2022-2023学年辽宁省丹东六中协作校联考八年级(下)期末物理试卷(含答案解析)
展开2022-2023学年辽宁省丹东六中协作校联考八年级(下)期末物理试卷
1.下列关于一个中学生的估测最符合实际的是( )
A. 如图,双脚站立时对地面的压强约105Pa
B. 如图,水平地面对人的支持力约500N
C. 正常情况下,上到三楼做功约为300J
D. 百米赛跑时功率可达到2000W
2.下列关于压强知识的运用,说法不正确的是( )
A. 火车轨道铺在枕木上,通过增大受力面积减小铁轨对地面的压强
B. 做实验时,玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变大
C. 排水管的U形“反水弯”是一个连通器,起到隔绝下水道异味的作用
D. 飞机水平飞行时,机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速
3.在2008年北京奥运会上,中国选手张湘祥在男子举重62kg级的决赛中获得金牌,挺举成绩是176kg,其中举起杠铃大约用时3s,杠铃在头顶静止3s,下列说法正确的是( )
A. 张湘祥举起杠铃时对杠铃做功大约3520J
B. 杠铃在头顶静止时,人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
C. 张湘翔抓杠铃之前在手上涂抹防滑粉是为了减小摩擦
D. 杠铃在头顶静止3s的过程中张湘祥对杠铃做功的功率大约1000W
4.下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A. 向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B. 舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C. 静止在空中的热气球调大火焰开始上升,它所受到浮力不变
D. 同一支密度计静止在不同液体中,甲的密度小于乙的密度
5.如图在水槽中放一只小碗,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是( )
A. 碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
B. 碗沉入水底时受到的浮力与它的重力大小相等
C. 碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了
D. 碗沉入水底时比漂浮在水面上时水平地面受到的压强变小
6.如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 拉力F为800N
C. 拉力F的功率为360W D. 动滑轮的机械效率为90%
7.如图所示,这是2020年卡塔尔世界杯比赛足球场上的场景,下列说法正确的是( )
A. 踢出去的足球,离开脚后虽然继续向前滚动,但人对足球不做功
B. 踢出去的足球,继续向前滚动,是由于足球受到惯性作用
C. 踢出去的足球,在地上越滚越慢,是由于足球受到摩擦力的作用
D. 飞向球门的足球,若在最高点时所受的力全部消失,将加速下落
8.如图所示,装有适量水的水杯放置在水平桌面上,水中漂浮着一个正方体木块。现向杯中注入质量为m的水(水未溢出),待木块静止后,与注水前相比,下列说法中正确的是( )
A. 木块下表面所受水的压强增大
B. 木块排开水的体积保持不变
C. 杯底所受水的压力增加量为mg
D. 水杯对桌面的压力增加量为mg
9.如图所示,这是小明在生活中经常遇到的一些场景,下列分析正确的是( )
A. 手拿小瓶保持竖直不动,当越用力捏小瓶时,小瓶受到的摩擦力就越大
B. 口服液的吸管外壁上有棱,这种形状的好处是可以增大摩擦力
C. 用镊子夹住酒精棉球,镊子相当于费力杠杆
D. 用开瓶器将口服液的瓶盖起开,此时开瓶器相当于省力杠杆
10.如图所示,斜面长5m、高2m,小明用沿斜面向上的力F将重为200N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s。下列说法中正确的是( )
A. 斜面是一种省功但费距离的机械
B. 斜面的高度和粗糙程度一定时,斜面越长,越省力
C. 若不计摩擦,拉力F的功率为40W
D. 若小明做了90J的额外功,则物体受到的摩擦力18N
11.如图所示,这是我国航天员正在舱外作业的场景。航天员在轨道舱外作业时,需要系上一根安全绳连接轨道舱。当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是______ 的,该现象说明力可以改变物体的______ 。
12.如图甲所示,两个手指轻轻按压铅笔两端,两个手指的痛感不同,说明压力作用效果与______ 有关;图乙所示为著名的帕斯卡裂桶实验,它说明液体压强大小与液体______ 有关;图丙所示,1644年,意大利科学家______ 用此实验装置测定了大气压的值。
13.如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有______ 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰面形成水膜,其目的是为了______ (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面间的摩擦力。
14.如图,飞机的机翼上凸下平,是利用气体流速越大的位置压强越______ (选填“大”或“小”)的原理使飞机获得升力;当飞机在加速上升阶段时,它受到的升力______ (选填“大于”“小于”或“等于”)自身重力;当飞机在高空飞行时,大气压减小,为了防止燃料沸腾,飞机应使用沸点较______ (选填“高”或“低”)的航空煤油作为燃料。
15.墙体的竖直性和地基的水平性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图1所示的重垂线检测墙体是否竖直,这运用了重力的方向总是______ ,图中所示的墙体是向______ (选填“东”或“西”)倾斜。建房屋的地基要求在同一水平面上,为此,工人师傅常常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管进行检测,如图2所示。首先把塑料管两端A、B靠在墙面上,待管中液体静止后,分别在墙上记下管中水面的位置,即可得到一条水平线,这是利用物理中______ 的知识。
16.小强用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m,若A所受地面的摩擦力810N,小强所用拉力F=300N,则拉力F的功率为______ W,该装置的机械效率是______ 。
17.2022年6月17日,我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,满载排水量8.5万吨,满载时航母受到的浮力是______ N;航空母舰上的舰载机重达二三十吨,具有的______ 大,改变其运动状态很难;电磁弹射装置要在几十毫秒的时间将其弹射出去,航空母舰会______ (选填“上浮”或“下沉”)一些。(ρ水=1.0×103kg/m3)
18.小明在洗苹果时发现苹果静止在水中时处于漂浮状态,他将质量为200g的苹果放入水深为12cm的柱形容器中,容器的底面积为50cm2,水未溢出,如图所示。(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)苹果受到的重力?
