河南省安阳市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开这是一份河南省安阳市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共27页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省安阳市八年级(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10小题,共20.0分)
1. 如图所示的场景中,与惯性现象无关的是( )
A. 小球落入凹槽
B. 固定锤头
C. 安全气囊
D. 瀑布倾泻
2. 如图所示为小阳同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景,下列说法中正确的是( )
A. 球离开手后继续在空中飞行时不受重力作用
B. 球在地面上滚动时受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C. 球在飞行过程中,若所受外力突然消失,球将做匀速直线运动
D. 球运动到最高点时惯性消失
3. 如图所示,用F=6N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A. 6N,水平向左 B. 4N,水平向右 C. 6N,水平向右 D. 4N,水平向左
4. 有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身,救援者将宽大的木板平绑在鞋底,顺利走到受困者身边,如图所示。受困者的质量为50kg、对淤泥的压强为p1,救援者连同木板的总质量为80kg、对淤泥的压强为p2,淤泥处处相同,则( )
A. p1
C. p1=p2 D. 数据不全,无法比较
5. 如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景,关于此操作的探究目的最合理的是( )
A. 液体内部压强跟液体密度的关系
B. 液体内部压强跟深度的关系
C. 液体内部向各个方向是否都有压强
D. 同一深度,液体内部向各个方向压强大小是否相等
6. 悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点,最小的力为FA;若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC,且AB=BO=OC.下列判断正确的是( )
A. FA>G B. FB=G C. FC
7. 某学校劳动教育课堂上,四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是( )
A. 锄地时举起锄头
B. 用羊角锤拔钉子
C. 用园艺剪修剪树枝
D. 用钢丝钳剪铁丝
8. 下列四幅图中,力有对物体做功的是( )
A. 推车未推动 B. 提着滑板水平前行
C. 搬石未搬起 D. 用绳子提升物体
9. 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲
A. G1=G2
B. G1=2G2
C. 2G1=G2
D. 3G1=G2
二、多选题(本大题共2小题,共4.0分)
11. 在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示,将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中(VA
A. 甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B. 物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力
C. 甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力
D. 甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强
12. 如图所示为冬奥会一男子滑雪轨迹,空气阻力不计,下列正确的是( )
A. ①到②,运动员重力势能全部转化为动能
B. ③运动员在空中只受到重力作用
C. ④到⑤,运动员停下来是因为受到摩擦阻力的作用
D. ⑤运动员失去惯性
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共12小题,共35.0分)
13. 如图所示,小陆同学发现,当他用力蹬地时,滑板车运动起来,这表明力可以改变物体的______ (选填“形状”或“运动状态”)。当小陆双脚站立在滑板车上,与滑板车一起在水平地面上滑行时,滑板车受到地面的支持力与______ 是一对平衡力(选填“人的重力”、“车的重力”、“人与车的总重力”)。
14. 如图所示,用20N的力握着一重为3N的玻璃杯静止悬在空中时,杯子所受摩擦力为______N;当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,杯子受到的摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15. 小红同学用200N力竖直向上提一个重150N的水桶,水桶受到的合力为______ N,方向是______ .
