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2019-2020学年北京二中八年级(下)期末物理试卷
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这是一份2019-2020学年北京二中八年级(下)期末物理试卷,共39页。试卷主要包含了选择题,多项选择题,实验解答题.,计算题等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年北京二中八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(以下每题只有一个正确的选项,每小题2分,共26分)
1.(2分)以科学家瓦特的名字作单位的物理量是
A.压强 B.功 C.功率 D.热量
2.(2分)如图所示的自行车零部件中,主要为了减小摩擦的是
A.车轴上的滚珠轴承 B.刹车时用力捏闸
C.轮胎上印有花纹 D.脚蹬表面凸凹不平
3.(2分)在如图所示的四个实例中,用热传递的方式改变物体内能的是
A.钻木取火 B.用冷毛巾为发烧的人降温
C.压缩空气,使空气升温 D.从滑梯上滑下,臀部发热
4.(2分)如图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是
A.食品夹 B.裁纸刀
C.钳子 D.核桃夹
5.(2分)如图所示的实例中,为了减小压强的是
A.吸管一端做成尖形 B.盲道上凸起的圆点
C.滑雪板的面积较大 D.安全锤的锤头做的很尖
6.(2分)下列说法中正确的是
A.向上抛出的篮球,一定不受力的作用
B.直线滚动的足球,一定受平衡力的作用
C.加速下落的排球,一定受非平衡力的作用
D.发生形变的气球,一定受非平衡力的作用
7.(2分)下列估测中最接近实际的是
A.中学生立定跳远的距离约为
B.夏天北京的平均气温约为
C.正常人呼吸一次的时间约为
D.一瓶装矿泉水的质量约为
8.(2分)2020年1月,武汉发生的“冠状病毒”疫情牵动着亿万中华儿女的心,无数海外华侨购买紧急医用物资,搭乘飞机抵达武汉机场。如图所示,飞机落地后,当乘客抱着装有医用物资的货箱站在飞机门口时,下列说法正确的是
A.以飞机为参照物该乘客是运动的
B.以货箱为参照物该乘客是静止的
C.该乘客向上的托力对货箱做了功
D.该乘客受到的重力对该乘客做了功
9.(2分)如图所示事例中,不属于利用大气压工作的是
A.型管自制喷泉 B.用注射器吸取药液
C.用吸盘搬运玻璃 D.用离心式水泵把水抽到高处
10.(2分)如图所示的事例中,属于利用惯性的是
A.骆驼脚掌宽大 B.汽车转弯时减速慢行
C.风力使树枝弯曲 D.运动员起跳后向前运动
11.(2分)京津高铁所用列车动车组(如图)在试验中跑出了的世界运营列车最高时速记录。列车高速行驶时,若人靠近列车容易被吸进轨道,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是由于高速行驶的列车与人之间的
A.空气流速减小,压强增大 B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强减小 D.空气流速增大,压强增大
12.(2分)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重为,杯子对桌面的压力为;杯内水重为,水对杯子底的压力为.下列选项中正确的是
A. B. C. D.
13.(2分)如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体,将两个完全相同的物体、分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体在甲杯液体中处于悬浮状态,物体在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为。下列判断正确的是
A.甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度
B.甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强
C.甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力
D.甲杯液体中物体受的浮力小于乙杯液体中物体受的浮力
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个.共10分,每小题2分.每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
14.(2分)如图所示的实例中,属于连通器应用的是
A.下水道回水管
B.船闸
C.茶壶
D.液体对容器底有压强
15.(2分)关于功率和机械效率的说法中,正确的是
A.功率大的机械,做功一定多
B.做功多的机械,机械效率不一定高
C.机械效率高的机械,功率一定大
D.做功快的机械,功率一定大
16.(2分)如图所示,用锤子将钉子钉入墙壁,下列说法中正确的是
A.锤头对钉子的作用力大于钉子对锤头的作用力
B.钉子尖和钉子帽所受的压力相等
C.钉子尖和钉子帽所受的压强相等
D.钉子尖很尖是为了增大压强
17.(2分)如图所示,把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动,很快会观察到塞子被顶出且在管口上方有大量“白气”产生,下列说法中正确的是
A.来回拉动橡皮条的过程中,金属管的内能减少
B.来回拉动橡皮条的过程中,将机械能转化成内能
C.塞子被顶出后,停止拉动橡皮条,酒精蒸气的内能减小
D.管口上方的“白气”是酒精蒸气
18.(2分)俗话说“团结一心,其利断金”!中国武汉火神山医院是由几千名建设者奋战10个昼夜(如图所示),建成的一座占地3.39万平方米、可容纳1000张病床的高标准传染病医院。中国人创造了令世界惊叹的“中国速度”。结合工地上的实际情景,下列说法中正确的是
A.大型运输车有很多轮子是为了增大摩擦力
B.起重机吊着板材匀速水平移动,对板材做了功
C.起重机将板材吊起的过程中,对板材做了功
D.挖掘机的铲头尖利是为了在挖土时增大压强
三、实验解答题(共24分,每空1分).
