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2021-2022学年新疆昌吉州行知学校八年级(下)期末物理试卷(Word解析版)
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2021-2022学年新疆昌吉州行知学校八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 下列运动中的物体,做匀速直线运动的是( )
A. 抛出后在空中运动的排球 B. 从大树上下落的树叶
C. 在弯路上匀速行驶的列车 D. 竖直匀速下落的跳伞运动员
2. 下列关于力的作用效果情景中与其它三项不同的是( )
A. 手拉开弓 B. 人压弯跳板 C. 运动员踢球 D. 熊猫拉弯竹子
3. 前行的公交车内,某时刻悬挂在横杆下的拉手突然向公交车的右侧飘起,公交车正在( )
A. 直行急加速 B. 直行急刹车 C. 向左急转弯 D. 向右急转弯
4. 车顶的外掀式天窗在行驶时,将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这是由于( )
A. 车外空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
B. 车外空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
C. 车外空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
D. 车外空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
5. 图中属于费力杠杆的是( )
A. 剪枝剪刀 B. 火钳夹
C. 钢丝钳 D. 核桃夹
6. “六⋅一”期间,小莉和同学们进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是( )
A. 用时最短的功率最大 B. 速度最快的功率最大
C. 体重最大的功率最大 D. 做功最快的功率最大
7. 下列与压强有关的说法中,正确的是( )
A. 托里拆利实验最先证明了大气压的存在
B. 学生用吸管吸“早餐奶”与大气压无关
C. 船闸利用了连通器的原理实现船只通航
D. 液体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小
8. 下列几种估测最符合实际情况的是( )
A. 人正常步行的速度约为1.1 m/s B. 人讲话时声音的响度约为200dB
C. 人体感觉最舒适的温度约为50℃ D. 一张试卷的厚度大约1cm
9. 如图所示,没有利用连通器原理的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 洗手池的下水管
C. 茶壶 D. 船闸
10. 某学生用40N的力将重60N的铅球抛出5m远,则铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是( )
A. 200J B. 300J C. 0J D. 500J
11. 如图所示,用绳子将吊灯悬挂在天花板上,当吊灯静止时,下列分析正确的是( )
A. 吊灯受到的重力与绳子对吊灯的拉力是同一个力
B. 吊灯受到的重力与绳子对吊灯的拉力是一对平衡力
C. 吊灯对绳子的拉力与绳子对吊灯的拉力是同一个力
D. 吊灯对绳子的拉力与绳子对吊灯的拉力是一对平衡力
12. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FC
B. 容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
C. 容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
D. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共8小题,共30.0分)
13. 在学校足球赛中,小明用头将球顶进球门,说明力可以改变物体的______,同时头感到疼,因为物体间力的作用是______。足球在地面上运动的越来越慢,是因为受到______的作用。
14. 如图所示的滚摆,从最高处向下运动的过程中,______能转化为动能,如果只有这两种能相互转化,机械能的总和______(选填“变大”“变小”或“不变”)
15. 如图,某同学在做俯卧撑,可将他视为一个杠杆,他的重心在A点,重力为500N,那么他将身体撑起保持静止时,双手对地面的压力为______N。
16. 小明利用玻璃瓶、细管和带颜色的水自制了一个气压计拿着图中的自制气压计上楼过程中,细管中的水柱会______。如用一个细玻璃管在图细管口上方水平吹气,管中水柱会______。
17. 葛洲坝高70m,当水面距坝顶10m时,坝底受到水的压强是______Pa。
18. 小华的重力是500N,每只脚与地面的接触面积为200cm2,他双脚站立时对水平地面的压强为______Pa,他走路时对水平地面的压强会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19. 如图,质量为100g的木块,静止在盛水的烧杯中,木块所受到的浮力为______N,排开水的体积为______cm3。
20. 如图所示,两长方体A和B叠放在水平地面上,A受重力10牛,B受重力30牛,已知A对B的压强与B对地面的压强之比为3:2,则A与B的底面积之比为______,若把B放在A上,那么B对A的压强与A对地面的压强之比为______。
