重庆市开州区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
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1. 下面是对日常生活中一些数据的估计,其中最接近实际的是( )
A. 一名中学生所受的重力约为50N
B. 初中物理教科书的质量约1.8kg
C. 人的正常步行速度约1.1m/s
D. 雪宝山山顶的大气压大约是1.3×105Pa
2. 如图所示的四个实例中,为了减小压强的是( )
A. 雪地车轮较宽的履带
B. 剪刀刃做得很锋利
C. 安全锤的锤头很尖
D. 盲道上凸起的圆点
3. 如图是女子网球亚洲“一姐”李娜在比赛中的情景,以下有关网球比赛中的说法正确的是( )
A. 发球后,由于网球受惯性力的作用,网球能继续向前飞行
B. 发球时,球拍对网球的力大于网球对球拍的力,所以球被击出
C. 回球时,网球的动能转化为球拍的弹性势能,所以只有球拍会变形
D. 发球时,球拍方向不同,球的运动方向就不同,表明力的作用效果与力的方向有关
4. 2022年北京冬奥运会,中国体育代表团获得创纪录的9枚金牌,向世界展示了自信、包容、进取的中国形象。如图是获得花样滑冰项目金牌的隋文静和韩聪在比赛中的情景,当韩聪托举着隋文静一起在冰面上滑行时,下列说法正确的是( )
A. 冰面对韩聪的支持力和韩聪受到的重力是一对平衡力
B. 冰面对韩聪的支持力和韩聪对冰面的压力是一对相互作用力
C. 韩聪托举着隋文静一起在冰面上匀速旋转时运动状态不变
D. 冰刀很薄增大了运动员对冰面的压力
5. 火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星,下列叙述正确的是( )
A. 卫星的机械能总量不变 B. 卫星的机械能总量增加
C. 卫星的动能增加,重力势能不变 D. 卫星的动能不变,重力势能增加
6. 如图所示的情境中,对做功情况判断正确的是( )
A. 运动员撑着杠铃保持静止的过程,运动员对杠铃做了功
B. 人用力搬石块但石块未能离开地面,人对石块做了功
C. 人在平直的地面上推着小车匀速运动,人对小车不做功
D. 起重机匀速提升货物的过程中,起重机对货物做了功
7. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则下列判断中正确的是( )
A. F1
C. F1
8. 将体积相同的铜球、铝球、木球放在水中(ρ铜>ρ铝>ρ水>ρ木),静止时情况如图所示,说法正确的是( )
A. 木球一定是空心
B. 铜球所受的浮力比铝球所受的浮力大
C. 铝球一定是实心
D. 铝球的重力最大
9. 在一堂物理活动课上,同学们正以“假如没有了…”为主题展开讨论。以下是同学们提出的四个观点:①假如没有了地球引力,物体的质量仍然存在;②假如没有了摩擦力,一阵微风也可以吹动停在平直轨道上的火车;③假如没有了摩擦力,人步行的速度更快;④假如没有了力的作用,物体将永远保持静止;其中合理的是( )
A. ①② B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
10. 如图所示,小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千,假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,他将会( )
A. 继续向左运动
B. 从左向右运动
C. 竖直向下运动
D. 静止不动
11. 如图所示,将相同的长方体木块分别放在甲、乙、丙三个装有不同液体的容器中静止,乙、丙中的木块用细线拴于容器底,且各容器中液体的深度相同。若木块受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙;容器底部受到液体的压强分别是p甲、p乙、p丙。则( )
A. F甲
12. 图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A. 8:1
B. 4:3
C. 1:2
D. 4:1
13. 一薄壁柱型容器重力为20N,底面积为200cm2,装有104cm3的水。用体积和质量不计的细线将A、B连在一起,放入水中静止如图。水面上升了6.5cm,物体B的重力为6N,体积为400cm3.若把细线剪断后,最终A、B处于静止状态。则下列说法错误的是( )
A. 物体A的体积为900cm3
B. 细线剪断后,水面又下降1cm
C. 细线剪断前,容器对桌面的压强为6650Pa
D. 细线剪断后,容器对桌面的总压力变化了2N
14. 某同学将一箱书搬上楼,可以有两种方法:第一次是把所有书一起搬上楼;第二次是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同。用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,则W1______ W2,P1______ P2(选填“>”、“<”或“=”)。
15. 英国著名物理学家______ 总结概括出了:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态。我们在站台上等候高速列车时要在黄色警戒线以外,是因为流体流速快的地方,压强______ 。
