资源描述
初中人教版八年级下册期末物理质量测试真题经典套题
一、选择题
1.关于普通中学生,下列估测不符合实际情况的是( )
A.身体重力约为500N
B.身高约为165cm
C.步行速度约为4km/h
D.站立时对地面的压强约为1×103Pa
2.用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M,如图所示。如果自由端的拉力F=30N,物体M的速度v=0.1m/s,每个滑轮重10N,忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是( )
A.物体M受到的合力不为零 B.物体M的重力为80N
C.自由端移动的速度为0.2m/s D.天花板受到的拉力为90N
3.滑板是青少年比较喜欢的一种运动,以下分析合理的是( )
A.人和滑板滑行的速度越快,惯性越大
B.滑板底部安装有滚轮,是为了增大对地面的压强
C.人和滑板从运动到静止的过程说明了滑动摩擦力与速度有关
D.在水平面上匀速滑动时,人的重力和滑板对人的支持力是一对平衡力
4.下列有关生产和生活中的应用解释正确的是( )
A.斧头具有很薄的刃,是为了增大压力
B.用注射器往人体注射疫苗药液,是利用了大气压
C.船闸的工作原理是连通器原理
D.拉杆箱下安装轮子,是通过减小受力面积减小摩擦
5.如图所示,四种现象中属于利用大气压强的是( )
A.活塞式抽水机把水从地下抽上来
B.用力压气球,气球变瘪了
C.自制喷泉
D.孔明灯能上天
6.如图所示,用轻质杠杆提升物体,O点为杠杆的支点,杠杆在水平位置处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.当物体悬挂在A点时,动力作用在C点,该杠杆一定是省力杠杆
B.当物体悬挂在B点时,动力作用在C点,动力的方向可以竖直向下
C.当物体悬挂在C点时,动力作用在A点一定比作用在B点要费力
D.当物体悬挂在C点时,无论动力作用在A点还是B点该杠杆一定是费力杠杆
7.甲、乙两只完全相同的杯子放在水平桌面上,两杯中盛有相同浓度的盐水,将两只体积相同、质量不同的小球分别放入其中,当小球静止时,两杯中液面相平,小球所处的位置如图所示。则下列说法正确的是( )
A.两小球在两杯盐水中受到的浮力相等
B.乙杯底部所受盐水的压强较大
C.甲杯底部所受盐水的压力较大
D.甲杯中小球密度小于乙杯中小球密度
8.如图所示,斜面与水平面在M点相连,弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后最高返回到T点。则下列说法中正确的是( )
A.小物块从P向M运动过程中,机械能减小
B.小物块从P向M运动过程中,重力势能增大
C.弹簧被压缩到最短时,小物块动能最大
D.小物块从M向T运动过程中,速度变快
二、填空题
9.用气球可以做很多物理小实验。
①如图1所示,用手压气球,气球会变形,说明力可以使物体发生 ___________,气球与手掌、手指接触的两部分作用效果不同,说明压力的作用效果与 ___________有关;
②当把图2中气球封口的夹子松开,气球就会向 ___________(选填“左”或“右”)运动,使气球由静止变为运动的施力物体是 ___________(选填“喷出的气体”或“周围的空气”)。
10.汽车的轮胎刻有凹凸不平的花纹,目的是 ______轮胎与地面的摩擦;雨天行车时须减速慢行,因为积水的路面会 ______轮胎与地面之间的摩擦,容易造成交通事故(两空均选填“增大”或“减小”)。在高速公路上行车两车间必须保持一定的距离,且驾乘车辆的人员都必须系好安全带,这都是为了防止刹车时 ______给人带来危害。
11.在生活中,我们有过以下的体验或观察:①书包背带做得较宽;②砍柴刀刃磨得很锋利;③运动鞋底有很深的花纹;④装订试卷时用力按压订书机;⑤写字的笔杆握笔处凹凸不平;⑥搬运机器时,在机器下面垫上圆木。其中主要目的为了增大压强的是________,增大摩擦的是_______(填写序号)
12.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度。向下按笔的过程中,笔的重力势能_______,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能________。(选填“增大”或“减小”或“不变”)
13.在水平桌面上放一个200N的重物,现用如图所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是30N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力F为___________N。
14.小明在家擦窗户时,一阵风吹过,窗帘向外飘去,这是因为窗外空气流速 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”),压强 ______(选填“变大”“变小”或“不变”),窗帘在内外压强差的作用下飘向窗外。
15.利用杠杆投掷石球,如图所示,作用在A点的力沿_______方向时最小,若力沿c的方向时力臂_______(选填“变长”、“变短”)。已知石球重100N,OA:OB=1:4,则作用在A点力的最小值为_______N(不计杠杆自重及摩擦)。
