广东省河源市连平县2022-2023学年八年级下学期期末物理试题(解析版)
展开这是一份广东省河源市连平县2022-2023学年八年级下学期期末物理试题(解析版),共19页。试卷主要包含了填空题在答题卡相应的位置作答,作图题在答题卡相应的位置作答,实验题在答题卡相应的位置作答,计算题在答题卡相应的位置作答等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年第二学期期末质量检测
八年级物理试题
(考试用时:80分钟,满分:100分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,在答题卡相应的位置填涂。
1. 下列物体重约为 1N 的是( )
A. 一支铅笔 B. 一个苹果 C. 一只母鸡 D. 一头牛
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.一支铅笔重力约0.1N,故A不符合题意;
B.一个苹果重力约1N,故B符合题意;
C.一只母鸡重力约20N,故C不符合题意;
D.一头牛重力约10000N,故D不符合题意。
故选B。
2. 篮球是同学们喜欢的体育运动之一、不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 用力拍球时手会疼,说明物体间力的作用是相互的
B. 投篮时,球在空中飞行的过程中,人对球还有力的作用
C. 接球时,球由运动到静止,说明力可以改变物体的形状
D. 静止在地面上的篮球,只受到重力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.拍球时手给球一个力,物体间力的作用是相互的,球又给手一个等大的力,所以手感到疼,故A正确;
B.投篮时,球在空中飞行的过程中,离开了人的手的一瞬间,人对球不再有力的作用,故B错误;
C.接球时,球由运动到静止,运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.静止在地面上的篮球,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,故D错误。
故选A。
3. 如图,小红用力搬一块石头,石头纹丝不动,下列说法正确的是( )
A. 石头受到的惯性力较大
B. 若石头被搬起,说明力可以改变石头惯性的大小
C. 此时石头受到的重力和石头对地面的压力是一对平衡力
D. 此时石头受到的重力大于石头对地面的压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体的属性,不能说受到惯性力,故A错误;
B.石头被搬起,是石头受到力的作用,运动状态发生了改变,力不能改变物体的惯性,惯性大小只与物体自身质量有关,故B错误;
C.石头受到的重力作用在石头上,石头对地面的压力作用在地面上,两个力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.搬石头,石头受到竖起向下的重力和竖起向上地面的支持力、搬力的作用,处于静止,这三个力平衡,所以石头的重力等于支持力与搬力的和。而地面对石头的支持力与石头对地面的压力是一对相互作用,大小相等,那么石头所受的重力大于石头对地面的压力,故D正确。
故选D。
4. 快递自动分拣系统展示了“中国制造”的实力。如图是传送带上匀速直线运动的快件,关于快件正确的是( )
A. 受水平向左的摩擦力
B. 没有受到摩擦力作用
C. 运动速度越大,惯性越大
D. 若快件所受的外力全部消失,会立刻停止运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB.匀速直线运动时,快件与传动面相对静止,没有相对运动的趋势也没有相对运动,所以快件没有受到摩擦力的作用,故A错误,B正确;
C.惯性的大小只与质量有关,当快件运动速度越大,质量不变,所以惯性大小不变,惯性的大小与速度无关,故C错误
D.若快件所受外力全部消失,由牛顿第一定律知道,快件将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B
5. 跳伞运动员从高空下落时,在他张伞后做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 动能、重力势能都不变 B. 重力势能减少,动能增加
C. 重力势能减少,动能不变 D. 重力势能不变,动能为零
【答案】C
【解析】
【详解】跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变;跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小。故动能不变,重力势能减小,机械能减小。
故选C。
6. 如图所示,a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三个小球放入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A. 它们在水中的体积关系是:Va<Vb=Vc
B. 它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc
C. 它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D. 它们的重力关系是:Ga=Gb>Gc
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a <Va ,V排b =Vb ,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,Fa =Ga ,Fb =Gb ;a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力Fa =Fb ,由F浮 =ρgV排 可得,V排a =V排b ,由题干可知:Vb =Vc ,V排a =V排b =V排c ,故A错误;
D.b悬浮,c沉入底部,所以Fb =Gb ,Fc <Gc ;b与c体积相同,根据F浮 =ρgV排 可知:Fb =Fc ,Gb <Gc ;则Ga =Gb <Gc ,故D错误;
C.当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa <ρb <ρc ,故C错误;
B.由上分析可知:浮力Fa =Fb =Fc ,故B正确。
故选B。
7. A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示,把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下,若要使它们处于静止状态,则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】根据图1得物体A、B的密度为:
;
;
体积相等时,两物体的重为:
,,
即;
如图2,A物体上面为一个动滑轮,由两段绳子承担物重,
所以:,代入得,,
即虚线框内悬挂B物体的个数是2.
