河北省保定市易县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份河北省保定市易县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共23页。
2022-2023学年河北省保定市易县八年级(下)期末物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1. 为了纪念在科学历程中做出杰出贡献的科学家,人们往往会用他们的名字命名物理量的单位。以其名字作为力的单位的物理学家是( )
A. 焦耳 B. 伽利略 C. 帕斯卡 D. 牛顿
2. 小明在观察身边生活、生产现象时,对一些物理量的大小进行了估测,其中合理的是( )
A. 一本八年级物理下册教科书的重约为50N
B. 教室里的大气压约为100Pa
C. 学校基建中的塔式起重机的机械效率约为100%
D. 一名八年级学生从教学楼一楼沿楼梯走上四楼克服自身重力做的功约为4500J
3. 近年来,我国在科学技术领域取得了辉煌的成就。下列科技成果没有受到浮力作用的是( )
A. 在太空中遨翔的“天宫空间站”
B. 在海面上航行的“福建号”航母
C. 在海水中遨游的“奋斗者号”潜水器
D. 在高空中游弋的“极目一号”Ⅲ型浮空艇
4. 书包的肩带比较宽,主要是为了( )
A. 减小压力 B. 减小压强 C. 增大压力 D. 增大压强
5. 以下是小桂在学校的学习生活情景,其中他所受的重力做了功的是( )
A. 升旗时伫立不动 B. 坐在凳子上听课 C. 课间操下楼 D. 躺在草地上休息
6. 下列事例中,为了减小摩擦的是( )
A. 汽车轮胎上装有防滑链 B. 自行车刹车时用力捏手闸
C. 瓶盖上刻有竖条纹 D. 机械的转动部件加润滑液
7. 为响应“绿色环保,低碳出行”的号召,我们常骑自行车出行。骑行中在刹车减速过程中,下列说法正确的是( )
A. 自行车的惯性减小 B. 自行车的运动状态不变
C. 自行车受到的是非平衡力 D. 自行车受到地面的摩擦力变小
8. 如图所示,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的滑动摩擦力为3.2N
B. 木块受到的拉力和滑动摩擦力是一 对平衡力
C. 木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对相互作用力
D. 木块匀速直线运动的速度增大,木块受到的滑动摩擦力变大
9. 如图所示,下列生活中几种常见的工具,在使用时可以省距离的是( )
A. 食品夹 B. 起瓶器
C. 灭火器压把 D. 羊角锤
10. 小明在家帮妈妈洗碗时发现,碗可以漂浮在水池里的水面上,也可以让其沉入水底,与漂浮时相比,碗沉入水底时( )
A. 浮力不变 B. 浮力变大 C. 排开水的体积变小 D. 排开水的质量不变
11. 体育课上,同学们正在进行实心球投掷训练,如图所示,A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹,B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹,空气阻力忽略不计。下列分析正确的是( )
A. 实心球从B→C过程中,动能逐渐增大
B. 实心球从A→B过程中,手对它做了功
C. 实心球从B→C→D过程中,没有力对它做功
D. 实心球到达最高点C时,处于平衡状态
12. 如图所示,对图中涉及的物理知识的解释正确的是( )
A. 图甲,饮料在大气压的作用下“吸”到嘴里
B. 图乙,热气球受空气浮力的作用腾空而起
C. 图丙,向烧瓶浇冷水,由于瓶中水面上方的气压减小,水的沸点降低,水又沸腾了
D. 图丁,往b管中吹气,由于流体在流速大的地方压强大,a管中的水面上升
13. 道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型,当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为F时,在i时间内可将重为G的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为h,斜面长为l。在小车A从底端被拖上顶端的过程中( )
A. 图中滑轮可以省力 B. 拉力F做的有用功为Fh
C. 斜面的机械效率为GhFl D. 斜面长一定时,减小斜面的坡度更省力
14. 盛适量水的容器放置在水平桌面上,用细线系住一木块使其浸没在水中,如图甲所示;将轻质细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有25的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙中水对容器底部的压力小于图甲中水对容器底的压力
B. 图甲中木块受到的浮力与细线的拉力之比是5:3
C. 两图中,木块受到的浮力之比是3:2
D. 图甲中木块受到的拉力与受到的重力之比是2:3