16. 将重为6N、边长为0.1m的正方体物块,放在水平课桌面的中央,该物块对桌面的压力大小为______ N,对桌面的压强为______ Pa.如果沿竖直方向将该物块切去一半,则剩余部分对桌面的压强将______ 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
17. 如图所示,放在水平地面上的物体,受到水平拉力F1、F2作用而静止,物体受到的摩擦力大小为______N;若仅撤去F1,则物体将______(选填“保持静止”或“开始运动”),物体受到的摩擦力大小为______N,方向为______。
18. 如图所示的轻质杠杆中OB=2AB,所挂物体G重为12牛,在A点施加竖直向上的力F使杠杆在水平位置平衡,此时F的大小为______ 牛,若将杠杆顺时针缓慢转动30∘,且力F始终与杠杆垂直,在这个过程中F将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19. 如图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,当容器中水深为20cm时,木块A有25的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变,木块的密度是______ g/cm3。向容器内缓慢加水,当弹簧伸长了1cm时停止加水,此时弹簧对木块拉力为1N。加水前后容器底部受到水的压强变化了______ Pa。(不计弹簧受到的浮力)
20. 作出:①水桶M所受重力的示意图;②以O为支点,力F的力臂。
21. 请在图中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起。
22. 小军和小红利用图甲所示装置探究二力平衡条件。实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块A仍然处于静止状态,为了避免这种现象发生,小军用图乙中所示的小车B替换木块A进行实验;小红用图丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验。
(1)小军、小红分别用小车B和硬纸板C替换木块A进行实验的目的是______ ;
(2)小红在实验中应使用______ 硬纸板;(选填“轻质”或“厚重”)
(3)小红将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在两侧托盘内放上砝码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______ ,并通过调整托盘内______ 来改变拉力的大小;
(4)当小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______ (选填“能”或“不能”)平衡,说明二力平衡的两个力必须在______ 上。
23. 在探究影响压力作用效果的影响因素时,小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验是通过观察海绵的______ 来比较压力的作用效果的,这种实验方法叫做______ 。
(2)比较______ 两图,可以初步得出的结论是当受力面积一定时,压力______ ,压力的作用效果越明显。
(3)小红联想到坦克车履带的设计,这可用______ 两组实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强______ (选填“相同”或“不相同”)。
24. 小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越______ ;
(2)实验时的情形如图2所示,比较甲图和______ 图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与液体______ 有关;
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口______ ;
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没,如图丁所示,此时弹簧测力计的示数为______ N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为______ mL,此时探头所受的浮力为______ N;
③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),弹簧测力计的示数会______ (选填字母)。
A.一直变大
B.先不变后变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
25. 重庆作为重工业城市,生产的电动车安静、舒适。如图,小张乘坐电动出租车从开州城区到白鹤工业园区,全程18km,用时20min。已知出租车和车内乘客总质量为2t,汽车全程匀速行驶且受到的平均阻力为其总重的0.1倍,求:
(1)小张从城区到白鹤工业园区的平均速度?
(2)这段路程中出租车牵引力的功率是多少?
26. 在一次救援行动中发现一名被困人员被一块约0.8吨的建筑材料堵在一个狭小的空间里,由于条件限制,救援队只能用如图所示的滑轮组将建筑材料缓慢吊离地面1m。若在起吊过程中滑轮组的机械效率为80%,不计绳重与摩擦。
(1)求此过程中克服建筑材料的重力做了多少有用功?
(2)若拉动材料的时候,材料上升的速度为0.05m/s,则拉力做功的功率是多少?
(3)若绳子能够承受的拉力最多为5000N,则该滑轮组能够吊起的重物最多重多少牛?
