
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山东省菏泽市郓城县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年山东省菏泽市郓城县八年级(下)期末物理试卷
1. 下列物理学家中,将其名字命名为功率单位的是( )
A. 牛顿 B. 瓦特 C. 焦耳 D. 帕斯卡
2. 如图所示,下列物体受力示意图中,物体受到平衡力的是( )
A. B. C. D.
3. 如图是小明在玩过山车时的情景。下列对此过程中小明的状况叙述正确的是( )
A. 质量不断改变 B. 运动方向不变
C. 受到重力的方向始终竖直向下 D. 在运动中始终处于二力平衡状态
4. 下列实例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A. 运动员跳远时,要奋力助跑
B. 弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行
C. 飞机飞行中空投物品时,要在到达空投目标上方前投下
D. 驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车
5. 氢气球在空中升到一定高度就会破裂,下列分析正确的是( )
A. 这一高度的大气压很大,把气球压裂 B. 高空中的温度很低,气球被冻裂
C. 高空中的大气压小,球内气压把球胀裂 D. 高空中的紫外线很强,将气球照裂
6. 图中正在使用的机械,属于省力杠杆的有( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
7. 如图所示是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图象,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲和ρ乙的关系是( )
A. ρ甲<ρ乙
B. ρ甲>ρ乙
C. ρ甲=ρ乙
D. 无法确定
8. 如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,此过程( )
A. 小明对箱子没有做功
B. 重力对箱子做了功
C. 小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力
D. 箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
9. 如图是滑雪运动员从山上滑下的情景,下列说法中正确的是( )
A. 运动员加速下滑过程中动能增大
B. 运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将处于静止状态
C. 运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的接触面积,而增大了摩擦力
D. 运动员弓着腰,是通过降低重心来增大重力的
10. 人造卫星在大气层外运行时,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。关于卫星运动过程中的能量说法正确的是( )
A. 卫星在远地点时动能最大
B. 卫星从远地点向近地点运动的过程中动能转化为势能
C. 卫星在近地点时势能最大
D. 卫星从远地点向近地点运动的过程中动能增大
11. 如图所示,两个质量和底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有质量相等的甲、乙两种液体,它们的液面在同一水平面上.若容器对桌面的压强分别为p甲和p乙,液体对容器底部的压强分别为p甲′和p乙′,则( )
A. p甲=p乙,p甲′
p乙,p甲′=p乙′
C. p甲=p乙,p甲′>p乙′ D. p甲
A. F甲小于F乙
B. 甲的机械效率小于乙的机械效率
C. F甲做的功大于F乙做的功
D. F甲做功的功率等于F乙做功的功率
13. 小明上完体育课后,从学校小卖部买了一瓶饮料。当他紧紧用手握住竖直的饮料瓶不动,则瓶受到的摩擦力方向______,大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)瓶的重力。拧瓶盖时,他发现瓶盖侧面有一条条竖纹,用物理知识分析瓶盖上竖纹的主要作用是______。
14. 高压锅使用起来省时方便,主要是因为高压锅密封好性能好,能增大锅内液体上方的______ ,从而使液体的沸点______ .
