2019-2020学年江西省南昌市某校八年级(下)期末物理试卷
展开1. 作为经典力学的先驱,伽利略在实验的基础上运用科学推理的方法,正确的揭示了:力________维持物体运动的原因,而是________物体运动状态的原因。
2. 英国著名的科学家________,总结了伽利略等科学家对“力和运动的关系”研究,明确给出“惯性”的定义________,详细阐述了“惯性定律”,奠定了经典力学的基础。为了纪念他对物理学的贡献,用他的名字作为物理量________的单位。
3. 如图所示,用手握住重5N的瓶子,此时瓶子受到的摩擦力大小是________N,方向________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
4. 广州亚运会火炬传递选出2010名火炬手,传递火炬历时30天,若火炬手以1m/s的速度沿直线匀速通过60m,需________s,以路旁的树木为参照物,火炬手是________的(选填“静止”或“运动”)
5. 如图是同学们训练排球时的情景:垫球时,手对球的作用力应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)球对手的作用力;球垫起后,在空中能向上运动,是因为球具有________。
6. 历史上著名的证明大气压强存在的实验是________实验,而最早测量出大气压强值的科学家是________。
7. 如图是用滑轮组提升物体的示意图,其中A为________滑轮,B为________滑轮。
8. 在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)、两端开口且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示。在做标记时用到的物理知识是________原理,他们这样做的目的是:同种液体静止时各液面总保持在________。
9. 如图 (a)、(b)所示,将同一长方体木块以两种方式放在底面积相同的两个圆柱形盛水容器中,则水对木块底部产生的压强pa________pb,水对木块底部产生的压力Fa________Fb(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
10. 小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力________其在乙星球表面上的重力(选填“大于”“等于”或“小于”),据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是________.
二、选择题(共26分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡上的相应位置上,第11-16小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
1. 如图所示的四种机械装置在使用过程中,不能省力的是( )
A.自行车的脚踏板
B.旗杆顶的定滑轮
C.水龙头上的扳手
D.房门上的门把手
2. 下列情况中。不是利用惯性的是( )
A.跳远运动员助跑
B.用手拍身上衣服,可以去掉灰尘
C.小轿车司机系安全带
D.锤头松了,把锤柄的一端在地上撞击几下就紧套在柄上
3. 下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
D.运动鞋底有凹凸不平的槽纹
4. 研究发现,同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道,所受重力越小;越靠近地球两极,所受重力越大.一艘军舰从我国青岛港出发,前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务,若海水密度及舰艇质量不变,比较两地,则该舰艇( )
A.在亚丁湾所受浮力较小
B.在亚丁湾所受浮力较大
C.在两处所受浮力相等
D.在亚丁湾所排开海水的重力较大
5. 光滑水平桌面上的弹簧测力计分别受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F1、F2均为3N,弹簧测力计静止在桌面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.F1、F2是一对平衡力B.弹簧测力计的示数为6N
C.弹簧测力计的示数为3ND.弹簧测力计的示数为0N
6. 小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后,有下列认识,其中正确的是( )
A.扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动
B.海绵容易被压缩能说明分子间有空隙
C.在探索比分子更小的微观粒子的历程中,卢瑟福首先发现了电子
D.用扩散现象说明分子在运动是转换法的研究方法
7. 如图(甲)所示,物体甲重50N,被60N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图(乙)所示,物体乙重40N,在30N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面向右运动,则关于物体甲受到的摩擦力f甲,物体乙受到的摩擦力f乙的选项中一定正确的是( )
A.f甲=60NB.f甲=50NC.f乙=40ND.f乙=30N
8. 某物体从地面上某一点出发沿直线运动,其s−t图象如图所示,对物体的运动情况进行分析,得出结论正确的是( )
A.物体在6s内运动的路程为15m
B.以地球为参照物,物体在中间2s内静止
C.物体在前2s内和后2s内的速度相等
D.物体在6s内的平均速度为2.5m/s
三、简答与计算题(共26分,第19小题5分、20小题6分、21小题7分、22小题8分)
1. 曾经我们爱玩纸飞机,一架做工简易的纸飞机水平抛出后能在空中飞行一段时间,令人欣喜。若不计纸飞机受到的空气阻力和浮力。问:
(1)纸飞机还受到哪些力?它们是否为平衡力?