27. 水平桌面上放置底面积为80cm2,质量为400g的足够高容器内装有16cm深的某种液体,弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体,从接触液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体中深度h的关系如图所示,容器的厚度忽略不计,容器内液体没有溢出。求:
(1)物体浸没时受到的浮力大小;
(2)容器内液体的密度是多少kg/m3;
(3)圆柱体浸没后(未接触容器底),容器对桌面的压强是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、中学生所受的重力约为500N,故A错误;
B、初中物理课本的质量约0.2kg,故B错误;
C、人的正常步行速度约1.1m/s,故C正确;
D、大气压的大小与高度有关,高度越高,气压越小,海平面的大气压约为1.013×105 Pa,雪宝山山顶高度增大,气压变小,故D错误。
故选:C。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对质量、重力、速度、大气压的估测,注重理论与实际差异的应变能力,体现新课程的基本理念。
2.【答案】A
【解析】解:
A、雪地车轮较宽的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对路面的压强,A符合题意;
B、剪刀刃做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,B不符合题意
C、安全锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,C不符合题意。
D、盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意;
故选:A。
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。
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。
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。
3.【答案】D
【解析】解:A、发球后,网球由于惯性,能继续向前飞行,惯性不是力,故该选项说法不正确;
B、发球时,球拍对网球的力等于网球对球拍的力,二者是一对相互作用力,故该选项说法不正确;
C、回球时,球的动能转化为球拍的弹性势能,球拍和球接触二者都会形变,故该选项说法不正确;
D、力的作用效果与力的大小,方向,作用点有关。发球时球拍方向不同,球的运动方向就不同,表明力的作用效果与力的方向有关,故该选项说法正确。
故选:D。
(1)惯性指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性,惯性不是力;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(3)力既可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
(4)力的作用效果与力的大小,方向,作用点有关。
本题借助网球运动考查了相互作用力、惯性、力的作用效果的知识,综合性较强,体现了物理和生活的联系,要学会观察和思考。
4.【答案】B
【解析】解:A.在竖直方向上韩聪受到了竖直向下的重力、隋文静对他的向下的压力、冰面对他的向上的支持力,所以在竖直方向上冰面对韩聪的支持力和韩聪受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.冰面对韩聪的支持力和韩聪对冰面的压力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.韩聪托举着隋文静一起在冰面上匀速旋转时运动方向不断变化,运动状态不断变化,故C错误;
D.冰刀与冰面的接触面积极小,在压力一定时,可以增大运动员对冰面的压强,故D错误。
故选:B。
(1)平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。缺一不可;
(2)相互作用力的条件:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上;
(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,其运动状态不改变;若运动速度大小、方向发生改变,则运动状态发生改变;
(4)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
此题考查平衡力和相互作用力的辨别、增大压强的方法、物体运动状态的改变,涉及到的知识点较多,综合性较强,但总体难度不大,掌握基础知识是关键。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
(1)分析卫星的动能、重力势能大小的变化,从动能和重力势能大小的影响因素考虑.
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、被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大.在能量转化中是减小的能转化为增大的能.
(2)火箭升空过程中,卫星没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,所以机械能=动能+重力势能.从动能和重力势能大小的变化判断机械能的变化.
