
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辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开这是一份辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题,共28页。试卷主要包含了8×103kg/m3),2km,需要多长时间?,【答案】C,【答案】D,【答案】A,【答案】BC等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年辽宁省葫芦岛市连山区八年级(下)期末物理试卷
1. 下列数据符合实际情况的是( )
A. 智能手机的质量约为500g
B. 中学生游泳时受到的浮力约为500N
C. 教室内的大气压强约为104Pa
D. 中学生从一楼走到三楼克服自身重力做功约为300J
2. 如图所示,使用中属于省距离的杠杆是( )
A. 剪刀 B. 起子
C. 镊子 D. 钢丝钳
3. 用托里拆利实验测定大气压的数值(玻璃管内水银面上方是真空)。下列过程会导致测量数值发生变化的是( )
A. 使玻璃管稍下降一点 B. 使玻璃管稍倾斜一点
C. 将实验从山下移到山上 D. 换用稍粗点的玻璃管
4. 如图所示,关于人推车时相关的力的知识,下列说法中正确的是( )
A. 人接触到车,就会受到车对人的推力 B. 推车时,人不会受到车的推力
C. 推车不动,因为推力小于摩擦力 D. 推车时,车发生形变对人有推力的作用
5. 沿东西方向向前直线行驶的车内,小明给小芳连拍两张照片如图所示,发现照片中的广州塔发生了移动,杯子里的水溢了出来,拍照过程中车可能( )
A. 向东加速 B. 向西加速 C. 向东减速 D. 向西减速
6. 如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
A. 孔明灯 B. 飞机
C. 火箭 D. 风筝
7. 欢欢用力提起一桶水,他对水桶施加了一个拉力,此时水桶对欢欢的手也施加了一个拉力,这两个力的( )
A. 大小相同 B. 方向相同 C. 大小和作用点相同 D. 三要素相同
8. 如图所示的措施中,为了减小摩擦的是( )
A. 链条加润滑油
B. 轮胎上装防滑链
C. 鞋底有凸纹
D. 滑雪板底面积做宽大
9. 如图所示,某人用滑轮组将物体沿水平方向匀速拉动了5m,所用时间为10s。物体和地面之间的摩擦力为320N,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( )
A. A、B、C处绳子受力的大小关系是FB>FC>FA
B. 绳子A处向上的速度为1m/s
C. 动滑轮重为80N
D. 拉力F做功的功率为160W
10. 厨房里涉及到许多物理知识,下列说法正确的是( )
A. 甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理
B. 乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高
C. 丙图:擀面杖做成圆柱形,是为了增大受力面积增大压强
D. 丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变
11. 运动员跳远运动的几个阶段如图所示(不计空气阻力),则下列说法正确的是( )
A. 运动员助跑阶段机械能变大
B. 从起跳到落地的过程中机械能不变
C. 最高点时若所有力都消失,运动员将保持静止状态
D. 起跳到落地的过程中,运动员一直受非平衡力的作用
12. 如图所示,三个完全相同的容器内装有适量的水后,将体积相等的物块A和实心小球B分别放入乙、丙容器中,静止时物块A在乙容器中漂浮,实心小球B在丙容器中悬浮,此时甲、乙、丙三个容器内水面相平。下列说法正确的是( )
A. 三个容器对水平桌面的压强相等
B. 物块A的质量等于实心小球B的质量
C. 向乙容器中加入盐水(ρ盐水>ρ水),物块A静止后所受浮力变大
D. 向丙容器中加入酒精(ρ酒精<ρ水),实心小球B静止时所受浮力变小
13. 2020年3月9日,我国用长征三号乙运载火箭,成功将第54颗北斗导航卫星送入既定轨道,如图是火箭发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体,根据物体间力的作用是______,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是______(填“空气”或“喷出的气体”)。升入太空后卫星围绕地球同步匀速运动过程中,卫星的运动状态______(填“不变”或“改变”)。
14. 为有效阻断新型冠状病毒肺炎的传播,多地防疫站用洒水车喷洒消毒液,如图是消毒车正在水平路面上匀速前进喷洒消毒液,消毒车的动能______(填“变大”“不变”或“变小”),以路边的树为参照物,消毒车是______的。司机手中的方向盘相当于简单机械中的______。
15. 如图所示,使弹簧伸长的力是______(填“表的重力”“表拉弹簧的力”或“弹簧拉表的力”)。弹簧测力计是利用在弹簧的弹性限度内,弹簧所受拉力越大,弹簧的______越长的道理制成的。在完全失重的太空环境下,该弹簧测力计______(填“能”或“不能”)用它测量拉力的大小。
16. 如图甲,通过观察重锤线来检查墙壁上的画是否挂正,利用了重力的方向总是______的性质,重力的施力物体是______。如图乙,消防员抓着竖直的绳匀速下滑,接近地面时,增大握力,则绳对手的摩擦力______(填“变大”“变小”或“不变”)。
17. 如图所示,小明用100N的水平推力推重500N的木箱在水平地面上向东匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力为______N.方向______;小明放手后,木箱继续前进的过程中所受摩擦力为______(填“100”“500”“0”)N。
18. ______实验首先测出了大气压强的值;利用了______的知识;“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开,是因为衣柜外的空气流速大,压强______(填“大”或“小”)。
19. 如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部分有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。容器左右两侧分别加入深度不同的水,且左侧水面较低,会看到橡皮膜向左侧凸出,说明液体压强与______有关。若左侧注入的是水,橡皮膜距离水面8cm,右侧注入酒精,橡皮膜距离酒精液面10cm,可以观察到橡皮膜会______(填“向左凸”“保持相平”或“向右凸”),整个装置______(填“是”或“不是”)连通器。(酒精密度为0.8×103kg/m3)
