福建省三明市梅列区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开浮力的单位是( )
A. 瓦特B. 牛顿C. 帕斯卡D. 阿基米徳
牛顿说他站在巨人的肩膀上。物理学史上,得出“牛顿第一定律”的实验基础之一是( )
A. 伽利略斜面实验B. 托里拆利实验
C. 马德堡半球实验D. 卢瑟福粒子散射实验
放在水平地面的水桶重300N,小明用260N的力向上提它,水桶不动,则水桶受到的合力大小为( )
A. 560NB. 260NC. 40ND. ON
关于压力和压强,下列说法中正确的是( )
A. 压强大小跟压力大小成正比
B. 压力的方向总是竖直向下
C. 压力的方向总是垂直于支持面
D. 物体的重力越大,对支持面的压强一定越大
下列实例中,属于连通器应用的是( )
A. 吸尘器B. 密度计C. 锅炉水位计D. 医用注射器
有些同学放学时骑自行车行驶太快,容易造成交通事故,这是因为( )
A. 运动快所以惯性大,因此难停下来
B. 刹车时产生的惯性不够大,所以难停下来
C. 由于惯性,即使紧急刹车,也需向前运动一段距离才能停下来
D. 刹车时来不及克服惯性,所以难停下来
下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A. 剪刀剪纸B. 起子开瓶
C. 镊子夹物D. 钳子剪导线
杜甫有诗云“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,秋风“卷”走屋顶茅草的原因是流过屋顶外侧的空气( )
A. 流速大,压强大B. 流速大,压强小C. 流速小,压强小D. 流速小,压强大
如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A. 将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变低
B. 将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C. 向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D. 换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
把重为10N的物体缓慢放入装满水的溢水杯中,当物体静止后,测得溢出的水重为8N,则此时物体所处的状态及受到的浮力大小为( )
A. 漂浮,B. 悬浮,
C. 沉底,D. 沉底,
如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为( )
A. 50JB. 25JC. 100JD. 200J
如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中( )
A. 绳子自由端被拉下3m
B. 动滑轮重20N
C. 滑轮组的机械效率是
D. 拉力F的功率是40W
匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图。这个容器可能是( )
A. 量杯
B. 烧杯
C. 锥形瓶
D. 量筒
一个已经平衡的杠杆,两端挂有40N和50N的重物,当将两边同时都增挂5N重物时,杠杆应( )
A. 仍平衡B. 挂40N的一端下沉C. 挂50N的一端下沉D. 无法判断
水平地面上有底面积为、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底如图,计算可得出( )
A. 绳子受到的拉力为14N
B. 容器对水平地面的压力是90N
C. 剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200pa
D. 剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa
质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知工人在内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示机械中摩擦和绳重均不计,。下列说法正确的是( )
A. 作用在钢绳上的拉力的功率为400WB. 动滑轮的重力为200N
C. 人对绳子的最大拉力为1000ND. 该滑轮组的最大机械效率为
英国物理学家______总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的力学物理定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持______或______状态。
质量相同的实心正方体铝块和铁块放在水平桌面上,它们对桌面的压力和压强分别是、和、则______,______填“>”、“=”或“<”
自来水笔吸墨水时,把笔的弹簧片按几下,墨水就进入橡皮管里去了,这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气,使橡皮管里的气压______;管外的墨水在______作用下进入管内。
某人使用动滑轮提升重物时,做了的功来拉动绳子。如果动滑轮用于提升重物所做的功为,该动滑轮的机械效率是______,若只增加物重,效率会______。选填“增大“、“减小”或“变”。
在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则,从3s到5s内,推力对木块所做的功______J,第2秒木块受到的合力为______N。
如图所示,将物体A放入水中时悬浮,将物体B放入水中时有一半的体积露出水面,将物体A置于物体B上再放入水中时,物体B有三分之一的体积露出水面,则两物体的体积:______,物体B的密度是______
请在图中画出均匀木棒OA的重力示意图以及力F的力臂。
如图一只鸡蛋在清水中沉底,作出鸡蛋所受重力和浮力示意图。
厦门即将步入地铁时代。小华搜索相关的信息:地铁站台前都有一条黄色的安全线如图所示;地铁列车车身线形流畅、优美,头部向前突出颇像子弹头;当列车刹车时,仍继续向前运动,而刹车后所减少的机械能大部分可以转化为电能。请你解释:
为什么乘客候车时都在站在黄色的安全线外?
