湖南省长沙市长郡集团2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年湖南省长沙市长郡集团八年级(下)期末物理试卷
1. 下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 一个物体,也可能会产生力的作用
B. 发生力的作用的两个物体必须相互接触
C. 在发生力的作用时,必定可找到此力的施力物体和受力物体
D. 力作用在物体上,一定能使物体的运动状态发生改变
2. 立定跳远是长沙市2023年体育中考项目之一,其动作分解如图所示。下列对某同学在立定跳远过程中的相关分析正确的是( )
A. 起跳时用力蹬地,是因为力是维持物体运动状态的原因
B. 起跳后,该同学能继续向前运动是由于他受到惯性的作用
C. 该同学腾跃到最高点时,若外力消失,他将保持静止
D. 该同学下落过程中重力势能转化为动能
3. 滑雪时,运动员把滑雪板装在靴底上,运动员的双脚就不会凹陷进雪地里。下列四个场景与该原理相同的是( )
A. 铁轨下铺设枕木 B. 锥形破窗锤 C. 篆刻刀锋利的刀口 D. 推土机锋利的铲刃
4. 2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约10分钟后,船箭成功分离并进入预定轨道,发射取得圆满成功。飞船将在大气层外沿椭圆形轨道绕地球运动。下列说法正确的是( )
A. 飞船加速上升过程中,机械能守恒
B. 加速升空过程中飞船的机械能增大
C. 飞船在椭圆形轨道正常运行过程中,在远地点时动能最大
D. 飞船在椭圆形轨道正常运行过程中,从近地点向远地点运动时,动能增大,势能减小
5. 杆秤是我国古代杠杆应用的杰作,如图所示是我国传统的杆秤,常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。关于杆秤下列说法正确的是( )
A. 杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B. 只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止
C. 秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更远
D. 用杆秤称量物体质量时,C点是杆秤的支点
6. 小郡同学做了如图所示的小实验,他在水桶中装多半桶水,用手把空的饮料罐逐渐按入水中,在这个过程中他感觉到越来越费劲,同时观察到水面越来越高。由此小郡猜想浮力大小可能与物体排开液体的体积有关,为验证他的猜想,小郡做了如图所示的实验,请你从中选出能验证猜想的操作( )
A. ①③④ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②③
7. 2022年北京冬奥会圆满结束,对推动中西文化交流融合、增强民族自信产生了积极影响。如图为冰壶比赛中的情境,比赛中掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋“,摩擦力大,利于起步加速:左脚穿着“滑行鞋”,摩擦力小,利于滑行。在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力,以下最适合掷球冰壶运动员比赛穿的鞋子是( )
A. 左鞋底为光面橡胶,右鞋底为花纹橡胶 B. 左鞋底为光面橡胶,右鞋底为花纹塑料
C. 左鞋底为光面塑料,右鞋底为花纹橡胶 D. 左鞋底为花纹塑料,右鞋底为光面橡胶
8. 如图所示,水平面上的圆柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,甲、乙液体对容器底部的压强p甲>p乙。现两容器中分别放入质量为m1和m2的两个物体,两物体均漂浮在液面上且液体不溢出,甲、乙液体对容器底部压强变为p甲'、p乙',则( )
A. 若m1=m2,p甲'可能小于p乙' B. 若m1=m2,p甲'可能等于p乙'
C. 若m1>m2,p甲'一定大于p乙' D. 若m1>m2,p甲'一定等于p乙'
9. 使用吸管能将牛奶“吸”入嘴中,以下“吸”的原理与此相同的是( )
A. 两艘船并行靠得过近时会“吸”在一起
B. 紧压塑料吸盘使之“吸”在竖直墙壁的瓷砖上
C. 向两张纸中间吹气后两张纸向中间靠拢
D. 抽油烟机工作时将油烟“吸”走
10. 利用浮力知识判断生活中下列问题,对应结论正确的是( )
A. 甲图中充有氢气和空气的气球体积相同,由静止释放,只有氢气球能向上升,是因为氢气球受到的浮力大于重力
B. 乙图中将同一个鸡蛋先后放入盛有不同浓度盐水的杯子中,当鸡蛋静止时(鸡蛋均没有碰到杯底),鸡蛋在右边图中受到的浮力要大
C. 丙图中热气球的上升与飞机在天空飞行原因一样,都是因为受到空气的浮力
D. 丁图中采用“浮筒打捞法”打捞沉船时,将装满水的浮筒沉入水里,然后将浮筒里的水排除,就可以把沉船打捞上来,其工作原理是增大了浮筒的浮力
11. 如图所示,用大小为F1的力在一定时间内将物体A匀速竖直提升高度h,F1做功为W1,功率为P1;若在相同时间内借助表面粗糙的斜面把物体A用力F2沿斜面匀速提升相同高度h,F2做功为W2,功率为P2,则( )
A. W1>W2 B. W1=W2 C. P1>P2 D. P1
A. 两个小球的重力:GA>GB B. 两个小球的浮力:F浮A>F浮B
C. 两种液体的密度:ρ甲<ρ乙 D. 两个容器对桌面的压强:p甲=p乙
