广西南宁市南宁二中、天桃学区2020-2021学年八年级下学期期末考试联考物理试卷
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这是一份广西南宁市南宁二中、天桃学区2020-2021学年八年级下学期期末考试联考物理试卷,共23页。试卷主要包含了作图与简答题,实验与探究题,计算应用题注意等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与下列哪个因素有关?( )
A.力的大小B.力的作用点
C.力的方向D.力的三个要素都有关
2.(2分)如下图所示的物理现象中,与大气压无关的是( )
A.倒置的试管中水不会流出
B.吸盘不会从墙上掉下来
C.用吸管能从瓶中吸取饮料
D.利用船闸船可以通过船坝
3.(2分)下列选项中反映力的作用效果是用来改变物体运动状态的是( )
A.风把树干吹弯B.用力拉伸一根弹簧
C.运动员将足球踢飞D.用橡皮泥捏出造型
4.(2分)使用弹簧测力计时,下列说法中错误的是( )
A.弹簧测力计只能在竖直方向上使用
B.使用前,必须检查指针是否指在零刻度线上
C.使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.使用时,所测的力不能超过弹簧测力计的量程
5.(2分)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.浮力的施力物体只能是液体
B.浮力的方向不一定总是竖直向上
C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用
D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用
6.(2分)用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变小的是( )
A.将金属盒向上移动
B.将金属盒水平向左移动
C.将金属盒在原位置转动180°
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
7.(2分)如图所示,两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则( )
A.甲运动员做功较多,功率较小
B.甲、乙运动员做功相等,功率相等
C.甲运动员做功较多,功率较大
D.甲运动员做功较多,他们的功率相等
8.(2分)在国庆70周年阅兵仪式中,检阅车在水平地面上匀速直线行驶。下列说法中正确的是( )
A.车的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
B.车受到的牵引力与车受到的阻力是一对相互作用力
C.车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.车的总重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
9.(2分)下列几种情况中,人对物体做了功的是( )
A.用力搬石头而未搬动
B.运动员举着杠铃停留了3秒
C.提着小桶在水平路上匀速前进
D.小车在人的拉力的作用下向前运动一段距离
10.(2分)如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为F,若要让弹簧测力计的示数变小,已知ρ盐水>ρ水>ρ酒精,下列做法可行的是( )
A.往烧杯里加些水
B.往烧杯里加些盐
C.往烧杯里加些酒精
D.把弹簧测力计缓慢向上移动,但金属块不露出水面
11.(2分)如图所示,将8个完全相同的正方体物块,按甲、乙两种方式叠放在水平地面上,则甲、乙两种方式中的物体对地面的压强之比为( )
A.5:3B.5:2C.10:9D.3:2
12.(2分)连通器在生产和日常生活中有着广泛的应用,下图的事例中,没有利用连通器原理工作的是( )
A.锅炉水位计B.船闸
C.抽水机D.茶壶
13.(2分)在做托里拆利实验时,玻璃管内外水银面的高度差取决于( )
A.玻璃管的长度B.玻璃管是否竖直
C.玻璃管的粗细D.当时大气压的大小
14.(2分)关于浮沉条件的应用,下列说法正确的是( )
A.飞艇工作时需要充入密度比空气大的气体
B.密度计上所标的刻度值自上而下越来越小
C.潜水艇是靠改变自身受到的浮力来实现上浮和下潜的
D.轮船从长江驶入大海时受到的浮力不变,但船体要上浮些
15.(2分)如图所示,质量和底面积均相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器对水平桌面的压强p甲和p乙的关系以及容器中液体对容器底的压力F甲和F乙的关系,正确的是( )
A.p甲=p乙,F甲=F乙B.p甲=p乙,F甲>F乙
C.p甲>p乙,F甲<F乙D.p甲>p乙,F甲>F乙
16.(2分)如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象,现将用a、b两种物质制成两个实心长方体甲和乙放入水中。下列说法中正确的是( )
A.物体乙一定沉入水底
B.物体甲一定漂浮在水面
C.若甲、乙两物体的质量相等,则甲受到的浮力小于乙受到的浮力
D.若甲、乙两物体的体积相等,则甲受到的浮力小于乙受到的浮力
二、填空题(每空1分,共15分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。
17.(2分)在书包重力一定的情况下,宽大的书包带比窄小的书包带用起来舒服一些,这是因为通过增大书包带对肩膀的
,从而 (选填“增大”或“减小”)书包带对肩膀的压强的缘故。