为什么刹车时,列车仍继续向前运动?
利用身边的物品进行物理实验是小蓉学习物理的“法宝”,在探究“压力作用效果的有关因素”的实验中,她设计了如图所示的实验方案:
将一只碗放在面粉上,碗底的面粉上会留下压痕,这说明了力可以改变物体的______。
往碗里注入的水越多,可发现压痕越深,这说明了,在其它条件不变时,______,压力作用效果越明显。
她想用大小不同的空碗放在面粉上,比较压痕的深度来探究压力作用效果与受力面积关系。她的这种想法是______选填“正确”或“错误”的,理由是______。
小明同学在探究影响浮力大小的因素时,用A物体做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与______的关系;根据A与E两图所测的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为______N。
小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着______的增大而______,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度______。
在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为______。
在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示,为使杠杆在______ 位置平衡,应将杠杆左端螺母向______ 左/右边旋一些.
调好后,第一组按图乙进行实验,第二组按图丙进行实验,你认为第______ 组实验更好,理由是______ .
如图丁所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码______ 个.
如图戊所示,若所使用的每个钩码重均为,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为______ N;当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数______ 变大/变小/不变,其原因是______ .
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
通过表中数据可分析出第2次实验是用______选填“甲”或“乙”图所示装置做的实验。
通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多动滑轮的质量越大,滑轮组的机械效率______选填“越高”、“不变”或“越低”。
小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端移动距离______m,机械效率______。
有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化______选填“大”或“小”小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该______。
小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小,认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,因为没有控制金属盒在液体中的______相同。
小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越______,表示液体的压强越______。
如图所示,一物体的质量,受水平向右的拉力,在粗糙水平面上向右做匀速直线运动.空气阻力不计
求:
物体所受重力的大小
物体对地面摩擦力的大小及方向.
在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是现把该零件浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是,求:
该零件浸没在水中时受到的浮力
该金属零件的密度;
另一种液体的密度
如图所示,一个质量600kg、体积的箱子沉入5m深的水底,水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以的速度将箱子从水底匀速提到地面,每个滑轮重不计绳重、摩擦和水的阻力,,。求:
箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强;
箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力;
物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的
机械效率;
整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、瓦特,符号为W,是功率的单位,故A错;
B、牛顿,符号为N,是力的单位,当然也是浮力的单位,故B正确;
