河北省衡水市2021年八年级下学期物理期末考试试卷
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这是一份河北省衡水市2021年八年级下学期物理期末考试试卷,共18页。试卷主要包含了多项选择题〔共1题;共3分〕,填空题〔共7题;共15分〕,综合题〔共2题;共18分〕,作图题〔共2题;共10分〕,实验题〔共3题;共17分〕,计算题〔共1题;共15分〕等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题〔共17题;共34分〕
1.以下物体重力约为1N的是〔 〕
A. 一枚大头针 B. 两个鸡蛋 C. 一头奶牛 D. 一个篮球
2.将乒乓球按压到水面下30cm深度处,松开手后乒乓球加速上升,在乒乓球没有露出水面之前,以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 乒乓球受到的重力变小 B. 乒乓球的动能变大
C. 乒乓球受到的浮力变小 D. 乒乓球受到的水的压强变大
3.如以下图的简单机械,属于省力杠杆的是〔 〕
A. 吊车吊臂 B. 撬棒
C. 筷子 D. 钓鱼竿
4.以下表述正确的选项是〔 〕
A. 随着气压的增大,水的沸点会升高
B. 利用马德堡半球实验可以准确测出大气压的值
C. 大坝的下部比上部建造得宽,是因为液体压强随深度增加而减小
D. 大气压强随海拔高度的增加而增大
5.关于功和功率,以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 功率大的机器,做功可能少 B. 功率大的机器做功可能慢
C. 做功时间越长,机器的功率越小 D. 机器做功少,功率一定小
6.以下有关机械能及其转化的说法正确的选项是〔 〕
A. 弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
B. 拦河大坝使上游的水位升高,提高了水的重力势能
C. 蹦床运发动从高处落下,其动能转化为重力势能
D. 人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大
7.如以下图,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,那么〔 〕
A. 水对容器底的压力减小 B. 水对容器底的压强减小
C. 容器对桌面的压强减小 D. 容器对桌面的压力减小
8.如以下图,一轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球。开场时小球静止在 O 点,将小球向下拉到 B 点,释放小球, AO=OB,研究小球在竖直方向上的受力和运动情况,那么〔 〕
A. 小球运动到O点时将停顿运动并保持静止
B. 小球运动到A点时将停顿运动并保持静止
C. 小球从B运动到O的过程中弹力大于重力、速度不断增大
D. 小球从O运动到A的过程中弹力大于重力、速度不断减小
9.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中,假设不计水的阻力,当物体静止时,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 物体上浮,F浮=6N B. 物体悬浮,F浮=5N
C. 物体漂浮,F浮=5N D. 物体沉在水底,F浮=6N
10.如以下图,以下情景中描述正确的选项是〔 〕
A. 甲图中下滑的小朋友的惯性越来越大
B. 乙图中小朋友玩的跷跷板利用了杠杆原理
C. 丙图中滑雪手套有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D. 丁图中硬币跃过木块,利用了流速越大流体压强越大的知识
11.将苹果放在水平桌面上静止时,两个力相互平衡的是〔 〕
A. 苹果的重力与苹果对桌面的压力 B. 苹果对桌面的压力与桌面对苹果的支持力
C. 苹果的重力与桌面对苹果的支持力 D. 苹果对桌面的压力与课桌的重力
12.关于重力,以下说法中错误的选项是〔 〕
A. 重力是由于地球对物体吸引而产生的 B. 质地均匀、形状规那么的物体的重心在它的几何中心上
C. 重力的大小跟物体的质量成正比 D. 重力的方向总是垂直向下
13.利用托里拆利实验测量大气的压强时,能肯定管内确实漏进了空气的现象是〔 〕
A. 管内水银面的高度小于76cm B. 使管倾斜时管内水银柱的长度增加
C. 无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管 D. 将管从水银槽内轻轻上提,管内水银柱的高度不变
14.如以下图,杠杆在拉力F的作用下水平平衡。现将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,那么拉力F的变化情况是〔 〕
A. 一直变大 B. 一直变小 C. 一直不变 D. 先变大后变小
15.用大小一样的力F , 作用在质量不同的物体上,使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动一样的距离s〔如以下图〕,F所做的功分别为W1和W2 , 那么〔 〕
