广西壮族自治区防城港市2020-2021学年下学期八年级物理期末试题 (word版,含答案)
展开这是一份广西壮族自治区防城港市2020-2021学年下学期八年级物理期末试题 (word版,含答案),共16页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,,作图与简答题,实验与探究题,计算应用题等内容,欢迎下载使用。
广西防城港市2020-2021学年第二学期八年级物理期末试题
一、单项选择题(每小题2分,共32分)
1.下列仪器中,能测量出物体所受重力的大小的是( )
A. 温度计 B. 磅秤 C. 天平 D. 弹簧测力计
2.图示的四个实例中,属于增大压强的是( )
A. 书包的背带较宽 B. 大型运输车装有很多车轮
C. 图钉尖很尖锐 D. 滑雪板的面积较大
3.下列做法中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 给自行车的车轴加润滑油
B. 打羽毛球时手握紧球拍
C. 足球守门员戴着防滑手套
D. 运动鞋的底部有凹凸不平的花纹
4.在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A. 剪子 B. 起子 C. 钳子 D. 镊子
5.下列与汽车有关系的说法正确的( )
A. 匀速直线运动的汽车没有惯性
B. 静止的汽车没有惯性
C. 汽车只有在刹车时才具有惯性
D. 汽车在各种运动状态下都具有惯性
6.下列实例中,利用大气压工作的是( )
A. 热气球升空 B. 用注射器抽取药液 C. 用嘴吹胀气球 D. 高压锅煮饭
7.如图所示,向两个同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法确定
8.在水平路面上行驶的公交车内,某时刻悬挂在横杆下的拉手突然向公交车前进方向摆动,据此现象可以判断公交车可能正在( )
A. 直行急加速 B. 直行急刹车 C. 向左急转弯 D. 向右急转弯
9.下列关于弹力说法正确的是( )
A. 物体间不相互接触,也能产生弹力 B. 只有弹簧才产生弹力
C. 只要物体接触就一定会产生弹力 D. 发生弹性形变的物体,形变越大弹力越大
10.下列所示现象中,对物体做了功的是( )
A. 搬而未起B. 提着滑板在水平路面上前行
C. 人将木箱推到斜面的顶端D. 举着杠铃在空中不动
11.如图所示,将两个完全相同的物块分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待物块静止后,两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 乙烧杯底部受到液体压强大 B. 乙烧杯中物块排开液体的重力大
C. 甲烧杯中液体的密度大 D. 甲烧杯中物块受到的浮力大
12.下列设备没有利用连通器原理的是( )
A. 茶壶 B. 活塞式抽水机 C. 锅炉水位计 D. 船闸
13.2021年4月29日11时,搭载空间站天和核心舱的长征五号B运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空,随着天和核心舱与火箭成功分离,进入预定轨道,之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常,发射任务取得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能减小 B. 动能不变,势能增大
C. 动能增大,势能增大 D. 动能减小,势能增大
14.放在桌子上的足球,下列哪两个力是一对平衡力( )
A. 足球对桌子的压力与桌子对足球的支持力 B. 桌子对地球的压力与地球对桌子的支持力
C. 足球受到的重力与桌子对足球的支持力 D. 桌子受到的重力与地球对桌子的支持力
15.关于功、功率、机械效率说法正确的是9 )
A. 做功越多,功率越大
B. 物体做功越快,功率越大
C. 做功越多,功率越小
D. 物体做功越快,机械效率越高
16.一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙。甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则( )
A. F浮甲>F浮乙 , ρ甲>ρ乙 B. F浮甲
二、填空题,(每空1分,共15分)
17.某运动员用头顶回远处飞来的足球,说明力可以改变物体的 ________,同时运动员感觉头疼,说明物体间力的作用是 ________的.
