四川省泸州市龙马潭区八年级下册期末物理试卷
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这是一份四川省泸州市龙马潭区八年级下册期末物理试卷,共37页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
四川省泸州市龙马潭区八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(1~10题为单项选择题,每小题3分,多选、少选、错选、不选均不得分;11~12题为多项选择题,每小题3分,全选对得4分,选对但不全得2分,不选或有错选的均不得分;满分38分)
1.(3分)借助前人的成果,在实验的基础上经过推理得出“一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态”这个结论的科学家是( )
A.伽利略 B.阿基米德 C.牛顿 D.托里拆利
2.(3分)如图所示是车顶的外掀式天窗,行驶时,将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这是由于( )
A.车顶空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
B.车顶空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
C.车顶空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
D.车顶空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
3.(3分)“中华诗词,语言精炼而意境优美”、“中华成语,形式简洁而意思精辟”,这都体现了中华文化的博大精深,下面列举的成语或诗句都蕴含着物理知识,其中说法正确的是( )
A.“悬崖勒马收缰晚”中的“收缰晚”是因为物体受到了惯性
B.“人往高处走,水往低处流”,说明人和水受到的重力的方向是相反的
C.“会挽雕弓如满月”中“弓如月”是因为力改变了物体形状
D.“沉李浮瓜”,说明物体的浮沉取决于物体的体积大小
4.(3分)如图所示是2022年6月5日神舟十四号载人飞船发射的情景,宇航员顺利进入天和核心舱,即将完成空间站的最后的建设,下列说法不正确的是( )
A.宇航员在太空失重后不能用弹簧测力计测重力,所以质量也为零
B.使火箭升空的推力的施力物体是喷出的燃气
C.空间站绕地球沿椭圆轨道运动,说明空间站受到的合力肯定不为零
D.空间站在近地点时,速度最大
5.(3分)科学研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系符合如图所示图像的是( )
A.物体受到的重力与质量的关系
B.物体浸没在液体中受到的浮力与所处深度的关系
C.在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
D.液体内部压强与液体深度的关系
6.(3分)如图所示,用手指压圆珠笔芯使它弯曲,同时手指感到疼痛,这个实验不能说明( )
A.力的作用是相互的 B.重力的方向竖直向下
C.力可以改变物体的形状 D.力是物体对物体的作用
7.(3分)在学习物理的过程中,经常会运用到一些科学研究方法,下列事例中运用方法相同的是( )
①研究物体所受力时,引入“带箭头的线段”来描述力
②探究物体的重力势能与质量的关系
③曹冲称象
④探究影响压力作用效果的因素
A.①与② B.③与④ C.①与③ D.②与④
8.(3分)书法是中国特有的一种传统艺术。如图是某同学写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.竖直悬空握笔时,握力增大,毛笔受到的摩擦力也增大
B.向右运笔时,笔毫向左弯曲,笔毫受到的摩擦力方向向左
C.写较细的笔画时,只需用较小的力下压笔毫,为了写出更粗的笔画,需要用较大力下压笔毫后再运笔,与写较细笔画时相比,这时笔毫对纸张的摩擦力大小没有变化
D.笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,墨汁越少,运笔时笔毫对纸张的摩擦力也越小
9.(3分)下列有关力学的情景说法正确的是( )
A.橡皮绕手做圆周运动的过程中,绳子的弹力对橡皮做了功
B.网球的形变程度比球拍大,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C.潜水艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的
D.旗杆顶端的滑轮是定滑轮
10.(3分)踢毽子是一项集健身、娱乐、表演于一体的活动,拥有非常广泛的群众基础,如图所示为两个小朋友正在踢毽子的情景。若不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.毽子向上运动时速度变大,它的动能在增大
B.毽子向上运动时速度变小,是把重力势能转化成了动能
C.被踢出去的毽子到达最高点时,重力势能一定最大
D.毽子向上运动时速度变小,是因为毽子受到向上的力越来越小
(多选)11.(4分)如图所示,盛有水的薄壁容器静止在水平桌面上。容器重2N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,未装满水,水面离底部高度h1=8cm。下列选项中正确的有( )
A.水对容器底部的压强为600Pa
B.水对容器底部的压力为8N
C.容器对桌面的压强为900Pa
D.若往容器弯管内加水,则容器底部受到水的压强不变
(多选)12.(4分)如图1用甲、乙两个不同的滑轮组将同一物体匀速提升相同高度,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据如图2所示,则下列选项中正确的有( )
A.F甲做的功比F乙多
B.两滑轮组绳子自由端移动距离相等
C.F甲与F乙大小相等
D.乙滑轮组的机械效率为75%
二、填空题(共9个小题,每空1分,共27分)
13.(3分)“足球货杆”是泸州市中考体育考试的选考项目之一,如图所示,小字在考试中,需要 自身重心(选填“升高”或“降低”),从而方便变向带球绕杆;踢出去的足球能继续向前滚动是因为足球具有 ;在绕杆过程中,需要不断用脚控制足球的运动方向,说明力可以改变物体的 。
14.(3分)小明同学在课外研究“弹簧的伸长量Δx与所受拉力F大小的关系”实验中选用了A、B两根弹簧做实验,如表是用A弹簧在弹性限度内,通过测量得到了如表所示的实验数据,根据表中实验数据可归纳出:在弹性限度内,A弹簧的伸长量Δx与所受拉力F的大小关系是 正比的(选填“成”或“不成”);表中第6次实验受到的拉力F大小为 N。如图是他用B弹簧做实验所测出的数据绘制的弹簧长度x与拉力F的图线,根据图线可知:如果用B弹簧做成一个弹簧测力计,则 (选填“能”或“不能”)用它来测量一个重为8N的物体重力。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
F/N
0
0.5
1
1.5
2
3
Δx/cm
0
2
4
6
8
10
12
15.(3分)如图所示,浴室防滑垫正面有防滑颗粒反面有防滑吸盘。正面有防滑颗粒是通过增大接触面的 ,反面用吸盘是利用 增大对地面的压力,这两种方法都能增大 力,从而达到理想的防滑效果。
