2021-2022学年河北省唐山市迁安市八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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这是一份2021-2022学年河北省唐山市迁安市八年级(下)期末物理试卷(含解析),共22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。
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2021-2022学年河北省唐山市迁安市八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列最接近1N的力的是( )
A. 提起一张物理试卷的力 B. 托起两个鸡蛋的力
C. 搬起你的课桌的力 D. 你走路时对水平地面的压力
2. 下列说法中不正确的是( )
A. 产生力的两个物体不一定相互接触
B. 弹力的方向一定与弹性形变的方向相反
C. 树上的苹果吸引着地球且施力物体是苹果
D. 滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
3. 下列关于力学现象的解释中正确的是( )
A. 抛出去的铅球在空中做曲线运动,是因为力可以改变物体的运动状态
B. 人用力推桌子,桌子未动,是因为推力小于摩擦力
C. 人滑雪时穿上一副厚厚的滑雪板是为了减小人对地面的压力
D. 课本能静止在水平课桌上,因为书本受到的重力与书本对桌面的压力是一对平衡力
4. 有关体育课上用到的器材或运动的说法正确的是( )
A. 实心球的表面有凸起的颗粒,这是用增大受力面积的方法,增大摩擦
B. 同学们做仰卧起坐后,喜欢躺在垫子上休息,与站立时比较,增大受力面积,减小压力的作用效果
C. 在50米短跑体能达标检测中,人的运动是先加速后减速,所以其惯性先增大后减小
D. 在拔河比赛中一班胜于二班,是因为一班对二班子的拉力大于二班对一班的拉力
5. 如图所示的实例中,不是利用连通器原理的是( )
A. 锅炉水位计 B. 船闸
C. 潜水艇 D. 茶壶
6. 小亮用水平力F推放在水平地面上的木箱,如图甲,F的大小与时间t的关系如图乙所示,木箱的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。下列说法不正确的是( )
A. t=1s时,木箱所受的摩擦力为2N
B. t=3s时,木箱所受的摩擦力为4N
C. 整个过程中,水平地面所受到的压强不变
D. 在第6s时,若撤去水平推力F的作用,则木箱将做匀速直线运动
7. 如图所示,用两食指同时压铅笔的两端,并在竖直方向上保持静止,已知铅笔的重力为G,上端手指受到的压力为F1,压强为p1,下端手指受到的压力为F2,压强为p2。下列判断正确的是( )
A. F1一定不等于F2,p1不一定大于p2
B. F1一定等于F2,p1不一定大于p2
C. F1一定不等于F2,p1一定大于p2
D. F1一定等于F2,p1一定大于p2
8. 小红由于工作经常外出,她只利用了塑料桶和矿泉水桶自制了一套家禽投喂器,如图甲所示放在水平地面上,母鸡自动吃食饮水,省时省力,并且这个装置把食物和水分开来装干净卫生,简单实用。在经过一段较长时间后,在左边的下方塑料桶内的水面降到恰好与它上面的矿泉水桶口相平的位置(如图乙)的过程中,下列说法不正确的是(假设外界大气压保持不变)( )
A. 地面受到的压力逐渐变小
B. 矿泉水桶内、外水面的高度差逐渐变小
C. 矿泉水桶内的气体压强逐渐变小
D. 塑料桶内的水对塑料桶底部的压强逐渐变小
9. 如图所示的四种情景中,所使用的杠杆为省力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 旗杆上的定滑轮
C. 船桨 D. 起子
10. 在2022年北京冬奥会上,中国的选手谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中获得冠军。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 她从a点运动到e点的过程中,其惯性不变
B. 她从b点运动到c点的过程中,其机械能不断减小
C. 她从a点向b点运动的过程中,其重力势能全部转化为动能
D. 她在e点的动能为零;假设没有一切摩擦阻力,则在e点的动能就不会为零
二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)
11. 水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯分别装有质量相同的两种液体,现将两个体积相同的A、B两物体分别放入甲、乙两烧杯中,A、B两物体静止在如图所示位置时,两烧杯中液面相平。下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度比乙烧杯中液体的密度小
