河南省洛阳市伊川县2022-2023学年八年级下学期期末物理试题(含答案)
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这是一份河南省洛阳市伊川县2022-2023学年八年级下学期期末物理试题(含答案),共25页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省洛阳市伊川县八年级(下)期末物理试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(3分)带着移居火星生活,实现人类真正走出地球的梦想,“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射,历时10个月,于2021年5月15日成功在火星着陆(如图)。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家!
(1)“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭担任发射任务。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球 ,使火箭在地面未发射之前,已经具有了一个向东的速度,从而节省推进剂。
(2)本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在 ,以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
(3)假如能成功移居火星,我们会比在地球上跳得更高,树木会长得更高,原因是火星的质量比地球小,其重力加速度g′比地球的重力加速度g(9.8牛/千克)也小的缘故。若质量为240千克的“祝融号”在火星上受到的重力为902.4牛,则火星上的重力加速度g′大小为多少?
2.(2分)如图,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也 。由此,可推测滑动摩擦力的大小与 的大小有关。
3.(2分)2022年5月21日,我国海军辽宁舰航母编队圆满完成演习任务,从太平洋返回东海。如图所示各舰船同速前行时,相邻舰船相对 (选填“运动”或“静止”);且各舰船之间需保持一定距离,以防止相邻舰船间水的流速大,压强 (选填“大”或“小”)而出现碰撞。
4.(2分)“海洋强国”是国家战略,某地正以积极的姿态规划发展海洋经济。提升通江达海内河港是海洋经济发展的主通道。
(1)如图甲是集装箱吊机正在作业,随着船上货物增多,货船受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若货船从淡水港出发入海,装货完毕后船身吃水位置在图乙“28”刻度处,那么在海上航行时,吃水位置在“28”刻度处 方(选填“上”或“下”)。
5.(2分)在做引体向上时,如果身体匀速竖直上升,则所受的拉力 重力(选填“大于”“小于”或“等于”);上升过程中,身体的重力势能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(3分)如图是广泛应用于建筑的强夯机,使用时夯锤从高处下落撞击地面,从而起到夯实地基的作用。(g取10N/kg)
(1)如图所示,a是 滑轮;
(2)为确保安全,应考虑钢绳的承受力。若强夯机使用了质量为4×104千克的夯锤,则钢绳能承受的拉力至少是? (不计滑轮、钢绳自重及摩擦);
(3)夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤,从10米高处下落至地面,重力做的功是 。
二、选择题(每题2分,共16分7~12题,每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,只选一个且正确得1分,有选错的得0分.)
7.(2分)浙江大学课题组成功研制出的“全碳气凝胶”,是目前最轻的固态材料,哪怕将杯子大小的气凝胶放在狗尾草上,纤细的草须也不会被压弯(如图所示)。它具有优良的隔热性和很强的弹性,它还是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍。若将“全碳气凝胶”应用于实际生产和生活,以下设想不可行的是( )
A.制作轻盈的保暖服 B.治理海洋漏油污染
C.制作沙发坐垫 D.制作暖气散热片
8.(2分)学习了牛顿第一定律之后,同学们展开了讨论,以下观点错误的是( )
A.物体的运动不需要力来维持
B.物体不受力,它的运动状态不变
C.静止的物体没有惯性
D.此定律是在实验和大量事实基础上推理得出的
9.(2分)如图所示,将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,用手慢慢把它竖直压入水中(水未溢出)。在空筒完全进入水中之前,空筒每下降相同距离,下列说法正确的是( )
A.桶底受到水的压强的增加量不变
B.桶底受到水的压强的增加量变大
C.空筒底部受到水的压强的增加量不变
D.空筒底部受到水的压强的增加量变小
10.(2分)094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,下列有关该潜艇说法正确的是( )
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
11.(2分)2022年北京冬奥会赛场上,我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中( )
A.动能一直减小 B.重力势能一直减小
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
