河南省鹤壁市2022-2023学年八年级下学期期末物理试题(含答案)
展开2022-2023学年河南省鹤壁市八年级(下)期末物理试卷
1. 一些地市已将游泳纳入为中考选考项目之一。根据所学物理知识可知,人憋气潜入水中时受到的浮力______ (选填“大于”“小于”或“等于”)人露出水面换气时受到的浮力;人在向前加速游泳时所受的浮力方向为______ 。
2. 如图所示,5月28日,我国商飞C919大型客机进行了全球首次商业载客飞行,C919大型客机凝聚了中国无数工程师十几年来的汗水和心血。结合所学物理知识可知,C919飞行时受到向上升力的物理原理为______ ,请你再举出一例生活中与此物理原理有关的现象或设计:______ 。
3. 如图所示,小明在河边湿地上漫步,他发现,双脚陷入松软的泥土时,用力拔起一只脚,另一只脚反而会陷得更深,原因是小明对泥土的压力______,压强______(选填“增大”、“减小”或“不变”),双脚站立时,脚对地面的压力和地面对脚的支持力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
4. 小明去商场购物,自动扶梯将他从一楼匀速送上二楼,在这个过程中,小明的动能______,机械能______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
5. 如图,在测滑轮组机械效率实验中,每个钩码完全相同,用同一滑轮组分别将钩码(组)匀速提升相同高度,不计绳重和摩擦,对动滑轮做功是______(选填“有用功”或“额外功”),滑轮组机械效率η甲______η乙(选填“<”、“>”或“=”),由此可知,可以采用______方法来提高滑轮组的机械效率。
6. 如图所示为一辆运输液体的槽车的模型示意图,液体上有气泡。当车由静止突然向右开动时,气泡将向______ (选填“左”或“右”)运动,请结合所学物理知识简单说明你作出这个判断的理由:______ 。
7. 某物理小组在做托里拆利实验时,测得的大气压值比真实值小,其原因可能是( )
A. 玻璃管放置没有放竖直 B. 玻璃管内混入少量空气
C. 实验选用的玻璃管太粗 D. 下方水槽内的水银太多
8. 如图所示,飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品,空投位置应是A、B、C中的( )
A. A
B. B
C. C
D. 三个位置都可以
9. 如图所示,是汽车修理广常用的液压千斤顶的原理图。关于该千片顶下列说法正确的是( )
A. 使用时应该用B端来顶起汽车快 B. 使用时应该用A端来顶起汽车
C. 顶起汽车时pA
10. 如图所示,下列实验装置中属于连通器的是( )
A. 微小压强计 B. 水银气压计
C. 鸡的自动喂水器 D. 奶牛的自动喂水器
11. 下列所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是( )
A. 动滑轮 B. 订书机
C. 羊角锤 D. 镊子
12. 一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是( )
A. 小球在下落过程中动能大小始终保持没有发生变化
B. 从A点到C点过程中,小球的动能转化为重力势能
C. 小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功
D. 小球重力在AB段的做功的功率等于在BC段的功率
13. 关于卢瑟福提出的原子核式结构模型,下列说法正确的是( )
A. 原子核由质子和中子组成,质子和中子都带正电
B. 原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成
C. 原子的所有质量几乎全部集中在所有核外电子上
D. 原子核位于原子的中心,核外电子绕其高速旋转
14. 将三块完全相同的橡皮泥做成如图所示的两种不同形状,分别在水和盐水中,下列说法正确的是( )
A. 橡皮泥在甲图中所受浮力小于在乙图中橡皮泥所受到的浮力
B. 橡皮泥在甲图中所排开水的质量大于在丙图中排开盐水的质量
C. 橡皮泥在乙图中所受的浮力小于在丙图中的橡皮
D. 橡皮泥在乙图中排开水的体积大于在丙图中排开盐水的体积
15. 如图所示,小球从水平面上A点向左运动到达斜面上的B点处,画出小球在A点对水平面的压力F和在B点对斜面的压力FB的示意图。
16. 如图所示杠杆AB可绕O点转动,图为杠杆静止时的情况。请在图中画出作用在B点的竖直方向的拉力F1并用大括号标出其力臂l1。
17. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小华让小车从同一斜面上由静止开始沿斜面运动到水平面上,观察并比较小车分别在毛巾、棉布、木板的水平表面上滑行的距离。
(1)在本实验中所说的“阻力”主要是指______ (填字母)。
A.小车在斜面上时受到的阻力
B.小车在水平面上时受到的阻力
C.小车在斜面上和在水平面上时受到的阻力
(2)该实验是通过改变______ 来改变小车在水平面上所受阻力大小的;小明指出小华的三次实验中有一处错误,错误是:______ 。
(3)改正错误后,小华发现小车在毛巾表面运动得最近,在木板表面运动得最远,由实验现象可以得出,小车受到的阻力越小,速度减小得越______ (选填“快”或“慢”)。由此进一步推理可知,小车在光滑的水平面上,它将做______ 运动。
(4)在第三次实验中,若添加一个小木块并合理利用,然后让小军从斜面的不同高度由静止下滑,还可以探究______ 的关系(填字母)。
A.重力势能与质量
B.动能与速度
C.动能与质量
18. 某新闻报道称至2023年底,“蛟龙”号“深海勇士”号、“奋斗者”号三台载人潜水器累计下潜次数或将逾千次,这些实践开辟了我国深潜科学研究的新领城。看到新闻的小明同学开始对探究液体内部压强感兴趣,他利用U形管压强计进行了实验探究,实验如图1所示:
(1)图1甲是U形管压强计,它是通过U形管两侧液面的______ 来显示金属盒探头橡皮膜所受压强大小的,若该装置气密性较差,按压金属盒上的橡皮膜将会看到______ 的现象。
(2)比较图1乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而______ ;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与______ 有关。
(3)为了进一步研究液体压强与液体密度的关系,小理同学将液体压强计做了如图2所示的改进,两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平。现将两探头分别放入A、B两种液体中,当两探头所处深度分别为hA、hB,时,U形管两侧液面重新相平。已知A液体的密度为ρA,则B液体密度的表达式为ρB=______ (用hA、hB、ρA表示)。
19. 如图所示,是小宇同学在“探究杠杆平衡条件的实验”时的有关情形:
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图甲所示,此时杠杆处于______ (选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了便于测量______ (选填“力”或“力臂”),使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节。调节杠杆在水平位置平衡后,通过正确实验操作,得到如表数据:
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
0.20
3
1.5
0.20
1.0
0.30
…
…
…
…
…
(2)由如表中数据可总结出杠杆的平衡条件______ 。(用户小F1、l1、F2、l2的表示)
(3)如图丙所示,第3次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),不计摩擦,杠杆______ (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:______ 。
(4)小宇利用所学的杠杆知识,用实验室的杠杆,制作了一台可以称量物体重力的杆秤,如图丁所示,在A点系一个总重为0.25N的秤盘,用一个0.5N的钩码做秤砣;当秤盘不放物体,秤砣在B点时,杆秤水平平衡。则该杆秤上距离支点5小格的C点对应的称量值为______ N。
(5)人类很早以前就会使用杠杆了,如图戊所示,是我国古人运送巨木的劳动情境示意图,利用横杆撬动木料的情境,横杆属于______ 杠杆。
20. 如图所示为超大型的矿砂船,其型号名为CHINAMAX,最大排水量为40万吨。CHINAMAX总长362米,宽65米,甲板面积相当于3个标准足球场。该船型深30.4米,最大吃水深度为23米,续航能力为25500海里。根据以上信息,试求:(海水的密度取1.03×103kg/m3)
(1)最大吃水深度处受到的海水的压强为多少帕?
(2)满载时该船航行时所受的浮力为多少牛?
