


苏科版初中物理八年级下册期末测试卷(困难)(含答案解析)
展开苏科版初中物理八年级下册期末测试卷
考试范围:全册;考试时间:75分钟;总分:80分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 为了比较准确地测出一堆相同规格的小橡胶垫圈的数量(估计有1000个左右),最好采用的方法为( )
A. 将这些垫圈叠放在一起,用刻度尺量出总厚度L,再量出一个垫圈的厚度L0,L/L0即为垫圈的总数
B. 将这些垫圈叠放在一起,用刻度尺量总厚度L,再量出10个垫圈厚度L10,10L/L10即为垫圈的总数
C. 用天平测出这些垫圈的总质量m,再测出一个垫圈的质量m1,m/m1即为垫圈的总数
D. 用天平测出这些垫圈的总质量m,再测出10个垫圈的质量m10,10m/m10即为垫圈的总数
2. “悟空”号卫星上的计算机被太空中带正电的某些粒子击中,导致“死机”.在遥控指令下,计算机重新启动,卫星恢复正常.带正电的粒子可能是( )
A. 原子核质子 B. 原子核中子 C. 电子原子核 D. 电子质子
3. 如图所示,有一木块重5N,现在对木块施加一水平力F=10N,将木块压在竖直墙壁上,且木块在竖直墙壁上匀速下滑,则木块所受摩擦力的大小和方向为( )
A. 5N 竖直向上 B. 5N 竖直向下 C. 10N 竖直向上 D. 10N 竖直向下
4. 明明同学用水平向右的力推静止于水平桌面上的木块A,推力F的大小以及木块A的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示,则( )
A. 在0~6s时间内,推力小于摩擦力
B. 在0~6s时间内,木块受静摩擦力
C. 在t=7s时,木块受到的摩擦力为12N
D. 当F=11N时,木块A一定做加速直线运动
5. 如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部都受到水的压强( )
A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 一样大
6. 取一根长为15 cm、内部横截面积为1 cm2的带有刻度的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2 g。向管内倒入10 g水,使它竖直漂浮于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2 cm。(g取10 N/kg)下列结论不正确的是 ( )
A. 装有水的塑料管受到的浮力大小为0.12 N
B. 管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000 Pa
C. 管外液体密度约为0.83×103kg/m3
D. 若在管上方施加竖直向下0.012 N的力,当管再次静止时,则管浸入深度增加1 cm
7. 一个物体受两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A. 一定是平衡力 B. 一定不是平衡力
C. 可能是平衡力 D. 条件不足,无法判断
8. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,在两个水平力F1、F2的共同作用下以相同速度v匀速向右运动,已知F1=5N,F2=3N,那么物体B受到物体A和桌面的摩擦力大小应分别为( )
A. 5N、3N B. 5N、8N C. 3N、8N D. 8N、8N
9. 如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=10N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A. A和B之间摩擦力为0
B. 地面对B的摩擦力为10N,方向水平向左
C. B物体在水平方向上受到三个力的作用
D. 地面对B的摩擦力为0
10. 2015年诺贝尔物理学奖由日本和加拿大两位科学家共同获得,他们发现了中微子振荡,表明中微子具有质量。关于微观粒子的说法正确的是( )
A. 原子是由质子和中子组成 B. 电子不带电,质子带正电
C. 中子和电子绕原子核高速运动 D. 中微子具有动能
11. 下列各种微粒中,空间尺度最小的是
A. 中子 B. 分子 C. 原子 D. 小粉尘
12. 关于物质的密度,以下说法中正确的是( )
A. 由ρ=mV可知,密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比
B. 密度是物体的属性,物体不同,密度也不同
C. 不同种类的物质,单位体积的质量一般不同,密度也不同
D. 密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
13. 甲金属的密度为8g/cm3,乙金属的密度为4g/cm3,现在各取一定质量的甲、乙两种金属制成一种合金,其密度为5g/cm3,假设总体积前后不变,则所取甲、乙两种金属的质量比是______。
14. 如图,要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,刹车片会紧贴轮胎,这是通过增大_______来增大有益的摩擦的;车轴处采用滚动轴承是通过___________来减小有害摩擦的。
15. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右拉物体,拉力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在t=1s时,物体受到的摩擦力___N;在t=3s时,物体受到的摩擦力为___N.
