安徽省淮南市凤台县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年安徽省淮南市凤台县八年级(下)期末物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
1. 使用弹簧测力计之前,要先观察弹簧测力计的______。若在某次测量中弹簧测力计的示数如图所示,则所测得的拉力大小为______N。
2. 重力为50N的某物体受到20N的水平推力在光滑水平面上前进,这个物体受到的摩擦力是______ N;当水平推力突然消失时,物体将______ 运动(填“加速向后”“匀速向前”或“减速向前”)。
3. 质量为15kg的物体A静止在水平地面,与地面接触面积为0.5m2,A对地面的压强是______ Pa。
4. 建筑房屋时,小明利用一根细棉线和一个小铁球自制重垂线,对一根立柱是否竖直展开实验探究,现象如图甲、乙所示。相对于立柱底端而言,该立柱顶端略向______ 方向倾斜。
5. 登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平原地区______得多(选填“大”或“小”)。在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压受外界大气压影响,使得水的沸点______100℃(选填“高于”或“低于”)。
6. 将金属块的一半浸没在水中,排开了0.4kg的水,金属块受到的浮力是______ N,该金属块的体积为______ cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
7. 正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么在一天时间内心脏做功为______ J,这些功可以把一个重力为500N的人匀速举高______ m。
8. 在图中,画出力F的力臂并用字母L表示。
9. 用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,在图中画出最省力的绳子绕法。
10. 中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就,其中,返回技术已经处于世界领先水平,嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能______ ,BC段返回器的机械能______ 。(两空均填“变大”“不变”或“变小”)
11. 如图所示,在斜面上将一个重3N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N,斜面长3m,高1.5m,斜面的机械效率为______ ,物体所受的摩擦力为______ N。
12. 农村有句俗语“迎客饺子送客面”。如图所示,在包饺子的过程中,力的作用效果与其他几个不同的是( )
A. 把菜切碎 B. 把面擀成面皮
C. 把面捏成饺子 D. 把饺子倒入沸水中
13. 在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,武汉市的“火神山”、“雷神山”医院内部全部处于“负压”状态,这样可以防止病房内部气体向外扩散。所谓“负压”是指室内的气压低于室外的气压,下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A. 正在炖制排骨的高压锅内 B. 被大气压压在瓷砖上的塑料吸盘内
C. 充满气后的汽车轮胎内 D. 吸饮料之前的吸管内
14. 如图甲所示,一物块放在水平地面上,用大小为10N的水平拉力F1拉,物块静止不动,物块所受到的摩擦力为f1。如图乙所示,在物块上面放另一重物,用大小为8N的水平拉力F2拉,物块依然静止不动,物块所受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是( )
A. f1
15. 如图所示,一个体积为V、重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态。圆柱体上表面受到水向下的压力为F1,圆柱体下表面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,弹簧测力计的示数为T,则下列表达式不正确的是( )
A. G=T+F浮
B. T=G-F2
C. F浮=F2-F1
D. F2=G-T+F1
16. 在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力( )
A. B.
C. D.
17. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( )
A. “权”小于“重”时,A端一定上扬
B. “权”小于“重“时,“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时,应把“权”向A端移
D. 增大“重”时,应换用更小的“权”
