广东省广州四中教育集团2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
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2022-2023学年广东省广州四中教育集团八年级(下)期中物理试卷
1. 如图甲所示,长期不用的水龙头会因生锈而很难打开,维修人员常会用一长铁管套在水龙头上,如图乙所示,用同样大小的力作用在管端A点处,则会很容易打开水管,此过程中,改变了力的作用效果的因素是( )
A. 大小 B. 作用点 C. 方向 D. 以上都是
2. 如图甲所示,木块与小车一起向右做匀速直线运动,某时刻观察到图乙所示的现象。由此可判断( )
A. 小车突然加速运动 B. 小车突然减速运动
C. 小车保持匀速运动 D. 小车可能做加速运动,也可能做减速运动
3. 小勇同学对体育比赛中的一些现象进行了分析,其中不正确的是( )
A. 百米赛跑运动员冲过终点后慢慢停下来,最后他的惯性消失了
B. 射箭运动员用力拉弓,是力使弓的形状发生改变
C. 足球运动员头球攻门,是力使足球的运动状态发生了改变
D. 皮划艇运动员用力向后划水,皮划艇向前运动,利用了物体间力的作用是 相互的原理
4. 如图甲所示,用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的拉力为3.2N B. 木块第一次和第二次速度之比为1:2
C. 木块两次受到的拉力之比为1:1 D. 木块两次受到的滑动摩擦力之比为2:1
5. 如图所示,是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球作用力的描述,下列说法中正确的是( )
A. 力的方向竖直向上,大小为mg
B. 力的方向沿杆斜向上,大小为2mg
C. 力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D. 力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向,大小为2mg
6. 如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A. 所受的重力较大 B. 所受的重力与乙的相等
C. 对沙滩的压强较大 D. 对沙滩的压强较小
7. 某同学测量大气压强的过程如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 此时水银槽液面上方气压低于标准大气压
B. 如果将玻璃管倾斜,水银柱长度不变
C. 最早证明大气压强存在的是托里拆利实验
D. 如果在管的侧壁A点开一个小孔,会有水银从孔流出
8. 小明想探究图1中的膜被不同粗细的针(如表)刚刺破时所受压强是否相等。A针对膜的压力F随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,F-t图象如图2所示。
针的编号
A
B
针与膜接触面积/m2
7×10-8
3.5×10-7
膜刚被刺破时针对膜的压力/N
0.7
3.5
以下说法正确的是( )
A. 无论用哪根针,膜刚被刺破时所受的压力都相同
B. 用A针每次刚刺破膜时,对膜的压强都不相同
C. 刚刺破膜时,A针对膜的压强大于B针对膜的压强
D. t1至t2这段时间,A针对膜的压强变大
9. 如图1,连通器中的水静止,此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图2所示,此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则( )
A. pc>pd B. pa>pb C. pa0>pa D. pb0=pb
10. 将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小,则( )
A. 乒乓球受到的浮力大 B. 实心球受到的浮力大
C. 它们受到的浮力一样大 D. 不能确定
11. 小欣的质量50kg,当她站在地面上时受到的重力的方向是______ ,大小是______ N,重力与地面对小欣的支持力是一对______ (选填“平衡力”或“相互作用力”)。(取g=10N/kg)
12. 为了防止鳝鱼从手中滑脱,可以采用如下的方法:将鳝鱼裹上一层土,并且用手使劲捏住鳝鱼,这样做的原理,前者是通过增加______ ,以增大摩擦;后者是增加______ ,以增大摩擦。
13. 一根弹簧长15cm,其所受拉力F跟弹簧伸长量Δx的关系图象如图所示。则该弹簧长20cm时,它所受的拉力为______ N.(弹簧未超出弹性限度)
14. (1)如图甲所示,在水平方向用50N的力F,将一个重30N的木块压在竖直的墙壁上静止,则墙壁对木块的支持力是______ N,物体与墙壁间的摩擦力为______ N。
(2)突然撤去力F,在图乙中画出木块受力的示意图(忽略空气阻力)。
