


2022-2023学年安徽省宿州市砀山铁路中学八年级(下)期末物理试卷2022-2023学年安徽省宿州市砀山铁路中学八年级(下)期末物理试卷
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1. 新冠肺炎疫情期间,防疫人员每天要对环境进行消杀。一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在街道上,汽车的惯性将______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2. 如图所示,物体A、B重均为30N,用40N的力将A垂直压在墙上静止不动。物体B受到10N的水平推力静止不动,物体A和物体B所受的摩擦力大小分别是f1、f2,则f1= ______ N,f2= ______ N。
3. 如图中,轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2为力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2的示意图。
4. 有两个相同圆柱形容器放在水平桌面上,内盛相等质量的盐水,将同一鸡蛋分别放入其中,待鸡蛋静止时如图所示。鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,容器底部对水平桌面的压强分别为p1和p2,则F1 ______ F2,p1 ______ p2(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
5. 中考体育测试跳绳的项目中,质量50kg的某同学在1min内跳了180次,每次跳的高度大约为5cm.他跳绳时的功率大约为______W。
6. 长L=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球,将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置,然后由静止释放,不计空气阻力,则小球摆到最低点时,重力做功______ J,绳子做功______ J。
7. 用如图所示的滑轮组匀速向左拉动重为300N的物体A,所用拉力F为30N(不计滑轮与绳重、滑轮与绳之间的摩擦),则A受到地面的摩擦力大小是______ N。
8. 如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上,则斜面的机械效率为______ ,斜面对木箱的摩擦力为______ 。
9. 如图,某卫星沿椭圆轨道绕地球运行,运行过程中机械能守恒,则该卫星在近地点的动能最______ (选填“大”或“小”)。
10. 如图,一个装有水的密闭容器,放在水平桌面上,若将容器倒置,则水对容器底的压强______ ,压力______ 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
11. 关于运动和力,下列说法正确的是( )
A. 物体不受力的作用,运动状态就一定不改变
B. 彼此不接触的物体不可能产生力的作用
C. 如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用
D. 静止的物体一定不受力的作用
12. 如图所示,某乘客乘坐火车前将行李放到安检仪接受检查,行李在水平传送带上向右加速运动,则行李的受力情况为( )
A. 重力、传送带的支持力 B. 重力、对传送带的压力
C. 重力、传送带的支持力、向右的摩擦力 D. 重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
13. 下列不属于大气压应用的例子是( )
A. 塑料吸盘能吸在光滑的墙壁上 B. 用吸管喝豆浆
C. 用高压锅煮饭 D. 拔火罐治病
14. 投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 在最高点b点时,铅球的重力势能最大,动能为零
B. 在从a点到b点的过程中,铅球的重力势能转化为铅球的动能
C. 在从b点到c点的过程中,铅球的惯性增大
D. 在从a点到b点再到c点的过程中,铅球的运动状态一直在改变
15. 把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( )
A. A上升 B. A下降 C. A、B均静止 D. 无法判断
16. 如图所示实验装置,甲重10N,乙重4N,静止时不计弹簧测力计自重,则弹簧测力计的示数是( )
A. 6N B. 4N C. 14N D. 8N
17. 工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将重为300N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为120N,则以下说法中错误的是( )
A. 所做的有用功是600J
B. 滑轮组的机械效率为75%
C. 拉力F的功率是72W
D. 若不计绳重及摩擦,动滑轮重60N
18. 如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( )
A. 甲放上时大 B. 乙放上时大 C. 甲或乙放上一样大 D. 无法判断
19. 如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F1与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡,以下说法正确的是(在直角三角形中,30°角所对的直角边长为斜边的一半)( )
A. 物体P的重力就是该杠杆的阻力 B. 将力F1逆时针旋转90°,最省力
