黑龙江省哈尔滨市道外区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年黑龙江省哈尔滨市道外区八年级(下)期末物理试卷
1. 使用弹簧测力计的要求,不正确的是( )
A. 使用前必须检查指针是否指在零刻度上
B. 弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜
C. 使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D. 所测的力不能超过弹簧测力计的量程
2. 用球拍击球时,球拍和球之间发生了相互作用.若以球为研究对象,施力物体是( )
A. 地球 B. 球拍 C. 球 D. 人的手
3. 下列力的现象中,反映出的原理与其他三个不同的是( )
A. B.
C. D.
4. 下列事例中,能减小摩擦力的是( )
A. 行李箱下安装两个轮子 B. 运动鞋鞋底有花纹
C. 骑自行车刹车时用力捏闸 D. 在冰冻路面上撒沙子
5. 如图所示,放手后纸片不能保持静止,这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力( )
A. 大小是否相等
B. 方向是否相反
C. 是否作用在同一物体上
D. 是否作用在同一直线上
6. 下列设备没有利用连通器原理的是( )
A. 茶壶
B. 微小压强计
C. 船闸
D. 下水道存水管
7. 如图所示,属于费力杠杆的是( )
A. 起子 B. 道钉撬
C. 镊子 D. 钢丝钳
8. 小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示的实验,获得的数据如表。据表中信息判断小明研究的问题是( )
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计液面高度差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.6
3
9
朝上
8.4
A. 液体压强与液体深度的关系 B. 液体向各个方向压强的大小关系
C. 液体压强与液体密度的关系 D. 液体压强与气压的关系
9. 使用如图所示的简单机械将重物拉起,摩擦及绳重不计,下列说法正确的是( )
A. 图中的机械是定滑轮,使用它可以省一半的力
B. 图中的机械是动滑轮,使用它可以改变力的方向
C. 图中机械既改变力的方向,又可以省距离
D. 图中拉起重物的四个拉力的大小是相等的
10. 如图所示,轻质杠杆支点为O,在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码,每一个钩码的质量相等,杠杆恰好在水平位置平衡,如果两边各拿走一个钩码,杠杆将( )
A. 仍保持平衡并静止
B. 不平衡,向顺时针方向转动
C. 不平衡,向逆时针方向转动
D. 仍保持平衡,但要转动
11. 如图的几种情况中,人对物体做了功的是( )
A. 静止的小车在拉力的作用下向前运动
B. 搬而未起
C. 提着水桶在水平路面上匀速前进
D. 运动员将杠铃举起后停留了3秒
12. 如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中( )
A. 甲图省力,机械效率甲图大
B. 甲图省力,机械效率一样大
C. 乙图省力,机械效率乙图大
D. 乙图省力,机械效率一样大
13. 如图所示,春游时小明坐在船上用力推另一只小船,结果两船向相反的方向运动。
请写出两个与此现象相关的物理知识:
(1)______;
(2)______。
14. 如图所示,将一个钢笔帽放在纸条上,用铅笔猛击纸条,钢笔帽不会随之运动,这是钢笔帽由于______,仍然要保持原来的______状态的缘故。
15. “五一”假期,爸爸带着小涵到哈尔滨东北虎林园游玩,小涵买了只鸡喂食老虎.小涵看到,老虎都长有尖尖的牙齿,如图所示.当老虎用相同的力咬食食物时,受力的______ 越小,产生的______ 越大.
16. 如图,瓶子和水的总重为3N,用手握住瓶子,瓶子静止不动时,手对瓶子的摩擦力大小为______N,方向______。
17. 如图所示,请分析小球在A一B一C的摆动过程中,机械能是如何转化情况是:______,小球在______位置动能最大。
18. 如图是牛顿第一定律的实验基础之一,让同一小车从斜面相同高度静止下滑,比较小车在不同水平面上通过的______ ,据此可以推理得出:当水平面绝对光滑时,小车将做______ .
