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山东省德州市庆云县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年山东省德州市庆云县八年级(下)期末物理试卷
1. 在射箭运动中,以下关于力的作用效果的描述,其中一个与另外三个不同的是( )
A. 瞄准时,手的拉力把弓拉弯 B. 松手后,弓的弹力把箭射出
C. 飞行中,重力让箭划出一道弧线 D. 中靶时,靶的阻力让箭停止运动
2. 下列实例中,有关力的说法正确的是( )
A. 在空中飞行的足球受到踢力、重力和阻力的作用
B. 人推桌子没推动是因为人对桌子的推力小于地面对桌子的摩擦力
C. 静止在水平桌面上的文具盒所受的弹力就是重力
D. 骑自行车刹车时用力捏车闸是通过增大压力来增大摩擦的
3. 如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速直线拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1
A. 用吸管把饮料吸入口中是利用了大气压强
B. 拦河大坝修成上窄下宽,是因为液体压强的大小与容器的形状有关
C. 载重汽车装有许多车轮是为了减小车轮对路面的压强
D. 起风时,屋内窗帘飘向窗外,是因为窗外空气流速大,压强小
5. 下列简单机械能够省力的是( )
A. 门把手
B. 定滑轮
C. 筷子
D. 钓鱼竿
6. 如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是( )
A. 从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能
B. 经过b点时,小球动能最大
C. 从b到c的过程中,小球动能增大
D. 从b到c的过程中,小球的动能不变
7. 一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是( )
A.
B.
C.
D.
8. 如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上。沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和所切去部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是( )
A. ρ甲<ρ乙,m甲>m乙 B. ρ甲<ρ乙,m甲
①F1>F2
②ρ1>ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
④甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
A. 只有②③正确 B. 只有①②正确 C. 只有③④正确 D. 只有①③④正确
10. 如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30∘角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是( )
A. 杠杆的动力臂为8cm B. 该杠杆为费力杠杆
C. 该杠杆的阻力大小为0.5N D. 动力F的大小为1.5N
11. 如图所示,滑轮组的每个滑轮质量相同,用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A. 用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
B. 若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率
C. 若G1=G2,则拉力F1与F2所做的总功相等
D. 若G1=G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
12. 用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使其在同一水平木板上做匀速直线运动,图甲是第二次拉动木块时的情景,图乙是两次运动路程随时间变化的图象。下列说法错误的是( )
A. 第二次木块受到的拉力为3.4N
B. 两次木块所受摩擦力之比为1:1
C. 相同时间内第一次和第二次拉力对木块做功之比为1:2
D. 相同时间内第一次和第二次拉力对木块做功的功率之比2:1
13. 将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起即成“纸杯船”。
(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明______。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为______。
14. 如图是我国著名的斯诺克选手丁俊晖在比赛中的情景。比赛前台球静止在球台上,台球受到的重力和支持力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”);击球后,球离开球杆仍能向前运动是由于 ______的缘故,而球的速度越来越小,是因为受到 ______的作用。
15. 一位同学体重为600N,自然站立在水平地面上,对地面压力为______N,双脚站立对地面的压强比行走时______;某沼泽地能承受的压强为2×104Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为______m2,才不会陷入沼泽地。
16. 如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为______N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为______cm,未知液体的密度为______kg/m3.(g取10N/kg)
17. 往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为______,若实际用力为500N,斜面的机械效率为______,重物受到的摩擦力为______。(g取10N/kg)。
18. 在探究“推断物体不受力时的运动”实验中,小车从斜面顶端A自由滑下,在水平面上滑行经过B点,最终在C点静止,请以“O”为力的作用点,在图中作出小车经过B点时受到的摩擦力和重力示意图。
19. 如图甲是一款修理路灯的升降机,其支撑臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示。请在图乙中画出:
(1)动力F1的力臂l1;
(2)作用在B点的阻力F2及其力臂l2。
20. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中。
(1)小悦用如图所示的实验装置进行实验时,让小车从斜面的同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的______相同。
(2)小车在粗糙程度不同的平面上静止时的位置如图甲、乙、丙所示。可以得出,物体受到的阻力越______(填“大”或“小”),速度减小得越慢。由此推理得出:如果运动的物体不受力时,将保持______运动状态。
(3)小悦还想探究“动能的大小与速度的关系”,并进行了如图丁所示实验。
①让小车从斜面上的______(填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,撞击木块。观察木块移动的距离,并得出结论。
②实验中发现两次木块移动距离都较近,于是用木板代替毛巾进行实验。这样就可以在______相同时,通过减小接触面的______来减小木块与平面的滑动摩擦力,使木块移动距离较远,实验现象更明显。
21. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和______,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与______有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N,金属块密度为______kg/m3.(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
22. 实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是______,钢球动能的大小是通过观察______来判断的。
实验
次数
钢球
质量/g
钢球下摆
高度/cm
木块滑行
距离/cm
1
20
20
20
2
40
20
58
3
60
20
(2)从表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达竖直位置的______相同,从而探究动能与______的关系。
(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用______同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:______。
23. 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
(1)实验过程中,应竖直向上______拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是______。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重______,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为______W
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是______。(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
24. 如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0×10−3m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10−5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10−5m3.(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强。
25. 如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)
(3)汽车的牵引力是多大?