C. 动力臂是阻力臂的2倍 D. F1大小为6N
20. 关于小粒子和大宇宙,人类从未停止过探索,下列认识中正确的是( )
A. 宇宙是一个有层次的天体结构,恒星是绝对不动的
B. “破镜难以重圆”说明了分子在永不停息地作无规则运动
C. 物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是可分的
D. 固体、液体很难被压缩是因为分子间存在引力
21. 某同学利用如图装置探究“杠杆平衡条件”实验。
(1)将杠杆的中点O挂在支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时应把杠杆两端的平衡螺母向______ 调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是______ 。
(2)杠杆平衡后,该同学在图中所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上______ 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)该同学打算再做几次实验,目的是______ 。
22. 小华在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,在实验中,应匀速拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数,实验中每个钩码重2N,测得的数据如表所示:
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.5
83.3%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)第1次实验测得的机械效率为______ (百分比后保留整数)。
(2)分析第1、2次实验数据得出的结论是:______ 。
(3)分析表中数据可知:第3次实验是用______ 图做的(选填“a”、“b”或“c”)。
(4)分析第______ 两次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
23. 如图所示,在探究“影响动能大小的因素”实验中,利用钢球、木块、斜面、水平木板做了如下实验:
(1)每次实验,通过观察______ ,来判断钢球的动能大小;若水平木板绝对光滑,本实验______ (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)比较甲、乙两次实验得出的结论是______ 。
(3)实验甲中木块在运动过程中受到的摩擦力为f1,实验丙中木块在运动过程中受到的摩擦力为f2,则f1和f2的大小关系为f1 ______ f2。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
24. 如图所示,正方体A的边长为10cm,在它的上面放一个重为2N的物体B,此时正方体A恰好浸没在水中(ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)正方体A受到的浮力大小。
(2)正方体A的密度。
(3)若把物体B拿掉,正方体A静止时露出水面的体积。
25. 物体的动能大小和其质量、速度有关,用Ek表示,关系式为Ek=12mv2;物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关,用EP表示,关系式为EP=Gh=mgh。现有一质量为m的物体A,从高为h的光滑固定斜面上由静止开始自由滑下(不计空气阻力),如图所示:
(1)在图中作出物体A所受力的示意图。
(2)请用机械能守恒定律证明,不论物体的质量多大,到达水平面时的速度v= 2gh,即和质量无关。
26. 滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立。如图所示,一个木块放在水平地面上,在水平向右拉力F的作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。已知F=5N,木块重为40N,木块的运动速度为0.5m/s,若图中木块与地面间的动摩擦因数μ=0.3,求木块运动过程中:
(1)木块受到滑动摩擦力f的大小。
(2)拉力F的功率。
(3)该滑轮组的机械效率。
答案和解析
1.【答案】减小
【解析】解:惯性的大小与质量有关,一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平公路上,汽车的质量减小,则惯性减小。
故答案为:减小。
物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性的大小与质量有关。
本题考查了影响惯性大小的因素,属于基础知识,要熟记。
2.【答案】30 10
【解析】解:A处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,A的重力的大小为30N,所以摩擦力f1也是30N。
B处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与推力是一对平衡力,推力的大小为10N,所以摩擦力f2也是10N。
故答案为:30;10。
物体所受平衡力的特点是两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。根据两个物体的具体运动情况,分析受到的摩擦力即可。
本题考查学生对平衡状态判断的具体掌握情况,静止状态和匀速直线匀速状态都属于平衡状态,都受平衡力的作用,这是得出摩擦力大小的关键。
3.【答案】解:如图所示,过支点O作F1的垂线段L1为动力臂,作垂直于L2的直线,与杠杆OA的交点B为力F2的作用点,方向斜向左下方,如下图示:
【解析】力臂是由支点到力的作用线的距离,而画力时也可根据其作用线与力臂垂直这一特点,在已知力臂的情况下,画出对应的力。
画力臂与画力所依据的都是力的作用线与力臂垂直,这一点我们必须明确。
4.【答案】= =
【解析】解:
(1)鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F1=F2;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力加内部水的重力加鸡蛋的重力,由于盐水的质量相等、容器相同,同一个鸡蛋,所以容器对桌面的压力相等,由压强公式p=FS可知,容器对桌面的压强相等,即:p1=p2。
故答案为:=;=。
(1)根据物体的悬浮条件和浮沉条件判断鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小关系;
(2)根据容器对地面的压力等于容器、液体、鸡蛋的总重力判断出容器对桌面的压力,由压强公式判断出容器底部对水平桌面压强的关系。
本题考查了浮沉条件和固体压强公式的应用,掌握在水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力是解题的关键。
5.【答案】75
【解析】解:
该同学体重为G=mg=50kg×10N/kg=500N,h=5cm=0.05m,
∴做的总功为:W=Gh=500N×0.05m×180=4500J;
∵t=1min=60s,
∴跳绳时的功率为:P=Wt=4500J60s=75W。
故答案为:75。
首先求出中学生的重力,而跳绳的过程是克服自身重力做功的过程,知道每次跳的高度,可利用公式W=Gh计算出所做的总功,又知道做功的时间,再利用公式P=Wt计算出跳绳时的功率。
考查功与功率的计算,关键是重力的估测。本题需要注意的是跳绳所做的总功(等于每次所做的功乘以跳绳的次数),在计算过程中要注意单位的换算。
6.【答案】0.4 0
【解析】解:不计空气阻力,则小球摆到最低点时,重力做功W=Gh=mgh=100×10−3kg×10N/kg×12×0.8m=0.4J;
绳子的拉力方向与小球的运动方向垂直,在拉力方向上没有移动距离,绳子的拉力做功为0J。
故答案为:0.4;0。
(1)功,通常利用功的定义式W=FS进行计算;
(2)做功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
本题考查了功的计算以及做功的条件,属于基础性题目
7.【答案】90
【解析】解:由图可知,承担摩擦力的绳子股数是3,F为30N(不计滑轮与绳重、滑轮与绳之间的摩擦),所以F=13f,则f=3F=3×30N=90N。
故答案为:90。
先确定承担摩擦力的绳子股数n,不计滑轮与绳重、滑轮与绳之间的摩擦,拉力F=13f,据此可求出摩擦力的大小。
本题考查水平使用滑轮组时物体受摩擦力的计算,属于基础题。
8.【答案】80% 80N
【解析】解:
(1)推力做的总功:
W总=Fs=400N×5m=2000J,
推力做的有用功:
W有用=Gh=1600N×1m=1600J,
斜面的机械效率:
η=W有用W总=1600J2000J×100%=80%;
(2)推力做的额外功:
W额=W总−W有用=2000J−1600J=400J,
由W额=fs可得摩擦力:
f=W额s=400J5m=80N。
故答案为:80%;80。
(1)知道推力大小、斜面长,利用W=Fs求出推力做的功(总功);知道木箱重力、斜面高,利用W=Gh求推力做的有用功;斜面的机械效率等于有用功与总功的比值;
(2)克服摩擦力做的功为推力做的额外功,其大小等于总功减去有用功,再利用W额=fs求摩擦力大小。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率、摩擦力的计算,明确有用功和额外功以及总功的含义是关键。
9.【答案】大
【解析】解:地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动过程中,质量不变,近地点的相对距离最小,速度最大,动能最大,势能最小。
故答案为:大。
(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
(2)势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,势能越大。
掌握动能、势能大小的影响因素,掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况。
10.【答案】变大 变小
【解析】解:把一个装有水的密闭容器,放在水平桌面上,若将容器倒置,水的深度将增大,根据p=ρgh可知,水对容器底的压强变大;
倒置前容器中的水柱是上细下粗的,所以容器底受到的压力大于容器中水的重力;
把该容器倒放在该桌面上,容器中的水柱是上粗下细的,一部分水压的是容器侧壁,所以容器底受到的压力小于容器中水的重力,所以倒放后水对容器底的压力变小。
故答案为:变大;变小。
根据p=ρgh分析水对容器底部压强的变化;水对容器底面的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析。
本题考查了液体压强计算公式的应用和液体压强的特点,会根据容器形状判断内部液体对容器底部的压力和重力的关系。
11.【答案】A
【解析】解:
A、根据牛顿第一定律可知,物体不受到力,其运动状态一定不改变,故A正确;
B、彼此不接触的物体也可能发生力的作用,例如磁体间的相互作用力,故B错误;
C、力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,所以若使一个物体持续运动,不一定对它施加力的作用,如运动的物体如果受到的外力全部消失,物体将做匀速直线运动,故C错误;