16.(3分)一段质量可以忽略的细线一端连接着放在水平桌面上的物块A,另一端通过定滑轮连接着物块B,整个装置处于静止状态,如图所示。已知细线对A的拉力方向跟水平桌面平行,不计滑轮处的一切摩擦,物块A重20N,物块B重5N,则桌面对A的摩擦力为 N,方向向 (选填“左”或“右”);再将B更换为重力为3N的物体,这时A受到的合力为 N。
17.(3分)如图所示,自带吸管的玻璃杯可以看作是一个 ,A、B两点处于同一水平面上,杯中盛有一种密度均匀的饮料,当饮料静止时,图中A点的液体压强 B点的液体压强(选填“大于”“等于”或“小于”);若往杯中再加入些同种饮料,但不小心装满后溢了少许出来,则未溢后,A点的液体压强 B点的液体压强(选填“等于”或“不等于”)。
18.(3分)如图所示,一架总质量为15t的国产舰载机“歼﹣15”在“山东号”国产航母上起飞。“歼﹣15”飞离航母后,航母受到的浮力 ,排开海水的体 (前两空均选填“变大”、“变小”或“不变”),航母将 一些(选填“上浮”或“下沉”)。
19.(3分)如图所示,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F1,地面对箱子的支持力为F2,箱子受到的重力为G,则此拉杆箱是一根 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);F2与G (选填“是”或“不是”)一对平衡力;平时我们使用拉杆箱时,通常将拉杆抽出,这是通过 (选填“减小阻力臂”或“增大动力臂”)的方式使动力F1更小。
20.(3分)如图所示,在水平台面上,放着一个重为500N的物体,某人利用滑轮组拉着物体在水平方向匀速移动了1.5m,物体与水平台面间的摩擦力为120N,不计滑轮重及摩擦,则人的水平拉力F大小为 N,物体重力做功为 J,移动过程中物体的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
21.(3分)如图所示,斜面长3m,高1m,工人用400N沿斜面方向的推力F将重为900N的箱子匀速推到车上,用时10s,在此过程中箱子受到的摩擦力大小 推力大小(选填“等于”或“不等于”),工人做功的功率是 W,斜面的机械效率是 。
三、作图题。(2个小题,每题2分,共4分)
22.(2分)如图所示,这是篮球投出后在空中飞行时的情景,请在图中画出篮球离开手后在空中飞行时所受重力的示意图(O为重心)。
23.(2分)如图所示,杠杆OA在拉力F作用下处于静止状态,请画出拉力F的力臂。
四、实验题(共2个小题,每空1分,共14分)
24.(9分)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的。小龙和小马两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图甲所示,此实验的设计是选择物体处于 状态来探究的,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母A、B、C表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响;
(2)如图乙是最终确认的实验方案,此方案中由于用的是轻小卡片,可以忽略 对实验的影响;
(3)将图乙中的卡片旋转一个角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后卡片不能平衡了,本次实验探究的是:彼此平衡的两个力一定作用在同一 上;
(4)小龙又提出,利用如图丙所示的实验装置来探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?在已知钩码的重力前提下,小龙提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在 (选填“竖直”、“水平”或“任意”)方向做匀速直线运动,根据观察到弹簧测力计读数 (选填“发生改变”或“不发生改变”)且等于钩码重力的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态;
(5)如图丁,小马尝试在匀速直线运动状态下进行研究:在右边绳端挂2N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块,此时弹簧测力计的示数为2.2N,从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”,此结论是 (选填“正确”或“错误”)的;此时若让木块水平匀速向右运动,则弹簧测力计的示数应该为 N。
25.(5分)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小田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水中不同深度和另一种液体中,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)小田进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N,用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入水中不同深度和另一种液体中,步骤图B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中;
(2)在实验步骤D中金属块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的 有关;
(4)小田用表格中的数据算出了金属块的密度为 kg/m3。
五、计算题(共2个小题,26小题8分,27小题9分,共17分,要求写出必要的步骤和文字说明)
26.(8分)如图甲所示,在2022年北京冬奥会冰壶项目中,若比赛用的冰壶其质量为20kg,与冰面接触面积为200cm2,某次投掷时运动员用30N的水平恒定推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,如图乙。求:
(1)冰壶的重力G;
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功W;
(3)冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强p。
27.(9分)如图甲所示,一个底面积为300cm2的柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为15cm,重为9N的均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根细绳连在一起,现慢慢向容器中加水。已知细绳长度为L=8cm。求:
(1)当加入水深为5cm时,如图甲所示,水对容器底部的压强p;
(2)当加入水深为5cm时,物体A受到容器底对它的支持力F1;
(3)继续加水至细绳刚好拉直时,如图乙所示,水对容器底的压力F2。
四川省泸州市龙马潭区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(1~10题为单项选择题,每小题3分,多选、少选、错选、不选均不得分;11~12题为多项选择题,每小题3分,全选对得4分,选对但不全得2分,不选或有错选的均不得分;满分38分)
1.(3分)借助前人的成果,在实验的基础上经过推理得出“一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态”这个结论的科学家是( )
