安徽省滁州市琅琊区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开这是一份安徽省滁州市琅琊区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题,共21页。试卷主要包含了8×103kg/m3B,7%,【答案】运动状态 相互的,【答案】200 120,【答案】等于;小于,【答案】减小 大气压 吸,【答案】30;15等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年安徽省滁州市琅琊区八年级(下)期末物理试卷
1. 如图运动员用头顶回远处飞来的足球,说明力可以改变物体的______,同时他的头被撞得很疼,说明物体间力的作用是______。
2. 学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图所示图象,图中OA段和OB段是弹性形变,若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用______弹簧;若制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用______弹簧。
3. 由中国自行设计研制的月球车(如图所示)乘坐“嫦娥”三号探月卫星“亲近”月球,实施无人登月探测。已知月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的弓|力的16,若将一个在地球上重为1200N的月球车放到月球上,它受到的重力是______N,质量是______kg.(g取10N/kg)
4. 小明观看冰壶比赛时,发现冰壶离开手后能够滑行较长一段距离。他于是猜想:冰壶滑行的距离可能与接触面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用滑块做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究滑块在水平面上的滑行距离与速度的关系:小宇应先后三次将滑块从斜面的______ 高度处释放,比较滑块在______粗糙面上滑行的路程。(以上两空选填“相同”或“不同”)
(2)为探究滑块滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小宇应先后三次将滑块从斜面上的同一高度处释放,是为了使滑块到达水平面______相同,现象如图。小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,物体将______。
5. 在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”实验中,某同学将图1实验装置改进为如图2所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。
(1)写出一条装置改进以后的优点______;
(2)水平向右拉动长木板,弹簧测力计示数如图3所示。根据二力平衡知识可知,木块所受的滑动摩擦力为______N;
(3)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此他得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他得出这一结论是______(选填“正确”或“不正确”)的,理由是______。
6. 一块长方体橡皮,重为0.3N,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是1×10−3m2,如图所示,它对桌面的压强是______Pa.若沿ab方向竖直向下切去一小块,则剩余部分对桌面的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7. 如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,所受到的浮力为F甲和F乙,则F甲______F乙;若它们的液面相平,则两液体对容器底部的压强关系是P甲______P乙.(填“大于”、“小于””或“等于”)
8. 如图是人呼吸过程模拟装置。当向下拉动橡皮膜时,容器内的气压将______,气球在______的作用下体积变大,这个步骤是模拟人的______(选填“吸”或“呼”)气过程。
9. 如图所示,在水平地面上的物体A在拉力F的作用下向左匀速运动。已知物体A受到的摩擦力为30N,GA=100N,则绳子对A的拉力F′=______N,作用在绳子自由端的力F=______N.(不计滑轮重及绳间摩擦)
10. 流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示,定义式为Q=Vt。
(1)如图甲所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S.取一段管道AB,水从A端流到B端所用时间为t,则AB间水柱的体积V=______(要求用S、v、t表示),据定义可导出流量又可表示为Q=______。
(2)如图乙所示的连通器,当阀门K关闭时,C、D两竖直细玻璃管中液面相平。打开阀门K,待水流稳定后,比较C、D玻璃管中的水面高度,______管中的水面较高。
11. 如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
A. 实验中玻璃管内水银面的上方应保留有少量空气
B. 是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
C. 大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D. 换用更粗一些的等长玻璃管或将玻璃管倾斜,管内外水银面高度差将不变
12. 小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是( )
A. F浮=F2−F3 B. F浮=F4−F3 C. F浮=F2−F1 D. F浮=F2−F4
13. 如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象。若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( )
A. 2.8×103kg/m3 B. 2.3×103kg/m3 C. 0.6×103kg/m3 D. 3.2×103kg/m3
14. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
15. 小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A. W甲
C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙
A. 30W B. 45W C. 90W D. 150W
17. 如图所示是北斗导航系统某一卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒。该卫星从远地点向近地点运行过程中,重力势能、动能、速度的变化是( )
A. 重力势能增加、动能减小、速度减小 B. 重力势能增加、动能减小、速度不变
C. 重力势能减小、动能增加、速度增加 D. 重力势能不变、动能不变、速度不变
18. “蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图所示.一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好被伸直,C点是游戏者所能达到的最低点,当人下落至图中B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等.对于游戏者离开跳台到最低点的过程中(不考虑空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 游戏者的动能一直在增加
B. 游戏者到达C点时,重力势能全部转化为动能
C. 游戏者到达B点时,游戏者的动能增加到最大值
D. 游戏者从C点向B点运动的过程中,重力势能转化为动能和弹性势能
19. 如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
20. 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%
B. G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
C. 此滑轮组动滑轮的重力为2N
D. 当G物=6N时,机械效率η=66.7%
21. 某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是______。如图1所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30N。
(2)如图2所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为______cm,计算出活塞的横截面积。
(3)计算得到大气压强的数值为______Pa。
(4)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)
①______;
②______。
22. 小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”.实验步骤如下:
(1)将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(3)将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示.
