2022-2023学年吉林省白山市浑江区四校八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 下列对一名普通中学生的估测较为符合实际的是( )
A. 中学生受到的重力约为60N
B. 行走时对地面的压强接近1.5×102Pa
C. 手提装30个鸡蛋的塑料袋从一楼沿楼梯步行到五楼,对鸡蛋做的功约为1.8×105J
D. 套着游泳圈漂浮在水面上时,人受到的浮力约为600N
2. 如图所示,一个乒乓球落地后弹起,下列说法正确的是( )
A. 使乒乓球弹起的力的施力物体是乒乓球
B. 乒乓球落地时发生弹性形变
C. 乒乓球向上弹起至最高A点的过程中,球的动能增大
D. 乒乓球不断弹起的高度越来越低,球的机械能总量变大
3. 人造卫星从近地点向远地点运动时,关于能量转化和速度变化,下列说法中正确的是( )
A. 势能转化为动能 B. 动能转化为势能 C. 速度变大 D. 机械能转化为内能
4. 如图所示,三个完全相同的铁片,下挂数量不同的钩码,在海绵上留下了深浅不同的压痕。下列几个物体的使用,主要利用的物理原理与如图相同的是( )
A. 压路机
B. 手推车
C. 铅垂线
D. 防臭地漏
5. 如图所示,北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛,中国队选手谷爱凌夺得冠军。以下描述正确的是( )
A. 选手从高处由静止下滑,说明力是维持物体运动状态的原因
B. 选手正在空中旋转,若此刻一切外力均消失,将立刻处于静止状态
C. 选手落地后还要继续滑行一段距离是因为选手具有惯性
D. 选手站立时,滑板对雪地的压力和雪地对滑板的支持力是一对平衡力
6. 如图是太空教师在“神舟十三号”上“太空授课”(认为完全失重状态下),如果太空教师在“神舟十三号”使用实验器材进行实验。下列说法中正确的是( )
A. 可以用天平测出物体的质量
B. 可以用压强计测出液体的压强
C. 可以使用密度计测量液体的密度
D. 可以使用弹簧测力计测拉力的大小
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
7. 如图所示的杠杆属于费力杠杆的是( )
A. 垃圾夹拾器 B. 核桃夹
C. 盘子夹 D. 瓶起子
8. 两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,把完全相同的两个小球分别放入两个容器中,当两球静止时液面相平,球所处位置如图所示。甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,两种液体对容器底部的压强大小分别为p甲、p乙,两球在甲、乙两种液体中所受浮力大小分别为F甲、F乙,放入两小球后,甲、乙两种液体对小球底部向上的压力分别是F甲′、F乙′;则它们的大小关系是( )
A. p甲>p乙 B. F甲=F乙 C. ρ甲<ρ乙 D. F甲′
A. 蹬冰脚踏在起蹬器上用力蹬,是利用了物体间力的作用是相互的
B. 队友刷冰是通过改变接触面粗糙程度减小摩擦力的
C. 运动员推着冰壶加速运动时,运动员对冰壶不做功
D. 一般来说,运动员的蹬冰脚与冰面的摩擦力要小于滑行脚与冰面的摩擦力
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共9小题,共18.0分)
10. 将一个质量为6kg、长度为1米的质地均匀、粗细均匀的直木棒放在地面上,木棒的重心在______。将木棒带到月球上,则木棒受到的“重力”为______N(g=10N/kg,月球对物体的引力大小为地球对同一物体引力的六分之一)。若在地球上,以木棒一端为轴,在另一端施力F将木棒刚好抬起,则F的大小为______N。
11. 一个物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动,如果这对平衡力同时均由30N突然减小到20N,则物体将______(选填“匀速直线运动”或“静止”)。
12. 家里洗菜池中没有水时,要提起池底出水口的橡皮塞很容易,洗菜池中装满水时,要提起橡皮塞比较费力,说明水对橡皮塞有______。将密闭性良好的液压计的探头放进装有水的洗菜池中,探头薄膜发生形变,可以观察到U形管液面产生______。
13. 在水平地面上,用100N的水平拉力沿力的方向拉着重为200N的小车前进5m,重力做的功等于______J。
14. 一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW,速度为72km/h,卡车的牵引力是______N。
