2022-2023学年河南省信阳市商城县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
展开这是一份2022-2023学年河南省信阳市商城县八年级(下)期末物理试卷(含解析),共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省信阳市商城县八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 下列物体重力最接近1N的是( )
A. 一枚大头针 B. 一头奶牛 C. 两个鸡蛋 D. 一张书桌
2. 同学们对运动场上出现的现象进行了讨论。下列说法正确的是( )
A. 百米运动员冲过终点时,由于受到惯性力的作用不会立即停下来
B. 跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C. 踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
D. 抛出去的篮球会在空中继续运动,是因为篮球具有惯性
3. 如图所示为静止在斜面上的物块受到的重力的示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 力学知识的应用在我们的生活中随处可见,图中的物理情景中描述正确的是( )
A. 甲图中跳水运动员起跳后上升过程中,重力势能转化为动能
B. 乙图中关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游构成连通器
C. 丙图中瓶盖上设计有条纹,是通过使接触面更粗糙的方法来减小摩擦力
D. 丁图中小丽穿溜冰鞋推墙,她对墙的推力与墙对她的作用力是一对平衡力
5. 如图所示,某人用水平力推静止在水平地面上的大木箱,没有推动。则下列说法正确的是( )
A. 人对木箱的推力做了功
B. 木箱受到的支持力是由于木箱形变产生的
C. 人对木箱的推力和地面对人的摩擦力是一对平衡力
D. 人对木箱的推力和木箱对人的弹力是相互作用力
6. 如图所示,为某同学在焦作当地进行的“托里拆利实验”,下列说法正确的是( )
A. 若将玻璃管倾斜,测量的大气压将变大
B. 若将玻璃管向液体中插的更深,测量的大气压将变大
C. 若换更粗的玻璃管,测量的大气压将变小
D. 若将该装置从山底移到山顶,测量的大气压将变小
二、多选题(本大题共2小题,共4.0分)
7. 一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A. 瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B. 两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多
C. 两次都向内凹,形变程度相同
D. 瓶口上的橡皮膜受到的压强瓶口朝上时小于瓶口朝下时
8. 小明用独轮车搬运砖头,车箱和砖头的总质量是120kg,独轮车的有关尺寸如图所示。推车时,下列说法正确的是( )
A. 独轮车是省力杠杆
B. 动力臂是0.7m
C. 阻力臂是0.3m
D. 人手竖直向上的力F的大小是1500N
三、填空题(本大题共6小题,共14.0分)
9. 2020年6月1日起,全国范围内开展“一盔一带”安全守护活动,其中“一带”是指驾乘汽车要正确使用安全带,系安全带主要是为了防止汽车在______(选填“急停”或“急加速”)时,由于______带来危害。
10. 如图所示是皮划艇比赛时的画面,队员手中的船桨是______(填“省力”或“费力”)杠杆;用船桨向后划水,船向前行驶,说明物体间力的作用是______的;皮划艇加速冲向终点时,动能变______(填“大”或“小”)。
11. 自行车中有很多设计利用了物理知识。例如,轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是为了增大______;车座设计得宽大柔软,这是为了减小______。
12. 如图,小明自制了一个气压计,瓶内气体压强______大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若拿着此气压计从29楼下到1楼,玻璃管内水柱的高度将______(选填“升高”或“降低”)。
13. 将重为2N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为______ N,浮力的方向______ ,木块排开水的体积为______ cm3.(取g=10N/kg)
14. 甲乙两个完全相同的小球,从同一高度以相同速度抛出,甲竖直向上运动,乙斜向上运动,甲乙两球能达到的最大高度相同么?______,原因是______。(忽略空气阻力)
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
15. 如图所示,小洛将一枚鸡蛋放入盛有水的容器中,鸡蛋下沉,请画出鸡蛋下沉过程中受力的示意图。
16. 在图中画出杠杆所受拉力的力臂和灯所受重力的示意图。
五、实验探究题(本大题共3小题,共18.0分)
17. 在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面同一高度处由静止开始下滑,小车分别停在如图所示的位置。
(1)让小车从斜面同高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的______相同。
(2)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得______。
(3)推理:如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将永远做______。
(4)小车在三次实验中克服阻力做功______(选填“相等”、“不相等”或“无法判断”)。
18. 如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)实验前小明用手指无论是重压还是轻压金属盒的橡皮膜时,发现U型管两侧液面都有高度差。他判断造成这一现象的原因可能是______。
(2)装置调整好后,他将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如图乙所示,经过多次实验观察到同样的现象。由此可知液体内部的压强与______有关;保持金属盒位置不变,将其朝着不同方向,U形管中液面的高度差将______(选填“不变”或“变化”)。
(3)保持图乙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示,小明发现两侧液面高度差更大了,从而他得出液体的密度越大,液体的压强越大。你认为他的分析对吗?______(选填“对”或“不对”),原因是______。
