2022~2023学年山东省枣庄市滕州市度八年级(下)期末物理物理试卷
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这是一份2022~2023学年山东省枣庄市滕州市度八年级(下)期末物理物理试卷,共21页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图与实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)如图所示,人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动。该现象说明了( )
A.力的作用效果与力的大小有关
B.力的作用效果与力的作用点有关
C.物体间力的作用是相互的
D.力能使物体发生形变
【答案】C
【解析】解:把另一只小船推开的同时自己坐的小船则向相反的方向运动,说明物体间力的作用是相互的,故C正确、ABD错误。
故选:C。
2.(2分)足球运动蕴含着许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.踢球时脚对球有力的作用,球对脚没有力的作用
B.飞行的足球受到重力和推力的作用
C.足球在飞行过程中,它的运动状态不发生改变
D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将一直做匀速直线运动
【答案】D
【解析】解:A、因为物体间力的作用是相互的,所以踢球时脚对球有力的作用,球对脚也有力的作用,故A错误;
B、飞行的足球在空中受到重力和空气阻力的作用,不再受到推力的作用,故B错误;
C、足球在飞行过程中,它的速度大小和方向都会发生改变,所以运动状态改变,故C错误;
D、空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,它将一直做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
3.(2分)重为3N的苹果静止在水平桌面上,图中能正确表示苹果受力的图是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】解:A、除了重力,苹果还受到支持力的作用,不合题意;
B、苹果受到了向下的重力,而图中另一个力画的是它对桌面的压力,不合题意;
C、图中正确画出的苹果自身的重力和桌面对它的支持力,符合题意;
D、图中缺少苹果所受的重力,不合题意。
故选:C。
4.(2分)关于压强,下列说法不正确的是( )
A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越大
B.最早测出大气压强值得科学家是托里拆利
C.菜刀磨得很锋利是为了增大压强
D.拦河坝建成上窄下宽,是由于液体的压强随深度的增加而增大
【答案】A
【解析】解:
A、在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,故A错误;
B、最早测出大气压强值得科学家是托里拆利,故B正确;
C、菜刀磨得很锋利是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C正确;
D、液体压强随深度的增加而增大,所以大坝建成上窄下宽的形状,故D正确。
故选:A。
5.(2分)下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中,错误的是( )
A.高原反应——大气压和海拔高度的关系
B.飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系
C.托里拆利实验用水银来做——液体的压强和深度的关系
D.利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系
【答案】C
【解析】解:A.高原反应是由于海拔越高,空气稀薄,气压越小,氧气不容易被吸进肺内,故A正确;
B.飞机飞行时获得升力,是由于流速越大,压强越小。由于飞机机翼上表面弯曲,上方空气流速大,压强小,在上下压强差的作用下获得升力,故B正确;
C.托里拆利实验用水银来做,是由于水银密度较大,由p=ρgh可知,气压一定时,液体密度越大,深度越小。用水银做实验需要的玻璃管长度在100cm以内,容易操作,故C错误;
D.利用高压锅容易将饭煮熟,是由于气压越高,沸点越高,饭容易熟,故D正确。
故选:C。
6.(2分)用弹簧测力计测出一个物体重为5N,然后将该物体的一半浸入盐水,这时弹簧测力计的示数变为4N.若该物体浸没在盐水中,物体受到的浮力是( )
A.3 NB.4 NC.1 ND.2 N
【答案】D
【解析】解:
(1)将该物体的一半浸入盐水时,其受到的浮力:
F浮=G﹣F示=5N﹣4N=1N,
(2)若将其全部浸没在盐水中,排开盐水的体积变为原来的2倍,
由F浮=ρ水V排g可知,此时物体受到的浮力:
F浮′=2F浮=2×1N=2N。
故选:D。
7.(2分)如图所示,A为木块,B为铝片,C为铁球,而且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中,则( )
A.由于铁的密度大,所以铁球受的浮力最大
