河北省承德市高新区2021-2022学年八年级下学期期末考试物理试题(word版含答案)
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一、选择题(本大题共16个小题,共35分。其中1~13小题为单选题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每小题2分;14~16小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题2分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1.(2分)在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.焦耳 D.瓦特
2.(2分)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.矿泉水瓶的瓶盖上有许多竖条纹
B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
D.给自行车的车轴加润滑油
3.(2分)关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.中考体育测试中,投掷出去的实心球离开手后能够继续向前运动,是由于实心球受到惯性作用
B.高速行驶的汽车不容易停下来,是因为速度越大惯性越大
C.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性,提高成绩
D.汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害
4.(2分)下列实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.书包背带做得较宽
B.图钉帽的面积较大
C.在铁轨下铺枕木
D.篆刻刀的刀口做的很锋利
5.(2分)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.筷子
B.瓶盖起子
C.独轮车
D.托盘天平
6.(2分)下列物品中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.锅炉水位计 C.船闸 D.注射器
7.(2分)下列有关压强知识的说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了液体内部有压强
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值
C.随着大气压的减小,水的沸点会升高
D.在气体中流速越大的位置,压强越大
8.(2分)下列关于浮力的说法正确的是( )
A.漂在水面的物体一定比沉在水底的物体所受的浮力大
B.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受的浮力不变
C.码头上正在装载货物的轮船所受的浮力逐渐增大
D.西瓜漂浮时所受的浮力大于重力
9.(2分)周末,小丽跟随妈妈一起去超市购物。下列情境中,小丽对物体做功的是( )
A.小丽用力提一袋大米,但没有提起来
B.小丽帮妈妈提着一瓶饮料静止不动
C.小丽提着饮料沿水平方向前进
D.小丽推着购物车沿水平方向缓慢前进
10.(2分)如图所示,两支相同的试管内分别盛有相同质量的液体。甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管内液面相平,两试管中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,液体对管底的压强分别为p甲和p乙,下列关于它们的大小关系正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.p甲>p乙 D.p甲<p乙
11.(2分)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果在物体A和B的下方同时分别加挂一个等重的物体,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡,右端下沉
C.杠杆不能平衡,左端下沉
D.无法判断
12.(2分)如图所示是a、b两种物质质量与其体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两个实心物体,并浸没在水中,松手后待物体静止时,下列说法正确的是( )
A.甲漂浮在水面,甲受的浮力大
B.乙漂浮在水面,乙受的浮力大
C.甲沉到水底,甲受的浮力大
D.乙沉到水底,乙受的浮力大
13.(3分)如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离SAB=SCD,比较两种情况下拉力F所做的功及其功率( )
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多
D.AB段的功率比CD段的功率大
14.(3分)篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时,下列分析正确的是( )
A.篮球离手后,手还对篮球做功
B.篮球离手后,上升过程机械能变大
C.手对篮球施力,球才向篮筐运动,说明力是维持物体运动的原因
D.假如正在上升的篮球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
(多选)15.(3分)水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度不同的食盐水,将两个完全相同的小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器液面相平(如图所示)。则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两容器中食盐水的密度的大小关系为ρ甲<ρ乙
B.甲容器底部受到食盐水的压强大于乙容器底部受到食盐水的压强
C.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
D.若两小球在甲、乙两容器中受到的浮力分别为F1、F2,则F1<F2
(多选)16.(3分)如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10s,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳端移动的速度是0.4m/s
B.动滑轮所受的重力是10N
C.工人做功的功率是80W
D.滑轮组的机械效率是80%
二、填空及简答题(本大题共7个小题,其中23小题3分,其余每空1分,共25分)
17.(4分)小明参加校运动会百米赛跑,站在起跑线上静止时所受重力与 是一对平衡力;鞋底上有许多花纹是为了 摩擦;起跑时用力蹬地是利用了物体间力的作用是 ;冲到终点时,小明不能立即停下来,还会继续向前运动一段距离,是因为小明具有 。
