广东省佛山市顺德区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年广东省佛山市顺德区八年级(下)期末物理试卷
1. 力的单位及括号内对应的单位符号均正确的是( )
A. 牛顿(N) B. 焦耳(J) C. 帕斯卡(Pa) D. 时间(m)
2. 一个中学生的体重最接近( )
A. 5N B. 50N C. 500N D. 5000N
3. 如图所示的简单机械,属于斜面应用的是( )
A. 剪刀 B. 自行车手闸
C. 指甲钳 D. 盘山公路
4. 如图所示为甲、乙、丙三个物体在水中的情景,下列说法正确的是( )
A. 甲物体上浮,不受重力作用
B. 乙物体悬浮,所受浮力等于重力
C. 丙物体下沉,不受浮力作用
D. 三个物体中,甲的密度最大
5. “幸得有你,山河无恙。千里驰援,勇士凯旋”,2020年4月10日,载着最后一批广东援鄂医疗队英雄的客车,匀速直线经过某高速出口,人们纷纷向英雄们致敬,如
图所示。下列说法正确的是( )
A. 客车座位宽大松软,是为了增大压强
B. 客车的轮子发生了形变,说明力可以改变物体的运动状态
C. 客车受到的牵引力和阻力是一对平衡力
D. 客车行驶速度越大,惯性越大
6. 如图所示,往吸管B用力吹气,吸管A中的水将从管口流出,下图中与此原理不相同的是( )
A. 吹硬币“跳高”
B. 吹气两纸靠拢
C. 飞机升力产生
D. 火箭升空
7. 如图所示,一个大人和一个小孩均从1楼爬到4楼,所用时间相同,大人的质量比小孩大,下列说法正确的是( )
A. 小孩做的功较多
B. 大人做的功较多
C. 小孩做功功率较大
D. 大人和小孩做功功率一样大
8. 如图所示,用脚蹬地,滑板车就开始向前运动,说明力能改变物体的______(选填“运动状态”或“形状”),脚抬起来后,能继续前进是因为人和车具有______,此时滑板车对人的支持力与人受到的______是一对平衡力。
9. 如图所示,为某山地自行车。轮胎表面有凹凸的花纹,是为了______(选填“增大”或“减小”)摩擦;要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是通过增大______来增大摩擦;捏闸时动力臂大于阻力臂,此时手闸是______(选填“省力”或“费力”)杠杆。
10. 2020年6月23日北斗导航系统最后一颗卫星成功发射,这意味着北斗系统将全面完成全球星座部署,中国有了自己的高精度导航系统。如图所示,卫星从远地点向近地点运动时(忽略空气阻力),它的重力势能______,动能______,机械能______。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
11. 如图所示为“探究影响压力作用效果的因素”实验,通过海绵的凹陷程度可判断压力的作用效果,这种方法叫______法。比较图甲和图______可知,压力的作用效果与压力大小有关;比较图乙和图丙可知,压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越______(选填“明显”或“不明显”)。
12. 如图所示,将圆柱体缓慢浸入装满水的溢水杯中,上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为13N,则圆柱体受到的浮力为______N,方向______,溢出水的重力为______N。
13. 马德堡半球实验证明了______的存在。如图所示,小强利用自制气压计研究大气压与高度的关系,将气压计从1楼带到20楼,他发现管内水柱有变化,根据所学知识可知楼层越高,管内水柱高度______,大气压强______。
14. 利用如图所示滑轮组将重3600N的货物提高1m,已知动滑轮总重400N,不计摩擦及绳重,绳子的拉力F为______N,对货物做的有用功是______J,滑轮组的机械效率是______。
15. 如图所示,请画出跳水运动员所受重力的示意图。
16. 如图所示,请画出小黄鸭所受浮力的示意图。
17. 如图所示,图甲是打开的汽车后备箱盖,可将它看作一个杠杆。图乙是其简化图:O是支点,F2是液压杆对B点的支撑力,要盖上后备箱,可在A点施加压力F1,请在图中画出F1的力臂L1和F2的力臂L2。
18. 如图甲所示弹簧测力计的示数是______N;由图乙可知当地大气
压的数值等于______mm水银柱产生的压强。
19. 如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
①要使小车到达水平木板时速度相同,应让小车从______(选填“相同”或“不同”)高度由静止下滑。
②在水平木板上先后铺上毛巾、棉布等,目的是使小车运动时所受的阻力______(选填“相同”或“不同”)。
③实验发现,水平面越接近光滑,小车受到的阻力______,小车滑行的距离______(以上两空选填“越大”或“越小”)。由此推理,水平面光滑时小车将做______。
20. 如图所示为“探究杠杆平衡条件”实验。
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向______(填“左”或“右”)。
(2)如表是实验中记录杠杆平衡的部分数据:
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
5
1
10
2
