重庆实验外国语学校2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列对常见物理量的估计正确的是( )
A.人感到的舒适温度为38°C
B.普通中学生的重力约为100N
C.将两个鸡蛋举高1m,对鸡蛋做的功约为1J
D.现在考场内的气压约为3×105Pa
2.下列实例中为了增大压强的是( )
A.菜刀钝了磨—磨 B.限制载重汽车的载重量
C.书包带做得扁而宽 D.在铁轨下铺设枕木
3.如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锺
B.钢丝钳
C.天平
D.镊子
4.对下列实验的解释错误的是( )
A.甲图表明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显
B.乙图表明液体向各个方向都有压强
C.丙图吹硬币使硬币翻越木条,是利用流体在流速大的地方压强大的原理
D.丁图实验能测量出标准大气压的值
5.下列过程中动能转化为势能的是( )
A.投篮时正在上升的篮球 B.高山上流下来的水带动水轮机转动
C.熟透了的苹果从树上落下来 D.正在匀速下降的电梯
6.下列关于液体压强的说法中,不正确的是( )
A.液体压强产生的原因是因为液体受到重力且具有流动性
B.液体内部向各个方向都有压强,且同种液体同一深度,各方向的压强相等
C.拦河大坝修建为“上窄下宽”,是因为水越深的位置液体压强越小
D.连通器内装有同种液体,且液体不流动时,液面是相平的
7.关于压力、压强的概念,下列说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下
B.压强在数值上等于单位面积上的压力大小
C.压力越大,产生的压强就一定越大
D.物体对接触面的压力就是物体所受的重力
8.关于功、功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A.正在水平地面上滚动的足球,足球受到的重力做了功
B.功率是表示做功快慢的物理量
C.用滑轮组提升货物时,功率越大,则机械效率就越高
D.经过不断改进,机器做功的机械效率可达到100%
9.如图,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲>F乙=F丙
C.鸡蛋排开三种液体的质量关系为:m甲
10.小新用弹簧测力计挂着实心圆柱体,并将其浸没在水中,然后将其缓慢拉出水面,忽略水面高度变化。弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示,圆柱体不吸水。下列说法中正确的是( )
A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力为4N
B.圆柱体的高度为20cm
C.当h=20cm时,圆柱体上表面与水面相平
D.圆柱体的密度为5×103kg/m3
11.将质量为90g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中(已知ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体静止后,酒精液面上升到200mL刻度线处,现把该物体投入足量水中,以下说法正确的是( )
A.物体沉在水底 B.物体悬浮在水中
C.排开水的质量是90g D.物体在水中所受的浮力是1N
12.如图,重物在40N的拉力下,以0.2m/s的速度匀速上升2m,已知动滑轮重力为 20N,不计绳重和摩擦,以下说法正确的是( )
A.绳子自由端运动的速度为0.4m/s B.重物的重力是60N
C.滑轮组的机械效率是83.33% D.重物克服重力做功为100J
13.如图所示,重为6N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为4N,现剪断细绳,已知容器底面积为200cm2,下列说法错误的是( )
A.细绳剪断前,物体A所受浮力为10N
B.物体A上浮至露出水面之前,物体所受浮力不变
C.物体A的密度为0.6×103kg/m3
D.物体A漂浮后,水对容器底部的压强变化了150Pa
14.如图,有A、B两个物体,用弹簧连接后置于烧杯内,再将烧杯放入装有足够多的水的容器中,静止后如图所示。已知A为正方体,重力为8N;B为体积200cm3,高4cm的柱体,重力5N;烧杯底面积为200cm2,容器底面积为250cm2,且弹簧弹力每改变1N,长度改变0.8cm。现将A、B从烧杯中取出放入水中,静止后,弹簧与图示状态相比伸长了8cm,下列说法正确的是( )
A.如图所示状态,B物体对烧杯底的压强为520Pa
B.将A、B放入水中静止后,水对烧杯底部的压强减小50Pa
C.将A、B重新放回烧杯的过程中,不小心将一些水带入烧杯中,此时水位相比于图示状态升高
D.A的密度为0.8×103kg/m3
二、填空题
15.生活中我们经常使用滑轮来提升物体,图中 _____(选填“a”或“b”)图为定滑轮。使用动滑轮不能改变力的方向,_____省力(选填“可以”或者“不可以”)。
