四川省成都市龙泉驿区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开2019-2020学年四川省成都市龙泉驿区八年级(下)期末物理试卷
1. 关于力的描述下列说法中正确的是( )
A. 力是一个物体对另一个物体的作用
B. 力是维持物体运动的原因
C. 力的作用效果与力的三要素无关
D. 只有相互接触的物体之间才会产生力的作用
2. 下列事例中,利用大气压作用的是( )
A. “玉兔号”在月球上留下“足迹” B. 菜刀磨得锋利
C. 用吸管吸饮料 D. 潜水时穿潜水服
3. 如图所示装置和物品中,不属于连通器的是( )
A. 锅炉水位计 B. 茶壶
C. U型反水弯 D. 喷雾器
4. 如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于该洒水车,下列说法正确的是( )
A. 机械能不变,重力势能不变
B. 机械能变小,重力势能动能变小
C. 机械能不变,动能变小
D. 机械能变小,动能不变
5. 如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 托盘天平
C. 核桃夹 D. 瓶起子
6. 如图所示,是人们在购物时偶尔会用到的一种小提手,它能防止手被较重的塑料袋勒得发痛。则使用这种小提手提塑料袋能( )
A. 减小对手的压强 B. 增大对手的压强 C. 减小对手的压力 D. 增大对手的压力
7. 汽车在平直公路上匀速行驶时,下列属于平衡力的是( )
A. 汽车受到的牵引力和阻力 B. 汽车受到的支持力和地面受到的压力
C. 汽车受到的牵引力和重力 D. 汽车受到的牵引力和地面受到的压力
8. 用一水平推力推矿泉水瓶的下部,水瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部,水瓶会翻倒。这说明力的作用效果与( )
A. 力的大小有关 B. 力的方向有关 C. 力的作用点有关 D. 受力面积有关
9. 图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( )
A. 举重运动员举着杠铃不动.运动员对杠铃做功了
B. 人推汽车但没有推动.人的推力对汽车做功了
C. 起重机吊着重物上升.钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
D. 足球在水平地面上滚动.足球受到的重力对足球做功了
10. 将同一个鸡蛋分别放入甲乙两种液体中,放甲液体中鸡蛋漂浮,放乙液体中鸡蛋下沉,则( )
A. 鸡蛋在甲液体中受到的浮力较大 B. 鸡蛋在乙液体中受到的浮力较大
C. 甲液体的密度较小 D. 鸡蛋在甲乙两液体中的浮力一样大
11. 重200N的课桌放在水平地面上,小明用30N的力水平推桌子但没能推动,则下列说法中正确的是( )
A. 推不动的原因是:推力小于摩擦力 B. 此时桌子在水平方向受到的合力是170N
C. 此时桌子在竖直方向受到的合力是200N D. 此时桌子静止,因此受到的合力是0N
12. 蹦床运动是一种深受青年人喜爱的运动。如图所示,当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中,其动能和重力势能的变化是( )
A. 重力势能增大,动能减小 B. 重力势能增大,动能增大
C. 重力势能减小,动能减小 D. 重力势能减小,动能增大
13. 如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度(绳重、摩擦不计),若G1>G2,提升重物所做的有用功分别为W1、W2,机械效率分别为η1、η2,则下列判断正确的是( )
A. W1>W2、η1>η2 B. W1>W2、η1=η2
C. W1>W2、η1<η2 D. W1=W2、η1>η2
14. 建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组,将500N的重物在5s内匀速提升3m,所用拉力F为300N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 工人做的总功为1800J
B. 动滑轮的重力为50N
C. 滑轮组的机械效率为91.7%
D. 提升更重的物体,滑轮组的机械效率会变小
15. 甲乙两个集装箱质量相同,用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度提升10m,再将乙集装箱以lm/s的速度提升相同高度,那么起重机( )
A. 第一次做功多,功率大 B. 第二次做功多,功率大
C. 两次做功一样多,功率一样大 D. 两次做功一样多,第二次功率大
16. 俗话说:“人往高处走,水往低处流”,在这句话中“水往低处流”是因为受______作用的缘故,而且它的方向总是______。
17. 如图所示,挤压矿泉水瓶,瓶子外形发生变化,表明力能______;用力越大,瓶子形变程度越大,说明力的作用效果跟______有关。
18. 在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。弹簧测力计的示数如图所示,根据______的知识,可知木块受到的滑动摩擦力是______N;
19. 如图所示是我国自主研发的深海无人潜水器,可下沉到11000m的深海进行探测。潜水器在水面下匀速下潜过程中(海水的密度不变),受到的浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”),潜水器在水下10000m处受到的海水压强是______Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3)。
20. 1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先用实验测出了一个标准大气压的大小约为760mm汞柱,约等于______Pa;1654年5月8日,德国人奥托⋅冯⋅格里克做了著名的______实验,向世人证明了大气压强的存在。
21. 科技的发展使人们的生活越来越方便,如图所示为某款智能扫地机器人,其工作时是通
过电机转动使内部气流速度______,内部气体压强______(两空均选填“变大、“变小”或“不变”),使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。
22. 如图所示,用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,鸡蛋由于具有______并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用,纸片将保持______状态。
23. 如图是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。该实验通过观察______来判断小球动能的大小。让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,然后推动木块做功,是为了探究动能的大小与______的关系,换用质量不同的小球,使它们从斜面的同一高度由静止滚下,推动木块做功,是为了探究动能的大小与______的关系。