15. 2023年6月4日,“神舟十五号”载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。如图所示,“神舟十五号”载人飞船返回舱打开主伞匀速竖直下落过程中,返回舱的动能______ ,重力势能______ ,机械能______ 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
16. 如图所示,这是小芳参加学校运动会跳远比赛时的情景。起跳时用力向下蹬地,身体腾空而起,这是因为物体间力的作用是______ 的,身体腾空后由于______ 会继续向前运动后落人沙坑中,落到沙坑中会留下痕迹,说明力可以改变物体的______ 。
17. 端午节划龙舟是我国的传统风俗。桨手们在鼓声的号令下齐心协力向后划桨,龙舟快速向前运动;冲过终点后,桨手们向前划桨,龙舟慢慢停下来,说明影响力的作用效果的因素是力的______ ;使龙舟向前运动的力的施力物体是______ (选填“桨”或“水”)。
18. 潜水艇在我国国防中占有重要位置,潜水艇是通过改变______ 来实现浮沉的。如图所示,请作出悬停在海水中的潜水艇所受重力和浮力的示意图(O为重心)。
19. 如图所示,洗脸池排水管设计了U形“反水弯”,起到隔绝下水道异味的作用。当水不流动时,“反水弯”两端的水面高度是______ 的,请写出一个生活中与“反水弯”的原理相同的实例______ (合理即可)。
20. 坚持锻炼,增强体魄。如图所示,重为500N的小明正在做俯卧撑,此时可把他的身体看作一个______ (选填“省力”或“费力”)杠杆,O为支点,A为重心。则地面对手的支持力F的大小为______ N。
21. 如图所示,某智能机器人的质量为80kg。该智能机器人以1m/s的速度在水平地面上匀速直线工作时,所受阻力是机器人重的120。则该智能机器人工作30s的过程中,牵引力做的功是______ J,做功的功率是______ W。(g取10N/kg)
22. 如图所示,这是建筑工地的一种塔式起重机上的滑轮组。某次用该滑轮组在50s内将质量为600kg的建筑材料匀速竖直吊起5m,作用在绳端的拉力F=2500N。则拉力F做功的功率为______ W,滑轮组的机械效率______ 。增大提升建筑材料的重,该滑轮组的机械效率将______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
23. 如图所示,让同一小车从斜面的同一高度由静止释放,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,来探究“运动与力的关系”的实验。
(1)实验中让小车从斜面的同一高度由静止释放,目的是使小车到达水平面时的初始速度______ 。
(2)比较图中三次实验,发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越______ (选填“大”或“小”)。
(3)进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上______ 。
(4)利用此实验器材,添加一个木块和一个______ 可探究“动能的大小与质量的关系”。
24. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中。
(1)将杠杆的中点支在铁架台上,静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这是为了消除杠杆自重对实验的影响及便于测量______ (选填“力”或“力臂”)。
(2)调节杠杆水平平衡后,在其左右两端悬挂不同数量的钩码并调整悬挂位置,记录力与力臂的大小,重复多次实验,数据记录如下表。
实验次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l₂/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
分析实验数据得出杠杆平衡条件:______ (用字母表示)。下列实验多次测量的目的与本次实验多次测量的目的相同的是______ (选填序号)。
A.用弹簧测力计和塑料吸盘测量大气压的值
B.探究物体受到的重力的大小与其质量的关系
(3)如图乙所示,在B点改用弹簧测力计向下拉杠杆,使杠杆一直在水平位置平衡,当弹簧测力计从①位置转动到②位置时,弹簧测力计的示数将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【拓展】同学们正确实验得出结论后,利用重均为0.5N的钩码、容积为100mL的空小桶、刻度尺测量某液体的密度。如图丙所示,将空小桶悬挂在A点,钩码悬挂在B点,杠杆再次在水平位置平衡,测得OA为10cm,OB为20cm;然后往空小桶内注满液体,只调节钩码到C点时,杠杆在水平位置重新平衡,测得OC为42cm,则液体的密度为______ kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
25. 实验小组在“探究物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验时,如图所示,将一石块挂于弹簧测力计上,并将其慢慢浸入烧杯内的液体中(ρ水>ρ酒精)。
(1)实验前,弹簧测力计需要在______ (选填“水平”或“竖直”)方向调零。
