山东省德州市平原县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年山东省德州市平原县八年级(下)期末物理试卷
1. 下列物理量中,以科学家牛顿的名字作为单位的物理量是( )
A. 质量 B. 压强 C. 压力 D. 功
2. 踢足球是我国青少年喜爱的一项体育运动,如图所示是一次精彩的传球攻门过程,下列说法正确的是( )
A. 在运动过程中,足球的重力势能是不变的
B. 足球对脚的作用力和脚对足球的作用力是一对平衡力
C. 足球在空中能够继续飞行,是因为受到惯性力的作用
D. 足球飞行路线发生了变化,说明力能改变物体的运动状态
3. 人用力水平向左推讲台,没有推动,在这个过程中( )
A. 人对讲台的推力小于讲台受到的摩擦力 B. 讲台受到的惯性大于推力
C. 讲台受到的推力与重力是一对平衡力 D. 人对讲台没有做功
4. 研学旅行途中,小明同学坐在匀速直线行驶的动车上,他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落,则这包餐巾纸掉落的位置在( )
A. 小明前排乘客身上 B. 小明的身上 C. 小明后排乘客身上 D. 无法判断
5. 如图所示是力学的四个实验情景,下列关于每个实验的结果预测正确的是( )
A. 甲图中:木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,木块一定停止
B. 乙图中:杠杆不能在水平位置保持平衡,杠杆的左端上升,杠杆的右端下降
C. 丙图中:当向玻璃管中吹风时,U形管A管中的水面上升,B管中水面下降
D. 丁图中:将容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
6. 一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. W1
A. ρ甲=ρ乙>ρ丙
B. ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. m甲=m乙>m丙
D. m甲=m乙
A. F1=F2 p1
C. F1=F2 p1=p2 D. F1
A. 两小球所受浮力FM
10. 如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是( )
①A物体比B物体轻
②提升A的拉力较大
③提升A所做的额外功较少
④提升A做的有用功较多
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有②③ D. 只有①④
11. 如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,对该杠杆以下判断正确的是( )
A. 该杠杆可能既不省力也不费力 B. 该杠杆一定是省力杠杆
C. 该杠杆一定不是费力杠杆 D. 该杠杆一定是等臂杠杆
12. 如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动,经过3s,两个物块一起移动了60cm的距离。下列相关说法中( )
①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右
③地面对B的摩擦力大小是20N,方向向右
④拉力F的功率为4W
A. 只有①④正确 B. 只有③④正确 C. 只有①③正确 D. 只有②④正确
13. 生活中有很多利用物理知识的实例:利用细线可以切割皮蛋,这是利用了______的方式增大压强的;锅炉水位器利用了______原理表示锅炉内水位高度。
14. 如图所示,在墙上贴画时,可以自制一个重锤来检查画是否挂正,这是利用了重力的______方向总是的。若按如图所示,把画粘贴牢固,此时画所受到的是______力(选填“平衡”或“非平衡”)。
15. 如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将______能转化为______能储存起来,此过程中机械能总量______。
16. 如图所示,密闭的玻璃罩内有三个小实验:甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系;乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在;丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,请你推测:甲实验中的热水会______;乙实验中薄塑料片会______;丙实验中气球的体积会______。
17. 如图所示,装有水的容器静止在斜面上,其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc它们三者的关系是:pa______pb______pc(选填“>”或“=”或“<”);水对这三处的压力方向是______(填“相同”或“不相同”)。
18. 如图所示,有一铅球放在水平桌面上。请画出铅球对桌面的压力和桌面对铅球的支持力的示意图。
19. 如图所示是用螺丝刀撬图钉的示意图,画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
20. 小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。由图可知小物块所受浮力为______N,由阿基米德原理可知,E图中弹簧测力计的示数应为______N。
21. 观察图(a)所示的装置,该装置的名称是______。在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,需用______液体进行研究(选填“一种”或“多种”)。在图(b)(c)和(d)所示的实验中,同学们探究的是液体内部的压强与______的关系。
22. 用如图所示的装置来探究“阻力对物体运动的影响”。先后观察小车在不同水平面上滑行的距离,回答下列问题:
(1)实验中,每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑,目的是使小车到达斜面底部的______。
(2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力最______。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,小车从斜面上滑下后会在水平面上做______直线运动(选填“匀速”、“减速”或“加速”)。
(4)实验中,为了便于推理,以下水平面材料放置顺序符合该实验研究方法的是______。
A.木板、玻璃、毛巾B.木板、毛巾、玻璃
C.毛巾、玻璃、木板D.毛巾、木板、玻璃
(5)用此装置,若让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,则还可以探究小车______的关系。(选填答案序号)
A.重力势能与质量B.重力势能与速度C.动能与质量D.动能与速度
23. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的______能转化为动能,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
(2)分析比较______两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功______J。
(4)如果水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验。
24. 如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
(1)如图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力______大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力______大小相等。(选填“一定”或“不一定“)
(2)如图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.5N,木块受到的滑动摩擦力大小为______N,若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为______N。
25. 小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时______(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为______N.当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是______。
26. 小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,一同学组装好如图所示实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
(1)实验时,小明______竖直向上拉动弹簧测力计,使钩升高,弹簧测力计读数为0.5N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录如表:
钩码重G/N
弹簧测力计提升的高度x/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮他俩找出错误的原因:______。
(3)该滑轮组的机械效率实际为______。
(4)在实验中,若将钩码的重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27. 如图所示,水平桌面上放置的容器容积为1.5×10−3米 3,底面积为1.0×10−3米 2,高为20厘米.容器重1N,当它盛满水时,求:
(1)水对容器底的压力和压强;
(2)容器对桌面的压力.
28. 如图所示,斜面长s=8m,高h=3m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重力为G=100N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10s。求:
(1)有用功W有;
(2)拉力做功的功率P;
(3)物体受到的摩擦力f;
(4)该斜面的机械效率η。
29. 假设某水库要在湖面上修建一座大桥,图甲是使用吊车将湖底圆柱形石柱吊起的示意图;在整个吊起过程中,石柱以0.1m/s的速度匀速上升,图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象(从湖底吊起),t=0时刻吊车开始起吊石柱(忽略水的阻力,g取10N/kg),求:
(1)湖底的深度是多少?
(2)石料未露出水面前,水对湖底的压强是多少?
(3)石料浸没时受到的浮力多大?
(4)石料的密度是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、质量的国际单位是克(g);故A错误。
B、压强的国际单位是帕斯卡(Pa),是以科学家帕斯卡来命明的;故B错误;
C、压力以及所有的力的国际单位是牛顿(N),是以科学家牛顿来命名的;故C正确。
D、功的国际单位是焦耳(J),是以科学家焦耳来命名的;故D错误。
故选:C。
①质量的国际单位是克(g);
②压强的国际单位是帕斯卡(Pa),是以科学家帕斯卡来命明的;
③压力以及所有的力的国际单位是牛顿(N),是以科学家牛顿来命名的;
④功的国际单位是焦耳(J),是以科学家焦耳来命名的;
该题考查常见物理量的单位,十分简单。
2.【答案】D
【解析】解:A、在运动过程中,足球的高度发生了变化,所以重力势能是变化的,故A错误;
