湖北省黄冈市蕲春县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份湖北省黄冈市蕲春县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共15页。
2022-2023学年湖北省黄冈市蕲春县八年级(下)期末物理试卷
1. 下列物理知识与物理学家对应关系,不合理的是( )
A. 力——牛顿 B. 压强——帕斯卡
C. 功——瓦特 D. 杠杆原理——阿基米德
2. 关于生活中的力现象,下列说法不正确的是( )
A. 拉开的弓将箭射出,弓对箭的力改变了箭的运动状态
B. 用船桨向后划水,船快速前进,这表明力的作用是相互的
C. 手捏橡皮泥时,橡皮泥发生了形变而手没有发生形变
D. 手越靠近门轴推门越费力,表明力的作用效果与力的作用点有关
3. 随着人民生活水平不段提高,汽车越来越普及,但“停车难”问题也逐渐凸现出来。如图为某商家建造的一款全智能立体车库三维效果图。存车时,驾驶员将车行驶到指定位置后刷卡即可离开,由车底的智能机器人将车运送到升降电梯,电梯将车运送到相应楼层之后,机器人继续将车水平运送到该楼层空闲车位停好,取车过程与之相反,无需人工操作,实现了速度快、占地小、车位多、全自动等目标。下列说法中正确的是( )
A. 汽车随电梯匀速上升时,汽车受到的重力和电梯受到的压力是一对平衡力
B. 汽车随电梯匀速上升时,电梯对汽车没有做功
C. 机器人水平匀速直线运送汽车时,汽车的运动状态发生了改变
D. 机器人水平匀速直线运送汽车时,机器人牵引力的功率保持不变
4. 如图所示,下列工具的使用中,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 瓶盖起子
C. 天平 D. 镊子
5. 对各种物理量的估测是物理学习的一种重要能力,以下是顺顺同学对一些物理量的估算,其中符合事实的是( )
A. 托起人教版八下物理课本的力约为20N(大学物理课本有的很厚很重)
B. 游泳漂浮在水面上的中学生受到浮力约50N
C. 中学生双脚站立时对地面的压强约1.25×104Pa
D. 中学生爬一层楼克服重力做功约150J
6. 如图所示为座落于洛阳江口的洛阳桥,原名万安桥,是北宋皇佑五年至嘉佑四年(1053∼1059年)修造的一座跨江接海的大石桥,桥下的筏形桥墩,东面为方形垂直切面,向江上游一侧(西面),则是较长的尖状船筏形。其建桥工程中著名的“浮运架梁法”至今沿用:沿岸开采的石梁,预先放在浮排上,趁涨潮之时,驶入两邻近桥墩间,待潮退,浮排下降,石梁即可落在石墩上,全桥石梁300余条,每条约二三十吨重,皆“激浪涨舟,浮运架梁”而成。下列说法正确的是( )
A. 桥墩设计成船型减小了桥墩的迎水面积,从而降低水对桥墩的压强
B. 水流过尖状船筏形桥墩时,两桥墩间水流速度变快压强变大
C. 涨潮,石梁放在浮排上后,浮排受到的浮力等于它所受的重力
D. 退潮,随着石梁对浮排压力的减小,浮排受到的浮力也一定随着减小
7. 为落实“双减”,蕲春县某学校开设了篮球兴趣小组,如图为小勇同学在练习投篮的情景,则篮球离开小勇手后继续在空中运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 篮球到达最高点时动能为零
B. 篮球到达最高点时重力势能最小
C. 篮球离开手后上升的过程中,动能转化为重力势能
D. 篮球离开手后上升的过程中,重力势能转化为动能
8. 5月12日上午,蕲春县2023年全国第十五个“防震减灾日”地震应急疏散演练活动在思源实验学校举行,如图是登高平台消防车精准救援的情景,利用伸缩撑杆可使吊臂转动,假设伸缩撑杆伸缩时对吊臂的支持力方向始终与吊臂垂直,下列关于吊臂说法正确的是( )
A. 吊臂是一个省力杠杆
B. 使用这种吊臂能省距离还可以省功
C. 匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂渐渐变小
D. 水平伸长吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的作用力变大
9. 滑板车越来越受到青少年的喜爱,如图所示为一款滑板车的实物图。
(1)西西一脚站立在踏板上,另一只脚不时用力向后蹬地,滑板车和人会向前滑行一段距离,这是利用了物体间______ 。
(2)西西脚离地后,由于______ ,滑板车将继续向前滑行。
10. 某款家用扫地机器人如图所示,其工作原理是电动机转动使其内部气流速度变大,压强______ ,从而使杂物吸入内部;该款扫地机器人工作过程中,始终做匀速运动,它的动能将______ (均选填“变大”或“变小”或“不变”)。
11. 太空抛物实验中,王亚平把冰墎墎正对着叶光富的方向顺手一推,只见冰墎墎稳稳地沿着它原来推出去的方向,一路飘到了同伴叶光富的手里(如图)。冰墩墩在太空舱中不受力的作用,它在太空舱中飞行做______ 运动;这个小实验直接验证了______ 定律;“浮力消失”实验中,浸没在水中的乒乓球没有浮起来,此时水对甁璧______ 压力(选填“有”或“没有”)。
