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卷(比较难)解析
一、选择题
1.下列数据中最接近生活实际的是( )
A.中学生双脚站立在水平地面上对地面的压力大约是100N
B.你所在教室现在的温度大约是50℃
C.我国复兴号高铁的运营速度可达约97m/s
D.一本九年级物理教科书的质量约为50g
2.校园内不允许追逐打闹,小黄不遵守校规,在追逐打闹过程中撞掉了小方一颗牙,自己额头也肿了,下列相关力学知识的描述,最合理的是( )
A.力的作用效果只跟力的大小有关
B.力能改变物体的运动状态
C.接触的两物体间一定能产生力
D.力的作用是相互的
3.将一篮球掷出,其运动轨迹如图所示,若当篮球运动到最高点B时,其所受的外力全部消失,则篮球将( )
A.在B点保持静止状态 B.水平向右做匀速直线运动
C.沿B﹣C﹣D点轨迹落地 D.竖直向下加速下落
4.下列现象中利用了大气压强的是( )
A.雪橇做的比较宽大 B.拦河坝做的下宽上窄
C.用吸管喝饮料 D.刀口磨的很锋利
5.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下表面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,已知池水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则下列说法中错误的是( )
A.金属块所受重力大小为46N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为20N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下表面所受水的压强为5×103Pa
6.下图所示的工具中,属于费力杠杆的是:
A. 钢丝钳 B. 起子
C. 羊角锤 D. 镊子
7.如图所示,水平桌面上放置一圆柱形平底玻璃杯,杯内水面漂浮着一空心冰块(空心部分空气的质量忽略不计),则冰熔化前后比较( )
A.玻璃杯中液面的高度升高 B.玻璃杯内液体的密度减小
C.玻璃杯对桌面的压强增加 D.液体对玻璃杯底部的压强不变
8.如图所示,在一水平地面上,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,用力F拉动木箱使它在5s内匀速直线运动了3m(不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是( )
A.拉力F的大小为200N
B.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C.绳自由端移动了6m
D.拉力F的功率为60W
二、填空题
9.如图所示,图甲、乙分别反应了力的作用放果,其中甲图表示力可以改变物体的____________;乙图表示力可以改变物体的____________。
10.某同学坐在行驶的公交车上,当公交车突然减速时,该同学会向___________(选填“前”或“后”)倾倒,这是由于他具有___________。
11.住宅小区里有小石子铺的路,如图所示,穿着软底鞋或光着脚走在上面可以健身,它的原理是:脚底对石子压力一定时,脚底与石子的接触面积_______,压强_______,从而对脚底的刺激增强。(均选填“增大”、“不变”或“减小”)
12.如图所示,拴在细线下的物块浸在水中,B图中物块所受浮力________N,由B、C图可知浮力的大小与_______有关。若将C图中的细线剪断,物块的重力势能将_______(选填“变大”、“变小”或”不变”)。
13.张老师在室外上物理实践课,如图所示是张老师所做示范,当张老师紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,张老师用力匀速向上爬,此时他受到的摩擦力为f2,则f1______f2(“>”“<”或“=”),f2的方向为______。
14.小明同学在课余时间自制了一个气压计,如图所示,他取一根吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气。可观察到的现象是___________;其原因是___________。
15.如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是(____)
A.先变小后变大 B.先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
选择理由:_______。
16.如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水过程有起跳、腾空、落水几个阶段。人向下压跳板的时候,感觉跳板会把人向上推,说明物体间力的作用是______。若不计空气阻力,腾空上升过程,人的重力势能______,动能______,机械能______(三个空格均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、解答题
17.如图所示,将一个小球浸没在水中,由静止释放。请画出小球浮出水面前,在竖直向上运动过程中的受力示意图。
18.在图中画出活塞式抽水机的摇杆的动力F1的力臂l1及阻力F2。
19.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法,并在绳子末端用F表示拉力方向。
20.某兴趣小组利用常见的物品来完成“探究重力的大小跟质量的关系”实验,实验数据记录如下表:
物体
文具盒
物理书
保温杯
质量m/kg
0.22
0.37
0.50
重力G/N
2.1
4.9
(1)实验中,需要的测量工具是______和______;
(2)测量物理书重时,示数如图所示,则物理书重______N;
(3)把表格中的数据在坐标系中描点、作图______;
(4)观察图像,能够得到的结论是:__________。
21.如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铜块和木块的大小和形状完全相同,在实验前小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关。