B.由于铝片的面积大,水对它的压力也大,因此铝片受的浮力最大
C.由于木块要上浮,所以木块受的浮力大
D.三个物体受到的浮力一样大
【答案】D
【解析】解:根据阿基米德原理,F浮=G排=ρ液gV排,三个物体浸没在同一种液体中,因VA=VB=VC,所以液体的密度和排开液体的体积都相等,因此三个物体受到的浮力一样大。
故选:D。
8.(2分)一小球的密度ρ水<ρ球<ρ盐水=1.2×103kg/m3,把小球分别放到装有足量盐水的杯子中和装有足量水的杯子里,分别受到的浮力为8.4N和8N,则小球的密度为( )
A.1.1×103kg/m3B.1.15×103kg/m3
C.1.05×103kg/m3D.1.18×103kg/m3
【答案】C
【解析】解:已知ρ盐水>ρ球,则小球在盐水中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,小球受到的浮力等于自身重力,小球的重力为:G=F=8.4N;
小球的质量为为:;
已知ρ球>ρ水,则小球在水中处于沉底状态,根据阿基米德原理可知,此时球受到的浮力为:;
则小球的体积为:V=V排=8×10﹣3m3,
由可得,小球的密度:;故C正确。
故选:C。
9.(2分)小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m,则足球运动员对足球做的功是( )
A.0B.150JC.6000JD.无法计算
【答案】D
【解析】解:因为W=FS,F等于200N,S不确定,所以无法计算。故选D。
10.(2分)如图甲,水平地面粗糙程度相同,AB=CD。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动。物体通过AB、CD段时“s﹣t”图象如图乙。与AB段相比,CD段( )
A.物体所受摩擦力较大
B.水平拉力F做的功较多
C.物体运动的时间较长
D.水平拉力F做功的功率较大
【答案】C
【解析】解:A、同一个物体,则重力相等,对水平面的压力相等,由于AB段和CD段接触面的粗糙程度相同,所以物体在AB段所受到的摩擦力等于在CD段所受到的摩擦力,故A错误;
B、根据W=Fs知拉力F相同,路程也相同,故拉力做的功也相同,故B错误;
C、
由图乙知,若运动相同的路程,CD段的时间长,故C正确;
D、由B知拉力F做的功相同,CD段的时间长,根据P=知CD段水平拉力F做功的功率较小,故D错误。
故选:C。
11.(2分)疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时,关于包裹的能量变化情况,下列说法正确的是( )
A.动能减少,重力势能增加
B.动能不变,机械能增加
C.动能不变,重力势能减少
D.动能增加,机械能减少
【答案】B
【解析】解:无人机携带包裹匀速上升时,包裹的质量不变,速度不变,动能不变;无人机携带包裹匀速上升时,包裹的质量不变,高度增加,重力势能增加,所以机械能是增加的,故B正确。
故选:B。
12.(2分)“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F为阻力,分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中用力最小的是( )
A.aB.bC.cD.d
【答案】B
【解析】解:在A点施加动力,当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时,动力臂最大,此时最省力,即沿b方向用动力最小。
故选:B。
13.(2分)如图所示,是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理,此时杆秤处于平衡状态,以下关于它的说法不正确的是( )
A.“标”“本”表示力臂
B.“权”“重”表示力
C.提纽相当于支点
D.增大“重”时,应把“权”靠近O点
【答案】D
【解析】解:ABC、从杆秤的结构看,杆秤是典型的利用杠杆原理制成的,“标”“本”分别表示动力臂和阻力臂,“权”“重”分别表示动力和阻力,提纽O点是支点,故ABC正确;
D、增大“重”时,阻力变大,阻力臂不变,动力大小不变,为了保持杠杆平衡,应该增大动力臂,即应把“权”适当远离支点,故D错误。
故选:D。
14.(2分)如图所示,用同一个滑轮匀速提起同一重物M,不计滑轮重力和摩擦,其中用力最小的是( )
A.F1B.F2C.F3D.F4
【答案】B
【解析】解:不计滑轮重力和摩擦,
AC图中滑轮为定滑轮,绳端拉力F1=F3=GM;
B图中滑轮为动滑轮,动力F3作用在轮上,F2=GM;
D图中滑轮为动滑轮,动力F4作用在轴上,F4=2GM。
综上可知,用力最小的是B。
故选:B。
15.(2分)部分农户在新建住房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中,建筑工人用400N的拉力,将重600N的建材在10s内匀速提高3m(不计绳重及摩擦)。则下列判断正确的是( )
A.滑轮所做的有用功为1200J
B.滑轮受到的重力为100N
C.该滑轮的机械效率η=75%
D.绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s
【答案】C
【解析】解:
A、滑轮所做的有用功:W有用=Gh=600N×3m=1800J,故A错误;
