广西河池市大化县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年广西河池市大化县八年级(下)期末物理试卷
1. 下列四个实例,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 冰壶表面打磨得很光滑 B. 给自行车的后轴加机油
C. 轮胎表面凹凸不平的花纹 D. 行驶的磁悬浮列车不接触导轨
2. 如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A. B.
C. D.
3. 一位在中国旅行的瑞典人,在行驶的高铁中将一枚硬币立在高铁的窗台上,这枚硬币竟然坚持了8分钟不倒。在这一过程中这枚硬币相对于下列哪个物体是运动的( )
A. 这列高铁的车厢 B. 窗外直立的电线杆
C. 高铁的车窗玻璃 D. 坐在车厢座椅上的乘客
4. 近来共享电动汽车成为人们低碳出行的交通工具,某共享汽车30min行驶20km,则该车的平均速度为( )
A. 40km/h B. 1.5km/min C. 15m/s D. 40m/s
5. 下列生活现象中,属于利用惯性的是( )
A. 开车时司机要系安全带 B. 高速路上汽车要限速行驶
C. 人踩到西瓜皮上易滑倒 D. 跳远运动员跳远时要助跑
6. 下列生活实例中属于增大压强的是( )
A. 甲图中滑雪运动员穿滑雪板 B. 乙图中铁路的钢轨下面放着一根根轨枕
C. 丙图中箭的前端制作得很尖 D. 丁图中沙漠里的越野车装有宽大的轮子
7. 晓晗刚学完液体内部压强规律,一次喝完盒装酸奶后,想利用废纸盒做个小实验,他在空纸盒的侧面的不同高度处扎三个大小一样的孔,将纸盒装满水后,水从小孔喷出。图中的几种水流现象最接近实际情况的是( )
A. B. C. D.
8. 如图,小明同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱和外界气压的变化分别是( )
A. 上升,降低
B. 下降,升高
C. 上升,升高
D. 下降,降低
9. 树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( )
A. 从路中间飞向路边 B. 只向上扬 C. 从路旁被吸向汽车 D. 不受影响
10. 用分子动理论的观点对下列观象的解释正确的是( )
A. 海绵容易被压缩--分子间有间隔
B. 滴在热水中的红墨水比滴在冷水中扩散得快--温度越高,分子无规则运动越剧烈
C. 闻到路边怡人的花香--分子不停地运动
D. 两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来--分子间存在引力
11. 如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体受到的重力是6N
B. 圆柱体受到的最大浮力是3N
C. 圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D. 当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
12. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. t=3s时,物体受到平衡力的作用 B. t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
C. 2s∼4s内物体所受摩擦力为3N D. t=1s时,物体所受摩擦力是1N
13. 苹果成熟后会从树上掉下来,是因为苹果受到______的作用,这个力的施力物体是______。质量为200g的苹果受到这个力的大小为______N.(取g=10N/kg)
14. 游泳时小涛向后划水以获得向前的力,这说明力的作用是______;到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这表明作用力改变了他的______。
15. 在不计摩擦及滑轮自重时,用如图所示的滑轮组把600N的物体提升2m,需要______N的拉力,绳子拉过的距离是______m。
16. 力的作用效果是:力可以使物体发生______ 和力可以使物体的发生______ 改变.
