吉林省长春外国语学校2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年吉林省长春外国语学校八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
1.(2分)在物理量中,力的单位是用下列哪位科学家的名字命名的
.焦耳 .阿基米德 .托里拆利 .牛顿
【答案】
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解:在物理学中,
、焦耳是功和能的基本单位,故错误;
、阿基米德目前为止还不是物理量的单位,故错误;
、托里拆利目前为止还不是物理量的单位,故错误;
、牛顿是力的基本单位,故正确。
故选:。
2.(2分)如图所示,关于将袋子匀速向上提升的过程,下列说法正确的是
.重力势能减小 .重力势能增加
.动能变大 .机械能不变
【答案】
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能.在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解:将袋子匀速向上提升的过程中,袋子的质量不变,速度不变,则动能不变,同时高度增加,则重力势能变大,所以机械能变大。
故选:。
3.(2分)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示。工人师傅这样做的目的是
.把水管当刻度尺用
.把水管当气压计用
.为了测量两个点的水平距离
.为了找到两个相同高度的点
【答案】
【分析】上端开口,下部连通的容器叫连通器;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。
【解答】解:透明软管的两端开口,底部连通正符合连通器的特点,所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上,故正确,错误。
故选:。
4.(2分)下列现象及其原因分析,正确的是
.高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大,液体容易沸腾
.拦河大坝修的上窄下宽——减小坝底所受的压强
.软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积,增大压强
.风筝在空中飞行——依靠空气的浮力升空的
【答案】
【分析】(1)液体沸点与液体上方空气压强有关,气压增大,沸点升高;
(2)液体压强与液体的密度和深度有关;
(3)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;
(4)对于流体来说,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大。
【解答】解:.液体的沸点跟气压有关,液体表面气压增大,液体沸点升高,高压锅内气压大,液体的沸点高,液体不容易沸腾,故错误;
.铁拦河大坝修的上窄下宽,是因为液体压强随着深度的增加而增大,坝底部深度大,压强大,必须修得宽抵抗较大的压强,故错误;
.软包装饮料吸管一端做成尖形,在压力一定的情况下,减小了受力面积,增大了压强,故正确;
.风筝在空中飞行必须有风,风筝上方空气流速大压强小,下部空气流速小压强大,风筝受到的压力差向上而起飞,不是利用空气浮力,故错误。
故选:。
5.(2分)2022年2月6日,中国女足再次问鼎亚洲杯,为祖国争得荣誉,在比赛过程中
.运动员加速奔跑时运动状态不变
.踢球时脚疼说明物体间力的作用是相互的
.球离开人体后受到惯性力继续向前运动
.在空中运动到最高点的足球受平衡力
【答案】
【分析】(1)速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(3)物体具有保持原来运动状态不变的性质,称为惯性,任何物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(4)二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
【解答】解:、运动员加速奔跑时,速度变大,运动状态改变,故错误;
、踢球时脚给球作用力,球也给脚反作用力,所以脚感到疼,说明物体间力的作用是相互的,故正确;
、用力将足球踢出去,足球由于具有惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动;惯性是性质,不是力,不能说物体受到惯性的作用,故错误;
、足球运动到最高点时受到重力和空气阻力的作用,它们的大小不同,方向也不在一条直线上,此时受力不平衡,故错误。
故选:。
6.(2分)下列不属于利用浮沉条件工作的是
.轮船
.潜水艇
.飞机
.热气球
【答案】
【分析】根据物体的浮沉条件分析。
【解答】解:
、轮船在水中始终漂浮,利用了浮沉条件,故不符合题意;
、潜水艇是依靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的,利用了浮沉条件,故不符合题意;
、机翼的形状上凸下平,飞机起飞或滑行时,机翼上方的空气流速大、压强较小,机翼下方的空气流速小、压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,从而产生向上的升力,与浮沉条件无关,故符合题意;
、热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当被燃烧器加热的空气密度小于气球周围空气的密度时,浮力大于重力,热气球才可以升空,故不符合题意。
故选:。
7.(2分)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,下列说法中正确的是
.铁锁摆回时会打到鼻子
.铁锁在摆动过程中,受平衡力的作用
.铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
.当铁锁摆至左侧最高点时,如果所受的力同时消失,小球将竖直下落
【答案】
【分析】(1)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;
(2)运动状态发生变化是指速度大小或运动方向发生变化;
(3)物体上升过程中动能转化为重力势能;物体下落时重力势能转化为动能;考虑空气阻力时,机械能会逐渐变小;
(4)一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:、铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能减小,所以铁锁摆回时不会打到鼻子,故错误;
、铁锁在摆动过程中,运动状态发生变化,受非平衡力的作用,故错误;
、铁锁在摆动过程中,上升时动能转化为重力势能,下降时重力势能转化为动能,动能与重力势能相互转化,故正确;
、当小球摆至位置时,小球的速度为零,小球瞬间处于静止状态,此时如果小球所受的力同时消失,由牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态,故错误。
故选:。
8.(2分)同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为的物体,已知滑轮重,不计绳重和摩擦。则
. .