A. B. C. D.
16.如图,水平面上放置了质地均匀的甲乙两个实心圆柱体,它们的高度一样,质量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲乙两物体分别切下一局部后,将切下局部叠加到对方剩余局部的上方。以下切法可能到达目的是〔 〕
A. 沿水平方向切去质量相等的局部 B. 沿水平方向切去体积相等的局部
C. 沿水平方向切去厚度相等的局部 D. 沿竖直方向切去质量相等的局部
17.如以下图,用细绳吊着一个物块,静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时,用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上,墙壁足够高,那么物块〔 〕
A. 运动速度变大 B. 所受摩擦力变大 C. 动能先变大后不变 D. 机械能先减小后不变
二、多项选择题〔共1题;共3分〕
18.如以下图。重为G的物体在拉力F的作用下,以v的速度匀速运动了s,物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 使用该滑轮组一定省力 B. 拉力的功率为2Fv
C. 额外功为 〔2nF-G〕s D. 滑轮组的机械效率为
三、填空题〔共7题;共15分〕
19.一辆汽车,以20m/s的速度在水平路面上,沿直线匀速行驶 5min,汽车的质量为1500kg,行驶时所受的阻力为车重的 0.2倍,那么牵引力为 ________N。这段时间内汽车牵引力所做的功为________J,重力做的功为________J。〔g取10N/kg〕
20.如图甲所示,把一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住倒置,松开手后,乒乓球在________的作用下不会下落;如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入瓶内,假设从瓶口处用力向上吹气,由于气体流速越大的位置,压强越________,所以乒乓球不会上升。
21.在如以下图的斜面上,一个工人沿斜面用 的拉力,将一重为30N的物体,从底端匀速拉到顶端,那么此过程中物体受到的摩擦力为________N,斜面的机械效率为________。
22.如以下图,用一样的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升一样的高度,不计绳重和摩擦,那么甲、乙的拉力之比________;绳自由端的速度之比________;机械效率之比________。
23.如图是两边管子粗细一样,足够高的连通器,其水平细管足够长,中间有一个可无摩擦移动的活塞,刚开场活塞固定不动,两管液面相平,左管液体是酒精〔 〕右管液体是水〔 〕, 现松开活塞重新稳定后右侧液面高度下降________。
24.如以下图,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底外表与容器底部完全严密接触,石鼓全部浸入水中且其上外表与水面齐平,那么石鼓受到的浮力是________〔 〕。
25.现有30包大米一总质质量为l50kg.小明想尽快将它们搬上l0m高处的库房.如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图可知他可以提供的最大功率为________W;为了尽可能快地将大米搬上库房,他每次应搬________包.假设每次下楼时间是上楼时间的一半,那么他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间________s.〔g=l0N/kg〕
四、综合题〔共2题;共18分〕
26.牛顿曾研究过这样,一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮〞的设想,上图是他画的大炮草图 ——在地球的一座高山上架起一门水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的牛顿“大炮〞的故事,故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。
〔1〕研究中牛顿基于的可靠事实是________。
〔2〕根据以上资料和牛顿的“大炮〞草图,推测牛顿当年的重要结论是________。如今,牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了________。
〔3〕初中物理学习中,你在研究什么问题时用到过理想实验的方法?请举一例并说明你的研究过程________
27.如以下图装置 ,绳重及摩擦不计,装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F为500N,货物在1min内匀速上升了5m。
〔1〕请在图上画出绳子的绕法;
〔2〕求滑轮组的机械效率;
〔3〕如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。