三、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
21. 在图中画出小球所受力的示意图,图为细绳拉着小球在竖直面内摆动。(忽略空气阻力)
22. 如图,杠杆处于静止状态,请画出力臂l1对应的力F1。
23. 在图中,画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向,并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L2。
四、实验探究题(本大题共2小题,共30.0分)
24. 如图所示,是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块。
(1)实验中,探究的动能是指______(选填字母)。
A.小球在斜面上的的动能
B.小球到达水平面的动能
C.木块的动能
(2)实验中所研究的动能大小通过______来反映,这里用到了______(选填“控制变量”“等效替代”或“转换”)法。
(3)由图中的甲、乙两次实验,可以得出结论:物体的______相同时,物体的______越大,动能越大。
(4)做完甲、乙实验后,假设在做图丙的实验时木块滑出木板,需要重做实验,在不更换实验器材的条件下,最方便的解决办法是______。
25. 如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)为了便于测量______(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂______个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆______(选填“左”或“右”)端将下沉。
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是______。
(5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力×______=______×阻力臂。
五、计算题(本大题共4小题,共10.0分)
26. 一个水平放置的杠杆,该杠杆的动力臂L1为0.3米,动力F1为200牛,阻力F2为50牛,求杠杆平衡时的阻力臂L2。
27. 世界上最小的鸟是蜂鸟,最大的鸟是鸵鸟。(g=10N/kg)若一只蜂鸟所受的重力是0.02N,一只鸵鸟的质量为150kg。问:
(1)一只蜂鸟的质量是多少?
(2)一只鸵鸟受到的重力是多少?
28. 如图所示是某导弹护卫舰,该导弹护卫舰排水量为2800t,全长120m,最大宽度达14.4m,满载时的吃水深度为3.87m,最大航速为51.84km/h。求:
(1)该护卫舰满载时受到的浮力是多少?
(2)在水面下3.5m深处,舰体受到海水的压强是多少?
(3)若护卫舰满载时以最大航速匀速直线航行时所受海水阻力为自身重力的0.1倍,则推力做功的功率是多少?
29. 如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,经t=5s的时间,物体被匀速提高的距离h=2m。求:
(1)有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、抛出后在空中运动的排球,方向和速度时刻在变化,所以不属于匀速直线运动。故A不符合题意;
B、从大树上下落的树叶速度时大时小,方向也可能发生变化,所以不属于匀速直线运动。故B不符合题意;
C、在弯路上匀速行驶的列车,方向发生变化,所以不属于匀速直线运动。故C不符合题意;
D、沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员方向和快慢都不变,属于匀速直线运动。故D符合题意。
故选:D。
经过的路线是直线,快慢不变的运动叫做匀速直线运动。
此题考查的是我们对于匀速直线运动的理解,只有速度的大小和方向都不变的运动才是匀速直线运动。
2.【答案】C
【解析】解:A、手对弓弦的拉力,使弓发生了形变;
B、人对跳板的压力,使跳板发生了形变;
C、运动员把足球踢出时,足球由静止变为运动,改变了足球的运动状态;
D、熊猫拉弯竹子,是力改变了竹子的形状。
综上可知,C中力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同。
故选:C。
力的作用效果:一是力可以改变物体的形状,二是力可以改变物体的运动状态,运动状态的改变包括速度和方向两个方面。
本题考查了力的作用效果,注意区分:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
3.【答案】C
【解析】解:挂在横杆下的拉手随车一起运动,以公交车为参照物时,拉手向公交车的右侧飘起,是由于拉手具有惯性要保持原来的原来的运动状态,可能是公交车向左急转弯。
故选:C。
一切物体,不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动,都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,根据惯性知识进行分析。
解决本题的关键理解惯性的性质,即保持原来运动状态的性质,一切物体都具有惯性。
4.【答案】A
【解析】解:天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压强差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故BCD错误,A正确。
故选:A。
流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。