20. “龙回头”水上乐园推出一种“水上行走球”的游乐项目。如图所示,行走者被关进了一个大塑料球中,充气后封闭起来。如果球、球内气体和人的总质量为51.5kg,球被推入水中静止后,塑料球受到的浮力为______N,塑料球排开海水的体积大约为______m3;若此塑料球的气门在水面下10cm深处,气门的面积为4cm2,则气门处受到海水的压力为______N.(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
21. 小明在学校运动会上是仪仗队旗手。如图所示,他竖直举旗前进时,风给红旗的水平阻力是20N,其作用点可以看成在A点。已知A、B间的距离为1.6m,B、C间的距离为40cm为了使手对旗杆施加的力最小,小明应该以______点为支点,此时动力为______N。
22. 如图所示,刻度尺静止在手指上,请画出刻度尺所受力的示意图。
23. 如图,烧杯放在斜面上,画出烧杯对斜面压力的示意图。
24. 工人站在地面上,利用如图所示的滑轮组提升重物,请在图中画出滑轮组的绕绳方法。
25. 如图甲是皮带打孔器。使用时用力压手柄,其上端手柄及其连接部分可视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。图中O为支点,F2是打孔时B点受到的阻力。请在乙图中画出:
(1)阻力臂l2
(2)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
26. 将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,当米袋随输送带一起匀速运动时,在图中画出米袋所受力的示意图。
27. 如图所示是游乐场过山车的实物图片,人们在游玩过程中:
(1)乘坐过山车前,乘坐者需系好安全带的目的是什么?
(2)过山车极速自由下落时,发生什么能量转化(不计空气阻力),说明力有什么作用效果?
28. 小明家在建房子时,需要用滑轮组将建材提升至二楼。由于停电,装修工人用如图所示的滑轮组提升建筑材料,在10s内将重G=600N的装修材料提升了4m,在提升装修材料的过程中所做的额外功为600J.求:
(1)工人做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)工人提升装修材料的过程中(不考虑绳重和摩擦),若绳子的拉力为700N,求被提升的物体多重。
29. 2020年2月6日,自新冠肺炎爆发后,为防止疫情的蔓延和人群交叉感染,某物流公司自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单:该智能配送机器人设计的最大速度是18km/h,空载质量350kg,承载量可以达到150kg(g取10N/kg)。
(1)若配送机器人以最大速度匀速行驶7.2km,需要多长时间?
(2)配送机器人满载时静止在水平地面上,对地面的压强是2×105Pa,此时轮胎与地面的总接触面积是多少?
(3)配送机器人满载时在水平路面上以最大速度匀速行驶,受到的阻力是总重的0.02倍,求机器人在行驶过程中的功率。
30. 一场大雪后,小月同学发现人们在雪地上留下的脚印有深有浅,对此产生疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?她做出如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为了验证自己的猜想,小月用两个相同的平底矿泉水瓶和刻度尺,在比较松软的雪地上进行系列操作,将实验情况记录在下表中。
实验序号
水瓶放置方式
装水情况
雪中压痕深度/cm
1
正放
满瓶水
1.5
2
倒放
满瓶水
2.5
3
正放
半瓶水
0.5
(1)为了验证猜想一,应选择______(填实验序号)两次实验进行分析,可得出结论:______一定,______越大,压力的作用效果越明显。
(2)选择1、2两次实验可以验证猜想______(填“一”或“二”)是否正确。______(填“能”或“不能”)选择2、3两次实验得出结论。
(3)若两个猜想都正确,铁轨要铺在枕木上的道理,可以用猜想______(填“一”或“二”)的结论来解释。
31. 在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明做了如图所示三个实验,将小球沿着同一斜面由静止释放,并与同一水平木板上的同一木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)实验中所探究的“物体的动能”是指______(填“小球”或“木块”)的动能。
(2)对比甲图和乙图所示实验,可得到的结论是:质量相同的物体,速度越大,它的动能越______。
(3)生活中汽车超载和超速都会带来安全隐患。对比甲、丙两图实验,可研究______(填“超速”或“超载”)带来的安全隐患;
(4)三次实验木块在运动过程中所受阻力分别为f甲、f乙和f丙,则三者的大小关系______。
(5)完成上述实验后,小明拿走木块,并增加了毛巾和棉布,来探究“阻力对物体运动的影响”(如图丁)。实验时先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板,使水平面的粗糙程度越来越小,观察小车移动的距离。
①三次实验,应使小球在斜面的______(填“相同”或“不同”)高度自由滑下,小球在______(填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面滑行时运动状态最容易改变。
②根据实验现象,通过推理得出的结论:如果运动物体不受力,它将做______。
32. 某班同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并对猜想进行验证。经过讨论,同学提出两个猜想:
猜想一:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关;
猜想二:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关。为了验证猜想,同学们准备分别按甲、乙、丙和丁所示的滑轮组进行对比实验。
(1)实验中要______缓慢拉动弹簧测力计;
(2)验证猜想一的小组应按______所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想一是______(填“正确”或“错误”)的;
(3)验证猜想二的小组应按______所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小______(填“相等”或“不相等”),则可初步判断猜想二是错误的;
(4)同学们发现实验测得乙、丁两滑轮组的机械效率大小不相等,原因是______(填“物重”或“绕线方式”)不同,甲、乙、丙、丁所示的滑轮组中机械效率最高的是______图中的滑轮组。