13. 构建思维导图是整理知识的重要方法,如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,请你帮他补充完整。
方框1:______ ;
方框2:______ 。
14. 中国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”已下水服役,当航母上的飞机起飞之后,航母受到的浮力大小将______ ,海水对“福建舰”底部的压强大小将______ 。
15. 如甲图所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和V-t的图像分别如图乙,如图丙所示。由图像可知,0∼3s内,推力______ 摩擦力;t=5s时,物体受到的摩擦力为______ N;9∼12s内,推力对物体做功的功率是______ W。
16. 如图甲所示,正方体A、B质量均匀分布,将A叠放在B上并置于水平地面,若将重叠体AB沿水平方向从上方切去一定高度h,剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图象如图乙所示,已知ρB=1×103kg/m3。求:
(1)正方体B的边长;
(2)正方体A的密度;
(3)若只将A沿水平方向切,或只将B沿竖直方向切,两种情况下A、B都切去四分之一后,求剩余部分对地面的压强之比。
17. 如图物体A静止在斜面上,请画出物体A所受重力和对斜面压力的示意图。
18. 如图(a)所示是个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成个杠杆。图(b)为其简化的示意图。请在图(b)中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
19. 在研究物体重力跟质量的关系的实验中,某同学用弹簧测力计测重力,测得如下数据:
质量m/g
100
200
300
400
500
弹簧测力计示数G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
(1)通过实验,得到重力G与质量m关系的图像正确的是______ 。
(2)根据表中数据可知:重力和质量的比值是g=9.8N/kg,它的含义是______ 。
20. 小芳和同学在进行“探究液体内部的压强规律“实验,操作如图所示:
请依据所学物理知识解决下面几个问题。
(1)实验前,压强计如图甲所示,此时应该进行的操作是______ 。
A.从U形管右侧管口向外倒出适量的水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管的右侧管口加适量的水
(2)比较丙、丁两图是探究液体压强与______ 的关系。
21. 某小组的同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量100g的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止时如图里所示,应将左端平衡螺母向______ 端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在A处挂4个钩码,将弹簧测力计的挂钩挂在B处(图中未画出),如图乙所示。要使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计沿______ 方向的拉力最小;
(3)挂在C点的弹簧测力计由位置1逐渐转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),弹簧测力计示数将______ 。
22. 小明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)实验中通过观察______ 比较小球的动能的大小;
(2)由甲和乙两图的实验现象可得到结论______ 。
(3)国家规定必须符合下列标准“净重不大于40kg,设计时速不大于20km/h”的电动自行车才可以上路,请你根据以上实验现象解释,为什么要对电动自行车进行限速规定,答:______ 。
23. 在学习了“浮力”的知识后,张强同学提出了一个问题:浸在液体中的物体受到浮力的大小与深度有关吗?经过思考,他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水等器材。设计并进行了如图所示的探究实验:
(1)由实验可知,金属块在图B中受到的浮力为______ N。
(2)张强同学根据图A、B两次实验,得出:物体浸在液体中的深度越深,所受浮力越大。你认为他的实验结论正确吗?并说明理由______ 。
(3)根据实验,可求出图D容器中盐水的密度为______ kg/m3。
24. 工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m,所用的拉力为300N工人的体重为600N。求:
(1)动滑轮的重力;
(2)当所运送建材的重为1100N时,工人作用在绳子上的拉力;
(3)工人用此滑轮组运送建材时,最大的机械效率是多少。(计算结果保留1位小数)
25. 如图甲所示,在水平桌面上放有一个底面积为400cm2的足够高的长方体容器,现将某种液体倒入容器中,液体深度为4.5cm,此时液体对容器底部的压强为450Pa,g=10N/kg。求:
(1)该液体的密度是多少?