. .
【答案】
【分析】(1)使用定滑轮不省力但能改变力的方向,使用动滑轮能省一半力,但费距离;
(2)机械效率可以利用公式,其中是克服物体重力做的功,是拉力做的功。
【解答】解:(1)由图可知,甲滑轮是定滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力,;
乙滑轮是动滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,,所以:;
(2)两幅图中的是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小,所以。
故选:。
9.(2分)如图所示,两个斜面粗糙程度相同,现将甲、乙两个相同的物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端,拉力分别为和,下列说法正确的是
.拉力大于
.两斜面的机械效率相同
.拉力的总功率小于的总功率
.上升过程中物体的动能转化为重力势能
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)使用斜面时,斜面越长越省力;
(2)(3)拉力做的功有用功额外功,将同一物体提升相同高度,做的有用功相同,斜面粗糙程度相同,越陡峭克服摩擦力做的额外功越少,据此判定机械效率的大小;根据判断功率大小;
(4)物体质量不变,根据速度变化情况判断动能的变化,根据高度变化判断重力势能的变化,得出结论。
【解答】解:、使用斜面可以省力,在其他条件不变时,斜面越长越省力,所以拉力小于,故错误;
、两种情况下把同一物体提升相同高度,做的有用功相同,,斜面粗糙程度相同,越陡峭,压力越小,所以摩擦力越小,也越小,所以克服摩擦力所做的额外功也越小,根据可知,,根据可知,所以两斜面的机械效率不相同;
拉动物体时的速度相同,拉力小于,根据可知,拉力的总功率小于的总功率,故正确,错误;
、物体沿斜面上升时,物体的质量不变,速度不变,动能不变;物体在拉力的作用下高度增大,重力势能增大,不是动能转化为重力势能,故错误。
故选:。
10.(2分)一密封的圆台形容器,其横截面如图所示,内装一定质量的水,若把它倒置,则水对容器底面的作用情况是
.压强减小,压力增大 .压强减小,压力减小
.压强增大,压力增大 .压强增大,压力减小
【答案】
【分析】先分析水对容器底的压强,由液体压强公式,只需分析当把容器倒置过来后,有何变化,就可以得出压强如何变化。
分析水对容器底的压力,我们就需要用公式进行分析。而直接用这个公式还不能分析出水对容器底的压力变化情况,因为倒置过来后水对容器底的压强变大了变大了),而容器底面积却变小了,所以压强与容器底面积的乘积是变大了还是变小了,我们就无法判断出来。所以我们还需要寻找一个量,通过这个量把第一次和第二次水对容器底的压力联系起来,从而进行比较。
第一次,水对容器底的压力大于水的重力。理由:水对容器底的压力是以为底面积,为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力;
第二次,水对容器底的压力小于水的重力。理由:水对容器底的压力是以为底面积,为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。
由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了。
【解答】解:设如图放置时的底面积为,倒置过来后的底面积为,
因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了。
第一次水对容器底的压力:,即水对容器底的压力是以为底面积,为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
第二次水对容器底的压力:,即水对容器底的压力是以为底面积,为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
故选:。
第Ⅱ卷二、非选择题:本题共12小题,每空1分、每图2分,22题7分,共50分。
11.(2分)居家开窗通风和勤洗手都能有效降低新冠病毒感染的可能性。洗手后用力甩手,可以把手上的水甩掉,这是因为 水 (选填“水”或“手”具有惯性;水最终落向地面是由于水受 重力 的作用。
【答案】水;重力。
【分析】(1)惯性是物体保持原先运动状态不变的性质;
(2)地面及其附近的一切物体都要受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的,重力的施力物体是地球。
【解答】解:
因为甩手时,水和手都处于运动状态,当手停止运动后,水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以水被甩掉;
由于重力的方向是竖直向下的,水在重力作用下最终落向地面。
故答案为:水;重力。
12.(3分)在“小实验、小制作”比赛活动中,物理兴趣小组利用身边的小玻璃瓶、单孔橡皮塞、两端开口的透明吸管、水,展示了如下实验。
(1)如图甲所示,用手捏玻璃瓶时,发现液面上升,这说明 力可以改变物体的形状 。
(2)如图乙自制气压计,提着瓶子从一楼走到四楼,观察到吸管中的液面 上升 ,说明了大气压随着高度的升高而 减小 。
【答案】(1)力可以改变物体的形状;(2)上升;减小。
【分析】(1)力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)大气压强和高度有关,高度越高,气压越低。
【解答】解:
(1)用手捏玻璃瓶时,因瓶子的容积会减小,玻璃瓶中的水已灌满且体积一定,所以会观察到细玻璃管内的水面上升;这一现象说明力可以改变物体的形状。
