重庆市万盛经开区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年重庆市万盛经开区八年级(下)期末物理试卷
1. 根据你对生活中物理知识的认识,你认为下列数据符合实际的是( )
A. 一支铅笔长约为5m
B. 使用无摩擦的滑轮组提升重物,机械效率可达到110%
C. 教室内的大气压强约为103Pa
D. 普通中学生从一楼走到二楼所做的功约为1500J
2. 下列事例中不是利用大气压的是( )
A. 护士利用注射器给病人打针时,用力把药水推进人体内
B. 吸盘式挂衣钩紧贴在墙上后可以挂衣服
C. 茶壶盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D. 用吸管从瓶中吸取饮料
3. 关于物质的组成,下列说法中错误的是( )
A. 首先发现电子的科学家是汤姆孙
B. 原子核内由质子和电子构成
C. 原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转
D. 原子的质量几乎全部集中在原子核内
4. 关于分子间的作用力,下列说法中正确的是( )
A. 只有引力 B. 只有斥力
C. 引力和斥力同时存在 D. 有引力时无斥力,有斥力时无引力
5. 如下图所示的常用生活工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 树枝剪刀 B. 核桃夹
C. 食品夹 D. 起子
6. 人站在电梯里随电梯匀速上升过程中,下列说法中正确的是( )
A. 人的机械能保持不变 B. 人的动能保持不变
C. 人的重力势能保持不变 D. 人的动能转化为重力势能
7. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A. 做功多的机械效率一定大 B. 做功快的机械功率一定大
C. 做功多的机器机械效率一定高 D. 做功快的机械机械效率一定高
8. 在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各增加一个钩码,则( )
A. 右端下降 B. 左端下降 C. 仍然平衡 D. 无法判断
9. 下列关于浮力的说法正确的是( )
A. 轮船从河里驶入海里,忽略燃油消耗,排开水的质量不变
B. 漂浮在水面上的物体一定比沉在水底的物体所受浮力大
C. 露出水面的潜水艇逐渐上浮的过程中,所受浮力不变
D. 没入水面下的潜水艇,潜入越深,所受的浮力越大
10. 甲、乙两物体的质量之比是3:5,密度之比是3:10,若把它们浸没在同种液体中,则它们所受的浮力之比是( )
A. 3:5 B. 3:10 C. 1:2 D. 2:1
11. 如图,G1=30N,台秤示数18N,不计一切摩擦和滑轮的重,物体G2重( )
A. 12N B. 18N C. 28N D. 33N
12. 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体。现将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,此时三个容器中的液面相平。则下列说法错误的是( )
A. 三个杯子中液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙
B. 放入物体前液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙
C. 放入物体后容器对桌面的压强p甲′ D. 放入物体后液体对容器底增加的压强△p甲=△p乙=△p丙
13. 海拔越高的地方,空气越稀薄,那里的大气压越______(选填“大”或“小”),在高山上煮饭通常用高压锅,是因为锅内水沸腾时水面上方气压大于1个标准大气压,水沸点______(选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃的缘故。
14. 意大利科学家______通过实验在人类历史上首先测得了大气压强值,他采用水银来做实验,主要是因为水银具有较大的______,从而减小了大气压所支撑水银柱的高度。
15. 飞机在飞行时,机翼上方空气流速较快,压强______(选填“较大”或“较小”),由此获得向上的升力:飞机上的乘客用吸管喝饮料时,饮料在______的作用下被吸入口中。
16. 水对浸在其中的物体有浮力,浮力的方向是______,浮力的施力物是______。
17. 容器内盛满某种液体后,置于水平桌面中央,液体的压强与深度的关系如右图甲所示,则液体的密度是______kg/m3.现将一个质量为80g的金属块用轻质细线悬挂在弹簧测力计下,再缓慢浸没于容器内的液体中,弹簧测力计的示数如右图乙所示,则该金属块的排开液体的质量是______kg。
18. 同学们即将进入初三了,很多同学都在努力练习中考体育中的掷实心球项目,男同学掷9.7m。女同学掷6.5m即可获得满分15分。如右图所示是同学们掷实心球的场景,请仿照示例,写出同学们掷实心球过程中的一个与力学有关的物理现象和知识。
示例:物理现象:掷出的实心球总会落向地面;
物理知识:实心球受到了重力的作用;
物理现象:______;
物理知识:______。
19. 请你在如图中作出小球在水中受到的浮力F的示意图。
20. 请你在如图中作出动力F的力臂L。
21. 如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从同斜面的不同高度(h1>h2)由静止滚下,推动同一木块在水平面上运动。
(1)钢球从斜面顶端释放到抵达斜面底端的过程,钢球的______能转化为了动能,木块最终能在水平面上停下来,说明动能转化为了______能。
(2)分析比较甲、乙两图可得出:在______一定的情况下,物体的______越大,动能就越大。
