山东省临沂市莒南县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年山东省临沂市莒南县八年级(下)期末物理试卷
1. 小华是一名普通的中学生,下列估算值恰当的是( )
A. 小华5s内从一楼上到二楼的功率约为300W
B. 小华将两个鸡蛋举高1m,做功约10J
C. 小华在水平地面上行走时对地的压强约为1.4×103Pa
D. 小华站在水平地面对地面的压力大约是50N
2. 关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( )
A. 物体受到力的作用就会运动
B. 跳远运动员助跑是为了增大速度,从而增大惯性
C. 如果物体不受任何外力,物体将一直静止下去
D. 物体运动状态改变时,一定受到力的作用
3. 在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相等质量的盐水(两种盐水密度不同),将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时,鸡蛋在两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则( )
A. F1>F2,p1>p2 B. F1=F2,p1>p2
C. F1
A. 与深度有关
B. 与密度有关
C. 与液柱粗细有关
D. 与容器形状有关
5. 当小明荡秋千运动到右端最高点时,如果此时受到的力全部消失,他将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是( )
A. 做匀速圆周运动
B. 做匀速直线运动
C. 保持静止状态
D. 继续来回摆动
6. 如图所示的四幅图中,属于减小压强的是( )
A. 月球车装有宽大的车轮
B. 盲道上的凸起
C. 注射器的针头很尖
D. 鳄鱼锋利的牙齿
7. 下列事例中,利用大气压作用的是( )
A. 液压千斤顶 B. 菜刀磨得锋利 C. 用吸管吸饮料 D. 潜水时穿潜水服
8. “094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的( )
A. 压强减小,浮力不变 B. 压强和浮力都不变
C. 压强减小,浮力减小 D. 压强增大,浮力增大
9. 如图所示,物体重100N,用110N的拉力将物体在2s内匀速提升0.5m,则( )
A. 绳子自由端下降1m B. 物体上升的速度是0.5m/s
C. 拉力的功是50J D. 该装置的机械效率是90.9%
10. 下图所示的工具中,属于和钓鱼竿同类型的杠杆是( )
A. 起子 B. 剪子
C. 钳子 D. 镊子
11. 生活处处有物理,留心观察皆学问。下列物理现象及解释正确的是( )
A. 啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干捉到躲藏在深处的虫子
B. 水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
C. 茶壶盖上有个小孔,是为了让壶内的液面总是低于壶嘴处的液面
D. 打开高速行驶的大巴车车窗时,窗帘往外飘,是因为车外空气流速大,压强大
12. 体积相同的木块和铁块放入水中静止后,它们受到的浮力大小关系为( )
A. 木块的浮力大 B. 铁块的浮力大 C. 一样大 D. 无法判断
13. 下列现象中,不能说明分子在做永不停息的无规则运动的是( )
A. 红墨水在水中散开 B. 美味佳肴香气扑鼻
C. 扫地时尘土飞扬 D. 嗅气味鉴别物质
14. 将重为5N的金属实心球轻轻放入盛满水的溢水杯中,若溢出2N的水,小球受到的浮力为( )
A. 0 N B. 2 N C. 3 N D. 5 N
15. 跳伞运动员和跳伞总重为700N,当运动员从飞机上跳下,在跳伞未打开前,受到空气的阻力为450N,则这两个力的合力大小为( )
A. 250N B. 450N C. 700N D. 1200N
16. 下列关于功率的说法中错误的是( )
A. 功率大的机器做功不一定多 B. 完成相同的功,用时越少,功率越大
C. 做功越多,机械的功率越大 D. 相同时间内做功越少,功率越小
17. 在下列事例中,力对物体做功的是( )
A. 人提着水桶在水面上行走 B. 小球在光滑的水平面上作匀速滚动
C. 人推汽车,汽车不动 D. 雨滴从高空中落下
18. 如图所示情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 下潜的“蛟龙”号
B. 上升的热气球
C. 航行的“辽宁号”
D. 遨游的“天宫一号”
19. 如图所示,一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放,相继经过B、C两点,AB=BC,则下列分析正确的是(忽略空气阻力的影响)( )
A. 小钢球下滑过程中机械能的总量一直增大
B. 小钢球在AB,BC两段内运动的平均速度相等
C. 小钢球所受重力在AB,BC两段内做功相等
D. 在A,B,C三点中,小钢球在A点具有的动能最大
20. 如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则( )
A. W1=W2 η1=η2
B. W1=W2 η1<η2
C. W1
D. W1>W2 η1<η2
21. 如图所示,A、B是两个上端开口的容器,它们构成的是一个______;容器内水的深度为0.15m,容器底部受到的压强是______Pa,当用一根管子沿B容器口吹气时,A容器中的液面会______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。(g=10N/kg)
22. 如图所示是某考生参加一分钟跳绳时重心高度的变化量随时间变化的情况,已知该考生的质量为60kg,根据所给条件可估算出此考生跳一次绳所做的功为______J;功率为______W.(g取10N/kg)