解答此题的关键是明确流体压强与流速的关系,从原理的角度出发,便不难做出解释。
5.【答案】B
【解析】解:A、剪枝剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B、火钳夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
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。
此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:
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。
6.【答案】D
【解析】解:A、功率大小不但和时间长短有关,还与做功的多少有关,只知道时间无法判定功率的大小,故A错误;
B、根据P=Wt=Ght=Gv可知,功率大小不但和速度有关,还与学生的体重有关,故B错误;
C、根据P=Wt=Ght=Gv可知,功率大小不但和体重有关,还与学生的速度有关,故C错误;
D、功率表示物体做功的快慢,所以做功越快的功率越大,故D正确。
故选:D。
功率表示物体做功的快慢,根据P=Wt作出分析和解答。
此题主要考查的是学生对功率及其变形公式的理解和掌握,基础性题目。
7.【答案】C
【解析】解:A、马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里拆利实验测出了大气压强的值,故A错误;
B、当用吸管吸“早餐奶”时,先吸走的是管中的空气,使管内变为真空,这时大气压就压着“早餐奶”进入管中,从而进入人的嘴中,利用了大气压,故B错误;
C、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,故C正确;
D、液体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,故D错误。
故选:C。
(1)托里拆利实验测出了大气压强的值,一标准大气压能支持760mm高的水银柱,相当于1.013×105Pa。
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
(3)连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
(4)流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小,根据流体压强和流速的关系解答。
此题考查连通器原理、大气压的存在、大气压的综合应用、流体压强和流速的关系,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
8.【答案】A
【解析】解:A.成年人的步行速度约为1m/s,所以A正确;
B.人正常讲话时声音的响度约为50分贝,过高的声音会损坏人的听觉,所以B错误;
C.对人体而言,较为舒适的温度区间为18~25℃,超过30℃人就会感到热,长期待在超过体温的环境中,人就可能感到呼吸困难,所以C错误;
D.一页纸的厚度约为0.1mm=0.01cm,所以D错误。
故选:A。
(1)成年人的步行速度约为1m/s。
(2)人正常讲话时声音的响度约为50分贝,过高的声音会损坏人的听觉。
(3)正常情况下,人的体温在37℃左右;对人体而言,较为舒适的温度区间为18~25℃;洗澡水的温度与人体温度接近时,人才不会感觉烫或者冷。
(4)一页纸的厚度约为0.1mm。
估算类试题是中考中的常见题型,解答这类题的关键是,知道一些常见事物的物理量,并能将不熟悉的物理量转化为我们熟知的物理量。
9.【答案】A
【解析】解:A.活塞式抽水机是利用了大气压,不属于连通器,故A符合题意;
B.根据洗手池的下水管的结构可知,左右两个容器连通,上端开口,利用连通器的原理,故B不符合题意;
C.茶壶的壶身和壶嘴组成了连通器,故C不符合题意;
D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,是利用连通器原理进行工作的,故D不符合题意。
故选:A。
连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用,这就要求我们平时要多观察、多思考。生活中的锅炉水位计、茶壶、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
10.【答案】C
【解析】解:在铅球飞出的过程中,只受到竖直向下的重力和阻力的作用,已经脱离了手的作用,虽然有距离,但没有力的作用,人不做功。
故选:C。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此先判断是否做功,若做功,利用W=Fs计算。
明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
11.【答案】B
【解析】解:
A、吊灯受到的重力,施力物体是地球,绳子对吊灯的拉力施力物体是绳子,所以不是同一个力;故A错误;
B、吊灯受到的重力与绳子对吊灯的拉力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,是一对平衡力。故B正确;
C、吊灯对绳子的拉力,施力物体是吊灯,受力物体是绳子,而绳子对吊灯的拉力,是绳子,受力物体是吊灯,所以不是同一个力,故C错误;
D、吊灯对绳子的拉力与绳子对吊灯的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,缺一不可;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上。