17. 运输液体的槽车,液体上面有气泡,如图,当车向前开动时,气泡将向______运动,其原因是______具有惯性。
18. 在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,这样做的目的是______;用到的物理知识______。
19. 小敏把体积为200cm3,质量为240g的洋芋全部放入水中时,洋芋受到的浮力是______N;松手后洋芋将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
20. 如图所示,两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上,甲的质量为6kg,边长为0.1m,若甲、乙的高度之比为1:2,密度之比为2:1,则甲对水平地面的压强p甲=______Pa,甲、乙对水平地面的压强之比为______。(g取10N/kg)
21. 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
22. 如图所示的杠杆;请画出杠杆的动力臂和阻力臂并用L1和L2标明。
23. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图1所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计______(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)实验;
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;比较______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图2所示,实验后发现效果更好,实验中,小明______(选填“一定”、“不一定”或“一定不”)要匀速拉动长木板。
24. 如图是用压强计“探充影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U型管______(选填“属于”或“不属于”)连通器,通过U型管左右液面______反应液体内部压强大小。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是______(选填“A”或“B”),调节好后U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与______有关。
(4)比较______两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丙中U型管左侧水面的高为4cm,右侧水面的高为10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为______Pa,U型管底部受到的液体压强为______Pa(g=10N/kg)。
25. 如图所示是托里拆利实验的装置图,请回答下列问题。
(1)如图甲,先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有______;
(2)如图乙,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,读出此时水银柱的高度为h=______mm,此时外界压强______标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(3)如果该实验中出现以下情况(以下均选填“上升”、“不变”或“下降”);
a.玻璃管内不慎混入空气,那么管内的水银柱高度将______;
b.玻璃管的管口抬高些,但不离开槽内水银面,那么管内的水银柱高度将______;
c.玻璃管换粗些,那么管内的水银柱高度将______。
26. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为30N,其底面积为200cm2.鱼缸内装有0.2m深的水,水的质量是27kg.(g=10N/kg)请计算:
(1)鱼缸内所装水的重力;
(2)鱼缸底部受到的水的压强;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
27. 2018年2月22日,质量为73kg的武大靖在平昌冬奥会短道速滑男子500m决赛中为中国代表团获得了金牌。(g=10N/kg)
(1)武大靖所受重力多大?
(2)武大靖夺冠时的平均速度大约为12.5m/s,若他以12.5m/s的速度沿直线匀速滑行100m需要多少秒?
(3)当武大靖双脚站立在水平冰面时,若所穿的滑冰鞋和其它装备的总质量为2kg,冰刀与地面的接触总面积是10cm2,他对冰面的压强为多大?
28. 我国海军正在服役的远征24号是一艘常规攻击潜艇。该潜艇能下潜的最大深度为350m,总体积为2.25×103m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)该潜艇能承受的最大压强为多少帕?
(2)水舱还未充水时,潜水艇总重量为2.0×107N,此时,漂浮在海面上的潜水艇排开水的体积是多少?
(3)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入重量是多少牛的水?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、冰壶表面打磨得很光滑,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故A错;
B、向车转轴处加润滑油,使接触面更光滑一些,以减小摩擦力,故B错;
C、轮胎表面凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C正确;
D、行驶的磁悬浮列车不接触导轨,使接触面脱离接触来减小摩擦的,故D错.
故选C.
(1)增大摩擦的办法有:①增大压力,②增大接触面的粗糙程度,③变滚动为滑动;
(2)减小摩擦的办法有:①减小压力,②减小接触面的粗糙程度,③变滑动为滚动,④使接触面脱离接触.
要判断哪些是增大摩擦的实例,首先要知道影响摩擦力大小的因素是什么,然后根据此知识来分析
