资源描述
(完整版)物理初中人教版八年级下册期末测试模拟试题优质及解析
一、选择题
1.生活中需要对一些物理量进行估测,以下估测与实际情况相符的是( )
A.中学生脉搏跳动一次的时间约为 3s B.一支新铅笔的长度约为 17cm
C.中学生百米赛跑的平均速度可达 10m/s D.一个鸡蛋的重力约为 50N
2.如图所示,重为5N的小球,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N。小球所受浮力的大小是( )
A.2N B.3N C.5N D.8N
3.如图所示,滑滑梯是我们儿时喜欢的游戏,下列对小梦滑滑梯过程分析正确的是( )
A.下滑过程中,所有的力突然全部消失,小梦将做匀速直线运动
B.若滑梯表面绝对光滑,下滑过程中小梦的运动状态不发生改变
C.小梦躺着比坐着下滑受力面积大,增大了摩擦力
D.下滑过程中,小梦受到的重力和支持力是一对平衡力
4.下列与压强有关的事例中解释正确的是( )
A.用吸管喝饮料,利用了大气压强
B.破窗锤的敲击端做成锥状,是为了减小压强
C.拦河大坝修成上窄下宽,利用了连通器原理
D.起风时,常看见屋内的窗帘飘向窗外,这是因为窗外空气流速大,压强大
5.两个完全相同的容器中装有甲、乙两种密度不同的液体。把两支完全相同的密度计(一种利用漂浮的特点来测量液体密度的仪器)放入容器中,静止时如图所示,则( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力较大 B.密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.乙液体的密度比甲液体的密度大 D.甲液体的密度比乙液体的密度大
6.如图所示的四种剪刀,正确使用时,属于费力杠杆的是( )
A.医用剪刀 B.剪铁皮的剪刀
C.挑线头的剪刀 D.修树枝的剪刀
7.如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力,g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.石料受到的重力为900N
B.石料的密度是1.8×103kg/m3
C.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104pa
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
8.“蹦极”是运动员将一端固定的长弹性绳绑在躁关节处,从高处竖直跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动时,其所受绳子的拉力F大小随时间t变化的图像如图所示,由此可知运动员( )
A.to时刻重力势能最小
B.从起跳到to弹性绳的弹性势能一直变大
C.所受拉力F对运动员始终做功
D.to到tn过程中动能不变
二、填空题
9.“北风卷地百草折”中“百草折”表明力可以改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”);在《茅屋为秋风所破歌》中,大风向上卷走了作者的屋顶,是因为屋顶上方空气流速大,压强______(选填“大”或“小”)。
10.台球比赛前,台球静止在球台上,台球受到的重力和支持力是一对 ______(填“平衡力”或“相互作用力”);击球后,球离开球杆仍能向前运动是由于 ______的缘故。
11.如图所示,物体A在水平推力F的作用下从甲图位置匀速运动到乙图位置,此过程中,物体A受到的摩擦力______水平推力F(选填“大于”、“等于”或“小于”),物体A对桌面的压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示,木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越______;比较______两次实验可知:物体重力势能的大小与物体的质量有关。
13.如图甲所示,小强用水平向右的拉力拉木块,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如丙所示,则木块在4s~5s时间段内受到的摩擦力为___________ N,木块在7s-8s时间段内受到的的合力为___________ N。
14.如图所示为“无叶电风扇”它的底座有一台电动机,通过进风口吸入空气,空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有3mm的细缝中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强 ___________(选填“大”或“小”)使周围空气 ___________(选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量可以增加到原来的15倍。
