福建省福州市2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开端午节是中华传统文化之一,吃粽子、佩香囊、家门前挂艾草菖蒲等已成为人们的习俗。粽香、药香在空中飘香是由于分子( )
A. 相互之间存在引力B. 相互之间存在斥力
C. 在不停地做无规则运动D. 相互之间存在间隙
动物的演化使其身体大都有了各自的“绝活”,如图所示中,可以减小压强的是( )
A. 老鹰的爪B. 啄木鸟的嘴
C. 野牛的角D. 骆驼的脚掌
小暄用吸管喝盒装牛奶,喝到最后,他又用力吸了几下,奶盒就变成了如图所示模样,此时压扁包装盒的力是( )
A. 大气压力
B. 包装盒的重力
C. 手捏包装盒的力
D. 牛奶对包装盒的压力
第一个用理想实验推翻亚里士多德的观点、提出物体的运动不需要力来维持的物理学家是( )
A. 帕斯卡B. 伽利略C. 阿基米德D. 牛顿
以下微观粒子中,空间尺度最小的是( )
A. 夸克B. 中子C. 原子核D. 分子
如图所示中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶
B. 排水管的“反水弯”
C. 船闸
D. U形管压强计
如图所示,小华用卡纸自制了飞机机翼模型,当她用电吹风从侧面向它吹风时,机翼就会升起,这是因为机翼( )
A. 上方空气速度大,流体压强大B. 上方空气速度大,流体压强小
C. 下方空气速度大,流体压强小D. 下方空气速度大,流体压强大
如图所示的压蒜器可以将蒜头压碎,它在使用时属于( )
A. 等臂杠杆B. 省力杠杆C. 费力杠杆D. 不能确定
将鸡蛋放入一定量的盐水中,其状态如图甲所示,若要让鸡蛋漂浮在液面上(如图乙),可以再加一定量的( )
A. 原盐水B. 水C. 酒精D. 盐
同一直线上的两个力作用在一个物体上,其中一个力大小是60N,合力大小是100N,则另一个力的大小( )
A. 一定等于40NB. 一定小于40NC. 可能等于160ND. 一定大于160N
“海斗一号”全海深自主遥控潜水器(如图),2020年6月8日于马里亚纳海沟成功完成万米海试载誉归来,其最大下潜深度10907米,刷新了我国潜水器最大深潜纪录。假设海水密度保持不变,“海斗一号”没入水中后,在继续下潜的过程中受到海水的( )
A. 压强和浮力都增大B. 压强和浮力都不变
C. 压强增大,浮力不变D. 压强不变,浮力增大
关于做功,下列说法正确的是( )
A. 运动员举着杠铃不动时,人对杠铃的支持力做了功
B. 在超市里推车购物时,人对购物车的推力做了功
C. 拉着拉杆箱在水平地面上行走时,拉杆箱的重力也做了功
D. 足球离开脚后继续在空中飞行的过程中,运动员对足球做了功
小爱用塑料袋提着20个鸡蛋从1楼到5楼的家里,她提鸡蛋的力做功最接近( )
A. 12JB. 15JC. 120JD. 400J
跳远运动的几个阶段如图所示,运动员( )
A. 起跳后,其机械能增大B. 在最高点处于平衡状态
C. 经过最高点时动能为零D. 下落过程重力势能转化为动能
用一个动滑轮,在4s内将重为8N的物体匀速提升1m,拉力大小如图所示,则( )
A. 拉力的大小是4.2NB. 拉力的功率是1.1W
C. 动滑轮的重是0.8ND. 动滑轮的机械效率是90.91%
盛有水的圆柱形溢水杯置于水平桌面,小球A、B的密度均小于水的密度。先放入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出水的质量为20g,再往溢水杯中放入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出水的质量为60g,此时A、B小球受到的浮力分别为FA浮、FB浮,水对溢水杯底部的压力比两小球放入溢水杯前增加了△F,则( )
A. FA浮=0.3N,△F=0.1NB. FB浮=0.6N,△F=0.2N
C. FA浮=0.2N,△F=0.8ND. FB浮=0.6N,△F=0N
负压救护车与普通救护车最大不同就是“负压隔离”,它在转运传染性极强的患者时,将患者完全置于负压隔离舱内,排风机向外界主动排气,使隔离舱内的气压______(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,在______作用下,空气只能由车外流向车内,因此在新冠肺炎疫情期间起了助力防控作用。
交通法规的制定有部分依据就是物理知识。如为了减少由于物体的惯性造成事故,交通管理提出了一些相应的要求和措施,就你所知任意写出两条:(1)______;(2)______。
如图所示,将两个餐叉插在牙签一端,牙签的另一端搭在酒杯的沿上,它们能保持静止状态,则装置整体所受的合力为______N,杯子对桌面的压力与桌面对杯子的支持力是一对______(选填“平衡”或“相互作用”)力。
2019年中国自主建造的“雪龙2号”破冰船驶出江南造船厂进行海试,“雪龙2号”的排水量为14×104t,它满载时受到的浮力是______N,当它从黄浦江驶入大海时,排开液体的体积将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
如图所示,水平桌面上放着重力和底面积都相等的甲、乙两容器,分别装有质量相等且深度相同的不同液体,两容器底部所受液体的压力分别用F甲、F乙表示,容器对桌面的压强分别用p甲′、p乙′表示,则F甲______F乙,p甲′______p乙′.(均选填“>”、“=”或“<”)
如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,让一个拉力传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持在水平位置平衡。该传感器显示其拉力F与其作用点到O的距离x变化关系图象如图乙所示,分析图乙可知金属杆的重力为______N;拉力F与x大小的数学关系式是______。
春分“竖蛋”是自古以来我国庆贺春天到来的民俗,如图所示,请画出此时鸡蛋所受力的示意图.
