资源描述
初中人教版八年级下册期末物理模拟测试试题(比较难)
一、选择题
1.下列物理量的估测比较符合实际的是( )
A.新款iPhone 12Pro Max的质量为0.21千克 B.一名普通中学生所受的重力大约为50牛
C.正常情况下,心脏跳动一次约1分钟 D.上海某地铁列车的最高速度是25千米/小时
2.如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生①②③④各图所示的形变,如果F1<F2=F3=F4,那么,能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是( )
A.图①和② B.图①和③
C.图②和③ D.图②和④
3.若物体不受任何外力作用,则该物体( )
A.一定做匀速直线运动
B.运动状态可能改变
C.一定静止
D.可能做匀速直线运动
4.如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.图甲中书包背带做得较宽 B.图乙中滑雪板较宽
C.图丙中斧刃磨得很锋利 D.图丁中在铁轨下面铺枕木
5.下列应用到流体压强与流速关系的是( )
A.墙壁上的吸盘 B.升空的孔明灯 C.三峡船闸 D.客机起飞
6.筷子智慧是中国独特的文化,象征着古老而悠久的华夏文明。筷子也是物理学研究的一种杠杆,如图所示的各种杠杆,与筷子类型相同的是( )
A.U形纱剪 B.钢丝钳
C.水嘴开关 D.自行车闸
7.如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力,g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.石料受到的重力为900N
B.石料的密度是1.8×103kg/m3
C.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104pa
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
8.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.t=1s时,物体所受摩擦力小于1N
B.2s~4s内物体所受摩擦力为3N
C.t=5s时,物体所受摩擦力为2N
D.4s~6s内推力F做功为8J
二、填空题
9.如图所示,为“云南山泉”瓶装矿泉水,我们在挤压瓶子时,矿泉水瓶形状发生了变化,说明力能使物体 _____;瓶盖侧面刻有条纹是为了 _____摩擦。用力推瓶的下部,瓶子会沿地面滑动,而推瓶子的上部,则瓶子可能会翻倒,这说明 _____。
10.在一些由于汽车追尾造成的交通事故现场,交警发现了后车留下的紧急刹车痕迹,但还是会追尾,这是因为汽车具有_______。虽然是后面的车撞上了前面的车,但后面的车也会发生破损,这是因为_________。
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.大小、形状相同的A、B、C三个圆球,它们的质量关系是mA=mC<mB,如图,将A、B球距离沙子表面等高H处、C球高H′处由静止释放,三球砸出的沙坑深度如图所示;由此可得出:物体的重力势能与物体的______和______有关。
13.小英在超市购物时,用50N的水平力推着一辆小车做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是______N,突然,小英发现前面有一个小孩,她马上用20N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,所受合力为______N。(假设小车所受阻力的大小不变)
14.在赛车比赛中,有时尽管赛车手紧急刹车,但赛车由于______要保持原来的运动状态,会继续向前一距离才能下来。通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”,为避免此现象发生,在赛车的尾部安装上尾翼(又叫气流偏导器),形状如图所示。它运用了在气体中流速越大的位置,压强越______(选填“大”或“小”)的原理。
15.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长 0.2m,在它的中点B处挂一重30N 的物体G。若动力作用在A点,使该杠杆在水平位置平衡,则此杠杆是___________(选填“省力杠杆”、“费力杠杆”、 “等臂杠杆”或“都有可能”),水平位置平衡时,A 点的最小动力为___________N。
16.如图所示,甲球的质量大于乙球的质量,在同一高度同时以大小相等的速度将甲球竖直向下抛、乙球竖直向上抛,忽略空气阻力,抛出时甲球的重力势能 ______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙球的重力势能;落地前空中运动过程中,乙球的机械能 ______(选填“增大”、“先增大后减小”、“不变”或“减小”),甲球落地时的动能 ______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙球落地时的动能。