15.如图所示,一根粗细材料都均匀的金属棒AB置于水平地面上。保持A端不动,用弹簧测力计竖直向上将棒的B端缓慢拉起0.2m,此时弹簧测力计的读数为2N。则整个过程弹簧测力计对棒所做的功为 ______J;若A端与地面的接触面积为0.5×10﹣4m2,则棒A端对地面的压强为 ______Pa。
16.在体育考试中,小超投出的实心球在空中运动轨迹如图所示,忽略空气阻力,球在最高点时的动能______(“为零”或“不为零”),在到达最高点的过程中,球受______个力的作用,重力势能______,球的机械能______(选填“增大”“不变”“减小”)。
三、解答题
17.如图,一个木块从斜面上滑下,并在水平面上继续滑动。画出木块在斜面上时木块所受到重力与它对斜面的压力,并画出它在水平面上时所受的力。
18.仰卧起坐运动是以臀部为支点O,利用腹部发力,带动人体上半身往上运动,若腹部施力位置为M,请画出最小动力F。
19.(1)在力F1、F2的作用下杠杆处于平衡状态,请在图中画出力F2的示意图以及力F1的力臂L1_______;
(2)如图所示是未装配好的滑轮组,请在图中画出滑轮组的绕绳方法,要求使用该滑轮组提升重物时最省力______。
20.某兴趣小组利用常见的物品来完成“探究重力的大小跟质量的关系”实验,实验数据记录如下表:
物体
文具盒
物理书
保温杯
质量m/kg
0.22
0.37
0.50
重力G/N
2.1
4.9
(1)实验中,需要的测量工具是______和______;
(2)测量物理书重时,示数如图所示,则物理书重______N;
(3)把表格中的数据在坐标系中描点、作图______;
(4)观察图像,能够得到的结论是:__________。
21.小红同学为测出木块A在水平放置的木板上所受滑动摩擦力的大小,设计了如图中所示的实验。
(1)小红通过弹簧测力计水平拉动木块A,使木块A在木板上做______运动,读出弹簧测力计的示数,即可测出木块A和木板之间的滑动摩擦力;
(2)在上述运动过程中,请画出木块A在水平方向上所受力的示意图;_______
(3)小明采用了另外一种设计方案,如图乙所示。小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A。实验时小明拉动木板,读出弹簧测力计的示数,即可测出木块A和木板之间的滑动摩擦力。小明做了两次实验,内容如下:
①小明拉动木板的速度为时,弹簧测力计的示数为;
②小明拉动木板的速度为时,弹簧测力计的示数为。
请根据小明的两次实验,回答下面的问题;
由,、可以得出“木块A所受的滑动摩擦力大小跟______无关”。
二
22.下图是小鲁同学“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程。
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做___________运动,目的是使拉力___________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力;
(2)比较___________两图可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)小鲁利用上述木块和木板对该实验进行改进,如图所示。水平拉动木板,当测力计A的示数为4.0N时,木块相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,则木板受到地面的摩擦力为___________ N;若增大拉力,测力计A的示数为4.5N,测力计B的示数为___________ N。
(4)小鲁同学认为把木板改成海绵,还可以探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系。小鲁是通过___________来判断出压力作用效果。小鲁在探究压力作用效果与受力面积的关系时,把木块切去一半后放在海绵上,你觉得小鲁做法的不妥之处是___________。
二
23.小雨探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)由图步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与______有关,与物体没没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(2)由图步骤A、______可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为_______kg/m3,该液体的密度为______kg/m3。
(4)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则所测液体密度将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)用弹簧测力计拉着圆锥形物体从底部刚好接触水面开始缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与如图中相符合的是______。