故B正确.
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)在答题卡相应的位置作答。
8. 小明骑自行车去上学,骑行前他给自行车的轴承中加入润滑油的目的是 ___________(选填“增大”或“减小”)摩擦;在自行车从一坡顶向坡底运动的过程中,为了减小车速,他捏紧车闸,这是通过 ___________的方法增大摩擦;自行车坐垫做得宽大的目的是 ___________(选填“增大”或“减小”)压强。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大压力 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]骑行前他给自行车的轴承中加入润滑油,使接触面脱离,减小摩擦力。
[2]为了减小车速,他捏紧车闸,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
[3]自行车坐垫做得宽大的目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
9. 如题图,用的力握住总重为的水杯静止不动,则手与水杯之间摩擦力大小为___________N。若手的握力增大到,手与水杯之间摩擦力的大小将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若将水杯总重增加到,此时手握水杯的力大小为,水杯仍然静止不动,则手与水杯之间摩擦力大小为___________N。
【答案】 ①. 2 ②. 不变 ③. 4
【解析】
【详解】[1]用的力握住总重为的水杯,水杯静止不动,处于平衡状态,水杯受到的摩擦力与重力是一对平衡力,二者大小相等,因此手与水杯之间摩擦力大小为2N。
[2]若手的握力增大到,水杯仍静止,处于平衡状态,受到的摩擦力依然等于重力,为2N,不变。
[3]若将水杯总重增加到,此时手握水杯的力大小为,水杯仍然静止不动,此时水杯依旧处于平衡状态,受到的摩擦力与此时水杯的总重力是平衡力,受到的摩擦力为4N。
10. 花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端,便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于 ___________(选填“省力”或“费力”)杠杆,它的支点在 ___________(选填“A”“B”或“C”)点使用该修枝剪刀修剪树枝时,___________(选填“能”或“不能”)省功。
【答案】 ①. 省力 ②. B ③. 不能
【解析】
【详解】[1][2][3]剪刀属于杠杆,支点是B点,动力作用在A点,阻力作用在C点,使用时动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆;根据功的原理可知,使用杠杆可以省力但是不能省功。
11. 如图所示,老师在做托里拆利实验时,当时大气压相当于________mmHg产生的压强;若玻璃管的顶端混入了部分空气,实验测得气压值________实际值 (选填“大于”“小于”或“等于”);如果将玻璃管稍微倾斜,管内水银柱高度会________(选填“升高”“降低”或“不变”).
【答案】 ①. 755 ②. 小于 ③. 不变
【解析】
【详解】做托里拆利实验时,大气压等于管内外水银面的高度差产生的压强,所以如图所示,当时大气压相当于755mmHg产生的压强;
试管的顶端混入了部分空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小,实验测得气压值小于实际值;
玻璃管倾斜,管中水银柱长度将增大,高度不变为755mm.
12. 质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg,小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是________J,有用功是________J,机械效率是________。(g=10N/kg)
【答案】 ①. 100 ②. 95 ③. 95%
【解析】
【详解】[1]塑料桶装满水后总重力为
G总=m总g=10kg×10N/kg=100N
在竖直向上搬水的过程中所做的总功是
[2]水的质量为
m水=m总-m桶=10kg-0.5kg=9.5kg
水的重力为
G水=m水g=9.5kg×10N/kg=95N
有用功
[3]机械效率
