辽宁省阜新市太平区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年辽宁省阜新市太平区八年级(下)期末物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开。这说明力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A. 力的大小
B. 力的作用点
C. 力的方向
D. 力的单位
2. 利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,如图所示的做法正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 行驶的汽车中,司机和乘客系安全带是为了利用惯性
B. 汽车刹车后不能立即停下来,是因为它受到惯性的作用
C. 跳远运动员起跳前要助跑,是为了增大惯性
D. 汽车超载会导致汽车惯性增大
4. 苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌。如图所示为运动员在空中运动的轨迹,图中a、c两处等高,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员从a处到b处重力势能转化为动能 B. 运动员在a处和c处的重力势能相等
C. 运动员在b处时的机械能最大 D. 运动员从b处到d处速度逐渐减小
5. 如图是开瓶盖的起子,可以看成是一个杠杆,能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是( )
A. B.
C. D.
6. 现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 使用这个滑轮能省力
B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
7. 如图所示,两个杯子完全相同,将一自制的简易密度计分别放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,下列说法正确的是( )
A. 密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B. 密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
C. 放入密度计后,乙杯中液体对容器底的压强更大
D. 漂浮在液体中的密度计受到的重力和浮力是一对平衡力
8. 只利用如图各组给定的器材做实验,能完成其实验目的的是( )
A. 探究压力作用效果与受力面积的关系
B. 探究液体压强与液体密度的关系
C. 证明大气压强的存在
D. 测出大气压的数值
9. 以下关于力学现象的分析中正确的是( )
A. 飞机的机翼上凸下平,是利用流体压强与流速的关系来获得升力的
B. 利用船闸轮船可以从下游开到上游,船闸是利用连通器原理工作的
C. 拦河大坝上窄下宽,是由于液体压强随深度的增加而减小
D. 堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出是由于大气压强的作用
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共7小题,共17.0分)
10. 如图1所示,弹簧测力计测得物体所受的重力为______ ;如图2所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的示意图,虚线表示石块下落的路径,则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是______ 。
11. 如图所示,质量和底面积相同但形状不同的三个容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,液面相平。若容器对桌面的压强相等,则三种液体密度最小的是______ ;液体对容器底压强最大的是______ ;液体对容器底的压力等于液体重力的是______ 。
12. 将如图所示的自制气压计从22楼拿到1楼,观察到玻璃管内的水柱高度逐渐降低,这表明大气压随高度的降低而逐渐______ ,制药厂制药时,为了在不超过80℃的温度下从溶液中除去水分而提取抗生素,采用的方法是______ 容器内的气压,使水的沸点低于80℃。(均选填“增大”或“减小”)
13. 如图所示为某潜水艇悬浮在水中情形,当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将______ (选填“上浮”或“下沉”)。在露出水面之前,潜水艇所受的浮力______ ,在露出水面的过程中,潜水艇所受的浮力将______ 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
14. 如图所示,沿着薄纸条的上表面吹气,纸条飘起来,因为气体流速越大的地方,压强越______ ,吹气过程空气对纸片上表面的压力______ (选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的压力,所以纸条飘起来。
15. 功率相同的甲、乙两辆汽车,各自在水平公路上做匀速直线运动,汽车甲在2min内行驶1200m,汽车乙在半小时内行驶15km,则甲、乙两车速度之比为______ 。甲、乙两车发动机做功之比为______ ;甲、乙两车所受阻力之比为______ 。
16. 各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。修剪树枝时用图中______ 剪刀最合适;图中甲剪刀正常使用时是______ (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
四、实验探究题(本大题共4小题,共24.0分)
17. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)小明根据生活经验猜想,滑动摩擦力大小可能跟以下因素有关:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面积大小;④物体的运动速度。依据“生活中推箱子,箱子越重,推起来越费力”这一经验,合理猜想滑动摩擦力的大小可能与上述猜想______ (选填序号)有关。
