资源描述
初中人教版八年级下册期末物理资料专题试卷优质
一、选择题
1.下列的估测,最接近实际的是( )
A.2个鸡蛋的重力约为1N
B.期间,人的正常体温约为42°C
C.飞沫的传播速度约为100m/s
D.病毒的直径为0.6mm
2.如图所示,推门时,在离门轴远的地方比在离门轴近的地方更容易推动,这说明力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A.力的大小 B.力的作用点 C.力的方向 D.施力物体
3.如图所示小球从A点静止释放,当它运动到右侧最高点B点时绳子突然断掉,并且不再受任何外力时,小球将( )
A.小球将在B点保持静止
B.小球将沿C轨迹斜向上运动
C.小球将沿D轨迹水平向右运动
D.小球将沿E轨迹竖直向下落
4.下列实例中,为了增大压强的是( )
A.书包带做的很宽
B.骆驼的脚掌很宽大
C.火车轨道下面垫枕木
D.刀用久了要磨一磨
5.将体积相同、材料不同的A、B、C三个实心小球,分别轻轻放入甲、乙、丙三个相同的装有水的烧杯中,三球静止时,A球沉底,B球漂浮,C球悬浮,水面的高度一样,如图所示。则下列说法错误的是( )
A.三个小球的质量关系是mA>mC>mB
B.三个小球所受浮力关系是FB>FC>FA
C.水对三个烧杯底部压强关系是p甲=p乙=p丙
D.三个烧杯对桌面压力关系是F甲>F乙=F丙
6.如图所示,OB是以O点为支点的轻质杠杆(不计杠杆质量),将金属块C用细绳固定悬挂在杠杆上,其所受重力为G,先后分别用力F、F'作用在杠杆B端,使杠杆在图所示的位置保持平衡。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上。下列说法中正确的是( )
A.线段AB表示力F的力臂 B.F=F'
C.F'>G D.F<G
7.水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,A、B、C是三个相同的长方体,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C
B.容器对桌面的压力F甲>F乙>F丙
C.物体下表面受到液体向上的托力FA=FB=FC
D.液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙
8.一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
9.小明使用弹簧测力计测量物体受到的重力,如图甲所示,弹簧测力计在使用前应该将指针调到 ______位置,完成操作后挂上物体,此时弹簧测力计示数如图乙所示,则物体受到的重力为 ______N:若按如图丙所示方法提着挂钩测量物重,测量结果将 ______(“偏大”“偏小”或“不变”)。
10.小陶同学骑自行车上学的路上遇事紧急刹车后,自行车由于______还会继续前进一段距离才能停下,在刹车过程中,是通过增大______的方法来增大摩擦力。自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,不计摩擦力,自行车的动能逐渐______。
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.农业生产中经常使用“扬场机”来把混在一起的砂粒、稻谷和稻谷壳分开,使用时就是将混在一起的三种物质以相同的速度向前抛出去。图为“扬场机”在使用时被抛出的物质运行轨迹,三种物质分别落在A、B、C三处,则沙粒应在___________处,依据是___________。
13.用铝箔纸折成一只小船,纸船可漂浮在水面上;若将此铝箔纸揉成一团,纸团会沉入水底,纸船受到的浮力______(选填“小于”“大于”或“等于”)纸团受到的浮力。若纸船的质量为5g,则它漂浮时受到的浮力为______N。(g取10N/kg)
14.足球飞出弧线,与香蕉形状相似,故俗称“香蕉球”(如图),主要是由于球旋转过程中球两侧转速不一致,使周围气体流动速度不同。物理知识告诉我们:气体流速越大的位置,压强越 ______,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。足球在地面上运动一段距离后会停下来,是因为球受到 ______的作用。
15.如图所示,独轮车车斗和车内的煤受到的总重力G为900N。此重力作用于A点,车轴O为支点。将车把抬起时,作用在车把上的力F至少为___________N。独轮车属于___________杠杆(选填“省力”或“费力”),运送同样多的煤,要想使力F更小些,你的建议是___________。
16.跳绳是一种健身运动,李强同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是_________J。在lmin内克服重力做功的平均功率为________W。
三、解答题
17.如图所示,用100N的拉力拉着重为300N的匀质实心方木匀速前行,请画出木箱受到的拉力示意图。
18.如图所示,轻质杠杆在力F1、F2的作用下(F2未画出)处于平衡状态。O为支点,L2为力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图。
19.如图所示,画出用该滑轮组提升水桶时,既省力又能改变力的方向的绕绳方法。
20.有关弹簧的实验
(1)如图所示,用同样大小的力压和拉弹簧,说明力能改变物体的___________;还说明力的___________可以影响力的作用效果;撤去力之后,弹簧会恢复原状,说明弹簧具有___________。
(2)利用弹簧和刻度尺进行组合可以制成弹簧测力计,用弹簧测力计可以测量重力的大小。某同学用质量已知的不同物体进行实验,获得实验数据如下表,其中第2次测得的重力大小应为___________。请你按照补充后的表格数据绘制G-m关系图像___________。
实验次数
质量
重力
1
0.15
1.5
2