12. 系鞋带是每个人必备的生活基本技能。如图,将穿好的鞋带两端向两边拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中______ (选填“杠杆”、“滑轮组”或“斜面”)的省力原理相同。鞋带打结时要拉紧,这是通过______ 的方法增大鞋带之间的______ ,使鞋带不易松脱。
13. 攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动,如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景,图乙是这一时刻的简化图,请以重心O为作用点,在图乙中画出运动员所受的重力G和峭壁对运动员的支持力F支的示意图。
14. “节约用水,人人有责”,大家都应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F2为阻力,请画出关闭水龙头的最小动力F1的示意图和F1的力臂。
15. (1)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,诺诺同学改用如图甲所示的装置进行实验。向左抽走长木板时,上面的方木块会受到摩擦力。当上面的方木块______ 时(选填“静止”或“运动”),读取测力计的示数;下面的长木板______ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动。
(2)然然同学把杠杆悬挂在水平支架上,杠杆静止在图乙所示位置,此时杠杆______ (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节;把杠杆调到水平位置平衡的目的是______ 。
16. 同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是______ (选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而______ ,因此拦河大坝要做成______ 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)红红用图丁装置测量未知液体的密度: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,需要测量的物理量有______ (多选);
A.右侧待测液体液面到容器底的深度h1
B.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水面到容器底的深度h3
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式加ρ=______ (用题中字母和ρ水表示)。
17. 某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能与______ 有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟______ 有关。
【进行实验】钢球从斜槽上由静止滚下,在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后,能将木块撞出一段距离。在同样的水平面上,木块被撞得越远,表明______ (选填“钢球”或“木块”)的动能越大。
【实践应用】图丁是某段道路的标志牌,利用______ 两图得到的结论,可以用来解释要对机动车的最高行驶速度进行限制;再利用______ 两图得到的结论,还可以解释在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度。
18. 如图所示为我国第三艘航空母舰“福建舰”,福建舰于2022年6月17日正式下水,福建舰配置电磁弹射和阻拦装置,其满载排水量约为8×104t。当福建舰以20m/s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,求:(海水密度近似取1.0×103kg/m3)
(1)“福建舰”满载时吃水深度达到13m,求该深度处海水产生的压强大小。
(2)目前福建舰上可以确定的舰载机款式有三种,分别是弹射版歼15、歼35以及空警600预警机。其中歼15“飞鲨”舰载机空重14.5t,在某次训练中,从舰上起飞了两架歼15“飞鲨”舰载机,若每架舰载机载荷的总重为10.5t,当两架舰载机起飞后,求排开海水的体积减少多少。[注:“空重”是指一架飞机不载任何载荷(包括燃油、弹药、货物、乘客等)时的质量]。
(3)福建舰满载时以20m/s的速度匀速航行时,求牵引力的总功率。
19. 道路救援,随叫随到。如图是蕲春道路救援用滑轮组将陷在路边泥中的汽车拉出来的情景,为了尽快疏通道路,交警只用了1min的时间指挥拖车在水平路面上将1.5t的故障车匀速拖离了泥坑。若故障车与地面的总接触面积为600cm2,被拖离的速度是6m/s,绳子自由端的拉力F是500N,该装置的机械效率是80%。求:
(1)当故障车没有被拉动时,故障车对水平地面的压强是多少?