18.(2分)如图所示,把吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的关口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,则C处的空气流速会变快,压强会变 (选填“大”或者“小”),A处的液面会 (选填“上升”或者“下降”)。
19.(2分)用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,上面的棋子由于 要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到 的作用,又落到下面的棋子上。
20.(3分)斜面是一种可以省 ,但费 (均选填“力”或“距离”)的简单机械。如图所示,在斜面上将一个重为20N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为10N,斜面长s为1m,高h为0.4m,此过程中斜面的机械效率为 。
21.(3分)据报道,2018年5月5日,直﹣18改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上。该航母满载时排水量为70000吨,在海水中吃水深度为11m。该航母满载时,受到的浮力为 N,航母的最低处受到海水的压强为 Pa;某架直升机飞离该航母后,若航母排开的海水体积减少了7m3,则该直升机的重力是 N。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
22.(3分)如图所示,质地均匀的圆柱体甲、乙放置在水平地面上,其中甲的重力为80N,甲的底面积为20cm²,则甲圆柱体对地面的压强大小为 Pa;若甲、乙圆柱体的密度分别为ρ甲和ρ乙,它们的底面积相同,并且对地面的压强也相等,则ρ甲 ρ乙;如果沿水平方向分别将甲、乙两圆柱体切去相同的高度h,则甲、乙剩余部分对地面的压强p甲 p乙。(最后两空均选填“>”、“<”或“=”)
三、作图与简答题(共8分)
23.(2分)如图所示,在斜面上的杯中悬浮着一个重力为3N的小球,请作出小球所受的浮力的示意图。
24.(2分)如图所示硬棒OB能绕支点O转动,A处用绳子拉住固定在墙壁上。请画出拉力F的力臂(用L表示)。
25.(4分)避险车道增设在长且陡的下坡坡底行车道外侧,是供刹车失灵的车辆安全减速的专用车道。如图是上坡型避险车道,避险车道上铺有很多小石子。请运用物理知识解释铺设小石子的目的以及从能量转化的角度说明避险车道的作用。
四、实验与探究题(每空1分,共20分)
26.(6分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时的杠杆 (选填“达到”或“没达到”)平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆右端的螺母向 调节(选填“左”或“右”)。
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是 。
(3)实验小组完成某一次操作后,实验现象如图乙所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂l1=0.2m,阻力F2=1N,阻力臂l2=0.3m。小明测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×动力臂”的结论,小红同学认为他的结论不一定科学,理由是 。
(4)如图丙所示,杠杆上的刻度均匀,小明在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同规格的钩码。
(5)如图丁所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计竖直向下拉时,测力计示数为2N;当弹簧测力计斜向下拉时,仍保持杠杆水平平衡,此时测力计示数 2N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
27.(7分)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验小组设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平桌面上做 运动,根据二力平衡知识可知滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)拉力的大小。
(2)比较图甲中第1和第2次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 (选填“压力大小”或“接触面的粗糙程度”)的关系。
(3)刚开始实验时,小明没有控制好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 N。
(4)小芳同学将实验方法进行了改进,设计了如图丁的装置来进行实验。实验中,传送带上的木块受到的摩擦力方向是水平向 (选填“左”或“右”),此时弹簧测力计示数稳定,木块所受摩擦力为 N,改变传送带的运行速度,木块所受摩擦力的大小 (选填“不变”或“改变”)。
28.(7分)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图甲所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积,实验数据如表所示。
(1)分析表中数据,可计算出第1次实验中物体所受的浮力F= N。