A. B. C. D.
(6)小雨继续探究,如图中步骤F所示,圆锥形物体底部距离烧杯底部为2cm,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向空烧杯内加水,当所加水使圆锥形物体刚好浸没时(水未溢出),共向烧杯中加入______g的水。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,烧杯底面积为300cm2)
24.探究与斜面相关的实验:
(1)如图甲所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,重复上述实验;小车在水平面上所受的阻力减小,小车向前滑行的距离 ______;伽利略对类似实验进行了分析,认识到:运动的物体受到的阻力越小,它运动的时间就越长,它的速度减小得就越 ______;他进一步推测:在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将 ______;
(2)如图乙所示,在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中,斜面上安装斜槽,水平面上的A处放置一个小木块;让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下,发现质量较大的钢球将小木块推得较远,表明它对小木块做的功较 ______;由此可知:______相同的物体,质量越大,它的动能越大。
25.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码______个;
(2)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件______。(选填“相符”或“不相符”)
26.质量为5千克的物体放在水平地面上,如果用10牛的拉力水平向右拉动该物体,地面与物体之间的阻力是物体重力的0.1倍。
(1)求这个物体受到的重力;
(2)求这个物体水平方向上受到的合力大小及方向。
27.如图所示,一座漂浮在海面上的冰山,其质量大约为1×104吨。已知ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg求:
(1)这座冰山受到的浮力;
(2)这座冰山海平面以下部分的体积;
(3)若这座冰山中的冰全部熔化成水,水的体积;
(4)若这座冰山中的冰全部熔化成水,会使海平面略微上升还是下降,并说明理由;
(5)为阻止海平面的变化,可行的方法。
28.如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N。求:
(1)对重物做的有用功是多少?
(2)人拉绳子做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:B
【详解】
A.中学生脉搏跳动一次的时间约为 1s,故 A不符合题意;
B.一支新铅笔的长度约为 17cm,符合实际,故 B 符合题意;
C.中学生百米赛跑的成绩约 15s,故平均速度可达 7m/s,故 C不符合题意;
D.一个鸡蛋的质量约 50g,重力约为 0.5N,故 D 不符合题意。
故选B。
2.D
解析:D
【详解】
此时小球受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力和重力的作用,且处于平衡状态,故
F浮=G+F拉=5N+3N=8N
故选D。
3.A
解析:A
【详解】
A.下滑过程中,所有的力突然全部消失,由牛顿第一定律可知,小梦将做匀速直线运动,故A正确;
B.若滑梯表面绝对光滑,小梦将做加速运动,速度大小发生改变,所以下滑过程中小梦的运动状态发生改变,故B错误;
C.滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度以及压力大小有关,与受力面积无关,小梦躺着比坐着下滑受力面积大,接触面粗糙程度以及压力大小没有变化,所以摩擦力不变,故C错误;
D.下滑过程中,支持力垂直斜面向上,与重力方向不在同一直线上,所以小梦受到的重力和支持力不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
4.A
解析:A
【详解】
A.吸管吸饮料时,用力吸时,管内压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,故A正确;
B.破窗锤敲击端做成锥状,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C.水坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大,故C错误;
D.起风时,常看见屋内的窗帘飘向窗外,这是因为窗外空气流速大、压强小,故D错误。
故选A。
5.C
解析:C
【详解】
AB.由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;故AB不符合题意;
