资源描述
部编版八年级物理下册期末试卷(提升篇)(Word版含解析)
1.下列估测最接近实际的是( )
A.一本物理课本的质量约为20g B.人体的密度约为10kg/m3
C.一名中学生的重力约为500N D.光在真空中的传播速度为340m/s
答案:C
解析:C
【详解】
A.一个苹果的质量约为200 g,一本物理课本的质量与此相当,故A不符合题意;
B.人体的密度与水的密度接近,约为1000kg/m3,故B不符合题意;
C.一名中学生的质量约为50kg,重力约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故C符合题意;
D.光在真空中的传播速度为,故D不符合题意。
故选C。
2.壁虎爬在竖直的墙面上静止不动,则下面的说法正确的是( )
A.墙对壁虎的支持力和壁虎受到的重力是一对平衡力
B.墙对壁虎的摩擦力和壁虎受到的重力是一对平衡力
C.壁虎对墙的压力和墙对壁虎的支持力是一对平衡力
D.墙对壁虎的摩擦力和墙对壁虎的支持力是一对平衡力
答案:B
解析:B
【详解】
A.墙对壁虎的支持力和壁虎受到的重力不在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B.墙对壁虎的摩擦力和壁虎受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.壁虎对墙的压力和墙对壁虎摩擦力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.墙对壁虎的摩擦力和墙对壁虎的支持力,方向不是相反的,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
3.如图,物体重50 N静止在竖直的墙壁上,F压=30 N,若物体与墙壁的接触面积为0.2 m2,下列分析正确的是( )
A.物体对墙壁的压强为250 Pa
B.物体受到竖直向上的摩擦力大小等于50 N
C.物体受到的压力越大,摩擦力越大
D.若物体受到的力全部消失,则物体向下运动
答案:B
解析:B
【详解】
A.由可知,物体对墙壁的压强为
故A错误;
B.物体保持静止状态,在竖直方向上物体受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由二力平衡可知,摩擦力大小等于重力大小,即物体受到竖直向上的摩擦力大小等于50 N,故B正确;
C.物体现在受到的摩擦力为静摩擦力,大小等于物体的重力,物体受到的压力变大,摩擦力依然等于重力,所以摩擦力不变,故C错误;
D.若物体受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,物体会保持原来的静止状态,故D错误。
故选B。
4.图示是生活中的工具或生活用品,对其使用状态下所涉及的物理知识表述正确的是( )
A.铅垂线:重力的大小 B.水位计∶连通器
C.冰鞋∶减小压强 D.塑料吸盘:液体压强
答案:B
解析:B
【详解】
A.重力的方向是竖直向下的,据此制成了铅垂线,而不是重力的大小,故A错误;
B.水位计是利用连通器工作的,故B正确;
C. 冰鞋下面的滑刀,非常薄,减小了鞋与地面的接触面积,从而减小摩擦力,便于滑冰,故C错误;
D. 塑料吸盘,是通过将吸盘与接触面内空气挤出,使得内部压强减小,小于大气压,在压强差的作用下,使得塑料吸盘吸在接触面上,故D错误。
故选B。
5.如图所示,不计滑轮重力及摩擦,已知物体A质量为2kg;物体B质量为5kg,体积为103 cm3。先用手握住A,待放手后( )
A.物体B将沉入水底 B.物体B将停留在水面下任何地方
C.物体B将离开水面上升 D.物体B最后浮在水面上
答案:B
解析:B
【详解】
物体A的重力大小
物体B的重力大小
从图中可以看出,物体B挂在动滑轮上,物体A挂在定滑轮上,当整个系统静止使,物体B受到的拉力大小为
若此时物体B浸没在水中,则物体B排开的水的体积为
物体B受到的浮力大小为
此时
因此待放手后,物体B将悬浮在水中,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示,“标”、“本”表示力臂,“权”、“重”表示力,以下说法符合杠杆平衡原理的是( )
A.“权”小于“重”时,A端一定上扬
B.“权”大于“重”时,“标”一定大于“本”
C.增大“重”时,应把“权”向A端移
D.减小“重”时,应更换更大的“权”
答案:C
解析:C
【详解】
A.“权”小于“重”时,“本”确定,但“标”是可以改变的,所以A端不一定上扬,故A错误;
B.“权”大于“重”时,由“权×标=重×本”知,“标”一定小于“本”,故B错误;
C.增大“重”时,“权”和“本”不变,由权×标=重×本”知,“标”会增大,所以把“权”向A端移,故C正确;
D.减小“重”时,“本”不变,由“权×标=重×本”知,可以减小“标”,或减小“权”,故D错误。
故选C。
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
答案: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.如图,木块从斜面上匀速滑下,最后停止在由相同材料制成的水平桌面上。下列说法中正确的是( )
A.木块匀速下滑时重力势能转化为动能
B.木块能够沿斜面下滑是因为受到惯性的作用
C.木块匀速下滑时受到的是平衡力
