2021-2022学年陕西省宝鸡市凤翔县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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这是一份2021-2022学年陕西省宝鸡市凤翔县八年级(下)期末物理试卷(含解析),共22页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年陕西省宝鸡市凤翔县八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本题共10小题,共20分)
1. 同学对身边一些物理量进行了估测,以下的数据最接近实际的是( )
A. 课桌高度约为120mm B. 物理课本的质量约为5kg
C. 中学生的体重约为50N D. 一只医用口罩的面积约为180cm2
2. 如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是( )
A. 坩埚钳 B. 剪刀
C. 筷子 D. 镊子
3. 两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则( )
A. 甲运动员做功较多,功率较小 B. 甲运动员做功较多,功率较大
C. 甲运动员做功较多,他们的功率相等 D. 甲、乙运动员做功相等,功率相等
4. 水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,当玻璃管突然沿水平方向向左运动时,水中的气泡将( )
A. 向右运动 B. 向左运动 C. 保持不动 D. 无法判断
5. 一竖直悬挂的磁性黑板上吸着一块磁铁,如图所示,磁铁静止不动,下列四对力中,属于平衡力的是( )
A. 黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力
B. 黑板对磁铁的吸引力与黑板对磁铁的摩擦力
C. 磁铁对黑板的吸引力与磁铁的重力
D. 磁铁的重力与黑板对磁铁的摩擦力
6. 下列现象中,不是利用大气压工作的是( )
A. 用塑料吸盘挂物体 B. 用塑料吸管吸饮料
C. 用注射器将药液注入病人体内 D. 用活塞式抽水机抽水
7. 如图是小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的远处帆船的情形,由此可以判断出小明视力存在的问题以及所戴眼镜的镜片类型是( )
A. 远视眼 凸透镜
B. 近视眼 凹透镜
C. 远视眼 凹透镜
D. 近视眼 凸透镜
8. 极具技术性和观赏性的赛车比赛,深受车迷喜爱。比赛中赛车飞驰,在通过如图的“S”形弯道时,从保护观赛者安全角度考虑,在图所示甲、乙、丙、丁四个可近距离观赏位置中,不建议设置的位置是( )
A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁
9. 甲物体质量是乙物体的2倍,将它们并排放在水平地面上,甲物体与地面的接触面积是乙物体与地面接触面积的3倍。则甲、乙对地面的压强之比是( )
A. 6:1 B. 3:2 C. 2:3 D. 1:1
10. 某实验小组用如图所示的实验装置来测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
A. 右边液体的密度ρ2=ρ1h1h2
B. 右边液体的密度ρ2=ρ1h2h1
C. 实验中必须将U形管内抽成真空
D. 若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差不会改变
二、填空题(本题共7小题,共21分)
11. 小梦在课余时间创作了一部科幻小说《重力消失的那天》,其中有这样的描写:小梦驾驶直升机贴地飞行,忽然他前面出现了瀑布自山顶奔流而下,飞珠溅玉,美丽极了。请你从物理学的角度指出文中的一处科学性错误是______,依据是______。
12. 正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示的物理意义是______ ;那么在10min内心脏做的功可把一个质量为60kg的人匀速举高______ m.