(2)若在空中正常飞行时,突然环境变成真空,你认为纸飞机会怎样运动?若纸飞机在空中正常飞行时,突然所受重力消失,你认为纸飞机会怎样运动?
2. 港珠澳大桥东接香港,西接珠海、澳门,是世界上最长的跨海大桥,被誉为“新世界七大奇迹”.港珠澳大桥全程55km,桥面为双向六车道高速公路,设计速度100km/h.
(1)如果一辆汽车以桥梁设计速度匀速通过港珠澳大桥,则需要多少时间?
(2)如果某汽车以25m/s的速度匀速行驶,司机突然发现前方有紧急情况,经过0.5s(从发现情况到开始制动刹车司机的反应时间)开始制动刹车,又经过4.5s滑行80m车停止.则汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度为多大?
3. 如图所示,一个质量为5kg的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F=10N作用下,沿水平面向右做匀速直线运动.
(1)求物体所受的重力;
(2)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
(3)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.求图中物体与地面间的动摩擦因数μ.
4. 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg)
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体受到的最大浮力;
(3)圆柱体的密度;
(4)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强.
四、实验与探究题(共4小题,28分,每小题7分)
1. 如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,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________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持________并静止,达到平衡状态。这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量________。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。他这样得出的结论是否合理?________;为什么?________,若按图乙实验,杠杆的重力会影响实验结果。
2. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)、(c)三个实验。
请你根据已学过的压强知识分析:
(1)小明和小华是根据________来比较压力的作用效果的。
(2)由(a)和(b)可知:当________一定时,________越小,压力的作用效果越明显。
(3)设图(b)中小桌对海棉的压强是pb,图(c)中小桌对木板的压强是pc,则pb________pc(选填“<”“>”或“=”)。
3. 小建老师在一次放学途中看到如图1所示的场景:一位同学撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面被“吸”起,发生形变。
【实验猜想】猜想:伞面受力大小可能与空气的 流速 有关。
【设计实验与进行实验】小建老师自制了一个上凸下平的模型,将其固定在托盘测力计上;如图2乙所示。在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。
【收集数据】
【分析论证】模型上方空气流速快,压强小,模型受到向 上 的升力;空气流速越 快 ,这个力越 大 。
【拓展应用】
(1)如图3所示,小汽车的外形类似于飞机机翼上凸下平,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,请回答:
①小汽车在水平方向上受到的阻力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)它的牵引力;
②小汽车对地面的压力________车的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,技术员设计了以下几种方案。如图4所示,黑色部分为墙面凸出部分,为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是________。
4. 小熊和同学用小石块、水、弹簧测力计等做“验证阿基米德原理”实验,实验的步骤如图所示。
(1)实验目的:验证阿基米德原理,即浸在液体里的物体受到的________跟被它排开液体________的关系。
(2)小熊在分析数据时发现实验步骤有遗漏,遗漏的步骤为:用弹簧测力计测出空桶的重力;若将遗漏的步骤标注为d,则最合理的实验步骤依次为________(用实验步骤对应的字母表示)。
(3)实验步骤a、b、c、d中,弹簧测力计示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd.若这些数字之间的关系满足________(用式子表示),则可证明阿基米德原理的正确性。
(4)________用此实验装置(选填“能”或“不能”)测出小石块的密度;如果可以,则小石块的密度表达式为:________。
参考答案与试题解析
2019-2020学年江西省南昌市某校八年级(下)期末物理试卷
一、填空题(共20分,每空1分)
1.
【答案】
不是,改变
【考点】
力与运动的关系
【解析】
伽利略认为:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。
【解答】
伽利略实验:让小球从一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。
伽利略在可靠的实验基础上,推论出:如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程,继续减小第二个斜面的倾角,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而沿水平面以恒定速度继续运动下去。
伽利略由此揭示了:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
2.
【答案】
牛顿,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,力
【考点】
惯性
【解析】
(1)英国物理学家牛顿总结了法国科学家笛卡尔和意大利物理学家伽利略的研究成果提出了牛顿第一定律;
(2)根据惯性的概念和相关物理量的单位答题。
【解答】
英国科学家牛顿在总结前人研究成果的基础上,总结了伽利略等科学家对“力和运动的关系”研究,明确给出“惯性”的定义:即物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。为了纪念他对物理学的贡献,用他的名字作为物理量力的单位。
3.