D.木块在整个运动过程中受到的摩擦力大小相等
答案:C
解析:C
【详解】
A.木块匀速下滑,所以动能不变,而斜面与木块之间有摩擦,下滑过程中克服摩擦力做功,重力势能转化为内能,故A错误;
B.木块能够沿斜面下滑是受到重力的作用,故B错误;
C.木块匀速下滑时,处于平衡状态,所受的是平衡力,故C正确;
D.斜面和水平桌面由相同的材料制成,则木块在整个过程中,与物体的接触面的粗糙程度相同 ,木块在斜面上滑下时,对斜面的压力不等于木块的重力,而在水平桌面上运动时,对木块的压力等于重力,即木块对接触面的压力不同,那么整个过程中受到的摩擦力的大小也不相同,故D错误。
故选C。
9.如图是小芳玩儿童蹦极跳床时的情景,在小芳与跳床接触的瞬间,跳床受到力的作用而弯曲,说明力可以改变物体的_______,小芳蹬跳床的力越大,跳床弯曲的越明显,说明力的作用效果与力的________有关。
解析:形状 大小
【详解】
[1]力可以改变物体的形状,跳床由于受到力的作用而弯曲变形。
[2]在方向和作用点一定时,小芳蹬跳床的力越大,跳床弯曲的越明显,说明力的作用效果与力的大小有关。
10.如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于________。当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将_______ (选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
解析:惯性 沿a方向运动
【详解】
[1][2]实心球被抛出后,由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动;此时实心球主要受到重力作用,重力改变小球的运动状态,所以实心球在上升过程中,速度不断减小,当实心球运动到最高点Q时,在竖直方向上速度为零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动,即沿a方向运动。
11.共享单车不仅给市民出行带来方便,而且低碳环保。车的座垫宽大是通过增大受力面积来______对人体的压强,把手上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来______摩擦力(两空均选填增大/减小)。
解析:减小 增大
【详解】
[1]车的座垫宽大是通过增大受力面积来减小对人体的压强。
[2]把手上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
12.如图所示,斜面上的物体A在B的重力的作用下沿斜面向上匀速直线运动,请完成下列问题:
(1)画出木块A沿斜面匀速直线上升过程受力示意图______;
(2)物体A在上升过程中,动能______,重力势能______,机械能______。(均选填“变大”、“变小”、“不变”)
答案:A
解析: 不变 变大 变大
【详解】
(1)[1]木块A沿斜面匀速直线上升过程受到了重力,斜面给其的支持力,沿绳的拉力和沿斜面向下的摩擦力,故先找到物体的重心,过重心画一条竖直向下的线段,并在末端标上箭头和G,过重心画一条垂直于斜面向上的线段,并在末端标上箭头和FN,沿绳方向画一条向上的线段,并在末端标上箭头和F,过重心画一条沿斜面向下的线段,并在末端标上箭头和Ff,故如下图所示:
(2)[2][3][4]物体A在上升过程中,由于匀速,即速度不变,故动能不变;高度增加,故重力势能变大;而重力势能和动能之和即为机械能,故机械能变大。
13.如图甲所示,水平传送带不动,物块P在水平向右的拉力F=4N作用下以v=0.2m/s的速度向右匀速运动,此时物块受到摩擦力的大小为______N,方向水平向______。现保持水平拉力F不变,仅使传送带也以v=0.2m/s的速度逆时针转动(如图乙所示),则物块P受到摩擦力的大小将______(增大、不变、减小)。
答案:F
解析:左 不变
【详解】
[1][2]水平传送带不动,物块P在水平向右的拉力F=4N作用下以v=0.2m/s的速度向右匀速运动,木块在水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力、水平向左的摩擦力,这两个力是一对平衡力,所以摩擦力为4N。
[3]保持水平拉力F不变,仅使传送带也以v=0.2m/s的速度逆时针转动,由于物块对传送带的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以物块P受到摩擦力的大小不变。
14.如图所示为道路垃圾清扫车,左右扫盘将垃圾扫至车下吸嘴的前方,风机使垃圾箱、吸管和吸嘴组成的风道产生高速气流,垃圾源源不断地被吸到垃圾箱中,实现路面清扫。这是由于气体流速越大的位置,压强越______,若垃圾车在清扫过程中沿水平路面匀速行驶,则垃圾车的机械能______,对地面的压强______。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
解析:小 变大 变大
【详解】
[1]流体压强与流速有关,流速越大,压强越小。
[2]垃圾车在清扫过程中沿水平路面匀速行驶,垃圾被吸到垃圾箱中,车的质量变大,速度不变、高度不变,动能和重力势能变大,机械能变大。
[3]车的质量变大,对地面的压力变大,受力面积不变,则压强变大。