33. 小明用下列器材探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只。如图所示,实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它们在长木板上做匀速直线运动。
(1)丙图中,长木板对木块摩擦力的大小为______N,根据______原理测出滑动摩擦力的。此时铝块受到的摩擦力为______N。
(2)分析______两次实验可以得出:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)乙图与丁图中铝块受到的摩擦力大小______(填“相等”或“不相等”)。
(4)实验结束后,小丽想探究滑动摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上的滑动摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,滑动摩擦力越小。她的结论______(填“正确”或“不正确”),理由是______。
34. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是______。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为______N.石块排开的水所受的重力可由______两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它______。
(4)根据实验数据,还可得出石块的密度为______kg/m3。
(5)实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则______(填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,造成这种结果的原因可能是:______。
(7)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中(如图戊),在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力______(填“变大”“变小”或“不变”),电子秤的读数______(填“变大”或“变小”或“不变”)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、物理课本的质量约200g,智能手机的质量略小于此数值,在150g左右,故A不符合实际;
B、中学生的体重在500N左右,游泳时在水中接近漂浮状态,所以受到的浮力约为500N,故B符合实际;
C、我们生活的环境气压在1.0×105Pa左右,过高或过低的气压都不适合人类生存,故C不符合实际;
D、中学生的体重在G=500N左右,一楼到三楼的高度在h=6m左右,
则中学生从一楼走到三楼克服自身重力做功约为W=Gh=500N×6m=3000J,故D不符合实际。
故选:B。
首先对题目中涉及的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。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】C
【解析】解:A、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离;
B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力费距离,是省力杠杆,省力费距离;
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力省距离;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离。
故选:C。
结合生活经验,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。省距离杠杆就是费力杠杆,在使用时动力臂小于阻力臂。
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。
3.【答案】C
【解析】解:
A、玻璃管稍下降一点,大气压不变,能支持的水银柱高度也不变,测量值没有变化,故A不符合题意;
B、使玻璃管稍倾斜一点,大气压不变,能支持的水银柱高度也不变,测量值没有变化,故B不符合题意;
C、从山脚移到山顶,高度的增加会使大气压减小,能支持的水银柱高度减小,测量值变小,故C符合题意;
D、用稍粗点的玻璃管,对水银柱产生的压强没有影响,大气压不变,能支持的水银柱高度也不变,测量值没有变化,故D不符合题意;
故选:C。
(1)大气压强与高度的关系是:大气的压强随高度的增加而减小。
(2)托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gh。
托里拆利实验要抓住是大气压支持住水银柱,故大气压有多大,支持住的水银柱就有多高。
4.【答案】D
【解析】解:A、人接触到车,如果没有对车施加力的作用,则不会受到车对人的推力;故A错误;
B、物体间力的作用是相互的,推车时,人会受到车的推力;故B错误;
C、推车不动,车处于静止状态,受到的推力与摩擦力平衡,所以推力等于摩擦力,故C错误;
D、人推车时,车发生形变,车对人有推力作用,故D正确。
故选:D。
(1)两个物体接触,不一定会产生力的作用;例如:两个放在光滑的水平桌面上并接触的木块间没有推、拉、挤、压等作用,没有发生力的作用。
(2)物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
(3)当物体处于平衡状态时,不受力或受平衡力。
(4)弹力是由于发生形变的物体在恢复原状的过程中对与它接触的物体所发生的作用。
此题考查了学生对力与运动的关系、弹力、物体间相互作用力等知识的理解和应用,正确、全面理解概念和规律,是避免解答错误的关键。
5.【答案】D
【解析】解:
由图可知,以广州塔为参照物,小芳是向西运动的,所以车是向西行驶的;杯子中的水原来随车一起向西运动,当车突然减速时,杯内的水由于惯性要保持原来较快的速度向西运动,所以水会向西溢出,故D正确。
故选:D。
(1)判断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,选定参照物的物体可以是运动的,也可以是静止的,如果选定为参照物,就假定为不动的物体,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则被研究的物体是静止的,通常情况下选地面或地面上静止不动的物体作为参照物;
