河南省洛阳市偃师市2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年河南省洛阳市偃师市八年级(下)期末物理试卷
1. 如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成______,当壶内盛满水,水面可到达图中B位置。一般茶壶的壶盖上都有一个进气小孔,该小孔的作用是为了将内外气体连通,维持壶内的气压______壶外大气压(选填“小于”“等于”或“大于”),使茶水可以顺利倒出来。
2. 如图所示,图甲是一个桥头立着的交通标志牌,它表示经过该桥的汽车对桥面的压力不能超过______;图乙所示的载重货车采用多轴多轮是通过______来避免压坏路面的。(g=10N/kg)
3. 天河漫漫北斗璨。2020年6月23日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙火箭成功发射北斗三号最后一颗组网卫星,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成,终成“大国重器”,铸造了“中国灵魂”。北斗三号卫星在随火箭加速上升过程中,(如图所示),重力势能______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),动能______。
4. 重为1000N的小车,在水平拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m,用时30s,小车所受阻力为车重的0.3倍,则拉力对小车做功的功率为______W;小车重力做的功为______J。
5. 一个苹果的质量为140g、体积为180cm3,用手将其浸没在水中,松手后苹果将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此时受到的浮力为______N;苹果静止漂浮时,浸入水中的体积为______cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
6. 用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,由图可知动滑轮重为______N,当某次运送3件货物时,绳子的拉力F是______N,滑轮组的机械效率为______。(不考虑绳重和摩擦)
7. “估测”是物理学中常用的一种方法,下面是一些估测的物理量,其中合理的是( )
A. 将两个鸡蛋举高1m做功约10J
B. 中学生上楼的功率可达1000W
C. 物理课本平放在桌面上,对桌面的压强约为50Pa
D. 人伸开的一只手掌受到的大气压力为1.0×105N
8. 如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中不正确的是( )
A. 孔明灯之所以可以上升,是由于灯内气体密度小于周围空气密度
B. 戥子是利用杠杆平衡来称量质量
C. 篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强
D. 从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,这一功能的实现利用了大气压
9. 轿车除了安全带以外,还有一种安全装置“头枕”,对人起保护作用。如图所示,“头枕”主要是防止以下哪种情况对人体造成伤害( )
A. 紧急刹车 B. 左右转弯 C. 前方碰撞 D. 后方追尾
10. 关于压强及相关的应用,下列说法中正确的是( )
A. 小汽车设计成流线型,是为了在高速行驶时增大对地面的压力
B. 拦河大坝根据液体压强规律设计成“上窄下宽”
C. 帕斯卡首次测出了大气压数值
D. 用吸管能把饮料吸入嘴里,是因为嘴内气压大于外界的大气压
11. 如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A. 水对容器底的压力减小 B. 水对容器底的压强减小
C. 容器对桌面的压强减小 D. 容器对桌面的压力减小
12. 将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg,则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是( )
A. 在水中受到的浮力为2N
B. 体积为10cm3
C. 质量为3kg
D. 密度为3.0×103kg/m3
13. 如图是一种时尚代步工具电平衡车,当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A. 人受到的重力和平衡车对人的支持力是一对平衡力
B. 平衡车的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C. 人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对相互作用力
D. 平衡车的重力和人对平衡车的压力是一对相互作用力
14. 如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形,容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深度相同的水后,再分别放入相同质量的冰块,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 放入冰块前,两容器底受到水的压力相等
B. 放入冰块前,两容器对桌面的压力相等
C. 放入冰块后,两容器底部所受水的压力相等
D. 冰块熔化后,A、B容器液面保持不变
15. 请你在图中画出正在水中上浮的乒乓球所受力的示意图
16. 如图是利用轻质杠杆吊起重物的情景,O是支点,请画出杠杆受到的阻力F2及动力F1的力臂L1。
17. 如图示,是某同学探究牛顿第一定律的实验方案,试根据探究方案回答下列问题:
(1)实验中要让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样做是为了使小车到达水平面时______;此处用到的物理研究方法是______法。
(2)对比三种情况可知,______表面最粗糙,小车在______表面上滑行的距离最远。
(3)实验中通过观察、比较小车在不同表面上运动的距离,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越______。由此可推论:如果运动的物体不受力,它将做______运动。
18. 在探究实验一“压力的作用效果与哪些因素有关”和实验二“探究滑动摩擦力的影响因素”实验中,玉兰同学对两个实验做了一些对比。如图1中a、b、c、d所示,玉兰同学在有机透明盒里放入一块海绵和砖块进行实验一的探究过程:如图2中甲、乙、丙所示,玉兰同学在同一水平木板面上进行了实验二的探究过程。
(1)实验一中要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用______两次实验(填序号),可以得出结论,当压力相问时,受力面积______(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显:压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。此处用到的物理研究方法是______法。
(2)实验二中该实验的实验原理是______,探究滑动摩擦力与受力面积的关系应选用______(填序号)两次实验,所得的结论是当受力面积越小时,滑动摩力______(选填“越大”“越小”或“不变”)。
(3)玉兰同学对两个实验进行了对比和分析,他发现压力作用效果和摩擦力的共同影响因素是______。
19. 在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后,某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件。以下是他们的部分实验过程:
(1)首先,将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆平衡在______位置上平衡,这样做的目的是______;
(2)接下来挂上钩码并调节它们的位置,实验时也要使杠杆在如图位置静止这样做的目的是______,多次实验,记录数据如表格所示(每个钩码的重量为1N,杠杆质量、刻度分别均匀):小玲认为杠杆的平衡条件为F1=F2,L1=L2:你认为小玲总结的杠杆平衡是______(选填“正确的”或“错误的”),造成这种结论的原因是______;
(3)为了得出正确的结论,小军同学在杠杆左端A点再挂2个钩码(即左端共4个钩码),接下来,他应该将右端的两个钩码向右移动______格,杠杆才会在原位置再次平衡。
实验序号
F1(N)
L1(cm)
F2(N)
L2(cm)
1
2
3
2
3
2
3
3
3
3
3
4
3
4
3
20. 如图是为了上山方便而修建的盘山公路。若从山底到山顶的盘山公路长200m,山高30m,一辆5t的小型货车从山底开上山顶牵引力保持2.5×104N不变,用时50s。求:
(1)盘山公路相当于______,使用它的好处是______;
(2)小货车从坡底爬到坡顶的过程中,牵引力所做的功;
(3)该盘山公路的机械效率;
(4)小货车在匀速爬坡的过程中,汽车的功率是多少?
21. 如图为我国某型号中型履带式水陆两栖突击车,它采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能力,该两栖车装配有输出功率为1.1×106W的发动机,g取10N/kg。求:
(1)在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将______;在陆地上行驶,履带可以______车体对地的压强。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)两栖车的总质量约为20t,在深水中漂浮时,它受到的浮力是多少?
(3)两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶了72km过程中,发动机做了多少功?
答案和解析
1.【答案】连通器 等于
【解析】解:茶壶的结构是上端开口、下部连通,构成一个连通器。根据同种液体在液体不流动时连通器内各容器的液面总保持相平可知,当壶内盛满水,水面可到达图中B位置。
一般茶壶的壶盖上都有一个进气小孔,该小孔的作用是为了将内外气体连通,维持壶内的气压等于壶外大气压,使茶水可以顺利倒出来。
故答案为:连通器;等于。
几个上端开口底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
茶壶的壶盖上的进气小孔可将内外空气连通,起到平衡气压的作用。
本题考查连通器的原理,关键要知道连通器是上端开口,底部相连的,液面静止时保持相平。同时还要了解壶盖上的小孔所起的作用。
2.【答案】5×104N增大受力面积来减小压强
【解析】解:桥头的交通标志牌15t的含义是:过桥车辆的质量不能超过50t,所以此标志是限重标志;
即车辆对桥面的压力不超过:
F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×104N。
载重货车采用多轴多轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;避免压坏路面。
故答案为:5×104N;增大受力面积来减小压强。
(1)根据对交通标志牌含义的了解答题。
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
本题考查了交通标志牌的含义和减小压强方法及其应用,平时要注意多观察,多积累相关的知识,是一道基础题。
3.【答案】变大 变大