(2)大气压不是固定不变的,随着高度的升高而减小,所以提着瓶子从一楼走到四楼,观察到吸管中的液面上升。
故答案为:(1)力可以改变物体的形状;(2)上升;减小。
13.(2分)如图甲所示,在水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示;当水平推力为时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示,则 等于 。若两次推力的功率分别为、,则 小于 。(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据图像确定物体两次的运动状态,然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系,再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小,进而得出两次推力的的大小关系;
(2)利用由比较其功率关系。
【解答】解:由图像乙可知,物体做匀速直线运动,速度大小为;
由图像丙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为;
因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体受到的摩擦力不变,故受到的水平推力为:;
已知,由可得,两次推力的功率。
故答案为:等于;小于。
14.(2分)如图是搬运泥土的独轮车,设车箱和泥土的总重(其它重力忽略),运泥土时从点提起独轮车把手的力是,小明用竖直向上的 450 的力才能把独轮车抬起,此时独轮车属于 省力 杠杆。
【答案】450;省力。
【分析】根据图示可知动力臂和阻力臂的大小,由杠杆的平衡条件可算出的大小,判断独轮车在使用过程中,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。
【解答】解:由图可知动力作用在点时,支点在轮轴处,因此的力臂是,重力的力臂,
由杠杆平衡条件可得,代入数据可得,解方程可得:;
独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故答案为:450;省力。
15.(3分)取一只空牙膏袋,第一次将它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中。如图所示,甲图牙膏袋在水中沉底,乙图牙膏袋在水中漂浮(不计牙膏袋内空气质量,不计牙膏袋拿出时带出的水),则两次牙膏袋的质量大小关系是 ,两次所受的浮力大小关系是 ,两次杯底受到水的压强大小关系是 。
【答案】;;。
【分析】(1)质量是物体本身的一种性质,与形状、位置、温度、状态无关;
(2)根据浮力与重力的关系判断出浮力的大小,然后根据浮力公式判断出的大小;
(3)根据的大小,判断出水的深度关系,从而利用液体压强公式判断出两次杯底受到水的压强大小关系。
【解答】解:牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,所以;
甲下沉,,乙漂浮,,所以;
由可得,两次排开水的体积;
同一杯水体积不变,将牙膏袋撑开时排开水的体积较大,液面上升的较高,则有:,
由得,两次杯底受到水的压强。
故答案为:;;。
16.(5分)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,表面粗糙程度不同、外形相同的铝块和木块,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
(1)实验中定滑轮的作用是 改变拉力方向 。
(2)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉弹簧测力计,当铝块沿水平方向做 匀速直线 运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(3)比较甲、乙两次实验,可以得出:在接触面粗糙程度相同时, 压力 越大,滑动摩擦力越大。
(4)图乙实验完成后,利用原有器材还可以探究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 的关系。
(5)图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力 等于 图甲中铝块所受的滑动摩擦力。
【答案】(1)改变力的方向;(2)匀速直线;(3)压力;(4)接触面的粗糙程度;(5)等于。
【分析】(1)定滑轮的作用是改变拉力方向;
(2)根据二力平衡知识可知,只有物体在水平面上做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力;
(3)滑动摩擦力的影响因素:压力、接触面的粗糙程度,根据实验分析,注意控制变量;
(4)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,使接触面的粗糙程度不同,进行设计方案即可;
(5)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与其他因素无关。
【解答】解:(1)实验定滑轮是为了改变拉力的方向;
(2)竖直向上拉测力计,通过定滑轮使铝块沿水平方向做匀速直线运动时,铝块在水平方向上受到平衡力的作用,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数。