19. 如图所示,同一个鸡蛋分别放在盛有两种不同液体的烧杯中,比较鸡蛋两次所受浮力的大小及两种液体的密度大小。根据状态判断受力情况:甲图中得出结论:F甲浮______F乙浮;ρ甲______ρ乙.(填“>”、“<”或“=”)
20. 如图所示,杯中灌满水,用一张纸覆盖杯口,压紧后倒置杯中的水和纸都不会下落,是因为
______作用。若此时将瓶口转向各个方向,纸片都不落下说明______。
21. 用手把体积为5×10−4m3的球浸没在水中,球受到的浮力是______N,若该球重为8N,放手后这个球将______(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
22. 小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本,水平匀速拉动0.5m.所用的水平拉力为1N,则课本重力做功______J,水平拉力做功______J。
23. 重2N的小球漂浮在水面上静止不动,请在图画出小球所受浮力的图示。
24. 在图中画出石头所受重力的示意图,并画出人在A点施加最小力的力臂.
25. 如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对危的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______ ,并通过调整______ 的数量来改变拉力的大小.
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______ (选填“能”或“不能’’)平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究______ .
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图所示情况下,小华下一步的操作是:______ .
26. 学校实践活动小组同学在利用如图所示装置探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”,如图所示。
(1)实验中,应在固定的水平面上,用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做______运动。根据______条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)他们得到如下实验数据:
长木板不同表面
木块的放置方式
弹簧测力计的示数/N
一个木块
两个木块叠放
光滑表面
平放
1.8
3.6
侧放
2.9
3.6
粗糙表面
平放
2.4
4.8
侧放
2.4
4.8
①你认为表中哪个数据是不合理的,并指出导致数据不合理的原因:______。
②请你分析表格中的数据,并写出实验结论:______。
27. 物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小,小刚和小乐用两个塑料挂钩吸盘模拟马德堡半球实验的方法进行实验。
(1)该实验需要测量的工具:测力计和______;
(2)需要直接测量的物理量:______、______;
(3)大气压的表达式p=______;
(4)如果测出的大气压仅为0.8×105Pa,实验中可能存在的问题是:______。(一条即可)
28. 如图所示,工人师傅用此滑轮组匀速将重900N的物体提升2m,需用500N的拉力,若不计绳与滑轮之间的摩擦及绳重。
(1)求有用功及动滑轮的重?
(2)求滑轮组的机械效率?
(3)工人师傅用该滑轮组提起1500N的物体时,滑轮组的机械效率?
(4)通过上面的计算结果,请你总结出滑轮组机械效率与被提升重物的关系。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、使用前应先检查指针是否指在零刻度上,若指针不在零刻度上,则需要对指针校零,故A正确;
B、测量力的大小时,只要使用时力的方向应与弹簧的轴线一致即可,不一定竖直放置,故B错误;
C、使用中弹簧指针、挂钩不能与外壳摩擦,否则会影响测量的结果,故C正确;
D、超过弹簧测力计量程的力是不能准确测出的,而且还会损坏测力计,所以,所测的力不能超过弹簧测力计的量程,故D正确。
故选:B。
根据弹簧测力计的使用分析:
(1)观察测力计的量程及分度值,加在测力计上的力不能超过其量程;
(2)使用前将测力计的指针调到零;
(3)使用时力的方向应与弹簧的轴线一致。
弹簧测力计作为力学中最常用的测量工具之一,我们应该熟知它的使用规则,并能熟练运用它测量力的大小,这是我们应该掌握的一项基本技能。
2.【答案】B
【解析】解:用球拍击球,球拍给了球一个力,若以球为研究对象,则施力物体是球拍.
由于力的作用是相互的,同时球也会给球拍一个反作用力.若以球拍为研究对象,则施力物体是球.
故选B.
要解决此题需要掌握力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体力的作用.
此题主要通过事例考查了力的概念,要知道力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,关键是看以谁为研究对象.