三、解答题
17.一物体静止在斜面上,如图所示,物体受到的斜面的支持力为8N,请在图中作出压力的示意图。
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.如图所示,站在地面上的人用最小的力提升物位,请画出绳子的绕法。
20.某实验小组的同学对两根原长都为8cm、粗细不同的A、B橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量x,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为______cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计,它们外壳相同,刻度线分布情况相同,则用橡皮筋______(选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度较高。
(3)若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为______N。
(4)实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体,用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力,下表是2次测得的总重力及对应液体的密度(g取10N/kg)。则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上______N的位置。
液体种类
酒精
植物油
弹簧测力计的示数F(N)
2.6
2.7
液体密度(103kg/m3)
0.8
0.9
21.如图所示,小明用弹簧测力计、木块、钩码、长木板和毛巾探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做______运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,则木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关系。图甲中,若拉木块加速运动,木块所受摩擦力的大小______(填“变大”“变小”或“不变”);
(3)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用到的实验探究方法是______。
二
22.如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验,甲图所示,将小桌放在海绵上;乙图所示,在小桌上放一个砝码;丙图所示,把小桌翻过来,桌面朝下,并在它上面放一个砝码。
(1)比较______两图可知,当受力面积一定时,______,压力的作用效果越明显;
(2)比较乙丙两图可知,当压力一定时,______,压力的作用效果越明显;
(3)此实验中运用到的主要探究方法是______;
(4)小红想将图丁与乙图比较压力大小对压力的作用效果的影响,她的思路正确吗______?为什么______?
(5)小明把两支同样的粉笔竖直放置在坚硬的水平桌面上,粉笔两头横截面积不同,其中一支正放,一支倒放(如图戊所示),发现桌面均无明显的形变,于是得出压力作用效果与受力面积无关的结论。他的看法______(填“正确”或“不正确”)。因为______。
二
23.如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
(1)若探究浮力大小与物体浸没液体深度的关系,应选用的操作是 ________ (填序号);
(2)若选用的操作是④⑤,可探究浮力的大小与 ___________ 的关系;
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是 ________ (填序号),得出的结论是 ________ ;
(4)根据上面实验数据可以得出物体A浸没在水中所受的浮力大小是 ________ N。
24.小明利用如图所示实验裴置做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,他让同一钢球A分别从斜面上不同的高度由静止开始滑下,观察木块B被撞击后移动的距离S。
(1)该实验小明探究的是动能大小跟 ___________的关系,实验中他控制了钢球的 ___________不变。
(2)钢球沿斜面滚下过程中,___________能转化为动能。
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断钢球 ___________,若水平面绝对光滑,本实验将 ___________(填“能”或“不能”)达到探究目的。
