资源描述
(完整版)物理初中人教版八年级下册期末模拟测试试题优质及解析
一、选择题
1.下列数据中,与实际情况偏差最大的是( )
A.一个标准大气压相当于760cm水银柱产生的压强
B.八年级物理课本质量约220g
C.普通成年人双脚站立时对地面的压强约为1.5×104Pa
D.人托起两个鸡蛋所用的力大约是1N
2.共享单车是节能环保的交通工具,为短途出行的人们带来便利。下列关于骑行共享单车的说法正确的是( )
A.骑行的速度最高可以达到50m/s
B.骑车匀速转弯时,车的运动状态发生变化
C.骑车下坡不蹬车,车也会越来越快,是因为车具有惯性
D.在水平路面匀速骑行时,车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
3.羽毛球因为简单易学,被广大人民群众喜爱,下列有关与羽毛球运动的说法中,正确的是( )
A.运动员在发球时,球拍对羽毛球的力大于羽毛球对球拍的力
B.如果羽毛球的上升过程中受到的力全部消失,羽毛球将静止
C.羽毛球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D.羽毛球在接触球拍后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态
4.下列措施哪个是为了减小压强( )
A.大人劈柴比小孩要快一些 B.旋动螺丝时要紧握螺丝刀
C.书包带做得宽一些 D.针尖做得很尖细
5.下列有关压强与浮力知识的说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了液体内部具有压强
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值
C.升空时,飞机机翼的升力和热气球的升力产生的原理相同
D.浮在水面上的物体受到浮力作用,沉入水里的物体不受浮力作用
6.如图所示,用力F向下拉杠杆,从而达到提升重物G的目的。关于该杠杆,下列说法正确的是( )
A.若以F为动力,则该杠杆为省力杠杆
B.若以F为动力,则物体的重力G就是该杠杆的阻力
C.若要使杠杆平衡,则施加的最小力不是图示作用在A点的F
D.若F的方向保持竖直向下不变,则杠杆匀速转动过程中F变大
7.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为、、,密度分别为、、的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮、B球悬浮、C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项正确的是( )
A.若,则
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
8.如图,细线上端固定,下端拉着小球在竖直平面内摆动,A、B是球摆动过程中的最高点,C是最低点,不计空气阻力,则( )
A.球在C点时受力平衡
B.球在A点时速度最大
C.球在A点时绳子突然断开,小球将静止不动
D.球在B点时所受外力同时消失,小球将静止不动
二、填空题
9.用力张开弓,弓会发生弯曲,这主要说明力可以改变物体的______;运动员将篮球掷出,球向前飞出,这主要说明力可以改变物体的______,篮球最终会落地,这是由于受到______的作用。
10.小张同学行走时脚被石块绊了一下,身体向前倾倒。对此情景合理的解释是:小张原来相对于地面是运动的,当他的______(选填“脚”或“上身”)的运动状态突然改变时,______,所以身体向前倾倒。
11.如图所示的正方体木块放在水平地面上,沿竖直方向将木块锯掉一部分。则剩余部分对地面的压力______,对地面的压强______。(都选填“变小”“不变”或“变大”)
12.我国计划于今年发射神舟十一号载人飞船和天宫二号空间实验室,长征五号和长征七号运载火箭也将进行首飞。飞船在加速升空过程中,它的动能________,重力势能________(均选填“增大”,“不变”,“减小”)。
13.如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒OA∶OB=3∶2,物体乙的质量为6kg。物体乙受到的重力是________N,甲的重力为70N,把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲受到地面的支持力________N。
14.如图所示,对吸管B吹气,管A中的水会上升,是因为流体中流速越大的位置压强越 ______(选填“大”或“小”)。
15.如图所示为锅炉保险阀门的示意图,当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会被拉开。要控制锅炉内蒸汽压强较小时,可适当将钩码向______(填“远离”或“靠近”)O点移动。如OB=2m,OA=0.5m,阀门的底面积S=2cm2,锅炉内汽体压强的安全值p=6×105Pa,则此时阀门S受到锅炉内汽体压力为______N,B所挂的重物G为______N(杠杆的重力,摩擦均不计,大气压为1.0×105 Pa)。
16.如图所示。甲图中水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9s~12s内,推力对物体做功 ___________J;此段时间推力做功的功率为 ___________W。
三、解答题
17.如图所示,重10N的物体A和传送带一起向右沿水平方向做匀速直线运动。试画出物体A所受力的图示。
18.如图为某杠杆示意图,O为杠杆的支点,请在图中作出力F的力臂L。
19.在图中按最省力的要求,画出滑轮组绳子的绕法。
20.陈明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码,做“探究弹簧伸长量与拉力的关系”实验。下表是陈明同学收集的实验数据。
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧总长度/
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
弹簧伸长量/
0
1.2
2.4
3.6
___________
___________
(1)请你帮助陈明同学完成上表。
(2)根据表中数据,在如图的坐标中描点,并画出弹簧伸长量与拉力的关系图。___________
(3)分析实验数据或从弹簧伸长量与拉力的关系图,你可得到的结论是:___________。
(4)此实验结论在物理测量工具中的应用是___________。
21.小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
.接触面所受的压力大小