A.伽利略 B.阿基米德 C.牛顿 D.托里拆利
【考点】牛顿第一定律的概念.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,这是著名的牛顿第一定律。是在实验的基础上推理、归纳出来的。
【解答】解:“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿第一定律是英国物理学家牛顿在实验的基础上,进一步推理、归纳得出来的。
故选:C。
【点评】此题考查的是我们对于牛顿第一定律的了解,是一道基础题。
2.(3分)如图所示是车顶的外掀式天窗,行驶时,将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这是由于( )
A.车顶空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
B.车顶空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
C.车顶空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
D.车顶空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
【考点】流体压强与流速的关系.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。
【解答】解:天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故BCD错误,A正确。
故选:A。
【点评】解答此题的关键是明确流体压强与流速的关系,从原理的角度出发,便不难做出解释。
3.(3分)“中华诗词,语言精炼而意境优美”、“中华成语,形式简洁而意思精辟”,这都体现了中华文化的博大精深,下面列举的成语或诗句都蕴含着物理知识,其中说法正确的是( )
A.“悬崖勒马收缰晚”中的“收缰晚”是因为物体受到了惯性
B.“人往高处走,水往低处流”,说明人和水受到的重力的方向是相反的
C.“会挽雕弓如满月”中“弓如月”是因为力改变了物体形状
D.“沉李浮瓜”,说明物体的浮沉取决于物体的体积大小
【考点】物体的浮沉条件及其应用;力的作用效果;重力的方向;惯性与惯性现象.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都具有惯性;
(2)重力的方向竖直向下;
(3)力的作用效果是:改变物体的形状、改变物体的运动状态;
(4)物体浮沉条件:浸没水中的物体,F浮>G,上浮(最后漂浮:F浮′=G);F浮<G,下沉;F浮=G,悬浮。
【解答】解:A、“悬崖勒马收缰晚”中是由于马具有惯性还要保持原来的运动状态向前运动,所以到达悬崖后不能立即停下来,不是受到惯性,故A错误;
B、人和水受到的重力的方向都是竖直向下的,方向相同,故C错误;
C、力可以改变物体的形状,所以在拉力的作用下“弓如月”是因为力改变了物体形状,故C正确;
D、“沉李浮瓜”说明物体浮沉取决于物体受到的浮力与物体的重力,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了学生对力的作用效果、重力的方向、惯性以及物体浮沉条件的了解与掌握,涉及到的知识点较多,综合性较强,对于诗句中涉及到的物理知识,我们首先要弄懂诗句的意义,然后认真分析确定该用哪一方面的知识进行解答。
4.(3分)如图所示是2022年6月5日神舟十四号载人飞船发射的情景,宇航员顺利进入天和核心舱,即将完成空间站的最后的建设,下列说法不正确的是( )
A.宇航员在太空失重后不能用弹簧测力计测重力,所以质量也为零
B.使火箭升空的推力的施力物体是喷出的燃气
C.空间站绕地球沿椭圆轨道运动,说明空间站受到的合力肯定不为零
D.空间站在近地点时,速度最大
【考点】重力的概念;力与运动的关系;质量及其特性;力作用的相互性.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】(1)质量是物体的属性,与物体的状态、形状和所处的空间位置无关
(2)施加作用的物体是施力物体;
(3)当物体合力为零时,处于平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态;
(4)影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的影响是质量和高度。
【解答】解:A、质量是物体的属性,宇航员在太空中,位置发生变化,但质量不变,故A错误;
B、火箭升空时,向下喷出燃气,对燃气施加了一个向下的作用力,因力的作用是相互的,喷出的燃气会对火箭产生一个向上的反作用力,因此,使火箭上升推力的施力物体是喷出的燃气,故B正确;
C、空间站绕地球沿椭圆轨道运动,空间站的运动状态在改变,处于非平衡状态,说明空间站受到的合力肯定不为零,故C正确;
D、空间站运行过程中不受阻力,机械能守恒,在近地点时动能最大,重力势能最小,所以速度最大,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查质量的属性、力作用的相互性,平衡状态的判断和动能的影响因素,综合性强,难度适中。
5.(3分)科学研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系符合如图所示图像的是( )
A.物体受到的重力与质量的关系
B.物体浸没在液体中受到的浮力与所处深度的关系
C.在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
D.液体内部压强与液体深度的关系
【考点】阿基米德原理的应用;弹力的概念;重力的概念;液体压强的概念和特点.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】观察分析图像,找出图中两个量(x,y)之间的关系,看选项中哪两个量的关系与图像中的相符即可。
【解答】解:观察图像发现这是一条平行于横轴的图线,这说明y不会随x的变化而变化;
A、根据公式G=mg可知,物体所受的重力与质量成正比,故A错误;
B、浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,物体浸没在液体中受到的浮力与所处深度无关,即物体浸没的深度增大时,浮力大小不变,故B正确;
C、在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,故C错误;
D、在液体密度相同时,液体内部压强与液体深度成正比,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生的观察能力和对图像的分析能力,涉及的知识点较多,解题时应熟记这些关系并加深理解。
6.(3分)如图所示,用手指压圆珠笔芯使它弯曲,同时手指感到疼痛,这个实验不能说明( )
A.力的作用是相互的 B.重力的方向竖直向下
C.力可以改变物体的形状 D.力是物体对物体的作用
【考点】力作用的相互性;力的作用效果.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】①力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体的反作用力;
②力的作用效果有二:改变物体的形状,改变物体是运动状态;
③由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向是竖直向下的。