(2)若将一重为18N,密度为0.6g/cm3,底面积为300cm2的长方体物体放入容器中,当物体静止时,液体对容器底部的压强为多少Pa?
(3)将(2)中的物体捞出,把物体沿竖直方向切去比例为k的A部分并将其竖直缓慢放入容器中,如图乙所示,当A部分静止时,液体对容器底的压强等于剩余B部分(B部分不动)对水平地面的压强,则k的值为多少?(均忽略物体捞出时带出的液体)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、一个物体不能产生力的作用,故A错误;
B、发生力的作用的两个物体可能相互接触,也可能不相互接触,故B错误;
C、力是物体对物体的作用,在发生力的作用时,必定可找到此力的施力物体和受力物体,故C正确;
D、力作用在物体上,可能使物体的运动状态发生改变,也可能改变物体的形状,故D错误。
故选:C。
(1)一个物体不能产生力的作用。
(2)发生力的作用时,两个物体可以直接接触,也可能不相互接触。
(3)力是物体对物体的作用。
(4)力的作用效果是可以改变物体的形状,也改变物体的运动状态。
本题考查的是力的基本概念;关键是理解物体间力的作用是相互的。
2.【答案】D
【解析】解:A、起跳时用力蹬地是因为力的作用是相互的,这样才能获得向前的动力,同时说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B、起跳后,该同学能继续向前运动是由于他具有惯性,惯性是物体的一种性质,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C、运动员在跃到最高点时,在水平方向有运动速度,若所受的一切外力消失,他将在水平方向做匀速直线运,故C错误;
D、该同学下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故D正确。
故选:D。
(1)力的作用是相互的;力的作用效果包括:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性;
(3)由牛顿第一定律可知,物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;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。
本题考查了力的作用是相互的、物体运动状态的改变、重力势能和动能的转化、惯性现象等,有一定综合性,但难度不大。
3.【答案】A
【解析】解:滑雪时,运动员把滑雪板装在靴底上,增大了受力面积,在压力一定时减小了压强,所以运动员的双脚就不会凹陷进雪地里。
A、铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意。
BCD、锥形破窗锤、篆刻刀锋利的刀口、推土机锋利的铲刃,都是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故BCD不合题意。
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;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
4.【答案】B
【解析】解:A、飞船加速上升过程中,质量不变,速度和高度增大,动能、重力势能、机械能都增大,机械能不守恒,故A错误;
B、加速升空过程中飞船的机械能增大,故B正确;
C、飞船在椭圆形轨道正常运行过程中,在远地点时重力势能最大,动能最小,故C错误;
D、飞船在椭圆形轨道正常运行过程中,从近地点向远地点运动时,动能转化为重力势能;动能减小,重力势能增大,故D错误。
故选:B。
(1)动能和势能统称为机械能。
(2)动能与质量和速度有关。
(3)重力势能与质量和高度有关。
(4)飞船在近地点速度最大,动能最大;在远地点速度最小,高度最大,重力势能最大。
本题考查的是动能和势能的相互转化;知道机械能守恒的条件。
5.【答案】A
【解析】解:
A.如图所示,杆秤围绕着B点转动,测量质量时,是根据杠杆平衡原理测量的,故A正确;
B.由杠杆的平衡条件可知,只有所测物体的质量与秤砣的质量满足下列关系时
m物glBC=m秤砣glAB,
经整理可知m物lBC=m秤砣lAB,
杠杆才能在水平位置平衡,故B错误;
C.当物体的质量变大时,m物lBC乘积变大,m秤砣质量不变,故lAB变大,秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近,故C错误;
D.杆秤围绕着B点转动,围绕固定不动的点为支点,故B点是支点,故D错误。
故选:A。
根据杠杆的平衡条件逐项分析得出答案。
本题考查杠杆的平衡条件的应用,综合性强,难度较大。
6.【答案】D
【解析】解:探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关,实验设计时需要控制液体密度不变,通过改变排开液体的体积来观察浮力的变化,故只有D符合。
