资源描述
(完整版)物理初中人教版八年级下册期末测试题目优质
一、选择题
1.下面是对日常生活中一些数据的估计,其中最接近实际的是( )
A.一名中学生所受的重力约为120N B.初中物理教科书的质量约0.12kg
C.人的正常步行速度约12m/s D.雪峰山山顶的大气压大约是1.2×105Pa
2.如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点(如图乙)。现将小球下压至B点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是( )
A.图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
B.图乙中圆筒的重力与桌面对圆筒的支持力是一对平衡力
C.图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
D.图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
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.如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.图甲中书包背带做得较宽 B.图乙中滑雪板较宽
C.图丙中斧刃磨得很锋利 D.图丁中在铁轨下面铺枕木
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,下列工具在使用时属于省力杠杆的是( )
A.扫帚 B.瓶盖起子
C.钓鱼竿 D.筷子
7.如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中(若杯中水均没有溢出)。静止时,甲杯中,球形橡皮泥沉底,水面上升高度为 h1,放入橡皮泥后容器底部受到水的压强为p1,球形橡皮泥受到水的浮力为F1,杯子对桌面的压力为 F甲;乙杯中,碗形橡皮泥漂浮,水面上升高度为h2,放入橡皮泥后容器底部受到水的压强为p2,碗状橡皮泥受到的浮力为F2,杯子对桌面的压力F乙。下列比较不正确的是( )
A.h1< h2 B.F1 < F2 C.p1> p2 D.F 甲= F 乙
8.甲、乙两个完全相同的物体在分别在水平拉力F甲和F乙的作用下,在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计空气阻力,拉力F甲和F乙在相同时间内所做的功分别为W甲和W乙,则下列判断正确的是( )
①F甲>F乙
②F甲=F乙
③W甲>W乙
④W甲<W乙
A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
二、填空题
9.如图所示,此仪器的名称是______,它是用来测量______的仪器,它的量程为______牛,指针所指的示数为______牛。
10.如图所示,三辆汽车分别停在红绿灯前A、B、C三条机动车道上,绿灯亮起后,坐在甲车上的乘客身体突然向左倾斜,则甲车原来停在 ______车道上;在道路上对汽车进行限速,实际上是限制汽车的 ______(选填“动能”或“重力势能”)。
11.玩滑板车是小朋友们喜爱的一项运动。小朋友一只脚踏在滑板车上对车的压强比双脚站立时 ______(选填“大”或“小”);小朋友用力蹬地后双脚离地,滑板车和人会向前滑行一段距离,这是利用了物体间 ______;双脚离地后,由于 ______,滑板车将继续向右滑行。
12.如图所示,请根据现象回答问题:
a图说明被跳水运动员压弯了的跳板具有______(填能量名称)
b图是法国人居纽制造的世界上第一辆蒸汽驱动的车子,使汽车向前运动的力的施力物体是______
13.如图所示,细线的两端分别固定在乒乓球和烧杯的底部,将水缓慢注入烧杯,直到乒乓球静止,细线在竖直方向被拉直(图甲),乒乓球所受的重力 ___________浮力。再将烧杯底部的一端垫高,使烧杯倾斜,细线仍在竖直方向上被拉直(图乙),与甲图相比,细线对乒乓球的拉力将 ___________。
14.对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强________。如图所示:用手拿着两个相互靠近且自然下垂的纸条,从中间由上向下吹气时,会看到两纸片________。
15.如图所示,当用镊子夹取物体时,镊子就相当于 ______(选填“省力”或“费力”)杠杆,它的支点在 ______点。若要用较小的力夹起物体,则手压的地方应尽量靠近 ______点。
16.图甲是小林用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙,木箱前进的速度的大小随时间t的变化情况如图丙。则从0至1s内,小林对木箱所做的功为 ______J,从1s到3s木箱受到地面的摩擦力是 ______N,从3s到5s木箱克服摩擦力做功的功率是 ______W。
三、解答题
17.如图所示,让你随电梯匀速向上运动,画出人所受力示意图。
18.如图所示为跷跷板的示意图,在跷跷板的左端某一位置放一个小球A,在跷跷板的右端某一位置放三个小球B、C、D,跷跷板整体处于图示的静止状态。请画出此时小球A对跷跷板的压力和压力对转轴O的力臂。
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.小瑾同学在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中得到下表所示的实验数据。
被测物体
质量m(kg)
重力G(N)
比值G/m(N/kg)
物体1
0.1
0.99
9.9
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.91
9.7
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具:______、______;
(2)实验时,为得到重力与质量关系,多次测量的目的是 ______;
(3)小华同学通过学习,知道重力与质量的比值g=9.8N/kg;她在分析了小瑾的测量数据后,认为小瑾的测量数据有问题,接着便直接修改了数据,质量0.1kg,重力0.99N改成0.98N;质量0.3kg,重力2.91N改成2.94N;你认为小华的做法 ______(选填“合理”或“不合理”),其理由是 ______。