18. 如图所示装置中,每一个滑轮的质量都相同,提升相同的重物,绳子自由端移动速度相同。忽略绳重、摩擦、空气阻力、水的阻力。下列说法中( )
①甲、乙两个滑轮组的机械效率相同
②丙、丁两个滑轮组的机械效率相同
③甲滑轮组拉力做功的功率最大
④丙、丁物体升高的速度相同
A. 只有③④正确 B. 只有①③④正确 C. 只有①④正确 D. 只有②④正确
19. 小阳利用如图所示的轻质硬纸板来探究“二力平衡条件”。
(1)如图甲所示,他在一块长方形硬纸板的对角位置打两个孔A和B,并在AB间画一条直线,将两根细线分别系在硬纸板的A、B两个孔上。将硬纸板转过一个角度,如图乙所示,然后再松手。这样做是为了探究两个力是否作用在______(选填“同一直线上”或“同一物体上”)对硬纸板平衡的影响。
(2))在图丙所示装置中左边的钩码下边再挂上一个钩码,硬纸板______(选填“能”或“不能”)平衡。
(3)若想探究二力平衡中两个力是否作用在同一物体上,小阳下一步应进行的实验操作是:______。
20. 小明用如图所示的装置探究“浮力的大小跟物体排开液体的体积关系”的实验时,将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中(水足够深),在接触容器底之前,分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
实验次序
1
2
3
4
5
h(cm)
0
4
8
10
12
F(N)
6.75
5.75
4.75
4.25
4.25
(1)由实验数据可知,圆柱体完全浸没时受到的浮力是______ N;
(2)表中第1次到第3次实验数据,说明了浸在液体中的物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积______ (填“有关”或“无关”)。分析表中第4次和第5次实验数据,说明了浸没在液体中的物体受到浮力的大小与深度______ (填“有关”或“无关”)。
21. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆______ (平衡/不平衡),为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向______ 边旋一些(左/右)。
(2)调好后,第一组按图乙进行实验,第二组按图丙进行实验,你认为第______ (一/二)组实验更好,理由是便于测量______ (力/力臂)。
(3)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了______ 。
A减小摩擦
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
22. 炎热的夏天,王爷爷驾着一辆功率为108kW的小轿车,带着家人前往皖南度假民宿避暑。在一段平直的高速公路上,以90km/h的速度匀速行驶,求:
(1)6min内行驶的路程;
(2)6min内牵引力做的功;
(3)这段路程中小轿车受到的阻力。
23. 如图所示,甲工人用水平推力F甲推动重为600N的货物,在水平路面上匀速直线运动2m至仓库门口A处,用时6s,此过程中甲工人做功的功率P甲=50W;乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速直线运动2m到达指定位置B处,此过程滑轮组的机械效率为50%。求:
(1)甲工人做的功;
(2)地面对货物的摩擦力;
(3)乙工人在绳子自由端的拉力F乙的大小。
24. 如图甲所示,水平面上有一底面积为4.0×10-2m2的圆柱形薄壁容器。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-4m3的物块A(不吸水)放入容器中,物块A漂浮在水面上,浸入水中的体积为4.0×10-4m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物块A的密度;
(2)如图乙所示,在物块A的上方放置物块B,物块A恰好完全浸没在水中(水未溢出),求物块B的重力;
(3)从物块A漂浮到完全浸没,容器底受到水的压强的增加量。
答案和解析
1.【答案】量程和分度值 3.4
【解析】解:在使用弹簧测力计测力前首先要对弹簧测力计进行观察,明确量程和分度值,然后看指针是否指在零刻度线处;
由图知:弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N.此时指针指在“3.4”处,所以拉力为3.4N。
故答案为:量程和分度值;3.4。
使用弹簧测力计时,首先要明确其量程和分度值,观察指针是否在0刻度线处,读数时视线与指针所在刻线相垂直。
读取不同测量工具的示数时,基本方法是一致的,都要先明确测量工具的量程和分度值,确定零刻度线的位置,视线与刻度线垂直。
2.【答案】0 匀速向前
【解析】解:重力为50牛的某物体受到20牛的水平推力在光滑水平面上前进,我们认为“光滑”的水平面其摩擦力是为0的。
