内蒙古自治区赤峰市红山区2022-2023学年八年级下学期7月期末物理试题(含答案)
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这是一份内蒙古自治区赤峰市红山区2022-2023学年八年级下学期7月期末物理试题(含答案),共22页。试卷主要包含了 小明同学酷爱滑板运动, 生活中处处离不开物理知识等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年内蒙古赤峰市红山区八年级(下)期末物理试卷
1. “估测”是物理学中常用的一种简单测量方法。经过一学期的学习,小芳同学尝试估测了身边的一些物理量,其中不合理的是( )
A. 身上的书包对他的压力约为50N
B. 双脚站在操场上时,对地面产生的压强大约为10000Pa
C. 在水里游泳时,所受到的浮力大约为500N
D. 从地上捡起一本物理课本放到课桌上,对课本所做的功约为100J
2. 小明同学酷爱滑板运动。下列是他在水平地面上玩滑板的过程中,对几个力学问题的思考,其中说法正确的是( )
A. 人和滑板滑得越快,所获得的惯性越大
B. 人站在滑板上,滑板发生弯曲,说明力可以改变物体的形状
C. 小明在玩滑板的过程中,运用各种技巧始终使身体受到平衡力的作用
D. 人对滑板的压力和滑板受到的重力是一对相互作用力
3. 如图所示,甲、乙两个烧杯中均装有浓度不同的盐水,把一个鸡蛋先后放入甲、乙两烧杯中,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮。如果鸡蛋两次受到的浮力分别为F甲和F乙,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲和ρ乙,则下列判断正确的是( )
A. F甲ρ乙
4. 早晨,妈妈买回两杯包装密封的豆浆(假设两杯豆浆质量相同且均未装满),把它们一正一倒分别放在水平桌面上(如图1)。爱动脑筋的小明想知道两杯豆浆对杯底的压力和压强关系,于是他画出了两杯豆浆的示意图(如图2),甲杯中豆浆对杯底的压力和压强分别为F甲和p甲,乙杯中豆浆对杯底的压力和压强分别为F乙和p乙,下列判断正确的是( )
A. p甲>p乙,F甲p乙,F甲=F乙
C. p甲=p乙,F甲F甲,故A正确。
故选:A。
(1)装有一定量豆浆的杯子正立和倒立时,里边豆浆的深度不同,根据液体压强公式可知两次放置豆浆对杯底的压强关系;
(2)液体产生的压力与液体重力的关系:当液体的形状是上下一样粗细为直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时,对容器底的压力等于液体重力即F=G;当容器形状是上粗下细时,对容器底的压力小于液体重力,即FG。
本题难点在对容器底压力大小变化的判断,结合题目中容器的形状,可判断出液体压力的大小关系。
5.【答案】C
【解析】解:A、使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于100%.故A错误;
B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多,时间不确定,功率大小不能确定。故B错误;
C、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢。故C正确;
D、机械效率与做功快慢没有关系。故D错误。
故选:C。
(1)机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系;使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于100%;
(2)功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快。
正确理解功率和机械效率的概念是解决此题的关键;还要充分考虑选项中的条件,必要时可运用公式分析。
6.【答案】A
【解析】解:
A、瞄准时,手的拉力把橡皮筋拉长,说明力可以改变物体的形状;
B、松手后,橡皮筋的弹力把石块射出,即弹力使石块由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;
C、飞行中,重力让石块划出一道弧线,是重力改变了石块的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态;
D、中靶时,靶把石块弹开,即靶对石块的力改变了石块的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态;
所以力的作用效果与另外三个不同的是A。
故选:A。
力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态(包括速度大小和运动方向的改变)。
此题考查了力的作用效果的辨析,熟悉基本规律就能正确选择。
7.【答案】A
【解析】解:A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、若不计轮重、绳重和摩擦,使用动滑轮费距离但能省一半力,是省力杠杆;
故选:A。
结合图片和生活经验,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。
本题考查的是杠杆的分类和特点,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。
8.【答案】C
【解析】解:
A、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强;故A不符合题意;
