辽宁省铁岭市西丰县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年辽宁省铁岭市西丰县八年级(下)期末物理试卷
1. 中学生要学会对身边的事物相关物理量进行估测。你认为下列估测最合理的是( )
A. 教室的气温约为40℃ B. 课桌高度约为120cm
C. 一瓶矿泉水的重力约为5N D. 从一楼到二楼对自己做功约为300J
2. 北京冬奥会中部分比赛情景如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,运动状态没有发生变化
B. 高台滑雪运动员腾空转体时,一定受到非平衡力的作用
C. 离开手的冰壶受摩擦力作用运动得越来越慢,说明力是改变物体运动状态的原因
D. 花样滑冰运动员做部分动作时弯膝蹲下,是通过降低重心来增加稳定性
3. 动物大多有各自的求生绝活,如图所示的“绝活”中,可以减小压强的是( )
A. 野牛的角 B. 骆驼的巨掌
C. 啄木鸟的嘴 D. 鹰的利爪
4. 下列机械或工具的使用,可以省距离的杠杆是( )
A. 羊角锤 B. 筷子
C. 起瓶器 D. 独轮车
5. 下列四种情景中,人对物体没有做功的是( )
A. 推出上面的物体 B. 背着物体不动
C. 抽出中间的物体 D. 向上堆积物体
6. 如图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A. 两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
B. B给A的力大于A给B的力
C. A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
D. A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
7. 如图是我国自主研制、世界上最大的水陆两栖飞机“鲲龙AG600”。下列说法正确的是( )
A. 机身采用密度小的锂铝合金制作,是为了增大飞机惯性
B. 飞机加速起飞时,它的惯性增大
C. 飞机起飞后,随高度增加,受到的气压减小
D. 飞机是利用流体流速大的位置压强大,来获得升力的
8. 古埃及人利用如图斜面正在匀速拉动用来修建金字塔的石块,下列说法正确的是( )
A. 斜面越缓,可以越省力
B. 斜面越陡,斜面的机械效率越高
C. 运送石块的工具由于下表面光滑,减小了摩擦力
D. 运送石块的工具由于下表面接触面积小,减小了摩擦力
9. 如图所示,工人利用如图所示的滑轮组提升重为180N的物体匀速向上提起,10s将物体提升5m。动滑轮的重力为20N,若不计摩擦和绳重。下列判断正确的是( )
A. 工人作用在绳端的拉力为90N
B. 滑轮的机械效率为90%
C. 工人的拉力的功率为50W
D. 为了提高机械效率,可以减小动滑轮的质量
10. 在木棒的一端缠绕一些铜丝可制作简易密度计。现将两个完全相同的密度计分别放入盛有甲、乙两种不同液体的相同烧杯中,待密度计竖直静止后,两烧杯液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两液体的密度关系是ρ甲>ρ乙
B. 密度计在甲、乙液体中所受的浮力关系是F甲=F乙
C. 甲、乙液体对烧杯底部的压强关系是p甲 D. 两个烧杯对桌面的压强关系是p甲' 11. 图中修理师傅正在用扳手拧螺母,用大小相同的力垂直作用在______ (选填“A”或“B”)点更容易拧开螺母,这说明力的作用效果与力的______ 有关。
12. 学校每周一的升旗仪式上,国旗冉冉升起,如图旗杆顶上安装的是______ 滑轮,它虽然不能省力,但它可以改变______ 。
13. 如图所示无人机,机翼上部凸起、下部较平,使机翼上部空气流速比下部______ ,使下部受到向上的压强比上部受到向下的压强小,从而使无人机获得了升力。随着飞机的高度升高,飞机的重力势能将会变______ 。当飞机水平匀速飞行时,飞机受到的重力与升力为______ (填“平衡力”或“非平衡力”)。
14. 2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭点火发射成功。向下喷出的高温燃气推动飞船加速升空,说明力可以改变物体的______ ,且物体间力的作用是______ 。飞船的机械能会______ (忽略燃料质量的变化)。
15. 如图所示是常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把B点看作支点,此时夹子可近似看作______ (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。用它来夹纸张,纸的页数越多,越不容易脱落。是由于______ 越大,纸与纸之间摩擦力就越大。
16. 如图是一款电热水壶,向壶内注水后,从外面玻璃管内水面的位置,就可以知道壶内水面的位置,这种设计应用了______ 原理;倒水时,水会向下流出是因为重力方向是______ 的。
17. 如图所示,是同学们在集体接种新冠疫苗时的情景,医护人员利用针筒将药液吸入注射器中,这是利用了______作用,注射器的针头很细是为了______(选填“增大”或“减小”)压强。
18. 如图所示,物体重15N,被水平向右的力F压在竖直墙壁上。当F为25N时,物体静止不动,这时物体受到的摩擦力是______ N;当F减小为18N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是______ N。
