重庆市长寿区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年重庆市长寿区八年级(下)期末物理试卷
1. 小明是一名八年级学生,下列与他相关的物理量最接近实际的是( )
A. 受到的重力约为500N B. 正常步行的速度约为12m/s
C. 上一层楼做功约180J D. 站立时对地面的压强约为1×1010Pa
2. 如图所示,下列各装置中利用了动滑轮的是( )
A. B.
C. D.
3. 下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是( )
A. 铁道钢轨下垫上枕木 B. 大货车有很多车轮
C. 切菜的刀刃磨得锋利 D. 雪橇板做得比较宽大
4. 下列力的作用效果与其他三个不同的是( )
A. 用力把橡皮泥捏成不同造型 B. 用力将一桶水从地面搬到桌子上
C. 用力将足球踢出并滚动一段距离 D. 用力将课桌移动一段距离
5. 使用下列工具时属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳 B. 钓鱼竿 C. 核桃夹 D. 开瓶器
6. 如图所示,生活中的下列物品利用连通器原理工作的是( )
A. 高压锅 B. 抽水机
C. 茶水壶 D. 吸饮料
7. 长江上一艘满载货物的轮船在卸完货物后,轮船受到的浮力变化是( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 无法确定
8. 汽车设计有安全气囊,在紧急情况时安全气囊弹出,这主要是为了减轻下列哪种情况可能对人身造成的伤害( )
A. 汽车转弯 B. 汽车速度太慢 C. 汽车突然启动 D. 汽车受到严重撞击
9. 下列物体中,受到平衡力的是( )
A. 正在腾空而起的火箭 B. 自由竖直下落的石子
C. 沿光滑斜面下滑的木块 D. 在平直轨道上匀速直线行驶的火车
10. 关于物体的重心,下列说法正确的是( )
A. 空心的足球没有重心
B. 物体的重心不一定在物体上
C. 物体受到的力全部都作用在重心上
D. 将质地均匀的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了
11. 在空气中用弹簧测力计分别测量两个金属块A、B的重力,A的重力较大;再分别把两金属块浸没在水中时,发现弹簧测力计减小的示数相同。则两金属块有相同的( )
A. 体积 B. 质量 C. 密度 D. 形状
12. 如图所示,质量分布均匀,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,对地面的压力分别为F甲、F乙。将他们顺时针旋转90∘,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲'、p乙',对地面的压强变化量分别为Δp甲、Δp乙,若Δp甲>Δp乙,则( )
A. F甲>F乙、p甲'
F乙、p甲'>p乙'
C. F甲
14. 如图所示,把铁球拉高到a点后放手,铁球由a点沿弧线abc运动到c点,然后从c点往回摆动,铁球在______ 点时动能最大,在从b点到c点的过程中动能转化为______ 能。
15. 如图甲是生活中常见的塑料瓶,瓶盖周围有竖条纹是为了______ 摩擦;往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,如图乙,这个现象可以证明______ 的存在。
16. 如图所示,我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强风吹动移位,支架上的主体悬空部分结构特点是上平下凸,当强风吹来时主体上方空气的流速______ 下方空气的流速,上方空气的压强______ 下方空气的压强,这样的设计可以使房屋更加牢固。
17. 航模兴趣小组操控一架重20N的小型无人机,让其在10s内匀速下降30m,该过程中重力做功是______ J;当无人机静止在水平操场上时受到的支持力为______ N。
18. 如图,两个质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上,杯底与桌面的接触面积之比为1:2。装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为p0,将乙杯中水全部倒入甲杯中放到原处后。甲杯对桌面的压强p1______ (>/=/<)2p0,乙杯对桌面的压强p2______ (>/=/<)12p0。
19. 如图所示,一个木块静止在水平桌面上。请画出木块所受支持力的示意图(重心已画出)。
20. 如图所示硬棒OB能绕支点O转动,A处用绳子拉住固定在墙壁上。请画出拉力F的力臂(用L表示)。
21. 如图所示,是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,撞击到同一木块上,在同样的水平面上,木块被撞的越______ ,钢球对木块做的功越______ ,钢球的动能就越______ ;本实验的目的是研究钢球动能的大小与______ 的关系。
22. 如图所示,是探究“阻力对物体运动的影响”实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的速度相同,实验时应让小车从同一斜面的相同______ 滑下,这种研究问题的方法是______ 法。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越______ ,小车滑行的距离就越______ 。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果小车在运动时不受阻力,小车将在水平面上以恒定不变的速度永远______ ,说明物体的运动______ 力来维持,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了重要的牛顿第一定律。