24. 如图,杯子静置在斜面上,请你画出杯子对斜面的压力和杯子重力的示意图
25. 如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图,并作出F2的力臂l2。
26. 近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱。如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶。下表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:
质量
10kg
轮胎与地面接触面积
30cm2
最大速度
16km/h
充满电行程
24km
(1)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)
(2)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
27. 如图甲所示,载重汽车装完砂石后总质量为20t,以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动100m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s后关闭发动机,继续滑行20m停下。v−t图象如图乙所示。已知汽车在匀速运动过程中发动机的牵引力为4000N.求:
(1)整个过程中发动机做的功;
(2)整个过程中汽车的最大速度。(g=10N/kg)
28. 某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。观察图片并分别比较图中有关数据可知:
(1)当物体浸没在水中时,物体受到水的浮力为______N。
(2)比较②、③两图,可以得出:在同种液体中,______越大,物体受到的浮力越大。
(3)比较③、④两图,可以得出结论:______。
(4)由图中数据可得出盐水密度为______g/cm3。
29. 在探究液体内部压强特点时,小阳用如图所示的有橡皮膜的金属盒(作为探头)与U型管(作为压强计)相连通进行实验。
(1)使用前应检查装置气密性,当用手指按压(不论是重压还是轻压)橡皮膜时,发现U型管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置______(选填“漏气”、“不漏气”)。
(2)小阳排除故障后,把探头浸入水中,多次改变探头在水中的方向,观察压强计U形管左右两侧液面的高度差不变,如图甲所示,由此可得出的结论是______。
(3)小阳若将探头先后放在同一容器的A、B两处,实验现象分别如图乙所示,则可以判断出A、B两处的压强pA______pB(选填“大于”、“等于”或“小于”)。由此可以得到的结论是:液体内部的压强与______有关。
30. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,杠杆处于______状态(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,若每个钩码质量相等,杠杆刻度均匀。在杠杆的B点挂上三个钩码,如图乙所示,为使杠杆平衡,应该在A点悬挂______个钩码;
(3)如图丙所示,在杠杆的C点用弹簧测力计施加竖直向上的力F1,使杠杆平衡;再把弹簧测力计转过一个角度(如图丁所示),使杠杆重新平衡,此时拉力变为F2,则F1______F2(选填“>”、“<”或“=”)。
31. 下列有关机械能的说法中正确的是( )
A. 只要有力对物体做功,物体的动能就改变
B. 在平衡力作用下运动的木块,机械能保持不变
C. 如果一个物体处于静止状态,则它的机械能为零
D. 汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将机械能转化为内能
32. 如图所示,一容器静止在水平桌面上,容器中的水所受重力为G1,容器所受重力为G2,水对容器底的压力为F1,容器对桌面的压力为F2,桌面对容器的支持力为F3,则下列选项正确的是( )
A. G1一定大于F1 B. G1、G2的合力与F3是一对平衡力
C. F1与F3大小相等 D. F2与F3是一对平衡力
33. 在家庭实验室中,小明把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图甲;向杯中加盐,鸡蛋悬浮如图乙;再加盐鸡蛋漂浮如图丙。三种情况下,各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变)( )
A. 鸡蛋受到的浮力F甲
C. 液体的密度ρ甲=ρ乙<ρ丙 D. 液体对容器底的压强p甲=p乙>p丙
34. 如图甲所示,用水平力F1拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离如图乙所示,用滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2.在使用滑轮的过程中,以下说法正确的是( )
A. 总功为W总=2F2s
B. 有用功为W有=Gs。
C. 机械效率为η=Gs/(2F2s)
D. 额外功为W额=2F2s−F1s
35. 如图所示,质量分布均匀的长方体重物A、B;密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB,且SA>SB,高分别为HA和HB,且HA
36. 斜面是简单机械的一种,可用于克服竖直提升重物的困难。几名同学围绕斜面展开如下几个方面的研究(研究均忽略空气阻力):
(1)小华同学研究物体在斜面上运动时的特点及受力情况,如图甲所示,他将处于斜面底端A的木块用力一推,木块离开手后沿斜面向上运动,经过B点,最终停在C点。
①“用力一推”这个过程说明力可以改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”)。
②小华认为“物体具有惯性,所以物体离开手后能够继续向前运动。物体最终静止在C点也说明运动过程中惯性会逐渐减小。”如果你认为这个观点是否正确,并写出理由:______。
(2)小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。利用如图乙所示的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据,表格是他的实验数据:
实验
次数
斜面的倾
斜程度
物块重力
G/N
斜面高度
h/m
拉力F/N
斜面长度
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
70.6%
①通过分析几次实验的数据,结论是:______;
②第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为______。
