广东省河源市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
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1. “生活处处皆物理”,以下估测数据符合实际的是( )
A. 一名中学生的体重大约是500N B. 一只鸡重约150N
C. 一个苹果重约15N D. 一个鸡蛋重约5N
2. 摘“星星”的妈妈王亚平从空间站回到地球,把来自太空的纸星星送给女儿。纸星星从太空返回地面后( )
A. 质量变小 B. 质量变大 C. 重力变大 D. 重力不变
3. 如图,用大小相同的力,分别在不同位置按图示方向开门,最容易的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A. 逃生锤的锤头很尖
B. 在铁轨下面铺枕木
C. 书包背带做得较宽
D. 图钉帽的面积做得较大
5. 如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量的水 D. 轻轻摇晃杯子
6. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是( )
A. B. C. D.
7. 2022年北京冬奥会,我国运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。如图所示,是他在比赛中的情景。下列对他加速下滑过程分析正确的是( )
A. 运动状态始终保持不变 B. 相对于地面他是运动的
C. 下降过程中他受平衡力的作用 D. 受到惯性作用持续下滑
8. 意大利物理学家______采用图示的实验装置最早测出了大气压强的值。若他将这套装置拿到高山顶上进行实验,测得玻璃管内外水银面的高度差______760mm(选填“大于”、“等于”或“小于”),若将玻璃管倾斜放置测得的结果将______。
9. 如图的运输液体货物的槽车,液体上有气泡,当车向左突然开动时,气泡相对车将向______运动;向左行驶过程中突然刹车时,气泡相对车将向______运动(上两空选填“左”或“右”),其原因是车槽里的______惯性更大(选填“液体”或“气体”)。
10. 如图-1,是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了______ 摩擦;如图-2,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了______ 的存在;如图-3,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向______ 运动。
11. 2022年3月28日在亚洲杯女足决赛中,中国姑娘在落后两球的情况下,顽强拼搏,最终实现了史诗般的逆转,赢得冠军。如图所示是中国队员“头球攻门”的情景,当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”),足球被头部顶的位置会凹陷,说明力能改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”),滚动的足球会在草坪上慢慢停下来,是因为足球______力的作用(选填“受到”或“不受”)。
12. 一个建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力为______ N.撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5m,原因是小车具有______.在上述小车前进15m的过程中,建筑工人对小车做的功为______J.
13. 在厨房里有很多物理知识,如图1所示,为厨房常用吸盘挂钩。吸盘能够吸在墙壁上,是因为吸盘内部的气压______外界大气压,吸盘受到的摩擦力______吸盘和重物受到的总重力(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。如果你帮妈妈用剪刀剪鸡脚时,有如图2所示的三种情形。你认为图______的方式最容易把鸡脚剪断。
14. 商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能______ ,势能______ (选填“变大”、“变小”或“不变”).有的商场安装了自动调速电动扶梯,这种扶梯不载人时,以较低速度运行;载人时则以较高的速度运行.则这种自动调速扶梯载人时做功的功率______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)不载人时做功的功率.