如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物,在杠杆A端施加最小的力F1使杠杆在图示位置平衡,请画出这个力的示意图以及阻力臂L2.
生活处处有物理,留心观察皆学问。如图所示的切蛋器上装有一些细纲丝,请你用所学知识解释这么设计的好处。
[瓶瓶罐罐玩实验]
(1)如图1所示,小明将两个完全相同的矿泉水瓶装满水,分别正立和倒立放在海绵上,这是为了探究压力作用效果与______的关系.若要继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,操作方法是:在两瓶中装有______(选填“相同”或“不同”)质量的水,然后将其正立在海绵上,观察海绵的凹陷程度.
(2)如图2所示,取形状不同、瓶口直径相同的两个矿泉水瓶,剪去底部,在瓶口封上相同的橡皮膜,然后倒置在铁架上,分别倒入质量相同的水(染色),可以看到两橡皮膜都向下凸出,这说明______,且两橡皮膜凸出程度不同,说明液体压强与______有关.
如图所示,在“探究二力平衡条件”实验中。
(1)选取一质量较______(选填“大”或“小”)的纸卡片,小卡片用细线系于两个角端,分别挂上钩码,再跨过两个定滑轮,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,并通过______调整来改变拉力的大小。将小卡片转过一个角度,松手后卡片不能保持平衡,可以说明相互平衡的两个力是作用在______。
(2)为了研究这两个力是否作用在同一物体上,在图中所示情况下,接下来的操作是______。
小明在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验器材有弹簧测力计、铁块、细线、两个相同的烧杯并分别装有水和盐水,其实验步骤如图所示。
(1)由图甲、丙可知,铁块浸没在水中所受的浮力F浮=______N。
(2)图甲、丙、丁实验,可探究的问题是:浮力的大小与______的关系。
(3)由图甲、丁、戊的实验数据可得实验结论是:在物体排开液体的体积一定时,______。
(4)在上述实验的基础上,添加合适的物体就可探究浮力大小与物体质量是否有关。你添加的合适物体是______。
(1)如图所示,在探究阻力对物体运动影响的实验中。
①固定斜面,让小车从斜面上的______由静止滑下,其目的是使小车到达水平面时的______相同。
②比较甲、乙、丙三次实验,可得结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越______,在水平面上运动的距离越______。
③若水平面绝对光滑,不考虑空气阻力,请在图1中大致画出小车在光滑水平面上运动的v−t图象。
(2)小明将实验装置改为图2所示,让小车在斜面上由静止滑下后,能与固定在右端的弹簧碰撞,来研究动能大小与哪些因素有关。
①通过观察______可以反映小车动能的大小;
②为了研究动能大小与物体速度大小的关系,应该让同一小车从斜面上______高度滑下;
③小车压缩弹簧的过程,小车的动能转化为弹簧的______能。
小宇在家利用长刻度尺、细线、橡皮筋、螺母(60g)等身边物品制作了一把可测物体质量的“杠杆秤”。操作如下:
(1)在刻度尺两端分别扎上橡皮筋a和b,再把刻度尺用线悬挂起来,若此时刻度尺的左端下沉(如图甲所示),则应调节橡皮筋a向______移动,使刻度尺在水平位置平衡,目的是消除______对实验的影响;在称量时再次让刻度尺在水平位置平衡,其目的是______。
(2)如图乙所示,小宇用螺母当“秤砣”,把苹果悬挂在离O点6cm处时,螺母挂在右侧离O点15cm处,刻度尺在水平位置平衡,则苹果的质量是______g.为了使这把“杠杆秤”的测量范围增大,你的方法是______(写出一种即可)。
小阳在家里测量蜡块的密度,选用了电子秤、装有适量水的杯子和一根足够长的细钢针进行如下实验,请你补全他的实验步骤:
(1)将电子秤放在水平桌面上并清零;
(2)将蜡块置于电子秤上,记录电子秤示数为m1;
(3)将装有适量水的杯子置于电子秤上,记录电子秤示数为m2;
(4)用长的细钢针使蜡块______在水中,静止后,记录电子秤示数为m3;
(5)蜡块排开水的质量为m排=______,进而算出蜡块的体积;
(6)蜡块密度的表达式为:ρ蜡=______。(已知水的密度为ρ水)
在抗击新冠疫情中,为降低医护人员感染,有的医院用机器人给病人送药送餐。如图所示的送药机器人和药物的总质量为80kg,轮子与地面接触的总面积为10−3m2,在平直的走廊上以0.5m/s的速度匀速直线前进20s,若这一过程中机器人受到的阻力是总重力的0.1倍(g取10N/kg)。求:
(1)机器人和药物的总重力;
(2)机器人静止在水平地面上时,对地面的压强;
(3)机器人前进过程的功率。
将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线固定在一个空容器的底部,然后往容器中缓慢加水直至木块上表面与液面相平,如图甲所示.在整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度变化图象如图乙所示.