(3)如图丙所示,小明用力推水平地面上静止的讲台,但没有推动,这是因为小明的推力______(选填“大于”“小于”或“等于”)讲台受到的摩擦力,从图中可以判断出小明受到地面的摩擦力方向向______(选填“左”或“右“)。
15. 将一个乒乓球浸到水中,最终会看到乒乓球浮在水面上,这是因为乒乓球受到______ 的缘故,并在图中画出乒乓球的受力示意图。
16. 如图所示,物体静止在斜面上,画出A所受重力G和支持力FN的示意图。
17. 如图所示,弹簧秤下端吊着一个金属球,静止时弹簧秤的示数为10N。当把金属球徐徐浸入水中的时候,弹簧秤的示数将变______ ,金属球受到的浮力将徐徐变______ ,若金属球有一半浸入水中时,弹簧秤的示数为8N,这时金属球受到的浮力是______ N;若把它全部浸没在水中,弹簧秤的示数将变为______ N。
18. 一只圆台形状的实心物体,按图甲、乙所示两种方式放置在水平桌面上,设圆台两底面直径之比为1:2,圆台对桌面的压力分别是F1、F2,圆台对桌面的压强分别是p1和p2,则F1:F2=______;p1:p2=______。
19. 现有一氢气球载有800N货物匀速下降,若氢气球抛出一些货物就可以匀速上升,气球自身重力不计,上升或下降时所受阻力大小不变,氢气球与货物所受浮力恒为500N。(注:气体或液体对浸入其中的物体竖直向上的力叫浮力,g=10N/kg)。画出气球的受力分析图,气球可用“●”表示,求:
(1)气球匀速下降时所受阻力f阻;
(2)气球抛出质量为多少的货物才能匀速上升。
20. 如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的体积为2.0×10-3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0×10-3m2,容器底受到液体的压强为5.0×103pa.求:
(1)液体的密度。
(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强。
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强。(g取10N/kg)
(4)液体对容器底的压力。
21. 实验小组的同学用如图1所示的实验装置来探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验时,他们每次必须使同一小车从同一斜面的同一高度滑下,这样做的目的是______ 。
(2)下表是同学们多次实验记录的数据,分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力______ ,小车前进的距离就越______ 。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力的大小
大
较大
较小
小车移动的距离s/cm
18.3
22.6
26.7
(3)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出:运动的物体不受外力时,它将______ 。
(4)探究过程中主要采用了科学推理法和______ 两种研究方法。
(5)小丽同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,你认为其中准确的是______ 。(图2中的黑点表示小丽同学)
22. 阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见表。(g取10N/kg)
小球编号
1
2
3
小球质量/g
2
3
45
小球半径/10-3m
5
5
15
小球的收尾速度/(m⋅s-1)
16
40
40
(1)1号小球受到空气阻力最大时的速度为______ m/s,此时空气阻力为______ N,依据是______ 原理。
(2)半径相同的小球,质量______ (填“大”或“小”)的收尾速度大。
(3)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
(4)轿车的外形常做成流线型,目的是______ 。
(5)为提高游泳成绩,请从泳姿或泳装方面,给运动员提一条合理化建议:______ 。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:维修人员常会用一长铁管套在水龙头上,如图乙所示,用同样大小的力作用在管端A点处,则会很容易打开水管,此时力的大小和方向不变,力的作用点不同,说明改变力的作用点,可以改变力的作用效果,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
(1)力的大小、方向和作用点叫力的三要素。
(2)力的三要素都会影响力的作用效果。
知道力的三要素;知道力的三要素都可以改变力的作用效果。
2.【答案】B
【解析】解:由于木块与小车一起向右做匀速直线运动,当小车突然减速运动时,木块底部也随之减速,而木块的上部由于惯性仍要保持原来的匀速直线运动状态,所以会出现如图乙所示的现象,选项A、C、D均与图乙所示的现象不符。