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、力可以改变物体的形状,所以在拉力的作用下弓发生形变;
B、力可以改变物体的运动状态,所以弓的弹力使箭由静止变为运动;
C、力可以改变物体的运动状态,因为重力的方向是竖直向下的,所以重力让箭划出一道弧线;
D、力可以改变物体的运动状态,所以靶的阻力让箭由运动变为静止。
所以与另外三个不同的是A。
故选:A。
力的作用效果有二:改变物体的形状,改变物体的运动状态。
此题考查了力的作用效果的辨析,熟悉基本规律就能正确选择。
2.【答案】D
【解析】解:
A、踢出去的足球在空中飞行过程中,因为这时脚已与足球脱离,所以足球不会受到踢力的作用,但仍受到重力作用和空气阻力作用,故A错误。
B、人推桌子没推动,说明桌子始终处于静止状态,所以桌子在水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,则桌子受到的推力等于摩擦力,故B错误;
C、弹力发生在相互接触的物体之间,重力是由于地球的吸引而产生的力,所以,放在水平桌面上静止的文具盒所受弹力不是重力,故C错误;
D、刹车时用力捏刹车,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力的,故D正确。
故选:D。
(1)在地球附近,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向总是竖直向下的。
(2)根据处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用对桌子进行受力分析,再根据二力平衡的条件判断。
(3)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
(4)增大摩擦力的方法通常是增大压力的大小和接触面的粗糙程度。
本题考查对力的概念的理解能力,增大摩擦的方法等,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查了影响滑动摩擦力大小的因素,在分析时,注意控制变量法的应用,并注意摩擦力的大小与接触面积无关。
【解答】
滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关。
由题意和图示可知,甲乙丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大(木块上叠放一重物),故摩擦力的大小关系为f甲=f乙
4.【答案】B
【解析】解:
A、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,吸管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,故A正确;
B、由于液体压强随深度的增加而增大,为了让拦河坝承受更大的水的压强,修成“上窄下宽”的形状,故B错误;
C、载重汽车有很多轮子,是在压力一定时,增大受力面积减小车对地面的压强,保护路面,故C正确;
D、起风时,常看见屋内的窗帘飘向窗外,这是因为窗外空气流速大、压强小,故D正确。
故选:B。
(1)用吸管将饮料利用的是大气压;
(2)根据p=ρgh可知水的压强随深度增加而增大;
(3)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;
(4)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。
此题考查涉及到减小压强的方法、大气压在生活中的应用、流体压强与流速的关系、液体压强特点等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
5.【答案】A
【解析】解:
A、门把手实质是轮轴,动力作用在轮上,属于省力机械;
B、定滑轮实质是等臂杠杆,不能省力也不费力;
C、筷子在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
D、钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
故选:A。
(1)轮轴的使用可以有两种情况:一种是轮带动轴,另一种是轴带动轮,两种的省力情况是不一样的;
(2)滑轮分定滑轮和动滑轮,定滑轮只能改变力的方向,既不省力也不费力;动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
(3)杠杆可以分为三种,省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
此题考查了几种简单机械的特点,对于每种机械的使用要建立在它特点的基础上,属于基础知识的考查。
6.【答案】B
【解析】解:A、从a到b的过程中,小球质量不变、高度减小,重力势能减小;质量不变、速度增大,动能增大,属于重力势能转化为动能,故A错误;
B、小球从a运动到b动能增大;从b运动到c动能减小,则在b点处小球动能最大,故B正确;
CD、小球从b到c的过程中,质量不变、高度增加,重力势能增大;同时克服摩擦力做功,小球的动能转化为重力势能、内能,小球的动能减小,故CD错误;
故选:B。
(1)重力势能的大小和物体的质量、高度有关,质量越大、高度越高,物体的重力势能越大;动能的大小和物体的质量、运动的速度有关,质量越大、速度越大,物体的动能越大。
(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,分析重力势能和动能的变化可从质量、高度和速度来判断,可以帮助我们更好的理解能量的转化。
7.【答案】A
【解析】解:未接触水面时,拉力等于物体的重力,弹簧测力计示数不变;
当物体下表面浸在液体中越深,物体排开水的体积不同,测力计的示数也不同,排开水的体积增大时,测力计的示数也变小;
完全浸没后弹簧测力计示数不变,由数学知识可得应为A图象。
故选:A。
此题是浮力和深度关系的探究实验,主要是考查对图象的分析能力,这也是课标上的一个明确要求,需要掌握。
8.【答案】D
【解析】解:
(1)沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,即h甲剩=h乙剩,
此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等,即p甲=p乙;
柱状物体对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,
所以可得:ρ甲gh甲剩=ρ乙gh乙剩,
故ρ甲=ρ乙;
(2)由图知,甲切去的体积较小,且ρ甲=ρ乙,
由ρ=mV可得m=ρV,可知切去部分的质量m甲
正方体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。由p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh可知甲、乙的密度关系,
根据图知,甲切去的体积更小,根据m=ρV判断切去部分质量关系。
本题主要考查了有关压强和压力的大小比较,关键是知道规则柱状体产生的压强p=ρgh,然后能推导出两物体ρ的大小关系。
9.【答案】A
【解析】解:
①因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力,则:F1=F2,故①错误;
②由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,ρ1>ρ球,ρ2=ρ球.所以ρ1>ρ2,故②正确;
③两杯中液面相平,ρ1>ρ2,所以根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强:p1>p2,故③正确。
④由于两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则两种情况下容器内的总重力等于等高的液体产生的压力,所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积,且ρ1>ρ2,由G=mg=ρVg可知,甲杯内总重力较大,甲、乙两烧杯相同,所以甲杯对桌面的压力较大,故④错误;
由此分析可知:只有②③正确。
故选:A。
(1)根据物体浮沉条件判断小球在两种液体中所受浮力与其重力的关系,进而得出小球在两种液体中所受浮力的大小关系;
(2)根据小球在甲、乙两杯中的状态判断两种液体与小球的密度关系,进而得出两种液体的密度关系;
(3)利用p=ρ液gh比较甲、乙两烧杯底受到液体的压强大小;
(4)根据两烧杯对水平桌面的压力等于烧杯、液体和小球的重力之和判断两烧杯对桌面的压力大小。
本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的大小关系。
10.【答案】B
【解析】解:A、当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30∘角)动力臂是:12OA=12×4×2cm=4cm,故A错误;
B、阻力臂OB,3×2cm=6cm>12OA,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故B正确;
C、该杠杆的阻力大小为:G=4×0.5N=2N,故C错误;
D、根据杠杆的平衡条件有,G×OB=F×12OA
代入数据,2N×6cm=F×4cm,
解得,F=3N,故D错误。
故选:B。
(1)当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30∘角)动力臂是12OA,根据杠杆的平衡条件求出动力大小;比较力臂判断是什么杠杆;
(2)阻力为4个重均为0.5N的钩码,等于2N。
本题主要考查杠杆的要素以及杠杆平衡条件的应用,常见题目。
11.【答案】B
【解析】解:
A.用同一个滑轮组提起不同的重物时,额外功不变,但有用功不同,有用功和总功的比值不同,则滑轮组的机械效率不同,故A错误;
BC.若G1=G2,且货物被提升的高度相同,根据W有=G物h可知,两滑轮组所做的有用功相等;不计绳重和摩擦,拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功,因甲滑轮组只有1个动滑轮(即动滑轮重更小),所以由W总=(G物+G动)h可知,甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功,由η=W有W总可知,甲滑轮组的机械效率高,故B正确,C错误;
D.两物体被提升的高度相同,动滑轮的重力不同,根据W额=G动h可知,甲、乙滑轮组所做的额外功不相等,故D错误。
故选:B。
本题考查了有用功、总功、额外功和机械效率的大小比较,分清有用功和总功、额外功是关键。
12.【答案】C
【解析】解:
A、从图甲知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.4N,即图甲中木块受到的拉力为3.4N,故A正确;
B、两次接触面的粗糙程度相同、压力相同,摩擦力相同,即木块两次受到滑动摩擦力之比为1:1,故B正确;
C、从图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,而做匀速直线运动的物体受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等,因为摩擦力相同,故拉力也相同;由B可知相同时间内的路程之比为s1:s2=2:1,根据W=Fs可得W1:W2=2:1,故C错误;
D、从图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,第一次10s运动路程为50m,第二次10s运动路程为25m;因为时间一定,速度与路程成正比,即木块第一次和第二次速度之比为50m:25m=2:1,由C知拉力相同,根据P=Fv知,两次拉力对木块做功的功率之比就是速度之比,为2:1,故D正确。
故选:C。
(1)根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数;
(2)影响摩擦力的因素:压力和受力面积;
(3)根据W=Fs进行分析。
