2021-2022学年山东省日照市五莲县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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2021-2022学年山东省日照市五莲县八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 小明是一名八年级学生,下面是他对一些数据的估测,最接近实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为100g
B. 九年级物理课本的重力约为30 N
C. 他双脚站立对地面的压强约为1.5×104Pa
D. 他的体重约为5000 N
2. 下列过程,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A. 运动员将静止的足球踢出去 B. 滚动的足球受阻力缓缓停下
C. “以卵击石”卵壳破裂 D. 篮球受重力从篮筐内竖直下落
3. 下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 在空中飞行的鸽子受到地球对它的吸引力
B. 乒乓球被扣杀后飞向对方,说明力可以维持物体的运动
C. 两物体只要相互接触,就会产生力的作用
D. 马拉车前进时,马拉车的力大于车拉马的力
4. 如图所示,为中国女足在2022亚洲杯决赛时的比赛情景,下列说法正确的是( )
A. 踢出去的足球能在空中继续运动,是因为足球受到惯性
B. 足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
C. 足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,说明足球没有力的作用就停止运动
D. 空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
5. 下列说法正确的是( )
A. 飞机升力是由于机翼上表面的空气流速大于下表面的空气流速造成的
B. 拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小
C. 菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来增大摩擦
D. 马德堡半球实验首次测出大气压强值
6. 如图所示是中国航母“山东号”训练时,舰载飞机飞离航母甲板时的图片。下列说法中正确的是( )
A. 飞机飞离航母前后,航母的总重力不变
B. 飞机在起飞过程中,惯性将变大
C. 飞机在航母甲板上加速飞行时,受到非平衡力的作用
D. 飞机飞离航母甲板时,航母所受浮力大小不变
7. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度和质量都相同、密度分别为ρ甲和ρ乙的两种液体。已知,液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,容器对桌面的压力分别F甲和F乙,容器对桌面的压强分别为p甲'和p乙',下列关系正确的是( )
A. ρ甲=ρ乙 B. p甲=p乙 C. F甲=F乙 D. p甲'>p乙'
8. 如图所示,对放在桌面上的冰墩墩来说,下列各组力中属于一对平衡力的是( )
A. 冰墩墩的重力和地面对桌面的支持力
B. 冰墩墩的重力和桌面对冰墩墩的支持力
C. 冰墩墩对桌面的压力和桌面对冰墩墩的支持力
D. 冰墩墩的重力和桌子的重力
9. 如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则( )
A. 小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度先增大再减小
B. 小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向左、速度不断增大
C. 如果小球运动到B点时恰好不受任何力,则小球将保持静止状态
D. 小球在运动过程中所受弹力的方向始终向右
10. 如图甲所示,用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动,此过程中M、N的动能大小随时间变化的关系如图乙所示。用fM、fN分别表示M、N所受地面的摩擦力,WM和WN分别表示在相同时间内拉力F对物体M、N做的功,PM和PN分别表示拉力F拉动物体M、N的功率大小。下列关系式中,一定正确的是( )
A. vM
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
11. 某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量不同质量的钩码所在甲、乙不同星球表面受到的重力数据,画出如图所示的G-m图像,下列说法正确的是( )
A. 同一地点,物体所受的重力与它的质量比值是定值
B. 若用石块代替钩码进行该实验,能够得到相同结论
C. 甲星球表面上质量为4kg的物体所受的重力为60N
D. 相同质量的物体在甲、乙两星球表面上的重力相同
12. 对下列四幅图涉及的物理知识,描述正确的是( )
A. 甲图可以自动给花供水的装置,利用的是连通器原理
B. 乙图将房子的地基建造的比较宽厚,目的是增加地基对地面的压强
C. 丙图向水平管中吹气竖直管中水柱上升,利用了流体在流速大的地方压强小
D. 丁图把三端带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中,能探究液体压强大小与深度的关系