21.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)小华的三次实验情况分别如图所示。实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做___________运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据得出的正确结论是___________;
(3)小华比较甲和丙两组数据得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大。老师指出这样得出的结论是不对的,理由是___________;
(4)在甲图实验中,木块受到的滑动摩擦力是___________N;若弹簧测力计示数增大到4N,此时的木块所受滑动摩擦力是___________N。
二
22.(1)为了探究阻力对物体运动的影响,做了如图所示的实验。
①为了探究不同阻力对小车的运动速度改变的影响情况,在实验中应让小车从同一斜面同一高度由静止滑下,使小车到达水平面时具有相同的_________。
②实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越_____(填“快”或 “慢”)。
③通过实验推理得出:假如小车不受阻力,小车将保持_________运动状态。
(2)小宇同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
①实验中小宇是通过观察_______________来比较压力作用效果的。
②比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在受力面积一定时,_______越大,压力的作用效果越明显。
③若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图_________所示实验。
二
23.小明设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是(____)
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是______N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于______(选填“G 物”或“G 排液”)。
(3)以下情况会影响结论的是(____)
A.图乙中物体浸入前水面未达到溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成浓盐水,物体受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)小明利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
(6)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应该选择下图中的______(选填字母)两个物体,并将它们浸没在______(选填“同种”或“不同种”)液体中,测出其所受浮力的大小进行比较。
(7)接着小明又拓展了一个实验,将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铜块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如右图所示。在铜块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压强将______(选填“变大”、“不变”或“变小”下同),电子秤的读数将______。
24.小薛在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关“的实验中,选用钢球质量为m,分别从不同的高度h和H(H>h)静止开始滚下,碰撞木块,实验过程如图;
(1)小薛通过观察 ______来判断小球动能的大小;
(2)由甲、乙图可得结论:______;
(3)若斜面光滑,钢球从斜面静止滚下碰撞木块后,木块在水平面上滑动一段距离后停下来;增大斜面的倾角,仍让钢球从同一高度处由静止滚下,如图丙,则木块在水平面上滑动的距离 ______(填“变大”、“不变”或“变小”)(不计空气阻力);
(4)本实验装置的水平面如果绝对光滑,本实验探究 ______(选填“能“或“不能“)达到目的;
(S)若质量不同的小球分别从斜面的不同高度静止自由释放推动同位置的木块;则 ______(选填“能”或“不能”)根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小。
25.小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O;
②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;
③用刻度尺测量OA的长度为l1,OB的长度为l2;
④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;
⑤用刻度尺测量OC的长度为l3。
请根据她的测量方案回答以下问题:
(1)实验过程中调节直杆在水平位置平衡的目的是______;
(2)实验中C点应该在B点的______(选填“左”或“右”)侧;
(3)小石块密度的表达式为ρ=______(选用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
26.如图所示,一架质量为2千克的无人机悬停在空中。
(1)求:该无人机所受重力大小G;
(2)求:无人机螺旋桨产生的升力F的大小和方向;
(3)若无人机出现故障(螺旋桨停止转动,在坠落过程中,它所受空气阻力大小为0.5N,求:无人机所受的重力和空气阻力的合力F的大小和方向?(g=10N/kg)
27.一方形水槽放在水平地面上,空水槽重是200N,水槽的底面积是0.4m2,向槽中加水至水的深度是0.3m,如图甲如示。将体积为0.008m3、重为60N的物块轻轻放入水中,当其静止时用力F垂直向下作用在物块的上表面,使物块刚好完全浸没并保持静止,如图乙所示。(,g取10N/kg)试求:
(1)空水槽对水平地面的压强是多少?
(2)未放入木块时,水对水槽底部的压强是多少?
(3)当物块刚好完全浸没并保持静止时,物块所受的浮力是多少?