C、帕斯卡,符号为Pa,是压强的单位,故C错;
D、物理学上没有用“阿基米德”命名物理量的单位,故D错。
故选:B。
浮力属于力,其国际单位是牛顿,符号:据此分析选择。
此题考查的是我们对常见物理量及其对应单位的掌握情况,属于识记性知识,难度较小,容易解答。
2.【答案】A
【解析】解:牛顿第一定律实在伽利略斜面实验的基础上,经大量经验事实,通过进一步的推理而概括出来的;
托里拆利实验、马德堡半球实验是关于大气压强的;卢瑟福粒子散射实验揭示了原子的核式结构。
故选:A。
根据物理学史,和对牛顿第一定律由来的了解解决此题。
这就要求学生在学习物理知识的同时,更多了解物理常识,拓宽知识面。
3.【答案】D
【解析】解:水桶重300N,小明用260N的力向上提它,水桶不动,说明水桶处于静止状态,因此水桶受力平衡,合力为0N。
故选:D。
从水桶所处的平衡状态就能判断出水桶受平衡力,再求出受到的合力。
水桶受到三个力:重力G竖直向下,拉力和支持力均竖直向上,满足。
4.【答案】C
【解析】解:
A、根据可知,在受力面积一定时,压强与压力成正比,题目中缺少受力面积一定这个条件;故A错误;
BC、压力的方向总是垂直于支持面的,并不一定竖直向下。故B错误、C正确;
D、受力面积相同时,压力越大,压强才越大,而不是重力越大,压强越大,因为压力和重力的方向不一定相同,此外,题目中也没有受力面积相同这个条件。故D错误。
故选:C。
压强是物体单位面积上受到的压力。压强跟压力大小和受力面积大小同时有关;
压力的方向总是垂直于物体的接触面;
压强的大小跟压力的大小、受力面积的大小两个因素有关。
本题考查了压强。压力与重力的区别,及压力的方向,在利用分析压强问题时,应注意控制变量法的应用。
5.【答案】C
【解析】ABD、吸尘器、密度计、医用注射器都不符合上端开口、底部相互连通的容器这一特征,因此,都不是连通器,故ABD不合题意;
C、锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器。符合题意。
故选:C。
根据连通器的定义进行判断。上端开口,底部相互连通的容器是连通器。
本题抓住连通器的定义是关键,连通器是上端都要开口,下端都要连通的容器。
6.【答案】C
【解析】解:
A、运动快,动力较大,停下来所用时间较长,不是由于惯性大。故A错误。
B、惯性是物体固有的属性,刹车时不能产生惯性。故B错误。
C、即使紧急刹车,由于惯性,车子要保持原来的运动状态,所以还要向前运动一段距离才能停下来。故C正确。
D、惯性是物体保持原来运动状态的性质,不能被克服。故D错误。
故选:C。
惯性的大小由质量决定。质量越大,物体的惯性越大。由于惯性,物体总要保持原来的运动状态。
本题关键要抓住:惯性是物体固有的属性,与物体速度大小无关,质量是惯性大小的量度。
7.【答案】C
【解析】解:
A、如图所示的剪刀,手柄部分较长,刀片部分较短,所以在使用的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
BD、生活中我们使用起子开瓶、使用钳子剪导线都是为了省力,并且它们在使用过程中都是动力臂大于阻力臂,所以它们都是省力杠杆,故B、D不符合题意;
C、镊子在使用的过程中,阻力臂大于动力臂,使用它可以省距离,属于费力杠杆,故C符合题意。
故选:C。
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。
8.【答案】B
【解析】解:秋风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的重力,产生一个向上的压力差,所以秋风“卷”走屋顶茅草;故ACD错误,B正确。
故选:B。
流体的压强跟流速有关,流速越大压强越小。比较屋顶上下的空气流动速度,比较屋顶上下受到的压强,再比较屋顶受到向上和向下的压力。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释生活中的问题,注意平常的积累,注意挖掘古诗中蕴含的物理知识。
9.【答案】D
【解析】解:由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,因此将玻璃管稍微倾斜、将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面、向槽中继续注入少量水银、换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差都将不变,选项ABC错误,D正确。
故选:D。
在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。
托里拆利实验中会产生诸多变化的情况,诸如:管的粗细、位置深浅、是否倾斜、槽中水银面高低、是否混入气泡等,哪些影响测量结果,哪些不影响测量结果我们应该准确把握。
10.【答案】C
【解析】解:,,
,
物体是沉入水底。
故选:C。
由题知溢出的水重物体排开的水重,由阿基米德原理知道物体受到的浮力,再和物体重比较,根据物体的浮沉条件判断物体的状态。