19.(2分)如图所示,是以点为支点的杠杆,是作用在杠杆端的力。图中、.则力的力臂为 。(选填“”“ ”或“”
20.(6分)古希腊哲学家亚里土多德认为:地面上物体的“自然本性”是静止,要维持物体的运动就必须给它施加一定的力。
(1)伽利略却敢于向权威挑战,他通过“理想实验”发现力不是维持物体运动的原因。牛顿又在伽利略等科学家的实验基础上,通过“探究阻力对物体运动的影响”实验,并在实验的基础上通过 ,得出牛顿第一运动定律。
(2)为了得出科学结论,小明进行了如图所示的实验。三次实验中,小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是 。
(3)小明同学发现,探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图与“探究阻力对物体运动的影响”实验装置非常相像,①利用小钢球撞击木块,通过 的大小来判断小钢球具有的动能大小。
②验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,每次让小球滚下碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与 是否有关。
③探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,若水平面绝对光滑,则 (填“能”或者“不能” 得出实验结论,请说明理由: 。
21.(2分)如图所示,用导管将自来水龙头与玻璃管相连,在玻璃管粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管、与其连通。打开水龙头,待水流稳定后,管中的水面比管中的水面 (选填“高”或“低” 。
22.(3分)在探究“液体内部压强的特点”实验时,小东用微小压强计进行实验,如图所示。
(1)实验前小东用手指无论是重压还是轻压金属盒的橡皮膜时,发现型管两侧液面都没有高度差。他判断造成这一现象的原因可能是 。
(2)装置调整好后,他将探头先后放在同一容器中液体的、两点处,型管两侧液面高度情况分别如图甲、乙所示。他由此判断出、两处的压强大小关系为 (选填“大于”“等于”或“小于” 。由此可以得到液体内部的压强与 有关。
23.(3分)小明在探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。请回答下列问题:
(1)图甲所示,杠杆静止时处于 状态。(选填“平衡”或“非平衡”
(2)为使图甲杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右” 端调节。
(3)如果取下点的钩码,在点用弹簧测力计竖直向上拉,则 (选填“能”或“不能” 使杠杆在水平位置重新平衡。
24.(3分)为了比较水和煤油比热容的大小,小明用完全相同的两个烧杯分别装上初温、质量相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯给两个烧杯加热相同的时间,实验装置如图所示。
实验过程中,水和煤油的温度随时间变化的图象如图所示。请回答如下问题:(已知水的比热容是
(1)煤油和水吸收热量的多少通过观察 (选填“加热时间的长短”或“温度计升高的示数” 来比较。
(2)由图象得出:加热相同的时间,温度升高较多的是 ;(选填“煤油”或“水”
(3)分析图象得出:煤油的比热容是 。
25.(2分)如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验,以下是他们的实验过程:
(1)把木块放在水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,发现当两盘砝码质量相等时,木块静止。当左侧放砝码,右侧放砝码时,小木块也保持静止状态,经过分析是木块受到摩擦力的作用,则摩擦力的大小为 .取并在答题纸相应位置画出图甲中木块水平方向受力图。
(2)为了解决这个问题,将木块换成小车,如图乙所示。小车处于静止后,保持与相等,将小车扭转到如图丙所示的位置,松手后,小车将扭转回来;这一步骤说明二力平衡时,要满足两个力在 上的条件。
26.(3分)实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有相同规格的钩码一盒,质量不等的滑轮2个。小华选用这些器材,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”。小华的主要实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力,分别用和表示。如图所示组装实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用表示,绳子自由端移动的距离用表示,钩码上升的高度用表示。用弹簧测力计测出,用刻度尺分别测出、.并把测量数据记录在表格中。
②更换另一个动滑轮,保持被提升钩码数量和钩码上升的高度不变,仿照步骤①分别测量对应的、,用弹簧测力计测出动滑轮所受重力,并把测量数据记录在表格中。
③根据算出总功,并将记录在表格中。
根据以上叙述,回答下列问题。(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计)
(1)小华计划探究的问题中的自变量是 ;
(2)根据以上实验步骤可知,小华实际探究的是总功与 是否有关;
(3)针对小华计划探究的问题,在实验步骤②中,应改变 。
(4)画出实验数据表格
四、科普阅读题(共4分)阅读以下材料,回答相关问题.
