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物理八年级下册物理期末试卷检测(提高,Word版含解析)
1.小明同学放学经常去打篮球,如图要托起一个篮球所用的力,下列选项最合理的是( )
A.0.6N B.6N C.60N D.600N
答案:B
解析:B
【详解】
托起篮球的力与篮球的重力是一对平衡力,大小相等;篮球的重力约为6N,所以托起篮球的力约为6N,故ACD不正确,B正确。
故选B。
2.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.抛出去的篮球由于受到手的推力作用,继续飞行
B.在平直轨道上匀速行驶的列车受平衡力的作用
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
D.运动员在圆形跑道上做快慢不变的运动,运动状态不改变
答案:B
解析:B
【详解】
A.抛出去的篮球能够在空中继续飞行,是由于惯性,此时篮球不受手的推力作用,故A错误;
B.在平直轨道上匀速行驶的列车做匀速直线运动,受平衡力的作用,故B正确;
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力是水杯和桌面相互挤压产生的,是弹力,故C错误;
D.运动员在圆形跑道上做快慢不变的运动,运动方向改变,则运动状态发生了改变,故D错误。
故选B。
3.小雨同学通过绳子拉着一石块在水平桌面上做匀速圆周运动,假设它受到的力全部消失,则该石块将( )
A.继续做匀速圆周运动 B.落到地面上
C.做匀速直线运动 D.立即停止运动
答案:C
解析:C
【详解】
根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,当做匀速圆周运动的石块受到的外力全部消失时,石块将保持外力消失一瞬间的速度和方向做匀速直线运动。
故选C。
4.如图所示的各事例中,为了增大压强的是( )
A.书包肩带做的很宽 B.坦克使用的是两条很宽的履带
C.铁轨铺在枕木上 D.用细线切割煮熟的鸡蛋
答案:D
解析:D
【详解】
A.书包肩带做的很宽是通过增大接触面积从而减小压强,故A不符合题意;
B.坦克使用的是两条很宽的履带是通过增大接触面积从而减小压强,故B不符合题意;
C.铁轨铺在枕木上,通过增大接触面积从而减小压强,故C不符合题意;
D.用细线切割煮熟的鸡蛋,通过减小受力面积从而增大压强,故D符合题意。
故选D。
5.已知河水的密度小于海水的密度,当一艘轮船从河里驶向大海时,下列说法中正确的是( )
A.轮船受到的重力变大
B.轮船排开水的体积变小
C.轮船将下沉
D.轮船受到的浮力变小
答案:B
解析:B
【详解】
A.从河里驶向大海时,船的质量不变,故重力不变,故A错误;
D.当一艘轮船从河里驶向大海时,轮船始终漂浮,故浮力等于重力,故从河里驶向大海时,重力不变,故浮力不变,故D错误;
B.由D选项可知,浮力不变,故根据可知,从从河里驶向大海时,液体的密度变大,故排开水的体积变小,故B正确;
C.由B选项可知,排开水的体积变小,则轮船要上浮,故C错误。
故选B。
6.如图所示是探究“杠杆平衡条件”的实验,下列说法中正确的是( )
A.若实验前杠杆如图甲所示,则应该将杠杆上的平衡螺母向右调节,才能使杠杆水平平衡
B.本实验要做多次,目的是求平均值减小误差
C.乙图中保持杠杆水平位置平衡,B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中,示数会变大
D.乙图中保持杠杆水平位置平衡,B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中,示数会变小
答案:D
解析:D
【详解】
A.若实验前杠杆如图甲所示,杠杆向右偏,则应该将杠杆上的平衡螺母向左调节,才能使杠杆水平平衡,故A错误;
B.本实验要做多次,目的是得到普通规律,故B错误;
CD.乙图中保持杠杆水平位置平衡,B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中,阻力和阻力臂不变,动力臂变大,根据杠杆平衡条件可知,动力变小,即弹簧测力计的示数会变小,故C错误,D正确。
故选D。
7.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A, B静止时,三个容器中水对容器底部的压强相比较,正确的是
A.p甲>p乙>p丙 B.p甲=p乙>p丙
C.p甲<p乙=p丙 D.p甲=p乙<p丙
答案:B
解析:B
【解析】
【详解】
由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A处于漂浮状态,所以A、B两物体受到的浮力
F甲AB=GA+GB
F乙AB=GA+GB
F丙AB=GA+FB浮
因为金属块B在水中会下沉,所以,GB>FB浮,所以
F甲AB=F乙AB>F丙AB
根据阿基米德原理可知,则
V甲AB=V乙AB>V丙AB
由于三个相同的容器中装有质量相同的水,且
V甲AB=V乙AB>V丙AB,
根据V=Sh可知液体的深度:
h甲=h乙>h丙;
由p=ρgh可知:容器底部所受液体的压强:p甲=p乙>p丙。
A.p甲>p乙>p丙与分析不相符;
B.p甲=p乙>p丙与分析相符;
C.p甲<p乙=p丙与分析不相符;
D.p甲=p乙<p丙与分析不相符;
