重庆市永川区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年重庆市永川区八年级(下)期末物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 下列估测与实际最相符的是( )
A. 托起两只鸡蛋的力约为1N B. 中学生的正常身高约为160mm
C. 中学生正常步行的速度约为1.2cm/s D. 人体血压的收缩压约为1.4×108Pa
2. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 瓦特 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 帕斯卡
3. 如图所示,工人师傅用图示的杠杆撬动石头,则此杠杆是( )
A. 费力且费距离
B. 费力但省距离
C. 省力且省距离
D. 省力但费距离
4. 在图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 自行车的车闸 B. 冰壶运动
C. 滚动轴承 D. 气垫船
5. 如图所示,下列现象中与大气压无关的是( )
A. 水流不出来
B. 铅柱分不开
C. 吸盘贴在墙上
D. 吸饮料入口
6. 汽车设计有安全气囊,在紧急情况时安全气囊弹出,这主要是为了减轻下列哪种情况可能对人身造成的伤害( )
A. 汽车转弯 B. 汽车速度太慢 C. 汽车突然启动 D. 汽车受到严重撞击
7. 如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量的水 D. 轻轻摇晃杯子
8. 2018年10月月20日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600水上首飞成功。AG600在空中水平飞行时( )
A. 机翼下方空气流速大,压强小 B. 机翼下方空气流速大,压强大
C. 机翼上方空气流速大,压强小 D. 机翼上方空气流速大,压强大
9. 关于物体的重心,下列说法正确的是( )
A. 空心的足球没有重心
B. 物体的重心不一定在物体上
C. 物体受到的力全部都作用在重心上
D. 将质地均匀的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了
10. 如图所示,是掷出的实心球的运动轨迹,O点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 实心球离开手后不受力的作用
B. 实心球在最高点A时处于平衡状态
C. 实心球从O运动到B的动能先减小后增大
D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
11. 如图所示,用力F把木块压在竖直墙面上,木块静止。以下说法正确的是( )
A. 木块只受重力、压力和摩擦力
B. 木块受到的摩擦力随F增大而增大
C. 木块对墙面的压强随F增大而增大
D. 木块受到的重力和压力是一对平衡力
12. 一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是( )
A. 悬浮,1.0×103kg/m3 B. 漂浮,0.95×103kg/m3
C. 下沉,1.2×103kg/m3 D. 漂浮,0.90×103kg/m3
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共8小题,共16.0分)
13. 人用力将足球踢出,对足球施力的物体是______ ,同时______ 也受到足球的作用力。
14. 上端开口、下端连通的容器叫做______ 器,如果这种容器里装的是相同液体,当液体不流动时,容器各部分中的液面高度是______ 的。
15. 拉弓射箭的过程中,弓被拉弯,说明力可以改变物体的______;松手后箭飞出,说明力可以改变物体的______。
16. 小强在立定跳远起跳时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是______的。离开地面后,由于______,他在空中还能继续向前运动。
17. A、B是两个质量相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时如图所示,两物体的密度大小关系是:ρA______ρB;两物体受到水的浮力大小关系是:F浮A______F浮B。(两空均选“>”“<”或“=”)
18. 小明同学用20N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为______ J,重力做功为______ J。
19. 如图所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为______ Pa;若把容器倒放在该桌面上,那么容器对水平桌面的压强大小将______ 。