28.小刚使用如图所示的滑轮组在水中匀速提升边长为10cm的正方体物块A,动滑轮重20N,不计摩擦、绳重及水的阻力。(ρ物=4×103kg/m3;ρ水=1.0×103kg/m3;g=10N/kg)
(1)正方体物块浸没在水中受到的浮力;
(2)正方体物块打捞出水擦干后放于水平地面,对地面压强;
(3)在水中提升时,当物块上表面距离水面20cm时,下表面受到的水的压力是多少?
(4)正方体物块完全离开水面后上升1m,滑轮组机械效率多大?
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:B
【详解】
A.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故A不符合实际;
B.一个苹果的质量在150g左右,物理教科书的质量与此差不多,在150g=0.15kg左右,故B较接近实际;
C.人正常步行的速度在
故C不符合实际;
D.大气压强随海拔高度的增加而减小,海平面气压在1.0×105Pa左右,大围山海拔较高,山顶处气压一定低于1.0×105Pa,故D不符合实际。
故选B。
2.C
解析:C
【详解】
A.以整体为研究对象,图乙、丙对桌面的压力相等,都等于圆筒、弹簧和小球的总重力,故A错误;
B.图乙中圆筒、弹簧和小球的总重力与桌面对圆筒竖直向上的支持力是一对平衡力,故B错误;
CD.释放后,小球开始运动到脱离弹簧的过程中先是弹力大于重力,到达A点时弹力等于重力,然后到脱离弹簧前重力大于弹力,所以小球的速度先变大,后变小,故D错误,C正确。
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.图甲中书包背带做得较宽,通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.图乙中滑雪板较宽,通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.图丙中斧刃磨得很锋利,通过减小受力面积从而增大压强,故C符合题意;
D.图丁中在铁轨下面铺枕木,通过增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选C。
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.B
解析:B
【详解】
A.扫帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
7.C
解析:C
【详解】
两橡皮泥相同,球形橡皮泥沉底,碗形橡皮泥漂浮,所以,由得,碗形橡皮泥排开水的体积大于球形橡皮泥排开水的体积,所以由得,S相同时,,所以乙杯水的总高度大于甲杯水的总高度,由得。在水平桌面上,,甲乙两杯水放入橡皮泥后,G相等,所以。本题选择的是不正确的,因此ABD正确,都不符合题意;C不正确,符合题意。
故选C。
8.A
解析:A
【详解】
①②在水平方向上,两个物体都受拉力与滑动摩擦力作用,两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以,;两个完全相同的物体在同一水平面上运动,两物体对水平地面的压力等于自身的重力,两物体自身的重力相等,则两个压力大小相等,接触面的粗糙程度都相同,所以两物体所受的摩擦力大小相等,即,所以,故①错误,②正确;
③④因为,v甲>v乙,所以在相同的时间内路程关系是,而由上述①②解析可知,,根据,可得,故③正确,④错误;
综上所述,②③正确。
故选A。
二、填空题
9.弹簧测力计 力的大小 0~5牛 3.4
【详解】
[1][2]图中的仪器是弹簧测力计,弹簧测力计是用来测量力的大小的仪器。
[3][4]由图得,弹簧测力计的量程是0~5N,分度值为0.2N,指针所指的示数为3.4N。
10.C
解析:C 动能
【详解】
[1]汽车停在红绿灯前面时,乘客的上半身和下半身原来一起处于静止状态,汽车向右转弯时,下半身由于受车的摩擦力随汽车向右运动,上半身由于具有惯性继续保持静止状态,所以乘客向左倾倒,说明甲车原来停在右转车道C上。
[2]动能的大小与质量、速度有关,在道路上对汽车进行限速,实际上是限制汽车的动能。
11.大 力的作用是相互的 惯性
【详解】
[1]小朋友站在滑板车上对滑板车的压力等于自身重力,一只脚踏上滑板车比两只脚踏上滑板车上的受力面积小,由可知,小朋友一只脚踏在滑板车上对车的压强比双脚站立时大。
[2]小朋友用力蹬地时,由于力的作用是相互的,地面同时给脚一个向前的力,使得滑板车和人会向前滑行。
[3]脚离地后,由于惯性,滑板车将保持原来的运动状态继续向前滑行。
12.弹性势能 水蒸气
【详解】
[1]据图说明被跳水运动员压弯了的跳板具有弹性势能。
[2]蒸汽车将水蒸气向后喷出,对水蒸气施以一个向后的力,因物体间力的作用是相互的,则水蒸气对蒸汽车有一个向前的反作用力,故使汽车向前运动的力的施力物体是水蒸气。
13.小于 不变
【详解】
[1]甲中细线在竖直方向被拉直,球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用,所以重力要小于浮力。
[2]再将烧杯底部的一端垫高,使烧杯倾斜,细线仍在竖直方向上被拉直(图乙),与甲图相比,乒乓球排开的水的体积不变,根据阿基米德原理可知,浮力不变,重力不变,则细线对乒乓球的拉力将不变。