18.(4分)如图甲所示,一块质量为2kg的质地均匀的长木板平放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为400cm2,则它对桌面的压力为 N,它对桌面的压强为 Pa(g取10N/kg)。现用水平力F向右缓慢推动长木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示。在推动长木板使其右端逐渐离开桌面边缘至长木板中心到达桌面边缘的过程中,长木板所受的摩擦力大小 ,长木板对桌面的压力 ,压强 (后面三个空均选填“不变”“变大”或“变小”)。
19.(4分)如图所示,吹气之前,吸管和烧杯构成 ,吸管内和烧杯内液面 (选填“相平”或“不相平”)。当沿B管向左快速吹气时,A管中的水面将 ,这是因为A管上方空气 。
20.(3分)用手将一重为8N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,此时物体受到的浮力为 N;放手后物体将 (选填上浮、下沉或悬浮);待物体静止时所受浮力为 N。
21.(4分)中学生要养成文明的行为习惯,严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m高处自由下落,不计空气阻力,下落过程中鸡蛋的重力势能 ,动能 ,机械能 (前三个空均选填“增大”“减小”或“不变”),重力对鸡蛋所做的功为 J。
22.(2分)如图所示,用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体使其向左匀速运动0.4m,在这个过程中拉力F做功为 J.已知物体受到水平地面的摩擦力为60N,该滑轮组的机械效率为 (忽略绳子和动滑轮的重力)
23.(3分)拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示。已知OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N。请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力F的示意图及其力臂L,且F= N。此时该拉杆式旅行箱为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
三、实验探究题(本大题共3个小题;其中第24题10分,第25题7分,第26题8分,共25分)
24.(10分)小明利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小明提出了如下猜想,设计并进行了如图所示的实验。
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猎想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)分析图1中①②③可知,浮力的大小与 有关。
(2)分析图1中 三图可知,猜想a是 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)物体A浸没在水中时,受到的浮力是 N;若先完成实验②,再完成实验①,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)分析图1中 三图可以得出结论:在物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;用图中实验数据还可计算出盐水的密度是 kg/m3。
(5)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,用细线悬挂着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将 ,电子秤的读数将 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
25.(7分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码质量都相等。
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,这时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)为使甲图中的杠杆在水平位置平衡,可以将杠杆右端平衡螺母向 调节,这一操作的目的是便于 。
(3)如图乙所示,若在A位置挂两个钩码,现有三个钩码,需挂在杠杆O点右侧第 格的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。
(4)实验时,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,重复实验,这样做的目的是 。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在A位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),其原因是 。
26.(8分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图甲所示的同一滑轮组提升钩码,分别做了多次实验,实验数据记录如下:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升
距离h/cm
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图甲所示,为 N。
(2)第2次实验时滑轮组的机械效率是 。
(3)分析第 次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”);分析第3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)请在图乙中画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕线方法。若不计摩擦及绳重,这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、计算题(本大题共2个小题;第27题7分,第28题8分,共15分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
27.(7分)如图所示,一圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有0.2m深的水,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底的压强是多大?
(2)现将体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3的木块完全浸没于水中,此时木块所受的浮力是多大?
(3)松手后,待木块静止时,它浸在水中的体积有多大?
28.(8分)斜面是一种人们日常生活中常用的省力机械。如图甲所示,一个质量为80kg、底面积为1600cm2的木箱平放在水平地面上。小明利用如图乙所示长3m、高1.5m的斜面将木箱匀速拉到车厢上,沿斜面向上的拉力F为500N,所用时间为10s。(g取10N/kg)求:
(1)木箱平放在水平地面上时,木箱对地面的压强是多大?
(2)小明将木箱拉到车厢上时,拉力做功的功率是多大?
(3)该斜面的机械效率是多少?
(4)木箱受到的摩擦力是多大?