20. 如图甲所示,一个圆柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个均匀实心圆柱体M,慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图乙所示,在整个过程中无水溢出,M的底面始终与容器中的水面平行,当加入的水等于3kg时,物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm。则圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度为______ cm,圆柱形容器的内底面积为______ m2。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
21. 如图所示,一个木块静止在水平桌面上。请画出木块所受支持力的示意图(重心已画出)。
22. 如图所示,用羊角锤拔钉子,羊角锤绕点O旋转。请在图中画出力F的力臂l。
四、实验探究题(本大题共3小题,共22.0分)
23. 如图所示,是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,撞击到同一木块上,在同样的水平面上,木块被撞的越______ ,钢球对木块做的功越______ ,钢球的动能就越______ ;本实验的目的是研究钢球动能的大小与______ 的关系。
(2)由“安全驾驶不超载”可猜想:汽车的动能大小可能跟______ 有关,如果需要设计实验来探究,仍利用如图的装置,操作上只需要______ 。
24. 如图所示,是“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
(1)实验用压强计测量液体内部压强,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的,如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生______ ,U形管左右两侧液面就会产生______ 来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)在压强计的U形管中注入适量的染色水,当压强计的探头在空气中时,U形管两边的液面应当______ ;实验前,小明用手指无论怎样按压金属盒上的橡皮膜时,观察到U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因是______ 。
(3)排除器材故障后进行如图所示实验,通过甲和乙的实验,可以初步得出结论:在同一液体中,液体内部压强随液体______ 的增加而______ 。
(4)如果要探究液体内部压强是否与液体密度有关,应选择图______ 进行实验并比较。若如图乙所示实验中,U形管左侧液柱高为7cm,右侧液柱高为12cm,则U形管底部受到的液体的压强为______ Pa。
25. 如图所示,是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验:
(1)用一个可以密闭的塑料小桶装上适量的细沙,如图(a),测出它们的重力为______ N。
(2)将密闭的塑料小桶浸没在水中,记下此时弹簧测力计的示数为0.4N,如图(c),则这个小桶受到的浮力等于______ N,可以算出小桶的体积是______ cm3。
(3)若选用操作步骤a、c、d,可探究浮力的大小与物体浸没在液体中______ 的关系。
(4)把一个重0.5N的实心钩码放入步骤(1)中密闭的塑料小桶内,将其浸没在水中,记下此时弹簧测力计的示数为0.9N,如图(e),则此时小桶受到的浮力是______ N,可以说明浸没在液体中的物体受到的浮力与______ 无关。
(5)若要探究浮力大小与物体排开液体体积是否有关,应选用的操作是______ (填序号)。分析相关实验数据,还可以计算出实心钩码的密度为______ g/cm3。
五、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
26. 在一次实验探究活动中,小明用如图所示滑轮组将重为27N的物体匀速提升了20cm用时2s,绳子自由端弹簧测力计的示数为12N。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力的功率有多大。
27. 如图所示,工人利用杠杆将一桶水平移到台上的过程中,杠杆始终保持水平,挂在A端的的桶重100N,桶内部底面积为1×103cm2,桶内装有1.1×103N的水,水深1m,重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端并保持静止。已知工作人员双脚与地面的接触面积为400cm2,OA:OB=1:3。求:
(1)B端绳子受到的拉力;
(2)桶底受到水的压力;
(3)静止时人对地面的压强。
28. 如图所示,一个底面积为100cm2的平底薄壁圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为200cm3、密度均匀且为0.8×103kg/m3的柱形物体A放入其中,静止时物体A竖直漂浮于水面上。求:
(1)物体A底面受到的压力;
(2)若将浸入水中体积的一半(图中物体A画斜线部分)截下并取出,计算截下部分的质量;
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到水的压强变化量。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,托起两个鸡蛋的力在F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右,故A符合实际;
