2021-2022学年陕西省渭南市华州区八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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这是一份2021-2022学年陕西省渭南市华州区八年级(下)期末物理试卷(含解析),共23页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年陕西省渭南市华州区八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1. 下列数据与事实最接近的是( )
A. 同学们正在答卷所用笔的质量约为100g
B. 你所用的物理课本的重力约为20N
C. 一个鸡蛋的质量约为50g
D. 初中生站立时对地面的压力约为60N
2. 下列有关密度的说法正确的是( )
A. 一支粉笔分成体积相等的两半后,其中一半粉笔的密度变为原来的一半
B. 一钢瓶中充满氧气,当用掉一半后,钢瓶中氧气的体积不变,密度变小
C. 铁的密度比铝的密度大,表示铁的质量大于铝的质量
D. 密度是物质的一种基本属性,其不随物体温度、形状、状态的改变而改变
3. 我国自行研制的歼-20隐形战斗机关键部件采用碳纤维材料,该材料具有以下优点:比同体积的常规材料轻、耐高温、抗压本领强、耐腐蚀、抗电磁干扰能力强.下列特性不是碳纤维材料优点的是( )
A. 密度小 B. 硬度大 C. 熔点低 D. 抗腐强
4. 小明在学完“从粒子到宇宙”的知识后,有以下认识,其中正确的是( )
A. 用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒因得到电子而带正电
B. 摩擦起电是通过摩擦的方法创造了电荷
C. 太阳系、银河系、电子、质子是按空间尺度由大到小排序的
D. 人们常用光年量度宇宙距离,用纳米量度分子大小
5. 下列情景涉及的物理知识,描述不正确的是( )
A. 正确使用弹簧测力计时,弹簧的伸长长度与所受到的拉力成正比
B. 纸弹被拉开的弹弓“射”出去,说明发生弹性形变的弹弓具有弹性势能
C. 宇航员登上月球时,他的质量比在地球上时的质量减少了
D. 建筑工人砌墙时,利用铅垂线可以把墙砌直,因为重力的方向总是竖直向下的
6. 体育活动中蕴含很多物理知识,下列说法正确的是( )
A. 击球时,球拍先给羽毛球的作用,羽毛球后给球拍力的作用
B. 扣杀排球时手感到疼痛,说明球对手的力大于手对球的力
C. 投出去的篮球在空中上升过程中,受到重力的作用
D. 踢出去的足球会停下来,说明物体的运动需要力来维持
7. 下列关于运动和力的说法中正确的是( )
A. 将锤柄在石墩上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤柄的惯性
B. 子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹受到惯性作用
C. 小张沿水平方向用力推课桌没推动,则他的推力小于课桌受到的摩擦力
D. 茶杯静止在水平桌面上,茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
8. 物理知识在生产生活中有许多应用,下列描述正确的是( )
A. 坐在沙发比坐在木凳子舒服一些,因为坐沙发能减小臀部所受到的压力
B. 直升飞机利用了“流体流速越大,压强越大”的原理获得升力
C. 将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”,这种现象与验电器的工作原理相同
D. 烧瓶中的水加热至沸腾后移开酒精灯,用注射器往瓶内打气,水继续沸腾
9. 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/kg。根据图象信息,下列判断不正确的是( )
A. 该金属块重力的大小为54N
B. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C. 在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小
D. 该金属块的密度是3.4×103kg/m3
10. 如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是( )
A. 剪子 B. 钳子
C. 起子 D. 镊子
二、填空题(本大题共6小题,共20.0分)
11. “加气混凝土砌块”是一种新型墙体材料,它是利用煤粉灰等工业废料经过特殊工艺生产的存在大量空隙的砌块,若用平均密度为0.6×103kg/m3的砌块,砌一面长10m、宽12cm、高2m的墙,该墙的总体积为______m3.忽略砌块间的缝隙,墙的质量为______kg;与普通砖比较(普通砖的密度1.4~2.2×103kg/m3),请你写出两条使用这种材料的优点:①______;②______。
12. 生活处处有物理,将50mL水和50mL酒精充分混合后,水与酒精的总体积将______(选填“大于”“等于”或“小于”)100mL;荷叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一大滴水珠,此事实说明分子间存在着______;在干燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,这是因为头发带______(选填“同”或“异”)种电荷而相互______。
13. 2013年5月,足球运动员贝克汉姆宣布退役。人们将他的弧线球称为“贝氏弧度”,弧线球主要是由于踢球时所用力的______和______不同,从而产生了与直线球不同的作用效果。球落在地面上又能弹跳起来,是因为球落地时和地面之间的力的作用是______的。
14. 如图甲所示,水平地面上一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙所示,则第1秒内,物体处于______状态,物体受到的摩擦力是______N;第2秒内,物体受到的摩擦力是______N,假若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持______状态。
15. 如图所示为我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器,它创造了下潜7062m的中国载人深潜记录。“蛟龙号”的外壳选择钛合金,这主要是因为这种材料具有较大的______(填物理属性);“蛟龙号”在海面下下潜的过程中受到海水的压强______,受到的浮力______(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”);“蛟龙号”采用深潜器无动力下潜上浮技术,它是靠改变______来实现浮与沉。
16. 如图所示,工人用滑轮组匀速提升重800N的货物,所用的拉力F为500N,货物匀速上升了5m.在此过程中,所做的有用功是______J;滑轮组的机械效率是______.