18.小华质量为40kg,他双脚站立时对水平地面的压力为________N,他走路时对水平地面的压强会________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.如下图所示,是在冰面上行走时,套在鞋下的冰爪。爪做得尖而细是通过减小________增大压强,从而增大________,便于行走,防止摔跤。
20.利用杠杆投掷石球,如下图所示,作用在A点的力沿________方向时最小,若力沿c的方向时力臂________(选填“变长”、“变短”)。已知石球重100N,OA:OB=1:4,则作用在A点力的最小值为________N(不计杠杆自重及摩擦)。
21.如上图所示,重为100N的物体M,在F=60N的拉力作用下,以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的示数为________N,物体M受到的摩擦力方向向________。拉力F在5s内做的功W=________ J(不计滑轮重,不计绳重,不计绳与滑轮之间的摩擦)。
22.如图所示,一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球,小球浸没在水中,右端B处施加一个竖直向下的拉力F,此时杠杠水平平衡。已知OA=20cm,OB=30cm,F=2N,小球的体积为100cm3;则小球所受浮力的大小为________N,小球的重力为________N;若烧断A端的细绳,小球将________ (选填 “上浮”、“悬浮” 或“下沉”)。(忽略轻质杠杆和细绳的重力)
三、作图与简答题(共8分)
23.
(1)如图甲是中考时抛出实心球在空中运动时的情景,请画出实心球所受重力的示意图。
(2)如图乙所示,请画出动力F1的力臂L1。
24.在2021年的体育中考,小明同学为了提高自己的考试成绩,在50m的跑步考试时,他把普通布鞋换成钉鞋再参加考试。这是为什么?当他跑到终点不能马上停下来,还要跑一段距离才能停下。这又是为什么?
四、实验与探究题(共20分)
25.在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车从斜面相同高度由静止滑下,在三个不同的水平面上运动情况如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小________ (选填“相等”或“不相等”),本实验中的“阻力”是指小车受到的________;
(2)分析图中运动情况可知:小车受到阻力越小,小车运动的路程________,速度减小得越________(选填“快”或“慢”);
(3)牛顿在伽利略等人的研究基础上,概括出牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或________状态;
(4)在不增加任何器材的情况下,若要探究“速度对动能大小的影响”,可将小车从斜面的________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,比较小车在相同水平上行驶的距离即可。
26.利用杠杆开展相关实验探究;
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示。则及应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在________位置平衡;
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簀测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为盖的________N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,弹簧测力计拉力的力臂________,拉力的大小________(匀选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丁所示,在“探究杠杆平衡条件”实验中,弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)
27.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中。如图所示,小明先用弹簧测计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和 ________,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体________有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与液体的________有关。
(3)分析实验数据可知,F中液体密度 ________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,金属块浸没在F液体中时,受到的浮力大小是________N。
(4)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是________N,金属块密度为________kg/m3
(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
五、计算应用题(共25分)
28.随着科技的发展,无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一重为 1.2×104N的无人驾驶汽车,静止时四个轮子与地面的接触总面积为0.12m3 , 在某次平直道路测试过程中,汽车以36km/h的速度匀速行驶18km,牵引力大小为4×103N。求:
(1)汽车静止时对水平道路的压强;
(2)汽车在测试过程中牵引力做的功;
(3)汽车牵引力的功率。
29.小夏利用如图所示的滑轮组,将重量为320N的物体匀速提升了2m。物体上升的速度为V=0.2m/s,已知他自身的重量为500N,对绳子施加的拉力F=200N,两脚与地面接触的总面积S=400cm2 , 不考虑绳子的重和摩擦。求:
(1)小夏对地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)动滑轮的重力;
(4)若小夏提升物体的重力为720N时,滑轮组的机械效率为多大。.
30.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为40cm时,物块A体积的 12 露出水面,此时物块A处于静止,弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ=1.0×103kg/m3)。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)物块A受到的浮力;
(3)物块A的密度;
(4)往容器内缓慢加水,当弹簧对物块A的作用力F=3N时,停止加水,此时物块A浸入水的深度。
答案解析部分
一、单项选择题(每小题2分,共32分)
1.【答案】 D
【考点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A、温度计是用于测量温度的仪器,故A错误;
BC、磅秤、天平都是测量质量的工具,故B、C错误;
D、弹簧测力计是测量力的工具,故重力的大小可以用弹簧测力计进行测量,故D正确;
故答案为:D。
【分析】弹簧测力计是测量力的工具,重力是一个力,其大小可以用弹簧测力计进行测量。
2.【答案】 C
【考点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、书包的背带较宽是通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B、大型运输车装有很多车轮是通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C、图钉尖很尖锐是通过减小受力面积来增大压强,故C正确;
D、滑雪板的面积很大是通过增大受力面积来减小压强,故D错误;
故答案为:C。
【分析】压强大小与受力面积和压力有关,增大压强的方法:增大压力和减小受力面积。
3.【答案】 A
【考点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、给自行车的车轴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故A符合题意;
B、打羽毛球时手握紧球拍是通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C、足球守门员戴着防滑手套是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D、运动鞋的底部有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】 (1)增大摩擦的方法:①压力一定时,增大接触面的粗糙程度;②接触面的粗糙程度相同时,增大压力.