故选:B。
物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性,原来运动的物体保持运动,原来静止的保持静止,也可理解为“静者恒静、动者恒动”,据此分析回答。
本题考查了惯性在生活中的应用,惯性与人们的生活密切相关,学习时,多联系、多分析。
3.【答案】A
【解析】解:A.一切物体都具有惯性,百米赛跑运动员停止后仍然具有惯性,故A错误;
B.力可以改变物体的形状,射箭运动员用力拉弓,是使弓发生形变,故B正确;
C.足球运动员头球攻门,是通过头将球的运动方向发生改变,即改变了球的运动状态,故C正确;
D.皮划艇运动员用力向后划水,给水一个向后的力。同时水会给运动员一个向前的力,所以运动员向前运动,故D正确。
故选:A。
(1)惯性是指物体有保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性;
(2)力的作用是相互的,一个物体受到力,同时给对方一个反作用力;
(3)力的作用效果:可以改变物体的形状或运动状态;
此题通过各种比赛项目的分析,考查了对相互作用力、力的作用效果的理解和应用。同时还考查了学生对平衡力的认识。
4.【答案】C
【解析】解:
A、从图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.4N,故图甲中木块受到的拉力为3.4N,故A错误;
B、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,故B错误;
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滑动摩擦力相等,因为滑动摩擦力相同,故拉力的比值是1:1,故C正确;
D、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滑动摩擦力相等,所以滑动摩擦力相等,即滑动摩擦力的比值是1:1,故D错误。
故选:C。
(1)先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读出弹簧测力计的示数;
(2)根据图象得出某一时间内两次运动的路程,利用速度公式得出速度之比;
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度。
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、影响摩擦力因素的掌握情况,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。
5.【答案】A
【解析】解:小球静止在杆子的底端,所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力,这个力和重力大小相等,为mg。
故选:A。
要解决此题,需要掌握二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
要知道静止状态或匀速直线运动状态都属于平衡状态,处于平衡状态的物体受力平衡。
此题主要考查了对二力平衡条件的应用。根据小球处于平衡状态,结合其中的一个力,利用二力平衡的条件来确定另外一个力。是此题的解题思路。
6.【答案】A
【解析】解:
由于甲乙在沙滩上留下的脚印深浅相同,说明压力的作用效果相同,即是对沙滩的压强相等,故CD错误;
根据甲的脚印大于乙的脚印,说明受力面积甲比乙大,而二者对地面的压强又相等,根据p=FS可得甲对地面的压力大于乙对地面的压力,而这里的压力又等于重力大小,所以甲受到的重力大于乙受到的重力,故A正确,B错误。
故选:A。
7.【答案】A
【解析】解:A、由图可知:此时液柱高度750mm,说明此时气压只能支持750mm汞柱,低于标准大气压,故A正确;
B、如果将玻璃管倾斜,不会对大气压强有影响,所以水银柱高度不变,但倾斜以后长度会变,故B错误;
C、最早证明大气压强存在的不是托里拆利实验而是马徳堡半球试验,故C错误;
D、管的侧壁开一个小孔,由于管的上方是真空没有压强,小孔的外侧有大气压强,所以单凭A点的液体压强不足以使水银流出,故D错误。
故选:A。
(1)在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,标准高度为760mm;
(2)如果将玻璃管倾斜,水银柱高度不变但长度会变;
(3)最早证明大气压强存在的是马徳堡半球实验;
(4)依据大气压与侧壁小孔处液体压强的大小比较判断;
本题考查了对托里拆利实验原理的理解,能否影响实验结果是考试中重点内容。
8.【答案】D
【解析】解:A.由表中数据可知,A针刺破膜时的压力是0.7N,B针刺破膜时的压力是3.5N,压力不同,故A错误;
B.由图2可知,A针每次刺破膜时的压力相同,又知受力面积不变,由p=FS可知,对膜的压强相同,故B错误;
