资源描述
初中人教版八年级下册期末物理专题资料试题精选
一、选择题
1.下列关于中学生相关估算中正确的是( )
A.质量为500kg
B.重力为500N
C.密度为5×103kg/m3
D.伸开的一只手掌受到的大气压力为1.0×105N
2.如图所示,推门时,在离门轴远的地方比在离门轴近的地方更容易推动,这说明力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A.力的大小 B.力的作用点 C.力的方向 D.施力物体
3.如图所示,各图与相应描述相符的是( )
A.排球被接起后,竖直上升到最高点时受到的合力竖直向下
B.跳水运动员能够起跳,是因为跳板对她的作用力大于她对跳板的作用力
C.空中飞行的实心球突然不受力时,将继续保持曲线运动
D.运动员举起杠铃时,地面对运动员的支持力和运动员受到的重力是一对平衡力
4.下列事例中属于增大压强应用的是( )
A.推土机有两条宽大的履带
B.篆刻刀的刀口很薄
C.火车铁轨下面铺上了枕木
D.滑雪时用了两块大大的滑雪板
5.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力总是变大的
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上是逐渐变大的
D.密度计浮在不同的液体中所受到的浮力的大小与液体的密度有关
6.如图所示,用一细线悬挂一根的,使其静止在水平方向上,O为竹签的中点。这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着竹签的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中竹签在水平方向始终保持平衡,则( )
A.两蚂蚁的质量一定相等
B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D.两蚂蚁对竹签的压力一定相等
7.如图甲所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为15cm,质量为0.9kg均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根10cm长细绳连在一起,现慢慢向容器中加水,当加入1.8kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示。往容器里继续加水,直到细绳刚刚被拉断立即停止加水,如图丙所示。细绳刚刚被拉断和拉断细绳后A静止时,水对容器压强变化了100Pa。下列说法正确的是( )
A.物体A的密度为0.9g/cm3 B.容器的底面积为200cm3
C.绳子刚断时A受到的浮力为15N D.绳子断后A静止后水对容器底的压力为63N
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.图甲中,游泳时,人向后拨水,水同时向前推人,这说明物体间力的作用是______的,图乙中,分别用大小等的力拉和压同一弹簧,该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的______有关;图丙中,揉面时,力能使面团发生______。
10.如图所示,在一辆向右行驶的汽车车厢顶壁上挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时,汽车在做______(填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。若此时细绳断开,一切外力消失,小球将______(选填“保持静止”或“做匀速直线运动”)。
11.俗话说“磨刀不误砍柴工”。通过磨刀使刀刃变得锋利,这是减小______,从而达到增大______的实例。
12.踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢…”。如图所示,用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为______; 毽子被踢出主要表明力可以改变物体的______;被踢出后,毽子在上升过程中,其动能______,重力势能增大,在重力的作用下,毽子最终会落向地面。
13.重力为0.1牛的木球从高空竖直落下,若阻力f随下落速度的增大而增大,方向始终与运动方向相反,则木球在越来越快的下落过程中所受的合力_______(选填“减小”、“增大”或“不变”)。当木球下落的快慢不变时,所受的阻力f_______0.1牛(选填:“<”、“>”或“=”)。
14.如图所示,将甲,乙两个空易拉罐平行放置在水平桌面上,为了增大两个易拉罐间的距离,你会选择用吸管按图中箭头 ______(选填“A”成“B”)的方向用力吹气,这样做的理由是 ______。
15.卫生间内的抽水马桶结构原理如图,利用水的重力,将水的______能转换为______能,从而裹挟着排泄脏物进入下水管道。当浮物浸入水中时受到水的浮力,方向______;设定浮物(质量不计)的体积是500cm3,冲水阀底面积60cm2,水箱注满水时冲水阀距水面25cm,冲水阀及连杆(体积不计)质量约为0.2kg,试求:浮物浸没水中所受的浮力______N,冲水阀受到水的压强为______Pa;如果扳手与冲水阀之间的连动系统是一个等臂杠杆,冲水时,在扳手处至少需要施______N的力才能打开冲水阀门达到冲水目的。
16.重为100N的物体在20N的水平拉力作用下,以1m/s的速度在水平面上匀速前进了5m,此过程中重力做功为______J,拉力做功为______J,拉力的功率为______W。
三、解答题
17.如图所示,将一实心铁球从a处由静止释放,小球在水中下沉至b点(未碰底)时,请在图中画出到达b点小球的受力示意图。
18.如图所示,空调室外机通常放在固定于墙上的三角支架上,请画出以为支点时,室外机对支架的压力的力臂,以及点(螺钉与墙面垂直)受到的拉力的示意图。
19.(1)如图所示,用滑轮组提升重50N的物体,绳子能够承受的最大拉力为20N,假设动滑轮重、绳重和摩擦均不计,在图中画出滑轮组绳子的正确绕法并标出拉力方向。
(2)如图所示,小车A与物体B一起向右做匀速直线运动,当小车A与正前方的墙碰撞时,请画出此时物体B的受力示意图(力均画在重心上,A表面粗糙)。
20.在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到如下表数据所示:
m/kg
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
G/N
0.98
2.94
4.90
6.86
(1)本实验中用到的测量器材有:______和______;
(2)分析表中数据可知:物体的质量为0.9kg时,它受到的重力是______N;
(3)在如图所示的四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______;