12.(2分)2021.7.1是庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行,伴随着嘹亮的国歌声,五星红旗冉冉升起。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,如图,该滑轮的作用是( )
A.增大绳子自由端移动的距离
B.减小拉力
C.改变拉力的方向
D.减少拉力做功
(多选)13.(2分)052D型导弹驱逐舰是我国海防和远洋护航的主力舰种之一。关于驱逐舰在海上执行护航任务的过程中,下列说法正确的是( )
A.驱逐舰所受浮力的方向总是竖直向上的
B.舰载直升机离舰后,驱逐舰所受浮力变大
C.舰载直升机加速升空过程中,它的运动状态发生了改变
D.舰载直升机离舰后,驱逐舰舰底所受海水压强变大
(多选)14.(2分)为了提高工作效率,机场工作人员经常以电动平衡车(如图)代步。某次工作人员骑着平衡车(其铭牌如表)在水平地面上以最高速度匀速直线行驶了一段距离,行驶时平衡车受到的阻力为120N,功率为额定功率,此过程中下列说法正确的是( )
××牌平衡车
产品型号:A75P
产品净重:10.3kg
额定功率:600W
输入电压:42V
最高速度:约4m/s
最大载重:60kg
A.牵引力的大小约为150N
B.牵引力做功的功率约为600W
C.牵引力做功的功率约为480W
D.电动平衡车的效率约为80%
三、作图题(每题2分,共4分)
15.(2分)用绳系住氢气球,在风力的作用下静止在如图所示的位置。请画出气球受浮力及绳子对地面拉力的示意图。
16.(2分)如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图,请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂。
四、实验探究题(17题7分,18题5分,19题6分,共18分)
17.(7分)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
18.(5分)为了探究动能大小的影响因素,利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
(1)该实验中所探究物体的动能是指 的动能;(选填“钢球”或“木块”)
(2)由甲、乙两图可知,当物体质量相同时,速度越大,动能越大;如甲、丙两图所示,让不同质量的钢球从同一斜面的 由静止滚下,目的是使钢球运动到水平面时 ,可得出结论: ;
(3)若斜面下方水平面光滑,本实验 达到实验目的。(选填“能”或“不能”)
19.(6分)如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码,杠杆静止的位置如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)在杠杆调整到水平位置平衡后,利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂,测得数据如下表:由以上实验数据,可得出杠杆的平衡条件是: ;
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)如图乙,由杠杆的平衡条件可知杠杆的 (选填“左”或“右”)端会下沉;要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,仅需把左侧钩码 ;
(4)如图丙,有一左粗右细的直木棒,悬挂使其水平平衡,仍利用钩码和刻度尺,使用该直木棒 (选填“能”或“不能”)探究“杠杆平衡条件”;
(5)如图丁,杆秤是我国古老的衡量工具,现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件,杆秤的刻度应是 的(选填“均匀”或“非均匀”)。
五、综合应用题(20题9分,21题9分,共18分)
20.(9分)在建设桥梁时,需将一重为3×104N正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中。
(1)用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升,如图甲所示。20s时间内,拉力F对部件做了6×104J的功,计
算这个过程中:
①拉力F做功的功率;
②部件上升的距离。
(2)如图乙所示,缓慢的将部件匀速投入水中。水对部件下表面的压力记作F1,水对部件上表面的压力记作F2,二者与部件下表面在水中的深度h的关系如图丙所示(忽略水的阻力)。求:图丙所示过程中,部件浸没时受到的浮力。
21.(9分)为了建设精致城市,每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草,为城市增添一抹绿色。如图所示,工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平,与栏杆M接触点为O;用沙袋将木棒B端压在栏杆N上,在木棒A端吊装滑轮组。OA:OB=1:2,每个沙袋重300N,每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置几个沙袋?
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子,将重为376N的花架匀速提升5m。求:
①人的拉力。
②滑轮组的机械效率。
2022-2023学年河南省洛阳市伊川县八年级(下)期末物理试卷
(参考答案)
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(3分)带着移居火星生活,实现人类真正走出地球的梦想,“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射,历时10个月,于2021年5月15日成功在火星着陆(如图)。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家!