B、成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于成年人,在160cm=1600mm左右,故B不符合实际;
C、中学生正常步行的速度约为1.2m/s,故C不符合实际;
D、人的正常收缩压约为90~140mmHg,为140mmHg时,收缩压p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×140×10-3m=19040Pa,故D不符合实际。
故选:A。
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。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,瓦特是功率的单位,均不合题意。
故选:B。
在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积。在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
此题考查的是我们对常见物理量及其对应单位的记忆,属于基础题,容易解答。
3.【答案】D
【解析】解:由图可知,使用一根硬棒撬动石头时,动力臂大于阻力臂,由杠杆的平衡条件知道,此时动力小于阻力,即使用的是省力杠杆,由功的原理知道,使用任何机械都不省功,省力杠杆一定费距离,故D正确、ABC错误。
故选:D。
分析动力臂与阻力臂的长度关系,从而判断它属于哪种类型杠杆,进而判断其是否省力和是否省距离。
该题考查杠杆的分类和特点,根据具体情况来判断,解决此类题的关键是判断动力臂与阻力臂的大小。
4.【答案】A
【解析】解:A、自行车的车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故A符合题意;
B、用冰刷擦冰使冰壶运动,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故B不合题意;
C、滚动轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦力;故C不合题意;
D、气垫船,是通过使接触面脱离来减小摩擦力。故D不合题意。
故选:A。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,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。
5.【答案】B
【解析】解:A、纸外受到向上的大气压的作用,纸内受到管中水产生的压强的作用,大气压远大于管中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落。利用了大气压,故A不合题意;
B、将两个底面削平的铅柱紧紧压在一起,发现两个铅柱会结合起来,说明分子间有引力,不是利用大气压,故B符合题意;
C、用力将吸盘压在光滑墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。利用了大气压,故C不合题意;
D、用吸管吸饮料时,嘴内的压强小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入到嘴中,故D不合题意。
故选:B。
(1)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;
(2)分子间存在着相互作用的引力和斥力。
本题考查大气压的有关问题以及分子间的相互作用力,难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:ABC、汽车转弯、速度太慢和突然启动时,安全气囊不会弹出,起不到保护作用,故ABC不合题意;
D、当汽车受到严重撞击时,人由于惯性仍保持原来的运动状态而运动,就会撞在车内较硬的物体上,对人身造成伤害。装有安全气囊系统的汽车,安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对人的压强,避免造成人体伤害,故D符合题意。
故选:D。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,据此判断。
本题主要考查了对惯性现象的理解与解释,注意与汽车上实际应用场景的结合。
7.【答案】A
【解析】解:
鸡蛋沉底,说明鸡蛋受到的浮力小于其重力,即F浮
物体在液体中的浮沉条件:浸没在液体中的物体,F浮>G,则上浮;F浮=G,则悬浮;F浮
8.【答案】C
【解析】解:由于两栖飞机机翼的形状是“上凸下平”,同一股气流在相同时间内通过机翼的上方和下方,上方气流通过时的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时的路程小,速度小,压强大,故机翼下方压强大于上方压强,机翼的上下表面产生了向上的压力差,从而产生向上的升力。
故选:C。
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大。
此题主要考查流体压强和流速的关系,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
9.【答案】B
【解析】解:A、任何物体都有重心,故A错误;
