2022-2023学年四川省眉山市东坡区苏辙中学八年级(下)期中物理试卷(含解析)
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一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 研究阻力对物体运动影响的实验装置,自A点自由滑下的小车运动到C点时停了下来,当小车滑到B点时所受的力的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 天平 B. 瓶盖起子
C. 食品夹 D. 钳子
3. 关于功率的说法,正确的是( )
A. 功率大的机器所作的功一定比功率小的机器多
B. 单位时间内所做的功越多,其功率则越大
C. 速度越大,功率越大
D. 作用力越大,功率也越大
4. 下列关于压强的说法正确的是( )
A. 飞机升力是由于机翼上下表面的空气流速不同造成压强差所引起的
B. 拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小
C. 菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来减小压强
D. 马德堡半球实验首次测出大气压强值
5. 在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 在a点和c点速度都为零,因此这两点动能也为零
B. 在a点和e点都处于静止状态,因此机械能相等
C. 从a点下滑到b点过程中,机械能保持不变
D. 从c点下落到d点过程中,机械能保持不变
6. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有③和④
7. 如图所示是水银气压计和自制气压计,下列有关说法中不正确的是( )
A. 在使用水银气压计时,玻璃管稍倾斜,管内外水银面的竖直高度差不变化
B. 自制气压计瓶内气压大于瓶外大气压
C. 把水银气压计从1楼拿到10楼,玻璃管内水银柱会下降
D. 自制气压计的玻璃管内水柱高度降低,说明大气压降低了
8. 在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时,将木块A放置水平木板B上,加载一个钩码,把一支测力计系在A上,如图所示。当向左拉动B时,测力计指针稳定。下列讨论中错误的是( )
A. 此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B. A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力
C. A受到B的摩擦力的大小为2.4N,方向向左
D. 若增大拉动B的速度,测力计的示数会变大
9. 图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A. 图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B. 图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C. 图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D. 图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
10. 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为( )
A. 3N
B. 6N
C. 11N
D. 22N
11. 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
A. 在实验丁中,容器底部受到物体A的压力等于0.3N
B. 实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C. 实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D. 物体A的密度为3.2×103kg/m3
12. 如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体受到的重力是6N
B. 圆柱体受到的最大浮力是3N
C. 圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D. 当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
二、填空题(本大题共6小题,共22.0分)
13. 运动员用力拉开弓,弓被拉弯,说明力能改变物体的______,松手后,拉弯的弓能将箭射出,说明力还能改变物体的______。
14. 一个人通过细绳用20N的力拉着小车在光滑的水平面上运动,如果细绳突然断了,小车将做______运动,这时小车在水平方向上一定______(填“受”“不受”)力。
15. 如图所示,A、B是两个上端开口的容器,它们构成的是一个______;当用一个管子沿B容器口吹气时,A容器中的液面会______。(填“上升”“下降”或“不变”)
16. 如图,质地均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为______Pa:竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
17. 如图所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s−t图象分别是图乙中的图线①②,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,则F1______F2,P1______P2(均选填“<”、“=”、或“>”)
18. 为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止,请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图,并作出阻力F2的力臂。
三、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
19. 如图所示,物体A沿斜面向下做匀速直线运动,请在图中作出斜面对物体A所施加力的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,共18.0分)
20. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将______(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会______(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是______。
21. 在“探究二力平衡条件”的活动中,学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或______ 状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)从实验效果的角度分析,你认为______ 方案更好,理由是______ 。