(2)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越 ,物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 ,可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)请你计算出第1次实验中物体排开的水受到的重力G排= N。通过比较和分析每次实验中的数据,可初步得出结论:物体受到的浮力大小等于它 所受的重力。
(4)小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙所示的实验,并得出浮力的大小与物体的形状有关的结论,小红认为结论不正确,主要原因是 。
(5)聪明的小明想利用图甲这套装置把弹簧测力计改装成一个能测液体密度的密度秤。如图丙所示,他先在弹簧测力计下挂上一个重2.5N的物块,当他把物块浸没在水中时,如图丁所示,弹簧测力计的读数为1.5N,他就在1.5N处对应标上1.0g/cm³的字样;当他把物块擦干后浸没在酒精中时,如图戊所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上0.8g/cm³的字样。
五、计算应用题(共25分)注意:解答时要求在答题卡相应的试题区域上写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分,答案必须明确写出数值和单位。
29.(6分)我们在超市购物时,常常使用购物车,已知购物车的质量为10kg,小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了2m,用时2s。求:
(1)购物车的重力;
(2)推力所做的功;
(3)推力的功率。
30.(9分)如图甲是用滑轮组匀速提升物体的装置图,图乙是卷扬机对绳子的拉力F与拉动绳子的速度v的关系图象。当使用这个装置提升重为500N的物体A时,卷扬机拉动绳子的速度为0.3m/s,不计绳重及摩擦,卷扬机拉动绳子的功率保持不变。求:
(1)提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA;
(2)动滑轮受到的重力G动;
(3)若用该装置提升另一物体B时,卷扬机拉动绳子的速度为0.18m/s,此时滑轮组的机械效率η。
31.(10分)如图所示,是个底面积为200cm²的带阀门的圆柱形容器,内装有14cm深的水,现将重25N的正方体M用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,已知正方体的棱长为10cm。求:
(1)正方体M受到的浮力;
(2)此时水对容器底部的压强;
(3)若细绳能承受的最大拉力是20N,从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当细绳刚好被拉断时,容器中水面下降的高度。
2020-2021学年广西南宁二中、天桃学区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共32分)每小题只有一个选项是正确的
1.【解答】解:力的三要素包括力的大小、方向、作用点。分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,是因为力的作用点不同。
故选:B。
2.【解答】解:A、倒置的试管中水不会流出,是大气压作用的结果,故A错误。
B、吸盘内是真空,大气压给吸盘压力,吸盘和墙面之间产生摩擦力,吸盘不会点下来,这是大气压作用的结果,故B错误。
C、用吸管吸取饮料时,管内气压小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,故C错误。
D、船通过船闸时,船闸是一个连通器,是利用连通器原理工作的,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解:A、风把树干吹弯,力使树干发生形变,故A不符合题意;
B、用力拉伸一根弹簧,力使弹簧发生形变,故B不符合题意
C、运动员将足球踢飞,球的运动状态发生改变,力改变了球的运动状态,故C符合题意;
D、用橡皮泥捏出造型,在力的作用下,橡皮泥的形状发生改变,力使橡皮泥发生形变,故D不符合题意。
故选:C。
4.【解答】解:A、测量力的大小时,只要使用时力的方向应与弹簧的轴线一致即可,不一定竖直放置,故A错误;
B、每次使用弹簧测力计是都要观察指针是否指在零刻度线,不在零刻度线的就要校零,故B正确;
C、使用中弹簧指针、挂钩不能与外壳摩擦,否则会影响实验的结果,故C正确;
D、加在弹簧测力计上的力,不能超出弹簧测力计的测量范围,故D正确。
故选:A。
5.【解答】解:A、物体浸在空气中也会受到浮力的作用,故A错误;
B、浮力方向是竖直向上的,故B错误;
CD、浸在液体中的物体会受到液体产生的向上托的力,即受浮力作用,漂浮的物体受浮力,下沉的物体也受浮力,故C正确,D错误。
故选:C。
6.【解答】解:A、将金属盒在水中的位置上移,深度减小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故A符合题意;
B、将金属盒的位置向左移动,金属盒的深度不变,U形管两边液面高度差不变,故B不合题意;
C、将金属盒在原位置转动180°,只改变了方向,而未改变深度,压强不变,U形管两边液面高度差不变,故C不合题意;
D、保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水,深度增加,压强增大,U形管两边液面高度差会变大,故D不合题意.