(1)“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭担任发射任务。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球 自西向东自转 ,使火箭在地面未发射之前,已经具有了一个向东的速度,从而节省推进剂。
(2)本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在 水 ,以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
(3)假如能成功移居火星,我们会比在地球上跳得更高,树木会长得更高,原因是火星的质量比地球小,其重力加速度g′比地球的重力加速度g(9.8牛/千克)也小的缘故。若质量为240千克的“祝融号”在火星上受到的重力为902.4牛,则火星上的重力加速度g′大小为多少?
【解答】解:(1)因为地球是在围绕太阳公转的同时,还在自西向东自转,为了使火箭在地面未发射之前,已经具有了一个向东的速度,从而节省推进剂,所以几乎所有火箭发射都选择朝东方向;
(2)根据对“天问一号”火星探测器发射的任务的了解可知,本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在水,以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
(3)因为G=mg,
所以火星上的重力加速度:g′===3.76N/kg。
故答案为:(1)自西向东自转;(2)水;(3)3.76N/kg。
2.(2分)如图,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也 不同 。由此,可推测滑动摩擦力的大小与 压力 的大小有关。
【解答】解:当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中受到的摩擦力是不同的,需要的力的大小也不同,由此,可推测滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
故答案为:不同;压力。
3.(2分)2022年5月21日,我国海军辽宁舰航母编队圆满完成演习任务,从太平洋返回东海。如图所示各舰船同速前行时,相邻舰船相对 静止 (选填“运动”或“静止”);且各舰船之间需保持一定距离,以防止相邻舰船间水的流速大,压强 小 (选填“大”或“小”)而出现碰撞。
【解答】解:(1)各舰船运动方向相同,速度相同,它们之间的相对位置没变,所以说它们之间是相对静止的。
(2)各舰船之间需保持一定距离,以防止相邻舰船间水的流速大,压强小而出现碰撞。
故答案为:(1)静止;(2)小。
4.(2分)“海洋强国”是国家战略,某地正以积极的姿态规划发展海洋经济。提升通江达海内河港是海洋经济发展的主通道。
(1)如图甲是集装箱吊机正在作业,随着船上货物增多,货船受到的浮力 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若货船从淡水港出发入海,装货完毕后船身吃水位置在图乙“28”刻度处,那么在海上航行时,吃水位置在“28”刻度处 下 方(选填“上”或“下”)。
【解答】解:由于船处于漂浮状态,根据漂浮条件可知F浮=G;如果向船上装货物时,船的重力增大,则船受到的浮力将变大;
货船由河里驶入海里时,因船在海水中也处于漂浮状态,所受浮力不变;由于水的密度变大,根据F浮=ρ水gV排可知:排开水的体积变小,货船上浮一些,所以在海上航行时,吃水位置在“28”刻度处下方。
故答案为:变大;下。
5.(2分)在做引体向上时,如果身体匀速竖直上升,则所受的拉力 等于 重力(选填“大于”“小于”或“等于”);上升过程中,身体的重力势能 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:身体匀速竖直上升时,所受的重力与拉力平衡,其大小相等,所以受到的拉力等于重力;
上升过程中,人的质量不变,高度变大,所以身体的重力势能变大。
故答案为:等于;变大。
6.(3分)如图是广泛应用于建筑的强夯机,使用时夯锤从高处下落撞击地面,从而起到夯实地基的作用。(g取10N/kg)
(1)如图所示,a是 动 滑轮;
(2)为确保安全,应考虑钢绳的承受力。若强夯机使用了质量为4×104千克的夯锤,则钢绳能承受的拉力至少是? 2×105N (不计滑轮、钢绳自重及摩擦);
(3)夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤,从10米高处下落至地面,重力做的功是 4×106J 。
【解答】解:(1)滑轮a随物体的运动而移动,所以为动滑轮;
(2)夯锤的重力G=mg=4×104kg×10N/kg=4×105N,
钢绳能承受的拉力至少为F=G=×4×105N=2×105N;
(3)夯锤从10米高处下落至地面,重力做的功为W=Gh=4×105N×10m=4×106J。
故答案为:(1)动;(2)2×105N;(3)4×106J。
二、选择题(每题2分,共16分7~12题,每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,只选一个且正确得1分,有选错的得0分.)