16. 安阳水冶烧饼远近闻名,如图是烧饼制作从揉团到压扁过程,则面团变成面饼后对桌面的压力______ ,压强______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 茶壶是根据______原理工作的。如图所示,当壶内盛满水,水面可到达图中______位置(选填“A”或“B”).一般茶壶的壶盖上都有一个进气小孔,该小孔的作用是为了维持壶内的气压______壶外大气压(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
18. 如图所示是河水中的漩涡,漩涡中心处水的流速较边沿处水的流速______ ,压强较______ ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。故而夏季来临,请不要私自下河游泳,以免发生危险。
19. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______ N,船上的无人机起飞后,船身受到的浮力将______ (填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
20. 如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡,被测物体和秤砣到提钮的距离分别为0.05m、0.2m,秤砣的质量为0.1kg,秤杆的质量忽略不计,则被测物体的质量为______kg。若秤砣有缺损,则杆秤所测物体的质量会______(选“偏大”或“偏小”)。
21. 小洪在一次劳动中,欲将重为600N的货物搬到距地面2m高的平台上。他用长为4m的木板搭成斜面如图,并用沿着斜面向上大小为400N的力将货物匀速从底端推到顶端,小洪在该过程中做的有用功为______ J,斜面起到了______ (选填“省力”或“省功”)的作用。
22. 把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手,它会弹起很高。把它拆开后发现,它能弹起的原因是内部装有一根弹簧,如图甲所示。小强仔细观察后发现,圆珠笔弹起的过程可以分为“A:按下后放手”到“B:获得一个向上的速度”再到“C:向上运动到达最高点”,如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段,______转化为动能;圆珠笔在“B→C”阶段,动能转化为______。
23. 我省信阳毛尖又称“豫毛峰”,属于绿茶类,是中国十大名茶之一。沏上一杯清香扑鼻,这是______ 现象;水很难被压缩,说明分子间有______ (选填“引力”或“斥力”)。
24. 如图,小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)如图A所示,可知圆柱体重______N;B步骤中圆柱体受到水的浮力为______N。
(2)分析C步骤与______步骤(填字母)的数据,可以验证猜想a是错误的。
(3)比较B步骤与E步骤的数据,不能得出浮力的大小与液体密度的关系,其原因是______。
(4)写出能够支持猜想b的一个生活现象:______。
(5)该圆柱体的密度为______kg/m3。
四、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
25. 如图所示,一块木头静止在水面上,请在图中画出它所受力的示意图。
26. 如图所示在某容器中有A、B两点,请作出A、B两点所受液体压力的示意图FA和FB。
27. 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。
五、实验探究题(本大题共2小题,共20.0分)
28. 小哲利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”:
(1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将左端的平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是为了______ 。
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
(2)小哲多次实验并记录数据如表,总结数据得出杠杆的平衡条件:______ 。
(3)第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会______ (选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
29. 如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过______(选填“高度h”或“距离s”)大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越______;
(3)分析比较______两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(4)综合上述可知,如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高______;
(5)在实验中,若增大水平面的粗糙程度,则木块移动的距离将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
六、计算题(本大题共2小题,共15.0分)
30. 图中某智能机器人的质量为80 kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1 m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10 N/kg)
(1)机器人对水平地面的压强;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30 s,此过程中牵引力做的功。