25.某科学兴趣小组在探究“杠杆平衡条件”的实验中:每个钩码重 0.5N。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“达 到”或“没有达到”)平衡状态;将杠杆左端的平衡螺母向_________(选填“左” 或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样调节的目的是________。
(2) 杠杆平衡后,小组同学在图乙所示的 A 位置挂上两个钩码,此时在 B 位置 挂上_________个钩码,可使杠杆在水平位置平衡。取走 B 点的钩码,改用弹簧测力计 在 B 点位置竖直向下拉(如图丙 a),当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示 数是________N。保持弹簧测力计悬挂点不变,使其拉力方向斜向右下方(如图 丙 b),仍使杠杆水平平衡,弹簧测力计示数________(选填“变大”“变小”或“不 变”),原因是_________。
(3)下表是小组同学在实验中记录的数据:
动力/N
阻力/N
动力臂/cm
阻力臂/cm
9
3
2
6
分析上表数据小组同学得出了杠杆的平衡条件;请你对此作出评价:________。
(4)实验结束后,小美想用图丙装置模拟车辆超载且在外车道行驶侧翻事故场景: 将重力为 15N 匀质木棒平放在水平方形台面上,B、C 为木棒与台面边缘处的接触点,已知 AB=CD= BC.在 D 端挂一个重物代表运输车在外侧行驶,而此时 A 端______(选填“挂”或“不挂”)重物,当 D 点所挂重物的重力超过___________N 时就失去平衡。
26.质量为20千克的物体在水平向右推力下的作用下。在水平地面上向右做匀速直线运动。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍,求:
(1)物体受到的重力。
(2)物体受到的推力。
(3)若突然发现前方遇到障碍物,马上改用大小为80牛的水平拉力使物体减速。求在减速的过程中,物体受到合力的大小和方向。
27.盛有水的圆柱型薄壁容器放在水平桌面上,容器和水总重为75N,容器底面积为200cm2,如图甲,先用一根轻质细线(绳的粗细和重力均不计)将一圆柱体物体M挂在弹簧测力计下,让M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中(水始终未溢出,且M未接触容器底),弹簧测力计示数F的大小随M的下表面浸入水中深度h之间的关系如图乙所示(不考虑水的阻力);求:
(1)物体M完全浸没在水中时所受浮力大小;
(2)物体的底面积;
(3)物体M完全浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。
28.如图所示,用滑轮组提升浸在水中的实心圆柱形物体,物体始终浸没在水中,已知物体的高度为0.8m,底面积为0.15m2,重为2000N,10秒内匀速上升了6m,此过程中作用在绳端的拉力F做功为6000J;(不计绳重、摩擦及水的阻力)求:
(1)10秒内,绳子自由端移动的速度大小;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力大小;
(3)物体浸没在水中匀速上升时,绳端受到的拉力大小;
(4)物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A
【详解】
A.新款iPhone Max的质量约为200g,即0.2千克左右,故A符合题意;
B.中学生的质量在50kg左右,重力约为500N,故B不符合题意;
C.正常情况下,跳动一次的时间接近0.8s,故C不符合题意;
D.根据常识可知,上海某地铁列车的最高速度是250千米/小时,故D不符合题意。
故选A。
2.C
解析:C
【详解】
根据控制变量法可知,要说明力的作用效果跟力的方向有关,需保证力的大小和作用点相同,力的方向不同,由图可知,图②和③中,力的大小和作用点相同,发现不同,作用效果不同,所以图②和③能说明力的作用效果跟力的方向有关。
故选C。
3.D
解析:D
【详解】
牛顿第一定律告诉我们:物体不受任何外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,故选D。
4.C
解析:C
【详解】
A.图甲中书包背带做得较宽,通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.图乙中滑雪板较宽,通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.图丙中斧刃磨得很锋利,通过减小受力面积从而增大压强,故C符合题意;
D.图丁中在铁轨下面铺枕木,通过增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选C。
5.D
解析:D
【详解】