.接触面的粗糙程度
.物体运动的速度
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做___________运动;
(2)要验证猜想,需按照___________两个图(选填“甲”“乙”或“丙”)进行对比实验;
(3)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是___________;
(4)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。改进后长木板___________(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。进一步分析可知木板受到木块对它的水平向___________(选填“左”或“右”)的摩擦力;
(5)将物块沿竖直方向切去一半后重复甲操作,发现此时弹簧测力计的示数减小。小宇由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,原因是___________。
二
22.如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小聪将废弃的矿泉瓶装上水后分别放在海绵和砖块上进行实验。
(1)实验时,是通过观察______来比较瓶对海绵的压力作用效果。
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用______两次实验(只填序号)。
(3)通过分析比较图中C、D、E三次实验。得出______相同时,压力的作用效果与______有关的结论。
(4)你认为______ (选填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是______。
(5)同组的小丽在实验过程中又提出一个问题:在B、C两次实验中,瓶中的水对底部的压力和压强大小相等吗?若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为FB、FC,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pB、pC,请你分析并比较:FB______FC,pB______pC(选填“>”、 “<”或“=”)。
二
23.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口______,操作过程如图所示,为了使操作更加简便且能减小误差,更加合理的顺序是______(填字母)。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为______N,石块排开的水所受的重力可由______(填字母代号)两个步骤测出。由以上步骤可初步得出结论:没在液体中的物体所受浮力的大小______排开液体所受重力大小(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则______(选填“能”或“不能”)得到相同的结论。
(4)以下情况对得出实验结论没有影响的是(______)
A.整个实验过程中弹簧测力计没有校零 B.溢水杯中的水没有装满
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上 D.C步骤中石块触碰到了容器底部
(5)该科学兴趣小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图所示的实验装置。先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入200mL的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡。拿掉水杯后,再向瓶中加入200mL的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,则鹅卵石的密度是______kg/m3。
24.小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度.
按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示.
实验序号
铁块质量
铁块距桌面高度
桌腿进入沙子的深度
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
(1)实验中通过比较_____来判断物体重力势能的大小;
(2)为了验证猜想一,需选择表中_____(填实验序号)三组数据进行分析;
(3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是:_____.
25.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验时,使杠杆在水平位置平衡,应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往______调,或将杠杆右端的平衡螺母适当往______(均选填“左”或“右”)调;
(2)如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格的A处挂了2个钩码,为使杠杆平衡,应在杠杆右边距离支点8格的处挂______个钩码;
(3)完成探究后小明又提出新的问题:“若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力示数为______N,以弹簧测力计的拉力为动力,钩码处绳子拉力为阻力,多次调整力和力臂的大小进行测量,当杠杆水平平衡时发现:总是______,其原因是______;
(4)小明将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从点移到点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图丁所示,此时弹簧测力计的拉力是______N。
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)
27.一边长为10cm,密度为3×103kg/m3的正方体合金块放入水中后沉入水底,且金属块未紧密贴合容器底部,此时合金块上表面距离水面的高度h=20cm,(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)则;
(1)合金块上表面所受水的压力为多少?
(2)合金块所受浮力大小?
(3)若用细线系着合金块,则至少需要用多大的拉力才能让合金块离开容器底部?