31. 如图所示,工人师傅用滑轮组将重为500N的物体在30s内匀速提升到6m高的楼上,已知动滑轮重为100N,不计绳重及摩擦。求:
(1)拉力F;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。(计算结果保留一位小数)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、小球能落回凹槽是因为小球具有惯性,故A错误;
B、紧固锤头过程中,锤头与锤柄一起运动,当锤柄遇到硬物停止时,锤头由于惯性仍保持原来的运动状态,所以会套紧,这一过程利用了惯性,故B错误;
C、安全气囊可车辆发生紧急碰撞时,安全气囊在车辆发生紧急碰撞时可以打开,减小因惯性而对人造成的伤害,故C错误;
D、瀑布是因为水受到重力的作用,从高处往低处流,在此过程中势能减小,减小的势能转化为动能,故D正确。
故选:D。
(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性;
(2)一切物体都受到重力的作用,物体的势能和动能可相互转化,水下落时,高度减小、速度增大。
惯性在生活中应用非常多,应学会解释其现象,分清哪些与惯性有关,哪些与惯性无关。
2.【答案】C
【解析】解:
A、地面附近的一切物体都受到重力的作用,所以球离开手后继续在空中飞行时仍受重力作用,故A错误;
B、球在地面上滚动时,受到的重力和摩擦力不在一条直线上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、球在飞行过程中,若所受外力突然消失,由牛顿第一定律可知球将保持原来的运动速度做匀速直线运动,故C正确;
D、一切物体都有惯性,所以球运动到最高点时仍具有惯性,故D错误。
故选:C。
(1)地面附近的一切物体都受到重力的作用;
(2)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一物体上,作用在同一直线上;物体只有处于平衡状态时,才受平衡力的作用;
(3)物体在不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态;
(4)物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
本题通过掷实心球这一场景,考查了惯性、平衡力的判断、重力以及牛顿第一定律等,属力学综合题。
3.【答案】B
【解析】解:物块B静止不动,以B为研究对象,B受力平衡,在水平方向上B受到弹簧测力计对它向左的拉力和物体A对它的摩擦力作用,二力的大小相等、方向相反,所以B所受摩擦力大小为f=F示=4N,方向水平向右。
故选:B。
二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
此题主要考查了二力平衡条件的应用。因为A受向右6N的拉力,所以其此题很容易忽略A与地面间的摩擦而错选A。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查学生对压力作用效果即压强的理解,难度不大。
根据压力作用效果进行分析。
【解答】
由图可知,受困者比救援者对淤泥的作用效果明显,所以受困者比救援者对淤泥的压强大。
故选:B。
5.【答案】B
【解析】解:如图所示,调好后将金属盒放入液体中,两次实验中金属盒在液体中的深度不同,但液体的密度要控制相同,由此得出的实验结论是:同种液体内部,深度越深,压强越大,故B正确。
故选:B。
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。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
6.【答案】C
【解析】解:在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力最小;
根据力臂的定义可知,重力的方向竖直向下,重力的力臂要小于OB;
若力施加在A点,当OA为动力臂时,动力最小为FA;若力施加在B点,当OB为力臂时动力最小,为FB;若力施加在C点,当OC为力臂时,最小的力为FC,从支点做阻力的力臂OB':由图可知,OA>OB=OC,根据杠杆的平衡条件可知,FA、FB、FC都要小于G;由于OB=OC,则FB=FC,故C正确,ABD错误。
故选:C。
根据杠杆的平衡条件分析出最小的力,然后画出最小的力的示意图,根据各个力臂的关系判定力的大小。
本题考查杠杆平衡条件的应用,使用杠杆,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,找出每个力的动力臂是本题的关键。
7.【答案】A
【解析】解:
A、锄地时举起锄头过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B、用羊角锤拔钉子过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;
C、用园艺剪修剪树枝在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不合题意;
D、用钢丝钳剪铁丝在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不合题意;
故选:A。
结合生活经验,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】D
【解析】解:A、推车未推动,虽然有力作用在物体上,但是物体没有在力的方向上移动距离,所以没有做功,故A不符合题意;
B、提着滑板在水平路面上匀速前行,此时力的方向竖直向上,与距离的方向垂直,所以没有做功,故B不符合题意;
C、搬石未搬起,石头在力的方向上没有移动距离,所以力没有做功,故C不符合题意;
D、用绳子提升物体,有力作用在物体上,物体在力的方向上通过了距离,所以力做了功,故D符合题意。
故选:D。
判断力做没做功的依据就是看在这个过程中,是否同时具备做功的两个必要因素:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上通过了距离。
