


江苏省南通市崇川区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
展开 这是一份江苏省南通市崇川区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题,共30页。试卷主要包含了端午节划龙舟是我国的传统民俗,下列有关物理学史描述正确的是,关于图中所示情景,说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
A. 筷子B. 开瓶器
C. 核桃夹D. 榨汁器
2.下列有关物理学史描述正确的是( )
A. 哥白尼——地心说B. 卢瑟福——原子的核式结构模型
C. 伽利略——惯性定律D. 托里拆利——杠杆的平衡条件
3.如图,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,“不倒翁”在摆动过程中所受重力( )
A. 大小改变,方向不变
B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变
D. 大小不变,方向改变
4.物理学中常常通过可感知的现象推测无法直接感知的事实,下列推测不符合事实的是( )
A. 打开醋瓶闻到酸味推测出分子在做无规则运动
B. 汤姆孙发现带负电的电子推测出原子是可分的
C. 固体和液体很难被压缩推测出分子间存在引力
D. 酒精和水混合总体积变小推测分子间存在空隙
5.教室里,同学们正在调换座位,下列情景中人对物体一定做功的是( )
A. 甲抱着一叠课本从第1组水平运动到第2组
B. 乙在推一张堆满书本的课桌,却没有能推动
C. 丙提着一只书包从教室第一排走到最后一排
D. 丁推着一张空课桌从第一排移动到最后一排
6.永乐大典本《王祯农书⋅农器图谱》向我们展现了古代劳动人民的智慧。下列是人们在劳作时的场景图谱,其中主要是为了减小压强的是( )
A. 犁具耕田
B. 夯锤榨油
C. 木马秧苗
D. 踏碓春谷
7.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,下列说法不正确的是( )
A. 让小车从斜面同一高度静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度相同
B. 小车在水平面上受到的阻力越小,小车运动的路程越远,速度减小得越快
C. 小车在水平面上受到非平衡力作用做减速运动,此时受到的合力大小不变
D. 在实验基础上进一步推理:若水平面光滑,则物体将一直做匀速直线运动
8.关于图中所示情景,说法正确的是( )
A. 图甲中,水平用力推车但没推动,推力小于阻力
B. 图乙中,锤头向下运动的速度越大,其惯性越大
C. 图丙中,孔明灯升空是因为流速越大,压强越小
D. 图丁中,堵住茶壶盖上的小孔,水就不容易倒出
9.为验证“使物体平衡的两个力必须在同一条直线上”,小华在图甲的基础上又分别进行了乙、丙、丁的操作。你认为正确的操作有( )
A. 只有丙B. 乙和丙C. 丙和丁D. 乙和丁
10.如图所示,无人机沿水平方向直线飞行的过程中,机上悬挂小球的细线向左偏,且小球与无人机保持相对静止,不计空气阻力,则在飞行过程中( )
A. 无人机一定是水平向右飞行
B. 无人机的运动状态发生改变
C. 小球运动速度大小可能不变
D. 剪断细线,小球将竖直下落
11.两个相同的容器,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体,将同一支自制的圆柱形简易密度计分别放入甲、乙中,静止时如图所示,则乙中液体的密度约为( )
A. 1.2g/cm3
B. 1.0g/cm3
C. 0.8g/cm3
D. 0.6g/cm3
12.雨滴在下落的过程中,所受的阻力随速度的增大而增大。若下落高度足够大且质量保持不变。下列图像中能反映雨滴所受重力G、重力和阻力的合力F、重力做功W、重力做功的功率P随时间t变化的是( )
A. B.
C. D.
13.东汉王充在《论衡⋅乱龙》中描述了“顿牟掇芥”的现象,指的是摩擦过的玳瑁能吸引草屑,摩擦的过程中发生了______的转移,这一现象说明带电物体具有______的性质;我们能闻到草屑的味道是由于______。
14.将一个重为2.7N的排球竖直向上抛出,若排球在上升和下降过程中受到的空气阻力都是0.2N,则排球上升时所受合力大小为______N,方向为______,下降时所受合力大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)上升时所受合力;若上升到最高点时,所受外力同时消失,排球将______。
15.用遥控玩具小车做有趣实验。
(1)小明将小汽车悬挂起来(如图甲),小车受到的拉力大小______重力。用遥控器启动它时,轮子转动但不前进。然后,从小车下方向上托起一块木板,当木板接触到轮子时,小车就会前进,使小车前进的动力是木板对小车施加的______力,木板受到的压力是由______形变产生的。
(2)小华在木板下方放置几支铅笔(如图乙),用遥控器启动小车,你会观察到小车向前运动,木板______(选填“向前”、“不”或“向后”)运动。桌面上放圆柱形铅笔是为了变滑动为滚动来______木板与桌面间的摩擦力。
16.某创新小组利用身边器材完成了如下实验:
(1)如图甲所示,要求用两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中,现有以下四个动作:以上四个动作的合理顺序是______(填字母)。
a.用手指封住管口
b.将吸管移出水面到空杯上方
c.将吸管插入水中
d.松开封住管口的手指
用吸管“取”水主要依靠了______的作用。
(2)如图乙所示A、B是U形容器上端的两个开口,容器内装适量的水,静止时,两端水面是______;用一根吸管沿B口处快速吹气时,则B的水面会______。
(3)如图丙所示是同学们制作的“蜡烛跷跷板”,跷跷板原来水平静止,当左端蜡油滴下,______就上升,可以用______(所学物理原理)来解释。
17.“漏刻”为我国古代的滴水计时工具,图甲为它的模拟示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态,通过受水壶口指针对应箭尺上的刻度来计时。
