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四川省达州市渠县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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2022-2023学年四川省达州市渠县八年级(下)期末物理试卷
1. 我们在关门时会发现,用同样大小的力推门的A、B、C三处地方,如图,关门的难易程度会不同,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. 物体的重心有关
2. 如图所示,撑杆跳高运动员正在跳高。此时杆对运动员的弹力( )
A. 方向向下
B. 方向一定沿杆
C. 由杆的形变所产生
D. 由手的形变所产生
3. 下列各种情况中,物体的运动状态没有发生改变的是( )
A. 扔出去在空中运动的铅球 B. 匀速竖直下落的跳伞运动员
C. 关闭发动机后在地面上向前滑行的汽车 D. 小球在水平面上做匀速圆周运动
4. 竖直向上抛出的物体在空中受到重力和空气阻力的作用(阻力始终小于重力)。若物体在上升过程所受合力大小为F1、下降过程所受合力大小F2,则( )
A. F1一定小于F2 B. F1可能等于F2 C. F1可能小于F2 D. F1一定大于F2
5. “爱物理,爱生活”,对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面,下列对一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是( )
A. 一位中学生受到的重力约60N
B. 人骑自行车的速度大约为5km/h
C. 一位中学生正常站立对地面的压强约1×104Pa
D. 托起一张物理试卷的力大约为2N
6. 如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,下列说法不正确的是( )
A. 往瓶内吹气后,瓶内气压大于瓶外大气压
B. 玻璃管中水柱高度升高,表明外界大气压减小
C. 玻璃管中水柱高度越小,瓶内外的气体压强差越大
D. 上楼时给瓶子保温,是为了避免温度对测量结果的影响
7. 随着我国人民生活水平的不断提高,汽车已逐渐进入寻常百姓家庭。如图所示,大多数汽车的外形截面类似于飞机机翼的纵截面(俗称“流线型”)。当汽车在高速公路上高速行驶时,对地面的压力会减小,汽车可能出现“发飘”的现象。下列关于汽车“发飘”原因解释正确的是( )
A. 汽车上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方大
B. 汽车上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方小
C. 汽车上方空气流速比下方小,上方气体压强比下方大
D. 汽车上方空气流速比下方小,上方气体压强比下方小
8. 如图所示,装有水的柱状容器置于水平地面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,若物块上表面受到水的压力为F1、下表面受到水的压力为F2、受到的重力为G、受到的浮力为F浮,则( )
A. F1大于F2 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2的合力大小大于F浮 D. F1与F2的合力大小等于G
9. 在轻质的杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝)。支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,如果将铜块和铝块同时浸没在水中,杠杆将会( )
A. B端下降 B. A端下降 C. 杠杆仍平衡 D. 无法判断平衡状态
10. 下列机械在使用中,不省力的机械是( )
A. 剪刀 B. 铡刀
C. 定滑轮 D. 动滑轮
11. 如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球从1到3的过程中,受到的浮力始终不变
B. 乒乓球从1到4的过程中,水对杯底的压强先不变后增大
C. 乒乓球能弹离水面后上升,获得的能量源自水的重力势能
D. 乒乓球从1到4的过程中,乒乓球的动能不断增大
12. 如图所示,2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,三位航天员身体状态良好,标志着神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功。下列关于飞船返回舱返回过程的说法正确的是( )
A. 返回舱进入大气层后舱体的质量增大
B. 返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”,在此过程中内能转化为机械能
C. 返回舱距地面10千米左右,降落伞依次打开开始减速下降,其机械能保持不变
D. 返回舱距地面1.2米时发动机点火反推直至落地,此时返回舱机械能最小
13. 手指压铅笔尖,这个力的施力物体是______ ,受力物体是______ ,作用点在______ 上;同时你的手指又感觉的痛,既铅笔尖对你的手也有个力的作用,这个力的施力物体是______ ,受力物体是______ ,作用点在______ 上。
14. 如图是宇航员登陆月球时的画面。月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球地面附近同一物体所受引力的16。一个连同随身装备共90kg宇航员,在月球上重约______ N(地球上g=10N/kg),该宇航员从地球到达月球后质量______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15. 如图所示,被细绳拴着的小球在水平桌面绕O点以大小为v的速度逆时针做圆周运动,轨迹如图中的圆圈所示。每时刻小球的速度方向均与细绳垂直,不计小球与桌面的摩擦力,某时刻小球在图中M点时细绳断开。请利用你学过的知识判断,细绳断后短暂时间内,小球可能出现在图中的______ (选填字母“a、b、c、d”)位置;而实际上小球与桌面间存在摩擦力,即细绳断后小球将做______ 运动。