16.如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢推动木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示。在推动木板使其右端逐渐伸出桌面边缘未掉落之前,长木板对桌面的压力_____,压强_____,摩擦力_____。(选填“变大”“变小”或“不变”)
17.两个完全相同的圆台形容器重为G,以不同方式放置在水平桌面上,容器内盛有深度相同的水,如图(a)、(b)所示,则容器内水的质量ma_____mb;水对容器底部的压强pa_____pb;容器对桌面的压力Fa_____Fb。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
18.2020年11月10日,“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度约1000m。创造了我国载人深潜的新纪录,在此处潜水器所受液体压强为 _____Pa(海水密度约为水的密度),“奋斗者”号潜水器表面上0.04m2的面积上受到的海水压力为 _____N。
19.如图所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中水面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排水开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图(2)所示。木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部面积为200cm2,木块重力为______N; 当t=5s时,与未抽水时比较圆柱形容器对桌面压强减小了______ Pa。
20.如图甲所示,足够高的圆柱形容器内装有适量的水放在磅秤上,已知容器底面积为200cm2,现有一密度为2.5g/cm3,边长为10cm的正方体物体,则物体的质量为______ g。用一细绳将它提起没入水中,使物体的一部分露出水面且保持静止,如图甲所示。接下来将物体再下降一定高度,如图乙所示,与甲图相比磅秤的示数变化了80g,此过程中物体的重力做功为______J。
三、作图题
21.画出图中滑轮组最省力的绕法。
22.如图所示,杠杆处于平衡状态,请画出力F的力臂L。
四、实验题
23.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小酣同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用 __________两图,实验中为保证速度相同,应将铁球从同一斜面的 _____静止释放。
(2)选用甲、丙两次实验,可以得出动能的大小与 _____有关。
24.某同学做探究杠杆平衡条件的实验。
①实验时,为了方便对力臂的测量,该同学先调节平衡螺母,使杠杆在 _____位置平衡。
②所使用的钩码重均为0.5N,如图所示,在A点悬挂两个钩码,要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂 _____个钩码。如果取下B点悬挂的钩码,改用弹簧测力计在B点并且使之斜向右下方,杠杆仍然水平平衡,则弹簧测力计的示数将 _____(选填“大于”“等于”或“小于”)1.5N。
25.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口 _____,操作过程如图所示,为了使操作更加简便且能减小误差,更加合理的顺序是 _____(填字母);
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 _____N,石块排开的水所受的重力可由 _____(填字母代号)两个步骤测出。以上步骤可初步得出结论∶浸没在液体中的物体所受浮力的大小 _____排开液体所受重力大小(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 _____(选填“能”或“不能”)得到相同的结论;
(4)以下情况对得出实验结论没有影响的是 _____;
A.整个实验过程中弹簧测力计没有校零
B.溢水杯中的水没有装满
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上
D.C步骤中石块触碰到了容器底部
(5)该科学兴趣小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图所示的实验装置。先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入200mL的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡。去掉水杯后,再向瓶中加入200mL的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,则鹅卵石的密度是 _____kg/m3。