(2)苹果静止在水中时的浮力?
(3)苹果放入水中后,水对容器底部的压强?
19.某建筑工人的重力为800N,双脚与地面的接触面积是500cm2,该工人通过如图所示的滑轮组在10s内将建材匀速提升2m,此过程中工人对绳自由端的拉力为300N,已知动滑轮的重力为80N,不计绳重及轮与轴的摩擦。试求:
(1)该工人双脚站立在水平地面上拉绳子时,对地面的压强是多少?
(2)该工人对绳子自由端拉力的功率是多少?
(3)如果绳子承受的拉力足够大,该滑轮组最大机械效率是多少?
20.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小______ 滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时,______ 越大,滑动摩擦力越大;
(3)通过对比______ 两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变拉动木块的速度,进行实验,记录的实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.3
0.4
0.5
0.6
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度______ (选填“有关”或“无关”);
(5)小华也进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验:
在如图丁所示的五种情景中,小华用弹簧测力计拉着木块使其沿平行接触面方向做匀速直线运动,其中不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力的有______ (选填序号);小木块所受重力和接触面对小木块的支持力是一对平衡力的有______ (选填序号)。
21.小军利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等,请回答下列问题:
(1)将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端低右端高,此时杠杆______ (填“处于”或“没有处于”)平衡状态。若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向______ 调节;
(2)如图1甲所示,杠杆在水平位置平衡后,在A处悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在B处悬挂______ 个钩码;之后在A、B两处再各增加1个钩码,杠杆将______ (填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”);
(3)小军经过多次实验,得出杠杆的平衡条件是:(写出公式)______ 。
(4)如图1乙所示,小军在A、C两处分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了______ 杠杆制作而成的;
(6)小军正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点O因某种原因向右偏移,则测量值______ (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值;
②假如砝码因生锈原因质量增大,则测量值______ (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(6)另一同学在实验时保持A点钩码数量和位置不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂和动力的数据,绘制了的关系图象,如图2所示。请根据图象推算,当L1为0.6m时,F1为______ N。
22.小聪在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如表:
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1
2
6
0.1
2.4
0.3
3
4
0.1
1.4
0.5
57.1
4
4
0.2
1.4
1.0
57.1
(1)在实验中,测绳端拉力大小时,应使弹簧测力计竖直向上______状态进行读数(选填“缓慢拉动”或“静止”);
(2)分析表中数据可知:第3次和第______次实验是按丙图装置测机械效率的;
(3)请你帮助小聪计算出第2次滑轮组的机械效率______%(结果保留小数点后一位);
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______;
(5)根据实验数据推测,使用图丙滑轮组将重6N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为______(只填序号)。
A.52.2%
B.57.1%
C.64.3%
D.83.3%
23.小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图甲所示,遗漏的主要步骤是______ 。
(2)小明进行实验并把数据记录在表中,从表中数据可知石块受到的浮力是______ N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是______ 。
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