【解析】解:卫星随火箭加速上升过程中,卫星的质量不变,速度增大,其动能变大;同时高度增加,其重力势能变大。
故答案为:变大;变大。
物体由于运动而具有的能叫动能,动能大小与质量、速度有关,物体的质量越大、速度越大,动能越大;
物体由于被举高而具有的能叫重力势能,重力势能大小与质量、高度有关,物体的质量越大、高度越大,重力势能越大。
此题考查了动能和重力势能的大小变化,难度不大,掌握动能和重力势能大小的影响因素即可正确作答。
4.【答案】100 0
【解析】解:(1)小车受的拉力F=f=0.3G=0.3×1000N=300N,
拉力做的功W=Fs=300N×10m=3000J,
拉力对小车做功的功率P=Wt=3000J30s=100W;
(2)重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了10m,没有沿着重力方向移动距离,所以重力做功为0J。
故答案为:100;0。
(1)因为匀速运动,所以小车受的拉力和阻力是一对平衡力,根据题意求出拉力,再根据W=Fs求出拉力做的功,根据P=Wt求出功率;
(2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
此题主要考查的是学生对平衡力、功、功率计算公式和做功的两个必要因素的理解和掌握,基础性题目。
5.【答案】上浮 1.8140
【解析】解:(1)苹果所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×1.8×10−4m3=1.8N;
苹果的重力G=mg=0.14kg×10N/kg=1.4N;重力1.4N<浮力1.8N;
所以苹果松手后将上浮;
(2)苹果漂浮时受到的浮力:
F浮=G总=1.4N;
由F浮=ρ液gV排得,苹果浸入水中的体积:
V浸=V排=F浮ρ液g=1.4N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.4×10−4m3=140cm3。
故答案为:上浮;1.8;140。
(1)已知物体完全浸没,根据公式F浮=ρgV排可求苹果所受的浮力;再利用公式G=mg求出苹果的重力,重力与浮力进行比较即可得出结论;
(2)苹果在水中漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,然后根据阿基米德原理求出它排开的水的体积。
本题考查浮力和重力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;要知道物体完全浸没后浮力大于重力时物体将上浮;浮力等于重力时物体将悬浮;浮力小于重力时物体将下沉。
6.【答案】30030050%
【解析】解:(1)由图可知:当物体重100N时,机械效率为25%,
不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率:
η=W有W总=W有W有+W额=GhGh+G动h=GG+G动,
则G动=Gη−G=100N25%−100N=300N;
(2)由图可知,n=2,
当某次运送3件货物时,绳子的拉力:
F=1n(G′+G动)=12×(300N+300N)=300N,
滑轮组的机械效率:
η2=G′G′+G动=300N300N+300N×100%=50%。
故答案为:300;300;50%。
(1)由乙图可知当滑轮组提起100N物体时,机械效率为25%,不计绳重和摩擦,根据η=W有W总=W有W有+W额=GhGh+G动h=GG+G动求出动滑轮的重力;
(2)由图甲可知滑轮组绳子的有效股数,根据F=1n(G′+G动)求出当某次运送3件货物时绳子的拉力,根据η=GG+G动×100%求出滑轮组的机械效率。
滑轮组提升物体时,在不考虑绳重和摩擦时,利用η=GG+G动×100%,计算相关的量,是比较常用的方法,一定要掌握。
7.【答案】C
【解析】解:
A、两个鸡蛋重在1N左右,手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m做功约为W=Gh=1N×1m=1J,故A不符合实际;
B、中学生的重力大约为G=500N左右,3m高的楼10s即可上去,则中学生正常步行上楼功率P=Wt=Ght=500N×3m10s=150W,故B不符合实际;
C、物理课本的重约为2N,平放在桌面上时受力面积约400cm2=4×10−2m2,则对桌面的压强p=FS=GS=2N4×10−2m2=50Pa,故C符合实际;
D、人的一只手掌的表面积约为50cm2=0.005m2,而1个标准大气压为1×105Pa,
所以一只手掌受到的大气压力F=pS=1×105Pa×0.005m2=500N,故D不符合实际。
故选:C。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断不符合实际的是哪一个。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
8.【答案】C
【解析】解:A、由于罩内气体的密度小于灯罩外空气的密度,使得孔明灯受到空气的浮力大于受到的重力,所以孔明灯上升。故A正确;
B、戥子是一种测量物体质量大小的工具,它利用的是杠杆的平衡条件,通过力臂的大小关系得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系,测量的是物体的质量,故B正确;
C、篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故C错误;
D、两心壶有两个容器中都有一个小孔与外界连通,当用手堵住其中一个时,由于大气压的作用,里面的液体将无法倒出;因此,从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,这一功能的实现利用了大气压,故D正确。
故选:C。
(1)气体具有热胀冷缩的性质。灯罩内的气体被加热,体积膨胀,密度减小,小于灯罩外空气的密度,使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯自重,孔明灯就会上升。