15. 如图所示,煮饺子的时候,生饺子投入水中沉底,是因为生饺子的密度______水的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”),煮熟后的饺子会漂浮是因为饺子受到的浮力______(选填“变大”或“变小”)了。
16. 弹簧测力计的示数和台秤P、Q的示数分别如图甲所示;先将物体浸没在溢水杯中后,弹簧测力计的示数如图乙所示,则物体受到的浮力为______N,台秤Q的示数是______N;再用弹簧测力计将物体提离水面,则弹簧测力计示数将______(选填“大于”、“等于”或“小于”)0.5N。
17. 如图所示的茶壶,壶嘴和壶身形成连通器,当装有______(选填“相同”或“不同”)液体,液体不流动时,壶嘴和壶身的液面高度总是相平;壶盖上有小孔,这是为了使壶内外气压______(选填“相同”或“不同”),倒水时能够使水顺畅流出。
18. 如图所示,自行车的车把是一个轮轴,我们用很小的力作用在______(“轮”或“轴”)上,就可以转动车把改变方向;遇到路口,我们可以捏闸通过增大______增大摩擦力使车快速停下;自行车的车轮部分有轴承,是利用了______方法减小摩擦力的。
四、实验探究题(本大题共4小题,共22.0分)
19. 小明想探究滑动摩擦力的影响因素。
(1)如图甲所示,他选取了一个小桌倒放在的水平长木板上,在小桌上固定了一个玩具小汽车,用弹簧测力计水平拉动小桌,使小桌和小汽车一起做______运动,读出弹簧测力计的示数F1。
(2)如图乙所示,取走小汽车,再次用弹簧测力计拉动,使小桌在长木板上如步骤(1)的速度v运动。读出弹簧测力计的示数F2为______N。
(3)比较两次弹簧测力计的示数,可以得出摩擦力与______有关。
(4)小明如果在长木板上铺上一条表面粗糙的毛巾,重复步骤(1),则读出的弹簧测力计示数F3______弹簧测力计示数F1(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)(多选)如果在长木板上铺上厚海绵,将小桌和小汽车如图甲放置并处于静止状态时,观察海绵的的凹陷程度;在此基础上,若想让海绵的凹陷程度变大,可采用的下列方法正确的是______。
A.在小汽车上放一个重物
B.取走小汽车
C.把小桌更换成一个质量相同,桌面面积更小的小桌倒放,把小汽车放在上面
D.把小汽车卸掉轮子后放回小桌上
20. 小明想测量石块的密度。
(1)如图甲所示为小明自制的溢水杯,当水面超过玻璃管的管口时,水会从玻璃管流出到瓶子下的小桶里。小明在溢水杯中装水直至玻璃管口,当不再有水从玻璃管下端滴水后,将小空桶A放在自制溢水杯下,将一块小石子缓慢浸没在水中,让溢出水全部流入小桶A,此时小桶A中水的体积______(选填“大于”、“小于”或“等于”)小石块的体积。
(2)小明想利用杠杆测量石块密度,如图乙所示的杠杆在使用前,一定要向______调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(3)将小石块从水中取出擦干后放入另一个完全相同的小桶B中,将装有溢出水的小桶A和装有小石块的小桶B分别用细线挂在已经调好处于水平平衡的杠杆两端,移动小桶在杠杆上的位置,直至杠杆在水平位置再次平衡,如图丙所示。
①请在图丙中画出小桶A对杠杆施加的力F1(作用点已标出);
②杠杆平衡条件的实验结论是______;
(4)若忽略小桶的自重,计算小石块的密度为______g/cm3(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,计算结果小数点后保留两位小数)。
21. 如图所示为探究动能大小的影响因素的装置。
(1)小明将小钢球A从斜面顶端由静止释放,钢球在水平面上运动时,跟静止在水平面上D位置的木块B发生碰撞,能将木块撞出一段距离s。
(2)小明将木块B移至______位置,再将质量相同的小钢球A从同一斜面的中部C位置由静止释放,观察木块被撞出一段距离s1。
(3)若距离s大于距离s1,则说明动能与______有关。通过比较______来说明钢球的动能大小,这是物理学研究方法:______。
(4)因为小钢球在下滑至水平面上后容易不沿直线运动,所以小明将小钢球改为用外形、体积均相同的实心铝、铜圆柱体(ρ铝<ρ铜)做实验,他将两个圆柱体随机标记E、F,将E、F分别从斜面的顶端由静止释放,发现E将木块撞得更远。这说明滚到斜面底端时,______的动能大,______是铝制的(以上两空均选填“E”或“F”)。
22. 小明用如图所示的装置测量动滑轮的机械效率。
序号
动滑轮重
力G动/N
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