B、重心不一定在物体上,也可以在物体之外,比如均匀的圆环,重心在环外,故B正确;
C、重心是物体各部分所受重力的集中点,而物体受到的力并非都作用在重心上,故C错误;
D、物体重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,如圆环、空心球它们的重心在中间的空心部位上,所以质地均匀的木球的中心挖去后,重心仍在其球心处,故C错误;
故选:B。
重心是重力的作用点,物体的重心位置,质量均匀分布的物体(均匀物体),重心的位置只跟物体的形状有关。有规则形状的物体,它的重心就在几何中心上,质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。
本题考查重心的知识,关键是将课本知识记忆清楚,仔细分析即可。
10.【答案】C
【解析】解:A、实心球离开手后,会受到重力作用,故A错误;
B、实心球在A点时,不是静止也不是匀速直线运动,所以不是处于平衡状态,故B错误;
C、实心球从O运动到A时高度增加,动能转化为重力势能,从A到B时高度减小,重力势能转化为动能,实心球从O运动到B的动能先减小后增大,故C正确;
D、不计空气阻力,实心球在O点的机械能等于在B点的机械能,故D错误。
故选:C。
(1)地球周围的一切物体都受到重力作用;
(2)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时,才称为平衡状态;
(3)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;
(4)机械能包括动能和重力势能。
本题的综合性较强,包括惯性现象、平衡状态的判断、动能与重力势能的转化等,要求我们对相关知识有一个熟练的掌握。
11.【答案】C
【解析】解:
A.木块处于静止状态,受两对平衡力,水平方向上受压力和支持力一对平衡力,竖直方向上受到的摩擦力和木块的重力一对平衡力,总共四个力,故A错误;
B、木块在竖直方向上受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力,平衡力大小相等,因为重力不变,所以摩擦力不变,故B错误;
C、根据p=FS知,在受力面积不变时,压力增大,压强也增大,故C正确;
D、木块受到的重力和压力方向不同,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
(1)分别对物体在水平方向和竖直方向上的受力情况进行分析,然后结合二力平衡条件进行判断;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上;
(3)根据p=FS分析木块对墙面的压强的变化。
本题考查了平衡力的辨别,抓住二力平衡的四个条件缺一不可是关键,要注意平衡力作用在一个物体上、相互作用力作用在两个物体上。
12.【答案】B
【解析】解:若物体在水中漂浮或悬浮,浮力等于重力,64g<76g,所以物体在酒精中一定下沉;
若物体在水中下沉,则在酒精中一定下沉;
由题意知,在酒精中受到的浮力F浮酒精=m排酒精g=64×10-3kg×10N/kg=0.64N
根据F浮酒精=ρ酒精gV排酒精
得V物=V排酒精=F浮酒精ρ酒精g=0.64N0.8×103kg/m3×10N/kg=0.8×10-4m3
排开水的体积V排水=m排水ρ水=76×10-3kg1.0×103kg/m3=7.6×10-5m3
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以在水中漂浮。
因为漂浮,所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则
m物=m排水=76g=0.076kg
ρ物=m物V物=0.076kg0.8×10-4m3=0.95×103kg/m3。
故选:B。
首先根据两种情况判断出物块在酒精中的状态。求出物块的体积与物块排开水的体积比较,便可得出结论。根据ρ=mV计算出物体的密度。
此题考查了学生对阿基米德原理、密度公式的掌握及其变形公式的应用,判断出物体在酒精中的状态是解决此题的关键,应属于难题。
13.【答案】脚 脚
【解析】解:脚对足球施加力,所以施力物体是脚;力的作用是相互的,脚给足球施力的同时也受到了球对脚的力。
故答案为:脚,脚。
对物体施加力的物体是施力物体,当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
此题考查了力的作用的相互性、产生弹力的条件,属于基本概念的理解,要注意结合实例理解.
14.【答案】连通 相同
【解析】解:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。根据连通器的特点可知,若它里面装的是同种液体,液体不流动时各部分中的液面总是相同的。
故答案为:连通;相同。
上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
此题考查连通器的概念及其特点,但难度不大,属于基础题目。
15.【答案】形状 运动状态
【解析】解:拉弓射箭的过程中,弓被拉弯,说明力可以改变物体的形状;
松手后箭飞出,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:形状;运动状态。
力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