19. 著名的“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块,所以又被称为“短板效应”,已知一个从底部向上逐渐变粗的水桶,如图所示。桶壁上最长的木板高为0.5m,最短的木板高为0.2m,桶底内部底面积为4×10-2m2,桶底厚度不计,当桶内装最多水时,桶底受到水的压强为______ Pa,桶底受到水的压力F与桶中水的重力G的大小关系为F ______ G(选填“大于”“等于”或“小于”)。如果此时将质量为54g,体积为20cm3的实心物体缓慢放入水中,当物体静止时,水桶溢出水的质量为______ g。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
20. “山东号”满载时排水量为6.5×104t。“山东号”经过密度不同的海域航行时,“山东号”航母所受浮力是______ (选填“相同”或“不同”);如果质量为20t的歼-15舰载机从航母上起飞,航母所受浮力将______ 。
21. 小明操控如图甲所示的无人机,竖直上升,无人机的速度-时间图象如图乙,无人机上面安装的摄录器材A质量为2kg。无人机在匀速上升阶段对A做的功为______ J,对A做的功率为______ W。(g=10N/kg)
22. 研学活动中,小聪参观了我们海军基地的“强国”号潜水艇。“强国”号潜水艇漂浮在海面上时,总质量为900t。“强国”号潜水艇最大下潜深度可达350m,总体积为1.5×103m3。如图所示,这是“强国”号潜水艇艇内两侧的水舱截面图。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)“强国”号潜水艇漂浮在海面上时,它排开海水的体积;
(2)“强国”号潜水艇下潜至最大深度时,它所受到的压强;
(3)为了使总质量为900t、漂浮在海面上“强国”号潜水艇完全潜入海水中至悬浮,要向水舱中充入海水的重力。
23. 新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图所示是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为1.5×103kg,车轮与地面接触总面积为200cm2,汽车在平直公路上匀速行驶1000m用时50s,此过程中汽车受到的阻力为汽车总重的0.1倍。求满载时:(g取10N/kg)
(1)汽车的总重力;
(2)静止的汽车对水平地面的压强;
(3)汽车匀速行驶1000m所做的功;
(4)汽车匀速行驶时的功率。
24. 课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)图甲的探究装置中研究对象是______,实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于______状态。
(2)小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须______才能平衡。
(3)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在______才能平衡。
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的______(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到______的影响。
(5)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙,实际操作中还发现乙装置具有更适合探究______的优点(填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡
B.不在同一物体上的两个力能否平衡
25. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图中的①②③所示。
(1)让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面初始端时的______ 相同。小车在竖直方向上受重力和______ 是一对平衡力,其作用效果相互抵消,相当于小车只受阻力的作用;
(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越______ (选填“快”或“慢”)。进一步分析推理得出,如果运动物体不受力时,它将做______ 运动;
(3)实验②③中小车先后在棉布和木板的两水平表面上运动,克服阻力做功的功率分别是P1、P2,则P1______ P2(选填“>”“=”或“<”);
(4)完成上面的实验后,小明还想探究“物体的动能与哪些因素有关”,实验过程如图中的④⑤所示,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,这是探究小车的动能和______ 的关系;
(5)请在图④中画出小车开始下滑时受到的摩擦力。
(6)小明做该实验时,木块被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成的木块损坏,在不改变木板长度的情况下,改进⑤实验再与④实验对比,应采用以下方法中的______ 。
A.换用质量更小的小车
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低小车的高度
D.换用一个较重的木块
26. 如图甲所示,是“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中保持物体处于静止状态,物体重力为5N,图(a)和图(b)中物体露出液面的体积相等,弹簧测力计的示数分别是:F1=F3=F4=2N、F2=3N。
(1)物体在图(a)中受到水的浮力是______ N。
(2)由图(a)和图(b)的探究可以得出的结论是:物体排开液体体积相同时,______ ,浮力越大。
(3)由图(c)和图(d)可探究“浮力的大小与______ 无关”。