绳端的拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
①
0.1
1
0.1
0.6
0.2
83.3%
②
0.1
2
0.1
1.1
0.2
90.9%
③
0.2
2
0.1
1.2
0.2
(1)实验时,应______竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓慢上升,测得的实验数据如表格所示。
(2)请补充表格中的空格______。
(3)根据表格中的数据可知,动滑轮重一定时,______越重,机械效率越大。
(4)根据表格数据可得,F>12(G动+G),可能的原因是______(答出一种即可)。
(5)实验序号①中,若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时,读出拉力数值进行计算,则机械效率将______(选填“大于”、“小于”或“等于”)83.3%。
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
23. 如图所示,小明将一个体积为120cm3,密度为0.95×103kg/m3的桔子放在水中,处于漂浮状态,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)桔子在水中受到的浮力;
(2)桔子浸入水中的体积;
(3)若想将其刚好压至浸没,需要至少在桔子上方施加多大的力。
24. 工人用如图所示的滑轮组,将重880N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N。不计绳重和摩擦。求:
(1)动滑轮的重力大小;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
25. 小明制作了一个简易气压计,观察大气压随高度的变化。
(1)如图甲所示,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,再取一根两端开口的玻璃管,穿过密闭性好的橡皮塞插入水中,从管子上端______(选填“吹”或“吸”)气,使瓶内气体压强大于大气压,红水上升到瓶口以上适当位置,制成了简易气压计。
(2)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿,他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明,简易气压计的测量结果会受到______影响。
(3)将自制的简易气压计放置在桌面上,若想在B点施加最小力,使气压计以A点为支点刚好C点离地,请在图乙中画出此时的最小力F和它的力臂l1。
(4)带着厚手套手持该装置瓶口,将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱______(选填“升高”或“降低”),原因是大气压随高度的增加而______(选填“增大”或“减小”)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、一个中学生质量约为50kg,受到的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故A不符合实际;
B、一个中学生站立时对地面的压力约为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,与地面的接触面积约为S=10cm×20cm×2=0.04m2,对水平地面的压强约为p=FS=500N0.04m2=1.25×104Pa,故B不符合实际;
C、1个鸡蛋的质量约为50g,30个鸡蛋的质量在1500g=1.5kg左右,提起30个鸡蛋的力在F=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N左右;
一层楼的高度在3m左右,一楼到5楼的高度在(5−1)×3m=12m左右,
对鸡蛋做的功W=Gh=15N×12m=180J,故C不符合实际;
D、套着游泳圈漂浮在水面上时,人受到的浮力F浮=G′=600N,故D符合实际。
故选:D。
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。
本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见物体的相关物理量做到熟知。物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】B