(3)上述研究动能大小的影响因素实验中,只改变其中一个因素,而让其他因素保持不变,这种研究方法叫______法。根据这一方法本实验中为了研究动能与速度的关系,还可以换用相同大小的钢球和木球,从______(选填“相同”或“不同”)高度处释放。
22. 小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关的实验。如图1所示。
(1)实验中小明是通过观察______来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验能够得到的结论是______。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图______所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示,他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______。
(5)此实验中用到的一种科学方法的名称叫做:______。
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们做了如下图所示的一系列实验,既得出了实验结论,又对密度和压强的相关知识进行了研究和分析。
(1)分析比较①②③三次实验数据,可知浮力的大小与______有关,分析比较______三次实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)根据①③两次实验数据,可知弹簧测力计所挂物体的质量是______kg,所挂物体的密度是______kg/m3。
(3)分析比较①③⑤三次实验数据,可知浮力的大小还与______有关,根据这三次实验数据,可求得所用盐水的密度为______kg/m3。
(4)若在步骤⑤中,保持弹簧测力计所挂物体的位置不变,在烧杯中逐渐加入清水但不溢出,则弹簧测力计的示数会______,液体对容器底的压强会______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
24. 如图所示,质量为2×103kg的小象站立在水平地面上,每只脚与地面的接触面积为0.05m2.求:
(1)小象受到的重力大小;
(2)小象对地面产生的压强。
25. 在小型建设工地上,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某起重设备将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s。起重设备提供的拉力F为2500N.求在此过程中:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)拉力F做的功和功率;
(3)滑轮组的机械效率。
26. 木块A的体积为500cm3,质量为300g,用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器中,容器的底面积为100cm2,容器内水面高度为30cm,如图所示,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底的压强;
(3)绳子的拉力T;
(4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离(一拃)大约15cm。一支铅笔长度略大于此数值,在17cm=0.17m左右。故A不符合实际;
B、总功是有用功与额外功之和,使用滑轮组时需要对动滑轮做额外功,所以总功一定大于有用功,也就是机械效率一定小于100%.故B不符合实际;
C、我们生活的环境气压在105Pa左右。故C不符合实际;
D、中学生的体重在G=500N左右,一楼到二楼过道约h=3m,中学生从一楼走到二楼所做的功约为W=Gh=500N×3m=1500J.故D符合实际。
故选:D。
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】A
【解析】解:A、护士利用注射器给病人打针时,向前推活塞,注射器内压强增大,大于人的体内压强,所以将药液压入人体内,与大气压无关,故A符合题意。
B、吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上。故B不符合题意。
C、若茶壶的盖上没有小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不易流出来。茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来。故C不符合题意。
D、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里。故D不符合题意。
故选:A。
大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等,这类题目其实说“吸”是不准确的,应该说“压”,是内外气压产生的压力差的“压”的作用。
物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。利用注射器吸取药液和利用注射器将药液注射到人体内,原理不同。前者利用大气压,后者不是利用大气压。
3.【答案】B
【解析】解:
A、首先发现电子的科学家是汤姆孙,故A正确;
BC、原子由原子核和电子组成,原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转。故B错误、C正确;
D、原子的质量几乎集中在原子核内,电子的质量相对于原子核来说很小。故D正确。
故选:B。
1897年,英国的物理学家汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成,这种粒子就是电子,电子的发现说明原子是可以再分的;原子是由原子核和核外电子组成。