(1)当水深为9cm时,容器底部受到水的压强是多少?木块受到浮力是多少?
(2)木块的高度是多少?
(3)若将细线剪断,木块最后会保持静止,细线剪断前后直至木块静止浮力的变化量是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:人们能够闻到粽香、药香,是因为粽子、药中含有香味的分子在不断的运动,飘入到人们鼻孔中的原因,说明了分子在不停地做无规则运动。
故选:C。
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这就是扩散现象,据此做出解答。
本题考查了分子热运动在生活中的相关现象,知道一切物质的分子都在不停地做无规则的运动可顺利判断。
2.【答案】D
【解析】解:
A、老鹰的利爪,受力面积比较小,在压力一定时,可增大压强,不合题意;
B、啄木鸟的嘴尖,受力面积小,在压力一定时,可增大压强,不合题意;
C、野牛的锥角,受力面积非常小,在压力一定时,可增大压强,不合题意。
D、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,从而使其在沙漠中自如行走,符合题意。
故选:D。
①减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
②增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
动物器官中有些是具有增大压强功能的,特点是受力面积小;而有些是具有减小压强功能的,特点是受力面积大,应注意区分。
3.【答案】A
【解析】解:A、用吸管喝盒装牛奶时,喝到最后,用力吸了几下,吸掉了盒中的空气,盒外的大气压大于盒内的气压,外界大气压将包装盒压扁,故A正确;
B、包装盒重力方向竖直向下,不是压扁包装盒的力,故B错误;
C、手捏包装盒的力是为了产生摩擦力,摩擦力与重力相互平衡,防止牛奶盒掉落,不是压扁包装盒的力,故C错误;
D、牛奶对包装盒的压力垂直向包装盒的四周和底部,使得包装盒向外凸出而不是压扁包装盒,故D错误。
故选:A。
(1)大气压强是由于空气具有重力和流动性而产生的,吸盘、吸管吸饮料、覆杯实验等都证明了大气压强的存在;
(2)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
本题结合生活事例考查了大气压强的存在,物理来源于生活,要学以致用。
4.【答案】B
【解析】解:
亚里士多德认为力是维持物体运动的原因;最早提出物体运动不需要力来维持的科学家是伽利略;牛顿在伽利略等科学家的基础上提出了牛顿第一定律;阿基米德总结了杠杆平衡条件和阿基米德原理。
故B正确,ACD错误。
故选:B。
明确题目所提到的科学家的重要贡献即可正确解答本题。
本题考查了有关物理学史的知识,对于这部分知识平时要加强积累和记忆。
5.【答案】A
【解析】解:物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的,所以原子比原子核大;原子核是由质子和中子组成的,所以原子核比质子大;而夸克则是比中子更小的微粒,在这几种微粒中夸克是最小的。
故选:A。
物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,而夸克则是比质子更小的微粒。
本题考查我们对于微观尺度的了解,是一道基础题。
6.【答案】D
【解析】解:A、茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,茶壶是连通器,故A不符合题意;
B、排水管的“反水弯”是利用连通器原理工作的,故B不符合题意;
C、船闸是利用连通器的原理制成的,故C不符合题意;
D、压强器的U形管一端和空气连通,另一端和探头连通,探头是不透气的,故不是连通器,故D符合题意。
故选:D。
连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。
本题考查生活中常见的连通器原来的应用,同时干扰选项压强器的U形管,属于简单题目,考试需要准确区分各物理知识点及其应用。此点中考出现概率很高。
7.【答案】B
【解析】解:因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当用电吹风从侧面向它吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力,故B正确,ACD错误。
故选:B。
机翼的升力:机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小。机翼下方是平面,空气的流速小,压强大,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
本题的解题关键是了解机翼的形状特点以及空气流速与压强的关系,从而理解产生升力的原因。
8.【答案】B
【解析】解:
压蒜器在压碎蒜头时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:B。
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。
本题考查了杠杆的分类和特点,杠杆包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
9.【答案】D
【解析】解:根据图甲可知,鸡蛋沉入容器底,说明鸡蛋的密度大于盐水的密度;
要使鸡蛋上浮,最终漂浮,需使鸡蛋的密度小于液体的密度,因此需增大液体的密度,故需向烧杯中加入盐。
故选:D。
物体下沉时,物体的密度小于液体的密度;物体上浮时,浮力大于重力,物体的密度大于液体的密度。
本题考查浮沉条件的应用,关键明确物体处于不同状态时,物体密度与液体密度的关系。
10.【答案】C
【解析】解:一个物体受到同一直线上两个力的作用,合力的大小F=100N,已知其中一个力的大小是F1=60N,
当两个力方向相反时,那么另一个力的大小是:F2=F1+F=60N+100N=160N;
当两个力方向相同时,那么另一个力的大小是:F2=F−F1=100N−60N=40N。
故选:C。
在力的合成中,作用在同一直线上的两个力,当方向相同时其合力最大,合力大小等于两个力的大小之和;当方向相反时其合力最小,合力大小等于两个力的大小之差。
本题考查了同一直线上力的合成,掌握同一直线上力的合成方法是解题的关键,解题时考虑问题要全面,考虑两个分力可能方向相同,也可能方向相反。
11.【答案】C
【解析】解:“海斗一号”没入水中后,在继续下潜的过程中,深度逐渐增加,由p=ρgh可得,“海斗一号”所受海水压强逐渐增大;
由于“海斗一号”排开海水的体积不变,而海水的密度不变,由F浮=ρgV排可知“海斗一号”所受的浮力不变,故ABD错误,C正确。
故选:C。
(1)根据p=ρgh判断“海斗一号”所受液体压强的变化;
(2)根据F浮=ρgV排可知“海斗一号”所受浮力的变化。
本题考查了液体压强公式和阿基米德原理的应用,是一道较为简单的应用题。
12.【答案】B
【解析】解:A、运动员举着杠铃不动,运动员给杠铃一个向上的支持力,但杠铃向上没有移动距离,人对杠铃的支持力没有做功;故A错误;
B、在超市里推车购物时,人对购物车施加一个向前的力,购物车在力的方向上通过了距离,人对购物车做了功;故B正确;
C、拉着拉杆箱在水平地面上行走时,拉杆箱的重力方向竖直向下,拉杆箱没有在重力的方向上通过距离,拉杆箱的重力没有做功;故C错误。
D、足球离开脚后由于惯性继续在空中飞行的过程中,足球不再受运动员的踢力,只有距离,所以运动员对足球没有做功,故D错误。
故选:B。
做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②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。
掌握力是否做功的判断方法,特别是有力、有距离,力对物体不一定做功,需要深刻理解做功的两个必要因素。
13.【答案】C
【解析】解:由题知,托起两个鸡蛋的力大约是1N,则提20个鸡蛋的力大约为F=10N;
每层楼的高度大约为3米,从1楼到5楼,则小爱实际爬楼的高度h=3m×4=12m;
小爱提鸡蛋的力做功约为:W=Fs=10N×12m=120J。
故选:C.