【解答】解:用手指压圆珠笔芯使它弯曲,
A、手感觉疼痛,原因是手对圆珠笔芯施加力的作用的同时,受到圆珠笔芯的反作用力,说明力的作用是相互的。此选项不符合题意;
B、物体受到的重力的方向是竖直向下的,圆珠笔芯形状的变化与重力方向无关。此选项符合题意。
C、圆珠笔芯发生弯曲,说明力可以改变物体的形状。此选项不符合题意;
D、手对圆珠笔芯施加力的作用,手是施力物体,圆珠笔芯是受力物体,说明力是物体对物体的作用。此选项不符合题意;
故选:B。
【点评】此题考查了力的概念、力的作用的相互性、力的作用效果等知识,是力学的基本概念或规律,难度不大。
7.(3分)在学习物理的过程中,经常会运用到一些科学研究方法,下列事例中运用方法相同的是( )
①研究物体所受力时,引入“带箭头的线段”来描述力
②探究物体的重力势能与质量的关系
③曹冲称象
④探究影响压力作用效果的因素
A.①与② B.③与④ C.①与③ D.②与④
【考点】物理学方法.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】研究问题的方法有很多,如“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”、“转换法”等,可以先分析题中的四个选项分别用了哪一种研究方法,然后再找出不同的。
【解答】解:①研究物体所受力时,引入“带箭头的线段”来描述力,采用的是理想模型法;
②探究物体的重力势能与质量的关系,采用的是控制变量法;
③曹冲称象,采用的是等效替代法;
④探究影响压力作用效果的因素,采用的是控制变量法;
②和④运用的方法相同,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对一些常用的物理学方法的了解和掌握,是一道基础题目。
8.(3分)书法是中国特有的一种传统艺术。如图是某同学写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.竖直悬空握笔时,握力增大,毛笔受到的摩擦力也增大
B.向右运笔时,笔毫向左弯曲,笔毫受到的摩擦力方向向左
C.写较细的笔画时,只需用较小的力下压笔毫,为了写出更粗的笔画,需要用较大力下压笔毫后再运笔,与写较细笔画时相比,这时笔毫对纸张的摩擦力大小没有变化
D.笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,墨汁越少,运笔时笔毫对纸张的摩擦力也越小
【考点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的大小;摩擦力的方向.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)竖直悬空握笔时,毛笔在竖直方向上受重力和摩擦力作用,是一对平衡力,摩擦力等于重力,与手的握力无关;
(2)笔毫左弯毛笔相对于纸张向右运动,则笔毫所受摩擦力向左;
(3)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
【解答】解:A、手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔仍然处于静止状态,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力始终等于重力,与握力大小无关,所以受到的摩擦力不变,故A错误;
B、在纸上写字,笔在运行中时笔毫向左弯曲,说明笔毫相对于纸张是向右运动的,此时笔毫所受摩擦力会阻碍笔毫向右运动,故摩擦力的方向向左,故B正确;
C、与写较细笔画时相比,写出更粗的笔画时压力变大,所以笔毫对纸张的摩擦力变大,故C错误;
D、笔毫上的墨汁越少,接触面越粗糙,在相同的压力下,笔毫对纸张的摩擦力越大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题在考查影响滑动摩擦力大小的因素、摩擦力大小和方向的判断等,重点考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用。
9.(3分)下列有关力学的情景说法正确的是( )
A.橡皮绕手做圆周运动的过程中,绳子的弹力对橡皮做了功
B.网球的形变程度比球拍大,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C.潜水艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的
D.旗杆顶端的滑轮是定滑轮
【考点】力是否做功的判断;力作用的相互性;物体的浮沉条件及其应用;定滑轮及其工作特点.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】(1)做功的必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离;
(2)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,两个力大小相等;
(3)潜艇是靠改变自身所受的重力实现上浮和下潜的;
(4)定滑轮是指固定不动的滑轮,它不随物体一块运动,不省力但可以改变力的方向。
【解答】解:A、橡皮绕手做匀速圆周运动的过程中,绳子的弹力方向指向中间,橡皮没有在弹力方向上通过距离,因此弹力对橡皮不做功,故A错误;
B、球拍与网球发生相互作用,球拍对网球的弹力等于网球对球拍的弹力,故B错误;
C、潜艇是靠改变自身所受的重力实现上浮和下潜的,没有靠改变浮力,故C错误;
D、学校里升旗杆的顶端安装的滑轮是固定不动的,因此是定滑轮,故D正确。
故选:D。
【点评】本题围绕生活中的一些力学现象,考查了力是否做功的判断、相互作用力、浮沉条件、定滑轮特点等,属力学综合题,难度不大。
10.(3分)踢毽子是一项集健身、娱乐、表演于一体的活动,拥有非常广泛的群众基础,如图所示为两个小朋友正在踢毽子的情景。若不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.毽子向上运动时速度变大,它的动能在增大
B.毽子向上运动时速度变小,是把重力势能转化成了动能
C.被踢出去的毽子到达最高点时,重力势能一定最大
D.毽子向上运动时速度变小,是因为毽子受到向上的力越来越小
【考点】动能和势能的转化;机械能的转化.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)动能大小与质量和速度有关;
(2)重力势能和物体的质量、高度有关;
(3)重力的方向是竖直向下的。
【解答】解:A、毽子向上运动时速度变小,质量不变,它的动能变小,故A错误;
B、毽子向上运动时速度变小,动能减小,高度增大,重力势能增大,若不计空气阻力,将动能转化为重力势能,故B错误;
C、被踢出去的毽子到达最高点时,质量不变,高度最大,重力势能一定最大,故C正确;
D、毽子向上运动时速度变小,是由于毽子受到竖直向下的重力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查动能、势能的影响因素、重力的知识,属于综合题。
(多选)11.(4分)如图所示,盛有水的薄壁容器静止在水平桌面上。容器重2N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,未装满水,水面离底部高度h1=8cm。下列选项中正确的有( )
A.水对容器底部的压强为600Pa