(2)如图所示,甲、乙、丙是小明用同一木块做的三次实验,其中甲、乙两次所用的是同一木板,为了测量滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它在水平面上做匀速直线运动,这是利用了二力平衡中______ 的条件。
(3)为了验证(1)中的猜想②,小明应选用图中的______ 两次实验进行对比得出结论。
(4)小明又想探究“滑动摩擦力大小与物体的运动速度”是否有关,那么他应控制其他条件相同,只改变木块的______ ,并分别记录弹簧测力计示数,进行比较便可得出结论。
(5)在许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。如图所示现象中,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的是______ 。
A.用力捏车闸,车容易停下来
B.体操运动员上器械前,在手上涂防滑粉
C.冰壶运动中,刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力
18. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验前,小华利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组成压强计后,发现U形管两侧液面不相平,如图甲所示,接下来小华应该做的调节是______ 。
A.取下软管,重新安装
B.将右侧管中高出的液面倒出
(2)调整好压强计后,小华利用图乙所示的装置进行实验,实验记录的数据如表:
序号
液体
深度/cm
探头方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
6
盐水
15
朝侧面
16.7
①比较序号1、2、3三组数据可以得出结论:______ 。
②比较序号______ 三组数据可以得出结论:同种液体中,深度越深,液体压强越大。
③比较序号5、6两组数据可以得出结论:在同一深度,不同液体的压强与______ 有关。
(3)1648年物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶”实验,如图丙所示。实验中帕斯卡只用了几杯水。就让装满水的木桶向四周裂开,这个实验现象能够验证液体压强的哪两个特点① ______ ;② ______ 。
19. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关。
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关。
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______。(选填序号)
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得B和C的重力分别为4.4N和5N.然后进行如图2所示的实验。
①圆柱体A的重力为______N,在序号b的实验中物所受的浮力为______N。
②比较序号______三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越______。(ρ盐>ρ水>ρ酒精)
④比较序号a、b、c三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力______关。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中,发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这结论______(选填“可靠”或“不可靠”),主要原因是______。
20. 在“探究杠杆平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。
(1)为了便于测量力臂,应将图甲中杠杆的平衡螺母适当往______ (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在______ 位置平衡。
(2)杠杆调节好后进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,左右两边钩码对杠杆所施加的力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为l1和l2,由此可以得出杠杆平衡条件是______ 。
(3)若将图丁所示杠杆两边的钩码各增加1个,则杠杆______ (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)如图戊所示,为了使杠杆在水平位置平衡,在杠杆右端施加一个如图所示的阻力F2,请在图戊中画出阻力臂l2。
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
21. 如图所示,边长为10cm的正方体物块漂浮在水面上,其上表面距水面2.5cm。g取10N/kg,求:
(1)正方体物块下表面受到水的压强;
(2)物块受到的浮力;
(3)正方体物块的质量。
22. 如图所示,工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上重为450N的石板匀速提升6m,所用时间为20s。石板与地面接触面积为750cm2,绳端拉力F是300N,不计绳重和摩擦,求:
(1)提升前石板对地面的压强;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:力的三要素包括力的大小、方向、作用点。分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,是因为力的作用点不同。
故选:B。
力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果。
本题考查了学生对力的三要素的掌握,属于基础知识的考查,比较简单。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
重力的方向始终是竖直向下的。
知道重力的方向总是竖直向下的,会根据重力的方向正确使用水平仪检查物体是否竖直或是否水平。
【解答】