【解析】解:A、乒乓球落地时给地面一个力,地面也给乒乓球一个反作用力,因此,使乒乓球弹起的力的施力物体是地面,故A错误;
B、乒乓球落地时发生的形变属于弹性形变,故B正确;
C、乒乓球向上弹起至最高A点的过程中,球的质量不变,速度变小,所以动能变小,故C错误;
D、乒乓球不断弹起的高度越来越低,是因为乒乓球球克服摩擦和空气阻力做功,使部分机械能转化为内能,机械能的总量变小,故D错误。
故选:B。
(1)根据力的作用的相互性解答;
(2)乒乓球受力发生形变,外力撤去后形变恢复,这种形变叫弹性形变;
(3)影响动能大小的因素是质量和速度;
(4)小球克服摩擦和空气阻力做功,使部分机械能转化为内能,机械能的总量变小。
本题主要考查了对弹力与弹性形变的认识,机械能的变化分析等,属基础题,难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:人造卫星从近地点向远地点运动时,卫星的质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,是动能转化为重力势能;由于太空中没有空气,所以人造卫星的机械能是守恒的,机械能没有转化为内能;综上所述,B正确。
故选:B。
动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度;机械能为动能和势能的和;人造卫星在太空中不受阻力,机械能是守恒的。
掌握动能和势能大小的影响因素,根据能量的影响因素能判断动能和势能的大小变化。
4.【答案】A
【解析】三个完全相同的铁片,下挂数量不同的钩码,在海绵上留下了深浅不同的压痕是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
A、压路机是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强的,故A正确;
B、手推车是利用了杠杆的原理,故B错误;
C、铅垂线是利用了重力的方向是竖直向下的原理,故C错误;
D、防臭地漏是利用了连通器的原理,故D错误。
故选:A。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
本题考查了压强、杠杆、重力、连通器,属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解:A、运动员从静止开始下滑,是因为受到重力的作用运动状态发生了变化,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B、选手正在空中旋转,如果所有外力均消失,则人将做匀速直线运动,故B错误;
C、选手落地后还要继续滑行一段距离是因为选手具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故C正确;
D、选手站立时,滑板对雪地的压力和雪地对滑板的支持力,两个力作用在两个物体上,不是平衡力,故D错误。
故选:C。
(1)力是改变物体运动状态的原因,运动不需要力来维持;
(2)牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
此题考查了力与运动的关系、惯性、平衡力的辨别、重力等知识点,具有较强的综合强,但难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A、天平是利用杠杆原理,与重力有关。所以在失重状态下不能使用天平称量物体的质量,故A错误;
B、液体压强p=ρgh,物体在太空中处于失重状态,g=0,故不能测量液体压强,故B错误:
C、密度计是利用漂浮状态下,浮力等于重力的原理进行的测量,由于失重情况下,重力为0,故无法使用密度计,故C错误;
D、在弹性范围内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比。弹簧测力计是利用此原理来进行测量的,故D正确。
故选:D。
飞船在轨道上飞行时,与地面最大的不同就是“失重”,而失重是指物体失去地球的吸引所表现出来的状态,因此这时会影响到重力的测量,而其他的测量则应具体问题、具体分析。
解答此题的关键是知道在完全失重的状态下,凡是与重力有关的仪器都不能使用。
7.【答案】AC
【解析】解:A、垃圾夹拾器在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不合题意;
C、盘子夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C符合题意;
D、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不合题意。