0.2
3
0.5
5
21.在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,进行的实验过程如下甲乙丙丁戊图所示:
(1)实验中,认为弹簧测力计的示数即为木块A所受滑动摩擦力的原因是:当物体保持______运动时,物体处于平衡状态,其力的关系为f=F拉。这里使用的实验研究方法有______法。
(2)由甲乙两图可知,滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)由______两图可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)由于实验中难以保持物体做匀速直线运动,同学们对实验进行了如图丁和戊的改进。你觉得这样改进的好处是______。
二
22.小明利用2mL的注射器、弹簧测力计和刻度尺,估测本地的大气压值;
(1)实验中,分析研究的对象是大气对 ______(填“针筒”、“活塞)的压力;首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是 ______;
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 ______(平衡力/相互作用力);
(3)如图甲所示,小明将活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢拉动注射器针筒,当活塞相对针筒停止滑动,活塞平衡时弹簧测力计示数为4.9N,用刻度尺测出活塞上有刻度部分的长度为4cm,则本地大气压的测量值为 ______Pa;
(4)判断实验结果的准确性,小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压,示数如图乙所示,其值为 ______Pa;
(5)对比两次实验结果,小明认为出现此现象的原因定不可能是 ______;
A.弹簧测力计的示数没有读准
B.注射器中有空气未排尽
C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
(6)小明发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推动活塞的过程中,推动越费力,由此小明猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大;为了验证自己的猜想,小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上,通过推拉活塞,测得数据记录如表:
封闭气体体积V/mL
4
6
8
10
12
封闭气体压强P/kPa
120
80
60
48
40
根据表中的数据可得出封闭气体的压强P与体积V的数学关系式为:p=______(不要求换算和书写单位)。
二
23.图是小丽在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,四个图中弹簧测力计下面用细线吊着的是同一物体A,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答下列问题:
(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1=______N。图丙中,物体完全浸没在水中时所受的浮力为______N;
(2)分析图乙、丙两图实验数据可得结论:物体所受的浮力大小与________________有关;分析图________两图实验数据可得结论:物体所受的浮力大小与液体密度有关;
(3)水的密度为1.0×103kg/m3,由以上实验数据可计算出:物体A的体积为______m3,密度为________kg/m3;图丁中酒精的密度为__________kg/m3。
24.如图所示,物理小组的同学用质量不同的A、B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的木块,进行“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
(1)在实验中,同学们是通过观察_______,来比较小球动能的大小;
(2)如果想探究动能大小与质量的关系,应选择_______两图的操作进行实验探究,此时应该让小球从斜面的_______由静止滚下;
(3)通过比较甲、乙两图的实验现象,可以得到的结论是_______;
(4)小明同学从能量转化角度分析,认为实验中可以不用斜面,拿来了一根弹簧,设计了如图丁所示实验,他每次把弹簧压缩到相同的程度后再分别将A、B小球弹出,碰撞静止在同一平面上的木块。同组的小红认为小明的方案是不可行的,请从能量转化角度分析小红这样判断的原因是_______。
25.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时应将杠杆右端的螺母向 ______调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置达到平衡,目的是 ______;
(2)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂 ______个相同规格的钩码,让杠杆可以重新在水平位置平衡;当杠杆平衡后,将A、B两位置下方所挂钩码同时朝支点O点移动一小格,则杠杆 ______(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码;现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
26.冬天,河面结了一层较厚的冰,测得它能承受的最大压强为3.0×104Pa,小张同学的质量为50kg,每只脚的着地面积相同,均为200cm2,g=10N/kg,求:
(1)小张站在冰面上对冰面的压强为多大?
