广东省深圳市八年级2022-2023学年下学期期末物理模拟试题
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广东省深圳市八年级2022-2023学年下学期期末物理模拟试题
一、单项选择题(共5小题,每题2分,共10分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.我国自由式滑雪在国际比赛中屡获殊荣,某次比赛过程中运动员的轨迹如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从a点向b点运动过程中,机械能一直不变
B.在a点和c点速度都为零,因此重力势能相等
C.b点和d点的动能一定相等
D.从c点下落到d点过程中,重力势能转化为动能
2.如图所示,常用的杠杆工具,属于省力杠杆的是( )
A.金属镊子 B.家用多功能小铡刀
C.碗夹 D.筷子
3.如图所示是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是( )
A.大小变化,方向不变 B.方向变化,大小不变
C.大小和方向都变化 D.大小和方向都不变
4.下列实例中,利用大气压工作的是( )
A.热气球升空 B.医生用注射器给病人注射药液
C.用吸管吸开口瓶中的饮料 D.高压锅煮饭
5.如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重0.5牛)。下列说法正确的是( )
A.实验前,杠杆停留在图甲所示位置,此时杠杆处于不平衡状态
B.图乙,在AB处各去掉相同数量的钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙,测力计从a转到b杠杆始终保持平衡,则拉力与其力臂的乘积不变
D.图丁,用3N的力在点竖直向上拉杠杆,能使杠杆保持在水平位置平衡
二、双项选择题(共5小题,每题2分,共10分。有错选不得分,有漏选得1分)
6.放学后,小王同学和小李同学乘坐公共汽车回家,他们在公共汽车上对正在行驶的公共汽车展开了讨论,以下是他们讨论的结果,正确的是( )
A.汽车下坡时,汽车的重力做功了,地面对汽车的支持力没有做功
B.汽车上坡时,汽车的重力和地面对汽车的支持力不是一对平衡力
C.汽车匀速转弯时处于平衡状态
D.汽车刹车时,乘客身体会往前倾,是因为乘客受到惯性作用
7.如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为4N,则( )
A.拉力做的总功为4.8J B.提升物体所做的有用功为3.6J
C.斜面的机械效率为80% D.物体所受斜面的摩擦力为4N
8.如图所示的甲、乙两个滑轮组,滑轮重完全相同提升的物重为G1和G2,分别在拉力F1和F2的作用下将物体匀速提升。若不计绳重及摩擦,下列说法不正确的是( )
A.若绳端移动相同的距离,乙物体会被提升的更高
B.若绳端移动相同的距离,使用两滑轮组所做额外功相同
C.若G1=G2,则F1>F2
D.若G1=G2,则甲、乙的机械效率相等
9.物体在同一水平地面上做直线运动,通过相等的路程s,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2;两次推力做功分别为W1、W2;两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是( )
A.W1
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.冬枣受到的浮力大于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力大于于乙容器对桌面的压力
D.冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强
三、作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
11.如图所示,画出在斜面上自由下滑的木块A所受力的示意图。
12.用如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出拉起杠杆的动力F的力臂L1及杠杆受到的阻力F’。
四、填空题(共5小题,每空1分,共24分)
13.一艘轮船从海里驶入河里,它受到的浮力将 ,它排开水的体积将 ;若这艘轮船的排水量为300吨,则轮船所受浮力为 。
14.如图甲所示,水平地面上一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙所示,则第1秒内,物体处于 状态,物体受到的摩擦力是 N;第2秒内,物体受到的摩擦力是 N,假若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持 状态。