根据上述三次实验,回答下列问题:
①通过观察比较______ 就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是______ 法(选填“直接测量”“放大”或“转换”).
②为探究动能大小与物体运动速度的关系,应选用______ 两个图来分析.
③分析乙、丙两图,得到的实验结论是______ .
23. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:
次数
钩码总重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
第1次
2
5
1
15
66.7%
第2次
4
5
1.7
15
\
第3次
6
5
\
15
83.3%
(1)在实验操作中应该使钩码______(选填“快速”或“缓慢”)上升;
(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为______(保留三位有效数字);
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为______N,滑轮组做的有用功是______J,滑轮组做的总功是______J;
(4)分析实验数据,实验小组得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与______有关。
24. 如图所示,铁桶重为20N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
25. 边长为0.1m的正方体金属块M,重为25N,将M挂在杠杆的B端,并使其浸没水中,如图23所示。已知OB=0.8m,OA=0.6m,现用力F在A点竖直向上拉杠杆,使杠杆水平平衡。g取10N/kg,不计杠杆、绳的质量。求:
(1)金属块的密度ρ;
(2)此时金属块所受的浮力F浮;
(3)F的大小。
26. 如图所示为倾角30∘的固定斜面,方明同学用平行于斜面500N的推力将质量为70kg的物体在5s时间内匀速推高1m。(g取10N/kg)求:
(1)推力做的总功和推力的功率。
(2)斜面的机械效率。
(3)斜面对物体的摩擦力。
答案和解析
1.【答案】运动状态 相互的
【解析】解:(1)足球在力的作用下运动状态发生改变,该现象说明力可以改变物体的运动状态;
(2)同学的头被撞疼,说明头受到力的作用,头在对足球施加力的同时,足球也对头施加力的作用,这说明物体间力的作用是相互的;
故答案为:运动状态;相互的。
根据以下知识分析答题:
(1)力可以使物体发生形变,可以改变物体的运动状态;
(2)物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
本题考查了力的作用效果、物体间力的相互作用,是一道基础题,熟练掌握基础知识是正确解题的关键。
2.【答案】乙 甲
【解析】解:
在弹性限度内,甲能承受的最大拉力是4N,而乙能承受的最大拉力是8N;显然,若要制作量程较大的弹簧测力计,应选用乙。
由图象可知,在相同拉力作用下,弹簧甲的伸长量大,弹簧甲较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
故答案为:乙;甲。
本题是考查弹簧测力计的原理,在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,在施加相同拉力的情况下,弹簧的伸长量越大,弹簧测力计越灵敏,弹簧伸长量越小,一般量程会越大,我们可以根据需要选择制作弹簧测力计的材料。
本题要根据图中图象数据分析得出答案,学生要提高分析图象的能力,并真正理解弹簧测力计的原理。
3.【答案】200 120
【解析】解:
由题意可得,月球车放到月球上,它受到的重力G′=16G=16×1200N=200N;
根据G=mg可得月球车在地球上的质量:
m=Gg=1200N10N/kg=120kg,
因质量是物体本身的一种属性,和物体的形状、状态、位置无关,所以月球车在月球上的质量仍然为120kg。
故答案为:200;120。
根据题意求出月球车在月球上受到的重力;根据G=mg求出月球车在地球上的质量,因质量是物体本身的一种属性,和物体的形状、状态、位置无关,只和物体所含物质的多少有关,据此可知月球车在月球上的质量。
此题考查了重力计算公式的应用和对质量属性的理解,是一道基础题。
4.【答案】不同 相同 速度 做匀速直线运动
【解析】解:
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小球的速度不同,接触面粗糙程度相同,所以应让小球从相同高度处释放,比较小球在相同粗糙面上滑行的路程;
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系,应控制小球的初速度相等,小宇应先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放;由实验结果可知,接触面越光滑,摩擦力越小,小球运动的距离越大,若水平面光滑无摩擦,则小球不受摩擦力,小球的速度和方向不变,即做匀速直线运动。
故答案为:(1)不同;相同;(2)速度;做匀速直线运动。
(1)要探究滑行距离与速度的关系,则应使小球的速度不同,接触面的粗糙程度相同;
(2)实验目的是研究阻力对物体运动的影响,需要控制小球的初速度要相同;通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小进而得出结论;最后进行合理的推理得出假如不受力的情况。
考查阻力以及速度对物体运动的影响,属于探究实验,要明确实验中用到的探究方法:控制变量法、转换法、科学推理法。