物体在推力的作用下做加速运动,当外力突然消失后,物体不受任何外力的作用,根据牛顿第一定律将保持原来的速度做匀速直线运动,故物体将匀速向前运动。
故答案为:0;匀速向前。
摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关,在绝对光滑的状态下,我们认为摩擦力为0.物体不受任何外力时将保持静止或者匀速直线运动。
此题主要考查学生对滑动摩擦力、牛顿第一定律的理解和掌握,知道牛顿第一定律的内容,会根据牛顿第一定律分析问题解决问题。注意“光滑”二字在物理学中,表示水平面绝对光滑,摩擦力为0。
3.【答案】300
【解析】解:物体对地面的压力:
F=G=mg=15kg×10N/kg=150N,
物体对地面的压强:
p=FS=150N0.5m2=300Pa。
故答案为:300。
知道物体质量,根据G=mg求出重力,物体静止在水平地面上,对地面的压力等于其重力;根据p=FS求出压强。
此题主要考查的是学生对重力、压强计算公式的理解和掌握,关键是知道物体静止在水平地面上,对地面的压力等于其重力,基础性题目。
4.【答案】西南
【解析】解:由题中甲图知,物体向西倾斜,由乙图知,物体向南倾斜,所以立柱向西南倾斜。
故答案为:西南。
(1)重力的方向是竖直向下的,重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
(2)如果物体竖直时,一个重垂线和物体的边缘是平行的,物体倾斜时,重垂线和物体边缘有夹角,物体向哪个方向倾斜,重垂线下面的小球就偏向哪个方向。
本题考查重力方向的实际应用,当物体倾斜时,挂在顶端的小球向哪个方向倾斜,物体向哪个方向倾斜。
5.【答案】小 低于
【解析】解:因为气压随高度的增加而减小,高峰地理位置高,气压就比较小;
高原上位置高,气压小,沸点低,低于标准大气压下水的沸点100℃。
故答案为:小;低于。
大气压和高度有关,随高度的增加而减小;
液体的沸点和气压有关,气压越小,沸点越低。
此题考查了大气压和高度的关系,以及沸点与气压的关系,考查的方式比较简单,是一道基础题。
6.【答案】4 800
【解析】解:金属块受到的浮力F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N;
该金属块的体积V=2V排=2× m排ρ水=2×0.4kg1.0×103kg/m3=2×4×10-4m3=800cm3。
故答案为:4;800。
利用阿基米德原理得到物体受到的浮力,利用密度公式得到金属块的体积。
本题考查了阿基米德原理和密度公式的应用,难度不大。
7.【答案】1.296×105 259.2
【解析】解:(1)一天(24h)心脏做的功:
W=Pt=1.5W×24×3600s=1.296×105J;
(2)人的重力G=500N,
由题知W=Gh,这些功可把一个600N的人匀速举高:
h=WG=1.296×105J500N=259.2m。
故答案为:1.296×105;259.2。
(1)已知功率、做功时间,代入功的公式W=Pt中即可求心脏做的功。
(2)用这些功来举高人,W=Gh,则h=WG,据此可求人被举高的高度。
本题考查了学生对功的公式、功率公式的掌握和运用,要注意灵活选用公式。
8.【答案】解:延长力F的作用线,再由O向其做垂线,图中L表示的就是该力的力臂,如图所示:
【解析】画力臂时,先要明确支点与力的作用线的位置,再由支点向力的作用线做垂线,并进行适当的标注。
做力臂时一定要找准支点与力的作用线,力的作用线必要时可进行延长,在画出由支点到力的作用线的距离时,也注意要垂直才行。
9.【答案】解:n为奇数时,承担物重的有3段绳子,此时最省力,根据奇动偶定,绳子的固定端在动滑轮上,如图所示:
【解析】要使滑轮组省力,就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力,图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,有两种绕线方法。若n为偶数,绳子固定端在定滑轮上;若n为奇数,绳子固定端在动滑轮上;即:“奇动偶定”。
此题是有关滑轮组的绕法,有关滑轮组可以从定滑轮也可以从动滑轮绕起,在题目中要根据实际情况而定。
10.【答案】变小 不变
【解析】解:AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小;
BC段,返回器的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,由于BC段穿出了大气层,没有克服空气阻力做功,机械能守恒。
故答案为:变小;不变。
动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,机械能为动能和势能的和,据此分析动能、机械能的变化。
本题考查了动能、重力势能、机械能的变化,属于基础题。
11.【答案】75% 0.5
【解析】解:(1)此过程所做的有用功为:W有=Gh=3N×1.5m=4.5J;
拉力做的总功为:W总=FL=2N×3m=6J;
斜面的机械效率为:η=W有W总=4.5J6J=75%;