B.水对容器底部的压力为8N
C.容器对桌面的压强为900Pa
D.若往容器弯管内加水,则容器底部受到水的压强不变
【考点】液体压强的计算以及公式的应用;压力;压强的计算.菁优网版权所有
【答案】BC
【分析】(1)根据公式p=ρ液gh求得水对容器底部的压强;
(2)已知容器的底面积,根据F=pS求出水对容器底部的压力;
(3)容器对桌面的压力等于水和容器的总重力,根据p=求出容器对桌面的压强;
(4)若往容器弯管内加水,水的深度增加,由p=ρgh分析容器底部受到水的压强变化。
【解答】解:A.水对容器底的压强p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,故A错误;
B、由p=可得,水对容器底部的压力F=pS=800Pa×100×10﹣4m2=8N,故B正确;
C.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以容器对桌面的压力为:F′=G容+G水=2N+7N=9N,容器对桌面的压强p′===900Pa,故C正确;
D.若往容器弯管内加水,水的深度增加,由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强变大,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了液体压强公式p=ρgh和压强定义式p=的应用,难点是计算容器底部到液面的距离,这也是最容易出错的地方。
(多选)12.(4分)如图1用甲、乙两个不同的滑轮组将同一物体匀速提升相同高度,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据如图2所示,则下列选项中正确的有( )
A.F甲做的功比F乙多
B.两滑轮组绳子自由端移动距离相等
C.F甲与F乙大小相等
D.乙滑轮组的机械效率为75%
【考点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组中的相关计算;比较功的大小.菁优网版权所有
【答案】ACD
【分析】(1)拉力F甲、F乙做的功是总功,由图2可知两个力做功的大小关系;
(2)由图知,两个滑轮组承担重物绳子的段数n,根据s=nh可知两滑轮组绳子自由端移动距离关系;
(3)根据W=Fs比较F甲与F乙大小关系;
(4)由图2知,乙滑轮组的总功和额外功,从而可知有用功的大小,再计算乙的机械效率。
【解答】解:
A、绳端拉力做的功是总功,由图2知,F甲做的总功W总甲=1200J,F乙做的总功W总乙=800J,故A正确;
B、由图1知,滑轮组承担重物绳子的段数n甲=3,n乙=2,两滑轮组将同一物体提升高度都为h,由s=nh可知,s甲=3h,s乙=2h,即s甲>s乙,故B错误;
C、由W=Fs可得,F甲==,F乙==,所以F甲=F乙,故C正确;
D、由图2知,乙滑轮组做的额外功W额乙=200J,W有乙=W总乙﹣W额乙=800J﹣200J=600J,
乙滑轮组的机械效率:η乙===75%,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查滑轮组的特点、有用功、额外功、总功以及机械效率的理解和计算,要能从图中获取有用信息。
二、填空题(共9个小题,每空1分,共27分)
13.(3分)“足球货杆”是泸州市中考体育考试的选考项目之一,如图所示,小字在考试中,需要 降低 自身重心(选填“升高”或“降低”),从而方便变向带球绕杆;踢出去的足球能继续向前滚动是因为足球具有 惯性 ;在绕杆过程中,需要不断用脚控制足球的运动方向,说明力可以改变物体的 运动状态 。
【考点】惯性与惯性现象;力的作用效果;重心.菁优网版权所有
【答案】降低;惯性;运动状态
【分析】(1)重心越低,稳度越大;
(2)物体保持原运动状态不变的性质叫做惯性;
(3)力的作用效果有两个:改变物体的形状,改变物体的运动状态。
【解答】解:小字在考试中,需要降低自身重心,增大稳度,从而方便变向带球绕杆;
足球被踢出后仍能继续运动,是因为足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
在绕杆过程中,需要不断用脚控制足球的运动方向,足球的运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:降低;惯性;运动状态。
【点评】此题考查了惯性和力的作用效果,是一道基础性题目。
14.(3分)小明同学在课外研究“弹簧的伸长量Δx与所受拉力F大小的关系”实验中选用了A、B两根弹簧做实验,如表是用A弹簧在弹性限度内,通过测量得到了如表所示的实验数据,根据表中实验数据可归纳出:在弹性限度内,A弹簧的伸长量Δx与所受拉力F的大小关系是 成 正比的(选填“成”或“不成”);表中第6次实验受到的拉力F大小为 2.5 N。如图是他用B弹簧做实验所测出的数据绘制的弹簧长度x与拉力F的图线,根据图线可知:如果用B弹簧做成一个弹簧测力计,则 不能 (选填“能”或“不能”)用它来测量一个重为8N的物体重力。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
F/N
0
0.5
1
1.5
2
3
Δx/cm
0
2
4
6
8
10
12
【考点】探究弹簧测力计原理的实验.菁优网版权所有
【答案】成;2.5;不能。
【分析】弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
【解答】解:在弹性限度内,A弹簧的伸长量Δx与所受拉力F的大小关系是成正比的;从表中数据可知,每增加0.5N,弹簧伸长2cm,故第六次实验时,弹簧伸长10cm,拉力为2.5N;根据表中数据可知,当拉力超过6N时,弹簧测力计就超过量程了,故不能用它来测量一个重为8N的物体重力。
故答案为:成;2.5;不能。
【点评】本题考查了弹簧测力计的原理,属于基础题。
15.(3分)如图所示,浴室防滑垫正面有防滑颗粒反面有防滑吸盘。正面有防滑颗粒是通过增大接触面的 粗糙程度 ,反面用吸盘是利用 大气压 增大对地面的压力,这两种方法都能增大 摩擦 力,从而达到理想的防滑效果。
【考点】增大或减小摩擦的方法.菁优网版权所有
【答案】粗糙程度;大气压;摩擦。
【分析】增大摩擦力的方法:一是增大压力;二是增大接触面的粗糙程度;三是用滑动摩擦代替滚动摩擦。
【解答】解:浴室防滑垫正面有防滑气泡,是通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦;反面有防滑吸盘,是利用大气压增大对地面的压力,增大摩擦,从而达到理想的防滑效果。
故答案为:粗糙程度;大气压;摩擦。
【点评】此题考查了增大摩擦的方法,通过分析接触面粗糙程度以及压力的变化情况,进而分析摩擦力的变化。
16.(3分)一段质量可以忽略的细线一端连接着放在水平桌面上的物块A,另一端通过定滑轮连接着物块B,整个装置处于静止状态,如图所示。已知细线对A的拉力方向跟水平桌面平行,不计滑轮处的一切摩擦,物块A重20N,物块B重5N,则桌面对A的摩擦力为 5 N,方向向 左 (选填“左”或“右”);再将B更换为重力为3N的物体,这时A受到的合力为 0 N。
【考点】力的合成与应用;摩擦力的大小.菁优网版权所有
【答案】5;左;0
【分析】(1)物体A在水平方向上受到拉力和摩擦力作用,由二力平衡条件得到摩擦力的大小;
(2)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
