吉林省长春市2022-2023学年八年级下册物理期末模拟考试卷(四)
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这是一份吉林省长春市2022-2023学年八年级下册物理期末模拟考试卷(四),共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
吉林省长春市2022-2023学年八年级下册物理期末模拟考试卷(四)
一、单选题(共10小题,每小题2分,共20分)
1.关于力的概念,下列说法中错误的是( )
A.只有接触的物体才能产生力的作用
B.物体受力的同时也一定在施力
C.力是物体对物体的作用
D.力是改变物体运动状态的原因
2.如图中表示物体对支持面的压力正确的是( )
A. B.
C. D.
3.站在船上的人,用竹篙点一下河岸,船会远离河岸而去.这一现象中,真正使船的运动状态发生改变的是:
A.竹篙对河岸的力 B.竹篙对人手的力
C.河岸对竹篙的力 D.人的脚对船的力
4.2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国交出了办赛和防疫双重完美答卷。下列关于冰雪运动的说法中不正确的是( )
A.甲图中短道速滑运动员武大靖沿弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
B.乙图中谷爱凌腾空转体时,一定受到非平衡力的作用
C.丙图中的冰壶做得非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力
D.丁图中做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,避免摔倒
5.一架民航飞机在到达机场前要减速飞行才能逐渐降落。飞机减速的原因是( )
A.可减小惯性
B.可增大惯性
C.可使升力增大,利于降落
D.可使升力减小,当升力小于重力时降落
6.在学校实验室里,小张同学把装满水的100mL量筒的口朝下浸没在水中(如图所示),抓住筒底向上提,在筒口离开水面之前,量筒露出水面部分( )
A.充满水 B.没有水
C.有水,但不满 D.刚开始有水,后迅速流出
7.如图所示的四种工具中,正常使用时“费距离”的是( )
A.托盘天平 B.筷子
C.钓鱼竿 D.裁纸刀
8.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,物体B在匀速下降时,通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动,此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时,物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力为300N
B.物体B所受重力为300N
C.支架受到滑轮组的拉力为220N
D.物体A受到水平向右的拉力为100N
9.在珠海航展时,我国自主研制的歼20战机进行编队飞行表演。在歼20战机加速向上升空的过程中,下列对歼20战机的能量变化分析,正确的是( )
A.动能不变,重力势能减小,机械能增大
B.动能增大,重力势能增大,机械能增大
C.动能不变,重力势能增大,机械能不变
D.动能增大,重力势能减小,机械能不变
10.如图所示,某同学用滑轮组将重为3.2N物体匀速提高2m,用了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,下列说法正确的是( )
A.拉力所做的总功是6.4J B.拉力所做的总功是8J
C.绳末端移动的速度是0.4m/s D.绳末端移动的距离是5m
二、填空题(共4小题,每空1分,共10分)
11.如图所示是球球自制的水平仪,它由装有水和气泡且两端封闭的透明吸管固定在薄木板上组成的,用它能检查桌面是否水平。将它底边放在桌面上,如图所示,则该桌面 端高(选填“左”或“右”)。它受到桌面的支持力属于弹力,是由 的形变产生的。
12.大课间活动时总能看到初三的学长们在操场上练习掷实心球,已知实心球的质量为2kg,重 N(g=10N/kg),如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于 。当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将 (选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
13.如图所示,一块质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边缘相齐。在其右端施加一水平力F使木板A右端缓慢地离开桌边三分之一,在木板A移动的过程中,木板A对桌面的压强 ,木板A所受的摩擦力 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图为修建地铁时搬运建筑材料的机械示意图,此滑轮组在2min内将质量为0.48t的建筑材料匀速提升12m,此过程中拉力做的功为7.92×104 J,则拉力为 N,该滑轮组的机械效率为 ,要提高该装置的机械效率可以采取的措施有 。(写出一条即可)(不计绳重及摩擦)
三、实验探究题(35分)
15.(6分)小明用如图所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)每次都让小车从同一斜面的相同位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的 ;