故选:AC。
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。
8.【答案】ABD
【解析】解:AC、小球在甲中漂浮,ρ甲>ρ球,在乙中悬浮,ρ乙=ρ球,所以ρ甲>ρ乙,故C错误;
容器中液体的深度相等,根据公式p=ρgh可知,p甲>p乙,故A正确;
B、小球在甲中漂浮,浮力等于重力,在乙中悬浮,浮力等于重力,所以两球浮力相等,即F甲=F乙,故B正确;
D、甲中小球上表面所受的液体压力为0N,乙中小球上表面所受的液体压力不为0N,根据浮力产生的原因可知,甲、乙两种液体对小球底部向上的压力分别是为F甲′=F甲、F乙′=F乙+F向下,则F甲′
(1)物体漂浮或悬浮时浮力等于重力,据此可知小球在两种液体中受到的浮力关系;
(2)小球在甲中漂浮,液体的密度大于小球的密度,在乙中悬浮,液体密度等于小球的密度,据此可知两种液体的密度关系;
(3)已知液体深度相同,根据公式p=ρgh可求液体对容器底部的压强大小关系;
(4)根据浮力产生的原因判断甲、乙两种液体对小球底部向上的压力的大小关系。
本题考查浮力和压强的有关知识,综合性强,难度适中。
9.【答案】A
【解析】解:A、物体间力的作用是相互的,蹬冰脚踏在起蹬器上用力蹬,起蹬器给脚踏一个向前的力促使运动员前进,故A正确;
B、刷冰是在压力一定时,通过使接触面脱离来减小摩擦,故B错误;
C、运动员推着冰壶加速运动时,冰壶在推力的方向上通过了距离,运动员对冰壶做了功,故C错误;
D、运动员的蹬冰时,增大了脚与冰面的压力,因此,蹬冰时运动员的蹬冰脚与冰面的摩擦力要大于滑行脚与冰面的摩擦力,故D错误。
故选:A。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)(4)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦;
(3)做功的两个条件:有力、且物体在力的方向上通过距离。
本题考查摩擦力大小的影响因素、判断是否做功以及力的作用是相互的,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
10.【答案】木棒的中心 10 30
【解析】解:(1)因为木棒质地均匀、粗细均匀,所以木棒的重心在它的几何中心,即木棒的中心;
(2)木棒在地球上的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N,
因为月球对物体的引力大小为地球对同一物体引力的六分之一,所以木棒在月球上受到的“重力”:G月=16G=16×60N=10N;
(3)因为木棒的重心在木棒的中心,所以重力的力臂为木棒长度的一半,
由杠杆平衡条件可得:F×L=G×12L,
解得:F=12G=12×60N=30N。
故答案为:木棒的中心;10;30。
(1)形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上;
(2)根据G=mg求出木棒在地球上的重力,根据月球对物体的引力大小为地球对同一物体引力的六分之一求出木棒在月球上受到的“重力”;
(3)根据杠杆平衡条件求出在另一端施力F的大小。
本题主要考查了杠杆平衡条件的应用,判断出抬木棒时的力和力臂是本题的关键。
11.【答案】匀速直线运动
【解析】解:因为物体原来在平衡力作用下处于匀速直线运动状态,当物体受到的这对平衡力由30N突然减小到20N,物体受力仍然平衡,因此物体还保持原来的运动状态做匀速直线运动。
故答案为:匀速直线运动。
静止状态或匀速直线运动状态为平衡状态,处于平衡状态的物体受平衡力作用;因此当物体受力发生改变时,只需判断物体受到的力是否仍为平衡力,如果物体受平衡力作用,物体的原来的状态决定物体此时的状态。
本题考查物体的二力平衡和牛顿第一定律内容的掌握情况。理解和掌握平衡力和牛顿第一定律是解答本题的关键所在。
12.【答案】压力 高度差
【解析】解:液体对容器底有压强,且液体的压强随深度的增加而增加,所以洗菜池装满水时,橡皮塞受到水的压强大,压力也大,故难把橡皮塞提起;探头薄膜发生形变,可以观察到U形管液面产生高度差。
故答案为:压力;高度差。
液体对容器底有压强;液体的压强随深度的增加而增加。微小压强计是通过U形管的液面高度差来体现橡皮膜受到的压强的大小。
本题考查了液体压强,是一道基础题。
13.【答案】0
【解析】解:重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了5m,没有在重力方向上移动距离,所以重力做功为0J。
故答案为:0。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离。