23. 如图所示,是“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”的实验。
(1)如图甲所示,在弹簧下端用细线挂上小桶和金属块,小桶和金属块由于地球的吸引而受到向______ 的______ 力作用,记下弹簧伸长后指针的位置O。
(2)如图乙所示,在溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集溢出的水。实验中观察到弹簧会缩短,说明金属块受到向______ 的______ 力作用。
(3)如图丙所示,把烧杯中的水全倒入小桶中,弹簧指针又下降恢复到原来位置O,此时溢水杯口______ (选填“会”或“不会”)有水流出,指针又恢复到位置O,这个实验过程说明______ 。
24. 在“研究液体内部的压强”实验中,小华在压强计的U形管中注入适量的染色水,用压强计做了如图所示的实验:
(1)压强计在使用前应按压橡皮膜检查装置是否漏气,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明该装置______ (选填“漏气”或“不漏气”),把调节好的压强计金属盒探头放在空气中时,U形管两边的液面应该______ 。
(2)在实验中通过观察U形管中两端液面的______ 来反映橡皮膜所受______ 的大小。
(3)图甲、乙、丙表示探究过程中的三个情景,容器中的液体、金属盒探头插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图中看出。比较实验甲和______ 可知液体内部压强与液体的______ 有关,
(4)比较实验乙、丙可知随液体深度的增加,液体内部压强随之变______ 。若图乙所示实验中,U形管左侧液柱高为12cm,右侧液柱高为20cm,则U形管底部受到的液体的压强为______ Pa。
25. 把一质量为600g的木块放入水中,静止时木块漂浮,且有45的体积浸入水中。求:
(1)木块受到的重力;
(2)木块的密度。
26. 小明家装修房屋,一箱重为850N的建筑材料放在水平地面上,它与水平地面的接触面积是0.5m2。工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m,用时20s。求:
(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
27. 如图所示,是具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”,可用于挖掘水下泥土、砂石等。其长140m、宽27.8m,满载排水量为17000t。作业时,输送系统将水下挖掘的泥石等,通过输送管输送到指定地方。(海水的密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,泥石的密度取ρ泥石=2.1×103kg/m3)求:
(1)水面下5m处的船体上受到水的压强;
(2)若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为1.4×104m3,则它受到的总重力是多少;
(3)某次作业时,输送系统工作1h,通过泥石泵将6000m3泥石输送到30m高处,假设泥石泵的效率为70%,不计泥石与管道壁的摩擦,则泥石泵的功率为多少。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、中学生的质量约50kg,其受到的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,故A正确;
B、人的正常步行时100m约用时1.5min,则速度为v=st=100m90s≈1.1m/s,故B错误;
C、中学生的体重为500N,楼层的高度为3m,做的功为W=Gh=500N×3m=1500J,故C错误;
D、中学生平均体重约为500N,两脚的总面积约为0.05m2,则他对地面的压强为:p=FS=500N0.05m2=104Pa,故D错误;
故选:A。
(1)估出中学生的质量,利用G=mg计算即可。
(2)一个人正常的步行速度与自己的正常步行速度做比较,然后做出正确的判断;
(3)估测中学生的重力和一层楼的高度,根据公式W=Gh可求做的功;
(4)要估测中学生对地面的压强,根据p=FS,需要先估测中学生的体重和中学生双脚的面积。
本题一道估算题。关键是知道对一些生活中常见的物理量值(中学生的质量、人的正常步行速度、中学生的重力、楼层的高度等)的了解,是基本常识,属于基础题。
2.【答案】D
【解析】解:A、B、C中滑轮是固定不动的,是定滑轮,D中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮。
故选:D。
根据定滑轮和动滑轮的特点分析,定滑轮的轴不动,动滑轮的轴与物体一起动。
动滑轮的轴会随物体一起运动,定滑轮的轴不随物体运动。
3.【答案】C
【解析】解:A、火车钢轨下垫上枕木,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、大货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C、切菜的刀刃磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C正确;
