资源描述
(完整版)物理初中人教版八年级下册期末专题资料试卷经典套题答案
一、选择题
1.下列物体所受的重力约为500N的是( )
A.一支毛笔 B.一本物理书 C.一名中学生 D.一辆大货车
2.“足球进校园”一直是热议话题,足球运动中蕴含着许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.球员用力把足球踢入球门,说明力的作用效果只与力的大小有关
B.足球在空中飞行时受到了运动员的踢力作用
C.足球在草地上越滚越慢是因为受到重力作用
D.守门员双手抱球使足球停下来,表明力可以改变物体的运动状态
3.图小车上表面水平足够长且无摩擦,上面放置的物块A、B与小车一起以相同速度v向右匀速直线运动,不计空气阻力。小车遇到障碍物立刻停止,A、B会否在车上相撞?( )
A.不会,与A、B质量无关 B.可能会,与A、B质量有关
C.可能会,与A、B初始间距有关 D.一定会,与A、B初始间距无关
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.在探究杠杆平衡条件的实验中,在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码的位置,杠杆处于水平平衡状态,如图所示。若在杠杆支点两侧各增加一个钩码,则杠杆将( )
A.左端下降 B.右端下降
C.仍然平衡 D.无法判断
7.把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积.则
A.木块的质量为ρ水V2
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D.木块的密度为
8.用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动;如图是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.木块第一次受到的拉力较大
B.第一次木块的动能较大
C.第二次拉力对木块做功的功率大
D.相同时间内,第一次拉力做功小
二、填空题
9.网球运动员挥拍击球时,球拍的网面凹陷,说明力可以改变物体的 ______;网球在离开网面时,球网的 ______转化为网球的动能。
10.驾驶员头靠头枕、身系安全带(图甲)驾驶着轿车(图乙)在水平路面上高速向前行驶。轿车对路面的压力与静止时相比________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。其中,________(选填“头枕”或“安全带”)主要为了防止后面车辆与轿车追尾时对驾驶员带来的伤害。如果选择地面为参照物,驾驶员是________(选填“运动”或“静止”)的。
11.在生活中,我们有过以下的体验或观察:①书包背带做得较宽;②砍柴刀刃磨得很锋利;③运动鞋底有很深的花纹;④装订试卷时用力按压订书机;⑤写字的笔杆握笔处凹凸不平;⑥搬运机器时,在机器下面垫上圆木。其中主要目的为了增大压强的是________,增大摩擦的是_______(填写序号)
12.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验时,小明用弹簧测力计拉木块在水平桌面上做匀速直线运动,测力计示数如图所示,则木块所受摩擦力为 ___________N;当拉力增大到3N时,木块所受摩擦力为 ___________N;木块的动能 ___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
13.如图所示,用F=40N的力把重G=5N的物体压在竖直墙壁上静止不动,这时物体受到的摩擦力为______N,F变为30N,物体仍静止不动,物体受到的摩擦力为______N,F变为20N,物体沿墙壁匀速下滑,物体受到的摩擦力为______N。
14.如图1用手指堵住吸管的上端,将水从a杯移到b杯中,在移动吸管的过程中,管中的水不会落下(相当于胶头滴管),是由于 ______的作用;如图2甲所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明流速快的地方压强小,根据这一规律可制成图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会 ______(选填“上升”、“下降”或“不动”)。
15.如图所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则杠杆左右两边的力臂之比为___________,甲球和乙球的密度之比为___________。
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__________。
三、解答题
17.如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受力的示意图。(力的作用点画在物体的中心)
18.如图所示,某剧组因拍摄节目需要,设计通过拉力装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图中画出杠杆所受拉力的力臂l1。
19.如图,利用所示的滑轮组拉着物体A以最省力的绕线方式沿水平方向做匀速直线运动。
20.为了选择合适的弹簧制作弹簧测力计,小杨选了甲、乙两根不同的弹簧进行了测试,记录了表一和表二的数据(表一中缺一数据)。
表一:甲弹簧的实验数据
拉力F(N)
0
1
2
3
4
5
6
弹簧长(cm)
5
7
8
9
10
10.5
表二:乙弹簧的实验数据
拉力F(N)
0
1
2
3
4
5
6
弹簧长(cm)
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