13. 我国最新研发的05式两栖装甲车的质量为30t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为6m2,对地面的压强为___________Pa;装甲车的前部和后部各装有一个浮控箱,当装甲车在水面上浮渡时,它受到的浮力是___________N,排开水的体积为___________m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 ① 5×104 ②. 3×105 ③. 30
【解析】
【详解】[1]装甲车在陆地上行驶时,对水平地面的压力为
根据可得,装甲车对地面的压强为
[2]当装甲车在水面上浮渡,即漂浮在水面上时,根据物体浮沉条件可得,它受到的浮力是
[3]根据阿基米德原理可得,装甲车排开水的体积为
14. 如图所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则杠杆左右两边的力臂之比为_____,1个甲球和1个乙球的质量之比为_____,甲球和乙球的密度之比为_____。
【答案】 ①. 2:1 ②. 1:3 ③. 1:3
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图可知杠杆左右两边的力臂之比为
L1:L2=4:2=2:1
[2]由杠杆平衡条件可知
所以
[3]因为
由可得:
三、作图题(本题7分,2+2+3=7分)在答题卡相应的位置作答。
15. “节约用水,人人有责!”如图甲所示,是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看做是一个杠杆,是阻力、请你在如图乙中分别画出动力和阻力的力臂L1和L2。
【答案】
【解析】
【详解】由图知道,支点为O,先反向延长画出F1、F2的作用线,从支点O作F1、F2的垂线段,支点到垂足的距离为F1、F2的力臂L1和L2,如图所示:
16. 按要求完成作图:选用最省力的方法竖直拉起重物,在图中画出滑轮组的绕绳方式。
( )
【答案】
【解析】
【详解】题考查滑轮组的组装。题图中有一个动滑轮和一个定滑轮,最省力的方式是由三段绳子承担重物的重力,如答图所示。
17. 如图所示为小丽同学站在某商场匀速向上运动的电动扶梯上的示意图,请在图中作出小丽所受力的示意图(O点为小丽的重心)。
( )
【答案】
【解析】
【分析】小丽随自动扶梯一同匀速上升,因此小丽相对于扶梯静止,因此小丽受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并且二力是一对平衡力;确定重心的大致位置,然后表示出二力的方向。
【详解】小丽随自动扶梯一同匀速上升,相对于扶梯静止,因此小丽不受摩擦力,只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并且二力是一对平衡力;过重心O作竖直向下的力(即重力G)和竖直向上的力(即支持力F支持),如图所示:
四、实验题(6+6+7=19分)在答题卡相应的位置作答。
18. 如题图所示,图甲中木块的长度为______:图乙中物体A重为______N;图丙中秒表的读数是______s。
【答案】 ①. 1.93##1.94##1.95##1.96##1.97 ②. 1.2 ③. 337.5
【解析】
【详解】[1]如图甲所示,刻度尺分度值是0.1cm,读数时要估读到分度值下一位,物体起始端对准的刻度是1.00cm,尾端对准的刻度是2.95cm,(估读值可以在0.03cm-0.07cm之间);则木块长度为
考虑到不同的人估读值可能不同,故测量的结果在1.93cm-1.97cm之间都合理。
[2]如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,测力计的示数为1.2N,故图乙中物体A重为1.2N。
[3]如图丙所示,秒表里面的小圈刻度是分钟数,外面大圈的刻度是秒数,小圈中的分针跑1整格,外面大圈中的秒针对应跑2整圈,表示的时间是60s。此时分针指在5min ~6min之间,说明分钟数已经有5min,因为分针指在5min ~6min刻度的后半格,可以据此判断秒针示数大于30s,所以读数为37.5s。把分钟数和秒数加起来就是该秒表的读数,即为
19. 如图甲所示,实心物体被绳子拉着浸没在水中,此时它受到_______个力的作用;剪断绳子后该物体运动直至静止,请在图乙中画出浮力F浮随时间t变化的大致图象__________.
【答案】 ①. 3 ②.
【解析】
【详解】由图可知,实心物体被绳子拉着浸没在水中,处于静止状态.它受到竖直向下的重力G、绳子向下的拉力F和竖直向上的浮力F浮的作用,此时它受到3个力的作用;
由平衡条件可得F浮=G+F,则F浮>G.所以当剪断绳子后,物体将上浮直至漂浮在水面.
