2021-2022学年山东省泰安市岱岳区八年级(下)期末物理试卷(五四学制)(含解析)
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2021-2022学年山东省泰安市岱岳区八年级(下)期末物理试卷(五四学制)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)
1. 李华同学对生活中常见物理量进行了估测,与实际相符的是( )
A. 一袋早餐奶的质量约为220g
B. 一枚鸡蛋所受重力约为5N
C. 八年级物理课本的长度约为25dm
D. 泰山顶上的大气压约为1.01×105Pa
2. 体育课上同学们进行排球比赛,下列分析正确的是( )
A. 排球离开手后还能继续运动是由于受到惯性力的作用
B. 排球上升到最高点时受到重力为零
C. 假如正在上升的排球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
D. 排球下落时速度增大,说明力是维持物体运动的原因
3. 关于如图所示的各种情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中:水坝筑成下宽、上窄的形状,因为水对坝体侧面压强随深度增加而减小
B. 乙图中:人推木箱但没有推动,是因为人推木箱的力小于木箱受到的摩擦力
C. 丙图中:蓄水槽中装水,当阀门打开水流动时,B竖管中水柱的高度最低
D. 丁图中:金鱼吐出的气泡正在水中上升时,受到水的浮力不变
4. 下列有关功和功率的说法中正确的是( )
A. 用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B. 把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C. 做功越多,功率越大
D. 做功用时越长,功率越大
5. 下图所示的用具,利用了杠杆的原理,属于费力杠杆的是( )
A. 剪子 B. 钳子
C. 起子 D. 镊子
6. 某核潜艇完全潜入海水中,受到的浮力是F1,上表面受到的压强是p1.排出一部分水后,潜艇缓慢上浮,但未露出水面,受到的浮力是F2,上表面受到的压强是p2,则( )
A. F1=F2,p1>p2 B. F1=F2,p1=p2
C. F1>F2,p1
A. 5Pa B. 25Pa C. 50Pa D. 5000Pa
8. 如图所示,材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上,在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙,对桌面的压强为p甲、p乙,底面积S甲>S乙.则下列关系正确的是( )
A. F甲>F乙;p甲
p乙
C. F甲=F乙;p甲=p乙 D. F甲=F乙;p甲
A. 小球受到的浮力等于0.1N B. 小球的质量最大为100g
C. 小球的体积不小于100cm3 D. 水对烧杯底的压强会增大
10. 如图所示各物理量之间关系的图像中,描述正确的是( )
A. 匀速直线运动路程与时间的关系
B. 液体内部压强与深度的关系
C. .物体的重力与质量的关系
D. 匀速直线运动速度与时间的关系
11. 压强知识在生活和科技中应用广泛,下列说法中( )
①菜刀的刀口做得很薄是为了增大压强
②吸盘式挂钩是靠大气压“吸”在墙壁上的
③氢气球升到高空后会炸裂,是因为大气压随高度的增大而增大
④三峡船闸实现了上下游船只的通航,是利用了大气压的原理
A. 只有①②正确 B. 只有③④正确
C. 只有①②③正确 D. 只有①②④正确
12. 如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中,下列说法中( )
①动能逐渐增大,机械能增大
②势能逐渐减小,机械能减小
③动能逐渐增大,势能逐渐减小
④机械能不变
A. 只有①正确
B. 只有③④正确
C. 只有①③正确
D. 只有②③正确
13. 如图所示,细绳一端与小铁块B相连,绕过定滑轮拉动滑块A。滑块A在水平拉力
的作用下,恰好在水平桌面上向右做匀速直线运动。已知滑块A质量为M,小铁块B质量为m。不计滑轮摩擦及绳子自重,则下列说法中正确的是( )
①细绳对滑块A的拉力和滑块A受到的摩擦力是一对平衡力
②小铁块B的重力与细绳对小铁块B的拉力是一对平衡力
③细绳对滑块A的拉力大小为(M-m)g
④滑块A受到的摩擦力大小为Mg
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有①②③正确 D. 只有①②④正确