B、塑料吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,所以在吸盘上挂毛巾吸盘也不会掉下来。此现象与大气压有关,故B不符合题;
C、拦河坝设计成上窄下宽的形状,是因为由物体压强随深度的增加而增大,为了使水坝能承受更大的水压,故C符合题意;
D、活塞式抽水机抽水是通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压的作用,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。
此类题举出的例子一般都是学生平时生活中接触过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。
9.【答案】A
【解析】解:
由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;
测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后变大。
故选:A。
分析在改变弹簧测力计拉力的方向的过程中力臂的变化情况,从而得出结论。
此题考查了学生对杠杆平衡条件的应用,解决此题的关键是分析出力臂的变化情况。
10.【答案】D
【解析】解:由甲图可知,n=2,绳重、摩擦忽略不计,则拉力:F1=12(G+G动),
滑轮组的机械效率η1=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动;
由乙图可知,n=3,绳重、摩擦忽略不计,则拉力:F2=13(G物+G动),
此时滑轮组的机械效率η2=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动;
因物体和动滑轮均相同,所以,比较可知:F1>F2,η1=η2,
即乙滑轮组更省力,甲、乙的机械效率一样大。
故选:D。
分析甲图滑轮组的结构,得出承担物重的绳子股数n=2,则拉力端移动的距离s=nh,因摩擦力可以忽略不计,根据F=1n(G物+G动)求拉力的大小;利用η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动求机械效率大小;同理,求出乙图的拉力和机械效率,通过比较得出答案。
本题考查了使用滑轮组拉力的计算和机械效率的计算,利用好两个推导公式是本题的关键:①忽略摩擦及绳重,拉力F=1n(G物+G动);②η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动。
11.【答案】惯性 大于 小于
【解析】解:“在高速公路上行驶时,驾驶人必须按规定使用安全带”。这是为了防止汽车在突然受到撞击或刹车减速时,由于惯性而使人体向前冲撞,造成伤害。行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速大于车内空气的流速,天窗外空气的压强小于车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。
故答案为:惯性;大于;小于。
(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
本题考查的是惯性和流体的压强与流速的关系;会利用惯性和流体的压强解释生活中的现象。
12.【答案】减小 增大 守恒
【解析】解:卫星从远地点运行到近地点时,质量不变,相对高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,卫星的动能增大,速度增大。卫星在大气层外运行时,不受空气阻力,其机械能守恒。
故答案为:减小;增大;守恒。
①动能和势能合称机械能。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。势能大小的影响因素:质量、相对高度。质量越大,相对高度越高,势能越大;
②在大气层外运行,不受空气阻力,机械能是守恒的。
掌握动能、势能大小的影响因素,掌握动能、势能的大小变化情况。同时知道卫星在绕地球运动时,没有任何物质和卫星摩擦,机械能没有消耗,机械能是守恒的。
13.【答案】受力面积 形状 小于
【解析】解:
(1)当用鸡蛋磕碗的边缘时,由于碗与鸡蛋间的接触面积小,手的作用力是一定的,增大了对蛋壳的压强,所以很容易将鸡蛋磕破。
(2)当用手挤压矿泉水瓶时,在力的作用下,瓶子的形态发生改变。由于瓶子受挤压,瓶内的空气被挤出,使瓶子内的压强小于瓶子外的压强,当瓶子对准蛋黄上方时,在外界大气压和瓶内压强差的作用下,蛋黄被压入瓶内。
故答案为:受力面积;形状;小于。
(1)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,压力一定时,受力面积越小,压强越大。
(2)力的作用效果是力能改变物体的运动状态,力还能使物体发生形变;
瓶内的空气被挤走,气压减小,这样在外界大气压的作用下,蛋黄就被压进瓶子里。
此题考查压强的影响因素和力的作用效果以及大气压的应用,这些现象都是生活中最常见的,要会用物理知识去分析。
14.【答案】变大 4×103 压强
【解析】解:随水位升高,O处的水深h不断增加,由p=ρgh可知,O处受到水的压强将变大;
由p=FS可知,车门受到的压力:F=pS=5×103Pa×0.8m2=4×103N;
车上都配备有紧急破窗锤,遇到突发紧急情况时,乘客可用破窗锤打破玻璃安全逃生,用此破窗锤的尖端捶打玻璃,通过减小受力面积增大对玻璃的压强,玻璃更容易破碎。
故答案为:变大;4×103;压强。