(3)乙实验中向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量______ 时,小卡片静止。
(4)把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在______ 才能平衡。
(5)在小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在______ 才能平衡。
22. 如图是小张设计“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验示意图。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿______ 方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最大的是______ (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较______ 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系;比较______ 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。(均选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数______ (选填“大于”“等于”或“小于”)丁实验中弹簧测力计的示数,小张由此得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”,你认为这个观点是______ (选填“正确”或“错误”)的。
(5)如图戊是小张改进后的实验装置,对实验的完成效果较好。实验时,小张______ (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
23. 某型号汽车发动机的额定功率为4×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功;
(3)汽车行驶速度的大小。
24. 水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体。将一体积为40cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N。(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。g=10N/kg),求:
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力。
(2)筒内液体密度。
(3)物体浸没后,液体对容器底部增加的压强。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:小车受到了竖直方向上的重力和地面的支持力,重力和支持力是一对平衡力,平衡力的大小是相等的;
小车还受到了地面施加的摩擦阻力。
故答图如下:
因此只有选项C正确。
故选:C。
先判断小车在B处受到哪些力的作用,然后根据力的示意图做出解答,需要注意的是相等的力,线段的长度必须相等。
此题考查的是力的示意图,需要注意的是:在同一个图中,线段的长度表示了力的大小。
2.【答案】C
【解析】解:A、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A错误;
B、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;
D、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。
故选:C。
结合生活经验,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。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
(1)物体单位时间内所做的功叫功率;
(2)由功率的计算公式P=Wt可知,功率的大小与做功多少和做功所需时间的长短有关,与其它因素无关;
(3)功率是表示物体做功快慢的物理量。
正确理解功率的影响因素是解决此类功率问题的关键。
【解答】
A、功率是表示物体做功快慢的物理量,功率大的机器所做的功一定比功率小的机器做功快;由于做功时间未知,所以由W=Pt可知,功率大的机器所做的功不一定多,故A错误;
B、由功率的定义可知,单位时间内所做的功越多,其功率越大,故B正确;
C、由公式P=Fv可知,速度越大,功率不一定越大,故C错误;
D、由公式P=Fv可知,作用力越大,功率不一定越大,故D错误。
故选:B。
4.【答案】A
【解析】解:A、飞机机翼为流线型,即上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力。故A正确;
B、拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而增大,故B错误;
C、菜刀的刀刃薄,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D、马德堡半球实验首次证明大气压的存在,故D错误;
故选:A。
(1)了解机翼的形状,根据流体压强与流速的关系可做出解答。流体流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
(2)液体内部压强随着深度的增加而增大;
(3)压强的大小与压力和受力面积有关;
(4)马德堡半球实验首次证明大气压的存在。
此题考查了流体压强和流速的关系、液体内部压强的特点、大气压存在的验证等知识点,是一道综合题。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
结合机械能的概念(动能、重力势能概念),根据题目的条件可分析出答案。要明确:物体处于静止状态,只能说明它的动能为零,它的机械能不一定为零。
机械能包括动能和势能;动能和势能是可以相互转化的;在动能和势能相互转化的过程中,如果没有与其它能量之间的转化,机械能的总量保持不变。
【解答】
A.在a点速度为零,说明动能为零;c点在水平方向速度不为零,c点动能不为零,故A错误;
B.在a点和e点都处于静止状态,说明动能都为零,因为高度不同,所以,重力势能就不相等,因此机械能不相等,故B错误;
C.从a点向b点运动过程中,重力势能大部分转化成动能,因为有滑动摩擦,少部分转化成内能,机械能减少,故C错误;
D.从c点下落到d点过程中,重力势能转为动能,因为不计空气阻力,故机械能守恒,故D正确。
故选D。
6.【答案】D
【解析】解:①水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=FS得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故①错误,④正确;
②因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,所以ρ甲>ρ乙,故②错误;
③液体深度相同,甲的密度大,对容器底部压强大,由p=ρgh故图中液体对杯底的压强p甲>p乙;故③正确。
综上所述,①②错误,③④正确。
故选:D。