13. 如图所示,两手指用力夹住铅笔使其保持静止,则两手指所受压力______(选填“相同”或“不同”),两手指所受压强______(选填“相同”或“不同”)。这个现象说明______(选“压力”或“压强”)的作用效果与______有关。
14. 做力所能及的家务劳动是中学生必备的素质之一。刚蒸熟的馒头,用大小合适的力按压馒头,松手后,馒头会自动恢复原状,说明刚蒸熟的馒头具有______;挂衣服的塑料吸盘是利用______把塑料吸盘“吸”在了平滑的墙面上;搓洗衣服的搓衣板上有许多凸凹不平的花纹,这主要是通过增大______来增大衣服与搓衣板之间的摩擦。
15. 图(a)为一种自制的简易密度计,在测量过程中,该密度计漂浮在被测液体中。将其分别放入装有液体甲和液体乙的两个烧杯中,由图(b)可知液体密度ρ甲______ρ乙;若该密度计两次测量中排开甲、乙液体的质量分别为m甲和m乙,则m甲______m乙(后两空选填“大于”、“等于”或“小于”)。
16. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)如图,让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,由此可以测出凸透镜的焦距是______cm。
(2)使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在一条与光具座平行的直线上的目的是______。
(3)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离为25cm时,在光屏上可得一个清晰的像。这个像是______(选填“倒立缩小”“倒立放大”“倒立等大”或“正立缩小”“正立放大”“正立等大”)的像。
17. 把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把A管口堵住移出水面:
(1)如果移出水面后如图甲所示在竖直面内放置,B端的水______(选填“会”“不会”)流下来,这是由于受到______的作用;
(2)如果移出水面如图乙所示在竖直面内放置,再把手指移开A管口,对于管内的水会怎样流动,不同的同学会有不同的猜想,而检验猜想是否正确的最直接的方法是______。
三、作图题(本题共4小题,共4分)
18. 如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂L和阻力F2的示意图。
19. 如图所示,一束光线照射到平面镜上被反射后再射到凸透镜上。请作出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
20. 正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,如图所示。画出此时站在公交车上乘客的受力示意图(力的作用点画在重心O上)。
21. 小明准备做探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组细绳的绕法有关”的实验。他根据探究目的先画出第一次实验装置图(如图1所示)。请你在图2中画出第二次实验的装置图。
三、实验探究题(本题共4小题,共19分)
22. 下表是小明测一滑轮组机械效率时效率的关系图。
动滑轮重
G动/N
物重G/N
钩码上升
高度h/n
动力
F/N
动力作用点
移动距离s/m
滑轮组的
机械效率ή
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)根据表格分析可知作用在动滑轮上的绳子有______段。
(2)第三次实验中有用功是______J,表格中空白处的机械效率为______。
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,机械效率______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1s,则拉力的功率为______W。
23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)为使图甲中杠杆在水平位置平衡,需将两端平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;
(2)图乙中,在已调平的杠杆A处挂两个钩码,则在B处需挂______个钩码时,杠杆才能继续保持在水平位置平衡;
(3)将图丙中弹簧测力计向右逐渐倾斜时,其示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验中保持钩码个数及位置不变,多次收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图象,由图象可知:当F1=0.5N时,L1=______cm;
(5)根据杠杆平衡的条件分析图丁可知:A端胡萝卜相比B端胡萝卜______。(选填“更重些”、“一样重”或“更轻些”)
24. 如图所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中由静止开始一直竖直向上匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处,金属块运动的速度是2cm/s。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息可知:
(1)该金属块的重力的大小为______N。
(2)该金属块完全浸没在水中时受到的浮力是______N。
(3)在15-25s时间段,金属块在水中受到的浮力逐渐______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)该金属块的密度是______kg/m3,该长方体金属块的底面积是______cm2。
25. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲乙两个实验小组分别采用如图1所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,密度取1.0×103kg/m3,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于两组实验装置以下描述正确的是______
A.实验过程中,甲乙都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
B.甲乙装置都不是连通器
(2)如图2是甲小组的实验过程:比较a、b两图可知,液体内部压强与液体的______有关;拦河大坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比______两图所得出的结论进行说明;在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);小组成员将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,如图d所示,U形管内液面较高的是______(选填“a”或“b”)侧。
(3)若在图b中U形管左右两侧液面的高度差△h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差约为______Pa。
(4)乙组成员完成探究实验以后,对装置进行了一些改装,如图3所示,然后向装置左右两侧倒入相同质量的水(图中橡皮膜不代表真实形状),待液面稳定后,橡皮膜将向______(选填“左”或“右”)边发生形变。
五、计算题(本题共2小题,共16分)
26. 物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动,其s-t图像如图所示。求:
①该物体的速度v。
②运动4秒,拉力对物体所做的功W。
③拉力做功的功率P。
27. 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?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、课桌高度约为800mm,故A错误;
B、物理课本的质量约为0.2kg,故B错误;
C、中学生的体重约为500N,故C错误;
D、一只医用口罩的面积约为:S=18cm×10cm=180cm2,故D正确。
故选:D。
首先要对选项中涉及的几种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。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解:A、坩埚钳,L1L2动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;故B符合题意。
C、筷子使用时,L1W乙,
∵P=Wt,举起杠铃用的时间相同,
∴做功功率:P甲>P乙。
故选:B。
本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用,能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口。
4.【答案】B
【解析】解:当密闭玻璃管突然向左运动时,密闭玻璃管内的液体由于惯性,要保持原来的静止状态不动,即液体会向右运动,从而把气泡挤向相反方,即气泡向左运动。
故选:B。
物体由于惯性要保持原来的运动状态;物体质量越大,惯性越大,物体惯性越大,运动状态越难改变。
水平仪中液体的质量远大于气泡的质量,可以理解成液体由于惯性保持原来的运动状态,把气泡挤向液体运动的反方向。
5.【答案】D
【解析】解:
A、黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,符合相互作用的条件,故A不正确;
B、黑板对磁铁的吸引力与黑板对磁铁的摩擦力,两个力不是作用在同一条直线上,且两个力的大小不一定相等,不符合二力平衡的条件,故B不正确;
C、磁铁对黑板的吸引力与磁铁的重力,两个力不是作用在同一条直线上、同一个物体上,且两个力的大小不一定相等,不符合二力平衡的条件,故C不正确;
D、磁铁的重力与黑板对磁铁的摩擦力,两个力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,符合二力平衡的条件,故D正确。
故选:D。
根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
判断两个力是否是平衡力,要从平衡力的四个条件逐条分析,有一个条件不符合,两个力也不是平衡力。
6.【答案】C
【解析】解:A、先压吸盘,排出吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上.故A利用了大气压.