2021-2022学年河北省承德市高新区八年级(下)期末物理试卷
答案与详解
一、选择题(本大题共16个小题,共35分。其中1~13小题为单选题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每小题2分;14~16小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题2分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1.【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,瓦特是功率的单位,均不合题意。
故选:C。
2.【解答】解:A、矿泉水瓶的瓶盖上有许多竖条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不合题意;
B、骑自行车刹车时用力捏闸,知在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故B不合题意;
C、运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意;
D、给自行车的车轴加润滑油,使接触面脱离,从而减小摩擦,故D符合题意。
故选:D。
3.【解答】解:A、抛出去的实心球离开手后继续运动,是由于实心球具有惯性,不能说是受到惯性作用,故A错误;
B、高速行驶的汽车不容易停下来是因为汽车具有惯性,而惯性的大小只与质量有关,与速度大小无关,故B错误;
C、运动员起跑时用力蹬地,对地面施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面同时对脚施加向前的反作用力,人就会向前运动,与惯性无关,故C错误;
D、汽车在转弯时如果不减速慢行,人和车会由于惯性继续保持原来的方向运动,易造成伤害事故的发生,故汽车在转弯时减速,是为了防止惯性造成的伤害,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、书包的背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故A不合题意。
B、图钉帽的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故B不合题意。
C、在铁轨下铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C不合题意。
D、篆刻刀的刀口做的很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故D符合题意。
故选:D。
5.【解答】解:A、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B、起子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B错误;
C、独轮车使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C错误;
D、托盘天平使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故D错误;
故选A。
6.【解答】解:茶壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理制成的;
注射器吸取药液时利用了大气压,注射药液时利用了人的推力,不是利用连通器原理;故D符合题意,ABC不合题意。
故选:D。
7.【解答】解:A、证明大气压存在的实验有马德堡半球实验等,故A错误;
B、托里拆利最早精确地测出了大气压的值,故B正确;
C、液体的沸点随气压的增大而增大,如高压锅,故C错误;
D、气体中流速越大的位置,压强越小,故D错误。
故选:B。
8.【解答】解:A、漂在水面的物体可能比沉在水底物体排开水的体积大,由F浮=ρ液gV排可知,漂在水面的物体不一定比沉在水底的物体受到的浮力大,故A错误;
B、潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,由于排开水的体积不变,因为江水的密度小于海水的密度,根据F浮=ρ液gV排可知在江水中所受浮力将减小,故B错误;
C、在码头装载货物的轮船,漂浮在水面上,F浮=G,自身重力越来越大,受到水的浮力越来越大,故C正确;
D、西瓜漂浮时所受浮力与重力是一对平衡力,大小相等,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、小丽用力提一袋大米,但没有提起来,人对袋子施加了力,但在力的方向上没有移动距离,人没有做功,故A不符合题意;
B、小丽帮妈妈提着一瓶饮料静止不动,人对饮料瓶施加了力,但在力的方向上没有移动距离,人没有做功,故B不符合题意;
C、小丽提着饮料沿水平方向前进,人对饮料瓶施加了力,但在力的方向上没有移动距离,人没有做功,故C不符合题意;
D、小丽推着购物车沿水平方向缓慢前进,人对车施加了力,购物车在力的方向上移动了距离,人做了功,故D符合题意。
故选:D。
10.【解答】解:由图可知,甲液体体积要比乙液体小,因液体质量相同,所以根据ρ=可知,甲液体的密度比乙液体密度大,即ρ甲>ρ乙;
又因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式p=ρgh可知,p甲>p乙,故C正确。
故选:C。
11.【解答】解:由图可知:LA>LB;原来杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件可知:GA×LA=GB×LB;
若在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码,设钩码的重力为G,则:
左边=(GA+G)×LA=GA×LA+G×LA;右边=(GB+G)×LB=GB×LB+G×LB,
由于LA>LB,则:G×LA>G×LB;GA×LA=GB×LB,所以:GA×LA+G×LA>GB×LB+G×LB,杠杆将向左倾斜。
故选:C。
12.【解答】解:
由图象可知当ma=4000kg时,Va=2m3,所以ρa===2.0×103kg/m3,