8.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,物体运动的路程(s)-时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是( )
A.物体10s时的速度等于4s时的速度
B.拉力对物体所做的功大于拉力对物体所做的功
C.物体所受的拉力大于物体所受的拉力
D.拉力对物体做功的功率小于拉力对物体做功的功率
答案:B
解析:B
【详解】
A.从图象知道,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程是3m,6~12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,所以,0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故A错误;
BC.由图象知道,物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,同一物体对水平面压力相等,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以0~6s物体所受的拉力等于6~12s物体所受的拉力;从图中知道,0~6s中通过的距离为3m;6~12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由W=Fs知道,0至6s内拉力对物体做的功大于6s至12s内拉力对物体做的功,故B正确,C错误;
D.由于0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,且拉力相同,由P=Fv知道,0~6s拉力对物体做功的功率大于6~12s拉力对物体做功的功率,故D错误。
故选B。
9.力是物体对物体的 ______,用手把气球压瘪,气球形状的改变叫做 ______;气球力图恢复其原来的形状,会对手产生力,这种力称为 ______。
解析:作用 形变 弹力
【详解】
[1]力是两个物体之间的相互作用。
[2]力可以改变物体的形状,用手把气球压瘪,气球形状发生变化,简称形变。
[3]手对气球有压力,气球由于发生弹性形变产生试图恢复原状的力,叫做弹力。
10.利用我们学过的力学知识很容易判断生鸡蛋和熟鸡蛋。把鸡蛋放在桌上,用力使鸡蛋转动起来,这是利用了力能改变物体的 ______(选填“形状”或“运动状态”)。待鸡蛋转动一段时间后,突然按停鸡蛋瞬间,并立即缩手,缩手后不再转动的为熟蛋;反之,缩手后能自动再转几圈的,则为生蛋,这是因为蛋壳被按停后,蛋壳内的蛋白和蛋黄因 ______仍然转动,能带动蛋壳重新再转几圈。
解析:运动状态 惯性
【详解】
[1]用力使鸡蛋转动起来,手给鸡蛋的力使鸡蛋的运动方向发生变化,即运动状态发生变化,这是利用了力能改变物体的运动状态。
[2]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质就是惯性,所以当鸡蛋被按停的瞬间,立即缩手,生蛋内的蛋白和蛋黄因惯性还将继续保持原来的运动状态,能带动蛋壳重新再转几圈。
11.如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,手指与图钉帽的接触面积是1×10-4m2,松木能承受的最大压强是5×106Pa,手指至少要用______N的力,图钉尖才能进入松木,此时图钉帽对手指的压强是______Pa。
答案:F
解析:25 2.5×103
【详解】
[1]根据可知钉尖对松木施加的最小力
F=pS=5×106Pa×5×10-8m2=0.25N
[2]手指对图钉帽的压力和钉尖对松木的压力相等,故手指施加的最小力为0.25N;钉帽对手指的力和手指对钉帽的力为相互作用力,大小相等,为0.25N,故此时图钉帽对手指的压强
p===2.5×103Pa
12.如图所示,小车匀速向右行驶,在车子光滑且水平表面上静止放置有甲、乙两个物体。乙在甲的正前方,甲、乙两个物体相距s,且乙的质量小于甲的质量。则_______(A.甲 B.乙)的动能大;假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,甲、乙两物体______(A.会 B.不会)相撞。
答案:A
解析:A B
【详解】
[1]甲、乙两个物体和小车一起沿水平方向向右运动,甲、乙两个物体和小车具有共同的速度,乙的质量小于甲的质量,所以乙的动能小于甲的动能,故选A。
[2]车停止前,两个物体和小车一起沿水平方向向右运动,两个物体和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于物体在光滑接触面上,且不计空气阻力,物体在水平方向不再受任何力的作用,根据牛顿第一定律可得,物体将保持原来的速度做匀速直线运动,所以两个物体不会相撞,故选B。
13.如图所示,一个实心正方体,体积为1.2×10﹣3m3,重10N,用细绳吊着浸入盛水的容器中,有的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm,物体受到的浮力为 ______N,水对容器底部的压强为 ______Pa,绳子的拉力为 ______N,剪断绳子后,物体最终 ______(选填“沉在水底“”悬浮在水中”或“漂浮在水面”)。
答案:F