26.在学习浮力部分知识时萱萱想要“探究浮力的大小和哪些因素有关”,操作步骤如图a、b、c、d、e、f。
实验步骤
b
c
d
e
f
测力计示数/N
2.4
2.3
2.2
2.2
2.0
(1)表格中缺少a的实验数据,请你根据图a读出数据:______N,在实验步骤b中物体所受的浮力为______N;
(2)分析实验步骤a、b、c、d,浸在水中的物体所受的浮力与______有关;分析______三个实验步骤,浸没在水中的物体所受的浮力与深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)萱萱用表格中的数据算出了步骤f中液体的密度是______kg/m3;
(4)同组的小春同学想用电子秤来测量矿石的密度,实验步骤如下:
①电子秤放在水平桌面上,装有适量水的烧杯放在电子秤上,电子秤示数如图A所示;
②把被测矿石用细线拴好,缓慢放入装有水的烧杯中,矿石未触碰到烧杯底部,电子秤的示数如图B所示;
③然后缓慢放下矿石,让被测矿石沉入烧杯底部,如图C所示;
根据实验步骤中的数据,可测出被测矿石的质量是______g,被测矿石的密度是______kg/m3;
(5)小鲁同学想到还可以利用这一矿石测量未知液体的密度,她进行了如下操作:
①在圆柱形容器中装适量的这一液体,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的液体中,烧杯静止时容器中液体的深度H1=0.13m,如图甲所示;
②将刚才实验中的矿石擦干水放入烧杯中,此时烧杯静止时露出液面的高度h1=0.04m,容器中液体的深度H2=0.18m,如图乙所示;
③将矿石拴在烧杯底部,烧杯静止时露出液面的高度为h2=0.07m,如图丙所示。已知圆柱形容器底部面积为烧杯底面积的2倍。则这一液体的密度为______kg/m3。
五、计算题
27.现有某型号电动摩托以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶时,其牵引力大小为100N。
求∶(1)电动摩托以该速度在平直的公路上匀速行驶时功率为多少瓦?
(2)电动摩托在平直的公路上匀速行驶50m,牵引力做的功是多少焦?
28.如图甲所示,重力为10N的圆柱形平底容器置于水平桌面上,其底面积为250cm2。容器内有一个底面积为100cm2、高为20cm的圆柱形物块,圆柱形物块与轻杆相连悬挂在天花板上。向容器内缓慢注入A液体,如图乙。在注入A液体的过程中,轻杆对物块的作用力F随液体深度h的变化关系图如图丙所示。求:
(1)圆柱体物块的质量为多少kg?
(2)当液体深度h=20cm时,注入液体体积为多少cm3?
(3)当液体深度h=20cm时,容器对桌面的压强是多少Pa?
29.如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,OB=OA=80cm,C为OA中点,边长为0.1m的均匀正方体M放置在水平地面上,上方通过轻质细线与杠杆的B端连在一起。如图甲当轻质托盘与重物一起挂在杠杆 A端时,M对水平地面的压强为3000Pa。如图乙,当轻质托盘与重物一起挂在C点时,M对地面的压强为3500 Pa。保持托盘在C点,沿竖直方向将M切去一定宽度,如图乙中虚线所示,然后将切去的部分放在托盘中, M剩余部分对地面的压力F随切去宽度x的变化关系如图丙所示,求:
(1)甲图中,M对地面的压力为多少N?
(2)乙图中杠杆上的C点与B点所受拉力大小分别为FC和FB,则FC∶FB为多少?
(3)x0的大小?
参考答案:
1.C
【详解】A.人感到的舒适温度约为23°C,故A错误;
B.普通中学生的重力约为500N,故B错误;
C.两个鸡蛋的重力在1N左右,把2个鸡蛋举高1m,对鸡蛋做的功约为
W=Gh=1N×1m=1J
故C正确;
D.现在考场内的气压约为1×105Pa,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.菜刀钝了磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.限制载重汽车的载重量,是在受力面积一定时,减小压力来减小压强,故B不符合题意;
C.书包带宽的背起来舒服,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.铁路钢轨辅在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,保护路基,故D不符合题意;
故选A。
3.D
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故C不符合题意;
D.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合题意.