23. 在抗击新冠肺炎疫情期间,我市借助多功能雾炮车可喷雾、功力强、射程远、可调节、覆盖面积大的优点,将其运用到城市消毒杀菌工作中来,在水平地面上做匀速直线运动时,多功能雾炮车处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态,雾炮车向空中喷射水雾时其动能______,消毒罐底部受到的液体的压力______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
24. 2019年1月3日,嫦娥四号成功登陆月球,成为人类史上首个实现月背软着陆的探测器。着陆器的支架选用密度值较小的钛合金材料,可以______它着陆时对月球表面的压力;同时在它每个支脚底部都安装了一个较大的底盘(如图所示),可以______受力面积;从而______它对月球表面的压强,防止着陆器深陷松软的月球表面。(均选填“增大“或“减小“)
25. 子弹在枪膛内受到火药爆炸时产生的高压气体的推力作用而高速飞出枪口,子弹离开枪口后,能继续飞行,这是因为子弹具有______,子弹最终会落回地面,这是因为子弹受到______力的作用。
26. 小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为______N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27. 如图,用力F1=200N水平拉动重为G=800N的物体A在水平路面匀速移动了5m,用时10s,则F1做功的功率是______W.改用滑轮组(如图乙)拉动A在同一水平路面匀速移动了10m,拉力F2=100N.此过程中,物体A受到的摩擦力是______N,滑轮组的机械效率为______。
28. 如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于静止状态,它的上表面受到的压力为1.6N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为______N;如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为______N。
29. 如图所示,重1N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
30. 如图所示,已知轻质杠杆AB在水平位置静止,作出物体C所受重力的示意图以及拉力F的力臂L。
31. 在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,某同学做了如图所示的实验:
(1)同学们是根据______来比较压力的作用效果的。
(2)比较甲、乙两图可得压力的作用效果与______有关;比较乙、丙两图可得压力的作用效果与______有关。该实验探究方法是______。
32. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示。为使杠杆在______位置平衡,应将杠杆左端平衡螺母向______边旋一些(选填“左”或“右”)。
(2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验。你认为第______组实验更好,理由是______。
(3)在第二组按图(丙)进行实验时,若每个钩码重1N,每个小格1cm,则弹簧测力计的示数为______N,实验中测量了一组实验数据就得出结论,小明认为这样做不合理,理由是______。
(4)某同学利用如图丁所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因:______。
33. 如图所示,是一种研究影响浸在液体中的物体所受浮力大小的因素的实验。
(1)请你把观察到的弹簧秤和量筒的示数记录在下面的表格中,并完成其他空格的内容。
物重(N)
物体在水中弹簧秤示数(N)
物体受到的浮力(N)
物体排开水的体积(cm3)
物体排开水的重力(N)
2
1.8
______
______
______
(2)从实验得出的结论是浸在水中的物体所受浮力的大小等于______。
(3)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是______。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)另一实验小组在第3步的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则______(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
34. 用如图所示的实验装置研究力与运动的关系。
(1)每次都让小车从同一斜面的相同位置由静止开始滑下,是为了使小车到达水平面获得相同的______;
(2)比较小车在不同表面滑行的最大距离,可得出:在相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越______,小车运动得越远;进一步推理可得:如果水平面绝对光滑,小车将______。
(3)如图d所示,让同一小球从斜面的不同高度由静止开始下滑,则还可以探究小球的______关系(选填序号)。①重力势能与质量;②重力势能与高度;③动能与质量;④动能与速度;实验中通过观察______来判断能量大小的。
35. 为了缓解城市交通拥堵,某大学的两位研究生设计发明了“都市蚂蚁”概念车,该车外表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,标准乘载100kg。请解答标准乘载时的下列问题。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)“都市蚂蚁”车在公路上以5m/s匀速行驶时,受到的阻力是车总重的0.04倍,行驶20分钟牵引力做功多少?