15.如图所示,轻质水平木杆AB可以绕O点转动,在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器,使该容器静止在水平桌面上,该容器的边长为10cm,质量为,已知AO长度是OB长度的3倍,在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时,容器对水平桌面的压力为_______N;当F=_______N时,容器对桌面的压强为300Pa。(容器厚度不计,水)
答案:3
【详解】
[1] 在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时,则 B处的拉力为
容器的体积为
容器中水的重力为
对B容器进行分析,B受到了重力,拉力12N,则B对地面的压力为
则B对地
解析:3
【详解】
[1] 在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时,则 B处的拉力为
容器的体积为
容器中水的重力为
对B容器进行分析,B受到了重力,拉力12N,则B对地面的压力为
则B对地面的压力为0。
[2]容器对桌面的压力为
绳子的拉力为
在A处的拉力为
当F=3N,容器对桌面的压强为300Pa。
16.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,0~3s内,推力对物体做功______J;t=5s时,物体受到的摩擦力是_______N。如图丁,在测立定跳远项目中,身高1.8m,体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中,重心下降的最大距离为0.3m,跳远成绩为2m,用时0.5s,轨迹如图。则此过程重力做的功率为_______W。
答案:6 300
【详解】
[1]由图乙和图丙可知,0~3s内推力为3N,但物体速度为0,即没有移动距离,故不符合做功条件,故推力对物体做功为0。
[2]由图乙和图丙可知,9~12s内推力为
解析:6 300
【详解】
[1]由图乙和图丙可知,0~3s内推力为3N,但物体速度为0,即没有移动距离,故不符合做功条件,故推力对物体做功为0。
[2]由图乙和图丙可知,9~12s内推力为6N,物体匀速运动,受力平衡,则此时物体受到的摩擦力为6N;当t=5s时,从图丙可知,物体加速运动,因压力和接触面粗糙程度均未变,故摩擦力也不会变,与9~12s内摩擦力相同,同样为6N。
[3]同学从最高点到落地点的过程中,重力做功
W=Gh=500N×0.3m=150J
则此过程重力做的功率
P===300W
17.如图,小球被斜挂在竖直墙上,小球处于静止状态,画出小球所受力的示意图。
答案:【详解】
小球受到了重力、拉力和支持力,重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子向上、支持力方向垂直于墙面向右,如图所示:
解析:
【详解】
小球受到了重力、拉力和支持力,重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子向上、支持力方向垂直于墙面向右,如图所示:
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。
答案:【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.按照题目要求作图:
(1)如图中ABO可看成杠杆,O为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。
(2)画出滑轮组最省力绕法
答案:(1);(2)
【详解】
(1)在图中,动力指的是作用在杠杆上的力,过支点O作动力作用线的垂线段;过B点做竖直向下的阻力。如图所示
(2)如图所示,用3股绳子承担物重,绳端拉力向上。
解析:(1);(2)
【详解】
(1)在图中,动力指的是作用在杠杆上的力,过支点O作动力作用线的垂线段;过B点做竖直向下的阻力。如图所示
(2)如图所示,用3股绳子承担物重,绳端拉力向上。
20.在探究“重力的大小跟质量的关系”的实验中,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1
2
3
4
5
______
(1)把表格中的划横线的空格填写完整;
(2)测量物体重力前,应将弹簧测力计在______方向调零;测物体重力时,使测力计弹簧伸长的力是______(填字母)
A.钩码的重力B.钩码和测力计的总重力
C.钩码对弹簧的拉力D.弹簧对钩码的拉力
(3)根据实验数据得出的结论是______;
(4)若干年后,若小明在我国建成的月球上的基地站工作时,你认为他用同样的器材______(选填“能”或“不能”)完成该探究实验。
答案:重力与质量的比值 竖直 物体所受重力与质量成正比 能
【详解】
(1)[1]探究“重力的大小跟质量的关系”,除了要测量物体的质量和重力外,还需要计算重力与质量的比值
解析:重力与质量的比值 竖直 物体所受重力与质量成正比 能
【详解】
(1)[1]探究“重力的大小跟质量的关系”,除了要测量物体的质量和重力外,还需要计算重力与质量的比值,故表格中的划横线的空格应加上重力与质量的比值。
(2)[2]测量物体重力时,因为重力的方向总是竖直向下的,故应将弹簧测力计在竖直方向上进行调零。