(4)根据所学的知识,小明课下继续探究,他把A、B、C、D四个瓶子盛不等量的水,盖紧盖子放入水中,瓶子静止在如图乙所示的位置,受到浮力最小的是______ 种情况。(填瓶子字母)
(5)乙图中已经画出瓶D所受重力示意图,请在图中画出它受到的浮力示意图。
(6)用丙装置测量未知液体的密度,进行如下操作:
A.在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平;
B.用刻度尺测出右侧液面到橡皮膜中心的深度h1;
C.用刻度尺测出左侧水面到橡皮膜中心的深度h2;
待测液体密度的表达式为ρ=______ (用题中字母和ρ水表示)。
27. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆______ (选填“是”或“不是”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向______ (选填“左”或“右”)边移动,调节为水平位置平衡的好处是______ ;
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态,若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的______ (选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示,按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐______ (选填“变小”“不变”或“变大”);
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上______ (选填“A”、“B”、“C”、“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
(5)请在丁图中画出弹簧测力计拉力F的力臂l。
28. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如下:
次数
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率/%
1
2
3
1
9
67%
2
4
3
1.8
9
3
6
3
9
83%
(1)在实验中,应该用弹簧测力计应沿______ 方向拉着绳子,当钩码______ (选填“匀速上升”或“静止”)时读取测力计示数;
(2)进行第2次测量时,滑轮组的机械效率约为______ (保留两位有效数字);
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数如图丙所示,拉力大小为______ N,滑轮组做的有用功是______ J;
(4)分析实验数据得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与______ 有关。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、教室的气温约为23℃,故A错误;
B、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,故B错误;
C、一瓶矿泉水的质量约500g=0.5kg,则其重力0.5kg×10N/kg=5N左右,故C正确;
D、每层楼的高度约为3m,中学生的重力约为500N,从一楼走上二楼克服自己的重力做功约为W=Gh=500N×3m=1500J,故D错误。
故选:C。
首先对题目中涉及的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】A
【解析】解:A.短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,速度大小不变,但速度方向在改变,所以运动状态发生了变化,故A错误;
B.高台滑雪运动员腾空转体时,没有做匀速直线运动,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故B正确;
C.冰壶受摩擦力作用运动得越来越慢,其运动状态发生了变化,说明力是改变物体运动状态的原因,故C正确;
D.花样滑冰运动员做部分动作时弯膝蹲下,是为了降低重心增加稳定性,避免摔倒,故D正确。
故选:A。
(1)运动状态包括运动的方向和速度大小,其中一个改变则运动状态改变;
(2)处于平衡状态的物体受到的力才是平衡力;
(3)力可以改变物体的运动状态;
(4)增加稳定性的方法:一是降低重心,二是增大支撑面。
本题通以体育运动为背景考查了物体运动状态变化的判断、平衡状态的判断、力的作用效果及增加稳度的方法等知识,综合题,难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:A、野牛的锥角,受力面积非常小,在压力一定时,可增大压强,不合题意;
B、骆驼的巨掌面积比较大,在压力一定时,可减小压强,符合题意;
C、啄木鸟的嘴尖,受力面积小,在压力一定时,可增大压强,不合题意;
D、鹰的利爪,受力面积比较小,在压力一定时,可增大压强,不合题意。
故选:B。
影响压强大小的因素是压力大小和受力面积的大小,在压力一定的情况下,要判断是否减小压强,关键看是否增大了受力面积。
动物器官中有些是具有增大压强功能的,特点是受力面积小,有此是具有减小压强功能的,特点是受力面积大,应注意区分。
4.【答案】B
【解析】解:A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力;
B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离;
C、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力;