根据液体压强公式p=ρgh分析水的压强如何变化;
由压强公式的变形公式F=pS可以求出压力;
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。
本题涉及的知识点较多,是一道综合题,应用液体压强公式、压强公式的变形公式、增大压强的方法,难度不大,是一道基础题。
15.【答案】1 2 变速直线运动
【解析】解:(1)由v-t图象可以知道,在0∼2s内,物体处于静止,处于平衡状态,此时物体所受到的摩擦力f与推力F是一对平衡力,由平衡条件可知,f=F;
由F-t图象可知,在0∼2s内,推力F=1N,所以,t=1s时,物体受到的摩擦力f=F=1N;
(2)由v-t图象可知,在4∼6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,此时物体所受到的摩擦力f与推力F是一对平衡力,由平衡条件可知,f=F;
由F-t图象可知,在4s∼6s内,推力F=2N,物体所受到的摩擦力f=F=2N;
在t=3s时,物体做加速运动,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,
压力大小、接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小与速度无关,所以物体受到的摩擦力是2N。
故答案为:1;2;变速直线运动。
(1)由v-t图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;由F-t图象可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小。
(2)由v-t图象找出物体什么时候处于平衡状态,然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小。
(3)压力大小、接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小相同。
此题考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,是中考的热点考题。
16.【答案】3000 50
【解析】解:小丽的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
小丽跳一次克服重力做功:W=Gh=500N×0.06m=30J,
一分钟跳100次,整个过程中,她克服自身重力做功:W总=100W=100×30J=3000J,
功率:P=W总t=3000J60s=50W。
故答案为:3000;50。
根据G=mg算出小丽的重力,根据W=Gh算出跳一次克服重力做功,一分钟跳100次,求出整个过程中,她克服自身重力做功,由P=Wt得到功率。
本题考查功和功率公式的应用等知识,是一道综合题,但难度不大。
17.【答案】大于 省力 增大物重或重物向左移动
【解析】解:由图知,重物对杠杆的拉力方向竖直向下,OA为阻力臂;人的拉力竖直向下,从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂,由图知,比较知,阻力臂小于动力臂,为省力杠杆;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可以看出:要达到增大训练强度,使人的拉力F1增大,在动力臂、阻力臂一定的情况下,可以采取增大物重(阻力);或在物重、动力臂一定的情况下,可以采取增大阻力臂即重物向左移动的措施。
故答案为:小于;省力;增大物重或重物向左移动。
从支点到力的作用线的垂线段叫力臂;从动力臂和阻力、阻力臂的大小关系分析,动力臂越小越费力,阻力或阻力臂越大越费力。
杠杆可分为:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,省力杠杆省力但费距离,费力杠杆费力省距离,等臂杠杆既不省力也不费力。
18.【答案】解:乒乓球静止,对乒乓球进行受力分析,乒乓球受到竖直向上的浮力F浮、竖直向下的重力G、绳子向下的拉力F的作用,作用点在重心,由力的平衡条件有:F浮=G+F,则F浮>G,如图所示:
。
【解析】对乒乓球进行受力分析,根据力的示意图的画法作图。
本题主要考查物体受力分析、力的示意图的画法,明确力的三要素,并掌握示意图的作图方法即可顺利完成此题。
19.【答案】解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可。过O点作垂直于F2的垂线即为阻力F2的力臂L2.如下图所示:
【解析】由杠杆的平衡条件可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
20.【答案】解:从动滑轮上挂钩开始,依次绕过定滑轮和动滑轮,绳端回到人的手中,则提升物体绳子段数为3,是最省力的绕法,如图所示:
【解析】最省力的绕绳方法即是承担物重的绳子段数最多,先分析出应由3段绳子承担物重,才按照“奇动偶定”的原则确定绕绳方案。
省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果。动滑轮被几段绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一。
21.【答案】不是 摩擦力 不能 两个力必须作用在同一直线上 两个力必须作用在同一物体 仍能
【解析】解:(1)小车静止,此时木块受到的一定是平衡力;木块受到向左2N的拉力,向右1.5N的拉力,此时木块还受到桌面对它向右的摩擦力作用,在这三个力作用下处于平衡状态,则F左=F右+f,因此此时小车受到的两个拉力大小不相等,不是一对平衡力;