(2)戥子利用的是杠杆的平衡条件,通过力臂的大小关系得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系,测量的是物体的质量;
(3)增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
(4)结合壶身的结构特点可判断是否利用大气压的作用。
本题考查了浮力、杆称的作用、增大压强的方法,以及大气压在生活中的应用等,属于综合性题目。
9.【答案】D
【解析】解:当后方追尾时,坐在座椅上的人由于惯性要保持原来的运动状态,头会突然后仰,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤。
故选:D。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,据此分析即可解答。
此题主要考查学生对惯性现象的理解。惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
10.【答案】B
【解析】解:A、小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力减小,故A错误;
B、液体内部深度越深、压强越大,因此,堤坝根据液体压强规律设计成“上窄下宽”,故B正确;
C、托里拆利实验首次测出了大气压值,故C错误;
D、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,大气压将饮料压入人的嘴里,故D错误。
故选:B。
(1)流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小、流速越小的地方压强越大;
(2)液体内部深度越深、压强越大;液体的压强还与液体密度有关;
(3)托里拆利实验第一个测出了大气压的值;
(4)用吸管喝饮料时,外部压强大于盒内压强,外部大气压强把饮料压入嘴中。
此题型综合考查了流体压强与流速的关系、液体压强,大气压强,难度不大。
11.【答案】A
【解析】解:设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,
因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了。
(1)第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
(2)第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,且倒置后,液面升高,据p=ρgh,h变大,容器底部所受液体的压强变大;
且倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,而与水平面的接触面积减小,故压强增大。
故选:A。
先分析水对容器底的压强,由液体压强公式p=ρgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化。
分析水对容器底的压力,我们就需要用公式F=pS进行分析。而直接用这个公式还不能分析出水对容器底的压力变化情况,因为倒置过来后水对容器底的压强变大了(h变大了),而容器底面积却变小了,所以压强与容器底面积的乘积是变大了还是变小了,我们就无法判断出来。所以我们还需要寻找一个量,通过这个量把第一次和第二次水对容器底的压力联系起来,从而进行比较。
第一次,水对容器底的压力大于水的重力。理由:水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力;
第二次,水对容器底的压力小于水的重力。理由:水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。
由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了。
本题的难点在于判断水对容器底的压力变化情况。不同形状的容器,水对容器底的压力和水的重力关系是不同的。
圆柱形容器,水对容器底的压力等于水的重力;上窄下宽的容器,水对容器底的压力大于水的重力(水对容器侧壁有压强压力,压力的方向垂直于侧壁,由于物体间力的作用是相互的,所以侧壁会对水有一个相对容器底斜向下方向的压力,所以水对容器底的压力大于水的重力);上宽下窄的容器,水对容器底的压力小于水的重力(水对容器侧壁有压强压力,压力的方向垂直于侧壁,由于物体间力的作用是相互的,所以侧壁会对水有一个相对容器底斜向上方向的压力,所以水对容器底的压力小于水的重力)。
12.【答案】D
【解析】解:(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,其关系为G=F浮+F拉,
浸没在水中:G=F浮1+F拉1,浸没在酒精中:G=F浮2+F拉2,
即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2,
又由阿基米德原理F浮=ρ液gV排,
ρ水gV排+F拉1=ρ酒精gV排+F拉2,
1.0×103kg/m3×10N/kg×V排+2N=0.8×103kg/m3×10N/kg×V排+2.2N,
解得:
V排=1×10−4m3,
物体完全浸没,故V物=V排=1×10−4m3=100cm3,故选项B误;
(2)在水中受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−4m3=1N,故选项A错误;
(3)浸没在水中时,重力G=F浮1+2N=1N+2N=3N,
质量m=Gg=3N10N/kg=0.3kg;故C错误;
(4)物体的密度ρ=mV=0.3kg1×10−4m3=3×103kg/m3,故选项D正确。
故选:D。