A. B. C. D.
(4)你认为在太空站工作时,用同样的器材______(选填“能”或”不能”)完成该探究。
21.刘明同学新买了两双款式相同、鞋底纹样一致的运动鞋,一双是橡胶底,一双是牛筋底。他想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大,于是利用物理器材做了如下实验。
(1)如图甲所示,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做 ______运动,使摩擦力与拉力大小相等。此时摩擦力的大小为 ______N;
(2)刘明发现牛筋底的运动鞋较轻些,于是便向鞋中添加了适量的沙子,目的是使这两种鞋对水平桌面的 ______相同;
(3)若两次实验中弹簧测力计示数不同,则说明摩擦力大小跟 ______因素有关(选填“材料”、“粗糙程度”或“压力大小”);
(4)在拉动过程中刘明发现,拉动鞋的速度实际很难控制,于是他将鞋放在水平放置的木板上,将弹簧测力计固定,改为拉动木板,如图乙所示,当他水平向左拉动木板时,鞋所受到的摩擦力的方向为 ______。
二
22.在探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示;比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向______的压强都相等;
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强;容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变;用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示;由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa______ρb(选填“>”“<”或“=”),a、c两种液体密度的大小关系是ρa______ρc(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.图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止释放,碰到同一木块B上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止释放,在粗糙程度不同的水平面上运动。
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与___________的关系;设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受___________的关系;
(2)甲实验中让钢球从高为h的斜面由静止释放碰上水平面上静止的木块B,如图甲所示。实验时通过观察_______来判断钢球动能的大小。若斜面光滑,钢球从静止滚到斜面底端的过程中,钢球的机械能________(选填“守恒”或“不守恒”),甲实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(3)乙实验是通过木块在粗糙程度不同的水平面上运动距离的远近推理得出运动的物体如果___________,将永远做匀速直线运动。
25.图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过圆孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB可绕O点旋转,A端与直杆底端相连,B端装有塞子当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空⽓开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度,AB杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,现有刻度尺、量筒和水,请完成实验:
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h;
②将浮子装满水,用_______________________;
③浮子上底面的面积表达式:S上=_________(用所测量物理量的符号表示)。
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2,外界大气压为1.0×105Pa,浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停⽌进水时,浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍,OA=6cm,OB=4cm,塞子受到水的压力为___________N。
(3)科学研究表明,⼀定质量的⽓体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过⼀定⾼度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证⻢桶正常使用,应如何移动调节螺母:__________。
26.质量为10千克的物体,在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动,物体受到地面对它的摩擦力为物体所受重力的0.2倍,求
(1)物体受到的重力。
(2)物体受到的水平拉力。
27.将一实心长方体物块悬挂于弹簧测力计下,物块下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物块,直至浸没(物块未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系如图所示;已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求:
(1)物块受到的重力;
(2)物块浸没时受到的浮力;
(3)物块的体积;
(4)物块刚好浸没时下表面受到的液体压强。
28.用如图所示的滑轮组,将重为500N的重物匀速提高3m,所用的拉力为200N。不计绳重和滑轮组的摩擦。
(1)此过程中人通过滑轮组所做的总功是多少?机械效率是多少?