本题考查做功的两个要素,明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(由于惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
9.【答案】C
【解析】解:先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s;该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于W=Fs;即W甲=W乙=W丙;
故C正确;ABD错误。
故选:C。
物理中,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即W=Fs。
深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键。
10.【答案】B
【解析】解:图中是一定一动的滑轮组,可以将G2由于重力而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力(该拉力等于G2),
最后一段绳子是由定滑轮引出的,绳子股数是2,
不计摩擦及滑轮重,即在理想状况下,F=12G,
所以G2=12G1,即G1=2G2。
故选:B。
此题的滑轮组和我们常见的滑轮组的装置是不同的,我们分析时可以利用等效替代法,将G2对绳子施加的力看作是绳子末端的拉力,再根据滑轮组的省力情况即可得出答案。
此题主要是使用等效替代法,将G2看作是绳子末端的拉力。
11.【答案】BD
【解析】解:(1)两物体质量相等,其重力也相等,
甲图,物体A漂浮,浮力等于重力,即F甲=G;
乙图,物体B悬浮,浮力等于重力,即F乙=G,
所以A物体受到的浮力等于B物体受到的浮力;故B正确;
根据F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,由图知VA排
(3)因为两容器液面相平,即h甲=h乙,而ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,p甲>p乙,两容器底面积相同,由p=FS可知,甲烧杯底受到液体的压力大于乙烧杯底受到液体的压力,故C错误;
(4)放入物体AB后,两容器液面相平,VA
两容器质量相同,则容器的重力相同,物体质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲>G乙,
两容器对桌面的压力分别为F甲=G器+G物+G甲,F乙=G器+G物+G乙,所以F甲>F乙,两容器底面积相同,由p=FS可知,甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强,故D正确。
故选:BD。
(1)根据浮沉条件,判断浮力大小关系;
(2)根据F浮=ρ液gV排分析液体密度大小关系;
(3)根据p=ρgh比较压强关系,再根据p=FS比较压力大小关系;
(4)甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和,根据p=FS比较烧杯对桌面的压强关系。
此题主要考查的是学生对液体压强计算公式、物体的浮沉条件、阿基米德原理的理解和掌握。
12.【答案】BC
【解析】解:A、①到②的过程中,运动员质量不变、高度减小、速度增大,其重力势能大部分转化为动能,由于受到雪地的摩擦,还会有一部分转化为内能,故A错误;
B、由于不计空气阻力,在③位置,即运动员在空中,此时运动员只受重力,故B正确;
C、④到⑤过程中,运动员停下来是因为摩擦力的作用,是摩擦力改变了运动员的运动状态,故C正确;
D、惯性是一切物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性,因此在⑤位置时,运动员仍有惯性,故D错误。
故选:BC。
(1)物体克服摩擦做功,机械能会转化为内能,机械能减小;
(2)地面附近的物体都受到重力的作用;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)惯性是一切物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性。
此题以滑雪为背景,综合考查了力学的多个知识点,具有较强大的综合性,题目难度适中,属于中考热点题型。
13.【答案】运动状态 人与车的总重力
【解析】解:当他用力蹬地时,滑板车运动起来,这表明力可以改变物体的运动状态。
滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与“人与车的总重力”是一对平衡力,其大小相等,方向相反。
故答案为:运动状态;人与车的总重力。
力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变;②力可以改变物体的运动状态。
静止的物体受到平衡力作用,其大小相等、方向相反。
本题考查平衡力与力的作用效果的知识,属于基础题。
14.【答案】3 变大
【解析】解:
杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,杯子和水重是3N,摩擦力大小也是3N;
当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,杯子和水受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,杯子和水的重力增加,摩擦力增大。
故答案为:3;变大。
静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断摩擦力的大小。
通过分析杯子前后两次所处的状态,确定其受力情况。从而可以求出其所受摩擦力的大小。
15.【答案】50;竖直向上
【解析】解:因为物体受到竖直向上200N的拉力和竖直向下150N的重力,所以根据同一直线上反方向二力的合成可得,合力的大小为:
200N-150N=50N,方向与较大力的方向相同,即竖直向上.
故答案为:50,竖直向上
先对物体进行受力分析,然后根据同一直线上二力的合成计算合力的大小.
会对物体进行受力分析,会计算同一直线上二力的合力.