(2)减小摩擦的方法:①压力一定时,减小接触面的粗糙程度;②接触面的粗糙程度相同时,减小压力;③使接触面脱离;④滚动摩擦代替滑动摩擦。
4.【答案】 D
【考点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、由图可知使用剪子时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B、由图可知使用起子时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C、由图可知使用钳时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D、由图可知使用镊子时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】(1)结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,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)杠杆的类型:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.
5.【答案】 D
【考点】惯性及其现象
【解析】【解答】物体具有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。惯性是物体的固有属性,所以任何物体任何情况下都具有惯性,所以A、B、C错误,D正确。
故答案为:D
【分析】一切物体在任何情况下都具有惯性。
6.【答案】 B
【考点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A、热气球是利用加热的方式使球内部的热空气密度小于球外边的冷空气的密度,热气球受热膨胀,排开气体体积增大,受到的浮力大于重力后升空,并不是利用大气压工作的,故A错误;
B、注射器抽取药液之前将活塞推至底部,注射器内部的气压减小,抽取药液时外界大气压大于注射器内部气压,水在大气压的作用下,被压入注射器内部,故B正确;
C、用嘴吹胀气球,是将人将气体吹入气球内,不是利用大气压工作,故C错误;
D、用高压锅煮饭,时利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理进行工作的,不是利用大气压来工作的,故D错误。
【分析】(1)根据热胀冷缩判断热气球排开气体体积的变化,根据阿基米德原理公式分析浮力大小的变化,再分析物体受力情况分析判断热气球的运动状态。
(2)注射器抽取药液是利用大气压压入注射器内部;
(3)吹气球是人将气体吹入球内的;
(4)液体的沸点随压强的增大而升高,高压锅就是利用这个原理工作的。
7.【答案】 A
【考点】液体压强的计算
【解析】【解答】由图可知,V甲
故答案为:A
【分析】液体密度未知时,利用ρ=mv分析甲乙液体密度的大小关系,再利用P=ρgh分析液体对试管底部的压强大小。
8.【答案】 B
【考点】物体运动状态的变化,惯性及其现象
【解析】【解答】在水平路面上行驶的公交车内,挂在横杆下的拉手随车一起运动,当公交突然减速时,由于拉手具有惯性要保持原来的运动状态,所以悬挂在横杆下的拉手会向公交车前进方向摆动。
故答案为:B。
【分析】惯性使物体保持原有状态不变。
9.【答案】 D
【考点】弹力
【解析】【解答】 A、若物体间不相互接触就不能使物体发生形变,所以不能产生弹力,故A错误;
B、弹簧、橡皮筋、竹竿、弹簧片等物体受到挤压时都可产生弹力,故B错误;
C、物体接触刚接触但没有发生挤压就不会使物体发生弹性形变,所以不一定能产生弹力,故C错误;
D、发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大,故D正确.
故答案为:D。
【分析】 产生弹力的条件:①两物体相互接触并挤压;②发生弹性形变;日常生活中常见的具有弹性的物体:弹簧、橡皮筋、竹竿、弹簧片等.