37. 如图甲所示,底面积为500cm2足够高的圆柱形容器装有6cm深的水放在水平面上,现将一质量2.7kg,高为15cm,底面积为200cm2的长方体物体放入容中,物体沉底,如图乙所示。求:
(1)水的质量;
(2)图乙中物体静止时,水对容器底的压强变化量;
(3)若把容器中的水全部倒出,用软管向容器中注入密度为ρ的某种液体,使物体对容器底的压力最小,则注入液体的质量最少是多少kg。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、力是物体对物体的作用,故A正确;
B、力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因;物体的运动并不需要力来维持,改变物体的运动状态才需要力,故B不正确;
C、力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果,故C不正确;
D、没有相互接触的物体之间可能存在力的作用,例如:两个磁铁尽管没有接触,两个磁极间仍然有磁力作用,空中飞翔的小鸟仍受重力作用,故D不正确。
故选:A。
(1)力是物体对物体的作用,发生力的作用的两个物体可能相互接触,也可能没有直接接触;
(2)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因;
(3)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果。
本题考查了力的概念、力的三要素、力与运动的关系,属于基础知识。
2.【答案】C
【解析】解:A.“玉兔号”在月球上留下“足迹”,属于力的作用效果,与大气压无关,故A不符合题意;
B.菜刀磨得锋利,这是在压力大小一定时,通过减小受力面积来增大压强的,与大气压无关,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下上升,并通过吸管进入口中,利用了大气压,故C符合题意;
D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服,是为了承受更大的水压,不是大气压的作用,故D不符合题意。
故选:C。
大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。大气压强在实际生活中的应用十分广泛,有:吸管喝饮料、离心式水泵抽水、钢笔吸墨水等。
此类主要考查大气压的应用,体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。
3.【答案】D
【解析】解:A、锅炉的水位计与炉身下端相通,是连通器的应用,故A不符合题意;
B、茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故B不符合题意;
C、U型反水弯上端开口、底部连通,构成连通器。故C不符合题意;
D、简易喷雾器工作时,通过气流带动水流,利用了流体压强与流速的关系,与连通器原理无关。故D符合题意。
故选:D。
上端开口、底部相连通的容器叫连通器,连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。
本题考查连通器的原理,关键知道连通器是上端开口、底部相连通的。
4.【答案】B
【解析】解:(1)洒水车在不断的洒水过程中,虽然速度是不变的,但是由于质量减小,所以动能减小。
(2)虽然在水平街道上,但是由于质量减小,所以重力势能也会减小,所以洒水车的机械能减小。
故选:B。
掌握动能、重力势能大小的影响因素,根据影响因素能判断动能、重力势能的大小变化。
5.【答案】A
【解析】A.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;故A正确;
B、托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B错误;
CD、核桃夹、酒瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故CD错误。
结合图片和生活经验,先判断它们在使用过程中,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。杠杆的分类:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
本题的解题关键是结合自己的生活经验,先判断各种杠杆的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。
6.【答案】A
【解析】解:
AB.在压力一定时,增大小提手和手之间的受力面积,可以减小塑料袋对手的压强,使手感到舒服,故A正确、B错误;
CD.塑料袋对手的压力等于塑料袋及塑料袋中物体受到的重力,塑料袋及塑料袋中物体受到的重力不变,压力不变,故CD错误。
故选:A。
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。
此题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要擅于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题目主要考查了平衡力、相互作用力的判断,看学生能否跟二力平衡的条件来识别平衡力。
(1)一对相互作用力的条件是:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同物体上;
(2)要判断是否为平衡力,首先对物体进行受力分析,然后根据二力平衡的条件: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。
【解答】
A、汽车在水平路面上匀速直线行驶时,受到的牵引力和阻力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、汽车受到的支持力和地面受到的压力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C、汽车受到的牵引力和重力,不作用在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D、汽车受到的牵引力和地面受到的压力,没有作用在同一直线上,也没有作用在同一物体上,故不是平衡力,故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【解析】解:用手推矿泉水瓶的下部和上部,是力的作用点不同,使矿泉水瓶发生了不同的运动情况,说明力的作用效果与力的作用点有关。
故ABD错误;C正确;
故选:C。
力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
深入理解力的三要素对力的作用效果的影响;是解答此题的关键。
9.【答案】C
【解析】解:A、举重运动员举着杠铃不动,运动员给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,运动员对杠铃没有做功.不符合题意.