16. 台秤上放置一个装有适量水的溢水杯,现将一个重力为3N、体积为4×10−4m3的实心长方体A用细线吊着放入水中,当A有一半浸入水中时,溢水杯中的水恰好未溢出,如图所示.则细线对A的拉力为______N;把细线剪断后,A静止时(水面仍在溢水口处)容器B中接收到水的质量为______kg,此时台秤的示数______(大于/小于/等于)未剪断细线时的示数.(g=10N/kg,ρ水=1g/m3)
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
17. 作出斜面上的木块对斜面的压力.
18. 重力为50N的物块静止在斜面上,如图所示,画出物块受到重力的示意图。
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
19. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计______(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做______运动,此时,滑动摩擦力的大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关。(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”)
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的。理由是:______。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。这样的好处是______。
20. 小明做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验时,按如图所示的方案进行实验操作:
(1)弹簧测力计的示数分别为F甲、F乙、F丙、F丁,若阿基米德原理正确,则下列等式成立的是______;
A.F乙−F丙=F甲−F丁
B.F甲−F乙=F丙−F丁
C.F丙−F甲=F乙−F丁
D.F甲−F乙=F乙−F丁
(2)请你替小明将实验表格补充完整:
物块所受的
重力G/N
物块在水中时测力计的读数F/N
浮力
F浮/N
小桶和排开水所受的总重力G总/N
小桶所受重
力G1/N
排开水所受
的重力G排/N
3
1.5
______
2.5
1
______
(3)分析实验数据,可得到的初步结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它______。
(4)在分析论证环节,小明觉得要保证实验效果,除了图甲中水面要到达溢水杯的溢水口外,还要调整一下甲乙丙丁的次序,你认为实验的最佳顺序是______。
五、计算题(本大题共4小题,共32.0分)
21. 将一管口面积S为5cm2的量筒中装满水后用手堵住,然后迅速倒置在烧杯里的水中(量筒口不接触烧杯底部)并放开手,发现量筒中仍充满,若大气压强为1×105Pa,求:
(1)静止时,烧杯中水面处量筒的读数为50mL,求50mL水的重力是多少牛?
(2)水对量筒底部的压力是多少?
22. 一质量为1吨的轿车在水平地面上做匀速直线运动,轿车运动过程中受到的摩擦阻力为车重的0.02倍。求:
(1)轿车的重力是多少?
(2)要使汽车作匀速直线运动,发动机的牵引力应为多少?
(3)当汽车的牵引力增大到250牛时,此时汽车所受到的摩擦力为多大?
23. 一杯子盛有某种液体,测得液体体积V和液体与量杯共同质量m的关系如图所示,由图求:
(1)空量杯的重力为多大?
(2)该液体的密度是多少?
(3)当液体的体积为0.05升时,液体的质量为多少?
24. 2月13日《桂林晚报》报导:为保障漓江游览持续稳定,满足春节“黄金周”游客的需求,保证磨盘山至阳朔航线的正常运行,思安江水库从2月12日16时开始向漓江补水至三月初,总补水的体积为2.7×107m3.试问:
(1)总补水的质量是多少?
(2)磨盘山至阳朔航线全长约为60km,游船早上8:00出发,12:00到达阳朔,游船的平均速度是多大?