14.小 向中间靠拢
【详解】
[1]科学家通过大量实验发现,对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
[2]从中间由上向下吹气时,纸片中间的空气流速大,压强小,纸片外侧的空气流速小,压强大,在压强差的作用下使纸片向中间靠拢。
15.费力 A C
【详解】
[1][2]如图,在使用镊子时,绕A点转动,所以A是支点,动力臂小于阻力臂,故镊子就相当于费力杠杆。
[3]动力垂直作用在点,阻力垂直作用在点,A为支点
解析:费力 A C
【详解】
[1][2]如图,在使用镊子时,绕A点转动,所以A是支点,动力臂小于阻力臂,故镊子就相当于费力杠杆。
[3]动力垂直作用在点,阻力垂直作用在点,A为支点,由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。所以,要用较小的力夹起物体,应该增大动力臂,即手压的地方应尽量靠近点。
16.200 200
【详解】
[1]由图乙知,从0s到1s内,推力大小为100N;由图丙可知,木箱在0~1s内木箱处于静止状态,由W=Fs知,在0~1s内推力对木箱所做的功为0。
[2]由
解析:200 200
【详解】
[1]由图乙知,从0s到1s内,推力大小为100N;由图丙可知,木箱在0~1s内木箱处于静止状态,由W=Fs知,在0~1s内推力对木箱所做的功为0。
[2]由图丙知,3s到5s时间内,木箱做匀速直线运动,结合图乙和二力平衡条件可知,此时物体受到的摩擦力
f=F=200N
在1到3s,虽然木箱做加速运动,但木箱对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木箱受到的摩擦力不变,仍为200N。
[3]由丙图知,木箱在3~5s内做匀速直线运动,v=1m/s,摩擦力为f=200N,由
P==Fv
得克服摩擦力做功的功率为
P=Fv=200N×1m/s=200W
三、解答题
17.【详解】
因为人站在匀速上升的电梯上,所以受到的重力和支持力是一对平衡力;过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力);两条线段长度相等,如图所示
解析:
【详解】
因为人站在匀速上升的电梯上,所以受到的重力和支持力是一对平衡力;过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力);两条线段长度相等,如图所示
18.【详解】
小球A对跷跷板的作用点在接触面上,方向垂直于跷跷板向下,过小球A和跷跷板的接触点做垂直于跷跷板向下的有向线段即为压力的示意图;过O点向压力的作用线做垂线,垂线段即为压力的力臂,如图所示:
解析:
【详解】
小球A对跷跷板的作用点在接触面上,方向垂直于跷跷板向下,过小球A和跷跷板的接触点做垂直于跷跷板向下的有向线段即为压力的示意图;过O点向压力的作用线做垂线,垂线段即为压力的力臂,如图所示:
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 天平 使结论具有普遍性,避免偶然性 不合理 实验的误差不可避免,应尊重事实
【详解】
(1)[1][2]在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中
解析:弹簧测力计 天平 使结论具有普遍性,避免偶然性 不合理 实验的误差不可避免,应尊重事实
【详解】
(1)[1][2]在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中,需要测量重力及质量的大小,所以需要用到弹簧测力计及天平。
(2)[3]实验时,多次测量的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性。
(3)[4][5]实验中难免会出现误差,但是绝不能随意修改数据,应以实验测量的数据为准,若出现误差较大的情况,可以多测几次,故小华修改数据的做法是不正确的,理由是:实验的误差不可避免,应尊重事实。
21.匀速直线 压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 没有控制接触面粗糙程度相同 3.6 3.6
【详解】
(1)[1]用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀
解析:匀速直线 压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 没有控制接触面粗糙程度相同 3.6 3.6
【详解】
(1)[1]用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由平衡条件可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力,是一对平衡力;弹簧测力计对木块的拉力等于木块拉弹簧测力计的力(即弹簧测力计的示数),二者是相互作用力,故滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]由图甲和乙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,测力计示数越大,木块受到的摩擦力越大,由此可知:在物体间压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)[3]由图甲和丙所示实验可知,物体对接触面的压力、接触面的粗糙程度都不同,木块受到的摩擦力不同,由于没有控制接触面的粗糙程度相同,不能得出压力越大,滑动摩擦力就越大的结论。