(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,其关系是:G=F浮+F拉,根据物体浸没在不同液体中重力相等计算出排开液体的体积,即物体体积;
(2)根据阿基米德原理计算出物体浸没在水中受到的浮力;
(3)根据G=F浮+F拉,计算出物体的重力;
(4)根据密度计算公式ρ=mV计算出物体密度。
据解答逐项判断即可。
本题考查了对视重法测浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的理解和灵活运用能力,有些难度,灵活运用公式是解题的关键。
13.【答案】AC
【解析】解:A、人受到的重力和平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上,受力物体是人,所以这两个力是一对平衡力。故A正确;
B、平衡车的重力加上人的重力才等于地面对平衡车的支持力,不符合二力平衡的条件。故B错误;
C、人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力。故C正确;
D、平衡车的重力和人对平衡车的压力方向相同,不符合相互作用力的条件。故D错误。
故选:AC。
(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上。缺一不可:
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
此题考查了相互作用力与平衡力的辨析。对物体正确进行受力分析,理解相互作用力与平衡力的本质区别,是解答此题的关键。
14.【答案】AD
【解析】解:由图可知,冰块放在A、B容器的水中,均漂浮在水面上,所受的浮力均等于自身的重力。
A、由图可知,A、B两容器中的水面相平即高度相同,由p=ρgh可得,两容器底部受到水的压强相等,由F=pS可知两容器底部受力的压力相等,故A正确;
B、放入冰块前,A中水的体积比B中的大,由G=mg=ρVg可得A中水的重力比B的大,即A对桌面的压力大于B对桌面的压力,故B错误;
C、放入冰块后,因所受的浮力相等,由V排=F浮ρ水g可知冰块在两容器中排开水的体积相等,因B容器上部窄故B液面升高要多,B中液体对底部的压强比A中的压强要大,由F=pS可知压力也要比A中的压力大;故C不正确;
D、冰漂浮在水面上,可得:F浮=G冰
其排开水的体积:V排=F浮ρ水g=G冰ρ水g ①
冰熔化成水后质量不变,即G冰=G水,
由ρ=mV可得冰熔化后水的体积:V水=m水ρ水=G水ρ水g=G冰ρ水g ②
由①②可知,V排=V水,即冰漂浮在水面上所排开的水的体积等于冰熔化后的水的体积,可得水面的高度不会改变,故D正确。
故选:AD。
(1)根据题意,由p=ρgh判断放入冰块前容器所受的压强关系,再依据F=pS解题;
(2)根据图判断A、B容器水的质量大小,由物体和水的重力可求得容器对桌面的压力;
(3)放入冰块后,根据其所排开的水的体积相等,由容器的形状判断液面的高度关系,根据p=ρgh和F=pS解题;
(3)冰块熔化后,比较冰熔化成水的体积与其所排开的水的体积的关系,确定液面的高度变化。
本题考查压强和浮力的混合计算,综合性强,难度较大。
15.【答案】解:过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图;乒乓球在水中上浮,浮力大于重力,故浮力线段的长度应大于重力线段的长度;如下图所示:
【解析】在水中向上运动的乒乓球受到重力和浮力两个力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,并且浮力大于重力。
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。
16.【答案】解:
(1)阻力为重物对杠杆的拉力,作用点在绳与杠杆的接触点A,方向竖直向下,从作用点A竖直向下画一带箭头的线段表示阻力F2;
(2)支点为O,反向延长F1作用线,从支点O作F1作用线的垂线,支点到垂足的距离为动力臂L1;如图所示:
【解析】(1)先确定阻力作用点,然后从阻力作用点竖直向下画一带箭头的线段表示阻力;
(2)先确定支点,从支点作力的作用线的垂线,支点到垂足的距离动力臂。
本题考查了力臂、力的示意图的画法,属于基础题目。
17.【答案】速度相同 控制变量 毛巾 木板 慢 匀速直线
【解析】解:
(1)实验中要让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样做是为了使小车到达水平面时速度相同;此处用到的物理研究方法是控制变量法;
(2)从毛巾、棉布到木板粗糙程度变小,对比三种情况可知,毛巾表面最粗糙,对小车施加的阻力越大,木板最光滑,对小车施加的阻力最小,故小车在木板表面上滑行的距离最远;
(3)实验中通过观察、比较小车在不同表面上运动的距离,可知小车在木板上受到的阻力最小,通过的距离最长,速度减小的越慢,故可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,由此可推论:如果运动的物体不受力,速度不发生变化,它将做匀速直线运动。
故答案为:
(1)速度相同;控制变量;(2)毛巾;木板;(3)慢;匀速直线运动。
(1)根据控制变量法,实验中要小车到达水平面时速度相同;
(2)从毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,接触面越粗糙,对小车施加的阻力越大,据此分析;
(3)根据(2)推理分析。
本题探究牛顿第一定律的实验,考查控制变量法、推理法和数据分析等知识。
18.【答案】ad 越小 转换 二力平衡 甲乙 不变 压力大小
【解析】解:(1)实验一中要探究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压力相同,受力面积不同,故可以选用ad两次实验;根据图中的现象可知,当压力相问时,受力面积小,压力的作用效果越明显;