平衡力和相互作用力容易混淆,注意区分:相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点:平衡力是一个受力物体,发生在两个物体之间;相互作用力是两个受力物体,发生在两个物体之间。
12.【答案】B
【解析】解:由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排
C、三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρ水gh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故A正确,容器的底面积相同,根据F=pS可知,容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙,故C错误;
D、由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA
故选:B。
(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置对桌面的压力的大小关系,根据p=FS可知容器对桌面的压强大小关系;
(3)三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρ水gh可知容器底受到水的压强关系;
(4)由图A、B、C三个正方体所处的状态,判定其浮力和重力的关系;然后根据三者的浮力大小、由于正方体A、B、C的体积相同,根据ρ=mV=GgV可知,三个物体的密度大小关系。
此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
13.【答案】运动状态 相互的 阻力
【解析】解:
小明用头将球顶进球门,球的运动方向和速度大小发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
物体间力的作用是相互的,所以,小明用头将球顶进球门,同时头感到疼。
足球在地面上滚动时受到阻力作用,足球运动的速度越来越慢,最后停下来。
故答案为:运动状态;相互的;阻力。
(1)物体运动状态的改变包括速度大小和运动方向两个方面;力是改变物体运动状态的原因。
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
此题以足球比赛为素材,考查了力的作用相互性、力的作用效果,体现了物理与社会生活的密切联系。
14.【答案】重力势;不变
【解析】
【分析】
物体的动能和势能可以相互转化,而且在转化过程中,如果不受阻力,机械能的总量保持不变,如果有阻力作用,则机械能减小,内能增加。
在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
【解答】
解:滚摆从最高处向下运动的过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小;速度不断增大,则动能增大,正是减小的为重力势能转化为动能;如果只有这两种能相互转化,机械能的总和不变。
故答案为:重力势;不变。
15.【答案】300
【解析】解:根据图示可知,动力臂:L1=0.9m+0.6m=1.5m,阻力臂:L2=0.9m,
由杠杆平衡可知:
F1L1=F2L2
F1×1.5m=500N×0.9m,
F1=300N;
因力的作用是相互的,所以双手对地面的压力:F=F1=300N。
故答案为:300。
求出动力臂和阻力臂,利用杠杆平衡的条件可以求出地面对手的力,根据力的作用是相互的,可得双手对地面的压力。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,会分析题目所给的图形,从图形上找到解题的信息是解题的关键。
16.【答案】上升 上升
【解析】解:
(1)大气压随高度的增加而减小,拿着自制气压计上楼,由于外界的大气压减小,所以玻璃管内的水柱在内部气压的作用下会逐渐升高;
(2)流体压强与流速有关,流速越大的位置,压强越小。因此,若在玻璃管的上方沿水平方向吹气,则上方空气流速快,压强小,玻璃管内的水柱在内部较大气压的作用下会逐渐上升。
故答案为:上升;上升。
(1)大气压和高度有关,大气压随高度的增加而减小;根玻璃管内的水柱的变化可判断大气压的变化;
(2)流体压强与流速有关,流速越大的位置,压强越小。
本题考查了大气压与高度的关系,以及流体压强与流速的关系,都是与气压有关的重要规律,必须熟知。
17.【答案】5.88×105
【解析】解:水的深度h=70m-10m=60m,
坝底受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×60m=5.88×105Pa。
故答案为:5.88×105。
先计算出水的深度,再根据液体压强的计算公式求坝底受到的压强。
本题考查的是关于液体压强的计算的相关知识,准确找出水的深度是解题的关键。
18.【答案】1.25×104 变大
【解析】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,小华对地面的压力F=G=500N,
双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,
则他对水平地面的压强:
p=FS=500N200×10-4m2=1.25×104Pa;
行走时受力面积为单只脚与地面的接触面积,
由p=FS可知,对水平地面的压强会增大。
故答案为:1.25×104;变大。