D、静止的物体如果受到推力的作用,还可能静止,例如推桌子时,桌子没动,此时推力和摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
(1)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;
(2)力是物体对物体的作用,不接触的物体也可能产生力的作用;
(3)物体受平衡力作用时,运动状态不改变,受非平衡力作用时,运动状态改变;
(4)物体受平衡力作用时保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题考查了力和运动的关系及力的概念,是基础性知识,但力和运动的关系是很难搞清的,应注意理解。
12.【答案】C
【解析】解:物体向右做加速运动,物体在竖直方向上受到重力和传送带的支持力作用;行李在传送带上受到传送带向右的摩擦力,行李向右做加速运动,本题的研究对象是行李,故ABD错误,C正确。
故选:C。
物体在竖直方向上,受到重力和支持力作用;分析是否存在相对运动或相对运动趋势,判断是否有摩擦力。
本题考查受力分析和判断是否存在摩擦力,属于中档题。
13.【答案】C
【解析】解:A、在墙上压吸盘,排出了吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,利用了大气压,故A不符合题意;
B、用吸管喝豆浆的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,豆浆被压进吸管里,是利用了大气压,故B不符合题意;
C、用高压锅煮饭利用的是沸点与气压的关系,不属于利用大气压,故C符合题意;
D、传统的中医理疗拔火罐,加热后使得罐内空气部分被排出,冷却后罐内气压减小,火罐在大气压力作用下被吸住,是利用了大气压,故D不符合题意。
故选:C。
大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
本题考查了学生对大气压的应用的了解与掌握,利用大气压的生活例子是很多的,学习时,多举例、多解释,分析时不要说成“被吸上来”,而是“被外界的大气压压上来”。
14.【答案】D
【解析】解:A、在最高点b点时,铅球的质量不变,高度最高,重力势能最大,铅球的速度不为0,仍然有水平向前的速度,动能不为零,故A错误;
B、在从a点到b点的过程中,铅球的质量不变,速度变小,动能减小,高度变大,重力势能增大,铅球的动能转化为重力势能,故B错误;
C、在从b点到c点的过程中,铅球的质量不变,铅球的惯性不变,故C错误;
D、在从a点到b点再到c点的过程中,铅球的速度大小和方向都变化,铅球的运动状态一直在改变,故D正确。
故选:D。
(1)动能和物体的质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关;
(2)我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(3)速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化。
本题考查了动能和势能的大小变化、惯性、运动状态的变化等,属于基础性项目。
15.【答案】B
【解析】
【分析】
利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。
此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点,属于基础题目。
【解答】
解:B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将B拉起只需A重力的一半即可,所以A下降,B上升。
故选:B。
16.【答案】B
【解析】解:图中有两个定滑轮,只能改变力的方向,并不省力,不能改变力的大小;
由图可见,乙处于悬吊状态,乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的4N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以甲也对弹簧测力计施加了一个4N的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于4N。
故选:B。
弹簧测力计读数时,多数都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的,此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的这两个力的大小。
弹簧测力计处于静止状态时,受到的力是平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小。
17.【答案】B
【解析】解:ABC、所做的有用功W有用=Gh=300N×2m=600J,故A正确,
从图中可知n=3,总功W总=Fs=Fnh=120N×3×2m=720J,
拉力F的功率的功率是P=W总t=720J10s=72W,故C正确,
滑轮组的机械效为η=W有用W总=600J720J≈83%,故B错误;
D、若不计绳重及摩擦,根据F=1n(G+G动)可知动滑轮重G动=nF−G=3×120N−300N=60N,故D正确。
故选:B。
(1)根据W有用=Gh得出所做的有用功;
从图中可知n=3,根据W总=Fs=Fnh得出总功,根据P=W总t得出拉力F的功率的功率;
根据η=W有用W总得出滑轮组的机械效;
(2)若不计绳重及摩擦,根据F=1n(G+G动)可知动滑轮重。
本题考查功、功率和效率的有关计算,是一道综合题。
18.【答案】C
【解析】解:因为小船漂浮,
所以F浮=G排=G船,