[3]弹簧向下伸长,钩码对弹簧有向下的力,使弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[4]由表中数据可知,物体所受重力与质量的比值是一个定值,成正比例函数关系,故物体所受重力与质量成正比。
(4)[5]物体在月球上也受到重力,故可以完成该实验。
21.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(1)两位同学分别选择木片和纸片进行实验,效果如图甲:正确的选择是用______(选填“a”或“b”)图装置完成实验,理由是______;
(2)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手;这样做的目的是用于探究______的两个力是否可以平衡;当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,发现小卡片不能保持平衡,这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力______的条件;
(3)在探究二力平衡条件时,小明设计了如图乙所示的实验,他将一木块放在水平桌面上,往左盘和右盘同时加入一个质量相等砝码时,木块处于静止状态;小明再将右盘中的砝码换成一个质量更大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是______,此时静止木块在水平方向受到的力______(选填“平衡”或“不平衡”)。
答案:b 纸片的重力可以忽略不计 不在同一条直线上 作用在同一个物体上 木块受到向左的摩擦力 平衡
【详解】
(1)[1][2]由于木片的重力较大,会影响实验效果,纸
解析:b 纸片的重力可以忽略不计 不在同一条直线上 作用在同一个物体上 木块受到向左的摩擦力 平衡
【详解】
(1)[1][2]由于木片的重力较大,会影响实验效果,纸片的重力可以忽略不计,所以应选择纸片进行实验,即正确的选择是用b图装置完成实验,理由是纸片的重力可以忽略不计。
(2)[3]将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,松手后纸片不能平衡,说明两个力必须满足同一直线的条件,所以把小卡片转过一个角度,然后再松手;这样做的目的是用于探究不在同一条直线上的两个力是否可以平衡。
[4]将小卡片从中间剪断,这两个拉力不在同一物体上,此时物体不能保持平衡,说明二力平衡的两个力需要满足作用在同一物体上。
(3)[5][6]当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,桌面给木块一个向左的摩擦力,此时木块处于静止状态,在水平方向受到的力平衡。
22.在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华根据所提供的器材设计了图甲、乙、丙三个实验,请你根据已学过的压强知识分析:
(1)通过观察 ________知道压力的作用效果。
(2)通过观察甲、乙两个图后得出:________,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选用 ________两图来比较。
(4)如图丁所示,小华把小桌挪放到一块木板上,他通过对图丙、丁的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论,造成前后两个结论不一致的原因是两次受力面的 ________不同。
答案:海绵的凹陷程度 受力面积相同时 乙、丙 材料
【详解】
(1)[1]本实验中,运用转换法通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)[2]通过观察甲、乙两个图可知,受
解析:海绵的凹陷程度 受力面积相同时 乙、丙 材料
【详解】
(1)[1]本实验中,运用转换法通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)[2]通过观察甲、乙两个图可知,受力面积相同,压力的大小不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,故结论为:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]若要探究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而受力面积不同,故应选用乙、丙两图来比较。
(4)[4]根据被压物体的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料应相同且形变要明显;她通过对图丙、丁的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论,造成前后两个结论不一致的原因是两次受力面的材料不同。
23.小敏同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据小敏的实验探究回答下列问题:
(1)比较图(a)、(b),物体A浸在水中所受浮力大小为________N;
(2)比较(b)、(c)和(d)三组实验时,小敏和小华得到了不同的结论:小敏认为物体A受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大,小华认为随浸入水中的体积增大而增大,你认为________的结论更合理,理由是________;