B、足球对脚的作用力和脚对足球的作用力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;
C、足球在空中能够继续飞行,是由于足球具有惯性,但不能说受到惯性力的作用,因为惯性不是力,故C错误;
D、足球飞行路线发生了变化,是重力作用的结果,说明力能改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
(1)重力势能的影响因素是质量和高度,据此判断其是否发生改变;
(2)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(4)力可以改变物体的运动状态。
本题考查了足球运动当中,与力、运动相关的多个知识点,综合性强,但都是力学的基础规律,难度不大。
3.【答案】D
【解析】解:AC、人用力水平向左推讲台,没有推动,讲台静止在水平地面上,讲台受到重力、支持力、推力和摩擦力作用,由于讲台静止,讲台受到的重力和支持力是平衡力,推力和摩擦力是平衡力,平衡力大小相等。故AC错误。
B、惯性是一种性质,推力是一种力,性质和力不能进行比较。故B错误。
D、人给讲台一个力,但是讲台在力的作用下没有移动距离,所以人对讲台没有做功。故D正确。
故选:D。
(1)对物体进行受力分析,根据静止的物体受到平衡力的作用进行判断。
(2)惯性是一种性质,不是一种力。
(3)判断力对物体是否做功,从做功的两个必要因素考虑,是否有力作用在物体上,物体在力的方向上是否移动了距离。
静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据平衡力的四个条件能解决很多问题。
4.【答案】B
【解析】解:动车匀速直线运动时,如果餐巾纸掉落,由于惯性餐巾纸仍然保持与动车相同的运动速度和运动方向向前运动,由于餐巾纸处于小明正上方行李架的书包里,所以在重力作用下,这包餐巾纸会刚好落在小明的身上。
故选:B。
解决此题要知道物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性。
此题考查惯性在实际生活中的应用,难度不大,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。
5.【答案】C
【解析】A、由于木块与小车一起向右做匀速直线运动,当小车受阻力停止时,木块底部也随之停止,而木块的上部由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以木块向前运动,故A错误;
B、设杠杆一个小格代表L,一个钩码重为G,
杠杆右端:2G×4L=8GL,
杠杆左端:3G×3L=9GL,
所以,杠杆的左端下降,杠杆的右端上升;故B错误;
C、A管的横截面积小,相同时间内,风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强小于B管上方的压强,水被压向A管,A管液面上升,B管液面下降,故C正确;
D、因为液体内部压强随深度的增加而增大,因此越深的位置其压强越大,图中a最浅,所以压强最小,水喷射最近;c最深,所以压强最大,水喷射最远。故D错误。
6.【答案】C
【解析】解:一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S;该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs;即W1=W2=W3;
故C正确;ABD错误;
故选:C。
物理上,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即W=Fs。
深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键。
7.【答案】A
【解析】因为甲、乙、丙都是实心圆柱体,所以对水平地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh;
由图知甲、乙、丙的高度h甲=h乙
由图知甲、乙的底面积S甲
所以甲乙圆柱体的质量关系:m甲
则由p=FS=GS=mgS可知,乙丙圆柱体的质量关系:m乙=m丙;
所以三圆柱体的质量关系:m甲
故选:A。
8.【答案】B
【解析】解:
饮料瓶装满水,则倒立后水的高度将不变,由p=ρgh得:倒立后对底部压强不变,即p1=p2;
由p=FS得:F1=p1S1,F2=p2S2,因瓶为细口,瓶底粗,故S1>S2,则有F1>F2,故B正确,ACD错误。
故选:B。
本题由瓶子中水的高度变化和p=ρgh判断压强的变化,由压强公式的变形F=pS分析压力的变化。
比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式p=ρgh进行分析;液体对容器底部的压力可以根据F=pS分析,也可以根据容器的形状比较压力与重力的关系分析。
9.【答案】D
【解析】解:
A、小球 M 在甲液体中漂浮,则浮力FM=GM,小球 N 在乙液体中悬浮,则浮力FN=GN,由于小球M、N 完全相同,即GM=GN,则有FM=FN,故 A错误;
B、小球 M 在甲液体中漂浮,则密度ρM<ρ甲,小球 N 在乙液体中悬浮,则密度ρN=ρ乙,由于小球M、N 完全相同,即ρM=ρN,则有ρ甲>ρ乙,故B错误;
C、由B选项分析可知:ρ甲>ρ乙,两容器液面相平即容器底部深度h相同,根据液体压强计算公式 p=ρgh可知,p甲>p乙,故C错误;
D、由C选项分析得容器底部液体压强p甲>p乙,两容器底面积相同,由压力计算公式 F=pS得,容器底部受到液体压力F甲>F乙,故D正确。
故选:D。
(1)由图可知:M在甲液体中漂浮,N在乙液体中悬浮,则根据漂浮和悬浮的条件来即可判断浮力大小关系。
(2)根据浮沉条件即可判断液体密度的大小;
(3)根据p=ρ液gh比较容器底面受到的压强大小;
(4)根据F=pS比较容器底面受到的压力大小。