A.吸盘能帖在墙壁上,是由于受到大气压强的作用,故A不符合题意;
B.升空的孔明灯是受到空气的浮力的作用,故B不符合题意;
C.三峡船闸是利用连通器的原理工作的,故C不符合题意;
D.客机起飞是由于机翼上下表面空气流速不同,而形成一个向上的升力,故D符合题意。
故选D。
6.A
解析:A
【详解】
筷子是动力臂小于阻力臂,故动力大于阻力,故筷子是费力杠杆。
A.U形纱剪是动力臂小于阻力臂,故动力大于阻力,故是费力杠杆,故A符合题意;
B.钢丝钳是动力臂大于阻力臂,故动力小于阻力,故是省力杠杆,故B不符合题意;
C.水嘴开关是轮轴,是动力臂大于阻力臂,故动力小于阻力,故是省力杠杆,故C不符合题意;
D.自行车闸是动力臂大于阻力臂,故动力小于阻力,故是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
7.C
解析:C
【详解】
A.由图示可知,石料受到的重力为1400N,故A错误;
B.由石料的重力可求出石料的体积为
石料的质量为
所以石料的密度为
故B错误;
C.石料的高度为
h=vt=0.5m/s×2s=1m
所以石料的底面积为
所以它对地面的压强为
故C正确;
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力等于重力减去所受到的浮力为
T=G-F=1400N-500N=900N
故D错误。
应选C。
8.C
解析:C
【详解】
A.由速度﹣时间图像可知,t=1s时,物体处于静止状态,受平衡力作用,又由F﹣t图像可知物体受到的拉力为1N,所以,物体所受摩擦力是1N,故A错误;
B.由速度﹣时间图像知道,在2s~4s内,物体做匀加速运动,由F﹣t图像知道,此时的推力等于3N,但是推力不等于摩擦力,即物体所受摩擦力不等于3N,故B错误;
C.由速度﹣时间图像可知,在4s~6s内,物体做匀速运动,所以推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由F﹣t图像可知此时的推力等于2N,所以物体所受摩擦力也等于2N,即t=5s时,物体所受摩擦力为2N,故C正确;
D.由图乙的v﹣t图象可知,在4~6s内物体前进的距离
s=vt=4m/s×2s=8m
故这段时间内对物体做的功
W=Fs=2N×8m=16J
故D错误。
故选C。
二、填空题
9.发生形变 增大 力的作用效果与作用点有关
【详解】
[1]挤压瓶子时,瓶子在力的作用下形状发生了改变,说明力能使物体发生形变。
[2]瓶盖侧面刻有条纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦。
[3]由题意可知,力作用在瓶子的不同位置,产生的作用效果不同,说明力的作用效果与作用点有关。
10.惯性 力的作用是相互的
【详解】
[1]汽车刹车后由于惯性仍然保持原来的运动状态,继续向前运动,不能够马上停下来。
[2]力可以改变物体的形状,后面的车发生破损是因为前车施加了一个力的作用,这说明力的作用是相互的。
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.A
解析:质量 高度
【详解】
[1][2]比较A、B两球,下落高度相同,B球质量大于A球质量,发现B球陷入沙面的深度更大,由此可得出结论:当所处高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大。比较A、C两球,两球的质量相同,C球的下落高度大于A球的下落高度,发现C球陷入沙面的深度更大,由此可得出结论:当物体的质量相同时,下落高度越高,物体的重力势能越大。
13.F
解析:70
【详解】
[1]在水平方向,小车受到两个力:向前的推力和向后的阻力,由于小车在水平方向做匀速直线运动,推力和阻力是一对平衡力,大小相等,阻力等于推力为50N。
[2]小英向后拉小车过程中,小英仍然向前运动,所受的阻力方向向后,大小不变为50N,拉力和阻力方向相同,水平方向合力大小等于二力之和
F=F拉+F阻=20N+50N=70N
14.惯性 小
【详解】
[1]在赛车比赛中,有时尽管赛车手紧急刹车,但赛车由于惯性要保持原来的运动状态,会继续向前行驶一段距离才能下来。
[2]由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较小、压强较大;而流过下方的空气速度较大、压强较小,向下的压强差会增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能。
15.都有可能 15
【详解】
[1]若动力作用在A点,使该杠杆在水平位置平衡,由于不知道动力的方向,所以无法判定动力臂和阻力臂的大小关系,则此杠杆可能是省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
[2
解析:都有可能 15
【详解】
[1]若动力作用在A点,使该杠杆在水平位置平衡,由于不知道动力的方向,所以无法判定动力臂和阻力臂的大小关系,则此杠杆可能是省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