即:放入小船后排开水的重力等于小船的重力,
两鱼缸的总重相同,
根据G=mg可知,两鱼缸的总质量相同,
把它们分别放在台秤上,则台秤的示数相同。
故选:C。
根据漂浮条件和阿基米德原理知道,小船漂浮在水面上,小船受到的浮力与其重力相等,则小船的重力等于排开水的重力,可得船的质量等于排开水的质量,从而可以判断出台秤示数的变化。
本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,用好条件“两鱼缸内的水面刚好相平,船重等于排开的水重”是本题的关键。
19.【答案】D
【解析】解:A、物体P对杠杆的拉力是该杠杆的阻力,故A错误;
B、拉力最小时最省力,动力臂要最长,动力臂为OB最长,动力F的方向应该垂直于OB向上,即顺时针旋转60°,故B错误;
CD、延长力动F1的作用线,过支点O做拉力作用线的垂线,则OC为动力臂L1,如图所示:
在直角三角形OBC中,∠OBC=30°,
则OC=12OB,
由题知,OA=12OB,
则OA=OC,即动力臂等于阻力臂;
根据杠杆平衡条件可得:F1×OC=G×OA,
则F1=G=6N;故C错误,D正确。
故选:D。
(1)阻碍杠杆转动的力是杠杆的阻力,必须作用在杠杆上;
(2)使杠杆在图示位置平衡,在离支点最远的B点用力,该力的方向应该向上,使动力臂最长,在阻力和阻力臂一定时,动力臂最长时、最省力;
(3)过支点O做动力(拉力)作用线的垂线,得出力臂,因为在直角三角形OBC中,∠OBC=30°,求出动力臂的大小;又知道阻力和阻力臂,利用杠杆的平衡条件求拉力大小。
本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用,能画出动力臂并能计算出动力臂的大小是本题的关键。
20.【答案】C
【解析】解:
A、宇宙是一个有层次的天体结构,但恒星不是绝对不动的,绝对不动的物体是不存在的,故A错误;
B、“破镜难以重圆”是因为分子间距离太大,使分子间作用力几乎为0,而不能说明分子在永不停息地作无规则运动,故B错误;
C、物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子--电子,从而揭示了原子是可分的,故C正确;
D、固体、液体很难被压缩是因为分子间存在斥力,故D错误。
故选:C。
①宇宙中有很多的星系,星系中又有很多星体,宇宙是一个有层次的天体结构系,并且处于不断的演化过程中;运动是绝对的、静止是相对的;
②分子之间的作用力,需在一定的范围之内,分子间超过一定的距离,作用力几乎为0;
③电子的发现揭示了原子是可以再分的;
④分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。
此题考查了我们对宏观世界与微观结构的认识,是一道基础题。
21.【答案】左 便于测量力臂 3 使结论具有普遍性
【解析】解:(1)当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。则重心应向左移动,故应向左调节左端或右端的平衡螺母;调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂;故使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;
(2)设杠杆上的一个小格长为L,每个钩码重为G,
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2得,2G×3L=F2×2L,解得:F2=3G,即在B片挂3个钩码;
(3)只有一次实验得出的结论很具有偶然性,不具备普遍性。要进行多次实验,总结杠杆平衡条件,使结论具有普遍性。
故答案为:(1)左;便于测量力臂; (2)3; (3)使结论具有普遍性。
(1)使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂;杠杆不平衡时,平衡螺母应向偏高的一端移动;
(2)根据杠杆平衡条件求出B处挂钩码的个数;
(3)只有一次实验得出的结论很具有偶然性,不具备普遍性。要进行多次实验,总结杠杆平衡条件。
本题考查探究杠杆平衡条件实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
22.【答案】74% 使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率 c 3、4
【解析】解:(1)滑轮组的机械效率为η=W有W总=GhFs=4N×0.1m1.8N×0.3m≈74%;
(2)第1、2次实验数据,使用同一滑轮组,被提升的物重越大,机械效率越高,可知使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率;
(3)第3次实验,h=0.1m,s=0.5m,可知由5段绳子承担物重,而被提升的物重为4N,所以是用c滑轮组做的实验;
(4)分析表格中的实验数据可知,第3、4次实验数据,使用同一滑轮组提升相同的物重,物体被提升的高度不同,机械效率相同,可知滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
故答案为:(1)74%;(2)使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率;(3)c;(4)3、4。
(1)根据机械效率的计算公式η=W有W总=GhFs,计算出机械效率;
(2)分析第1、2次实验数据,确定变化的量和不变的量,得出提高机械效率的因素;
(3)由n=sh来判断承担物重的绳子段数n、结合物重的大小,然后得出结论;
(4)分析表格中的实验数据,哪两次实验当被提升的高度变化时,滑轮组的机械效率不变。
此题是测量滑轮组的机械效率实验,考查了机械效率的计算、器材的选择及对数据和误差的分析能力。