16.某校举行了春季趣味运动会,如图所示是物理老师某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像,已知物理老师的质量为60kg,则在1min内克服重力所做的功为__________J,他跳绳的功率为__________W。(g取10N/kg)
三、解答题
17.如图所示,一物体静止于某一斜面上,请你画出物体对斜面的压力的示意图。
18.如图所示是一把椅子的侧视图,请画出以椅子前腿着地点O为支点,使椅子向前翻转的最小力F及其力臂L。
19.(1)如图所示,请你画出这个静止在墙角的球所受力的示意图________。
(2)如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法________。
20.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,按如下步骤操作:
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计(如图所示)的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在___________方向调零;
(2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于___________状态,这时弹簧测力计的示数即拉力大小就等于物体的重力。而且发现细线被竖直拉直,这说明重力的方向是___________的。
(3)实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据,如表所示,当物体的质量为时,它受到的重力是___________。
21.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小红同学用弹簧测力计匀速拉动同一木块在水平放置的长木板上进行甲、乙、丙三次实验(木块各面粗糙程度相同):
(1)实验中匀速拉动木块的目的是利用_________的知识,可以间接测出木块受到的滑动摩擦力大小。
(2)实验数据如下表:
实验过程
木块对木板压力/N
弹簧测力计示数/N
滑动摩擦力/N
甲
5
2
2
乙
5
2
2
丙
7
2.8
2.8
①比较甲和乙实验数据可知,滑动摩擦力的大小与_________无关。
②比较_________实验数据可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)本实验的科学探究方法是:_________。.
二
22.小明同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,用砝码、小桌、海绵、木板做了甲、乙、丙、丁四次实验,其中乙、丙、丁三次实验使用的是海绵,实验甲使用的是木板,如图所示。
(1)在实验中,小明同学是通过观察海绵的________来比较压力作用效果的。
(2)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系,小明同学应该通过比较________两次实验得出结论。
(3)通过比较乙、丙两次实验,小明得到的结论是_________。
(4)若比较实验丙中海绵受到的压强p丙和实验丁中木板受到的压强p丁的大小,其大小关系应该为p丙_________p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
二
23.小明用弹簧测力计、合金块、烧杯和水进行了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,如图所示。(g取10N/kg)
(1)根据乙、丙、丁可得出的结论______;
(2)合金块的重力是______,合金块浸没在水中时,受到的浮力是______N,合金块的密度是______;
(3)实验时应先测物体的重力再放入水中测浮力,改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏______(选填“大”或“小”);
(4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是______。
24.小华用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个底面积均为200cm2的薄壁烧杯(分别装有一定量的酒精和水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究,其中C、D分别是圆柱体刚好浸没在酒精和水中的情况.如图甲表示探究过程及有关数据.(酒精密度为0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)实验中使用弹簧测力计测量拉力前,应将测力计处于________方向将指针调至“0”刻度线上.
(2)比较图甲中A、B、C的数据,可以得出浮力的大小与________有关.
(3)如图甲中D所示,圆柱体浸没在水中所受的浮力是________N.
(4)如图乙所示,完成实验后,小华将烧杯中水倒出,将该圆柱体放在烧杯底部,然后向烧杯倒入另一种液体,圆柱体受到的浮力F浮与容器内液体的深度关系如图丙所示,圆柱体始终处于沉底状态,则该圆柱体的底面积为______m2;未倒液体前圆柱体对容器底部的压强为_______Pa,液体的密度为________kg/m3.
(5)由图甲中A到C的过程中,圆柱体的重力做功是________J.