15.如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。
(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断 (选填“钢球”或“木块” 动能的大小;
(2)利用如图所示的实验情景,可以得到的结论是: ;
(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是: (选填序号)。
①换质量更大的木块:
②降低第二次钢球的高度;
③换质量更大的钢球;
④换质量更小的钢球;
(4)小明由此实验还联想到探究牛顿第一 定律的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止,在水平面运动的整个过程中,克服摩擦力做的功 (选填“相等”或“不相等” 。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2,则P1 P2。(选填“>”或“=”或“<”
(5)小明同学尝试改用如图丙所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关”,经过思考设计了以下两个实验方案:
实验方案一:探究动能大小与速度的关系:用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离;
实验方案二:探究动能大小与质量的关系:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离。
关于小明的实验方案,____。(填序号)
A.只有实验方案一可行 B.只有实验方案二可行
C.两个实验方案均可行 D.两个实验方案均不可行
16.某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程如图所示,弹簧测力计分度值为0.2N。
(1)物块质量为 kg,排开液体所受的重力为 N。
(2)小明认为图中实验步骤顺序是不恰当的,最合理的步骤顺序是 ;于是他重新进行实验,发现测量数据没发生变化,原因可能是 。
(3)分析数据发现:物体所受浮力 (选填“>”“ =”或“<" 排开液体所受的重力。
(4)B操作中,若只将物块的一部分浸在液体中,其他步骤操作不变,则 (选填“能”或“不能" 得到与(3)相同的结论。
(5)小乐设计图E所示装置验证阿基米德原理,将硬铁丝架上端M挂在弹簧测力计挂钩上,同时在挂钩上悬挂一金属块,硬铁丝架下端放置一空烧杯,支架P处放有一装满水的溢水杯。平稳抬高支架 ,金属块逐渐浸入到水里的过程中,弹簧测力计示数 (选填“变大”“不变”或“变小" 。
17.小明利用一盒牛奶和一块海绵来探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验过程如下
(1)实验过程中,压力作用效果是通过观察 来判断的;
(2)实验过程中,小明将牛奶盒先正放在海绵上,如图甲所示:再将奶盒平放在海绵上,如图乙所示。通过实验现象,可得到:当 ,压力的作用效果越明显。
(3)为了比较压力作用效果与受力面积的关系,将牛奶喝掉一半后,将奶盒再正放在海绵上如图丙所示,并与图 (选填“甲”或“乙" 的现象进行比较,从而得出:当受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(4)接着将奶盒正放在桌面上,此时奶盒对桌面的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”" 丙图中奶盒对海绵的压强。
五、计算题(共2小题,满分16分,每小题8分)
18.把重17.8N的实心球挂在弹簧测力计上,浸没于水中,弹簧测力计的示数是15.8N。
(1)球受到的浮力是多少N?
(2)球的体积是多少?
(3)实心球的密度是多少?
19.如图甲所示,用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。不计一切摩擦和绳重,已知在1s-2s内,滑轮组的机械效率为80%,重物A上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。
(1)0-1s内,重物A受到了 (选填“平衡力”或“非平衡力” 的作用。
(2)所提重物A的重力为多少N?
(3)若将A的重力减小为900N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率将变为多少?