本题考查了电子的发现及原子的结构特点。原子的核式结构就像太阳系一样,中间是原子核,周围是绕核转动的电子。
4.【答案】C
【解析】解:
分子之间同时存在相互作用的引力和斥力,分子间的距离等于平衡距离时,分子间的引力和斥力是相等的,当分子间的距离小于平衡距离时,作用力主要表现为斥力;当分子间的距离大于平衡距离时,作用力主要表现为引力。
故选:C。
分子之间同时存在相互作用的引力和斥力,据此分析判断。
本题考查了分子动理论,注意分子间作用力既有引力又有斥力。
5.【答案】C
【解析】解:
A、树枝剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
B、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
C、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
D、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故选:C。
结合图片和生活经验,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。
此题考查了杠杆的分类,杠杆包括以下几种: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。
6.【答案】B
【解析】解:
人站在电梯里随电梯匀速上升过程中,质量不变,速度不变,高度变大,故人的动能不变,重力势能变大,人的动能没有转化为重力势能;因动能和势能统称为机械能,所以人的机械能变大,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(1)重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和高度是否变化就可以了;动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关,判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。
(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,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。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
(1)功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;功率与效率大小没有关系;
(2)机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值;机械效率与做功多少没有直接关系。
深刻理解功率和机械效率的概念是解决此题的关键;还要充分考虑选项中的条件,适当运用公式等方法。
【解答】
A.有用功与总功的比值叫机械效率,故机械效率与做功的多少无关.此选项错误;
B.功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢.此选项正确;
C.机械效率与做功的大小没有直接关系.此选项错误;
D.功率等于功和做功时间的比值,时间短,功多少不确定,机械效率大小不确定.此选项错误。
故选B。
8.【答案】A
【解析】解:设一个钩码的重为G,一个格为L,则原来杠杆:3G×2L=2G×3L,处于平衡状态,
现在在两侧各增加一个钩码后,左边=4G×2L,右边=3G×3L,右边的力和力臂的乘积大,杠杆不再平衡,并且右端下降。
故选:A。
在杠杆两侧各去掉一个钩码后,求出两边的力和力臂的乘积,若相等,仍平衡;若不相等,将向力和力臂的乘积大的那边倾斜,据此分析判断。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,只比较力或力臂大小不能得出正确结果。
9.【答案】A
【解析】解:A、因为轮船漂浮,所以F浮=G,轮船的重力不变,则浮力不变,根据阿基米德原理知排开水的质量不变,故A正确;
B、不论物体漂浮在水面,还是沉在水底,浮力大小总与ρ液和V排有关,与漂浮和沉底无关,如漂浮在水面的小木块所受浮力比沉入水底的大石块小,故B错误;
C、潜水艇在露出水面之后,排开水的体积变小,由F浮=ρ水V排g可知,潜水艇受到的浮力将变小,故C错误;
D、没入水中的潜水艇,其排开水的体积V排不变,根据F浮=ρ水gV排可知,其浮力不变,和潜水的深度无关,故D错误。
故选:A。
(1)轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力,根据阿基米德原理判断出排开水质量的变化;
(2)潜水艇在浮出水面的过程中,排开水的体积变小,利用F浮=ρ水V排g来分析受到的浮力情况;
(2)浮力的大小跟排开液体的体积和液体的密度有关,跟液体的深度无关。
本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,知道物体漂浮(F浮=G)是解此类题目的突破口,利用好阿基米德原理是关键。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了密度公式和阿基米德原理的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
【解答】
∵ρ=mV,
∴甲、乙两个物体的体积之比:
V甲V乙=m甲ρ甲m乙ρ乙=m甲m乙×ρ乙ρ甲=35×103=21,
∵物体完全浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,
∴根据阿基米德原理可得,甲乙物体浸没在同种液体中时受到的浮力之比:
F浮甲F浮乙=ρgV甲ρgV乙=V甲V乙=21.