(1)箭尺底部装有适量的配重,目的是使箭尺能够______漂浮在水中;当受水壶中液面升高时,箭尺受到的浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”,下同),箭尺排开水的体积______,受水壶底部所受水的压强______。
(2)为准确计量时间,古人采用多级漏水壶逐级滴水的方式(如图乙),应保持______号(填序号)漏水壶中的液面高度恒定。
(3)某小组制作了一个简易“漏刻”(如图丙),已知圆筒形受水壶内部底面积600cm2,箭尺总重6N,长方体配重的底面积300cm2、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“开始滴水”,标尺上每一格为1cm。漏水壶的滴水量恒为80g/min,当指针指在标尺上的A位置时,“漏刻”记录的时间为______min。
18.如图所示,物体静止在斜面上,画出它所受重力和支持力的示意图。
19.如图,鸡蛋沉在杯底,请画出鸡蛋受到的重力和浮力。
20.图(a)是一款水管扳手钳,其中AOB部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图(b)所示。请在图(b)中画出杠杆平衡时的阻力臂l2及作用在B点的最小动力F1。
21.近期“小江豚”号好通约巴(如图)在我市火热运行,新能源公交车采取“动态公交”模式,为乘客提供“手机下单、门对门直达”的个性化出行服务,已知好通约巴的质量为5t。(g取10N/kg)
(1)空载时,求好通约巴受到的重力;
(2)游客乘坐好通约巴在水平路面观光时,车轮与地面的总接触面积为0.08m2,司机和乘客的总重为8×103N,求车对路面的压强。
22.用杠杆将质量为18kg的物体提升50cm用了10s,若此时杠杆的机械效率为90%(g取10N/kg),求:
(1)该过程中所做的有用功;
(2)拉力F做的功;
(3)拉力F做功的功率。
23.小明在探究“影响浮力大小的因素”实验中,用同一个弹簧测力计测出物体M在如图甲所示的5种情况下的拉力,(g取10N/kg)。
(1)分析图A、______可得,物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关,物体浸没在水中时受到的浮力大小为______N。
(2)分析A、D、E可知物体所受浮力大小与______有关。
(3)物体M的密度是______kg/m3,盐水的密度是______kg/m3。
(4)小明又选取另一物体N进行实验,匀速浸入水中时,物体N所受拉力和浮力随其下表面到水面的距离h的变化关系如图乙所示,则物体N的密度是______kg/m3。
24.小组同学利用如图所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。
(1)图①是测量液体内部压强的压强计,它的探头由空金属盒蒙上较______(选填“薄”或“厚”)的橡皮膜构成,压强计使用时______(选填“属于”或“不属于”)连通器。当把探头放入液体中,U形管左右两侧液面的高度差反映了______(选填“液面到橡皮膜”或“橡皮膜到烧杯底部”)之间液体对橡皮膜的压强大小。
(2)比较②③两次实验,探头上、下表面受到水的压力差______(选填“第②次大”、“第③次大”或“一样大”)。
(3)③④两次实验表明:在______相同时,液体的密度越大,压强内部压强越大。某小组进行该对比实验时,发现U形管液面高度差变化不明显,请提出改进措施______。
25.科学小组用如图所示实验装置进行“再探动滑轮”实验。动滑轮的质量为100g,改变钩码重力,多次实验,测得的数据如下表所示。(g取10N/kg)
(1)实验中,用图示的动滑轮提升重物,应竖直向上______拉动弹簧测力计,请把表格中未完成的空格补充完整①______、②______。
(2)甲同学根据表格数据可以得出,同一动滑轮,钩码重力逐渐增大,动滑轮的机械效率______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)第1次实验中,克服动滑轮重力做的功W轮为______J,分析表格中的数据得出:总功总是大于有用功W有与克服动滑轮重力的功W轮之和,即:W总>W有+W轮,因此他猜测还有______因素影响机械效率(答一种因素即可),进一步研究数据发现,钩码重力越大,总功W总与有用功W有和克服动滑轮重力的功W轮的差值ΔW______(选填“越大”、“越小”或“不变”)。
26.创新小组发现洒水车在浇灌绿化带时,能将水喷到绿化带的不同地方。他们想探究影响水流射程(出水口到落水点的水平距离)大小的因素,经过交流,提出猜想:
①可能和出水口的水压有关;
②可能和水流射出时与水平面的夹角θ有关;
设计了图甲装置进行模拟实验,装水的水箱底部连着软管,固定水箱及软管出水口位置。在竖杆上标记水面所在水平线的位置A与出水口的位置B,测量AB之间的距离,即为出水口深度H。
为了验证猜想①,实验过程中控制水流水平射出,多次改变出水口深度H,记录水流射程s,并将相关数据记录在表格中。
(1)将水箱固定于铁架台上,为避免水箱倾斜给实验带来影响,在水箱底部贴上了一气泡水平仪(如图甲),当液体中空气泡居中时,则水箱底部水平。若空气泡偏向左边,应调节水箱使左端______(选填“升高”或“降低”)。
(2)根据表格中数据,可初步得出:水流射出时与水平面的夹角θ一定时,出水口的水压越大,水流射程越______;当出水口深度降为9cm且水平射出时,水流射程为______m。
(3)为验证猜想②,需要控制______不变,多次实验,并根据实验数据绘制了H=100cm和H=80cm时的s-θ图像(如图乙),在图乙中画出当H=90cm时s-θ的大致图像。
(4)根据实验获得的相关信息可知,若要让图丙中的洒水车能浇灌到B位置,可以采取的措施是______(写出一条即可)。
27.阅读短文,回答问题。
综合实践活动——设计制作简易杆秤
【实践背景】如图甲是《墨经》记载的杆秤,文中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”。称量时,先将“重”挂在挂钩上,然后将“权”拨到合适位置,直至秤杆水平平衡,此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称物体的质量。为此,跨学科实践小组准备结合《墨经》的记载和已学知识,尝试自制简易杆秤并进行相关探究。
【器材准备】木条(总长20cm)、圆柱形小桶、细绳、钩码(50g、100g若干)。