16.【答案】不变 变小
【解析】解:
从揉团到压扁过程中,其质量不变,重力不变,则对桌面的压力不变,但受力面积变大,根据p=FS可知,对桌面的压强变小。
故答案为:不变;变小。
比较烧饼制作从揉团到压扁过程中烧饼对桌面的压力和受力面积的变化,根据p=FS分析解答。
此题考查压力及重力与压力的区别、压强的大小比较,关键是知道质量是物质的一种属性,不随物体形状的变化而变化,同时要知道烧饼对桌面的压力等于其重力。
17.【答案】连通器 B 等于
【解析】解:茶壶的结构是上端开口,下部连通,构成一个连通器,因此是利用连通器原理工作的。
根据同种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持相平可知,当壶内盛满水,水面可到达图中B位置。
一般茶壶的壶盖上都有一个进气小孔,该小孔的作用是为了将内外气体连通,维持壶内的气压等于壶外大气压,使茶水可以顺利倒出来。
故答案为:连通器;B; 等于。
几个上端开口底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
茶壶的壶盖上的进气小孔可将内外空气连通,起到平衡气压的作用。
本题考查连通器的原理,关键要知道连通器是上端开口,底部相连的,液面静止时保持相平。同时还要了解壶盖上的小孔所起的作用。
18.【答案】大 小
【解析】解:漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小,压强较大,而漩涡中心处水的流速较大,压强较小,形成一个向旋涡中心的压强差、压力差,从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
故答案为:大;小。
流体压强与流速的关系:流体流速大的地方、压强小,流体流速小的地方、压强大,据此分析回答。
联系实际生活,明确不同位置水流的速度不同是突破此题的关键。此题考查学生的分析能力,要求学生对题目所涉及的内容要熟练掌握,并能学以致用。
19.【答案】2×107 变小
【解析】解:(1)船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(2)船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小。
故答案为:2×107;变小。
(1)知道船的排水量(满载时排开水的质量),利用阿基米德原理求船满载时受到的浮力;
(2)船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,根据物体漂浮条件即可判断;
本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的了解和掌握,知道航母满载时排水量就是满载时排开水的质量是本题的关键。
20.【答案】0.4 偏大
【解析】解:如图,
由杠杆平衡可知G1⋅OA=G2⋅OB,
即:m1g⋅OA=m2g⋅OB,
∴m1=m2×OBOA=0.1kg×0.2m0.05m=0.4kg。
若秤砣有缺损,m2减小,而G1⋅OA不变,所以OB要变大,
杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为:0.4;大于。
知道秤砣的质量和两边力臂的大小,利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量;
若秤砣有缺损时,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大,即:杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用,找出力臂大小是本题的关键。
21.【答案】1200 省力
【解析】解:小洪在该过程中做的有用功为:W有=Gh=600N×2m=1200J;
物体的重力G=600N,沿斜面的推力F=400N,F
(1)根据W有=Gh计算有用功;
(2)比较物体的重力和推力大小可知,斜面是否省力。
本题考查了使用斜面时有用功的计算以及使用斜面时可以省力,属于基础性题目。
22.【答案】弹性势能 重力势能
【解析】解:将弹簧圆珠笔的盖钮按到桌面上,此时圆珠笔具有弹性势能,圆珠笔在“A→B”阶段,弹簧的弹性形变程度变小,弹性势能变小,松手后弹性势能转化为圆珠笔的动能;圆珠笔在“B→C”阶段,圆珠笔上升,圆珠笔的质量不变,高度变大,重力势能增大,速度减小,动能减小,是动能又转化为重力势能。
故答案为:弹性势能;重力势能。
物体由于运动而具有的能叫动能,物体由于被举高而具有的能叫重力势能,物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关,根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。
23.【答案】扩散 斥力
【解析】解:物质是由大量的分子或原子构成的,分子在不停地做无规则运动,沏上一杯清香扑鼻,这是扩散现象;水很难被压缩,说明分子间存在斥力。
故答案为:扩散;斥力。
物质是由大量的分子或原子构成的;一切物质的分子都在不停地做无规则运动;分子间存在斥力和引力。
本题考查了学生对分子动理论的掌握与应用,所学知识与生活实际相联系,是一道好题。
24.【答案】2.4 0.4 D 未控制圆柱体排开液体的体积相同 我们在水中走动时,越到深处,脚底感觉到的压力越小 2.4×103
【解析】解:(1)在图A中,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时测力计的示数为2.4N,即圆柱体的重力为:G=2.4N;
在图B中,测力计的示数为FB=2N,则此时圆柱体受到的浮力为:F浮B=G-FB=2.4N-2N=0.4N;