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,速度减小量 ,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动距离越 ;
(3)小车在水平面上运动的距离反映了______(请选填选项序号);
A.接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响
B.阻力大小对物体运动的影响
(4)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
16.(8分)在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止或 状态,说明这两个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
(3)为此,两位同学不断改进井先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响;
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,用卡片代替小车的目的是 ;
(5)图丙所示的探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手,这样做的目的是用于探究不在 上的两个力对物体平衡的影响。
17.(4分)在探究“物体的重力势能与高度、质量是否有关”的实验中,小明准备了四块相同的花泥,两个体积相同但质量不同(m钢>m玻)的小球。
(1)如图甲所示,将钢球、玻璃球从距花泥h1高处由静止释放,砸在花泥上,砸出深浅不同的痕迹,由图可知,实验的自变量是 ,控制不变的量是 ;
(2)如图乙所示,将钢球分别从距花泥h1分和h2析(h1 >h2)高处由静止释放,砸在花泥上,砸出深浅不同的痕迹,据图得出结论:当 相同时,重力势能与 有关。
18.(7分)实验小组在探究“影响摩擦力大小因素”的实验中,小吴有如下猜想:
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
为此,小早进行了如图所示的实验。
(1)在实验过程中,需用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,根据 的原理可知,滑动摩擦力大小 拉力大小。
(2)由图甲和图乙比较,可得到结论:接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较图 ,可得到结论:压力一定时,接触面积越粗糙,滑动摩擦力力越大。
(4)该实验运用的实验方法:
(5)小军认为滑动摩擦力大小还可能与接触面积大小有关,于是将甲图中的木块竖着切去一半,如图丁所示,比较甲、丁两次实验,发现拉力大小不同,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的;
(6)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验后发现效果更好,实验中,小明 (选填“一定”、“不一定”或“一定不”)要匀速拉动长木板。
19.(4分)小华做“探究杠杆平衡条件”实验装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码中0.1N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍是杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N。若斜拉弹簧测力计,是杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)小华又制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),圆盘上CH所在直线上相邻两点间距离相等,他先在圆盘的C点挂上4个钩码(如图乙),再用一个量程合适的弹簧测力计在M点施加竖直向上的拉力后,圆盘 (填“能”或“不能”)在图示位置静止;
(3)为了探究“力的作用点到支点的距离能否影响杠杆的平衡”,小华在圆盘的C点挂上4个钩码(如图乙),又在G点挂上一定数量的钩码后发现圆盘在如图所示位置平衡,为了改变支点到力的作用点的距离,他将挂在G点的钩码先后挂在 两个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在如图所示位置平衡,即可得到结论。
20.(6分)小亮利用弹簧测力计、质量相等的铝块和铜块、水和浓盐水设计了如图甲所示的实验“探究浮力的大小跟哪些因素有关”:
(1)依据生活经验小亮产生如下猜想:
①物体密度;②物体体积;③液体密度;④物体排开液体体积;⑤液体质量。那么依据一般情况下,当人在海边游泳时,从岸边向水中走去,随着走入水中越深(身体全部浸没前)会觉得身体越来越轻,通过这一经验可以合理推理出浮力大小应与上述猜想 有关(填序号);
(2)如图甲所示,将铝块挂在弹簧测力计上测出铝块的重力(A图),再将铝块的一部分浸入水中并静止(B图),此时铝块受到水的浮力为 N;
(3)如图甲中的C图所示将铜块浸没浓盐水中,测出了铜块所受的浮力,比较铝块和铜块所受浮力的大小,小亮同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论。其他同学提出这个结论是错误的,该实验错误的主要原因是: ;
