2021-2022学年山东省日照市曲阜师大附属实验中学八年级(下)期末物理试卷(含解析)
展开2021-2022学年山东省日照市曲阜师大附属实验中学八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列图象中,能正确表示物体所受重力与质量关系的是( )
A. B. C. D.
2. 关于放在水平桌面上静止的书,下列说法正确的是( )
A. 书的重力和书对桌面的压力是一对相互作用力
B. 书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力
C. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
D. 书对桌面的压力与书的重力是完全相同的两个力
3. 在绕地球运行的“天宫一号”上,下列实验能正常进行的是( )
A. 用托盘天平测量物体质量 B. 用弹簧测力计测量物体所受重力
C. 用两个橡皮碗模拟马德堡半球实验 D. 用液体压强计研究液体内部压强规律
4. 将一个装有水的U型管倾斜放置,图中的水面状况符合实际的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一个滑雪的人以恒定的速度沿山坡滑下,在他向下匀速滑动过程中,下列说法中正确的是( )
A. 人的机械能变大
B. 人的机械能不变
C. 人的机械能变小
D. 人的机械能先变大后变小
6. 如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A. 削菠萝的刀,刀头做得很尖
B. 在行李箱的底部安装轮子方便滑行
C. 压路机上的碾子质量很大
D. 大型载重车安装有多个车轮
7. 关于功和功率,下列说法中正确的是( )
A. 力对物体做功越多,功率就越大
B. 力对物体做功越快,用的时间就越少
C. 做相同的功,用时越长的机械的功率就越大
D. 在相同时间内,功率越大的机械做的功就越多
8. 如图所示,为运动员在冰壶比赛时的情景。运动员将冰壶用力推出后,冰壶会在冰面上滑行一段距离后停止运动。下列说法中正确的是( )
A. 冰壶运动起来之后才具有了惯性
B. 冰壶被推出后能在冰面上滑行,是因为受到力的作用
C. 冰壶被推出后做减速运动,是因为受到力的作用
D. 冰壶最后停下来,是因为失去了推力的作用
9. 为提升某一重物,小飞用同样的器材分别组装成甲、乙两滑轮组,如图所示,忽略绳重及摩擦,下列对两滑轮组的比较正确的是( )
A. 甲更省距离,两滑轮组的机械效率一样高
B. 乙更省力,甲的机械效率更高
C. 乙更省力,乙的机械效率更高
D. 甲更省力,乙的机械效率更高
10. 排水量为1000t的轮船,满载货物从长江航行到大海时( )
A. 轮船受到的浮力变大 B. 轮船浸在水面下的体积不变
C. 轮船排开水的质量不变 D. 轮船下沉一些
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
11. 杠杆是一种常见的简单机械,在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常使用时能够省力的是( )
A. 船桨 B. 开瓶器
C. 钳子 D. 食品夹
12. 在下列所述的情景中,人对物体没有做功的是( )
A. 香蕉皮离开手后落进垃圾桶里 B. 把地上的垃圾袋子拎起来
C. 端着一盘菜沿水平方向匀速行走 D. 拿着抹布沿水平方向用力地擦桌子
13. 如图所示,重为G的物体在水平外力F作用下,贴着墙始终保持静止,物体与墙之间摩擦力的大小为f,下列说法正确的是( )
A. 物体受到了四个力的作用 B. 墙壁受到的摩擦力方向向下
C. 若增大F,摩擦力f也随之增大 D. 若增大F,摩擦力f保持不变
14. 如图所示能够说明流体压强与流速关系的是( )
A. 拦河坝设计成上窄下宽
B. 向下吹气,乒乓球不下落
C. 用吸盘搬运玻璃
D. 站在安全线以外候车
15. 如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小物块,则下列四个说法正确的是(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)( )
A. 水对三个容器底部的压力关系:F甲=F乙=F丙
B. 水对三个容器底部的压强关系:p甲 C. 如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变
D. 如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力变小
三、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
16. 用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体间力的作用是______的;用力击打排球,排球飞远了,这说明力可以改变物体的______。
17. 开、关图的门时,手一般都喜欢作用在______(选“A”或“B”)点,这是因为力的作用效果跟力的______有关的缘故。
18. 如图甲所示,小林用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。则:物体在0~1s内摩擦力大小为______N;1~3s内摩擦力大小为______N。
19. 小楠在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于______cm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将______(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
20. 用线代表绳子,将图中两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起.