4.C
【详解】A.甲图右边手指凹陷程度大,表明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显,故A正确,不符合题意;
B.乙图表明液体向各个方向都有压强,故B正确,不符合题意;
C.丙图吹硬币使硬币翻越木条,是利用流体在流速大的地方压强小的原理,故C错误,C符合题意;
D.丁图托里拆利实验能测量出标准大气压的值是,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】A.投篮时正在上升的篮球,速度减小,动能减小,高度变大,势能变大,故是将动能转化为势能,故A符合题意;
B.高山上流下来的水带动水轮机转动,是将水的重力势能转化为水轮机的动能,故B不符合题意;
C.熟透了的苹果从树上落下来,高度在减小,速度变大,故是将重力势能转化为动能,故C不符合题意;
D.正在匀速下降的电梯,速度不变,动能不变,势能减小,并不是将动能转化为势能,故D不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】A.液体对容器底部有压强,是因为液体受到重力的作用,液体对容器侧壁有压强,是因为液体具有流动性,故A正确,不符合题意;
B.液体内部向各个方向都有压强,同种液体同一深度,各方向的压强相等,故B正确,不符合题意;
C.拦河大坝修建为“上窄下宽”,是因为水越深的位置液体压强越大,故C错误,符合题意;
D.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.B
【详解】A.压力的方向总是垂直于受压面并指向物体的内部,故A错误;
B.物体单位面积上受到的压力大小表示压强大小,压强在数值上等于单位面积上的压力大小,故B正确;
C.根据,压强与压力和受力面积有关,在受力面积一定时,压力越大,产生的压强才越大,故C错误;
D.自由放在水平面上的物体对支持面的压力大小才等于重力大小,但压力和重力的概念、力的性质及施力物体和受力物体都不同,故D错误。
故选B。
8.B
【详解】A.正在水平地面上滚动的足球,重力方向与运动方向垂直,故足球受到的重力没有做功,故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,故B正确;
C.用滑轮组提升货物时,功率与机械效率无关,功率是做功快慢,而机械效率是有用占总功的比值,故C错误;
D.经过不断改进,机器做功的机械效率会增大,但不可能达到100%,因为总有额外功,比如克服绳子摩擦力做功,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度。所以丙的密度最大,甲的密度最小,故A错误;
BC.鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,据阿基米德原理有F浮=G排,所以
G鸡蛋>G排
即排开液体的质量小于鸡蛋的质量;鸡蛋在乙中悬浮,丙中漂浮,则乙丙受到的浮力等于鸡蛋的重力;即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲
10.D
【详解】A.由图可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为
F=5N-4N=1N
故A错误;
B.由图可知,10cm刚刚开始出水,20cm完全出水,所以圆柱体的高度为10cm,故B错误;
C.当h=10cm时,圆柱体上表面与水面相平,故C错误;
D.圆柱重力为5N,体积为
圆柱体的密度为
故D正确。
故选D。
11.C
【详解】物体排开酒精的体积
V=200cm3-100cm3=100cm3=1×10-4m3
物体受到的浮力
F浮=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N
重力为
G=mg=0.09kg×10N/kg=0.9N
所以在酒精中沉底,物体密度为
现把该物体投入足量水中,物体漂浮,浮力等于重力为0.9N,排开水的质量和物体质量一样,为90g,故ABD错误,C正确。
故选C。
12.C
【详解】A.绳子自由端运动的速度是物体运动的3倍,故为0.6m/s,故A错误;
B.重物的重力是