B、人推汽车但没有推动,人给汽车一个向左的力,汽车向左没有移动距离,人对汽车没有做功.不符合题意.
C、起重机吊着重物上升,钢绳给重物一个向上的力,重物向上移动了距离,钢绳对重物做功.符合题意.
D、足球的重力竖直向下,足球在水平地面上滚动,没有向下运动,重力对足球没有做功.不符合题意.
故选C.
本题要抓住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.
10.【答案】A
【解析】解:
(1)由题意可知,鸡蛋在甲液体中处于漂浮状态,物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等;鸡蛋在乙液体中下沉,物体下沉时,浮力要小于重力,故鸡蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,即F甲>F乙,故A正确,BD错误;
(2)因为ρ液<ρ物时物体下沉,ρ液>ρ物时物体漂浮,故甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙,故C错误。
故选:A。
根据物体的浮沉条件可比较所受浮力的大小关系和液体密度大小关系。
本题考查了物体浮沉条件,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。
11.【答案】D
【解析】解:因为桌子始终处于静止状态,因此桌子在水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,即桌子受到的推力等于摩擦力,其合力为0;桌子始终处于静止状态,所以整体的合力也为0.故D正确,ABC错误。
故选:D。
先对桌子进行受力分析,然后根据处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用对桌子进行受力分析,再根据二力平衡的条件选出正确的选项。
知道处于平衡状态的物体受平衡力作用,并且知道二力平衡的条件;正确对物体进行受力分析是解答本类题的关键所在。
12.【答案】A
【解析】解:运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大;速度减小,动能减小。
故选:A。
当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中,判断动能和重力势能的变化,要从动能和重力势能的影响因素考虑。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化。
13.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查有用功和总功、机械效率的计算,关键是知道使用同一个滑轮组使物体升高相同高度时,产生的额外功相同。
根据公式W=Gh可比较所做的有用功的大小;
不计摩擦和绳重,提起物体时对动滑轮所做功是额外功,根据η=W有W总=1−W额W总可比较两滑轮组的效率高低。
【解答】
用两个相同的滑轮组将物体提升相同的高度,且G1>G2,
根据W有=Gh可知,有用功的关系为:W1>W2;
两个完全相同的两个滑轮组,绳重和摩擦不计,额外功相同,
根据W总=W有用+W额外可知,W总1>W总2,
由η=W有W总=W总−W额W总=1−W额W总可知,η1>η2,故A正确,BCD错误。
故选A。
14.【答案】A
【解析】解:
A.由图可知,n=2,则绳端移动的距离s=nh=2×3m=6m,工人做的总功W总=Fs=300N×6m=1800J,故A正确;
B.不计绳重和摩擦,由F=1n(G+G动)可得,动滑轮的重力G动=nF−G=2×300N−500N=100N,故B错误;
C.工人做的有用功W有=Gh=500N×3m=1500J,滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=1500J1800J×100%≈83.3%,故C错误;
D.不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=Gh(G+G动)h×100%=GG+G动×100%=11+G动G×100%,
据此可知提升更重的物体,滑轮组的机械效率会变大,故D错误。
故选:A。
(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,利用W=Fs求出工人做的总功;
(2)不计绳重和摩擦,根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重力;
(3)根据W=Gh求出工人做的有用功,利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率;
(4)不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=Gh(G+G动)h×100%=GG+G动×100%=11+G动G×100%,据此分析提升物体重力变化时其机械效率的变化。
本题考查了做功公式和机械效率公式、滑轮组拉力公式的应用,明确有用功和总功以及滑轮组绳子的有效股数是关键。
15.【答案】D
【解析】解:W=Gh,G、h都相同,所以做功相同,根据P=FV可知,两次拉力相同,但第二次速度大,所以第二次功率大。
故选:D。
已知物体质量相同,提升高度相同,所以做功相同,第二次速度大,但拉力相同,所以第二次功率大。
本题考查功的计算和功率的计算。
16.【答案】重力 竖直向下
【解析】解:水总是从高处流向低处,是因为水受到了一个力的作用,这个力改变了水的流动方向,这个力就是重力。
水从高处流向低处,水向下运动的方向表明了重力的方向是竖直向下。
故答案为:重力;竖直向下。
地球附近的一切物体由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。重力的方向指向地心,所以重力的方向是竖直向下。
本题考查了重力和重力的方向,属于概念性知识,题相对容易。