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:_____;
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是:_____;
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使 _____相同,比较乙、丙两图可验证猜想二;
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块作为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:_____;
(5)如图丙所示,木块和铜块一起做匀速直线运动,由图中测力计可以知道此时木块受到摩擦力为 _____N,铜块受到木块对它的摩擦力为 _____N。
二
22.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等器材探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过比较海绵的___________来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有转换法和___________;
(2)通过比较图甲、乙,说明___________时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图___________(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p___________p′(选填“>”、“<”或“=”)。
(5)实验结束后,同学们做了进一步的交流、讨论和分析得出:静止在水平桌面上的固体,它对桌面的压力和它受到的重力大小相等,这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对___________力;它受到的重力与桌面对它的支持力是一对___________力。
二
23.小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
(1)小明列举了三个常识,分别做出了三个猜想,其中符合常识1的是猜想___________(填序号)。
常识
猜想
常识1:木头漂在水面,铁钉沉在水底
常识2:轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些
常识3:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻
猜想1:与浸入液体的深度有关
猜想2:与液体的密度有关
猜想3:与物体的密度有关
为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验:
(2)根据A、B、C的结果,可得猜想1是___________(选填“正确”或“错误”)的;根据A、C、D的结果,可得猜想1是___________(选填“正确”或“错误”)的。深入分析上述现象,可得:浮力大小与___________有关,与浸入液体的深度___________;
(3)接下来小明利用所测得的数据计算出了盐水的密度ρ盐水=___________g/cm3;根据A、D和E___________(选填“能”或“不能”)对猜想2进行验证;
(4)为验证猜想3,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验,发现此时测力计示数小于1.8N,便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是___________。
(5)在下图中,能正确反映弹簧测力计示数F和塑料瓶浸水后下表面到水面距离h关系的图像是___________。
24.某小组同学通过学习,知道了动能与质量和速度有关,他们想进一步探究动能与质量、速度之间的定量关系,于是用不同质量的实验小车去撞击同一木块,实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度。小车撞击木块后和木块一起向前滑动,测量出木块滑动的距离,记录的实验数据如下表前四列所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系,他们进行了适量的运算,将结果记录在表的最后两列中。
表一
实验序号
小车质量m(千克)
小车速度v(米/秒)
木块滑动距离s(米)
1
0.20
0.7071
0.2
0.0400
0.5000
2
0.40
0.5000
0.2
0.1600
0.2500
3
0.80
0.3536
0.2
0.6400
0.1250
表二
实验序号
小车质量m(千克)
小车速度v(米/秒)
木块滑动距离s(米)
4
0.20
1.0000
0.4
0.0400
1.0000
5
0.40
0.7071
0.4
0.1600
0.5000
6
0.80
0.5000
0.4
0.6400
0.2500
表三
实验序号
小车质量m(千克)
小车速度v(米/秒)
木块滑动距离s(米)
7
0.20
1.4142
0.8
0.0400
2.0000
8
0.40
1.0000
0.8
0.1600
1.0000
9
0.80
0.7071
0.8
0.6400
0.5000
(1)小组同学是通过比较表格中的________________________来比较小车的动能大小的。
(2)分析比较实验次数___________及相关条件,得出的初步结论是:在小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能越大。
(3)分析比较实验次数1与5与9(或2与6或4与8)及相关条件,可得出的初步结论是: _____________;通过分析三张表格,你认为____________(选填“质量”或“速度”)的改变对动能的改变影响更大些。
(4)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论。
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件,可初步得出: __________;