故选:D。
要探究浮力与物体排开液体体积的关系就要控制液体密度不变。
本题考查了浮力大小和哪些因素有关,关键要利用控制变量法去探究。
7.【答案】C
【解析】解:由题知,掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋”摩擦力大,利于起步加速,左脚穿着“滑行鞋”摩擦力小,有利于滑行,在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力,所以左鞋底为光面塑料,右鞋底为花纹橡胶,故C符合题意。
故选:C。
掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋”摩擦力大,利于起步加速;左脚穿着“滑行鞋”摩擦力小,有利于滑行。在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力。据此分析。
此题考查增大和减小摩擦力的方法,深入理解题干内容,结合题意即可做出判断。
8.【答案】C
【解析】解:
对于柱形容器,容器中只有液体时,液体对容器底的压力F=G液,
在液体中放入物体后,若物体在柱形容器的液体中漂浮(无液体溢出),则液体对容器底的压力F'=G液+G物,
所以放入物体后,容器底部受到液体压力的增大量ΔF=G物;
AB、两容器中分别放入质量为m1和m2的两个物体,两物体均漂浮在液面上且液体不溢出,
若m1=m2,由G=mg可知G1=G2,则容器底部受到液体压力的增大量ΔF相等,
由图知,容器的底面积S左
因为原来甲、乙液体对容器底部的压强p甲>p乙,且Δp甲>Δp乙,
所以,由p'=p+Δp可知,p甲'一定大于p乙',故AB错误;
CD、若m1>m2,由G=mg可知G1>G2,则容器底部受到液体压力的增大量ΔF甲>ΔF乙,
因为容器的底面积S左
故选:C。
对于柱形容器,容器中只有液体时,液体对容器底的压力等于液体的重力;若物体在柱形容器的液体中漂浮(无液体溢出),则液体对容器底的压力等于液体的重力加上物体的重力;所以,放入物体后,容器底部受到液体压力的增大量等于物体的重力;
物体漂浮在液面上时浮力等于自身的重力,据此判断出放入物体后容器底部受到液体压力的大小关系,利用p=FS比较此时两液体对容器底部压强的大小关系。
本题主要考查了液体压力、液体压强的大小比较,本题中分析得出液体压力的增加量等于物重是关键。
9.【答案】B
【解析】解:用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里;
ACD、两艘船并行靠得过近时会“吸”在一起、向两张纸中间吹气后两张纸向中间靠拢、抽油烟机工作时将油烟“吸”走,利用的都是流体压强和流速的关系,故ACD不符合题意;
B、紧压塑料吸盘使之“吸”在瓷砖上,在外界大气压的作用下使吸盘被紧紧“压”在墙上,故B符合题意。
故选:B。
(1)由于大气有重力且具有流动性,故大气会对地球表面的物体产生压强;大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等;
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
本题利用了大气压、流体压强和流速的关系来解释一些现象,一个“吸”字,包含不同的物理规律,要注意区分。
10.【答案】A
【解析】解:A、由静止释放,氢气球能向上升,是因为氢气球受到的浮力大于重力,故A正确;
B、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故B错误;
C、空气受热后,体积会膨胀,与同体积的空气相比,重量会变轻,热空气会上升,所以热气球能够升空,是利用浮力大于重力的原理升空的;飞机在天空飞行,应用的是流体压强与流速的关系,不是空气浮力,故C错误;
D、将筒内的水用高压气体压出的过程中,根据F浮=ρ液gV排可知,浮筒的体积不变,浸没在水中的浮筒的浮力不变,浮筒的重力减小,浮力大于重力,使物体上浮,故D错误。
故选:A。
(1)已知氢气球和空气球的体积相同,根据浮沉情况判断浮力与重力的关系;
(2)根据漂浮或悬浮条件即可判断浮力关系;
(3)热气球升空是因为热空气密度小于空气的密度;飞机是利用流体压强与流速的关系来获得升力的;
(4)“浮筒打捞法”是靠改变自身的重力来改变物体的浮沉。
本题考查阿基米德原理的应用、浮沉条件的应用、流体压强与流速的关系以及热气球的原理等知识,关键知道影响气球所受浮力大小的因素是空气的密度和气球排开空气的体积。
11.【答案】D
【解析】解:
用F1的力直接将物体A匀速提升h,F1做的功:W1=Gh,
借助斜面把A用力F2匀速提升相同高度h时,F2做的有用功:W有=Gh,
由η=W有W总可得,F2所做的功(总功):W2=W有η>Gh,
所以,W1
用F1直接将物体提起做的功是有用功,用力F2沿斜面匀速提升相同高度做的功是总功,根据η=W有W总×100%可求F2所做的总功,然后比较两次力所做功的大小关系,又知道两次力做功的时间相等,根据P=Wt比较两次力做功的功率关系。