【答案】
5,竖直向上
【考点】
摩擦力的大小
【解析】
瓶子静止悬在空中处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
【解答】
瓶子处于静止状态,即平衡状态,所以瓶子受到平衡力的作用;竖直方向上瓶子受到的摩擦力与重力是一对平衡力,瓶子的重力为5N,所以摩擦力也是5N,方向与重力的方向相反,即竖直向上;
4.
【答案】
60,运动
【考点】
速度公式及其应用
运动和静止的相对性
【解析】
①已知路程和速度,利用公式t=sv得到需要的时间;
②一个物体是运动还是静止,看它相对于参照物的位置是否变化。
【解答】
①∵ v=st,
∴ 需要的时间为t=sv=60m1m/s=60s;
②以路旁的树木为参照物,火炬手的位置不断变化,所以是运动的。
5.
【答案】
等于,惯性
【考点】
惯性
力作用的相互性
【解析】
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性;
物体间力的作用是相互的,物体间相互作用的一对力大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
【解答】
(2)球垫起后,在空中能向上运动,是因为球具有惯性,保持原来的运动状态。
故答案为:等于;惯性。
6.
【答案】
马德堡半球,托里拆利
【考点】
大气压强的存在
【解析】
(1)证明大气压存在的实验很多,最著名的就是马德堡半球实验;
(2)最早测出大气压强值的实验是托里拆利实验,测得1标准大气压能支持760mm高的水银柱,相当于1.013×105Pa。
【解答】
马德堡半球实验证明了大气压强的存在,托里拆利实验测出了大气压强的值;
7.
【答案】
定,动
【考点】
动滑轮及其工作特点
定滑轮及其工作特点
【解析】
定滑轮不随货物升降的滑轮,本质是等臂杠杆,所以不能省力,但可以改变力的方向;动滑轮随货物升降的滑轮本质是省力杠杆,可以省一半力,但不能改变力的方向。
【解答】
由图可知,A滑轮不随物体一起移动,为定滑轮;B滑轮随物体一起移动,为动滑轮。
8.
【答案】
连通器,同一高度
【考点】
连通器原理及其应用
【解析】
上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
【解答】
一根灌有水的透明塑料软管形成了上端开口,下部连通的容器,称为连通器,当两端靠在墙面的不同地方并做出标记时用到的物理知识是连通器原理,他们这样做的目的是:同种液体静止时各液面总保持在同一高度。
9.
【答案】
小于,等于
【考点】
液体压强的计算公式及其应用
浮力产生的原因
【解析】
(1)根据液体压强公式p=ρ水gh判断木块底部所受水的压强关系;
(2)从浮力产生的原因入手,浸在液体中的物体,受到液体对它竖直向上的浮力,而浮力大小等于物体上、下表面受到的压力差;另外,漂浮在液面的物体,其浮力等于重力。
【解答】
(2)由图可知,木块在两图中都处于漂浮状态,上表面受到水的压力为0,则F浮=G,同一木块重力相等,则浮力相等,所以,木块底部所受水的压力Fa=Fb。
故答案为:小于;等于。
10.
【答案】
大于,G=m×15N/kg
【考点】
重力的计算
【解析】
利用图,根据质量相同时,判定重力的大小;根据Gm求出关系式。
【解答】
解:由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力;
甲星球表面上物体的重力为120N时,与其质量m=8kg的比值为:120N8kg=15N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×15N/kg.
二、选择题(共26分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡上的相应位置上,第11-16小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
1.
【答案】
B
【考点】
定滑轮及其工作特点
轮轴及其他常见简单机械
【解析】
(1)自行车的脚踏板、水管上的水龙头、大门上的门把手都是轮轴,轮半径大于轴半径,即杠杆的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
(2)定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力。
【解答】
A、自行车的脚踏板是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故A不符合题意;
B、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,故B符合题意;
C、水龙头上的扳手是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故C不符合题意;
D、房门上的门把手是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故D不符合题意;
2.