(2)拉力F的功率;
(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力f。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、为了纪念牛顿故以牛顿为力的单位,故A正确;
B、为了纪念帕斯卡故以帕斯卡为压强单位,故B正确;
C、为了纪念焦耳故以焦耳为功的单位,而不是瓦特,故C错误;
D、阿基米德发现杠杆原理,故D正确。
故选:C。
根据对物理学家及物理知识的了解作答。
本题考查了物理学史相关内容,是中考的高频考点。
2.【答案】C
【解析】解:A、拉开的弓将箭射出,弓对箭的力改变了箭的运动状态,故A正确;
B、用船桨向后划水,船快速前进,这表明力的作用是相互的,故B正确;
C、手捏橡皮泥时,橡皮泥发生了形变,因为力的作用是相互的,所以手也发生形变,故C错误;
D、手越靠近门轴推门越费力,表明力的作用效果与力的作用点有关,故D正确。
故选:C。
(1)力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状;
(2)力的作用是相互的;
(3)力的作用效果和力的大小、方向和作用点有关。
本题考查了力的作用效果和力的作用是相互的,属于基础题。
3.【答案】D
【解析】解:A、汽车受到的重力和电梯受到的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、汽车随电梯匀速上升时,电梯对汽车支持力向上,汽车在力的方向上通过一定的距离,对汽车做功,故B错误;
C、机器人水平匀速直线运送汽车时,汽车的运动状态没有改变,故C错误;
D、机器人水平匀速直线运送汽车时,速度不变,牵引力不变,根据P=Fv得到功率不变,故D正确。
故选:D。
(1)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)做功的条件在力的方向上移动一段距离;
(3)平衡状态包括静止和匀速直线运动状态;
(4)根据P=Fv分析机器人牵引力的功率的变化。
本题考查二力平衡,做功条件、功率的公式的应用,综合性较强,但知识点较基础,难度不大。
4.【答案】D
【解析】解:AB、当动力臂大于阻力臂的杠杆就是省力杠杆,所以AB答案为省力杠杆,故AB不正确;C、当动力臂等于阻力臂就是等臂杠杆,故C不正确;D、当动力大于阻力就是费力杠杆,故D正确;故答案选:D。
当动力臂大于阻力臂的杠杆就是省力杠杆,当动力臂等于阻力臂就是等臂杠杆。
对杠杆能准确进行分类,理解杠杆在生活中的应用。
5.【答案】C
【解析】解:A、一本物理书的质量在200g=0.2kg左右,用手水平托起一本物理课本所用的力约为:F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故A错误;
B、漂浮的物体受到的浮力等于其重力,中学生的体重约500N,游泳漂浮在水面上的中学生受到浮力约500N,故B错误;
C、中学生的体重约为G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强在p=FS=GS=500N0.04m2=1.25×104Pa左右,故C正确;
D、中学生的重力约为500N,一层楼的高度约为3m,中学生爬一层楼克服重力做功约为:W=Gh=500N×3m=1500J,故C错误。
故选:C。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合事实的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
6.【答案】D
【解析】解:A、桥墩设计成船型减小了桥墩的迎水面积,大大降低桥墩对水流的阻力,从而减小水流对桥墩的冲刷,故A错误;
B、水流过尖状船筏形桥墩时,两桥墩间水流速度变快,压强变小,故B错误;
C、石梁放在浮排上后,根据物体的浮沉条件可知,浮排受到的浮力等于浮排和石梁的总重力,故C错误;
D、退潮,随着石梁对浮排压力的减小,浮排浸入水中的体积也减小,根据阿基米德原理可知,浮排受到的浮力也一定随着减小,故D正确。
故选:D。
(1)船型桥墩利用减小阻力,从而减小水流的冲刷;
(2)流体在流速大的的地方压强小;
(3)物体漂浮时,浮力等于重力;
(4)石梁对浮排压力越小,浮排浸入水中的体积越小,根据阿基米德原理可知浮排受到浮力的变化情况。
本题考查物体的浮沉条件、流体流速与压强关系以及液体压强的概念,有一定的难度。
7.【答案】C
【解析】解:A、篮球经过最高点时,在水平方向上有一定的速度,所以动能不为零,故A错误;
B、篮球经过最高点时,质量不变,高度最大,重力势能最大,故B错误;
CD、篮球离开手后升空的过程中,质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大;篮球的弹性形变程度不变,弹性势能不变,动能主要转化成了重力势能,故C正确、D错误。
故选:C。
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大、速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大、高度越高,重力势能越大;
弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关,弹性形变程度越大,弹性势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,会利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
8.【答案】D
【解析】解:A、如图可知,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆,故A错误;
B、杠杆是一种机械,使用任何机械都不省功,故B错误;
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂渐渐变大,故C错误;
D、水平伸长吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的作用力的力臂不变,阻力大小不变,而阻力臂逐渐变大,根据杠杆平衡条件知,动力变大,故D正确。
故选:D。
(1)根据杠杆平衡条件,F1×l1=F2×l2,根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆;