故选:A。
7.【解答】解:两人举起杠铃的质量相同,则举起杠铃的重力相同,
甲比乙高,故举起的高度:h甲>h乙,
因为举起杠铃做的功W=Gh,
所以,举起杠铃做的功:W甲>W乙,即甲运动员做功较多;
又因为P=,举起杠铃用的时间相同,
所以,做功的功率:P甲>P乙,即甲的功率较大。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
8.【解答】解:AD、车的总重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上,是一对平衡力,故A正确,D错误;
B、检阅车匀速行驶,处于平衡状态,水平方向受平衡力,即牵引力和车受到的阻力是一对平衡力,故B错误;
C、车在水平地面上匀速行驶,车对地面的压力与地面对车的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,故C错误。
故选:A。
9.【解答】解:A、用力搬石头而未动,虽然有力,但没有距离,故没有做功,故A不合题意;
B、举重运动员举着杠铃不动,有力但无距离,故没有做功,故B不合题意;
C、提着小桶在水平路上匀速前进,受到的力与运动方向垂直,在力的方向是没有移动距离,故人对小桶不做功,故C不合题意;
D、小车在人的拉力的作用下向前运动,人对小车施加了力的作用,并且小车在力的方向上移动了距离,故人对小车做了功,故D合题意;
故选:D。
10.【解答】解:
A、由于原来金属块全部浸于水中,往烧杯里加水,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力不变,则测力计示数不变,故A错误;
B、往烧杯里加些盐,液体的密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力变大,根据F=G﹣F浮可知,测力计示数变小,故B正确;
C、往烧杯里加些酒精,液体的密度变小,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力变小,根据F=G﹣F浮可知,测力计示数变大,故C错误;
D、把弹簧测力计向上提一下,金属块不露出水面,则排开液体的体积,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力不变,则测力计示数不变,故D错误。
故选:B。
11.【解答】解:设每个正方体的重力为G,底面积为S,甲、乙两图中正方体对水平地面的压力等于其总重,
甲图中对地面的压力:F甲=5G,受力面积:S甲=3S;
乙图中对地面的压力:F乙=3G,受力面积:S乙=2S;
对地面的压强之比:
p甲:p乙====10:9,故C正确。
故选:C。
12.【解答】解:A、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,故A不符合题意;
B、三峡船闸也是利用连通器的原理工作的,故B不符合题意;
C、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,故C符合题意;
D、茶壶是利用连通器的原理制成的,故D不符合题意。
故选:C。
13.【解答】解:在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、玻璃管是否竖直以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差;当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外的水银面的高度差才能发生变化。故ABC不会影响管内水银柱的高度。
故选:D。
14.【解答】解:
A、飞艇工作时,需要充入密度比空气小的气体,从而获得较大的浮力升到空中,故A错误;
B、根据同一物体浮在不同液体中,F浮一定,V排与ρ液成反比可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计上所标的刻度值自上而下越来越大,故B错误;
C、潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故C错误;
D、轮船从长江驶入大海的过程中始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,海水密度大于江水密度,根据F浮=ρ水gV排可知,则轮船排开海水的体积减小,船体要上浮一些,故D正确。
故选:D。
15.【解答】解:(1)容器对桌面的压力等于容器和液体的重力之和,已知甲、乙两容器的质量相等,装有质量均相同的液体,根据F=G=mg可知甲、乙两容器对水平桌面的压力相等,两容器的底面积相等,根据p=可知甲、乙两容器对水平桌面的压强p甲=p乙;
(2)由于液体深度h、容器底面积S均相同,所以,由图知液体的体积:V甲<V乙;已知两液体的质量相等,由ρ=可得ρ甲>ρ乙;
已知液体深度h相同,且ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,容器底部受到的液体压强:p甲′>p乙′;
而容器底面积相同,由p=的变形式F=pS可知,液体对容器底部的压力:F甲>F乙;
故选:B。
16.【解答】解:由图可知,当Va=1cm3时ma=2g,Vb=2cm3时mb=1g,
则长方体甲的密度为ρa===2g/cm3,长方体乙的密度为ρb===0.5g/cm3;
AB、因甲的密度大于水的密度,所以物体甲放入水中后,一定沉入水底;因乙的密度小于水的密度,所以乙物体放入水中,一定漂浮在水面上,故AB错误;
C.若甲、乙两物体的质量相等,根据G=mg可知,重力相同;甲下沉,甲受到的浮力小于自身的重力,乙漂浮,乙受到的浮力等于自身的重力,所以甲受到的浮力小于乙受到的浮力,故C正确;