根据阿基米德原理可知,物体在上浮至未露出水面之前,排开水的体积不变,则浮力大小不变;随着物体上升逐渐露出水面,物体排开水的体积减小,浮力变小;当浮力等于其重力时,物体漂浮在水面上,浮力大小不再变化;所以物体受到的浮力先不变(大于物体的重力)再减小最后不变(等于物体的重力),据此作出物体受到的浮力F浮随时间t变化的大致图象如下图所示:
【点睛】本题考查力的平衡、物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,根据物体排开液体体积的变化和漂浮条件判断所受浮力的大小是作图的关键;
20. 在探究阻力对物体运动的影响时,让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下,在表面材料不同的水平面上运动,分别停在如图所示的不同地方。
(1)让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下的目的是使小车到达水平面的___________相同;
(2)由实验现象可以得出结论:水平面越光滑,小车运动的距离越 ___________(选填“远”或“近”),说明小车受到的阻力越 ___________(选填“大”或“小”),速度减小得越 ___________(选填“快”或“慢”);
(3)由实验现象可以推断:假如水平面绝对光滑,水平面上运动的物体将 ___________;
(4)英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律 ___________(选填“可以”或“不可以”)用实验来直接验证。
【答案】 ①. 速度 ②. 远 ③. 小 ④. 慢 ⑤. 做匀速直线运动 ⑥. 不可以
【解析】
【详解】(1)[1]小车从斜面滑下时,重力势能转化为动能;让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,可以使小车到达水平面的速度相同。
(2)[2][3][4]根据实验中的现象可知,小车在木板表面受到的滑动摩擦力最小,在棉布表面受到的滑动摩擦力较大,在毛巾表面受到的滑动摩擦力最大;而小车在木板表面运动的距离最远,在棉布表面运动的距离较近,在毛巾表面运动的距离最近;故可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢。
(3)[5]假如表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,则小车将将以不变的速度永远运动下去,即一直做匀速直线运动。
(4)[6]因一切物体都要受到力的作用,不受力的物体不存在,故不可以用实验来直接验证牛顿第一定律 。
21. 在学习了杠杆、密度、浮力的知识后,小琳想利用杠杆平衡条件测一个手镯的密度,进行了以下操作:
(1)把杠杆悬挂在水平支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆___________(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___________(填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将手镯挂于杠杆左侧第4格处,将2个钩码挂于杠杆右侧,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,此时钩码在支点右侧第3格处,如题图乙所示。每个钧码的质量为20g,则手镯的质量为___________g;
(3)在烧杯中盛入适量水,将手镯浸没于水中,保持手镯位置不变,改变钩码的位置,使杜杆在水平位置平衡,此时钩码在支点右侧第2格处,如题图丙所示,则手镯所受的浮力为___________N和手镯的密度___________kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 30 ④. 0.1 ⑤. 3×103
【解析】
【详解】(1)[1]当杠杆静止或平衡转动,都是处于平衡状态。此时杠杆静止,处于平衡状态。
[2]如图杠杆的右端上翘,说明左端质量大,应将平衡螺母向上翘的右端移动,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]设杠杆每一个小格代表L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件
F1l1=F2l2
得
解得,由G=mg可得,手镯的质量为
(3)[4]当手镯浸没在水中平衡时,设细线对杠杆拉力为F,根据杠杆平衡条件可得
解得F=G,则手镯受到水的浮力为
[5]由可得,手镯的体积为
根据可得,手镯的密度为
五、计算题在答题卡相应的位置作答。
22. 无人驾驶汽车也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如题图为一款无人驾驶汽车,车重为,汽车轮胎与水平地面的接触总面积为。在某次测试中,该车从地以的速度匀速行驶到达地,这个过程中汽车牵引力的功率为。求(g取):
(1)该车静止时对地面压强?
(2)测试过程中,无人驾驶汽车牵引力做功多少?
【答案】(1);(2)7.2×107J
【解析】
【详解】解:(1)水平地面上汽车对地面的压力等于其自身重力,即
汽车车轮与地面的受力面积为S=0.15m2,由 知道,该车静止时对地面的压强为
(2)由题意知,汽车由A地行驶至B地所需的时间为
所以,测试过程中,无人驾驶汽车牵引力做的功为
答:(1)该车静止时对地面的压强为;
(2)测试过程中,无人驾驶汽车牵引力做功为7.2×107J。
23. 如题图所示,将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.8kg(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求;
(1)木块受到的浮力的大小;
(2)木块的密度。
【答案】(1)8N;(2)0.8×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)根据阿基米德原理可得,木块受到的浮力为
(2)因为木块漂浮,根据物体的浮沉条件可得,木块的重力为
根据G=mg可得,木块的质量为
木块的体积为
根据可得,木块密度为
答:(1)木块受到的浮力的大小为8N;
(2)木块的密度为0.8×103kg/m3。
六、综合能力题(6+6+7=19分)在答题卡相应的位置作答。