5.【答案】不需要木板做匀速直线运动,便于操作,方便读数 2.8不正确 没有考虑压力也减小一半
【解析】解:(1)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动;为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示。利用该装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,对静止的弹簧测力计读数比较容易。
(2)测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动,木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计分度值为0.1N,此时示数为2.8N,故滑动摩擦力为2.8N;
(3)在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系,他们应控制面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积大小;实验中将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的,因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半,存在两个变量。
故答案为:(1)不需要木板做匀速直线运动,便于操作,方便读数;(2)2.8;(3)不正确;没有考虑压力也减小一半。
(1)应水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动;控制木块做匀速直线运动比较困难,对运动着的弹簧测力计难于读数;
(2)水平匀速拉动木块时,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,看清分度值读出示数;
(3)探究摩擦力与接触面积的关系时,应控制接触面粗糙程度和压力大小相同而物体间的接触面积不同。
该实验是研究滑动摩擦力因素的典型实验,涉及知识较全面,学会就现象分析得出结论这是中考的考查重点。
6.【答案】300;不变
【解析】解:橡皮对桌面的压强p=FS=0.3N1×10−3m2=300Pa,
由ρ=mV得橡皮质量m=ρV,
橡皮对水平桌面的压力G=mg=ρVg,
橡皮体积V=Sh,
沿竖直方向切去一块橡皮后,
橡皮对桌面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,
橡皮的密度ρ不变,高度h不变,由p=ρgh可知,它对桌面的压强也不变。
本题考查压强的计算和压强公式的变形,关键知道在水平面上压力等于物体自身的重力,还要会推导压强的变形公式。
7.【答案】等于;小于
【解析】解:如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,因为两支密度计都漂浮在液面上,所以密度计所受到的浮力都与密度计重力相等,由于两支密度计完全相同,则重力相等,所以F甲=F乙。
由图可知甲密度计排开液体的体积较大,由浮力公式G=F浮=ρ液gV排可知ρ甲<ρ乙,因为它们的液面相平,由压强公式p=ρ液gh可知:两液体对容器底部的压强关系是p甲 故答案为:等于;小于。
(1)密度计的原理:密度计是利用了物体的漂浮条件测量不同液体的密度;
(2)液体压强的特点:液体的压强既与液体的密度有关,也与液体的深度有关,在比较液体压强的大小时要使用控制变量法。
本题的解题关键是通过密度计的状态判断出两种液体密度大小的关系。
8.【答案】减小 大气压 吸
【解析】解:当向下拉动橡皮膜时,瓶内气体的体积增大,根据气体压强跟体积的关系可知,此时瓶内气体的压强将减小,由于瓶内气压减小,小于瓶外大气压,所以气球会在大气压的作用下体积变大;这个步骤是模拟人的吸气过程。
故答案为:减小;大气压;吸。
在温度不变时,一定质量的气体体积越小,压强越大;体积越大,压强越小。
理解气体压强跟体积的关系是解答本题的关键。
9.【答案】30;15
【解析】解:(1)因为水平地面上的物体A,在拉力F的作用下向右做匀速直线运动,所以物体A在水平方向上受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,即F′=f=30N;
(2)根据图示可知,n=2;
不计滑轮重及绳间摩擦,由F=1nF′可得:
F=12F′=12×30N=15N。
故答案为:30;15。
(1)根据物体A做匀速直线运动确定物体A在水平方向上的受力情况,然后根据二力平衡的条件求出绳子对A的拉力;
(2)先根据图示读出作用在动滑轮上绳子的条数n,不计滑轮重及绳间摩擦,根据F=1nF′的变形公式即可求出作用在绳子自由端的力。
本题考查了使用滑轮组拉力的计算、二力平衡的条件的应用,本题关键:一是会根据物体所处的状态(静止或匀速直线运动)判断物体受平衡力;二是使用滑轮组n的确定(从动滑轮上直接引出的绳子股数)。
10.【答案】Svt Sv C
【解析】解:(1)水在管道内流过的距离h=vt,所以水柱的体积V=Sh=Svt,
因为Q=Vt,所以Q=Svtt=Sv。
(2)C管底部的管道横截面积大,水流动速度慢,产生的压强大,能支持的水柱就高,所以C管水面高。
故答案为:(1)Svt;Sv;(2)C。
(1)已知水流的速度和流动的时间,根据公式S=vt可求水流过的路程,还知管道的横截面积,可求水柱的体积,
已知Q=Vt,把体积表达式代入,可求流量的表达式。
(2)D管底部管道的横截面积小,横截面积越小,水流动速度快,产生的压强小,C管底部管道横截面积大,水流动速度慢,产生的压强大,能支持的水柱就越高。
本题考查水流量表达式的推导和流体压强与流速的关系,关键知道,水流动速度越快,产生的压强越小。