(1)分析表中数据,表一中拉力F=1N时,甲弹簧伸长了________cm;
(2)如果根据两只弹簧的性能,都将制成的弹簧测力计量程各自做到最大,则甲弹簧制作成的测力计量程比乙的________(选填“大”或“小”);
(3)如果要制成准确程度较高的测力计,应选用________弹簧。
21.如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做______运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:______,滑动摩擦力越大;
(4)经实验证明,滑动摩擦力与压力成正比,则如图丁所示,在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动。弹簧测力计示数为F4,则F4∶F3=______;此运动过程中,物块B受到的摩擦力fB=______N;
(5)比较图甲、图丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出;滑动摩擦力的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;理由是: ______ ;
(6)小芳发现了两种测摩擦力的方法,如图戊和图戌,如果你是小芳你会选择图______,理由是______。(写出一条即可得分)
二
22.在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如图所示。
(1)实验中液体压强的大小是通过比较压强计U形管两侧液面 ______的大小来比较的,该物理研究方法叫做 ______法;
(2)通过比较图B和图 ______这两图实验现象,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而 ______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与 ______的关系,可得出结论:______;
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度下各个方向的压强 ______。
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.在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时,小明提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能可能与物体的密度有关;
猜想二:物体的重力势能可能与物体所在的高度有关;
猜想三:物体的重力势能可能与物体的质量有关。
为此他设计了如图所示的实验装置。把一个小球用细线悬挂,将小球拉到某位置由静止释放,小球下落到最低点时击打放在木板上的木块,通过比较木块在木板上滑行的距离来比较重力势能的大小,实验过程中忽略空气阻力的影响。其他器材还有:刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)。
请完成下列任务:
(1)写出探究“猜想一”的实验方案;
(2)设计出探究“猜想二”的记录数据表格。
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。
(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向_____(选填“左”或”右”)调节。
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,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=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂l2=________m。
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是________。
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,图示中杠杆平衡。此实验_______(选填“能”或”不能”)说明该结论是错误的,图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂_________(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。
(5)某次实验如图所示,杠杆平衡,则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是_______(选填“托盘天平”“核桃夹”或“筷子”)。
26.济南第一高楼绿地中心,配备有20多部高速电梯,最快速度为6m/s,电梯从1楼到顶楼,只需要50s。李先生从1楼搭乘电梯来到顶楼,用时10分钟。电梯厢满载时,受到的重力为1×104N,取g=10N/kg。通过计算回答:
(1)济南第一高楼绿地中心高度大约是多少?
(2)李先生从1楼到顶楼的平均速度是多少?
(3)电梯厢满载时,电梯厢及乘此电梯的人和货物的总质量是多少?
27.小虎家买了一个既美观又实用的茶几,茶几的中间是一个鱼缸。茶几摆放在客厅地面上。其部分参数如下表所示。 (g取10N/kg)
净重/kg
28
水容量/m3
0.12
支撑柱/个
4
每个支撑柱与地接触面积/m2
0.01
(1)若将鱼缸注满水,则注入水的质量是多少?
(2)鱼缸中注满水时,茶几对地面的压强是多少?
(3)小虎的爸爸买回一重为50N的实心塑胶鱼的艺术品,发现其恰能悬浮在鱼缸里的水中,求塑胶鱼的体积是多少?