(1)甲容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;乙容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力。底面积相等,根据公式p=FS可求液体对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=FS可求容器对桌面的压强。
本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
7.【答案】D
【解析】解:A、在使用水银气压计时,如果玻璃管倾斜会使水银柱的长度增加,但高度不变,故不影响实验测量结果,故A正确;
B、自制气压计瓶内气压等于瓶外大气压加上吸管内水柱产生的压强,故B正确;
C、大气压随高度的增加而减小,把水银气压计从1楼拿到10楼,由于外界大气压变小,故玻璃管内水银柱会下降,故C正确;
D、自制气压计的玻璃管内水柱高度降低,说明大气压增大了,故D错误。
故选:D。
(1)玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲以及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。
(2)玻璃管内水柱高度高于瓶内的水面,这说明瓶内气压大于瓶外大气压。
(3)海拔越高,大气压越小;
(4)外界气压增大,自制气压计的玻璃管内水柱高度降低。
本题考查了气压与高度的关系、气压计的原理,综合性强,要求运用物理知识要灵活。
8.【答案】D
【解析】解:A、两物体间接触面的粗糙程度不变,在A上加减钩码可以改变物体间的压力大小,该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系,故A正确;
B、A受到B对它的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力作用而静止,处于平衡状态,则A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力,故B正确;
C、由图示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N,A处于平衡状态,由平衡条件可知,A受到的滑动摩擦力f=F=2.4N,A相对于B向右运动,A受到的滑动摩擦力方向水平向左,故C正确;
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,与物体的运动速度无关,如果增大拉动B的速度,A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变,物体间的滑动摩擦力不变,由平衡条件可知,测力计的示数不变,故D错误。
故选:D。
物体静止和做匀速直线运动时,此时物体处平衡状态,受到的力是平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,可根据一个力的大小、方向,确定另一个力的大小和方向;滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,若两者都不发生变化,则滑动摩檫力不变;滑动摩檫力的方向与物体相对运动的方向相反。
此题考查学生对于物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用和相互平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的理解与运用。
9.【答案】B
【解析】解:
A.浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不变,故A错误;
B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故B正确;
C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故C错误;
D.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故D错误。
故选:B。
(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关;
(2)将物体做成中空的可以通过增大排开液体的体积增大浮力;
(3)密度计是用来测量液体密度的工具,是根据物体漂浮时浮力与重力相等的原理制成的;
(4)浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮。
本题考查了学生对阿基米德原理、增大浮力的方法、物体浮沉条件的理解与掌握,是一道浮力应用的综合题。
10.【答案】B
【解析】解:由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数分别为:n1=3,n2=2,
已知每个滑轮的重力相等,设动滑轮的重力为G动,
不计绳重和摩擦力,则拉力分别为:F1=13(G1+G动),F2=12(G2+G动),
由题知F1=F2,
所以,13(G1+G动)=12(G2+G动),
即:13(60N+G动)=12(38N+G动),
解得动滑轮的重力:G动=6N。
故选:B。
先确定使用滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力,拉力F=1n(G+G动),已知拉力大小相同,据此列方程求出动滑轮的重力。
本题考查了使用滑轮组时拉力的计算,关键是利用好关系式:不计绳重和摩擦力,拉力F=1n(G+G动)。
11.【答案】A
【解析】解:D、比较甲和丙两图可知,物体A受到的浮力:F浮=G−F拉=4N−2.8N=1.2N,
物体A的体积:V=V排=F浮ρ盐水g=1.2N1.2×103kg/m3×10N/kg=10−4m3,
物体A的密度:ρ=GgV=4N10N/kg×10−4m3=4×103kg/m3,故D错误。
B、在实验乙中,物体受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10−4m3=1N,
物体A受到的拉力F拉=G−F浮′=4N−1N=3N,故B错误。
C、实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小:3N−2.8N=0.2N,故C错误。
A、实验丁中容器底部受到物体A的压力:F压=G−F浮−F拉=4N−1.2N−2.5N=0.3N,故A正确。
故选:A。
D、根据甲、丙两图,利用公式F浮=G−F拉计算出A受到的浮力,再根据V=V排=F浮ρ盐水g计算出A的体积,最后根据ρ=GgV计算A的密度。
B、首先根据F浮′=ρ水gV排计算出A在水中受到浮力,再根据F拉=G−F浮′计算A受到的拉力。
C、将丙和乙的示数相减即可。
A、根据G=F浮+F拉+F压计算即可。
本题考查了密度公式的应用、二力平衡、阿基米德原理、浮力大小的计算,有一定难度。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:
(1)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
(2)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值。