压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。此处用到的物理研究方法是转换法。
(2)弹簧测力计匀速拉动物块时,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,故实验二中该实验的实验原理是二力平衡,探究滑动摩擦力与受力面积的关系时,应控制压力相同,横截面积不同,故应选用甲乙两次实验,根据测力计示数可知,当受力面积越小时,滑动摩力不变。(3)影响压力作用效果到因素是压力大小和接触面积的大小,影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,故共同影响因素是压力大小。
故答案为:(1)ad;越小;转换;(2)二力平衡;甲乙;不变;(3)压力大小。
(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。
(3)根据实验的结论分析。
掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转换法比较压力作用效果。
19.【答案】水平 消除杠杆自重对实验的影响 便于测量力臂 错误的 没有改变力作用的位置(或没有改变钩码悬挂的位置)3
【解析】解:
(1)先将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置上平衡,此时杠杆的重心在其支点处,杠杆重力的力臂为零,目的是消除杠杆自重对实验的影响;
(2)接下来挂上钩码并调节它们的位置,实验时也要使杠杆在如图位置静止,此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,所以这样做的目的是便于测量力臂;
小玲认为杠杆的平衡条件应为F1=F2,L1=L2;小玲总结的杠杆的平衡条件是错误的,由表格数据可知,造成结论错误的原因是没有改变力作用的位置(或没有改变钩码悬挂的位置);
(3)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,
根据杠杆平衡条件可得:4G×3L=2G×nL,
解得:n=6,
他应该将右端的两个钩码向右移动:6L−3L=3L,即向右移动3个格。
故答案为:(1)水平;消除杠杆自重对实验的影响;(2)便于测量力臂;错误的;没有改变力作用的位置(或没有改变钩码悬挂的位置);(3)3。
(1)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,探究杠杆平衡条件时,杠杆的重心在支点上,目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;
(2)应该改变力的大小与位置,多做几组实验,得出普遍规律;
(3)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡求出钩码移动的格数。
当杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力臂才在杠杆上。初中物理用实验探究物理问题时,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性。
20.【答案】斜面 可以省力
【解析】解:
(1)盘山公路相当于斜面,使用它的好处是可以省力,但费距离;
(2)车行驶过程中牵引力所做的功:W总=Fs=2.5×104N×200m=5×106J;
(3)货车的重力:G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N,
所做的有用功:
W有用=Gh=5×104N×30m=1.5×106J,
该盘山公路的机械效率:
η=W有用W总=1.5×106J5×106J×100%=30%;
(3)小货车在匀速爬坡的过程中,汽车的功率:
P=W总t=5×106J50s=1×105W。
故答案为:
(1)斜面;可以省力;
(2)牵引力所做的功为5×106J;
(3)该盘山公路的机械效率为30%;
(4)小货车在匀速爬坡的过程中,汽车的功率为1×105W。
(1)使用斜面可以省力,但费距离;
(2)利用W=Fs求车行驶过程中牵引力所做的功;
(3)利用G=mg求货车重力,再利用W=Gh求牵引力做的有用功;该盘山公路的机械效率关于有用功与总功之比;
(4)利用P=Wt求小货车在匀速爬坡的过程中汽车的功率。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率、机械效率的计算,明确有用功、总功、额外功的含义是关键。
21.【答案】减小 减小
【解析】解:(1)车体向上浮起了一些,深度变小,根据p=ρgh可知:车体底部受到水的压强将减小;
两栖车安装履带增大受力面积,则在压力一定时,增大受力面积来可以减小对地面的压强;
(2)两栖车的重力G=20×103kg×10N/kg=2×105N,
由于两栖车在深水中漂浮状态,根据漂浮条件可知:所受浮力均等于其重力,即F浮=G=2×105N,
(3)根据v=st可得所用时间:
t=sv=72km36km/h=2h=7200s,
根据P=Wt可得:
发动机做功:W=Pt=1.1×106W×7200s=7.92×109J。
故答案为:
(1)减小;减小;
(2)两栖车在深水中漂浮时,它受到的浮力是2×105N;
(3)发动机做了7.92×109J的功。
(1)车体向上浮起了一些,深度变小,利用p=ρgh判断压强变化;
减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(2)根据公式G=mg求出两栖车的重力,漂浮的物体受到的浮力等于其重力;
(3)根据v=st求出所用时间,利用W=Pt即可求出发动机做的功。
本题考查了液体压强公式、减小压强的方法、重力的公式、物体的浮沉条件、功率及其推导公式、速度公式的应用等,知识点多、综合性强。
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