D、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力。
故选:B。
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,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。
5.【答案】B
【解析】解:
A、推出上面的物体时,物体受到推力,且在力的方向上移动距离,所以人对物体做了功,故A不符题意。
B、背着物体不动,物体受到力,但没有移动距离,所以人对物体没有做功,故B符合题意。
C、抽出中间的物体,物体受到拉力,且在力的方向上移动距离,所以人对物体做了功,故C不符题意。
D、向上堆积物体,物体受到向上的力,且向上移动距离,所以人对物体做了功,故D不符题意。
故选:B。
本题要抓住做功的两个必要因素:
1.作用在物体上的力;
2.物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);
二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断,掌握做功的两个必要因素是解题的关键。
6.【答案】D
【解析】解:A.两个核桃放在一起容易捏破,是因为将两只核桃放在一起,他们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积,根据p=FS可知,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以两只核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎主要是因为增大了压强,故A错误;
B.两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等,A核桃被B核桃挤破是因为B核桃比A核桃硬,故B错误;
C.两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等,而两核桃接触面积相同,根据p=FS可知,A受到的压强等于B受到的压强,故C错误;
D.两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等,而两核桃接触面积相同,根据p=FS可知,A受到的压强等于B受到的压强,故D正确。
故选:D。
根据增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强来分析此题。
此题借助我们常见的挤碎核桃这一熟悉的事例,来考查增大压强的方法,体现了生活处处皆物理的理念。
7.【答案】C
【解析】解:A、机身采用密度小的锂铝合金制作,是为了减轻机身的质量,故A错误;
B、飞机加速起飞时,它的惯性不变,物体的惯性只与质量有关,故B错误;
C、飞机起飞后,随高度增加,受到的气压减小,故C正确;
D、飞机是利用流体流速大的位置压强小,来获得升力的,故D错误。
故选:C。
(1)物质的密度越小,在体积不变时,物体的质量小。
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
(3)大气压随高度的增加而减小。
(4)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
本题考查的是惯性、密度、大气压和流体的压强与流速的关系,属于基础性题目。
8.【答案】ABC
【解析】解:A、斜面越缓,省力效果越强,即越省力,故A正确;
B、其它因素不变,斜面越陡,物体对斜面的压力减小,摩擦力减小,额外功减小,可以提高斜面的机械效率,故B正确;
C、运送石块的工具由于下表面光滑,减小了接触面的粗糙程度,减小了摩擦力,故C正确;
D、运送石块的工具由于下表面受力面积小,增大了压强,故D错误。
故选:ABC。
(1)使用斜面时,在斜面的粗糙程度一定时,斜面坡度越小,越省力;
(2)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、粗糙程度有关;
(3)摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(4)在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
此题主要考查斜面的工作特点、使用斜面时机械效率的大小比较、以及减小摩擦力和增大压强的方法,是一道综合题,难度不大。
9.【答案】BD
【解析】解:A、由图可知,n=2,不计摩擦和绳重,根据F=1n(G+G动)可知,工人作用在绳端的拉力为:
F=1n(G+G动)=12×(180N+20N)=100N,故A错误;
B、根据η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF可知,滑轮的机械效率为:
η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=180N2×100N×100%=90%,故B正确;
C、工人做的总功为:
W总=Fs=Fnh=100N×2×5m=1000J,则工人的拉力的功率为:
P=W总t=1000J10s100W,故C错误;
D、减少动滑轮的重力,在提升物体重力不变的情况下,即有用功不变的情况下,额外功减小了,所以机械效率就提高了,故D正确。
故选:BD。
(1)根据滑轮组装置确定绳子股数,不计摩擦和绳重,利用F=1n(G+G动)求出工人作用在绳端的拉力;
(2)根据η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求出滑轮的机械效率;
(3)根据W总=Fs=Fnh求出总功,利用P=W总t求出工人的拉力的功率;
(4)对于改变滑轮组机械效率的方法,有两种情况:
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;
二是增加提升物体的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率。据此分析。
本题考查了绳子自由端拉力公式、功率、机械效率的计算以及提高机械效率的方法。
10.【答案】BCD
【解析】解:
ABC、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,则密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,所以F甲=F乙=G,故B正确;
由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,由于浮力相等,根据F浮=ρ液V排g可知:ρ甲<ρ乙;故A错误;
根据p=ρgh得甲、乙液体对烧杯底部压强的关系是p甲 D、由于两个烧杯完全相同,即甲、乙的液面相平,且V甲排>V乙排,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,且ρ甲<ρ乙,根据G=mg=ρ液Vg可知:G甲
(1)从图可知,密度计放在乙、丙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系;
从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断出甲、乙液体对烧杯底部压强的关系;
(2)由于水平桌面放置两个完全相同的烧杯,烧杯对桌面的压力等于烧杯与液体的重力之和,根据G=mg=ρ液Vg可知液体的重力,然后即可判断压力的大小,根据p=FS判断出两个烧杯对桌面压强的关系。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂浮(F浮=G)是本题的关键。
11.【答案】A 作用点
【解析】解:修理师傅正在用扳手拧螺母,用大小相同的力垂直作用在A点更容易拧开螺母,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:A;作用点。
(1)力的大小、方向和作用点叫力的三要素。
(2)力的三要素会影响力的作用效果。
本题考查的是力的三要素;知道力的三要素会影响力的作用效果。
12.【答案】定 力的方向
【解析】解:
旗杆顶部的滑轮是固定不动的,故该滑轮是定滑轮,使用它可以改变力的方向,但不能省力。
故答案为:定;力的方向。
定滑轮是轴固定不动的滑轮,使用定滑轮不省力但能改变力的方向;定滑轮实质是一个等臂杠杆。
本题主要考查定滑轮工作特点的了解和掌握,属于基础知识的考查。
13.【答案】大 大 平衡力
【解析】解:飞机机翼上部凸起,下部较平,在水平飞行过程中由于上表面的空气流速比下表面空气流速大,压强小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压强差、压力差,形成升力;
随着飞机的高度升高,飞机的质量不变,高度升高,所以飞机的重力势能将会变大;
飞机水平匀速飞行时处于平衡状态,即飞机受到的重力与升力是一对平衡力。
故答案为:大;大;平衡力。
(1)流体压强与流速的关系:在流体流速越大的地方,压强越小;在流体流速越小的地方,压强越大;
(2)影响重力势能大小的因素有物体的质量和高度;
(3)物体处于平衡状态时受到平衡力。
本题考查流体压强和流速的关系、重力势能的影响因素和平衡力的判断,综合性强。
14.【答案】运动状态 相互 增大
【解析】解:火箭向下喷出的高温燃气推动飞船加速升空,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;
火箭向下喷气对气体施加向下的作用力,气体同时给火箭施加向上的反作用力,说明物体间力的作用是相互的;
火箭加速上升的过程中,质量不变,速度变大,动能变大,高度增加,重力势能增大,机械能增大。
故答案为:运动状态;相互;增大。
力可以改变物体的形状、可以改变物体的运动状态;
物体间力的作用相互的;
动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,动能和重力势能统称机械能。
本题考查了力的作用效果、力的相互性、机械能大小的判断,属于基础综合题。
15.【答案】等臂 压力
【解析】解:(1)当用力摁住C点打开该夹子时,AC是围绕B点转动的,故B为支点;由于AB=BC,故动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆;
(2)燕尾夹夹的纸张越多,夹子的形变越大,产生的弹力,即压力越大,摩擦力越大,越不容易脱落。
故答案为:等臂;压力。
(1)杠杆可以绕其转动的点为支点,当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆;
(2)在物体间接触面粗糙程度不变的情况下,压力越大摩擦力越大。
本题考查了杠杆的五要素,杠杆的分类、增大或减小摩擦的方法,属于基础题型。
16.【答案】连通器 竖直向下
【解析】解:
(1)壶和外面玻璃管是一个连通器,连通器的原理是连通器中水不流动时各容器中水面总是相平的,故根据连通器的原理从外面玻璃管内水面的位置,就可以知道壶内水面的位置。
(2)倒水时,水会向下流出是因为水受到竖直向下的重力作用。
故答案为:连通器;竖直向下。
(1)上端开口、下端连通的容器叫做连通器。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的高度总是相平的;
(2)重力的方向总是竖直向下的。
此题考查了连通器原理和重力的方向在实际生活中的应用,题目难度不大。
17.【答案】大气压 增大