本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件,因条件已给出,难度不大。
11.【答案】B
【解析】解:拉力移动距离,
拉力,
拉力F做的功:
;
故选:B。
图中是一动滑轮,拉力移动距离,且物体匀速运动,根据求出拉力大小,再根据求出拉力做的功。
此题主要考查的是学生对滑轮组的省力情况、功的计算公式的理解和掌握,基础性题目。
12.【答案】C
【解析】解:A、物重由两段绳子承担,因此,当物体提升1m时,绳子的自由端应被拉下2m,而不是3m,所以错误,不合题意;
B、拉力为120N,则两段绳子共承担了240N,在不计绳重及摩擦时,,这应该是动滑轮的重,所以错误,不合题意;
C、滑轮组的机械效率,所以正确,符合题意;
D、拉力F的功率,所以错误,不合题意。
故选:C。
首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况,这样就能够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系,再通过已知数据,可计算出滑轮组的机械效率、做功的功率、以及动滑轮的重力等。
此题中各选项中所提的距离、力、机械效率或功率,都应具体进行计算得出才能进行比较,判断正误,这就要求我们对滑轮组的特点以及相关的计算公式有一个熟练的掌握才行。
13.【答案】A
【解析】解:根据图象,容器底所受水的压强随注水时间缓慢上升,当匀速地向某容器内注满水时,根据可知,容器内水面高度应该是缓慢增高。故A正确,BCD错误,
故选:A。
观察图象,容器底所受水的压强随注水时间缓慢上升,再针对每个容器的特点,选择合适的答案。
本题要求正确理解函数图象与实际问题的关系,理解问题的过程,能够通过图象得到函数是随自变量的增大,知道函数值是增大还是减小,通过图象得到函数是随自变量的增大或减小的快慢。
14.【答案】B
【解析】解:
设杠杆左端力臂是,右边力臂是,
开始时,由杠杆平衡条件可得:
,
,
将两边重物同时增加5N时,
左边,
右边,
由此可见,左边>右边,左端下沉,即挂40N的一端下沉。
故选:B。
根据杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,求出左右两边力臂的关系,然后根据左右两边力与力臂乘积的大小关系,判断杠杆的是否平衡,如果不平衡,将向力和力臂成绩大的哪端下沉。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆向哪端下沉取决于力与力臂的乘积,杠杆向力与力臂乘积大的一端下沉。
15.【答案】C
【解析】解:A、木块的重力:,
木块浸没在水中,则,
物体浸没时受到的浮力为:,
绳子的拉力为:;故A错误;
B、容器内水的体积,
由可得,水的质量,
因不计质量的薄壁盛水柱形容器,
则容器对水平地面的压力,故B错误;
C、木块漂浮,;
由得,木块漂浮时排开水的体积:;
所以液面下降的深度为:;
则故C正确;
D、绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故D错误;
故选:C。
物体在水中受到三个力的作用:重力、浮力和绳子的拉力。利用求出木块的重力,木块浸没在水中,求出木块的体积,即排开水的体积,利用计算木块受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力;
容器对水平地面的压力等于容器、水、木块的重力之和;
根据漂浮时浮力与重力的关系得出木块受到的浮力;根据根据得出木块排开水的体积,根据的变化得出水深度的变化,从而可得压强的变化。
绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和,再利用压强公式分析对地面的压强。
本题考查液体压强的计算,浮力的计算,物体的沉浮条件的应用。注意固体压强的计算要利用公式,木块在水中的浮力要利用浮力的公式来计算,木块漂浮时的浮力要利用漂浮的条件来求,因此,解题时选对方法才能起到事半功倍的效果。
16.【答案】B
【解析】解:
由图可知,,则绳端移动的距离:
,
拉力做的功:,
拉力的功率:,故A错;
解法一:由图乙可知,物重时,滑轮组的机械效率
代入数据: 解得:
解法二:由图乙可知,物重时,滑轮组的机械效率,
根据可得:
拉力,
因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则,
所以,,故B正确;
该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:
,故C错;
由可得,提升的最大物重:
,
机械中摩擦和绳重均不计,则滑轮组的最大机械效率:
,故D错。
故选:B。
由图可知,,则绳端移动的距离,利用求拉力做的功,再利用求拉力的功率;
由图乙可知,物重时,滑轮组的机械效率,利用求拉力;因机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力,据此求动滑轮重力;
该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;