(3)分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙图中接触面间的压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故可设计方案:将铝块叠放在木块上,然后放在水平木板上,竖直向上拉测力计,使它们沿水平方向做匀速直线运动,记下测力计示数,分析比较与的大小,得出结论;所以能探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)由图丙可知,铝块在木板上运动时,压力也不变,接触面的粗糙程度不变,则所受的滑动摩擦力不变,故图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力等于图甲中铝块所受滑动摩擦力。
故答案为:(1)改变力的方向;(2)匀速直线;(3)压力;(4)接触面的粗糙程度;(5)等于。
17.(4分)“奋斗者”号——载人潜水器,曾在太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小明同学“探究液体内部压强特点”的兴趣,实验装置如图所示,已知海水密度大于清水的密度。,
(1)图甲是形管压强计,从结构来看,压强计 不是 (选填“是”或“不是”连通器。
(2)比较乙、丙两次实验可知:液体内部压强与 液体密度 有关。
(3)“奋斗者”号深潜到时,舱体受到海水的压强为 。
(4)如图丁所示,用形玻璃管与形管左边的软管相连,当小明向玻璃管中吹风时,形管内液面较低的是 (选填“”或“”。
【答案】(1)不是;(2)液体密度; (3);(4)。
【分析】(1)上端开口底部连通的仪器是连通器;
(2)分析比较乙、丙两次实验中相同的物理量以及不同的物理量,利用控制变量法得出结论;
(3)根据求出海水产生的压强;
(4)根据气体压强与流速的关系:气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
【解答】解:(1)压强计一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,图甲压强计不是连通器;
(2)比较乙、丁两次实验可知,液体的深度相同时,液体的密度不同,形管液面高度差不同,液体的压强不同,说明液体内部压强与液体密度有关;
(3)“奋斗者”号深潜到时受到的压强;
(4)在丁图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大,由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左侧液面将升高,形管内液面较低的是侧。
故答案为:(1)不是;(2)液体密度; (3);(4)。
18.(7分)小明用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如图甲,应将杠杆右侧的螺母向 右 调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于 测量力臂 。
(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结可得杠杆的平衡条件为: 动力动力臂阻力阻力臂,即 。
(3)小明想在乙图中的点,用弹簧测力计始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢匀速转过一个小角度如图丙,他分析此过程中弹簧测力计对杠杆拉力的力臂变 小 ,拉力的大小应 不变 。
(4)在图丙中,画出弹簧测力计对杠杆拉力的力臂和钩码对杠杆的拉力。
【答案】(1)右;测量力臂;(2)动力动力臂阻力阻力臂,即;(3)小;不变;(4)见解答。
【分析】(1)杠杆倾斜时,平衡螺母要向杠杆上翘的一端调节;使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂的长度;
(2)杠杆平衡的条件是:;
(3)当拉力竖直向下时,保持点不动,这时杠杆左、右两侧的力臂变短,阻力不变、力臂的比值不变,由杠杆平衡条件可知,动力大小不变,则弹簧测力计的示数将不变;
(4)明确拉力的作用点和方向,可画出拉力和力臂的示意图。
【解答】解:(1)静止于支架上的杠杆如图甲所示,左端下沉,右端高,应将杠杆右侧的螺母向右调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是便于测量力臂;
(2)根据实验数据总结可得,杠杆平衡的条件是:动力动力臂阻力阻力臂,即;
(3)保持点不变,根据相似三角形,动力臂与阻力臂之比支点到动力作用点的距离与支点到阻力作用点之比,阻力不变、力臂的比值不变,由杠杆平衡条件可知,动力大小不变,所以拉力大小不变;
(4)反向延长弹簧测力计对杠杆拉力的作用线,过支点作其的垂线即为力臂;
钩码对杠杆的拉力的作用点在点,方向竖直向下,过拉力的作用点,沿钩码拉力的方向画一条有向线段,用表示,如图所示:
故答案为:(1)右;测量力臂;(2)动力动力臂阻力阻力臂,即;(3)小;不变;(4)见解答。
19.(4分)如图是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验。
(1)让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,使小车到达水平面的速度 不同 ,实验中是通过观察木块被推动的距离来比较 小车 的动能大小。
(2)对比甲、乙两次实验可知,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 大 。
(3)质量较小的子弹能穿透厚木板,说明飞行的子弹一定具有 较大 (选填“较大”或“较小”的速度。
【答案】(1)不同;小车;(2)大;(3)较大。
【分析】(1)影响物体动能大小的因素有质量和速度,实验的研究对象是小车;
(2)对比甲、乙两次实验可知,质量相同,速度不同;
(3)子弹具有较大的动能,分析影响动能的因素可知。