D、雪橇板做得比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:C。
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;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
本题重点是掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
4.【答案】A
【解析】解:A、用力把橡皮泥捏成不同造型,说明力可以改变物体的形状;
B、用力将一桶水从地面搬到桌子上,说明力可以改变物体的运动状态;
C、用力将足球踢出并滚动一段距离,说明力可以改变物体的运动状态;
D、用力将课桌移动一段距离,说明力可以改变物体的运动状态;
A选项是力可以改变物体的形状,BCD是力可以改变物体的运动状态,故力的作用效果与其他三个不同是A。
故选:A。
力可以改变物体的形状,也可以改变物体运动状态。
本题考查了力的作用效果,属于基础题。
5.【答案】B
【解析】解:A、钢丝钳使用时,两个杠杆交叉处是支点,手给钢丝钳的力是动力,钢丝给钢丝钳的力是阻力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意。
B、用钓鱼竿钓鱼时,后手握的位置是支点,前手给竿的力是动力,鱼给竿的力是阻力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意。
C、核桃夹夹核桃时,两个杠杆交叉处是支点,手给核桃夹的力是动力,核桃给核桃夹的力是阻力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意。
D、开瓶器起瓶子时,瓶顶处支点,瓶盖边缘给开瓶器的力是阻力,手给开瓶器的力是动力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
根据生活经验,判断各种工具在使用过程中,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。
生活中有很多杠杆的应用,可以通过分析力臂的大小关系判断杠杆的种类,也可以通过生活积累直接做出解答。
6.【答案】C
【解析】解:A、高压锅密封好,锅内产生的水蒸气可以增大气体压强,从而提高水的沸点,水沸腾后温度保持不变,因此饭菜在高温的环境下可以很快地煮熟,没有应用连通器原理,故A不符合题意;
B、抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,不属于利用连通器原理,故B不符合题意;
C、水壶的壶身和壶嘴组成了连通器,故C符合题意;
D、用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压,不属于利用连通器原理,故D不符合题意。
故选:C。
连通器:上端开口、下端连通的容器。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。
此题考查连通器原理,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
7.【答案】A
【解析】解:因轮船在江水中,处于漂浮状态,浮力等于重力,在码头卸下货物后,轮船重力变小,则受到的浮力变小。
故选:A。
轮船在江水中,处于漂浮状态,浮力等于重力,在码头卸下货物后,轮船重力变小,据此分析即可。
本题考查物体浮沉条件的应用,解决这类题目主要是抓住题目的隐含信息,即轮船重力的变化。
8.【答案】D
【解析】解:ABC、汽车转弯、速度太慢和突然启动时,安全气囊不会弹出,起不到保护作用,故ABC不合题意;
D、当汽车受到严重撞击时,人由于惯性仍保持原来的运动状态而运动,就会撞在车内较硬的物体上,对人身造成伤害。装有安全气囊系统的汽车,安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对人的压强,避免造成人体伤害,故D符合题意。
故选:D。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,据此判断。
本题主要考查了对惯性现象的理解与解释,注意与汽车上实际应用场景的结合。
9.【答案】D
【解析】解:A、因为火箭开始发射后,加速向上飞,因此火箭受到非平衡力的作用,该A不符合题意;
B、自由竖直下落的石子,由于重力作用做加速运动,因此受非平衡力作用,故B不符合题意;
C、沿光滑斜面滑下的木块,其速度越来越快,因此受非平衡力作用,故C不符合题意;
D、火车在水平公路上沿直线匀速行驶时,速度的方向和大小均不变,因此受到平衡力的作用,故D符合题意。
故选:D。
物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体所受到的力为平衡力;因此根据物体的状态就可以判断出该物体是否受平衡力作用。
此题主要考查学生对平衡力的辨别,注意判断平衡力的方法,先判断物体的状态,然后根据物体的状态分析是否受平衡力作用。
10.【答案】B
【解析】解:A、任何物体都有重心,故A错误;
B、重心不一定在物体上,也可以在物体之外,比如均匀的圆环,重心在环外,故B正确;
C、重心是物体各部分所受重力的集中点,而物体受到的力并非都作用在重心上,故C错误;