(3)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B,饮料瓶、薄塑料袋(质量忽略不计)和吸管组成的溢水杯对实验进行改进,装置如图乙所示。向下移动横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数和B的示数都在变化,且A、B示数的变化量______ (选填“相等”或“不相等”);
(4)若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,已知水的密度为1g/cm3,则该重物的密度为______ kg/m3
24.如图所示,小刚先将气球放入一个完好的饮料瓶内,并将气球口反套在饮料瓶口上,如图(a)所示,将饮料瓶底部扎个小孔,在打开底部小孔的情况下用嘴向瓶内轻轻吹气,发现瓶内的气球被吹成瓶状,如图(b)所示;接下来小刚该如何做能证明大气压的存在。请你简要写出实验步骤及实验现象。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:B、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力,则水平地面对人的支持力约为:F=G=500N,故B正确;
A、人对地面的压力约为:F压=G=500N,双脚站立时与水平地面的接触面积约0.05m2,所以站立时对地面的压强约为:p=F压S=500N0.05m2=1×104Pa,故A错误;
C、一层楼的高度h=3m,三楼的高度h=2×3m=6m,上到三楼做功约为:W=Gh=500N×6m=3000J,故C错误;
D、优秀运动员百米赛跑时的动力约为70N,跑100m用时约15s,做功约为:W=Fs=70N×100m=7000J,则功率约为:P=Wt=7000J15s≈467W,故D错误。
故选:B。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解:
A、火车轨道铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故A正确;
B、做实验时,若玻璃管内顶端混入少量空气,内部空气会对水银柱产生向下的压强,水银柱的高度会变小,则会使大气压的测量值变小,故B错误;
C、排水管的U形“反水弯”符合连通器的结构特点,是一个连通器;当“反水弯”内的液体静止时,液面相平,可以防止异味,是利用了连通器的原理,故C正确;
D、机翼的形状是“上凸下平”的,等质量的空气在相同时间内同时通过机翼的上表面和下表面,因为空气通过机翼上方的路程大,所以机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速,故D正确。
故选:B。
(1)当压力一定时,受力面积越小,压强越大;受力面积越大,压强越小;
(2)玻璃管内顶端混入少量空气,内部空气会对水银柱产生向下的压强,水银柱的高度会变小;
(3)连通器的原理:连通器中装同种液体,且液体静止时,各容器中的液面相平;
(4)流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
本题考查了压强知识的综合运用,体现物理和生活的密切关系。
3.【答案】A
【解析】解:A.张湘祥举起杠铃的高度约为2m,杠铃的重力为G=mg=176kg×10N/kg=1760N,
举起杠铃时对杠铃做功约为W=Gh=mgh=1760N×2m=3520J,故A正确;
B.杠铃在头顶静止时,人受到竖直向下的重力和杠铃对人竖直向下的压力、地面对人竖直向上的支持力的作用,处于静止状态,三力平衡,故人受到的重力与地面对人的支持力,不是一对平衡力,故B错误;
C.张湘翔抓杠铃之前在手上涂抹防滑粉是通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,故C错误;
D.杠铃在头顶静止3s的过程中,有力无距离,故而张湘祥对杠铃不做功,功率为0W,故D错误。
故选:A。
(1)张湘祥举起杠铃的高度约为2m,根据G=mg求杠铃的重力,根据W=Gh求举起杠铃时对杠铃做的功;
(2)杠铃在头顶静止时,人受到竖直向下的重力和杠铃对人竖直向下的压力、地面对人竖直向上的支持力的作用,处于静止状态,由力的平衡条件可知重力和支持力的关系;
(3)压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;
(4)杠铃在头顶静止3s的过程中,张湘祥对杠铃不做功,功率为零。
此题主要考查的是学生对二力平衡,压力、支持力、重力和功、功率的计算公式的理解和掌握,估测出举高的高度是解决此题的关键。
4.【答案】D
【解析】解:A、图中鸡蛋悬浮在水中,则鸡蛋的密度等于水的密度;向图中的杯子中加盐,水的密度变大,大于鸡蛋的密度,鸡蛋将上浮,在鸡蛋上表面没有露出液面之前,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据F浮=ρgV排知,鸡蛋受到的浮力变大;当鸡蛋漂浮在液面上静止后,鸡蛋受到的浮力等于自身的重力,不再变化,所以浮力先变大后不变,故A错误;
B、舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小,故B错误;
C、静止在空中的热气球调大火焰开始上升,热气球的体积受热膨胀,根据F浮=ρ液V排g可知它所受到浮力变大,故C错误;
D、同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则F浮甲=F浮乙=G,由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,根据F浮=ρ液V排g可得ρ甲<ρ乙,故D正确。
故选:D。