16. 跳远运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的______,在空中继续前进,以提高成绩,然后在______力的作用下落回地面。
17. 小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将装满水的溢水杯放到电子秤上,用细线将铝块缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块不与溢水杯接触,不考虑细线体积。铝块浸没在水中静止时与铝块未进入水中相比,水对溢水杯底压强将______ ,电子秤示数将______ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
18. 举世瞩目的三峡大坝的船闸可保证每年的通航能力达5000万吨。船闸是利用______ 的原理工作的。如图甲所示是轮船从上游进入闸室后的示意图,如果你作为船闸的总调度下一步应先关闭闸门C和阀门A,再打开______ (选填“阀门B”或“闸门D”)。建筑师把三峡大坝设计成了上窄下宽的形状(图乙),原因是液体的压强随深度增大而______ (选填“增大”、“减小”)。
19. 如图所示,拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使重为10牛的同一物体沿水平方向做匀速直线运动,若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5牛,则F1的大小为______ 牛。F2的大小为______ 牛,如果F2的作用点的运动速度为2米/秒,则物体的运动速度为______ 米/秒。(不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦)
20. 机械效率是______ 功跟______ 功的比值,公式η=______ ,使用任何机械都要做______ 功,所以机械效率总是______ .
21. 中国航天跻身世界第一方阵,人造卫星对推动国民经济、国防建设做出了积极贡献。图中卫星沿椭圆轨道绕地球运行。卫星由远地点向近地点运行时,动能______(选填“增大”“减小”或“不变”);机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。
22. 如图所示是跑步时右脚向后蹬地的情景,请画出水平地面受到的摩擦力的示意图。
23. 桌面上静止着一个小球,画出此球所受的一对平衡力。
24. 如图所示,轻质杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,l2为F2的力臂。请在图中画出F1的力臂l1及F2的示意图。
25. 小华发现,家中的吸盘(如图甲所示)吸在光滑的物体上能吊起重物,由此,他联想到了大气压强.能不能利用吸盘和家中的其他器材,测量大气压强呢?在爸爸的帮助下,他完成了如下实验:
(1)用刻度尺测出吸盘的直径R。
(2)将吸盘四周沾上水,用力挤压在光滑的木板下(如图乙)。
(3)将小桶挂在吸盘的挂钩上,然后逐渐向桶内加细沙,直到吸盘脱落。
(4)用家中的小电子秤称出吸盘、小桶和细沙的总质量为M。
【分析与论证】
(1)小华同学的实验原理是:______ 。将吸盘四周沾上水并用力挤压的目的是______ 。
(2)小华测得的大气压强p=______ (用字母表示)。
(3)在实验过程中,可能存在的问题是______ ;该问题会使大气压强的测量值______ 。
【拓展与提高】小华发现家里有一种测量仪器,它的表盘如图丙所示,它是测量______的仪表,此时的示数为______ 。
26. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,某实验小组用如图甲所示的同一滑轮组提升钩码,分别做了多次实验,实验数据记录如表:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升距离h/cm
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图甲所示,为______ N。
(2)第2次实验时滑轮组的机械效率是______ 。
(3)分析第______ 次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高;分析第3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______ (选填“有关”或“无关”)。
(4)请在图乙中画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕线方法。若不计摩擦及绳重,这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27. 如图20所示是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——“中国人民解放军海军福建舰”,舷号为“18”。其满载时吃水深度11.4m,排水量高达8×104t。若福建舰以50km/h的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍,海水密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)满载时舰底受到的海水压强;
(2)满载时福建舰受到的浮力;
(3)福建舰以50km/h的速度匀速航行时受到牵引力的大小。
28. 用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为80kg,M的体积为3×10-3m3,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度。此过程中,物体M未露出水面,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小。(g=10N/kg)求:
(1)物体M的重力是多大?
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力是多大?