28.如图,建筑工人利用动滑轮提升货物,20 s 内将货物匀速竖直提升至楼顶。 若工人这一过程的功率恒为 160 W,额外功为 200 J,不计绳重与摩擦。 求:
(1)工人做的功;
(2)机械效率;
(3)若相同情况下,提升货物的重减半,则机械效率变为多少?(结果保留小数点后一位)
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:C
【详解】
A.一支毛笔的重力约0.1N,故A不符合题意;
B.一本物理书的重力约2N,故B不符合题意;
C.一名中学生的重力约500N,故C符合题意;
D.一辆大货车的重力约30000N,故D不符合题意。
故选C。
2.D
解析:D
【详解】
A.力的作用效果除了与力的大小有关,还与力的方向和作用点有关,故A错误;
B.足球能在空中继续飞行,是因为自身具有惯性,故B错误;
C.足球在草地上因为受到草地给的阻力的作用,越滚越慢,故C错误;
D.守门员双手抱球,给足球施加一个力,使足球停下来,足球的速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故D足球。
故选D。
3.A
解析:A
【详解】
小车遇到障碍物立刻停止时,由于小车上表面无摩擦,所以物块A、B在水平方向上不受力。根据牛顿第一定律可知,物块A、B会保持原来的运动状态继续以相同的速度向右做匀速直线运动,所以A、B不会在车上相撞;故B、C、D错误不符合题意,故A正确,符合题意。
故选A。
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.A
解析:A
【详解】
设横梁上每个小格的长度为,每个钩码所受的重力为。若在杠杆支点两侧各增加一个钩码,左边距离支点的距离为,右边距离支点的距离为;左边钩码受到的总重力为,左边钩码受到的总重力为。根据杠杆平衡原理
可见,杠杆左端下降。
故选A。
7.D
解析:D
【详解】
AD.木块静止地漂浮在水面上时,F浮=G;
因为木块所受到的浮力F浮=ρ水gV1,所以ρ水gV1=mg,
木块的质量m=ρ水V1;
木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积,
由题意知木块的体积V=V2,
则木块的密度: ;故A错误,故D正确;
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh可知,溢水杯底部受到水的压强不变,故B错误;
C.木块完全浸没后的浮力:
F浮′=ρ水gV2,
木块完全浸没时,由力的平衡条件可得:
F浮′=F压+G木,
所以手对木块的压力(最大压力):
F压=F浮′-G木=ρ水gV2-mg=ρ水gV2-ρ水V1g=ρ水g(V2-V1),故C错误;
8.B
解析:B
【详解】
A.由于木块对水平板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力不变,而木块两次都是做匀速直线运动,做匀速直线运动的物体受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等,大小不变,故A错误;
B.从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,质量相同,由此可知,第一次木块的动能较大,故B正确;
C.从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,而木块所受的拉力不变,根据公式P=Fv可知,拉力第一次做功的功率大;故C错误;
D.由可得,相同时间内,第一次拉力做功多,故D错误。
故选B。
二、填空题
9.形状 弹性势能
【详解】
[1]球拍受到了力的作用,使得球拍的网面凹陷,说明力可以改变物体的形状。
[2]网球在离开网面时,球网的弹性形变程度变小,弹性势能变小,网球的速度变大,质量不变,动能变大,弹性势能转化为网球的动能。
10.变小 头枕 运动
【详解】
[1]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上行驶时,因流体流速大的地方压强小,车顶的空气流速大于车底的空气流速,所以会产生向上的压强差,即而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小。
[2]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被追尾时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤。
[3]以地面为参照物,驾驶员与地面之间位置不断发生变化,则驾驶员是运动的。
11.②④ ③⑤
【详解】