【解析】解:(1)注射器将药液吸入针筒之前,需要先排出针筒内的空气,这样,针筒内的气压减小,药液受到外界大气压的作用,会被压入针筒中;
(2)根据压强的定义式p=FS可知,注射器的针头很细,是当压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
故答案为:大气压;增大。
(1)注射器能将药液吸入针筒是因为针筒内的气压较小,外界大气压把药液压入针筒;
(2)由公式p=FS可知,注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的。
本题以社会热点为背景,考查了大气压的应用、增大压强的方法,属基础知识的考查,体现了物理与生活的联系。
18.【答案】15 15
【解析】解:用25N的压力把重15N的物体压在竖直墙壁上,物体在墙壁上保持静止,则物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,
则物体在竖直方向上受重力和静摩擦力作用,二力平衡,大小相等,故静摩擦力大小为15N;
当F=18N时,物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑,则物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,则物体在竖直方向上受重力和滑动摩擦力的作用,二力平衡,大小相等,故滑动摩擦力大小为15N。
故答案为:15;15。
处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力,二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
首先判断物体处于哪种状态,并对物体进行受力分析,静止和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据平衡力的特点进行判断。
19.【答案】2000 小于 20
【解析】解:(1)此桶装满水,水深等于短木板的长,h=0.2m,
则桶底受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)若是圆柱形容器,容器内的水全部压在容器底,则水对容器底的压力等于水自身的重力;
对于图示的水桶,最短的木板到桶底这部分形状是上宽下窄,一部分水压在了水桶的侧壁上,所以压在水桶底上的水只是桶中水的一部分,所以桶底受到水的压力小于桶中水的重力;
(3)物体的密度ρ=mV=54g20cm3=2.7g/cm3>ρ水,
当物体浸没到水中时,物体沉底,此时V排=V=20cm3=2×10-5m3,
物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N,
由阿基米德原理可知,水桶溢出水的重力G排=F浮=0.2N,
水桶溢出水的质量为m=Gg=0.2N10N/kg=0.02kg=20g。
故答案为:2000;小于;20。
(1)先确定桶内水深(短木板长度),利用液体压强公式求桶底受到水的压强;
(2)液体对容器底的压力与容器中液体重力的关系应从圆柱形容器中液体对容器底部产生的压力等于自身重力突破。
(3)根据密度公式求得物体的密度,然后与水的密度比较,得出物体浸没到水中时的浮沉状态,然后利用阿基米德原理求得物体受到的浮力,进一步得出溢出水的重力,根据G=mg求出溢出水的质量。
本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用,关键是根据体积得出装满水时桶中水的深度和短木板的长度相等。
20.【答案】相同 变小
【解析】解:“山东号”经过密度不同的海域航行时,自身重力不变,处于漂浮状态,根据F浮=G可知“山东号”航母所受浮力是相同;如果质量为20t的歼-15舰载机从航母上起飞,航母总重力变小,根据F浮=G可知所受浮力将变小。
“山东号”经过密度不同的海域航行时,自身重力不变,处于漂浮状态,根据F浮=G可知“山东号”航母所受浮力的大小关系;如果质量为20t的歼-15舰载机从航母上起飞,航母总重力变小,根据F浮=G可知所受浮力的变化情况。
本题考查浮沉条件的应用,是一道基础题。
21.【答案】800 40
【解析】解:A的重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N,因为匀速上升,所以A受到的动力为F=G=20N,
由图像可知,在10∼30s内是匀速上升的,这段时间内通过的路程是s=vt=2m/s×(30s-10s)=40m,
对A所做的功为W=Fs=20N×40m=800J;
功率为P=Wt=800J20s=40W。
故答案为:800;40。
根据s=vt计算出匀速上升的距离,再根据W=Fs即可计算出对A所做的功,根据功率计算公式P=Wt计算功率。
本题考查功和功率的计算,是综合性比较强的题目,难度适中。
22.【答案】解:
(1)潜水艇漂浮时,F浮=G=mg=900×103kg×10N/kg=9×106N;
由阿基米德原理得,排开海水的体积V排=F浮ρ海水g=9×106N1.0×103kg/m3×10N/kg=900m3;
(2)“强国”号潜水艇下潜至最大深度时,它所受到的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa;
(3)悬浮时,潜水艇受到的浮力
F浮1=ρ海水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.5×107N;
充入海水的重力G充=F浮1-G=1.5×107N-9×106N=6×106N。
答:(1)“强国”号潜水艇漂浮在海面上时,它排开海水的体积为900m3;(2)“强国”号潜水艇下潜至最大深度时,它所受到的压强为3.5×106Pa;(3)为了使总质量为900t、漂浮在海面上“强国”号潜水艇完全潜入海水中至悬浮,要向水舱中充入海水的重力为6×106N。