11.【答案】A
【解析】解:A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,故A错误;
B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故B正确;
C、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故C正确;
D、实验时,换用更粗一些的等长玻璃管或将玻璃管倾斜,不影响实验测量结果,管内外水银面高度差将不变,故D正确。
故选:A。
(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变;
(2)玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲以及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。
此题考查了托里拆利实验时的细节问题,哪些方面不影响实验数据,哪些影响实验数据,要结合实验方法--平衡法进行分析,方可正确选择。
12.【答案】A
【解析】解:根据称重法可知,浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差,所以F浮=F2−F3;
根据浸在液体中的物体受到向上的浮力作用,浮力大小等于物体排开液体受到的重力。所以F浮=F4−F1。
对照选项可知,A正确,BCD错误。
故选:A。
根据阿基米德原理进行判断:浸在液体中的物体受到向上的浮力作用,浮力大小等于物体排开液体受到的重力。同时,根据称重法,浮力等于物体在浸入液体之后的弹簧测力计示数之差。
本题考查了对称重法求浮力和阿基米德原理的理解与运用,难度不大,但要对弹簧测力计在不同情况下的示数有一个明确的认识。
13.【答案】A
【解析】解:由图乙可知,石料的重为1400N,石料浸没后钢丝绳的拉力为900N,则石料受到的浮力大小为:
F浮=G−F拉=1400N−900N=500N,
因为F浮=ρ水V排g,
所以石料排开水的体积(石料的体积):
V石=V排=F浮ρ水g=500N1×103kg/m3×10N/kg=0.05m3,
由于G=mg=1400N,
则石料的质量:
m=Gg=1400N10N/kg=140kg,
石料的密度:
ρ石=mV=140kg0.05m3=2.8×103kg/m3。
故选:A。
分析钢绳拉力随时间t变化的图象,当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,据此求出石料重;当石块全浸入后,拉力等于重力减去浮力,据此求石料受到的浮力,再根据阿基米德原理求石料排开水的体积(石料的体积),知道石料重,利用重力公式求石料的质量,最后利用密度公式求石料的密度。
本题的解题关键是通过图乙确定石料的重力及钢丝绳受到的拉力、会用称重法计算出石料受到的浮力。
14.【答案】D
【解析】解:
A、由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排
C、正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,根据F=pS可知,受到的压力也是相同的,故C错误;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,根据p=FS可知,压强也是相同的,故D正确。
故选:D。
(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)由图A、B、C三个正方体所处的状态,判定其浮力和重力的关系;然后根据三者的浮力大小、利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系;
(3)利用p=ρgh判断容器底受到水的压强关系,根据F=pS判定压力的大小关系;
(4)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据p=FS分析压强的大小。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
15.【答案】C
【解析】解:
一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S;该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于W=Fs;
即W甲=W乙=W丙;
故C正确;ABD错误。
故选:C。
物理中,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即W=Fs。
深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键。
16.【答案】D
【解析】解:该同学所受重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
跳一次所用时间:t1=13s;
1min内所跳的次数:n=60s13s=180;
起跳的最大高度h=0.1m,
克服重力做功:W=G⋅nh=500N×180×0.1m=9000J;
1min内克服重力做功的平均功率:
P=Wt=9000J60s=150W.
故选:D.
跳绳的过程中上升阶段是克服重力做功下降阶段是重力做功的过程,先求出物体的重力G;再根据图象读出跳一次所用的时间t;计算1min内所跳的次数n;读出起跳的最大高度h,利用W=Gh求出克服重力所做的功W;再利用P=Wt估算平均功率P.
本题考查了重力的计算公式、功的计算、功率的计算,关键是能从图中获取最大高度与跳一次所用的时间.