15. 刚泡好的一杯茶,浮在水面上的茶叶受到的浮力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)它受到的重力;用手转动茶杯,发现茶叶几乎不动,其原因是由于______。
16. 放在粗糙水平地面上的物体,在10N的水平拉力作用下,以3m/s的速度匀速运动了5s,则拉力做______J的功,拉力的功率是______W。
17. 如图所示,2018年12月8日,探月工程“嫦娥四号”探测器发射升空。点火后火箭腾空而起,说明力可以改变物体的______,火箭和探测器加速上升过程中,探测器的机械能将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18. 如图所示是家用煤气灶灶头的示意图,使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是进口处煤气流速______(填“大”或“小”),压强______(填“大于”、“小于”或“等于”)大气压强。
19. 如图所示,一木块正沿着着固定在地面上的光滑斜面下滑,请作出木块受到的重力G和支持力FN的示意图。
20. 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
21. 如图所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,用质量不同的A、B两个小球(mA>mB)先后从同一装置上的h1或h2处由静止滚下,推动纸盒运动一段距离后静止。
(1)该实验是通过______比较来反映动能的大小,该动能是由______能转化来的;
(2)纸盒被小球推动运动一段距离后静止,这是由于纸盒在运动过程中受到了______力的作用;
(3)我们要研究动能与质量的关系,应该选择______两图来进行实验;要研究动能与速度的关系,我们应该选择______两图来进行实验。
22. 如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为______。
(2)图中______两个步骤是为了测量浮力的大小。
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据
实验
次数
物重
G/N
物体浸没水中测力计示数F/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重
G0/N
浮力
F浮/N
排开水重
G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
0.6
0.7
0.7
①请你将该表格第三行数据补充完整。
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N。
请你对他的做法进行评估:______;
如果是你,对这种情况采用的做法是:______。
23. 小华等同学在做“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次序
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.39
0.2
72%
2
2
0.1
0.90
0.3
74%
3
4
0.1
1.51
0.3
88%
4
4
0.1
1.25
★
◆
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。
(2)小华发现实验过程中边拉边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法______(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
(3)用图丁所示装置进行实验,得出表中第4次实验数据,表中★的值为______,◆的值为______。
(4)通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越______。
(5)对第1次实验的机械效率略小于第2次实验的原因,做出合理的解释:______。
24. 高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。“五一”期间,李莉与家人乘坐“和谐号”高铁从成都到重庆游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁,下表是它的部分参数。(g=10N/kg)
满载时总质量
1000t
车轮与铁轨接触总面积
0.8m2
最高时速
360km/h
(1)“和谐号”高铁满载时受到的重力;
(2)“和谐号”高铁满载静止在水平铁轨上时,它对铁轨的压强
(3)当高铁在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时,所受阻力是满载时重力的0.01倍,此过程中列车牵引力的功率是多少?
25. 如图所示,工人们用滑轮组匀速提起水池中体积为0.1m3、密度为2.7×103kg/m3的实心金属块,在10s内竖直上升了0.5m(金属块始终浸没在水中),水面到池底的深度为12m。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)水池底部受到水的压强;
(2)金属块受到的浮力大小;
(3)若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力,则作用于绳子末端的力为多大?
(4)若实际所用拉力为1000N,则这个滑轮组的机械效率为多大?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、牛(N)是力的国际单位;故A错误;
B、瓦特(W)是功率的国际单位;故B正确;
C、焦耳(J)是功和能量的国际单位;故C错误;
D、帕斯卡(Pa)是压强的国际单位;故D错误;
故选:B。
各个物理量都有自己的国际单位;功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为W。
初中物理中的物理量较多,各个物理量都有自己的单位,不要将单位相互混淆。
2.【答案】A
【解析】解:
A.由图知,二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B.由图知,二力没有作用在同一条直线上,不是一对平衡力,故B错误;
C.由图知,二力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.由图知,二力的大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
二力平衡条件:两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,由此分析判断。
本题考查了平衡力的辨别,要注意判断两个力是否是平衡力,要同时考虑平衡力的四个条件,缺一不可。
3.【答案】C