CD.因甲中密度计排开液体的体积大与乙中排开液体的体积,所以,由可知,甲液体的密度小于乙液体的密度;故C符合题意;D不符合题意。
故选C。
6.C
解析:C
【详解】
A.医用剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.剪铁皮的剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.挑线头的剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.修树枝的剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
7.C
解析:C
【详解】
A.由图示可知,石料受到的重力为1400N,故A错误;
B.由石料的重力可求出石料的体积为
石料的质量为
所以石料的密度为
故B错误;
C.石料的高度为
h=vt=0.5m/s×2s=1m
所以石料的底面积为
所以它对地面的压强为
故C正确;
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力等于重力减去所受到的浮力为
T=G-F=1400N-500N=900N
故D错误。
应选C。
8.A
解析:A
【详解】
做蹦极运动时,重力势转化为动能,当绳子被拉伸时,动能转化为弹性势能。
A.有图像可知,to时刻,绳子拉力最大,绳子被拉伸最长,运动员在最低处,此时弹性势能最大,重力势能最小,故A项符合题意;
B.从起后到运动员到达绳子自然长度时,绳子没有被拉伸,绳子拉力为零,弹性势能为零,超过自然长度后,绳子被拉伸,弹性势能增加,故B项不符合题意;
C.从起后到运动员到达绳子自然长度时,绳子没有被拉伸,拉力为零,所以该过程拉力对运动员不做功,故C项不符合题意;
D.to到tn过程中,拉力F变小,即弹性势能减小,说明动能在减小,故D项不符合题意。
故选A。
二、填空题
9.形状 小
【详解】
[1]“北风卷地白草折”中“白草折”,体现了力的作用效果,表明力可以改变物体的形状。
[2]风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大。屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去。
10.平衡力 惯性
【详解】
[1]当台球静止时,处于平衡状态,受平衡力,在竖直方向上,重力和支持力是一对平衡力。
[2]击球后,球一旦离开球杆就不再受到球杆对它力的作用,由于球具有惯性,还要保持原来的运动状态,继续运动下去。
11.A
解析:等于 变小
【详解】
[1]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和接触面所受的压力有关,物体A在水平推力F的作用下从甲图位置匀速运动到乙图位置,接触面的粗糙程度和接触面所受压力均不变,所以此过程中,物体A受到的摩擦力不变。
[2]物体A在水平推力F的作用下从甲图位置匀速运动到乙图位置,物体A对桌面的压力不变,但受力面积变大,由可知,压强会变小。
12.多 a、c
【详解】
[1]木桩陷入沙子的过程中,木桩会对沙子做功,所以木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越多,说明木桩在起始位置的重力势能越大。
[2]图a、c两组实验中,木桩的高度相同,c组中木桩的质量大,其陷入沙坑中的深度深,说明物体重力势能的大小与物体的质量有关,结论是高度一定时,质量越大,重力势能越大。
13.F
解析:1
【详解】
[1]由图丙知,木块在2s~6s时间内作匀速直线运动,根据图乙知,此时的拉力为3N,根据二力平衡的条件,木块在4s~5s时间段内受到的摩擦力为3N。
[2]由图乙知,木块在7s~8s时间段内受到拉力为2N,因木块对支持面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,故木块受到的滑动摩擦力大小不变,木块在7s-8s时间段内受到的的合力为
F合=f-F=3N-2N=1N
14.小 靠近
【详解】
[1][2]由流体压强和流速的关系可知,空气从宽度只有3mm的缝隙中向外喷出,这部分喷射的空气流速大,压强小,在压强差的作用下,周围空气靠近这部分喷射的空气,就形成了风。
15.4 4×104
【详解】
[1]整个过程弹簧测力计对棒所做的功为
[2]因为金属棒AB形状规则,质量均匀,重心就在物体的几何中心,即金属棒AB的中间位置;此时把金属棒AB看成一杠杆,
解析:4 4×104
【详解】
[1]整个过程弹簧测力计对棒所做的功为
[2]因为金属棒AB形状规则,质量均匀,重心就在物体的几何中心,即金属棒AB的中间位置;此时把金属棒AB看成一杠杆,则A为支点,金属棒AB的重力为阻力,弹簧测力计的拉力为动力,如右图所示,根据杠杆平衡条件可得,杠杆的重力为
因为此时金属棒AB处于静止状态,由受力图可知,杠杆所受的支持力为
地面对金属棒AB的支持力与金属棒AB对地面的压力为相互作用力,则压力等于支持力等于2N,则棒A端对地面的压强为
16.不为零 一 增大 不变
【详解】
[1]球在最高点时,速度不为零,故动能不为零。