14. 轻质木杆AB可以绕O点转动,OA:OB=3:1,A端细线下挂重300N、底面积为150cm2的长方体重物M静止在水平地面上,在B端施加动力F使木杆在水平位置保持平衡,且A端细线对重物M的拉力为225N。下列说法中( )
①此杠杆为省力杠杆
②拉力F为675N
③重物M对地面的压力为75N
④重物M对地面的压强为500Pa
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确
C. 只有③④正确 D. 只有②③④正确
15. 如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着质量相同的实心铅球和铝球,将其全部没入水中,此时水未溢出。设实心铅球和铝球的体积分别为V铅和V铝,所受的浮力分别为F铅和F铝;台秤的示数分别为N铅和N铝,绳的拉力分别为T铅和T铝,已知ρ铅>ρ铝,则下列说法中( )
①V铅>V铝②F铅>F铝③N铅
A. 只有④正确 B. 只有②③正确
C. 只有③④正确 D. 只有②③④正确
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
16. 运动员推铅球,最终会落向地面是因为受到______的作用。
17. 功率的单位是以英国发明家______(选填“托里拆利”、“焦耳”或“瓦特”)的名字命名的。
18. 一个小孩从高度相同、长度为L1和L2(L1>L2)的两个滑梯顶部分别滑下,滑到底部的速度分别为v1和v2,忽略摩擦力和其他阻力,则v1______v2(选填“>”、“=”或“<”)。
19. 利用动滑轮把一个重物提高2m,人做功2000J。不考虑动滑轮的自重和摩擦,这个物体所受重力是______N。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
20. 如图物体沿粗糙水平面向右滑动。画出该物体所受力的示意图。
21. 画出图甲中F的力臂
四、实验探究题(本大题共2小题,共20.0分)
22. 在实验探究过程中,经常用到多种研究方法完成探究任务。请回答下列问题:
(1)在实验过程中当物理量不易直接测量时,需要把它们的大小间接显示出来。甲实验是让木块在木板上做匀速运动,通过弹簧测力计的示数间接显示的______大小;乙实验中,钢球动能的大小是通过钢球撞击木块后木块沿水平方向______间接反映出来的。
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采取一定措施控制变量。要研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,就要多次改变压力大小,做实验时我们通过改变木块上______个数来改变压力大小,同时控制接触面的粗糙程度不变;要研究动能跟质量的关系,就要改变质量,同时控制速度不变。具体办法是换用不同质量的球,让它们从同一斜面的______由静止滑下。
23. 王瑞同学按如图所示的a、b、c、d实验步骤探究物体所受浮力大小与排开液体重力的关系。请回答下列问题:
(1)按照a所示,测出物体所受重力为______N,后续实验操作最科学合理的步骤是______;
(2)由实验情景可知,通过分析实验步骤______可知物体所受浮力为______N,通过分析实验步骤______可知物体排开液体的重力为______N;
(3)若物体所受浮力记作F浮,物体排开液体重力为G排,则F浮和G排关系是______;
(4)若上述实验中液体的密度为1.0×103kg/m3,则物体的密度为______kg/m3。
五、计算题(本大题共2小题,共21.0分)
24. 某建筑工地利用如图所示滑轮组,用时1min将重6×103N的物体A匀速提升了15m。已知钢丝绳的拉力F为4×103N,g取10N/kg。不计摩擦和钢丝绳的重力。求:
(1)滑轮组做的有用功。
(2)拉力F做功的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
25. 如图甲所示,水平放置的圆柱形容器里有一个质量为1.6kg、体积为2×10-3m3、高15cm的圆柱体物块A,A与容器底部不密合。以50mL/s恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示则,当注水时间到达8s时,物块A与容器底脱离接触,然后持续注水至28s。g取10N/kg,求:
(1)物块A所受重力和密度;
(2)当注水时间到达8s时,物块A所受浮力和容器内水的深度分别是多少?