(2)任何物体都具有惯性,惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质。
本题考查了根据参照物判断物体的运动情况以及惯性知识的应用,属于易错题。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
孔明灯内热空气密度小于空气的密度,导致灯笼受到的浮力大于灯笼的重力,所以灯笼才会上升;
流体在流速大的位置压强小,在流速小的位置压强大;风筝和飞机是利用流体压强与流速的关系升空的;
火箭起飞借助的是空气的反作用力,不是空气浮力。
本题主要考查了浮力的利用,要知道一些物体升空的原理,有助于我们开拓知识面。
【解答】
A、孔明灯点燃时,其内部空气的密度变小,质量减小,孔明灯受到的浮力大于重力时会升空,即它是依靠空气浮力而升空的,故A符合题意;
B、飞机滑行时,机翼上下表面的空气流速不同、压强不同,会产生向上的压力差,即产生升力而升空,故B不合题意。
C、火箭起飞时,向后喷气,空气对火箭产生一个向前的力,使火箭加速前进,这是利用了力的作用是相互的,故C不合题意;
D、将风筝放飞到高空是因为风筝上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生了向上的升力,故D不合题意;
故选:A。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
(1)力的三要素:力的大小、方向和作用点。
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,不在同一个物体上。
(3)物体间力的作用是相互的。
(1)掌握力的三要素,力的三要素同时影响力的作用效果。
(2)正确区分平衡力和相互作用力的特点。
(3)掌握物体间力的作用是相互的。
【解答】
用力提水桶,物体间力的作用是相互的,手给水桶一个竖直向上的力,同时水桶给手一个竖直向下的一个力,两个力大小相等,方向相反,分别作用在水桶和手上,力的三要素不同。
故选A。
8.【答案】A
【解析】解:
A、自行车链条加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故A符合题意;
B、汽车轮胎上装有防滑链,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B不合题意;
C、运动鞋底有很多条纹,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C不合题意;
D、滑雪板底面积做宽大,通过增大受力面积来减小压强的。故D不合题意。
故选:A。
(1)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。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
9.【答案】BC
【解析】解:
A、由图知,n=2,A处于C处的拉力相等,等于人的拉力,FA=FC=F=12(FB+G轮)=12(f+G轮),故A错;
B、拉力端移动速度,即A点上升速度v=2v物=2×s物t=2×5m10s=1m/s,故B正确;
C、拉力端移动距离s=2s物=2×5m=10m,滑轮组的机械效率η=W有用W总=fs物Fs=fs物F2s物=f2F=80%,则拉力F=f2×80%=320N2×80%=200N,
不计绳重和滑轮组的摩擦,F=12(f+G轮),则动滑轮重力G轮=2F−f=2×200N−320N=80N,故C正确;
D、拉力做功:W总=Fs=200N×10m=2000J,拉力做功功率P=W总t=2000J10s=200W,故D错。
故选:BC。
(1)由图知,n=2,A处于C处的拉力相等,等于人的拉力;
(2)拉力端移动速度,即A点上升速度等于物体移动速度的2倍;
(3)拉力端移动距离等于物体移动距离的2倍,滑轮组的机械效率η=W有用W总=fs物Fs=fs物F2s物=f2F,据此求拉力,不计绳重和滑轮组的摩擦,F=12(f+G轮),据此求动滑轮重力
(4)利用W=Fs求拉力做功,再利用P=Wt求拉力做功功率。
本题考查了使用滑轮组时拉力、总功的计算,注意:由于物体是水平运动,克服物体受到的摩擦力做的功为有用功。
10.【答案】ABD
【解析】解:
A、洗手盆下方弯管的水密封上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故A正确;
B、高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越高的原理,故B正确;
C、擀面杖做成圆柱形,擀面杖在擀面时,与面接触的只是靠近面的圆弧的切线部分,这样减小了与面的接触面积,从而增大了压强,故C错误;
D、用力捏饺子可以捏出漂亮的花纹,反映了力可以改变物体的形状,故D正确。
故选:ABD。
(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器,连通器中装有同种液体,在液面不流动时,总保持相平;
(2)气压越大,液体沸点越高;
(3)影响压强大小的因素是:压力的大小和受力面积,压力一定时,受力面积越小压强越大,受力面积一定,压力越大压强越大;
(4)力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态。
本题考查了连通器原理,压强与液体沸点的关系、增大或减小压强的方法及其应用、以及力的作用效果,涉及的知识点多,是一道学科综合题,但难度不大,属于基础题。
11.【答案】ABD
【解析】解:
A、助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变;机械能等于动能和势能的总和,动能增大,重力势能不变,因此机械能增大,故A正确。
B、从起跳到落地的过程中,若不计空气阻力,机械能不变;故B正确;
C、运动员到最高点时有一定的速度,如果所有力都消失,根据牛顿第一定律,将保持匀速直线运动状态,故C错误;
D、起跳到落地的过程中,运动员由于惯性会继续保持运动状态,在空中其受到重力的作用,属于非平衡力,故D正确。
故选:ABD。
(1)动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也就越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,物体的重力势能越大;机械能等于动能和势能的和。
(2)不考虑空气阻力,机械能守恒。
(3)由牛顿第一定律知道,物体在不受力或受平衡力的时候会保持静止或者匀速直线运动的状态,即它的运动状态不再发生改变。
(4)物体保持匀速直线运动的条件是:不受力或受平衡力;
本题考查了影响机械能大小的因素、牛顿第一定律和平衡力等知识的理解和应用,考察学生的综合掌握能力。
12.【答案】AD
【解析】解:
A、乙容器中物块漂浮,即浮力等于自身重力,且由阿基米德原理可知,此时的浮力等于排开水的重力,即表明乙容器中木块的重力等于排开水重力,即可以理解为,乙容器中物块的重力补充了它排开的那些水的重力,能看出甲乙两个容器内物质的重力相等;同理可知,甲丙两个容器内物质的重力相等,由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力相等,由于容器的底面积相同,由p=FS可得,三个容器对水平桌面的压强相等,故A正确;
B、乙容器中物块漂浮,则ρ物<ρ水;丙容器中小球悬浮,则ρ球=ρ水,所以,ρ物<ρ球,因为体积相同,由m=ρV,可知物块A的质量小于实心小球B的质量,故B错误;
C、物块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,物块仍然漂浮在液面上,那么物块受到的浮力等于物块的重力,物块的重力不变,则物块受到的浮力不变,故C错误;
D、小球悬浮在丙容器中,则ρ球=ρ水;如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力将减小,故D正确。
故选:AD。
(1)据漂浮和悬浮条件,结合阿基米德原理分析即可判断;
(2)根据物块和小球在水中的状态,利用物体浮沉条件比较其密度大小,再根据公式m=ρV确定质量大小;
(3)物体漂浮或悬浮,受到的浮力都等于物体重;
(4)当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉;当物体的密度小于液体的密度时,物体上浮(漂浮);当物体的密度等于液体的密度时,物体处于悬浮状态。
本题考查考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的理解和应用,涉及到压强、密度公式的应用,综合性较强,理清题意,分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键,其难度很大。
13.【答案】相互的 喷出的气体 改变
【解析】解:
(1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭对气体产生一个向下的力,气体对火箭产生一个向上的力,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是相互的;推动火箭向上加速运动的力的施力物体是喷出的气体;
(2)地球同步卫星绕地球转动时,方向不断变化,卫星的运动状态改变。
故答案为:相互的;喷出的气体;改变。
(1)当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的;
(2)物体运动状态保持不变的有两种:静止状态或匀速直线运动状态。
本题考查了学生对同步卫星的掌握和了解,考查了力的作用是相互的、平衡状态的判断,属基础题,难度不大。
14.【答案】变小; 运动 轮轴
【解析】解:消毒车匀速前进喷洒过程中,速度不变,但质量变小,消毒车的动能变小;
以路边的树木为参照物,消毒车的位置发生变化,消毒车是运动的;
司机手中的方向盘能转动,相当于简单机械中的轮轴。
故答案为:变小;运动;轮轴。
物体的动能与物体的速度和质量有关;
若物体相对于参照物的位置变化,则是运动的;
汽车方向盘是一种简单机械。这种简单机械由一个大轮和一个轴组成,轮和轴固定在一起,在轮上用力,带动轴转动。这种简单机械叫做轮轴。
记住影响动能的因素,会根据参照物判断物体的运动状态,明确轮轴的应用,可解答此题,属于基础知识。
15.【答案】表拉弹簧的力 伸长量 能
【解析】解:(1)表的重力是表受到的力,表拉弹簧的力是作用在弹簧上的力,弹簧拉表的力是表受到的力,所以应选表拉弹簧的力;②在一定的拉力范围内,弹簧受(2)弹簧测力计是利用在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越大,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(3)将此装置拿到太空中,由于物体处于失重状态,弹簧测力计不能测量物体的重力,可以测量拉力的大小,因为拉力大小与重力无关。
故答案为:表拉弹簧的力;伸长量;能。
(1)根据各个力的实质及作用的物体进行判断;
(2)弹簧测力计工作的原理是弹簧的伸长量与所受拉力成正比;
(3)物体在太空中处于失重状态。
此题是一道与弹簧测力计有关的综合题,考查了弹簧测力计的原理、物体的受力分析、失重现象及质量的特点,难度不大,掌握基本规律是解答的关键。
16.【答案】竖直向下 地球 变大
【解析】解:通过观察重锤线来检查墙壁上的画是否挂正,利用了重力的方向总是竖直向下的性质,若画的边缘与重锤线平行或重合,则说明画已挂正;重力的施力物体是地球。
防员抓着竖直的绳匀速下滑,接近地面时,增大握力(即增大压力),则绳对手的摩擦力变大,使消防员的速度减小。
故答案为:竖直向下;地球;变大。
(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,重力的作用点叫重心,重力的方向是竖直向下的,即指向地心。
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
理解重力概念和影响摩擦力大小的因素,可解答此题。
17.【答案】100 向西 100
【解析】解:
当用100N的水平推力匀速推动木箱时,木箱在水平方向上受到的摩擦力和推力是一对平衡力,所以摩擦力f=F=100N,方向向西;
小明放手后,木箱对地面的压力、接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,故摩擦力为100N。
故答案为:100;向西;100。
由于木箱在水平方向上做匀速直线运动时,木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件利用可以求得木箱受到的摩擦力的大小;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,这个知识点经常用到,注意挖掘。
18.【答案】托里拆利 大气压强 小
【解析】解:(1)托里拆利实验首先测出了大气压强的值;在实验中,大气压的值等于水银柱产生的压强值,利用了大气压强的知识;
(2)衣柜门被打开,说明产生压力差向外,即柜内的气压大于柜外的气压;柜外的气压小,说明柜外的空气流速大,压强小的缘故。
故答案为:托里拆利;大气压强;小。
(1)托里拆利实验测出了大气压强的值,根据大气压等于水银柱产生的压强,
(2)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。
19.【答案】深度 保持相平 不是
【解析】解:(1)隔板两侧水的密度相同,深度不同,右侧中水深度大,橡皮膜向左侧凸出,说明右侧水压强大,说明:同种液体中,液体压强与液体深度有关;
(2)酒精产生的压强:
p酒精=ρ酒精gh酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa,
水产生的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,
由p酒精=p水可知,橡皮膜不发生形变,即可以观察到橡皮膜的形状是保持相平的;
(3)整个装置底部是不连通的,所以不是连通器。
故答案为:深度;保持相平;不是。
(1)要探究“液体压强跟深度的关系”,则应使液体密度相同,液体深度不同;
(2)根据左右两侧液体的压强关系,判断橡皮膜的形状;
(3)上端开口、底部相连通的容器称为连通器。
此题是探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验,考查了控制变量法和转换法在实验中的应用。
20.【答案】5150.050.412
【解析】解:(1)塑料球、球内气体和人的总重:
G总=m总g=51.5kg×10N/kg=515N,
因为塑料球漂浮,
所塑料球受到的浮力:
F浮=G总=515N;
又因为F浮=ρ水V排g,
所以塑料球排开海水的体积为:
V排=F浮ρ水g=5151.03×103kg/m3×10N/kg=0.05m3;
(2)水对塑料球的压强:p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1030Pa;
根据p=FS得,
气门处受到海水的压力为:
F=pS=1030Pa×4×10−4m2=0.412N。
故答案为:515;0.05;0.412。
(1)求出塑料球、球内气体和游人的总质量,利用重力公式求总重,再根据物体的漂浮条件求受到水的浮力,再利用阿基米德原理塑料球排开水的体积;
(2)根据P=ρgh即可求出水对熟料球的压强;再利用F=pS即可求出对塑料球上“气门”产生的压力。
此题的计算中分别利用了漂浮的条件,阿基米德原理、液体压强的计算公式以及固体压强公式,熟练掌握这些公式和原理,才能顺利解决此题,计算时还要注意单位的统一。
21.【答案】B 80
【解析】解:
小明在竖直举旗前进时,若以C为支点时,B处垂直于旗杆向左的力为动力,A处垂直杠杆向右的力为阻力,BC为动力臂,AC为阻力臂,
若以B点为支点时,在C处用力,且动力的方向垂直于旗杆向右,BC为动力臂,AB为阻力臂,
两种情况的动力臂均为BC,但以B为支点,阻力臂较小,根据杠杆的平衡条件知,此时的动力最小;
根据杠杆的平衡条件:F1×LBC=F2×LAB,
所以最小的动力为:F1=F2×LABLBC=20N×1.6m0.4m=80N。
故答案为:B;80。
分析杠杆的五要素,根据杠杆的平衡条件分析解答。
本题考查了杠杆五要素的分析以及利用杠杆的平衡条件分析解答问题,本题的关键是判断支点的位置。
22.【答案】
【解析】先分析出刻度尺受到几个力,再根据物体处于静止状态判断几个力的大小关系,最后正确画出受力示意图。
要画力的示意图,先弄懂力的三要素大小、方向、作用点,再用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
23.【答案】解:烧杯对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直于斜面向下,作用点画在接触面的中点处,如图所示:
【解析】烧杯对斜面的压力垂直于斜面并指向斜面,作用点在接触面的中点处,据此作图。
画力的示意图,要先确定力的三要素,用一条带箭头的线段把三要素表示出来,标上字母符号,有的要标出力的大小。
24.【答案】解:因为滑轮组要求工人站在地面上提升重物,因此,在绕绳时,最终的绳子自由端方向应该向下,如图所示,由两段绳子承担物重。
【解析】在使用滑轮组提升重物时,既要考虑到它的省力情况,还应注意动力的施力方向。
设计滑轮组的绕绳方案应从两方面考虑,一是省力情况,二是绳子自由端的朝向。
25.【答案】解:
(1)反向延长F2的作用线,从支点O作动力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;
(2)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作为动力臂最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
【解析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离。
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
26.【答案】解:米袋匀速运动,在水平方向上不受力,在竖直方向上的受重力和支持力的作用,如图所示:
【解析】物体的平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态,处于平衡态的物体在某一方向上受平衡力的作用或者不受外力的作用,重为G的物体,随传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,则物体G在水平方向上不受外力的作用,在竖直方向上物体处于静止状态,则物体受平衡力的作用,即物体的重力和传送带对物体的支持力是一对平衡力。
能否正确分析物体在水平和竖直方向上的受力情况,是本题的解题关键所在。
27.【答案】答:
(1)乘坐过山车前,乘坐者需系好安全带、压紧背板,这样做的目的是减小惯性对人体造成的伤害;
(2)过山车极速下落时,重力势能减小,动能增大,是重力势能转化为动能;
过山车在重力作用下由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
【解析】(1)任何物体都具有惯性,即物体保持原运动状态不变的性质;
(2)机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关;
力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变,②力可以改变物体的运动状态。
深入理解惯性概念、力的作用效果,知道影响动能、势能的因素,会判断动能与势能间的转化,是解答此题的关键。
28.【答案】解:
(1)工人做的有用功:
W有用=Gh=600N×4m=2400J;
(2)工人做的总功:
W总=W有用+W额=2400J+600J=3000J,
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总×100%=2400J3000J×100%=80%;
(3)不考虑绳重和摩擦,拉力做的额外功W额=G动h,
则动滑轮重力:
G动=W额h=600J4m=150N,
由图知,n=2,不考虑绳重和摩擦,根据F=12(G物+G动),提升的物体的重:
G物=2F−G动=2×700N−150N=1250N。
答:(1)工人做的有用功是2400J;
(2)滑轮组的机械效率是80%;
(3)被提升的物体重1250N。
【解析】(1)利用W=Gh求工人做的有用功;