【制作杆秤】如图乙,将小桶用细线悬挂在木条C端,移动绳套到B点,秤杆恰好在水平位置平衡,量得BC=5cm。选取50g的钩码作为“秤砣”,在小桶中添加钩码(当物体),移动“秤砣”,直至再次在水平位置平衡,在“秤砣”对应的位置标注所测物体的质量。
【交流评价】各学习小组对自制的杆秤及实验过程中的现象进行了评价交流。
(1)如图甲,提纽所在位置相当于杠杆的______,当“重”减小时,“权”要向______(选填“左”或“右”)移动使杆秤再次水平平衡。
(2)如图乙,该“杆秤”的零刻度线在提纽______(选填“B点”“B点左”或“B点右”),该杆秤最多可称量______g的物体。
(3)交流中发现,某小组制作的杆秤比小明的精确程度高。可能的原因是______。
A.使用的小桶质量较大,秤砣质量较大
B.使用的小桶质量较大,秤砣质量相同
C.使用的小桶质量较小,秤砣质量相同
D.使用的小桶质量相同,秤砣质量较大
(4)小明发现可以将图乙中杆秤改装成测量液体密度的“密度计”,他在小桶中倒水至标记处,移动秤砣至使秤水平平衡(如图丙),此时秤砣悬挂处标为”1.0”(如图丁)。换装其他液体继续实验,待杆秤水平平衡时,在秤砣悬挂处标注液体的密度值。图丁标注的刻度线分布______(选填“均匀”或“不均匀”)的;若小桶内液体体积V=50mL(液面在标记处),则AB中点密度应该标______g/cm3。
(5)小聪提出也可以将液体密度标在透明小桶的桶壁上(如图戊),先在小桶中倒入适量的水,移动秤砣使秤水平平衡,水面处标上“1.0”,小桶内倒入其他液体继续实验,保持______不变,待杆秤水平平衡,桶壁液面处标注相应密度值,请你对小明和小聪制作的“密度计”的刻度特点进行对比评价______(写出一点即可)。
【参考答案】
1.【答案】A
【解析】解:桨使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
A、筷子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;
B、开瓶器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、榨汁器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。故选:A。
结合图片和生活经验,判断各个工具在使用过程中,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。
点评:此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:
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。
2.【答案】B
【解析】解:A、哥白尼提出的是日心说,认为太阳是宇宙的中心,地球和其他行星围绕太阳运行,而不是地心说。地心说是古代亚里士多德-托勒密体系所主张的,认为地球是宇宙的中心,故A错误。B、卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故 B正确。
C、伽利略通过斜面实验,提出了“力是改变物体运动状态的原因”,为惯性定律的建立奠定了基础,但惯性定律(牛顿第一定律)是牛顿总结出来的,故C错误。
D、托里拆利最早精确计算出了大气压强的值,而杠杆的平衡条件是阿基米德发现的,故D错误。故选:B。
根据物理学史和常识解答,记住著名科学家的主要贡献即可。
多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意。
3.【答案】B
【解析】解:由G=mg知,物体受到的重力与其质量成正比,“不倒翁”在摆动过程中质量不变,所以重力不变;
重力的方向始终竖直向下,与物体运动状态无关,所以“不倒翁”在摆动过程中所受重力方向不变。故选:B。
(1)物体受到的重力与其质量成正比;
(2)重力的方向竖直向下。
本题考查了重力的决定因素和方向,正确理解概念是解答的关键。
4.【答案】C
【解析】解:A、打开醋瓶能闻到酸味,这是扩散现象。扩散现象是由于分子在不停地做无规则运动,所以可以由该现象推测出分子在做无规则运动,故A符合事实,不符合题意。
B、汤姆孙发现了带负电的电子,说明原子是由原子核和核外电子组成的,进而可以推测出原子是可分的,故B符合事实,不符合题意。
C、固体和液体很难被压缩,是因为构成物质的分子间存在相互作用的斥力。当分子间距小于平衡距离时,斥力起主要作用,所以该现象应推测出分子间存在斥力,而不是引力,故C不符合事实,符合题意。
D、酒精和水混合后总体积变小,是因为分子间存在空隙,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得总体积减小,故D符合事实,不符合题意。故选:C。
(1)打开醋瓶能闻到酸味,这是扩散现象。扩散现象是由于分子在不停地做无规则运动。
(2)汤姆孙发现了带负电的电子,说明原子是由原子核和核外电子组成的,进而可以推测出原子是可分的。
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力。
(4)当由分子构成的物质混合时,由于分子间的间隙,总体积可能会发生变化。
本题考查了分子热运动及分子间的作用力,分子间都存在着间隙及原子的结构及粒子的带电情况,为基础题。
5.【答案】D
【解析】解:A、甲抱着一叠课本从第1组水平运动到第2组,人对课本施加了力,但没有在力的方向上移动距离,人对课本没有做功,故A不符合题意;
B、用力推课桌但没有推动,人对课桌施加了力,但没有移动距离,人对课桌没有做功,故B不符合题意;
C、丙提着一只书包从教室第一排走到最后一排,若是水平移动,人对书包施加的力竖直向上,书移动的方向与力的方向垂直,人对书包没有做功,故C不符合题意;
D、丁推着一张空课桌从第一排移动到最后一排,人对课桌施加了力,并且在力的方向上移动了距离,人对课桌做了功,故D符合题意。故选:D。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
6.【答案】C
【解析】解:A、犁具耕田,在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B、夯锤榨油,是在受力面积一定的情况下,通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