托起两个鸡蛋的力大约是1牛顿,每层楼的高度大约为3米,估算出提起20个鸡蛋的力和爬楼的高度,再利用W=Gh可算出做功的多少。
本题考查了功的计算,关键是估算出提起20个鸡蛋的力和爬楼的高度,是一道基础题。
14.【答案】D
【解析】解:
A、起跳后,由于会克服阻力做功,机械能减小,故A错误;
B、在最高点时,受到重力和阻力的作用,这两个力的合力不为0,不是平衡状态,故B错误;
C、经过最高点时,运动员水平方向上的速度不为0,动能不为零,故C错误;
D、下落过程中,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故D正确。
故选:D。
影响动能大小的因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越大,重力势能就越大;
机械能等于动能和势能之和;
物体处于平衡状态时,受到的合力为0。
本题主要考查了动能和重力势能的概念,及影响其大小的因素,属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
15.【答案】CD
【解析】解:
A、读图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为F=4.4N,故A错误;
B、动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:s=2h=2×1m=2m,
拉力做的总功:W总=Fs=4.4N×2m=8.8J,
拉力做功功率:P=W总t=8.8J4s=2.2W,故B错误;
C、由F=12(G+G动)可得,
动滑轮的重G动=2F−G=2×4.4N−8N=0.8N,故C正确;
D、有用功:W有=Gh=8N×1m=8J,
动滑轮的机械效率η=W有用W总×100%=8J8.8J×100%≈90.91%,故D正确。
故选:CD。
(1)明确弹簧测力计的分度值,可根据指针位置读出测力计的示数;
(2)动滑轮绳子的有效股数为2,根据s=2h求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,再根据P=Wt求拉力做功功率;
(3)由F=12(G+G动)可求得动滑轮的重;
(4)根据W=Gh求出有用功,利用η=W有用W总可求得动滑轮的机械效率。
本题考查了功、功率、机械效率的计算以及弹簧测力计的读数等,难易程度适中。
16.【答案】A
【解析】解:先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20g;
再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为60g;投入2m的小球之前溢水杯是满的,所以小球排开的水的重力等于浮力:
F浮B=G排B=m排Bg=0.06kg×10N/kg=0.6N;
小球A的质量为小球B的一半,则其放入水中时,排开的水的质量应该为:
m排A=60g×12=30g=0.03kg;
则小球A受到的浮力为:
F浮A=G排A=m排Ag=0.03kg×10N/kg=0.3N;
由于小球A排开的水的质量要大于溢水杯中溢出的水的质量,即开始时溢水杯没有加满,放入小球A后,液面会上升,则上升的水的质量为m′=30g−20g=10g=0.01kg;
其重力为:G′=m′g=0.01kg×10N/kg=0.1N;
由于溢水杯是圆柱形的,则液体产生的压力等于液体的重力,所以增大的压力为:△F=G′=0.1N。
故选:A。
浸入液体中的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力;根据前后两侧排开的水的质量分析溢水杯中水的情况;从而判定出质量为m的小球受到的浮力的大小;开始时溢水杯中的水没有加满,求出水面上升时小球A排开的水的质量,根据水的质量求出增加的压力。
本题考查了浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用、压力的求法,利用好阿基米德原理是解题的关键。
17.【答案】小于 大气压
【解析】解:排风机向外界主动排气,则隔离舱内的气压会外界大气压,能产生一个向里的压力差,在大气压作用下,空气只能由车外流向车内。
故答案为:小于;大气压。
空气的流动与气压大小有关,从气压大的地方向气压小的地方流动;“负压”是指室内的气压低于室外的气压。
“负压”属于结合生活热点的题目,平时学习中要注意生活热点中出现的物理现象,这种热点现象是中考里比较经常考查的。
18.【答案】司机和乘客要系安全带 保持车距