解析:8N 3000Pa 2N 漂浮在水面
【详解】
[1]此时正方体排开水的体积
物体此时所受的浮力
F浮 =ρ水gV排 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.8×10-3m3 =8 N
[2]水对容器底部的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
[3]绳子的拉力
F拉=G﹣F浮=10N﹣8N=2N
[4]当物体全部浸没水中时所受浮力
所以物体会上浮,最终漂浮在水面上。
14.根据下图所示的三幅图,在下面的空格处填入相应的内容
(1)甲图:风中雨伞容易“______翻”(填上或下),是由于上方气体流速大,压强小,下方气体流速小,压强大,产生一个向上的压强差;
(2)乙图:利用悬挂重物的细线检查墙壁是否竖直,用的原理是重力的方向总是______;
(3)丙图:用等大的力拉伸和压缩弹簧,弹簧形状不同,说明力的作用效果与力的______有关。
解析:上 竖直向下 方向
【详解】
(1)[1]风中雨伞容易“上翻”,据伞的形状可知,伞上方空气流速大,压强小,伞下方空气流速小,压强大,故由于上述缘故使得伞发生形变。
(2)[2]工人砌墙利用悬挂重物的细线,是利用重力的方向总是竖直向下。
(3)[3]用等大的力拉伸和压缩弹簧,力的大小和作用点相同,方向不同,弹簧形状不同,说明力的作用效果与力的方向有关。
15.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处所挂物体的重力为20N,杠杆在水平位置平衡,且OB:AB=2:1,则B点处施加一个竖直向上的力F=_______N,它是_______(选填“省力”或“费力”或“等臂”)杠杆。
答案:费力
【详解】
[1]根据杠杆平衡的条件可知,B点处施加一个竖直向上的力为
[2]因为拉力F大于物体的重力,即动力大于阻力,所以该杠杆是费力杠杆。
解析:费力
【详解】
[1]根据杠杆平衡的条件可知,B点处施加一个竖直向上的力为
[2]因为拉力F大于物体的重力,即动力大于阻力,所以该杠杆是费力杠杆。
16.小明用定滑轮提升一个重为的物体,如图,他抓住绳的自由端从滑轮正下方处沿水平方向移动至处,用时,他至少做功__________,做功的功率为__________。
答案:80
【详解】
[1]根据勾股定理可得AC的长度为
物体上升的高度为
h=AC-AB=5m-3m=2m
若不计绳重和摩擦,他所做的功
W=Gh=200N×2m=400J
[2]做功的功率
解析:80
【详解】
[1]根据勾股定理可得AC的长度为
物体上升的高度为
h=AC-AB=5m-3m=2m
若不计绳重和摩擦,他所做的功
W=Gh=200N×2m=400J
[2]做功的功率为
17.在图中,重为3牛的物体静止在水平地面上,请用力的图示法画出地面受到的压力。
答案:【详解】
水平地面受到的压力大小等于物体重力大小,为3N,方向垂直于接触面向下,作用点在接触面上,图示法更精确,体现了力的三要素:大小,方向和作用点。还有比例尺(标度),较准确的表现力的大小。如图
解析:
【详解】
水平地面受到的压力大小等于物体重力大小,为3N,方向垂直于接触面向下,作用点在接触面上,图示法更精确,体现了力的三要素:大小,方向和作用点。还有比例尺(标度),较准确的表现力的大小。如图所示:
18.图中,轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l2为力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂l1、力F2的示意图。
答案:【详解】
过支点O作F1作用线的垂线段,即为动力臂l1;过力臂l2的下端作垂直于l2的直线,与杠杆的交点B为力F2的作用点,方向斜向左下方,如下图所示:
解析:
【详解】
过支点O作F1作用线的垂线段,即为动力臂l1;过力臂l2的下端作垂直于l2的直线,与杠杆的交点B为力F2的作用点,方向斜向左下方,如下图所示:
19.如左图所示,轻质杠杆的支点为O,请画出物块G的重力100N的示意图和力F的力臂。在下图中画出滑轮组最省力的绕线方式。
答案:(1)
(2)
【详解】
(1)物块G的重力方向始终是竖直向下的,重力的作用点在物体的重心上;画出动力F的作用线反向延长线,从支点向这条力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力F的力臂,如下图所
解析:(1)
(2)
【详解】
(1)物块G的重力方向始终是竖直向下的,重力的作用点在物体的重心上;画出动力F的作用线反向延长线,从支点向这条力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力F的力臂,如下图所示:
(2)图中滑轮组有两种绕线方法,一种是由两根绳子承担重物,一种是由三根绳子承担重物,要想最省力,应选用三根绳子承担的绕法,即从动滑轮的上挂钩开始缠绕,如图所示:
20.某物理探究性学习小组在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如表:
实测物体
物体质量m/kg
重力G/N
比值/(N·kg-1)
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)在探究过程中,测量工具除有天平外,还需要_________。