17.【答案】C
【解析】解:卫星从远地点向近地点运行过程中,卫星的质量不变,速度不断增大,动能不断增大,卫星和地球的相对高度减小,势能不断减小。
故选:C。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)势能大小的影响因素:质量、相对高度。质量越大,相对高度越高,势能越大。
人造卫星在飞行过程中,动能和重力势能在相互转化,因为没有阻力,所以,总能量保持不变。
18.【答案】C
【解析】解:A、在到达A点之前,游戏者的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;过A点后游戏者的重力势能有一部分开始逐渐转化成弹性势能,达到最大速度后,动能开始减小,也会转化为弹性势能,故A说法错误;
B、游戏者到达C点时处于静止状态,所以动能为零,故B说法错误;
C、游戏者到达B点时,速度增加到最大,游戏者的动能增加到最大值,故C说法正确;
D、游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能转化为动能和重力势能,故D说法错误.
故选C.
(1)动能大小的影响因素:质量、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、高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
(3)弹性势能大小的影响因素:弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度.形变越大,弹性势能越大.
该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化,其中弹性势能的变化,关键看弹性形变的大小,形变越大,弹性势能越大.
19.【答案】A
【解析】解:在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件知:F⋅OA=G⋅L,当OA、G不变时,L越大,那么F越大;
因此拉力F在这个过程中逐渐变大。
故选:A。
解答此题,首先要判断杠杆的五要素中,有哪些要素发生了变化,然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。
在分析杠杆的动态平衡时,一般是动中取静,依据杠杆的平衡条件进行分析,最后得到结论。
20.【答案】D
【解析】解:A、使用滑轮组时,克服物重做功的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式η=W有用W总知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;
B、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示,
因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,
忽略绳重及摩擦时,额外功:W额=G动h,即额外功W额相同,
又因为W总=W有用+W额,所以总功相同,
由η=W有用W总可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;
C、不计绳重和摩擦,由图可知,G物=12N,此时η=80%,
则η=W有用W总=G物hFs=G物h13(G物+G动)×3h,即80%=12N12N+G动,
解得G动=3N,故C错误;
D、G物′=6N时,机械效率η=W有用W总×100%=G物′hG物′h+G动h×100%=6N6N+3N×100%≈66.7%.故D正确。
故选:D。
本题考查有用功以及机械效率的大小比较和机械效率的计算。若有用功相同,额外功越多,机械效率越低,否则越高;若额外功相同,有用功越多,机械效率越高,否则越低。
21.【答案】排尽注射器内的空气 6.009×104 空气没有排尽 注射器筒壁与活塞之间有摩擦
【解析】解:(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
(2)从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为20ml=20cm3,这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,
故活塞的横截面积为S=Vh=20cm36.00cm=103cm3cm2。
(3)可计算出大气压强的值为:p大气=FS=30N103×10−4m2=9×104Pa。
(4)从实验结果看,测量结果小于一标准大气压,造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等;拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大。
故答案为:(1)排尽注射器内空气;(2)6.00;(3)9×104;(4))①空气没有排尽,②活塞与筒壁之间有摩擦。
本实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为F=p大气S,故测出注射器全部带刻度的长度,求出活塞的横截面积S和测出活塞刚被拉动时的拉力F,就可根据p大气=FS求出大气压强的值。
解决本题的关键是在弄清测量大气压强实的验原理,然后才能分析出实验需要注意的事项,才能计算出大气压强的值。
22.【答案】木块被推动的距离;转换;甲、乙;速度相同时,物体质量越大,动能越大
【解析】
【分析】
本题考查影响动能大小的因素,动能的决定因素有两个:质量和速度.要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时,要从控制变量法的思路入手分析.注意解本题时,要把握图中的相同点与不同点。
(1)探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中,小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现,实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少;