15. 2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”人见人爱。如图,“冰墩墩”站在水平冰面上,请画出它所受重力的示意图。
16. 如图所示,轻质杠杆上挂着一重物,O点是支点,画出杠杆受到阻力F2的示意图,使杠杆在此位置平衡时所需最小动力F1的示意图及其动力臂L1。
17. 用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,在图中画出最省力的绳子绕法。
18. 某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图1所示。
(1)依据照片可判断,小球在做______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在BC段的平均速度为______cm/s,小球在AC段的平均速度为______cm/s。
(3)如图2所示,能说明小球在斜面上运动情况的图像是______。
19. 如图所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前杠杆如图甲所示,为使杠杆处在______ 平衡状态,应将杠杆右端的平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调。
(2)记录实验数据的表格如表所示,请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整。
实验次数
①______
动力臂l1/m
阻力F2/N
②______
1
2
0.3
3
0.2
2
4
0.4
8
0.2
3
6
0.3
4
0.45
(3)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
(4)第3次实验杠杆平衡时,此杠杆属于______ (选填“省力”或“费力”)杠杆。
(5)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆______ (选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”)。
20. 如图,用压强计探究液体内部压强规律。
(1)当用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,原因可能是______;若压强计在使用前出现如图A中的情形,正确的调节方法是______(填序号);
A.将右侧管中的液体倒掉一些
B.取下软管重新安装
(2)实验中液体压强的大小变化是通过U形管两侧液面______反映的;
(3)通过比较B、C两图可得到结论:同种液体的压强随______的增加而增大;
(4)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,可得出结论是:液体内部各个方向都有______且在同一深度时都相等;
(5)通过比较图C和图E,______(选填“能”或“不能”)得出液体内部压强与液体密度的关系,理由是______。
21. 传统的舂米工具是一个杠杆,如图是它的结构示意图,O为固定转轴,石球连接在A端,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会击打完成舂米过程,若石球的质量5kg(摩擦和杠杆自重均忽略不计)(g取10N/kg)求:
(1)石球的重力;
(2)要将石球竖直匀速抬起,脚至少用多大竖直向下的力。
22. 一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水.然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止(g=10N/kg)。求:
(1)物体在纯水中所受的浮力。
(2)物体的体积。
(3)物体悬浮时盐水的密度。
23. 小明新买了一双装有轮子的滑行鞋,如图甲所示。他想探究滑行鞋与普通运动鞋滑动摩擦力大小。
(1)如图甲所示,为了测量滑行鞋与地面的滑动摩擦力大小,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做______ 运动,根据______ 知识,拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)读数时发现弹簧测力计示数太小,他应换了一把分度值更______ (选填“大”或“小”)的弹簧测力计。
(3)请你写出穿滑行鞋滑行时,可以快速停下来的方法:______ 。(写出一条即可)
(4)若要利用现有的器材探究压力相同的情况下,比较两鞋子的摩擦力大小,请你写出完成此实验步骤:______ 。
24. 潜水艇在国家的国防中占有重要位置,潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,某潜水艇最大下潜深度可达350m,潜水艇的总体积为1.5×103m3,水舱未充海水时,潜水艇总重量为9×106N,艇内两侧有水舱,其截面如图所示,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮,(g取10N/kg,海水密度取1g/cm3).求:
(1)水舱未充海水时,漂浮在海面的潜水艇受到的浮力是______ N,排开海水的体积是______m3;
(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入海水的质量______t.
(3)潜水艇在水面下匀速下潜的过程中受到海水的浮力______,压强______(均选填“变大”,“不变”或“变小”)。
(4)当潜水艇下潜至最大下潜深度时,受到海水的压强为______ Pa,舱门与海水的接触面积为1.5m2,此舱门受到海水的压力为______N.(用科学读数法表示)
25. 中国空间站太空授课2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,仍是由神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课。在轨演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。
(1)如图1所示,在天宫课堂“液桥”实验中,两块透明板上的水球接触后合成一个,说明分子间存在______ ;然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,如果这个实验在地面上完成,液桥的最大长度会______ (变长/不变/变短),这是因为受到了______ 影响。
(2)在太空抛物实验中,冰墩墩充当了回“助教”,冰墩墩在离手后,由于具有______ 仍能向前运动。
(3)如图2所示,王亚平做了一个有关浮力的实验,在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,这是因为在空间站内的物体几乎不受就不能形成对乒乓球向上和向下的压力差,即不受浮力。所以在空间站,如果在装满水的矿泉水瓶底扎一个小孔(瓶盖没盖上),会出现的现象是______ 。
A.水从瓶里喷出
B.气泡钻进瓶里
C.水不会从瓶里喷出,气泡也不会钻进
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、中学生的体重大约是500N,符合实际,故A正确;
B、一只鸡的质量约2kg,重力约20N,故B错误;
C、一个苹果的质量约200g,故重力约2N,故C错误;
D、一斤(500g)鸡蛋可称8∼10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故其重力约为0.5N;故D错误;