B、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,故B利用了大气压.
C、用注射器将药液注入病人体内,利用的是人的推力,故C与大气压无关.
D、用活塞式抽水机抽水是在大气压的作用下,水被大气压压上来的,故D利用了大气压.
故选C.
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.
本题考查了学生对大气压的应用的了解与掌握,利用大气压的生活例子是很多的,学习时,多举例、多解释,分析时不要说成“被吸上来”,而是“被外界的大气压压上来”.
7.【答案】B
【解析】解:近视眼的表现是看不清远处的东西,即是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的,故若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼。由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼,所戴眼镜的镜片类型为凹透镜。
故选:B。
由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得像成在视网膜的前方,这就是近视眼的成因;而后据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析,即可判断用哪种透镜来矫正。
正常人的眼睛是成像在视网膜上的,若像不成在视网膜上,这样的眼睛是病态的,成在视网膜前方的是近视眼,成在视网膜后面的是远视眼。
8.【答案】B
【解析】解:由图可知,当车在路上行驶时,如果车失去控制,由于惯性,车将会沿原来运动的方向冲出,即会冲到图中的甲区和丁区,故人在甲区和丁区很危险,而在乙区或丙区是安全的,所以不建议设置的位置是甲、丁。
故选:B。
物体保持原来运动状态不变的特性叫做惯性,物体的惯性有时对我们是有益的,我们要学会利用;惯性有时对我们是有害的,我们要学会防止惯性的不利影响。
物体的惯性是指物体能保持原来运动状态不变的性质,要注意知识与实际应用的联系。
9.【答案】C
【解析】解:因两物体对水平地面的压力和自身的重力相等,
所以,两物体对地面的压力之比:F甲F乙=G甲G乙=m甲gm乙g=m甲m乙=21,
甲物体与地面的接触面积是乙物体与地面接触面积的3倍,即S甲S乙=31,
甲、乙对地面的压强之比:p甲p乙=F甲S甲F乙S乙=F甲F乙×S乙S甲=21×13=23。
故选:C。
两物体对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出两物体对地面的压力之比,又知道两物体与地面的接触面积关系,利用p=FS求出两者对地面的压强之比。
本题考查了压强比值的计算,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
10.【答案】A
【解析】解:用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),
在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡:
p气+p液1=p0=p气+p液2,即ρ1gh1=ρ2gh2,
AB.由ρ1gh1=ρ2gh2可得,ρ2=ρ1h1h2,故A正确,B错误;
C.只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故C错误;
D.若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小,由于h1ρ2,而减小相同的压强,由p=ρgh可知Δh2>Δh1,所以两管中液体高度差会减小,故D错误。
故选:A。
用抽气机对U形管向外抽气后管内压强小于管外大气压,在大气压作用下液体进入两管中。根据液体压强p=ρgh和压力平衡角度分析解决。
本题考查液体压强的计算与理解,注意分析题意整个状态平衡,利用平衡关系分析解决是能力的考查重点。
11.【答案】瀑布自山顶奔流而下 重力方向竖直向下,瀑布在重力作用下,向下落,重力消失则不会向下落
【解析】解:文中的一处科学性错误是,瀑布自山顶奔流而下,依据重力方向竖直向下,瀑布在重力作用下,向下落,重力消失则不会向下落。
故答案为:瀑布自山顶奔流而下。
重力方向竖直向下,瀑布在重力作用下,向下落,重力消失则不会向下落。
在失重状态,不再受到重力作用,那些依靠重力来完成的活动将无法进行。
此题是一道想象题,考查了学生的逆向思维,将由于重力存在导致的现象,反过来进行分析即可解答。
12.【答案】心脏每秒可以做功1.5J;1.5
【解析】解:正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W的物理意义,是指人的心脏每秒可以做功1.5J.