(3)当注水时间到达28s时,水对容器底部的压力和物体A所受浮力做的功分别是多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、一袋早餐奶的质量约为220g,故A正确;
B、一枚鸡蛋的质量约是50g,所受重力约为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故B错误;
C、八年级物理课本的长度约是25cm,故C错误;
D、标准大气压的值为1.01×105Pa,大气压随着海拔高度的增加而减小,所以泰山顶上的大气压小于1.01×105Pa,故D错误。
故选:A。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】C
【解析】解:A、排球离开手后,由于惯性还能继续向上运动,不能说由于惯性力作用,故A错误;
B、排球上升到最高点时,受重力作用,重力不为0,故B错误;
C、假如正在上升的排球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故C正确;
D、排球下降时速度增大,是因为受到竖直向下的重力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选:C。
(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力;
(2)地球附近的的物体都受重力的作用;
(3)物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,即原来运动的物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态;原来静止的物体不受力时,总保持静止状态;
(4)力是改变物体运动状态的原因。
本题主要考查了重力、惯性、力的作用以及牛顿第一定律的相关知识点,是一道综合题。
3.【答案】C
【解析】解;A、水坝筑成下宽、上窄的形状,因为水对坝体侧面压强随深度增加而增大,故说法错误,不合题意;
B、人推木箱但没有推动,处于静止状态,是因为人推木箱的力等于木箱受到的摩擦力,故说法错误,不合题意;
C、蓄水槽中装水,当阀门打开水流动时,B竖管下部的水流速快压强小,所以水柱的高度最低,故说法正确,符合题意;
D、金鱼吐出的气泡正在水中上升时,因为水对它的压强越来越小,所以气泡变大,排水体积变大,受到水的浮力变大,故说法错误,不合题意。
故选:C。
根据不同选项中对应的物理原理或规律来进行分析:
(1)液体内部压强随深度的增加而增大;
(2)当物体处于静止时,一定受到的是平衡力的作用;
(3)流体流速越快的位置压强越小;
(4)浮力的大小受液体的密度与排开液体体积的影响。
本题考查了与压强和浮力有关的几个重要知识点,与实例相结合,体现了物理知识的运用,难度不大,但有一定的意义。
4.【答案】A
【解析】解:A、用水平力推着购物车前进,推车施加在小车上,小车在力的方向上通过了距离,所以推车的力做了功,故A正确;
B、把水桶从地面上提起来,有力施加在水桶上,水桶在力的方向上通过了距离,所以提水桶的力做了功,故B错误;
C、做功越多,由于不知道时间的长短,无法判定功率的大小,故C错误;
D、做功用时越长,由于不知道功的多少,无法判定功率的大小,故D错误。
故选:A。
做功的两个必要因素: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;功率表示物体做功的快慢,根据P=Wt分析。
本题考查了做功的条件、功率的大小,属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解:A、图示剪子在使用过程中动力臂大于阻力臂是省力杠杆,故A错误;
B、钳子在使用过程中动力臂大于阻力臂是省力杠杆,故B错误;
C、起子在使用过程中动力臂大于阻力臂是省力杠杆,故C错误;
D、镊子在使用过程中动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故D正确;
故选:D。
根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆的类型:动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;动力臂小于阻力臂的是费力杠杆;动力臂等于阻力臂的是等臂杠杆。
根据给出的实例,判断出杠杆的五要素,然后根据动力臂和阻力臂的关系判断杠杆的类型。
6.【答案】A
【解析】解:由题知,潜艇在海水中上升,所处深度h变小,排开海水的体积v排不变,
∵F浮=ρ海水v排g,
∴潜艇受到海水的浮力不变,所以F1=F2;
∵p=ρgh,
∴潜艇受到海水的压强减小,所以p1>p2.
故选:A.
上浮过程中,在水中的深度越来越小,根据公式P=ρgh可知受到的液体压强的大小变化;
始终没有露出水面,排开水的体积大小不变,根据浮力公式可知受到的浮力的大小变化情况.