27.(4分)港珠澳大桥海底隧道
港珠澳大桥海底隧道,全长6.7公里,它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成。隧道的海底部分,长约5664米,最大安装水深超过40米。该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球首位。
每节制作完成的巨型沉管(简称管节),其管道长180米,宽37.95米,高11.4米,质量达7.8万吨,相当于一艘航母。这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢?如图是这一过程的示意图。
甲图:管节先被移动到船坞的浅坞区,在其两端安装止水带,在其内部安装可注入或排出海水的压载水系统,并在管内无水时将其两端封闭。
乙图:关闭两个坞门,向船坞内灌水使管节起浮,再将管节移至船坞的深坞区。
丙图:船坞排水,至坞内外水面相平后,打开坞门2。
丁图:由大马力拖轮将管节拖出船坞,并拖运至沉放现场。
戊图:利用压载水系统向管节内灌水,使其下沉,并利用深水无人沉放定位系统调位。
请回答下列问题:海水密度可近似为水的密度,
(1)管节漂浮时,其上表面几乎与水面齐平。请你估算:每节管节漂浮时受到的浮力约为 。
(2)请你利用所学知识,试分析乙图中管节起浮的原因。
(3)管节灌水沉放的原理与 的工作原理相同。(选填“轮船”、“潜水艇”或“热气球”
(4)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因。答:
五、计算题(6分)
28.(3分)如图21是用滑轮组提升物体的示意图,物体受到的重力大小为.在匀速竖直提升物体的过程中,物体上升的速度大小为,滑轮组的机械效率为.已知:,,,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求:
(1)绳子自由端的拉力大小;
(2)动滑轮所受的重力大小;
(3)拉力做功的功率。
29.(3分)将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积,容器的质量忽略不计,容器中水的重力,水面距容器底的距离。现将一金属球用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出,金属球未碰触容器底和容器壁,如图所示。已知金属球的重力,体积,,水的密度.求:
(1)金属球未浸入水中时,水对容器底的压力;
(2)金属球浸没在水中时,受到的浮力;
(3)剪断细线,金属球沉底,水没有溢出,求此时容器对桌面的压强。
2019-2020学年北京二中八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(以下每题只有一个正确的选项,每小题2分,共26分)
1.(2分)以科学家瓦特的名字作单位的物理量是
A.压强 B.功 C.功率 D.热量
【分析】功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号是。
【解答】解:、压强的国际单位是帕斯卡,故错误。
、功的国际单位是焦耳,故错误。
、在物理学中为纪念科学家瓦特做出的杰出贡献,将功率的单位命名为瓦特,故正确。
、热量的国际单位是焦耳,故错误。
故选:。
【点评】物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位,不要将各符号和各单位相互混淆。
2.(2分)如图所示的自行车零部件中,主要为了减小摩擦的是
A.车轴上的滚珠轴承 B.刹车时用力捏闸
C.轮胎上印有花纹 D.脚蹬表面凸凹不平
【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。在此题中,只需要将这四个实例与以上方法对比即可。
【解答】解:
、轴承内滚珠是通过变滑动为滚动来减小摩擦的,故符合题意;
、刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故不合题意;
、轮胎上印有花纹,它是通过增加接触面的粗糙程来增大摩擦的,故不符合题意;
、脚蹬表面凸凹不平,它是通过增加接触面的粗糙程来增大摩擦的,故不符合题意。
故选:。
【点评】通过此类题目的练习,要让学生明确摩擦力在我们的身边无处不在,和我们的生活密切相关,从而对摩擦力有更深刻的了解。
3.(2分)在如图所示的四个实例中,用热传递的方式改变物体内能的是
A.钻木取火 B.用冷毛巾为发烧的人降温
C.压缩空气,使空气升温 D.从滑梯上滑下,臀部发热
【分析】本题抓住改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,有传导、对流和辐射三种方式。
【解答】解:、古代人类掌握钻木取火的方法,是克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故不符合题意;
、发烧用冷毛巾给头部降温是热量发生了传递,属于通过热传递的方式改变物体的内能,故符合题意;
、压缩空气,使空气升温,这是通过做功的方式改变物体内能的,故不符合题意;
、从滑梯上滑下臀部感觉发热,是克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故不符合题意。
故选:。
【点评】本题主要考查学生对:改变物体内能两种方法的理解和掌握,属基础知识的考查。
4.(2分)如图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是
A.食品夹 B.裁纸刀
C.钳子 D.核桃夹
【分析】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。
【解答】解:
、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
、裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:。
【点评】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。
5.(2分)如图所示的实例中,为了减小压强的是
A.吸管一端做成尖形 B.盲道上凸起的圆点
C.滑雪板的面积较大 D.安全锤的锤头做的很尖
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:、吸管一端做成尖形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故不符合题意;
、盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故不符合题意。
、滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故符合题意;
、安全锤的锤头做的很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故不符合题意;
故选:。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
6.(2分)下列说法中正确的是
A.向上抛出的篮球,一定不受力的作用
B.直线滚动的足球,一定受平衡力的作用
C.加速下落的排球,一定受非平衡力的作用
D.发生形变的气球,一定受非平衡力的作用
【分析】地面附近的物体都受到重力的作用;物体受平衡力作用,物体处于平衡状态,即物体静止或做匀速直线运动。