此题综合考查了阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较等知识点,是一道综合性较强的题目,本题也可以利用物体浮沉条件比较两种液体的密度关系。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功与额外功之和;机械效率是有用功与总功的比值,由此分析解答。
本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解,注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的。
【解答】
①用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,
由η=W有用W总=GhGh+G轮h=GG+G轮可知,A物体比B物体重,故①错误;
②由图知n=2,因不计绳重和摩擦,A物体比B物体重,G轮相同,
则根据F=12(G+G轮)可知,提升A的拉力较大,故②正确;
③由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G轮h知,提升A和B所做额外功相同,故③错误;
④由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,A物体比B物体重,
由W有用=Gh知,提升A做的有用功较多,故④正确;
由此可知,只有②④正确。
故选:B。
11.【答案】A
【解析】解:B点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能省力、可能费力、可能既不省力也不费力,既可能是省力杠杆、费力杠杆,也可能是等臂杠杆(既不省力也不费力),故A正确、BCD错误。
故选:A。
使用杠杆时,如果动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;如果动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆;如果动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;因为在B点用力的方向不确定,所以其省费力情况要根据用力的方向确定。
本题考查了学生对杠杆平衡条件、杠杆的分类的了解与掌握,掌握力臂概念以帮助分析是本题的关键。
12.【答案】D
【解析】解:①地面对B的支持力等于A和B的重力之和,故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等,不是一对平衡力。故①错误。
②以B为研究对象,B做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,而B受到地面对它的摩擦力作用,方向水平向左,所以物块A对B的摩擦力方向向右,大小是20N,故②正确。
③A、B一起向右做匀速直线运动,则地面对B的摩擦力方向水平向左,根据二力平衡可得大小是20N.故③错误。
④拉力F做的功:W=Fs=20N×0.6m=12J,
功率为P=Wt=12J3s=4W.故④正确。
故选:D。
此题考查平衡力的辨别、摩擦力的大小和方向、功和功率的计算,对物体进行正确的受力分析是解答此题关键。
13.【答案】减小受力面积;连通器
【解析】解:
(1)利用细线可以切割皮蛋,这是在压力一定时,采用减小受力面积的方式来增大压强的;
(2)锅炉水位器的结构符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器原理表示锅炉内水位高度的。
故答案为:减小受力面积;连通器。
(1)增大压强的方法:在受力面积一定的情况下,增大压力来增大压强;在压力一定的情况下,减小受力面积来增大压强;
(2)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。
本题通过生活中的实例,考查了减小压强的方法、连通器的应用等,有一定综合性,但难度不大。
14.【答案】竖直向下;平衡
【解析】解:①地面附近的物体都受到地球吸引的重力的作用,重力的方向是竖直向下的。应用是重锤线。重锤由于重力的作用处于竖直位置,若画的竖边和它平行,就说明相画挂正了。
②画挂正后,画受到重力和摩擦力的作用,使其不会掉下去。此时画的重力和墙壁对它的摩擦力是一对平衡力,画保持静止。
故答案为:竖直向下;平衡。
①重力的方向是竖直向下的,重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的,若相框的竖边和它平行,就说明相框挂正了。
②根据画的状态判断它是否受平衡力。
知道重力的方向总是竖直向下的,利用重锤线可以检查墙壁是否竖直,还可以检查墙上的画是否挂正。
15.【答案】动 重力势 减少
【解析】解:列车进站时爬坡,速度减小,高度增大,通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来;出站时下坡,高度降低,速度增大,再将储存的重力势能转化为动能;列车在运动的过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能会减少。
故答案为:动;重力势;减少。
(1)动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)列车克服摩擦做功,机械能转化为内能。
掌握动能、重力势能大小的影响因素,根据影响因素能判断各种形式的能量转化情况,是解答的关键。
16.【答案】沸腾 下落 变大
【解析】解:当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,罩内空气减少,大气压强减小,
甲实验中,因水的沸点会随着大气压强的减小而降低,所以95℃的热水会沸腾;
乙实验中,因大气压强减小,大气压强支撑不住水的重量,所以薄塑料片会下落;
丙实验中,因气球外的大气压强减小,所以气球内部压强会大于外部压强,所以气球体积会变大,直至爆炸;
故答案为:沸腾;下落;变大。