在10min=600s内心脏做功为:W=Pt=1.5W×600s=900J;
人所受重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
由W=Gh得把人举高的高度:
h=WG=900J600N=1.5m
故答案为:心脏每秒可以做功1.5J;1.5.
功率是表示物体做功快慢的物理量,它的单位是瓦特,简称瓦.
利用W=Pt即可求出所做的功,先利用G=mg计算出物重,然后用W=Gh计算出物体被升高了多少.
本题考查了学生对重力公式、功的公式的掌握和运用,要灵活选用公式,计算时注意单位统一.
13.【答案】相同 不同 压力 受力面积
【解析】解:(1)铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同;
(2)由于铅笔的两端的受力面积不同,而两端受到的压力相同,根据p=FS知压强不同,这说明压力的作用效果与受力面积有关。
故答案为:相同;不同;压力;受力面积。
(1)从铅笔所处的平衡状态入手,分析两手指的受力大小关系;手指所受铅笔的压力等于手指对铅笔的压力,这是作用力与反作用力;
(2)压强的大小由压力的大小和受力面积的大小来确定,在压力相同的情况下,只需比较受力面积的大小即可。
掌握物体间力的作用是相互的,掌握压强的两个影响因素是压力和受力面积。
14.【答案】弹性 大气压 接触面的粗糙程度
【解析】解:塑料吸盘“吸”在了平滑的墙面上,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;
用大小合适的力按压馒头,松手后,馒头会自动恢复原状,我们把刚蒸熟的馒头具有的这种性质叫弹性;
搓洗衣服的搓衣板上有凸凹不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
故答案为:弹性;大气压;接触面的粗糙程度。
(1)我们生活在空气中,经常利用大气压为我们服务,例如:钢笔吸墨水、吸管吸饮料、注射器吸药液、抽水机抽水、吸盘吸在光滑墙壁上等;
(2)物体受力发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,这种特性叫做弹性,弹力是物体由于发生弹性形变而产生的;
(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
此题考查增大摩擦力的方法、大气压的应用、弹性等多方面的知识,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。
15.【答案】小于 等于
【解析】解:密度计是利用漂浮原理工作的,故密度计放在两种液体中都漂浮;根据漂浮条件可知,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,
即:F甲=F乙=G;
由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,密度计排开甲液体的体积大,所以甲液体的密度小,即ρ甲2f,成倒立、缩小的实像。
故答案为:(1)10.0;(2)像成在光屏的中央位置;(3)倒立缩小。
(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点叫凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距。
(2)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(3)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像。
本题考查了焦点、焦距、凸透镜成像是几种情况,测量凸透镜的焦距时,要估读到分度值的下一位。
17.【答案】不会 大气压 实验(将手指移开,观察现象)
【解析】解:(1)当用手指堵住上端开口时,上端不再与大气相通,下端受到大气压对它向上的作用,水不会从下端流出;
(2)把细管倒过来,如图乙所示,如果把手指移开,构成了连通器,管内的水会从A端流出;
各种假设和猜想都需要大量实验数据和现象的支持,因此检验猜想是否正确最直接的方法是实验(将手指移开,观察现象)。
故答案为:(1)不会;大气压;(2)实验(将手指移开,观察现象)。
(1)两端开口的饮料管插入水中,管内外水面上方受到大气压的作用,所以内外液面将保持相平,用手堵住口的一端,管内水将在外界大气压的作用下不掉下来;
(2)如图乙所示,把细管倒过来,如果把手指移开,构成了连通器,管内的水会从A端流出。
此题考查了大气压的存在、连通器原理,属于对基础知识的考查,比较简单。
18.【答案】解:杠杆OBA受到绳子的拉力斜向上,从支点O向动力作用线作垂线段,即为动力臂L;
物体对杠杆的拉力为阻力F2,方向竖直向下,标上字母F2;
如图所示:
。
【解析】此杠杆支点在O点,支点到动力作用线的距离为动力臂,重物对杠杆的拉力为阻力。
作力臂要先找到支点和力的作用线,再从支点向力的作用线引垂线,支点到垂足之间的距离为力臂的大小。
19.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了光的反射定律的应用、凸透镜的特殊光线的画法,注意:入射光线过凸透镜的2倍焦距点,折射光线过凸透镜另一侧的2倍焦距点。
【解答】
(1)过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线;