(2)为了能安全在冰面上行走,小张最多能背多少千克的物体?
27.深海软体机器鱼,是浙江大学团体发明的仿生机械体,2021年3月登上《自然》杂志封面。其身形轻柔灵动,质量仅150g,可在1×104m深的海底悬浮进行工作,在3.2×103m深的海水中游动速度达到5.2cm/s。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:
(1)机器鱼在3.2×103m深的海水中游动10s前进的距离;
(2)机器鱼受到海水的浮力;
(3)在1×104m深的海底正常工作时,机器鱼表面1cm2受到海水的压力。
28.一货箱重500 N,放在水平地面上,与地面间的接触面积为0.4 m2。某工人用绳子在25s内将该货箱匀速提升到10m高的平台上。
(1)在货箱被提升之前,求货箱对地面的压强;
(2)求工人对货箱做功的功率;
(3)若改用如图所示的装置提升该货箱,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%。求动滑轮重。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A
【详解】
A.2个鸡蛋的质量约为100g,合0.1kg,则重力大约为
故A符合实际;
B.期间,人的正常体温在36.3°C左右,故B不符合实际;
C.打喷嚏时,飞沫的传播速度约为10m/s,故C不符合实际;
D.病毒的直径为60nm~100nm左右,故D不符合实际。
故选A。
2.B
解析:B
【详解】
推门时,在离门轴远的地方比在离门轴近的地方推更容易,是因为力的作用点不同。
故选B。
3.A
解析:A
【详解】
小球运动到右侧最高点B点时,保持瞬间静止状态,若绳子突然断裂且所有外力均消失时,根据牛顿第一定律可知,小球仍然保持原来的运动状态,即小球将在B点静止。
故选A。
4.D
解析:D
【详解】
A.书包带做的很宽,通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.骆驼的脚掌很宽大,通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.火车轨道下面垫枕木,通过增大受力面积减小压强,故C不符合题意;
D.刀用久了要磨一磨,通过减小受力面积增大压强,故D符合题意。
故选D。
5.B
解析:B
【详解】
A.A球沉至容器底部,B球漂浮,C球悬浮,所以A球的密度大于水的密度,B球的密度小于水的密度,C球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是
ρA>ρC>ρB
根据m=ρV可知质量大小关系是
mA>mC>mB
故A正确,不符合题意;
B.由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系
VA排=VC排>VB排
根据F浮=ρ液V排g可知
FA=FC>FB
故B错误,符合题意;
C.因为三个相同烧杯中放入球后烧杯中液面高度相同,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即
p甲=p乙=p丙
故C正确,不符合题意;
D.B球在甲容器中漂浮,所以FA=GA;根据阿基米德原理有FA=GA排,所以GA=GA排(即A球的重等于A排开水的重);C球在乙容器中悬浮,所以FC=GC;根据阿基米德原理有FC=GC排,所以GC=GC排(即C球的重等于C排开水的重);上面的关系式可理解为BC两球的重分别补充了所缺少水的重,由于甲乙容器内水面相平,则甲乙容器内水和小球的总重相等;甲乙两容器完全相同,则两容器的重相等,故甲乙容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即F乙=F丙;A球在丙容器中沉底,所以GA>FA,根据阿基米德原理有FA=GA排,所以GA>GA排,即A球的重大于A排开水的重;甲容器对桌面的压力大于丙容器对桌面的压力,即F丙<F甲,即
F甲>F乙=F丙
故D正确,不符合题意。
故B。
6.D
解析:D
【详解】
A.支点到力F的作用线的距离是力臂,故线段OA表示力F的力臂,故A错误;
B.根据杠杆平衡原理,阻力乘以阻力臂的值不变,而力臂由OB变为了OA,力臂的变长,动力F变小,故B错误;
C.动力臂 OB大于阻力臂,故动力小于阻力,是省力杠杆,故 F'<G,故C错误;
D.动力臂 OA大于阻力臂,故动力小于阻力,是省力杠杆,故 F<G,故D正确。
故选D。
7.D
解析:D
【详解】