(2)“都市蚂蚁”车在公路上匀速行驶时牵引力的功率。
(3)该车密封良好,是一款“水陆两栖蚂蚁车”,请计算它漂浮在水面上行驶时所受的浮力是多少?
36. 为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,并使用无人机进行常态化安全巡查。无人机起飞前,放在地面上时要确保“四脚”着地;启动后,利用遥控器可控制它运动和工作无人机的部分参数如表。(g取10N/kg)求:
(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(2)无人机从地面飞到离地30m高处,此过程中克服重力做的功是多少?
(3)无人机充满电后在水平方向上以最大速度匀速飞行时一次可飞行6km,且电能转化为机械能的效率为60%,求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是多少?
机身质量/kg
25
“四脚”着地的总面积/cm2
12.5
电池充满电后储存电能/J
36000
最大水平速度/(m/s)
5
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、小华的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,
小华从一楼上到二楼的功率约为P=Wt=Ght=500N×3m5s=300W,故A符合实际;
B、两个鸡蛋的重力约为1N,举高1m做功约W=Gh=1N×1m=1J,故B不符合实际;
C、中学生的体重在G=500N左右,行走时的受力面积(即单脚与地面的接触面积)约为S=200cm2=0.02m2,
则在水平地面上行走时对地的压强约为p=FS=500N0.02m2=2.5×104Pa,故C不符合实际;
D、小华的重力约为500N,站在水平地面对地面的压力等于小华的重力,即为500N,故D不符合实际。
故选:A。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
2.【答案】D
【解析】解:
A、物体在平衡力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态,所以物体受到力的作用不一定会运动,故A错误;
B、惯性的大小只与物体的质量有关,与物体运动的速度无关;跳远运动员助跑是为了利用自身的惯性,但不能增大惯性,故B错误;
C、由牛顿第一定律可知,物体不受力时,原来静止的永远静止;原来运动的将做匀速直线运动,故C错误;
D、力是改变物体运动状态的原因,所以,物体运动状态改变时,一定受到力的作用,故D正确。
故选:D。
(1)物体不受力或受平衡力作用时,处于静止状态或匀速直线运动状态;
(2)惯性的大小只与物体的质量有关;
(3)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
本题考查了力与运动的关系,应知道:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;惯性只与物体的质量有关。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了物体浮沉条件和压强定义式的应用,知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是关键。
物体漂浮或者悬浮时F浮=G物;利于p=FS=GS比较压强大小。
【解答】
(1)由图可知,鸡蛋在甲盐水中悬浮、在乙盐水中漂浮,因物体悬浮和漂浮时受到的浮力等于自身的重力,且同一个鸡蛋的重力不变,所以,鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力相等,即F1=F2,故AC错误;
(2)因盐水的质量相等,同一鸡蛋的质量不变,
所以,两容器中鸡蛋和盐水的质量相等,重力相等,
又因两相同容器的底面积相等,且水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由p=FS=GS可知,盐水对容器底部压强相等,即p1=p2,故B错误、D正确。
故选D。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查液体压强的特点和控制变量法,难度一般。
解答本题需要根据液体压强特点,结合图片信息就可以知道它表达的是液体压强特点中的哪一个特点。
【解答】
由图可知:最下端的小孔喷出的水柱最远,表明此处水的压强最大;
最上端的小孔喷出的水柱最近,表明此处水的压强最小。
所以该图表明液体压强与深度有关。
故选A。
5.【答案】C
【解析】解:当小明荡秋千运动到右端最高点时,此时他的速度为零,若此时受到的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,他将会处于静止状态。
故选:C。
掌握牛顿第一定律的内容,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题考查了学生对牛顿第一定律的理解,要深刻理解“静止或做匀速直线运动”的含义:原来静止将保持静止状态,原来运动将做匀速直线运动。