17.【答案】改变物体的形状 力的大小
【解析】解:双手挤压空矿泉水瓶,瓶子受到力的作用的外形发生变化,表明力能改变物体的形状;
施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的大小有关。
故答案为:改变物体的形状;力的大小。
(1)力的作用效果:可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状;
(2)力的大小、方向、作用点合称力的三要素,它们都能影响力的作用效果。
掌握力的作用效果和力的三要素是正确解题的基础。
18.【答案】二力平衡 2
【解析】解:用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受平衡力的作用,根据二力平衡的知识,此时摩擦力的大小等于测力计对木块的拉力;
由图示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2N,由二力平衡条件可知,木块受到的滑动摩擦力:f=F=2N;
故答案为:二力平衡;2。
实验中研究的是木块受到滑动摩擦力的大小,弹簧测力计测量的是木块受到的拉力,只有木块做匀速直线运动时,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小才等于拉力的大小。
本题主要考查了二力平衡条件的应用,难度不大,属于基础知识。
19.【答案】不变 1.03×108
【解析】解:
(1)潜水器在水面下匀速下潜,海水的密度不变,潜水器浸没在海水中,其排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
(2)潜水艇下潜到10000m深处时,受到的海水压强:
p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa。
故答案为:不变;1.03×108。
(1)浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,关键是判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化;
(2)根据液体压强公式p=ρgh计算潜水器在水下10000m处受到的海水压强。
本题考查了对浮力大小的判断,液体压强的计算,难度不大。
20.【答案】1.013×105 马德堡半球
【解析】解:水银的密度是ρ=13.6×103kg/m3,
一个标准大气压支持的水银柱高为h=760mm=0.76m,
所以一个标准大气压为p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa;
著名的马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在。
故答案为:1.013×105;马德堡半球。
①已知一个标准大气压支持的汞柱高,利用水银密度和液体压强公式进行单位换算;
②马德堡半球实验最早证明了大气压的存在。
此题考查了标准大气压的数值和与大气压有关的著名实验,属于基础知识的考查,难度不大。
21.【答案】变大 变小
【解析】解:高速旋转的叶轮使得机器人内部的空气流速大,压强小,而外部的空气流速小,压强大,所以在外界大气压的作用下,外部空气和灰尘不断地压入机器人,扫地机器人就能“扫尘”了,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。
故答案为:变大;变小。
流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
此题以扫地机器人为载体,考查流体压强与流速的关系,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。
22.【答案】惯性匀速直线运动
【解析】解:用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,该硬纸片由于受力由静止开始沿水平方向飞出去,杯口的鸡蛋由于惯性,要保持原来的静止状态,不随纸板一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用,纸片将保持匀速直线运动状态。
故答案为:惯性;匀速直线运动。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(2)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
本题考查惯性及牛顿第一定律,属于基础题。
23.【答案】木块被推动的距离;速度;质量
【解析】解:
(1)小球动能的大小不易观察,木块移动的距离易观察,用木块移动的距离来表示小球动能的大小是本实验中转换法的应用;
(2)实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关;使同一小球从不同高度滚下,小球的速度不同,所以探究动能与速度的关系;
(3)换用质量不同的小球,使它们从斜面的同一高度由静止滚下,小球达到水平面时的速度相同,是为了探究动能的大小与质量的关系。
故答案为:木块被推动的距离;速度;质量。
(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法;
(2)动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟速度关系时,控制质量大小不变;
(3)动能大小跟质量和质量有关。在探究动能大小跟质量关系时,控制质量速度不变。
在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中,要分析清控制变量法和转换法两种方法的应用,要注意速度和高度的区别。
24.【答案】解:在斜面上选取杯子与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段,即为压力F的示意图;