故选:A。
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】C
【解析】解:纸星星从太空返回地面后,质量不变,重力变大。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
物体所含物质的多少叫质量,质量是物体的属性,与位置无关。在太空中物体处于失重状态。
理解质量是物体的属性,物体在太空处于失重状态,可解答此题。
3.【答案】C
【解析】解:根据生活经验知,力距离转轴越远越容易把门打开,四幅图中,C、D两图的力距离转轴最远,但D图中力的作用线通过们的转轴,无法将门打开,因此C图中的力最容易将门打开,故C正确。
故选:C。
根据生活经验知,力距离转轴越远越容易把门打开。
本题考查了力的三要素,是一道基础题,力的大小、方向、作用点决定了力的作用效果,因此力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
4.【答案】A
【解析】解:A、逃生锤的锤头很尖,是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B、C、D选项,在铁轨下面铺枕木、书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大,都是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选:A。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
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。
知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题是解答的关键。
5.【答案】A
【解析】解:
鸡蛋沉底,说明鸡蛋受到的浮力小于其重力,即F浮
物体在液体中的浮沉条件:浸没在液体中的物体,F浮>G,则上浮;F浮=G,则悬浮;F浮
6.【答案】A
【解析】
【分析】
由题知,不计摩擦和动滑轮重,先分析所用的是定滑轮、动滑轮还是滑轮组,
若是定滑轮,不省力,F=G;
若是动滑轮,省一半力,F=12G;
若是滑轮组,找出拉动动滑轮绳子股数n,则F=1nG。
本题考查了不计摩擦和动滑轮重时,使用滑轮组或滑轮省力情况的计算,能确定拉动动滑轮绳子股数(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的突破口。
【解答】
由题知,不计摩擦和动滑轮重,
A、使用的是滑轮组,n=3,F=13G。
B、使用的是滑轮组,n=2,F=12G;
C、使用的是定滑轮,F=G;
D、使用的是动滑轮,F=12G;
由此可知A图中最省力,F=13G。
故选:A。
7.【答案】B
【解析】解:A、苏翊鸣在运动过程中,运动方向和速度大小会发生变化,故运动状态会发生变化,故A错误;
B、苏翊鸣相对于地面的位置发生变化,是运动的,故B正确;
C、苏翊鸣下降过程中运动状态不断变化,所以他受非平衡力的作用,故C错误;
D、因为他具有惯性,会持续下滑,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:B。
(1)物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变;
(2)物体相对于参照物的位置发生变化,物体是运动的,若不发生变化,物体是静止的;
(3)物体处于平衡状态时受平衡力,处于非平衡状态时,受非平衡力;
(4)惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,任何物体都有惯性。
本题考查了物体运动状态变化的判断、运动和静止的相对性、平衡状态的判断、惯性等知识,难度不大。
8.【答案】托里拆利 小于 不变
【解析】解:意大利物理学家托里拆利采用图示的实验装置最早测出了大气压强的值;把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,即会发现管内外水银面高度差小于760mm。倾斜的玻璃管会使水银柱变长,但垂直高度依然不变,因此此时将玻璃管倾斜,会发现管内外水银面的高度差等于760mm。
故答案为:托里拆利;小于;不变。
在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,据此读图可得出结果;标准气压为760mm水银柱所产生的压强;在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面高度差取决于外界大气压的大小,在正常测量时,外界大气压不变,水银柱的高度差就不会改变。
托里拆利实验中水银柱的高度差是受外界大气压的影响,管的倾斜、上提、下按等都不会影响其大小。
9.【答案】左 右 液体
【解析】解:当车向左开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向右运动,故会将气泡挤向左方;
刹车时,液体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向左运动,所以会将气泡挤向右方;
在此过程中,虽然气泡和液体都有惯性,但液体的质量大,惯性大,所以气泡的运动会直接受到液体惯性的影响。
故答案为:左;右;液体。
解决此题要知道惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性;运输车内的水有质量,所以会有惯性,即有保持原来的运动状态的性质,液体中的气泡因此会由于水的运动而运动。
惯性是物体本身具有的保持原来运动状态不变的一种性质,会利用惯性解释一些生活现象。本题中,知道液体的惯性更大是解答的关键。
10.【答案】增大 大气压强 右
【解析】解:(1)瓶盖上的竖条纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,瓶内气压变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,这说明大气存在压强;
(3)用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,塑料瓶会向右运动,这是因为右边空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,将塑料瓶压向右侧。
故答案为:增大;大气压强;右。
(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)大气能产生压强;
(3)流体流速越大的位置,压强越小。
本题考查了学生对增大摩擦的方法、大气压存在、流体压强和流速的关系的理解和掌握,是一道综合性很强的题目。平时学会利用身边的器材做实验,多动手、多思考,提高分析解决问题的能力。
11.【答案】运动状态 形状 受到
【解析】解:足球比赛中,当运动员用头顶球时,足球的运动方向改变,是力作用的结果,说明力可以改变物体的运动状态;
足球被头部顶的位置会凹陷,足球的形状发生了变化,说明力能改变物体的形状;
在草坪上滚动的足球慢慢停下来,是因为足球受到了阻力的作用。
故答案为:运动状态;形状;受到。
(1)力的作用效果有两个:改变物体的形状、改变物体的运动状态;
(2)力是改变物体运动状态的原因。
本题不但要求掌握力的作用效果、力与运动的关系,还要会进一步分析、理解和应用。
12.【答案】50;惯性;750
【解析】解:工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力与推力相等,f=F=50N;撤去推力,小车由于惯性继续继续向前运动0.5m.