B、动滑轮的重:G动=nF﹣G物=2×400N﹣600N=200N,故B错误;
C、由图知,n=2,s=nh=2×3m=6m,W总=Fs=400N×6m=2400J,滑轮组的机械效率:η==×100%=75%,故C正确;
D、由图知,绳端移动的距离s=nh=2×3m=6m,则绳子自由端移动的速度大小为v===0.6m/s,故D错误。
故选:C。
16.(2分)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器。甲容器内盛有水,水面上漂浮着一个木球;乙容器内用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在酒精中。此时,两个容器中的液面一样高。已知木球和铝球的体积相同,ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ木=0.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3。则下列说法中正确的是( )
A.甲容器底部受到水的压强比乙容器底部受到酒精的压强小
B.甲、乙容器对桌面的压力相同
C.木球受到的浮力比铝球受到的浮力小
D.将两球从液体中取出后,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
【答案】C
【解析】解:A、由图可知,甲、乙两容器内液体的深度相同,因ρ水>ρ酒精,所以,根据p=ρ液gh可知甲容器底部受到水的压强比乙容器底部受到酒精的压强大,故A错误;
B、根据阿基米德原理可知球受到的浮力大小分别为:
F木浮=G木排=ρ水gV木排=G木,F铝浮=G铝排=ρ酒精gV铝,
甲、乙两容器内液体的深度相同,则水的体积为:V水=Sh﹣V木排,酒精的体积:V酒精=Sh﹣V铝,相同,
所以,甲、乙两容器对桌面的压力大小分别为:
F甲=G容+G水+G木=G容+ρ水(Sh﹣V木排)g+ρ水gV木排=G容+ρ水Shg,
F乙=G容+G酒精+F铝浮=G容+ρ酒精(Sh﹣V铝)g+ρ酒精gV铝=G容+ρ酒精Shg,
因ρ水>ρ酒精,所以,F甲>F乙,即:甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故B错误;
C、已知木球和铝球的体积相同,由图可知:木球处于漂浮状态,则受到浮力为:F木=G木=m木g=ρ木Vg,
铝球处于浸没状态,V铝排=V,则受到浮力为:F铝=ρ液gV铝排=ρ酒精gV,
已知ρ木=0.6×103kg/m3<ρ酒精=0.8×103kg/m3,所以,F木<F铝,即木球受到的浮力比铝球受到的浮力小,故C正确;
D、甲、乙两个圆柱形容器完全相同,由图可知:甲、乙两容器内液体的深度相同,V木排<V铝排,将两球从液体中取出后,甲容器内水的体积大于乙容器内酒精的体积,已知ρ水=1.0×103kg/m3>ρ酒精=0.8×103kg/m3,则根据G=mg=ρVg可知:甲容器内剩余水的重力大于乙容器内剩余酒精的重力,
由于容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,则甲容器容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,
由于甲、乙两个圆柱形容器完全相同,则底面积相同,由p=可知甲容器容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故D错误。
故选:C。
二、填空题(每空1分,共20分)
17.(3分)用手将一重为7N的物体全部压入水中,物体排开的水重9N,此时物体受到的浮力为 9 N,放手待物体静止时所受浮力为 7 N,此时排开水的体积是 7×10﹣4 m3。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】9;7;7×10﹣4。
【解析】解:(1)物体受到的浮力:F浮=G排=9N;
(2)物体重G=7N,F浮>G,放手后物体将上浮,待物体静止时,物体漂浮在水面上,所受浮力为:F浮'=G=7N;
(3)根据阿基米德原理得,此时物体排开水的体积:V排===7×10﹣4m3。
故答案为:9;7;7×10﹣4。
18.(3分)中学生要养成文明的行为习惯,严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m高处自由下落,不计空气阻力,下落的路程满足s=gt2(g=10m/s2),整个下落过程中鸡蛋的重力势能转化为 动 能,重力对鸡蛋所做的功为 10 J,功率为 5 W。
【答案】动;10;5。
【解析】解:鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小;速度增加,动能增大,重力势能转化为动能;
重力对鸡蛋所做的功为:W=Gh=0.5N×20m=10J;
由s=gt2得到下落的时间:t==2s,
功率为:P===5W。
故答案为:动;10;5。
19.(3分)如图,小鹏同学自制了一个气压计,此时外界大气压 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)瓶内气体压强。若把此气压计从31楼拿到1楼,玻璃管内水柱高度将 降低 (选填“升高”或“降低”)。此时,内外高度差为15厘米,则内外气压相差 1500 Pa。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】小于;降低;1500。