B. 甲烧杯对水平面的压强大于乙烧杯对水平面的压强
C. 甲烧杯底所受液体压强小于乙烧杯底所受液体压强
D. A物体在甲中所受浮力等于B物体在乙中所受浮力
12. 如图所示是某场馆地建设中的装置,滑轮组悬挂在水平支架上,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在10s内匀速上升了2m,已知物体A重200N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,此时滑轮组的机械效率为80%。关于该过程下列说法正确的是(不计滑轮组的绳重和摩擦)( )
A. 每个动滑轮的重力为50N
B. 工人对水平地面压力为375N
C. 人对绳子拉力的功率为100W
D. 滑轮组对支架的拉力为 425N
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共6小题,共26.0分)
13. 如图所示,跳水比赛中跳板被跳水运动员压弯,此现象说明力可以改变物体的______,在跳板被压弯的同时,跳板将运动员弹起,这说明______。
14. 图中两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准两气球中间沿垂直于纸面方向用力吹气,可观察到两气球______(选填“分开”或“合拢”),这是因为气体流速越大的地方,压强越______。
15. 意大利物理学家托里拆利及其同伴通过实验第一次测出大气压强的大小,在这个实验中,测出的大气压强跟______mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,这么大的压强相当于______m高的水柱产生的压强(已知水银的密度13.6×103kg/m3,计算结果保留到小数点后边一位)。
16. 如图所示,小猴与小兔一起发现一个胡萝卜,想要平分,小猴找来一个小石块支起胡萝卜,使其水平平衡,小猴要左侧部分,小兔要右侧部分。请问实际上它们谁得到的胡萝卜多?答:______(选填“小猴”或“小兔”或“一样多”)
17. 如图所示,工人们用长4m的斜面,把100kg的木箱推上2m高的台面上,假设斜面光滑,则需要施加的推力为______N;若实际用力为600N,则此斜面的机械效率为______。(结果精确到1%),此时重物受到的摩擦力为______N。(g取10N/kg)
18. 如图为济南地铁建设某工地,工人在20s内用塔吊将质量为250kg的混凝土预制件匀速提升了6m。若这个混凝土预制件的密度为2×103kg/m3,它受到的重力是______N,在提升它的过程中,塔吊对它做的功______,塔吊对它做功的功率是______W。(g取10N/kg)
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
19. 如图,请在图中作出动力臂L1和阻力F2。
20. 请在图中画出绳子的绕法,使滑轮组达到最省力的效果。
五、实验探究题(本大题共3小题,共26.0分)
21. 如图所示,是小刚探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程。
(1)小刚测量浮力的方法是:用弹簧测力计先测出金属块的重力G,接着将金属块浸入液体中,当金属块静止时读出测力计的拉力F拉,即可计算出金属块所受的浮力F浮。其测量原理利用了______;
A.F浮与G是一对平衡力
B.F浮、F拉和G是一组平衡力
C.F浮与F拉是相互作用力
D.F浮与G是相互作用力
(2)分析甲、丙和丁三个图可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)分析______三个图可知:浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度有关;
(4)善于思考的小刚又发现,由此还能得出金属块的密度为______g/cm3。
22. 如图是小红在“探究杠杆平衡条件”的实验中出现的实验现象及操作过程的片段:
(1)如图甲,小红在实验前将杠杆放到水平位置后松手,发现杠杆在竖直平面内沿顺时针方向转动,则她应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:______,并消除杠杆自重对实验的影响;
(2)如图乙,当小红在A处下方挂4个钩码时,调节B处所挂钩码的数量使杠杆在水平位置再次平衡后,又去掉了B处的钩码,改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力;也能使杠杆恢复水平平衡,此时她用的最小的拉力大小应为______N;(已知每个钩码的重力均为0.5N)