2.【答案】D
【解析】解:A、道钉撬在使用过程中动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A不合题意;
B、钳子在使用过程中动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B不合题意;
C、起子在使用过程中动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C不合题意;
D、筷子在使用过程中动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故D符合题意。
故选:D。
按是否省力来分,杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂为费力杠杆;动力臂等于阻力臂为等臂杠杆。
本题考查杠杆的分类,知道动力臂和阻力臂的大小是解题的关键。
3.【答案】B
【解析】解:
A、该硬币相对于这列火车的车厢来说没有发生位置的变化,所以是静止的,故A错误;
B、该硬币相对于窗外直立的电线杆来说发生了位置的变化,所以是运动的,故B正确;
C、该硬币相对于关车窗玻璃来说没有发生位置的变化,所以是静止的,故C错误;
D、该硬币相对于坐在座椅上的乘客来说没有发生位置的变化,所以是静止的,故D错误。
故选:B。
在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
此题主要考查了运动和静止的相对性,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
4.【答案】A
【解析】解:共享汽车行驶的路程s=20km,时间t=30min=12h;
共享汽车的平均速度:v=st=20km12h=40km/h=40×km60min=0.67km/min=40×1000m3600s=11.1m/s,故A正确,BCD错误。
故选:A。
根据v=st算出平均速度即可解答。1m/s=3.6km/h
本题考查了速度公式的应用以及单位换算,是一道基础计算题。
5.【答案】D
【解析】解:A、司机开车时需要系安全带,是为了防止当突然刹车时人由于惯性向前倾而发生伤害事故,故A不符合题意;
B、限速行驶是为了防止遇到紧急情况时,由于惯性无法及时让车停下来,是惯性带来的危害,故B不符合题意;
C、正在行走的人,处于运动状态,当他踩在西瓜皮上时,由于摩擦力太小,所以脚不能立刻停下,由于具有惯性,还要保持原来的运动状态,所以就向滑倒。是惯性带来的危害,故C不符合题意;
C、跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态,起跳后,人由于惯性会跳的更远,属于利用惯性。故D符合题意。
故选:D。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性是有利的,也是有害的。解答此题时要注意抓住“利用惯性‘有利’的一面”,注意将它与惯性带来的危害和防止惯性带来的危害等区别开来。
此题考查的是生活中的惯性现象。我们要能够根据我们所学的惯性知识解释我们生活中的惯性现象。
6.【答案】C
【解析】解:A、滑雪运动员穿滑雪板,是为了减小压强,从而不容易陷入雪中,不符合题意;
B、在钢轨下放一根根轨枕,是为了减小压强,更好的保护了路面,不符合题意;
C、箭的前端做的很尖,通过减小受力面积来增大压强,符合题意;
D、越野车装宽大的轮子,是通过增大受力面积来减小压强,不符合题意;
故选:C。
在压力一定的情况下,通过减小受力面积,可以增大压强,可据此进行判断。
此题考查了增大、减小压强的方法和应用,从压力和受力面积两方面进行考虑即可。
7.【答案】A
【解析】解:由于同种液体的压强随深度增加而增大,所以深度越大的孔喷射的水平距离越远,深度越小的孔喷射的水平距离越近,所以选项B、C、D的图形不正确。
故选:A。
由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;在同一深度处液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。
本题的解题关键是知道液体的深度是液体中某一点到液面的距离,且同种液体的压强随深度增加而增大。
8.【答案】A
【解析】解:大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶外界大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升,故A符合题意。
故选:A。
把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析。
此题主要考查的是水气压计,涉及了气压和高度的关系。解题关键是知道瓶内气压等于外界大气压与管内水压之和。
9.【答案】C
【解析】解:树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,汽车会带动周围的空气随之运动,汽车旁的空气流速变大,压强变小,小于路两旁的大气压,在大气压的作用下,树叶从路旁被吸向汽车。
故选:C。
在气体中流速越大的位置压强越小。
此题是流体压强在生活中的一个应用。
10.【答案】BCD
【解析】解:
A、海棉容易被压缩是因为海棉本身有很多空隙,故A错误;
B、滴在热水中的红墨水比滴在冷水中扩散得快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故B正确;
C、闻到路边怡人的花香,是因为分子不停地运动,故C正确;
D、两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,说明分子之间存在引力,故D正确。
故选:BCD。
分子的特征:质量和体积都很小,分子之间有间隙,在固体、液体中分子间的距离比较小,在气体物质中,分子间的距离比较大;
扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;并且分子运动无规则运动的速度与温度有关,且温度越高,分子的运动越剧烈。