25.小明用如图方法测量滑轮组的机械效率,下表中记录了他测量的部分实验数据和前两次测量的结果。
(1)图中的弹簧测力计是小明第三次测量时的示数,请你读出此时弹簧测力计的示数值并计算出该次测得的滑轮组机械效率,分别填入下表的空格中。(g=10N/kg)
实验次数
重物质量m/kg
重物上升距离H/cm
弹簧测力计示数F/N
拉力作用点移动距离H/cm
滑轮组机械效率η
1
0.1
7.0
0.6
21.0
55.6%
2
0.2
10.0
0.9
30.0
74.1%
3
0.3
8.0
______
24.0
______
(2)根据表格中的数据分析可以得出滑轮组的机械效率与提升重物质量的关系是______。
(3)从以上各次所测的数据中,能否计算出动滑轮所受的重力?为什么?答:______。
26.为了尽可能避免病毒的交叉感染,多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为120 kg,空载时车轮与地面的接触面积为7.5×10-3m2;该机器人最多可负载 40 kg的重物,匀速行驶时所受摩擦力为总重力的0.2倍。求:
(1)图中机器人空载时对水平地面的压强。
(2)机器人满载匀速行驶时所需的牵引力。
27.如图所示,A、B两物体用细线相连浸没水中,此时两物体恰好处于悬浮状态;细线的质量、体积忽略不计;已知正方体A的边长为10cm,且A的上表面距离水面2cm,物体B的体积为200cm3,物体B的质量为0.4kg;(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)正方体A下表面受到水的压强;
(2)物体B受到细线的拉力;
(3)剪断细线后,物体A静止时,A受到的浮力。
28.在涪江六桥建筑工地,工人师傅正用塔吊通过滑轮组从河床吊起一如图甲所示工件。已知工件上下两部分都为正方体,重22500N,工件上升速度保持为0.1m/s。吊装过程中,滑轮组的机械效率随时间变化的图象如图乙所示,机械摩擦力及绳重忽略不计,(g=10N/kg)。问:
(1)河床受到水的压强多大?
(2)动滑轮的重力多大?
(3)工件完全露出水面后,拉力做功的功率多大?
(4)第15s时的机械效率多大?
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
A.中学生重力约为500N,故A不符合题意;
B.中学生身高约为165cm,故B不符合题意;
C.中学生步行速度约为1.1m/s,即接近4km/h,故C不符合题意;
D.中学生双脚的底面积S=0.04m2;中学生的质量大约为50kg,压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
压强
p==1.25×104Pa
故D符合题意。
故选D。
2.C
解析:C
【详解】
A.因为物体做匀速运动,根据牛顿第一定律可知,物体M受到的合力为零,故A错误;
B.忽略绳重和轴摩擦,根据
即
解得
故B错误;
C.由图可知
自由端移动的速度为
故C正确;
D.天花板受到的拉力为
故D错误。
故选C。
3.D
解析:D
【详解】
A.人和滑板滑行的速度越快,则动能越大,而速度的大小不会影响物体的惯性,故A不符合题意;
B.滑板底部装有滚轮,是为了将滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小地面对滑板的摩擦力,故B不符合题意;
C.人和滑板从运动到静止,是由于受到地面阻力的作用,说明力能改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.在水平面上匀速滑动时,人受到的重力和滑板对人的支持力大小相等,方向相反,同时作用在人的身上,是一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
4.C
解析:C
【详解】
A.斧头具有很薄的刃,是在压力一定时,减小受力面积来增大斧头对物体的压强,故A错误;
B.用注射器将药液注入肌肉是依靠手的推力的作用,故B错误;
C.船闸工作时整体上端开口下端连通,属于连通器,故C正确;
D.拉杆箱下安装轮子,是通过滚动摩擦代替滑动摩擦的方法来减小摩擦,故D错误。
故选C。
5.A
解析:A
【详解】
A.抽水机是利用水面上方的大气压将水压上去,故A符合题意;
B.气球变瘪,是由于受力的作用,使形状发生了改变,故B不符合题意;
C.由于左侧的水压大,使右侧管中的水喷出,故C不符合题意;
D.孔明灯是利用空气浮力上升的,故D不符合题意。
故选A。
6.D
解析:D
【详解】
A.当物体悬挂在A点,动力作用在C点时,若如图1所示
动力的力臂OD小于阻力的力臂OA,该杠杆是费力杠杆,故A错误;
B.当物体悬挂在B点时,动力作用在C点,物体对杠杆的拉力竖直向下,使杠杆顺时针转动,若动力的方向也竖直向下,则杠杆不能静止,故B错误;