(2)此过程所做的额外功为:W额=W总-W有=6J-4.5J=1.5J;
由W额=fL可得物体所受的摩擦力为:f=W额L=1.5J3m=0.5N。
故答案为:75%;0.5。
(1)根据公式W=FL可求出拉力做的功,即总功;再根据W=Gh求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的机械效率η。
(2)根据总功与有用功的差求出额外功,再根据W额=fL变形后可求摩擦力f。
熟练运用功、机械效率的计算公式,明确额外功是克服物体与斜面间摩擦力做的功,是解答此题的关键。
12.【答案】D
【解析】解:A、把菜切碎,菜的形状发生变化;
B、把面擀成面皮,面的形状发生变化;
C、把面皮捏成饺子,面皮的形状发生变化;
D、把饺子倒入沸水中,饺子的运动速度发生变化,饺子的运动状态发生变化;
所以,力的作用效果与其他几个不同的是D。
故选:D。
力可以改变物体的运动状态,可以使物体发生形变,分析各力的作用效果,然后答题。
本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别。
13.【答案】B
【解析】解:“负压”是指室内的气压低于室外的气压。
A、正在炖制排骨的高压锅内,其内部的气压大于外界大气压;故A错误。
B、被大气压压在瓷砖上的塑料吸盘,内部小于外界大气压,故B正确;
C、充满气后的汽车轮胎内,其内部的气压大于外界大气压;故C错误;
D、吸饮料之前的吸管内外气压相等。故D错误。
故选:B。
“负压”是指室内的气压低于室外的气压,分析各个选项中轮胎内外、飞机机舱内外、吸管内外、高压锅内外的气压关系进行判断。
“负压”是指室内的气压低于室外的气压,分析各个选项中轮胎内外、飞机机舱内外、吸管内外、高压锅内外的气压关系进行判断。
14.【答案】B
【解析】一物块放在水平地面上,用大小为10N的水平拉力F1拉,物块静止不动,物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时所受到的摩擦力f1=F1=10N;
在物块上面放另一重物,用大小为8N的水平拉力F2拉,物块依然静止不动,物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时所受到的摩擦力f2=F2=8N;
所以,f1>f2。综上所述,B正确。
故选:B。
分析:物体处于静止或匀速直线运动状态时受力平衡,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小。
本题考查了摩擦力的大小、二力平衡条件的应用,属于基础题。
15.【答案】B
【解析】解:对金属圆柱体受力分析可知:圆柱体受重力G、拉力T、浮力F浮,由称重法可知:F浮=G-T-----①
变形后可得:G=T+F浮,T=G-F浮,故A正确,B错误;
由浮力产生的原因可得:F浮=F2-F1-----②
联立①②可得:F2=G-T+F1,故CD正确。
故选:B。
对物体进行受力分析:金属圆柱体受重力G、拉力T、浮力F浮作用而处于平衡状态;结合称重法和浮力产生的原因可列出浮力与重力、拉力的关系以及上、下表面压力的关系,联立关系式可知其它力间的关系。
本题考查了浮力的产生的原因、称重法测浮力,关键会对关系式灵活变形。
16.【答案】C
【解析】
【分析】
最省力,即所用的动力最小。在阻力和阻力臂一定的情况下,要求动力的最小值,根据杠杆的平衡条件可知,只有动力臂最大时,所用的动力才最小。因此确定四个图中动力臂的大小是解决此题的入手点。力臂是从支点到力的作用线的距离,即从支点向力的作用线引的垂线段。
杠杆平衡条件的应用是考查的重点,其中求动力的最小值是其中的一种题型。在这类题目中,一般情况下,阻力与阻力臂一般固定不变,要求动力的最小值,就要通过动力臂的最大值来进行突破。
【解答】
解:把车轮推上去的过程中,车轮沿着台阶转动,把车轮看做是一个杠杆,则台阶的棱角为支点。阻力等于车轮的重力不变。阻力臂在这四种情况也都相同。根据杠杆的力臂的定义可知,在F3的动力臂最大,如图所示:
根据杠杆平衡条件可知,此时所用的动力最小。
综上分析,故选C。
17.【答案】C
【解析】解:根据杠杆平衡条件知,
权×标=重×本。
A、“权”小于“重”时,“本”确定,但“标”是可以改变的,所以A端不一定上扬。故A错误;
B、“权”小于“重“时,由“权×标=重×本”知,“标”一定大于“本”。故B错误;
C、增大“重”时,“权”和“本”不变,由“权×标=重×本”知,“标”会增大,所以把“权”向A端移。故C正确;
D、增大“重”时,“本”不变,由“权×标=重×本”知,可以增大“标”,或增大“权”,故D错误。
故选:C。
杆秤实际是以提纽为支点的杠杆,利用杠杆平衡条件分析力或力臂的变化。
此题考查的是杠杆平衡条件的应用,通过题目的解析可以加深我们对我国古代科技成就的了解,增加民族自豪感。
18.【答案】B
【解析】解:①甲、乙两个滑轮组提升相同的重物,额外功都是克服一个动滑轮的重所做的功,因此它们的有用功和总功相同,机械效率相同,故①正确;
②丙、丁两个滑轮组提升相同的重物至相同的高度时,由于丁图中重物受到浮力,所以丁图中绳端拉力小,即拉力所做的总功减小,所以丙丁的机械效率不相同,故②错误;