3.【答案】C
【解析】解:从图可以看出ABD反应的都是流体压强与流速的关系,而C反应的是液体压强随深度的增加而增大;
故选:C。
流体压强与流速的关系是:流速越大,压强越小;
液体和固体类似,都有重力,对容器底有压强;因为液体具有流动性,所以对束缚液体流动的容器壁也有压强。液体内部各个方向都有压强,压强随深度增加而增大,同一深度上各个方向压强相等,不同的压强还跟液体的密度有关。
因为液体有重力,所以对容器底部有压强,又因为液体具有流动性,所以对束缚液体流动的容器壁也有压强。液体内部各个方向都有压强,压强随深度增加而增大,同一深度上各个方向压强相等,不同的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
4.【答案】A
【解析】解:A、行李箱下安装轮子,变滑动摩擦为滚动摩擦,减小了摩擦力。故A正确。
B、鞋底有花纹,在压力一定时,增加了接触面的粗糙程度,从而可以增大摩擦。故B错误。
C、用力捏闸,在接触面粗糙程度一定时,增大了压力,从而增大了摩擦。故C错误。
D、路面上撒沙子,在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度。可以增大摩擦。故D错误。
故选:A。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦,使其更好地为人类服务。
5.【答案】D
【解析】解:由图中可知:力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,可见此操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上;
故D正确;ABC错误;
故选:D。
平衡力满足的条件是:“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。
静止的物体或匀速直线运动的物体受平衡力的作用,二力平衡的条件包括四方面:同物、同线、等大、反向。
6.【答案】B
【解析】A、茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,利用了连通器。故A不合题意;
B、微小压强计不符合连通器上端开口、底部相连通的特点,没有利用连通器原理。故B符合题意。
C、打开船闸的一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸。然后把这一端船闸关闭。然后打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等。船就可以开到另一端去,利用了连通器,故C不合题意。
D、下水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,利用了连通器,故D不合题意。
故选:B。
上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
本题考查生活中常见的连通器原来的应用,同时干扰选项涉及到压强的应用,属于简单题目,考试需要准确区分各物理知识点及其应用。此点中考出现概率很高。
7.【答案】C
【解析】解:A、起子的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、道钉撬的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、镊子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;
D、钢丝钳的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误;
故选C.
动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆,动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆.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和特点,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力.
分析准确题目中工具的动力臂与阻力臂的关系,是判断省力杠杆和费力杠杆的关键.
8.【答案】A
【解析】解:由表中数据,液体的密度相同,改变橡皮膜的深度,液体深度越大,液体产生的压强越大,故研究液体压强与液体深度的关系,选A。
故选:A。
液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
9.【答案】D
【解析】解:ABCD、图中的滑轮不随货物一起升降为定滑轮的本质是等臂杠杆,使用时既不省力也不费力,图中的四个力,大小相等,优点是可以改变力的方向,故ABC错误,D正确。
故选:D。
不随货物一起升降的滑轮为定滑轮,随货物一起升降的滑轮为动滑轮,定滑轮的本质是等臂杠杆,使用时既不省力也不费力,好处是可以改变力的方向。
本题考查定滑轮的使用特点,是基础题。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,不能只看力或只看力臂。
原来杠杆平衡,是因为两边的力和力臂的乘积相等,现在各拿走一个同样的钩码,就要看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析得出结论。
【解答】
设每个钩码重为G,杠杆上每格长度为L,
原来:4G×3L=3G×4L,杠杆平衡,
现在:3G×3L>2G×4L,杠杆不再平衡,杠杆向逆时针方向转动。
故选C。
11.【答案】A
【解析】解:A、小车在拉力的作用下向前运动,力的方向与运动方向一致,说明人的拉力对小车做功;故A正确;