C.当物体悬挂在C点时,若如图2所示,动力臂OF小于动力臂OA,所以动力作用在A点一定比作用在B点要省力,故C错误;
D.当物体悬挂在C点时,如图2所示,无论动力作用在A点还是B点,动力的力臂都小于阻力的力臂,该杠杆一定是费力杠杆,故D正确。
故选D。
7.D
解析:D
【详解】
A.根据浮沉条件可知,物体漂浮或者悬浮时,受到的浮力等于物体的重力,两个小球的体积相同、质量不同,根据G=mg可知重力不同,则两小球在两杯盐水中受到的浮力不相等,故A错误;
BC.两杯中盛有相同浓度的盐水,放入小球静止后两杯中液面相平,根据p=ρgh可知两杯子底部受到盐水的压强相等;杯子完全相同,根据可知杯子底部受到盐水的压力相同,故BC错误;
D.由图可知,甲中小球漂浮,乙中小球悬浮,根据浮沉条件可知,甲中小球的密度小于盐水的密度,乙中小球的密度等于盐水的密度,则甲杯中小球密度小于乙杯中小球密度,故D正确。
故选D。
8.A
解析:A
【分析】
本题考查了动能、势能、弹性势能的转化,以及机械能变化的判断,明确各自的影响因素是解答此题的关键。
【详解】
A.小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后最高返回到T点,说明接触面不光滑,则小物块从P向M运动过程中,需要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,所以小物块的机械能减小,故A正确;
B.小物块从P向M运动过程中,质量不变,高度变小,其重力势能减小;故B错误;
C.弹簧被压缩的过程,小物块的动能转化为弹簧的弹性势能,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性形变达到最大,其弹性势能最大,此时小物块的动能最小,故C错误;
D.小物块从M向T运动过程中,动能不断转化为重力势能和内能,所以小物块的动能减小、速度变慢,故D错误。
故选A。
二、填空题
9.形变 受力面积 右 喷出的气体
【详解】
①[1][2]图1中用手压气球,气球会变形,说明力可以使物体发生形变,气球与手掌、手指接触的两部分作用效果不同,说明压力的作用效果与受力面积有关。
②[3][4]图2中气球封口的夹子松开,气球就会向右,因为物体间力的作用是相互的,气球给喷出的气体一个向后的力,则喷出的气体给气球一个相反的作用力。
10.增大 减小 惯性
【详解】
[1]汽车的轮胎刻有凹凸不平的花纹,目的是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大轮胎与地面的摩擦。
[2]雨天行车时,因为积水的路面接触面的粗糙程度减小,从而导致轮胎与地面的摩擦力减小,容易造成交通事故,所以须减速慢行。
[3]如遇紧急情况刹车时,汽车由于具有惯性仍要保持原来的运动状态,继续向前运动,加之车轮与路面间摩擦力较小,车辆难以控制,很容易造成交通事故,所以,在高速公路上行车两车间必须保持一定的距离,且驾乘车辆的人员都必须系好安全带。
11.②④ ③⑤
【详解】
[1] ①书包背带做得较宽是通过增大受力面积从而减小压强,故①不符合题意;②砍柴刀刃磨得很锋利,通过减小受力面积从而减小压强,故②符合题意;③运动鞋底有很深的花纹,是通过减小受力面积从而减小压强,故③不符合题意;④装订试卷时用力按压订书机,是通过增大压力从而增大压强,故④符合题意;⑤写字的笔杆握笔处凹凸不平与压强无关;⑥搬运机器时,在机器下面垫上圆木,与压强无关,故⑥不符合题意,故选②④。
[2]与摩擦力有关的是增大摩擦的是③⑤⑥,③⑤是通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,而⑥通过以滚动代替滑动减小摩擦力,故增大摩擦力的是③⑤。
12.减小 减小
【详解】
[1][2]向下按笔的过程中,笔的高度降低,因此重力势能减小;笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性形变程度变小,故其具有的弹性势能减小。
13.F
解析:10
【详解】
从图可知,有三段绳子在拉物体,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力F为摩擦力的三分之一,所以水平拉力F为
14.变大 变小
【详解】
[1][2]一阵风吹过,窗外的空气流速大压强小,室内的空气流速小压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗外。
15.b 变短 400
【详解】
[1] 在A端施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即作用在A点的力沿b时最小。
[2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离,由图可知,若