(2)工人做的总功等于有用功加上额外功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(3)不考虑绳重和摩擦,拉力做的额外功W额=G动h,据此求动滑轮的重力;
由图知,n=2,不考虑绳重和摩擦,根据F=12(G物+G动),据此求能提升的物体多重。
本题考查了使用滑轮组时有用功、机械效率的计算,计算时注意人能施加的最大拉力等于工人的重力,要利用好关系式:不考虑绳重和摩擦,拉力F=12(G+G动)。
29.【答案】解:(1)由v=st可得,配送机器人行驶的时间:
t=sv=7.2km18km/h=0.4h;
(2)配送机器人满载静止时对水平地面的压力:
F=G总=(m机器人+m承载)g=(350kg+150kg)×10N/kg=5000N,
由p=FS可得,配送机器人对水平地面产生压强的受力面积即此时轮胎与地面的总接触面积:
S=Fp=5000N2×105Pa=0.025m2;
(3)配送机器人匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,配送机器人的牵引力:
F′=f=0.02G总=0.02×5000N=100N,
机器人在行驶过程中的功率:
P=Wt=F′st=F′v=100N×183.6m/s=500W。
答:(1)若配送机器人以最大速度匀速行驶7.2km,需要0.4h;
(2)此时轮胎与地面的总接触面积是0.025m2;
(3)机器人在行驶过程中的功率为500W。
【解析】(1)知道配送机器人的最大速度和行驶的路程,根据v=st求出配送机器人行驶的时间;
(2)配送机器人满载静止时对水平地面的压力等于机器人和承载货物重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据p=FS求出配送机器人对水平地面产生压强的受力面积即此时轮胎与地面的总接触面积;
(3)配送机器人匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据F=f=0.02G求出配送机器人的牵引力,利用P=Wt=Fst=Fv求出机器人在行驶过程中的功率。
本题考查了速度公式和压强公式、功率公式以及二力平衡条件的应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
30.【答案】1、3 受力面积 压力 二 不能 二
【解析】解:(1)为了验证猜想一,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,应选择1、3两次实验进行分析,可得出结论:受力面积一定,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)分析1、2两次实验知,压力相同,受力面积不相同,雪中压痕深度不相同,可以验证压力的作用效果与受力面积的关系,即猜想二;
研究究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,但2、3中压力是变化的,故选择2、3两次实验来验证猜想二不合理;
(3)铁轨要铺在枕木上是通过增大受力面积来减小压力作用的效果,可以用猜想二的结论来解释。
故答案为:(1)1、3;受力面积;压力;(2)二;不能;(3)二。
(1)(2)本实验通过雪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)铁轨要铺在枕木上是通过增大受力面积来减小压力作用的效果,据此分析。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
31.【答案】小球 大 超载 f甲=f乙=f丙 相同 毛巾 匀速直线运动
【解析】解:(1)在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,“物体动能”指的是小球刚滚到水平面时的动能;
(2)对比甲图和乙图所示实验,可得到的结论是:质量相同的物体,滚下的高度越高,速度越大,推动木块移动的距离越远,则它的动能越大;
(3)对比甲、丙两图实验可知,小球滚下的高度相同,速度相同,但质量不同,质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,所以对比甲、丙两图实验,可研究超载带来的安全隐患;
(4)三次实验木块在运动过程中所受阻力分别为f甲、f乙和f丙,由于木块对水平面的压力、与水平面的粗糙程度都保持不变,所以受到的摩擦力也不会改变,即f甲=f乙=f丙;
(5)①三次实验中,需要控制速度相同,应使小球在斜面的相同高度自由滑下,接触面越粗糙,则小球受到的阻力就越大,毛巾的接触面是最粗糙的,所以小球在毛巾表面滑行时运动状态最容易改变;
②根据实验现象,通过推理得出的结论:如果运动物体不受力,它的运动状态将不会改变,将做匀速直线运动。
故答案为:(1)小球;(2)大;(3)超载;(4)f甲=f乙=f丙;(5)①相同;毛巾;②匀速直线运动。
(1)在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,“物体动能”指的是小球刚滚到水平面时的动能;
(2)实验中通过小球推动木块的距离来反映小球动能的大小,用到转换法;
(3)根据甲丙中的相同点、不同点,利用控制变量法得出结论;
(4)摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关;
(5)探究阻力对物体运动的影响时,需要控制物体的初速度相同,通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小;运动的物体不受力,将会做匀速直线运动。
此题是探究阻力对物体运动的影响实验,考查了控制变量法的应用,掌握控制小车初速度相同的方法,同时考查了对实验现象的掌握和推理的得出,此实验也是牛顿第一定律得出的基础。
32.【答案】竖直匀速 甲乙或甲丙或乙丙 正确 甲丁 相等 物重 丙
【解析】解:
(1)在实验中,弹簧测力计应沿竖直方向做匀速运动;
(2)要探究猜想一:即两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关,需要保持除滑轮数目、规格相同,还要保持绕线方法相同,所以选择的是图甲乙或甲丙或乙丙,若实验测得滑轮组的机械效率大小不相等,说明机械效率与物重有关,可初步判断猜想一是正确的;
(3)要验证猜想二:即滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关,需要保持除滑轮数目、规格相同,还要提起相同的物重,所以选择的是图甲丁;若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等,说明机械效率与绕线方法无关,可初步判断猜想是错误的;