[2]在杠杆的A点施加力,最长的力臂是以杠杆OA作力臂,保持杠杆在水平位置平衡,A的作用力竖直向上。阻力G=30N,动力臂是OA,阻力臂OB,根据杠杆平衡条件得
G×OB=F×OA
30N×OA=F×OA
F=15N
16.大于 不变 大于
【详解】
[1]甲球的质量大于乙球的质量,高度相同,甲的重力势能大。
[2]忽略空气阻力,球的机械能是守恒的,所以落地前在空中运动过程中,乙球的机械能不变。
[
解析:大于 不变 大于
【详解】
[1]甲球的质量大于乙球的质量,高度相同,甲的重力势能大。
[2]忽略空气阻力,球的机械能是守恒的,所以落地前在空中运动过程中,乙球的机械能不变。
[3]甲球的质量大于乙球的质量,抛出时甲的机械能大,落地过程中重力势能转化为动能,故落地时甲球的机械能大,动能大。
三、解答题
17.【详解】
压力的方向是垂直于斜面向下的,压力的大小为8N,作用点在接触面的中点,压力的示意图如图所示
解析:
【详解】
压力的方向是垂直于斜面向下的,压力的大小为8N,作用点在接触面的中点,压力的示意图如图所示
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.【详解】
由题意知,站在地面上的人想用尽可能小的力提升物体。所以绳子的拉力方向应向下,所以绳子应从定滑轮绕起。如下图所示:
解析:
【详解】
由题意知,站在地面上的人想用尽可能小的力提升物体。所以绳子的拉力方向应向下,所以绳子应从定滑轮绕起。如下图所示:
20.A 22.5 1.8
【详解】
(1)[1]由图乙可知,A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与
解析:A 22.5 1.8
【详解】
(1)[1]由图乙可知,A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与受到接力F成正比例函数的关系,即FA=kAΔxA,由图知,当FA=5N,ΔxA=10cm,带入数据得kA=0.5N/cm,因此FA=0.5ΔxA,在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
(2)[2]由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。
(3)[3]将与本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图可知,在拉力作用下B先达到最大伸长量15cm,A橡皮筋的伸长量也为15cm;当伸长量为15cm时,橡皮筋B上的力为15N,因为橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比,所以橡皮筋A上的力为
根据二力合成可得受到的最大拉力为
15N+7.5N=22.5N
(4)[4]液体的重力
G液=mg=ρ液gV
测量液体密度时,弹簧测力计的示数
F=G桶+G液
测量酒精时
G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N①
测量植物油时
G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N②
将①②两式联立,解方程组得G桶=1.8N,该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上1.8 N的位置。
21.匀速直线 4.2 压力大小 不变 控制变量法
【详解】
(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可
解析:匀速直线 4.2 压力大小 不变 控制变量法
【详解】
(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体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,摩擦力的大小等于拉力的大小,弹簧测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为0.2N,示数为4.2N,即木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N。
(2)[3]分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[4]图甲中,若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变。
(3)[5]滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关,在探究其中一个因素对膜擦力的影响时,需用控制变量法。
二
22.甲、乙 压力越大 受力面积越小 控制变量法(转换法) 不正确 没有控制受压面材料相同(木板桌面不能很好的显示压力的作用效果) 不正确 坚硬的桌面不能很好的显
