山东省烟台市莱山区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份山东省烟台市莱山区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共22页。
2022-2023学年山东省烟台市莱山区八年级(下)期末物理试卷(五四学制)
1. 下列关于运动和力的说法正确的是( )
A. 汽车在刹车时车上的乘客往往向前倾倒,是因为突然刹车时乘客惯性增大的原因
B. 物体静止不动一定是不受力的作用
C. 人沿水平方向推地面上的物体,没有推动,是因为推力小于摩擦力
D. 如果物体的运动状态发生改变,它一定受到了力的作用
2. 足球比赛中,小明面对守门员,用脚将足球斜上方踢出射门,足球在空中划过一道弧线进入球门,如图所示。忽略空气阻力,使足球在空中弧线飞行的施力物体是( )
A. 地球 B. 足球 C. 小明 D. 守门员
3. 不考虑弹簧秤的重力,甲、乙两人各用10N的力沿相反方向拉同一弹簧秤,则弹簧秤的读数为( )
A. 20N B. 10N C. 0N D. 5N
4. “移动式划船机”在某市青少年科技创新大赛上荣获学生创造发明一等奖。它改变了传统健身器材的局限性,如图所示是现场演示。下列分析正确的是( )
A. 手柄处刻有凹凸不平的花纹是为了减少摩擦力
B. 操作划船运动时,划船机运动速度越大,其惯性越大
C. 静止时划船机对地板的压力和划船机受到的支持力是一对平衡力
D. 用脚调整踩踏板的方向,能让划船机转向,是由于力可以改变物体的运动状态
5. 下列关于平衡力的说法中,正确的是( )
A. 物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动
B. 如果两个力大小相同,方向相反,这两个力一定是平衡力
C. 原来运动的物体受平衡力的作用后一定做匀速直线运动
D. 物体在平衡力的作用下机械能保持不变
6. 如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙,甲的底面积大于乙,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A. 甲的密度大,甲受到的重力大 B. 甲的密度大,甲的质量小
C. 甲的密度小,甲受到的重力小 D. 甲的密度小,甲的质量大
7. 在水平桌面上有一只盛有某种液体的试管,将试管口从如图所示位置沿箭头所指方向转动时,液体对试管底部的压强( )
A. 不变 B. 一直变大 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
8. 如图所示的四个实验是小明在物理课上曾做过的实验,其中探究流体压强与流速关系的实验是( )
A. abc B. acd C. abd D. bcd
9. 如图所示,苹果漂浮在水面,而梨子却沉到水底。下列说法正确的是( )
A. 若苹果的体积大于梨子的体积,则苹果的密度大于梨子的密度
B. 若苹果和梨子的体积相等,则苹果受到的浮力大于梨子受到的浮力
C. 若苹果和梨子排开水的体积相等,则苹果的质量小于梨子的质量
D. 若苹果和梨子的质量相等,则苹果排开水的质量等于梨子排开水的质量
10. 一均匀物体漂浮在水面上,若将此物体露出水面部分截去,余下部分再放入水中,则余下部分将( )
A. 下沉至水底 B. 悬浮在任何位置 C. 漂浮在水面上 D. 上下运动
11. 如图所示,三个完全相同的圆柱形容器甲、乙、丙,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器的水中悬浮着一个小球,三个容器水面高度相同,则下列四种说法正确的是( )
A. 三个容器中,水对容器底的压强丙最大
B. 三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C. 如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D. 如果向丙容器中加入酒情,小球受到的浮力变小
12. 小刚家厨房里有一把多功能剪刀,图中标注了该剪刀的相关用途,对于它的使用,以下分析正确的是( )
A. 做启瓶器使用时:它是一个费力杠杆
B. 做剪刀使用时:物体越靠近O点越省力
C. 做削皮刀使用时:刀刃很锋利,是为了增大压力把果皮削掉
D. 做挤压钳使用时:挤压齿尖锐,是为了减小压强把果壳挤开
13. 平昌冬奥会越野滑雪比赛中,如图所示,运动员(图中用小球代替)以初速度v沿着凹凸不平的滑道从a点滑到d点的过程中( )
A. 运动员在b、d两点的动能相等 B. 运动员从b点到c点的过程中机械能减小
C. 运动员在a、d两点的动能相等 D. 运动员从c点到d点的过程中重力势能减小
14. 如图所示,小红和妈妈一起逛商场时,一起乘坐自动扶梯匀速上升,在这一过程中,关于对小红的分析正确的是( )
A. 小红受到重力、支持力和摩擦力的作用
B. 小红的动能增加
C. 小红的重力势能增加
D. 小红的机械能不变