(3)比较(d)与(e)两组实验,可得到的结论是________;
(拓展)在上述实验中可以求得物体A的体积为________,(e)中所用盐水的密度为________(已知水的密度)。
答案:4 小华 浸没在水中不同深度处,物体所受的浮力大小相等 排开液体的体积相同时,物体所受浮力的大小与液体密度有关
【详解】
(1)[1]由图(a)、(b)知,
解析:4 小华 浸没在水中不同深度处,物体所受的浮力大小相等 排开液体的体积相同时,物体所受浮力的大小与液体密度有关
【详解】
(1)[1]由图(a)、(b)知,物体A浸在水中受到的浮力
F浮=G-F示=4.0N-3.6N=0.4N
(2)[2][3]由图(b)、(c)、(d)知,物体A未完全浸没水中时,弹簧测力计的示数随着A所处的深度变化而变化,即A所受浮力与浸入的深度有关,但完全浸没后,A所处的深度发生变化,弹簧测力计的示数保持不变,即浮力的大小与深度无关,而整个过程,所受浮力随排开水的体积的变化而变化,排开水的体积不变,则所受的浮力不变,那么小华的结论更合理。
(3)[4]由(d)、(e)两图知,物体A分别浸没水和盐水中,即排开的液体相同时,弹簧测力计的示数不同,说明A所受的浮力不同,那么在排开相同体积的液体时,物体所受的浮力与液体的密度有关。
[5]由图(a)、(d)知,物体A浸没在水中时受到有浮力
F浮1=G-F示1=4.0N-3.0N=1.0N
据阿基米德原理得,物体A的体积
[6]由图(a)、(e)知,A浸没在盐水中时,受到的浮力
F浮2=G-F示=4.0N-2.8N=1.2N
据阿基米德原理知,盐水的密度
24.亲爱的同学,请你用所学的物理知识解决下列问题。
(1)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,将实验数据记录在下表:
实验次数
铁块质量
m/g
铁块距桌面高度
h1/cm
铁块距桌面桌腿陷入沙子的深度
h2/cm
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分析表中_____________(填实验序号)三次实验数据可得出物体的重力势能与物体的质量的关系;
③分析表中1、2、3三次实验数据,可得出的结论:__________________________;
(2)在物理实践活动中测量自己上教学楼的功率。
①该实验的原理是_______________________;
②实验所需要的器材:台秤、皮尺、______________________;
③请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格______________。
答案:桌腿进入沙子的深度 1、4、5 质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大 秒表 见解析
【详解】
(1)[1]由表中数据可知,实验中通过比较桌腿进入沙子的
解析:桌腿进入沙子的深度 1、4、5 质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大 秒表 见解析
【详解】
(1)[1]由表中数据可知,实验中通过比较桌腿进入沙子的深度来判断物体重力势能的大小。
[2]控制铁块距桌面高度不变,分析表中1、4、5三次实验数据可得出物体的重力势能与物体的质量的关系。
[3]分析表中1、2、3三次实验数据,铁块质量不变,随铁块距桌面高度变大,桌腿进入沙子的深度越大,即质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大。
(2)①[4]该实验的原理是利用功率计算公式。
②[5]实验所需要的器材:台秤、皮尺、秒表,用台秤称出人的质量,用皮尺测出楼的高度,用秒表测出人上楼时所用的时间。
③[6]根据实验需要测量和计算的物理量,设计的实验数据记录表格如下所示:
实验次数
人的质量
m/kg
上楼高度
h/m
上楼所需时间
t/s
功率
P/W
1
2
3
4
5
25.如图所示,是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)实验前,杠杆右端偏高,应向___________端调节平衡螺母使杠杆在___________位置平衡,这样做的目的是___________。
(2)杠杆平衡后,在左侧A点挂两个钩码,每个钩码重1N,在右侧B点竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,如图所示,此时弹簧测力计的示数F1=___________N。
(3)当弹簧测力计处于图中的斜拉位置时,则弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),若要使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F1,应将左侧的钩码向___________(选填“左”、“右”)移动适当的距离。
(4)若要将弹簧测力计竖直挂在C点,并且使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数F2=___________N,方向为___________。