3
10
2
15
3
2
30
3
20
分析表中的实验数据可得出实验结论______。
(3)如图乙所示,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个同样的钩码;平衡后将A、B两点下方所挂的钩码同时向远离支点〇方向移动一小格,则杠杆______(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
(4)如图丙所示,每个钩码的质量均为50g。在C点竖直向上拉杠杆,杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为______N;保持杠杆水平平衡,将弹簧测力计缓慢地从a位置转到b位置,测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21. 如图所示,为小明设计的“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验,A、B是两个体积相同的实心圆柱体,弹簧测力计示数已经标出。
(1)比较实验①②,可知A、B两个圆柱体的质量______(选填“相同”或“不同”)。
(2)比较实验①③④,可知物体受到的浮力大小与排开液体的体积______(选填“有关”或“无关”)。
比较实验②⑥______(选填序号),可知物体所受浮力大小与液体的密度有关。
比较实验①④⑤,可知物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
比较实验①②⑤⑥,可知物体所受浮力大小与物体的密度______(选填“有关”或“无关”)。
(3)分析图中数据,可知A物体浸没在水中时所受到的浮力为______N,A物体的密度是______kg/m3。
22. 重6N、底面积为0.01m2的正方体木块A,放在无水的平底烧杯中,如图甲所示。往烧杯中加水,木块慢慢浮起来,停止加水时,如图乙所示,求:
(1)图甲中木块对烧杯底部的压强;
(2)图乙中水对烧杯底部的压强。
23. 为确保今年春季学期错峰开学工作安全有序进行,某学校利用无人机对校园进行疫情防控消杀作业,如图所示,无人机有关信息如表格,求:
(1)让无人机飞行40m到指定位置作业,至少需要多少时间?
无人机自重(含电池)G
160N
最大载重
100N
最大飞行速度v
5m/s
(2)无人机以最大载重载着消毒液从地面匀速飞到离地30m高处,用时10s,此过程中无人机对消毒液所做的功和功率分别是多少?
24. 为了探究物体动能大小与哪些因素有关,某实验小组设计了如图所示的实验。
(1)物体的动能可能与多个因素有关,因此本实验需采取的研究方法是______。
(2)实验中,钢球撞击木块,若木块在水平面上运动的距离越大,可知钢球的动能______(选填“越大”或“越小”)。
(3)分析图甲所示实验可知,同一钢球从不同高度由静止开始滚下,高度越大,钢球运动到水平面时的速度
______,木块被撞击后在水平面上运动的距离______(以上两空选填“越大”或“越小”)。因此,质量相同时,钢球的______越大,动能越大。
(4)图乙所示实验是为了探究钢球的动能与______是否有关。
25. 阅读短文,回答下列问题:
半潜船
如图甲所示半潜船,是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船淹没在水中的体积比例高,因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小,能够保持较佳的稳定性而适合当作水上的工作平台使用。如图乙所示,半潜船通过调整水舱内的压载水质量,把装货甲板潜入水中,等待货物装载,当货物拖至甲板上方后,再次调整水舱内的压载水,船体上浮,即完成装载。
(1)半潜船是通过改变______实现上浮和下沉的;它在水面航行时,使其向前运动的动力的施力物体是______(选填“螺旋桨”或“水”)。
(2)当半潜船依次处于图乙中三种状态时,从左至右船底受到水的压强分别为p1、p2、p3,则压强由小到大的顺序是______,水舱内水的质量分别为m1、m2、m3,则质量中最大的是______(选填“m1”、“m2”或“m3”)。
(3)甲板面积为6000m2,当甲板下潜至水下2m时,受到水的压力为______N。
(4)半潜船上安装的船舶驱动系统功率为6000kW,效率为90%,当它以6m/s的速度匀速航行时,半潜船所受的阻力是______N。
26. 如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ是手柄,能绕着O点转动,P点通过连杆与活塞相连,A、B是单向阀门,只能向上开启,请回答下面的问题:
(1)如图甲所示,当在Q点对手柄PQ施加______(填“向上”或“向下”)的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门______(选填“A”或“B”)打开,水在______(选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒。
(2)如图乙所示,活塞向下运动时,阀门B在______(选填“大气压”或“水压”)作用下关闭,而阀门A打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方。