(3)滑轮组提升重物的机械效率是多大?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:分别在A、B、C处用同样大小的力推门,力的大小相等、方向相同,说明力的作用点影响力的作用效果,故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。
此题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握。
2.【答案】C
【解析】解:AB、被撑杆运动员压弯的杆,杆恢复原状时对运动员有弹力,且弹力的方向应向上,与撑杆恢复形变的方向相同,故AB错误;
CD、撑杆跳高运动员利用撑杆发生弹性形变时产生的弹力而跳起,故C正确,D错误。
故选:C。
(1)(2)弹力的方向总是与物体恢复形变的方向相同;
(3)(4)物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
此题考查了学生对弹力概念的理解,属基础题。
3.【答案】B
【解析】解:A、扔出去在空中运动的铅球,运动方向和速度都变化,运动状态变化,故A错误;
B、匀速竖直下落的跳伞运动员,运动方向和速度都不变化,运动状态不变化,故B正确;
C、关闭发动机后在地面上向前滑行的汽车,速度变慢,运动状态变化,故C错误;
D、小球在水平面上做匀速圆周运动,运动方向变化,运动状态变化,故D错误。
故选:B。
力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
此题考查物体运动状态变化的判断,解决本题的关键是明确运动状态发生变化的情况。
4.【答案】D
【解析】解:设物体上升时受到的阻力大小为f、重力为G,下降时受到的阻力为f',且f
则当物体下降时,受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,物体受到这两个力的方向相反,则合力:F2=G-f';
比较F1与F2的结果可知:F1>F2。
故选:D。
(1)两力在同一直线上方向相同时,合力的大小等于两分力的大小之和,方向与分力方向相同;
(2)两力在同一直线上,方向相反时,合力大小等于两力大小之差,方向与较大的力的方向相同。
本题考查了同一直线上力的合成,是一道基础题;解题的关键是判断出垒球运动时受到的阻力方向。
5.【答案】C
【解析】解:AC、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,双脚对水平地面的压强在p=FS=GS=500N0.05m2=1×104Pa左右,故A错误、C正确;
B、人骑自行车的速度大约为5m/s,即18km/h,故B错误;
D、托起一张物理试卷的力大约为0.01N,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。
6.【答案】C
【解析】解:A、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故A正确;
B、根据瓶内气压等于瓶外气压与玻璃管内的水柱产生的压强之和可知,由于瓶内气压不变,水柱高度增大,水柱产生的压强变大,说明瓶外气压变小,故B正确;
C、由B分析知,玻璃管中水柱高度越小,瓶内外的气体压强差越小,故C错误;
D、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故D正确。
故选:C。
(1)从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升;
(2)本气压计的原理是:瓶内气压等于瓶外气压与玻璃管内的水柱产生的压强之和,据此进行分析解答BC;
(3)由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变。
学生利用身边的器材做成气压计,探究大气压的变化、用所学的知识分析判断,学以致用。
7.【答案】B
【解析】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过轿车的上表面和下表面,由于轿车上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过轿车上表面的流速大,通过下表面的流速较小,流体中流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,形成向上的压强差即压力差,产生上托的力,故B正确。
故选:B。
轿车做成流线型(上凸下平),与飞机机翼的作用一样,可以利用快速运动时气流对其产生的向上的压力差,减小汽车对地面的压力,从而减小摩擦,利于加速,利于节能。
理解流体压强与流速的关系,并能解释一些简单的生活应用,是一道应用题。
8.【答案】D
【解析】解:AB、液体压强随深度的增加而增大,由于下表面所处的深度较大,因而受到的液体压强较大,根据F=pS,受力面积相同,下表面受到的液体压力较大,即F1小于F2,而一对平衡力应满足的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在一条直线上;由于这两个力大小不等,故不是平衡力,故AB错误;
CD、物体上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮,
正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G,所以F合=G,故C错误,D正确。