(1)分鸡蛋上表面没有露出液面之前、鸡蛋漂浮在液面上静止后两个阶段,利用F浮=ρgV排和物体漂浮条件分析鸡蛋的浮力变化;
(2)舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小;
(3)热气球的体积受热膨胀,根据F浮=ρ液V排g可知它所受到浮力的变化;
(4)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系,从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
此题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,熟练掌握物体浮沉条件、阿基米德原理和潜艇的工作原理即可正确答题,难度适中,适合学生训练,是一道好题。
5.【答案】C
【解析】解:AB、碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于重力相同,所以碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变小了,故AB错误;
C、碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,根据p=ρgh可知:容器底受到水的压强变小,故C正确;
D、碗沉入水底后与漂浮相比,碗的重力、水的重力以及容器的重力,都没有发生变化,对水平面的压力不变,受力面积不变,由p=FS可得,碗沉入水底时比漂浮在水面上时水平地面受到的压强不变,故D错误。
故选:C。
(1)物体漂浮时,浮力等于自身的重力;下沉时,物体所受的浮力小于自身的重力;
(2)由公式p=ρ液gh判断压强变化;
(3)据p=FS判断对水平地面受到的压强变化。
本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用,关键是知道小碗倾斜后沉入水底排开水的体积变小了,碗重力是不变。
6.【答案】D
【解析】解:A、由图乙可知,货物上升的速度:v物=st=2.0m4s=5m/s,滑轮为动滑轮,绳子自由端移动的速度:v=2v物=2×0.5m/s=1m/s,故A错误;
B、不计绳重和摩擦,拉力F=12(G+G动)=12×(720N+80N)=400N,故B错误;
C、拉力F的功率:P=Wt=Fst=Fv=400N×1m/s=400W,故C错误;
D、动滑轮的机械效率:η=W有W总=GhFs=GhF×nh=GnF=720N2×400N=90%,故D正确。
故选:D。
(1)根据s−t图像和v=st得到货物上升的速度,由s=nh得到绳子自由端移动的速度;
(2)不计绳重和摩擦,拉力F=1n(G+G动),据此求拉力F;
(3)根据P=Wt=Fst=Fv得到拉力F的功率;
(4)根据η=W有W总=GhFs=GhF×nh=GnF得到动滑轮的机械效率。
本题考查功、功率以及机械效率的计算,关键能从图像中读出物体上升的高度和自由端移动的距离。
7.【答案】AC
【解析】解:A.踢出去的足球,离开脚后人与足球没有力的作用,根据做功的两个必要因素知,虽然继续向前滚动,但人对足球不做功,故A正确;
B.踢出去的足球还能在水平地面上继续运动,是因为足球具有惯性,不能说“受到惯性作用”,故B错误;
C.踢出去的足球,在地上越滚越慢,是由于足球受到摩擦力的作用,阻碍足球运动,故C正确;
D.飞向球门的足球,若在最高点时所受的力全部消失,此时竖直方向的速度为零,但水平方向的速度不为零,由于惯性小球将做匀速直线运动,故D错误。
故选:AC。
力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性,惯性代表了物体运动状态改变的难易程度,惯性的大小只与物体的质量有关。
物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因,力可以改变物体的运动状态。
此题考查了力是否做功的判断、惯性现象、牛顿第一定律等,属于基础知识。
8.【答案】BD
【解析】解:AB、因为正方体木块漂浮,所以F浮=G;注入质量为m的水后,木块的重力不变,所以木块所受的浮力不变;根据阿基米德原理可知,正方体木块排开水的体积不变,根据数学关系可知,木块下表面的深度不变,由p=ρ液gh可知,木块下表面所受水的压强不变,故A错误,B正确;
C、注入质量为m的水后,由于杯子是圆台形的,上大下小,所以其侧壁也会承担一部分压力,所以杯底所受压力的增加量小于注入水的重力,故C错误;
D、注入质量为m的水后,瓶子和液体这个整体增加的重力为mg,所以瓶底对水平桌面的压力增加量为mg,故D正确。
故选:BD。
(1)根据阿基米德原理结合p=ρ液gh分析回答;
(2)根据杯子的形状,分析注入质量为m的水后,杯底所受压力增加量的变化;
(3)容器和液体这个整体对水平桌面的作用,可以把这个整体看成一个固体,对水平桌面的压力等于整体的重力。
此题考查液体压强公式和物体浮沉条件的应用,会根据容器形状的特点对放入容器中物体的受力情况进行分析,是解答本题的关键。
9.【答案】CD
【解析】解:A、手拿小瓶保持竖直不动,小瓶竖直方向受力平衡,摩擦力等于重力,大小不变,故A错误;
B、口服液的吸管外壁上有棱,可使外界空气进入容器中,利用大气压,故B错误;
C、用镊子夹住酒精棉球,镊子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C正确;
D、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D正确。
故选:CD。
(1)物体不受力或受平衡力时保持静止或匀速直线运动。
(2)大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等。