本题考查了做功公式和功率公式的应用,明确有用功和总功是关键。
12.【答案】AB
【解析】解:ABC、两种液体对容器底的压强相等,且h1
ρ乙;
A小球完全浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B小球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B小球的体积,因为两小球体积相等,所以两小球排开液体的体积关系为V排甲>V排乙,甲液体的密度大于乙液体的密度,由F浮=ρ液gV排可知,两个小球的浮力关系为:F浮A>F浮B;
因为A小球在甲液体中沉底,受到的重力GA大于浮力F浮A,B小球漂浮在乙液体中,受到的重力GB等于浮力F浮B,所以两个小球的重力关系为GA>GB,故AB正确,C错误;
D.两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F=pS可知,甲和乙两种液体对容器底的压力相等,都为F,又因为容器为柱形容器且力的作用是相互的,所以液体对容器底的压力等于液体的重力和物体受到浮力之和,即F=G液+F浮,
所以甲液体的重力为:G甲=F-F浮A,
乙液体的重力为G乙=F-F浮B,
甲容器对桌面的压力为:F甲=G容+G甲+GA=G容+F-F浮A+GA,
乙容器对桌面的压力为:F乙=G容+G乙+GB=G容+F-F浮B+GB,
由于F浮B=GB,所以F乙=G容+F;
因为GA>F浮A,所以G容+F-F浮A+GA>G容+F,即两个容器对桌面的压力关系为F甲>F乙,由于两个容器底面积相等,由p=FS可知,两个容器对桌面的压强关系为p甲>p乙,故D错误。
故选:AB。
(1)由图可知,甲、乙两容器内液体的深度关系为h甲液
根据阿基米德原理分析两个小球受到的浮力的大小关系;根据物体的浮沉条件分析两个小球的重力的大小关系;
(2)固态对水平桌面的压力等于自身的重力;根据p=FS分析两个容器对桌面的压强的大小关系。
此题主要考查的是学生对液体压强计算公式、物体浮沉条件、阿基米德原理的理解和掌握,有一定的难度。
13.【答案】使物体发生形变 力的作用是相互的
【解析】解:用力捏气球,气球被捏扁,说明力可以使物体发生形变;用力击排球,手有痛感,说明力的作用是相互的。
故答案为:使物体发生形变;力的作用是相互的。
力的作用效果:力可以使物体发生形变,也可以使物体的运动状态发生改变。
本题考查了力的作用效果,属于基础题。
14.【答案】变小 变小
【解析】解:航母始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,当航母上的飞机起飞之后,航母的重力减小,根据漂浮条件可知浮力减小,航母将会上浮一些,船底所处的深度变小,由p=ρgh可知,船底所受海水的压强变小。
故答案为:变小;变小。
物体漂浮时受到的浮力等于重力,据此分析航母所受浮力的变化,根据液体压强公式分析海水对“福建舰”底部的压强大小的变化。
本题考查了浮沉条件以及压强公式的运用等,难度不大。
15.【答案】等于 60 60
【解析】解:由丙图知,0∼3s内物体的速度为零,物体处于静止状态,图乙中0∼3s内物体受到的推力是30N,推力和摩擦力是平衡力,推力等于摩擦力;
由丙图知,9∼12s内,物体做匀速直线运动,且v=1m/s,由图乙可知,9-12s时的推力F=60N,由丙图知,t=5s时,物体做加速运动,由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以摩擦力的大小不变,仍为6N;
9∼12s内推力F做功的功率P=Fv=60N×1m/s=60W。
故答案为:等于;60;60。
从速度图象得到0∼3s内物体的速度为零,物体处于静止状态,根据二力平衡条件得到摩擦力和推力的关系;
从速度图象中9-12s得出物体匀速直线运动,然后对应的从F-t图象中得出推力;根据二力平衡条件得到摩擦力,根据摩擦力的影响因素判断出t=5s时物体受到的摩擦力大小,根据P=Fv得出9∼12s内推力F做功的功率。
本题考查功率的计算,并考查二力平衡和摩擦力大小的知识,关键是从图中得出有用信息。
16.【答案】解:(1)正方体B的边长hB=pρBg=1000Pa1×103kg/m3×10N/kg=0.1m;
(2)由图乙知当物体没有切时,对地面的压强为3000Pa,物体B的底面积为SB=hB2=(0.1m)2=0.01m2,
A、B物体的总重力等于A、B物体对地面的压力大小G总=F总=p'SB=3000Pa×0.01m2=30N,
B物体的重力为GB=FB=pBSB=1000Pa×0.01m2=10N,
物体A的重力为GA=G总-GB=30N-10N=20N,
由图知A、B的总高度为0.6m,B的高度为0.1m,物体A的高度为hA=0.6m-0.1m=0.5m,
物体A的体积为VA=(hA)3=(0.5m)3=0.125m3,