(2)实验中所用石块的重为______ N。
(3)分析图乙、丙两次实验数据可得:同一液体中,物体______ 越大,所受的浮力越大。分析图中______ 两次实验数据可得:相同条件下,液体的密度越大,物体所受的浮力______ 。
(4)图丙中,将石块继续下沉(不接触容器底),弹簧测力计的示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
[拓展]根据实验数据还可计算出:实验中所用石块的体积为______ cm3;实验中所用酒精的密度为______ kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
26. 《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔如图甲所示,其示意图如图乙所示,轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂一个质量为20kg、底面积为50cm2的配重A,右端悬挂一个体积为0.01m3的正方体B,此时杠杆在水平位置平衡。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)配重A单独底面朝下静止在水平地面时对地面的压强;
(2)正方体B的重。
27. “中国人民解放军海军福建舰”,如图所示,这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量为8×104t。(ρ海水=1.02×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“福建舰”满载时停泊在海面上受到的浮力是多少?
(2)“福建舰”满载停泊在海面上时,在水面下5m深度、面积为200cm2的舰体表面受到海水的压力是多少?
(3)舰载机正常起飞时发动机的推力恒为2×105N,从启动到起飞的距离为100m,用时10s,则该过程中发动机的推力做的功和做功的平均功率是多少?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、焦耳,以他名字命名了功的单位,不符合题意;
B、伽利略虽然在物理学上有很大贡献,但没有以他的名字命名的单位,不符合题意;
C、压强的单位是帕斯卡的名字命名的,不合题意;
D、牛顿是伟大的物理学家,在力学、天文学研究领域取得卓著的成就,其名字被命名为力的单位。符合题意;
故选:D。
首先对选项中的物理学家进行分析,确定其名字是否被命名为物理量的单位,然后确定符合题意的选项。
此题考查的是我们对常见物理量单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,难度较小,容易解答。
2.【答案】D
【解析】解:A、一本八年级物理下册课本约重2.5N,故A错误;
B、教室里的大气压接近1标准大气压,约为105Pa,故B错误;
C、使用任何机械不可避免地做额外功,所以任何机械的机械效率都不可能达到100%,故C错误;
D、一名八年级学生的质量约为50kg,从一楼走上四楼的路程约h=3×3m=9m,
上楼克服重力做的功约为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×9m=4500J,故D正确。
故选:D。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
3.【答案】A
【解析】解:A.太空中没有空气,故在太空中遨游的“天宫”空间站不受浮力,故A符合题意;
B.浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,在海面上航行的航母“福建舰”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;
C.在海水中下潜的“奋斗者号”在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故C不符合题意;
D.空中上升的“极目一号”Ⅲ型浮空艇受到空气的浮力,故D不符合题意。
故选:A。
根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。
本题考查学生对浮力产生原因的理解,难度不大,属于基础知识。
4.【答案】B
【解析】解:书包的肩带比较宽,增大了受力面积,在压力一定时,可以减小书包对肩膀的压强。
故选:B。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,据此利用控制变量法分析解答。
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。
5.【答案】C
【解析】解:小桂升旗时伫立不动、坐在凳子上听课、躺在草地上休息时,都受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以他所受的重力没有做功;
小桂课间操下楼时,受到重力的作用,在重力的方向上通过了距离,所以他所受的重力做功。
故选:C。
做功的两个必要因素:一是有力作用在物体上,二是在力的方向上移动了距离。