D、若甲、乙两物体的体积相等,甲下沉、乙漂浮,甲排开的水的体积小于乙排开的水的体积,根据阿基米德原理可知,甲受到的浮力要大于乙受到的浮力,故D错误。
故选:C。
二、填空题(每空1分,共15分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。
17.【解答】解:书包重力一定,则对肩膀的压力一定,书包的背带做得宽些,增大了受力面积,减小了对肩的压强,使人感觉舒服些。
故答案为:受力面积;减小。
18.【解答】解:根据流体压强和流速的关系可知,往B管中吹气,则C处的空气流速会变快,压强会变小;
A管下方的压强不变,A管中的水在外界大气压作用下被压上来,所以A管中的水上升;
故答案为:小;上升。
19.【解答】解:用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,上面的棋子由于惯性,仍要保持原来的静止状态,但因为这些棋子受到重力的作用,在重力的作用下改变了运动状态,故又落到下面的棋子上。
故答案为:惯性;重力。
20.【解答】解:斜面是一种可以省力,费距离的简单机械。
所做总功为:W总=Fs=10N×1m=10J;
所做有用功为:W有=Gh=20N×0.4m=8J;
机械效率为:η===80%。
故答案为:力;距离;80%。
21.【解答】解:(1)该航母满载时排水量:m排=70000t=7×107kg,
航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N;
(2)满载时该航母最底处受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa;
(3)因为航母漂浮在水面上,则F浮=G,直升机飞离该航母后,则F浮′=G′,
由于直升机飞离该航母后,直升机的重力G直=G﹣G′,
则G直=G﹣G′=ΔF浮=ρ海水ΔV排g=1.0×103kg/m3×7m3×10N/kg=7×104N。
故答案为:7×108;1.1×105;7×104。
22.【解答】解:甲圆柱体对地面的压强p====4×104Pa;
若甲、乙圆柱体的密度分别为ρ甲和ρ乙,它们的底面积相同,并且对地面的压强也相等,
从图中可知乙的高度高,根据p=====ρgh可知,ρ甲>ρ乙;
如果沿水平方向分别将甲、乙两圆柱体切去相同的高度h,根据p=====ρgh可知切去部分对地面的压强p甲切>p乙切,原来甲乙对地面的压强相等,则甲、乙剩余部分对地面的压强p甲<p乙。
故答案为:4×104;>;<。
三、作图与简答题(共8分)
23.【解答】解:小球受到重力和浮力作用,重力的方向竖直向下,由于小球悬浮在水中,浮力与重力是一对平衡力,故浮力的大小也为3N,过球的重心作浮力的示意图如下:
24.【解答】解:由支点O向力F的作用线作垂线,则垂线段的长就是力F的力臂L.如下图所示:
25.【解答】答:沙石的作用是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;当汽车刹车失控时,车辆具有很大的动能;当车辆驶入避险车道后,车辆上坡,高度增加,将部分动能转化为重力势能;因为避险车道是沙石铺成的,摩擦力较大,所以还有部分动能转化为内能。
四、实验与探究题(每空1分,共20分)
26.【解答】解:(1)实验前,把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是平衡状态;
为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(3)只有一次实验得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性,不合理;要进行多次实验,总结杠杆平衡条件;
(4)一个钩码的重力为GN,设杠杆的一个小格为L,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知,
3G×4L=nG×3L
解得:n=4,即在B位置挂上4个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(5)图丁中,当弹簧测力计斜向下拉时,仍保持杠杆水平平衡,则拉力F将变大,这是因为,当拉力由竖直变成倾斜时,阻力阻力臂不变,拉力F力臂变小,相应的力会变大,测力计示数大于2N,这样才能继续平衡。
故答案为:(1)是;右;(2)为了直接从杠杆上读出力臂;(3)一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律;(4)4;(5)大于。
27.【解答】解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)由1、2两次接触面粗糙程度相同,2中压力大,滑动摩擦力也大,故可以得出:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(3)由图丙知:2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N;
(4)木块在传送带上匀速运动,弹簧测力计对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左;测力计分度值为0.1N,大小为2.8N;压力大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变。
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)压力大小;(3)3;(4)左;2.8;不变。