(3)先判断杠杆在使用过程中,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。
本题考查了二力平衡、大气压、杠杆的分类等知识,属于基础题。
10.【答案】BCD
【解析】解:A、根据功的原理可知,斜面不能省功,但能省力,故A错误;
B、斜面的高度和粗糙程度一定时,斜面越长,越省力,故B正确;
C、不计摩擦,拉力F做的功等于有用功,拉力做的功:W=Gh=200N×2m=400J,拉力的功率:P=Wt=400J10s=40W,故C正确;
D、小明做了90J的额外功,则物体受到的摩擦力:f=W额s=90J5m=18N,故D正确。
故选:BCD。
根据功的原理可知,斜面不能省功,但能省力;
斜面的高度和粗糙程度一定时,斜面越长,越省力;
若不计摩擦,拉力F做的功等于有用功,根据P=Wt得到拉力F的功率;
根据W=fs得到物体受到的摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、功率、摩擦力的计算,明确额外功是用来克服摩擦做的功是关键。
11.【答案】相互 运动状态
【解析】解:(1)力的作用是相互的,航天员拉着绳返回轨道舱时,绳子会给他一个反作用力。
(2)该现象说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
(2)力可以改变物体的运动状态。
本题考查了力的相互性和力的作用效果,属于基础题。
12.【答案】受力面积 深度 托里拆利
【解析】解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力;两手指的受力面积不同,右边手指更疼,根据相互作用力的特点知,二力大小相等,受力面积不同,压力的作用效果不同,这说明压力的作用效果与受力面积有关;
帕斯卡裂桶实验,倒入几杯水后,水的质量虽然变化不大,但细管中水的深度增加了很多,水产生了较大的压强把水桶压裂了,说明了液体压强随深度的增加而增大,即液体压强与液体的深度有关;
图丙所示,1644年,意大利科学家托里拆利利用此实验装置测定了大气压的值。
故答案为:受力面积;深度;托里拆利。
(1)从铅笔所处的平衡状态入手,分析两手指的受力大小关系;压力的作用效果与压力和受力面积有关;
(2)根据p=ρgh,在密度一定时,液体压强与液体的深度有关;
(3)1644年,意大利科学家托里拆利用此实验测定了大气压的值。
本题考查减小压强的方法、液体压强与液体的深度的关系以及托里拆利用实验测定大气压的值等,是一道综合题,难度不大。
13.【答案】惯性 减小
【解析】解:冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰面形成水膜,其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力。
故答案为:惯性;减小。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题结合体育运动情景考查了惯性和影响摩擦力大小的因素,要会结合相关知识进行分析解答,属于基础知识考查。
14.【答案】小 大于 高
【解析】解:飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过下方的路程小,通过上方的速度大,通过下方的速度小,根据流体流速越大,压强越小,飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
当飞机在加速上升阶段时,它受到的升力大于自身重力,合力方向竖直向上。
当飞机在高空飞行时,大气压减小,为了防止燃料沸腾,飞机使用沸点较高的航空煤油作为燃料。
故答案为:小;大于;高。
根据飞机机翼上下形状不同,空气经过时,上下空气流动速度不同,根据流速越大压强越小,产生压强差,飞机机翼受到压力差,产生向上的升力作用;
根据飞机的运动状态分析升力和重力的大小关系;
气压越小,沸点越低。
本题考查了沸点与气压的关系、物体的受力分析、流体的压强与流速的关系,属于基础题。
15.【答案】竖直向下 西 连通器
【解析】解:(1)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的;
由图可知重垂线上端与墙紧靠,下端的位置在墙的西侧,说明墙向西倾斜;
(2)把塑料管两端A、B靠在墙面上,待管中液体静止后,分别在墙上记下管中水面的位置,即可得到一条水平线,利用的是连通器原理。
故答案为:竖直向下;西;连通器。
(1)重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,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)上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
此题考查了重力的方向和连通器原理在实际生活中的应用,属于常考题目,难度不大。
16.【答案】180090%
【解析】解:由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,
绳子自由端移动的距离:s=ns物=3×6m=18m,
拉力做的总功:W总=Fs=300N×18m=5400J,
则拉力F的功率:P=W总t=5400J3s=1800W;
克服摩擦力做的功为有用功,
则有:W有=fs物=810N×6m=4860J,
则装置的机械效率:
η=W有W总×100%=4860J5400J×100%=90%。
故答案为:1800;90%。