21. 如图所示,在斜面上的杯中悬浮着一个重力为3N的小球,请作出小球所受的重力与浮力的示意图。
五、实验探究题(本大题共3小题,共14.0分)
22. 某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验时,用砝码、海绵和小桌做了如图所示的实验。
(1)甲、乙、丙实验中是通过观察______来比较压力作用效果的;这种研究问题的方法叫______法;这里蕴含了力可以改变物体______的道理;
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与______的关系;
(3)通过比较图乙和图丙两次实验,探究压力的作用效果与______的关系,这种研究问题的方法叫______法;
(4)小组同学完成实验后又找来注射器估测大气压强的数值,如图丁所示。他们把容积标注为V的注射器的活塞推至底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,用弹簧测力计拉动注射器活塞,当活塞开始滑动时,读出弹簧测力计示数为F,注射器有刻度部分长度为L,则测得大气压的值的表达式p0=______。
23. 小明利用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件,其中,杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码所受重力均为0.5N。
(1)实验前,为使如图甲所示的杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______端调节(填“左”或“右”)
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了3个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂______个钩码;
(3)此实验应多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是______(只填字母即可)。
A.寻找普遍规律
B.减小误差
(4)接下来,他将弹簧测力计挂在C点继续实验,如图丙所示,在用弹簧测力计由竖直向上拉C点逐渐变为沿图丙中虚线方向斜向上拉C点,且始终保持杠杆在水平位置平衡的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变______(填“大”或“小”)。
24. 成成同学最近阅读了一本科幻推理作品,作者幻想出的“水母船”设定非常有趣。
所谓的“水母船”是一种新型气囊式飞艇——不同于课本中的飞艇——课本中介绍的飞艇也有巨大的气囊,气囊中装有氢气或者氦气,氢气或氦气的气体压强要略高于外界大气压,以使得飞艇气囊可以保持充盈的形状。
“水母船”的气囊内,居然是被抽成真空的。
(1)根据学过的物理知识,请你推断:“水母船”气囊的材料需要满足的条件是______。(只填字母即可)
A.弹性大,强度低
B.弹性小,强度高
(2)若某“水母船”关闭动力装置后悬浮在空中。“水母船”的总体积是8000立方米,空气密度取1.3kg/m3。那么此时“水母船”的总质量为______吨。
(3)如果给“水母船”加装一个可自由给气囊抽气放气的装置,那么这艘“水母船”就如同潜水艇的浮沉原理一样,是通过改变______来实现浮沉的。
六、计算题(本大题共2小题,共24.0分)
25. 如图甲,小明用弹簧测力计拴着一个长方体物块匀速放入底面积为0.02m2的容器中,直至物块浸没在水中(未接触容器底部)。物块下降过程中,所受拉力F随h的变化关系如图乙所示。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物块浸没后所受的浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块的密度;
(4)物块从下表面到达水面开始,直至完全放入水中的过程中,由于水面升高,容器底面受到水的压强的增加量。
26. 重量为600N的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,上楼高度固定为6m。滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙,整个机械中摩擦力及绳重忽略不计。
(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为300N,拉力的功率是多大;
(2)动滑轮受到的重力;
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最大值是多少?(结果保留两位小数)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:物体的重力和质量成正比,当质量为零时,重力也为零,所以重力和质量的关系图象是一条过原点的倾斜直线。
故选:A。
地球表面的物体由于受到地球的引力而产生了重力,物体所受重力的大小与它的质量成正比。