(3)后来她始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定的角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计拉力的大小______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)在实验中她通过多次调节支点两端钩码的个数及悬挂的位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是______(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
23. 如图所示,在探究“物体动能的大小的有关因素”的实验中,可以利用如图所示的装置:将钢球提升到某一高度由静止释放,当钢球下落至竖直位置时撞击水平面上的木块。
(1)实验时通过观察______来比较动能的大小;
(2)将同一钢球从不同高度由静止释放,可以探究动能大小与______的关系,得出结论:______;根据这一结论,请你对司机的安全驾驶提出你的宝贵建议:______。
六、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
24. 如图所示,一个质量为2kg、密度为2×103kg/m3的实心正方体M,悬挂在轻质杠杆B端,OB:OA=5:4,当M的一半体积浸在液体中时,A端竖直向下的拉力为20N,杠杆在水平位置平衡。(g=10N/kg)求:
(1)物体M受到的拉力大小;
(2)液体的密度;
(3)若剪断细线,物体M在液体中稳定时M对容器底部的压强。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、一张试卷的质量约1g,托起一张试卷的力:F=G=mg=0.001kg×10N/kg=0.01N,故A错误;
B、两个鸡蛋的质量约100g,托起两个鸡蛋的力:F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故B正确;
C、一张课桌的质量大约是10kg左右,则重力为G=100N,则搬起课桌用的力约100N,故C错误;
D、人的质量约50kg,走路时对水平地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,故D错误。
故选:B。
先估测选项中相关物体的质量,再运用G=mg求其重力,进而得出托起、提起物体所用的力或对楼梯的压力,据此选出合适的选项。
本题考查了G=mg的应用,较准确地估测选项中物体的质量是关键。
2.【答案】D
【解析】解:A、发生力的作用的两个物体不一定相互接触,如空中的苹果在重力的作用下竖直下落,故A正确;
B、弹力的方向总是与物体形变的方向相反,故B正确;
C、树上的苹果对地球施力时,树上的苹果是施力物体,同时也是受力物体,因为物体间力的作用是相互的,故C正确;
D、滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,故D错误。
故选:D。
(1)力是物体对物体的作用,相互接触的物体不一定有力的作用,没有直接接触的物体可以存在力的作用;
(2)通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力,弹力的方向总是与物体形变的方向相反;
(3)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(4)滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反。
重力、弹力、摩擦力是三种常见的力,要从大小、方向、产生条件、与其它的力的关系等方面去理解。
3.【答案】A
【解析】解:A、抛出去的铅球在空中做曲线运动,运动状态发生了改变,是因为铅球受到了非平衡力的作用,即力改变了物体的运动状态,故A正确;
B、用力推桌子,桌子未动,处于平衡状态,是因为推力等于摩擦力,故B错误;
C、运动员滑雪时,穿上滑雪板,在压力一定时,增大了与雪面的接触面积,从而减小对地面的压强,故C错误;
D、书本受到的重力作用在书本上,而书本对桌面的压力是作用在桌面上,这两个力不是作用在同一物体上,不符合二力平衡的条件,故D错误。
故选:A。
(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)生活中静止的物体受到平衡力的作用;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积,在受力面积一定时,减小压力;
(4)二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且在同一直线上。
本题主要考查了对力与运动的关系、平衡状态的判断、减小压强的方法、平衡力的辨别等的掌握,属力学综合题,难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A、实心球的表面有凸起的颗粒,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度的方法,增大摩擦力,故A错误;
B、躺在垫子上休息,与站立时比较,压力不变,增大了受力面积,可减小压力的作用效果,故B正确;