(4)图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为______Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg)
19. 小明利用图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是______,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向______(选填“左”或“右”)调才能使杠杆水平平衡。
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是______。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方问移动一小格,则杠杆将______(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将______;若b位置与水平方向的夹角为30°,每个钩码重为1N,则在b位置弹簧测力计的示数为______N.(g取10N/kg)
(4)小明突发奇想,他采用图丁进行探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,拉力总是______(选填“大于”或“小于”)理论值,其原因是______。
六、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
20. 如图所示的苏泊尔电热水壶深受人们的喜爱。它的容积为2L,壶身和底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积为250cm2,它装满水后水深16cm。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)装满后水的总质量;
(2)装满水后水对电热水壶底部的压强;
(3)装满水后桌面受到的压强。
21. 工人用如图所示的滑轮组,将重980N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N。若工人受到的重力大小为650N,不计绳重和摩擦。求:
(1)动滑轮的重力大小。
(2)拉力F的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
(4)工人对地面的压力大小。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
【解答】
A、一枚大头针的质量非常小,受到的重力也非常小,一般不超过0.01N,故A不符合题意;
B、一头奶牛的质量在300kg左右,受到的重力大约为G=mg=300kg×10N/kg=3000N左右,故B不符合题意;
C、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故C符合题意;
D、一张书桌的质量在15kg左右,受到的重力为G=mg=15kg×10N/kg=150N,故D不符合题意。
故选C。
2.【答案】D
【解析】解:A、百米运动员冲过终点时,由于具有惯性不会立即停下来。惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故A错误;
B、跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,目的是获得跳起时具有更大的速度,由于惯性继续保持原来的运动状态不变,从而使运动员跳的更远;而惯性的大小只与物体的质量有关,跳远运动员助跑不能增大惯性,故B错误;
C、踢出去的足球在地上越滚越慢,即说明了力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D、抛出去的篮球会在空中继续运动,是因为篮球具有惯性,要保持原来的运动状态,故D正确。
故选:D。
解答此题需要掌握以下几点:
(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,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
(2)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
此题考查学生对惯性的理解和掌握,惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起。
3.【答案】A
【解析】解:A、重力方向竖直向下,其作用点在重心处,故A正确;
B、重力作用点没有画在物体的重心处,而是在斜面的重心,故B错误;
C、重力方向竖直向下,其作用点在重心处,但图中重力方向没有竖直向下,故C错误;
D、图中重力方向和作用点都错误,故D错误。
故选:A。
重力方向竖直向下,其作用点在重心处,据此对各个选项逐一分析即可。
此题考查了重力示意图的画法,注意重力的方向是竖直向下的,若物体是规则图形,其重心要画在几何中心处。
4.【答案】B
【解析】解:
A、跳水运动员起跳后上升过程中质量不变,速度变小,同时高度升高,故动能减少,重力势能增加,动能转化为重力势能。故A错误;
B、乙图中关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游上端开口,底部连通,构成连通器,故B正确;
C、丙图中瓶盖上设计有条纹,是通过使接触面更粗糙的方法来增大摩擦力,故C错误;
D、丁图中小丽穿溜冰鞋推墙,她对墙的推力与墙对她的作用力分别作用在墙和小丽上,故不是一对平衡力。故D错误。
故选:B。
(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的;
(2)上端开口,底部连通的容器叫连通器,当连通器内为同种液体时,在液体不流动时,各容器内液面相平。
(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(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。
这是一道与生活联系非常密切的物理题,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
5.【答案】D
【解析】解:
A、人用水平力推静止在水平地面上的大木箱,没有推动,有力,但木箱没有移动距离,所以推力不做功,故A错误;
B、木箱受到的支持力是由于地面发生形变而产生的,故B错误;
C、人对木箱的推力和地面对人的摩擦力,这两个力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、人对木箱的推力和木箱对人的弹力是两个物体之间的相互作用力,故D正确。