A.由图可知,长方体A悬浮,长方体B和C漂浮,因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且完全相同三长方体的重力相等,所以,物体受到的浮力
F浮A=F浮B=F浮C
故A错误;
BD.由图可知,三长方体排开液体的体积
V排甲>V排乙>V排丙
由F浮=ρ液gV排可知,三液体的密度
ρ甲<ρ乙<ρ丙
因三个容器内的液面相平,所以,由p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强
p甲<p乙<p丙
甲、乙、丙三个容器完全相同,三个长方体的质量相同,则重力相同,三容器液面相平,由图知液体的体积
V甲<V乙<V丙
所以由m=ρV可知,三容器内液体的质量
m甲<m乙<m丙
液体的重力
G甲液<G乙液<G丙液
则容器及容器内液体和物体的总重力
G甲<G乙<G丙
而容器对桌面的压力等于于总重力,所以
F甲<F乙<F丙
故D正确,B错误;
C.长方体A悬浮时上表面受到的液体压力不为0,长方体B和C漂浮时上表面受到的液体压力为0,因物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,所以,A下表面受到的压力大于浮力,B和C下表面受到的压力等于浮力,则物体下表面受到液体向上的托力
FA>FB=FC
故C错误。
故选D。
8.D
解析:D
【详解】
汽车发动机的功率始终保持不变,途中经过一段泥泞路面,由于泥泞路面摩擦阻力增大,则汽车的牵引力也随之增大,根据可知,汽车的速度变小;
速度变小,则相同时间内通过的距离变小.
A图,始终为匀速直线运动,不正确;
B图,中间一段,在相同时间内通过的距离更远,不正确;
C图,中间一段,随时间的变化,路程出现减小的情况,不正确;
D图,中间一段,在相同时间内通过的距离变小了,说明速度减小了,正确;
故选D.
二、填空题
9.零刻度线 2.2 偏大
【详解】
[1]如图甲,指针没有对准零刻度线,使用前将指针调到零刻度线位置。
[2]此弹簧测力计一大格代表1N,一小格代表0.2N,图乙读数为2.2N。
[3]图丙将物体挂在提着挂钩测量物重,此时弹簧测力计的读数是物体的重力和弹簧测力计重力之和,故测量结果偏大。
10.惯性 压力 变大
【详解】
[1]紧急刹车后,自行车由于惯性将保持原来的运动状态继续向前运动一段距离。
[2]自行车刹车,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大刹车皮与车圈之间的压力来增大摩擦,从而使车能停的快一些。
[3]自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,汽车的质量不变,动能不断变大。
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.C
解析:C 沙粒质量最大大,动能最大
【详解】
[1][2]稻谷、稻谷壳、砂粒三者中,砂粒的质量最大,稻谷的质量次之,稻谷壳的质量最小,它们的速度相同,由于砂粒的质量最大,稻谷壳的质量最小,所以砂粒的动能最大,克服阻力运动的最远,稻谷壳的动能最小克服阻力运动最近,稻谷介于它两个之间。
13.大于 0.05
【详解】
[1]因纸船漂浮,故由受力分析可知,纸船所受浮力等于其重力,而纸团沉入水底,同理可知,纸团所受浮力小于其重力,又因纸船与纸团的重力相等,故纸船受到的浮力大于纸团受到的浮力。
[2]由[1]中可知,纸船漂浮时受到的浮力为
14.小 阻力
【详解】
[1][2]足球向左旋转的过程中,主要是由于球左侧空气转速大,压强小,右侧的空气转速小,压强大,在左右压强差的作用下向左飞出弧线,故其原理是:气体流速越大的位置,压强越小。足球在地面上运动一段距离后停下来,是因为足球受到阻力的作用。
15.省力 见解析
【详解】
[1]由图可知,车轴O为支点,动力臂为
因为阻力臂为30 cm即为0.3 m,根据杠杆平衡条件可知,作用在车把上的力至少为
[2]由图可知,F是动力,G是阻
解析:省力 见解析
【详解】
[1]由图可知,车轴O为支点,动力臂为
因为阻力臂为30 cm即为0.3 m,根据杠杆平衡条件可知,作用在车把上的力至少为
[2]由图可知,F是动力,G是阻力,O是支点。动力臂l1长度为120 cm,阻力臂l2长度为30 cm,因为动力臂大于阻力臂,所以该车是省力杠杆。
[3]要省力,即减小动力,可以当阻力和阻力臂不变时,增大动力臂,即:两手向车把末端移动;也可减小阻力臂,将石块向车轮方向移动。
16.135