故选:D。
(1)液体压强随深度的增加而增大,根据F=pS,比较上下表面的压力大小;
(2)一对平衡力应满足的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在一条直线上;
(3)结合浮力产生的原因:物体上下表面受到液体的压力差分析解答。
本题考查了平衡力的辨别、浮力产生的原因、物体浮沉条件的运用,难度不大。
9.【答案】B
【解析】解:因为铜块、铝块体积相同,ρ铜>ρ铝,由ρ=mV可知m铜>m铝,又由G=mg可得,G铜>G铝;
杠杆在水平位置保持平衡,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,两侧力与力臂的乘积相同,即G铜⋅L铜=G铝⋅L铝,
当都浸没水中后,由F浮=ρgV排可知,铜、铝受到的浮力相等,因为铝块所在一侧的力臂大于铜块所在一侧的力臂,所以(G铜-F浮)⋅L铜>(G铝-F浮)⋅L铝,杠杆不再平衡,铜块一侧杠杆将下降,即A端下降。
故选:B。
根据杠杆的平衡条件,原来杠杆平衡;铜块、铝块都浸没水中后,力与力臂的乘积都减小,减小值小的那端杠杆将下降。
此题主要通过判断杠杆的平衡情况,考查了对杠杆平衡条件的应用和阿基米德原理的应用,首先要掌握杠杆的平衡条件,注意当杠杆为不等臂杠杆时,需根据力与力臂的乘积判断杠杆的状态。
10.【答案】C
【解析】解:图中所示剪刀、铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;定滑轮在使用过程中,实质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,不省力,但是可以改变力的方向;图中所示动滑轮的用法,实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆,特点是可以省一半的力。故ABD错误,C正确。
故选:C。
(1)根据剪刀和铡刀在使用时动力臂与阻力臂的大小关系确定是省力杠杆还是费力杠杆;
(2)定滑轮实质是等臂杠杆,不能省力,但能改变力的方向;
(3)动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆,特点是可以省一半的力。
本题考查了杠杆的分类、定滑轮、动滑轮的特点,属于基础题目。
11.【答案】C
【解析】解:A、乒乓球在自1至3的上浮过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力变小,所以乒乓球在上浮过程中,受到的浮力先不变、后变小,故A错误;
B、乒乓球自1至4的过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,水的深度不变,由p=ρgh可知水对杯底的压强不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,水的深度变小,由p=ρgh可知水对杯底的压强变小;所以乒乓球在上浮过程中,水对杯底的压强先不变、后变小,故B错误;
C、乒乓球弹离水面,水位下降,水的重力势能转化为动能,再对乒乓球做功,因此乒乓球弹离水面后上升,获得的能量源自水的重力势能,故C正确;
D、乒乓球自1至2的过程中,浮力大于重力,做加速运动,动能不断增大;乒乓球自3至4的过程中,受到重力和空气阻力的作用,合力方向向下,做减速运动,动能不断减小,故D错误。
故选:C。
(1)乒乓球在上浮过程中,分两个过程:一是全浸入水中的上升过程,二是露出水面到脱离水面;分析两个过程排开水的体积变化,利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g得出受到的浮力变化;
(2)乒乓球在上浮过程中,分两个过程:一是全浸入水中的上升过程,二是露出水面到脱离水面;分析两个过程水的深度变化,利用液体压强公式p=ρgh得出水对杯底的压强变化;
(3)乒乓球脱离水面下降,水的重力势能转化为动能,再对乒乓球做功;
(4)分析乒乓球自1至4过程中的受力情况,根据力与运动的关系判断其运动状态,然后根据动能的影响因素分析其动能变化。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用以及动能和重力势能的转化,分析题图得出乒乓球在上浮过程中排开水的体积变化是关键。
12.【答案】D
【解析】解:A、返回舱进入大气层后,舱体的质量不变,故A错误;
B、返回舱进入大气层,返回舱和空气摩擦,机械能转化为内能,温度升高,故B错误;
C、返回舱开始减速下降以后,质量不变,速度变小,动能变小,高度变小,重力势能变小,机械能是动能和势能的总和,所以返回舱机械能减小,故C错误;
D、返回舱距地面1.2米,反推发动机点火“刹车”过程中,其质量不变,高度变小,重力势能减小,速度减小,动能减小,当速度减小为0时,此时机械能最小,故D正确。
故选:D。
(1)惯性大小只与质量有关,质量越小,惯性越小;
(2)返回舱进入大气层,返回舱和空气摩擦,机械能化为内能;
(3)影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的因素是质量和高度,动能和势能合称机械能。
此题涉及到机械能和其他形式的能的相互转化,惯性、质量、力的相互作用等多个知识点,体现了物理与科技生活的联系。
13.【答案】手指 铅笔尖 铅笔尖 铅笔尖 手指 手指