六、综合开放题(共1小题,每空1分,共6分)
20.天问一号问天圆梦
2021年5月15日,我国“天问一号”着陆器进入火星大气层,经过减速至离火星地面100多米时,着陆平台打开发动机,通过向下喷燃气实现进一步减速直到速度减为零,悬停后,着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测,找准着陆点后再继续下降,最后平稳着落于火星表面,5月22日10时40分,中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台,成功“打卡”火星地面,以约40m/h的巡航速度正式开启了火星探测之旅。
火星对物体的引力比地球小,物理学告诉我们,对每个星球来讲,下列公式成立:R2G=KM,这一关系式被称为“黄金变换”。其中:R为星球的半径,g为星球表面的引力常数(我们学过,g=10N/kg,M为星球的质量,K为常数, K=6.67×10−11N⋅m2/kg2 。
(1)“祝融号”火星车在火星表面的巡航速度约为 m/s,这么慢的速度是因为火星表面坑洼不平,还有不少小山丘一样的沙砾堆积,若速度太快观察判断不到位,车轮不小心撞到石块,车轮停下,车身由于 继续运动易导致翻车。
(2)着陆平台通过向下喷燃气使它减速至悬停,包含一条物理知识是 。
(3)如图火星车从着陆平台顶上匀速行驶到火星表面时,火星车的机械能 (选填“增大”“不变”或“减小” 。
(4)火星的半径是地球的一半,密度是地球的 89 。则火星车在火星表面上所受的引力G火与在地球地面所受的引力G地之比是 。(注:地球和火星可看成球体,球体体积公式为: V球=43πR3 ,地面附近引力可近似等于重力)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】动能与势能的应用;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】
A、从a点向b点运动过程中,由于摩擦力的原因,机械能转化为内能,机械能减小,故A错误。
B、重力势能与高度有关,同一个物体高度越高重力势能越大,a点位置比b点位置高,故a点重力势能大于b点重力势能,故B错误。
C、b点与d点的速度不一定相等,所以动能不一定相等,故C错误。
D、从c点下落到d点过程中,只有重力势能转化为动能,故D正确。
故答案为:D
【分析】
(1)物体受外力作用时,机械能不守恒。
(2)重力势能与高度有关,高度越高,重力势能越大。
(3)动能与速度和质量有关。
(4)物体不受外力时,重力势能与动能相互转化。
2.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】
A、金属镊子属于费力杠杆,故A不符合题意。
B、小铡刀属于省力杠杆,故B符合题意。
C、碗夹属于费力杠杆,故C不符合题意。
D、筷子属于费力杠杆,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】
判断杠杆是否为省力杠杆或费力杠杆:当动力臂大于阻力臂时为省力杠杆,当动力臂小于阻力臂时为费力杠杆。
3.【答案】D
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】
重力是由地球的吸引而产生的,重力的方向始终是竖直向下,重力大小G=mg,质量不变,则重力不变,故ABC错误,D正确。
故答案为:D
【分析】
(1)重力的方向始终是竖直向下。
(2)重力与质量有关,质量不变,重力不变。
4.【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.热气球升空利用的是空气的浮力,A不符合题意;
B.医生用注射器给病人注射药液利用的是液压机的原理,B不合题意;
C.用吸管吸开口瓶中的饮料,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,C符合题意;
D.高压锅是利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理,不是利用大气压来工作,D不合题意。
故答案为:C。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料。
5.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】
A、平衡状态时静止或匀速直线运动,此时处于静止状态,所以是平衡状态,故A错误。
B、左右各去掉一个钩码,则向左端下沉,故B错误。
C、拉力与其力臂的乘积等于左侧钩码重力与力臂的乘积,左侧乘积没有变化,所以拉力与其力臂的乘积不变,故C正确。
D、阻力乘以阻力臂是1.5N×4,此杠杆中点不是支点,杠杆的重力对实验有影响,所以弹簧测力计的力应该大于3N,故D错误。
故答案为:C
【分析】