故选D。
11.【答案】D
【解析】解:
图中是一定一动的滑轮组,n=2,
不计一切摩擦和滑轮的重,物体G2对滑轮组的拉力F=12G1=12×30N=15N,
台秤示数,物体G2对台秤的压力F压=18N,
因为物体G2对台秤的压力等于物体G2的重力减去拉力F,
即F压=G2−F,
所以G2=F压+F=18N+15N=33N。
故选:D。
图中使用滑轮组n=2,不计一切摩擦和滑轮的重,物体G2对滑轮组的拉力F=12G1;
而台秤示数为物体G2对台秤的压力,物体G2对台秤的压力等于物体G2的重力减去拉力F,据此求其重力。
本题考查了使用滑轮组拉力的计算,由平衡条件得出物体G2受到的重力、拉力和压力的关系是本题的关键。
12.【答案】B
【解析】解:A、由于A悬浮,故ρ甲=ρ物;B漂浮,故ρ乙>ρ物;丙漂浮,故ρ丙>ρ物;且VB排>VC排,由F浮=ρ液V排g可知:ρ丙>ρ乙;故密度关系是:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故A正确;
B、已知放物体之后,三个容器的液面相平,由于VA排>VB排>VC排,则放物体之前V甲
故选:B。
(1)根据物体的浮沉情况确定液体密度的大小关系;
(2)根据排开液体的体积变化确定液体的体积关系和深度关系,根据p=ρgh判断液体对容器底压强的关系;
(3)比较出容器里的液体重力,根据容器对桌面的压力等于容器的重力、液体重力与容器内部物体重力之和,再根据压强公式进行判断;
(4)根据放入物体后的压力变化判断压强的变化。
该题考查了液体压强和阿基米德原理,以及压强公式的理解和应用,理清题意,分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键,难度很大。
13.【答案】小 高于
【解析】解:因为海拔越高,空气越稀薄,气压越低,所以高山上的大气压比平原上的要低;
又因为气压越低、沸点越低,所以,高山上水的沸点低于100℃.在这些地方煮饭通常用高压锅,是因为高压锅密封好,锅内气压高,水沸腾时水面上方气压大于1个标准大气压,水沸点沸点高于100℃。
故答案为:小;高于。
①大气压随海拔高度的增加而减小;
②1标准大气压下水的沸点是100℃,沸点跟气压有关,气压越低,沸点越低。
本题主要考查学生对大气压和高度的关系、沸点与气压关系的了解和掌握,是一道基础题。
14.【答案】托里拆利 密度
【解析】解:(1)首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利;
(2)在大气压一定时,根据p=ρgh知,若选用密度大的水银来做实验,可以减小了大气压所支撑水银柱的高度。
故答案为:托里拆利;密度。
(1)意大利著名的科学家托里拆利利用实验测定了一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱,然后根据公式p=ρgh计算出一个标准大气压强的数值;
(2)做托里拆利实验时应选用密度大的水银。
此题主要考查的是大气压强的测量--托里拆利实验,属于识记性内容,比较简单。
15.【答案】较小 大气压
【解析】解:
(1)机翼的形状是“上凸下平”,等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和下表面,上方空气通过时的路程大,所以机翼上方的空气流速比机翼下方大;由流体压强与流速的关系可知,机翼上方的压强小,下方的压强大,存在向上的压强差,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
(2)用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管。
故答案为:较小;大气压。
(1)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;
(2)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
该题考查流体压强与流速的关系、大气压的应用,难度不大。解题关键是根据机翼的形状找出机翼的上下方的空气流速特点。
16.【答案】竖直向上 水
【解析】解:浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)对物体产生向上托的力叫浮力;原因是液体(或气体)对物体有向下的压力作用,由于液体具有流动性,同时液体(或气体)对物体产生向上的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力。
所以,水对物体的浮力,浮力的施力物体是水,浮力的方向总是竖直向上。
故答案为:竖直向上;水。
液体对浸在液体中的物体产生的压力作用效果,就是向上托的作用,在液体和气体中把这种作用称为浮力,则可知浮力的定义及浮力的方向。
本题考查浮力的产生,应从浮力产生的原因上进行分析找出浮力的方向。
17.【答案】1.0×103 0.03
【解析】解:(1)由图知,当h=4cm=4×10−2m时,p=4×102Pa,
由p=ρ液gh得,
ρ液=pgh=4×102Pa10N/kg×4×10−2m=1.0×103kg/m3;
(2)金属块的重力:
G金=m金g=0.08kg×10N/kg=0.8N,
弹簧测力计的分度值为0.1N,示数F′=0.5N,
金属块收到的浮力:
F浮=G金−F′=0.8N−0.5N=0.3N,
根据阿基米德原理可得:
F浮=G排=m排g,
m排=G排g=0.3N10N/kg=0.03kg。
故答案为:1.0×103;0.03。
(1)由图象可知,液体内部的压强与深度成正比,取h=4cm,读出该深度的压强,根据液体压强的公式求液体的密度;