(3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,手柄上P点受到的阻力方向______(选填“向上”或“向下”),圆筒上方的水从出水管口流出;某地居民在安装此抽水机时,下端水管已插入水中,但无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是______(写一条即可)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、牛顿(N)是力的国际单位,故A正确。
B、焦耳(J)是功和能量的国际单位,故B错误。
C、帕斯卡(Pa)是压强的国际单位,故C错误。
D、时间(m)中,时间是物理量,括号中的m是长度的国际单位,故D错误。
故选:A。
力的国际单位是牛顿,简称牛,符号是N。
物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位,不要将各符号和各单位相互混淆。
2.【答案】C
【解析】解:根据公式G=mg计算
A.为0.5kg
B.为5kg
C.为50kg
D.为500kg
故选:C。
先运用公式进行计算,计算出质量,再进行估测。
本题考查公式G=mg,以及学生对日常生活中物体质量的估测能力。
3.【答案】D
【解析】解:ABC、是一根硬棒绕着固定点转动,为杠杆;剪刀动力臂大于阻力臂为省力杠杆,自行车车闸,动力臂大于阻力臂为省力杠杆;指甲刀在使用时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故ABC不合题意;
D、盘山公路是应用斜面来省力的,故D符合题意。
故选:D。
像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械,叫做斜面。
本题考查简单机械的有关知识,难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A、地球附近的一切物体都受重力的作用,因此甲物体上浮时,受重力作用,故A错误;
B、根据图示可知,乙物体悬浮,因此所受浮力等于重力,故B正确;
C、浸在液体中的物体受浮力的作用,则丙物体下沉,受浮力的作用,故C错误;
D、甲物体上浮时,物体的密度小于水的密度;乙物体悬浮时,物体的密度等于水的密度;丙物体下沉时,物体的密度大于水的密度,因此丙的密度最大,故D错误。
故选:B。
(1)地球附近的一切物体都受重力的作用;
(2)物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;
(3)浸在液体中的物体受浮力的作用;
(4)物体上浮时,物体的密度小于液体的密度;物体悬浮时,物体的密度等于液体的密度;物体下沉时,物体的密度大于液体的密度。
本题考查物体浮沉条件的应用,关键明确物体浮沉时浮力与重力的物体已经物体密度与液体密度的关系。
5.【答案】C
【解析】解:A、客车座位宽大松软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误。
B、客车的轮子发生了形变,说明力可以改变物体的形状。故B错误。
C、客车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,故C正确。
D、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,客车行驶速度即使再大,其质量不变,惯性大小就不会改变。故D错误。
故选:C。
(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(2)力的作用效果是改变物体的运动状态和使物体发生形变。
(3)处于平衡状态的物体可能不受力的作用,可能受到平衡力的作用。
(4)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
此题以选择题的形式考查力学的多个知识点,难度适中,综合性强,属于中考热点题型。
6.【答案】D
【解析】解:从B管右端向管内吹气时,A管上端的空气流速快,压强小。由于大气压强的作用,液体从烧杯中压入A管中,所以水就沿A管上升而流出管口,其原理是流体流速越大,压强越小。
A、没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用,在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,产生向上的升力,因此硬币就“跳高”,其原理是流体流速越大,压强越小。故A不合题意。
B、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,其原理是流体流速越大,压强越小。故B不合题意。
C、机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力。其原理是流体流速越大,压强越小。故C不合题意。
D、火箭升空利用的原理是物体间力的作用是相互的,故D符合题意。
故选:D。
(1)首先分析题干中所述的现象的原理,然后利用流体压强和流速的关系分析各选项列举事例的原理,从中找出不同的一项即可。
(2)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