三角尺有两个直角边,把三角尺竖直放置,一个直角边放在桌面上,另一个直角边放上重锤线,因为重力的方向是竖直向下的,如果重锤线与直角边是平行的,则表明桌面是水平的,故A符合题意;BCD都无法判定是否水平。
故选A。
3.【答案】D
【解析】解:A、汽车司机佩戴安全带,是为了防止汽车急刹车时,人由于惯性仍然保持原来的运动状态向前倾,是为了减小惯性带来危害,不是利用惯性,故A错误;
B、汽车制动后不能立即停下来,是由于惯性,而不是受惯性作用,故B错误;
C、物体的惯性只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,跳远运动员起跳前要助跑,是为了利用惯性,而不能增大惯性,故C错误;
D、物体的惯性只与物体的质量有关,因此汽车超载会导致汽车惯性增大,故D正确。
故选:D。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,原来静止的物体保持原来的静止状态;原来运动的物体保持原来的运动状态,并且要知道任何物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与是否运动、是否受力、做什么运动都没有关系。
此题考查了惯性及其应用;注意任何物体都有惯性,惯性是物体本身的一种性质。要与外力改变物体的运动状态区别开来。
4.【答案】B
【解析】解:
A、运动员从a处到b处,运动员的高度变高,因此重力势能变大,速度逐渐减小,由动能转化为重力势能,故A错误;
B、运动员在a处和c处的质量不变,高度相等,所以重力势能相等,故B正确;
C、机械能等于动能和势能的和,b处是由动能转化为重力势能,整个过程机械能是不变的,故C错误;
D、从b处到d处时,重力势能转化动能,速度增大,故D错误;
故选:B。
(1)动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也就越大;
(2)重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,物体的重力势能越大;
(3)机械能等于动能和势能的和。
影响动能大小的因素有质量和速度,分析动能的变化就是分析质量和速度的变化,响重力势能的因素是质量和高度,分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化,以及机械能的变化情况。
5.【答案】C
【解析】
A.动力和阻力都使起子绕支点O顺时针转动,故A错误;
B.要把瓶盖打开,就要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的阻力是向下的,故B错误;
C.瓶盖给起子的阻力是向下的,动力使起子绕支点O逆时针转动,阻力使起子绕支点O顺时针转动,故C正确;
D.动力和阻力都使起子逆时针转动,故D错误。
故选:C。
【分析】
(1)瓶盖紧紧的套在瓶口上,要使瓶盖打开,就要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的力是向下的,利用杠杆克服这个摩擦阻力;
(2)动力F1使杠杆绕固定点转动,阻力F2阻碍杠杆转动,杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态。
本题考查了对杠杆的各要素的认识,掌握杠杆的五个要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
6.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,图中的滑轮是定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B、定滑轮是等臂杠杆,由于阻力和阻力臂不变,动力臂都等于滑轮的半径,即甲、乙拉力的力臂相等,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,可知,甲拉力大小等于乙拉力的大小,故B正确
C、由题意可知,重物上升的距离相同;在使用定滑轮中,绳子移到的距离等于重物上升的距离;由于甲、乙拉力大小相等,根据W=Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等,故C错误;
D、由题意可知,重物在相同时间内上升的距离相同,即重物上升的速度相同;在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离,绳子移动的时间和重物上升的时间相同,根据v=st可知,甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度,故D错误。
故选:B。
A、由图可知,图中的滑轮是定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力,由此得出结论;
B、定滑轮是等臂杠杆,由于阻力和阻力臂不变,动力臂都等于滑轮的半径,根据杠杆的平衡条件可得出结论;
C、由题意可知,重物上升的距离相同;在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离;由于甲、乙拉力大小相等,根据W=Fs可知甲、乙拉力做功的大小,由此可得出结论;
D、由题意可知,重物在相同时间内上升的距离相同;在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离,由此可得出结论。
本题主要考查定滑轮的工作特点,功的计算,其中熟练掌握定滑轮的工作特点是解题的关键。
7.【答案】CD
【解析】解:
A、同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则F浮甲=F浮乙=G,即浮力是相同的,故A错误;
B、密度计浸入液体的深度越大,密度计在液体中排开的液体的体积大,根据ρ液=F浮gV排在浮力相同时,可知液体的密度越小,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C、由图知密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ液=F浮gV排可知在浮力相同时,乙液体的密度大,深度相同,根据p=ρgh可知乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D、漂浮在液体中的密度计悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:CD。