10.【答案】 C
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、对石头搬而未起,有力的作用但在力的方向上没有移动距离,所以没有对物体做功,故A错误;
B、人对滑板施加了一个竖直向上的力在水平方向上通过了距离,但距离不是在力的方向上通过的距离,所以力不做功,故B错误;
C、人将木箱推到斜面的顶端,人对物体施加了力并在力的方向上移动了距离,所以做了功,故C正确;
D、举着杠铃在空中不动,对杠铃有一个竖直向上的举力,但没有在这个力的方向上移动距离,故D错误。
故答案为:C。
【分析】判断是否对物体做功的条件:①对物体施加了力的作用;②在力的方向上移动了距离,二者缺一不可。
11.【答案】 A
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AC、物块在甲杯液体中处于悬浮状态,所以ρ物=ρ甲液 , 物块在乙杯液体中处于漂浮状态,所以ρ物<ρ乙液 , 即ρ甲液=ρ乙液;两个烧杯内液面高度相同即深度相同,由P=ρgh分析可知,液体对烧杯底的压强:P甲 BD、物块在甲、乙杯液体中处于悬浮、漂浮状态,所以浮力等于重力,根据阿基米德公式F浮=G排可知,甲乙杯中物块排开液体的重力相等,故BD错误;
故答案为:A。
【分析】(1)首先根据物块在甲、乙液体中的状态来判断两种液体的密度关系,然后根据液体压强公式比较杯底受到的压强关系;;
(2)根据物体浮沉条件比较两物块所受浮力关系。
12.【答案】 B
【考点】连通器原理
【解析】【解答】A、茶壶的壶嘴和壶身顶端开口,底部连通,构成了连通器,故A不符合题意;
B、活塞式抽水机是利用大气压的原理来工作的,不属于连通器,故B符合题意;
C、水位计上端和下端都相连,所以属于连通器,故C不符合题意;
D、船闸左右两个上端开口,底部相连,构成了一个连通器,故D不符合题意;
【分析】连通器:上端开口,底部连通的容器。
13.【答案】 C
【考点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】在运载火箭加速升空的过程中, 质量不变,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大,所以动能和重力势能都在增大,故C正确,ABD错误;
故答案为:C。
【分析】动能大小的影响因素:质量和速度;重力势能大小的影响因素:质量与高度。
14.【答案】 C
【考点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A、足球对桌子的压力与桌子对足球的支持力,作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故A错误;
B、桌子对地球的压力与地球对桌子的支持力,作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;
C、足球受到的重力与桌子对足球的支持力,同时作用在一个物体上,且大小相等,方向相反,并且在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D、桌子受到的重力与地球对桌子的支持力,虽然同时作用在一个物体上,但大小并不相等,所以不是一对平衡力,故D错误;
故答案为:C。
【分析】平衡力与相互作用力的共同点:等大、反向、共线;不同点是:平衡力的受力物体是同一物体,相互作用力的受力物体是不同物体。
15.【答案】 B
【考点】功率大小的比较,机械效率的大小比较,功
【解析】【解答】A、功率是指物体做功快慢的物理量,功率越大,说明相同时间内做功越多,但题目中没有说明时间相同,所以做功不一定越多,故A错误;
B、功率是反映物体做功快慢的物理量,即做功越快,功率越大,故B正确;
C、做功越多,但没有说清楚做功多少与时间的比值关系,所以其功率不一定越小,故C错误;
D、物体做功越快,不能说明机械效率越大,因为机械效率是有用功与总功的比值,与功率无关,故D错误.
故答案为:B。
【分析】 (1)功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量;
(2)机械效率是有用功与总功的比值.
16.【答案】 C
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由图可知,饮料瓶在甲、乙液体中处于漂浮状态,所以浮力大小等于饮料瓶的总重力,
即 F浮甲=F浮乙=G;由图可知,饮料瓶排开液体的体积:V甲排
故答案为:C。
【分析】根据物体的浮沉条件分析浮力的关系,在利用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排分析液体的密度关系。
二、填空题,(每空1分,共15分)
17.【答案】 运动状态;相互
【考点】力与运动的关系
【解析】【解答】
(1)足球在力的作用下运动状态发生改变,该现象说明力可以改变物体的运动状态;
(2)同学的头被撞疼,说明头受到力的作用,头在对足球施加力的同时,足球也对头施加力的作用,这说明物体间力的作用是相互的;
故答案为:运动状态;相互.
【分析】根据以下知识分析答题:
(1)力可以使物体发生形变,可以改变物体的运动状态;
(2)物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体.
18.【答案】 400;变大
【考点】压力及重力与压力的区别,压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)小华对水平地面的压力和自身的重力相等,所以F=G=mg=40kg×10N/kg=400N;
(2)走路时对水平地面的压力不变,但受力面积减半,由P=FS分析可知,压强变大。
【分析】 (1)静止在水平地面时,压力大小等于物体的重力,根据G=mg求出其大小,利用压强公式求出对水平地面的压强;
(2)分析走路时压力与受力面积的变化关系,根据压强公式判断对水平地面的压强的变化.