C、木马秧苗,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D、踏碓春谷,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:C。
(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
影响压强(压力作用效果)大小的因素有:压力和受力面积,分析时注意使用控制变量法。
7.【答案】B
【解析】解:A、根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同,故A正确;
B、木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,实验表明:小车受的阻力越小,小车运动的路程越远,速度减小得越慢,故B错误;
C、小车在水平面上,只受到摩擦力,是非平衡力,由于压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,所受合力不变,故C正确;
D、若小车到达水平面时所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动,故D正确。故选:B。
A、根据控制变量法,为控制小车下滑到水平面的速度相同,让小车从斜面的同一位置静止释放;
B、小车在毛巾表面受的摩擦力最大,在木板表面受到的摩擦力最小,据此分析;
C、根据小车受力情况分析;
D、若小车到达水平面时所受的力全部消失,根据牛顿第一定律回答。
本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和牛顿第一定律的运用。
8.【答案】D
【解析】解:A、图甲中,水平用力推车但没有推动,小车处于静止状态,推力等于阻力,故A错误;
B、惯性的大小与质量有关,与速度无关,故B错误;
C、图丙中,孔明灯升空是由于空气的浮力,故C错误;
D、图丁中,堵住茶壶盖上的小孔,壶内气压小于外界大气压,水就不容易倒出,故D正确。
故选:D。
(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用。
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性与物体的质量有关。
(3)孔明灯是利用空气的浮力来升空的。
(4)茶壶上的小孔是利用大气压来工作的。
本题考查的是大气压存在的应用;知道平衡力和惯性的基本概念。
9.【答案】D
【解析】解:为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转过一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡,故乙正确;
丙中虽然两个力不在同一条直线上,但没有控制两个力的方向相反,故丙错误;
丁中因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验,故丁正确。故选:D。
二力平衡条件:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上。
本题考查二力平衡条件的应用以及控制变量法的应用,可根据二力平衡条件分析解答本题。
10.【答案】B
【解析】解:ABC、小球受到斜向右上方的拉力和重力作用,受力不平衡,因而运动状态一定改变,此时可能是无人机向右做加速运动,小球由于惯性落后;也可能是无人机向左做减速运动,小球由于惯性向前冲;故B正确,AC错误;
D、剪断细线,若小球原来向左运动,则向左下方运动;若原来向右运动,则小球向右下方运动;故D错误。故选:B。
(1)运动物体受平衡力作用时,运动状态不变;受非平衡力作用,运动状态改变;据此判断小球的运动状态和能量变化情况;进一步判断小球被剪断细线后,因重力作用而下落时的运动状态;
(2)根据小球的运动状态分析无人机的运动状态。
本题小球的情况可以类比汽车上悬挂的小球,可能是加速造成的,也可能是减速造成的,未知加减速,无法判断运动方向。
11.【答案】D
【解析】解:一支自制密度计放在不同液体中都处于漂浮状态,即所受的浮力等于自身重力,由图可知,密度计在甲中浸入的更深,即所排开的液体体积更大,由F浮=ρ液V排g可知,
V排与ρ液成反比,如图,密度计在甲中的水中浸入了2格,若在某液体中浸入3格,则V排液是V排水的32,那么该液体密度就是水的密度的23,即ρ液=23ρ水=23×1g/cm3≈0.67g/cm3
而该密度计在乙中的液体中浸入了3格多一些,所以乙中液体密度比0.67g/cm3小,故D符合题意,ABC不符合题意。故选:D。
从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系,得出结论。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂浮(F浮=G)是本题的关键。
12.【答案】D
【解析】解:A、雨滴在下落的过程中质量保持不变,根据G=mg可知,重力不变,而图中反映的是重力随着时间的增大而增大,故A错误。
B、雨滴在下落的过程中,所受的阻力竖直向上,重力竖直向下,速度越来越大,而其所受的阻力随速度的增大而增大,重力不变,则所受重力和阻力的合力F逐渐变小,图中反映的是所受重力和阻力的合力F随着时间的增大而增大,故B错误。
C、雨滴在下落的过程中,重力不变,高度变大,根据W=Gh可知,重力做功W不断变大,而图中反映的是重力做功W不随时间的增大而增大,故C错误。
D、雨滴下落过程中开始速度小,重力大于阻力而加速,后来阻力等于重力而匀速运动,根据P=Wt=Fst=Fv,重力大小不变,而速度先变大后不变,故功率先变大后不变,故D正确。故选:D。
(1)由图知,雨滴在下落的过程中质量保持不变,根据G=mg分析其重力变化;
(2)雨滴在下落的过程中,所受的阻力竖直向上,重力竖直向下,根据所受阻力和速度的关系分析阻力变化,进而得出所受重力和阻力的合力变化;
(3)根据W=Gh分析其重力做功变化;
(4)根据题意可知雨滴下落过程中开始速度小,重力大于阻力而加速,后来阻力等于重力而匀速运动,根据P=Wt=Fst=Fv分析重力做功的功率变化情况。
本题考查重力、力与运动的关系,以及功和功率的大小比较,读懂图像,明确雨滴所受阻力和速度的关系是关键,属于中档题。
13.【答案】电子;吸引轻小物体;分子在不停地做无规则运动。