解析:b 变短 400
【详解】
[1] 在A端施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即作用在A点的力沿b时最小。
[2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离,由图可知,若力沿c的方向时力臂变短。
[3]由图可知:F2=G=100N,OA为动力臂l1,OB为阻力臂之l2,则
l1:l2=OA:OB=1:4
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
即作用在A点力的最小值为400N。
16.90
【详解】
[1][2]如图可计算1min跳绳个数为
由图可知每次跳起高度为6cm,合0.06m,则1min克服重力做功为
W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=54
解析:90
【详解】
[1][2]如图可计算1min跳绳个数为
由图可知每次跳起高度为6cm,合0.06m,则1min克服重力做功为
W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=5400J
由可求功率为
三、解答题
17.【详解】
物体对斜面压力的作用点在斜面上(选取接触面的中点),方向垂直于斜面向下,过压力的作用点,沿垂直于斜面向下的方向画一条有向线段,用F压表示,如下图所示:
解析:
【详解】
物体对斜面压力的作用点在斜面上(选取接触面的中点),方向垂直于斜面向下,过压力的作用点,沿垂直于斜面向下的方向画一条有向线段,用F压表示,如下图所示:
18.【详解】
根据杠杆的平衡条件可知,当动力臂越长时越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,即O到椅子最上端的点之间的连线作为力臂时,动力臂是最大的,然后根据力臂的画法作垂直于力臂的作用力即可。如图所
解析:
【详解】
根据杠杆的平衡条件可知,当动力臂越长时越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,即O到椅子最上端的点之间的连线作为力臂时,动力臂是最大的,然后根据力臂的画法作垂直于力臂的作用力即可。如图所示:
19.【详解】
(1)[1]球静止在墙角时,与竖直墙面没有挤压,则球与竖直墙面之间没有力作用,只受到自身重力和地面给的支持力作用,球静止在墙角,则球受到的重力与支持力是一对大小相等的平衡
解析:
【详解】
(1)[1]球静止在墙角时,与竖直墙面没有挤压,则球与竖直墙面之间没有力作用,只受到自身重力和地面给的支持力作用,球静止在墙角,则球受到的重力与支持力是一对大小相等的平衡力。过球的重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画一条有向线段表示支持力F和重力G。如图所示
(2)[2]用滑轮组沿水平地面拉动物体A,要求最省力,根据滑轮组的工作特点“动滑轮上绳子段数越多越省力”可知动滑轮上绳子段数为3时最省力,则绳子应该从动滑轮的挂钩开始经过定滑轮,再绕过动滑轮。如图所示
20.竖直 静止 竖直向下
【详解】
(1)[1]测量物体重力前,需要观察测力计的量程和分度值,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)[2][3]测量物体
解析:竖直 静止 竖直向下
【详解】
(1)[1]测量物体重力前,需要观察测力计的量程和分度值,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)[2][3]测量物体重力时,当物体静止时,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,发现细线被竖直拉直,这说明重力的方向是竖直向下的;
测量物体重力时,当物体静止时,大小相等,发现细线被竖直拉直。
(3)[4]分析表中数据可得,重力与质量的比值
=9.8N/kg
当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力为
G=m×9.8N/kg=0.7kg×9.8N/kg=6.86N
21.二力平衡 接触面积的大小 甲、丙 控制变量法
【详解】
(1)[1]实验中匀速拉动木块,物体匀速,处于平衡态,故利用的是二力平衡的知识。
(2)[2][3]甲、乙的接触面积
解析:二力平衡 接触面积的大小 甲、丙 控制变量法
【详解】
(1)[1]实验中匀速拉动木块,物体匀速,处于平衡态,故利用的是二力平衡的知识。
(2)[2][3]甲、乙的接触面积不同,但是摩擦力相同,故摩擦力的大小与接触面积的大小无关;滑动摩擦力的大小与压力大小有关,即压力是变量,接触面积相同,故选择甲、丙两次实验即可。