(4)小亮纠正错误后得出正确结论。利用探究得出的结论分析了如下的现象,同一个新鲜鸡蛋依次轻轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮(如图乙所示)。分析鸡蛋的受力情况可知,鸡蛋在水中受到的浮力 在浓盐水中受到的浮力;此时两杯液面相平,则水对杯底的压强 浓盐水对杯底的压强;(以上两空均填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)做完上述实验后,小亮想测出一个苹果的密度。如图丙所示,将一个苹果放入装满水的烧杯中,量筒内水的体积为V1。(整个实验过程中苹果表面沾的水忽略不计,水的密度用ρ水表示)
①轻轻取出苹果,将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,当烧杯中的水被填满时,量筒中剩余水的体积为V2;
②接下来用针把苹果完全压入装满水的烧杯中后再慢慢取出苹果,并继续将量筒中的水倒入烧杯,当烧杯中的水再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V3;
③则该苹果密度的表达式为ρ= 。(用上述已知及测得量的符号表示)
四、计算题(5分)
21.北京冬奥会引领了我国滑雪运动的潮流。如图所示,滑雪爱好者小红正在水平雪地里滑雪。已知小红的质量为50kg,每块滑板的质量为1kg,每块滑板与雪面的接触面积为400cm2。
(1)求小红和滑板的总重;
(2)若滑雪板在50N推力的作用下沿平直雪面匀速滑动,求滑雪板受到的阻力;
(3)若雪面能承受的最大压强为1.2×104Pa,请通过计算说明小红滑雪过程中抬起一只脚滑雪时,是否会陷入雪地里。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性;物体运动状态的变化
【解析】【解答】A. 磁铁之间的作用力以及引力都是不需要接触即可产生力的作用,A错误,符合题意;
B. 力的作用是相互的,所以物体受力的同时也一定在施力,B正确,不符合题意;
C. 力是物体对物体的推、拉、提、压等作用,C正确,不符合题意.
D. 经过实验推理总结得出了力是改变物体运动状态的原因,而不维持物体运动的原因,D正确,不符合题意.
故答案为:A
【分析】物体间不接触,也可以产生力的作用;力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,力是改变物体运动状态的原因。
2.【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】压力是物体间相互的挤压力,和物体的接触面垂直向里,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受到的压力和支撑面垂直向里。
3.【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】用竹篙点一下河岸,船会远离河岸而去,这一现象中,真正使船的运动状态发生改变的是人的脚对船的力,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D.
【分析】作用在受力物体上的物体,使物体受力改变了运动状态。
4.【答案】A
【知识点】平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. 甲图中短道速滑运动员武大靖沿弯道匀速滑行时,他的运动方向不断改变,则运动状态发生改变,故A错误符合题意;
B.乙图中谷爱凌腾空转体时,它没有做匀速直线运动,不受平衡力,故B正确不合题意;
C. 丙图中的冰壶做得非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力,故C正确不合题意;
D. 丁图中做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,避免摔倒,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】(1)运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小变化或运动方向改变;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)减小摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动。
(4)重心越低,物体越稳定。
5.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机的惯性大小与质量大小有关,与速度无关,故A、B错误;
飞机的升力来源于机翼上下两个表面的压强差,且速度越小,这个压强差越小。当机翼产生的升力小于重力时,飞机就会开始降落。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】(1)(2)根据惯性大小的影响因素判断;
(3)(4)流体流速越大压强越小,根据流体压强和流速的关系分析。
6.【答案】A
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【解答】因为外界大气压强可以托起10.3m高的水柱,所以在筒口离开水面之前,量筒中始终充满水,故答案为A。