C、惯性的大小只与物体的质量有关,人运动时先加速后减速,速度改变,但惯性大小不变,故C错误;
D、拔河比赛中一班对二班子的拉力与二班对一班的拉力是一对相互作用力,其大小相等,只所以一班获胜,是因为一班所受地面的摩擦力大,故D错误。
故选:B。
(1)在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可增大摩擦力;
(2)压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关;
(3)惯性的大小只与物体的质量有关,与运动情况无关;
(4)拔河比赛的胜负取决于双方所受摩擦力的大小,一对相互作用力的大小是相等的。
本题围绕体育运动与器材,考查了多个力学知识点在体育运动中的应用,有一定综合性,体现了物理与生活的联系,难度不大。
5.【答案】C
【解析】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、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故B不符合题意;
C、潜水艇是利用物体的浮沉条件工作的,故C符合题意;
D、茶壶是利用连通器的原理制成的,D不符合题意。
故选:C。
连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。
6.【答案】D
【解析】解:
A、由v-t图象可知,0-2s时物体的速度大小为零,即t=1s时物体处于静止状态;此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;由F-t图象可知,t=1s时,F=2N,则此时的摩擦力f=F=2N,故A正确;
B、由v-t图象可知,4-6s时,物体匀速运动;由F-t图象可知,此时的推力F'=4N;由于摩擦力与推力F是一对平衡力,所以此时的摩擦力f'=F'=4N;2-4s内,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变(与匀速运动时的摩擦力大小相等),仍为4N,故B正确;
C、整个过程中,水平地面所受到的压力大小不变,受力面积也不变,因此水平地面所受到的压强不变,故C正确;
D、在第6s时,若撤去水平推力F的作用,木箱具有惯性向前运动,受到摩擦力的作用,则木箱将做减速运动,故D错误。
故选:D。
(1)从速度图象中分析0-2s时物体的速度大小即可得出当t=1s时物体所处的状态;
(2)首先从速度图象中4-6s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F-t图象中得出物体所受的摩擦力;最后根据摩擦力的影响因素判断出t=3s时物体受到的摩擦力大小;
(3)从压力和受力面积的角度分析水平地面所受到的压强变化;
(4)分析物体受力情况,再分析物体的运动状态。
本题中v-t图象、F-t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
7.【答案】A
【解析】解:(1)铅笔在竖直方向上保持静止,铅笔受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向下的压力,所以铅笔受到向上的支持力大于竖直向下的压力,由于物体间力的作用是相互的铅笔受到向上的支持力等于下端手指受到的压力为F2、竖直向下的压力等于上端手指受到的压力为F1,所以下端手指受到的压力为F2大于上端手指受到的压力为F1,即F1一定不等于F2,但由于铅笔的下端的受力面积大于铅笔尖的受力面积,根据p=FS知不能判断出上、下端手指受到的压强,即,p1不一定大于p2,故A正确。
故选:A。
(1)根据物体间力的作用是相互的,判断左手和右手受到的压力大小。
(2)根据压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。当压力一定时,受力面积越小,压强越大;在受力面积一定时,压力越大,压强越大。
解答此题的关键是要知道两手指受到的压力是不相同的,然后再根据压强的计算公式来判断。
8.【答案】C
【解析】解:
A、随着水的减少,该装置的总重减小,桌面受到的压力逐渐变小,故A正确;
BC、随着家禽投喂器内水的减少,瓶口露出,空气进入瓶内,瓶子中的水也会下降,矿泉水桶内、外水面的高度差逐渐变小;瓶内气体压强与瓶内外液面高度差产生的压强之和等于瓶外的大气压,则瓶内气体压强逐渐变大,故B正确,C错误;
D、在水面降到恰好与桶口相平位置的过程中,水深变小,由p=ρgh可知,塑料桶内的水对塑料桶底部的压强逐渐变小,故D正确。
故选:C。
随着水的减少,当桶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,桶内气压增大,桶子内的水会下降流出一部分,使桶外水位重新升高,桶口继续没入水中,空气不再进入;液体内部压强的大小与深度、液体的密度有关;水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力。