【解答】解:
、向上抛出的篮球,在空中运动时,受到重力和空气阻力的作用,故错误;
、直线滚动的足球,若足球做加速或减速直线运动,则受到的不是平衡力,故错误;
、加速下落的排球,其速度发生了变化,一定受非平衡力的作用,故正确;
、发生形变的气球,如果保持静止或匀速直线运动,则可能受到平衡力的作用,故错误。
故选:。
【点评】物体的运动状态是由于受到外力而改变的,但若受到的外力是平衡力,则其运动状态不变,仍保持原来的运动状态。
7.(2分)下列估测中最接近实际的是
A.中学生立定跳远的距离约为
B.夏天北京的平均气温约为
C.正常人呼吸一次的时间约为
D.一瓶装矿泉水的质量约为
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:、中学生立定跳远的成绩一般在左右。故不符合实际;
、夏季北京最高气温不到,所以平均气温远低于.故不符合实际;
、平静状态下,人呼吸25次左右,平均一次的时间在2、左右。故不符合实际;
、一瓶装矿泉水的质量约为左右。故符合实际。
故选:。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
8.(2分)2020年1月,武汉发生的“冠状病毒”疫情牵动着亿万中华儿女的心,无数海外华侨购买紧急医用物资,搭乘飞机抵达武汉机场。如图所示,飞机落地后,当乘客抱着装有医用物资的货箱站在飞机门口时,下列说法正确的是
A.以飞机为参照物该乘客是运动的
B.以货箱为参照物该乘客是静止的
C.该乘客向上的托力对货箱做了功
D.该乘客受到的重力对该乘客做了功
【分析】(1)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化,若位置有变化,则是运动的;若位置没有变化,则是静止的。
(2)做功的两个必要条件是:一是物体受到力的作用;二是物体在这个力的方向上通过一定的距离,据此分析解答。
【解答】解:、以飞机为参照物该乘客位置没有变化,是静止的,故错误;
、以货箱为参照物该乘客位置没有变化,是静止的,故正确;
、该乘客抱着货箱没有动,虽然有向上的托力,但货箱没有在力的方向上通过距离,因此托力对货箱不做功,故错误;
、该乘客静止,没有在重力的方向上通过距离,因此重力对乘客不做功,故错误。
故选:。
【点评】本题主要考查了运动与静止的相对性,以及对力是否做功的判断,属力学的基础知识,难度不大。
9.(2分)如图所示事例中,不属于利用大气压工作的是
A.型管自制喷泉 B.用注射器吸取药液
C.用吸盘搬运玻璃 D.用离心式水泵把水抽到高处
【分析】大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
【解答】解:、型管自制喷泉利用的液体压强。故符合题意;
、用注射器吸取药液时,向后拉活塞,注射器内气压减小,外界大气压压着药液从针头进入注射器内。故不符合题意;
、吸盘能吸住大块的玻璃,是把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了玻璃上。故不符合题意;
、用离心式水泵抽水,通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,故不符合题意。
故选:。
【点评】本题考查了学生对大气压的应用的了解与掌握,利用大气压的生活例子是很多的,学习时,多举例、多解释。物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
10.(2分)如图所示的事例中,属于利用惯性的是
A.骆驼脚掌宽大 B.汽车转弯时减速慢行
C.风力使树枝弯曲 D.运动员起跳后向前运动
【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,在日常生活中有时有利,有时有弊,根据生活实际来加以区分。
【解答】解:
、骆驼的脚掌宽大,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,与惯性无关,故不符合题意;
、汽车转弯时减速慢行,是为了防止转弯时由于惯性,冲出弯道,造成交通事枚,属防止惯性带来伤害,故不符合题意;
、力使树枝弯曲,在力的作用下,树弯曲发生形变,力的作用是使物体发生形变,与惯性无关,故不符合题意;
、跳远时助跑是为了使人起跳后由于惯性保持原来的向前运动的状态,使人跳得更远,取得更好的成绩,属利用惯性,故符合题意。
故选:。
【点评】区分开生活中惯性的利处和弊处,注意人们为减小惯性的弊端而采取的有效措施不能称之为惯性的利处。
11.(2分)京津高铁所用列车动车组(如图)在试验中跑出了的世界运营列车最高时速记录。列车高速行驶时,若人靠近列车容易被吸进轨道,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是由于高速行驶的列车与人之间的
A.空气流速减小,压强增大 B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强减小 D.空气流速增大,压强增大
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大,压强越小。从人的内侧和外侧受到的压强进行考虑。
【解答】解:人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故;故选项正确,选项错误。
故选:。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系,并能解释有关流体压强的问题,这热点考查内容之一。
12.(2分)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重为,杯子对桌面的压力为;杯内水重为,水对杯子底的压力为.下列选项中正确的是
A. B. C. D.
【分析】(1)物体对水平面的压力和自身的重力相等,据此得出杯子对桌面的压力与杯子重力的关系;
(2)由图可知,容器内水的体积大于容器的底面积乘以水的深度,根据和比较水对杯子底的压力和水的重力关系。
【解答】解:
.因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,杯子对桌面的压力,即,故错误;
.由图可知,,
由和可得,水对杯子底的压力:
,即,故错误、正确。
故选:。
【点评】本题考查了压力和重力之间的关系,正确比较水的重力和容器底部受到的压力关系是关键。
13.(2分)如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体,将两个完全相同的物体、分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体在甲杯液体中处于悬浮状态,物体在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为。下列判断正确的是
A.甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度
B.甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强
C.甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力
D.甲杯液体中物体受的浮力小于乙杯液体中物体受的浮力
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系,再根据判断对杯底的压强关系,根据密度公式和重力公式可知两烧杯总重力的关系。