三、作图题(本大题共2小题,共3.0分)
17. 请在图中画出动力F的力臂。
18. 如图,重为5N的小球静止在水中,请画出小球的受力示意图。
四、实验探究题(本大题共4小题,共23.0分)
19. 小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在零刻度处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为______g,酱油的密度为______kg/m3。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯______,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
④则酱油的密度表达式ρ=______。(已知水的密度为ρ水)
20. 为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明在水平桌面上设计了如图所示的实验:
(1)实验过程中弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做______ 运动,此时滑动摩擦力的大小______ (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______ ,最大的是______ 。(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验是为了研究滑动摩擦力大小与______ 有关;比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与______ 有关。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______ (选填“正确”或“错误”)的。
(5)若在图甲装置中拉木块的运动速度变大,滑动摩擦力将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21. 小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图甲所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在本实验中,浮力的大小是通过______的变化来反映的。B实验中,物体受到的浮力为______N。
(2)做B、C、D三次实验,可以得出的结论是:在液体的______相同时,______越大,物体受到的浮力越大。
(3)做______(填写符号)三次实验,是为了探究浮力的大小与物体浸没深度是否有关。
(4)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为______g/cm3。
22. 用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验:
(1)实验前杠杠如图所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向______调节,目的是:______。
(2)实验过程中,要调节钩码的位置使杠杠在______位置平衡,目的是______。
(3)实验中小王发现:如果在杠杆的支点用弹簧测力计施加一个向下的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由______。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是______(填序号)。
A.使测量数据更准确 B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
五、计算题(本大题共2小题,共14.0分)
23. 如图所示为××型家庭用四轮小汽车,下表列出有关数据
汽车的质量700kg
100km耗油量10L
每个轮胎与地面的接触面积500cm2
汽油的密度0.71×103kg/m3
在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.02倍,若汽车行驶100km。求:
(1)行驶时的汽车牵引力;
(2)消耗汽油的质量;
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强(不考虑汽油的质量)。
24. 大桥施工时,要向水中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入水中(如图甲)。在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1,钢绳拉力F2的变化如图乙所示。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)浮力F1随h变化的图线是图乙中的______(选填“①”或“②”)图线,由此图可知正方体构件的边长为______m。
(2)当h=3m时,构件下表面受到水的压强是多少?
(3)构件所受的最大浮力为多少?