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件,可初步得出: ____________。
25.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
A. B.C. D.
(1)如图A所示,此时应将杠杆右侧平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡。
(2)小明同学所在实验小组完成一次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂l1=0.2m,阻力F2=1N,阻力臂l2=0.3m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的结论不一定科学,理由是______。
(3)图B实验中,小明把两边的钩码同时靠近支点一格,杠杆不再平衡,______(选填“左”或“右”)端会下沉。
(4)小明把右边的钩码换成弹簧秤,使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度并保持静止,弹簧秤始终沿竖直方向,如图C所示,此时的杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态。
(5)当利用图D所示杠杆匀速提升重物到相同高度的过程中,若使弹簧测力计离支点近一点,杠杆的机械效率______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同);若使重物离支点近一点,杠杆的机械效率______(右端为支点)
26.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上,杯子重2N,高9cm,底面积40cm2;杯内水重3N,水深7cm,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)水杯对桌面的压强。
27.如图所示是测量某液体密度的过程,从左至右测力计的指针稳定后的示数分别为:F1、F2、F3,已知水的密度为ρ水,重力与质量的比值为g,求:
(1)石块的质量;
(2)石块的体积;
(3)液体的密度(用以上符号表示结果)。
28.小军同学利用如图所示的滑轮组将重90N的物体匀速提升0.5m,小军所用的拉力F为60N,(不计摩擦与绳重)求:
(1)小军的拉力做的功是多少?
(2)此滑轮组的机械效率为多少?
(3)若用此滑轮组提升重为150N的物体,绳子自由端拉力是多少?
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:C
【详解】
A.中学生双脚站立在水平地面上时重量被接触面完全承担,此时压力等于中学生的重力,中学生的重力约为600N,则压力约为600N,故A不符合实际,不符合题意;
B.教室现在的温度大约是23℃左右,故B不符合实际,不符合题意;
C.我国高铁运行速度可达到350km/h,即约为97m/s,故C符合实际,符合题意;
D.一本九年级物理教科书的质量约为200g,故D不符合实际,不符合题意。
故选C。
2.D
解析:D
【详解】
A.力的作用效果由力的大小、方向、作用点决定,故A不符合题意;
B.就题中的情景而言,体现了力能改变物体的形状和力作用的相互性,与力能改变物体的运动状态无关,故B不符合题意;
C.接触的两物体间不一定能产生力,如果接触的两物体间没有相互挤压,则它们之间没有弹力的作用,故C不符合题意;
D.由于物体间力的作用是相互的,所以小黄在追逐打闹过程中撞掉了小方一颗牙,自己额头也肿了,故D符合题意。
故选D。
3.B
解析:B
【详解】
图中篮球运动到最高点时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一定律知道,篮球将沿水平向右的方向做匀速直线运动,故B正确。
故选B。
4.C
解析:C
【详解】
A.雪橇做的比较宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,没有利用大气压,故A不符合题意;
B.拦河坝修成上窄下宽的形状是因为液体的压强随深度的增加而增大,这样可承受更大的压强,不是利用大气压,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,故利用了大气压的作用,故C符合题意;
D.刀口磨的很锋利是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,没有利用大气压,故D不符合题意。
故选C。
5.D
解析:D
【详解】
A.由图象可知,当h为0~30cm时,弹簧测力计示数为46N,此时金属块处于空气中,根据二力平衡条件可知,金属块的重力
G=F拉1=46N
故A正确,不符合题意
BC.由图象可知,当h=50cm之后,弹簧测力计示数F2=26N不变,此时金属块浸没水中,则金属块浸没时受到的浮力
F浮=G﹣F拉2=46N﹣26N=20N
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液gV排可得,金属块的体积
V=V排==2×10-3m3
由G=mg可得,金属块的质量
m==4.6kg
则金属块的密度
ρ==2.3×103kg/m3
故BC正确,不符合题意;
D.忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,由图象可知,金属块刚浸没时底部所处的深度
h=50cm﹣30cm=20cm=0.2m
金属块下底面受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
故D错误,符合题意。
故选D。
6.D
解析:D
【详解】
动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆,四幅图中只有镊子的动力臂是小于阻力臂的,故应选D.