【解析】解:(1)瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,因此瓶内气压p内>p大气压,即外界大气压小于瓶内气压;
(2)若拿着此气压计从31楼下到1楼,高度降低,大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,玻璃管中的水柱高度降低;
(3)由p内=p大气压+p水柱可知:内外气压相差p水柱=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa。
故答案为:小于;降低;1500。
20.(3分)如图所示是中国队员头球攻门的情景,当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 运动状态 (选填“形状”或“运动状态”)。同时,头会感到疼,说明力的作用是 相互的 ,滚动的足球会在草坪上慢慢停下来,是因为足球 受到 力的作用(选填“受到”或“不受”)。
【答案】运动状态;相互的;受到。
【解析】解:当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的运动状态;同时,头会感到疼,说明力的作用是相互的,头也受到足球的反作用力;
滚动的足球会在草坪上慢慢停下来,是因为足球受到了摩擦阻力的作用。
故答案为:运动状态;相互的;受到。
21.(2分)我国平移建筑物技术一直以来都是处于世界领先水平,它把建筑结构力学与岩土工程技术紧密结合起来,其基本原理与起重搬运中的重物水平移动相似。如图所示,若某建筑物质量为10000t,首先被举高1.1m,再水平移动24m,则建筑物被举高的过程中克服其重力做功为 1.1×108 J,水平移动过程中,建筑物重力做功为 0 J。
【答案】1.×108;0。
【解析】解:由G=mg,W=Gh得,克服建筑物重力做的功为:
W=Gh=mgh=10000×103kg×10N/kg×1.1m=1.1×108J;
水平移动过程中,没有在建筑物重力方向上移动距离,建筑物重力没有做功,即做功为0J。
故答案为:1.×108;0。
22.(2分)实践创新小组的成员小明对家中使用的杆秤(该杆秤有两个提纽)很感兴趣,并选择了提纽1来测量物体质量,如图所示。已知秤砣重力为2N,提纽1到秤盘的水平距离为5cm,当秤砣距提纽1的水平距离为20cm时,杆秤恰好平衡,不计秤杆、秤盘及细绳的质量,则物体质量为 0.8 kg;若小明用提纽2来测量该物体,秤砣应向 右 (选填“左”或“右”)移动。(g取10N/kg)
【答案】0.8;右。
【解析】解:以提纽1为支点,因为杠杆平衡,所以G物L右=G砣L左,即:m物gL右=G砣L左,所以物体的质量为:m物===0.8kg;
若小明用提扭2来测量该物体,秤砣和物体的重力不变,物体对杆秤的拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,秤砣对杠杆的拉力的力臂应该变小,即秤砣应向右移动。
故答案为:0.8;右。
23.(2分)浮力产生的原因是液体受重力且具有流动性,液体在不同深度的压强 不相等 (选填“相等”或“不相等”),当重力消失时,浮力 会 (选填“会”或“不会”)消失,这就是浮力和重力伴生的现象。
【答案】不相等;会。
【解析】解:液体压强公式p=ρgh,表明液体压强与深度有关,在同种液体内部,深度越深压强越大,液体在不同深度的压强不相等;
没有重力,一切与重力有关的现象都会消失,浮力也就不存在了。
故答案为:不相等;会。
24.(2分)高速铁路的输电线需要绷直,图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若5s内坠砣串匀速下降了60cm,则输电线P端向左移动的速度为 6 cm/s,输电线P端受到的拉力大小为 6×103 N(不计滑轮和钢绳自重及摩擦)。
【答案】6;6×103。
【解析】解:图中滑轮组的动滑轮绕2段绳,坠砣挂在钢绳的自由端,则坠砣串下降高度h=2sP,
则输电线P端向左移动的距离,
输电线P端向左移动速度,
不计滑轮和钢绳自重及摩擦,20个坠砣的总重力G=150N×20=3000N,
输电线P端受到的拉力大小FP=2G=2×3000N=6×103N。
故答案为:6;6×103。
三、作图与实验探究题(每空1分,共22分)
25.(5分)探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示。
(1)甲、乙、丙实验中,根据 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果;
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是 当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 = p丁(选填“>”“<”或“=”);