(4)构件的密度是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.同学们正在答卷所用笔的质量约为10g,故A错误。
B.物理课本的质量约200g,重力约为2N,故B错误。
C.一个鸡蛋的质量约为50g,故C正确。
D.初中生质量约60kg,重力约为600N,站立时对地面的压力约为:F=G=600N,故D错误。
故选:C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解:A、一支粉笔切成体积相等的两块后,粉笔的质量和体积都变为原来的一半,由密度公式ρ=mV可知,粉笔的密度不变,故 A错误;
B、一钢瓶中充满氧气,当用掉一半后,钢瓶中氧气的体积不变(等于钢瓶的容积),但质量减小为原来的一半,由密度公式ρ=mV可知,钢瓶中氧气的密度变小,故 B正确;
C、铁的密度比铝的密度大,但铁和铝的体积关系未知,由公式m=ρV可知,无法判断它们的质量关系,故C错误;
D、密度是物质的一种特性,与物体的形状无关,但与物体的状态、温度有关,故D错误。
故选:B。
密度是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,还受温度的影响;密度等于质量与体积的比值。
深入理解密度的概念、灵活应用密度公式,可解答此题。
3.【答案】C
【解析】解:A、已知碳纤维材料比同体积的常规材料轻,说明其密度较小。故A不符合题意;
B、已知碳纤维材料具有抗力本领强的特点,说明其硬度大。故B不符合题意;
C、已知碳纤维材料具有耐高温的特点,说明其熔点高。故C符合题意;
D、已知碳纤维材料具有耐腐蚀的特点,也就是抗腐强。故D不符合题意。
故选:C。
根据“该材料具有比同体积的常规材料轻、抗力本领强、耐腐蚀、抗电磁干扰能力好等许多优点”确定碳纤维材料不具备的优点。
同一种材料具有不同的物理属性,只有掌握材料的这些“脾性”,才能真正做到“物尽其用”。
4.【答案】D
【解析】解:A、用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒因失去电子而带正电,故A错误;
B、摩擦起电并不是创造了电荷,只是电子从一个物体转移到了另一个物体,故B错误;
C、太阳系的空间尺度小于银河系,质子的空间尺度大于电子,所以按空间尺度由大到小排序应该为银河系、太阳系、质子、电子,故C错误;
D、天文学中常用光年量度宇宙距离;探究微观世界时常用纳米量度分子大小,故D正确。
故选:D。
(1)不同物质组成的物体,原子核夺得电子的本领不同,相互摩擦时,一个物体夺得电子,因有多余电子而带负电,另一个物体因缺少电子而带正电。摩擦起电的实质是电子的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电;
(2)宇宙由很多星系组成,银河系是其中的一个星系,太阳系又是银河系中的一个星系,地球处在太阳系中;
(3)光年是光在真空中一年内通过的距离,是长度单位;纳米是长度单位,1纳米=10-9米。
此题考查了摩擦起电的实质、宏观世界与微观结构的尺度,是一道综合题,熟练掌握基础知识是解答的关键。
5.【答案】C
【解析】解:A、正确使用弹簧测力计时,即在弹性限度内,弹簧的伸长长度与所受到的拉力成正比,故A正确;
B、纸弹被拉开的弹弓“射”出去,说明发生弹性形变的弹弓具有弹性势能,故B正确;
C、宇航员登上月球时,他的质量与在地球上时的质量相同,故C不正确;
D、利用铅垂线可以把墙砌直,因为重力的方向总是竖直向下的,故D正确。
故选:C。
(1)弹簧测力计工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长长度与所受到的拉力成正比。
(2)发生弹性形变的物体具有弹性势能。
(3)质量是物体的属性,表示物体所含物质的多少。
(4)重力的方向总是竖直向下的。
知道弹簧测力计的原理、弹性势能概念,理解质量概念,知道重力方向在生活中的应用,可解答此题。
6.【答案】C
【解析】解:
A、击球时,球拍对羽毛球的作用力与羽毛球对球拍的作用力是一对相互作用力,它们是同时产生的,故A错误;
B、扣杀排球时手感到疼痛,说明力的作用时相互的,两个力的大小相等,故B错误;
C、地球周围的物体都受到重力作用,投出去的篮球在空中上升过程中,也受到重力的作用,故C正确;
D、踢出去的足球会停下来,是因为足球受到地面的摩擦力作用,说明力能改变物体的运动状态,不能说明物体的运动需要力来维持,故D错误。
故选:C。
(1)物体间力的作用是相互的,相互作用力是同时产生的,并且相互作用的两个力大小相等;
(2)地球周围的物体都受到重力作用;
(3)力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力。
本题考查了力的作用的相互性、重力、力与运动的关系等,有一定综合性,但都属基础知识的考查。
7.【答案】D
【解析】解:
A、撞击前锤柄和锤头一起运动,撞击时锤柄停止运动,锤头由于惯性保持原来的运动状态,松动的锤头就紧套在锤柄上,利用了锤头的惯性,故A错误;
B、子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹具有惯性,但不能说成“受到惯性作用”,故B错误;
C、桌子没动,即为静止状态,即平衡状态,所以在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对是平衡力,这两个力大小是相等的,故C错误。
D、茶杯静止在水平桌面上,茶杯的重力和桌面对茶杯支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
(1)(2)物体保持原来的运动状态不变的性质,叫惯性;
(2)物体之间力的作用是相互的,一对相互作用力的大小相等;
(3)物体处于平衡状态时,受平衡力的作用;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一直线上。
此题考查了对惯性的理解,平衡状态的判断,以及二力平衡条件的认识等,正确理解概念和规律是解答的基础。
8.【答案】C
【解析】解:
A、坐在沙发比坐在木凳子舒服一些,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B、飞机能升到空中,是因为气流流过机翼时,上方空气流速快压强小,下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力,故B错误;
C、气球在头发上摩擦后,头发与气球因为相互摩擦而带异种电荷,使得两只相同的气球带同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以会出现“跳舞”的现象,这种现象与验电器的工作原理相同,故C正确;
D、用注射器往瓶内打气,气体压强变大,水的沸点升高,水不能继续吸热,水将停止沸腾,故D错误。
故选:C。
(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(2)飞机升力的产生是利用了流体压强与流速的关系;
(3)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)液体的沸点与气体的压强有关,压强越大,液体沸点越高,压强越小,液体沸点越低,减小压强液体沸点降低。
本题考查学生对减小压强的方法、流体压强与流速的关系、电荷间的相互作用规律、沸点与气压的关系以及大气压测量实验的了解和掌握,属于综合性题目。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
(1)分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段。
(2)当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重。来判断A是否符合题意。
(3)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度。来判断B、D是否符合题意。
(4)首先判断拉力的在t1至t2时间段内的变化,再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化,来判断C是否符合题意。
本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算,以及阿基米德原理,关键是公式和公式变形的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力。
【解答】
A、当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图象可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A正确;
B、当金属块未露出水面时,即为图中的AB段,
从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块浸没时受到的浮力为:
F浮=G-F拉'=54N-34N=20N,故B正确;
C、从图象可知,在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大,
金属块的重力不变,而拉力逐渐变大,则由公式F浮=G-F拉可知,金属块受到的浮力逐渐变小,故C正确;
D、由F浮=ρ水V排g可得,浸没时金属块排开水的体积(金属块的体积):
V金=V排=F浮ρ水g=20N1×103kg/m3×10N/kg=0.002m3,
则由G=mg=ρVg可得金属块的密度为:
ρ金=GV金g=54N0.002m3×10N/kg=2.7×103kg/m3,故D错误。
故选:D。
10.【答案】D
【解析】解:A、剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故该选项不符合题意;
B、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故该选项不符合题意;
C、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故该选项不符合题意;
D、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故该选项符合题意。
故选:D。
结合图片和生活经验,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。
联系生活经验,要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系,若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆。
11.【答案】2.4 1440 节约土地资源 隔热
【解析】解:(1)该墙的总体积:
V=abh=10m×0.12m×2m=2.4m3;
因为ρ=mV,
所以忽略砌块间的缝隙,墙的质量:
m=ρV=0.6×103kg/m3×2.4m3=1440kg。
(2)新型墙体材料理由工业废料制成,相对于黏土制砖,可以节约土地资源;同时砌块存在大量空隙,具有良好的隔热性能。
故答案为:2.4;1440;节约土地资源;隔热。
(1)根据墙的长、宽、高可求出该墙的总体积V;根据密度公式变形m=ρV可求出墙的质量;
(2)利用煤粉灰等工业废料生产砌块,可以节约土地资源,节约能源,做到了废物利用。
此题考查了密度计算公式的应用及新材料的优点,是一道联系实际的应用题,渗透了情感态度价值观。
12.【答案】小于 引力 同 排斥
【解析】解:(1)因为分子间有间隙,所以将50mL水和50mL酒精充分混合后,水与酒精的总体积小于100mL;
(2)荷叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一大滴水珠,是因为靠近的水分子之间有引力的作用;
(3)在干燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,是因为头发与梳子摩擦带了电,头发之间因带同种电荷而相互排斥。
故答案为:小于;引力;同;排斥。
(1)因为分之间有间隙,所以,两种液体充分混合后总体积会变小;
(2)分之间有引力,当分之间距离较小时,表现为引力;