(3)游客乘车从阳朔返回桂林时,60km路程用了1h,若旅游车发动机的平均牵引力为9000N,则旅游车发动机所做的功是多少?平均功率是多大?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
测量微小物质的数量时,是选用天平还是选用刻度尺要根据实际情况正确选择;
将若干个小垫圈叠在一起,用刻度尺量出总厚度是一件很困难的事情,所以应用天平测量;
一个小橡胶垫圈的质量太小,甚至小于天平的分度值,无法直接称量,应该用累积法测多个垫圈的质量测微小质量、微小长度一般用累积法,测曲线长度一般用化曲为直法、滚轮法,测硬币等圆的直径一般用平移法,在学习中要注意总结,灵活选用特殊测量方法。
【解答】
AB.小橡胶垫圈的数量(估计为1000个),将这些垫圈叠在一起,用刻度尺量出总厚度是一件很困难的事情,不可采用。所以AB两个选项的做法不符合题意。
C.一个垫圈的质量太小,小于天平的感量,无法直接测量。此选项不符合题意。
D.用天平测出这些垫圈的总质量M和十个垫圈的质量m10,10mm10即为垫圈的总数,方法可用,此选项符合题意。
故选D。
2.【答案】A
【解析】解:
原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成;原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的。
因此,选项中带正电的粒子是原子核、质子;带负电的粒子是电子;不带电的粒子是中子;
由题知,该计算机被太空中带正电的某些粒子击中,所以带正电的粒子可能是原子核、质子;故只有A正确。
故选:A。
根据原子和原子核的构成分析知:带正电的粒子是原子核、质子;带负电的粒子是电子;不显电性的粒子是分子、原子、中子。
解答本题关键是要知道原子的构成,构成原子的基本微粒所带的电荷,物质构成的基本微知道分子、原子都不显电性。
3.【答案】A
【解析】解:物体在竖直方向上只受到重力和右侧墙壁对它的摩擦力的作用。在这两个力的作用下物体处于平衡状态,所以物体受到的摩擦力和重力是一对平衡力;根据二力平衡的条件可以确定:它受到摩擦力和重力,大小相等,方向相反。所以物体受到的摩擦力等于5N,方向竖直向上。
故选:A。
物体在竖直方向上匀速下滑,所以在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件进行判断即可。
静止的物体或匀速直线运动的物体受平衡力的作用;二力平衡的条件包括四方面:同物、共线、等值、反向,可以根据其中的一个力来确定另一个力。
4.【答案】B
【解析】解:
AB.由F−t图像可知,0~6s内,物体的速度为0,处于静止状态,
受到的推力等于静摩擦力,故A错误,B正确;
C.由v−t图像可知,6~8s内木块做匀加速运动,8s后木块A做匀速直线运动,
此时木块处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,
由二力平衡条件和F−t图像可得:f=F=10N;
因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与运动的速度无关;
在6~8s内,木块A做匀加速直线运动,木块受到的摩擦力仍然为10N,故C错误;
D.由F−t图像可知,0~6s内木块受到的最大推力为12N,
由v−t图像可知,0~6s内,木块静止处于平衡状态,所以,当F=11N时,木块可能处于静止状态,故D错误。
故选:B。
(1)(2)由F−t图像可知,0~6s内,物体处于静止状态,根据二力平衡条件分析物体A受到的摩擦力;
(3)由v−t图像可知,6~8s内木块做匀加速运动,8s后木块A做匀速直线运动,
此时木块受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,
结合影响滑动摩擦力的因素可求出6~8s内木块受到的摩擦力;
(4)由F−t图像可知,0~6s内木块受到的最大推力,由v−t图像可知0~6s内木块的状态,
然后判断出F=11N时木块的状态。
本题考查了二力平衡条件应用、影响滑动摩擦力大小的因素,关键是v−t图像、F−t图像相结合判断出物体各段运动状态。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了学生对液体压强公式的掌握和运用,根据条件得出深度h的大小关系是本题的关键。
由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,再根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系。
【解答】
如图三容器装入相同质量的水,
因容器的底面积相等,
所以,三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙,
由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强关系为p甲>p乙>p丙。