6.【答案】A
【解析】解:
A、月球车装有宽大的车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
B、盲道上的凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C、注射器的针头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D、鳄鱼锋利的牙齿,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:A。
(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
7.【答案】C
【解析】解:A、液压千斤顶是根据帕斯卡原理制成的,与大气压无关,故A不符合题意;
B、菜刀磨得锋利,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,与大气压无关,故B不符合题意;
C、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内。故利用了大气压,故C符合题意;
D、深水潜水员要穿特制的抗压潜水服,是为了承受更大的水压,不是大气压的作用,故D不符合题意。
故选:C。
利用大气压往往是物体的一个位置和空气接触,另一个位置没有空气或空气减少。由此就能判断出生活中大气压存在和应用的一些现象。
大气压在现实生活中的存在和应用特别广泛,生活中要注意观察,此题属于生活常识。
8.【答案】A
【解析】解:由题知,潜艇在海水中上升,所处深度h变小,排开海水的体积V排不变,
∵F浮=ρ海水v排g,
∴潜艇受到海水的浮力不变;
∵p=ρgh,
∴潜艇受到海水的压强减小。
故选:A。
当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,处于全浸没,从中知道排开海水的体积的变化和所处深度的变化,根据阿基米德原理和液体压强公式分析判断。
本题考查了学生对液体压强公式和阿基米德原理的掌握和运用,由题得出深度和排开海水的体积变化是本题的关键。
9.【答案】D
【解析】解:
A、由图可知,该滑轮为定滑轮,则绳子移动的距离等于物体上升的高度;由题意知,物体上升0.5m,则绳子自由端下降0.5m,故A错误;
B、物体上升的速度:v=st=ht=0.5m2s=0.25m/s,故B错误;
C、拉力的功:W=Fs=110N×0.5m=55J,故C错误;
D、该装置的机械效率:η=W有用W总=GhFh=GF=100N110N×100%≈90.9%,故D正确。
故选:D。
(1)定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;
(2)绳子的速度等于物体的速度;
(3)拉力的功W=Fs;
(4)克服摩擦做的功是额外功,根据η=W有用W总可求机械效率。
本题主要考查跟定滑轮有关的计算,包括速度、功和机械效率等,常见题目。
10.【答案】D
【解析】解:钓鱼竿在使用过程中是费力杠杆,
A、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D正确。
故选:D。
钓鱼竿在使用过程中是费力杠杆,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,
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。
11.【答案】A
【解析】解:
A、啄木鸟的嘴很尖细,可以减小受力面积,增大压强,从而凿开树干,捉到藏在深处的虫子,故A正确;
B、水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,故B错误;
C、壶盖上留有一个小孔,作用是使壶内与壶外的大气相通,形成连通器,为了让壶内的液面总与壶嘴处的液面相平,故C错误;
D、看到车上窗帘往外飘,是因为车外空气流速快、压强小,车内空气流速慢、压强大,从而产生向外的压力差,故D错误。
故选:A。
(1)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
(2)液体压强随深度的增加而增大;
(3)茶壶盖上的小孔能保证与大气相通,形成壶体上端(壶嘴、壶体)开口、下端连通,形成连通器。
(4)气体和液体都属于流体,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
此题考查了流体压强和流速的关系、大气压的利用、液体压强的特点、增大压强的方法等,是一道有关压强的综合性题目。
12.【答案】B
【解析】解:因为ρ铁>ρ水>ρ木,所以,放入水中,木块会漂浮,铁块会下沉,
因为V木>V木排,V铁=V铁排,由题知,木块和铁块的体积相同,
所以,根据F浮=ρ水v排g,铁块受到水的浮力更大.
故选B.
将体积相同的木块和铁块投入水中,因为木块会漂浮,铁块会下沉,利用阿基米德原理判断受到的浮力大小关系.
此题考查阿基米德原理,根据密度关系得出物体的浮沉是本题的关键.