7.D
解析:D
【详解】
AD.根据阿基米德原理:F浮=G排,由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;m冰=m排水,又因为质量与状态无关,所以冰熔化为水后质量不变,因为水的密度一定,所以冰熔化的体积后恰好和排开水的体积相等,故冰块熔化前后,水面高度h不变;根据液体压强的公式p=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,故A不符合题意,D符合题意;
B.熔化成水后,水的密度不变,故B不符合题意;
C.冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就不变,杯子的底面积不变;根据公式可知桌面受压强不变,故C不符合题意。
故选D。
8.C
解析:C
【详解】
A.由图知道,n=2,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,拉力
故A错误;
BC.绳自由端移动的距离
s=2s物=2×3m=6m
绳子自由端移动的速度
故B错误,C正确;
D.拉力F做功功率
故D错误。
故选C。
二、填空题
9.运动状态 形状
【详解】
[1]力可改变物体的运动状态,还可使物体的形状发生改变。其中甲图中,足球的运动方向改变了,故表示力可以改变物体的运动状态。
[2]乙图中,用手捏气球,气球形状改变了,表示力可以改变物体的形状。
10.前 惯性
【详解】
[1][2]一切物体都有惯性,当公交车突然减速时,该同学下半身随车一起减速,而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,所以会向前倾倒。
11.减小 增大
【详解】
[1][2]光脚走在小石子铺的路上,人对路面的压力不变,但脚与石子的接触面积变小时,据知,所受的压强会变大。
12.B
解析:4 物体排开液体的体积 变小
【详解】
[1]B图中物块所受浮力
F浮=2.8N-2.4N=0.4N
[2]BC都是水,物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,浮力不同,故可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[3]完全浸没测力计仍有示数,所以若将C图中的细线剪断,物体下沉,高度降低,重力势能变小。
13.G
解析:= 竖直向上(向上)
【详解】
[1][2]张老师静止时,竖直方向上所受的两个力竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,即
f1=G
张老师匀速向上爬时,竖直方向还是受到重力和摩擦力的作用,这两个力依然是一对平衡力,而重力的方向是竖直向下的,则摩擦力f2的方向竖直向上,其大小与重力的大小相等,即
f2=G
那么
f1=f2
14.玻璃管内液面升高 流体在流速大的地方压强小
【详解】
[1][2]向玻璃管上方吹气时,玻璃管口上方的空气流动速度增大,压强减小,瓶内空气的压强不变,瓶内气压大于管外气压,所以玻璃管内液面上升。
15.A
见解析
【详解】
[1][2]由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后
解析:A
见解析
【详解】
[1][2]由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后变大,故选A。
16.相互 增大 减小 不变
【详解】
[1]人向下压跳板的时候,人对跳板有一个向下的力,感觉跳板会把人向上推,说明跳板对人有一个向上的力,则说明了物体间力的作用是相互的。
[2
解析:相互 增大 减小 不变
【详解】
[1]人向下压跳板的时候,人对跳板有一个向下的力,感觉跳板会把人向上推,说明跳板对人有一个向上的力,则说明了物体间力的作用是相互的。
[2][3][4]腾空上升过程,人所处的高度在增加,自身质量不变,则人的重力势能在增大,人上升的速度越来越小,自身质量不变,则人的动能在减小,不计空气阻力,人只受到重力的作用,则上升的过程中,机械能守恒,机械能大小不变。
三、解答题
17.【详解】
如图:浸没在水中的小球受到重力和浮力的作用,重力和浮力的作用点都在物体的重心上,如果重力小于浮力,小球将会上浮,最终漂浮;小球浮出水面前,在竖直向上运动过程中浮力大于重力,如图
解析:
【详解】
如图:浸没在水中的小球受到重力和浮力的作用,重力和浮力的作用点都在物体的重心上,如果重力小于浮力,小球将会上浮,最终漂浮;小球浮出水面前,在竖直向上运动过程中浮力大于重力,如图
18.【详解】