【分析】外界大气压强可以拖起10.3m的水柱。
7.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.托盘天平实质是等臂杠杆,在使用时不省距离也不费距离,A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,C不符合题意;
D.裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离。
8.【答案】C
【知识点】力的合成与应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.物体B在匀速下降时,A匀速向左运动,A处于平衡态,受到了拉力和摩擦力,拉力的大小等于摩擦力的大小,A受到的摩擦力的大小为100N,A不符合题意;
B.对B进行受力分析,物体B所受重力为GB=3F−G动=3×100N−20N=280N
B不符合题意;
C.支架受到滑轮组的拉力为F′=2F+G定=2×100N+20N=220N
C符合题意;
D.当用一个水平向右的拉力拉动物体A时,物体A向右匀速,其受到了向右的拉力和向左的摩擦力,还受到了绳子对其向左的拉力,其大小为100N,故一个水平向右的拉力为F″=F+f=100N+100N=200N
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力和动滑轮的重力,可以计算物体的重力;根据绳子的拉力和动滑轮的重力,可以计算总拉力。
9.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】歼20战机加速向上升空的过程中,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,因此歼20战机的机械能增大,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】加速向上升空的过程中,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,机械能增大。
10.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】D.由图知,动滑轮上的绳子段数n=3,绳末端移动的距离s=nh=3h=3×2m=6m
D不符合题意;
C.绳末端移动的速度v绳=st=6m10s=0.6m/s
C不符合题意;
AB.拉力所做的有用功W有用=Gh=3.2N×2m=6.4J
根据η=W有用W总可知,总功W总=W有用η=6.4J80%=8J
A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据路程和时间的比值, 计算速度;根据重力和高度的乘积,计算有用功;有用功和机械效率的比值,计算总功。
11.【答案】左;桌面
【知识点】弹力;重力及其大小的计算
【解析】【解答】由图可知气泡在透明吸管的左侧,说明吸管的右侧低,左侧高,则该桌面左端高。
自制水平仪受到桌面的支持力,施力物体是桌面,则该力是由桌面的形变产生的。
【分析】物体由于重力下落,可以判断物体是否水平;物体受到支持力与物体的形变有关。
12.【答案】20;惯性;沿a方向运动
【知识点】重力及其大小的计算;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】根据实心球的质量,计算重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N;跑出去的实心球继续向前运动,是因为实心球具有惯性;根据图像,在Q点时实心球水平方向有速度,若一切外消失,实心球沿水平方向匀速直线运动。
【分析】根据物体的质量计算重力;惯性是物体继续保持原有状态的性质;运动的物体不受力,作匀速直线运动。
13.【答案】变大;不变
【知识点】摩擦力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【解答】放在水平桌面上的木板A对桌面的压力等于A的重力,因为A的重力不变,所以在这一过程中,A对桌面的压力不变,随着木板A被缓慢拉出,受力面积逐渐减小,由公式p=FS可知,木板A对桌面的压强p逐渐增大;滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,压力大小和接触面的粗糙程度不变,则木板A受到的摩擦力f不变。
【分析】水平面上压力等于重力,根据公式p=FS,比较压强大小;压力大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变。
14.【答案】2200;72.7%;增大提升建筑材料的重力
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知,滑轮组承担重量的绳子股数为n=3,则绳子自由端移动的距离为s=3ℎ=3×12m=36m
由W总=Fs可得,拉力的大小为F=W总s=7.92×104J36m=2200N
拉力做的有用功为W有=Gℎ=mgℎ=0.48×103kg×10N/kg×12m=5.76×104J
该滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%=5.76×104J7.92×104J×100%≈72.7%
不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率为η=W有W总=W有W有+W额=GℎGℎ+G动ℎ