[2]在到达最高点的过程中,小球只受到竖直向下的重力作用,即只受一个力的作用。
[3]在到
解析:不为零 一 增大 不变
【详解】
[1]球在最高点时,速度不为零,故动能不为零。
[2]在到达最高点的过程中,小球只受到竖直向下的重力作用,即只受一个力的作用。
[3]在到达最高点的过程中,小球距离地面的高度逐渐增大,质量不变,故小球的重力势能逐渐增大。
[4]因忽略空气阻力的影响,故此过程中小球的动能完全转化为重力势能,故小球的机械能不变。
三、解答题
17.【详解】
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面向下、带箭头的线段即为压力的示意图;重力的方向是竖直向下的,作用在物体的重心上。木块在水平面上向右运动时,受到竖直向
解析:
【详解】
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面向下、带箭头的线段即为压力的示意图;重力的方向是竖直向下的,作用在物体的重心上。木块在水平面上向右运动时,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力,重力和支持力是一对平衡力,如图所示:
18.【详解】
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OM作为动力臂最长,根据杠杆平衡原理可知动力的方向应该向上,过M点垂直于OM作
解析:
【详解】
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OM作为动力臂最长,根据杠杆平衡原理可知动力的方向应该向上,过M点垂直于OM作最小力F的示意图,如下图所示:
19.【详解】
(1)过力臂L2作杠杆的垂线,垂线与杠杆的相交点即是力F2在杠杆上的作用点,而F2方向向上,才能让杠杆平衡;过支点O作力F1的垂线段,此垂线段即为力臂L1,所以作图如下:
解析:
【详解】
(1)过力臂L2作杠杆的垂线,垂线与杠杆的相交点即是力F2在杠杆上的作用点,而F2方向向上,才能让杠杆平衡;过支点O作力F1的垂线段,此垂线段即为力臂L1,所以作图如下:
(2)图示滑轮组,将绳子固定在动滑轮上,之后逐一绕过定滑轮和动滑轮,这种情况下承重绳子为3根,是最省力的绕线,所以作图如下:
20.弹簧测力计 托盘天平 3.6 物体所受的重力跟它的质量成正比
【详解】
(1)[1][2]探究重力的大小跟质量的关系,需要知道重力的大小,质量的大小,测量重力用弹簧
解析:弹簧测力计 托盘天平 3.6 物体所受的重力跟它的质量成正比
【详解】
(1)[1][2]探究重力的大小跟质量的关系,需要知道重力的大小,质量的大小,测量重力用弹簧测力计,测量质量用托盘天平,所以实验中,需要的测量工具是弹簧测力计和托盘天平。
(2)[3]观察图中的弹簧测力计可知,量程是0~5N,分度值是0.2N,指针指在3刻度往下第三个刻度,它的读数是3.6N。
(3)[4]从表格中的数据可以看到,文具盒质量是0.22kg,重力是2.1N,物理书质量是0.37kg,重力是3.6N,保温杯质量是0.50kg,重力是4.9N,把这三个数据在坐标系中描点、作图,可得到下图。
(4)[5]观察图像,这是一条过原点的直线,物体的重力与质量的比值是一个固定值,可知物体所受的重力跟它的质量成正比。
21.匀速直线
速度
【详解】
(1)[1]实验中小红通过弹簧测力计水平拉动木块A,使木块A在木板上做匀速直线运动,此时木块A处于平衡状态,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力
解析:匀速直线
速度
【详解】
(1)[1]实验中小红通过弹簧测力计水平拉动木块A,使木块A在木板上做匀速直线运动,此时木块A处于平衡状态,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于木块A和木板之间的滑动摩擦力的大小。
(2)[2]木块做匀速直线运动时,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,据此特点作图如下:
(3)[3]拉动木板时的速度不同,木板上方的木块都处于静止状态,木块A在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。由弹簧测力计的示数为F1 =F2 可知,木块A在两种情况下所受的滑动摩擦力大小也相等,说明木块A所受的滑动摩擦力大小跟物体运动的速度无关。
二
22.匀速直线运动 等于 甲、乙 1.2 2.8 海绵的凹陷程度 没有控制压力大小不变
【详解】
(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在
解析:匀速直线运动 等于 甲、乙 1.2 2.8 海绵的凹陷程度 没有控制压力大小不变
【详解】
(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上才受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,拉力大小才等于摩擦力的大小,即实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,目的是使拉力等于摩擦力。