【解析】解:摩擦起电的实质是电子的转移,不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,摩擦时束缚电子能力强的物质会得到电子,束缚电子能力弱的物质会失去电子,从而使物体带电。带电体具有吸引轻小物体的性质,摩擦过的玳瑁带上了电荷,所以能够吸引草屑这样的轻小物体,这正是“顿牟掇芥”现象的原理。分子在不停地做无规则运动:草屑中含有一些挥发性的物质,这些物质的分子会不断地运动,扩散到空气中,当它们进入我们的鼻腔,刺激嗅觉感受器,就会使我们闻到草屑的味道,这是分子热运动的结果。
故答案为:电子;吸引轻小物体;分子在不停地做无规则运动。
不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移。
用摩擦的方法可以使物体带电;带电体有吸引轻小物体的性质。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
本题主要考查了分子热运动,摩擦起电的实质以及带电体的性质,并能运用摩擦起电现象解释生活中的问题。
14.【答案】2.9;竖直向下;小于;静止。
【解析】解:排球上升时,竖直向下的重力与竖直向下空气阻力的方向相同,则合力的大小F合=G+f=2.7N+0.2N=2.9N,方向竖直向下;
排球下降时,竖直向下重力与竖直向上空气阻力的方向相反,且G>f,则合力的大小F合'=G-f=2.7N-0.2N=2.5N,
比较可知下降时所受合力大小小于上升时所受合力;
根据牛顿第一定律分析可知上升到最高点时,所受外力同时消失,排球将静止。
故答案为:2.9;竖直向下;小于;静止。
球在竖直向上运动过程中所受重力竖直向下,空气阻力竖直向下,重力跟空气阻力属于同一直线上同方向二力的合成,其合力的大小等于两个力的大小之和;
球下降时,竖直向下重力与竖直向上空气阻力的方向相反,重力跟空气阻力属于同一直线上反方向二力的合成,其合力的大小等于两个力的大小之差,比较可知下降时所受合力大小与上升时所受合力的大小关系;
根据牛顿第一定律分析可知上升到最高点时,所受外力同时消失时排球的运动状态。
本题通过排球运动考查了对牛顿第一定律、力的合成的了解与应用,有一定的综合性。
15.【答案】(1)等于;摩擦;小汽车的轮子;(2)向后;减小。
【解析】(1)小汽车悬挂起来,处于平衡状态,受到的拉力和重力是一对平衡力,大小相等,所以小车受到的拉力大小等于重力;
木板接触汽车轮子后,汽车受到木板的摩擦力,汽车向前运动,使小车向前运动的动力是木板对车轮向前的摩擦力;
木板受到的压力是由小汽车的轮子形变产生的。
(2)桌面上排放几支圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄木板,小车放在木板上,小车受到木板的摩擦力,根据力的作用是相互的,木板也受到小车的摩擦力,大小相等,方向相反,所以小车向前运动时,木板会向后运动;
桌面上放圆柱形铅笔是为了变滑动为滚动来减小木板与桌面间的摩擦力。
故答案为:(1)等于;摩擦;小汽车的轮子;(2)向后;减小。
(1)相互平衡的两个力大小相等;
当木板接触到轮子时,木板和轮子之间会产生没出来,力可以改变物体运动状态;
物体受到的弹力是施力物体发生弹性形变产生的;
(2)力的作用是相互的,汽车受到木板的摩擦力,木板也受到汽车相反的摩擦力。
变滑动为滚动可以减小摩擦。
本题考查了减小摩擦力的方法、力的相互性、弹力、二力平衡条件的应用等,综合性较强。
16.【答案】(1)cabd;大气压;(2)相平;升高;(3)左侧;杠杆平衡条件的原理。
【解析】(1)将吸管插入水中,水在大气压的作用下压入吸管,用手指封住上端管口,吸管内液体由于重力向下流动很小的距离时,吸管上部的气压减小,而吸管下端外部大气压不变,大气压托着管内液体流不出来,然后再将吸管移出水面到空杯上方,最后松开封住管口的手指,在大气压的作用下,塑料吸管的水流出,故四个操作的合理顺序是cabd,这个实验的成功说明了大气压的存在。
(2)A、B是U形容器上端的两个开口,底部连通的连通器,故容器内装适量的水,静止时,液面相平;
用一根吸管沿B口处快速吹气时,则B的水面上方的压强减小,在左侧大气压的作用下,右侧会升高;
(3)跷跷板原来水平静止,当左端蜡油滴下,左侧的重力与力臂乘积减小,故左侧上升,此时运用了杠杆平衡原理。
故答案为:(1)cabd;大气压;(2)相平;升高;(3)左侧;杠杆平衡条件的原理。
(1)明确水在气压作用下压入吸管,吸管内液体由于重力向下流动很小的距离,此要用指封住上端管口,然后将吸管移出水面到空杯上方,再松开封住管口的手指,观察吸管内的水是否流出,判断此实验能否成功的说明大气压的存在。
(2)根据连通器的原理分析,流体压强和流速的关系:流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(3)根据杠杆平衡条件分析。
本题考查大气压、流体压强、杠杆平衡条件等,属于中档题。
17.【答案】(1)竖直;不变;不变;变大;(2)②;(3)30。
【解析】(1)箭尺底部装有适量的配重,目的是使箭尺重心降低,可以竖直漂浮;箭尺始终漂浮,浮力等于重力,故浮力不变;根据阿基米德原理知,液体密度不变,则排开液体的体积不变;
滴水后深度增大,根据压强p=ρ液gh知,受水壶底部所受水的压强变大;
(2)根据出水口的流速快慢与压强有关,因而需要保持②漏水壶中的水面高度一定;
(3)开始滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为F浮=G=6N,
由阿基米德原理可得F浮=ρ水gV排=ρ水gS浮块h浸,
则代入数据有:6N=1.0×103kg/m3×10N/kg×300×10-4m2×h浸,
解得浮箭刚浮起时受水壶内的水面高度为:h浸=0.02m=2cm;
根据题意和图示可知,标尺上每一格表示1cm,图中从开始滴水到A位置时浮箭上升的高度为3cm,且浮箭漂浮后其浸入水中的深度不变,
所以,当指针指在标尺上的A位置时,受水壶内水的深度:h水=h上升+h浸=3cm+2cm=5cm,
则滴水的总体积为:V水=S受水壶h水-V排=S受水壶h水-S浮块h浸=600cm2×5cm-300cm2×2cm=2400cm3,
该过程中滴水的总质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×2400cm3=2400g,
已知漏水壶的滴水量为80g/min,