先延长F1的作用线,从支点O作F1作用线的垂线,垂线段为动力臂l1;将抽水机的摇杆看成杠杆,由图知,O为支点,动力F1使杠杆逆时针转动,作用在B点的力阻碍杠杆的转动,方向竖直向上,由此画
解析:
【详解】
先延长F1的作用线,从支点O作F1作用线的垂线,垂线段为动力臂l1;将抽水机的摇杆看成杠杆,由图知,O为支点,动力F1使杠杆逆时针转动,作用在B点的力阻碍杠杆的转动,方向竖直向上,由此画出阻力F2;如图所示:
19.【详解】
只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
。
解析:
【详解】
只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
。
20.弹簧测力计 托盘天平 3.6 物体所受的重力跟它的质量成正比
【详解】
(1)[1][2]探究重力的大小跟质量的关系,需要知道重力的大小,质量的大小,测量重力用弹簧
解析:弹簧测力计 托盘天平 3.6 物体所受的重力跟它的质量成正比
【详解】
(1)[1][2]探究重力的大小跟质量的关系,需要知道重力的大小,质量的大小,测量重力用弹簧测力计,测量质量用托盘天平,所以实验中,需要的测量工具是弹簧测力计和托盘天平。
(2)[3]观察图中的弹簧测力计可知,量程是0~5N,分度值是0.2N,指针指在3刻度往下第三个刻度,它的读数是3.6N。
(3)[4]从表格中的数据可以看到,文具盒质量是0.22kg,重力是2.1N,物理书质量是0.37kg,重力是3.6N,保温杯质量是0.50kg,重力是4.9N,把这三个数据在坐标系中描点、作图,可得到下图。
(4)[5]观察图像,这是一条过原点的直线,物体的重力与质量的比值是一个固定值,可知物体所受的重力跟它的质量成正比。
21.二力平衡 在其它条件不变时,接触面的压力越大,滑动摩擦力越大 接触面的压力和面积 没有控制接触面的粗糙程度不变 3.6 0
【详解】
(1)[1]弹簧测力计拉着
解析:二力平衡 在其它条件不变时,接触面的压力越大,滑动摩擦力越大 接触面的压力和面积 没有控制接触面的粗糙程度不变 3.6 0
【详解】
(1)[1]弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动时,物体在水平方向上受到水平向右的弹簧测力计的拉力和水平向左的长木板的摩擦力,因物体匀速运动,处于受力平衡状态,故由二力平衡原理可知,弹簧测力计的示数等于物体所受滑动摩擦力的大小。
(2)[2]由甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度与接触面的面积均相等,而接触面的压力不同,弹簧测力计的示数也不同,故可知滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关,在其它条件不变时,接触面的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]由乙、丙两图可知,将铜块和木块叠在一起后,接触面的压力与接触面的面积均相同而接触面的粗糙程度不同,故是为了改变接触面的粗糙程度。
(4)[4]要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,应控制接触面的压力与粗糙程度相同而改变接触面的面积,而由乙、丁两图可知,在改变接触面的面积的同时,接触面的粗糙程度也发生了改变,故可知该探究方案中存在的主要缺陷是没有控制接触面的粗糙程度不变。
(5)[5]将铜块和木块看成一个整体,整体在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和长木板的摩擦力,由图丙可知,弹簧测力计的示数为3.6N,故由二力平衡可知,木块受到的摩擦力为3.6N。
[6]因铜块处于受力平衡状态,若铜块受到木块的摩擦力,则铜块在水平方向上仅受到一个摩擦力的作用,不可能保持受力平衡,故可知木块对铜块无摩擦力,即铜块对木块的摩擦力为0。
二
22.凹陷程度 控制变量法 受力面积相同 乙、丙 = 相互作用力 平衡力
【详解】
(1)[1][2]该实验是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,该实验
解析:凹陷程度 控制变量法 受力面积相同 乙、丙 = 相互作用力 平衡力
【详解】
(1)[1][2]该实验是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,该实验用到的研究方法有控制变量法和转化法。