(2)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,应控制液体密度和物体排开液体的体积相同,与C步骤这两个因素相同的是D步骤,在这两个步骤中,测力计的示数相同,根据F浮=G-F示可知,在深度不同时,圆柱体受到的浮力不变,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,即猜想a是错误的;
(3)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要验证浮力大小与液体的密度有关,应控制物体排开液体的体积相同,比较B、E步骤可知,液体种类不同的同时,圆柱体排开液体的体积也不同,虽然测力计示数不同,即物体受到的浮力不同,但由于未控制圆柱体排开液体的体积相同,故不能得出:”浮力的大小与液体密度有关“的结论;
(4)我们在水中走动时,越到深处,脚底感觉到的压力越小,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(5)由A、D步骤数据可知,圆柱体浸没在水中受到的浮力为:F浮D=G-FD=2.4N-1.4N=1N,
圆柱体浸没在水中时,排开水的体积等于圆柱体的体积,
由F浮=ρ液gV排可得,圆柱体的体积为:V=V排D=F浮Dρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10-4m3,
由G=mg=ρVg可得,圆柱体的密度为:ρ=GVg=2.4N10-4m3×10N/kg=2.4×103kg/m3。
故答案为:(1)2.4;0.4;(2)D;(3)未控制圆柱体排开液体的体积相同;(4)我们在水中走动时,越到深处,脚底感觉到的压力越小;(5)2.4×103。
(1)在图A中,认清弹簧测力计的分度值,根据指针位置读出示数,即圆柱体的重力大小;读出B图中弹簧测力计的示数,根据称重法测浮力求得浮力的大小;
(2)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,应控制液体密度和物体排开液体的体积相同,由此找到与C步骤中圆柱体排开液体的体积相等且液体种类相同的步骤,比较测力计的示数大小,可验证猜想a是错误的;
(3)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要验证浮力大小与液体的密度有关,应控制物体排开液体的体积相同,比较B、E步骤物体排开液体的体积关系可知根据B、E步骤不能得出结论的原因;
(4)浮力大小与物体排开液体的体积有关,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,由此举例;
(5)根据A、D步骤数据,利用称重法测浮力求得圆柱体浸没在水中时受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排求得圆柱体排开水的体积,即圆柱体的体积;根据G=mg=ρVg求得圆柱体的密度。
本题考查实验探究:浮力的大小跟哪些因素有关,正确应用控制变量法分析实验现象和数据是关键。
25.【答案】解:过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力,分别用符号G和F浮表示,注意线段长度相等。如图所示:
【解析】先根据漂浮时,浮力等于重力,再根据重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上,过重心表示出重力和浮力的方向。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点;注意浮力和重力的方向是固定的,并且表示平衡力的线段长度要相等。
26.【答案】解:
由于液体内部向各个方向都有压强,所以液体向各个方向都有压力,压力垂直作用在容器侧壁上,
因为A点的深度小于B点的深度,
所以根据p=ρgh可知,A点受到的压强小于B点受到的压强,
又因为F=pS,A、B两处面积相同,
所以,A点受到的压力小于B点受到的压力;
A、B 两点所受液体压力的示意图如图所示:
【解析】首先根据p=ρgh分析A、B两处受到的压强大小,然后利用p=FS分析A、B两处所受压力大小,再根据力的示意图的画法画出示意图。
此题主要考查的是液体压力的特点,通过液体压力的方向和大小作图。
27.【答案】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:
【解析】已知拉力作用点在A点,拉力方向竖直向下,由此可作出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力;根据力与力臂的关系进行画图,即过支点作力的作用线的垂线段即为力臂。
本题考查了力臂的画法、力的示意图的画法,知道力与力臂的关系,会根据力臂的画法画出正确的力或力臂。
28.【答案】右 便于直接读出力臂大小 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2) 右侧下降 变大
【解析】解:
(1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将左端的平衡螺母向右调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是便于我们直接读出力臂大小;
(2)根据表格中的实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);
(3)若一个钩码重G,每一个小格长L,如图乙所示,将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,则左侧4G×2L=8GL,右侧3G×3L=9GL,因为8GL<9GL,所以杠杆不能平衡,右侧下降;
(4)弹簧测力计逐渐向左倾斜拉杠杆,拉力的力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
故答案为:(1)右;便于直接读出力臂大小;(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);(3)右侧下降;(4)变大。