【解答】解:、由图可知,物体在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为时物体漂浮,时物体悬浮,所以甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度,故错误;
、因为甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度,且两杯中的液体液面高度均为,由可得,甲杯中液体对容器底的压强小于乙杯中液体对容器底的压强,故错误;
、由密度的变形公式可知,甲杯中液体的质量小于乙杯中液体的质量,而、的质量相等,因此甲烧杯的总重力小于乙烧杯的总重力,而桌面受到的压力等于烧杯的总重力,故甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力,故正确;
、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,因此甲杯液体中物体受的浮力等于乙杯液体中物体受的浮力,故错误。
故选:。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和液体压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的大小关系。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个.共10分,每小题2分.每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
14.(2分)如图所示的实例中,属于连通器应用的是
A.下水道回水管
B.船闸
C.茶壶
D.液体对容器底有压强
【分析】根据连通器的定义(上端开口、底部相互连通的容器叫连通器)进行判断。
【解答】解:
、下水道回水管符合上端开口、底部相互连通的特点,是连通器,故符合题意;
、船闸的闸室与上游或下游之间,上端开口,底部相互连通,是连通器,故符合题意;
、茶壶符合上端开口、底部相互连通的特点,是连通器,故符合题意;
、试管内装有液体,下面橡皮膜向外凸,说明液体对容器底有压强,但其不符合连通器的特点,不是连通器,故不合题意。
故选:。
【点评】本题抓住连通器的定义是关键,连通器是上端都要开口,下端都要连通的容器。
15.(2分)关于功率和机械效率的说法中,正确的是
A.功率大的机械,做功一定多
B.做功多的机械,机械效率不一定高
C.机械效率高的机械,功率一定大
D.做功快的机械,功率一定大
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值。
【解答】解:、做功多少与功率大小和做功时间有关,功率较大的机械,若做功时间较少,做功不一定多。故错误;
、机械效率是有用功与总功之比,做功多的机械,如果额外功较大,有用功较小,有用功与总功的比值较小,则机械效率不一定高。故正确;
、机械效率与功率是表示不同物理意义的物理量,二者无必然联系。故错误;
、功率是表示物体做功快慢的物理量,所以做功快的机械,功率一定大。故正确。
故选:。
【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系,正确理解概念,知道功率由功和时间共同决定,机械效率由有用功和总功共同决定,是解答此类问题的基础。
16.(2分)如图所示,用锤子将钉子钉入墙壁,下列说法中正确的是
A.锤头对钉子的作用力大于钉子对锤头的作用力
B.钉子尖和钉子帽所受的压力相等
C.钉子尖和钉子帽所受的压强相等
D.钉子尖很尖是为了增大压强
【分析】(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
(2)钉子可以大小不变地传递力。
(3)压力相同时,比较受力面积大小,根据判断压强大小。
(4)压力一定时,受力面积越小,压强越大。
【解答】解:.锤头对钉子的作用力与钉子对锤头的作用力是一对相互作用力,大小相等。故错误;
.锤子对钉子帽的作用力大小不变地通过钉子传递给木板,因力的作用是相互的,木板给钉子尖一个大小相同的反作用力,所以钉子尖和钉子帽所受的压力相等,故正确;
.钉子尖和钉子帽所受的压力相等,钉子尖受力面积小于钉子帽受力面积,由可知,钉子尖所受的压强大于钉子帽所受的压强,故错误;
.钉子尖很尖是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故正确。
故选:。
【点评】本题综合考查了物体间的相互作用力、影响压强大小的因素等知识的综合运用,灵活运用压强公式分析压强的大小是解题的关键。
17.(2分)如图所示,把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动,很快会观察到塞子被顶出且在管口上方有大量“白气”产生,下列说法中正确的是
A.来回拉动橡皮条的过程中,金属管的内能减少
B.来回拉动橡皮条的过程中,将机械能转化成内能
C.塞子被顶出后,停止拉动橡皮条,酒精蒸气的内能减小
D.管口上方的“白气”是酒精蒸气
【分析】(1)知道做功和热传递都可以改变物体的内能;对于做功改变内能时,若对物体做功,机械能转化为内能,若物体对外做功,内能转化为机械能。
(2)物质由气态变为液态叫液化,液化放热。
【解答】解:、来回拉动绕在管上的橡皮条,克服摩擦做功,机械能转化为内能,管子温度会升高,内能会增大,故错误,正确;
、管内酒精蒸气膨胀做功,塞子被顶出,酒精蒸气内能转化为塞子机械能,蒸气内能减小,温度降低,酒精蒸气发生液化,变成液态,所以管口出现“白气”,故正确,错误。
故选:。
【点评】对于做功和热传递都可以改变物体的内能,做功改变内能的过程实质是能量的转化的过程;而热传递改变物体内能的过程是能量转移的过程,二者是等效的。
18.(2分)俗话说“团结一心,其利断金”!中国武汉火神山医院是由几千名建设者奋战10个昼夜(如图所示),建成的一座占地3.39万平方米、可容纳1000张病床的高标准传染病医院。中国人创造了令世界惊叹的“中国速度”。结合工地上的实际情景,下列说法中正确的是
A.大型运输车有很多轮子是为了增大摩擦力
B.起重机吊着板材匀速水平移动,对板材做了功
C.起重机将板材吊起的过程中,对板材做了功
D.挖掘机的铲头尖利是为了在挖土时增大压强
【分析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(2)(3)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;
(4)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
【解答】解:
、大型运输车装有很多轮子,是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强的,故错误;
、起重机吊着板材匀速水平移动,拉力的方向是竖直向上的,移动的方向是水平的,所以没有对板材做功,故错误;
、起重机将板材吊起的过程中,拉力的方向是竖直向上的,移动的方向是竖直向上的,对板材做了功,故正确;
、挖掘机的铲头尖利是通过减小受力面积的方法来增大压强的,故正确。
故选:。
【点评】此题以选择题的形式考查了增大和减小压强的方法、做功的两个必要因素等知识,考查内容与生活密切相关,很好地体现了生活处处皆物理的思想,符合新课程理念,是一道好题。
三、实验解答题(共24分,每空1分).