五、作图题〔共2题;共10分〕
28.如以下图中是一辆在水平地面上向左作匀速直线运动的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,作出小球所受力的示意图。
29.如图是简易起重机,OA 是吊臂,它是一个杠杆,可以绕O点上下转动,地面上的卷扬机拉动绳子将重物提起,画出杠杆OA的动力臂L1和阻力F2 、阻力臂L2。
六、实验题〔共3题;共17分〕
30.小薇同学制作了如图1所示的探头进展了液体压强和浮力的综合探究。
〔1〕严密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越________
〔2〕实验时的情形如图2所示,比拟甲图和________图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
〔3〕比拟图2甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与液体________有关;
〔4〕小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停顿加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口________。
②用细线悬挂在弹资测力计下的探头刚好漫没,如图2丁所示,此时弹簧测力计的示数为________N,溢出的水全部流人小量筒中,排开水的体积为________ml,此时探头所受的浮力为________N;③探头从丁图位置不断缓慢往下放〔细线足够长〕,排开水的质量________〔选填“变大〞“变小〞或“不变〞〕,弹簧测力计的示数会________选填字母。
31.如图是“测量滑动摩擦力大小〞的实验装置示意图。
〔1〕图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力________大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力________大小相等。〔选填“一定〞或“不一定"〕
〔2〕图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小为________N。假设增大拉力,当A的示数为4.8 N时,B的示数为________N。
32.小林同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜测。
猜测一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜测二:物体的重力势能与物体的下落高度h有关
猜测三:物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小林设计了如以下图的实验:用大小、形状一样的A、B、C、D四个金属球分别从距离沙外表某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下〔球在光滑管道中运动的能量损失不计〕;
实验数据如表:
〔1〕实验中,金属球的重力势能大小通过________来反映;
〔2〕分析①②两组实验数据得出的结论:________;
〔3〕为了验证猜测三,可比拟 ________〔填实验序号〕;
〔4〕经进一步实验和分析,小林大胆给出重力势能〔EP〕的表达式“EP=mgh〞,并去实验室询问了教师,得以证实,小林快乐不已。回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙外表时的动能,其中B球的动能为________J〔忽略空气阻力〕。
七、计算题〔共1题;共15分〕
33.如图,将底面积为100cm2、高为10cm的薄壁柱形容器 M置于电子秤上,逐渐倒入 某液体至3cm 深;再将系有细绳的圆柱体 A 缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆柱体不 吸收液体,整个过程电子秤示数m随液体的深度h变化关系图像如图乙,假设圆柱体 A 的质量为216g,密度为0.9g/cm3 , 底面积为 40cm2。求:
〔1〕容器的重力;
〔2〕液体的密度;
〔3〕圆柱体浸入液体的过程中电子秤示数不再变化时,与圆柱体浸入液体前相比液体对容 器底的压强增加量。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】解:A、一枚大头针的质量约80mg,其重力约8×10﹣4N;
B、2个鸡蛋的质量为100g,故其重力G=mg=0.1kg =1N;
C、成年人的重力约600N左右一头牛的重力远大于人的重力,所以C不符合题意;
D、一个篮球的质量约600g,其重力约6N;D不符合题意;
故答案为:B
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进展快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经历,有的需要简单的计算,有的要进展单位的换算.