13. 2022年4月16日、“神舟十三号”载人飞船圆满完成各项任务安全返回,当返回舱加速降至约10公里时,着陆系统开始工作,连续完成引导伞、减速伞、主伞的动作,飞船减速并匀速竖直下降,在离地面约1米时,4台反推火箭发动机点火,使飞船返回舱以约1m/s的速度实现软着陆。下列关于返回舱的说法正确的是( )
A. 减速下降的过程中,重力势能减小
B. 减速下降中,重力势能转化为动能
C. 匀速下降的过程中,竖直方向受力平衡
D. 匀速下降的过程中,机械能不变
14. 甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。将同一个小球先后放入两杯中,小球在盐水中静止时两杯中的液面相平,两球所处的位置如图所示。则下列说法中正确的是( )
A. 甲杯中盐水的密度大 B. 小球在两杯盐水中所受浮力相等
C. 小球在乙杯中受的浮力大 D. 两杯子底部所受盐水的压强相等
15. 如图所示,轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=40N,GB=200N,B是边长为0.2m的正方体。整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数为40 N
B. 弹簧测力计的示数为160 N
C. B物体对支撑面的压力为240 N
D. B物体对支撑面的压强为4×103Pa
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共3小题,共7.0分)
16. 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.9N,当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,测力计的示数为7.1N。该金属零件在油中受到的浮力是______N,该金属零件的体积是______cm3。(g=10N/kg)
17. 如图所示,该剪刀是______(选填“省力”或“费力”)杠杆;剪较厚的纸,阻力作用点为______(选填“A”或“B”)较合适。
18. 如图所示是圆心为O半径为0.5m的光滑的14半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接,将重为120N的物体从圆弧槽顶端M处由静止释放,物体在水平面上从A滑行到B处停下来,测出s为2m,则重力对物体做的功是______J,物体在水平面上受到的摩擦力为______N。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
19. 如图所示,物块A在水平传送带上,与传送带一起以速度v向右匀速运动,请画出物块A的受力示意图。
20. 如图甲所示是一种新式的下开式窗户,乙图为该窗户的示意图,B为转动轴,O为窗扇的重心。
(1)请画出窗扇的重力的力臂L;
(2)若要将窗扇再向外推开,画出此时在A点所用最小力F的示意图。
五、实验探究题(本大题共2小题,共17.0分)
21. 在探究“杠杆的平衡条件,实验中,所用的实验器材有杠杆和支架、尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)实验前将杠杆中点置于支架上,然后调节平衡螺母,使杠杆在______位置静止。这样做目的是______。将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向______调。
(2)某同学进行正确的实验操作后,根据图甲得出了一组实验数据,改变动力F1和动力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2的大小,又做了两次实验,并记录了实验数据,多次实验的目的是______。得到的实验结论是______。(用给出的字母及公式表示)
(3)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠______(填“左”或“右”)端将下沉。
(4)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是______。
22. 如图所示,是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。
(1)图甲和乙实验中要判断研究对象的动能大小,需要比较证明理由是______这利用的实验方法是______。
(2)图甲、乙两图是为了探究动能与______的关系,得出的结论是:在速度相同时,越大动能越大。这利用的实验方法是______,若水平面绝对光滑,本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)如图2将一弹簧固定在水平轨道末端,钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开,若想增大弹簧最大压缩量,提出两点可行的做法:______、______。
(4)将图2中末端的挡板和弹簧取掉,并将OB向上弯折形成如图3的轨道,再次将钩球沿轨道AOB到达B点后离开轨道,钢球在B点的机械能______(选填“大于“、“等于”或“小于”)在A点的机械能,若离开B点后钢球不受外力,通过B点后的运动轨迹是______(选填“a”、“b”或“c”)。
六、计算题(本大题共2小题,共22.0分)
23. 码头上的工作人员利用如图所示的轻质杠杆将一桶淡水从地面转移到船上。如图所示,此时杠杆刚好保持水平,挂在A端的桶重100N,内部底面积为0.05m2。一桶内装有800N的水、水深1m,重660N的工作人员用绳子竖直拉住B端,工作人员的脚与地面的接触总面积为0.04m2,OA:OB=1:3。ρ水=1.0×103kg/m3。g取10N/kg。求:
(1)水对桶底的压强;
(2)水对桶底的压力;
(3)人对杠杆B端的拉力;
(4)人对地面的压强。
24. 如图所示,置于水平工作台面上的卷扬机,其质量为50kg,工作时做功的功率恒为4000W。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,经过5s物体A被竖直匀速提升了4m。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)动滑轮对物体A做的功;
(2)动滑轮的重力;
(3)动滑轮的机械效率;
(4)工作台面对卷扬机的支持力。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、一个鸡蛋的质量约为50克,故A错误;
B、九年级物理课本的质量约300g即0.3kg,其重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故选项B错误;
C、中学生的质量约为m=50kg,
对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
每只脚与地面的接触面积约200cm2,
受力面积S=2×200cm2=400cm2=0.04m2,
对地面的压强p=FS=500N0.04m2=1.25×104Pa,与给出的数值接近,故C正确;
D、中学生的质量约50kg,其体重约500N,故D错误;
故选C。
(1)一个鸡蛋的质量约为50克;
(2)九年级物理课本的质量约300g,根据重力公式求出课本的重力进行判断;
(3)中学生的体重约50kg,对地面的压力等于身体的重力,每只脚与地面的接触面积约为200cm2,求出中学生对地面的压强进行判断;
(4)中学生的体重约50kg,求出体重进行判断。
此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力,需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识,此题才能得到正确答案。
2.【答案】C
【解析】解:A、运动员将静止的足球踢出去,足球由静止变为运动,力改变了足球的运动状态;
B、滚动的足球受阻力缓缓停下,足球由运动变为静止,力改变了足球的运动状态;
C、“以卵击石”卵壳破裂,力改变了卵壳的形状;
D、篮球受重力从篮筐内加速下落,速度越来越快,属于力改变物体的运动状态;
可见,力的作用效果与其它三个不同的是C。
故选:C。
力的作用效果:可以改变物体运动状态;可以使物体发生形变。
本题主要考查了力的作用效果在生活现象中的区分,较为基础,但属于常见题型。
3.【答案】A
【解析】解:A、因为物体间力的作用是相互的,空中飞行的鸽子受到地由于球的吸引而产生的重力作用,故A正确;
B、乒乓球被扣杀后飞向对方,说明力可以改变物体的运动状态,不是维持物体的运动状态,故B错误;
C、相互接触的两个物体,如果它们不挤压,则它们之间就没有力的作用,故C错误;
D、相互作用力的大小相等,所以马拉车前进时,马拉车的力等于车拉马的力,故D错误。
故选:A。
(1)地球附近的一切物体由于地球的吸引会受到重力;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)相互接触的两个物体,如果它们之间不发生挤压,则它们之间就没有力的作用;
(4)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力,一对相互作用力的大小相等。
本题考查有关力的知识点,是力学综合题,但难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A、足球离开脚以后,不再受到脚的踢力,还能继续在空中运动,是由于踢出去的足球具有惯性,要保持原来的运动状态,惯性是物体本身的一种性质,惯性不是力,不能说“受到惯性”,故A错误;
B、足球在空中飞行过程中,受到重力和空气阻力作用,运动速度和方向在发生改变,运动状态一定发生改变,故B正确;
C、足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,是因为受到阻力的作用的结果,物体的运动不需要力来维持,故C错误;
D、空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,但不一定是沿水平方向,故D错误。
故选:B。
(1)一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质,我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性;
(2)物体运动速度和运动方向发生改变,运动状态发生改变;
(3)力是改变物体运动状态的原因;即物体的运动状态发生改变,一定受到力的作用,但物体的受到力的作用时,运动状态并不一定改变;
(2)物体在不受任何力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态。
本题主要考查了力和运动的关系、物体运动状态的判断、惯性等多个知识点,深入理解基本规律,是正确解答的关键。
5.【答案】A
【解析】解:A、飞机机翼为流线型,即上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,故A正确;
B、拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而增大,故B错误;
C、菜刀的刀刃薄,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D、马德堡半球实验首次证明大气压的存在,故D错误;