(2)[3]对比甲、乙两图,接触面积相同,压力大小不同,乙图压力更大,凹陷程度更大,则说明当接触面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]为探究压力相同时,压力的作用效果与接触面积的关系,由控制变量法可知,应保证压力相同,接触面积不同,故应对比实验乙、丙。
(4)[5]对比丙、丁两图,接触面积相同,压力相同,所以对底面的压强相同。
(5)[6][7]静止于桌面的物体,其对桌面的压力与桌面对其的支持力,大小相等,方向相反,作用在不同物体,同一直线上,为相互作用力;由于物体静止合力为零,则它受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力。
二
23.正确 错误 排开液体的体积 无关
1.1 能 没有测量出此时瓶子(含沙子) 的重力 (1)
【详解】
(1)[1]常识1中,木头和铁钉的密度不同,所以木头
解析:正确 错误 排开液体的体积 无关
1.1 能 没有测量出此时瓶子(含沙子) 的重力 (1)
【详解】
(1)[1]常识1中,木头和铁钉的密度不同,所以木头漂在水面,而铁钉沉在水底,说明可能浮力与物体的密度有关,故符合这一常识的是猜想3。
(2)[2]A实验测量的是物体受到的重力,B、C实验中,液体的密度不变,改变了物体浸入液体的深度。与物体重力对比,B、C两次实验中弹簧测力计的示数不同,说明物体受到的浮力大小不同,说明浮力大小与物体浸入液体的深度有关,故猜想1是正确的。
[3]C、D实验中,液体的密度不变,改变了物体浸入液体的深度,与物体重力对比,C、D两次实验中弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力大小相同,说明浮力大小与物体浸入液体的深度无关,故猜想1是错误的。
[4]造成以上两个结论相互矛盾的原因是:在B、C两次实验中没有控制物体排开液体的体积不变,所以得出的“浮力大小与物体浸入液体的深度有关”的结论是错误的。在B、C两次实验中,C中物体排开液体的体积更大,弹簧测力计示数更小,说明浮力更大,证明了物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[5]在C、D实验中,液体的密度不变、物体排开液体的体积也不变,改变物体浸入的深度,弹簧测力计示数不变,说明浮力大小不变,证明了物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(3)[6]由A可知,物体的重力G=2.8N,由实验C或D可知,物体浸没在水中时受到的浮力为
F浮=G-F示=2.8N-1.8N=1N
根据F浮=ρ水gV排,则物体的体积为
V=V排=
由实验E可知,物体浸没在盐水中时受到的浮力为
F浮'=G-F示'=2.8N-1.7N=1.1N
根据F浮=ρ盐水gV排,则盐水密度为
ρ盐水==1.1g/cm3
[7]实验D和E中,控制了物体排开液体的体积不变,改变了液体的密度,最终弹簧测力计的示数不同,说明物体受到的浮力大小不同,证明了物体受到的浮力大小与液体的密度有关,即能说明猜想2是正确的。
(4)[8]将瓶子中的沙子倒掉一些后,瓶子自身的重力减小了,此时应重新测量瓶子的重力,以便下一步计算瓶子再次浸没在水中时受到的浮力。
(5)[9]塑料瓶浸水后下沉过程中,其下表面到水面距离越来越大,同时浸入水中的体积越来越大,即排开水的体积在变大,则瓶子受到的浮力在变大,而瓶子重力不变,根据称重法测浮力可知,弹簧测力计的示数在变小。当瓶子浸没后继续下沉,瓶子排开水的体积不变,此时受到的浮力不变,则弹簧测力计的示数不变。综上分析可知,在整个过程中,随着瓶子下表面到水面距离h增大,弹簧测力计的示数F先变小、后不变,故符合这一关系的图像是(1)。
故选(1)。
24.木块滑动距离 1与4与7(或2与5与8,或3与6与9) 在小车速度相同时,小车的质量越大,动能也越大 速度 小车的质量与速度的平方的乘积相同时,小车动能相同 小车的质量
解析:木块滑动距离 1与4与7(或2与5与8,或3与6与9) 在小车速度相同时,小车的质量越大,动能也越大 速度 小车的质量与速度的平方的乘积相同时,小车动能相同 小车的质量与速度的平方的乘积不同时,小车动能不同,且乘积越大,小车的动能也越大。
【详解】
(1)[1]小车的动能大小反应在它的做功本领上,木块被撞击的越远,说明小车的动能越大,这里采用了转换法的思想。
(2)[2]要得出“在小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能就越大”的结论,根据控制变量法的思想,必须控制小车的质量相同,小车的速度不同,符合这一要求的数据有:1与4与7(或2与5与8,或3与6与9)。