【解析】解:A、因为质量不随物体的形状、状态或位置的改变而改变,故A错误;
B、因为小明在做圆周运动,所以小明的方向时刻都在改变,故B错误;
C、因为重力的方向始终向下,所以运动的过程中,重力的方向始终是不变的,故C正确;
D、因为小明的运动状态不是静止状态或匀速直线运动状态,所以小明受到的力不是平衡力,故D错误。
故选:C。
知道重力的方向总是竖直向下,知道质量不随物体的状态、形状和位置的改变而改变,知道平衡状态受到平衡力作用。
4.【答案】D
【解析】解:A、运动员跳远时,要奋力助跑,是利用人的惯性,故A不符合题意;
B、弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行是利用箭的惯性,故B不符合题意;
C、飞机空投物品是利用物品具有惯性保持继续向前运动的状态,从而顺利到达目的地,是利用惯性,故C不符合题意;
D、驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车,避免紧急刹车时人由于惯性继续向前运动而发生交通事故,故D符合题意。
故选:D。
惯性是任何物体都有保持原来运动状态的性质,有时对我们有用、有时有害,特别要防止惯性带来危害,据此对各选项逐一进行分析。
本题重在考查了惯性在实际生活中的应用与防止危害,让学生们知道惯性与生活密切相关。
5.【答案】C
【解析】解:大气压随着高度的增加而减小,当气球升到高空时,外界的气压减小,内部气压大于外部气压,气球体积增大,将气球胀破。故ABD错误、C正确。
故选:C。
大气压强不是固定不变的,大气压强和天气、温度、高度等有关系,一般情况下,高度越高、气压越小。
本题主要考查学生对大气压强与高度关系的认识和了解,是一道基础题。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题的解题关键是通过生活经验,体会支点的位置,判断出动力臂与阻力臂的长度关系,进而得出省力、费力情况。
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。
【解答】
①钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
②羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
③筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
④核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
综上所述,属于省力杠杆的有②④。
故选:D。
7.【答案】B
【解析】解:由图可知,当甲乙两液体深度相同为h0时,甲液体产生的压强大于乙产生的压强,由p=ρgh可得:ρ甲>ρ乙
故选:B。
要比较甲、乙两种液体的密度关系,可控制两种液体的深度相同,通过比较两种液体的压强大小来判断其密度关系。
图象法是物理中的重要方法之一,应用较多,本题应注意用控制变量法分析图象。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
此题考查了做功包含的两个必要因素和二力平衡的条件及应用。正确、全面理解基本规律是解答的关键。
①做功包含两个必要因素:作用在物体上的力,物体在这个力的方向上通过一定的距离;
②在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态;
③作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在一条直线上,这两个力就是一对平衡力。
【解答】
A.小明推箱子虽然用了力,但箱子仍然静止在原位置,即有推力没有移动距离,所以小明对箱子没有做功,故A正确;
B.重力的方向是竖直向下的,箱子虽然受重力,但箱子在竖直方向没有移动距离,所以重力不做功,故B错误;
C.小明推箱子时,在水平方向上箱子受到推力和地面的阻力作用,在这两个力的作用下箱子保持静止,说明这两个力是一对平衡力,这两个力大小相等,故C错误;
D.二力平衡的条件之一是两个力的方向相反,箱子所受的重力与箱子对地面的压力方向都是竖直向下的,所以不可能是平衡力,故D错误。
故选A。
9.【答案】A
【解析】解:
A、运动员加速下滑过程中,质量不变,动能增大,故A正确;
B、运动员下滑过程中,若一切外力都消失,它将做匀速直线运动,故B错误;
C、运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的接触面积,是为了减小对雪地的压强;摩擦力的大小与接触面积的大小无关,所以摩擦力不变,故C错误;
D、运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,不能改变重力的大小,故D错误。
故选:A。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
(3)摩擦力的影响因素有:压力和接触面的粗糙程度。
(4)重心越低时,稳度越大。
本题考查了动能、牛顿第一定律、摩擦力和重力的认识和理解,关键是掌握这些基础知识。
10.【答案】D
【解析】解:
AC、卫星在远地点时,相对高度最大,势能最大;在近地点时,速度最大,动能最大,故AC错误;
BD、当卫星从远地点向近地点运行的过程中,卫星没有受到阻力作用,其机械能守恒(机械能不变),质量不变,高度减小,速度变大,动能变大,重力势能减小,是重力势能转化为动能,故B错误,D正确。
故选:D。
(1)在太空中,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,机械能守恒。
(2)势能大小的影响因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越高,势能越大。
(3)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
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。
11.【答案】A
【解析】解:(1)因为容器的质量和液体的质量均相等,因此甲乙容器和液体的总重力相等,由于甲乙容器的底面积相等,所以由p=FS可知,它们对水平桌面的压强相等,即p甲=p乙,故BD错误;
(2)因为它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,所以两种液体体积:V甲>V乙;
因为甲、乙两种液体的质量m甲=m乙,由ρ=mV可得,ρ甲<ρ乙,
又因为深度h相同,由p=ρgh可得,p甲′ 故选:A.
容器放在水平桌面上,其对水平桌面的压力等于容器和容器内液体的重力之和,根据p=FS可知容器对水平桌面压强的大小;
由题知,容器内液面在同一水平桌面上,可以得出两种液体的体积关系,从而得出液体密度关系,又知道h相同,据液体压强公式求解.
本题考查压强大小的比较,关键明确水平面上静止的物体,物体对水平面的压力等于物体的重力.