故B错误;
C.滑轮组的机械效率是
故C正确;
D.重物克服重力做功为
故D错误。
故选C。
13.D
【详解】A.对物体A受力分析,剪断细线前,物体受竖直向下的重力、竖直向下的细线对物体的拉力和竖直向上的浮力处于静止状态,所以物体所受浮力
故A正确,不符合题意;
B.物体A上浮至露出水面之前,所浸液体密度不变,物体浸在液体中的体积也不变,所以受到的浮力不变,故B正确,不符合题意;
C.物体完全浸没在水中时,物体的体积等于它排开的液体的体积
物体的密度
故C正确,不符合题意;
D.物体A漂浮后所受浮力等于自身重力,物体漂浮后,所受浮力变化了
水对容器底部的压强变化
故D错误,符合题意。
故选D。
14.D
【详解】A.B底面积为
如图所示状态,B物体对烧杯底的压强为
故A错误。
B.原先烧杯漂浮,浮力等于总重力,AB受到的总重力为
此时烧杯受的浮力为
将A、B放入水中静止后,烧杯仍然漂浮在水面上,此时烧杯受到的浮力为
烧杯底面受的压力减小量为
水对烧杯底部的压强减小的量为
故B错误;
C.将一些水带入烧杯中,与开始相比浮力增大量为带入水重力,根据,V排增大量其实就是带入水体积,所以水位不变,故C错误;
D.原先烧杯漂浮,浮力等于总重力,AB受到的总浮力为
弹簧与图示状态相比伸长了8cm,弹簧弹力每改变1N,长度改变0.8cm,所以弹力变化了10N,因为原先弹簧压缩,弹力为8N,所以现在弹簧伸长,弹力为2N,受力分析可知,A受到浮力为
B最大浮力为
B受浮力2N,弹力2N,重力5N,所受支持力
所以B一定沉底了,所以A应该完全浸没,A体积为
A密度为
故D正确。
故选D。
15. b 可以
【详解】[1]轴固定不动的滑轮是定滑轮,所以b图为定滑轮。
[2]轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮,a图为动滑轮,动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
16. 不变 变大 不变
【详解】[1]水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变。
[2]向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,根据可知木板对桌面的压强p变大。
[3]因为接触面的粗糙程度不变,压力不变,故摩擦力不变。
17. 小于
等于 小于
【详解】[1]从图中可知a中水的体积小于b中水的体积,根据m=ρV可知容器内水的质量
ma
pa=pb
[3]已知水的质量ma
Fa
【详解】[1]在1000m深度潜水器所受液体压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000m=1×107Pa
[2]因为,所以“奋斗者”号潜水器表面上0.04m3的面积上受到的海水压力
F=pS=1×107Pa×0.04m2=4×105N
19. 5N 250
【详解】[1]由图(2)得,为抽水时,细线的拉力为5N,此时木块浸没在水中,排开的水的体积
木块受到的浮力
由受力分析得,木块重力为
[2]当t=5s时,细线的拉力为0N,此时木块受到的浮力等于重力,木块处于漂浮状态。由阿基米德原理得,木块排开的水的体积
木块浸入水中的深度
当t=5s时,抽出的水的总体积
抽出的水的质量
抽出的水的重力
当t=5s时,与未抽水时比较圆柱形容器对桌面减小的压力
当t=5s时,与未抽水时比较圆柱形容器对桌面减小的压强
20. 2500 0.1
【详解】[1]正方体体积为
V=(10cm)3=1000cm3
物体的质量为
m=ρV=2.5g/cm3×1000cm3=2500g
[2]与甲图相比对磅秤的压力变化为
液体压强变化为
液面高度变化
设物体下降高度为,由题意可得
解得,物体重力
G=mg=2.5kg×10N/kg=25N
此过程中物体的重力做功为
W=G=25N×0.004m=0.1J
21.
【详解】省力情况取决于动滑轮上绳子股数,滑轮组由两个滑轮组成,最多有三股绳子承担物重,根据“奇动偶定”的原则,绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上。故绳子的绕法如图所示:
22.