(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数,根据s=ns物求出绳子自由端移动的距离,
然后根据 总=Fs求出拉力做的总功,最后根据:P=W总t求出拉力F的功率;
(2)根据求出 有=fs物=求出克服摩擦力做的有用功,再利用η=W有W总×100%求出该装置的机械效率。
本题综合考查了学生对功的公式、功率的公式以及机械效率公式的掌握和应用,关键是连接动滑轮绳子的确定,属于常规题目。
17.【答案】8.5×108 惯性 上浮
【解析】解:(1)满载排水量为8.5万吨,满载航行时,根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=8.5×104×103kg×10N/kg=8.5×108N。
(2)航空母舰上的舰载机重达二三十吨,则舰载机的质量大,具有的惯性大,所以改变其运动状态很难;
(3)由于该舰处于漂浮,则受到的浮力等于重力,当舰载机群离开航母后,航母重力变小,所以浮力变小,由F浮=ρ液gV排知,航母排开水的体积变小,则航母会上浮一些。
故答案为:8.5×108;惯性;上浮。
(1)根据物体的漂浮条件F浮=G=mg来计算“福建”舰受到的浮力。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;
(3)根据物体的漂浮条件来分析浮力的变化。
要知道物体的浮沉条件;会根据物体的浮沉条件分析浮力的变化和计算浮力的大小;知道惯性的大小只与质量有关,质量越大、惯性越大。
18.【答案】解:(1)苹果受到的重力为:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
(2)由图可知,苹果漂浮在水中,则苹果静止在水中时的浮力为:F浮=G=2N;
(3)由阿基米德原理可知,苹果排开水的体积为:
V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3=200cm3,
水面上升的高度为:Δh=V排S=200cm350cm2=4cm,
所以放入苹果后,容器内水的深度为:
h′=h+Δh=12cm+4cm=16cm=0.16m,
故苹果放入水中后水对容器底部的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa。
答:(1)苹果受到的重力为2N;
(2)苹果静止在水中时的浮力为2N;
(3)苹果放入水中后,水对容器底部的压强为1600Pa。
【解析】(1)根据G=mg求出苹果受到的重力;
(2)根据物体浮沉条件可求出苹果受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理可求出苹果排开水的体积,从而求出水面上升的高度和容器内水的深度,根据p=ρgh可求出苹果放入水中后水对容器底部的压强。
本题主要考查了重力公式、物体沉浮条件、阿基米德原理及液体压强公式的应用,难度较大。
19.【答案】解:(1)该工人双脚站立在水平地面上拉绳子时,人受到重力、绳子的拉力和地面的支持力作用,
根据力的平衡关系可知,支持力大小为F支=G人−F=800N−300N=500N,
支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故F压=F支=500N,
则人对水平地面的压强p=F压S=500N500×10−4m2=1×104Pa;
(2)由图可知,n=2,拉力做的功W总=Fs=Fnh=300N×2×2m=1200J,
则拉力的功率P=W总t=1200J10s=120W;
(3)人向下拉绳子时,所能施加的最大拉力等于人自身的重力,即F最大=G=800N,
因为不计绳重及轮与轴的摩擦,根据F最大=1n(G′+G动)可知:人所能提起重物的最大重力为G′=nF最大−G动=2×800N−80N=1520N,
该滑轮组最大机械效率为:
η=W有W总=W有W有+W额=G′hG′h+G动h=G′G′+G动=1520N1520N+80N×100%=95%。
答:(1)该工人双脚站立在水平地面上拉绳子时,对地面的压强是1×104Pa;
(2)该工人对绳子自由端拉力的功率是120W;
(3)如果绳子承受的拉力足够大,该滑轮组最大机械效率是95%。
【解析】(1)该工人双脚站立在水平地面上拉绳子时,人受到重力、绳子的拉力和地面的支持力作用,根据力的平衡关系求出支持力大小,支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,据此求出压力大小,根据p=F压S计算出人对地面的压强;
(2)根据滑轮组装置确定绳子股数,利用W总=Fs=Fnh求拉力做的功,根据P=Wt计算出拉力的功率;
(3)人向下拉绳子时,最大拉力等于人自身的重力;由于不计绳重及轮与轴的摩擦,可根据F=1n(G′+G动)计算出人所能提起重物的最大重力,利用η=W有W总=W有W有+W额=G′hG′h+G动h=G′G′+G动求出该滑轮组最大机械效率。
本题考查了固体压强的计算、功、功率的计算和滑轮组绳子拉力的计算,是一道基础题,注意人所能提升最大拉力等于人自身的重力。
20.【答案】等于 压力 甲、丙 无关 ①⑤ ②
【解析】解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,根据二力平衡知识,拉力的大小等于滑动滑动摩擦力的大小。