小车在推力作用下前进的距离是15m,所以推力做功:W推=FS=50N×15m=750J.
故答案为:50;惯性;750.
小车做匀速运动,推力等于阻力,大小相等,方向相反,撤去推力,小车由于惯性继续运动,由于惯性运动的小车,不受力的作用,这段距离不做功,建筑工人对小车做的功根据公式W=FS可求.
解此类题的关键是理解做功的必要条件,撤去推力后移动距离靠的是惯性,不做功.另外,在水平方向上移动距离重力也不做功.
13.【答案】小于 等于 甲
【解析】解:排净吸盘内的空气,使里面的大气压减小,小于外界大气压,外界大气压将吸盘压在墙上;
吸盘不会掉下来,处于静止状态,吸盘受力平衡,吸盘受墙壁对吸盘竖直向上的摩擦力和自身的重力及悬挂物向下的拉力,且悬挂物对吸盘向下的拉力等于物体重力,故吸盘受到的摩擦力等于吸盘和重物受到的总重力;
使用剪刀剪鸡脚时,由于阻力、动力臂是一定的,当采用甲图时,此时的阻力臂最小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力是最小的,最容易把鸡脚剪断。
故答案为:小于;等于;甲。
排净吸盘内的空气,使里面的大气压减小,外界大气压将吸盘压在墙上;
物体处于静止状态时,为平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可;
在阻力、动力臂一定的情况下,阻力臂越小,动力越小。
本题考查了大气压的应用、摩擦力的大小、二力平衡条件的应用以及杠杆平衡条件的应用,难度不大。
14.【答案】不变;变大;大于
【解析】解:电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,速度是不变的,所以顾客的动能不变,但是高度增加,所以重力势能变大,电动扶梯载人时,重力大,上升相同高度做功多,速度快,用时又少,所以功率大,即自动调速扶梯载人时做功的功率大于不载人时做功的功率.
故答案为:不变;变大;大于.
(1)影响动能大小的因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;
(2)影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度.质量越大,高度越大,重力势能就越大;
(3)根据功率是单位时间内完成的功可判断自动调速扶梯的功率大小.
本题主要考查了动能和重力势能大小的判断,只要知道影响动能、重力势能大小的因素即可解答.