7.(2分)浙江大学课题组成功研制出的“全碳气凝胶”,是目前最轻的固态材料,哪怕将杯子大小的气凝胶放在狗尾草上,纤细的草须也不会被压弯(如图所示)。它具有优良的隔热性和很强的弹性,它还是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍。若将“全碳气凝胶”应用于实际生产和生活,以下设想不可行的是( )
A.制作轻盈的保暖服 B.治理海洋漏油污染
C.制作沙发坐垫 D.制作暖气散热片
【解答】解:“全碳气凝胶”,是目前最轻的固态材料,且还是吸油能力最强的材料之一,故可制作轻盈的保暖服、治理海洋漏油污染、制作沙发坐垫,故ABC错误;
“全碳气凝胶”具有优良的隔热性,故不适合制作暖气散热片,故D正确。
故选D。
8.(2分)学习了牛顿第一定律之后,同学们展开了讨论,以下观点错误的是( )
A.物体的运动不需要力来维持
B.物体不受力,它的运动状态不变
C.静止的物体没有惯性
D.此定律是在实验和大量事实基础上推理得出的
【解答】123456
故选:C。
9.(2分)如图所示,将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,用手慢慢把它竖直压入水中(水未溢出)。在空筒完全进入水中之前,空筒每下降相同距离,下列说法正确的是( )
A.桶底受到水的压强的增加量不变
B.桶底受到水的压强的增加量变大
C.空筒底部受到水的压强的增加量不变
D.空筒底部受到水的压强的增加量变小
【解答】解:在空筒完全进入水中之前,空筒下降时,水面会随之升高,由于桶的横截面积下小上大,空筒每下降相同距离,水面上升的高度变化量和筒浸入水中深度的增加量变小,根据Δp=ρgΔh可知,桶底受到水的压强增加量和空筒底部受到水的压强增加量均会变小,故D正确。
故选:D。
10.(2分)094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,下列有关该潜艇说法正确的是( )
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
【解答】解:A、核潜艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,故A错误;
B、浸没在水中的核潜艇上浮时,排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,核潜艇受到浮力不变,故B错误;
C、浸没在水中的核潜艇下潜时,由于无法判断是匀速还是变速,所以无法判断浮力和重力的大小关系,故C错误;
D、漂浮在水面的核潜艇,在浮力和重力的作用下保持静止状态,所以它们是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
11.(2分)2022年北京冬奥会赛场上,我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中( )
A.动能一直减小 B.重力势能一直减小
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
【解答】解:谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起时,高度增加,质量不变,故重力势能增加,同时她的运动速度减小,故动能减小;当她从高处往下落时,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时运动速度加快,故动能增大。所以她的动能是先减小后增大,重力势能先增大后减小,故C正确。
故选:C。
12.(2分)2021.7.1是庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行,伴随着嘹亮的国歌声,五星红旗冉冉升起。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,如图,该滑轮的作用是( )
A.增大绳子自由端移动的距离
B.减小拉力
C.改变拉力的方向
D.减少拉力做功
【解答】解:旗杆顶部滑轮的轴不动,是一个定滑轮,它能改变动力的方向,但不能省力。
故选:C。
(多选)13.(2分)052D型导弹驱逐舰是我国海防和远洋护航的主力舰种之一。关于驱逐舰在海上执行护航任务的过程中,下列说法正确的是( )
A.驱逐舰所受浮力的方向总是竖直向上的
B.舰载直升机离舰后,驱逐舰所受浮力变大
C.舰载直升机加速升空过程中,它的运动状态发生了改变
D.舰载直升机离舰后,驱逐舰舰底所受海水压强变大
【解答】解:A、浮力方向是竖直向上的,故A正确;
B、驱逐舰处于漂浮状态,浮力等于重力,舰载直升机离舰后,驱逐舰重力变小,所以浮力变小,故B错误;
C、舰载直升机加速升空过程中,速度变大,运动状态发生变化,故C正确;
D、舰载直升机离舰后,浮力变小,排开液体体积变小,所以驱逐舰浸入水的深度变小,液体密度不变,所以液体压强减小,故D错误。
故选:AC。
(多选)14.(2分)为了提高工作效率,机场工作人员经常以电动平衡车(如图)代步。某次工作人员骑着平衡车(其铭牌如表)在水平地面上以最高速度匀速直线行驶了一段距离,行驶时平衡车受到的阻力为120N,功率为额定功率,此过程中下列说法正确的是( )
××牌平衡车
产品型号:A75P
产品净重:10.3kg
额定功率:600W
输入电压:42V
最高速度:约4m/s
最大载重:60kg
A.牵引力的大小约为150N
B.牵引力做功的功率约为600W