【答案】
C
【考点】
惯性在实际生活中的应用
【解析】
物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。原来静止的物体具有保持静止状态的性质;原来处于运动的物体,具有保持匀速直线运动状态的性质。可根据四个选项中所给物理现象的特点来进行判断。
【解答】
A.跳远运动员要助跑,当脚蹬地,身体腾空的瞬间,身体由于惯性要保持腾空时的运动状态,跳的更远。是利用惯性的例子,故A不合题意;
B.灰尘静止在衣服里,用手拍身上衣服,衣服运动,灰尘由于惯性要保持原来的运动状态,可以去掉灰尘。是利用惯性的例子,故B不合题意;
C.司机系好安全带是防止紧急刹车或突然减速时由于惯性造成人身伤害,不是利用惯性,故C符合题意。
D.锤头松了,锤头和锤柄一起向下运动,当把锤柄的一端在地面上撞击时,锤柄静止,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态,紧紧的套在锤柄上,是利用惯性的例子,故D不合题意。
3.
【答案】
C
【考点】
摩擦力的利用与防止
【解析】
减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动摩擦为滚动摩擦、使接触面脱离等,用这些方法与选择项中提到的措施去对应,判断选项正误。
【解答】
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,是通过增大压力来增大摩擦力,故B错误;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,是以滚动代替滑动来减小摩擦,不符合题意。故C正确;
D.运动鞋底有凹凸不平的槽纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
4.
【答案】
A
【考点】
物体的浮沉条件及其应用
阿基米德原理
【解析】
舰艇在海水面上漂浮,受到的浮力等于自重,由题知舰艇从我国青岛港前往位于赤道附近的亚丁湾时受到的重力减小,所以受到的浮力减小;根据阿基米德原理F浮=G排判断排开海水的重力是否变化.
【解答】
解:舰艇漂浮,
舰艇受到的浮力F浮=G,
由题知,舰艇从我国青岛港前往位于赤道附近的亚丁湾,自重减小,
在此过程中,舰艇受到的浮力变小,故A正确,BC错误;
G排=F浮=G,
排开海水的重力减小,故D错误.
故选A.
5.
【答案】
A,C
【考点】
弹簧测力计在力的相互性方面的应用
平衡力的辨别
【解析】
(1)因为力的作用是相互的,一个力不可能脱离开另一个力而单独存在,两个力分别向两边拉,与一端固定只拉另一端的效果是相同的;
(2)二力平衡的条件:作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
【解答】
A、因为F1、F2方向相反,都作用在弹簧测力计上且大小均为3N,弹簧测力计静止不动,所以F1、F2是一对平衡力,故A正确;
BCD、用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与一端固定只拉另一端的效果是相同的;
因此,弹簧测力计不是显示两边的拉力之和,而只会显示一个力的大小,即其示数为3N,故BD错误,C正确。
6.
【答案】
D
【考点】
人类探究微观世界的历程
分子动理论的基本观点
【解析】
(1)扩散现象是分子运动的结果;
(2)海绵是多孔结构的物质;
(3)汤姆生发现电子后,人们认识到原子是由位于原子中央的原子核和核外电子组成,原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成;
(4)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】
A、灰尘在空中飞扬,那是物质的机械运动,不是分子在运动,分子运动是肉眼看不见的,故A错误;
B、海绵能够被压缩,是因为海绵的多孔结构,故B错误;
C、在探索微小粒子的历程中汤姆生首先发现了电子,故C错误;
D、分子运动是看不见的,我们通过扩散现象来认识分子的运动,这里运用了转换法,故D正确。
7.
【答案】
B
【考点】
摩擦力的大小
【解析】
(1)对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况;
(2)根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力。
【解答】
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于不确定乙的运动状态,因此不能判断摩擦力与拉力的关系。
故选:B。
8.
【答案】
A,B,D
【考点】
速度与物体运动
【解析】
(1)根据图象可知6s时物体运动的路程;
(2)在2∼4s内,物体运动的路程为零,其速度为0;
(3)根据图象可知物体在前2s内和后2s内运动的路程,利用速度公式即可比较其大小;
(4)根据v=st可求平均速度。
【解答】
A、由s−t图象可知,当t=6s时,路程s=15m,即物体在6s内运动的路程为15m,故A正确;
B、由s−t图象可知,在2∼4s内,物体运动的路程为零,其速度为0,则以地球为参照物,物体静止,故B正确;
C、物体在前2s内运动的路程为5m,后2s内运动的路程为15m−5m=10m,即在相等时间内物体运动的路程不相等,根据v=st可知,则物体在前2s内和后2s内的速度不相等,故C错误;
D、物体在6s内的平均速度:v=st=15m6s=2.5m/s,故D正确。
三、简答与计算题(共26分,第19小题5分、20小题6分、21小题7分、22小题8分)
1.