(4)[4]由图甲所示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为3.6N,由平衡条件可知,木块受到的滑动摩擦力是3.6N。
[5]若弹簧测力计示数增大到4N,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,此时的木块所受滑动摩擦力仍是3.6N,由于拉力变大,木块开始做加速运动。
二
22.速度(初速度) 慢 匀速直线 泡沫的凹陷程度 压力 甲、丙
【详解】
(1)①[1]为了使小车到达水平面的速度相同,应让小车从同一斜面同一高度由静止滑下。
②[
解析:速度(初速度) 慢 匀速直线 泡沫的凹陷程度 压力 甲、丙
【详解】
(1)①[1]为了使小车到达水平面的速度相同,应让小车从同一斜面同一高度由静止滑下。
②[2]表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
③[3]假如小车受到的阻力为零,那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,一直做匀速直线运动。
(2)①[4]根据转换法,实验中小宇是通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力作用效果的。
②[5]比较甲、乙两图所示实验,受力面积一定,乙中压力大,作用效果明显,故能够得到的结论是:压力的作用效果与压力大小有关。受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
③[6]若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力大小相同,改变受力面积,应通过比较图甲丙所示实验。
二
23.B 1 G排液 A 变大 乙 CD 同种 不变 不变
【详解】
(1)[1]为了减小误差,应该先测空筒重力,之后测出物体的重力,再将物体
解析:B 1 G排液 A 变大 乙 CD 同种 不变 不变
【详解】
(1)[1]为了减小误差,应该先测空筒重力,之后测出物体的重力,再将物体浸入水中,收集溢水杯中排出的水,最后,测量溢出的水与小筒的总重。故最优顺序为丁、甲、乙、丙。
(2)[2][3]物体重2N,物体浸在水中后,测力计示数为1N,那么,物体受到的浮力的大小为
F=2N-1N=1N
根据实验数据可以知道,排开的水的重力为
G排液=1.5N-0.5N=1N
从这两个数据可以初步得出结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于排开的液体的重力。
(3)[4]若水面未到溢水口,则物体排的水未全部进入小筒,会影响实验数据的准确性。物体未全部浸没在水中,只是与全部浸没时受到的浮力不同,但不影响实验数据的准确性。故选A。
(4)[5]盐水的密度大于水的密度。在物体排开的液体体积相同的情况下,根据阿基米德原理可以知道,物体受到的浮力会增大的。
(5)[6]当物体漂浮在水面上时,处于平衡状态,受到的浮力与自身重力相等,所以,乙步骤不需要测力计。
(6)[7]根据控制变量法的要求,选择的两个物体体积应该相等,密度不同。故选择C、D两个物体。
[8]根据控制变量法的要求,只是变更物体的密度,其他因素不变,故应研究这两个物体在同种液体中受到的浮力情况。
(7)[9]物体浸入水中后,水会流出,杯中水的深度不变,根据液体压强特点可以知道,水对杯底的压强是不变的。
[10]水对杯底的压强不变,杯底的面积未变,根据公式
F=pS
可以知道,水对杯底的压力不变,杯的重力不变,故杯对秤的压力是不变的。所以秤的读数不变。
24.木块移动的距离 在质量相同时,速度越大,动能越大 不变 不能 能
【详解】
(1)[1]实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问
解析:木块移动的距离 在质量相同时,速度越大,动能越大 不变 不能 能
【详解】
(1)[1]实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
(2)[2]由甲、乙图可知,小球的质量相同,小球从同一斜面的不同高度由静止滑下,到达斜面底部时的速度不同,撞击木块后木块移动的距离不同,说明小球的动能不同,所以得出的实验结论为:在质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[3]钢球从不同倾斜角度的斜面,同一高度处由静止滑下,同一小球的重力势能相同,斜面光滑,没有摩擦力,机械能守恒,钢球从斜面上滑下,重力势能全部转化为动能,则达到水平面时的动能相等,所以小球运动距离不变。
(4)[4]若水平面绝对光滑,由牛顿第一定律,物体将一直匀速直线运动下去,无法比较木块移动的距离而无法比较动能的大小。
(5)[5]木块被推动的距离越大,说明小球对木块做功越多,小球原来的重力势能越大,所以能根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小。