(3)[3]分析1与5与9(或2与6或4与8)中的数据发现:小车的速度相同,但是小车的质量不同,木块滑动的距离也不相同,小车的质量越大,木块滑动的距离越大,小车具有的动能也就越大,因此可以得出的结论是:在小车速度相同时,小车的质量越大,动能也越大。
[4]通过分析三张表格,发现在质量和速度这两个影响动能大小的因素中,速度对动能的影响较大。
(4)[5]分析实验1数据可知,质量与速度的平方相乘,即
;
分析实验2数据可知,质量与速度的平方相乘,即
;
两次实验的质量与速度平方的乘积相等,而小车滑动的距离都是0.2m,说明动能相等,由此可得:当小车质量与速度平方的乘积相同时,小车具有的动能相同。
[6]再分析实验4可知,质量与速度平方相乘,即
;
和实验1中质量与速度平方乘积相比,第4次实验比第1次实验的乘积大,而且第四次小车滑动距离更远,说明第4次动能更大,由此可得:小车质量与速度平方的乘积越大,小车具有的动能越大。
25.右 未多次实验,结论可能具有偶然性 右 是 不变 变小
【详解】
(1)[1]如图A所示,杠杆向左端倾斜,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡
解析:右 未多次实验,结论可能具有偶然性 右 是 不变 变小
【详解】
(1)[1]如图A所示,杠杆向左端倾斜,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]仅凭一组数据就得出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论可能具有偶然性,应改变钩码的数量和位置重复实验,这样才能得到普遍规律。
(3)[3]图B实验中,小明把两边的钩码同时靠近支点一格,则动力F1=1.5N,新的动力臂l1=0.15m,阻力F2=1N,新的阻力臂l2=0.25m,比较力和力臂的乘积
可知杠杆不再平衡,右端会下沉。
(4)[4]杠杆平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,此时杠杆虽然未在水平位置静止,但杠杆仍是平衡状态。
(5)[5]当利用图D所示杠杆匀速提升重物到相同高度的过程中,若使弹簧测力计离支点近一点,提升重物所做的有用功不变,杠杆重心升高的高度不变,即额外功(克服杠杆重力所做的功)不变,则杠杆的机械效率不变。
[6]若使重物离支点近一点,提升重物到相同高度所做的有用功不变,但杠杆重心升高的高度变大,所以额外功(克服杠杆重力所做的功)变大,则杠杆的机械效率变小。
26.(1)700Pa;(2)2.8N;(3)1250Pa
【详解】
解:(1)杯内水对杯底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10-2m=700Pa
(2)由可得,水对杯底
解析:(1)700Pa;(2)2.8N;(3)1250Pa
【详解】
解:(1)杯内水对杯底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10-2m=700Pa
(2)由可得,水对杯底的压力
F=pS=700Pa×40×10-4m2=2.8N
(3)水杯静止在水平桌面上,所以水杯对桌面的压力
Fˊ=G水+G杯=3N+2N=5N
水杯对桌面的压强
=1250Pa
答:(1)水对杯底的压强为700Pa;
(2)水对杯底的压力为2.8N;
(3)水杯对桌面的压强为1250Pa。
27.(1);(2);(3)ρ水
【详解】
解:(1)已知石块的重力
G=F1
石块的质量
m=
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力
F浮水=G﹣F拉=F1﹣F2=ρ水gV排水
石块排开水的体积
V排水=
解析:(1);(2);(3)ρ水
【详解】
解:(1)已知石块的重力
G=F1
石块的质量
m=
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力
F浮水=G﹣F拉=F1﹣F2=ρ水gV排水
石块排开水的体积
V排水=
因为石块浸没在水中,所以石块的体积
V=V排水=
(3)石块浸没在未知液体中受到的浮力
F浮液=F1﹣F3=ρ液gV排液
因为石块浸没在液体中,所以
V排液=V排水=
由F浮液=ρ液gV排液可得液体密度
ρ液=
答:(1)石块的质量为;
(2)石块的体积为;
(3)液体的密度为ρ水。
28.(1)60J;(2)75%;(3)90N
【详解】
解:(1)由图可知,动滑轮绕两段绳子,拉力移动的距离
s
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