19.(2分)如图所示,是以点为支点的杠杆,是作用在杠杆端的力。图中、.则力的力臂为 。(选填“”“ ”或“”
【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。
【解答】解:由图可知,是力的作用线,,为支点到力的作用线的距离,所以线段表示力的力臂。
故答案为:。
【点评】本题考查了力臂概念,注意力臂是从支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离。
20.(6分)古希腊哲学家亚里土多德认为:地面上物体的“自然本性”是静止,要维持物体的运动就必须给它施加一定的力。
(1)伽利略却敢于向权威挑战,他通过“理想实验”发现力不是维持物体运动的原因。牛顿又在伽利略等科学家的实验基础上,通过“探究阻力对物体运动的影响”实验,并在实验的基础上通过 推理 ,得出牛顿第一运动定律。
(2)为了得出科学结论,小明进行了如图所示的实验。三次实验中,小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是 。
(3)小明同学发现,探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图与“探究阻力对物体运动的影响”实验装置非常相像,①利用小钢球撞击木块,通过 的大小来判断小钢球具有的动能大小。
②验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,每次让小球滚下碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与 是否有关。
③探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,若水平面绝对光滑,则 (填“能”或者“不能” 得出实验结论,请说明理由: 。
【分析】(1)在伽利略等科学家的实验基础上,通过“探究阻力对物体运动的影响”实验,并在实验的基础上通过推理想象,得出牛顿第一运动定律。
(2)根据控制变量法,控制小车到达水平面时的初速度相同;
(3)①根据转换法,利用小钢球撞击木块,通过推动木块移动距离的大小来判断小钢球具有的动能大小;
②动能大小与质量和速度有关,研究与其中一个因素的关系,要控制另外一个因素相同;
③由牛顿第一定律分析。
【解答】解:
(1)在伽利略等科学家的实验基础上,通过“探究阻力对物体运动的影响”实验,并在实验的基础上通过推理想象,得出牛顿第一运动定律。
(2)为了得出科学结论,小明进行了如图所示的实验。三次实验中,小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是控制小车到达水平面时的初速度相同;
(3)小明同学发现,探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图与“探究阻力对物体运动的影响”实验装置非常相像,①利用小钢球撞击木块,通过推动木块移动距离的大小来判断小钢球具有的动能大小。
②验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,速度发生了变化,每次让小球滚下碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与速度是否有关。
③探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,若水平面绝对光滑,由牛顿第一定律,木块将永远运动下去,则不能得出实验结论。
故答案为:(1)推理;(2)控制小车到达水平面时的初速度相同;
(3)①推动木块移动距离; ②速度;③不能;水平面绝对光滑,木块将永远运动下去。
【点评】本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和推理法的运用,同时探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验,考查转换法及牛顿第一定律的运用。
21.(2分)如图所示,用导管将自来水龙头与玻璃管相连,在玻璃管粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管、与其连通。打开水龙头,待水流稳定后,管中的水面比管中的水面 高 (选填“高”或“低” 。
【分析】水是流体,流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。在相等的时间内通过粗管和细管的流量相同,流速不同,通过比较流速来比较压强。
【解答】解:由题意知,由于两处是在同一水管中,在相同的时间内流过的水量相同,由于2处水管最细,所以2处的水流速最大。由流体压强与流速的关系可知,此处的压强最小,即管水柱的竖直高度最低,管中的水面较高。
故答案为:高。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的现象。
22.(3分)在探究“液体内部压强的特点”实验时,小东用微小压强计进行实验,如图所示。
(1)实验前小东用手指无论是重压还是轻压金属盒的橡皮膜时,发现型管两侧液面都没有高度差。他判断造成这一现象的原因可能是 型管的左侧和橡胶管连接处漏气(或装置的气密性不好) 。
(2)装置调整好后,他将探头先后放在同一容器中液体的、两点处,型管两侧液面高度情况分别如图甲、乙所示。他由此判断出、两处的压强大小关系为 (选填“大于”“等于”或“小于” 。由此可以得到液体内部的压强与 有关。
【分析】(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过型管中两边的液面高度差来反应被测压强大小的,检查装置时,用手按压橡皮膜,若形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)探究液体内部压强的仪器是压强计,形管两端的液面差越大,金属盒受到的压强越大,液体的压强跟液体的密度和深度有关,在液体的密度一定时,液体越深,液体压强越大;
【解答】解:(1)压强计是通过形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,用手按压几下橡皮膜,发现型管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置漏气;
(2)压强计放在甲烧杯中,形管两侧液面高度差较小;压强计放在乙烧杯中,形管两侧液面高度差大,所以;由此可以得到的结论是:液体内部的压强与深度有关。
故答案为:(1)型管的左侧和橡胶管连接处漏气(或装置的气密性不好);(2)小于; 液体深度。
【点评】本题考查了液体压强大小的影响因素,利用控制变量法,探究液体压强与液体深度的关系。
23.(3分)小明在探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。请回答下列问题:
(1)图甲所示,杠杆静止时处于 平衡 状态。(选填“平衡”或“非平衡”
(2)为使图甲杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右” 端调节。
(3)如果取下点的钩码,在点用弹簧测力计竖直向上拉,则 (选填“能”或“不能” 使杠杆在水平位置重新平衡。
【分析】(1)杠杆的平衡状态:静止或匀速转动;