(2)题目提供的反射光线通过凸透镜的二倍焦距点,经凸透镜折射后折射光线通过凸透镜另一侧的二倍焦距点,如图所示:
20.【答案】解:正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,根据惯性知识或生活经验可知,此时汽车突然向右做加速运动;
已知此时站在公交车上乘客跟汽车底板相对静止,而汽车突然向右做加速运动,则乘客相对于汽车有向左的运动趋势,所以此时乘客会受到一个向右的摩擦力(起动力的作用),故乘客除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用,如图所示;
【解析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,称为惯性;
(2)摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
此题考查了对惯性现象的理解、分析物体的受力情况,难点是判断摩擦力的方向,是一道综合题。
21.【答案】解:由题知,本实验的目的是滑轮组的机械效率是否与滑轮组细绳的绕法有关;
图1中绳子从定滑轮绕起(n=2),所以要改变滑轮组的绕线方式,图2中绳子需从动滑轮绕起(n=3);因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关,所以被提升的物体应不变,如下图所示:
故答案为:如上图。
【解析】要解决此题,需要掌握滑轮组的绕线方式:可以从动滑轮或定滑轮绕起,首先要确定甲图的绕线方法是从定滑轮绕起的,所以丙图要从动滑轮绕起。
此题主要考查了影响滑轮组机械效率的因素及滑轮组的组装。
22.【答案】3 0.4 66.7% 变大 0.21
【解析】解:
(1)分析表中数据可知,动力作用点移动的距离s是钩码上升高度h的3倍,说明由三段绳子承担物重;
(2)第三次实验中有用功是W有=Gh=4N×0.1m=0.4J;
将表格中的相关数据代入公式计算得:η=W有W总=GhFs=4N×0.1m2N×0.3m×100%≈66.7%;
(3)分析表中的数据可以得到结论是,在动滑轮重一定时,物重增加,机械效率增大;
(4)钩码上升0.1m时,动力端移动的距离为0.3m,则动力所做的功W=Fs=0.7N×0.3m=0.21J,
则动力的功率为:P=Wt=0.21J1s=0.21W。
故答案为:(1)3;(2)0.4;66.7%;(3)变大;(4)0.21。
(1)根据表中的数据,分析拉力通过的距离与物体上升的高度关系,确定承担物重的绳子的段数;
(2)根据公式W=Gh求出第三次实验中有用功;
利用公式η=W有W总=GhFs可求出表格中滑轮组的机械效率;
(3)在额外功一定时,物重越大,机械效率越大;
(4)动力的功率应该用动力所做的功,除以做功的时间,即运用公式P=Wt来计算。
本题中考查的内容较为全面,包括利用机械效率的公式进行相关的计算,利用功率的公式进行计算,滑轮组机械效率大小影响因素的分析,实验数据的全面分析等,都是我们应该掌握的基本知识,需要重点把握、细心作答。
23.【答案】左 4 变大 30 更重些
【解析】解:(1)杠杆重心右移,应将平衡螺母向左调节,直至杠杆在水平位置平衡,重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响;力臂等于支点到力的作用线的垂直距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,便于测量力臂;
(2)设一个钩码的重为G,杠杆一个小格代表l,设杠杆右端挂n个钩码,根据杠杆平衡得,2G×4l=nG×2l,所以n=4(个);
(3)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,拉力变大;
(4)根据图可知,当动力F1=0.5N时,动力臂为L1,当动力F2=1N时,动力臂为L2=15cm,
由F1×L1=F2×L2,解得L1=30cm;
(5)根据杠杆的平衡条件可得:GA⋅OA=GB⋅OB,
因为OAGB,
A端胡萝卜相比B端胡萝卜更重些。
故答案为:(1)左;便于测量力臂;(2)4;(3)变大;(4)30;(5)更重些。
(1)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,这一调节过程的目的是使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
(2)设一个钩码的重为G,杠杆一个小格代表l,根据杠杆平衡条件求杠杆右端挂钩码数量;
(3)根据杠杆的平衡条件判断弹簧测力计示数的变化原因;
(4)阻力和阻力臂的乘积不变时,从图象中选择动力和动力臂的对应值,动力跟动力臂的乘积也不变;
(5)由图可知,萝卜被支起,处于平衡状态,只要能确定两边力臂的大小关系即可求得两边的重力的大小关系。
本题是探究杠杆平衡条件的实验,考查了杠杆的调节、调节杠杆在水平位置平衡的原因、对实验数据的评估等问题,是杠杆考查的重点,应熟练掌握。
24.【答案】200 40 变小 5×103 200
【解析】解:
(1)当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,则从25s开始金属块完全露出水面;
由图像可知,该金属块重力为G=F拉1=200N;
(2)当金属块浸没在水中时,即为图中的AB段,
由图像可知,此时绳子的拉力F拉2=160N,
则浸没在水中时金属块受到的浮力为:F浮=G-F拉2=200N-160N=40N;