13.【答案】C
【解析】解:A、红墨水在水中散开,是分子运动结果。故A不符合题意;
B、美味佳肴香气扑鼻,芳香油分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,故B不符合题意;
C、扫地时尘土飞扬,是固体小颗粒的机械运动,不是分子的运动。故C符合题意;
D、用鼻子嗅气味可以鉴别物质,是因为物质分子不停地做无规则运动,打开时可以嗅到气味,故D不符合题意。
故选:C。
不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。由于分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现。
无论是液体还是固体,它们的分子在永不停息的做无规则运动,分子运动是肉眼看不见的,要把它与物质运动区别开来。解答本题我们一定要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动。
14.【答案】B
【解析】溢水杯盛满水,所以小球排开的水与溢出的水相同,其重力为2N,根据阿基米德原理,浮力就等于它排开的水的重力,因此,小球所受到的浮力等于2N。
故选:B。
分析:因为溢水杯盛满水,因此,小球排开水的重力就是溢出的水重,再根据阿基米德原理可判断其浮力的大小。
明确溢水杯盛满水是此题中的关键,假如水不满或不知道水是否盛满,情况则会有所不同。
15.【答案】A
【解析】解:伞未打开时,运动员受竖直向下的重力及向上的阻力,二力方向相反,故合力:
F=G−f=700N−450N=250N。
故选:A。
运动员受到竖直向上的空气阻力和竖直向下的重力,二力的方向相反,所以求解它们合力大小的方法是:同一直线反方向二力的合力等于二力之差,方向与较大力的方向相同。
此题考查同一直线上二力的合成和应用,难度不大,属基础题目。
16.【答案】C
【解析】解:
A、由公式W=Pt知,物体做功多少与功率和时间成正比,功率大,时间不确定,做功多少不能确定。此选项正确;
B、由公式P=Wt知,完成相同的功,时间越少,功率越大。此选项正确;
C、由公式P=Wt知,功率与功和做功时间都有关系,做功较多,时间不确定,所以功率不确定。此选项错误;
D、由公式P=Wt知,相同时间内做功越少,功率越小。此选项正确。
故选:C。
功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大做功越快;
物体做功多少等于功率和做功时间的乘积。
此题考查的是我们对功率物理意义及概念的理解,属于基础知识的考查,难度不大。
17.【答案】D
【解析】解:A、提着水桶水平移动,人给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有做功。不符合题意。
B、小球在光滑的水平面上作匀速滚动,在小球的运动方向上,没有施加力,所以没有力对小球做功;不符合题意。
C、人推汽车,汽车不动,人给汽车一个向前的力,汽车向前没有移动距离,人对汽车没有做功。不符合题意。
D、雨滴从高空中落下,在重力的作用下,雨滴移动了距离,所以重力对雨滴做功。符合题意。
故选:D。
本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
18.【答案】D
【解析】解:A、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故A不符合题意;
B、空中上升的热气球受到空气的浮力,故B不符合题意;
C、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故C不符合题意;
D、太空中没有空气,故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力,故D符合题意。
故选:D。
根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。
此题考查浮力产生的原因,解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大。
19.【答案】C
【解析】解:
A、斜面光滑,忽略空气阻力的影响,整个过程能量守恒,小钢球具有的机械能不变,故A错误;
B、小钢球从A处由静止滚下,高度减小,重力势能减小,速度增大(速度越来越大),动能增大,故B错误;
C、AB、BC两段的高度相等,因此减少的重力势能相等,故小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等,故C正确;
D、在A,B,C三点中,小钢球在A点具有的重力势能最大,在C点具有的动能最大,故D错误。
故选:C。
质量一定时,速度越大,小球的动能越大;高度越高,重力势能越大;在理想情况下(没有摩擦),小球的能量是守恒的;
根据小球从斜面上滑下时,速度越来越大,高度越来越低,分析小球的动能和重力势能的变化情况,结合能量守恒定律对各选项进行分析。
在做能量的转化这种题时,我们首先要注意能量是否守恒,然后分析哪种能量增加了,哪种能量减少,即为减少的这种能量转化为增加的那种能量。
20.【答案】C
【解析】解:因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;
根据η=W有W总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高。
而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W1
故选:C。
由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小。然后利用η=W有W总×100%即可比较出二者机械效率的大小。
本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。
21.【答案】连通器 1.5×103 下降
【解析】解:
(1)A、B是两个上端开口、下部相连通的容器,所以它们构成的是一个连通器,连通器中装有同种液体保持静止时,液面高度相同。