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法,判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
【解答】
火箭加速升空时,卫星质量不变,而速度增大,所以动能增大;因为高度增大,所以重力势能增大;因此动能和重力是能都增大;因为动能增大,重力势能增大,而机械能=动能+重力势能,所以机械能增大.
故选B。
6.【答案】D
【解析】解:A、举重运动员举着杠铃不动,运动员给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,运动员对杠铃没有做功。故A不符合题意。
B、人搬石块但石块未能离开地面,人给石块一个向上的力,石块没有移动距离,人对石块没有做功。故B不符合题意。
C、人在平直的地面上推着小车匀速运动,人对小车施加力的作用,小车在力的作用下移动了距离,人对小车做了功,故C不符合题意。
D、起重机吊着重物上升,钢绳给重物一个向上的力,重物向上移动了距离,钢绳对重物做功。故D符合题意。
故选:D。
力对物体做功的两个条件:1、做用在物体上的力。2、物体沿力的方向通过的距离。两个条件缺一不可。
此题考查的是力对物体做功的条件的判断,特别要好好理解物体沿力的方向通过的距离,有力也有距离,但是因为物体的运动方向不是沿着力的方向,而是与力的方向垂直,这样力就没有做功。
7.【答案】A
【解析】解:(1)斜面AB倾斜角度小于斜面AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即:F1
(3)因为从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同,
所以根据v=st得出的t=sv可知:在速度相同时,物体沿AC运动时用时较少,
则根据公式P=Wt可知,拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大,即P1
斜面倾斜角度越小,越省力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC,所以斜面AB更省力,
斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同,AB>AC,所以物体沿斜面AC用时较少,根据公式P=Wt,可判断拉力所做的功的功率大小。
本题考查斜面的省力情况,物体做功的大小以及做功功率的大小,关键是知道接触面光滑,摩擦力为0,使用任何机械都不省功。
8.【答案】D
【解析】解:
A、由于木头的密度小于水的目的,所以实心木球漂浮,若为空心,仍漂浮,所以木球无法判断是实心和空心,故A错误;
B、由图可知,铜球和铝球浸没,则排水的体积相同,因为F浮=ρ水V排g,所以受浮力相同,故B错误;
C、由于铝的密度大于水的密度,所以实心铝球下沉,若是空心,且空心体积较小的情况下,也可能下沉,故C错误;
D、三个球的体积相同,而铜球悬浮在水中,F浮=G,铜球和铝球浸没,则排水的体积相同,所以受浮力相同,铝球下沉,浮力小于重力,故铝球的重力最大,故D正确;
故选:D。
三个球的体积相同,但不知是否是实心的,不知道三个球受到重力的关系,所以无法用物体的浮沉条件比较受浮力大小,可以用阿基米德原理来判断。
本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用,不知是否空心、不能比较球重大小是本题的关键。
9.【答案】A
【解析】解:
①物体内所含物质的多少叫质量,质量是物体的一种属性。不管有没有地球引力,物体所含的物质多少是不会发生变化的,所以物体的质量是仍然存在的,故此说法合理;
②失去了摩擦力,列车运动时就没有了阻力,故给列车很小的力就可改变它的运动状态,即让列车由静止变为运动,此说法合理;
③人行走时的动力是地面对人的摩擦力,如果失去了摩擦力,人将寸步难行,此说法不合理;
④没有了力,原来静止的物体将永远静止,原来运动的物体将永远保持匀速直线运动状态,此说法不合理。
通过分析可知以上说法合理的是①②,故A正确。
故选:A。
(1)质量是物体的一种属性,与受不受引力无关;
(2)没有了摩擦意味着行驶的列车不再受阻力,故用极小的力就可改变列车的运动状态;
(3)人行走时的动力是地面对人的摩擦力;
(4)一切物体在不受力时总保持静止或匀速直线运动状态。
本题综合考查了质量的特性、力和运动的关系、摩擦力等,解答本题需要用我们所学的物理知识去综合分析,是一道好题。
10.【答案】D
【解析】解:牛顿第一定律告诉我们:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,外力消失时,若速度为零,将处于静止状态,否则,将做匀速直线运动;在左边最高点时,弟弟的速度为零,若外力突然消失,由牛顿第一定律可知,他将处于静止状态。故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
牛顿第一定律告诉我们:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,外力消失时,若速度为零,将处于静止状态,否则,将做匀速直线运动。
本题考查牛顿第一定律的应用,要求学生理解其成立的条件及结果,难度不大。
11.【答案】A
【解析】解:甲、乙、丙三个容器中木块的体积相等,从图可知,V排甲
(1)将相同的长方体木块分别放在甲、乙、丙三个容器中,从图可以判断它们排开液体体积的关系,已知三种液体密度的关系,可利用公式F浮=ρ液gV排比较浮力的关系;
(2)各容器中液体的深度相同,ρ酒精<ρ水<ρ盐水,由液体压强公式可求出容器底部受到液体的压强的关系。