【解答】解:物体A受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,物体A处于静止状态,受力平衡力,摩擦力等于拉力,拉力大小等于B的重力,拉力大小是5N,摩擦力大小是5N;
再将B更换为重力为3N的物体,A处于静止状态,这时A受到的合力为0N。
故答案为:5;左;0。
【点评】本题考查了摩擦力的大小、二力平衡条件的应用,属于基础题。
17.(3分)如图所示,自带吸管的玻璃杯可以看作是一个 连通器 ,A、B两点处于同一水平面上,杯中盛有一种密度均匀的饮料,当饮料静止时,图中A点的液体压强 等于 B点的液体压强(选填“大于”“等于”或“小于”);若往杯中再加入些同种饮料,但不小心装满后溢了少许出来,则未溢后,A点的液体压强 等于 B点的液体压强(选填“等于”或“不等于”)。
【考点】液体压强的比较大小;连通器原理.菁优网版权所有
【答案】连通器;等于;等于
【分析】上端开口、底部连通的容器为连通器;
当杯中饮料静止时,由图可知,A点的深度等于B点的深度,所以根据p=ρ液gh可知A点压强与B点压强的大小关系。
【解答】解:自带吸管的玻璃杯上端开口、底部连通,可以看作是一个连通器;
当杯中饮料静止时,由图可知,A点的深度等于B点的深度,所以根据p=ρ液gh可知,A点压强等于B点压强;
若往杯中再加入些同种饮料,但不小心装满后溢了少许出来,则未溢后,根据连通器的特点可知,此时两个液面是相平的,A点的深度仍等于B点的深度,A点的液体压强等于B点的液体压强。
故答案为:连通器;等于;等于。
【点评】此题考查了连通器以及液体内部压强公式的应用,难度不大。
18.(3分)如图所示,一架总质量为15t的国产舰载机“歼﹣15”在“山东号”国产航母上起飞。“歼﹣15”飞离航母后,航母受到的浮力 变小 ,排开海水的体 变小 (前两空均选填“变大”、“变小”或“不变”),航母将 上浮 一些(选填“上浮”或“下沉”)。
【考点】物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理的应用.菁优网版权所有
【答案】变小;变小;上浮。
【分析】(1)航母上的舰载机飞离后,航母自重减小,因航母仍漂浮,根据漂浮条件F浮=G判断浮力的变化;
(2)先求出减小的浮力,再根据阿基米德原理求出航空母舰排开海水的体积。
【解答】解:航母始终漂浮于水面上,由漂浮条件可知,浮力等于重力,即F浮=G,当飞机起飞后,航母的重力G变小,因航母仍处于漂浮状态,故所受浮力F浮将变小,由F浮=ρ液gV排可知,海水密度不变,浮力减小,航母排开海水的体积变小,则航母将上浮一些。
故答案为:变小;变小;上浮。
【点评】本题考查了阿基米德原理以及物体浮沉条件的应用,综合性很强,需要对知识点有较强的把握,灵活运用。
19.(3分)如图所示,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F1,地面对箱子的支持力为F2,箱子受到的重力为G,则此拉杆箱是一根 省力 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);F2与G 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力;平时我们使用拉杆箱时,通常将拉杆抽出,这是通过 增大动力臂 (选填“减小阻力臂”或“增大动力臂”)的方式使动力F1更小。
【考点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;平衡力与相互作用力的辨别.菁优网版权所有
【答案】不是;省力,增大动力臂。
【分析】(1)分析若按图示位置拉着箱子不动时,根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆类型。
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体、作用在同一直线上,据此判断F2与G是不是一对平衡力;
(3)将拉杆抽出,动力作用点远离支点,动力臂增大,根据杠杆的平衡条件分析动力的变化。
【解答】解:(1)若按图示位置拉着箱子不动时,支点为O,动力为F1、阻力为G,因为动力臂大于阻力臂,所以拉杆式旅行箱可看成省力杠杆。
(2)由图知,F2、G两个力,大小不相等、不是作用在一条直线上,所以不是一对平衡力;
(3)将拉杆抽出,动力作用点A远离支点O,动力臂增大,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂变大,动力变小,因而是通过增大动力臂来减小动力的。
故答案为:不是;省力,增大动力臂。
【点评】本题考查了二力是否平衡的判断、杠杆分类、力臂的判断,属于基础题目。
20.(3分)如图所示,在水平台面上,放着一个重为500N的物体,某人利用滑轮组拉着物体在水平方向匀速移动了1.5m,物体与水平台面间的摩擦力为120N,不计滑轮重及摩擦,则人的水平拉力F大小为 60 N,物体重力做功为 0 J,移动过程中物体的机械能 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【考点】机械能的转化;滑轮组中的相关计算;功的计算和公式的应用.菁优网版权所有
【答案】60;0;不变。
【分析】(1)由图可知,左侧滑轮为动滑轮,右侧滑轮为定滑轮,此滑轮组能省一半力。不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,根据F=f求出拉力大小。
(2)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
(3)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解:(1)由图可知,n=2,则不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力F=f=×120N=60 N。
(2)由题可知,物体受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以物体重力做功为0J。
(3)某人利用滑轮组拉着物体匀速运动时,物体质量不变,速度不变,动能不变,物体并没有被举高,重力势能不变,则机械能不变。
故答案为:60;0;不变。
【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点、力是否做功的判断、机械能的大小变化的了解和掌握,基础性题目。
21.(3分)如图所示,斜面长3m,高1m,工人用400N沿斜面方向的推力F将重为900N的箱子匀速推到车上,用时10s,在此过程中箱子受到的摩擦力大小 不等于 推力大小(选填“等于”或“不等于”),工人做功的功率是 120 W,斜面的机械效率是 75% 。
【考点】斜面的机械效率;二力平衡条件的应用;功率的计算及公式的应用.菁优网版权所有
【答案】不等于;120;75%。
【分析】(1)知道箱子重力、斜面的高度,根据W=Gh求出有用功;知道斜面长、推力,根据W=Fs求出总功;克服摩擦力做的功为额外功,而额外功等于总功减去有用功,再利用W=fs求箱子受到的摩擦力,进而得出箱子受到的摩擦力与推力的大小关系;
(2)利用P=求工人做功的功率;
(3)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:
(1)工人做的有用功:
W有用=Gh=900N×1m=900J;
工人做的总功:
W总=Fs=400N×3m=1200J;
工人做的额外功:
W额=W总﹣W有用=1200J﹣900J=300J;