(2)容器底部受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(3)当用一个管子沿B容器口吹气时,B容器上方的空气流速快、压强小,A容器上方的大气压不变,在大气压的作用下,A容器的液面就会下降,B容器中的液面上升。
故答案为:连通器;1.5×103;下降。
(1)连通器是上端开口、底部相连的容器,同种液体静止时,液面保持相平;
(2)根据p=ρgh求出容器底部受到水的压强;
(3)流体的流速越大,压强越小。
本题考查连通器,液体压强的计算公式,以及流速与压强的关系,难度不大。
22.【答案】36 90
【解析】解:由图可知,每次跳绳重心提高h=6cm=0.06m,
则此考生跳一次绳所做的功为W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.06m=36J;
一分钟跳绳约为150次,
则W总=150×36J=5400J,
功率P=W总t=5400J60s=90W。
故答案为:36;90。
根据图示得出每次跳绳重心提高的高度,利用W=Gh=mgh计算考生跳一次绳所做的功,然后估测出一分钟跳绳的次数,求出总功,再利用P=Wt计算功率。
此题考查功和功率的计算,难度不大,关键是读懂图象,并估测出一分钟跳绳的次数。
23.【答案】平衡 减小 减小
【解析】解:
平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时,其处于平衡状态;
雾炮车在水平地面上做匀速直线运动,向空中喷射水雾时,则它的质量变小,速度不变,所以动能减小;
雾炮车向空中喷射水雾时,消毒罐内液面降低,由p=ρgh可知消毒罐底部受到液体的压强变小,由F=pS可知,消毒罐底部受到液体的压力变小。
故答案为:平衡;减小;减小。
(1)平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;
(2)动能大小跟质量、速度有关;质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大;
(3)雾炮车向空中喷射水雾时,液面降低,由p=ρgh可知消毒罐底部受到液体压强的变化,然后由F=pS可知其压力的变化。
本题主要考查了对平衡状态、液体压强的特点、动能影响因素的理解,属基础知识的考查。
24.【答案】减小 增大 减小
【解析】解:
(1)着陆器的支架选用密度值较小的钛合金材料,可以减小支架的质量,进而减小它着陆时对月球表面的压力;
(2)登月舱每个支脚底部都安装了一个面积较大的底盘,增大了接触面积,在压力一定的情况下,能减小对月球表面的压强,防止着陆器深陷松软的月球表面。
故答案为:减小;增大;减小。
(1)体积相同的不同物质,密度小的质量小,受到的重力小,对月球表面的压力小;
(2)由p=FS可知,在压力F一定时,增大受力面积,可以减小压强。
本题考查了密度公式、压强定义式的应用,属于基础题目。
25.【答案】惯性 重
【解析】解:子弹在枪膛中受到火药爆炸产生的推力,但出枪膛后推力消失,由于惯性,子弹还要保持原来运动状态的继续前进;飞行的子弹因受到重力作用,最终落到地面。
故答案为:惯性;重。
(1)物体保持原来运动状态的性质叫做惯性。惯性是物体本身的一种属性。
(2)重力的方向是竖直向下的。
在生活中利用惯性的实例较多,要学会分析,并加以利用。
26.【答案】80 变大
【解析】解:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,
不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力:F=1n(G+G动)=12(140N+20N)=80N;
使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。
故答案为:80;变大。
不计绳重和摩擦,人拉绳子自由端的拉力F=1n(G+G动);用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高。
本题考查了滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的变化,属于基础知识。
27.【答案】10020066.7%
【解析】解:
(1)水平拉力F1所做的功W1=F1s1=200N×5m=1000J;
算F1做功的功率为:P=W1t=1000J10s=100W;
(2)物体A在水平路面匀速移动,受平衡力作用,根据二力平衡条件可知物体A受到的摩擦力为:f=F1=200N;
(3)由图知,n=3,拉力端移动距离s2=3s物=3×10m=30m,
滑轮组的机械效率为:η=W有W总=fs物F2s2=fs物F23s物=f3F2=200N3×100N×100%≈66.7%。
故答案为:100;200;66.7%。
(1)已知F1=200N,在水平路面匀速移动了5m,利用W=Fs可求得水平拉力F1所做的功,根据P=Wt计算F1做功的功率;
(2)物体A在水平路面匀速移动,受平衡力作用,根据二力平衡条件确定物体A受到的摩擦力;
(3)由图知,n=3,拉力端移动距离s=3s物,利用W=Fs求使用滑轮组做的总功;
使用滑轮组时做的有用功等于直接拉物体的力做的功;
利用η=W有W总可求得滑轮组的机械效率。
此题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算,注意:使用水平使用滑轮组时做的有用功等于直接拉物体的力做的功,这是本题的突破口。
28.【答案】1.41.4
【解析】解:由浮力产生的原因可知,该物体受到的浮力:
F浮=F下−F上=3N−1.6N=1.4N;
因长方体浸没时排开水的体积不变,
所以由F浮=ρ水gV排可知,物体再下沉5cm后,受到的浮力仍为1.4N不变。
故答案为:1.4;1.4。
知道长方体上、下表面受到的压力,根据浮力产生的原因F浮=F下−F上求出受到的浮力,长方体浸没时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知受到的浮力变化,从而得出答案。