本题考查知识点较多,分子动理论包括三方面的内容,其中,对于分子的热运动和分子间的相互作用情况考查的较多,主要是考查方式是将理论与现象对应起来。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:
(1)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
(2)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值。
(3)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为3N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度。
(4)下降高度4cm时,下表面接触水面,下降8cm时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,由于容器底面积未知,所以不能确定圆柱体下表面距水面的距离,故不能确定下表面受到水的压强。
【解答】
A.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=9N,故A错误;
B.由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的最大浮力F浮=G−F=9N−3N=6N,故B错误;
C.图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=3N,则圆柱体受到的浮力F浮=G−F=9N−3N=6N。
圆柱体受到的浮力:F浮=ρ水gV排,物体的体积:V物=V排=F浮ρ水g=6N1×103kg/m3×10N/kg=6×10−4m3,由公式G=mg可求出物体的质量m=Gg=9N10N/kg=0.9kg,
则圆柱体密度ρ物=mV物=0.9kg6×10−4m3=1.5×103kg/m3,故C正确。
D.由图可知,物体从下表面接触水面到刚好浸没时,物体下降了4厘米,但同时水面会上升,由于容器底面积未知,所以不能确定圆柱体下表面所处的深度,也就不能确定下表面受到水的压强,故D错误。
故选C。
12.【答案】D
【解析】解:
A、由v−t图象可知,t=3s时,物体做加速运动,因此受非平衡力作用;故A错误。
B、由v−t图象可知,t=6s时,物体做匀速直线运动,将F撤掉,物体由于惯性还要继续运动一段距离;故B错误;
C、由v−t图象可知,在2s∼4s内,物体做匀加速运动,推力和摩擦力不平衡;由F−t图象知此时的推力等于3N,但是摩擦力不等于推力;故C错误;
D、由v−t图象可知,t=1s时,物体处于静止状态,受平衡力作用;又由F−t图象可知物体受到的推力为1N,因此物体所受摩擦力等于推力为1N.故D选项说法正确。
故选:D。
先根据速度-时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据惯性定律判断撤去外力后物体的运动状态;根据由F−t图象求出物体受到的推力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
本题考查学生对图象的认认识,并能将v−t图象和F−t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
13.【答案】重力 地球 2
【解析】解:
苹果从树上掉落,掉落过程中苹果主要受到重力的作用,其方向是竖直向下的,这个力的施力物体是地球;
苹果受到的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N。
故答案为:重力;地球;2。
(1)地球表面附近的一切物体都要受到地球吸引力(重力)的作用,在重力的作用下,抛出的物体都要落回到地面上;
(2)物体受到的重力大小与物体的质量成正比:G=mg.其中g=10N/kg,根据物体的质量可以求得物体受到的重力。
本题考查了重力、重力的计算等相关知识;地球表面附近的物体都要受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的,这是导致空中的物体下落的原因。重力的施力物体是地球。
14.【答案】相互的;运动状态
【解析】
【分析】
(1)物体间力的作用是相互的。
(2)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
深入理解物体间力的作用的相互性以及力的两个作用效果;是解答此题的关键。
【解答】
游泳时小涛向后划水以获得向前的力,是由于手给水一个向后的作用力,由于力的作用是相互的,故水会给手一个向前的力;即手和水之间的作用力是相互的。到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这表明作用力改变了他的运动状态。
15.【答案】200 6
【解析】解:不计摩擦及滑轮自重,所以拉力F=13G=13×600N=200N;
绳子拉过的距离s=3h=3×2m=6m。
故答案为:200;6。
不计摩擦及滑轮自重,由图可以看出此滑轮组绳子的股数为n=3,根据F=13G求出拉力大小;根据s=3h求出拉力移动距离。
此题主要考查的是学生对滑轮组省力情况计算的理解和掌握,弄清楚绳子的股数是解决此题的关键,基础性题目。
16.【答案】形变;运动状态
【解析】解:力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.
故答案为:形变;运动状态.
力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.
解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态.
17.【答案】前;液体
【解析】解:当汽车向前开动时,液体由于惯性仍保持原来的静止状态,因此会向后挤,从而将气泡向前挤压,使气泡向前运动。
故答案为:前;液体。
解决此题要知道惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性;运输车内的水有质量,所以会有惯性,即有保持原来的运动状态的性质,液体中的气泡因此会由于水的运动而运动。