解析:甲、乙 压力越大 受力面积越小 控制变量法(转换法) 不正确 没有控制受压面材料相同(木板桌面不能很好的显示压力的作用效果) 不正确 坚硬的桌面不能很好的显示压力的作用效果(桌面的形变人眼看不到)
【详解】
(1)[1][2]比较甲、乙两图可以看出,受力面积相同,压力不同,作用效果不同,故可得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)[3]比较乙丙两图可以看出,压力相同,受力面积不同,作用效果不同,故可得出:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[4]此实验中研究一个量与多个变量的关系,运用到的主要探究方法是控制变量法;同时,通过受压面的形变来反映压力的作用效果,用到的是转换法。
(4)[5][6]将图丁与乙图比较压力大小对压力的作用效果的影响,这一思路不正确。因为图丁中的受压面材料与图乙的受压面材料不同,不能准确反映压力的作用效果。
(5)[7][8]把两支同样的粉笔竖直放置在坚硬的水平桌面上,粉笔两头横截面积不同,其中一支正放,一支倒放,发现桌面均无明显的形变,于是得出压力作用效果与受力面积无关的结论。这一结论是不正确的,因为坚硬的桌面不能很好的显示压力的作用效果。
二
23.③④ 液体密度 ②③或②④ 在同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大 1
【详解】
(1)[1]研究浮力大小与物体浸没的深度的关系,应保持液体的密度相同、物
解析:③④ 液体密度 ②③或②④ 在同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大 1
【详解】
(1)[1]研究浮力大小与物体浸没的深度的关系,应保持液体的密度相同、物体排开液体的体积相同,浸没的深度不同,故选择实验③④。
(2)[2]物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(3)[3]探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应保持液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,故选择实验②③或②④。
[4]由于图③中测力计的示数比图②的测力计示数小,根据称量法测浮力可知,物体所受浮力变大,所以可得的结论是:在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力也越大。
(4)[5]由图①可知,物块A的重力G=4N,根据图①和图③或④可得,物体在水中受到的浮力
24.速度 质量 重力势 动能的大小 不能
【详解】
(1)[1][2]由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的
解析:速度 质量 重力势 动能的大小 不能
【详解】
(1)[1][2]由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的关系;实验中他控制了钢球的质量不变。
(2)[3]钢球沿斜面滚下过程中,因为质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能。
(3)[4][5]实验中通过木块被钢球推动的距离来比较钢球动能的大小,这是转换法的应用。
[5]若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律知木块将做匀速直线运动,不能得到木块被钢球推动的距离的长短不同,故本实验将不能达到探究目的。
25.达到 右 便于测量力臂 3 1.5 变大 由 F1l1=F2l2得,F2l2的乘积不变,l1变小,F1 变大 实验次数太少,结论不具有普遍性 不挂
解析:达到 右 便于测量力臂 3 1.5 变大 由 F1l1=F2l2得,F2l2的乘积不变,l1变小,F1 变大 实验次数太少,结论不具有普遍性 不挂 15
【详解】
(1)[1]杠杆静止,即处于平衡状态。此时杠杆静止,就是达到了平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,将平衡螺母向右调节,即可使杠杆在水平位置平衡。
[3]我们通过悬挂钩码的方式对杠杆施加力的作用,力的方向是竖直向下的。杠杆在水平位置平衡时,这些力的力臂与杠杆是重合在一起的,便于测量。所以,调节杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。
(2)[4]我们将力的单位定义为“一个钩码的重力”,将力臂的单位定义为杠杆上的“一格长度”,在A位置上挂两个钩码,在B位置上挂钩码使杠杆平衡。此时,根据杠杆平衡条件有
2个钩码×3格=F2×2格
F2=3个钩码
即需要在B位置上挂三个钩码,杠杆才能平衡。