(2)知道金属块的质量,利用重力公式求金属块受到的重力,根据弹簧测力计的分度值读出示数,由称重法求出金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开液体的质量。
本题考查了学生对密度的公式、重力公式、阿基米德原理的理解和应用,涉及到弹簧测力计的读数、从图象搜集信息,知识点多,综合性强。
18.【答案】实心球掷出后继续向上运动 由于实心球具有惯性
【解析】解:实心球掷出后会继续向上运动,是由于惯性;但最终会落下来,是因为受到了竖直向下的重力的作用;
故答案为:实心球掷出后继续向上运动;由于实心球具有惯性。
掷实心球用到的力学知识是比较多的,有重力、惯性等;
如:实心球掷出后,不再受到地面施加的作用力,之所以能够继续运动是由于物体具有惯性,保持原来向上的运动状态。
此题考查分析物理现象的能力,我们要能够根据生活中的现象找出用到的物理知识。
19.【答案】解:小球在水中所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出符号F,如图所示:
【解析】小球在水中受到的浮力竖直向上,过小球的重心表示出浮力的方向和大小。
本题考查了浮力示意图的画法,关键是明确浮力的方向竖直向上。
20.【答案】解:
先延长力F画出力的作用线,然后由支点O向力F的作用线作垂线,则垂线段的长度即为动力F的力臂L.如图所示:
【解析】动力臂是从支点到动力的作用线的距离,由此作出动力F的力臂。
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。
21.【答案】重力势 内 质量 速度 控制变量 不同
【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;
由于木块受到摩擦力的作用,所以木块最终会停下来,在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内能;
(2)分析甲、乙实验可知,质量相同,高度不同,即小球到达平面的速度不相同,故可以探究物体的动能与速度之间的关系;能得出的结论是:当质量一定时,速度越大动能越大;
(3)上述研究动能大小的影响因素实验中,只改变其中一个因素,而让其他因素保持不变,这种研究方法叫控制变量法;根据这一方法,本实验中为了研究动能与速度的关系,还可以换用相同大小的钢球和木球,从不同高度处释放。
故答案为:(1)重力势;内;(2)质量;速度;(3)控制变量;不同。
(1)根据影响动能和重力势能的因素分析;物体克服摩擦力做功,机械能转化为内能;
(2)(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,要研究动能与质量的关系,必须保证速度相同,而质量不同,要研究动能与速度的关系,必须保证质量相同,而速度不同。
动能的决定因素有两个:质量和速度。要研究物体的动能与物体的质量、速度的关系时,要从控制变量法的思路入手分析,注意解本题时,要把握图中的相同点与不同点。
22.【答案】泡沫的凹陷程度 受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显 甲丙 没有控制压力相同 控制变量法(或转换法)
【解析】解:(1)根据转换法,实验中小明是通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力作用效果的;
(2)比较甲、乙两图所示实验,受力面积相同,乙中压力大,作用效果明显,故能够得到的结论是受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力相同,故应通过比较图甲丙所示实验;
(4)压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力减小了,在探究过程中存在的问题是没有控制压力相同;
(5)此实验中用到的一种科学方法的名称叫做:控制变量法(或转换法)。
故答案为:(1)泡沫的凹陷程度;
(2)受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)甲丙;
(4)没有控制压力相同;
(5)控制变量法(或转换法)。
(1)本实验通过的泡沫凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)(3)(4)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。
(5)根据上面用到的探究方法回答。
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。
23.【答案】排开液体的体积 ①③④ 0.99×103 密度 1.2×103 变大 变大
【解析】解:(1)由控制变量量法,研究浮力的大小与排开液体的体积的关系时,要控制排开液体的密度相同,故比较①②③(或①②④),可知浮力的大小与排开液体的体积有关;在探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应控制液体密度相同,故可比较①③④;
(2)根据重力公式G=mg得,物体的质量m=Gg=9N10N/kg=0.9kg;
浸没在水中的浮力:F水=G−F示=9N−8N=1N,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排,V排=V=F浮ρ水g
所挂物体的密度为:
ρ=GgV=Gg×F浮ρ水g=GF浮×ρ水=9N1N×1.0×103kg/m3=9.0×103kg/m3;
(3)比较①③⑤三次实验的数据知,液体的密度不同,排开液体的体积相同,得出浮力大小与液体密度有关;