B、人搬石头没有移动距离,即只有力没有距离,故人的力没有做功,故B错误;
C、提着水桶在水平路面上匀速前进,力的方向向上,距离向前,力和距离方向不一致;故力不做功,故C错误。
D、运动员将杠铃举起后停留了3s,只有力,没有距离,故力未做功,故D错误;
故选:A。
本题要抓住做功的两个必要因素:
1.作用在物体上的力;
2.物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断方法。
12.【答案】B
【解析】解:
(1)分析左图可知,n=3,则s=3h,
∵摩擦力可以忽略不计,
∴F1=13(G+G动),
η1=W有用1W总1=GhGh+G动h=GG+G动;
(2)分析右图可知,n=2,则s=2h,
∵摩擦力可以忽略不计,
∴F2=12(G+G动),
η2=W有用2W总2=GhGh+G动h=GG+G动;
由此可知:F1
(1)分析左图滑轮组的结构,得出承担物重的绳子股数n=3,则拉力端移动的距离s=3h,因摩擦力可以忽略不计,根据F=13(G物+G动)求拉力的大小;利用η=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动求机械效率大小;
(2)同理,求出右图的拉力和机械效率,通过比较得出答案。
本题考查了使用滑轮组拉力的计算和机械效率的计算,利用好两个推导公式是本题的关键:
①忽略摩擦及绳重,拉力F=1n(G物+G动);
②η=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动。
13.【答案】力的作用是相互的 物体漂浮在水面上,所受浮力等于其自身重力
【解析】解:小明坐在船上用力推另一只小船,给了另一只船一个作用力,另一只船同时也给了他坐的船一个反作用力,结果两船向相反的方向运动,说明物体间力的作用是相互的。
由两只船漂浮在水面上可知,它们受到的浮力等于其所受到的重力(小明坐的船浮力等于船的重力与小明的重力之和)。
故答案为:力的作用是相互的;物体漂浮在水面上,所受浮力等于其自身重力。
根据题意,联系所学知识,可从力的作用的相互性和物体的浮沉条件等角度分析解答。
此题属开放性试题,答案不唯一,难度不大,属于基础题。解答此类题目时关键是结合题意,联系所学知识,找到解题思路。
14.【答案】惯性 静止
【解析】解:纸条被抽出,而钢笔帽由于惯性,仍保持原来的静止状态,所以钢笔帽不会随之运动;
故答案为:惯性;静止。
惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性。
知道惯性定义,并能利用惯性的知识解释问题是解决该题的关键。
15.【答案】面积;压强
【解析】
【分析】
抓住影响压强大小的因素,关注题目中的关键字词(尖尖的牙齿);再联系生活实际,即可解答。
压强与受力面积和压力大小有关;压力越大、压强越大;受力面积越小、压强越大。
【解答】
老虎都长有尖尖的牙齿,是通过减小受力面积的方法来增大压强;
故答案为:面积;压强。
16.【答案】3;竖直向上
【解析】解:
握住3N重的瓶子悬空静止不动,因此瓶子处于平衡状态,竖直方向上瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力,即f=G=3N,重力方向竖直向下,则摩擦力方向竖直向上。
故答案为:3;竖直向上。
瓶子静止悬在空中,处于平衡状态,竖直方向上瓶子受到的摩擦力和重力是一对平衡力,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。据此分析。
本题考查了二力平衡条件的应用;解题思路:物体处平衡状态(静止状态)→受平衡力(在竖直方向受平衡力)。
17.【答案】从A到B,重力势能转化为动能,从B到C,动能转化为重力势能 B
【解析】解:从A点运动到B点的过程中,小球质量不变,高度下降,速度增加,则重力势能减少,动能增多,是重力势能转化动能;
从B点运动到C点的过程中,小球质量不变,高度上升,速度减小,则动能减少,重力势能增多,是重力势能转化动能。
由A到C,小球摆动的高度相同,说明没有能量损耗,即小球在摆动过程中机械能守恒,而B点最低,重力势能最小,故在B点时动能最大。
故答案为:从A到B,重力势能转化为动能,从B到C,动能转化为重力势能。
(1)重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和高度是否变化就可以了;动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关,判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。
(2)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的。
掌握动能、重力势能的影响因素,理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解,可以帮助我们更好的理解能量的转化。
18.【答案】距离;匀速直线运动
【解析】解:小车应从斜面同一高度上由静止滑下,使其到达斜面底端的初始速度相等,比较在不同的水平面上小车通过的距离(或路程).从实验中可以看出,水平面越光滑,对小车的阻力越小,小车运动得越远,小车的速度减小得越慢.当水平面绝对光滑时,小车受到的阻力为0,即小车在水平方向上不受力的作用时,小车将会做匀速直线运动.牛顿就是在上述实验的基础上科学推理得到了牛顿第一定律.通过对理想状态的想象与推理,得出进一步的结论,这种方法叫推理法,也被称为理想实验法.
故答案为:距离;匀速直线运动.
实验中,阻力对小车运动的影响是通过小车在水平面上滑行的距离反映出来的.同时,在实验的基础上可以推理得出,当小车不受阻力时,它的运动状态如何.
本题主要是从实验方法与结论的角度考查了我们对牛顿第一定律实验的了解,难度不大,属基本实验的考查.