[5]一个钩码重0.5N,三个钩码重
G=3×0.5N=1.5N
将B位置的钩码取下,在B位置用测力计竖直向下拉,弹簧测力计的拉力应该等于三个钩码的重力,杠杆才能平衡。即杠杆平衡时测力计的读数为
F=G=1.5N
[6][7]用测力计竖直向下拉杠杆时,杠杆平衡,此时这个拉力的力臂为OB。当用测力计斜向右下方拉时,这个拉力的力臂OD要比OB小(如下图所示),在其他条件不变时,根据杠杆平衡条件可知,要使杠杆平衡,拉力必须要比原来的大。
(3)[8]只根据一组数据得出的结论,可能具有偶然性,不适合所有的情况。所以,要通过实验总结规律,必须进行多次实验,这样总结出来的规律才可能具有普遍性,适合所有的情况。
(4)[9]木棒AD代表高架路面,下面的正方体台面代表路面下方的支撑柱。在D端挂一重物表示一辆超载的重车在路面的右外侧行驶(此处路面已经不在支撑柱的正上方)。因为是模拟一辆车在路面一侧行驶对高架路的影响,所以,不需要在另外一侧再挂重物。
[10]如下图所示,将BC中点记为O,则
将木棒重力记为G,因为木棒是匀质的,所以这个力作用在木棒的中点O点。将D端所受的向下的拉力记为F。此时木棒为支点为C点的杠杆,根据杠杆平衡条件有
G×OC=F×CD
15N×OC=F×CD
F=15N
因为重物挂在D端,所以,重物的重力等于它对杠杆右端受到的拉力,即
G物=F=15N
26.(1) 196N;(2) 39.2;(3) 119.2N
【详解】
(1)由 知道,物体受到的重力
G=mg=20kg×9.8N/kg=196N
(2)由于物体沿水平桌面向右做匀速直线运动,受到的摩
解析:(1) 196N;(2) 39.2;(3) 119.2N
【详解】
(1)由 知道,物体受到的重力
G=mg=20kg×9.8N/kg=196N
(2)由于物体沿水平桌面向右做匀速直线运动,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,所以,物体受到的滑动摩擦力
F=f=0.2G=0.2×196N=39.2N
(3)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,由于马上改用大小为80牛的水平拉力,物体受到的摩擦力仍为39.2N不变,所以,此时摩擦力和拉力的方向相同,且在同一条直线上,故合力的大小为
F合=F′+f=80N+39.2N=119.2N
方向与拉力的方向相同,即向左。
答:(1) 物体受到的重力196N;
(2)物体受到的推力39.2;
(3)物体受到合力F合的大小119.2N,方向向左。
27.(1)9N;(2)90cm2;(3)4.2×103Pa
【详解】
解:(1)由图象可知,当h=0时物体M处于空气中,弹簧测力计示数F1=27N,则物体M重力为
G=F1=27N
当h=10cm后,弹
解析:(1)9N;(2)90cm2;(3)4.2×103Pa
【详解】
解:(1)由图象可知,当h=0时物体M处于空气中,弹簧测力计示数F1=27N,则物体M重力为
G=F1=27N
当h=10cm后,弹簧测力计的示数F2=18N,且不变,说明此时物体M浸没在水中,
则物体M浸没后受到的浮力为
F浮=G﹣F2=27N﹣18N=9N
(2)由可得物体M的体积为
因物体M刚刚浸没时,物体M的下表面浸入水中的深度为10cm,则物体M的高度为10cm,故物体M的底面积为
(3)由受力分析可知,物体M浸没后与入水前相比,水平桌面受到压力的增加量为
所以,物体M完全浸没在水中时,水平桌面受到压力为
故容器对水平桌面的压强为
答:(1)物体M完全浸没在水中时所受浮力大小为9N;
(2)物体的底面积为90cm2;
(3)容器对水平桌面的压强为4.2×103Pa。
28.(1)2.4m/s;(2)1200N;(3)800N;(4)80%
【详解】
解:(1)由图可知,n=4,绳子自由端移动的距离
则绳子自由端移动的速度为
(2)实心圆柱形物体的体积为
因为物体
解析:(1)2.4m/s;(2)1200N;(3)800N;(4)80%
【详解】
解:(1)由图可知,n=4,绳子自由端移动的距离
则绳子自由端移动的速度为
(2)实心圆柱形物体的体积为
因为物体浸没在水中,所以物体排开液体的体积为
所以物体浸没在水中时受到的浮力为
(3)因为物体浸没在水中匀速上升时,作用在绳端的拉力F做的功W总=6000J,所以绳端受到的拉力为
(4)因为物体浸没在水中匀速上升时,处于平衡状态,受力平衡,所以动滑轮对物体的拉力为
所以滑轮组做的有用功为
所以滑轮组的机械效率为
答:(1)10秒内,绳子自由端移动的速度大小为2.4m/s;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力大小为1200N;
(3)物体浸没在水中匀速上升时,绳端受到的拉力大小为800N;
(4)物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%。
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