2.【解析】【解答】A.乒乓球的质量不变,根据公式G=mg可知,它的重力就不变,A不符合题意;
B.乒乓球的质量不变,加速上升时速度增大,那么它的动能变大,B符合题意;
C.水的密度不变,乒乓球排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力不变,C不符合题意;
D.松手后,乒乓球的深度逐渐减小,根据 可知,它受到的压强变小,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】物体的动能和质量、速度有关;液体密度和排开液体的体积一定时,浮力不变。
3.【解析】【解答】A.吊车吊臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,A不符合题意;
B.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,C不符合题意;
D.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆。
4.【解析】【解答】A.液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低,A符合题意;
B.利用马德堡半球实验可以证明大气压的存在,但不能准确地测出大气压的值,B不符合题意;
C.大坝的下部比上部建造得宽,是因为液体压强随深度增加而增大,C不符合题意;
D.大气压随海拔高度的增加而减小,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】沸点随气压的增大而升高;马德堡半球实验可以证明大气压的存在;液体压强随深度增加而增大;大气压随海拔高度的增加而减小。
5.【解析】【解答】A.根据 可知,功率大的机器,如果消耗时间较少,那么做功可能少,A符合题意;
B.功率大的机器做功快,不会慢,B不符合题意;
C.根据 可知,完成一样的功,做功时间越长,功率越小;如果做功时间越长,做的功也很多,那么机器的功率不一定越小,C不符合题意;
D.根据 可知,机器做功少,如果消耗的时间也少,那么功率不一定小,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】功率表示做功的快慢,是功和时间的比值。
6.【解析】【解答】解:A、弯弓射箭,弓的弹性势能转化为箭的动能,A不符合题意;
B、拦河大坝使上游的水位升高,水量增大,提高了水的重力势能,B符合题意;
C、蹦床运发动从高处落下,其重力势能转化为动能,C不符合题意;
D、人造卫星从近地点飞向远地点时,速度减小,相对高度增加,那么动能减小,势能增大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大.
7.【解析】【解答】解:设如图放置时的底面积为S大 , 倒置过来后的底面积为S小 ,
因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,那么根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了.〔1〕第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大 , 即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这局部液柱所产生的压力,由图可知这局部液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力.如图:
;〔2〕第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小 , 即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这局部液柱所产生的压力,由图可知这局部液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.如图:
比照前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,且倒置后,液面升高,据p=ρgh,h变大,容器底部所受液体的压强变大;
且倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,而与水平面的接触面积减小,故压强增大.
应选A.
【分析】先分析水对容器底的压强,由液体压强公式p=ρgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化.
分析水对容器底的压力,我们就需要用公式F=pS进展分析.而直接用这个公式还不能分析出水对容器底的压力变化情况,因为倒置过来后水对容器底的压强变大了〔h变大了〕,而容器底面积却变小了,所以压强与容器底面积的乘积是变大了还是变小了,我们就无法判断出来.所以我们还需要寻找一个量,通过这个量把第一次和第二次水对容器底的压力联系起来,从而进展比拟.
第一次,水对容器底的压力大于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这局部液柱所产生的压力,这局部液柱比容器中的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力;
第二次,水对容器底的压力小于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这局部液柱所产生的压力,这局部液柱比容器中的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.
由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了.
8.【解析】【解答】A.O点是小球在自然状态下静止时的位置,此时弹力与重力是平衡力,那么小球从B点运动到O点时,速度不为0,小球由于惯性仍然向上运动,A不符合题意;
B.O点是小球在自然状态下静止时的位置,此时弹力与重力是平衡力,小球到达A点时,处于静止状态,此时所受合力向下,所以不会保持静止状态,B不符合题意;
C.开场时小球静止在O点〔弹簧原长的位置在O点的上方〕,说明此时小球受到向上的弹力和向下的重力大小相等;小球从B运动到O的过程中〔不含O点〕弹簧的形变量大于在O点的形变量,所以此过程中弹力大于重力,合力方向向上,那么小球向上做加速运动,其速度不断增大,C符合题意;
D.在从O点运动到A点过程分为两个阶段,从O点恢复到原长过程,弹力逐渐减小方向仍向上,但合力向下,此时弹力小于重力,故减速,从原长到速度为0时,弹力逐渐增大,方向向下,故合力向下,继续减速,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受力平衡时,会处于静止或匀速直线运动状态;物体受力不平衡时,运动状态会改变。
9.【解析】【解答】解:假设体积为0.6dm3的物体能浸没于水中,
V排=V=0.6dm3=6×10﹣4m3 ,
受到的水的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×6×10﹣4m3×10N/kg=6N,
∵F浮>G,
∴物体将上浮,
最后静止时,物体漂浮在水面上,F浮′=G=5N,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据物体的体积计算浮力的大小,当浮力大于重力时,物体漂浮,漂浮的物体受到的浮力和重力相等.