12.【答案】D
【解析】解:
由图通过动滑轮绳子段数:甲中n=2,乙中n=3,
A、不计绳重及摩擦,F甲=12(G物+G动)=12×(100N+10N)=55N,
F乙=13(G物+G动)=13×(100N+10N)≈36.7N,所以F甲大于F乙,故A错误;
B、η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动,提起物体和动滑轮重相同,所以机械效率相等,故B错误;
C、W总=W有+W额提起的物体重和动滑轮重相同,且物体提起高度相同,所以有用功和额外功都相同,所以总功即拉力做功相同,故C错误;
D、因为做功时间相等时,根据P=Wt,拉力做功相等,所以甲和乙做功的功率相等,故D正确。
故选:D。
由两图可知,承担物重的绳子股数n,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,利用F=1n(G物+G动)求拉力大小;
根据η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动判断机械效率关系;
根据W总=W有+W额比较拉力做的功;
做功时间相等,根据P=Wt比较两图中拉力的功率。
本题考查了使用滑轮组拉力、总功、机械效率、拉力功率的计算,关键是不计绳重及滑轮轴间的摩擦时F=1n(G物+G轮)和绳子有效股数的确定。
13.【答案】竖直向上 等于 增大摩擦
【解析】解:
瓶子静止不动,处于平衡状态,在竖直方向上,瓶子受到的摩擦力和重力是一对平衡力,
所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向竖直向上,其大小等于瓶的重力。
瓶盖上的竖条纹,增大了手与瓶盖之间的粗糙程度,从而增大了两者之间的摩擦。这样便于旋开或旋紧瓶盖。
故答案为:竖直向上;等于;增大摩擦。
瓶子静止在空中,处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
密集的竖条纹,增加了接触面的粗糙程度,从影响摩擦的因素入手去分析此题。
本题考查的知识点为,对静摩擦力和二力平衡条件的理解和运用,以及如何增大摩擦力,在日常生活中有多种方法,如何将其与理论联系在一起是解决这类问题的关键。
14.【答案】气压;升高
【解析】解:高压锅密封性能好,里面的水蒸气不易外泄,随着里面水蒸气的增多里面的气压增大.液面上的气压增大时液体的沸点升高.
故答案为:气压、升高.
(1)高压锅密封性能良好,里面的水蒸气不易外泄,里面的气压较高,“高压锅”的名称由此得来.
(2)液体的沸点随液面上气压的升高而升高,随液面上气压的降低而降低.
液面上的气压越高,液体的沸点越高;反之,气压降低,液体的沸点降低.高压锅密封性能好,锅内的水蒸气压强比外界大气压高,水的沸点升高,食物就可以很快煮熟.
15.【答案】等于 惯性
【解析】解:(1)茶叶漂浮在水面上,茶叶受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,所以茶叶受到的浮力等于它受到的重力。
(2)原来水和茶叶都静止在水杯中,当用手转动茶杯,茶叶和水由于惯性要保持原来的静止状态,所以茶叶几乎不动。
故答案为:等于;惯性。
(1)漂浮在液面上的物体受到重力和浮力作用,这两个力是平衡力,根据平衡力条件进行判断;
(2)任何物体都具有惯性,物体由于惯性要保持原来的运动状态。
喝茶水是生活中常见的现象,本题通过喝茶考查了漂浮条件、惯性的应用,体现了生活和物理的密切关系。
16.【答案】150 30
【解析】解:s=vt=3m/s×5s=15m,
w=Fs=10N×15m=150J,
P=Wt=150J5s=30W。
故本题答案为:150;30。
先由s=vt计算拉力移动的距离,由w=Fs计算拉力做的功,功率可用P=Wt计算。
本题考查了功和功率的计算。
17.【答案】运动状态 变大
【解析】解:
(1)火箭点火后向下喷出气体,火箭受到气体向上的作用力,其速度逐渐增大,这说明力可以改变物体的运动状态;
(2)火箭和探测器加速上升过程中,探测器的质量不变、速度增大,则探测器的动能增大,同时高度增加,则势能增大;因机械能等于动能与势能的总和,故探测器的机械能增大。
故答案为:运动状态;变大。
(1)力可以改变物体的形状和运动状态;
(2)动能大小的影响因素:质量、速度;重力势能大小的影响因素:质量、被举高的高度;动能和势能统称为机械能,据此分析解答。
以火箭发射为背景考查了力的作用效果、机械能大小的影响因素,难度不大。
18.【答案】大 小于
【解析】解:因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露。
故答案为:大;小于。
流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较煤气进口处的内外气体的流速是解决本题的关键。
掌握流体的流速和压强的关系,并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题。要做到根据我们所学的物理知识分析生活中的物理现象。
19.【答案】解:重力G和支持力FN的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向与斜面垂直,垂直斜面向上。如图所示:
【解析】重力的方向是竖直向下的,作用点在重心上;
斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对相互作用力,方向是相反的;压力的方向是垂直于斜面向下的,支持力就是垂直于斜面向上的。
本题考查了作力的示意图,作力的示意图时,应先确定力的作用点及力的方向,这是作力的示意图的关键。
20.【答案】
【解析】解:只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示。
滑轮组绳子的绕法,有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过动滑轮,再绕过定滑轮,这样反复,共有两段绳子;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,这样反复,共有三段绳子。
本题画最省力的绕绳方法:绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过左边定滑轮,再绕过动滑轮。
21.【答案】纸盒运动的距离 重力势 摩擦 甲、丙 甲、乙
【解析】解:
(1)球对纸盒做功的多少反映球的动能多少,而做功的多少可由纸盒被推开距离的远近来确定;小球从高处滚下,具有重力势能,撞击木块时,木块的动能增加,所以是重力势能转化为动能;
(2)小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功;
(3)要研究动能与质量的关系,必须保证速度相同,而质量不同,所以需要有质量不同的小球从斜面的相同高度滚下;由此分析,只有甲、丙两图符合条件;要研究动能与速度的关系,必须保证质量相同,而速度不同,所以需要质量相同的小球从斜面的不同相同高度滚下,由此分析,只有甲、乙两图符合条件。
故答案为:(1)纸盒运动的距离;重力势;(2)摩擦;(3)甲、丙;甲、乙。
(1)球把纸盒推出的距离长,说明的物体对外做的功多,进而体现它的动能大,这是一种转换的方法。比较纸盒被推得距离的长短,即可知小球动能的多少;小球从高处滚下时重力势能转化为动能;
(2)力可以改变物体的运动状态;
(3)动能的决定因素有两个:质量和速度,根据控制变量法的思路,去分析解决。
明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。
22.【答案】DABC AB 没有实事求是的科学态度,做法不正确 分析原因,重新实验
【解析】解:(1)因为小桶重为0.6N,排开水的重力等于石块所受的浮力,所以图c中弹簧测力计的示数=0.6N+0.5N=1.1N;为了避免实验错误,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为DABC。
(2)图A是测物体的重力;图B由于受到水的浮力,测力计的示数变小;根据F浮=G−F拉可求得浮力,故图中AB两个步骤是为了测量浮力的大小。
(3)①由表中数据可知,表中数据为0.6N+0.7N=1.3N;
②小新为了得出结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N,他的做法是错误的,不符合实验要求,物理实验要坚持实事求是的态度。他下一步的操作应找出原因重做实验。
故答案为:(1)DABC;(2)AB;
(3)①1.3;
②没有实事求是的科学态度,做法不正确;分析原因,重新实验。
(1)通过图a的弹簧测力计可读出石块的重力;通过b与a弹簧测力计的示数差可求出石块所受浮力的大小;图c中弹簧测力计的示数等于小桶的重加石块的浮力;用小桶接水前,应先测出其重力。
(2)图A是在空气中测出物体的重力,然后将它浸没在溢水杯中,由于物体受到水向上托的力(浮力),弹簧测力计的示数肯定减小;
(3)①根据空桶重和排开水重可得出结论;
②在实验过程中,应实事求是,不应该随意改动测量数据。
此题考查了学生在科学探究过程中应持的态度,特别是在实验结果与预期的结果不一致时应该如何处理的问题。在科学探究的过程中,有时所得出的实验结果与预期的不一样,或者与课本知识不一致,这时要对实验的设置和实验过程进行检查,在确保无误的情况下,多做几次实验,若实验结果仍然与预期的或者与课本知识不一致,此时要坚持实事求是的态度,对相关知识提出质疑。
23.【答案】匀速 不正确 摩擦 0.480%大 甲图中定滑轮轮轴间摩擦略大于乙图
【解析】解:
(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,这样测力计示数才等于拉力大小;
(2)如果在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦,所以测力计示数偏小,他的想法是不正确的;
(3)丁图中,绳子的有效段数为n=4,绳端移动距离:
s=nh=4×0.1m=0.4m,
滑轮组的机械效率:
η=W有W总=GhFs=4N×0.1m1.25N×0.4m×100%=80%,故表中★的值为0.4,◆的值为80%;
(4)通过比较2、3两次实验数据知,使用同一滑轮组提升不同重力的物体,重力越大,机械效率越高,即同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)甲图中,绳子自由端的力为1.39N,有3段绳子,乙图中,绳子的自由端的拉力为0.90N,有2段绳子,则甲乙两图中定滑轮轮轴上的压力差大小为:
3×1.39N−2×0.90N=2.37N,作用在甲图中定滑轮轴上的压力更大一些,根据摩擦力大小的因素,故甲图中定滑轮轮轴间摩擦略大于乙图,即将同样的物体提升同样的高度,做的有用功一样多,但甲图中比乙图中要多做一些额外功,故第1次实验的机械效率略小于第2次实验的机械效率。
故答案为:(1)匀速;(2)不正确;摩擦;(3)0.4;80%;(4)大;(5)甲图中定滑轮轮轴间摩擦略大于乙图。
(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计;
(2)在测力计静止时,不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦,据此分析考虑;
(3)根据绳端移动距离与物体升高的高度的关系s=nh求解;根据机械效率公式η=W有W总=GhFs×100%求解;
(4)通过比较2、3两次实验数据,找出相同的量和不同量,分析得出滑轮组的机械效率与变化量的关系;
(5)由表中数据可知甲乙图中绳子自由端的力大小,求出甲乙两图中定滑轮轮轴上的压力差大小,根据摩擦力大小的因素分析。
本题测滑轮组机械效率,考查注意事项、操作过程、绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系、机械效率计算、控制变量法及影响机械效率因素的分析。
24.【答案】解:
(1)“和谐号”高铁满载时受到的重力:
G=mg=1000×103kg×10N/kg=1×107N;
(2)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压力:
F=G=1×107N,
对轨道的压强:
p=FS=1×107N0.8m2=1.25×107Pa;
(3)列车行驶的最大速度v=360km/h=100m/s,
因列车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,列车受到的牵引力:
F′=f=0.01G=0.01×1×107N=1×105N,
此过程中牵引力的功率:
P=Wt=F′st=F′v=1×105N×100m/s=1×107W。
答:(1)“和谐号”高铁满载时受到的重力为1×107N;
(2)“和谐号”高铁满载静止在水平铁轨上时,它对铁轨的压强为1.25×107Pa;
(3)此过程中列车牵引力的功率是1×107W。
【解析】(1)利用G=mg求“和谐号”高铁满载时受到的重力:
(2)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压力等于总重力,利用p=FS求对轨道的压强;
(3)知道列车行驶的最大速度,因列车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,大小相等,利用F=f=0.01G求牵引力,再利用P=Wt=Fst=Fv求此过程中牵引力的功率。
本题为力学综合题,考查了重力公式、压强公式、速度公式、功率公式以及二力平衡条件的应用,认真审题、灵活应用相关公式是关键。
25.【答案】解:
(1)水池底部受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12m=1.2×105Pa;
(2)因为金属块浸没在水中,
所以排开水的体积:
V排=V=0.1m3,
金属块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N;
(3)由ρ=mV得金属块的质量:
m=ρ铝V=2.7×103kg/m3×0.1m3=270kg,
金属块的重力:
G=mg=270kg×10N/kg=2700N;
由图可知,n=2,不计摩擦、绳子和动滑轮的重力,拉力:
F=12(G−F浮)=12×(2700N−1000N)=850N;
(4)由图知,n=2,绳端移动距离s=2h′=2×0.5m=1m,
若实际所用拉力为1000N,则总功为:
W总=Fs=1000N×1m=1000J,
使用滑轮组所做的有用功:
W有用=(G−F浮)h=(2700N−1000N)×0.5m=850J,
此时该滑轮组的机械效率:
η=W有用W总=850J1000J×100%=85%。
答:(1)水池底部受到水的压强为1.2×105Pa;
(2)金属块受到的浮力大小为1000N;
(3)若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力,则作用于绳子末端的力为850N;
(4)若实际所用拉力为1000N,则这个滑轮组的机械效率为85%。
【解析】(1)知道水深,利用液体压强公式求容器底部受到水的压强;
(2)由于金属块浸没在水中,排开水的体积等于金属块的体积,再利用阿基米德原理求金属块受到的浮力;
(3))由图可知,n=2,不计摩擦、绳子和动滑轮的重力,拉力F=12(G−F浮);
(4)由图知,n=2,绳端移动距离s=2h,若实际所用拉力为1000N,利用W=Fs求总功,使用滑轮组所做的有用功W有用=(G−F浮)h,利用效率公式求滑轮组的机械效率。
本题综合考查了重力公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理、功的公式和效率公式的应用。注意:金属块浸没水中时,使用滑轮组所做的有用功W有用=(G−F浮)h。
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