(1)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系;
(2)密度计上的刻度代表了液体密度的大小,根据ρ液=F浮gV排,密度计排开液体的体积越大,则表示液体的密度越小;
(3)从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系;根据p=ρgh判定容器底部压强的大小;
(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
本题考查了浮沉条件的应用,密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,类似现象:轮船从江中驶入大海。
8.【答案】ACD
【解析】解:
A、图中有一个长方体金属块和海绵,金属块对海绵的压力一定,通过金属块的不同放法来改变受力面积,从而探究压力作用效果与受力面积的关系,故A可以完成;
B、液体压强与液体密度、液体的深度有关,图中只有一杯水和一个压强计,只能探究液体的压强与深度的关系,不能探究液体压强与液体密度的关系,故B不可以完成;
C、图中有两个吸盘,排净吸盘内的空气,用很大的力才能将其拉开,证明了大气压的存在,故C可以完成;
D、图中为托里拆利实验装置图,托里拆利实验准确地测量出大气压的值,故D可以完成。
故选:ACD。
(1)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(2)液体压强与液体密度、液体的深度有关,根据控制变量法分析解答;
(3)马德堡半球实验证明了大气压强的存在;
(4)托里拆利实验准确的测量出大气压的值。
本题考查了各个实验的探究,是一道综合性的题目,有一定的难度。
9.【答案】ABD
【解析】解:A、飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,即产生了向上的升力。故A正确;
B、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器;所以,船闸是利用连通器原理工作的。故B正确;
C、拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,故C错误;
D、堵住茶壶盖的小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不易流出来。茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来,故D正确。
故选:ABD。
(1)飞机机翼设计成流线型,利用流体压强与流速的关系获得升力来升空的。
(2)连通器的特点: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。
(3)液体压强随深度的增加而增加。
(4)茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来。
本题考查气体压强、液体压强的知识的应用,解答时需要准确区分各物理知识点及其应用,这些知识点中考出现概率很高。
10.【答案】3.6N 甲
【解析】解:明确弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计测得物体所受的重力为3.6N,重力的方向总是竖直向下的,而且指向地心。所以是甲接近实际。
故答案为:3.6N;甲。
由于地球的吸引使物体受到的力叫重力,因此重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的,这里的竖直向下指的是垂直于该地的水平面向下。
知道弹簧测力计可以测重力,而且知道重力的方向是竖直向下。
11.【答案】甲 丙 乙
【解析】解:三容器的底面积相同,容器对桌面的压强相等,根据p=FS得F=pS,可知三容器对桌面的压力相等,三容器的总重力相同,由于三容器质量相等,则三容器内液体的质量相等,由图知,甲容器内液体体积最大,乙容器内液体体积次之,丙容器内液体体积最小,根据ρ=mV可知,甲容器内液体密度最小,乙容器内液体密度次之,丙容器内液体密度最大;
因为三种液体高度相等,根据p=ρ液gh可知,丙容器中液体对容器底的压强最大,乙容器中液体对容器底的压强次之,甲容器中液体对容器底的压强最小;
形状规则柱状容器,所有的液体都压在容器底上,所以液体对容器底的压力等于液体重力,即乙容器液体对容器底的压力等于液体重力。
故答案为:甲;丙;乙。
(1)已知三容器的底面积相同,容器对桌面的压强相等,利用p=FS比较三容器对桌面的压力大小;
比较三容器内液体的质量关系,然后根据图示得出三容器内液体的体积关系,再利用ρ=mV比较三容器内液体的密度大小;
(2)已知三容器内液体的高度关系,又知液体密度大小关系,利用p=ρ液gh比较三容器内液体对容器底的压强大小;
(3)形状规则柱状容器,液体对容器底的压力等于液体重力。
此题主要考查的是学生对液体压强、固体压强计算公式以及密度公式的理解和掌握,搞清容器对桌面的压力大小关系及液体的密度大小关系是解决问题的关键。
12.【答案】升高 降低
【解析】解:(1)大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低,海拔降低,气压升高;
(2)气压越大,沸点越高;一标准大气压下,水的沸点是100℃,而抗菌素不能在超过80℃的温度下提取,那么既要水沸腾,同时又不能超过80℃,根据沸点与气压的关系,应该降低容器内的气压,沸点也会随之降低。
故答案为:升高;降低。
(1)在这个自制气压计中,想使水面上升到瓶口以上,必须靠瓶内那一部分气体的压强,瓶内气压大于外界大气压,水柱就上升,相反水柱就下降。而大气压随高度的减小是增大的;
(2)液体的沸点与气压有关:气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。
本题主要考查了大气压与高度的关系、沸点与气压的关系、流体压强与流速的关系,是一道综合性题目。
13.【答案】上浮 不变 变小
【解析】解:潜水艇悬浮在水中时,浮力等于自身重力,当将水舱内的水排出一部分后,潜水艇的重力减小,故浮力大于重力,潜水艇将上浮;
在未露出水出之前,由于排开水的体积不变,根据F浮=ρgV排可知,潜水艇所受到的浮力不变;