【解析】解:手指压铅笔尖,手指施加力的作用,铅笔尖承受力,所以施力物体是手指,受力物体是铅笔尖,作用点在铅笔尖上;
由于力的作用是相互的,所以手指感觉到痛,此时手指受到力的作用,受力物体是手指,施力物体是铅笔尖,作用点在手指上。
故答案为:手指;铅笔尖;铅笔尖;铅笔尖;手指;手指。
(1)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;其中受到力的作用的物体叫受力物体;对别的物体施加了力的物体叫施力物体。
(2)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。
深入理解力的概念是解答此题的关键。
14.【答案】150 不变
【解析】解:质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了位置则质量不会发生改变;
月球上物体的重力为G'=16G=16mg=16×90kg×10N/kg=150N。
故答案为:150;不变。
物体中所含物质的多少叫做质量,物体的质量不随形状、状态和位置而改变,物体的重力G=mg,与物体的质量和所在位置的重力加速度相关。
本题考查了质量的概念及其特性,以及物体在月球上重力的计算,相对比较简单,属于基础题。
15.【答案】d 减速
【解析】解:细绳在M点处断开时,小球具有水平向右的速度,且不受阻力作用,小球由于惯性而做匀速直线运动,所以出现的位置可能在d位置;
力是改变物体运动状态的原因,小球与桌面间存在摩擦力,小球将做减速直线运动。
故答案为:d;减速。
细绳断开时,小球由于具有惯性,会保持原来的运动状态,由于不受阻力,所以会做匀速直线运动;
力是改变物体运动状态的原因。
本题主要考查同学对惯性的理解,以及对物体运动状态的分析能力,属于中档题。
16.【答案】惯性 重力
【解析】解:跳远运动员助跑,是利用自身的惯性,飞身一跃时,由于惯性,会保持原来的运动状态而向前冲,让跳远的成绩更好。
运动员在空中继续前进时,受到竖直向下的重力的作用,运动状态发生改变,最终落回到地面。
故答案为:惯性;重力。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)力是改变物体运动状态的原因。
此题考查惯性和重力,难度不大,属于基础题。
17.【答案】不变 不变
【解析】解:(1)由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时与铝块未进入水中相比,溢水杯中水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对溢水杯底压强将不变;
(2)由于溢水杯中装满水,铝块浸入水中静止时,由阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力(溢出水的重力),而铝块对水的压力大小与浮力相等(即该压力等于溢出水的重力),
F=G杯+G水,F=G杯+G水-G排+F浮,
所以溢水杯对电子秤的压力不变,则电子秤示数不变。
故答案为:不变;不变。
(1)根据公式p=ρgh分析水对溢水杯底的压强的变化情况;
(2)铝块浸没在水中静止时,铝块受到重力、浮力以及拉力的作用,据此分析。
本题考查了阿基米德原理、液体压强和密度公式的应用,对铝块正确受力分析、熟练应用阿基米德原理是关键。
18.【答案】连通器 闸门D 增大
【解析】解:(1)船闸是利用连通器的原理工作的。如图是轮船从上游进入闸室后,欲去往下游时的示意图,如果你作为船闸的总调度,下一步应先打开阀门B,使闸室内的水通过阀门流出,让闸室与下游的液面保持相平,再打开闸门D,让轮船驶入下游河道。
(2)三峡大坝设计成了上窄下宽的形状,原因是:液体压强会随着深度的增加而增大。
故答案为:连通器;闸门D;增大。
(1)上端开口,底部连通的仪器叫连通器。
(2)利用连通器中液面的特点解释船闸过船现象:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
(3)液体的密度越大,深度越深,液体压强越大。
该题考查了连通器的特点和液体内部压强的特点,属于常考题目,难度不大。
19.【答案】52.51
【解析】解:不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦,
由图知,A为定滑轮,所以F1=f=5N;
B为动滑轮,所以F2=12f=12×5N=2.5N;
绳端移动距离应为物体移动距离的2倍,所以s物=12×2m=1m。
故答案为:5;2.5;1。
解决此题要知道:
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向,s=h;
动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离,s=2h。
本题考查了动滑轮和定滑轮的特点,要掌握定滑轮和动滑轮的省力特点及绳端移动距离和物体移动距离的关系,属于基础题目。
20.【答案】有用;总;W有用W总×100%;额外;小于1
【解析】
【分析】
任何机械本身都受到重力的作用,机械各部件之间又存在摩擦,所以使用任何机械,除了做有用功外,都不可避免地要做额外功,这时动力所做的总功等于有用功加额外功;有用功跟总功的比值叫机械效率。
本题考查了学生对有用功、额外功、机械效率的了解与掌握,属于基础题目。
【解答】
解:在使用机械时,人们为了完成某项任务而做的功叫有用功,对完成任务没有用但不得不做的功叫额外功,有用功与额外功之和叫总功.