本题考查的是大气压的应用,考查了理论联系实际的能力,能否根据所学知识点解决实际问题是解题的关键。
9.【答案】D
【解析】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不合题意;
B、定滑轮的实质是等臂杠杆,既不省力也不费力,但可以改变力的方向,故B不合题意;
C、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不合题意;
D、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D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。
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;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。
10.【答案】C
【解析】解:A、惯性的大小只与质量有关,她从a点运动到e点的过程中,其质量不变,则惯性不变,故A正确;
B、她从b点运动到c点过程中,又由于受到雪地的摩擦力和空气阻力,消耗一部分机械能,所以她的机械能减小,故B正确;
C、她从a点向b点运动的过程中,其质量不变、速度增大、高度减小,其重力势能大部分转化为动能,由于受到雪地的摩擦力,还会有一部分转化为内能,故C错误;
D、e点为停止点,动能为零,假设没有一切摩擦阻力,机械能是守恒的,e点的动能等于a点减少的重力势能,不会为零,故D正确。
故选:C。
(1)惯性的大小只与质量有关;
(2)动能的大小与速度和质量有关;重力势能的大小与质量和高度有关;机械能为动能和势能的和。
本题以滑雪比赛为背景,考查了对惯性的理解和对机械能转化过程的分析,难度不大。
11.【答案】AC
【解析】解:A、两液体的质量相等,且从图中可知甲中液体的体积大于乙中液体的体积,根据ρ=mV可知甲烧杯中液体的密度比乙烧杯中液体的密度小,故A正确;
BD、从图中可知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,且甲烧杯中液体的密度比乙烧杯中液体的密度小,根据F浮=ρ液gV排可知A所受的浮力小于B所受的浮力,故D错误;
A漂浮、B悬浮,根据F浮=G可知A的重力小于B的重力,两种液体的质量相等,根据G=mg可知两液体的重力相等,根据F=G物+G液+G容可知甲烧杯对水平面的压力小于乙烧杯对水平面的压力,烧杯的底面积相同,根据p=FS可知甲烧杯对水平面的压强小于乙烧杯对水平面的压强,故B错误;
C、已知甲烧杯中液体的密度比乙烧杯中液体的密度小,且液体的深度相同,根据p=ρ液gh可知甲烧杯底所受液体压强小于乙烧杯底所受液体压强,故C正确。
故选:AC。
A、两液体的质量相等,且从图中可知甲、乙中液体的体积大小关系,根据ρ=mV可知两烧杯中液体的密度大小关系;
BD、从图中可知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,且已知两烧杯中液体的密度大小关系,根据F浮=ρ液gV排可知A、B所受的浮力的大小关系;
A漂浮、B悬浮,根据F浮=G可知A、B的重力大小关系,两种液体的质量相等,根据G=mg可知两液体的重力大小关系,根据F=G物+G液+G容可知两烧杯对水平面的压力大小关系,烧杯的底面积相同,根据p=FS可知两烧杯对水平面的压强大小关系;
C、已知两烧杯中液体的密度大小关系,且液体的深度相同,根据p=ρ液gh可知两烧杯底所受液体压强大小关系。
本题考查压强、浮力、密度的有关知识,综合性强,难度较大。
12.【答案】ABD
【解析】解:B、由图知,动滑轮上的绳子根数n=2,滑轮组的机械效率为:
η=W有用W总=GhFs=GhF×nh=GnF=G2F,
则绳子上的拉力为F=G2η=200N2×80%=125N,
对工人受力分析可知,受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力和竖直向上的绳子拉力,所以水平地面对工人的支持力为:
F支=G人-F=500N-125N=375N,
工人对水平地面压力F压=F支=375N,
故B正确;
A、不计滑轮组的绳重和摩擦,由F=1n(G+G动)可知,动滑轮重为:
G动=2F-G=2×125N-200N=50N,故A正确;
D、由于两个滑轮质量相等,所以定滑轮的重力为:G定=G动=50N,
滑轮组对支架的拉力F拉=3F+G定=3×125N+50N=425N,故D正确;
C、物体移动的速度为v物=st=1m5s=0.2m/s,
绳子移动的速度为v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s,
由P=Wt=Fst=Fv可知,人对绳子拉力的功率为:
P=Fv绳=125N×0.4m/s=50W,故C错误。
故选:ABD。
(1)根据图示滑轮组可知绳子的有效股数,根据η=W有用W总=GhFs=GhF×nh=GnF表示出滑轮组的机械效率即可求出绳子自由端受到的竖直向下的拉力,即工人受到的拉力,进一步求出水平地面对工人的支持力;