(3)摩擦可以使物体带电,同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电、电荷间的相互作用及分子动理论的基本观点,是上述物理规律在现实生活中的具体表现。
13.【答案】方向 作用点 相互
【解析】解:“弧线球”是球运动的路线改变,如果是力的大小改变了,改变的可能只是运动的距离,所以这主要是方向和作用点不同造成的。
球落在地面上又能弹跳起来,是因为球落地时和地面之间的力的作用是相互的。
故答案为:方向;作用点;相互。
力的大小、方向、作用点称为力的三要素,它们都能影响力的作用效果,当其中一个要素改变时,力的作用效果会随之改变。
物体间力的作用是相互的。
本题结合足球考查物理知识在生活中的应用,是对学生学以致用能力的考查,是中考的热点。
14.【答案】静止 30 40 匀速直线运动
【解析】解:由图可知,第1秒内物体的运动速度为0,说明第1秒内物体处于静止状态。
第1秒内物体处于静止状态,物体在水平方向上受到拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,所以物体受到的摩擦力等于推力30N。
第3秒内物体匀速运动,此时拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,则物体滑动摩擦力为40N,第2秒内,物体加速运动,但物体对地面压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力等于匀速运动时的摩擦力,所以第2秒内物体所受摩擦力为40N。
由牛顿第一定律可知,若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持匀速直线运动状态。
故答案为:静止;30;40;匀速直线运动。
先由速度-时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据惯性定律判断撤去外力后物体的运动状态;根据由F-t图象求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小;由牛顿第一定律可分析解答,若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持匀速直线运动状态
本题主要考查了将v-t图象和F-t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小并根据有关公式解题,有一定难度。
15.【答案】硬度 变大 不变 重力
【解析】解:液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大,稳定性强的材料;
“蛟龙号”下潜的过程中,海水密度不变,深度增加,根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大。
“蛟龙号”在海面下下潜的过程中,密度不变,排开液体的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变。
“蛟龙号”采用深潜器无动力下潜上浮技术,靠改变自身重力实现上浮与下沉的。
故答案为:硬度;变大;不变;重力。
(1)液体存在压强,钛合金硬度大才能承受巨大的水压;
(2)根据液体压强公式p=ρgh分析在“蛟龙号”下潜的过程中受到海水的压强变化。
(3)根据F浮=ρ液gV排分析在“蛟龙号”下潜的过程中受到海水的浮力变化。
(4)“蛟龙号”是靠改变自身重力来实现浮沉的。
此题考查物质的基本属性、液体压强的特点、阿基米德原理的应用等,是一道联系实际的应用题,难度不大。
16.【答案】4000 80%
【解析】解:
(1)所做的有用功:W有用=Gh=800N×5m=4000J;
(2)由图可知,n=2;
绳子自由端移动的距离:s=2h=2×5m=10m,
拉力做的功:W总=Fs=500N×10m=5000J;
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总×100%=4000J5000J×100%=80%.
故答案为:4000;80%.
(1)根据公式W=Gh求所做的有用功;
(2)先根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,再根据W=Fs求拉力做的总功,利用η=W有用W总×100%计算滑轮组的机械效率.
考查了滑轮组的机械效率的计算以及滑轮组的使用特点,注意绳子自由端和物体被提升高度的关系.
17.【答案】解:由支点O向F的作用线作垂线,则垂线段的长度为F的力臂L,如下图所示:
【解析】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。
此题考查了力臂的画法,掌握力臂的概念,找出支点和力的作用线,从而正确地画出力臂。
18.【答案】解:小球在水中处于静止状态,受两个力:重力与浮力,是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两力大小相等,都为5N.如图所示:
【解析】(1)首先对物体进行受力分析,顺序是:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘液气浮;
(2)力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的三要素,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向。
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,是平衡力的长度要相等。
因为小球在烧杯中悬浮,所以重力与浮力相等,示意图中线段一样长,应注意浮力的方向竖直向上。
19.【答案】左 45 1.125×103 偏大 装满水 m2-m0m1-m0⋅ρ水
【解析】解:(1)将天平放在水平台上,把游码放在零刻度处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)量筒的分度值为2cm3,量筒中酱油的体积为V=40cm3;
在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;