本题考查的是重力和质量的关系图象,图象是我们获得知识的一个重要途径。
2.【答案】B
【解析】解:A、书所受的重力与书对桌面的压力,这两个力的方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B、书的重力与桌面对书的支持力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、书对桌面的压力与桌面对书的支持力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上,所以它们是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误;
D、书对桌面的压力,属于弹力;书的重力,属于吸引力,不是完全相同的两个力,故D错误。
故选:B。
二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析。
知道二力平衡的条件和相互作用力的条件是解决本题的关键,难点是平衡力和相互作用力的区分。
3.【答案】C
【解析】解:A、天平的实质是等臂杠杆,在失重状态下,物体对托盘没有压力作用,所以无法用托盘天平测量物体质量,故A错误;
B、在失重状态下,无法用弹簧测力计测量物体所受重力,故B错误;
C、在绕地球运行的“天宫一号”上,舱内存在气压,所以可以用两个橡皮碗模拟马德堡半球实验,故C正确;
D、在失重状态下,液体内部不会产生压强,所以不能用液体压强计研究液体内部压强规律,故D错误。
故选:C。
在失重状态下,与物体重力有关的活动将无法进行。
在太空中,处于失重状态,那些与重力相关的事物无法进行,但与重力无关的事件仍能进行。
4.【答案】B
【解析】解:U型管的左右两管上部开口,下端连通,属于连通器,倾斜放置时,只要液体不再流动,左右两管中液面始终相平,AD液面不在同一直线上,C液面不水平,只有B左右两管液面仍然相平。
故选:B。
此题为连通器在实际生活当中的应用。当U型倾斜后,左右两管仍构成连通器,当水不流动时,两管液面仍然相平。
此题考查连通器原理的理解与应用,知道连通器中同一种液体,液体不流动时,液面始终相平是关键。
5.【答案】C
【解析】解:
由于滑雪板与雪之间存在摩擦,所以在下滑过程中,要将一部分机械能转化为内能,因此人的机械能会变小。
故选:C。
机械能的相互转化:如果在转化过程中没有其他形式能的参与,则重力势能全部转化为动能,机械能的总量保持不变;如果需要克服摩擦做功,则有了能量的消耗,则机械能转化成其他形式的能。
此题考查的是能量转化过程中机械能是否守恒的问题。
6.【答案】D
【解析】解:A、削菠萝的刀,刀头做得很尖,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A错误。
B、在行李箱的底部安装轮子方便滑行,是用滚动代替滑动,减小行李箱和地面之间的摩擦力,故B错误。
C、压路机上的碾子质量很大,是在受力面积一定时,增大压力,增大压路机对地面的压强,故C错误。
D、大型载重车安装有多个车轮,是在压力一定时,增大受力面积,减小汽车对地面的压强,故D正确。
故选:D。
(1)(3)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
7.【答案】D
【解析】解:功率是表示物体做功快慢的物理量,等于功与时间的比值,在相同时间内,做的功越多,功率就越大,故D正确,ABC错误。
故选:D。
功率定义为单位时间内完成的功,由所做功的多少和所用时间的比值决定,它反映了物体做功的快慢。
本题考查了功率概念的理解,正确理解功率的影响因素是解决此类问题的关键。
8.【答案】C
【解析】解:
A、运动的冰壶和静止的冰壶都具有惯性,故A错误;
B、冰壶离开手后可以继续在冰面上滑行是因为冰壶具有惯性,惯性不是力,故B错误;
CD、平冰壶被推出后,由于受到阻力的作用而做减速运动,直至停下来,不是因为失去了推力的作用,故C正确,D错误。
故选:C。
(1)(2)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体在任何情况下都有惯性;
(3)(4)力是改变物体运动状态的原因。
本题考查了惯性、力的作用效果,属于基础题。
9.【答案】A
【解析】解:由题知,动滑轮重力G动相同,提升相同的重物G;由图知,n甲=2,n乙=3。
若将重物提升相同的高度h,拉力端移动距离s=nh,则s甲=2h,s乙=3h,所以s甲
不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动,因为动滑轮的重力相同,物体的重力相同,所以机械效率相同。
可见,使用甲省距离,使用乙更省力,两种情况的机械效率一样高。
故选:A。
由题知,动滑轮重力G动相同,提升相同的重物G;由图知,承担物重的绳子股数n甲=2,n乙=3。
若将重物提升相同的高度h,拉力端移动距离s=nh,据此确定哪个更省距离;
不计绳重及摩擦,拉力F=1n(G+G动),据此确定哪个更省力;
不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动,据此确定机械效率的大小关系。