(2)不计滑轮组的绳重和摩擦,根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重力;
(3)根据两个滑轮质量相等可知定滑轮的重力,支架受到滑轮组的拉力等于3股绳子的拉力加上定滑轮的重力;
(4)根据v物=st得出物体移动的速度,根据v绳=nv物得出绳子移动的速度,由P=Wt=Fst=Fv可知人对绳子拉力的功率。
本题考查了滑轮组机械效率和功率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用等,要注意支架受到滑轮组的拉力等于3股绳子的拉力加上定滑轮的重力。
13.【答案】形状 物体间力的作用是相互的
【解析】解:跳水比赛中跳板被跳水运动员压弯,说明力可以改变物体的形状;在跳板被压弯的同时,跳板将运动员弹起,说明物体间力的作用是相互的;
故答案为:形状;物体间力的作用是相互的。
(1)力可以改变物体的形状;
(2)当受力物体受到一个力的作用时,同时也给施力物体一个力,这两个力互称为作用力与反作用力。
本题考查了力作用的相互性和力的作用效果。属于基础题。
14.【答案】合拢 小
【解析】解:两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准两气球中间沿垂直于纸面方向用力吹气,可观察到两气球合拢,这是因为气体流速越大的地方,压强越小。
故答案为:合拢;小。
在流体内部,流动速度越大的位置,压强越小。
此题考查了流体压强与流速的关系,难度不大。
15.【答案】760 10.3
【解析】解:
(1)第一次测量测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利,测出的大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强大小正好相等;
(2)由题意知,水柱产生的压强p水=p0=ρ水银gh水银=ρ水gh水,
h水=ρ水银gh水银ρ水g=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.76m1.0×103kg/m3×10N/kg≈10.3m。
故答案为:760;10.3。
(1)第一次测量出大气压值,托里拆利实验,一个标准大气压支持的水银柱的高度h=760mm;
(2)知道1标准大气压数值,根据液体压强的计算公式p=ρ水gh水求出支持的水柱高度。
本题考查了大气压的测量以及液体压强公式的应用,难度不大。
16.【答案】小猴
【解析】解:萝卜处于平衡状态,由图可知,
右侧部分重心离支点O较远,故力臂OB较大,左侧部分重心离支点O较近,故力臂OA较小;
根据杠杆平衡条件GA×OA=GB×OB,左侧萝卜重力GA大、右侧重力GB小,故小猴分的萝卜要重。
故答案为:小猴。
由图可知,萝卜被支起,处于平衡状态,只要能确定两边力臂的大小关系即可求得两边的重力的大小关系。
本题主要考查了杠杆平衡条件的应用,要掌握力臂的概念,理解杠杆在水平位置平衡的原因。
17.【答案】500 83% 100
【解析】解:
(1)有用功:W有=Gh=mgh=100kg×10N/kg×2m=2000J;
斜面很光滑,由功的原理可知,推力对物体做的功等于人做的有用功,
即:Fs=mgh=2000J,
解得需要施加的推力:F=2000J4m=500N;
(2)若实际用力为600N,人所做的总功:
W总=Fs=600N×4m=2400J;
斜面的机械效率:
η=W有W总×100%=2000J2400J×100%≈83%;
(3)额外功W额=W总-W有=2400J-2000J=400J,此时重物受到的摩擦力f=W额s=400J4m=100N。
故答案为:500;83%;100。
(1)根据W有=Gh=mgh得出有用功;斜面很光滑,由功的原理可知,推力对物体做的功等于人做的有用功,
根据Fs=mgh得出需要施加的推力;
(2)若实际用力为600N,根据W总=Fs得出人所做的总功,根据η=W有W总得出斜面的机械效率;
(3)根据W额=W总-W有得出额外功,根据f=W额s得出此时重物受到的摩擦力。
此题考查的有关斜面机械效率的计算,解答此题的关键是我们要知道使用斜面时的有用功和总功的计算方法,要求能准确把握有用功、总功、额外功等的意义。
18.【答案】2.5×103 1.5×104J 7.5×102
【解析】解:混凝土预制件受到的重力:
G=mg=250kg×10N/kg=2.5×103N;
在提升它的过程中,塔吊对它做功:
W=Gh=2.5×103N×6m=1.5×104J;
塔吊对它做功的功率:
P=Wt=1.5×104J20s=7.5×102W。
故答案为:2.5×103;1.5×104J;7.5×102。
(1)已知混凝土预制件的质量,利用G=mg求得它受到的重力;
(2)利用W=Gh求塔吊对它做了多少焦的功;
(3)利用P=Wt求塔吊对它做功的功率。
本题考查了重力公式、功的公式、功率公式的应用,属于基础题目。
19.【答案】解:过支点O作F的作用线的垂线段,即为动力臂L1.