本题考查了对排开液体体积和液体密度的判断,并可以利用浮力公式F浮=ρ液gV排比较浮力的关系;利用p=ρgh比较容器底部受到液体的压强的关系。
12.【答案】D
【解析】解:
(1)由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为8g/cm3;当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为1g/cm3;所以ρ甲:ρ乙=8:1;
∵V=mρ,ρ甲:ρ乙=8:1,m甲:m乙=1:1,
∴V甲:V乙=1:8,
∵V=L3,
∴边长(高)之比:
L甲:L乙=1:2;
(2)∵正方体对地面的压强:
p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSLgS=ρLg,
∴两正方体A、B对水平地面的压强之比:
p甲:p乙=ρ甲L甲g:ρ乙L乙g=(8×1):(1×2)=4:1。
故选:D。
(1)根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,两正方体A、B的质量相同,根据V=mρ得出A、B的体积之比,从而得出边长之比;
(2)知道A、B的密度关系、边长的大小关系,正方体对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSLgS=ρLg,据此求压强大小关系。
本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用,本题关键:一是通过图象求出甲、乙两物质的密度之比,二是利用好方形或圆柱形均匀物体对水平地面压强的推导公式p=ρLg。
13.【答案】D
【解析】解:A、已知AB悬浮,则V排总=S容h=200cm2×6.5cm=1300cm3=1.3×10−3m3,
则物体A的体积V排总−VB=1300cm3−400cm3=900cm3,故A正确,不符合题意;
B、F浮总=ρ水gV排总=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.3×10−3m3=13N,
已知AB悬浮,则AB受到的总重力等于其浮力,即GAB=F浮总=13N,
GA=GAB−GB=13N−6N=7N,
F浮A=ρ水gV排A=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10−4m3=9N,
因为F浮A>GA,
F浮B=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−4m3=4N,
因为F浮B
当A漂浮时,F浮A1=GA=7N,
由F浮=ρgV排可得,此时排开水的体积V排A1=F浮A1ρ水g=7N1.0×103kg/m3×10N/kg=7×10−4m3=700cm3,
排开水的体积减小值
△V排A=V排A−V排A1=9×10−4m3−7×10−4m3=2×10−4m3,
水面又下降值:
△h=ΔV排AS=2×10−4m3200×10−4m2=0.01m=1cm,故B正确,不符合题意;
C、水的体积V水=104cm3=1×10−2m3,
由ρ=mV可得,水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10−2m3=10kg,
水的重力G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
细线剪断前,容器对桌面的压力F总=G容+GAB+G水=20N+13N+100N=133N,
容器对桌面的压强为p=F总S容=133N2×10−2m2=6650Pa,故C正确,不符合题意;
D、细线剪断后,A上升、B下沉,容器底部受到的压力=G水+GA+GB,所以容器对桌面的总压力不变,故D错误,符合题意。
故选:D。
(1)已知AB悬浮,根据V=Sh算出AB排开水的体积即为AB的体积,用AB的体积减去B的体积即为A的体积;
(2)根据F浮=ρgV排分别求得AB受到的浮力,然后与其重力比较,确定二者的浮沉状态,然后求得V排,从而求得细线剪断后水面下降的高度;
(3)细线剪断前,容器对桌面的压力等于水、容器、AB的总重力,然后利用p=FS可求得容器对桌面的压强。
(4)细线剪断后,B下沉,容器底部受到的总压力变化量不变。
此题主要考查的是学生对液体压强、压力、浮力计算公式及其变形公式的理解和掌握,解答过程中注意单位的换算。
14.【答案】=>
【解析】解:(1)这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由W=Gh可知,两次所做的有用功相等,即W1=W2;
(2)方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功,而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此方法二的额外功大于方法一的额外功,故方法二的总功(W书+2W人)大于方法一的总功(W书+W人)。
因上楼的速度相同,方法二需要上楼二次,所以方法二所用时间是第一次的两倍;
由P=Wt可知:P1>P2。
故答案为:=;>。
(1)已知这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,根据公式W=Gh可求克服自身重力做的功;
(2)他上楼的速度相同,得出上楼时间关系,根据P=Wt可知功率大小。
本题考查了学生对功、功率的了解与掌握,能从题干中得出相关信息是本题的关键。
15.【答案】牛顿 小
【解析】解:(1)一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态,这是牛顿第一定律,是由英国著名物理学家牛顿总结概括出来的;