分析此题最容易出错的点在于气泡与液体都是有惯性的,只是相对于液体的惯性,气泡的质量太小惯性太小,它的运动实际上是受到了液体的影响,而不是气泡自身惯性的影响。
18.【答案】两点在同一等高线上;连通器原理
【解析】解:透明软管的两端开口,底部连通正符合连通器的特点,所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上。
故答案为:两点在同一等高线上;连通器原理。
上端开口不连通,下部连通的容器叫连通器;静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
本题主要考查对连通器特点的了解;关键是知道连通器的概念和连通器中液面的特点。
19.【答案】2;下沉
【解析】洋芋全部放入水中(即浸没),排开水的体积等于洋芋的体积,
洋芋受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10−6m3=2N;
洋芋的重力为:G=mg=240×10−3kg×10N/kg=2.4N,
因为F浮
(1)根据公式F浮=ρ液gV排计算洋芋受到的浮力;
(2)比较浮力与重力的大小关系,判断浮沉情况。
本题主要考查了浮力的计算及浮沉条件的应用,关键用好浮力公式,分析浮力与重力的关系。
20.【答案】6000 1:1
【解析】解:(1)甲对水平地面的压力:
F甲=G甲=m甲g=6kg×10N/kg=60N,
甲对水平地面的压强:
p甲=F甲S甲=60N(0.1m)2=6000Pa;
(2)因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,均匀实心正方体对水平地面的压强:
p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρL3gL2=ρgL,
则甲、乙对水平地面的压强之比:
p甲p乙=ρ甲gL甲ρ乙gL乙=ρ甲ρ乙×L甲L乙=21×12=11。
故答案为:6000;1:1。
(1)甲对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用p=FS求出甲对水平地面的压强;
(2)知道甲乙的高度之比和密度之比,均匀实心正方体对水平地面的压强为p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρL3gL2=ρgL,据此求出甲、乙对水平地面的压强之比。
本题考查了压强的计算和压强比值的计算,利用好均匀、规则物体(如长方体、正方体、圆柱体等)对水平面上的压强公式p=ρgh是关键。
21.【答案】
【解析】解:只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示。
滑轮组绳子的绕法,有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过动滑轮,再绕过定滑轮,这样反复,共有两段绳子;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,这样反复,共有三段绳子。
本题画最省力的绕绳方法:绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过左边定滑轮,再绕过动滑轮。
22.【答案】解:分别反向延长动力作用线和阻力作用线,过支点O分别画动力作用线F1和阻力作用线F2的垂线段,即为动力臂L1和阻力臂L2,如图所示:
【解析】已知支点和力的方向,根据力臂的画法,过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段,即动力臂和阻力臂。
此题主要考查力臂的画法,确定支点、动力与阻力,掌握力臂的作法即可正确解题。
23.【答案】(1)必须;等于;(2)丁;(3)压力;乙、丙;(4)错误;(5)不一定。
【解析】解:(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小;
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图2所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
故答案为:(1)必须;等于;(2)丁;(3)压力;乙、丙;(4)错误;(5)不一定。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)掌握影响滑动摩擦力大小的因素:接触面的粗糙程度和压力的大小。并且压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论;
(4)根据控制变量法的要求分析答题;
(5)根据图示实验装置分析答题。
本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
24.【答案】不属于 高度差 B 深度 丙丁 600 1000
【解析】解:(1)这是测量液体压强的压强计;它的左端是密闭的,所以不是连通器;通过U型管内液面高度差,反应液体内部压强大小;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,则B正确;故选B;
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,故可以得到:在不同深度,液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大;
(4)在丁图中,若将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大,液体压强变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大,故比较丙、丁两图;
(5)已知图丙中U型管左侧水面的高为4cm,右侧水面的高为10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为:
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,U型管底部受到的液体压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)不属于;U型管内液面高度差;(2)B;(3)液体的深度;(4)丙、丁;(5)600;1000。