28.工人用图示装置在20s内将重力为450N的货物匀速提升4m,此过程中拉力的功率为120W。(g取10N/kg)求:
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为500N,额外功占总功的20%,工人提升货物的重。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A
【详解】
A.一个标准大气压相当于760mm水银柱产生的压强,故A误差较大,故A符合题意;
B.八年级物理课本质量约220g,故B误差较小,B不符合题意;
C.普通成年人双脚站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,故C误差小,故C不符合题意;
D.人托起两个鸡蛋所用的力大约是1N,估计准确,误差较小,故D不符合题意。
故选A。
2.B
解析:B
【详解】
A.共享单车的速度约为5m/s,不可能达到50m/s,故A错误;
B.骑车匀速转弯时,运动方向不断变化,其运动状态不断变化,故B正确;
C.下坡时不蹬车,车也会越来越快,是因为车受到竖直向下的重力,它的重力势能不断转化为动能,故C错误;
D.在水平路面匀速骑行时,车对路面的压力和路面对车的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
3.D
解析:D
【详解】
A.运动员在发球时,球拍对羽毛球的力与羽毛球对球拍的力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误;
B.羽毛球在上升过程中处于运动状态,如果它受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,羽毛球将做匀速直线运动,故B错误;
C.惯性的大小只与物体的质量的有关,与速度无关,故C错误;
D羽毛球在接触球拍后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
4.C
解析:C
【详解】
A.大人劈柴比小孩要快一些是因为受力面积一定时,大人给柴的压力大,木柴受到的压强大,故A不符合题意;
B.旋动螺丝时要紧握螺丝刀是通过增大压力来增大摩擦的,故B不符合题意;
C.书包带做得宽一些是通过增大受力面积来减小压强的,故C符合题意;
D.针尖做得很尖细是通过减小受力面积增大压强的,故D不符合题意。
故选C。
5.B
解析:B
【详解】
A.马德堡半球实验证明了大气具有压强,故A错误;
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值,故B正确;
C.升空时,飞机机翼的升力是机翼上方空气流速大,压强小,产生了向上的压力差,即升力,和热气球的升力是浮力,故C错误;
D.浮在水面上的物体受到浮力作用,沉入水里的物体也受浮力作用,故D错误。
故选B。
6.C
解析:C
【详解】
A.若以F为动力,则OA为动力臂,OB为阻力臂,由于OA<OB,所以该杠杆为费力杠杆,故A选项错误;
B.阻力是杠杆受到的力,物体的重力是物体受到的力,所以这两个力不是一个力,故B错误;
C.要使杠杆平衡,则施加的最小力时,动力臂应该最长,动力作用点应该在B点且动力的方向竖直向上,所以最小力不是图示作用在A点的F,故C正确;
D.杠杆匀速转动过程中,杠杆始终处于平衡状态,F的方向保持竖直向下不变,转动过程中动力臂与阻力臂的比值不变,由杠杆的平衡条件可知F不变,故D错误。
故选C。
7.C
解析:C
【分析】
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
(1)当时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系;
(2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;
(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A排开液体的体积,根据求出只取出A球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据求出B球和C球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用求出容器内液体上升的高度,利用求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
【详解】
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
A.若,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则,故A错误;
B.因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误;
C.由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
由可得,小球A排开液体的体积
只取出A球,容器中液面降低的高度
故C正确;
D.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由可得,B球和C球排开液体的体积分别为
,
三球放入液体后,排开液体的总体积
容器内液体上升的高度
三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量
故D错误。
故选C。
8.D
解析:D
【详解】
A.球在C点时,不是处于平衡状态,所以受到的不是平衡力,故A错误;
BCD.小球在A、B两点时,是摆动过程中的最高点,此时的动能最小,速度最小为0,若在A点时绳子突然断开,小球由于受到重力的作用,会向下运动,若在B点时,所受的外力同时消失,则球会保持静止不动,故A、C错误,D正确。
故选D。
二、填空题