③四个滑轮组的绳子自由端移动速度相同,甲滑轮组的绳子段数最少,所以物体提升的速度最快,说明甲滑轮组对物体的做功最快,即功率最大,故③正确;
④丙、丁滑轮组的绳子自由端移动速度相同,承担物重的绳子段数也相同,所以根据VF=nV物可知,丙、丁物体升高的速度相同,故④正确。
综上所述,①③④说法正确。
故选:B。
从图中可知,n1=2,n2=3,n3=4,n4=4,每个滑轮的质量都相同,根据G=mg可知每个滑轮的重力相同。
甲、乙克服的是物体的重力和动滑轮的重力;丙克服的是物体的重力和两个动滑轮的重力;丁克服的是物体的重力和两个动滑轮的重力,再减去物体所受的浮力;
逐一分析不同的滑轮组在工作时所做的有用功、总功,可比较它们的机械效率;根据做功的多少的时间可比较它们的功率。
本题考查了对滑轮组的分析,对功、功率、机械效率的比较,理解不同的概念,准确掌握它们的计算方法,是正确解答的关键。
19.【答案】同一直线上 不能 把小卡片剪为两半
【解析】解:(1)将纸板转过一个角度,细线对纸板的拉力不再作用在同一直线上,因此这样做是为了探究两个力是否作用在同一直线上对物体平衡的影响;
(2)在图丙所示装置中左边的钩码下边再挂上一个钩码,两个力大小不相等,硬纸板不能平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
故答案为:(1)同一直线上;(2)不能;(3)把小卡片剪为两半。
(1)根据二力平衡的条件包含的信息,结合其操作会造成什么变化可以得到此题的答案;
(2)只要能达到平衡力的四个条件,就可以研究;
(3)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体。
本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,注意控制变量法的运用。
20.【答案】2.5 有关 无关
【解析】解:(1)由表中实验数据可知,h为0时,物体受到的浮力为零,弹簧测力计示数为6.75N,则物体的重力G=6.75N;金属块完全浸没时,测力计示数为4.25N,物体所受浮力F浮=G-F拉=6.75N-4.25N=2.5N;
(2)由表中第1至第3次实验数据可知,随圆柱体浸入水中的深度增加,物体排开水的体积增大,弹簧测力计示数减小,物体受到的浮力增大,由此可得:浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积有关;由表中第4、5列实验数据可知,物体完全浸没在水中,随h增大,F不再改变,根据F浮=G-F可知,物体所受的浮力大小不变,由此可得:物体浸没在同种液体里,所受浮力的大小与浸没的深度无关;
故答案为:(1)2.5;(2)有关;无关。
(1)浸没深度为0时,弹簧测力计的示数就是物体的重力,物体受到的浮力可用称重法的表达式F浮=G-F拉求出;
(2)同时关注h和F的变化趋势,可发现浮力是随着h的增大而增大的,而h的增大表明其排开液体的体积在增大;分析第4、第5次实验数据,根据h变化情况与力F变化情况进行分析,找出浮力与深度的关系。
通过此题我们要学会熟练运用称重法的表达式求出浮力,对表格数据的分析是本题的重点,控制变量法依然是此类实验必须要用到的,此题的易错点在于分析图表时要注意:弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F浮随h的变化是不同的。
21.【答案】平衡 右 二 力臂 D
【解析】解:(1)杠杆静止时,就是处于平衡状态;杠杆左端低右端高,说明杠杆的重心在支点左侧,为使杠杆在水平位置平衡,需要使杠杆重心右移,应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取;
(3)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,故选D。
故答案为:(1)平衡;右;(2)二;力臂;(3)D。
(1)根据杠杆的平衡定义可知杠杆是否处于平衡状态;杠杆左端低右端高,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
(2)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
(3)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。
本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作,要求平时做实验时多加注意,锻炼自己的实验操作能力。
初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性。
22.【答案】解:(1)行驶时间 t=6min=360s,v=90km/h=90×13.6m/s=25m/s,
6min 内行驶的路程 s=vt=25m/s×360s=9000m;
(2)由P=Wt可得,6min内牵引力做的功:
W=Pt=108×103W×360s=3.888×107J;
(3)由W=Fs可得,小轿车受到的牵引力:
F=Ws=3.888×107J9000m=4320N;
小轿车在平直的公路上匀速行驶,水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
小轿车受到的阻力f=F=4320N。
答:(1)6min内行驶的路程为9000m;
(2)6min牵引力做的功为3.888×107J;
(3)这段路程中汽车受到的阻力为4320N。
【解析】(1)知道汽车匀速行驶的速度、行驶时间,利用s=vt求行驶的路程;
(2)知道小轿车的功率、行驶时间,利用W=Pt求牵引力做的功;
(3)求出的行驶的路程,利用W=Fs求牵引力大小,由于汽车在平直公路上匀速行驶,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,据此可求这段路程中汽车受到的阻力。
本题考查了速度公式、功的公式、功率公式以及二力平衡的条件,计算时注意单位统一,属于基础题目。
23.【答案】解:(1)由P=Wt可得甲工人做的功:
W甲=P甲t=50W×6s=300J;
(2)由W=Fs可得甲工人的推力:
F甲=W甲s1=300J2m=150N;
因为货物在推力作用下做匀速直线运动,所以货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力,
则地面对货物的摩擦力:f=F甲=150N;
(3)乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动10m到达指定位置B,
所做的有用功:W有=fs2=150N×2m=300J,
滑轮组的机械效率为75%,
由η=W有用W总可得乙工人做的总功:
W总=W有η=300J50%=600J;
由图可知,有三段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端移动的距离为s=3s2=3×2m=6m,
由W=Fs可得:
F乙=W总s=600J6m=100N。
答:(1)甲工人做的功为300J;
(2)地面对货物的摩擦力为150N;
(3)乙工人在绳子自由端的拉力F乙的大小为100N。
【解析】(1)知道甲工人做功的功率,利用W=Pt求甲工人做的功;
(2)利用W=Fs求甲工人的推力,由于货物在推力作用下做匀速直线运动,货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等,可求地面对货物的摩擦力;
(3)根据W=fs求出滑轮组所做的有用功,再利用机械效率公式求出总功;利用W=Fs求出拉力F乙的大小。
本题考查了功的公式、功率公式、机械效率公式的应用。要知道:水平使用滑轮组时克服货物受到地面摩擦力做的功为有用功。
24.【答案】解:(1)甲图中物块A排开水的体积 V排=V浸=4.0×10-4m3,
物块A所受的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N,
物块A漂浮,自身重力 G=F浮=4N,
物块A 的质量 m=Gg=4N10N/kg=0.4kg,
物块A的密度 ρ=mV=0.4kg5×10-4m3=0.8×103kg/m3;
(2)如图乙所示在物块A的上方放置物块B,物块A恰好完全浸没在水中(水未溢出),此时A、B漂浮,根据 F浮'=G总可知物块B的重力等于A增加的浮力,
物块A排开水的体积的增加量 ΔV排=5×10-4m3-4×10-4m3=1×10-4m3,
故物块B的重力 G'=ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N;
(3)从物块A漂浮到完全浸没,水的深度的增加量 Δh=ΔV排S梯=1×10-4m34×10-2m2=2.5×10-3m,
容器底受到水的压强增加量 Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-3m=25Pa。
答:(1)物块A的密度为0.8×103kg/m3;
(2)物块B的重力为1N;
(3)容器底受到水的压强的增加量为25Pa。
【解析】(1)已知甲图中物块A排开水的体积V排,根据F浮=ρ水gV排得出物块A所受的浮力,物块A漂浮,根据G=F浮得出自身重力,根据G=mg得出物块A的质量,根据密度公式得出物块A的密度;
(2)如图乙所示在物块A的上方放置物块B,物块A恰好完全浸没在水中(水未溢出),此时AB漂浮,根据F浮'=G总可知物块B的重力等于A增加的浮力,先计算物块A排开水的体积的增加量ΔV排,根据G'=ΔF浮=ρ水gΔV排得出物块B的重力;
(3)从物体A漂浮到完全浸没,根据Δh=ΔV排S容得出水的深度的增加量,根据Δp=ρ水gΔh得出容器底受到水的压强的增加量。
本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、物体漂浮条件、阿基米德原理等知识,这是中考常考题型,要熟练应用。
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