C.牵引力做功的功率约为480W
D.电动平衡车的效率约为80%
【解答】解:A、平衡车做匀速直线运动,受力平衡,根据二力平衡条件可知,牵引力F=f=120N,故A错误;
B、牵引力做功的功率P=Fv=120N×4m/s=480W,故B错误,故C正确;
D、电动平衡车的效率η=η==×100%=80%,故D正确。
故选:CD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15.(2分)用绳系住氢气球,在风力的作用下静止在如图所示的位置。请画出气球受浮力及绳子对地面拉力的示意图。
【解答】解:过气球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示,拉力的作用点在绳子与气球的接触点,沿绳子方向画一条带箭头的线段,方向沿绳子向下,用符号F拉表示,如图所示:
16.(2分)如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图,请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂。
【解答】解:从A点作竖直向下的拉力F,延长拉力F的作用线,从支点O向拉力作用线画垂线,可得拉力的力臂L,如图所示:
四、实验探究题(17题7分,18题5分,19题6分,共18分)
17.(7分)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 零刻度线 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 4 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 1 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 相等 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 液体密度 有关。换用酒精再次实验的目的是 寻找普遍规律 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【解答】解:(1)测量物体重力前应先观察弹簧测力计的量程、分度值,并观察指针是否指在零刻度线;
(2)由图甲可知,物体的重力为4N;
(3)物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,测得排开水的重力会偏小;
(4)物块的重力大小是4N,物块浸没在水中弹簧测力计示数是3N,
物块浸没在水中受到的浮力:F浮=F1﹣F3=4N﹣3N=1N;
物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到,物块排开水所受的重力:G排=F4﹣F2=1.5N﹣0.5N=1N;
(5)酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,由称重法可知浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;为了使实验具有普遍性,用酒精继续实验。
故答案为:(1)零刻度线;(2)4;(3)偏小;(4)1;相等;(5)液体密度(液体种类);寻找普遍规律。
18.(5分)为了探究动能大小的影响因素,利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
(1)该实验中所探究物体的动能是指 钢球 的动能;(选填“钢球”或“木块”)
(2)由甲、乙两图可知,当物体质量相同时,速度越大,动能越大;如甲、丙两图所示,让不同质量的钢球从同一斜面的 同一高度 由静止滚下,目的是使钢球运动到水平面时 速度相同 ,可得出结论: 物体的速度相同时,质量越大,动能越大 ;
(3)若斜面下方水平面光滑,本实验 不能 达到实验目的。(选填“能”或“不能”)
【解答】解:(1)该实验研究的主体是钢球,研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系;
(2)如甲、丙两图所示,换用质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止开始滚下,由于高度相同,则到达水平面的速度是相同的,丙图中钢球质量大,木块被撞击后移动的距离远,得到结论:物体的速度相同时,质量越大,动能越大;
(3)从斜面上滚下,若水平面光滑,木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动,无法通过移动的距离显示动能的大小,不能达到实验目的。
故答案为:(1)钢球;(2)同一高度;速度相同;物体的速度相同时,质量越大,动能越大;(3)不能。
19.(6分)如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码,杠杆静止的位置如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母向 右 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)在杠杆调整到水平位置平衡后,利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂,测得数据如下表:由以上实验数据,可得出杠杆的平衡条件是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2); ;