本题主要考查大气压强的综合知识,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
17.【答案】>>相同
【解析】解:由图可知,a、b、c三点所处的深度关系为ha>hb>hc,
水的密度一定,由p=ρgh可知,pa>pb>pc,
水对这三处的压力方向均为垂直底部向下,即压力方向是相同的。
故答案为:>;>;相同。
由图可知,a、b、c三点所测的深度关系,液体的密度一对,根据p=ρgh比较三点的压强关系,水对容器底部的压力方向为垂直指向容器底部。
本题考查了液体压强大小的比较和液体压力方向的判断,是一道较为简单的应用题。
18.【答案】解:过压力的作用点做竖直向下的力,并标出F;过铅球的重心做竖直向上的力F′;如图所示:
【解析】压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即铅球与接触面的接触点,方向与接触面垂直,即竖直向下;
支持力是物体受到的力,因此支持力的作用点可以看作是物体的重心(大致确定重心的位置),方向与接触面垂直,即竖直向上;
准确找出压力的作用点和方向,以及支持力的作用点和方向,是解答本题的关键所在。
19.【答案】解:找出支点,从O做F1的垂线就是F1的力臂,F2的作用点在B点,要使杠杆平衡,F2的方向向下。如图所示:
【解析】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
作力臂时要找好支点与力的作用线,力臂是从支点到力的作用线的距离。
20.【答案】11.4
【解析】解:(1)小物块浸没在水中时的浮力F浮=2.7N−1.7N=1N;
(2)根据阿基米德原理可知G排=F浮=1N;
由于FE−FF=G排,所以,FE=G排+FF=1N+0.4N=1.4N。
故答案为:1;1.4。
(1)小物块浸没在水中时所受的浮力可通过图A、D利用称重法求出;
(2)根据阿基米德原理可知物体的受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力,据此即可求出。
本题考查阿基米德原理,称重法是本实验中求浮力的基本方法,注意溢出液体重力的测量。
21.【答案】U形管压强计 多种 深度
【解析】解:(1)由图示知,此装置是利用液体对橡皮膜压强不同,U形管左右两端液柱高度不同来测量或比较液体压强的,装置名称为U形管压强计;
(2)探究的是液体压强与密度的关系时,即在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,需用多种液体进行研究;
在图(b)(c)和(d)所示的实验中,同学们探究的是液体内部的压强与深度的关系,根据控制变量法的运用规则,需要保持液体密度不变,同时改变橡皮膜在液体中的深度。
故答案为:U形管压强计;多种;深度。
(1)在初中物理实验中,液体压强用U形管压强计测量。
(2)液体内部存在压强,液体压强的大小与液体的密度和深度有关,在探究液体压强与密度(深度)的关系时,要保持深度(密度)不变。
此实验是探究影响液体压强影响因素的基本题目,难度较小,只要正确运用控制变量法就能解决。
22.【答案】初速度相同 小 匀速 D D
【解析】解:
(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的初速度相同;
(2)在该实验中,木板表面最光滑,阻力就最小,小车运动的距离最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)由上述实验可推理得出:如果水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则它会在水平面上做匀速直线运动;
(4)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,平面越光滑,小球运动的距离越长,说明小球受到的阻力越小,速度减小得越慢,所以水平面材料放置顺序应该是由粗糙到光滑,故D符合要求;
(5)由于小车从不同高度由静止滑下,到达水平面时的初速度不同,通过小车运动的距离可知小车达到水平面时的动能大小,所以还可探究动能与速度的关系。故选D。
故答案为:(1)初速度相同;(2)小;(3)匀速;(4)D;(5)D。
(1)要探究阻力对物体运动的影响,实验中应控制小车的初速度相同,为了使小车到达水平面具有相同的初速度,应使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下;
(2)接触面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
(3)根据牛顿第一定律,如果运动的物体没有受到力的作用,将做匀速直线运动;运用了科学推理的方法。
(4)探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,平面越光滑,小球运动的距离越长,说明小球受到的阻力越小,速度减小得越慢,据此分析水平面材料放置的合理顺序;
(5)根据控制变量法,结合动能、重力势能的影响因素分析。
本题是探究阻力对物体运动的影响实验,考查了控制变量法在实验中的应用及实验结论得出方法,要注意推理法的应用。
23.【答案】(1)重力势;
(2)甲、乙;
(3)0;
(4)不能。
【解析】解:
(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程;其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,重力对木块做功0J;
(4)如果水平面是光滑的,没有阻力作用,木块被撞击后将做匀速直线运动,不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
故答案为:(1)重力势;(2)甲、乙;(3)0;(4)不能。
(1)动能的大小与物体的质量、速度有关;重力势能的大小与物体的质量、高度有关;观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,用到了转换法;