则对应的时间(滴水时间):t=2400g80g/min=30min。
故答案为:(1)竖直;不变;不变;变大;(2)②;(3)30。
(1)根据降低重心可以使得箭尺能够竖直漂浮分析;结合漂浮的条件分析浮力变化;根据阿基米德原理和液体压强公式分析解答;
(2)根据出水口的流速快慢与压强有关分析;
(3)由题意和图示可知,标尺上每一格表示1cm,图中从开始滴水到A位置时浮箭上升的高度为3cm,且浮箭漂浮后其浸入水中的深度不变,据此可知当指针指在标尺上的A位置时受水壶内水的深度,进一步根据题意和图示求出滴水的总体积,根据密度公式计算刻度对应水的质量,结合每分钟滴水的质量计算对应的时间。
本题考查浮沉条件与阿基米德原理以及密度公式的应用,属于难题。
18.【答案】
【解析】重力的方向是竖直向下的,作用点在重心上;
斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对相互作用力,方向是相反的;压力的方向是垂直于斜面向下的,支持力就是垂直于斜面向上的,作用点在物体的重心上。
本题考查了作力的示意图,作力的示意图时,应先确定力的作用点及力的方向,这是作力的示意图的关键。
解:重力G和支持力F的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向与斜面垂直,垂直斜面向上。如图所示:
19.【答案】。
【解析】解:
鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出符号F浮;
鸡蛋沉在杯底,鸡蛋受到的重力大浮力,方向相反,作用点都在重心,同理作出重力的示意图,并标出符号G;
如下图所示:
。
根据鸡蛋沉在杯底,可判断鸡蛋受到的浮力与重力的大小关系,浮力方向竖直向上,大小小于重力,作用点在鸡蛋的重心上,据此作图即可。
本题考查了作力的示意图,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。
20.【答案】解:从支点O作阻力F2作用线的垂线,则支点到垂足的距离为阻力臂l2;
若动力作用在B点,以OB为动力臂是最长的力臂,此时力最小,则连接OB为最长力臂,再过B点做OB的垂线,即动力F1的作用线,以O为支点,F1、F2作用效果相反,F2使杠杆顺时针转动,则F1使杠杆逆时针转动,F1的方向向上,如图所示:
【解析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离。
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题考查了最小力的示意图的画法,要画出最小的力,关键是确定最长的力臂,即从支点到作用点的距离。
21.【答案】(1)空载时,好通约巴受到的重力为5×104N;
(2)车对路面的压强为7.25×105Pa。
【解析】(1)空载时好通约巴受到的重力为:
G车=m车g=5×103kg×10N/kg=5×104N;
(2)车对路面的压力等于车、司机和乘客的总重之和,即F=G车+G人=5×104N+8×103N=5.8×104N,则车对路面的压强为:
p=FS=5.8×104N0.08m2=7.25×105Pa。
答:(1)空载时,好通约巴受到的重力为5×104N;
(2)车对路面的压强为7.25×105Pa。
(1)根据G=mg求出空载时好通约巴受到的重力;
(2)车对路面的压力等于车、司机和乘客的总重之和,根据p=FS求出车对路面的压强。
本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
22.【答案】(1)该过程中所做的有用功为90J;
(2)拉力F做的功为100J;
(3)拉力F做功的功率为10W。
【解析】(1)物体重力为G=mg=18kg×10N/kg=180N,
提升高度h=50cm=0.5m,
该过程中所做的有用功为W有用=Gh=180N×0.5m=90J;
(2)拉力F做的功为W总=W有用η=90J90%=100J;
(3)拉力F做功的功率为P=W总t=100J10s=10W。
答:(1)该过程中所做的有用功为90J;
(2)拉力F做的功为100J;
(3)拉力F做功的功率为10W。
(1)物体重力为G=mg,该过程中所做的有用功为W有用=Gh;
(2)根据η=W有W总×100%求拉力F做的功;
(3)拉力F做功的功率为P=W总t
本题考查重力公式、功、功率和机械效率公式的应用,难度不大。
23.【答案】(1)C、D;2;(2)液体密度;(3)2.4×103;1.2×103;(4)2×103。
【解析】(1)分析图A、C、D可知:物体浸没在相同的水中的不同深度,物体排开水的体积相同,测力计的示数相同,则物体所受到的浮力与物体浸入液体的深度无关;
根据图A、C或A、D对物体进行受力分析可得物体受到的浮:力F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N
(2)分析图A、D、E可知:物体浸没在不同的液体中,V排相同,测力计的示数不同,因此物体所受到的浮力与液体密度有关;
(3)由图A可知物体的质量为:m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg,
物体完全浸没在水中时,物体的体积等于物体排开水的体积,则物体的体积为:V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3,
则物体M的密度为:ρM=mV=0.48kg2×10-4m3=2.4×103kg/m3,
由图A可知物体排开盐水的体积为:V排=V=2×10-4m3,
根据阿基米德原理可得盐水的密度:ρ盐=F浮'gV排=2.4N10N/kg×2×10-4m3=1.2×103kg/m3;
(4)由如图乙可知,物体没入水中后,物体N所受拉力等于所受浮力,即F=F浮,则GN=F+F浮=2F浮,
又因为物体没入水中时V排=VN,则ρNgVN=2ρ水gV排,
则物体N的密度为:ρN=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3。
故答案为:(1)C、D;2;(2)液体密度;(3)2.4×103;1.2×103;(4)2×103。
(1)由控制变量法分析作答;根据称重法计算物体浸没在水中受到的浮力大小;
(2)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与液体的密度有关,要控制排开液体的体积相同;