烧杯和酱油的总质量是m1=50g+10g+2g=62g;
空烧杯的质量为m2=17g,
烧杯中酱油的质量为m=m1-m2=62g-17g=45g,
酱油的密度为ρ=mV=45g40cm3=1.125g/cm3=1.125×103kg/m3。
(3)小明不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,导致测量的酱油的体积偏小,由公式ρ=mV知:密度测量结果偏大。
(4)①小华不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出酱油的密度:
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
则水的质量m水=m1-m0,
由ρ=mV得,水的体积V=m1-m0ρ水,
③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2,
则水的质量m酱油=m2-m0,
烧杯酱油的体积:V酱油=V=m1-m0ρ水,
④则酱油的密度表达式ρ=mV=m酱油V酱油=m2-m0m1-m0ρ水=m2-m0m1-m0⋅ρ水。
故答案为:(1)左;(2)45;1.125×103;(3)偏大;(4)②装满水;m2-m0m1-m0⋅ρ水。
(1)天平是测量物体质量的工具,使用之前要进行调节:把天平放在水平桌面上,游码与标尺左端的0刻度线对齐,调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央。
(2)读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的分度值,读数时视线与液面最凹处相平;
已知烧杯和酱油的质量,烧杯的质量,可以得到烧杯中酱油的质量;已知酱油的质量和体积,利用公式ρ=mV得到酱油的密度。
(3)小明的方案中“把烧杯内的酱油全部倒入量筒内”会使得酱油不能全部倒入量筒内,从而使密度出现很大的误差。
(4)只有天平,没有量筒,可以利用等体积的水和酱油,称量水和酱油的质量,根据体积相等列出等式求出酱油的密度。
测量液体密度时,只有量筒没有天平,可以采用被测液体和水的质量相同进行测量;只有天平没有量筒,可以采用被测液体和水的体积相同进行测量。酱油体积的测量是本实验的难点,巧妙地利用等效替代法,是解决此题的关键。
20.【答案】匀速直线 等于 丁 丙 压力大小 接触面粗糙程度 错误 不变
【解析】解:(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,根据二力平衡,此,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据影响滑动摩擦力大小因素,丁图中压力最小,接触面最光滑,丙图压力最大,接触面最粗糙,滑动摩擦力最大,故在四次实验中,滑动摩擦力最小的是丁实验,最大的是丙实验;
(3)比较甲、乙实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,滑动摩擦力也大,故是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关;
比较乙、丙实验,压力相同,丙中接触面粗糙、滑动摩擦力大,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(4)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,要压力大小和接触面的粗糙程度相同,但物体切去一半后压力也变小了,故其错误的原因是没有控制压力大小相同;
(5)由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,即使运动速度增大,滑动摩擦力也不变。
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)丁;丙;(3)压力大小;接触面粗糙程度;(4)错误;(5)不变。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越小,接触面越光滑,摩擦力越小;
(3)根据控制变量法,研究滑动摩擦力与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,要压力大小和接触面的粗糙程度相同;
(5)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力大小以及运动速度无关。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
21.【答案】弹簧测力计的示数 1 密度 物体排开液体的体积 C、D、E 1.2
【解析】解:(1)实验中,浮力大小是通过测力计示数的变化反映的,示数变化越大,说明受到的浮力越大;
B实验中,物体受到的浮力:
F浮=8N-7N=1N;
(2)由B、C、D图可知,物体浸没在水中的不同深度,测力计的示数不同,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)由C、D、E图可知,物体浸没在酒精中的不同深度,但测力计的示数相同,说明浮力大小与物体所在深度无关;
(4)物体浸没在水中的浮力为:F浮水=8N-6N=2N;
浸没在盐水中的浮力:F浮盐水=8N-5.6N=2.4N;
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排知排开液体的体积为:
V排=F浮ρ液g,因物体完全浸没,故V物=V排,
故有F浮水ρ水g=F浮盐水ρ盐水g,故有:ρ盐水=F浮盐水F浮水×ρ水=2.4N2N×1.0g/cm3=1.2g/cm3。
故答案为:(1)弹簧测力计的示数;1;(2)密度;物体排开液体的体积;(3)C、D、E;(4)1.2。
(1)实验中通过测力计示数的变化,来体现所受浮力大小;由称重法可求出B实验中物体受到的浮力;
(2)浸在同种液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)要得出浸没在水中的物体受到的浮力大小与液体的深度无关,应比较物体浸没在同种液体中不同深度时浮力的大小关系;