水平面上物体的压力和自身的重力相等,小华对地面的压力和自身的重力相等,双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,行走时受力面积为单只脚与地面的接触面积,根据p=FS进行解答。
本题考查了压强的计算和压强大小的比较,关键是知道双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,行走时受力面积为单只脚与地面的接触面积。
19.【答案】1 100
【解析】解:由于木块静止时漂浮在水面上,受到的浮力等于木块的重力,即:
F浮=G木=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
由F浮=ρ液V排g可得,
木块排开水的体积:V排=F浮ρ水g=1N1×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3=100cm3。
故答案为:1;100。
(1)由于木块静止时漂浮在水面上,根据F浮=G木=mg得出所受浮力;
(2)根据F浮=ρ液V排g求出木块所排开水的体积。
本题综合考查了学生对阿基米德原理、重力公式、物体的漂浮条件的掌握和运用,涉及的知识点较多,有一定难度。
20.【答案】1:6 3:4
【解析】解:
(1)因为p=FS=GS,
所以A与B的底面积之比:
SA:SB=GAPA:GA+GBpB=10N3:10N+30N2=1:6;
(2)若把B放在A上,那么B对A的压强与A对地面的压强之比:
pB':pA'=GBSA:GA+GBSA=30NSA:10N+30NSA=3:4。
即B对A的压强与A对地面的压强之比是3:4。
故答案为:1:6;3:4。
(1)物体对水平面的压力等于它的重力,已知压强关系,应用压强公式的变形公式S=Fp=Gp求两物体的底面积之比。
(2)若把B放在A上,B对A的压力与A对地面的压力的受力面积均为SA,利用p=FS求压强之比。
本题考查了压强公式的应用,确定两种情况下压力、受力面积的大小关系是关键。
21.【答案】解:小球悬挂在细绳下来回自由摆动,忽略空气阻力,共受到拉力和重力的作用,过球心作竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力。如图所示:
【解析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点;
对于规则物体的重心在物体的几何中心,应过重心表示出重力的方向和拉力的方向。
本题考查示意图的画法,牢记重力的方向总是竖直向下的。在画力的示意图时,若需要画出物体受到的多个力的示意图时,要将这几个力画成共点力。
22.【答案】解:过力臂l1的末端,作垂直于l1的直线,与杠杆的交点为力F1的作用点;图中F2使杠杆有顺时针转动的趋势,为使杠杆平衡,动力应使杠杆有逆时针转动的趋势,则阻力F1的方向斜向右上方,如图所示:
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,作图时把握住力和力臂的垂直关系即可做出阻力。
本题考查了力和力臂的作法。当杠杆平衡时,动力和阻力对杠杆的影响是:使杠杆的运动趋势是相反的。
23.【答案】解:由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,过A点垂直于OA向上做出最小动力F1的示意图;
绳子对杠杆拉力作用在杠杆上,方向与重力方向相同,从O点向拉力的作用线引垂线段,垂线段的长即为其力臂L2。如下图所示:
【解析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
此题考查杠杆最小力的示意图、力臂的画法,常考题型,难度一般,解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
24.【答案】B 木块B移动的距离 转换 质量 速度 将丙图的高度减小为h,再将丙图与乙图比较得出动能与质量的关系
【解析】解:(1)小球下落到水平面时因为具有动能才能撞击木块,实验中,探究的动能是指小球在水平面的动能,故选B;
(2)小球动能大小不能直接测量,而是通过小球推动木块B在水平面上移动的距离来反映,这采用了转换法;
(3)甲、乙两次实验中让同一钢球从不同的高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越大,把木块推得越远,则钢球对木块做的功多,钢球的动能大,故结论为:在质量一定时,速度越大,动能越大;
(4)小组同学做完甲、乙实验后,在做丙实验时木块被撞滑出木板,说明丙图中小球的动能太大,可以将丙图的高度减小为h,再将丙图与乙图比较得出动能与质量的关系。
故答案为:(1)B;(2)木块B移动的距离;转换;(3)质量;速度;(4)将丙图的高度减小为h,再将丙图与乙图比较得出动能与质量的关系。
(1)根据实验目的确定研究对象;
(2)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。这种研究物理问题的方法叫转换法。小球动能的大小不能直接用眼睛观察,而是通过观察小球推动木块所做的功的大小来反映,小球推动木块越远,做功越多,小球具有的动能越大;
(3)(4)动能大小的影响因素:质量和速度。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。对照图示,结合控制变量法可得出结论。
本题“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,考查转换法和控制变量法的运用。
25.【答案】平衡 力臂 左 2 左 变大 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力慢慢变大 动力臂 阻力