(2)求动滑轮的重。
(3)若小明用此滑轮组以0.1m/s的速度提升某重物,知此时机械效率为60%,求此时拉力的功率。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:B
【详解】
A.一名普通中学生的质量约为,故A错误;
B.一名普通中学生所受重力约为
故B正确;
C.人体的密度与水的密度差不多,大约为1.0×103kg/m3,故C错误;
D.压强的单位为Pa,因此伸开的一只手掌受到的大气压力为1.0×105 Pa,故D错误。
故选B。
2.B
解析:B
【详解】
推门时,在离门轴远的地方比在离门轴近的地方推更容易,是因为力的作用点不同。
故选B。
3.A
解析:A
【详解】
A.排球被接起后,竖直上升到最高点时受到重力作用,合力的方向竖直向下,故A符合题意;
B.跳水运动员起跳时,运动员给跳板一个向下的力,跳板给运动员一个向上的力,这两个力是相互作用力,大小相等;跳水运动员能够起跳,是因为跳板对她的作用力大于她的重力,故B不符合题意;
C.空中飞行的实心球突然不受力时,由牛顿第一定律可知,实心球将继续保持原来的速度做匀速直线运动,故C不符合题意;
D.举重运动员举着杠铃不动时,地面对运动员的支持力和运动员受到的重力大小并不相等,所以不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
4.B
解析:B
【详解】
A.推土机有两条宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.篆刻刀的刀口很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C.火车铁轨下面铺上了枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.滑雪时用了两块大大的滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意;
故选B。
5.B
解析:B
【详解】
A.因为潜水艇在水中上浮过程中,没有露出水面之前,排开水的体积等于物体的体积,即
V排=V艇
因为V艇不变、所以V排不变,根据阿基米德原理的公式
F浮=ρ液V排g
所以潜水艇没露出水面之前的浮力不变;当潜水艇露出水面直至漂浮在水面的过程中,由于其排开水的体积在不断变小,所以所受浮力也在不断变小,漂浮在水面以后不再变化,故A错误;
B.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故B正确;
CD.密度计是漂浮在液体中,不论在哪种液体中所受浮力都等于本身的重力,大小不变,根据阿基米德原理,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮一些,所以密度计的刻度是越往下值越大,故C、D错误。
故选B。
6.C
解析:C
【详解】
ABC.根据杠杆平衡条件可知,蚂蚁爬行时满足
G1l1=G2l2
由G=mg和v=得
m1gv1t=m2gv2t
所以
m1v1=m2v2
故AB不符合题意,C符合题意。
D.因在蚂蚁爬行的过程中竹签在水平方向始终保持平衡,则两蚂蚁对竹签的压力等于各自的重力,不一定相等。故D不符合题意。
故选C。
7.D
解析:D
【详解】
A.物体A的密度
故A错误;
B.木块A的重力
GA=mAg=0.9kg×10N/kg=9N
对容器底部的压力刚好为0时,木块A处于漂浮状态,此时所受的浮力
F浮=GA=9N
此时A排开水的体积
A浸在水中的深度
倒入容器中的水的体积
那么容器的底面积
故B错误;
C.结合题意及p=ρgh得,细绳刚刚被拉断和拉断细绳后A静止时,容器内水的深度变化量
A排开水体积的减少量
∆V排=S容器∆h=300cm2×1cm=300cm3
则细绳被拉断前,A排开水的体积
V排′=V排+∆V排=900cm3+300cm3=1200cm3
所以绳子刚断时A受到的浮力
F浮1=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1200×10-6m3=12N
故C错误;
D.细绳被拉断前,A浸入水中的深度
此时水的总深度
h总=h′+h绳=12cm+10cm=22cm
绳子断后A静止时,容器中水的总深度
h总1=h总-∆h=22cm-1cm=21cm
此时水对容器底的压强
p=ρ水gh总1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.21m=2.1×103Pa
水对容器底的压力
F=pS容器=2.1×103Pa×300×10-4m2=63N
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.相互 方向 形变
【详解】