由W额=fs得箱子受到的摩擦力:
f===100N,
可见,箱子受到的摩擦力不等于推力大小;
(2)工人做功的功率:P===120W;
(3)斜面的机械效率为:
η=×100%=×100%=75%;
故答案为:不等于;120;75%。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算,关键是知道利用斜面做的额外功等于克服摩擦力做的功。
三、作图题。(2个小题,每题2分,共4分)
22.(2分)如图所示,这是篮球投出后在空中飞行时的情景,请在图中画出篮球离开手后在空中飞行时所受重力的示意图(O为重心)。
【考点】重力示意图.菁优网版权所有
【答案】
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从篮球重心做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从篮球重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【点评】本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
23.(2分)如图所示,杠杆OA在拉力F作用下处于静止状态,请画出拉力F的力臂。
【考点】力臂的画法.菁优网版权所有
【答案】
【分析】根据力臂定义:力臂是从支点到力的作用线的距离,作出力臂。
【解答】解:由图知F为拉力,反向延长拉力F的作用线,过支点O做动力F的垂线段,即为拉力F的力臂L,如图所示:
【点评】力臂的画法:数学上点到直线的距离,力臂的标法:一端顶支点,一端顶垂足用大括号标出,标上字母符号L。
四、实验题(共2个小题,每空1分,共14分)
24.(9分)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的。小龙和小马两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图甲所示,此实验的设计是选择物体处于 静止 状态来探究的,请你判断出他们改进的先后顺序: B、A、C (用字母A、B、C表示),这样的改进是为了减小 摩擦 对实验的影响;
(2)如图乙是最终确认的实验方案,此方案中由于用的是轻小卡片,可以忽略 重力 对实验的影响;
(3)将图乙中的卡片旋转一个角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后卡片不能平衡了,本次实验探究的是:彼此平衡的两个力一定作用在同一 同一直线 上;
(4)小龙又提出,利用如图丙所示的实验装置来探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?在已知钩码的重力前提下,小龙提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在 竖直 (选填“竖直”、“水平”或“任意”)方向做匀速直线运动,根据观察到弹簧测力计读数 不发生改变 (选填“发生改变”或“不发生改变”)且等于钩码重力的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态;
(5)如图丁,小马尝试在匀速直线运动状态下进行研究:在右边绳端挂2N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块,此时弹簧测力计的示数为2.2N,从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”,此结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的;此时若让木块水平匀速向右运动,则弹簧测力计的示数应该为 1.8 N。
【考点】探究二力平衡的条件.菁优网版权所有
【答案】(1)静止;B、A、C;摩擦;(2)重力;(3)同一条直线;(4)竖直;不发生改变;(5)错误;1.8。
【分析】(1)平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态,此时物体受力平衡;由于物体的匀速直线运动状态不容易观察,所以实验中应让物体保持静止状态;
根据怎样减小摩擦力对实验的影响来分析改进顺序;
(2)将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果;
(3)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;
(4)根据重力的方向竖直向下分析;
(5)木块和桌面之间存在摩擦力。
【解答】解:(1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的;由于物体的匀速直线运动状态不容易观察,所以实验中应让物体保持静止状态;
由图甲知,A图中小车与桌面是滚动摩擦,B中木块与桌面间是滑动摩擦,C图只有滑轮间的摩擦,滑动摩擦力最大,滑轮间摩擦最小,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序为:B、A、C;
(2)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,所以卡片的重力可忽略不计;
(3)将图中的小卡片转过一个角度,这两个力就不在一条直线上了,所以松开手后小卡片不能平衡,说明二力平衡需要两个力在同一条直线上;
(4)因为重力的方向竖直向下,所以要拉着钩码竖直向上做匀速直线运动,此时拉力与重力平衡,重力大小不变,则弹簧测力计的示数不发生改变;
(5)在右边绳端挂2N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左水平匀拉动木块,此时弹簧测力计的示数为2.2N,说明木块与桌面之间的摩擦力为2.2N﹣2N=0.2N,不能得出相互平衡的两个力大小不相等,此时若让木块水平匀速向右运动,则弹簧测力计的示数应该为2N﹣0.2N=1.8N。
故答案为:(1)静止;B、A、C;摩擦;(2)重力;(3)同一条直线;(4)竖直;不发生改变;(5)错误;1.8。
【点评】在探究二力平衡条件的实验中,首先要熟知二力平衡的四个条件,再根据每一步的实验操作判断其探究的目的,并且要注意在实验操作中尽量减小无关因素对实验效果的影响。
25.(5分)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小田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水中不同深度和另一种液体中,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)小田进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 2.7 N,用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入水中不同深度和另一种液体中,步骤图B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中;
(2)在实验步骤D中金属块所受浮力F浮= 1 N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的 体积 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的 密度 有关;