【解答】解:(1)影响物体动能大小的因素有质量和速度,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,使小车到达水平面的速度不同,实验中是通过观察木块被推动的距离来比较小车的动能大小;
(2)对比甲、乙两次实验可知,小车的质量相同,达到水平面时的速度不同,甲图中小车推动木块移动的距离较远,所以可以得出结论:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;
(3)质量较小的子弹能穿透厚木板,说明飞行的子弹一定具有较大的动能,而子弹的质量很小,所以子弹具有较大的速度。
故答案为:(1)不同;小车;(2)大;(3)较大。
20.(6分)小明要研究浮力大小与物体排开液体体积的关系。他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图甲所示的探究。
(1)分析图甲中弹簧测力计示数的变化可知物体排开液体的体积越大,所受的浮力 越大 。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的曲线,如图乙所示。分析图象可知:
①曲线 (选填“”或“”描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体浸没时所受浮力为 1 ,圆柱体的密度是 。
(3)实验结束后,小明又进行了如图丙所示的实验,天平调平,乒乓球和实心铁球的体积相等,乒乓球用细线浸没在左盘烧杯内的水中,铁球浸没在右盘烧杯内的水中并用细线挂在铁架台上(细线浸在水中的体积不计),两个相同的烧杯内水面相平,此时,乒乓球所受的浮力 等于 铁球所受的浮力,天平将会 右端下沉 (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”
【答案】(1)越大;(2);1.0;; (3)等于;右端下沉。
【分析】(1)根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化,结合分析浮力大小和排开液体体积之间的关系;
(2)①根据浮力大小和排开液体体积之间的关系判断出哪一条图象是浮力变化的图象,哪一条是拉力变化的图象;
②根据拉力变化的图象可知,物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力;根据浮力变化的图象可得物体完全浸没时的浮力,根据求出物体的体积,再根据求出物体的密度;
(3)因两球体积相同,所以两球浸没时排开水的体积相等,由比较两球受到的浮力大小,
天平左盘受到的压力等于烧杯和乒乓球、左侧烧杯内水的重力,即,
因物体受到的浮力和物体对液体的压力是一对相互作用力,二力大小相等,
所以天平右盘受到的压力等于右侧烧杯和水的重力之和加上铁球受到的浮力,即,
又因两烧杯完全相同,两个相同的烧杯内水面相平,两球浸没时排开水的体积相等,所以烧杯内水的体积相等,根据比较两烧杯内水的重力大小,
乒乓球受到向上的浮力、向下的重力、向下的拉力,所以,进一步比较与。
【解答】解:(1)根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化,物体进入到液体中的体积越大,即排开液体的体积越大,弹簧测力计的拉力越小,根据可知,物体重力不变,物体受的浮力会越大;
(2)①因为在物体全部浸没前,物体进入到液体中的深度越深。排开液体的体积越大,浮力越大;物体全部浸没后,排开液体的体积不变,根据可知,浮力不再变化;所以图象符合金属圆柱体所受浮力和浸入深度的关系;
②图象是弹簧测力计对金属圆柱体的拉力变化图象,物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力;
由图象可知,圆柱体完全浸没后,圆柱体受的浮力为,
由浮力公式可知,物体的体积;
重力:,则:物体的密度:
;
(3)因两球体积相同,所以两球浸没时排开水的体积相等,由可知两球受到的浮力大小相等,
天平左盘受到的压力等于烧杯和乒乓球、左侧烧杯内水的重力,即,
因物体受到的浮力和物体对液体的压力是一对相互作用力,二力大小相等,
所以天平右盘受到的压力等于右侧烧杯和水的重力之和加上铁球受到的浮力,即,
又因两烧杯完全相同,两个相同的烧杯内水面相平,两球浸没时排开水的体积相等,所以烧杯内水的体积相等,根据可知两烧杯内水的重力相等,乒乓球受到向上的浮力、向下的重力、向下的拉力,所以,则,所以天平右端将下沉。
故答案为:(1)越大;(2);1.0;; (3)等于;右端下沉。
22.(7分)如图所示,喷洒车从水源地装满水后总重为,沿平直公路以的速度匀速行驶到达目的地。行驶过程中,喷洒车所受的阻力为总重的0.1倍,车轮与地面的总接触面积为。喷洒车从水源地到目的地,求:
(1)牵引力所做功的功率。
(2)喷洒车对水平地面的压强。
【答案】(1)牵引力所做功的功率为;
(2)喷洒车对水平地面的压强为。
【分析】(1)喷洒车沿平直公路匀速运动,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,据此求出牵引力,然后根据求出牵引力所做功的功率;
(2)在水平地面洒水车对地面的压力等于喷洒车的总重力,根据求出喷洒车对水平地面的压强。
【解答】解:(1)喷酒车沿平直公路匀速运动,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等;喷洒车所受的阻力为总重的0.1倍,则牵引力为:;
牵引力所做功的功率为:;
(2)喷洒车装满水后对水平地面的压力:;
喷洒车装满水后对水平地面的压强:。
答:(1)牵引力所做功的功率为;
(2)喷洒车对水平地面的压强为。
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