C.由表中数据可知,刚刺破膜时,A针对膜的压强pA=FASA=0.7N7×10-8m2=1×107Pa,B针对膜的压强pB=FBSB=3.5N3.5×10-7m2=1×107Pa,A针对膜的压强等于B针对膜的压强,故C错误;
D.由图知,t1至t2这段时间,压力变大,因受力面积不变,根据p=FS,A针对膜的压强是变大,故D正确。
故选:D。
(1)根据表中数据比较膜刚被刺破时所受的压力的关系;
(2)根据图2得出橡皮膜刚扎破时A针对膜的压力,根据p=FS分析压强大小;
(3)根据表中数据分析;
(3)由图知,t1至t2这段时间的压力变化,因受力面积不变,根据p=FS分析压力的变化。
本题考查压强公式的运用,关键是从题中获取有效的信息。
9.【答案】B
【解析】解:吹气前,该装置为连通器,连通器的液体静止不流动时,水面是相平的,水面上方的压强是相同的,所以pa0=pb0;
在b上方持续水平吹气时,b中液面的上方的空气的流速变大,压强变小;而a处空气的流速小,压强大,所以pa>pb;
由于b处的流速变大,压强变小,所以pb0>pb;
由于没有在a上方吹气,所以a处气压不变,pa0=pa;
在b上方持续水平吹气时,b处流速大,压强小,a处流速小,压强大,使得ab两处形成气压差,在气压差的作用下,b处液面升高,水面稳定后如图2所示,但c、d处深度相同,则根据p=ρgh可知,pc=pd
综上所述,B正确。
故选:B。
本题考查了液体内部压强的大小、流体压强与流速的关系。
10.【答案】B
【解析】解:由图可知,两球没入水中后,实心球排开水的体积较大,由F浮=ρ水gV排可知,实心球受到的浮力较大,ACD错误,B正确。
故选:B。
一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力,物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关,又与排开液体的密度有关。根据F浮=ρ液gV排判断两球所受浮力的大小关系。
本题主要考查了阿基米德原理的应用,熟悉阿基米德原理就能做出正确判断,难度不大。
11.【答案】竖直向下 500 平衡力
【解析】解:人受到的重力的方向是竖直向下的,大小为G=mg=50kg×10N/kg=500N,
重力与地面对小欣的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、都作用同一物体上,是一对平衡力。
故答案为:竖直向下;500;平衡力。
重力的方向竖直向下,利用G=mg求出小欣的重力;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上。缺一不可。
此题考查重力的计算、平衡力和相互作用力,关键是知道平衡力和相互作用力的区别。
12.【答案】接触面的粗糙程度;压力。
【解析】解:将鳝鱼裹上一层土,可以使接触面变得粗糙,是通过增加接触面的粗糙程度,以增大摩擦;用手使劲捏住鳝鱼,是增加压力,以增大摩擦。
故答案为:接触面的粗糙程度;压力。
影响摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度;增大摩擦的办法有:①增大压力,②增大接触面的粗糙程度,③变滚动为滑动。
本题主要考查了影响摩擦力的因素,据此可得出增大摩擦力的方法,属基础知识的应用。
13.【答案】1.25
【解析】解:由图可知,该弹簧的劲度系数为:k=FΔx=1.2N4.8cm=0.25N/cm,
由题可知,弹簧的伸长量Δx'=20cm-15cm=5cm,
则它所受的拉力F'=k×Δx'=5cm×0.25N/cm=1.25N。
故答案为:1.25。
根据胡克定律,求出弹簧的劲度系数k,再由F=Δxk求解;
本题考理解弹簧的劲度系数,会根据图象获取信息。
14.【答案】(1)5030(2) (3)等于 左
【解析】(1)用50N的力把木块压在竖直墙壁上,木块在竖直墙壁上静止不动,木块处于静止状态,受平衡力作用,墙壁对木块的支持力是50N;在竖直方向上,木块受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,则摩擦力f=G=30N;
(2)突然撤去力F,不考虑空气阻力,此时木块只受重力,不再受压力、支持力和摩擦力,如下图所示:
(3)讲台在水平推力的作用下保持静止状态,则讲台水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,大小相等;根据图示可知,小明向左推箱子,则小明的脚向右用力,因此小明受到地面向左的摩擦力。
故答案为:(1)50;30;(2);(3)等于;左。
分析:(1)(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,受到的力为平衡力,据此分析解答;
(2)根据摩擦力的产生条件分析当松手后,木块的受力情况,用力的示意图可表示出力的三要素。
本题主要考查了二力平衡条件的应用及摩擦力产生的条件,知道当松手后,失去了压力,则支持力、摩擦力均消失,是正确解答的关键。
15.【答案】浮力