重力作用在杯子的重心上,方向竖直向下,据此画出重力G的示意图。如图所示:
【解析】(1)先确定压力的作用点,即压力是接触面受到的力,因此作用点在斜面上,然后根据压力与接触面垂直的关系确定压力的方向;
(2)重力作用在物体的重心,方向竖直向下,据此画出重力。
很多同学把压力和重力混淆,认为压力就是重力,这是不正确的,物体只有位于水平面上时,压力的大小、方向才与重力相同;本题的关键是知道压力的作用点在接触面上,以及压力的方向是垂直于接触面,且指向被压物体的。而重力的方向则永远竖直向下。
25.【答案】解:由图可知,力F1作用在B点时,力臂L1最大,此时力F1最小,力F1示意图如图所示;
过支点作力F2作用线的垂线段,即可做出力臂L2,如图所示;
故答案为:如图所示。
【解析】在阻力与阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,根据图示确定最大动力臂,然后作出最小的动力;
从支点作力的作用线的垂线段,即可作出力的力臂。
本题考查了作最小力示意图及作力臂问题,熟练应用杠杆平衡条件、由图示确定最大力臂是正确解题的关键。
26.【答案】解:(1)人和电动平衡车的总重力:
G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,即在水平方向上所受的力是平衡力。
可得牵引力:F=f=0.2G总=0.2×600N=120N;
(2)车对水平地面的压力:F压=G总=600N,
车对水平地面的压强:p=F压S=600N30×10−4m2=2×105Pa。
答:(1)若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是120N;
(2)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是2×105Pa。
【解析】(1)利用G=mg求出人和电动平衡车的总重力,然后利用阻力和重力的关系求出阻力,再利用二力平衡的条件得出牵引力大小;
(2)车在水平地面上,对水平地面的压力大小等于人和车的总重力,又知受力面积,利用p=FS计算压强。
此题考查重力的计算、二力平衡的条件的应用,压强的大小计算,是一道综合性较强的题目,关键是知道车对水平地面的压力等于人和车的总重力,并能从表格中获取相关信息加以计算。
27.【答案】解:
(1)由题意和图象可知,整个过程中发动机做功的时间t=40s,额定功率为80kW,
由P=Wt得,整个过程中发动机做的功:
W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J;
(2)由图象可知汽车匀速运动时速度最大,且汽车在匀速运动过程中发动机的牵引力为4000N,
则由P=Wt=Fst=Fv得,汽车的最大速度:
v=PF=80×103W4000N=20m/s。
答:(1)整个过程中发动机做的功为3.2×106J;
(2)汽车的最大速度为20m/s。
【解析】(1)由题意和图象可知,整个过程中发动机做功的时间和额定功率,根据W=Pt求出整个过程中发动机做的功;
(2)由图象可知汽车匀速运动时速度最大,且汽车在匀速运动过程中发动机的牵引力为4000N,根据P=Fv求出汽车的最大速度。
本题考查了功、功率公式以及二力平衡条件的应用,是一道较为简单的计算题。
28.【答案】1 排开液体的体积 物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关 1.2
【解析】解:(1)由ac两图,根据称重法,物体全部浸没在水中时,受到的浮力是:F浮=G−F示=4N−3N=1N;
(2)比较②、③两图,研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同,由bc两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)比较③、④两图,研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由③、④两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(4)物体在空气中时弹簧测力计示数4N,
由图①③所示实验可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=4N−3N=1N,
由图①⑤所示实验可知,物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′=G−G′=4N−2.8N=1.2N;
设物体体积为V,由浮力公式:F浮=ρgV排,F浮=ρ水gV,F浮′=ρ盐水gV,
因为排开水的体积和排开盐水的体积相等,都等于物体的体积,
即V=F浮ρ水g=F浮′ρ盐水g
则盐水的密度:ρ盐水=F浮′ρ水F浮=1.2N×1.0×103kg/m31N=1.2×103kg/m3=1.2g/cm3。
故答案为:(1)1;(2)排开液体的体积;(3)物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;(4)1.2。
(1)由①③两图,根据称重法求物体全部浸没在水中时受到的浮力;
(2)研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同;
(3)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度;
(4)物体在盐水中受到的浮力大小等于在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在盐水中时弹簧测力计的示数;根据图示实验求出物体在水与盐水中受到的浮力,然后根据浮力公式求出盐水的密度。
本题探究浮力的大小跟哪些因素有关,考查称重法测浮力、控制变量法的运用,密度以及浮力公式的应用。
29.【答案】漏气 同一深度,液体内部向各个方向的压强相同 小于 深度
【解析】解:
(1)使用前应检查装置气密性,当用手指按压(不论是重压还是轻压)橡皮膜时,发现U型管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置漏气;
(2)小阳排除故障后,把探头浸入水中,多次改变探头在水中的方向,观察压强计U形管左右两侧液面的高度差不变,则液体产生的压强不变,由此可得出的结论是:同一深度,液体内部向各个方向的压强相同;
(3)小阳若将探头先后放在同一容器的A、B两处,实验现象分别如图乙所示,根据转换法,则可以判断出A、B两处的压强pA小于pB,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)漏气;(2)同一深度,液体内部向各个方向的压强相同;(3)小于;深度。
(1)检查装置时,用手按压橡皮膜,若U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)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;
(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。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
30.【答案】平衡 4<
【解析】解:(1)杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态;
(2)在A点悬挂4个钩码时,
根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,若一个钩码重G,杠杆上一格长L,
可知4G×3L=3G×4L,杠杆可以平衡;
(3)根据杠杆的平衡条件,F1×L1=F2×L2,
F1×3L=3G×4L,
解答:F1=4G=4×0.5N=2N;
力臂是支点到力的作用线的距离,
由图可知F1的力臂大于F2的力臂,而阻力和阻力臂保持不变,故F1
(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态;
(2)根据杠杆平衡的条件可解决该问题;
(3)根据杠杆的平衡条件解答;支点到力的作用线的距离就是力臂。
实验前应先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,还必须确保动力和阻力的方向是竖直方向,这样才可以从杠杆上直接读出力臂。
31.【答案】D
【解析】解:
A、在水平公路上匀速直线行驶的汽车,牵引力对汽车做功,且汽车的质量不变、速度不变,则汽车的动能不变,所以,有力对物体做功,物体的动能不一定改变,故A错误;
B、在平衡力作用下运动的木块,其机械能可能不变,还可能增大或减小;如拉着木块匀速直线上升(重力与拉力平衡),木块的质量不变、速度不变,动能不变;但高度增大,重力势能增大,因机械能等于动能与势能的总和,则木块的机械能增大,故B错误;
C、一个物体处于静止状态,但它的机械能可能不为零;如高空中处于静止状态的热气球(浮力与重力平衡),其速度为0,动能为0;但高度不为0,其重力势能不为0,机械能不为零,故C错误;
D、汽车在刹车过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,则刹车片会发热,故D正确。
故选:D。
(1)物体在平衡力的作用下(在水平公路上匀速直线行驶的汽车),处于平衡状态,分析动能变化;
(2)物体在平衡力的作用下(匀速竖直下落的木块),处于平衡状态,分析动能、重力势能、机械能的变化;
(3)动能和势能统称为机械能,动能为0,机械能不一定为0;
(4)克服摩擦做功、压缩气体做功,消耗机械能转化为内能。
本题考查了动能、重力势能的影响因素,以及机械能与内能之间的转化,要认真审题,易错题!
32.【答案】B
【解析】解:A、容器的形状是圆柱,水对容器底的压力F1等于容器中的水所受重力G1,故A错误;
B、容器静止在水平桌面上,容器中的水所受重力G1和容器所受重力G2的合力与桌面对容器的支持力F3,都是作用在容器上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此这两个力是平衡力,故B正确;
C、水对容器底的压力F1要小于桌面对容器的支持力F3,故C错误;
D、容器对桌面的压力F2,桌面对容器的支持力F3,这两个力分别作用在桌面和容器上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,属于一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
(1)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)相互作用力的条件:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
本题考查平衡力和相互作用力的区别,记得只有一个,那就是否作用在同一个受力物体上,作用在同一个受力物体上的是平衡力,作用在不同受力物体上的是相互作用力。
33.【答案】A
【解析】解:(1)鸡蛋在甲中沉入水底,则ρ甲<ρ鸡蛋,F甲
(1)同一只鸡蛋的重力不变,根据图甲中沉底、图乙中悬浮、图丙中漂浮,利用物体的浮沉条件即可判断三种情况下鸡蛋所受浮力之间的关系;
(2)根据阿基米德原理可以得出鸡蛋排开的液体的质量的关系;
(3)根据物体的浮沉条件可以得出液体的密度关系;
(4)向液体中加盐,则液体的质量和重力变大,根据F=G液+F浮和p=FS分析液体对容器底部压强的大小关系。
本题考查了物体浮沉条件的应用,要注意同一只鸡蛋的重力不变这一关键条件。
34.【答案】AD
【解析】解:
A、使用动滑轮拉力端移动距离s′=2s,拉力做的总功W总=F2s′=F2×2s=2F2s,故A正确;
B、使用动滑轮做的有用功,等于直接拉物体做的功,即W有=F1s,故B错;
C、机械效率η=W有W总=F1s2F2s=F12F2,故C错;
D、额外功W额=W总−W有=2F2s−F1s,故D正确。