本题考查了使用滑轮组时拉力端移动距离、拉力、机械效率的计算,要利用好两个关系式:不计绳重和摩擦时,拉力F=1n(G+G动)、滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动。
10.【答案】C
【解析】解:AC、因为轮船漂浮,所以F浮=G,则轮船受到长江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,都等于轮船排开液体的重力,则排水量不变,故A错误,C正确;
BD、船受到的浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知,由于ρ江水<ρ海水,所以,V排江水>V排海水,排开液体的体积将变小,轮船将上浮一些,故BD错误。
故选:C。
轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力,据此得出受到浮力的大小关系;
知道长江水和海水的密度关系,根据阿基米德原理分析排开长江水和海水体积的大小关系,得出是上浮、还是下沉。
本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件,知道轮船漂浮(F浮=G)是解此类题目的突破口,利用好阿基米德原理是关键。
11.【答案】BC
【解析】解:
AD、船桨、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故AD错误;
BC、开瓶器、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故BC正确。
故选:BC。
结合图片和生活经验,找出支点,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。
本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。
12.【答案】AC
【解析】解:A、香蕉皮离开手后,香蕉皮由于惯性落进垃圾桶里,香蕉皮没有受到人的作用,人对香蕉皮没有做功,故A正确。
B、人把地上的垃圾袋子拎起来,人给垃圾袋子一个向上的力,垃圾袋子向上移动了距离,人对垃圾袋子做功,故B错误。
C、人端着一盘菜沿水平方向匀速行走,人给菜一个向上的力,菜向上没有移动距离,人对菜没有做功,故C正确。
D、拿着抹布沿水平方向用力地擦桌子,人克服抹布和桌子之间的摩擦做功,故D错误。
故选:AC。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
13.【答案】AD
【解析】解:
AB、物体水平方向上受到水平向左的压力、水平向右的墙壁的支持力,在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用,共受到四个力的作用,故A正确、B错误;
CD、增大压力F,物体仍静止,所以摩擦力与重力仍是一对平衡力,大小相等,f=G,摩擦力大小不变;故C错误、D正确。
故选:AD。
首先对物体进行受力分析,水平方向上,物体受压力和墙壁的支持力的作用;竖直方向上,物体受重力和摩擦力的作用,物体保持静止或匀速直线运动时,受到的力是平衡力。
本题考查学生的受力分析能力、二力平衡知识的应用能力以及影响滑动摩擦力的大小的因素的掌握情况。
14.【答案】BD
【解析】解:A、液体内部压强随着深度的增加而增大,即越往下面,河水的压强越大,所以拦河坝设计成下宽上窄,故A不合题意;
B、对着漏斗吹气,乒乓球上方的空气流速变大,压强变小,小于下部的气压,产生了一个向上的压强差,将乒乓球托住,故B符合题意;
C、吸盘要固定在玻璃上,需要先用力挤压吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了玻璃上,利用的是大气压,故C不合题意;
D、在站台上的乘客要站在安全线以外候车,是因为空气流速越快的位置压强越小,故D符合题意。
故选:BD。
15.【答案】ACD
【解析】解:
AB、由题意可知,三个容器中水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式p=ρgh可知水对三个容器底部的压强关系为p甲=p乙=p丙;由于液体压强与容器底面积都相同,则根据F=pS可知水对容器底的压力关系为:F甲=F乙=F丙,故A正确,B错误;
C、小球漂浮在乙容器中,则ρ球<ρ水,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,则小球受到的浮力等于小球的重力,小球的重力不变,所以小球受到的浮力也不变,故C正确;
D、物块悬浮在丙容器中,则ρ物块=ρ水,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,物块下沉,排开液体的体积不变(仍然等于物块的自身体积),由F浮=ρ液gV排可知,物块受到的浮力变小,故D正确。
故选:ACD。
(1)应用液体压强公式比较液体对容器底的压强关系,应用压强的变形公式F=pS比较液体对容器底的压力关系;