故选:A。
(1)流体压强与流速的关系:流体流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大;
(2)液体内部压强随着深度的增加而增大;
(3)压强的大小与压力和受力面积有关;
(4)马德堡半球实验首次证明大气压的存在。
此题考查了流体压强和流速的关系、液体内部压强的特点、大气压存在的验证等知识点,是一道综合题。
6.【答案】C
【解析】解:
A、飞机飞离航母后,航母的总质量变小,根据G=mg知其总重力变小,,故AD错误;
B、飞机在起飞过程中,质量不变,则惯性不变,故B错误;
C、飞机在航母甲板上加速飞行时,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故C正确;
D、飞机飞离航母甲板时,航母仍漂浮,且总重力变小,根据F浮=G可知航母所受浮力变小,故D错误。
故选:C。
(1)飞机飞离航母前后,航母的总质量变化,根据G=mg可知总重力的变化情况;
(2)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系;
(3)处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力;
(4)飞机飞离航母甲板时,航母仍漂浮,且总重力变小,根据F浮=G可知航母所受浮力的变化情况。
本题考查了力与运动的关系、重力、浮力和惯性大小的影响因素等多个知识点,有一定的综合性,但总体难度不大。
7.【答案】C
【解析】解:
AB、从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据ρ=mV可知ρ甲>ρ乙,因两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,故AB错误;
CD、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知二者的总重力相等,故容器对桌面的压力F甲=F乙,容器的底面积相同,由p=FS得,容器对桌面的压强:p甲'=p乙',故C正确,D错误。
故选:C。
(1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积大小关系,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系;根据公式p=FS可求得出液体对容器底部的压力大小关系;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=FS可得出容器对桌面的压强的大小关系。
本题主要考查了固体压强、液体压强、密度公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
8.【答案】B
【解析】解:
A、地面对桌面的支持力等于桌子与冰墩墩的重力的和,所以地面对桌面的支持力大于冰墩墩的重力,这两个力不是平衡力,故A错误;
B、冰墩墩的重力和地面对桌面的支持力,这两个力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B正确;
C、冰墩墩对桌面的压力和桌面对冰墩墩的支持力,这两个力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故C错误;
D、冰墩墩的重力和桌子的重力,这两个力的方向相同、没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故D错误。
故选:B。
二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上。
本题考查了平衡力的辨别,明确二力平衡条件是解题的关键。
9.【答案】C
【解析】弹力由形变决定,在AO阶段,弹力方向向右,和速度方向一致,所以速度一直在增加,在OB阶段,方向向左,和速度方向相反,速度一直在减少。故A、B、D都是错误的;小球到B点时,速度为0。故C正确。
故选:C。
弹力由形变决定,在AO阶段,弹力方向向右,在OB阶段,方向向左。
抓住弹力方向是解题关键。
10.【答案】B
【解析】解:用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动,则物体在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,所以两个物体受到的摩擦力是相同的,即:fM=fN;
动能的大小与质量、速度有关,由图乙可知,M的动能大于N的动能,由于不知道M和N的质量的关系,所以无法确定M、N的速度的大小关系;
不知道运动的距离的大小关系,根据W=Fs可知,无法判定拉力F对物体M、N做的功的大小关系;
根据P=Wt=Fst=Fv可知,无法判定功率的大小关系,故B正确,ACD错误。
故选:B。
动能的大小与质量和速度有关;物体做匀速直线运动时,物体受力平衡,受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力;根据W=Fs、P=Wt=Fst=Fv分析功和功率的大小关系。
本题考查了影响动能的因素、二力平衡条件的应用、功和功率计算公式的应用等知识,难度不大。
11.【答案】ABC
【解析】解:A、由图可知,甲、乙均是过原点的直线,所以物体所受的重力与其质量的比值为定值。故A正确。
B、用钩码做实验,是因为钩码的质量已知,不需要再进行测量。用石块代替钩码进行实验,需要先用天平测出石块质量,但是得出的结论是相同的。故B正确。
C、由图可知,质量为4kg的物体在甲星球上所受的重力为600N,故C正确;