本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理的应用,是一道基础题目。
29.【答案】解:小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=6N,浮力的方向是竖直向上的,示意图如下:
【解析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,由于小球漂浮,因此受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等。
画力的示意图时要考虑到物体的运动状态,当物体处于静止或匀速直线运动时,受到的力就是平衡力。
30.【答案】解:
(1)对于形状规则、质地均匀的物体,它的重心在它的几何中心上,从重心开始沿重力方向--竖直向下,画一条带箭头的线段并标出重力G.如图所示:
(2)过支点O作F的垂线段,即为拉力F的力臂L.如图所示:
【解析】(1)先确定物体的重心,然后从重心开始沿重力方向画一条带箭头的线段表示重力G;
(2)根据力臂的概念画出F的力臂L。
(1)无论物体处于什么状态,物体所受重力的方向都是竖直向下的;
(2)画力臂,关键是确定支点和力的作用线,从支点向力的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂,只要细心,不会出错。
31.【答案】小桌在细沙陷入的深度 压力大小 受力面积 控制变量法
【解析】解:(1)在实验中,同学们是通过观察小桌陷入细沙的深浅来比较压力作用效果的。
(2)由图甲和图乙所示实验可知,物体的受力面积相同而压力不同,压力越大,力的作用效果越明显,由此可知:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
比较乙、丙两图可知,物体的受力面积不相同而压力相同,受力面积越小,力的作用效果越明显,由此可知:在压力大小相同时,受力面积越大,压力的作用效果越明显;
该实验用到了控制变量法。
故答案为:
(1)小桌在细沙陷入的深度;
(2)压力大小;受力面积;控制变量法。
力可以使物体发生形变,物体的形变量越大,力的作用效果越明显;
压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关,根据实验控制的变量与实验现象分析图示现象,然后答题。
本题考查了对压力作用效果影响因素实验过程和现象的分析,应用控制变量法分析图示实验现象即可正确解题。
32.【答案】水平 右 二 便于测量力臂 2.4一组实验数据得出结论,结论具有偶然性 杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响
【解析】解:(1)图甲中,杠杆左端低右端高,为使杠杆在水平位置平衡,需要使杠杆重心右移,应将平衡螺母向右调节;
(2)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,便于测量力臂。
(3)设一格的长度为L,由F1L1=F2L2得:3×1N×4L=F1×5L,
解得:F1=2.4N;
只有一次实验得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,这种结论很具有偶然性,不合理,要进行多次实验,总结杠杆平衡条件;
(4)图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响。
故答案为:(1)水平;右;(2)二;便于测量力臂;(3)2.4;一组实验数据得出结论,结论具有偶然性;(4)杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响。
(1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂;杠杆左端低右端高,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响。
(2)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
(3)钩码在支点的左侧,要使杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,将已知条件代入便可求出F1的大小;
探究杠杆平衡条件时,一般要进行多次测量,为了使实验结论具有普遍性,只有一次实验得出的结论是不科学的;
(4)图丁中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
33.【答案】0.2200.2物体排开水所受的重力 A 能
【解析】解:(1)由图可知物体重力为:G=2N;
物体浸在水中弹簧秤的示数:F示=1.8N;
物体所受浮力:F浮=G−F示=2N−1.8N=0.2N=排开水的重力;
物体排开液体的体积:V=80mL−60mL=20mL=2×10−5m3=20cm3;
(2)物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力;液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,浸在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的重力;
(3)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B合理;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,找出普遍规律,故C合理;
故选A;
(4)只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出;F浮=G排。
故答案为:(1)0.2;20;0.2; (2)等于物体排开水所受的重力;(3)A; (4)能。
(1)根据图示,空气中弹簧称的示数即是物重;直接读出水中弹簧测力计的示数;二者之差即是浮力;量筒的两次体积差即为物体排开水的体积;