本题考查了学生对液体压强公式和阿基米德原理的掌握和运用,由题得出深度和排开海水的体积变化是本题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:m=100g=0.1kg,则书对水平桌面的压力为
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
书对课桌的压强:
p=FS=1N4×10-2m2=25Pa。
故选:B。
物理书对水平桌面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,桌面的受力面积等于书的底面积,再根据p=FS求出书对课桌的压强。
本题考查了压力和压强的计算,是一道较为简单的计算题。
8.【答案】D
【解析】解:
(1)甲、乙质量相同,重力相同,甲乙放在水平地面上,甲乙对水平地面的压力相同,接触面粗糙程度相同,所以甲、乙受到的滑动摩擦力相同;
甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,滑动摩擦力相同,拉力相同,所以F甲=F乙;
(2)甲、乙对地面的压力相同,因为S甲>S乙,所以甲对地面的压强小,即p甲 故选:D。
(1)匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力和摩擦力大小相等;
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;
(2)物体对地面的压强跟压力大小和受力面积有关,在压力一定时,受力面积越大,压强越小;在受力面积一定时,压力越大,压强越大。
本题考查了滑动摩擦力和压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关滑动摩擦力和压强的有关问题。
9.【答案】C
【解析】解:
(1)大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g=0.1kg,
由阿基米德原理可得小球受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N,故A错误;
(2)烧杯原来装满水,放入小球后虽然有水溢出,但水的深度不变,则由p=ρgh可知水对容器底的压强不变,故D错误。
(3)溢出水的质量为100g,则小球排开水的体积:V排=m排ρ水=100g1g/cm3=100cm3;
小球放入水中有两种可能:
①若小球漂浮在水面上,
由阿基米德原理和漂浮条件可得:F浮=G排=m排g=G球=m球g,
则小球的质量:m球=m排=100g,
此时排开水的体积:V排=100cm3
由阿基米德原理和浮沉条件可得:F浮=G排=m排g≤G球=m球g,
则小球的质量:m球≥m排=100g,
此时排开水的体积:V排=100cm3=V球;
综上所述,小球的质量不小于100g,小球的体积不小于100cm3,故C正确,B错误。
故选:C。
(1)大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,知道溢出水的质量,根据阿基米德原理可求出小球受到的浮力;
(2)烧杯原来装满水,放入小球后虽然有水溢出,但水的深度不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化;
(3)知道溢出水的质量为100g,根据密度公式求出小球排开水的体积;如果小球漂浮,由阿基米德原理和漂浮条件可求出小球的质量,此时V排
10.【答案】C
【解析】解:A、做匀速直线运动的物体路程与时间成正比,即路程与时间的图像是一条过原点的直线,故A错误;
B、液体的压强与深度有关,在液体密度一定时,深度越大,压强越大,而图像反映的是压强随深度减小,故B错误;
C、物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是G=mg,即物体的重力与质量关系图像是一条过原点的直线,故C正确;
D、匀速直线运动的速度与时间图象是一条水平的直线,故D错误。
故选:C。
要看清图像中的横坐标、纵坐标代表的物理量;再根据图象形状反映的物理规律,结合选项中物理量的含义,可解答此题。
图像法是反映物理量之间规律和关系的常用方法,还要明确物理量的真正含义。
11.【答案】A
【解析】解:①菜刀的刀口做得很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故①正确;
②吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,利用了大气压,故②正确;
③氢气球升到高空后会炸裂,是因为大气压随高度的增大而减小,故③错误;
④船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,船闸使用了连通器原理,故④错误。
故选:A。
(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;