当mb=1000kg时,Vb=2m3,所以ρb===0.5×103kg/m3,
设甲、乙的体积均为V,
因为ρa>ρ水,所以甲物体没在水中放手后会下沉,受到的浮力F甲=ρ水gV,
因为ρb<ρ水,所以乙物体浸没在水中放手后会上浮,最后漂浮在水面,受到的浮力F乙=Gb=ρbgV,
所以F甲>F乙,故ABD错误,C正确。
故选:C。
13.【解答】解:由物体做功公式:W=Fs,F相同,s相等,则W相等;斜面角度不能确定,水平面粗糙程度不能确定,时间不能确定,根据P=,则AB段段功率和CD段段功率不能确定。
故选:C。
14.【解答】解:
A、篮球离手后,手没有对篮球施加力,所以不会对篮球做功,故A错误;
B、篮球离手后,篮球克服空气的阻力做功,机械能转化为内能,机械能变小,故B错误;
C、手对篮球施力,球才向篮筐运动,篮球受到力后改变了运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故C错误;
D、假如正在上升的篮球所受的力全部消失,由于球原来是运动的,由牛顿第一定律可知,篮球将继续向上做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
15.【解答】解:AD、小球在甲中沉底,小球的重力大于浮力,小球的密度大于甲盐水的密度,小球在乙中悬浮,小球的重力等于浮力,小球的密度等于乙盐水的密度,由于小球相同,所以小球在甲盐水受到的浮力小于在乙盐水中受到的浮力,甲盐水的密度小于乙盐水的密度,即F1<F2、ρ甲<ρ乙,故AD正确;
B、两容器中液面相平,由A知ρ甲<ρ乙,所以根据p=ρ液gh可知,容器底受到液体的压强:p甲<p乙,故B错误;
C、由于两球沉底或悬浮,排开液体的体积相同,由于液面相平,液体和球的总体积相同,所以甲、乙中盐水的体积相同,且ρ甲<ρ乙,由G=mg=ρVg可知,甲容器内总重力较小,甲、乙两容器相同,所以甲容器对桌面的压力较小,故C正确。
故选:ACD。
16.【解答】解:A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳端移动的距离s=nh=2×2m=4m,绳端移动的速度v绳===0.4m/s,故A正确;
B.忽略绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮所受的重力:G动=nF﹣G=2×250N﹣400N=100N,故B错误;
C.工人做的总功W总=Fs=250N×4m=1000J,工人做功的功率P===100W,故C错误;
D.工人做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%,故D正确。
故选:AD。
二、填空及简答题(本大题共7个小题,其中23小题3分,其余每空1分,共25分)
17.【解答】解:(1)小明站在起跑线上静止时处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,二力大小相等;
(2)鞋底上有许多花纹,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;
(3)起跑时用力蹬地的同时,地面对小明也有力的作用,这是利用了力的作用是相互的;
(4)小明冲过终点时,不能立即停下来,而是会继续向前运动一段距离,这是因为运动员具有惯性,仍然要保持原来的运动状态。
故答案为:支持力;增大;相互的;惯性。
18.【解答】解:长木板对水平桌面的压力为F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,
长木板对水平桌面的压强为p===500Pa;
水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力不变;
压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变;
向右缓慢地推木板的过程中桌面的受力面积变小,由p=可知,木板对桌面的压强变大。
故答案为:20;500;不变;不变;变大。
19.【解答】解:如图所示,吸管和烧杯构成连通器,吹气之前,吸管内和烧杯内液面相平;
沿B管向左快速吹气时,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管中的水上升或有水喷出。
故答案为:连通器;相平;上升;流速大、压强小。
20.【解答】解:物体排开的水重就是它的浮力,因此,F浮=10N,大于重力8N,放手后物体将上浮。待物体静止时,会漂浮在水面上,物体的重力等于浮力,为8N。
故答案为:10,上浮,8。
21.【解答】解:不计空气阻力,下落过程中,鸡蛋的质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此重力势能转化为动能,机械能不变;
重力对鸡蛋所做的功W=Gh=0.5N×20m=10J。
故答案为:减小;增大;不变;10。
22.【解答】解:
(1)滑轮组有两段绳子与动滑轮接触,所以有2段绳子有效受力,
则绳子自由端移动的距离:
s绳=2物=2×0.4m=0.8m;
拉力F所做的总功:
W总=F拉s绳=50N×0.8m=40J;
(2)滑轮组克服摩擦所做有用功:
W有用=fs物=60N×0.4m=24J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=60%。
故答案为:40;60%。
23.【解答】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L1是最长的;动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图,如图所示:
;
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力F大小为:F===24N;
动力臂OA=1.0m,阻力臂OB=0.2m,动力臂大于阻力臂,所以杠杆为省力杠杆。
故答案为:见解析;24;省力。
三、实验探究题(本大题共3个小题;其中第24题10分,第25题7分,第26题8分,共25分)