9.形状 运动状态 重力
【详解】
[1] 用力张开弓,弓会发生弯曲,即在力的作用下弓的形状发生了改变,说明力改变了物体的形状。
[2]篮球在力的作用下,由静止变为运动,这主要说明力可以改变物体运动状态。
[3]投出的篮球受到重力的作用(空气阻力忽略),且重力的方向总是竖直向下,上升篮球最终会落地,是受重力的作用。
10.脚 上身由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动
【详解】
[1][2]小张原来相对于地面是运动的,行走时脚被石块绊了一下,他的脚停止了运动,即他的脚的运动状态突然改变,而上身由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,所以身体向前倾倒。
11.变小 不变
【详解】
[1]沿竖直方向将木块锯掉一部分,则剩余部分的重力变小,对地面的压力变小。
[2]由压强公式可得
木块高度和密度不变,对地面的压强不变。
12.增大 增大
【详解】
[1][2]神舟十一号载人飞船升空过程中,由于质量不变,速度增大,故动能增大;由于高度增大,则重力势能增大。
13.G
解析:30
【详解】
[1]由题意可知,物体乙的质量为6kg,故可知物体乙的重力为
G乙=m乙g=6kg×10N/kg=60N
[2]因物体乙受力平衡,对物体乙受力分析可知,绳子对B端的拉力FB等于物体乙的重力
G乙,即
FB=G乙=60N
因木棒在水平位置平衡,故由杠杆的平衡条件可得
解得A端受到绳子的拉力为
因物体甲处于受力平衡状态,对物体甲受力分析可知,物体甲受到地面的支持力为
F支=G甲-FA=70N-40N=30N
14.B
解析:小
【详解】
对吸管B吹气,A管上方的空气流速变大,压强变小,A管下方的压强不变,A管中的水在外界大气压作用下被压上,所以A管中的水上升。
15.靠近 120 25
【详解】
[1]要控制锅炉内蒸汽压强较小,即蒸汽压强较小时,就能冲开保险阀门,释放蒸汽。也就是说蒸汽对杠杆的作用力比较小时,杠杆即可转动。根据杠杆平衡条件可知
解析:靠近 120 25
【详解】
[1]要控制锅炉内蒸汽压强较小,即蒸汽压强较小时,就能冲开保险阀门,释放蒸汽。也就是说蒸汽对杠杆的作用力比较小时,杠杆即可转动。根据杠杆平衡条件可知,减小动力与动力臂的乘积可以达到这个目的。所以,将钩码向支点O移动,减小动力与动力臂的乘积,可以控制锅炉内的蒸汽压强较小。
[2]阀门受到锅炉内蒸汽压力为
F=pS=6×105Pa×2cm2=6×105Pa×2×10-4m2=120N
[3]锅炉内部蒸汽压强为6×105Pa,外界大气压为1×105Pa,则这两个压强的差为
p'=6×105Pa-1×105Pa=5×105Pa
阀门受到的向上的合力为
F'=p'S=5×105Pa×2cm2=5×105Pa×2×10-4m2=100N
钩码挂在杠杆上,对杠杆的作用力等于自身的重力,根据杠杆平衡条件有
F'×OA=F钩码×OB
F'×OA=G×OB
代入数据
100N×0.5m=G×2m
可得
G=25N
16.6
【详解】
[1]由丙图知,9s~12s内,物体做匀速运动,且
由乙图知,9s~12s内的推力
则9s~12s内推力F做功
[2]此段时间推力做功的功率
解析:6
【详解】
[1]由丙图知,9s~12s内,物体做匀速运动,且
由乙图知,9s~12s内的推力
则9s~12s内推力F做功
[2]此段时间推力做功的功率
三、解答题
17.【详解】
物体A做匀速直线运动说明它受到了平衡力的作用;水平方向上没有牵引力,也就没有摩擦力,若有摩擦力,物体A就不会做匀速直线运动,所以水平方向上是不受力的;竖直方向上物体受到重力和支持力,物体
解析:
【详解】
物体A做匀速直线运动说明它受到了平衡力的作用;水平方向上没有牵引力,也就没有摩擦力,若有摩擦力,物体A就不会做匀速直线运动,所以水平方向上是不受力的;竖直方向上物体受到重力和支持力,物体A竖直方向上是静止的,重力和支持力就是一对平衡力,大小相等、方向相反。作图时:画出受力物体,用一个小方块来表示;画出标度,重力是10N,标度设为5N;作用点画在物体的中心,画出表示重力和支持力的射线;按要求截取线段;标出箭头、写上数值;如图
18.【详解】
由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度为F的力臂;如图所示:
解析:
【详解】
由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度为F的力臂;如图所示:
19.【详解】
当从动滑轮开始绕时有5段绳子承担动滑轮和物体的重,绳子固定在动滑轮的钩子上,依次绕过定滑轮、动滑轮、定滑轮、动滑轮,此时最省力,如下图所示:
解析:
【详解】
当从动滑轮开始绕时有5段绳子承担动滑轮和物体的重,绳子固定在动滑轮的钩子上,依次绕过定滑轮、动滑轮、定滑轮、动滑轮,此时最省力,如下图所示:
20.8 6.0 在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比 弹簧测力计
【详解】
(1)[1][2]分析表中所给的数据,可知不挂钩码即弹力为零时,弹簧长度是6.0cm
解析:8 6.0 在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比 弹簧测力计
【详解】
(1)[1][2]分析表中所给的数据,可知不挂钩码即弹力为零时,弹簧长度是6.0cm,拉力逐渐增大,弹簧的总长度也逐渐增大,弹簧的伸长量等于弹簧的总长度减去弹簧的原长,则弹簧的伸长量分别为
L5=L5-L0=10.8cm-6.0cm=4.8cm
L6=L6-L0=12.0cm-6.0cm=6.0cm
(2)[3]根据表中数据描点,在图中的坐标系画出弹簧伸长量与拉力的关系图如下图所示。
(3)[4]分析实验数据或从弹簧伸长量与拉力的关系图可知:弹簧受到的拉力每增加0.5N,弹黄的伸长量也增加1.2cm,所以弹簧的伸长量与弹簧受到的的拉力成正比,故可得到:在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