此题主要考查的是学生对做功两个必要因素的了解和掌握,为基础性题目。
14.【答案】10100
【解析】解:根据P=Wt=Fst=Fv可知卡车的牵引力F=Pv=202×103W723.6m/s=10100N。
故答案为:10100。
根据P=Wt=Fst=Fv可知卡车的牵引力。
本题考查功率的计算,综合性强,难度适中。
15.【答案】大于 变大
【解析】解:煮饺子的时候,生饺子的密度大于水的密度,此时饺子在水中受到的浮力小于饺子自身的重力,所以生饺子投入水中沉底;
煮熟后的饺子受热膨胀,体积变大,根据F浮=ρ液gV排知,饺子受到水的浮力变大,当浮力大于重力时,便会上浮,直至漂浮。
故答案为:大于;变大。
当物体的密度大于液体密度时,物体沉底,据此分析;
煮熟的饺子受热膨胀,体积变大,根据阿基米德原理可知浮力的变化。
本题考查物体的漂浮条件以及阿基米德原理的应用,是一道基础题。
16.【答案】0.1;1.1;大于
【解析】解:物体受到的浮力为:
F浮=F1−F2=0.5N−0.4N=0.1N;
根据阿基米德原理知排开液体的重力为:
G排=F浮=0.1N,
台秤Q的示数是:
FQ=1N+0.1N=1.1N;
由于物体从水中出来带水,所以将物体提离水面时弹簧测力计示数将大于0.5N。
故答案为:0.1;1.1;大于。
(1)根据称重法算出物体受到的浮力;由阿基米德原理算出排开液体的重力,进而算出台秤Q的示数;
(2)根据物体从水中出来带水判断出将物体提离水面时弹簧测力计示数的变化量。
本题考查了称重法和阿基米德原理等知识,是一道基础题。
17.【答案】相同 相同
【解析】解:茶壶的壶嘴和壶身形成连通器,连通器中装同种液体,液体不流动时,壶嘴和壶身的液面高度总是相平的;
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,在重力作用下茶水从壶嘴中顺利地流出来。
故答案为:相同;相同。
上端开口、底部连通的容器叫连通器,连通器中装同种液体,液体静止时液面是相平的。
茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来。
本题考查了连通器和大气压的应用,难度不大,属于基础性题目。
18.【答案】轮 压力 变滑动为滚动
【解析】解:(1)自行车车把相当于一个轮轴,车把相当于轮,前轴为轴,轮半径大于轴半径,是一个省力杠杆,动力作用在轮轴的轮上;
(2)刹车时用力捏闸,是通过增大压力的方法来增大摩擦力;
自行车的车轮部分有轴承,是变滑动为滚动来减小摩擦力。
故答案为:轮;压力;变滑动为滚动。
(1)动力作用在轮轴的轮上相当于一个省力杠杆;斜面高度和粗糙程度相同时,斜面越长越省力;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力增大摩擦;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦。
减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力减小摩擦;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度减小摩擦;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
知道摩擦力大小的影响因素,掌握增大、减小摩擦的方法,了解轮轴与斜面的特点,体现了物理的生活化。
19.【答案】匀速直线 2 压力大小 大于 AC
【解析】解:(1)因用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动,故物体在水平方向上受到的拉力与物体受到的摩擦力为平衡力;
(2)图中测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2N;
(3)分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙图中接触面间的压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)小明如果在长木板上铺上一条表面粗糙的毛巾,接触面粗糙程度增大,滑动摩擦力增大,则读出的弹簧测力计示数F3大于弹簧测力计示数F1;
(5)想让海绵的凹陷程度变大,可以采取在受力面积不变时增大压力或在压力不变时减小受力面积,故AC正确、BD错误。
故选:AC。
故答案为:(1)匀速直线;(2)2;(3)压力大小;(4)大于;(5)AC。
(1)在小桌和小汽车一起在长木板上做匀速直线运动,故物体在水平方向上受到的拉力与物体受到的摩擦力为平衡力;