[1] ①书包背带做得较宽是通过增大受力面积从而减小压强,故①不符合题意;②砍柴刀刃磨得很锋利,通过减小受力面积从而减小压强,故②符合题意;③运动鞋底有很深的花纹,是通过减小受力面积从而减小压强,故③不符合题意;④装订试卷时用力按压订书机,是通过增大压力从而增大压强,故④符合题意;⑤写字的笔杆握笔处凹凸不平与压强无关;⑥搬运机器时,在机器下面垫上圆木,与压强无关,故⑥不符合题意,故选②④。
[2]与摩擦力有关的是增大摩擦的是③⑤⑥,③⑤是通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,而⑥通过以滚动代替滑动减小摩擦力,故增大摩擦力的是③⑤。
12.6 2.6 增大
【详解】
[1]由图可知,该测力计的每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,弹簧测力计的示数为2.6N。小明用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,故木块所受的滑动摩擦力大小为2.6N。
[2]当拉力增大到3N后,因为木块对桌面的压力大小仍等于重力,没有变化,而且接触面的粗糙程度也不变,所以摩擦力大小不变,仍为2.6N。
[3]拉力增大后,由于拉力大于摩擦力,木块将做加速运动,木块的速度增大,质量不变,木块的动能增大。
13.F
解析:5 5
【详解】
[1]用F=40N的力把重G=5N的物体压在竖直墙壁上静止不动,竖直方向受到的重力和向上的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为5N。
[2]F变为30N,物体仍静止不动,物体受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为5N。
[3]物体沿竖直面匀速下滑时,竖直方向受到的重力和向上的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为5N。
14.B
解析:大气压 上升
【详解】
[1]用手指堵住吸管上端,吸管内的水由于重力向下流动很小的距离时,吸管上部的气压减小,而吸管下端外部大气压不变,大气压托着管内的水不会落下。
[2]当向下垂的两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。根据这一规律向塑料管B吹气时,细管A的上方空气流速大压强小,细管A中的液面在烧杯液面上方的大气压的作用下上升。
15.2∶1 1∶3
【详解】
[1]设杠杆的一个小格为L,由图可知,杠杆的左边的力臂为4L,右边的力臂为2L,则杠杆左右两边的力臂之比为
4L∶2L=2∶1
[2]根据杠杆平衡条件可得
(
解析:2∶1 1∶3
【详解】
[1]设杠杆的一个小格为L,由图可知,杠杆的左边的力臂为4L,右边的力臂为2L,则杠杆左右两边的力臂之比为
4L∶2L=2∶1
[2]根据杠杆平衡条件可得
(2G甲+G乙)4L=(G甲+3G乙) ×2L
(2m甲g+m乙g)4L=(m甲g+3m乙g) ×2L
(2ρ甲V+ρ乙V)×4L=(ρ甲V+3ρ乙V)×2L
3ρ甲V=ρ乙V
ρ甲∶ρ乙=1∶3
16.80
【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
三、解答题
17.【详解】
物体一定受到竖直向下的重力作用,冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,同时还会受到斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上。过物体的中心,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G
解析:
【详解】
物体一定受到竖直向下的重力作用,冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,同时还会受到斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上。过物体的中心,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G、f和F表示,如图
18.【详解】
过支点O作垂直于动力作用线的垂线段即为杠杆所受拉力的力臂l1,如图所示:
解析:
【详解】
过支点O作垂直于动力作用线的垂线段即为杠杆所受拉力的力臂l1,如图所示:
19.【详解】
水平滑轮组中有一个动滑轮,滑轮组最省力时,为动滑轮上绳子的段数最多,有三段,绳子由动滑轮的左挂钩为连接起点反向绕成,如下图所示:
解析:
【详解】
水平滑轮组中有一个动滑轮,滑轮组最省力时,为动滑轮上绳子的段数最多,有三段,绳子由动滑轮的左挂钩为连接起点反向绕成,如下图所示:
20.小 甲
【详解】
(1)[1]由表格一知,拉力F与弹簧伸长量是一个定值,所以
解得
拉力为1N时,甲弹簧伸长量为