21. 河南省的粮食产量约占到了全国粮食产量的1/10,小麦产量约占到了1/4,这么大的粮食产量优势离不开机械化的助力。如图所示,某型号履带式联合收割机的功率是60kW,计整机的质量是2400kg(该型号收割机共两条履带)
(1)联合收割机有两条宽宽的履带是为了______ ,履带王有许多凸起的棱是为了______ ;
(2)若收割机在地面静止时,每条履带与地面的接触面积是1500cm2,请你求出此时收割机对地面的压强是多少帕?
(3)收割机在平直麦地上以额定功率工作了10s,求这个过程中收割机做的功是多少焦?若这个过程中收割机匀速行驶了20m,则收割机受到的平均阻力是多少牛?
答案和解析
1.【答案】大于 竖直向上
【解析】解:人憋气潜入水中时排开水的体积大于人露出水面换气时排开水的体积,根据F浮=ρ水gV排可知人憋气潜入水中时受到的浮力大于人露出水面换气时受到的浮力,浮力的方向是竖直向上的。
答案为:大于;竖直向上。
根据F浮=ρ水gV排排可知人憋气潜入水中时受到的浮力大于人露出水面换气时受到的浮力,浮力的方向是竖直向上的。
本题考查了阿基米德原理的应用、浮力的方向,属于基础题目。
2.【答案】流体压强和流速的关系 龙卷风
【解析】解:飞机的机翼上方凸起,下方平直,空气在相等的时间内,经过上方比下方的路程长,上方比下方的空气速度大,上方比下方的压强小,在上下压强差的作用下产生了向上的升力,故利用的是流体压强和流速的关系。
龙卷风内部空气流速快外部流速慢,造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强,利用的是流体压强和流速的关系。
故答案为:流体压强和流速的关系;龙卷风。
在流体中流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
本题考查的是流体压强与流速的关系的应用,属于常考题。
3.【答案】不变 增大 相互作用力
【解析】解:人站在泥土中,对泥土的压力等于人受到的重力,所以压力不变;由两只脚着地变为一只脚着地,减小了受力面积,从而增大了脚对泥土的压强,使人陷得更深;
脚对地面的压力和地面对脚的支持力,分别作用在地面和人上,满足相互作用力的4个条件,所以二力是一对相互作用力。
故答案为:不变;增大;相互作用力。
(1)从陷得更深可以体现出压强增大,然后从增大压强的办法入手,来分析原因;
(2)相互作用力的条件是:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
从压力的作用效果来认识压强的增大,从而找到题目的突破口。
4.【答案】不变 增大
【解析】解:小明在扶梯匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,重力势能增大、机械能增大。
故答案为:不变;增大。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)机械能=动能+势能。在物体没有发生弹性形变时,不考虑弹性势能。
该题考查了动能、重力势能和机械能大小的影响因素,同时也考查了运动和静止相对性的判断,是一道综合题。
5.【答案】额外功 <增加所提的物体的重力
【解析】解:(1)对人们有用的功是有用功,对人们没有用但又不得不做的功是额外功,不计绳重和摩擦,对动滑轮做功是额外功。
(2)滑轮组的机械效率η=W有W有+W额=1W额W有+1。使用滑轮组所做的有用功为克服物体的重力做的功,即W有=Gh,提升高度相同,物体越重做的有用功越多,所以W甲有
故答案为:(1)额外功;(2)<;(3)增加所提的物体的重力。
(1)额外功对人们没有用但又不得不做的功;
(2)滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值,有用功越大,额外功越少,机械效率越高。
本题考查关于滑轮组机械效率的相关知识,是一道综合题。
6.【答案】右 液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向左运动,故会将气泡挤向前(右)方
【解析】解:当车向右开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向后(左)运动,故会将气泡挤向前(右)方;理由:液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向左运动,故会将气泡挤向前(右)方。
故答案为:右;液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向左运动,故会将气泡挤向前(右)方。
一切物体在任何情况下都有惯性;运输车内的液体质量较大,所以会有较大的惯性,液体中的气泡因此会由于液体的运动而运动;
本题考查了惯性与惯性现象,属于基础性题目。
7.【答案】B
【解析】解:A、玻璃管不竖直时,水银柱的长度会变长,但垂直高度不会变,故A不合题意;
B、当玻璃管中混入少量空气时,空气的压强与水银柱压强之和等于外界大气压,因此,会使水银柱高度变小,使测量值变小,故B合题意;
C、玻璃管中水银柱的压强只与水银的密度和垂直高度有关,粗细不均匀不会影响高度的大小,故C不合题意;
D、水银槽内水银的多少不会影响水银柱的高度,因为水银柱的高度是指管内外水银面的垂直高度差,故D不合题意。