【详解】图中杠杆支点在O点,由支点O向力F作垂线,标出垂足,用双箭头表示出这段距离,并标为L,垂线段的长即为其力臂L,如图所示:
23. 甲、乙 同一高度 速度
【详解】(1)[1][2]铁球下滑到水平面的速度大小取决于其从斜面自由下滑的的高度。要探究动能大小与物体质量的关系,应保持铁球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止滚下,因此要选择甲、乙两图。
(2)[3]根据转换法,通过比较在水平面上的纸盒被撞击的距离来比较铁球到达水平面时动能的大小。由图示实验可知,甲、丙两次实验,铁球的质量相同,甲铁球滚下的高度大于丙铁球滚下的高度,甲铁球下滑到水平面的速度大于丙铁球下滑到水平面的速度,甲铁球将纸盒推动得更远,说明甲图中铁球的动能更大,可得质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大。
24. 水平 3 大于
【详解】[1]杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,所以杠杆在水平位置平衡。
[2]一个钩码的重是0.5N,设杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2得
2G×3L=nG×2L
解得n=3,即在B处挂3个钩码。
[3]取下B点悬挂的钩码,改用弹簧测力计在B点竖直向下拉,由杠杆平衡条件可得,
F1×2L=2G×3L
故
F1=3G=3×0.5N=1.5N
弹簧测力计在B点竖直向下拉时,动力臂是OB,当弹簧测力计在B点并且使之斜向右下方时,动力臂不再是OB,动力臂减小,阻力和阻力臂不变,动力会变大,杠杆仍然水平平衡,则弹簧测力计的示数将大于1.5N。
25. 相平 DBCA 1.4 A、D 等于 能 A 2×103
【详解】(1)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口相平,这样可以使得放入溢水杯的体积等于溢出液体的体积。
[2]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出空桶的重力,同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数,故应先测空桶重,继而测出物体重,物体浸没在水中的重力,最后测出小桶和排开水的总重,所以合理的实验顺序为DBCA。
(2)[3][4][5]B中测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N,故石块的重力为3.8N,把石块浸没在盛满水的溢水杯中,根据称重法可知石块受到的浮力大小
石块排开的水所受的重力可由A、D两个步骤测出,为
以上步骤可初步得出结论:没在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力大小。
(3)[6]阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的,所以,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到相同的结论。
(4)[7]A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A中情况对得出实验结论没有影响;
B.若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则石块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力G排减小,故B中情况对得出实验结论有影响;
C.从溢水杯中溢出的水酒了一些在桌上,会使D步骤中所测重力偏小,空桶的重力不变,则所测的排开的水的重力偏小,故C中情况对得出实验结论有影响;
D.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,则利用
偏大,故D中情况对得出实验结论有影响。
故选A。
(5)根据、,结合定滑轮特点,由图乙得
由图甲得鹅卵石在水中得
而
受到的浮力
鹅卵石的重力
鹅卵石的质量
根据可得鹅卵石的排开水的体积
因为鹅卵石浸没,所以
鹅卵石的密度
26. 2.7 0.3 物体排开液体的体积 a、d、e 无关 1.4×103 300 2.5×103 0.75×103
【详解】(1)[1]由图a可知,弹簧测力计分度值为0.1N,其示数为2.7N,即物体所受的重力为2.7N。
[2]由表可知,图b中弹簧测力计的示数为2.4N,则图b中物体所受的浮力
F浮b=2.7N-2.4N=0.3N