L=1cm
(2)[2]由表格数据知,当甲弹簧受到的拉力为6N时,拉
解析:小 甲
【详解】
(1)[1]由表格一知,拉力F与弹簧伸长量是一个定值,所以
解得
拉力为1N时,甲弹簧伸长量为
L=1cm
(2)[2]由表格数据知,当甲弹簧受到的拉力为6N时,拉力与弹簧的伸长量不成正比,即此时弹簧发生的形变不是弹性形变,那么它能受到的最大拉力为5N,即此弹簧制成的测力计的量程为0~5N,而乙弹簧能承受的最大拉力为6N,即此弹簧制成的测力计的量程为0~6N,那么甲弹簧制作成的测力计量程比乙的小。
(3)[3]甲弹簧所受的拉力每增加1N,弹簧的伸长也增加1cm,而乙弹簧所受的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加为0.5cm。则甲制成的弹簧测力计的分度值可更小,刻度线可更清晰。那么甲制成的测力计准确度更高。
21.匀速直线 压力 压力相同时,接触面越粗糙 2∶1 0 错误的 没有保证压力相同 戌 见解析
【详解】
(1)[1]要测滑动摩擦力,需拉动木块做
解析:匀速直线 压力 压力相同时,接触面越粗糙 2∶1 0 错误的 没有保证压力相同 戌 见解析
【详解】
(1)[1]要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)[2]比较甲、乙两图,接触面材料相同,乙图中压力大,乙弹簧测力计的示数大,即摩擦力大,说明滑动摩擦力与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]由图甲和丙可知,弹簧测力计的示数F1<F3,压力相同,丙图接触面比较粗糙,摩擦力较大,可以得到压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[4]由于接触面的粗糙程度相同,摩擦力大小与压力成正比,丁的压力是丙的2倍,可知丁的摩擦力是丙的2倍,即
F4∶F 3=2∶1
[5] 此运动过程中,物块B与A保持相对静止,没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力,即受到的摩擦力fB=0N。
(5)[6][7]研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,图甲和图丁,压力大小不同,故他的结论是错误的,没有控制压力大小相同。
(6)[8][9]选择图戌测量摩擦力,因为木板不用做匀速直线运动,便于操作,测力计保持静止,便于读数。
二
22.高度差 转换法 D 增大 液体密度 深度一定时,液体压强随密度的增加而增大 相等
【详解】
(1)[1][2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压
解析:高度差 转换法 D 增大 液体密度 深度一定时,液体压强随密度的增加而增大 相等
【详解】
(1)[1][2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大;这种方法叫做转换法。
(2)[3][4]要探究液体的压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同和金属盒的方向相同,改变液体深度,图B、D符合要求,分析实验现象,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)[5][6]比较D、E两个图可知,金属盒所处的深度相同,液体的密度不同,因此可探究液体压强与液体密度的关系,由于盐水的密度大于水的密度,分析实验现象,可得出结论:深度一定时,液体压强随密度的增加而增大。
(4)[7]比较A、B、C三个图,液体的密度和金属盒所处的深度相同,金属盒的方向不同,U形管内液面的高度差相同,说明金属盒处的液体压强相同,因此可以得出结论:同种液体在相同深度,向各个方向的压强都相等。
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.(1)见解析;(2)见解析
【详解】
(1)要探究物体的重力势能与物体的密度的关系,应选择质量相同的密度不同的小球来进行实验,探究方案如下:
a.选择质量为100g的铁球和铝球,让两个小球在相同高度
解析:(1)见解析;(2)见解析
【详解】
(1)要探究物体的重力势能与物体的密度的关系,应选择质量相同的密度不同的小球来进行实验,探究方案如下:
a.选择质量为100g的铁球和铝球,让两个小球在相同高度静止释放击打木块;
b.用刻度尺测量木块在木板上移动的距离;
c.比较木块移动的距离可探究出重力势能与物体密度的关系;
d.换用质量为50g的铁球与铜球,重复以上操作。
小球从相同高度静止释放,击打木块,木块移动的距离相等,则说明重力势能与密度无关,木块移动的距离不等,则说明重力势能与密度有关。