此题考查流体压强和流速的关系,解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象。
7.【答案】B
【解析】解:
大人与小孩均从1楼爬到4楼,上升的高度h相同,大人的质量比小孩大,则大人的重力比小孩的大,由W=Gh可知大人做的功多;
已知爬相同的楼梯所用时间相同,根据P=Wt可知大人做功的功率大,故ACD错误,B正确。
故选:B。
大人与小孩爬相同的楼梯,h相同,但体重不同,根据W=Gh判断两人做功的大小关系;
比较大人与小孩做功大小和所用时间的多少,利用P=Wt比较二人功率大小。
本题考查了功和功率的大小比较,通过比较得出大人与小孩爬楼做功大小是本题的突破口,利用好功和功率的公式是解题关键。
8.【答案】运动状态 惯性 重力
【解析】解:(1)用脚蹬地,滑板车就开始向前运动,滑板车由静止变为运动,速度发生变化,说明力能改变物体的运动状态。
(2)脚和滑板车运动,脚抬起来后,由于惯性要保持原来的运动状态,能继续前进。
(3)滑板车对人的支持力与人受到的重力,大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,作用在同一直线上,这两个力是平衡力。
故答案为:运动状态;惯性;重力。
(1)力可以改变物体的运动状态,力可以使物体发生形变。
(2)物体由于惯性要保持原来的运动状态。
(3)平衡力的条件:作用在同一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
通过滑板车考查了力改变物体的运动状态、惯性、平衡力,体现了生活处处皆物理。
9.【答案】增大 压力 省力
【解析】解:(1)轮胎表面有凹凸的花纹,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;
要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
(2)捏闸时动力臂大于阻力臂,此时手闸是省力杠杆。
故答案为:增大;压力;省力。
(1)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。
(2)动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。
本题考查增大摩擦的方法、杠杆的分类,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
10.【答案】减小 增大 不变
【解析】解:
卫星从远地点向近地点运动时,质量不变,高度降低,故它的重力势能减小;同时速度变大,故它的动能增大。
当卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的相互转化,因此卫星的机械能守恒,即机械能不变。
故答案为:减小;增大;不变。
(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。重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
(2)在大气层外,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,其机械能守恒。
本题主要考查了机械能守恒以及动能、重力势能大小的变化,知道影响动能、重力势能大小的因素是解题的关键。
11.【答案】转换法 乙 明显
【解析】解:
(1)本实验通过海绵的凹陷程度可判断压力的作用效果,这种方法叫转换法;
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,故比较图甲和图乙可知,压力的作用效果与压力大小有关;
(3)比较图乙和图丙可知,压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:转换;乙;明显。
(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;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
12.【答案】8 竖直向上 8
【解析】解:(1)圆柱体受到的浮力:F浮=F向上−F向下=13N−5N=8N。
(2)圆柱体受到的浮力竖直向上。
(3)浸没水中的圆柱体受到水向上的浮力,浮力大小等于圆柱体排开水受到的重力,所以溢出水的重力是8N。
故答案为:8;竖直向上;8。
(1)浸在液体中的物体受到液体向上和向下的压力差就是浮力。
(2)浮力的方向竖直向上。
(3)浸没液体中的物体受到液体向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体受到的重力。
本题考查浮力产生的原因、浮力方向以及阿基米德原理公式的应用。
13.【答案】大气压 增大 减小
【解析】解:马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球,有力地证明了大气压强的存在;
瓶中的气体同样存在压强,大气压是随高度的升高而降低的,将气压计从1楼带到20楼,高度增加,大气压减小,液柱就会在内部压强的作用下而上升。
故答案为:大气压;增大;减小。
①马德堡半球实验有力的证明了大气压的存在;
②大气压强随海拔高度的增加而减小。
此题考查了大气压的存在及与海拔高度的关系,属于物理学史和基础知识的考查,难度不大。