(4)由称重法得出浸没在盐水中的浮力,根据阿基米德原理得出排开液体体积表达式,因浸没,V物=V排,据此得出盐水的密度。
此题是探究影响浮力大小的因素实验,考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用,同时考查了有关浮力公式的应用。
22.【答案】右 避免杠杆自重对实验的影响 水平 便于测量力臂大小 不影响,因为该力的力臂为0 C
【解析】解:(1)实验前杠杆如图所示,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,可将杠杆左端的平衡螺母向右调节,目的是:避免杠杆自重对实验的影响;
(2)实验过程中,要调节钩码的位置使杠杠在水平 位置平衡,目的是力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(3)如果在杠杆的支点用弹簧测力计施加一个向下的力,力臂是支点到力的作用线的距离。此时此力的力臂为0,根据杠杆的平衡条件,这个力在探究实验时不影响杠杆的平衡;
(4)通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性,结论才正确,所以在探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律。故选项C符合题意;
故答案为:(1)右;避免杠杆自重对实验的影响; (2)水平;便于测量力臂大小;(3)不影响,因为该力的力臂为0;(4)C。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂;
(3)根据杠杆的平衡条件分析解答;
(4)通过实验总结实验结论时,一般要进行多次实验,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。
本题考查探究杠杆平衡条件的实验,关键是将实验操作要求和结论熟练掌握,认真审题分析。
23.【答案】解:
(1)汽车的质量为700kg,则汽车的重力:
G=mg=700kg×10N/kg=7000N,
汽车在平直公路上匀速行驶,则受到牵引力与阻为为一对平衡力,已知汽车受到的阻力为车重的0.02倍,故
汽车牵引力受到的牵引力:F牵=f=0.02G=0.02×7000N=140N;
(2)由表中数据知,100km耗油量10L,即V=10L=10×10-3m3,
根据ρ=mV可得,消耗汽油的质量:
m=ρV=0.71×103kg/m3×10×10-3m3=7.1kg;
(3)汽车对地面的压力等于重力,即F=G=7000N,
受力面积:S=4×500cm2=2000cm2=0.2m2;
小汽车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为:
p=FS=7000N0.2m2=3.5×104Pa。
答:(1)行驶时的汽车牵引力为140N;
(2)消耗汽油的质量为7.1kg;
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为3.5×104Pa。
【解析】(1)已知汽车的质量,根据G=mg求汽车的重力;
汽车匀速行驶过程中,发动机的牵引力与阻力大小相等,已知阻力与车重的关系,可以得到牵引力;
(2)已知消耗汽油的密度和体积,根据ρ=mV可以得到汽油的质量;
(3)静止在水平地面上的物体,对地面的压力等于重力;已知车重和与地面的接触面积,根据p=FS可以得到对地面的压强。
本题联系生活实际,考查重力的计算及二力平衡、密度公式和压强公式的运用,综合性强。
24.【答案】② 2
【解析】解:
(1)由图知道,构件在沉入过程中,浸没前排开水的体积逐渐变大,所以,浮力逐渐变大;
当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,所以浮力是先变大后不变,F1随h变化的图线是图乙中的②;
由乙图知道,当构件刚淹没时浸入深度为2m,说明正方体构件的边长为2m。
(2)当h=3m时,构件下表面受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa;
(3)根据题意知道,构件完全淹没时受到的浮力最大,正方体构件的边长为2m,构件的体积V=(2m)3=8m3,
构件完全淹没时,V排=V=8m3,构件所受的最大浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N;
(4)由图乙知道,当构件完全淹没时,钢绳的拉力F2=1.2×105N,
对构件进行受力分析知道,物体受到的浮力等于其重力与钢绳的拉力之差,则有:F浮=G-F2,
即:ρ水gV排=ρVg-F2,
8×104N=ρ×8m3×10N/kg-1.2×105N,
解得构件的密度:ρ=2.5×103kg/m3。
故答案为:
(1)②;2;
(2)当h=3m时,构件下表面受到水的压强是3×104Pa;
(3)构件所受的最大浮力为8×104N;
(4)构件的密度是2.5×103kg/m3。
(1)先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变,据此分析确定哪个是浮力F1随h变化的图线;当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;
(2)利用p=ρgh求构件下表面受到水的压强;
(3)当构件全部淹没时,排开水的体积最大,则构件受到的浮力最大;
(4)根据图中可知构件完全浸没时的拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G-F2,然后将密度和体积代入可得ρ水V排g=ρVg-F2,将已知数据代入即可求出构件的密度。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用,能从图中得出相关信息是本题的关键,难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度。
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