D、由图可知,质量为8kg的物体在甲星球上所受的重力为120N,在乙星球上所受的重力为40N,二者相差3倍。故D错误。
故选:ABC。
(1)同一地点物体重力与质量的关系:G=mg。
(2)同一星球的不同位置的g值可能不同。
(3)不同星球的g值一般不同。
在近几年的中考中,图像类试题出现的频率越来越高,我们要注意坐标轴的意义,以及图像中不同图线的意义。
12.【答案】CD
【解析】解:
A、当瓶口在水面以下时,瓶子内的水和空气的压强之和等于外界的大气压强,水不流出;当瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强,水流出,直到封住瓶口为止,故图甲中的自动喂水装置应用的是大气压,不是连通器原理,故A错误;
B、乙图将房子的地基建造的比较宽厚,目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小地基对地面的压强,故B错误;
C、向水平管中吹气,水平管上方空气的流速增大,压强减小,竖直管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升,故C正确;
D、液体内部向各个方向都有压强,带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中,橡皮膜会向上凸;由于液体压强随深度的增加而增大,所以玻璃管插入水中越深,橡皮膜向上的凸起程度越大,可探究液体压强的大小与深度的关系,故D正确。
故选:CD。
(1)随着自动喂水的装置内水的减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使水位重新升高,瓶口继续没入水中,空气不再进入;
(2)减小压强的方法:当压力一定时,增大受力面积;当受力面积一定时,减小压力;
(3)气体的压强与流速有关,流速越大的位置气体产生的压强越小;
(4)液体压强随深度的增加而增大。
本题考查了学生对大气压的应用、增大或减小压强的方法流体压强与流速的关系以及液体压强的特点等知识点,本题还体现了生活中的很多现象都离不开物理知识。
13.【答案】AC
【解析】解:AB、减速下降的过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小,速度减小,则动能减小,动能和重力势能转化为内能,故A正确,B错误。
C、匀速下降的过程中,处于平衡状态,因此竖直方向受力平衡,故C正确。
D、匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,高度减小,所以动能不变,重力势能减小,则机械能减小,故D错误。
故选:AC。
(1)物体的动能由质量和速度决定,重力势能由质量和高度决定,分析下落过程中质量、速度、高度的变化,判断出动能和重力势能的转化。
(2)机械能守恒的条件:只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能才守恒。
本题考查动能、势能的影响因素及转化,机械能守恒、平衡力等知识,综合性很强,难度不大。
14.【答案】AB
【解析】解:A、小球在甲杯中漂浮,甲杯中盐水的密度大于小球的密度;在乙杯中悬浮,乙杯中盐水的密度等于小球的密度;说明甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度,故A正确;
BC、读图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,则根据物体浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故B正确,C错误;
D、两杯中液面相平,h相等,甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度,由公式p=ρgh可知,甲杯底部所受液体的压强较大,故D错误。
故选:AB。
(1)根据小球的浮沉情况判断出杯中盐水密度的大小关系;
(2)根据漂浮与悬浮的条件可判断小球在不同杯子中受到的浮力的大小;
(3)利用压强公式p=ρgh判断压强的大小。
本题的解答需要用到浮沉条件、液体压强公式、阿基米德原理等,同时还要进行严密的推理,综合性较强,难度适中。
15.【答案】AD
【解析】解:
AB、物体A受竖直向下的重力GA=40N、竖直向上的弹簧对A的拉力FA而静止,这两个力是一对平衡力,则FA=GA=40N;因力的作用是相互的,则A对弹簧的拉力等于弹簧对A的拉力,其大小为40N,则弹簧测力计的示数为40N;故A正确,B错误;
C、弹簧测力计在水平方向受A的拉力、B的拉力而静止,则这两个力是一对平衡力,所以B对弹簧的拉力也是40N;因物体间力的作用是相互的,则弹簧对B的拉力FB=40N;
物体B受竖直向上的拉力FB、竖直向上的地面的支持力FN、竖直向下的重力GB而静止,则这三个力的合力为零,即FB+FN-GB=0;
因为B物体对支撑面的压力与支撑面对B物体的支持力是一对相互作用力,所以B物体对支撑面的压力F压=FN=GB-FB=200N-40N=160N,故C错误;
D、B物体对支撑面的压强:
p=F压S=160N0.2m×0.2m=4×103Pa,故D正确。
故选:AD。
对A进行受力分析,根据二力平衡条件和力作用的相互性求出A对弹簧的拉力,即为弹簧测力计的示数;
对B进行受力分析,由力的平衡条件求出B受到地面的支持力,根据物体间力的作用是相互的可知物体B对支撑面的压力,由p=FS算出B物体对支撑面的压强。
本题考查了压强的计算,正确对物体进行受力分析、用好力的平衡条件是解题的前提与关键。
16.【答案】0.8 100
【解析】解:零件未浸入油中时,弹簧测力计的示数为7.9N,即零件的重力为:G=7.9N