【解析】解:人和车辆都具有保持原来运动状态不变的性质,这就是惯性,容易引发交通事故和对人造成伤害。在交通法规中规定:司机和乘客要系安全带,保持车距,禁止超速,禁止超载,禁止客货混载等,都可以防止惯性带来伤害。
故答案为:(1)司机和乘客要系安全带;(2)保持车距(合理即可)。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。正常开车时,人与车一起向前运动,遇到紧急情况刹车时,车突然变成静止,而人由于惯性继续向前运动,容易碰到前挡风玻璃造成伤害。
分辨出交通法规中哪些与惯性有关,哪些与惯性无关,无关的交通法规有:右侧通行,禁止酒后开车等。
19.【答案】0 相互作用
【解析】解:它们能保持静止状态,所以装置整体所受的合力为0N;
杯子对桌面的压力与桌面对杯子的支持力是两个物体之间的相互作用力,是一对相互作用力。
故答案为:0;相互作用。
物体保持静止或匀速直线运动状态时,受到的合力为0;相互作用的两个力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同两个物体上;
本题考查了合力、二力平衡和相互作用力的辨别,是一道基础性题目,要掌握。
20.【答案】1.4×109 变小
【解析】解:(1)“雪龙2号”满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=14×104×103kg×10N/kg=1.4×109N;
(2)当它从黄浦江驶入大海后,始终处于漂浮状态,因船自身的重力不变,所以,船受到的浮力不变;
因海水的密度大于河水的密度,所以,由F浮=ρgV排可知,排开液体的体积变小。
故答案为:1.4×109;变小。
(1)知道船满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求船满载时所受浮力。
(2)当它从黄浦江驶入大海后,始终处于漂浮状态,受到的浮力都等于它受到的重力(自身重不变),得出了浮力的大小关系,知道江水和海水的密度关系,根据阿基米德原理分析排开江水和海水体积的大小关系,从而得出答案。
本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,要注意海水的密度大于河水的密度。
21.【答案】<=
【解析】解:因为容器底面积相同,液体同高,由图知乙中液体的体积小于甲中液体的体积,因为质量相同,根据ρ=mV知ρ甲<ρ乙;
两容器中液体的深度相同,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲
故答案为:<;=。
(1)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,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系,根据公式p=FS可判断出两容器底部所受液体的压力;
(2)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。
本题考查压强和液体压强的判断,对液体来说,先根据p=ρgh判断压强,再利用F=pS判断压力,切记压力不一定等于液体的重力,易错点。
22.【答案】10F=8x
【解析】解:金属杆重心在金属杆的中点上,重力的力臂为L1=12L=12×1.6m=0.8m,取图象上的一点F=20N,L2=0.4m,
根据杠杆的平衡条件:GL1=FL2,
金属杆的重力:G=FL2L1=20N×。
根据图象可知,F与x成反比,即F、x的乘积为一定值,即F×L2=20N×0.4m=8,因此拉力F与x大小的数学关系式:F=8x。
故答案为:10;F=8x。
已知金属杆长度,且质地、粗细均匀,其重心在中点上,将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值,代入杠杆平衡条件求出金属杆重力。
本题考查杠杆平衡条件的应用以及F与x的图象,需要熟悉正比例函数图象和反比例函数图象。
23.【答案】解:静止在地面上的鸡蛋处于平衡状态,其受到的重力和支持力是一对平衡力,过鸡蛋的重心分别画竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,如图所示:
【解析】“竖蛋”静止,鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力,其大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,据此画图.