故选A。
6.【答案】D
【解析】塑料管和水的总重力G=(m管+m水)g=(0.002 kg+0.01 kg)×10 N/kg=0.12 N,由题知,装有水的塑料管在水中漂浮,则塑料管受到的浮力F浮=G=0.12 N,故A正确;因塑料管是直筒状,则橡皮膜受到水的压力F=G水=m水g=0.01 kg×10 N/kg=0.1 N,所以水对橡皮膜的压强p=FS=0.1N1×10−4m2=1000Pa,橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到的液体压强相等,则管外液体对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000 Pa,故B正确;根据p=ρgh可得,管内水的深度h水=pρ水g=1000Pa1×103kg/m3×10N/kg=0.1m=10cm,由题意可得,管浸入液体的深度h浸=h水+Δh=10 cm +2 cm=12 cm=0.12 m,则管外液体密度约为ρ液体=
pgh浸=1000Pa10N/kg×0.12m≈0.83×103kg/m3,故C正确;根据力的平衡条件可知,浮力的增大量ΔF浮=ΔF压=0.012 N,根据F浮=ρ液gV排可得,塑料管排开液体体积的增大量ΔV排=
ΔF浮ρ液体g=0.012N1000Pa10N/kg×0.12m×10N/kg=1.44×10−6m3=1.44cm3,由于塑料管在施加向下的力之前漂浮,有F浮=pS外,可求出管的外部横截面积S外=1.2×10−4 m2,则Δh=ΔV排S外=
1.44×10−61.2×10−4m=0.012m=1.2cm,然而随着管浸入深度增加,橡皮膜会向内凸起,管实际浸入深度的增加量大于1.2 cm,故D错误。故选D。
7.【答案】B
【解析】解:由于这两个力的三要素完全相同,即大小、方向、作用点都一样,那么这两个力作用在一个物体上时,不可能是平衡力.
故选B.
力的三要素指力的大小、力的方向和力的作用点;一对平衡力必须满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;二者相互对照可做出判断.
本题考查对力的三要素的理解和平衡力的辨别,一定要明确三要素中的每一个,并与二力平衡的条件相对照.
8.【答案】B
【解析】
【分析】
解答此题可以采用分割法,分别以每个物体为研究对象,分析它的受力情况,然后根据二力平衡予以解答。
该题具有一定的难度,采用分割法,分别研究每个物体的受力情况更容易理解。
【解答】
以物体A为研究对象,它在水平方向上受到水平向右的拉力F1、水平向左的摩擦力fA,如图所示,
由于物体A做匀速直线运动,所以这两个力是一对平衡力,即fA=F1=5N。
以物体B为研究对象,它在水平方向上受到三个力:水平向右的拉力F2,地面对它水平向左的摩擦f,物体A对它水平向右的摩擦力fB,如图所示,
因为fA与fB是相互作用力,大小相等,方向相反,所以fB=fA=5N,
又因为物体B做匀速直线运动,受力平衡,合力为0,则f=fB+F2=5N+3N=8N。
故选B。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
对整体受力分析,通过共点力平衡,求出地面对B的摩擦力,隔离对A分析,得出B对A的摩擦力大小。解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡求解,注意整体法和隔离法的运用。
【解答】
对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=10N,故A错误;
把AB看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两力拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,地面对B没有摩擦力,故D正确,BC错误。
故选D。
10.【答案】D
【解析】解:
A、原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成;故A错误;
B、电子是带负电,质子带正电;故B错误;
C、中子位于原子核内,电子绕原子核高速运动;故C错误;
D、物体由于运动而具有的能,叫做动能,一切运动的物体都具有动能,中微子在振荡,也具有质量,所以中微子具有动能;故D正确。
故选:D。
(1)原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成;原子核一般是由带正电的质子和不带电的中子构成(氢原子核除外),其体积很小,居于原子的中心,带有正电荷;
(2)物体由于运动而具有的能,叫做动能;影响动能大小的因素是:质量和速度;质量越大、速度越大,动能就越大。
解答本题关键是要熟悉原子的结构和原子中各种微粒带电情况,并能灵活运用解决实际问题。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查我们对于微观世界的了解,是一道基础题。