28.【解答】解:(1)分析表中数据可知,实验所用物体的重力为2N,第一次实验中物体所受的浮力F浮=G﹣F=2N﹣1.5N=0.5N;
(2)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即所受的浮力变大。故可得结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大;在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度。结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合;
(3)第一次实验中物体排开水受到的重力:G排1=m排1g=ρV排1g=1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg=0.5N,
同理:第二次实验中物体排开水受到的重力:G排2=m排2g=ρV排2g=1.0×103kg/m3×100×10﹣6m3×10N/kg=1.0N,
第三次实验中物体排开水受到的重力:G排3=m排3g=ρV排3g=1.0×103kg/m3×150×10﹣6m3×10N/kg=1.5N,
三次排开液体的重力与表格中对应物体受到的浮力进行比较,发现每次都相等,故F浮=G排,即物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力;
(4)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有让二者全部浸入水中,即没有控制排开水的体积相同,故小明的结论不可靠,不可靠的主要原因为没有控制排开液体的体积相同;
(5)当他把物块浸没在水中时,受到的浮力:F′浮=G﹣F′=1.5N﹣0.5N=1N,
根据阿基米德原理得:1N=ρ水gV排﹣﹣﹣﹣﹣①
当他把物块浸没在酒精中时,物块受到的浮力:F浮酒=ρ酒gV排﹣﹣﹣﹣﹣②
因为两者排开液体的体积相等,
所以①②两式相比可得:F浮酒=0.8N,
此时应标在弹簧测力计的F示=G﹣F浮酒=1.5N﹣0.8N=0.7N。
故答案为:(1)0.5;(2)大;1、4或者2、5或者3、6;(3)0.5;排开液体;(4)没有控制排开液体的体积相同;(5)0.7。
五、计算应用题(共25分)注意:解答时要求在答题卡相应的试题区域上写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分,答案必须明确写出数值和单位。
29.【解答】解:(1)购物车的重力为:G=mg=10kg×10N/kg=100N;
(2)推力所做的功为:W=Fs=10N×2m=20J;
(3)推力的功率为:P===10W。
答:(1)购物车的重力为100N;
(2)推力所做的功为20J;
(3)推力的功率为10W。
30.【解答】解:(1)由图乙图象可知,卷扬机拉动绳子的速度为0.3m/s时,卷扬机对绳子的拉力FA=300N;
(2)由图甲可知n=2,因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮的重力:
G动=nFA﹣GA=2×300N﹣500N=100N;
(3)由乙图图象可知,F×v=900N×0.1m/s=450N×0.2m/s=...=150N×0.6m/s=90W为一恒定值,
所以当卷扬机拉动绳子的速度为0.18m/s时,卷扬机对绳子的拉力:FB==500N,
因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以物体B的重力:GB=nFB﹣G动=2×500N﹣100N=900N,
因为不计绳重和摩擦时η====,所以求此时滑轮组的机械效率:
η'===90%。
答:(1)提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA为300N;
(2)动滑轮受到的重力G动为100N;
(3)此时滑轮组的机械效率η为90%。
31.【解答】解:
(1)正方体M的体积为:VM=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
由于用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,
则:
正方体受到的浮力:
F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N;
(2)设M放入水中后水深为h′,则有:S容h′=S容h+V排1,
所以此时水的深度:h′=h+=0.14m+=0.18m。
此时水对容器底部的压强:
p=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa;
(3)绳子被拉断的瞬间,正方体M受到的浮力:
F浮′=G﹣F拉=25N﹣20N=5N,
此时正方体M排开水的体积:
V排′===5×10﹣4m3,
则:△V浸=V排﹣V排′=8×10﹣4m3﹣5×10﹣4m3=3×10﹣4m3,
水面下降的高度:
△h===3×10﹣2m=3cm。
答:(1)正方体M受到的浮力为8N;
(2)此时水对容器底部的压强为1.8×103Pa;
(3)当细绳刚好被拉断时,容器中水面下降的高度为3cm。
液体种类
实验序号
物体重力G(N)
弹簧测力计示数F(N)
物体受到的浮力F浮(N)
排开液体体积V排(cm³)
水
ρ水=1.0g/cm³
1
2
1.5
50
2
1.0
1.0
100
3
0.5
1.5
150
酒精
ρ酒精=0.8g/cm³
4
2
1.6
0.4
50
5
1.2
0.8
100
6
0.8
1.2
150
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