(2)影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系;
(3)做功的两个必要因素:一是力,二是在力的方向上通过的距离;二者缺一不可;
(4)如果水平面绝对光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动。
本题考查了学生对物理学方法和牛顿第一定律的了解与掌握,要注意动能大小与物体的速度和质量有关,在探究过程中要用到控制变量法,实验中通过物块被推动的距离来反映小球动能的大小,用到了转换法。
24.【答案】(1)不一定,一定;(2)2.5,2.5。
【解析】
【分析】
本题考查了摩擦力的测量及实验方法的评估,对于实验类试题一定要从实验的操作、过程、方法考虑解题,是今后中考实验的重点和热点,体现了新课标中注重实验探究过程的要求。
【解答】
(1)摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动才行,图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力不一定相等;
图甲在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致弹簧测力计的示数不稳定;图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个拉木板,同是做相对运动,但可以看出,图乙当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数一定等于摩擦力的大小。
(2)如图丙所示,弹簧测力计B的示数为2.5N,根据二力平衡,则木块受到的摩擦力大小为2.5N;若拉力增大到4.8N,木板将做加速运动,因压力和接触面粗糙程度不变,故木块受到的摩擦力将不变,还是2.5N,B的示数为2.5N。
故答案为:(1)不一定,一定;(2)2.5,2.5。
25.【答案】(1)是;
(2)右;
(3)1.5;变大;
(4)使实验结论更具有普遍性,避免实验结论的偶然性。
【解析】解:
(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,图甲中杠杆处于静止状态,因而杠杆处于平衡状态;
(2)图甲可知,杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,说明杠杆的重心在左端,平衡螺母应向较高的右端调节;
(3)每个钩码重0.5N,由图可知OB:OA=2:3,
根据杠杆的平衡条件可得,F×OB=2G×OA,
测力计的示数:F=2G×OAOB=2×0.5N×32=1.5N;
斜向下拉时,阻力和阻力臂一定,动力臂变小,动力变大,所以,测力计的示数将大于1.5N;
(4)本实验中进行多次测量的目的是:使实验结论更具有普遍性,避免实验结论的偶然性;
(1)杠杆的平衡状态包括两种:静止状态或匀速转动状态;
(2)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,说明杠杆的重心在左端,据此判断平衡螺母的调节方向;
(3)从图乙知道两边力臂的关系,知道阻力(重力)大小,利用杠杆的平衡条件求所需拉力大小;当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
(4)实验规律应建立在多次测量的基础上,以避免得到偶然性的结论。
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件就是为了寻找普遍规律。
26.【答案】匀速 绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不等于0.2m66.7%变大
【解析】解:(1)小明在进行实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时绳子的拉力等于测力计示数。
(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3;
已知钩码上升高度h=0.1m,则测力计移动距离:s=nh=3×0.1m=0.3m,由表中实验数据可知,测力计移动距离为0.2m,测力计移动距离错误,从而导致滑轮组效率错误。
(3)滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=GhFs×100%=1N×0.1m0.5N×0.3m×100%≈66.7%。
(4)提升的钩码重增加到6N,有用功增加,有用功在总功中的比重增大,则该滑轮组的机械效率将变大。
故答案为:(1)匀速;(2)绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不等于0.2m;(3)66.7%;(4)变大。
(1)实验时应竖直匀速拉动测力计。
(2)由图示滑轮组求出滑轮组承重绳子的股数,然后确定绳子自由端移动的距离。
(3)根据η=W有W总×100%=GhFs×100%求出滑轮组的机械效率。
(4)根据影响滑轮组效率的因素分析答题。
此题是“测定滑轮组机械效率”的实验,本题考查了二力平衡的应用、滑轮组机械效率的计算以及影响机械效率的因素等,关键是根据滑轮组得出绳子的有效股数。
27.【答案】解:(1)容器内水的深度:
h=20cm=0.2m,
水对容器底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,
由p=FS可得,水对容器底的压力:
F=pS=2000Pa×1.0×10−2m2=20N;
(2)由ρ=mV可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10−3m3=1.5kg,
水的重力:
G水=mg=1.5kg×10N/kg=15N,
容器对桌面的压力:
F′=G容+G水=1N+15N=16N.