物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的。
【解答】
物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的,所以原子比原子核大;原子核是由质子和中子组成的,所以原子核比中子大;在这几种微粒中中子是最小的。故A正确,BCD错误。
故选A。
12.【答案】C
【解析】略
13.【答案】2:3
【解析】解:设甲物质的体积为V甲,乙物质的体积为V乙,
则甲物质的质量:m甲=ρ甲V甲=8g/cm3×V甲,
乙物质的质量:m乙=ρ乙V乙=4g/cm3×V乙,
甲和乙混合后的总质量:m总=m甲+m乙=8g/cm3×V甲+4g/cm3×V乙,
甲和乙混合后的总体积:V总=V甲+V乙,
则甲和乙混合后的密度为:ρ总=m总V总=8g/cm3×V甲+4g/cm3×V乙V甲+V乙=5g/cm3,
可得:V乙=3V甲,V甲:V乙=1:3,
m甲:m乙=8g/cm3×V甲:4g/cm3×V乙=8g/cm3×1:4g/cm3×3=2:3。
故答案为:2:3。
解答本题需要先分别设甲物质和乙物质的体积为V甲和V乙,然后根据质量公式m=ρV分别得出甲物质和乙物质的质量表达式为8V甲和4V乙,将它们相加从而得出混合后的总质量为(8V甲+4V乙),总体积为(V甲+V乙),最后根据密度公式ρ=mV建立一个方程,求解方程即可得到答案。
解答本题需要围绕密度公式及其变形式去分析求解,因为该题中只告诉密度这个物理量,就需要先设出公式中的某个物理量(体积或质量),然后建立方程从而求解,这也正是解答本题的难度所在。
14.【答案】压力;用滚动代替滑动
【解析】
【分析】
本题考查了增大或减小摩擦的方法。
增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,变滑动为滚动,使接粗面分离。
【解答】
用力捏自行车的车闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,使车能很快停下来;
在车轮的轴处使用滚珠轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦。
故答案为:压力;用滚动代替滑动。
15.【答案】2;4
【解析】
【分析】
此题考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,然后结合二力平衡和影响滑动摩擦力大小的因素进行解答,是中考的热点考题。
(1)由图乙的v−t图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;
(2)由图乙的F−t图象可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小,由图乙v−t图象找出物体什么时候处于平衡状态,然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小,物体与地面间的摩擦力与接触面的材料、接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力决定,据此求出t=3s时摩擦力的大小。
【解答】
(1)由图乙的v−t图象可以知道,在0~2s内,物体速度为零,
物体处于静止状态,故当t=1s时,物体处于静止状态;
由图乙的F−t图象可知在0~2s内,推力F1=2N,此时物体静止,
处于平衡状态,由平衡条件得此时摩擦力f静=F1=2N;
(2)由图乙的v−t图象可知,在4~6s内物体处于匀速直线运动状态,由平衡条件可知,物体所受到的滑动摩擦力与推力F2是一对平衡力,即f=F2,
由图乙的F−t图象可知,在4s~6s内,推力F2=4N,物体所受到的摩擦为f=F2=4N;
物体与地面间的滑动摩擦力与接触面的材料、接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力决定, 与物体的运动状态无关,在t=3s时与时间在4s~6s内,物体与地面间的摩擦力与接触面的材料、接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力相同,因此t=3s时摩擦力为4N。
故答案为:2;4。
16.【答案】1 0.1 等于
【解析】解:(1)根据阿基米德原理可得,物体一半浸入水中时受到的浮力:
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×4×10−4m3=2N;
由平衡力的条件及合力知识可知:F拉=G−F浮=3N−2N=1N;
(2)A的密度:ρA=mV=GgV=3N10N/kg×4×10−4m3=0.75×103kg/m3;
因为ρA<ρ水,所以物体A在水中为漂浮;物体的漂浮条件可得,此时A受到的浮力:F浮′=G=3N。
根据阿基米德原理可得,此时A排开水受到的重力:G排′=F浮′=3N。