(2)木块受到两端的拉力和摩擦力作用,摩擦力对实验结果的影响较大;为了减小木块和桌面之间的滑动摩擦力,可以用滚动代替滑动,用小车来代替木块;
(3)将卡片扭转了一定的角度,放手后,卡片将转动,不能保持平衡,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;将小卡片从中间剪开,两个力就不在同一个物体上,卡片不能静止,说明平衡的两个力必须作用在同一个物体上;
(4)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
故答案为:(1)不是;
(2)摩擦力;
(3)不能;两个力必须作用在同一直线上;两个力必须作用在同一物体;
(4)仍能。
(1)小车静止,处于平衡状态,对小车进行受力分析,据此判断;
(2)变滑动摩擦力为滚动摩擦力,能够减小摩擦力;
(3)二力平衡的条件为: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;简称为:同体、等大、反向、共线;
(4)只要能到达平衡力的四个条件,就可以探究。
此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点,需要掌握。
22.【答案】不属于 深度 同种液体中,深度越深,压强越大 相等 无关 乙、丙
【解析】解:(1)压强计的U形管不是连通器;
(2)甲、乙两图液体的密度相同,探头在液体中的深度不同,研究液体压强与深度的关系,因U形管中液面的高度差不同,故得出的结论是:同种液体中,深度越在,压强越大;
(3)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等;
(4)丙和丁液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U形管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关;
(5)要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择乙、丙两图;
故答案为:(1)不属于;(2)深度;同种液体中,深度越深,压强越大;(3)相等;(4)无关;(5)乙、丙。
(1)结合连通器的特点判断;
(2)(4)分析图中相同的量和不同的量,分析得压强与变化量的关系;
(3)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等;
(5)要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同。
此题考查的是我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素。注意物理实验中研究方法--转换法和控制变量法的运用。液体压强是中考必考的一个知识点,需要掌握。
23.【答案】重 支持 速度 小 慢 做匀速直线运动
【解析】解:(1)小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力;
(2)根据控制变量法的思想;让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同速度;
(3)对比三幅图,不难看出:水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢;
(4)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出:运动物体不受外力时,其速度不会变化,即它将做匀速直线运动;
故答案为:(1)重;支持;(2)速度;(3)小;慢;(4)做匀速直线运动。
(1)根据物体运动状态判断物体的受力情况是关键;物体处于匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用,分析准确哪个力和哪个力是平衡力很关键;
(2)为完成研究“运动和力的关系”的实验,应采用控制变量的思想,即保持小车到达水平面时的速度相同;另外还要排除其它力的干扰,让重力和支持力相互平衡;
(3)根据实验现象,加上科学的推理后,可获得结论。
此实验采用了科学的研究方法:控制变量法和科学推理法。
24.【答案】越大 a2.71.0无 液体密度
【解析】解:(1)比较乙、丙、丁中的实验可知,物体排开液体的体积增大,弹簧测力计示数越来越小,由F浮=G-F示知,物体受到的浮力越来越大,所以,得出的结论是物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;
(2)由上面的分析,在浸没前金属块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大,浸没后排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,浮力大小不变,据此判断出描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a;
当物体浸在水中的深度为0时,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,由图b知,重力大小为2.7N;
图a中的水平线即为浸没后物体受到的浮力大小为1.0N;
根据图a可知,金属块浸没在水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关;