答案:右 水平 便于测量力臂 3 变大 右 1.5 竖直向上
【详解】
(1)[1][2][3]实验前,杠杆右端偏高,应将两端的平衡螺母向右调节,使杠杆在
解析:右 水平 便于测量力臂 3 变大 右 1.5 竖直向上
【详解】
(1)[1][2][3]实验前,杠杆右端偏高,应将两端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;这样便于测量力臂。
(2)[4]在B点竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,由图知
OB∶OA=2∶3
根据杠杆的平衡条件可得
F1×OB=G×OA
则弹簧测力计的示数
(3)[5]若钩码的数量和位置不变,即阻力和阻力臂一定,斜向下拉时,动力臂变小,动力F变大,即测力计的示数将大于3N。
[6]要保持F1大小不变,此时的动力臂减小、阻力G不变,根据杠杆的平衡条件可知,就得减小阻力臂,即应将钩码向右移动适当的距离。
(4)[7][8]在C点竖直向上拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,由图知
OC∶OA=4∶3
根据杠杆的平衡条件可得
F×OC=G×OA
则弹簧测力计的示数
26.建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,往一只空桶中装满沙石(沙石与桶口相平),已知空桶质量为2kg,桶中沙石的质量为52kg,再用这只桶重新装满一桶水,测得此时总质量为22kg,已知ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)桶的容积;
(2)沙石的密度;
(3)若用一辆载重6t的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车?
答案:(1);(2);(3)174
【详解】
解:(1)桶的重力为
桶重新装满一桶水时重力为
装满水时水的重力为
水的质量为
桶的容积为
(2)装满沙子时,沙子的体积等于容积,故沙子的密度为
解析:(1);(2);(3)174
【详解】
解:(1)桶的重力为
桶重新装满一桶水时重力为
装满水时水的重力为
水的质量为
桶的容积为
(2)装满沙子时,沙子的体积等于容积,故沙子的密度为
(3)400m3的沙石的质量为
设至少需要运n车,则
答:(1)桶的容积为;
(2)沙石的密度为;
(3)若用一辆载重6t的卡车将沙石运送到工地,至少要运174车。
27.如图所示是一种牲畜自动饮水装置的示意图。水箱底部有一出水孔,底盖A平时顶住水箱的出水孔,一旦饮水槽水位下降,浮球C受到的浮力减小,底盖A就会竖直向下移动与出水孔分离,水从水箱流出。饮水槽水位最高时浮球C恰好浸没,底盖A恰好封住水箱出水孔。设计水箱的最高水位为60cm,水箱出水孔横截面积是30cm2,底盖A及竖直杆B的总质量是400g,浮球C的质量是600g,体积是2dm3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,不计摩擦。
(1)写出此装置应用到的物理知识(至少说出两条);
(2)通过计算说明,该自动饮水装置在水箱蓄满水时是否能正常工作;
(3)要想使该自动饮水装置在水箱蓄满水时正常工作,请提出两条改进措施。
答案:(1)此装置应用了浮力、连通器、力的平衡等物理知识;(2)不能,计算见解析;(3)①增大浮子体积,②换体积不变,密度更小的浮子
【详解】
解:(1)由图中可知,此装置应用了浮力、连通器、力的平衡等物
解析:(1)此装置应用了浮力、连通器、力的平衡等物理知识;(2)不能,计算见解析;(3)①增大浮子体积,②换体积不变,密度更小的浮子
【详解】
解:(1)由图中可知,此装置应用了浮力、连通器、力的平衡等物理知识。
(2)以ABC为一整体进行受力分析,底盖A、竖直杆B和浮球C受到的重力为
G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg)×10N/kg=10N
水箱中蓄满水时,由公式p=ρgh及可得,水对底盖A向下的压力为
F水=ρ水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10﹣4m2=18N
故浮球C受到向下的力为
F下=G+F水=10N+18N=28N
水箱中蓄满水时,由阿基米德原理可得浮球受到的最大浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N
因为F浮<F下,所以这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作。
(3)由(2)中可知,要想使这个自动装置正常工作,可采取的措施有:
①增大浮子体积;②换体积不变,密度更小的浮子。
答:(1)此装置应用了浮力、连通器、力的平衡等物理知识;
(2)该自动饮水装置在水箱蓄满水时不能正常工作;
(3)可用的改进措施有:①增大浮子体积;②换体积不变,密度更小的浮子。
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。
答案:(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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