(2)先确定弹簧测力计的分度值,再读数;
(3)比较甲、乙两次实验,相同的量和不同的量,进而得出结论,注意下结论时控制变量;
(4)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(5)压力的作用效果与压力大小和接触面的粗糙程度都有关。
本题考查滑动摩擦力大小的因素以及影响压力作用效果的因素,涉及到了控制变量法和转换法,这两种方法是初中物理用到的最多的探究方法,需要掌握。
20.【答案】等于 右 动力×动力臂=阻力×阻力臂 1.67
【解析】解:(1)在溢水杯中装满水,如图甲所示,将石块缓慢浸没在水中,让溢出的水流入小桶A中,此时小桶A中水的体积等于石块的体积;
(2)调节杠杆在水平位置平衡时,由于杠杆右端偏高,说明右侧质量较小,平衡螺母应向右端移动;
(3)①过拉力作用点作竖直向下的拉力F1,如下图所示:
;
②杠杆平衡条件的实验结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(4)设杠杆一个小格为L;依据题意,根据杠杆的平衡条件可知,G水L1=G石L2,即m水gL1=m石gL2,ρ水V水L1=ρ石V石L2,
因为流出的水的体积等于石块体积,即V石=V水,所以石块的密度ρ石=L1L2⋅ρ水=5L3L⋅ρ水=53×1×103kg/m3≈1.67×103kg/m3=1.67g/cm3。
故答案为:(1)等于;(2)右;(3)①见解答图;②动力×动力臂=阻力×阻力臂;(4)1.67。
(1)浸没在水中的石块排开水的体积等于石块的体积;
(2)为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
(3)①F1为小桶A对杠杆的拉力,其作用点为线与杆的交点,F1的方向沿绳子向下,过拉力F1的作用点表示出拉力的方向;
②杠杆平衡条件的实验结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(4)利用杠杆的平衡条件分析解答。
固体密度的测量是初中物理的重要实验,一定要熟练掌握。同时还考查了杠杆平衡条件的应用,有一定的综合性。
21.【答案】D 速度 木块移动的距离 转换法 E F
【解析】解:(2)第一次小明将小钢球A从斜面顶端由静止释放,木块在水平面上D位置,根据控制变量法可知第二次实验仍应将将木块B移至初始位置;
(3)实验中通过木块移动的距离来反映小球具有的动能的大小,这是转换法,两次实验中,小球的质量相同,下落的高度不同,到达底部的速度不同,若距离s大于距离s1,则说明动能与速度有关;
(4)将E、F分别从斜面的顶端由静止释放,E、F到达底部的速度相同,E将木块撞得更远,则E动能大,说明E的质量大,由于体积相同,故E是铜制成的,F是铝的。
故答案为:(2)D;(3)速度;木块移动的距离;转换法;(4)E;F。
(2)(3)实验中通过木块移动的距离来反映小球具有的动能的大小,这是转换法,小球的动能与速度和质量有关,根据控制变量法分析可知;
(4)质量越大,速度越大,物体的动能越大,首先判断E、F动能的大小,进一步判断E、F的质量大小,然后根据密度公式分析可知。
解决此类问题要会利用控制变量法和转换法,探究影响动能的大小因素,是中考探究实验考查的重点,设计实验时,要考虑到质量和速度这两个因素。
22.【答案】匀速 83.3% 被提升的物体 绳子与滑轮间存在摩擦 大于
【解析】解:
(1)在实验中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓慢上升;
(2)由表中实验数据可知,第三次实验时,动滑轮的机械效率:
η=W有用W总=GhFs×100%=2N×0.1m1.2N×0.2m×100%≈83.3%;
(3)比较第1、2次实验数据,动滑轮重力不变,重物由2N增至3N时机械效率增大,则可知:利用同一个动滑轮提升重物时,被提升的物体越重,动滑轮的机械效率越大;
(4)由于绳子与滑轮间存在摩擦、绳子受重力,因此:F>G+G动2;
(5)若弹簧测力计处于静止状态时才读数,则没有测量出机械之间的摩擦,该读数与运动时相比偏小;由W=Fs可知,求出的总功变小,而有用功不变,根据η=W有用W总×100%可知,测得机械效率偏高,即大于83.3%。
故答案为:(1)匀速;(2)83.3%;(2)受绳重和摩擦的影响;(3)被提升的物体;(4)绳子与滑轮间存在摩擦;(5)大于。
(1)实验时,匀速拉动弹簧测力计,使物体做匀速直线运动,速度保持不变;
(2)根据表中实验数据,应用机械效率公式可求出动滑轮的机械效率;
(3)分析第1、2次实验数据,确定变化的量和不变的量,得出提高机械效率的因素;