(4)[5]此实验结论应用在我们所学过的弹簧测力计这一测量工具中。
21.匀速直线 甲、丙 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 不一定 左 错误 没有控制压力不变
【详解】
(1)[1]进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测
解析:匀速直线 甲、丙 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 不一定 左 错误 没有控制压力不变
【详解】
(1)[1]进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动, 这样物体才处于平衡状态,拉力等于摩擦力。
(2)[2]要验证猜想,摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,故需要改变接触面的粗糙程度,故接触面的粗糙程度不同,压力相同,故选择甲、丙两个图。
(3)[3]比较甲、乙图的实验,接触面的粗糙程度相同,压力变大,摩擦力变大,故得到的实验结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[4][5]如图改进后的长木板不一定要匀速直线运动,因为只要拉动长木板,木块所受的的摩擦力就是滑动摩擦力,其大小与速度无关,故不需要匀速拉动长木板;进一步分析可知木板受到木块对它的水平向左的摩擦力,因为对木块进行受力分析,其在水平方向上受到了向左的拉力,而此时木块处于静止,故受平衡力,根据二力平衡的知识可知,木板对木块的摩擦力的方向是向右的,而木块对木板的摩擦力与木板对木块的摩擦力是相互作用力,故木板受到了木块给其向左的摩擦力。
(5)[6][7]将物块沿竖直方向切去一半后重复甲操作,压力变小了,接触面积也变小了,多个变量,无法判断,故结论是错误的; 原因是没有控制影响摩擦力大小的关键因素压力相同。
二
22.海绵凹陷(或形变)程度 B、C 受力面积 压力大小 不能 受压物体材料不同 > =
【详解】
(1)[1]实验时,通过观察海绵的凹陷程度比较压力作用
解析:海绵凹陷(或形变)程度 B、C 受力面积 压力大小 不能 受压物体材料不同 > =
【详解】
(1)[1]实验时,通过观察海绵的凹陷程度比较压力作用效果。不同质量的瓶子放在海绵上,海绵的凹陷程度不相同。
(2)[2]根据控制变量法,要探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,只改变受力面积大小,可以选用BC两次实验。
(3)[3][4]图中C、D、E三次实验,受力面积相同,C中压力最大,作用效果最明显,故可得出,在受力面积一定时,压力的作用效果与压力大小有关的结论。
(4)[5][6]不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是受压面材料不同。
(5)[7][8]若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压强分别为pB、pC,根据p=ρgh,因深度相同,故液体对容器底的压强相等,pB=pC,根据F=pS,SB>SC,故FB>FC。
二
23.相平 DBCA 1.4 AD 等于 能 A 2×103
【详解】
(1)[1]为了溢水,需要让水面和溢水口相平。
[2]先测小桶重力,再测物体重力,
解析:相平 DBCA 1.4 AD 等于 能 A 2×103
【详解】
(1)[1]为了溢水,需要让水面和溢水口相平。
[2]先测小桶重力,再测物体重力,然后把物体放入水中看测力计示数,最后测溢水和小桶总重力,这样没有水对物体质量的干扰,更精确,故为DBCA。
(2)[3]物体重力为3.8N,石块受到的浮力大小为
F浮=3.8N-2.4N=1.4N
[4]D测小桶重力,A测小桶和水总重力,二者差值为石块排开的水所受的重力。
[5]石块排开的水所受的重力
G排=2.6N-1.2N=1.4N
所以浮力等于石块排开的水所受的重力,所以没在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力大小。
(3)[6]浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力大小,结论和浸没体积无关,故可以得到相同结论。
(4)[7]A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A符合题意;
B.溢水杯水没有加到溢水口,使得排开液体的体积偏小,排开液体的重力也偏小,故B不符合题意;
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上,测得排开液体的重力偏小,故C不符合题意;
D.石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,计算的浮力不准确,故D不符合题意。
故选A。
(5)[8]由图乙可得
G石=G水=m水g=ρ水V水g
甲中鹅卵石浮力
石头重力
G石=ρ水V水g=ρ水V水′g=1.0×103kg/m3×400×10-6m3×10N/kg=4N
石头体积
石块的密度
24.桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大
【详解】
(1)根据能量的定义,物体具有的重力势能越大能够对小桌做的功越多,能够使桌腿陷入沙子的深度越大
解析:桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大
【详解】
(1)根据能量的定义,物体具有的重力势能越大能够对小桌做的功越多,能够使桌腿陷入沙子的深度越大,故而本实验比较的是桌腿进入沙子的深度.