(2)吸盘式挂钩是利用了大气压强;
(3)大气压随高度的增大而减小。
(4)上端开口、底部互相连通的容器,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。
本题考查范围比较广,包括增大压强的方法、大气压在生活中的应用、连通器的应用、大气压与高度的关系,解决此类问题的关键是看学生对基础知识的掌握情况。
12.【答案】B
【解析】解:当卫星从远地点向近地点运动时,卫星质量不变,所处高度减小,重力势能减小;但运动的速度增大,动能增大。由于人造卫星在大气层外运行,没有空气的阻力,所以机械能守恒,也就是说在能量的转化过程中,机械能的总量保持不变,故③④正确。
故选:B。
根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化,动能和势能统称为机械能。
本题考查了动能、势能、以及机械能的影响因素,对于能量的转化必定是一种能量减少另一种能量增加,并且减少的能量转化为增加的能量。
13.【答案】A
【解析】解:对物体进行受力分析知:滑块A受到四个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力;水平向右的拉力、水平向左的摩擦力。已知滑块A在水平桌面上向右做匀速直线运动,所以竖直方向的重力和支持力是一对平衡力;水平方向的拉力和摩擦力也是一对平衡力。
①细绳对滑块A的拉力和滑块A受到的摩擦力共同作用,使滑块做匀速直线运动,所以是一对平衡力;
②小铁块B的重力与细绳对小铁块B的拉力共同作用,使铁块沿竖直方向做匀速直线运动,所以是一对平衡力;
③因为定滑轮只能改变力的方向,不能省力,所以细绳对滑块A的拉力等于铁块B受到的重力,即mg;
④细绳对滑块A的拉力和滑块A受到的摩擦力是一对平衡力,所以滑块A受到的摩擦力f=F=GB=mg。
所以,说法正确的只有①②。
故选:A。
(1)在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态;
(2)一对相互作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,作用在两个物体上。
此题考查力和运动的关系、二力平衡条件及相互作用力条件的应用,对物体正确进行受力分析是解答的基础。
14.【答案】B
【解析】解:①由图可知,此时的动力臂为OB,阻力臂为OA,OA:OB=3:1,则OA=3OB,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故①错误;
②A端细线对重物M的拉力为FM=225N,根据物体间力的作用是相互的可知,A端受到的拉力为:FA=FA=225N;
由杠杆平衡条件可得:FA×OB=F×OA,则:F=FA×OAOB=225N×3=675N,故②正确;
③物体M受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力的作用,处静止状态,受力平衡力,则支持力为:F支=G-FM=300N-225N=75N;由于物体间力的作用是相互的,重物M对地面的压力为75N,故③正确;
④重物M对地面的压强为:p=F支S=75N150×10-4m2=5000Pa,故④错误。
故选:B。
①已知OA和OB的大小关系,判定杠杆的种类;
②根据杠杆平衡条件计算出拉力的大小;
③对重物进行受力分析,根据力的平衡和相互作用力求出压力的大小;
④根据p=FS求出压强的大小。
本题考查了杠杆平衡条件的应用、物体的受力分析、物体间力的作用是相互的、压强的计算等知识,考查的较全面。
15.【答案】C
【解析】解:(1)由题知,两只完全相同的容器分别装等质量的水,则水的质量G1水=G2水;
已知ρ铅>ρ铝,根据ρ=mV可知,所以质量相同的实心铅球和铝球的体积关系是:V铅
由于台秤的示数N=G容器+G水+F向下,则两台秤的示数分别为:
N铅=G容器+G1水+F1向下=G容器+G水+F铅;
N铝=G容器+G2水+F2向下=G容器+G水+F铝;
所以,N铅
对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G、水对它的浮力F浮和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡,则绳的拉力为T=G-F浮;
则T铅=G铅-F铅浮,T铝=G铝-F铝浮;
所以,T铅>T铝;故④正确。
故选:C。
(1)知道台秤的示数N=G容器+G水+F向下;根据题干可知:两只完全相同的容器分别装等质量的水,将质量相同的实心铅球和铝球全部没入水中,此时水未溢出。根据ρ=mV得出质量相同的实心铅球和铝球的体积大小;根据F浮=ρ液gV排求得实心球受到的浮力,然后根据物体间力的作用是相互的可求得实心球对水的压力,最后即可得出台秤的示数。
(2)首先根据实心球的体积判断实心铅球和铝球的重力大小关系,最后根据物体受力平衡判断拉力大小关系。
本题综合考查密度、阿基米德原理以及受力平衡的分析和应用。关键是对球进行受力分析,然后根据力的合成计算拉力的大小。
16.【答案】重力