本题考查了力的示意图的画法,对物体进行正确的受力分析是关键.
24.【答案】解:由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小.O为图中杠杆的支点,动力作用在A点时,以OA为力臂为最长力臂,此时F1最小,由此作出F1的示意图;
反向延长F2的作用线,过O点做阻力F2作用线的垂线,垂线段的长即为阻力F2的力臂L2,如图所示:
【解析】力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
由杠杆的平衡条件知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题考查力臂和杠杆上是最小力的作图,已知力的作用点时,以支点到力的作用点间距离为最大力臂;未确定力的作用点时,以支点到杠杆上最远点间距离为力臂为最大力臂。
25.【答案】解:切蛋器上装有细钢丝,根据p=FS可知,在压力一定时,通过减小鸡蛋的受力面积来增大鸡蛋受到的压强,所以鸡蛋容易被切开。
【解析】增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
26.【答案】受力面积 不同 液体对容器底部有压强 深度
【解析】解:
(1)如图1所示,小明将两个完全相同的矿泉水瓶装满水(对支持面的压力相同),分别正立和倒立放在海绵上,而受力面积不同,这是为了探究压力作用效果与受力面积的关系;
若要继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,要控制受力面积相同,只改变压力大小,可改变瓶中水的质量,根据G=mg,从而改变瓶子中水的重力,从而改变压力大小:
操作方法是:在两瓶中装有不同质量的水,然后将其正立在海绵上,观察海绵的凹陷程度;
(2)如图2所示,分别倒入质量相同的水(染色),看到两橡皮膜都向下凸出,这说明液体对容器底部有压强;因图2中左图容器横截面积小,故左图中橡皮膜的深度大,左图中橡皮膜凸出程度较大,说明液体压强与深度有关.
故答案为:(1)受力面积;不同;(2)液体对容器底部有压强;深度.
(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(2)看到两橡皮膜都向下凸出,这说明液体对容器底部有压强;根据图2中容器横截面积的大小关系比较两图中橡皮膜所处的深度大小,结合转换法分析.
本题探究影响压力作用效果的因素,考查控制变量法及转换法和影响液体压强大小的因素.