【详解】
[1]跳绳者的质量m=50kg,则跳绳者的重力是
跳绳者的重力是500N;从图中可以看到,跳绳者每跳一次,重心上升的高度是0.09m,则可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所
解析:135
【详解】
[1]跳绳者的质量m=50kg,则跳绳者的重力是
跳绳者的重力是500N;从图中可以看到,跳绳者每跳一次,重心上升的高度是0.09m,则可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是
估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是45J。
[2]观察题中图,从0~可知,跳绳者跳了一次,并且落地后静止了,后面的时间循环这些动作,那么在lmin内做这些动作的数量是
在lmin内做这些动作的数量是180次,每跳一次,跳绳者克服重力所做的功是45J,那么在lmin内克服重力做功的大小是
根据可知,在lmin内克服重力做功的平均功率为
在lmin内克服重力做功的平均功率为135W。
三、解答题
17.【详解】
拉力的作用点在绳子与实心方木的接触点,方向沿绳子向上,大小为100N,木箱受到的拉力示意图如下所示:
解析:
【详解】
拉力的作用点在绳子与实心方木的接触点,方向沿绳子向上,大小为100N,木箱受到的拉力示意图如下所示:
18.【详解】
反向延长F1的作用线,过点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂L1;过阻力臂L2的末端作垂直于L2的作用线,与杠杆的交点为F2的作用点,F2的方向向下,在线段末端标出箭头,标出阻力F2
解析:
【详解】
反向延长F1的作用线,过点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂L1;过阻力臂L2的末端作垂直于L2的作用线,与杠杆的交点为F2的作用点,F2的方向向下,在线段末端标出箭头,标出阻力F2。如下图所示
19.【详解】
由题意知,既省力又改变力的方向,以绳子自由端的拉力方向应向下,所以绳子应从定滑轮的下挂钩开始绕起,依次绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮;如图所示:
解析:
【详解】
由题意知,既省力又改变力的方向,以绳子自由端的拉力方向应向下,所以绳子应从定滑轮的下挂钩开始绕起,依次绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮;如图所示:
20.形状 方向 弹性 2
【详解】
(1)[1]用力压弹簧和用力拉弹簧,施加的力的方向是不同的。压弹簧,弹簧就缩短;拉弹簧,弹簧会伸长,说明力能使弹簧发生形变,且力的作
解析:形状 方向 弹性 2
【详解】
(1)[1]用力压弹簧和用力拉弹簧,施加的力的方向是不同的。压弹簧,弹簧就缩短;拉弹簧,弹簧会伸长,说明力能使弹簧发生形变,且力的作用效果是不同的。
[2]力的作用效果不同是由于力的方向不同造成的,说明力的作用效果跟力的方向有关。
[3]受力发生形变,撤去外力后能自动恢复原状的性质叫弹性。
(2)[4]根据表格数据知道,重力与质量的比值为
由此可知,第2次测得的重力大小应为2N。
[5]根据表格数据采用描点连线法得到G-m关系图像如下
21.匀速直线 控制变量/转换 接触面的粗糙程度 甲、丙 不用使物体保持匀速直线运动,方便操作
【详解】
(1)[1]因为木块匀速直线拉动时,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一
解析:匀速直线 控制变量/转换 接触面的粗糙程度 甲、丙 不用使物体保持匀速直线运动,方便操作
【详解】
(1)[1]因为木块匀速直线拉动时,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数即为木块A所受滑动摩擦力。
[2]根据题意知道,研究摩擦力与多因素的关系时,采用了控制变量法;通过拉力来间接测摩擦力,用到了转换法。
(2)[3]比较甲乙两图知道,物体A对接触面的压力相同,但接触面不同,即接触面的粗糙程度不同,同时弹簧秤示数不同,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)[4]比较各实验图知道,甲丙图中,物体接触面相同,压力大小不同,而弹簧秤示数不同,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)[5]由图知道,改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数。