【解析】(1)根据潜水艇漂浮时浮力等于重力,求出浮力,利用阿基米德原理计算排开水的体积;
(2)根据液体压强公式计算“强国”号潜水艇下潜至最大深度时,它所受到的压强;
(3)计算出“强国”号潜水艇悬浮时受到的浮力,再利用平衡力求出向水舱中充入海水的重力。
本题考查了浮沉条件、阿基米德原理的应用和液体压强的计算,有一定的综合性。
23.【答案】解:(1)汽车的总重力G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
(2)汽车对地面的压强:p=Fs=Gs=1.5×104N200×10-4m2=7.5×105Pa;
(3)汽车匀速行驶,F=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N,
匀速行驶1000m所做的功:W=Fs=1.5×103N×1000m=1.5×106J;
(4)汽车匀速行驶时的功率:P=Wt=1.5×106J50s=3×104W。
答:(1)汽车的总重力为1.5×104N;
(2)汽车对地面的压强为7.5×105Pa;
(3)汽车匀速行驶1000m所做的功为1.5×106J;
(4)汽车匀速行驶时的功率为3×104W。
【解析】(1)根据G=mg求出汽车的总重力;
(2)利用p=FS=GS得出汽车对地面的压强;
(3)利用W=Fs得出汽车匀速行驶1000m所做的功;
(4)根据P=Wt得出汽车匀速行驶时的功率。
本题考查压强、重力、功和功率的有关计算,是一道综合题。
24.【答案】小车 静止 大小相等 同一条直线上 是 摩擦力 B
【解析】解:(1)实验中通过观察小车能否静止,确定其是否处于平衡状态,故研究对象是小车,判断依据是小车处于静止状态;
(2)实验时,小虎向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,这表明平衡的两个力需要大小相等;
(3)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡;
(4)实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用,此时小车有向左运动的趋势,桌面对小车有向右的摩擦力;
(5)探究二力必须作用在同一物体上,实验时可将物体分成两个物体,而小卡片比小车更容易被分成两个物体,因此乙装置更适合探究不在同一物体上的两个力能否平衡。
故选:B。
故答案为:(1)小车;静止;(2)大小相等;(3)同一条直线上;(4)是;摩擦力;(5)B。
(1)图甲中观察小车的受力和运动情况来探究二力平衡的条件;
(2)探究两个力的大小关系;
(3)探究两个力的方向关系;
(4)考虑到接触面不光滑,受摩擦力的影响;
(5)小车不能分成两个物体,卡片可以分成两个,据此解答。
本题考查二力平衡条件的探究实验,掌握二力平衡条件是解答本题的关键。
25.【答案】速度 支持力 慢 匀速直线 >速度 C
【解析】解:(1)让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,这样小车在进入平面时的运动速度相同;小车在水平方向运动时,小车在竖直方向受重力和支持力,是一对平衡力;
(2)由实验现象可知,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;由此推理:如果水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上做匀速直线运动,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)实验中,控制小车从斜面同一高度滑下,小球所具有的重力势能相同,到达底端所具有的动能相同,最终都静止,动能转化为内能,故有克服摩擦力做的功W1、W2相等,即为W1=W2;阻力越大,小车运动的时间越短,根据P=Wt可知,P1>P2;
(4)让小车从斜面的不同高度滑下,那么小车到达水平面时的速度就不同,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大。所以根据控制变量法可得结论是:当质量一定时,物体动能的大小与物体的速度有关,故是探究动能和速度的关系;
(5)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,如图;
(6)A、换用质量更小的小车,不能与④控制相同的质量,故A不符合题意;
B、给水平木板铺上毛巾,不能与④控制的接触面相同,故B不符合题意;
C、适当降低小车的高度,小车的动能减小,撞击木块后前进的距离变小,就不会掉落了,故C符合题意;
D、换用一个较重的木块,则与④图中的木块不同,无法根据距离比较动能的大小,故D不符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)速度;支持力;(2)慢;匀速直线运动;(3)>;(4)速度;(5)见解析;(6)C。
(1)在实验中,我们是把小车放在斜面上,让小车从斜面上向下运动,从而让小车获得一定的速度;分析小车受到的力,小车在水平方向受重力和支持力,这两个力相互平衡,作用效果相互抵消;
(2)小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小越慢;由此推理得出如果水平面光滑小车的运动状态以及得出力与运动的关系;
(3)小车的动能全部转化为内能,大小等于克服阻力做的功,根据P=Wt分析功率的大小;
(4)同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度滑下,到达水平面时的速度不同,木块被撞后移动的距离越远,推力做功越多,就可以说明木块的动能越大,从而得出质量相同时,速度越大的物体动能越大;
