
(3)物体A的重力范围为12N~28N。
【解析】(1)此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力,根据F=G=mg求出其大小;
(2)根据杠杆的平衡条件求出杠杆右端的拉力,根据同一根绳子的拉力相等得出正方体B受到绳子的拉力,地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,二力大小相等,然后对B受力分析,根据B受到的合力为零求出B的重力,根据G=mg求出B的质量,根据V=L3和ρ=mV求出正方体B的密度;
(3)根据F=pS求出B对地面的压力,据此结合相互作用力的关系得出松软的泥地对B的支持力,根据B受到的合力为零求出绳子对B的拉力,根据同一根绳子的拉力相等得出此时杠杆右端受到的拉力,根据杠杆的平衡条件求出物体A的最小重力,松软的泥地承受的压力为0时,物体A的重力最大,根据杠杆的平衡条件求出物体A的最大重力,进一步确定物体A的重力的范围。
本题考查了重力公式、杠杆平衡条件、密度公式、压强公式的综合应用,分析好B的重力与B对地面压力的关系是关键。
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