14.【答案】1000360090%
【解析】解:由图知,滑轮组由4段绳子承担物重,所以s=4h=4×1m=4m,
不计摩擦及绳重,绳子的拉力F=14(G+G动)=14×(3600N+400N)=1000N,
有用功W有用=Gh=3600N×1m=3600J,
总功W总=Fs=1000N×4m=4000J
机械效率η=W有用W总×100%=3600J4000J×100%=90%。
故答案为:1000;3600;90%。
要解决此题,关键要理解有用功和总功。判断出由几段绳子承担物重,利用公式F=1n(G+G动);
由W有用=Gh可求得有用功,由η=W有用W总可求得机械效率。
此题是一道典型的求滑轮组机械效率的基础题目。区别开有用功和总功是解决此题的关键。
15.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,过运动员重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【解析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可。
本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
16.【答案】解:小黄鸭在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G,浮力的方向与重力方向相反,是竖直向上的,则小黄鸭所受浮力示意图如下所示:
【解析】小黄鸭受到的浮力方向竖直向上,作用点在小黄鸭重心上;用一条带箭头的线段把浮力的大小、方向、作用点表示出来即可。
本题考查了力的示意图的画法,作力的示意图时,注意力的方向、大小和作用点要全部表示出来。
17.【答案】解:
已知支点为O,延长F1画出力F1的作用线,从支点向F1的作用线作垂线,垂线段的长度即为动力臂L1;
反向延长F2画出力F2的作用线,从支点向阻力F2作用线作垂线,垂线段的长度即为阻力臂L2.如图所示:
【解析】要解决此题,需要掌握力臂的概念,知道力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。
此题主要考查了有关力臂的画法,首先要掌握力臂的画法,确定支点,从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。
18.【答案】3.4760
【解析】解:(1)由图可知,弹簧测力计的量程为5N,分度值是0.2N,指针所在位置是3.4N;
(2)由图可知,水槽内和玻璃管内水银面的高度差为760mm,故当地大气压的数值等于760mm水银柱产生的压强,不是780mm水银产生的压强。
故答案为:3.4;760。
(1)弹簧测力计测量力的大小时,明确每一个大格和每一个小格代表的示数;
(2)托里拆利实验中,水银柱的高度是水槽内和玻璃管内水银面的高度差。
本题考查弹簧测力计的读数,大气压强值的测定,是基础题。
19.【答案】相同 不同 越小 越大 匀速直线运动
【解析】解:
(1)小车从同一高度滑下的目的是:小车到达水平面时的速度相等,即具有相同的初速度;
(2)在实验中,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,是通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的;
(3)由实验现象知,接触面越光滑,摩擦力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越慢,由此可以推理:假如水平表面绝对光滑,该平面上运动的物体在水平方向上不受力,它将做匀速直线运动。
故答案为:(1)相同;(2)不同;(3)越小;越大;匀速直线运动。
(1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放;
(2)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力阻力的大小;
(3)由实验知接触面越光滑,阻力越小,小车滑行的距离越远,速度减小的越慢,如水平表面绝对光滑,该平面上运动的物体在水平方向上不受力,它将做匀速直线运动。
本题考查了理想实验,应理解理想实验中的控制变量法,同时体会如何从实验中得出结论,以及合理的外推得出物理规律的思想。
20.【答案】右 F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)6不能 1.5变大
【解析】解:(1)杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂,同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响。
(2)根据表格数据可得:
2N×5cm=1N×10cm;
3N×10cm=2N×15cm;
2N×30cm=3N×20cm;
分析实验数据,得出结论,杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);
(3)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,