[1]游泳时,人向后拨水,水同时向前推人,物体施力的同时也受力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
[2]依题意得,作用在弹簧上的两个拉力的大小相等。从图乙中可以看出,作用在弹簧上的两个拉力的方向相反,拉力的作用点相同,弹簧一个被拉伸,一个被压缩,说明弹簧受力产生的效果与力的方向有关。
[3]图丙中,揉面时,面团受到力的作用,面团的形状发生改变,说明力能使面团发生形变。
10.加速 做匀速直线运动
【详解】
[1]在一辆向右行驶的汽车,小球落后于小车,说明小车突然加速,小车由于惯性,会保持原来的速度,这样就落后于小车。
[2]若此时细绳断开,一切外力消失,小球由于惯性会保持原来的运动状态,会做匀速直线运动。
11.受力面积 压强
【详解】
[1][2]通过磨刀使刀刃变得锋利,刀刃更薄了,这是通过减小受力面积,从而达到增大压强的实例。
12.力的作用是相互的 运动状态 减小
【详解】
[1]脚感觉疼,是因为受到了力的作用。人对毽子施加了力,力的作用是相互的,毽子对脚施加了力。
[2]脚踢毽子,改变了毽子的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]毽子在上升的过程中,速度越来越小,质量不变,它的动能减小。
13.减小 =
【详解】
[1]木球从高空竖直落下,受到向上的阻力和向下的重力作用,重力不变,阻力f随下落速度的增大而增大,下落过程中速度越来越大,阻力变大,则木球在越来越快的下落过程中所受的合力减小。
[2]当木球下落的快慢不变时,做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的阻力和重力是一对平衡力,即阻力大小等于重力为0.1N。
14.B
解析:B 见详解
【详解】
[1][2]流体流速大的地方压强小,流体流速小的地方压强大,所以让两易拉罐间距离增大,必须通过增大易拉罐外侧的空气流速来减小压强,易拉罐内侧的空气流速小,压强大,在内外压强差的作用下,两个易拉罐间的距离增大,故可用吸管按图中箭头B所示的方向用力吹气。
15.重力势 动 竖直向上 5 2500 12
【详解】
[1][2]马桶在冲水时,水的高度变小,重力势能变小,水流动的速度变大,水的动能变大,所以利用水的重力,将水
解析:重力势 动 竖直向上 5 2500 12
【详解】
[1][2]马桶在冲水时,水的高度变小,重力势能变小,水流动的速度变大,水的动能变大,所以利用水的重力,将水的重力势能转换为动能,从而裹挟着排泄脏物进入下水管道。
[3]当浮物浸入水中时受到水的浮力,浮力的方向与重力方向相反,方向竖直向上。
[4]浮物浸没在水中,所以排开水的体积
由阿基米德原理可知,浮物浸没水中所受的浮力为
[5]冲水阀受到水的压强为
[6]冲水阀受到水的压力为
冲水阀及连杆的重力为
对于冲水阀、连杆以及浮物整体受力分析,受到重力、浮力和水的压力,打开冲水阀门达到冲水目的,需对冲水阀施加的力为
扳手与冲水阀之间的连动系统是一个等臂杠杆,所以冲水时,在扳手处至少需要施12N的力才能打开冲水阀门达到冲水目的。
16.100 20
【详解】
[1]以1m/s的速度在水平面上匀速前进了5m,重力与路程垂直,故重力不做功,做的功为0。
[2]拉力做功为
故拉力做功为100J。
[3]拉力的功率为
故
解析:100 20
【详解】
[1]以1m/s的速度在水平面上匀速前进了5m,重力与路程垂直,故重力不做功,做的功为0。
[2]拉力做功为
故拉力做功为100J。
[3]拉力的功率为
故拉力的功率为。
三、解答题
17.【详解】
根据题意知道,将一实心铁球从a处由静止释放,小球在水中下沉至b点(未碰底)时,受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的浮力,且重力大于浮力,过小球的球心,即重心,分别沿两
解析:
【详解】
根据题意知道,将一实心铁球从a处由静止释放,小球在水中下沉至b点(未碰底)时,受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的浮力,且重力大于浮力,过小球的球心,即重心,分别沿两个力的方向画一条有向线段,并分别用G和F 浮表示,如下图
18.【详解】
延长的作用线,过点向的作用线做垂线,垂线段的长就是该力的力臂;从点(螺钉与墙面垂直)做垂直于墙面向左的力,即为点受到的拉力的示意图,如图所示:
解析:
【详解】
延长的作用线,过点向的作用线做垂线,垂线段的长就是该力的力臂;从点(螺钉与墙面垂直)做垂直于墙面向左的力,即为点受到的拉力的示意图,如图所示:
19.(1)绕线正确1分,标记拉力F方向1分。
(2)2个力正确1分,全部正确2分。
【详解】
(1)物体重50N,绳子能够承受的最大拉力为20N,则需要动滑轮上有3股绳,绳子的起点在动滑轮上,作图如下