重物G对杠杆的拉力即为阻力F2,方向竖直向下;
如图所示:
【解析】力臂是指支点到力的作用线的距离,重物对杠杆的拉力为阻力。
解决本题的关键是会根据力臂的画法、由已知条件作出相应的力臂和力,注意力方向的确定。
20.【答案】解:由图示可知,此滑轮组绕线时,可将绳子固定在定滑轮上,此时承重绳子为2根;还可将绳子固定在动滑轮上,此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力,应将绳子固定在动滑轮上,故作图如下:
【解析】滑轮组绳子的绕法,有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮。
滑轮组最省力的绕绳方法,其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数,明确了这一点,滑轮组的绕法就变得非常简单。
21.【答案】B 无关 甲、丁和戊 2.4
【解析】解:(1)由题意知,物体受重力、水的浮力、测力计的拉力三个力的作用,在这三个力的作用下保持平衡,所以这三个力平衡,即F浮、F拉和G是一组平衡力,故B正确;
(2)比较甲、丙和丁图可知,排开液体的体积、液体的密度相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法,可知金属块受到的浮力相同,故由实验数据可得到的结论是:浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关;
(3)要探究浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,图甲、丁、戊符合题意;
(4)由图甲可知物体所受的重力G=4.8N,
根据图甲、丙知物体完全浸没在水中时受到的浮力为:
F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N;
由F浮=ρ液gV排得物体的体积为:
V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3;
物体的密度为:
ρ=mV=GgV=4.8N10N/kg×2×10-4m3=2.4×103kg/m3=2.4g/cm3。
故答案为:(1)B;(2)无关;(3)甲、丁和戊;(4)2.4。
(1)物体在水中静止,说明此时受平衡力的作用,分析物体受到的所有力即可得到结论;
(2)分析甲、丙和丁三个图的相同量和不同量,根据控制变量法得出结论;
(3)要探究浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,根据控制变量法找出符合题意的实验;
(4)根据称重法算出物体浸没水中的浮力,由阿基米德原理算出物体的体积,由G=mg和密度公式算出物体的密度。
本题探究影响浮力大小的因素,考查称重法测浮力、控制变量法及数据分析、阿基米德原理和密度公式的运用。
22.【答案】左 便于从杠杆上直接读取力臂 1 变小 寻找普遍规律
【解析】解:(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,左端上翘,如图甲所示。则应将平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡;调节天平在水平位置平衡,目的是便于测量力臂大小;
(2)由图可知,根据杠杆平衡条件得:FA×LA=FC×LC,即4×0.5N×3L=FC×6L,解得FC=1N;
(3)当转动到图中位置时,弹簧测力计始终垂直于杠杆向下拉,钩码拉力的力臂变小,测力计拉力的力臂不变,要使杠杆符合平衡条件F1L1=F2L2,则弹簧测力计拉力变小;
(4)探究杠杆平衡的条件时进行多次实验,多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力,动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是通过实验数据总结实验结论,使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
故答案为:(1)左;便于从杠杆上直接读取力臂;(2)1;(3)变小;(4)寻找普遍规律。
(1)在调平杠杆平衡时,杠杆的向哪端转动,那端沉,平衡螺母要向另一端移动;调节天平在水平位置平衡,目的是便于测量力臂大小;
(2)根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数;
(3)图丙使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置,求出各自的力臂根据杠杆平衡条件即可求判断F的大小变化;