27.【答案】小 钩码数量 同一直线 把小卡片剪成两半
【解析】解:(1)在“探究二力平衡条件”实验中,为了减小物体重力对实验的影响,应选用质量较小的纸卡片;在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码个数来改变力的大小;将小卡片转过一个角度,两个力不在一条直线违背了平衡力的特点,不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究不在一条直线上的两个力是否能平衡;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,应该用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
故答案为:(1)小;钩码数量;同一直线;(2)把小卡片剪成两半。
(1)实验中为了减小物体重力对实验的影响,应选用较轻的纸卡片;在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码个数来改变力的大小;将小卡片转过一个角度,两个力不在一条直线违背了平衡力的特点,不能平衡,此实验步骤的目的是为了探究不在一条直线上的两个力是否能平衡;
(2)要探究一对平衡力是否作用在同一物体上,可使两个力不在同一物体上,看是否能够平衡;
二力平衡的条件简单来说就是同体、等大、反向、共线。特别是“同体”和“共线”这个条件往往被初学者遗漏,而造成对二力平衡做出错误判断。
28.【答案】2.2物体浸没在液体中的深度 液体密度越大,浮力越大 体积相同质量不同的物体
【解析】解:(1)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,所示为3.2N,则物块的重力为3.2N,
由图甲、丙(丁)可知:铁圆柱体浸没在水中所受浮力F浮=G−F=3.2N−1.0N=2.2N;
(2)由甲、丙、丁图可知,液体的密度不变,排开液体的体积相同,深度不同,浮力相同,所以是研究浮力与物体浸没在液体的深度的关系;
(3)由甲、丁、戊图可知,排开液体的体积不变,液体的密度不同,浮力不同,可以得出的结论是浮力大小与液体密度有关;
(4)若想探究浮力大小与物体质量是否有关,应保持液体密度和物体排开液体的体积相同,并且物体的重力不同,所以可以取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,然后可知其质量,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计的示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论。
故答案为:(1)2.2;(2)物体浸没在液体中的深度的关系;(3)液体密度越大;浮力越大;(4)体积相同质量不同的物体。
(1)根据弹簧测力计的分度值读数;根据称重法求浮力;
(2)(3)根据控制变量法的要求确定所探究的问题,选择实验图,得出实验结论;
(4)若要探究浮力与质量的关系,则应选用控制变量法,控制其它量不变,只改变物体的质量进行实验,比较实验的结果是否受重力的影响。
本题考查了探究影响浮力大小的因素,应用控制变量法是正确解题的关键,根据控制变量法分析图示实验情景即可正确解题。
29.【答案】同一位置 速度 小 远 弹簧的形变程度 不同 弹性势
【解析】解:
(1)让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是,当小车到达水平面时,使小车的速度相同;
②毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,阻力变小,根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远,小车速度减小的越慢;
③由以上可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远;如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将做匀速直线运动;匀速直线运动在v−t图线上是一条平行于时间轴的直线,如图所示:
;
(2)①本实验中运动的小车会压缩弹簧,弹簧的形变越大,表明小车对弹簧做的功越多,小车的动能就越大,所以实验中通过弹簧的形变程度来判断小车动能的大小;
②研究动能与速度的关系时,应该改变速度的大小,即让同一小车从斜面上不同的高度滑下;
③小车压缩弹簧的过程,小车的速度变小,动能变小,弹簧的形变变大,弹性势能变大,动能转化为弹簧的弹性势能。
故答案为:(1)①同一位置;速度;②小;远;③见上图;(2)①弹簧的形变程度;②不同;③弹性势。
(1)①为完成“阻力对物体运动的影响”的实验,应采用控制变量的思想,即保持小车到达水平面时的速度相同;
②毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,根据实验现象得出结论;
③根据(2)运动变化的趋势推理想像,画出图象即可;
(2)①小车压缩弹簧,弹簧的形变越大,小车的动能就越大;
②研究动能与速度的关系时,控制物体的质量不变,改变速度的大小;
③弹簧发生弹性形变,具有弹性势能。
本题考查了阻力对物体运动的影响、动能的影响因素;在用控制变量法探究物理问题时,一定要控制其它因素不变,才能得到正确的结论。
30.【答案】右 杠杆自重 便于在刻度尺上直接读出力臂 150 增加螺母的个数或换用更长的刻度尺
【解析】解:(1)在刻度尺两端分别扎上橡皮筋a和b,刻度尺相当于杠杆,a和b相当于杠杆两端的平衡螺母;
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,即应调节橡皮筋a向右移动,使刻度尺在水平位置平衡,
安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使之在水平位置平衡,这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响;
在称量时再次让刻度尺在水平位置平衡,力臂在杠杆上,其目的是便于在刻度尺上直接读出力臂大小;