【解析】解:运动员推铅球,铅球最终会落向地面,是因为铅球受地球引力,即重力的作用。
故答案为:重力。
物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
本题考查了对重力的理解,属于基础题。
17.【答案】瓦特
【解析】解:在物理学中,
目前为止,托里拆利不是物理量的单位;
焦耳是功和各种能量的基本单位;
瓦特是功率的基本单位。
故答案为:瓦特。
根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
此题考查我们对常见物理量及其单位对应关系的掌握情况,属于识记性知识的考查,难度不大。
18.【答案】=
【解析】解:一个小孩从高度相同、长度为L1和L2(L1>L2)的两个滑梯顶部分别滑下,忽略摩擦力和其他阻力,小孩的机械能是守恒的,到达底端时机械能不变,小孩的质量不变,高度相同,重力势能相同,所以动能相同,速度相同。
故答案为:=。
小孩从滑梯上滑下,忽略摩擦力和其他阻力,小孩机械能的总量保持不变,据此分析。
本题考查了机械能的守恒、重力势能和动能的转化,属于基础题。
19.【答案】1000
【解析】解:已知重物提升的高度h=2m,不考虑动滑轮的自重和摩擦,
有用功:W有=W总=2000J,
由W有=Gh得,物体所受的重力:G=W有用h=2000J2m=1000N。
故答案为:1000。
在动滑轮重、摩擦不计的情况下,有用功就等于总功,再利用功的计算公式W=Gh可以计算出物体重力。
此题考查功的计算公式的应用,难度不大,关键是知道在动滑轮重、摩擦不计的情况下,有用功就等于总功。
20.【答案】解:物体在粗糙水平面上向右运动,所以受地面对它向左的摩擦力。同时受到重力作用,方向竖直向下,如图所示:
【解析】要解决此题,需要掌握力的示意图的画法。同时根据物体的运动情况分析出物体所受到的力:确定重力、支持力、摩擦力。
此题主要考查了重力、支持力和摩擦力的画法,关键是确定这几个力的方向。本题的关键是知道重力的方向是竖直向下,并能够用力的示意图表示力的三要素。
21.【答案】解:
首先反向延长F画出力的作用线,由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度为F的力臂L.如图所示:
【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。
掌握力臂的画法,力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。
22.【答案】摩擦力 移动的距离 砝码 同一高度
【解析】解:(1)①在甲实验中,要使拉力大小与摩擦力相等,需拉动木块在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等。通过弹簧测力计的示数间接显示摩擦力的大小;
②在乙实验中,钢球动能的大小是通过钢球撞击木块后木块沿水平方向移动的距离间接反映出来的;木块被推动得越远,则说明小球动能越大;
(2)①在研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验中,需要控制接触面的粗糙程度不变,而改变压力。在实验时是通过改变木块上砝码个数来改变压力大小的。
②要研究动能跟质量的关系,就要改变质量,同时控制速度不变。控制速度的办法是让小球从同一斜面的同一高度由静止滑下。
故答案为:(1)摩擦力;移动的距离;(2)砝码;同 一高度。
(1)在探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中,要正确测量摩擦力,需让木块在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等;在探究动能大小与什么因素有关时,通过让滚动的小球推动木块做功多少来表现动能的大小。小球将木块推动得越远,做的功越多,则说明小球的动能越大。
(2)要解决此题还要掌握控制变量法,滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以要研究滑动摩擦力与其中一个量的关系时,要保持另一个量不变;动能大小与物体的质量和速度有关,要研究动能大小与质量的关系时,需要使物体的速度相同。
此题主要考查了控制变量法在探究影响滑动摩擦力大小因素和影响动能大小因素实验中的应用。同时考查了测量拉力的方法和变量的控制办法。
23.【答案】2.6 c、b、d a、b 0.4 c、d 0.4 F浮=G排 6.5×103
【解析】解:(1)由图中弹簧测力计刻度可得分度值为0.2N,有指针只是位置可读出示数为2.6N。
后续实验操作为防止小桶中的水倒不干净带来误差,应先测空桶重力,所以最科学合理的步骤是c、b、d。
(2)通过分析实验步骤a、b可知物体所受浮力F浮=Fa-Fb=2.6N-2.2N=0.4N。
通过分析实验步骤c、d可知物体排开液体的重力G排=Fd-Fc=1N-0.6N=0.4N。
(3)由(2)计算结果可得F 浮 = G 排 。