(3)根据阿基米德原理求出物块A浸没时排开水的体积,即为物块A的体积,根据G=mg和密度公式求出物块A的密度;根据称重法求出物块A浸没在盐水中时受到的浮力,根据阿基米德原理求出盐水的密度;
(4)如图乙可知,物体没入水中后,物体N所受拉力等于所受浮力,根据阿基米德原理和G=mg=ρVg建立方程可求出物体N的密度。
本题考查浮力的影响因素和重力、密度公式、阿基米德原理、称重法测浮力的应用,有一定难度。
24.【答案】(1)薄;不属于;液面到橡皮膜;(2)第②次大;(3)深度;U形管内换用密度更小的液体。
【解析】(1)图①是测量液体内部压强的压强计,它的探头由空金属盒蒙上较薄的橡皮膜构成,压强计因一端封闭,使用时不属于连通器。当把探头放入液体中,由深度的定义,U形管左右两侧液面的高度差反映了液面到橡皮膜之间液体对橡皮膜的压强大小。
(2)液体压强随深度的增大而变大,③次实验因受到的压强大,探头体积小,由阿基米德原理,③次实验受到的浮力小,由浮力产生的原因,比较②③两次实验,探头上、下表面受到水的压力差第②次大。
(3)③④两次实验,深度相同,而盐水密度大,产生的压强也大,表明:在深度相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。根据p=ρgh可知,在压强一定时,U形管内换用密度更小的液体,则会增大U形管液面高度差。
故答案为:(1)薄;不属于;液面到橡皮膜;(2)第②次大;(3)深度;U形管内换用密度更小的液体。
(1)图探头由空金属盒蒙上较薄的橡皮膜构成,受到的压强相同时,形变明显,根据连通器定义分析;液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
(2)液体压强随深度的增大而变大,由阿基米德原理和浮力产生的原因分析;
(3)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分析回答。
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的运用和浮力产生的原因、阿基米德原理的运用。
25.【答案】(1)匀速;钩码被提升高度h/m;62.5%;(2)增大;(3)0.40;绳重、各种摩擦;越大。
【解析】(1)实验中,用图示的滑轮组提升重物,应竖直向上匀速拉动拉动弹簧测力计。
表格中空格①是钩码被提升高度h/m;
第3次实验的机械效率为:η=W有用W总×100%=×100%=62.5%;
(2)由表格数据分析知,同一滑轮组,所提升的重物的物重增加时,其机械效率也增加,故可得:同一滑轮组,钩码重力逐渐增大,滑轮组的机械效率增大。
(3)第1次实验中,克服动滑轮重力做的功:
W轮=G轮h=m轮gh=0.1kg×10N/kg×0.40m=0.40J;实验中,额外功为克服动滑轮重力做的功与克服绳重、各种摩擦做的功之和,即绳重、各种摩擦也会影响机械效率。
由表格数据分析知,每组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值为
ΔW=W总-W有-W轮,
比较1、2、4次实验ΔW1=W总1-W有1-W轮=0.88J-0.4J-G轮h=0.48J-G轮h,
ΔW2=W总2-W有2-W轮=1.12J-0.6J-G轮h=0.52J-G轮h,
ΔW4=W总4-W有4-W轮=1.60J-1.0J-G轮h=0.60J-G轮h,
故重物的重力越大,差值ΔW越大。
故答案为:(1)匀速;钩码被提升高度h/m;62.5%;(2)增大;(3)0.40;绳重、各种摩擦;越大。
(1)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;由η=W有用W总=GhFs计算出滑轮组的机械效率
(2)纵向比较表中数据得出结论;
动滑轮重力不变,随着钩码重力增大,有用功比例增大,机械效率变大;
(3)根据W有用=Gh来计算有用功,根据表中数据,求出在每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值,比较大小得出结论;
根据要控制物体提升的高度相同回答;
分别得出3次实验的ΔW回答;由影响摩擦力大小的因素分析。
本题考查机械效率的计算、数据分析和控制变量法的运用和影响机械效率大小的因素。
26.【答案】(1)降低;(2)大;0.6;(3)出水口的水压;;(4)增大水流射出时与水平面的夹角。
【解析】(1)若空气泡偏向左边,说明水箱左端高右端低,为使水箱底部水平,应调节水箱使左端降低;
(2)①由表格数据可知,水流射出时与水平面的夹角一定时,出水口深度H越大,即出水口的水压越大,水流射程s越大;
②观察表格数据可发现,水流射程s与出水口深度的平方根 H成正比,且s H是一个定值。当出水口深度降为9cm时, H= 0.09m12=0.3m12
由
可得水流射程s1=0.80m×
(3)①根据控制变量法,为验证水流射程和水流射出时与水平面的夹角的关系,需要控制出水口的水压不变,即出水口深度不变;
②由(2)可知出水口深度H越大,即出水口的水压越大,水流射程s越大,由图乙可知在45°时,水流射程达到最大,则当H=90cm时s-θ的大致图像如图所示:
(4)由图乙可知在45°时,水流射程达到最大。若要让图丙中的洒水车喷头浇灌B位置,而B位置在当前射程之外,结合图像可采取的措施是在一定范围内增大水流射出时与水平面的夹角,使水流射程增大从而浇灌到B位置。
故答案为:(1)降低;(2)大;0.6;(3)出水口的水压;;(4)增大水流射出时与水平面的夹角。
(1)水平仪中的空气泡偏向左边,左端高右端低,当气泡在中间时,水平;
(2)①由表格数据可知,水流射出时与水平面的夹角一定时,出水口深度H越大,即出水口的水压越大,水流射程s越大;
②观察表格数据可发现,水流射程s与出水口深度的平方根 H成正比,s H是一个定值,据此求出答案;
(3)①根据控制变量法,为验证水流射程和水流射出时与水平面的夹角的关系,需要控制出水口的水压不变,即出水口深度不变;
②由(2)可知出水口深度H越大,即出水口的水压越大,水流射程s越大,由图乙可知在45°时,水流射程达到最大,可画出大致图像;
(4)由图乙可知在45°时,水流射程达到最大。若要让图丙中的洒水车喷头浇灌B位置,而B位置在当前射程之外,结合图像可采取的措施是在一定范围内增大水流射出时与水平面的夹角,使水流射程增大从而浇灌到B位置。