浸没在油中时弹簧测力计的示数为:F示=7.1N,
零件受到的浮力为:F浮=G-F示=7.9N-7.1N=0.8N;
零件浸没在油中排开油的体积等于零件的体积,根据F浮=ρ液gV排可得,
零件的体积为:V=V排=F浮ρ水g=0.8N0.8×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3=100cm3。
故答案为:0.8;100。
已知零件未浸入油中和浸没在油中时弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F示求得零件在油中受到的浮力;
零件浸没在油中排开油的体积等于零件的体积,根据F浮=ρ液gV排求得零件排开油的体积,即零件的体积。
本题考查称重法测浮力和阿基米德原理的应用,知道物体浸没在液体时,排开液体的体积等于物体的体积是关键。
17.【答案】省力 B
【解析】解:由图可知,该剪刀的动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆;由杠杆的平衡条件可知,在阻力和动力臂一定时,减小阻力臂可以减小动力,因此剪较厚的纸,阻力作用点为B点比较合适。
故答案为:省力;B。
根据杠杆的力臂关系和杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2进行分析解答。
本题主要考查了对杠杆结构的认识、杠杆平衡条件的应用,尤其是通过力臂的关系判断杠杆的省力情况,属基础题。
18.【答案】60 30
【解析】解:物体下降的高度h=R,重力对物体做的功:W=Gh=GR=120N×0.5m=60J;
物体在水平面上克服摩擦力做的功W'=W=60J,
物体在水平面上受到的摩擦力f=W's=60J2m=30N。
故答案为:60;30。
根据W=Gh=GR得出重力对物体做的功;根据W'=W得出物体在水平面上克服摩擦力做的功,根据f=W's得出物体在水平面上受到的摩擦力。
本题考查功计算公式的应用,属于基础题,难度较小。
19.【答案】解:物体和传送带一起匀速运动,相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力。如图所示:
。
【解析】根据摩擦力产生的条件分析物块是否受到摩擦力,分析物块受到的力,根据力的示意图的画法作图。
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,再按照画图的要求画出各个力,平衡力的长度要相等。
20.【答案】解:(1)已知AB的重心为O,从重心作出竖直向下的重力,反向延长重力作用线,从支点B作重力作用线的垂线,可得重力的力臂L;
(2)支点为B,由杠杆的平衡条件可知,AB为最长动力臂时,动力最小,连接AB,从A点作垂直于OB向上的有向线段,即为最小力F的示意图。如图所示:
如图所示:
【解析】(1)从重心作出竖直向下的重力并画出重力作用线,从支点作重力作用线的垂线,可得重力的力臂;
(2)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。
本题考查了力臂的画法、杠杆最小的力的画法,明确力臂的概念,在作图中要注意力的方向。
21.【答案】水平 便于测量力臂和消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 左 使结论具有普遍性 动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2) 左 变大 其力臂变小
【解析】解:(1)实验前将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是:便于测量力臂和消除杠杆自重对实验的影响。
(2)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性;
杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2);
(3)设一个钩码的重力为G,杠杆上一个小格长度为L,
如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,
杠杆的左端:3G×3L=9GL,
杠杆的右端:2G×4L=8GL,
则杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积,所以杠杆左端下沉;
(4)乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
故答案为:(1)水平;便于测量力臂和消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;左;(2)使结论具有普遍性;动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2);(3)左;(4)变大;其力臂变小。
(1)实验前先要调节杠杆在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过支点,从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响,实验中杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;
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;
(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;测量过程中使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2);