(2)分析表中实验数据,得出的结论是:_________。
(3)小刚为了探究“物体所受重力的大小是否与形状有关”,他找了一些橡皮泥,用小刀把它削成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。他的探究方法_________(选填“可行”或“不可行”),原因:_________。
答案:弹簧测力计 物体的重力与质量成正比 不可行 物体的质量发生了变化(物体的质量改变了)
【详解】
(1)[1]探究物体所受重力大小与物体质量关系时,要测量物体的质量和物体的重
解析:弹簧测力计 物体的重力与质量成正比 不可行 物体的质量发生了变化(物体的质量改变了)
【详解】
(1)[1]探究物体所受重力大小与物体质量关系时,要测量物体的质量和物体的重力,质量用天平测量,重力用弹簧测力计测量。
(2)[2]从表格中数据可以看出,在误差允许范围内,同一物体的重力与质量的比值为定值。因此可得结论:物体的重力与质量成正比。
(3)[3][4] “物体所受重力的大小是否与形状有关”,要控制物体的材质,质量相同,改变物体的形状进行探究,小刚找了一些橡皮泥,用小刀把它削成不同的形状,没有控制质量相同,因此不可行。
21.在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”实验中,小明同学选用了一块带钩的长方体木块(重力为G、各个表面粗糙程度一样)、质量相等的几个钩码、弹簧测力计一只。请补全下列步骤中的相应内容:
(1)小明拉着木块在水平桌面上做直线运动,实验记录如下表。由此可知,则滑动摩擦力的大小于 _____;
实验次数
1
2
3
木块运动情况
越来越快
匀速
越来越慢
弹簧测力计示数/N
4.5
3.0
2.1
(2)接着,小明用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了3次实验,实验记录如下表。分析表中数据可以得出的结论是 _____;
实验次数
1
2
3
木块放置情况
立放
平放
侧放
弹簧测力计示数/N
3.0
3.0
3.0
(3)如表是一次实验中记录的数据,根据数据得出的结论是 _____。
实验次数
接触面材料
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
木块与木板
4
0.8
2
6
1.2
3
8
1.6
4
10
2.0
答案:3N 滑动摩擦力的大小与接触面积无关 在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大
【详解】
(1)[1]用弹簧测力计匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动时受到的力是平衡力,根
解析:3N 滑动摩擦力的大小与接触面积无关 在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大
【详解】
(1)[1]用弹簧测力计匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动时受到的力是平衡力,根据二力平衡的知识可知,此时的摩擦力大小等于弹簧测力计对木块的拉力,故摩擦力为3N。
(2)[2]由表格数据可知,弹簧测力计拉着同一个木块在水平面上做匀速直线运动,压力相同,放置情况不同,接触面积不同,拉力相同,摩擦力相同,故结论为:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(3)[3]由表格数据可知,弹簧测力计拉着同一个木块在水平面上做匀速直线运动,接触面的粗糙程度相同,压力不同,压力越大,摩擦力越大,故结论为:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大。
22.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面的______来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置______(选填“漏气”或“不漏气”);本实验中U形管能否视为连通器______(填“是”或“否”);
(2)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强______;
(3)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的______;
(4)最后可得到影响液体内部压强大小的因素是______和______。
答案:高度差 不漏气 否 相等 高度差变大 液体深度 液体密度
【详解】
(1)[1]当把压强计放入液体中时,金属盒橡皮膜受到的压强增大,推动管中的气体向右侧移
解析:高度差 不漏气 否 相等 高度差变大 液体深度 液体密度
【详解】
(1)[1]当把压强计放入液体中时,金属盒橡皮膜受到的压强增大,推动管中的气体向右侧移动,U型管中两侧液面出现高度差,压强计是通过U形管中水面的高度差来反映被测压强大小的,高度差越大,说明液体的压强越大。
[2]用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明橡胶管密封性良好,装置不漏气。
[3]底部连通,上端开口的容器叫连通器,连通器至少有两个开口;U形管的上端有一个不是开口的,故不是连通器;