本题考查判断物体做功的两个必要因素,关键明确做功是这两个条件必须同时满足。
6.【答案】D
【解析】解:A.汽车轮胎上装有防滑链,是在压力相同时,通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故A不符合题意;
B、自行车刹车时用力捏手闸,是在接触面粗糙程度相同时,通过增大压力,从而增大滑动摩擦力,故B不符合题意;
C.瓶盖上刻有竖条纹,是在压力相同时,通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故C不符合题意;
D.机机械的转动部件加润滑液,使接触面脱离,从而减小摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
(1)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
增大、减小摩擦的现象在我们的日常生活中随处可见,学习中要注意理论联系实际,用所学物理知识对生活中的物理现象作出解释,这样才能做到举一反三,活学活用。
7.【答案】C
【解析】解:A、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动状态没有关系,骑行中在刹车减速过程中,其质量不变,所以惯性不变,故A错误;
BC、骑行中若刹车减速,自行车的运动状态发生了变化,受到的合力不为0,受到的不是平衡力,故B错误,C正确;
D、骑行中车轮与地面的摩擦力为滚动摩擦力,刹车时车轮与地面的摩擦力为滑动摩擦力,同等情况下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以摩擦力变大,故D错误。
故选:C。
(1)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,惯性大小只跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大。
(2)物体的运动状态发生变化时,受到的合力不为0,物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡;
(3)同等情况下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
本题考查了惯性、平衡状态的判断、物体运动状态的改变、摩擦力的大小等知识,难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:AB.弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.8N,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,受力平衡,拉力和摩擦力平衡,大小相等,木块受到的滑动摩擦力为2.8N,故A错误,B正确;
C.木块受到的重力和木块对水平面的压力都是竖直向下的,不是一对相互作用力,故C错误;
D.木块匀速直线运动的速度增大,但压力和接触面的粗糙程度不变,木块受到的滑动摩擦力不变,故D错误。
故选:B。
(1)根据弹簧测力计的分度值读数;一对平衡力等大、反向、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)一对相互作用力等大、反向、作用在同一直线上、作用在两个物体上;
(3)滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
本题考查摩擦力的测量及其有关因素、相互作用力等,属于中档题。
9.【答案】A
【解析】解:A、食品夹在使用过程中,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,费力省距离,故A符合题意;
B、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故B不符合题意;
C、灭火器压把在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故C不符合题意;
D、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故D不符合题意。
故选:A。
结合图片和生活经验,判断各个工具在使用过程中,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。
此题考查的是杠杆的分类和特点,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。
10.【答案】C
【解析】解:(1)据浮沉条件可知,碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于重力不变,所以漂浮时的浮力大于下沉时的浮力,故碗受到的浮力将变小,故AB错误;
(2)漂浮时的浮力大于下沉时的浮力,即据V排=F浮ρ水g可知,碗浸没后,排开的水的体积减小,根据m=ρ水V排可知,排开水的质量变小,故C正确,D错误。
故选:C。
(1)下沉时,物体所受的浮力小于自身的重力;物体漂浮时,浮力等于自身的重力;