(3)用杠杆平衡条件可对两侧的力和力臂的乘积进行分析,最后做出判断;
(4)阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大。
本题是探究杠杆平衡条件的实验,从杠杆的调平、实验的操作、杠杆平衡条件的应用等方面进行了考查,有一定综合性。
22.【答案】木块移动的距离 转换法 质量 控制变量法 不能 换用质量更大的小球 提高小球的初始高度 小于 c
【解析】解:(1)动能大小体现在对外做功的多少,可以通过木块移动的距离来比较动能的大小;
(2)图-1甲、乙两图中,小球滚下的高度相同,到达水平面时的速度相同,小球的质量不同,所以探究的是动能大小与质量的关系;由图可知,小球的质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故结论为:在速度相同时,质量越大,动能越大;该实验中采用的是控制变量法;
若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律可知,木块将做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离来判定动能的大小;
(3)弹簧被压缩是小球的动能转化为弹簧的弹性势能,若想增大弹簧最大压缩量,即增大弹簧的弹性势能,就需要更多的钢球动能转化为弹簧的弹性势能,可以采取的方法有:
①在其他条件不变时,换用质量更大的小球,增大小球撞击弹簧时的动能;
②在其他条件不变时,提高小球的初始高度,增大小球撞击弹簧时的动能;
③在其他条件不变时,换用光滑的轨道,减少能量的损失;
(4)钢球沿轨道AOB到达B点时,会克服摩擦力做功,机械能转化为内能,机械能会减小,所以钢球在B点的机械能小于在A点的机械能;
若到达B点时小球受到的力消失,根据牛顿第一定律可知,小球将会做匀速直线运动,故通过B点后的运动轨迹是c。
故答案为:(1)木块移动的距离;转换法;(2)质量;控制变量法;不能;(3)换用质量更大的小球;提高小球的初始高度;(4)小于;c。
(1)将小球动能的大小通过木块移动的距离来反映,是一种转换的思想;
(2)动能的大小与质量、速度有关,根据控制变量法得出结论;根据牛顿第一定律分析;
(3)弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关,弹性形变程度越大,其所具有的弹性势能就越大;
(4)钢球在运动的过程中,克服摩擦做功;结合惯性的知识、牛顿第一定律进行分析。
掌握影响动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系;能量的转化要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。
23.【答案】解:(1)水对桶底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1.0×104Pa;
(2)由p=FS可得,水对桶底的压力:F=pS=1.0×104Pa×0.05m2=500N;
(3)由杠杆平衡条件可得:G总×AO=F拉×OB,
则F拉=AOOB×G总=13×(800N+100N)=300N;
(4)人对地面的压力:F压=G-F拉=660N-300N=360N,
人对地面的压强p'=F压S人=360N0.04m2=9000Pa。
答:(1)水对桶底的压强为1.0×104Pa;
(2)水对桶底的压力为500N;
(3)人对杠杆B端的拉力为300N;
(4)人对地面的压强为9000Pa。
【解析】(1)已知水深,由p=ρgh可求得水对桶底的压强;
(2)由p=FS公式变形可求得水对桶底的压力;
(3)根据杠杆平衡条件求得绳子对人的拉力;
(4)人对地面的压力F压=G-F拉,由p=FS可求得人对地面的压强。
本题考查了液体压强公式、压强定义式和杠杆平衡条件的应用,知识点多,但难度不大。
24.【答案】解:(1)滑轮对物体A做的有用功:
W有=Gh=4500N×4m=18000J;
(2)卷扬机拉力做的总功:W总=Pt=4000W×5s=20000J,
则额外功:W额=W总-W有=20000J-18000J=2000J,
不计绳重和摩擦,W额=G动h,
所以动滑轮的重力:G动=W额h=2000J4m=500N;
(3)动滑轮的机械效率:
η=W有W总=18000J20000J=90%;
(4)卷扬机的重力:G卷=m卷g=50kg×10N/kg=500N,
由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×4m=8m,
卷扬机的拉力:F=W总s=20000J8m=2500N,
卷扬机受到竖直向下的重力、绳子向下的拉力和工作台面对卷扬机的支持力的共同作用,处于静止状态,由力的平衡条件可知,工作台面对卷扬机的支持力:
F支=G卷+F=500N+2500N=3000N。
答:(1)滑轮对物体A做的功是1800J;
(2)动滑轮的重力为500N;
(3)动滑轮的机械效率是90%;
(4)工作台面对卷扬机的支持力是3000N。
【解析】(1)由W有=Gh计算动滑轮对物体A做的功;
(2)由W总=Pt计算卷扬机在绳子自由端做的总功,由W总=W有+W额计算出额外功,再由W额=G动h计算动滑轮的重力;
(3)由η=W有W总计算动滑轮的机械效率;
(4)由G=mg计算卷扬机的重力,由W总=Fs计算绳子自由端拉力,对卷扬机进行受力分析,由平衡力知识可得工作台面对卷扬机的支持力。
本题考查了有用功、总功和额外功、机械效率、功率公式的灵活应用以及平衡力知识的应用,难度适中。
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