(1)如果杠杆左端向下倾斜,应向右调节左端或右端的平衡螺母;如果杠杆右端向下倾斜,应向左调节左端或右端的平衡螺母;
杠杆不在水平平衡时,实验前调为水平位置平衡,以便我们直接读出力臂;
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);
(3)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断;
(4)阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大。
本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算。当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂变小。
29.【答案】距离s 大 甲、丙 速度 减小
【解析】解:(1)小钢球从斜面滚下过程中,其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的。
(2)分析比较甲和乙两组实验可知,小球的质量相同,而小球在斜面上释放时的高度不同,甲图中小球释放时的高度大,到达水平面时的速度大,推动木块滑行的距离远,故可得出结论:物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)研究物体的动能与质量的关系,要控制速度大小相同(即小球在斜面上释放时的高度相同),而小球的质量不同,故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系;
(4)图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,质量越大的车,限速越低;
(5)在实验中,若增大水平面的粗糙程度,木块受到的阻力增大,则木块移动的距离将减小。
故答案为:(1)距离s;(2)大;(3)甲、丙;(4)速度;(5)减小。
(1)本实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,采用了转换法;
(2)(3)影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系;
(4)根据影响动能大小的因素分析,对于质量较大的车,允许的最高速度比质量较小的车要低;
(5)在速度一定时,受到的阻力越大,速度减小得越快,据此分析。
本题是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验,主要考查了转换法、控制变量法在实验中的应用以及运用影响动能大小的因素来解决实际问题。
30.【答案】解:(1)机器人的重力:G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N,
在水平地面上工作时,机器人对水平地面的压力:F=G=800 N,
机器人对水平地面的压强:p=FS=800N5×10-4m2=1.6×106Pa;
(2)机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G=0.05×800 N=40 N,
机器人匀速直线运动时,机器人在水平方向上受力平衡,则机器人的牵引力F牵=f=40 N;
(3)此过程中牵引力做的功:W=F牵s=F牵vt=40 N×1 m/s×30 s=1200 J。
答:(1)机器人对水平地面的压强为1.6×106 Pa;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为40 N;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功为1200 J。
【解析】(1)利用G=mg计算出机器人的重力;在水平地面上工作时,机器人对水平地面的压力大小等于机器人自身的重力大小;利用p=FS计算出机器人对水平地面的压强;
(2)根据题意求出机器人在水平地面受到的阻力;机器人匀速直线运动时,机器人的牵引力大小等于受到的阻力大小;
(3)利用W=Fs=Fvt计算出此过程中牵引力做的功。
本题考查重力公式、二力平衡条件的应用、压强公式以及功的计算公式的应用,是一道力学综合题,难度不大。
31.【答案】解:(1)由图可知,n=2;不计绳重和摩擦,则拉力F=12(G物+G动)=12(500N+100N)=300N;
(2)拉力端移动的距离:s=2h=2×6m=12m,
拉力做功:W总=Fs=300N×12m=3600J,
拉力做功的功率:
P=W总t=3600J30s=120W;
(3)滑轮组对重物做的功:
W有=Gh=500N×6m=3000J;
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总×100%=3000J3600J×100%≈83.3%,
答:(1)拉力的大小为300N;
(2)拉力的功率为120W;
(3)滑轮组的机械效率为83.3%。
【解析】图中使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h。
(1)利用s=2h求出拉力移动的距离,不计绳重和摩擦,利用F=12(G物+G动)求拉力大小,
(2)再利用W=Fs求拉力做功;又知道运动时间,利用功率公式求拉力的功率;
(3)利用W有=Gh求滑轮组对重物做的功(有用功),利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率。
本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用,本题关键是利用好不计绳重和摩擦时拉力F=12(G物+G动)。
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