(4)根据图象分析得出速度之比;根据P=Wt=Fst=Fv求出两次拉力对木块做功的功率之比。
本题考查了学生的识图能力,以及对二力平衡的条件、弹簧测力计的读数、影响摩擦力的因素、功、功率的计算掌握情况,解题的关键是能从图中得出相关信息,锻炼了学生的观察思考能力。
13.【答案】(1)力的作用是相互的;
(2)液体压强随深度增加而增大。
【解析】
【分析】
(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。
(2)液体压强与深度和密度有关,p=ρgh。
深入理解物体间力的作用的相互性,明确影响液体压强的因素,是解答此题的关键。
【解答】
(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,船给水向后的力,由于力的作用时相互的,水给船
一个向前的力,故纸杯船就会前进。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,是因为装水越多,水的深度h越大,液体压强随深度增加而增大,所以喷水越远。
故答案为:(1)力的作用是相互的。(2)液体压强随深度增加而增大。
14.【答案】平衡力;惯性;摩擦力
【解析】解:当台球静止时,处于平衡状态,受平衡力,在竖直方向上,重力和支持力是一对平衡力;
击球后,球一旦离开球杆就不再受到球杆对它力的作用,由于球具有惯性,还要保持原来的运动状态,继续运动下去;
球在台面上滚动时,由于受到摩擦力的作用,运动状态发生改变,速度越来越慢。
故答案是:平衡力;惯性;摩擦力。
当物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,受力平衡;
惯性是保持物体原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性;
力是改变物体运动状态的原因。
该题以打台球为背景,考查了平衡力的辨别、惯性以及力可以改变物体的运动状态等知识点,属于基础知识。
15.【答案】600 小 0.03
【解析】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,自然站立在水平地面上或行走时的压力:
F=G=600N,
又因双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,行走时受力面积为一只脚与地面的接触面积,
所以,由p=FS可知,双脚站立对地面的压强比行走时小;
(2)由p=FS可得,受力面积即这位同学与沼泽地的接触面积:
S=Fp=600N2×104Pa=0.03m2。
故答案为:600;小;0.03。
(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,行走时受力面积为一只脚与地面的接触面积,根据p=FS比较两种情况下的压强关系;
(2)知道沼泽地能承受的压强和受到的压力,根据p=FS求出受力面积即为这位同学与沼泽地的接触面积。
本题考查了压力和压强的计算以及压强大小的比较,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,要注意“双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,行走时受力面积为一只脚与地面的接触面积”。
16.【答案】15;10;0.9×103
【解析】
【分析】
本题考查了密度公式、阿基米德原理的应用,分析图象得出相关信息是关键。
(1)由图象可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块重力等于最大示数;
(2)由图象可知,物块从刚浸入水到完全浸入,物块浸入深度,即正方体物块的边长;
(3)求出物块的体积,由图得出物块全浸入时弹簧测力计的示数,利用称重法求受到的浮力,物块排开水的体积等于物块的体积,再利用F浮=ρ液V排g求液体的密度。
【解答】
(1)由图象可知,弹簧测力计的最大示数F最大=15N,此时物块未浸入水中,则物块重力G=F最大=15N;
(2)由图象可知,物块从刚浸入水到完全浸入,物块浸入深度h=10cm,即正方体物块的边长为10cm;
(3)物块的体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3,物块全浸入时弹簧测力计的示数F示=6N,
受到的浮力F浮=G−F示=15N−6N=9N,
物块排开水的体积:V排=V=1×10−3m3,
由F浮=ρ液V排g可得液体的密度:
ρ液=F浮V排g=9N1×10−3m3×10N/kg=0.9×103kg/m3。
17.【答案】400N;80%;100N
【解析】解:(1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功:
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J;
Fs=mgh=1200J,
解得:
F=1200J3m=400N;
(2)人所做的总功:
W总=Fs=500N×3m=1500J;
斜面的机械效率:
η=W有W总×100%=1200J1500J×100%=80%;
(3)W总=W有+W额
即:Fs=Gh+fs
所以f=Fs−Ghs=1500J−1200J3m=100N;
故答案为:400N;80%;100N。
(1)人做的有用功是将物体沿斜面推上小车,即将物体升高了h,故有用功为人克服重力做功,利用功的原理由W=mgh=Fs,可求得施加的推力;
(2)利用已求得的有用功和总功,由机械效率公式可求得斜面的机械效率;
(3)人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功,则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力。
此题考查的有关斜面机械效率的计算,解答此题的关键是我们要知道使用斜面时的有用功和总功的计算方法,要求能准确把握有用功、总功、额外功等的意义。
18.【答案】
【解析】
【分析】
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。