D、物体重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,如圆环、空心球它们的重心在中间的空心部位上,所以质地均匀的木球的中心挖去后,重心仍在其球心处,故C错误;
故选:B。
重心是重力的作用点,物体的重心位置,质量均匀分布的物体(均匀物体),重心的位置只跟物体的形状有关。有规则形状的物体,它的重心就在几何中心上,质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。
本题考查重心的知识,关键是将课本知识记忆清楚,仔细分析即可。
11.【答案】A
【解析】解:两弹簧秤示数减少相等,说明两个物体在水中所受浮力相等,根据F浮=ρ液gV排,所以它们排开液体的体积必相等,又知它们是浸没在水中,所以V排=V物,所以它们的体积也相等,故A符合题意。
故选:A。
物体浸没在水中,弹簧测力计减少的示数就是物体受到的浮力大小,减小的示数相同说明受到的浮力相同,再根据阿基米德原理分析判断。
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,涉及到用称重法测量物体受到的浮力,要求灵活选用公式,有难度。
12.【答案】B
【解析】解:在水平面上物体的压力和自身的重力相等,即F甲=G甲,F乙=G乙,
长方体甲、乙的形状和体积相同,设它们立方时的底面积为S立,平放时的底面积为S平,
则它们对地面压强的变化量:
Δp甲=F甲S立-F甲S平=G甲S立-G甲S平,Δp乙=F乙S立-F乙S平=G乙S立-G乙S平,
由Δp甲>Δp乙可知,(G甲S立-G甲S平)>(G乙S立-G乙S平),即G甲(1S立-1S平)>G乙(1S立-1S平),
所以G甲>G乙,则F甲>F乙,故C、D错误;
将它们顺时针旋转90∘,此时甲、乙对地面的压强:p甲'=F甲S立=G甲S立,p乙'=F乙S平=G乙S平,
由G甲>G乙和S立p乙',故B正确、A错误。
故选:B。
水平面上物体的压力和自身的重力相等,甲、乙放置方式变化时对水平地面的压力不变,始终等于自身的重力,根据p=FS得出对地面压强的变化量,结合Δp甲>Δp乙求出两者的重力关系,从而得出压力关系;
将它们顺时针旋转90∘,根据p=FS得出对水平地面的压强表达式,比较受力面积和重力关系即可得出压强关系。
本题考查了压强大小的比较,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
13.【答案】大小 N
【解析】解:在研究力的问题中,我们用力的大小、力的方向和力的作用点来描述一个力;力的国际单位是N。
故答案为:大小;N。
(1)力的大小、方向和作用点叫力的三要素。
(2)在国际单位制中,力的单位是N。
本题考查的是力的三要素和力的单位,属于基础性题目。
14.【答案】b 重力势
【解析】解:从a→b的过程中,铁球的质量不变、高度减小、速度增大,所以重力势能减小,动能增大,在b点时动能最大、重力势能最小;
从b→c的过程中,铁球的质量不变、高度增大、速度减小,重力势能增大,动能减小,在此过程中动能转化为重力势能。
故答案为:b;重力势。
(1)影响动能大小的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
(2)影响重力势能大小的因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。
15.【答案】增大 大气压
【解析】解:瓶盖上的竖条纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
往塑料瓶内注入少量的热水,然后把热水倒出,瓶内水蒸气把空气排出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,这说明大气存在压强。
故答案为:增大;大气压。
增大摩擦力的方法是增大压力和增大接触面的粗糙程度;
往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出后,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,据此分析。
本题考查了增大摩擦力的方法和大气压的存在,属于基础知识。
16.【答案】小于 大于
【解析】解:支架上悬空部分结构特点如图所示,当空气流过时上方气体的流速小,压强大,下方的流速大,压强小,产生了一个向下的压力差,使房屋更加牢固。
故答案为:小于;大于。
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
本题考查了流体压强跟流速的关系等知识的理解和应用,难度不大。
17.【答案】600 20
【解析】解:重力做的功W=Gh=20N×30m=6001J;无人机静止在水平操场上时,重力和支持力是一对平衡力,大小相等,故支持力F=G=20N。
故答案为:600;20。
利用重力做功时W=Gh进行计算重力做的功;无人机静止时,重力和支持力是一对平衡力,大小相等。
本题考查了重力做功的公式和二力平衡的条件,难度不大。
18.【答案】><
【解析】解:两杯的底面积S乙=2S甲,且两杯质量相同即两杯的重力G杯相等。两杯中装入一定量的水后,
杯子对水平桌面的压力为:F=G杯+G水,由公式p=FS可得:
两杯对水平桌面的压强为:p0=F甲S甲=F乙S乙
甲杯对水平桌面的压力为:F甲=G杯+G水甲,
乙杯中水倒入甲杯中后,
甲杯对水平桌面的压力为:F1=F甲+G水乙,
乙杯对水平桌面的压力为:F2=G杯,
甲杯对水平桌面的压强为:p1=F1S甲=F甲+G水乙S甲>F甲S甲=p0,
乙杯对水平桌面的压强为:p2=F2S乙=G杯2S甲
杯子对水平桌面的压力为F=G杯+G水,结合压强公式p=FS分析杯子对水平桌面的压强大小。