(1)平衡状态时静止或匀速直线运动。
(2)扩大法指的是左右各去掉两个,就可以清楚的知道像左边倾斜。
(3)杠杆平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
(4)杠杆支点不再中点时,杠杆自重对实验有影响。
6.【答案】A,B
【知识点】平衡状态的判断;是否做功的判断
【解析】【解答】
A、汽车下坡时,在重力的方向上有距离,重力做功,地面对汽车的支持力方向上没有距离,所以支持力没有做功,故A正确。
B、汽车上坡时重力的方向是竖直向下,支持力的方向是垂直斜坡,两个力的方向不再同一直线山,所以重力和支持力不是平衡力,故B正确。
C、汽车拐弯时,方向发生变化,所以不是平衡状态,故C错误。
D、惯性是物体的一种属性,是具有惯性而不是受到惯性,故D错误。
故答案为:AB
【分析】
(1)有力且在力的作用下移动了一段距离,这个力对物体做功。
(2)二力平衡条件是大小相、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上。
(3)方向发生变化,则不是平衡状态。
(4)惯性是物体的一种属性,是具有惯性而不是受到惯性。
7.【答案】A,B
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】
A、拉力做的总功为W=FS=4N×1.2m=48J,故A正确。
B、斜面有用功为W=Gh=12N×0.3m=3.6J,故B正确
C、斜面的机械效率为η=W有W总=3.6J4.8J=75%,故C错误。
D、总功减去有用功为摩擦力做的功即可得摩擦力的大小为f=W额S=W总−W有S=4.8J−3.6J1.2m=1N,故D错误。
故答案为:AB
【分析】
斜面的有用功为物体重力做功W有=Gh,总功为拉力做的功W总=FS,斜面的机械效率为η=W有W总×100%,摩擦力做的功为额外功。
8.【答案】A,B
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】
A、若绳端移动相同的距离,甲物体移动距离是绳端的一半。乙物体移动的距离是绳端的三分之一,所以甲物体会被提升的更高,故A错误。
B、甲滑轮组的额外功是W额=G轮×12ℎ=12G轮ℎ,乙滑轮组的额外功是W额=G轮×13ℎ=13G轮ℎ,所以额外功不相等,故B错误。
C、若G1=G2,则F1=12(G轮+G1),F2=13(G轮+G2),即F1>F2,故C正确。
D、若G1=G2,则甲的机械效率为η甲=G1ℎF1S=G1ℎ12(G轮+G1)S=G1ℎ12(G轮+G1)×2ℎ=G1G轮+G1,乙的机械效率为η乙=G2ℎF2S=G2ℎ13(G轮+G2)S=G2ℎ13(G轮+G1)×3ℎ=G2G轮+G2,即η甲=η乙,故D正确。
故答案为:AB
【分析】
(1)滑轮组的距离关系是S物=1nS绳,其中n表示绕过动滑轮的绳子个数。
(2)滑轮组的机械效率η=G物ℎFS
9.【答案】B,D
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】
由图像可知,两次运动均为匀速直线运动,推力等于摩擦力,即F1=f,F2=f,故F1=F2,即C错误,因为功为W=FS,两个推力相等且通过的路程相等,故做的功相等,即A错误,有题中可知第一次的速度为2m/s,第二次的速度为4m/s,功率的公式为P=FV,故第二次的功率大于第一次的功率,即P1
【分析】
(1)图中甲乙图像都表示匀速直线运动。
(2)功的公式W=FS。
(3)功率公式也可以为P=FV。
10.【答案】A,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】
A、冬枣和樱桃的质量相等,体积大的密度小,由此可知冬枣密度小于樱桃密度。因为冬枣悬浮,甲液体的密度等于冬枣的密度,樱桃漂浮在乙液体中,液体密度大与樱桃密度,由此可知甲液体密度小于乙液体密度,故A正确
B、冬枣悬浮,浮力等于重力,樱桃漂浮,浮力等于重力,而冬枣和樱桃的质量相等,所以它们受的的浮力相等,故B错误。
C、甲液体中放入冬枣后,水平线与乙液体相平,可知甲液体的体积小于乙液体,而甲液体的密度小于乙液体,那么甲液体的总重力小于乙液体,容器对桌面的压力F=G液+G容器+G物体,甲和乙的容器重力相等,物体重力相等,但甲液体的重力小于乙液体重力,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,故C错误。
D、放入冬枣和樱桃之前,甲液体比乙液体高度低,密度小,由液体压强公式P=ρgh可知,家容器底部受到的压强小于乙液体容器底部受的压强。故D正确。
故答案为:AD
【分析】
(1)物体漂浮液体密度大于物体密度,物体悬浮液体密度等于物体密度。
(2)液体压强公式P=ρgh。
(3)容器对桌面的压力F=G液+G容器+G物体。
11.【答案】 【答案】