(4)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性。
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,知道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。
23.【答案】木块被撞击后移动距离的大小 速度 当质量一定时,速度越大,物体动能越大 司机驾驶时,一定要保持车距,限速行驶
【解析】解:(1)探究“物体动能的大小的有关因素”的实验中是通过观察木块被撞击后移动距离的大小来比较动能的大小;
(2)将同一钢球从不同高度由静止释放,撞击木块时的速度不同,木块被撞击后移动距离不同,可以探究动能大小与速度的关系,得出结论:当质量一定时,速度越大,物体动能越大;根据这一结论,请你对司机的安全驾驶提出你的宝贵建议:司机驾驶时,一定要保持车距,限速行驶。
故答案为:(1)木块被撞击后移动距离的大小;(2)速度;当质量一定时,速度越大,动能越大;司机驾驶时,一定要保持车距,限速行驶。
(1)探究“物体动能的大小的有关因素”的实验中是通过观察木块被撞击后移动距离的大小来比较动能的大小,这是转换法;
(2)物体的动能和质量、速度有关,实验时应采用控制变量法,同一钢球从不同高度由静止释放,钢球撞击木块时的速度不同,分析实验现象得出正确结论,同一辆汽车的速度越快,动能越大。
本题考查控制变量法和转换法在实验中的应用。学生应具备相应的动手能力。
24.【答案】解:(1)杠杆在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得:F×OA=FB×OB,
则杠杆B端受到的拉力:FB=OAOB×F=45×100N=20N=16N,
因同一根绳子的拉力相等,
所以,物体M受到的拉力:F拉=FB=16N;
(2)正方体M的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N,
因正方体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下重力的作用处于平衡状态,
所以,由正方体受到的合力为零可得:F浮+F拉=G,
则正方体受到的浮力:F浮=G-F拉=20N-16N=4N,
由ρ=mV可得,正方体的体积:V=mρ=2kg2×103kg/m3=10-3m3,
正方体排开液体的体积:V排=12V=12×10-3m3=5×10-4m3,
由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度:ρ液=F浮gV排=4N10N/kg×5×10-4m3=0.8×103kg/m3;
(3)由ρ>ρ液可知,剪断细线后物体M在液体中稳定时处于沉底状态,排开液体的体积V排'=V=2V排,
此时正方体受到的浮力:F浮'=ρ液gV排'=ρ液g×2V排=2ρ液gV排=2F浮=2×4N=8N,
正方体对容器底部的压力:F=G-F浮'=20N-8N=12N,
由V=L3可得,正方体的边长:L=3V=310-3m3=0.1m,
正方体的底面积:S=L2=(0.1m)2=0.01m2,
正方体对容器底部的压强:p=FS=12N0.01m2=1200Pa。
答:(1)物体M受到的拉力为16N;
(2)液体的密度为0.8×103kg/m3;
(3)若剪断细线,物体M在液体中稳定时M对容器底部的压强为1200Pa。
【解析】(1)杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出杠杆B端受到的拉力,再根据同一根绳子的拉力相等得出物体M受到的拉力;
(2)根据G=mg求出正方体M的重力,正方体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下重力的作用处于平衡状态,根据正方体受到的合力为零得出等式即可求出正方体受到的浮力,利用ρ=mV求出正方体的体积,然后求出正方体排开液体的体积,再利用F浮=ρ液gV排求出液体的密度;
(3)比较正方体的密度和液体的密度关系得出剪断细线后物体M在液体中稳定时处于沉底状态,排开液体的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排求出此时正方体受到的浮力,正方体对容器底部的压力等于自身的重力减去受到的浮力,利用V=L3求出正方体的边长,再利用S=L2求出正方体的底面积,根据p=FS求出正方体对容器底部的压强。
本题考查了杠杆平衡条件、重力公式、密度公式、阿基米德原理、固体压强公式的应用等,涉及到的知识点较大,综合性强,有一定的难度。
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