物体A的质量为ρA=mAVA=GAgVA=20N10N/kg×0.125m3=16kg/m3;
(3)若只将A沿水平方向切去四分之一,则剩余部分对地面的压强为p1=F1SB=GA×34+GBSB=20N×34+10N0.01m2=2500Pa;
只将B沿竖直方向切去四分之一后,剩余部分对地面的压强p2=F2SB=GA+34GB34SB=20N+34×10N34×0.01m2≈3600Pa,
故剩余部分对地面的压强之比p1p2=2500Pa3600Pa=2536。
答:(1)正方体B的边长为0.1m;
(2)正方体A的密度为16kg/m3;
(3)剩余部分对地面的压强之比为2536。
【解析】(1)由图乙知,当A全部切除后,只剩B,此时物体B对地面的压强变为1000Pa,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh计算物体B的边长;
(2)由图乙知当物体没有切时,对地面的压强为3000Pa,根据面积公式计算物体B的底面积,静止在水平面上的物体对水平面的压力等于自身重力,根据G=F=pS计算A、B物体的总重力和B物体的重力,进一步计算物体A的重力,根据m=Gg计算物体A的质量;由图知A、B的总高度为0.6m,进一步计算物体A的边长,根据体积公式计算物体A的体积,根据密度公式计算物体A的密度;
(3)若只将A、B沿水平方向切去四分之一,利用p=FS求得剩余部分对地面的压强,进一步求得剩余部分对地面的压强之比。
本题考查压强公式、重力公式、密度公式的灵活运用,有一定难度,正确读取图中信息是解题的关键。
17.【答案】解:重力的作用点在物体的重心上,方向竖直向下;物体A对斜面的压力垂直于斜面向下,压力的作用点在斜面上,从压力的作用点沿斜面垂直向下作出物体A对斜面压力的示意图。
【解析】(1)重力的作用点在物体的重心上,重力方向竖直向下,从物体重心沿重力方向做出物体重力的示意图即可。
(2)斜面上静止的物体对斜面的压力垂直于斜面向下,斜面受到的压力的作用点在斜面上,从作用点起沿力的方向画线段,在线段的末端画出箭头表示力的方向。
本题考查了作力的示意图,作力的示意图的方法:一定点,二画线,线段末端画尖尖。即作力的示意图时,注意力的方向、大小和作用点要全部表示出来。
18.【答案】解:由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中杠杆支点在O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向左,过A点垂直于OA向左画出最小力的示意图,如下图所示:
【解析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
此题主要考查了杠杆最小力、力臂的画法。解决此类题目的关键是找出最长的力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向。
19.【答案】B 质量为1kg的物体受到的重力为9.8N
【解析】解:(1)由表格数据可得,Gm=0.98N0.1kg=1.96N0.2kg=2.94N0.3kg=3.92N0.4kg=4.90N0.5kg=9.8N/kg为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点的倾斜直线,故选B。
(2)根据表中数据可知:重力和质量的比值是g=9.8N/kg,意思是:质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
故答案为:(1)B;(2)质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
(1)结合选项进行判断;物体所受的重力跟它的质量成正比。
(2)g=9.8N/kg,其含义是:质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。
本题中g值的含义是学生易错点,它是从公式g=Gm计算得出的,分析时注意它的单位。
20.【答案】B 液体密度
【解析】解:(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B正确,故选:B;
(2)由图丙和图丁的实验现象,橡皮膜所处深夜相同,液体密度不同,液面高度差不同,产生的压强不同,探究的是液体压强与液体密度的关系。
故答案为:(1)B;(2)液体密度。
(1)检查装置是否漏气时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降;U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)液体内部压强与液体深度和液体的密度有关。
本题探究液体内部压强,考查控制变量法及液体压强的规律。
21.【答案】右 竖直向下 先变小后变大
【解析】解:(1)将杠杆悬挂在支点O上,结果发现右端高,说明左端偏重,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向上翘的右端移动;