故选:AD。
(1)使用动滑轮拉力端移动距离等于物体移动距离的2倍,利用W=Fs求拉力做的总功;
(2)使用动滑轮做的有用功,等于直接拉物体做的功;
(3)机械效率等于有用功与总功之比;
(4)额外功等于总功减去有用功。
本题考查了使用动滑轮时有用功、额外功、总功、机械效率的计算,明确水平使用动滑轮时有用功、额外功的含义是关键。
35.【答案】BC
【解析】解:
(1)对于质量分布均匀的长方体,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρgh可得,
A、B对地面的压强分别为:
pA0=ρAgHA,
pB0=ρBgHB,
已知它们对地面的压强相等,即:pA0=pB0,
所以,ρAghA=ρBghB。
由于HA
(2)长方体A、B沿水平割去上半部分(如图中虚线所示),则HA′=12HA,HB′=12HB,
则剩余部分对地面的压强分别为:
pA=ρAgHA′=ρAg12HA=12ρAgHA=12pA0,
pB=ρBgHB′=ρBg12HB=12ρBgHB=12pB0,故D错误;
已知pA0=pB0,则pA=pB,故B正确;
(3)由于SA>SB,根据F=pS可得:
剩余部分对地面的压力FA>FB,故A错误。
故选:BC。
对于质量分布均匀的长方体,可根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSghS=ρgh判断,已知两物体对地面的压强相等,由边长关系可求出密度关系,则由压强公式可求得压强和压力的关系。
此题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式p=ρgh(适用于实心柱体对支撑面的压强)进行分析解答。
36.【答案】运动状态 错误;惯性大小只与物体质量有关 当物重与斜面的粗糙程度一定时,斜面越陡,机械效率越高 3.5N
【解析】解:
(1)将处于斜面底端A的木块用力一推,木块离开手后沿斜面向上运动,木块由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,木块在此过程中质量不变,所以惯性不会改变,所以小华的观点错误;
(3)①纵向分析表中的实验的数据,结论是:当物重与斜面的粗糙程度一定时,斜面越陡,机械效率越高;
②第一次实验中,W总=Fs=5.5N×1m=5.5J;
W有=Gh=10N×0.2m=2J,
故做的额外功为:
W额外=W总−W有=5.5J−2J=3.5J,
本实验中克服摩擦力做的功为额外功,故物块所受斜面的摩擦力为:
f=W额s=3.5J1m=3.5N。
故答案为:(1)运动状态;(2)错误;惯性大小只与物体质量有关;(3)①当物重与斜面的粗糙程度一定时,斜面越陡,机械效率越高;②3.5N。
(1)力的作用效果:力可以改变物体的形状,力也可以改变物体的运动状态;
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小只与物体的质量有关;
(3)①纵向分析表中的实验的数据得出结论;
②求出第一次实验中的总功和有用功,从而得出额外功大小,本实验中克服摩擦力做的功为额外功,据此求出物块所受斜面的摩擦力。
本题考查有关摩擦力的知识、控制变量法、数据分析及功的计算和力与运动的关系、影响惯性大小的因素。
37.【答案】解:(1)容器内水的体积:
V水=S容h水=500cm2×6cm=3000cm3,
由ρ=mV可得,容器内水的质量:
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×3000cm3=3000g=3kg;
(2)长方体物体放入容中,物体沉底,
因容器内水的体积不变,则此时容器内水的深度:
h水′=V水S容−S物=3000cm3500cm2−200cm2=10cm,
则容器内水深度的变化量:
△h=h水′−h水=10cm−6cm=4cm=0.04m,
水对容器底的压强变化量:
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
(3)长方体物体的密度:
ρ物=m物V物=m物S物h物=2700g200cm2×15cm=0.9g/cm3,
若ρ液⩽ρ物,当物块刚好完全浸没时,物体受到的浮力最大,此时物体对容器底的压力最小,且所加液体的质量最少,
加入液体的质量:
m液=ρV液=ρ×(S容−S物)h物=ρ×(500×10−4m2−200×10−4m2)×0.15m=4.5ρ×10−3kg,
若ρ液>ρ物,当物块受到的浮力刚好等于其重力时,此时物体对容器底的压力最小为零,
则ρgS物h浸=m物g,解得h浸=m物ρ×S物,
加入液体的最小质量:
m液=ρV液=ρ×(S容−S物)h浸=ρ×(S容−S物)×m物ρ×S物=(S容S物−1)m物=(500cm2200cm2−1)×2.7kg=4.05kg。
答:(1)水的质量为3kg;
(2)图乙中物体静止时,水对容器底的压强变化量为400Pa;
(3)若ρ液⩽ρ物,当注入液体的质量为4.5ρ×10−3kg时,物体对容器底的压力最小;
若ρ液>ρ物,当注入液体的质量为4.05kg时,物体对容器底的压力最小。
【解析】(1)根据V=Sh求出容器内水的体积,利用ρ=mV求出容器内水的质量;
(2)长方体物体放入容中,物体沉底,根据V=Sh求出此时容器内水的深度,然后求出容器内水深度的变化量,利用p=ρgh求出水对容器底的压强变化量;
(3)利用体积和密度公式求出物块的密度,若ρ液⩽ρ物,当物块刚好完全浸没时,所加液体的质量最少,此时液体对容器底的压力最小,根据m=ρV求出加入液体的质量,若ρ液>ρ物,当物块受到的浮力刚好等于其重力时,物块对容器底的压力最小为零,根据物体浮沉条件和阿基米德原理求出物体浸入的深度,根据V=Sh求出所加液体的密度,根据m=ρV求出所加液体的质量。
本题考查了密度公式和液体压强公式、物体浮沉条件的应用等,要注意最后一问中需要考虑正方体的状态,有一定的难度。
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