(2)当列车驶进站台时,使得人和列车之间的空气流动速度加快,此时人和车的内侧:空气流动速度快,压强小;外侧:空气流动速度慢,压强大;形成一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。所以我们在站台上等候列车时,必须站在黄色警戒线以外。
故答案为:牛顿;小。
(1)了解牛顿第一定律的得出过程可直接做出解答;
(2)流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小。
本题考查了牛顿第一定律和流体压强与流速的关系,属于基础题。
16.【答案】6 600 不变
【解析】解:物体对桌面的压力F=G=6N,
压强p=FS=6N0.01m2=600Pa;
如果沿竖直方向将该物块切去一半,则剩余部分对桌面的压强压力减半,受力面积减半,
根据公式p=FS可知,剩余部分对桌面的压强将不变。
故答案为:6;600;不变。
物体对桌面的压力等于物体本身的重力,求出物块的底面积,即受力面积,根据公式p=FS可求对桌面的压强,切去一半,压力减半,接触面积减半,根据公式p=FS分析剩余部分对桌面的压强变化。
本题考查压力和压强的计算,关键是公式的应用,要知道在水平地面上压力等于物体本身重力,切去一半后,压力减半,接触面积减半,压强不变。
17.【答案】5;保持静止;3;水平向右
【解析】
【分析】
当物体静止时受力是平衡力,很多力和运动的关系的习题中应用到这一理论。
【解答】
物体在F1和F2两个拉力的作用下保持静止,此时物体受到向右的拉力F1、向左的拉力F2和向左的静摩擦力f,这三个力平衡;
所以有:f+F2=F1,则物体受到的摩擦力f=F1−F2=8N−3N=5N。
当仅撤去F1时,物体受的拉力为F2=3N<5N(即小于原来的静摩擦力),所以物体仍然保持静止;
此时静摩擦力与拉力F2平衡,大小相等,方向相反,所以此时的摩擦力f′=F2=3N,方向水平向右。
18.【答案】8 变小
【解析】解:(1)物体的重力大小为G=12N,OB=2AB,则AO=1.5OB;
杠杆在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得:G×OB=F×AO,则F=OBOA×G=11.5×12N=8N;
(2)若将杠杆顺时针缓慢转动30∘,且力F始终与杠杆垂直,阻力、动力臂不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变小。
故答案为:8;变小。
(1)知道物体重力(阻力)和重力的力臂(阻力臂)以及动力臂,根据杠杆的平衡条件求出力F的大小;
(2)从支点到力的作用线的距离是力臂,根据力的倾斜方向,判断力臂如何变化,然后由杠杆平衡条件分析解答。
本题考查了重力的计算和杠杆平衡条件的应用,正确的判断拉力F向左倾斜时其力臂的变化是关键。
19.【答案】0.4200
【解析】解:(1)木块的体积V木=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3;
由于弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变,则:
G=F浮=ρ水gV排=ρ水g×25V木=1×103kg/m3×10N/kg×25×1×10−3m3=4N;
所以m=Gg=4N10N/kg=0.4kg,
则ρ木=mV木=0.4kg1×10−3m3=0.4×103kg/m3=0.4g/cm3;
(2)开始木块浸入水中的深度h=V浸S=25×(10cm)3(10cm)2=4cm;
木块受力如图一所示,由平衡条件得:
G=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.10m×0.10m×0.04m=4N,
加水后,木块受力如图二所示,由平衡条件得:
G+F=F浮′,F浮′=G+F=4N+1N=5N,
木块排开水的体积:
V排′=F浮′ρ水g=5N1×103kg/m3×10N/kg=5×10−4m3,
木块浸入水中的深度d′=V排′S=5×10−4m30.1m×0.1m=0.05m=5cm。
弹簧伸长量L=1cm,加水后,水深度增加了Δh=d′−h+L=5cm−4cm+1cm=2cm=0.02m。
加水前后容器底部受到水的压强变化ΔP=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
故答案为:0.4;200。
(1)求出木块的体积,此时木块漂浮G=F浮=ρ水gV排求出木块重力,根据公式ρ=mv求出木块的密度;
(2)根据题意求出木块浸入水中的深度h;对木块受力分析,由平衡条件求木块受到的重力。
加水后对木块受力分析,由平衡条件求出木块受到的浮力,根据浮力公式求出木块浸入水中的深度h′。
根据弹簧的伸长量、加水前后木块浸入水中深度的变化求加水前后水深度的变化Δh,然后根据液体压强公式求出容器底所受水的压强的变化。
本题考查了物体的受力分析、平衡条件、浮力公式、液体压强公式,是一道综合题,难度较大;解题的关键是求出加水前后容器内水深度的变化量。
20.【答案】解:水桶的重力作用在重心,方向竖直向下。反向沿长F的作用线,从支点向其画垂线,垂线段所表示的就是它的力臂。如图所示。
【解析】画重力的示意图要先分析力的三要素,再从作用点开始,用带箭头的线段来表示出这个力;
画力F的力臂要从支点向力的作用线画垂线,必要时应沿长力的作用线。
画重力时注意找准重心,方向一定竖直向下。画力臂时要从支点开始,向力的作用线画垂线,必要时要将力的作用线沿长,最后还要标注出来。
21.【答案】解:人用力往下拉绳使重物升起,说明最后绕过的是定滑轮,按此反向绕线,绳子的起始端系在定滑轮上,如下图所示:
【解析】人用力往下拉绳使重物升起,因此人的动力方向向下,重物运动方向向上,故由两根绳子承担物重,绳子固定在定滑轮上。
(1)用绳子连接滑轮组时,可以从定滑轮的下端挂钩绕滑轮引线,也可以从动滑轮的上端挂勾绕滑轮引线,找出符合题意的即可。
(2)也可以采用逆绕法连线,人用力往下拉绳使重物升起,可以从人的手向上绕定滑轮引线、连接即可。
22.【答案】减小摩擦力对实验的影响 轻质 相反 砝码的数量 不能 同一直线
【解析】解:(1)甲中,当左右两盘中砝码质量不等,即A受到的水平方向的两个拉力不等时,A还处于静止状态,是因为桌面对A的摩擦力起的作用;
换成小车后,将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力;
将物体A换成纸板C,且C与桌面不接触,消除了摩擦力;
所以用小车B和硬纸板C替换木块A,进行实验的目的是减小摩擦力对实验的影响。
(2)在实验中,纸板的质量越小,受到的重力越小,若其受到的重力小到可以忽略不计时,细线对纸板的拉力就是处于一条直线上;当C受到的重力较大时,由于受重力作用,纸板会下沉一些,细线对纸板的拉力就不会处在一条直线上,对实验产生影响;所以小红在实验中应使用轻质硬纸板;
(3)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(4)将纸板转过一个角度,细线对纸板的拉力不再作用在同一直线上,松手后小卡片不能平衡。
故答案为:(1)减小摩擦力对实验的影响;(2)轻质;(3)相反;砝码的数量;(4)不能;同一直线。
(1)减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离;
(2)实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响;
(3)钩码由于重力的作用,会对线施加一个拉力的作用,左端的线对小卡片施加一个向左的拉力,右端的线对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(4)根据二力平衡的条件包含的信息中结合其操作会造成什么变化可以得到此题的答案。
本题考查的知识点是探究二力平衡的条件的应用和二力平衡力的概念,此题是实验题,实验题对学生来说是个难点,要强化训练。
23.【答案】凹陷程度 转换法 甲、乙 越大 乙、丙 相同
【解析】解:(1)本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,运用了转换法;
(2)比较甲、乙两图可以看出,受力面积相同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,故可得出的结论是:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)坦克车履带的设计是在压力一定时,增大受力面积,减小压力的作用效果,这可用乙、丙两组实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,由压强公式p=FS可知,压力大小和受力面积均相同,所以小桌对木板和海绵的压强相同。
故答案为:(1)凹陷程度;转换;(2)甲、乙;越大;(3)乙、丙;(4)相同。
(1)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)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,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。
在比较压强大小时,可利用压强公式p=FS进行分析。
本题探究影响压力作用效果的影响因素实验,注意转换法和控制变量法的运用,实验现象的分析等,体现了对过程和方法的考查。
24.【答案】大 乙 密度 相平 0.4200.2变小 C
【解析】解:(1)把液体内部压强的大小转换成橡皮膜形变程度的大小来判断,形变程度越大,表示液体内部的压强越大。
(2)要探究液体压强大小与深度的关系,应控制液体的密度相同、探头的方向相同,而深度不同,故选甲、乙两图即可;
(3)比较甲图和丙图可知,探头所处的深度相同,液体的种类不同,橡皮膜的形变程度不同,说明液体产生的压强不同,可初步得出液体内部压强与液体密度有关。
(4)①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;
②由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数F′=0.4N;
溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为20mL=20cm3,
此时探头所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×20×10−6m3=0.2N。
③由甲、乙两图可知,探头浸入水中的深度增加时,其体积会减小,排开水的体积减小,根据F浮=ρ水gV排知,其所受浮力变小;根据F浮=G排=m排g知,排开水的质量变小;
探头在刚与溢水杯底部接触但对溢水杯底部没有压力之前,探头的重力不变,所受浮力变小,根据F浮=G−F示知,弹簧测力计示数会变大;
当探头在与溢水杯底部接触且对溢水杯底部有压力之后,探头还受到杯底向上的支持力,根据力的合成可知,弹簧测力计示数会变小;
所以,整个过程中弹簧测力计的示数会先变大后变小,故选C。
故答案为:(1)大;(2)乙;(3)密度;(4)①相平;②0.4;20;0.2;③变小;C。
(1)本题采用了物理中常见的研究方法--转换法,即把液体内部压强的大小转换成橡皮膜形变程度的大小来判断,形变程度越大,表示水内部的压强越大。