15.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,从冰墩墩的重心开始,沿竖直向下的方向画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【解析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
16.【答案】解:
(1)重物对杠杆的拉力为阻力F2,方向竖直向下;
(2)杠杆右端A距离支点O最远,当AO之间的连线作为力臂时,力臂L1是最大的,此时的动力F1最小,垂直OA向上画出该力示意图,如图所示:
【解析】(1)用一带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点叫力的示意图;力臂是从支点到力的作用线的距离;
(2)由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长、越省力,动力越小。据此先确定最长的动力臂,再确定动力的方向,最后根据力的示意图的画法作图。
(1)作力臂首先找到支点和力的作用线,再从支点向力的作用线引垂线,支点到垂足之间的距离为力臂的大小。
(2)在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
17.【答案】解:n为奇数时,承担物重的有3段绳子,此时最省力,根据奇动偶定,绳子的固定端在动滑轮上,如图所示:
【解析】要使滑轮组省力,就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力,图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,有两种绕线方法。若n为偶数,绳子固定端在定滑轮上;若n为奇数,绳子固定端在动滑轮上;即:“奇动偶定”。
此题是有关滑轮组的绕法,有关滑轮组可以从定滑轮也可以从动滑轮绕起,在题目中要根据实际情况而定。
18.【答案】加速 75 50 C
【解析】解:(1)由图可知,小球在相同的时间内通过的路程越来越大,由v=st可知小球的运动速度越来越大,因此小球在做加速运动;
(2)由图可知小球在BC段的时间为:tBC=0.2s,已知BC段路程为sBC=15cm,
则BC段的平均速度为:vBC=sBCtBC=15cm0.2s=75cm/s;
AC段的路程为:sAC=sAB+sBC=5cm+15cm=20cm,
AC段所用的时间为:tAC=2×0.2s=0.4s,
则AC段的平均速度为:vAC=sACtAC=20cm0.4s=50cm/s;
(3)由上述分析可知小球在斜面上做加速运动;
A、由图可知,随时间增加,速度逐渐变小,因此是减速运动,不符合题意;
B、由图可知,随时间增加,速度保持不变,因此是匀速运动,不符合题意;
C、由图可知,随时间增加,速度逐渐变大,因此是加速运动,符合题意;
D、由图可知,随时间增加,速度先变小后变大,不符合题意;故选:C。
故答案为:(1)加速;(2)75;50;(3)C。
(1)由图1分析小球在相同时间内通过的路程大小,再根据v=st分析小球的运动状态;
(2)已知频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,由图可知AC段和BC段所用的时间,已知BC段的路程和AB段的路程,由此可得出AC段的路程,再利用速度公式可求出BC段和AC段的平均速度;
(3)已知小球做加速运动,再分析选项中的图像,找出符合条件的即可。
本题考查了对测量平均速度的实验的掌握,熟练运用速度公式是解题的关键。
19.【答案】水平 左 动力F1/N阻力臂L2/mC费力 左端下沉
【解析】解:(1)为使力臂在杠杆上,方便读取力臂,应使杠杆在水平位置平衡,研究杠杆平衡条件,未挂钩码时,杠杆右端下沉,应将横梁右端的螺母向左调;
(2)探究杠杆平衡条件的实验中除要测量每次实验中动力臂、阻力臂的大小,还要测量出每次实验中的动力和阻力的大小,故①应为“动力F1/N”、②应为“阻力臂L2/m”;
(3)多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性,故选:C;
(4)由表格可知第3次实验的杠杆的动力臂小于阻力臂,所以杠杆此时属于费力杠杆;
(5)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),则右侧悬线对杠杆的拉力变为斜向下,右侧拉力的力臂会变小,拉力大小不变,这时杠杆右侧拉力与力臂的乘积变小,小于左侧拉力与力臂的乘积,所以杠杆的左端下沉。
故答案为:(1)水平;左; (2)①动力F1/N;②阻力臂L2/m;(3)C;(4)费力;(5)左端下沉。
(1)研究杠杆平衡条件时,要先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,使力臂在杠杆上,这样方便读取力臂竖直;
杠杆平衡的调节方法是:左沉右调,右沉左调;
(2)根据表格中提供的数据和杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行计算;
(3)实验中为得出杠杆平衡条件的普遍规律,需多测几组数据进行分析;
(4)动力臂大于阻力臂时是省力杠杆,动力臂等于阻力臂时是等臂杠杆,动力臂小于阻力臂时是费力杠杆,根据杠杆的分类判断;
(5)根据力臂的概念、杠杆平衡条件进行判断;当杠杆不平衡时,力和力臂乘积较大的那一端下沉。
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。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,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂变小。