(3)由图知,在15s至25s时间段绳子的拉力逐渐变大,而金属块的重力不变,则由F浮=G-F拉可知,金属块受到的浮力逐渐变小;
(4)由F浮=ρ水V排g可得,金属块的体积:V=V排=F浮ρ水g=40N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.004m3=4000cm3,
由G=mg可得,金属块的质量:m=Gg=200N10N/kg=20kg,
金属块的密度为:ρ=mV=20kg0.004m3=5×103kg/m3;
由图乙图像可知,当金属块上表面到达水面时的时间为15s,下表面到达水面时的时间为25s,因此金属块的高度h=vt=2cm/s×(25s-15s)=20cm,
则金属块的底面积:S=Vh=4000cm320cm=200cm2。
故答案为:(1)200;(2)40;(3)变小;(4)5×103;200。
(1)当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重;
(2)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力;
(3)首先判断拉力在15s至25s时间段内的变化,再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化;
(4)根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度;由图乙图像可知,金属块上表面到达水面时的时间和下表面到达水面时的时间,利用速度公式求出金属块的高度,根据体积公式求出金属块的底面积。
本题考查了力的平衡条件、阿基米德原理和浮力公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
25.【答案】B;密度;bc;不变;a;500;左
【解析】解:(1)据图可知,甲图是通过看U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小的;而乙图是通过观察橡皮膜的凹陷程度来判断两侧液体压强大小的;据连通器的特点可知,甲装置的下部连同,但左侧的上端没有开口,故不是连通器;乙装置中,隔板两侧的液体上端开口,下端不连同,所以都不是连通器;故选B。
(2)ab两图,同一液体,橡皮膜在液体中的深度相同,U形管两边液面的高度差不同,且液体密度越大,高度差越大,即压强越大,可得在同深度,液体的密度越大,液体的压强越大;拦河坝做成上窄下宽,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,坝底部受到的压强较大,比较bc两图可知,液体的密度相同,深度越大,U型管左右液面差越大,压强越大;在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,探头所受的液体压强不变,即U形管两液面的高度差将不变;
在d图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左(a)侧液面将升高。
(3)橡皮管内气体的压强与大气压之差:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(4)据图可知,向装置左右两侧倒入相同质量的水,由于左侧的横截面积大,所以深度小;而右侧的横截面积大,所以深度大,故右侧的压强大于左侧的压强,故橡皮膜向左发生形变。
故答案为:(1)B;(2)密度;bc;不变;a;(3)500;(4)左;
(1)上端开口,下部连同的容器是连通器;
(2)掌握液体压强的特点,液体压强与液体的密度和深度有关,在探究过程中,要注意控制变量法的应用;在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等;根据气体压强与流速的关系:气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
(3)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差;
(4)对于同种液体,液体压强随着深度的增加而增大。
此题主要考查的是学生对液体压强的影响因素实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用。
26.【答案】解:①由图可知:图像是一条过原点的射线,路程和时间成正比,物体做匀速直线运动,运动6s时,通过的路程为6m,则物体的速度
v═st═6m6s═1m/s。
②由图像可知,物体在4s内运动路程为s'═4m,拉力做功
W═Fs'═20N×4m═80J。
③拉力做功的功率
P═Wt═Fst═Fv═20N×1m/s═20W。
答:①该物体的速度为1m/s。
②运动4s,拉力对物体做功80J。
③拉力做功的功率为20W。
【解析】①根据图像,分析出物体的运动情况,根据速度公式v═st求出运动的速度。
②读出物体4s内运动的路程,根据W═Fs求出物体做的功。
③因为功率P═Wt═Fst═Fv,求出拉力的功率。
本题考查学生对图像的分析能力、速度公式、功的计算式、功率的计算式的运用,关键要从分析图像中得到结论。
27.【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。
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