(2)由甲、乙两次实验可知,两次实验中接触面的粗糙程度相同,图乙中木块对木板的压力比图甲中木块对木板的压力大,图乙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数大,即图乙中木块受到的摩擦力比图甲中木块受到的摩擦力大,因此由甲、乙两次实验可知,在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由甲、丙两次实验可知,两次实验中压力大小相同,图丙中毛巾的粗糙程度比图甲中的木板的粗糙程度大,图丙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数大,即图乙中木块受到的摩擦力比图甲中木块受到的摩擦力大,因此通过对比甲、丙两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)从表格中的数据可以看出,四次实验中木块运动的速度越来越大,而拉力的大小却始终不变,即摩擦力大小不变,因此滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关;
(5)①中拉力和摩擦力不在同一条直线上,所以不是一对平衡力;而拉力会给木块一个向上的力,所以木块受到的重力与支持力大小不相等,不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力;
②中水平匀速直线拉着木块运动,木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向上受到的重力和支持力也是一对平衡力,能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力;
③中水平匀速直线拉着木块运动,木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力;
在竖直方向上,小木块所受重力和木板对小木块的支持力大小不相等,不是一对平衡力;
④中水平匀速直线拉着木块运动,木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力。小木块所受重力和毛巾对小木块的支持力大小不相等,不是一对平衡力;
⑤中木块沿斜面匀速上升,受到的拉力和摩擦力不是一对平衡力,不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力;
在竖直方向上,小木块所受重力和木板对小木块的支持力不在同一直线上,不是一对平衡力;
所以不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力的有①⑤;小木块所受重力和木板(或毛巾)对小木块的支持力是一对平衡力的有②。
故答案为:(1)等于;(2)压力;(3)甲、丙;(4)无关;(5)①⑤;②。
(1)根据二力平衡的条件分析弹簧测力计对木块的拉力大小与滑动摩擦力的大小关系;
(2)(3)影响摩擦力的因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,实验中要采用控制变量法;
(4)从数据中观察速度的大小是否对弹簧测力计的拉力构成了影响,从而进行判断;
(5)分别对小木块进行受力分析,根据木块的运动状态进行判断。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
21.【答案】处于 右 4 逆时针旋转 F1L1=F2L2 等臂 大于 小于 0.5
【解析】解:(1)实验前,杠杆静止时如图甲,此时杠杆处于平衡状态;若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向右调节;
(2)如图乙所示,设杠杆一格的长度为L,一个钩码重力为G,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂n个钩码,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得:2G×4L=nG×2L,解得:n=4;
当杠杆平衡后,在A、B两点下方各再挂一个相同的钩码,
左端:3G×4L=12GL,右端:5G×2L=10GL,
左端力与力臂的乘积大于右端的力与力臂的乘积,则杠杆将左端下沉,即杠杆将逆时针旋转;
(3)分析数据得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2;
(4)天平称量是使左右两盘对杠杆拉力相同,根据杠杆的平衡条件,应是动力臂等于阻力臂,所以此天平是等臂杠杆;
(5)小军正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点O因某种原因向右偏移,砝码的力臂减小,故测量值大于实际值;
②假如砝码因生锈等原因质量增大,用比实际更少的砝码放在右盘,就可使横梁平衡。而读数时仍按上面标的数值来读数,使用这时计算物体质量就比实际少了,则测量值小于真实值;
(6)由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图象中任意一组数据都能得出,F2l2=F1l1=0.3m×1N=0.3N⋅m;
故若当l1为0.6m时,F1=F2l2l2=0.3N⋅m0.6m=0.5N。
故答案为:(1)处于;右;(2)4;逆时针旋转;(3)F1L1=F2L2;(4)等臂;(5)①大于;②小于;(6)0.5。
(1)杠杆平衡状态:静止或匀速转动;为了便于测量力臂大小,应使杠杆在水平位置平衡,调节平衡时将螺母向上翘的一端移动;
(2)根据杠杆的平衡条件计算即可;
(3)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2;
(4)天平的实质是等臂杠杆;
(5)天平是较精密的测量工具,砝码锈蚀或缺损了就不能再使用,因为此时的砝码质量与标准值不同,所以会导致称量结果错误。支点O因某种原因向右偏移,砝码的力臂减小;砝码上生锈是砝码质量增加;
(6)由于此题中的阻力和阻力臂不变,由图中提供数据,根据杠杆的平衡条件分析即可求得。