20.【答案】漏气 B 高度差 液体深度 压强 能 E图中探头所处的深度较小,但E图中液体产生的压强却较大,说明液体的密度也能影响液体压强的大小。
【解析】解:(1)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,图A中U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压,要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B正确;
(2)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大,这种方法叫做转换法;
(3)比较B、C两图可知液体的密度相同,深度不同,且深度越大,U形管的高度差越大,压强越大,可得出结论:同种液体的压强随液体深度的增加而增大;
(4)如图C、D保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,U形管液面的高度差相等,压强相等,可得出结论:液体内部各个方向都有压强,且且在同一深度时都相等;
(5)比较C、E两图可知,虽然液体的种类不同,探头所处的深度也不同,但是能初步得出液体内部压强与液体密度有关,理由是:E图中探头所处的深度较小,U形管两侧液面高度差却较大,即E图中液体产生的压强还大,说明液体的密度也能影响液体压强的大小。
故答案为:(1)漏气;B;(2)高度差;(3)液体深度;(4)压强;(5)能;E图中探头所处的深度较小,但E图中液体产生的压强却较大,说明液体的密度也能影响液体压强的大小。
(1)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差;
只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(3)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程。
本题用压强计探究液体内部压强规律,考查压强计的使用、转换法的和运用控制变量法分析归纳结论的能力,难度不大。
21.【答案】解:(1)石球的质量5kg,则石球的重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N;
(2)观察图可知,支点在O点,阻力作用点在A点,动力作用点在B点,阻力F2=G=50N,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
F1×1m=50N×0.4m,
解得F1=20N。
答:(1)石球的重力为50N;
(2)脚至少用20N竖直向下的力,才能将石球抬起。
【解析】(1)根据G=mg求出石球的重力;
(2)首先找到支点,找到阻力、阻力臂、动力、动力臂,知道阻力、阻力臂、动力臂,根据杠杆平衡条件求出动力大小。
知道阻力、阻力臂、动力、动力臂四个量中任意三个量,根据杠杆平衡条件求第四个量,是很简单的杠杆计算。
22.【答案】解:(1)根据阿基米德原理可知物体受到的浮力:F浮=G排=0.5N;
(2)因为F浮=ρgV排,所以,物体排开的水的体积即物体的体积为:V=V排=F浮ρ水g=0.5N1×103kg/m3×10N/kg=5×10-5m3
(3)因为物体悬浮,所以物体悬浮时盐水的密度:ρ盐水=ρ物=m物V物=0.55kg5×10-5m3=1.1×103kg/m3。
答:(1)物体在纯水中所受的浮力为0.5N;
(2)物体的体积为5×10-5m3;
(3)物体悬浮时盐水的密度1.1×103kg/m3。
【解析】根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开的水的重力,利用公式F=ρ液gV排可求出物体的体积,当物体悬浮时,盐水的密度等于物体的密度。
进行浮力的计算时,结合题目中给出的物理量选择合适的公式,计算的过程中注意单位的换算。
23.【答案】匀速直线 二力平衡 小 将后面的脚与运动方向垂直,同时向下压以增大摩擦力 把滑行鞋塞入在普通运动鞋中,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做匀速直线运动,记下测力计的示数;把普通运动塞入滑行鞋中,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做匀速直线运动,记下测力计的示数;比较两次测力计示数大小
【解析】解:(1)如图甲所示,为了测量滑行鞋与地面的滑动摩擦力大小,应该用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做匀速直线运动;此时鞋在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和地面对鞋的摩擦力的作用,由于鞋做匀速直线运动,所以鞋受到的两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小;
(2)如果弹簧测力计的示数太小,则产生的误差会比较大,为了减小误差,应该换了一把分度值更小的弹簧测力计;
(3)穿滑行鞋滑行时,要快速停下来,就要增大滑行鞋受到的摩擦力;
根据滑动摩擦力的影响因素可知,可以在接触面粗糙程度相同的情况下,通过增大鞋对地面的压力来增大鞋与地面的摩擦力,比如将后面的脚与运动方向垂直,同时向下压以增大摩擦力;