(2)[3]影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究滑动摩擦力与压力的关系时,要控制接触面粗糙程度相同,根据图中现象比较甲、乙两图可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4][5]甲图中,测力计分度值为0.2N,示数为2.8N,根据二力平衡知识可知,木块在木板上运动时受到的摩擦力为2.8N。由力的相互性,木板受到的木块施加的反作用力大小也为2.8N,方向水平向左。因测力计A的示数为4.0N时,由于木板做匀速直线运动受到平衡力的作用,则木板受到地面的摩擦力为
f=4.0N-2.8N=1.2N
若增大拉力,测力计A的示数为4.5N,因木块对木板的压力和接触面粗糙程度不变,故木块受到摩擦力大小不变,又木块相对地面处于静止状态,受到平衡力的作用,故测力计B的示数不变,仍为2.8N。
(4)[6]探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系的实验,可通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。把木板改成海绵,还可以探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系,小鲁是通过海绵的凹陷程度来判断出压力作用效果。
[7]压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,根据控制变量法,探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,把木块切去一半后放在海绵上,则压力变小了,故小鲁做法的不妥之处是没有控制压力大小不变。
【点睛】
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关及探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系,考查测力计读数、二力平衡知识、力的相互性、物体的受力分析、转换法、及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
二
23.排开液体的体积 无关 DE 4×103 0.8×103 偏大 B 1400
【详解】
(1)[1]由图ABC可知,物体浸在水中的体积变大,弹簧测力计
解析:排开液体的体积 无关 DE 4×103 0.8×103 偏大 B 1400
【详解】
(1)[1]由图ABC可知,物体浸在水中的体积变大,弹簧测力计的示数变小,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力变大,则说明:物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
[2]由图CD可知,物体浸没后,物体排开液体的体积不变,弹簧测力计的示数相同,根据称重法,物体受到浮力大小相同,则说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)[3]由步骤ADE可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力不同,这说明:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)[4]由图AC可知,根据称重法,物体浸没在水中时受到的浮力
F浮水=G-F′=4N-3N=1N
物体的体积
物体的密度
=4×103kg/m3
[5]由图AE可知,物体浸没在液体中时受到的浮力
F浮液=G-F′′=4N-3.2N=0.8N
液体的密度
=0.8×103kg/m3
(4)[6]如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,弹簧测力计的示数变小,浮力变大,则所测液体密度将偏大。
(5)[7]因为圆锥形物体“下小上大”,所以随着圆锥形物体浸入水中的深度增加,排开水的体积也增加,但是排开水的体积增大的幅度在变大,根据F浮=ρ液gV排知,浮力变大,且浮力增大的幅度在变大;根据F浮=G-F可知,测力计的示数变小,且测力计示数变小的幅度在变大(即图线逐渐变陡),到圆锥体完全浸没后,浮力不变,测力计的示数也不变,故B图符合题意。
(6)[8]圆锥体的体积
V=10-4m3=100cm3
物体浸没在水中时受到的浮力
F浮水=G-F′=4N-3N=1N
由称重法可知拉力减小1N,由于弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,故弹簧缩短了
×0.1cm=1cm
由(5)可知物体的高度是2cm,圆锥形物体底部距离烧杯底部为2cm,所以需要加水的体积为
V加=S(h1+h2+Δh)-V=300cm2×(2cm+2cm+1cm)-100cm3=1400cm3