19.【答案】=<
【解析】解:(1)甲图中,鸡蛋静止在液体的某一深度,叫悬浮;
乙图中,鸡蛋静止在液面上,叫漂浮。
两图中的鸡蛋都静止,处于平衡状态,因为只受浮力和重力的作用,所以鸡蛋所受浮力和其重力是一对平衡力;
所以:F浮甲=F浮乙=G;
(2)排开液体的体积关系为V甲排>V乙排,浮力都相同,根据F浮=ρ液gV排可知ρ乙>ρ甲;
故答案为:=;<。
物体浸没在液体中,能停在液体中的任何深度,叫悬浮;物体静止在液面上叫漂浮;这两种情况鸡蛋都受两个力(重力和浮力)的作用,再根据二力平衡的条件分析。
悬浮和漂浮时浮力都等于自身的重力,根据公式F浮=ρgV排可以比较液体密度的大小。
本题主要考查了物体浮沉条件及其应用,关键能够根据浮沉情况判断出液体的密度、所受浮力的关系,同时还要进行严密的推理,综合性较强,难度适中。
20.【答案】大气压 大气向各个方向都有压强
【解析】解:纸的下方受到大气压的作用,纸的上方受到瓶中水产生压强的作用,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落;
若此时将瓶口转向各个方向,纸片都不落下说明,说明大气向各个方向都有压强。
故答案为:大气压;大气向各个方向都有压强。
杯中水不会下落,是因为纸片下部受到了大气压的作用,故说明了大气压强的存在;大气压向各个方向都有压强。
本题借助一个趣味实验考查学生对大气压知识的理解和掌握,有意义!
21.【答案】5 下沉
【解析】解:∵球浸没在水中,
∴V排=V=5×10−4m3,
∴球受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×5×10−4m3×10N/kg=5N;
∵G=8N,
∴F浮
知道球的体积(浸没时排开水的体积)和水的密度,利用阿基米德原理求小球受到的浮力;再和球重比较,根据物体的浮沉条件确定小球的状态。
本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,要灵活运用公式,属于基础题目。
22.【答案】00.5
【解析】解:①重为3N的物理课本,在水平面上匀速拉动0.5m,虽然有力,也有距离,距离不是在重力的方向上通过的距离,所以没做功。
②课本水平拉力为1N,并在水平面上匀速前进0.5m,具备做功的两个条件,所以拉力做了功,
做功大小为:W=Fs=1N×0.5m=0.5J,
故答案为:0;0.5。
(1)根据做功的必要条件可知:重力不做功,因为在重力的方向上没有移动距离,做功为0;
(2)拉力做功可用公式W=FS计算得出。
判断力是否做功时一定要紧扣做功的必要条件,特别是有力有距离时,但是移动距离不是在力的方向上移动的,这种情况一定不做功。
23.【答案】解:
小球漂浮在水面上,则重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
由重力的大小和方向可知,浮力的大小为2N,方向竖直向上,浮力的作用点可画在小球的重心上,浮力的示意图如图:
【解析】小球静止在水中,重力与浮力是一对平衡力,根据平衡力的条件,已知重力大小和方向即可知浮力大小和方向。再按照力的示意图要求画出这个力。
力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
24.【答案】解:根据重力的方向是竖直向下的,在石头的重心画出石头所受重力的示意图;
由图可知,在杠杆上A点到支点O的距离最大,过A向下的方向做OA的垂线即为最小的动力F.L即为最小力的力臂,答案如下图所示:
【解析】①重力的方向是竖直向下的;
②在阻力和阻力臂一定的前提下,利用杠杆的平衡条件可知,要使动力最小,必须使动力臂最大,因此在杠杆上找出最大的动力臂,是解决此题的关键.
画最小的动力,实际上是确定最大的动力臂,这是利用杠杆的平衡条件来求极值的一种作图题.
25.【答案】相反;钩码个数;不能;平衡力是否在同一直线;用剪刀将小卡片剪开
【解析】解:(1)小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力,右侧的钩码对其施加向右的拉力.两个拉力方向相反;
由于是钩码的重力提供了拉力,并且钩码大小相同,所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小.
(2)当平衡的小卡片转过一定角度后,作用在小卡片上的两个力的大小相等,方向相反,但不再在同一直线上,所以该实验探究的是平衡力是否在同一条直线上.
(3)要探究相互平衡的两个力必须共物,在已经探究了共物的前提下,只要将小卡片一分为二,使这两个力不再共物即可.具体做法可以用剪刀将纸片剪开.
故答案为:(1)相反;钩码个数;(2)平衡力是否在同一直线;(3)用剪刀将小卡片剪开.