(2)根据物体的浮沉条件和阿基米德原理的公式判断加入盐水或加入酒精后浮力如何变化。
本题考查了学生对液体压强公式、物体浮沉条件和阿基米德原理的掌握和运用,本题的关键:一是知道物体密度小于液体密度且物体静止时处于漂浮状态,物体密度等于液体密度时物体悬浮,物体的密度大于液体的密度时物体下沉;二是影响液体压强的因素是液体的密度和深度。
16.【答案】相互 运动状态
【解析】解:(1)用手拍桌面,手给桌面一个力,手会感到疼,说明桌面也给手一个力,力的作用是相互的。
(2)用力击打排球,排球飞远了,说明力改变了物体的运动状态。
故答案为:(1)相互;(2)运动状态。
(1)力的作用是相互的。
(2)力的作用效果:力可以改变物体的运动状态或使物体发生形变。
本题考查了力的相互作用和力的作用效果,属于力学基础题。
17.【答案】A 作用点
【解析】解:力的作用点不同,作用效果就不同,在A点开、关门比在B点省力,所以人们喜欢把手放在A点;
故答案是:A,作用点。
力的三要素是:力的大小、力的方向、力的作用点,它们都影响力的作用效果。
此题主要考查力的作用点对力的作用效果的影响,属于基础题。
18.【答案】100;200
【解析】解:
(1)从v-t图象可知,0~1s内物体的速度大小为0,即木块处于静止状态,由F-t图象可知此时推力F1=100N,由二力平衡条件可知,此时摩擦力的大小:f1=F1=100N;
(2)从v-t图象可知,3~5s内物体做匀速直线运动,由F-t图象读出此时推力F3=200N,
由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小:f3=F3=200N;
物体在1~3s做加速直线运动,因为压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以1~3s时物体受到的摩擦力大小:f2=f3=200N。
故答案为:100;200。
(1)从速度与时间图象中分析0~1s内物体的速度大小,由推力与时间图象读出此时推力大小,由二力平衡得到摩擦力大小;
即可得出当t=2s末物体所处的状态;
(2)先从速度与时间图象中3-5s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F-t图象中得出物体所受的推力,由二力平衡得到此时木块受到的摩擦力;
根据摩擦力的影响因素判断出1~3s和5~6s时物体受到的摩擦力大小。
本题从两个图象分析运动状态、速度大小、推力大小、滑动摩擦力大小等,已知条件都包含在图象中,要求能正确理解图象,综合性很强,有一定的难度。
19.【答案】750 低于
【解析】解:(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是竖直高度,而不是水银柱的长度,图中750mm高度才是水银柱的竖直高度,它产生的压强与大气压大小相等;
(2)沸点随大气压强的减小而降低,标准大气压下水银柱的高度为760mm,故此时的气压小于标准大气压,水的沸点低于100℃。
故答案为:750;低于。
(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是竖直高度,而不是水银柱的长度;
(2)沸点随大气压强的降低而降低。
本题考查沸点与大气压强的关系,以及对托里拆利实验的理解,属于基础题目。
20.【答案】解:人用力往下拉绳使重物升起,说明最后绕过的是定滑轮,按此反向绕线,绳子的起始端系在定滑轮上,如下图所示:
,
故答案为:
【解析】人用力往下拉绳使重物升起,因此人的动力方向向下,重物运动方向向上,故由两根绳子承担物重,绳子固定在定滑轮上。
用绳子连接滑轮组时,可以从定滑轮的下端挂钩绕滑轮引线,也可以从动滑轮的上端挂勾绕滑轮引线,找出符合题意的即可。也可以采用逆绕法连线,人用力往下拉绳使重物升起,可以从人的手向上绕定滑轮引线、连接即可。
21.【答案】解:小球受到重力和浮力作用,重力的方向竖直向下,由于小球是形状规则的物体,其重心在其几何中心(球心)上;由于小球悬浮在水中,浮力与重力是一对平衡力,故浮力的大小也为3N,过球心分别作重力G和浮力F的示意图如下:
【解析】液体中的物体受到浮力和重力作用,小球在烧杯中悬浮,重力和浮力是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
知道悬浮的物体受平衡力的作用,并且知道浮力的方向总是竖直向上的,会用力的示意图表示出力的三要素。
22.【答案】海绵的凹陷程度 转换 形状 压力大小 受力面积 控制变量 FLV
【解析】解:(1)甲、乙、丙实验中是通过观察海绵的凹陷程度来反映压力作用效果,这种用海绵凹陷程度来间接反映压力作用效果大小的方法是转换法。
压力改变了海绵的形状,说明力可以改变物体的形状。
(2)图甲和图乙两次实验,受力面积相同,压力大小不同,实验探究压力作用效果跟压力大小的关系。
(3)图乙和图丙两次实验,压力大小相等,受力面积不同,实验探究压力作用效果跟受力面积的关系。
压力作用效果跟压力大小和受力面积有关,探究压力作用效果跟其中一个因素的关系时,控制其它因素不变,这种方法是控制变量法。