露出水面的过程中,潜水艇排开水的体积不断变小,根据F浮=ρgV排可知,潜水艇所受浮力变小。
故答案为:上浮;不变;变小。
由物体的浮沉条件可知当排出一部分水时潜水艇的运动状态;由F浮=ρgV排可知浮力的变化。
潜水艇为物体的浮沉条件中最典型的应用,应熟练掌握其工作原理。
14.【答案】小 小于
【解析】解:将薄纸片置于下唇底部,沿着纸片的上表面吹气,纸片升起说明它受到的合力是向上的,所以上表面的压力小于下表面的压力,也再次证明气体流速越大的位置压强越小。
故答案为:小;小于。
流体压强与流速的关系:流体流速越大的位置压强越小。
知道并理解流体压强和流速的关系是解决该题的关键,相对比较简单,属于基础题。
15.【答案】6:5 1:15 5:6
【解析】解:甲、乙两车速度之比为v甲v乙=s甲t甲s乙t乙=s甲s乙×t乙t甲=1200m15000m×30min2min=65;
甲、乙两车发动机做功之比为W甲W乙=Pt甲Pt乙=t甲t乙=2min30min=115;
甲、乙两车所受牵引力之比F甲F乙=W甲s甲W乙s乙=W甲W乙×s乙s甲=115×15000m1200m=56,
汽车匀速直线运动,阻力和牵引力是平衡力,大小相等,甲、乙两车所受阻力之比为5:6。
故答案为:6:5;1:15;5:6。
根据v=st得到甲、乙两车速度之比,根据W=Pt得到甲、乙两车发动机做功之比,根据W=Fs得到牵引力之比,汽车匀速直线运动,阻力和牵引力是平衡力,大小相等。
本题考查速度、功和功率等公式及其变形的灵活运用,本题属于基础知识,相对比较简单,属于基础题。
16.【答案】丁 省力
【解析】修剪树枝的剪刀,应该省力,故动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;图甲的剪刀在使用过程中动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故答案为:丁;省力。
杠杆的分类和特点主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
此题考查的是杠杆的分类和特点
17.【答案】① 二力大小相等 甲、丙 速度 B
【解析】解:(1)当推箱子时,箱子越重,推起来越费力,由此,可提出的猜想:摩擦力的大小可能跟压力的大小有关,故选①;
(2)为了测量滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它在水平面上做匀速直线运动,这是利用了二力平衡中二力大小相等的条件;
(3)为了探究压力大小与接触面的粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,所以应该选择甲、丙;
(4)小明又想研究滑动摩擦力大小与物体运动速度是否有关,那么他应控制其它条件相同,只改变木块的速度;
(5)A、用力捏车闸,车容易停下来,是通过增大压力来增大滑动摩擦力的,故A不符合题意;
B、体操运动员上器械前,手上涂防滑粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力的,故B符合题意;
C、冰壶运动中,刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力,是通过减小接触面的粗糙程度来减小滑动摩擦力的,故C不符合题意。
故答案为:(1)①;(2)二力大小相等;(3)甲、丙;(4)速度;(5)B。
(1)摩擦力是产生在接触面上的,阻碍相对运动的力,其大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;
(2)二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在探究时,要运用控制变量法,对照表中数据逐一进行探究并得出结论;
(4)想研究滑动摩擦力大小与物体运动速度是否有关,那么他应控制其它条件相同,只改变木块的速度;
(5)增大摩擦力的方法有:一是增大压力;二是增大接触面积的粗糙程度;三是用滑动摩擦代替滚动摩擦。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的评估,体现了对过程和方法的考查。
18.【答案】A 同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等 3、4、5 液体密度 液体压强随着深度的增加而增大 液体内部向各个方向都有压强
【解析】解:(1)当压强计的金属盒在空气中时,如果U形管中的液面不相平,则不能正常使用,应该取下软管重新安装,故A正确;
故选:A;
(2)①序号1、2、3次实验中,将压强计的探头放在水中5cm深处,使橡皮膜朝向不同的方向,是研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等;
②若要探究液体内部压强与深度的关系,应将压强计金属盒放入水中不同深度,符合要求的是3、4、5三组数据;
③比较实验⑤⑥中将探头放进不同密度液体中同一深度处,发现探头在盐水中时压强计两边液面高度差大,压强大,可得出的结论是:在同一深度处,不同液体的压强与密度有关;
(3)灌了几杯水后,细管中水的深度增加的很多,根据液体压强的特点可知:液体压强随着深度的增加而增大;
由图知水桶里的水各个方向流出,说明液体内部向各个方向都有压强。
故答案为:(1)A;(2)同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等;3、4、5;液体密度;(3)液体压强随着深度的增加而增大;液体内部向各个方向都有压强。
(1)压强计在使用前应使U形管中两侧的液柱一样高;
(2)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;
(3)根据液体压强的特点分析解答。
本题考查了液体压强探究实验中基本的操作方法和一些实验细节的把握,在实际实验中我们会经常遇到这些问题,值得我们学习。
19.【答案】4 4 1 b、e、f 大 无 不可靠 没有控制排开液体的体积相同
【解析】解:(1)如图用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力。这个事实说明浮力的大小可能与排开液体的体积有关,可以支持以上猜想4;
(2)①由图可知,圆柱体A的重力为GA=4N,在序号b的实验中,弹簧测力计的示数为3N,物体受到的浮力为:
F1=GA-F示1=4N-3N=1N;