(4)此实验 不能 (选填“能”或“不能”)用硬木板代替,原因是 硬木板受压形变不明显 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度; (2)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显; (3)=;(4)不能;硬木板受压形变不明显。
【解析】解:(1)根据转换法,甲、乙、丙实验中,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了增大压力大小;可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)根据p=,因两实验中压力和受力面积相同,图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到p丁的压力大小关系为p丙=p丁;
(4)此实验不能用硬木板代替海绵,原因是硬木板受压形变不明显。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度; (2)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显; (3)=;(4)不能;硬木板受压形变不明显。
26.(6分)如图甲所示为探究“浮力大小与物体浸入水中深度的关系”的实验装置。先在弹簧测力计的下端挂一个金属圆柱体,测出金属圆柱体的重力,然后让圆柱体缓慢地浸入水中,记录从圆柱体底面刚接触水面开始,到完全浸没水中(未接触容器底部),不同深度h时弹簧测力计的示数,得到弹簧测力计示数F示和圆柱体受的浮力F浮随h变化的图象如图乙所示。
(1)其中圆柱体受的浮力F浮随h变化的图象是图乙中的 ② (选填“①”或“②”);
(2)从图乙中可以得出: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 ,浸没在液体中的物体受到浮力大小与浸没的深度 无关 。(均选填“有关”或“无关”)
(3)从图乙可求得金属圆柱的质量为 0.27 kg,体积为 10﹣4 m3,密度为 2.7×103 kg/m3。
【答案】(1)②;
(2)有关;无关;
(3)0.27;10﹣4;2.7×103。
【解析】解:
(1)当圆柱体从开始浸入水中到完全浸入水中的过程中,圆柱体排开水的体积在逐渐变大,水的密度不变,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知浮力是变大的;
而当圆柱体浸没以后,再向水中下沉的时候,圆柱体排开水的体积不再发生变化,所以浮力是不变的;
由此可知在整个过程中,圆柱体受到的浮力先变大、后不变,故选②;
(2)由(1)及图象分析知,圆柱体排开水的体积在逐渐变大,测力计示数变小,浮力变大,可知浮力大小与物体排开液体体积有关;
当圆柱体全部浸入水中后,深度变化,测力计的示数不变,可知浸没在液体中的物体受到浮力大小与浸没的深度无关;
(3)由图乙可知,圆柱体的重力为2.7N,圆柱体的质量m金===0.27kg;
当圆柱体全部浸入水中后,圆柱体受到的浮力为1N;
由F浮=ρ水gV排可得,金属圆柱体的体积:
V=V排===10﹣4m3,
金属圆柱的密度:
ρ金===2.7×103kg/m3。
故答案为:
(1)②;
(2)有关;无关;
(3)0.27;10﹣4;2.7×103。
27.(7分)如图所示,是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。
(1)图1实验中要判断研究对象的动能大小需要比较 木块移动的距离 ;
(2)图1甲、乙两图是为了探究动能与 质量 的关系,得出的结论是:在速度相同时, 质量 越大动能越大;
(3)如图2将一弹簧固定在水平轨道末端,钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开,若想增大弹簧最大压缩量,提出两点可行的做法: 换用质量更大的小球 、 提高小球的初始高度 ;
(4)将图2中末端的挡板和弹簧取掉,并将OB向上弯折形成如图3的轨道,再次将钢球沿轨道AOB到达B点后离开轨道,钢球在B点的机械能 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)在A点的机械能。若离开B点后钢球不受外力,通过B点后的运动轨迹是 c (选填字母序号)。
【答案】(1)木块移动的距离;(2)质量;质量;(3)换用质量更大的小球;提高小球的初始高度;(4)小于;c。
【解析】解:(1)动能大小体现在对外做功的多少,可以通过木块移动的距离来比较动能的大小;
(2)图﹣1甲、乙两图中,小球滚下的高度相同,到达水平面时的速度相同,小球的质量不同,所以探究的是动能大小与质量的关系;由图可知,小球的质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故结论为:在速度相同时,质量越大,动能越大;
(3)弹簧被压缩是小球的动能转化为弹簧的弹性势能,若想增大弹簧最大压缩量,即增大弹簧的弹性势能,就需要更多的钢球动能转化为弹簧的弹性势能,可以采取的方法有:
①在其他条件不变时,换用质量更大的小球,增大小球撞击弹簧时的动能;
②在其他条件不变时,提高小球的初始高度,增大小球撞击弹簧时的动能;
③在其他条件不变时,换用光滑的轨道,减少能量的损失;
(4)钢球沿轨道AOB到达B点时,会克服摩擦力做功,机械能转化为内能,机械能会减小,所以钢球在B点的机械能小于在A点的机械能;