15. 如图所示,用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为2N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是( )
A. 地面受到的摩擦力为6N
B. 滑轮移动的速度为0.4m/s
C. 绳子拉物体A的功率为1.6W
D. 在运动过程中若将拉力F增大到16N,弹簧测力计的示数仍为2N
16. 随着汽车工业的发展,汽车上的安全设施越来越完善,如图甲所示,安全带比较宽,这是为了______ 压强(选填“增大”或“减小”);紧急刹车时,人向前运动拉长安全带,人的动能减少,安全带的______ 能增加。如图乙所示,是汽车的______ (选填“前方”或“后方”)受到猛烈撞击时的情况。
17. 如图所示,将边长为0.1m的正方体物块A用细线悬挂着浸没于水中后,容器内水深变为0.2m,此时物块A受到的浮力大小为______ N,方向______ 。物块A下表面受到水的最大压强为______ Pa。(g取10N/kg)
18. 潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮______G(填“>”、“S乙
∴G甲>G乙
∵G=mg,
∴m甲>m乙。
故选:A。
实心圆柱体放在水平桌面上,对桌面的压力F=G=mg=ρgsh;再利用p=Fs表示出圆柱体对桌面的压强;由题知h甲S乙判断甲乙的质量和重力大小关系。
本题主要考查学生对压强公式的理解和掌握,解决本题的关键是推导出均匀圆柱体对水平桌面的压强表达式p=Fs=GS=ρgshs=ρgh,是一道难度较大的习题。
7.【答案】D
【解析】解:根据p=ρgh可知,液体的密度一定,关键比较深度的变化,由图可知:试管沿箭头所指方向转动时,液体深度先变大,到达竖直方向时深度最大,超过竖直方向,液体深度变小,所以底部受到的压强先变大后变小。
故选:D。
根据p=ρgh可知,液体的密度一定,比较深度的变化即可得出压强的变化。
本题考查液体压强的计算,关键是看液面到底部的垂直距离的变化。
8.【答案】C
【解析】解:a、吹气时纸条上方空气流速大,压强变小。下方的空气流速不变,压强不变。纸条在压强差的作用下飘起来,故a符合题意;
b、向两个杯子中间吹气,左杯中的乒乓球会向杯口运动,是因为杯口处空气流速大压强小,乒乓球被大气压压向杯口,实验说明流体中流速越大的地方压强越小,故b符合题意。
c、图中实验可以验证阿基米德原理,浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力,与流体压强无关,故c不合题意;
d、从B管右端向管内吹气时,A管上端的空气流速快,压强小。由于大气压强的作用,液体从烧杯中压入A管中,所以水就沿A管上升而流出管口,故d符合题意。
故选:C。
流体压强和流速的关系是:流速大,压强小;流速小,压强大;据此对各选项逐一分析即可作出判断。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释生活中的问题。
9.【答案】C
【解析】解:A、因为苹果漂浮在水面,梨子沉到水底,所以苹果的密度小于水的密度,梨子的密度大于水的密度,所以苹果的密度小于梨子的密度,故A错误;
B、若苹果和梨子的体积相等,苹果漂浮在水面,梨子沉到水底,故梨子排开水的体积大,由浮力公式F浮=ρ液gV排得,苹果受到的浮力小于梨子受到的浮力,故B错误;
C、若苹果和梨子排开水的体积相等,所受的浮力相同,苹果的重力等于浮力,梨子的重力大于浮力,所以梨子的重力大于苹果的重力,所以苹果的质量小于梨子的质量,故C正确;
D、若苹果和梨子的质量相等,则苹果排开水的质量等于本身的质量,梨子排开水的质量小于本身的质量,故苹果排开水的质量大于梨子排开水的质量,故D错误。
故选:C。
浸没在水中的物体,当受到的浮力大于自重时,物体将上浮,最后漂浮在水面上(此时F浮=G);当受到的浮力小于自重时,物体将下沉,最后沉底;
根据浮沉条件可知:物体密度小于液体密度时,物体会漂浮;当物体密度等于液体密度时物体会悬浮,当物体密度大于液体密度时物体会下沉。
理解和运用好物体的浮沉条件是本题的关键。
10.【答案】C
【解析】解:均匀物体漂浮在水面,则物体密度小于液体密度,当截去露出水面的部分时,物体会上浮,最终处于漂浮状态。
故选:C。
由物体处于漂浮状态,我们可以得出,物体密度小于液体密度,当截去露出水面的部分时,物体最后仍处于漂浮状态,所以余下部分将上浮。
本题目考查了物体的浮沉条件,重点考查了根据物体的浮沉来判断物体密度与液体密度之间的大小关系。
11.【答案】D
【解析】解:
A、三个容器水面高度相同,根据p=ρgh可知水对容器底的压强相等,故A错;
B、在甲容器中,甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G杯-------①;
在乙容器中,由于木块漂浮,所以F浮木=G木=G排,
则乙容器对桌面的压力F乙=G水'+G木+G杯=G水'+G排+G杯,
因为G水'+G排=G水,所以F乙=G水'+G排+G杯=G水+G杯-------②;
在丙容器中,由于小球悬浮,所以F浮球=G球=G排',