故选:B。
在托里拆利实验中,要求先将玻璃管装满水银,再倒置在水银槽中,这样玻璃管的上端为真空,水银柱的高度反映了大气压的大小,而当玻璃管中混入空气时,会影响到测量的结果;水银柱的高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,把玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变,与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。
在实际进行托里拆利实验时,有很多变化的因素,其中玻璃管内混入少量空气会使测量结果偏小。
8.【答案】A
【解析】解:飞机投放救灾物资时,救灾物资由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,救灾物资在下落过程中,仍会向前运动一段距离,所以投掷点应选在接近目标的上方提前投掷物体才会掉在目标区。则空投时目标的位置必须在飞机的前下方,故A正确。
故选:A。
物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,一切物体都有惯性,从惯性的角度可对题目中的现象进行分析。
本题以典型的情景考查了惯性的知识,在分析时,要充分考虑到惯性的存在以及惯性在生活中的应用。
9.【答案】A
【解析】解:由图可知,左边活塞A的面积小,右边B的活塞面积大,
因密闭液体能够大小不变的传递压强,
所以,两边压强相等,即pA=pB,
则A端用一个很小的力,就可以把千斤顶压下来,B端就可以产生一个很大的力,把汽车顶起来,故A正确,BCD错误。
故选:A。
液压千斤顶的工作原理是帕斯卡原理:密闭液体上的压强,能够大小不变地向各个方向传递,在一个小面积的活塞上施加一个很小的力,因为传递的是压强,根据压强公式得出在另一边的面积大的活塞上就会产生更大的力,即能省力。
本题考查了学生对帕斯卡原理的掌握和运用,属于基础题目。
10.【答案】D
【解析】解:A、微小压强计的U形管一端是封闭的,不符合上端开口、下部连通的特点,不是连通器,故A不合题意;
B、水银气压计的玻璃管一端是封闭的,不符合上端开口、下部连通的特点,不是连通器,故B不合题意;
C、鸡的自动喂水器利用了大气压的作用,不符合上端开口、下部连通的特点,不是连通器,故C不合题意;
D、奶牛的自动喂水器,其结构符合上端开口、下部连通的特点,利用了连通器,故D符合题意。
故选:D。
上端开口、下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用,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。
11.【答案】D
【解析】解:A、动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以省了力,费了距离;
B、订书机在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离;
C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离;
D、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离。
故选:D。
根据杠杆的分类和特点可作出判断:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
本题只要结合图片和生活经验,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,再根据杠杆的特点即可解答。
12.【答案】C
【解析】解:AB、小球从A点由静止开始下落,质量不变,高度降低、速度变大,所以小球的重力势能变小,动能变大,且重力势能转化为动能,故AB错误;
C、已知AB段和BC段的距离相等,且小球的重力一定,根据W=Gh可知,在AB段和BC段重力做的功相等,故C正确;
D、由题意知,小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,AB和BC的距离相等,所以在BC段所用的时间小于在AB段所用时间,根据P=Wt可知,重力做功相同的情况下,BC段的时间短,所以BC段重力做功的功率大,故D错误。
故选:C。
(1)(2)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;
(3)根据W=Gh判断出做功的多少;
(4)根据P=Wt判断出功率的大小。
本题考查了动能和势能的转化、机械能的守恒、功和功率计算公式的应用,难度不大。
13.【答案】BD
【解析】解:A、原子核由带正电的质子与不带电的中子组成,故A错误;
BD、原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成,原子核位于原子的中心,电子在原子核的束缚下绕核做高速运动,故BD正确;
C、原子的质量几乎集中在原子核内,电子的质量相对于原子核来说很小,故C错误;
故选:BD。
原子由位于原子中心的原子核与核外电子组成,原子核由质子与中子组成;原子与电子很小,用肉眼不能直接观察到。