23.【答案】木块移动的距离 不能 质量相同时,速度越大,动能越大 等于
【解析】解:(1)该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的,木块被撞的越远,说明钢球的动能越大,被撞的越近,说明钢球的动能越小,这里采用了转换法的思想;水平木板绝对光滑,木块将匀速直线运动下去,不能达到目的;
(2)该实验物体的速度是指钢球A从斜面上由静止滚下,即将碰撞木块时的速度;分析比较甲、乙两次实验可知,钢球的质量相同,滚下的高度不同,撞击木块时的速度不同,速度越大,木块被撞击的越远,动能越大,故结论是:质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)实验甲、实验丙中,木板在运动过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,所受摩擦力不变,故f1=f2;
故答案为:(1)木块移动的距离;不能;(2)质量相同时,速度越大,动能越大;(3)等于。
(1)实验中通过观察木块被钢球推动距离大小判断钢球的动能大小的,利用了转换法;木板绝对光滑,木块将匀速直线运动,
(2)物体由于运动而具有的能叫动能,小球从高处滑下时具有动能;小球的初始高度不同,小球滑到平面时的速度不同;动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同。研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同;
(3)摩擦力的影响因素:压力;接触面粗糙程度。
用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;采用控制变量法研究实验时,一定注意相同因素和不同因素,同时考查了摩擦力的影响因素。
24.【答案】解:(1)如图可知,正方体A浸没在水中,V排=V=(0.1m)3=0.001m3,
正方体A受到的浮力的大小:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N;
(2)如图可知,A和B一起处于漂浮状态,
所以F浮=GA+GB,
则正方体A的重力:GA=F浮−GB=10N−2N=8N,
正方体A的质量:
mA=GAg=8N10N/kg=0.8kg,
正方体A的密度:
ρA=mAV=0.8kg0.001m3=0.8×103kg/m3;
(3)因为A的密度小于水的密度,若把B拿掉,A漂浮,
则F浮′=GA=ρgV排=8N,
则排开水的体为:
V排=F浮′ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10−4m3=800cm3,
露出水面的体积V露=V−V排=(10cm)3−800cm3=200cm3。
答:(1)正方体A受到的浮力大小为10N;
(2)正方体A的密度为0.8×103kg/m3;
(3)若把物体B拿掉,正方体A静止时露出水面的体积为200cm3。
【解析】(1)正方体A浸没水中,排开水的体积等于A的体积,利用阿基米德原理求A受到的浮力的大小;
(2)A和B一起处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,据此求A的重力、质量,再利用密度公式求物体A的密度;
(3)因为A的密度小于水的密度,若把B拿掉,A漂浮,根据F浮=G=ρgV排可求得排开水的体积,然后可知露出水面的体积。
本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理和物体漂浮条件的应用,利用漂浮条件求出物体A的重力是关键。
25.【答案】解:(1)物体A受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力作用,由于斜面光滑故不受摩擦力,其受力如图:
(2)不计空气阻力且斜面光滑,物体A从斜面顶端滚动到底端重力势能转化为动能,物体A机械能总量不变,
故有EK=EP,即12mv2=mgh,
则v= 2gh,由此可知不论物体A的质量多大,到达水平面时的速度v= 2gh,即和质量无关。
【解析】(1)物体A在斜面上受到重力和支持力作用,根据力的示意图画出受力;
(2)机械能守恒是只发生动能和势能之间转化,利用动能和势能公式求出速度即可。
此题主要考查了学生对于受力分析画出力的示意图以及机械能守恒的理解和掌握。
26.【答案】解:(1)因为木块在水平面上运动,
所以木块对地面的压力:FN=G=40N,
受到的摩擦力:f=μFN=0.3×40N=12N;
(2)因为木块做匀速直线运动,滑轮组有3股绳子承担拉力,
所以拉力端移动的速度v=3v木=3×0.5m/s=1.5m/s;
拉力F的功率:P总=Fv=5N×1.5m/s=7.5W;
(3)拉物体做的有用功功率:P有=fv木=12N×0.5m/s=6W,
滑轮组的机械效率:η=P有tP总t=P有P总=6W7.5W=80%。
答:(1)运动过程中木块受到滑动摩擦力f的大小为12N;
(2)拉力F的功率是7.5W;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
【解析】(1)木块在水平面上运动,木块对地面的压力等于木块重力,知道木块与地面间的动摩擦因数μ,利用f=μFN求受到的摩擦力。
(2)滑轮组有3股绳子承担拉力,所以拉力端移动速度等于木块移动速度的3倍,根据P=Fv算出拉力F的功率。
(3)利用η=P有tP总t=P有P总求滑轮组的机械效率。
本题考查了滑轮组的机械效率的计算,初中没学过动摩擦因数,但题干已解释的很清楚,认真读题学会计算摩擦力是本题的关键。
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