则丙容器对桌面的压力F丙=G水''+G球+G杯=G水''+G排'+G杯,
因为G水''+G排'=G水,所以F丙=G水''+G排'+G杯=G水+G杯-------③;
所以F甲=F乙=F丙;故B错;
C、木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水后,液体密度增大,木块将上浮一些,但木块静止后仍然漂浮在液面上,所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变,故C错误;
D、小球悬浮在丙容器中,V排=V球,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知小球受到的浮力变小。故D正确。
故选:D。
(1)三个容器水面高度相同,根据p=ρgh可知三个容器的底部受到水的压强关系;
(2)物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理可知物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,据此可知三容器内液体和物体的总重力的关系,水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此得出三个容器对水平桌面的压力关系;
(3)木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水后,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,受到的浮力和自身的重力相等;
(4)小球悬浮在丙容器中,向丙容器中加入酒精后,液体的密度减小,根据F浮=ρgV排可知小球受到的浮力变化。
本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用,正确的比较木块和小球受到的浮力与排开水的重力关系是关键。
12.【答案】B
【解析】解:A、瓶盖撬:应用了杠杆的知识,是一个省力杠杆,故A错误。
B、做剪刀使用时,物体越靠近O点,阻力臂越小,越省力,故B正确;
C、做削皮刀使用时:刀刃很锋利,是在压力一定的条件下,减小接触面积增大压强,故C错误;
D、做挤压钳:应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐,不仅通过减小受力面积的方法增大了压强;还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力,既利于挤压果壳。又避免坚果滑落,故D错误;
故选:B。
多功能剪刀的不同部位有不同的用途,那是因为它的不同部位可以构成不同的简单机械或者是利用了不同的物理学原理。
物理学的来源是生活,它的用途也是服务于生活,所以我们生活中处处有物理学的知识,在平日的生活中要注意观察和积累。
13.【答案】B
【解析】解:A、从a点滑到d点的过程,运动员需要克服摩擦力和空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能,所以d点的机械能小于b点的机械能,而bd两点高度相等,重力势能相等,机械能包括动能和势能,所以,d点的动能小于b点的动能,故A错误;
B、运动员从b点到c点的过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能,所以机械能减小。故B正确;
C、运动员在a的速度大于在d点的速度,所以a点的动能大于d点。故C错误;
D、运动员从c点到d点的过程中,质量不变,高度增加,所以重力势能变大。故D错误。
故选:B。
机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关;在分析动能和重力势能之间的转化过程中,机械能的变化情况时,要搞清题目提供的条件或环境。
掌握动能、重力势能的影响因素,理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解,可以帮助我们更好的理解能量的转化。
14.【答案】C
【解析】解:A、小红和妈妈一起乘坐自动扶梯匀速上升的过程中,人与扶梯之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,所以小红不受摩擦力的作用,小红只受到重力和支持力的作用。故A错误;
B、小红和妈妈一起乘坐自动扶梯匀速上升的过程中,小红的质量不变,速度不变,所以动能不变,故B错误;
C、小红和妈妈一起乘坐自动扶梯匀速上升的过程中,小红的质量不变,高度增加,所以重力势能增加,故C正确;
D、结合BC可知机械能增加,故D错误。
故选:C。
(1)对小红进行受力分析即可解答;
(2)动能的大小与物体的质量、速度有关;
(3)重力势能的大小与物体的质量、高度有关;
(4)物体具有的机械能是指动能和势能的总和。
此题考查了受力分析的判断、动能和重力势能大小影响因素的理解,同时考查运动和静止的相对性,是一道综合题,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