(4)当活塞匀速滑动时,活塞受到向左的拉力和向右大气压力是平衡力,所以大气压向右的压力为F,
注射器容积标注为V,注射器有刻度部分长度为L,则活塞的横截面积是;S=VL,
大气压强为:p0=FS=FVL=FLV。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;转换;形状;(2)压力大小;(3)受力面积;控制变量;(4)FLV。
(1)压力作用效果用物体形变大小来反映。
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。
力的作用效果:力可以改变物体的运动状态;力可以使物体发生形变。
(2)(3)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。探究压力作用效果跟压力大小的关系时,控制受力面积不变,改变压力大小;探究压力作用效果跟受力面积的关系时,控制压力大小不变,改变受力面积大小,这种方式是控制变量法。
(4)活塞匀速滑动时,活塞受到的拉力和大气压力相等,知道注射器容积和长度,根据圆柱体的体积,求出注射器的横截面积,根据压强公式求出大气压的值。
本题利用控制变量法和转换法探究压力作用效果的影响因素,利用压强公式计算大气压强的大小。
23.【答案】左 2 A 大
【解析】解:(1)杠杆的左端高说明左端轻,因此应将杠杆平衡螺母向左调节;
(2)设一个钩码为G,一格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可得:
3G×2L=nG×3L,解得:n=2,
故为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂2个钩码。
(3)探究杠杆平衡的条件时进行多次实验,多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力,动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是通过实验数据总结实验结论,寻找普遍规律,避免偶然性,故选:A;
(4)如下图所示:
当保持杠杆水平平衡,把弹簧测力计逐渐向右倾斜时,动力臂会逐渐减小,根据平衡条件可知,拉力逐渐变大,即弹簧测力计的示数逐渐变大。
故答案为:(1)左;(2)2;(3)A;(4)大。
(1)平衡螺母总是向杠杆翘起的那端调节;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断。
(3)用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是为了使实验结论具有普遍性。
(4)根据杠杆的平衡条件判断弹簧测力计示数的变化原因;
本题考查了杠杆平衡的条件,在实验中我们应首先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便直接读出力臂;用弹簧测力计时,应注意竖直方向拉动测力计;杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
24.【答案】B 10.4 自身重力
【解析】解:(1)气囊中装有氢气或者氦气,氢气或氦气的气体压强要略高于外界大气压,飞艇气囊可以保持充盈的形状,故B正确、A错误;
(2)“水母船”关闭动力装置后悬浮在空中,受到的浮力等于重力,由阿基米德原理可得,
F浮=ρ空气gV=G,即:mg=ρ空气gV,
所以“水母船”的总质量为:m=ρ空气V=1.3kg/m3×8000m3=10400kg=10.4t;
(3)“水母船”加装一个可自由给气囊抽气放气的装置,那么这艘“水母船”就如同潜水艇的浮沉原理一样,是通过改变自身重力来实现浮沉的。
故答案为:(1)B;(2)10.4;(3)自身重力。
(1)制作飞艇气囊的材料不仅质量轻强度高不易变形,而且有很好的柔韧性和气密性;
(2))“水母船”关闭动力装置后悬浮在空中,受到的浮力等于重力,结合阿基米德原理求得“水母船”的总质量;
(3)潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉的。
本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,知道物体在空气中排开空气的体积等于物体的体积是关键。
25.【答案】解:(1)由图乙可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时物块在空气中,则物块的重力G=12N,
弹簧测力计示数不变时说明此时物块已经浸没在水中,根据称重法可知此时物块受到的浮力:F浮=G-F示=12N-4N=8N;
(2)物块全部浸没,则物块的体积:V=V排=F浮ρ水g=8N1×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3;
(3)物块的质量:m=Gg=12N10N/kg=1.2kg,
物块的密度:ρ=mV=1.2kg8×10-4m3=1.5×103/m3;
(4)水面升高的高度:h=VS=8×10-4m30.02m2=0.04m,