利用求提升的最大物重,滑轮组的最大机械效率。
本题考查了影响滑轮组机械效率的因素和做功公式、功率公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用,要注意绳子的最大拉力和人的重力相等。
17.【答案】牛顿 静止 匀速直线运动
【解析】解:“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿第一定律是牛顿总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,最终概括推理得出的。
故答案为:牛顿;静止;匀速直线运动。
在牛顿之前,已经有一些科学家对运动和力的关系进行了研究,并取得了一定的成果。牛顿第一定律是在总结前人的研究成果的基础上得出了:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态。
此题考查的是我们对于牛顿第一定律的了解,是一道基础题。
18.【答案】
【解析】解:
①已知铝块和铁块的质量相同,所以重力相同;放在水平面上,所以对水平面的压力都等于它们的重力。由于重力相等,所以压力相等;
②由于铝的密度小于铁,所以质量相同的铝块与铁块比较,铝块的体积较大,而两金属块都是正方体,所以铝块的底面积较大。由公式知,在压力相同时,底面积越大,产生的压强越小。
故答案为:=;<。
①放在水平面的物体对支持面的压力,利用公式分析;
②固体对水平面的压强,利用比较。
物体对接触面的压力不一定等于物体的重力,所以在分析压力问题时,一定要注意压力的方向。
19.【答案】减小;大气压
【解析】解:自来水笔吸墨水时,先把弹簧片压下,排出了管内部分空气,再把弹簧片放开,管内气体体积增大,气压就变小了,管外墨水在大气压作用下,进入管内。
故本题答案为:减小;大气压。
大气压的变化,要抓住气体体积减少压强增大,体积增大压强减小。
本题是考查利用大气压吸墨水的过程,相对比较简单,属于基础题。
20.【答案】增大
【解析】解:
由题知使用动滑轮做的总功,,动滑轮的机械效率:
;
若只增加物重,有用功增大,额外功不变,有用功与总功的比值增大,机械效率会增大。
故答案为:;增大。
由题知使用动滑轮做的总功、有用功,动滑轮的机械效率等于有用功与总功之比;
增大动滑轮机械效率的方法:增大提升的物重、减小摩擦和动滑轮重力。
本题考查了动滑轮机械效率的计算、提高机械效率的方法,属于基础题目。
21.【答案】400 100
【解析】解:由图象可知在内的运动速度,推力,
由可得,在内移动的距离为:,
推力做功:;
由图丙知,3到5s时间内,物体做匀速直线运动,由图乙可知,此时;
而第2s末,所以2s末木块所受的合力为。
故答案为:400;100。
根据丙图算出在内通过的距离,根据乙图找出此时的推力,根据计算出推力做的功;
根据木块做匀速直线运动情况时的推力得出摩擦力的大小,由合力的知识求出2s末所受的合力大小。
本题考查了学生对力学图象的分析能力,能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键,是一道锻炼学生分析思考能力的好题。
22.【答案】1:6 ;
【解析】解:A物体在水中悬浮,-----①;
B物体在水中处于漂浮状态且有一半的体积露出水面,所受浮力等于自身的重力,即------②
由②得;
将物体A置于物体B上再放入水中时,AB处于漂浮状态且物体B有三分之一的体积露出水面,所受浮力等于AB自身重力的和,即,
-------③
由①②③得:
::6。
故答案为:1:6;。
物体A在水中悬浮,所受浮力等于自身的重力,;
将物体B放入水中时有一半的体积露出水面,物体B在水中漂浮,根据所受浮力等于自身的重力,算出B的密度;
将物体A置于物体B上再放入水中时,物体B有三分之一的体积露出水面,处于漂浮状态,根据所受浮力等于自身的重力,列出等式,从而解出两物体的体积之比。
本题考查浮力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身的重力。
23.【答案】
【解析】解:
重力方向竖直向下,过均匀木棒的中心,即木棒的重心,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用G表示,即为重力的示意图;
沿力F的方向画出作用线,从O点向力F的作用线作垂线段L就是力F的力臂,如图所示:
重力方向竖直向下,作重力的示意图时应从物体重心向下作竖直线段;
先确定支点,再确定力的作用线,最后从支点到力F的作用线作垂线段,即可作出F的力臂。
知道重力的方向总是竖直向下的,会用示意图表示力,会根据力臂的画法作出相应的力和力臂。
24.【答案】解:由于鸡蛋沉在杯子底部,重力大于浮力,从重心开始沿竖直向上和竖直向下的方向,分别画一条带箭头的线段表示出浮力和重力,并标出F和G;因为重力大于浮力,所以重力的线段应长于浮力的线段,如图所示:
【解析】首先根据物体浮沉条件判断鸡蛋沉在杯子底部,重力与浮力的大小关系,然后根据力的示意图的画法画出鸡蛋所受重力和浮力示意图
画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