【答案】
纸飞机水平抛出后能在空中飞行一段时间,飞机受到重力的作用,飞机飞行时,其机翼上下表面的压力不同,所以还受到一个向上的升力;由于飞机的重力大于升力,所以这两个力不是平衡力;
若在空中正常飞行时,突然环境变成真空,则飞机不会受到升力,飞机只受到重力的作用,由于开始飞机是沿水平方向飞,没有升力,则飞机会斜向下运动;若纸飞机在空中正常飞行时,突然所受重力消失,则飞机将会做匀速直线运动。
【考点】
力与运动的关系
【解析】
(1)根据飞机的运动状态判定其受力情况;
(2)飞机时利用流体的压强与流速的关系升空的。物体不受力时,会保持静止状态或匀速直线运动。
【解答】
纸飞机水平抛出后能在空中飞行一段时间,飞机受到重力的作用,飞机飞行时,其机翼上下表面的压力不同,所以还受到一个向上的升力;由于飞机的重力大于升力,所以这两个力不是平衡力;
若在空中正常飞行时,突然环境变成真空,则飞机不会受到升力,飞机只受到重力的作用,由于开始飞机是沿水平方向飞,没有升力,则飞机会斜向下运动;若纸飞机在空中正常飞行时,突然所受重力消失,则飞机将会做匀速直线运动。
2.
【答案】
(1)如果一辆汽车以桥梁设计速度匀速通过港珠澳大桥,则需要0.55h;
(2)汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度为18.5m/s.
【考点】
速度公式及其应用
【解析】
(1)根据速度公式的变形公式t=sv可求出桥梁设计速度匀速通过港珠澳大桥所需的时间;
(2)汽车从发现情况到完全停止的这段时间内的总路程包括反映时间内通过的路程和滑行的路程之和,而总时间则是反应时间和滑行时间之和,
然后根据速度公式求得此过程的平均速度。
【解答】
解:(1)由v=st得,汽车以桥梁设计速度匀速通过港珠澳大桥需要的时间:
t=sv=55km100km/h=0.55h.
(2)由v=st得,汽车在司机反应时间内行驶的路程:
s1=v1t1=25m/s×0.5s=12.5m,
从发现情况到完全停止过程中的总路程:
s′=s1+s2=12.5m+80m=92.5m,
总时间:t′=t1+t2=0.5s+4.5s=5s,
则汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度:
v′=s′t′=92.5m5s=18.5m/s.
3.
【答案】
(1)该物体受到的重力为50N;
(2)运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小为10N;
(3)物体与地面间的动摩擦因数μ为0.2.
【考点】
重力的计算
摩擦力的大小
【解析】
(1)知道物体的质量,根据G=mg求出物体受到的重力;
(2)物体处于匀速直线运动,属于平衡状态,那么根据二力平衡条件求出滑动摩擦力的大小;
(3)在水平面上,压力和重力的大小相等,又知道滑动摩擦力,由f=μFN成的变形公式求出动摩擦因数。
【解答】
解:(1)该物体受到的重力:G=mg=5kg×10N/kg=50N.
(2)因为物体沿水平面向右做匀速直线运动,所以滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,
根据二力平衡条件可知,物体受到滑动摩擦力f=F=10N.
(3)因为物体放在水平地面上,所以物体对水平地面的压力FN=G=50N,
由f=μFN得,
物体与地面间的动摩擦因数μ=fFN=10N50N=0.2.
4.
【答案】
(1)圆柱体的质量为0.2kg;
(2)圆柱体受到的最大浮力为0.6N;
(3)圆柱体的密度为3.3×103kg/m3;
(4)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强为1200Pa.