有用功与总功之比是机械效率,计算公式为η=W有用W总×100%,
使用任何机械不可避免的做额外功,所以机械效率总小于1.
故答案为:有用;总;W有用W总×100%;额外;小于1.
21.【答案】增大 守恒
【解析】解:卫星在太空中运行时,处于真空状态,机械能守恒;在远地点时,卫星的重力势能最大,动能最小,在近地点时,卫星重力势能最小,动能最大,从远地点向近地点运动时,卫星的动能增大。
故答案为:增大;守恒。
(1)动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大;重力势能大小与质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大;
(2)在太空中,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,机械能守恒。
本题主要考查了机械能守恒以及动能大小的判断,属于基础题。
22.【答案】解:运动员在向前跑步时,后脚蹬地面,则后脚受到的摩擦力向前,因力的作用是相互的,所以地面受到的摩擦力向后,作用点在脚掌与地面的接触面的中点上,如图所示:
【解析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
此题考查力的示意图的画法,难点是在摩擦力方向的判断上,摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
23.【答案】解:小球处于静止状态,受到竖直向下的重力和桌面对它向上的支持力作用,并且这两个力是一对平衡力,重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意所画的线段长度要相等。如图所示:
【解析】小球静止在水平桌面上,处于平衡状态,受一对平衡力,重力G与支持力F;重力方向竖直向下、支持力竖直向上,据此根据力的示意图的画法作图。
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。
24.【答案】解:过支点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂L1;
过阻力臂l2的末端作垂直于L2的直线,与杠杆的交点为F2的作用点;由于支点在最左端,且F1的方向向上,为了使杠杆平衡,所以F2的方向应向下,在线段末端标出箭头,标出阻力F2,如下图所示:
【解析】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,据此画出力臂的垂线,与杠杆的交点为F2的作用点,为使杠杆平衡F2的方向应该向下,据此画出力F2的示意图。
本题考查了杠杆平衡条件、力臂的概念、力的示意图的画法,知道力臂是从支点到力的作用线的垂直距离是关键。易错点将垂足当作动力作用点。
25.【答案】(1)p=FS;排出吸盘内空气;(2)4MgπR2;(3)吸盘内空气无法排尽;小;
【拓展 与提高】压强;100kPa(或 1×105Pa)。
【解析】解:(1)题中测量大气压的思路,是先测量出受力面积,再设法测量出吸盘受到的大气压力,最后根据 p=FS 计算出大气压强,实验中将吸盘四周沾上水并用力挤压的目的是排出吸盘内空气,尽 量使测量的拉力和大气压力相等;
(2)大气对吸盘的压力F=G=Mg,
受力面积 S=π(R2)2=14πR2,
所以测得的大气压 p=FS=4MgπR2;
(3)实验过程中可能存在的问题是吸盘内空气无法排尽,这样吸盘内的空气对吸盘也有向下的压力,
使得所测拉力偏小,故测量的大气压力偏小,导致测得的大气压偏小;
【拓展与提高】表盘上的“kPa”是压强的单位,故可知该仪器是测量压强的仪器,示数是100kPa=1×105Pa。
故答案为:(1)p=FS;排出吸盘内空气;(2)4MgπR2;(3)吸盘内空气无法排尽;小;【拓展 与提高】压强;100kPa(或 1×105Pa)。
(1)测量大气压的原理是p=FS,测量前排出吸盘内的空气;
(2)根据质量计算重力,拉动时的拉力等于总重力,根据直径计算受力面积S,结合压强公式计算压强;
(3)吸盘内空气无法排尽会使得测量的拉力偏小,据此分析压强的偏差;图中的单位是kPa,由此得出测量的物理量及其数值。
利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法,把握住几个关键环节才能使测量更准确有效。即:排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气;准确读取吸盘脱离时瞬间的拉力大小。
26.【答案】0.662.5%1、2、3 无关 不变
【解析】解:(1)测力计分度值为0.1N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为0.6N;
(2)第2次实验时所做的有用功为:W有用=Gh=1.5N×0.05m=0.075J;
第2次做的总功:W总=Fs=0.8N×0.15m=0.12J;
滑轮组的机械效率是:η=W有W总×%=0.075J0.12J×%=62.5%;
(3)探究影响滑轮组机械效率的因素采用控制变量法,探究重物重力的影响时应使其他条件相同,据此分析表格数据,1、2、3中使用同一滑轮组,钩码上升高度相同,随着物重增大,机械效率增高;