(3)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为3N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度。
(4)下降高度4cm时,下表面接触水面,下降8cm时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,由于容器底面积未知,所以不能确定圆柱体下表面距水面的距离,故不能确定下表面受到水的压强。
【解答】
A.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=9N,故A错误;
B.由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的最大浮力F浮=G−F=9N−3N=6N,故B错误;
C.图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=3N,则圆柱体受到的浮力F浮=G−F=9N−3N=6N。
圆柱体受到的浮力:F浮=ρ水gV排,物体的体积:V物=V排=F浮ρ水g=6N1×103kg/m3×10N/kg=6×10−4m3,由公式G=mg可求出物体的质量m=Gg=9N10N/kg=0.9kg,
则圆柱体密度ρ物=mV物=0.9kg6×10−4m3=1.5×103kg/m3,故C正确。
D.由图可知,物体从下表面接触水面到刚好浸没时,物体下降了4厘米,但同时水面会上升,由于容器底面积未知,所以不能确定圆柱体下表面所处的深度,也就不能确定下表面受到水的压强,故D错误。
故选C。
13.【答案】形状;运动状态
【解析】解:
在力的作用下弓的形状发生改变,由此可知:力可以使物体发生形变;松手后箭被射出时,由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:形状;运动状态。
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。
本题考查了力的作用效果,是力学基础知识的考查,是中考的热点。
14.【答案】匀速直线 不受
【解析】解:因为小车在光滑的水平面上运动,所以不受摩檫力,如果细绳突然断了,则拉力也消失,小车在水平方向上不受力,将做匀速直线运动。
故答案为:匀速成直线运动;不受。
牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。物体处于静止状态或匀速直线运动状态时不受力或受平衡力。
注意分析物体的受力情况,明确在光滑的水平面上运动时不受摩擦力。
15.【答案】连通器 下降
【解析】解:A、B是两个上端开口、下部相连通的容器,所以它们构成的是一个连通器,连通器中装有液体保持静止时,液面相同,A、B两容器上方都是大气压。当用一个管子沿B容器口吹气时,B的上方空气流速快,压强小,A容器上方的大气压不变,在大气压的作用下,B中的液面在A液面上方的大气压的作用下上升,A容器的液面就会下降。
故答案为:连通器;下降。
连通器是上端开口,底部相连的容器,液体静止时,液面保持相平;流动的液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水。流体的流速越大,压强越小。
掌握流速和压强的关系,并能用流体压强和流速的关系解释一些现象。
16.【答案】700 变小
【解析】解:长方体对桌面的压力为:F=G=7N;
长方体对桌面的压强为:p=FS=7N0.01m2=700Pa;
设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S′,没切除时,长方体对桌面的压强:p=GS′,因为S′
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力F′=kG,则剩余部分对桌面的压强为:p′=kGkS=GS ②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
故答案为:700;变小。
(1)该物体对桌面的压力和自身的重力相等,根据题意求出物体与桌面的接触面积即为受力面积,根据p=FS求出该物体对桌面的压强;
(2)将阴影部分切除,根据p=FS可知剩余部分对桌面的压强变化。
本题主要考查了固体压强的计算及大小分析,解决此题的关键是利用好公式p=FS,将两次压强的大小均与GS比较。
17.【答案】= >
【解析】解:(1)木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2。
(2)从图象中可以判断出,第②次的运动速度v较小,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。
故答案为:=;>。
(1)弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。
(2)根据P=Fv判断拉力的功率。
本题通过图象可以判断木块进行匀速直线运动,匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系,根据P=Fv判断功率大小的变化。
18.【答案】解:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,最省力,即动力臂最长,由图知OB比OA长,所以OB做动力臂最长,过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F1的方向,如下图所示:
做出阻力作用线,则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2。
【解析】使用杠杆时,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力;因此只需找出使动力臂最长的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可。
19.【答案】解:
物体A沿斜面向下做匀速直线运动时,受到斜面对物体A沿斜面向上的摩擦力和垂直斜面向上的支持力,力的作用可都标在A的重心上,由此作图如图所示:
【解析】先分析斜面对物体A的各力和力的方向,再按力的示意图要求作图即可。
本题考查力的示意图的作图,关键是正确分析斜面对A的力以及力的方向。
20.【答案】右 4 左端下沉 变大 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大
【解析】解:(1)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,则重心应向右移动,故应向右调节平衡螺母;
(2)若每个钩码重G,每个小格长L,如图甲所示,杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得,3G×4L=nG×3L,解得n=4,即应在杠杆右边B处挂同样的钩码4个;
当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个钩码,则有4G×4L>5G×3L,左侧力与力臂的乘积大于右侧,故左端下沉;
(3)保持C点不变,当弹簧测力计从a位置转到b位置时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