(1)在此实验中,小卡片是研究对象,通过左右两侧的钩码的重力来对小卡片施加拉力.观察两侧钩码施加的力满足哪些条件时,小卡片处于静止状态(平衡状态)从而得到二力平衡的条件.
(2)二力平衡的条件有四个:等大;反向;共线;共物.将题目中的操作与条件对应起来利用控制变量法的思路即可确定答案.
(1)此题考查了二力平衡的条件的探究过程.
(2)在该实验中,为了探究两个力是否平衡,要用到控制变量法的思路.探究其中的一个条件时,要控制其他条件相同.这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据.
26.【答案】匀速直线 二力平衡 2.9N的数据不合理,是因为没有匀速拉动木块造成的 滑动摩擦力与接触面积大小无关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【解析】解:(1)实验中使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)①根据表格数据可得:
2.9N的数据是错误的,因为一个木块在光滑表面被拉动产生的摩擦力不可能大于一个木块在粗糙表面被拉动产生的摩擦力。可能是由于没有匀速拉动导致的。
②由表格可得,滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与面积大小无关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)①2.9N的数据不合理,是因为没有匀速拉动木块造成的;②滑动摩擦力与接触面积大小无关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)滑动摩擦力与两个因素有关,一是压力大小,二是接触面的粗糙程度。探究过程中需要按照控制变量法来进行。
物体做匀速直线运动,这样拉力与摩擦力是平衡力,大小才相等。
本题考查了使木块做匀速直线运动的目的、实验现象分析,熟练应用控制变量法,认真分析实验现象,即可正确解题。
27.【答案】刻度尺 拉力 吸盘的直径d4Fπd2 吸盘中的空气没有完全被挤出
【解析】解:(1)(2)测量大气压的原理是p=FS,故需要用弹簧测力计测量拉力,用刻度尺测量吸盘的直径d;
(3)大气压的表达式p=FS=Fπ×(d2)2=4Fπd2;
(4)测量值偏小,可能存在的问题有多种可能,吸盘中的空气没有完全被挤出;或接触面没有处理干净;或吸盘与玻璃板接触不紧密;或存在漏气现象;或吸盘本身有一定的质量不可忽略等。
故答案为:(1)刻度尺;(2)拉力;吸盘的直径d;(3)4Fπd2;(4)吸盘中的空气没有完全被挤出。
(1)(2)本实验的原理是:p=FS,需要用弹簧测力计测出压力F,用刻度尺测量出直径d、进而算出受力面积;
(3)根据p=FS表示出大气压;
(4)测出的大气压强一般都会小于标准大气压,而主要的问题往往存在于吸盘与物体的接触面上,无法达到最大程度的充分接触,这也是这种方法测量结果不精确的主要原因。
利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法,把握住几个关键环节才能使测量更准确有效。即:排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气。
28.【答案】解:
(1)有用功:W有=Gh=900N×2m=1800J,
由图知n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=12(G+G动),
则动滑轮的重力:G动=2F−G=2×500N−900N=100N;
(2)滑轮组的机械效率为:η=W有W总=GhFs=GhF×2h=G2F=900N2×500N=90%;
(3)工人师傅用该滑轮组提起1500N的物体时,此时的拉力为:F′=12(G′+G动)=12×(1500N+100N)=800N;
则此时滑轮组的机械效率为:η′=G′2F′=1500N2×800N=93.75%;
(4)通过上面的计算结果可知,使用同一滑轮组时,增大提升物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率。
答:(1)有用功为1800J;动滑轮的重为100N;
(2)滑轮组的机械效率为90%;
(3)工人师傅用该滑轮组提起1500N的物体时,滑轮组的机械效率为93.75%;
(4)使用同一滑轮组时,增大提升物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率。
【解析】(1)根据W有=Gh求出有用功;由图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=12(G+G动),据此求动滑轮的重力;
(2)根据η=W有W总=GhFs=GhF×2h=G2F求出机械效率的大小;
(3)若提升物重变为500N,不计绳与滑轮之间的摩擦及绳重,再利用F=12(G+G动)求拉力,然后根据效率公式求出效率的大小;
(4)根据两次的机械效率的大小,利用控制变量法分析。
本题考查了有用功、机械效率的计算,利用好“不计绳重和摩擦,F=1n(G物+G动)”是本题的关键。
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