本题考查了力的作用效果,是力学基础知识的考查,是中考的热点。
16.【答案】相互 惯性
【解析】解:(1)立定跳远时,脚用力向后蹬地,对地施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,因此地同时对人施加向前的力,人才会向前跳起。
(2)人离开地面后,由于惯性,在空中仍然保持向前的运动状态。
故答案为:相互;惯性。
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)物体能够保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体都具有惯性。
本题考查了力的作用的相互性以及惯性的知识,属于基础知识的考查,相对比较简单。
17.【答案】< =
【解析】解:
(1)由图知,A在水中漂浮,则ρA<ρ水,B在水中悬浮,则ρB=ρ水,所以ρA<ρB;
(2)由图知,A在水中漂浮,则F浮A=GA,B在水中悬浮,则F浮B=GB,而mA=mB,GA=GB,所以F浮A=F浮B。
故答案为:<;=。
判断物体浮与沉有两种方法:比较液体密度和物体密度大小或比较浮力与重力的大小;
物体上浮时,ρ物<ρ液,F浮>G;
物体悬浮时,ρ物=ρ液,F浮=G;
物体漂浮时,ρ物<ρ液,F浮=G;
物体下沉时,ρ物>ρ液,F浮
18.【答案】200 0
【解析】解:(1)在整个过程中推力做功:W=Fs=20N×10m=200J;
(2)购物车在水平地面上运动,购物车在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即做功为0J。
故答案为:200;0。
(1)知道推力大小、购物车在推力方向上移动的距离,利用W=Fs求推力做的功;
(2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离。
本题考查了功的计算和做功的两个必要因素,属于基础题。
19.【答案】600 变大
【解析】解:水对容器底的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m=600Pa;
把容器由正放改为倒放在该桌面上时,容器对桌面的压力等于容器的总重力,所以压力不变,容器与桌面的接触面积变小,由p=FS可知,容器对水平桌面的压强变大。
故答案为:600;变大。
利用液体压强公式p=ρgh计算水对容器底的压强;
容器对桌面的压力等于容器的总重力,利用压强公式p=FS分析容器对水平桌面的压强变化情况。
本题考查了液体压强的计算和固体压强大小的定性分析,属于基础题。
20.【答案】6 0.1
【解析】解:(1)当加入的水m水=3kg时,p水=0.6×103Pa,
由p=ρgh可得,水的深度h=p水ρ水g=0.6×103Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.06m=6cm;
(2)由于加入的水等于5kg与3kg时压强分别为0.8×103Pa、0.6×103Pa,
由p=FS=GS得:
S=ΔGΔp=ΔmgΔp=(5kg-3kg)×10N/kg0.8×103Pa-0.6×103Pa=0.1m2。
故答案为:6;0.1。
(1)圆柱体M刚好漂浮时加入的水等于3kg时,由图读出此时的水的压强,利用p=ρgh求出水的深度;
(2)利用p=ρgh求出此时水的深度,根据加入的水等于5kg与3kg时压强的变化和所加水的质量m的变化求出容器的底面积。
本题考查了学生对液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,难点根据水的压强的增加量和加水的质量求出底面积。
21.【答案】解:木块静止在水平桌面上,受重力和支持力作用,支持力与重力是一对平衡力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,支持力的示意图如图所示:
【解析】(1)确定支持力的作用点和方向,然后按照力的示意图的画法画出木块所受支持力的示意图。
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
此题考查力的示意图的画法,属于常考题型,难度不大。
22.【答案】解:用羊角锤拔钉子,羊角锤绕点O旋转,所以O为支点,反向延长F的作用线,从O点作F作用线的垂线,垂线段为其力臂l,如图所示:
【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离;由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。
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。
23.【答案】远 多 大 速度 质量 换质量不等的另一钢球从斜面的同一高度滑下,通过比较木块被推动的距离来反映小球动能的大小
【解析】解:(1)让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块,这是控制了质量相同,目的是探究物体的动能与速度的关系;实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小,木块被撞击得越远,动能越大;