(2)据阿基米德原理分析出排开液体的体积的变化,根据m=ρ水V排可知排开水的质量的变化情况。
本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用,关键是知道碗倾斜后沉入水底排开水的体积变小了,碗重力是不变的。
11.【答案】B
【解析】解:A、实心球从B→C过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,故A错误;
B、实心球从A→B过程中,受到手的推力,实心球在推力的方向上通过了距离,则手对实心球做了功,故B正确;
C、实心球从B→C→D过程中,受到重力的作用,且在重力的方向上通过了距离,重力对实心球做功,故C错误。
D、实心球到达最高点C时,竖直方向的速度为0,但水平方向有速度,此时实心球只受重力的作用,受力不平衡,不会处于平衡状态,故D错误;
故选:B。
(1)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;
(2)做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可;
(3)物体处于保持静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态,物体受到的合力为零时处于平衡状态,瞬时速度为0不一定处于平衡状态。
本题考查机械能的转化、做功的必要因素、平衡状态分析,属于中档题。
12.【答案】ABC
【解析】解:A、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强,故A正确;
B、热气球升空,都是因为热空气的密度比空气的密度小,热气球受到的浮力大于重力,利用的是空气的浮力,故B正确;
C、向瓶底浇冷水,瓶内压强变小,水的沸点降低,停止沸腾的水又沸腾了,利用沸点与气压关系沸腾的,故C正确;
D、a管中水面上升,是因为向b管中吹气时,a管上方的空气流速增大、压强减小,故D错误。
故选:ABC。
(1)大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”;
(2)热气球是利用浮力升空的;
(3)水的沸点随液面气体压强的降低而降低;
(4)流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
本题考查多个知识点,属于综合题,难度适中。
13.【答案】CD
【解析】解:A、图中滑轮的轴固定不动,为定滑轮,使用定滑轮不能省力,但可以改变用力的方向,故A错误;
B、拉力做的有用功:W有用=Gh,故B错误;
C、拉力做的总功为:W总=Fl,
斜面的机械效率为:η=W有用W总=GhFl,故C正确;
D、斜面长一定时,斜面坡度越小越省力,所以减小斜面的坡度更省力,故D正确。
故选:CD。
(1)使用定滑轮不能省力,但可以改变用力的方向;
(2)知道小车重力、斜面高,利用W=Gh求拉力做的有用功;
(3)知道拉力大小、斜面长,利用W=Fs求拉力做的总功,利用η=W有用W总×100%求出斜面的机械效率;
(4)使用斜面时,在斜面长一定时,斜面坡度越小越省力;在斜面高一定时,斜面越长越省力。
本题考查了定滑轮和斜面的特点,以及使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算,属于基础题目。
14.【答案】AD
【解析】解:
A、将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,木块排开水的体积变小,容器内水的深度变小,
由p=ρgh可知,甲中水对容器底部的压强大于乙;容器的底面积不变,根据F=pS可知,甲容器中水对容器底部压力的较大,故A正确;
B、因木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以木块的重力:G=F浮乙=ρ水gV排乙=ρ水g(1-25V木)=35ρ水gV木,
图甲木块浸没在水中,V排甲=V木,
木块在甲图中所受浮力:F浮甲=ρ水gV排甲=ρ水gV木,
绳子的拉力:F拉=F浮甲-G=ρ水gV木-35ρ水gV木=25ρ水gV木,
则甲图中木块受到的浮力与拉力之比是:
F浮甲:F拉=(ρ水gV木):(25ρ水gV木)=5:2,故B错误;
C、甲、乙两图中,木块受到的浮力之比:
F浮甲:F浮乙=(ρ水gV木):(35ρ水gV木)=5:3,故C错误;
D、甲图中木块受到的拉力与其重力之比:F拉:G=(25ρ水gV木):(35ρ水gV木)=2:3,故D正确。
故选:AD。
(1)将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,木块排开水的体积变小,容器内水的深度变小,根据p=ρgh可知容器底部受到水的压强变化,然后判断甲、乙两图中水对容器底部的压强关系,根据F=pS判断水对容器底部压力的大小;
(2)根据题意得出图甲中和图乙中木块排开水的体积,根据阿基米德原理求出两种情况下受到的浮力关系,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等求出重力,甲中绳子的拉力等于受到的浮力减去木块的重力,然后求出甲图中木块受到的浮力与细线对木块的拉力之比;