(2)(3)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程。
(4)①根据生活常识解答即可;
②根据图示读出弹簧测力计的示数和排开水的体积;利用阿基米德原理计算此时探头所受的浮力。
③根据F浮=ρ水gV排判断浮力;对探头进行受力分析,利用力的合成判断弹簧测力计的示数变化。
此题为探究液体压强、浮力大小的影响因素综合探究实验题,实验题是物理学科的特点,也是一种必备的技能,更是中考的重点题型之一。要求学生熟练掌握,并掌握控制变量法、转换法等物理学方法在实验中的应用。
25.【答案】解:(1)电动汽车全程的平均速度:v=st=18000m20×60s=15m/s;
(2)汽车全程匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,牵引力:F=f=0.1G=0.1×2000kg×10N/kg=2000N,
汽车牵引力的功率为:P=Wt=Fst=Fv=2000N×15m/s=3×104W。
答:(1)小张从城区到白鹤工业园区的平均速度是15m/s;
(2)这段路程中出租车牵引力的功率是3×104W。
【解析】(1)根据v=st得到小张从城区到白鹤工业园区的平均速度;
(2)出租车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据F=f=0.1G求出汽车受到的牵引力,根据P=Wt=Fst=Fv得到这段路程中出租车牵引力的功率。
本题考查速度和功率的计算,需要知道速度和功率的计算公式。
26.【答案】解:(1)物体的重力为:G=mg=0.8×1000kg×10N/kg=8000N,
克服建材的重力做功为:W有=Gh=8000N×1m=8000J;
(2)由图可知,绳子的股数为4;
根据η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF可知,
绳子自由端的拉力F=Gηn=8000N80%×4=2500N,
绳子自由端移动的速度v绳=nv物=4×0.05m/s=0.2m/s,
则拉力做功的功率P=Wt=Fst=Fv=2500N×0.2m/s=500W;
(3)不计绳重与摩擦,根据F=1n(G+G动)可知,
动滑轮的重力为:G动=nF−G=4×2500N−8000N=2000N,
若绳子能够承受的拉力最多为5000N,则能提起重物为G ′ ′=nF′−G动=4×5000N−2000N=18000N。
答:(1)此过程中克服建筑材料的重力做的有用功为8000J;
(2)若拉动材料的时候,材料上升的速度为0.05m/s,则拉力做功的功率为500W;
(3)若绳子能够承受的拉力最多为5000N,则该滑轮组能够吊起的重物最多重18000N。
【解析】(1)根据G=mg求出建筑材料的重力,利用W有=Gh求出克服建筑材料的重力做的有用功;
(2)根据滑轮组装置确定绳子的股数;已知滑轮组的效率,根据η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求出拉力,利用v绳=nv物求出绳子自由端移动的速度,最后根据P=Wt=Fst=Fv求出拉力做功的功率;
(3)不计绳重与摩擦,根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重力,然后再根据F=1n(G+G动)求出该滑轮组能够吊起的最大重量。
本题考查功率公式、机械效率公式、功的公式及作用在绳子自由端的拉力大小公式的运用。
27.【答案】解:(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;
当h≥8cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=2N;
所以F浮=G−F=10N−2N=8N;
(2)物体排开液体的体积V排=V物=40×8×10−6m3=3.2×10−4m3
由F浮=ρ液gV排得,
ρ液=F浮gV排=8N10N/kg×3.2×10−4m3=2.5×103kg/m3
(3)液体的质量m液=ρ液V液=2.5×103kg/m3×80×16×10−6m3=3.2kg
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力F′=(m液+m筒)g+G物−F拉=(3.2kg+400×10−3kg)×10N/kg+10N−2N=44N
p=F′S=44N80×10−4m2=5.5×103Pa
答:(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是8N;
(2)筒内液体的密度是2.5×103kg/m3;
(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是5.5×103Pa。
【解析】(1)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式F浮=G−F计算出浮力的大小;
(2)根据F浮=ρ液gV排的变形公式ρ液=F浮gV排计算出液体的密度;
(3)判断出此时圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加浮力,根据公式p=FS计算出压强;
也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析。
此题是一道有关浮力知识的计算题,同时涉及到了有关固体压强和密度的计算,能够通过图象确定物体的重力和浸没时的浮力是解决此题的关键,(3)问中关键能分析出压力大小,这是此题的难点。
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