(2)如图乙所示,动力作用点在B上,由于支点在中间,因此动力的方向与阻力的方向相同,为了方便读出力臂,拉力的方向应与杠杆垂直,则拉力的方向应竖直向下,此时动力臂最大,动力最小;
(3)由图可知,改用弹簧测力计拉杠杆的C点时,OC为最长的动力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大。
故答案为:(1)右;(2)竖直向下;(3)先变小后变大。
(1)调节杠杆平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变小,只有竖直向下拉动弹簧测力计;
(3)阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力变大;动力臂变大,动力变小。
杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计倾斜拉动杠杆还在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大这是常见的一种题型。
22.【答案】木块移动的距离 物体质量一定时,物体的速度越大,动能越大 物体的动能与质量和速度有关,电动自行车质量一定时,车速越大,具有的动能就越大,在刹车时,克服摩擦力做的功也越多,行驶的路程就越长,所以很难停下来,容易出现严重的交通事故,故要对电动自行车进行限速规定
【解析】解:(1)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;
(2)比较甲、乙两次实验可知,钢球的质量相同,滚下的高度不同,高度越高,速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,可以得出结论:物体质量一定时,物体的速度越大,动能越大;
(3)物体的动能与质量和速度有关,电动自行车质量一定时,车速越大,具有的动能就越大,在刹车时,克服摩擦力做的功也越多,行驶的路程就越长,所以很难停下来,容易出现严重的交通事故,故要对电动自行车进行限速规定。
故答案为:(1)木块移动的距离;
(2)物体质量一定时,物体的速度越大,动能越大;
(3)物体的动能与质量和速度有关,电动自行车质量一定时,车速越大,具有的动能就越大,在刹车时,克服摩擦力做的功也越多,行驶的路程就越长,所以很难停下来,容易出现严重的交通事故,故要对电动自行车进行限速规定。
(1)影响动能大小的因素有质量和速度,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,要让小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,应选择同一小球,这样可以保证小球的质量相同;
(2)观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,用到了转换法。
用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;能通过实验数据分析得出动能跟质量和速度的关系是关键。
23.【答案】1 不正确,没有控制物体排开液体的体积相等 1.1×103
【解析】解:(1)由图可知,金属块的重力为G=2.8N;由图B可知,金属块浸在水中时,测力计的示数为1.8N,
根据称重法得,金属块在图B中受到的浮力为:F浮A=G-FA=2.8N-1.8N=1N;
(2)张强同学根据图A、B两次实验,得出:物体浸在液体中的深度越深,所受浮力越大。他的实验结论是不正确,原因是:没有控制物体排开液体的体积相等;
(3)当金属块完全浸没在水中时的浮力F浮水=G-F示B=2.8N-1.8N=1N;
当金属块完全浸没在盐水中时的浮力F浮盐=G-F示D=2.8N-1.7N=1.1N;
两次排开液体的体积均等于金属块的体积。
由F浮=ρ水gV排得排开液体的体积:
V物=V排=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3,
盐水的密度:
ρ盐水=F浮盐gV排=1.1N10N/kg×1×10-4m3=1.1×103kg/m3。
故答案为:(1)1;(2)不正确,没有控制物体排开液体的体积相等;(3)1.1×103
(1)根据称重法测浮力,物体浸在液体中,物体重力与弹簧测力计示数之差是物体受到的浮力;
(2)对比A、B两图中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
(3)根据F浮=G-F示计算出在水中和盐水中受到的浮力,根据V=V排=F浮水ρ水g计算出物体的体积,根据ρ盐水=F浮盐gV排计算出盐水的密度。
本题考查了探究浮力大小与哪些因素有关的实验,关键是利用好控制变量法以及利用阿基米德原理测量液体的密度,难度一般。