(2)若想继续研究物体的动能跟质量的关系,必须控制小球的速度不变,改变小球的质量,因此用不同质量的小球从斜面的同一高度滑下,通过比较木块被推动的距离来反映小球动能的大小。
故答案为:(1)远;多;大;速度;(2)质量;换质量不等的另一钢球从斜面的同一高度滑下,通过比较木块被推动的距离来反映小球动能的大小。
(1)实验过程要采用控制变量法,当研究动能大小与质量的关系时,要让钢球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同;当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一钢球,这样可以保证小球的质量相同;
(2)该实验是通过钢球推动木块移动的距离来表示钢球具有的动能大小,用到了转换法。
该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用,在平时做实验时要多观察,多思考。
24.【答案】形变 高度差 相平 装置漏气 深度 增大 乙、丙 1200
【解析】解:(1)当将探头放在液体里时,由于液体内部存在压强,金属盒上的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,U形管液面的高度差越大,液体内部的压强越大,这用到了转换法;
(2)在压强计的U形管中注入适量的染色水,当压强计的探头在空气中时,U形管两边的液面应当相平;
若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度几乎不变化;
(3)比较图甲和图乙可知,液体密度相同,乙中深度大,液体产生的压强大,初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(4)要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,需要控制,液体的深度相同,金属盒的方向相同,液体的密度不同,故选乙、丙两次实验即可,由乙、丙知深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
图乙中U形管的右侧与大气相通,则U形管底部受到的液体的压强为右侧液柱产生的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa。
故答案为:(1)形变;高度差;(2)相平;装置漏气;(3)深度;增大;(4)乙、丙;1200。
(1)液体压强计就是利用当薄膜受压强时,薄膜会发生形变,U形管中液面就会产生高度差,压强越大,U形管液面高度差越大,这用到了转换法;
(2)当压强计的探头在空气中时,U形管两边的液面应当相平,压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化,据此分析;
(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
根据p=ρgh求出U形管底部受到的液体的压强。
本题考查探究液体压强特点的实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
25.【答案】1.2 0.8 80 深度 0.8 自身重力 e、f 5
【解析】解:(1)图(a)中弹簧测力计一个大格代表1N,一个大格中间有5个小格,则其分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为1.2N,即图(a),测出它们的重力为1.2N;
(2)这个小桶受到的浮力等于F浮=G-F拉=1.2N-0.4N=0.8N;
由F浮=ρgV排可得,小桶的体积:
V=V排=F 浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10N/ kg=8×10-5m3=80cm3;
(3)综合分析步骤a、c、d中,物体浸没在液体中的体积和液体种类相同,而浸没的深度不同,但c、d的示数却相同,说明物体受到的浮力大小相同,由此可探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系;
(4)把一个重为0.5N的实心钩码放入步骤(1)中密闭的塑料小桶内,则小桶的重力G'=1.2N+0.5N=1.7N,
此时此时小桶受到的浮F'浮=G'-F'拉=1.7N-0.9N=0.8N,此时浮力大小等于原来小桶受到的浮力,由此可以说明浸没在液体中的物体受到的浮力与自身重力无关;
(5)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同,由图示实验可知,应选用的操作是e、f;
分析操作e、f中数据可知,在物体总重力相同的情况下,对比两步骤中弹簧测力计示数的减小量的不同在于物体排开液体体积不同,在小桶排开液体体积的相同的情况下,
则弹簧测力计之间的差值即为钩码浸没在液体中排开液体重力大小,则F'浮=G'排=0.9N-0.8N=0.1N,
因为钩码完全浸没,则V排=V物,利用F浮=ρ液gV排可求得钩码的体积V钩码=V'排=F' 浮ρ水g=0.1N10N/ kg×1.0×103kg/m3=1×10-5m3,
再根据ρ=mV=GgV可得再根据ρ钩码=G钩码gV钩码=0.5N10N/ kg×1×10-5m3=5×103kg/m3=5g/cm3。
故答案为:(1)1.2;(2)0.8;80;(3)深度;(4)0.8;自身重力;(5)e、f;5。