25.【答案】答:因为列车快速行驶时,靠近车体附近的空气流速快,压强小,远离车体的空气流速慢,压强大,导致车体附近存在压强差,可能将乘客推向地铁,所以为了乘客的侯车安全,应站在安全线以外。
当列车刹车时,仍继续向前运动,是因为列车具有惯性,刹车时还要保持原来的运动状态,不能够马上停下来。
【解析】对于流体来说,流速大,压强小,流速小,压强大;
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,据此分析解答。
本题以地铁和地铁站为背景,考查了力学相关的多个知识点,体现了物理在生活中的联系,综合性强,是一道好题。
26.【答案】形状 压力越大 错误 没有控制压力大小相同
【解析】解:
将一只碗放在面粉上,碗底的面粉上会留下压痕,这说明了力可以改变物体的形状;
同一个碗中装入不同量的水时,水越多,碗底对面粉的压力越大,受力面积一定,压痕越深,说明压力效果越明显;
在探究压力作用效果与受力面积的关系时,应控制压力大小相等,因为不同型号的空碗底面积不同,重力也不同,压力不同即没有控制压力大小相同,所以他的操作和结论都不正确。
故答案为:形状;压力越大;错误;没有控制压力大小相同。
力的作用效果有:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小:探究压力的作用效果和压力大小的关系时就要保证受力面积一定;要探究压力的作用效果和受力面积的关系时就要保证压力的大小一定。
本题考查了探究影响压力作用效果因素的实验,控制变量法和转换法的应用是初中物理中常用到的研究方法,要注意掌握。
27.【答案】液体密度;;排开水的体积;增大;无关;
【解析】解:分析图C与E,排开液体的体积相同,液体的密度不同,可得出浮力的大小与排开液体密度有关;
由图A知:,由图E知,,所以;
探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时,应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同,实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时,其排开液体体积是变化的,实验证明:浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度无关。
由AD知,浸没在水中时的浮力;
由得:
。
由得:
。
故答案为:液体密度; ;
排开水的体积;增大;无关;
影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,要探究浮力和其中一个因素的关系,就要采用控制变量法控制另外一个因素一定;由此进行解答;由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小。
比较B和C;C与E实验,找出相同因素和不同因素,结合控制变量法的思想得出实验结论。
根据计算出在水中和盐水中受到的浮力,根据计算出物体的体积,根据计算出盐水的密度;
或根据在水中和在盐水中排开液体的体积相等列出关系式求出盐水的密度。
此题是探究影响浮力大小的因素实验,考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用,同时考查了有关浮力公式的应用,在计算液体密度时确定相等是解决此题的关键。
28.【答案】水平;右; 二; 便于测量力臂;;; 变大;该力的力臂变短了.
【解析】解:
为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
力臂等于支点到力的作用线的距离,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,因此丙实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,便于测量力臂.
设一个钩码重G,一格为L,根据杠杆平衡条件可得:,所以要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码3个;
戊图,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,
由杠杆平衡条件得,,解得,;
弹簧测力计倾斜拉杠杆,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:水平;右; 二; 便于测量力臂;;; 变大;该力的力臂变短了.
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;
在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此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.
根据杠杆平衡条件来分析,做出解答;
根据杠杆平衡条件,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.