(2)[4]乙图、丙图和丁图橡皮膜在相同液体的同一深度,橡皮膜的朝向不同,压强计是U形管中水面的高度差相等,说明液体内部向各个方向的压强相等。
(3)[5]在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差变大。
(4)[6][7]由以上实验步骤可知:影响液体内部压强大小的因素是液体的深度和液体密度。
23.小明用弹簧测力计、正方体物块、分别装有一定量的水和盐水的相同烧杯,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)比较图A、B、C,说明浮力的大小与______有关,比较图A、______三个图可知,浮力的大小与液体的密度有关;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图A、______三个图进行比较。根据实验现象可知,浮力大小与浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)正方体物块浸没在水中时受到的浮力是______N,正方体物块的体积是______m3;
(4)用图所示实验数据测出盐水的密度是______kg/m3。
答案:排开液体的体积 D、E C、D 无关 4 4×10-4 1.1×103
【详解】
(1)[1]在图A、B、C中,物块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数也不
解析:排开液体的体积 D、E C、D 无关 4 4×10-4 1.1×103
【详解】
(1)[1]在图A、B、C中,物块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数也不同,即物体所受浮力也不同,所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[2]要探究浮力大小与液体密度的关系,应让物块浸没在不同液体的同一深度,所以应选用图A、D、E进行实验。
(2)[3]要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应让物块浸没在同一液体不同深度,所以应选用图A、C、D进行实验。
[4]在图A、C、D中,物块浸没在水中的不同深度,弹簧测力计的示数相同,即所受的浮力相同,所以浮力大小与浸没的深度无关。
(3)[5]由图A、D知,物块浸没在水中时的浮力
F浮=G-F示=5N-1N=4N
[6]物块浸没在水中时,排开水的体积等于物块的体积,据阿基米德原理知
(4)[7]物块浸没在盐水中的浮力
F浮1=G-F示盐=5N-0.6N=4.4N
据阿基米德原理得,盐水的密度
24.下图为探究物体(钢球)动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
(1)实验原理:
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关,起点位置越高,速度就越___________。
②钢球撞击木块时,木块运动的距离越长,说明运动钢球所具有的动能就越___________。
(2)实验现象:
①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动时的起点位置越___________,木块运动的距离越长。
②质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越___________,木块运动的距离越长。
(3)实验结论:物体的质量越大,运动速度越大,动能就越___________。
答案:大 大 高 大 大
【详解】
(1)①[1]钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重力势能越大,到达斜面底端时的动能越大,速度越大。
解析:大 大 高 大 大
【详解】
(1)①[1]钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重力势能越大,到达斜面底端时的动能越大,速度越大。
②[2]实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的,利用了转换法;被撞木块的运动距离越长,说明钢球对被撞物体所做的功就越多,钢球原来所具有的动能就越大。
(2)①[3]质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高,到达水平面时的速度越大,因此动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长。
②[4]不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动,到达水平面时的速度一定,质量越大,所具有的动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长。
(3)[5]由实验现象可知,物体的质量越大,运动速度越大,动能就越大。
25.在测量“滑轮组机械效率”的实验中,小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,实验数据记录如下表:
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
4
0.05
1.7
0.15
78.4
4
6
0.05
①
0.15
②
(1)第4次实验时的情景如图丙所示,则表格中①处的数据应为______,②处的数据应为______;
(2)比较______两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______(选填“有关”或“无关”);
(3)分析以上实验可以得出结论:同一滑轮组的机械效率主要与______有关;
(4)将滑轮组换另一种绕绳方法,提升相同的物体时,若不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
答案:4 83.3 1和2 无关 被提升物体的重力 不变
【详解】
(1)[1][2]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则第4次实验中拉力的大小为2.4N,第
解析:4 83.3 1和2 无关 被提升物体的重力 不变
【详解】
(1)[1][2]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则第4次实验中拉力的大小为2.4N,第4次实验中滑轮组的机械效率为
(2)[3][4]比较第1、2两次实验数据可知,两次实验时的效率相同,提升的高度不同,因此同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关。
(3)[5]实验中用的是同一滑轮组,动滑轮的重力不变,提升物体的重力不同;由表中实验数据可知,同一滑轮组提起不同重力的物体时,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大,故可得结论:同一滑轮组的机械效率主要与被提升物体的重力有关。
(4)[6]因不计摩擦及绳重,克服物体重力做的功为有用功,克服动滑轮重力和物体重力做的功为总功,所以,由
可知,将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
26.在一些建筑工程中,一些司机为了降低营运成本,任意超载,给路面及交通安全带来极大的危害。按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重为3t的前后共10个轮子的货车,已知该车在某次实际营运中装砂石30t,每个车轮与地面的接触面积为300cm2。求:
(1)这辆货车对路面的压力是多少?
(2)这辆货车对路面的压强是多少?
(3)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆货车最多装多少吨砂石?(设车轮与地面的接触面积不变,计算中g取10N/kg)
答案:(1)3.3×105N;(2)1.1×106Pa;(3)18t
【详解】
解:(1)砂石质量
m石=30t=30000kg
汽车自身质量
m车=3t=3000kg
货车对地面的压力
F车=G=(m石
解析:(1)3.3×105N;(2)1.1×106Pa;(3)18t
【详解】
解:(1)砂石质量
m石=30t=30000kg
汽车自身质量
m车=3t=3000kg
货车对地面的压力
F车=G=(m石+m车)g=(30000kg+3000kg)×10N/kg=3.3×105N
(2)地面受力面积
S=300×10-4m2×10=0.3m2
货车对地面的压强
p==1.1×106Pa
(3)按行业标准对地压力
F标=p标S=7×105Pa×0.3m2=2.1×105N
因为
F标=G标=m标g
所以,按行业标准该车最大总质量
m标==2.1×104kg
所以可载货物质量
m货=m标﹣m车=2.1×104kg﹣3000kg=18000kg=18t
答:(1)这辆货车对路面的压力是3.3×105N;
(2)这辆货车对路面的压强是1.1×106Pa;
(3)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆货车最多装18t吨砂石。
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?
答案:(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.如图所示,武汉雷神山医院的建设场景和建设过程中用到的滑轮组,若用该滑轮组匀速竖直向上提升重物(不计绳重和摩擦),提升时间为,重物上升高度为。求:
(1)提升时绳自由端的速度为多少;
(2)若拉力的大小为,则拉力的功率为多少;
(3)若上述过程中所提重物重为,则滑轮组的机械效率为多少?
答案:(1);(2);(3)
【详解】
解:(1)提升时绳自由端的速度为
(2)若拉力的大小为,则拉力的功率为
(3)上述过程中所提重物重为,则滑轮组的机械效率为
答:(1)提升时绳自由端的速度为;
解析:(1);(2);(3)
【详解】
解:(1)提升时绳自由端的速度为
(2)若拉力的大小为,则拉力的功率为
(3)上述过程中所提重物重为,则滑轮组的机械效率为
答:(1)提升时绳自由端的速度为;
(2)若拉力的大小为,则拉力的功率为45W;
(3)上述过程中所提重物重为,则滑轮组的机械效率为。
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