本题考查压强公式的应用,并要求学生能根据压力的变化分析压强的大小变化,有一定难度。
19.【答案】解:木块静止在水平桌面上,受重力和支持力作用,支持力与重力是一对平衡力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,支持力的示意图如图所示:
【解析】(1)确定支持力的作用点和方向,然后按照力的示意图的画法画出木块所受支持力的示意图。
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
此题考查力的示意图的画法,属于常考题型,难度不大。
20.【答案】解:由支点O向力F的作用线作垂线,则垂线段的长就是力F的力臂L.如下图所示:
【解析】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,则垂线段的长度即为力臂。
画力臂时,一是要找准支点,二是要准确画出力的作用线,然后才是从支点作力的作用线的垂线段,最后还应该用字母将其标出来。
21.【答案】远 多 大 速度
【解析】解:钢球从斜面上滚下来的过程中,重力势能转化为动能;让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,到达底端时速度不同,撞击木块时对木块做的功不同,木块运动的距离越远,说明钢球对木块做的功越多,钢球的动能就越大,这是转换法的应用;
实验中,同一个钢球,控制了质量相同,从不同高度滚下,控制了球的速度不同,由控制变量法的研究方法可知实验目的是研究钢球的动能与速度的关系。
故答案为:远;多;大;速度。
(1)利用转换法:由木块运动距离的长短,来认识钢球的动能大小;
(2)动能的大小与质量和速度有关;用控制变量法去分析解决:探究动能与速度的关系,保持质量相同;要探究动能与质量的关系,需保持速度相同。
解决此类问题,关键要理解两种方法在实验中的应用,即控制变量法和转换法,明确影响动能大小的两个因素,这是我们必须熟知的基本知识。
22.【答案】高度 控制变量法 小 远 匀速直线运动 不需要
【解析】解:(1)实验中让同一辆小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,目的是为了保证小车进入水平面时的速度相同。这种研究物理的方法叫控制变量法;
(2)毛巾、棉布、木板粗糙程度依次变小,阻力变小,小车运动的距离就越远;
(3)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;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;这说明了运动不需要力来维持。
故答案为:(1)高度;控制变量;(2)小;远;(3)匀速直线运动;不需要。
探究“阻力对物体运动的影响”实验,用到了控制变量法、转换法以及科学推理法。
(1)控制变量法主要体现在实验过程中用同一辆小车在斜面的同一高度下滑,控制小车到达水平面的速度相同;
(2)转换法主要体现在利用小车在水平面滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响;
(3)科学推理法体现在通过实验现象发现物体受到的阻力越小,物体运动的距离越远,那么如果物体受到的阻力为零,它将一直匀速直线运动。
能正确运用控制变量法和科学推理法对实验的现象进行分析与推理,并得出相应的结论,是解答此题的关键。
23.【答案】下 重 上 浮 不会 金属块受到了浮力等于排开水所受的重力
【解析】解:(1)小桶和金属块由于地球的吸引而受到向下的重力作用,记下弹簧伸长后指针的位置O。
(2)如图乙所示,在溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集溢出的水。实验中观察到弹簧会缩短,说明金属块受到向上的浮力作用。
(3)丙中金属块排开水的体积不变,故把烧杯中的水全倒入小桶中,弹簧指针又下降恢复到原来位置O,此时溢水杯口不会有水流出,指针又恢复到位置O,这个实验过程说明金属块受到了浮力等于排开水所受的重力。
故答案为:(1)下;重;(2)上;浮;(3)不会;金属块受到了浮力等于排开水所受的重力。
小桶和金属块由于地球的吸引而受到向下的重力作用;B图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到了向上托的力,即浮力;根据实验现象和结合阿基米德原理回答。
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,考查了学生分析实验现象得出结论的能力,属于基础题目。
24.【答案】不漏气 相平 高度差 液体压强 乙 密度 大 2000
【解析】解:(1)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平;
(2)实验中通过比较U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差来比较橡皮膜所受液体压强的大小,这用到了转换法;
(3)液体压强与液体的密度和浸入液体的深度,比较实验甲和乙可知液体的深度相同,液体的密度不同,高度差不同,压强不同,说明液体的压强与液体的密度有关;
(4)比较实验乙、丙可知液体的密度相同,深度不同,且深度越深,U形管的高度差越大,压强越大,说明液体的深度增加,压强随之变大;
图乙中U形管中注入适量的染色水,右侧与大气相通,则U形管底部受到的液体的压强为右侧液柱产生的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