【解析】解:(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;
(2)为了便于测量力臂,应该使杠杆在水平位置平衡;如图甲所示,杠杆右端下沉,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节;
(3)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,设在B处挂了n个钩码,则3G×2L=nG×3L,解得:n=2,应在B点挂2个钩码;
两边各取下一个钩码后,2G×2L>1G×3L,所以杠杆左端下沉;
(4)弹簧测力计在C处竖直向上拉时,拉力的方向竖直向上与杠杆垂直,动力臂等于支点到力的作用点的距离;当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大,弹簧测力计的示数变大;
(5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
故答案为:(1)平衡;(2)力臂;左;(3)2;左;(4)变大;阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力慢慢变大;(5)动力臂;阻力。
(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动时,物体处于平衡状态;
(2)实验时,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;如果杠杆右端下沉,则应该将平衡螺母向左调节;
(3)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出;
(4)根据操作中引起力臂的变化,根据杠杆平衡条件分析解题;
(5)杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作,要求平时做实验时多加注意,锻炼自己的实验操作能力。正确理解杠杆的平衡条件是关键。
26.【答案】解:杠杆在水平位置平衡
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得
L2=F1L1F2=200N×0.3m50N=1.2m。
答:杠杆平衡时的阻力臂是1.2m。
【解析】已知动力、动力臂、阻力的大小,利用杠杆平衡条件求阻力臂大小。
解答该题依据的是杠杆平衡条件,熟记该知识点,公式变形带入数值即可求得。
27.【答案】解:
(1)由G=mg可得,蜂鸟的质量:
m蜂鸟=G蜂鸟g=0.02N10N/kg=0.002kg。
(2)鸵鸟的质量m鸵鸟=150kg,
其重力:
G鸵鸟=m鸵鸟g=150kg×10N/kg=1500N。
答:(1)一只蜂鸟的质量是0.002kg;
(2)一只鸵鸟受到的重力是1500N。
【解析】(1)已知蜂鸟所受的重力,利用m=Gg求出蜂鸟的质量;
(2)已知鸵鸟的质量,根据G=mg求出鸵鸟的重力。
本题考查了重力公式G=mg的应用,属于基础题目。
28.【答案】解:(1)护卫舰排水量为2800t,即m排=2.8×106kg;
护卫舰满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=2.8×106kg×10N/kg=2.8×107N;
(2)水面下3.5m深处,舰体受到海水的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m=3.5×104Pa;
(3)护卫舰漂浮,则G总=F浮=2.8×107N;
所受海水阻力为:f=0.1G总=0.1×2.8×107N=2.8×106N;
护卫舰做匀速直线运动,受到平衡力作用,所以推力为:F=f=2.8×106N;
最大航速为51.84km/h=14.4m/s;
则推力做功的功率为:P=Fv=2.8×106N×14.4m/s=4.032×107W。
答:(1)该护卫舰满载时受到的浮力是2.8×107N;
(2)在水面下3.5m深处,舰体受到海水的压强是3.5×104Pa;
(3)若护卫舰满载时以最大航速匀速直线航行时所受海水阻力为自身重力的0.1倍,则推力做功的功率是4.032×107W。
【解析】(1)根据阿基米德原理求出浮力大小。
(2)运用液体压强公式p=ρgh可得出压强大小。
(3)利用二力平衡知识得出重力,进而运用阻力与重力关系求出阻力,运用P=Fv可求出功率。
熟练运用阿基米德原理、液体压强公式、功率公式,理解平衡力知识,可解答此题。
29.【答案】解:(1)有用功W有=Gh=120N×2m=240J;
(2)从图中可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m,
拉力做的功W总=Fs=80N×4m=320J,
拉力做功的功率P=W总t=320J5s=64W;
(3)该滑轮组的机械效率η=W有用W总×100%=240J320J×100%=75%。
答:(1)有用功为240J;
(2)拉力做功的功率为64W;
(3)该滑轮组的机械效率为75%。
【解析】(1)根据W有=Gh得出有用功;
(2)从图中可知n=2,根据s=nh得出绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs得出拉力做的功,根据P=W总t得出拉力做功的功率;
(3)根据η=W有用W总得出该滑轮组的机械效率。
本题考查功、功率和机械效率的计算,是一道综合题。
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