容器底面受到水的压强的增加量:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。
答:(1)物块浸没后所受的浮力为8N;
(2)物块的体积为8×10-4m3;
(3)物块的密度1.5×103/m3;
(4)物块从下表面到达水面开始,直至完全放入水中的过程中,由于水面升高,容器底面受到水的压强的增加量为400Pa。
【解析】由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系:
(1)分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力等于物重,分析图象CD段,物体全部浸没水中,根据称重法可知求其受到的浮力;
(2)物块浸没在水中,物块的体积V=V排,由阿基米德原理求出V排;
(3)根据重力公式计算物块的质量,根据密度公式计算物块的密度;
(4)根据体积公式计算水面升高的高度,根据液体压强公式计算容器底面受到水的压强的增加量。
本题考查浮力、体积、密度、压强的计算,同时考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力。
26.【答案】解:(1)由图可知,承重物重的绳子股数:n=3,
绳端移动的距离:s=nh=3×6m=18m,
拉力做的功:W总=Fs=300N×18m=5400J,
拉力的功率:P=W总t=5400J60s=90W;
(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率η=60%,
由题知,整个机械中摩擦力及绳重忽略不计,克服动滑轮重力做的功为额外功,
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动=300N300N+G动=60%,
解得:G动=200N;
(3)已知工人的重力G人=600N,
工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:
F最大=G人=500N,
整个机械中摩擦力及绳重忽略不计,最大拉力F最大=1n(G最大+G动),则提升的最大物重:
G最大=nF最大-G动=3×600N-200N=1600N,
因为滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动,
所以滑轮组的最大机械效率:
η最大=G最大G最大+G动×100%=1600N1600N+200N×100%≈88.89%。
答:(1)拉力的功率是90W;
(2)动滑轮受到的重力为200N;
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最大值是88.89%。
【解析】(1)由图可知,承重物重的绳子股数n=3,绳端移动的距离s=nh,知道拉力大小,利用W=Fs求拉力做的功,再利用P=Wt求拉力的功率;
(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率η=60%,由题知,整个机械中摩擦力及绳重忽略不计,克服动滑轮重力做的功为额外功,滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动,据此求动滑轮重力;
(3)工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力等于工人的重力,整个机械中摩擦力及绳重忽略不计,最大拉力F最大=1n(G最大+G动),据此可求提升的最大物重,根据η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动求滑轮组机械效率的最大值。
本题考查了使用滑轮组时功、功率、拉力、机械效率的计算,要利用好两个关系式:整个机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力F=1n(G+G动)、滑轮组的机械效率η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动。
山东省济宁市曲阜师大附属实验学校2023-2024学年物理九上期末预测试题含答案: 这是一份山东省济宁市曲阜师大附属实验学校2023-2024学年物理九上期末预测试题含答案,共9页。试卷主要包含了如图所示电路电源电压不变等内容,欢迎下载使用。
山东省济宁市曲阜师大附属实验学校2023-2024学年物理八上期末教学质量检测试题含答案: 这是一份山东省济宁市曲阜师大附属实验学校2023-2024学年物理八上期末教学质量检测试题含答案,共7页。试卷主要包含了下列情况中,质量会发生改变的是,下列估测中,最接近生活实际的是等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省日照市五莲县八年级(下)期末物理试卷(含解析): 这是一份2022-2023学年山东省日照市五莲县八年级(下)期末物理试卷(含解析),共24页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。