故答案为:(1)不漏气;相平;(2)高度差;液体压强;(3)乙;密度;(4)大;2000。
(1)压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的;
使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化;
(2)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大,这用到了转换法;
(3)(4)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定;
液体的深度是某点到液体自由面的高度,根据p=ρgh计算。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
25.【答案】解:(1)木块受到的重力G=mg=6001000kg×10N/kg=6N;
(2)木块漂浮,所受的浮力F浮=G=6N;
木块排开水的体积V排=F浮ρ水g=6N103kg/m3×10N/kg=6×10-4m3,
木块的体积V=V排÷45=V排×54=6×10-4m3×54=7.5×10-4m3=750cm3,
木块的密度ρ=mV=0.6kg7.5×10-4m3=0.8×103kg/m3。
答:(1)木块受到的重力为6N;
(2)木块的密度为0.8×103kg/m3。
【解析】(1)根据G=mg得出木块受到的重力;
(2)木块漂浮,根据F浮=G得出所受的浮力,根据得出V排=F浮ρ水g木块排开水的体积,根据V=V排÷45=得出木块的体积,根据密度公式得出木块的密度。
本题考查重力和密度的有关计算,是一道基础题。
26.【答案】解:(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压力:F压=G=850N,
对地面的压强:p=F压S=850N0.5m2=1700Pa;
(2)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,
则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×3m=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=500N×6m=3000J,
拉力F的功率:P=W总t=3000J20s=150W;
(3)拉力F做的有用功:W有=Gh=850N×3m=2550J,
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=2550J3000J×100%=85%。
答:(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为1700Pa;
(2)拉力F的功率为150W;
(3)滑轮组的机械效率为85%。
【解析】(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,利用p=FS求出对地面的压强;
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,利用W=Fs求出拉力做的总功,再利用P=Wt求出拉力F的功率;
(3)根据W=Gh求出拉力F做的有用功,利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率。
本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
27.【答案】解:(1)水面下5m处的船体上受到水的压强:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa。
(2)“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积V排=1.4×104m3,则
受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×104m3=1.4×108N
根据漂浮条件可知“天鲲号”受到的总重力:G=F浮=1.4×108N;
(3)泥石的重力G泥石=m泥石g=ρ泥石Vg=2.1×103kg/m3×6000m3×10N/kg=1.26×108N
通过泥石泵将6000m3泥石输送到30m高处,有用功W有用=G泥石h=1.26×108N×30m=3.78×109J
总功W总=W有用η=3.78×109J70%=5.4×109J
则泥石泵的功率P=W总t=5.4×109J3600s=1.5×106W
答:(1)水面下4m处的船体上受到水的压强是5×104Pa;
(2)若“天鲲号”漂浮在水面时它受到的总重力是1.4×108N;
(3)泥石泵的功率为1.5×106W。
【解析】(1)已知深度,利用液体压强公式p=ρgh即可求出;
(2)知道“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积,利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力;根据漂浮条件可知它受到的总重力。
(3)根据G泥石=m泥石g=ρ泥石Vg可求出泥沙的重力,有用功为克服泥沙的重力做功,即W有用=G泥石h,再根据效率为70%可求出泥石泵做的总功,根据P=W总t即可求得泥石泵的功率。
本题考查了液体压强和浮力的计算,还考查了功和效率的计算,关键是理解题意和灵活应用相关公式。
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