24. 如图所示,同学们利用饮料瓶设计了很多奇妙的物理实验。
(1)小车在喷水时能够向前运动,是利用了______原理;
(2)水从开口矿泉水瓶的小孔喷出,水面降低,水喷出的距离变短,说明水产生的压强与______有关;
(3)用饮料瓶、透明胶带、螺母、塑料管按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处______(选填“吹气”或“吸气”),潜水艇从图中位置下沉的过程中所受到水的浮力______(选填“减小”、“不变”或“增大”)
【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 深度 ③. 吸气 ④. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]小车向后喷水,在喷水时小车向前运动,说明力的作用是相互的,即该车是利用了力的作用是相互的原理。
(2)[2]水从开口矿泉水瓶的小孔喷出,水面降低,水喷出的距离变短,即深度越小,压强越小,说明水产生的压强与深度有关。
(3)[3]潜水艇的原理是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的,为使潜水艇下沉,需要增加重力,则必须从进排气管处吸气,使水进入潜水艇。
[4]潜水艇在图中位置已浸没在水中,下沉的过程中,排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,潜水艇从图中位置下沉的过程中所受到水的浮力不变。
25. 自然界和生活中的许多现象与物理有关:
(1)泥鳅、黄鳝身上有许多黏液,我们不易把它抓住,原因是 ______力太小;
(2)脱手后的氢气球会上升,原因是氢气球受到的浮力 ______(填“大于”、“等于”或“小于”)其重力;当到一定高度时氢气球会自动破裂,是因为随着高度的增加,外界的 ______减小,气球向外胀而破裂;
(3)火车站台上都设有安全线(如图甲所示),人应站在安全线外,人若站在安全线内,当火车进站时火车周围的空气流速加快,压强 ______(填“增大”或“减小”),人会被外侧空气压向火车;
(4)两辆同向行驶的汽车发生“追尾”,如图乙所示,后面的汽车A刹车后由于 ______仍撞到前面的汽车B,此时汽车B中司机起保护作用的是 ______(填“安全带”或“汽车头枕”)。
【答案】 ①. 摩擦 ②. 大于 ③. 大气压 ④. 减小 ⑤. 惯性 ⑥. 汽车头枕
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]泥鳅、黄鳝身上有许多粘液很光滑,我们不易把它抓住,原因是手与它们之间的摩擦力小。
(2)[2]根据物体浮沉条件可知,脱手后的氢气球会上升,原因是氢气球受到的浮力大于其重力。
[3]大气压随着高度的增加而减小,当气球升到高空时,外界的气压减小,内部气压大于外部气压,气球体积增大,将气球胀破。
(3)[4]由流体压强与流速关系:流速越大的位置压强越小,人若站在安全线内,当火车进站时火车周围的空气流速加快,压强小,人会被外侧空气压向火车。
(4)[5]后面的汽车A刹车后由于具有惯性,仍要保持原来向前运动的状态,所以仍撞到前面的汽车B。
[6]在车辆发生追尾时,前面汽车B迅速向前运动,B车中的司机由于惯性会保持原来的运动状态,人会向后倒,此时由于车辆加速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部,而头枕则对此起缓冲作用,保护人体头部。
26. 物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见表。(g取10N/kg)
小球编号
1
2
3
小球质量(g)
2
5
45
小球半径(cm)
0.5
0.5
1.5
小球的收尾速度(m/s)
16
40
40
(1)1号小球在收尾速度时受到的空气阻力为___________;
(2)半径相同的小球,质量___________ (选填“大”或“小”)的收尾速度大。
(3)对于3号小球,当速度为30m/s时,空气阻力___________(选填“大于”,“等于”或“小于”)重力。
(4)在实际应用中,有时需要减小物体所受的流体阻力,有时需要增大物体所受的流体阻力,以下在正常运行或工作过程中需要增大流体阻力的是___________ (填序号)。
A.C919大飞机 B.核潜艇 C.小轿车 D.降落伞
(5)当小球匀速下落时,机械能___________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)某一小球从足够的高度由静止下落,则该小球的下落速度v与所受到的流体阻力f随时间变化的大致图像正确的是___________。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 0.02N ②. 大 ③. 小于 ④. D ⑤. 减小 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]当1号小球受到空气阻力最大时的速度应为小球的收尾速度,故v=16m/s,1号小球受到空气阻力最大时,物体处于二力平衡状态,结合表格,空气阻力等于重力
F阻=G=mg=0.002kg×10N/kg=0.02N
(2)[2]分析1号与2号小球表中数据知道,半径相同的小球,质量越大的小球,其首尾速度越大。
(3)[3]对于3号小球,当空气阻力等于重力时,速度为收尾速度,大小是40m/s,当速度是30m/s时,还没有达到收尾速度,也就是说阻力此时小于重力,因为还处于加速阶段。
(4)[4] C919大飞机、核潜艇和小轿车都是流线型的,其目的是为了减小在行驶时受到的阻力,而降落伞的横截面积较大,是为了增大阻力,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[5]当小球匀速下落时,速度不变,质量不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小。
(6)[6] AB.物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,故小球先做加速运动,再做匀速直线运动,故AB错误;
CD.在下落过程中,随着速度的增大,空气的阻力增大,最终等于物体的重力,故D正确,C错误。
故选D。
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