(2)动能的决定因素有两个:质量和速度.根据控制变量法的思路,去分析解决。
【解答】
解;(1)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,所用方法为转换法;
(2)动能的大小与质量和速度有关,若要探究动能的大小与质量的关系,需控制小球的速度相同,质量不同;所以应选质量不同的两个小球,又因为小球起始点的高度越高,到水平面的速度越大,为了使得两球到水平面的速度相同,应该使两球在斜面的相同高度滚下来,所以要探究动能的大小与质量的关系,应通过图中甲、乙两次实验进行对比;
(3)分析乙、丙两图,小球释放的位置相同,到达水平面时,初速度相同,当两球的质量不同,丙图中小球质量大,木块被推动的距离大,说明丙图中小球的动能大,故可以得出初步结论是:速度相同时,物体质量越大,动能越大。
故答案为:(1)木块被推动的距离;转换;(2)甲、乙;(3)速度相同时,物体质量越大,动能越大。
23.【答案】缓慢 78.4%2.40.30.36物重(或钩码总重)
【解析】解:(1)在实验过程中,为方便读数,应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计。
(2)由表格第二次数据,滑轮组的机械效率为:
η=W有用W总=GhFs×100%=4N×0.05m1.7N×0.15m×100%≈78.4%;
(3)第3次滑轮组的机械效率:
η′=W有用′W总′=G′hF′s,
将表格第3次数据代入得:83.3%=6N×0.05mF′×0.15m,
解得:F′2≈2.4N;
有用功:W有′=G′h=6N×0.05m=0.3J;
总功:W总′=F′s=2.4N×0.15m=0.36J;
(4)从实验数据看,钩码上升的高度相同,钩码重不断增大,机械效率不断提高,所以可以看出滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
故答案为:(1)缓慢;(2)78.4%;(3)2.4; 0.3;0.36;(4)物重(或钩码总重)。
(1)在实验中要向上缓慢、匀速拉动测力计;
(2)由表格第2次数据,根据η=W有用W总=GhFs计算第2次机械效率;
(3)由表格可得第3次测量数据,根据η=W有用W总=GhFs计算弹簧测力计示数;根据W有=Gh计算有用功;根据W总=Fs计算总功;
(4)在分析数据时,要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的,从而得出结论。
此题是测量滑轮组的机械效率,主要考查了有关机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素,要理解并熟记。
24.【答案】解:
(1)水对桶底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)S=100cm2=1.0×10−2m2,
由p=FS得桶底受到水的压力:
F=pS=1500Pa×1.0×10−2m2=15N;
(3)台面受到的压力:
F′=G桶+G水=G桶+m水g=20N+8kg×10N/kg=20N+80N=100N,
台面受到的压强:
p′=F′S=100N1.0×10−2m2=10000Pa。
【解析】本题考查压力、压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,最容易出错的是受力面积的判断,本题给出了台面的面积,这是一个陷阱,受力面积指的是两个物体相互接触的面积,所以做题的时候一定要注意,还要注意解题过程中单位的换算。
25.【答案】解:(1)由G=mg可得,正方体金属块的质量:
m=Gg=25N10N/kg=2.5kg,
正方体金属块的体积:
V=L3=(0.1m)3=1×10−3m3,
则金属块的密度:
ρ=mV=2.5kg1×10−3m3=2.5×103kg/m3;
(2)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,此时金属块所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N;
(3)杠杆B端受到的拉力:
FB=G−F浮=25N−10N=15N,
由杠杆的平衡条件可得:FB⋅OB=F⋅OA,
则F=OBOAFB=0.8m0.6m×15N=20N。
答:(1)金属块的密度为2.5×103kg/m3;
(2)此时金属块所受的浮力为10N;
(3)F的大小为20N。
【解析】(1)知道正方体金属块的重力,根据G=mg求出其质量,又知道正方体金属块的边长可求体积,利用ρ=mV求出金属块的密度;
(2)物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρgV排求出此时金属块所受的浮力;
(3)杠杆B端受到的拉力等于金属块的重力减去受到的浮力,根据杠杆的平衡条件求出F的大小。
本题考查了重力公式和密度公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
26.【答案】解:(1)推力移动的距离:
s=hsin30∘=1m12=2m,
推力做的总功:
W总=Fs=500N×2m=1000J,
功率:
P=W总t=1000J5s=200W;
(2)有用功:
W有=Gh=mgh=70kg×10N/kg×1m=700J,
斜面机械效率:
η=W有W总×100%=700J1000J×100%=70%;
(3)额外功为:
W额=W总−W有=1000J−700J=300J,
摩擦力:
f=W额s=300J2m=150N。
答:(1)推力做的总功和推力的功率分别为1000J,200W;
(2)斜面的机械效率为70%;
(3)斜面对物体的摩擦力为150N。
【解析】(1)根据三角形的正弦关系求出推力移动的距离,根据W=Fs求出推力做的总功,根据P=Wt求出功率;
(2)根据W=Gh求出有用功,利用效率公式求出斜面的机械效率;
(3)总功减掉有用功即为额外功,根据W=fs求出摩擦力的大小。
本题考查了功、功率、效率和摩擦力的计算,关键是明确额外功产生的原因,难点是三角形正弦在本题中的应用。
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