(3)根据求得的浮力计算甲、乙两图中,木块受到的浮力之比;
(4)根据甲图中求得的拉力与浮力,计算甲图中木块受到的拉力与其重力之比。
本题考查了液体压强、压强公式、阿基米德原理和物体浮沉条件的应用等,分析受力情况是解决问题的关键,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
15.【答案】不变 变小 变小
【解析】解:返回舱匀速下落,速度不变,质量不变,所以动能大小不变;高度减小,重力势能减小,机械能也就减小。
故答案为:不变;变小;变小。
动能的大小跟物体的质量和速度有关;重力势能的大小跟物体的质量和高度有关;机械能是动能和势能的总和。
本题考查动能、重力势能的有关因素,属于基础题。
16.【答案】相互 惯性 形状
【解析】解:人起跳时用力向下蹬地,身体腾空而起这是因为物体间力的作用是相互的,
腾空后人会在空中滑翔一段距离,这是因为人具有惯性,
落到沙坑中会留下痕迹,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:相互;惯性;形状。
(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
深入理解力的作用的相互性和力的作用效果,可解答此题。
17.【答案】方向 水
【解析】解:桨手们在鼓声的号令下齐心协力向后划桨,龙舟快速向前运动;冲过终点后,桨手们向前划桨,龙舟慢慢停下来,力的方向改变,其效果也发生变化,说明影响力的作用效果的因素是力的方向;
滑龙舟时,运动员向后划桨,桨向后用力划水,水给桨一个向前的反作用力,使龙舟向前运动的力的施力物体是水。
故答案为:方向;水。
力的大小、方向、作用点决定了力的作用效果;
桨向后用力划水,水给桨一个向前的反作用力。
此题考查的都是力学基础知识,难度不大,但涉及到的知识点较多,综合性强,难度适中。
18.【答案】自身重力
【解析】解:潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉的;
潜水艇悬浮在水中,受到的重力与浮力是一对平衡力,大小相等,过潜水艇的重心O,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用F浮和G表示,注意两条线段长度要相等,如下图所示:
。
故答案为:自身重力;见解答图。
(1)潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉的;
(2)画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
本题主要考查了漂浮条件的应用以及力示意图的画法等,是一道基础题。
19.【答案】相平 过桥涵洞
【解析】解:洗脸池排水管设计的 U 型反水弯上部开口、下部连通,属于连通器;连通器中装入同种液体,液体静止时,液面相平,可以防止下水道异味窜入室内,利用了连通器的原理;生活中的过桥涵洞是利用连通器原理。
故答案为:相平;过桥涵洞。
连通器的结构特征是上端开口、底部连通;连通器内装同种液体且不流动时液面总是相平的;船闸以及过桥涵洞,都是应用连通器原理。
本题考查连通器原理以及应用,难度不大。
20.【答案】省力 300
【解析】解:根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,G×0.9m=F×(0.9m+0.6m)=F×1.5m,
则F=0.9m1.5mG=0.9m1.5m×500N=300N。
故答案为:省力;300。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算支持力F。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,属于基础题。
21.【答案】1200 40
【解析】解:机器人匀速直线运动时,受到的阻力为:
f=120G=120mg=120×80kg×10N/kg=40N,
由二力平衡知,机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力等于其受到的阻力,其大小为:
F=f=40N,
由v=st得30s内机器人移动的距离为:
s=vt=1m/s×30s=30m,
30s内牵引力做的功为:
W=Fs=40N×30m=1200J,
牵引力做功的功率为:
P=Wt=1200J30s=40W。
故答案为:1200;40。
由题知,机器人匀速直线运动时,受到的阻力f=0.05G,由二力平衡知,机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力等于其受到的阻力;根据v=st的变形公式计算出30s内机器人移动的距离,根据W=Fs可计算出牵引力做的功;根据P=Wt计算出牵引力做功的功率。
本题考查了功和功率的计算,需熟练掌握功和功率的计算公式,题目难度不大。
22.【答案】750 80% 增大
【解析】解:由图可知,n=3,拉力F做的总功为:W总=Fs=Fnh=2500N×3×5m=37500J,
拉力F做功的功率为:
P=W总t=37500J50s=750W;