(2)为了使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向上翘的一端移动;
(3)根据杠杆的受力情况分析。
【解答】解:(1)图甲所示,杠杆静止时处于平衡状态;
(2)为使图甲杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向上翘的一端移动,即应将平衡螺母向右端调节;
(3)杠杆的点受到竖直向下的力,在点用弹簧测力计竖直向上拉,在这两个力作用下杠杆会顺时针转动,不能使杠杆在水平位置重新平衡。
故答案为:(1)平衡;(2)右;(3)不能。
【点评】本题考查探究杠杆平衡条件的实验,关键是将实验基本操作步骤及结论记忆清楚,仔细分析即可。
24.(3分)为了比较水和煤油比热容的大小,小明用完全相同的两个烧杯分别装上初温、质量相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯给两个烧杯加热相同的时间,实验装置如图所示。
实验过程中,水和煤油的温度随时间变化的图象如图所示。请回答如下问题:(已知水的比热容是
(1)煤油和水吸收热量的多少通过观察 加热时间的长短 (选填“加热时间的长短”或“温度计升高的示数” 来比较。
(2)由图象得出:加热相同的时间,温度升高较多的是 ;(选填“煤油”或“水”
(3)分析图象得出:煤油的比热容是 。
【分析】(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)由图象分析温度变化的大小;
(3)根据△可知,在质量和吸收热量相同的情况下,比热容与物质升高的温度成反比,据此求出煤油的比热容
【解答】解:(1)根据转换法,加热相同的时间,煤油和水吸收的热量相同;
(2)由图2可知:加热相同的时间,温度升高较多的是煤油;
(3)由图可知,加热相同的时间,煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据△可知,在质量和吸收热量相同的情况下,比热容与物质升高的温度成反比,则煤油的比热容为:。
故答案为:(1)加热时间的长短; (2)煤油;(3)。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
25.(2分)如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验,以下是他们的实验过程:
(1)把木块放在水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,发现当两盘砝码质量相等时,木块静止。当左侧放砝码,右侧放砝码时,小木块也保持静止状态,经过分析是木块受到摩擦力的作用,则摩擦力的大小为 1 .取并在答题纸相应位置画出图甲中木块水平方向受力图。
(2)为了解决这个问题,将木块换成小车,如图乙所示。小车处于静止后,保持与相等,将小车扭转到如图丙所示的位置,松手后,小车将扭转回来;这一步骤说明二力平衡时,要满足两个力在 上的条件。
【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受平衡力作用;对物体进行受力分析,并画出力的示意图;
(2)一对平衡力作用在同一直线上,若将小车扭转,小车不能保持平衡;掌握二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:
(1)当左侧放砝码,右侧放砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块受到了摩擦力的作用,且此时木块在左右两边拉力以及桌面对木块的摩擦力作用下平衡,所以,
则;
图甲中木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,二者是一对平衡力,如图所示:
;
(2)将小车扭转到如图丙所示的位置,两个拉力不在同一直线上,小车不能平衡,所以会扭转回来;
这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在同一直线上;
故答案为:(1)1;如上图;(2)同一直线。
【点评】此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤,此题考查较为全面。
26.(3分)实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有相同规格的钩码一盒,质量不等的滑轮2个。小华选用这些器材,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”。小华的主要实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力,分别用和表示。如图所示组装实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用表示,绳子自由端移动的距离用表示,钩码上升的高度用表示。用弹簧测力计测出,用刻度尺分别测出、.并把测量数据记录在表格中。
②更换另一个动滑轮,保持被提升钩码数量和钩码上升的高度不变,仿照步骤①分别测量对应的、,用弹簧测力计测出动滑轮所受重力,并把测量数据记录在表格中。
③根据算出总功,并将记录在表格中。
根据以上叙述,回答下列问题。(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计)
(1)小华计划探究的问题中的自变量是 被提升物体所受的重力 ;
(2)根据以上实验步骤可知,小华实际探究的是总功与 是否有关;
(3)针对小华计划探究的问题,在实验步骤②中,应改变 。
(4)画出实验数据表格
【分析】探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,根据控制变量法,应保持动滑轮重力不变,改变被提升物体的重力。分别测出物体的重力、绳子自由端拉力、绳子自由端移动的距离,求出所做的总功,并比较大小关系;为得出普遍性的结论要多次测量,据此设计表格。
【解答】解:
(1)根据控制变量法,要探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,需要控制动滑轮的重力不变,改变被提升物体所受的重力,所以自变量是被提升物体所受的重力;
(2)根据“②更换另一个动滑轮,保持被提升钩码数量和钩码上升的高度不变”实验步骤可知,小华实际探究的是总功与动滑轮所受的重力是否有关;
(3)要探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,需要控制动滑轮的重力不变,改变被提升物体所受的重力,所以在实验步骤②中,应改变被提升物体所受的重力;
(4)为得出普遍性的规律要多次测量,根据要测量的物理量,设计的表格如下:
实验次数
被提升物体所受重力
绳子自由端的拉力
绳子自由端移动的距离
总功
1
2
3
4
故答案为:(1)被提升物体所受的重力;(2)动滑轮所受的重力;(3)被提升物体所受的重力;(4)如上表所示。
【点评】本题是探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,考查了控制变量法、归纳法的运用,以及对实验方案的评估能力和记录表格的设计能力。
四、科普阅读题(共4分)阅读以下材料,回答相关问题.