(4)实验中液体的密度为1.0×103kg/m3,可得物体体积:
V物=V排=F浮ρ水g=0.4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-5m3,
则物体的密度ρ物=m物V物=G物V物g=FaV物g=2.6N4×10-5m3×10N/kg=6.5×103kg/m3。
故答案为:(1)2.6;c、b、d;(2)a、b;0.4;c、d;0.4;(3)F浮=G排;6.5×103。
(1)根据弹簧测力计的分度值分别读出小石块的重力、空桶的重力、桶和溢出水的重力,桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力。
(2)根据F浮=G-F拉即可求得物体受到浮力,桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力。
(3)根据阿基米德原理内容解答;
(4)已知液体的密度,由F浮=ρ液gV排可求得物体体积,由物体重力可求得其质量,由密度公式可求得物体密度。
实验中要探究的是浮力大小与物体排开液体的重力的关系,此题难点最最后一问,明确物体排开液体的体积等于物体体积是关键。
24.【答案】解:(1)滑轮组做的有用功:
W有=Gh=6×103N×15m=9×104J;
(2)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动的距离:
s=nh=2×15m=30m,
拉力F做的功:
W总=Fs=4×103N×30m=1.2×105J,
拉力F做功的功率:
P=W总t=1.2×105J60s=2×103W;
(3)滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=9×104J1.2×105J×100%=75%。
答:(1)滑轮组做的有用功为9×104J;
(2)拉力F做功的功率为2×103W;
(3)滑轮组的机械效率为75%。
【解析】(1)知道物体A的重力和提升的高度,根据W=Gh求出滑轮组做的有用功;
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,利用s=nh求出绳子自由端移动的距离,再利用W=Fs求出拉力F做的功,根据P=Wt求出拉力F做功的功率;
(3)根据η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率。
本题考查了做功公式和功率公式、滑轮组机械效率公式的应用等,难度不大,易于计算。
25.【答案】解:(1)物块A所受重力为:
GA=mg=1.6kg×10N/kg=16N;
物块A的密度为为:
ρA=mV=1.6kg2×10-3m3=0.8×103kg/m3;
(2)当注水时间到达8s时,物块A与容器底脱离接触,则物块A受到浮力等于重力,即F浮=GA=16N,
由F浮=ρ水V排g柱物块A排开水的体积为:
V排=F浮ρ水g=16N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.6×10-3m3;
由V=Sh知容器内水的深度等于物块A浸入水中的深度为:
h水=hA浸=V排SA底=1.6×10-3m32×10-3m15×10-2m=0.12m;
(3)当注水时间到达28s时,水对容器底部的压力等于水的重力与物块A的重力之和,以50mL/s恒定水流向容器内注水,注入水的体积为V水=50mL/s×28s=1400mL=1.4×10-3m3,
注入水的重力为:
G水=mg=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×1.4×10-3m3×10N/kg=14N,
水对容器底部的压力:
F压=G水+GA=16N+14N=30N;
当注水时间到达28s时,有乙图可知水面深度h=18cm=0.18m,则物体上升高度h升=0.18m-0.12m=0.06m,
物体A所受浮力做的功为:
W浮=F浮h升=16N×0.06m=0.96J。
答:(1)物块A所受重力为16N,密度为0.8×103kg/m3;
(2)当注水时间到达8s时,物块A所受浮力为16N,容器内水的深度是0.12m;
(3)当注水时间到达28s时,水对容器底部的压力为30N,物体A所受浮力做的功是0.96J。
【解析】(1)已知物块A的质量,根据G=m算出物块A的重力;根据密度公式可求物块的密度;
(2)当注水时间到达8s时,物块A与容器底脱离接触,说明物体处于漂浮状态,根据浮力与重力的关系得出物体所受浮力大小;由F浮=ρ水V排g算出物块A排开水的体积,由V=Sh算出物块A浸入水中的深度,即容器内水的深度;
(3)根据流量大小求出当t=140s时注入的水的体积,然后求出水的重力,最后根据F=G水+GM即可求出压力;根据W=Fs可求出浮力对物体做功。
此题是一道力学综合题,熟练运用阿基米德原理、液体压强公式、密度公式;准确分析图像中的信息,方可解答此题。
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