(3)[4]多个变量,每一次实验时需要控制变量法。
二
22.凹陷程度 乙、丙 当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显 >
【详解】
(1)[1]压力的作用效果不便直接测量,所以在实验中往往利用“转换法”,将不易被测量的压力的
解析:凹陷程度 乙、丙 当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显 >
【详解】
(1)[1]压力的作用效果不便直接测量,所以在实验中往往利用“转换法”,将不易被测量的压力的作用效果转换成容易被观察的实验现象,那么该实验用的是海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。
(2)[2]在进行实验时,我们往往需要控制变量,这种方法叫做“控制变量法”,该实验是为了探究压力的作用效果和压力大小的关系,变量是压力的大小,所以我们需要控制其他的因素不变。在乙、丙实验中,桌子和海绵的接触面积相同,丙比乙多了一个砝码,变量是海绵受到的压力大小,符合实验探究目的。
(3)[3]当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(4)[4]比较丙、丁两组实验,明显可以观察到丙的海绵凹陷程度大于丁,所以丙的压力的作用效果大于丁,即p丙>p丁。
二
23.物体浸入同种液体中(或液体密度一定) ,排开液体的体积越大,所受浮力越大 3.6N 1.0N 大 B
【详解】
(1)[1]实验中所用液体均为水。图甲中,测力
解析:物体浸入同种液体中(或液体密度一定) ,排开液体的体积越大,所受浮力越大 3.6N 1.0N 大 B
【详解】
(1)[1]实验中所用液体均为水。图甲中,测力计的示数即为物体的重力,乙、丙、丁图中,物体排开液体的体积逐渐变大,而测力计示数逐渐变小,由称重法测浮力
F浮=G-F
乙、丙、丁实验中物体受到的浮力逐渐变大,可得出的结论:物体浸入同种液体中(或液体密度一定) ,排开液体的体积越大,所受浮力越大。
(2)[2][3][4]由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,合金块的重力是3.6N;合金块浸没在水中时,测力计示数为2.6N,合金块浸没受到的浮力是
根据阿基米德原理,合金块的体积即合金块浸没时排开水的体积
①
合金块的密度是
②
将①代入②,并代入已知量,得合金块的密度是
(3)[5]实验时应先测物体的重力再放入水中测浮力,若改变操作先后顺序,即后测物体的重力,因物体上沾有水,会使测量出的重力偏大,根据
F浮=G-F
会使浮力的测量结果偏大。
(4)[6]从圆柱体下表面恰好接触水面到圆柱体刚好浸没,圆柱体排开水的体积逐渐变大,由阿基米德原理,圆柱体受到的浮力变大,由称重法测浮力,测力计示数逐渐变小;从圆柱体刚好浸没到圆柱体在水中的深度继续增加的过程中,因其排开水的体积不变,故受到的浮力不变,测力计示数不变,故能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是B。
24.竖直 物体排开液体的体积 4 5×10-3 1.2×103 1.15×103 0.36
【详解】
第一空.使用弹簧测力计测量拉力前,将测力计处于竖直方向,
解析:竖直 物体排开液体的体积 4 5×10-3 1.2×103 1.15×103 0.36
【详解】
第一空.使用弹簧测力计测量拉力前,将测力计处于竖直方向,需要将指针调到零刻度线;
第二空.分析A、B、C可知:液体均为酒精,探究过程中控制了液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,说明浮力和物体排开液体体积有关;
第三空.图A中弹簧测力计的示数为6N,物体的重力为6N,图甲D中,弹簧测力计的示数为2N,圆柱体浸没在水中所受的浮力
F浮=G-F=6N-2N=4N;
第四空.根据阿基米德原理得到圆柱体的体积
V=V排==4×10-4m3,
由图丙可知,容器内水的深度为8cm时,圆柱体受到的浮力为4.6N,浮力不变,说明圆柱体全部浸入液体中,圆柱体的高度是8cm,圆柱体排开液体的体积等于圆柱体的体积,圆柱体的底面积
S==5×10-3m2;
第五空.未倒液体前圆柱体对容器底部的压强
p==1.2×103Pa;
第六空.根据阿基米德原理得到液体的密度
ρ液==1.15×103kg/m3.
第七空.由图甲中A到C的过程中,圆柱体排开酒精的体积V排酒=V=4×10-4m3=400cm3,圆柱体全部浸入酒精中,酒精上升的高度
Δh==2cm,
圆柱体下降的距离
h1=h-Δh=8cm-2cm=6cm,
圆柱体的重力做功
W=Gh1=6N×0.06m=0.36J.