据此可知,若使用原来的滑轮组,动滑轮重力不变,在额外功一定时,通过增大提升建筑材料的重力来增大有用功,可以提高滑轮组的机械效率;若提升同样的建筑材料,在有用功一定时,可以通过减小动滑轮重力来减小额外功,可以提高滑轮组的机械效率。
【分析】根据功和距离的比值, 计算力大小;根据重力和高度的乘积计算有用功;有用功和总功的比值, 计算机械效率;增大物体的重力或减小动滑轮的重力,可以提高机械效率。
15.【答案】(1)速度
(2)相同(一定);长(远)
(3)B
(4)不需要;运动状态
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)探究运动和力的关系时,每次都让小车从同一斜面的相同位置由静止开始滑下,使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度;
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,接触面越粗糙,摩擦力越大,小车运行越近,可以得出:在初速度相同的条件下,速度减小量相同,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动距离越长;
(3)小车在水平面上运动的距离反映了阻力大小对物体运动的影响,B符合题意;
(4)牛顿第一定律告诉了我们,物体的运动不需要力来维持,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
【分析】(1)物体下落的高度相同,到达水平面时的速度相同;
(2)水平面上运动的物体受到的阻力越大,运行越近;
(3)物体受到的阻力不同,运行的距离不同;
(4)物体的运动不需要力来维持,物体具有保持原有状态的性质。
16.【答案】(1)匀速直线运动
(2)重力;拉力;拉力
(3)BAC;摩擦力
(4)减小重力对实验的影响
(5)同一直线
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】 (1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,说明物体收到的这两个力是相互平衡的;
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较;研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
(3)B图为滑动摩擦,A图为滚动摩擦,C图只有滑轮间的摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序:B、A、C;这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响;
(4)实验中应减少物体的重力对实验的影响,卡片的重力远小于钩码的重力,可以卡片的重力可忽略不计;
(5)要把小卡片转过一个角度,两个力不在同一直线上,然后再松手,物体运动状态会改变,这样做的目的是用于探究同一直线的两个力对物体平衡的理解。
【分析】 (1)平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态,此时物体受力平衡;
(2)弹簧测力计测得重力等于测力计的示数;
(3)实验应减小摩擦力对实验的影响;
(4)实验应减小物体重力对实验的影响;
(5)相互平衡的两个力应作用在同一直线上。
17.【答案】(1)质量;高度
(2)质量;高度
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)如图甲所示,将钢球、玻璃球从距花泥h1高处由静止释放,砸在花泥上,砸出深浅不同的痕迹,由图可知,钢球和玻璃球体积相同,而密度不同,所以质量不同,实验的自变量是质量,而下落高度相同,所以控制不变的量是高度;
(2)如图乙所示,将钢球分别从距花泥h1分和h2处由静止释放,已知h1 >h2,砸在花泥上,砸出深浅不同的痕迹,高度越高的钢球,砸的越深,得出结论:当质量相同时,重力势能与高度有关。
【分析】(1)探究重力势能和物体质量的关系时,需要改变质量,保持下落的高度相同;
(2)探究重力势能和物体的高度的关系,需要保持物体的质量相等,下落的高度不同。
18.【答案】(1)二力平衡;=
(2)压力
(3)甲和丙
(4)控制变量法
(5)错误
(6)不一定
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在探究“影响摩擦力大小因素”的实验中,
(1)在实验过程中,需用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡的原理可知,滑动摩擦力大小=拉力大小;
(2)由图甲和图乙比较,可得到结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3比较图甲和丙,可得到结论:压力一定时,接触面积越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)该实验运用的实验方法:控制变量法
(5)探究滑动摩擦力大小与接触面积大小关系时,将甲图中的木块竖着切去一半,如图丁所示,比较甲、丁两次实验,发现拉力大小不同,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,此结论是错误的,是因为没有保持压力一定;
(6)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验后发现效果更好,实验中,小明不一定要匀速拉动长木板。