答:(1)水对容器底的压强为2000Pa,压力为20N;
(2)容器对桌面的压力为16N.
【解析】(1)知道容器内水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底的压强,根据F=pS求出水对容器底的压力;
(2)知道水的体积,根据m=ρV求出水的质量,根据G=mg求出水的重力,容器对桌面的压力等于水和容器的重力之和.
本题考查了压强和压力的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等.
28.【答案】解:(1)物体克服重力所做的有用功:
W有用=Gh=100N×3m=300J;
(2)拉力做的总功:
W总=Fs=50N×8m=400J,
拉力做功的功率:
P=W总t=400J10s=40W;
(3)物体克服摩擦力做的额外功:
W额=W总−W有用=400J−300J=100J,
由W额=fs得,物体受到的摩擦力:
f=W额s=100J8m=12.5N;
(4)该斜面的机械效率:
η=W有用W总×100%=300J400J×100%=75%。
答:(1)有用功300J;
(2)拉力做功的功率40W;
(3)物体受到的摩擦力12.5N;
(4)该斜面的机械效率75%。
【解析】(1)根据W有用=Gh求出有用功;
(2)根据W总=Fs求出总功,根据P=Wt求出功率;
(3)求出额外功,物体克服摩擦力做的功为额外功,根据W额=fs求出摩擦力;
(4)根据η=W有用W总求出机械效率。
熟练运用功的计算公式,明确总功、有用功、额外功间的关系,是解答此题的关键。
29.【答案】解:
(1)由图乙可知石料下表面从湖底到刚脱离水面所用的时间t=100s,
由v=st得湖水的深度:
h=vt=0.1m/s×100s=10m;
(2)石料露出水面前后,水深变化可忽略不计,水对湖底的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa;
(3)由图乙可知,前90s拉力较小,石料浸没水中,拉力F1=G石−F浮=2200N;100s后拉力较大,石料在空中,拉力F2=G石=3000N,
石料浸没时受到的浮力:
F浮=G石−F1=3000N−2200N=800N;
(4)由F浮=ρ水V排g可得石料的体积:
V石=V排=F浮ρ水g=800N1×103kg/m3×10N/kg=0.08m3,
石料的质量:
m石=G石g=3000N10N/kg=300kg,
石料的密度:
ρ石=m石V石=300kg0.08m3=3.75×103kg/m3。
答:(1)湖底的深度是10m;
(2)石料未露出水面前,水对湖底的压强是1×105Pa;
(3)石料浸没时受到的浮力为800N;
(4)石料的密度是3.75×103kg/m3。
【解析】(1)由图乙可知石料下表面从湖底到刚脱离水面所用的时间t=100s,利用s=vt求湖水的深度;
(2)石料露出水面前后,水深变化可忽略不计,利用p=ρgh求水对湖底的压强;
(3)由图乙可知,前90s拉力较小,石料浸没水中,拉力F1=G−F浮=2200N;100s后拉力较大,石料在空中,拉力F2=G=3000N,据此求石料浸没时受到的浮力;
(4)利用F浮=ρ水V排g求石料排开水的体积,即石料的体积,利用G=mg求石料的质量,再利用密度公式求石料的密度。
本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、液体压强公式和阿基米德原理的应用,能从钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象得出相关信息是关键。
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