(2)杠杆是一种机械,使用任何机械都不省功;
(3)根据匀速吊起货物时,阻力不变,阻力臂变化,动力臂不变,再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。
正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键,吊车吊起货物时,确定变化量和不变量,根据杠杆平衡条件解决问题。
9.【答案】力的作用是相互的 惯性
【解析】解:(1)西西一只脚用力向后蹬地时,滑板车才前进,使滑板车前进的力的施力物体是地面,说明物体间力的作用是相互的。
(2)物体具有惯性,小明蹬一下地后双脚离地后,滑板车仍然要保持向前的运动状态。
故答案为:(1)力的作用是相互的;(2)惯性。
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
(2)一切物体都具有惯性。
本题考查了:力的相互作用和惯性,要知道:物体间力的作用是相互的、物体由于惯性要保持原来的运动状态。
10.【答案】变小 变大
【解析】解:家用扫地机器人如图所示,其工作原理是电动机转动使其内部气流速度变大,压强变小,在大气压的作用下使杂物吸入内部;该款扫地机器人工作过程中,始终做匀速运动,速度不变,质量变大,它的动能将变大。
故答案为:变小;变大。
流体的压强与流速有关,流速越大的位置压强越小;
动能与质量和速度有关。
本题考查流体的压强特点和动能的有关因素,属于基础题,难度不大。
11.【答案】匀速直线 牛顿第一 没有
【解析】解:冰墩墩被推出后,处于运动状态,由于冰墩墩在太空中处于失重状态,在空中不受力的作用,所以冰墩墩会沿着原来的方向做匀速直线运动,这个实验直接证明了牛顿第一定律,也说明了物体的运动不需要力来维持。
太空中没有重力,因而液体不会产生压强,浸没在水中的乒乓球上下表面没有压力差,不产生浮力而没有浮起来,此时水对甁璧没有压力。
故答案为:匀速直线;牛顿第一;没有。
牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
太空中没有重力,因而液体不会产生压强。
本题考查牛顿第一定律和液体的压强,属于中档题,难度适中。
12.【答案】滑轮组 增大压力 摩擦力
【解析】解:穿好的鞋带两端向两边拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中滑轮组的省力原理相同。鞋带打结时要拉紧,这是通过增大压力的方法增大鞋带之间的摩擦力,使鞋带不易松脱。
故答案为:滑轮组;增大压力;摩擦力。
(1)定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组.使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向,但要费距离;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
本题考查了滑轮组的特点和增大摩擦的方法,属于基础题。
13.【答案】解:运动员处于静止状态,受到竖直向下的重力、垂直于峭壁的支持力的作用,这两个力作用在O点上,力的示意图如图:
【解析】先明确重力、支持力的方向和作用点,再根据力的示意图的画法作图。
正确分析重力、支持力的方向是本题的关键,画图时力的方向是易错点,值得我们注意。
14.【答案】解:已知动力的作用点为M,则O和杠杆最右端就是最长的动力臂,在阻力、阻力臂一定时,由杠杆平衡的条件F1×L1=F2×L2可知,此时动力最小,且方向向下,据此画出最小的动力,如图所示:
【解析】杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题考查了最小动力的作法,作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
15.【答案】静止 不需要 是 右 方便测量力臂,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
【解析】解:(1)用图甲所示的装置进行实验时,木块相对地面是静止的,受到的测力计拉力与木板施加的摩擦力是一对平衡力,长木板不必做匀速直线运动,并且测力计示数稳定,容易读数,实验过程中,木块中木板上滑动,所以受到的摩擦力是滑动摩擦力。
(2)实验前,把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是平衡状态;
实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡,这样做的主要目的是方便测量力臂,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
故答案为:(1)静止;不需要;(2)是;右;方便测量力臂,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(1)根据木块相对地面静止分析,从实验的易操作和测力计读数的方便分析;
滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面发生相对滑动时所受到的阻碍相对滑动的力;
(2)杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态;调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动,这样做的主要目的是方便测量力臂,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
本题考查探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关和探究杠杆的平衡条件,难度不大。
16.【答案】B 增大 上窄下宽 BDh4h2×ρ水
【解析】解:(1)调节压强计时,只需要将软管取下,再重新安装,这样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,故选B;
(2)正确操作后,分析乙、丙两图知,液体密度相同,丙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(3)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,则左右液体产生的压强相同,即ρ水gh4=ρgh2,故需要测量的物理量是:右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,左侧水到橡皮膜中心的深度h4;故选BD;