【分析】(1)物体在水平面上匀速直线运动时,拉力等于摩擦力;
(2)当接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)压力一定时,接触面积越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)改变被研究的物理量,其它保持不变,是控制变量法;
(5)探究滑动摩擦力和接触面积的关系,需要保持压力和粗糙程度相同;
(6)物体固定,拉动物体下面的接触面,可以不用匀速直线运动。
19.【答案】(1)1.5;变大
(2)不能
(3)D、N
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)若每个小格长L,在A点挂2个相同的钩码,在B点竖直向下拉弹簧测力计,让杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件有2×0.5N×3L=F×2L
解得F=1.5N,则弹簧测力计的示数应为1.5N。
当弹簧测力计改为斜拉时,拉力的力臂减小,再次使杠杆水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,弹簧测力计的示数将变大。
(2)假设圆盘上CH所在直线上相邻两点间距离为a,阻力力与阻力臂的乘积为4×0.5N×3a=6aN
动力与动力臂的乘积为F动×0=0
由于F1l1 ≠F2l2,所以圆盘不能在图示位置静止。
(3)根据杠杆的平衡条件F1l1 = F2l2得4×0.5N×3a=n×0.5N×2a
解得n=6,当改变右边挂钩码的位置时4×0.5N×3a=6×0.5N×ma
解得m=2,所以右边力臂保持不变,即他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N两个点又进行实验。
【分析】(1)根据杠杆上的力和力臂,计算未知力的大小;杠杆上的拉力倾斜时,力臂减小,拉力变大;
(2)杠杆上的拉力过支点,不能在杠杆上起到作用;
(3)探究杠杆的平衡条件时,当力臂不变时,需要保持支点到力的作用线的垂线相同。
20.【答案】(1)④
(2)0.6
(3)没控制物体排开液体的体积相同
(4)小于;小于
(5)ρ水(V1−V2)V2−V3
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)当人在海边游泳时,从岸边向水中走去,随着走入水中越深(身体全部浸没前),排开液体体积变大,觉得身体越来越轻,说明受到的浮力越来越大,通过这一经验猜想并推出浮力大小应与物体排开液体体积有关,所以通过这一经验的合理猜想应与上述猜想④有关。
(2)由甲知,弹簧测力计分度值是0.2NG=2.8N
由乙知F=2.2N
铝块部分浸没在水中后所受浮力F浮=G−F=2.8N−2.2N=0.6N
(3)比较图乙、丙两图中铝块和铜块所受浮力的大小,小明同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,这个结论是错误的,原因是没控制物体排开液体的体积相同。
(4)鸡蛋在水杯中下沉,受到水的浮力小于鸡蛋重力;鸡蛋悬浮在乙杯中,根据二力平衡知识可得,受到浓盐水的浮力等于鸡蛋重力;由于鸡蛋重力不变,故鸡蛋在水中受到的浮力小于在浓盐水中受到的浮力。
由于鸡蛋在水中和浓盐水中排开液体的体积相同,由F浮=ρ液gV排
知水的密度小于浓盐水的密度,此时两杯液面相平,根据p=ρgℎ
知水对杯底的压强小于浓盐水对杯底的压强。
(5)苹果漂浮时F浮=G
由阿基米德原理知F浮=G排
所以G=G排=m排g
苹果的质量为m=m排=ρ水(V1−V2)
苹果的体积为V=V2−V3,
苹果的密度为ρ=mV=ρ水(V1−V2)V2−V3
【分析】(1)当液体密度一定,改变进入液体中的体积,可以探究浮力和排开液体体积的关系;
(2)根据物体的重力和进入液体中测力计的示数差, 计算浮力;
(3)探究物体受到的浮力和液体密度关系时,需要保持排开液体体积相等;
(4)增大液体密度,沉底的物体可以悬浮;液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
(5)漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据物体的质量和体积的比值,计算密度。
21.【答案】(1)小红和滑板的总重G总=m总g=(50kg+1kg×2)×10N/kg=520N;
(2)当滑雪板在雪地上做匀速直线运动时,它受到的阻力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么滑雪板受到的阻力f=F=50N;
(3)滑雪运动时的总压力F总=G总=520N;
由p=FS 可得,要完成滑雪运动,
小丽所穿滑雪板的总受力面积至少是:S最小= F总p最大=520N1.2×104Pa≈0.043m2=430cm2>400cm2
则抬起一只脚时,滑雪板会陷入雪中。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G总=m总g计算;
(2)根据二力平衡的知识计算滑雪板受到的阻力;
(3)首先根据F总=G总计算出滑雪板对雪地的压力,再根据S=Fp计算出滑雪板不陷入雪中时最小的面积,最后再与滑雪板的面积进行比较即可。
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