25.2 83.3% 见解析 见解析
【详解】
(1)[1][2]由图知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为1.2N;第三次的机械效率为
(2)[3]由数据知,同一滑轮组,
解析:2 83.3% 见解析 见解析
【详解】
(1)[1][2]由图知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为1.2N;第三次的机械效率为
(2)[3]由数据知,同一滑轮组,被提升的物体质量越大,滑轮组的机械效率越高。
(3)[4]若不计轮与轴之间的摩擦力、绳与轮之间的摩擦、绳的重力,由
得
又,所以
代入数据便可求出G动,但这些不忽略的话,不能计算出动滑轮的重力。
26.(1)1.6×105 Pa;(2)320 N
【详解】
解:(1)机器人空载时所受的重力
G=mg=120kg×10N/kg=1200N
机器人空载时对水平地面的压强
(3)机器人满载时时的重力
解析:(1)1.6×105 Pa;(2)320 N
【详解】
解:(1)机器人空载时所受的重力
G=mg=120kg×10N/kg=1200N
机器人空载时对水平地面的压强
(3)机器人满载时时的重力
G总=(m+m物)g=(120kg+40kg) ×10N/kg=1600N
匀速行驶时所受摩擦力为
f=0.2⋅G总=0.2×1600N=320N
由二力平衡的条件,机器人匀速行驶时所需的牵引力
F牵= f=320N
答:(1) 图中机器人空载时对水平地面的压强1.6×105Pa;
(2)机器人满载匀速行驶时所需的牵引力320N。
27.(1)1200Pa;(2)2N;(3)8N
【详解】
解:(1)正方体A下表面的深度
h下=h上+LA=2cm+10cm=12cm=0.12m
则A下表面受到水的压强
p下=ρ水gh下=1.0×10
解析:(1)1200Pa;(2)2N;(3)8N
【详解】
解:(1)正方体A下表面的深度
h下=h上+LA=2cm+10cm=12cm=0.12m
则A下表面受到水的压强
p下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物体B受到的浮力
F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N
物体B的重力
GB=mBg=0.4kg×10N/kg=4N
对物体B受力分析可知,受到竖直向上的浮力F浮B、细线对物体B的拉力F和竖直向下自身的重力GB作用处于平衡状态,所以,由物体B受到的合力为零可得
F浮B+F=GB
则细线对物体B的拉力
F=GB﹣F浮B=4N﹣2N=2N
(3)A、B两物体用细线相连浸没水中时两物体恰好处于悬浮状态,此时物体A受到的浮力
F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
因A、B两物体悬浮时受到的总浮力和重力相等,所以
F浮A+F浮B=GA+GB
则物体A的重力
GA=F浮A+F浮B﹣GB=10N+2N﹣4N=8N
由
F浮A>GA
可知,细线剪断后,物体A竖直静止时处于漂浮状态,受到的浮力
F浮A′=GA=8N
答:(1)正方体A下表面受到水的压强为1200Pa;
(2)物体B受到细线的拉力为2N;
(3)剪断细线后,物体A静止时,A受到的浮力为8N。
28.(1)2.5×104Pa;(2)2500N;(3)625W;(4)83.3%
【详解】
解:(1)由乙图可知,河水深度
h=vt1=0.1m/s×25s=2.5m
河床受到压强
p=ρgh=1.0×
解析:(1)2.5×104Pa;(2)2500N;(3)625W;(4)83.3%
【详解】
解:(1)由乙图可知,河水深度
h=vt1=0.1m/s×25s=2.5m
河床受到压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa
(2)工件露出水面后
η=90%
不计滑轮摩擦时有
所以,动滑轮的重力
(3)由图甲知,滑轮组承重绳子的根数为4根,工件出水后,绳子自由端的拉力
拉力功率
P=Fv=6250N×0.1m/s=625W
(4)第15s时,工件只有下部正方体处于水中,由乙图可知,下部正方体边长
L=vt2=0.1m/s×(25s-15s)=1m
下部正方体浸没在水中时,排开水的体积
V排=V=L3=(1m)3=1m3
此时所受的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N
所以,此时的机械效率
答:(1)河床受到水的压强为2.5×104Pa;
(2)滑轮的重力为2500N;
(3)工件完全露出水面后,拉力做功的功率为625W;
(4)第15s时的机械效率为83.3%。
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