有用功为:
W有=Gh=mgh=600kg×10N/kg×5m=30000J,
则滑轮组的机械效率为:
η=W有W总=30000J37500J×100%=80%;
根据η=W有'W总'=W有'W有'+W额=G'hG'h+G动h=G'G'+G动=11+G动G'可知,动滑轮重不变,增大提升建筑材料的重,该滑轮组的机械效率将增大。
故答案为:750;80%;增大。
(1)根据滑轮组装置确定绳子股数;利用W总=Fs=Fnh求出拉力F做的总功,根据P=W总t求出拉力F做功的功率;
(2)根据W有=Gh=mgh求出有用功,利用η=W有W总求出滑轮组的机械效率;
(3)根据η=W有'W总'=W有'W有'+W额=G'hG'h+G动h=G'G'+G动=11+G动G'分析回答。
本题考查了做功公式、功率公式和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。
23.【答案】相同 大 做匀速直线运动 质量不同的小车
【解析】解:(1)实验中让小车从斜面的同一高度由静止释放,目的是使小车到达水平面时的初始速度相同。
(2)比较图中三次实验,发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越大。
(3)进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做匀速直线运动。
(4)利用此实验器材,添加一个木块和一个质量不同的小车可探究“动能的大小与质量的关系”。
故答案为:(1)相同;(2)大;(3)做匀速直线运动;(4)质量不同的小车。
(1)本实验要控制小车在水平面上的初始速度相同。
(2)小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越大。
(3)如果小车不受力将做匀速直线运动。
(4)添加一个木块和一个质量不同的小车可探究“动能的大小与质量的关系”。
本题考查的是阻力对物体运动的影响;知道控制变量法和转换法在本实验中的具体应用。
24.【答案】右 力臂 F1l1=F2l2 B 变大 1.1×103
【解析】解:(1)应该向较高的一端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置保持平衡,本题杠杆左端下沉,说明右侧较高,应该将平衡螺母向右侧调节;
使杠杆在水平位置平衡,其目的是消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂;
(2)根据表格中的实验数据可知,杠杆平衡条件是:F1l1=F2l2;
本实验需要多次测量,其目的是得出普遍规律,
A、.用弹簧测力计和塑料吸盘测量大气压的值,其目的是多次测量,减小误差;
B、探究物体受到的重力的大小与其质量的关系,其目的是多次测量,得出普遍规律。
故选:B;
(3)由图丙知道,保持杠杆水平位置平衡,测力计从①位置转动到②时,此时拉力的力臂变短,根据杠杆的平衡条件知道,拉力变大,即测力计示数变大;
【拓展】根据杠杆平衡条件可得:G桶×OA=GM×OB,
即:G桶×10cm=0.5N×20cm,
解得:G桶=1N;
由杠杆平衡条件得:(G桶+G液)×OA=GM×OC,
即:(1N+G液)×10cm=0.5N×42cm,
解得:G液=1.1N;
由G=mg=ρVg可知,桶内液体的密度为:
ρ=G液gV桶=1.1N10N/kg×100×10-6m3=1.1×103kg/m3。
故答案为:(1)右;力臂;(2)F1l1=F2l2;B;(3)变大;【拓展】1.1×103。
(1)在调节杠杆平衡时,应该向较高的一端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置保持平衡,这样做的目的是便于直接在杠杆上读取力臂;
(2)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律;杠杆平衡条件是:F1l1=F2l2。
实验中多次测量的目的有两种:一是得到普遍规律,避免偶然性;二是求平均值,减小误差,这两种目的主要的区别是看对实验数据的处理方式不同,据此分析解答;
(3)根据杠杆的平衡条件分析解答;
【拓展】根据杠杆平衡条件可求出桶的重力;
根据杠杆平衡条件可求出桶内液体的重力,再根据G=mg=ρVg计算液体密度。
本题考查杠杆平衡条件及液体密度的测量,分析清楚题目即可解答。
25.【答案】竖直 4.8 排开液体的体积 丙丁 越大 不变 200 0.8×103
【解析】解:(1)在竖直方向上使用弹簧测力计,实验前,弹簧测力计应在竖直方向调零;
(2)由图甲所示弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数为4.8N;
(3)比较图乙丙,液体的密度相同,排开液体的体积不同,两图中测力计示数不同,根据称重法,可知物体受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:同一液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大;