(2)物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力;物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力;
(3)探究性实验多次测量找普遍规律,测量型实验多次测量求平均值减小误差;
(4)浮力大小与排开液体所受重力大小根据力的分析进行解答。
本题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验,难度不大。
34.【答案】初速度 小 做匀速直线运动 ②④ 木块B被推动的距离
【解析】解:
(1)每次让小车从同一斜面的相同位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的初速度;
(2)由图示实验可知,小车在不同表面滑行的距离不同,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,小车运动得越远;
在实验的基础上进行合理的推理,可知:如果水平面绝对光滑(阻力为0),小车将做匀速直线运动。
(3)同一小球(质量一定)从不同高度由静止滑下,通过木块B被推动的距离来判断小球原来具有重力势能的大小,所以可以探究重力势能与高度的关系;
由于同一小球从不同高度由静止滑下,到达水平面时的初速度不同,通过通过木块B被推动的距离来判断小球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②④。
故答案为:(1)初速度;(2)小;做匀速直线运动;(3)②④;木块B被推动的距离。
(1)小车从斜面同一位置由静止滑下,到达水平面时合外力做的功相等,小车获得的速度相等。
(2)接触面越光滑,小车受到的摩擦力越小,其滑行的距离越远,速度减小得越慢,根据图示情景分析答题。
(3)根据实验事实进行合理的推理,然后得出结论。
(4)根据控制变量法,结合动能、重力势能的影响因素分析。
实验中通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球达到水平面时的动能大小或小球原来具有重力势能的大小,这用到了转换法。
本题考查了探究力与运动关系的实验,分析图示实验情景即可正确解题;解题时要注意控制变量法的应用。
35.【答案】解:
(1)根据v=st知,“都市蚂蚁”车行驶20分钟通过的路程为:
s=vt=5m/s×20×60s=6000m;
“都市蚂蚁”车标准乘载时的总重力:
G总=(m车+m人)g=(400kg+100kg)×10N/kg=5×103N,
因“都市蚂蚁”车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,发动机的牵引力:
F=f=0.04G总=0.04×5×103N=200N,
行驶20分钟牵引力做功:
W=Fs=200N×6000m=1.2×106J;
(2)“都市蚂蚁”车在公路上匀速行驶时牵引力的功率为:
P=Wt=1.2×106J20×60s=1000W;
(3)“都市蚂蚁”车漂浮时,受到的浮力:
F浮′=G总=5×103N。
答:(1)“都市蚂蚁”车在公路上以5m/s匀速行驶时,受到的阻力是车总重的0.04倍,行驶20分钟牵引力做功1.2×106J;
(2)“都市蚂蚁”车在公路上匀速行驶时牵引力的功率为1000W;
(3)该车密封良好,是一款“水陆两栖蚂蚁车”,它漂浮在水面上行驶时所受的浮力是5×103N。
【解析】(1)根据v=st算出“都市蚂蚁”车行驶20分钟通过的路程;“都市蚂蚁”车在公路上匀速行驶时处于平衡状态,发动机的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据W=Fs算出行驶20分钟牵引力做的功;
(2)根据P=Wt算出“都市蚂蚁”车在公路上匀速行驶时牵引力的功率;
(3)根据物体的漂浮条件求出它受到的浮力。
本题考查了速度公式、重力公式、二力平衡条件的应用、功和功率公式以及物体浮沉条件的应用等,是一道基础题。
36.【答案】解:
(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压力:
F=G=mg=25kg×10N/kg=250N,
对地面的压强:
p=FS=250N12.5×10−4m2=2×105Pa;
(2)无人机从地面飞到离地30m高处时克服重力做的功:
W=Gh=250N×30m=7500J;
(3)由η=W机械W电×100%可得,无人机水平飞行获得的机械能:
W机械=W电η=36000J×60%=2.16×104J,
由W=Fs可得,无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力:
F=W机械s=2.16×104J6000m=3.6N。
答:(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2×105Pa;
(2)无人机从地面飞到离地30m高处,此过程中克服重力做的功是7500J;
(3)无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是3.6N。
【解析】(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用p=FS求出对地面的压强;
(2)无人机从地面飞到离地30m高处时,根据W=Gh求出克服重力做的功;
(3)根据η=W机械W电×100%求出无人机水平飞行获得的机械能,利用W=Fs求出无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力。
本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、效率公式的综合应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
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