故选:D。
(1)根据做功的两个必要条件分析;
(2)物体发生形变后会产生弹力;
(3)(4)一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上;一对相互作用力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在不同的物体上、作用在一条直线上;
本题考查了平衡力和相互作用力的区分、做功的两个必要条件素和对弹力的理解,是一道综合题。
6.【答案】D
【解析】解:A、若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,故A错误;
B、将玻璃管向液体中插的更深,测量的大气压将不变,故B错误;
C、若换用更粗的玻璃管,既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化,故C错误;
D、海拔越高,压强越小,若将该装置从山底移到山顶,测量的大气压将变小,故D正确。
故选:D。
(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、管的上下运动、水银槽中水银的多少无关;
(2)大气压与海拔高度有关,海拔越高,大气压越小。
在学习托里拆利实验时,对各种变化的情况是否会影响实验的结果,必须有一个明确的认识,这也是我们掌握这一实验的基本要求。
7.【答案】BD
【解析】解:液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;
在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,所以瓶口上的橡皮膜受到的压强瓶口朝上时小于瓶口朝下时。
综上分析可知,两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多。
故AC错误,BD正确。
故选:BD。
液体压强特点:
①液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
②液体的压强随深度的增加而增大;
③不同液体的压强还跟密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
此题考查了液体压强的特点,以及根据现象分析总结结论的能力,属于常考题目,难度不大。
8.【答案】AC
【解析】解:
A、由图可知:独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故A正确;
BC、支点在车轮的轴上,力F为动力,所以动力臂的长度为1m,阻力是G,阻力臂的长度为0.3m,故B错误,C正确;
D、砖头及车厢的总重:G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,人手竖直向上的力F=GL2L1=1200N×0.3m1m=360N;故D错误。
故选:AC。
(1)结合图片和生活经验,先判断独轮车在使用过程中,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;
(2)从支点到重力作用线的距离为动力臂;从支点到阻力作用线的距离为阻力臂;
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算动力F大小。
本题综合考查了杠杆的分类、力臂的读取、杠杆平衡条件的计算等知识的应用,考查全面,难度不大。
9.【答案】急停 惯性
【解析】解:
车行驶过程中驾驶员和乘客随车高速行驶,当车急刹车时,车受到摩擦力作用停止运动,驾驶员和乘客由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,容易出现交通事故,为了避免急刹车出现的事故,要系好安全带。
故答案为:急停;惯性。
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
此题主要考查的是学生对惯性的理解和掌握,基础性题目。
10.【答案】费力 相互 大
【解析】解:
(1)船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)用船桨向后划水,船桨给水向后的力,由于物体间力的作用是相互的,所以水会给船桨向前的力,使船向前行驶;
(3)皮划艇加速冲向终点时,质量不变、速度变大,动能变大。
故答案为:费力;相互;大。
(1)根据船桨在使用过程中动力臂与阻力臂的大小关系确定是省力还是费力;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(3)物体的动能与质量、速度有关。
本题考查了杠杆分类、力的相互性、物体动能大小分析,属于基础题目。
11.【答案】摩擦力 压强
【解析】解:轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
车座设计得宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故答案为:摩擦力;压强。
(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)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。
本题考查压强和摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小压强、摩擦的方法,压强和摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
12.【答案】大于; 降低
【解析】解:
(1)瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,因此瓶内气压p内>p大气压。
(2)若拿着此气压计从29楼下到1楼,高度降低,大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,玻璃管中的水柱高度降低。
故答案为:大于;降低。
大气压随高度的增加而减小,从29楼下到1楼,大气压变大,瓶内气压不变,所以水柱产生的压强变小、高度变小。
瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,以及大气压随高度升高而降低,是解决本题的关键点。
13.【答案】2;竖直向上;200
【解析】解:木块静止时漂浮在水面上,所以F浮=G=2N,浮力的方向是竖直向上的;
由F浮=ρ液gV排得,排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3=200cm3.