15.【答案】D
【解析】解:A、因为拉力F=12N,动滑轮可以省一半的力,所以每段绳子上的力为6N,又因为测力计的示数为2N,所以地面对A的摩擦力为6N-2N=4N,所以A错误;
B、物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,所以B错误;
C、P=Wt=Fst=Fv=6N×0.2m/s=1.2W,所以C错误;
D、由题意知,测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大到16N,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,D正确。
故选:D。
根据平衡力的知识结合动滑轮的特点进行分析;
A在水平方向:向右受绳子的拉力,向左受地面的摩擦力和B的摩擦力;
B在水平方向:向右受A的摩擦力,向左受测力计的拉力。
此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算,解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析,搞清楚各个力之间的关系。
16.【答案】减小 势 前方
【解析】解:如图甲所示,安全带比较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
急刹车时,人向前运动拉长安全带,人的动能减少,安全带的长度增加,势能增大;
观察图乙可知,安全气囊被弹出,人的头部撞在安全气囊上,是因为前方受到猛烈撞击时,人的下部随车突然减速或静止,而人的上半身由于惯性要继续保持原来的运动状态,向前运动。可以使驾驶员和前排乘客不会由于惯性撞到坚硬的车身上而受到伤害。
故答案为:减小;势;前方。
(1)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。
(2)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性。
此题主要考查学生对增大或减小摩擦的方法、动势能的大小变化、以及惯性现象的理解。惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
17.【答案】10 竖直向上 2000
【解析】解:正方体物块A用细线悬挂着浸没于水中,则物块A排开水的体积V排=(0.1m)3=0.001m3;
此时物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;方向竖直向上;
物块下沉在底部时,其下表面所处的深度最大,此时物块A下表面所处的深度为h=0.2m;
则物块A下表面受到的最大压强:
p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
故答案为:10;竖直向上;2000。
已知物块的边长,可求浸没于水中物块A排开水的体积,根据阿基米德原理求出物体所受的浮力;
物块下沉在底部时,其下表面所处的深度最大,根据公式p=ρgh求出下表面受到的压强。
本题考查排开水的体积、浮力、液体压强等的计算,关键是物块A下表面所处的最大深度的判断。
18.【答案】=上浮 变大
【解析】解:
潜水艇在水中处于悬浮状态时,由浮沉条件可知,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮=G;
当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,重力减小,浮力不变,此时浮力会大于自身的重力,所以潜水艇将上浮;
潜水艇保持水面下10m的深度由长江进入大海,其排开水的体积不变,水的密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇受到的浮力变大;此过程中潜水艇处于悬浮状态,浮力等于重力,浮力变大,其重力也变大。
故答案为:=;上浮;变大。
(1)当物体处于悬浮状态时,其浮力等于自身的重力。
(2)潜水艇原来悬浮(浮力等于自重),当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,改变了自重,但浮力不变,根据浮沉条件分析;
(3)潜水艇保持水面下10m的深度由长江进入大海,排开水的体积不变,水的密度变大,根据阿基米德原理判断浮力大小变化。
利用物体的浮沉条件分析潜水艇上浮、下潜(注意浮力不变),难度不大。
19.【答案】10025080%
【解析】解:由图甲可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,
由图乙可知,运送1件货物时,即G=100N时,滑轮组的机械效率η=50%,
由η=W有W×100%=GhFs×100%=GnF×100%得,绳子的拉力:
F=Gnη=100N2×50%=100N;
不计绳重和摩擦,由F=1n(G物+G动)得,动滑轮的重力:
G动=nF-G=2×100N-100N=100N。
当某次运送4件货物时,即G'=4G=4×100N=400N;