27.(4分)港珠澳大桥海底隧道
港珠澳大桥海底隧道,全长6.7公里,它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成。隧道的海底部分,长约5664米,最大安装水深超过40米。该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球首位。
每节制作完成的巨型沉管(简称管节),其管道长180米,宽37.95米,高11.4米,质量达7.8万吨,相当于一艘航母。这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢?如图是这一过程的示意图。
甲图:管节先被移动到船坞的浅坞区,在其两端安装止水带,在其内部安装可注入或排出海水的压载水系统,并在管内无水时将其两端封闭。
乙图:关闭两个坞门,向船坞内灌水使管节起浮,再将管节移至船坞的深坞区。
丙图:船坞排水,至坞内外水面相平后,打开坞门2。
丁图:由大马力拖轮将管节拖出船坞,并拖运至沉放现场。
戊图:利用压载水系统向管节内灌水,使其下沉,并利用深水无人沉放定位系统调位。
请回答下列问题:海水密度可近似为水的密度,
(1)管节漂浮时,其上表面几乎与水面齐平。请你估算:每节管节漂浮时受到的浮力约为 。
(2)请你利用所学知识,试分析乙图中管节起浮的原因。
(3)管节灌水沉放的原理与 的工作原理相同。(选填“轮船”、“潜水艇”或“热气球”
(4)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因。答:
【分析】(1)根据浮沉条件求解管节受到的浮力;
(2)根据图示,结合阿基米德原理和物体浮沉条件,利用控制变量法分析解答;
(3)潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉的;
(4)根据浮力的产生原因解答。
【解答】解:
(1)管节漂浮时,浮力等于重力,
则管节受到的浮力:
;
(2)向船坞内灌水后,变大,一定,根据可知,管节受到的浮力变大,当浮力大于重力时,管节起浮;
(3)根据管节沉放的过程可知,在管内无水时将其两端封闭,沉放时,利用压载水系统向管节内灌水,管节重力变大,当大于管节受到的浮力时,管节下沉,故其沉放原理与潜水艇的工作原理相同;
(4)沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
故答案为:(1);(2)向船坞内灌水后,变大,一定,根据可知,管节受到的浮力变大,当浮力大于重力时,管节起浮;(3)潜水艇;(4)沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
【点评】此题考查浮力的大小计算、阿基米德原理的应用,知道潜水艇的工作原理,掌握浮沉条件和浮力产生的原因是解答此题关键。
五、计算题(6分)
28.(3分)如图21是用滑轮组提升物体的示意图,物体受到的重力大小为.在匀速竖直提升物体的过程中,物体上升的速度大小为,滑轮组的机械效率为.已知:,,,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求:
(1)绳子自由端的拉力大小;
(2)动滑轮所受的重力大小;
(3)拉力做功的功率。
【分析】(1)由图知,使用的滑轮组承担物重的绳子股数,利用可计算拉力大小;
(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,滑轮组的机械效率,据此列方程求动滑轮重力;
(3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,拉力,(1)求出了拉力端移动的速度,利用求拉力做功的功率。
【解答】解:
(1)由图知,,
由可得,绳子自由端的拉力:
;
(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,则滑轮组的机械效率:
,
代入数据可得:
,
解得动滑轮重力:;
(3)绳子自由端移动的速度:
,
由得,拉力做功的功率:
。
答:(1)绳子自由端的拉力为;
(2)动滑轮所受的重力大小为;
(3)拉力做功的功率为。
【点评】本题考查了功率公式、效率公式的应用,关键是利用好两个推导公式:一是绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时滑轮组的机械效率,二是功率推导公式。
29.(3分)将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积,容器的质量忽略不计,容器中水的重力,水面距容器底的距离。现将一金属球用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出,金属球未碰触容器底和容器壁,如图所示。已知金属球的重力,体积,,水的密度.求:
(1)金属球未浸入水中时,水对容器底的压力;
(2)金属球浸没在水中时,受到的浮力;
(3)剪断细线,金属球沉底,水没有溢出,求此时容器对桌面的压强。
【分析】(1)金属球未浸入时,知道容器内水的深度,根据求出水对容器底的压强;再利用可求得水对容器底的压力;
(2)金属球浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据求出金属球浸没在水中时受到的浮力;
(3)容器的质量忽略不计,剪断细线,金属球沉底,水没有溢出,此时容器对桌面的压力等于水和金属球的重力之和,再利用可求得此时容器对桌面的压强。
【解答】解:(1)金属球未浸入时,水对容器底的压强为:
;
由可得,水对容器底的压力;;
(2)金属球浸没在水中时排开水的体积为:
,
金属球浸没在水中时受到的浮力为:
;
(3)容器的质量忽略不计,剪断细线,金属球沉底,水没有溢出,此时容器对桌面的压力,
此时容器对桌面的压强。
答:(1)金属球未浸入水中时,水对容器底的压力为;
(2)金属球浸没在水中时,受到的浮力为;
(3)此时容器对桌面的压强为。
【点评】本题考查了液体压强公式和压强定义式、阿基米德原理的应用等,要注意物体对水平面上的压力和自身的重力相等,同时要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
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日期:2020/11/26 11:14:30;用户:初中物理+王金阳;邮箱:younzx6@xyh.com;学号:37084879
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