溢出水的重力为:ΔG=G排′−G排=3N−2N=1N;
溢出水的质量为:m=ΔGg=1N10N/kg=0.1kg。
(3)绳子剪断前台秤受到的压力:F前=G杯+G水+FA对水=G杯+G水+F浮;
绳子剪断后台秤受到的压力:F后=G杯+G水+FA对水′=G杯+G水−△G+F浮′。
因为△G=G排′−G排=F浮′−F浮,所以F前=F后,故台秤示数不变。
故答案为:1;0.1;不变。
(1)对物体进行受力分析,求出物体A一半水中受到的浮力,根据力的合成可求细线对物体A的拉力。
(2)根据ρ=mV计算A的密度,判断当把细线剪断后,物体A在水中的状态,然后可求物体A受到的浮力;从而求出此时排开水的重力,减去第一次排开水的重力即是溢出水的重力,根据G=mg计算B中接收到的水的质量;
(3)托盘台秤受到的压力等于溢水杯和水的总重力、物体A对水向下的作用力之和,只需判断三者和的变化即可确定台秤前、后示数的大小关系。
本题考查阿基米德原理的应用,关键是通过比较物体密度与液体密度的大小确定物体的浮沉状态,难点是台秤所受压力的分析。
17.【答案】解:压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向即可;如图所示:
【解析】斜面上静止的木块对斜面的压力垂直于斜面,斜面受到的压力的作用点在斜面上,从作用点起沿力的方向画线段,在线段的末端画出箭头表示力的方向.
注意压力和重力的区别,重力的方向总是竖直向下,作用点在重心;压力的方向总是与支持面垂直,方向指向物体里面.
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了重力的示意图的作法,不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可。
【解答】
重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为50N,如图所示:
。
19.【答案】必须 匀速直线 等于 丁 压力 接触面粗糙程度 错误 没有控制物体间的压力相同 不一定 便于测力计读数
【解析】解:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小;
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
要探究滑动摩擦力与速度的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,甲乙两图压力大小不同,实验过程没有控制物体间的压力保持不变,因此,不能正确得出滑动摩擦力大小与速度大小的关系,所以她得出的结论是错误的;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。因测力计静止,便于读数。
故答案为:(1)必须;匀速直线;等于;(2)丁;(3)压力;接触面粗糙程度;(4)错误;没有控制物体间的压力相同;(5)不一定;便于测力计读数。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,接触面越光滑、物体间的压力越小,滑动摩擦力越小;
(3)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论;
要探究摩擦力与速度的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,速度不同;
(4)根据控制变量法的要求分析答题;
(5)根据图示实验装置分析答题。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用及对实验方案的改进,体现了对过程和方法的考查。
20.【答案】B 1.5 1.5 排开液体受到的重力 丁、甲、乙、丙
【解析】解:(1)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故F 浮=G排,所以F甲−F乙=F丙−F丁。故选B;
(2)根据F浮=G−F=3N−1.5N=1.5N,G排=G总−G1=2.5N−1N=1.5N;
(3)分析实验数据可知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力;
(4)为了减小实验误差,应先测量空桶的重力,再测量圆柱体的重力,然后将圆柱体放入溢水杯中,读出测力计的示数,并测出排开的水和空桶的总重,故最合理的实验步骤应该为丁、甲、乙、丙。
故答案为:(1)B;(2)1.5;1.5;(3)排开液体受到的重力;(4)丁、甲、乙、丙。
(1)根据阿基米德原理进行分析;
(2)根据F浮=G−F,G排=G总−G1计算可得相应数据;
(3)分析实验数据可知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力;