【解析】解:将一个乒乓球浸到水中,由于乒乓球受到的竖直向上的浮力大于乒乓球的重力,所以最终会看到乒乓球浮在水面上;
乒乓球漂浮时,受到的竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力;过球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出重力和浮力,二者大小相等,并标出G和F浮,如下图所示:
。
故答案为:浮力;见解析。
浮力的方向是竖直向上的;
漂浮在水面上的物体,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,且重力等于浮力,按照力的示意图的画法画出这两个力即可。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
16.【答案】
【解析】
【分析】
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,支持力的方向是垂直于斜面向上的,作用点可画在物体的重心上。
(1)画重力的示意图关键是要明确它的三要素,这里注意重力的方向始终是竖直向下的。
(2)因为支持力是物体受到的力,所以力的作用点一定要画在物体上,并注意支持力的方向与斜面垂直。
【解答】
解:重力的作用点在物体的重心,方向竖直向下,过重心作一条竖直向下的线段,在末端画上箭头,即为重力G的示意图;
斜面对物体支持力的方向垂直于斜面向上,过物体的重心作一条垂直于斜面向上的线段,末端画上箭头,标出支持力符号FN,如下图所示:
17.【答案】小 大 2 6
【解析】解:当把金属球徐徐浸入水中的时候,其排开水的体积变大,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知金属球受到的浮力变大;
由F=G-F浮可知,弹簧秤的示数将变小;
若金属球有一半浸入水中时,弹簧秤的示数为8N,则金属球受到的浮力F浮=G-F示=10N-8N=2N;
若把它全部浸没在水中,其排开水的体积是原来的2倍,此时金属球受到的浮力F浮'=2F浮=2×2N=4N,
此时弹簧秤的示数为:F示'=G-F浮'=10N-4N=6N。
故答案为:小;大;2;6。
金属球徐徐浸入水中的时候,其排开水的体积变大,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排判断金属球受到浮力的变化;根据称重法测浮力的公式判断弹簧秤示数的变化;
金属球有一半浸入水中时,根据F浮=G-F示计算金属球受到的浮力;
金属球全部浸没在水中水,排开水的体积是原来的2倍,则金属球受到的浮力等于一半浸入水中时的2倍,根据F浮=G-F示求出此时弹簧秤的示数。
本题考查了称重法测浮力和阿基米德原理的应用,属于基础题。
18.【答案】1:1 4:1
【解析】解:(1)甲、乙两种不同方式置于水平面上,对水平面的压力等于物体的重力,甲、乙对桌面的压力之比F1:F2=1:1;
(2)由题意可知,圆台两底面直径之比为1:2,则半径之比也为1:2,
由S=πr2得,与水平面的接触面之比:
S甲S乙=πr甲2πr乙2=r甲2r乙2=1222=14;
对桌面的压强之比:p甲p乙=F甲S甲F乙S乙=S乙S甲=41。
故答案为:1:1;4:1。
(1)在水平桌面上,F=G,由此可得,压力之比等于重力之比;
(2)根据直径之比计算出接触面积之比,已知压力之比和接触面积(受力面积)之比,可利用公式P=FS计算出压强之比。
本题考查压力和压强大小的比较,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力。
19.【答案】解:(1)当气球在空中竖直匀速下降或上升时,受到平衡力作用;共受到三个力的作用,即竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F和阻力f;力的示意图如图所示:
三个力满足平衡,故得G=F+f,则f=G-F=800N-500N=300N;
(2)当气球在空中竖直匀速上升时,受到平衡力作用;仍是G后(后来的重力)、F、f(竖直向下)三力平衡,关系是G后+f=F;由于气球在上升和下降时所受空气浮力和阻力的大小保持不变;故G后=F-f=500N-300N=200N;则从气球内向外抛出的物体重力为G抛=G-G后=800N-200N=600N;
则抛开的货物的质量为:m=G抛g=600N10N/kg=60kg。
答:(1)气球匀速下降时所受阻力f阻为300N;
(2)气球抛出质量为60kg的货物才能匀速上升。
【解析】处于匀速直线运动状态的物体,受到平衡力的作用,平衡力满足:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。据此来对气球的受力情况进行分析。
根据物体运动状态判断物体的受力情况是关键;物体处于匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用,分析准确哪个力和哪个力是平衡力很关键。