10.【解析】【解答】惯性的大小只与质量有关,与速度无关,所以,下滑过程中惯性不变,A不符合题意;跷跷板利用了杠杆原理,因为在左右两个压力的作用下,跷跷板绕着中间的固定点转动,B符合题意;滑雪手套外表具有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,C不符合题意;口吹硬币跃过木块,是利用了流速越大流体压强越小的原理,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】惯性的大小只与质量有关.
一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大.
11.【解析】【解答】A.苹果受到的重力与苹果对桌面的压力,两个力的方向一样且作用在两个物体上,不符合二力平衡条件,A不符合题意;
B.苹果对桌面的压力与桌面对苹果的支持力,这两个力大小相等、 方向相反、作用在同一直线,作用在两个物体上,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.苹果受到的重力与桌面对苹果的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在同一个物体上,是一对平衡力,C符合题意;
D.苹果对桌面的压力与桌子的重力,两个力方向一样,不符合二力平衡条件,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】静止在水平面上的物体,重力和支持力是平衡力。
12.【解析】【解答】A.重力是由于地球对物体吸引而产生的力,A正确,不符合题意;
B.质地均匀、形状规那么的物体的重心在它的几何中心上,B正确,不符合题意;
C.重力的大小跟物体的质量成正比,C正确,不符合题意;
D.重力的方向总是竖直向下的,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】质地均匀、形状规那么的物体的重心在它的几何中心上;重力的大小跟物体的质量成正比;重力的方向总是竖直向下的。
13.【解析】【解答】A.管内水银面的高度小于76cm,有可能是当地气压小于1个标准大气压,A不符合题意;
B.一标准大气压能支持76cm水银柱的高度,此处所谓“高度〞,指的是管内液面到槽内液面的垂直距离,所以使管倾斜时管内水银柱的长度理应增加,B不符合题意;
C.管内有空气进入时会占据一定的体积,所以无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管。C符合题意;
D.一标准大气压能支持76cm水银柱的高度,故将管从水银槽内轻轻上提,管内水银柱的高度是不会变化的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】托里拆利实验中,假设试管中有气体,产生气压,水银不能进入。
14.【解析】【解答】由图6知,弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,拉力F的力臂是不断减小的,根据拉力F与其力臂的乘积保持不变,得F的大小变化情况是:一直变大。
故答案为:A
【分析】利用杠杆的平衡条件分析解答即可.
15.【解析】【解答】根据功的计算公式 ,得 , 。可见 ,
故答案为:B。
【分析】根据功的计算公式 分析解答即可.
16.【解析】【解答】解:甲乙两个实心圆柱体,高度一样,甲的底面积小于乙的底面积,根据柱体体积公式V=Sh,分析可得V甲<V乙 ,
又因为甲乙质量相等,根据公式ρ= 可得ρ甲>ρ乙。
A.假设沿水平方向切去质量相等的局部,那么甲乙剩余局部质量仍相等,将切下局部叠加到对方剩余局部的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p= ,因为S甲<S乙 , 所以p甲>p乙 , A不符合题意。
B.沿水平方向切去体积相等的局部,因为ρ甲>ρ乙 , 根据公式m=ρV,所以切掉的局部甲的质量大于乙的质量,剩余局部甲的质量小于乙的质量,将切下局部叠加到对方剩余局部的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而S甲<S乙 , 根据压强公式p= ,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,B符合题意。
C.沿水平方向切去厚度相等的局部,因为甲乙质量相等,所以ρ甲V甲=ρ乙V乙 , ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙 , 因为h甲=h乙 , 所以ρ甲S甲=ρ乙S乙 , 设切掉的厚度为△h,那么有ρ甲S甲△h=ρ乙S乙△h,即切掉的局部质量相等,所以该题实际与A 一样,C不符合题意。
D.沿竖直方向切去质量相等的局部,那么剩余局部质量质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙 , 根据公式V= ,所以剩余局部体积V甲'<V乙',因为h甲=h乙 , 所以剩余局部底面积S甲'<S乙',将切下局部叠加到对方剩余局部的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p= ,因为S甲'<S乙',所以p甲>p乙 , D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合题意,分析出压力与受力面积的变化情况,运用公式p= 分析求解.