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】
答案如图:
【分析】
光滑表面没有摩擦力,重力的方向始终是竖直向下,支持力垂直支持面而只想被支持的物体。
12.【答案】 【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】
答案如图:
【分析】
(1)力臂的画法:找支点,画力的作用线,过支点作力的作用线的垂线。
(2)阻力作用点要画在杠杆上,阻力是物体的重力而产生的。
13.【答案】不变;变大;3ⅹ106N
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】
(1)轮船从海里驶入河里,始终漂浮,浮力等于重力。
(2)从海里到河里,液体密度变小,排开水的体积变大。
(3)轮船所受浮力等于排水量的重力即F浮=G排=mg=300000kgⅹ10N/kg=3ⅹ106N
【分析】
(1)物体漂浮时,根据二力平衡可知所受浮力等于其自身的重力。
(2)轮船所受浮力等于排水量的重力。
14.【答案】静止;30;40;匀速直线运动
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】由图可知,第1秒内物体的运动速度为0,说明第1秒内物体处于静止状态。第1秒内物体处于静止状态,物体在水平方向上受到拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,所以物体受到的摩擦力等于推力30N。第1秒内物体匀速运动,此时拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,则物体滑动摩擦力为40N,第2秒内,物体加速运动,但物体对地面压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力等于匀速运动时的摩擦力,所以第2秒内物体所受摩擦力为40N。由牛顿第一定律可知,若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持匀速直线运动状态。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
15.【答案】(1)钢球
(2)质量一定时,物体的速度越大,动能越大
(3)④
(4)相等;<
(5)A
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】
(1)本实验是研究钢球的动能大小与什么因素有关的实验,所以这一空应该填写钢球。
(2)此实验是控制变量法,质量相同,速度不同,甲图中木块移动的距离较远,动能较大,故可以得出结论是:质量一定时,速度越大,动能越大。
(3)在探究动能与质量的关系时,质量越大,动能越大,木块被撞出木板,最好用质量较小的小球做实验。
(4)同一个小球从同一高度释放,机械能相等,通过摩擦力做功全部转化为内能,所以摩擦力做功相等。在玻璃面和毛巾面上做功相等,但是在毛巾面上很快就停下来,时间短,所以功率大于玻璃面功率,即P1
【分析】
(1)本实验研究对象是钢球的动能,木块被撞击距离的远近,表示动能大小。
(2)质量一定时,速度越大,动能越大,速度一定时,质量越大,动能越大
(3)动能大小与质量和速度有关。
(4)物体最后静止,机械能全部转化为内能。
16.【答案】(1)0.26;1
(2)D、A、B、C;弹簧测力计分度值太大,精度不够
(3)=
(4)能
(5)不变。
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】
(1)由图A可知,物体重力为2.6N,即物体质量为m=Gg=2.6N10N/kg=0.26kg,由D图可知容器的重力为0.2N,由C图可知容器和排出液体的总重力为1.2N,故液体的重力为1N。
(2)空容器的重力最先测出,如果后测出时,因为沾一部分液体导致重力变大,会造成误差,所以合理的顺序为D、A、B、C,如果经过调整后数据没有变化,说明弹簧测力计的分度值太大,精度不够。
(3)根据阿基米德原理可知物体所受的浮力等于排开液体的重力。
(4)若物体没有全部浸没在液体中,仍然可以得出相同的实验结论。
(5)对物体减小的拉力等于对溢水杯对弹簧测力计的拉力,整体法分析,弹簧测力计的示数保持不变。
【分析】
(1)物体未浸没时,弹簧测力计的示数为重力大小。
(2)如果先测量整体的重力,再测量容器的重力,则因为容器上沾一部分液体,导致实验有误差。
(3)物体浸在液体中所受的浮力等于排开液体的重力。
17.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)当压力大小一定时,受力面积越小
(3)甲
(4)等于。
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】