19.【答案】 受力面积;摩擦力
【考点】增大或减小摩擦的方法,增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】爪做的很尖是通过减小受力面积增大压强,套在鞋下的冰爪增大了接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不容易摔跤。
故答案为:受力面积 摩擦力
【分析】增大压强的方法:增大压力和减小受力面积;增大摩擦力的方法:增大接触面的粗糙程度和增大压力。
20.【答案】 B;变短;400
【考点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)利用如图所示杠杆投掷石球,在“投球”时B点阻力(石球重力)和阻力臂(OB)一定,根据杠杆平衡条件可知,动力(FA)最小时动力臂最长,图中的力沿b方向时,动力臂(OB)最长,动力最小;
(2)由图可知:F2=G=100N,L1:L2 =OA:OB=1:4; 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:
F1=F2L2L1=100N×41=400N
【分析】(1)阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比,动力最小时动力臂最长;
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2求出最小的动力;
21.【答案】 30;右;30
【考点】动滑轮拉力的计算,功的计算及应用
【解析】【解答】(1)如图所示,使用的是动滑轮,对于动滑轮受力分析可知,受到向左的拉力F和受到两股绳子向右的力,所以弹簧测力计的示数F'=12F=12×60N=30N;
(2)如图所示,物体M与弹簧测力计在同一条绳子上,所以弹簧测力计的示数等于物体M的拉力,因为物体M做匀速直线运动,处于平衡状态,物体M水平方向上受到拉力和摩擦力,大小相等,方向相反,拉力方向水平向左,所以摩擦力方向水平向右;
(3)如图所示,物体的速度为0.2m/s , 所以拉力F对应的速度V'=12V=12×0.2m/s=0.1m/s,所以拉力F在5s内做的功W=FS=FV't=60N×0.1m/s×5s=30J。
故答案为:30N 右 30
【分析】由图可知,使用的是动滑轮F=2F弹簧 , VM=2VF , 知道拉力大小求出弹簧测力计的示数、知道物体的移动速度求出拉力对应的速度,再利用W=Fs求拉力做功.
22.【答案】 1;4;下沉
【考点】阿基米德原理,杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)由图可知,小球浸没在水中,所以V排=V球=100cm3 , 所以小球受到浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N;
(2)根据杠杆平衡条件可得:FA·OA=F·OB , 所以FA=F·OBOA=2N×30cm20cm=3N ,
对小球进行受力分析,小球受到向上的拉力和浮力以及向下的重力,所以G=F浮+F=1N+3N=4N;
(3)若烧断A端的细绳,小球不受拉力的作用,此时重力大于浮力,小球将沉底;
【分析】(1)根据阿基米德原理公式计算小球受到的浮力;
(2)先根据杠杆平衡条件求出小球的拉力FA , 对小球进行受力分析,计算小球的重力;
(3)根据小球受到的重力和浮力的大小关系,判断小球的状态。
三、作图与简答题(共8分)
23.【答案】 (1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【考点】力的三要素及力的示意图,力臂的画法
【解析】【解答】 (1)重力的作用点在实心球的球心上,方向是竖直向下的,符号为G;如图所示:
(2) 过支点O作垂直于动力作用线的垂线段(即动力臂L1),如图所示
【分析】(1)明确重力的作用点和方向正确画出力的三要素;
(2)已知支点和力的方向,过支点作力的作用线的垂线段(即力臂).