本题考查物理知识的应用能力,用物理知识解决生产中的问题。
27.【答案】(1)支点;右;(2)B点;150;(3)D;(4)均匀;1.5;(5)秤砣位置;小聪制作的密度计刻度不均匀,刻度值从上到下越来越密,而小明制作的密度计刻度值均匀,使用起来更方便、准确。
【解析】(1)在杆秤使用过程中,杆秤围绕转动的位置就是提纽所在位置,所以,在图甲中,提纽所在位置相当于杠杆的支点;由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,结合杆秤的特点可得关系式:G砣L1=G物L0,根据杆秤的使用规律可知,秤砣的重量G砣与阻力臂L0不变,故动力臂L1与G物成正比例关系,所以,当“重”减小时,即G物减小,L1也相应减小,即“权”要靠近提纽,要向右移动,使杆秤再次水平平衡;
(2)由题意可知,在图乙中,小桶内不放重物时,移动绳套到B点,秤杆恰好在水平位置平衡,所以,该“杆秤”的零刻度线在提纽B点;已知秤砣的质量为m砣=50g,制作杆秤用的木条总长20cm,阻力臂L0=BC=5cm,故动力臂最长为L1max=AB=AC-BC=20cm-5cm=15cm,根据G=mg化简杆秤关系式G砣L1=G物L0可得:m砣L1=m物L0,所以该杆秤最多可称量的物体质量为:m物max=L1maxL0m砣=15cm5cm×50g=150g;
(3)当用杆秤称量物体时,根据杠杆平衡条件可得m砣gL砣=(m桶+m物)gL物,
变形得L砣=m桶L物m砣+m物L物m砣;
当所称物体质量变化时,得ΔL砣=Δm物L物m砣,
可见,杆秤的精确程度与小桶质量无关,物体质量变化相同时,秤砣质量越小,秤砣移动距离越大,精确程度越高,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
(4)将杆秤改装成测量液体密度的“密度计”时,小桶中倒水至标记处,控制液体体积相同,移动秤砣至使秤水平平衡(如图丙),在秤砣悬挂处标注液体的密度值;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,化简后的杆秤使用时的关系式为:m砣L1=m物L0
因为m=ρV,所以推理可得:ρ液=m砣V标L0⋅L1,
可见,液体的密度ρ液与动力臂L1成正比例函数关系,故标注的刻度线分布是均匀的;
因为AB中点处的动力臂L1的数值应为L1=12AB=12×15cm=7.5cm,所以,当小桶内液体体积V=50mL(液面在标记处)时,则AB中点处的密度数值为:ρ液=m砣V标L0⋅L1=50g50cm3×5cm×7.5cm=1.5g/cm3,因此,AB中点处应该标1.5g/cm3;
(5)由题意可知,小聪是通过控制液体的质量相等,在液面所到达的位置标记液体密度而制作出密度计,所以当小桶内倒入不同液体实验时,要保持秤砣位置不变,待杆秤水平平衡,桶壁液面处标注相应密度值;由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,化简后的杆秤使用时的关系式为:m砣L1=m物L0=ρ液V液L0,因为小桶为柱形容器,所以m砣L1=m物L0=ρ液V液L0=ρ液S桶h液L0,
整理,可得:h液=1ρ液⋅m砣L1S桶L0,
可见,桶内液面的高度与液体的密度成反比例函数关系,故桶壁液面处标注相应密度值是不均匀的。
所以,从刻度特点上相比较,小聪制作的密度计刻度不均匀,刻度值从上到下越来越密,而小明制作的密度计刻度值均匀,使用起来更方便、准确。
故答案为:(1)支点;右;(2)B点;150;(3)D;(4)均匀;1.5;(5)秤砣位置;小聪制作的密度计刻度不均匀,刻度值从上到下越来越密,而小明制作的密度计刻度值均匀,使用起来更方便、准确。
(1)在杆秤使用过程中,杆秤围绕转动的位置就是提纽所在位置,所以,在图甲中,提纽所在位置相当于杠杆的支点。
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可分析得出答案。
(2)由题意可知,在图乙中,小桶内不放重物时,移动绳套到B点,秤杆恰好在水平位置平衡,所以,该“杆秤”的零刻度线在提纽B点。
已知秤砣的质量为m砣=50g,制作杆秤用的木条总长20cm,阻力臂L0=BC=5cm,得出动力臂最长,根据G=mg化简杆秤关系式G砣L1=G物L0可得:m砣L1=m物L0进而得出该杆秤最多可称量的物体质量;
(3)当用杆秤称量物体时,根据杠杆平衡条件可得m砣gL砣=(m桶+m物)gL物,逐项分析得出答案;
(4)将杆秤改装成测量液体密度的“密度计”时,小桶中倒水至标记处,控制液体体积相同,移动秤砣至使秤水平平衡(如图丙),在秤砣悬挂处标注液体的密度值;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,化简后的杆秤使用时的关系式为:m砣L1=m物L0
因为m=ρV,所以推理可得:ρ液=m砣V标L0⋅L1,液体的密度ρ液与动力臂L1成正比例函数关系,代入数据得出答案。
(5)由题意可知,小聪是通过控制液体的质量相等,在液面所到达的位置标记液体密度而制作出密度计,所以当小桶内倒入不同液体实验时,要保持秤砣位置不变,待杆秤水平平衡,桶壁液面处标注相应密度值;由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,化简后的杆秤使用时的关系式为:m砣L1=m物L0=ρ液V液L0,因为小桶为柱形容器,所以m砣L1=m物L0=ρ液V液L0=ρ液S桶h液L0,可得:h液=1ρ液⋅m砣L1S桶L0,桶内液面的高度与液体的密度成反比例函数关系,比较得出答案。
本题考查杠杆的有关知识,难度较大。
次数
钩码重力G/N
①
弹簧测力计示数F/N
绳自由端移动的距离s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η/%
1
1.0
0.40
1.1
0.80
0.4
0.88
45.5
2
1.5
0.40
1.4
0.80
0.6
1.12
53.5
3
2.5
0.40
2.0
0.80
1.0
1.60
②
实验序号
出水口深度H/m
出水口深度的平方根 H/m12
出水口深度的平方H2/m2
水流射程s/m
1
0.16
0.40
0.0256
0.80
2
0.25
0.50
0.0625
1.0
3
0.36
0.60
0.1296
1.2
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