24.【答案】解:(1)由图示可知,n=3,滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计,由F=13(G建材+G动)可得,动滑轮的重力:G动=3F-G建材=3×300N-800N=100N;
(2)滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计,当所运送建材的重为1100N时,工人作用在绳子上的拉力:F'=13(G'+G动)=13×(1100N+100N)=400N;
(3)绳子的拉力最大为600N,
可提升物体的最大重力为Gmax=3Fmax-G动=3×600N-100N=1700N,
此时滑轮组的机械效率为:η=W有W总=GmaxGmax+G动=1700N1700N+100N≈94.4%。
答:(1)动滑轮的重力为100N;
(2)当所运送建材的重为1100N时,工人作用在绳子上的拉力为400N;
(3)滑轮组的最大机械效率为94.4%。
【解析】(1)由图示可知,n=3,滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计,根据F=13(G+G动)求出动滑轮的重力;
(2)滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计,根据F=13(G+G动)求出当所运送建材的重为1100N时,工人作用在绳子上的拉力;
(3)结合题意,绳子的拉力最大为600N,根据F=13(G+G动)求出可提升物体的最大重力,根据η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动求出滑轮组的机械效率。
本题考查了滑轮组中动滑轮重、绳子自由端拉力以及绳子自由端通过距离的计算,正确找到通过动滑轮绳子段数和用好不计摩擦和绳重,拉力F=1n(G+G动)是解题的关键。
25.【答案】解:(1)根据液体的压强公式p=ρgh知,液体的密度:
ρ=pgh=450Pa10N/kg×4.5×10-2m=1×103 kg/m3;
(2)根据G=mg=ρVg=ρShg知,
重为18N,密度为0.6g/cm3,底面积为300cm2的长方体的高度为h=GρSg=18N0.6×103kg/m3×300×10-4m2×10N/kg=0.1m=10cm;
由于物体的密度为0.6g/cm3,小于液体的密度,假设能够漂浮,根据F浮=G:
ρSh浸g=ρ液Shg;
即1×103 kg/m3×Sh浸g=0.6×103 kg/m3×Shg;
解得h浸=0.6h=0.6×10cm=6cm;浸入的体积ΔV=Sh=300cm2×6cm=1800cm3;
液面上升高度Δh=ΔVS=1800cm3400cm2=4.5cm,
此时液体的深度H=h+Δh=4.5cm+4.5cm=9cm=0.09m>6cm,说明能够漂浮;
此时液体的压强p=ρgh=1×103 kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa;
(3)把物体沿竖直方向切去比例为k的A部分并将其竖直缓慢放入容器中,假设能漂浮时,仍然是h浸=0.6h,液面上升高度Δh'=kΔVS=k1800cm3400cm2=4.5kcm;
此时液体的深度H=h+Δh'=4.5cm+4.5kcm=(1+k)×4.5cm=(1+k)×0.045m;
液体的压强p'=ρgH=1×103 kg/m3×10N/kg×(1+k)×0.045m;
此时剩余部分B对地面的压强p=FS=GS=ρSHgS=ρgh=0.6×103 kg/m3×10N/kg×0.1m;
根据液体对容器底的压强等于剩余B部分(B部分不动)对水平地面的压强,
1×103 kg/m3×10N/kg×(1+k)×0.045m=0.6×103 kg/m3×10N/kg×0.1m;
解得:k=13。
此时液面深度H=(1+k)×0.045m=(1+13)×0.045m=6cm,恰好能使得物体漂浮,故假设成立。
答:(1)液体密度为1×103 kg/m3;
(2)液体对容器底的压强为900 Pa;
(3)k的值为13。
【解析】(1)已知深度和压强,根据液体压强公式计算液体密度;
(2)根据G=mg=ρVg=ρShg计算高度;由于物体的密度为0.6g/cm3,小于液体的密度,假设能够漂浮,根据F浮=G,即ρSh浸g=ρ液Shg;计算浸入的深度h浸;浸入的体积ΔV=Sh;得出液面上升高度判读能否漂浮;利用p=ρgh计算此时液体的压强;
(3)把物体沿竖直方向切去比例为k的A部分并将其竖直缓慢放入容器中,根据漂浮时,仍然是h浸=0.6h,液面上升高度是原来的k倍得出此时液体的深度H和液体的压强表达式,此时剩余部分B对地面的压强p=FS=GS=ρSHgS=ρgh;根据液体对容器底的压强等于剩余B部分(B部分不动)对水平地面的压强,解得k大小。
本题考查漂浮的条件、液体的压强、固体压强及其变化,属于难题。
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