解析:(1)绕线正确1分,标记拉力F方向1分。
(2)2个力正确1分,全部正确2分。
【详解】
(1)物体重50N,绳子能够承受的最大拉力为20N,则需要动滑轮上有3股绳,绳子的起点在动滑轮上,作图如下
(2)物体B竖直方向受到一个重力和一个支持力,属于一对平衡力;当小车A与正前方的墙碰撞时,物体B由于惯性继续向右运动,此时物体B相对于小车A向右运动,故受到一个向左的摩擦力,作图如下
20.天平 弹簧测力计 8.82 B 不能
【详解】
(1)[1][2]实验目的是探究重力与质量的关系,因此需要测量物体的质量和重力,测量质量需要托盘天平,测重力需要弹簧测
解析:天平 弹簧测力计 8.82 B 不能
【详解】
(1)[1][2]实验目的是探究重力与质量的关系,因此需要测量物体的质量和重力,测量质量需要托盘天平,测重力需要弹簧测力计。
(2)[3]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0.9kg时,它受到的重力
G=mg=0.9kg×9.8N/kg=8.82N
(3)[4]因为=9.8N/kg为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点的倾斜直线。
故选B。
(4)[5]由于物体在太空中不再受到地球的重力作用,不能进行此实验。
21.匀速直线 4 压力 材料 水平向左
【详解】
(1)[1]在图甲的实验中,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力二力平衡。
解析:匀速直线 4 压力 材料 水平向左
【详解】
(1)[1]在图甲的实验中,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力二力平衡。
[2]由图甲知,测力计的分度值为0.2N,示数为4N,则滑动摩擦力等于拉力,也为4N。
(2)[3]要探究橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大,应保证两鞋对接触面的压力相等,所以向较轻的鞋中添加了适量的沙子,目的是使这两种鞋对水平桌面的压力相同。
(3)[4]实验中两双鞋对水平桌面的压力一样,纹样一致,即接触面的粗糙程度相同,而鞋底的材料不同,拉动时弹簧测力计的示数不同,说明所受的摩擦力不同,则摩擦力的大小跟材料有关。
(4)[5]将弹簧测力计固定,拉动木板时,鞋相对于木板向右运动,所以其受到的摩擦力水平向左。
二
22.各个方向 < >
【详解】
(1)[1]比较A、B可知,在液体内部的同一深度,橡皮膜的方向不同,U形管的液面高度差是相同的,即向各个方向的压强都是相等的。
(2)[2]由图D可知
解析:各个方向 < >
【详解】
(1)[1]比较A、B可知,在液体内部的同一深度,橡皮膜的方向不同,U形管的液面高度差是相同的,即向各个方向的压强都是相等的。
(2)[2]由图D可知,a液体的深度要大于b液体的深度,橡皮膜没有发生形变,说明此处的压强相同,根据p=ρgh可知,a的密度要小于b的密度,即ρa<ρb。
[3]图E中,c液体的深度要大于c液体的深度,橡皮膜向左发生了形变,说明右侧的压强大,根据p=ρgh可知,a的密度要大于c的密度,即ρa>ρc。
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.速度 阻力
木块被推动的距离 守恒 能 不受力
【详解】
(1)[1]甲实验中同一钢球从斜面的不同高度由静止滑下,目的是研究质量一定时,物体的动能大小与速度的
解析:速度 阻力
木块被推动的距离 守恒 能 不受力
【详解】
(1)[1]甲实验中同一钢球从斜面的不同高度由静止滑下,目的是研究质量一定时,物体的动能大小与速度的关系。
[2]乙实验中,让同一个小车从同一高度滑下,则到达底端时速度相同,在粗糙程度不同的平面上运动时所受的阻力不同,所以乙实验的目的是探究小车的运动与所受阻力的关系。
(2)[3]甲实验中通过观察木块被推动的距离的大小来间接的判断物体动能的大小,木块被推的越远,表示钢球的动能越大,这种常用的实验方法是转换法。
[4] [5]若斜面光滑,钢球从静止滚到斜面底端的过程中只受重力作用,钢球的机械能守恒;斜面是否光滑与木块移动的距离无关,所以能完成实验探究。
(3)[6]由实验可知,接触面越光滑,物体所受阻力越小,物体运动的越远,所以由此推理,如果物体不受力,则运动的物体将永远保持匀速直线运动状态。
25.量筒测出浮子里面水的体积V 30 适当向下移动
【详解】
(1)[1]将浮子装满水,利用量筒测出浮子里面水的体积V。
[2]根据体积计算公式,可知浮子上底面的面积表达式为
解析:量筒测出浮子里面水的体积V 30 适当向下移动
【详解】
(1)[1]将浮子装满水,利用量筒测出浮子里面水的体积V。