题考查了原子的结构特点。原子的核式结构就像太阳系一样,中间是原子核,周围是绕核转动的电子。
14.【答案】AD
【解析】解:
A、由图可知,甲图中橡皮泥沉到容器底部,则橡皮泥受到的浮力F甲
由于橡皮泥完全相同,所以F甲
D、由于ρ水<ρ盐水,且F乙=F丙,根据F浮=ρ液V排g可知:V乙排>V丙排,故D正确。
故选:AD。
实心球橡皮泥沉到容器底部,受到的浮力F球
15.【答案】解:小球在A点对水平面的压力作用点在与水平面上的接触点上,方向垂直于接触面向下;
小球在B点对斜面的压力方向为垂直于斜面向内,作用点在接触点上。如下图所示:。
【解析】压力是接触面受到的力,因此压力的作用点是小球与斜面的接触点,根据压力的方向与接触面垂直的关系,从压力作用点表示出压力的方向即可。
在画力的示意图的考查中,有的要求画出哪个力的示意图,有的要求画出所受力的示意图,因此审题要仔细。
16.【答案】解:杠杆AB可绕O点转动,图为杠杆静止时的情况,则在B点的竖直方向的拉力F1方向竖直向下,由B点竖直向下画出F1;
反向延长F1的作用线,从支点O作动力F1作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂l1;如图所示:
【解析】根据图示确定拉力F1的方向,然后由力的三要素作图;
力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离。
本题考查了力和力臂的画法,属于基础知识。
17.【答案】B 接触面的粗糙程度 第三次实验没有控制小车从斜面自由下滑的高度相同 慢 匀速直线 B
【解析】解:(1)根据控制变量法要控制小车下滑到水平面的速度相同,故要让小车从斜面的同一高度由静止自由下滑,小车在竖直方向上受到的重力和支持力为一对平衡力,在本实验中所说的“阻力”主要是指小车在水平面上时受到的阻力,故选:B;
(2)该实验是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车在水平面上所受阻力大小的;小明指出小华的三次实验中有一处错误是:第三次实验没有控制小车从斜面自由下滑的高度相同;
(3)改正错误后,小华发现小车在毛巾表面运动得最近,在木板表面运动得最远,由实验现象可以得出,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
由此进一步推理可知,小车在光滑的水平面上,小车的速度不会变小,它将做匀速直线运动;
(4)小车的质量一定,在第三次实验中,若添加一个小木块并合理利用,然后让小军从斜面的不同高度由静止下滑,可使小车下滑到水平面的速度不相同,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车到达水平面时动能的大小。故可以探究动能与速度的关系,故选:B。
故答案为:(1)B;(2)接触面的粗糙程度;第三次实验没有控制小车从斜面自由下滑的高度相同;(3)慢;匀速直线运动;(4)B;
(1)根据控制变量法要控制小车下滑到水平面的速度相同,小车在竖直方向上受到的重力和支持力为一对平衡力,据此分析;
(2)该实验中接触面越粗糙,小车运动时受到的阻力越大,据此分析;根据控制变量法分析;
(3)根据实验现象分析;据此推理回答;
(4)物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;根据转换法,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车到达水平面时动能的大小。
本题探究阻力对物体运动的影响及研究动能大小的因素,考查控制变量法、转换法和推理法的运用。
18.【答案】高度差 液面高度几乎不发生变化 增大 液体密度 hAρAhB
【解析】解:(1)实验中液体压强大小不能直接看出,是通过U形管两侧液面高度差来反映的,采用到转换法;
检查装置时,用手按压橡皮膜,若U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气,如果按压时U形管中的液面高度几乎不发生变化,则说明该装置漏气;
(2)由图1乙、丙两次实验可知,液体的密度相同时,液体越深,U形管液面高度差越大,液体的压强越大,说明同种液体内部压强随深度的增加而增大;
由乙,丁两次实验知,液体的深度相同,液体的密度越大,U形管液面高度差越大,液体的压强越大,说明液体压强跟液体密度有关;
(3)若当U形管中的液面再次相平时,即pA=pB,则:ρAghA=ρBghB,
B液体密度的表达式为:ρB=hAρAhB。
故答案为:(1)高度差;液面高度几乎不发生变化;(2)增大;液体密度;(3)hAρAhB。
(1)实验中用U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小;
检查装置时,用手按压橡皮膜,若U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气,如果按压时U形管中的液面高度几乎不发生变化,则说明该装置漏气;
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程;
(3)根据p=ρgh压强相等列等式表示出B液体的密度。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