24.【答案】 答:小明把普通布鞋换成钉鞋再参加考试,是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力来提高自己的考试成绩;当他跑到终点时不能马上停下来,是因为他具有惯性,保持原来的运动状态,所以要跑一段距离才能停下。
【考点】惯性及其现象,增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】跑步时,人对地面的压力等于人的重力,普通布鞋换成钉鞋是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力来提高自己的成绩;跑到终点后不能马山个停下来是因为人具有惯性,保持原来的运动状态,所以要跑一段距离才能停下。
【分析】增大摩擦力的方法:增大压力和增大接触面的粗糙程度;物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。
四、实验与探究题(共20分)
25.【答案】 (1)相等;摩擦力
(2)越远;慢
(3)匀速直线
(4)不同
【考点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)小车从斜面顶端由静止自由下滑,控制了高度相同,所以小车到达水平面的初速度相同;小车在水平面上运动时受到水平面的摩擦力的作用,这个摩擦力就是阻力;
(2)由图中小车在水平面移动的距离分析可知,小车在滑行中受到阻力的作用,阻力越小,小车移动的距离越远;
(3)小车停下来的是因为小车受到了摩擦阻力,若接触面越光滑,阻力越小小车运动的距离越远,所以小车在没有受到外力作用时,小车将会一直做匀速直线运动;
(4)探究“速度对动能大小的影响”,需要控制质量相同,改变小车到达水平面的初速度,实验中通过改变小车在斜面的高度来改变,所以将小车从斜面的不同高度静止滑下。
【分析】 (1)探究“阻力对物体运动的影响”时需要控制小车的初速度是相同的;小车在水平面上运动时受到摩擦力的作用;
(2)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)探究“速度对动能大小的影响”时需要改变速度的大小,实验中通过小车运动的距离来表示动能的大小,小车在斜面的高度来改变小车到达小车到达水平面的初速度大小。
26.【答案】 (1)左;水平
(2)2;偏小
(3)变小;变大
(4)变大
【考点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)松手后杠杆沿顺时针方向转,说明杠杆左端高右端低,所以将平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)由图乙可知,FA=3×0.5N=1.5N,根据杠杆平衡条件可得:FB=FA·OAOB=1.5N×43=2N , 若在第(1)小题所描述的情况中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,因为左侧已经存在杠杆的力与力臂的乘积,故弹簧测力计的示数会偏小;
(3)由图丙可知,弹簧测力计竖直方向拉杠杆,当杠杆在水平位置缓慢转过一定的角度,弹簧测力计靠近支点O,所以支点O到弹簧测力计的距离变小,即弹簧测力计的力臂变小;杠杆在水平位置时L1:L2=4:3 , 当杠杆旋转一定的角度时,物体的力臂、弹簧测力计的力臂均变小,但力臂之比不变,所以在此过程中拉力F的大小不变;
(4)如图丁所示,弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B时,动力臂变小,所以弹簧测力计的示数变大。
【分析】(1)杠杆平衡螺母的调节方式:“左高左调,右高右调”;
(2)根据杠杆平衡条件计算弹簧测力计的示数;
(3)力臂是指支点O点力作用线的距离;
(4)阻力和阻力臂一定时,根据杠杆平衡条件可知,动力臂减小,动力增大。
27.【答案】 (1)D E
(2)排开液体的体积;密度
(3)小于;0.8
(4)1;2.7×103
【考点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和液体密度相同,只改变浸没在液体中的深度,通过分析ADE图可得;
(2)观察图A、B、C、D,液体密度相同,排开液体体积不同,所受浮力不同,所以可以探究浮力大小与排开液体体积的关系;
观察图A、E、F,排开液体体积和深度相同,液体密度不同,所受浮力不同,所以可以探究浮力大小与液体密度的关系;
(3)观察A中弹簧测力计示数可知,物体的重力G=2.7N,由称重法可求出物体在E、F中所受的浮力:由A、E可知,物体在水中受到的浮力F浮=G-F拉=2.7N-1.7N=1N;由A、F可知,物体在液体中受到的浮力F浮'=G-F拉'=2.7N-1.9N=0.8N; 根据F浮=ρ液gV排知,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,所以F中液体密度小于水的密度;