根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,
即4G×3L=FB×2L,
解得FB=6G,需挂6个钩码;
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧4G×4L=16GL,右侧6G×3L=18GL,因为16GL<18GL杠杆不能平衡;
(4)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得:
F1=F2L2L1=4×0.05kg×10N/kg×3L4L=1.5N;
保持C点不变,杠木杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,其力臂变短,根据杠杆的平衡条件,测力计示数大小将变大;
故答案为:(1)右;(2)F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);(3)6;不能;(4)1.5;变大。
(1)杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,据此分析将平衡螺母调节的方向,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂,同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响;
(2)利用杠杆的平衡条件分析三组数据,动力×动力臂是否等于阻力×阻力臂;
(3)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(4)当弹簧测力计在C点竖直向上拉,根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数。根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力;当拉力F向右倾斜时,保持C点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;
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。
21.【答案】不同 有关 ⑦ 无关 无关 21.5×103
【解析】解:(1)比较实验①②可知,物体AB的重力不同,根据G=mg知A、B两个圆柱体的质量不同;
(2)比较实验①③④可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称量法F浮=G−F知物体受到的浮力不同,可以得出物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
要探究物体所受浮力大小与液体的密度有关,需要控制液体排开液体的体积相同,改变液体的密度,图②⑥⑦符合题意;
比较实验①④⑤可知,液体的密度相同,排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同同,根据称量法F浮=G−F知物体受到的浮力相同同,可以得出物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
由①②知,物体的体积相同,重力不同,根据公式ρ=mV=GgV知,密度不同;
比较实验①⑤可知物体A的浮力为F浮=GA−F5=3.0N−1.0N=2.0N
由②⑥可知物体B的浮力为F浮′=GB−F6=4.0N−2.0N=2.0N,
由实验知物体的密度不同,浮力却相同,所以可以得出物体所受浮力大小与物体的密度无关;
(3)由(2)知物体A的浮力为F浮=2.0N,
根据浮力公式:F浮=ρgV排得,
物体的体积:
VA=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3;
物体A的质量为:mA=GAg=3.0N10N/kg=0.3kg,
物体A的密度为:
ρA=mAVA=0.3kg2×10−4m3=1.5×103kg/m3。
故答案为:(1)不同;(2)有关;⑦;无关;无关;(3)2;1.5×103。
(1)根据G=mg分析解答;
(2)影响浮力大小的因素是液体的密度和排开液体的体积,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题;
(3)根据称量法算出水中的浮力;
根据阿基米德原理算出排开水的体积,由G=mg算出物体的质量,由密度公式算出物体A的密度。
本题考查了弹簧测力计读数、实验现象分析、求盐水的密度,应用控制变量法分析图示实验、应用浮力公式即可正确解题。
22.【答案】解:(1)图甲中木块对烧杯底部的压强:p=FS=GS=6N0.01m2=600Pa;
(2)图乙中水对烧杯底部的压强:p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa。
答:(1)图甲中木块对烧杯底部的压强为600Pa;
(2)图乙中水对烧杯底部的压强为1800Pa。
【解析】(1)木块对烧杯底部的压力等于木块的重力,根据p=FS求出木块对烧杯底部的压强;
(2)根据p=ρgh求出水对烧杯底部的压强。
本题考查固体压强和液体压强的计算,关键明确水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。