(2)猜想二探究的是重力势能与物体所在的高度的关系,那么应选择同一小球,让其在不同的高度静止释放,测量木块在木板上移动的距离,如果移动的距离不同,则说明重力势能与高度有关,如果移动的距离相同,则说明重力势能与高度无关。那么在实验中,需要记录小球所处的高度,木块移动的距离,表格设计如下:
实验次数
1
2
3
小球的高度h/m
木块移动的距离s/m
25.右 0.15 一组实验数据太少,具有偶然性,不便于找出普遍规律 能 等于 核桃夹
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉,应将调节螺母向右调节,才能使杠杆在水平位置
解析:右 0.15 一组实验数据太少,具有偶然性,不便于找出普遍规律 能 等于 核桃夹
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉,应将调节螺母向右调节,才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]根据杠杆平衡条件有
(3)[3]我们在必须在多次实验结果的基础上总结规律,得出结论,这样的结论才可能适合于所有的情况。只凭一组数据得出的结论具有偶然性,可能不适合所有的情况。
(4)[4]在C图实验中中,我们将力臂的单位定义为“杠杆上一格的长度”。我们将钩码对杠杆的拉力定义为阻力,它的大小等于钩码的重力,大小为
F2=4×0.5N=2N
将测力计对杠杆的拉力定义为动力,由测力计示数可知,其大小为3N。
从图上知道,阻力作用点到支点的距离为3格,动力的作用点到支点的距离为4格,则动力与支点到动力作用点的距离的乘积为
3N×4格
阻力与支点到阻力作用点的距离的乘积为
2N×3格
可见,在杠杆平衡时,二者是不相等的,所以,这个实验能够证明丙同学得出的结论是错误的。
[5]阻力的方向与杠杆垂直,所以,阻力臂的大小可由杠杆上刻度直接读出,其大小为3格。我们作出动力臂OD,图示如下:
因为∠DAO=30°,根据直角三角表的性质:在直角三角形中,30°角所对的直角边长度等于斜边的一半。即OD等于OA的一半,而通过图示知道OA的长度为4格,而OD的长度为2格。
动力与动力臂的乘积为
3N×2格
阻力与阻力臂的乘积为
2N×3格
可见,二者是相等的。
(5)[6]我们将测力计对杠杆的拉力定义为动力,将钩码对杠杆的拉力定义为阻力。很明显,动力臂大于阻力臂,这是个省力杠杆。而托盘天平、核桃夹子、筷子中,属于省力杠杆的是核桃夹子。
26.(1)300m;(2)0.5 m/s;(3)1×103 kg
【详解】
解:(1)由公式得:济南第一高楼绿地中心高度
(2)李先生从1楼搭乘电梯来到顶楼,所用的时间
李先生从1楼到顶楼的平均速度
解析:(1)300m;(2)0.5 m/s;(3)1×103 kg
【详解】
解:(1)由公式得:济南第一高楼绿地中心高度
(2)李先生从1楼搭乘电梯来到顶楼,所用的时间
李先生从1楼到顶楼的平均速度
(3)由公式G=mg得:电梯厢满载时,电梯厢及乘此电梯的人和货物的总质量
答:(1)济南第一高楼绿地中心高度大约是300m;
(2)李先生从1楼到顶楼的平均速度是0.5 m/s;
(3)电梯厢满载时,电梯厢及乘此电梯的人和货物的总质量是1×103 kg。
27.(1)120kg;(2);(3)
【详解】
解:(1)很据可得注入水的质量
m水=ρV=1×103kg/m3×0.12m3=120kg
(2)茶几对地面的压力
F=G=mg=(28kg+120kg)
解析:(1)120kg;(2);(3)
【详解】
解:(1)很据可得注入水的质量
m水=ρV=1×103kg/m3×0.12m3=120kg
(2)茶几对地面的压力
F=G=mg=(28kg+120kg)×10N/kg=1.48×103N
茶几对地面的压强
(3)因为塑料鱼在水中悬浮,所以塑料鱼的密度与水的密度相等,即
ρ=ρ水
塑胶鱼的质量
塑胶鱼的体积
答:(1)若将鱼缸注满水,则注入水的质量是120kg;
(2)鱼缸中注满水时,茶几对地面的压强是;
(3)小虎的爸爸买回一重为50N的实心塑胶鱼的艺术品,发现其恰能悬浮在鱼缸里的水中,求塑胶鱼的体积是。
28.(1)3.2×103 J;(2)93.75%;(3)88.2%
【详解】
(1)工人做的功
W= Pt = 160W× 20s = 3.2×103 J
(2)机械效率为
(3)货物减半后,根据可知
解析:(1)3.2×103 J;(2)93.75%;(3)88.2%
【详解】
(1)工人做的功
W= Pt = 160W× 20s = 3.2×103 J
(2)机械效率为
(3)货物减半后,根据可知
则此时的机械效率为
答:(1)工人做的功为3.2×103 J;
(2)机械效率为93.75%;
(3)若相同情况下,提升货物的重减半,则机械效率变为88.2%。
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