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)如图乙,由杠杆的平衡条件可知杠杆的 左 (选填“左”或“右”)端会下沉;要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,仅需把左侧钩码 靠近支点O一个格 ;
(4)如图丙,有一左粗右细的直木棒,悬挂使其水平平衡,仍利用钩码和刻度尺,使用该直木棒 能 (选填“能”或“不能”)探究“杠杆平衡条件”;
(5)如图丁,杆秤是我国古老的衡量工具,现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件,杆秤的刻度应是 均匀 的(选填“均匀”或“非均匀”)。
【解答】解:(1)杠杆静止时,杠杆左端下沉,说明右端偏高,平衡螺母需向右调节;
(2)根据以上数据得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂 (或F1L1=F2L2);
(3)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:
F左L左=F右L右,即4G×3L>2G×4L,故左端下沉;
要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,只需要将左侧的钩码靠近支点O一个格,则有:4G×2L=2G×4L,即可平衡;
(4)如下图所示:
木棒处于平衡状态,可得到G1×L1=G2×L2,即杠杆平衡的条件。
(5)如图,秤钩处不放物体时,杆秤平衡,则B点作为杆秤对应的质量刻度值为0g;
该杆秤所能测量的物体质量的最大时,秤砣M在C点,
根据杠杆平衡条件,可知:G物×OA=GM×BC,
则G物=•BC,由于OA和GM是定值,
所以G物与BC成正比,即杆秤的刻度是均匀。
故答案为:(1)右;(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (或F1L1=F2L2);(3)左;靠近支点O一个格;(4)能;(5)均匀。
五、综合应用题(20题9分,21题9分,共18分)
20.(9分)在建设桥梁时,需将一重为3×104N正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中。
(1)用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升,如图甲所示。20s时间内,拉力F对部件做了6×104J的功,计
算这个过程中:
①拉力F做功的功率;
②部件上升的距离。
(2)如图乙所示,缓慢的将部件匀速投入水中。水对部件下表面的压力记作F1,水对部件上表面的压力记作F2,二者与部件下表面在水中的深度h的关系如图丙所示(忽略水的阻力)。求:图丙所示过程中,部件浸没时受到的浮力。
【解答】解:(1)①20s时间内,拉力F对部件做了6×104J的功,则拉力F做功的功率为:
P===3000W;
②由于该部件从运输船上匀速向上提升,根据二力平衡,F=G=3×104N;
由P==可知,部件上升的距离为:
s===2m;
(2)由图像可知,当部件在水中的深度为h2时,水对部件上表面的压力F2=0N,水对部件下表面的压力F1=1×104N,此时部件刚好完全浸没在河水中,根据压力差法,部件浸没时受到的浮力为:
F浮=F1﹣F2=1×104N。
答:(1)①拉力F做功的功率为3000W;
②部件上升的距离为2m;
(2)部件浸没时受到的浮力为1×104N。
21.(9分)为了建设精致城市,每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草,为城市增添一抹绿色。如图所示,工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平,与栏杆M接触点为O;用沙袋将木棒B端压在栏杆N上,在木棒A端吊装滑轮组。OA:OB=1:2,每个沙袋重300N,每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置几个沙袋?
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子,将重为376N的花架匀速提升5m。求:
①人的拉力。
②滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)由图可知,O为杠杆AB的支点,
由杠杆平衡条件可得:FA×OA=FB×OB,
解得:FB=×FA=×1000N=500N,
因为杠杆始终保持水平,所以B点的压力大小等于沙袋的重力,
则沙袋的总重力:G总=FB=500N,
因此所需沙袋的个数:N==≈2;
(2)①由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦,人的拉力:
F=(G+G动)=×(376N+24N)=200N;
②因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率:
η======94%。
答:(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置2个沙袋;
(2)①人的拉力为200N
②滑轮组的机械效率为94%。
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