加水的质量
m加=ρ水V加=1g/cm3×1400cm3=1400g
24.越远 慢 做匀速直线运动 大 速度
【详解】
(1)[1]去掉棉布,木板较棉布光滑,小车在木板上受到的阻力较小,运动的距离更远。
[2][3]运动的物体受到的阻力越小
解析:越远 慢 做匀速直线运动 大 速度
【详解】
(1)[1]去掉棉布,木板较棉布光滑,小车在木板上受到的阻力较小,运动的距离更远。
[2][3]运动的物体受到的阻力越小,它运动的时间就越长,它的速度减小得就越慢;推理得到:如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,那么物体会以恒定的速度运动下去,即这时物体将做匀速直线运动。
(2)[4][5]质量较大的钢球将小木块推得较远,即小木块克服摩擦力做功较大,这表明它对小木块做的功较多;所以结论为:速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
25.左 6 变大 不相符
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
[2]如图甲所示,设一个钩码重力为
解析:左 6 变大 不相符
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
[2]如图甲所示,设一个钩码重力为G,标尺一个格长度为l,则在杠杆左边A处挂四个相同钩码即
4G×3l=12Gl
要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样n个钩码
nG×2l=12Gl
n=6
故在B处挂同样钩码6个。
(2)[3]当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,该力的力臂变短了,阻力和阻力臂不变,会使得拉力变大。
(3)[4]若用图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响;因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
26.(1)49 N;(2)5.1 N,方向水平向右
【详解】
解:(1)这个物体受到的重力
G=mg=5kg×9.8N/kg =49N
(2)物体受到的阻力
f =0.1G=0.1×49N=4.9N
物
解析:(1)49 N;(2)5.1 N,方向水平向右
【详解】
解:(1)这个物体受到的重力
G=mg=5kg×9.8N/kg =49N
(2)物体受到的阻力
f =0.1G=0.1×49N=4.9N
物体在水平方向受水平向右的拉力和水平向左的阻力,受到的合力
F合=F拉-f=10N-4.9N=5.1N
方向水平向右。
答:(1)这个物体受到的重力49N;
(2)这个物体水平方向上受到的合力大小是5.1N,方向水平向右。
27.(1)1×108N;(2)0.97×104m3;(3)1×104m3;(4)海平面会略微上升;(5)见解析
【详解】
解:(1)这座冰山处于漂浮状态,受到的浮力
F浮=G=mg=1×107kg×10
解析:(1)1×108N;(2)0.97×104m3;(3)1×104m3;(4)海平面会略微上升;(5)见解析
【详解】
解:(1)这座冰山处于漂浮状态,受到的浮力
F浮=G=mg=1×107kg×10N/kg=1×108N
(2)这座冰山海平面以下部分的体积为
≈0.97×104m3
(3)因为冰化水后质量不变,所以
m水=m冰=1×104t=1×107kg
若这座冰山中的冰全部熔化成水,水的体积为
(4)因为
V水>V排
所以若这座冰山中的冰全部熔化成水,海平面会略微上升。
(5)为阻止海平面升高,可以开发利用新能源,减少化石能源的使用;提倡绿色出行,尽量减少私家车的使用;大力提倡植树造林也可以抑制气候变暖,防止海平面升高。
答:(1)这座冰山受到的浮力为1×108N;
(2)这座冰山海平面以下部分的体积为0.97×104m3;
(3)若这座冰山中的冰全部熔化成水,水的体积为104m3;
(4)海平面会略微上升;
(5)见解析。
28.(1)800J;(2)200W;(3)80%
【详解】
解:(1)由题意可知,对重物做的有用功为
W有=Gh=400N×2m=800J
(2)由图中可知,此时动滑轮上有两股绳子承重,故绳子自由端移动
解析:(1)800J;(2)200W;(3)80%
【详解】
解:(1)由题意可知,对重物做的有用功为
W有=Gh=400N×2m=800J
(2)由图中可知,此时动滑轮上有两股绳子承重,故绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×2m=4m
故人拉绳子做的总功为
W总=Fs=250N×4m=1000J
故人拉绳子做功的功率为
(3)由(1)(2)中可知,滑轮组的机械效率为
答:(1)对重物做的有用功是800J;
(2)人拉绳子做功的功率是200W;
(3)滑轮组的机械效率是80%。
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