17.【解析】【解答】剪断细绳后,物体开场加速下降,力F逐渐增大,压力增大后接触面未改变,那么摩擦力会逐渐增大;刚开场摩擦力小于重力,物体做加速运动,当摩擦力大于重力后做减速运动,那么动能先变大后变小;由于具有摩擦力,能量有损耗,机械能一直减小。
故答案为:B
【分析】对物块进展受力分析,根据摩擦力大小的影响因素判断其摩擦力变化;进而判断物块在滑落过程中的运动状态,对其速度变化做出判断,然后根据动能大小的影响因素判断其动能变化,最后根据重力势能大小的影响因素判断其重力势能的变化,进而得出其机械能的变化情况.
二、多项选择题
18.【解析】【解答】A、由图可知,连接动滑轮绳子的股数n′=2,由于不计绳重、轮与轴间的摩擦,所以,绳端的拉力F= 〔f+G动〕,由于f与G动的大小关系未知,所以无法比拟F与f的大小关系,那么使用该滑轮组不一定省力,A不符合题意;
B、绳端移动的速度v绳=2v,那么拉力的功率:P= =Fv绳=2Fv,B符合题意;
C、由题意可知,物体运动时受到的摩擦阻力f= G,抑制摩擦阻力做的功为有用功,那么:W有=fs= Gs,绳端移动的距离:s绳=2s,拉力F做的总功:W总=Fs绳=2Fs,那么额外功:W额=W总-W有=2Fs- Gs= 〔2nF-G〕s,C符合题意;
D、滑轮组的机械效率:η= ,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】使用滑轮组时,假设动滑轮过重,可能不省力;根据力和速度可以计算功率的大小;根据总功和有用功的差可以计算额外功。
三、填空题
19.【解析】【解答】汽车在水平路面上做匀速直线运动,其受到的牵引力和阻力为一对平衡力,大小相等 汽车5min内行驶的路程
这段时间内汽车牵引力所做的功 重力的方向和汽车运动的方向互相垂直,故重力没有对汽车做功。
【分析】根据质量计算重力,结合摩擦力和重力关系计算摩擦力;根据力和距离的乘积计算功的大小,物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
20.【解析】【解答】图甲的实验中,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会落下,是大气压将乒乓球和水托住的,该现象说明了大气压强的存在;
图乙的实验中,从瓶口处用力向上吹,流速大的地方压强小,因此瓶口处压力变小,瓶内的大气压就会产生一个力把乒乓球往下压,所以乒乓球不会上升。
【分析】物体下外表受到液体压力,物体会受到浮力;流速大的地方压强小。
21.【解析】【解答】拉力所做总功
抑制物体重力所做的功为有用功
利用斜面所做的额外功
抑制物体在斜面上受到摩擦力做的功为额外功,故物体所受摩擦力 斜面的机械效率
【分析】力和距离的乘积计算做功多少;有用功和总功的比值计算机械效率。
22.【解析】【解答】假设不计绳重和摩擦,抑制动滑轮的重力所做的功为额外功
由题意可知甲、乙滑轮组中的动滑轮重量相等,滑轮被提升的高度相等,故甲、乙滑轮组所做的额外功相等
抑制货物重力所做的功为有用功
由于甲、乙滑轮组中被吊货物的重量相等,物体被吊起的高度也相等,故甲、乙滑轮组所做的有用功相等
总功为有用功、额外功之和
综上所述可得到两滑轮组所做的总功也相等
利用滑轮组做功,总功可认为是外力F对机械所做的功,其大小等于力F和绳的自由端移动距离的乘积,由此可得 ①
假设物体被吊起的高度为h,由滑轮组的构造可得 ②
③
由①②③可得 绳自由端的速度之比 综上所述,甲、乙滑轮组所做的有用功和总功都相等,所以两滑轮组的机械效率相等,故两滑轮组的机械效率之比为 。
【分析】根据物体重力和动滑轮重力,结合绳子股数,计算拉力、速度机械效率等。
23.【解析】【解答】松开活塞重新稳定后,来自于活塞左、右两侧的液体压强相等
由液体内部压强的公式可得
将上式整理可得 ①
由图可知 ②
由①②两式可得
故松开活塞重新稳定后右侧液面高度下降了1cm。
【分析】连通器中液体静止时,压强相等,根据液体压强和液体密度,计算深度关系。