根据图示和题意确定小车经过B点时受到的摩擦力和重力的作用点和方向,然后按照力的示意图的画法画出各个力。
【解答】
小车从斜面顶端A自由滑下,在水平面上滑行经过B点,最终在C点静止,
则小车经过B点时受到摩擦力的方向水平向左;重力的方向竖直向下,作用点都在小车重心上。
过小车的重心,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;
过小车的重心,沿水平向左的方向画一条有向线段,用f表示,即为摩擦力的示意图,如图所示:
。
19.【答案】解:
(1)由题知,O点为支点,反向延长F1画出力的作用线,然后从O点作F1作用线的垂线,支点到垂足的距离为动力臂L1。
(2)人站在B端,阻力为人对杠杆的压力,方向竖直向下,作用点在B点;从O点作F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2,如图所示:
【解析】(1)过支点作动力作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂。
(2)人站在B端,对杠杆的压力为阻力,据此确定阻力的阻力的方向,然后根据力的示意图的画法画出阻力,再根据力臂的画法画出阻力臂。
本题考查了力臂的画法和力的示意图的画法,关键是确定阻力的方向。
20.【答案】速度 小 匀速直线 不同 压力 粗糙程度
【解析】解:
(1)实验中每次均让小车从同一斜面顶端由静止滑下,是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)由实验知:接触面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;如果运动的物体不受力时,物体的运动状态将不会改变,则它将做匀速直线运动;
(3)①为了探究动能大小与速度的关系,应控制质量不变,改变速度,可以让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始释放,使得小车到达斜面底部时的速度不同;
②用木板代替毛巾进行实验,是在压力一定时,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了摩擦力使木块移动距离较远,实验现象更明显。
故答案为:(1)速度;(2)小;匀速直线;(3)①不同;②压力;粗糙程度。
(1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放;
(2)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远;结论推理出阻力为零时的运动情况;
(3)①因为动能大小与质量和速度有关,若探究动能与速度的关系,根据控制变量法,要保证速度不同而质量相同,让相同质量的小车从不同高度滚下;
②影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。
本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象
21.【答案】(1)D、E;排开液体的体积;液体的密度;
(2)小于;
(3)1;2.7×103。
【解析】解:(1)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由ADE图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系,要控制排开液体的密度相同,由分析比较A、B、C、D可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
由分析比较A、E、F可知:图知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(2)根据称重法可知:物块在水中受到的浮力为:F浮=G−F=2.7N−1.7N=1N;物块在另一液体中受到的浮力为:F浮′=2.7N−1.9N=0.8N;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时,密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度。
(3)物块在水中受到的浮力为:F浮=G−F=2.7N−1.7N=1N;
V排=F浮gρ水=1N10N/kg×1×103m310−4m3
金属块的体积:V=V排
金属块的质量:m=Gg0.27kg
金属块的密度:ρ=mV=mV2.7×103kg/m3
故答案为:(1)D、E;排开液体的体积;液体的密度;(2)小于;(3)1;2.7×103。
本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题目不难做出。
22.【答案】(1)将钢球从某一高度由静止释放;木块运动的距离;(2)速度;质量;(3)甲;(4)在速度一定时,质量越大动能越大。
【解析】解:(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大;
(2)使质量不同的钢球从相同的高度摆下,可使钢球到达竖直位置时速度相同,从而探究动能与质量的关系;
(3)三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系,所以第3次实验应保证钢球的质量、木块的质量、钢球下摆的高度都不变,现做实验时木块被撞后滑出木板,所以应换用同样较长的木板,应采用甲的建议;
(4)有表中的数据知:速度一定时,质量越大动能越大。
故答案为:(1)将钢球从某一高度由静止释放;木块运动的距离;(2)速度;质量;(3)甲;(4)在速度一定时,质量越大动能越大。
(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;一个物体能够做功就说这个物体具有能量,若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大。
(2)影响动能大小的因素是质量和速度,在研究时要采用控制变量法,速度相同是研究动能与质量的关系;