25.便于测量力臂 右 l3l3-l2ρ水
【详解】
(1)[1]根据①的操作,可知O为杠杆的重心和支点。重力的方向竖直向下,而从支点到力的作用线的距离叫力臂。实验过程中,调节直杆在水
解析:便于测量力臂 右
【详解】
(1)[1]根据①的操作,可知O为杠杆的重心和支点。重力的方向竖直向下,而从支点到力的作用线的距离叫力臂。实验过程中,调节直杆在水平位置,这时支点与力的作用点的距离即为力臂大小,故调节直杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。
(2)[2]在④中,保持重物的悬点位置A不变,重物的重力视为动力,即保持动力和动力臂不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),因小石块受到浮力的作用,故系小石块的绳子对杠杆的作用力(阻力)变小,根据杠杆的平衡条件,阻力臂要变大,故实验中C点应该在B点的右侧。
(3)[3]在②③中,根据杠杆的平衡条件有
在④⑤中,小石块受到浮力的作用,根据杠杆的平衡条件有
由以上两式有
由阿基米德原理结合
可得
小石块密度的表达式为
ρ=
26.(1)20N;(2)20N,方向竖直向上;(3)19.5N,方向竖直向下
【详解】
解:(1)此无人机受到的重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
(2)无人机悬停在空中,无人机处于平衡状态
解析:(1)20N;(2)20N,方向竖直向上;(3)19.5N,方向竖直向下
【详解】
解:(1)此无人机受到的重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
(2)无人机悬停在空中,无人机处于平衡状态,则螺旋桨产生的升力与重力大小相等,即
F=G=20N
其方向与重力方向相反,升力的方向竖直向上。
(3)无人机出现故障(螺旋桨停止转动),在坠落过程中,受到竖直向下的重力G和竖直向上的空气阻力f作用;故合力大小为
F合=G-f=20N-0.5N=19.5N
合力的方向与较大的重力方向相同,即竖直向下。
答:(1)无人机所受重力大小为20N;
(2)无人机螺旋桨产生的升力的大小为20N,方向竖直向上;
(3)若无人机出现故障(螺旋桨停止转动),在坠落过程中,人机所受的重力和空气阻力的合力的大小为19.5N,方向竖直向下。
27.(1)500Pa;(2)3000Pa;(3)80N
【详解】
解:(1)空水槽对水平地面的压力
F=G=200N
对水平地面的压强
(2)未放入木块时,水对水槽底部的压强
p′=ρ水gh=1.0×
解析:(1)500Pa;(2)3000Pa;(3)80N
【详解】
解:(1)空水槽对水平地面的压力
F=G=200N
对水平地面的压强
(2)未放入木块时,水对水槽底部的压强
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(3)当物块刚好完全浸没并保持静止时,因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,物块所受的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N
答:(1)空水槽对水平地面的压强是500Pa;
(2)未放入木块时,水对水槽底部的压强是3000Pa;
(3)当物块刚好完全浸没并保持静止时,物块所受的浮力是80N。
28.(1)10N;(2)4×103Pa;(3)30N;(4)66.7%
【详解】
解:(1)正方体物块A的边长
10cm=0.1m
物块A浸没在水中,排开水的体积等于A的体积,据阿基米德原理知,受到的浮
解析:(1)10N;(2)4×103Pa;(3)30N;(4)66.7%
【详解】
解:(1)正方体物块A的边长
10cm=0.1m
物块A浸没在水中,排开水的体积等于A的体积,据阿基米德原理知,受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
(2)物块A对地面压力
F=G物=mg=ρ物V物g=4.0×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=40N
物块A对地面压强
(3)物块A上表面距离水面20cm时,下表面所处的深度
h=0.2m+0.1m=0.3m
水对物块A下表面压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
物块A下表面受到水的压力
F水=p水S=3×103Pa×(0.1m)2=30N
(4)不计摩擦及绳重时,滑轮组绳子自由端人的拉力
F拉=(G物+G动)=×(40N+20N)=30N
提升物块A所做的有用功
W有=Gh=40N×1m=40J
此过程所做的总功
W总=F拉s=30N×1m×2=60J
物块离开水面,滑轮组的机械效率
答:(1)正方体物块浸没在水中受到的浮力为10N;
(2)正方体物块打捞出水擦干后放于水平地面,对地面的压强为4×103Pa;
(3)在水中提升时,当物块上表面距离水面20cm时,下表面受到水的压力是30N;
(4)正方体物块完全离开水面后上升1m,滑轮组机械效率是66.7%。
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