24.【解析】【解答】石鼓的上外表与容器底部完全严密接触,故以它的底面积为底的圆柱局部不受浮力的作用,实际受浮力局部排开水的体积为鼓体凸出的局部
石鼓受到的浮力
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力大小。
25.【解析】【解答】由图可知:当被搬运物体质量为15kg时,小明提供的用于搬动物体的功率最大为50W;30包大米一总质质量为l50kg,一包大米的质量为5kg,为了尽可能快地将大米搬上库房,他应提供的功率最大,他每次应搬15kg〔3包〕的大米;每次搬运的大米的重力:G=mg=15kg×10N/kg=150N;
重力做的功:W=Gh=150N×10m=1500J,
那么每次上楼所用的时间: ,
每次下楼所用的时间是15s,那么一个来回需要的时间是:30s+15s=45s,
搬30 包大米需要10 个来回,所以所用是时间一共是:45s×10=450s.
【分析】根据质量计算重力,利用力和距离的乘积计算做功多少;根据功和功率的比值计算工作时间。
四、综合题
26.【解析】【解答】(1) 牛顿善于观察生活,从生活中的事件进展联想分析,研究中他基于的可靠事实是:人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面。(2) 由牛顿的“大炮〞的设想,画的“大炮〞草图──在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。牛顿当时的结论是:当抛出物体的速度足够大时,物体将离开地球,绕地球旋转,作圆周运动;我们现在的人造卫星就是此原理的应用。(3)运用到理想实验法的还有,牛顿第一定律,实验过程:1、将小车放在斜坡上,下面铺上木板,让小车自然滑下,小车停后,用刻度尺测出距离;2、将小车放在同样斜度的斜坡上,下面铺上棉布,让小车自然滑下,小车停后,用刻度尺测出距离;3、将小车放在同样斜度的斜坡上,下面铺上毛巾,让小车自然滑下,小车停后,用刻度尺测出距离。发现水平木板越光滑,小车运动的距离越远,在这可靠的事实根底上,推理出,假设木板绝对光滑,小车将做匀速直线运动。
【分析】〔1〕人掷出去的物体总会偏离掷出方向落回地面;〔2〕当抛出物体的速度足够大时,物体将离开地球,绕地球旋转,作圆周运动;人造卫星就是此原理的应用;〔3〕牛顿第一定律的得出,利用了实验与科学推理。
27.【解析】【分析】〔1〕根据人的位置,将滑轮组合理绕线;〔2〕根据物体的重力、高度、拉力和移动的距离,可以计算机械效率大小;〔3〕根据物体重力和动滑轮重力,计算绳子的拉力,根据功和距离的乘积计算功的大小。
五、作图题
28.【解析】【解答】小车和小球一块向左做匀速直线运动,所以小球处于平衡状态,小球受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力,且F=G=mg,由于小球的周围没有其他的物体,而力不能离开物体而存在,所以可以确定小球不再受其它的力,如以下图:
【分析】物体受到的重力方向竖直向下,可以利用质量计算重力大小。
29.【解析】【解答】阻力F2 是重物对杠杆的拉力,作用点在杠杆上的A点,方向竖直向下;支点为O,过点O作力F1 的垂线段L1 ;作力F2 的垂线段L2 ,那么L1、L2 即为所求作的力臂,如图
【分析】杠杆上的支点到力的作用线的垂线,是杠杆上的力臂。
六、实验题