要探究浮力与液体密度的关系,就要控制物体排开液体的体积相同,液体密度不同,所以比较图丙丁;两图中测力计示数不同,根据称重法,可知物体受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浮力越大;
(4)将石块继续下沉(不接触容器底),液体密度和物体排开液体的体积不变,由阿基米德原理知物体受到的浮力不变,由F=G-F浮,所以弹簧测力计示数不变;
(5)由图甲丙可知,石块完全浸没在水中时所受的浮力为:
F浮水=G-F=4.8N-2.8N=2.0N,
石块浸没在水中,排开水的体积等于其自身的体积,所以石块的体积为:
V石=F浮ρ水g=2.0N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3=200cm3;
;
由图甲丁可知,石块完全浸没在酒精中时所受的浮力为:
F浮酒=G-F=4.8N-3.2N=1.6N,
石块浸没在酒精中,排开酒精的体积等于其自身的体积,所以酒精的密度为:
ρ酒=F浮酒gV排=1.62×10-4m3×10N/kg=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)竖直;(2)4.8;(3)排开液体的体积;丙丁;越大;(4)不变;(5)200;0.8×103。
(1)实验前,弹簧测力计应在竖直方向调零;
(2)根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数;
(3)比较图乙丙(和丙丁),找出相同量和不同量,根据称重法测浮力,可知物体受到的浮力不同,得出受到浮力与变化量的关系;
(4)浸在液体中的物体受到浮力大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关,跟物体浸没在液体中的深度无关,由称重法判断拉力;
(5)图甲丙由称重法,得出石块完全浸没在水中时所受的浮力,石块浸没水中的体积即石块的体积,根据F浮=ρ水gV排求出石块的体积;
图甲丁由称重法,得出石块完全浸没在酒精中时所受的浮力;根据F浮=ρ酒gV排求出酒精的密度。
本题探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关,考查正确使用测力计、称重法测浮力、控制变量法、阿基米德原理和密度公式的运用。
26.【答案】解:(1)配重A单独底面朝下静止在水平地面时对地面的压力:F压=GA=mAg=20kg×10N/kg=200N,
受力面积S=50cm2=5×10-3m2,
配重A单独底面朝下静止在水平地面时对地面的压强:
p=F压S=200N5×10-3m2=4×104Pa;
(2)由题意可知,B物体的体积:VB=0.01m3,
因为B物体浸没在水中,所以B物体排开水的体积:VB排=VB=0.01m3,
则B物体受到的浮力:FB浮=ρ水gVB排=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N;
A物体对杠杆的拉力:FA=GA=200N,
由杠杆的平衡条件可得:FA×L1=FB×L2,
即:200N×0.5m=FB×0.2m,
解得:FB=500N,
由图可知,此时B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力,由力的平衡条件可知,B物体的重力:
GB=FB+FB浮=500N+100N=600N。
答:(1)配重A单独底面朝下静止在水平地面时对地面的压强为4×104Pa;
(2)正方体B的重为600N。
【解析】(1)根据p=FS计算配重A单独底面朝下静止在水平地面时对地面的压强;
(2)已知B物体的体积,根据阿基米德原理求出B物体浸没在水中时所受的浮力;
根据F=G=mg求出物体A对杠杆的拉力,再由杠杆原理求绳子对B物体的拉力;对B物体进行受力分析,由力的平衡条件求出物体B的重力
本题考查压强的的计算、阿基米德原理、杠杆平衡条件的应用,难度较大。
27.【答案】解:(1)“福建舰”满载时停泊在海面上受到的浮力F浮=G排=m排g=8×104×103×10N/kg=8×108N;
(2)在水面下5m深度海水的压强p=ρ海水gh=1.02×103kg/m3×10N/kg×5m=5.1×104Pa,
面积为200cm2的舰体表面受到海水的压力F压=pS=5.1×104Pa×200×10-4m2=1020N;
(3)该过程中发动机的推力做的功W=Fs=2×105N×200m=4×107J;
平均功率P=Wt=4×107J10s=4×106W。
答:(1)“福建舰”满载时停泊在海面上受到的浮力是8×108N;
(2)“福建舰”满载停泊在海面上时,表面受到海水的压力是1020N;
(3)该过程中发动机的推力做的功为4×107J;做功的平均功率是4×106W。
【解析】(1)根据F浮=G排=m排g计算“福建舰”满载时停泊在海面上受到的浮力;
(2)根据p=ρ海水gh计算在水面下5m深度海水的压强,根据F压=pS计算面积为200cm2的舰体表面受到海水的压力;
(3)根据W=Fs计算该过程中发动机的推力做的功;根据P=Wt计算平均功率。
本题考查了浮力、压力、功和功率的计算,属于基础题,要求掌握。
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