【考点】
重力的计算
浮力大小的计算
密度的计算
阿基米德原理
液体压强的计算公式及其应用
【解析】
(1)由F−h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重,利用重力公式求出圆柱体的质量;
(2)当h≥12cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重;据此求出圆柱体受的浮力(最大浮力)。
(3)上面求出了圆柱体重,利用重力公式求出圆柱体的质量;求出了球全浸入时受到的浮力,利用阿基米德原理求圆柱体的体积(排开水的体积),再利用密度公式求圆柱体的密度。
(4)由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度为12cm,根据液体压强公式求此时圆柱体下表面受到的水的压强。
【解答】
解:(1)由图象可知,圆柱体的重力为2N,
则圆柱体的质量:m=Gg=2N10N/kg=0.2kg.
(2)由图象可知,当圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F′=1.4N,
圆柱体受到的最大浮力:
F浮=G−F′=2N−1.4N=0.6N.
(3)由F浮=ρ水gV排可得,圆柱体的体积:
V=V排=F浮ρ水g=0.6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10−5m3,
圆柱体的密度:
ρ=mV=0.2kg6×10−5m3≈3.3×103kg/m3.
(4)由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:
h=12cm=0.12m,
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa.
四、实验与探究题(共4小题,28分,每小题7分)
1.
【答案】
左,水平,力臂
不合理,一次实验得出的结论具有偶然性
【考点】
探究杠杆的平衡条件实验
【解析】
(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
(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。
【解答】
杠杆重心右移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;力臂等于支点到力的作用线的距离,杠杆在不挂钩码时,杠杆在水平位置平衡并静止,这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量力臂。
小明的结论不合理,只通过一次测量,数据具有偶然性,不具备普遍性;
2.
【答案】
海绵的凹陷程度
压力,受力面积
=
【考点】
探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】
(1)用物体形变大小来反映压力作用效果;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小一定;
(3)分析两图中相同的量和不同的量,分析得出压力的作用效果与变化量的关系。
【解答】
在本实验中,小明和小华是根据物体的形变程度来比较压力的作用效果的,属于转换法;
研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小一定,故比较a、b两图可知,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
图b中小桌对海绵和图c中小桌对木板的压力相同,受力面积相同,根据p=FS可知,p乙=p丙。
3.
【答案】
等于,小于
C
【考点】
流体压强与流速关系的探究实验
【解析】
对于流体来说,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大;
物体受平衡力作用时,物体保持静止或匀速直线运动状态;
【解答】
①飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,汽车处于平衡状态,受平衡力作用,所以小汽车在水平方向上受到的阻力等于它的牵引力;
②小汽车的外形类似于飞机机翼上凸下平,根据上面实验结论上方凸空气流速快,压强小,汽车受到向上的升力,所以小汽车对地面的压力小于车的重力;
为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,让过道中空气流动起来,那就要使过道两侧通道空气流速不同,从而使两侧通道压强不同,通过这个压强差促使通道内空气流动产生通风的效果,根据探究实验结论,我们只要在两通道的其中一个加凸起,就可以保证两侧有压强差,为了节能我们也没有必要加装换气扇,综上所述此题应选C;
答案为:流速;上;快;大;(1)①等于;②小于;(2)C。
4.
【答案】
浮力,重力
d、a、b、c
Fa−Fb=Fc−Fd
能,ρ=FaρFa−Fb
【考点】
探究影响浮力大小的因素
【解析】
(1)阿基米德原理的内容:浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力;
(2)(3)要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力,可根据F浮=G−F示得出,然后测出排开液体的重力,两者进行比较即可验证;
(4)根据称量法算出浮力,利用浮力求出物体的体积,利用重力求出物体的质量,根据密度公式求出密度。
【解答】
阿基米德原理的内容:浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力,所以实验目的为:验证浸在液体里的物体受到的浮力跟被它排开液体重力的关系;
实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再物体浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G−F示得出受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,因此合理的实验步骤是:d、a、b、c;
由实验过程可知,物体浸没液体中受到的浮力:F浮=Fa−Fb,物体排开液体的重力:G排=Fc−Fd,如果满足:Fa−Fb=Fc−Fd,可以证明:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小;
能用此实验装置测出小石块的密度;
石块受到的浮力:F浮=Fa−Fb,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,
石块体积:V=V排=Fρg=Fa−Fbρg,
石块的密度:ρ=mV=FagFa−Fbρg=FaρFa−Fb。风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数(N)
18
16
10
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