故答案为:2;竖直向上;200.
当物体漂浮时,其浮力等于自身的重力,浮力的方向总是竖直向上的;根浮力的公式F浮=ρ液gV排,变形后可求取排水体积的大小.
先根据漂浮的条件得出浮力的大小,再利用浮力的变形公式计算物体排开水的体积是本题的解答思路.
14.【答案】不相同 斜向上运动的小球到最高点时,速度不为0,动能没有全部转化为重力势能
【解析】解:甲乙两个完全相同的小球,从同一高度以相同速度抛出,则甲和乙的机械能是相同的,开始的动能相同;
甲竖直向上运动,当甲上升到最高点时,甲的动能全部转化为重力势能;
乙斜向上运动,到达最高点时,由于乙在水平方向上有一定的速度,所以动能没有全部转化为重力势能,故乙的高度要低一些。
故答案为:不相同;斜向上运动的小球到最高点时,速度不为0,动能没有全部转化为重力势能。
(1)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。
(2)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。
(3)在不计空气阻力时,机械能守恒。
(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。
(2)能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
15.【答案】解:鸡蛋受竖直向上的浮力及竖直向下的重力,两力在同条直线上,因为鸡蛋下沉,所以F浮
【解析】鸡蛋在水中受到重力和浮力两个力的作用,因为下沉,所以受到的重力大于浮力;据此画出受力示意图,画图时注意两力的大小关系。
本题考查了学生对物体的浮沉条件的掌握和运用以及力的作图,作图时应注意作图的要求,标明力的名称,注意力的大小、方向和作用点。
16.【答案】解:
(1)图中O为支点;绳子对杠杆的拉力作用在B点,拉力的方向斜向右上方,过支点O作这条拉力作用线的垂线段,即为杠杆所受拉力的力臂L1。
(2)重力的方向是竖直向下的,过灯的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为其所受重力的示意图。如图所示:
【解析】(1)绳子对杠杆的拉力作用在B点,拉力的方向斜向右上方;知道支点和拉力的方向,过支点作该拉力的作用线的垂线段(即力臂)。
(2)先确定重力的作用点,然后过力的作用点表示重力的方向(即竖直向下)。
本题考查了重力示意图和力臂的作法,关键是要作出支点到力的作用线的垂线段。掌握作图的基本方法,并且作图要规范。
17.【答案】速度 越远 匀速直线运动 相等
【解析】解:
(1)由控制变量法,让小车从斜面同高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的速度相同;
(2)从毛巾、棉布到木板,粗糙程度变小,结合实验现象的结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得越远;
(3)小车受到的阻力越小,它运动得越远;据此推理:如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将运动的无限远,即永远做匀速直线运动;
(4)小车在到达水平面后,其初速度相同,所以动能相同,克服阻力做功,但小车最终的动能变为零,因此,其能量变化的总量相等,即克服阻力做的功相等。
故答案为:(1)速度;(2)越远;(3)匀速直线寺运动;(4)相等。
(1)由控制变量法,要控制小车到斜面底端的速度相同;
(2)从毛巾、棉布到木板,粗糙程度变小,结合实验现象得出结论;
(3)小车受到的阻力越小,它运动得越远;据此推理得出结论;
(4)小车到达水平面时的初速度相同,所以动能相同,最终都减小为零,据此判断克服阻力做功的情况。
本题研究“阻力对物体运动的影响”,考查控制变量法和推理法的运用、数据分析及做功的实质和影响动能大小的因素。
18.【答案】U型管的左侧和橡胶管连接处漏气(或装置的气密性不好) 液体深度 不变 不对 没有控制液体深度相同 1000
【解析】解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,用手按压几下橡皮膜,发现U型管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置漏气;
(2)金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关;
在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,因为同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等,所以U形管两边液柱的高度差不发生变化;
(3)保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体是深度增大,密度增大,U型管左右液面差增大,没有控制深度不变,不能探究液体压强跟密度的关系;
(4)图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)U型管的左侧和橡胶管连接处漏气(或装置的气密性不好);(2)液体深度;不变;(3)不对;没有控制液体深度相同;(4)1000。
(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过U型管中两边的液面高度差来反应被测压强大小的,检查装置时,用手按压橡皮膜,若U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)(3)液体压强大小跟液体深度和密度有关。探究液体压强跟深度关系时,控制液体的密度不变,改变液体深度;
探究液体压强跟密度时,控制深度不变,改变密度的大小。探究液体内部压强的仪器是压强计,U形管两端的液面差越大,金属盒受到的压强越大,液体的压强跟液体的密度和深度有关,在液体的密度一定时,液体越深,液体压强越大;
(4)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