不考虑绳重和摩擦,则此时的拉力为:F'=12(G'+G动)=12(400N+100N)=250N;
不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:
η'=W有'W总'×100%=G'hG'h+G动h×100%=G'G'+G动×100%=400N400N+100N×100%=80%。
故答案为:100;250;80%。
由图甲可知,连接动滑轮绳子的股数n;
(1)由图乙可知,运送1件货物时,即G=100N时,滑轮组的机械效率η=50%,
根据η=W有W×100%=GhFs×100%=GnF×100%的变形公式F=Gnη求出绳子的拉力;
(2)不计绳重和摩擦,根据F=1n(G物+G动)的变形公式G动=nF-G求出动滑轮的重力;根据F=1n(G物+G动)求出绳子的拉力F;
(3)当某次运送4件货物时,根据η'=W有'W总'×100%=G'hG'h+G动h×100%=G'G'+G动×100%求出滑轮组的机械效率。
此题考查了学生对机械效率公式及其变形公式的应用,利用好在不计摩擦和绳重时拉力F=1n(G物+G动),并能从图像中得出相关信息是本题的关键。
20.【答案】重力势;动;重力势
【解析】解:
黄河远上白云间,说明了水相对于地面,位置很高,根据重力势能的定义及决定因素,可以确定,水又具有重力势能;
不尽长江滚滚来,体现了水在运动,根据动能的定义,即可知道水具有动能;
动能和势能统称为机械能,所以反映这两条大河蕴藏了大量的机械能;
三峡水电站发电时,要将水的机械能转化为电能。通过关闸蓄水,增加水的高度与质量来提高水的重力势能,以便有更多的机械能转化为电能。
故答案为:重力势;动;重力势。
分析古诗句中提到的物理情景,结合动能、重力势能、机械能的定义即可解决此题。
修建三峡水电站的目的是为了发电的,从能量的转换角度来分析关闸蓄水的目的。
在物理题中,将古诗文中提到的情景与我们学过的物理知识相联系的题目很多,如:两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山与机械运动相联系;姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船与声现象相联系;黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”与机械能相联系等等。这也是考试的一个热点。
21.【答案】解:小军沿水平冰面减速向后退去时,对小军受力分析,竖直方向上受到竖直向下重力和水平冰面对他竖直向上的支持力是一对平衡力;
水平方向向左减速运动,故其受到水平向右的摩擦力;这三个力的作用点可画在重心,
从重心分别沿竖直向下和竖直向上画一条有向线段,用“G”表示重力,用“F”表示支持力,
从重心沿水平向右画一条有向线段,用“f”表示摩擦力,如图所示:
【解析】小军沿水平冰面减速向后退去时,对小军受力分析,其受到竖直向下重力和水平冰面对他竖直向上的支持力及水平向右的摩擦力,根据力的示意图的画法分别作出这三个力的示意图即可。
本题考查力的示意图的画法,关键是能根据物体的运动状态对其正确受力分析,注意重力和支持力是一对平衡力,线段要画一样长,属于力学作图的典型题目。
22.【答案】答:车进站时的部分动能转化为重力势能,减少因刹车损耗的机械能;车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用。
【解析】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。
在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
23.【答案】匀速直线 利用二力平衡的条件 接触面的粗糙程度相同,压力越大滑动摩擦力越大 2.42.6加速 不变 海绵的凹陷程度 不正确 没有保持压力相等
【解析】解:(1)测力计水平拉动物体时,测力计显示拉力大小,当物体进行匀速直线运动时,物体在水平方向的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,滑动摩擦力大小等于拉力大小。所以读出测力计的示数就是滑动摩擦力的大小。
(2)在接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;
(3)由图可知测力计的分度值为0.2N,此时示数为2.4N,由于木块静止,根据二力平衡可知长木板受到桌面对它的摩擦力为f=5N-2.4N=2.6N;
若在砂桶中继续加砂3N,由于拉力大于摩擦力故而木板受力不平衡,此时长木板将做加速运动;无论木板进行匀速、加速、减速运动时,木块与桌子之间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力不变,所以测力计示数不变,总是等于滑动摩擦力大小;
(4)把长木板改成海绵,还可以探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系,通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果;小刚实验中没有控制不变量,存在两个变量,故而他的做法是错误的。