②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物重相同、排开液体的体积相同、形状相同,改变液体的密度,故比较图中b、e、f三次实验;可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③根据称重法测浮力,分析序号为e、f的实验,排开液体的体积相同、液体的密度不同,并且盐水的密度大、受到的浮力大,可得结论:排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
④体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N,4.5N和5N:
a图中物体浸没在水中,受到的浮力为:F1=GA-F示1=4N-3N=1N
b图中物体浸没在酒精中,受到的浮力为:F2=GB-F示2=4.5N-3.5N=1N;
c图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为:F3=GC-F示3═5N-4N=1N;
比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关;
(3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有让二者全浸入水中,即没有控制排开水的体积相同,故小明的结论不可靠,不可靠的主要原因是没有控制排开液体的体积相同。
故答案为:(1)4;(2)①4;1;②b、e、f;③大;④无;(3)不可靠;没有控制排开液体的体积相同。
(1)饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力,据此分析;
(2)①由序号a、b的实验,利用称重法测浮力求出实验中圆柱体所受的浮力;
②探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同(同一物体),据此确定实验序号,
③根据称重法测浮力,分析序号为d、e的实验,排开液体的体积相同、液体的密度不同,据此得出结论;
④比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素,得出浮力物体的重力之间的关系;
(3)利用控制变量法分析小明同学的方案,即可判断不可靠的原因。
本题探究浮力大小跟哪些因素有关,考查称重法测浮力、阿基米德原理的运用及控制变量法的运用,综合性强。
20.【答案】右 水平 F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂) 右端下沉
【解析】解:(1)由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为l1和l2,分析上述数据,可得出的杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂);
(3)如图丁所示杠杆两边的钩码各增加1个,
左端:4G×4L=16GL,右端:3G×6L=18GL,
左端小于右端,故右端下沉;
(4)过支点O作阻力F2作用线的垂线段即为阻力臂l2,如下图所示:
故答案为:(1)右;水平;(2)F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂);(3)右端下沉;(4)见解答。
(1)在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;
(2)杠杆平衡条件:F1l1=F2l2;
(3)若在杠杆左右两边钩码下同时增加1个钩码,根据杠杆平衡条件分别求出力和力臂的乘积,然后比较,杠杆沿乘积大的一端下沉;
(4)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离。
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】解:
(1)正方体物块下表面在水中的深度h=10cm-2.5cm=7.5cm=0.075m,
正方体物块下表面受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.075m=750Pa;
(2)物体漂浮在水面时,物体上表面受到水的压力为0,根据浮力产生的原因可知,物块受到的浮力等于下表面受到向上的水的压力;
物块受到的浮力F浮=F向上=pS=750Pa×(10×10×10-4)m2=7.5N;
(3)物体漂浮时,则有G物=F浮=7.5N,
正方体物块的质量m物=G物g=7.5N10N/kg=0.75kg。
答:(1)正方体物块下表面受到水的压强为750Pa;
(2)物块受到的浮力为7.5N;
(3)正方体物块的质量为0.75kg。
【解析】(1)求出正方体物块下表面在水中的深度,利用液体压强公式计算正方体物块下表面受到水的压强;
(2)物体上表面受到水的压力为零时,物块受到的浮力等于下表面受到水向上的压力,据此计算即可;
(3)根据漂浮的条件可知,物体重力等于浮力,再利用重力公式计算正方体物块的质量。
本题考查了浮沉条件、液体压强公式、重力公式的应用以及浮力的计算,难度不大。
22.【答案】解:(1)提升前石板对地面的压力等于自身的重力,
则提升前石板对地面的压强:
p=FS=GS=450N750×10-4m2=6000Pa;
(2)由图可知n=2,则绳端移动的距离:s=2h=2×6m=12m,
拉力做的功:
W总=Fs=300N×12m=3600J,
拉力做功的功率:
P=W总t=3600J20s=180W;
(3)有用功为:
W有用=Gh=450N×6m=2700J,
滑轮组的机械效率为:
η=W有用W总=2700J3600J×100%=75%。
答:(1)提升前石板对地面的压强为6000Pa;
(2)拉力的功率为180W;
(3)滑轮组的机械效率为75%。
【解析】(1)提升前石板对地面的压力等于自身的重力,根据压强公式计算提升前石板对地面的压强;
(2)由图可知n=2,则绳端移动的距离为重物上升高度的两倍,根据公式W=Fs计算拉力做功的多少,根据功率公式P=Wt计算拉力做功的功率;
(3)根据W=Gh算出有用功,由η=W有用W总算出滑轮组的机械效率。
本题考查了压强公式、做功公式、功率公式以及机械效率公式的综合运用,属于常见题。
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