(4)从实际实验中存在摩擦与绳重等方面分析答题;
(5)在提升物体时,不仅要克服动滑轮的重力,还要克服摩擦力,据此分析该同学的读数与实际值的关系,根据W=Fs分析总功的变化,利用η=W有用W总×100%分析测得机械效率与实际值的关系。
本题是测动滑轮机械效率的实验,考查了机械效率的计算、实验数据的分析以及影响动滑轮机械效率的因素。
23.【答案】解:(1)由ρ=mV可知,桔子的质量m=ρV=0.95×103kg/m3×120×10−6m3=0.114kg;
桔子漂浮在水面,则桔子在水中受到的浮力F浮=G=mg=0.114kg×10N/kg=1.14N;
(2)由F浮=ρ液gV排可知,桔子浸入水中的体积V排=F浮ρ水g=1.14N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.14×10−4m3;
(3)将桔子刚好压至浸没,桔子受到的浮力F浮′=ρ水gV桔=1.0×103kg/m3×10N/kg×120×10−6m3=1.2N;
此时桔子受到水的浮力、自身的重力以及对桔子的压力,并在这三个力的作用下保持平衡,
则在桔子上方施加力F=F浮′−G=1.2N−1.14N=0.06N。
答:(1)桔子在水中受到的浮力为1.14N;
(2)桔子浸入水中的体积为1.14×10−4m3;
(3)若想将其刚好压至浸没,需要至少在桔子上方施加0.06N的力。
【解析】(1)知道桔子的体积和密度,利用密度计算出桔子的质量,根据物体的漂浮条件可知桔子在水中受到的浮力;
(2)根据F浮=ρ液gV排求出桔子浸入水中的体积;
(3)利用F浮=ρ液gV排求出桔子完全浸没在水中受到的浮力,然后对桔子受力分析可知在桔子上方施加力的大小。
本题考查密度公式、物体的漂浮条件、阿基米德原理的应用以及对物体受力分析,是一道综合题。
24.【答案】解:(1)由图知,n=2,不计绳重和摩擦时拉力F=1n(G+G动),
动滑轮的重力:
G动=nF−G=2×500N−880N=120N;
(2)绳子自由端移动的距离:s=nh=2×1m=2m,
拉力做的总功:
W总=Fs=500N×2m=1000J,
拉力做功的功率:
P=W总t=1000J5s=200W;
(3)拉力做的有用功:
W有=Gh=880N×1m=880J,
滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=880J1000J×100%=88%。
答:(1)动滑轮的重力大小为120N;
(2)拉力F的功率为200W;
(3)滑轮组的机械效率为88%。
【解析】(1)由图可知,承担物重的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=1n(G+G动),据此求动滑轮的重力;
(2)绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs求拉力做的总功,再利用P=Wt求拉力F的功率;
(3)利用W有=Gh求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、功、功率和机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是关键。
25.【答案】吹 气温 升高 减小
【解析】解:(1)取一根两端开口的玻璃管,穿过密闭性好的橡皮塞插入水中,从管子上端吹气,使瓶内气体压强大于大气压,红水上升到瓶口以上适当位置,制成了简易气压计;
(2)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿,瓶内气体温度升高,压强增大液柱升高,说明简易气压计的测量结果会受到温度的影响;
(3)连接A、B,以此线为力臂是最大的力臂,此时力最小,如图所示:
;
(4)四楼移到一楼过程中,高度减小,大气压增大,管内水柱高度会降低,说明大气压随高度的减小而增加。
故答案为:(1)吹;(2)气温;(3)见解答图;(4)升高;减小。
(1)向瓶内吹气,瓶内气压增大,大于外界的大气压,红水上升到瓶口以上适当位置;
(2)气压的大小与气温有关;
(3)先确定最长的力臂,即离支点与力的作用点的连线;然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可;
(4)大气压随高度的减小而增加,气压计从四楼移到一楼过程中,大气压增大,使得管内水位降低、水柱高度减小。
学生利用身边的器材做成气压计,探究大气压的变化、最小力的画法用所学的知识分析判断,学以致用!
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