(5)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
(6)实验中,小车到达水平面时的速度由小车的高度决定,通过调整高度可调整其速度,从而改变动能。
本题探究阻力对物体运动的影响实验,考查控制变量法、推理法的运用,是一道综合题。
26.【答案】3 液体密度越大 浸没深度 Ah2h1ρ水
【解析】解:(1)图(a)中,测示数的示数为F1=2N,由题可知,物体的重力G=5N,根据称重法可知物体在水中所受的浮力:
F浮=G-F1=5N-2N=3N;
(2)图(a)和图(b),物体浸入液体的体积是相同的,水的密度大于酒精的密度,弹簧测力计测得的拉力F1
(4)由图乙可知,容器中液体的密度相同,空矿泉水瓶在A位置其排开液体的体积最小,由F浮=ρ液V排g可知,在A位置时空矿泉水瓶所受的浮力最小;
(5)瓶子悬浮,受到的浮力等于重力,线段的长度与重力相等,且方向竖直向上,受力分析如下图所示,
;
(6)橡皮膜左侧和右侧的压强相等时,橡皮膜相平,p左=p右,根据液体压强公式p=ρgh,可知:ρ水gh2=ρgh1,解得:ρ=h2h1ρ水。
故答案为:(1)3;(2)液体密度越大;(3)浸没深度;
(4)A;(5)如图;(6)ρ=h2h1ρ水。
(1)根据称重法求出物体在图a中所受到的浮力;
(2)找出图(a)和图(b)的相同量和不同量,根据控制变量法得出结论;
(3)找出图(c)和图(d)的相同量和不同量,根据控制变量法得出结论;
(4)浮力大小跟液体密度和排开液体的体积有关,由F浮=ρ液V排g解题;
(5)浮力的方向是竖直向上;
(6)液体压强中的深度指的是液体内部到液面的高度差;橡皮膜相平时,左右两侧液体压强相等,根据p=ρgh求出待测液体密度。
此题是探究影响浮力大小的因素,考查了控制变量法的应用,同时考查了称重法浮力和液体压强的计算,有一定难度。
27.【答案】是 左 便于测量力臂 右 变小 B
【解析】解:(1)此时的杠杆是静止状态,静止是平衡状态的一种。
由图可知,杠杆的右端下沉,所以F1L1
(2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,当图乙中的左右钩码都向支点移动一格时有:3G×L<2G×2L,所以杠杆右端下沉。
(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,左边钩码重力与力臂的乘积不变即F1L1不变,弹簧测力计对杠杆的拉力F2=F1L1L2,按1到5的顺序L2逐渐增大,故弹簧测力计的示数会逐渐变小。
(4)由图知,O为支点,动力(测力计竖直向上的拉力)作用在B点,若钩码挂在C点或D点,则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动,则杠杆不能处于平衡状态;
由图可知,杠杆平衡时,动力臂大小不变,阻力(等于钩码的重力)的大小不变,根据杠杆的平衡条件可知,当阻力臂最小时,动力是最小的;当钩码挂在B点时,根据力臂的定义可知,此时的阻力臂是最小的,则此时动力最小,测力计的示数最小,故选:B。
(5)力臂是支点到力的作用线的距离,图丁中拉力F的力臂l,如下图:
。
故答案为:(1)是;左;便于测量力臂;(2)右;(3)变小;(4)B;(5)见上图。
(1)当杠杆处于平衡状态是指杠杆保持静止或匀速转动状态;调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节;调节杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小;
(2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出力和力臂的乘积,大的一端下沉;
(3)根据杠杆平衡条件分析判断;
(4)根据杠杆的平衡条件分析,在阻力、动力臂不变的情况下,阻力臂越小,动力越小;
(5)力臂是支点到力的作用线的距离。
本题考查了“探究杠杆平衡条件”的实验,对于杠杆的平衡,学生容易认为杠杆在平衡位置静止是平衡状态,在其它位置静止和匀速转动容易被忽视。对于杠杆的平衡问题,正确运用杠杆的条件是关键。
28.【答案】竖直 匀速上升 74%2.40.18物重
【解析】解:(1)实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体受力平衡;
(2)根据表中实验数据可知,第2次测量时滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=GhFs×100%=4N×0.03m1.8N×0.09m×100%≈78.4%;
(3)由图示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N;
第3次测量时,有用功:W有=Gh=6N×0.03m=0.18J;
(4)从实验数据看,钩码上升的高度相同,钩码重不断增大,机械效率不断提高,得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
故答案为:(1)竖直;匀速上升;(2)74%;(3)2.4;0.18; (4)物重。
(1)实验时应竖直向上匀速拉动测力计,使物体受力平衡;
(2)根据实验数据,由机械效率公式η=W有W总×100%求出滑轮组的效率;
(3)由图示测力计确定其分度值,读出其示数,然后应用W有=Gh求出有用功;
(4)在分析数据时,要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的,从而得出结论。
此题是测量滑轮组的机械效率,主要考查了有关机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素,要理解并熟记。
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