(1)测量液体压强的仪器叫压强计;上端开口,下端连通的容器叫连通器;通过U型管内液面高度差,反应液体内部压强大小;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)在相同液体的不同一深度,液体的压强不相等;
(4)在丙丁图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的密度有关;
(5)根据已知条件得出液面的高度差,根据p=ρgh橡皮管内气体的压强与大气压强之差;
根据p=ρgh得出U型管底部受到的液体压强。
此题考查的是我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素,以及液体压强公式的运用,是一道综合题。
25.【答案】空气 750<下降 不变 不变
【解析】解:(1)做托里拆利实验时,先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有空气,外界大气压才等于水银柱产生的向下的压强;
(2)水银柱的高度为h=750mm,小于760mm水银柱,说明此时外界压强小于1标准大气压强;
(3)a玻璃管内不慎混入空气,则会产生气体压强p气,因大气压强p大气=p气+p水银,管内的水银柱高度将变小;
b将玻璃管竖直上提,水银柱产生的压强会大于大气压,故水银柱会下降到原来的高度,即高度不变;
c在做托里拆利实验时,若用两根粗细不同的玻璃管同时测大气压,大气压不变,水银柱高度也不变,即两水银柱高度是相同的。
故答案为:(1)空气;(2)750;<;(3)下降;不变;不变。
(1)当管内上方是真空时,大气压的值就等于管内水银柱产生的压强;
(2)1标准大气压支持760mm高度的水银柱,若水银柱的高度小于760mm,则外界气压小于1标准大气压;
(3)玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内水银柱高度是固定的。
本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况,在解答时,要抓住托里拆利实验的原理--大气压与管内水银柱压强是相等的,故大气压不变的情况下,水银柱产生的压强也是不变的,即水银柱高度不变。
26.【答案】解:(1)水的重力G=mg=27kg×10N/kg=270N;
(2)鱼缸底部受到的水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(3)鱼缸对桌面的压力F=G+G缸=270N+30N=300N,受力面积S=200cm2=0.02m2;鱼缸对桌面的压强p′=FS=300N0.02m2=1.5×104Pa。
答:(1)鱼缸内所装水的重力是270N;
(2)鱼缸底部受到的水的压强是2×103Pa;
(3)鱼缸对桌面产生的压强是1.5×104Pa。
【解析】(1)已知水的质量27kg,g=10N/kg,利用G=mg计算水的重力;
(2)已知水的深度0.2m和水的密度,利用压强的计算公式p=ρgh计算;
(3)已知鱼缸重力和水的重力即对桌面的压力,又知受力面积200cm2,利用压强的公式P=计算压强;
本题考查了对压强公式的理解和应用。对处理液体压强和固体压强,处理的方法不同。利用的公式也不同。
27.【答案】解:
(1)武大靖的重力:
G=mg=73kg×10N/kg=730N;
(2)由v=st得:
t=sv=100m12.5m/s=8s;
(2)武大靖以及所穿的滑冰鞋和其它装备的总质量:
m总=73kg+2kg=75kg,
总重力:
G总=m总g=75kg×10N/kg=750N,
武大靖对冰面的压力:
F=G=750N,
受力面积S=10cm2=1×10−3m2,
冰面的压强:
p=FS=750N1×10−3m2=7.5×105Pa。
答:(1)武大靖所受重力为730N;
(2)武大靖以12.5m/s的速度沿直线匀速滑行100m需要8s;
(3)武大靖对冰面的压强为7.5×105Pa。
【解析】(1)知道武大靖的质量,利用G=mg求其重力;
(2)利用v=st求滑行时间;
(3)求处武大靖以及所穿的滑冰鞋和其它装备的总质量,利用G=mg求总重力,武大靖对冰面的压力等于总重力,知道受力面积,再利用p=FS武大靖对冰面的压强。
本题考查了重力公式、速度公式、压强公式的应用,计算时注意单位换算:1cm2=1×10−4m2。
28.【答案】解:
(1)该潜艇能承受的最大压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa;
(2)因为水舱还未充水时,潜水艇漂浮,
所以潜艇受到的浮力:
F浮=G=2.0×107N,
由F浮=ρ海水gV排可得排开海水的体积:
V排=F浮ρg=2.0×107N1×103kg/m3×10N/kg=2000m3;
(2)潜水艇完全潜入水中时,V排′=V=2.25×103m3,
此时受到的浮力:
F浮′=ρ海水gV排′=1×103kg/m3×10N/kg×2.25×103m3=2.25×107N,
由F浮′=G艇+G海水可得应向水舱充入海水的重力:
G海水=F浮′−G艇=2.25×107N−2×107N=2.5×106N;
答:(1)该潜艇能承受的最大压强为3.5×106Pa;
(2)水舱还未充水时,潜水艇总重量为2.0×107N,此时,漂浮在海面上的潜水艇排开水的体积是2000m3;
(3)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入重力是2.5×106N。
【解析】(1)知道潜艇能下潜的最大深度,利用液体压强公式求该潜艇能承受的最大压强;
(2)潜水艇漂浮时浮力等于重力,据此求出浮力,利用阿基米德原理可求排开水的体积;
(2)已知潜艇的总体积,可求潜水艇完全没入时受到的浮力,而潜水艇受到的浮力等于潜水艇重加上水舱内的水重,据此求出应向水舱充入海水的重。
本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,要求灵活运用公式进行计算。
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