物体浸没在水中受到的浮力:F浮水=G−F水=9N−8N=1N;
物体浸没在盐水中受到的浮力:F浮盐=G−F盐水=9N−7.8N=1.2N;
因物体浸没,故排开液体的体积相等,即V排水=V排盐,
所以,根据F浮=ρ液gV排可得:F浮水ρ水g=F浮盐ρ盐水g;
则盐水的密度:
ρ盐水=F浮盐F浮水×ρ水=1.2N1N×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,弹簧测力计所挂物体的位置不变,V排不变,在烧杯中逐渐加入清水,盐水的密度减小,ρ液减小,故可以判断,物体所受浮力减小,弹簧秤的示数变大;加入清水,液体重力增大,浮力变小,故对容器底部的压力变大,可得液体对容器底的压强变大。
故答案为:(1)排开液体的体积;①③④;(2)0.9;9×103;(3)密度;1.2×103;(4)变大;变大。
(1)分析比较①②③三次实验数据,物体排空水的体积增加,可知浮力的大小与排开液体的体积有关;分析①③④三次实验的数据知,物体浸没在水中不同深度处测力计示数相同,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(2)根据重力公式求出物体的质量;求出浸没在水中受到的浮力,由阿基米德原理,根据得出物体体积表达式,由密度公式得出物体的密度;
(3)通过比较①③⑤三次实验的数据,可知浮力的大小还与密度有关;根据称重法求物体浸没在水和盐水中的浮力大小,由阿基米德原理,根据排开液体的体积相同,求盐水的密度。
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,判断浮力的大小变化;根据压强公式p=FS判断压强的变化。
本题探究“影响浮力大小的因素”,考查控制变量法、阿基米德原理、压强公式,以及重力公式,是一道综合题。
24.【答案】解:(1)小象受到的重力:
G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N;
(2)小象站立在水平地面上时对地面的压力:
F=G=2×104N,
小象对地面产生的压强的受力面积:
S=4×0.05m2=0.2m2,
小象对地面产生的压强:
p=FS=2×104N0.2m2=1×105Pa。
答:(1)小象受到的重力为2×104N;
(2)小象对地面产生的压强为1×105Pa。
【解析】(1)知道小象的质量,根据G=mg求出受到的重力;
(2)小象站立在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,小象对地面产生的压强的受力面积等于4只脚与地面的接触面积之和,根据p=FS求出小象对地面产生的压强。
本题考查了重力公式和压强公式的应用,关键是知道物体对水平面的压力和自身的重力相等。
25.【答案】解:
(1)滑轮组做的有用功:W有=Gh=4000N×10m=40000J;
(2)砖升高了10m,砖和动滑轮由2段绳子承担,所以拉力移动的距离:s=2h=2×10m=20m,
总功:W总=Fs=2500N×20m=50000J,
拉力功率:P=W总t=50000J40s=1250W;
(3)滑轮组的机械效率:η=W有W总=40000J50000J×100%=80%。
答:(1)滑轮组做的有用功40000J;
(2)拉力F做的功为50000J、功率为1250W;
(3)滑轮组的机械效率80%。
【解析】(1)知道物体重和物体升高的距离,根据W=Gh求出有用功;
(2)知道物体升高的距离和绳子的段数,求出拉力移动的距离;知道拉力和拉力移动的距离,根据W=Fs求出总功;
(3)知道有用功和总功,根据机械效率公式求出机械效率。
计算机械效率或已知机械效率,一般从机械效率公式入手,这是计算机械效率最基本的方法。
26.【答案】解:(1)∵木块浸没于盛水的圆柱形容器中,则V排=V木=500cm3=5×10−4m3,
∴根据阿基米德原理木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10−4m3=5N。
(2)水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。
(3)∵F浮=G+T,∴T=F浮−G=5N−mg=5N−0.3kg×10N/kg=2N。
(4)若剪断绳子后,木块漂浮,F浮′=G=mg=ρgV排,
∴V排=mρ水=0.3kg1×103kg/m3=3×10−4m3=300cm3;
V减=V−V排=500−300cm3=200cm3
∴h减=V减S=200cm3100cm2=2cm=0.02m。
木块静止时,水对容器底的压强p1=ρ水g(h−h减)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.3m−0.02m)=2800Pa。
答:(1)物体受到的浮力为5N;
(2)水对容器底的压强为3000Pa;
(3)绳子的拉力T为2N;
(4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强是2800Pa。
【解析】(1)已知木块浸没于盛水的圆柱形容器中,根据木块体积利用阿基米德原理可求所受浮力;
(2)已知水的深度可求压强;
(3)根据二力平衡可求可求绳子拉力;
(4)绳子剪断后,木块漂浮,浮力等于重力,算出排开水的体积,根据总体积减去排开水的体积就是减小的水的体积,从而算出减小的水深度,进一步算出水的深度,求出水对容器底部的压强。
本题考查液体压强和浮力的计算,利用阿基米德原理和二力平衡条件的分析解答。
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