故答案为:(1)匀速直线;利用二力平衡的条件;(2)接触面的粗糙程度相同,压力越大滑动摩擦力越大;(3)2.4;2.6;加速;不变;(4)海绵的凹陷程度;不正确;没有保持压力相等。
(1)测力计水平拉动物体时,测力计显示拉力大小,物体在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,当物体进行匀速直线运动时,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,压力大小不变,接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力大小不变。无论木板进行匀速、加速、减速时,木块受到木板的滑动摩擦力大小是不变的,木块相对桌子来讲是静止的,木块水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以测力计示数不变;
(4)要探究压力的作用效果与压力大小之间的关系,需要保持受力面积不变;要探究压力作用效果与受力面积之间的关系时,需要保持压力一定。
滑动摩擦力大小只跟压力大小、接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关,这个问题,学生总是不容易理解的。
24.【答案】控制变量 压强计的气密性不好,有漏气的地方 B 相等 上移 密度 不正确 没有控制排开水和盐水的体积相等
【解析】解:(1)液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,在探究影响液体内部压强的因素时,需要用到控制变量法;
(2)用手按压橡皮膜,U形管两边液柱的高度几乎不变化,说明压强计的气密性不好,有漏气的地方;
(3)只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,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;
(4)①金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,因此同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;
②探究液体压强与液体密度的关系时,应控制深度相同,改变液体的密度;向图A中的容器内加入一定量的浓盐水,为使探头在液体中的深度与加盐水前的深度相同,应将探头位置上移,观察到U形管内液柱的高度差变大,可得出结论:深度相同,液体密度越大,液体压强越大;
(5)不论木块浮在水面上,还是漂浮在盐水中,木块都处于平衡状态,木块受到的浮力都等于木块的重力,木块受到的浮力不变;木块浮在水表面时,木块排开水的体积较大,浮在盐水中时,木块排开盐水的体积小,由于没有控制木块排开水和盐水的体积相等,根据实验现象得出:浮力大小与液体密度无关的结论是错误的。
故答案为:(1)控制变量;(2)压强计的气密性不好,有漏气的地方;(3)B;(4)①相等;②上移;密度;(5)不正确;没有控制排开水和盐水的体积相等。
(1)液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,在探究影响液体内部压强的因素时,需要用到控制变量法;
(2)在使用压强计之前要检查其密闭性,防止漏气;
(3)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;
(4)①液体内部朝各个方向都有压强,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;
②探究液体压强与密度关系时,应控制深度相同,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)探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同,据此分析答题。
这是一道综合实验题,此题考查了学生理论联系生活实际的能力,及液体压强计的有关知识,我们要了解压强计的原理,知道液体压强计的操作要求等。
25.【答案】右;便于测量力臂;3;变大;拉力F的力臂变小;反;0.2
【解析】解:
(1)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂;如发现杠杆左端偏高,应将右端的平衡螺母向左调节;
(2)设杠杆的分度值为 L,一个钩码的重为G,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,nG×2L=2G×3L,
解得:n=3(个);
(3)当弹簧测力计竖直向上拉动杠杆,杠杆在水平位置平衡,力臂为OC,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,力臂变小,阻力和阻力臂不变,拉力F会变大;
(4)①如乙图,F和1L成正比,F1L为定值,所以FL为定值,可以推断F-L成反比.