23.【答案】解:(1)由v=st可得,无人机飞行40m到指定位置作业所需时间:
t=sv=40m5m/s=8s;
(2)无人机以最大载重载着消毒液从地面匀速飞到离地30m高处做功:
W=Gh=100N×30m=3000J;
功率:P=Wt=3000J10s=300W。
答:(1)让无人机飞行40m到指定位置作业,至少需要10s时间;
(2)此过程中无人机对消毒液所做的功为3000J,功率是300W。
【解析】(1)已知无人机飞行的路程和速度,利用速度公式变形可求得时间;
(2)由W=Gh可求得无人机对消毒液所做的功,由P=Wt可求得功率。
本题主要考查了速度公式及其应用、功的计算,功率的计算等,属于力学综合题,关键是能从表格中获取相关信息加以计算,并熟练运用相关公式。
24.【答案】控制变量法 越大 越大 越大 速度 质量
【解析】解:
(1)动能大小跟质量和速度有关,在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变,本实验需采取的研究方法是控制变量法;
(2)实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;木块在水平面上运动的距离越大,可知钢球的动能越大;
(3)由甲图可知,两球质量都是m,所以是控制两球的质量相等;而两球所处高度不同,两球到达斜面底端时的速度不同,故探究的是动能与速度的关系;根据甲图可知,质量相同时,小球从斜面上较高的高度滚下时,小球到达斜面底端的速度大,木块被撞击后运动的距离远,说明速度大的小球其动能大;由此得出结论:当质量一定时,物体的速度越大,动能越大;
(4)图乙中,质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下,让钢球到达斜面底端的速度相同,故选用图乙探究的是动能与质量的关系。
故答案为:(1)控制变量法;(2)越大;(3)越大;越大;速度;(4)质量。
(1)影响动能大小的因素有质量和速度,实验过程要采用控制变量法;
(2)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
(3)(4)实验中通过对木块推出距离的多少可看出小球动能的大小;动能的大小与物体的质量和速度有关,根据图片中的相同点和不同点,利用控制变量法分析。
此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况,及如何正确的对实验现象进行分析,归纳出正确的结论。
25.【答案】自身重力 水 p1
半潜船在水面航行时,螺旋桨向后给水向后的力,水给螺旋桨一向前的反作用力,故半潜船前行力的施力物体是水。
(2)由图示可知,甲状态时船底所处的深度最小,乙状态时船底所处的深度最大,根据p=ρgh可得,船底受到海水的压强关系为p1
(3)离水面2m深的甲板受到海水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;
由p=FS可得,甲板受到的海水压力:
F=pS=2×104Pa×6000m2=1.2×108N;
(4)已知效率为90%,根据η=P有用P总可得,有用功率:
P有用=P总η=6000kW×90%=5400kW=5.4×106W,
由于半潜船匀速航行时,说明处于受力平衡状态,此时半潜船所受的阻力的大小和牵引力大小相等,
由P=Fv=fv可得,半潜船所受的阻力:
f=P有用v=5.4×106W6m/s=9×105N。
故答案为:(1)自身重力;水;(2)p1
由力作用的相互性可以分析得出结果;
(2)根据图示判断船底所处深度的关系,利用公式p=ρgh可判断船底受到海水的压强的关系;
根据图示直接读出水仓内水的多少,并得出水仓内水的质量最大的哪一个;
(3)根据p=ρgh求出水面下2m深处甲板受到水的压强,再根据p=FS求出甲板受到水的压力;
(4)根据效率公式求出有用功率,由于半潜船匀速行驶时,受到的阻力的大小和牵引力大小相等,则根据P=Fv=fv可以求得此时受到的阻力的大小。
此题主要考查了学生对力的作用效果、浮沉条件、液体压强和压力计算公式的理解和掌握,综合性较强,难度不大。
26.【答案】向下 B 大气压 水压 向下 水管与抽水机接头处漏气
【解析】解:(1)读图可知,活塞式抽水机在使用时,当在Q点对手柄PQ施加向下的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门 B打开,水在大气压作用下经过阀门流入圆筒;
(2)如图B,活塞向下运动时,阀门B受水的压力而关闭;水不能向下运动,于是就冲开阀门A进入圆筒的上部,再提起活塞时活塞时,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从出水管中流出来;
(3)在Q点用力向下压手柄PQ时,P点向上运动,故手柄上P点受到的阻力方向向下;移动活塞,水管口都没有水流出,可能是水管与抽水机接头处漏气。
故答案为:(1)向下;B;大气压;(2)水压;(3)向下;水管与抽水机接头处漏气。
(1)(2)抽水机是利用大气压来抽水的,读图,根据其工作过程,可具体描述其工作过程中如何利用大气压的作用将水抽上来;
(3)阻力的方向与P点的运动方向相反;利用大气压强把水抽上来。
本题考查大气压的应用抽水机原理,难度不大。
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