[2]根据体积计算公式,可知浮子上底面的面积表达式为
(2)[3]已知浮子内的气体压强为
则浮子内外气体压强差为
浮子上底面所受内外气体压力差方向向上,为
浮子对直杆A端向上的作用力为
以细杆为研究对象,处于水平位置时,根据杠杆平衡条件可知
则塞子受到水的压力为
(3)[4]当进水孔的水压过大时,应适当向下移动螺母,减小浮子内部气体的体积,使浮子内部的压强变大,则A端受到的向上的拉力就变大,根据杠杆平衡条件可知塞子对水的压力就变大,则塞子就不容易冲开。
26.(1)98N(2)19.6N
【分析】
根据“质量为10千克的物体,在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动”可知吗,本题考查质量与重力的关系、二力平衡,根据重力计算公式、二力平衡的条件进行求解
解析:(1)98N(2)19.6N
【分析】
根据“质量为10千克的物体,在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动”可知吗,本题考查质量与重力的关系、二力平衡,根据重力计算公式、二力平衡的条件进行求解。
【详解】
(1)物体的重力:
G=mg=10kg×9.8N/kg=98N
(2)因为物体受到地面对它的摩擦力为物体受重力的0.2倍,所以物体受到的摩擦力:
f=0.2G=0.2×98N=19.6N
因为物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力,所以水平拉力:
F=f=19.6N
答:(1)物体受到的重力为98N。
(2)物体受到的水平拉力为19.6N。
27.(1)25N;(2)10N;(3)1×10﹣3m3;(4)400Pa
【详解】
解:(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=25N,此时物块未浸入水中,则物块重力
G=F最大=25N
(2)物
解析:(1)25N;(2)10N;(3)1×10﹣3m3;(4)400Pa
【详解】
解:(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=25N,此时物块未浸入水中,则物块重力
G=F最大=25N
(2)物块浸没时弹簧测力计的示数F示=15N,物块受到的浮力
F浮=G﹣F示=25N﹣15N=10N
(3)由F浮=ρ水gV排得物块的体积
V=V排==1×10-3m3
(3)由图乙可知
h=4cm=0.04m
时物块刚好浸没水中,物块刚好浸没时物块下表面受到水的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
答:(1)物块受到的重力为25N;
(2)物块浸没时受到的浮力为10N;
(3)物块的体积为1×10﹣3m3;
(4)物块刚好浸没时下表面受到的液体压强为400Pa。
28.(1)1800J;83.3%;(2)100N;(3)25W
【详解】
解:(1)观察图中的滑轮组,三条绳子托着动滑轮,重物匀速提高3m,那么绳子自由端移动的距离是
绳子自由端移动的距离是9m,所用
解析:(1)1800J;83.3%;(2)100N;(3)25W
【详解】
解:(1)观察图中的滑轮组,三条绳子托着动滑轮,重物匀速提高3m,那么绳子自由端移动的距离是
绳子自由端移动的距离是9m,所用的拉力为200N,拉力所做的功是总功,这个总功大小是
这个总功大小是1800J;滑轮组所做的有用功,是克服重物自身的重力所做的功,重物重为500N,匀速提高3m,这个有用功的大小是
这个有用功的大小是1500J;根据机械效率的公式,可知滑轮组机械效率的大小是
滑轮组机械效率的大小约是83.3%。
(2)由(1)解析可知,此过程中总功大小是1800J,有用功的大小是1500J,总功等于有用功和额外功之和,那么额外功的大小是
额外功是300J,不计绳重和滑轮组的摩擦,那么克服动滑轮自身的重力所做的功,就是额外功,可得到
解得,动滑轮的重力是100N。
(3)若小明用此滑轮组以0.1m/s的速度提升某重物,匀速提升,三条绳子托着动滑轮,那么绳子自由端移动的速度是
绳子自由端移动的速度是0.3m/s;还可知道,绳子自由端的拉力
知此时机械效率为60%,根据机械效率的公式可知
,那么可解得,代入这式子
可解得
绳端的拉力可求出,而绳子自由端移动的速度是0.3m/s,速度不变,匀速运动,那么根据可解得此时拉力的功率是
此时拉力的功率是25W。
答:(1)此过程中人通过滑轮组所做的总功是1800J;机械效率约是83.3%;
(2)动滑轮的重力是100N;
(3)若小明用此滑轮组以0.1m/s的速度提升某重物,知此时机械效率为60%,此时拉力的功率是25W。
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