19.【答案】平衡 力臂 左 F1×l1=F2×l2 不能 右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小 1 省力
【解析】解:(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;
为了便于测量力臂,应该使杠杆在水平位置平衡;如图甲所示,杠杆右端下沉,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节;
(2)分析表格数据发现,每组数据中动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,所以可得杠杆的平衡条件是F1×l1=F2×l2;
(3)用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线,此时右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小,在右边挂钩码拉力不变、左端拉力、左端拉力的力臂不变的情况下,杠杆不能平衡;
(4)设杠杆每一个小格代表L,根据杠杆的平衡条件是F1×l1=F2×l2得,(0.25N+G)×2L=0.5N×5L,
解得,G=1N;
(5)由图可知,横杆在使用的过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
故答案为:(1)平衡;力臂;左;(2)F1×l1=F2×l2;(3)不能;右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小;(4)1;(5)省力。
(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动时,物体处于平衡状态;
实验时,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;如果杠杆右端下沉,则应该将平衡螺母向左调节;
(2)分析表格数据,比较动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积的关系,即可得杠杆的平衡条件;
(3)根据杠杆的平衡条件分析杠杆是否能平衡;
(4)根据杠杆的平衡条件分析解题;
(5)杠杆根据省力情况可以分为三类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
20.【答案】解:(1)最大吃水深度处受到的海水的压强为:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×23m=2.369×105Pa;
(2)满载时该船航行时所受的浮力为:
F浮=G排=m排g=40×104×103kg×10N/kg=4×109N。
答:(1)最大吃水深度处受到的海水的压强为2.369×105Pa;
(2)满载时该船航行时所受的浮力为4×109N。
【解析】(1)利用p=ρgh求最大吃水深度处受到的海水的压强;
(2)满载时,受到浮力等于排开海水的重力,利用F浮=G排=m排g可求出满载时该船航行时所受的浮力。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用,明确排水量的含义(排开水的质量)是本题的关键。
21.【答案】减小压强 增大摩擦力
【解析】解:(1)联合收割机装有履带,履带是有许多金属板构成的,是为了在压力一定时,通过增大受力面积,从而减小压强;
每块金属板上都有两条凸起的棱,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)收割机的重力:G=mg=2400kg×10N/kg=24000N,
收割机静止时对地面的压力:F=G=24000N,
此时收割机对地面的压强:p=FS=24000N2×1500×10-4m2=8×104Pa;
(3)在这个过程中收割机做的功:W=Pt=60000W×10s=6×105J,
牵引力:F牵=Ws=6×105J20s=3×104N,
因为收割机做匀速运动,所以收割机受到的阻力:f=F牵=3×104N。
答:(1)减小压强;增大摩擦力;
(2)此时收割机对地面的压强是8×104Pa;
(3)这个过程中收割机做的功是6×105J,收割机受到的平均阻力是3×104N。
(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积;是在受力面积一定时,通过减小压力。
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;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来。
(2)根据G=mg得到收割机的重力,收割机静止时对地面的压力等于它的重力,根据p=FS得到此时收割机对地面的压强;
(3)根据W=Pt得到收割机做的功,根据W=Fs得到牵引力,收割机匀速前进时受到的阻力和动力相等。
本题考查减小压强的方法和增大摩擦力的方法、压强的计算和功与功率的计算,属于综合题。
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