(4)由A、E可知,物体在水中受到的浮力F浮=G-F拉=2.7N-1.7N=1N;因为金属块浸没在水中,所以V排=V物 , 根据F浮=ρ液gV排变形可求,金属块的体积V排=V=F浮ρ液g=1N1×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3 , 金属块的质量m=Gg=2.7N10N/kg=0.27kg , 所以金属块的密度ρ=mv=0.27kg1×10-4m3=2.7×103kg/m3。
【分析】(1)浮力大小与液体密度和排开液体体积有关,与深度无关;所以“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中要运用控制变量法;
(2)称重法求出物体所受浮力,再根据阿基米德原理公式分析液体密度的大小关系;
(3)物体完全浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,根据F浮=ρ液gV排变形计算物体的体积,根据G=mg计算金属块的质量,代入密度公式进行计算。
五、计算应用题(共25分)
28.【答案】 (1)解:汽车静止时对水平道路的压强
P=FS=1.2×104N0.12m2=1×105Pa
(2)解:汽车在测试过程中牵引力做的功
W=FS=4×103N×1.8×104m=7.2×107J
(3)解:汽车的行驶速度 V=36kmh=10ms
汽车牵引力的功率 P=Fv=4×103N×10ms=4×104W
【考点】功率的计算,功率计算公式的应用,压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)汽车静止在水平道路时,压力大小等于汽车的重力,已知汽车的重力和受力面积,代入压强公式进行计算即可;
(2)利用功的计算公式W=FS进行计算,注意路程的单位是m,需要换算单位;
(3)P=Wt=FSt=FV , 利用功率的变形公式P=FV进行计算,注意速度的单位是m/s,需要换算单位。
29.【答案】 (1)解:小夏对地面的压力 F1=G-F=500N-200N=300N
小夏对地面的压强 P=F1S=300N4×10-2m2=7.5×103Pa
(2)解:绳子自由端的的速度 V自=nV物=2×0.2ms=0.4ms
拉力F的功率 P=FV自=200N×0.4ms=80W
(3)解:动滑轮的重力 由公式 F=G物+G动n 可得
G动=nF-G物=2×200N-320N=80N
(4)解:提升物体的重力为720N时,滑轮组的机械效率
η=W有W总=G物hFnh=G物G物+G动=720N720N+80N=0.9=9000
【考点】功率计算公式的应用,压强的大小及其计算,动滑轮拉力的计算,机械效率的计算
【解析】【分析】(1)人站在地面上受到绳子的拉力,所以压力大小不再等于人的重力,需要对人进行受力分析,受到向下的重力、向上的拉力和支持力(支持力等于压力,因为是一对相互作用力),所以压力F压=G-F;再代入压强P=FS进行计算;
(2)由图可知,绳子股数n=2,运用公式V绳=nV物计算绳子端的速度,再利用功率的变形公式P=FV进行计算;
(3)滑轮组的拉力的计算公式F拉=G物+G动n变形求出动滑轮的重力;
(4)利用滑轮组的机械效率η=W有W总=W有W有+W额=G物hG物h+G动h=G物G物+G动进行计算。
30.【答案】 (1)解:水对容器底的压强
p=ρgh=1×103kgm3×10Nkg×0.4m=4×103Pa
(2)解:物块A排开液体的体积 V排=12VA=12×(0.1m)3=5×10-4m3
物块A受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1×103kgm3×10Nkg×5×10-4m3=5N
(3)解:物块A处于静止,弹簧恰好处于自然伸长状态 GA=F浮=5N
物块A的质量 m=GAg=5N10Nkg=0.5kg
物块A的密度 ρ=mV=0.5kg1×10-3m3=0.5×103kgm3
(4)解:往容器内缓慢加水,当弹簧对物块A的作用力F=3N时,A受到的浮力 F浮=GA+F=5N+3N=8N
物块A排开水的体积 V排=F浮ρ水g=8N1×103kgm3×10Nkg=8×10-4m3
此时物块A浸入水的深度 h=V排SA=8×10-4m30.01m2=0.08m=8cm
【考点】密度公式及其应用,液体压强的计算,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知液体密度和深度,利用液体压强公式P=ρgh计算;
(2)由题意可知排开液体体积时物体体积的一半,再利用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排计算浮力;
(3)弹簧处于自然伸长状态,说明物体只受到重力和浮力,处于漂浮状态,利用G=mg公式计算出物体的质量,再代入密度公式ρ=mV进行计算;
(4)往容器内缓慢加水,物体向上运动,弹簧被拉长,对物块A施加了力的作用,所以对浮力进行受力分析可知,物块A受到竖直向上的浮力和竖直向下的拉力和重力,所以浮力F浮=GA+F;根据F浮=ρ液gV排变形计算出此时物块A排开水的体积,因为V排=V浸 , 根据V=Sh变形计算出物块A浸入水中的深度。
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