(2)根据控制变量法,为了验证猜想一,要控制物体的高度不变,质量改变,从表格中数据可以看出,①④⑤高度相同,质量不同;
(3)从表格中①②③数据可以看出,当物体质量相同时,随着物体的高度增大,小桌桌腿陷入的深度也在增加,即质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大.
25.右 右 1 3.3 大于 杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响 1.1
【详解】
(1)[1][2]实验时,杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支
解析:右 右 1 3.3 大于 杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响 1.1
【详解】
(1)[1][2]实验时,杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点的左则,故重心应向右移动,因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往右调,或将杠杆右端的平衡螺母适当往右调,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格的处挂了2个钩码,设每个钩码质量为,每格长度为,杠杆左边4格处挂2个钩码,设在杠杆右边距离支点8格的处挂个钩码,由杠杆的平衡条件
解得,即为使杠杆平衡,应在杠杆右边距离支点8格的处挂1个钩码。
(3)[4]由图丙可以知道,弹簧测力计的分度值为,指针在以下三格处,示数为。
[5][6]用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响,故总是大于。
(4)[7]小明将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从点移到点,则现在的动力臂为(原来动力臂为),动力臂为原来的3倍,由杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂大小不变,故动力为原来的三分之一,即如图丁所示,此时弹簧测力计的拉力
此时弹簧测力计的拉力是1.1N。
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)20N,(2)10N;(3)20N
【详解】
解:(1)合金块上表面的深度为
h=20cm=0.2m
合金块上表面所受水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=
解析:(1)20N,(2)10N;(3)20N
【详解】
解:(1)合金块上表面的深度为
h=20cm=0.2m
合金块上表面所受水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
合金块的边长为
L=10cm=0.1m
合金块上表面的面积为
S=L2=(0.1m)2=0.01m2
合金块上表面所受水的压力为
F=pS=2000Pa×0.01m2=20N
(2)合金块的体积为
V= L3=(0.1m)3=0.001m3
合金块所受浮力大小为
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N
(3)合金块的重力为
G=mg=ρ物gV=3×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=30N
用细线系着合金块,当合金块离开容器底部时受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,故拉力为
F拉=G-F浮=30N-10N=20N
答:(1)合金块上表面所受水的压力为20N,
(2)合金块所受浮力大小为10N;
(3)若用细线系着合金块,则至少需要用20N的拉力才能让合金块离开容器底部。
28.(1)1800J;(2)75%;(3)1200N
【详解】
解:(1)根据有用功的计算公式可得,拉力做的有用功为
W有=Gh=450N×4m=1800J
(2)由总功的计算公式可得,拉力做的总功为
解析:(1)1800J;(2)75%;(3)1200N
【详解】
解:(1)根据有用功的计算公式可得,拉力做的有用功为
W有=Gh=450N×4m=1800J
(2)由总功的计算公式可得,拉力做的总功为
W总=Pt=120W×20s=2400J
根据机械效率的计算公式可得,滑轮组的机械效率为
(3)由图可知,绳子的段数为
n=3
额外功占总功的20%,机械效率为
根据机械效率的计算公式有
由此可得,提升物体的重
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