(2)把苹果悬挂在离O点6cm处时,螺母挂在右侧离O点15cm处,刻度尺在水平位置平衡,
则AO=6cm=0.06m,OB=15cm=0.15m,m螺母=60g=0.06kg,
由杠杆平衡条件可得,G苹果×OA=G螺母×OB,即m苹果g×OA=m螺母g×OB,
m苹果=m螺母×OBOA=0.06kg×。
螺母的个数适当增加时,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“杠杆秤”的量程将增大;
若换用更长的刻度尺,力臂增大,力也随之增大,则“杠杆秤”的测量范围增大。
故答案为:(1)右;杠杆自重;便于在刻度尺上直接读出力臂;(2)150;增加螺母的个数或换用更长的刻度尺。
(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;让杠杆的重心在支点上,可避免杠杆自重的影响;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)根据杠杆平衡条件求得苹果的质量;
螺母的个数适当增加,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,换用更长的刻度尺也可以增大测量范围。
本题是探究杠杆平衡条件的实验,同时还考查了杠杆平衡条件的应用,有一定的综合性。
31.【答案】浸没 m3−m2 m1m3−m2ρ水
【解析】解:(1)将电子秤放在水平桌面上并清零;
(2)将蜡块置于电子秤上,记录电子秤示数为m1;即蜡块的质量为m1;
(3)将装有适量水的烧杯置于电子秤上,记录电子秤示数为m2;
(4)用细钢针将蜡块压入烧杯内的水中浸没,不与烧杯相接触,静止后,记录电子秤示数为m3;
(5)在步骤4中蜡块全部浸入水中,则蜡块会受到浮力的作用,根据物体间力的作用是相互的,水给蜡块一个向上的力,蜡块就会给水一个向下的力,即蜡块受到的浮力等于蜡块对水的压力;
比较步骤3、4可知,蜡块排开水的质量m排=m3−m2;
(6)蜡块的体积即排开的水的体积为:V=m排ρ水=m3−m2ρ水;
蜡块的密度:ρ=m1V=m1m3−m2ρ水=m1m3−m2ρ水。
故答案为:(4)浸没;(5)m3−m2;(6)m1m3−m2ρ水。
要测量蜡块的密度,需测出水的体积、水和蜡块的总体积,根据密度公式求出蜡块的密度。蜡块的质量可以通过电子秤直接称量出来;
用长的细钢针使蜡块全部浸没,先求出排开水的质量然后可求排开水的体积,即为蜡块的体积。
本题涉及到液体的密度的计算以及漂浮物体的密度的测量,综合应用到漂浮条件和阿基米德原理的公式。难度中等。
32.【答案】解:
(1)机器人和药物的总重力为:
G=mg=80kg×10N/kg=800N;
(2)机器人对地面的压力:
F压=G=800N,
它对地面的压强:
p=F压S=800N10−3m2=8×105Pa;
(3)因为机器人做匀速直线运动,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,
所以,机器人受到的牵引力:F=f=0.1G=0.1×800N=80N,
则机器人前进过程的功率为:
P=Wt=Fst=Fv=80N×0.5m/s=40W。
答:(1)机器人和药物的总重力为800N;
(2)机器人静止在水平地面上时对地面的压强为8×105Pa;
(3)机器人前进过程的功率为40W。
【解析】(1)根据G=mg算出机器人和药物的总重力;
(2)水平面上的物体,对水平面的压力大小与物体本身的重力相等,由p=FS即可求出对地面产生的压强;
(3)匀速直线运动的物体,牵引力与所受阻力为一对平衡力,大小相等,根据P=Wt=Fst=Fv求得机器人前进过程的功率。
本题主要考查了重力、压强、功率的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
33.【答案】解:(1)由图乙可知,当水深为9cm时,木块恰好漂浮,木块底部受到水的压强p向上=900Pa,
因此时水对容器底部的压强恰好等于水对木块底部的压强,
所以,容器底部受到水的压强为900Pa;
由p=FS可得,木块底部受到水向上的压力:
F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N,
由浮力产生的原因F浮=F向上−F向下可得,木块受到的浮力:
F浮=F向上−F向下=F向上=9N;
(2)由图乙可知,当水深为9cm时木块恰好漂浮,当水深为16cm时,细线恰好伸直,木块恰好漂浮,
则细线的长度:L线=16cm−9cm=7cm,
当水深为22cm时木块恰好浸没,
则木块的高度h=22cm−7cm=15cm;
(3)木块恰好浸没时,木块底部受到水的压强p′=1500Pa,
木块底部受到水向上的压力:
F向上′=p向上′S=1500Pa×0.01m2=15N,
则木块受到的浮力:
F浮′=F向上′=15N,
若将细线剪断,木块最后漂浮,受到的浮力F浮=9N,
则细线剪断前后直至木块静止浮力的变化量:
△F浮′=F浮′−F浮=15N−9N=6N。
答:(1)当水深为9cm时,容器底部受到水的压强是900Pa,木块受到浮力是9N;
(2)木块的高度是15cm;
(3)若将细线剪断,木块最后会保持静止,细线剪断前后直至木块静止浮力的变化量是6N。
【解析】(1)由图乙可知,当水深为9cm时,木块恰好漂浮,此时水对容器底部的压强恰好等于水对木块底部的压强,根据p=FS求出木块底部受到水向上的压力,利用浮力产生的原因F浮=F向上−F向下求出木块受到的浮力;
(2)由图乙可知,当水深为9cm时木块恰好漂浮,当水深为16cm时,细线恰好伸直,木块恰好漂浮,据此求出细线的长度,当水深为22cm时木块恰好浸没,水的深度减去细线的长度即为木块的高度;
(3)知道木块恰好浸没时木块底部受到水的压强,根据p=FS求出木块底部受到水向上的压力,利用浮力产生的原因F浮=F向上−F向下求出木块受到的浮力,若将细线剪断,木块最后漂浮,据此求出细线剪断前后直至木块静止浮力的变化量。
本题考查了压强公式和浮力产生原因、物体浮沉条件的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
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