二
22.活塞 排尽筒内的空气并防止漏气 平衡力 9.8×104 1×105 C
【详解】
(1)[1]该实验中以活塞为研究对象,分析研究的是大气对活塞的压力;
解析:活塞 排尽筒内的空气并防止漏气 平衡力 9.8×104 1×105 C
【详解】
(1)[1]该实验中以活塞为研究对象,分析研究的是大气对活塞的压力;
[2]将注射器的活塞推至注射器筒的底端并用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是排尽筒内的空气并防止漏气。
(2)[3] 当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。
(3)[4]活塞的横截面积为
弹簧测力计的示数为4.9N,即大气压力F=4.9N,大气压强为
(4)[5] 由“胎压计”指针位置可知,实际的大气压为
(5)[6]当注射器气体无法排尽时,拉力F的值会减小,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏小;弹簧测力计的示数没有读准产生的误差既可能偏大也可能偏小;筒壁与活塞间有摩擦导致拉力F值变大,在面积S不变时,所测大气压值偏大,故选C。
(6)[7] 由表中数据可知,压强和体积的乘积是一个定值,即
由此可得p与体积V的数学关系式为
二
23.9 2 物体排开液体的体积 丙、丁 2×10-4 2.45×103 800
【详解】
(1)[1]由图甲知,弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为4.9N
解析:9 2 物体排开液体的体积 丙、丁 2×10-4 2.45×103 800
【详解】
(1)[1]由图甲知,弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为4.9N。
[2]图丙中,物体浸没在水中时挖到的浮力
F浮=F1-F3=4.9N-2.9N=2.0N
(2)[3]图乙中,物体A部分浸入水中,图乙中,物体A完全浸没水中,那么两次物体排开水的体积不同,而弹簧测力计的示数也不同,即物体两次所受的浮力不同,所以可以得出:物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关。
[4]在图丙和图丁中,物体A分别浸没在水和盐水中,测力计的示数不同,即物体A两次所受的浮力不同,所以:物体所受的浮力大小与液体密度有关。
(3)[5]由图丙知,物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体A的体积,据阿基米德原理有
[6]物体A的质量
物体A的密度
[7]图丁中,物体A浸没在酒精中所受的浮力
F浮1=F1-F4=4.9N-3.3N=1.6N
据阿基米德原理知,酒精的密度
24.木块移动的距离 甲、丙 同一高度 质量相同时,物体速度越大,动能越大 因为即使把弹簧压缩相同程度,弹簧的弹性势能相同,转化成小球的动能相同,但两个小球的质量不同,速度不同,变
解析:木块移动的距离 甲、丙 同一高度 质量相同时,物体速度越大,动能越大 因为即使把弹簧压缩相同程度,弹簧的弹性势能相同,转化成小球的动能相同,但两个小球的质量不同,速度不同,变量不唯一
【详解】
(1)[1]实验中,在同样的平面上木块被撞得越远,小球的动能就越大,因此通过比较木块移动的距离,来比较小球动能的大小。
(2)[2][3]要探究物体动能的大小与质量的关系,必须控制物体的速度相同,质量不同,速度相同是通过小球在斜面的位置来体现的,故应选择甲、丙两图的操作进行实验;要保证下落速度相同,应让小球沿斜面的同一高度下落。
(3)[4]通过比较甲、乙两图的实验现象可知,小球的质量相同,高度越高,到达水平面时的速度越大,木块被推动的距离越远,故结论是:质量相同时,速度越大,物体的动能越大。
(4)[5]观察图丁的裝置可知,若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹性势能相同,转化出的动能相同,但两个小球的质量不同,速度不同,变量不唯一,这样是不能完成实验目的。
25.右 便于测量力臂 4 不能 变小