(1)这是一个转换法,通过海绵凹陷程度来反映压力的作用效果。
(2)由甲和乙图像可知,甲图中海绵凹陷程度大,压力作用效果明显,所以当压力一定时受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)此实验也运用了控制变量法,研究压力时,要控制受力面积相等,所以应该选用图甲。
(4)压强等于压力除以受力面积,压力相等,受力面积相等,所以对桌面的压强等于对海绵的压强。
【分析】
(1)海绵凹陷程度来反映压力的作用效果。
(2)海绵凹陷的越多,压力作用效果明显。
(3)此实验是控制变量法和转换法相结合。
(4)压强的公式为P=FS。
18.【答案】(1)解:实心球受到的浮力: F浮=G−F=17.8N−15.8N=2N ;
答:球受到的浮力是2N;
(2)解:由于浸没于水中,则由 F浮=ρ水gV排 得实心球的体积: V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3 ,
答:球的体积是 2×10−4m3 ;
(3)解:实心球的质量 m=Gg=17.8N10N/kg=1.78kg ,
则实心球密度: ρ=mV=1.78kg2×10−4m3=8.9×103kg/m3 。
答:实心球的密度是 8.9×103kg/m3 。
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】
(1)求浮力的方法之一是称重法即F浮=G-F拉。
(2)当物体完全浸没时,物体体积等于排开液体体积,根据阿基米德原理可以求出物体体积。
(3)物体的密度等于质量除以体积。通过第一问可以求出质量,第二问可以求出体积。
19.【答案】(1)非平衡力
(2)由图甲可知滑轮组绳子的有效股数n=3,在1s-2s内,由图乙可知拉力F=500N,
由图丙可知物体匀速上升,则滑轮组的机械效率 η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=G3×500N=80% ,
解得:G=200N;
(3)不计一切摩擦和绳重,由 F=1n(G+G动) 可得,动滑轮的重力 G动=nF−G=3×500N−1200N=300N ;
若将重物A的重力减小为900N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率 η′=W有′W总′=W有′W有′+W额外′ =G′ℎG′ℎ+G动ℎ=G′G′+G动=900N900N+300N×100%=75% 。
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】
(1)由丙图可知物体在0~1S速度在变化,故在0~1S物体不是平衡状态,所以不受平衡力。
(2)由图甲可知滑轮组绳子的有效股数n=3,在1s-2s内,由图乙可知拉力F=500N,
由图丙可知物体匀速上升,则滑轮组的机械效率 η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=G3×500N=80%解得:G=200N
(3)不计一切摩擦和绳重,由 F=1n(G+G动) 可得,动滑轮的重力 G动=nF−G=3×500N−1200N=300N ;
若将重物A的重力减小为900N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率 η′=W有′W总′=W有′W有′+W额外′ =G′ℎG′ℎ+G动ℎ=G′G′+G动=900N900N+300N×100%=75%
【分析】
(1)物体静止或匀速直线运动时才受到平衡力作用。
(2)物体重力做功为有用功。
(3)滑轮组的机械效率为η=W有W总=GℎFs
20.【答案】(1)0.01;惯性
(2)力的作用是相互的
(3)减小
(4)4:9
【知识点】动能与势能的应用;力的作用效果;惯性及其现象
【解析】【解答】
(1) 以约40m/h的巡航速度换算成米每秒即速度为大约为40m/ℎ=40m3600s≈0.01m/s,车轮不小心撞到石块,车轮停下,车身由于具有惯性。
(2)着陆平台通过向下喷燃气使它减速至悬停,是利用力的作用是相互的性质。
(3)速度没有变化则动能不变,但是下落后高度变低重力势能变小,故机械能减小。
(4)由公式R2G= KM可知G=KMR2,故G火G地=KM火R火2KM地R地2=R地2M火R火2M地=R地2ρ火V火(12R地)2ρ地V地=4×89×43π(12R地)343πR地3=4×89×18=49。
【分析】
(1)单位换算是进行具体的单位转化就可以。
(2)力的作用是相互的。
(3)机械能等于动能和势能之和。
(4)由公式R2G= KM可知G=KMR2。
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