(2)[3][4][5]同理可求得图c中物体所受的浮力为0.4N,图d中物体所受的浮力为0.5N;比较b、c、d三个图我们可以发现,随着物体浸入液体的体积(排开液体的体积)的增加,物体所受的浮力也在增加,所以我们可以得出结论:物体所受的浮力与其排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,受到的浮力就越大;同理可求得图e中物体所受的浮力为0.5N,与图d中物体所受浮力相等;图d、e中,物体浸没在液体中,排开液体的体积相同,只是所处的深度不同,而物体所受的浮力相同,这说明物体所受的浮力与物体所处的深度无关。
(3)[6]根据表格中数据,图f中物体所受的浮力为
F浮f=2.7N-2.0N=0.7N
图e、f两次实验中,物体排开液体的体积相同,所以我们可以根据阿基米德原理列出
代入数
可得步骤f中液体的密度为
ρ液=1.4×103kg/m3
(4)[7][8]由AC两图可得矿石的质量为
m石=mC-mA=650g-350g=300g=0.3kg
B图中,矿石悬挂在细绳上,矿石受到水竖直向上的浮力,物体间力的作用是相互的,矿石给水一个竖直向下的压力作用在容器的底部,导致电子秤的示数增加,对比A图,增加的压力和浮力大小相等,所以,矿石浸没时受到的浮力
F浮=(mB-mA)g=(0.470kg-0.350kg)×10N/kg=1.2N
矿石的体积等于石块排开液体的体积,根据阿基米德原理有
F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×V石=1.2N
解得
V石=1.2×10-4m3
矿石的密度
(5)[9]比较乙、丙两图,把矿石和烧杯看成整体,都处于漂浮状态,总浮力等于总重力,由阿基米德原理可知排开液体的体积相等,所以V排乙=V排丙,设烧杯高度为h,则有
(h-h1)S烧杯=V石+(h-h2)S烧杯
整理可得,矿石的体积
V石=(h2-h1)S烧杯
又已知h1=0.04m,h2=0.07m,V石=1.2×10-4m3,则
已知圆柱形容器底部面积为烧杯底面积的2倍,则
S容=2S烧杯=2×4×10-3m2=8×10-3m2
比较甲、乙两图可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,则两图中浮力的变化量等于矿石的重力,即
ΔF浮=ρ液gΔV排=ρ液g(H2-H1)S容=F浮石=G石=m石g
则矿石的质量
m石=ρ液(H2-H1)S容
已知H1=0.13m,H2=0.18m,m石=0.3kg,则液体的密度
27.(1)2000W;(2)5000J
【详解】解:(1)电动摩托以该速度在平直的公路上匀速行驶时功率为
(2)电动摩托在平直的公路上匀速行驶50m,牵引力做的功是
答:(1)电动摩托以该速度在平直的公路上匀速行驶时功率为2000W;
(2)电动摩托在平直的公路上匀速行驶50m,牵引力做的功是5000J。
28.(1)2.2kg;(2)3500cm3;(3)3.6×103Pa
【详解】解:(1)分析丙图可知,当物体没有接触液面时,杆对物体产生向上的拉力,大小等于物体的重力;随着物体浸入液体的体积变大,物体受到的浮力变大,杆对物体向上的拉力逐渐减小;当物体受到的浮力和重力相等时,杆对物体的拉力为0;继续加入液体,物体受到的浮力变大,杆对物体产生向下的压力,随着浮力增大,杆向下的压力也逐渐变大,直到物体完全浸没在液体中。
所以由图丙可知,物块的重力,物块的质量
(2)液体深度h=20cm时,物体浸在液体中的体积与容器中液体的体积之和为
此时物体浸在液体中的深度
物体浸在液体中的体积
容器中液体的体积
(3)当液体深度h=20cm时,杆对物块的压力为2N,此时物体受到的浮力
由可知,液体的密度
容器中液体的重力
容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
答:(1)圆柱体物块的质量为多少2.2kg;
(2)当液体深度h=20cm时,注入液体体积为多少3500cm3;
(3)当液体深度h=20cm时,容器对桌面的压强是多少3.6×103Pa。
29.(1)30N;(2)4:1;(3)0.07m
【详解】解:(1)M对地面的压力为
F1=p1S=3000Pa×(0.1m)2=30N
(2)当轻质托盘与重物一起挂在C点时,左边力臂为
由杠杆平衡条件可得
FC×LC=FB×OB
所以
(3)设左边重物原本总重力为G1,M原本重力为G2,第二次M对地面压力
F2=p2S=3500Pa×(0.1m)2=35N
第一次由杠杆原理可得
G1×0.4m=FB1×0.8m ①
对M受力分析可得
G2=FB1+F1②
第二次由杠杆原理
G1×0.2m=FB2×0.8m ③
对M受力分析可得
G2=FB2+F2④
联立①②③④解得G1=20N,G2=40N,当切下x0时,恰好对地面压力为0,可得
(G1+ G切)×LC=( G2- G切)×OB
因为,代入可解得x0=0.07m。
答:(1)甲图中,M对地面的压力为30N;
(2)FC∶FB为多少4∶1;
(3)x0为0.07m。
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