29.【答案】匀速 乙 低
【解析】解:
实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样示数才会稳定,读出的数值才等于拉力的大小;
实验2中,,,则绳子自由端通过的距离是物体上升高度的4倍,所以实验2是用乙图做的实验;
由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多动滑轮的质量越大,滑轮组的机械效率越低;
由表中第1次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍,第三次实验使用同样的装置,则第3次实验中,绳端移动距离,
机械效率:;
故答案为:匀速;乙;低;;。
实验中要匀速拉动弹簧测力计,这样示数才与拉力相同。
根据确定绳子的股数,判断是哪一个滑轮组;
比较实验1和2的条件和机械效率大小,可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响;
根据表中实验数据求出绳子移动的距离,应用效率公式求出滑轮组效率。
在此实验中,对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础,同时,实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系,因此控制变量法的运用也十分关键。
30.【答案】小 相平 深度 大 大
【解析】解:若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论。
液体密度相同时,压强与深度有关,金属盒离液面的距离越深,压强越大,U形管两边液柱的高度差就越大。
故答案为:小;相平;
深度;
大;大
液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大;
压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化;
影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定。
这是一道综合实验题,此题的难点是液体压强计的有关知识,我们要了解压强计的原理,知道液体压强计的操作要求等。
31.【答案】解:物体所受重力的大小;
因为物体在粗糙水平面上向右做匀速直线运动,
所以拉力等于摩擦力,即,拉力方向与摩擦力方向相反,方向水平向左.
答:物体所受重力的大小为49N;
物体对地面摩擦力的大小为20N;摩擦力方向水平向左.
【解析】根据可求得物体所受重力的大小;
物体在水平方向做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,拉力与摩擦力方向相反.
本题考查重力的计算和二力平衡条件的应用,关键知道平衡力大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上.
32.【答案】解:
金属零件重等于在空气中称时弹簧测力计的示数:,
物体受到水的浮力:
;
由得金属零件的体积:
;
金属零件的质量:
,
金属零件的密度:
;
浸没在另一种液体时受到的浮力:
,
由得液体的密度:
。
答:该零件浸没在水中时受到的浮力为1N;
该金属零件的密度为;
另一种液体的密度为。
【解析】在空气中称时弹簧秤的示数等于金属零件重,两次示数之差等于受到的浮力;
求出了金属零件受到的浮力,知道水的密度,利用阿基米德原理求排开水的体积零件的体积;利用求零件的质量,利用计算其密度;
利用称重法求出浸没在另一种液体时受到的浮力,再利用阿基米德原理求另一种液体的密度。
本题是一道关于浮力测量和物体密度测量的典型习题,计算时注意物体浸没时排开液体的体积与自身的体积相等。在此为我们提供了一种测量物体密度的方法。
33.【答案】解:箱子在水底时下表面的深度,
此处水产生的压强:。
箱子沉入水底,则,
则浮力。
物体完全露出水面后,在提升箱子过程中,不计绳重、摩擦和水的阻力,有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功,额外功是克服动滑轮重所做的功;
箱子的重力:;
出水后,根据可得:
机械效率:。
由于箱子从水底匀速提到地面,根据即可判断出拉力最大时,功率最大;
箱子离开水面在空中时,对滑轮组的拉力最大,故此时电动机对滑轮组的拉力最大;
由于不计绳重、摩擦和水的阻力,则;
电动机上绳子的提升速度为,
则。
答:箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强为;
箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力为;
物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率为;
整个打捞过程中箱子离开水面在空中时电动机的输出功率最大,为。
【解析】已知箱子在水中的深度,根据公式可求产生的压强。
由于箱子沉入水底,则,利用即可求出浮力;
物体完全露出水面后,根据公式机械效率即可求出机械效率。
由于箱子从水底匀速提到地面,根据即可判断出拉力最大时,功率最大,所以求出最大拉力,然后即可求出最大功率。
本题考查滑轮组的使用、机械效率、压强、浮力和功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要学会二力平衡条件的应用。
实验次数
物理量
1
2
3
钩码重
4
4
6
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
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