本题考查了液体压强大小的影响因素,利用控制变量法,探究液体压强与液体深度的关系。
19.【答案】便于直接读出力臂 右 一次实验具有偶然性 左端下沉 变大 4 大于 杠杆自重的影响
【解析】解:(1)使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于直接读出力臂;杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,则重心应向右移动,故应向右调节左端或右端的平衡螺母;
(2)只有一次实验总结实验结论是不合理的,一次实验很具有偶然性,要多进行几次实验,避免偶然性;
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧3G×3L=9GL,右侧2G×4L=8GL,因为9GL>8GL杠杆不能平衡,左端下沉;
(3)保持B点不变,若拉力F从a到b倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大。
当弹簧测力计在B点斜向下拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂等于12OB=12×3L;根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得:
F1=F2L2L1=3×1N×2L12×3L=4N。
(4)图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
故答案为:(1)便于直接读出力臂;右;(2)一次实验具有偶然性;左端下沉;(3)变大;4;(4)大于;杠杆自重的影响。
(1)为了便于直接读出力臂,应使杠杆在水平位置平衡;在调节杠杆平衡时,将平衡螺母向较高的一端调节;
(2)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(3)当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大。当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)动力臂12OB,根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数。
(4)支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
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。
20.【答案】解:(1)装满水后水的体积:
V=2L=2dm3=2×10−3m3,
由ρ=mV可得,装满水后水的质量:
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10−3m3=2kg;
(2)装满水后水深:
h=16cm=0.16m,
水对电热水壶底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa;
(3)装满水后水平桌面受到的压力:
F′=G=(m水+m壶)g=(2kg+1.2kg)×10N/kg=32N,
装满水后水平桌面受到的压强:
p′=F′S=32N250×10−4m2=1.28×103Pa。
答:(1)装满水后水的总质量是2kg;
(2)装满水后水对电热水壶底部的压强是1.6×103Pa;
(3)装满水后桌面受到的压强为1.28×103Pa。
【解析】(1)装满水后水的体积和其容积相等,根据ρ=mV的变形式m=ρV求出装满水后水的质量;
(2)知道装满水后水的深度,根据p=ρgh求出水对电热水壶底部的压强;
(3)装满水后桌面受到的压力等于水的重力与壶身和底座的总重力之和,根据公式p=FS求出装满水后桌面受到的压强。
本题考查质量、液体压强、压力、压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
21.【答案】解:(1)由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动),所以动滑轮的重力:
G动=nF−G=2×500N−980N=20N;
(2)绳子自由端移动的距离:s=nh=2×1m=2m,
拉力做的总功:W总=Fs=500N×2m=1000J,
拉力做功的功率P=W总t=1000J5s=200W;
(3)拉力做的有用功:
W有=Gh=980N×1m=980J,
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=980J1000J×100%=98%;
(4)因力的作用是相互的,则绳子会对人施加大小为500N的竖直向上的拉力,工人对地面的压力:
F压=G人−F=650N−500N=150N。
答:(1)动滑轮的重力大小为20N;
(2)拉力F的功率为200W;
(3)滑轮组的机械效率为98%;
(4)工人对地面的压力大小为150N。
【解析】(1)由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求动滑轮的重力;
(2)绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用P=W总t求拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh求有用功,利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率;
(4)工人对地面的压力大小等于人的重力减去绳子自由端的拉力。
本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、总功、功率和机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是关键。
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