此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
22.【答案】缓慢拉动 483.3无关 C
【解析】解:(1)在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计在缓慢拉动状态下读数,示数等于拉力大小;
(2)根据绳子自由端的移动的距离与物体升高的高度的关系s=nh,绳子有效段数:n=sh,故分析表中数据可知:第3次实验绳子的有效段数:
n3=0.5m0.1m=5,因G=6N,第2次实验是用b图做的;
第4次实验绳子的有效段数:
n4=1.0m0.2m=5,第4次实验是用丙图做的;
(3)第2次实验测得的机械效率为:
η2=W有用W总=GhFs=6N×0.1m2.4N×0.3m×100%≈83.3%;
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关;
(5)根据使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高,故使用该滑轮组再次将重6N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率应大于57.1%,小于83.3%,故可能为64.3%,选C。
故答案为:(1)缓慢拉动;(2)4;(3)83.3;(4)无关;(5)C。
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;
(2)根据绳子自由端的移动的距离与物体升高的高度的关系s=nh求出绳子有效段数,确定实验所用的装置;
(3)根据η2=W有用W总×100%求机械效率;
(4)分析第3、4次实验数据得出结论;
(5)根据表格数据分析回答。
本题测量滑轮组的机械效率,考查注意事项、机械效率计算、数据分析及归纳的运用。
23.【答案】测量空桶的重力 0.2没有多次实验寻求普遍规律 相等 4×103
【解析】解:(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,先根据称重法F浮=G−F示求出物体受到的浮力大小,再称出物体排开的水和小桶的总重力,但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系,所以需要减掉小桶的重力,因此遗漏的步骤是测量空桶的重力;
(2)由实验步骤A、B可知,物体浸在液体中时受到的浮力为:F浮=G−F示=FB−FA=1.8N−1.6N=0.2N;
由于只测了一组实验数据,没有多次实验寻求普遍规律,所以为了寻找普遍规律,做完一次试验后,需要换用不同液体重新实验;
(3)如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G−F示可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等;
(4)重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,则重物浸在水中时受到的浮力为:
F浮1=G1−F示1=FA1−FA2=4.8N−3.6N=1.2N;
由F浮=ρgV排可得,重物排开水的体积为:V排=F浮1ρ水g=1.2N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2×10−4m3,
重物的质量为:m=G1g=4.8N10N/kg=0.48kg,因为重物全部浸没,所以V=V排=1.2×10−4m3,
则重物的密度为:ρ=mV=0.48kg1.2×10−4m3=4×103kg/m3。
故答案为:(1)测量空桶的重力;(2)0.2;没有多次实验寻求普遍规律;(3)相等;(4)4×103。
(1)阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力,其大小等于物体排开的液体受到的重力;
(2)根据称重法F浮=G−F示可求出物体受到的浮力;为了寻找普遍规律,需要换用不同液体再次进行实验;
(3)如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,根据称重法F浮=G−F′可知弹簧测力计A的示数变化;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系;
(4)根据称重法F浮=G−F示可求出物体受到的浮力,再利用F浮=ρgV排可求得重物排开水的体积,因为重物全部浸没,所以V=V排;已知重物的重力,可求得其质量,再利用密度公式可求得重物的密度。
本题主要考查学生对阿基米德原理实验的掌握程度,重点是要掌握实验中的每个步骤,以及每一步要测量的对象,还要注意如何控制实验测量中的误差以及会用称重法算浮力。
24.【答案】答:(1)用手抵住瓶底小孔,用嘴向气球内使劲吹气,瓶内有密闭的气体,它对气球的压强会随着气球体积增大而增大,从而阻碍气球的体积增大,因此瓶内的气球始终吹不大;
(2)打开底部小孔的情况下用嘴向瓶内轻轻吹气,发现瓶内的气球被吹成瓶的形状;用手抵住瓶底小孔,大气压会将气球壁牢牢压住,再因此松开嘴,瓶内气球的形状和大小几乎不变。
以上实验说明大气中存在大气压。
【解析】解决此题要结合大气压的存在和应用进行分析,联系生活中常见的现象进行解答。在分析时应注意,让一部分没有空气,即不存在大气压,而另一部分由于大气压的原因出现某些现象即可。
此题考查了大气压的应用和实验设计。实验设计可考查学生提出问题,分析问题,解决问题的能力,对能力要求比较强。这是一道考查能力的好题。
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