若到达B点时小球受到的力消失,根据牛顿第一定律可知,小球将会做匀速直线运动,故通过B点后的运动轨迹是c。
故答案为:(1)木块移动的距离;(2)质量;质量;(3)换用质量更大的小球;提高小球的初始高度;(4)小于;c。
28.(4分)在“测定滑轮组机械效率“的实验中:
(1)在如图中画出最省力的绕绳方式;
(2)小聪同学利用最省力的方式做实验,实验时有一部分数据未记全,请你根据他记录的这部分实验数据,算出这两次滑轮组的机械效率,并填入表中。
(3)由上表可知:同一滑轮组,减轻被提升的物重时,滑轮组的机械效率将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)如图所示;(2)①40%;②60%;(3)变小。
【解析】解:(1)两个动滑轮、两个定滑轮最省力的绕法,承重绳子的股数为5最省力,从动滑轮的上挂钩开始绕起,依次从内向外绕成,如图所示:
;
(2)由图示滑轮组可知,承重绳子股数n=5,第一次实验时,物体上升的高度为:
h1===0.04m,
有用功为:W1有=G1h1=1N×0.04m=0.04J,
总功为:W1总=F1s1=0.5N×0.2m=0.1J,
机械效率为:
η1=×100%=×100%=40%;
第二次实验时,根据W=Gh可知,物体上升的高度:h2===m,
绳子自由端上升距离为:s2=nh2=5×m=m,
总功为:W2总=F2s2=1N×m=J;
效率为:η2=×100%=×100%=60%;
(4)由表中实验数据可知,同一滑轮组,减轻被提升的物重时,滑轮组的机械效率将变小。
故答案为:(1)如图所示;(2)①40%;②60%;(3)变小。
四、计算题(本题包括2个小题,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写最后答案的不能得分。)
29.(12分)将边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时木块有的体积露出水面(如图甲所示);若将一石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求木块:
(1)未放石块时木块受到的浮力;
(2)放上石块后水对木块下表面的压强;
(3)石块的重力。
【答案】(1)未放石块时木块受到的浮力为8N;
(2)放上石块后水对木块下表面的压强为1000Pa;
(3)石块的重力为2N。
【解析】解:(1)未放石块时木块受到的浮力为
。
(2)由题意可知,放上石块后,木块下表面距离水面0.1m,
水对木块下表面的压强为。
(3)由题图甲木块漂浮可得,木块的重力为G木=F浮=8N,
木块刚好全部浸入水中时所受浮力为
,
对木块受力分析可得F'浮=G木+G石,
则石块的重力为G石=F'浮﹣G木=10N﹣8N=2N。
答:(1)未放石块时木块受到的浮力为8N;
(2)放上石块后水对木块下表面的压强为1000Pa;
(3)石块的重力为2N。
30.(14分)小宁同学假期在工地上搬砖,他运用所学知识设计了如图所示的滑轮组,将重为280N的物体匀速提升了2m,用时10s,已知他自身重为500N,对绳子施加的拉力F=200N,两脚与地面接触的总面积S=400cm2。(不计绳重和摩擦)求此过程中:
(1)小宁未拉绳,静止站立在地面,对地面的压强为 1.25×104 Pa;
(2)拉力的功率为多少?
(3)求该滑轮组的机械效率。
(4)求小宁同学能够提升货物的最大物重是多少。
【答案】(1)1.25×104;
(2)拉力的功率为80W;
(3)该滑轮组的机械效率为70%
(4)小宁同学能够提升货物的最大物重是880N。
【解析】解:(1)小宁未拉绳,静止站立在地面,对地面的压力:F压=G人=500N,
小宁对地面的压强:p===1.25×104Pa;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m,
拉力做的总功:W总=Fs=200N×4m=800J,
拉力做功的功率:P===80W;
(3)拉力做的有用功:W有=Gh=280N×2m=560J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=70%;
(4)因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×200N﹣280N=120N,
小宁通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力:F最大=G人=500N,
因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以小阅用该滑轮组能提起的最大物重:G最大=nF最大﹣G动=2×500N﹣120N=880N。
答:(1)1.25×104;
(2)拉力的功率为80W;
(3)该滑轮组的机械效率为70%
(4)小宁同学能够提升货物的最大物重是880N。
实验次数
物重/N
有用功/J
拉力F/N
绳子自由端上升的距离/m
总功/J
机械效率
1
1
0.5
0.2
① 40%
2
3
0.08
1
② 60%
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