(4)由(2)(3)知滑轮组的机械效率与物体的重力有关,与绕线方法无关,所以实验测得乙、丁两滑轮组的机械效率大小不相等,原因是物重不同;
甲、乙、丙、丁所示的滑轮组中,滑轮组相同,若提升相同的高度,额外功相同,物体越重,有用功越多,有用功在总功中占的比重越大,机械效率越高,所以机械效率最高的是丙图中的滑轮组。
故答案为:(1)竖直匀速;(2)甲乙或甲丙或乙丙;正确;(3)甲丁;相等;(4)物重;丙。
(1)在进行实验时,弹簧测力计应沿竖直方向做匀速直线运动;
(2)物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法;
要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关,需要保持除滑轮数目、规格相同外,还要相同的绕线方法;
(3)要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关,需要保持除滑轮数目、规格相同外,还要提起相同的重物;
(4)根据影响滑轮组机械效率的因素分析解答。
探究影响滑轮组机械效率的因素,需要应用控制变量法;
滑轮组的机械效率的高低与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关。与滑轮的绕法、升高的距离没有关系。
33.【答案】3 二力平衡 0 甲、丙 相等 不正确 没有控制压力大小不变
【解析】解:
(1)图丙中,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为3N,木块在水平长木板上做匀速直线运动,滑动摩擦力与拉力都是一对平衡力;木块受到的摩擦力大小与拉力相同,为3N;铝块叠放在木块上,铝块和木块是同向同速运动的,即保持相对静止状态,所以铝块和木块之间是没有摩擦力的;
(2)由题甲、丙两图所示实验可知,物体间接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,物体受到的滑动摩擦力不同,由此可知:接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,此实验采用了常用的控制变量法进行探究的;
(3)图乙与图丁中铝块对接触面的压力及接触面的粗糙程度相同,所以铝块受到的摩擦力大小相等;
(4)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小丽将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。
故答案为:(1)3;二力平衡;0;(2)甲、丙;(3)相等:(4)不正确;没有控制压力大小不变。
(1)实验中,滑动摩擦力与拉力是一对平衡力;由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;根据物体的运动状态求出摩擦力;平衡状态指静止状态和匀速直线运动状态;
(2)分析图中所示实验,根据实验控制的变量与实验结论确定所利用的图中哪两个;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素分析;
(4)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变。
本题考查了实验现象分析、二力平衡条件的应用、测力计读数,对弹簧测力计读数时要先确定其分度值,然后再读数,读数时视线要与刻度线垂直;应用控制变量法分析图示实验即可正确解题。
34.【答案】丁、乙、甲、丙 2.0丙丁 排开液体的重力 1.7×103 能 溢水杯中水没有装满 不变 不变
【解析】解:
(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。因此,最合理的顺序应为:丁、乙、甲、丙;
(2)乙中测力计分度值为0.2N,分度值为3.4N,由甲乙根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为:
F浮=G−F=3.4N−2.4N=2.0N;
石块排开的水所受的重力等于G丙−G丁,可由丙丁两个步骤测出;
(3)因G丙−G丁=3.2N−1.2N=2.0N,F浮=2.0N;
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;
(4)根据G=mg,物体的质量为:
m=Gg=3.4N10N/kg=0.34kg;
根据阿基米德原理,物体的体积:
V=V排=F浮ρ水g=2.0N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3;
石块的密度为:
ρ=mV=0.34kg2×10−4m3=1.7×103kg/m3;
(5)实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,排开水的体积变小,受到浮力也变小,但排开水的重力等于物体受到的浮力,则能得到与(3)相同的结论;
(6)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,造成这种结果的原因可能是:溢水杯中水没有装满;
(7)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变;
由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
故答案为:(1)丁、乙、甲、丙;(2)2;丙丁;(3)排开液体的重力;(4)1.7×103;(5)能;
(6)溢水杯中水没有装满。
(1)对于实验的合理顺序,我们应把握住两点:一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重;二是物块要先测重力,再直接浸入水中;
(2)根据乙中测力计分度值读数,由甲乙根据称重法得出石块浸没在水中受到的浮力大小;
石块排开的水所受的重力等于G丙−G丁,据此回答;
(3)求出G丙−G丁,分析数据得出结论;
(4)根据G=mg求出物体的质量,根据阿基米德原理得出物体的体积,根据ρ=mV求出石块的密度;
(5)没有完全浸没在液体中,浮力大小仍等于排开液体所受重力大小;
(6)若溢水杯中水没有装满,可导致物体排开水的重力明显小于其所受的浮力;
(7)根据公式p=ρgh和F=pS分析水对溢水杯底的压强和压力的变化情况;
铝块浸没在水中静止时,铝块受到重力、浮力以及拉力的作用。根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,据此分析。
本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,考查实验操作顺序、称重法测浮力、数据分析、阿基米德原理及密度公式的运用。
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