分析3、4次实验的数据,使用同一滑轮组,物重相同,钩码上升高度不同,但机械效率不变,得出结论滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关;
(4)要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向,说明绳端拉力的方向应向下,所以绳子最后通过定滑轮,由此从外向内依次完成绕线,
若将此滑轮组换一种绕绳方法,动滑轮的重不变,不计摩擦及绳重,故额外功为克服动滑轮自重做的功,由η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G可知,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
故答案为:(1)0.6;(2)62.5%;(3)1、2、3;无关;(4)如图;不变。
(1)根据弹簧测力计分度值得出弹簧测力计示数;
(2)根据W有用=Gh得出第1次实验时所做的有用功,根据W总=Fs得出第1次做的总功,根据η=W有W总×%求出滑轮组的机械效率;
(3)探究影响滑轮组机械效率的因素采用控制变量法,探究重物重力的影响时应使其他条件相同,据此分析表格数据;分析3、4次实验的数据得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系;
(4)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,绳子最后通过定滑轮能改变力的方向;
在不计摩擦及绳重情况下,有用功就是提升重物所做的功,额外功就是提升动滑轮所做的功,由η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G进行分析。
本题测量滑轮组的机械效率,考查注意事项、测力计读数、功和机械效率的计算、数据分析及影响机械效率大小的因素。
27.【答案】解:(1)满载时舰底受到的海水压强:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11.4m=1.14×105Pa;
(2)满载时,福建舰漂浮,根据阿基米德原理可知受到的浮力为:F浮=G排=m排g=8×104×103kg×10N/kg=8×108N;
(3)福建舰漂浮时,根据漂浮条件可知,福建舰的重力为:G=F浮=8×108N;
福建舰匀速直线航行时,水平方向受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等;竖直方向受到的重力、浮力是一对平衡力,大小相等;
牵引力为:F=f=0.01G=0.01×8×108N=8×106N。
答:(1)满载时舰底受到的海水压强是1.14×105Pa。
(2)满载时福建舰受到的浮力为8×108N。
(3)福建舰以50km/h的速度匀速航行时受到牵引力的大小为8×106N。
【解析】(1)利用p=ρgh求满载时舰底受到的海水压强;
(2)满载时,福建舰受到浮力等于排开海水的重力,利用F浮=G排=m排g求出浮力的大小;
(3)福建舰匀速直线航行时,根据漂浮条件可知福建舰的重力;在水平方向受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等;据此即可求出牵引力。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、二力平衡条件的应用,明确排水量的含义(排开水的质量)是本题的关键。
28.【答案】解:(1)物体M的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N;
(2)物体M浸没在水中,则V排=V=3×10-3m3,
物体M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N,
则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力:F拉=G-F浮=800N-30N=770N;
(3)由于物体未露出水面,物体受浮力作用,则滑轮组提升重物所做的有用功:
W有=(G-F浮)h=770N×10m=7700J;
货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,
由v=st可知,运动的时间:t=sv=10m0.5m/s=20s,
由图乙可知,此时拉力做的总功是8000J,
所以滑轮组提升重物的机械效率:
η=W有W总×100%=7700J8000J×100%=96.25%;
答:(1)物体M的重力为800N;
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为770N;
(3)滑轮组提升重物的机械效率为96.25%。
【解析】(1)利用G=mg计算物体M的重力;
(2)物体M浸没在水中,则排开水的体积等于其自身体积,利用F浮=ρ水gV排求出物体M受到的浮力,然后利用力的合成计算动滑轮下端挂钩上的绳子拉力;
(3)根据公式W有=(G-F浮)h计算拉力F对所提升物体M做的有用功。由图乙可知此时拉力做的功,即总功,再据机械效率的计算公式计算即可。
本题考查了重力、滑轮组绳子拉力、有用功、总功、机械效率的计算,关键是从图象中找到有用数据。
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