(1)根据图(a)中弹簧测力计的分度值和指针位置读出示数即为所求重力大小;
(2)根据称重法测浮力可知小桶受到的浮力等于重力与测力计示数之差;因为浸没,所以V排=V物,利用F浮=ρgV排可求得小桶的体积;
(3)找出步骤a、c、d中的相同量和不同量,根据控制变量法分析作答;
(4)把一个重为0.5N的实心钩码放入步骤(1)中密闭的塑料小桶内,根据F浮=G-F拉求得浮力,将此时浮力大小与原来浮力大小比较可得出结论;
(5)浮力的大小跟液体密度和排开液体体积有关,根据控制变量法原则,要探究浮力与排开液体体积的关系,需保持液体的密度不变,据此作答;
分析操作e、f中数据可知,在物体总重力相同的情况下,对比两步骤中弹簧测力计示数的减小量的不同在于物体排开液体体积不同,在小桶排开液体体积的相同的情况下,则弹簧测力计之间的差值即为钩码浸没在液体中排开液体重力大小,
因为钩码完全浸没,则V排=V物,利用F浮=ρ液gV排可求得钩码的体积,再根据ρ=mV=GgV求解。
此题是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验题,在探究过程中应注意控制变量法的应用,同时探究了阿基米德原理在密度测量中的应用,有一定难度。
26.【答案】解:(1)小明做的有用功:W有=Gh=27N×0.2m=5.4J;
小明做的总功:W总=Fs=12N×3×0.2m=7.2J;
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=5.4J7.2J×100%=75%。
(2)拉力的功率:P=W总t=7.2J2s=3.6W=3.6W。
答:(1)滑轮组的机械效率为75%;
(2)拉力的功率为3.6W。
【解析】(1)由图可知,n=3,由W有=Gh算出有用功,W总=Fs=Fnh算出总功,η=W有W总×100%算出机械效率。
(2)利用P=Wt计算拉力的功率。
本题为滑轮组机械效率、功率的相关计算,关键确定滑轮组绳子的有效股数。
27.【答案】解:(1)由杠杆平衡条件可得,G总×AO=F拉×OB,
则F拉=G总×AOOB=(100N+1.1×103N)×13=400N;
(2)水对桶底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,
由p=FS可得,水对桶底的压力:F=pS=1×104Pa×1×103×10-4m2=1000N;
(3)根据力的作用的相互性,绳子对人的拉力F拉'=F拉=400N,人对地面的压力:F压=G-F拉'=600N-400N=200N,
人对地面的压强p'=F压'S人=200N400×10-4m2=5×103Pa。
故答案为:(1)B端绳子受到的拉力为400N;
(2)桶底受到水的压力为1000N;
(3)静止时人对地面的压强为5×103Pa。
【解析】(1)根据杠杆平衡条件求得B端绳子受到的拉力;
(2)已知水深,由p=ρgh可求得水对桶底的压强;由p=FS公式变形可求得水对桶底的压力;
(3)求出人对地面的压力,由p=FS可求得人对地面的压强。
该题考查了液体压强、阿基米德原理、密度、杠杆平衡条件、受力分析、固体压强等知识点,综合性较强,需要熟悉基本公式及应用,关键是要对题目中情境的发生过程分析清楚,理清解题的思路。
28.【答案】解(1)由ρ=mV得物体A的质量为:
mA=ρAVA=0.8×103kg/m3×200×10-6m3=0.16kg,
则物体的重力为:
GA=mAg=0.16kg×10N/kg=1.6N,
因为物体A漂浮于水面上,
所以F浮=GA=1.6N,
根据浮力产生的原因知:F浮=F下-F上=1.6N,
由于物体漂浮,所以F上=0,
物体A底面受到的压力为:
F下=F浮=1.6N;
(2)由F浮=ρ水gV排得排开水的体积为:
V排=F浮ρ水g=1.6N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.6×10-4m3;
取出的那部分物体的体积V'=12V排=12×1.6×10-4m3=8×10-5m3;
由ρ=mV得截下部分的质量:
m'=ρAV'=0.8×103kg/m3×8×10-5m3=0.064kg;
(3)取出的那部分物体的重力为:
G'=m'g=0.064kg×10N/kg=0.64N。
因为ΔF=G'=0.64N,
所以Δp=ΔFS=0.64N100×10-4m2=64Pa。
答:(1)物体A底面受到的压力为1.6N;
(2)截下部分的质量为0.064kg;
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到水的压强变化量为64Pa。
【解析】(1)已知物体A的体积,根据密度公式求出质量,根据G=mg求出重力,物体A漂浮,浮力等于木块重力,根据浮力产生的原因F浮=F下-F上和物体漂浮时F上=0算出物体A底面受到的压力;
(2)利用阿基米德原理求出排开水的体积,则可知取出的那部分物体的体积,根据密度公式求出其质量;
(3)根据取出的那部分物体的质量求出重力,则根据p=FS求出变化的压强。
本题考查阿基米德原理的应用和压强的计算,注意柱状容器里的液体压强可以利用公式p=FS求,物体漂浮时的浮力利用漂浮的条件来求,因此,解题时选对方法才能起到事半功倍的效果。
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