【详解】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,右端的平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡,若是实验前
解析:右 便于测量力臂 4 不能 变小
【详解】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,右端的平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡,若是实验前,是为了排除杠杆自重对实验的影响;实验时目的是便于测量力臂此处是实验前,故目的是为了排除杠杆自重对实验的影响。
(2)[3][4] 设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆的平衡条件:
FALA=FBLB
即
3G×4L=FB×3L
解得
FB=4G
当杠杆平衡后,将A、B两位置下方所挂钩码同时朝支点O点移动一小格,此时左右两边的力臂同时减小相同的大小,根据杠杆平衡条件得
3G×3L≠4G×2L
所以杠杆不会平衡。
(3)[5] 如图丙所示,保持B点不变,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,此时F的力臂变长,根据杠杆的平衡条件,力变小。
26.(1)1.25×104Pa;(2)10千克
【详解】
解:(1)小李站在冰面上对冰面的压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
受力面积
S=2×200cm2=400cm2=0.04m2
解析:(1)1.25×104Pa;(2)10千克
【详解】
解:(1)小李站在冰面上对冰面的压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
受力面积
S=2×200cm2=400cm2=0.04m2
对冰面的压强
p==1.25×104Pa
(2)人和物体的最大重力之和
G总=F总=p大S′=3×104Pa×200×10-4m2=600N
人和物体的最大总质量
m总==60kg
小李最多能背物体的质量
m物=m总﹣m人=60kg﹣50kg=10kg
答:(1)小张站在冰面上对冰面的压强为1.25×104Pa;
(2)为了能安全在冰面上行走,小张最多能背多10千克的物体。
27.(1)52cm;(2)1.5N;(3)1×104N
【详解】
解:(1)机器鱼在3.2×103m深的海水中游动10s前进的距离
s=vt=5.2cm/s×10s=52cm
(2)因为机器鱼在海水中悬
解析:(1)52cm;(2)1.5N;(3)1×104N
【详解】
解:(1)机器鱼在3.2×103m深的海水中游动10s前进的距离
s=vt=5.2cm/s×10s=52cm
(2)因为机器鱼在海水中悬浮,所以
F浮=G=mg=150×10-3kg×10N/kg=1.5N
(3)在1×104m深的海底正常工作时,机器鱼表面受到的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×1×104m=1×108Pa
机器鱼表面1cm2受到海水的压力
F=pS=1×108Pa×1×10-4m2=1×104N
答:(1)机器鱼在3.2×103m深的海水中游动10s前进的距离为52cm;
(2)机器鱼受到海水的浮力为1.5N;
(3)在1×104m深的海底正常工作时,机器鱼表面1cm2受到海水的压力为1×104N。
28.(1)1250Pa;(2)200W;(3)125N
【详解】
解:(1)在货箱被提升之前,货箱对地面的压力
F=G=500N
货箱对地面的压强
(2)工人对货箱做功
W=Gh=500N×10m=5
解析:(1)1250Pa;(2)200W;(3)125N
【详解】
解:(1)在货箱被提升之前,货箱对地面的压力
F=G=500N
货箱对地面的压强
(2)工人对货箱做功
W=Gh=500N×10m=5000J
工人对货箱做功的功率
(3)若改用如图所示的装置提升该货箱,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%,有用功为5000J,则总功
克服动滑轮的重力做的功为额外功
W额=W总-W=6250J-5000J=1250J
动滑轮的重力
答:(1)货箱对地面的压强为1250Pa;
(2)工人对货箱做功的功率为200W;
(3)动滑轮重为125N。
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