(4)若要利用现有的器材探究压力相同的情况下,比较两鞋子的摩擦力大小,根据控制变量法可知,实验过程中应该控制压力相同,改变鞋与地面的粗糙程度;实验步骤:把滑行鞋塞入在普通运动鞋中,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做匀速直线运动,记下测力计的示数;把普通运动塞入滑行鞋中,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做匀速直线运动,记下测力计的示数;比较两次测力计示数大小。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)小;(3)将后面的脚与运动方向垂直,同时向下压以增大摩擦力;(4)把滑行鞋塞入在普通运动鞋中,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做匀速直线运动,记下测力计的示数;把普通运动塞入滑行鞋中,用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做匀速直线运动,记下测力计的示数;比较两次测力计示数大小。
(1)平衡状态包括静止状态和匀速直线运动;在平衡力的作用下,物体将处于平衡状态;二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、分析相反并作用在同一直线上;
(2)弹簧测力计的分度值决定了弹簧测力计的准确程度,弹簧测力计的分度值越小,弹簧测力计的准确程度越大;
(3)要快速停下来,要增大滑行鞋受到的摩擦力;根据滑动摩擦力的影响因素分析解答;
(4)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,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。
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、控制变量法的运用以及实验方案的设计,体现了对过程和方法的考查,有一定的难度。
24.【答案】9×106 900 600 不变 变大 3.5×106 5.25×106
【解析】解:(1)(2)ρ海水=1g/cm3=1.0×103kg/m3;
水舱未充海水时,潜水艇漂浮在水面上,潜水艇受到的浮力:F浮=G=9×106N,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知潜水艇排开水的体积为:
V排=F浮ρ海水g=9×106N1.0×103kg/m3×10N/kg=900m3,
潜水艇浸没在海水中增加的排开海水的体积:
ΔV排=V-V排=1.5×103m3-900m3=600m3,
潜水艇增加的浮力为:
ΔF浮=ρ海水gΔV排=1×103kg/m3×10N/kg×600m3=6×106N,
增加的水重:ΔG=ΔF浮=6×106N,
所以增加水的质量为:
m海水=ΔGg=6×106N10N/kg=6×105kg=600t;
(3)根据阿基米德原理得F浮=ρ液gV排得潜水艇在水面下匀速下潜的过程中,海水密度不变,潜水艇排开海水的体积不变,所以潜水艇受到的浮力不变;
根据液体压强公式p=ρgh得潜水艇在水面下匀速下潜的过程中,海水密度不变,深度不断增大,所以潜水艇受到海水的压强不断变大;
(3)当潜水艇潜至最大深度时,舱门受到海水的压强为:p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa,
舱门与海水的接触面积为1.5m2时,则此舱门受到海水的压力为:F=pS=3.5×106Pa×1.5m2=5.25×106N。
故答案为:(1)9×106;900;(2)600;(3)不变;变大;(4)3.5×106;5.25×106。
(1)(2)潜水艇水舱未充海水时,潜水艇漂浮在水中,根据漂浮条件求出受到的浮力,再根据阿基米德原理求出潜水艇排开海水的体积;增加的浮力等于增加的重力,所以求出增加的浮力求出增加水的重力,求出增加水的质量;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排来判断浮力的变化;
(4)根据压强公式p=ρgh进行判断,根据液体压强公式求出潜水艇在最深处的压强,又知道受力面积,根据压强公式求出此时舱门受到海水的压力。
本题主要考查了漂浮条件,阿基米德原理、液体压强公式、增加的浮力等于增加的重力等,压强和浮力综合的典型习题。
25.【答案】引力 变短 重力 惯性 C
【解析】解:(1)在天宫课堂“液桥”实验中,两块透明板上的水球接触后合成一个,说明分子间存在引力;然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,如果这个实验在地面上完成,液桥的最大长度会变短,这是因为受到了重力影响;
(2)在太空抛物实验中,冰墩墩充当了回“助教”,冰墩墩在离手后,由于具有惯性仍能向前运动;
(3)浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力;在太空中水和乒乓球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的物体产生压力,所以在太空失重环境下浮力消失;在空间站,如果在装满水的矿泉水瓶底扎一个小孔(瓶盖没盖上),水不会从瓶里喷出,气泡也不会钻进水里,故选:C。
故答案为:(1)引力;变短;重力;(2)惯性;(3)C。
(1)球由水分子构成,两个水球接触后能合成一个,说明分子间存在引力的作用;太空中液体处于失重状态,液桥不受其他外力的作用,而在地球上时受重力的作用液桥会向下弯曲,分子间的引力不能维持较长的液桥,故此时液桥的长度会变短;
(2)根据牛顿第一定律进行解答;
(3)浸在液体或气体中的物体受到向上的浮力;在太空中,和重力有关的一切现象会消失。
本题考查了分子动理论的基本知识的理解和掌握、物体的浮沉条件及其应用等,属于综合题,掌握微太空重力环境和地球上重力环境的区别是解答本题的关键。
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