30.【解析】【解答】〔1〕根据题意知道,利用了转换法,把液体内部压强的大小转换成橡皮膜形变程度的大小,所以形变程度越大,表示液体内部的压强越大;〔2〕要探究液体压强大小与深度的关系,由控制变量法知道,需要液体的密度一样、探头的方向一样,而深度不同,所以,应选甲、乙两图;〔3〕比拟甲图和丙图知道,此时探头所处的深度一样,液体的种类不同,而橡皮膜的形变程度不同,即说明液体产生的压强不同,故可初步得出的结论是:液体内部压强与液体密度有关;〔4〕①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停顿加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;②由图知道,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数是F′=0.4N;由于溢出的水全部流入小量筒中,所以,排开水的体积是20mL=20cm3 , 此时探头所受的浮力是:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N;③由甲、乙两图知道,探头浸入水中的深度增加时,其体积会减小,排开水的体积减小,由F浮=ρ水gV排知道,其所受浮力变小;由F浮=G排=m排g知道,排开水的质量变小;探头在刚与溢水杯底部接触但对溢水杯底部没有压力之前,探头的重力不变,所受浮力变小,根据F浮=G-F示知道,弹簧测力计示数会变大;当探头在与溢水杯底部接触且对溢水杯底部有压力之后,探头还受到杯底向上的支持力,那么弹簧测力计示数会变小,所以,整个过程中弹簧测力计的示数会先变大后变小。
【分析】〔1〕此题采涉及到转换法的应用:把液体内部压强的大小转换成橡皮膜形变程度的大小来判断,形变程度越大,表示水内部的压强越大.
〔2〕液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程.
〔4〕①根据生活常识解答即可.
②根据图示读出弹簧测力计的示数和排开水的体积;利用阿基米德原理计算此时探头所受的浮力.
@根据F浮=ρ水gV排判断浮力;对探头进展受力分析,利用力的合成判断弹簧测力计的示数变化.
31.【解析】【解答】〔1〕第一种测量方式刚开场拉动物体时受力不一定平衡,第二种测量方式当测力计示数稳定时木块受力平衡。〔2〕滑动摩擦力和压力大小及接触面的粗糙程度有关,当增大拉力拉动木板时摩擦力的影响因素不变,即摩擦力大小不变。
【分析】〔1〕实验中,摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,据此分析两种方案即可.
〔2〕根据二力平衡分析;物体在非平衡力的作用下做变速运动,根据影响滑动摩擦力大小的因素分析.
32.【解析】【解答】(1)实验中,金属球的重力势能大小是通过金属球陷入沙中的深度来反映,金属球陷入沙中越深,它的重力势能越大。(2)分析①②两组实验数据知小球下落的高度和路径一样,小球的质量不同,小球下陷的深度不同,重力势能不同,故可以得出:当高度一样时,质量越大,重力势能越大。(3)为了验证猜测三即物体的重力势能与物体的运动路径的关系,需要控制质量和下落高度一样时,改变物体运动的路径,观察下陷的深度,由图示和表中数据可知,③④两次实验符合题意。(4)小球在下落过程中,忽略空气阻力,小球的重力势能转化为动能,那么根据Ep=mgh可得,B球落到沙外表时的动能E动=Ep=mBgh=0.4kg×10N/kg×1m=4J
【分析】〔1〕探究重力势能的影响因素时,通过金属球陷入沙中的深度来反映;〔2〕当高度一样时,质量越大,重力势能越大;〔3〕探究重力势能与物体的运动路径的关系,需要控制质量和下落高度一样;〔4〕根据质量计算重力,利用重力和高度的乘积计算功的大小,也是能的大小。
七、计算题
33.【解析】【分析】〔1〕根据质量计算重力;〔2〕根据重力和体积的比值计算密度;〔3〕根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小,利用质量计算重力大小;根据液体密度和深度,计算液体压强大小。实验序号
金属球代号
金属球质量/g
下落高度/m
陷入沙中的深度/m
①
A
200
1
0.2
②
B
400
1
0.4
③
C
200
2
0.4
④
D
200
2
0.4
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