(4)为了减小实验误差,应先测量空桶的重力,再测量圆柱体的重力,然后将圆柱体放入溢水杯中,读出测力计的示数,并测出排开的水和空桶的总重,据此分析。
本题考查验证阿基米德原理的实验,考查实验步骤、浮力计算、密度计算。误差分析等知识,综合性强,难度较大。
21.【答案】解:(1)50mL水的重力G=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×50×10−6m3=0.5N;
(2)对量筒内的水进行受力分析:水的重力,大气压力和量筒支持力;
大气压力F气=p气S=1×105Pa×5×10−4m2=50N;
量筒支持力F支=F气−G=50N−0.5N=49.5N;
根据力的作用是相互的,水对量筒底部的压力F=F支=49.5N。
答:(1)静止时,烧杯中水面处量筒的读数为50mL,50mL水的重力是0.5N;
(2)水对量筒底部的压力是49.5N。
【解析】(1)根据G=ρgV可得重力大小;
(2)对量筒内的水进行受力分析:水的重力,大气压力和量筒支持力。根据受力平衡可计算得到支持力;
根据力的作用是相互的,水对量筒底部的压力F=F支可得答案案。
本题考查了液体和气压的压强、压力的相关计算。难度一般。
22.【答案】解:
(1)轿车的重力:G=mg=1000kg×10N/kg=10000N;
(2)要使汽车作匀速直线运动,则汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
所以,发动机的牵引力:F=f=0.02G=0.02×10000N=200N;
(3)若汽车的牵引力变为F′=250N,由于摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍为200N。
答:(1)轿车的重力是10000N;
(2)要使汽车作匀速直线运动,发动机的牵引力应为200N;
(3)当汽车的牵引力增大到250牛时,此时汽车所受到的摩擦力为200N。
【解析】(1)根据G=mg求出卡车的重力;
(2)要使汽车作匀速直线运动,则汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,据此求解;
(3)摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关,压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力不变。
此题主要考查的是学生对重力计算公式、二力平衡知识的理解和掌握,以及对滑动摩擦力的理解。
23.【答案】解:(1)图象的横轴表示液体的体积,纵轴表示液体与量杯共同质量,当液体体积等于0时,这个质量就只有空量杯的质量了,由图象可知,空量杯的质量m=40g,
∴空量杯的重力:G=mg=0.04kg×9.8N/kg=0.392N
答:空量杯的重力为0.392N。
(2)当液体体积V=60cm3时,液体与量杯总质量为100g,则液体质量m=100g−40g=60g,
液体的密度:
ρ=mV=60g60cm3=1g/cm3。
答:该液体的密度是1g/cm3。
(3)V=0.05升=0.05dm3=50cm3,液体的密度ρ=1g/cm3,
∴液体的质量m=ρV=1g/cm3×50cm3=50g
答:当液体的体积为0.05升时,液体的质量50g。
【解析】(1)由图可知,当液体体积为0时,液体与量杯共同质量是40g,可以确定量杯质量为40g,再根据G=mg求出量杯的重力。
(2)选取某一组数据,即:某液体体积V时,液体与量杯共同质量m,求出液体质量(液体质量等于总质量减去量杯质量),利用密度公式求液体的密度。
(3)根据液体的密度和体积,利用m=ρV就可以计算出液体的质量。
本题考查了重力、密度、质量的计算,能从图象中读出质量和体积、会熟练应用公式是解题的关键。
24.【答案】解:(1)由ρ=mV可得,总补水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2.7×107m3=2.7×1010kg;
(2)游船航行的时间t=4h;
游船的平均速度υ=st=60km4h=15km/h;
(3)旅游车发动机所做的功W=Fs=9000N×60×103m=5.4×108J;
发动机平均功率P=Wt=5.4×108J3600s=1.5×105W;
答:(1)总补水的质量是2.7×1010kg;
(2)游船的平均速度是15km/h;
(3)旅游车发动机所做的功是5.4×108J;平均功率是1.5×105W。
【解析】(1)总补水的体积是已知的,根据m=ρV求出总补水的质量;
(2)先求出游船的时间,然后根据V=St求出游船的平均速度;
(3)旅游发动机所做的功就是牵引力所做的功,根据W=FS求出发动机所做的功;时间已知,根据P=Wt求出平均功率。
此题考查质量、速度、功和功率的计算,是一道综合题;
解答此题需要注意的是单位的换算,只有单位换算统一了才能够计算。
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