②因为1L=4m-1,所以L=0.25m,
根据杠杆平衡条件得:GL'=FL,
所以,2.5N×L'=2N×0.25m,
所以,L'=0.2m.
故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)3;(3)变大;拉力F的力臂变小;(4)反;0.2.
(1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂;若左端偏高,则需将平衡螺母向右调节;
(2)根据杠杆的平衡条件,计算出A处所挂的砝码;
(3)根据杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2,当测力计倾斜时,动力臂减小,则动力变大;
(4)根据图象结合正比例、反比例函数的特点进行分析;根据图象中某个点的数据代入公式便可求出.
(1)本题真正考查了正比和反比的含义,当两个物理量的比值一定时,两个物理量成正比;当两个物理量的乘积一定时,两个物理量成反比;
(2)题目中没有直接给出动力臂和动力,而是从图象上搜索,这是一道比较新颖的题目,值得仔细研究.
26.【答案】解:(1)物体在露出水面前受到水的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=104N;
(2)由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×104N,
当重物未露出水面时,受到竖直向上的浮力、拉力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,
所以此时绳子的拉力为:
F1=G-F浮=3×104N-104N=2×104N;
(3)由G=mg得物体的质量为:
m=Gg=3×104N10N/kg=3×103kg,
物体的密度为:
ρ=mV=3×103kg(1m)3=3×103kg/m3。
答:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是104N;
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N;
(3)物体的密度是3×103kg/m3。
【解析】(1)已知正方体的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算正方体受到的浮力;
(2)当重物未露出水面时,受到竖直向上的浮力、拉力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,根据力的平衡条件求得绳子拉力的大小;
(3)根据G=mg计算出物体的质量,再根据密度公式ρ=mV计算出物体的密度。
此题是一道力学综合题,熟练运用阿基米德原理、固体压强公式、密度公式;准确分析图象中的信息,方可解答此题。
27.【答案】解:(1)物体受到的重力:G=mg=30kg×10N/kg=300N,
由题意可得物体受到的滑动摩擦力:f=0.1G=0.1×300N=30N;
(2)由图知,滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,即n=3,
该滑轮组的机械效率η=W有用W总=fs物Fns物=fnF,
则绳子自由端的拉力:F=f3×η=30N3×50%=20N,
不计绳重和摩擦,由F=1n(G动+f)得动滑轮重力:
G动=nF-f=3×20N-30N=30N;
(3)当物体质量为120kg时,物体在水平面上受到的滑动摩擦力为:
f'=0.1G'=0.1×120kg×10N/kg=120N,
此时自由端的拉力为:F'=1n(G动+f')=13×(30N+120N)=50N,
绳子自由端移动的距离:s'=ns=3×1m=3m,
则拉力做的总功:W总=F's'=50N×3m=150J,
则拉力F的功率为:
P总=W总t=150J10s=15W;
有用功:W有用=f's=120N×1m=120J,
此时滑轮组的机械效率:η'=W有用W总×100%=120J150J×100%=80%。
答:(1)物体质量为30kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力为30N;
(2)动滑轮的重力为30N;
(3)物体质量为120kg时,拉动物体匀速移动1m用时10s,拉力F的功率为15W,滑轮组的机械效率为80%。
【解析】(1)根据G=mg先求出重力,再根据题意求出滑动摩擦力;
(2)该滑轮组的机械效率η=W有用W总=fs物Fns物=fnF,据此求出自由端的拉力;再根据F=1n(G动+f)计算出动滑轮的重力;
(3)根据P=Fv计算拉力的功率。
本题是有关滑轮组机械效率的综合计算,要掌握滑轮组的省力特点、有用功和总功、机械效率的概念,能够正确判断出有用功是解决本题的关键。
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