(4)小田用表格中的数据算出了金属块的密度为 2.7×103 kg/m3。
【考点】探究浮力大小与哪些因素有关.菁优网版权所有
【答案】(1)2.7;(2)1;(3)体积;密度;(4)2.7×103。
【分析】(1)测量仪器读数时要看清量程和分度值;
(2)物体所受浮力:F浮=G﹣F;
(3)物体浸在液体中所受浮力大小与液体密度和物体排开液体体积有关;
(4)根据F浮=ρ水gV排算出金属块的体积,由G=mg算出金属块的质量,由密度公式算出金属密度。
【解答】解:
(1)弹簧测力计的分度值是0.1N,A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N;
(2)在实验步骤D中金属块a所受浮力为:
F浮=G﹣FD=2.7N﹣1.7N=1N;
(3)物体浸在液体中所受浮力大小与液体密度和物体排开液体体积有关,分析实验步骤A、B、C、D,液体都是水,物体排开液体体积变化,所受浮力变化,可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关,分析实验步骤A、E、F,物体都是完全浸在液体中,液体密度不同,可以说明浮力大小跟液体的密度有关;
(4)根据F浮=ρ水gV排得金属块的体积为:
V物=V排===1×10﹣4m3,
由G=mg可得金属块的质量为:
m===0.27kg,
金属的密度为:
ρ金===2.7×103kg/m3。
故答案为:(1)2.7;(2)1;(3)体积;密度;(4)2.7×103。
【点评】本题通过探究“浮力大小与哪些因素有关”,综合考查浮力、密度、控制变量法的知识,属中等难度的题目。
五、计算题(共2个小题,26小题8分,27小题9分,共17分,要求写出必要的步骤和文字说明)
26.(8分)如图甲所示,在2022年北京冬奥会冰壶项目中,若比赛用的冰壶其质量为20kg,与冰面接触面积为200cm2,某次投掷时运动员用30N的水平恒定推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,如图乙。求:
(1)冰壶的重力G;
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功W;
(3)冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强p。
【考点】功的计算和公式的应用;重力的计算;压强的计算.菁优网版权所有
【答案】(1)冰壶的重力为200N;
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为69J;
(3)冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强为1×104Pa。
【分析】(1)据重力公式G=mg计算冰壶的重力;
(2)根据做功公式W=Fs计算这次投掷过程中运动员对冰壶做的功;
(3)冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力。根据压强公式p=计算其对冰面的压强。
【解答】解:(1)冰壶的重力:G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功:W=Fs=30N×2.3m=69J;
(3)冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力,即:
F′=G=200N;
S=200cm2=2×10﹣2m2,
对冰面的压强:p===1×104Pa。
答:(1)冰壶的重力为200N;
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为69J;
(3)冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强为1×104Pa。
【点评】本题考查重力公式、压强公式、做功公式的灵活运用,知道静止在水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力。
27.(9分)如图甲所示,一个底面积为300cm2的柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为15cm,重为9N的均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根细绳连在一起,现慢慢向容器中加水。已知细绳长度为L=8cm。求:
(1)当加入水深为5cm时,如图甲所示,水对容器底部的压强p;
(2)当加入水深为5cm时,物体A受到容器底对它的支持力F1;
(3)继续加水至细绳刚好拉直时,如图乙所示,水对容器底的压力F2。
【考点】浮力大小的计算;力的合成与应用;压强的计算;液体压强的计算以及公式的应用.菁优网版权所有
【答案】(1)当加入水深为5cm时,水对容器底部的压强p为500Pa;
(2)当加入水深为5cm时,物体A受到容器底对它的支持力F1为4N;
(3)继续加水至细绳刚好拉直时,如图乙所示,水对容器底的压力F2为51N。
【分析】(1)根据p=ρ水gh求出水深为5cm时水对容器底部的压强;
(2)根据阿基米德原理算出水深为5cm时的浮力,对木块A受力分析,根据G=F浮+F支算出当加入水深为5cm时,物体A受到容器底对它的支持力F1;
(3)继续加水至细绳刚好拉直时,此时物体A受到的浮力等于自身的重力,由阿基米德原理算出此时木块A排开水的体积,由V=Sh算出木块A浸入水中的深度,由绳子的长度算出水的深度,根据p=ρgh算出水对容器底的压强,根据F=pS算出水对容器底的压力。
【解答】解:(1)甲图中水的深度为5cm=0.05m,水对容器底部的压强为:
p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)水深为5cm时排开水的体积为:
V排=SAh1=100cm2×5cm=500cm3=5×10﹣4m3,
木块A受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N;
如图甲所示,对木块A受力分析,木块A受重力,浮力,容器对木块A的支持力,三者之间的关系为:G=F浮+F支,
物体A受到容器底对它的支持力为:
F1=F支=G﹣F浮=9N﹣5N=4N;
(3)继续加水至细绳刚好拉直时,此时物体A受到的浮力等于自身的重力,即F浮′=G=9N,
由F浮=ρ水gV排得此时木块A排开水的体积为:
V排′===9×10﹣4m3,
由V=Sh得木块A浸入水中的深度为:
h2===0.09m,
此时水的深度为:
h3=h2+L=0.09m+0.08m=0.17m,
此时水对容器底的压强为:
p′=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.17m=1700Pa,
水对容器底的压力为:
F2=p′S容器=1700Pa×300×10﹣4m2=51N。
答:(1)当加入水深为5cm时,水对容器底部的压强p为500Pa;
(2)当加入水深为5cm时,物体A受到容器底对它的支持力F1为4N;
(3)继续加水至细绳刚好拉直时,如图乙所示,水对容器底的压力F2为51N。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件;本题难点在第三问,能求出水的深是解题的关键。
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