24.【解答】解:(1)分析图1中①②③,液体的密度相同,物体排开的液体的体积不同,浮力不同,所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(2)根据控制变量法,研究浮力的大小与深度的关系时,控制其它量不变,所以为了验证猜想a,需要分析图1中的①③④,根据①③④可知,物体浸没在液体中的深度变大,浮力没有变化,所以猜想a错误;
(3)物体A浸没在水中时,受到的浮力:F浮=G﹣F示=4.0N﹣2.0N=2.0N;物体从水中出来后再测重力,测的重力偏大,根据称重法F浮=G﹣F示计算的浮力就偏大;
(4)根据控制变量法,研究浮力的大小与密度的关系时,控制其它量不变,所以分析图1中①④⑤三图可以得出结论:在物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大;
物体的体积:V=V排水===2×10﹣4m3
物体浸没在盐水中时排开盐水的体积:V排盐水=V=2×10﹣4m3
物体浸没在盐水中时受到的浮力:F盐水浮=G﹣F盐水示=4N﹣1.8N=2.2N
盐水的密度:==1.1×103kg/m3;
(5)铅块浸入装满水的溢水杯中时,水溢出,水的深度不变,根据液体压强公式p=ρgh可知,压强不变;
电子秤的读数等于溢水杯的质量加上杯内水的质量、加上杯中物体的质量减去与拉力相当的质量。
溢水杯中增加的重力:ΔG=G﹣F=F浮,根据阿基米德原理可知:F浮=G排,即杯中增加的力和排出的水的重力相等,所以电子秤的读数不变。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;
(2)①③④;错误;
(3)2.0;偏大;
(4)①④⑤;大;1.1×103;
(5)不变;不变。
25.【解答】解:(1)杠杆静止或匀速转动叫杠杆的平衡,故小王把杠杆放在支架上后,在图甲所示位置静止,这时的杠杆处于平衡状态;
(2)将杠杆右端平侧螺母向右调节,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂;
(3)设杠杆的一个小格是l,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件得,2G×3l=3G×L2,所以L2=2l,所以挂在杠杆O点右侧第2格的位置挂3个钩码;
(4)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,使实验结论具有普遍性,避免偶然性;
(5)保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大。
故答案为:(1)平衡;(2)测量力臂;(3)2;(4)寻找普遍规律;(5)变大;F的力臂变短。
26.【解答】解:(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动;测力计分度值为0.1N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为30.6N;
(2)第2次实验时所做的有用功为:W有用=Gh=1.5N×0.05m=0.075J;
第2次做的总功:W总=Fs=0.8N×0.15m=0.12J;
滑轮组的机械效率是:η=×%=×%=62.5%;
(3)探究影响滑轮组机械效率的因素采用控制变量法,探究重物重力的影响时应使其他条件相同,据此分析表格数据,1、2、3中使用同一滑轮组,钩码上升高度相同,随着物重增大,机械效率增高;
分析3、4次实验的数据,使用同一滑轮组,物重相同,钩码上升高度不同,但机械效率不变,得出结论滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关;
(4)要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向,说明绳端拉力的方向应向下,所以绳子最后通过定滑轮,由此从外向内依次完成绕线,
若将此滑轮组换一种绕绳方法,动滑轮的重不变,不计摩擦及绳重,故额外功为克服动滑轮自重做的功,由η====可知,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
故答案为:(1)匀速;0.6;(2)62.5%;(3)1、2、3;高;无关;(4)如图;不变。
四、计算题(本大题共2个小题;第27题7分,第28题8分,共15分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
27.【解答】解:(1)水的深度h=0.2m,则容器底部受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)将木块完全浸没于水中时,其排开水的体积V排=V=200cm3,
此时木块所受的浮力F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=2N;
(3)木块的质量:m木=ρ木V木=0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3=0.16kg,
木块所受重力:G木=m木g=0.16kg×10N/kg=1.6N<F浮,
所以,木块在水中静止后处于漂浮状态,所受浮力F浮′=G木=1.6N;
由F浮=ρ液gV排可得它浸在水中的体积:
V排′===1.6×10﹣4m3。
答:(1)水对容器底的压强是2000Pa;
(2)此时木块所受的浮力是2N;
(3)它浸在水中的体积有1.6×10﹣4m3。
28.【解答】解:(1)木箱对水平地面的压力:
F=G=mg=80kg×10N/kg=800N,
受力面积S=1600cm2=0.16m2,
木箱对水平地面的压强:
p===5000Pa;
(2)已知斜面长s=3m,拉力做的总功:
W总=Fs=500N×3m=1500J,
拉力做功的功率:
P===150W;
(3)工人做的有用功:
W有用=Gh=800N×1.5m=1200J;
斜面的机械效率:
η=×100%=×100%=80%;
(4)额外功W额=W总﹣W有=1500J﹣120J=300J;
则根据W=fs可得摩擦力:
f===100N。
答:(1)木箱平放在水平地面上时,木箱对地面的压强是5000Pa;
(2)小明将木箱拉到车厢上时,拉力做功的功率是150W;
(3)该斜面的机械效率是80%;
(4)木箱受到的摩擦力是100N。
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