20.【答案】解:(1)由p=ρgh得,
液体的密度ρ=Pgh=5×103Pa10N/kg×0.5m=1000kg/m3。
答:液体的密度为1000kg/m3。
(2)A点距离液面的距离hA=0.5m-0.2m=0.3m,
A点的液体压强PA=ρghA=1000kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。
答:距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3000Pa。
(3)液体的重力G=mg=ρVg=1000kg/m3×2.0×10-3m3×10N/kg=20N,
所以这个装着液体的容器对桌面的压强P1=G+G容S=20N+20N2×10-3m2=2×104Pa。
答:这个装着液体的容器对桌面的压强为2×104Pa。
(4)液体对容器底的压力F=PS=5.0×103pa×2.0×10-3m2=10N。
答:液体对容器底的压力为10N。
【解析】(1)已知容器底受到液体的压强和液体的深度,根据公式P=ρgh可求液体的密度。
(2)已知液体的深度,可求A点距离液面的距离,根据公式P=ρgh可求A点的液体压强。
(3)装着液体的容器对桌面的压力等于液体和容器的重力之和,液体的质量根据公式m=ρV可求,进一步求出重力,根据公式P=FS求出这个装着液体的容器对桌面的压强。
(4)已知液体对容器底部的压强,根据公式F=PS可求液体对容器底的压力。
本题考查液体密度、液体压强、重力、压强、压力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,易出错的是计算液体的深度,这个深度指的是距离液面的高度,不是距离底面的高度。
21.【答案】让小车到达水平面具有相同的速度 越小 远 做匀速直线运动 控制变量法 A
【解析】解:
(1)实验时,每次必须使小车从斜面的同一高度滑下,这样做的目的是让小车到达水平面具有相同的初速度;
(2)由表格中数据可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离就越大;
(3)阻力越小,小车运动的越远,如果小车不受阻力,则小车的运动状态不变,将做匀速直线运动;
(4)在本实验中,需要控制小车到达水平面的速度相同,因此用到控制变量法;同时通过推理得出小车不受力时的运动情况,用到了科学推理法。
(5)当秋千运动到右侧最高点时,此时秋千的动能全部转化为重力势能,速度为零,若不受任何外力,将保持静止状态不变,故A正确。
故答案为:(1)让小车到达水平面具有相同的速度;(2)越小;远;(3)做匀速直线运动;(4)控制变量法;(5)A。
(1)为使小车到达水平面时,具有相同的初速度,应使其从斜面的同一高度处由静止滑下;
(2)(3)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,分析表格中数据,得出小车运动与阻力的关系,得出阻力越小,小车速度减小得越慢,小车运动的越远;如果不受阻力,则小车的运动状态不变,将做匀速直线运动;
(4)本实验用到的物理方法有控制变量法和科学推理法;
(5)根据牛顿第一定律,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。
此题考查了力和运动关系的实验,注意对小车初速度的控制及实验结论的得出,同时考查了对牛顿第一定律的应用,特别是最后一问,分析荡秋千到最高点的运动状态,是解决本题的关键。
22.【答案】160.02二力平衡 大 小于 减小空气阻力 身体尽量形成流线型,减小水的阻力
【解析】解:(1)流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,1号小球的收尾速度为16m/s,可知此时便是其阻力最大时的速度;
此时小球做匀速直线运动,所以f=G=mg=2×10-3kg×10N/kg=0.02N;
(2)由1、2数据知,小球的半径相同,球的质量越大,收尾速度越大;
(3)由表格中数据知,3号小球的收尾速度为40m/s,20m/s小于其收尾速度,所以此时速度仍在增大,重力大于阻力;
(4)轿车的外形常做成流线型,目的是为了减小空气阻力;
(5)为提高游泳成绩,游泳运动员在游泳时,身体尽量形成流线型,减小水的阻力。
故答案为:(1)16;0.02;二力平衡;(2)大;(3)小于;(4)减小空气阻力;(5)身体尽量形成流线型,减小水的阻力。
(1)阻力最大时的速度,即小球的收尾速度;
根据二力平衡分析阻力的大小;
(2)分析1、2号数据,得出收尾速度与质量的关系;
(3)比较20m/s与收尾速度的关系,分析此事的运动状态,得出阻力与重力的大小关系;
(4)根据流体压强与流速的关系进行分析;
(5)要提高游泳成绩,应减小水对人的阻力,减小横截面积。
此题主要考查了流体的阻力产生及防止,首先根据题目中给出的信息判断影响阻力的因素,并能根据影响因素解决有关问题。
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