(3)研究浮力大小与液体密度关系时,要保持物体排开液体的体积不变,根据称重法比较弹簧测力计的示数大小即可,故增加的实验步骤是:换用一杯盐水,将金属浸没在盐水中,观察弹簧测力计的示数,与丁图比较得出结论(或往丁图实验的烧杯中加入适量的盐或加入其它能改变水的密度的可溶性物质,观察弹簧测力计示数变化情况)。
故答案为:(1)越大;(2)a;2.7;1.0;无;(3)液体密度。
(1)根据称重法比较浮力大小,比较得出结论;
(2)金属块受到的浮力大小在浸没前随排开液体的体积增大而增大,浸没后浮力大小不变;
当物体浸在水中的深度为0时弹簧测力计的示数即为物体的重力;
由图a可知物体浸没时受到的浮力大小(或根据称重法,由图b根据浮力F浮=G-F示求浮力);
分析图a得出结论;
(3)研究浮力大小与液体密度关系时,要保持物体排开液体的体积不变,比较弹簧测力计的示数大小。
物体受到的浮力大小只与物体排开液体的体积和密度有关,而与物体浸在液体中的深度无关。
25.【答案】DC3.675×105
【解析】解:(1)A、惯性是物体本身的一种性质,只取决于质量,与其他的因素无关,故A错误;
B、由于摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度都不变,摩擦力不变,故B错误;
C、物体的运动不需要力来维持,故牵引力维持巨型运输车的运动是不正确,故C错误;
D、力可以改变物体的运动状态,提供更强牵引力,目的是及时调整巨型运输车的运动状态,故D正确。
故选:D;
(2)A、“公路列车”的轮胎多,目的是在压力不变时增大受力面积减小车辆对路面的压强,故A正确;
B、车辆在高速行驶时,与其并列行驶的小型车辆很容易被“吸”过去,是因为靠近车身的一侧空气流速快,压强小,故B错误;
C、根据P=Wt=Fst=Fv知公路列车”翻越高山时,会降低行驶速度,是为了获得较大的牵引力,故C正确。
故选:C;
(3)500马力=500×735W=3.675×105W。
故答案为:(1)D;(2)C;(3)3.675×105。
(1)惯性是物体本身的一种性质,只取决于质量,与其他的因素无关;
力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
流体的流速越大,压强越小;
根据P=Wt=Fst=Fv分析解答;
(3)1马力相当于735W。
本题属于综合性应用的题目,考查的知识点较多,一定要分清每个知识点的应用,这是解答此类题的关键。
26.【答案】解:(1)滚筒的重力:
G=mg=50kg×10N/kg=500N,
因为滚筒漂浮,
所以滚筒受到的浮力:F浮=G=500N;
(2)质量为50kg的安全员在滚筒里时,滚筒受到的浮力:
F浮'=G总=m总g=(50kg+50kg)×10N/kg=1000N,
由阿基米德原理可知,此时滚筒漂浮时所排开水的体积为:
V排=F浮'ρ水g=1000N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.1m3;
(3)滚筒受到的最大浮力:F最大=ρ水V最大g=1.0×103kg/m3×0.25m3×10N/kg=2500N,
一个学生的重力:G人=m人g=40kg×10N/kg=400N,
则除安全员外水上滚筒最多还能承载的人数:n=2500N-50kg×10N/kg400N=5人,
所以为保证安全,水上滚筒除了安全员外还能再承载4个小朋友。
答:(1)未载人时,计算滚筒漂浮在水面上时受到的浮力为500N;
(2)质量为50kg的安全员在滚筒里时,滚筒漂浮时所排开水的体积为0.1m3;
(3)为保证安全,水上滚筒除了安全员外还能再承载4个小朋友。
【解析】(1)利用重力公式求出滚筒总重,再根据物体的漂浮条件求受到水的浮力;
(2)利用重力公式求出总重力,再根据物体的漂浮条件求此时受到水的浮力,再利用阿基米德原理求出滚筒排开水的体积;
(3)先根据最大排水量和F浮=ρ水V排g求出滚筒受到的最大浮力,然后根据一个人的重力和滚筒的自重即可求出最多承载的人数。
本题考查了学生对物体的漂浮条件、阿基米德原理的了解和掌握,解此类题目,重点是用好浮力与排开液体的体积的关系。
27.【答案】解:
(1)有用功:W有=Gh=720N×10m=7200J;
据图乙可知当t=20s时拉力做的总功:W总=8000J,
滑轮组提升重物的机械效率为:
η=W有用W总×100%=7200J8000J×100%=90%;
(2)据图甲可知,动滑轮上有两段绳子,故应该费2倍的距离,
所以绳子自由端移动的距离:s=2h=2×10m=20m;
由W=Fs得拉力为:
F=W总t=8000J20m=400N;
(3)不计钢丝绳的重、摩擦力大小,
由F=1n(G+G动)得动滑轮的重力为:
G动=2F-G=2×400N-720N=80N。
答:(1)滑轮组提升重物的机械效率是90%;
(2)拉力F为400N;
(3)动滑轮的重力是80N。
【解析】(1)已知物体M的重力,根据公式W=Gh计算拉力F对所提升物体M做的有用功。
(2)据货物上升的高度和速度,可以计算出货物上升的时间,进而据图乙,可以确定此时拉力做的功,即总功,再据机械效率的计算公式计算即可。
(3)据图甲能看出有两端绳子吊着动滑轮,故应该费2倍的距离,所以结合公式W=FS可以计算出绳子自由端的拉力,在不计绳子的重、摩擦时计算出动滑轮的重力。
此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握,本题的难点是求出拉力的大小和动滑轮的重力。
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