(3)由图知是控制速度相同时,研究动能与质量的关系,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的;
(4)通过数据得出结论。
此题考查的影响动能大小实验的探究,是比较直接的一个考查,是一道基础题。
23.【答案】(1)匀速缓慢;(2)74.1%;(3)越大;(4)0.54;(5)C。
【解析】解:(1)实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,系统处于平衡状态,拉力等于测力计示数;
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是:
η=W有W总=GhFs=4N×0.1m1.8N×0.3m≈74.1%;
(3)纵向分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(4)若在第三次实验中,F=1.8N,物体上升的速度为0.1m/s,则绳子自由端的速度:
v=3×0.1m/s=0.3m/s,
则拉力F的功率为:
P=Wt=Fst=Fv=1.8N×0.3m/s=0.54W;
(5)A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方,拉力测量大了,机械效率变小,不符合题意;
B.弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升,拉力变大,机械效率变小,不符合题意;
C.使用的动滑轮的重力小于智慧小组,克服动滑轮做的功减小,额外功减小,机械效率变大,符合题意;故选C。
故答案为:(1)匀速缓慢;(2)74.1%;(3)越大;(4)0.54;(5)C。
(1)实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;
(2)根据表中数据,由η=W有W总=GhFs求出第三次实验中滑轮组的机械效率;
(3)纵向分析表中实验数据得出结论;
(4)物体上升的速度为0.1m/s,根据v=3v物得出则绳子自由端的速度;
根据P=Wt=Fst=Fv求出拉力F的功率;
(5)机械效率与动滑轮的重有关,根据机械效率公式分析。
本题测滑轮组的机械效率,考查注意事项、机械效率计算、影响效率大小的因素和功率计算及数据分析。
24.【答案】解:(1)已知V排=4.0×10−5m3,
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−5m3=0.4N。
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=0.4N,
则质量m=Gg=0.4N10N/kg=0.04kg;
物块的密度ρ=mV=0.04kg5.0×10−5m3=0.8×103kg/m3;
(3)由ρ=mV得水的体积为V水=m水ρ水=0.5kg1.0×103kg/m3=5×10−4m3,
物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积V=V水+V物=5×10−4m3+5×10−5m3=5.5×10−4m3
则水的深度为h=VS=5.5×10−4m35.0×10−3m2=0.11m,
所以水对容器底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa。
答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N;
(2)物块的密度为0.8×103kg/m3;
(3)此时水对容器底的压强1.1×103Pa。
【解析】(1)已知浸入水中的木块体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力。
(2)由于物块漂浮在水面上,根据漂浮条件可知物块的重力,求出质量,利用ρ=mV求出物块的密度;
(3)利用ρ=mV求出水的体积,即可求出物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积,已知容器底面积求出水的深度h,根据p=ρgh即可求出水对容器底的压强。
本题考查漂浮条件、阿基米德原理和压强公式的应用,这是中考必考题型,要熟练应用。
25.【答案】解:
(1)由图可知,滑轮组中由3段绳子承担重物,
则物体上升的速度为:
v物=13v车=13×1.2m/s=0.4m/s;
物体由井底拉至井口需要的时间:
t=sv物=hv物=10m0.4m/s=25s;
(2)滑轮组的机械效率为:
η=W有W总=GhFs=GhF×3h=G3F=4×103N3×2×103N×100%≈66.7%;
(3)由题意可得,汽车受到的阻力为:f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N;
汽车匀速直线运动,受到平衡力作用,在水平方向上,汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用;
由力的平衡条件可得牵引力:F牵=F拉+f=2×103N+1500N=3500N;
(4)汽车运动的距离:s车=s绳=3h=3×10m=30m;
牵引力做功为:W牵=F牵s车=3500N×30m=1.05×105J;
答:(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要25s;
(2)滑轮组的机械效率是66.7%;
(3)汽车的牵引力是3500N;
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是1.05×105J。
【解析】(1)明确承担重物的绳子段数;运用速度公式变形可求时间t;
(2)运用机械效率的计算公式,代入数值可求η;
(3)明确汽车的受力情况,运用平衡力知识可求牵引力;
(4)运用W=Fs,可求功。
熟练运用计算功、速度、机械效率的公式,准确分析物体的受力情况;是解答此题的关键。
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