故答案为:(1)右;(2)4;左端下沉;(3)变大;阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
(1)杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,在水平位置平衡目的是便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(3)当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的动力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大。
此题是“探究杠杆的平衡条件”实验,考查了杠杆的调平及目的,杠杆平衡条件的应用,都是杠杆平衡条件中的常见知识。
21.【答案】(1)匀速直线运动;(2)乙;乙方案中摩擦力对实验的影响较小;(3)相等;(4)同一直线上;(5)同一物体上
【解析】解:(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的;
(2)乙方案小卡片的重力小忽略不计,水平方向上只受两个力的作用,甲方案水平方向上还要考虑摩擦力,故乙方案更好,理由是乙中摩擦力对实验的影响较小;
(3)一对平衡力的大小相等,方向相反,当两盘砝码的质量相等时,卡片就保持静止;
(4)把小卡片转过一个角度,使作用在物体上的两个力不在同一直线上,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡;
(5)当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,两段小卡片运动,由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)乙;乙方案中摩擦力对实验的影响较小;(3)相等;(4)同一直线上;(5)同一物体上。
(1)物体不受力或受到平衡力时处于平衡状态,处于平衡状态的物体保持静止状态或者保持匀速直线运动状态,据此分析;
(2)乙方案小卡片的重力小忽略不计,水平方向上只受两个力的作用,甲方案水平方向上还要考虑摩擦力,据此分析;
(3)(4)(5)作用在同一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,则它们是一对平衡力,据此分析;
本题考查“探究二力平衡条件”的实验,需要重点掌握二力平衡的条件。
22.【答案】水平 丙 甲、乙 乙、丙 大于 错误 不一定
【解析】解:
(1)实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等;
(2)甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙的压力大于甲的压力,乙图摩擦力大于甲图摩擦力;甲、丁两图,接触面粗糙程度相同,甲的压力大于丁的压力,甲图摩擦力大于丁图摩擦力;
乙、丙两图,压力相同,丙比乙接触面粗糙,丙图的摩擦力大于乙图摩擦力;所以丙图的摩擦力最大;
(3)甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙比甲的压力大,研究的是摩擦力与压力有关;
乙、丙两图,压力相同,丙比甲接触面粗糙,研究的是摩擦力与接触面粗糙程度有关;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不一定匀速拉动长木板。
故答案为:(1)水平;(2)丙;(3)甲、乙;乙、丙;(4)大于;错误;(5)不一定。
(1)木块只有在做匀速直线运动时,受到弹簧测力计的拉力才等于受到的摩擦力;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,据此分析回答;
(3)分析甲乙、乙丙图中控制的量和改变的量,得出研究内容;
(4)根据控制变量法的要求分析答题;
(5)根据图示实验装置分析答题。
本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
23.【答案】解:
(1)因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,发动机所提供的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,
所以,发动机所提供的牵引力F=f=1600N;
(2)由P=Wt可得,汽车行驶10min牵引力所做的功:
W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J;
(3)由P=Wt=Fst=Fv可得,汽车行驶的速度:
v=PF=4×104W1600N=25m/s。
答:(1)发动机所提供的牵引力为1600N;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×107J;
(3)汽车行驶的速度为25m/s。
【解析】(1)汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,发动机所提供的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出发动机所提供的牵引力;
(2)根据W=Pt求出汽车行驶10min牵引力所做的功;
(3)根据P=Wt=Fst=Fv求出汽车行驶的速度。
本题考查了做功公式和功率公式以及二力平衡条件的应用,是一对较为简单的应用题。
24.【答案】解:(1)由题意可知,物体A的重力G=F=10N,物体A浸没时弹簧测力计的示数F′=5.2N,
则物体浸没在液体中时受到的浮力:F浮=G−F′=10N−5.2N=4.8N;
(2)物体A浸没时排开液体的体积:V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10−3m3,
由F浮=ρ液gV排可得,容器内液体的密度:ρ液=F浮gV排=4.8N10N/kg×4×10−4m3=1.2×103kg/m3;
(3)物体浸没时,液面上升的高度:Δh=V排S容=400cm3100cm2=4cm=0.04m,
液体对容器底的压强增大量:Δp=ρ液gΔh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.04m=480Pa。
答:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力为4.8N;
(2)筒内液体密度为1.2×103kg/m3;
(3)物体浸没后,液体对容器底的压强增大了480Pa。
【解析】(1)根据题意得出物体A的重力和物体A浸没时弹簧测力计的示数,根据称重法F浮=G−F′求出物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)物体A浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排求出容器内液体的密度;
(3)物体浸没时,根据V=Sh求出液面上升的高度,利用p=ρ液gh求出液体对容器底的压强增大量。
本题考查了称重法求浮力公式和阿基米德原理、液体压强公式的应用,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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