由ρ水gh4=ρgh2得液体的密度的表达式:ρ=h4h2×ρ水。
故答案为:(1)B;(2)增大;上窄下宽;(3)BD; h4h2×ρ水。
(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;当使用前发现U形管内水面已有高度差,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)液体压强与深度和液体的密度有关,研究液体压强与其中一个因素的关系,要控制另外一个因素不变;分析实验中相同量和不同量,根据转换法得出结论;
由实验结论分析回答;
(5)观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,根据p=ρ液gh,可求出液体的密度的表达式;深度是液体内部一点到液体自由面的距离。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法和压强公式的运用。
17.【答案】速度 质量 钢球 甲、丙 甲、乙
【解析】解:【猜想假设】“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关;“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关;
【进行实验】把木块推得越远说明运动的木块做功多,动能大,表明钢球动能就越大;
【实践应用】甲、丙两图中小球高度不同,到水平面的初速度不同,具有的动能不同,可以解释机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;
甲、乙两图中小球质量不同,高度相同,到水平面的初速度相同,具有的动能不同,可以解析在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同。
故答案为:【猜想假设】速度;质量;【进行实验】钢球;【实践应用】甲、丙;甲、乙。
(1)动能的影响因素有两个:质量和速度,根据控制变量法来判断汽车的动能与哪个因素有关;
(2)木块推得越远,说明钢球的动能就越大;
(3)对机动车的行驶速度进行限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低。
本题是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验,考查了转换法、控制变量法在实验中的应用,并要掌握实验中控制小球滚下速度的方法,这些都是此实验中常考查的内容。
18.【答案】解:(1)该深度处海水产生的压强大小:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×13m=1.3×105Pa;
(2)两架飞机训练时的总质量:m=(14.5t+10.5t)×2=50t=5×104kg,
两架飞机起飞后,减少的排开海水的质量:Δm=m=5×104kg,
减少的排开海水的体积:
ΔV=Δmρ海水=5×104kg1.0×103kg/m3=50m3;
(3)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;福建舰漂浮,受到的浮力等于自身的重力,根据阿基米德原理可知,福建舰漂浮时受到的浮力等于其排开的水的重力,故福建舰的重力为:
G=F浮=G排=m排g=8×104×103kg×10N/kg=8×108N;
受到的牵引力为:F=f=0.01G=0.01×8×108N=8×106N;
牵引力总功率:P=Fv=8×106N×20m/s=1.6×108W=1.6×105kW。
答:(1)该深度处海水产生的压强大小为1.3×105Pa;
(2)当两架舰载机起飞后,求排开海水的体积减少50m3;
(3)牵引力的总功率1.6×105kW。
【解析】(1)根据液体压强公式求出舰体受到海水的压强;
(2)先算出两架飞机训练时的总质量和两架飞机起飞后减少的排开海水的质量,由ρ=mV算出减少的排开海水的体积;
(3)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,福建舰受到的浮力等于自身的重力,牵引力F=f=0.01G,根据P=Wt=Fst=Fv算出牵引力的总功率。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、二力平衡知识,综合性很强,需要对知识点有较强的把握,灵活运用,难度较大。
19.【答案】解:(1)故障车停在水平路面时对地面的压力:
F压=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
受力面积S=600cm2=0.06m2,
故障车停在水平路面时对地面的压强:
p=F压S=1.5×104J0.06m2=2.5×105Pa;
(2)由图知,n=3,拉力端移动的速度为v=3v车=3×6m/s=18m/s,
拉力F的功率:P=Wt=Fst=Fv=500N×18m/s=9×103W;
(3)拉力端移动的距离s=ns车,
该装置的机械效率:η=W有用W总=fs车Fs=fs车F×ns车=fnF,
因该装置的机械效率是80%,
所以,故障车在被拖离过程中受到的阻力:
f=nFη=3×500N×80%=1200N。
答:(1)当故障车没有被拉动时,故障车对水平地面的压强是2.5×105Pa;
(2)拉力F的功率为9×103W;
(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力为1.2×103N。
【解析】(1)故障车停在水平路面时对地面的压力等于故障车的重力,知道受力面积,利用p=FS求故障车停在水平路面时对地面的压强;
(2)由图知,n=3,拉力端移动的速度v=3v车,利用P=Wt=Fst=Fv求拉力F的功率;
(3)拉力端移动的距离s=ns车,该装置的机械效率η=W有用W总=fs车Fs=fs车F×ns车=fnF,据此求故障车在被拖离过程中受到的阻力f。
本题考查了重力公式、压强公式、做功公式、功率公式、滑轮组机械效率公式的应用,要注意滑轮组做的有用功是克服阻力所做的功。
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